hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ドクターヘリ事業の拡大に関するフライトナースの役割と教育システムの構築

フライトナースに必要な能力について面接調査(フライトナース、フライトドクター、救急隊員)を実施した。その結果、ドクターとナースで共通するフライトナースに必要な能力は、院外救急で活動できる知識と技術があることだったが、一部認識の違いも認めた。また、3者間で共通してコミュニケーション能力は必要とする一方で、評価および教育の困難性を感じていた。面接を行うための準備が不足していた状況や行えない状況もあり、面接内容の検討を行いながら研究を進めている状況である。協力者の状況を踏まえ、面接を実施するが、都合の調整が困難なため研究が遅れている。救急看護学面接内容についての分析を行い、質問紙に反映をする。そのうえで、全国調査を行うが、施設ごとの背景や地域やその運行状況の特徴などが得られる内容にする。それにより、フライトナースが担う役割や期待される役割、また、それを遂行するために必要な能力が明らかになるものと考える。それにより、教育内容は決定されることが予想される。教育内容が明確になれば、その内容を効果的に浸透させるための方法の検討を行う。研究が遅れている一つ目の理由は、本調査に入る前の情報収集に時間を要したことにある。本研究を始めるに当たり、ドクターヘリ事業の現状を把握する目的で情報収集を行ったが、予定していた計画以上に時間を要した。具体的には、文献や情報検索システムの活用を行い、さまざまな報告を閲覧した。予定していた研究スケジュールより遅延しているが、この研究過程は必要なものであるため実施した。研究が遅れている二つ目の理由は、質問紙調査に入る前に、インタビュー調査を実施するという研究方法の追加を行っているためである。質問紙による調査開始に向けて質問紙を一度作成したものの、現場のフライトナースの考えを反映させる目的で、現役フライトナースにインタビューによる調査を開始したところである。フライトナースの考えるフライトナースに必要な能力について、インタビューにより明らかにしたい。当初の研究計画よりさらに調査内容を検討し追加した。そのために、予定していた期間での実施に納まることができなかった。今後の予定している研究の段取りに従って、配分金を再調整した。現在は、現役フライトナースにインタビュー調査を実施しているが、この結果をもとに一度作成している質問紙を修正加筆していく。その後、質問紙により調査を行う。研究を進めるにあたり、時間を有効に使用する目的で施設代表者へ研究の理解とその協力依頼をとっていく過程で直接伺う形で検討していたが、他の方法で行えるように変更していきたい。
はく離発生の空間依存性と時間依存性

境界層のはくの離の発生は、主流の圧力こう配により支配的な影響を受け、定常流れにおけるはく離機構に関しては詳細に研究されつつある。しかし、非定常流れにおけるはく離の発生・消滅に関しては殆ど研究所されておらず、時間加速度と空間加速度の関係はなお明確でない。本研究は、以上の背景のもとに、先ず空間的な圧力こう配のない流れにおいて時間加速度の影響を検討し、次に空間的な圧力こう配のある流れにおける時間加速度の影響を明らかにすることを目的として、直管、広がり管および狭まり管内の加速原則流れを検討したものである。先ず、任意の加速・原則度が達成できるような、回転数、弁開度を組合せ制御できるポンプ-バルブ系を開発し、コンピュータ制御により、立上り時間0.1Sまでの任意波形が達成できることを確認した。この場合、週期の0.4S以下では理論解析結果と圧力・流速波形に差異が生じ、はく離発生の時間おくれと、これに基づく非定常抗力の予測を正しく行う必要性が指摘された。次に、直管を用いて加速・減速流れの研究をおこなった結果、加速流れにおいては、流れが著しく安定化されるため、層流から乱流への遷移点が著しく高レイノルズ数側にシフトし、加速度の増大とともに遷移レイノルズ数が増大するが、Tecr=5×10^4が限界で、これ以上と以下で乱流せん移のパターンが全く異なることを明らかにした。すなわち、Recr<5×10^4では管入口付近の乱れが遷移の引き金となり、せん移面が流れとともに伝播して遷移を引きおこすが、Recr=5×10^4では管内全域で一度に遷移を引きおこし、これは流れの安定理論により理論的に確認された。最後に、拡大・縮小管における研究では、時間的制約のため、未だ十分な実験データが得られていないが、乱流せん移の遅れとはく離発生のおくれが確認され、層流はく離の可能性が示唆されている。
金属錯体のフォトクロミックな構造変化に基づく触媒反応の制御

今年度は、還元反応の触媒部位となるテトラピリドフェナジン(tpphz)配位子、および支持配位子として剛直な2,2'-ビピリジン(bpy)を有するRu(II)錯体を、触媒に用いて水素発生反応の検討を行った。この錯体を、水:メタノール混合溶媒に溶解し、電子供与体としてトリエチルアミンを加え、白色光(380 - 670 nm)を照射した際に、発生した水素の量を測定すると、触媒希釈条件下では触媒回転数(TON)が160回という比較的高い値を示した。また、tpphz配位子の末端に存在する空のフェナントロリン部位を、フェナンスレン構造に変更した類似錯体との比較を行うと、両者はほとんど変わらない水素発生効率を示したのに対し、[RuII(bpy)2(bpm)]2+を触媒に用いた場合には、水素がほとんど発生しなかったことから、触媒活性部位がtpphz配位子のピラジン部位であることが示唆された。この光触媒的な水素発生反応を行った際に、1H NMRスペクトルおよびUV-visスペクトルの変化は、tpphz配位子が還元されて、π共役系が縮小していることを示していた。この生成物は、水素発生反応の中間体であると考えられる。また、Ru-tpphz錯体を用い、メタノールとホウ酸緩衝液を1:1で混合した溶媒中において、電圧を印加しながら、白色光を照射したところ、3時間でTONが51回という高い水素発生効率を示した。参照実験を行った結果、電圧の印加と光照射の両方を行っているときにのみ、水素が発生することから、この反応が光電解触媒反応であることが明らかになった。また、光照射時の電流量の増加率は、サイクリックボルタンメトリーにおける掃引速度に依存しないことから、この水素発生反応における律速段階は、電解による錯体の還元過程ではなく、後続の光反応過程であることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究に用いるジイミン配位子、テトラピリドフェナジン(tpphz)は、拡張したπ共役系を有するために1、電子移動経路となるなどの興味深い特性を有している。しかし、Ru-tpphz錯体の酸化還元に基づくその反応性に関連した報告例はない。そこで本研究では、Ru(III)-tpphz単核錯体においてRu(III)中心を電子受容部位、tpphzの空のジイミン部位をプロトン受容部位とした、有機基質からのプロトン共役電子移動(PCET)を計画した。Ru-ピリジルアミン-tpphz錯体を利用した酸化反応を行うにあたり、まず、酸化反応におけるtpphz配位子の特性を検証した。ここでは、tpphz以外の補助配位子の電子供与性部位の数を変化させることによって、Ru中心の二価/三価の酸化還元電位を制御し、PCETにおける反応速度の制御要因の1つとされる、PCETにおける結合開裂自由エネルギー(BDFE)の変化を見積もった。補助配位子がすべてπ受容性部位の錯体では、Ru(II)中心の酸化電位は+0.91VvsFc/Fc^+を示し、また空のジイミン部位のpK_aは10.8と見積もられた。これらの値から、この錯体のBDFEを91kcal/molと算出した。一方、補助配位子が3つの綬容性部位と1つのσ供与性部位からなるRu(II)錯体では、酸化電位は+0.69VvsFc/Fc^+と、前述の錯体と比較して低電位シフトしていることが示された。しかし、pK_aは11.4とほとんど変わりなく、Ru中心の電位の変化が、tpphzのもう一方のジイミン部位には大きく影響しないことが示唆された。これらの値から、後者の錯体のBDFEは86kcal/molと算出され、目的通り、補助配位子の電子供与性の変化に伴ってBDFEの値を変化させることに成功した。今年度は、光増感部位となるRu(II)錯体部位、還元反応の触媒部位となるPd (II)錯体部位をテトラピリドフェナジン(tpphz)により連結し、水素発生反応の検討を行った。本研究では、Ru(II)錯体部位の支持配位子として剛直な2,2'-ビピリジン(bpy)、もしくは柔軟なトリス-2-ピリジルメチルアミン(TPA)を有する、2種のtpphz架橋Ru(II)-Pd(II)複核錯体と、参照錯体として、Pd(II)を有さないそれぞれに対応するRu(II)-tpphz単核錯体を用いた。これらの錯体を水:メタノール混合溶媒に溶解し、電子供与体としてトリエチルアミンを加え、可視光を照射した際に発生した水素の量をガスクロマトグラフィーによって測定した。その結果を比較すると、Ru(II)錯体部位の支持配位子としてbpyを用いた際により多くの水素が観測され、高い触媒能を示した。さらに、還元反応の触媒部位であるPd(II)錯体部位を持たないRu(II)-tpphz単核錯体も、水素発生反応を触媒することが明らかになった。この時、光照射によってtpphz配位子のπ-π^*遷移に由来する吸収帯が減衰する変化が、紫外可視吸収スペクトルにおいて観測された。

得られた光反応生成物は、光照射を止めて暗所に放置すると元の錯体へ戻ることが、紫外可視吸収スペクトルと^1H NMRスペクトルの変化から明らかになった。また、このときのガスクロマトグラフィー測定の結果、光反応生成物が元の錯体に戻る際に水素が発生していることが確認された。したがって、この光反応生成物は水素発生反応の中間体であると考えられる。光反応で生成した中間体の^1HNMRスペクトルは、tpphz配位子に帰属されるシグナルが、元の錯体と比べて高磁場シフトしており、tpphz配位子のπ共役系が変化していることが示唆された。さらに、この中間体から元の錯体へと戻る過程における速度論的同位体効果(K_H/K_D)は、0.041であった。これらの結果より、生成した中間体は、tpphz配位子の中央ピラジン部位が2電子/2プロトンが関与する光誘起プロトン共役電子移動により還元され、ジヒドロピラジン構造を形成したものであり、この中間体からの分子内H-H結合形成過程が律速段階となる反応機構が推測される。今年度は、還元反応の触媒部位となるテトラピリドフェナジン(tpphz)配位子、および支持配位子として剛直な2,2'-ビピリジン(bpy)を有するRu(II)錯体を、触媒に用いて水素発生反応の検討を行った。この錯体を、水:メタノール混合溶媒に溶解し、電子供与体としてトリエチルアミンを加え、白色光(380 - 670 nm)を照射した際に、発生した水素の量を測定すると、触媒希釈条件下では触媒回転数(TON)が160回という比較的高い値を示した。また、tpphz配位子の末端に存在する空のフェナントロリン部位を、フェナンスレン構造に変更した類似錯体との比較を行うと、両者はほとんど変わらない水素発生効率を示したのに対し、[RuII(bpy)2(bpm)]2+を触媒に用いた場合には、水素がほとんど発生しなかったことから、触媒活性部位がtpphz配位子のピラジン部位であることが示唆された。この光触媒的な水素発生反応を行った際に、1H NMRスペクトルおよびUV-visスペクトルの変化は、tpphz配位子が還元されて、π共役系が縮小していることを示していた。この生成物は、水素発生反応の中間体であると考えられる。また、Ru-tpphz錯体を用い、メタノールとホウ酸緩衝液を1:1で混合した溶媒中において、電圧を印加しながら、白色光を照射したところ、3時間でTONが51回という高い水素発生効率を示した。参照実験を行った結果、電圧の印加と光照射の両方を行っているときにのみ、水素が発生することから、この反応が光電解触媒反応であることが明らかになった。また、光照射時の電流量の増加率は、サイクリックボルタンメトリーにおける掃引速度に依存しないことから、この水素発生反応における律速段階は、電解による錯体の還元過程ではなく、後続の光反応過程であることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。計画していた触媒的酸化反応を行うにあたり、事前にルテニウム-tpphz錯体の酸化反応特性を調べる必要があると判断した。そのために必要な複数の新規化合物の合成を試みてきたが、目的の化合物を得るための方策を確定するには至らなかったため、予定していたよりも進捗が芳しくなかった。しかし、本研究によって、一方のジイミン部位に配位した金属中心の酸化還元電位の変化は、もう一方のジイミン部位のpK_aに影響を及ぼさないことが明らかになった。即ち、本研究の結果から、Ru-tpphz錯体の新たな機能として、基質のPCET酸化を開発する基礎的知見を得ることができた。Ru(II)単核、Ru(II)-Pd(II)
ナノ秒パルスポーリングが拓く誘電体応用領域の拡張

これまでにもパルス分極として、バイポーラミリ秒パルス分極や、ミリ秒パルス分極等の手法が開発されている。これら研究では、パルス印加による電極近傍でのマイクロドメイン形成とそれによる圧電特性の向上などが報告されている。しかし、印加出来る電圧も絶縁破壊電圧以下であることから、パルス電源としての優位性を十分に生かし切れているとは言えない。このほか、フェムト秒レーザー光ポーリング等の研究もなされているが、主に薄膜の物性面への興味が主である。そこで本研究においてはナノ秒パルス電源によるバルク体へのパルスポーリングを実施し、その特徴を生かすことで誘電体の活躍領域を拡張することを目指す。ナノ秒パルス電場を用いると、電場は印加されるが、電流はほとんど流れない。本研究は、その特性を活用した高電場印加技術をバルク誘電体のポーリングに適用し、高キュリー点誘電体やハイブリッド材料へのポーリング技術の開発、極短時間ポーリングを生かしたバルク誘電体応用への展開を行う。これらを通じてナノ秒パルスポーリングの学理を構築する。本研究により、これまで分極処理が困難だった有機無機ハイブリッド強誘電体のポーリングや、ポーリング時間の劇的な短縮に加えて、様々な周波数の重畳効果による効果的な強誘電ドメイン構造制御などナノ秒パルス電場に特有の現象の発現が期待できる。これらにより、ナノ秒パルス電場の学理の深化と誘電体応用領域の拡大が進展する。
染色体立体配座に寄与する配列の機能解析

染色体立体構造は正常な転写制御、染色体複製において重要な役割を果たすことが近年示唆されている。しかしながら、染色体立体構築形成の機構についてはほとんど知られていない。本研究は、Meis2領域を中心にそのプロモーターに遺伝子発現状態に関わらず相互作用している領域を見出し、その機能の検証を目的としている。本期間内に、コンディショナルノックアウトのES細胞およびマウスの樹立を行うことに成功した。また、発生時における、Meis2遺伝子の発現は複雑に変容していることが見出された。また期間内の実験により、欠失変異マウスは初期発生において致死であることが示唆されており、今後さらなる検証が必要とされている。マウス11日胚中脳、肢芽および未分化ES細胞を用いて4Cーseqを行ったが、Meis2プロモーター領域以外に顕著なピークを見出せていない。また、本研究において主とした題材として扱っているH配列のコンディショナルノックアウトマウスであるloxHのホモザイゴートにタモキシフェンを射つことで組換え誘導可能なERT2Creのアリルを導入し、そのES細胞を現在作成中である。また、本研究計画書にはないが、プロモーターとの相互作用をする領域がMeis2遺伝子のすぐ下流にあることを見出しており(RBSと呼んでいる)、そのRBS配列のコンディショナルノックアウト(loxRBS)の作製も開始した。ES細胞の確立はまだできていないが、新たな標的のマウスを期間内に作ることができ、それを差し引きすれば、予定として掲げていた項目についてはほぼできていると考えている。本研究で主として扱っている領域H配列は4C-seq、FISHによる染色体立体配座の検証から、Meis2のプロモーターに相互作用されていることを見出した。その配列のコンディショナルノックアウトマウス(loxH)を用い、誘導型組み換え酵素であるErt2Creを発現しているROSA26Ert2Creとの掛け合わせを行い、8日胚でのタモキシフェンによる誘導によるH配列の欠失を行い、Meis2の発現に対する影響についての検討を行った。その結果、過剰発現をする組織と発現を失う組織が存在することを見出し、H配列は、予想されていた通り、単純なエンハンサーでなく、新規のシスに働く遺伝子発現機構を担っている可能性があることが確認された。配列Hはまた、ヒストンH3の27番目のリジンがアセチル化されていることを見出しており、このことは、この配列がエンハンサーとして働いている可能性を示唆しており、欠失変異での観察と矛盾しており、その点をさらに解析していく必要がある。また、恒常的にH配列を欠失した変異マウスの作成を試みているが、未だ得ることができていない。このことから致死性であることが予想され、胚が失われる発生状の時期の道程を試みている。さらに、loxHホモザイゴートとROSA26Ert2Creを持つマウスからES細胞を作成し、遺伝子発現調節に与える影響を検討している。昨年の報告書に記載したloxRBSに関しても現在同様の段階にあり、マウスの樹立及びES細胞の樹立が終了し、遺伝子発現解析、及びエピジェネティクス変化についてのさらなる解析を現在行っている。また、これらのマウス、ES細胞に対して、これらの配列を欠失させたことによるMeis2遺伝子の周辺領域での染色体の立体配座の変化を現在検証中である。近年、マウスバックグラウンドの違いにより表現型が異なることが良く知られて来ており、特に代謝面においてC57BL6JはNntという遺伝子の欠損により、代謝異常が予測されている。現在それを避けるために、ノックアウトマウスのバックグラウンドを近縁のC57BL6Nに戻し交雑を行っており、代謝異常による影響を最小限にする努力を行っている。今後、コンディショナルアリルと誘導可能なCreを持ったES細胞の確立を行い、実際に当該領域を欠損させたマウスおよびES細胞の表現型、遺伝子発現、エピジェネティクスについての解析を行っていく。医師薬学、分子発生学
土のう構造体を用いた既設盛土の経済的耐震補強工法の実用化研究

地震による宅地・道路盛土の被害が後を絶たない.とりわけ道路盛土の場合は,線状構造物としての機能が一時的に不全化するため,社会的・経済的影響が大きい.本研究で提案する「土のう構造体によるのり先補強工法」は,新たな土地を取得する必要がなく,高度な施工技術,特殊な材料や重機を要しない工法である.現行の土のうを用いた応急復旧(仮設)工事と同程度の手間と費用で,一気に耐震補強(強化本復旧)ができる点に特長がある.本研究では,中詰め材料試験,振動台模型実験等の基礎的研究の成果を踏まえ,世界最大規模の震動台(Eーディフェンス)を利用して,地盤施工を忠実に再現した`実物実験'により,その補強効果を検証する.本研究では、経済的かつ迅速な盛土耐震補強工法の実用化を目指すもので、「土のう構造体によるのり先補強工法」という盛土のり面の下部を掘削した土を土のう袋に詰めて積層し、鋼棒で締め付けて一体化した土のう構造体ユニットを準備する。これらをのり先部に階段状に設置することにより、盛土全体の安定化を図るもので、新たな土地を取得する必要がなく、高度な施工技術、特殊な材料や重機を要しない工法である。従来法よりも低コストで迅速なのり面の耐震補強方法の実用化を目的としている。地震による道路盛土の崩壊が多発しているため、のり面の経済的かつ効率的な補強法の開発は重要である。ハニカム構造を有する多段式土のう構造体は学術的な新規性があると思われ、防災科学研究所の振動台を用いて実物実験をする計画であるため十分な環境が整っている。また予備実験を含めた基礎検討が進められている。地震による宅地・道路盛土の被害が後を絶たない.とりわけ道路盛土の場合は,線状構造物としての機能が一時的に不全化するため,社会的・経済的影響が大きい.本研究で提案する「土のう構造体によるのり先補強工法」は,新たな土地を取得する必要がなく,高度な施工技術,特殊な材料や重機を要しない工法である.現行の土のうを用いた応急復旧(仮設)工事と同程度の手間と費用で,一気に耐震補強(強化本復旧)ができる点に特長がある.本研究では,中詰め材料試験,振動台模型実験等の基礎的研究の成果を踏まえ,世界最大規模の震動台(Eーディフェンス)を利用して,地盤施工を忠実に再現した`実物実験'により,その補強効果を検証する.
核融合次期装置における材料システム的課題

本研究は国際熱核融合実験装置ITERをはじめとする実験炉における材料問題を、個々の材料としてだけでなくある機能を発揮するために有機的に組み合わされたいくつかの材料からなるシステムとしてとらえ、その上での種々の問題を抽出して検討することを目的としている。本研究の進め方を検討する目的の少人数からなる会合を、平成3年度2回、平成4年度2回、平成5年度3回開催、また、50名程度の研究会を平成3年度2回、4年度4回、5年度2回、計8回開催した。この結果、次期装置における材料の使用条件の整理、体系化が進むと同時に、各材料における種々の問題点を抽出することができた。特に、次期装置で採用される見込みのオーステナイト鋼における、照射による延性の極度な低下や、低温非定常照射クリープの機構が検討され、それらに対する方策が検討された。特に、ITER/EDAで提案された設計概念において、バナジウム合金の構造材料への採用案についての検討が行われた。この結果、バナジウム合金と冷却材/増殖材としての液体リシウムからなるシステムが、核融合炉として極めて魅力的な特性を備えていることが結論されたものの、実際の大型構造物を製造する上で必要となるデータベースや製造技術の未熟さが指摘され、ITERでの主要構造物としての採用は適切でないこと、ただしDEMO炉での採用は十分可能性があり、そのためにはITERでのテストモジュールとしての採用が不可欠であることなどが結論された。本年度は主としてITER(国際熱核融合実験炉)を対象として、その主要構成要素の、正常時、事故時および保守時における材料学的各種環境条件、及びそれに適合するために必要な材料の機能・仕様の整理と体系化を行うとともに、既存のデ-タベ-スの充実度、既存材料の達成性能と材料に対する要求仕様の比較検討を行った。その結果は中間報告書の形で別述冊子として刊行するが、大略以下のような問題点が明かとなってきた。第1壁構造材料としては316ステンレス鋼が想定されているが、その比較的低温での照射による延性の顕著な低下があり、他に代替え材料はないことから、316鋼の延性低下を新たな核融合実験炉に対する設計基準を設けることにより合理化し得るかという問題がある。また、水冷却に付随する照射誘起応力腐食割れに関しては、とくに核融合中性子照射のデ-タは皆無であることから、今後早急に対策を講じる必要があることが指摘された。また、LOCA(冷却材喪失事故)等の異常時や、焼き出し時における被照射材の挙動、とくにヘリウム関連の問題には未解決の点が多い。さらに、核融合実験装置においては中性子束、入熱、応力等が同期して変化することが想定されており、このような条件下におかれた材料の疲労・クリ-プ寿命は単一条件下での試験に比べ顕著に劣化する可能性が指摘された。このような複合条件下における材料挙動に関する研究はほとんど手つかずの状態と言ってよく、今後早急な研究が必要である。プラズマに直接対向して高い入熱と粒子線照射を受け、なおプラズマを汚染しないという厳しい機能を負ったダイバ-タ板のア-マ-材としては、炭素系材料と高融点金属材料等が候補として挙げられている。前者の場合、15MW/m^2程度の熱流束に耐えるものが開発されてきているが、ディスラプションによるエロ-ジョンが激しく、また照射による熱伝導度の低下も顕著である。このためITERの工学段階では使用不可能とされ、代わりにタングステン合金が第1候補となっている。しかし、タングステンの照射による脆化や、下地材料との接合部の照射や熱衝撃による劣化の抑制が大きな課題である。セラミックス材料は核融合炉においては種々の用途に用いられるが、電気絶縁や高周波窓材等の用途が重要である。本研究においてセラミックスの照射下における電気抵抗が極端に低下することが明らかにされ、設計側に深刻な波紋を投げかけている。以上のように次期核融合実験装置設計においても、未解決の材料問題は極めて多い。本年度は平成3年度に引き続き、主としてITERに関連した材料課題の内、以下の外題について重点的に検討を行った。

(a)低温での高エネルギー中性子照射による伸びの低下、(b)低温クリープの照射による促進、(c)水環境下での照射誘起SCC、(d)低放射化材料の必要性と基準、(e)被照射材料の溶接に伴う問題、(f)中性子照射された材料の核融合燃料挙動、(g)以上の検討結果の構造設計指針への影響、である。更に次期装置を中性子照射装置として利用する場合の要求仕様を具体化し、装置設計への指針をまとめる作業を行った。これに関しては、本研究分担者を中心にアンケート調査を実施し、それぞれの材料毎にDEMO炉用材料としての特性を評価するための必要最小限の照射量を検討した。内容の詳細については中間報告書に掲載する予定であるが、実炉環境中における材料の複合的な対照射応答に関する情報を得る上で極めて重要な役割があるとともに、大容積の核融合中性子照射装置として特に照射相関を確立する上で重要であることが指摘された。一方、累積照射量の年次計画からみると、DEMO炉の工学データはもとより材料開発にとっても遅すぎることは明かで、核融合条件の標準照射場として、核分裂炉やDLi型強力中性子源における照射効果の較正に活用するのが妥当と考えられる。一方、ITERにおいてもEDA開始により構成材料の再検討が行われ、従来構造材料と考えられてきた316ステンレス鋼のみならず、フェライト鋼等の材料が検討されるに到っている。これに関しては本研究においても最重要な課題と受けとめ、ITERにおいてフェライト鋼等を使用するにあたっての問題点や、更にフェライト鋼やバナジウム合金等をテストブランケットモジュール用の材料として採用する場合の問題等の検討を行った。この結果を集約して分担者の香山が平成5年3月下旬から開催されるITER技術諮問委員会(Technical Advisory Committee)で報告する予定になっている。また、この検討結果の詳細は中間報告書に掲載する予定である。本年度は研究会を2回と、少人数による検討作業会を3回開催して、前年度に引き続き以下の課題の検討を進めた。a)低温クリープの照射による促進d)被照射材料の溶接に伴う問題b)水環境下での照射誘起SCC e)中性子照射された材料の核融合燃料挙動c)低放射化材料の必要性と基準f)以上の検討結果の構造設計指針への影響さらに本年度はITER工学設計作業においてバナジウム合金の採用が検討されるに到ったことを受けて、バナジウム合金/液体リシウムの組み合わせによる材料システムに関する検討を行った。これに関連しての新たな課題は以下の通りである。a)バナジウム合金に関するデータベースの現状調査b)DBTTの照射による変化d)ヘリウム脆化c)スウェリングe)侵入型不純物による効果これらの検討の結果は別途刊行される冊子に詳述されているが、主な結論を要約すると、バナジウム/リシウムシステムは種々の優れた特質を有するが、データベースがかなり不備であること、ヘリウムやその他の侵入型不純物の効果を十分に調べる必要があることなどである。
多様な薬理活性を有するポリエーテル系ポリケチドの全合成と標的タンパク質の同定

nonthmicinは,抗菌活性,癌細胞浸潤阻害など多彩で強力な生理作用を有する天然物である。生理活性物質と標的タンパク質の関係は,しばしば鍵と鍵穴の関係に例えられるが,近年,一つの生理活性物質は複数のタンパク質と結合できる鍵束として働くことが分かってきた。本化合物はまさにその好例であり、本申請課題ではその全合成,構造活性相関,標的タンパク質の同定までを目標とし,さらにケミカルバイオロジー研究へと繋げることを意図している。一つの天然物の多様な生理活性を個々に分離し,各薬理活性を持つ薬剤を開発する研究の実例は無く、天然物ケミカルバイオロジー研究の進展と新薬創製に多大な貢献ができると考える。
ダイズにおける根粒固定窒素と根吸収窒素の移動機構と窒素固定硝酸阻害の網羅的解析

根粒菌を接種し無窒素水耕栽培したダイズに硝酸またはアンモニアを与えた後の根と根粒の代謝産物濃度の変動及びRNAseqによる遺伝子発現解析を実施した.窒素投与後、根および根粒でフルクトース及びグルコース濃度が減少し,アンモニウム処理により根で有機酸濃度の減少がみられた.硝酸供給8時間後の根,根粒の遺伝子発現をRNAseqにより解析した結果,特異的に発現が上昇した遺伝子数は根では12,939あり根粒では2,431あった。根と根粒で共通して上昇した遺伝子は74と少なかった.逆に硝酸投与で減少した遺伝子は,根では8,678,根粒では1,654あり,共通は42であった.培養液に5mM硝酸を添加して1日後のダイズの根粒と根の遺伝子の発現をマイクロアレイで解析した。硝酸添加により無添加に比べて遺伝子の発現が4倍以上上昇した遺伝子数は、根で145、根粒で85あり、共通する遺伝子は9であった。一方、硝酸添加で4倍以上低下した遺伝子数は、根で93、根粒で120あり、共通する遺伝子は1であった。硝酸添加で根では硝酸の輸送、硝酸還元や窒素代謝に関する遺伝子の発現が顕著に高まった。さらに、根では、解糖系、TCA回路、ペントースリン酸経路の炭素代謝関係遺伝子の発現も硝酸添加で上昇した。一方、根粒では、アスパラギン合成酵素を除いて、窒素代謝に関与する遺伝子の発現は変わらず、炭素代謝関連遺伝子はむしろ抑制傾向が認められた。メタボロームでは、ダイズの根と根粒に含まれる315の化合物を網羅的に測定した。硝酸添加により濃度が2倍以上上昇した化合物は根では17、根粒では6であった。根で上昇した化合物は、グルタミン、アスパラギン、アラニンなどであった。根粒では、アスパラギン濃度の顕著な上昇とアラントイン、アラントイン酸濃度の上昇が見られたが、その他のアミノ酸濃度はあまり変化がなかった。ダイズ体内における代謝産物の網羅的解析のため、現有のUPLC装置に接続できる質量分析器システム(日本ウオーターズ(株)製・QDa検出器システム)を導入した。アンモニアおよび22種のアミノ酸遊離アミノ酸をAQC誘導体に変えて逆相カラムで分離後のアミノ酸AQC誘導体を質量分析測定できた。日本原子力研究開発機構との共同研究で、ダイズ根粒で固定した13N2の地上部への移動を観察でき、移動速度を推定した。根粒からの水素発生によりニトロゲナーゼ活性をモニタリングする方法を検討した結果、水素センサーが温度により大きな影響を受け、温度変化を伴う測定では注意が必要であることが分かった。マメ科植物であるダイズは、根粒菌と共生し根に根粒を形成することで、大気中の窒素(N2)を固定利用することができる。しかし、根のまわりに窒素化合物、特に硝酸が存在すると根粒の生長や窒素固定活性が阻害されることが知られている。平成27年度は、無窒素培地で栽培したダイズ幼植物に5 mM硝酸または5 mMアンモニウムを供給後、短時間における体内各部位のアミノ酸、光合成産物等の成分濃度を測定した。ダイズ(品種Williams)に根粒菌を接種し、バーミキュライトで発芽させ、5日間後に水耕栽培に移植した。その後,人工気象装置内で、昼期間28°C・16時間、夜期間18°C・8時間、無窒素条件で栽培した。播種後19日目に培養液に5 mM硝酸または5mMアンモニウムを加え、添加0,4,8,16,24時間後に、葉身、茎、根上部(根粒着生部位)、根下部(根粒非着生部位)、根粒に分け、サンプリングを行った。21種のアミノ酸とアンモニアは、UPLCを用いて分析した。根においては、アンモニア投与でグルタミン、アスパラギン濃度が投与4時間目から急激に上昇したが、硝酸投与では、投与8時間後から徐々に上昇した。根粒において、硝酸またはアンモニウムの供与後、アスパラギン、グルタミン、アスパラギン酸濃度が増加した。茎、葉身でも、アンモニア投与8時間目からアスパラギン、グルタミンの濃度が上昇したが、硝酸投与では葉身のアスパラギンのみ上昇がみられ他のアミノ酸には大きな変動はなかった。また、5mM硝酸投与1日後の遺伝子発現の変化を調べるため、無窒素栽培植物と、硝酸投与植物の根粒、根、葉身をサンプリングし、委託分析によりRNAseq分析を行った。データはすでに得られているが、データが膨大なため、現在解析を進めている。培養液への硝酸添加によりダイズ根粒の肥大生長や活性の阻害を引き起こす。本年度は、培養液への硝酸またはアンモニウム添加4時間から24時間までの短時間における、根、根粒、茎、葉身の代謝産物の変化の網羅的解析を実施することができた。アンモニウム投与では、4時間から根のグルタミン、アスパラギン濃度の上昇がみられ根粒でも同様の結果が得られた。硝酸添加の影響は、アンモニアよりもやや遅く、グルタミン、アスパラギン濃度の上昇がみられた。茎では、アンモニウム投与により、アスパラギンとグルタミンの濃度上昇がみられたが、硝酸投与では、アミノ酸濃度に大きな変動はなかった。葉身では、硝酸投与、アンモニウム投与ともに、アスパラギン濃度の上昇が早期からみられた。これらの結果は、硝酸による根粒の生長や窒素固定の阻害は、必ずしも地上部の代謝を介しているのではなく、根と根粒の代謝変化が主要な要因であると考えられた。

ダイズは根粒菌との共生により根に根粒を形成し,大気中の窒素ガスをアンモニアに還元して利用することができる.しかし,この共生は根圏由来の窒素,特に硝酸によって抑制されることが知られている.本年度は,無窒素栽培したダイズに硝酸またはアンモニアを与えた後の根と根粒の代謝産物の濃度の変動及びRNAseqによる硝酸投与後の遺伝子発現解析を実施した.ダイズの根粒成長を比較したところ,硝酸処理では時間単位の急激な抑制がかかるのに対して,アンモニウム処理では日単位の緩やかな抑制が起きた.ダイズに短時間硝酸もしくはアンモニウムを供給したところ、根および根粒でスクロース濃度は差がみられなかったが,フルクトース及びグルコース濃度が減少した.アンモニウム処理により根で種々の有機酸濃度の減少がみられた.アスパラギン濃度は両区とも増加したが,アンモニウム処理のほうが速やかにかつ高濃度に増加した.本年度は硝酸供給8時間後の根,根粒及び葉身の遺伝子発現をRNAseqにより解析した.硝酸供給8時間後のRNAseq解析の結果から,硝酸供給で特異的に発現が上昇した遺伝子数は根では12,939あり根粒では2,431あった。根と根粒で共通して上昇した遺伝子は74と少なかった.逆に硝酸投与で減少した遺伝子は,根では8678,根粒では1654あり,共通して減少したものは42であった.8時間の硝酸処理で根では硝酸同化経路の遺伝子の発現が上昇したが最も発現上昇したものはNodulin MtN21であり,最も減少したものはNodulin-26Bであった.根粒で最も上昇した遺伝子はPentatricopeptide repeat-containing proteinであり,最も減少したものはRapid alkalinization factor preproproteinであった.根粒菌を接種し無窒素水耕栽培したダイズに硝酸またはアンモニアを与えた後の根と根粒の代謝産物濃度の変動及びRNAseqによる遺伝子発現解析を実施した.窒素投与後、根および根粒でフルクトース及びグルコース濃度が減少し,アンモニウム処理により根で有機酸濃度の減少がみられた.硝酸供給8時間後の根,根粒の遺伝子発現をRNAseqにより解析した結果,特異的に発現が上昇した遺伝子数は根では12,939あり根粒では2,431あった。根と根粒で共通して上昇した遺伝子は74と少なかった.逆に硝酸投与で減少した遺伝子は,根では8,678,根粒では1,654あり,共通は42であった.培養液への硝酸添加によりダイズ根粒の肥大生長や活性の阻害を引き起こす。培養液への硝酸添加1日後の、根と根粒の遺伝子発現と代謝産物の変化の網羅的解析を実施することができた。硝酸添加の影響は、主に根の窒素代謝、炭素代謝関連遺伝子の上昇に現れ、根粒では、反対に炭素代謝遺伝子等が抑制された。この結果は、「硝酸吸収と代謝に根で多くの光合成産物を使うため、根粒への光合成産物の供給が低下することが、根粒の肥大生長と、窒素固定活性の抑制の原因である。」仮説に一致した。なお、根粒で、アスパラギン、アラントイン濃度の上昇がみられたことから、これらの化合物の根粒における生合成の促進または、根粒からの移動が阻害されたと予想できる。また、液体クロマトグラフ(UPLC)に質量分析系を接続して、アミノ酸の誘導体の質量分析ができたことから、今後、本装置を利用して、紫外部吸収測定により分析できない成分や未知成分の同定が期待される。本年度は、5mM
乱雑磁場中の磁壁運動の理論、数値的研究

金属磁性体、希薄磁性半導体中における電流駆動磁壁運動の実験で観測されている性質を説明するため乱雑磁場によりピン止めされた磁壁の運動の理論的研究行った。数値計算による研究で磁壁の内部自由度が磁壁のダイナミクスに重要な役割を果たしていることが明らかにされ、そのため既存のランダム磁場中のIsing模型や細線の磁壁にたいするスロンチェフスキの議論では知られていない不連続転移的な磁壁のデピンイング転移や磁壁そのものの電流誘起の変形現象などが明らかとなった。現代の高度情報社会を支える基幹技術として磁気記憶媒体の高記憶密度技術がある。今後社会的に要求されるさらなる高記憶密度の実現のためには非常に微小な磁性体の磁化コントロールを行う必要がある。その磁化り効率的なコントールのキーとなる物理現象が本研究の研究対象となる磁場、電流誘起の磁壁運動である。その中でも我々はスピシ流下でのピン止めポテンシャル中での磁壁の他自由度系としての運動の素過程を明らかにするために,磁壁中の一つの微小要素に着目しそこでの磁壁のピン止め中でのダイナミクスを解析する理論,数値シミュレーションプログラムの開発を行った。このようなピン止あされた一つの磁壁はそのまま磁気記録読み取りデバイスへの応用が期待されているナノスケールの磁気細線や磁性体問の分子ブリッジによる磁壁スピンバルブでの磁壁運動にも対応し,巨視的な磁壁運動の素過程を明らかにするためだけではなく,ミクロな磁気デバイス中の解析に直接応用でき,非常に意義がある。我々は本研究で開発じたLIG方程式と有限要素法に基づく数値シミュレーションプログラムを応用し,そのようなナノスケールのブリッジにピン止めされでいる磁壁構造のシステムスケールや形状に対する依存性を明らかにした。その研究において双極子相互作用と交換相互作用,表面効果の三つの模型の構成要素が競合する領域で,今までに知られていない新たな磁壁構造が現れることを明らがにし,その磁気構造が他のよく知られている磁壁棲造とは独立した磁気相であることを数値シミュレーションで実証した。今後,本課題における来年度の研究において実際に電流を入れた場合に発展させ磁気抵抗効果の研究や、熱カ字極限での磁壁連動を記述する基礎方程式を導く研究につなげる予定ある。最近、磁壁に電流を流すと電圧に非常に特徴的周波数をもつ振動が現れることが実験的に明らかにされた。この研究により磁壁がマイクロ波発信源の材料として用いられる可能性が示され注目されている。しかしながら磁壁がなぜ電圧振動を引き起こすのかについてはよく分かっておらず、磁壁が本当に関如しているのかについて疑義があった。我々はこの現象に本当に磁壁がかかわっている可能性を明らかにするため、磁壁の電流下ダイナミクスを調べた。我々はこの目的を達成するためにLandau-Lifshitz-Gilbert方程式を数値的に解く磁化構造シミュレーションプログラムと、電流、スピン流を拡散方程式を解いて求めるプログラムを開発、それらを統合し電流下における磁気構造ダイナミクスを調べるシミュレーションプログラムを完成した。シミュレーションの果わかったことはスピン流が引き起こす磁壁上のスピントルクを発生させその効果でコヒーレントな磁化回転を引き起こすことであった。そのコヒーレントな回転はもし系に磁気的な異方性がなければ磁壁のNeelとBloch磁壁構造を含む内部0(2)回転自由度での内部自由度回転運動に対応する。一方双極子相互作用や磁気異方性などでNeelとBloch磁壁の縮退は一般に解かれているためその内部自由度はZ_2xZ_2へ落ちてしまう。磁壁の集合自由度模型で見るとこれは磁壁の厚さがNeelとBlochで異なる状況に対応する。磁壁の作り出す抵抗はその厚さで決まるためNeelとBloch磁壁では抵抗は異なることになる。結果として先に述べた内部自由度回転運動から磁壁の厚さが周期変化するブリージングモードが発生し、抵抗が振動する。一定電流下での実験ではこれは電圧振動に対応する。この結果は実験で磁壁が本質的に電圧振動に関与している可能性を示したことになる。
非アーベル岩澤理論の研究

本年度得られた最大の研究成果は、μ-不変量が正であるようなある種のZ_p-拡大に対して、その各layer上の羃零類2の最大不分岐p-拡大の次数を与える非アーベル岩澤公式を与えたことである。従来の岩澤理論では岩澤代数Λ上有限生成な加群のみが考察されてきたが、本研究主題の非アーベル岩澤理論に於いては、μ-不変量が正の場合にはΛ上無限生成の岩澤加群が自然に現れる。従って、上述の公式を示すにはこの無限生成Λ加群を考察する必要があるため、非常は困難を伴う。そのため従来はμ-不変量が正の場合にはλ-不変量が0であるような非常に特殊な形の岩澤加群を持つZ_p-拡大に対してのみ公式が与えられていた。今回の成果に於いては、λ-不変量が正である場合も含む、より広いクラスのZ_p-拡大に対して公式が与えられ、その手法も一般の場合を解決する道を拓くものと思われるので、今後の研究成果にも期待が持てる。また、従来の公式に現れていた新しい不変量であるκ-不変量の群論的な特徴付けも今回の成果でより鮮明になった。以下に本年度に得られた成果を挙げる:1.非アーベル岩澤公式の証明K/kを代数体上のZ_p-拡大、そのk上p^n次の中間体をk_nとする。古典的な岩澤公式はk_n上の最大不分岐アーベルp-拡大のガロワ群X_nの位数のnを動かしたときの振る舞いを、K上の最大不分岐アーベルp-拡大のガロワ群Xの構造不変量で表すものであった。,「k_n上の冪零類i(>1)の最大不分岐p-拡大のガロワ群に対しても岩澤公式の類似が成立するか?」は非アーベル岩澤理論における重要問題であったが、K/kの岩澤μ-不変量が0の場合にこの問題を肯定的に解決した。2.虚2次体の円分的Z_2-拡大体で、その最大不分岐2-拡大がアーベル的になるものの決定Z_p-拡大体K上の最大不分岐p-拡大のガロワ群の構造の解明は非アーベル岩澤理論における中心的な主題である。水澤氏(早稲田大学)との共同研究によりp=2でKが特に虚2次体上の円分酌Z_2-拡大体の場合に、このガロワ群がアーベル群になるようなKを完全に決定した。本年度の研究における最大の成果は、素数pが適当な条件を満たすとき(この条件は多くの素数が満たしている)有限次代数体の最大不分岐p-拡大のガロワ群として任意の有限p-群が現れることを示すのに成功したことである。さらにこのことから、任意の可算無限生成のpro-p群が、代数体(無限次も含む)の最大不分岐p-拡大のガロワ群として現れることも分かる。この種の結果は最大不分岐アーベルP-拡大のガロワ群に関しては任意の有限アーベルp-群が現れることが知られていたが、最大不分岐p-拡大という最も神秘的な非アーベル数論的な対象のひとつに関してもこのような結果が得られるということは、多少驚くべきことと言えるであろう。証明の手法は全く古典的で、代数体の埋め込み問題の結果をうまく使うことと、単数群を巧妙にコントロールすることによって、望みの代数体を構成することが鍵である。この結果自体は非アーベル岩澤理論とは直接には結びつかないが、代数体の最大不分岐p-拡大の研究という観点で本研究成果は注目に値するものと考えられる。そしてこの結果の手法が、将来非アーベル岩澤理論においても活用されることが期待できるので、今後も鋭意研究を行ってゆく予定である。
分子形態観察に基づく高次機能複合体の解析

複製、転写等の基本的な細胞機能は、DNAを足場として多数の関連因子が集合体を形成し、その上で特有の反応を進行する。このため、個々の蛋白質分子の機能の理解には、それらが機能複合体を形成する際の分子集合とその動態を理解することが必須である。この目的には蛋白質の1分子レベルの分解能による形態観察が有効と考えられる。そこで、機能複合体として複製フォーク複合体を研究材料とし、そこに含まれる因子の分子形態と機能との連関を明らかにする。この研究を基にして、機能複合体の構成と分子形態を解析する方法論を確立し、蛋白質機能の解明における分子形態情報の有効性を明らかにすることを目的とする。蛋白質の白金蒸着試料の透過式電子顕微鏡(TEM)による観察およびナノカーボンプローブを使用した原子間力顕微鏡(AFM)観察を試み、いずれも蛋白質の分子形態観察に有効であることを明らかにした。たとえば、これらの方法により真核生物の複製フォーク構成因子であるクランプ(PCNA)とそのローダー(RFC)の複合体形成過程の解析を行い、それぞれの因子の分子集合様式、サブユニットの配置が明らかにできた。さらにATP添加による構造変化を観察することができた。さらに両者の複合体像が観察され、形成時の各因子間の位置関係を解明することができた。ここで試みたTEM,AFMによる分子レベルの形態観察は、蛋白質分子の動態、さらにそれらの集合した機能複合体の分子集合を明らかにするのに有効な方法であった。したがって分子形態という情報は蛋白質機能の同定、推定をする上で、有効な要素となりうる。また複合体の集合様式を直接観察することができ、今後研究対象が拡大する高次複合体の解析法として重要性が増加すると思われる。しかし、現在の技術では個々のサブユニット、集合体内のより複雑な位置関係については、解析に限界があり、各構成要素の観察像内での同定法の開発が必要である。この改善によりこれらの方法の有効性はさらに拡大することが期待される。
生存増殖シグナル伝達系における乳癌のプロファイリング解析研究

生存増殖シグナル伝達経路の異常な活性化は癌化の一因であり、現在、この経路を阻害する抗がん剤が複数開発されている。我々は、338例の浸潤性乳癌を対象にシグナル伝達経路の6因子(p-AKT, Cyclin D1, P27, p-p70S6K, p-4EBP1, p-MAPK/ERK)を免疫組織化学的に検索し、その結果を用いて、乳癌の新分類を作成した。新分類は、既知の臨床病理学的因子と有意に相関していた。新分類は、個々の乳癌におけるシグナル伝達経路の活性化状況を反映しており、シグナル伝達経路を阻害する新規抗がん剤の適応決定に有用な可能性がある。生存増殖シグナルの異常な活性化は癌細胞の異常増殖・不死化の一因であり、シグナル伝達阻害は抗癌剤の重要な作用機序のひとつである。現在、乳癌においては、HER2を標的とした2種類の抗癌剤が保険収載されており、その適応は、HER2タンパクの発現状況とHER2遺伝子増幅の有無により決定される。一方、シグナル伝達系の下流を標的とする薬剤が複数開発中であり、シグナル伝達にかかわる因子はそれらの適応を決定するバイオマーカーとして期待されている。癌診療において、複数の分子標的治療薬を使い分けるために多くのバイオマーカーを検索する時代はすぐそこまで来ている。そこで、我々は、多数の乳癌検体を用いて、シグナル伝達系を網羅的に解析する研究に着手した。シグナル伝達にかかわる因子の発現状況を広く把握することは、癌全体においては薬剤開発の効率化に寄与し、個々の症例においては分子標的治療個別化のモデルとなると期待している。平成22年度は、1996年に当院で手術を施行した浸潤性乳管癌340例を対象に研究を行った。切除検体の原発巣代表切片を用いて、シグナル伝達系の各因子(HER2,pAKT,CyclinD1,p27,p4EBP1,pS6K,pMAPK/ERK)およびホルモンレセプター(ERα,PgR)を免疫組織学的に検索し、各因子の発現状況を検索した。全340例における各因子の陽性率は、pAKT:74%、Cyclin D1:12%、p27:53%、p4EBP1:19%、pS6K:38%、pMAPK/ERK:3%で、トリプルネガティブ(ERα陰性かつPgR陰性かつHER2陰性)乳癌66例における各因子の陽性率は、pAKT:59%、Cyclin D1:0%、p27:21%、p4EBP1:26%、pS6K:35%、pMAPK/ERK:0%であった。この結果は、第48回日本癌治療学会学術総会のシンポジウム「分子標的治療におけるバイオマーカーの役割」で発表した。現在、各因子の発現状況で症例ごとのフィンガープリントを作成し、そのパターンによる分類(プロファイリング)を試みている。今後、分類された各群で予後を含む臨床病理学的因子を比較検討する予定である。癌薬物療法の適応決定に有用な新しい亜分類の確立を目指して、多数の乳癌症例を対象にシグナル伝達系を網羅的に解析する研究を行っている。平成22年度は当院で1996年に手術を施行した浸潤性乳管癌338例を対象に、シグナル伝達経路の下流に位置する因子(p-AKT,Cyclin D1,p27,p-p70S6K,p-4EBP1,p-MAPK/ERK)を免疫組織化学的に検索し、その発現状況を確認した。染色強度と陽性細胞の割合を加味した染色スコア(0,2-6)が5点以上を陽性と定義すると、各因子の陽性率は、p-AKT:74%,Cyclin D1:12%,p27:53%,p-p70S6K:37%,p-4EBP1:19%,p-MAPK/ERK:3%であった。平成23年度は、これらの結果を用いてクラスタリング解析を行い、対象症例の亜分類を試み、その亜分類と臨床病理学的因子(手術時年齢、閉経状況、臨床病期、リンパ節転移の有無、組織型、核グレード、ホルモン受容体とHER2によるサブタイプ、予後)との関連を検討した。対象症例はまず2群(グループ1,2)に分類され、さらにそれぞれ2群に分類された。

2つのグループと有意に相関していたのは、ホルモン受容体とHER2を組み合わせたサブタイプ分類(χ2検定:p=1.34E-14、Fisher検定:p=5.59E-15)、核グレード(χ2検定:p=1.16E-07、Fisher検定:p=1.42E-07)、組織型(χ2検定:p=0.033518、Fisher検定:p=0.033765)であった。2つのグループと予後との関連はみられなかった(再発の有無:ログランク検定p=0.603924,生死:ログランク検定p=0.859098)。以上より、現在までに、シグナル伝達経路の活性化状況による乳癌の亜分類は可能であり、その分類はホルモン受容体とHER2を組み合わせたサブタイプ分類と関連していることが示された。また、この亜分類と核グレードや組織型が関連していたことは、シグナル伝達経路の活性化という分子生物学的な性質が癌の組織形態に反映されていることを示しており、非常に興味深いと思われた。浸潤性乳癌338例を対象に、p-AKT, Cyclin D1, P27, p-p70S6K, p-4EBP1, p-MAPK/ERKを免疫組織化学的に検索し、染色強度と陽性細胞の割合を加味した染色スコアで評価した。さらに、染色スコアをクラスタリング解析することで対象例を亜分類し、そのクラスタリング分類と臨床病理学的因子との関連を検討した。平成23年度までの結果;1)染色スコア5点以上を陽性とした場合の6因子の陽性率は、p-AKT: 74%, Cyclin D1: 12%, P27: 53%, p-p70S6K: 37%, p-4EBP1: 19%, p-MAPK/ERK: 3%であった。2)クラスタリング分類は、ホルモン受容体とHER2を組み合わせたサブタイプ分類(P<0.001)、核グレード(P<0.001)、組織型(P<0.05)と有意に関連していた。平成24年度は、クラスタリング解析と予後とに有意な関連がみられなかった理由を考察する目的で、6因子の染色スコアを含む臨床病理学的因子と予後との関連を全症例、サブタイプ別に検討した。結果;1)全症例:多変量解析で再発と有意な関連がみられたのは、p-p70S6K(P=0.027)、手術時年令(P=0.042)、TNM病期分類(I vs. II: P=0.011, I vs. III: P<0.001)、リンパ節転移(P=0.002)であった。染色スコアと生死との間に多変量解析で有意な関連は見られなかった。2.サブタイプ別:多変量解析で再発と有意に関連した染色スコアは、HER2サブタイプのp-p70S6K(3をカットオフとするとP=0.0039)のみであった。染色スコアと生死との間に有意な関連は見られなかった。以上を本研究の最終結果とし、論文執筆に着手した。平成23年度末までに、シグナル伝達経路の因子を用いた乳癌の新分類を確立し、その臨床的意義を明らかにした。研究の進捗状況は、当初の研究計画とほぼ一致している。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度までの研究結果について、現在、論文を執筆中である。今後は、上記の新分類と薬剤治療効果との関連を検討したい。本年度は、まず、HER2標的治療薬であるトラスツズマブを含む術前薬物療法症例を対象に、治療前生検標本を用いた新分類と治療効果との関連を調査する。原発巣と再発巣でシグナル伝達経路に関する因子の発現状況を比較する研究(交付申請書に記載)は、その後、引き続いて行う予定である。