hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
WE43マグネシウム合金ステントの拡張・留置における腐食予測シミュレーション開発

マグネシウムは,生体必須元素であるためステントなどの医療器具の材料として有望視されている.心臓血管狭窄に対してマグネシウム合金をステントとして適用する場合,1マグネシウム合金の機械的性質の確保,2材料の腐食現象,3マグネシウム合金腐食後の人体への影響を解明する必要がある.そこで,本研究では,マグネシウム合金の腐食現象として質量損失量,pH等を明らかにした.具体的には,材料表面性状,材料の予ひずみ,流量などの影響について明らかにした.また,これらの実験から腐食生成物の分析を行った.腐食予測を,極値統計を用いて試みたが腐食生成物の影響が大きく,高精度の予測を行うにはデータベースの充実化を指摘した.1、流れ場装置の製作:生体適合材料の腐食試験を行うために、実際に血液に相当する液体の流れ場を再現できる拍動ポンプを用いた流れ場装置を作製した。拍動を模擬するために、流量を3600ml/minまで制御できるコンピュータ制御送液ポンプを購入し製作した。2、生体適合材料の腐食挙動の解明:AZ系マグネシウム合金で一般的な材料としてAZ31がある。この材料を用いて流れ場における腐食実験を実施し、予ひずみが与えられた材料や、表面が荒れている材料ほど、腐食の進行が速いことを確認した。また、流速が速い場合も腐食しやすいことを実験によって確認した。さらに、送液によって材料が受ける圧力分布に応じて、腐食挙動が異なることを実験とこれまで海外の参考文献によって確認した。圧力が大きい箇所ほど、腐食進展が大きいことが示唆できた。一方、ステンレス材料では、SUS304転造ねじを用いて、腐食試験を行い予ひずみが大きい箇所ほど腐食の進展が大きいことを確認した。本結果から、FEMシミュレーションによって、時間とともに、材料が腐食する様子をシミュレーションするプログラムを製作した。3、FEMシミュレーションによる最適内圧条件の検討:バルジ成形試験を行い、A1070アルミニウム管材の破断の予測を実験により試みた。引抜き材のため、熱処理し他材料との比較など、材料の性質による影響を確認した。焼きなまし材料の場合、変形能も大きく、塑性変形がなされている様子であるが、単純に引抜き材の場合、塑性変形能まで達しないで破断する様子を呈した。FEMおよび延性破壊条件を用いることで破断条件を予測し、それが可能であることを確認した。4、学会参加:平成25年度に、韓国、米国で開催された国際会議3件発表・公表し、平成26年に、国内会議で1件、米国ボストンで開催されるバイオメカニクスに関する国際会議(7th WCB)2件発表予定である。1,流れ場における腐食実験・・・流れ場における腐食実験装置を製作した。具体的には、流量と時間を制御可能な送液ポンプを適用し、拍動を模擬できる装置を製作した。それを用いて、塩化ナトリウム水溶液および血液を模擬したRPMI1640培地を腐食液として腐食実験を行った。実験では、質量損失量、腐食形態と表面性状、化合物などを評価した。2,腐食に影響を及ぼす因子・・・使用した材料は、AZ31および、WE43マグネシウム合金管を適用した。実験から得られたことは、材料に作用する腐食液の壁面せん断応力の大きさによって、腐食量の大きさが異なることを明らかにした。さらに、材料が有するひずみ量が大きいほど、拍動の流量が大きいほど、腐食量が大きくなることを明らかにした。また、上記の合金成分の違いも顕著であった。以上の実験から、腐食に影響を及ぼす因子を明らかにした。また、化合物もハイドロキシアパタイト系の物質が生成されることも確認した。3,材料形状による腐食の違い・・・上記の結果を踏まえ、具体的には、腐食には材料に作用する壁面せん断応力の影響が大きいことを確認したため、板材や円管など、材料形状の違いにおける腐食への影響を調査した。そこでは、材料に作用する壁面せん断応力が大きい箇所から腐食する様子を確認し、壁面せん断応力の大きい箇所が腐食速度も高いことを、実験並びにFEMシミュレーションより確認した。4,学会発表・・・国際会議(7th World Congress of Biomechanics:ボストン)に2件、国内会議に2件、学会発表を行った。また、今年度の成果を27年5月に日本機械学会へ査読付き論文として2件、投稿した。昨年まで流れ場におけるマグネシウム合金管の腐食実験において,1表面性状,2流量などの影響を明らかにした.さらに,管材の形状の違いから,材料に作用するせん断応力による腐食現象が異なることを明らかにした内容を踏まえ,最終年度は,拍動の影響,ステント形状での腐食実験を行った.さらに,腐食シミュレーションによる腐食予測を試みた.1ステント形状マグネシウム合金の拍動の影響円管形状ならびにステント形状による流れ場における数値流体解析シミュレーションを実施し,材料が受けるせん断応力を評価した.本目的としては,これまでの結果から,流体による材料が受けるせん断応力が高い場所から材料が腐食する様子を実験によって確認したため,これを定量的に評価する手法として,数値流体解析シミュレーションを適用した.その結果,円管形状において,材料が受けるせん断応力が高い場所は,材料の入り口側であることを確認し,そこの部分の腐食が大きいことを実験によっても確認した.一方,流体の出口付近には,それほど大きなせん断応力が作用せず,実験も同様であることを確認した.以上より,実験と数値流体解析シミュレーションの結果が同様の傾向であることを確認した.拍動においても,同様の結果が得られた.2腐食予測材料の腐食現象の予測方法を検討した.

具体的にこれまで多くの手法が報告されているが,確率論を適用した例を参考に検討した.これまでの結果から,今回銅合金を適用して,極値統計を用いて孔食の深さを,腐食時間帯によってある程度の予測することが可能であった.しかし,時間帯によっては,予測できず,腐食生成物による影響が示唆されたので,それを考慮した腐食予測が必要であることを確認した.本現象はマグネシウム合金も同様である.以上より,ある程度のデータベースを用意することが重要であり,精度を高めるためには,データベースの充実化が不可欠である.マグネシウムは,生体必須元素であるためステントなどの医療器具の材料として有望視されている.心臓血管狭窄に対してマグネシウム合金をステントとして適用する場合,1マグネシウム合金の機械的性質の確保,2材料の腐食現象,3マグネシウム合金腐食後の人体への影響を解明する必要がある.そこで,本研究では,マグネシウム合金の腐食現象として質量損失量,pH等を明らかにした.具体的には,材料表面性状,材料の予ひずみ,流量などの影響について明らかにした.また,これらの実験から腐食生成物の分析を行った.腐食予測を,極値統計を用いて試みたが腐食生成物の影響が大きく,高精度の予測を行うにはデータベースの充実化を指摘した.【研究実施計画1流れ場の腐食実験】において、流れ場における腐食実験については、腐食に影響を及ぼす項目、1)腐食液流量の大きさによる材料に負荷される壁面せん断応力、ひずみ量、2)材料形状の違いを確認し、各パラメータの大小による腐食速度の程度を定性的かつ定量的に示したことは当初の目的を達成するだけでなく、これまで報告にほとんどなかった管内流による壁面せん断応力が腐食進展に影響を及ぼすことを新たに示したことは、新規性を示しており、想定以上の結果を得ることができた。そこで、当初の予定にはなかった、管内流における壁面せん断応力による腐食損失量の大きさを確認するために、流体解析をANSYS/CFXを用いて実施し、それらにある程度定量的な評価を加えることができた。これは、本研究に欠かせない事項の一つであることは言うまでもなく、大きな成果と言える。これらの結果から、【研究実施計画2シミュレーションによる腐食アルゴリズム】の腐食シミュレーションアルゴリズムの基礎データ(データベース)を取得することができた。さらに、【研究実施計画3学会発表】において、WORLD CONGRESS BIOMECHANICS国際会議(米国マサチューセッツ州ボストン)で2件の発表を、軽金属学会春季講演会(広島大学)および日本機械学会バイオメカニクス(朱鷺メッセ新潟市)において学会発表することができ、予定していた学会発表も達成することができた。以上より、おおむね、順調に進展していると判断した。材料加工・材料工学・塑性加工1腐食シミュレーションの高精度化腐食には、多くの影響因子(壁面せん断応力、ひずみ、形状の違い)が存在することを確認した。平成26年度の結果から基礎データを構築できたと考えて、シミュレーションを行うためには、腐食される確率・統計的な発想を考慮する必要がある。
多層膜表面ミリングによる反射波面の制御

本研究では,多層膜の反射理論計算で発見した"多層膜鏡の表面をミリングすると物理光学的であり,幾何光学的な基板ミリングとは原理的に全く異なる光学的効果が得られる"ことを可視光で実験的に検証する.また,得られる基礎データをもとに,"多層膜の表面ミリングで反射波面を物理光学的に精密制御できる"ことを応用研究へ展開する道を探ることを目的とする.本年度は実験に先駆けて,昨年度開発した反射位相計算ソフトウエアを改良し,より完成度の高いものとした.具体的には,基板+薄膜(1-4層)+キャップ膜の構成を可能とし,反射位相のみならず複素振幅反射率の入射角依存性と入射波長依存性を計算・表示出来るものとした.このソフトウエアを用いて波長632.8nmの可視光による検証実験のための成膜物質選択と最適膜厚計算を行った.BK7基板上に,成膜物質1:TiO_2,成膜物質2:SiO_2を5周期成膜後,マスクを段階的に施しながら成膜することで所定の段差を持った膜構造を形成し,ミリングした場合と同様の効果が得られる構成とした.なおこの構成では,5周期成膜することで反射率90%が得られ,1周期の段差で約180°の位相変化が見込まれる.その場計測用自動消光エリプソメーターを組み込んだイオンビームスパッタリング装置でTiO_2とSiO_2単層膜を成膜し,屈折率nをそれぞれ2.44,1.65と決定した.この結果を元に最適膜厚をそれぞれ64.8nm,96.1nmと決定した.また,エリプソメーターによるその場膜厚制御を行うためにに,解析ソフトウエアを新規に開発し,成膜装置へ組み込んだ.現在,可視光検証用の多層膜成膜と干渉計測用の光学系のセットアップを終え,干渉計測による検証を開始した.本研究では、多層膜の反射理論計算で発見した"多層膜鏡の表面をミリングすると物理光学的であり,幾何光学的な基板ミリングとは原理的に全く異なる光学的効果が得られる"ことを可視光で実験的に検証する.また,得られる基礎データをもとに,"多層膜の表面ミリングで反射波面を物理光学的に精密制御できる"ことを応用研究へ展開する道を探ることを目的とする.本年度は,まず,反射多層膜鏡の表面を,所定の面内分布をもった3次元の形状に制御したときに期待される反射波面の光学特性を明らかにするためのソフトウエアーを開発した.このソフトウェアーでは,複素振幅反射率(波面の振幅と位相特性)の入射角依存性と波長依存性の計算を、実験的に制御するパラメーターである膜厚を変数としてグラフィック表現できる.これを用いて,波長が600nmの可視光,13nmの極紫外光,及び波長0.154nmの斜入射角3度のX線鏡について理論計算を行なった結果,多層膜1周期毎に,反射位相角がそれぞれ,約180度,6度,1.8度の割合で制御できることが判った.理論計算と並行して,可視光を用いてこれらの基本特性を実験的に検証するためのコモンパス干渉計を製作した.干渉縞の記録用にはCCDカメラを備品購入したほか,光学ステージや溶融石英レンズを購入して干渉計を組み上げた.凹面鏡を用いて予備実験を行い,He-Neレーザー,次いで超高圧水銀灯の546nm輝線で干渉縞を観測できた.しかし,干渉縞のコントラストが不充分で,ビームスプリッターの特性を最適化する必要があることが判った.検証用の多層膜試料は,ミリングを模擬するために,基板面上に段階的に層数の異なる領域を設けて作成する.所定の段差を持った多層膜試料を作成するために現有のイオンビームスパッタリング装置に,直線導入機構を含むシャッター機構を取り付けて,成膜の予備実験を開始した.本研究では,多層膜の反射理論計算で発見した"多層膜鏡の表面をミリングすると物理光学的であり,幾何光学的な基板ミリングとは原理的に全く異なる光学的効果が得られる"ことを可視光で実験的に検証する.また,得られる基礎データをもとに,"多層膜の表面ミリングで反射波面を物理光学的に精密制御できる"ことを応用研究へ展開する道を探ることを目的とする.本年度は実験に先駆けて,昨年度開発した反射位相計算ソフトウエアを改良し,より完成度の高いものとした.具体的には,基板+薄膜(1-4層)+キャップ膜の構成を可能とし,反射位相のみならず複素振幅反射率の入射角依存性と入射波長依存性を計算・表示出来るものとした.このソフトウエアを用いて波長632.8nmの可視光による検証実験のための成膜物質選択と最適膜厚計算を行った.BK7基板上に,成膜物質1:TiO_2,成膜物質2:SiO_2を5周期成膜後,マスクを段階的に施しながら成膜することで所定の段差を持った膜構造を形成し,ミリングした場合と同様の効果が得られる構成とした.なおこの構成では,5周期成膜することで反射率90%が得られ,1周期の段差で約180°の位相変化が見込まれる.その場計測用自動消光エリプソメーターを組み込んだイオンビームスパッタリング装置でTiO_2とSiO_2単層膜を成膜し,屈折率nをそれぞれ2.44,1.65と決定した.

この結果を元に最適膜厚をそれぞれ64.8nm,96.1nmと決定した.また,エリプソメーターによるその場膜厚制御を行うためにに,解析ソフトウエアを新規に開発し,成膜装置へ組み込んだ.現在,可視光検証用の多層膜成膜と干渉計測用の光学系のセットアップを終え,干渉計測による検証を開始した.
検索ユーザの目的に着目したタスク検索技術の研究

本研究課題の目的は,検索ユーザの背後にある目的を考慮した検索技術を実現することである.具体的には,研究最終年度となった平成29年度は主に下記2つの課題に取り組んだ.(1)コミュニティQAコーパスからの代替行動マイニングH28年度に引き続き,ある目的を達成する方法を検索エンジンを通じて探す状況化での,代替行動マイニング技術について取り組んだ.「睡眠薬」というクエリに対して,「ハーブティーを飲む」,「睡眠前に軽く運動する」といった,クエリの背後にある目的を達成することが可能な行動を代替行動(Alternative Action)と定義し,クエリに対する代替行動をYahoo!知恵袋などのコミュニティQ&Aコーパスを利用しマイニングする技術を実現した.具体的には,コミュニティQ&Aコーパスの質問-回答構造を利用し,質問-行動2部グラフを作成し,それに基づき代替行動を発見する手法を実現した.(2)特定の目的に合致したオブジェクト検索「夜景がきれいに撮れる」カメラ,「持ち運びやすい」カメラといった,オブジェクトを実際に使用して初めて知ることのできるような属性を経験的属性と定義し,経験的属性に基づくオブジェクトランキング手法を実現した.具体的には,特定の属性に対するオブジェクト同士の優劣は,そのオブジェクトのレビュー中に比較表現として出現することに注目し,レビュー中から,ある属性に対するオブジェクト間の相対的選好を抽出し,学習データとしてLearning to Rankに用いることで,オブジェクトのランキングを実現する.さらに,「軽い」カメラは「持ち運びやすい」といったように,属性間には依存関係があることに着目し,属性間の依存関係についてもレビューから自動的にマイニングすることで,ランキング対象となる経験的属性に関する学習データを拡張する手法についても実現した.本研究課題の目的は,検索ユーザの背後にある目的を考慮した検索技術を実現することである.具体的には,今年度は大きく下記2つの課題に取り組んだ.(1)網羅的な情報収集タスクにおけるクエリ推薦技術とユーザ分析網羅的に情報を探索する必要がある検索タスク下の検索行動を支援するクエリ推薦インタフェースを提案した.具体的には,あるクエリで得られる文書集合が,まだユーザが閲覧していないが情報要求に適合する情報を含んでいる度合いをMissing Informationとして定義し,観点の多様性とすでに閲覧した適合情報によるディスカウントを考慮し定式化した.さらに,検索ユーザに対してMissing Informationを伝達するため,Missing Informationを可視化するクエリ推薦インタフェースを実現した.被験者実験の結果,提案インタフェースが既存のクエリ推薦インタフェースよりも,効率的な網羅的情報収集を可能とすることを確認した.(2)タスクを考慮したクエリ推薦技術情報要求が同一であるがユーザが複数回クエリを修正しなければ適合情報が発見できないようなStruggling Searchと呼ばれる検索,およびユーザが実世界の問題解決を目的としたタスク検索に焦点をあて,これらのタスク下の検索ユーザを支援するためのクエリ推薦技術について取り組んだ.Struggling Searchを支援するクエリ推薦技術としては,Struggling Search特有のクエリ修正パターンをクエリログから学習・マイニングすることで,既存のクエリ推薦よりも高精度なクエリ推薦を可能とする技術を実現した.また,タスク検索を支援するクエリ推薦としては,ユーザのタスクを達成するためのサブタスクや代替タスクをコミュニティQ&Aコーパスからマイニングする手法を実現し,評価実験によりその有用性を検証した.研究計画書で提示した課題のうち28年度計画であった課題だけでなく,29年度以降の課題であったクエリ推薦方式についても一定の成果を得ることができ,順調に進展しているといえる.また,成果発表についても難関国際会議を始め,国内外での発表を積極的に行うことができた.本研究課題の目的は,検索ユーザの背後にある目的を考慮した検索技術を実現することである.具体的には,研究最終年度となった平成29年度は主に下記2つの課題に取り組んだ.(1)コミュニティQAコーパスからの代替行動マイニングH28年度に引き続き,ある目的を達成する方法を検索エンジンを通じて探す状況化での,代替行動マイニング技術について取り組んだ.「睡眠薬」というクエリに対して,「ハーブティーを飲む」,「睡眠前に軽く運動する」といった,クエリの背後にある目的を達成することが可能な行動を代替行動(Alternative Action)と定義し,クエリに対する代替行動をYahoo!知恵袋などのコミュニティQ&Aコーパスを利用しマイニングする技術を実現した.具体的には,コミュニティQ&Aコーパスの質問-回答構造を利用し,質問-行動2部グラフを作成し,それに基づき代替行動を発見する手法を実現した.(2)特定の目的に合致したオブジェクト検索「夜景がきれいに撮れる」カメラ,「持ち運びやすい」カメラといった,オブジェクトを実際に使用して初めて知ることのできるような属性を経験的属性と定義し,経験的属性に基づくオブジェクトランキング手法を実現した.具体的には,特定の属性に対するオブジェクト同士の優劣は,そのオブジェクトのレビュー中に比較表現として出現することに注目し,レビュー中から,ある属性に対するオブジェクト間の相対的選好を抽出し,学習データとしてLearning to Rankに用いることで,オブジェクトのランキングを実現する.さらに,「軽い」カメラは「持ち運びやすい」といったように,属性間には依存関係があることに着目し,属性間の依存関係についてもレビューから自動的にマイニングすることで,ランキング対象となる経験的属性に関する学習データを拡張する手法についても実現した.これまでに得られている研究成果をより精緻なものとするため,研究課題としても挙げている,テストコレクションの作成をより大規模なものとする.また,各クエリ推薦手法の技術をより洗練し,成果をまとめ引き続き国内外の学会への論文投稿を行う.次年度使用額が生じた理由としては,当初計画していたRAの雇用を取りやめたのが主な目的である.

これは,研究の進捗が順調であったため,RAの雇用を必要ないと判断したためである.平成29年度は,平成28年度に行った研究をより進めるため,テストコレクションの拡充とユーザビヘイビアデータの収集に取り組む.そのために,被験者実験およびクラウドソーシングに使用する.また,引き続き学会発表および論文投稿を進めるため,これらにも使用する.
ニーマン・ピック病C型の神経変性機構の解明

ニーマン・ピック病C型は細胞内脂質小胞輸送に関与するNPC1分子の遺伝的欠陥によって生じる疾患である。細胞内脂質輸送の欠陥によって、神経細胞内にガングリオシッドなどの糖脂質とコレステロールの蓄積とともに、神経細胞の膨化、スフェロイド形成、神経原線維性変化、プルキンエ細胞の脱落を示す。ニーマン・ピック病C型患者線維芽細胞と正常線維芽細胞の遺伝子発現を検討し、以下の結果を得た。1.NPC細胞で発現の亢進している遺伝子をMicroarrayでスクリーニングし、ISRE (intereferon-stimulated response element)により誘導される遺伝子群により誘導される一連の遺伝子が増加していることを見いだした。2.1.の生化学的機序を解明するため、STATの発現を検討し、ヒトNPC細胞でSTAT1STAT6のレベルの増加が見られ、同様に我々が分離したNPC1欠損CHO細胞でもSTAT1、STAT36の増加が見られた。培養細胞ではリン酸化STAT1が増加し、STAT1は核内に移行し、活性化されていることを確認した。NPC1欠損マウスの肝臓、脳のlysateでもSTAT1、STAT3STAT6の発現亢進を認めた。特に、変性脱落する視床神経細胞、プルキンエ細胞にSTAT3の抗原性が増加し、神経細胞変性とこのシグナル異常が関与していると考えるに至った。一方、インターフェロンαやγの受容体蛋白質レベル、Tyk2やJAK2蛋白質のレベルには変化がなかった。3.2.の生化学的機序を解明するため、NPC細胞と正常細胞それぞれの培養上清による刺激実験を行ったところ、NPC細胞の培養上清中に、MxAやSTAT1の発現レベルを亢進させる活性物質が存在することを見いだし、それらがIL-6、IL-8、未同定のサイトカインであることが明らかになった。さらにReporter gene assayおよび抗体による中和実験で、STAT3を上昇させるサイトカインはIL-6であることが明らかになった。
単子葉植物の発生を制御するYABBY遺伝子の機能解明

本研究は,YABBY遺伝子が単子葉植物(特にイネ)の発生分化や形態形成にどのような機能を果たしているのかを解明することを目的としている.まず,DL遺伝子とイネの花の発生を制御するMADS遺伝子との相互作用の解析を進めた.その結果,YABBY遺伝子であるDLとクラスBのMADS遺伝子が互いに負に相互作用していることが明らかとなった.次に,DLとクラスC遺伝子(OsMADS3, OM55)との関連を調べたところ,これら2つのクラスC遺伝子はDLの変異によっては発現は変化しないことが明らかとなった.また,これらの遺伝子のノックアウトを探索したところ,OsMADS3にTOS17が挿入された系統を単離した.ごの系統では,リンピが雄ずい化するなどの変異が見られたが,心皮への大きな影響は見られなかった.この結果は,OsMADS3が心皮の決定には必ずしも必要でないことを示唆している.YABBY遺伝子ファミリーに属するOsYABBY1の空間的・時間的発現パターンを解析した.OsYABBY1は葉身の大維管束の特定領域,葉鞘の厚壁細胞の前駆細胞,発達中の内外頴などで強い発現が見られた.しかし,いずれの器官,組織においても,シロイヌナズナのYABBY遺伝子で一般的に見られるような背軸側に偏った発現は観察されなかった.したがって,YABBY遺伝子の機能は,シロイヌナズナとイネ(双子葉植物と単子葉植物)において,かなり機能分化している可能性が考えられる.本研究は,YABBY遺伝子が単子葉植物(特にイネ)の発生分化や形態形成にどのような機能を果たしているのかを解明することを目的としている.まず,DL遺伝子とイネの花の発生を制御するMADS遺伝子との相互作用の解析を進めた.その結果,YABBY遺伝子であるDLとクラスBのMADS遺伝子が互いに負に相互作用していることが明らかとなった.次に,DLとクラスC遺伝子(OsMADS3, OM55)との関連を調べたところ,これら2つのクラスC遺伝子はDLの変異によっては発現は変化しないことが明らかとなった.また,これらの遺伝子のノックアウトを探索したところ,OsMADS3にTOS17が挿入された系統を単離した.ごの系統では,リンピが雄ずい化するなどの変異が見られたが,心皮への大きな影響は見られなかった.この結果は,OsMADS3が心皮の決定には必ずしも必要でないことを示唆している.YABBY遺伝子ファミリーに属するOsYABBY1の空間的・時間的発現パターンを解析した.OsYABBY1は葉身の大維管束の特定領域,葉鞘の厚壁細胞の前駆細胞,発達中の内外頴などで強い発現が見られた.しかし,いずれの器官,組織においても,シロイヌナズナのYABBY遺伝子で一般的に見られるような背軸側に偏った発現は観察されなかった.したがって,YABBY遺伝子の機能は,シロイヌナズナとイネ(双子葉植物と単子葉植物)において,かなり機能分化している可能性が考えられる.
C型肝炎ウイルスのIRES機能

(1)ジシストロニックmRNA構造をもつcDNAの作成:HCVIRESとして遺伝子型1bおよび2bRNAの5'末端から、それに続くコア蛋白の69塩基までのRNA領域を使用した。第1シストロンにCAP依存的に翻訳されるCATmRNA、第2シストロンにはHCVIRES依存的に翻訳されるように設計したβ-gal mRNAをもつジシストロニックmRNAのcDNAを作製した。このジシストロニックmRNAの発現がCAGプロモーターによりコントロール可能なプラスミドを構築し、HeLa細胞にトランスフェクション法により導入したところCAT及びβ-gal両活性が検出された。(2)組換え体アデノウイルスの作製:このmRNAの発現系としてアデノウイルスベクター(Adex1w)を利用した。遺伝子型1b,2bともにそれらIRESをもつ組み換えアデノウイルスを作製することが出来た。(3)培養細胞におけるレポーター遺伝子発現量の測定:培養栽培として、HeLa,AGMK,HepG2細胞を用いた。これら細胞に上記組換え体アデノウイルスを感染させたところ、CATおよびβーガラクトシターゼの両酵素活性を検出することが出来た。この酵素活性はウイルスの感染価に伴って変化し、また感染時間によっても変化した。このような結果は、CAT活性に対する相対的なβ-gal活性を比較することで各種IRES活性の比較を行える可能性を示している。さらにHeLa細胞においては、換えアデノウイルス感染後の個々の細胞におけるレポーター遺伝子(CAT及びβ-gal)の発現量を、共焦点レーザー顕微鏡を用いて定量化する系を確立した。
生体材料(コラーゲンビトリゲル)をもちいた新しい治療材料の開発

本研究では、コラーゲンビトリゲルを使用目的に応じてデザインおよび作製し、細胞レベル・小動物疾患モデルによる有効性の確認とその機序を解析する。H21年度には、コラーゲンビトリゲルをもちいて、以下の研究テーマを検討した。1)コラーゲンビトリゲルをもちいて、これをシート状に加工し、それがマウスにおける腹腔内手術後の癒着防止効果を病理・組織学的に解析した。マウスにおける肝切離面の癒着防止効果を、組織切片を作成して検討し、肝細胞壊死の抑制を認めた。2)HGF徐放能を付加したコラーゲンビトリゲルのin vitroでの徐放性とマウスモデルによる肝虚血・再灌流傷害への抑制効果のメカニズムを解析した。HGF混和ビトリゲルシートは、数時間にかけて徐放能を示すことが確認された(in vitro)。マウス肝70%虚血および再灌流モデルを用いて、予めHGFを混和したビトリゲルシートを張り付けておくことで、再灌流後の傷害を有効に抑制した。組織学的検討、血液生化学的検討により、傷害の有意な抑制を確認した。肝内に浸透したHGFにより、再灌流直後の酸化的ストレスは抑制され、カスパーゼ活性の抑制によってアポトーシス(ネクローシス)も抑制されており、これが主因となって効果を示したものと考えられた(生体イメージング法による確認)。ビトリゲルのデザイン・作製の過程において、新たにゲル内にHGFなどのサイトカインを包含させることで様々な付加的な効果が期待されることが明らかとなった。これは、本研究の成果をより高いものにし、広く再生医療分野への応用の可能性を期待させる知見であると考えられた。H20年度には、コラーゲンビトリゲルをもちいて、以下の研究テーマを検討した。1)コラーゲンビトリゲルをもちいて、これをシート状に加工し、それがマウスにおける腹腔内手術後の癒着防止に有効かどうかを検討した。マウスにおける肝切離面の癒着反応にたいして、癒着防止効果を認めたが、シート自体の臓器面への固定法等の新たな問題点も浮き彫りとなり、検討を加えた。2)コラーゲンビトリゲル内にHGFを混和することにより、それによるHGF徐放能と肝虚血・再灌流傷害への抑制効果を検討した。マウスを用いた肝70%虚血および再灌流モデルを用いて、予めHGFを混和したビトリゲルシートを張り付けておくことで、再灌流後の傷害を有効に抑制した。そのため、この新たな知見に基づくビトリゲルのデザイン・作製を優先して行い、薬剤の徐放性などの確認も行なった。その後に細胞レベルおよび小動物疾患モデルによる有効性の確認のための実験と、その実験データを基に行うビトリゲルの改良を行なった。
ビスマストオレート錯体の抗菌活性,ウレアーゼ阻害活性と構造一活性相関

(1)H.P.菌は胃粘膜に樓息する消化性潰瘍の病原菌である。数種類の水溶性ビスマス錯体(メルカプトエタノール、チオサリチル酸、メルカプトプリン、クエン酸、サリチル酸、EDTAなどのポリアミノカルボン酸、等などを配位子とする)について抗H.P.活性を定量化し、構造一活性相関を確立しようと試みた。in vitro実験に関する限り、テストした錯体全てに強力な抗H.P.活性が確認されたが、配位子の違いや分子構造(固体)の違いによる活性の差は認められなかった。以上の結果から、活性発現に錯体の構造は特に重要なファクターではく、抗H.P.活性はビスマス由来の性質であると結論した。(2)これらの錯体が実際の潰瘍治療薬として有用であるためには、H.P.菌産ウレアーゼに対して強力な活性阻害能を有する事が要求される。ウレアーゼ阻害活性についてはサンプルごとに顕著な差が認められたが、一般的傾向としてチオレート配位錯体に優れた阻害活性があることが確認された。2.黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性H.P.菌に対する結果とは対照的に、黄色ブドウ球菌に対しては各サンプルごとに活性の違いが確認され、チオサリチル酸錯体が最も強い活性を示し、次いでポリアミノカルボン酸系錯体が強い活性を示すことがわかった。これら錯体の水溶液中での錯形成挙動をNMR法(配位子滴定、pH滴定、温度可変測定)により詳細に調べた結果、チオサリチル酸錯体は固体と水溶液中で同じ分子構造を保つことがわかったが、ポリアミノカルボン酸系錯体では固体における分子構造は水溶液中で破壊され、Bi/Ligand比、pH等に依存する複雑な配位子交換反応が存在することがわかった。
膵液中エクソソーム由来膵癌特異的microRNAの同定による膵癌早期診断

膵癌は固形腫瘍の中でも最も予後不良な悪性腫瘍であり、その予後改善が大きな課題である。予後不良な理由の一つは、早期発見が非常に困難である事であり、早期発見の為のバイオマーカーの発見が求められる。近年、膵癌を含め癌細胞はエクソソームを豊富に分泌し、そのエクソソーム中には、種々の蛋白やmRNA、microRNAなどが安定的に内包されており、微小環境における細胞間コミュニケーションを積極的に制御していることが明らかとなってきている。本研究では、より病巣と密接に関係する膵液中から膵癌に特異的なエクソソームを抽出し、画像診断で顕在化する前に、早期診断をする事を目的とする。
マイクロサテライトの不安定性を利用した遺伝子導入法の確立

前年度作成したプラスミドベクターに、期待したジフテリア毒素A遺伝子の発現が認められなかったため、新たなべクターの作成を開始した。まず、前年度完全に欠失させたNsiIからHaeIIIまでの68bpについて、これを残してアデニン塩基を連続9塩基挿入したオリゴヌクレオチドを付加する方法と、68bpの5側領域約30塩基を残してアデニン塩基を連続9塩基挿入したオリゴヌクレオチドを付加する方法、さらに68bpの3側領域約30塩基を残してアデニン塩基を連続9塩基挿入したオリゴヌクレオチドを付加する方法の3つで、プラスミドを構築した。おのおの作成されたベクターは、ABI 310 Genetic Analyzerを用い直接シークエンス法で実際のジフテリア毒素A遺伝子の蛋白読み枠と合致することを確認した。次に昨年同様にネオマイシン耐性遺伝子を含むプラスミド上に、上記3種類の改変ジフテリア毒素A遺伝子を導入したベクターを作成した。コントロールベクターは、単純なジフテリア毒素A遺伝子を導入したものとした。これらをマウスES細胞にトランスフェクションし、ジフテリア毒素の発現を検討したところ、68bpのdeletionを行なわなかったベクターにわずかながら細胞死が確認され、期待しうるものと考えられた。なお、ネガティブセレクションには、ネオマイシンを使用した。現在この差異がより明らかとなるよう再度ベクターの構築を検討中である。まず始めに、プラスミドpBluescript IIに組み込まれているサイトメガロウィルスのプロモーター遺伝子を、promega社の発現ベクターpTARGET Mammalian Expression Vector Systemにインサートした。次に、同様にプラスミドpBluescript IIに組み込まれているジラテリア毒素A遺伝子の5'側コーディング領域の構造を、シークエンス法で詳細に解析した。幾つかの制限酵素部位を同定したが、その中でNsi IからHaeIIIまでの68bpをdeleteし、蛋白の読み枠が合致するよう中にアデニン塩基を連続9塩基挿入したオリゴヌクレオチドを合成・アニールし(double strand)、deletion部にインサートした。挿入したアデニンストレッチの位置により計3種類のベクターを作成した。この3種類のベクターについて、実際にジフテリア毒素A遺伝子の蛋白読み枠と合致することを、ABI 310 Sequencerを用い直接シークエンス法で確認した。次にネオマイシン耐性遺伝子を含むプラスミドに、上記3種類の改変ジフテリア毒素A遺伝子と、コントロールとなる通常のジフテリア毒素A遺伝子を導入した全部で4種類のベクターを作成した。さらにマウスES細胞に、これら4種類のプラスミドベクターとネオマイシン耐性遺伝子だけを持つプラスミドベクターをエレクトロポレーション法で導入した。ネガティブセレクションにネオマイシンを使用したため、通常のジフテリア毒素A遺伝子と同様に改変ジフテリア毒素A遺伝子では細胞死が予想されたが、実際は細胞死が起こらず、毒性を発揮していないと考えられた。現在毒性を失わないよう、新たにアデニンストレッチを挿入する制限酵素部位を検討中である。
超音波温度モニタリングを指標とした膝関節抗加齢療法の開発

(深部加温装置の開発)高周波電力増幅器(High frequency amplifier)と空胴共振器アプリケータ(resonant cavity applicator)とで構成された深部加温装置を開発した。高周波電力増幅器には,全自動整合システムが搭載されており,簡単な操作で,共振周波数の同調やインピーダンス整合を自動的に行うことが可能である。(超音波非侵襲温度計測法による加温特性の検証)昨年度開発したサブピクセル画像処理を行ったうえ,差分することで計算精度を高めた。加温前後での超音波プローブによる同位置計測を実現するために,ロボットアーム制御による超音波画像診断プローブガイドシステムと、3名の被験者それぞれからcastingしたLeg braceを用いて計測システムを構築した。(Phantomを用いた深部加温の検証)寒天ファントムの中心部に光ファイバ温度計を刺入した状態で、中央断面の超音波画像を取得した。画像取得後、光ファイバ温度計を刺入した状態で空胴共振器内に設置し、加温実験を実施した。加温終了直後、再度ファントム中心部の超音波画像を取得した。また光ファイバ温度計を垂直方向に引き抜きながら5mm間隔での温度計測を行った。計測終了後に,本計測システムによる温度分布結果と、光ファイバ温度計による計測結果とを以下の式を用いて正規化し、比較検討を行った。両者の温度分布傾向は良く一致しており、ファントム中央部で最高温度となっていた。光ファイバ温度計による温度計測値と超音波画像から求めた温度計測値の平均誤差率は深さによらず約13%以内であった。加温されていることが確認できたファントム中央部では、最も誤差率が少なかった。(臨床研究の開始)深部加温装置を用いて変形性膝関節症患者に対する臨床研究を開始した。超音波関節温度計測の精度を高めた。Phantom実験で光ファイバ温度計よる実測値とよく一致した。超音波診断装置を用いた非侵襲温度計測デバイスの実用化も目処がたった。リエラント型空洞共振器による新規温熱療法器の臨床研究を開始した。計画は順調に進行している。今年度は温度による音速変化を利用して関節内温度を非侵襲的に測定する方法を確立するための基礎データ集積を行った。また既存の温熱療法器で関節深部を加温可能か検証した。(1)筋肉等価寒天ファントムに針電極を刺入し、通電による電極周囲の正規化温度変化をワークステーション上の超音波画像解析により算出し、割断面のサーモグラフィ画面と比較した。(2)豚肝臓、人工膝関節手術時に採取した脂肪、関節軟骨を水中に設置した。水温を32-40°Cに変化させ、超音波画像を記録し音響特性の変化からそれぞれの組織の熱定数を算出した。(3)極超短波温熱治療器を用いて膝前方から加温した。加温前後に同一部位の超音波画像をロボットアームに装着した探触子で記録し正規化温度変化を算出した。以上の結果、筋肉等価寒天ファントムによるシミュレーションではサーモグラフィと超音波による温度変化はよく一致していた。組織による熱定数は異なり、軟骨は脂肪と比較して小さかった。極超短波温熱治療器は皮膚表面から約2.5cmまでの加温が可能であるが軟骨を加温することは困難であった。以上から超音波を用いて非侵襲的に関節内温度測定が行える基礎データを収集した。一方、既存の温熱療法器では関節軟骨の加温は困難であることが判明した。リエラント型空洞共振器による新規温熱療法器の臨床研究のための倫理委員会許可を得た。ボランティアに対して使用し膝関節内深部加温が可能であることを確認した。超音波関節温度計測のための基礎実験に成功した。超音波画像解析でサーモグラフィ画面よる実測値とよく一致した。超音波診断装置を用いた非侵襲温度計測デバイスとしてロボットアームを用いた装置を開発した。リエラント型空洞共振器による新規温熱療法器の臨床研究の準備が整った。

光ファイバ温度計による温度計測値と超音波画像から求めた温度計測値の平均誤差率は深さによらず約13%以内であった。加温されていることが確認できたファントム中央部では、最も誤差率が少なかった。(臨床研究の開始)深部加温装置を用いて変形性膝関節症患者に対する臨床研究を開始した。超音波関節温度計測の精度を高めた。Phantom実験で光ファイバ温度計よる実測値とよく一致した。超音波診断装置を用いた非侵襲温度計測デバイスの実用化も目処がたった。リエラント型空洞共振器による新規温熱療法器の臨床研究を開始した。計画は順調に進行している。膝加温治療前後に正確に同一部位の超音波画像を取得するためのデバイスを作製する。超音波プローブは生体に当てる際の圧力、前額面、矢状面の三次元的な角度によって得られる画像が容易に変化する。同一座標にプローブを設置するためのロボットアームを用いた装置を開発する。この装置を用いて評価した後に新規温熱療法の変形性膝関節症に対する臨床研究に着手する。新規ロボットアームの購入が次年度にずれこんだためである。現時点では明治大学所有の既存のロボットアームを使用している。今後さらに精度の高い生体深部測定器機開発にむけてロボットアームの購入が必要である。臨床研究用のパワーアンプの購入が次年度にずれこんだためである。現在1台のパワーアンプおよび空洞共振器を有しているが臨床研究では複数の患者を並列で加温する必要があり、さらに1台作製が必要である。
Ｃ型肝炎ウイルス感染による癌化誘導機構の解明

本研究では、ヒストンメチル基転移酵素SMYD3とHCV NS5Aの相互作用について検討し、以下のことを明らかにした。NS5A一過性発現細胞、HCV全長レプリコン複製細胞及びHCV感染細胞のいずれにおいても、NS5Aは内在性SMYD3と結合する。NS5AはSMYD3と主に細胞質に共局在する。NS5AとSMYD3の相互作用により、タンパク質ジスルフィド異性化酵素ファミリータンパク質であるAGR3のプロモーター活性及びmRNAの発現が亢進する。以上の結果より、HCV NS5AはSMYD3と相互作用することによりAGR3発現上昇を引き起こし、肝細胞に機能的変化をもたらすことが示唆された。C型肝炎ウイルス(HCV)は肝臓に高率に慢性の炎症を起こし、数十年を経て肝細胞癌を引き起こすが、HCV感染による肝癌発症の分子機序は未だ完全に解明されていない。HCV非構造タンパク質NS5Aはウイルスゲノム複製複合体の構成因子だけでなく、HCVの病原性、粒子産生及びインターフェロン抵抗性に重要な役割を果たすことが知られている。昨年度は、タンデムタグ免疫沈降法・質量分析法により、新規NS5A結合因子として、ヒストンメチル基転移酵素SMYD3 (SED and MYND domain containing protein 3)を同定した。今年度は、HCV NS5A-SMYD3相互作用の分子機序について詳細に検討し、以下の成果を得た。(1) NS5A-SMYD3複合体形成には、NS5AドメインII及びSMYD3のN末端領域(AA 1-34)が重要であることが分かった。(2) HEK293細胞にSMYD3、NS5Aをそれぞれ単独発現させ、あるいはNS5AとSMYD3を共発現させ、DNAマイクロアレイを用いて、細胞内遺伝子発現量の変化を網羅的に解析し、分化・癌化等に関与するいくつかの遺伝子を同定した。以上の結果から、HCV NS5AはSYMD3と相互作用することにより、SMYD3の機能(ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性、基質特異性、細胞内局在等)に何らかの影響を与え、肝細胞の癌化あるいはその他の病原性を引き起こすと考えられた。現在、それらに関与する分子機序を解析中である。我々は、タンデムタグ免疫沈降法・質量分析法により、新規NS5A結合因子として、ヒストンメチル基転移酵素SMYD3 (SED and MYND domain containing protein 3)を同定した。(1) SMYD3は通常、核と細胞質の双方に存在しているが、NS5A発現細胞ではSMYD3の核移行が阻害され、SMYD3が細胞質に局在する。(2) NS5AとSMYD3の相互作用により、タンパク質ジスルフィド異性化酵素(PDI)ファミリータンパク質であるAGR3 (anterior gradient homolog 3)のmRNA発現が亢進する。(3) HCV感染・複製細胞においても、AGR3 mRNAの発現が亢進している。HCV非構造タンパク質NS5Aはウイルスゲノム複製複合体の構成因子であるだけでなく、HCVの病原性、粒子産生及びインターフェロン抵抗性に重要な役割を果たすことが知られている。本研究では、HCV NS5Aと相互作用する新規宿主タンパク質を同定し、その機能解析を通してHCVの複製・発癌機構におけるNS5Aの新たな機能について検討し、以下の結果を得た。(1)タンデムタグ免疫沈降法・質量分析法により、新規NS5A結合因子として、ヒストンメチル基転移酵素SMYD3 (SET- and MYND-domain containing 3)を同定した。(2)一過性発現NS5A及びHCV全長RNAレプリコン細胞、HCV感染細胞におけるNS5Aが内在性SMYD3と結合することが分かった。(3) HCV全長RNA

レプリコン細胞におけるNS5Aは内在性SMYD3と細胞質で共局在することが分かった。また、NS5AとSMYD3を共発現させた場合、SMYD3の核から細胞質への移行が見られた。(4) HCV感染により、ヒストンH3の発現量及びヒストンH3のメチル化程度が低下しており、その低下は、SMYD3の過剰発現により回復した。以上の結果から、HCV NS5AはSMYD3と相互作用することにより、SMYD3のヒストンメチルトランスフェラーゼ活性に何らかの影響を与え、肝細胞の癌化あるいはその他の病原性を引き起こすと考えられた。これまでの研究により、HCV NS5AはSMYD3との相互作用によって、いくつかの癌発生に関与する遺伝子の発現を誘導することが明らかとなった。この結果は、HCV感染による肝臓癌発症の分子機序の解明に貢献できるものと期待される。これらの成果は当初の計画通りであり、評価できると思われる。今後さらに詳細なメカニズムの解明を目指す。これまでの研究でHCV複製及び粒子産生に及ぼすSYMD3の影響は見られなかったが、HCV感染によるヒストンH3の発現量及びヒストンH3のメチル化の低下を見出せた。HCV NS5AはSMYD3との相互作用により、いくつかの分化・発癌に関連する遺伝子の発現を誘導させることから、今後以下の点について研究を進める。(1) HCVレプリコン複製細胞及び感染細胞において、同定した遺伝子のmRNA及びタンパク質発現レベルの変化を調べる。(2) SMYD3のヒストンメチルトランスフェラーゼ活性が、NS5A-SMYD3共発現による遺伝子発現の上昇に重要であるかどうかを調べる。(3) Carbon-14標識SAM及びコアヒストンを用いて、SMYD3のヒストントランスフェラーゼ活性に及ぼすNS5Aの影響、及びSMYD3がNS5Aをメチル化させるかどうかを調べる。NS5AとSMYD3との相互作用が認められたことから、今後以下の点について研究を進める。(1) NS5AとSMYD3との結合に関わる結合責任領域を同定する。(2)NS5AとSMYD3を共発現させて、SMYD3のヒストンメチルトランスフェラーゼ活性に及ぼすNS5Aの影響を調べる。(3)SMYD3は約80個癌原遺伝子、細胞周期調節遺伝子等の発現を制御することが報告されている。従ってNS5AとSMYD3を共発現させて、RT-PCRにSMYD3のターゲット癌原遺伝子であるJun D、V-myc、V-crk及びV-maf等のmRNA発現レベルを調べる。平成25年度の研究費は、リアルタイムPCR、ウェスタンブロッティングやヒストンメチルトランスフェラーゼ活性測定等を用いた解析に必要な抗体、試薬に使用する予定である。また、この成果を発表するために、国際及び国内学会に参加する旅費及び学術雑誌への投稿料等を計上する。平成24年度の研究費は、免疫沈降、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性測定及びリアルタイムPCRを用いた解析に必要な抗体、試薬等に使用する予定である。また、この成果を発表するために、国際及び国内学会に参加する旅費及び学術雑誌への投稿料にも使用する予定である。
植物生合成を模倣した内因性分子の構造改変による新奇生物活性分子創出

本研究では,植物の産生する酸化ステロイド化合物にヒントを得た,新奇生物活性化合物の創出を目指している.ステロイド構造のCD環部が酸化・骨格変換を受けた構造ユニットの生物学的重要性を明らかにするため,以下の合成上の課題に取り組み,数種の化合物の合成に成功した.また,その一部の化合物に関して,生物活性試験を検討し,NF-kB転写活性化阻害作用を有する化合物を見出すことに成功した.以下詳細を述べる.1.疎水性官能基を導入した酸化ステロイド化合物の合成:昨年度開発・最適化した,疎水性官能基導入法を用いて,3種の光学活性な酸化ステロイド誘導体,および2種のエナンチオマーを合成した.これらの化合物について,生物活性について検討したところ,そのうち1種に関して,NF-kB転写活性化阻害作用を示すことが明らかになった.2. C環部・BC環部構築法の確立:昨年度見出した,C環部を有するより複雑な誘導体合成法をさらに拡張・最適化し,疎水性官能基としてBC環部ユニットを効率よく導入する手法を確立し,設計した1種の酸化ステロイド誘導体の合成に成功した.3.ステロイド化合物の不活性なC-H結合に対する水酸基化反応:天然のステロイド化合物の不活性なC-H結合を酸化する反応を検討し,数種の生成物の構造同定に成功した.本C-H酸化反応は,現在入手が困難あるいは非常に高価であるため,生物学的研究が立ち遅れている酸化ステロイド化合物の有力な供給法となると期待できる.本研究では,植物の産生する酸化ステロイド化合物にヒントを得た,新奇生物活性化合物の創出を目指している.ステロイド構造のCD環部が酸化・骨格変換を受けた構造ユニットの生物学的重要性を検証するため,本年度は,以下述べる3つの合成上の課題に取り組み,数種の設計した化合物の合成に成功した.以下詳細を述べる.これまでに開発した酸化ステロイド化合物誘導体は,D環部が高度に酸化され,また骨格変換を受けた構造を有している.この誘導体のNF-kB阻害作用において,コア構造に加えて,疎水性官能基が重要であることを見出している.今回,炭素鎖や立体化学の異なる疎水基を導入した数種の化合物を設計し,その合成に取り組んだ.1.疎水性官能基の導入法の確立:まず疎水性官能基導入法の確立を目指した.これまでに確立した合成法に従い,光学活性な合成前駆体を数百mg程度調製した.前駆体疎水基の導入にはClick反応を用いた.これまでの予備的な検討から,Click反応の再現性が乏しく,収率の改善が必要であった.各種反応条件を最適化し,再現性よく所望の疎水性官能基を導入する手法を確立することができた.2.骨格変換反応の最適化:さらに,骨格変換反応の最適化にも取り組み,これまで13%にとどまっていた収率を50%程度まで改善することができた.その後,数工程を経て,設計した光学活性な誘導体を数種類合成することに成功した.現在合成した化合物のNF-kB阻害試験を検討中である.3. C環部構築法の確立:上記計画の中で利用した光学活性な合成前駆体を利用し,C環部を有するさらに複雑な誘導体を合成する手法を確立した.現在論文を投稿準備中である.反応条件の最適化が必要であったものの,設計した酸化ステロイド誘導体を光学活性体として数種類合成することができたことから,一定の進捗があったと考えている.また,最近C環を有する酸化ステロイド誘導体の合成法を見出すことにも成功している.水酸基導入反応の検討にも着手しており,今後積極的に検討していく.本研究では,植物の産生する酸化ステロイド化合物にヒントを得た,新奇生物活性化合物の創出を目指している.ステロイド構造のCD環部が酸化・骨格変換を受けた構造ユニットの生物学的重要性を明らかにするため,以下の合成上の課題に取り組み,数種の化合物の合成に成功した.また,その一部の化合物に関して,生物活性試験を検討し,NF-kB転写活性化阻害作用を有する化合物を見出すことに成功した.以下詳細を述べる.1.疎水性官能基を導入した酸化ステロイド化合物の合成:昨年度開発・最適化した,疎水性官能基導入法を用いて,3種の光学活性な酸化ステロイド誘導体,および2種のエナンチオマーを合成した.これらの化合物について,生物活性について検討したところ,そのうち1種に関して,NF-kB転写活性化阻害作用を示すことが明らかになった.2. C環部・BC環部構築法の確立:昨年度見出した,C環部を有するより複雑な誘導体合成法をさらに拡張・最適化し,疎水性官能基としてBC環部ユニットを効率よく導入する手法を確立し,設計した1種の酸化ステロイド誘導体の合成に成功した.3.ステロイド化合物の不活性なC-H結合に対する水酸基化反応:天然のステロイド化合物の不活性なC-H結合を酸化する反応を検討し,数種の生成物の構造同定に成功した.本C-H酸化反応は,現在入手が困難あるいは非常に高価であるため,生物学的研究が立ち遅れている酸化ステロイド化合物の有力な供給法となると期待できる.合成した酸化ステロイド誘導体のNF-kB阻害作用を評価し,導入した疎水性官能基の効果を検証し,最適な疎水性官能基を見出したい.また,最近見出した合成法を用いて,C環部を有する酸化ステロイド誘導体の合成を完了し,上記化合物と併せて活性評価したい.引き続き,水酸基導入反応を検討し,多様な酸化ステロイド誘導体を複数合成する予定である.年度末出張の経路を一部変更したため.
介護分野における職業教育訓練の脱構築――労働運動の実践・戦略に着目して――

本研究の目的は、介護分野において、労働問題を不可視化する機能を持つ現行の日本の職業教育訓練を改善するための条件を明らかにすることである。これまでの研究では、介護職員は職業教育訓練を受けることにより、自らの労働条件よりもケアの質を優先すべきという意識を強めることが分かった。本研究では、労働組合の実践に着目しながら「ケアの質」か「労働条件」かという二項対立図式を脱構築する条件を明らかにする。そのために、スウェーデン、ドイツ、日本を比較し、(1)労働組合がどのように職業教育訓練を実践し、(2)職業訓練制度の制定過程にどのように介入しているのかについて、インタビュー・資料収集を行う。