hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アブミ骨振動のハイスピードカメラによる動画撮影とその動き解析

またアブミ骨が音刺激と全く同じ周波数で振動し、刺激音圧によってその振幅を変化させるということが解明することができた。すなわち鼓膜からアブミ骨に至る中耳伝音系に周波数と音圧の分別システムが備わっていることが明らかとなった。(3)鼓膜に穿孔を作成することで、アブミ骨振動が減少すること、さらにはこの穿孔を薄い膜によって閉鎖することで振動が回復することも明らかにした。この際、振動周波数には影響は及ぼさず、振幅のみが変化した。この鼓膜穿孔は伝音難聴の動物モデルである。すなわちこれまで聴性脳幹反応といった内耳から中枢に至る機能を評価する検査法は存在したが、本実験系が伝音難聴の検査としての可能性も明らかとなってきた。おおむね順調に研究成果が得られている。23年度には、断頭したモルモット(死体)を利用した、中耳伝音系の構造のみを対象とした、アブミ骨動態解析に成功した。24年度の主目標は、生体下での実験系の確立であった。観察視野がかなり困難であること、実験を生体環境を維持した状態で継続することは大変困難であったが、小動物全身麻酔器の麻酔深度調整が改善できたことと、細径リアルボアスコープを使用することで、手術創部を小さくできたこと、さらには頸部過伸展をせずに観察視野を得られたことが解析を進められる要因であった。また、これまでの学会などで、かならず質問として挙がっていた和音の解析についても着手できた。実験に使用できるような高性能かつ小動物の耳内に挿入できるイアホンによって出力できる音源装置を入手できたことで実験が進んだ。刺激音の合成波形と同様にアブミ骨が運動していることを明らかにできたことは非常に画期的なことと考える。これまでに基礎となるアブミ骨振動測定系は確立することができた。さらに音刺激の周波数、音圧とアブミ骨振動との関係についても明らかになった。現在のところ計画から遅れているのは、生体における測定実験である。これまで得た結果はすべて断頭後迅速に測定をしたものである。生体で行えていない理由は、アブミ骨の観察の困難さにある。アブミ骨を他の中耳内耳構造を破壊せずに観察しようとする場合、かなり大きく後頭蓋を削開く必要がある。さらに後方から覗き込むようにスコープを配置する必要がある。そこで、頸部過伸展した状態で観察する必要がある。現状では削開など破壊的操作を加えている段階で出血等によって死亡する可能性が高いため、断頭した状態で行っている。今後、細径のファイバースコープや45度あるいは70度硬性鏡などを応用して、全身麻酔科の測定を行う事を計画している。25年度の研究計画は以下のとおりである。1アブミ骨のブレーキング現象について、さらに解析を行う。アブミ骨筋によるブレーキングと仮定すると、既知のアブミ骨筋の収縮によるブレーキングとは、かなり異なったブレーキングシステムが存在する可能性があり、大きなブレイクスルーとなる可能性がある。生体下から安楽死状態に移行する過程でのブレーキングシステムの変化、アブミ骨筋を切断する(かなり困難を極めると思われる)ことによる変化を解析することで、アブミ骨筋の関与について解析可能とかんがえる。
棲管を形成する環形動物の対捕食者戦略を飼育実験で読み解く

生物が示す形態や生態の被食防御における役割は生物間相互作用の理解に重要であり、生態学で注目を集めるトピックの1つである。しかし、海洋で卓越する環形動物の防御形態の役割や、捕食者の有無でその構造が可塑的に変化するかは、ほとんど分かっていない。本研究では、異なる系統に属する環形動物を用いて、棲管やそれを塞ぐフタのような構造といった防御形態の機能が捕食者によって異なるのか、捕食者の有無で表現型可塑性を示すのかを飼育実験によって明らかにすることを目的とする。動物の防御形態として興味深い進化を遂げた棲管とフタの役割を詳細に記述し、被食-捕食関係の理解を大きく前進させることが期待される。
社会主義ユーゴスラヴィアにおける多民族空間の形成および崩壊とナショナリズム

3年目の本年度は、主として、1:具体的な検討課題(B)「政治的レトリックとしてのナショナリズム」および(D)「多民族社会の崩壊/破壊とナショナリズム)」の分析・検討に取り組んだ。加えて、2:本研究が扱う時代・地域についてのより広い視座や文脈、また比較の視点を参照し、獲得する作業にあたった。1では、昨年度までの検討課題(D)の成果に基づき、社会主義ユーゴスラヴィアにおける1989年の諸事象を検討した。その際、大衆およびその政治運動に着目し、当時の体制において大衆の政治参画がどのような意味をもったかを踏まえつつ、1980年代末における大衆的政治運動の勃興が、多民族社会の崩壊にいかなる影響を与え、そのなかでナショナリズムがどう連関したかを考察した(その成果の一部が、シンポジウム報告および特別研究員研究会報告)。ここでの検討は、(B)の課題とも連動して進め、1980年代以前の事例を含めて、大衆的政治運動とナショナリズムがどのように結びつき、政治的レトリックとして表出するかを分析した。以上により、1989年の政治的展開において、大衆の政治参画が体制改革をめぐる共和国間の対立を増長させ、またその対立図式のなかでナショナリズムが排他的な側面を強めていく様相の一端が明らかになった(これら1の成果の一部としてはまた、学位論文および科研研究会報告)。2に関しては、中東欧・ロシアの歴史認識をめぐる状況、ユーゴスラヴィア地域における資本主義と文化生活の関係、20世紀の歴史学や歴史教科書の南東欧ー東アジア間の比較などに関する様々な知見の吸収、ならびにユーゴスラヴィア建国100年に際した研究集会の組織化と開催を通して、本研究に取り組む上での幅広い視角や問題意識の充実化を図った(『歴史評論』書評、共編の英語論集、『Acta Slavica Iaponica』書評、東欧史研究会主催シンポジウム)。前年度までの検討課題(D)に関する成果を下敷きに、(B)の検討課題に取り組みながら、研究を進展させることができた。そのなかで、大衆および大衆的政治運動という切り口の導入は、個々の時代に即して設定した具体的な検討課題(A)(D)を時代横断的に関連づけるという意味で、方法論的にも小さくない前進となった。それは、最終年度に向けた研究の総括を展望する上でも、研究課題全体として有意義であったと言える。加えて、そうした研究の遂行に際し、書評、論集の共編、シンポジウムの組織化などの機会を通して、幅広い視座や観点から研究課題に向き合うことができたのは有用であった。次の最終年度では、今年度までの成果を踏まえ、引き続き、史資料の分析・検討を行いつつ、同時に研究課題の総括を見据えて、研究を進展させていく。その際、適宜国内外の調査を実施し、史資料の補充を実施する。またこれまで進めてきた具体的な検討課題(A)(D)のうち、議論が不十分な箇所は補完・拡充する。そして最終的に全体としてのまとめの作業にあたる。初年度にあたる本年度は、1:研究着手に伴う基礎的な作業にあたるとともに、2:具体的な検討課題(A)「多民族空間の形成・実践とナショナリズム」および(D)「多民族社会の崩壊/破壊とナショナリズム)」の分析・検討に取り組んだ。1に関しては、先行研究や関連二次文献の調査と収集、また政治史の整理を行いつつ、本研究における4つの具体的な検討課題の精緻化を進めた。その際、ヨーロッパの20世紀史のより広い文脈や他地域との比較の視点を参照し(その成果の一部が『東欧史研究』書評)、研究の枠組みや問題関心の改善・拡充を図った。また旧ユーゴスラヴィア地域での現地調査を実施し、各地の図書館、博物館、書店などで、史資料の調査・発掘を行いながら、基本文献および2で用いる史資料を収集した。2では、(A)の課題について、事実関係および多民族国家の制度設計に関する整理と分析を中心に考察を行っている。一方、(D)に関しては、計画を前倒しする形で、重点的に取り組んだ。まず、1980年代末のセルビアとスロヴェニアにおける大衆運動の展開を比較検討し、多民族社会の崩壊を控えた時代において、極端なナショナリズムが自制されながらも、運動の拡大を通じて民族/共和国の一体性が強化され、民族的な政治主体が温められていく様相を明らかにした(西洋史学会大会報告)。続いて、同時期の大衆運動をめぐる連邦党指導部の議論を分析し、統一国家の基盤であった最大の政治勢力内部に共和国間の齟齬が顕在化していく状況を示した(特別研究員研究会報告、国際ワークショップ報告)。また1990年前後のスロヴェニアを事例に、ナショナリズムが排他性を強めて急進化し、独立を後押ししていった過程について考察を進めた(その成果の一部が共著図書所収の論考)。研究課題に着手し、現地調査によって史資料の調査・収集を遂行しながら、基礎的な作業(上述の1)と具体的な検討課題(同2)の双方を進展させることができた。後者については、対象時代や内容が関連した国内学会報告の機会(5月の西洋史学会報告)を活かし、後続年度で実施する予定であった(D)を前倒しして実施した。これにより、(D)の分析と検討について、大方の道筋をつけることができた。また、その成果を国内学会のみならず国際ワークショップで発表し、国内外の研究者との意見交換を通して内容の充実化を図ることができたのは有意義であった。他方、本年度に当初予定した(A)の作業については、(D)に優先して取り組んだ分、次年度以降に繰り越し、継続して実施する予定である。

2年目の本年度は、主として、1:具体的な検討課題(C)「ユーゴスラヴィア主義とナショナリズム」および(D)「多民族社会の崩壊/破壊とナショナリズム」の分析・検討に取り組んだ。またあわせて、2:本研究の関連する時代・地域についてより広い視座と文脈を参照し、獲得する作業にあたった。1では、(C)の課題のもと、ユーゴスラヴィア主義の当時の体制下における位置づけ、またナショナリズムとの関係について検討を行った。ユーゴスラヴィア主義を象徴し、統一国家の最たるスローガンをなした「友愛と統一」概念の制度的な構成を把握するとともに、民族/共和国ごとに整備された国内の歴史研究におけるユーゴスラヴィア主義や、歴史を対象とした唯一の全国的な学術雑誌の役割について考察した(成果の一部が、成果報告書所収の論稿)。一方、前年度に実施した(D)の課題の継続的な成果として、国家の崩壊に連なる1980年代末の政治変動とナショナリズムの連関について、1988年のセルビアおよびヴォイヴォディナの諸集会から分析する作業を進めた。(主な結果が、『スラヴ研究』論文、ならびに特別研究員研究会報告、仙台中東欧研究会報告)。そこでは、大衆運動の進展にとってナショナリズムは中心的ではなかったものの、運動におけるナショナリズムの位置づけ自体が争点となり、連邦党指導部内の対立が生み出された点を明らかにした。2に関しては、東中欧・バルカン地域の近現代史における移動の視点、「バルカン」の地域概念の再考などを通して、本研究に取り組む上での幅広い視角や問題意識の拡充と底上げを図った(東欧史研究会報告および『東欧史研究』書評、ワークショップ報告)。2つの具体的な検討課題、上述の(C)と(D)について一定の成果を得ることができた。前者については、共同研究における発表機会も併用しつつ、後続年度での実施予定を繰り上げて取り組み、一定の進展を見た。後者については、前年度に行った検討を踏まえ、学術誌に論文として発表するほか、研究報告を行った。また書評やワークショップの機会を通して、中東欧やバルカンの視座から研究課題を捉え直すことができたのも有意義であった。3年目の本年度は、主として、1:具体的な検討課題(B)「政治的レトリックとしてのナショナリズム」および(D)「多民族社会の崩壊/破壊とナショナリズム)」の分析・検討に取り組んだ。加えて、2:本研究が扱う時代・地域についてのより広い視座や文脈、また比較の視点を参照し、獲得する作業にあたった。1では、昨年度までの検討課題(D)の成果に基づき、社会主義ユーゴスラヴィアにおける1989年の諸事象を検討した。その際、大衆およびその政治運動に着目し、当時の体制において大衆の政治参画がどのような意味をもったかを踏まえつつ、1980年代末における大衆的政治運動の勃興が、多民族社会の崩壊にいかなる影響を与え、そのなかでナショナリズムがどう連関したかを考察した(その成果の一部が、シンポジウム報告および特別研究員研究会報告)。ここでの検討は、(B)の課題とも連動して進め、1980年代以前の事例を含めて、大衆的政治運動とナショナリズムがどのように結びつき、政治的レトリックとして表出するかを分析した。
MRP発現ガン細胞におけるカルシウム拮抗薬の抗ガン効果

目的)抗ガン剤の治療において、多剤耐性細胞の存在は重要であるが、近年になり、MRP(multidrug resistance associated protein)というP-糖蛋白が関与しない多剤耐性機構の存在が明らかとなった。MRPは抗ガン剤を排出するポンプ機能を有し、ガン細胞における抗ガン剤の細胞内濃度を低下させることにより多剤耐性を示すと考えられている。各種カルシウムチャネル阻害薬がMRP発現細胞において抗ガン剤の排出を阻害することが知られているが、その機構は不明である。本研究はMRPとカルシウムチャネルとの間における相互作用の存在を仮定し、MRP発現細胞におけるカルシウムチャネルの発現プロフィル、チャネル特性、カルシウムチャネル過剰発現による抗ガン剤の効果を調べることを目的とした。結果)1)MRP発現細胞における電位依存性カルシウムチャネルの発現プロフィルおよびチャネル特性の検討すべてのMRP発現細胞において、カルシウムチャネルalpha1Dの発現が確認された。さらに細胞膜表面におけるチャネル特性を、電気生理学的方法等により解析したが、機能を有するカルシウムチャネルは測定感度以下であった。2)カルシウムチャネルalpha1C遺伝子の過剰発現によるMRP発現細胞における薬剤感受性の変化カルシウムチャネル遺伝子をMRP発現細胞に過剰発現させたところ、エトポシド、およびビンクリスチンに対する感受性が増加し、エトポシドの細胞内蓄積が増加した。考察および総括)MBP発現細胞ではカルシウムチャネルは発現しているが、細胞膜表面における機能的チャネルをほとんど構成しないことが明らかとなった。また、カルシウムチャネル遺伝子の過剰発現がMRPのポンプ機能を低下させたことから、MRP発現細胞においてもカルシウムチャネルがカルシウムチャネル阻害薬の標的分子である可能性が示唆された。
アウトフローの力学年齢を用いた若いホットコア探査

今期は初年度にVLBI観測を進めてきた天体中で最もアウトフロー力学年齢の若い天体であるG353.273+0.641に関して、VLBI観測の結果および苫小牧11m鏡による単一鏡モニター観測の結果をまとめて英国の王立天文雑誌(MNRAS)より出版した(Motogi et al.2011b)。また同天体は特に若いホットコア候補天体であると考えられることから、アウトフロー本体および母体コアの物理量導出のために国内外の大型装置を利用した詳細観測を開始した。オーストラリアの所有する電波干渉計(ATCA)を用いた電波連続波観測の結果、同天体に良く収束された電離ガスジェットが付随していることが初めて明らかにされた。このことはmotogi et al.(2011b)において、我々が提唱した間欠的なアウトフロー放出をさらに支持する結果であり、国際会議において発表を行った他、現在投稿論文化を進めている。また我が国の野辺山45m電波望遠鏡を用いた母体コア観測も行い、典型的なホットコアのトレーサーであるメタノールの輝線を多数検出したほか、速度幅の非常に広い一酸化硅素輝線を検出した。これは原始星から放出される高速のアウトフローが活発な相互作用によって母体コアを加熱している直接的な証拠であると考えられる。さらに本年度はG353の結果を踏まえ、若いホットコア手がかりとしてアウトフローの変動性に着目した探査を進めており、新たに13天体に対するVLBI観測、単一鏡モニターを開始し、現在解析を進めている最中である。また今後の単一鏡モニターに関してさらなる効率化を計るため、韓国の共同研究者と共にKASI所有の単一鏡を利用した観測を進めることが決定した。本年度は新規に7天体に対するVLBI観測を行い、現在アウトフロー力学年齢の解析を行っている。また苫小牧11m電波望遠鏡を用いた候補天体の予備探査では新規に20天体以上を検出し、現在論文化を進めている。また個々の天体の成果としては1.原始星から主系列星への移行期にある天体として著名な大質量星形成領域G5.89-0.39(別名W28A2)に対して国立天文台VERAを用いて行った距離測定の結果をとりまとめ日本天文学会誌(PASJ)より出版した。同論文では大幅な距離変更に伴い星質量と進化段階、およびアウトフロー物理量などの再検討を行った。その結果、従来の分子輝線観測から得られたアウトフローの力学年齢が実際のホットコア年齢を1桁程度過小評価している可能性を明らかにした。同様の過小評価は大質量原始星一般に広く予想されるものであり、今後の力学年齢測定に際してアウトフローの時間進化を考慮する必要性を指摘する重要な結果である。2.ごく若いホットコアの候補天体であるG353.2+0.6についての苫小牧11鏡によるモニターとVLBI観測の結果から、若い大質量原始星におけるアウトフロー放出が間欠的に起こっていることが明らかになった。このことは若いホットコアの探査を行う上で力学年齢の測定に加えて、アウトフローの変動性が重要な手がかりになることを示唆する結果であり、日本天文学会および2つの国際研究会において発表を行った。平成23年度からはこのことを踏まえG353.2+0.6似た候補天体に対して、苫小牧11m鏡による変動性モニター観測を行う予定である。
有機スズ触媒系における酸・塩基協力反応とその応用

ルイス酸触媒の共存下における有機スズ硫黄反応剤の挙動を検討し、合成化学的な応用を開拓した。得られた成果を列挙すると(1)モノチオアセタ-ルの新規合成法--一般式PhS-CHR-OMeに相当するモノチオアセタ-ル類は有用な合成中間体である。これをアセタ-ル類RCH(OMe)_2から簡単に合成するための新方法を発見した。Bu_3SnSPh/F_3・OET_2(以下Sn-S反応剤と略する)がこの目的に叶っている。(2)アルコ-ル性水酸基の保護活性化-水酸基の保護に用いられるテトラヒドロピラニルエ-テル(THP)が一種のアセタ-ルであることに注目して、Sn-S反応剤で処理したところ、もとの水酸基のスタニル化体が得られた。アルコキシスタナンの酵素の求核性は著しく増強される。これを利用し、THP化、スタニル化によって、水酸基を保護すると同時に、これを活性化できるという新事実を明らかにした。(3)1.3-ジチアン合成の新方法-Bu_2Sn(OTf)_2(Tf=SO_2CF_3)で示される新規ルイス酸を合成し、ジチオ-ルHS-CH_2-CH_2-SHとアセタ-ルとの反応において、1.3-ジチアン類を好収率で与えることを示した。(4)αエナ-ルのβ炭素上での求電子基導入--(1)の反応をαエナ-ルのアセタ-ルに応用すると、1-メトキシ-3-フェニルチオ-1-アルケン体が得られた。その3-位でリチオ化すれば、求電子基を導入できる。1-位炭素をホルミル基に誘導すると、まさに表題の変換が可能となる。この発見に基づき、応用例をいくつか開拓して、有用性を示した。(5)カルボン酸の保護活性化--(2)の考え方をカルボン酸に拡張するため、αメチルシンナミルエステルを開発した。Sn-S反応剤で処理するとアリルスルフィド体とカルボン酸スズ塩とが生成し、カルボン酸酸素の求核性が高まることを示した。ジスタノキサンXBu_2Sn-O-SnBu_2Yを均一触媒として使用するカルボニル官能基の変換反応について広範囲の研究を行った。その結果この触媒が安定な二重体構造をとり、スズ原子が三方両錐構造をもつため、特異な求電子性を示すルイス酸であることに原因のあることが判明した。これによって、エステル交換、ラクトン化、アセタール化、シリルエーテルの開裂などの諸反応がほぼ中性条件下で実行可能となり、有機合成において極めて有用な手法を確立できたと言えよう。さらにエステル交換反応において異常な溶媒的効果が認められた。即ち、反応は非極性溶媒により加速され、極性溶媒中では殆ど進行しない。このことよりジスタノキサンを逆ミセル構造を有する全く新しいタイプの触媒として捕らえることができる。またアセタール化においては、ケトンの反応が共存するアルデヒドにより著しく加速されることが判った。これは新しい型のカルボニル基の活性化法である。以上いずれもジスタノキサンの特徴を巧みに利用し、新規な触媒反応分野を開拓したものと言える。

他方、有機スズ硫化物の反応性を向上させることを目的として種々のルイス酸と併用を試みたところ新規なチオアルコキシル化が見つかった。アルデヒドからモノチオアセタールが選択的に得られ、アルファ、ベータ-不飽和アルデヒドからは合成的に有用なガンマ-アルコキシアリルスルフィドを簡便に得ることができる。更に1、3-ジチアンの選択的合成法やテトラヒドロピラニルエーテルの官能基変換にも適用することができる。これらは極めて温和な条件下で進行し合成的に使い易い反応である。本年度は主として有機スズ硫化物の合成利用を検討した。SnーS結合は化学的に安定であるため、従来有機スズ硫化物が合成的に用いられることはほとんどなかった。我々はこれらの化合物をルイス酸と組み合わせるとSnーS結合が活性化され極めて温和なチオアルコキシル化剤となることを見付けた。この反応を利用してアルコ-ル性水酸基およびカルボン酸の保護活性化の新手法を開発した。(1)アルコ-ル性水酸基をもつ基質に合成反応をほどこすには、しばしば水酸基の保護が必要である。つまり希望の変換を行う間、水酸基が邪魔をしないように眼らせておくのである。テトラヒドロピラニル(THP)化も保護の一方法としてよく知られている。しかしTHPエ-テルを元のアルコ-ルに戻すには酸性条件下での操作が必要である。我々は有機スズ硫化物やTHPエ-テルをルイス酸存在下で反応させ加水分解するとほとんど中性条件下で脱保護ができることを見つけた。さらに、この反応において加水分解する代わりに種々の求電子剤を反応させるとTHPエ-テルがワンポットで他の官能基に変換できることが判明した。この反応はスズ硫化物が対応するアルコキシドに容易に変換されるところがキ-ポイントである。(2)カルボン酸のαーメチルシンナミル(MEC)エステルをルイス酸存在下に有機スズ硫化物と反応させるとスズカルボキシラ-トが生成する。この反応混合物を加水分解するとカルボン酸が回収される。すなわち新らしい脱保護法である。さらに加水分解する代わりにハロゲン化アルキルを反応させると新たなエステルが得られる。すなわちMECエステルから他のエステルに一段で変換することに成功した。
硫黄含有化合物を担体配位子とする白金錯体の合成と制がん機構

がんの死亡率が上昇している現在、制がん剤の研究は重要な研究分野である。制がん剤の中でも金属錯体、特に白金錯体はシスプラチンのように実用化され、多くの制がん効果が報告されているものもある。しかし、シスプラチンは多くの副作用があり、その軽減に硫黄含有化合物を併用するとよいことがわかっている。そこでこの研究では白金族イオンに配位する化合物に直接硫黄元素を含有する有機化合物を選んで、新規の白金錯体を合成し、その構造を決定し、DNAと直接結合するかを電気泳動法を中心に研究し、さらに、直接がん細胞にこの錯体を加えて、細胞増殖障害性を測定し、制がん活性の評価の指標とした。得られた研究成果の概要を以下に示す。(1)この研究で用いられた硫黄含有配位子は2-アミノエタンチオール、2-(2^1-チエニル)ピリジン、2-アミノチメルチオフェンの三種類であり、これは白金(II)イオンと安定な錯体を形成した。これらの錯体はすべて新規なものであった。(2)これらの三種の配位子と白金、パラジウム(II)イオンの錯体は水溶液となって、水に溶解したが、溶解度は高くなかった。細胞膜を通過するために、制がん剤は適度な親油性を持っている必要があるので、アミノメチルチオフェンは錯体の脂溶性を向上した。(3)白金錯体の制がん機構はまず白金錯体ががん細胞中の急速に分裂しているDNAに結合し、DNAの複製を阻害することがわかっているので、錯体とDNAを直接加温処理して、結合の程度を電気泳動法で評価した。(4)以上で得られた白金族錯体の制がん活性をがん細胞の増殖障害性から評価した結果、アミノエチルスポニルを配位子とするPtおよびPd錯体にがん細胞障害性が観測された。白金を含むシスージクロロジアンミン錯体は制がん作用があり,現在シスプラチンと称して,がんの化学療法に使用されている.この研究では担体配位子として,硫黄含有化合物を用いて,制がん活性が高く,しかも副作用の少ない白金制がん剤をデザインしてゆくことを目的としている.当該年度に得られた研究実績をまとめる.1硫黄含有化合物としては2-アミノエタンチオールおよび2-(2 ́-チエニル)ピリジンを用いた.アミノエタンチオールは2価の白金イオンと強い親和力をもち,安定な錯体が合成された.チエニルピリジンも白金と強く結合し,安定な錯体が合成された.2合成された錯体の構造を決定すべく, IRスペクトル, NMRスペクトル,元素分析等を用いたところ,合成された錯体はジクロロ(2-アミノエチルスルホニル)白金(II)およびジクスロ(2-(2 ́-チエニル)ピリジル)白金(II)錯体であることがわかった.3これらの錯体とDNA構成ヌクレオシド(グアノシン,アデノシン,シチジン,チミジン)との相互作用をUV差スペクトルにて研究したところ,グアノシンとアデノシンに明瞭なる等吸収点が観測され, UV吸収に関与する平衡系が二種類あることがわかった.4白金錯体がヌクレオシドおよびDNAに結合するときに,塩化物イオンを解離する.そこで塩化物イオン電極を用いて,錯体からの塩化物イオンの解離を研究したところ,錯体1モルから, 2モルのCl-イオンが解離した.5新規に合成した白金錯体の制がん活性を制がん活性の指標であるがん細胞障害性を測定することによって評価した.その結果アミノエチルスルホニル白金(II)錯体には弱いながらも,アドリアマイシン耐性マウス白血病細胞にがん細胞障害性があることがわかった.

白金族錯体の中でもシス-ジクロロジアミン錯体は制がん作用があり、がんの化学療法上制がん剤として実用化されている。しかし、多くの副作用が報告されており、この研究では62年度に引継いて、硫黄含有化合物を担体配位子として、制がん活性が高く、副作用の少なくない新規の白金族錯体を合成し、その制がん作用について研究を行なった。当該年度に得られた研究実績をまとめる。(1)今年度は制がん剤が細胞膜を通過するときに、親油性の配位子を用いる方が浸透性が向上すると考えられるので、ユ-アミノメチルチオフエンを硫黄含有担体配位子として、白金錯体を新規に合成し、大腸菌のDNAと相互作用させ、それを電気泳動法にて評価する研究を行った。(2)錯体の合成は塩化白金酸カリウム水溶液中にユ-アミノメチルチオフエンを加えると、白黄色の沈澱が生じた。配位子が白金に配位する際に水素イオンを放出するので、溶液は酸性となるので、水酸化カリウムの溶液でPHを9.5に保つように条件を設定した。(3)得られた新規の白金錯体は水にわずかに溶けるが、テトラヒドフランなどの有機溶媒にもかなり溶けるので、初期の目的の親油性の向上が達成された。(4)この錯体の元素分析、熱重量分析、赤外吸収スペクトル、核磁気共鳴スペクトル、高速液体クロマトなどの実験より、この錯体が[Pt^<II>Cl(OH)(amet)](amet=2-アミノメチルチオフエン)、の構造式で表される錯体であることがわかった。(5)この新規の錯体が大腸菌のDNAと相互作用することが電気泳動の実験から明らかになり、制がん活性の指標である細胞障害性の評価を現在明治製菓に依頼している段階であるが、活性の向上が期待されているところである。
超広帯域レーダのための偏波及び多重散乱波を用いた画像再現域拡大に関する研究

本課題は,狭小開口面積における高分解能レーダ画像化法の構築を目的として,1多偏波解析による目標外挿法,2ドップラを用いた人体目標運動・形状同時推定,3多重散乱波を用いた画像領域拡大法の課題を実施した.1では,多偏波データ学習と高精度画像化法RPM法を統合し,画像領域拡大を実現した.2では,MIMOレーダを仮定した高速人体画像化としてドップラ速度を用いたデータクラスタリングにより,精度と処理速度を飛躍的に高めた.また3では,壁透過モデルにおいて人体を画像化するため,同壁と目標間で生成される多重散乱波を利用した画像領域拡大法を提案し,電磁界解析による数値データによりその有効性を確認した.本研究では,超広帯域(UWB: Ultra Wideband)電磁波を用いた超分解能画像レーダ技術を開発する.室内計測等開口面積が制限される状況では,十分な画像再現域を確保できず,目標形状認識が困難となる.本研究では,「局所楕円体近似と偏波解析による画像領域拡大法」と「多重散乱環境を用いた見通し外センシング」を導入し,同問題を解決することが目的である.本年度では,多偏波データを用いたRPM法による立体画像化における目標外挿法において,目標境界面の擬似Hessian行列に基づく適応的外挿範囲決定法を提案した.RPM法は目標境界点と素子位置を一対一に対応付けられる特徴がある.これを利用することで,RPM法で推定される境界点の素子移動に対する移動量を計算することで目標境界の曲率に関する情報すなわち二次の微係数の情報を得ることができる.これにより目標エッジ等を検出することが可能となる.さらに同行列の固有値解析により,当てはめるべき楕円の形をエッジ領域では小さく,曲率が小さな領域では大きくする適応型外挿法を提案した.数値計算による性能評価により,エッジを有する目標でも高精度に外挿が可能であること示した.また,粉塵環境下での人体検出を想定した高周波ミリ波帯における3次元イメージングにRPM法を拡張した.一般にRPM法では目標からの遅延時間分布を一括で処理するため,目標数が多い場合には処理時間が増大し,精度が劣化するという問題点があった.これを解決するため,ドップラー情報を用いた距離点の分離・クラスタリングを導入し,距離点を適切に絞り込むことにより,精度と速度の両方を改善させた.これにより各散乱中心位置にドップラー速度の情報を与えることが可能となり,人体の識別において有用な立体形状推定が可能となった.同特徴は従来のビームフォーミングや合成開口処理等では得られない特徴であり,独自性および有用性の高い技術と考える.多偏波データに基づく画像化拡大手法に関して,従来の外挿法が有していた本質的な問題である目標端部領域(エッジ領域)に対する高精度外挿法を提案した.RPM法の散乱中心と素子位置の一対一対応を利用した目標曲率に関する特徴行列を計算し,その固有値分解によって目標表面曲率に応じた適応的外挿法を考案し,その有用性を確認した.これはさまざまな目標対するoverestimateまたはunderestimateを回避するひとつの方法であり,より複雑な目標形状に対する外挿精度を確保できる.これによって本課題の当初からの重要な問題を解決できることから,おおむね順調に進展していると判断する.また,人体部位の移動速度差を利用することでRPM法の画像化精度,速度を改善できることを示した.これにより各散乱中心位置にドップラー速度を割り当てることが可能となり,人体認識等に有用であることを示した.これらからも同課題は順調に進捗していると判断する.本研究では,超広帯域電磁波を用いた超分解能画像レーダ技術を開発する.室内計測等の開口面積が制限される状況では,十分な画像再現域を確保できず,目標認識が困難となる.本研究では多偏波及び多重散乱波を用いた従来の限界を超えるレーダ画像化法を確立し,上記問題を克服する.平成28年度では,1ドップラーを用いたRPM(Range Points Migration)法の高精度化及び高速化,2多偏波エリプソメトリを用いた誘電率推定及び3多重散乱環境を想定した壁透過レーダに関する検討を実施した.1では人体を目標と想定し,各部位の動きの違いを利用してドップラー速度から距離データをクラスタリングし、各クラスタリングに対してRPM法を適用することで精度と処理速度を改善させた.また従来の交点抽出に基づくアルゴリズムから,格子点抽出に基づくアルゴリズムに切り替えることで,距離データ数に依存しない形で評価関数を高速に求めることにより,大幅な処理時間の短縮を実現させた.2では,垂直・水平偏波に基づくエリプソメトリ解析により,反射波応答から誘電率・導電率を決定する方法を検討した.導電率が低い状況では推定精度約5%以内を実現し,人体,壁,金属,木材等を画像を得ることなく,判別できる可能性を示唆した.また,3では壁透過レーダモデルへRPM法を拡張し、ドップラーを用いて壁からの多重散乱波を識別する方法を提案し,虚像を抑えつつ,画像化領域を拡大することに成功した.RPM法の高速化については,従来法の処理速度を大幅に改善することに成功している.数秒で対象の高精度な3次元イメージを得ながら,かつ各部位のドップラー速度を推定するなど,人体認識に非常に有用であることを確認している.

また偏波による誘電率推定は,形状推定を併用することで高精度に人体及び他の物性を区別できる可能性があり,今後その有用性をイメージングを通して検証する.また多重散乱波を用いることで、壁透過レーダにより壁に囲まれた環境での人体検出で虚像を抑圧することが可能となり,当初の目的を十分に達成していると判断できる.本研究では,超広帯域電磁波を用いた超分解能レーダ技術を開発する.室内計測等の開口面積が制限される状況では,十分な画像再現域を確保できず,目標認識が困難となる.本研究では多偏波及び多重散乱波を用いた従来の限界を超えるレーダ画像化法を確立し,上記問題を克服する.平成29年度では,1超分解能ドップラー速度推定法の開発とRPM(Range Points Migration)法との融合,2多重散乱環境におけるドップラー速度を利用した多重散乱波識別法の構築、3実際の人体モデルにおける提案法の画像化性能の検証,4多偏波エリプソメトリを用いた誘電率推定に関する課題を実施した.1では,ガウスカーネル密度推定を導入した全く新しいドップラー速度推定法を提案し,フーリエ変換法でのドップラー速度分解能を大幅に超え,かつ高い時間分解能でドップラ速度を推定する手法を提案した。また同手法をRPM法と融合することで,高い時間分解能での動きベクトル推定及び目標画像化を実現させた.2ではドップラ速度を利用することで多重散乱波を識別し,RPM法を統合することで,虚像を抑圧し,かつ画像化領域を拡大する方法を検討し,数値計算例によりその有効性を確認した。3では,RPM法を精緻な人体モデルとFDTD(Finite Difference Time Domain)法による高精度な3次元電磁界解析法で得られたデータに適用し,実際の人体モデルにおいてもRPM法が合成開口処理法等に比べて高い精度で、人体を画像化することを示した.4では,多偏波の反射係数比から非接触で誘電率を推定する方法をRPM法と統合し,画像化された各散乱点に対して誘電率を付与することで高次元のレーダ画像化を実現させた.本課題は,狭小開口面積における高分解能レーダ画像化法の構築を目的として,1多偏波解析による目標外挿法,2ドップラを用いた人体目標運動・形状同時推定,3多重散乱波を用いた画像領域拡大法の課題を実施した.1では,多偏波データ学習と高精度画像化法RPM法を統合し,画像領域拡大を実現した.2では,MIMOレーダを仮定した高速人体画像化としてドップラ速度を用いたデータクラスタリングにより,精度と処理速度を飛躍的に高めた.また3では,壁透過モデルにおいて人体を画像化するため,同壁と目標間で生成される多重散乱波を利用した画像領域拡大法を提案し,電磁界解析による数値データによりその有効性を確認した.以上の成果を踏まえ,今年度は室内等の多重散乱環境を想定した数値計算及びそれに関する予備実験を実施する予定である.多重散乱環境では一般に画像再構成において虚像が発生するためにより厳しい条件となるが,本課題の当初目的にあるとおり,多重散乱波は直接散乱とは異なる伝播パスを通るため,独立した情報を有し、これを積極的に利用することで画像再現域の改善,3次元速度ベクトル推定,分解能の向上が見込まれる.
ダウン症候群に伴う急性巨核球性白血病の多段階発症の分子機構

本研究は、DS-AMKL特異的遺伝子変異の機能解析を行い、白血病の多段階発症の分子機構を解明するために、以下の研究を進めた。Down症新生児の約10%に前白血病TAMが発症し、その20%は骨髄性白血病(DS-AMKL)を発症する。我々は、最近、DS-AMKLではGATA1に加え、コヒーシン複合体/CTCF、EZH2などのエピゲノムの制御因子、およびシグナル伝達系分子をコードする遺伝子群に高頻度に変異が生じていることを発見した。本研究の目的は、DS-AMKL特異的遺伝子変異の機能解析を行い、白血病の多段階発症の分子機構を解明して、画期的な新規治療法を開発することである。本年度は、DS-AMKL特異的遺伝子変異の機能解析を行い、以下の結果を得た。CRSPR/Cas9システムを用いてゲノム編集を行い、GATA1変異を持たない巨核芽球系細胞株K562に、TAM/DS-AMKLにみられるGATA1変異を導入した。その結果、野生型GATA1がまったく発現しなくなりGATA1sのみが発現するK562細胞亜株を複数樹立した。興味深いことに、GATA1s変異を有するすべての細胞株で、TAM細胞の増殖に重要なサイトカインSCFの受容体であるc-KITの発現が上昇していた。さらに、K562野生株を用いてChIP-seqでGATA1結合領域を網羅的に解析したところ、c-KIT遺伝子の5'上流域にGATA1結合領域を複数同定した。これらの領域におけるGATA1sとGATA2の結合に関して、GATA1変異陽性K562細胞株を用いてChIP-seqで解析を行う予定である。また、レンチウイルスTet発現誘導システムを用いて、CTCF変異を有するDS-AMKL細胞株KPAM1に野生型CTCF発現ベクターがドキソサイクリン存在下に大量に発現誘導される細胞株を樹立し、この方法がコヒーシンなど他の遺伝子解析にも使用できることが明らかになった。Down症新生児の約10%に前白血病TAMが発症し、その20%は急性巨核芽球性白血病(DS-AMKL)を発症する。TAMとDS-AMKLでは、GATA1変異によりN末端を欠失したGATA1sタンパクのみが発現している。昨年度は、GATA1s変異による白血病発症の仕組みを解明するため、CRSPR/Cas9システムを用いてゲノム編集を行い、巨核芽球系細胞株K562にGATA1s変異を導入し、GATA1sのみが発現する細胞亜株を樹立した。興味深いことに、GATA1s変異を有するすべての細胞亜株で、TAM細胞の増殖に重要なサイトカインSCFの受容体であるc-KITの発現が上昇していた。本年度はさらに解析を続け、以下の結果を得た。ChIP-seqとプロモーター・エンハンサー解析により、c-KIT遺伝子の5'上流域に機能的なGATA結合領域(-185 kb, -115 kb, -109 kb, -87 kb)を同定した。GATA2はKITの発現を誘導し、GATA1はGATA2の発現を抑制することが知られている。しかし、GATA1s細胞亜株では、GATA2の有意な発現上昇は認められなかった。GATA1s細胞亜株では、これらの領域へのGATA1の結合がやや低下していたが、GATA2の結合は両者で差は認められなかった。これらの結果は、GATA1のN末端がKITの適正な発現制御に不可欠であり、GATA2を介さないKIT発現抑制の仕組みがあることが示唆された。本年度の目的は、画期的な新規治療法を開発するためにDS-AMKL特異的遺伝子変異の機能解析を行い、白血病の多段階発症の分子機構を解明することである。本年度は、以下の研究成果が得られ、概ね順調に研究が進展している。昨年度は、GATA1変異を持たない巨核芽球系細胞株K562に、CRISPR/Cas9を用いてTAM/DS-AMKLにみられるGATA1変異を導入した。その結果、GATA1sのみが発現するK562細胞亜株を複数樹立した。興味深いことに、GATA1s変異を有する全ての細胞株で、TAM細胞の増殖に重要なサイトカインSCFの受容体であるc-KITの発現が上昇していた。c-KITの発現は、GATA1により抑制され、GATA2により促進されることが報告されている。即ち、GATA1とGATA2は同じGATA配列に競合的に結合し、c-KIT遺伝子の発現を正反対にコントロールしている。そこで、GATA1sとGATA1の機能の違いを明らかにするため、本年度はChIP-seqの技術を確立し、K562親株とGATA1s細胞亜株を用いてGATA1とGATA1sの標的遺伝子の差異を検索した。我々はGATA1のC末端に対する抗体を使用することにより、内因性のGATA1sのChIP-seqに世界で初めて成功した。解析の結果、GATA1とGATA1sの結合ピークはそれぞれ1368箇所と816箇所であり、631箇所は重複していたが明らかな差が認められた。c-KIT遺伝子の5'上流域にGATA

1結合領域を複数同定し、GATA2も同部位に結合していることを見出した。K562親株とGATA1s亜株では、これらの領域へのGATA1の結合がやや低下していたが、GATA2の結合は両者に差は認められなかった。Down症新生児の約10%に前白血病TAMが発症し、その20%は急性巨核芽球性白血病(DS-AMKL)を発症する。我々は、最近、DS-AMKLではGATA1に加え、コヒーシン複合体/CTCF、EZH2などのエピゲノムの制御因子、およびシグナル伝達系分子をコードする遺伝子群に高頻度に変異が生じていることを発見した。本研究の目的は、DS-AMKL特異的遺伝子変異の機能解析を行い、白血病の多段階発症の分子機構を解明して、画期的な新規治療法を開発することである。平成28年度は、多数例のDS-AMKLとその寛解時検体を用いてエクソーム解析を行い、数個の新規原因遺伝子を見出し、これらの遺伝子変異の機能解析を進めた。1DS-AMKLの5症例にDCAF7のミスセンス変異を見出した。共免疫沈降法で、DCAF7及びDS-AMKLでみられた変異タンパクがDS-AMKLの発症に関わる21番染色体上の遺伝子産物のDYRK1Aと複合体を形成することが明らかとなり、細胞内局在などの解析を進めた。2赤血球造血や巨核球造血に関わるX遺伝子の変異が3症例で見出された。遺伝子変異の細胞増殖や血球分化に対する影響を見るために、レトロウイルスベクターを用いて野生型及び変異タンパクをDS-AMKL細胞株およびIL-3依存性マウス細胞株32Dcl3に発現させた。野生型は両細胞株の増殖を抑制したが、変異タンパクは増殖抑制が軽微であった。3TAMとDS-AMKLでは、GATA1変異によりN末端を欠失したGATA1sタンパクのみが発現している。前年度は、GATA1のN末端がKITの適正な発現制御に不可欠であり、GATA2を介さないKIT発現抑制の仕組みがあることを見出した。平成28年度は、enChIP法を用いて、GATA1sに特異的に結合する転写因子の候補を同定した。本年度の目的は、画期的な新規治療法を開発するためにDS-AMKL特異的遺伝子変異の機能解析を行い、白血病の多段階発症の分子機構を解明することである。本年度は、以下の研究成果が得られ、概ね順調に研究が進展している。我々は、以前、14例のDS-AMKLのエクソーム解析を行い、コヒーシンなどの原因遺伝子を同定した。本年度は、さらに多数例のDS-AMKLとその寛解時検体を用いてエクソーム解析を行い、数個の新規原因遺伝子を見出した。驚いたことに、これらの多くが赤血球造血や巨核球造血に関わる遺伝子をコードしていた。これらの遺伝子の中で、これまで白血病などで変異の報告のない遺伝子に注目して機能解析を進めた。加えて、TAM発症の段階で生じるGATA1s変異についての解析も進めた。その結果、以下の成果が得られた。共免疫沈降法で、DCAF7及びDS-AMKLでみられた変異タンパクがDS-AMKLの発症に関わる21番染色体上の遺伝子産物のDYRK1Aと複合体を形成することが明らかとなった。
吸着分離-好気・嫌気性生物分解一体化型流動層による地下水中の有機塩素化合物の除去

本研究は,(イ)物理化学的分離技術,(ロ)バイオテノロジー,(ハ)自然の浄化機構に基づくエコテクノロジーの3種の知的集約技術を連動して活用し,大容量水中の微量有機塩素化合物を除去・無害化し,バイオレメディエーション技術確立のための技術指針を得る目的とした。また,安全で健康な飲料水の確保を通じて,人間社会生活の健全なる基盤の確立に貢献する事を究極の目的とした。以下に得られた成果を要約する。1.トリクロロエチレン・トリクロロフェノールの分解・資化菌の探索をフェノール菌,硝酸菌,早大化学棟の排水溝より採取した汚泥,公共下水処理場等種々の種汚泥を使用して寒天培養により行った。寒天培養の結果,汚泥の種類によらず,炭素源として有機塩素化合物のみの培地でも菌の増殖が認められた。また,菌の育成は汚泥及び有機塩素化合物の種類により異なり,特定の濃度に強い増殖が見られた。2.活性化へのトリクロロエチレンの吸着平衡を測定し,吸着等温線がFreundlich型近似し得る事を明らかにした。3.曝気時のトリクロロエチレンの液相から気相への総括物質移動容量係数と通気量との関係を明らかにした。4.曝気・活性炭吸着によるトリクロロエチレンの連続処理を行い,曝気により活性炭の負荷が低減され,処理効果が増大し,曝気槽から漏出するトリクロロエチレンは活性炭吸着により充分除去可能な事を明らかにした。5.生物膜付着固定化担体として活性炭コート顆粒ポリビニルアルコールを充填した固定層型バイオリアクターを用いて,トリクロロエチレンの連続処理実験を行い,除去率:99%以上と極めて良好な処理結果を得た。さらに,流動層型バイオリアクターによるトリクロロエチレンの連続処理実験を開始した。装置内にはVorticella convallariaやAerosome hemprichi等の微小動物が見られ,高次の植物連鎖が成立している事が観察された。
リモートセンシングによる湖沼の一次生産量の推定

霞ヶ浦のように植物プランクトン以外に無機濁質の濁度の高い水域において、光拡散減衰係数(Diffuse attenuation coefficient)と有光層深度(euphotic zone depth)をリモートセンシング手法により、半解析的(semi-analytical)に推定する2つのアルゴリズムを提案した。最初の光拡散減衰係数の推定アルゴリズムは、まず昨年度開発した濁水域に対する全吸収係数(total absorption coefficient)と後方散乱係数(backscattering coefficient)推定法(QAA濁水法)でそれらスペクトルを準理論的(quasi-analytical)に推定し、その後、光拡散減衰係数のスペクトルを半解析的モデル式で推定する方式とした。この方式は、従来、濁水域では推定が難しかった光拡散減衰係数を精度よく推定しうるものであり、霞ヶ浦の実測データなどを用いて推定精度を実証した。2番目の有光層深度は、まずQAA濁水法で490nmでの全吸収係数と後方散乱係数推定法を推定し、その後、異なる深度で光合成利用照度(phytoplanktonic available radiation : PAR)を計算し、最後にPARが水面下の1%となる深度を推定する3次方程式を解くことで推定するアルゴリズムから求めた。この深度に関しても霞ヶ浦の実測値をよく再現する方式であることを確認した。最終的に、以上のような諸量を用いて、湖沼の一次生産量を推定するアルゴリズムの開発に目途が立った。以上に加えて、霞ヶ浦と中国のErhai湖で光拡散減衰係数と有光層深度を含む様々な光環境に関係する物性を測定し、上記のアルゴリズム開発に役立てた。また、現地観測時に合わせて、MERISなどの衛星画像を収集し、光拡散減衰係数、有光層深度、一次生産量の推定のための前処理を行った。(1)Case-1とCase-2水域を区別するためのリモートセンシングアルゴリズムの開発Case-1とCase-2水域における水塊の固有光学特性が大きく異なるため、それぞれの水域に対する水質パラメータの推定アルゴリズムも大きく異なる。従って、ある水域において最適なアルゴリズムを選定するために、この水域が属するカテゴリーを事前に判断する必要がある。そこで、本研究では、水塊の固有光学特性に基づいて、SeaWiFSデータを用いたCase-1水域の検出方法を開発した。従来の検出方法と比較した結果、本研究で開発した方法は、実用簡単かつ有効であることを判明した。(2)現地データの収集霞ケ浦に対して2回の現地調査を行った。現地では、水サンプルの採集、水面直上のリモートセンシング反射率、透明度、消光係数の測定、実験室では、クロロフィルa濃度、無機懸濁物濃度、溶存有機物の濃度および各基本成分吸収係数の測定、を行った。(3)衛星データの収集2002年から2011年までの霞ケ浦のMERISデータを収集した。これらのデータを、幾何補正や放射補正などの前処理をしてから、大気補正も行ったが、大気補正の精度はまだ十分ではないという課題が残された。(4)植物プランクトン吸収係数を推定するためのアルゴリズムの開発濁度の高い内陸湖沼を対象に、衛星画像による植物プランクトン吸収係数を推定するためのアルゴリズムを開発した。現地調査のデータを利用して、アルゴリズムの精度を検証した結果、RMSEは0.151 m-1であった。植物プランクトンの吸収係数は湖沼の一次生産量を推定するための最も重要な入力パラメータの一つである。湖沼の一次生産量を推定するための最も重要な入力パラメータの一つである植物プランクトンの吸収係数の推定アルゴリズムを開発できた。また、現地観測、衛星画像の収集も予定通りで進めている。引き続き現地調査および衛星画像の収集を行う。特に湖沼一次生産量の実測データの採集と植物プランクトン吸収係数から一次生産量を推定するためのアルゴリズムの開発にを重点を置く。また、衛星データの大気補正精度の向上を努力する。
メゾスコピックスケールの三次元格子講造を有する液晶ソフトマテリアルの創製

分子配列にらせん構造を有するコレステリック液晶相と等方相との間に発現する青色相(Bluc Phase : BP)は、メゾスコピックスケールの三次元周期構造を有する特異な相である。その格子定数は可視光の波長オーダーであるため、BPは可視光に対してブラッグ反射を示す。また、BPにおける数10msオーダーの電気光学応答も報告されており、可視光の回折を電気的に制御する光変調素子への応用が期待できる。一方、低分子液晶中に分散させた光重合性のモノマーを光重合によって高分子ネットワークを形成させることで、特定の分子配列構造を熱的に安定化させることが知られている。本研究では、BP中に分散させた光重合性モノマーを光重合させることによってBPの分子配列構造に適合したネットワークを形成させ、BPの分子配列を能動的に安定化させる。それにより、幅広い温度範囲にわたりBPを保持可能な(高分子ネットワーク/カイラルネマチック液晶)複合系を構築し、新規電気光学特性を示す液晶性ソフトマテリアルの開発を行う。UV照射前(a)及び照射後(b)の複合系の種々の温度における反射スペクトルおよび偏光顕微鏡観察の結果、BPの発現温度範囲は重合前の複合系において2.2Kであったが、重合後の複合系において2.8Kとわずかながら増加した。これは、高分子ネットワークの形成によって、BPの分子配列構造が安定化されたためだと考えられる。モノマーの構成成分として、液晶性ジアクリルモノマーと非液晶性モノアクリルモノマーを用いることにより、BP相の温度幅を8Kまで拡大できることが明らかとなった。
脳梗塞後の炎症・修復を制御する脳内因子の探索

脳梗塞後の炎症は、患者の神経機能予後を悪化させる。脳細胞の大量の虚血壊死によって内因性の脳組織由来炎症惹起因子(DAMPs:damage-associated molecular patterns)が細胞外に放出されると、周囲の免疫細胞を活性化して炎症を惹起する。したがってDAMPsの排除を促進できれば脳梗塞後の炎症収束を早め、組織修復を促進できると考えられる。本研究では脳内のDAMPsを排除するスカベンジャー受容体MSR1やMARCOに注目し、これらの発現を促進できる薬剤を探索して、脳内の修復誘導メカニズムを探索した。脳内においてMSR1やMARCOを高発現する細胞は、脳梗塞巣に浸潤したマクロファージであり、発症3日6日後にかけてマクロファージのMSR1発現レベルが上昇していた。この発現上昇は転写因子Mafbに依存的であり、マクロファージ特異的Mafb欠損マウスでは脳梗塞後の炎症が遷延化し、神経症状の悪化や脳梗塞巣の拡大が観察された。Mafb依存的なMSR1の高発現を誘導できる薬剤としてビタミンAを見出し、その誘導体の中でもAM80は最も効率よく脳内にMSR1を誘導できる薬剤であった。脳梗塞巣でMSR1を高発現するマクロファージは神経修復因子IGF1を高発現しており、脳内における明らかな修復担当細胞であると考えられる。脳内においてこのような神経修復を誘導する因子として、脳内のタンパク質や脂質を探索し、治療剤としての応用に向けて解析を継続している。脳卒中の約7割が脳梗塞であるが、脳梗塞に対する有効な治療法はまだ乏しく、神経機能を改善する手段に至っては現状、リハビリのみである。脳梗塞後の炎症は、次世代の脳卒中医療を開発するための重要な治療標的と考えられており、炎症の収束を早め、修復を促進するような治療法の開発を目指す。虚血壊死に陥った脳細胞から産生され、免疫細胞を直接的に活性化する内因性炎症惹起因子(DAMPs: danger associated molecular patterns)としてペルオキシレドキシンを生化学的に同定していたが、このDAMPsの排除が、脳梗塞後の炎症の収束に重要であることを世界に先駆けて報告した(Shichita, et al. Nature Medicine 2017)。すなわち脳梗塞後に生じるDAMPsは、梗塞巣に浸潤したマクロファージやミクログリアが発現するスカベンジャー受容体MSR1によって認識されて細胞内に取り込まれ、リソソームに運ばれて排除される。脳梗塞の炎症収束期(発症36日後)には、MSR1を高発現するマクロファージやミクログリアが脳内に観察され、これらは神経修復の機能を持つ栄養因子であるIGF1(Insulin-like growth factor 1)を産生する修復細胞であることを発見した。したがって脳内でMSR1を高発現する細胞を誘導できる薬剤を開発できれば、新たな脳梗塞治療剤となりえると考えられる。脳梗塞後の炎症収束のための分子メカニズムを解明できており、研究計画として概ね予定通りに進捗している。脳梗塞において炎症収束、神経修復を誘導する脳内因子を探索する。今年度は予定通りに研究が進捗し、研究費の執行についてもほぼ予定通りであった。年度末に委託予定であった次世代シークエンスの解析費用について、サンプル調製の問題で次年度に執行する必要が生じたため残額が生じたが、次年度に予定通り解析を実施するため研究費の執行には支障ない。