hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
研究者情報の蓄積・検索システムの研究開発

本研究は、経常的な息の長い研究として、日本の科学研究費補助金の配分に関する基礎データのコンピュータ・ファイルを作成し、科学研究費補助金の配分に役立つシステムを開発・運用することにある。また、日本の科学基礎研究の世界における位置付けを知るとともに、恒常的にモニタリングできるように、引用検索データベースを利用した文献計量学の手法を確立することを目的にしている。平成4年度は、当初計画にしたがい研究を実施し、予期した成果をあげることができた。(1)平成4年度科研費配分結果データを基に平成4年度版「科研費申請・交付状況ファイル」を作成した。(2)上記ファイルをもとにして、諸帳票、諸統計表を作成、出力した。(3)過去20年間の科研費申請・交付状況を取りまとめたファイルを作成、データベース化するとともに、交付状況についてオンライン検索を可能にするシステムの開発を行った。現在、検索のためのキーの統一等のフォーマット交換を行っており、平成5年度に完成することを目指している。(4)平成4年度版「大学関係研究者基本ファイル」を作成した。(5)購入した「引用索引(Citation Index)テープ」を筑波大学学術情報処理センターが開発、運用しているオンライン文献検索データベースシステム(UTOPIA)に入力、オンライン検索が可能なようにした。(6)同データベースを利用した、日本と外国との研究状況の比較を行うために有効な資料を作成するための、計量文献学手法を確立するための諸研究及びシステム開発の一部を行った。
８位置換プリン化合物ライブラリーの合成とリボスイッチリエンジニアリング

本申請研究「8位置換プリン化合物ライブラリーの合成とリボスイッチリエンジニアリング」では、自然界には存在しない8位置換プリン化合物でのリボスイッチのリエンジニアリングを通じて、リボスイッチの仕組み・改変原理を理解し、semi-artificialリボスイッチの創成を目指した。8ーブロモアデニン等と、市販されている複素環のホウ酸エステルとの鈴木ー宮浦カップリングにより、8位置換プリン誘導体ライブラリーを構築した。リボスイッチ配列をin vitroセレクションにより探索したが、求む機能を示すRNAは得られなかった。セレクションに用いたRNAに十分な配列の多様性の不足が一つの要因と結論づけた。本申請研究では、8位置換プリン誘導体で駆動可能なリボスイッチを創成し、リボスイッチリエンジニアリングの原理理解を目的とする。この達成に向けて、天然リボスイッチの構造を、8位置換プリン誘導体で動作するように改変したsemi-artificialリポスイッチを創成し、その改変原理の理解と技術の開発を研究する。平成23年度は、具体的には、以下の項目を実施した。1)アプタマー部位を部分ランダム化したプリンリボスイッチRNAライブラリーの構築アデニンリボスイッチの小分子リガンド認識部位を部分的にランダム化したDoped-RNAライブラリーを構築した。構築したライブラリーを、別途合成した8位置換プリン誘導体を固定化した樹脂でセレクションした。結合したRNAフラクションを逆転写、PCR、転写を1サイクルとするインビトロセレクションを実施し、7ラウンド目のRNAを逆転写後にクローニングして、配列を同定しア。現在、配列、二次構造を検討中である。2)プリン誘導体化合物ライブラリーの構築8-ブロモアデニン、8-ブロモアデノシン等と、市販されている複素環のホウ酸エステルとの鈴木-宮浦カップリングにより、8位置換プリン誘導体ライブラリーを構築した。さらに、インビトロセレクションを行う化合物には、リンカーを導入し、樹脂に固定化した。3種類の化合物を合成したが、頭書計画の予定通り現時点ではまだ一種類の化合物にのみインビトロセレクションを実施している。表面プラズモン共鳴センサーへの固定化と解析を進めようと試みており、ビアコア社製のCM5センサーチップへの固定化を行った。固定化量の制御と固定化の最終確認中である。1)アプタマー部位を部分ランダム化したプリンリボスイッチRNAライブラリーの構築昨年度に引き続き、プリンリボスイッチを機能テンプレートとして、小分子リガンド認識部位を部分的にランダム化したDoped-RNAライブラリーから、人工分子(8位置換プリン誘導体)により駆動される人工リボスイッチ配列の取得を試みた。セレクションラウンドを増やすことにより、より強く結合するRNA配列の取得を目指して種々条件を振ってセレクションを行ったが、顕著な結合RNAの取得にはまだ至っていない。具体的には、アデニンリボスイッチのDoped-RNAライブラリーの中から、8位置換プリン誘導体に結合する配列として取得を試みた。現状では、セレクションの方法等について、その条件設定が不十分である可能性が考えられる。2)8位置換プリン誘導体化合物ライブラリーの構築昨年度までに構築したおおよそ15化合物からなるライブラリーについて、蛍光ディスプレイスメントアッセイにより、結合するRNAの探索を行った。アプタマーのセレクションが予想外に難しい状況となったので、8位置換プリン誘導体化合物ライブラリーから、数種のRNAに焦点を絞って結合するRNAの有無を探索した。蛍光指示薬としてX2Sジメチル体をもちいて、数種のマイクロRNA前駆体を標的として結合する化合物を探索した。その結果、いくつかの化合物については、マイクロRNA前駆体に結合する事が示された。さらに、これら化合物の結合の確証を得るために、RNAを表面プラズモン共鳴センサーに固定化した後、各RNAの結合を評価した。その結果、確かにSPRでの結合が確認される化合物の探索に成功した。また、これら化合物の誘導体、置換一異性体との結合比較実験を行った所、結合位置の違いにより顕著な結合の違いが認められた。本申請研究では、8位置換プリン誘導体で駆動可能なリボスイッチを創成し、リボスイッチリエンジニアリングの原理理解を目的として、2)8位置換プリン誘導体の化合物ライブラリー作成、1)アプタマー部位を部分ランダム化したプリンリボスイッチDoped-RNAライブラリーの構築とインビトロセレクション、3)8位置換プリン誘導体により駆動される新規リボスイッチRNAの創成を検討した。平成25年度は、大腸菌にDoped-RNAライブラリーをプラスミドとして導入し、化合物存在下リボスイッチ機能がオンになるRNA配列を、レポーター遺伝子の発現により選択する事を試みた。細胞への導入、セレクションを計画通りに進めたが、中間結果から結合するRNA配列が収束しない可能性が高いという結果を得た。当初予定していた細胞培養、セレクション条件を変更する必要が生じ、研究期間を一年間延長して研究を進めた。大腸菌in vivoセレクションの対象化合物として、8-(2-aminopyridine-4-yl)adenine(FT332)を選んだ。プリンリボスイッチDoped-RNAライブラリーの下流にカナマイシン耐性遺伝子と蛍光タンパク質(ZsGreen)を組み込み、Lacプロモーターで発現を制御した。まず、化合物(ー)

条件でZsGreenが発現するクローンZsGreen(+)を、セルソーターにより除き、FT332存在下でカナマイシンプレート上にコロニーを形成するクローンを選別した。カナマイシン濃度を10 ug/mLと12.5 ug/mLで、200 uMのFT332を含むM9 mediumでセレクションを行い、それぞれ40クローンを選別したが、FT332存在下でZsGreenの蛍光強度が顕著に上昇するクローンを選別し、評価した。26年度が最終年度であるため、記入しない。ケミカルバイオロジー26年度が最終年度であるため、記入しない。ライブラリー合成を問題なく進めており、合成化合物を用いてドープトライブラリーを用いたインビトロセレクションを既に実施しできた。8位置換プリン化合物ライブラリーについては、合成法を確立しすでにライブラリーとしてスクリーニングに供する等、計画を上回る達成度と考えている。さらに、蛍光ディスプレイスメントアッセイとの組み合わせにより、プレマイクロRNA前駆体への結合評価実験を既に終えている。さらに、蛍光ディスプレイスメントアッセイにより探索された8位置換プリン化合物については、標的RNAを表面プラズモン共鳴センサー上に固定化したチップを作成し、ビアコアT-200SPR装置により化合物の結合を評価した。その結果、ライブラリースクリーニングにより選択された化合物のいくつかには、SPRで結合が確認される化合物が確認されている。アデニンリボスイッチの8位置換プリン化合物を用いた人工リボスイッチへの改変は、ドープトライブラリーの構築と、アプタマーのin vitroセレクションを数度繰り返しているが、十分に高い親和性を示すアプタマーの単離にはまだ至っていない。現在、セレクション条件を詳細に見直してセレクションラウンドを重ねている状況であり、間もなく目的とするRNAの単離に至ると思われる。以上の点から、本研究は概ね順調に進展していると判断している。特に問題なく進展しているが、リボスイッチのセレクションを加速し、より多様なリボスイッチRNAとの相互作用を検討したい。ドープトライブラリーからのアプタマースクリーニングに全力を傾注している。現在まで化合物を絞ってスクリーニングを行っているが、セレクション結果が思わしくない場合には、対象とする化合物を変更してセレクションを実施し直す予定である。
義歯材料に生ずる微生物腐食および摩耗・腐食の重畳損傷機構

本研究の目的は、微生物腐食と咬合荷重が重畳した攻撃に曝される義歯材料を評価するための試験法を開発することである.1.口腔内の諸条件の把握:Tekscan社の荷重センサーを用いて咬合力測定を行ったところ、柔らかいもの(麩菓子)、硬いもの(煎餅)を噛んだときの平均負荷速度は0,03-0.07kgf/ms,最大荷重は4-13kgf,平均接触時間は420-500ms等のデータを得た.2.義歯の破損:義歯の劣化・損傷として噛み合わせ不良を取り上げ、その原因を義歯の咬合面の低下とした3.試験法の開発:金属義歯材料については、平板(義歯材料)と球(アルミナ)で義歯の噛み合わせを模擬し、平板にセラミック球を介して上記の荷重を繰返して負荷した.深さ変化と比例関係にある、衝突痕直径の変化を測定し、これを劣化の指標とした.直径の変化は、衝突痕内の硬さが上昇していること、およびその時間依存性が指数関数で表されたことから、材料中に転位が増加するために起きる現象であることが分かった.3%食塩水中での試験では、衝突変形と腐食が重畳された条件下の材料の耐久特性をよく表していることが明らかにされた.レジン義歯については、3層からなる複合構造物であるので、完成歯をそのまま試験片として用いた.平板を上記の負荷条件で繰り返し衝突させたところ、(1)高さの減少は摩耗ではなく変形によって生じていること、(2)繰り返し衝突回数約50000回付近から変形挙動が変わること、(3)大きな荷重を用いた単回の試験では低荷重高繰り返し負荷試験のそれとは異なる挙動を示すことなどが明らかとなった.4.以上の試験結果に基づいて金属義歯材料およびレジン義歯の試験法を提案した.本研究の目的は、微生物腐食と咬合荷重が重畳した攻撃に曝される義歯材料を評価するための試験法を開発することである.1.口腔内の諸条件の把握:Tekscan社の荷重センサーを用いて咬合力測定を行ったところ、柔らかいもの(麩菓子)、硬いもの(煎餅)を噛んだときの平均負荷速度は0,03-0.07kgf/ms,最大荷重は4-13kgf,平均接触時間は420-500ms等のデータを得た.2.義歯の破損:義歯の劣化・損傷として噛み合わせ不良を取り上げ、その原因を義歯の咬合面の低下とした3.試験法の開発:金属義歯材料については、平板(義歯材料)と球(アルミナ)で義歯の噛み合わせを模擬し、平板にセラミック球を介して上記の荷重を繰返して負荷した.深さ変化と比例関係にある、衝突痕直径の変化を測定し、これを劣化の指標とした.直径の変化は、衝突痕内の硬さが上昇していること、およびその時間依存性が指数関数で表されたことから、材料中に転位が増加するために起きる現象であることが分かった.3%食塩水中での試験では、衝突変形と腐食が重畳された条件下の材料の耐久特性をよく表していることが明らかにされた.レジン義歯については、3層からなる複合構造物であるので、完成歯をそのまま試験片として用いた.平板を上記の負荷条件で繰り返し衝突させたところ、(1)高さの減少は摩耗ではなく変形によって生じていること、(2)繰り返し衝突回数約50000回付近から変形挙動が変わること、(3)大きな荷重を用いた単回の試験では低荷重高繰り返し負荷試験のそれとは異なる挙動を示すことなどが明らかとなった.4.以上の試験結果に基づいて金属義歯材料およびレジン義歯の試験法を提案した.本年度は、研究実施計画に従って、まず義歯材料の損傷要因(異種金属接触腐食、すき間腐食、デンティング疲労、摩耗・腐食など)を考慮した。摩耗環境下での腐食評価試験装置の開発を試した。しかし、その装置の開発には莫大な時間ばかりでなく、製作経費も予算をもはるかに上まわることがわかったので、医学設備の専門会社に発注し、平成11年末に納入させた。この装置を用いて、三種類のポリマー系義歯材料の、デンティング疲労試験、摩耗・腐食試験および衝突摩耗腐食試験を行っているが、既に今までの結果から、ポリマー材質でも環境助長損傷が起きることが明らかとなった。上記の試験に並行して金属系の歯科材料(三種類)について、以下に示した実験を行った。・電気化学的評価:模擬唾液および人工生理食塩水の環境で、義歯材料の分極挙動、酸化皮膜不動態の安定性を調べた。その結果によると、純チタンはKIK又はキンパラS12合金より電気化学的安定性が上まわっていることが明らかになった。・浸漬腐食試験:この試験では模擬唾液(pH6.4)及び酸性化された模擬唾液(pH2)を用いた。一般には、金属系歯科材料は貴金属なので、重量損失などの評価法は有効ではない。そこで、変色評価法、ICP発光分析法およびEPMA分析法などで腐食試験結果を評価した。・金属のイオン溶出性評価:ICP発光分析およびEPMA分析法によると、Agなどの元素は主に固体塩化生成物として義歯材料の表面に付着するが、Au,Pt,Pd,などの元素は液体中にイオン化として存在することが分かった。また、Cuなどの元素は溶出しやすいので、ヒトの金属アレルギー性にかかわってくるのではないかと思われる。本年度は、金属義歯材料の腐食試験と非金属義歯材料の衝突滑走摩耗試験を実施した。

金属材料は金合金(KIK)、金銀パラジウム合金(S12)、Ni-Cr合金、Co-Cr合金、純Tiの5種類の合金を用い、主に、すき間腐食と微生物腐食挙動を評価した。また、非金属材料はレジン歯、硬質レジン歯、陶歯の人工歯を用い、咀嚼運動及び口腔内環境を模擬した衝突滑走摩耗試験装置で、衝突滑走摩耗試験を行い、それらの損傷挙動を解明した。●すき間腐食:S12の溶出金属イオン量は、KIKより多い。また、この両材料はすき間があると溶出イオン量は抑えられることが分かった。一方、Ni-CrとCo-Cr合金では、Ni-Cr合金のほうがCo-Cr合金より金属溶出量が多く、Co-Cr合金のほうが良い耐食性を示した。しかし、純Tiは金属イオンの溶出が見られず、高い耐食性を示した。●微生物腐食:口腔内の歯垢などによって存在する微生物の影響も考慮する必要性から、本研究では実際に微生物が存在する環境で各材料のイオン溶出挙動を比較した。S12やKIKのような貴金属は、微生物が存在する環境では今まで見られたようなAgやCuの溶出ではなく、AuやPtの溶出が見られた。一方、Ni-Cr合金は微生物環境でどの金属元素も溶出量が大幅に増加しているのが分かった。特にNiであった。Co-Cr合金やTiにおいても同様の傾向が見られた。●衝突摩耗滑走試験:異なる環境中の衝突、滑走摩耗及び衝突滑走摩耗試験では、レジン歯の場合は、運動形式(滑走、衝突・滑走)、及び水環境の違いによらず、最大摩耗深さ変化はほぼ同じ傾向を示した。しかし、硬質レジン歯の場合は、最大摩耗深さが運動及び環境の違いに大きく影響される。また、衝突滑走摩耗試験では、最初の段階(約10万回)、その損傷量は滑走摩耗のより少ない。しかし、その後、衝突滑走摩耗の量は大きくなって、約20万回以後、滑走摩耗の量より大きくなっていることが分かった。この現象を衝突による表面硬化と表面疲労損傷の機構で解説した。1.口腔内の諸条件の把握:Tekscan社の荷重センサーを用いて咬合力測定を行ったところ、柔らかいもの(麩菓子)、硬いもの(煎餅)を噛んだときの平均負荷速度は0.03-0.07kgf/ms,最大荷重は4-13kgf,平均接触時間は420-500ms等のデータを得た.2.義歯の破損:義歯の劣化・損傷として噛み合わせ不良を取り上げ、その原因を義歯の咬合面の低下とした.3.試験法の開発:金属義歯材料については、平板(義歯材料)と球(アルミナ)で義歯の噛み合わせを模擬し、平板にセラミック球を介して上記の荷重を繰返して負荷した.深さ変化と比例関係にある、衝突痕直径の変化を測定し、これを劣化の指標とした.直径の変化は、衝突痕内の硬さが上昇していること、およびその時間依存性が指数関数で表されたことから、材料中に転位が増加するために起きる現象であることが分かった.3%食塩水中での試験では、衝突変形と腐食が重畳された条件下の材料の耐久特性をよく表していることが明らかにされた.4.レジン義歯については、3層からなる複合構造物であるので、完成歯をそのまま試験片として用いた.平板を上記の負荷条件で繰り返し衝突させたところ、(1)高さの減少は摩耗ではなく変形によって生じていること、(2)繰り返し衝突回数約50000回付近から変形挙動が変わること、(3)大きな荷重を用いた単回の試験では低荷重高繰り返し負荷試験のそれとは異なる挙動を示すことなどが明らかとなった.5.以上の試験結果に基づいて金属義歯材料およびレジシ義歯の試験法を提案した.
建築構造用FRP形材における板要素の局部座屈破壊性状

本研究では,箱形並びにH形断面形材について,Eガラス繊維と不飽和ポリエステル樹脂との複合材を対象として,以下の実験と解析を実施した。先ず,直交異方性材料としての材料特性を実験的に同定する手法を確立した。即ち,試験体と同一工程で成形された形材から切出された帯板試験片を用いて,材軸方向引張試験,材軸および板幅方向の3点曲げ試験を行うことによって,材軸方向縦弾性計数,材軸方向ポアソン比,板幅方向縦弾性係数,板幅方向ポアソン比を,精度良く計測できること,並びに,局部座屈耐力評価に必要な面内せん断弾性係数を,部材の3点曲げ試験時に形材ウェブに貼付した3方向歪ゲージ測定値から同定することの有効性を明らかにした。引き続いて,通常市販されているストランドマットの形材では,局部座屈後に板幅方向の二次的引張り応力が発生し材軸方向に沿った割れを伴って破壊することを発見し,その対策として,板幅方向に長繊維のクロスマットを使用すれば,局部座屈耐力の上昇と破壊の遅延が計れることを実験的に明らかにした。更に,実用規模の柱材(10cm幅)の破壊耐力は,直交異方性連続体置換を用いた座屈理論により予測できることを解明した。解析は,上述のように同定した材料定数を用いて,箱形断面については周辺単純支持平板,H形断面のウェブについては側辺固定・載荷辺単純支持平板,H形断面のフランジについては1辺固定1辺自由・載荷辺単純支持平板としてモデル化できることを明らかにした。その結果,箱形断面材では,比較的板要素の幅厚比が大きい為に,板要素の局部座屈が先行して破壊にいたること,H形断面材では部材内部の損傷が先行し,局部座屈を誘発して破壊することが明らかになった。箱形断面形材について、Eガラス繊維と不飽和ポリエステル樹脂との複合材を対象として、以下の実験を実施した。試験体は60mm×60mm×4mm並びに100mm×100mm×5.5mmの正方形箱形断面材とした。試験体の材軸方向については、ロービング繊維材を採用した。板幅方向繊維は、コンチィニュアスストランドマット材(Nシリーズ)とチョップマット付きクロス材(Sシリーズ)の2種類である。(1)帯板切出試験片の材料引張試験より以下の点が明らかになった。材軸方向の縦弾性係数はN、Sシリーズとも鋼材の約1/8程度である。Sシリーズのポアソン比は、Nのそれの約半分となる。伸び率12%までは、ほぼ線形の応力歪関係が得られ、その後は脆性的に破断する。破断時の平均応力度は普通鋼材と同等である。(2)帯板切出試験片の材料曲げ試験より以下の点が明らかになった。剛性の高い連続繊維が部材断面内の中心にあるため、曲げ弾性係数は縦弾性係数の1/2以下となる。板幅方向の弾性係数は、材軸方向のそれの約1/2である。板幅方向の曲げ強度も材軸方向のそれの約1/4と小さく、Sシリーズを採用することで、Nの約7割増しとすることができる。(3)3点曲げ実験(5体)から、せん断弾性係数Gを同定する新しい手法を確立した。(4)4点曲げ実験(5体)から梁材としての局部座屈破壊耐力は、Sシリーズの方がNより平均で27%上昇し、板幅方向の補強効果が確かめられた。(5)軸方向圧縮実験(合計15体)から、柱材としての局部座屈破壊性状を明らかにした。

(4)と同様、耐力はSの方が27%程度高くなった。板座屈モード計測結果と、単純な直交異方性板の座屈モードと良く一致し、10cm角試験体では、崩壊荷重は直交異方性板の弾性座屈理論値と良く対応することがわかった。本研究では,箱型並びにH形断面形材について、Eガラス繊維と不飽和ポリエステル樹脂との複合材を対象として,以下の実験と解析を実施した。先ず。直交異方性材料としての材料特性を実験的に同定する手法を確立した。即ち,試験体と同一工程で成形された形材から切出された帯板試験片を用いて,材軸方向引張試験,材軸および板幅方向縦弾性係数,板幅方向ポアソン比を,精度良く計測できること,並びに,局部座屈耐力評価に必要な面内せん断弾性系数を,部材の3点曲げ試験時に形材ウェブに貼付した3方向歪ゲージ測定値から同定することの有効性を明らかにした。引き続いて,通常市販されているストランドマットの形材では,局部座屈後に板幅方向の二次的引張り応力が発生し材軸方向に沿った割れを伴って破壊することを発見し,その対策として,板幅方向に長繊維のクロスマットを使用すれば,局部座屈耐力の上昇と破壊の遅延が計れることを実験的に明らかにした。更に,実用規模の柱材(10cm幅)の破壊耐力は、直交異方性連続体置換を用いた座屈理論により予測できることを解明した。解析は、上述のように同定した材料定数を用いて、箱形断面については周辺単純支持平板、H型断面のウェブについては側辺固定・載荷辺単純支持平板,H形断面のフランジについては1辺固定1辺自由・載荷辺単純支持平板としてモデル化できることを明らかにした。その結果、箱形断面材では、比較的板要素の幅厚比が大きい為に、板要素の局部座屈が先行して破壊にいたること、H型断面材では部材内部の損傷が先行し、局部座屈を誘発して破壊することが明らかになった。
近代西欧に於ける「ラファエッロ以前」問題の研究

19世紀の前半にドイツのナザレ派、フランスの宗教画刷新運動、イギリスのラファエル前派など、絵画に於いてラファエッロ以前を強く意識した運動が各国で起こった。これらは相互に関係を持ち、ラファエッロ以前、すなわち盛期ルネサンスよりも前の絵画様式への回帰を謳ってはいたが、一律に同じ様式を採用するという結果にはならなかった。それは各国の民族的文化への意識や、近代への意識が微妙に関係していたためである。各研究者によって以下のような調査が実施され、中間的成果を得た。フランスに関しては、19世紀前半に於けるフラ・アンジェリコへの高い評価と、フラ・アンジェリコと比較されたオルセル、フランドラン、アモーリ=デュヴァルらの19世紀の画家達にも様式的差異があることが確認された。イギリスに関しては、まずラファエッロ前派に関して、プリミティヴという視点からの分析することの重要性が確認され、また世紀末に於けるボッティチェルリ再評価が、今日のこの画家の評価とは異なる極めて唯美主義的なものであったことから、改めてバーン=ジョーンズの重要性が着目された。ドイツに関しては、まずナザレ派に於いて「中世」が「ユートピアとしてのヨーロッパ」と結びつけられていたという仮説が構築され、また、ドイツに於いては常にデューラーがラファエッロと並ぶ規範として存在した可能性も指摘された。イタリアに関しては、通常の様式史の常識とは異なり、16世紀のシエナに於いて中世的表現への回帰という現象があったことが確認された。以上個別研究としての意義もさることながら、それらが綜合されることによって、美術史からは見えてこない人類学的言説との関係、19世紀研究からは見落とされている中世回帰の先駆現象、ラファエッロ以外の規範の存続などが明らかになったのは、19年度の大きな成果である。3月末に研究協力者の出席を得て研究報告会があり、各研究者によって以下のような報告がなされた。( )内は担当者。喜多崎:宗教画に於いてラファエッロ以前の様式を高く評価したリオの言説が、古典的なギリシアの理想美を逸脱しなかったにもかかわらず、フラ・アンジェリコの未熟ともいえる造形に、自然の再現とは異なる価値を見出していた。イギリス(山口):ラファエッロ前派のプリミティヴィズムはNaturに関するラスキンの複雑な議論が影響している。イギリス(堀川):世紀末にイギリスでテンペラ技法の復興があるが、これは第3次のラファエッロ前派の活動として評価でいる。ドイツ(尾関):ドイツに於いてはラファエッロの以前と以後という時系列的区分が弱く。デューラーからラファエッロへ至る図式が行われた。ドイツ(佐藤):デューラーは16-17世紀に特に脚光を浴び、ドイツのカノンとして認められていく。イタリア(松原):19世紀のシエナのムッシーニは、プリミティヴィズムに関して、ナザレ派の影響から独自の自然主義へと至る独特の展開をしている。ほぼ同時期に、互いに影響関係もあった様式選択としてのラファエッロ以前への回帰が、フランスでは宗教性、ドイツやイタリアではナショナリズム、イギリスでは自然観と結びついていることから、国に拠ってかなりの差があったことが明確になった。2010年3月末に連携研究者の出席を得て21年度の研究報告会があり、各研究者によって以下のような報告がなされた。()内は担当者。なお堀川は体調不良のため書類提出による参加となった。フランス(喜多崎):19世紀の前半にフラ・アンジェリコの様式のいかなる点が着目され、それが規範と見なされるようになったか。また19世紀にフラ・アンジェリコ様式を選択した作品がどう評価されたか。イギリス(山口):ラファエッロ前派のイタリア・プリミティヴ受容は単なる様式の模倣ではなく、イデオロギー的なものであったため、実際にはグループ内での差異や対立までもが指摘できる複雑な状況であった。イギリス(堀川):世紀末のテンペラ技法の復興は、単なる技法への着目ではなく、中世回帰を踏まえた新しい価値の発見であった。ドイツ(尾関):アカデミズムからの離反として捉えられがちなナザレ派は、実際には「中世」的主題によってドイツのナショナリズムと連動し、モニュメンタルな作品を通じて新たなアカデミズムを形成していた。ドイツ(佐藤):デューラー・ルネサンスの射程は広く、ドイツのみならずイギリスのヒリアードにも指摘されうる。イタリア(松原):19世紀イタリアのプリミティヴィスムへの回帰にとって重要な意味を持ったビアンキーニのテキスト「諸芸術における純粋主義について」の注解。ラファエッロ以前への回帰現象は通常様式選択として論じられるが、単に様式の問題を超え、各国の状況と結びついて多様な展開を遂げていたこと、また各国で理論としての立場と、実制作との間に乖離が認められることが明確になった。
眼内血管新生疾患における血管成熟の制御と造血系幹細胞との関連

増殖糖尿病網膜症や血管新生緑内障など眼内血管新生にかかわる疾患において、これまで報告されてきた血管内皮増殖因子のみならず、血管の分化と成熟化にかかわる因子(stromal cell-derived factor 1α:以下SDF-1α)やこれに誘導され・分化する造血系幹細胞(hematopoietic stem cell : HSC)や血管内皮に分化する前駆細胞(endothelialprogenitor cell :以下EPC)が血管新生と成熟に深く関わっており、腱組織に存在する血管新生抑制因子であるテノモデュリンがこれらの因子を抑制することで眼内の血管新生抑制に関わる可能性がある。虹彩血管新生を伴う重症増殖糖尿病網膜症(PDR)患者に対する抗VEGF抗体投与前・後に採取した前房水におけるVEGFおよびSDF1□の濃度測定を行った結果、投与後のVEGF濃度は有意に(P<0.001)減少したのに対し、SDF1□は虹彩新生血管を含めた病期進行の重症度に比例して、前房水内のSDF1□濃度が増加し、抗VEGF抗体の投与前後でSDF1□濃度に有意な変化はなかった。全患者の手術時に採取した硝子体サンプルにおけるSDF1□濃度平均は1940.6pg/mLであり、このうち、抗VEGF抗体投与後にVEGF濃度が検出感度(15.6pg/ml)未満の硝子体サンプル(200ul)を用いて、ヒト網膜血管内皮細胞(HRE)の遊走、管腔形成、増殖アッセイを行いましたところ、SDF1□濃度に比例して血管新生促進する生理作用がみられた。またSDF1□の中和抗体の同時投与によって、すべての血管新生の生理活性が抑制されることが確認されたことから、虹彩血管新生を伴うPDR患者において、VEGFとは独立したSDF1□による血管新生促進作用が存在することが示され、VEGF抑制下での新生血管の増殖や抗VEGF抗体投与後の血管新生の再発にSDF1□が関与していることが示唆された。対象患者における新生血管増殖膜組織が採取できた4例(抗VEGF抗体投与例2眼、非投与例2眼)における免疫組織染色の結果、血管内皮細胞におけるVEGFならびにSDF1□受容体であるVEGF-R1, R2, CXCR4が4例ですべて発現しており、抗VEGF抗体による発現抑制はなかった。CD34陽性、VEGF-R2陽性、c-Kit陽性細胞は3眼で観察され、造血系幹細胞(HSC)や前駆細胞(EPC)の存在が示唆された。しかし、採取できた増殖膜サンプル数が限られており、現段階でHSCとEPCの存在が抗VEGF抗体による発現抑制が存在するかどうかを来年度に継続して検討する必要がある。前年度の収集サンプル数(4眼)が少なかった実験の継続として、虹彩新生血管を合併した活動性の高い増殖糖尿病網膜症(PDR)症例に対して、術前の抗VEGF抗体の投与有無によって術中に採取した血管線維増殖膜におけるVEGFならびにSDF1α受容体であるVEGF-R1,R2,CXCR4の発現を免疫組織染色法にて観察した。抗VEGF抗体6眼ならびに非投与例6眼とも受容体VEGF-R1,R2,CXCR4の発現が観察され、抗VEGF抗体の投与有無による受容体発現の抑制効果は無いことが確認された。また、CD34陽性、VEGF-R2陽性、c-Kit陽性細胞も全12眼で観察され、造血系幹細胞(HSC)や前駆細胞(EPC)な抗VEGF抗体の投与有無に関係なく存在することが示唆された。また昨年の実験と同じく術中に採取した硝子体サンプルでのVEGF濃度とSDF1α濃度の測定を糖尿病網膜症に対する硝子体手術を行なった30眼で行い、抗VEGF抗体を投与して1週間以内に手術を行なった18眼におけるVEGF濃度は全例とも検出感度(15.6pg/ml)未満であり、投与しなかった12眼では平均871.3pg/mLと既報に同じく投与群で有意に(P<0.0001)眼内のVEGF濃度が抑制されたが、SDF1α濃度は投与群と非投与群で有意差がなかった。上記の免疫組織染色の結果と合せると、抗VEGF抗体による眼内新生血管は既存新生血管の萎縮・消退させる効果を有するが、抗VEGF抗体によるVEGF抑制に関係なく高値であるSDF1αにより誘導されるHSCとEPCが新生血管組織に存在し、その後の新たな新生血管の誘導を引き起こすことが推察された。また、高圧酸素負荷にて誘導されるマウスの血管新生モデルにおいて、非酸素負荷マウスに比べて、VEGF、SDF1αの発現量とも有意に上昇したが、IGFBPは両群で有意差はなかった。フラットマウントではCD34陽性、VEGF-R2陽性、c-Kit陽性細胞は血管新生モデルで有意に多く観察された。

P7の時点で抗SDF1α抗体を投与し、P12における網膜切片における硝子体腔内への新生血管の発芽を切片単位でカウントし半定量的に評価すると、抗VEGF中和抗体の抑制効果より弱いものの、新生血管の発芽を抑制する傾向が見出されたが、統計学的な有意差はなかった。また、いずれの抗体を投与した新生血管マウスモデルの網膜切片とも、CD34陽性、VEGF-R2陽性、C-Kit陽性細胞が観察されたことから、抗SDF1α抗体によるHSCとEPCの誘導抑制効果がどのぐらいあるのかが課題として検討する必要があり、今後は投与濃度と投与時期を割り振り、新生血管マウスモデルにおけるHSCとEPCの誘導を抗SDF1α抗体で抑制できるかどうかの継続実験を行なう。75%高圧酸素負荷にて作成した血管新生マウスモデル(C57BL/6)に対して、P7で抗SDF1α抗体を濃度勾配的(0.01,0.1,1.0,10μg/50μL)に硝子体内に投与し、P12の時点で蛍光剤注入後に採取した網膜フラットマウントと組織切片では0.01,0.1,1.0μg/50μLでは明らかな血管新生抑制効果(硝子体腔内への新生血管の発芽)は見られなかったが、前年度で使用した最高濃度の10μg/50μLでのみ明らかな抑制効果が見られた。また、CD34陽性、VEGF-R2陽性、c-Kit陽性細胞の新生血管ネットワークでの発現は10μg/50μLの濃度の場合は、それより低濃度のいずれよりも明らかに発現が弱かった。このことから、血管新生マウスモデルでの抗SDF1α抗体の血管新生抑制効果は濃度勾配的ではなく、閾値を有する可能性が示唆され、その場合には造血系幹細胞(HSC)や前駆細胞(EPC)の誘導も抑制されている可能性が考えられた。昨年度の実験結果では抗VEGF抗体は濃度勾配的に血管新生抑制効果を有し、1.0μg/50μLの投与で血管新生の発症を完全に抑えたことを背景に、今回は抗VEGF抗体(0.1μg/50μL)単独投与群と抗SDF1α抗体(10μg/50μL)同時投与群を比較したところ、後者の方が組織切片における硝子体腔内への新生血管の発芽が有意に少なかった(P=0.021)ことから、SDF1αの抑制はVEGFの抑制とは別経路で血管新生を抑制できる可能性が強く示唆された。一方、テノモジュリン投与した血管新生モデルマウスの眼内血管新生因子の濃度ならびにEPCとHSCの局在と分布頻度の検討を行なったところ、これまでの実験結果と同様に、テノモジュリン(1.0μg/50μL)投与した高圧酸素負荷では網膜血管の無灌流領域の面積がコントロール群に比較して明らかに減少した。しかし、そこで採取した網膜組織と硝子体組織を一体した組織サンプル内のVEGF、SDF1αならびにIGFBP3の発現を測定し、コントロール群のそれと比較したところ、VEGF濃度はやや減少しているが、いずれのタンパクとも両群で発現に有意差を認めなかった。また、これとは別に組織切片ではCD34陽性、F1k陽性、c-Kit陽性細胞の発現はテノモジュリン投与群では発現が減弱していた。これらの結果からテノモジュリン投与群を介した無灌流領域の減少はHSCやEPCの誘導の減少と同時に生じていると解釈できるが、VEGF、SDF1αとの関連性を明らかにすることに至らなかった。
化学反応の量子基礎理論に関する共同研究

本質的に非平衡で且つ不可逆な散逸過程である化学反応過程は、電磁場あるいは溶媒中での時間に依存した量子力学的動的過程である。本国際共同研究では化学反応をこのような観点から研究する理論的手法の開発と新しい量子基礎理論の構築を目的とした。研究計画として、化学反応を非可積分力学系すなわちカオス系としてとらえ、(1)量子波束法、(2)経路積分法、(3)量子状態拡散モデル、(4)密度分布関数の発展演算子の解析を通して、そのような力学系の量子化と不可逆性の発現機構の解明を試みた。このような量子力学的微視的理論と非可積分力学系の数理解析的手法を融合させて化学反応理論の基礎付けをする我々の試みは、卓越した独創性をもつ本研究分担者の協力を得て始めて可能となる。本年度は平成5年度7年度まで継続した本国際共同研究の最終年度なので、交付申請書記載の研究計画に沿ったうえで、纏めと将来展望の意味も込めた以下の共同研究を進めた。1.山下は、Gaspard博士と遷移状態量子法を用いて波束ダイナミクスについて共同研究を行なった。(Gaspard、山下)。さらに平成7年8月4日から8月22日までマックス・プランク研究所にて、Schinke博士と(i)HCPの異性化変角状態と(ii)HXO (X)→H+XO (n,j)(ただしX=C,N,and O)についての光解離反応の遷移状態領域における散乱共鳴状態を量子波束法を用いて追跡し、少数多体系の力学と関連づける共同研究をした。これらの結果は学術誌に掲載予定である。(Schinke、山下)また平成7年5月11日から6月2日まで、Coalson博士を東京大学及び基礎化学研究所に招聘し、経路積分法を化学反応量子多体系へ展開して、時間に依存した量子力学的手法による化学反応論に関して議論を深め、共同研究を一層推進した。(Coalson、山下)2.長岡は、Coalson博士が上記の期間に基礎化学研究所を訪問した際に溶液内化学反応でのエネルギー移動がいかに起こるのかについて討論し、平成8年2月18日から3月4日にピッツバーグ大学に訪問して経路分析法の化学反応量子多体系への展開を進めた。またGaspard博士とは、昨年度に引き続き、量子状態拡散モデルを用いて、多体系、特に溶液系の化学反応などの開放系に関する波動関数アプローチを実行し、散逸系の量子基礎理論を展開した。さらに量子拡散過程に関する波動関数アプローチを凝縮系の適当な化学反応に対して適用した。そのために文献調査と対象系の選択の検討を行ない、輻射場中の電子遷移の従来の取り扱いを古典場中の化学反応系に置き換えて考察し、その結果得られた基礎方程式の数値的解法を研究した。(Gaspard、長岡)3.田崎はGaspard博士と化学反応系の理解に不可欠な微視的散逸機構に関して共同研究を行い、以下の結果を得た。(1)保存的な決定論的拡散モデルにおける非平衡定常状態の研究:多重パイこね変換において非平衡定常分布を特異不変測度を用いて厳密に構成し、非平衡状態の記述に特異測度が重要な役割を演じていることを示した。(2)フロベニウス・ペロン演算子のスペクトルの研究:分布関数の緩和率はフロベニウス・ペロン演算子の一般化された固有値として計算される。マルコフ分割を持つ任意の写像に使える一般化された固有値問題の解法(分布関数の時間発展から指数緩和する項を系統的に分離する方法)を開発し、パイこね変換、多重パイこね変換およびCat写像に適用した。(3)くまで型分岐を示す系の密度分布の発展演算子のスペクトルの研究:分布関数の時間発展を記述する演算子が、分岐前には安定固定点の吸引率に関係した離散的固有値を、分岐点ではcritical slowingに関係した連続固有値を、分岐後には安定固定点の吸引率と不安定固定点の反発率に関係した離散的固有値を持つことを示し、分岐がスペクトルの変化として捉えられることを明らかにした。(Gaspard、田崎)本質的に非平衡で且つ不可逆な散逸過程である化学反応過程は、電磁場あるいは溶媒中での時間に依存した量子力学的動的過程である。

さらに平成7年8月4日から8月22日までマックス・プランク研究所にて、Schinke博士と(i)HCPの異性化変角状態と(ii)HXO (X)→H+XO (n,j)(ただしX=C,N,and O)についての光解離反応の遷移状態領域における散乱共鳴状態を量子波束法を用いて追跡し、少数多体系の力学と関連づける共同研究をした。これらの結果は学術誌に掲載予定である。(Schinke、山下)また平成7年5月11日から6月2日まで、Coalson博士を東京大学及び基礎化学研究所に招聘し、経路積分法を化学反応量子多体系へ展開して、時間に依存した量子力学的手法による化学反応論に関して議論を深め、共同研究を一層推進した。(Coalson、山下)2.長岡は、Coalson博士が上記の期間に基礎化学研究所を訪問した際に溶液内化学反応でのエネルギー移動がいかに起こるのかについて討論し、平成8年2月18日から3月4日にピッツバーグ大学に訪問して経路分析法の化学反応量子多体系への展開を進めた。またGaspard博士とは、昨年度に引き続き、量子状態拡散モデルを用いて、多体系、特に溶液系の化学反応などの開放系に関する波動関数アプローチを実行し、散逸系の量子基礎理論を展開した。さらに量子拡散過程に関する波動関数アプローチを凝縮系の適当な化学反応に対して適用した。そのために文献調査と対象系の選択の検討を行ない、輻射場中の電子遷移の従来の取り扱いを古典場中の化学反応系に置き換えて考察し、その結果得られた基礎方程式の数値的解法を研究した。(Gaspard、長岡)3.田崎はGaspard博士と化学反応系の理解に不可欠な微視的散逸機構に関して共同研究を行い、以下の結果を得た。(1)保存的な決定論的拡散モデルにおける非平衡定常状態の研究:多重パイこね変換において非平衡定常分布を特異不変測度を用いて厳密に構成し、非平衡状態の記述に特異測度が重要な役割を演じていることを示した。(2)フロベニウス・ペロン演算子のスペクトルの研究:分布関数の緩和率はフロベニウス・ペロン演算子の一般化された固有値として計算される。マルコフ分割を持つ任意の写像に使える一般化された固有値問題の解法(分布関数の時間発展から指数緩和する項を系統的に分離する方法)を開発し、パイこね変換、多重パイこね変換およびCat写像に適用した。(3)くまで型分岐を示す系の密度分布の発展演算子のスペクトルの研究:分布関数の時間発展を記述する演算子が、分岐前には安定固定点の吸引率に関係した離散的固有値を、分岐点ではcritical slowingに関係した連続固有値を、分岐後には安定固定点の吸引率と不安定固定点の反発率に関係した離散的固有値を持つことを示し、分岐がスペクトルの変化として捉えられることを明らかにした。(Gaspard、田崎)1.山下は、平成5年10月14日から11月10日までマックス・ブランク研究所にて、Schinke博士とCH3SH分子の光解離反応の波束ダイナミックスについて共同研究を行った。電子基底、励起状態のポテンシャル面の量子化学計算と、非断熱遷移を考慮した波束計算により、CH3_+SH,CH3S_+Hへの2種の光解離反応チャネルの分岐比が、遷移状態領域での非断熱相互作用により制御されていることを明かとした。またSchinke博士は同研究継続のために平成6年2月27日から3月29日まで基礎化学研究所に滞在した。2.長岡は、Gaspard博士が平成5年夏に開催された国際会議「Quantum and Chaos」に出席の為京都を訪問した際に、当研究所にて予備的な共同研究と打ち合わせを行なった。その時の議論と問題となった研究課題を熟慮・考察した上で、平成5年10月19日から11月11日までブリュッセル自由大学Gaspard博士を訪問し、更なる議論と討論を重ねた。
機械学習を用いた場の量子論のモンテカルロ法の改良

2018年度は論文執筆、招待講演、セミナー講演など多岐にわたり活動した。とくに表題の物理系におけるマルコフ連鎖モンテカルロ法の機械学習による高速化に関わるプレプリント論文を2報執筆し、プレプリントサーバーarXivに投稿した。既に物性物理学、素粒子物理学などの研究論文にて引用され始めており、この方法への興味の高さがうかがえる。同様に日本物理学会や海外の物理学の研究所などから同プレプリントの内容に関わる講演依頼を受け発表し、多くの好意的なコメント、議論をしていただいた。内容に関しては、まずフェルミオンを含まない比較的簡単な3次元スカラー場の理論におけるハイブリッド・モンテカルロ法を制限ボルツマンマシンによって加速することを試みた。通常のハイブリッド・モンテカルロ法により、場の配位データを集め、これを用いて制限ボルツマンマシンをコントラスティブ・ダイバージェンス-1法を用いた教師なし学習にかけた。コントラスティブ・ダイバージェンス-1法は、学習させた制限ボルツマンマシンのギブスサンプリングが近似的に学習対象の詳細釣り合い条件を満たすようにするアルゴリズムとも考えられるため、学習済みモデルを通常のハイブリッド・モンテカルロ法に挿入することで高速化が可能と思われる。このことを数値実験を用いて実証した。ただし、あくまでこの方法は近似解法であり、実際の物理量も、極めてまともな量に近いが若干ずれてしまうことがわかった。このため、より厳密性を保ちつつ機械学習で高速化を図るのが次の目標である。また、もう一方のプレプリントではこの厳密性を担保した自己学習モンテカルロ法と呼ばれる方法を量子モンテカルロ法に適応した。棄却サンプリング法に基づくモンテカルロ法は、提案分布の形が悪い場合うまくサンプリング効率を上げることができない。この性質はマルコフ連鎖モンテカルロ法におけるMetropolis-Hasting法においても同様であるが、今年度までの研究にて、制限ボルツマン機械などの簡単な機械学習モデルでは表現力が足りないことがわかってきた。一方、制限ボルツマン機械よりも表現力が高いと思われるニューラルネットワーク模型での実験は場の理論ではない量子多体型においては成功している。そこで場の理論におけるサンプリング高速化にもニューラルネットワークを用いるのが良さそうだと言える。現在、ボルツマン機械を用いた場の理論サンプリングの高速化を大幅に修正した新たなアルゴリズムを開発しており、これにニューラルネットワーク実装も、詳細釣り合い条件を満たしつつ組み合わせられる方法があることがわかってきた。この方針で、より実際に解きたいゲージ自由度やフェルミオンが入った系でのサンプリング高速化に向けての研究を遂行していく予定である。GPU計算機等の環境が所属機関により提供されたため、現在まで新たに計算機を購入する必要がなかった。しかしながら所属機関の計算機は混んできており、次年度で新たにGPU等購入する可能性がある。
マクロピノサイトーシス誘導剤を用いたグリオーマ細胞の増殖抑制と転移抑制の開発

研究目的脳腫瘍の約3割を占める神経膠腫(グリオーマ)は、脳幹等に浸潤するために治療が困難とされている。研究代表者は神経突起伸長の抑制において反発性ガイダンス分子Sema3aがマクロピノサイトーシスという特殊なエンドサイトーシスを誘導する事を明らかにした。一方、グリオーマ細胞ではRASを過剰発現すると、マクロピノサイトーシスを誘導し細胞死に至る事が知られている。また、グリオーマ細胞にSema3aとそのレセプターの発現が確認されている。従って、Sema3aがグリオーマにマクロピノサイトーシスを誘導する可能性が考えられる。本研究ではグリオーマにおけるマクロピノサイトーシスの誘導メカニズム解明と、その誘導剤によるグリオーマの増殖と浸潤の抑制法の開発を月的とした。研究方法マクロピノサイトーシスは高分子量の蛍光標識デキストランで可視化、定量が可能である。Sema3a存在下でのヒトグリオーマ細胞株であるU87MG細胞の蛍光デキストランの取り込みを検討した。またマクロピノサイトーシス阻害剤であるアミロライドを用いて生理的役割を検討した。研究成果Sema3aによりヒトグリオーマ細胞株U87MG細胞に蛍光標識デキストランが取り込まれる事が分った。またマクロピノサイトーシス阻害剤であるEIPAにより、Sema3aによる蛍光標識デキストランの取り込みが減少する可能性を得た。以上の事から、Sema3aによるグリオーマへのマクロピノサイトーシスの誘導が確認でき、グリオーマの増殖および浸潤の抑制の可能性が示唆された。
未利用廃棄物の再生技術に関する調査研究

関西大学を研究拠点として、全国の大学および研究所で活躍している研究者が協力することにより、液体、固体および気体の未利用廃棄物の有価物への再生技術について調査研究を実施した。液体廃棄物については、シリコンウエハー製造や電子部品製造、液晶製造などで用いられる各種エッチング操作で生じる混酸廃液、塩化第2鉄溶液、金属イオン含有廃液や無電解Pd, Niめっき廃液について、その発生量、今後の発生量の傾向、これらの液体廃棄物を有価物へ再生する技術について考えられる要素技術とそのプロセスについて調査を行った。固体廃棄物では、廃自動車のシュレッダーダスト、アルミ再生工程で発生するアルミドロスやアルミ残灰、石炭火力発電所から生じる石炭飛灰、各種焼却施設で発生する焼却飛灰、飲料食品製造工程から生じるビール粕、ホップ粕および醤油粕について、その発生量、今後の発生量の傾向、これらの固体廃棄物を有価物へ再生する技術について考えられる要素技術とそのプロセスを検討した。気体廃棄物では、半導体製造工程から生じるドライエッチングガス(NF_3,BCl_3,CF_4およびSiHCl_2)およびフロンガスや代替フロンガスについて、その発生量、今後の発生量の傾向、これらの気体廃棄物を有価物へ再生する技術について考えられる要素技術とそのプロセスについて調査した。これらの結果をもとにして、上述の廃棄物に対する再生技術とプロセスの環境に与える評価を行った。
皮膚有棘細胞癌関連線維芽細胞の解析と治療への応用

皮膚有棘細胞癌(cSCC)は主要な皮膚悪性腫瘍である。本研究では、癌細胞の増殖、維持に関与するcSCC関連線維芽細胞から特異的に分泌される因子の同定を試みた。cSCC関連線維芽細胞と周囲の正常線維芽細胞から抽出したRNAの遺伝子発現を解析し、その発現を比較することでcSCC関連線維芽細胞に優位に発現する61遺伝子を同定した。さらにcSCC関連線維芽細胞において重要と考えられる4遺伝子に絞り込んだ。それらの4因子について、蛋白レベルでの発現を検討し、thrombomodulinがcSCC関連線維芽細胞から優位に分泌され、cSCC周囲の間質に強く発現していることが明らかとなった。皮膚有棘細胞癌(cSCC)は皮膚における主要な悪性腫瘍の1つであり、その患者数は増加してきている。多くは早期の症例であり外科的切除により治癒に至るものの、進行した症例では依然確立した治療法はなく予後不良であり、cSCCの分子機構、転移機序の解明は、進行症例の治療法の開発を目指す上でも必要不可欠である。近年、癌組織内の癌幹細胞の存在が脚光を浴びており、癌幹細胞と周囲の微小環境が腫瘍の構築と維持に重要であることが明らかになってきている。そこで、本研究では、cSCCにおいて癌周囲の微小環境を構成する主な細胞である線維芽細胞から分泌され、癌細胞の増殖、維持に関与する因子を同定し、その因子が治療の標的となりうるかどうかをcSCCの免疫不全マウス移植モデルを用いて検証することを目的としている。これまでに本院の臨床試験審査委員会の承認と患者からの同意を得た上で、cSCC関連線維芽細胞と周囲の正常線維芽細胞の初代培養を開始し、2名の患者から確立された線維芽細胞についてcDNAマイクロアレイを行い、その遺伝子発現プロファイリングを解析した。現在、それらの解析結果の確認と、同定した遺伝子の機能解析の準備を進めている。2015年8月に本院の臨床試験審査委員会で承認後、5名の患者より同意を得て、cSCC周囲の間質から単離した癌関連線維芽細胞と正常皮膚から単離した正常線維芽細胞の培養を試みた。しかしながら、進行したcSCCは潰瘍化し、多種の細菌、真菌感染を併発しており、培養する過程において、抗生剤や抗真菌剤を含有した培地を用いても、それらのコンタミネーションのコントロールが困難であり、最終的に培養に成功したのは2症例4検体のみであった。そのため、研究計画の進捗はやや遅れている。それらの4検体からmRNAを抽出し、cDNAマイクロアレイ法を用いて、cDNAプロファイルを解析した。2名の患者各々から単離された癌関連線維芽細胞と正常線維芽細胞の遺伝子発現を比較し、癌関連線維芽細胞に2倍以上多く発現している遺伝子を抽出した。さらに2名の患者で共通して発現が増えている遺伝子を抽出したところ、全61遺伝子に絞り込むことができた。抽出された遺伝子には、膜タンパク、分泌タンパク、細胞外基質タンパクなどを合成する様々な遺伝子が含まれており、過去の報告やタンパク構造などから機能面での絞り込みを行っているところである。さらに進行した症例では依然確立した治療法はなく予後不良であり、cSCCの分子機構、転移機序の解明は重要な課題と言える。本研究では、cSCCにおいて癌周囲の微小環境を構成する主な細胞である線維芽細胞から分泌され、癌細胞の増殖、維持に関与する因子の同定を試みた。cSCC関連線維芽細胞と周囲の正常線維芽細胞の初代培養を開始し、2名の患者から確立された線維芽細胞についてcDNAマイクロアレイを行い、その遺伝子発現プロファイリングを解析した。そのうち2名の患者で共通して発現が増えている遺伝子は61遺伝子であった。さらに頭頸部癌で公表されているデータと照らし合わせることで4遺伝子に絞り込んだ。それらの4因子について、ウェスタンブロット法、免疫組織化学法により蛋白レベルでの発現を検討したところ、ある細胞外基質蛋白が癌関連線維芽細胞から優位に分泌され、cSCC周囲の間質に強く発現していることが明らかとなった。現在その細胞外基質蛋白の遺伝子を組み込んだレンチウイルスベクターを作成中であり、レンチウイルスベクターを用いて真皮線維芽細胞に強制発現させ、表皮角化細胞やcSCC株との共培養により、その増殖能やコロニー形成能などへの影響を確認する予定である。また、cSCCは免疫不全マウスへの移植モデルにおいて、生着率が低いことが知られており、今回同定した細胞外基質蛋白と合わせて移植を行うことにより生着率が向上するかどうかを検討したい。これらを明らかにすることにより、cSCCの治療への応用も期待できると考える。