hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
d-pπ超共役高分子ポリスルホニウムの合成と光電子特性

スルホニオ基と1,4-フェニレン基が交互に連結した新規構造ポリスルホニウムの生成反応を見出した。メタンスルフィン酸ナトリウムとベンゼンを強酸中で反応させると、ジヒドロキシメチルスルホニウムカチオンが活性種となって重合が進行し、ポリ(メチルスルホニオ-1,4-フェニレン)が生成する。本重合反応をキシレン、ジフェニルエーテル、ジフェニルスルフィドなどの芳香族モノマーに適用、ポリスルホニウム化合物の幅広い合成法として確立した。さらに従来重合不活性とされていたメチルフェニルスルホキシドがアミンの存在下では重合し、同様にポリ(メチルスルホニオ-1,4-フェニレン)を生成することを明らかにした。特に、当量のジフェニルアミンを添加した系では定量的に重合体が得られる。ジフェニルメチルスルホニウムを用いたモデル解析から、スルホニウム-アミンの電荷移動錯体形成を経由して重合が生起する機構を解明した。得られた新物質ポリスルホニウムは水や極性有機溶媒に可溶な白色粉末であり、安定に単離が可能である。電子スペクトルよりλmaxは251nm(ε=2.15×10^4)であり、二量体(λmax=231nm)、三量体(λmax=242nm)に較べ長波長側にシフトしていることから、スルホニウム硫黄原子の3d空軌道を介したπ共役系が広がっていることが示された。またメチルスルホニオ基に変えパ-フルオロアルキルスルホニオ基を導入すると、共役系はさらに拡大することを確認した。これらの実験結果は分子軌道法(PM3)による電子構造計算からも裏付けられており、一連の芳香族ポリスルホニウム化合物の構造と光学特性の相関を解明できた。さらに電子供与置換基としてフェノキシ基を有するパ-フルオロアルキルスルホニウム化合物は大きな分子超分極率(β=1860au)を持っていることから、ニトロアニリン(β=769au)よりも優れた二次非線形光学特性を示すことが期待される。
腫瘍関連移植抗原に対する免疫応答の細胞性及び分子機構の解析とその応用

今年度は以下の研究計画について研究を行った。(a):In vivoエフェクター機構の解析:Lyt-【1^+】【2^-】T細胞が如何なる機構で腫瘍排除に働いているかを明らかにする。又上記過程でその細胞性機構を担っている分子機構つまり如何なるリンホカインがどのように働いているかを解析する。(b):リンホカインのin vivo抗与による抗腫瘍免疫誘導能を検討する。その結果以下に列挙する成績を得た。(a):【◯!1】抗腫瘍免疫T細胞より産生されたリンホカインが非特異的なエフェクター細胞群に働き腫瘍増殖抑制効果を生み出すことがわかった。【◯!2】このリンホカインの産生には、免疫脾細胞中のLyt-【1^+】【2^-】T細胞、対応する腫瘍及びMφの三者が必須であることが明らかとなった。【◯!3】リンホカインはMφ活性化因子(MAF)として働き、活性化Mφが最終エフェクターとして非特異的に腫瘍増殖抑制に働くことが示唆された。【◯!4】リンホカイン(MAF)の性状について解析を行った。MAF活性は限外瀘過により濃縮を行った。これをSephacryl S-300カラムで分画後、MAF活性画分を同収濃縮しTSK-G3000SWHPLCで再分画したところ、主たるMAF活性は分子量約80Kに認められた。(b):リンホカインにILZを選びそのin vivo効果を検討した。:X5563腫瘍細胞を同系【C_3】H/Henマウスの皮内へ移植後、ILZを腫瘍局所周辺皮下又は腹腔内に投与し、非投与群との間で抗腫瘍免疫誘導能を比較した。ILZの投与は原発腫瘍の増殖には顕著な影響を及ぼさなかったが、担癌局所リンパ節細胞を用いた抗X5563遅延型過敏症反応及びWlinn assayで検出されるin vivo protective immunityでは著明な誘導増強が認められた。又これらILZにより増強されたin vivo抗腫瘍免疫は腫瘍特異的Lyt-【1^+】【2^-】T細胞でmediateされている事が明らかとなった。以上Lyt-【1^+】【2^-】T細胞を中心としてその誘導増強に働くILZ及びその産生するMAF等のリンホカインの抗腫瘍免疫における役割が明らかにされた。
キャピラリー電気泳動/質量分析計による大気有機エアロゾルの分析と放射影響評価

第一に、大気エアロゾル試料中に含まれるカルボン酸をキャピラリー電気泳動装置(CE)により定量する手法について検討を行った。札幌で採取されたエアロゾル試料を用いて定量性を評価した結果、いくつかの主要なカルボン酸が、近い移動度を持つ成分の影響により、正確に定量されていない可能性が示された。そこで、有機酸が移動相内で部分的に解離し、有効移動度がpHに依存する性質に注目し、目的化合物に応じて異なるpHに調製した移動相を用いてCE測定を試みた。その結果、ピークの重なりの問題を軽減できる事が確かめられ、エアロゾル試料の成分分析に対するCEの実用性が確かめられた。最適化された手法によりACE-Asia観測期間中に得られたエアロゾル試料の分析を行い、主要なカルボン酸の大気中濃度の定量が行われた。第二に、Micro-Orifice Uniform Deposit Impactorにより採取されるカルボン酸の粒径分布をもとに、粒子の光学特性に対する寄与を推定する手法の開発を行った。MOUDIの捕集効率は、Winklmayerら(1990)により提案されている関数形を用いて近似し、各ステージの濃度値から連続的な粒径分布を算出する手段としては、TwomeyアルゴリズムとSTWOM法を採用した。そして、Mie理論に基づき各粒径の消散の効率因子を算出することで、エアロゾル粒子の消散係数の計算を行うFortranプログラムを作成した。CEの分析法および光学特性の計算法を確立したことから、今後、有機酸の放射特性に対する寄与を評価できる状況が整った。本年度は、石英フィルター上に捕集された大気エアロゾル試料から水溶性有機化合物を超音波抽出し、キャピラリー電気泳動装置(CE)により試料中のカルボン酸濃度を定量する手法について検討を行った。エアロゾル試料には、韓国済州島、父島(小笠原諸島)および札幌で採取されたものを用いた。CEの検出系としては、紫外可視吸光検出器に加え、イオントラップ型質量分析計も使用した。その結果、フィルター試料中の酢酸、プロピオン酸、リンゴ酸、グリコール酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等のカルボン酸およびヒドロキシカルボン酸の検出に成功した。この内、グリコール酸等一部の有機酸は、ガスクロマトグラフ(GC)法では定量が困難な成分であるが、溶媒の濃縮処理が必要とされないCE法により定量が可能である事が確かめられた。一方、炭素数2のジカルボン酸であるシュウ酸は、測定に用いた電気泳動バッファのpH(5.6)では無機イオンとの移動度の差が小さく、ピークの重なりが見られた。このため、他の有機酸と比較して定量性が劣っており、定量性の向上には硫酸イオン等の脱塩処理が必要であると考えられる。炭素数3,4のジカルボン酸であるマロン酸、コハク酸等、GC法を用いた定量が可能な成分については、同一の試料についてGC法とCE法の双方の測定値を比較した結果、良好な一致を示した。以上の測定法の検討に加え、大気中において気相と凝縮相(エアロゾル粒子)の両方に分配している半揮発性カルボン酸の捕集法に関する検討も行った。炭酸カリウム溶液を塗布したデニューダー管による気相カルボン酸の捕集効率は十分に高く、後段のフィルター捕集と組み合わせる事で、半揮発性カルボン酸のガス/粒子の分配比の測定が可能である事が確かめられた。
一般配電系における有害高調波及び電力負荷状態観測に関する実験的研究

省エネルギーや環境保護の観点から一般配電系統の電力負荷状態ならびにインバータ電源等が発生する高調波成分の実時間観測が重要な技術課題となっている。本研究では、まず、筆者が考案した樹脂一体型電圧電流センサの電圧計測部を用いたキャパシタ分圧法の妥当性を有限要素法による電界解析によって証明した。ひき続いて、本センサを用いて、精度の高い力率計測ならびに高調波源の同定が行える計測システムの構築を試みた。平成21年度は、従前から研究代表者が独自に設計開発・試作してきた「電力状態観測用樹脂一体型電圧電流センサ」を配電線が水平もしくは垂直に配置された各種配電系に装着した場合を想定した数値シミュレーションを実施するため、10台のPCからなる並列計算システムを再構築、さらに、より実践的な解析ができるように国内のPCクラスターコンソーシアムからリリースされた最新のSCore7を導入して、大規模数値計算と高速計算を可能にし、各種配電線配置状態を想定した配電系に本提案センサを設置した場合の電磁界シミュレーションを実施し、配電線の配置によって引き起こされる電圧・電流センサの実波形からの位相ずれ現象を補正するために必要な種々のデータ・ベースを構築することができた。また、提案しているセンサが元来6.6kV配電系の使用を想定して設計されているのを、22kV配電系に適用した数値電界シミュレーションを実践し、これまで、絶縁耐圧に余裕を持たせて設計してきたセンサでなくても、6.6kV用に設計された既存のセンサで問題なく使用できることが数値シミュレーションによって実証された。さらに、フィールド実験で採用したキャパシタ分圧方式での電圧波形計測回路を考慮した数値電界解析法を新たに考案し、物理現象と矛盾しないフィールド試験での計測状態を想定した電界の分布の事前把握が可能となった。最後に、通常100300Aとなる配電線電流が作る磁束を配電線近傍に設置した集電コイルで集め、計測系の組み込み型マイコンシステムへ電力を供給するシステムの集電コイルならびに鉄心構造を数値計算で設計、プロトタイプを試作し、マイコンシステムが動作可能な電力を配電線導体に電極などを噛み込ませることなく間接集電できることを実証し、平成22年度に繋ぐことができた。平成22年度は、従前から研究代表者が独自に設計開発・試作してきた「電力状態観測用樹脂一体型電圧電流センサ」を用いた実用規模の電力状態計測系を構築するために、平成21年度から続行していたカットコアを用いた集電コイルを再考して、コア部に関し、リング型フェライトコアを設計・製作し、計測系への間接集電の際の電磁騒音を減らすことができた。上記の間接集電方法の可用性に関する成果に関しては、カットコア集電コイルを用いた計測系コンピュータならびに計測回路駆動用電源の実証、インターネットを介した電圧・電流波形計測・配信システムのプロトタイプの実装例を電気学会論文誌基礎・材料共通部門誌(2011年4月号)に掲載することができた。また、計測系の操作設定環境をネット接続されたPCだけではなく、計測地点でも容易に調整できるようにするために、近年、話題のAndroidOSが動作するCPU (Super-scalar ARM Cortex TM -A8)を搭載した高性能ボードコンピュータを導入し、リアルタイム計測ならびに計測データのネット配信の可能性について調査研究に取り掛かり、次年度である平成23年度に繋ぐことができた。さらに、上記センサの電圧波形検出分が三相配電系相間の高電圧の影響で位相ずれを起こすことが従前から懸念されていたが、本年度では、フィールド試験で用いたキャパシタ分圧計測回路を考慮した電界解析を実施した結果、無視できるほどの位相ずれしか起こらず、さらに、より実配電系に近い上述モデルで再計算した電界強度から、従前の6.6kV系樹脂一体型電圧電流センサであっても22kV配電系への絶縁耐圧を満たすことが数値的証明することができた。本成果も上記電気学会論文誌(2011年3号)に掲載され,高い評価を得ることができた。平成23年度は、前年度の成果である平成23年3月に掲載された電気学会論文誌基礎・材料・共通部門誌「計測分圧回路を考慮した配電系電力状態計測センサの数値電界解析」(同誌131-A巻,3号)で採用したモデルよりも、さらに多くの相間ならびに各電極間静電容量を考慮したモデルで樹脂一体型電圧電流センサを装着した配電系の電界を再計算した結果、センサ内の電極間電界強度から、従前の6.6kV系樹脂一体型電圧電流センサであっても22kV配電系への絶縁耐圧を十分満たすことが数値的に証明することができた。本成果を平成23年9月早稲田大学で開催されたSICE 2012 Annual Conference 2011で発表して、高い評価を得ることができた。したがって、両解析結果から,三相で都合六枚になる電極間の全ての相関を考慮する必要なく、従前の方法が経済的にも有利な解析であることが判明した。

また、研究成果として、「配電系用電圧・電流波形遠隔計測システムの検討」と題する論文を電気学会論文誌基礎・材料・共通部門誌(2011年4月号)に報告したが、本年度は、計測系のシステム開発効率を上げるため、従前のシステムに使ったOSを抜本的に見直し、リアルタイム・マルチタスクを簡易に実現できるMES (Micro Embedded System)を採用、SH-3マイクロプロセッサを搭載した廉価版ボードコンピュータ上にA/D変換処理ならびにHTTPデーモンを実装し、インターネットを介した電圧および電流波形計測配信システムの新プロトタイプを実現した。さらに、高調波発生源の同定方法として、これまで、電圧および電流波形のDFT処理結果を調波ごとに位相差を数値的に求めることによって、電力の方向を決定する方法をとっていたが、演算速度が劣る廉価版ボードコンピュータでの実装を考えて、乗除算アナログ演算専用ICを導入することによって、高速化を実現できた。
複雑系の犯罪学に関する研究

あらゆるシステムは秩序と無秩序、予測可能性と予測不可能性の混交を基盤とする。複雑性と差異性に満ちた社会では、犯罪を統制し、規制し、社会を秩序付けようとする刑事司法の努力によっては日常生活に存在する無秩序の高まりに対処することができない。現実には、不確実性、無作為性、流動性等が人間の生活と存在の一部をなすのであり、法体系と制裁システムに非線形的な観念が貫徹されなければならない。刑事司法システムのリアリティーは刑事司法システムの活動に本質的なメタファーと言語概念によって創造される。被疑者・被告人は、悪が犯罪と、不合理が犯罪性と、善が訴追とそれぞれ結合されることによって、法過程において本質的に恵まれない境遇に置かれる。法的構造・概念を主観的リアリティーとして捉えることにより、犯罪、とりわけ犯罪に対する反作用の構造に関する理解が深まる。複雑系理論は、高度に複雑なシステムは単純で線形的な分析においてモデル化することは困難であり、数百、数千の変数の相互作用を静的に分析することはほとんど価値が無い。カオス的システムは非線形的でダイナミックなリアリティーの表象である。社会的なものの領域は非線形的であり、予測不可能で、自発的で、創造的で、制御不可能である。これらのシステムの作動を科学レベルでより良く理解するために、新しい科学が必要であり、カオス理論はそれを代表するものである。複雑系の犯罪学は以上のような基本概念・方法を基盤として展開される。ポストモダン理論と言われるものは多数あるが、言語・記号学を用いる理論とカオスを基調とする理論の2つに大別される。記号学的研究は、主としてフランスの精神分析家であるラカンの著作を利用し、リアリティーを人々が世界を理解する主観的な方法として定義づける。理解は主として言語の概念とメタファーによって形成され、人の社会における役割と地位はその社会の言語概念によって組み立てられる。同様に、刑事司法システムのリアリティーは刑事司法システムの活動に本質的なメタファーと言語概念によって創造される。しかしながら、大部分の批判理論の場合と同様に、主流派の犯罪学がこれらのポストモダンの考えを組み入れる可能性はほとんどあり得ない。いま一つの形態のポストモダン理論は、台頭し始めたばかりで、ある意味において、主流派犯罪学に影響を及ぼす可能性がある。なぜなら、カオス理論は根本的に異なる世界観を提示するものの、急進的・批判的理論の古臭い考えを継承していないからである。カオス理論はコンフリクト/コンセンサス論争には関心を示さない。この考え方は複雑系理論(complexity theory)とも呼ばれる。その考え方の概略は、高度に複雑なシステムは単純で線形的な分析においてモデル化することは困難であり、数百、数千の変数の相互作用を静的に分析することはほとんど価値が無い。したがって、1つの学問領域から導き出された変数だけでは不十分であり、多学問領域モデル(multidisciplinary models)が必要不可欠である。まず、精神病は、フラクタルの形態を呈する。フラクタルは空間に関るが、空間は正確に測定することができない。所与の客体の間の空間は、観察者の見方と測定単位によって必然的に変化する。精神病はこの空間のどこかにありそのありかが仮定されるが、それが発出する点を明確に定めることができないがために、精神病の正確な位置と特質を確かめることはできない。

一定点から精神障害に携わることができるかもしれないが、選び出された点は一つの可能な場所にすぎない。精神障害は、人間を差異化する方法、すなわち、人間の価値を類別する方法として、私たちの社会的認識の中に宿るアイディアあるいはイメージである。次に、危険性について、性向、パターン、サイクル等が見出されるとしても、これらは可能性の表出にすぎず、持続的な人格特性ではない。性向が時折現れるという事実は、あらゆる事物の永続的で連続的な特徴である。しかしながら、所与の時間に出現する特有の性向は他の諸要因に大きく依存する。カオス理論は、この可能性の状態と初期状態に対する高感度の依存としての誘因の必要性に注目する。状態のわずかな変化は、時間の経過とともに、そのような誘因がなかったとしたら生じていたであろうものとまったく異なる行動の出現を帰結する。個々人は混乱に対して高感度であるとすれば、その混乱は他のパターンの思考、感覚、行動への「ジャンプ」を促進するであろう。とりわけ精神病と診断された者による暴力的傾向のある行為を減じあるいは根絶しようとするならば、まず始めに、問題となっている精神障害者の評価ではなく、危険性を惹起する要因を明らかにしなければならない。あらゆるシステムは秩序と無秩序、予測可能性と予測不可能性の混交を基盤とする。複雑性と差異性に満ちた社会では、犯罪を統制し、規制し、社会を秩序付けようとする刑事司法の努力によっては日常生活に存在する無秩序の高まりに対処することができない。現実には、不確実性、無作為性、流動性等が人間の生活と存在の一部をなすのであり、法体系と制裁システムに非線形的な観念が貫徹されなければならない。刑事司法システムのリアリティーは刑事司法システムの活動に本質的なメタファーと言語概念によって創造される。被疑者・被告人は、悪が犯罪と、不合理が犯罪性と、善が訴追とそれぞれ結合されることによって、法過程において本質的に恵まれない境遇に置かれる。法的構造・概念を主観的リアリティーとして捉えることにより、犯罪、とりわけ犯罪に対する反作用の構造に関する理解が深まる。複雑系理論は、高度に複雑なシステムは単純で線形的な分析においてモデル化することは困難であり、数百、数千の変数の相互作用を静的に分析することはほとんど価値が無い。カオス的システムは非線形的でダイナミックなリアリティーの表象である。したがって、1つの学問領域から導き出された変数だけでは不十分であり、多学問領域モデル(multidiscriplinary models)が必要不可欠である。社会的なものの領域は非線形的であり、予測不可能で、自発的で、創造的で、制御不可能である。これらのシステムの作動を科学レベルでより良く理解するために、新しい科学が必要であり、カオス理論はそれを代表するものである。複雑系の犯罪学は以上のような基本概念・方法を基盤として展開される。
ゲノムインプリンティング異常モデルマウスの作製

昨年度同様に、20個体のC57BL6系統雄個体にENU投与を行い、同系統との交配により得られたG1世代雄45個体と同C57BL6系統雌個体との交配によりG2世代雌個体を各G1雄当たり4個体を得た。さらにG1世代とG2世代のマウスを交配して各G1当たり平均55個体(♀27/♂28)のG3世代を生産した。18から24日齢のG3世代雌,166個体について過排卵処理を施し、昨年度確立した方法により得られた卵子のゲノムインプリンティング遺伝子のメチル化レベルを各G3個体ごとに解析した。上記スクリーニング個体のうち、H19遺伝子について60個体、Peg1遺伝子について92個体、peg3遺伝子について139個体についてメチル化レベルの異常が検出された。詳細な解析を行うため、これら異常サンプルについて、今年度新たに導入したパイロシークエンス法によりPCRテンプレート中に含まれる複数のCpGサイトでのメチル化レベルの測定を行った。正常なC57BL6雌マウス95個体から採取した卵子のメチル化レベルを基準とし、上記異常G3サンプルのメチル化レベルを比較した結果、H19遺伝子について2サンプル、Peg1遺伝子について1サンプル、Peg3遺伝子について2サンプルが明らかに基準から外れる異常なメチル化レベルを示すことが判明した。各遺伝子についてのこれらの異常サンプルは2個体の卵子より由来していた。つまり1個体はH19,Peg1,Peg3全てについてそのメチル化レベルが異常であり、もう1個体はH19とPeg3についてそのメチル化レベルが異常であった。現在までの所、上記G3個体と同リターのG3個体からはその他1個体も異常メチル化レベルを示す個体が検出されていないため、その遺伝性は不明である。本年度は卵子を用いたゲノムインプリンティングスクリーニング法の確立を行った。最初にBisulfite処理を行ったゲノムDNAから、Peg1、Peg3、Snrpn、H19の4つのインプリンティング遺伝子をmultiplex PCR法によって増幅できる条件を設定した。上記4つの遺伝子PCR産物について、メチル化多型を認識する制限酵素を用いたCOBRA(Combined Bisulfite Restriction Analysis)法により、Peg1、Peg3、H19の3つの遺伝子はチミン置換型とシトシン非置換型のPCR産物間の増幅に偏向がないことを確認した。次に上記3つの遺伝子PCR産物について制限酵素TagI認識メチル化多型サイトでのメチル化/非メチル化DNA量の相対値を、正常マウスの卵子10個30個からなるサンプル(N=96)と2細胞期胚5個からなるサンプル(N=47)について算出した。2細胞期胚を仮想ゲノムインプリンティング異常卵子と見立て、卵子と二細胞期胚サンプル間でのメチル化/非メチル化DNA量の相対値の分散を比較した。その結果、それぞれの遺伝子PCR産物について、卵子サンプル96個のうち、3サンプルが2細胞期胚47サンプルからなるメチル化/非メチル化DNA量の相対値の分布範囲中に含まれたのみであった。これら3つの卵子サンプルの各遺伝子産物についてsequencingを行った結果、TaqI認識サイト以外のCpG配列では正常卵子の示すメチル化パターンと同一であることを確認した。以上のことから卵子でのゲノムインプリンティング機構に異常を示すmutantマウスを検出すべく、COBRA法とsequencing法を組み合わせたスクリーニング法の確立を行った。既に2003年12月よりG3マウス卵子のゲノムインプリンティングスクリーニングを開始し、現在継続進行中である。
カドミウムによる健康影響とその予防

昭和63年度より平成2年度の3年間に調査したカドミウムにより周辺地域に環境汚染を起こしている工場とその周辺地域は4カ所で、昭和63年度は、遼寧省錦省市葫蘆島区の葫蘆島冶煉厰、平成元年度は河南省新郷市の新郷鹸化蓄電池厰、平成2年度は広東省韶関市の韶関冶煉厰、湖南省株州市の株州冶煉厰であった。遼寧省錦省市葫蘆島区の葫蘆島冶煉厰は年間12万tの亜鉛を生産している中国一の亜鉛精錬工場で、乾式精錬をしている。工場内の気中濃度は焙焼のカドミウム濃度は2.5ー6.5mg/m^3、蒸留10.8ー23.3mg/m^3、インゴット製造2.8ー4.7mg/m^3、カドミウム精錬0.01ー0.16mg/m^3であった。日本の許容濃度は0.05mg/m^3であるから如何に高濃度の曝露があったかが分る。工場から500mの地点での気中のカドミウム濃度は0.02mg/m^3、地表の土壌中濃度は115ー202μg/g、草は196ー580μg/gであった。作業者ならびに周辺地域住民361名の健康調査を行なったところ、最も気中濃度が高かったインゴット製造部門では、尿中β_2ーミクログロブリン濃度が正常値を越え異常曝露があると考えられる(300μg/gCr以上の者)が93.3%にも及び、健康異常者(1,000μg/gCr以上のもの)が40.0%、また、腎障害者(10,000μg/gCr以上のもの)が13.3%であった。ついで、カドミウム曝露の多いカドミウム精錬部門での異常曝露者は54.5%、健康異常者が36.4%、焙焼部門での異常曝露者は45.3%、健康異常者が16.8%いた。河南省新郷市の新郷鹸化蓄電池厰は中国有数のアルカリ蓄電池製造工場で、カドミウムインゴットから製造した酸化カドミウムを用いて大型カドミウム蓄電池などを製造したいた。工場内には局所排気装置がないために気中濃度が高かった小型カドミウム蓄電池製造過程のうち酸化カドミウムを箱に入れる作業で24.1mg/m^3、酸化カドミウム生産過程のうち粉塵カドミウムの粉を重ねたり圧縮する作業でも1.2ー2.2mg/m^3であった。工場周辺地域が住宅化してきたので、酸化カドミウム製造工程を近隣の山麓農村地帯に移転したが、こヽの周辺の土壌中カドミウムは1.1ー8.6μg/gと低かったが、小麦には200ー771μg/gと強いカドミウム汚染が認められた。作業者ならびに周辺地域住民449名の健康調査を行なったところ、最も気中濃度が高く、しかも、局所排気装置のなかった密封電池製造部門では、異常曝露者が33.3%、健康異常者が16.7%、また、カドミウム原料部門,大容量蓄電池製造部門でも、ほぼ同率の異常曝露者、健康異常者がみられた。韶関冶煉厰は鉛の乾式精錬工場であるにも拘らず工場内の気中カドミウム濃度は低く、熔解炉0.03ー0.20mg/m^3、カドミウム精錬炉0.01ー0.08mg/m^3であった。工場周辺の空気中カドミウムは500m離れた地点で0.000ー0.030mg/m^3,土壌中カドミウムは0.4ー57μg/g、草は1ー21μg/gであった。作業者144名について健康調査を行なったところ、尿中β_2ーミクログロブリン300μg/1以上のものが20.0%、1,000μg/1以上のものが1.1%であった。株州冶煉厰は亜鉛生産高が年間10万tの湿式精錬工場で、鉛は7万t、カドミウムは400ー500kgも生産している。以前は乾式精錬をしていたために作業者の金属曝露量は高かったと考えられるが、近年、湿式精錬に改善され、調査時点では、空気中カドミウムの高い職場は限られ、原料投入で3.7ー4.2mg/m^3、電解槽0.72ー0.95mg/m^3、カドミウムインゴット鋳造0.06mg/m^3で、他は日本の許容濃度0.05mg/m^3以下であった。排水処理施設も適切に運用されており、周辺地域の水質汚濁は防止されたいた。工場周辺の草は500m離れた地点で7ー9μg/gであった。作業者164名の健康調査を行なったところ、尿中β_2ーミクログロブリン300μg/1以上のものが46.7%、1,000μg/1以上のものが10.7%であった。以上の調査結果から、健康影響を早期に発見するための生物学的モニタリングとして、尿中カドミウムは10μg/gCr、尿中β_2ーミクログロブリンは300および2,000μg/gCrでスクリ-ニングすると良いことが分った。
DNA二重鎖切断の修復酵素の発現解析による癌罹患リスクの推定法の開発

1.乳癌とDNA修復酵素発現の関係を検討申請者は,乳癌で乳房温存手術および腋窩リンパ節郭清を行った患者から血液を採取し,末梢リンパ球のDNA-PK(活性およびNBS1フォーカスを測定した所,非浸潤癌に比べて浸潤癌で,またリンパ節転移が陰性例よりも陽性例でDNA-PK活性が低く,フォーカス数が多いことが示された。この事より乳癌罹患リスクの推定だけでなく,発生した癌の臨床的悪性度の予測が可能であり特に腋窩リンパ節郭清を省略できる症例の選別が可能である事を示した。2.発生する癌の悪性度の推定切除された乳癌組織を免疫染色法によってKu70/86タンパクの発現を計測した所,Ku70/86タンパク発現が低いほど組織学的悪性度が高く,腋窩リンパ節転移の要請率が高い傾向にある事が示された。これらの事より,Ku70/86などのDNA修復酵素の発現低下が癌罹患リスクの上昇,発生する癌の組織学的悪性度の上昇に関与している事が示された。1.健常者、乳癌、子宮頸癌などの癌患者の末梢血リンパ球のDNA-PK活性測定申請者は、健常者および乳癌、子宮頸癌などの各種癌患者より末梢血リンパ球を採取し、そのDNA-PK活性を測定し比較した。その結果健常者に比べて乳癌患者および子宮頸癌患者においてDNA-PK活性が低い事が示され、なおかつギムザ染色を用いた染色体分析の結果、DNA-PK活性が低い症例において染色体不安定性が高いことが示された。以上より、DNA-PK活性が低い事が染色体不安定性をもたらし、癌罹患リスクの上昇に関わっている事を証明した。(Carcinogenesis 2006)2.健常者、乳癌患者の末梢血リンパ球の放射線誘発NBS1フォーカスの測定健常者および散発性乳癌患者より末梢血リンパ球を採取し、X線照射後に起こるDNA修復を可視的に定量するために抗NBS1抗体を用いて蛍光免疫染色を行った。その結果、健常者に比べて乳癌患者において照射後のDNA未修復部位を示すNBS1フォーカスの数が多い事が示された。なおかつギムザ染色を用いた染色体分析の結果、残存するNBS1フォーカス数が多い症例ほど、染色体不安定性が高いことが示された。また、DNA-PK活性が高い症例で、残存するNBS1フォーカス数が少ないという相関関係が示された。以上より、放射線誘発NBS1フォーカスの残存と染色体不安定性に相関関係があり、乳癌の癌罹患リスクの上昇に関わっている事を証明した。
ES/iPS由来網膜組織を用いた実用的な視機能再建のための次世代治療の開発

ES/iPS細胞由来網膜組織を視細胞が変性した末期のモデル動物に移植することにより、移植片が成熟し、変性したホストの神経節細胞が光応答することや、行動検査で光がわかるようになる可能性をこれまでに示してきた。本課題では、移植片の遺伝的改変よる改良や移植時の添加など移植条件により移植後機能の改善を試みると同時に、具体的に移植後のシナプス形成や局所での電気生理学的反応などを詳細に解析し、次世代再生医療として、実質的な視機能回復を目指すための手がかりを掴む。
伝統的木造建築物の保存手法とその変遷を探る-黒島地区の町家継承-

研究目的:本研究では,石川県輪島市黒島地区にある町家がどのように受け継がれ,継承されているのか調査を行う.また,その受け継ぐ場合の住宅内部調査も行い,改修を含めてその変遷を探り、伝統的建築物保存の基礎データの一つとすることをねらう.研究方法:平成27年度から行ってきた黒島地区のメイン通り沿いの調査対象となる町家53軒を調査対象とし,可能な限りヒアリングを実施する.一世帯が住む年数を2030年程度とし,時間軸による間取りの変遷を100年を目安に行う.1誰から誰への譲渡かについて1.親子2. 2親等3. 3親等4.養子縁組5.それ以外の血族6.購入によるもの2売買の住居エリアについて1.地域内2.地域外3Uターンについて1.この地域の出身者2.それ以外4世帯交替による修繕の有無について1.修繕(または改修)した(その箇所)2.修繕(または改修)しなかった研究成果:過去3世帯に遡り調査を行い,調査対象53軒の内, 45軒の回答が得られた.養子縁組による譲渡については4軒,血縁関係がない転入は現世帯のみの3軒であった.現世帯での水回りに関する修繕・改修が圧倒的に多く,前世帯,現世帯ともに水回りと玄関び修繕が圧倒的に多く見られた.今後の転入者が入居しやすくするためには,居室の修繕や改修が必要となる可能性が考えられる.研究目的:本研究では,石川県輪島市黒島地区にある町家がどのように受け継がれ,継承されているのか調査を行う.また,その受け継ぐ場合の住宅内部調査も行い,改修を含めてその変遷を探り、伝統的建築物保存の基礎データの一つとすることをねらう.研究方法:平成27年度から行ってきた黒島地区のメイン通り沿いの調査対象となる町家53軒を調査対象とし,可能な限りヒアリングを実施する.一世帯が住む年数を2030年程度とし,時間軸による間取りの変遷を100年を目安に行う.1誰から誰への譲渡かについて1.親子2. 2親等3. 3親等4.養子縁組5.それ以外の血族6.購入によるもの2売買の住居エリアについて1.地域内2.地域外3Uターンについて1.この地域の出身者2.それ以外4世帯交替による修繕の有無について1.修繕(または改修)した(その箇所)2.修繕(または改修)しなかった研究成果:過去3世帯に遡り調査を行い,調査対象53軒の内, 45軒の回答が得られた.養子縁組による譲渡については4軒,血縁関係がない転入は現世帯のみの3軒であった.現世帯での水回りに関する修繕・改修が圧倒的に多く,前世帯,現世帯ともに水回りと玄関び修繕が圧倒的に多く見られた.今後の転入者が入居しやすくするためには,居室の修繕や改修が必要となる可能性が考えられる.
作用素環論と数理物理学への応用

フュージョン圏におけるフル部分圏のDrinfel'dの意味での相対可換子圏の研究を続けた.特に相対チューブ環の部分環として相対トーラス環を定義し,その上でS行列の作用を考えた.これについて相対Verlinde公式を証明した.これは,フル部分圏が全体に一致する場合には,通常のDrinfel'd中心のVerlinde公式であり,またフル部分圏が自明な場合にはもともとのフュージョン則をそのまま書いたものである.したがって一般の場合にはこの両極端の間を「補間」したものになっている.また,物質のトポロジカル相の数学的研究に現れるエニオンを記述するモジュラーテンソル圏を,作用素環の立場から研究した.特にエニオンをmatrix product operator algebraを使って記述する際に現れるテンソルと部分因子環のcommuting squareの関係を調べた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。完全有理的な局所共形ネット2つからできるフル共形場理論のカップリング行列について,モジュラー不変性が成り立つのはフル共形場理論の表現論が自明な時であり,またその時に限ることが知られている.(これはRehrenの予想を,Mueger, Kawahigashi-Longoが解決したものである.)一方,2つの局所共形ネットが同じものである場合,モジュラー不変行列を二つかけてもモジュラー不変性が保たれることは自明であり,その和への分解規則はモジュラー不変行列のフュージョン・ルールとして研究されてきている.これについては,Evans-Pinto, Fuchs-Runkel-Schweigertの研究があり,フル共形場理論と,カイラル共形場理論の,局所的とは限らない延長の関係に基づき,Q-systemのbraidedproductとしての解釈が与えられており,フル共形場理論の「テンソル積」と呼ばれている.この「テンソル積」とその直和分解の構成を,二つの局所共形ネットが同じとは限らない場合に一般化した.また物質のトポロジカル相の文脈では,これはgapped domainwallというものの合成にあたるものとなっている.Gapped domainwallの合成についてはこれまで圏論的な研究がおこなわれているが,それとは異なる作用素環論的実現を与えている.この構成はカイラル共形場理論,境界共形場理論のディフェクトの理論と形式的な類似があり,それを追求することがこれからの課題である.ほぼ計画,期待に沿った研究計画を進めている.フュージョン圏におけるフル部分圏のDrinfel'dの意味での相対可換子圏の単純対象,フュージョン圏のフル部分圏についての既約な半braiding, Ocneanuのtube環を一般化した相対tube環の極小中心射影の間の対応を確立した.これを用いて,alpha-inductionから生じるフュージョン圏の相対Drinfel'd可換子圏を明示的に計算した.カイラル共形場理論から生じる具体例も示した.ほぼ予定通りの成果が上がっている.フュージョン圏におけるフル部分圏のDrinfel'dの意味での相対可換子圏の研究を続けた.特に相対チューブ環の部分環として相対トーラス環を定義し,その上でS行列の作用を考えた.これについて相対Verlinde公式を証明した.これは,フル部分圏が全体に一致する場合には,通常のDrinfel'd中心のVerlinde公式であり,またフル部分圏が自明な場合にはもともとのフュージョン則をそのまま書いたものである.したがって一般の場合にはこの両極端の間を「補間」したものになっている.また,物質のトポロジカル相の数学的研究に現れるエニオンを記述するモジュラーテンソル圏を,作用素環の立場から研究した.特にエニオンをmatrix product operator algebraを使って記述する際に現れるテンソルと部分因子環のcommuting squareの関係を調べた.フュージョン圏におけるフル部分圏のDrinfel'dの意味での相対可換子圏の研究を続けた.特に相対チューブ環の部分環として相対トーラス環を定義し,その上でS行列の作用を考えた.これについて相対Verlinde公式を証明した.これは,フル部分圏が全体に一致する場合には,通常のDrinfel'd中心のVerlinde公式であり,またフル部分圏が自明な場合にはもともとのフュージョン則をそのまま書いたものである.したがって一般の場合にはこの両極端の間を「補間」したものになっている.また物質のトポロジカル相の数学的研究において,エニオンのモジュラーテンソル圏を使った研究の,作用素環的側面について研究を進めた.ほぼ期待,予想のとおりに進展している.今後もこれまでの路線で研究計画を推し進める.予定通りに進めていく考えである.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。これまで通り,作用素環を用いて2次元共形場理論の研究を続ける.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
口腔癌に対する光線力学的治療の新しい応用法に関する研究

光線力学的治療(photodynamic therapy: PDT)の適応を早期口腔癌ばかりでなく、局所進行口腔癌にも拡大することを視野に、試作の組織穿刺型プローブを用いた組織内PDT( interstitial PDT: iPDT)の治療効果について検討することを目的とした。海外で使用されている全周照射型のプローブを従来の「PDレーザ」に接続し、iPDTを行うシステムを確立した。ヌードマウス移植ヒト口腔癌における本システムの抗腫瘍効果の検討し、非照射群と比較してiPDT治療群の相対腫瘍体積において統計学的有意差を認める結果を得た。本システムにより抗腫瘍効果が得られる可能性が示唆された。Interstitial photodynamic therapy(以下iPDTと略す)は放射線化学療法後の転移のない局所再発舌根癌に対する治療戦略のひとつとして、近年、海外において複数の研究報告がみられる。現在までにtaraporfin sodiumと腫瘍内挿入型probeを用いたマウス舌癌に対するiPDTの治療効果を評価した報告はない。動物実験において有用な結果が得られた場合、根深い再発頭頸部癌に対するQOLを重視した“last hope"治療として臨床応用されることが本研究の目的である。KSNストレイン68週齢のヌードマウスを実験動物に用いる。ヒト扁平上皮癌を移植した動物モデルを使用する。担癌マウスの尾静脈からカテーテルを挿入し、taraporfin sodiumを投与し、2時間後の至適光感受性薬剤濃度の際に試作の腫瘍内挿入型probeを使用し、励起波長664nm、照射パワー密度100mW、照射エネルギー密度100JでiPDTを施行する。施行48時間後にエーテル麻酔下に腫瘍切除し、ホルマリン固定後にHE染色し、治療効果の評価を行う。Ceralas Bare Fiber 600μm(biolitec社)およびCylindrical Diffusor CD-405-30-C (biolitec社)を用いた改良型probeの作成が完了したため、本年度は予定通り動物実験を施行する。Interstitial photodynamic therapy(以下iPDTと略す)は放射線化学療法後の局所再発舌根癌に対する治療戦略のひとつとして、近年、海外において複数の研究報告がみられる。現在までtaraporfin sodiumと試作のprobeを用いたマウス舌癌に対するiPDTの治療効果を評価した報告はない。動物実験において有用な結果が得られた場合、根深い再発頭頸部癌に対するQOLを重視した“last hope"治療として臨床応用されることを本研究の目的とする。担癌マウスの尾静脈からカテーテルを挿入し、taraporfin sodiumを投与し、至適光感受性薬剤濃度の際に試作の腫瘍内挿入型probeを使用したiPDTを施行する。施行後にエーテル麻酔下に腫瘍切除し、ホルマリン固定後にHE染色し、治療効果の評価を行う。新しいCeralas Bare Fiber 600μmおよびCylindrical Diffusor CD-405-30-Cを用いた改良型probeを開発しているが、昨年度は従来のPDlaserへの接続ができるようにコネクターの開発、調整を行った。本年度は試作のprobeの物性評価およびそれらを用いた動物実験を施行予定である。頭頸部領域における表在癌や早期癌に対して光線力学的治療(photodynamic therapy:PDT)が施行されている。しかしながら、頭頸部進行癌に対してのPDTは未だ普及していない。そのため、頭頸部進行癌にPDTを応用するための基礎的研究として、新型穿刺プローブを用いた組織内PDT(interstitial PDT :iPDT)を計画した。現在、欧米で実際に使用されている穿刺型のiPDT用レーザープローブを頭頸部腫瘍治療用に改良した新型穿刺プローブを使用してiPDTを施行し、腫瘍内におけるレーザー光の治療効果について検討することを目的とした。in vitroにて培養したSAS (ヒト口腔癌細胞株)をヌードマウス(BALB/cAJcl-nu/nu, ♂, 7週齢)20匹の右背部皮下に5×106cells/0.1mL/bodyで移植し、異種異所性移植(Xenograft)モデルを作製した。群構成はn=7×2群(非照射群、iPDT群)とし、腫瘍径が10mm程度を治療開始の目安として腫瘍体積をもとに、細胞移植後12日に群分けを行った。全身麻酔下(メデトミジン、ミダゾラム、ブトルファノール3種混合麻酔)に光線力学的療法用剤「注射用レザフィリン100mg」(タラポルフィンナトリウム)をマウス尾静脈から5mg/kgの用量で静脈内投与を行った。投与2時間後に我々が独自に開発した新型穿刺プローブを用いてiPDTを施行した。プローブの組織内刺入に伴い、18G留置針を腫瘍へ穿刺した。外筒のみ残存させた状態でレーザーに接続したプローブを腫瘍内に挿入した。PDレーザーは励起波長664nm、照射パワー100mw、照射パワー密度100Jの条件で照射した。その結果、非照射群とiPDT群の2群間における相対腫瘍増殖率に統計学的有意差(P<0.05)を認めた。本実験結果からマウス口腔癌に対する新型穿刺プローブを用いたiPDTにおいて抗腫瘍効果を認めた。本年度はマウス口腔癌に対する新型穿刺プローブを用いたiPDTを施行し、抗腫瘍効果を検討できたため。

世界にも類を見ない超高齢社会に突入している本邦において、治療前から摂食嚥下の予備能が低く、加えて多くの基礎疾患を持つ頻度が高い高齢の口腔・咽頭癌患者は増加傾向にある。このような現状において、口腔癌に対する低侵襲で安全な治療方法の確立は急務である。口腔癌に対する光線力学的治療(photodynamic therapy; PDT)は、ニーズに適した治療方法として世界的に注目されている。本研究は将来的にPDTの適応を早期口腔癌(表在型)ばかりでなく、進行口腔癌にも拡大することを視野に、従来のPDT用プローブの改良による試作の組織穿刺型プローブを用いた組織内PDT; interstitial PDT(iPDT)の組織深達度ならびに治療効果につき検証することを目的としている。われわれは現在までに海外で行われている再発口腔癌に対する救済的なiPDTの手法を参考にして、Bioletic社製Ceralas Bare Fiber 600μmおよびCylindrical Diffusor CD-405-30-Cを用いた全周照射型のプローブを「PDレーザ」に接続し、タラポルフィンナトリウムを用いてiPDTを行う独自のシステムを確立した。すでに試作のプローブの簡便な物性評価を行い、ヒト口腔癌細胞株を移植したヌードマウスにおける本システムの抗腫瘍効果の検討を行っている。pilot studyでは、対照群(非照射群)と比較して試作のプローブによるiPDT治療群で相対腫瘍体積において統計学的有意差を認める結果を得た。平成28年度はこの研究成果を第37回日本レーザー医学会にて講演発表を行った。今後は試作のプローブの効力を裏付ける試験として、タラポルフィンナトリウムと「PDレーザ」を用いたPDTにおける細胞および腫瘍移植モデルを用いた非臨床試験を予定している。光線力学的治療(photodynamic therapy: PDT)の適応を早期口腔癌ばかりでなく、局所進行口腔癌にも拡大することを視野に、試作の組織穿刺型プローブを用いた組織内PDT( interstitial PDT: iPDT)の治療効果について検討することを目的とした。海外で使用されている全周照射型のプローブを従来の「PDレーザ」に接続し、iPDTを行うシステムを確立した。ヌードマウス移植ヒト口腔癌における本システムの抗腫瘍効果の検討し、非照射群と比較してiPDT治療群の相対腫瘍体積において統計学的有意差を認める結果を得た。本システムにより抗腫瘍効果が得られる可能性が示唆された。新しい器具の開発に想定外時間がかかったため。今後は光感受性物質の投与量や穿刺プローブの本数など条件を変更した場合の抗腫瘍効果を比較検討したい。外科系歯学必要な器具は概ね整ったため、その物性評価とそれらを用いた動物実験を開始すべきである。2013年度はiPDTのmodified probeの作成を行ったが、計画段階のprobeよりも組織深達性が期待できるため。予定通り本年度は新型穿刺プローブを用いたマウス口腔癌に対するiPDTの抗腫瘍効果の検討を行うことができたが、その成果発表は行っていないため。
細胞間接着の分子機構とその異常:細胞がん化・転移浸潤における役割

タイトジャンクション解析とERM蛋白質解析に集中し、さらなる上皮細胞研究の発展を目指した。主な成果は以峯の通りである。1.クローディン-1ノックアウトマウスの作製に成功した。このマウスの皮膚のバリアーは破壊されており、細胞増殖にも異常をきたしていた。2.クローディン-5ノックアウトマウスの作製に成功した。このマウスの脳では低分子量物質に対する血液脳関門が破壊されていた。この事実は、脳腫瘍も含めた中枢神経疾患へのドラッグデリバリー法の開発という観点からきわめて興味深い。3.生きた上皮細胞におけるクローディンの動態をGFP技術を用いて解析した。その結果、タイトジャンクションがストランドレベルでも、ジャンクション全体でも極めて動的な構造であることを初めて示すことができた。4.転写因子Snailは、がんの転移過程や個体発生過程において重要な上皮・間葉転換のスイッチとして働く。このSnailが、オクルディンとすべてのクローディンの遺伝子のプロモーター領域のE-boxに直接結合し、それらの転写を完全に抑制することを見出した。5.大腸癌においてクローディン-1がきわめて高頻度に過剃発現していることを見出した(中村祐輔教授グループとの共同研究)。6.マウス培養上皮細胞を用いて、任意の遺伝子をノックアウトするシステムを確立した。この技術を用い、タイトジャンクション裏打ち蛋白質であるZO-1とZO-2を欠く上皮細胞株の確立に成功し、その細胞の挙動を詳細に調べた。7.ERMに似たがん抑制遺伝子として注目されているNF2遺伝子の産物(メルリン)の構造をX線解析により明らかにした(奈良先端大・箱嶋教授との共同研究)。第1プロジェクト:タイトジャンクションの接着分子として同定されたオクルディンとクローディン分子群についての解析を中心に行った。(1)昨年までにオクルディンのノックアウトマウスを作製することに成功しており、予備的な解析の結果、慢性の胃炎を引き起こし、前癌状態ともいえる状態にまで至ることが分かつていた。このマウスを徹底的に解析した。(2)クローディンは現在のところ24種類存在することが分かってきたが、クローディン-1,2,3,5のノックアウトマウスの作製に成功した。第2プロジェクト:アドヘレンスジャンクションとタイトジャンクションの新たな裏打ち蛋白質の同定と、これまでに同定された裏打ち蛋白質の機能解析を目指した。(1)βカテニンの分解が細胞癌化にとって重要な役割を果たしていることは、最近広く認められるところであるが、αカテニンの分解については解析されていない。αカテニンの分解も精密に制御されていることを見出し、その分子機構を明らかにした。(2)ERM蛋白質の機能解析の一環としてノックアウトマウスの作製を行った。すでに、モエシンノックアウトマウスの解析は終了していたが、本年度はラディキシンノックアウトマウスの解析が進んだ。(3)タイトジャンクションの裏打ち蛋白質ZO-1、-2、-3の機能解析のためにノックアウトマウスの作製を試みた。すでに、ZO-2ノックアウトマウスの作製に成功し、詳細な解析を始めている。第3プロジェクト:実際のがん組織や培養がん細胞において、上述の種々の蛋白質の発現や分布の異常、さらには変異について、多くの臨床家、病理研究者と共同で検索をはじめつつある。これまで上皮細胞の特徴を分子レベルで理解するために、単離した細胞間接着装置を利用して、αカテニン、ERM蛋白質、タイトジャンクションの接着分子オクルディン・クローディンの同定及び解析を進めてきた。昨年度からは,タイトジャンクション解析とERM蛋白質解析に集中し、さらなる上皮細胞研究の発展を目指した。本年度の主な成果は以下の通りである。1.Yeast two-hybrid法により、クローディンの細胞質ドメインに結合し、PDZドメインを13個も持つ新たな蛋白質MUPP1を同定した。抗体作製や試験管内結合実験により、このMUPP1が実際にクローディンと結合しタイトジャンクションに局在することを確かめた。

2.クローディン-1ノックアウトマウスの作製に成功した。そのマウスは正常に生まれてくるが、皮膚のバリアー機能の破綻により、一日以内に脱水症状を呈し死亡した。3.GFP-クローディン融合蛋白質を線維芽細胞に強制発現することにより、GFPラベルされたタイトジャンクションストランドを再構築することに成功した。この細胞を高分解能顕微鏡システムで生きたまま観察することにより、タイトジャンクションストランドの動態を生きた細胞の中で可視化することに初めて成功した。4.DNAチップを用いた解析から、ヒト大腸癌においてクローディン-1がきわめて高頻度に過剰発現していることを見出した。また、クローディン-1の発現がβカテニンにより制御されているらしいことも分かった(中村祐輔教授グループとの共同研究)。5.精製した種々の変異リコンビナントERM蛋白質を低角度回転蒸着法により電子顕微鏡観察することにより、ERM蛋白質の活性化の機構を直接可視化することに成功した。6.ラディキシンノックアウトマウスの作製に成功した。このマウスは直接ビリルビン値が上昇する先天性黄疸を示した。本研究では,タイトジャンクション(オクルディン・クローディン)の解析とERM(エズリン・ラディキシン・モエシン)蛋白質の解析を通して、上皮細胞そのものの分子レベルでの理解をさらに深めることにより、細胞がん化のメカニズムに迫ることを目指した。本年度の主な成果のうち、大きく進展した点は以下の4点である。1.クローディン-5ノックアウトマウスの作製に成功した。このマウスの脳では低分子量物質に対する血液脳関門が破壊されていた。この事実は、脳腫瘍も含めた中枢神経疾患へのドラッグデリバリー法の開発という観点からきわめて興味深い。2.転写因子Snailは、がんの転移過程や個体発生過程において重要な上皮・間葉転換のスイッチとして働く。このSnailが、オクルディンとすべてのクローディンの遺伝子のプロモーター領域のE-boxに直接結合し、それらの転写を完全に抑制することを見出した。3.クローディン-11ノックアウトマウスの作製に成功した。このクローディンは精巣のセルトリ細胞に特異的に発現しているが、このノックアウトマウスでは、いわゆる血液精巣関門が破壊されていた。さらに、精祖細胞もなくなっていた。4.ERMに似たがん抑制遺伝子として注目されているNF2遺伝子の産物(メルリン)の構造をX線解析により明らかにした(奈良先端大・箱嶋教授との共同研究)。基本的には、ERM分子の構造と酷似していた。悪性腫瘍の90%以上は上皮細胞由来である。したがって、何が上皮細胞を上皮細胞ならしめているか、言い換えれば、上皮細胞とは何か、ということを分子レベルで理解することは、細胞のがん化やがん細胞の浸潤・転移の分子機構を理解するために極めて重要であると考えられる。
癌遺伝子Jun及びその関連遺伝子産物の転写調節、機能.

cJun蛋白はcFos蛋白と複合体を形成し、ヘテロ二量体で転写制御因子として働くが、Jun、Fosそれぞれにいくつかの関連遺伝子が存在する。これらの関連遺伝子の標的遺伝子や、どの様なヘテロ二量体を作り、どのような機能を持っているのかについては不明な点が多い。さらに、cJun/cFos蛋白はグルココルチコイド受容体(GR)やJunBなどと相互作用し転写活性化機能が抑制されることが報告されているが、これらの関連遺伝子産物もこのような相互作用をするのかどうか不明である。そこで、Junおよび、Fosの関連遺伝子を全て揃え、いろいろな組合せの転写因子の機能や他の因子との相互作用について解析した。特に、腫瘍プロモ-タ-、TPAの反応配列(TRE)と、我々が従来より研究しているグルタチオントランスフェラ-ゼP(GSTーP)遺伝子のエンハンサ-に存在するTRE様配列、GPEIについて検討して以下のような結果が得られた。1)Jun関連遺伝子についてはDr.Nathansから供与を受けたが、Fos関連遺伝子、FosB、Fra1、Fra2はラットmRNAよりPCR法を用いてクロ-ン化し、それらの構造を決定した。それぞれ報告されているマウスやヒトの構造と約95%以上の相同性が認められた。2)JunおよびFos関連遺伝子産物をin vitroで合成しゲルシフト分析した結果、ほとんど全ての組合せでヘテロ二量体を形成し、TRE配列、GPEI配列に結合し得ることがわかった。3)転写活性化機能については予備的な結果であるが、cJun/cFosが最も強い活性を示し、cJun/Fra1でも活性が認められた。他の組合せではTREを持つ遺伝子に対して強い活性は認められない。4)GSTーP遺伝子もグルココルチコイドによって転写抑制を受け、cJun/cFosなどとGRの相互作用がこの遺伝子の転写調節に関与している可能性が示唆された。