hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ粒子合金系平衡状態図創製のための界面エネルギーの評価

ナノ粒子合金系状態図を精確に評価するために、金属・合金系の固液界面エネルギーの測定方法を確立することを目指し、固体基板上にて金属あるいは合金液滴を溶融保持した際に形成される固気液三相界面における平衡二面角を測定する手法を用いてCu-B系ならびにAg-Bi系の固液間界面エネルギーの測定を行った。さらに固液相の熱力学量から固液間界面エネルギーを推算する計算モデルを導出したナノ粒子合金系状態図を精確に評価するために、金属・合金系の固液界面エネルギーの測定方法を確立することを目指し、固体基板上にて金属あるいは合金液滴を溶融保持した際に形成される固気液三相界面における平衡二面角を測定する手法を用いてCu-B系ならびにAg-Bi系の固液間界面エネルギーの測定を行った。さらに固液相の熱力学量から固液間界面エネルギーを推算する計算モデルを導出したこれまでに構築した「固体ならびに液体合金の表面張力の温度および組成依存性を算出できるモデル」を用いて、ナノ粒子合金の固相-液相平衡に対する平衡状態図を推算し、種々の合金系に対するナノ粒子合金系平衡状態図を作成した。さらにSn-Bi系合金に対しては電子顕微鏡内でナノ粒子合金を作製し、さらにその融解挙動を観察したところ、融解温度には実験値と計算値にわずかな差が生じた。その差は、上記の状態図計算では考慮しなかった「固相-液相間界面エネルギー」が原因であると考えている。ただし、合金系における固相-液相間界面エネルギーの情報はほとんどないため、本研究では、(1)合金系における固相-液相界面エネルギーを測定する装置を開発する。(2)同界面エネルギーの推算モデルを導出することを目的としている。平成18年度は、固相-液相間界面エネルギーを測定するために、固体-液体-気体の3相が接触する点におけるDupreの釣り合いの関係から、3相が互いに形成する接触角を測定することによって、液相の表面張力が既知の場合には、固液間界面エネルギーのみならず、固相の表面エネルギーの情報も得られることに着目した。Dupreの釣り合いの関係を満たすように固体基板上にレンズ状の液滴を作製し、その形状を測定できる装置の開発を行った。すでに合金系および溶融塩系に対して上記手法による固液界面エネルギーの測定を始めている。また、種々の合金系に対して、固体基板上に理想的な形状のレンズ上液滴を作製するための手法を検討している。さらに、2成分系合金に対する固液間界面エネルギーを推算できるモデルを導出した。このモデルでは、純粋系に対する固液間界面エネルギーと液相および固相における混合熱の情報から合金系の固液界面エネルギーを計算できる。ただし、実験値との比較検討が現在の課題である。本研究では、ナノ粒子合金系状態図の精確な評価を行う上で必須である金属材料の固液界面エネルギーの測定を行っている。その測定法として、固体基板上にて金属あるいは合金液滴を溶融保持した際に形成される固気液三相界面形状を計測し、各二面角を成立させる界面エネルギー間の関係を導く手法を用いている。そこでは液滴の表面張力を用いて、固液界面エネルギーと固体基板の表面エネルギーを求めることができる。Ag基板上で:Bi-Ag液滴を、またCu基板上でCu-B液滴を溶融保持した際、初期の実験では液滴による基板の完全濡れが観察され、想定した三相界面形状が得られなかった。そこで三相界面形状の形態と液滴の溶融保持条件を調査したところ、液滴組成が基板に対して過共晶組成となるよう制御すると安定した三相界面形状が得られることを見出し、また基板上に予め穿孔した後に液滴試料を設置すると完全濡れを抑制できることを明らかにした。これらの実験条件に基づき上記2種類の合金系について種々の温度での基板/液滴間の固液界面エネルギーならびに固体基板の表面エネルギーの測定を行った。得られた測定結果について既報告値、あるいは推算法による予測値との比較検証を行った結果、良好な一致が得られたことから、本手法での固液界面エネルギーの測定の妥当性を確認した。現在、同法を他の成分系に適用して合金系の固液界面エネルギーの系統的な測定を行うとともに、測定値に基づき固液界面エネルギーの新規推算モデルの導出を行っている。ナノ粒子合金系状態図を精確に評価するうえで、金属・合金材料の固液界面エネルギーは不可欠である。本研究では同界面エネルギーを系統的に測定するため、固体基板上にて金属あるいは合金液滴を溶融保持した際に形成される固気液三相界面における平衡二面角を測定する手法に関し、高精度測定法の確立を試みた。Cuの融点近傍の温度域にて、Cu基板上でCu-B液滴を溶融保持することで、固体Cuの表面エネルギーならびに固体Cu/Cu-B融液間の固液界面エネルギーを測定した。その結果、得られた界面物性値は、報告値と比較的良好な一致を示したがより低値であったことから、ホウ素による表界面吸着作用の可能性が示唆された。また本法を固体Ge/Cu-Ge系に適用して、同系でも安定した平衡2面角が得られることを明らかにした。以上の成果により、固気液三相界面の形状計測による、固液界面エネルギーの測定を行う上での好適な実験条件が確立された。また、固液相の熱力学量から固液間界面エネルギーを推算する計算モデルを導出した。
生理活性タンパク質の新規精密標識法を基盤とする免疫測定法の開発

免疫測定法において、特にタンパク質への優れた普遍的標識法の基盤確立を目的に、標識制限導入の基本的な考え方を創出した。1)インスリンへのワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識では、インスリン抗体及びインスリン自体の測定とも単一標識の方が2ケ所標識よりも高感度が達成出来た(先行研究)。中型タンパク質であるトランスフェリン(Tf)へHRP標識すると、やはり、単一HRP標識の方がHRPマルチ標識Tfよりも高感度となった。即ち、HRPマルチ標識はHRPによる立体的障害が大きく、抗体との結合が低下すると考えられる結果を得た。実際、この知見に基づいて、モノ標識体を用いて、特別な前処理が不要な尿中Tfの高感度測定法を開発し得た。2) Gly(Al)-及びLys(B29)-ミクロペルオキシダーゼ(HUP)標識インスリンを調製し、競合法EIAにて感度比較を行ったところ、この2者に大きな差はなかった。つぎに、標識に小分子ヘミンとすると、インスリン1分子あたり約2.4個のヘミンが結合したランダム-ヘミン標識では、単一標識体であるLys(B29)-ヘミン-インスリンより高感度が達成され、化学発光イムノアッセイでは、20fmolのインスリンが測定可能であった。即ち、小分子による標識は立体障害が少なく、複数標識による直接の感度上昇が大きくなり得るので、ランダム標識が良いことがある。3)更に、本研究では、3,4,5,6-テトラヒドロフタル酸無水物をアミノ基の可逆保護試薬として使用し、インスリンの三つのアミノ基のそれぞれ一つだけに架橋基を導入する方法を完成させ、この新開発法を用いることにより、インスリンの特定アミノ基への標識体を自由に得ることを可能にした。免疫測定法において、特にタンパク質への優れた普遍的標識法の確立を念頭に置き、制限標識導入の基本的な考え方を創出することが本研究の目的である。そこで、本年度は、ミクロペルオキシダーゼ(MP)およびヘミン標識について、抗原モデルのインスリンの精密標識体の調製法を検討した。(1)ミクロペルオキシダーゼ(MP)精密標識インスリンの調製:インスリンは一分子内に三ヶ所の遊離アミノ基を有する。まずそれぞれのアミノ基に対し部位選択的にMPを導入した精密標識体を調製した。まず、インスリンの特定のアミノ基を保護した3,4,5,6-tetrahydrophthalyl(THP)-インスリンをHPLCを用いて分離調製し、これにSH基導入試薬であるN-succinimidyl S-acetylthioacetate(SATA)を反応させ、架橋基導入位置の異なる3種のAcetylthioglycoloyl-インスリン(ATG-インスリン)即ち、Gly(A1)-,Phe(B1)-およびLys(B29)-ATG-インスリンを調製した(THPが極めて能率的な可逆保護試薬であることは既に見出している)。一方、MPに2-pyridyldithiopropionoyl(PDP)基を導入する。MPには2ヶ所のアミノ基があるため、この導入体も単一ではない。これを更にHPLCを使って分離調製し、精製したLys(3)-PDP-MPと各ATG-インスリンとを反応させ、インスリンおよびMPの各特定位置間を結合した3種のMP標識インスリンを調製できた。(2)ヘミン標識インスリンの調製:ヘミンのカルボキシル基を利用して水溶性ジシクロヘキシルカルボジイミド(EDC)によりヘミンをインスリンと直接反応させる。インスリンは前述した様に特定のアミノ基保護体を調製し、これとヘミンをEDCにより縮合させた後、保護基を酸脱離して半ランダム標識体を調製することができた。また、これらの調製物を使用し、化学発光法によるイムノアッセイが可能であることを予備的に確かめ得た。

ヘム触媒標識免疫測定(EIA)に用いる標識分子の大きさ3種(Horseradish peroxidase(HRP)、ミクロペルオキシダーゼ(MP)及びヘミンについて、標識の影響を抗原モデルのインスリンと中型のタンパクであるトランスフェリン(Tf)の測定について検討し、今年度、下記を明らかにした。(1)インスリンについて標識位置、標識分子の大きさが抗体との結合に与える影響をMP及びヘミンについて検討し、次の結果を得た。(a) Gly(A1)-及びLys(B29)-MP標識インスリンを調製し、競合法EIAにて感度比較を行ったところ、この2者に大きな差はなかった。Phe(B1)-MP標識インスリンについての調製は3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydrideをアミノ基の可逆保護試薬として使用する特別な方法を開発した。これを用いるEIAの感度比較値は未定である。(b)インスリンの三つのアミノ基のそれぞれ一つだけに架橋基を導入する方法を完成させた。この新開発法を用いることにより、インスリンの特定アミノ基への標識体を今後自由に得ることができるようになった。(2) Tfについて、HRPモノ標識TfとHRPマルチ標識Tfとを新規に調製した。この二種の標識体について抗ヒトTfポリクローナル抗体固定化96穴プレートを用い、化学発光EIAにより感度を比較した。HRP-モノ標識体を用いると、HRPマルチ標識体の8倍高感度が得られた。HRPマルチ標識はHRPによる立体的障害が大きく、抗体との結合が低下すると考えられる結果を得た。なお、モノ標識体を用いる、特別な前処理が不要な、高感度な尿中Tfの測定法を開発した。
放射線と血流遮断剤で腫瘍内の抗癌剤AUCを増大する新規放射線化学療法の開発

腫瘍への薬剤移行量は、照射で誘導される腫瘍血流の増量と透過性亢進により、著しく高まった。血流遮断による薬剤の腫瘍内停留時間の延長は最大で2倍だった。低分子薬剤は、腫瘍循環を完全に止めても、拡散によって腫瘍から流出したからである。本研究の最大の成果は、血流遮断のタイミングが治療効果の決定要因であり、照射後の腫瘍血流増量がピークに達する時点で遮断を行うと、副作用の助長なく顕著な再発防止と有意の延命効果が得られることを見出したことである。放射線照射後に腫瘍血流量が著明に増加し、それに伴って腫瘍微小循環機能が著しく亢進することを明らかにしてきた。本研究は、照射後のこの腫瘍微小循環の改善を利用して抗癌剤の腫瘍到達量を高め、引き続き、腫瘍血流を遮断して抗癌剤の腫瘍からの流出を遅らせることによって、抗癌剤の腫瘍内AUCを増大させようとするのがねらいである。今年度は透明窓内で吉田腹水癌LY80腫瘍が増殖している担癌ラットに対し、蛍光性抗癌剤のダウノマイシン、FITCデキストラン(分子量4000)、FITCアルブミシ、FITCミモルを静脈内投与し、それらの腫瘍組織への移行性を、直視下の生体顕微鏡システムで記録し、画像解折を行った。腫瘍内のlow-flow area、no-flowareaには、血中半減期の短いダウノマイシン、分子量4000のFITCデキストランはほとんど到達しなかった。これに対し、分子量が大きく血中半減期の長いFITCアルブミン、FITCミセルでは、low-flow areaにおいても時間と共に徐々に組織内濃度は上昇し、特に、腫瘍内の循環機能が低下した領域に蓄積する傾向があった。照射、あるいはテンジオテンシンIIによって腫瘍血流を増量させた時には、血中半減期の短い低分子薬剤の腫瘍への到達量が著しく増加し、引き続き行った腫瘍血流遮断により、組織内濃度の半減期は150-200%延長した。抗癌剤の腫瘍内AUCの増大は、通常の低分子抗癌剤で効果的に行うことが可能である。また、今年度の研究で、腫瘍血流量と組織内濃度を同時に計測できる装置を完成させた。20年度はこの装置を用いて両者の関係をさらに詳細に解析する予定である。放射線照射後、腫瘍血流量が著明に増加し、それに伴って腫瘍微小循環機能が著しく改善することを明らかにしてきた。本研究はこの腫瘍微小循環の改善を利用して抗癌剤の腫瘍到達量を高め、引き続き腫瘍血流を遮断して、抗癌剤の腫瘍からの流出を遅らせることにより、抗癌剤の腫瘍内AUCを増大させようとすることを目的とする。今年度の研究目標の一つは、照射後に投与する薬剤の腫瘍組織内濃度が最大になる時間を決定することであった。この実験に用いた蛍光物質は、分子量376.3のfluoresceinsodium,分子量4000のFITCデキストラン,分子量約15000のFITCミセル、および分子量約70000のFITCアルブミンであった。腫瘍組織内濃度がピークに達するまでの時間は、物質の分子量に依存する傾向があり、fluorescein sodiumでは静脈内投与後2-3分、分子量4000のFITCデキストランでは4-5分後、FITCミセルでは2時間後、FITCアルブミンでは3-4時間後であった。放射線照射2-4日後には、血管透過性が著しく亢進しているため、組織内濃度がピークに達する時間もコントロールに比べて速まったが、クリアランスも亢進しているため、高分子であっても腫瘍組織に長く留まらなかった。また、腫瘍血管および腫瘍組織の変性の度合も物質の腫瘍内停留を左右する重要因子であった。さらに、物質の停留には腫瘍血流量の変動が大きく関係していることも明ちかにした。もう一つの目標である腫瘍血流遮断のタイミングについては、放射線照射後3日目が最も効果的であることがわかり、現在、その理由を究明しているところである。これまでの研究で、放射線照射後数日以内に腫瘍血流が著しく増量し、腫瘍循環機能が著明に改善することを示してきた。このことから、照射後の血流増量時に抗癌剤を投与すれば、腫瘍への抗癌剤の到達量を高めることができる。しかし循環機能の改善は、同時に、抗癌剤の腫瘍からの消失速度を速めることにもなる。そこで、抗癌剤を到達させた後、腫瘍血流遮断を行い、抗癌剤の有効濃度をより長く維持しようと試みた。実験の結果、放射線照射34日後に、低分子の蛍光物質、蛍光抗癌剤を静脈内投与すると、予想どおり腫瘍への到達量は高まったが、腫瘍からの消失速度もまた約2倍の速さとなった。薬剤の到達がピークに達したところで腫瘍血流を遮断すると、消失速度はやや低下したが、薬剤は腫瘍内に長く留まらず、AUCの増大はわずかであった。

低分子の場合は、convectionを止めても、diffusionによって腫瘍組織から抜けていくためと思われる。一方、高分子の薬剤(高分子ミセルやアルブミン)も、照射後に腫瘍組織への移行性(組織内濃度のピーク値)は著しく高まった。高分子においても、腫瘍からの消失速度は速くなったが、低分子に比べて、その速度はゆっくりとしたものであるため、AUCは顕著に拡大した。腫瘍組織に到達させた抗癌剤を、血流遮断により腫瘍内に留めようとする治療戦略は、高分子抗癌剤でより効果的であることがわかった。また、本研究で、照射後次第に増量する腫瘍血流が最大値に達する直前に血流遮断を行えば、抗癌剤の使用なしで、ラット難治癌の吉田腹水肉腫を高い頻度で完全治癒させることができるという重要所見を得た。
内因性ベクターを用いた中枢神経系への新規siRNAデリバリー方法の開発

強力な遺伝子発現法であるRNA干渉は遺伝子治療の一方法として期待されている。しかし、中枢神経へのshort interfeing RNA (siRNA)のデリバリーは確立されていない。我々はビタミンE結合siRNAを内因性のHDLに取り込んだ新規ベクターを開発し、これをマウス第3脳室内に持続投与することにより、中枢神経細胞へのsiRNAデリバリーを試みた。ターゲット遺伝子はアルツハイマー病治療のターゲット分子の一つとして考えられているBACE1とした。siRNAは27/29merのDicer基質2本鎖RNAを用いて、センス、アンチセンス鎖ともに濃厚に2'-O-methylation及びPhosphorothioate修飾をした。さらにアンチセンス鎖の5味端にビタミンE結合を結合させ(Toc-siRNA)、加えてセンス鎖の3'末端をCy3で標識した。マウス血清よりHDLを超遠心法で採取し、ex vivoでToc-siRNAと結合させた。Cy3標識Toc-siRNA/HDLを浸透圧ポンプに充填し、マウス第3脳室に2mg/kgで7日間持続投与した。蛍光顕微鏡で脳組織内でのCy3標識siRNAの分布を観察するとともに、Cy3シグナルの強い部位をレーザーマイクロダイセクションでサンプリングし、取り込まれた細胞内でのsiRNAのDicer切断をNorthern blottingで、内因性マウスBACE1のmRNAの抑制を定量的RT-PCRで、BACE1タンパクの抑制をWestern blottingと免疫組織化学で検討した。化学修飾siRNAの血清/髄液での安定性をin vitroで確認した。HDLとToc-siRNAとの結合は電気泳動法およびFCSで確認した。脳室還流後、Cy3シグナルは一様ではないが、大脳皮質と海馬歯状回を中心に脳組織全体に広がり、神経細胞および1部のグリアの細胞質に有効な導入が認められた。免疫組織化学で部分的なBACE1染色性の低下が示された。切り出し脳サンプルのNorthern blottingでDicer切断が確認された。Cy3シグナルの強い部位での切り出し脳サンプルでBACE1 mRNAおよびタンパクの約30-60%の抑制が得られた。Toc-siRNA/HDLの持続脳室投与により、神経細胞の標的遺伝子の抑制が確認され、アルツハイマー病などの中枢神経疾患の遺伝子治療に応用できる可能性が示された。家族性筋萎縮性側索硬化症など常染色体優性神経変性疾患の機序はgain of toxic functionと考えられ、このような疾患では、変異したタンパクの発現を抑制すれば、疾患の発症、進行を防止することが期待できるため、siRNAトランスジェニックマウスを用いてsiRNAでSOD変異によるALSが治療可能であることを動物モデルで示してきた。RNA干渉は中枢神経系へのデリバリー法が神経疾患治療に障害となっている。我々は従来のカチオニックベクターが本質的にその物理的特性により細胞膜を通過させようとしていることに限界があると考え、新たな発想から生体内の内因性のキャリアーを用いて生理的な細胞導入系を活用するという全く新しいデリバリーシステムを開発するに至った(特許申請中)。我々はsiRNAを独自のベクター構築と核酸の化学修飾により脳室内投与による新規デリバリー方法で神経細胞への導入を検討して、その最適化と導入機序の解明を行っている。平成20年度の具体的な研究結果は特許出願の可能性が高い内容なので、本年度末までに特許出願を完了させて報告できるように努力する。

Toc-siRNA/HDLの持続脳室投与により、神経細胞の標的遺伝子の抑制が確認され、アルツハイマー病などの中枢神経疾患の遺伝子治療に応用できる可能性が示された。
弾性を有する非剛体物体を対象とした仮想空間操作に関する研究

質点・バネ格子モデルに基づく従来の弾性物体モデルのバネの振動発散問題の原因を明確に示し、バネの内部エネルギーに基づく制約を与えた改良されたバネモデルを用いることにより、この振動発散問題を解決する方法を提案した。また、リアルタイム処理が可能となる、シミュレーションの時間分解能と仮想物体の弾性係数との相対的なパラメータの許容範囲を示した。これらについては、C言語のプログラムによりグラフィックスワークステーション上に実際にインプリメントしたシミュレータを用いて、提案したバネモデルの有効性と、パラメータの許容範囲においてリアルタイムで処理が実現できることを確認した。従来のモデルが実際の物体のもつ線形弾性限界を考慮していなかったのに対し、今回提案した弾性物体モデルは物体が極度につぶされたような、線形弾性限界を考慮したモデルであるといえる。非剛体の仮想物体をより実物に近いものへと改良していくことは、今後実用的な仮想空間操作環境を実現していく上で重要であるが、本研究の成果は、このための重要な基礎技術の一つになりうると考えられる。電子情報通信学会では、特に優れた論文については、全文英訳され英文誌"Electronics and Communications in Japan"へ掲載されることになっており、本研究成果をまとめた、平成8年11月に電子情報通信学会の論文誌に掲載された"仮想弾性物体の対話操作のためのモデル化と実現"が光栄なことに、この英文誌掲載に選ばれた。
超臨界流体を複合利用したオスミウム系廃液・廃固体の新規包括的処理技術の開発

本研究は、極めて高い毒性を持つにもかかわらず世界的に無害化技術の確立されていないオスミウム含有廃棄物について超臨界水及び超臨界二酸化炭素を複合利用した新規オスミウム除去・回収プロセスを開発することが目的である。(1)オスミウム模擬廃棄物の超臨界水酸化挙動の検討:昨年度に引き続き回分式装置と流通式装置で検討した。回分式装置による実験では、装置内に各種オスミウム模擬廃液と過酸化水素水を導入し、密封したのち反応温度まで昇温し、所定時間反応させたのち急冷して反応を停止させた。反応後の残留液を採取してオスミウムの存在態を分析した。連続式装置による実験では、2台のポンプにより所定流量で圧送されたオスミウム模擬廃液及び過酸化水素水が各々予熱部で設定温度まで昇温され、反応器入口部で混合し超臨界水酸化反応に供される。所定の滞留時間で反応後、冷却・減圧して気相・液相を各々回収した。本検討により各種共存物質存在下におけるオスミウム化合物の超臨界水酸化挙動について明らかとなった。このような検討例は筆者の研究以外に存在せず、学術的に極めて重要な新しい知見が得られた。(2)四酸化オスミウムの超臨界二酸化炭素抽出挙動の検討:昨年度に作成した装置を引き続き使用して検討を行った。抽出器内に所定の四酸化オスミウム水溶液を封入し、内部を所定の温度・圧力まで上昇させた。そこに超臨界二酸化炭素を所定流量で流通させ、抽出工程を開始した。抽出器から流出する超臨界二酸化炭素は、減圧しながらスクラバーを通過させ、オスミウムを捕捉した。抽出工程中及び工程後、抽出器内及びスクラバー内のオスミウム量を分析し、回収率等を測定した。本検討により各種共存物質存在下での四酸化オスミウムの超臨界二酸化炭素抽出挙動を世界で初めて明らかにしたが、これは学術的にも廃液処理の実用上も極めて重要な知見である。当初の研究計画に沿っておおむね順調に進展している。平成31年度は以下の計画に沿って研究を推進する。(1)オスミウム模擬廃棄物の超臨界水酸化挙動の検討:前年度に引き続いて検討を行う。実験試料としては、実際のオスミウム廃棄物の組成を参考に、オスミウム化合物に加えて代表的な共存物質を添加した模擬廃棄物を複数種作成して実験検討を行い、各種共存物質がオスミウムの反応挙動に与える影響を定量的に明らかにする。また、有機物が共存する条件での検討においては、気相中の二酸化炭素及び一酸化炭素濃度及び液相中の有機物濃度を分析して共存物質の分解率も同時に測定し、廃棄物無害化処理としての総括的な速度論的検討を行う。(2)超臨界水酸化処理後の廃棄物からの四酸化オスミウム抽出挙動の検討:(1)の検討での超臨界水酸化処理液を用いて、超臨界二酸化炭素抽出による四酸化オスミウムの抽出特性に関する検討を行い、酸化工程と抽出工程を連結した際の影響や各種共存物質の影響を定量的・速度論的に明らかにする。実験装置及び分析方法は基本的に前年度と同様であり、オスミウム回収率のほか、共存物質についても物質収支を測定し挙動を明らかにする。(3)総括:最後の6ヶ月において、超臨界水酸化処理と超臨界二酸化炭素抽出処理の双方を組み合わせた実証試験を行う。必要に応じて追加実験を行ったうえで、本プロセスの適用可能性について総括を行う。本研究は、極めて高い毒性を持つにもかかわらず世界的に無害化処理技術の確立されていないオスミウム含有廃棄物について超臨界水及び超臨界二酸化炭素を複合利用した新規オスミウム除去・回収プロセスを開発することが目的である。(1)各種オスミウム化合物の超臨界水酸化挙動の検討:回分式装置と流通式装置で検討した。回分式装置はステンレスSUS316製配管と熱電対・圧力計を用いて作製した。装置内に各種オスミウム化合物水溶液と過酸化水素水を導入し、密封したのち反応温度まで昇温し、所定時間反応させたのち急冷して反応を停止させた。連続式装置はHPLCポンプ2台を使用し反応器及び予熱部はSUS316製配管で作製した。2台のポンプにより所定流量で圧送されたオスミウム溶液試料及び過酸化水素水は各々予熱部で設定温度まで昇温され、反応器入口部で混合し超臨界水酸化反応に供される。本検討によりオスミウム化合物の超臨界水中での各種酸化挙動について明らかとなった。(2)四酸化オスミウムの超臨界二酸化炭素抽出挙動の検討:SUS316製配管で作製した抽出器に所定濃度の四酸化オスミウム水溶液を封入し、内部を所定の温度・圧力まで上昇させた。

本検討により四酸化オスミウムの超臨界二酸化炭素抽出挙動を世界で初めて明らかにしたが、これは学術的にも廃液処理の実用上も極めて重要な知見である。当初の研究計画に沿っておおむね順調に進展している。本研究は、極めて高い毒性を持つにもかかわらず世界的に無害化技術の確立されていないオスミウム含有廃棄物について超臨界水及び超臨界二酸化炭素を複合利用した新規オスミウム除去・回収プロセスを開発することが目的である。(1)オスミウム模擬廃棄物の超臨界水酸化挙動の検討:昨年度に引き続き回分式装置と流通式装置で検討した。回分式装置による実験では、装置内に各種オスミウム模擬廃液と過酸化水素水を導入し、密封したのち反応温度まで昇温し、所定時間反応させたのち急冷して反応を停止させた。反応後の残留液を採取してオスミウムの存在態を分析した。連続式装置による実験では、2台のポンプにより所定流量で圧送されたオスミウム模擬廃液及び過酸化水素水が各々予熱部で設定温度まで昇温され、反応器入口部で混合し超臨界水酸化反応に供される。所定の滞留時間で反応後、冷却・減圧して気相・液相を各々回収した。本検討により各種共存物質存在下におけるオスミウム化合物の超臨界水酸化挙動について明らかとなった。このような検討例は筆者の研究以外に存在せず、学術的に極めて重要な新しい知見が得られた。(2)四酸化オスミウムの超臨界二酸化炭素抽出挙動の検討:昨年度に作成した装置を引き続き使用して検討を行った。抽出器内に所定の四酸化オスミウム水溶液を封入し、内部を所定の温度・圧力まで上昇させた。そこに超臨界二酸化炭素を所定流量で流通させ、抽出工程を開始した。抽出器から流出する超臨界二酸化炭素は、減圧しながらスクラバーを通過させ、オスミウムを捕捉した。抽出工程中及び工程後、抽出器内及びスクラバー内のオスミウム量を分析し、回収率等を測定した。本検討により各種共存物質存在下での四酸化オスミウムの超臨界二酸化炭素抽出挙動を世界で初めて明らかにしたが、これは学術的にも廃液処理の実用上も極めて重要な知見である。平成30年度は以下の計画に沿って研究を推進する。(1)オスミウム模擬廃棄物の超臨界水酸化挙動の検討:前年度と同様の実験装置を用いて検討を行う。実験試料としては、実際のオスミウム廃棄物の組成を参考に、オスミウム化合物に加えて代表的な共存物質を添加した模擬廃棄物を複数種作成して実験検討を行い、各種共存物質がオスミウムの反応挙動に与える影響を定量的に明らかにする。また、有機物が共存する条件での検討においては、気相中の二酸化炭素及び一酸化炭素濃度及び液相中の有機物濃度を分析して共存物質の分解率も同時に測定し、廃棄物無害化処理としての総括的な速度論的検討を行う。(2)超臨界水酸化処理後の廃棄物からの四酸化オスミウム抽出挙動の検討:(1)の検討での超臨界水酸化処理液を用いて、超臨界二酸化炭素抽出による四酸化オスミウムの抽出特性に関する検討を行い、酸化工程と抽出工程を連結した際の影響や各種共存物質の影響を定量的・速度論的に明らかにする。実験装置及び分析方法は基本的に前年度と同様であり、オスミウム回収率のほか、共存物質についてもマテリアルバランスを測定し挙動を明らかにする。平成31年度は以下の計画に沿って研究を推進する。(1)オスミウム模擬廃棄物の超臨界水酸化挙動の検討:前年度に引き続いて検討を行う。
建物・設備連成系の地震リスク低減のための分散協調制御手法の開発

本研究は建物・設備連成系の地震リスク低減のための効果的な振動制御手法の提案を目的としている。地震リスク低減のために23年度、24年度には建物と設備の双方を考慮した振動制御手法の提案を行った。これに加え、25年度には地震リスク低減のためには振動制御器が地震により停電が発生した際にも継続的に稼働することが必要なので、振動制御に用いるエネルギーに着目した振動制御手法の提案を行った。消費エネルギーを削減するために、振動からのエネルギー回生に着目した。まず、評価関数内で消費エネルギーを直接取り扱うことのできるエネルギー最適制御に着目し、これを建物内に設置された免震床の振動制御に適用する方法を示した。そして、シミュレーションによりエネルギー最適制御の制御特性(消費エネルギーや最大応答の低減効果)を評価し、エネルギー最適制御は回生電力を増やすと同時に力行電力を減らすため、回生機構が無い場合においても省エネに有効であるという知見を得た。次に、バッテリーの再充電を必要とせず、振動低減性能も優れたシステムとして2層化セルフパワード・アクティブ免震床を提案した。再充電を不要とすることで、停電が起きエネルギーが供給できない場合においても、継続時間の長い長周期地震動や余震に対応することが可能となる。システムの構成例として、エネルギーを回生させるためのエネルギー最適制御と、振動応答を低減するための最適レギュレータを併用する方法を示した。シミュレーションにより初期駆動用のバッテリー(充電可能)さえあれば継続的に稼働でき、かつ、振動の低減効果の高い免震床を構成できることを確認した。(抄録なし)本研究は建物・設備連成系の地震リスク低減のための効果的な制御手法の提案を目的としている。24年度には(A)制振建物・エレベーター連成系に対して、建物の制御装置を建物の振動低減およびエレベーターの機能維持のために有効に用いる方法の提案と(B)免震建物に対して、達成したい制御目的が複数存在する場合の制御方法の提案を行った。(A)について、まず23年度に行った建物・エレベーター縮小試験体を用いた自由振動に対する制御実験の結果を基に、制御則の改良を行った。そして、スケーリングした観測波と告示波を入力とする震動台実験を行い、建物の制御装置を用いた建物の振動制御とエレベーターロープの振動制御が実現できることを確認した。(B)について、建物の特定階(重要な機器が設置されている等を想定)の応答を重点的に減衰させる、あるいは特定の設備の応答を重点的に低減させる制御の評価関数(無次元化評価関数)の設計方法についての提案を行った。まず、地震時における性能目標(避難行動可能な床応答、建物変形が継続使用可能な範囲内、免震層が許容変形内等)を文献調査により設定した。次に、性能目標を設定した物理量の非制御時の最大応答を基にその重要度に応じて参照最大応答を設定する。そして、評価関数を低減させたい制御出力応答を其々の性能目標値と参照最大応答のうちの小さい方で除すことによって無次元化した値を用いた二次形式とする。これにより、応答低減の重要度に応じて振動制御に重みづけを行うことが可能となることを示した。23年度の自由振動制御実験の結果を踏まえ、本年度は震動台実験でも制御の有効性を示した。また、複数の制御目的にそれぞれの重要度を反映させた制御手法を提案し、数値解析により有効性を示した。おおむね順調に進展していると考える。制御について、24年度までは制御装置の最大出力に関する制約を考慮した検討を行ってきたが、25年度には使用されるエネルギーの観点から、協調制御手法の改良・提案を行う。(抄録なし)
ヒトES/iPS細胞の多能性維持におけるPRDM14の作用機序の解明

ヒトのiPS細胞を用いてPRDM14遺伝子の機能を探索し、多能性の維持には必須であることが分かった。さらにマウスではPRDM14が多能性幹細胞から生殖細胞系列への分化にも必須であるが、ヒトの生殖細胞への分化ではマウスとは異なる遺伝子セットが必要であることがわかり、PRDM14ではなく、SOX17が重要など、ヒト特異的な分子機序を明らかにすることができた。これまで哺乳類の発生学で主に使用されてきたマウスの系では分かり得なかったことがヒトiPS細胞を用いて明らかとなり、発生異常などの理解に向けた研究の基盤となる知見と考えられる。まずPRDM14を薬剤(ドキシサイクリン; Dox)依存性に発現させるための遺伝子組み込みを行い、野生株と同等のPRDM14の発現量と薬剤なしの時の発現漏れの無いクローンを選択した。この細胞株に当初作成したTALENとドナーベクターを用いて遺伝子組み換えを試みたが、導入効率が悪かったため、i)致死遺伝子の配置の変更し、ii)両アレルのノックアウトのために2種の耐性遺伝子(Puro, Hygro)で2種のベクターを作成し直した。その結果両薬剤耐性のコロニーが多数得られ、PCRスクリーニングで44/170 (25.9%)において両アレルの組み替えが確認でき、うち15クローンでランダムインテグレーションが検出されなかった。これらのうち6クローンをサザンブロッティングにて確認したところ、4クローンで異常なバンドの検出されないノックアウト株が作成できた。続いてこれらの株の性質評価を行った。いずれも染色体数は正常で、Dox投与下においてはコロニー形態も明らかな異常を認めなかった。qPCRで遺伝子発現を確認したところ、外来PRDM14の発現も確認され、POU5F1, NANOGの多能性遺伝子の発現も親株と同等の発現量であったが、一部の遺伝子で親株よりも発現が低かった。転写因子や表面抗原の発現量をFACSでも比較したところ多くは親株と同レベルであったが、一部で親株と比較して低下しているものも認めた。現在はDoxによる過剰発現にもかかわらず多能性が一部低下していると考えられる原因を探索している。一年目ではベクター調整から細胞株の作成まで到達したが、一旦ベクターを作成し直す必要性も生じ、このプロセスで遅れが生じた。以降は基本的な性質の評価までは順調に進んできたが、現段階ではDox依存的にPRDM14が発現しているにも関わらず、多能性の性質が一部低下していることが観察され、この原因の究明と並行して、別の親株からのノックアウト作成を行っていく作業を予定している。このように当初予定していた一年目で二株からノックアウト株を作成して基本的な性状解析を完遂する、という予定からは、ベクターの再調整を行う必要など、複数の障壁を解決していく必要があったために遅延しているが、ノックアウトの作成が可能なベクターは完成しているので、こちらをもとに早急に新たな株の作成を進めることと、性状解析やシークエンスによる発現遺伝子解析などの予定している実験を進めていきたい。これまでにPRDM14を薬剤(ドキシサイクリン; Dox)依存性に発現させ、ゲノム上のPRDM14をノックアウトしたヒトiPS細胞株をTALENによる遺伝子改変技術を用いて作成した。これまでにサザンブロッティングや染色体検査などで異常を認めない株を4クローン作成できている。これらの株においては外来のDOX依存的なPRDM14の発現が確認できており、POU5F1, NANOGの多能性遺伝子の転写量も改変前の親株と同等の発現量であった。一部の遺伝子で親株よりも発現が低かった。転写因子や表面抗原の発現量をFACSでも比較したところ多くは親株と同レベルであったが、SSEA-4やTRA-1-60の発現は親株と比較して明らかに低下していることも認め、親株と同等の多能性を維持できていない可能性が疑われた。しかし、樹立後5パッセージまでの間に形態学的な変化は認めず、POU5F1やNANOGなどの多能性遺伝子の転写量の低下は認めず、この状態で安定して維持できていると考えられた。一年目ではベクター調整からノックアウト株の作成までを行ってきたが、一部多能性の維持に問題がある点が示唆された。そこで本年度は多能性の状態を入念に評価することに時間を割いた。またPRDM14の発現量も低下傾向を認めたため、発現ベクターを更新し、再度樹立し直している。ヒトとマウスのES/iPS細胞では、その多能性状態の形態や、その維持に必要な分子機序が違うことが知られている。本研究で着目したPRDM14はマウスのES細胞で発現が高く、多能性維持に不可欠であることが知られているが、一方でヒトES/iPS細胞ではその発現があまり高くないが、ヒトES細胞ではPRDM14の発現が低下すると多能性が維持できないと報告されている。そこで今回の研究ではヒトiPS細胞において、PRDM14遺伝子を欠失させた上で、外来のPRDM14タンパクを薬剤の濃度依存性に発現できる系を作製し、その多能性維持の作用の解明を目指した。この系を作製して検証したところ、PRDM14の発現をなくすとコロニー形態が変化することが確認された。短期的には多能性維持の鍵となるPOU5F1、NANOGといった遺伝子発現に変動は見られなかったが、細胞表面タンパクの発現が変化しており、PRDM14の関与が示された。

一方で、マウスではPRDM14は多能性の維持と生殖細胞系列への分化に関して重要な役割を示すことが示されており、ヒトでの生殖細胞分化の機序も探索した。その結果、マウスとは大きく異なる分子機序が見出され、PRDM14ではなく、SOX17遺伝子が重要であることが分かった。他にもマウスと同様に発現しているTFAP2CやBLIMP1の両遺伝子も、発現の順番など機能的に異なることが明らかとなり、同じ哺乳類においても生殖細胞系列への運命決定機序が異なることを明らかできた。生殖細胞系列は、胚の発生では多能性の細胞から最初に運命決定される系列であり、また将来受精卵を形成した後に、再度多能性を獲得する細胞系列であり、多能性の維持や再獲得の機序は非常に興味深い。今後もモデルとして汎用性の高いマウスと、ヒトのES/iPS細胞を用いた種間の機序の相違点を明らかにしていきたい。ヒトのiPS細胞を用いてPRDM14遺伝子の機能を探索し、多能性の維持には必須であることが分かった。さらにマウスではPRDM14が多能性幹細胞から生殖細胞系列への分化にも必須であるが、ヒトの生殖細胞への分化ではマウスとは異なる遺伝子セットが必要であることがわかり、PRDM14ではなく、SOX17が重要など、ヒト特異的な分子機序を明らかにすることができた。これまで哺乳類の発生学で主に使用されてきたマウスの系では分かり得なかったことがヒトiPS細胞を用いて明らかとなり、発生異常などの理解に向けた研究の基盤となる知見と考えられる。一つのヒトiPS細胞の親株から、PRDM14を薬剤依存的に発現調節のできるノックアウト株を作成できたため、本年度は、この株を用いてRNAシークエンス解析を行い、さらにはPRDM14のiPS細胞におけるゲノム上の結合部位の同定のために、PRDM14に結合させたタグを用いてクロマチン免疫沈降シークエンスを行うための条件検討を進める。また別の親株からも同様にPRDM14の発現を調節できる細胞株を作成して、本年度中の性状解析、RNAシークエンス、免疫沈降シークエンスの完了を目指す。これらのデータよりPRDM14がヒトの多能性の状態でどのような遺伝子の発現調節を制御して多能性の維持に関わっているのか、あるいはiPS細胞が分化を開始する際に、どのような遺伝子群の発現を調節しているか、を明らかにしていく。来年度以降にはPRDM14のDNAメチル化制御を明らかにするために、bisulfite sequenceあるいはmicroarrayなどを用いて解析を行う。これらのデータを総合して、ヒトiPS細胞の多能性におけるPRDM14のエピゲノム調節の全体像の理解を進め、マウスの先行研究のデータとも照合することによって、マウスでは大きく二つに分けられる「ナイーブ型」と「プライム型」の二つの多能性の差が、ヒトにおいてはどのように制御、維持されているかを解明していく。PRDM14がヒトの多能性維持にも作用している可能性が高く、多能性の検討とその安定性を入念に評価したのち、どの段階でトランスクリプトームやメチル化の評価をするか適切に判断する。その後、これらのデータからヒトの多能性維持におけるPRDM14の作用機序を解析していく。多能性幹細胞当初一年目に予定していた遺伝子発現解析のためのRNAシークエンスが二年目にずれ込むことになったため、その経費分を二年目に使用することとした。
離島、僻地の聴覚障害児のためのバーチャルリソースルームを介した遠隔教育支援

関東地区の特別支援学校(聾学校)を中核に、地域の難聴特別支援学級に対してバーチャルリソースルームを活用した遠隔教育支援を行った。難聴特別支援学級との遠隔参加型授業を毎週1回、実施した。対象児は小学校低学年児童であった。リソースルームの遠隔授業サイトの機能を利用して、教員間の事前打ち合わせ(学習内容の説明等)、授業の実施(テーマ別しりとり、わくわく日記、調べたこと発表、手作りクイズ、お母さんからの伝言等)、教員間での授業の振返りという手順を繰り返した。また教育相談サイトを利用して、地域難聴児の育ちに関する日頃の相談(例:保護者からの相談「子供への接し方」、他教員からの相談「聴覚障害の理解」等)に、聾学校教員が対応した。遠隔授業支援を受けた難聴特別支援学級からは、「・授業中、児童に投げかけられる言葉を聞くことが勉強になる。/・授業後に児童や保護者への支援の仕方についてアドバイスを得ることで日々の指導、支援に生かすことができている。/・難聴学級担任は不安だったが自信がもてるようになってきた。」といった意見が出された。遠隔教育相談を受けた保護者からは、「・日々の悩みを一人で抱え込まず専門的な立場で話を聞いていただくことができ心の支えになっている。」という声が聞かれた。さらに遠隔授業サイトを利用して、聾学校児童(聴覚障害)と小学校児童(健聴)との間の遠隔参加型学年交流を実施した。小学校の総合学習(福祉)で、聴覚障害について調べるというテーマを与え、遠隔交流の中で小学校児童が聾学校児童に画面上で質問し、聾学校児童がこれに回答するといったやりとりが展開された。この交流を担当した教員の児童観察から「同じ場にいるようにお互いに心を通わせることができる。/聾学校児童は、離れていながらパソコン画面を通して顔を合わせて小学校児童の質問に答えることができ自信につながる。」といった効果が報告された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.教育支援ネットワーク体制の構築:これまでの研究で構築した鹿児島地区のネットワークを強化するため、屋久町立安房小学校難聴児通級指導教室のネットワーク環境を整備した。また各地で行われている聴覚障害教育担当教員が集う研修会等でバーチャルリソースルームを紹介し、沖縄県難聴・言語障害教育研究会との連携を開始した。2.遠隔指導、支援のニーズの把握:本研究の基礎資料を得るため、難聴・言語障害学級、教室が抱える課題と遠隔支援に対するニーズを把握することを目的とした調査を実施した。全国公立学校難聴・言語障害学級設置校一覧(全国公立学校難聴・言語障害教育研究協議会,2013)に記載されている学校2650校に調査を依頼し、学級、教室を担当している教員による回答を求めた。2015年3月に、郵送による質問紙調査を行った。調査項目は、学級、教室の実態に関する設問6項目、遠隔指導、支援に関する設問3項目であった。対象校のうち1051校から回答を得た(回収率39.7%)。調査結果を分析中であるが、現在までに以下のことが分かった。・障害児の指導、支援において課題となっていること:回答校の半数以上が、教員の指導法に関する知識、技術の不足をあげていた。児童、生徒の通学の問題(交通、距離等)をあげた学校は10%程度にとどまったが、これは学級、教室が抱えている課題が地理的環境にあまり関わりがなく、全国的に共通した傾向があることを示していると考えられる。・バーチャルリソースルームに関するニーズ:言語指導、発音指導等に関する教材の提供は60%以上と最も多く、直面している児童、生徒の指導に直接結びつく内容を、遠隔支援に対して期待する教員が多いことが分かる。また40%程度の学校が教員に対する専門的助言をあげており、現場で課題となっている「教員の指導法に関する知識、技術の不足」の改善を求ていた。1.Webサイトの再構築と利用環境の整備:試行版Webサイトの再構築のため、ニーズの高い情報保障に関する機能を強化するための、利用環境の整備を行った。具体的には、文字情報を送受信するためのルーター、文字情報を提示するためのタブレットPC等の通信、表示機器を整備した。2.バーチャルリソールームに関するニーズ調査:全国公立学校難聴・言語障害学級設置校一覧(全国公立学校難聴・言語障害教育研究協議会,2013)に記載されている学校2650校に調査を依頼し、学級、教室を担当している教員による回答を求めた。回答校の半数以上が、教育上の課題として、教員の指導法に関する知識、技術の不足をあげていた。バーチャルリソースルームが想定している(一部実施中)教育支援の利用希望を尋ねた設問(多肢選択)の回答を集計した結果、言語指導、発音指導等に関する教材の提供が60%以上と最も多く、直面している児童、生徒の指導に直接結びつく内容を、遠隔支援に対して期待する教員が多いことが分かった。また40%程度の学校が教員に対する専門的助言をあげており、現場で課題となっている「教員の指導法に関する知識、技術の不足」を改善する方策が求められている様子がうかがえた。

これらの結果から、インクルーシブ教育が推進される中、特別支援学級及び通級指導教室で指導、支援を受ける聴覚障害、言語障害の児童、生徒数は増加の一途を辿っている一方で、これらの学級、教室は教員の専門性をはじめとした課題を有しており、それに対する改善の方策として、遠隔テレビ会議システムを利用した学校間、教員間の連携や専門機関による支援は有用であろうことが示された。3.バーチャルリソースルームの通信環境調査と機器環境整備:長崎県、長野県、千葉県の特別支援学級、通級指導教室からの依頼により、調査、整備を行った。利用環境の整備は着々と進んでいる。また鹿児島地区、長崎地区を中心に、バーチャルリソースルームWebサイトは継続して利用されている。一方、Webサイトの再構築に関してはニーズ調査の結果を反映して再度、検討する必要がある。また年度ごとの教員の異動に伴い、研究への協力が得られる特別支援学校、特別支援学級、通級指導教室の教員を常に確保し、ネットワーク組織の体制を維持していくことが肝要である。・バーチャルリソースルーム利用環境の整備:バーチャルリソースルームを利用している学校、学級の中、校内の教室移動等に伴ってネットワーク環境を変更しなければならない状況が生じた学校について、通信機器の変更(モバイルルーターの利用)等の通信環境の再整備を行った。また通信環境の再整備にともない、バーチャルリソースルームの利用に際して、OS等の更新が必要な端末機器について、新たなPCまたはタブレット端末に変更する等の措置を講じた。・九州地区を中心としたこれまでの研究プロジェクトの学校間ネットワークを拡充するため、関東地区の学校間連携事業(特別支援学校(聴覚障害)を中核とした通級指導教室、特別支援学級)の中で、本研究のバーチャルリソースルームの利用を推奨する説明会を実施した。この結果、対象とした県の担当者レベルで利用する方向の検討が開始された。平成29年度に向けて、同県の特別支援学校地域支援部を中核とした会合を重ね、これまでの巡回指導の一部をバーチャルリソースルームの遠隔指導の機能で補うことを検討することとした。・本研究は聴覚障害児・者を対象としたものであるが、他障害においても、移動困難や通常の教室での学習活動が困難な児童、生徒が数多く存在する。このような中で、過去に本研究の協力者であった元聾学校(特別支援学校(聴覚障害))で現在、病弱児を対象とする特別支援学校に勤務している教諭から、甲信越地区における特別支援学校(病弱)において、院内通級を余儀なくされている児童、生徒に対して、本研究の遠隔指導システムが利用できないかという相談を受け、同校の管理職ならびに指導担当者との協議を開始した。平成29年度以降の利用について検討を進めている。・本研究の組織体制の拠点である筑波技術大学、鹿児島大学との間では、継続して連携体制が維持されている。・支援対象の中心となる地域となっている鹿児島県、長崎県においては、バーチャルリソースルームを利用した相互教育支援が実施されている。鹿児島県においては、奄美大島、屋久島の他、県内の僻地にある難聴学級、言語障害学級において、システムが利用されている。・首都圏の聾学校を中心とした通級指導教室においても、本研究のシステム利用が検討されている。・甲信越の病弱養護学校において、本システムの導入を検討している。
ヒト口腔扁平上皮癌のプロテオーム解析 14-3-3シグマの機能プロテオーム解析

2007年は、ヒト口腔扁平上皮癌の癌部、非癌部のプロテオーム解析を行い電気泳動パターンの構築を行った(頬粘膜癌5例、口腔底癌5例、歯肉癌3例、舌癌3例)。実際にゲルを銀染色により視覚化し500以上の蛋白質スポットを1枚のゲル中に確認。そのうち、約300スポットをヒト口腔扁平上皮癌のゲルパターンとしてノーマライゼーション化。ヒト扁平上皮癌患者の癌部での14-3-3σの蛋白質スポットおよび非癌部での14-3-3σの蛋白質スポットをLC/MSD Trap XCT Ultra(Agilent Technology)にかけペプチドのシークエンスを比較した。今回使用した16症例のサンプルにおいて、14-3-3σ(MW27774 length 248)の22^<th>、26^<th>、155^<th>のメチオニンが酸化修飾されており、メチオニンサルフォキシドに変換されていた。今回使用したサンプルからは、リン酸化修飾は検出されなかった。14-3-3σの発現量の比較をするために、マウスモノクローナル抗体(clone1433S01 Lab Vision Corporation)を使用して免疫染色を行った(部位別頬粘膜癌9例、口腔底癌7例、歯肉癌18例、舌癌19例。分化度別高分化18例中分化24例未分化11例計53例)癌部における、14-3-3σの発現率は頬粘膜癌100%口腔底癌100%歯肉癌88%舌癌100%であった。分化度別に発現レベルを比較すると高分化型ほど強度に発現があった。今後、さらに分化度別の発現量の差を検討していく予定である。
発達過程での視環境条件を統制した新手法動物実験による色恒常性成立メカニズムの解明

色の恒常性メカニズムの理論では、物体表面の反射光から照明光成分を分離することが求められ、視環境の色度輝度に関する先験的な知識を必要とするが、その先験的な知識は発達過程で学習されるのか、あるいは生得的なものか、先験的な知識とは何かについては明らかではない。本研究ではこの課題解決を目指して、成鳥では色恒常性のあるニワトリのヒナを被験体とし、視環境の色度輝度変化が統制された条件で飼育し、成長後、色恒常性を調べるという新動物実験を行う。本研究では動物の発達過程の視環境を統制し、成長後に視覚特性を測定するという原理により、視環境の色度輝度変化が色恒常性の成立に影響するかどうかを実験的に解明する。
膵癌胎児抗原(POA)に対するモノクローナル抗体の作製と膵癌診断への応用

膵癌胎児抗原(POA)に対する抗体が膵癌診断に有用であることは周知のことであるが、この抗体をモノクローナル化することによって、抗体供給面からはより安定した供給が可能となり、診断的価値としては検査値が一定するという利点が生じてくる。本研究では、従来ウサギに免疫して抗体を得ていたのをハイブリドーマの手法を用いてモノクローナル抗体の形にし、その特異性を検討して将来のキット化に向けての基礎資料を得ることに主眼をおく。昭和60年度中にELISA用の1次抗体をモルモットに免疫して作製し、また胎児膵および膵癌患者腹水の粗分画を抗原としてモノクローナル抗体の作製を行った。スクリーニングの過程で膵癌患者腹水由来の抗原に対する抗体も十分本研究の目的に合致することが判明し、これらの中からPM4という抗体を選んで以下の結果を得た。昭和61年度に各種癌患者約250名について血清中の抗原陽性率を、正常人の示す値の平均値+2SDを一応のカットオフ値として算出した。その結果、食道癌33.6%,胃癌56.7%,結腸,直腸癌58.0%,膵臓癌72.7%,肝臓癌68.8%,胆のう癌55.6%,肺癌53.8%,悪性リンパ腫55.0%,急性骨髄性白血病62.5%,骨髄腫50.0%の陽性率を得た。また胃癌でみると、【I】期の35.0%から【IV】期の74.4%と陽性率の上昇がみられた。ただ、慢性膵炎,肝硬変,慢性関節リウマチなどの非癌疾患でも陽性を示す例がみられ、これらの疾患についてはこの抗体による癌の診断が困難な場合があった。しかし、既存の腫瘍マーカーであるCEA,フェリチン,AFP,CA19-9などとの相関は低く、またこの抗原自身前記4者の他にTPA,【β_2】ミクログロブリンなどとは異なる物質であることから、これら既存の腫瘍マーカーとの組み合わせによって診断能の向上が期待できる。今後は今回成功しなかったdouble determinant assayも含めて、再度抗体作製にとりかかる予定である。