hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
尿中ステロイド代謝体のLC-MS分析による薬物代謝酵素分子種活性検査法の開発

近年、薬物応答性の個人差には薬物の体内動態に関わる薬物代謝酵素、トランスポーターの遺伝多型が関係することが判明し、ゲノム情報に基づく薬物治療の個別化が推進されて来た。しかし、既知の薬物動態関連分子遺伝子のSNPに差異がなくても薬物動態関連分子の機能には大きな個人差があることも判明してきた。その原因については代謝酵素の基礎発現量に関わる環境あるいは発現調節機構の応答分子の遺伝変異の存在が注目されているが,未だにその本態は不明である。このため、再び個別患者における代謝活性表現型評価法の必要性が注目されている。研究代表者は、内因性副腎皮質コルチゾール分子の6ss位水酸化反応がCYP3A4分子種により行われることに注目し、コルチゾールから6ss水酸化への部分代謝クリアランスを評価する方法を開発し、正常人、肝硬変患者およびCYP3A4阻害薬による薬物代謝酵素活性の評価法を確立した。内因性のステロイドは副腎皮質ステロイドだけでなく、多くの性ステロイドがあり、その部位特異的な代謝に異なるCYP分子が関係している。従って、ステロイドホルモンの部位特異的な代謝物の尿中測定によりCYP3A4以外のCYP分子種の活性の個人差を評価できる可能性がある。これまでに、CYP2C19が代謝に関連すると考えられるプロゲステロンの2位水酸化体とテストステロンの17位水酸化体測定法と、CYP1A2が関係すると考えられるエストラジオールの2-,4,および16α位の水酸化体のHPLC-UV法尿中測定法を確立し、これらの酵素活性の個人差について予備的な検討を行い、大きな個人差があることを明らかにした。更に、感度と特異性に勝るLC-MSにて検討し測定法はほぼ確立した。今後は、本研究で確立された方法論をより大きな健常人集団に対して、酵素活性の個人差と既知のSNP情報との対応と取る臨床試験に発展させる予定である。近年、薬物代謝酵素のゲノム解析が精力的になされ多くのSNPの存在が明らかとなったが、同時にゲノム情報の差異だけでは説明できない活性の個人差も明らかとなり、その原因については代謝酵素の基礎発現量に関わる環境あるいは発現調節機構の遺伝変異の存在が注目されているが,未だにその本体は不明である,このため、再び個別患者における代謝活性表現型評価法の必要性が注目されている。従来から,内因性コルチゾールの6β位水酸化反応がCYP3A4分子種により行われることに注目し、コルチゾールから6β水酸化への部分代謝クリアランスを評価する方法が検討されているが,本研究では、この方法を他の内因性ステロイドホルモンの部位特異的な代謝物の測定に外挿しCYP3A4意外のCYP分子種の活性の個人差を評価する方法の開発を目的としている.近年、薬物応答性の個人差には薬物の体内動態に関わる薬物代謝酵素、トランスポーターの遺伝多型が関係することが判明し、ゲノム情報に基づく薬物治療の個別化が推進されて来た。薬物代謝酵素活性の個人差には近年遺伝子多型の観点から精力的な研究がなされた。しかし、既知の変異アレルを除外した野生型の遺伝子型を持つ患者においても、多くの薬物代謝酵素活性の値には大きな個人差が認められるため、その原因については代謝酵素の基礎発現量に関わる環境あるいは発現調節機構の遺伝変異の存在が注目され、再び代謝活性評価法の個人での評価の重要性が見直されている。我々は、内因性コルチゾールの6β位水酸化反応がCYP3A4分子種により行われることに注目し、コルチゾールから6B水酸化への部分代謝クリアランスを評価する方法により、正常人、肝硬変患者およびCYP3A4阻害薬による薬物代謝酵素活性の変化を評価した。

本研究の目的は、この手法を発展させ、新規の尿中ステロイドホルモン代謝体の一斉分析により、同時に複数の肝薬物代謝酵素活性を評価する方法を確立することにある。内因性ステロイドホルモンは生涯ほぼ恒常的に存在する物質であるため、これらを基質とするCYP分子種による部位特異的な水酸化反応が存在し、その代謝体が尿中に回収される。初年度に当たる平成18年には他のCYP分子種と関連する可能性のある尿中ステロイド代謝体の同定の確立を行った。対象となるCYP分子種は、これまでin vitro実験でCYPによる代謝の関与が示唆されているCYP2C19によるプロゲステロンの2位水酸化反応とテストステロンの17位水酸化反応に関係する。CYP1A2によるエストラジオールの2-,4,および16α位の水酸化反応などである。LC-MS測定法の方法論的な基礎検討として、本年度は健常人尿を試料として、測定条件の検討が、まず従来のUV検出法により行われた。また、in vitro試験では各種CYP分子種による各ステロイド代謝体形成経路への寄与度も基質阻害、抗体による阻害、組み替え体分子種による代謝活性比較などの手法により検討された。また、研究協力者の医療機関における研究プロトコールの倫理委員会申請に向けた検討が行われた。近年,薬物代謝酵素のゲノム解析が精力的になされ多くのSNPの存在が明らかとなったが,同時にゲノム情報の差異だけでは説明できない活性の個人差も明かとなり,その原因については代謝酵素の基礎発現量に関わる環境あるいは発現調節機構の遺伝変異の存在が注目され,再び代謝活性表現型評価法が注目されている。我々は,内因性コルチゾールの66位水酸化反応がCYP3A4分子種により行われることに注目し,コルチゾールから66水酸化への部分代謝クリアランスを評価する方法を開発し,正常人,肝硬変患者およびCYP3A4阻害薬による薬物代謝酵素活性の評価法を確立した。その後,この方法を他の内因性ステロイドホルモンの部位特異的な代謝物の測定に外挿しCYP3A4意外のCYP分子種の活性の個人差を評価する方法の開発を計画した。第2年度に当たる平成19年には,尿中のCYP2C19によるプロゲステロンの2位水酸化体とテストステロンの17位水酸化体測定法と,CYPIA2によるエストラジオールの2-,4,および16α位の水酸化体測定法をLC-MSにて検討し測定法はほぼ確立した。最終年度に当たる平成20年度には研究協力者の医療機関にて肝障害患者から検体を採取するための研究プロトコールが倫理委員会申請に提出される。近年、薬物代謝酵素のゲノム解析が精力的になされ多くのSNPの存在が明らかとなったが、同時にゲノム情報の差異だけでは説明できない活性の個人差も明らかとなり、その原因については代謝酵素の基礎発現量に関わる環境あるいは発現調節機構の遺伝変異の存在が注目されているが、未だにその本体は不明である。このため、再び個別患者における代謝活性表現型評価法の必要性が注目されている。我々は、内因性コルチゾールの6β位水酸化反応がCYP3A4分子種により行われることに注目し、コルチゾールから6β水酸化への部分代謝クリアランスを評価する方法を開発し、正常人、肝硬変患者およびCYP3A4阻害薬による薬物代謝酵素活性の評価法を確立した。その後、この方法を他の内因性ステロイドホルモンの部位特異的な代謝物の測定に外挿しCYP3A4意外のCYP分子種の活性の個人差を評価する方法の開発を計画した。
水晶体に存在する新生血管造成抑制因子の同定に関する研究

水晶体を手術的に除去すると,糖尿病性網膜症および,血管新生緑内障の発症頻度が高くなることが知られており,しかも水晶体が悪性腫瘍化することは殆ど見当たらない.そこで我々は,水晶体中には細胞増殖の必須条件であるDNA複製機能を阻害,抑制する何らかの因子が存在するのではないかと考え,まずヒト水晶体成分がDNA増幅に及ぼす影響を,polymerase chain reaction(PCR)法を用いて検討したところ,ヒト水晶体中にPCR阻害因子が存在することを確認した.次にその阻害因子の局在部位につき,ヒト水晶体前嚢とヒト水晶体核を用い比較検討した結果,水晶体前嚢より水晶体核の方に阻害因子がより多く存在することも確認された.水溶性分画を分子量3KD以下、3KD-10KD、10KD-50KD、50KD-100KD、100KD以上の分画に分けて同様の検討をしたところ、分子量50KD-100KDの分画にPCR阻害因子があることが判った。現在、この50KD-100KDの分画をイオン交換クロマトグラフィーとゲル濾過クロマトグラフィーで分画している最中である。また一方、ヒト水晶体からm-RNAを採取しc-DNAライブラリーも作成しており発現ベクターに組み込んでいる。平成10年度はPCR阻害因子のある分画をクロマトグラフィーで絞り込み抽出し、それに対する抗体を作成する。そしてそれを用いたc-DNAライブラリーの発現スクリーニングまで研究を持っていくのが平成10年度の課題である。
教師の子ども理解・授業の見方の深化を促す授業研究の方法論に関する研究

本研究の目的は、授業改善・力量形成の根幹をなす、教師の子ども理解・授業の見方の深化を図るための授業研究の方法について、上田薫の授業研究論及び授業研究方法に着目して明らかにすることである。とくに、教師の成長としての自己変革を重視した上田の授業研究論について解明した上で、「カルテ」や「座席表」に代表される具体的な授業研究方法・ツールに着目して、教師の自己変革のための授業研究の原理的・方法論的究明を行う。また、静岡市立安東小学校をはじめとする学校現場等において、それらの方法を用いた授業研究および教師の自己変革が実際にどのように展開されたかについて考察する。
老年期痴呆の臨床疫学的研究

昨年の報告で京都府北部の農業と林業を主体とする京都府久美浜町の65歳以上の在宅老人の痴呆の有病率は4.8%と推定されるとの中間報告をおこなった。これまでわが国のみならず世界的に痴呆のスクリーニングとしてMini-Mental State Examination (MMSE)が用いられている。これは簡便な検査法で、日本語版もでており、各国間や施設間での比較に際し、同一の基盤で検討が可能という利点がある。しかしこの検査法は正常と以上との境界が狭く、軽度の知的機能障害の評価には不適当である。そこでMMSEのほか、かな拾いテスト(Random=X_1/Story=X_2)、Word Fluency Test=X_3, Stroop Color Word Test=X_4等を対象者全員に施行し、知的機能障害の評価に際してのMMSEの有用性と限界を求めた。これまでと同様に京都府久美浜町をフィールドにし、前年度に引き続いて、京都府立医科大学神経内科の専門医が直接現地に出向き検査を行った。在宅の65歳以上の検診受診者63人を対象とした。男41人、女22人。年齢81.35±7.30歳。主成分分析の結果、第一主成分はY=0.88X_1+0.85X_2+0.83X_3+0.65X_4であった。高齢者の知的機能の変化が人間関係におよぼす影響の研究を平成8年度からはじめている。すなわち対象者のSocial Support Networkと各種テストとの相関を調べる。目下試行中であり、結果については後日報告の予定である。京都府北部の久美浜町(人口1,3000)をフィールドにし、アンケート方式による予備調査を1994年6月に行なった。同町は65歳以上が25%を占め、全国平均の約2倍である。在宅の65歳以上(3269名男1339名、女1630名1994年6月1日現在)から回答を求めた(回答率:96.7%)。質問の内容は高齢者の住宅状況、現在の健康状態、現在加療中の病気、ADL、現在の精神的状態、就業状態等であった。痴呆に関係してくる認知機能の障害については介護者あるいは家人からの回答を参考にした。生活に困るほどの障害や低下を呈したのは記憶障害では2733人中72人、2.6%であり、以下判断力低下により日常生活に著しい困難が生じているのは2734人中77人、2.8%、周囲への関心度が全く欠如してしまったのは2523人中95人、3.8%であった。同年齢の高齢者に比べて明らかにぼけていると介護者や家人が判断したのは1.8%であった。アンケート調査に引き続き、同年8月に専門医による診察、諸調査により痴呆症の確定と分類を行なった。すなわち、主としてDSM-3Rの基準にのっとり痴呆の有無を判定し、ついでアルツハイマー病およびアルツハイマー型老年痴呆の診断にはNINCDS-ADRDAの基準を用いた。脳血管性痴呆との鑑別にはHACHINSKIスコアも参考にした。種々の神経心理学的検査(Mini-Mental State Examination、かな拾いテスト、迷路テスト、コース立方体テストなど)をも施行し、記銘力、認知・構成能力を含めた痴呆の程度も判定した。しかしながら、アンケートにより痴呆の疑いが強いと判断された者123名中、専門医による診断と検査ができたものは27名(22%)にとどまったため、1995年3月から再度、呼びかけをおこない、受診が困難な者に対しては医師による訪問診察を含め調査を開始した。1994年6月に京都府北部の農業と林業を主体とする久美浜町において1994年5月から約1か月かけて、アンケート用紙を保健委員を通じて配付した。3,269人の高齢者のうち3,132人から回答を得た。回答は在宅老人からのものであり、同町にある特別養護老人ホーム(定数50)入所者は対象にしていないので、在宅者に限定すれば、100%近い回答率になる。これらの結果をコンピュータに入力し、分析した。その結果、痴呆の確実なもの(D群)、その疑いのあるもの(S群)、痴呆ではないもの(N群)、が区別できた。かれらのうち76%、2,280人が直接診察に応じたので、これらから無作為抽出し、1994年8月から1995年8月まで1年かけて直接診察をおこなった。診察は痴呆の診断に十分な経験を有する神経内科専門医によりなされ、痴呆の診断基準はDSMIII-Rに則った。Hachinski Ischemic Scoreを用いてアルツハイマー型痴呆と脳血管性痴呆の鑑別をおこなった。結局アンケート上D群とされたもの163人中24人を直接診察することができ、うち3人が痴呆と診断された。従って推定痴呆数はD群からは163×3/24=20.4となった。同様にS群からは272×9/82=29.6、N群からは1,845×3/92=59が得られた。従って同町における65歳以上の在宅老人の痴呆の有病率は(20.4+29.6+59)/2,280=0.048すなわち4.8%と推定された。

なおHachinski Score 7点以上の脳血管性痴呆と考えられる者は3人、2点以下は11人であった(1人は6点)。わが国では痴呆の有病率は65歳以上の老人で4から6%といわれており、そのうち、60から70%が脳血管性とされている。有病率に関しては全国平均とほぼ同じ値が得られたが、アルツハイマー型痴呆が明らかに多いことになった。これは麻痺等により動くことができない在宅高齢者が本調査では脱落した可能性や、老人ホーム入所者が対象から除外されていることも考えられ、さらなる調査が必要と考えている。昨年の報告で京都府北部の農業と林業を主体とする京都府久美浜町の65歳以上の在宅老人の痴呆の有病率は4.8%と推定されるとの中間報告をおこなった。これまでわが国のみならず世界的に痴呆のスクリーニングとしてMini-Mental State Examination (MMSE)が用いられている。これは簡便な検査法で、日本語版もでており、各国間や施設間での比較に際し、同一の基盤で検討が可能という利点がある。しかしこの検査法は正常と以上との境界が狭く、軽度の知的機能障害の評価には不適当である。そこでMMSEのほか、かな拾いテスト(Random=X_1/Story=X_2)、Word Fluency Test=X_3, Stroop Color Word Test=X_4等を対象者全員に施行し、知的機能障害の評価に際してのMMSEの有用性と限界を求めた。これまでと同様に京都府久美浜町をフィールドにし、前年度に引き続いて、京都府立医科大学神経内科の専門医が直接現地に出向き検査を行った。在宅の65歳以上の検診受診者63人を対象とした。男41人、女22人。年齢81.35±7.30歳。主成分分析の結果、第一主成分はY=0.88X_1+0.85X_2+0.83X_3+0.65X_4であった。高齢者の知的機能の変化が人間関係におよぼす影響の研究を平成8年度からはじめている。すなわち対象者のSocial Support Networkと各種テストとの相関を調べる。目下試行中であり、結果については後日報告の予定である。
非理想気体中における時間・空間依存した非平衡流れ現象の解明

本研究では、解離や電離を伴う高温反応気体、空気のみならず水蒸気を含み相変化する二相気体、磁場を伴ったプラズマなど非理想気体中において観察される非平衡現象の中でも、時間のみならず空間に極めて依存した複雑な局所流れを数値シミュレーションにより解明することを目的に、新たな計算コードならびに関連したモデルを開発した。具体的には、平成12年度においては、これまですでに開発している均一核生成を伴う非平衡凝縮流れの計算コードを、大気環境中における不均一核生成に伴う凝縮にも適用できるように不均一凝縮核生成モデルを新たに構築した。また、蒸気タービン最終段翼端静動翼列干渉流れ解析のための計算コードも開発して数値シミュレーションを実施した。その結果、翼列干渉に伴う非定常流れが非平衡凝縮に強く影響を与えていることが明らかになった。平成13年度においては、低速流れにおける凝縮を計算するために、前処理法を新たに導入して圧縮性流れに基づく既存の計算コードを前処理型凝縮計算コードに改良した。また、非平衡電離プラズマ流れを計算するための計算コードも開発した。平成14年度においては、上記計算コードを応用して、大気環境中における遷音速翼周り流れを数値シミュレーションし、大気環境中における凝縮は、速度、気温、湿度ならびに翼スケールに強く依存していることを計算により示した。また、前処理型凝縮計算コードを用いて、これまでは主に非圧縮性流れの計算コードで計算されていた微小重力環境における凝縮を伴う熱対流を、本計算コードにより計算することに成功した。本年度行った研究内容は以下の通りである。(1)不均一凝縮核生成モデルの構築大気中には微小な粒子、たとえば、すすやエアロゾルなどが存在するため、凝縮現象に影響を与える。本研究では、微小な粒子を核とした不均一核生成から生じる凝縮を伴った流れを計算する目的で、不均一凝縮核生成モデルの構築を行い既存の計算コードに組み込んだ。その結果、高湿度中を航行する二次元遷音速翼周りの流れにおいては、均一核生成(核なしの場合)と不均一核生成による凝縮の違いを捕獲することに成功し、特に実機スケールにおいては不均一核生成を考慮することにより凝縮現象は非平衡状態から平衡状態に近づき、遷音速航行による翼上面に発生する垂直衝撃波の位置が翼後縁側に移動することが数値的に示された。本研究の成果は2001年6月のAIAA CFD Conferenceにて報告する予定である。(2)蒸気タービン最終段翼端静動翼列干渉流れの数値解析凝縮が発生し翼性能に大きな影響を与えていることが指摘されている蒸気タービン最終段翼端における静動翼列干渉に伴う非定常流れを数値解析し、非定常性が凝縮に与える影響を明らかにした。その結果、前置静翼の無い翼列干渉を伴わない場合についてはほぼ定常的に凝縮が発生するのに対し、前置静翼からの後流との干渉により動翼流路内に発生する凝縮はその量が周期的に変化することが示された。これは、結果的に潜熱の放出量が周期的に変化することを意味し、翼に与える熱応力も変化していることを示唆している。(1)前処理型凝縮計算コードの開発これまでに開発した均一・不均一核生成を伴った遷音速凝縮流れの計算コードに前処理法を適用して、極めて遅い凝縮流れも計算できるコードに拡張した。一般的な圧縮性流れの計算手法は、CFL数によって計算の安定性が制約される。特に遅い流れでは、対流速度に比べて音速が相対的に支配的になるため、いわゆるStiffな状態になってしまい、解がほとんど進展しない。前処理法では音速を擬似音速に置き換え、低速領域において擬似音速を強制的に対流速度と同じオーダーにする方法である。これを適用することで、これまでは計算が不可能であった凝縮および蒸発を伴った極めて遅い流れの計算が可能になった。たとえば、気相蒸着(CVD)流れ、超臨界流体、エアロゾル輸送などが本計算コードにより計算できるようになる。

本研究では、特に凝縮流れの支配方程式に前処理法を適用した場合の流束分離式を新たに導出して、既存の有用な計算スキームヘの適用性を飛躍的に向上させた。本研究成果は、2002年6月の2nd ICCFD会議にて発表する予定である。(2)非平衡電磁プラズマ流れ計算コードの開発電磁プラズマ(Magneto-plasma Dynamic)流れにおけるプラズマの非平衡性を解明することは陰極が溶融する問題を解決するために重要である。本研究では、これまでに開発した完全電離を過程した電磁プラズマ流れの計算コードにプラズマの化学平衡ならびに熱非平衡性を考慮することで陰極先端のより正確な電流密度ならびに圧力の評価に成功した。本研究成果は、Trans.Japan Society of Aeronautical and Space Sciences,Vol.44,2002に掲載される予定である。本年度行った研究内容は以下の通りである。(1)大気環境中における遷音速翼周り流れの数値シミュレーションこれまでに開発してきた、均一・不均一核生成を伴う非平衡凝縮流れ計算コードを用いて、大気環境中を航行する航空機翼周りで発生する凝縮が翼性能にどのような影響を与えているかを検証した。その結果、大気環境中では不均一核生成が支配的となるため、低い過冷却度において凝縮は発生し翼周りで生成された液滴が成長することが示された。本結果は、通常風洞内で行われている均一核生成が支配的な非平衡凝縮流れとは本質的に異なり、大気環境中における航空機翼性能を評価する上で、実際のフライトを想定した数値計算が極めて重要であるということを示唆している。本研究の成果は、日本機械学会論文集に掲載され、AIAA Journalに投稿中である。(2)微小重力環境における凝縮を伴う熱対流の数値シミュレーション前年度開発した前処理型流束分離スキームに基づく低マッハ数凝縮流れの計算コードを、微小重力環境における熱対流流れの計算コードに拡張した。これまでに広く用いられてきたBussinesq近似は用いない圧縮性流れの数値解法に基づく画期的な計算コードが開発され、重力環境から無重力環境までの様々な凝縮現象の数値計算に用いることができる。具体的には、加熱.もしくは冷却された物体周りに発生する自然対流問題を解き実験結果との比較から本計算コードの妥当性を検証し、さらに凝縮を伴う自然対流問題を数値計算した。本研究の成果は、日本機械学会論文集に掲載された。また、第4回日米流体工学会議に発表予定、ならびにInt.J.Heat and Mass Transferに投稿予定である。
日本統治期台湾における奄美諸島出身者の同郷会活動

研究計画初年度として基礎的な調査を行った。具体的には、大島郡勢要覧等の統計資料より近代を通しての大島郡からの出郷者の推移や傾向を追うことと、大島郡出身の日本統治期台湾経験者の引揚げや引揚げ後の生活に関する情報を整理するために1945年以降の地方紙記事の確認作業が中心であった。後者は予定していなかった作業だが、大島郡からの人の移動を把握するのは微細な統計資料だけでは全体像がつかみにくく、戦後に書かれた引揚者に注目した地方紙記事も手がかりのひとつとなると判断して遂行した。本研究の柱となる、出郷者と故郷をつないだ雑誌『奄美大島』(1927年7月号より『奄美』と改名)から本研究が対象とする記事群の抽出作業については、開始できたものの予定より遅滞している。当該資料は鹿児島県内の図書館でしか所蔵が確認できず、来年度も作業継続する予定である。こうした資料調査の結果はデータベース化して公開することを予定しているため、ウェブパブリッシングのプラットフォームOmekaSの利用を想定した公開データの検討にも着手した。また、これまでまとまった研究報告が見当たらない、大島郡喜界町から台湾に渡った人々にフォーカスしての調査も試行した。喜界町誌や各集落誌より基礎的な情報収集を行っているが、渡台の全体像を把握するには未だ不充分である。地域で発行された会誌等への投稿にある台湾生活回想記事等を調査を進めながら、台湾から引き揚げた人々と交流が深かった方にインフォーマントの仲介を依頼した。対象者は高齢化しておりインタビューの機会を得ることはなかなかに難しいが、幼少期に家族で渡台し1946年に町内へと引揚げた台湾経験者1名に調査への協力承諾を得たため、来年度より調査に着手する。当初の予定より基礎的な調査に時間を要し、研究成果をまとめて公開することができなかった。資料調査の遅滞は、大島郡出身の日本統治期台湾経験者の引揚げや引揚げ後の生活に関する情報を収集するために1945年以降の地方紙記事の確認作業を行ったことが理由で、対象資料を広げた結果である。聞き取り調査も高齢のインフォーマントの協力確保が難しく遅滞したが、来年度に行う目途がついている。当初計画より遅滞している雑誌『奄美大島』の対象記事群抽出と聞き取り調査を中心に進めるため、現地調査が主体となる。資料調査はできるだけ早く進めて、データベース公開用データの作成にも着手する。当初予定通りに現地調査を行えなかったこと、資料調査の遅滞によりデータ整理のための謝金が発生しなかったことが、次年度使用額が生じた主な理由である。次年度は資料調査・聞き取り調査とも現地で進める目途が立っており、公開用データ作成に着手することからデータ整理のための謝金が発生する予定である。
ECCI法を利用した疲労き裂先端近傍の広域転位構造観察

銅単結晶およびフェライト系ステンレス鋼で伝ぱした疲労き裂先端近傍の転位構造を走査型電子顕微鏡を用いたElectron Channeling Contrast Imaging(ECCI)法によって観察した.ECC工法とは電子線照射にともなう後方散乱電子放出の結晶方位依存性を利用した技術で,走査型電子顕微鏡を用いて表面近傍に存在する転位を非破壊的に観察することができる.今回のECCI観察では,ベイン構造やPSBなどの転位構造が観察でき,従来のTEMでは困難であった疲労き裂周辺の広域な観察がECCI法を利用することで可能であることが明らかとなった.銅単結晶を用いた研究では,き裂周辺に形成される転位組織は応力軸方位に依存して大きく変化することが明らかになった.[001]応力軸方位では,き裂周辺にはき裂面からの角度に依存してはしご状PSB転位組織やラビリンス構造が形成されていることが確認できた.これらの構造の分布は線形破壊力学にもとづく応力分布から理解することができた.一方,単一すべり方位ではセル構造やPSB組織の形成が観察されたが,その分布は応力分布とは一致しなかった.フェライト系ステンレス鋼の単結晶を用いた実験では,引張軸方位が<112>と<221>で見られたMode III型疲労き裂の近傍ではセル組織が観察された。一方,<110>引張軸で見られたMode II型のき裂では,き裂面の上下にはセル組織はほとんど存在せず,き裂先端では,き裂面と平行なバンド状の転位構造が観察された.EBSD法とECCI法を組み合わせてフェライト系ステンレス鋼多結晶でのき裂伝ぱ挙動を調査した.単一すべりの方位の結晶粒ではき裂周辺にセル組織があまり形成されず,き裂進展は速かった.一方,多重すべり方位ではき裂周辺には多くのセル組織が形成され,き裂伝ぱ速度も遅いことが判明した.ECCI法を利用することで,き裂進展速度と周辺転位組織との関係を明らかにすることができた.銅単結晶およびフェライト系ステンレス鋼で伝ぱした疲労き裂先端近傍の転位構造を走査型電子顕微鏡を用いたElectron Channeling Contrast Imaging(ECCI)法によって観察した.ECC工法とは電子線照射にともなう後方散乱電子放出の結晶方位依存性を利用した技術で,走査型電子顕微鏡を用いて表面近傍に存在する転位を非破壊的に観察することができる.今回のECCI観察では,ベイン構造やPSBなどの転位構造が観察でき,従来のTEMでは困難であった疲労き裂周辺の広域な観察がECCI法を利用することで可能であることが明らかとなった.銅単結晶を用いた研究では,き裂周辺に形成される転位組織は応力軸方位に依存して大きく変化することが明らかになった.[001]応力軸方位では,き裂周辺にはき裂面からの角度に依存してはしご状PSB転位組織やラビリンス構造が形成されていることが確認できた.これらの構造の分布は線形破壊力学にもとづく応力分布から理解することができた.一方,単一すべり方位ではセル構造やPSB組織の形成が観察されたが,その分布は応力分布とは一致しなかった.フェライト系ステンレス鋼の単結晶を用いた実験では,引張軸方位が<112>と<221>で見られたMode III型疲労き裂の近傍ではセル組織が観察された。一方,<110>引張軸で見られたMode II型のき裂では,き裂面の上下にはセル組織はほとんど存在せず,き裂先端では,き裂面と平行なバンド状の転位構造が観察された.EBSD法とECCI法を組み合わせてフェライト系ステンレス鋼多結晶でのき裂伝ぱ挙動を調査した.単一すべりの方位の結晶粒ではき裂周辺にセル組織があまり形成されず,き裂進展は速かった.一方,多重すべり方位ではき裂周辺には多くのセル組織が形成され,き裂伝ぱ速度も遅いことが判明した.ECCI法を利用することで,き裂進展速度と周辺転位組織との関係を明らかにすることができた.銅単結晶およびフェライト系ステンレス鋼単結晶で伝ぱした疲労き裂先端近傍の転位構造を走査型電子顕微鏡を用いたElectron Channeling Contrast Imaging (ECCI)法によって観察した.今回のECCI観察では,ベイン構造やPSBなどの転位構造が観察でき,従来のTEMでは困難であった疲労き裂周辺の広域な観察がECCI法を利用することで可能であることが明らかとなった.銅単結晶試験片で伝ぱしたき裂近傍では,セル構造,ラビリンス構造,PSBのそれぞれの転位構造を有する領域が引張軸方向やき裂先端からの距離に依存して分布していた.引張軸が[001]で正面が(100)である銅単結晶ではこの領域の分布は線形破壊力学から予想されるすべり系の活動と一致していたが,その他の単一すべり引張軸方位では良い一致は見られなかった.セル構造は主すべり面に沿って進展したMode I+II型の疲労き裂先端でも観察できたことから,銅におけるMode I+II型き裂はPSBが直接分離するのではなく,微視的にはセル構造が分離していることが判明した.フェライト系ステンレス鋼の単結晶では,引張軸方位が<112>と<221>の試験片においては,き裂先端のすべり帯の活動およびすべり方向の配置から疲労き裂はMode III型のすべり帯分離のプロセスにより進展したと考えられた.ECCI

観察ではそのようなき裂の近傍にはセル組織が観察された.セル組織よりき裂面からの距離が離れた領域ではベイン構造が観察された.一方,<110>引張軸では,SEM像では疲労き裂は非常に鋭く,進展方向はすべり方向と一致しており,Mode II型のき裂であった.ECCI観察では,<110>試験片のき裂面の上下にはセル組織はほとんど存在せず,わずかにベイン構造が見られるだけであった.き裂先端では,き裂面と平行なバンド状の転位構造が観察された.銅およびフェライト系ステンレス鋼を用いて疲労き裂伝ぱ試験を行い,き裂先端近傍に形成された転位組織をElectorn Channelling Contrast Imaging(ECCI)法を用いて観察した.ECCI法とは電子線照射にともなう後方散乱電子放出の結晶方位依存性を利用した技術で,走査型電子顕微鏡を用いて表面近傍に存在する転位を非破壊的に観察することができる.透過型電子顕微鏡では観察可能な領域が電子線が透過できるわずかな面積に限られるが,ECCI法ではSEMを用いるので広範囲に転位構造を調査することができる.銅単結晶を用いた研究では,き裂周辺に形成される転位組織は応力軸方位に依存して大きく変化することが明らかになった.[001]応力軸方位では,き裂周辺にはき裂面からの角度に依存してはしご状PSB転位組織やラビリンス構造が形成されていることが確認できた.これらの構造の分布は線形破壊力学にもとづく応力分布から理解することができた.一方,単一すべり方位ではセル構造やPSB組織の形成が観察されたが,その分布は応力分布とは一致しなかった.EBSD法とECCI法を組み合わせてフェライト系ステンレス鋼多結晶でのき裂伝ぱ挙動を調査した.単一すべりの方位の結晶粒ではき裂周辺にセル組織があまり形成されず,き裂進展は速かった.一方,多重すべり方位ではき裂周辺には多くのセル組織が形成され,き裂伝ぱ速度も遅いことが判明した.ECCI法を利用することで,き裂進展速度と周辺転位組織との関係を明らかにすることができた.また,粒界を通過した直後に一時的なき裂伝ぱ速度の低下が見られたが,その原因は粒界によってき裂前方の転位組織の発達が阻害されているためであることがECCI観察によって示唆された.
放射性同位体比を用いた炭素循環速度と食物網構造の関係の解明

平成22年度は、研究課題「放射性同位体比を用いた炭素循環速度と食物網構造の関係の解明」に関して以下のようにまとめた。まず、既存の論文からメタ解析を行った。河川生態系の主要な生産者である、礫表面に付着する藻類(付着藻類)の炭素安定同位体比(δ^<13>C)は、空間的に大きく変動した。このことから、食物網の炭素起源推定において精度の高い解析をするためには、δ^<13>Cに代わる指標が必要であることを示した。次に、放射性炭素14の天然存在比(Δ^<14>C)による食物網解析を行った。ここでは、Δ^<14>Cが地下部から溶出する年代の古い炭素と、現世の大気CO_2との混合によって値が決まることを利用した。Δ^<14>Cを用いることで、堆積岩地質の河川において「年代の古い炭素を固定する付着藻類」と「現世の大気CO_2に由来する陸上植物リター」とを分離できることを示した。そして、付着藻類のδ^<13>CとΔ^<14>Cの変動性について、同一河川における複数のハビタット間で比較した。δ^<13>Cは付着藻類とリターとの間で重複が存在するほど大きな変動を示したが、Δ^<14>Cはこれらを明瞭に分離した。この結果、河川食物網の炭素起源を高精度に推定するという目的の上では、δ^<13>CよりもΔ^<14>Cの方が有効な指標であることが実証された。最後に、Δ^<14>Cを用いて河川食物網の炭素起源推定を行った。水生昆虫や魚類などの食物網を構成する生物のΔ^<14>Cは付着藻類とリターとの間に位置し、河川の食物網が現世の大気CO_2だけでなく、数千年前に固定された古い炭素にも依存していることが示唆された。本研究により、食物網解析の新しい指標としてのΔ^<14>Cの有効性が示された。Δ^<14>Cを用いることで、河川生態系の炭素循環の中に食物網を位置づけることが可能となった。本研究は流域の生態系構造の解明という大きな課題に寄与するものと期待される。平成20年度は、研究課題「放射性同位体比を用いた炭素循環速度と食物網構造の関係の解明」に基づく以下の3つの研究を中心的に行った。1つ目は「河川流下過程における食物網の炭素起源の推定」である。ここでは食物網のΔ<14>^Cの値が集水域のどのような特性によって決定されるかを、GIS情報を駆使して統計学的に解析した。本研究の結果から、河川食物網が現在の大気CO_2と地下部由来の古い炭素を混合し、母岩、森林の地理的分布が流域炭素回転を規定していることが示唆された。本研究の成果は学会にて発表し、最優秀ポスター賞を受賞した。現在、国際誌への投稿を準備中である。2つ目は「河川流域における炭素循環の評価-河川間比較による検討」である。ここでは上流から下流にかけての食物網の中の炭素循環をδ^<13>C、δ^<15>N、Δ^<14>Cデータから評価し、河川間比較を行った。本研究のうちδ^<13>C、δ^<15>Nの測定結果から、食物網の同位体比は環境異質性による生産者の同位体比の変動と流下に伴う有機物の混合により決定されることが示唆された。野外調査は平成21年度も継続する予定である。調査サンプルの安定同位体比測定は既に終了し、今後は炭素放射性同位体比(Δ^<14>C)測定のための前処理(グラファイト化)を行う予定である。尚、本研究の成果の一部は学会にて発表した。3つ目は「^<13>Cと^<14>Cによる炭素起源寄与率推定法の比較と違いをもたらす要因の解明」である。河川生態系における微環境の異質性に着目した調査を行った。その結果、藻類のδ^<13>Cは光環境、流速によって大きく変動することが明らかとなった。現在、グラファイト化を行っており、データが出揃い次第、δ^<13>CとΔ^<14>Cの空間的異質性を検討し、食物網解析に対する利用可能性を議論していく予定である。平成21年度は、研究課題「放射性同位体比を用いた炭素循環速度と食物網構造の関係の解明」に基づく以下の3つの研究を中心的に行った。1つ目は「河川付着藻類のδ^<13>C,Δ^<14>C決定要因の解明」である。ここでは、光環境や流速の異なる4つのハビタットで付着藻類と流下有機物を採集し、δ^<13>CとΔ^<14>Cを測定した。付着藻類のδ^<13>Cはハビタット間で有意な差があったのに対し、Δ^<14>Cは有意な差がなかった。陸上由来の有機物を主とするPOMのδ^<13>C,Δ^<14>Cはそれぞれ一定であったため、付着藻類のハビタット間における同位体比の差の有無は、直接的に炭素起源推定に影響を及ぼすことが明らかとなった。すなわち、食物網解析における炭素起源の推定はδBCよりもΔ^<14>

Cの方が明瞭であることが示され、現在生態学のトップジャーナルであるEcology誌に成果を投稿中である。2つ目は「食物網の炭素起源を規定する集水域景観要素の解明」である。ここでは、琵琶湖集水域の河川において上下流で調査を実施し、生物のサンプリングおよびΔ^<14>C分析を行った。その結果、食物網は地質学的に非常に古い年代の炭素と現生の炭素とを混合していることが明らかとなった。さらに、付着藻類のΔ^<14>C値の流程変化から、この食物網の炭素混合作用が、生態系代謝を駆動する原動力となっていることが示された。現在一部サンプルのΔ^<14>Cを分析中であるが、既に予備的なデータから琵琶湖集水域の様々な景観要素(森林植生、土地利用、母岩形態など)が食物網の時間軸構造を規定していることが示唆されている。3つ目は「溶存無機炭素(DIC)の時空間的動態の解明」である。ここでは、2つの渓流小集水域において、季節的なDICの調査を実施した。既に昨年度をもってサンプル採集は終了しており、今年度Δ^<14>C分析を行う予定である。平成22年度は、研究課題「放射性同位体比を用いた炭素循環速度と食物網構造の関係の解明」に関して以下のようにまとめた。まず、既存の論文からメタ解析を行った。河川生態系の主要な生産者である、礫表面に付着する藻類(付着藻類)の炭素安定同位体比(δ^<13>C)は、空間的に大きく変動した。このことから、食物網の炭素起源推定において精度の高い解析をするためには、δ^<13>Cに代わる指標が必要であることを示した。次に、放射性炭素14の天然存在比(Δ^<14>C)による食物網解析を行った。ここでは、Δ^<14>Cが地下部から溶出する年代の古い炭素と、現世の大気CO_2との混合によって値が決まることを利用した。Δ^<14>Cを用いることで、堆積岩地質の河川において「年代の古い炭素を固定する付着藻類」と「現世の大気CO_2に由来する陸上植物リター」とを分離できることを示した。そして、付着藻類のδ^<13>CとΔ^<14>Cの変動性について、同一河川における複数のハビタット間で比較した。δ^<13>Cは付着藻類とリターとの間で重複が存在するほど大きな変動を示したが、Δ^<14>Cはこれらを明瞭に分離した。この結果、河川食物網の炭素起源を高精度に推定するという目的の上では、δ^<13>CよりもΔ^<14>Cの方が有効な指標であることが実証された。最後に、Δ^<14>Cを用いて河川食物網の炭素起源推定を行った。水生昆虫や魚類などの食物網を構成する生物のΔ^<14>Cは付着藻類とリターとの間に位置し、河川の食物網が現世の大気CO_2だけでなく、数千年前に固定された古い炭素にも依存していることが示唆された。本研究により、食物網解析の新しい指標としてのΔ^<14>Cの有効性が示された。Δ^<14>Cを用いることで、河川生態系の炭素循環の中に食物網を位置づけることが可能となった。本研究は流域の生態系構造の解明という大きな課題に寄与するものと期待される。
均一気相反応経路の磁場による制御

磁場内では一重項と三重項状態の順位間のmixingが起こるためスピン禁制反応の速度に影響する可能性がある.このことを実験的に確かめるため,衝撃波加熱した反応系に磁場を作用して反応速度を観測する装置を作製し,熱分解が明らかに禁制反応であるN_2OやCS_2の分解速度を測定した結果明らかに磁場によって促進されることを確認した.これらの分子においては,一重項のポテンシャル曲面と三重項のそれとが交差しており,交差した部分で非断熱的遷移の起こりやすいところが強く磁場の影響を受けるものと考えられる.また,このことが複雑な遷移状態をとる熱反応においても観測されるかどうか調べた.蟻酸を高温に加熱するとCO+H_2OとCO_2+H_2になる2つの競争反応が起こる.この2つの反応の分岐比が磁場によって影響を受ける実験事実を見出した.すなわち,前者は磁場により現象し,後者は増加した.上記の3原子分子の場合もそうであるがこのような複雑な移状態をとる均一反応での磁場効果を見出した例は本実験が初めてである.この現象は定性的には2つの反応経路の遷移状態付近の電子構造の違いにあると考えられる.すなわち,一重項の遷移状態の近くに三重項状態が存在すれば,磁場内ではこれらの2つの状態が交わりその結果として遷移状態の状態数が増すことになる.このことについて目下,理論的な考察を行っているところである.磁場内では一重項と三重項状態の順位間のmixingが起こるためスピン禁制反応の速度に影響する可能性がある.このことを実験的に確かめるため,衝撃波加熱した反応系に磁場を作用して反応速度を観測する装置を作製し,熱分解が明らかに禁制反応であるN_2OやCS_2の分解速度を測定した結果明らかに磁場によって促進されることを確認した.これらの分子においては,一重項のポテンシャル曲面と三重項のそれとが交差しており,交差した部分で非断熱的遷移の起こりやすいところが強く磁場の影響を受けるものと考えられる.また,このことが複雑な遷移状態をとる熱反応においても観測されるかどうか調べた.蟻酸を高温に加熱するとCO+H_2OとCO_2+H_2になる2つの競争反応が起こる.この2つの反応の分岐比が磁場によって影響を受ける実験事実を見出した.すなわち,前者は磁場により現象し,後者は増加した.上記の3原子分子の場合もそうであるがこのような複雑な移状態をとる均一反応での磁場効果を見出した例は本実験が初めてである.この現象は定性的には2つの反応経路の遷移状態付近の電子構造の違いにあると考えられる.すなわち,一重項の遷移状態の近くに三重項状態が存在すれば,磁場内ではこれらの2つの状態が交わりその結果として遷移状態の状態数が増すことになる.このことについて目下,理論的な考察を行っているところである.
細胞内移行シグナルとしてのBAAモチーフとそのシグナル伝達系における役割

Cキナーゼの主要基質タンパク質であるMARCKSは、細胞外からの刺激に応じ、膜画分と細胞質画分間を移行することが知られている.またCキナーゼやホスホリパーゼC、一酸化窒素合成酵素(NOS)など、シグナル伝達系で重要な役割を果たしている多くのタンパク質も同様の現象を示す.我々はこの可逆性の膜結合機構を解明する過程で、MARCKSや同じファミリーに属するGAP-43がカルモジュリン結合部位でホスファチジルセリンなどの酸性リン脂質と特異的に結合し、その結合がリン酸化により可逆的に調節されることを見出し、さらに内皮細胞型のNOSにおいても、そのカルモジュリン結合部位が、酸性リン脂質の結合部位となっていることを明らかにした.本年度は内皮細胞型のNOSのカルモジュリン結合部位の立体構造を円偏光二色性、及び核磁気共鳴により解析した.その結果、水溶液中ではこの部位は完全なαヘリックス構造ではないが、nasoent(未熟な)αヘリックス構造とも言うべき構造を取り、カルモジュリンや酸性リン脂質との結合によってαヘリックス構造が安定化されることが明らかとなった.また、このペプチドがCキナーゼによりリン酸化されるとαヘリックス構造を取り難くなり、この結果としてカルモジュリン、リン脂質との相互作用減少すると考えられた.さらに他の2つのNOSのアイソザイムにおいても同様の部位がリン脂質結合部位となっており、NOSの細胞内局在、及びその活性調節においてBAAモチーフが重要な役割を果していることを明らかに出来た.Cキナーゼの主要基質タンパク質であるMARCKSは、細胞外からの刺激に応じ、膜画分と細胞質画分間を移行することが知られている.またCキナーゼやホスホリパーゼC、一酸化窒素合成酵素(NOS)など、シグナル伝達系で重要な役割を果たしている多くのタンパク質も同様の現象を示す.我々はこの可逆性の膜結合機構を解明する過程で、MARCKSや同じファミリーに属するGAP-43がカルモジュリン結合部位でホスファチジルセリンなどの酸性リン脂質と特異的に結合し、その結合がリン酸化により可逆的に調節されることを見出し、さらに内皮細胞型のNOSにおいても、そのカルモジュリン結合部位が、酸性リン脂質の結合部位となっていることを明らかにした.本年度は内皮細胞型のNOSのカルモジュリン結合部位の立体構造を円偏光二色性、及び核磁気共鳴により解析した.その結果、水溶液中ではこの部位は完全なαヘリックス構造ではないが、nasoent(未熟な)αヘリックス構造とも言うべき構造を取り、カルモジュリンや酸性リン脂質との結合によってαヘリックス構造が安定化されることが明らかとなった.また、このペプチドがCキナーゼによりリン酸化されるとαヘリックス構造を取り難くなり、この結果としてカルモジュリン、リン脂質との相互作用減少すると考えられた.さらに他の2つのNOSのアイソザイムにおいても同様の部位がリン脂質結合部位となっており、NOSの細胞内局在、及びその活性調節においてBAAモチーフが重要な役割を果していることを明らかに出来た.
高分子ミセル型ナノメディシンを用いた革新的な頭頸部腫瘍治療法の開発

平成25-26年度:ヒト下咽頭がん由来細胞株(FaDu)を用い、マウス下咽頭がん同所移植モデルの構築に成功した。またFaDuのluciferase恒常発現株を作成した。IVIS(in vivo蛍光・発光イメージングシステム)を用いて下咽頭がんモデルマウスの生着、増大、治療効果について定量する手法を確立した。平成27-28年度:出産により研究を一時中断。平成29年度:リガンド搭載高分子ミセルによるテーラーメイド・ドラッグデリバリーシステムを構築した。IVISで高分子ミセルの腫瘍集積効果、増殖抑制効果を検討した。In vivo共焦点レーザー顕微鏡で高分子ミセルの体内動態および腫瘍内分布を検討した。本研究では、リガンド搭載高分子型ミセルを用いた頭頸部腫瘍を標的としたテーラーメイド・ドラッグデリバリーシステム(T-DDS)を構築することを目標にしている。そのため、平成25年度は疾患モデルマウスの安定化と共に、DDSキャリアの最適なサイズの検討や、高分子ミセルに導入するリガンド分子の種類や量の最適化を行った。高分子ミセルを構成するブロックポリマーを合成し、オキサリプラチン活性体を内包させ、DDSキャリア表面へリガンド分子を導入した。高分子ミセルの調整に関しては、ブロックポリマーの組成比、内包薬物の仕込み比などを任意に変更することで、30nm、70nmの粒径のミセルを準備した。粒径については動的光散乱測定、ゲルパーミエーション・クロマトグラフィーを用いて評価した。内包薬物量に関してはICP-MSを用いて測定した。毒性試験に関しては、ヒトの頭頸部腫瘍由来のがん細胞であるFaDuに対する増殖抑制作用をin vitroで評価を行った結果、本研究のミセルが有用であることが確認された。疾患モデルマウスに関しては、下咽頭癌同所移植モデルを中心に作成した。これまでは、Olympus社製の径1.2mm針状硬性鏡を用いてマウス下咽頭を確認し、細径ガラス注射器で腫瘍細胞懸濁液を下咽頭梨状陥凹部の粘膜下に注射していたが、頸部の固定や喉頭展開が不十分であるため、咽頭腔の小さいヌードマウスでは視野が不良の場合がある等の短所があり、大量の同所移植モデル作成は困難であった。そこで、本研究提案ではSolve社製マウス挿管台を用いてマウスを十分に保定し、同社製クリニウスラット・マウス気管内挿管セットを用いて、喉頭展開し固定することで良好な視野が得られた。硬性内視鏡の視野も補助として用いることで、より効率的なモデルマウス作成が可能となった。平成25年度に検討された結果を踏まえ、腫瘍の血管形態に着目した設計のミセルでは、腫瘍の新生血管の形態や性質に合わせて、ミセルの粒径を調整し、リガンド分子の種類、組み合わせ、導入個数を変化させた。また、平成25年度に検討した最適条件でサイズを調整され、リガンドを搭載した高分子型ミセルを用いて、テーラーメイド・ドラッグデリバリーシステム(T-DDS)を構築する目的でin vivoで詳細に検討を行った。血管内皮細胞に過剰発現しているαvβ3、αvβ5インテグリンレセプターを特異的に認識する環状型のRGDペプチドやトランスサイトーシス誘起性のトランスフェリン受容体に対するFabなどの異なる複数のリガンド分子を導入したDDSキャリアを用いて、細胞内動態についての予備実験を行った。In vivoの実験では、平成25年度に検討した方法で頭頸部腫瘍細胞のLuc導入細胞やGFP導入細胞を同所へ移植した疾患モデルを使用し、IVIS Imaging systemやin vivo共焦点レーザー顕微鏡にてDDSキャリアの体内動態を評価し、腫瘍増殖抑制効果を測定した。In vivo共焦点レーザー顕微鏡にてDDSキャリアの体内動態を確認する際には、実験の条件に合わせてDorsal Skin fold Chamber内に培養した腫瘍を移植する方法、もしくは、同所移植した腫瘍を露出させてSkin Flapを作成する方法を用いて視野を固定した後にin vivo共焦点顕微鏡にて観察した。また、蛍光ラベル化されたミセルを用いて生体内での動態を直接的に観察することで、ミセルの逐次的な腫瘍浸透性についても考察した。平成27年度に出産し、産休・育休中であるため、研究は一時中断としている。平成28年度は平成27年度出産後の育休中であるため、研究は一時中断としている。平成27年度に出産し、産休・育休を取得し、研究は一時中断していた。平成29年度4月より再開する。産休取得以前に、ヒト下咽頭がん細胞(Fadu)をマウスの下咽頭へ同所移植し、下咽頭耽の疾患モデルマウスの構築に成功し、下咽頭に移植されたがんをモニターするために、ヒト下咽頭がん細胞FaDuにluciferase発現株を作成。その細胞をIVIS(in vivo蛍光・定量トモグラフィ装置)を用い、生体内深部にある下咽頭癌を無侵襲・リアルタイムでモニターする手法を確立した。疾患モデルマウスに関しては、下咽頭癌同所移植モデルを中心に作成する。Olympus社製の内視鏡(径1.2mmの針状硬性鏡MK Modular Mini-Scopes)を用いてマウス下咽頭を確認し、細径ガラス注射器で腫瘍細胞懸濁液を下咽頭梨状陥凹部の粘膜下に注射した。更に、Solve社製マウス挿管台を用いてマウスを十分に保定し、同社製クリニウスラット・マウス気管内挿管セットを用いて、良好な視野が得、硬性内視鏡の視野も補助として用いることで、より効率的なモデルマウス作成が可能となった。平成27年度に出産し、産休・育休取得し、研究は一時中断していたため、遅れが生じている。

平成29年度4月より再開する。平成25-26年度:ヒト下咽頭がん由来細胞株(FaDu)を用い、マウス下咽頭がん同所移植モデルの構築に成功した。またFaDuのluciferase恒常発現株を作成した。以上によって、IVIS(in vivo蛍光・発光イメージングシステム)を用いてマウス下咽頭がんモデルマウスの生着、増大および治療効果について経時的に定量する手法を確立した。平成27-28年度:出産により研究を一時中断した。平成29年度:リガンド搭載高分子ミセルを用いてテーラーメイド・ドラッグデリバリーシステムを構築した。IVISで高分子ミセルの腫瘍集積効果、増殖抑制効果を検討した。また、in vivo共焦点レーザー顕微鏡を用いて、高分子ミセルの体内動態および腫瘍内分布について検討した。IVIS(in vivo蛍光・発光イメージングシステム)を用いて下咽頭がんモデルマウスの生着、増大、治療効果について定量する手法を確立した。平成27-28年度:出産により研究を一時中断。平成29年度:リガンド搭載高分子ミセルによるテーラーメイド・ドラッグデリバリーシステムを構築した。In vivo共焦点レーザー顕微鏡で高分子ミセルの体内動態および腫瘍内分布を検討した。平成25年度に準備されたミセルを用いて、予定されていたin vivo, in vitroの実験について一通り施行することは可能であったが、年度の後半で、妊娠が発覚し、体調不良の時期があり、一時期実験が予定通り遂行不可能であったため。平成28年度の育児状況に応じて、研究を再開する予定である。平成29年度4月より研究再開する。リガンドを搭載した高分子型ミセルを用いて、in vivoで詳細に検討を行い、テーラーメイド・ドラッグデリバリーシステム(T-DDS)を構築する。In vivoの実験では、平成25年度に検討した方法で頭頸部腫瘍細胞のLuc導入細胞やGFP導入細胞を同所へ移植した疾患モデルを使用し、IVIS Imaging systemやin vivo共焦点レーザー顕微鏡にてDDSキャリアの体内動態、腫瘍増殖抑制効果を明らかにする。In vivo共焦点レーザー顕微鏡にてDDSキャリアの体内動態を確認する際には、Dorsal Skin fold Chamber内に培養した腫瘍を移植する方法、もしくは、同所移植した腫瘍を露出させてSkin Flapを作成する方法を用いて視野を固定した後にin vivo共焦点顕微鏡にて観察する。また、蛍光ラベル化されたミセルを用いて生体内での動態を直接的に観察することで、ミセルの逐次的な腫瘍浸透性についても考察する。生体医工学、ドラッグデリバリーシステム前年度までの実験結果を踏まえて、再現性を得るための確認実験を行う。