hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アジア及び太平洋地域における女性政策と女性の社会参画に関する調査研究

現地調査先である大学・学術機関、官公庁、民間団体等の関係者の大部分は極めて協力的であり、日本の文部省が女性学に関するこのような研究チームをアジア及び太平洋地域に派遣していることを高く評価していた。日本における合同研究討議では、(1)女性の社会参加のためのエンパワーメントの手段として、女性学教育が非常に有効であることが各種の事例によって実証された。(2)従来の同地域での研究が欧米志向で、かつ相互交流を欠いていた点を克服し、新たな知見を提起した。今後の研究課題として、女性のエンパワーメント、日本も含めたアジア太平洋地域における女性政策および女性学研究、教育、女性の活動とネットワークとの関係についての研究等があげられた。中国では、中国社会科学院、北京大学、上海社会科学院、中華全国婦女連合会等を訪問し、北京・上海などの大都市と周辺の小都市、それを取り巻く農村部という地域差を考慮に入れつつ、社会経済発展の担い手としての女性の役割について調査を行った。韓国では、徳成女子大学校社会学科、梨花女子大学校女性学研究所、韓国女性開発院女性学センター等を訪問し、社会政策の内容がどのような側面で男性に有利に形成されているのか、あるいは、女性に有利に形成されているかについて、政策決定過程、法体系の構造、社会習慣等の要因を考慮しつつ調査を行った。オーストラリアでは、シドニー大学、モナシュ大学、メルボルン大学、オーストラリア国立大学、女性の地位担当局等を訪問し、女性のジェンダー形成システムの分析を行い、女性学プログラムや女性の参画との関連を明らかにした。ニュージーランドでは、女性政務省、教育省、カンタベリ-大学、ビクトリア大学、クライストチャーチ・ポリテリニック等を訪問し、ニュージーランドにおける女性学教育の理論と実践について分析考察した。また、1993年はニュージーランド女性参政権獲得100周年にあたるため、歴史研究者の会議や政府主催の行事に参加するとともに、現代の女性政策につながる歴史的考察も行った。全般において当初に計画した研究目的及び研究計画は十分に遂行された。現地調査先である大学・学術研究機関、官公庁、民間団体等の関係者の大部分は極めて協力的であり、日本の文部省が女性学に関するこのような研究チームをアジア及び太平洋地域に派遣していることを高く評価していた。さらに、日本における合同研究討議では、女性の社会参加のためのエンパワーメントの手段として、女性学教育が非常に有効であることが各種の事例によって実証された。
日本人英語学習者の意味統合における処理の深さ：照応理解に基づく研究

文章を理解するためには,文章内の指示表現が指すものを特定する必要があるが,第二言語(L2)における照応理解についての研究はあまり行われていない。そこで本研究は,日本人英語学習者の読解中における意味処理の深さと照応理解,動詞特性の関係を調べた。処理時間の測定と文産出課題から,日本人英語学習者は動詞特性を照応理解の際に十分に利用できていない可能性が示唆された。本研究では,日英語の照応表現の違いに焦点を当て,迅速に読むために必要な意味処理の深さを調べることを目的としている。具体的に、「照応処理の深さに影響する要因は何か(照応表現の種類,テキスト要因,読み手の要因など)」を明らかにするために,平成24年度は主に以下3点を扱った。1.照応表現の種類による困難度の比較:代名詞itが「主格(それが)」として使用されるときと「目的格(それを)」として使用されるとき,itが前にある先行詞を指している「前方照応」と後に出てくるものを指す「後方照応」を比較した。2.照応理解の深さとテキスト要因の関係1「尺度の含意」との関係:条件節を含む文の処理において、代名詞itを特定する際の確信度について、助動詞mustとmightを比較した。日本人大学生英語学習者がパソコン上で条件節を含む文24文を読み、itの後必ず設けられている( )にmust / might / doesn'tのいずれが最も適切であるかを回答した。2動詞との関係:itやthey / themなど代名詞の処理においては、動詞が与える影響が大きいと考えられる。日本語では聴き手や読み手が明らかに特定できる時には代名詞が省略される(ゼロ照応)が,英語では通常この類の省略は容認されない。そのため、日本語では動詞特性との相互作用によりゼロ照応となるような英語の項目においてitおよびtheyの処理を比較した。3.読み手の要因:照応理解と英語熟達度の関係には個人要因も関わることが考えられるため、1や2で扱った照応理解の成績とTOEIC-IPの成績の関係も調べた。文章を理解するためには,文章内の指示表現が指すものを特定する必要がある。例えばWhile Bill watched the match, he dranka beerという文においてheは指示詞で,先行詞はBillである。このような指示表現の処理(照応処理)は文章理解に不可欠であるが,第二言語(L2)における照応理解についての研究はあまり行われていない。そこで本研究では,「日本人英語学習者の照応処理を対象とした意味処理の深さに関する研究」「日本人英語学習者にとって処理が困難な言語特性(動詞の特性)に重点を置いた照応処理研究」「照応処理を通して応用言語学と心理言語学を融合した学際的研究」の三点を研究の特色とし,日本人英語学習者の読解中における意味処理の深さと照応理解,動詞特性の関係を調べた。実験1では,「照応(固有名詞・代名詞)」および動詞の種類を二要因とし,約10語で構成される実験文を40文,および統制用のフィラー文20文を用意した。日本人大学生の英語学習者27名がパソコン上でこれらの文を読み,その読解時間および内容理解問題への解答時間をパソコン上で記録した。実験2は,日本人大学生の英語学習者60名(上位群29名,下位群31名)が呈示された動詞を使って文を産出する課題であった。この文産出課題の結果、実験1で使用した他動詞の中でもtire, surpriseのように人の感情に働きかける動詞はcallやtroubleのような語と比べて照応理解が困難であること,特に下位群では能動態での動詞の使い方に難があることが示された。そこで実験3は,実験2で得られた結果を考慮し,実験文を能動態と受動態に分け,実験1と基本的には同じ手法で実験文の処理時間を測定した。また,読解後の内容理解問題には,照応理解に深い意味処理を要求する問題を設定した。研究代表者は,大学院生時代から,日本人英語学習者の読解における意味統合プロセスを研究対象としてきた。本研究では,日本語と英語の違いが顕著に見られる「照応表現」に焦点を当て,日本人英語学習者の意味処理の深さのメカニズムを探ることを目的としている。研究初年度である本年度は,日本人英語学習者の照応処理プロセスを複数の観点から調べるために,発話プロトコル法,および処理時間測定の2つの手法を用いて研究を遂行した。第一に,日本人英語学習者に英語論文を読ませ,論文中の照応表現をどの程度深く理解するのかについて,発話プロトコルを中心に,ビデオによる観察,受験者が使用した論文の書き込みおよびメモを取るためのノート,そして読解後のインタビューからデータ収集を行った。英語熟達度の高い読み手と熟達度の低い読み手の読解ストラテジーを分類し,アカデミック・リーディング指導における示唆を検討した。この実験結果の一部は,アメリカ応用言語学会において口頭発表し,これから論文を執筆する段階である。

第二に,照応表現のitを含み,語用論の観点を入れて3条件に分類した実験文36文を日本人英語学習者に呈示し,処理時間を測定した。代名詞itは全て前方照応の主格で統一した。受験者はSuperLab 4.02を用いて一文ずつ呈示された英文を読み,意味的に適切な文であるか否かをできるだけ速く判定した。また,日本人英語学習者と英語母語話者の処理過程を比較するため,イギリスの大学生からも実験データを収集した。この実験の結果は現在分析中であり,来年度の学会で発表する予定である。来年度は,特に日本語と英語の違いが顕著となる「ゼロ照合」や動詞特性を念頭に実験文を作成し,心理言語学実験を積み重ねていく予定である。交付申請書から若干の変更はあったものの、第2部で扱う予定にしていた「照応表現の種類」「テキスト要因」「読み手の要因」の三観点を網羅することができたため。当初の研究計画からは少し路線変更をした部分があるが、1年間のうちにデータを収集し学会発表を行った点で、許容範囲と考えられる。来年度は論文の執筆までこぎつけたい。当初の計画通りの研究推進を予定している。量的な実験を複数行う予定であったが、質的な研究と量的な研究の組み合わせに変更した。その結果、23年度はすでに所有している実験機器で遂行が可能な実験のみを実施し、新たな実験機器の購入が不要となったため。平成25年度は、当初の計画通り、心理言語学実験を複数行っていく予定である。そのため、統計処理ソフトの新しいバージョンの購入や、国際学会での発表に係る旅費、調査関連の謝礼に研究費を使用する予定である。平成24年度は、当初の計画通り、心理言語学実験を複数行っていく予定である。
収縮応力の影響を少なくしたコンポジットレジンの開発研究

1.架橋性モノマ-をエタノ-ル水溶液中で常温重合させる新しい粒子作製法を考案し,その反応機序を明らかにした.2.新しい粒子作製法によって得られた直径0.5μmの球状架橋ポリマ-とシリカの球状微粒子(MF)とをフィラ-とした加熱重合型レジンを試作し,硬化物の耐摩耗性を測定した.3.新しい粒子作製法で架橋性モノマ-とMFからなる多核マイクロカプセル型球状粒子を作製し,これをフィラ-とした常温重合型コンポジットレジンを試作して硬化物の機械的性質を測定した.4.試作した多核マイクロカプセル型粒子,不定形シリカ粉および球状シリカ粉をフィラ-とする試作コンポジットレジン硬化時の収縮応力を,前年度に準備した収縮応力測定装置によって測定中である.5.試作条件と収縮応力との関係は以下のようである.(1)フィラ-粒子の形態は,球状より不定形の方が収縮応力が大きくなる.(2)フィラ-の充填率は,不定形より球状の方が高くすることができ,充填率が高いと収縮応力が大きくなる.(3)フィラ-粒子の大きさは,大きい方が充填率を高くすることができ,収縮応力が小さくなる.(4)硬化時間が長いと,収縮応力が小さくなる.6.以上の傾向が測定され,現在総合的な情報を検討中である.1.架橋性モノマ-をエタノ-ル水溶液中で常温重合させる新しい粒子作製法を考案し,その反応機序を明らかにした.2.新しい粒子作製法によって得られた直径0.5μmの球状架橋ポリマ-とシリカの球状微粒子(MF)とをフィラ-とした加熱重合型レジンを試作し,硬化物の耐摩耗性を測定した.3.新しい粒子作製法で架橋性モノマ-とMFからなる多核マイクロカプセル型球状粒子を作製し,これをフィラ-とした常温重合型コンポジットレジンを試作して硬化物の機械的性質を測定した.4.試作した多核マイクロカプセル型粒子,不定形シリカ粉および球状シリカ粉をフィラ-とする試作コンポジットレジン硬化時の収縮応力を,前年度に準備した収縮応力測定装置によって測定中である.5.試作条件と収縮応力との関係は以下のようである.(1)フィラ-粒子の形態は,球状より不定形の方が収縮応力が大きくなる.(2)フィラ-の充填率は,不定形より球状の方が高くすることができ,充填率が高いと収縮応力が大きくなる.(3)フィラ-粒子の大きさは,大きい方が充填率を高くすることができ,収縮応力が小さくなる.(4)硬化時間が長いと,収縮応力が小さくなる.6.以上の傾向が測定され,現在総合的な情報を検討中である.1.コンポジットレジンの試作条件を次のようにした1)モノマ-はTEGDMとBMPEPPとの混合モノマ-を使用した2)フィラ-は不定型シリカ粉,球状シリカ粉,試作球状有機複合フィラ-(マイクロカプセル型)を使用した3)化学重合と光重合用の重合開始剤を加えてペ-スト状レジンを試作した2.測定1)曲げ強さの測定を行ったその結果,フィラ-混入による強さの低下は,形態の相違によって異なることがわかった2)収縮応力の測定を行ったその結果,サ-ボ追従式定位置による応力値と等しい値が得られる固定式高弾性率測定器の開発に成功し,光重合レジンあるいは窩洞形態の異なる条件での測定が容易,あるいは可能となった.その結果,重合方式,窩洞形態によって収縮応力の経時的変化が異なることを見いだし,原因と対応に知見が得られた3.本年度は測定を続けて,まとめたい1.架橋性モノマ-をエタノ-ル水溶液中で常温重合させる新しい粒子作製法を考案し,その反応機序を明らかにした.2.新しい粒子作製法によって得られた直径0.5μmの球状架橋ポリマ-とシリカの球状微粒子(MF)とをフィラ-とした加熱重合型レジンを試作し,硬化物の耐摩耗性を測定した.3.新しい粒子作製法で架橋性モノマ-とMFとからなる多核マイクロカプセル型球状粒子を作製し,これをフィラ-とした常温重合型コンポジットレジンを試作して硬化物の機械的性質を測定した.4.試作した多核マイクロカプセル型粒子,不定形シリカ粉および球状シリカ粉をフィラ-とする試作コンポジットレンジ硬化時の収縮応力を,前年度に準備した収縮応力測定装置によって測定中である.5.試作条件と収縮応力との関係は以下のようである.(1)フィラ-粒子の形態は,球状より不定形の方が収縮応力が小さくなる.(2)フィラ-の充填率は,不定形より球状の方が高くすることができ,充填率が高いと収縮応力が小さくなる.(3)フィラ-粒子の大きさは,大きい方が充填率を高くすることができ,収縮応力が小さくなる.(4)硬化時間が長いと,収縮応力が小さくなる.6.以上の傾向が測定され,現在総合的な情報を検討中である.
SQUIDモバイル磁束計の高性能化に関する研究

高温超伝導体SQUID(超伝導量子干渉デバイス)を大きな環境磁場雑音下でも安定動作させることを目的として、可搬型磁束計装置の開発を行った。間接冷却ステージを含む装置筐体の製作後、冷却ステージにマウントするSQUIDセンサの高出力化とS/Nの向上のために、複数個SQUIDを直列接続したFlip-Chip型直列SQUIDマグネトメータの設計・作製を試みた。その結果、多重接続化によりSQUID出力電圧は増大するが、その改善度は予想されるよりも小さいことがわかった。これは、個々のSQUIDにそもそも避けられない特性のばらつきが存在することやSQUID間の相互作用により、全SQUIDがコヒーレント動作できていないためと考えられる。本研究では、コンパクトでしかも環境磁気雑音中でも動作可能なSQUID磁束計の開発を目的としている。平成21年度には、間接冷却ステージを含む装置筐体の試作を行い、基礎データの取得を通じて、以下の様な知見を得て、ノウハウの蓄積を行った。・間接冷却ステージの場合、冷却ステージを液体窒素に浸すことにより熱伝導でSQUIDを間接的に冷却するため、直接冷却型ほど熱収縮によるSQUID破壊に気を使わずに済むなどの利点がある代わりに、完全には液体窒素温度(77K)まで冷却しない可能性がある。試作した装置においても、7879K程度に留まることがあったが、ステージへの熱伝導を改善することで冷却効率を向上させる一方、デバイス特性を向上させることで、より高温でも安定に動作可能にすることが可能になった。・センサデバイス出力のS/N比向上については、SQUIDデバイスを多重接続した新構造のデバイスの試作を進め、その測定データを蓄積し、設計にフィードバックすることで、磁場雑音下でも安定動作する実際的なセンサデバイスとなるよう検討を進めている。・実際の生体磁気信号計測・バイオ計測への応用としては、ナノメーターの粒径をもつ磁性微粒子(磁気マーカー)と結合したバイオターゲットがクラスターを形成し、そのクラスターの磁気緩和時間が未結合磁気マーカーの緩和時間よりも数桁長いことを利用した交流帯磁率測定法により、結合磁気マーカー量(結合バイオターゲットの量)に比例した出力を得ることを試みた。またその基礎実験を通して、交流磁場中の磁気マーカーの周波数応答など、多くの知見を得た。最終的な免疫反応検査プロセスとして完成するためには、まだ種々の他技術との融合が必要である。平成22年度においては、前年度に試作した間接冷却ステージを含む装置筐体の改良と、ステージにマウントするSQUIDセンサデバイスについての特性改善を行った。間接冷却ステージの場合、冷却ステージを液体窒素に浸すことにより熱伝導でSQUIDを間接的に冷却するため、直接冷却型ほど熱収縮によるSQUID破壊に気を使わずに済むなどの利点がある代わりに、完全には液体窒素温度(77K)まで冷却しない可能性がある。H21年度に試作した装置においても、試料温度が7879K程度に留まることがあった。H22年度においては、ステージへの熱伝導を改善することで冷却効率を向上させ、より高温でも安定に動作可能にすることが可能になった。一方、マウントするデバイスについては、大きな環境磁場雑音下でも安定動作させることを目的として、磁場雑音に強く、信号/雑音(S/N)比が向上する様なセンサデバイス形状の検討を行った。具体的には、デバイスをより高出力するために多重直列接続型SQUIDマグネトメータを、構造的に磁場雑音に強いデバイスとして並列差動ピックアップループ型グラジオメータをそれぞれ作製し、その特性を評価した。その結果、後者においては、通常の実験室レベルの非シールド環境下においても安定に動作することを確認した。平成23年度においては、装置の間接冷却ステージにマウントするためのSQUIDセンサデバイスの高出力化に関して、集中的に検討を行った。具体的には、酸化物高温超伝導体を用いたSQUID磁束センサの高出力化とそのS/N比の向上を目的として、複数個のSQUIDを直列接続したFlip-Chip型直列SQUIDマグネトメータの設計・作製を試みた。SQUIDの直列アレイ化(4個接続)について検討した結果、多重接続化によりSQUID出力電圧は増大するが、その改善度は予想されるよりも小さいことがわかった。この原因としては、個々のSQUIDにそもそも避けられない特性のばらつきが存在することや個々のSQUID間の相互作用により、全SQUIDがコヒーレント動作できていないためと推測された。今後さらに個々のSQUID特性を揃えることで接続数に応じた高出力とする必要がある。次に、直列SQUIDアレイと別な基板に作製した検出コイルとを貼り合わせ、Flip-Chip型直列SQUIDマグネトメータの作製を試みた。未だ磁気結合について不明な点があり、貼り合わせる前と比べてノイズレベルは必ずしも減少していないものの、単体のSQUIDと比べて大きく感度は変化し、一体としての磁束計動作が確認できた。
ヘテロ原子－炭素結合の触媒的切断を伴うオレフィン類への付加反応

一挙に2つのシアノ基を炭素-炭素多重結合に導入できれば、生成物である1,2-ジシアノ化合物から様々な二官能性化合物へと誘導できることから、有用な合成手法となりうるにも関わらず、このような反応は、これまでに遷移金属触媒による酸素雰囲気下でのアルキン類の1,2-ジシアノ化が報告されているのみであり、開発の余地が残されている。このような背景から、今年度は炭素一炭素二重結合の1,2-ジシアノ化の開発を目指し、様々な検討を行った結果、TMSCN/TBAF系を用いたニトロアルケン類の脱ニトロ化を伴うジシアノ化を見出した。溶媒アセトニトリル中、室温で、trans-β-ニトロスチレンに2当量のTMSCNと当量のTBAFを作用させると、ニトロ基の脱離を伴い、1,2-ジシアノエチルベンゼンが定量的に得られた。シアン化物イオンそのものを求核剤として用いた場合は生成物の収率が低下し、やわらかい求核剤であるシリカートを用いた場合のみ効率よく目的物が合成できることも判った。本手法は様々な置換基を有する芳香族ニトロアルケンに適用できることも見出した。また、複素芳香環を有するフラン、チオフェン、インドール、ピリジン環を有するニトロアルケンでも高収率で目的物であるジシアノ体を得ることができた。芳香族のニトロアルケンにとどまらず脂肪族の基質をもちいた場合でも、時間を要するものの、反応は効率良く進行した。さらに、反応プロファイルの解析により、中間体のニトロシアノ体、シアノアルケンの補足にも成功し、反応経路も明らかにした。このような背景から、今年度は炭素-炭素二重結合の1,2-ジシアノ化の開発を目指し、様々な検討を行った結果、TMSCN/TBAF系を用いたニトロアルケン類の脱ニトロ化を伴うジシアノ化を見出した。本年度の研究ではケイ素-ニトリル結合の切断を鍵とするニトロアルケン類のジシアノ化を見出した。この手法は遷移金属触媒を用いることなく、有機合成化学上重要なビシナル位に2つのシアノ基を有する化合物群を高収率で合成できる。本年度に開発したニトロアルケン類の1,2ジシアノ化は、合成化学上有用なシアノ基を一挙に導入できるものの、反応の円滑な進行においてはシリカートの発生に一当量のTBAFが必要であることが改善点である。従って、来年度には本系の触媒化を目指し検討する。

また、反応プロファイルの解析により、反応経路に関しては推測できたものの、反応機構の詳細は明らかにしておらず、その解明も次年度の目標とする。その手法として、重水素を導入した反応基質を用いることによるラベリング実験を駆使し、D原子を追跡することで反応機構の解明を目指す。さらに、本年度の研究により幅広い基質に本系が適用できることも明らかにした。来年度はさらに反応基質を拡張し、本反応の官能基許容性などについても検討する。
ヒト特異的赤血球表面抗原の構造・機能解析試薬としての微生物レクチンの応用開発

1.糸状菌Conidiobolus lampraugesの生産するキトオリゴ糖結合レクチンCLAは、種々の動物種の赤血球のうち赤血球を高度に特異的に凝集する。いいかえると、ヒト赤血球表面には高度に種特異的な抗原が存在し、これは種の内では普遍的に分布する。CLAは25mgタンパク/mlの低濃度で、この抗原を検出出来る。ヒト以外の26種の霊長類のうち、チンパンジー、テナガザル〃シシオザルの赤血球のみがヒトの約1/50の強さで凝集されるが、その他の霊長類、霊長類以外の11種の哺乳類、3種の鳥類、4種のハ虫類、3種の両生類、5種の魚類の赤血球は、いずれも凝集されなかった。2.赤血球膜断片はCLAを吸着するので、吸収試験によって人血痕を鑑別することが出来る。CLAによって、血液換算2.5μlの微量の血痕が検出された。また10年までの陳旧血痕が検出可能であった。3.CLAはABO式血液型抗体の場合と異り、唾液や精液で全く吸収されない。高度なヒト特異性と合わせてこの性質は人血の検出、例えば便中の潜血検査に利用出来る。4.CLAはヒト造血系株細胞のうち、赤血球系細胞HELと結合した。HELをTPA処理しマクロファージ様細胞に転換させると、結合は見られなくなる。また、同じ赤血球系細胞でもK-562とは結合しない。CLAは、ヒト造血系細胞上の未知の分化指標抗原を識別していると考えられる。この性質は種々の血液病の診断や種々の分化促進あるいは抑制剤の効果の判定に用いることが出来る。5.CLAは、ヒト赤血球表面の糖タンパク、Band3のマンノースのC-6側から伸びるN-アセチルラクトサミン鎖の非還元末端から少くとも糖ユニット5ケ以上を認識し、かつ、結合には非還元末端にL-フコースの存在を要求する。このような特異性は、糖の微細構造の検出、分析、分画精製などに有用な性質と考えられる。ヒト以外の霊長類26種、約200個体について検討した結果、本レクチンはオランウータン科チンパンジーの赤血球に凝集活性を示すことを見出した。その活性はヒトに対する場合の約1/100で、かつ個体によっては全く凝集されない。被凝集性が遺伝形質であるか否かは検討中である。なお、同科オランウータンの血球は凝集されなかったが、シロテテナガザル、アギルテナガザル血球はきわめて弱くではあるが凝集された。また、オナガザル科のシシオザル、オマキザル科のフサオマキザルもきわめて弱くだが凝集された。霊長類以外の哺乳類11種、鳥類3種、ハチュウ類4種、両生類3種、魚類5種の血球は全く凝集されなかった。かかる高度の特異性は、沈降反応を用いるテストにおいても全く同様であった。人獣血痕鑑定実験において、本レクチンを用いる方法は、従来の免疫抗体を用いる方法に比べやや感度が低いが、対ヒト特異性がきわめて高いので、この目的に十分利用出来ると判断された。

ヒト赤血球上の本レクチン受容体は糖タンパクのBand 3であり、本レクチンはBand 3糖鎖のN-acetyl lactosamine構造ないしその非還元末端側と結合した。すなわち、高度にヒト特異的な構造が、この部分に存在すると結論された。本レクチンは、未分化な赤血球系細胞、顆粒球系細胞と見なされる白血病細胞K562、KGla、HL-60と結合・凝集を示さなかった。
感光性高分子LB膜を用いたレドックス種の二次元平面制御

ラングミュアーブロジェット(LB)法は有機分子を分子レベルで高度に配向・配列させ、ナノメートルオーダーで膜厚を制御することができる技術であり、次世代を担うナノテクノロジーのひとつとして期待されている.本研究では、レドックス機能を有する感光性高分子LB膜を作製し、フォトリソグラフィー法によりレドックス機能高分子LB膜の分子パターニングを試み、レドックス機能性LB膜の二次元平面制御の可能性を明らかにする.さらに、本法を用いてマイクロアレイ電極上に異なるレドックス種を二次元平面内でヘテロ接合したLB膜素子を構築し、電気化学的手法によりその機能発現を試みることを研究目的としている.以下に本年度得られた研究成果を示す.1.電子線描画によるパターニング前年度の研究では光照射による感光性高分子LB膜のパターニングについて検討を行ったが、技術的な問題で解像度は0.75μmのline-and-spaceまでしか達成できなかった。そこで照射スポット径を0.1μmまで絞れる電子線描画装置を用いて描画したところ0.2μmのline-and-spaceの解像度が得られた。電子線に対する架橋感度は0.18μC/am^2となり、従来の電子線レジストに比べ高感度であることが示された.2.機能団を有する感光性高分子LB膜の作製フェロセン及びピレン誘導体を有する感光性両親媒性高分子を調製し、その単分子膜挙動、及びLB膜のフォトパターニングに関する検討を行った。ピレン含有光架橋性高分子LB膜はフォトパターニングが可能であり、蛍光顕微鏡測定により、蛍光性物質の分子パターニングに成功した.ここではパターニングされたLB膜を可視化するために蛍光物質を用いたが他の機能性化合物を本感光性高分子LB膜へ導入することで機能性LB膜の面内制御が可能となることが示された。ラングミュアーブロジェット(LB)法は有機分子を分子レベルで高度に配向・配列させ、ナノメートルオーダーで膜厚を接合制御することができる技術であり、次世代を担うナノテクノロジーのひとつとして期待されている。本研究では、レドックス機能を有する感光性高分子LB膜を作製し、フォトリソグラフィー法によりレドックス機能高分子LB膜の分子パタ-ニングを試み、レドックス機能性LB膜の二次元平面制御の可能性を明らかにする。さらに、本法を用いてマイクロアライ電極上に異なるレドックス種を二次元平面内でヘテロ接合したLB膜素子を構築し、電気化学的手法によりその機能表現を試みることを研究目的としている。以下に本年度得られた研究成果を示す。1.構造規制界面による光電流のベクトル制御RuLB膜だけでは光励起されたルテニウム錯体(Ru^<2+*>)がITO電極と光誘起電子移動を行うが、速やかな逆電子移動のため外部へ光電流として取り出せない。これに対し、ヘテロ積層構造ではRuとFc間の光誘起電子移動によって電荷分離状態(Ru^+,Fc^+)が生じ、逆電子移動と電極反応の競争反応により光電流が発生すると考えられる。その電流の方向性はこれらのうちの内膜が電極反応することで決まることがわかった。2.高次組成化構造による光量子収率の高効率化TEOA存在下RuLB膜及びITO/Fc/Ruヘテロ積層LB膜の光電流を比較すると、明らかにヘテロ積層構造にすることで光電流は大きくなり、光誘起電子移動効率が向上していることがわかった。その量子収率は5.9%であり、RuLB膜の場合の2.7%に比べ約2倍効率が増加することが明らかとなった。3.機能団を有する感光性高分子LB膜の作製フェロセン及びピレン誘導体を有する感光性両親媒性高分子を調整し、その単分子膜挙動、及びLB膜のフォトパタ-ニングに関する検討を行った。ピレン含有光架橋性高分子LB膜はフォトパタ-ニングが可能であり、蛍光顕微鏡測定により、蛍光性物質の分子パタ-ニングに初歩的ではあるが成功した。ピレン含有光架橋性高分子LB膜はフォトパターニングが可能であり、蛍光顕微鏡測定により、蛍光性物質の分子パターニングに成功した.

ここではパターニングされたLB膜を可視化するために蛍光物質を用いたが他の機能性化合物を本感光性高分子LB膜へ導入することで機能性LB膜の面内制御が可能となることが示された。
導電性高分子ナノファイバーを用いたフレキシブル熱電変換不織布の開発

本研究は導電性高分子ナノファイバーを用いたフレキシブルかつ軽量な熱電変換不織布の開発を目的とする。申請者らが研究してきたポリ(3-アルキルチオフェン)(P3AT)を原料とする太さ2×10nm2のP3ATナノファイバーは嵩高い疎な構造をしているため、厚みがあり断熱効果が高い不織布の作製が可能であり、細線効果と相まって、高い熱電変換効率を示すことが期待される。さらに、性能向上を目指し、内部の空気を各層に閉じ込めることで、断熱性の高い構造を実現する。さらなる性能向上のため、キャリアの生成層と輸送層の役割分担の考え方を導入し、P3ATナノファイバー不織布とPEDOT:PSSの多重積層構造をもつ熱電変換デバイスを作製する。本研究によりエネルギーハーベスティングを牽引する機能性不織布という新しいカテゴリーの創成を行う。昨年度の研究においてドーピング条件の最適化により無次元性能指数が0.08と目標値の0.1に迫る値を実現した。特に、巨大なゼーベック係数が特異である点に着目し、紫外光電子分光を実施したが、HOMOの状態密度には特殊なプロファイルはみられず、ゼーベック係数の飛躍的な向上はバンド描像に由来するものではないとの結論を得た。そこで、空隙の多い内部構造が作り出す容量成分に着目し、インピーダンスの緩和についての調査を現在実施している。引き続き民間との共同研究、共同研究につなげるための技術指導も展開しており、より蚕業応用も見据えて、熱電変換不織布の実用性を調査している。社会へのアピールを考慮して、電子オルゴールの駆動やLEDの発光など、目に見える形でのデモストレーションの実現も準備をしている。当初、フレキシブルかつ軽量な熱電変換不織布の開発とP3ATナノファイバー不織布とPEDOT:PSSの多重積層構造をもつ熱電変換デバイスの作製を計画していたが、特に前者に関しては昨年度、巨大ゼーベック係数が観測されるなど著しい進展が見られた。そこで本年度も引き続きこの課題に関する調査に注力した。昨年度に引き続き、各種パラメータの変更、素子が示す起電圧のみならず実際に負荷を結合して電流を測るなどの幅広い測定を実施したところ、全てにおいて矛盾ない結果を得たため、この巨大なゼーベック係数が構造体が示す真の特性であることを確認することができた。また、FE-SEMを用いたモルフォロジーの解析から、内部構造について把握することができた。ここまでは計画以上の進展と考えている。しかし、そのメカニズムの解明のために取り組んだ紫外光電子分光や、現在も取り組んでいるインピーダンス測定に関しては、まだ、メカニズムを明らかにしたとはいえない。この点に関しては引き続き調査を行っていく必用がある。一方で、積層構造に関してはまだ着手できていないが、内部に空気を閉じ込めて高い断熱性を示すという点に関して同様の効果をもつことが期待される構造体の形成を民間企業との間で共同研究として進めることとなった。当初の想定以上に実用性の高い構造と考えることができるため、この点に関しては新たな進展といえる。以上から、総合的に判断して研究は概ね順調に進展していると考えている。現時点ではゼーベック係数が飛躍的に向上するメカニズムがわかっていない。これまでもドーパント濃度依存性に関しては取り組んできたが、測定中にドーパントが多少抜ける傾向があり、精度に関して十分な測定ができていない問題があった。そのため、本年度はドーピング方法を変えて、ドーピング状態の安定を図り、精度を向上することを考えている。導電率とゼーベック係数の関係から、キャリアの伝導メカニズムが明らかとなれば、巨大ゼーベック係数の要因についての知見を得ることができると考えている。また同時にその温度依存についても調査する。高分子のようなキャリアの局在が強い系では熱電特性が狭い温度範囲でも顕著に温度に依存する傾向があるため、伝導機構の解明の観点から、詳細な温度依存性の測定を実施する。また、マトリックスの種類や割合の変化に対する応答から、マトリックスの材質、ナノファイバーとの親和性、分子運動性、空孔導入量が与える影響の有無について調査する。これらの総合的な評価からメカニズムに迫ることを目指すこととする。特性向上の観点では民間企業の力も借りて、空孔導入の方法についての調査も実施する。熱伝導の観点からは空孔導入量は大きい方が有利であり、なおかつ空孔の独立性が高い方が断熱性能が向上することは明らかであるため、これらの調査を実施し、実際に本材料の実用の可能性について、厳しく検討することを今後の方針とする。同時に社会へのアピールを考慮して、電子オルゴールの駆動やLEDの発光など、目に見える形でのデモストレーションの実現を行っていくことも最終年として重要な方策とする。

昨年度の研究においてドーピング条件の最適化により無次元性能指数が0.08と目標値の0.1に迫る値を実現した。特に、巨大なゼーベック係数が特異である点に着目し、紫外光電子分光を実施したが、HOMOの状態密度には特殊なプロファイルはみられず、ゼーベック係数の飛躍的な向上はバンド描像に由来するものではないとの結論を得た。そこで、空隙の多い内部構造が作り出す容量成分に着目し、インピーダンスの緩和についての調査を現在実施している。引き続き民間との共同研究、共同研究につなげるための技術指導も展開しており、より蚕業応用も見据えて、熱電変換不織布の実用性を調査している。社会へのアピールを考慮して、電子オルゴールの駆動やLEDの発光など、目に見える形でのデモストレーションの実現も準備をしている。当初、フレキシブルかつ軽量な熱電変換不織布の開発とP3ATナノファイバー不織布とPEDOT:PSSの多重積層構造をもつ熱電変換デバイスの作製を計画していたが、特に前者に関しては昨年度、巨大ゼーベック係数が観測されるなど著しい進展が見られた。そこで本年度も引き続きこの課題に関する調査に注力した。昨年度に引き続き、各種パラメータの変更、素子が示す起電圧のみならず実際に負荷を結合して電流を測るなどの幅広い測定を実施したところ、全てにおいて矛盾ない結果を得たため、この巨大なゼーベック係数が構造体が示す真の特性であることを確認することができた。また、FE-SEMを用いたモルフォロジーの解析から、内部構造について把握することができた。ここまでは計画以上の進展と考えている。しかし、そのメカニズムの解明のために取り組んだ紫外光電子分光や、現在も取り組んでいるインピーダンス測定に関しては、まだ、メカニズムを明らかにしたとはいえない。この点に関しては引き続き調査を行っていく必用がある。一方で、積層構造に関してはまだ着手できていないが、内部に空気を閉じ込めて高い断熱性を示すという点に関して同様の効果をもつことが期待される構造体の形成を民間企業との間で共同研究として進めることとなった。当初の想定以上に実用性の高い構造と考えることができるため、この点に関しては新たな進展といえる。以上から、総合的に判断して研究は概ね順調に進展していると考えている。本研究は導電性高分子ナノファイバーを用いたフレキシブルかつ軽量な熱電変換不織布の開発を目的とする。申請者らが研究してきたポリ(3-アルキルチオフェン)(P3AT)を原料とする太さ2×10nm2のP3ATナノファイバーは嵩高い疎な構造をしているため、厚みがあり断熱効果が高い不織布の作製が可能であり、細線効果と相まって、高い熱電変換効率を示すことが期待される。さらに、性能向上を目指し、内部の空気を各層に閉じ込めることで、断熱性の高い構造を実現する。さらなる性能向上のため、キャリアの生成層と輸送層の役割分担の考え方を導入し、P3ATナノファイバー不織布とPEDOT:PSSの多重積層構造をもつ熱電変換デバイスを作製する。本研究によりエネルギーハーベスティングを牽引する機能性不織布という新しいカテゴリーの創成を行う。
配位原子への水素結合による金属錯体の反応制御

金属錯体の配位原子への水素結合は、金属-配位子間のdπ-pπ相互作用を変化させ、錯体の反応性などの性質を制御することが硫黄配位子と共に酸素配位子をもつ金属錯体についても明らかになり、次の1)5)の成果が得られた。1)硫黄配子をもつMoおよびWの酵素モデル錯体では、水素結合により酸化還元電位の正側シフトにもかかわらず、Mo(IV)から基質の酸素引抜き反応活性は高くなる。一方、Mo(VI)による酸素添加反応活性は水素結合があると著しく低下することから、酸化酵素のMoコファクターにもこのスイッチングが働いているものと考える。2)P450モデル錯体においても水素結合により、酸化還元電位の正側シフトとFe(III)の安定化がおこり、Fe(II)では水素結合の切断がスイッチして起こることでそれぞれの酸化状態の安定化する。この水素結合のスイッチはペプチド鎖のNH...S水素結合をつくるヘアピンターン構造とα-ヘリックスとの競争で起こることを提唱した。3)カルボキシラートやフェノラートの金属錯体についても同様の結果であり、共有結合性の低いといわれているCa錯体においても、錯体が中性であるとき、水素結合によりCa-O距離の短い錯体が見出された。4)配位子自体について、アミドNHがカルボン酸、チオール、フェノールの基底状態で酸素や硫黄原子の近傍にあるとき、脱プロトン化は起こりやすく、pK_aは低下することがわかった。脱プロトン化のエネルギー障壁の高い配位子をもつ錯体では、錯形成定数の増大が起こる。そこで、このpK_aの項を導入した錯形成定数の式logβ=logK-pK_aを考えた。疎水性環境下では水素結合の形成と切断による差が大きく、錯形成定数に大きく影響する。5)バイオミネラルの高分子配位子とCa無機結晶の境界面のモデル複合体を合成して調べ、その強固な結合はこのpK_aのシフトと共有結合性によることを示した。P-450やChloroperoxidaseのモデルとして、軸位チオラート硫黄原子にアミド基のNHが水素結合しるとき、酵素のrestingにあたるFe(III)が極端に安定化することがわかった。次に起こる活性化はこの水素結合の切断によると考え、N端にCysをもつ14アミノ酸残基からなるペプチドのモデル錯体を合成したところ、ペプチドの構造変化が水素結合の形成と切断に関与していることを示唆するデータが得られた。そこで、芳香環とアミド面の間で180゚の回転が起こる構造変化を行うことによって水素結合を形成したり、切断が可能なモデル配位子として2-t-BuNHCOC_6H_4SHとその脱プロトン化した(NEt_4)(S-2-t-BuNHCOC_6H_4)を合成し、P-450モデル錯体を合成した。その結果、ペプチドのヘアピンターンの構造変化と異なり、この構造変化の障壁エネルギーは低く平衡に達する時間が短い配位子であるために、ペプチドと異なりFe(III)からFe(II)への定量的な変換は達成できないことがわかった。同様に、オキソのトランス位にあるチオラート配位子によって金属-オキソ結合が活性化される熱的に不安定なモリブデン(VI)やタングステン(VI)のジチオレンジオキソ錯体を、分子内NH-S水素結合を導入することによって安定な中間体として単離に成功した。酵素ではプテリンのNH基と硫黄の水素結合の形成と切断が安定化と活性化のスイッチになっていると考える。

水素結合と嵩高さをもつ新規なカルボキシラートとリン酸配位子、およびそれらのポリ(カルボキシラート)とポリ(リン酸)配位子を合成し、それらの配位子をもつカルシウムの単核錯体や複核錯体、さらに大きなクラスターの合成を行い、非対称な複合体を形成するための指針を見出した。また、高分子配位子に金コロイドを結合させ、高解像度の顕微鏡で結晶化したクラスターの表面に高分子配位子が結合した接面を直接観測して調べ、高分子配位子の存在場所を特定できた。この水素結合は配位子のpKa低下をも行い、バイオミネラルであるヒドロキシアパタイトや炭酸カルシウムに高分子配位子が強く結合している要因の一つであることがわかった。脊椎動物の骨や歯に含まれるバイオミネラルでは、カルボキシラートやホスフェート等の酸性置換基を有する蛋白質がヒドロアパタイトの結晶端に強く結合し、複雑な構造体の形成を制御している。本科研費によって、配位カルボキシラート酸素原子へのNH-O水素結合がCa-Oの解離を抑制することを見出してきた。この配位原子への水素結合が、配位子のpK_aをシフトさせ、バイオミネラルに強く結合させる一つの要因と考える。そこで、これまで知られている簡単な配位子とは異なり、嵩高いアミド基で水素結合可能な新規リン酸配位子、2,6-(Ph_3CCOMH)_2C_6H_30P0_3H_2および2,6-(PhCONH)_2C_6H_30P0_3H_2を合成した。極端に嵩高いリン酸配位子により、リン酸部分がモノアニオン(NMe_4)[Ca^<11>{(OPO(OH)O-2,6-(Ph_3CCONH)_2C_6H_3}3(NCMe)_3]やジアニオン[Ca^<11>{(O_3PO-2,6-(Ph_3CCONH)_2C_6H_3)_2}(H_2O)_5]等の単核カルシウム錯体を始めて合成単離に成功'した。水素緒合と極端な嵩高さを導入することでバイオミネラル界面に見られる非対称配位が可能となった。次に、クラスター形成のために、嵩高さを滅少させた配位子の多核錯体[Ca_11{O_3PO-2,6-(PhCONH)_2C_6H_3}(H_2O)_4(EtOH)]_nを合成したところ、錯体は非対称配位によりゾグザグ鎖構造をとり、アミドカルボニルヘの分子問の水素結合ネットワークによってジグザグ鎖は逆平行に配列している。この錯体は、DMF中、分子内水素結合のみを形成する環状8核構造[Ca{O_3PO-2,6-(PhCONH)_2C_6H_3}O=CHNMe_2](H_2O)_2]_8に変換する。水素結合可能なアミド導入したリン酸配位子により、水素結合ネットワーク組み替えに連動したカルシウム錯体の多核構造変換を新たに見出した。これらの成果は、カルシウム無機結晶からカルシウムイオンの選択的吸着と脱離をコントロールする高分子配位子の開発につながる。金属錯体の配位原子への水素結合は、金属一配位子間のdπ-pπ相互作用を変化させ、錯体の反応性などの性質を制御できる。金属酵素ではペプチド部分の構造変化で水素結合ネットワークを変化させ、全体で中性のアミド平面の配向をコントロールして配位原子への水素結合による反応性の制御を行うと考え、ペプチドおよびKemp酸によりカルボン酸モデル配位子を合成した。
大規模臨床試験検体を用いたバイオマーカーによる膵癌テーラーメイド補助療法の確立

膵癌は最も悪性度の高い固形癌であり、肉眼的治癒切除が達成された場合にも効率かつ早期に再発をきたす。したがって、効果的な術後補助化学療法の確率は急務である。膵癌補助化学療法の有効性、S-1が塩酸ゲムシタビンを上回る治療効果があることは証明されたが、各治療群で個人差を認めたことは今後の課題である。本研究は、大規模臨床試験データを活用して、S-1, GEMの効果予測因子となるバイオマーカーを検索し、膵癌テーラーメード補助化学療法を実現することである。申請者らは、まずこれまでにS-1, GEMの薬剤感受性予測に有用であると報告されたDPYD, SLC29A1の免疫染色結果と予後との相関、mRNA発現量と免疫染色強度の関係に関して解析を行い(平成29年度の研究実績概要に記載)、学会発表、論文作成し、投稿した。mRNA発現解析に関しては、22遺伝子すべての測定結果が得られており、S-1群、GEM群の予後に関連するcut-off値を検索したが、適切なcut-off値は得られず、mRNA発現量における予後予測は困難と考えられた。一方で、E7F7遺伝子で有用なcut-off値が得られたので、新たなバイオマーカー候補として、平成31年度に免疫染色を行う予定としている。研究計画に則り、まずDPYD, SLC29A1の免疫染色結果と予後との相関、mRNA発現量と免疫染色強度の関係に関して解析を行い(平成29年度の研究実績概要に記載)、学会発表、論文化をし、英文雑誌に投稿した。膵癌新規バイオマーカー候補である、E2F7の免疫染色を行う予定である。
がん抑制因子ＰＰ２Ａを標的とした新規抗がん戦略のための基盤的研究

がんの発生や悪性化は細胞内タンパク質の過剰なリン酸化により引き起こされるため、これまで分子標的抗がん剤の開発は、タンパク質リン酸化酵素キナーゼの異常な活性化を阻害することにのみ焦点が当てられてきた。しかしながら近年、細胞のがん化・がんの悪性化には、キナーゼ活性の上昇だけではなく脱リン酸化酵素であるホスファターゼの活性低下も極めて重要な役割を果たすことが分かってきた。そのため、このホスファターゼを活性化する抗がん戦略が新たな分子標的抗がん剤創薬において有効であると考えられる。細胞内の主要なセリン/スレオニンホスファターゼであるProtein Phosphatase 2A (PP2A)は重要ながん抑制因子として知られており、多くのがんにおいて細胞内PP2A阻害タンパク質の発現上昇によるPP2A活性の低下が観察されている。そこで本研究課題では、細胞内PP2A阻害タンパク質であるSETとPME-1によるPP2A阻害機構を解明し、これらを標的としてPP2A活性を回復させるPP2A活性化剤の抗がん効果の立証を目的とした。今年度はSETに関して、胃がんにおいてSETが、がんの発生や悪性化に重要な役割を果たしていることを明らかにし、またその分子機構を解明した。またPME-1に関して、我々は細胞内のPP2Aのメチル化レベルを正確に測定する方法を確立した。さらに、野生型および変異型PME-1のリコンビナントタンパク質を用いてPME-1の機能解析を行い、PP2AcとPME-1の相互作用と脱メチル化活性の関係を明らかにした。本研究で示した原理は、免疫沈降法を用いてPP2AcとBサブユニットの結合を評価する際にも重要であり、PP2A複合体の制御機構を解析する上で極めて重要な知見である。29年度が最終年度であるため、記入しない。がんの発生や悪性化は細胞内タンパク質の過剰なリン酸化により引き起こされるため、これまでの分子標的抗がん剤開発は、タンパク質リン酸化酵素であるキナーゼの異常な活性化を阻害することに焦点が当てられてきた。しかし近年、細胞のがん化やがんの悪性化には、キナーゼ活性の上昇だけでなく、脱リン酸化酵素ホスファターゼ活性の低下も極めて重要な役割を果たすことが分かってきた。そのため、ホスファターゼを活性化する抗がん戦略が新たな分子標的抗がん剤創薬において有効であると考えられる。細胞内の主要なホスファターゼであるProtein Phosphatase 2A (PP2A)は重要ながん抑制因子であり、多くのがんにおいて細胞内PP2A阻害タンパク質の発現上昇によるPP2A活性の低下が観察される。そこで本研究課題では、細胞内PP2A阻害タンパク質であるSETとPME-1によるPP2A阻害機構を解明し、これらを標的としてPP2A活性を回復させるPP2A活性化剤の抗がん効果の立証を目的とする。今年度はSETに関して、イヌメラノーマ細胞株においてSET発現を抑制すると、がん細胞の増殖能および浸潤能が抑制されることを明らかにした。さらにSETを標的としたPP2A活性化剤OP449とFTY720が、PP2A活性を上昇させイヌメラノーマ細胞株に細胞死を誘導することを明らかにした。またPME-1に関して、PME-1欠損マウスの胎児から線維芽細胞を単離し、PME-1欠損がPP2A制御機構に与える影響について検討を行った。PME-1欠損細胞ではPP2A発現量が顕著に低下しており、PP2Aのユビキチン/プロテアソーム分解が促進していた。このPME-1によるPP2A分解保護機構は脱メチル化能に依存することがPME-1のレスキュー実験、およびPME-1阻害剤ABL127の処置により明らかとなった。このことから、PME-1は脱メチル化能依存的にPP2Aをユビキチン/プロテアソーム系分解から保護していることが明らかとなった。SETに関して、伴侶動物臨床においてSETを標的とした抗がん剤治療を実現するための基盤として、イヌの腫瘍に対するPP2A活性化剤の抗がん効果を検討し、メラノーマにおいてSETが新規治療標的として有用であることを明らかとした。さらにPME-1に関して、PME-1 KOマウスから単離した細胞を用いてPME-1によるPP2A制御機構に関する検討を行い、PME-1による新たなPP2A制御機構としてPME-1がPP2Aをユビキチン/プロテアソーム分解から保護することを明らかとした。各項目いずれも論文発表に至る重要な知見が得られており、かつ次年度の研究計画に記載した事項につながる結果も得られており、研究課題は概ね順調に進展していると言える。がんの発生や悪性化は,細胞内のタンパク質の過剰なリン酸化により引き起こされている。そのため,従来の分子標的抗がん剤はリン酸化酵素であるキナーゼを阻害することにのみ焦点が当てられてきたが,同一キナーゼを標的とするものも多く存在しており,キナーゼを標的とした創薬は飽和状態にある。一方で,リン酸化反応は可逆的であり,脱リン酸化酵素であるホスファターゼの活性の低下も,がんの発生や悪性化に重要であることが近年明らかとなってきている。そのため,ホスファターゼを活性化させる分子標的抗がん剤が,新たながんの創薬標的として有効であると考えられる。しかし現在までに,ホスファターゼの活性化を標的とした分子標的抗がん剤は一剤も開発されていない。

そこで我々は細胞内の主要な脱リン酸化酵素であり,がん抑制因子として知られているProtein Phosphatase 2A (PP2A)に着目し,PP2A活性を上昇させることで細胞内のリン酸化レベルを低下させて抗がん効果を得ることを目指した。PP2Aは多くのがんでPP2A阻害タンパク質による活性制御を受けており,その中でも我々はPP2A阻害タンパク質SETとPME-1に着目した。本研究課題では,SETおよびPME-1によるPP2A制御機構を解明し,これらを標的としてPP2A活性を回復させることを目的としている。本年度はSETに関して,胃がんにおいてSETが,がんの発生や悪性化に重要な役割を果たしていることを明らかにし,またSET標的薬OP449の抗がん効果を生体レベルで実証した。また,PME-1に関して,細胞内のPP2Aのメチル化レベル測定法を確立し,細胞内メチル化酵素PME-1が一部のメラノーマの治療標的としての有用であることを明らかとした。SETはPP2Aに直接結合してその活性を抑制するタンパク質であり,ヒトのがんにおけるPP2A活性の低下に重要な役割を果たす。我々は胃がんにおいて,SET発現の上昇が患者の予後の悪さと相関していることを発見し,胃がんにおいてSETが,がんの発生や悪性化に重要な役割を果たしていることを明らかにした。さらに,胃がん細胞株を移植したマウスに対してSET標的薬OP449を投与したところ,腫瘍成長の抑制効果が認められたことから,SETを標的とした薬剤の抗がん効果を生体レベルで実証した。PME-1はPP2Aを特異的に脱メチル化する酵素であり,またPP2Aの酵素活性部位に直接結合して活性を抑制する機能も有する。しかしながら細胞内におけるPME-1の詳細な役割に関しては未だ解明されていない。PME-1はPP2AのCサブユニットのC末端を特異的に脱メチル化しており,細胞内のPP2Aのメチル化レベルは,PP2Aの活性やPME-1による活性制御の指標となる。我々はこれまで報告されていたPP2Aのメチル化レベルの測定方法では,試験管内において時間依存的な脱メチル化反応が起きるという問題を発見し,細胞抽出液中にPME-1阻害剤を添加するという解決策により,細胞内のPP2Aのメチル化レベルを正確に測定する方法を確立した。この手法を用いて,種々のメラノーマ細胞株を用いてPP2Aメチル化レベルを測定したところ,一部の細胞株で低いメチル化レベルを検出した。また,これらのメラノーマ細胞株におけるPME-1発現抑制の効果を検討したところ,PME-1発現抑制細胞で顕著な細胞増殖の低下が認められた。このことから,ある種のメラノーマにおいてPME-1が治療標的としての有用であることを明らかとした。がんの発生や悪性化は細胞内タンパク質の過剰なリン酸化により引き起こされるため、これまで分子標的抗がん剤の開発は、タンパク質リン酸化酵素キナーゼの異常な活性化を阻害することにのみ焦点が当てられてきた。しかしながら近年、細胞のがん化・がんの悪性化には、キナーゼ活性の上昇だけではなく脱リン酸化酵素であるホスファターゼの活性低下も極めて重要な役割を果たすことが分かってきた。そのため、このホスファターゼを活性化する抗がん戦略が新たな分子標的抗がん剤創薬において有効であると考えられる。