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イギリスにおける反アパルトヘイト市民運動と反人種主義規範の広がり

今後、運動に関わった人たちの記録に少しでも多く当たると同時に、イギリス主流社会における国内の「人種」問題に関する意識の有り様についても、様々な資料を用いながら探っていく必要性を感じている。また実は、この意識の隔たり、協調の欠如は今日の歴史記述の中で比較的見えにくい部分であることが、現代イギリスにおける「移民史」と「主流史」の断絶という歴史記述の大きな問題の一部であるように感じており、その点についても今後考察を進めていきたいと考えている。本研究課題は、1950ー70年代のイギリスに旧植民地から移民が流入した結果、政策枠組みとしての「人種関係」が浮かび上がるのとほぼ並行する形で、国内外に生じる「人種問題」への意識が高まる過程と、ほぼ同時期に大きな盛り上がりを見せたイギリスにおける南アフリカのアパルトヘイトに反対する市民・政治運動の関わりを明らかにしようとするものである。前年度までの史料調査で明らかになってきたことは、イギリスの「反アパルトヘイト運動(Anti-Apartheid Movement, AAM)」のニューズレターの分析などを通じて、イギリスにおける反人種主義運動において一定の役割を担った「白人」リベラルの人々が、「反アパルトヘイト運動」において中心的な役割を担った人々と人的にオーバーラップすることが指摘できる一方で、AAMにおいては、常に人種的なマイノリティの人々との協調が欠けていたことがわかってきている。反人種主義運動、反アパルトヘイト運動は、反植民地主義運動(Anti-colonialist movement)とも人的なオーバーラップが指摘でき、昨年度からは、労働党左派議員で1950年代後半に議会に人種差別禁止法案の導入を9度に渡って試み、その一方で反アパルトヘイト運動、反植民地主義運動にも関わっていたフェナー・ブロックウェイ(Fenner Brockway)らの1950年代から60年代の運動に関する研究を進めるとともに、より幅広く、当時の反人種主義運動の構図を検証するために、他の反人種主義市民団体およびマイノリティを主体とした反人種主義団体の文献にあたるなどの史料調査を行った。イギリス現代史実績の概要に述べた通り、昨年度に続き、文献や資料の精読を進めつつ、他研究者との意見交換など、概ね順調に進展していると言える。今年度は学会での関連発表も行い、成果を論文としてまとめる段階へと順調に推移しているように思われる。2月には再度イギリスでの調査も行った。基本的な文献の収集が順調に進んでいる他、研究環境も備品等の購入によって整えられ、年度末にはイギリスでの資料収集、研究者(ウェンディ・ウェブスター教授(セントラル・ランカシャー大)他)との意見交換もでき、研究の糸口がかなり見えてきている。今年度はこれまでに収集した資料を分析しつつ、さらに必要な資料の収集も合わせて行いたい。また、途中経過という形になるが、発表なども積極的に行うことで、他研究者からのコメントを受け、さらに研究の方向性を明確なものとしたい。
音声認識における隠れマルコルモデルの耐雑音性の改善に関する研究

雑音の影響を受けにくい連続分布型HMMを実現するため、人間の聴覚がSNRの良い低次のホルマントのスペクトルピークに対する感度が高いという知見に基づき、ホルマントピークを強調した群遅延スペクトルを特徴ベクトルとし、周波数重み付け関数と逆分散とする周波数重み付けHMMを開発した。国際的な音声認識評価データベース(NOISEX-92)を用いて、周波数重み関数とそけを共分散行列に変換するときのスケーリング法について検討し、次の結果をえた。(1)周波数重み関数は、HMM各状態の平均ベクトルから導いた平坦化パワースペクトルが最も効果的である。(2)周波数重み関数をガウス分布の共分散に変換するときのスケールファクターは、各状態毎に重みの総和を1に正規化する方法、または、初期モデルの共分散行列式を基準として全分布を同じ割合で50150倍にスケーリングしたときに、広範囲のSNRで最大の認識率が得られる。(3)耐雑音性の改善にはHMMの状態数を増加させることが極めて重要である。(4)高域エネルギーの少ない雑音ではスペクトルの適応プリエンファシスが有効である。(5)最適なパラメータを用いた場合、白色、有色及び自動車雑音を重畳した単語音声に対し、通常のHMMに比べ、等価SNRにして612dB相当の認識率の改善が得られる。(6)実用的見地から電話帯域音声を用い、代表的雑音低減手法であるスペクトルサブトラクション法と併用した場合にも、周波数重み付けHMMは低SNRで通常のHMMに比べ10%程度高い認識率を与える。人間の聴覚では、SNRの良い低次ホルマントのスペクトルピークに対する感度が高いため、雑音の影響を受けにくいと考えられる。そこで、低域周波数やスペクトルピーク部に対するHMMの感度を高め、耐雑音性能を改善するため、ガウス分布関数の指数部が重み付けユークリッド距離と等価であることに着目し、スペクトル領域における周波数重み付け関数の逆数を分散として取り入れた周波数重み付HMMを開発した。周波数重み関数としては、HMM各状態の平均ベクトルから導いた平坦化パワースペクトルおよび状態に独立な低域重み関数を検討した。また、周波数重み関数をガウス分布の共分散に変換するときのスケールファクターの決定法として、状態毎に尤度最大の基準で推定する方法と、全状態に共通とする正規化法について検討した。国際的な音声認識評価データベース(NOISEX-92)を用いて、各方法の組合せについて比較した結果、ある程度スペクトルピークを平坦化した状態依存型重み関数と正規化スケーリングが最も有効であることが明らかになった。最適なパラメータを用いた場合、白色、有色及び自動車雑音を重畳した単語音声に対し、通常のHMMに比べ、それぞれ等価SNRにして12、9、6dB相当の認識率の改善が得られた。更に、新しい知見として、耐雑音性の改善には状態数を増加させることが極めて重要であること、また高域エネルギーの少ない雑音ではスペクトルの適応プリエンファシスが有効であることが明らかになった。始めに、周波数重み付けHMMを、分析部における代表的雑音低減手法であるスペクトルサブトラクション法と併用した場合の効果も評価するため、周波数重み付けHMMをスペクトル上の処理の容易な帯域フィルタ群分析によるスペクトルに拡張した。次に、周波数重み行列を連続分布HMMの共分散に置き換える際のスケールの設定法について検討した。前年度は、重みの総和が1となるように設定したときに耐雑音性が最も高いという結果を得たが、スケールは雑音の付加による許容変動幅を決定すると同時に、モデル間の重なりに影響を与えるので、広範囲のSNRの雑音付加音声に対する認識率を基準として、最適スケールを決定する方法を検討した。本年度は、昨年度と同じ音声データベース(NOISEX-92)を実用的見地から電話帯域に制限して認識実験を行った。その結果、スケールの認識率への影響は非常に大きく、雑音の種類とSNRにより、その値は無雑音学習データの共

分散行列の行列式の50150倍で最大の認識率が得られ、通常のHMMに比べ、等価SNRにして610dBの認識精度の改善が得られた。また、スペクトルサブトラクション法で雑音を低減した音声スペクトルを認識した場合、高SNRでは通常のHMMとほとんど差は無くなるが、低SNRでは10%程度高い認識率を示すことがわかた。なお、認識時に、ビタビパスに沿った音声フレームのゆう度に対し、セグメンタSNRに依存した重み付けを行う方法について検討したが、HMMは時間伸縮の自由度が大きいため、極端なマッチングが生じ、期待した結果は得られないことがわかった。従って、時間軸重み付けは今後の課題として残された。
トリプトファン誘導体およびDexを用いた骨芽細胞分化促進法の確立と作用機構の解明

本研究では、新規に合成したトリプトファン誘導体と合成副腎皮質ホルモンの1つであるデキサメサゾン(Dex)の骨芽細胞分化に対する影響とその分子機構について解析を行った。研究の結果、トリプトファン誘導体およびDexは、骨芽細胞分化を促進するものの、その作用効果は作用させる細胞の分化レベルに大きく依存することが明らかになった。さらに、この骨芽細胞促進効果には転写因子Osterixが重要な役割を担うことが示唆された。また、その一方で、これらの化合物を、骨芽細胞と未分化間葉系幹細胞(MSC)の共培養系へ作用させると、MSCにおいて骨芽細胞マーカーであるBSPやALPの発現が著しく増加することが明らかになった。序論:骨粗鬆症は高齢者人口の増加が進行するなかで罹患者が増加しており,その予防と治療の重要性が増している。しかしながら,現在の医療では,薬物を使用しても骨量の維持が精一杯であり,青壮年期に骨量を増加させることは困難な状況である。そこで,本研究では,骨粗鬆症や骨形成不全症などの治療および予防への応用を目的とし,トリプトファン誘導体を用いた骨芽細胞分化促進方法の確立とその作用機構の解明を目指す。方法:ラット頭蓋冠由来の未分化間葉系幹細胞(C26)に骨芽細胞分化誘導サイトカインであるBMP-2を作用させ,骨芽細胞へ分化誘導するとともに,さまざまなタイミングでトリプトファン誘導体を培養系に添加し,その後の骨芽細胞分化に対する影響を検討した。骨芽細胞分化の指標として次の3点について解析を行った。1.石灰化物の形成(方法:Alizarin染色,沈着カルシウムの定量)結果:トリプトファン誘導体を培養の初期(培養0日目6日目)に作用させた場合には,石灰化物の形成やALP活性が抑制され,培養後期(培養9日目12日目)に作用させた場合には,BMP-2を単独で作用させたときよりも顕著に石灰化物の形成やALP活性が増加した。これらの結果から,トリプトファン誘導の骨芽細胞分化に対する作用効果は作用させる細胞の分化レベルに大きく依存すると考えられる。序論:本研究では、骨粗鬆症や骨形成不全症などの治療および予防への応用を目的とし、トリプトファン誘導体を用いた骨芽細胞分化促進方法の確立とその作用機構の解明を目指す。これまでの研究において、トリプトファン誘導体の骨芽細胞促進効果はそれらを作用させる細胞の分化レベルに大きく依存することが明らかになった。しかしながら、細胞の分化レベルに依存したトリプトファン誘導体の作用効果の違いに関与する細胞内シグナル伝達経路や関連因子は不明である。そこで、網羅的な遺伝子発現量解析を行い、トリプトファン誘導体による骨芽細胞分化誘導において重要な役割を担う細胞内シグナル伝達経路や関連因子の同定を試みた。方法:ラット頭蓋冠由来の未分化間葉系幹細胞(ROB-C26)に骨芽細胞分化誘導サイトカインであるBMP-2を作用させ、骨芽細胞へ分化誘導するとともに、さまざまなタイミングでトリプトファン誘導体を培養系に添加し、骨芽細胞分化関連因子の網羅的な発現量解析を行った。結果:ROB-C26細胞にBMP-2を作用させると骨芽細胞分化誘導転写であるOsterixの発現が誘導され、ROB-C26細胞は骨芽細胞へと分化し、石灰化した骨様結節を形成する。しかし、トリプトファン誘導体を培養の初期(培養0日目6日目)に作用させた場合には、Osterixの発現が抑制され、石灰化物の形成も抑制された。一方、培養後期(培養9日目12日目)に作用させた場合には、Osterixの発現は抑制されず、BMP-2を単独で作用させたときよりも顕著にいくつかの骨基質タンパク質の発現量が増加した。これらの結果から、トリプトファン誘導の骨芽細胞分化に対する作用効果の相違には転写因子Osterixが重要な役割を担っていると考えられる。【目的】これまでに、未分化間葉系幹細胞(MSC)にトリプトファン誘導体を作用させると、骨芽細胞分化マーカーであるALPやBSPの発現量が増加すること明らかにした。さらに、このトリプトファン誘導体による発現誘導効果は、骨芽細胞(MLO-A5)と共培養したMSCでは著しく亢進した。また同様の現象は、骨芽細胞分化誘導サイトカインであるBMP-2を用いた場合にも観察された。そこで、本研究は骨芽細胞とMSCの相互作用に着目し、その分子機構の解明を目的とした。【方法】恒常的にGFPを発現するMSC(10T-GFP)を樹立し、この細胞とMLO-A5を共培養した。その後、セルソーターを用いて10T-GFPを単離し、骨芽細胞関連因子の発現量を解析した。また、ヒストンタンパク質のアセチル化の状態について、抗アセチル化ヒストン抗体を用いたWestern blot法によって解析した。

さらに、ChIP assayによって、転写因子に対するゲノムDNAのaccessibilityについて解析した。【結果】MLO-A5と共培養した10T-GFPでは、単独で培養した対照群と比較して、Runx2, Osterix, Dlx5といった骨芽細胞分化関連転写因子の発現レベルに差は見られなかった。同様に、これら転写因子の発現に対するBMP-2やトリプトファン誘導体の影響も両群において差は認められなかった。一方、ALPおよびBSPの発現量は、BMP-2あるいはトリプトファン誘導体を作用させた共培養群において、対照群と比較して顕著な増加が認められた。さらに、共培養群では、ヒストンタンパク質のアセチル化レベルが亢進していた。これらの結果から、MLO-A5が10T-GFPのクロマチンをリモデリングすることで、BMP-2やトリプトファン誘導体によるALPやBSPの発現誘導を亢進している可能性が示唆された。本研究は、既に当該研究室において確立された実験系を用いているため、実験の遂行にあたっての問題点は少なく、計画通りに研究は進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は順調に進展しているため、今後も当初の計画通りに遂行する。
情動を媒介する視知覚についての実験心理学的研究

無意識的な表情知覚について検討するために、形の明瞭さと刺激の提示時間を操作した実験を行った。これまでの研究では、表情の知覚に利用される情報として眼、口などの各部分の形が取り上げられてきた。しかしながら、明確な輪郭が存在する場合、しない場合に比べて表情判断が容易になり表情知覚は意識的になるため、無意識的な表情知覚を調べることができない。そこで、ドット密度によって顔の眉、眼、口の各部分を表現した輪郭の分かりにくい刺激を作成し、さらに提示時間を短くすることで意識的な表情知覚が成立しないようにした。また、無表情刺激と怒りあるいは喜びの刺激を継時提示することで、無意識的な表情知覚における運動情報の役割について検討した。その結果、怒りよりも喜びの方が検出されやすいという結果が得られた。また、顔面上にランダムに貼付けた点だけを提示した場合の表情判断について調べたところ、点が静止している状態では表情は知覚されなかったが、点が動く条件では点の個数が多くなると表情知覚が可能となった。そこで、顔を倒立させた場合についても検討した。顔の形だけを倒立させる条件、表情に伴う動きだけを倒立させた条件、両方を倒立させた条件で表情判断成績を調べたところ、点の個数が少ない場合、顔の形が倒立している方が正立している場合よりも成績がよいという「逆の倒立効果」が得られた。次に、被験者に顔の形、眉や口が画面上のどこに提示されるかを覚えさせ、イメージさせながら課題を行わせたところ、前述の逆の倒立効果が消失した。このことから、点の個数が少なく顔が正立している条件では、眉や口の位置がはっきり分からないために、少ない点から歪んだ顔を知覚したために、例えばほほ上の点の動きを眼の動きというように間違って解釈したために、顔が倒立している場合よりも成績が低下したと考えられた。人間の情動を媒介するシステムとして表情に注目し、特に表情知覚における運動情報の効果について検討した。低次視知覚では、運動情報が空間周波数と時間周波数によって記述される。そこで、表情刺激である顔の空間周波数成分をハイパス成分、ローパス成分に分け、それぞれが表情知覚のための運動情報にどのように寄与しているのかについて調べた。運動情報からの表情知覚を調べるために、怒りあるいは喜びの表情刺激と無表情刺激を系時提示した場合の無表情刺激の表情判断実験を行った。その結果、怒りのローパス刺激を先行提示した場合には無表情刺激を喜びと判断しがちになるというバイアスが見られた。それに対して、それ以外の刺激を先行提示しても無表情刺激の表情判断にバイアスは見られなかった。これは、表情知覚に利用される運動情報が低空間周波数成分により媒介されていること、怒りよりも喜びの知覚において運動情報が利用されやすいことを示唆している。また、表情知覚において形態情報が無い場合の運動情報の効果を調べるために、点で顔を表現した場合の表情判断実験を行った。顔面上にランダムに貼付けた点の個数が多くなるほど表情判断成績が向上した。次に、刺激を倒立させた場合の表情判断成績を調べた。その結果、倒立条件の方が正立条件よりも成績がよいという逆の倒立効果が見られた。これは、正立条件では全体的な知覚が働き、点の個数が少ない場合には歪んだ顔が知覚され、それに基づいて表情が判断されたために間違った表情と判断されたのに対し、倒立条件では局所的な知覚が働き、点の個数が少なくても単純な運動検出が安定して行われたと考えられる。このことから、表情知覚において顔の検出と表情の分析が独立して行われており、表情の分析が検出された顔に基づいて行われていることが示唆された。

このことから、点の個数が少なく顔が正立している条件では、眉や口の位置がはっきり分からないために、少ない点から歪んだ顔を知覚したために、例えばほほ上の点の動きを眼の動きというように間違って解釈したために、顔が倒立している場合よりも成績が低下したと考えられた。
人工プリオンを用いたプリオン病感染因子の解明

プリオン病の病原体であるプリオンは、ウイルスなどの他の病原体とは異なり、病原特異的な核酸を持たず、脳内に発現している正常型プリオンタンパク(PrP)から構造変換によって凝集・蓄積される異常型PrPが主要構成因子と推測されている。しかしながら、プリオンの純粋な分離精製にはいまだ成功しておらず、病原体の特定が不明確なままである。一方では、PrP以外の因子の存在することを示唆する報告もなされているが、それら因子の存在についてはまだ議論のあるところであり、プリオン感染病態における役割も解明されていない。我々は、正常型PrPと同じ構造を持つリコンビナントPrP(rPrP)を精製し、試験管内においてrPrPのみだけで感染性を示す人工プリオンを作製することに成功したが、プリオン病由来脳と比較して感染性が非常に低く、PrP以外の因子がプリオン感染に関与することが示唆された。そこで、rPrPまたは人工プリオンをナノ磁性微粒子であるビーズに固定化後、その磁性を利用してrPrPまたは人工プリオンに結合する因子を分離し、その因子の同定を試みた。人工プリオンに結合する因子については現在も同定中であるが、rPrPに結合する因子の一つにPrPと同様に脳内において凝集・蓄積することが知られている因子Xが含まれることが明らかとなった。またこの因子Xは脳内においてリン酸化体や多量体で存在していることが知られていることから、因子Xのリコンビナントタンパク質を精製し、試験管内でリコンビナントタンパク質を用いてリン酸化及び多量体の状態を再現した。現在、因子Xのリン酸化体及び多量体のプリオン感染病態における役割を、マウス及び培養細胞を用いて解析している段階であり、今後は因子Xまたは他の同定因子を標的とした治療薬探索へと臨床応用を目指す。本研究の目的は、プリオン感染に関与するプリオンタンパク質(PrP)以外の因子を解明し、その因子に作用する化合物や抗体のプリオン病に対する治療効果を調べることである。平成28年度は、まず、PrP以外の因子を探索するために必要となる人工プリオンの作製、FGビーズへのリコンビナントPrP(rPrP)の固定化における至適条件の探索を行った。人工プリオンの材料であるrPrPの精製については、rPrPを大腸菌に発現させた後、FPLC(高速蛋白質液体カラムクロマトグラフィー)を用いて行った。rPrP精製の確認は、CBB染色、Western blot法を用いて行い、生体内のPrPと同じ二次構造かどうかの確認については、FTIR(フーリエ変換赤外線分光分析装置)を用いて行った。上記の検討により、精製度>99%のrPrPが得られ、生体内のrPrPと同様にα-ヘリックスに富む構造であることが判明した。次に、rPrPを試験管内で異常型に変換する方法(RT-QUIC)を用いて、rPrPを人工プリオン(異常型rPrP)に変換させた。新たに作製した人工プリオンの感染性については、遺伝子改変マウス(tga20:PrPを過剰発現)を用いて確認中である。FGビーズへの人工プリオン及びrPrPの固定化については、まず、FGビーズへのrPrPの固定化における至適条件(リンカー構造、バッファー、pH、温度、反応時間等)を検討し最適条件を探索している段階にある。rPrPの精製・確認及び人工プリオン(異常型rPrP)への変換実験が予定通り順調に進展しており、FGビーズへのrPrPの固定化における至適条件についてももう少しで結果が得られそうだから。本研究の目的は、プリオン感染に関与するプリオンタンパク質(PrP)以外の因子を解明し、その因子に作用する化合物やプリオン病に対する治療効果を調べることである。平成29年度ではまず、リコンビナントPrP(rPrP)のFGビーズへの固定における至適条件を平成28年度から引き続き検討し、その至適条件を見つけ出した。タンパク質定量法およびWestern blot法を用いて固定の確認を行い、FGビーズに対して十分量のrPrPが固定化されていることを明らかにした。次に、そのrPrP固定化FGビーズに正常マウス脳乳剤あるいはプリオン感染マウス脳乳剤を添加し、磁石によりFGビーズを磁気分離し、非特異的結合因子を洗浄後、固定化されたrPrPに特異的に結合した因子を溶出した。その因子と非固定化FGビーズを用いて溶出した場合との差異を、SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)後の銀染色法を用いて解析し、未知因子を探索した。その後、特異的結合因子を含むゲル片を切り出し、タンパク質を回収し、現在、質量分析計を用いて因子の同定を行っている。人工プリオンはrPrPを試験管内で異常型に変換する方法(Real-time Quaking-Induced Conversion; RT-QUIC)によって作製し、感染性についてはプリオン感染に対して感受性の高い遺伝子改変マウス(tga20:PrPを過剰発現)を用いて確認を行った。感染性が確認された人工プリオンのFGビーズへの固定化については、至適条件(リンカー構造、バッファー、pH、温度、反応時間等)を検討し至適条件を探索している段階にある。rPrPに特異的に結合する因子の回収に成功し、もう少しで同定結果が得られそうだから。

人工プリオンについては、マウスへの感染が確認済みであり、人工プリオンのFGビーズへの固定化における至適条件についてももう少しで結果が得られそうだから。プリオン病の病原体であるプリオンは、ウイルスなどの他の病原体とは異なり、病原特異的な核酸を持たず、脳内に発現している正常型プリオンタンパク(PrP)から構造変換によって凝集・蓄積される異常型PrPが主要構成因子と推測されている。しかしながら、プリオンの純粋な分離精製にはいまだ成功しておらず、病原体の特定が不明確なままである。一方では、PrP以外の因子の存在することを示唆する報告もなされているが、それら因子の存在についてはまだ議論のあるところであり、プリオン感染病態における役割も解明されていない。我々は、正常型PrPと同じ構造を持つリコンビナントPrP(rPrP)を精製し、試験管内においてrPrPのみだけで感染性を示す人工プリオンを作製することに成功したが、プリオン病由来脳と比較して感染性が非常に低く、PrP以外の因子がプリオン感染に関与することが示唆された。そこで、rPrPまたは人工プリオンをナノ磁性微粒子であるビーズに固定化後、その磁性を利用してrPrPまたは人工プリオンに結合する因子を分離し、その因子の同定を試みた。人工プリオンに結合する因子については現在も同定中であるが、rPrPに結合する因子の一つにPrPと同様に脳内において凝集・蓄積することが知られている因子Xが含まれることが明らかとなった。またこの因子Xは脳内においてリン酸化体や多量体で存在していることが知られていることから、因子Xのリコンビナントタンパク質を精製し、試験管内でリコンビナントタンパク質を用いてリン酸化及び多量体の状態を再現した。現在、因子Xのリン酸化体及び多量体のプリオン感染病態における役割を、マウス及び培養細胞を用いて解析している段階であり、今後は因子Xまたは他の同定因子を標的とした治療薬探索へと臨床応用を目指す。最適条件決定後、人工プリオン固定化FGビーズ、rPrP固定化FGビーズおよび非固定化FGビーズをそれぞれプリオン感染マウス脳乳剤に添加し結合反応を行う。感染時の特異的な因子かどうかを調べるため、正常マウス脳乳剤にもそれぞれのFGビーズを添加し結合反応を行う。結合反応後、磁石によりFGビーズを磁気分離し、固定化された人工プリオン及びrPrPに特異的に結合した因子を溶出し、同定解析を行う。rPrPおよび人工プリオンに結合する因子の同定後、培養細胞、野生型マウスに対して同定した因子の分解・合成酵素の処置およびプラスミド、siRNAなどの導入によりその因子を人為的に増減させ、プリオン感染効率変化を調べる。次に、同定できた因子・シグナルカスケードに作用する薬剤や抗体のプリオン病に対する治療・予防効果を調べる。
パルス電力技術を用いた両極性パルスイオン加速器の開発とパルスイオン注入技術の創成

次世代省エネルギーデバイスとして期待されている炭化ケイ素半導体の普及に向け、新たな集積化技術が必要である。本課題では、デバイス作製工程における半導体材料の導電率を制御する新しいイオン注入技術として、高強度パルス重イオンビームを用いたイオン注入とアニール処理が同時に行うことができるパルスイオン注入法の実現に向け、知見を得ることを目的としている。パルスイオン注入の実証実験を行うためには、高純度の大電流パルス重イオンビームが必要であり、それに加えてn型・p型ドーパントの機能を有するイオン種のパルスイオンビーム発生が必要不可欠な技術である。n型ドーパントの窒素イオンビームに対しては、昨年度に開発したビーム純度の向上が可能な両極性パルス加速器に対してトムソンパラボラ分析器を用いてイオン種、エネルギーの測定を行った。その結果、窒素イオンの2段加速が確認でき、最適条件に近づくと不純物イオンの量が減少しているので、窒素イオン純度が向上していることが分かり、両極性パルス加速技術を実証することができた。また、窒素イオンビームを用いてシリコン材料や炭化ケイ素への照射実験を行い、イオンドーピングの効果と思われる興味深い実験結果は得られたが、まだ検証不足であり、明確なデータを得るには至らなかったので、実験を継続する必要がある。p型ドーパントのアルミニウムイオンビームに対しては、YAGレーザーを用いたレーザーイオン源の開発を行い、2倍波(532nm)と4倍波(266nm)を用い、レーザー波長に対するイオンビームの特性を評価した結果、ショットの再現性は安定していることがわかった。今後、レーザーイオン源を開発した両極性パルス加速技術への適用を検討する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。次世代半導体デバイス開発に重要なイオン注入とアニール処理が同時に行えるパルスイオン注入法の実証実験を行うために、半導体ドーパントとして機能するイオン種を有する高出力パルス重イオンビーム発生技術が必要となる。この発生技術の開発を目指して今年度は両極性パルス加速器とp型ドーパントとして機能するアルミニウムパルスイオンビーム源に使用するイオン源であるレーザーイオン源の開発を中心に行った。両極性パルス加速器においては、n型ドーパントとして機能する窒素ビーム発生を目指している。まず、正負の高電圧パルスを発生できる両極性パルス電源を装置に組み込んだりして整備後、その特性評価を行った。しかし、実験途中でイオン源として使用しているガスプラズマガンの調子が悪くなり、その原因を調査するとともに再調整を行った後、両極性パルス加速器によるパルス窒素イオンビームの加速実験、およびビームの特性評価を行った。その結果、イオンビーム電流計測や走行時間差法によって両極性パルス電圧によって窒素イオンビームが加速されていることは実証することができたが、計画外のプラズマガンの調整があったため、パルスイオンビームの詳細な特性評価ができず、最適条件を見つけることができなかった。一方、レーザーイオン源においては、QスイッチYAGレーザーの2倍波(波長532nm)を利用し、発生するアブレーションプラズマから引き出されるイオンの特性をレーザーパラメータの依存性を評価したが、パルス重イオンビーム装置に組み込むための性能を満たすことができなかったので、レーザーイオン源の改良を行う必要がある。計画として予定していなかったイオン源であるガスプラズマガンの調整や評価を行ったため、実験計画が全体的に遅れてしまった。そのためp型ドーパント用パルス重イオンビームに使用するレーザーイオン源の性能が目標値までに到達しなかったためイオン源の改良まで取り組むことができず、パルス重イオンビーム発生装置に組み込むことができなかった。また、n型ドーパント用として開発している両極性パルス加速器においては、窒素イオンビームの加速には成功したが、最適な条件を見つけ出すには至らなかったので、次年度もビーム評価を行う必要がある。本課題では、次世代省エネルギー半導体デバイスの1つである炭化ケイ素デバイスの実用化・多様化に向け、デバイス作製過程において伝導度を制御するための新たな半導体イオン注入技術であるパルスイオン注入法の実証を目的とする。パルスイオン注入法を実現するためにはp型・n型ドーパントの機能を有する高純度・高強度パルス重イオンビーム発生技術が必要である。今年度は昨年度に引き続きイオンビーム発生技術の開発を中心に研究を行った。まず、両極性パルス加速器の特徴の1つであるパルス重イオンビームの純度向上の実証に向け、n型ドーパントとして機能するパルス窒素イオンビームを用いて両極性パルス加速器の2段加速実験を行った。この結果、不純物イオンビームであるプロトンビームが両極性パルス電圧によって除去されていることがわかった。また、2段加速実験に向けた適切な実験条件の知見を得ることができ、その条件に合うように実験装置の改良・整備を行い、追実験を行った結果、窒素イオンビームが2段加速されていることが確認できたが、まだ実験結果が不十分であり、さらに定量的には評価することができなかったので、次年度の課題としてトムソンパラボラ分析器を用いてイオンエネルギーや質量分析を行い、不純物イオンの除去の割合やイオンエネルギーを評価する必要がある。一方、p型ドーパント用のレーザーイオン源においては、イオンビームの空間分布などの特性を評価するとともに次年度の実験に向け、イオンビームの価数評価やレーザー波長の依存性評価に向け、YAGレーザーの4倍波(波長266nm)を利用する実験の整備を行った。今年度は研究以外の仕事へのエフォートが増えてしまい、昨年度の遅れを取り戻すことができなかった。

このため、p型・n型ドーパントの機能を有する高純度・高強度パルス重イオンビーム発生技術の整備が不十分なため、半導体材料への照射実験が行えていない状況である。次世代省エネルギー半導体デバイスの1つである炭化ケイ素デバイスの実用化・多様化に対応するため、デバイス作製過程において半導体の導電率を制御するイオン注入技術が必要である。本研究では、新しいイオン注入技術として高強度パルス重イオンビームによるイオンドーピングとアニーリング処理が同時に行うことができるパルスイオン注入法の実現に向けた知見を得ることを目的としている。そのためには、p型とn型ドーパント用の高強度パルス重イオンビームの発生技術の開発が重要である。今年度は昨年度に引き続きイオンビーム技術の開発を行った。イオンビームの純度向上が可能な両極性パルス加速器において、パルス窒素イオンビームの2段加速、およびイオン種同定の確証を高めるとともにイオン飛程のビームエネルギー依存性を測定するために固体飛跡検出器の多段階エッチング法を用いて実験を行った。その結果、イオンビームが印加した両極性パルス電圧で2段加速されており、ビーム加速電圧に対応したイオン飛程が得られていることが確認できた。次に、得られたパルスイオンビームを半導体材料に照射した結果、イオンビームの熱付与効果により材料が高温になることが確認でき、超高速熱過程によるアニーリング処理に向けた知見を得ることができた。一方、イオンドーピングの効果はイオン電流密度が十分でないため検証することはできなかったので、次年度はイオン電流密度の増加に向けて装置を改良し、本研究の目的達成に向けて照射実験を行う。昨年度の遅れを取り戻すことができなかったが、n型・p型ドーパント用の高強度パルスイオンビームの特性評価を行うことができ、それらを用いてシリコンや炭化ケイ素材料への照射実験を実施し、基礎データを取得することができた。しかし、そのデータ解析の結果、パルスイオンビームの改良が必要なため計画していたp-n接合形成実験まで行うことはできなかった。次世代省エネルギーデバイスとして期待されている炭化ケイ素半導体の普及に向け、新たな集積化技術が必要である。本課題では、デバイス作製工程における半導体材料の導電率を制御する新しいイオン注入技術として、高強度パルス重イオンビームを用いたイオン注入とアニール処理が同時に行うことができるパルスイオン注入法の実現に向け、知見を得ることを目的としている。パルスイオン注入の実証実験を行うためには、高純度の大電流パルス重イオンビームが必要であり、それに加えてn型・p型ドーパントの機能を有するイオン種のパルスイオンビーム発生が必要不可欠な技術である。n型ドーパントの窒素イオンビームに対しては、昨年度に開発したビーム純度の向上が可能な両極性パルス加速器に対してトムソンパラボラ分析器を用いてイオン種、エネルギーの測定を行った。その結果、窒素イオンの2段加速が確認でき、最適条件に近づくと不純物イオンの量が減少しているので、窒素イオン純度が向上していることが分かり、両極性パルス加速技術を実証することができた。
特別支援学校における小児看護実習展開の可能性に関する検討

近年子どもも在宅療養化が進み医療的ケアを必要とする子どもも特別支援学校等に通学することが増えている。今回、小児看護実習における特別支援学校での看護基礎教育の実習展開の可能性を明確化することを目的に、全国の特別支援学校の常勤看護師のいる学校の看護師を対象に質問紙調査を行った。その結果として64名から回答を得た(回収率55.7%)。特別支援学校の看護師は、81.3%が小児看護実習の受け入れを依頼された経験はなかった。看護学生に学んでほしいと思う項目は(複数回答)、教諭との連携81.3%、養護教諭との連携78.1%、児童生徒の一般状態の観察76.4%、児童生徒とのコミュニケーション75.0%、児童生徒の家族への対応70.3%、児童生徒の学校での教育・生活67.2%、健康管理体制64.1%であり、看護学生が実習中に体験できる項目で多かったのは、児童生徒とのコミュニケーション73.4%、児童生徒の一般状態の観察54.7%であった。そのほか、見学ならできる項目も挙がっていた。実習指導に関する自由記載では、特別支援学校における実習の意味としてa.看護の視点の広がり、b.障害のある子どもの生活への関心、c.特別支援学校における障害のある子どもへのケア方法、d.特別支援学校における看護職としての機能が挙がり、困難な点としては、実習で目標を達成させられるかや、実習受け入れ体制・状況が整わないことや、子ども達への影響が挙がった。考察として、特別支援学校における実習を受け入れる場合、看護師の雇用状況など受け入れ学校の体制を整えることが課題としてあった。学生に学んでほしい内容は、特別支援学校の児童生徒の理解や他職種との連携など、看護師の役割について学生が学ぶ意味があることを学校看護師も認識していた。また、多くの学校看護師が医療的ケアや児童生徒の教育や生活状況について学生に学んでほしいと考えていた。今後、特別支援学校における実習は、前述の意義等を考慮して目的を特化して行うことで、小児看護の一部として有意義な実習になると考えられた。
人間の奥行き長さの認識精度に基づく3次元ディスプレイの設計条件の確立

現在までに提案されている3次元ディスプレイシステムのうち、実用的なレベルに最も近い2眼式立体画像ディスプレイにおいて、自然な奥行き表示を行うための条件を明らかにすることを目的として本研究を行った。まず、実際の空間における人間の奥行き長さの認識精度を調べるために、縦線を奥行き方向に配置した十字の線を提示し、縦線の長さと等しく感じるように観察者が調節した横線の長さから奥行き長さの認識の様子を調べた。この結果から、奥行きの長さの認識は左右方向の長さの認識に比べて精度が劣ることが明らかになった。次に、立体画像ディスプレイにおける長さの認識精度を調べるために、見る方向による画像の変化が生じず、表示面が平坦であるプラズマディスプレイパネルを用いて時分割シャッター方式の立体画像ディスプレイを構成した。このディスプレイに任意の立体画像を表示するためにコンピュータと接続するハードウェア及び必要なソフトウェアを製作した。このディスプレイに前述と同様の十字の立体画像を表示して奥行き認識の結果を調べたところ、取得したデータの平均値、分散値から、幾何学的に正しい位置からの観察を行う場合には、実際の空間と同様の長さの認識を行えることが示された。また、観察位置がずれると長さの認識が正しく行えないことも示された。以上より、立体画像ディスプレイでは奥行き長さを正しく認識するためには正しい観察位置から見る必要があること、およびこの場合には現実空間と同程度の長さ認識を行いうることを示した。なお、現実空間において奥行きの長さを正確に把握するための要因およびそれを立体画像ディスプレイに取り込む条件は今後の課題である。
博物館・美術館資料の電子化に関する調査研究

●1997(平成9)年度博物館・美術館における電子化の現状を調査するための派遣と研究打ち合わせのための研究者招聘を中心に研究を進めた。また,博物館や美術館のホームページから基礎資料を収集した。派遣(1)安永尚志:デジタルミュージアムに関する調査(オーストリア,ハンガリー)(2)及川昭文:美術館における電子化に関する調査(オーストリア,イタリア)招聘(1)ニコラス・ピータソン(オーストラリア国立大学):狩猟採集民族資料の電子化に関する調査研究及び意見交換(2)レイモンド・ベジナ(ケベック大学):美術資料の電子化に関する調査研究及び研究打合せ●1998(平成10)年度初年度の調査結果等をふまえて海外の博物館・美術館を対象に電子化に関するアンケート調査を行った。また,比較的情報が不足しているオーストラリアの博物館・美術館における電子化の現状調査を行った。派遣(1)及川昭文,斉藤雅,安井亮:電子化の現状調査(オーストラリア)(2)及川昭文,八村広三郎:Museum and Web Conferenceに参加し,情報収集,研究者との意見交換を行った。(米国)●1999(平成11)年度最近活発になった博物館・美術館の電子化データの教育利用を重点的に調査するとともに,これまでに実施したアンケート調査や現状調査,招聘研究者との討論などをもとにして,これまでの研究成果を報告書にまとめた。派遣(1)及川昭文:電子化の現状調査(米国,カナダ,ドイツ)招聘(1)ヴァネッサ・マック(シドニー大学),デス・ビチェリー(オーストラリア・パワーハウス博物館),ドミニク・マーシャル(オーストラリア・KEソフトウェア):シンポジウム「じんもんこん2000」(1999.9.17-18に国立民族学博物館で開催)に参加し,オーストラリアの博物館・美術館における電子化の現状を報告するとともに,研究者との意見交換を行った。本研究は3年間の予定であり,今年度は主として以下のようなことを行った。(1)欧米諸国の博物館・美術館におけるデータベース構築状況,資料の電子化などについての現状調査。(2)オーストラリア,カナダより研究者を招へいし,博物館資料の電子化(とくに画像データベース)に関する意見交換,今後の共同研究の体制などについての討議。これらの調査研究,討議の中で,問題となったのは,以下の3点である。(1)画像のデータベース化を進める上で,共通の分類基準の必要性があるが,現在確固たる基準がない。(2)構築されたデータベースの共有が,とくにインターネットなどによる利用が促進されるべきであるが,そのための国際的なルールづくりが必要である。(3)日本からの情報発信が圧倒的に少ない。今後は,これらの問題を中心に研究を進めていくとともに,国際的な協力態勢づくりをめざしていく計画である。本研究は3年間の予定であり,今年度(第2年度目)は主として以下のようなことを行った。(1)国外における博物館・美術館におけるデータベース構築状況,資料の電子化などについてのアンケート調査。(2)オーストラリアの博物館・美術館8館を訪問し,電子化の状況に関する実態調査を行った。(3)米国で開催された"Museum and Web1999"に参加し,博物館・美術館における電子媒体を通じての情報発信,データベースの構築状況について,研究者との意見交換,共同研究などの可能性について検討した。(2)構築されたデータベースの共有が,とくにインターネットなどによる利用が促進されるベきであるが,そのための国際的なルールづくりが必要である。

(3)日本からの情報発信が圧倒的に少ない。今後は,これらの問題を中心に研究を進めていくとともに,国際的な協力態勢づくりをめざしていく計画である。●1997(平成9)年度博物館・美術館における電子化の現状を調査するための派遣と研究打合せのための研究者招聘を中心に研究を進めた。また,博物館や美術館のホームページから基礎資料を収集した。派遣(1)安永尚志:デジタルミュージアムに関する調査(オーストリア,ハンガリー)(2)及川昭文:美術館における電子化に関する調査(オーストリア,イタリア)招聘(1)ニコラス・ピータソン(オーストラリア国立大学):狩猟採集民族資料の電子化に関する調査研究及び意見交換(2)レイモンド・ベジナ(ケベック大学):美術資科の電子化に関する調査研究及び研究打合せ●1998(平成10)年度初年度の調査結果等をふまえて海外の博物館・美術館を対象に電子化に関するアンケート調査を行った。また,比較的情報が不足しているオーストラリアの博物館・美術館における電子化の現状調査を行った。派遣(1)及川昭文,斉藤雅,安井亮:電子化の現状調査(オーストラリア)(2)及川昭文,八村広三郎:Museum and Web Conferenceに参加し,情報収集,研究者との意見交換を行う。(米国)●1999(平成11)年度最近活発になった博物館・美術館の電子化データの教育利用を重点的に調査するとともに,これまでに実施したアンケート調査や現状調査,招聘研究者との討論などをもとにして,これまでの研究成果を報告書にまとめた。派遣(1)及川昭文:電子化の現状調査(米国,カナダ,ドイツ)招聘(1)ヴァネッサ・マック(シドニー大学),デス・ビチェリー〈オーストラリア・パワーハウス博物館),ドミニク・マーシャル(オーストラリア・KEソフトウェア):シンポジウム「じんもんこん2000」(1999.917-18に国立民族学博物館で開催)に参加し,オーストラリアの博物館・美術館における電子化の現状を報告するとともに,研究者との意見交換を行う。
新しい医薬資源からの抗がん性物質の分子標的の解明

本研究では、抗がん剤のリード化合物の発見およびそのアポトーシスの誘導機構や血管新生阻害機構解明を目的として、天然由来のアポトーシス誘導物質や血管新生阻害物質の探索およびその作用機序の解明を行なった。その結果、放線菌由来のリポペプチドである955-2は、L1210細胞においては細胞周期のG_1期停止作用を示し,長時間作用させることによりアポトーシスを誘導することが明らかとなった。また、マンゴスチンの果皮由来のα-mangostinによるPC12細胞のアポトーシスはCa^<2+>-ATPase阻害に基づいたcalpainの活性化を経由していることが示唆された。さらに、真菌由来化合物のIC101のアポトーシス誘導作用について詳細に検討した結果、IC101はHSP90のATP作用部位への作用により、HSP90のリン酸化作用を抑制してHSP90-Aktの結合抑制を引き起こし、HSP90のAktリン酸化保護の阻害がアポトーシスを誘導することが判明した。一方、アカネ科植物由来のRA-VIIはF-アクチンに結合することによりその構造変化を引き起こし、アクチンフィラメントを安定化させることで細胞分裂を阻害し、細胞周期をG_2期で停止させた。さらにcalpainの活性化を目指し、特異的Ca^<2+>-ATpase阻害物質の合成さらには天然界からも新規阻害物質の単離に成功した。したがって、これらの天然薬物は新たな分子標的治療薬の有望なリード化合物およびアポトーシスや細胞増殖抑制の分子機構解明のための有用な薬理学的ツールとなることが期待される。
脳内微小透析法による視床下部ホルモン分泌調節機構に関する研究

1)脳内微小透析法によって微量の視床下部ホルモンを測定する際には、様々な検討によりPC膜とPS膜が有用であることが明らかとなり、今後の研究で適切な実験条件の設定に有用である。2)Somatostatin(SRIF)の分泌調節:ラット下垂体の細胞外液中のSRIF濃度の変動について検討すると、透析液中のSRIF濃度は3597pg/mlであり、明期(35-55pg/ml)よりも暗期(60-97pg/ml)に高いというサーカディアンリズムの存在が明らかにされた。また、36時間間隔で一過性のSRIF濃度の上昇が見いだされた。さらに、各種麻酔薬の視床下部からのSRIF分泌に及ぼす影響を検討すると、SRIF分泌はウレタン麻酔により増加し、ペントバルビタール麻酔では減少する結果が得られた。1.ラット下垂体における微小透析法を確立するため、脳定位固定装置を用いて成熟雄ラットの下垂体にプローブを挿入する方法について検討し、約70%の確率で正確に下垂体前葉にプローブを挿入することが可能となった。カーネギー社製CMA12プローブの回収率は流速2μ1/minで最大であり、SRIFでは5.6%,TRHでは4.0%であった。2.ラット下垂体の細胞外液中のSRIF濃度の変動について検討すると、透析液中のSRIF濃度は3597pg/mlであり、明期(35-55pg/ml)よりも暗期(60-97pg/ml)に高いというサーカディアンリズムの存在が明らかにされた。3.ラット下垂体の細胞外液中のTRH濃度の変動について検討したところ、透析液中のTRH濃度は2.012.0pg/mlであり、明期と暗期において有意の差は見られなかった。4.さらに、種々の生理的ならびに実験的条件下における視床下部ホルモンの分泌調節機構について現在検討を進めている。1)脳内微小透析法によって微量の視床下部ホルモンを測定する際には、PC膜とPS膜が有用であることが明らかとなった。2)Somatostatin(SRIF)の分泌調節:ラット下垂体の細胞外液中のSRIF濃度は3597pg/mlであり、明期(35-55pg/ml)よりも暗期(60-97pg/ml)に高いというサーカディアンリズムの存在が見いだされた。また、36時間間隔で一過性のSRIF濃度の上昇も認められた。さらに、各種麻酔薬の視床下部からのSRIF分泌に及ぼす影響を検討すると、ウレタン麻酔によりSRIF濃度は増加し、ペントバルビタール麻酔では減少した。
癌に関与する亜鉛蛋白質を標的とした抗癌剤の創製

癌に関与する亜鉛蛋白質の中で腫瘍細胞の転移に関与するADAM17,細胞の増殖に関与するRas蛋白の翻訳後修飾に必須であるファルネシルトランスフェラーゼを標的とする新規抗癌剤の創製を目的とした.ADAM17の阻害剤としては,50μMの濃度でPro-TNF-αに対するADAM17の切断活性を完全に阻害し,分化誘導したTHP-1細胞に対するIC50が3.22μMの化合物を合成することができた.ファルネシルトランスフェラーゼの阻害剤としては,Dansyl-GCVLSを基質とした阻害実験でIC50が0.90μMである化合物を合成することができた.癌に関与する亜鉛蛋白質は様々なものが知られている.本研究では,その中で腫瘍細胞の転移に関与するADAM17,上皮間葉転換に関与する転写因子Snail,細胞の増殖に関与するRas蛋白の翻訳後修飾に必須であるファルネシルトランスフェラーゼを標的とする新規抗癌剤の創製を目的とする.標的とするこれらの蛋白質は,機能発現に亜鉛が必須であるため,蛋白から亜鉛を引き抜く,あるいは蛋白中の亜鉛に配位する化合物はその活性を阻害できると考えられる.そこで,我々が開発した亜鉛配位子に蛋白質特異的な認識部位を連結した化合物を設計合成することとした.ADAM17の阻害では,ブチニル基を持つ認識部位をスルホンアミド結合で側鎖アミノ基に導入した化合物を合成した.現在,チオールの保護基として導入したt-ブチル基の脱保護を検討中である.ファルネシルトランスフェラーゼの阻害では,ピリジン環の4位アミノ基にカルバメートを介してファルネシル基,ドデシル基を導入することに成功した.合成した化合物のファルネシルトランスフェラーゼ阻害活性を測定したところ,それぞれ0.71μM,0.75μMの濃度で50%の阻害が見られた.この結果は,我々が合成した阻害剤の中では最も活性が強いものであった.また,変異K-Rasを発現している膵臓癌細胞株AsPC-1細胞に対する増殖抑制効果を検討した結果,どちらの化合物も還元剤であるDTT存在下,10μMの濃度で細胞増殖抑制効果があることを見いだした.癌に関与する亜鉛蛋白質は様々なものが知られている.本研究では,その中で腫瘍細胞の転移に関与するADAM17,上皮間葉転換に関与する転写因子Snail,細胞の増殖に関与するRas蛋白の翻訳後修飾に必須であるファルネシルトランスフェラーゼを標的とする新規抗癌剤の創製を目的とする.標的とするこれらの蛋白質は,機能発現に亜鉛が必須であるため,蛋白から亜鉛を引き抜く,あるいは蛋白中の亜鉛に配位する化合物はその活性を阻害できると考えられる.そこで,我々が開発した亜鉛配位子に蛋白質特異的な認識部位を連結した化合物を設計合成することとした.ADAM17の阻害剤として,ブチニルオキシフェニル基を蛋白認識部位とした化合物を合成した.チオール基の保護基として導入したt-ブチル基を2-ニトロフェニルスルフェニルクロリドを用いて脱保護した.脱保護反応でアミノ基に結合した2-ニトロスルフェニル(Nps)基を塩酸を用いて除去し,チオール基がNps基とジスルフィド結合した化合物を得た.Nps基は,細胞内の還元的環境で除去されると考えられるので,TNF-α切断阻害活性を検討した.はじめにADAM17阻害剤蛍光測定キットを用いて活性評価を行ったが,うまくいかなかった.そこで,THP-1細胞を用いて阻害活性を検討したところ,10μMの濃度で細胞毒性を示すことなくTNF-αの切断を阻害することがわかった.認識部位を持たない化合物では,同濃度で細胞毒性を示した.ELISAを用いてIC50を求めたところ3.22μMであった.これは,コントロールとして使用したMarimastat(IC50=4.75μM)と同程度であった.ADAM17阻害剤として,ブチニルオキシフェニル基を認識部位に持つ化合物の合成を完了した.THP-1細胞を使ったTNF-α切断阻害実験で,細胞毒性を示すことなくmarimastatと同程度の阻害活性を持つことを見いだすことができた.癌に関与する亜鉛蛋白質は様々なものが知られている.本研究では,その中で腫瘍細胞の転移に関与するADAM17,上皮間葉転換に関与する転写因子Snail,細胞の増殖に関与するRas蛋白の翻訳後修飾に必須であるファルネシルトランスフェラーゼを標的とする新規抗癌剤の創製を目的とする.標的とするこれらの蛋白質は,機能発現に亜鉛が必須であるため,蛋白から亜鉛を引き抜く,あるいは蛋白中の亜鉛に配位する化合物はその活性を阻害できると考えられる.そこで,我々が開発した亜鉛配位子に蛋白質特異的な認識部位を連結した化合物を設計合成することとした.ADAM17の阻害剤として,ブチニルオキシフェニル基を蛋白認識部位とした化合物を合成した.50μMの濃度でのPro-TNF-αに対するADAM17の切断阻害活性を検討したところ,ほぼ完全に阻害することがわかった.この検討において,亜鉛イオンを共存させると切断活性がある程度回復することから,本阻害剤がADAM17の亜鉛に作用することで阻害活性を示すことが示唆された.また,THP-1細胞を用いた阻害活性の検討では,10μMの濃度で細胞毒性を示すことなくTNF-αの切断が阻害されることがわかった.ELISAを用いてIC50を求めたところ3.22μMであった.

ファルネシルトランスフェラーゼに対する阻害剤では,ピリジン環の4位アミノ基にカルバメートを介してファルネシル基,ドデシル基を導入した化合物を合成することに成功した.合成した化合物のファルネシルトランスフェラーゼ阻害活性を測定したところ,それぞれ0.71μM,0.75μMの濃度で50%の阻害が見られた.また,変異K-Rasを発現している膵臓癌細胞株AsPC-1細胞に対する増殖抑制効果を検討した結果,還元剤DTT存在下,10μMの濃度で細胞増殖抑制効果があることを見いだした.癌に関与する亜鉛蛋白質の中で腫瘍細胞の転移に関与するADAM17,細胞の増殖に関与するRas蛋白の翻訳後修飾に必須であるファルネシルトランスフェラーゼを標的とする新規抗癌剤の創製を目的とした.ADAM17の阻害剤としては,50μMの濃度でPro-TNF-αに対するADAM17の切断活性を完全に阻害し,分化誘導したTHP-1細胞に対するIC50が3.22μMの化合物を合成することができた.ファルネシルトランスフェラーゼの阻害剤としては,Dansyl-GCVLSを基質とした阻害実験でIC50が0.90μMである化合物を合成することができた.これまで認識部位の導入が困難であったピリジン環の4位アミノ基に,カルバメートを介してファルネシル基,ドデシル基を導入した化合物を合成することができた.合成した化合物は,ファルネシルトランスフェラーゼの阻害活性を持ち,変異K-Rasを発現している膵臓癌細胞株AsPC-1細胞に対する増殖抑制効果があることを見いだした.合成が完了した化合物について,Pro-TNF-αを基質としたin vitroでの活性を検討する.また,がん細胞の移動と関連があるCD44の切断阻害活性を検討する.活性のあった化合物の構造変換を行い,より強い活性を持った化合物の合成を検討する.生体機能分子合成学ADAM17阻害剤として合成途中である化合物の脱保護を検討し,目的化合物を得る.また,新しい配位子として,側鎖のシステアミンの一つをシステインに変更した化合物を合成し,エステルまたはアミド結合でタンパク認識部位を導入し,これまで合成した化合物との活性の比較を行い,認識部位の導入位置の最適化を検討する.