hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
蛍光符号化による超多重分子情報伝送に基づくマイクロRNAの簡易測定システムの開発

本研究は,マイクロRNA(miRNA)バイオマーカーのその場検査を実現するために,簡易な操作で超多重miRNA測定を可能にする分子情報の光伝送技術の確立する.miRNA情報の効率的な伝送のための蛍光符号化を提案し,DNAの自己組織過程を利用して実証する.試薬の混合と簡易な蛍光計測により,トレーニングフリーで利用可能な,miRNAの検出・定量技術の実証を目的とする.最終年度は,蛍光信号への符号化プロセスにおける安定性を評価として,数値シミュレーションによるエラー耐性の評価を行った.また,蛍光信号の符号化を応用した超解像蛍光イメージングを提案した,数値シミュレーションと原理確認実験より,蛍光波長による符号化の有効性を確認した.研究期間全体として,蛍光増幅の時間発展と蛍光波長の組み合わせを利用した蛍光符号化と一括多重に取得した蛍光信号のベイズモデル選択に基づく復号化手法の原理実証と数値シミュレーションにより実証した.複数分子を同時多重に検出するために,特定の蛍光信号を生成するように配列設計された蛍光符号化DNAを設計した.蛍光符号化DNAによる蛍光信号生成プロセスを,蛍光取得時の読出しノイズ,蛍光符号化の規則,符号化過程の反応速度パラメータによりモデル化した.これにより,多重化して得られた蛍光信号から含まれるDNAが推定できることを示した.実証実験では,三種類の蛍光プローブにより10種以上の同時検出が可能であることを示した.また、蛍光信号への符号化プロセスにおけるエラー耐性を評価し,拡張に向けた設計指針を得た.本研究は、マイクロRNA(miRNA)バイオマーカーのその場検査を実現するために、簡易な操作で超多重miRNA測定を可能にする分子情報の光伝送技術を開発する。miRNA情報の効率的な伝送のための蛍光符号化を提案し、DNAの自己組織過程を利用して実証する。試薬の混合と簡易な蛍光計測により、トレーニングフリーで利用可能な、miRNAの検出・定量技術の実証を目的とする。本年度は、蛍光増幅の時間発展と蛍光波長の組み合わせを利用した蛍光符号化と一括多重に取得した蛍光信号のベイズモデル選択に基づく復号化手法の原理実証と数値シミュレーションによる評価を行った。複数分子を同時多重に検出するために、特定の蛍光信号を生成するように配列設計された蛍光符号化DNAを設計した。蛍光符号化DNAによる蛍光信号生成プロセスを、蛍光取得時の読出しノイズ、蛍光符号化の規則、符号化過程の反応速度パラメータによりモデル化した。このモデルを元に、多重化して得られた蛍光信号から含まれるDNAが推定できることを示した。実証実験により、三種類の蛍光プローブにより10種以上の同時検出が可能であることを示した。また、蛍光信号への符号化プロセスにおけるエラー耐性を評価し、拡張に向けた設計指針を得た。PCR等の増幅機構に本手法を組み込むための、酵素反応に基づくDNA配列変換機構の検討を行った。miRNAから蛍光符号化DNAへ変換する手法を設計した。同時多重検出のための、マルチプレクスPCR系への適用を検討した。蛍光符号化DNAによる蛍光信号生成プロセスを、蛍光取得時の読出しノイズ、蛍光符号化の規則、符号化過程の反応速度パラメータによりモデル化し、得られた蛍光信号から含まれるDNAが推定できることを示した。また、本プローチのマルチプレクスPCRへの適用を検討した。この成果は当初の計画とおりに進行していることから、おおむね順調に進展しているといえる。本研究は、マイクロRNA(miRNA)バイオマーカーのその場検査に向けた、蛍光信号を用いた効率的な分子情報伝送技術を開発することを目的とする.miRNA情報の効率的な伝送のために,蛍光信号の増幅・符号化を同時に実現する分子情報処理系の構築,取得した蛍光信号からmiRNAの検出・定量する復号のための基盤技術を整備した.1.蛍光信号の増幅・符号化の実証初年度に構築した,分子種ごとに特定の蛍光信号を生成するように配列設計された蛍光符号化DNAを活用し,リアルタイムPCR系による蛍光符号生成を実装した.これにより,蛍光信号の増幅と符号化プロセスが同時に実行できることを確認した.また,二波長の蛍光波長を利用し3種のmiRNA分子に蛍光符号を割り当て,それぞれ設計した蛍光信号生成がされることを確認した.2.同時多重検出の実証1で実装した蛍光信号増幅・符号生成系を用いて同時多重検出に向けた評価を行った.構築した系においては各miRNA独立に蛍光信号増幅・符号生成されることを確認した.蛍光信号取得プロセスを,リアルタイムPCRにおて定量に用いられる反応モデルからモデル化した.このモデルを元に,多重化して得られた二波長チャンネルの蛍光信号から,含まれる3種類のmiRNA種が同定・定量できることを示した.リアルタイムPCR系による蛍光信号の増幅と符号化プロセスを設計し,蛍光計測に使用する蛍光波長数以上のmiRNA検出が可能であることを示し,本提案研究において基盤となる技術の動作を実証した.ただし,同時多重検出能が,当初想定していたほどえられておらず,やや遅れているといえる.本研究は,マイクロRNA(miRNA)バイオマーカーのその場検査を実現するために,簡易な操作で超多重miRNA測定を可能にする分子情報の光伝送技術の確立する.miRNA情報の効率的な伝送のための蛍光符号化を提案し,DNAの自己組織過程を利用して実証する.試薬の混合と簡易な蛍光計測により,トレーニングフリーで利用可能な,miRNAの検出・定量技術の実証を目的とする.最終年度は,蛍光信号への符号化プロセスにおける安定性を評価として,数値シミュレーションによるエラー耐性の評価を行った.

また,蛍光信号の符号化を応用した超解像蛍光イメージングを提案した,数値シミュレーションと原理確認実験より,蛍光波長による符号化の有効性を確認した.研究期間全体として,蛍光増幅の時間発展と蛍光波長の組み合わせを利用した蛍光符号化と一括多重に取得した蛍光信号のベイズモデル選択に基づく復号化手法の原理実証と数値シミュレーションにより実証した.複数分子を同時多重に検出するために,特定の蛍光信号を生成するように配列設計された蛍光符号化DNAを設計した.蛍光符号化DNAによる蛍光信号生成プロセスを,蛍光取得時の読出しノイズ,蛍光符号化の規則,符号化過程の反応速度パラメータによりモデル化した.これにより,多重化して得られた蛍光信号から含まれるDNAが推定できることを示した.実証実験では,三種類の蛍光プローブにより10種以上の同時検出が可能であることを示した.また、蛍光信号への符号化プロセスにおけるエラー耐性を評価し,拡張に向けた設計指針を得た.本年度の成果を元に、未知濃度のmiRNA群を測定するために、復号アルゴリズムを開発する。対象濃度に応じて蛍光符号化過程が変化することを利用し、推定アルゴリズムを改良する。実際にマルチプレクスPCR系を構築し、モデル化に必要となるパラメータの取得を行う。そこで得られた条件と使用する測定装置のスペックを考慮し、計算機シミュレーションにより、40種程度のmiRNAが同時多重検出可能な蛍光信号の割り当てを設計する。この設計を元に、実験により本手法を実証し、その有効性を評価する。符号生成プロセスでは,測定ごとの蛍光信号の安定性が十分得られていないため,多重化の向上が困難となっている.蛍光信号への符号化プロセスにおける安定性を評価し,数値シミュレーションにより,設計指針を得る.蛍光符号割り当ての最適化を行い,実験により拡張可能であることを実証し,本提案手法の有効性を示す.測定のための光学系構築に遅れが出ているため、差額が生じた。多重化計測実験に向けた進捗が遅れているため,その合成DNA購入が遅れているため.予定した光学系構築のための光学部品の購入に充てる。
ドパミンの新規生成経路

脳ミクロゾームでのドパミン生成ラットおよびサル脳組織からミクロゾームを調製し、チラミンを基質としてドパミン生成活性を測定した。チラミンを基質として用いた酵素反応で、Hydroxyphenylacetic acidの生成が見られ、調製した脳ミクロゾーム画分にはMAOが混在していると考えられた。ミクロゾーム調製方法を検討したが、MAOの混入はなくすことは出来なかった。7種のMAO阻害剤を用いて予備検討したところ、ClorgylineやQuinacrineなどはMAO活性のみならずCYP2D活性を阻害することが明らかになった。Pargylineは、MAO活性を阻害しCYP2D活性阻害効果が弱いことから、本試験ではPargylineを酵素反応液に添加することにした。更に、P450酵素反応液のpHをpH7.4からpH6.5へ変更した。このような酵素反応条件で、チラミンを基質に酵素反応を行ったところ、ラットおよびサル脳ミクロゾームでNADPH依存性にドパミン量が増加した。このことは、脳組織においてもP450酵素依存でドパミンが生成されることを示している。脳部位を限定するために、ラット脳を大脳皮質、線条体、小脳、脳幹に大きく4つにわけミクロソーム画分を調製した。放射性標識にチラミンを用いてドパミン生成活性を測定したが、明確な部位による活性差は見られなかった。CYP2Dの誘導剤の探索として、いくつかの化合物をラットに投与した結果、トルエンが、脳特異的なCYP2D(ラットCYP2D4)のmRNAおよびProteinの誘導を引き起こすことを明らかにした。しかし、トルエン自身が脳内にアミンに変動が起こる可能性があることから、CYP2D誘導による脳内アミンの測定実験にはトルエンは不適であると考えられた。アミンの変動を引き起こさない、新たなCYP2D誘導剤の探索が必要である。1.ラット、サルの脳の部位ごとに分け、以下の検討を行った1.mRNAの検出全脳を摘出後、前頭葉大脳皮質、線状体、海馬、中脳、延髄を部分的に取り出した。これらの組織各部位からmRNAを抽出後、CYP2Dの特異的プライマーを用いてRT-PCRを行い、各部位ごとのCYP2DmRNA発現の有無を調べた。結果、ラット、サル両動物でも、ドパミン神経細胞を含む線状体、中脳を含めたすべての部位で、CYP2DmRNAを検出することができた。2.代謝活性の測定脳組織のミクロゾーム又は、ホモジネートを用い、CYP2Dの代謝活性の測定を行った。用いたCYP2Dの基質は、従来のCYP2Dの基質のうち検出感度の高いブフラロールを選択した。結果、脳組織ミクロゾーム、ホモジネートともに、CYP2D特異的活性が見られた。2.ヒト脳各部位でのmRNA検出:ヒト脳各部位ごとのmRNAが市販されているため、それを用いて、CYP2DのRT-PCRを行った。ヒトの場合でも、検討1の実験動物の脳と同様に、今回調べた線状体を含む脳の部位すべてにおいて、CYP2DのmRNAを検出した。これらから、サル、ラットと同様に、ヒトにおいても、ドパミン神経細胞を含む線状体をはじめとする広い部位にCY2D mRNAが発現し、さらに脳内でCYP2Dは酵素蛋白として翻訳され、十分活性を有していることが明らかとなった。このことは、脳内でCYP2Dがドパミ神経系で機能している可能性を支持しうる結果であると考えるが、部位に関しては、さらに詳細な検討が必要があると思われる。
TRECK法によるミクログリア除去モデルを用いた脱髄性疾患とてんかんの病態解明

神経疾患におけるグリア細胞の重要性が認識され、ミクログリアを標的とした神経疾患の治療が現実味を帯びてきている。そこでミクログリアが疾患にもたらす影響を知るために、小児神経疾患マウスモデルの脳からミクログリアを除去して影響を調べるという研究を計画した。ジフテリア毒素受容体遺伝子を導入したノックインマウスを用いて、ミクログリアを一過性かつ選択的に死滅させることができる。このマウスに実験的自己免疫性脳脊髄炎やけいれん重積を誘導し、疾患の様々な病相でミクログリアを除去して影響を観察する。さらに病態修飾の分子機構を解析し、脱髄性疾患とてんかんの病態におけるミクログリアの役割を解明する。
ミトコンドリア活性化・新生による活性酸素の制御と糖尿病合併症治療への応用

糖尿病合併症発症、進展阻止は患者QOLのためにも、また医療経済上も重要である。申請者らはこれまでに糖尿病合併症発症におけるミトコンドリア由来活性酸素(mtROS)過剰産生の意義を提唱している(Nature,404:787-790,2000)。近年、メトホルミンが血糖改善効果とは独立した糖尿病合併症抑制効果を持つことが報告されたが、機序の詳細は不明である。今回の研究では、糖尿病合併症の新規治療法を確立するために必要な細胞内標的分子の同定を目的として、ヒト臍帯静脈内皮細胞を用いて、メトホルミンによるミトコンドリア由来活性酸素抑制作用、ならびにその機序の解明、さらにはメトホルミンによるミトコンドリアバイオジェネシス亢進作用を検討し、以下の14の結果を得た。1.高グルコース培養により細胞内ROS、mtROSの著明な増加が認められたが、メトホルミンおよびAMPK活性化薬であるAICARはいずれも濃度依存的に抑制した。2.メトホルミンおよびAICAR投与でAMPKリン酸化の増加、PGC-1αmRNAの増加を認めた。また、PGC-1α過剰発現細胞ではmtROS抑制が認められたが、ドミナントネガティブ作用を持つAMPKα1(T172A)過剰発現細胞ではこれら薬剤の投与にもかかわらずmtROS抑制が認められなかった。3.メトホルミンおよびAICAR投与でMnSOD mRNAの増加が認められたが、AMPKα1(T172A)過剰発現細胞ではこれら薬剤の投与にもかかわらずMnSOD mRNAの増加が認められなかった。4.メトホルミンおよびAICAR投与またはPGC-1α過剰発現細胞ではNRF-1、mtTFA mRNA、mtDNA、ミトコンドリア数の増加を認めた。以上より、メトホルミンはAMPK-PGC-1α経路の活性化によりmtROS除去酵素であるMnSODの発現増加を引き起こし、高グルコースによるmtROS産生増加を抑制していること、またAMPK-PGC-1α経路の活性化はミトコンドリアバイオジェネシス促進作用も併せ持つことを明らかにした。AMPK、PGC-1αは糖尿病合併症治療薬の開発のための標的分子である可能性が示唆される。申請者らは糖尿病血管合併症発症機序として「高グルコースによるミトコンドリア由来活性酸素(mtROS)過剰産生」の意義を提唱しているが、本年度はmtROSの制御による糖尿病合併症新規治療法の開発を目的として、AMPK経路とmtROSとの関連を検討するため、以下の(1)(3)を行った。(1)メトホルミン及びAICARによるmtROS抑制効果:ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)を高グルコース及びメトホルミンまたはAICAR存在下で培養し、細胞内ROS(DCFを用いたfluorometer法)及びmtROS(還元型Mitotracker Redを用いたlight microscopy法)を測定した。高グルコースは細胞内ROS及びmtROSの産生増加を示し、メトホルミン及びAICARは濃度依存性にこれらROSを抑制することが確認された。(2)メトホルミン及びAICARによるAMPK活性化作用:AMPK活性化を評価するため、AMPK Thr172のリン酸化をウエスタンブロット法で観察した。メトホルミン及びAICARはHUVECにおいて有意にAMPK Thr172のリン酸化を引き起こすことが確認された。(3)AMPK活性化とmtROSとの関連の検討:HUVECにAMPKα1またはドミナントネガティブ作用を持つANPK

α1(T172A)を過剰発現させ、(1)と同様にmtROS抑制効果を検討した。AMPKα1過剰発現はメトホルミン及びAICARによるmtROS抑制効果を増強したが、AMPKα1(T172A)過剰発現はメトホルミン及びAICARによるmtROS抑制効果を減少させた。以上より、本年度はAMPK活性化がHUVECにおいて高グルコースによるmtROS産生増加を抑制すること、またメトホルミン及びAICARは同作用を有するため、糖尿病合併症治療薬として期待されることが示された。申請者らは糖尿病合併症発症におけるミトコンドリア由来活性酸素(mtROS)過剰産生の意義を提唱している。昨年度はAMPK活性化によるmtROS制御の可能性を明らかにしたが、本年度はAMPKの下流分子であるPGC-1αとmtROSおよびミトコンドリアバイオジェネシスとの関連を検討するため、以下の14を行った。1.AMPK活性化によるPGC-1α発現誘導:メトホルミンはPGC-1αmRNA発現を増加させた。また、ドミナントネガティブ作用を持つAMPKα1(T172A)の過剰発現はメトホルミンによるPGC-1αmRNA発現増加を抑制した。3.AMPK-PGC-1α経路のMnSOD発現増加作用:メトホルミンはMnSOD mRNA発現を増加させた。また、AMPKα1(T172A)の過剰発現はメトホルミンによるMnSOD mRNA発現増加を抑制した。さらに、PGC-1α過剰発現細胞では著明なMnSOD mRNA発現増加を認めた。4.AMPK-PGC-1α経路のミトコンドリアバイオジェネシス促進作用:メトホルミン、PGC-1α過剰発現にてNRF-1、mtTFA mRNA、ミトコンドリアDNAおよびミトコンドリア数の増加を認めた。さらに、AMPKα1(T172A)の過剰発現はメトホルミンによるこれらの現象を抑制した。
自己組織化によりミセル形成する修飾酵素を用いた疎水性環境汚染物質の濃縮無害化処理

本研究では,希薄濃度で環境水中に存在するフェノール系化合物を対象物質として,自己組織化によりミセルを形成する修飾酵素作成し,対象物質をミセル中に濃縮し,続いてミセル中での酵素反応によって対象物質を酸化・重合・不溶化することによって環境水を無害化できる一連のプロセスの構築を目的として研究を行った.本研究の遂行により以下の研究成果が得られた.項目1:修飾酵素の合成とその界面活性、酵素活性及び酵素安定性の制御合成高分子によって,酵素ラッカーゼの化学修飾を行い,ミセル形成能を有する修飾酵素を合成することができた.修飾酵素の初期酵素活性及び熱安定性は,未修飾酵素に比べて格段に高くなった.また,修飾率と合成高分子の構造を適切に制御することで,修飾酵素の活性を最大で2倍に増加させることが可能となり,熱安定性に関しては10倍以上向上させることに成功した。項目2:修飾酵素によるフェノール系化合物の重合無害化反応制御修飾酵素によるフェノール系化合物の処理は,pH5,60°Cの条件にて効率良く制御することに成功した.最適な条件では,修飾酵素により,2,6-ジクロロフェノール,2,4,6-トリクロロフェノール,2,6,クレゾール,キシレノール等のフェノール系化合物をモデル汚染水から100%除去することが可能であった。項目3:他の反応系における類似修飾酵素を用いた効率的なバイオディーゼル生産本研究から得られたアイデアを用いて,リパーゼの化学修飾およびバイオディーゼル生産への適用可能性について検討したところ,リパーゼの反応性を高められることが明らかになった.本研究では,希薄濃度で環境水中に存在するフェノール系化合物を対象物質として,自己組織化によりミセルを形成する修飾酵素作成し,対象物質をミセル中に濃縮し,続いてミセル中での酵素反応によって対象物質を酸化・重合・不溶化することによって環境水を無害化できる一連のプロセスの構築を目的として研究を行った.本研究の遂行により以下の研究成果が得られた.項目1:修飾酵素の合成とその界面活性、酵素活性及び酵素安定性の制御合成高分子によって,酵素ラッカーゼの化学修飾を行い,ミセル形成能を有する修飾酵素を合成することができた.修飾酵素の初期酵素活性及び熱安定性は,未修飾酵素に比べて格段に高くなった.また,修飾率と合成高分子の構造を適切に制御することで,修飾酵素の活性を最大で2倍に増加させることが可能となり,熱安定性に関しては10倍以上向上させることに成功した。項目3:他の反応系における類似修飾酵素を用いた効率的なバイオディーゼル生産本研究から得られたアイデアを用いて,リパーゼの化学修飾およびバイオディーゼル生産への適用可能性について検討したところ,リパーゼの反応性を高められることが明らかになった.本研究では,希薄濃度で環境水中に存在するフェノール系化合物を対象物質として,自己組織化によりミセルを形成する修飾酵素を作成し,対象物質をミセル中に濃縮し,続いてミセル中での酵素反応によって対象物質を酸化・重合・不溶化することによって環境水を無害化できる一連のプロセスの構築を目的としている.そのため,初年度には下記の2項目に関して検討を行い,修飾酵素の調製条件の検討,修飾酵素の基本的特性の解明,無害化反応操作条件の検討を行った.項目1:修飾酵素の合成とその界面活性,酵素活性及び酵素安定性の制御合成高分子によって,酵素ラッカーゼの化学修飾を行い,ミセル形成能を有する修飾酵素を合成することができた.修飾酵素の初期酵素活性及び熱安定性は,未修飾酵素に比べて格段に高くなった.また,修飾率と合成高分子の構造を適切に制御することで,修飾酵素の活性を最大で2倍に増加させることが可能となり,熱安定性に関しては10倍以上向上させることに成功した.項目2:修飾酵素によるフェノール系化合物の重合無害化反応制御修飾酵素によるフェノール系化合物の処理は,pH5,60°Cの条件にて効率良く制御することに成功した.最適な条件では,修飾酵素により,2,6-ジクロロフェノール,2,4,6-トリクロロフェノール,2,6-ジメトキシフェノール,クレゾール,キシレノール等のフェノール系化合物をモデル汚染水から100%除去することが可能であった.現在,上記の成果を取りまとめ,投稿論文の作成及び特許申請の準備中である.本研究では,希薄濃度で環境水中に存在するフェノール系化合物を対象物質として,自己組織化によりミセルを形成する修飾酵素作成し,対象物質をミセル中に濃縮し,続いてミセル中での酵素反応によって対象物質を酸化・重合・不溶化することによって環境水を無害化できる一連のプロセスの構築を目的としている.そのため,下記の2項目に関して検討を行い,修飾酵素の調製条件の検討,修飾酵素の基本的特性の解明,無害化反応操作条件の検討を行った.項目1:修飾酵素の合成とその界面活性、酵素活性及び酵素安定性の制御両親媒性の合成高分子によって,酵素ラッカーゼの化学修飾を行い,ミセル形成能を有する修飾酵素を合成することができた.

修飾酵素の初期酵素活性及び熱安定性は,未修飾酵素に比べて格段に高くなった.また,修飾率と合成高分子の構造を適切に制御することで,修飾酵素の活性を最大で2倍に増加させることが可能となり,熱安定性に関しては10倍以上向上させることに成功した。項目2:修飾酵素によるフェノール系化合物の重合無害化反応制御修飾酵素によるフェノール系化合物の処理は,pH5,37°Cの条件にて効率良く制御することに成功した.最適な条件では,修飾酵素により,2,6-ジクロロフェノール,2,4,6-トリクロロフェノール,2,6,クレゾール,キシレノール等のフェノール系化合物をモデル汚染水から100%除去することが可能であった。
がんイメージングと治療を目的とした多機能性ペプチドー金属ナノプラットフォーム

昨年度ボトムアップ的手法を用い,両親媒性ペプチドから様々な長さを有するペプチドナノチューブの調製に成功した。また,このナノチューブの細胞取込に関する検討をおこない,取込には最適な長さがあることを明らかにした。これらの知見をもとに,今年度はまずペプチドナノチューブのヘテロ接合化に関する研究をおこなった。その結果,2種類のペプチドナノチューブの接合,無電荷ナノチューブと正電荷ナノチューブとのヘテロ接合化に成功した。昨年度の結果より,ペプチドナノチューブはenhanced permeability and retention (EPR)効果によるドラッグデリバリーにおいて細胞到達性を有する薬剤キャリアに応用できると考えた。そこで、1細胞取込に優れた長さのナノチューブへ薬剤を担持する研究(治療)と,2ナノチューブを近赤外蛍光プローブで標識する研究(診断)に注力した。1の結果として,ペプチドナノチューブ分散液に,異なる両親媒性ペプチドからなるナノシートを混和すると,シートがチューブの開口部を塞ぐことがわかった。また開口部を塞いだナノチューブがヨウ化プロピジウム(親水性蛍光剤)や,ドキソルビシン(親水性抗がん剤)を内包し,3日以上漏出しないことを確認した。さらにドキソルビシン内包ナノチューブは市販のドキソルビシンに比べ,がん細胞に対する成長抑制効果を示した。2の結果としては,近赤外蛍光プローブで標識したナノチューブをマウスに投与し,近赤外蛍光像を観察した。その結果,ナノチューブはEPR効果によって数時間以内にがん部位に集積した。また導入したナノチューブは血中に残らずクリアランスされるため,診断プローブとして有用であることがわかった。以上の結果より,ペプチドナノチューブが治療と診断の双方に適用可能な優れたペプチドプラットフォームであることを明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。がん治療を目的としてイメージングと治療効果を併せ持つ多機能性ナノプラットフォームの構築を提案しており,本年度はそれに向けたナノチューブの調製およびプラットフォームの構築,細胞取込能の評価を行った。ロイシン-アミノイソブチル酸からなる疎水性ヘリックスと親水性サルコシン鎖を有する両親媒性ペプチドブロックの合成に成功した。有機合成したポリペプチドは,実際に水中で直径80 nm,長さ100 nmのナノチューブを形成することを透過型電子顕微鏡によって確認した。次に,加熱時間・加熱温度を最適化することでナノチューブの疎水性開口部の脱水和を調整し,ナノチューブ同士の開口部間での連結を誘起し、連結数を制御したプラットフォームの調製に成功した。このプラットフォームを用い,アスペクト比が細胞内導入に及ぼす影響を評価した。蛍光剤で標識された長さ100, 300, 500, 900 nmのナノチューブと100 nmの球状ベシクルを用いて実験を行った。これらを細胞に添加し,経時的に蛍光顕微鏡像を観察することで細胞取込速度を観察した。その結果,球状に比べてアスペクト比を有する方が細胞取込は速く,特に長さ300, 500 nmの場合が最も素早く取り込まれることがわかり,細胞取込に最適なアスペクト比が存在することを発見した。当初計画した両親媒性ペプチドブロックの合成に成功し,自己組織的に形成するペプチドナノチューブの長さを制御できることを明らかにすることができた。また,細胞への取り込みについても高アスペクト比を有するナノチューブが効果的に導入されることを実証しており,当初の計画どおりおおむね順調に進展している。さらに,細胞への取り込みには最適な長さがあるという新知見を見い出していることから,これらの結果を今後の展開に活かし,研究を推進する。

以上の結果より,ペプチドナノチューブが治療と診断の双方に適用可能な優れたペプチドプラットフォームであることを明らかにした。今後,ペプチドブロックの分子末端に機能部位であるがん細胞に過剰発現しているレセプターと結合するペプチドアプタマー,さらには金ナノ粒子や超常磁性酸化鉄ナノ粒子を複合化したペプチドナノチューブを作製する。複合体を組み合わせることで,機能部位をランダムに導入したナノチューブや単一機能部位からなるナノチューブをヘテロ接合した自己組織構造体を得る。ナノチューブを原子間力顕微鏡,透過型電子顕微鏡より観察し,ペプチドブロックの分子構造がナノチューブのサイズ,集積構造に及ぼす影響について確認する。細胞培養実験で、がんに対する結合性、イメージング、死傷性について検討する。がん細胞表面にペプチドナノチューブが選択的に集積する。金ナノ粒子(AuNP),超常磁性酸化鉄ナノ粒子(SPIONP)によるがん組織のMRIイメージング,近赤外光イメージングを行う。さらに交流磁場,近赤外光照射によってAuNP, SPIONPが発生する熱に伴うがんの死傷性を評価する。交流磁場,近赤外線照射を組み合わせることで,死傷効果を相乗的に高めることが期待できる。最後にアプタマー,金属ナノ粒子を導入したペプチドナノチューブががん治療と診断を同時に行うことが可能な多機能性ナノマテリアルであることを実証する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
血液脳関門形成に関わる因子に関する基礎的研究

本研究は、成熟脳においてアストロサイトの分化を促進し分化状態を持続させ、その結果、血液脳関門の形成を促進する因子の探索を目的としている。すなわち、のうないに存在するアストロサイトの分化因子の分離・精製および同定を行うことである。ラット脳祖抽出物中に含まれるアストロサイトにの精製はゲルろ過、イオン交換クロマトグラフィーと進み、さらに小麦胚芽レクチンカラムによる精製へと進んだ。しかしながら、最終的に回収される量が微量であったため、スケールアップを考えブタ大脳に分離の対象を移し、ラット由来の培養アストロサイトを形態分化させる活性を指標に分離・精製を進めた。その結果、ブタ脳祖抽出物中にもラット脳の場合と同様に、ラット由来の培養アストロサイトを形態分化させる活性が認められた。この後、強陽イオン交換クロマトグラフィー、次いでハイドロキシアパタイトクロマトグラフィー、さらにメチル疎水性クロマトグラフィーにより活性を有する分画の分離・精製を進めた。この段階での精製倍率は約9万倍であった。また、ゲルろ過による分離から、ブタ脳由来の活性因子の分子量は150200万であることが認められ、活性因子の候補は電気泳動上で二つのややブロードなバンドに絞られている。現在、精製は最終段階にあり、フェニル基による逆相クロマトグラフィーを行いこれらのバンドを分離している。この後、アミノ酸配列の解析に移る予定である。
英国における孤立無業者（SNEP）と社会的企業の役割

「英国における孤立無業者(SNEP)と社会的企業の役割」から得られた知見は次の通りである。第1に、SNEPは日本特有の現象で、英国ではあまりみられない社会問題である。第2に、SNEPは主に引きこもりがちの中高年の人たちを意味するが、日英には家族ケアと国家福祉との違いがあり、構造的分析をしていく必要がある。第3に、英国の就労のための福祉は福祉改革の目玉で、給付条件の中に就労プログラムを位置づけている。就労の促進は社会的企業などの民間セクターに委ねられることが多い。第4に、就労の場は第二労働市場を受け皿とするのではなく、労働法に則った労働権を保障する必要がある。毎月ベースで、「関学社会起業塾」(於大阪関学梅田キャンパス)を開催し、孤立無業者(SNEP)と社会的企業に関する文献資料を検討した。8月に渡英し、15日にノーザンプトン大学を訪問して、クリス・ダーキン氏およびリチャード・ハーゼンバーグ氏から、ニート(NEET)を中心とした社会的孤立者と彼らを支援する社会的企業に関する情報・知見を得た。8月22日にロンドン・ランベス区を訪問し、ニート対策担当のエイブラハム氏から若者対策・ニート関連の情報・知見を得た。11月23日29日には、クリス・ダーキン氏を日本に招聘し、関西学院大学で講演会・研究会「イギリスのニートおよび社会的に不利な立場の人たちを支援する社会的企業ーソーシャルワークスキルを基盤としてー」(11月27日、関西学院大学上ケ原キャンパス)を開催した。研究会では、ニートの公式な定義を確認し、社会問題としてのニートの理解、ニートの置かれている貧困・教育・家族・雇用といった背景に関する意見交換をした。さらに、多問題家族に対応する社会的企業では、ダーキン氏から英国の事例Participleの紹介があった。これらの調査および学術交流を通して、英国における社会的孤立者の実態を理解することができた。また、彼らを支援する社会的企業に関する最新動向も把握することができた。今後は、孤立無業者(SNEP)の支援を行う社会的企業について、その活動の社会的インパクト分析を実施したいと考えている。毎月ベースで、関西学院大学梅田キャンパスにて、孤立無業者を含む多問題家族を扱う社会的企業に関する文献を検討した。次に、2015年8月7日8月29日の期間に、イギリス調査を行った。12日には、スキルズ・フォー・ケア(Skills for Care)研究所で、高齢者ケアの動向に関するヒアリングを行った。14日には、ロンドンのランベス(Lambeth)区の高齢者福祉部で、高齢者ケアと地域包括ケアに関するヒアリングを行った。16日には、社会的企業トパーズ(Topaz)で、事業実態に関するヒアリングを行った。17日には、ジョセフ・ラウントリー財団(Joseph Rowntree Foundation)で、高齢者貧困に関するヒアリングを行った。18日午後には、多問題家族に取り組む社会的企業パーティシプル(Participle)でヒアリングを行った。スウィンドン(Sweindon)とウィガン(Wigan)などの自治体での実践から得られた知見と孤立無業者の生活実態に関する情報を得た。同日午後には、中央政府内務省(Home Office)に移動し、多問題家族対策チームのヒアリングを行った。20日には、ランベス区戦略本部で、ランベス自治体戦略に関するヒアリングを行った。22日には、再びトパーズのソーシャルワークに関するヒアリングを行った。25日には、チェルシー・ケンジントン(Chelsea and Kensington)区で開催されたGP-ハブに参加し、地域包括ケアの取り組みを傍聴した。最後に、2016年1月28日および29日に、ノーザンプトン大学(Northampton University)クリス・ダーキン(Chris Durkin)氏を関西学院大学に招聘し、意見交換会を開催した。29日には特別講演会:「イギリスの多問題家族と社会的企業」を開催した。2年目である平成27年度では、基礎的文献資料を検討し、8月の英国調査につなげた。英国では、ノーザンプトン大学関係者との学術交流により、孤立無業者(SNEP)の実態と彼らを支援する社会的企業の動向に関する知見を得ることができた。平成28年1月には、ノーザンプトン大学クリス・ダーキン氏を日本に招聘することで、本質的な議論を深めることができ、3年目の研究調査につなげることができたと考えている。毎月ベースで、関西学院大学梅田キャンパスにて、孤立無業者および彼らの生活困難を扱う社会的企業に関する文献を検討した。2016年8月22日8月27日の期間に、孤立無業者の実情を日本の脈絡で捉えるため、中核市で最も高い生活保護率を示している函館市で実地調査を行い、問題の背景にある社会的経済的要因(産業構造の転換・人口の移動)および歴史的要因など構造的要因を把握した。調査活動は次の通りである。

1函館市保健福祉部高齢者福祉課を訪問し、高齢者貧困に関する情報を得た。2函館生活と健康を守る会から同市の貧困の歴史的推移、申請受給の状況に関するデータを得た。3保健福祉部函館市福祉事務所生活支援第1課から生活保護の受給状況、貧困の背景にある社会的経済的要因、そして年金受給権の掘り起こし作業などに関する情報やデータを得た。4社会福祉協議会から生活福祉資金の利用状況に関する情報を得た。さらに分担者(山本隆)による英国調査として、2017年3月21日に英国ノーサンプトン市を訪問し、ノーサンプトン大学(Northampton University)ウェンディー・バナーマン(Wendy Bannerman)准教授のヒアリングを行い、その後彼女が主宰する引きこもり問題に取り組む社会的企業ライツ・リゾリューション(Rights Resolution)の視察を行った。翌22日にはキングストン大学(Kingston University)のキース・デービス(Keith Davies)教授を訪問し、孤立無業者を含む多問題家族に関する情報交換を行った。1年目である平成26年度では、基礎的文献資料を検討し、8月の英国調査につなげた。英国では、ノーザンプトン大学関係者との学術交流により、孤立無業者(SNEP)の実態と彼らを支援する社会的企業の動向に関する知見を得ることができた。11月には、ダーキン氏を日本に招聘することで、本質的な議論をかわすことができ、2年目の研究調査につなげることができたと考えている。平成28年度は、孤立無業者を含む多問題家族の生活状況と貧困との関連を調査する予定である。特に孤立無業者が福祉給付をどの程度利用しているのかについて、捕捉率(take up rate)を把握し、比較研究として日本の生活困窮者自立支援事業における生活保護の申請との関係を調査する予定である。総括の作業として、孤立無業者の生活改善、雇用訓練サービスの効果、就労への成果、就労の継続性について日英比較を展開したいと考えている。社会福祉学平成27年度は、英国で本調査(質的調査)を実施することにしている。対象地はSwindonで、行政とParticiple(社会的企業)の調査を予定している。特に社会的企業が社会的孤立者にもたらす生活改善の成果、雇用訓練サービスの提供、就労支援について考察したいと考えている。3年目の最終調査やイギリスの研究者の招聘に資金を集中させたいため。最終年度はイギリスの複数の研究者(社会的企業研究・貧困研究・ガバナンス研究)の招聘に力点を置く計画を立てている。
現代フィンランドにおけるサーミ人の伝統歌唱ヨイクとリヴァイヴァル運動の展開

20世紀初頭の民族音楽学者アルマス・ラウニス著『ラップランドのヨイク旋律集(1908)』(以下『ヨイク旋律集』)に掲載されている854のヨイクの譜例を対象に、研究者独自の観点から再分類および分析を行った。『ヨイク旋律集』は、1904年と1905年の78月に、イナリ、ウツヨキ、コウトケイノ、カラスヨキ、ポルマクの五つの地で23人以上の歌い手からラウニス自身が採譜した824の譜例に加え、他2名の採譜者による30の譜例を加えた計854の譜例をもとに、それらをフレーズ構成というラウニス独自の観点から712種に分類した旋律集である。本研究では、ラウニスが分類の基準としたフレーズ構成の他、各旋律の拍子、音域、音列といった音楽情報を抜き出し、また、それらを歌い手ごとに整理し直すことで、20世紀初頭の北サーミのヨイクの音楽的内容をより鮮明に浮かび上がらせることを試みた。考察の結果、20世紀初頭の北サーミのヨイクは、オクターヴ内の音域、2拍子または3拍子、D-G-A-Bを中心とする4音または5音の音列が典型的な例であることがわかった。これは、現在通説として語られている「オクターヴを超える音域と複雑な拍子」という特徴には当てはまらない。この理由はおそらく、これまでヨイク研究者が参照した録音資料の多くがサーミ人の日常生活において受け継がれてきた伝統的なヨイクではなく、1960年代以降レコード産業を通じて台頭した現代ヨイクの名手による技巧的に発展されたヨイクであるためと考えられる。本研究は、これまで先行研究において伝統的なヨイクと現代ヨイクの音楽的特徴が明確に区別されてこなかった問題点を示唆するものであり、伝統的なヨイクの音楽様式研究は、ラウニス以降に残された体系的な録音群や現代のフィールド調査で得られる録音の分析によって今後も発展の余地が十分にあるといえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、20世紀初頭の民族音楽学者でヨイク研究の第一人者、アルマス・ラウニスA. Launisの研究書およびフィールドノートを調査し、ヨイク研究初期の状況を明らかにした。ラウニスが生前に出版した著書のなかで、最も周知されているのは、『ラップランドのヨイク旋律集Lappische Juoigos Melodien (1908)』で、この研究書は800以上のヨイクの旋律の採譜と、それらの採録地別分類および簡易な音楽的分析を加えたものである。しかしながら、この研究書のみでは、ラップランドを巡った期間や順路、歌い手との交流の様子など、ラウニスが行ったフィールドワークの詳細を知ることはできない。そこで、上記1908年の研究書の元となる1904年および1905年のフィールドノート、そして1920年の再調査の際に書き残した民族誌的著作『憧れの士地:ラップランド訪問の思い出Kaipauksenimaa : Lapinkävijän muistoja (1922)』を、フィンランドのヘルシンキ大学図書館アーカイヴスで調査した。これら資料によると、20世紀初頭という北極圏内の交通手段が非常に限られていた時代に、ラウニス率いる調査団が多大な労力をかけてノルウェー、スウェーデン、フィンランドにまたがる10以上のサーミ人居住区を巡り、漁業やトナカイ放牧といった日常生活のあらゆる場面においてサーミ人がヨイクを取り人れていた実態や、教会や家族間におけるヨイク伝承の様子を事細かに観察していたことがわかった。さらに、歌い手に関する情報や歌の内容について記されている部分もあり、1908年の研究書の補足資料として、このフィールドノートが重要な意味を持っていると言える。今年度は、フィンランド国内に居住する三つのサーミ人グループ、北サーミ、イナリサーミ、スコルトサーミ、それぞれの民族の歴史や音楽文化を1930年代以降の文献資料、録音資料およびフィールドワークをもとに調査した。その結果、民族グループごとに、生活様式や文化的影響、そしてヨイクの音楽的内容が大きく異なっていることがわかってきた。このことから、まず、ヨイク以外のサーミの音楽文化を広く見渡すことを研究の方針に定め、各グループが影響を受けた讃美歌や泣き歌などの外来音楽の受容も研究に加えることにした。さらに、今年度の調査で特に関心を抱いたのは、同親族内の年長者のヨイクのメロディーの一部を引き継ぐという、親族メロディー継承の伝統についてである。この親族メロディーの継承を行う人々は、現代ではかなり数が少ないことが予想されるため、調査の進み次第では、現在フィールドの地としているイナリとウツヨキ以外にも、調査の範囲を広げる可能性がある。また、昨年度も一次資料として扱った、ラウニス著『ラップランドのヨイク旋律集(1908)』の分析を始めた。具体的には、歌い手ごとに各旋律で用いられる音や音域をまとめる作業を行っている。現段階では、全712種類のメロディーのうち約6割の分析が終わり、残り4割を来年度中に終わらせる予定である。また、この旋律集に登場する、20世紀初頭の代表的なヨイクの歌い手に関する調査も同時に今後進めたい。

『ヨイク旋律集』は、1904年と1905年の78月に、イナリ、ウツヨキ、コウトケイノ、カラスヨキ、ポルマクの五つの地で23人以上の歌い手からラウニス自身が採譜した824の譜例に加え、他2名の採譜者による30の譜例を加えた計854の譜例をもとに、それらをフレーズ構成というラウニス独自の観点から712種に分類した旋律集である。本研究では、ラウニスが分類の基準としたフレーズ構成の他、各旋律の拍子、音域、音列といった音楽情報を抜き出し、また、それらを歌い手ごとに整理し直すことで、20世紀初頭の北サーミのヨイクの音楽的内容をより鮮明に浮かび上がらせることを試みた。考察の結果、20世紀初頭の北サーミのヨイクは、オクターヴ内の音域、2拍子または3拍子、D-G-A-Bを中心とする4音または5音の音列が典型的な例であることがわかった。これは、現在通説として語られている「オクターヴを超える音域と複雑な拍子」という特徴には当てはまらない。この理由はおそらく、これまでヨイク研究者が参照した録音資料の多くがサーミ人の日常生活において受け継がれてきた伝統的なヨイクではなく、1960年代以降レコード産業を通じて台頭した現代ヨイクの名手による技巧的に発展されたヨイクであるためと考えられる。本研究は、これまで先行研究において伝統的なヨイクと現代ヨイクの音楽的特徴が明確に区別されてこなかった問題点を示唆するものであり、伝統的なヨイクの音楽様式研究は、ラウニス以降に残された体系的な録音群や現代のフィールド調査で得られる録音の分析によって今後も発展の余地が十分にあるといえる。一次資料の分析が順調に進み、今後の研究の方針と、研究の中心的課題が定まったため。27年度が最終年度であるため、記入しない。一次資料『ラップランドのヨイク旋律集(1908)』の分析を引き続き行うとともに、親族メロディー継承の実態をフィールド調査を中心に進めていく。本年度の目標てせあったラウニスの一次資料調査を当初の予定通り遂行できたため。ラウニスを初め、その後の幾人もの研究者がフィンランドのヨイク伝承の盛んな地としてイナリを挙げており、また、現在もなおこの地域にサーミに関する重要な施設やヨイク伝承が残されていることから、今後のフィールドワークの拠点をイナリに置くことにした。
シアリルトランスフェラーゼのゴルジ体局在化とその機構

細胞内でのタンパク質の選別輸送や特定の部位での保持機構の解明を目的として、トランスゴルジからTGN(トランスゴルジネットワーク)にかけて分布するα2-6シアリルトランスフェラーゼに注目し、ターゲットシグナルとされる膜貫通領域を含むペプチドと酵素ペルオキシダーゼの融合タンパク質を発現する新たな方法で解析を行った。(1)融合タンパク質の発現:シアリルトランスフェラーゼのN末端より膜貫通領域までのcDNA配列をPCR法により合成した(細胞質領域9残基、膜貫通領域17残基、膜腔内19残基)。これのC末側にHRPのcDNAをつなぎ、発現ベクターpSRαに組み込んだ。このプラスミドを、エレクトロポレーション法で、ヒト上皮細胞由来HEp2細胞や、サル腎臓由来COS7細胞にトランスフェクトした。(2)細胞内における局在:DABを基質としたHRP反応、および抗HRP抗体を用いる免疫蛍光法により、融合タンパク質がゴルジ体と考えられる領域に局在することを確認した。また、レクチンのWGAは核膜とトランスゴルジからTGNにかけて結合するが、DAB反応後には後者の染色のみ特異的に消失することから、融合タンパク質がトランスゴルジからTGNにかけて存在することを確認した。さらに、その局在はDAB反応後の電子顕微鏡による観察からも確認された。(3)融合タンパク質の細胞内代謝:^<35>S-メチオニンを用いたパルス-チェイス実験から、融合タンパク質は2つの分子量の異なる分子種として存在し、最初に出現するのは分子量約50Kの分子であるが、この分子は半減期約1時間で消失し、その一部が分子量約64Kの安定な分子に変化することがわかった。酵素活性は64K分子のみに観察された。また、エンドグリコシダーゼHに対する反応性から、50K分子は糖鎖のプロセシングを受けていないERタイプであることが判明し、フォールディングが不十分なためほとんどがERで分解されていると考えられる。(4)ゴルジタンパク質の保持に関与するタンパク質の検索:キメラタンパク質のHRP部分をマーカーとして、免疫沈降、化学的架橋などの手法でキメラタンパク質と相互作用するタンパク質を検索中。
審美性を考慮した矯正ワイヤーの開発

近年、成人における矯正治療の需要増加に伴い、治療に使用されるマルチブラケット装置は目立たず自然な印象を与える装置が望まれており、プラスチック製やセラミック製の審美性に優れた製品が市販されているが依然として審美性の向上が求められている。我々は、マルチブラケット装置の審美性向上のため歯冠色に近い装置の開発を行っている。低温スパッタリング法により色調の異なる30種類のニッケルチタン板(10×20×0.6mm)を作成し、これらを矯正専門医3人で肉眼により評価した。その結果歯冠色に近い色として、シャンパンゴールドを選択した。このシャンパンゴールドの条件で、矯正材料(ニッケルチタンワイヤー、ステンレスワイヤー、金属ブラケット、チューブ、バンドおよび結紮線)を処理し、歯列模型上に装着した。低温スパッタリングした金属は耐食性が増加することが報告されていることから、低温スパッタリング法の処理を行った歯科材料(ニッケルチタンワイヤー)の耐食性を調べた。低温スパッタリング処理・未処理のニッケルチタンワイヤーを20mmにカットし、塩酸・乳酸・人工唾液・滅菌水へ1時間浸せきした。ニッケルイオンの溶出を調べるためのDMGテストを行ったところ、塩酸・乳酸に浸せきしたニッケルチタンワイヤーの低温スパッタリングしたものでニッケルの溶出の減少が認められた。このことから、低温スパッタリング処理をすることで金属の耐食性が高くなることが示唆された。さらに歯列模型上に装着した矯正装置2種類(既製の金属色および低温スパッタリングしたシャンパンゴールド色ブラケット)を矯正専門医3人で肉眼により評価した。その結果、審美性においても既製ブラケットより好ましい印象を与えることがわかった。近年、成人における矯正治療の需要の増大に伴い、治療に使用されるマルチブラケット装置は目立たず自然な印象を与える装置が望まれている。治療に用いる装置に関しては、プラスチック製やセラミック製の審美性に優れた製品が市販されているが、依然として審美性の向上が求められている。我々は、マルチブラケット装置の審美性の向上のために歯冠色に近い装置の開発を行っている。イオンプレーティング法による近似歯冠色金属板の作成のために、ニッケルチタンの金属板を10×20×0.6mmの大きさに加工して金属試料を作製した。さらに表面の酸化膜を耐水ペーパー#800、#1000、#1500、#2000にて研磨した。イオンプレーティング法により試料へチタンを蒸着させ、色調は反応ガス(窒素あるいは酸素等)の種類とその量によって調節した。また、これらの金属板をフッ酸処理し金属の光沢を減少させたものも作成し、30種類の金属板を作成した。これらの金属板の色調を矯正専門医3人で肉眼で評価した。歯冠色に近い色を得ることができた。この歯冠色に近い色の中で最も、評価が高かった色の条件で矯正材料(ニッケルチタンワイヤー、ステンレスワイヤー、金属ブラケット、チューブ、バンドおよび結紮線)を同条件にて処理し試料を作成した。また、フッ酸処理したものも作成した。未処理、フッ酸処理およびコントロールの三種類について歯列模型上に装着し、視覚的に色の評価を行う予定である。近年、成人における矯正治療の需要増加に伴い、治療に使用されるマルチブラケット装置は目立たず自然な印象を与える装置が望まれており、プラスチック製やセラミック製の審美性に優れた製品が市販されているが、依然として審美性の向上が求められている。イオンプレーティング法により色調の異なる30種類のニッケルチタン板(10×20×0.6mm)を作成し、これらを矯正専門医3人で肉眼により評価した。イオンプレーティングした金属は、耐食性が増加することが報告されていることから、イオンプレーティング法の処理を行った歯科材料(ニッケルチタンワイヤー)の耐食性を調べた。イオンプレーティング処理・未処理のニッケルチタンワイヤーを20mmにカットし、塩酸・乳酸・人工唾液・滅菌水へ1時間浸せきした。ニッケルイオンの溶出を調べるためのDMGテストを行ったところ、塩酸・乳酸に浸せきしたニッケルチタンワイヤーのイオンプレーティングしたものでニッケルの溶出の減少が認められた。このことから、イオンプレーティング処理をすることで金属の耐食性が高くなることが示唆された。

低温スパッタリングした金属は耐食性が増加することが報告されていることから、低温スパッタリング法の処理を行った歯科材料(ニッケルチタンワイヤー)の耐食性を調べた。低温スパッタリング処理・未処理のニッケルチタンワイヤーを20mmにカットし、塩酸・乳酸・人工唾液・滅菌水へ1時間浸せきした。ニッケルイオンの溶出を調べるためのDMGテストを行ったところ、塩酸・乳酸に浸せきしたニッケルチタンワイヤーの低温スパッタリングしたものでニッケルの溶出の減少が認められた。このことから、低温スパッタリング処理をすることで金属の耐食性が高くなることが示唆された。さらに歯列模型上に装着した矯正装置2種類(既製の金属色および低温スパッタリングしたシャンパンゴールド色ブラケット)を矯正専門医3人で肉眼により評価した。その結果、審美性においても既製ブラケットより好ましい印象を与えることがわかった。
癌脳転移を規定する因子の解明

1)マウスメラノーマでの検討マウスメラノーマB16はマウス頚動脈注入にて脳内への転移巣を形成せず髄膜のみに転移し、マウスメラノーマK-1735は脳実質内にのみ病変を形成する。この臓器特異的転移は脳の微細環境、とりわけTGF-betaが深くかかわっている可能性が示唆されているが、さらに腫瘍細胞とinteractionをもつ脳の微細環境の検討を行なった。In vitroのgrowth assayにおいて脳微細環境を模倣するため、グリア細胞の腫瘍化したものであるrodent glioma 9Lの培養上清存在下にマウスメラノーマB16、マウスメラノーマK-1735を培養し検討した。B16はその成長が抑制されたのに対し、K-1735は成長抑制が観察されず、微細環境要素としてグリア細胞が関与していることが強く示唆された。B16細胞、K-1735細胞のTGF-beta receptorの解析を行なった。それぞれの細胞よりmRNAを抽出し、TGF-beta receptorのNorthern blot analysisを行なったが、この両細胞間でreceptorの発現に著明な差を認めた。2)ヒト悪性脳腫瘍の病態の検討ヒト悪性脳腫瘍において腫瘍と宿主の関係についての検討を行なった。生物学的に非常に悪性と考えられる胚腫は、臨床的には非常に放射線などの治療に反応が良いが、これは腫瘍細胞自身は高い増殖能をもつものの、宿主である脳で免疫反応が惹起されておりこのために腫瘍細胞がアポトーシスに陥っていて、この増殖と細胞死とのバランスで腫瘍全体としての成長が規定されている可能性があることを見いだした。また、神経系の腫瘍であるcentral neurocytomaの臨床病態についてもいくつかの新しい知見を得て発表した。さらに、自験例、文献報告をもとに臨床での癌脳転移の治療判断の基準を作成した。癌脳転移形成の機序について検討をし、それを臨床的な転移の予防あるいは治療に用いることを最終目的として本研究を遂行している。実験的には、われわれが所有するマウスメラノーマの系で癌細胞が脳に転移するメカニズムを検討するために、従来の我々の検討で細胞の脳への転移能と相関が深いとおもわれるTGF-βについて、細胞レベルでのreceptorの発現を検討した。脳への転移能の低い細胞においてTGF-βreceptor mRNAの発現が亢進している傾向を認めたが、さらに確認の実験を遂行中である。また局所微細環境と癌細胞との相互関係がこれらの臓器特異的癌脳転移に関与している可能性が示唆されており、この検討のために局所微細環境を模倣すべくグリア細胞由来であるmurine gliomacell lineとマウスメラノーマの共培養を試みた。脳転移能を有するメラノーマにくらべ転移能を有しないメラノーマにおいて増殖抑制を認める傾向であった。paracrineあるいはautocrineのなんらかの因子の関与が考えられ、これについて追加実験中である。一方臨床の脳腫瘍、癌脳転移の手術材料を用いて、これらの組織学的所見、増殖能力、治療への反応性等についても検討し、悪性腫瘍が脳内において増殖するにあたり必要なメカニズムを解明することを上記in vitroの実験と平行して開始した。脳腫瘍の脳内での増殖は、細胞増殖と自発的な細胞死(apoptosis)とのバランス(totalの和)として生じている可能性が示唆されるが、まだpreliminaryな結果であり、さらに検討中である。1)マウスメラノーマでの検討マウスメラノーマBl6はマウス頚動脈注入にて髄膜のみに転移巣を形成し、マウスメラノーマK-1735は脳実質内にのみ病変を形成する。