hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺族支援サービスのニーズと効果に関する実証的研究

研究1:目的は、訪問看護師による遺族支援サービスの現状とニーズを明らかにすることである。結果として、遺族への支援を目的に「患者の死後、遺族を訪問している看護師」は74%であった。訪問看護師による遺族支援については、62%が「不十分である」と回答した。研究2:目的は、養護教諭による遺族支援サービスの現状とニーズを明らかにすることである。結果として、在学中の児童・生徒が亡くなった場合の保護者への対応に関しては、「どのように接したらいいのか分からない」が34%であった。他の児童・生徒への対応では、「思い出を語り合うこと」が47%と最も多かった。研究3:目的は、宗教者による遺族支援サービスの現状とニーズを明らかにすることである。結果として、僧侶が考える遺族のニーズに関しては、「葬儀や法事などの宗教行事を執り行うこと」だけでなく、「遺族の悲しみや悩みをしっかり聴くこと」も遺族から求められていると回答していた。僧侶として苦慮した点に関しては、「今までの学びでは目の前にいる遺族をサポートすることができないと感じた点」が最も多かった。研究4:目的は、葬儀社による遺族支援サービスの現状とニーズを明らかにすることである。結果として、「遺族が集まる定期的な会合」を行っている葬儀社は4%に過きなかったが、34%は「行っていないが関心はある」と回答していた。研究5:目的は、葬儀社が提供する遺族支援サービス「ひだまりの会」のニーズと効果を検討した。研究対象は、会に参加した経験のある153名である。結果として、最も多かった参加理由は、「同じような体験をした人の話を聞きたかったから」で61%であった。2)会に参加して良かったことは、「同じ思いの人がいるということが分かった」が最も多かった。今回の結果は、「ひだまりの会」の一定の活動意義を示唆するものである。今年度、遺族支援サービスのニーズに関して、遺族を対象とした質問紙調査を実施し、特に医療スタッフが提供するサービスのニーズについて探索的な検討を行った。対象はホスピスにて癌で亡くなった患者の家族である。郵送による質問紙調査の結果、後述の質問項目に対して、157名から回答が得られた。性別は男性45名、女性112名、年齢は2185歳で平均54.8歳であった、故人との続柄は、故人から見て配偶者が76名、子が58名、親が6名、その他が17名であった。今回の調査では、「医療スタッフによる遺族のケアとしてどのようなことが望ましいと思いますか?」と尋ね、設定した各種サービスからの選択を求めた。また、当該ホスピスで実施されているサポートグループへの参加状況についても尋ねた。主な結果は以下の通りである。望ましいサービスとして、最も多く回答が得られたのは「病院で話を聞く」(45%)であり、次いで「電話で相談にのる」(36%)、「生活の役に立つ知識や情報を提供する」(33%)であった。また回答者のおよそ4人に一人が、「精神科医やカウンセラーの紹介」や「遺族同士が語り合う小さな会(サポートグループ)の開催」も遺族ケアとして望ましいと考えていた。当該ホスピスでのサポートグループへの参加状況に関しては、回答者の26%が「参加したことがある」と回答し、32%が「まだ参加したことはないが、いずれは参加してみたい」と回答した。これらの結果から、全ての遺族が遺族支援サービスを望んでいるわけではないが、多様なサービスに対するニーズが存在することは事実であると考えられる。

今後の課題として、ホスピス以外の遺族を対象としたニーズ調査を実施するともに、どのような遺族支援サービスが実際に有効であるのかについても検証していく必要がある。今年度、遺族支援サービスのニーズに関して、遺族支援を提供する側の立場である訪問看護師、養護教諭、僧侶、葬儀社を対象に、遺族支援に関する現状と意識に関する調査を実施した。《訪問看護師調査》A県下の全訪問看護ステーションに対し、質問紙を送付したところ、315名から回答が得られた。遺族への支援を目的に「患者の死後、遺族を訪問している看護師」は74%であった。訪問看護師の遺族ケアについては、62%が「不十分である」と回答した。その理由としては「研修不足」「余裕のなさ」などが挙げられた。《養護教諭調査》B県下の養護教諭を対象に郵送による質問紙調査を行ったところ、347名から回答が得られた。在学中の児童・生徒が亡くなった場合の保護者への対応に関しては、「どのように接したらいいのか分からない」が34%であった。他の児童・生徒への対応では、「思い出を語り合うこと」が47%、「いのちの大切さを一緒に考えること」が31%であった。《僧侶調査》C市仏教会会員寺院およびC市内の僧侶を対象に質問紙調査を行った結果、213名から回答が得られた。僧侶が考える遺族のニーズに関しては、「葬儀や法事などの宗教行事を執り行うこと」だけでなく、「遺族の悲しみや悩みをしっかり聴くこと」も遺族から求められていると回答していた。僧侶として苦慮した点に関しては、「今までの学びでは目の前にいる遺族をサポートすることができないと感じた点」が最も多く、次いで「遺族からの相談に十分に対応する時間的な余裕がなかったこと」であった。《葬儀社調査》全国の葬儀社を対象に郵送による質問紙調査を実施したところ、177の葬儀社から回答が得られた。「遺族が集まる定期的な会合」を行っている葬儀社は4%に過ぎなかったが、34%は「行っていないが関心はある」と回答していた。また、72%が、葬儀社が継続的に遺族のケアを行うことは「必要」と答えた。今年度、葬儀社が提供する遺族支援サービス「ひだまりの会」のニーズと効果を検討した。ひだまりの会の活動内容は次の通りである。月例会:毎月、遺族のサポートグループ、講演会や体験者対談などのミニイベント、音楽会などを実施。分科会:健康、交流、学習をテーマに会員が有志で行う活動。臨時会:年2回の日帰りバス旅行など。ひだまりの部屋:社内に設置し、開放日や個別相談日を設けている。会報誌:年4回発行。ひだまりほっとライン:電話相談窓口として2006年5月よりスタート。研究対象は、会に参加した経験のある247名である。質問紙調査の結果、153名から回答が得られた。主な結果は次の通りである。1)参加回数は、1回のみが22%、23回が23%、4回以上が55%であった。2)参加理由としては、「同じような体験をした人の話を聞きたかったから」が最も多く、61%であった。3)分科会へ参加したことがある方は58%であった。4)会に参加して良かったことは、「同じ思いの人がいるということが分かった」が最も多かった。5)遺族にとってこのような活動は必要かとの設問に対しては、「とても必要」が40%、「必要」が51%であった。
アモルファスシリカの溶解速度に及ぼすアミノ酸の影響の定量評価

アミノ酸を含む溶液中でのアモルファスシリカの溶解速度の増大に寄与するアミノ酸の反応機構を明らかにすることを目的として、アモルファスシリカに対するアミノ酸の吸着実験を行った。実験には、市販試薬のアモルファスシリカから調整した粒径5-100μmサイズの試料、アミノ酸は酸性アミノ酸(アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン)、中性アミノ酸(セリン、トリプトファン、アラニン)、塩基性アミノ酸(ヒスチジン、リシン、アルギニン)を使用した。吸着実験は100μmol/Lのアミノ酸溶液10mLに0.01gのアモルファスシリカを添加し、溶液pH310領域のpHの異なる7つのバッチ式反応系を準備した。これらの反応系を25°Cで24h振とう後、上澄み液を遠心分離して溶液pHの測定とHPLCを用いたOPA法によるアミノ酸分析を行った。実験の結果、塩基性アミノ酸では溶液のpH上昇に伴う吸着量の著しい増大が確認され、pH89で220μmol/gの最大吸着量に達した。一方、中性アミノ酸については溶液pHの上昇に伴う僅かな吸着が認められ、pH68領域で12μmol/g程度の最大吸着量が確認された。酸性アミノ酸についてはアモルファスシリカへの吸着はほとんど検出されなかった。このような各アミノ酸のアモルファスシリカ対するに吸着量の違いは各アミノ酸による溶解速度の増大と良い相関を示すことが明らかとなり、アモルファスシリカに対する各アミノ酸の反応性の違いが溶解速度に大きくの寄与していることが明確となった。地球表層で進行している微生物による珪酸塩鉱物の溶解に及ぼす影響評価とそのメカニズムを明らかにすることを目的として、アミノ酸を含む溶液中でのアモルファスシリカの溶解実験とアモルファスシリカへのアミノ酸の吸着実験を行った。これまでの実験から、無機反応系での溶解速度に及ぼす溶液pH及びNaCl濃度の影響の評価が終了した。またアミノ酸系では、pH4、5、6条件での酸性アミノ酸(アスパラギン酸、システイン、アスパラギン)、中性アミノ酸(セリン、トリプトファン、アラニン)、塩基性アミノ酸(ヒスチジン、リシン、アルギニン)によるアモルファスシリカの溶解速度への影響と各アミノ酸のアモルファスシリカへの吸着特性に関するデータ収集が終了した。今後は、これまでの実験で得られたアモルファスシリカの溶解速度の増大因子を定量的に解明することを目的として、滴定実験から得られたアモルファスシリカ表面の官能基解離反応データ、各アミノ酸の解離定数を用いた表面吸着反応のモデリング計算による定量化を行って素反応レベルでの吸着メカニズムの解析を行う。地球表層で進行している微生物による珪酸塩鉱物の溶解に及ぼす影響評価とそのメカニズムを明らかにすることを目的として、アミノ酸を含む溶液中でのアモルファスシリカの溶解実験を行った。実験には、所定の粒径に調整した市販試薬のアモルファスシリカ、アミノ酸は酸性アミノ酸(アスパラギン酸、システイン、アスパラギン)、中性アミノ酸(セリン、トリプトファン、アラニン)、塩基性アミノ酸(ヒスチジン、リシン、アルギニン)を使用した。溶解実験はアミノ酸を含まない無機反応系とアミノ酸を含むアミノ酸系の2つを設定し、pH4、5、6でNaClをバックグラウンドとするフロースルー方式を採用した。その結果、無機反応系では溶液のpH低下に伴う溶解速度の著しい減少とNaCl濃度上昇(0.1、1.0、10.0mM)に伴う溶解速度の増大が確認された。アミノ酸系では、各pH条件での酸性アミノ酸(アスパラギン酸、システイン、アスパラギン)、中性アミノ酸(セリン、トリプトファン、アラニン)、塩基性アミノ酸(ヒスチジン、リシン、アルギニン)について、1.0mM NaCl濃度条件での溶解速度を算出することができた。アモルファスシリカの溶解実験について、当初予定していた無機反応系とアミノ酸系での実験をすべて完了して、溶解速度に関するデータを得ることができた。

地球表層で進行している微生物による珪酸塩鉱物の溶解に及ぼす影響評価とそのメカニズムを明らかにすることを目的として、アミノ酸を含む溶液中でのアモルファスシリカの溶解実験とアモルファスシリカへのアミノ酸の吸着実験を行った。これまでの実験から、無機反応系での溶解速度に及ぼす溶液pH及びNaCl濃度の影響の評価が終了した。またアミノ酸系では、pH4、5、6条件での酸性アミノ酸(アスパラギン酸、システイン、アスパラギン)、中性アミノ酸(セリン、トリプトファン、アラニン)、塩基性アミノ酸(ヒスチジン、リシン、アルギニン)によるアモルファスシリカの溶解速度への影響と各アミノ酸のアモルファスシリカへの吸着特性に関するデータ収集が終了した。アミノ酸によるアモルファスシリカの溶解促進機構の本質を理解するためには素反応レベルの解析が不可欠である。そのためには、アモルファスシリカ表面への各アミノ酸の吸着量と吸着反応機構の解明がきわめてが重要となる。そこで、平成30年度の研究ではアモルファスシリカへの各アミノ酸(酸性アミノ酸:アスパラギン酸、システイン、アスパラギン、中性アミノ酸:セリン、トリプトファン、アラニン、塩基性アミノ酸:ヒスチジン、リシン、アルギニン)の吸着実験を行う。今後は、これまでの実験で得られたアモルファスシリカの溶解速度の増大因子を定量的に解明することを目的として、滴定実験から得られたアモルファスシリカ表面の官能基解離反応データ、各アミノ酸の解離定数を用いた表面吸着反応のモデリング計算による定量化を行って素反応レベルでの吸着メカニズムの解析を行う。
骨形成因子の発見とその臨床応用に関する研究

1.骨形成因子の骨形成に対する効果を解明するのに有用と思われるラット胎児頭蓋骨を用いた骨形成を行う組織培養系を確立した。2.この骨形成器官培養系を用いて、インシュリンには骨形成促進効果のあることを明らかにした。すなわちインシュリンは、培養後のラット胎児頭蓋骨の骨中カルシウム含有量および脱灰後組織重量を、対照に対してより増加させることを明らかにした。また^<45>Caなどの放射線同位元素の取り込み量あるいは放出量の測定し、インシュリンには骨中カルシウムを保持する作用のあることを示した。さらに組織学的所見についてはこれを画像処理し定量化することにより、インシュリンは骨芽細胞および破骨細胞に作用し、骨形成を促進することを明らかにした。培地中のPGE_2の測定により、インシュリンがPGE_2の生産を抑制することにより破骨細胞の出現を抑えることを示唆した。また骨形成は好期的条件下においてより促進されること、骨吸収因子とされているEGFは、本実験系において骨形成を抑制することも明らかにした。3.骨形成因子の一つと目されている骨形成タンパク質(be ne morphogenetic protein,BMP)のPCR法によるクローニングを行った。またBMPのtype IA receptorのクローニングも行い、BMPによる石灰化におけるその発現をみた。4.コルヒチン投与ラットに生じる異所性骨組織を行い、その骨形成-骨吸収過程において、骨蛋白質の一つであるオステオポンチンmRNAの発現を、in situ hybridization法により追うことができた。5.顎骨骨折の治癒過程を臨床統計学的に調べ、特に骨形成期にある小児の骨折治癒過程を実験的、臨床的に検討した。1.ラット胎児頭蓋骨を用いた骨形成器官培養系の確立:(1)ステンレス網上で頭蓋骨を振盪培養すると、骨中カルシウム含有量および組織重量が増加した。したがって網上で振盪培養するという好気的環境は骨形成を促進することが明らかになった。(2)またこの系においては、骨中のカルシウム含有量、組織重量、培地中の乳酸産生量の3つの指標を調べることにより、失活骨における異所性石灰化と生活骨の骨形成とを区別できるようになった。(3)この条件下で基本的な骨形成が起きることが判明したので以後の実験の対照として用いた。2.インシュリン等の骨形成因子の骨形成に対する効果の解明:(1)上記の骨形成器官培養系を用いて、インシュリン(10^<6->M)に骨形成作用のあることを、初めて有意に明らかにした。(2)インシュリン様成長因子(IGF-I)についても同様に調べたところ、インシュリンはIGF-I受容体を介して作用することが示唆された。(3)上皮成長因子(EGF)の骨吸収作用についても調べたところ、本培養法が骨吸収作用解明の手段としても有用であることが示された。3.試験管内骨折治癒の成立:(1)本官培養法を用いて試験管内での骨折過程を明らかにすることに成功した。(2)またインシュリンの欠乏は骨折治癒を遅延させることが判明した。本培養法は試験管内での骨形成に成功した画期的なものであり、従来の方法に比べ感度が高く再現性に優れており、骨形成因子の骨形成に対する効果の解明ばかりでなく、骨折治癒過程の解明にも非常に有用であると思われる。今後、この系を用いて、さらに骨形成機能の解明を続けていく方針である。本研究においては、骨形成因子の骨形成に対する効果を解明するのに有用と思われるラット胎児頭蓋骨を用いた骨形成器官培養系を確立した。

すなわち、ステンレス網上でラット胎児頭蓋骨を振盪培養すると、骨無機質量(骨中カルシウム含有量)および骨基質量(脱灰後組織重量)が増加したことから、このような好気的条件下では骨形成が促進されること、また、骨中カルシウム含有量、脱灰後組織重量および培地中の乳酸産生量の3つの指標を同時に調べることにより、失活骨における異所性石灰化と生活骨の骨形成とが区別できることを明らかにし、石灰化を伴う骨形成を試験管内で再現することを可能にした。この骨形成器官培養系を用いて、インシュリンには骨形成促進効果のあることを明らかにした。すなわちインシュリンは、培養後のラット胎児頭蓋骨の骨中カルシウム含有量および脱灰後組織重量を、対照に対してより増加させることを明らかにした。また^<45>Caなどの放射線同位元素の取り込み量あるいは放出量の測定し、インシュリンには骨中にカルシウムを保持する作用のあることを示した。さらに組織学的所見についてはこれを画像処理し定量化することにより、インシュリンは骨芽細胞および破骨細胞に作用し、骨形成を促進することで明らかにした。培地中のPGE_2の測定により、インシュリンがPGE_2の産生を抑制することにより破骨細胞の出現を抑えることを示唆した。本培養系を用いて試験管内で骨折治癒過程を再現することに成功し、インシュリンには骨折治癒促進効果のあることを明らかにした。現在、本培養系を用いて、骨形成過程および骨折治癒過程におけるFGFなど各種成長因子の役割について酵素抗体法などを用いてさらに検討を行っており、今後もその解析を進めていく方針である。1.骨形成因子の骨形成に対する効果を解明するのに有用と思われるラット胎児頭蓋骨を用いた骨形成を行う組織培養系を確立した。2.この骨形成器官培養系を用いて、インシュリンには骨形成促進効果のあることを明らかにした。さらに組織学的所見についてはこれを画像処理し定量化することにより、インシュリンは骨芽細胞および破骨細胞に作用し、骨形成を促進することを明らかにした。また骨形成は好気的条件下においてより促進されること、骨吸収因子とされているEGFは、本実験系において骨形成を抑制することも明らかにした。3.骨形成因子の一つと目されている骨形成タンパク質(bo ne mo rphogenetic protein,BMP)のPCR法によるクローニングを行った。またBMPのtype IA receptorのクローニングも行い、BMPによる石灰化におけるその発現をみた。4.コルヒチン投与ラットに生じる異所性骨組織を用い、その骨形成-骨吸収過程において、骨蛋白質の一つであるオステオポンチンmRNAの発現を、in situ hybridization法により追うことができた。5.顎骨骨折の治癒過程を臨床統計学的に調べ、特に骨形成期にある小児の骨折治癒過程を実験的、臨床的に検討した。
周産期ケアのデータベース化と情報開示に関する研究

周産期ケアの情報開示にむけた基礎データとして、出産施設選択のための情報提供ニーズを明らかにするため、出産を経験した褥婦に対して質問紙調査を行った。【方法】平成16年7月から10月の期間に、大阪府吹田市に位置する、病院1ヶ所と近隣の診療所2ヶ所において、産後1か月健診に来院した褥婦240名に質問紙を配布した。調査内容は、(1)出産施設を選択する際に利用した情報源、(2)役に立った情報源、(3)情報に対する満足度、(4)出産施設を選択する際に重視した内容、(5)今後出産施設を選択する際に重視する内容とした。(5)については、厚生労働省告示第百五十八号「医業若しくは歯科医業又は病院若しくは診療所に関して広告することができる事項」66項目を57項目に要約し、対象が理解しやすい表現に改めて、質問項目を作成した。「1.まったく重視しない」から「5.非常に重視する」の5ポイントリッカートスケールにより回答を求めた。回収数107、有効回答数106(有効回答率44.2%)であった。【結果】(1)利用した情報源は、9項目中、「友人・知人」、「ホームページ」、「家族・親類」の順に多かった。(2)役に立った情報源は、「友人・知人」、「ホームページ」、「家族・親類」の順であった。(3)出産施設を選択するまでに、満足のいく情報が得られた者は64.2%、得られなかった者は34.9%であった。(4)重視した内容は、10項目中、「医療者の質」、「施設の設備」、「施設の場所」の順に多かった。(5)今後出産施設を選択する際に重視する内容として、「5.非常に重視する」と「4.すこし重視する」と回答した者の合計が半数以上の項目は25項目であった。25項目について因子分析を行った結果、「受診しやすさ」、「医療事故の防止」、「公的な医療の保障」、「施設の設備と制限」、「医療の専門性」の5因子が抽出された。本研究は、出産施設の妊娠、出産、育児に関する看護ケア内容を第三者評価し、その情報を妊婦の出産施設選択に役立つ情報として発信することを目的としている。今年度は、妊婦が出産施設を選択する際に求めている情報、求めて得られた情報の情報源、出産施設を選択する理由となった情報、情報と実際とのずれ、出産後、出産前に知っていればよかったと思った情報について調査を行う。現在、調査場所の決定のため、大阪府下で分娩を行っている病院、診療所、助産所の数と分布を調査中である。方法は、大阪府が公開しているインターネット上のホームページから、大阪府に産婦人科または産科を標榜する開業届出のあった病院、診療所をピックアップし、リストの作成を行っている。分娩を行っているかどうかについては、問い合わせにより確認作業を行う。また、大阪府下の出生数と分に布について調査を行っている。方法は、厚生労働省大臣官房統計情報部企画課情報企画室が公開している「都道府県・市区町村のすがたデータベース」の人口動態統計、出生数を利用している。学会参加をはじめ助産学、医学、母性看護学心理学の専門家からの情報収集や、討議を行い、調査に用いる質問紙を作成中である。施設の医療内容や看護ケア内容の情報公開の現状を多施設で調査を行うために、現在、インターネットで公開されている、分娩施設に関する情報の整理を行っている。
代数多様体の双有理幾何の研究

高々末端特異点しか持たず反標準因子が豊富な多様体をQ-Fano多様体と呼ぶ。三次元のQ-Fano多様体(以下、Q-Fano三様体)の中で、Weil因子のなす群を数値的同値で割った群が反標準因子のクラスで生成され、高々商特異点しか持たないQ-Fano三様体(以下、主Q-Fano三軌道体)の分類について研究した。以下、Xを主Q-Fano三軌道体で非特異ではないとし、Xの反標準線形系が高々Du Va1特異点しか持たない元を含むとする。さらに、Xの種数g(X)=h^o(-K_x)-2は2以上とする。(1)Xの商特異点の極小解消と反標準因子と-1で交わるP^1の爆発たちの合成g : Z→Xで、Zが非特異弱Fano三様体となるものがある。これからZの反標準モデルh : Z→Wに対し、Wが向井茂氏の意味での(標準特異点も許す)不分解Fano三様体になることが簡単に分かる。向井氏は、不分解Fano三様体の表示法を発見し、もっとも面白い種数が7以上の場合、Xは等質空間の線型切断になることを示した。これからすぐ分かることは、上の条件の下、g(X)【less than or equal】8が成立つということである。(2)必要ならXを少し変形させることで、Wの特異点集合は,W上の平面に含まれるいくつかの直線と有限個の点の和集合、gの例外因子の和集合はhの例外因子とWの平面のZ上の強変換の和集合になる。これらを利用して、WがGrassmann多様体の切断になっている場合,つまり,種数が6以上の場合のXの分類を片付けるのが来年度の目標である。Xをゴレシュタイン指数2のQ-ファノー3様体で,-2Kx(標準因子の2倍)がPicXを生成し,h^0(-Kx)≧4を満たすものを考える.Xを指数2の点でブローアップし,フロップ・フリップの後に得られる.森ファイバー空間Y′→X′はXに比べて簡単な構造を持ち,その可能性が分類できることが分かっていた.その可能性すべてについて存在・非存在を証明することを目指した.主に残っていた場合はY′→X′が2次曲線束又はデルペッツォ曲面束になる場合である.この場合,Y′上にはflipped(又はflopped)curveが存在することが分かるが,これをcenterとする2次曲線束又デルペッツォ曲面束の初等変換を施すことでゴレンシュタインファノー3様体に変換できることが分かる.ゴレンシュタインファノー3様体は分類されているのでそこから逆行することでXの存在が証明されるということが分かった.また,Xが端末特異点のみ持つQ-ファノー3様体の有界性はすでに証明されたと交付申請書には書いたが,論文として出版されていなかったので,それを裹面に記されている論文にまとめた.高々末端特異点しか持たず反標準因子が豊富な多様体をQ-Fano多様体と呼ぶ。
ＸＦＥＬパルス強磁場Ｘ線回折・分光によるスピンクロスオーバー転移の研究

最終年度である本年度は、前年度に行った装置開発を踏まえた上で最終調整を行い、実際にスピンクロスオーバー錯体の測定を行った。試料にはこれまで磁化測定などで磁場誘起転移が観測されているスピンクロスオーバー錯体Mn(taa)を用いた。XFELの実験は、それぞれLCLSで粉末X線回折・発光分光の同時測定、SACLAで粉末X線回折を行った。まず、LCLSでの実験に関しては、本研究で開発した装置をXFEL施設に導入することで、35テスラまでのパルス磁場下で初めて粉末X線回折・発光分光の同時測定に成功した。この実験では、発光分光の信号強度が微弱であることが実験を困難にするひとつの要因であったが、ピンクビームを用いてビーム強度を確保することにより、温度と磁場変化の両方でスピンクロスオーバー転移による格子定数とKβスペクトルの変化を観測することに成功した。上記の粉末X線回折の課題として、ピンクビームを用いたことで、転移中の2つのスピン状態を回折パターン上で完全に分離するだけの分解能が得られなかった。そのため、SACLAでは単色光を用いたパルス磁場下のX線回折を行った。結果として、二結晶分光器で単色化したビームであれば、低スピンと高スピン状態を十分に分離できることが確認できた。また、この物質の磁場誘起スピンクロスオーバー転移では、磁化過程において大きなヒステリシスを伴うことが知られているが、本実験でパルス磁場とXFELのタイミングをずらした時分割測定を行ったことで、格子定数の変化においてもヒステリシスを観測することに成功した。上記の成果の一部に関しては、2018年秋の物理学会で発表し、現在論文として取り纏め中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、新世代の高強度X線であるX線自由電子レーザー(XFEL)とパルス強磁場を組み合わせることで、これまで光源の強度不足で困難とされてきたパルス強磁場X線回折と発光分光の同時測定を実現させ、これを用いて磁場誘起スピンクロスオーバー転移における構造と電子状態の相関を解明することを目的としている。また、回折・分光実験はアメリカのXFEL施設LCLSで行う予定であるが、これと並行して軟X線の利用や40テスラ級の実験を目指した新たな装置の立ち上げを日本のXFEL施設SACLAで目指している。1年目である本年度は、2年目に本実験を行うために、装置開発と装置の検証実験を中心に進めた。具体的には、前期にSACLAで使用するX線回折用の真空チャンバーやマグネットの設計・作製を行い、まずは実験可能なレベルにまで装置開発を進めた。後期は実際にSPring-8およびSACLAでそれぞれ放射光とX線自由電子レーザーを使用した実証実験を行った。結果として、最低温度8K、最大磁場30テスラで、実際に単結晶試料の回折ピークを観測することができ、装置として問題なく機能することが確認できた。信号強度の観点からも、ブラッグピークであれば、1発のパルス磁場で十分なデータが得られている。さらに、SACLAでの実証実験では、粉末試料も測定しており、ピンクビームを用いることで、ほぼシングルショットで回折パターンが取れることも確認した。本年度行った装置開発に関しては、日本物理学会で発表した。また、SACLAでの装置立ち上げと並行して、LCLSでは強磁場X線回折および発光分光の同時測定装置の開発を進めた。装置は現在開発段階ではあるが2018年5月に実験が予定されており、磁場誘起スピンクロスオーバー錯体のX線回折・分光同時測定を計画している。本年度の進行状況はおおむね順調である。特にSACLA用の装置立ち上げを本年度中に終了させ、LCLSとSACLAの2カ所でXFELを使った強磁場X線回折ができるようになったことは大きい。また、SACLA、LCLS共通の課題としていたマグネットの強磁場化と測定効率向上のための冷却速度の改善に関してもおおむね順調に進められている。冷却効率については、マグネットフランジの一部を熱伝導率の高いサファイアに変えることで大幅に改善し、磁場発生後の冷却時間が従来の1/3程度にまで短縮することに成功した。マグネットの強磁場化については、現在開発の中間段階にあるがコイルに補強を施すことによって、数テスラ分の向上がテスト用マグネットで確認できた。以上のことから、装置開発の基盤となる部分はほぼ完了しており、全体としておおむね順調に進んでいると判断している。

上記の粉末X線回折の課題として、ピンクビームを用いたことで、転移中の2つのスピン状態を回折パターン上で完全に分離するだけの分解能が得られなかった。そのため、SACLAでは単色光を用いたパルス磁場下のX線回折を行った。結果として、二結晶分光器で単色化したビームであれば、低スピンと高スピン状態を十分に分離できることが確認できた。また、この物質の磁場誘起スピンクロスオーバー転移では、磁化過程において大きなヒステリシスを伴うことが知られているが、本実験でパルス磁場とXFELのタイミングをずらした時分割測定を行ったことで、格子定数の変化においてもヒステリシスを観測することに成功した。上記の成果の一部に関しては、2018年秋の物理学会で発表し、現在論文として取り纏め中である。来年度は、5月にLCLSでX線回折・分光同時測定、6月にSACLAでX線回折を行う予定である。装置開発の大部分は完了しているが、残された課題として、全体の運用と細かな点の洗い出しがある。特にLCLSは海外での実験のため、問題点は事前に出し尽くしておく必要がある。また、今回測定予定のスピンクロスオーバー錯体は転移磁場が温度で大きく異なるため、精密な温度コントロールが必要である。そのため、事前にゼロ磁場X線回折等の予備実験で温度変化を確認し、測定条件を詰めておく必要がある。LCLS、SACLAの実験以降はデータ解析と論文の執筆を中心に行うが、前期の実験で十分なデータが得られなかった場合は、後期にSPring-8やSACLA等での追加実験を行い、それらも踏まえて博士論文としてまとめる予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
血管内皮傷害分子マーカーの開発とその臨床応用

血管内皮細胞は、血液の流動性維持や炎症、免疫などに対する応答反応としての血球細胞の接着や血管収縮・拡張、血管修復などを多彩な生理機能を有している。他方、これらの血管内皮細胞の機能の破綻は単に血管機能の低下だけでなく、関連の多くの疾患(血栓症、動脈硬化、血管攣縮など)の原因となる。しかし、これまで血管内皮傷害を特異的かつ正確に定量する方法はない。申請者はこれまで、血管内皮細胞膜由来の血漿中の可溶性トロンボモジュリン(sTM)が糖尿病性合併症、慢性腎疾患、SLEなどで増加し、内皮傷害分子マーカーとして有用なことを示唆してきた。本研究では、血管内皮傷害を特異的かつ早期に診断する分子マーカーの開発を目指して、初年度は、従来の血漿sTM測定法の改良を行うとともに、傷害内皮を有する患者血漿中に増加すると考えられる内皮接着因子のE-Selectin(ELAM:endothelial-leukocyte adhesion molecule)の分解産生でる可溶性E-Selectin(sE-S)の測定法を確立した。次年度は、内皮の抗血栓性機能の変化を直接反映すると考えられるTMのプロテインC活性化能を活性化プロテインCとプロテインCインヒビターの複合体(activated protein C-protein C inhibitor complex:CIC)として測定する方法を開発した。以上の準備の後、内皮傷害が推定される疾患(糖尿病、血栓症、SLE等)について患者血漿中の各種分子マーカーを定量し、それらの有用性を検討した。その結果、健常人に比較して糖尿病や腎疾患では血漿中のCIC、sTM、sE-S、およびFMはいずれも有意に増加し、糖尿病のなかでは腎症合併群では腎症非合併群に比べCICは有意に減少したが、sTMは有意に増加していた。こうした結果から、本研究で作製したsTM、sE-S、およびCICは血管内皮傷害の有効な分子マーカーになることが示唆された。今後、これらの測定法の企業化を目指したい。血管内皮傷害の分子マーカーの開発を目的とした本研究において、平成5年度は主に次の3点について研究を行い、以下のような成果を得た。(1)血管内皮細胞膜蛋白質で血液凝固制御の中心因子として機能するトロンボモジュリン(TM)の可溶性型である血漿TMは、血管内皮傷害に伴って蛋白分解されて血液中に遊離すると考えられる。これまで申請者らはこの可溶性TMに対する酵素免疫学的測定キットの開発を行ってきたが、今年度はその臨床応用を検討した。臨床検体には、血管内皮傷害が推定される疾患(DIC、SLE、ARDS、各種血栓症、糖尿病性腎炎など)の患者血漿を用いた。測定の結果、これらの疾患では血漿TM濃度の著しい増加がみられ、血漿TMが血管内皮傷害の有効な分子マーカーとなることが、臨床的に実証された。(2)組織因子(TF)は、血管内皮が炎症などで傷害された場合に細胞膜から血漿中に遊離すると推定される。そこでTFの酵素免疫学的測定キットの開発を目的として、まずTFに対するマウスモノクローナル抗体を作製し、これらの抗体の性質を解析した。その結果、4種の抗体はTFへのVIIa因子の結合を阻害し、3種の抗体はTFの細胞外領域に存在するリン脂質結合部位およびX因子結合部位を認識することを明らかにした。また、抗体アフィニティークロマトグラフィーによって、胎盤抽出物から95%以上の純度のTFを1段階で精製する方法を開発した。

そらに、抗TF抗体を用いて、動脈硬化の危険因子であるホモシステインが培養内皮細胞上のTF蛋白を上昇させることを見いだし、内皮細胞の傷害と向凝固活性、傷害分子マーカーとの関係を解析する適切なin vitroモデル系を開発することができた。以上のように、これらの抗体は、TFの精製やTFの構造・機能相関の解析、免疫学的測定法の開発に有用であることを明らかにした。(3)傷害内皮細胞に特異的に出現する細胞接着因子のELAM-1に対する抗体を用いて、ELAM-1の高感度酵素免疫学的測定法を開発し、血漿中に可溶性ELAM-1を検出することができた。現在、よりよいモノクローナル抗体および測定キットに添付する標準物質(組換え抗原蛋白)の作製のため、ELAM-1のcDNAを単離し、高率的発現方法を検討している。血管内皮傷害分子マーカーの開発を目的とした本研究において、平成6年度は、前年度に引続き、主に次の2点について研究を行い、以下の研究成果を得た。(1)血管内皮細胞膜蛋白質で血液凝固制御の中心因子として機能するトロンボモジュリン(TM)の血漿可溶性型TMは、血管内皮傷害に伴って好中球などから遊出されるエラスターゼなどのプロテアーゼによって分解され血中に遊離されるのもと考えられている。これまで、我々はこの血漿可溶性TMに対する特異的ELISAキットを作製し、臨床応用してきた。その結果、血管内皮傷害が推定される疾患(DIC、SLE、ARDS、各種全身性血栓症、腎性糖尿病、血管炎など)で、高値をとることを認め、これらの疾患では実際に血管内皮傷害が生じていることが証明された。現在、可溶性TMの測定には保健点数を認められ、更に適用疾患を探索するための臨床検討を行っている。(2)今年度新たに活性化プロテインC(APC)とプロテインCインヒビター(PCI)複合体(APC-PCIcomplex)の血管内皮傷害性疾患への臨床応用について検討を開始した。これまで、我々はAPC-PCIcomplexを血管内凝固の早期診断マーカーとして開発し、その臨床応用の可能性を検索してきたが、最近このAPC-PCIcomplexがSLE患者やループスアンチコアグラント(LA)陽性患者など血管内皮傷害が推定される患者の血漿で高値を示すことを発見した。そこで、先ずこの点をより確実なものとするため、現在、LA陽性患者の例数を増やし検討を行っている。また、これまで我々が開発してきたAPC-PCIcomplex測定用のELISA法は両因子に対する2個のモノクローナル抗体を用いたサンドイッチ法で検体の前処理を必要としたため、これを改良する試み、すなわち検体の前処理無しで直接的にかつ特異的にAPC-PCIcomplexを認識するモノクローナル抗体の作製を開始した。現在、高特異性で高親和性の抗体を得るためのスクリーニングを行っている。血管内皮細胞は、血液流動性の維持や炎症、免疫などに対する応答反応としての血球細胞の接着や血管収縮・拡張、血管修復など多彩な生理機能を有している。他方、これらの血管内皮細胞の機能の破綻は単に血管機能の低下だけでなく、関連の多くの疾患(血栓症、動脈硬化、血管攣縮など)の原因となる。しかし、これまで血管内皮傷害を特異的、かつ正確に定量する方法はない。
微小エネルギ-イオン注入法による金属中のヘリウムの挙動に関する研究

1.極低温イオン注入装置の製作(松井、矢野):格子間状態のヘリウムの回復を抑止するため、10K以下の温度でヘリウムを注入し、引続き等時焼鈍、電気抵抗測定が行えるような装置を試作した。イオン注入は変位損傷形成のしきい値以下でも行えるようにする必要があるが、このためには100eVから10keV程度の範囲で充分なイオン束を発生できなければならない。市販の<低エネルギ-イオンガン>___ーを購入し、これを別途購入した真空装置に組み込んだ。さらに、このイオンガンに組み合わせて所定の測定を行えるようなクライオスタットを設計・製作して上述の真空装置に組み込んだ。イオンガンは一般に低エネルギ-になるにつれて大きなイオン電流を得ることが困難になる。この装置の性能を試験したところ、ヘリウムイオン電流値は7kVで7.5μA、65eVで48nAの値を得た。これらの値は本研究を遂行するに十分の大きさである。2.試料作製(中嶋、矢野):変位損傷形成のしきい値以下のエネルギ-では、ヘリウムイオンの飛程は極めて小さいため、試料は薄膜としなければならない。これには、現有設備である超高真空冶金実験装置を用いて、電子ビ-ム加熱によりサファイア下地上に蒸着薄膜を形成することによって作製した。このときマスキングにより電気抵抗測定用端子を形成させる。金を用いての試料作製は比較的容易であった。3.電気抵抗の回復実験(中嶋、松井):金試験を用いての注入実験を開始したが、現在はイオンビ-ムの集束条件の調査、注入時の2次電子放出の補正、温度の較正その他の予備的な実験を行っており、本格的な電気抵抗回復実験はまもなく開始できる見通しである。
狭ギャップ熱電子素子

熱電子発電は、熱を電気に変換するクリーンエネルギーの一つである。我々は、低温でも動作が可能な、SiCを利用したマイクロギャップを有する熱電発電デバイスを試作し評価し、830°Cという比較的低温で動作させることに成功した。また、最大の出力密度として、11.5 mW/cm2を得た。さらに、エミッタからの熱損失を実験と理論の両面で評価した。熱損失を見積もるために、エミッタとコレクタ間の熱抵抗を測定した結果、約2.4 K/Wであった。この結果、最も大きな熱損失は、酸化膜スペーサーによるエミッタ-コレクタ間の熱損失であった。スペーサのサイズを小さくすることで、熱損失を減らし効率を上げることが可能である。数ミクロン程度の熱電子発電素子を作製した。熱電子発電素子は、SiCやWをエミッタとし、Ptをコレクタ電極とした。エミッタが加熱されたとき、熱電子がエミッタからコレクタに流れ、発電する。ギャップを狭くすると発電効率が高くなる。先端が尖った微小な突起を複数個形成して、エミッタとコレクタ間のギャップを形成することができた。太陽光発電を想定し、太陽光によってエミッタが加熱される構造とした。エミッタ側には、高仕事関数金属、コレクタ側には低仕事関数金属を使用した。低温で動作させるために、Cs原子をギャップに封止する構造とする。太陽熱発電の応用を考えた場合、光エネルギーによる直接遷移と熱を組み合わせた発電が有効であると期待できる。そこで、半導体薄膜の利用について検討し、その一部について、実験した。太陽熱発電を想定した評価装置を作製した。簡易にプロトタイプの発電特性を評価するため、真空チャンバー内に発電素子を設置し、その片面を循環水で冷却し、片面は赤外線ランプを集光して加熱した。チャンバー内に設置するCs発生セルを自作した。CVD装置を利用して、BN系の薄膜堆積を試みた。BN膜は、負の電子親和力を持っていることからエミッタとして利用可能である。また、組成により、仕事関数が変化するとの報告もあることから、デバイスの最適動作条件に合わせた膜の形成が可能となる。他にも、可能性がある材料として、WやSiCなどについて実験した。マイクロ熱電子発電は、熱により従来の熱電子発電よりも低温度かつ高効率に発電することを目標として開発している。マイクロスケールのギャップをエミッタとコレクタ電極間に形成することで、電子放出の閾値が下がり、理想的には発電効率が向上する。しかし、これまでのSiCエミッタ-PtーCsコレクタにおける研究から、エミッタとコレクタ電極間に様々な熱損失が存在し、現実には大きな発電効率が得られていない。この原因をしらべるためエミッタとコレクタ間の熱損失を検討した。熱損失としては、輻射、熱伝導などが存在し、これらを導出するための理論的な枠組みを構築した。どの大きく寄与しているかについて必要な一部のデータを実験的に求め、これを基に理論的検討した結果、マイクロギャップを形成するための絶縁ピラーを通しての熱損失が優勢であることがわかった。絶縁ピラーの形状や密度、作製方法などを検討し、熱絶縁を減らす方策について検討した。具体的には、絶縁ピラーをピラミッド形状に加工し、その接触面積を減らして熱抵抗を大きくすることで、熱損失を大きく減らすことができることを示した。また、試作したシリコンん熱酸化膜からなる絶縁ピラーの熱抵抗を実測し、熱電子発電の発電効率を最大化する設計論を構築した。試作した熱電子発電は、温度が700°C台で動作し低温動作を実証したが、まだ発電効率は1%未満と小さい課題があった。この発電効率の改善のためには、コレクタ材料をより小さな仕事関数を持つようににすることが必要であることがわかった。ナノ電気機械システム計画した内容はすべて実施した。ナノギャップ熱電発電素子の作製と評価を行う。前年度得られた知見を基に、ナノギャップを持つ熱電子素子を試作し、評価する。ナノギャップを形成するために、2流体洗浄などで表面からナノメートルサイズの汚染を除去する方法について有効性を検討する。ナノギャップを形成するために電極上に微小突起を形成するが、この微小突起からの熱の損失を低減するため、形状や配置などを検討する。また、熱の損失を極力低減するように、電極を固定するハウジングを設計・試作する。仕事関数制御薄膜の評価と改良を行う。前年度に引き続き仕事関数が組成で可変な薄膜の合成とその評価をおこなう。熱電子発電実験を行う。前年度試作した評価装置を用いて、光アシストの電子発電を実証し、その効率を評価する。熱電子冷凍実験を行う。試作した熱電子冷却素子の冷却能を評価する。
分子内回転の制御を機軸とするタンパク質オン/オフ蛍光プローブの開発

酵素の阻害剤や基質を置換基として導入したフェニル-BODIPYプローブは対応する酵素(炭酸脱水酵素やカナマイシン修飾酵素)に結合する際、プローブの分子内回転が阻害され、蛍光強度が増大する。高蛍光化(蛍光オン化)したプローブにおいて回転が実際に阻害されていることは19F-NMRから実証された。本手法は、小分子の捕捉に関わる広範囲のタンパク質(酵素や受容体)に適用可能であり、その意味で汎用性が高いことが特色であろう。蛍光はエネルギー散逸過程であり、分子運動に依存する。本研究の目的は、弱蛍光性の色素に相互作用部位を導入し、標的分子との錯形成に際する立体規制を通じ分子内回転を阻害、これにより高蛍光を誘起し、これを生体のような夾雑系に適用可能な蛍光センシングシステムに組み立てることである。色素としてフェニルーBODIPY(相互作用によりフェニルーBODIPY単結合の回転を阻害)を選んだ。24年度の研究として、フェニル基にボロン酸部位や抗生物質カナマイシン部位を導入したプローブを合成し、それぞれの部位の標的である糖やリボソーム(細胞内でタンパク合成を担う)、カナマイシン修飾酵素(カナマイシン耐性菌体内でカナマイシンを化学修飾する)の蛍光センシングを検討した。結果はいずれも良好であり、糖、修飾酵素、リボソームは錯形成によりそれぞれ約6倍、10倍以上、約3倍の蛍光増強をもたらした(いずれも投稿準備中)。研究全体に関しては、初期に、酵素阻害剤を導入したプローブを用いる酵素の蛍光センシングと、抗生物質トブラマイシン置換色素とトブラマイシンアプタマー(トブラマイシンを認識捕捉するRNA配列)との相互作用を検討した。これらの系における蛍光増強は2倍程度と小さく、特に後者を転写(DNA →RNA)解析(標的遺伝子(DNA)の下流にアプタマー配列(DNA)を配し、転写により生成する融合RNAを色素存在下に蛍光検出し、これにより標的RNAの生成を蛍光モニターする)に有効に応用するには至らなかった。また、抗生物質修飾酵素との相互作用を通じ抗生物質耐性菌そのものの蛍光センシングも検討したが、酵素への色素の取り込みが補因子ATPにより阻害されるという予想外の問題に遭遇した。このように、応用面では解決すべき問題もあるが、蛍光のオン/オフ制御という重要課題に非常に一般的な新ツールを提供できたものと考えている。フェニル置換BODIPYは分子内部回転により励起状態が熱失活し、弱蛍光性である。フェニル基を標的結合部位として利用し、標的との結合により立体障害を誘起できればし内部回転が阻害され、結果として強蛍光が誘起され(蛍光のオフ→オン制御)、これにより標的の蛍光センシングが可能になるのでないかと考えた。具体的には、炭酸脱水酵素(CA)の阻害剤であるベンゼンスルホンアミドを置換したBODIPYプローブを合成した。これを用いると、期待どおり、CAが感度よく蛍光センシングできる。興味あることに、ベンゼンスルホンアミド基の置換位置がパラである場合とメタである場合、蛍光挙動が逆転することである。幾何異性体比(パラ/メタ)をとることにより、特異標的であるCAを、アルブミンのような非特異標的の妨害なく感度よく検出することに成功した。さらに、本系を抗生物質耐性菌の蛍光センシングに応用することにも成功した。具体的には、カナマイシンあるいはアンピシリンのような抗生物質を置換したBODIPYプローブを合成した。このものをカナマイシン耐性菌あるいはアンイシリン耐性菌に作用させると、抗生物質/耐性菌特異的に、つまりカナマイシン耐性菌はカナマイシンーBODIPYにより、アンピシリン耐性菌はアンピシリンーBODIPYにより特異的に蛍光染色されることを見出した。それぞれの制耐性菌がもつ抗生物質修飾(分解)酵素がプローブを特異的に捕捉し、立体障害の付与→回転阻害→蛍光オンの一連の機作により新奇な抗生物質耐性菌の蛍光センシングが可能になったものと考えられる。また、糖結合部位としてのフェニルボロン酸置換BODIPYプローブを合成し、これが糖の蛍光センシングに有効であることも見出した。期待通り、あるいはそれ以上の成果が得られつつあると考えている。従来、このような蛍光のオン/オフ制御は例が無く、最初の例と見られることに加えて、予想外の成果があった。それは上述したが、幾何異性体比蛍光法の発見である。タンパク質であれ核酸であれ、非特異吸着に基づく選択性の低下(標的タンパク質/核酸以外のタンパク質/核酸との相互作用に基づくノイズの発生)は大きな問題である。ところが、非特異吸着は幾何異性体(パラ、メタ)に関わらず同様に起こるが、特異相互作用はパラ体では蛍光増強、メタ体では蛍光減少と、逆の効果を示し、その結果、パラ/メタの蛍光比をとることにより特異相互作用と非特異相互作用を明瞭に区別できることが明らかになった。この発見は特にin vivono生体センシング(生体イメージング)にとって大きな意義を有するものと思われる。

さらに、標的ープローブ相互作用を普通の酵素ー酵素阻害剤の組み合わせから抗生物質耐性菌における抗生物質ー修飾酵素のペアに拡張できた点も大きい。耐性菌の問題は医療面においても重大な課題であり、これに簡単な蛍光法でアプローチできる手法が見出された意義は大きい。今後の研究展開には大きく2つの課題がある。一つは、本概念の一般化である。原理的に本法は種々の酵素ー酵素阻害剤やリセプターリガンド(抗原ー抗体を含む)、小分子ー核酸アプタマーに展開できるはずである。疾病に関わる標的の検出はとくに興味深い。できる限り多くの例で本法が応用できることを明らかにしてゆきたい。もうひとつは蛍光オン/オフ制御の機構解明である。「立体障害の付与→回転阻害→蛍光オン化」は作業仮説であり、実証されたものではない。幾何異性体比蛍光法の確立には、パラ体プローブおよびメタ体プローブが標的タンパク質内でどのような構造(特にBODIPY骨格とフェニル基の二面角)をとるのか、X線結晶構造解析により明らかにする必要がある。また、抗生物質耐性菌の蛍光センシングにおいては、現象論的な蛍光強度の変化とともに、単話下抗生物質修飾酵素と抗生物質置換BODIPYとの相互作用そのものを明らかにしなければならないだろう。上記2つの視点から検討を進め、本法のユニークさと応用範囲を明らかにしてゆきたいと考えている。研究に必要な設備は完備している。研究費のほとんどはプローブ合成のための有機試薬および標的タンパク質・抗生物質耐性遺伝子などの生化学試薬の購入に供される。そのほか、成果発表のための若干の旅費が計上されている。
放射線感受性因子核酸注入による放射治療の開発

癌治療として放射線治療を行うにあたっては、放射線の感受性予測が最も重要である。本研究では、癌局所の放射性感受性増強因子(BAGI、IGFBP3)、抵抗性因子(IGF2BP3)遺伝子を人為的に操作することによって、本来放射線感受性のない癌に対し放射線感受性を増強させるという新しい核酸医療展開の可能性を探求している。当院および関連病院で食道癌、頭頸部癌、肺癌患者に対し、放射線治療を行った症例の診断時の生検サンプル(パラフィンブロック)を用いて、BAGI、IGFBP3およびIGF2BP3の発現と放射線治療効果の相関を調べる作業を行う。現在必要なサンプル、抗体、試料などの収集、また、情報収集のため学会への出席、文献検索などを行っている。今後、放射線感受性が低い人扁平上皮癌培養細胞を用いて、これに核酸を導入しBAGIおよびIGFBP3遺伝子を永久的に増幅した細胞を作製する(TE-BAG1およびTE-IGFBP3)。また同様にIGF2BP3遺伝子を抑制した細胞を作製する(TE-IGF2BP3(-))。動物実験として、最初に親株をヌードマウス(C3H-HeN)背部皮下に移植し、それが生着すること、その増殖速度、転移状況を確認する。次にコントロール核酸導入細胞(TE-Mock)および核酸を導入しBAGIおよびIGFBP3遺伝子を増幅した細胞(TE-BAGIおよびTE-IGFBP3)、IGF2BP3遺伝子を抑制した細胞(TE-IGF2BP3(-))をヌードマウス皮下に移植し、放射線治療を行い、BAGIおよびIGFBP3遺伝子を増幅した細胞、IGF2BP3遺伝子を抑制した細胞でより高い放射線治療効果が得られることを確認していく。本研究では癌局所の放射線感受性増強因子(BAGI、IGFBP3)、抵抗性因子(IGF2BP3)遺伝子を人為的に操作することによって、本来放射線感受性のない癌に対し放射線感受性を増強させるという新しい核酸医療展開の可能性を探求している。当院および関連病院で食道癌、頭頸部癌、肺癌患者に対し、放射線治療を行った症例の診断時の生検サンプルを用いて、BAGI、IGFBP3およびIGF2BP3の発現と放射線治療効果の相関を調べる作業を行う。今後、放射線感受性が低い人扁平上皮癌培養細胞を用いて。これに核酸を導入しBAGIおよびIGFBP3遺伝子を永久的に増幅した細胞を作製する(TE-BAG1およびTE-IGFBP3)。次にコントロール核酸導入細胞(TE-Mock)および核酸を導入しBAGIおよびIGFBP3遺伝子を増幅した細胞(TE-BAGIおよびTE-IGFBP3)、IGF2BP3遺伝子を抑制した細胞(TE-IGF2BP3(-))をヌードマウス皮下に移植し、放射線治療を行い(2Gy, 20回)、BAGIおよびIGFBP3遺伝子を増幅した細胞、IGF2BP3遺伝子を抑制した細胞でより高い放射線治療効果が得られることを確認する。サンプル収集や文献検索に予想以上に多くの時間を要したため。消化器外科基本的には研究計画のとおりに遂行していく。今後は実施の実験・研究に可能な限り時間を当てて遂行していく。当初の予定では生検サンプルの遺伝子発現と放射性感受性との相関を確認し、核酸導入細胞の作製、動物実験への応用の初段階へと遂行している予定であったが、三サンプル収集に時間がかかり、また、情報収集、文献検索などにやや多く時間を要したためやや遅れている。基本的には研究計画のとおりに遂行していく。まず、情報収集や文献検索を優先して行ったので、今後は実地の実験・研究に可能な限り時間をあてて遂行していく。研究の進捗状況に合わせて、直接経費としての物品費などがやや抑えられたため。今後の研究の進捗状況に合わせて直接経費として使用していく。
ショウジョウバエの生殖系列決定・分化機構の研究

1)エンハンサートラップ法による、極細胞で発現する遺伝子のスクリーニング:ジャンプスターターによるエンハンサートラップ系統をスクリーニングした結果、X-galで染色される極細胞由来の細胞を有する系統が2つ(#1、#2)発見されたので、この2系統について、プラスミドレスキュウ法でPエレメント挿入点付近のDNAのクローン化を試みた。#1については遺伝子位置としては87Bであるが、その中に2つの転写ユニットが存在することが確認された。しかしながら、共に生殖系列での発現は見られなかった。ここに発見された2つの転写ユニット(gene1、gene2)は共に生殖細胞の決定には無関係であることが分かったので、本研究と直接の関係を持たないが、gene2については中腸上皮(内胚葉)の発生に関わりが深いことから、塩基配列を決定して、さらに解析を進める予定である。#2については、遺伝子座位は23Aであり、βガラクトシダーゼ活性は、厳密に生殖系列に限定されているが、現在のところ転写ユニットのクローン化は成功にいたっていない。2)Pエレメント第3イントロンと同じ機構で転写産物がスプライスされる遺伝子の探索:第3イントロンのスプライシングの組織特異性の決定に関わる20bpの配列をプローブとしてゲノミックDNAから3つの互いに異なったクローンを選別することに成功した。3)mtlrRNAにヒートショックプロモーターをつけてtudor突然変異胚で発現させる実験:これはtoxicであることが分かった。現在別の方法を試行中である。4)前極にoskar遺伝子産物を局在させた胚におけるmtlrRNAの局在:Ephrussiより供与された系統について、電子顕微鏡レベルのin situハイブリダイゼーションを行ったところ、前極にも極顆粒が局在すること、そしてその極顆粒にmtlrRNAが局在することを明らかにした。本年度は、以上の他に、ショウジョウバエと極めて類似した構造の生殖細胞質を持つアフリカツメガエル胚においても、生殖細胞質に局在する生殖顆粒にmtlrRNAが局在することを明らかにすることが出来た。これは、mtlrRNAが生殖系列の形成と関わりを持つことは決してショウジョウバエだけに見られる特殊な現象でないことを示すものである。