hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
車軸藻化石を用いたジュラ〜白亜系陸成層の生層序の確立および中国の生層序との対比

中生界陸成層の生層序を確立する目的で,主に日本各地のジュラ白亜系(手取層群,御所浦層群,御船層群と姫浦層群など)で車軸藻化石の採集や調査をおこなった.その結果,岐阜県荘川村に分布する手取層群の白亜系大黒谷層から2属2種の車軸藻化石を報告した(Komatsu,2002;Komatsu et al.,2003).また,石川県白峰村の手取層群や熊本県御船層群から産出した車軸藻化石についても,分類学的な検討を行っており,それぞれの地域から2種類以上の産出を確認している.これらの標本については,中国南京地質古生物研究所に保管されている標本と比較したが,手取層群産の2種は生存期間の長い種であり,対比上有効ではなかった.また,御船層群産の車軸藻は新種の可能性が高いことが分かった.なお,御船層群とほぼ同時代の御所浦層群や上部白亜系の姫浦層群でも調査をおこない,層序や堆積環境,化石群について明らかにしたが(熊谷・小松,2004;小松,2004;Komatsu,2004;Komatsu and Maeda,2005など),これらの地域から車軸藻化石を得ることはできなかった.しかし,本研究を通じて大量の二枚貝やアンモナイト化石を採集したため,それらを用いて生層序学的な研究をおこない,特に御所浦層群については,Trigonioidesの歯の分岐パターンに注目して中国に分布する陸成層と御船・御所浦層群との対比上の意義について議論した(Komatsu,2004).平成14年度は岐阜県に分布するジュラ白亜系手取層群と熊本県の白亜系御船層群,岡山県下の白亜系などで車軸藻化石の産出層準を明らかにするための予備調査を行った.その結果,荘川村の大黒谷やコブ谷に分布する石徹白亜層群大黒谷層の5地点から大量の車軸藻化石を採集した.産出層準は大黒谷層の中部上部にあたり,砂岩泥岩互層の泥岩中に淡水生の二枚貝化石や脊椎動物化石とともに含まれる.その後,これらの標本の一部を母岩から抽出し,実体顕微鏡や電子顕微鏡で観察を行った結果,最低でも2種類が識別され,そのうちの一つはMesochara属に含まれることが明らかになった.今後,標本の処理が進み,計測や細部の観察が可能になれば,種レベルの同定が可能と思われる.なお,これらの結果については福井県恐竜博物館で開催された日本古生物学会2002年年会のシンポジウム"環日本海地域における白亜系層序と国際対比-手取層群を中心として-"(講演予稿集,p.18-19)と日本地質学会新潟大会プレシンポジウム"ジュラ系"(講演予稿集,p.73-74)で予察的な発表を行なった.熊本県の御船層群や岡山県の白亜系稲倉層でも化石産地を確認し,いくつかの標本を採集したが,手取層群と比べて産出量が少なく追加標本が必要である.来年度はこれらの地域で追加標本を採集し,車軸藻化石の研究が進んでいる中国の標本と比較した上で記載を行ない,野外では地質図,柱状図を作成して車軸藻の産出層準を正確に把握する予定である.平成14年度に岐阜県に分布するジュラ白亜系手取層群と熊本県の白亜系御船層群,岡山県下の白亜系などで車軸藻化石の産出層準を明らかにするための予備調査を行ったが,平成15年度は岐阜県荘川村に分布する白亜系手取層群大黒谷層の地質調査を集中的に進めた.調査内容は,まず大黒谷層の地質図と柱状図の作成,二枚貝,巻貝,植物化石などの産出化石の同定を行ない,これらの化石から堆積環境の概略を把握した.その後,車軸藻化石の産出層準や産出環境を検討した結果,車軸藻化石は大黒谷層の中部上部層から産することが明らかになった.また,車軸藻の化石産地は大黒谷やコブ谷流域の5地点であり,放棄流路や氾濫原堆積物からのみ産出した.車軸藻化石はMesochara sp.他2種類からなっているが,どちらも生存期間が比較的長い種であるため,年代の指標としてはあまり有効ではない.なお,これらの研究成果のうち車軸藻化石の産出報告については,日本で初めての報告として福井県立恐竜博物館の紀要に投稿した.その他の地域については,熊本県御船層群の恐竜発掘現場から多数の車軸藻化石を採集した.これらの標本は現在同定中であるが,新種と考えられるものが含まれている.なお含車軸藻化石層の直下の凝灰岩層は,フィッショントラックによって絶対年代が明らかになっているため,この新種の産出年代について言及することが可能である.また,福岡,山口県に分布する関門層群でも調査をおこなったが,こちらからは車軸藻化石を得る事ができなかった.中生界陸成層の生層序を確立する目的で,主に日本各地のジュラ白亜系(手取層群,御所浦層群,御船層群と姫浦層群など)で車軸藻化石の採集や調査をおこなった.

その結果,岐阜県荘川村に分布する手取層群の白亜系大黒谷層から2属2種の車軸藻化石を報告した(Komatsu,2002;Komatsu et al.,2003).また,石川県白峰村の手取層群や熊本県御船層群から産出した車軸藻化石についても,分類学的な検討を行っており,それぞれの地域から2種類以上の産出を確認している.これらの標本については,中国南京地質古生物研究所に保管されている標本と比較したが,手取層群産の2種は生存期間の長い種であり,対比上有効ではなかった.また,御船層群産の車軸藻は新種の可能性が高いことが分かった.なお,御船層群とほぼ同時代の御所浦層群や上部白亜系の姫浦層群でも調査をおこない,層序や堆積環境,化石群について明らかにしたが(熊谷・小松,2004;小松,2004;Komatsu,2004;Komatsu and Maeda,2005など),これらの地域から車軸藻化石を得ることはできなかった.しかし,本研究を通じて大量の二枚貝やアンモナイト化石を採集したため,それらを用いて生層序学的な研究をおこない,特に御所浦層群については,Trigonioidesの歯の分岐パターンに注目して中国に分布する陸成層と御船・御所浦層群との対比上の意義について議論した(Komatsu,2004).
メソ大気モデル・同化方法の時間遡上手法の開発によるレーダ探知不能な豪雨の卵推定

ゲリラ豪雨を予測するために、レーダーで見えない赤ちゃん雲、ひいては卵の状態がどのようであったかを解析し、さらに豪雨発生の状態から元の卵の状態まで時間的に逆推定することで、何を新たに観測すれば予測が可能となるかを明らかにし、降雨予測手法の発展へと結びつけることを研究目的としている。平成22年度には、2010年7月より試験運用を開始した国土交通省のXバンドMPレーダネットワークを用いて以下の成果を得た。1)近畿地方で発生した22事例の積乱雲を対象にレーダー反射強度の3次元画像解析を行った結果、全ての事例において大気上空3-5km高度でその卵の発生を確認することができた。22事例を平均すると約3分ほど地上降水に先行して大気上空で卵が発生しており、レーダーによる3次元観測が極めて重要であることを示した。2)降水セルの3次元追跡手法を開発し、22事例中14事例(6割強)においては自動追跡が可能となった。3次元降水セル自動追跡結果から、エコートップ高度・降水セルの重心高度・降水セルの体積などの時間変化を解析できるようになり、将来的に豪雨をもたらす積乱雲の特徴付けとなりうる指標を作成した。3)発達する卵かどうかに関連して、ドップラー風速と発生高度に着目して解析した結果、積乱雲へと発生した事例においては、ドップラー風速に収束場や渦位を確認することができた。また、卵の発生高度に関して、偏波間相関係数を用いて融解層高度との関係性を調べたようとしたが、対流性雲では融解層高度の特定が困難であった。以上、3次元偏波レーダーデータを用いて、大気上空での卵の発生をとらえ、さらに自動追跡する手法を開発し、発達する事例においてはドップラー風速との関連陸を明らかにした。今後は解析事例を増やし、他の偏波レーダーパラメータやGPSによる水蒸気量などと卵の発達具合について解析を進めていく。そのためにまず平成21年度には、過去に豪雨災害が発生した3つの降雨事例(2008年神戸都賀川の事例、2008年京都宇治の事例、2006年豊中豪雨)についてそれぞれ卵がどのような状態にあったか、レーダー情報と大気モデル解析値を用いた解析を行った。全ての事例において、豪雨をもたらす積乱雲は大気上空4-7kmにおいてその卵の発生・発達を確認することができた。卵発生時には地上での降水は無く、レーダーによる3次元観測が極めて重要であることを示した。また、感度の異なる2種類のレーダーを比較することで、感度の良い小型レーダーを用いたきめ細かな観測情報が非常に有効であることを示し、2010年度より試験運用を開始する国土交通省のXバンドMPレーダ群の価値が高いことが確認できた。加えて、大気モデル解析値から、水蒸気フラックスと水平風収束と相当温位に豪雨の発生直前にそれぞれ高値を示すことがわかった。平成22年度には、国土交通省のXバンドMPレーダ群の観測情報をデータ同化することでどの程度予測が可能となるか、また、さらに時間遡上法を開発することで何を新たに観測すれば予測が可能となるかを明らかにしていく。
地域性を考慮した都市の複合地震被害の予測

本研究では、まず、地域の特性を反映した地震活動モデルに基いて想定期間内における最大地動強さの確率分布の予測を行なった。地動強さとしては、地動加速度と震度の2つを考慮した。地域の地震活動性を表わす地震の年平均発生回数とマグニチュードの関係のモデルとしては上限及び下限マグニチュードを考慮した宇津のモデルを用い、エプスタイン-ロムニッツの方法に従って、想定期間内の最大地動の確率分布関数及び確率密度関数を導いた。宮城県沖の地震域を対象に、仙台における想定期間内の最大地動の確率的性質を検討した。次に、作用地震力と建物の耐震力をいずれも確率変数と考え、建物群の被害率の予測を行なった。大被害レベルの被害率予測は弾塑性地震応答におけるエネルギー一定則を用いて行なった。地動加速度と震度の2つの地動強さに対する被害率-地動強さの関係(Vulnerability Curve、被害率曲線)の予測式を導いた。1995年兵庫県南部地震における神戸市の木造被害の地域分布と、その地域の地動加速度の不整形地盤特性を考慮した予測分布に基いて、実被害による被害率曲線を求め、被害率曲線の予測式と比較した。また、過去の1981年濃尾地震、1923年関東地震、1948年福井地震、1978年宮城県沖地震などの大地震による木造建物の被害率曲線を調べ、木造建物群の耐震性能の時代による変化を検討した。木造建物群の耐震性は時代と共に増大していることが示された。また、地動強さ及び被害率データの精度向上が被害率曲線の特性に及ぼす影響を明らかにした。
韓国の政治による文化政策の変容

最終年度では、1韓国の文化政策の現状についてレクチャーを実施、2韓国光州市のアジア文化中心都市政策に関するシンポジウム開催、33年間の研究成果をまとめた論文を北海道教育大学紀要に掲載した。1行政職員、文化芸術関係者、一般市民等を対象に、「文化で次代を拓く!隣国韓国の場合過去・現在・未来」というタイトルで韓国の文化政策について話した。内容としては、政権別の文化政策の特徴を説明した上、現在、最も主力している文化政策の事例を紹介し、北海道・札幌が進むべき文化政策の在り方について検討した。2光州市からパネリスト2名(アジア文化院経営革新本部長、アジア文化中心都市フォーラム都市環境分科委員長)をお迎えし、シンポジウム「光州アジア文化中心都市の過去・現在・未来」を開催した。前半は光州のアジア文化中心都市事業やアジア文化殿堂の現状について紹介し、現状及び課題について議論を交わした。3「韓国における盧武鉉政権までの地域文化政策光州アジア文化中心都市造成事業にみる政策姿勢」というタイトルで論文を執筆した。韓国は国内の地域文化の在り方や発展に対して国主導の政策が極めて大きく関与している。本論文ではその「主導性」について,「文化中心都市」という新しい概念の政策を打ち出した盧武鉉(ノ・ムヒョン)政権までの歴史的変遷を追う。特に,大統領選挙の盧武鉉マニフェストから始まった「アジア文化中心都市造成事業」を国主導による文化政策の象徴的事例として取り上げ,その現状を把握し,国主導による地域文化政策の変容を考察し,政策姿勢を明らかにした。本年度の研究においては、文化政策に対する政治の関与度合の構造の変遷について調査を行った。1948年に大韓民国政府樹立後、文化政策は文教部と公報部で担当し、芸術は文教部文化局で行っていた。しかし、1961年の組織改編により、公報部の中に文化宣伝局が設けられ、当局が舞台芸術政策を担当するとともに、国立劇場、国立国楽院も移管された。これは、韓国の文化政策に政治が介入した象徴的な政策の始まりであるといえる。その後、政権が変わるに当たって、国の政策と文化政策の関係性は次第にますます密接な関係になって来る。その一例をあげると、改憲時に「国家は伝統文化の継承発展と民族文化の創達に努めなければならないと」と国の文化振興義務を明記する(パク・ジョンヒ政権)、国の経済社会発展5か年計画に文化部門を盛り込む(ジョン・ドゥホワン政権)、大統領就任演説で国家基調政策として文化政策を提示する(キム・テジュン政権)、大統領のマニフェストに光州のアジア文化中心都市の基本構想を掲げる(ノ・ムヒョン政権)、大統領直属機関として文化隆盛委員会を設ける(パク・グネ政権)等がある。これらは国の政策において文化政策の重要性を表し、益々文化政策に力点が置かれるようになっている一方では、国主導による文化政策への関与度が深まっているのは否めない。現政権に対して反対の政治思想を有しているアーティストへの支援が制約されるブラックリスト作成、国の文化施設や文化芸術団体のトップは財団法人になっても文化部長官が直接選任することになる等、文化政策の独立性が保たれないままに至っていることが明らかになった。大統領政権を基軸に、文化芸術を担当する中央政府組織の変遷及び職務の分掌について職制をもとに調査・分析を行い、当該政権の文化政策の特色を導き出した。また時系列に、国の政策の中に文化政策が盛り込まれている政策(例:経済社会発展計画等)と国主導の文化政策(例:文化中興5ヵ年計画、文化発展10ヵ年計画、21世紀に向けた韓国文化のビジョンと戦略、文化ビジョン2000、創意韓国政策、未来の文化・文化の未来政策等)を調査し、その内容を把握した。これらの計画は限られた期間において集中的に建設された文化会館、文化院、文化の家等の文化施設の建設背景に関係しており、当時の大統領の政治に関連して行われていたことが明らかになった。日本音楽芸術マネジメント学会に論文「国主導による盧武鉉政権までの地域文化政策「光州市のアジア文化中心都市」を中心に投稿した。また、同学会研究大会にて韓国の国主導による地域文化政策Iー光州広域市「アジア文化中心都市」を事例に、韓国の文化影響評価制度の意義と課題ー「光州広域市東区都市再生事業」を事例に)を、日本文化政策学会研究大会にて韓国『文化影響評価制度』」に関する現状及び今後の展望」発表した初年度は韓国の国主導による文化政策を研究し、2年目は、国主導による地域分化政策を研究する計画を立てていた。今のところ、計画通りに進めており、なおかつ、文化影響評価制度等、研究領域も広げながら取り組んでいる。また、毎年学会に論文を投稿しており、研究発表も行っていることから、概ね順調に進んでいると考えている。、最終年度では、1韓国の文化政策の現状についてレクチャーを実施、2韓国光州市のアジア文化中心都市政策に関するシンポジウム開催、33年間の研究成果をまとめた論文を北海道教育大学紀要に掲載した。

前半は光州のアジア文化中心都市事業やアジア文化殿堂の現状について紹介し、現状及び課題について議論を交わした。3「韓国における盧武鉉政権までの地域文化政策光州アジア文化中心都市造成事業にみる政策姿勢」というタイトルで論文を執筆した。韓国は国内の地域文化の在り方や発展に対して国主導の政策が極めて大きく関与している。本論文ではその「主導性」について,「文化中心都市」という新しい概念の政策を打ち出した盧武鉉(ノ・ムヒョン)政権までの歴史的変遷を追う。特に,大統領選挙の盧武鉉マニフェストから始まった「アジア文化中心都市造成事業」を国主導による文化政策の象徴的事例として取り上げ,その現状を把握し,国主導による地域文化政策の変容を考察し,政策姿勢を明らかにした。本年度は、地域に対して国の政策がかかわっていた歴史的変遷を調査し、そのパタンの変化を分析する。また、アジア文化中心都市として国の政策が展開されている光州と一緒に、同時期に地域特化文化都市造成事業として指定された慶州(歴史)、全州(伝統)、公州・扶余(歴史)の政策を調べ、実態を把握し、問題点を明らかにする。そして、アジア文化中心都市の政策・光州市の文化政策の比較分析を行う。なお、光州文化財団・アジア文化中心都市推進団・韓国の文化政策研究者等を招いてシンポジウムを行う予定である。地域において国主導による文化政策がもたらしたメリット及びデメリットについて話し、韓国の文化政策の特徴や今後の在り方が模索できるよう努める。今年は、アジア文化中心造成事業から見えてくる光州の文化政策の現状や課題について掘り下げて研究を行う。今後の予定としては、7月に日本文化政策学会に韓国の文化影響評価制度に関する論文を投稿する、12月は日本音楽芸術マネジメント学会で光州のアジア文化中心都市造成事業に関する研究を発表する、1月に日本音楽芸術マネジメント学会に論文投稿する、予定である。年度末まで出張をしていたため、残額について綿密に計算することができず、物品購入が間に合わなかった。パネルディスカッションを予定してた光州のアジア文化殿堂の館長がなかなか決まらず、事務局長等も代理として任命されている等、人事関係が非常に不安定だったため、パネリストとして招聘する人を選ぶことができなかった。残額の6,450円はトナーを購入する予定です。
核融合炉用セラミックス候補材の開発と評価

本年度は核融合炉第一壁用セラミックスに要求される条件のうち、とくに重要な照射損傷抵抗及び耐熱衝撃性について昭和59年度までの研究をさらに発展させた。具体的には各種セラミックスに対し、電子線、イオンあるいは中性子照射を行ない、照射損傷形成の程度を知るとともにそのメカニズムを明らかにすることと、セラミックスの耐熱衝撃性を評価するのに必要な破壊エネルギーの測定を目的とした。又、この他にもセラミックスの調製加工に関連するSiCの接合についても研究を継続し、次のような成果を得た。1.照射損傷の研究では、米国RTNS-【II】を使って14MeVの中性子を照射した試科の透過電子顕微鏡(TEM)観察が行われ、Cr,Y,Zr,W等重元素を含む試科において中性子照射によると思われる像の変化を認めた。超高圧電顕を用いた実験からは、電子線照射によりセラミックスの非晶質化が生じ、その程度はイオン性の小さな結晶ほど大きく、又、質量の小さな原子で構成される結晶中のカスケードは広い領象に分布し、そこに含まれる点欠陥の濃度も小さいことが明らかにされた。SiC繊維に対する高速炉常陽での照射実験では、強度に及ぼす試験片寸法の効果が大きいことを明らかにした。さらにMg【Al_2】【O_4】に対する【Ar^+】イオン照射の研究では、単結晶の方が非晶質化しにくく、照射損傷を受けにくいといわれているMg【Al_2】【O_4】でもさらに多結晶にくらべ単結晶の方の照射損傷が小さいことを明らかにした。2.破壊エネルギーの測定では【Si_3】【N_4】と炭素材料について測定が行なわれ、【Si_3】【N_4】では1000°C以上で破壊エネルギーが急増し、この原因として試科中に含まれるわずかな不純物がガラス相を形成することと、破壊エネルギーは【Si_3】【N_4】中のα相の割合によらずほぼ一定であることを明らかにした。炭素材料については非線型性を有するので、定常的なき裂進展を行わせ破壊エネルギーを求める方法を考案した。
フェイントが混在する状況における脳機能の対処についての研究

行動する際に、予測が裏切られることによるパフォーマンス・脳機能の変動について、本年度は昨年度の結果の追試とともに、課題を実施する環境がパフォーマンス・脳機能に与える影響について検討を行った。人の存在がパフォーマンス・脳機能に与える影響をみた測定では、ゆっくりとした全身運動について、測定補助者が被験者の身体に接触する形で動作を補正しながら行ってもらう条件では、一人で動作を行ってもらう条件に比べ、脳血流量が顕著に増大する様子が観察された。また、短期記憶課題を一人で実施してもらう条件と、実験者の前で行動観察を受けながら実施してもらう条件を比較した結果、これらの条件間では測定指標が異なる振る舞いをすることが示唆された。平成15年度の結果とあわせて総合的に総括すると、人の脳機能はフェイントの混入、混入率の変化というような課題の変化、課題を行う周囲の環境の変化ともに影響を受けつつ、よりパフォーマンス高めるために脳機能の適応を試みながら課題を行っていることが示唆された。行動する際に予測が裏切られることによってパフォーマンスが遅延する可能性がある状況における脳機能の対処について、本年度は時間的予測が裏切られるケースについて、フェイントの混入率を細かく設定した環境における検討を行った。実験内容:予告反応パラダイムの、S1とS2の時間間隔(ISI)が1,2,3秒である3種のTrialを用い、いずれかをベーストライアル(BT)、残りをフェイントとして、フェイシトの混入率を細かく変化させた設定での実験を実施した。分析にはSPSSを購入し、用いた。結果:BTのISIが中間あるいは長い環境においてはフェイントの混入率が多くなるにつれ、ISIが短いフェイントの反応時間が早くなった。こうした条件ではフェイントの混入率が高まるにつれ、ISIが短い試行により多くの注意資源が割り当てられることが示唆された。BTのISIが短い環境においては、フェイントの混入率が多くなるにつれBTの反応時間が長くなり、この環境ではフェイント試行により多くの注意資源を割り当て対処していることが示唆された。
抗体の結合空間によるレドックス誘起システムの構築

アニオン性ポルフィリンであるテトラカルボキシフェニルポルフィリンに対する抗体にポルフィリンを取り込ませ、この複合体に電子受容体であるメチルビオローゲンとヒドロゲナーゼを加えて、可視光を照射した。抗体中のポルフィリンから電子受容体に移動した電子と触媒である還元酵素ヒドロゲナーゼを用いて、水から水素を発生させることに成功した。さらに本年度は抗体を用いて樹状超分子を構築した。抗体IgMが結合する抗原を抗体IgGに化学修飾し、IgMと抗原修飾IgGを混合することによって樹状抗体超分子を得た。原子間力顕微鏡により抗体デンドリマーの構造を直接観察することに成功した。酵素標識抗体測定法(ELISA)および表面プラズモン共鳴(SPR)を検出原理とするバイオセンサーにおいて本抗体デンドリマーを用いると各測定法におけるシグナル強度は抗原存在下において増大した。本抗体デンドリマーの基質特異性は極めて高く、優れたバイオセンシング材料になることがわかった。さらに抗体を認識するタンパク質を核とする抗体超分子、および金ナノ粒子をコアとしてその表面に抗体を集積した無機-生体高分子ハイブリッドを合成した。抗原を修飾したセンサーチップに抗体IgG、抗体-プロテインA超分子、抗体-金ナノ粒子の3種の溶液(抗体濃度一定)をそれぞれ添加したときのSPR応答シグナル強度を比較した。金-抗体ハイブリッドを用いたセンシングシステムでは単一の抗体添加系の14倍のシグナル強度が得られた。抗体の集積および金粒子とのハイブリッド化により応答シグナル強度を増幅させることができた。ポルフィリンとビオロゲンあるいはキノンを同時に取り込み、効率の良い電子移動・エネルギー変換を実現させるための機能性材料「モノクローナル抗体」を作製する上で必要なポルフィリン誘導体を合成した。このポルフィリン誘導体としてポルフィリンの軸方向あるいは平面上に電子アクセプターを共有結合で導入した分子を設計した。比較のために電子アクセプター分子のみを結合することができる抗体を作製した。ビオロゲン誘導体を強く結合するモノクローナル抗体が4種類得られた。これらの抗体はビオロゲン-ポルフイリン共有結合化合物と結合することにより、ポルフィリンからビオロゲン部位への電子移動の効率を変化させることがわかった。そのうちの1種、10D5と名付けたモノクローナル抗体の特性を詳細に検討した。抗体10D5は抗原決定基として用いたビオロゲン誘導体のみならずメチルビオロゲンやビオロゲンダイマーに対しても10^<-7>Mの解離定数をもって結合する。ビオロゲンを炭素数12のアルキル鎖を介して結合させたビオロゲンダイマーと抗体とを混合すると線状の超分子を形成することが原子間力顕微鏡観察、酵素標識抗体測定法(ELISA)およびバイオセンサーの測定により明らかになった。この超分子形成を利用すると毒物であるメチルビオロゲンを感度良く検出できることを見い出した。表面プラズモン共鳴法(SPR)を検出原理とするバイオセンサー(BIAcoreX)上において、抗体10D5とビオロゲンダイマーの超分子形成をメチルビオロゲン存在下で観測した。超分子形成によるシグナル強度変化量は含有メチルビオロゲン濃度に応じて線形的に変化することがわかった。SPRセンサーでは検出困難な低分子の存在を感知し、さらにその検出シグナルを高分子の物理量変化として増幅する新たな手段であり、任意のターゲットとなる化合物の検出に一般化できると予想される。先に我々は電子アクセプターとして広く用いられているビオロゲンを特異的に結合するモノクローナル抗体を作製した。本抗体は電子ドナー-アクセプター共有結合化合物であるポルフィリン-ビオロゲン結合化合物と錯体を形成し、ポルフィリンからビオロゲンへの電子移動効率を変化させる。また毒物であるメチルビオロゲンをバイオセンサーにおいて検出するとき、ビオロゲンダイマーと抗体との超分子形成を利用するとメチルビオロゲン検出における応答シグナルが増幅されることを見い出した。本年度は、抗体を放射状に集積した人工抗体を合成して新規高感度検出試薬を創製するとともに、新たな機能性抗体を作製した。本研究ではカチオン性ポルフィリンに対するモノクローナル抗体(IgM)とアニオン性ポルフィリンに対するモノクローナル抗体(IgG)を用いて樹状の人工抗体を合成した。IgG抗体1分子にカチオン性ポルフィリンが最大1個結合した化学修飾抗体を合成し、ここにIgM抗カチオン性ポルフィリン抗体を混合することにより、IgMを核、IgGを分岐とする巨大樹状分子を得た。この抗体デンドリマーはIgMに比して高い分子認識特異性をもち、IgG抗体よりも抗原分子に対して強く結合することがわかった。抗原分子を固定したセンサー基板上に本抗体デンドリマーを添加したときのシグナル強度は、IgG抗体を単独で添加したときよりも顕著に増大することがわかった。非共有結合を介して生体高分子である抗体を樹状に集積することにより新たな特性を有する人工抗体を合成することに成功した。また、蛋白質中に固定されたポルフィリンとキノン等からなる光合成反応中心をモデルとして、非共有結合を介して電子を移動させ、効率の良い光エネルギー変換を実現するために、水溶性ポルフィリンとキノン誘導体を同時に取り込むことができるモノクローナル抗体を作製した。

抗体IgMが結合する抗原を抗体IgGに化学修飾し、IgMと抗原修飾IgGを混合することによって樹状抗体超分子を得た。原子間力顕微鏡により抗体デンドリマーの構造を直接観察することに成功した。酵素標識抗体測定法(ELISA)および表面プラズモン共鳴(SPR)を検出原理とするバイオセンサーにおいて本抗体デンドリマーを用いると各測定法におけるシグナル強度は抗原存在下において増大した。本抗体デンドリマーの基質特異性は極めて高く、優れたバイオセンシング材料になることがわかった。さらに抗体を認識するタンパク質を核とする抗体超分子、および金ナノ粒子をコアとしてその表面に抗体を集積した無機-生体高分子ハイブリッドを合成した。抗原を修飾したセンサーチップに抗体IgG、抗体-プロテインA超分子、抗体-金ナノ粒子の3種の溶液(抗体濃度一定)をそれぞれ添加したときのSPR応答シグナル強度を比較した。金-抗体ハイブリッドを用いたセンシングシステムでは単一の抗体添加系の14倍のシグナル強度が得られた。抗体の集積および金粒子とのハイブリッド化により応答シグナル強度を増幅させることができた。
環境中放射性ストロンチウムの迅速定量法の開発と環境影響評価への適用

本研究課題では迅速定量が困難な放射性ストロンチウム90について、原子力災害等の緊急時を想定した手法の開発と、東日本大震災に起因する福島第一原発事故によるストロンチウム90の環境影響評価への適用を試みた。加速器質量分析(AMS)を用いた迅速定量法の開発では、AMS法の基礎的知見を得ることに成功した。AMS法をSrの質量分析に適用した場合、Srは負イオンとして取り出すことが難しいため、タンデム加速器に導入することが困難である。しかし本研究では大電流負分子イオンビームを既成の汎用型負イオン源から効果的に負分子イオンビームを得る方法を確立した。さらにAMS法に適した土壌試料の処理法も完成させた。従来法では鉛の放射性同位体により干渉を受けるため、使用が躊躇われていた固層抽出法について、AMS法の試料にフッ化鉛を意図的に混合して、ターゲット試料とする特徴を組み合わせることで、適用可能となり、結果的に前処理の迅速・簡略化も達成した。試料処理法の開発過程において、従来法を用いると、溶出できない事故由来の放射性物質が存在することを発見した。これらの放射性物質はケイ酸が母材で福島第一原発事故由来のセシウムを高濃度に取り込んだ微粒子であることが明らかになった。そしてこれらの粒子は1号機と2号機からの放出が確認されたが、ストロンチウム90の存在が疑われるのは原発から5 km圏内で見つかった1号機由来の粒子のみであることも判明した。1号機粒子は3月12日の水素爆発時に放出しており、微粒子に含まれる放射性物質と放出時期には強い因果関係が示唆された。本研究課題では福島第一原発事故ではストロンチウム90の迅速定量が求められただけでなく、試料の前処理法の見直しも必要なことが明らかとなり、本研究により放射性ストロンチウムの測定技術、ならびに福島第一原発周辺のストロンチウム90の分析に明確な道筋が建った。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年は高精度かつ迅速な環境中放射性ストロンチウムの分析法を確立させるため、測定手法の基礎情報取得を中心に行った。具体的には(1)Sr負分子イオンビームの試験、(2)荷電粒子の挙動確認、(3)前処理法の見直し、(4)ICP-MS適用の評価、(5)環境影響評価のための試料採取、を行った。以下、詳細に記す。(1)ストロンチウムは2族元素のため、加速器質量分析法で必要な負イオンビームを直接取り出すのは困難である。そのため負分子イオンビームとして取り出す必要がある。本研究課題ではストロンチウムの化学形を大気中でも取り扱いしやすいSrF_2とし、マトリックスにPbF_2を採用することで、0.5μAのSrF_3^-ビームを得ることに成功した。この値は加速器質量分析に用いるに十分なビーム量である。(2)は測定時に妨害となる^90Zrを^90Srのビームに見立て検出器に導入した。得られた^90Zr/^88Sr比は10^-8であり、予想される値に一致した。(3)は質量分析に特化した処理法として、従来の壊変計測と異なり、質量分析は同位体比の計測で定量が可能なため、Srを選択的に保持する樹脂を使用して、土壌から化学収率よりも処理時間短縮に特化した試料処理法を完成させた. (4)について、前年度に機関に従来品よりさらに優れた性能を有するICP-MSが導入された.それに合わせ、当初のプラスチックシンチレーター法に加え、スクリーニングの高度化のため、ICP-MS法適用のための基礎評価を行った. (5)について、福島県内で土壌や河川水等の環境試料の採取を行い、本研究課題による手法を適用するための試料を準備した。本年度は、昨年度までに行った研究結果を踏まえ、迅速定量法を実際の環境試料に適用する上での必要手順と問題点について、詳細な検討を実施した。とりわけ質量分析法の一つである加速器質量分析を用いた迅速定量法の開発において、昨年度に有望性が確認されたフッ化鉛を混合した試料から、大電流の負分子イオンビームを引き出すだけでなく、実際のストロンチウム90の計測において、妨害となる同質量の妨害がないことを確認した。また鉛が混入することが許容されるため、文科省により定められている公定法では、鉛が混入するため用いることの出来ない固相抽出法を、本手法では問題なく利用出来ることを実験的に証明した。一方、環境試料のうち、土壌を対象としたストロンチウムの抽出試験で、従来から行われている酸抽出では除去出来ない放射性物質が存在することを確認した。これらの汚染はイメージングプレートを用いたオートラジオグラフィーによって容易に確認することが可能であった。また福島第一原子力発電所近くで採取した土壌から、高濃度の放射性セシウムを含む放射性粒子を分離した。この粒子はケイ素、鉄、亜鉛を含んでおり、ストロンチウムの分析手法開発時に酸で抽出出来なかった粒子と同一であることを確認した。さらに原発から2キロあまりの地点で採取した試料から分離した放射性粒子から、簡易測定でストロンチウム90-イットリウム90の存在を示唆する結果が得られた。

加速器質量分析(AMS)を用いた迅速定量法の開発では、AMS法の基礎的知見を得ることに成功した。AMS法をSrの質量分析に適用した場合、Srは負イオンとして取り出すことが難しいため、タンデム加速器に導入することが困難である。しかし本研究では大電流負分子イオンビームを既成の汎用型負イオン源から効果的に負分子イオンビームを得る方法を確立した。さらにAMS法に適した土壌試料の処理法も完成させた。従来法では鉛の放射性同位体により干渉を受けるため、使用が躊躇われていた固層抽出法について、AMS法の試料にフッ化鉛を意図的に混合して、ターゲット試料とする特徴を組み合わせることで、適用可能となり、結果的に前処理の迅速・簡略化も達成した。試料処理法の開発過程において、従来法を用いると、溶出できない事故由来の放射性物質が存在することを発見した。これらの放射性物質はケイ酸が母材で福島第一原発事故由来のセシウムを高濃度に取り込んだ微粒子であることが明らかになった。そしてこれらの粒子は1号機と2号機からの放出が確認されたが、ストロンチウム90の存在が疑われるのは原発から5 km圏内で見つかった1号機由来の粒子のみであることも判明した。1号機粒子は3月12日の水素爆発時に放出しており、微粒子に含まれる放射性物質と放出時期には強い因果関係が示唆された。本研究課題では福島第一原発事故ではストロンチウム90の迅速定量が求められただけでなく、試料の前処理法の見直しも必要なことが明らかとなり、本研究により放射性ストロンチウムの測定技術、ならびに福島第一原発周辺のストロンチウム90の分析に明確な道筋が建った。本研究では環境中の放射性ストロンチウムを迅速に定量する手法の開発を行っており、これまでに質量分析法の一つである加速器質量分析法を適用するための基礎研究を続けてきた。本年度は現在までに検討されてきた結果について、実用上の詳細な検証を行うことで、新たな分析法に道筋をつけることが出来た。一方、環境試料の前処理過程において、本研究でも採用している酸処理法では抽出出来ない、粒子状の放射性物質を福島原発周辺の試料から発見した。本発見は分析手法のさらなる高度化に貢献する試料特性の理解につながった。27年度が最終年度であるため、記入しない。加速器質量分析を利用したストロンチウム90分析として、同重体(ジルコニウム90)を検出器で分離するため、1)加速器運転条件の最適要件の決定、2)検出器内における荷電粒子の振る舞いのシミュレーションを実施する。また未知の放射性粒子に対して3)内包するストロンチウム90の定量を実施、4)ICP-MS等を用いて構成する他の元素の分析、5)放射性粒子を含む試料のストロンチウム90分析法の確立、を実施する。本年度の研究開発目標は分析方法確立のための基礎情報収集であった。それに基づき、加速器を用いた実験や、対象物の分離操作を行う過程の確認を行った。具体的には、(1)加速器実験で大電流Sr負イオンビームの取り出し、と検出器内での挙動の確認、(2)新規測定法に合った分離方法の簡略化の基本的な流れ、について完了した。また環境試料由来の標準試料準備に着手することができた。初年度で新規分析法における準備を整えることができた。しかし一方で基礎情報はまだ十分とは言えず、実用化に向けてさらなるデータの収集が必要になると考えられる。
極微量元素の超クリーン分析法の開発とアボガドロ定数精密測定への応用

各種物質中の極微量元素を高精度で定量分析するため、室蘭工業大学に設置されているクリーン実験室内の清浄な空気流のもとで、Ag、Tl、Cu、Cd、Ni、Pb、Zn、Feの各元素について、定量分析操作中に試料に入り込む汚染量(ブランク値)を測定した。分析操作は、上記8元素を連続的に抽出・分離可能な、ジチゾン-クロロフォルム溶媒抽出法を対象とした。また分析に用いた純水、硝酸、過塩素酸、アンモニア水はSub-boiling法により、クロロフォルムは蒸留法により、ジチゾンは再結晶により、それぞれ繰り返し精製した。その結果鉄を除く7元素については、中村ら(1986)*の結果と同様、世界のトップクラスの低いブランク値であることが確認された。次に使用容器類から溶出するブランク値の低減と再現性の問題を検討した。本研究では、分液ロート及びビーカはFEP Teflonを使用し、硝酸(1+1)で3日以上浸漬した後、純水で充分に洗浄した。更に洗浄した容器に純水を満たし、一昼夜放置して容器内壁に吸着されている極微量元素を純水と置換させることによりブランク値を低減させた。また抽出操作の各ステップごとに、Pre-conditioning操作を加えることにより、ブランクの再現性の向上を計った。その効果の定量的評価は出来なかったが、鉄のブランク測定での結果から、その有効性が推定できた。超微量鉄は、精度、確度ともに高い同位体希釈質量分析法による定量法の確立に世界的に最初に成功した。定量限(絶対値)は0.2ngであり、純水の鉄ブランク値は5.9pptであった。この値は、ブランクの低減が難しい亜鉛に比較しても、50倍も高値であり、本実験室からの汚染の影響が大きく影響した結果である。本クリーン実験室のブランクは2.6ngであった。結局、分析環境中のブランクにより、鉄の定量下限が規制されることが明らかにされた。*中村・茶木・室住,日化誌,1988,No.5,p.735-742平成3年度における研究結果は、以下のように要約される。1)超微量元素分析に際し最も問題となるのは、分析過程で入り込む汚染量の低減とコントロ-ルである。平成3年度は、Cu、Pb、Zn、Ni、Cdの各元素について、純水、試薬、分析器具について夫々ブランク値を測定した。その結果、従来室蘭工業大学において開発されたサブボイリング法による、純水製造と試薬の精製により極限までブランク値が低減された、純水並びに試薬中のCu、Pb、Zn、Ni、Cdのブランク値はほとんど従来の値と大きく異ならない事が確かめられた。この事より純水や試薬のブランク値の一層の低減は余り期待出来ず、むしろ器具類の洗浄法の改良や分析操作での汚染コントロ-ル法の開発が重要であることが分かった。2)Feは多量に我々の環境中に存在するため、高純度物循中のFeの精度の高い定量は極めて因難であり、ブランクの低減と高精度超微量測定法の開発が必要である。平成3年度は、超微量元素の絶対分析法である同位位希釈表面電離循量分析法によるFe定量法の開発を進め、大きな成果が得られた。既ち、シリカゲル-燐酸を安定化剤とし、レニウムフィラメントでイオンすることにより、絶対量として10ngのFeが、1%以下の精度で測定可能であることが解認された。この同位体希釈表面電離循量分析によるFeの分析法は、世界的にも殆ど末開発であり、高純度物循のみならず、様々な物循の超微量Feの高精度分析に利用出来るものと考えられる。

本クリーン実験室のブランクは2.6ngであった。結局、分析環境中のブランクにより、鉄の定量下限が規制されることが明らかにされた。*中村・茶木・室住,日化誌,1988,No.5,p.735-742平成4年度は、前年度に引き続き、微量鉄の同位体希釈表面電離質量分析法の開発に焦点を絞って研究した。鉄は環境中に普遍的に存在する鉄のため、各種材料、特に高純度な珪酸塩物質中に存在する超微量鉄を高い信頼度で分析することは、最も困難な分析の一つである。微量鉄の定量分析法は、比色法、炎光光度法、原子吸光法など多数存在する。しかしこれら何れの方法も、いくつかの標準溶液による検量線を作成し、それと対照することにより物質中の鉄濃度を決定する、相対分析法である。従って(1)検量線作成による誤差、(2)分析試料中の微量鉄の抽出・濃縮に伴う収率による誤差、(3)分析操作中に試料に入り込む、試薬や器具類からの汚染による誤差、(4)実験室環境中の鉄及び分析者自身からの汚染による誤差、などが要因となり精度、確度とも高い分析が極めて困難であった。本研究は、以上のうち(1)(2)による誤差を排除するため、同位体希釈質量分析法を採用し、特に高精度絶対分析法として確立されている表面電離型質量分析装置を用いた。(3)による誤差を除くため、純水および試薬はSub-boiling法により精製し、鉄ブランクを極限にまで低減させた。(4)の問題は、室蘭工業大学に設置されているクリーン実験室を用いて対処した。また分析者は特殊な実験衣を着用し、使い捨てポリエチレン手袋を装着して操作した。以上の様なクリーン実験技術に基づき試行錯誤の結果、SiO_2+H_3PO_4を安定剤とし、定量限界0.2ng(絶対量)の分析に成功した。純水のブランク測定の結果は、5.9ng/Lであったが、これはクリーン実験室の環境からの汚染が大きく影響した結果である。本実験室内の鉄汚染量は、2.6ngであることが確認された。Pb、Cd、Znその他の元素のブランク値は無視出来る程低値であることが確認されており、環境中の鉄ブランクにより定量限界が規制されることが確認された。
ポリオキシエチレン誘導体を用いたイオン対抽出法に関する研究

非環状ポリオキシエチレン誘導体(POE化合物)は、アルカリ金属イオンに巻き付いた形の陽イオン錯体を形成する。この陽イオン錯体は親有機性の陰イオンとイオン対を形成して有機溶媒中に抽出される。本研究の目的は、POE化合物によるアルカリ金属ピクリン酸塩のイオン対抽出系において、イオン対と共抽出される水分子の影響を明らかにすることであった。そのため本研究では有機溶媒に1,2-ジクロロエタンを用い、エチレンオキサイド鎖(EO鎖)の長さの異なる数種類のPOE化合物および上記のイオン対とともに抽出される水分子の数を、設備備品として購入したカ-ルフイツシャー水分計で測定した。このデータよりPOE化合物およびイオン対のそれぞれ1分子によって共抽出された水分子の数を求めた。この結果より以下のような知見が得られた。POE化合物1分子とともに抽出された水分子の数は、POE化合物のEO鎖が長くなるほど多くなる。このことから水分子はEO鎖と結合して共抽出されることが認められた。2.イオン対とともに抽出される水分子の数は、POE化合物のEO鎖が長くなるほど多くなる。また、中心金属イオンのちがいでは、Li^+>Na^+>K^+,Rb^+,Cs^+の順に共抽出される水分子の数が多い。このことから共抽出された水分子は中心金属イオンの水和水であり、金属イオンのまわりを取り囲むEO鎖は、水和水と相互作用して水分子を安定化しているものと考えられる。POE-Li^+錯体では、リチウムイオンの水和水の数が多いため、他のアルカリ金属イオンの錯体と異なり、リチウムイオンに巻き付いたE0鎖がかなりひずんだ構造を取っていることが考えられる。
シリコンフォノニックアトム・分子・結晶の創製と機能探索

電子線描画とNEMSプロセスを組み合わせることで、厚さ・幅が約50nmのサスペンデッド細線チャネル上に、電子・フォノン閉じ込めのためナノキャビティ構造を作製するプロセスを開発した。具体的には、高濃度ドープの極薄SOI基板に、電子線描画と異方性ドライエッチングによりナノブリッジチャネルと、単一および多重キャビティ構造、さらにサイドゲートをパターニングした後、ウェットエッチングによりブリッジ下の酸化膜を除去し、シリコンナノブリッジ上にサスペンデッドフォノンキャビティを形成した。このナノナノキャビティ素子を流れる電流のサイドゲート電圧依存性を、4.2K室温領域で評価した結果、明瞭なクーロン電流振動が200K程度の高温まで観測されることを見出した。また、第一原理計算プログラムSIESTAとフォノン解析プログラムVIBRAを組み合わせることで、シリコンナノ構造中でのフォノン(ナノフォノン)の状態解明を試みた。ターゲットとして、極薄Si層が酸化膜に挟まれたアコースティックヘテロ構造を取り上げ、東工大のグリッドコンピュータTSUBAMEを用いた大規模並列計算を行うことで、この超構造を構成するブロックとなるSiO_2(α-cristobalite)と、Si極薄膜におけるフォノン分散関係の計算を行った。その結果、Si極薄膜構造では、(1)[110]方向においてフォノンバンドギャップが形成されること、(2)Γ点付近での音響フォノンのソフトニングが現れること、(3)音響フォノンの最も下のブランチがkの2次に比例していること、が見出された。計算結果を詳細に分析した結果、(1)のフォノンバンドギャップは薄膜表面に構成されたシリコンダイマー周期構造に起因していることを解明し。また、(2)と(3)については超薄膜の振動に対する表面効果に起因していることを明らかにした。
子宮頸部細胞診検体からのHPV組み込み型子宮頸癌ハイリスク者診断法の開発

我々は子宮頸癌培養細胞を用い、その原因ウイルスであるHPVの感染によりIGF-I受容体(IGF-IR)の過剰発現を生じている事を発見した。この事象を応用し、ヒト子宮頸癌および前癌組織を免疫組織染色にて検討したところ、IGF-IR発現や局在がHPVの感染やその存在様式を示唆し、前癌病変から癌にいたる課程で変化することを示した。この病理切片での局在を、より低侵襲な細胞診検体に応用しようと検討したが、残念ながら細胞診検体を用いた検討は困難であった。しかし異型上皮組織内のIGF-IR等の発現局在はHPVの存在様式を反映しており、簡便な鑑別診断として有効であった。我々は子宮頸癌培養細胞において、I型インスリン様増殖因子受容体(IGF-IR)がその他の培養細胞と比較して過剰発現していることを示した。その分子機序としてHPV感染のため、その癌遺伝子産物であるE6蛋白が、癌抑制遺伝子産物のp53をユビキチン化分解するために、本来、p53蛋白によりその転写が強力に抑制されているIGF-IRが反対に過剰発現している仮説を立てた。今回、その仮説を実証するために、子宮頸癌培養細胞であるSiHa細胞にHPV E6遺伝子を、またHeLa細胞にHPV E2遺伝子を導入し、それによるp53蛋白、IGF-IR蛋白の発現量の変化、また足場非依存性増殖能、腫瘍形成能の変化を調べた。HPV E6蛋白導入にてp53蛋白は減少、IGF-IR蛋白は増加し、それに伴い足場非依存性増殖能、腫瘍形成能は亢進した。遺伝子変異を導入したmutant E6では変化画なく、また増加したIGF-IR蛋白の発現を特異的siRNAを用いて抑制すると足場非依存性増殖能の亢進は消失したため、HPV感染により子宮頸癌細胞はE6蛋白によるp53蛋白発現抑制を介してIGF-IR蛋白の発現を増強し、足場非依存性増殖能、腫瘍形成能を獲得することが実証された。次に子宮頸部異型上皮と子宮頸癌の摘出組織を抗IGF-IR抗体および、抗チロシンリン酸化IGF-IR抗体を用いて免疫組織染色することにより検討した。異型上皮から子宮頸癌へ進展するにつれて、王GF-IR発現量は有意に増加した。また異型上皮においてはIGF-IRの過剰発現の局在はHPV E6蛋白の発現局在と一致しており、この事象を利用してHPVの宿主への遺伝子組み込みの有無を判定できる可能性が示唆された。子宮頸癌培養細胞において、宿主染色体に組み込まれたHPV E6遺伝子の産物であるE6蛋白が、癌抑制遺伝子産物であるp53蛋白をユビキチン化分解することにより、その発現が著しく抑制されていること、またp53蛋白により通常はその転写が強力に抑制されているIGF-I受容体蛋白の発現が、p53蛋白による転写抑制から脱却することにより、反対に過剰発現していることを実証した。その事より、子宮頸部重層扁平上皮内におけるE6蛋白の発現局在と、IGF-I受容体蛋白の発現局在が一致しているのではとの仮説をたて、この事象を応用することにより、子宮頸部上皮内のHPV感染様式を簡便に判別出来ないかと考えた。子宮頸部上皮の基底細胞にHPV感染が起こると、軽度から中等度の異型上皮では、HPVの癌源蛋白であるE6やE7蛋白は、宿主の蛋白合成機能を利用して上皮の分化に伴って中層から表層上皮において発現する。一方、HPVのE6/E7遺伝子が宿主染色体に組み込まれた高度異型上皮以上の病変では、E6、E7蛋白は上皮内全層で強く発現される。しかしながらE6蛋白は免疫組織染色ではなかなか同定が困難なため、前述の仮説に基づき、IGF-I受容体の子宮頸部上皮内の発現局在、すなわちE6蛋白の発現の局在が、HPVの存在様式を簡便に判別できるのではと考えた。今回は子宮頸部円錐切除による摘出物の上皮内におけるIGF-I受容体の過剰発現局在を検討したところ、仮説のように、軽度の異型上皮ではその発現は中層上庫以上で認められ、高度の異型上皮や上皮内癌では全層に認められることが判明した。我々は子宮頸癌培養細胞にて、HPV E6がp53蛋白を分解不活化することを介して、IGF-1受容体(IGF-IR)の過剰発現を生じている事を示した。この系を応用すると、IGF-IR発現が検出困難なE6蛋白発現のサロゲートマーカーになると着目し、同様にHPV E7のサロゲートマーカーとされるp16蛋白の組織内発現部位の局在をヒト子宮頸癌組織、子宮頸部異型上皮組織を用いて検討した。軽度および中等度異型

上皮では、IGF-IR、p16の発現は上皮内の中層から表層に存在したが、高度異型上皮や癌組織では基底細胞層から始まり、全層に渡っていた。このことはHPVの宿主染色体への取り込みの有無による、E6/E7遺伝子産物の上皮内発現部位と一致しており、IGF-1受容体およびp16の発現を免疫組織染色により判定することは、HPV E6およびE7の発現局在をRNA in situ hybridizationで検討するのと同様の意味合いを持つと想定された。次にこの事象が子宮頸部擦過細胞診に応用出来ないか、同様の検討を液状細胞診検体を用いて行った。当初、正常基底細胞層に発現するp63を指標に、p63蛋白陽性かつIGF-1受容体もしくはp16蛋白の発現細胞の有無にて、HPVの遺伝子組み込みの有無は判定できないかと想定した。しかしながら(1)正常組織を用いて行った検討では、表面からの擦過細胞診ではp63陽性である基底細胞や傍基底細胞の採取量は微少であること、(2)組織内での検討では同一症例でもHPVの組み込みが想定される部位と想定されない部位が多く混在していること、(3)HPVが感染した異型上皮では、p63蛋白の発現は基底細胞や傍基底細胞に限局しておらず、中層から表層細胞にいたるまで、幅広く発現していることが判明した。以上のことから、残念ながら細胞診検体を用いた同様の検討は困難であると結論づけた。しかしながら、異型上皮組織内のIGF-IR、p16の発現局在はHPVの存在様式を反映しており、鑑別診断に有効であり、RNA in situ hybridizationよりはるかに簡便な方法であった。