hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「希少癌」骨軟部腫瘍の迅速な新規治療法の開発（国際共同研究強化）

欧米に遅れを取っている日本国内のCCSシステム確立による効率的な個別化医療、(B)その遺伝子データの効率的利用法の確立を推し進め、希少癌・全がん的生命予後を改善する体制を目指す。MSKがんセンター施設内にて申請者の末原が(約1年間に渡り)渡米し研究を行った。また、引き続き本研究を行っている。(1)MSKで開発されたCCS法MSK-IMPACTを用いた希少癌データベースの解析にて、骨肉腫に対して解析を行い、新規治療標的候補の同定に成功し、その成果発表を行った。(2)実臨床・研究目的に優れたCCSシステムであるMSK-IMPACTシステム導入を国内(順天堂大学内)で行い、その臨床応用を加速し、その成果として軟部肉腫でNTRK1融合遺伝子を国内で初めて同定し、阻害剤治療を行うことに成功した。本研究の目的は、難治性かつ希少癌である骨軟部腫瘍の生命予後の改善を目的として、治療成績向上の要となる腫瘍発生・悪性化・治療抵抗の原因因子を特定し、その結果に基づいた新規バイオマーカーや治療標的の開発を進める。本研究では(1)基課題で進めている「骨軟部腫瘍の分子治療標的の開発」を米国内で急速に発達している「がんクリニカルシークエンス(以下CCS)」の手法を用いて、希少癌データベースを構築して加速的に研究を促進し、早期の新規治療法の開発を目指す。(2)更にその研究に付随し、現在米国で個別化医療の中心をなす、CCSシステムの国内導入を全がん的に臨床面・研究面より進めることで、(A)欧米に遅れを取っている日本国内のCCSシステム確立による効率的な個別化医療、(B)その遺伝子データの効率的利用法の確立を推し進め、希少癌・全がん的生命予後を改善する体制を目指す。具体的には、順天堂大学とMemorial Sloan-Kettering Cancer Center, NY, USA(以下、MSKがんセンター)が協力し、MSKがんセンター施設内にて申請者の末原が(約1年間に渡り)渡米し研究を行い、現在も引き続き本研究を行っている。(1)MSKで開発されたCCS法MSK-IMPACTを用いた希少癌データベースの解析を行った。特に骨肉腫に対して解析を行い、新規治療標的候補の同定に成功した。それらは論文化を進め現在投稿中である。(2)実臨床・研究目的に優れたCCSシステムであるMSK-IMPACTシステム導入を国内(順天堂大学内)で行い、その臨床応用を加速した。その成果として、軟部肉腫でNTRK1融合遺伝子, ROS1融合遺伝子, ALK融合遺伝子を同定し、NTRKに関しては国内で初めて同定し、阻害剤治療を行い腫瘍縮小の奏効を認めた。(2)実臨床・研究目的に優れたCCSシステムであるMSK-IMPACTシステム導入を国内(順天堂大学内)で行い、その臨床応用を加速し、その成果として軟部肉腫で各種融合遺伝子(ALK, ROS1, NTRK)の同定に成功し、NTRK1融合遺伝子を国内で初めて同定し、阻害剤治療を行うことに成功した。
光学活性界面活性剤を用いた新規不斉有機電解反応

本研究課題では、新規光学活性カチオン性界面活性剤を合成したのち、この新規光学活性界面活性剤の電解反応系への添加による生成物分布、特に光学収率の変化について検討する。1.新規光学界面活性剤の合成まず、出発原料に光学異性体(アミノ酸、プロリノール、スチレンオキシド)を用いることによりアミン上の置換基に不斉炭素をもつ新規4級アンモニウム型光学活性界面活性剤を合成した。これらの界面活性剤については、原料の立体配置が保持されており、簡単に光学活性な界面活性剤を得ることができた。つづいて、窒素原子上に不斉中心を持つ4級アンモニウム型界面活性剤で、窒素原子上に異なる4つの官能基(ラウリル基、イソプロピル基、メチル基、ベンジル基など)を導入したものを合成した。この界面活性剤はラセミ体として得られるため、今後光学分割が必要である。2.有機電解反応有機電解反応系には、4級アンモニウム型カチオン性界面活性剤の添加によって生成物分布が変化するアセトフェノンの電解還元反応を選んだ。この電解還元による生成物1-フェニルエタノール(Pe)と2,3-ジフェニル-2,3-ブタンジオール(Db)には、ともに光学異性体が存在する。新規界面活性剤を添加したところ、PeとDbの生成比が変化し、生成比Pe/Dbが最大で24になった。また、Peの光学収率が変化し、エナンチオ過剰率が最大で30%となった。これらのことより、カチオン性界面活性剤と反応中間体とが非常に近い位置で相互作用していることが分かった。今後、界面活性剤の官能基を変化させることによって、より高い光学選択性が得られると考えられる。本研究課題では、新規光学活性界面活性剤を合成したのち、この新規光学活性界面活性剤の電解反応系への添加による生成物分布、特に光学収率の変化について検討する。今年度は新規光学活性界面活性剤の合成およびそれを添加した有機電解反応の予備実験を行った。1.新規光学界面活性剤の合成3系統の新規4級アンモニウム型光学界面活性剤を合成した。1つ目は、アミノ酸のフェニルアラニンとウラリルアミンとをアミド結合させたのちアミノ基をトリメチル化して得た。2つ目は、プロリノールのアミンをアルキル化(ラウリル、セチル)したのち、メチル化して得た。3つ目は、窒素原子上に不斉中心を持つもので、窒素原子上にラウリル基、イソプロピル基、メチル基と他の基(ベンジル、フェニルエチル)を持つものを合成した。前者2系統の界面活性剤については出発原料に一方の光学異性体を用いることにより光学活性な界面活性剤を得た。3つ目の界面活性剤はラセミ体として得られるため、今後光学分割は必要である。2.有機電解反応有機電解反応系には、4級アンモニウム型界面活性剤の添加によって生成物分布が変化するアセトフェノンの電解還元反応を選んだ。この電解還元による生成物1-フェニルエタノール(Pe)と2,3-ジフェニル-2,3-ジヒドロキシブタン(Db)には、ともに光学異性体が存在する。予備実験として新規界面活性剤を添加したところ、PeとDbの生成比が変化し、これら界面活性剤はこの電解還元反応系に対して何らかの作用があることが判った。光学収率については、光学分割カラムに適した反応後処理の確立後検討する。
富士山体から放出される火山ガス早期検知システムの開発

2014年9月27日に御嶽山,2018年1月23日には白根草津山の本白根山が突然,噴火して貴い人命が失われました.本研究は富士山噴火に備えて火山ガスを微量検出可能な連続測定観測システムを構築することを目的として行いました.富士山頂では火山ガスは検出されませんが,宝永火口では微量の硫化水素が検出されました.宝永火口の山麓にある御殿場口太郎に火山ガス早期検知テレメーターシステムを構築しました.硫化水素は検出されていません.二酸化硫黄はほぼ検出されませんが,時々数ppbに達するピークが検出されました.このときには,御嶽山や浅間山など国内火山からの噴煙が輸送されているものと考えられました.サブテーマ1(計測部の構築):熊本大学・戸田教授と2015年5月に打ち合わせを行い,マイクロチェンネルスクラバー分析システム(μGAS)を製作を開始した.また,助教と卒研生を約1週間,熊本大学に派遣して,μGASの使用方法についてご指導いただいた.秋には検知システムが完成し,早稲田大学西早稲田キャンパスでH2Sをフルオレッセイン酢酸水銀(FMA)の蛍光消失により連続検知システムについて,検量線の作成および長期連続稼働実験を開始した.しかしながら,当初はベースラインが安定せず,その原因を解明するのに時間を要した.H2SのμGasシステムについては,富士山麓における通年観測に設置のめどが経った.H2Sのシステム開発に時間がとられ,SO2のμGasシステムは,導電率検出に問題が発覚し,完成にいたらなかった.2016年度の課題である.また,当初の計画になかったが,火山性土壌ガスとしてガス状水銀の観測も開始した.富士山太郎坊では,夏季に日本におけるガス状水銀の指針値を超えるほど高濃度であることを明らかにした.また,夏季に富士山測候所を活用し,火山ガスであるSO2の観測をフィターパック法により観測した.富士山頂では浅間山由来のS02の観測を行えることが分かった.サブテーマ2(遠隔通信システムの構築):三宅島の火山ガス観測などで定評のある(株)グリーンブルーの技術的支援を受けて遠隔通信システムを構築を検討した.当初,予算削減によりテレメータシステムの開発を断念したが,私立大学研究基盤研究事業「減災研究の国際展開のための災害研究基盤の形成」の研究助成を受けて,グリーンブルー株式会社からテレメーターシステムを購入し,富士山南東麓・太郎坊と早稲田大学西早稲田キャンパス間の通信に関して現地に赴き,数回にわたる調整を行った.富士山太郎坊へのテレメーターシステム設置は2016年度に行う予定である.サブテーマ1(計測部の構築):H2SガスのμGas検知システムの動作確認は行えたが,SO2ガスの検知システムの開発が遅れている.この技術は熊本大学・戸田教授が開発されたものであり,当研究室に技術的ノウハウがないことが遅れている要因の一つである.ただし,戸田教授とは綿密に連絡をとり,連携がうまくとれはじめ,当研究室の担当学生も装置の扱いに慣れてきたので今後はスピードアップが期待できる.サブテーマ2(遠隔通信システムの構築):当初予算額より削減されたためテレメーターシステムの導入が大きな課題となっていた.幸いなことに,学内予算でテレメーターシステムを導入することができた.グリーンブルーと連絡を密にとっているので,2016年度以降は順調に研究が進められると考えている.サブテーマ2(遠隔通信システムの構築):(株)グリーンブルーの技術的支援を受けて遠隔通信システムを富士山南東麓・太郎坊に設置し,早稲田大学西早稲田キャンパス間のテレメーターシステムを確立した.現在,二酸化硫黄と硫化水素の常時監視が可能となった.サブテーマ3(早期検知システムの性能評価):予算の都合上,太陽電池による自立電源システムの構築をは断念した.サブテーマ4(フィールド観測):以下のフィールド観測を行った.1夏季に宝永火口と箱根大涌谷周辺で火山ガスの調査を行った.箱根大涌谷では,大涌谷周辺での観測に加え,周囲の道路において走行サーベイをはじめて行った.その結果,大涌谷周辺では硫化水素濃度がきわめて高いが,周辺ではほぼ検出されないことがわかった.一方,二酸化硫黄は大涌谷を囲む周辺道路で検出された.富士山では,富士宮口5合目から宝永火口までの往復で,μGasシステムとバイク用バッテリーを背負って徒歩で計測を行った.その結果,二酸化硫黄,硫化水素ともに検出されることがわかった.場所によって高濃度に検出されるケースもあった.ただし,装置のキャリブレーションの問題もあり,宝永火口で本当に二酸化硫黄と硫化水素が検出されるかどうかについては平成29年に同様の観測を行い,検証する予定である.2秋以降は富士山南東麓(太郎坊)に早期検知システム(計測部+遠隔通信)を常設して通年観測を行っているが,通信システムとしてdocomoの携帯回線において通信障害などのトラブルが度々生じている.現在,グリーンブルーと対策について協議している.テレメーターシステムの構築が遅れていたが,構築を完了し,現在は常時監視を行えている.ただし,μGasに用いるポンプの耐久性,液漏れ,通信障害などのトラブルが発生している.この点は早急に対策を講じる必要がある.2014年9月27日に御嶽山が噴火し,多くの登山者が無警戒の状態で被災し,多数の尊い人命が失わた.2018年1月23日には白根草津山の本白根山が突然,噴火して12名が死傷した.

この背景として従来の火山学に基づく警戒発令体制の不備が指摘されており,新たな観測体制の構築が急がれている.これまでの火山ガス観測では噴煙中の高濃度の火山ガス観測を目的としていたが,噴煙が上がる初期段階では火山ガスは希釈されるため,従来の火山ガス観測に用いられている装置で検知することは困難である.火山ガスの早期検出を行うためには,より微量な火山ガスの検出が行える装置開発が必要となる.昨年までに箱根大涌谷と宝永火口で火山ガス調査を行い.2017年年には富士山頂お鉢とともに,宝永第一火口,第二火口,第三火口で火山ガスの調査を行った.また,宝永火口の山麓にあたる富士山南東麓太郎坊(1300 m)に火山ガス早期検知テレメーターシステムを設置し,火山ガスの常時観測態勢を構築した.1)富士山頂お鉢周辺の火山ガス調査:マイクロガスシステムを携帯しながら計測を行ったが,火山ガスは検出されませんでした.しかし,富士山測候所,第一雪渓,第二雪渓,駒ヶ岳の礫から硫化カルボニルが検出された.2)富士山宝永火口での火山ガス調査:宝永火口は将来起こりうる富士山の大規模噴火の一つとして考えられている.2016年の調査と同様に2017年も宝永第一火口,第三火口で0.1-;0.2 ppbの硫化水素が検出された.3)富士山南東麓における火山ガス常時監視:2016年6月から稼動しているが,硫化水素は一度も検出されていない・.二酸化硫黄も検出されないことがほとんどであるが,時々数ppbに達するピークが検出されることが分かった.このときには,御嶽山や浅間山など国内火山からの噴煙が輸送されているものと考えられた.2014年9月27日に御嶽山,2018年1月23日には白根草津山の本白根山が突然,噴火して貴い人命が失われました.本研究は富士山噴火に備えて火山ガスを微量検出可能な連続測定観測システムを構築することを目的として行いました.富士山頂では火山ガスは検出されませんが,宝永火口では微量の硫化水素が検出されました.宝永火口の山麓にある御殿場口太郎に火山ガス早期検知テレメーターシステムを構築しました.硫化水素は検出されていません.二酸化硫黄はほぼ検出されませんが,時々数ppbに達するピークが検出されました.このときには,御嶽山や浅間山など国内火山からの噴煙が輸送されているものと考えられました.サブテーマ1(計測部の構築)およびサブテーマ2(遠隔通信システムの構築):H2SのμGasシステムを用いた富士山太郎坊における大気中H2Sの通年観測を開始する.ただし,富士山体からの放出が少ない可能性があることから,今後は土壌ガスの観測も視野に入れる.S02のμGasシステムは導電率検出に難があるため,当面は市販SO2計を富士山太郎坊に設置し,テレメーターシステムにより富士山太郎坊と早稲田大学西早稲田キャンパスの回線を開設し,連続モニタリングを開始する.サブテーマ1およびサブテーマ2が軌道に乗り次第,サブテーマ3(早期検知システムの性能評価)およびサブテーマ4(フィールド観測)に移行する.1)テレメーターシステムの通信障害要因を特定して,早稲田大学で常時データを取得できるようにする.μGas用ポンプは小型であることから,耐久性の問題は解決が難しい.
IT社会におけるロバストな拠点施設配置モデルに関する研究

2003年に発表した競合型ハブ配置モデルの改良を行い,競合を考える上で重要な要素となる枝容量下限制約を導入してシュタッケルベルグ型の新たなモデルを考案し,2段階最適化問題として定式化した.このモデルでは,互いに自社の利益最大化を目的とする航空会社が先手と後手に分かれてハブを配置してサービスを提供する場合の最適なハブだけでなく,提供すべきサービスも求める.Brute force methodによりこのモデルの最適解を求めるとともに,貪欲算法も提案し,計算機実験により,近似解の精度を分析した.その結果,容量下限制約が比較的ゆるい場合には,貪欲算法の精度はよいが,制約がきつい場合には誤差が大きくなることが確認できた.今後も近似解法の改良が必要である.また,ハブの最適配置は,容量下限制約によって大きく影響を受けることが確認できた.このことから,実用性を重視したモデルを構築する上で容量下限制約は重要なポイントであることを認識した.ここまでの研究成果を投稿論文(論文タイトル:Hub network design model in a competitive environment with flow threshold)にまとめ,Journal of Operations Research Society of Japanに投稿した.2005年度中に掲載予定である.また,EUROのワーキンググループで開催するEWGLA2004(発表タイトル:Discretehub location andnetwork design ina competitive environment)で発表した.これまでの研究で得られた結果から,今後は,ハブを配置することを仮定しない最適航空ネットワークの設計モデルについて研究が必要であると考えている.●ハブ・アンド・スポークモデル設計において重要な要素の1つである枝容量制約の変化によって,拠点施設(ハブ)の最適配置や総費用にどのような影響があるのかについて分析した.その結果,容量制約の変化が最適配置に大きく影響を与えることが確認できた一方,常に最適なハブとして選択されるロバストなハブが存在することも確認できた.また,極端に流量の少ない枝が多く存在することがわかり,実用性重視のモデルを構築する上で解決すべき問題点であることを認識した.(分析結果は,On the hub-and-spoke model with arc capacity constraints, JORSJ,2003で発表した.)●枝容量制約と同様に重要な要素である他社との競合を考慮したモデルであるシュタッケルベルグ型ハブ配置モデルについて改良すべき点を検討した.その結果,サービスを提供するODペアを所与したために採算の合わない路線にもサービスを提供し,極端に流量の少ない路線が多く存在することが確認できた.●上記の調査の結果から,実用性を重視したハブ・アンド・スポークモデルを構築するために,枝の流量下限制約を課したハブ・ネットワークデザインモデルを構築した.(2003年11月,IWUORで発表)●新しく提案したハブ・ネットワークデザインモデルについて,ここまででまとまった成果をアカデミア数理情報編(2004年3月発刊予定)で発表する予定である.●現在,このモデルの解法について検討中である.2003年に発表した競合型ハブ配置モデルの改良を行い,競合を考える上で重要な要素となる枝容量下限制約を導入してシュタッケルベルグ型の新たなモデルを考案し,2段階最適化問題として定式化した.このモデルでは,互いに自社の利益最大化を目的とする航空会社が先手と後手に分かれてハブを配置してサービスを提供する場合の最適なハブだけでなく,提供すべきサービスも求める.Brute force methodによりこのモデルの最適解を求めるとともに,貪欲算法も提案し,計算機実験により,近似解の精度を分析した.その結果,容量下限制約が比較的ゆるい場合には,貪欲算法の精度はよいが,制約がきつい場合には誤差が大きくなることが確認できた.今後も近似解法の改良が必要である.また,ハブの最適配置は,容量下限制約によって大きく影響を受けることが確認できた.このことから,実用性を重視したモデルを構築する上で容量下限制約は重要なポイントであることを認識した.ここまでの研究成果を投稿論文(論文タイトル:Hub network design model in a competitive environment with flow threshold)にまとめ,Journal of Operations Research Society of Japanに投稿した.2005年度中に掲載予定である.また,EUROのワーキンググループで開催するEWGLA2004(発表タイトル:Discretehub location andnetwork design ina competitive environment)で発表した.これまでの研究で得られた結果から,今後は,ハブを配置することを仮定しない最適航空ネットワークの設計モデルについて研究が必要であると考えている.
現代イギリスにおける移民統合政策の成立に関する研究

本研究では、移民統合政策の枠組みとしての人種関係政策が、特にとの初期、1965年と1968年の人種関係法の成立過程において、どのような発展を見たのかについて明らかにしている。1965年法は政治的妥協であるとともに、法的手段により国内の人種関係における秩序をいかに維持するかということに対しての異なる考えをつぎはぎするような形で成立し、その後わずか3年後に、1968年法による改正を受けねばならなかった。平成20年度は、研究環境の整備、研究課題に関する基礎文献収集とレビュー、8月のイギリスへの資料収集およびその整理を行った。イギリスにおける人種関係法の成立が移民法による「肌の色の異なる」移民の流入制限とほぼ対の関係にあり、世論の圧力により移民制限をやむなしと認めるに至った労働党によって推進され、保守党との超党派的コンセンサスによって成立が可能となったことは従来言われていたことであるが、それ以外の要因(アメリカの公民権運動の影響、国際的な人種差別反対運動の圧力、イギリス社会における「人種関係」に対する懸念のあり方など)についてもどのまうな形で人種差別を禁止する人種関係法の成立過程およびその内容に影響を与えたかについて、一次史料をもとに検証に取りかかることができた。まだ内務省史料および当時の政策立案に関わった人々の回想記録などを見ている段階で、次年度以降労働党内の議論などを検証することでよりより議論を深めて行く必要があるものの、その成立に至るまでの議論の変遷を細かに検証することで、なぜ1965年/68年/76年と人種関係法が改正を重ねられることになったのか、またその運用において当初意図しない限界および問題点がどのように生じたのかといった問題について、従来の枠組み(中央政府の消極的関与姿勢、執行組織の脆弱さ、「人種関係」という枠組みそのものの限界)をまず検証するという作業を今年度を通じて行うことができた。平成21年度は、20年度に続き、イギリスでの資料収集およびその分析を行った。今年はマンチェスターにある労働党アーカイブを中心に、1950年代末から1970年代半ばにかけての労働党内での議論を中心に見るという計画であったが、労働党アーカイブが2010年春まで移転中で、一部の資料が閲覧できなかったというアクシデントがあった。しかし、党執行部資料、人種・移民問題ワーキンググループの報告書などを検討の対象とし、当初の計画の大半をなんとか遂行することができた。現在、その後手に入れた別の資料と合わせて、分析を行っているが、特に着目したいと考えたのは、1960-70年代を通じての労働党の「人種問題」への取り組みであった。国際問題にしてもこの時期、南アフリカのアパルトヘイトなど、人種差別への道義的観点からの厳しい批判は左派リベラルに広く共有されていたと言えるが、同時に、国内の「人種問題」についてどう認識し、また具体的に「差別」にどのような取り組みを行われたか、当時の史料から幅広い議論をすくい取り、分析の対象とすることができる。実際の法制化には保守勢力のみならず、労働組合などにも慎重な議論が存在し、また、雇用や住宅供給などにおいて社会が厳しい現実を抱える中、人種間の平等をどのような形で保障するかという問題について、様々な見解が存在した。これはまた同時に、歴史的な帝国支配の遺産としてイギリス国内社会にもたらされた「移民」の存在を、ナショナルなコミュニティーの枠組みの中でどのように位置づけるかということに本質的に係わっており、今年度から参加している別のグループ科研(コモンウェルスに関する科研、およびイングリッシュネスに関する研究)と深いつながりを持つものとして位置づけることができる。今年度は審査中の論文が2つほどあり、出版物という形で業績を残すことができなかったが、来年度は発表、論文という形での成果発表を予定している。本年度は、本科研の最終年度ということで、研究成果の発表に取り組むことに努めた。当初考えていたよりも本研究に特化した研究成果の発表は時間がかかり、まだ一部しか実現していないが、本研究と並行し、関連しつつて取り組んでいた1972年のウガンダ・アジア人危機に関する研究が日本国内で出版、また海外の学術雑誌に掲載が決定し、また特に東アフリカから流入したアジア人の国内受け入れ政策に関わる部分(本研究で取り組んだ移民統合政策との関わりが深い)を研究代表者が企画人の一人として行われた国際ワークショップでの発表という形で行うことができた。イギリスにおける移民統合政策の成立過程そのものについては、研究代表者が一章を執筆したイギリメ近代史の教科書の中でその成果に関わる部分を触れることもでき、今後も、学術論文という形で継続して成果を発表して行きたいと考えている。イギリスにおける移民統合政策に影響を与えた国内的・国外的要因のいくつかを明らかにすることで、現代にまで至る、イギリスの移民政策、ナショナルなアイデンティティの有り様、帝国・コモンウェルスとの関わりにおけるイギリス国内社会の変化に総合的な視野を持ち込む、という意味で本研究はある一定の成果を達成できたと考えている。今後、さらに反人種差別的な国際規範との関わりの中で、イギリスの人種関係政策がどのような発展の道筋をたどったのかについて、1976年法の成立など、今回は詳しく扱えなかった部分についても研究を継続していきたい。
ヒト随意運動時における筋出力および関節角度変化が運動関連脳磁場に与える影響

【目的】運動強度(筋出力および関節運動可動範囲)の違いが運動関連脳磁場(MRCF)に及ぼす影響を検討する.【対象および方法】対象は予め同意の得られた健常男性8名であった.MRCFの計測には,306チャネル全頭型脳磁界計測装置(Neuromag)を使用し,1)抵抗なし示指伸展運動,2)抵抗あり示指伸展運動,3)抵抗なしで関節運動範囲が少ない示指伸展運動の3種類を動作課題として,MRCFおよび示指伸筋の筋電図を記録した.【結果および考察】3条件の示指伸展運動時において8名の被験者全てにおいてMRCF波形を明確に観察することができた.筋活動の増大に伴い,運動磁場(MF)の振幅および電流発生源算出時における電流強度が大きくなった.また,関節運動の少ない課題においては運動誘発磁場第一成分(MEF I)の振幅および電流強度が小さくなった.運動開始からMEF Iピークまでの潜時は,抵抗なしに比べて抵抗運動時では有意に短縮したが,筋活動開始からMEF Iまでの潜時には両者で差が認められなかった.各波形ピーク時における電流発生源を解析すると,MFピーク時における電流発生源は大脳一次運動野に位置しており,MEF Iにおける電流発生源は一次感覚野の3b野である可能性が高いと考えられた.これらのことから,MFは一次運動野の活動を反映しており,筋収縮強度を反映して振幅が大きくなることと,MEF Iは関節運動ではなく,筋収縮を感知した運動感覚を反映しており,筋収縮が弱い場合には振幅および電流強度が小さくなることが明らかになった.さらに,ある程度の筋収縮強度に達するとMEF Iの振幅は増加しないものと考えられた.【目的】運動強度(筋出力および関節運動可動範囲)の違いが運動関連脳磁場(MRCF)に及ぼす影響を検討する.【対象および方法】対象は予め同意の得られた健常男性8名であった.MRCFの計測には,306チャネル全頭型脳磁界計測装置(Neuromag)を使用し,1)抵抗なし示指伸展運動,2)抵抗あり示指伸展運動,3)抵抗なしで関節運動が少ない示指伸展運動の3種類を動作課題として,MRCFおよび示指伸筋筋電図を記録した.運動課題は,5秒に1回程度の頻度で自発的に行わせた.MRCFデータは運動開始をトリガーとして50回以上の加算平均を行い,0.5Hzから10Hzのバンドパスフィルタ処理を行った.【結果および考察】3条件の示指伸展運動時において8名の被験者全てにおいてMRCF波形を明確に観察することができた.筋収縮力の増加に伴い,運動磁場(MF)の振幅が大きくなった.また,関節運動の少ない課題においては運動誘発磁場(MEF)第一成分の振幅が小さくなった.筋電信号の発現をトリガーとした場合,抵抗なしでの示指伸展運動時におけるMFおよびMEFのピークと運動開始トリガーの時間はそれぞれ-25.6±8.3msec,85.1±11.3msecおよび45.5±11.9msecであった.一方,抵抗運動時におけるMFおよびMEFのピークと運動開始トリガーの時間はそれぞれ-22.0±6.7msec,87.3±4.5msecおよび74.6±11.3msecであった.筋電信号発現からMEFピークまでの時間は,抵抗なしと抵抗ありの運動で有意な差が認められなかったが,筋電信号発現から関節運動開始を示すトリガーまでの時間は抵抗なしと抵抗ありで有意な差が認められた.これらのことから,MFの振幅が筋収縮強度を反映することと,MEF波形が関節運動感覚や表在感覚を反映しているものではなく,筋紡錘または腱紡錘を受容器とした深部固有感覚を反映しているものと考えられた。【目的】運動強度(筋出力および関節運動可動範囲)の違いが運動関連脳磁場(MRCF)に及ぼす影響を検討する.【対象および方法】対象は予め同意の得られた健常男性8名であった.MRCFの計測には,306チャネル全頭型脳磁界計測装置(Neuromag)を使用し,1)抵抗なし示指伸展運動,2)抵抗あり示指伸展運動,3)抵抗なしで関節運動範囲が少ない示指伸展運動の3種類を動作課題として,MRCFおよび示指伸筋の筋電図を記録した.【結果および考察】3条件の示指伸展運動時において8名の被験者全てにおいてMRCF波形を明確に観察することができた.筋活動の増大に伴い,運動磁場(MF)の振幅および電流発生源算出時における電流強度が大きくなった.また,関節運動の少ない課題においては運動誘発磁場第一成分(MEF I)の振幅および電流強度が小さくなった.運動開始からMEF Iピークまでの潜時は,抵抗なしに比べて抵抗運動時では有意に短縮したが,筋活動開始からMEF Iまでの潜時には両者で差が認められなかった.各波形ピーク時における電流発生源を解析すると,MFピーク時における電流発生源は大脳一次運動野に位置しており,MEF Iにおける電流発生源は一次感覚野の3b野である可能性が高いと考えられた.これらのことから,MFは一次運動野の活動を反映しており,筋収縮強度を反映して振幅が大きくなることと,MEF Iは関節運動ではなく,筋収縮を感知した運動感覚を反映しており,筋収縮が弱い場合には振幅および電流強度が小さくなることが明らかになった.
ニューロンにおける神経活動依存的な遺伝子発現を介したシナプス形成機構の解析

本年度は、マウス小脳顆粒細胞初代培養における脳由来神経栄養因子(brain-derived neurotrophic : BDNF)刺激(50ng/ml 96時間)による、TrkB-ERKシグナリングを介した、N-metyl-D-aspartate (NMDA)受容体NR2Cサブユニットの発現誘導とカルシニューリンジグナリングによるその制御について、さらなる解析を行った。細胞表面タンパク質のビオチン化および、NR1サブユニットとの共免疫沈降実験から、BDNF刺激により発現誘導されたNR2Cサブユニットは、NMDA受容体複合体を形成し、細胞表面で発現していることが明らかとなった。この結果は、NR2Cサブユニットの発現誘導の生理的意義を示唆するものであると考えられる。また、Nuclear Run-on AssayによりNR2Cの発現誘導には転写活性化が必要であること、ERKサブタイプのドミナントネガティブを用いた遺伝子導入実験によりERK1/2シグナリングがNR2Cの発現誘導に関わることが明らかとなった。より生体内に近い条件である小脳スライス培養の系においても、分散培養の系と同様に、脱分極条件下でのカルシニューリンシグナリングによるNR2C発現の抑制が見られたことから、生後の小脳発達に伴うNR2Cの発現誘導の制御にBDNF-TrkB、カルシニューリンシグナリングが重要な役割を果たしていることが強く示唆される。このことは、in situ hybridization、イムノブロッティングにより、Trk欠損マウスの生後の小脳顆粒細胞においてNR2Cの発現がmRNA、タンパク質レベルで顕著に減少していることが観察されたことからも裏付けられた。現在これまでの結果を合わせて論文にまとめ、投稿中である。脳における複雑かつ特異的な神経ネットワーク形成には、その最終過程として神経活動依存的なシナプス形成のメカニズムが関与していると考えられる。本研究では、分化の過程においてダイナミックな神経ネットワーク形成が見られるマウス小脳より調製した培養顆粒細胞を用いて、グルタミン酸や神経栄養因子により発現が特異的に調節される分子を同定し、その発現制御機構を解析した.はじめに、ノーザンブロッティングにより、シナプス構造を構成する分子群を候補として、グルタミン酸や、神経栄養因子の一つである脳由来神経栄養因子(BDNF)依存的に発現変化を起こす分子の同定を行った。その結果、長期的なBDNF刺激(50-100ng/ml)により、N-methyl-D-aspartate(NMDA)受容体の構成サブユニットの一つであるNR2Cの発現誘導が見られた。NR2Cは、小脳顆粒細胞でその分化に伴い発現が増加することが知られている分子である。低KCl濃度(5mM)の培地で培養した小脳顆粒細胞においては、BDNF刺激後24時間からNR2C mRNAの発現誘導が見られ、96時間で最大となった。一方、細胞を高KCl濃度(25mM)の培地で培養すると、この発現誘導は観察されなかった。さらに、この誘導はNR2C特異的であること、TrkB-ERKシグナリングを介したものであることが明らかとなった。また、種々の阻害剤を用いた薬理学的な解析により、高KCl濃度の条件下では、電位依存性カルシウムチャンネルからのカルシウムイオンの細胞内への流入により、カルシウム依存性プロテインフォスファターゼであるカルシニューリンの活性化が起こり、BDNF刺激によるNR2Cの発現誘導を抑制していることが明らかになった。以上の結果より、培養小脳顆粒細胞において、BDNF刺激がTrkB-ERKシグナリングを介してNMDA受容体NR2Cサブユニットの発現を特異的に誘導し、その誘導は脱分極条件下においては活性化したカルシニューリンにより制御されることが明らかとなった。筆者は現在、これらの知見を論文にまとめ、投稿準備中である。次に、実際に生体内においてNR2Cの発現誘導にTrkBシグナリングが関与するかどうか、TrkBノックアウトマウスを用いてノーザンブロッティング、およびReal-time PCRにより解析を行った。生後の発達において、NR2Cの小脳顆粒細胞特異的な発現誘導が見られる生後14日目のマウス小脳では、野生型に比べてTrkBノックアウトマウスにおけるNR2Cの発現の顕著な減少が見られた。生体内でも小脳発達に伴うNR2Cの発現誘導にTrkBシグナリングが関与していることが示唆された。カルシニューリンシグナリング、ERKシグナリングそれぞれ下流の分子は何であるのか、NR2Cプロモーターを用いたルシフェラーゼアッセイなどにより現在解析中である。また、これまでの結果を合わせて論文にまとめ、投稿準備中である。

より生体内に近い条件である小脳スライス培養の系においても、分散培養の系と同様に、脱分極条件下でのカルシニューリンシグナリングによるNR2C発現の抑制が見られたことから、生後の小脳発達に伴うNR2Cの発現誘導の制御にBDNF-TrkB、カルシニューリンシグナリングが重要な役割を果たしていることが強く示唆される。このことは、in situ hybridization、イムノブロッティングにより、Trk欠損マウスの生後の小脳顆粒細胞においてNR2Cの発現がmRNA、タンパク質レベルで顕著に減少していることが観察されたことからも裏付けられた。現在これまでの結果を合わせて論文にまとめ、投稿中である。
軟X線および深紫外リソグラフィーによる桟能性微小光学素子の作成と応用に関する研究

次世代の光応用システムにおける光回路などの集積用光科学部品として微小光学素子のうち、平面構造、小型高機能をもつフレネルゾーンプレートを中心に次のような諸点の研究を行った。(1)写真レクチエル法で作成したCrマスクを用いて深紫外リソグラフィ法で高効率化をはかった複合化フレネルゾーンプレートにより光遅延回路を構成し、40ピコ病のFWHMの拘束光パネル光源に対し300ピコ秒の遅延量に相当する10cmの光路長変化を示すごとを試作Ga-Asの光AND回路を用い検出した。(2)回析格子型微小光学素子の実用化の為の高効率に関し薄膜内の光干渉効果とBragg効果の重畳を考えFloquet-Bloch展開理論を用いた厳密解とラメラ方位相格子を用い定量的検討を行なった。(1) (2)の成果にもとづき光回路おおける半導体レーザと多数本光ファイバとの同時接続用として斜入射配置の高効率な分岐・結保機能を併せもつ空間分割型ビームスプリッタについて光線追跡法による計算シュミレーションを行い2光干渉法と深紫外リソグラフィ法により試作実験を伴い有効性を確めた。(4)更にこの空間分割型ビームスプリッタを用いた多数個のOEIC用光学光分岐、結合素子としての最適配置と作成条件の数値検討を行ない。実現の可能性を確かめた。(5)東京大学物性研究シンクロトロン軌道放射施設の協同利用研究により光源の斜入射るよるゾーンプレートのブレーズ氏の予備実験を行なった。又動施設で軟X線領域での短波長光源を用いるための真空チェンバーの産科を終了し、予備的データの検討をとこなった。次世代の光応用システムにおける光回路などの集積部品として,微小光学素子のうち平面構造,小型,高機能性をもつフレネルゾーンプレートを中心に今年度は次の諸点の研究を行なった.(1).広い面積(5mm^2)と高開口数を持つ斜入射配置の空間型ビームスプリツタについて高効率のための理論的検討を行ない,リニアゾーンプレート列と円柱レンズの組合せによる達成の可能性を明らかにした.(2).レーザー出射角,ファイバーへの入射角,ファイバー端面での結像状態,最小ピッチ,回折効率の諸点を両立させる設計上の吟味を行なった.(3).(2)の設計にもとづきHe-Cdレーザ(3250〓)を光源とするホログラフィック法によりa・si膜を遮光材としてリニアゾーンプレート列マスクを試作し,使用波長との変換誤差に伴なう収差の実験的検討を加えた.(4).写真レクチエル法で作製したマスクを用い深紫外リソグラフィ法で高効率化した複合化ゾーンプレートにより光遅延回路を構成し, 40ピコ秒のFWHMの高速光のパルスに対し10cmの光路長変化が300ピコ秒の遅延量に相当することを検出した.(5).軟X線領域におけるリソグラフィの予備実験として,東大核研のSR光を大気中で用い,斜入射に伴なう形状制御,高効率化の最適条件の検討を行なった.(6).微細等ピッチ格子の回折効率の入射角依存性に関し,フロツケブロツホの展開理論を用いた数値計算を行ない,ラメラ型格子がブラック角近傍で高効率が得られる事に関し理解的に解析した.次世代の光応用システムにおける光回路などの集積用光学部品として微小光学素子のうち、平面構造、小型高機能性をもつフレネルゾーンプレートを中心に次のような諸点の研究を行った。(1)写真レクチェル法で作成したCrマスクを用い深紫外リソグラフィ法で高効率化をはかった複合化フレネルゾーンプレートにより光遅延回路を構成し、40ピコ秒のFWHMの高速光パルス光源に対し300ピコ秒の遅延量に相当する10cmの光路長変化を示すことを試作Ga-Asの光AND回路を用い検出した。

(2)回析格子型微小光学素子の実用化の為の高効率に関し薄膜内の光干渉効果とBragg効果の重畳を考えFloquet-Bloch展開理論を用いた厳密解とラメラ型位相格子を用い定量的検討を行なった。(3)(1)、(2)の成果にもとづき光回路における半導体レーザーと多数本光ファイバとの同時接続用として斜入射配置の高効率な分岐・結保機能を併せもつ空間分割型ビームスプリッタについて光線追跡法による計算シュミレーションを行ない2光束干渉法と深紫外リソグラフィ法により試作実験を行ない有効性を確かめた。(4)更にこの空間分割型ビームスプリッタを用いた多数個のOEIC用光分岐・結合素子としての最適配置と作成条件の数値検討を行ない、実現の可能性を確かめた。(5)東京大学物性研究所シンクロトロン軌道放射施設の共同利用研究により光源の斜入射によるゾーンプレートのブレーズ化の予備実験を行なった。又同施設で軟X線領域での短波長光源を用いるための真空チェンバーの設計を終了し、予備的データの検討を行なった。
アフリカ風土病型カポシ肉腫の生物学的性状の研究およびEBウィルスとの関連性

本年度は研究代表者鳥山、研究分担者江藤が現地におもむき、各施設に収集保管されていた組織標本、約3,500例を光顕的に調べ、その中から25例のカポシ肉腫およびカポシ肉腫と病因的になんらかの関連性をもつとおもわれる小児ホヂキン病、バ-キットリンパ腫など132例を得た。組織学的検索の過程で診断困難な例には特殊染色をほどこし、診断の一助とした。また、各症例についてその臨床および病態像、患者の年令、性、居住地、民族、エイズウィルス感染の有無などを調べ、従来よりおこなってきた調査で得た結果と併せ解析した。1.カポシ肉腫の疫学:西ケニア地域にエイズが蔓延しはじめたと考えられる年代は1980年半ばであり、調査結果をこれ以前と以後に分けて分析すると、1)ヴィクトリア湖周辺部やウガンダに隣接した高温で湿潤な地域に住む民族、ルオ-、ルィアに多く見られたカポシ肉腫が乾燥地帯や冷涼な熱帯高地の住民に広がった。2)男女比は9:1から6:1となり、女性における頻度が上昇した。3)幼児期(5才前後)と中高年期(50才以上)に見られた二峰性の好発年令に青年期(20才代)が加わり、三峰性となった。4)患者の平均年令は40才から36才へと若年化した。5)全悪性腫瘍中に占めるカポシ肉腫の頻度は2.6%から3.8%へと増加した。6)初発部位は乳幼児ではリンパ節、成人では足、下肢の皮膚に結節状病変として見られることが多かったが、成人でもリンパ節浸襲をともなう例あるいは体幹初発例が増加した。7)全身撒布性の丘疹状病変を示し、病態的に欧米のエイズ流行病型カポシ肉腫に酷似した激症性のカポシ肉腫が増加した。これらの結果から西ケニア地域におけるカポシ肉腫の疫学的な推移を見ると、1980年代後半より従来のエイズウィルス感染をともなわないアフリカ風土病型カポシ肉腫に代わって、エイズ流行病型カポシ肉腫が増加し、西ケニア地域におけるカポシ肉腫の大半を占める傾向に移行しつつあるという新知見を得た。これらの結果は第32回日本アフリカ学会総会および第37回日本熱帯医学会総会で発表し、第85回日本病理学会総会でも発表予定である。また、データの一部は論文としてAmerican journal of Tropical Medicine and Ilygieneに投稿、受理された。2.カポシ肉腫の細胞由来およびその性状:収集した標本材料は現地機関の許可のもと、当研究所に持ち帰り、すでに保有している標本とともに光顕、電顕および免疫組織学的に検索をおこない、光顕的に1)アフリカ風土病型カポシ肉腫の初期像は肉芽組織様病変であり、その進展とともに血管肉腫様病変、線維肉腫様病変、未分化細胞の出現を示し、同時に病変部の細胞密度が増加する、2)増生した非腫瘍性血管の周囲に存在する未分化な間葉系細胞の増殖がカポシ肉腫の本態である、3)病変が進展した例でも多くの悪性腫瘍に見られる異常な核分裂像などの強い悪性を示唆する所見は少ない、などが明かになった。電顕的に、どの病期におけるカポシ肉腫細胞も1)血管内皮細胞由来を示唆するWeibel-Palade小体は見られない、2)織内に漏出した赤血球や、赤血球を貪食したカポシ肉腫細胞はふんだんに認められるが、これらの細胞は血管内皮様の連続した細胞構築を示さない、3)カポシ肉腫細胞は真皮の血管周囲、皮膚付属器周囲に存在する樹状ないし紡錘型細胞(筋線維芽細胞?)に類似する、などの結論を得た。免疫組織学的研究では、Vimentin、Laminin、S-100蛋白、VIII因子関連抗原、XIII因子関連抗原、Actin、endothelial cell surface marker、endotheilin、collagen IV、UEA-1など各種の免疫染色をおこなった結果、カボシ肉腫細胞は多くの細胞に分化する能力を持つ未分化な間葉系細胞由来であることが推察された。これらの知見はSpringer社のTropical Pathologyに記載した。また国際病理アカデミー・タイ支部会にて招待講演をおこなうとともに第85回日本病理学会総会でも発表予定である。上記の免疫染色のほか、HLA-DR、Smooth muscle specific actin、CD34などの新しい細胞マーカーを用いて検索を続行中である。3.カポシ肉腫とEBウィルスとの関連性:現地で得たバ-キットリンパ腫、小児ホチキン病組織標本を対象に免疫染色、PCR法、in situハイブリダイゼーション法にて検索をおこない、いくつかの小児リンパ節型カポシ肉腫にEBウィルスの存在を確認した。現在、他のヘルペスウィルス類の検索を含めて、研究を継続中であり、アフリカ風土病型カポシ肉腫の発症に関与するウィルスを検索し、エイズ関連型カポシ肉腫の発症機序との違いを解明したいと考えている。これらの研究結果は論文とし、ケニアの関連機関に送付する予定である。

組織学的検索の過程で診断困難な例には特殊染色をほどこし、診断の一助とした。また、各症例についてその臨床および病態像、患者の年令、性、居住地、民族、エイズウィルス感染の有無などを調べ、従来よりおこなってきた調査で得た結果と併せ解析した。1.カポシ肉腫の疫学:西ケニア地域にエイズが蔓延しはじめたと考えられる年代は1980年半ばであり、調査結果をこれ以前と以後に分けて分析すると、1)ヴィクトリア湖周辺部やウガンダに隣接した高温で湿潤な地域に住む民族、ルオ-、ルィアに多く見られたカポシ肉腫が乾燥地帯や冷涼な熱帯高地の住民に広がった。2)男女比は9:1から6:1となり、女性における頻度が上昇した。3)幼児期(5才前後)と中高年期(50才以上)に見られた二峰性の好発年令に青年期(20才代)が加わり、三峰性となった。4)患者の平均年令は40才から36才へと若年化した。5)全悪性腫瘍中に占めるカポシ肉腫の頻度は2.6%から3.8%へと増加した。6)初発部位は乳幼児ではリンパ節、成人では足、下肢の皮膚に結節状病変として見られることが多かったが、成人でもリンパ節浸襲をともなう例あるいは体幹初発例が増加した。7)全身撒布性の丘疹状病変を示し、病態的に欧米のエイズ流行病型カポシ肉腫に酷似した激症性のカポシ肉腫が増加した。これらの結果から西ケニア地域におけるカポシ肉腫の疫学的な推移を見ると、1980年代後半より従来のエイズウィルス感染をともなわないアフリカ風土病型カポシ肉腫に代わって、エイズ流行病型カポシ肉腫が増加し、西ケニア地域におけるカポシ肉腫の大半を占める傾向に移行しつつあるという新知見を得た。これらの結果は第32回日本アフリカ学会総会および第37回日本熱帯医学会総会で発表し、第85回日本病理学会総会でも発表予定である。また、データの一部は論文としてAmerican journal of Tropical Medicine and Ilygieneに投稿、受理された。2.カポシ肉腫の細胞由来およびその性状:収集した標本材料は現地機関の許可のもと、当研究所に持ち帰り、すでに保有している標本とともに光顕、電顕および免疫組織学的に検索をおこない、光顕的に1)アフリカ風土病型カポシ肉腫の初期像は肉芽組織様病変であり、その進展とともに血管肉腫様病変、線維肉腫様病変、未分化細胞の出現を示し、同時に病変部の細胞密度が増加する、2)増生した非腫瘍性血管の周囲に存在する未分化な間葉系細胞の増殖がカポシ肉腫の本態である、3)病変が進展した例でも多くの悪性腫瘍に見られる異常な核分裂像などの強い悪性を示唆する所見は少ない、などが明かになった。電顕的に、どの病期におけるカポシ肉腫細胞も1)血管内皮細胞由来を示唆するWeibel-Palade小体は見られない、2)織内に漏出した赤血球や、赤血球を貪食したカポシ肉腫細胞はふんだんに認められるが、これらの細胞は血管内皮様の連続した細胞構築を示さない、3)カポシ肉腫細胞は真皮の血管周囲、皮膚付属器周囲に存在する樹状ないし紡錘型細胞(筋線維芽細胞?)に類似する、などの結論を得た。免疫組織学的研究では、Vimentin、Laminin、S-100蛋白、VIII因子関連抗原、XIII因子関連抗原、Actin、endothelial cell surface marker、endotheilin、collagen IV、UEA-1など各種の免疫染色をおこなった結果、カボシ肉腫細胞は多くの細胞に分化する能力を持つ未分化な間葉系細胞由来であることが推察された。これらの知見はSpringer社のTropical Pathologyに記載した。
解毒・排泄機構の臓器相関と関連遺伝子の導入による機能改善に関する研究

ビリルビンを抱合するbilirubin UDP-glucronosyltransferase (UGT1A1)の日本人における遺伝子多型は蛋白コード領域でもみられ、欧米の報告とは異なっていた。UGT1A1のタンパクコード領域における多型パターンと血清ビリルビン値は相関が認められた。新たなUGT1A1遺伝子多型(P364L)を発見し、この時のUGT1A1の酵素活性は正常よりも64.4%低下する事を明らかにした。有機アニオントランスポーターの一つであるmultidrug resistance-associated protein 2 (mrp2)の発現が欠損したEisai hyperbilirubinuria rat (EHBR)およびugt1a1活性が欠損したGunn ratの肝細胞においては、有機アニオンを類洞血液中に排泄するmrp3の発現が増加し、有機アニオンを肝細胞内に取り込むorganic anion transporting polypeptide (oatp)の発現は減少していた。さらにEHBRおよびGunn ratの腎臓においてもmrp3の発現の増加が見られることを明らかにした。また、マウス胎生幹細胞にhepatocyte nuclear facto-3β(HNF3β)を導入することによりmrp1,mrp2,mrp3およびugt1a1のmRNAおよび蛋白質が発現する事を明らかにし、HNF3β導入による胎生幹細胞から肝細胞への分化することを証明した。足立は、有機アニオントランスポーターの一つであるmultidrug resistance-associated protein 2(mrp2)が欠損しているEisaihyperbilirubinuria rat(EHBR)の肝細胞および腎細胞を用いて基底膜側およびapical側にある各種有機アニオントランスポーターの発現変動を検討した。EHBRでは肝および腎細胞におけるmrp3の発現が増強し、肝細胞におけるorganic anion transporting polypeptide 1(oatp1)およびoatp2の発現が低下することをmRNAおよび蛋白レベルで明らかにした。Mrp1,mrp4およびmrp6についても検討したが有意な変動は認められなかった。また、蛍光免疫染色を行い、EHBRでは腎臓のmrpr3が腎近位尿細管上皮細胞の基底膜側に強く発現していることを明らかにした。また、肝癌および腎癌由来の培養細胞において各種トランスポーターの発現検討を行い、MRP2遺伝子導入に適した細胞株の選別を行っている。さらに、MRP2の発現を抑制するshort interfering RNA(siRNA)を作製し、これをMRP2発現標的培養細胞にtransfectionすることでMRP2欠損の細胞モデルを作成中である。足立は、有機アニオントランスポーターの一つであるmultidrug resistance-associated protein2 (mrp2)が欠損したEisai hyperbilirubinuria rat (EHBR)およびビリルビンを抱合するbilirubin UDP-glucronosyltransferase (ugt1a1)が欠損したGunn ratの肝細胞における各種有機アニオントランスポーターの発現変動を検討した。EHBRおよびGunn ratではともに有機アニオンを排泄するmrp3の発現が増加し、有機アニオンを取り込むorganic anion transporting polypeptide (oatp)の発現が減少していることをmRNA,蛋白レベルで明らかにした。さらに免疫組織染色を行い、mrp3およびoatpの肝細胞における局在およびその発現量の変化を明らかにした。現在はEHBRを用いたin vivo遺伝子導入を試みている。足立は、ビリルビンをグルクロン酸抱合する酵素であるbilirubine uridine-diphosphate glucuronosyltransferase(ugtlal)の欠損するGunn ratの肝細胞を用いて、その基底膜上に発現する各種有機アニオントランスポーターの発現変動を検討した。Gunn ratにおいては、有機アニオンの取り込みに関与するとされるorganic anion transporting polypeptide 1(oatp1)およびoatp2のmRNAの発現は正常ラットに比べて有意に減少していることを明らかにした。oatp1蛋白は正常ラットに比べ有意に減少していたが、oatp2蛋白の減少は統計的有意差を持つに至らなかった。これらのトランスポーターの変化とは反対に、各種有機アニオンを肝細胞から類洞血液中に逆流排泄するmultidrug resistance-associated protein 3(mrp3)の発現は、mRNA、蛋白レベルともGunn ratにおいては正常ラットに比べて明らかに増強していることを明らかにした。

また、UGTlAlの日本人における遺伝子多型について検討し、特に蛋白コード領域における遺伝子多型の頻度は欧米とは大きく異なる事を明らかにした。未報告の変異であるP364を見いだし、この変異によりUGTlAl酵素活性が正常の64.4%に低下する事を明らかにした。
生物と機能性材料におけるMCDスペクトル:理論的研究

本研究では、これまで理論化学が積極的に応用されていなかった生物や機能性材料におけるMCDスペクトルの理論研究に新しい可能性を切り拓くことを目的とした。主に次のテーマについて研究を行った。(1)芳香族化合物(ベンゾキノンやアザベンゼン誘導体)への応用芳香族化合物のMCDスペクトルの研究を行なう第一段階として、分子の励起状態を精密に計算する基礎的研究を実施した。チオフェンおよびピリジンの励起状態について研究を行ない、実験スペクトルを定量的に再現するとともに、幾つかの新たな帰属を行なった。(2)有限摂動法に基づくMCD理論の開発(3)MCDにおける相対論的効果上記(2)の方法をCH_3X(X=F, Cl, Br, I)分子に応用し、MCDスペクトルにおける相対論的効果を評価した。その結果、CH_3Iでは相対論的効果が極めて大きく、相対論を考慮して初めて符号が再現できる場合があることがわかった。(4)ポリシラン化合物のσ共役に起因する特異的な励起スペクトルポリシラン化合物は、C-C結合と全く異なるσ共役を持つことから特異的な光学活性を示す。SAC-CI法を用いてカルボテトラシランのコンフォメーションに由来する特異的な励起スペクトルを定量的に再現することに成功し、新たな知見を得た。(5)励起状態の構造およびダイナミクスSAC/SAC-CIの解析的エネルギー微分法を用いて、分子の励起状態やイオン化状態のダイナミクスを研究する安定な方法を開発し、幾つかの分子系に応用した。精密なイオン化スペクトルの理論研究を展開した。今年度は、主に次の4つのテーマについて研究を行った。(2)有限摂動法に基づくMCD理論の開発(3)MCDにおける相対論的効果上記(2)の方法をCH_3X (X=F, Cl, Br, I)分子に応用し、MCDスペクトルにおける相対論的効果を評価した。(2)有限摂動法に基づくMCD理論の開発(3)MCDにおける相対論的効果上記(2)の方法をCH_3X(X=F,Cl,Br,I)分子に応用し、MCDスペクトルにおける相対論的効果を評価した。