hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
森林において発生する未利用バイオマス資源の把握と収獲技術の開発による資源化

本研究では、バイオマスの賦存量と収集運搬および収穫後の乾燥プロセスについて検討し、これらの検討によって未利用資源を活用する技術を提案、実証した。その対象となるバイオマス種は利用間伐作業後に道端に発生する残材と里山で放置された竹材についてである。バイオマスの賦存量:竹資源について、道路位置の測量と空中写真解析から求めた資源分布を用いて利用可能な資源量を推定した。対象とした春野町では、竹林の23%を50m以内の到達距離で収集可能であり、46%を100m以内の到達距離で収集可能であることを明らかにした。木質バイオマスについて、同様に路網図と人工林資源分布から、要間伐林分分布と重ね合わせて利用可能な資源量を推定した。その結果、対象とした旧香美郡香北町では、全人工林の25%が既存の作業システムで経済性の高い間伐事業を進めることが可能であり、15%がより安価な事業を進めることができる。バイオマス資源の収穫技術:竹資源について、竹の収穫は稈よりもチップが経済的に有利であり、併用した資源利用の可能性が高い。竹は収穫後に発酵による発熱によってエネルギー利用に問題を引き起こしている。竹チップは4週目を過ぎると醗酵等による発熱はほぼ収まっており、その間での保管方法と乾燥の促進が重要であることを明らかにした。以上のことから、収穫プロセスの検討には乾燥プロセスを考慮する必要がある。木質バイオマスについて、生産に必要な経費を分析し、路網整備状況に応じた生産性コストを明らかにした。各作業システムの経費分析を総括し、最も安価な作業システムを提示するに至った。すなわち湿潤な奥山では端材をそのままプラントまで運搬し、利用までに低地で乾燥する手順が、比較的乾燥している里山では道端で乾燥し、チップ化した後にプラントに運搬して利用する手順が経済的に有利である。バイオマス資源量の把握:利用間伐残材は高知県香北町全域を対象とし、竹材は高知県春野町全域を対象とし、それぞれ2000年撮影,2004年撮影の空中写真を入手した。空中写真画像の輝度と輪郭検出によって得られるエッジ画像のテキスチャーを解析した結果から竹林の分布と林分の疎密度を判定し,判別結果をオルソ化し、施業団地化した箇所について分布図を作成した。車載したDGPS受信機を用いて、路網図を作成した。利用間伐残材推定に関わる人工林樹種については森林組合の協力を得てヒノキとスギの分布調査を進めた、竹林の種類については傾斜地ではモウソウチクが,農地および河川周辺の平地にはマダケが分布する傾向にある。収穫技術の開発:利用間伐残材については、スイングヤーダとプロセッサによる列状間伐作業,ダブルエンドレス式架線集材,H型架線集材において用材とバイオマスの仕分け工程を加え、端材を中間土場まで運搬し,チッピング作業の作業能率を求めた。この一連の調査からバイオマスの発生量が丸太材積の約15%えられることをまた,土場での丸太乾燥によって3ヶ月で乾燥重量あたり含水率を50%にまで減少させうることを明らかにした。竹材については、現行の人力作業について、事前の毎木調査、作業時の功程調査、作業後の竹位置測量を実施し,森林総合研究所が試作した伐倒補助具の導入を検討した。原竹伐採作業能率は約40本/人日であり,伐採から2m長さの竹材に加工し工場までの運搬を含めた生産量は約30本/人日であり,作業補助具の活用とチッパー導入作業路の効果が高い。

また,竹林管理に関連して作業に伴う林地への影響を明らかにするために作業前の土砂移動量を調査し,今後の伐採作業後の変化の基礎資料を得た。バイオマス資源量の把握2000年撮影,2004年撮影のカラー空中写真を用いてCMYK系,RGB系,Lab系の色チャンネルに分解し、人工林について現地調査によって測定した22箇所のプロットにおける立木本数密度を輪郭線密度から回帰した。その結果、スギ・ヒノキ林分に対してはRGB系グリーンチャンネルの輪郭線密度による単回帰が、スギのみについてはCMYK系イエローチャンネルとRGB系ブルーチャンネルの輪郭線密度による重回帰が、ヒノキのみについてはRGB系ブルーチャンネルの輪郭線密度による単回帰が高い信頼性(R^2>0.8)で有効であることを明らかにした。また、竹林分布の判読にはCMYK系シアンチャンネルが有効であった。さらに、高知県全域について、路網図、国土数値情報、森林資源データを用いて、市町村別に道路からの距離階別のスギ・ヒノキの主・間伐による素材生産ポテンシャルを推計した。この結果をさらに県内8地区に集計して、それぞれの地域における森林所有区分に応じた課題を分析した。収穫技術の開発竹資源の収穫については継続して搬出作業の生産性を調査し、データを蓄積するとともに表土流亡調査プロットにおいて追跡調査を継続した。また、他の地域における竹収穫の取組みについても資料収集した。木質バイオマスの収穫については、収集運搬過程における乾燥プロセスを含めた課題を明らかにするために、丸太乾燥実験、チップ乾燥実験、端材積込み作業調査、集材時における枝条落下量の調査を実施した。その結果、端材はアスファルト敷きの土場において地表から離して放置する条件が最も有効であり、チップの乾燥は攪拌を伴なわない場合には乾燥は表層10cmまでにとどまることを明らかにした。また、集材時の枝条落下量はスギで2060%であり、ヒノキでは5%であり、ヒノキについては枝条を含めて収集することの有効性を明らかにした。バイオマスの賦存量:竹資源について、16、17年度に実施した調査結果に基づいて、調査地における資源化可能量を、道路中心線から300mまでの範囲について竹林分布と重ね合わせて利用可能な資源量を推定した。その結果、対象とした春野町では、竹林の23%を50m以内の到達距離で収集可能であり、46%を100m以内の到達距離で収集可能であることを明らかにした。木質バイオマスについて、16、17年度に実施した調査結果に基づいて、,木質バイオマス資源量の調査資料を用いて調査地における資源化可能量を、道路中心線から300mまでの範囲について要間伐林分分布と重ね合わせて利用可能な資源量を推定した。そめ結果、対象とした旧香美郡香北町では、全人工林の25%が既存の作業システムで経済性の高い間伐事業を進めることが可能であり、15%がより安価な事業を進めることができる。以上のように利用間伐の実行可能対象面積を明らかにし作業で発生する残材量試算の基礎データを得た。バイオマス資源の収穫技術:竹資源について、竹チップは収穫後に発酵による発熱によってエネルギー利用に問題を引き起こしている。そこで、収集運搬プロセスにおける乾燥過程の温湿度変化を実験によって測定する。竹チップは4週目を過ぎると醗酵等による発熱はほぼ収まっており、その間での保管方法と乾燥の促進が重要であることを明らかにした。
マイクロナノ構造を有する薄膜を用いた新たなインプラント周囲炎治療法の開発

熱ナノインプリント法を用いてマイクロ・ナノパターン(Groove構造およびPillar構造)を持つゼラチンシート、チタンシートを作製し、骨芽細胞、線維芽細胞、上皮細胞を培養し、細胞付着挙動について検討した。骨芽細胞、線維芽細胞では、マイクロ・ナノ構造は、接着班の数や細胞接着数を増加させたが、上皮細胞では、特にPillar構造では細胞の接着を抑制した。以上の結果から、マイクロ・ナノパターン形状は、骨芽細胞、線維芽細胞および上皮細胞における細胞接着、配向性に影響を与えることが示された。本年度は、数種のマイクロナノパターンを持つゼラチンシートを調整し、線維芽細胞、骨芽細胞の付着挙動および配向性を比較した。パターンを持つ石英マスターモールド上にPETフィルムを載せ、熱ナノインプリント装置にて、0.2MPa、105°Cにて5分間プレスした。得られたレプリカモールド上に10%ゼラチン溶液を滴下し、24時間乾燥後、モールドからパターン化ゼラチンシートをはがした。その後、200°C/2時間加熱架橋し、培養ディッシュ内で膨潤・乾燥させることで、パターン化したゼラチンシートを固定した。ヒト線維芽細胞を播種し、SEMにて付着細胞数の算出と形態観察を行った。ゼラチン溶液を用いてナノインプリント法でパターン化した結果、Groove、Hole、Pillarの各パターン形状が付与されたゼラチンシートを作製することができた。パターン形状を付与することで細胞付着数は増加したもののパターン形状間においては細胞付着数に大きな違いは観察されなかった。細胞の形態をSEMにて観察した結果、Groove上では溝に沿って一部の細胞の配向が観察された。また、パターンサイズが小さくなればなるほど、細胞がよりよく伸展していた。ゼラチンシートにマイクロ・ナノ構造を付与することで、細胞付着数の増加と各々のパターン形状が細胞の伸展度合いに影響を及ぼすことが明らかとなった。骨芽細胞においても、パターンサイズが小さくなればなるほど,細胞がよりよく伸展していることが示され、マイクロナノパターンを付与することにより、細胞付着数の増加と細胞の伸展方向に影響を及ぼすことが明らかとなった。本年度は、マイクロ・ナノグルーブを持つゼラチンシートを調製し、正常ヒト骨芽細胞(NHOst)とヒト歯肉線維芽細胞(HGF)の付着挙動を比較検討するとともに、マイクロ・ナノパターンを持つチタンシートを調製し、微細構造に対する骨芽細胞様細胞(Saos2)とヒト歯肉上皮系細胞(Ca9-22)の付着挙動を検討した。チタンシートについては骨への反応を検討するため動物実験も行った。ゼラチンシートについては、昨年度と同様に作製した。チタンシートについては、GrooveとPillar構造を持つ石英マスターモールド上にポリカーボネートフィルムを載せ、熱ナノインプリント装置(AH-1TC)にて、0.2Mpa、175°Cの条件下で5分間プレスした.得られたレプリカモールドにスパッタリング装置(HSR-412)を用いてチタンの成膜を行った。ゼラチンシートにマイクロ・ナノGroove構造を付与することで、NHOst及びHGFの付着数はともに増加した。細胞間に差は認められなかったが、細胞の伸展に関してはHGFのほうがGroove構造の影響を受けやすいことが示された。ナノインプリント法により0.5μm,1μm,2μmのGroove及びPillar形状が付与されたTiシートを作製することが可能であった。Tiシートにマイクロ・ナノパターン構造を付与することで、Saos2の細胞付着数が増加したが,Ca9-22ではPillar構造で減少した。Saos2及びCa9-22ともにGroove構造で配向が認められた。以上より、基材表面の形状が細胞種の接着・配向に影響していることが示唆された。尚、動物実験については現在結果を解析中である。ゼラチンシートについては、Groove構造については細胞の伸展に関して線維芽細胞と骨芽細胞に差異があることが示された。また、チタンシートについては、インプラント周囲炎の治療とともに予防するという観点から調整を行い、各種GrooveならびにPillar形状を有するパターンを形成することが可能となり、さらに上皮細胞と骨芽細胞に付着数に関して差異が認められた。上記結果は、今後の研究に大きな示唆を与えるものと考えられる。マイクロ・ナノパターン構造を持つ石英マスターモールドから熱ナノインプリント装置(AHー1TC)にてパターン(各種GrooveならびにPillar構造)が転写されたレプリカモールドを作製し、以下の研究を行った。研究I:Groove構造を持つゼラチンシートを作製し、ヒト正常骨芽細胞NHOstとヒト歯肉線維芽細胞HGFを1時間培養し、走査型電子顕微鏡による形態観察とともに、光学顕微鏡による付着細胞数の算出及び配向性の観察を行った。NHOst、HGFともに、Groove構造における接着細胞数は、Groove構造を付与していないPlane構造と比較し多かった。細胞の形態はPlane構造上では四方へ伸展するが、Groove構造上では溝に沿って細胞の配向が観察された。また細胞の仮足が溝に伸びているのが観察された。研究II:Groove及びPillar構造を持つチタンシートを作製し、骨芽細胞様細胞Saos-2とヒト歯肉上皮系細胞Ca9-22を1時間、24時間培養した。研究Iと同様に形態観察、付着細胞数の算出及び配向性の観察を行うとともに、24時間後に蛍光顕微鏡(BZ-9000)にて接着斑の観察を行った。

Saos-2では、1時間、24時間後ともに、Groove及びPillar構造上における接着細胞数は、Plane構造に比較して有意に多かった。Ca9-22では、1時間、24時間後ともに、Pillar構造上の接着細胞数はPlane構造よりも有意に少なかった。免疫染色におけるvinculinの観察から、接着細胞数とVinculinの数に相関が認められた。以上の結果から、マイクロ・ナノパターン形状は、骨芽細胞、線維芽細胞および上皮細胞における細胞接着、配向性、ならびに接着斑に影響を与えることが示された。熱ナノインプリント法を用いてマイクロ・ナノパターン(Groove構造およびPillar構造)を持つゼラチンシート、チタンシートを作製し、骨芽細胞、線維芽細胞、上皮細胞を培養し、細胞付着挙動について検討した。骨芽細胞、線維芽細胞では、マイクロ・ナノ構造は、接着班の数や細胞接着数を増加させたが、上皮細胞では、特にPillar構造では細胞の接着を抑制した。以上の結果から、マイクロ・ナノパターン形状は、骨芽細胞、線維芽細胞および上皮細胞における細胞接着、配向性に影響を与えることが示された。Groove、Hole、Pillar等のマイクロナノパターンを持つゼラチンシートを計画通りに作製することが可能であった。さらに、線維芽細胞、骨芽細胞の培養をパターンを付与したゼラチンシート上で行い、マイクロナノパターンが細胞の配向や伸展に影響することを明らかにした。各種細胞の初期の接着と伸展の差異の原因について、免疫染色や接着タンパク等の遺伝子発現を含めた検討を行う。さらに動物実験の追加とその結果の解析により、in vivoにおいても骨芽細胞や線維芽細胞の接着、伸展、増殖がパターンによって変化が生じるかについて検討を行う。歯科補綴学パターンの形状の違いによる接着に及ぼす影響についてタンパクレベルでの解析を進め、骨芽細胞や線維芽細胞の接着や増殖に有利なパターンを見いだすとともに、チタン表面への貼付方法を検討する。さらに、パターンの違いが細胞の接着にどのように影響するのかを検討し、骨芽細胞が接着しやすいパターン、線維芽細胞が接着しやすいパターンを明らかにする。課題としてゼラチンシートは、培地中で長期浸漬すると溶解しやすいことが挙げられるため、今後はより安定な材質を検討する必要がある。消耗品の一部の納入と支払いが遅れ、支払いが4月となってしまったこと、および動物実験のすべてを本年度中に行わなかったため。動物埋入試験を予定していたが、本年度は行わなかったため。28年度は、最終年度であり、4月より動物実験を開始し、in vivoにおいても骨芽細胞や線維芽細胞の接着、伸展、増殖がパターンによって変化が生じるか解析する。また、各種細胞の初期の接着と伸展の差異の原因についても、免疫染色や接着タンパク等の遺伝子発現を含めた検討を行う。次年度は、マイクロナノパターンを付与したゼラチンシートの動物埋入試験を行い、組織反応を検討するとともに、パターンの形状の違いによる接着に及ぼす影響についてタンパクレベルでの解析を進め、骨芽細胞や線維芽細胞の接着や増殖に有利なパターンを明らかにする。
刺激応答性ナノカプセルおよびソフトナノチューブの創製

リビングカチオン共重合により,種々のポリ(4-ヒドロキシブチルビニルエーテル)共重合体を合成した。得られた共重合体は,ラジカル重合性基であるメタクリロイル基をランダムに有するものである。この合成は,シークェンシャルリビングカチオン重合によって合成した。前年度に得られた条件をもとに,高分子水溶液の温度応答性コアセルベートから,ハイドロゲルミクロスフェアを合成した。そのハイドロゲルミクロスフェアは,合成した高分子の分子量,メタクリロイル基,架橋濃度に依存した。例えば,ポリ(4-ヒドロキシブチルビニルエーテル)前駆体が数平均分量1.43.7万の時,25°Cで粒径462701nm,55°Cの時282250nmであった。このことから,温度によって粒径を変化させることができ,その最大の大きさを高分子の分子量で制御できることが明らかとなった。また架橋時の濃度は,各コアセルベートが分離している希薄な条件が好ましく,メタクリロイル基の含有量が多いほど,温度による粒径の変化が小さかった。特に,コアセルベートから形成したハイドロゲルミクロスフェアにもかかわらず,分子量分布を制御することである程度粒径を揃えることができた。次にカプセル化を検討した。先に得られたハイドロゲルミクロスフェアを作成する要領で,コアセルベートに芯物質を導入し,高温で光架橋した。芯物質としては,疎水性ビタミンであるビタミンE(α-トコフェロール)を選択した。UVスペクトルより,ビタミンEを内包したカプセルが確認された。このような検討をもとに,有機溶媒中でのナノカプセルも検討した。例えば,メタクリロイル基を含むポリ(2-エトキシエチルビニルエーテル)共重合体をオクタン中に溶解し,温度を下げることで液滴を作成し,水の場合と同様に光架橋することで得られた。得られたナノスフェアは,芯物質導入によりカプセルになると考えられる。リビングカチオン共重合により,ラジカル重合性基を有するポリ(4-ヒドロキシブチルビニルエーテル)共重合体を合成した。得られた共重合体水溶液は,分子量やラジカル重合性基の含有量にもよるが,合成した範囲内では,約42°C付近で高感度に温度応答した。この共重合体水溶液は,低温では透明,高温では疎水化して不透明であった。この白濁状態を光学顕微鏡で観察したところ,微小な液滴を形成していた。これらを低圧水銀灯を用いて254nmで光架橋し,ハイドロゲルミクロスフィアを得ることができた。そのサンプルは,液滴の状態と同程度の球状粒子であり,低温では,粒径が約700nmであった。興味深いことに架橋後も刺激応答性は保持しており,加温によって粒径は小さくなり,55°Cでは約250nmであった。これらは,内部が疎水的な濃縮場であることが確認されたため,染料や香料をこの刺激応答性ハイドロゲルミクロスフィアに閉じ込めることができると考え,それらの持続的な放出だけでなく,温度等の環境変化(刺激)による放出が可能になると期待された。また,医療の分野においても,薬剤を体内の思い通りの場所まで運搬し,そこで刺激を与えれば,薬剤を放出するドラッグデリバリーシステム(DDS)に応用できると考えられた。そこで,水不溶性染料アゾ化合物を用い,温度による物質捕捉能を検討した。得られたハイドロゲルミクロスフィアを数時間攪拌し,UVを測定し捕捉量を算出したところ予想通り捕捉され,さらに昇温降温を繰り返すと可逆的に捕捉分離が行われることがわかった。以上のように,刺激応答性ナノカプセルの合成に成功した。また,脂溶性ビタミンEを予めコアセルベートに濃縮することで,完全なカプセル化も可能であった。これらのチューブ化として,アセアセトキシ基を有するポリマーを合成したところ,固体状態でらせん型チューブを観察することができた。

このような検討をもとに,有機溶媒中でのナノカプセルも検討した。例えば,メタクリロイル基を含むポリ(2-エトキシエチルビニルエーテル)共重合体をオクタン中に溶解し,温度を下げることで液滴を作成し,水の場合と同様に光架橋することで得られた。得られたナノスフェアは,芯物質導入によりカプセルになると考えられる。
視覚情報の脳内表現における多次元的・動的特性解析システムの開発

3次元的知覚現象の解析のために、両眼視、単眼奥行き、運動といった知覚要因の解析と頭部運動、身体運動の解析が同時に可能な「3次元視覚実験システム」を開発した。コンピュータによる画像提示と両眼視装置を組み合わせて、ヘッドマウントディスプレー、液晶、光化学による実体鏡を用いた、3種の3次元視覚実験システムを開発し、その性能を比較検討した。このシステムによる知覚現象測定結果に基づき、高次過程を含む視覚系全体の機構を、階層的・並列的情報処理システムとして計算機上に実現し、視覚系全体としての動作特性を総合的・定量的に解析できるシステムの概念的枠組みを構築した。特に、異物体一同一物体の切り替えが生じる臨界条件を体系的・組織的に測定することにより、物体の認識に伴う局所的・多次元的情報の統合過程(視知覚モジュールの相互作用過程)を以下の項目について明らかにした。まず、形態知覚については、主観的輪郭線知覚の時間特性、ネオンカラー現象発現機構のモデル構築、知覚探索課題による高次色情報機構の解析を行った。次に、物体境界の運動とテクスチャーの拡大・縮小運動によって形成される単眼奥行き知覚について空間周波数の時間的変化を検出する機構により解析した。さらに、視野内の各位置で得られる局所的な1次元運動を統合して形成される拡大/縮小、回転などの2次元運動知覚について、運動の同化現象を手かがりとして、1次元運動の空間的統合特性を測定した。また、運動刺激による静止図形境界線の補捉現象では、輝度輪郭情報による色境界情報の修飾効果が静止色図形と運動図形の間にも生じること、運動刺激による修飾効果は極めて大きいことを明らかにした。これらの結果により、形態・奥行き・運動知覚モジュールの相互作用について、モデルの構築を行った。本研究は、視覚系の並列機構および階層機構を計算機上のモデルとして表現し、個々のモジュールの特性、モジュール間の相互作用、及び視覚系全体の多次元的動特性を評価・解析できるシステムを開発することを目的としている。計画(2年計画)の初年度である本年度は、CGの優れたコンピュータシステムを導入することによりハードウェアー的基礎を確立するとともに、視知覚現象シミュレーションシステム(全体のシステム)の構成要素となる各サブシステムの情報処理的要件を明確化した。さらに、視覚の基本的特性(錐体、桿体の光吸収特性等)のデータベースを作成した。即ち、錐体・桿体による光情報の受容過程にはじまり、明暗・色彩、運動など基本的知覚属性の形成過程とその相互作用、形態知覚の形成過程、さらに、知覚空間の生成と対象の定位といった高次過程を含む視覚系全体の機構を階層的・並列的情報処理システムとして計算機上に実現するために、各階層、各情報処理ユニットの基本的情報処理機能の構造、各情報処理ユニット間の関係を定式化した。本研究は,人間の視覚情報処理過程の全体像,内部構造を解明するために,視覚系の並列機構及び階層機構を計算機上のモデルとして実現し,個々のモジュールの特性,モジュール間の相互作用,及び視覚系全体の多次元的・動的特性を評価・解析できるシステムを開発することを目的とした.1.視知覚現象解析システム(ソフトウェア)の開発錐体・杆体による光情報の受容過程にはじまり,明暗・色彩・運動など基本的知覚属性の形成過程とその相互作用,形態知覚の形成過程,さらに知覚空間の生成と対象の定位といった高次過程を含む視覚系全体の機構を階層的・並列的情報処理システムとして計算機上に実現し,システムを構成する各モジュールの特性,モジュール間の相互作用,及びシステム全体としての動作特性を総合的・定量的に解析できるシステム(ソフトウェア)の概念的枠組みを作成した。2.視覚情報処理機構の解析シミュレーションシステムの試作種々の視覚刺激と明るさ,色彩,運動,奥行きなどの知覚属性の対応関係を,階層間の変換機能をパラメータとして操作するシミュレーションシステムを試作し、これを視覚系の情報処理機能,各階層の脳内表現,知覚現象との関係に展開する方法を検討した。
イオン液体中で特有の金属イオン溶媒和クラスターの構造化学と分析化学的展開

本年度は、イオン液体中の金属イオン溶媒和(金属イオン溶媒和クラスター)に関する構造化学を軸に研究を遂行した。イオン液体,1-ethyl-3-methylimidazolium bis-(trifluoromethanesulfonyl)imide(EMI^+Tf_2N^-)中のLi^+イオンの溶存状態をRaman分光法により調べたところ、Li^+イオンには2つのTf_2N^-アニオンが配位していることが明らかとなった。ここで、イオン液体中のTf_2N^-アニオンは2種類の異性体が平衡で存在すること(C_1およびC_2構造)、両異性体のdipole momentは4.4b(C_1),0.3D(C_2)と大きく異なることがこれまでの研究で分かっている。Ramanスペクトルの詳細な解析により、溶媒和圏内のTf_2N^-アニオンはC_1構造が有利であることが明らかとなり、これはLi^+とTf_2N^-(C_1)の間にイオン-双極子相互作用が働くためと考えられる。さらに、[Li(Tf_2N^-)_2]クラスターについて分子軌道計算を行ったところ、2つのTf_2N^-が酸素原子で二座配位する溶媒和構造となることが分かった。次に、EMI^+Tf_2N^-中の遷移金属イオン(Mn^<2+>,Co^<2+>,Ni^<2+>,Zn^<2+>)の溶媒和構造をRamanおよびIR分光法により調べた。これらの金属イオンへのTf_2N^-アニオン配位数は約3であった(Mn:2.6,Co:2.8,Ni:2.9,Zn:2.6)。また、Co^<2+>,Ni^<2+>を含む溶液に対し、紫外可視吸収スペクトルを測定したところ六配位八面体構造に特徴的なスペクトルを示した。よって、EMI^+Tf_2N^-の遷移金属イオンは、3つのTf_2N^-が酸素原子で二座配位し、六配位八面体構造を形成して溶存することが示唆された。
頭頚部癌の化学療法における分子標的薬を用いた増感効果の検討

われわれはすでに変異型p53遺伝子をもつ癌細胞に対する新しい治療方法として、化学シャペロン効果を有するグリセロールを用いた新しい治療方法の可能性について呈示してきた。このグリセロールを用いた新しい治療方法とは、変異型p53タンパク質が失ったp53タンパク質の機能を正常に戻すことによって治療効果を高めようとする方法である。まず、正常型p53の機能をもつヒト舌癌由来のSAS細胞に変異型p53遺伝子を遺伝子導入し、CDDP(シスプラチン)抵抗性のSAS/mp53細胞と、コントロールベクターのみを遺伝子導入したp53正常型のSAS/neo細胞の2種類を作製した。これら2種類の細胞に対してCDDP投与前にグリセロール処理を行うと、SAS/mp53細胞のCDDP感受性は高くなったがSAS/neo細胞には変化はなかった。In vivo実験でも、これらの細胞をヌードマウスに移植し、CDDP投与前にグリセロール処理を行うと、移植したSAS/mp53細胞の腫瘍増殖速度は抑制され、SAS/neo細胞では変化を認めなかった。以上の結果から、グリセロールは変異型p53もつ癌患者の化学療法に有用であると考えた。また、放射線増感を目的に、2本鎖DNA切断修復酵素であるNBS1の発現をsiRNAを用いて抑制し、SAS/mp53細胞とSAS/neo細胞の放射線感受性の変化を検討した。結果は、SAS/mp53細胞とSAS/neo細胞ともに放射線感受性は増強した。放射線照射によるDNAの2本鎖切断を修復する酵素であるNBS1の発現を抑制することは、p53遺伝子型にかかわらず放射線感受性を増感するものと考えた。homologous recombination repairやnon-homologous end-joining repairにおいて重要な役割を果たしていることが知られている。そこでNBSIを標的としたsiRNAを細胞内導入し、これらの修復系因子を阻害することによってヒト癌細胞の放射線の感受性を増強できるかどうかについて検討を行った。(方法)p53遺伝子型のみが異なり、放射線感受性の異なる2種類の培養細胞株を作製した。ヒト舌癌由来のSAS細胞(正常型p53)に変異型p53を導入した細胞(SAS/mp53)とコントロール細胞(SAS/neo)を用いた。SAS/mp53細胞は放射線感受性は低く、SAS/neo細胞はSAS/mp53細胞に比べて放射線感受性は高いという性質を有する。これらの放射線感受性の異なる細胞にNBSIのsiRNAを導入した。siRNAはX線照射の2日前にliposomeで細胞内に導入した。ウェスタンブロット法と免疫蛍光染色法でNBS1、リン酸化NBS1、Mre11、Rad50、DNA-PK_<cs>蛋白質の細胞内局在を検索し、免疫沈降法で蛋白質結合様式について検討した。(結果)1.siRNAの導入効率は70-80%であった。2.siRNAによって各DNA修復タンパクの蓄積誘導が特異的に抑制された。3.SAS/neoとSAS/mp53細胞で、p53非依存的にsiRNAによって放射線増感効果を認めた。(考察)DNA修復タンパクを標的としたsiRNAを用いることによって、p53非依存的に放射線を増感することが明らかとなり、放射線抵抗性の癌細胞にも感受性を増感することが示唆された。(目的)DNA修復タンパクの一つであるNBSIは、DNA2本鎖切断の修復系であるhomologous recombination repairやnon-homologous end-joining repairにおいて重要な役割を果たしている。そこでNBSIを標的としたsiRNAを細胞内導入し、これらのDNA修復経路を阻害することによってヒト癌細胞の放射線感受性を増強できるかどうかについて検討を行った。

SAS/mp53細胞の放射線感受性は低く、SAS/neo細胞はSAS/mp53細胞に比べて放射線感受性は高いという性質を有する。これらの放射線感受性の異なる細胞にNBSIのsiRNAを導入した。siRNAの導入方法は、X線照射の2日前にliposome法で導入した。ウェスタンブロット法と免疫蛍光染色法でNBS1、リン酸化NBSl、Mrel1、Rad50、DNA-PK_<cs>蛋白質の細胞内局在を検索し、免疫沈降法で蛋白質結合様式について検討した。(結果および考察)NBS1タンパクの発現をsiRNAを用いて抑制すると、p53遺伝子型の異なるSAS/neoとSAS/mp53細胞で、同程度の放射線の増感効果を認めた。NDA修復酵素の一つであるNBS1の発現を抑制することで放射線増感を認めたことは、放射線で損傷されたDNAの修復を抑制することが放射線増感につながることを示唆するものである。さらに、p53非依存的に放射線増感効果を認めたことから、放射線抵抗性のp53異常型の腫瘍にも放射線の増感効果が期待できる。
微粒子自己整列のモデル化とその応用

機能を有する微粒子を基板上に全面またはパターン上に整列させることで,高い表面積を生かした機能表面の作製や配線パターンを基にしたセンサなどの応用が可能となる.微粒整列手法には移流集積法と呼ばれる液体中に分散した微粒子を液体の表面張力を利用して自己組織的に整列させる手法があり,ぬれ性パターンを組み合わせることでパターン整列が可能となる.全面整列およびパターン整列は,共に大面積化が容易であるが,特にパターン整列の場合,液体のぬれ性を利用しているため,ぬれ広がりの形状(表面張力が作用する方向)が整列に大きく影響し,微粒子が整列しないなどの問題があった.そこで,微粒子に加わる力と液体のぬれ広がり形状の関係を整理することで,本手法における整列開始条件を明らかにした.本研究によって,微粒子パターン整列を安定的に所望の形状へ整列させることが可能となり,これまで多くの研究者によって示されてきた微粒子応用技術の実用化が進めることが出来たと言える.また曲面や複雑な形状を有する三次元構造体上へ微粒子整列を全面またはパターン状に行うことで,微粒子の性質だけでなく構造体としての性質を利用した応用が可能となる.微粒子整列技術は移流集積法を代表として平面基板において確立されつつあるが,しかし,三次元構造体上への微粒子整列はこれまで実施されていなかった.それは,三次元構造体上では場所ごとでのぬれ広がりの状況が整列にあたえるためであった.そこで,三次元構造体上への微粒子整列を行うための足がかりに,曲面構造である円柱を用いて場所ごとでのぬれ広がりの接触線の後退速度を明らかにし,その上で,整列に与える影響について明らかにし,整列のモデル式の拡張を行った.三次元構造体上への整列の指針を示すことで,これまで検討されなかった構造体と微細構造の融合を利用した新規デバイスの作製が可能になったと言える.当初の計画では,モデル化までが計画の範囲であった.目標を達成した上で,微粒子整列手法の拡張を行っており,これまで平面基板に限定されていた微粒子整列技術というものを三次元構造体上へと拡張した.また,複数の種類の微粒子を利用することで高い空孔率を有する逆オパール構造の作製にも着手しており,当初の予定よりも大きく前進したと言える.これまでの成果によって微粒子をパターン状に安定的に整列さえることが可能となったため,微粒子を複数の種類の微粒子を利用したり,基板を三次元構造体に拡張することが可能となった.そこで,実際にパターン化逆オパール構造および三次元構造体上への整列微粒子を利用した応用技術について今後着手していく.機能を有する微粒子を基板上に全面またはパターン上に整列させることで,高い表面積を生かした機能表面の作製や配線パターンを基にしたセンサなどの応用が可能となる.微粒整列手法には移流集積法と呼ばれる液体中に分散した微粒子を液体の表面張力を利用して自己組織的に整列させる手法があり,ぬれ性パターンを組み合わせることでパターン整列が可能となる.全面整列およびパターン整列は,共に大面積化が容易であるが,特にパターン整列の場合,液体のぬれ性を利用しているため,ぬれ広がりの形状(表面張力が作用する方向)が整列に大きく影響し,微粒子が整列しないなどの問題があった.そこで,微粒子に加わる力と液体のぬれ広がり形状の関係を整理することで,本手法における整列開始条件を明らかにした.本研究によって,微粒子パターン整列を安定的に所望の形状へ整列させることが可能となり,これまで多くの研究者によって示されてきた微粒子応用技術の実用化が進めることが出来たと言える.また曲面や複雑な形状を有する三次元構造体上へ微粒子整列を全面またはパターン状に行うことで,微粒子の性質だけでなく構造体としての性質を利用した応用が可能となる.微粒子整列技術は移流集積法を代表として平面基板において確立されつつあるが,しかし,三次元構造体上への微粒子整列はこれまで実施されていなかった.それは,三次元構造体上では場所ごとでのぬれ広がりの状況が整列にあたえるためであった.そこで,三次元構造体上への微粒子整列を行うための足がかりに,曲面構造である円柱を用いて場所ごとでのぬれ広がりの接触線の後退速度を明らかにし,その上で,整列に与える影響について明らかにし,整列のモデル式の拡張を行った.三次元構造体上への整列の指針を示すことで,これまで検討されなかった構造体と微細構造の融合を利用した新規デバイスの作製が可能になったと言える.当初の計画では,モデル化までが計画の範囲であった.目標を達成した上で,微粒子整列手法の拡張を行っており,これまで平面基板に限定されていた微粒子整列技術というものを三次元構造体上へと拡張した.また,複数の種類の微粒子を利用することで高い空孔率を有する逆オパール構造の作製にも着手しており,当初の予定よりも大きく前進したと言える.これまでの成果によって微粒子をパターン状に安定的に整列さえることが可能となったため,微粒子を複数の種類の微粒子を利用したり,基板を三次元構造体に拡張することが可能となった.そこで,実際にパターン化逆オパール構造および三次元構造体上への整列微粒子を利用した応用技術について今後着手していく.
免疫系及び神経系で発現されるレセプター型チロシンフォスファターゼに関する研究

免疫系及び神経系細胞の活性化・増殖・分化の制御機構をチロシンホスファターゼの側面から解明することを目的として研究を進め、2年間に以下のことが明らかになった。1.B細胞活性化・分化のチロシンホスファターゼによる制御:(1)未熟B細胞株WEHI-231、及び成熟B細胞株BAL-17からCD45陰性クローンを樹立して、親株と細胞の活性化の各種指標(蛋白質のチロシンリン酸化、カルシウムイオンの動員、抗原レセプター刺激による増殖の変化等)について比較検討した。その結果、CD45は未熟B細胞において抗原レセプターを介するシグナル伝達をネガティブに制御しているのに対し、成熟B細胞ではポジティブな制御をしている必須の分子であることが明らかになった。(2)CD45の細胞外領域によって、細胞内のホスファターゼ活性がどのように制御されているのかを、精製CD45と細胞外の異なるエピトープと反応する抗体を用いて検討した結果、ある特定のエピトープと反応する抗体によってのみ、酵素活性がdown-regulateされていることが明らかになった。2.中枢神経系と免疫系に発現するチロシンホスファターゼMPTPδの解析細胞外領域にIg様ドメインとフィブロネクチン様ドメインを持つ新しい遺伝子MPTPδをクローニングした。マウス脳内での発現は海馬、視床などに限局し、4種類中1種類のアイソフォームの発現は発達段階に特異的であった。また、胸腺での発現は、髄質に限られていた。以上の結果は、MPTPδが神経系・免疫系における分化の特定の段階を制御していることを示唆している。現在、この分子の機能解析を進めている。1.免疫系及び神経系に発現するレセプター型チロシンフォスファターゼ(RPTP)遺伝子の解析:マウス脳cDNAライブラリーから新たにMRPTP(M:マウス)と名付けた遺伝子を得た。この遺伝子は、脳、腎臓、心臓、免疫系B細胞株に発現していた。MRPTPの構造は、細胞内に2つのPTP領域をもち、細胞外はイムノグロブリン様領域とフィブロネクチン様領域とからなり、細胞外領域の違いにより、少なくとも3つのアイソフォームを認めた。興味深いことに、プレB細胞からB細胞への分化過程において、MRPTPのアイソフォーム・スイッチがみられた。一方、脳内の分布をインサイチュ・ハイブリダイゼーションで検討したところ、海馬、視床、梨状葉というかなり限局した領域に認められた。MRPTPの遺伝子座は、マウス第4染色体のbrown遺伝子座に連鎖して存在していた。同時にクローニングしたヒトのHPTPδ、HPTPζ遺伝子は、それぞれヒト第9染色体と第7染色体に存在していることが明らかになった。2.CD45のB細胞活性化における役割:免疫系のRPTPであるCD45のB細胞における解析から、以下の点が明らかになった。第一に、CD45に近接して存在し、そのシグナル伝達に関与していると考えられる関連分子が存在する。第二には、CD45の細胞外領域の違いによるアイソフォームの発現が抗原レセプターを介するシグナル、特にプロテイン・キナーゼCの活性化とカルシウムイオンの動員により制御されている。第三には、CD45陰性の細胞においては、チロシンのリン酸化が構成的に亢進し、抗原レセプターを介する未熟B細胞のアポトーシス、増殖抑制は親株に比して、増強していることが明らかになった。免疫系及び神経系細胞の活性化・・増殖・分化の制御機構をチロシンホスファターゼの側面から解明することを目的として研究を進めている。今年度の研究から以下のことが明らかになった。1.B細胞活性化・分化のチロシンホスファターゼによる制御(1)未熟B

細胞株WEHI-231、及び成熟B細胞株BAL-17からCD45陰性クローンを樹立して、親株と細胞の活性化の各種指標(蛋白質のチロシンリン酸化、カルシウムイオンの動員、抗原レセプター刺激による増殖の変化等)について比較検討した。その結果、CD45は未熟B細胞と成熟B細胞において異なる制御をしていることが明らかになった。(2)CD45の細胞外領域によって、細胞内のホスファターゼ活性がどのように制御されているのかを、精製CD45と細胞外の異なるエピトープと反応する抗体を用いて検討した。その結果、ある特定のエピトープと反応する抗体によってのみ、酵素活性がdown-regulateされていることが明らかになった。(3)B細胞の分化段階特異的な発現を示すチロシンホスファターゼ遺伝子を数種類クローニングし、現在その構造解析を行っている。2.中枢神経系と免疫系に発現するチロシンホスファターゼMPTPdeltaの分化段階特異的な発現RT-PCR法により、種々の発達段階にあるマウス脳内でのMPTPdeltaのアイソフォーム発現を検索した結果、4種類中3種類のアイソフォームは胎生16日から生後6週まで発現が維持されているのに対し、1種類は生後2週以降に初めて発現することが明らかになった。また、胸腺での発現は、髄質に限られていた。以上の結果から、MPTPdeltaが神経系・免疫系における分化の特定の段階を制御していることが想定された。
心筋細胞エネルギー代謝に着目した右心不全治療法の開発

心筋細胞の収縮・拡張過程ではアデノシン三リン酸(Adenosine Triphosphate, ATP)が必要である。肺高血圧に伴う右室後負荷の増加は右室心筋におけるエネルギー(ATP)需要を大幅に増加させると考えられる。我々は右室心筋細胞のエネルギー代謝、特にATP産生と消費のミスマッチが右心不全を増悪させているとの仮説を構築し、その病態解明を目指して研究を行った。その結果、左室心筋と比較して右室心筋細胞におけるATP産生が減弱していることを見出した。併せて肺動脈縮窄術により右室肥大から右心不全を引き起こす病態モデルを樹立した。このモデルは右心不全病態解明に資すると考えられた。
固体円二色性および固体NMR測定によるキラルな固体試料の立体構造解析法の開発

本研究の目的は、固体円二色性(CD)測定と固体高分解能核磁気共鳴(NMR)測定を組み合わせ、同位体ラベルしないキラルな固体試料の立体構造解析の方法を確立することである。固体CD測定の目的は、固体状態における多結晶粉末あるいはフィルム状のポリアミノ酸の高次構造の決定である。これらの試料を用いてα-へリックス、β-シート、あるいはランダムコイルなのかを決定することができれば非常に有効な分子構造解析手段となる。本研究の目的は,固体円二色性(CD)測定と固体高分解能NMR測定を組み合わせ,同位体ラベルしないキラルな固体試料の立体構造解析の方法を確立することである。固体CD測定の目的は,固体状態における多結晶粉末あるいはフィルム状のポリアミノ酸の高次構造の決定である。これらの試料を用いてα-ヘリックス,β-シート,あるいはランダムコイルなのかを決定することができれば非常に有効な分子構造解析手段となる。CD測定は高次構造の決定にはなくてはならない重要な手段であるが,詳細な分子構造解析は困難である。したがって,多結晶粉末試料や無定形試料の固体構造を解明する唯一の手段といって良い固体高分解能NMRとの併用が不可欠となる。ポリ(γ-グルタミン酸)をモデル試料として,^<13>C固体高分解能NMRならびに固体CD測定を行い高次構造解析を試みた。一方,塩基性および酸性pHの水溶液からキャスト法で作成し凍結乾燥したポリ(ε-リジン)キャストフィルムの^<13>C固体高分解能NMRスペクトルが,それぞれフリーおよび塩酸塩型ポリ(ε-リジン)粉末の非晶領域のスペクトルと一致することを見いだした。さらにこれらの試料の固体CD測定を行い,スペクトルがpHに依存しており,固体NMRを用いたポリ(ε-リジン)粉末試料の分子構造解析から明らかになったフリーおよび塩酸塩型ポリ(ε-リジン)の主鎖のコンフォーメーションと矛盾しないことを見いだした。本研究の目的は、固体円二色性(CD)測定と固体高分解能核磁気共鳴(NMR)測定を組み合わせ、同位体ラベルしないキラルな固体試料の立体構造解析の方法を確立することであった。これらの試料を用いてα-ヘリックス、β-シート、あるいはランダムコイルなのかを決定することができれば非常に有効な分子構造解析手段となる。天然に存在する2種類のポリ(アミノ酸)ホモポリマーの1つであるポリ(γ-グルタミン酸)(PGA)の様々なpHの水溶液から作成したキャストフィルムの^<13>C固体NMR測定を行い高次構造のpH依存性の解明を試みた。スペクトル線形はpHに依存しており、pKa(2。3)付近よりも低いpHの水溶液から作成したPGAナトリウム塩キャストフィルムのスペクトルはPGAのスペクトルとほぼ一致した。また、pHに依存した主鎖脂肪族炭素ピークのシフトが観測された。このことは主鎖コンフォメーションの変化が生じていることを示唆している。吸収スペクトルの極大波長が紫外領域にあり使用したCD分光計の測定範囲を超えたために固体CD測定はできなかった。そのため、固体NMRと固体CD測定による高次構造の決定は今後の課題として残っている。しかし、IR測定でも固体NMR測定結果と一致するスペクトルのpH依存性が観測されており、固体CD測定によって高次構造が明らかとなることが期待される。
黒死病の時代の文化からルネサンス・ヒューマニズムへの展開過程の研究

本年度の研究としては基本的文献、主要研究の摂取のもとに、批判的検討に労力を払った。黒死病については近年世紀末的意識や盛んな心性史研究のためにヨーロッパにおいてすぐれた研究が認められるようになり、原典研究と現代的研究が刺激的となっている。近年のペスト研究の動向の、このような傾向のなかで、学会報告書も出て、その批判的な紹介(『ルネサンス研究』書評)も行うことができ、さらに『文化史学』第50号において遺言状と年代記の有する史料的な諸問題を方法論的に論ずることができた。それがすなわち、-「ペスト期史料とひSての年代記と遺言書の解釈の問題性」(平成11年11月30日)『文化史学』第50号.PP239-261.である。今後は、さらに広汎な研究書を一次史料とともに読み込んで黒死病時代の都市の市民の心性について分析を加え、ルネサンス前夜の心性の把握にもとづいてのルネサンス期(ペトラルカ.サルターティ)に踏み込んでいくことになる。本年度はまさにその決定的な土台が形成された年ということができる。他方、黒死病時代の諸芸術、音楽・美術等についても、その理解を深めるべく、1415世紀の時代の作品についても一定分析を展開しつつある。歴史を総体からアプローチできた。本年度の研究としては基本的文献、基本的史料の収集とその読み込み、理解に労力を払った。ペスト(黒死病)については日本において基本的文献がはなはだしく欠如しており、その収集には時間的、金銭的労力を大いに要した。14世紀の時代に書かれた年代記、記録については不十分ながら原典史料を取りよせ、それについて一定理解・検討することができた。また近年のペスト研究の内容と動向に触れるべくいくつかの研究書、とりわけ学会報告書を入手し、批判的に検討することができた。これについては本年5月刊行予定の『ルネサンス研究』(ルネサンス研究会)に近年のペスト研究の動向を紹介することになっている。そこでは中世・近世の歴史者が13人会した学会での研究報告・論文が批判的に展望されている。主にLa peste nera:dati di una realta ed elementi di una interpretazionae.Atti del XXX Convegno storico internazionale Todi,10-13 ottobre1993.を主体として展望している。また14・15世紀のペスト時代からその後の時代の音楽様式についても理解を深めるべく中世ルネサンス音楽のCD選集を入手し、現在研究中である。こうして思想哲学を一方で分析しつつ、他方音楽・美術の分析をしつつ、社会史研究としめペストについて総体から取りくむことができているところである。
マウス未分化胚性腫瘍細胞におけるmyc遺伝子の発現制御とspliceosome

本研究の目的は129系マウス未分化胚性腫瘍細胞において発がん遺伝子のmycファミリ-が高レベルで発現されている事に着目しmyc pre-mRNAを含むlarge nuclear ribionucleoprotein particle(myc-spliceosome)を単離精製しその構造と機能を諸性状と共に明らかにする事を通じてmyc発がん遺伝子の発現制御の分子機構をF9-spliceosomeのレベルで解析しようとするものである。上記の研究目的を達成する上での第一義的ポイントは細胞抽出液あるいは細胞核抽出液よりsplicing反応条件下でpre myc mRNA依存性sploceosomeを生成させ適当な方法でそれらを分画する実験条件を確立する事である。そのために我々はまず生理的イオン強度下でのショ糖密度勾配遠心法と核酸ゲル電気泳動法を用いたマウス胚様体OTT6050およびF9細胞のU-snRNPの沈降特性に関する解析を行った(結果、一部発表;Jpn.J.Vet.sci.,51,251-,1989)。その様な結果、この実験条件下ではU-snRNPはlarge nuclear RNPから遊離した状態で存在する部分とlarge nuclear RNPとassociateした状態で存在する部分がある事が示唆された。又分画されたグラジェントのフラクション間でU-snRNPのそれぞれの分子種の相対量に関して差異が認められた。ついでC myc mRNAプロ-ブを用いて独自に作製したアフィニティカラムとoligo(dt)セルロ-スカラムを用いてマウス胚様体RNAよりpre myc mRNA粗画分を調整し、細胞核抽出液(15μl)0.4mMEDTA等の存在下でin vitrosplicing反応を行いついでショ糖密度勾配遠心、核酸ゲル電気泳動法により解析を行った。核酸ゲル電気泳動法により得られたRNAプロファイルの結果よりsplicing反応の遂行とそれへのU-snRNP分子の関与が示唆された。また我々が報告した約90ヌクレオチド長のX-snPNP分子(Jpn.J.Vet.Sci.,49,981-,1987)がsplicing画分中に高濃度で検出される事が明らかとなった。
組織培養法による網膜神経細胞の再生と機能回復に関する研究

本研究では成熟哺乳動物の網膜神経培養により、特に神経節細胞からの神経突起再生機構を明らかし、軸索の再生と標的神経細胞とのシナプスの再形成をはかり、さらに神経伝達機能の回復を実現することを目的とした。本年度は成熟哺乳動物としてラットをもちい網膜神経組織を培養した。実験動物の視神経を麻酔下にて眼窩内で血管系に影響を与えないように切断した。このとき同時にDiI等の蛍光色素を視神経に注入し網膜神経節細胞を標識した。数日間飼育後、その眼球を摘出し、collagen培養法またはlamininを基質とした組織培養法などの器官培養法をもちいて網膜神経組織を培養した。一定の条件を保つことにより神経突起の再生を得た。この培養系において蛍光色素により標識された神経細胞から神経突起が再生していること、この神経突起は特異的抗体による染色法により染色されることから網膜内層の神経節細胞からの再生突起であることが確認された。また培養液に様々な物質を添加し、その結果を検討することにより神経再生における促進因子、抑制因子を解明することができると考えられた。これらの研究から、サイトカインのうちinterleukin 1βおよびinterleukin 6にも神経再生促進効果があることを見いだし、この研究の成果を平成6年4月の日本眼科学会にて概要を報告し、また同年11月の米国フロリダでのNeuroscience meetingにても報告した。現在、この結果を神経科学の専門誌に投稿予定である。今後もこの培養系をもちい、培養液中に様々な物質を添加して神経再生を解析し、また、硝子体注入による神経生存維持・再生促進効果をも検討することで成熟中枢神経の軸索再生機構を解明する予定である。
活性型低酸素応答性転写因子HIF-1α遺伝子導入マウスの作製および解析

hypoxia-inducible factor-1(HIF-1)は低酸素刺激に応答する転写因子で,癌組織の増殖・転移に重要な役割を果たしていると考えられている。本申請は,ヒトで見出された遺伝子型のHIF-1α(活性型HIF-1α)を遺伝子導入したマウスを作製し,癌の増殖・進展および転移能に与える遺伝子型の影響を明らかにしすることを目的とする。ヒト口腔扁平上皮癌検体を用いた解析の結果,P582SまたはA588Tのどちらかの遺伝子アリールを持つ患者(ヘテロ型)の腫瘍は,WT(ホモ型)のそれよりも有意に多くの腫瘍内血管を持つこと,初診時腫瘍径が大きいことを報告し,転写活性化能に違いが認められるHIF-1α遺伝子多型が腫瘍の増殖や進展に関与する可能性を示してきた。本年度までに,CMVプロモーターを用いた,FLAG標識ヒトHIF-1α野性型(WT)またはアミノ酸置換型(P582SおよびA588T)遺伝子発現ベクター導入BALB/cマウス3種,数系統のヘテロ型F2までの交配が進んでおり,現在,導入遺伝子数を揃えたホモ型の交配作製に取り組んでいる。導入ヒトHIF-1α遺伝子やHIF-1標的遺伝子の小腸,腎臓,脾臓などでの高発現が認められ,脾臓の腫大も観察されている。現在,組織および分子レベルでの詳細な解析が進行中である。