hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
一般検査施設で利用可能なin situ RT-PCR法の開発に関する研究

in situ RT-PCRには増幅したcDNAの検出方法の違いから直接法と間接法があり、直接的in situ RT-PCR法は操作は簡便であるが非特異的標識や偽陽性所見が多く、一方、陽性所見に対する信頼性が高く非特異的標識が少ない間接的in situ RT-PCR法は、操作が煩雑となり実用性に乏しいとされている。われわれは直接的in situ RT-PCR法程度の簡便な操作で信頼性の高い結果の得られるin situ RT-PCR法を開発した。血管内皮増殖因子およびオステオポンチンmRNAに対するin situ RT-PCR法を施行し、その成果を英文学術雑誌に発表した。腫瘍特異的キメラ遺伝子の発現が特徴であるとされる軟部腫瘍のうち滑膜肉腫、末梢性神経外胚葉性腫瘍については、そのキメラ遺伝子mRNAに対するin situ RT-PCR法を試み、その成果を複数の学会で発表した。in situ RT-PCR法の主な問題点である非特異的標識の回避についてはPCR反応条件の最適化、PCRプライマーの改良、nested PCRあるいはstep down PCRの手法を併用すること等により解決を計った。滑膜肉腫は紡錘形細胞肉腫に分類され、軟部肉腫の中では比較的頻度の高いもののひとつである。P27蛋白はサイクリン依存性キナーゼを抑制し細胞周期を負に制御する因子として知られている。滑膜肉腫におけるP27蛋白発現頻度の予後因子としての意義を検討したところ、発現高頻度群は低頻度群に比して有為に予後良好であった。P27蛋白にはアポトーシスとの関連も指摘されている。P27蛋白発現高頻度かつアポトーシス低頻度の滑膜肉腫群は、P27蛋白発現高頻度かつアポトーシス高頻度群およびP27蛋白発現低頻度群よりも有為に予後良好であり、P27蛋白とアポトーシスというふたつのパラメータによる解析は滑膜肉腫のより正確な予後推定、悪性度診断に寄与し得ると考えられた。in situ RT-PCR法には増幅したcDNAの検出方法の違いから直接法と間接法があり、直接的in situ RT-PCR法は操作は簡便であるが非特異的標識や偽陽性所見が多く、一方で陽性所見に対する信頼性が高く非特異的標識が少ない間接的in situ RT-PCR法は、操作が煩雑となり実用性に乏しいとされている。われわれは直接的in situ RT-PCR法程度の簡便な操作で信頼性の高い結果の得られるin situ RT-PCR法の開発を試みている。この一年間でわれわれは、血管内皮増殖因子およびオステオポンチンメッセンジャーRNAに対するin situ RT-PCR法を施行し、その成果の一部は現在、英文学術雑誌に掲載予定である("Pancreas" in publication)。また、腫瘍特異的キメラ遺伝子の発現が特徴であるとされる軟部腫瘍のうち滑膜肉腫、末梢性神経外胚葉性腫瘍については、そのキメラ遺伝子メヅセンジャーRNAに対するin situ RT-PCR法を試み、その成果は既に複数の学会で発表済みである(第60回日本癌学会総会、第11回日本サイトメトリー学会総会)。in situ RT-PCR法の主な問題点である非特異的標識の回避についてはPCR反応条件の最適化、PCRプライマーの改良、nested PCRあるいはstepdown PCR等の手法を併用することで解決を計りある程度の成果を得たが、さらなる検討が必要と考えている。検出感度については、TSA等の増感法の併用を試みる予定である。
摩擦攪拌作用を利用した鉄鋼材料の強加工-無変態接合プロセスの開発

過共析鋼を含む炭素量の異なる種々の炭素鋼に対して,723°Cの共析温度(A_1点)以上および以下で摩擦攪拌接合を実施した。A_1点以上で接合した場合には,継手の組織はマルテンサイトからなり,引張試験の結果は大きくばらついた。一方,A_1点以下で接合した場合には,微細なフェライトと球状セメンタイトからなる組織を形成し,シャルピー衝撃試験では,A1点以上で接合した場合と比較して約3倍の吸収エネルギー値を示した。高温材料も対応可能な摩擦攪拌装置を用いて,炭素量の異なる炭素鋼に対して摩擦攪拌プロセスを施した。供試材として,S12C(0.12%C)、S50C(0.5%C)、S70C(0.7%C)および過共析鋼のSK5(0.85%)を用いた。回転ツールはこれまで,研究者代表等が開発,最適化を行ってきたWC-Co合金およびWC-Cu合金を中心に検討した。ツールの回転速度および接合速度を制御することによって,接合中の温度を650900°Cの範囲で制御した。具体的には,ツールの回転速度は400rpmを中心に設定し,接合速度を25600mm/minと変化させた場合と、接合速度を100mm/minを中心とし,回転速度を100400rpmで変化させた場合の2通りの実験を行った。また,熱電対を用いて,各条件におけるプロセス中の回転ツール直下の温度を測定した。この際,プロセス温度を650723°CのA_1点以下とした場合には,炭素量に関係なくマルテンサイトを生成せず,強度,延性,靱性に優れた極めて微細なフェライト-球状セメンタイトを基本とした微細組織を形成し、安定した継手特性が得られた。一方、温度がA_1を超えた場合には、S70C以上の高炭素鋼においては、マルテンサイトが生成し、ある程度の継手強度は得られるものの、伸び値が大きくばらつき、安定した特性は得られなかった。一方、低炭素鋼においては、A_1以上では、フェライトを主体に部分的にパーライト組織が観察されるのに対し、A_1以下で接合した場合には、フェライトの粒界にセメンタイトが微細に分散した組織となった。これまで接合が困難とされてきた高張力鋼(ハイテン材)に関して,析出強化型高張力鋼(HT80),フェライト-マルテンサイト2相型高張力鋼(HT100, HT120)に対して,その強度を落とすことなく接合する技術を確立した。特に,強度が高い高張力鋼板に関しては,熱影響部における強度低下が生じたため、液体CO_2による急冷および補助熱源としてYAGレーザ等を用いて接合を行った。回転ツールはWC-Co合金とし,ツールの回転速度および接合速度によって650900°Cの範囲で制御した。まず,ツールの回転速度は200600rpmの間で設定し,接合速度を25600mm/minと変化させることで、最高到達温度と冷却速度を制御した。次に,接合速度を400mm/minを中心とし,回転速度を100800rpmで変化させて、条件の依存性を調査した。このように種々の接合条件で得られた組織を,光学顕微鏡,FE-SEM等で解析を行うとともに,引張強さや断面におけるビッカース硬度分布との関連を調べ,継手の組織と機械的特性の関係を明確にした。一方、炭素鋼に対しては、S35Cに対して,初期組織をフェライト-パーライト組織およびセメンタイトを球状化処理した鋼材を用いて、それぞれ摩擦攪拌接合し,継手の組織および機械的強度に及ぼす接合前組織を調査した。その結果、初期組織がフェライト-パーライト組織の方がマルテンサイトが形成しやすく、引張強度は向上した。摩擦攪拌プロセスを行う前に,試料に数mmの溝を掘り,そこに微細黒鉛粒子などの分散材を充填させることにより,摩擦攪拌プロセス中に分散材を素材中に均一に分散させ,複合化を図る技術を開発し、微細黒鉛粒子の分散に伴う、組織および機械的特性に及ぼす影響を明確にした。また、接合中の温度を制御することにより、鉄基地中へのCの拡散の度合いが変化し、焼き入れ性を変化させることが可能となった。このように、炭素の攪拌-拡散-固溶-変態のプロセスを応用した、800HV程度の硬度の高い表面硬化処理技術が開発された。平成21年度までに得られた知見を活かして,これまで接合が困難とされてきたフェライト-マルテンサイト2相型高張力鋼(HT100, HT120)に対して,その強度を落とすことなく接合する技術を確立した。強度が高い高張力鋼板に関しては,熱影響部における強度低下が懸念されたため,液体CO_2による急冷手法を用いて接合を行った。回転ツールはこれまで,研究者代表等が開発,最適化を行ってきたWC-Ni合金,WC-Co合金を中心に検討し,新たなツール材料,形状も開発した。

温度プロファイルはツールの回転速度および接合速度によって650900°Cの範囲で制御した。上述の接合条件で得られた組織を,光学顕微鏡FE-SEM, EBSP, TEM等で解析を行うとともに,引張強さや断面におけるビッカース硬度分布との関連を調べ,分散材が継手の組織形成過程および機械的特性にどのように影響を及ぼすかを明確にした。
古地図に描かれた河川・海岸地形の精度評価とその活用法に関する研究

海岸地形や河川地形の変遷に関する検討を行うためには,これまで国土地理院や各種行政機関により発行された各種地形図や空中写真などが用いられてきた.しかし,これらによりさかのぼることの出来る時間スケールは数10年オーダー,長くても100年程度のものであった.そこで,本研究においては,伊能図に代表される古地図が有する地形情報に関する検討を実施した.伊能図に関してはこれまで人文地理の視点から注目を集めることが多かったが,海岸地形・河川地形の研究分野においても,200年以上も前の地形情報を与えるものとして貴重な存在であると期待される.まず,仙台海岸,石巻海岸および秋田海岸周辺の伊能図の解析行い,その地形情報の精度に関する検討を実施した.特に,阿武隈川や北上川といった比較的大規模な河川が流入している仙台海岸,石巻海岸を対象とした検討においては,国土地理院発行の地形図と併せることにより,平均的汀線前進速度を見積もることが出来た.土砂堆積速度に関しても,75,000m^3/年との数値を得ることが出来た.また,秋田海岸を対象とする解析においても,現在の汀線位置に比べて有意な差が認められた.さらに,熊本県・球磨川を対象に,伊能図と現在の地形図を比較することによって長期的な河道変動解析を試みた.その結果,河口周辺の地形変化は良好な精度で推定できることが示された.穿入蛇行区間では伊能図の河道位置はかなりの精度を持つものの,河道はほとんど変化していないことが判った.一方,河道変動が予想される盆地内部では正確な河道位置が判らず,定量的な河道変動の推定が困難であることがわかった.しかし伊能図は定性的には多くの情報を含んでおり,使い方を吟味さえすれば有用な情報源となり得ることが判明した.これにより,200年程度の古い地形情報を解析することの有効性が示された.研究代表者らはこれまで各地の河川・海岸の地形変動に関する研究を行って来た.従来,過去の河川・海岸地形を知るためには,国土地理院をはじめとするさまざまな機関により撮影された航空写真や地形図などが用いられてきた.そのため,過去にさかのぼれる時間スケールは数十年オーダーが限界であった.しかし,さらに時間をさかのぼることが可能な資料として,「伊能図(大図・中図・小図)」に代表される各種の古地図が存在する.また、幕末に黒船の来襲が頻発するにつれ,沿岸域での警備の必要性から各地で詳細な地形図が作られていることも知られている.これらの資料は単に地理学上の価値を持つのみならず,河川・海岸工学的にも貴重な地形情報を包含していることが期待される.この様な目的で古地図を使用する場合,地図自体に各種の誤差が含まれていることを考慮すれば,当時から現在にかけて,誤差を上回るほどの大きな地形変化があったと予想される箇所においてこの様な資料を利用することが望ましい.砂防事業やダム堆砂の影響が無く,現在に比べて多量の土砂流出の影響を受けていた河口近傍はその意味でふさわしい研究対象である.また,一方向の沿岸漂砂の卓越する海岸における漂砂系の末端においてもやはり顕著な地形の変化があるものと期待される.そこで,本研究においては前者の例として仙台海岸・名取川河口近傍,後者の例として石巻海岸の漂砂系末端に位置する野蒜海岸を対象として検討を行った.その結果,以下のことが明らかになった.1.名取川河口部においては,海側に凸状に張り出した汀線形状が見られる.隣接する阿武隈川の河口においても同様な河口地形が認められた.2.野蒜海岸においては,現在では陸繋化している宮戸島が陸から離れて存在しており,この地域における多量の砂の堆積を確認できた.海岸地形や河川地形の変遷に関する検討を行うためには,これまで国土地理院や各種行政機関により発行された各種地形図や空中写真などが用いられてきた.しかし,これらによりさかのぼることの出来る時間スケールは数10年オーダー,長くても100年程度のものであった.一方で,我が国の各地で沿岸域・河川流域を含む古地図が作成されており,これらは工学的にも貴重な地形情報を包含していることが期待される.そこで,本研究においては,伊能図に代表される古地図が有する地形情報に関する検討を実施した.伊能図は今から約200年ほど前に伊能忠敬により作成され,我が国全域を網羅する我が国初の本格的な地図として,現在でも大きな関心を集めている.伊能図に関してはこれまで人文地理の視点から注目を集めることが多かったが,海岸地形・河川地形の研究分野においても,200年以上も前の地形情報を与えるものとして貴重な存在であると期待される.そこで,仙台海岸,石巻海岸および秋田海岸周辺の伊能図の解析行い,その地形情報の精度に関する検討を実施した.特に,阿武隈川や北上川といった比較的大規模な河川が流入している仙台海岸,石巻海岸を対象とした検討においては,国土地理院発行の地形図と併せることにより,平均的汀線前進速度を見積もることが出来た.また,秋田海岸を対象とする解析においても,現在の汀線位置に比べて有意な差が認められた.これにより,200年程度の古い地形情報を解析することの有効性が示された.海岸地形や河川地形の変遷に関する検討を行うためには,これまで国土地理院や各種行政機関により発行された各種地形図や空中写真などが用いられてきた.しかし,これらによりさかのぼることの出来る時間スケールは数10年オーダー,長くても100年程度のものであった.

そこで,本研究においては,伊能図に代表される古地図が有する地形情報に関する検討を実施した.伊能図に関してはこれまで人文地理の視点から注目を集めることが多かったが,海岸地形・河川地形の研究分野においても,200年以上も前の地形情報を与えるものとして貴重な存在であると期待される.まず,仙台海岸,石巻海岸および秋田海岸周辺の伊能図の解析行い,その地形情報の精度に関する検討を実施した.特に,阿武隈川や北上川といった比較的大規模な河川が流入している仙台海岸,石巻海岸を対象とした検討においては,国土地理院発行の地形図と併せることにより,平均的汀線前進速度を見積もることが出来た.土砂堆積速度に関しても,75,000m^3/年との数値を得ることが出来た.また,秋田海岸を対象とする解析においても,現在の汀線位置に比べて有意な差が認められた.さらに,熊本県・球磨川を対象に,伊能図と現在の地形図を比較することによって長期的な河道変動解析を試みた.その結果,河口周辺の地形変化は良好な精度で推定できることが示された.穿入蛇行区間では伊能図の河道位置はかなりの精度を持つものの,河道はほとんど変化していないことが判った.一方,河道変動が予想される盆地内部では正確な河道位置が判らず,定量的な河道変動の推定が困難であることがわかった.しかし伊能図は定性的には多くの情報を含んでおり,使い方を吟味さえすれば有用な情報源となり得ることが判明した.これにより,200年程度の古い地形情報を解析することの有効性が示された.
有理関数による数値計算アルゴリズム

有理関数近似による数値計算を推し進める研究目的で、有理関数近似の理論解析や有理関数を使った行列分解アルゴリズム開発を行った.またOxfordのTrefethen教授と共同で、有理関数でx^nを近似する問題がnによらない指数関数的速度で近似できること、またこれが関数近似論の古典的な問題と深く関連することを示した.これはProceedings of the American Mathematical Societyに掲載された.またAlex Townsendの訪問で有理関数の機械学習への応用を検討し、共同研究を続けており、Evan Gawlik氏を訪問して有理関数近似が平方根や立方根の近似を効率的にできることを示す論文を執筆中である.現在も微分方程式への応用や、Barycentric representationの関数近似以外への応用なども検討中である.数学的理論だけでなく、実用問題への応用も広く考えられる、将来性の高いテーマだと考える.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
カーボンナノチューブ・ナノ電気機械システム(NEMS)

現在注目を集めている新しい機能性材料のひとつにカーボンナノチューブ(CNTs)がある。CNTsはそのナノ構造からマイクロマシンあるいはナノマシンのための構造材料としても注目を集めており、マイクロ電子源、原子間力顕微鏡(AFM)の探針、単電子トランジスタ、センサなど様々な応用が研究されている。しかしながら、これらのデバイスを実現するためにはいくつかの課題が存在する。そのひとつがCNTsをデバイスに設置するための技術である。とくにナノマシンなどに応用するには一本一本独立して制御できることが望ましい。本研究では電界によるCNTsの成長促進効果を応用して、単一CNT選択成長法を開発し、その改良を行なった。CNTsの化学気相成長(CVD)中に電界をかけることにより、CNTsの成長が促進されることやその成長方向が制御されることはこれまでに報告があった。これらの報告に基づき、本研究ではマイクロマシン技術を応用してシリコン基板上に突起構造を作り、この突起に電界を集中させることで突起先端から一本のCNTを成長させることに成功した。また、本研究ではこの技術を応用し、単一CNTをAFM探針の先端から成長させることに成功した。これにより、これまで顕微鐃下のマニピュレーションにより実現されていたCNT-AFM探針をより効率的に作製することが可能となった。つぎに、シリコン基板上にあらかじめ作製しておいた対向電極間にこの技術を応用して単一CNTを成長させ、対向する電極間にブリッジを作製することに成功した。これはCNTセンサなどの実現に大きく役立つものと考えられる。本研究ではNiを選択成長の成長触媒として用いていたがこれまでは非常にふといCNTを成長させることしかできなかった。これを、成長触媒を改良することにより、成長するCNTの径をより細いものにすることに成功した。本研究の計画では、本年度はCNT成長装置の改良と選択成長の手法の改良、および成長させたカーボンナノチューブ(CNT)の特性の評価を行う予定であった。本年度の実績としては、まず、成長装置にいくつかの改良を加えた。改良点としては、光ファイバ温度計を用いた非接触基板温度計測システムの組み込みとそれに対応したサンプルホルダの改良、これまでの熱伝導真空計に加え電離真空計の設置、熱フィラメントの最適化などが主なものである。光ファイバ温度計の設置により、これまで計測の困難であった成長中の基板温度を計測することが可能となった。これによりCNTの成長において重要なファクタとなると考えられる成長中の基板温度などが測定可能となり基板ヒータと併せて使用することにより、CNTの成長をより細かく制御することが可能となった。真空計の増設はガス種による表示ガス圧の誤差を、異なる原理の真空計による測定値の比較によりより小さなものに抑えることに役立った。熱フィラメントはこれまで、成長中にフィラメント内部へのガス拡散により著しい変形が見られ、基板フィラメント間距離の分布がでてしてしまっていた。これによる基板の温度分布の不均一が均一な成長条件を基板上に作り出すことを妨げる最大の要因となっていた。今回フィラメント形状及び予備応力などを最適化することによりフィラメントの変形を最小に抑えることに成功した。これにより基板上での成長をより均一にすることに成功した。成長したCNTの特性評価は、電気特性の評価を行った。今回の計測により、本成長法で成長を行ったCNTは成長後の処理なしにシリコンの基板とオーミックな電機接続を有していることが分かった、これは本手法で成長させたCNTをナノ電気機械システム(NEMS)に応用する場合、コンタクトを得るプロセスを省けるなど非常に有利に働くものと考えられる。また、本手法を用いたデバイスの試作も行った。
汗成分の繊維製品におよぼす影響について

1.染色物の光退色におよぼす汗成分の影響(駒城)汗成分としてヒスチジン、乳酸を代表として選び、反応染料の水溶液中およびセルロ-ス上での光退色におよぼす影響について、スペクトル変化から検討した。その結果、1)ヒスチジン、乳酸はいずれも励起されて光還元作用をもつ。しかし両者ともその酸化ー還元電位とpHとの関係は類似していることから、それ自体の還元力は大きくなく、光による還元と考えられる。2)アゾ系染料では異性化も起こる。3)ヒスチジンは可視短波長領域に吸収を持つ物質を生成することが変色に関係する。4)アゾ系の非含銅型染料に対しては、乳酸、2ーヒドロキシ酪酸のようなaーヒドロキシカルボン酸が、含銅型染料に対してはヒスチジン、グリシンに共通するアミノ酸構造が光退色に影響を与える。5)アントラキノン系染料は乳酸が存在すると可視光で顕著に退色し、アゾ系染料と大きく異なる。6)セロハンおよび綿布上での光退色は、水溶液系に比較し退色速度はより小さいが、同様の傾向が現われた。2.繊維物質に対する汗成分の吸着(中島)ガラスカラムにセルロ-スおよびポリアミドの粉末を充填し、1)pH緩衝液を移動相としてヒスチジン、乳酸をそれぞれ別々に注入して“溶出クロマトグラフィ-"を行ない、溶出量から求めた相対的な吸着量は、ヒスチジン/セルロ-ス系では非常に少なく、一方、乳酸/ポリアミドでは、かなりの吸着が観察された。2)一定濃度の汗物質溶液をカラムに流し続け、相互作用により溶出が遅れた量を吸着量とする“前端クロマトグラフィ-"により吸着量を求め、吸着等温線を作成した結果、ヒスチジン/セルロース系、乳酸/ポリアミド系いずれもラングミュア型を示し、これに基づいて計算した吸着熱、吸着エントロピ-変化から、どちらの系も弱い物理的吸着であることが明らかになった。汗は微量であっても線維製品の取り扱い上厄介な有機化合物を含んでおり、その影響は無視し得ない。時に汗物質が染色物の光退色反応を促進することが明らかとなっており、この点を染料・光との関係および線維との関係から探り、今年度は以下の結果が得られた。1.染色物の変退色におよぼすヒスチジン、乳酸の影響(駒城)汗成分としてヒスチジン、乳酸を選び、反応染料の水溶液系での光退色におよぼす影響について検討した。露光後のスペクトル変化から得た生成物スペクトルや照射波長の影響の検討などから、1)ヒスチジン、乳酸はいずれも励起されて光還元作用をもつ、2)その作用は乳酸でより強い、3)ヒスチジンは可視短波長領域に吸収を持つ物質を生成することが変色に関係する、4)アゾ系染料では異性化も起こり得る、5)含銅型染料では乳酸の作用に対しては抵抗性があるが、ヒスチジンに対しては弱い、6)アントラキノン系染料はそれ自信が水素を引き抜き易く、汗成分が水素を提供して還元反応が起こるため可視光でも退色が生ずる。次年度は基質(セロハンおよび綿布)上での反応について、水溶液系と同様の機構が生ずるかどうかを確認する。2.線維物質に対するヒスチジン、乳酸の吸着(中島)ガラスカラムにセルロ-スおよびポリアミドの粉末を充填しpH

緩衝液を移動相としてヒスチジン、乳酸をそれぞれ別々に注入してクロマトグラフィ-を行ない、溶出量から相対的な吸着量を求めた結果、ヒスチジン/セルロ-スでは非常に吸着性が低く、特に高温ほど、ほとんど溶出した。さらにクロマトグラムの溶出時間は高温ほど減少したことから、弱い物理吸着が観察された。次年度は、相互作用が弱い系には溶出クロマトグラフィ-を、強い系には前端クロマトグラフィ-を適用する。1.染色物の光退色におよぼす汗成分の影響(駒城)前年度に次いで汗物質としてさらにウロカニン酸や、数種のヒドロキシカルボン酸、グリシンを加えて実験を行なった。その結果、1)ヒスチジンとウロカニン酸は影響が異なり、共通の構造であるイミダゾ-ル環は退色に関係しない。2)アゾ系の非含銅型染料に対しては、乳酸、2ーヒドロキシ酪酸のようなαーヒドロキシカルボン酸が、含銅型染料に対してはヒスチジン、グリシンに共通するアミノ酸構造が光退色に影響を与える。3)乳酸、ヒスチジンの酸化ー環元電位とpHとの関係は、両者とも類似しており、比較のため測定したアスコルビン酸ほど低い(負)電位は示さない。したがってそれ自体の還元力は大きくないものの、光により還元が生じると考えられる。4)これら染料で染色したセロハンおよび綿布を、ヒスチジン、乳酸、2ーヒドロキシ酪酸の各水溶液に浸漬して露光した結果、退色速度は水溶液系より小さいが、傾向は同様であった。特に染色布の色差によってその傾向が明白に現われた。2.繊維物質に対する汗成分の吸着(中島)今年度は主に、一定濃度の溶液をカラムに流し続け、相互作用により溶出が遅れた量を吸着量とする“前端クロマトグラフィ-"により検討した。吸着等温線を作成した結果、ヒスチジン/セルロ-ス系、乳酸/ポリアミド系いずれもラングミュア型を示し、これに基づいて計算した吸着熱(ΔH゚)は前者でー7.93kcal・mol^<ー1>、後者でー3.91kcal・mol^<ー1>、吸着エントロピ-変化(ΔS゚)は前者でー5.30cal・mol^<ー1>・deg^<ー1>,後者でー0.44cal・mol^<ー1>・deg^<ー1>であり、どちらも弱い物理的吸着であることを示している。なお、実験するに当って予め、それぞれの繊維粉末を十分精製しておくことが再現性のある結果を得るために大変重要であることが明らかになった。
非線形波動及び分散型方程式の初期値問題と解の漸近挙動

非線型波動及び分散型方程式の初期値問題と解の漸近挙動に関して研究した.主に非線型Schrodinger方程式の解の時間に関する漸近挙動について,非線型散乱理論の枠組みで研究した.特に,この方程式の解の漸近挙動について,時刻無限大に於いて非線型性の寄与が無視出来ない場合に興味がある.私が研究したのは,非線型項の寄与が無視出来るか否かの境目の場合で,具体的には空間次元がn=1又は2の場合に,1+2/n次式で表される非線型項(臨界冪)がそれに相当する.(解が小さい場合は,非線型項の冪が大きいと非線型項の時間減衰が速くなるので,短距離型に属し,非線型項の冪が小さいと非線型項の長距離型に属する.)例えば,空間2次元で2次の非線型項を持つ場合に,非線型項がu^2やu^^-^2の場合は非自明な漸近自由解が存在し得る事(短距離型に属し得る事)が知られているが(これは昨年度の私の研究成果の一つである),同じ2次の非線型項でも非線型項|u|^2の場合には(大雑把に言うと)非自明な漸近自由解が存在しない事(短距離型理論では取り扱えない事)を証明した.又,瀬片純市氏との共同研究で,臨界冪の消散型非線型項を持つ4階Schrodinger型方程式の解の時刻無限大での漸近形を求めた.消散性のある非線型項の場合の漸近形は,消散性が無い場合に比べて,(logt)^<-1/2>だけ速く減衰する事が分かった.この他にも,空間2次元に於けるKlein-Gordon-Schrodinger方程式系の散乱理論や,Starkポテンシャルを持つ非線型Schrodinger方程式の散乱理論の構築(利根川聡氏との共同研究),電磁場ポテンシャル付きの非線型Schrodinger方程式の局所可解性と任意の空間次元に対する強解の平滑効果(中村能久氏との共同研究)についても研究し,成果が得られた.非線形波動及び分散型方程式の初期値問題と解の漸近挙動に関して研究した.主に非線形Schrodinger方程式の解の長時間的漸近挙動について,非線形散乱理論の枠組みで研究した.特に,この方程式の解の長時間的漸近挙動に於いて,線形部分の寄与と非線形性の寄与が丁度釣合う様な非線形項を取り扱った.散乱理論では,十分時間が経過した後に線形部分の寄与が非線形性に比べて大きい場合に短距離型散乱と呼ばれ,十分時間が経過した後に非線形項の寄与が線形部分のそれに比べて大きい場合に長距離型散乱と呼ばれている.即ち,短距離型散乱の場合には十分時間が経過した後に非線形項の寄与が無視出来,長距離型散乱の場合はそれが無視不可能である.私が取り扱ったのは,短距離型と長距離型の丁度境目に相当する場合で,具体的には空間次元がπ=1又は2の場合に,1+2/n次式で表される非線形項がそれに相当する.(解が小さい場合は,非線形項の幕が大きいと非線形項の時間減衰が速くなるので,短距離型に属し,非線形項の幕が小さいと非線形項の長距離型に属する.)例えば,空間2次元で2次の非線形項を持つ場合に,非線形項がu^2やn^^-^2の場合は非自明な漸近自由解が存在し得る事(短距離型に属し得る事)を示し,一方非線形項が|u|^2の場合には(大雑把に言うと)非自明な漸近自由解が存在しない事(短距離型理論では取り扱えない事)を証明した.この他にも・空間2次元に於けるKlein-Gordon-Schrodinger方程式系や空間3次元に於けるZakharov系の解の漸近挙動や,電磁場ポテンシャル付きの非線形Schrodinger方程式の局所可解性と任意の空間次元に対する強解の平滑効果についても研究し,成果が得られた.非線型波動及び分散型方程式の初期値問題と解の漸近挙動に関して研究した.主に非線型Schrodinger方程式の解の時間に関する漸近挙動について,非線型散乱理論の枠組みで研究した.特に,この方程式の解の漸近挙動について,時刻無限大に於いて非線型性の寄与が無視出来ない場合に興味がある.私が研究したのは,非線型項の寄与が無視出来るか否かの境目の場合で,具体的には空間次元がn=1又は2の場合に,1+2/n次式で表される非線型項(臨界冪)がそれに相当する.(解が小さい場合は,非線型項の冪が大きいと非線型項の時間減衰が速くなるので,短距離型に属し,非線型項の冪が小さいと非線型項の長距離型に属する.)例えば,空間2次元で2次の非線型項を持つ場合に,非線型項がu^2やu^^-^2の場合は非自明な漸近自由解が存在し得る事(短距離型に属し得る事)が知られているが(これは昨年度の私の研究成果の一つである),同じ2次の非線型項でも非線型項|u|^2の場合には(大雑把に言うと)非自明な漸近自由解が存在しない事(短距離型理論では取り扱えない事)を証明した.又,瀬片純市氏との共同研究で,臨界冪の消散型非線型項を持つ4階Schrodinger型方程式の解の時刻無限大での漸近形を求めた.消散性のある非線型項の場合の漸近形は,消散性が無い場合に比べて,(logt)^<-1/2>だけ速く減衰する事が分かった.

この他にも,空間2次元に於けるKlein-Gordon-Schrodinger方程式系の散乱理論や,Starkポテンシャルを持つ非線型Schrodinger方程式の散乱理論の構築(利根川聡氏との共同研究),電磁場ポテンシャル付きの非線型Schrodinger方程式の局所可解性と任意の空間次元に対する強解の平滑効果(中村能久氏との共同研究)についても研究し,成果が得られた.
実解析的アイゼンシュタイン級数の複素挙動

モジュラー群SL(2,Z)上の実解析的アイゼンシュタイン級数E(k;s;z)に対して(1)複素変数s,(2)上半平面の虚軸方向Im(z)に関する漸近展開をそれぞれ異なる手法を用いて与えた。複素変数に関する漸近展開からは条件付きではあるが上半平面の虚軸変数を分離した凸性評価が得られる。また上半平面虚軸方向の漸近展開からはFourier級数展開や特殊値の明示公式などの別証明が得られる。1.Rankin-Selberg L-関数の零点とHecke固有値とを結びつける明示公式を報告した.これは保型L-関数の零点とHecke固有値とを関連付ける公式である。証明にはSturmによるC∞-級保型形式の射影とZagierのアイデアを用い,Eisenstein級数の増大度の確認,合流型超幾何関数の解析接続とLaplace-Mellin変換を実行している.主結果はHilbertとPolyaの作業仮設(1915年頃)にも符合するものである.特に下記のような新たな知見が得られたことに意義がある.(1).L-関数の零点と自己共役作用素を結びつける明示公式が得られたこと.(2).L-関数のReimann予想と同値な命題がHecke固有値を用いて表示できたこと.(3).保型L-関数の特殊値(周期)には大きい重さの尖点形式が現れることが志村によって証明されている.しかし我々の零点に関する主結果は小さい重さの尖点形式のFourier係数を用いて記述される.このような新しい現象を見出したこと.2.実解析的Eisenstein級数の漸近展開式から上半平面の虚軸変数を分離したconvexity boundを得た.目標はsub-convexity boundの証明であるが,虚軸の変数を分離した凸性評価を証明できたことは研究の正当性を支持するものである.また,評価式の虚軸変数に関する制限も解消されつつあり,スペクトル理論などへの応用が期待される.1.実解析的Eisenstein級数の上半平面虚軸方向に関する完全漸近展開を報告した。証明ではRamanujan級数とMaass作用素を用いている。この漸近展開式から固有関数等式,Fourier級数展開,極の位置,Kronecker極限公式,特殊値の表示,正則Eisenstein級数のLambert級数表示などの別証明が得られる。主結果はMaassによる先駆的結果(1960年代)にも符合するものである。また複素パラメーターに関する漸近展開式も併せて報告した。2.Lipschitzの公式の一般化(二重化)に成功した。証明はPoissonの和公式を用いるものではなく,ある種のMellin逆変換型(Barnes型)の積分変換公式を援用するものである。さらに,この結果を用いてある種のdouble-Eisenstein級数の変換公式を証明した。我々のLipschitz-type公式は一変数の場合を自然な形で含んでいて,double-Eisenstein級数の変換公式は正則Eisenstein級数のFourier級数展開の拡張であると考えられる。変換公式には合流型超幾何関数が現れるため,実解析的Eisenstein級数のFourier級数展開との密接な関係が観測できる。この事実は,この方向での研究の正当性を支持している。現在さらなる一般の場合の証明が完成しつつあり,より広範囲の多重Eisenstein級数に対する応用が期待される。Lipschitzの公式の二重化と,その応用として二重Eisenstein級数のFourier級数型変換公式等を与えることに成功した。証明はPoissonの和公式を用いるものではなく,Mellin逆変換型(Barnmes型)の積分変換公式を援用するものである。先ず上半平面のペアに関する二重化を行ったが,この場合二重Eisenstein級数の変換公式は正則Eisenstein級数のFourier級数展開の拡張と考えられる。変換公式はBarnes型積分表示で与えられるので,さらに進んで漸近公式を導出できる。漸近公式から二重Eisenstein級数の特殊値の明示公式,自明な零点等が示される。次に,上半平面と下半平面のペアに関する二重化を与えるためにtwisted Mellin-Barnes formulaを導入した。これは超幾何関数における接続公式にBarnes型積分表示を適用し特殊化した関係式である。ここからLipschitz公式の非正則版二重化を行い,非正則版二重Eisenstein級数のFourier級数型変換公式等を与えることに成功した。この結果は実解析的一変数Eisenstein級数のFourier級数展開の一般化となっている。現在さらに漸近展開,特殊値の明示公式等の研究が進行中である。
頭頸部癌に対する分子生物学的アプローチと臨床への応用

1)頭頸部癌における癌抑制遺伝子の検索と臨床への応用中咽頭癌症例26例(男性21例、女性5例)におけるp53蛋白過剰発現は62.5%に(15例)に認められた。Stage IIIおよびIVの進行例について、p53蛋白過剰発現と予後との関連を検討したところ、陽性例は5年生存率が0%、陰性例は41.7%と陽性例において有意に予後が不良であった。HPV DNA陽性症例はHPV DNA陰性症例に比べ有意に高い完全寛解率を示した。3)腫瘍細胞浸潤能に及ぼすカドヘリンの影響と基底膜浸潤機序の解析抗カドヘリン抗体を用いて癌細胞のカドヘリン機能を抑制した場合の癌細胞の形態学的変化および基底膜浸潤能の変化を検索した。抗カドヘリン抗体処理によりE-カドヘリン発現細胞2株で形態学的変化が認められ、敷石状に付着した細胞は抗体の処理後浮遊した。E-カドヘリン陽性細胞株を抗カドヘリン抗体で処理すると、基底膜浸潤細胞の増加が認められたが、陰性細胞株では浸潤能の変化は認められなかった。4)頭頸部扁平上皮癌における血管新生とカドヘリンの血管新生に及ぼす影響に関する研究遠隔転移と癌組織における血管密度とが有意に関連しており、癌組織の血管密度は転移を予測する因子として有用と考えられた。上顎癌および舌癌細胞株において抗カドヘリン抗体処理群でVEGFの産生増加が認められた。すなわちカドヘリン機能の抑制により、VEGFのupregulationが誘導され血管新生が増強し、腫瘍細胞の転移、増殖が促進されることが推測された。5)可溶性E-カドヘリンの測定頭頚部癌患者の血清中には、健常人、良性疾患患者に比較して、可溶性E-カドヘリンが高値を示し、治療反応例では、血清可溶性E-カドヘリンは減少した。しかし、治療後に高値を示した症例は遠隔転移が多く、予後不良であった。すなわち血清中可溶性E-カドヘリンは腫瘍の悪性度、遠隔転移を知る上で重要なパラメーターとなる可能性が示された。1)頭頸部癌における癌抑制遺伝子の検索と臨床への応用頭頸部扁平上皮癌症例90例の治療前の腫瘍組織における癌抑制遺伝子、p53の発現を検索するとともに、患者の病期分類や治療反応性、および予後との関連を検討した。免疫染色は一次抗体に,抗p53モノクローナル抗体1801および240を使用し,ABC法を施行した。腫瘍組織におけるp53蛋白の発現:腫瘍細胞の核が均一に染色されたものを陽性症例とした。腫瘍細胞に隣接する非腫瘍性粘膜,または正常粘膜10例において,核陽性像は認めなかった.p53陽性症例は90例中45例(50.0%)に認めた.分化度,T分類,N分類,原発部位では明らかな差を認めなかった。p53陽性症例では転移の頻度が高い傾向を認め(p<0.10), p53陽性症例はp53陰性症例に比べ有意に低い生存率を認めた(p<0.05)。

腫瘍組織からDNAを抽出し、悪性腫瘍に認められるHPV16, 18,33,52b,58型において高い相同性を示しており,HPV2,6,11型とは相同性がないコンセンサスプライマーを使用し、polymerase chain reaction(PCR)法により,HPV-genomeを検索した。陽性コントロールとして子宮頚癌由来細胞株HeLa(HPV DNA18型),CaSki(HPV DNA16型)を使用した。腫瘍組織におけるHPV DNAの局在の検索には,In situ hybridization法を用いた。DNA probeには,HPV6,11,16,18,30,31,33,35,45,51,52の検索に有用なFITC標識wide spectrum cDNA probe (DAKO)を用いた。切片を脱パラフィンした後,FITC標識wide spectrum cDNA probeを滴下し90°C,6分間反応させた後,37°Cにてオーバーナイト反応させ,DNA変性とHybridizationの処置とした。PCR法による腫瘍組織におけるHPV DNAの検出:HPV DNAは90例中9例(10.0%)に検出された.その内訳は中咽頭癌8例,上顎癌1例であった.中咽頭癌症例の29.6%,上顎癌症例の6.7%であった.HPVのタイプはHPV16型が8例(88.9%),HPV18型が1例(11.1%)であった.HPV DNA検出症例の予後は,生存例6例,他病死2例,原病死1例であった. HPV DNA陽性症例はHPV DNA陰性症例に比べ有意に高い完全寛解率を示した。ISH法による腫瘍組織におけるHPV DNAの局在を検索したところ、PCR法によりHPV DNAが検出された中咽頭癌8症例のうち7例において,腫瘍細胞の核に一致してHPV DNAの局在を認めた.ISH法によりHPV DNAの局在が確認された7症例は,p53蛋白の発現を認めなかった.1)腫瘍細胞浸潤能に及ぼすカドヘリンの影響と基底膜浸潤機序の解析抗カドヘリン抗体を用いて癌細胞のカドヘリン機能を抑制した場合の癌細胞の形態学的変化および基底膜浸潤能の変化を検索した。方法:当教室にて樹立した頭頸部癌細胞株を抗カドヘリン抗体によりカドヘリン陽性群と陰性群に分類し、これらの細胞株の抗カドヘリン抗体処理による形態学的変化を検索し、さらに浸潤能の変化を再構成基底膜モデルシステムで検索した。成績:頭頸部悪性腫瘍細胞株におけるE-カドヘリンの発現は5株中3株に認められた。抗カドヘリン抗体処理による細胞の形態学的変化は、E-カドヘリン発現細胞2株で認められた。すなわち敷石状に付着した細胞は抗体の処理後浮遊した。しかしこの変化はE-カドヘリン陰性細胞では認められなかった。E-カドヘリン陽性細胞株を抗カドヘリン抗体で処理すると、基底膜浸潤細胞の増加が認められたが、陰性細胞株では抗体処理後も浸潤能の変化は認められなかった。2)頭頸部扁平上皮癌における血管新生に関する研究腫瘍細胞の血管内皮細胞に対する増殖作用および産生される血管新生因子について検討した。方法:ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)を用いて、腫瘍細胞培養上清のHUVECに対する増殖作用を検討した。さらに培養上清中の血管新生因子について、IL-1αおよびVEGFについてELISAによって測定した。成績:腫瘍細胞の培養上清はHUVECに対して増殖作用を示し、腫瘍細胞を抗カドヘリン抗体で処理した場合にはその増殖作用が有意に増大された。さらにIn vIvoで血管新生についてヌードマウス背部皮下法によって検討したところ、抗カドヘリン抗体処理群で血管新生の有意な増強が観察された。腫瘍細胞から産生される血管新生因子としてIL-1αおよびVEGFを検索したところ、上顎癌および舌癌細胞株において抗カドヘリン抗体処理群でVEGFの産生増加が認められた。3)まとめ頭頸部
緑内障が生体リズムへ与える影響の検討

本研究は緑内障群200名と健常群700名を対象とした横断研究で、緑内障がうつ症状・睡眠障害・認知機能障害や生体リズム指標と関連しているのか、また非視覚的光感受性や緑内障重症度が眼圧・血圧変動と関連しているのか明らかにする。
社会不安障害に対する認知療法プログラムの開発と記憶ネットワークの変容過程の解明

本研究では、社会不安障害(SAD)の記憶ネットワーク(記憶構造)の変容過程の提案と認知療法プログラムの開発を行い、その妥当性と有用性を検証することを目的としている。本年度の主な成果は以下の3点である。(1)記憶構造の変容過程の妥当性を検証するため、前年度に引き続き大学生を対象とした実験的研究を実施した。介入によって顕在的連合は変容したが潜在的連合は変容せず、各連合の変容に明確な関連が示されなかった。また、介入終了3ヵ月後の不安症状(生理的反応)が介入終了時の潜在的連合の強度と関連する傾向が認められた。したがって、潜在的連合は顕在的連合に遅れて変容することに加え、介入後の症状を予測すると考えられ、潜在的連合を評価することで再発リスクが低減する可能性が示唆された。(2)認知療法プログラムの提案と有効性を検証する目的で、(1)の参加者に対して認知療法プログラムとエクスポージャー法を実施し、効果を比較した。その結果、認知療法プログラムはエクスポージャー法よりも、否定的評価に対する認知を修正することが示された。したがって、本研究で提案した認知療法プログラムは、記憶構造と矛盾する情報の入手を促進することで介入効果を高めると考えられ、SADの治療として有効である可能性が示された。(3)SAD患者に対する認知療法プログラムの適用のための予備的知見を得るため、大学生を対象とした実験的研究を実施し、SADの記憶構造の中核である他者評価の認知に関わる脳部位を検討した。その結果、否定的な評価が与えられると扁桃体や後帯状回等が賦活する一方、肯定的な評価が与えられると線条体が活動する傾向が示された。これらの脳部位は記憶構造と関連する可能性が推測され、認知療法プログラムの適用可能性や記憶構造によるアセスメントの妥当性を保証する上で有効な指標となる可能性が示唆された。本研究では、社会不安障害(以下、SAD)の記憶ネットワーク(以下、記憶構造)の変容過程の提案と認知療法プログラムの開発を行い、その妥当性と有用性を検証することを目的としている。本年度は、記憶構造がSADの維持に果たす機能の精緻化を行った上で、記憶構造の変容過程の検証とアセスメント手法の提案を行う目的で、Implicit Association Test(以下、IAT)を用いた実験的検討を行った。主な成果は次の2点である。(1)SADの維持に対する記憶構造の影響過程を検証するため、記憶構造と注意バイアスの関連を検討した。その結果、記憶構造の顕在的連合は、社会的脅威情報からの随意的な注意の回避に独自に影響しているのに対し、潜在的連合は、社会的脅威情報に対する不随意的な注意の接近に独自に影響していることを明らかにした。本検討とこれまでの一連の研究(佐々木・岩永・金井・生和,2008;佐々木・岩永・生和,2007)の結果から、記憶構造の潜在的連合と顕在的連合が、それぞれ不随意的症状と随意的症状に独自に影響することで、SADが維持される可能性が示された。これにより、SADの治療における潜在的連合の変容の必要性、およびアセスメントの必要性が示唆されたといえる。(2)記憶構造の変容過程の妥当性と潜在的連合を含めたアセスメント手法の提案を行うため、大学生を対象とした実験的研究を実施し、社会不安に対する介入の効果評価を記憶構造の観点から検討した。その結果、記憶構造の潜在的連合と顕在的連合は同時に変容せず、潜在的連合が顕在的連合に遅れて変容する可能性が示された。したがって、従来のアセスメント手法に加え、IATを用いて潜在的連合の変容をアセスメントすることで、再発のリスクの低減や長期的な治療効果の増大につながる可能性が示唆された。なお、本検討は現在も継続中であり、来年度の研究も含めて、記憶構造の変容過程と認知療法プログラムの提案、およびその妥当性と有効性の検証を行う予定である。

その結果、否定的な評価が与えられると扁桃体や後帯状回等が賦活する一方、肯定的な評価が与えられると線条体が活動する傾向が示された。これらの脳部位は記憶構造と関連する可能性が推測され、認知療法プログラムの適用可能性や記憶構造によるアセスメントの妥当性を保証する上で有効な指標となる可能性が示唆された。
後生動物の初期発生を選択的に阻害する海綿動物成分の分子細胞学的、系統発生学的研究

イトマキヒトデの受精卵は胞胚期、原腸胚期を経てビピンナリア幼生となる。当初、胞胚化や原腸形成を選択的に阻害する海綿成分の活性を模倣する合成化合物を探索したが、そのような化合物を見出すことはできなかった。次に、胚タンパク質の欠損が発生にどのように影響するかを調べた。イトマキヒトデ胚の細胞核にはヒトデ特有なトランスグルタミナーゼが存在する。このタンパク質の生成をモルフォリノアンチセンスオリゴ注入によって阻止すると、受精卵はビピンナリア期までは正常に発生するが、正常なブラキオラリア幼生が生じなかった。本タンパク質は発生後期のめざましい組織構造の構築に関与すると考えられる。本研究において、棘皮動物イトマキヒトデ胚の発生を阻害する海綿成分を探索した。その結果、一海綿種Petrosia solidaから新規ポリアセチレン化合物を得た。本化合物は3.1 mg/Lの最低有効濃度で選択的に胞胚化を阻害する活性を示した。この活性の重要性に鑑み、本化合物の作用機作を解析することが今後の検討課題となった。本研究では、ヒトデ胚発生過程において、胞胚期から原腸胚期にかけて作用する海綿成分の作用機作を解明するために、中期原腸胚期に出現する中胚葉性間充織細胞のクロマチン複製時期を検討した。胞胚期初期から差時的に2時間パルスで胚にBrdUを取込ませ、約90個の間充織細胞が出現する中期原腸胚期まで発生させ、これらの胚(36時間胚)をParaformaldehyde固定し、間充織細胞マーカータンパク質MC5に特異的に反応するポリクローナル抗体Shk-T (モルモット)、二次抗体としてAlexa Fluor 488標識抗モルモットIgG抗体(ヤギ)、およびFITC標識BrdU抗体(ラット)を用いて免疫組織化学染色を施した。染色胚を共焦点レーザー顕微鏡観察することによって、胞胚期における予定間充織細胞は、ほぼすべて受精後10-12時間の初期胞胚期にクロマチン複製を行い、原腸陥入を開始する時期には複製が完了することがあきらかになった。この成果の上に立って、原腸胚期における間充織細胞の分化・増殖のメカニズムを解明することが今後の検討課題となった。イトマキヒトデ胚の胞胚化を選択的に阻害する海綿成分Ancorinoside A (1)の活性類縁化合物を探索した。しかし、胞胚形成阻害活性を有する化合物を見出すことはできなかった。選択的に胞胚形成を阻害する化合物としてあらたに、海綿Petrosia solida Hoshino 1981から新規C30ポリアセチレン化合物Petroacetylene (2)を見出した。(2)は3.1 μg/ml以上の濃度でイトマキヒトデの胞胚化を阻害するが、ヒト培養細胞の増殖はこの濃度で阻害されなかった。(2)に含まれる4個のアセチレンはそれぞれケトンと共役するが、これらを還元して得られたテトラオールは非特異的毒性を示し、0.8 μg/mlの低濃度でヒトデ胚細胞の溶解をもたらした。イトマキヒトデ胚とバフンウニ胚の原腸形成を阻害するExiguamide (3)の活性類縁体を探索した。しかし、細胞分裂に影響を与えないで原腸形成を選択的に阻害する化合物を得ることはできなかった。そこで、化学合成で得られた(3)の標品を用いて原腸形成阻害効果を検討した。50 μg/mlの濃度で(3)は原腸の正常な伸張を阻害した。(3)は発生初期から細胞間の接着が強まり、これによって胚の形態異常がもたらされると判断された。イトマキヒトデ胚はビピンナリア幼生期を経てブラキオラリア幼生へと発生する。イトマキヒトデの細胞核には本種属特異的な核型トランスグルタミナーゼ(4)が存在する。(4)の生成をモルフォリノアンチセンスオリゴ注入によって阻止すると、受精卵はビピンナリア期までは正常に発生するが、正常なブラキオラリア幼生は生じなかった。個体発生では発生後期になってめざましく組織構造が変化し、種属固有の形態を作り上げるが、それには(4)のような種属固有の生体分子が関与すると考えられる。本研究において、棘皮動物イトマキヒトデの胞胚化を阻害する海綿由来グリコシドAncorinoside A(1)の作用に類似する化学物質を12,000種のケミカルライブラリーからスクリーニングした。しかし、選択的に胞胚形成を阻害する化合物は見出されなかった。そのため、海綿Ancorina sp.から調製された標品(1)を用いて桑実胚への作用を調べたところ、1.0 μg/mlの濃度で(1)は割球にアポトーシスをもたらした。

つぎに、棘皮動物バフンウニとイトマキヒトデの原腸形成・間充織細胞形成を阻害する海綿由来セスキテルペンExiguamide (2)の活性をミミックする化学物質をケミカルライブラリーから探索したが、見出すことはできなかった。また、(2)と同様のウニ胚の骨片形成阻害が報告されているStearylformamide(3)と、イトマキヒトデ胚の原腸形成を阻害することが報告されている(R)-(+)-1-(1-Naphthyl)ethylisocyanide(4)について、それぞれウニ胚とヒトデ胚発生における阻害効果を再検討した。その結果、100 μg/mlの(3)はハスノハカシパン胚の発生にまったく影響を与えなかった。また、100 μg/mlの(4)で処理したイトマキヒトデ胚では割球の崩壊がもたらされた。これらの結果は、E. Ohta et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 72, 1744-1771 (2008)に記載された結果と異なり、(3)と(4)は(2)の活性類縁体ではないことが結論づけられた。そこで、微生物代謝産物を広く調査し、放線菌Strepptomyces sp.が生産するTrichostatin A (5)がウニ、ヒトデの間充織細胞形成を選択的に阻害することが明らかになった。後生動物の発生に重要な胞胚化と原腸形成を選択的に阻害する化学物質の作用機作を解析する上で有益な分子細胞学的知見が得られた。後生動物の発生現象に重要な胞胚化と原腸形成を選択的に阻害する化学物質を選別するという主な研究目的を達成するための基盤を築くことができた。棘皮動物イトマキヒトデの胞胚化を阻害する新規化合物が得られたので、その作用機作を解析する。また、後生動物全体に共通する初期発生過程の分子細胞学的理解を深化させる本研究の研究目的に沿って、これまで材料として用いてきた棘皮動物イトマキヒトデの胚に固有な分子を見出し、その分子の生成と機能が発生過程にどのような役割を果たしているのかを、これまで明らかにしてきたヒトデ胚発生阻害剤の作用を解析することによって解明する。Ancorinoside A(1)は海綿由来であるために、棘皮動物以外の動物種の発生過程、未分化状態のほ乳類培養乳腺細胞核の上皮化におよぼす作用を検討するには量的に不足するので、微生物代謝産物のうちでテトラミン酸とグリコシドを含有する脂質を中心にAncorinoside A(1)と同様、棘皮動物イトマキヒトデの胞胚化を阻害する化合物を探索し、(1)の代替物質として活用できる方途を追求する。平成24年度と同様、消耗品を中心とした物品費と、国内を中心とした旅費に研究費を充当する。平成23年度と同様、消耗品費を中心とした物品費と、国内を中心とした旅費に研究費を使用する。