hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肺癌で過剰発現するチロシンキナーゼと機能の総合的解析と臨床標本における検出法確立

我々は本研究を開始するにあたり、予備実験で、定量PCRにより非受容体型チロシンキナーゼであるFPS/FES Related Tyrosine Kinase(FER)が約1割の肺癌症例で過剰発現していることを明らかにし、またマウス繊維芽細胞でFERを強制発現させ癌化能を確認し、さらにFERが過剰発現した肺癌細胞株NCI-H661細胞でsiRNAによりFERをノックダウンするとアポトーシスが誘導されることを示していた。この結果をもとに、肺癌におけるFERの治療標的としての確立を目指して、本年度は、肺癌臨床検体でのFER過剰発現スクリーニング法の確立、及び、in vivoでの検討のための肺胞上皮特異的なFER強制発現トランスジェニックマウスの作成を行った。まず肺癌臨床検体でのFER過剰発現検出として、免疫染色法によるスクリーニング法の確立を目指した。過去の文献から、使用する抗体として数種類を用い結果を比較したが、最終的にLS Bio社の抗FER抗体(LS-B3467)が最適な染色結果を示した。この抗体を用いた免疫染色の結果をその染色の程度から3段階でスコア化したところ、定量PCRによる結果とほとんど一致することが確認できた。さらに、臨床背景を解析したところ、FERの過剰発現例ではそうでない症例に比べ、肺癌手術後の無増悪期間及び全生存期間が有意に短く、予後不良であることを見出した。肺胞上皮特異的FER過剰発現トランスジェニックマウスの作成については、まず肺胞上皮特異的であるSPCプロモーターの下流にFERをサブクローニングしたSPCプロモーター誘導性のFER発現プラスミドベクターを作成した。これをマウス胚に導入し、バッククロスにより得たF1マウスについて、臓器ごとにFER遺伝子の発現を解析したところ、FERの肺特異的な発現を確認でき、目的トランスジェニックマウスの作成に成功した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
前周期遷移金属の２核錯体の合成と触媒機能の開発

本年度は、前年度で得た結果を踏まえて、タンタラシクロペンタジエン錯体を、ジエン部位を有する含金属配位子として扱うことにより、タンタラシクロペンタジエン骨格を有する異種金属2核錯体の合成を行い、触媒機能に関して研究を行った。アルキンが配位したタンタル単核錯体に対して、塩化アルミニウム存在化において3,3-ジメチル-1-プロピンを反応させることにより、単核のタンタラシクロペンタジエン錯体1を合成した(Scheme 1)。次に、錯体1に対して、[RhCl(cod)]2, [IrCl(cod)]2をそれぞれ反応させると、ジエン部位がロジウムやイリジウムに配位することにより、異種金属2核錯体2ならびに3を高収率で合成することに成功した。これらの錯体の配位子置換反応を行うことにより、様々な錯体を合成することに成功した。例えば、タンタル-ロジウム錯体2に対して、当研究室で開発した有機ケイ素還元剤を作用させることにより錯体2の2電子還元反応が進行し低原子価錯体4が得られた。また錯体4の塩素配位子はソルトメタセシス反応により配位子置換することによって様々な錯体へと誘導することに成功した。以上に記した新規錯体の分子構造はX線結晶構造解析ならびに各種NMR測定により同定した。合成した錯体の触媒機能を調査した結果、タンタル-ロジウム錯体が芳香属化合物の水素化反応に対して触媒活性を示すことが明らかとなった。さらに、カルボニル基やアミド基といった官能基が存在する条件下においても選択的に芳香環が水素化されることが明らかとなった。これらの結果から、芳香環選択的な水素化反応の開発に向けて、現在基質一般性の拡大を行っている段階である。27年度が最終年度であるため、記入しない。遷移金属錯体を用いた触媒反応の開発は、副生成物の生成を最小限にし、環境負荷を低減するアトムエコノミカルな有機合成の実現に必須であることから、絶え間ない研究開発が行われている重要な研究分野である。これまでにパラジウムやロジウム等の貴金属を用いた触媒反応が多く開発されてきたが、元素戦略的観点から卑金属を触媒成分とする反応の開発が求められている。私は卑金属である前周期遷移金属の2核錯体の合成と触媒機能の開発を研究テーマとして研究を進めた。5族金属であるニオブやタンタルの塩化物を用いた触媒系により、アルキンの[2+2+2]環化3量化反応が進行することがこれまでに報告されていたが、触媒活性種の同定を含めた反応機構に関する詳細は解明されていなかった。私はアルキンが配位したタンタル単核錯体を原料とし、メタラシクロペンタジエン構造を有するタンタル2核錯体を合成した。メタラシクロペンタジエン錯体はアルキンの環化3量化反応の中間体として考えられており、2核構造にすることにより、メタラシクロペンタジエン構造を安定化することができた。さらにメタラシクロペンタジエン錯体に対してアルキンを反応させると、6員環形成反応が進行し、対応するアレーン環がタンタル2核中心に配位した錯体を得ることに成功した。生成した錯体の分子構造は単結晶X線結晶構造解析により行った。アレーン環が配位した錯体の分子構造から、メタラシクロペンタジエンとアルキンの反応は[4+2]型の環化付加形式で進行していることが明らかとなった。アルキンの分子間環化3量化反応において[4+2]型の環化付加形式を実験的に観測したのは本研究が初めてである。

当初の計画通り、前周期遷移金属を有する2核錯体の合成に成功し、さらに触媒反応や反応機構の解明に関する研究を行うことができたため。27年度が最終年度であるため、記入しない。前周期遷移金属を含む様々な錯体の合成を進める。これまでの研究で、2核構造をメタラシクロペンタジエン骨格を用いて構築する手法に関する知見が得られたことから、同種の金属のみならず、異種の金属を組み合わせた錯体触媒の構築を進めたい。
「財政規律の時間的柔構造」の構想-財政規律と柔軟性を両立させる法制度設計論の探求

本研究は、様々な政策課題に臨機応変に対応しうる財政の柔軟性を維持しつつ中長期的な財政規律を確立するという目標に対して財政法学的観点から貢献するために、制度の経済分析や認識論的ゲーム理論からの示唆を踏まえて、財政制度と法概念の関係についての新たな思考枠組みを示し、これに基づいて財政法上の諸概念の解釈論を再定位することを通じて、《財政規律の時間的柔構造》を可能にする制度設計論のあり方を示したものである。本研究は、財政法上の概念に機能主義的再構成を施した上で法制度設計論に融合させ、プロセス全体として財政規律と柔軟性を両立させる《財政規律の時間的柔構造》を実現しうる法制度設計論の見通しを示すことを目的とする。この目的に向けて、本年度は、(1)《解釈という営みに開かれるがゆえに未知の状況への開放性と一定範囲内への規律付けを両立させうるという法概念の特性を踏まえ、これを機能主義的観点から法制度設計論へと接合する》という本研究の根幹をなす理論枠組みの構築と、(2)具体的な財政制度分析への応用による上記仮説の検証作業を行った。具体的には、(1)については、解釈論と制度論の架橋を試みる近時のアメリカ行政法学の動向や国内外で進展しつつある「立法学」の議論を踏まえて、主にアメリカ法を素材に政治・行政システムの動態に法システムがどのように対応しうるかに関する検討を行い、2本の研究論文を執筆した(「多元的システムにおける行政法学-アメリカ法の観点から」『新世代法政策学研究』6号(2010年4月公刊予定・校了済)、「「より良き立法」の制度論的基礎・序説-アメリカ法における「立法」の位置づけを手がかりに」『新世代法政策学研究』7号(2010年7月公刊予定・3月末入稿済))。(2)については、租税法・財政法と他の法政策分野(例:社会保障法・環境法)の交錯領域において、機能主義的に再構成された財政法上の概念が、解釈論を超えて法制度設計上も構成的な役割を担いうることを示した2本の研究論文(後掲の『ジュリスト』1397号、『新世代法政策学研究』3号所収論文)を執筆した。これらにより、具体的な法制度設計問題における本研究の理論枠組みの有用性が確認されるとともに、来年度の作業(「プレコミットメント」の立法学的・行政法的検討を通じて、「時間軸」による緩やかな規律けの分析を深化させる予定である)に向けた足がかりが構築できたものと考える。本年度は、昨年度に引き続き、《財政規律の時間的柔構造》を実現しうる法制度設計論を提示するための理論的作業を行った。本研究の根幹的着想は《解釈という営為に開かれているがゆえに《未知の状況への開放性》と《一定範囲内への枠付け》を両立させうるという法概念の特性に着目し、これを機能主義的観点から法制度設計論へと融合する》という方針である。この構想の具体化に向けて、(1)アメリカ行政法を素材に、解釈論と制度論の架橋を試みた論文2本(後掲「多元的システムにおける行政法学-アメリカ法の観点から」及び「「より良き立法」の制度論的基礎・序説-アメリカ法における「立法」の位置づけを手がかりに」)を公刊した。また、(2)新たに認識論的ゲーム理論を基礎とした制度理論(そのための準備作業として、青木昌彦著「相互作用と個人予想を媒介する認知的メディアとしての制度」の翻訳を行い、公刊した)からの示唆を取り入れることで、財政「制度」の概念的拡張を行い、これによって財政法の理論枠組みの再構築と具体的な問題分析への応用を試みた実験的な論文2本(後掲「政府調達における財政法的規律の意義-「経済性の原則」の再定位-」及び「財政制度をめぐる法律学と経済学の交錯-法律学の立場から-」)を公刊した。さらに、これらの作業を進める中で、(3)経済学をはじめとする隣接諸学と、言語や概念を基礎に思考を進める法学との関係性および協働のあり方について、自らの考え方を整理しておく必要を認識したため、これに関連する基礎理論的論考2本(後掲「公法における「法と経済学」の可能性?-租税法学の経験を手がかりに」、「「法政策学」の再定位・試論-「新世代法政策学」の基礎理論の探求」を公刊した。これらを通じて、本研究の総論的作業に一定の区切りがつけられ、次年度における、諸外国の財政制度を含めた具体的制度分析の展開への足場ができたものと考える。本年度は、昨年度までの理論的検討で得られた着想(アメリカ行政法学に示唆を得た制度設計論と法解釈方法論の接合や、ゲーム理論に立脚した「制度」概念の拡張)を基礎に、《財政規律の時間的柔構造》を可能とする法制度のあり方を検討した。この検討に際し、諸外国の財政規律のための制度改革の動向や国内における裁判例などの具体的素材の分析を重視し、業績を公刊した。

(1)財政規律の確保のための議会と執政府の権限配分の問題につき、フランス財政法学の研究動向を紹介する書評(国家学会雑誌124巻9・10号掲載)を執筆し、本質的に政治的な問題である議会と執政府の権限配分を巡る言説が、当該憲法体制の歴史的経験に根ざした財政憲法上の規範に対して解釈学的が操作を施されることにより展開する様子を明らかにした。これは、《財政規律の時間的柔構造》が制度設計のみでは完結し得ず、解釈学的な自己複製のプロセスを加えて初めて存立する、という本研究の仮説を裏付けるものである。(2)《財政規律の時間的柔構造》の実現のためには、(1)財政運営に関わる諸主体の権限の初期配分(制度配置)と、(2)当該制度配置の上で適用される財政法規範を、状況の変化に応じた柔軟な(しかし規律自体は弛緩させない)解釈論、の双方への目配りとが必要となるところ、安易に財政法上の概念(例えば、執行部門の裁量)を拡張することが、初期制度配置の意味を改変し、さらに財政規律を弛緩させる、という負のフィードバックが作動する可能性には警戒を要することとなる。この観点から、.市が締結した賃貸借契約に基づく公金支出の違法性が争われた最高裁平成23年12月2日判決について批判的な検討を加えた判例評釈を公刊した。さらに、(3)議会自身による立法措置を通じた財政規律の確保の可能性と限界について本研究の検討を総括する論攷を近日中に公表する予定である。
血管造影及びIVRにおける術者被曝及びその低減法の検討

Interventional radiology(IVR)による、血管狭窄や悪性腫瘍などの治療法はめざましい成果をあげている。一方、IVR術者の被曝は年々増加しているとされており、大きな問題となっている。術者被曝の原因となる散乱線が、どこから、どのように散乱して術者被曝の原因となるかを調べ、そのdataをもとに術者被曝を低減させる防護装置を試作した。具体的には術者の下腿にはx線管から、腹部にはx線管と患者側腹部から、頭頸部には患者腹部、患者寝台から散乱線が到達することがわかった。これらの散乱線を遮るように防護装置を作成した。試作した防護装置を用いて術者位置での空中線量は約8098%減少することが明らかになった。実際の手技における術者の被曝線量を測定した、下肢及び腹部の被曝は著明に低下した。上肢においても被曝線量の減少は見られたが、左側で被曝線量が多く、被曝防護装置を用いても被曝線量の減少の程度が軽いことがわかった。線源に近いために被曝線量が多いと考えられる。頭頸部、特に頭前部の被曝線量は80%減少しており、被曝が問題となる水晶体の被曝低減に有用であることが示された。血管造影及び血管内治療を含むインターベエンショナルラジオロジーにおける術者の被爆は様々な要因で増加している.その被曝量の多さは放射線防護の立場からも無視できないレベルに達している.最初に当院に設置してある頭腹部用血管造影装置(東芝DFA-300)を用い、術者及び介助者の被爆量測定を行い,術者の被曝の実態を調査した.具体的には、頭部、頚部、胸部、腹部、左右上肢及び左右下肢にそれぞれ線量測定用にフィルムバッジをつけて血管造影、IVRを38件行った.その結果,術者の左下肢、左上肢、次には右下腿の被爆が多いというデータを得た.すなわち,X線照射中心および患者さんに近い部位では被曝量が多いことがわかった.さらに、術者被曝の最大の原因と考えられる、患者からの散乱腺の術者への入射方向を検討し、ある一定方向からのみ術者への散乱が多いことが明らかになった.具体的には,患者寝台の背面,患者の腹部,患者の頭部,及びX線管そのものから術者被曝の原因となる散乱線が多かった.この一定方向からの散乱を防ぐために防護板を試作した.作製にあたっては,術者の手技の妨げにならぬようにまた,清潔操作を保てるように考えた.実際作製したのは,患者寝台に垂らすカーテン状の防護装置,患者寝台脇に立てる防護装膳,及びイメージインテンシファイヤーに取り付けるひさし状の構造の3つになった.この使用により術者位置の空中線量および術者の被曝線量の大幅な軽減が得られた.現在は,基礎的なデータに更に詳細な検討を加えてより遮蔽効率のよい装置を試作中である.Interventional radiology(IVR)による、血管狭窄や悪性腫瘍などの治療法はめざましい成果をあげている。
環境に適応するための脳型学習法・暗黙学習の未知物体との接触動作への応用

人の手による物体把持は,把持対象や環境状況に依存した極めて効率的な動作である.この動作を人工的に実現するには,従来の人工物制御法の応用では難しい.本研究では,生物制御の原理に基づいた学習法であるTacit learningを利用することで,把持力に応じた姿勢など環境に応じた動作が創発可能であることを示し, 3DOF電動前腕義手を残存関節の動きに適応して制御することで,効率的に物体を把持できる姿勢を創発可能であることが示された.人の手による物体把持は,把持対象や環境状況に依存した極めて効率的な動作である.この動作を人工的に実現するには,従来の人工物制御法の応用では難しい.本研究では,生物制御の原理に基づいた学習法であるTacit learningを利用することで,把持力に応じた姿勢など環境に応じた動作が創発可能であることを示し, 3DOF電動前腕義手を残存関節の動きに適応して制御することで,効率的に物体を把持できる姿勢を創発可能であることが示された.なぜ生物は未知環境に巧みに適応し,さまざまな新しい行動を作りながら生きていくことができるのか?この問いに対しては,脳科学や人工知能の分野からも,またロボティクスにおける機械学習の分野からも,いまだ明確な解が与えられていない.この問いに答えるため,我々は生物制御の概念を抽出し,複合制御という新しい制御手法の提案を行ってきた.複合制御とは,脳内のニューロンの活動に代表されるような,単純かつ同質な計算素子がネットワークを作り,計算素子の自律的活動の積み重ねが全体としての行動を変化させ,未知の環境に適応していくという制御手法である.本研究では,これまでに提案した概念を,生物のもっとも原始的な環境センシング法の一つと考えられる,接触による環境センシングに注目し,接触を伴う行動の未知環境中への適応行動の創発を目指している.本年度は基礎的な概念を発展させると共に,その概念を実験的に検証するためのハードウェアを設計製作することが,重要な目的であった.提案手法の基礎的概念を確立するため,生物の持つ反射行動の意義とそれに伴う環境情報の取得,取得情報を利用した行動の創発の関連性を,論理的に記述することを試みた.さらに,提案手法をロボットの把持動作に応用するため,8DOFのロボットハンドの設計製作を行い,基本動作の確認を完了した.また,生物制御を模した別の概念をもつ人工制御器の開発を行っているグループで討論を行うことで,生物模倣型制御器が持つべき能力の議論を行った.来年度は,これらを組み合わせることで,実際の行動を創発させていきたい.生物は未知環境に適応し,その時々に応じた行動を作りながら自然環境中で生きていくことが出来る.本研究では,我々がこれまでに提案した生物制御の概念である複合制御およびTacit learningを用いて環境に適応的は手の動きを創発することを目標としている.複合制御とは,脳内のニューロンの活動や細胞代謝のタンパク質反応,免疫系のB-cellやT-cellに代表されるような,単純かつ同質な計算素子がネットワークを作り,計算素子の自律的活動の積み重ねが全体としての行動を変化させ,未知の環境に適応していくという制御手法である.1年目の研究において,複合制御により手動作の獲得の基礎的概念を確立するため,生物の持つ反射行動の意義とそれに伴う環境情報の取得,取得情報を利用した行動の創発の関連性を,論理的に記述することを試みた.さらに,提案手法をロボットの把持動作に応用するため,8DOFのロボットハンドの設計製作を行い,基本動作の確認を完了した.本年度は,Tacit learningを用いたハンドの動きのシミュレーションを行い,物体を把持する場合,把持力に応じてその把持力を発生するのに適応的な姿勢を,実際の行動を通じて創発可能であることが示された.さらにシミュレーション結果を1年目に作成したハンドロボットに応用するための制御系の準備を行った.来年度は,シミュレーション結果をロボットを用いて検証すると共に,人間の器用な手の動作に近づくための制御則の検討を行う.生物の未知環境への適応能力は,現在のロボット制御技術に欠けている最も重要な能力の一つを補完するものである.本研究では,我々がこれまでに提案した生物の制御原理に基づく学習法であるTacit learningを用いて環境に適応的は手の動きを創発することを目標としている.Tacit learningとは,生得的な反射動作と本能的な動作を基に,環境との相互作用により発生するシグナルを制御器内部に蓄積することで行動を修正し,より環境に適応的な動作を創発させる学習法である.1年目の研究において,複合制御により手動作の獲得の基礎的概念を確立するため,生物の持つ反射行動の意義とそれに伴う環境情報の取得,取得情報を利用した行動の創発の関連性を,論理的に記述することを試みた.2年目は把持力に応じてその把持力を発生するのに適応的な姿勢を,実際の行動を通じて創発可能であることを示した.本年度は,これまでの成果を電動上腕義手の制御に応用するため,現状の電動義手の問題点や実利用に必要な課題を洗い出し,Tacit learningに基づく3DOF電動義手の開発を行った.あわせて健常者の手首の動きを拘束する装具も作成し,健常者による実験において,把持動作における有効な義手制御を創発可能であることが示された.さらに,医療現場の医師や装具メーカの方々と議論を重ねることで,臨床実験に耐えるだけの安全性を備えていることが確認され,臨床実験の一歩手前の状況まで進んでいる.
樹木の葉へのリグニンの沈着機構

植物の主要構成成分の一つであるリグニンが樹木の葉にどのように沈着するか、またその組成と量に関して葉の組織によって、あるいは樹木の中での葉の位置によって違いがあるかを調べた。春の葉の伸長後、比較的早い時期に短期間でリグニンの沈着が完了すること、葉脈組織にグアイアシル構造の多いリグニンが存在すること、一方で葉脈以外の葉の組織にはシリンギル構造の多いリグニンが存在していることが判明した。また、光を多く受ける樹頂部の葉は比較的グアイアシル構造が多いリグニンを含むなど、葉の樹体内での位置によってもリグニンの構造には違いがあることが明らかとなった。樹木の葉に含まれるリグニンについて、その葉への沈着時期を明確にとらえるため、イロハモミジ、ブナの葉の芽吹き後、4月上旬から週に一度程度の間隔で葉試料を採取した。各試料から溶媒抽出で低分子抽出成分を除去した後にDFRC法(リグニンをアセチル誘導体にした後、金属亜鉛で還元的に分解する方法)による分解に供し、リグニン由来の分解生成物をGC-MSで分析・定量した。イロハモミジ、ブナの両試料ともに4月中の葉から得られたリグニン分解生成物量はわずかであったが、5月1日以降に採取した試料では生成物が急増しており、4月の最終週頃に葉へのリグニン沈着が短期間の内に集中的に生じたことが明らかとなった。これは樹木の木部リグニンの沈着が春から夏にかけて継続して起こっているのとは対照的な結果である。リグニンの沈着時期と気象データを比較した結果、4月最終週から平均気温が15°Cを継続的に上回るようになっており、気温が一定日数継続してある程度の水準以上になることがリグニン沈着開始のカギの一つになっていることが予想された。また、4月中の葉では葉そのものが十分に大きく伸展していてもリグニン量は少なく、葉のサイズ拡大とリグニン沈着の間には時間的なずれがあること、すなわち葉のスケール的な成長が一段落した状態になった後にリグニン沈着が生じていることが推測された。葉の成長が5月に入ってから起こるシラカシについて同様の解析を行ったところ,この樹種のリグニン量の増加は5月の下旬に観察されたことから、リグニン沈着の時期は樹種ごとの葉の成長時期に応じて異なることが判明した。葉のリグニン含量の異なる3種の広葉樹、カツラ、コブシ、ブナの葉の成長期のリグニン量の変化をDFRC(Derivatization Followed by Reductive Cleavage)法により追跡した。いずれの樹種も4月の下旬から5月上旬にリグニン量の増加が観察され、共通して比較的短期間で葉へのリグニン沈着が起こることが示された。ここでシリンギル(S)型のリグニンが多く検出されたのはリグニン含量の最も多いブナの葉のみであったことから、葉の通道組織(葉脈)の最低限の木化に必須な要素としては基本的にグアイアシル(G)リグニンが働いていることが予想された。次に葉のリグニンの沈着場所を明らかにするため、ブナ葉を葉脈部分とその他の部分に解剖的および化学分解的に分画し、DFRC分析に供した。葉脈部のリグニンのS/G比は低くグアイアシル単位に富んでいたが、主要な葉脈を含まないその他の葉組織のリグニンは逆にシリンギル単位に富んでおり、全リグニン量も葉脈部分と同程度であることが示された。すなわち葉の大きな葉脈組織の無い部分にも相当量のリグニンが含まれていること、またそのリグニンは通道組織の強化に用いられるグアイアシルリグニンとは構造の異なるシリンギルリグニンが主体であることが判明した。これらの組織にシリンギルリグニンが多く含まれる理由は現在のところ不明であるが、通道組織のグアイアシルリグニンとは別の役割を有していることが予想された。この結果は葉のリグニンの機能について機械的強度付与に加わる新たな可能性を示したものであり、葉へのリグニン沈着の多様性の意味を考える上で興味深い知見となった。葉でリグニンが分布している組織として通道組織である葉脈部分への集中が予想され、実際にブナの主要な葉脈がグアイアシルリグニンに富んでいることが確認された。しかしながら葉脈以外の葉の組織がシリンギル構造主体のリグニンを持つことが判明するなど、葉に含まれるリグニンの役割として通道組織の強化以外の新たな可能性が示唆される結果が得られていることから、おおむね順調な進展として評価した。カエデとブナの葉のリグニン量について、春先から夏にかけての葉の成長に伴って経時的に調べた結果、いずれも5月初旬に採取した葉試料でリグニン量が大幅に増加していた。この結果は葉でのリグニン合成が4月下旬に集中して短期間で起こったことを示している。葉の展開はこれに先んじていたことより、広葉樹葉のリグニン沈着は葉がある程度成長してから短い期間で生じることが明らかとなった。ブナの葉より葉脈組織を解剖的に、あるいは化学的に分離してDFRC法によってリグニン含量と組成を分析した。主な葉脈組織のリグニンは木部道管組織と同様にグアイアシル核に富む構造であり、水分通道機能の強化に役立っていると考えられた。一方、葉脈以外のその他の組織にはシリンギル核に富むリグニンが存在していることが明らかとなり、これは葉脈組織のリグニンとは別の機能を有することが示唆された。

葉断面の顕微鏡観察では表皮細胞の直下にリグニン様の染色が認められることから、これら葉脈以外の組織に分布するリグニンには対環境ストレス機能などの役割が予想された。そこで、葉のシリンギルリグニンが光ストレスへの耐性に関与するとの仮説を基に、ブナおよびマテバシイを試料として、生育時に光条件の異なる3個所、すなわち樹頂部、南向き下部外側、下部内側の葉を夏期に採取した。それぞれの葉をDFRC処理に供し、リグニン分布の差異を評価した。事前の予想としては光の強い樹頂部の葉のシリンギルリグニンが多いと思われたが、実際には樹頂部の葉のシリンギルリグニン量は少なく、むしろ光が少ないと考えられる下部外側と内側の葉の方が多い結果であった。本研究では葉のシリンギルリグニンの役割を解明するまでには及ばなかったが、葉に含まれるリグニンの量と組成について、葉一枚の中での分布から樹体全体の中での葉の位置による相違に至るまで、様々な視点から明らかにすることができた。植物の主要構成成分の一つであるリグニンが樹木の葉にどのように沈着するか、またその組成と量に関して葉の組織によって、あるいは樹木の中での葉の位置によって違いがあるかを調べた。春の葉の伸長後、比較的早い時期に短期間でリグニンの沈着が完了すること、葉脈組織にグアイアシル構造の多いリグニンが存在すること、一方で葉脈以外の葉の組織にはシリンギル構造の多いリグニンが存在していることが判明した。また、光を多く受ける樹頂部の葉は比較的グアイアシル構造が多いリグニンを含むなど、葉の樹体内での位置によってもリグニンの構造には違いがあることが明らかとなった。研究初年度の26年度の計画としてリグニンの葉への沈着時期を明らかにすることを挙げ、ブナとカエデにおいて4月下旬に、またシラカシにおいて5月下旬の葉の展開後にいずれも短期間の内にリグニンの沈着が起こっていることを示すことができた。このため研究はほぼ予定通りの成果を挙げており、おおむね順調な伸展と評価した。ブナの葉に含まれるシリンギルリグニンのはたらきとして、各種の環境ストレスに対抗するための機能を予想した。その実証のために光ストレス条件の異なる葉のリグニン量と、その組成の比較を行うことにより、条件の異なる葉でのリグニンの分布とその機能について考察する。樹木化学初年度の研究がほぼ順調に伸展したため、研究2年目である平成27年度は当初計画通りに樹木の葉の中でのリグニンの維管束(葉脈)組織への局在の立証を目的として研究を進める。酵素処理、解剖的分離などの様々な手法を用いて葉から葉脈組織を分離し、そのリグニン量をDFRC法で評価して葉肉組織との比較を行う。研究最終年度である平成28年度も当初計画通りに、葉にとってエネルギー源として非常に重要であると同時に大きな酸化ストレス要因でもあると予想される太陽光の強さによって、葉のリグニン量に影響があるかを検証する予定である。課題の最終年度に研究業績を国際的に発表する場として第28回国際ポリフェノール会議を選定していたが、同会議が2016年の7月にウィーンで開催されることとなった。同会議の参加登録費が比較的高額であることに加えて、渡航のための航空便の運賃が高い時期にあたるため、28年度の予算執行予定に支障が出ないように次年度使用額として措置した。年度の後半に微量葉試料の粉砕をより精密および効率的に行うための高性能な粉砕器の取得が望ましいと考えられたが、その時点での残額見込みでは付属品を含めての当該機器の購入が困難であったため、購入を次年度に行うこととし、助成金の残額を次年度使用額として措置した。
皮膚老化予防のための紫外線性DNA損傷修復因子の適用に関する基礎的研究

本研究代表者は以前に種々の年齢の欧米人由来の初代培養皮膚線維芽細胞、リンパ芽球様細胞を材料とした研究で、宿主細胞回復を指標とした紫外線性DNA損傷の修復能は加齢に伴い低下し、supF遺伝子を突然変異のマーカーにもつシャトルベクターにおける紫外線誘発突然変異頻度は加齢により上昇することを報告した。本研究ではまず最初に、種々の年齢の日本人由来の初代培養皮膚線維芽細胞を用いて、欧米人由来細胞を用いた場合と同様に、加齢に伴って紫外線性DNA損傷の修復が低下するという結果を確認した。次いで、紫外線によるDNA損傷(ピリミジンダイマー、6-4光産物)に特異的なモノクローナル抗体を用いたELISA法により損傷除去速度を直接的に評価したところ、加齢による変化が認められなかった。これらの2つの所見は、高齢者由来の細胞では、紫外線性DNA損傷の主要な修復機構であるヌクレオチド除去修復(NER)においてDNA損傷の認識や切除の過程ではなく新生DNA鎖の修復合成過程が機能低下に陥っている可能性を支持する。そこでNERに関わる既知の因子のうちの20種について、幼児および高齢者由来の皮膚線維芽細胞における定常状態での遺伝子発現をATAC-PCR法で検討した。その結果、高齢者由来の細胞ではNERの各ステップ(DNA損傷認識、DNA開裂、DNA損傷除去、修復合成)の因子が全体的に低下する傾向がみられたが、RFCやDNA polymeraseδ、εなどNERの中でも特に後期過程(修復合成)に関わる因子に顕著な発現低下を認めた。さらに、DNA polymeraseδの著明な低下を定量リアルタイムPCR法、ウェスタン法で確認した。過去に,加齢により著明に低下するとの報告があったXPA遺伝子の発現は、今回の定量リアルタイムPCR法による検討では僅かしか低下していなかった。以上の結果より、紫外線性DNA損傷の修復能力は加齢に伴い低下することは人種を問わない普遍的な事象で、その分子機構としてNERの後期過程に関わる因子の発現減少がもたらす修復合成の遅延が考えられた。今回の研究で、これらの因子が光老化皮膚に対する治療や予防のための薬剤、化粧品のシーズとなりえる可能性が示唆された。以前に欧米人由来の皮膚線維芽細胞における紫外線性DNA損傷の修復能を宿主細胞回復を指標に解析したところ、加齢に伴い低下することを報告した。今回、邦人由来の皮膚線維芽細胞においても同様の加齢変化が見られるかどうかを、宿主細胞回復法(HCR)および紫外線性DNA損傷に特異的なモノクローナル抗体を用いたELISA法の2つの方法により検討した。前者は紫外線照射により損傷を与えたCAT遺伝子の導入細胞における機能回復を指標とするのに対し、ELISA法は紫外線による遺伝子損傷の定量を行うことにより損傷除去速度の直接的な評価を可能にする。その結果、HCR法においては邦人由来の細胞においても、乳幼児由来の細胞に比べ、高齢者由来の細胞でDNA修復能が低下した。一方、ELISA法では加齢による変化がみられなかった。これらの所見は高齢者由来の細胞ではDNA損傷の認識や切除の過程ではなく新生DNA鎖の修復合成過程が機能低下に陥っている可能性を支持する。そこで紫外線性DNA損傷の主要な修復機構であるヌクレオチド除去修復(NER)に関わる既知の因子のうちの20種について、幼児および高齢者由来の皮膚線維芽細胞における定常状態での遺伝子発現を検討した。その結果、高齢者由来の細胞ではRFCやDNA polymerase δおよびεなど修復合成に関わる因子に顕著な発現低下が見られた。

以上の結果より、邦人においても欧米人同様紫外線性DNA損傷の修復能力は加齢に伴い低下し、その原因としてはNERの後期過程に関わる因子の発現減少がもたらす修復合成の遅延が考えられた。さらに、複製および修復に共通のこれらの因子はそれぞれの過程で異なる調節を受けている可能性が示唆された。昨年度は、様々な年齢のヒト皮膚より樹立した初代培養線維芽細胞株を用いて紫外線性DNA損傷の修復能が加齢により低下するることを、宿主細胞回復法(HCR)および紫外線性DNA損傷に特異的なモノクローナル抗体を用いたELISA法の2つの方法により確認した。さらに競合的PCR法(ATAC-PCR法)により、紫外線性DNA損傷の主要な修復機構であるヌクレオチド除去修復(NER)に関わる既知の因子のうちの約20種について、幼児および高齢者由来のヒト皮膚線維芽細胞における定常状態での遺伝子発現を網羅的に比較検討し、老齢者ではNERの後期の過程に機能低下が認められる可能性を示唆する結果を得た。今回、ATAC-PCRで加齢により発現の現象が認められた因子について、同様の方法で他の細胞株を用いて確認し、さらにそれをRNase Protection Assay、Northern法により解析した。その結果、高齢者由来の細胞ではDNAの損傷認識から損傷除去までに働く因子(hHR23B,RPA)が中等度に低下し,RFC1、RFC4,DNA polymerase δ1,δ2およびε2などのNERの修復合成に関わる因子の発現が著名に低下していた。一方、DNA合成能は若齢細胞、老齢細胞両間で差がみられなかった。以上の所見から、ヒト皮膚において紫外線性DNA損傷の修復能力は加齢に伴い低下しており、その原因としては主としてNERの後期過程に関わる因子の著名な発現現象がもたらす修復合成の遅延であることが明らかになった。これまで、種々の年齢の欧米人・邦人由来の初代培養皮膚線維芽細胞、リンパ芽球様細胞を材料とした研究で、宿主細胞回復を指標とした紫外線性DNA損傷の修復能は加齢に伴い低下し、supF遺伝子を突然変異のマーカーにもつシャトルベクターにおける紫外線誘発突然変異頻度は加齢により上昇することを報告した。一方、紫外線によるDNA損傷(ピリミジンダイマー、6-4光産物)に特異的なモノクローナル抗体を用いたELISA法による損傷除去速度の直接的な評価では、加齢による変化が認められなかった。これらの所見は、高齢者由来の細胞では、紫外線性DNA損傷の主要な修復機構であるヌクレオチド除去修復(NER)においてDNA損傷の認識や切除の過程ではなく新生DNA鎖の修復合成過程が機能低下に陥っている可能性を支持する。そこでNERに関わる既知の因子のうちの20種について、幼児および高齢者由来の皮膚線維芽細胞における定常状態での遺伝子発現をATAC-PCR法で検討した。
微粉炭燃焼における科学技術の適用と合理的設計法の提案

本研究は、微粉炭燃焼炉内において燃焼後生成する石炭溶融灰の炉壁面への付着挙動を実験により解明し、その結果から灰付着現象の定量化を可能とするための灰付着モデルを開発し、実炉への適用を目的に開始された。その結果以下のような知見が得られた。粒径φ1-50μmの溶融灰粒子の挙動は粒子周りの流れ場により大きく左右される。灰付着量測定および付着挙動可視化実験では、この点を踏まえ、流れ場を出来るだけ単純化し、常温における旋回なしの直方アクリル製ダクト内における微粒子の壁面近傍における付着挙動のみに着目した模擬実験を行った。同時に当研究室で開発された流れ場の数値計算プログラムコード(低Re型k-ε2方程式モデル使用)を実験装置の壁近傍の解析に用い、粒子運動については粒子一つ一つの挙動に着目したLagrange法を用い壁面近傍の粒子挙動を解析し、実験および計算の両面からのアプローチを行った。粒子運動には乱流変動を考慮した気流との相互作用による抵抗力、重力、粒子の回転運動による回転揚力、壁近傍のせん断流れ場による揚力を考慮した。以上の結果から、このような粒径の粒子の付着挙動には乱流変動が大きな影響を与える事が明らかになった。粒径が小さくなるにつれ、粒子の慣性力は弱まり、壁に衝突した粒子は、殆ど反射することなく、付着することがわかった。また、粒子の付着挙動には壁近傍で発生する乱流渦と浮遊粒子の相互作用が重要であるため、壁面の粗さも付着挙動を決定する大きな因子の一つである事が明らかになった。今後、以上で得られた知見を当研究室の燃焼数値計算プログラムコードに組み込み、実炉に適用する事により、最適な操業条件を提案する。これまで付着挙動まで考慮した燃焼シミュレーションモデルは存在しなかったため、このような試みは非常に重要である。本研究は、化石エネルギーの有効利用に向け微粉炭燃焼やガス化等により、炉内において発生し炉の操業を阻害することで知られる石炭溶融灰挙動を解明し、最終峠にトータルシミュレーションモデルを開発することを目的に開始された。特に炉壁近傍の溶融灰壁面付着挙動に着目し、その付着挙動を解明するために、等温場において非旋回気流中に石炭灰に見立てた粒子を流し、粒子の実験装置壁面を流れるスラグ層に見立てた水飴水溶液への付着量の測定を行った。粒子の供給速度を一定とするために、スクリュー式粒子供給装置の開発を行った。実験結果から、粒径φ5μmの場合に比べφ15μmの場合、付着率が大きいという結果が得られた。粒子供給速度の変化について、速度が大きくなるほど付着率が減少するという結果が得られた。また、粒子の壁面への付着挙動についてのシミュレーションモデル構築を目指し、気相については乱流モデルとしてκ-ε2方程式モデル、粒子挙動については乱流による乱流変動を考慮したLagrange法を用いてシミュレーションを行った。気相と粒子相の相互作用については両相の運動量の交換により考慮した。粒子同士の衝突モデルおよび粒子と壁面との衝突モデルを考慮し解析を行った。実験装置を参考に直方ダクト中の均質な乱流を計算対象とし、計算対象粒子数を最大で1000個とした。壁面近傍の粒子運動に注目し、ダクト入り口において壁近傍に粒子を一様に供給した。粒子の付着判定について壁面は高粘性の液体が付着していることから、一回の衝突で粒子が付着すると仮定した。また粒径の影響を調べるために種々の粒径の粒子について壁面近傍に粒子を配置し粒子の壁面に対する挙動について解析した結果、粒径により付着挙動が異なることが確認された。粒子の付着挙動は粒子の慣性力により、粒子が壁面に到達できるだけの慣性力を持ち、衝突後の反発力が小さい場合に起こると考えられる。
日本統治下の朝鮮半島における森林環境の把握と表象に関する歴史地理学的研究

「朝鮮林野分布図」に焦点を当てた初年度,地図以外の言説に焦点を当てた2年度に続き,本年度は,植民地期の朝鮮半島における焼畑(火田)に関する言説や表象に焦点をあてた。焼畑に注目する理由は,当時,森林破壊の主因として特に日本側から禁圧が試みられ,様々な形で表象されたためである。具体的な作業としては,日本国内のほか,韓国の国立中央図書,国会図書館,ソウル大学図書館での史料調査を行い,(1)朝鮮総督府が1928年まで行った焼畑調査とその報告の詳細な分析,(2)京都帝国大学教授・橋本伝左衛門が主導した1928年の「火田調査」の分析,(3)その後の総督府の「火田整理」の計画および実施過程に関する基礎的な検討,(4)植民者向けに発刊された移民案内や地理ガイドの分析,(5)民間の渡航者や文筆家の手記や紀行文の分析を行った。なお本研究が進展するなかで,森林に関わる朝鮮総督府の調査が,山城をはじめとする様々な史貴調査を兼ねる面があったことが見いだされた。史料調査に際しては,この点についても留意することとした。その結果,朝鮮総督府による林学・地理学・農学の動員の下,焼畑に対するネガティヴな知見が「科学的」に発せられたこと,そしてそれが植民地化する日本人の側だけでなく,部分的には朝鮮半島の人々にも受容され,朝鮮総督府の林野政策が支持される地盤として機能したことが確認された。焼畑が営まれる山村の現場では,火田に対する再認識や評価があったものの,「科学的」な表象が主流となるなかで,それらは劣勢とならざるを得なかった。本年度の研究実施計画に従い,(1)森林環境の把握の基礎となる日本側の地図作成の検討,および(2)2年次以降の検討で必要となる史料の収集・閲覧を進めた。まず(1)に関しては,(1)1910年に完成し,その後版を重ねた「朝鮮林野分布図」の書誌学的調査として,従来未確認であった1910年版(北海道大学所蔵)を調査し,1912年版および1915年版との比較分析を進め,非公開であった1910年版と公開された1912年版が微細なデザインの相違を除き,同一の内容であることを確認した。その成果の一部は,既刊の拙稿「植民地における森林資源の地図化」(長谷川孝治編『地図の思想』朝倉書店)が2006年に増刷されるに際しての加筆修正に,反映される予定である。また,(2)併合後完成した5万分1地形図と「朝鮮林野分布図」の比較および両者の精度の検証を進めた。その際,精度を対照させる必要から,『1万分1朝鮮地形図集成』(覆刻)を購入した。さらに(3)これらの地図作成と朝鮮総督府の林野政策,特に林籍調査・林野調査および火田(焼畑)との連関を検討し,「朝鮮林野分布図」が朝鮮総督府の林野政策の出発点にあったこと,またそこには朝鮮を環境破壊国として位置づけ,日本がもたらした植民地的近代を正当化する表象が埋め込まれていることを見いだした。またその際,林学・地理学・農学といった諸学が複雑に関わっていたことも,見いだされた。その成果の一部については,Geographical Review of Japan(『地理学評論』)に英文で投稿中であり,そのために英文校閲に費用を割いた。次に,(2)に関しては,国内有数の朝鮮関係の蔵書・史料を保管する学習院大学東洋文化研究所,および主要な旧帝国大学図書館として京都大学・北海道大学での調査を進めたほか,翻刻された文献の購入を進めた。ただし当初予定していた韓国国立中央図書館での調査は,(1)の作業に時間と労力を割いたため,遺憾ながら行い得なかった。2年次に当たる平成18年度は,地図に焦点を当てた1年次に続き,森林環境をめぐる地図以外の言説や表象に焦点を絞った。その際,(1)前年度からの史料収集・閲覧作業を継続するとともに,(2)(1)朝鮮総督府や他の視察者が作成した調査・報告の分析,(2)地理学者・経済学者・歴史学者の行った調査・研究の分析,(3)植民者向けに発刊された移民案内や地理ガイドの分析,(4)民間の渡航者や文筆家の手記や紀行文の分析を進めた。その際,公的な図書館等においても所蔵されていない雑多な資料の収集が鍵となったため,当初予定していた旅費を伴う資料調査を取りやめ,書籍・古書の購入を積極的に行った。その結果,日本統治期の朝鮮半島の森林環境が,当時の総督府の官僚・技術者や嘱託研究者のみならず,一般の渡航者のためのガイドブックや渡航者盲身のイメージのなかで「禿山」と表現され,それが植民地の「後進性」と同一視されていた状況が確認された。このような状況は,植民地支配の実現に先駆けて進められていた森林調査や植民地の「近代化」を当然視する林学者らによって,強調・流布された植生イメージによって作られた可能性が高いとみられる。このことは,植民地支配にあたって植民地の「環境」理解が大きな役割を果たしていたこと,それが植民地化する側の目線によって構築されたものであったことを示している。なお研究計画当初には視野に入っていなかったことであるが,森林のなかに残された山城などの史蹟が,植民地期における森林調査のなかで,調査対象に組み込まれていた事実を見いだすことができた。

とくにいわゆる文禄・慶長の役における日本側の山城は,植民地統治の先駆けとして強調されることが多く,その意味で森林環境の位置づけは,歴史認識の問題とも関連する重要性を帯びているといえる。この点は,国際歴史地理学会(ICHG)において報告することができた。なお前年度の成果として,2本の雑誌論文を公表することができた。「朝鮮林野分布図」に焦点を当てた初年度,地図以外の言説に焦点を当てた2年度に続き,本年度は,植民地期の朝鮮半島における焼畑(火田)に関する言説や表象に焦点をあてた。焼畑に注目する理由は,当時,森林破壊の主因として特に日本側から禁圧が試みられ,様々な形で表象されたためである。具体的な作業としては,日本国内のほか,韓国の国立中央図書,国会図書館,ソウル大学図書館での史料調査を行い,(1)朝鮮総督府が1928年まで行った焼畑調査とその報告の詳細な分析,(2)京都帝国大学教授・橋本伝左衛門が主導した1928年の「火田調査」の分析,(3)その後の総督府の「火田整理」の計画および実施過程に関する基礎的な検討,(4)植民者向けに発刊された移民案内や地理ガイドの分析,(5)民間の渡航者や文筆家の手記や紀行文の分析を行った。なお本研究が進展するなかで,森林に関わる朝鮮総督府の調査が,山城をはじめとする様々な史貴調査を兼ねる面があったことが見いだされた。史料調査に際しては,この点についても留意することとした。その結果,朝鮮総督府による林学・地理学・農学の動員の下,焼畑に対するネガティヴな知見が「科学的」に発せられたこと,そしてそれが植民地化する日本人の側だけでなく,部分的には朝鮮半島の人々にも受容され,朝鮮総督府の林野政策が支持される地盤として機能したことが確認された。焼畑が営まれる山村の現場では,火田に対する再認識や評価があったものの,「科学的」な表象が主流となるなかで,それらは劣勢とならざるを得なかった。
高性能フェライト磁石開発に向けた雰囲気制御によるCo高濃度化及び異方性磁界増強

フェライト磁石は広く利用され、現行品は少量のCo置換による保磁力の増大で商品価値が高められている。実用磁石では特定のCo濃度で保持力が極大を示すことが知られているが、近年申請者らは、その極大を示す濃度が母材中のCo固溶上限に対応することを明らかにした。従って母材中のCo固溶上限を拡張できればさらに性能が向上する可能性がある。予備的な実験から、合成雰囲気の制御によりCo固溶上限を従来の倍程度増加させられる確証を得ており、保持力の主要因である異方性磁界はさらに30%程度増強できると期待された。本研究では合成雰囲気制御によるLa-Co置換SrMフェライトのCo高濃度化を通じ、フェライト磁石の高性能化を目指した。本研究ではまず、La-Co置換SrM(Sr1-xLaxFe12-yCoyO19)のLa-Co置換量と反応酸素分圧との相関を解明した。その結果、大気雰囲気で焼成した試料では、Co置換量の上限がおよそy=0.3程度である一方、酸素雰囲気下ではその上限が劇的に上昇することが判明した(pO2=1atmでは0.7程度、PO2=400 atmではy=1)。これは当初予想した上限値y=0.5を大幅に超える期待以上の成果である。また得られた試料を用いて磁気異方性を評価したところ、Co置換量に比例しており、最大置換が達成された試料においては、非Co置換SrMの約3倍の値が得られた。これらの成果は、高圧酸素雰囲気下で合成された高濃度Co置換La-Co SrMフェライトが、新規高性能フェライト磁石の母材として有望であることを示している。現在主流のフェライト磁石の母物質はLa-Co共置換SrM型フェライト(Sr1-xLaxFe12-yCoyO19)である。Co2+の導入が磁気異方性を増強し、保持力の増大につながっている。しかし、電荷補償のために導入しているLa3+がFe2+の生成を促し、それが一部のCo2+の置換を阻害している疑いがあった。本研究では、Co2+を効率的に母物質に置換される条件を探索することを目的として反応時の酸素分圧に着目し、酸素分圧とCo2+の置換上限について検討を行った。酸素分圧をpO2 = 0.2(大気圧), 1.0(O2ガス気流), 387(熱間等方圧加圧法HIP)atmと変化させ、それぞれについてLa-Co共置換SrM型フェライトを固相反応法により合成し、得られた試料の分析を行った(粉末X線回折による相同定、波長分散型X線分析による組成分析)。これにより、酸素分圧を上げるほどCo1+置換上限は増大し、大気圧での上限がy = 0.3程度であったものが、O2ガス気流中ではy = 0.7、HIPではy = 1となった。特にHIPで合成した試料ではSrを含まないLaFe11CoO19の合成に成功した。また単相及び不純物相が少ない試料について磁化測定を行い、異方性磁界を評価したところ、Co1+濃度の増加に伴い、単調に増加することが確認された。特筆すべきこととしてCo2+高濃度の試料では非置換のものに比べて2倍以上に増大したことが挙げられる。当初計画の通り研究を実施し、期待通りの結果を得ることができた。平成29年度は計画通り研究を遂行することができた。平成30年度も予定していた計画を遂行する。当初計画では、150万円程度の急冷対応雰囲気制御高温縦型環状炉を本研究費により導入予定であったが、研究計画書類作成後に別財源により購入したため、H29年度での使用を延期した。

同財源を利用しH29年度で成果があった高圧酸素圧条件での合成に利用出来る、高圧酸素チャンバーを有した炉の導入を予定。
動静脈リンパ管特異的遺伝子を用いた新規多面的抗がん治療戦略の開発

研究代表者らは、胚性幹(ES)細胞を用いた心血管分化研究を行ってきた。すなわち、ES細胞からFlk1陽性の中胚葉レベルの細胞を分化誘導し、そこから血管を誘導する新しい分化系を開発した(Nature, 2000)。申請者は同システムを用いて動静脈リンパ管分化研究を行ない、動静脈リンパ管内皮細胞をES細胞から系統的に分化誘導することに成功した。動静脈リンパ管すべての分化に成功しているのは世界でも研究代表者らのみである。本研究は、研究代表者が同定した動静脈リンパ管内皮特異的機能遺伝子を用いて、新しい抗がん治療戦略を開発することを目的とする。1)動静脈リンパ管内皮特異的遺伝子の網羅的同定。2)同定遺伝子の機能解析。3)これらの遺伝子群を用いたがん転移動物モデル等の検討。以上3項目の研究により、特異的かつ多面的に血管リンパ管新生を制御する新たな抗がん治療法の開発を目指すこととした。平成21年度は、cAMP下流シグナルの探索を行い、Notchおよびβ-cateninが同時に活性化されることによりはじめて動脈内皮細胞が誘導されるという新しい動脈内皮細胞分化誘導機構明らかにした(J Cell Biol, 2010)。また、Protein kinase A(PKA)がVEGF165に対する特異的受容体であるFIk1とneuropilinl(NRP1)の発現を血管前駆細胞において亢進させ、血管前駆細胞のVEGFに対する感受性を約10倍促進するという新しい血管内皮分化制御機構も明らかにした(Blood, 2009)。これらの論文により筆頭著者の山水は日韓血管生物学会YIA,日本心血管内分泌代謝学会(CVEM)YIAを受賞し、研究代表者もCVEM高峰譲吉研究奨励賞を受賞するなど、国内外で高い評価を受けている。このように研究期間内において着実な研究計画の進展を認めた。申請者は同システムを用いて動静脈リンパ管分化研究を行ない、動静脈リンパ管内皮細胞をES細胞から系統的に分化誘導することに成功した(Yurugi-kobayashi, Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2006 ; Kono, Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2006)。動静脈リンパ管すべての分化に成功しているのは世界でも申請者らのみである。現在動静脈リンパ管内皮分化過程における遺伝子プロファイルを作製している。平成20年度までに、cAMP下流シグナルの探索を行い、Notchおよびβ-cateninが同時に活性化されることによりはじめて動脈内皮細胞が誘導されるという新しい動脈内皮細胞分化誘導機構を見いだしている(投稿中)。また、PKAを介した新しい血管内皮分化制御機構も見いだしている(投稿中)。またマウスiPS細胞からの心血管分化系を構築した(Narazaki, Circulation, 2008)。同論文は2008年Circulation誌基礎生物学部門の最優秀論文賞に選ばれた。このように着実な研究計画の進展を認めている。

これらの論文により筆頭著者の山水は日韓血管生物学会YIA,日本心血管内分泌代謝学会(CVEM)YIAを受賞し、研究代表者もCVEM高峰譲吉研究奨励賞を受賞するなど、国内外で高い評価を受けている。このように研究期間内において着実な研究計画の進展を認めた。