hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血管内皮細胞の生理的力学環境下での骨格再構築現象に対する仮説の定式化と数値解析

ストレスファイバーの受けるひずみを細胞の変形を考慮して詳細に検討した結果,細胞が基質を通して受ける変形と,ストレスファイバーが細胞内に存在する位置と配置(細胞底面上の配置,細胞表面と細胞底面を結ぶ配置,細胞表面の2点を結ぶ配置)によって,ストレスファイバーの配向可能な方向が異なることが定量的に示された.また,アクチンの濃度とアクチンフィラメントが受ける累積ひずみ(力学的刺激の蓄積)を考慮したアクチンフィラメントの重合・脱重合現象に関する数値シミュレーションの結果,繰返し変形下におけるストレスファイバーの形成過程(成長や消滅)を記述する上で本手法が有用なことがわかった.シリコンゴム膜を基質とした培養内皮細胞と血管内腔面上の内皮細胞に対して有限要素モデルを作成して解析を行った.前者は細胞質と核からなる孤立した細胞が基質に接若したモデル,後者は細胞質と核からなる細胞が血管壁に接着した周期的モデルである.また,前者のモデルではNeo-Hooke体とし,後者のモデルでは血管壁を非線形の超弾性体とした.培養内皮細胞モデルによる解析の結果,細胞内のひずみ分布は基質に加えたひずみが細胞上部ほど滅少し,細胞上部のひずみの大きさは細胞の高さの直径に対する比が小さいと基質のひずみに比べてあまり滅少せず,比が大きくなると零に近づく.基質の変形に伴う核の変形量の予測については,ひずみを小さめに見積もるものの,本モデルでほぼ再現できた.血管内皮細胞モデルによる解析の結果,孤立した細胞の場合に比べて細胞上部までひずみが大きく,細胞上部ほどひずみが滅少する傾向が見られた.細胞内部のひずみ分布は核の存在する影響によって,複雑であった.
廃棄物収集運搬事業における人員配置計画策定支援技術に関する基礎的研究

一般廃棄物の収集運搬を行う際の主要な計画は、収集員や運転手等の人員配置と収集経路の策定である。本研究は、清掃事務所等の現場で人員の配置計画を策定する際に策定者が留意する事項や考え方についてアンケート調査を行い、その結果を基に人員配置計画の策定を支援する技術について基礎的な研究を行ったものである。人員の組合せが、複数存在する場合、策定者が人員配置を行う方法は、班員の顔ぶれを決定し次に担当業務に割りあてるという方法と、担当業務に個々人を割りあて結果的に班員の顔ぶれを決定するという方法とを併せると、それらは有効回答の半数以上を占めた。班員の顔ぶれについて「毎回同じようにする」という方針の目的は、習熟を早めるためと考えている回答が多く、「毎回異なるようにとする」という方針の目的は公平感への配慮や緊張感の保持のためと考えている回答が多い。担当業務についてもほぼ同様の傾向が見られた。一方、ノウハウの伝達や欠勤への対応を目的として挙げている者の割合は、顔ぶれについて異なるようにと回答した者と、同じようにと回答した者との間で有意な差は見られなかった。担当業務についても同様であった。さらに、顔ぶれおよび担当業務の方針については、両方とも同じようにするか、異なるようにするかという方針がほとんどであった。これらのアンケート調査の結果を踏まえ、遺伝的アルゴリズムを用いて顔ぶれと担当業務とに関する両方の方針に柔軟に対応できる計算手法について探求し、乱数によって仮想的に設定した人員配置履歴を元に、乱数による人員配置計画より、方針により沿っている計画の提案を行えることを確認し、策定支援技術の構築に対する見通しを得ることができた。一般廃棄物の収集運搬事業での人員配置に関する項目、人員配置計画の際に認識している事項や考慮する項目についてこの事業を行っている大都市の清掃事務所を中心にアンケート調査を行った。具体的には、職員数の分布、傭上職員の有無や割合、運転手の積み込み作業の有無、班の作業内容、班編成の頻度、人員配置手順やその対象期間、所要時間、人員配置の基準や目的、記録の保管、集計状況等について情報収集および分析を進めている。それらの結果として例えば、班編成の頻度は、半年および1年と答えた清掃事務所が、有効回答の半数強を占めていることが明らかになった。これらの場合は、当該期間班員の顔ぶれや担当する班が固定されていることになる。しかし、策定されたその配置も、有給休暇や病気休暇の取得等事前に予測できない要因も多く、全体の約6割が調整をほぼ毎日行っていることも明らかになった。収集運搬作業は、運転手1人と収集員2人等から構成される班によって行われている。その班員の顔ぶれの組み合わせとコース(作業現場)への割当ての2つについてどちらを最初に決めるかは、両者のどちらを優先的に考えるかということの現れと考えられるが、これは清掃事務所により異なっており、両者はほぼ同じ割合になった。顔ぶれの組み合わせおよびコースへの割当を決める際の理由としては、「職員間の不公平感に配慮」、「欠勤などにより、誰が抜けても問題がないようにする」、「習熟が早く効率的」、「熟練職員からのノウハウの伝達を行いやすい」等の回答が比較的多く得られているが、両者の間では差はほとんどなかった。配置の際に考慮する項目としては、班員の顔ぶれの組み合わせでは、「年齢」、「相性」が、コースへの割当よりは多くの回答があり、重視されていることが窺え、「コースの作業負荷」は、その逆の傾向を示した。今後、調査、解析を進めながら支援技術への道筋を探求する。
担子菌ヒトヨタケの形態形成を阻害する細胞骨格突然変異の解析

ヒトヨタケの野生型及び細胞骨格突然変異体を用いて解析を行い,次のような実験結果を得た.1.子実体内で伸展成長を行う菌糸細胞について,微少管の分布を電子顕微鏡により調査した.その結果,細胞質微少管が,主として細胞長軸に平行に走っているのが観察された.しかし,植物で知られているような表層微少管は観察されなかった.2.分裂装置の星状体の形成が阻害されるβ-チューブリン変異株(BEN198)を用い,二核菌糸内の対合分裂における核の移動・定位および隔壁形成における星状体の役割について調査した.その結果,星状体は分裂核の移動・定位に直接関係しないが,隔壁形成の位置の決定に関与していることがわかった.3.β-チューブリン変異をDNAレベルで解析するための一環として,野生型のβ-チューブリン遺伝子のクローニング及び全塩基配列の決定を行った.その結果,この遺伝子は445個のアミノ酸をコードし,8つのイントロンをもつことなどが示された.4.二核菌糸内の対合分裂の前期に,2つの核のまわりにアクチン繊維が集合することが発見され,対合分裂における核の移動・定位にアクチンが関係していることが示唆された.5.サイトカラシンE(CE)耐性変異株についてウエスタンブロッティングによる解析を行った.その結果,変異によってCEに耐性を与えうる遺伝子cer1はアクチンをコードしていることが強く示唆された.ヒトヨタケの野生型及び細胞骨格突然変異体を用いて解析を行い,次のような実験結果を得た.1.子実体内で伸展成長を行う菌糸細胞について,微少管の分布を電子顕微鏡により調査した.その結果,細胞質微少管が,主として細胞長軸に平行に走っているのが観察された.しかし,植物で知られているような表層微少管は観察されなかった.2.分裂装置の星状体の形成が阻害されるβ-チューブリン変異株(BEN198)を用い,二核菌糸内の対合分裂における核の移動・定位および隔壁形成における星状体の役割について調査した.その結果,星状体は分裂核の移動・定位に直接関係しないが,隔壁形成の位置の決定に関与していることがわかった.3.β-チューブリン変異をDNAレベルで解析するための一環として,野生型のβ-チューブリン遺伝子のクローニング及び全塩基配列の決定を行った.その結果,この遺伝子は445個のアミノ酸をコードし,8つのイントロンをもつことなどが示された.4.二核菌糸内の対合分裂の前期に,2つの核のまわりにアクチン繊維が集合することが発見され,対合分裂における核の移動・定位にアクチンが関係していることが示唆された.5.サイトカラシンE(CE)耐性変異株についてウエスタンブロッティングによる解析を行った.その結果,変異によってCEに耐性を与えうる遺伝子cer1はアクチンをコードしていることが強く示唆された.1.子実体(キノコ)発生の開始時に細胞形態が変化し、それに伴って細胞壁のキチンミクロフィブリル(MF)がランダム配向からラセン配向に変化することがわかっている。このMFの配向の変化に微小管がどのように関わっているかを明らかにするために、まず野生型株について子実体発生開始時の細胞を電子顕微鏡で調査した。その結果、微小管は常に、主として細胞の長軸方向に配列しているのが観察され、高等植物で見られるようなMFの配向と微小管の配向との平行関係はないことがわかった。2.チューブリンのin vitroでの重合実験は、細胞抽出液のプロテアーゼ活性が高いため、未だ成功に至っていない。今後、プロテアーゼ活性を抑えるための条件をさらに検討する必要がある。3.細胞形態形成におけるアクチンフィラメントの働きを明らかにするために、抗アクチンフィラメント剤サイトカラシンE(CE)に対する耐性変異株を単離し、解析を行っている。これまでに得られたCE耐性株はすべて、一つの遺伝子座CER1における変異によるものであること、またこれら変異のうちのいくつかは隔壁形成を阻止することがわかっている。しかし、CER1の遺伝子産物は同定されていなかった。そこで、多くのCE耐性株について、、ウエスタンブロッティングによるアクチンの分析を行った。その結果、CE耐性株の一つCES14R42において、SDS-PAGE後のウエスタンブロッティングでは野生型と同じバンドが現われるが、IEF後のウエスタンブロッティングでは野生型と異なり全くバンドが検出されないことがわかった。この結果は、CES14R42ではアクチン分子が何らかの変異を起こしていることを示しており、CER1の遺伝子産物はアクチンであることが強く示唆された。1.ヒトヨタケのβ1-チューブリン変異株BEN193では、分裂装置の紡錘体は正常であるが星状体の形成に異常が見られ、野性型株では90%以上の分裂装置が星状体を持っているのに対し、BEN193ではほとんどの分裂装置は星状体を欠いていることがわかった。そこで、分裂核の定位・運動、隔壁形成(動植物の細胞質分裂と相同の過程)における星状体微小管の役割を知るために、野性型とBEN193の二核菌糸における分裂核の挙動と隔壁形成を詳細に比較した。その結果、星状体微小管は、分裂核の定位・運動には、直接関係しないが、隔壁形成の位置の決定に関与していることが証明された。

2.ヒトヨタケの微小管に関係する6座の遺伝子のうち、4座については遺伝子産物が未同定である。4座のうち1つmipAはその表現型の特徴からγ-チューブリンの遺伝子である可能性が考えられたため、γ-チューブリン抗体を用いたウエスタン・ブロティングによる分析を試みた。しかし、抗体の反応が弱く実験は不成功であった。そこで、現在のDNAレベルからの分析を行っている。3.抗アクチンフィラメント剤サイトカラシンに対する耐性変異株CES14R80における、核の定位・運動について調べたところ、この変異株では、分裂核の定位が乱されていることがわかった。そこで、引き続き詳細な観察を行っている。ヒトヨタケにおけるチューブリン変異株のいくつかは分裂装置の星状体の形成を阻害することがわかった.そこで,この細胞学的欠損をDNA及びタンパク質のレベルで理解するために、まず野生型株のチューブリン遺伝子のクローニングとシークエンシングを行い、次にチューブリン変異株についても調査し、野生型と比較することを計画した。1.β-チューブリンに関しては,ヒトヨタケのcDNAをプローブとして、ゲノム・ライブラリーをドット・ブロット法により検索し,1つのポジティブ・クローンを得た。そこで,得られたクローンがβ-チューブリン遺伝子の活性を持つことを、チューブリン変異株をrecipientsとしたトランスフォーメーション実験により確認した後、サブクローニング、シークエンシングを行った。その結果,この遺伝子は445個のアミノ酸をコードし,8つのイントロンをもつことなどがわかった.また,このクローンをプローブとしてゲノムDNAを調査したところ,ヒトヨタケは,β-チューブリンの遺伝子を1つだけ持っていることが強く示唆された.現在,変異株からβ-チューブリン遺伝子をクローニングする実験を行っている.2.α-チューブリンに関しては,子嚢菌Aspergillus nidulansのα-チューブリン遺伝子をプローブとしてゲノム・ライブラリーを検索し,1つのポジティブ・クローンを得た。このクローンがα-チューブリン遺伝子の活性を持つことを、チューブリン変異株をrecipientsとしたトランスフォーメーション実験により確認した.菌類では多くの場合,2つのα-チューブリン遺伝子を持っていることが知られているので,現在,他のα-チューブリン遺伝子のクローニングを試みている.
局所炎症・免疫反応のレギュレ-タ-としての線維芽細胞

線維芽細胞は歯周組織を構成する主要な細胞であり,歯周炎等の慢性炎症病巣の成立・進行・治癒の過程で重要な役割を演じていると考えられる。しかしこれまでの研究は,歯周病関連細菌の菌体成分の線維芽細胞に対する直接的な傷害作用あるいは種々のサイトカインの線維芽細胞に対する作用を調べたものが多く,イフェクタ-細胞としての線維芽細胞の研究は数少ない。我々は線維芽細胞のサイトカイン産生細胞としての側面に着目し,歯周病の病理機序解明を目指して研究を進めてきた。まず10余株の正常ヒト線維芽細胞を小児歯肉より分離した。これらの細胞に種々のグラム陰性菌より調製したリポ多糖(LPS)を作用させたところ、歯周病原菌と擬されているBacteroides(Porphyromonas)gingiuvalis,Bacteroides intermedius(Prevotella intermedia)なイキン(IL)1βならびにIL6を放出し,細胞結合性IL1αを発現することが明らかになった。また腫瘍壊死因子(TNF),インタ-フェロン(IFN)ーβ,γなどで前処理された線維芽細胞はLPS刺激に応じて,より強く細胞結合性IL1αを発現することを証明した。さらにLPS刺激によるIL1αの誘導には内在性のIFNーβが関与していることを示唆する所見を得た。これらの知見は線維芽細胞が複雑なサシトカインネットワ-クの要めの位置に在って,局所炎症・免疫応答の調節に寄与していることを示唆している。また歯周病関連微生物の侵襲を受けた歯周組織では、サイトカインネットワ-クに乱れが生じ,線維芽細胞が過剰にサイトカインを産生し、組織破壊を導びいているとも考えられる。今後、IL8などの他の炎症性のサイトカインと歯肉線維芽細胞との関係なども検討し,歯周組織のサイトカインネットワ-クの破壊と歯周病発症との係わりをさらに明らかにしたいと考えている。
固体高分子形燃料電池用複合材料セパレーターの開発

来るべき水素社会の実現に向けて、固体高分子形燃料電池の軽量化、低コスト化に不可欠なセパレーターの技術開発を、腐食科学の視点を中心に推進する。セパレーターに必要な機能のうち、ガス隔絶機能を金属板に、流路形成機能を炭素系材料に担わせた複合型セパレータを試作し、金属板に要求される耐食性を評価する。金属板の候補材として、チタンより軽いアルミニウム系材料を取り上げ、実環境での腐食速度を評価したうえで、必要に応じて表面処理を実施する。
BACを用いたGTPシクロヒドロラーゼI変異疾患の変異同定系の確立

本年度は前年度に引き続き以下の研究を遂行した。GTPシクロヒドロラーゼI(GCH1)遺伝子欠損患者1名の解析では、遺伝子の全域をカバーするように設定した9つの領域の計60kbをLONG-PCR法により増幅し、その断片をエンハンサートラップ法を用いてプロモータ活性を変化させる領域を探索した。当初の目標ではalleleによる発現量の差の検出が期待されたがこの患者では見つからなかった。しかしその過程で2領域中に新規のエンハンサー活性と1領域に抑制性配列を有することを発見できた。これらの活性を持つ領域を今後同定することにより、GCH1の発現制御機構の新たな側面が明らかになると共に、神経系と免疫系における発現制御のクロストークについて知見が得られるものと期待される。GCH1優性変異疾患のDRD患者1名の解析については、20kbの領域の塩基配列を決定したところおよそ30塩基の多型を検出した。そのうち上記のエンハンサー領域にも多型がいくつか含まれていることから遺伝子の発現量に影響する可能性がある。また健康なコントロールとの比較により、日本人特有の多型を有するalleleの存在が強く示唆された。これらの多型の解析については今後さらに研究を進めていく計画である。以上の変異や多型が発現制御に関わるかどうかを最終的に判断する系の確立については、BACを用いていくつかのコンストラクションを試みたが、最終的にはBACクローンのサイズを小さくして従来の方法を用いるのが確実であると判断し、アッセイベクターの構築を行っている最中である。以上の研究成果は早急に結論をまとめ論文として投稿する予定である。本年度は以下の3テーマの研究をおこなった。DRD(HPD)の疑いのある患者一家系について、血液から単離した単核球をPHAで刺激して培養し、GCH1のmRNA量を正常者のものと比較した。その結果mRNA量は通常の約半分にまで減少しており、さらにmRNA上のポリモルフィズムを用いた発現量の比較から、片側の対立遺伝子由来のmRNAが極端に減少していることを明らかにした。よってこの患者では、GCH1遺伝子上のある領域の変異が発現制御にシスに働き、その結果mRNA量が減少したことが強く示唆された。また変異側のmRNAもわずかながら検出できることから、GCH1遺伝子座が大きく欠失しているとは考えにくい。そのためGCH1上に必ず変異が見つかるものと確信し、来年度はこの患者の全塩基配列を決定する。BACを利用した転写アッセイ系の条件検討をおこなったところ、BAC-DNAの扱い、適切な培養細胞の選択および細胞への導入効率の点で、大量のコンストラクトを作製しそれぞれ導入するのは難しいことが判明した。またヒトゲノムプロジェクトがほぼ完了しGCH1領域の全塩基配列も98%解読されているため、患者の塩基配列を決定して先に変異を探索した方が効率的である。そこである程度変異領域を絞ってからBACに変異配列を挿入して転写量測定を行う方法に変更する。来年度は導入効率を上げる方法を検討しつつ平行して塩基配列決定を行う。既存の系を利用したGCH1遺伝子プロモータアッセイでは、リポ多糖(LPS)によって発現誘導される配列がGCH1遺伝子上に存在することが確かとなった。LPSは炎症反応を引き起こす物質で、またGCH1は一酸化窒素(NO)合成を介して免疫系を活性化させるため、LPSによる免疫活性化の機構を明らかにする上で興味深い。来年度さらにエンハンサー配列の同定を進める。
運動時の指と前腕の皮膚血流量は運動強度にいかに影響されるか

運動時の体温上昇に応じる血管拡張反応は、運動強度により指と前腕でその影響が異なる可能性がある。本研究は、運動時、体温上昇に伴う皮膚血管拡張反応が運動強度によって如何に修飾されるか指と前腕の部位特性について検討した。健康成人男子6名を被験者とし、室温28°C相対湿度40%の環境下で最大酸素摂取量の30、45、60%の運動強度で自転車エルゴメーター運動を30分間行った。この間、静脈閉塞法により左中指(FBF)と右前腕(ABF)の血流量をレーザードップラー血流計により左人差し指背面(Qfig)と左前腕(Qarm)の皮膚血流量をそれぞれ測定した。同時に鼓膜温(Tty)を測定した。運動中の鼓膜温と各血流量の回帰直線を最小自乗法により算出した。30分間の運動でFBF、ABF、Qfig、Qarm及びTtyはそれぞれ増加した。Ttyの上昇に対するQarmの増加の割合は運動強度に比例して大きくなったが、Ttyの上昇に対するFBFの増加の割合は逆に小さくなった。TtyとQfig及びTtyとABFの関係は運動強度により影響されなかった。以上より、運動時の体温上昇に伴う血管拡張反応は運動強度により修飾されることが判明した。QarmとFBFで運動強度の影響が異なるのは指と前腕の血管構造・神経調節機構の部位特性によると考えられる。指では動静脈吻合が存在しその調節は交感神経の収縮性線維により行われるのに対し、前腕皮膚には動静脈吻合が存在せずその血管は主に交感神経の拡張性線維により調節されているために部位差が生じると推察した。
高精度がん放射線治療の確立に向けたWeb教育システム開発

がんの放射線治療において、正確にがん病巣の広がりを描出すること(腫瘍輪郭描出)が治療実践の要となる。本研究では、Webベース腫瘍輪郭描出ソフトの開発、およびソフトをプラットフォームとした高精度放射線治療実践の教育システム構築を目的とする。腫瘍輪郭描出ソフト開発は、技術計算言語であるMatlabを使用して、放射線治療計画画像及び腫瘍・正常臓器の輪郭の表示、ならびに輪郭の編集が可能なローカルソフトウェア(デスクトップアプリケーション)の開発を行った。開発しているソフトウェアでは治療計画装置からDICOM出力可能なCT、PET、MRIの画像情報ならびにレジストレーション情報の読み込み、これら画像の表示機能を実装した。画像及び輪郭表示に幾何学的ずれがなく、治療計画装置と同等であることの確認を行った。ローカルソフトとして開発したソフトウェアをクラウド上の仮想デスクトップにインストールし、プレゼンテーション仮想化技術によるインターネット経由のアクセスを可能にした。PCのみならず、タブレット端末からもスタイラスペンを用いた入力が可能であることを確認した。臨床応用に向けて、倫理委員会の承認を受けた施設からDICOM-RTファイルを用いて、ソフトウェア上で問題なく動作することを確認した。今後はいろいろな癌の放射線治療計画を集積し、開発ソフトを用いて、教育セミナーを開催することを目指していく。タブレットでも使用可能とし、倫理委員会の承認も得た開発ソフトを用いて教育セミナーの開催するがんの放射線治療において、正確にがん病巣の広がりを描出すること(腫瘍輪郭描出)が治療実践の要となる。また、画像の拡大、縮小、移動などの画像表示補助機能も追加した。輪郭情報も治療計画装置からDICOM出力したものを読み込み、治療計画画像上への表示を行えるようにした。加えて、既存の輪郭情報に対する編集機能を実装した。PC、タブレット端末から光通信、モバイル通信でアクセスし、より低速なモバイル通信でも使用上大きな障害となるような表示の遅れ、操作性の低下がないことを確認した。当初計画通りにローカルソフトウェア開発およびクラウド化が出来ているため。タブレットでも使用可能とし、倫理委員会の承認も得た開発ソフトの各放射線治療計画装置からのDICOM-RT出力ファイルで使用可能にする。腫瘍輪郭描出セミナー開催に向け、ソフト使用感の改善を進める。開発ソフトを用いて教育セミナーの開催するソフト開発に注力し、成果報告を行わず、旅費が少なかったため。次年度は学会発表などにて成果報告し、旅費として使用する。次年度の学会参加の旅費を今年度に使用したため
抗CD44モノクローナル抗体封入リピッドマイクロスフェアーによる癌性腹膜炎の治療

癌性腹膜炎は胃癌において、最大死因であるが、その進展機序や予防の研究は十分ではない。我々は、ヒト胃癌切除大網を用いて、大網に存在するリンパ系組織である大網乳斑が腹膜播種性転移の初発部位となる可能性を明らかにしてきた。これは、大網乳斑がその表面において部分的に中皮細胞を欠いていること、腹水吸収口となるリンパ管の開口部位であるため腹水中に浮遊する癌細胞の侵入を受けやすいという解剖学的特性を有していること、及び癌性腹膜炎の存在下では大網乳斑の表面には接着分子であるCD44が発現するし、これが大網乳斑上への癌細胞の接着を容易にしているという機能的特性を有しているためである。同時に抗CD44モノクローナル抗体を大網乳斑上に作用させることにより癌細胞の接着を阻止できることを確認している。今回検討された抗CD44モノクローナル抗体封入リピッドマイクロスフェアーは、リンパ指向性のある脂質内に抗CD44モノクローナル抗体を封入したものであり、腹膜転移初発部位である腹膜面に存在するリンパ系組織に選択的に薬剤を到達させることができ、優れた効果を期待することができる。抗CD44モノクローナル抗体封入リピッドマイクロスフェア-(抗CD44-LMS)を安定な剤型として開発し、動物実験でとの組織移行性を検討した。マイクロスフェア-のマトリックスとして、吸収性縫合系などの医療材料として用いられているポリ乳酸系高分子であるグリコール酸乳酸重合体(PGLA)を用いた。PGLA中のグリコール酸と乳酸の組成比はモル比で25:75とした。調製は、水溶性薬剤は脂溶性薬剤と比較してマイクロスフェア-中のトラップ率が低いため抗CD44モノクローナル抗体の原末をジメチルホルムアミドに溶解させたものを用いた。作成したマイクロスフェア-をSEMで検索したところ、抗CD44-LMSは表面に孔のない平滑な球体で内部に大きな腔を有している。この内腔の壁に抗CD44モノクローナル抗体が針状結晶として付着しているのが認められた。また、X線モードにて酸性フタル酸ルビジウム結晶にて抗CD44モノクローナル抗体を面分析したところ抗CD44モノクローナル抗体がリング状にほぼ均一に分布していた。薬剤の徐放性を検討したことろ、2時間後の初期バーストは21%で、その後徐々に溶出し2週間で95%が溶出した。薬剤の安定性は、エチレンオキサイドガスによる滅菌では、薬剤の溶出性にほとんど変化を認めなかった。また、3ヵ月の保存においては、保存後の薬剤が10%程度溶出が速くなり、総溶出量も5%増加した。動物実験では、抗CD44-LMSは大網、gonadal fat、腸間膜の順に分布が多く、癌細胞を腹腔内移植した際の着床部位とよく相関していた。
抗がん活性を有する非天然ブファジエノリドの創製

平成27年度は、既に確立している収束的合成経路に従って、糖を有するカルデノリドとして19-ヒドロキシサルメントゲニンラムノシド、ブリオフィリンCの類縁体となる非天然型ブファジエノリド、C17-エピブリオフィリンCの2つの化合物を合成する事に成功した。具体的には、既に合成を完了している19-ヒドロキシサルメントゲニンから、第一級ヒドロキシ基をブロモベンゾエート、第二級ヒドロキシ基をアセテートとして保護した後、トリクロロアセトイミデートを脱離基として有しヒドロキシ基をベンゾエートとして保護したラムノース誘導体とのグリコシル化により、糖を導入した。その後、全ての保護基を塩基性条件下にて除去し、19-ヒドロキシサルメントゲニンラムノシドを合成した。また、前年度までに確立した方法によりブリオフィリンCの骨格を構築した後、C16-17二重結合を水素添加によって還元した。次いで、ヒドロキシ基の保護基として用いたTBS基を除去し、C17-エピブリオフィリンCを合成した。還元の立体選択性を逆転させてブリオフィリンCを合成する事を目的とし、アンドロステロンから容易に導ける化合物を用いて、モデル研究を行った。既にWisnerらによって報告されている結果を基にして、ピロン等価体であるフランを導入してC16-17二重結合を水素添加したところ、望む立体選択性で反応が進行する事が分かった。これによって、ブリオフィリンCの合成につながる知見を得ることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。ブファジエノリドは、ベンケイソウ科やアヤメ科の植物、またヒキガエルなどの動物から単離されたステロイド化合物である。その強い細胞毒性から注目を集めているが、天然からはほとんど得られない。今年度は、前年度までに完了させたウアバゲニンの全合成を基にして、生物学的に重要なブファジエノリドであるブリオフィリンCの合成研究を行った。まず、ウアバゲニンの合成中間体をブリオフィリンCの合成における共通中間体として設定し、それを大量に合成することに成功した。ブリオフィリンCの特徴的な部分構造であるC17位2-ピロンの導入は、官能基化されたステロイド骨格を有する中間体に対してStilleカップリングを実施することで導入可能であることが分かった。世界で初めての例となるブファジエノリド類の全合成に必要な変換は、残すところC16-17二重結合の立体選択的還元と脱保護のみであり、今後検討する予定である。既に完了したウアバゲニンの全合成経路を基にして、該当年度に計画したブリオフィリンCの全合成をほぼ達成できる段階にいる。今年度、構造活性相関を指向したブファジエノリドの類縁体を合成する準備は出来ていると言え、順調に進展している。今後は、まずブリオフィリンCの全合成を完了し、ブファジエノリド類の量的供給と類縁体合成を実行する。得られた化合物のがん細胞成長阻害活性の評価と分子設計を実施し、抗がん剤として機能し得るブリオフィリンの創製を目指す。
スカルノ政権期の金融史的研究――植民地銀行と銀行国有化政策

本研究では、インドネシアにおける現代銀行業の成立期にあたるスカルノ政権期に焦点を当て、国営銀行の成立過程を明らかにした。欧米銀行支店を国有化して国営銀行を形成したが、経営的・組織的連続性は強く保たれていたことが明らかになった。その結果、前身である欧米銀行の植民地金融的性格は維持され、産業金融重視へのシフトは、1970年代まで起こらなかった。他方で、同時期に成立した日系銀行の事例では、中小企業向け産業金融重視の立場が見られた。平成25年度は、平成24年度に引き続き、インドネシアでの現地調査に注力した。当初予定していた、オランダでの文献・資料収集は行えなかった。平成25年9月、平成26年1月、3月のそれぞれ10日前後、インドネシアで文献・資料収集、およびインタビュー調査を行った。質的調査としては、主として在インドネシア日系銀行の職員・元職員へのインタビューを行ったが、聞き取り内容は、スカルノ政権期の金融状況に留まらず、スハルト政権期以後現在に至る金融状況、あるいは、ノンバンク部門(リース・ファイナンス)に関わる分野も含み、当研究課題を発展させる新たな課題に繋げることのできる新事実も発見することができた。現在(平成26年度)は、これらインタビューを基本的に全て文字起こしし、インタビュー対象者の校閲を経た上で、公刊(「山口大学経済学部ディスカッションペーパー」として広く議論に付す)することを目標に、作業を進めている(現在、文字起こしを概ね終え、各インタビュー対象者による校閲・チェックを得ている段階である)。それら、当研究計画期間に集積した一次資料を踏まえ、各術雑誌への投稿を目標に、論文を執筆中である。平成24年度は、本研究計画の初年度であるため、国内での関連文献・関連統計・関連情報の整理・読みこみを中心に、研究計画の基礎を固める作業を中心に行った。それに加え、当初計画通りインドネシアでの現地調査(1回、10日前後)を行い、当研究計画に関わる文献資料・統計資料を収集し、さらに若干のインタビューを実施した。また、整理段階にある論文草稿について議論するため、東京および大阪にて開催された研究会に参加・発表し、本研究計画に関わる研究成果を公刊ないし発表するための準備を行った。なお、その東京出張の際、インドネシア国内にもまとまった形では存在しない中央銀行(ジャワ銀行およびインドネシア銀行)に関する資料を収集するため、千葉市のアジア経済研究所図書館を訪問し、資料の閲覧・複写を行った。文献調査および現地調査等の結果、1950年代に存在した個別商業銀行の資料は想像以上に少ないことがわかった。しかし、当時の通貨発行銀行(中央銀行的役割を果たす)であり商業銀行業務も兼営していたジャワ銀行(De Javasche Bank、1953年に国有化されインドネシア銀行(中央銀行))の資料は、比較的残存している。中央銀行として行ったマクロ経済の分析のみならず、商業銀行業務の概要に関する資料を収集することができた。よって、ジャワ銀行=インドネシア銀行を中心に1950-60年代の銀行業務を再構築すると共に、プルダニア銀行(日系銀行)の歴史を再発掘し、比較対照することで当該時期の金融システムを分析することとしたい。本務校での留学生関連公務(山口大学経済学研究科公共管理コース)に関わる海外出張(ラオス出張など)および国内出張が複数回入ったため、本研究課題のための海外出張を予定に入れることが難しかった。その点は、研究計画最終年度の平成25年に持ちこし、優先して現地調査のための海外出張を行う予定である。平成25年度は本研究計画の実施を最優先して行う。また、現地調査(インドネシア、1回、約10日)で得られた資料の整理や読み込みも、やや遅れている。夏季休暇にて再び現地調査を行うまでに、整理等に目途をつけておきたいと考えている。平成25年度は、当該時期(1950-60年代前半)におけるジャワ銀行=インドネシア銀行全容把握を第一の課題として、オランダおよびインドネシアでの現地調査を行う。オランダでは、ジャワ銀行に関するオランダ側からの資料発見を中心に、オランダ貿易会社、チャータード銀行、蘭印商業銀行、エスコンプト銀行その他の(蘭印)植民地銀行に関する資料を収集したい。個別銀行に関わる資料収集が難しいようであれば、ジャワ銀行に関する資料に集中して調査期間を充てることとしたい。インドネシアでの調査では、インドネシア銀行(中央銀行)に関わる調査を中心に、比較対象としてマンディリ銀行(通貨危機を経て諸国営銀行を統合、民営化)に関する調査を行いたい。マンディリ銀行博物館所蔵資料を出発点に、残存する一次資料を出来うる限り収集・発見したいと考えている。平成24年度に実施できなかったインドネシア現地調査を行うととともに、当初計画通りにオランダにて文献収集を中心とする現地調査を行う予定である。平成25年度は、このような現地調査およびそれに付随する費用を中心に研究費を使用したい。インドネシア現地調査が10日前後で計2回、オランダ現地調査が10日前後で1回、を予定している。また、現地での資料整理のためのノートブック型パソコン、付随するソフトウェアを若干額、計上した。

平成25年度は、本研究計画の取りまとめの年であることもあり、平成24年度に得られた資料や情報を研究発表ないし論文草稿のかたちにしてまとめ、主として東京で開かれる予定である研究発表会で発表し、議論を深めることも考えている。それ以外にも、当研究計画に関わる大阪周辺在住の方へのインタビューも予定している。そのため、上述に関わる国内出張を、東京2回、大阪2回を計上した。
キュミュラント粗視化動力学によるタンパク質動的秩序形成過程の理論研究

タンパク質複合体におけるタンパク質-タンパク質間相互作用の解析は、タンパク質の立体構造に基づくタンパク質機能の理解、および、高機能化のデザインをするうえで重要な研究である。X線構造は高精度ではあるが結晶という特殊な状態における静的な構造情報であり、NMR測定や一分子観測は溶液状態での動的な構造情報を提供するが、タンパク質サイズの限界および分解能の限界があることから、理論計算は実験と相補的な情報を与えうる。とくにタンパク質機能を知る上では、溶媒やタンパク質の運動をあらわに取り扱うゆらぎなどの効果を含む動的分子理論による現象の理解が必要となってきている。Shawらは専用計算機を作製し、ミリ秒でのタンパク質折り畳み機構の研究を行っているが[Shaw, Science330, 341(2010)]、本研究領域の目標となる動的秩序形成の時空間スケールでは、必ずしも有効な手段とはなり得ない。本研究では、キュミュラント動力学理論を主軸に、動的秩序の解析に対する理論基盤を提供することを目的としている。本研究課題に対しては、まず、分子動力学計算に基づくタンパク質の折りたたみや誘導適合過程を解析する計算手法を確立した[Harada et al. JCP140, 125103およびBaba et al. JCC35, 1240]。その手法をT4リゾチームのドメイン運動に適用した所、従来の方法よりも高速に開構造と閉構造の間の反応経路を得ることが出来た。一旦経路が得られれば、アンブレラサンプリング法とweighted histogram analysis method(WHAM)により、自由エネルギー曲面を描くことが可能となる。ナイロンオリゴマー分解酵素の誘導適合過程は高々2kcal/molの反応障壁しか無いことも、本手法により明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。
木材の破壊現象におけるパーコレーションモデルの適用

木材および抄き紙について、パーコレーションを用いて、静的破壊現象の解明を行なった。モデルでは、破壊現象を確率論的にとらえ、局所的な材料強度にもとづく危険要素という概念を導入し、静的破壊における損傷蓄積過程と破断強度をモンテカルロシミュレーション的に記述することによって、破壊現象を明らかにした。その結果、木材および抄き紙の静的破壊は、後者においてはパーコレーションで記述できることを発見した。材料の破壊は3つの特徴的な相、すなわち、第1相:き裂(crazeやcrack)の形成もしくは発生、第2相:き裂が比較的安定してゆっくりと伝播する、第3相:き裂が不安定な状態で急速に伝播する、に分類できる。木材の破壊現象では主に破壊力学やフラクトグラフィ的観点から、第2、3相の評価が行われているが、第1相については、既存の欠陥部が関与しているものと推定されているに過ぎない。そこで本研究では、まず(1)木材の第1相の破壊解釈、を中心に行い、続いてその結果を踏まえた(2)第1相から第3相の破壊に対する確率モデル(パーコレーションモデル)の提案、を行う。本モデル導入により、破壊現象における損傷蓄積過程と破断強度との関係を明らかにし、木材の分子レベルからマクロレベルにおける連続的かつ定量的な破壊評価法の確立を目指す。この評価法の有効性が確認できれば、木材の塑性挙動とクリープ現象に関する解釈が飛躍的に進展する可能性が高い。本年度は、まず試験体の調整を行った。用意した試験体は、◎多糖類を段階的に除去した単一仮道管あるいは重複仮道管、◎X線応力測定用の板目および柾目薄片、◎板目および柾目薄片をQuenching処理した試験体、◎一軸配向した抄き紙とランダム配向した抄き紙、の計4種類であった。これら4種類の試験体を用いて各種物性試験を行い、パーコレーション閾値の決定(パーコレーションモデルに基づくべき乗則の適用→s値/微小な欠損部の個数/結晶化度/処理後時間経過(Quenching処理)などと弾性率/強度との関係を明確にし、パーコレーションモデルの適合度を調査)を試みた。木材の破壊の第1相を中心とした全3相の統一見解の取りまとめ:ヒノキを供試樹種として、セルロース結晶部分とそれ以外の部分の挙動をs値((結晶ひずみ)/(マクロひずみ))により明確にし、s値と微小な欠陥部との対応関係を、弾性初期領域に対して提示した。パーコレーションモデル(べき乗則)に加えさらに3種類の2次元パーコレーションモデルの提案:◎サイト破壊モデルおよびポンド破壊モデルの適用→モンテカルロシミュレーションによる摂動実験を行った。ここでは格子Lotka-Volterraモデルを用い、パーコレーション確率D=0において、系の密度が定常状態を取るとした。時間発展は現状では以下の手順とした。(1)N×Nの二次元正方格子を用意し、1格子点につき1種類ずつ等確率で配置した。(2)各々の反応につき2つのプロセスを行った。(3)格子点の総数(N×N)回にステップ(2)を繰り返し、1モンテカルロステップ(MCS)、とした。本研究ではN=100とした。(4)(3)を2000MCS繰り返した。なお、格子は周期境界条件を用いた。ボンド破壊モデルにおいてもサイト破壊モデルと同様の手法で解析を行った。◎平均場近似の適用→Lotka-Volterra方程式の平均場近似による理論的な結果に基づいてサイト破壊モデルおよびボンド破壊モデルの時間発展を行った。◎上記3モデルの解析結果より、弾性率および強度予測に対するパーコレーションモデルの適合度の確認を行なった。パーコレーションモデル(べき乗則)に加えさらに3種類の2次元パーコレーションモデルの提案:◎サイト破壊モデルおよびボンド破壊モデルの適用→モンテカルロシミュレーションによる摂動実験を行った。ここでは格子Lotka-Volterraモデルを用い、パーコレーション確率D = 0において、系の密度が定常状態を取るとした。(1) N×Nの二次元正方格子を用意し、1格子点につき1種類ずつ等確率で配置した。(3)格子点の総数(N×N)回にステップ(2)を繰り返し、1モンテカルロステップ(MCS)とした。本研究ではN=1000とした。(4) (3)を2000MCS繰り返した。◎平均場近似の適用

→Lotka-Volterra方程式の平均場近似による理論的な結果に基づいてサイト破壊モデルおよびボンド破壊モデルの時間発展を行った。◎上記3モデルの解析結果より、弾性率および強度予測に対するパーコレーションモデルの適合度の確認を行なった。今回の実験範囲における結論としては、木材の破壊に対するパーコレーションモデルの適用は従来のモデルより特に優れている結果はえられず、木材への適用は熟慮を要すると思われる。木材の破壊の全3相のうち、最も注意が必要であると考えていた第1相の把握がほぼ完了しており、第2相および第3相の把握に対しても実験はほぼ終了しており、残すは統一見解の取りまとめのみであるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。木材の破壊の第1相を中心とした全3相の統一見解の取りまとめを行なう。
昆虫視葉概日時計ニューロンの同定による概日リズム発現機構の解析

本研究は、コオロギを主材料として、行動の概日リズムを制御する神経機構の解明を目指して、神経生物学的・分子生物学的解析を行い、以下の結果を得た。1)時計細胞候補である外キアズマニューロン群は主として視葉板を神経支配し、その電気活動リズムに主観的夜にピークを持つグループと昼にピークを持つグループがある。2)時計遣伝子のクローニングを行い、perido, timeless, clock, doubletimeの全長または部分の塩基配列を決定した。これらの遺伝子はショウジョウバエの相同な遺伝子と同様のドメイン構造を持ち、アミノ酸レベルで比較的高い相同性を持っていた。3)per, timはmRNAレベルで概日振動すること、そのピークは主観的夜の中ほどにある。timの周期的発現はからだの多くの組織で観察されたが、そのリズムは視葉の切除でなくなることから、視葉が時計として発現制御を行うことが示唆された。4)per dsRNAを用いたRNA干渉により、時計を停止させることに成功した。per mRNAは約1/4にまで低下しており、この低下によりPERタンパク量が低下し、自己フィードバック機構が機能不全となることで時計が停止したと考えられた。5)in situ PCR法によりperiod mRNAを発現する細胞を探索した結果、外キアズマ付近にある細胞集団がperを発現する時計細胞らしいことを明らかにした。6)視葉時計ニューロンは、おそらく外キアズマ付近で視髄両側性ニューロン等の出力ニューロンと接続すること、また、頚部縦連合および脳の微小部分破壊により、視葉からの時計情報の出力系は、脳の同側で下降性ニューロンに接続し、そこから同側の縦連合を経て食道下神経節・胸部神経節へと下降する系と、脳腹側部を経て反対側の頚部縦連合を下降する系の2つがあることを明らかとした。1.DiIおよびデキストランの局所投与による外キアズマニューロン群の軸策投射領域の解析を試みた。その結果、これらのニューロン群は主として、視葉板に投射すること、また一部は視神経の領域や視髄へも投射することもわかった。視髄PDFニューロン群はその神経突起の一部を視葉板付近にまで投射することから、視葉板と視髄の境界付辺で両者が接続する可能性が示唆された。2.外キアズマ付近へガラス管電極を刺入、またはガラス管電極で外キアズマ領域を吸引することにより、外キアズマ付近の電気活動を長時間記録した。その結果、大半の標本で恒暗・恒温条件下で、夜低く昼高い電気活動リズムが検出された。これに加えて一部では夜高く昼低いリズムも得られた。これらの結果は、視髄ニューロン群が夜間に電気活動が上昇することを考慮すれば、キアズマ付近のニューロンが主観的昼に視髄ニューロン群に抑制的に作用する可能性を示唆している。3.視葉から時計遺伝子のクローニングを試みた。視葉から抽出したmRNAから逆転写によりcDNAを得た。ショウジョウバエ時計遺伝子の塩基配列を参考にして設計した縮合型プライマーを用いてPCRを行い、これまでにperiod, timeless, clock, cycle, cryptochromeおよびdoubletimeの断片を得た。現在その塩基配列を解析中である。また、periodについては、視髄基部を含む視葉近位部と外キアズマを含む遠位部に分けて、Real-time PCRを試み、近位部、遠位部ともにperiodを発現するが、その発現量は遠位部が近位部より多いこと、またmRNA量は昼の後半に増加するらしいことがわかった。1.視葉から行動リズムにいたる神経路を、ニッケル・コバルトのバックフィル染色と外科的手術の併用により解析した。

その結果、視葉出力系は、脳内でシナプスし同側の頚部縦連合を下降する経路と、脳中央腹側部を走行した後、反対側頚部縦連合を下降する経路があることが明らかになった。視葉ニューロンと脳下降性ニューロンとのシナプス部位は、前大脳側後方部と、中大脳中央部付近であることが推定された。3.昨年度に引き続き、視葉から時計遺伝子のクローニングを試み、これまでにperiodについては全長を,timeless, clock,およびdoubletimeについてはもう少しで全長を得るところまで進展した。timelessを用いたreal-time PCRの系を確立した。内部標準遺伝子を検討し、rpl18aが適切であることを見出した。Real-time PCRの結果、視葉以外に、脳、複眼、マルピーギ管、腸、前胃等、からだの各組織でtimelessの発現が見られ、しかも多くの組織で明け方より、日暮れに多い発現の日周性を示すことを明らかにした。これらの周期性は視葉の切除により消失することから、視葉時計により制御されることが示唆された。4.per dsRNAの幼虫腹部への投与により、歩行活動リズムが消失または不明瞭になることを明らかにした。1.フタホシコオロギtimelessのクローニングを行い全長cDNAを得た。キイロショウジョウバエとほぼ同様のドメイン構造を持ち、アミノ酸配列の相同性はほぼ40%であることがわかった。2.幼虫頭部から抽出したmRNAを用いて、Real-time RT-PCRによりperiod, timelessのmRNAの発現リズムを検討し、明暗周期下で夜にピークを持つリズムを示すこと、そのリズムは恒暗条件下でも継続することを明らかにした。3.Periodの2本鎖RNAを合成し20μMに調整し、幼虫あるいは成虫の腹部にそれぞれ207nlおよび759nl投与することで、活動リズムが完全に消失することを見出した。幼虫頭部のperiod mRNA量は、period2本鎖RNA投与後には対照群の1/4にまで低下することから、この結果は2本鎖RNAによるRNA干渉でmRNAが低下し、それにより時計が停止したと説明できる。一方、この効果は少なくとも30日にわたって継続したことから、2本鎖RNAを増幅する系があることが示唆された。4.2本鎖RNAの投与により無周期となったコオロギから、視葉を単離し、培養下でその電気活動を計測した。その結果、電気活動に全く概日リズムは観察されなかった。従って、RNA干渉によるリズムの停止は、時計組織そのもので生ずることが明らかとなった。5.In situ PCR法により、periodを発現する時計細胞の探索を行った。その結果、視葉外キアズマ付近の細胞が標識され、period mRNAを発現するらしいことがわかった。今後、PCR条件等の詳細な検討を必要とするが、これらの細胞が時計細胞である可能性が高い。
前言語期の知的障害児に対する音楽を介したコミュニケーション支援の実証的研究

コミュニケーションに困難を示す障害児に対して、音楽を通したコミュニケーション支援はこれまでにも行われているが、音楽を用いた効果を客観的に検討することは、必ずしも容易ではない。申請者らはこれまでに、音楽場面における支援者と知的障害児のやりとりを分析し、養育者と乳幼児間の言語での働きかけによる相互作用と共通性があることを示唆した。そこで本研究では、音楽を介した働きかけがコミュニケーションの発達にもたらす効果と、支援現場における音楽の有用性について検証する。
新規ジェネレータの特性に基づく多様な68Ga薬剤の一元的製造システムの構築

平成30年度は、本研究目的達成のため、がん組織にて過剰発現している葉酸受容体(FR)、legumain , ADAM8を標的とした放射性ガリウム(Ga)標識がんイメージング薬剤の開発を目指した。なお、放射性Gaで標識するための部位としてNOTAを導入した分子プローブの開発を行った。また、その標識には、68Gaに比べ半減期が長く取扱い容易67Ga(半減期:78時間)を用いた。FRのイメージング薬剤に関しては、昨年度得られた結果を基礎にして、小動物用のSPECT/CTを用いた評価を行ったところ、FRを高発現しているがん細胞(KB細胞)を移植したマウスの腫瘍組織への高い放射能集積が画像化された。LeguimainおよびADAM8は、酵素である特性を生かし、新たなペプチド性イメージング薬剤の分子設計を行った。すなわち、膜透過性を有するポリアルギニンからなるカチオン性ペプチドとその効果を打ち消すポリグルタミン酸を有するアニオン性ペプチドとをlegumainあるいはADAM8により切断されるペプチドリンカーで連結したペプチド(enzyme-cleavable peptide, ECPs)を合成し、イメージング薬剤としての有用性を評価した。標的タンパク質の発現量が異なったがん細胞を用いた67Ga標識体の取り込み評価では、いずれの67Ga標識体も標的の発現量に応じた特異的な集積を示した。Legumainに関しては、HCT116を移植した担癌マウスを用いて生体内分布評価も行い、高い腫瘍/血液比を示すことを確認した。画像診断用薬剤としての応用には、さらなるペプチド配列の最適化や修飾が必要と思われるが、今後は我々が開発したジェネレータシステムを用いて、FR、legumain、ADAM8などの様々な標的に対するPET薬剤へと展開していく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。68Ga(ガリウム)は、68Ge-68Gaジェネレータを用いることによって、サイクロトロンを設置することなく、医療現場で産生できるPET核種である。市販の全てのジェネレータが、塩酸溶液によって68Gaを溶出するのに対し、我々が開発したジェネレータでは、68Gaを中性の溶出液で得ることができるため、1ステップの配位子交換反応により、多様な薬剤に転換できる薬剤製造システムの構築が期待できる。現在、最も良好な溶離剤としてクエン酸Naを用いているが、その際に、溶出液中の68Gaは、現在すでに放射性医薬品として使用されているクエン酸Ga(67Ga)と同一の化学形である事が期待できる事から、以下の検討を進めた。●非放射性のクエン酸Ga錯体および放射性医薬品として使用されているクエン酸Ga(67Ga)と、HPLC等を用いて、ジェネレータ溶離液中の68Ga錯体の存在状態に関する分析を行なった結果、炎症診断用の放射性薬剤クエン酸Ga(67Ga)とほぼ同一の化学形であることがわかった。●リーシュマニア症モデルマウス、脳マラリアモデルマウス、SFTSモデルマウスのPET撮像を試みた結果、いづれも、明瞭な68Gaの集積を示すPET画像を得ることができ、感染症によって引き起こされる炎症を、短時間で捉えていることが示された。●体内でも安定なGa錯体を形成するDOTAおよびNOTAを配位部位としてコンジュゲートしたペプチドと68Gaークエン酸との1ステップでの配位子交換反応の条件を系統的に検討した。その結果を基に、ペプチドとしては、まず、αvβ3インテグリンを標的とするNOTA-cyclic RGDyKペプチドを調製し、68Ga標識を行った。さらに、がん細胞を移植した担癌マウスを作成し、68Ga標識NOTA-cyclic RGDyKペプチドを静注し、小動物用PETによるイメージングを行うことができた。●ジェネレータから溶出された68Gaを分析し、現在、炎症のイメージングに使用されている、クエン酸Ga(67Ga)と比較してほぼ同様の分析結果が得られた事から、溶出液それ自体が.炎症のイメージングのためのPET用放射性薬剤として利用可能であることが明らかになった。事実、溶出液を用いて、感染症モデルマウスの炎症部位を、小動物用PETを用いて描出する事ができた。●次に、得られたクエン酸Ga(68Ga)を配位子交換によって,他の68Ga標識化合物に変換できれば、更に,多様なPET用イメージング薬剤に転換できることになる。そこで、現在、一般的にGaの標識部位として用いられているDOTAもしくはNOTAをコンジュゲートしたαvβ3インテグリンを標的とするRDGyKペプチドを、至適条件で68Ga標識し担癌動物に投与した結果、癌特異的に68Gaを集積させる事ができた。従って,我々のジェネレータで得られた68Gaは、配位子交換により,ワンステップで、他の生理活性ペプチドの標識に用いる事が出来ることが確認できた。ただ,今回は,HPLCによる分離操作を行なっているため,キット化には、簡便な分離操作についての検討を続ける必要はある。これまでに我々は、サイクロトロンを必要としないPET用薬剤製造システムを構築するために、次世代PET核種である68Gaを産生する新規デスクトップ68Ge-68Gaジェネレータを開発した。現在、臨床に繁用されている99mTc薬剤は、99Mo-99mTcジェネレータと標識キットを組み合わせることによって、医療現場で多様な薬剤を容易に製造できるようになり、その用途が飛躍的に拡大した。