hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
森林生態系における放射性核種と有機物・土壌養分の物質循環的解析

森林では落葉等の有機物動態が、放射性Csの移動・蓄積に強く影響していた。林床の放射性Cs大部分は、分解の進んだ有機物層とごく表層の鉱質土層に蓄積していた。急斜面や植生被覆の少ない林床では、有機物や土砂の浸食で放射性Csが移動し、自然減衰率よりも早く減少した。一方、有機物が蓄積する谷部や土層が安定した緩い尾根部などでは、ホットスポットの形成がみられた。萌芽枝は耕作放棄地の植生より、表層土壌に対する放射性Cs量の存在比が高く、土壌からの吸収が示唆された。渓流へは林床の有機物・土砂とともに放射性Csが供給され、大部分が懸濁粒子として流下した。森林流域の放射性Cs動態の解明には継続調査が必要である。群馬・神奈川の森林小流域において、放射性Csのモニタリング体制を確立するとともに、福島の森林域を含め、常緑針葉樹林(スギ、ヒノキ、アカマツ)と落葉広葉樹林(ナラ類、ケヤキ、ブナ)における放射性Cs沈着の現状を把握した。森林林床付近における放射性Cs沈着最は、現時点では福島第一原発事故後に航空機測定した放射性Csの被曝沈着f,rの濃淡に左右され、樹種による違いは顕著ではなかった。しかし、原発事故当時に着葉状態の常緑針葉樹林と落葉していた落葉広葉樹林では林床への沈着徽が異なり、林床では堆積有機物が多いと鉱質土壌表層への放射性Csの浸透が少ない傾向がみられた。群馬のリターフォールは、原発事故のあった平成23年には放射性Csの沈着が高かったが、平成24年では低くなり、その低下は落葉広葉樹林で顕著であった。福島の下層植生は、放射性Csの被曝沈着量の影響が強いものの、採取した下層植生の中では比較的ササ類の放射性Cs濃度の高いことが明らかとなった。また、樹種や現場条件(地形、林床植生の繁茂、間伐など森林施業の方法など)による堆積有機物の分解画分割合や移動のしやすさも、林床における放射性Csの蓄積量に影響していることが福島・群馬・神奈川の3地域の比較検討により示唆された。今後は構成樹種や地形などの現場条件によって、放射性Csの蓄積と移動のパターンが異なってくることが予測される。神奈川県の調査流域では、豪雨時の斜面の土壌侵食で生じた浮遊土砂とともに、放射性Csの渓流流下が示唆された。群馬県と福島県で渓流沿いの生物の食物連鎖による放射性Csの移動・濃縮を調査したところ、陸生生物より水生生物の放射性Cs濃度が低かった。森林の樹冠およびリターに沈着した放射性Csが食物連鎖を通して生物相に移行し、現時点では起点である一次生産物(有機物・リター)の汚染度に応じた濃度変化を示していると考えられた。平成24年度は、森林小流域試験地において放射性核種の動態把握・モニタリング体制を整えた。平成25年度は、同試験地で継続調査を実施し、放射性各種の移動に森林タイプと地形および施業が影響することを明らかにした。すなわち、事故時に着葉状態の常緑針葉樹林と落葉していた落葉広葉樹林では、リターフォールによる放射性Csの林床への供給が異なるとともに、地形が緩やかで林床有機物が移動しにくいスギ林床では有機物層から鉱質土層への浸透が多く、移動性の高い地形と樹種では流亡が示唆された。河川に侵入した落葉の放射性Cs濃度が林床の落葉と異なり、渓流生態系へ陸域から侵入した有機物の動態の把握が重要であることがわかった。福島の小流域試験地で渓流生物の食物網の解析を行った結果、陸域および水域生態系ともに、スギのリターが重要であることが指摘された。一方、シカ採食圧により土壌侵食が生じている神奈川県丹沢山地堂平では、放射性Cs濃度が経年により急速に減少し、侵食土壌の量が多いプロットで降雨に伴う流出量が増加した。堂平では流出リターに含まれる放射性Cs量は侵食土壌に含まれる量よりも大幅に少なかった。また、福島県の里山における萌芽更新および除染試験地では、萌芽更新施業による土壌表層への放射性Csの移動増、萌芽枝による放射性Csの少なくない吸収、リター除去やウッドチップ除染の効果などを把握した。さらに、森林流域出口のダム等がある河畔や休耕田などの地表面の放射性Csは、水流で粒子が移動しやすい場所で少なく、乾性の立地や植生が密生している立地では多く保たれていた。

したがって今後は、より細粒な有機物画分に吸着した放射性Csの物理的・生物的な移動が、森林生態系内部の循環と系外への流出を抑制するキーポイントであると考えられた。特に里山の伐採をともなう施業では、細粒有機物の斜面移動を抑止する必要がある。福島県・神奈川県の調査地を対象として、有機物や土壌の移動や分解にともなう放射性Cs動態の調査を実施した。スギ林、マツ林およびブナ科主体の落葉広葉樹林において調査を行った。原発事故4年を経た森林生態系における放射性Csの移動・蓄積は、初期の沈着量、樹木の着葉状態、林床での物質移動性に影響を受けていた。事故当時に着葉状態のスギやマツ林は、いまだ比較的高い放射性Cs濃度の落葉が林床に供給されており、林床有機物が移動蓄積する谷地形(凹部)で林床放射線量比が高い傾向であった。渓流に直接落下あるいは間接に到達したスギ落葉は、林床のそれよりも放射性Cs濃度が低く、同じアルカリ金属のK同様に初期の溶脱による減少が著しいことを渓流中のスギのリターバック実験および室内実験によって明らかにした。一方、事故当時に開葉前であった落葉広葉樹林では林床表面の落葉層への放射性Csの沈着が多く、4年を経て落葉の分解が進み細粒化した有機物の放射性Cs濃度が高く、有機物の分解浸透による鉱質土層への移動比が高かった。植生被覆が異なる落葉広葉樹林における放射性Cs流出の調査で、植生被覆率が高い斜面では流出が少なく土壌の表層付近に比較的集中して留まっており、裸地に近い斜面では殆どが流出し早いペースで斜面下方へ移動していると考えられた。渓床に堆積する落葉広葉樹の葉は、放射性Cs濃度が林床の落葉と同等であるものの、堆積した落葉が細粒になるほど濃度が高く分解にともなう濃縮が示唆された。福島県の里山ナラ林で更新した萌芽枝と森林流域下端の耕作放棄地の様々な植生について、萌芽枝または植生と土壌表層における放射性Cs存在量比を比べると、いずれも土壌表層が大部分を占めおり、萌芽枝の含有比率は耕作放棄地の植生よりも高かった。今後も生活圏への流出抑止や里山利用の復活を図るため、森林における放射性Cs動態把握に努める必要がある。26年度が最終年度であるため、記入しない。森林生態学、森林立地学26年度が最終年度であるため、記入しない。群馬・神奈川の森林小流域試験地において、放射性核種の動態把握・モニタリング体制を確立した。さらに福島も含め、放射性核種をトレーサーとして森林域での有機物や土壌養分の動態と流出過程を物質循環的解析によって明らかにする体制も整え、現状把握ができた。平成24年度の北関東(群馬県みどり市)、南関東(神奈川県丹沢山地)および福島県二本松市における、放射性核種の動態把握・モニタリング体制の確立を受け、各地域・各種森林タイプでの観測が順調に進み概要に示したような成果が得られている。さらに上述の基礎的研究と並行し発展的な課題として、森林域から農地や生活圏への放射性Csの移動抑制、および里山整備による除染についての調査も展開した。特に里山を背景とした耕作放棄地を放射性Csの沈着した粒子状物質(浮遊土砂や有機物)の沈殿・流出抑制の場として評価を、里山の景観として下層植生の種類と根系の位置、放射性Csの経根吸収による移行係数を調査し、バイオマス量などなら放射性Csを循環系に取り込む量を推定するとともに、耕作放棄地において侵入している植生も同様の調査を行い、森林周辺部の放射性Cs動態も明らかにした。福島県は里山ナラ林からのシイタケ原木生産が全国一であったが、放射性Csが樹皮にも多量に沈着したため使用不可となり、地域の重要な林産物産業の存続が危ぶまれる。
新しい脊椎動物モデル・キンギョの変異体の表現型多様性を作り上げる分子機構の理解

キンギョはフナを原種とし、約1000年前の中国で育種が始まった。キンギョはその育種の歴史の中で様々な品種が作出され、形態的な表現型の多様性やウロコや体色の変化を含む様々な表現型が見られる変異体であり相互に交配が可能である。キンギョ変異体の表現型の中には、ゼブラフィッシュやメダカでは見られない表現型が多く存在し、その分子メカニズムを解明することで脊椎動物に共通する形態や体色の発生の分子メカニズムが明らかになることが期待される。本研究では、キンギョ品種のもつ表現型の原因遺伝子の同定と分子メカニズムの解明を行う。
産業化学物質による神経障害の発症機序-特に細胞骨格蛋白質への影響

今回の科研費交付金では、NF-H蛋白質でのリジン-セリン-プロリンの繰り返し配列に着目し、1)セリンのリン酸化状態が、隣接するリジンとHDの反応にどのように相互に影響するかをin vivoおよびin vitroの実験系で検討した。さらに、2)NF蛋白質の分解に関与している、神経細胞内のTriton X-100可溶性分画に存在するカルパインによるNF分解反応への影響を明らかにする目的で、中毒ラットのNF蛋白質と正常ラットのカルパイン、あるいは正常ラットのNF蛋白質と中毒ラットのカルパインを組み合わせることにより、NF蛋白質の分解の程度を比較検討した。これらの実験結果から得られた知見は、1)HD中毒ラットでは、元来の分子量を示すNF-H蛋白質でのリン酸化型および脱リン酸化型NF蛋白質の比に比べ、HDによるNF蛋白質の架橋形成(高分子蛋白形成)産物では、脱リン酸化型の占める比が大きいこと、2)in vitroの系でリン酸化型あるいは脱リン酸化型NFとHDを反応させると、リン酸化型NF蛋白質に比べ脱リン酸化型NF蛋白質の方で架橋形成産物が多いことが観察された。つまりin vivoでもin vitroでも、脱リン酸化型NFの方が架橋形成されやすいという興味ある新しい知見が得られた。さらに、3)AM中毒ラット脊髄から得られたカルパインによる同中毒ラットのNF-H蛋白質の分解が、反応開始後60分目で、対照群に比べ統計学に有意に抑制されていた。AM中毒ラットでは、Ca^<2+>依存性のチオールプロテアーゼであるカルパイン活性が阻害されたか、あるいは同時に、NF蛋白質そのものもAMによる化学修飾を受け、カルパインによる分解に抵抗性を示すようになった可能性も考えられた。2,5-へキサンジオン、アクリルアミドおよび塩化アリルによるneurofilamentous axonopathyの発症機序を明らかにする目的で、上記中毒ラットの脊髄のニューロフィラメント(NF)蛋白質の燐酸化について検討した。NFSを含む細胞骨格成分をSDS-PAGEにて分離後、抗NF抗体あるいは抗燐酸化NFと^<125>I-プロテインAを用いたイムノブロット法により、NF200kd(NF-H)NF160kd(NF-M)および架橋形成NF(CNF)とそれぞれの燐酸化NFを定量した。その結果、1)先の実験では、SDS-PAGE後の蛋白染色により、2,5-HD群でNF-HおよびNF-Mの著名な減少が観察されたが、今回の、二種類の抗体と^<125>I-プロテインAを用いた定量的なイムノブロット法では、NFの減少は観察されなかった。この理由は現在のところ不明である。2)今回の定量的なイムノブロット法でもNFの架橋形成は、2,5-HD群でのみ有意に増加し、アクリルアミド群および塩化アリル群では増加しなかった。3) NF-H、NF-Mおよび架橋形成したNF(CNF)のそれぞれの燐酸化の程度は、対照群と処置群とで変化がみられず、今回の実験結果からは、架橋形成にNFの燐酸化の有無は関与していないと考えられた。前年度は、産業神経毒物によるneurofilamentous axonopathy(NA)の発生機序を明らかにする目的で、有機溶剤n-hexaneの代謝物である2,5-hexanedione(2.5-HD)による慢性中毒ラットの脊髄のニューロフィラメント(NF)蛋白質の燐酸化の程度について、抗燐酸化NF抗体を用いてた半定量的実験を行った。しかし、上記抗体のNFエピトープ部位が燐酸化された可能性があり、抗体の認識が必ずしもうまくいかなかった。そこで、今回は、中毒ラットではなく、コントロールラットの脊髄から細胞骨蛋白質を含む粗抽出液を調製した。

これと、2,5-HDに加え、既知のNA惹起物質すなわち、アリルクロライド(AC)、二硫化炭素(CS_2)、アクリルアミド(AM)を用い、in vitroの系で24時間から7日間にわたって反応させ、適当な時間経過時に試料を作成し、SDS-ポリアクリルアミド電気泳動(PAGE)で分離した。さらにイムノブロット法により細胞骨格蛋白室の架橋形成について検討し(至適時間、濃度など)、in vitro条件下における実験条件を設定した。さらに、今年度は、次年度の研究にむけて、共同実験者と、マウス大脳皮質の神経培養の初代培養法の手技を確立すべく、第1薬理学教室の指導のもとにテクニックの確立に努めた。同時に、当教室での培養実験環境の整備をおこなっているところである。2,5-ヘキサンジオン(HD)、アクリルアミド(AM)および塩化アリル(AC)によるneurofilamentous axonopathyの発現機序を明らかにするために、平成10年および11年度の実験結果をふまえ、以下に述べる2つの実験を同時進行中である。I)ニューロフィラメント(NF)蛋白質の燐酸化の程度と架橋形成能の関係前年度までに、HD,AM及びAC中毒ラット脊髄よりNFを含む細胞骨格成分を調製し、NF蛋白質の3つのサブユニット(それぞれNF-H,M,L)をSDS-PAGEにて分離し、その後、抗NF(H+M)抗体あるいは抗リン酸化NF(H+M)と^<125>I-プロテインを用いたイムノブロット法により、各中毒群のNF蛋白質の燐酸化の程度をオートラジオグラフィーで定量した。その結果、対照群と各中毒群との間に、燐酸化の程度の差は観察されなかった。しかしすべての群で、NF-Hの燐酸化に比べ架橋形成したNFの燐酸化の割合が有意に低く、脱燐酸型のNFが架橋形成しやすいことが示唆された。今年度は、この結果を、in vitroで確認すべく、nativeラットの燐酸化NF蛋白質と、NF蛋白質を予めアルカリフォスファターゼで脱燐酸化した試料の各々に、HD,AMあるいはACを加え、37°Cでインキュベート後、各群における架橋形成能の程度を比較検討中である。II)各産業化学物質中毒ラットにおけるカルパインによるNF蛋白質の分解AMおよびACは、神経軸索内でNFの分解に関与するカルパインのSH基を阻害することによって、NFの蓄積を起こすことが考えられる。そこで、今年度は、対照ラットの脊髄のNF蛋白質を基質としたときの、各中毒ラットのカルパインの活性について検討中である。
数学教育における空間認識力を測る読図問題の作成に関する研究

算数・数学の図形学習の場では論理的、系統的、抽象的に図形や空間を扱うことを通して空間を認識する力を養うことができる。しかし、空間図形を平面上に表現した図を媒介にした学習場面にはスムーズな教授が困難な状況がある。この要因は学習者の読図過程の不明瞭さの上に授業者の図の扱い方が不適切なものになってしまっていることが考えられる。本研究の目的は、学習者の読図過程に用いる念頭操作内容を捉えるための算数・数学的な読図問題作成である。これまで行ってきた図表現学習の教材に関する研究結果と図学教育などの先行研究結果を基に問題を作成し、その問題を用いた調査を小学生から大学生までを対象に行い、読図問題を完成させる。
大学における性的指向・性自認に関する取り組みを促進するモデル作成についての研究

(A)学生および教職員意識調査:大学の構成員である学生、教職員の性的マイノリティ及び性的指向・性自認についての意識を明らかにするため、質問票調査を実施する。(B)学生および教職員の性的マイノリティ当事者へのヒアリング調査:大学の構成員である学生・教職員を対象に、大学での経験や困難及び大学への期待や要望を、ヒアリング調査により明らかにする。(C)大学の指針・施策調査:国内全ての大学を対象に性的指向・性自認に関する指針や施策を明らかにするための悉皆調査を行う(N=779)。(D)モデル指針作成:最終年度に、(A)(B)(C)の調査を踏まえ、大学での取り組みにおけるモデルとなる指針を完成させる。
胃癌特異的癌治療用ウイルスの開発と腫瘍免疫誘導能の解析

日本において胃癌罹患率は非常に高く、進行・再発胃癌に対する治療成績は十分とは言えず、新たな治療法の開発が期待される。本研究は胃癌に対するウイルス療法において、腫瘍特異的プロモーターであるhTERT(human telomerase reverse transcriptase)promoterに着目した。ヘルペスウイルス複製に必要なribonucleotidereductaseをコードするICP6遺伝子をhTERTpromoterで制御し、腫瘍細胞特異的に複製能を増強したoncolyticvirusを作成し、抗腫瘍効果について検討した。胃癌の生物学的活性を応用した癌治療用ヘルペスウイルスの新規開発を行い、その基礎的研究データを基に今後の臨床応用、個別化治療を目指した。まず、hTERT promoter制御型癌治療用ヘルペスウイルスの作成を行った。ベクタープラスミドSV01のマルチクローニングサイトにhTERT promoterおよびその下流にICP6をクローニングし、SV-hTERTを作成しCre/loxP相同組換えを行いT-BAC-SV-hTERTを作成した。次にT-BAC-SV-hTERTをVero細胞にリポフェクション法で導入することによってhTERT promoter制御型癌治療用ヘルペスウイルス(T-hTERT)の作成に成功した。次にT-01(第3世代癌治療用ウイルス)およびT-hTERTの殺細胞効果の検討(in vitro assay)を行った。10種の胃癌細胞株をT-01、T-hTERTおよびPBS(-)で感染させ24時間、48時間それぞれ培養し、生細胞数を測定した。その結果T-hTERTはT-01と比較し、9種の胃癌細胞株において優位に抗腫瘍効果を示した。さらにT-01, T-hTERTの短期培養系における感染実験(in vivo類似環境下)を行った。同意が得られた胃癌手術症例から新鮮切除標本を採取し、短期培養系にてT-01, T-hTERTを感染させMTSassay法にてviabilityを確認した。その結果、T-hTERTはT-01を上回る抗腫瘍効果を示した。これらの結果からT-hTERTを用いた胃癌ウイルス療法は優れた抗腫瘍効果を示した。今後さらなる検討を行い、臨床応用を目指していく。また短期培養系における個別の胃癌ウイルス療法の検討も行っていく。26年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学26年度が最終年度であるため、記入しない。
日米中における政教関係の、司法関係文書の分析による比較研究

日米の宗教判例について、昨年度に引き続き分析を進め、一定の結論を得た。日本の判例について政教分離の判定基準となっている「目的・効果基準」について、基準そのものがあいまいなため、一義的な結論が得られない点、そのため、恣意的な運用が可能となり、裁判官ごとに結論が異なる点、津地鎮祭訴訟における最高裁判決が判例として確立しているため、神道式儀礼を慣習とみなして「宗教」のカテゴリーから除外し、国家機関との関与を許容する傾向が強い点、したがって、宗教的少数者に不利な判決が出やすい状況になっている点を問題点として整理した。その上で、判例における神道および神社の取り扱いは、戦前、いわゆる「国家神道」が国家官僚らによって構築された際の論理に類似していること、さらに戦後、神社と国家の結びつきを正当化しようとした神道系イデオローグの論理とも重なるものであることを確認した。以上の作業より、「国家神道」の概念をコスモロジー=イデオロギー構造として捉えれば、「国家神道」は戦後の裁判所によっても保持されているとみなし得ることを明らかにした。判例は、「神道儀礼は宗教というよりも慣習であり、国民の大多数もそう認識している」という前提を設定することで立論を正当化してきたが、そのような前提は必ずしも自明ではなく、たとえそうであったとしても「多数者の専制」を引き起こす危険性が憂慮される。改善策としては、目的・効果基準」を厳格に運用すべきであり、具体的には、宗教法人格を取得している団体はすべて「宗教」と判定し、国家機関との関与を厳格に排除すべきこと、政教分離を判定する際には、多数者の認識のみならず少数者の抱くであろう疎外感にも配慮すべきこと、などが挙げられることを明らかにした。初年度である18年度は資料の調査、分析に重点を置き、当研究に関する研究発表は行わないこととした。日本に関しては、宗教に関する戦後の最高裁での判決について、「目的・効果基準」が形成、運用された過程を軸に、津地鎮祭事件、自衛官合祀拒否事件、箕面忠魂碑慰霊祭事件、愛媛玉串料事件などの判決文における宗教理解を分析した。同時に、それらの判決をめぐる議論を、靖国神社公式参拝問題に関する論争なども含め、幅広く渉猟した。米国については、目的・効果基準のモデルとなったレモン・テストが連邦最高裁で定式化される過程を軸として、エヴァスン事件、マガワン事件、シェンプ事件などの判例を分析した。そのうえで、レモン・テストの運用例とその後の問題点などを、近年の判決まで含めて数多くの判例から析出し、あわせて政教関係や信教の自由に関する米国法学会における議論の動向を調査した。日米の判例分析に関しては、政教分離や信教の自由をめぐる判例の論点が、公共の福祉に奉仕すべきものとしての宗教観と、そのような宗教観に順応することによって、かえって失われかねない宗教教団の独自性との葛藤として描出できるものであるとの見通しを得た。中国に関する研究としては、上海図書館および同図書館徐家匯蔵書楼にて、19世紀の宣教師に関する資料と、民国期の宗教関連資料の調査を行った。19世紀の資料には欠損が多い反面、民国期に関しては予想以上に資料が豊富であることが判明した。昨年度に引き続き、日米の宗教判例の分析を進め、中国近代の宗教については宣教師の活動の解明を中心に資料収集および現地調査を行った。日本の判例に関しては、津地鎮祭に関する一連の判例を起点として、社会の慣習、シンクレティズム、寛容、宗教定義などのトピックを軸に、その後の主用な判例を整理した。その中で国家神道についての見解が主要な論点の一つとなっていることから、検討の対象を戦前の宗教政策に広げ、あわせて宗教学および神道学において近年展開されている国家神道概念をめぐる議論の論点を整理した。ここからさらに、加藤玄智の宗教論の分析に進んだ。米国の宗教政策に関する研究としては、20世紀後半の判例を分析した昨年度の延長上で、19世紀末から20世紀前半にかけての主要判例を検討した。その結果、主要な判例における宗教の規定のあり方が、(1)「宗教」とユダヤ・キリスト教との同一視、(2)機能主義的な宗教理解による宗教」とされるものの拡大、(3)明確な定義を回避する傾向、という3段階に分類でき、米国判例における宗教概念の推移が、宗教学で論じられている宗教概念の非自明化過程に沿うものであることを見出した。中国近代については、主にキリスト教宣教師の活動の実態を探るため、上海及び台湾において宗教施設の調査を行った。特に上海に関しては、近年の宗教施設再建の動向について知見を得た。また、中国近代思想における宗教の位置づけの事例の一つとして、梁啓超の宗教論を分析した。

以上の作業より、「国家神道」の概念をコスモロジー=イデオロギー構造として捉えれば、「国家神道」は戦後の裁判所によっても保持されているとみなし得ることを明らかにした。判例は、「神道儀礼は宗教というよりも慣習であり、国民の大多数もそう認識している」という前提を設定することで立論を正当化してきたが、そのような前提は必ずしも自明ではなく、たとえそうであったとしても「多数者の専制」を引き起こす危険性が憂慮される。改善策としては、目的・効果基準」を厳格に運用すべきであり、具体的には、宗教法人格を取得している団体はすべて「宗教」と判定し、国家機関との関与を厳格に排除すべきこと、政教分離を判定する際には、多数者の認識のみならず少数者の抱くであろう疎外感にも配慮すべきこと、などが挙げられることを明らかにした。
多結晶効果の高効率・高精度解明を実現するコンビナトリアル型照射損傷研究の新提案

鉄基合金は原子炉や核融合炉の重要な構造材料である。照射や高温環境下で脆化が生じるため、そのメカニズムの解明と非破壊評価法の開発が、発電所の安全な運転で必要である。本研究では、(1)鉄基合金薄膜のイオン照射材の磁気特性、(2)中性子照射および熱時効したFe-Cr 2元合金、(3)クラッド付き圧力容器鋼、熱時効した(4) F82鋼と(5)二相ステンレス鋼の、多結晶バルク材の電磁特性と微細組織を効果的に調べた。硬さと電磁特性の相関メカニズムを明らかにするとともに、非破壊評価法としての有用性を示すことができた。本研究では、原発機器構造物の照射環境下での劣化現象の非破壊評価技術の開発を目指し、実用構造材料が多結晶であることを念頭におき、効率的な実験が可能な"コンビナトリアル型研究"を実施する。初年度は、既存のコンビナトリアル型合金成膜装置の改造・強化に重点を置き、試料作製プロセスの構築を図った。(1)結晶構造と膜質を評価するために反射高速電子回折(RHEED)装置及びカメラを導入し、in-situ評価が可能なシステムを構築した。また、(2)イオンポンプを導入して成膜真空環境の改善を達成した。(1)(2)ともに、既存の成膜装置を設計製作したエイコー(株)と協力して、RHEEDの設置、そのための基板ホルダー回転・位置あわせ機構の導入及び装置本体の真空排気部の拡張を行うことができた。改造・強化した装置を用いて、単結晶基板上に純鉄および鉄クロム合金を成膜して、結晶構造と膜質を評価した上で、重イオン照射実験と磁気特性評価を実施した。薄膜成長の観察過程で、これまでに報告のあるFe(001)エピ成長の他に、膜厚が厚い場合にFe(221)エピ成長が生じることを新しく見出した。照射効果についてバルク材と比較する上で考慮する必要のある重要な現象で、次年度に成長機構の解明を行う予定である。また、作製した厚膜の照射温度による磁気ヒステリシス特性の違いを明らかにした。並行して、FIB装置を用いた多結晶バルク試料切り出し実験を行い、ピンポイント型研究の基礎実験を行った。イオンガン導入では設置に必要な部材を揃え、次年度の本格運用に向けた準備が完了できた。さらに、290°Cで中性子照射したFe-20%Cr合金のアトムプローブ測定を実施し、照射による二相分離の促進効果を確認できた。本研究は、軽水炉や核融合炉などの中性子照射環境下で使用される機器構造材料の劣化現象を電磁特性変化に着目して非破壊に評価する技術の開発を目指しており、実用構造材料が多結晶であることを念頭において効率的に研究を進める研究提案である。初年度に、in-situ構造評価装置と超高真空イオンポンプを導入して強化したコンビナトリアル型成膜装置(岩手大)に、今年度新たに高温蒸着源を設置して成膜設計の自由度を挙げた。それらの装置を用いて、エピタキシャル薄膜の作製法の最適化を行った。初年度に見出したFeおよびFe-20Cr二元合金薄膜の(001)と(221)エピ成長の様子を原子間力顕微鏡で調べた結果、室温成膜と成膜後の高温焼鈍を実施することが有効であることがわかった。同時に比較実験として、Fe-Cr多結晶バルク合金の熱時効材の二相分離に及ぼす予変形の効果を調べその挙動を明らかにした。磁気ヒステリシスおよび硬度のマクロ特性評価に加えて、試料からFIBを用いて小片を切り出し、TEM-EDSおよびアトムプローブによる局所構造評価を実施した。その結果、予変形による二相分離の促進効果を見出した。この現象は、バルクの実用Cr鋼が二元合金に比べて初期転位密度が高いことを考えると、重要な知見と言える。照射温度が290°Cで、照射量を系統的に変えて中性子照射したFe-xCr多結晶バルク合金(x=5,10,15,20%)の照射後試験の一部をホットラボで実施し、各試料の硬度の照射量依存性を明らかにした。本年度は、熱時効による照射模擬実験で進展がありそちらを重視したため、系統的な重イオン照射実験を実施できなかった。最終年度に集中的に実施することで対応可能と考えられ、全体として順調に進んでいると考える。超高真空蒸着装置を用いてFe-CrおよびFe-Ni合金薄膜を作製し、RHEED、EBSD、AFMを用いて結晶構造・薄膜形態を調べるとともに、Cuイオンを用いた重イオン照射実験を実施し、磁気ヒステリシス特性およびキュリー温度に与える照射効果をVSMにより明らかにすることができた。同時にFe-Cr系合金のバルク材の関連研究を実施した。Fe-20%Cr多結晶合金の熱時効財および中性子照射材のアトムプローブ測定データに対して、今年度に専用解析ソフトを導入してナノ組織解析を実施した。その結果、照射材には微細なCrクラスターが高密度で存在し、組成も熱時効材と異なることを定量的に示した。それらのナノ組織情報をもとに硬度と磁気ヒステリシス特性の相関機構と相関の有無の妥当性を示した。さらに実用材料の二相ステンレス鋼(DSS)および低放射化フェライト鋼のバルク材を熱時効して、硬度・磁気ヒステリシス・熱起電力を測定し、EBSD、TEM、STEM-EDS、アトムプローブ観察を実施した。DSSの各種物理特性が時効時間に対して2段階で変化し、そのメカニズムをナノスケール組織変化(窒素・Mo系化合物の形成、Fe-Crスピノーダル分解)と対応させて解明した。

またFe-Cr系合金の組織とEBSD局所方位差分布との対応を明らかにした。低合金鋼のバルク材研究として、実機軽水炉圧力容器のモックアップ材(クラッド付圧力容器鋼で非照射材)に対して、EBSD、STEM-EDS、硬度・磁気計測を実施し、溶接熱影響による傾斜組織を有する圧力容器鋼の磁気特性を解明した。薄膜・バルク材、重イオン・中性子照射および熱時効を組み合わせた照射損傷研究の有用性を確認し、照射脆化の非破壊評価法への適用の可能性を示して、本事業を総括した。鉄基合金は原子炉や核融合炉の重要な構造材料である。照射や高温環境下で脆化が生じるため、そのメカニズムの解明と非破壊評価法の開発が、発電所の安全な運転で必要である。本研究では、(1)鉄基合金薄膜のイオン照射材の磁気特性、(2)中性子照射および熱時効したFe-Cr 2元合金、(3)クラッド付き圧力容器鋼、熱時効した(4) F82鋼と(5)二相ステンレス鋼の、多結晶バルク材の電磁特性と微細組織を効果的に調べた。硬さと電磁特性の相関メカニズムを明らかにするとともに、非破壊評価法としての有用性を示すことができた。結晶構造と膜質評価のための装置導入と成膜真空環境の改善を達成することができ、高品質な試料を用いた本格的なコンビナトリアル型実験が実施可能となった。一方でイオンガン使用の最適条件の選定までには至らなかったが、次年度に集中的に実施することで対応可能と考えられ、全体としては研究は順調に進んでいると言える。強化した成膜装置を用いて、系統的に薄膜試料を作成して、重イオン照射を実施する。またベルギーBR2炉により中性子照射した試料とあわせて、照射前後での電磁特性の変化を調べ、多結晶材の各種物理特性に与える照射効果を明らかにし、総括する。28年度が最終年度であるため、記入しない。工学初年度に改造・強化したコンビナトリアル型合金成膜装置を用い、バッファー層利用を新たに検討して高品質化を図る。試料成膜条件を系統的に変えた薄膜試料の作製とイオン照射およびバルク材のイオン照射を新たに実施するとともに、ベルギーBR2炉で中性子照射したFe-Crバルク多結晶材を活用して、各種物理特性に与える照射効果を系統的に調べる。最終年度に重イオン照射実験を集中的に実施するため。平成28年度にコンビナトリアル型合金成膜装置に蒸着装置を購入・設置し、成膜プロセスの強化を図るため、研究費の一部次年度使用が必要と判断した。重イオン照射で使用する試料作製実験と照射実験で必要となる消耗品の購入に主にあてる。平成28年度の補助金とあわせて、蒸着装置の購入費にあてるとともに、研究を遂行する上で必要となるその他の経費に使用する。
喉頭の組織学的研究(咽頭室および仮声帯の年齢変化と免疫組織学的研究)

1:北里大学病院病理部より供出された剖検例の喉頭うち、明らかな喉頭疾患の無いもの選び20歳代から70歳代の男女各45例を集めることができた。2.喉頭の形態、特に喉頭室の形態さらに仮声帯の組織学的な形態につき年齢変化を中心に観察した。(これまでの結果については、一部を第45回気管食道科学会総会(佐賀:93年10月)にて口演発表した。)これにより、喉頭(仮声帯)の部位の違いによる扁平上皮化生の出現範囲や化生のパターンをいくつかに分類することかできた。3:仮声帯の扁平上皮化生については20歳代からその出現を認め、年齢と共にその出現率も増加していたが60歳以後減少の傾向がみられた。また仮声帯を前方から4等分し、そのうちの3カ所について観察したが中央部分での化生範囲の広がりがみられた。(これまでの研究結果の一部は、第2回国際喉頭ガン学会(オーストラリア:94年2月)においても口演する。)4:喉頭室の上皮下にリンパ組織が出現していることが確認できた。(当教室の長年の研究業績の一つとして年齢変化に対する研究が一貫したテーマで行われている。これまでに口蓋扁桃・舌扁桃における年齢変化を研究報告してきたが、さらに喉頭のリンパ装置についても免疫組織学的な手法を用いて年齢変化を研究することができるのではないかと考えている。これにより喉頭癌の発生母地としての扁平上皮化生と喉頭の局所における免疫機能の関連を追及することを今後の研究主題の一つとしたいと考えている。)1:北里大学病院病理部より供出された剖検例の喉頭うち、明らかな喉頭疾患の無いもの選び20歳代から70歳代の男女各45例を集めることができた。)
膨潤性微粒子層における浸透圧を含む乾燥特性とその制御

土壌や高分子ゲルに代表される膨潤性粒子層を乾燥する場合、含まれる水分が多いため前処理として脱水処理が重要となる。膨潤性粒子層では、浸透圧に依存する平衡膨潤圧が高いため加圧や遠心分離による圧力脱水では限界がある。ここでは、電気浸透脱水と凍結分離脱水の二つの新しい脱水方法を提案するとともに、それぞれの脱水方法に対する基礎的取り扱いおよび有効性を検討した。本研究は、粘土性土壌やセラミックスの乾燥および食物の乾燥を対象として、水分による膨潤をともなう微粒子層の乾燥特性を浸透圧による水分移動を踏まえて検討するもので、本年度は、膨潤性粒子として高分子ゲル(ポリアクリル酸ナトリウム系)およびベントナイト粒子を用いて、主に水分浸透現象に重点を置き、以下の結果を得た。(1)粒子に高分子ゲル、溶媒に純水および塩化ナトリウム水溶液を用いた系で、平衡状態における負荷圧力と粒子質量比の関係を示し、ゲルの膨張は負荷圧力の増加および塩化ナトリウムの濃度増加により低減されることを明らかにした。(2)負荷圧力状態下での高分子ゲルの水分浸透実験を行い、ゲル厚さの増加は浸透圧によるゲルの水分吸収とポリマー鎖の広がりの協同拡散に依存することを明らかにした。(3)粒子にベントナイト、溶媒に純水および塩化ナトリウム水溶液を系で、平衡状態における負荷圧力と粒子質量比の関係を実験的に明らかにした。(4)膨潤性粒子における水分浸透の促進を目的として、高分子ゲルに電場を負荷し、電気浸透による水分浸透実験を行い、水分が粒子に強く拘束されている膨潤性粒子系では、電気浸透による水分浸透の効果が非常に重要であることを実験的に示した。(5)ベントナイト粒子ー水系における乾燥実験を行い、膨潤性粒子では乾燥による体積の収縮が重要であり、物体表面での乾燥速度と水分浸透速度の関係がひび割れの原因であることを実験的に示した。本研究は、粘土性土壌やセラミックスの乾燥および食物の乾燥を対象として、水分による膨潤をともなう微粒子層の脱水・乾燥特性を浸透圧による水分移動を踏まえて検討するもので、本年度は、膨潤性粒子として高分子ゲルおよびベントナイト粒子を用いて、主に水分の脱水現象に重点を置き、以下の結果を得た。(1)膨潤性粒子層の脱水・乾燥に電気浸透を適用するために、高分子ゲル内の電気浸透実験を行い、電気浸透速度を体積含水比および付加電圧と関係づけるともに、水分圧力差を付加した場合の特徴的な効果を、電気浸透流れおよび圧力流れの相乗効果として明らかにした。(2)高分子ゲルの電気浸透による脱水実験を行い、水分が粒子(高分子)に強く拘束されている膨潤性粒子系では、電気浸透による脱水が効果的であることを示すとともに、脱水速度の特性が過渡的に大きく異なることを明らかにした。すなわち、ゲル内の局所的な体積含水比の低下が電気浸透速度を著しく低下させるため、脱水過程における体積含水比分布の制御が重要であることを示した。(3)膨潤性粒子系におけるもう一つの脱水・乾燥法として、水分の凍結による脱水・乾燥法を新たに提案するとともに、高分子ゲルを用いた凍結脱水実験を行い、脱水過程の詳細を明らかにした。(4)ベントナイト粒子-水系における凍結脱水実験を行い、完全脱水となる凍結速度を体積含水比と関係づけて明らかにするとともに、凍結脱水法の有効性を明らかにした。(5)ベントナイト粒子-水系における乾燥実験を行い、乾燥による体積収縮の取り扱いを検討するとともに、物体表面での乾燥速度と物体形状の変化を実験的に示した。本研究は、粘土性土壌やセラミックスおよび食物の乾燥等を対象として、氷分による膨潤をともなう微粒子層の脱水・乾燥特性を浸透圧による水分移動を踏まえて検討するもので、本年度は、膨潤性粒子として高分子ゲルおよびベントナイト粒子を用いて、凍結による水分の脱水現象に重点を置き、以下の結果を得た。(1)膨潤性粒子系における一つの脱水方法である水分の凍結による脱水方法の有効性を検討するため、食品の脱水を対象として高分子ゲルを用いた凍結脱水実験を行い、完全脱水となる凍結速度を体積含水比と関係づけて明らかにした。(2)粘土性土壌やセラミックスを対象として、ベントナイト粒子-水系における凍結脱水実験を行い、凍結による粒子の分離現象を詳細に明らかにするとともに、完全脱水となる凍結速度を体積含水比と関係づけて明らかにした。(3)膨潤性粒子系における凍上現象との関連で、凍結脱水にともなう膨潤圧の上昇過程を実験的に明らかにするとともに、膨潤粒子の凍結にともなう圧力発生器の可能性を新たに提案した。(4)凍結脱水による粒子の分離過程を膨潤性土壌における凍上過程に適用し、アイスレンズが膨潤性土壌で容易に生成できることを明らかにするとともに、主たる凍上圧の発生がアイスレンズ生成時に生じるものではなく、アイスレンズ生成による膨潤性粒子の濃密化による浸透圧の増大に起因することを明らかにした。(5)膨潤粒子系の膨潤過程を粘土性土壌の圧密過程の逆現象とするモデルで示し、膨潤過程が圧密過程と同様に取り扱えることを明らかにするとともに、両者が混在する過程ではモデルが不十分であり、今後、浸透圧による水分浸透過程を考慮した圧密過程の取り扱いが必要であることが示された。
炭素系材料へのアクチノイドの選択的吸着とその吸着機構の解明

活性炭をはじめカーボンナノチューブやフラーレンといった炭素系材料がランタノイドに比べて3価アクチノイドを選択的に吸着することを明らかにした。また、それらの吸着挙動は水相のpHに依存するだけでなく、炭素系材料表面の化学状態にも大きく依存することを明らかにした。3価アクチノイドが炭素系材料に選択的に吸着され、ランタノイドから分離される現象に着目し、それらの各種炭素材料への吸着機構を明らかにすることを目的とする。本年度は、カーボンナノチューブやフラーレンを含む各種の炭素系材料を用いて3価アクチノイドとランタノイドの吸着挙動を調べた他、活性炭表面の官能基の有無が吸着挙動に与える影響について調べた。用いた炭素系材料全てについて、硝酸水溶液中の3価アクチノイドとランタノイドが吸着され、水相のpHが増加するに伴い吸着が増加すること、またその際、3価アクチノイドが選択的に吸着されることを明らかにした。この結果は炭素系材料中に普遍的に含まれる六角網面構造が吸着に関与することを示唆している。また、活性炭に酸化処理を施すことにより表面に官能基(カルボキシル基)を導入したところ、官能基を介したイオン交換反応による吸着反応が支配的になり、3価アクチノイドとランタノイドの吸着は、未処理の場合に比べ1000倍程度増大することを明らかにした。またこの時、3価アクチノイドに対する選択性は若干低下するもののある程度維持されることがわかった。経験則ながら、ピリジン環構造を有する分離試薬が3価アクチノイドの選択的分離に有効なものの一つであることがわかっているため、本年度は、3価アクチノイドに対する選択性をさらに向上させるべく、窒素を含む芳香族環を含む炭素材料を調製し、3価アメリシウム及びユウロピウムの吸着挙動について調べた。窒素含有炭素材料への吸着挙動は、それらの調製温度により異なり、400°C以下の温度で調製したものにはほとんど吸着が起こらなかった。一方、600°C以上で調製したものにはpH1.2から3.8の硝酸水溶液から3価アメリシウム、ユウロピウム共に吸着することを明らかにした。またこの時、3価アメリシウムが選択的に吸着されることがわかった。こめ時得られた分離係数は、活性炭やグラファイトなどを吸着剤として用いた場合に比べて高い値を示し、窒素部位が吸着に寄与していることが示唆された。本年度は特に、雰囲気制御下で合成した新規炭素材料への吸着機構を明らかにすることを目的と掲げていたが、昨年度末に起きた震災の影響で研究内容を変更した。1.合成のための電気炉のグローブボックス内への設置が震災の影響で遅れたが、設置は成功し、試運転を安全に行うことができた。来年度以降、新規炭素材料の合成を行い、その吸着性能を調べる。2.活性炭へのウラン(VI)及びプルトニウム(IV)の吸着挙動を調べた。どちらの元素についても溶液のpHの増加に伴い活性炭への分配係数(K_d)が増加することを明らかにした。また、これまでに調べてきた3価アクチノイド及びランタノイドなどと比べた場合、どちらの元素についても充分に大きなK_dであり、3価金属イオンとの分離も可能であることがわかった。
単一ミトコンドリアの時間分解計測による活性酸素発生抑制機構の研究

【目的】ミトコンドリア活性の測定のほとんどは、懸濁液などのミトコンドリア集団を対象に行われてきた。個々のミトコンドリアごとに異なる振る舞いが生じている場合、集団を対象とした測定では、個々の振る舞いを平均した描像のみを捉えることになる。そこで、本研究ではミトコンドリア活性のうち膜電位を個々のミトコンドリアで測定し、その結果を老化や病気の原因となるミトコンドリアからの活性酸素の発生と比較・検討した。【方法】豚心筋から単離したミトコンドリアをカバーガラスに吸着させ、膜電位感受性蛍光色素TMREで染色した。個々のミトコンドリアの膜電位は蛍光顕微鏡により、TMREの明るさから求めた。活性酸素の発生量は、生成される過酸化水素の量で評価した。【結果・考察】リンゴ酸を添加してNADHの生成を促進すると、個々のミトコンドリアは膜電位の急激な生成・消失を繰り返した。従来のミトコンドリア集団を対象とした測定では、ミトコンドリア膜は呼吸基質の添加後速やかに分極し、その後ほぼ一定の状態を保つため、ミトコンドリア集団での測定と大きく異なる結果である。次にこの膜電位の急激な変化が何によるものか検討した結果、膜電位が急激に変化する状態ではミトコンドリアから分子量600程度の親水性の蛍光色素(calcein)が流出することが確認され、急激な膜電位の消失は膜透過性遷移(PT)によって生じることがわかった。PTとはコンダクタンスの大きな非特異的チャネルが開くことによって生じると考えられている現象である。次に、活性酸素の発生量を比べると、繰り返し生じるPTによってミトコンドリアの電子伝達系が還元状態を回避できる状態では回避できない状態よりも、活性酸素の発生量が有意に抑制された。これらの結果は、ミトコンドリアでおきる一時的なPTは活性酸素の発生を抑制する機構であることを示唆するものである。ミトコンドリアの電子伝達系にはプロトンポンプが含まれ、その働きは電子伝達と共役している。そのため、ミトコンドリア内膜が大きく分極するとプロトンポンプが行われず、電子が電子伝達系に停滞しやすい。この状況では、電子はシトクロム酸化酵素で還元されるより前に酸素に渡り、スーパーオキサイドを発生する確率が高い。従って内膜を脱分極させるメカニズムであるPermeability Transition(PT)は活性酸素の発生を抑制するメカニズムかもしれない。この考え方に基づき、単一ミトコンドリアで膜電位の経時変化を測る技術を用い、ミトコンドリアが呼吸中にPTを起こす頻度を測定した。豚心筋から単離したミトコンドリアをポリフェノール蛋白質で表面をコーティングしたカバーガラスに吸着させ、膜電位感受性蛍光色素TMRE(tetramethylrhodamine ethyl ester)で染色した。次に呼吸基質であるリンゴ酸をミトコンドリアに添加し、ミトコンドリアを分極させ膜電位の急激な変化頻度から単位時間あたりに生じるPTの頻度を求めた。その結果、添加するリンゴ酸の濃度を増やしたり、存在するATPの濃度を減らしたりして電子伝達系の還元状態を高めると、PTの頻度が増加することが認められた。次に、活性酸素の発生量を過酸化水素の定量で測定すると、PTによって還元状態を回避できる系では回避できない系と比べて多くの過酸化水素が発生していることが確認できた。以上のデータは、PTは活性酸素発生を抑制するメカニズムである可能性が示唆するものである。
DNAメチル化による不活性化遺伝子群の解析(ヒト癌細胞ゲノムでの研究)

癌ゲノムDNAの網羅的解析に基づいた、癌特異的変化を示す60個のDNA断片のうち42個を特定した。すべてに異常なDNAメチル化の変化を認めた。そのうち38個が遺伝子と関連していた。22個は既報遺伝子であり、18個はメチル化不活性化を受ける新規遺伝子と考えられた。機能推定可能遺伝子の内訳は、シグナル伝達4個、核タンパク10個(転写因子4個を含む)、膜タンパク7個、代謝系2個であった。10個について関連遺伝子のRNA発現を調べた所、そのすべてに癌特異的な遺伝子不活性化が見出された。8個について増殖アッセイを行ったところ、すべてに細胞増殖抑制作用を検出した。さらに、詳細な機能解析によって3個のJAK/STAT系の抑制因子が肝癌で不活性化を受けることを見出し、発がんにおける恒常的JAK/STAT活性化の重要性が明確となった。また、チェックポイントを維持する新たな機構がDNAメチル化不活性化によって破綻していることも明らかとなった。WNT系の発がん作用のある遺伝子には、隠れた増殖抑制機能が見出された。さらに、DNAメチル化酵素と結合するタンパク質がメチル化不活性化を受けることが判明し、このことと異常メチル化との関連が示唆されている。本研究によって得られた貴重な候補癌抑制遺伝子の機能解析が、DNAメチル化機序の研究に繋がっていると考える。同定したメチル化DNAローカスを癌の診断に利用するための基礎的な方法を開発した。6個のローカスを用いて肝癌患者の血液を調べた所、癌特異的となるマーカーが見出された。以上のように、癌における高頻度のDNAメチル化は多くの場合、細胞の増殖や浸潤能を抑制する遺伝子の不活性化を引き起こすと考えられた。体細胞におけるDNAメチル化は癌細胞で広汎に起こり、その遺伝情報を大きく変化させることによって、細胞増殖の亢進した状態を形成すると考えられた。本研究はRLGS法で検出された60個の異常DNA断片について解析を行なうものである。まず、既にクローニングしていた8個の未解析DNA断片から7個の遺伝子を同定した。うち4個が新規であり、3個が既報ではあったが異常DNAメチル化については未だ解析されていない遺伝子であった。新規遺伝子のうち3個については、全長遺伝子のクローニングにも成功している。また、この3個(便宜上A,B,Cと名付けている)すべてで、遺伝子発現の抑制とプロモーター領域の異常なメチル化を認めた。Aはドメイン検索から、アポトーシスに関連する機能を有することが推察されており、発現ベクターを構築して癌細胞株に導入したところ中等度の細胞増殖抑制作用が認められた。セルサイクル解析ではプレリミナリーな結果ではあるが、G2M期での異常が示唆されており、この時期でのアポトーシスが考えられている。また、蛍光免疫染色による観察では、発現タンパクは主に細胞質に存在したが、興味深いことに抗癌剤処理によって核に蓄積することが判明した。さらに機能解析を進めるために、相互作用する候補タンパクとの関連について調べている。BとCについては遺伝子導入による機能解析の準備が進行している。47個の未解析のDNA断片についても15個の同定に成功した。これらについても今後、精力的に解析を行なう。このようにDNA断片のクローニングと、そのDNA断片からの全長遺伝子の単離が堅実に進行しており、さらに新規遺伝子の細胞増殖に関連した機能解析にも明らかな成果が認められたことから、計画した実験系が十分に機能していると考えられる。本研究の継続によって癌細胞で生ずる広汎な異常

DNAメチル化が、細胞の遺伝情報に与える重要性を示すことができると考える。本年度は論文発表には到達しなかったが、上述の進展状況より平成15年度に複数の報告が見込まれる。本研究はRLGS法で検出された60個の異常DNA断片について解析を行うものである。平成14年度以前に11個、平成14年度に15個を同定している。この度、平成15年度には新たに20個のクローニングを試みた結果、その16個の同定に成功した。即ち、現在までに癌で異常DNAメチル化を受ける42個のDNA断片を同定しており、これは全体の70%に相当する。この42個のうち、遺伝子に関連した情報(ESTや仮想遺伝子を含む)のあるものが38個であった。ゲノム解析、及び文献検索によって38個の遺伝子のほとんどが新規遺伝子か、あるいは発がんにおいて未知の機能を有している既報の遺伝子と考えられた。さらに進んで、平成14年度にクローニングした新規遺伝子1個と、癌でのメチル不活性化が知られていない既報遺伝子の4個の計5個について集中的に機能解析を行った。ASCLと名づけた新規遺伝子は、細胞増殖抑制作用とアポトーシス誘導能を有していることが明らかとなり、新規の癌抑制遺伝子として掲載予定である。さらにASCLはcaspaseの他にも細胞分裂期に重要な働きをするanaphase promoting complexと相互作用することが示唆されており、詳しく解析中である。既報の4個の遺伝子はSOCS-3,WNT10B,cell cycleに関したタンパク質、機能不明の膜輸送体である。この4個についても細胞増殖抑制作用が明らかとなっている。また、SOCS-3とWNT10Bについてはそのタンパク質が関与する発がん経路での役割についても実験的に解明しており、論文の作成がほぼ終了している。今後、新たに同定した遺伝子についても重要と考えられるものについて、その機能解析に着手する。機能解析に及ばない遺伝子については短報として発表することを考えている。また、未同定の18個のDNA断片についてもクローニングを試みる、本研究はRLGS法で検出された60個の癌特異的な異常DNA断片の同定と関連遺伝子の解析を行うものである。現在までに、全体の70%のDNAを特定しており、すべてに異常DNAメチル化を認めている。また、10個についてRNA発現を調べたところ癌特異的な発現抑制を認めた。さらに、それらの内の5個(ASCL,SOCS-3,WNT10B,cell cycleに関したタンパク質、機能不明の膜輸送体)について継続して機能解析を行っている。ASCLと名づけたパイリンドメインを有する新規遺伝子は、細胞増殖抑制作用とアポトーシス誘導能を有していることが判明した。新規の癌抑制遺伝子としてCancer Research誌上で報告した。さらにyeast 2 hybrid法にて結合タンパクを検索した結果、ASCLは細胞分裂期に重要な働きをするanaphase promoting complexに関連したタンパク質と相互作用することが示唆されており、現在詳しく解析中である。SOCS-3遺伝子はJAK/STAT
内在性c-erbB2遺伝子産物由来のペプチドに対する免疫寛容の成立と破綻

1.ヒトc-erbB2遺伝子導入マウス腫瘍細胞で同系BALB/cマウスを感作したヒト及びマウスc-erbB2遺伝子導入腫瘍細胞に対して特異的なCD8^+H-2K^d(マウスMHCクラスI)拘束性キラーT細胞を得ることができた。2.キラーT細胞の認識ペプチドを、K^dのアンカーモチーフを有するヒト及びマウスc-erbB2由来のペプチドを作製し、検討した。ヒト由来のペプチド、PEP1(第63-71アミノ酸残基)、マウス由来ペプチドPEP1(A)(第63-71アミノ酸残基)、ヒト及びマウス共通のPEP5(第781-789アミノ酸残基)に対して明らかな反応性が認められた。3.マウス由来PEP1(A)またはPEP5の各々で免疫後マウスc-erbB2導入細胞特異的キラーT細胞が得られた。