hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光電変換効率向上を目指した酸化物半導体ナノ材料の創製と過渡応答法による評価

本年度は下記に示す表面形態の異なるナノ構造TiO_2光電極系を形成し、自己組織化を利用して半導体量子ドットの一つであるCdSe系を吸着し、光吸収評価、光電流評価、過渡励起キャリア移動評価を行った。光吸収評価には光音響法を、過渡励起キャリア移動評価には過渡回折格子法と適用した。1.フラクタル構造を有するTiO_2光電極の形成と評価昨年と同様に後処理に電圧印加処理による光電流の増大について検討を行い、過渡光電流測定から電子拡散係数評価を行った。その結果印加電圧に閾値が存在し、この閾値を境に電子拡散係数が急激に変化することを見出した。またこの研究の推進中に、より簡便で比較的大きな面積のフォトニック結晶が形成出来る条件を見出した。2.粒径の異なるアナターゼ型ナノ粒子を複合化したTiO_2光電極の形成と評価複合化光電極では分光増感が確認されると共に光化学電流が混合率に依存することが見出され、光機能界面状態と電子移動・電子補給に対して混合率の最適値があることが示唆され、電子移動の緩和時間と光電流との間に相関性が見られた。3.ルチル型アナターゼ型ナノ粒子を複合化したTiO_2光電極の形成と評価昨年と同様にルチル型混合に伴う光化学電流の向上に関して検討を行った。その結果、変調光に対してはルチル型混合に伴う光電流の向上が見られるのに対して、直流光に対しては光電流の向上は見られなかった。またルチル型混合系では変調光周波数依存性が緩やかになり、無混合系とは異なることを見出した。この系では電流変換量子効率(IPCE)が60%近くまで向上した。4.ナノチューブ・ナノワイヤーが複合化されたTiO_2光電極の形成と評価今回界面活性剤を用いた自己組織化を利用して、ナノチューブ・ナノワイヤー複合化TiO_2光電極を形成し、評価を行った。その結果、分光増感が確認されおよそ40%のIPCE値が達成された。本年度は(1)TiO_2ナノ粒子と、(2)SnO_2とZnOナノ粒子を複合化(SnO_2/ZnO)した2種類の光電極の作製を行い、それらの光吸収評価と電子移動評価を行った。光吸収評価には光音響法を、電子移動評価には光電気化学電流法を適用した。その結果、(1)と(2)の系では形成ナノ粒子の粒径の違いによる表面モルフォロジー(特に多孔度の割合)が、光吸収と電子移動に大きく影響することが判明した。(1)の系では光音響信号の大小と光電気化学電流の大小が逆転しており、電流に寄与しなかった励起電子は無輻射緩和に寄与することが示唆されている。さらに(1)の系に対して電圧印加処理を施し(電子注入)、ナノ構造を有するTiO_2基板の評価を行った。その結果、印加電圧を増加するにつれて吸収端以下の長波長領域での光吸収が増加し、光化学電流は短波長側で急激に増大した。これらの事実は、電圧印加処理によりTiの価数が変化しドナー準位が形成された効果と考えられる。(2)の系ではZnOの混合量増加とともに光音響信号と光電気化学電流が共に増加するが、光電気化学電流最大値を示す最適混合率(75%)があることが見出された。従来分光増感には有機色素系が適用されていたが、本研究では半導体量子ドットを吸着する分光増感を試みた。本年度は対象として、化合物半導体CdSe量子ドットの吸着を試みた。その結果(1)の系では最適な粒径を持つCdSe粒子ドットを吸着することで、最大35%の量子効率(電流変換)を達成することが出来た。この系に高速過渡回折格子法を適用した結果、CdSe量子ドット内で励起された電子系には3種類の無輻射緩和(正孔の表面への移動、電子のTiO_2への移動、TiO_2の電子移動)あることが判明した。

その結果、変調光に対してはルチル型混合に伴う光電流の向上が見られるのに対して、直流光に対しては光電流の向上は見られなかった。またルチル型混合系では変調光周波数依存性が緩やかになり、無混合系とは異なることを見出した。この系では電流変換量子効率(IPCE)が60%近くまで向上した。4.ナノチューブ・ナノワイヤーが複合化されたTiO_2光電極の形成と評価今回界面活性剤を用いた自己組織化を利用して、ナノチューブ・ナノワイヤー複合化TiO_2光電極を形成し、評価を行った。その結果、分光増感が確認されおよそ40%のIPCE値が達成された。
γージケトン類の効率的合成法の開発

著者らが最近開発した新規アセトニル化剤である2ークロロメチルー3,5ージオキサヘキセンー1(1__ー)を鍵化合物として、αー水素をもつ種々のカルボニル化合物の修飾により高収率でγージケトン類を合成する方法を開発した。その成果を以下に示す。1.環状1,3ージカルボニル化合物を、THF中、PdCl_2/DBU/PPh_3存在下で、1__ーと反応させると、中間にπーアリルパラジウム錯体を経由してアリル化が進行し、加水分解により対応する2ーアセトニル誘導体が4588%の収率で得られた。2.アセトニル化剤1__ーを炭酸エステル2__ーに誘導し、塩基を用いない中性条件下でのアリル化を検討した。基質をPd(OAc)_2/PPh_3系で、THF中、2__ーでアリル化後、加水分解して2ーアセトニル誘導体を合成した。本法は、マロン酸ジェステル,アセト酢酸エステル,フェニル酢酸エステル,フェニルアセトニトリル等の活性水素をもつ化合物のアセトニル化に適用できる。3.環状モノケトンをNaHを塩基として、キシレン中で1__ーと反応させ、酸性条件下、加水分解を行って、2ーアセトニルシクロケトンを3455%の収率で得た。本法は、ケトンを保護することなくアセトニル化しうる特徴がある。4.tーBuOH/tーBuONa系で、3ーオキソノナン酸エチルを1__ーでアリル化し、加水分解により67%の収率で対応する2ーアセトニル化物を得た。つづいて、NaOH水溶液で処理して環化反応を行い、75%の収率でジヒドロジャスモンを得た。この化合物は、ジャスモノイドと呼ばれる化合物の一員として、近年、香料工業に広く利用されており、多くの合成法が知られているが、本法は、従来法に比べると、操作も簡便で、かつ収率面においても優れている。
エージェントの態度表出における外見と表現の関係の実験的解明

主に家庭内での利用を想定して設計されたロボットエージェントは,人間との協調作業において,自分の状態を人間に簡潔かつ明確に伝える必要がある.そのようなロボットの態度表出において,ロボットの「外見」と表出される「表現」の関係を実験的に解明することが,本研究の目的であった.この関係に対する我々の仮説は,最も有益で基本的な態度のプリミティブである,正・負・中立のような基本的な態度の表出では,動物や人間に類似した外見と行動による表出は不要で,動物や人間の外見とはかけはなれたエージェントによる,単純かつ直観的でささいな表出(subtleexpressions)の方が効果的であるというものである.この仮説が成り立てば,ある種の態度表出においては,エージェントの外見を動物や人間に近づけるために無駄に多大なコストをかけることなく態度をユーザに理解させることが可能となり,エージェントと人間との自然なインタラクションを効率的かつ容易に実現できる.この仮説を広く一般的に成り立つことを理論的,あるいは実験的に示すのは現実には難しいが,我々は,ロロボットらしい外見のMindStromsが単純なビープ音を表出した場合とより複雑な犬に近い外見のAIBOが体の動きやLEDの点滅を組み合わせた複雑な表出をした場合について,どちらが基本的態度を人間により正確に伝えるかを比較する実験を計画,実行し,その結果その仮説が成り立つことを示した.平成18年度は,以下の実験を行い,エージェントから一方的に態度が表出された場合の外見と表現の関係について,実験的に検証した.実験1:エージェントからの一方的な情報の表出本実験の目的は,移動ロボットMindStormがsubtle expressionsである単純なビープ音により基本的態度を表出する場合と犬の外見をもつAIBOが複雑な行動で基本的態度を表出する場合で,被験者がどのようにその態度を理解するのかを観察することである.具体的には,被験者の前に置かれた各エージェントから以下のような情報を表出した.・MindStormが表出する情報の表現呈示時間と抑揚を変化させたビープ音を表出.使用するビープ音は,呈示時間と抑揚を変化させただけのビープ音が聞き手に対して「驚きなどの負の態度」「時間稼ぎなど中立の態度」「肯定など正の態度」を想起させることを報告した小松・長崎の研究に準拠したものを用いた.・AIBOが表出する情報の表現AIBO付属の「AIBOモーション」を表出する.このモーションはAIBOエンタテイメントプレイヤーに計80種類ほどが埋め込まれており,この中から「驚き・疑問」「時間稼ぎ・躊躇」「同意・肯定」というそれぞれの態度に合致するものを,各態度につき二つずつ(計6つ)選択し,被験者に表出した.各エージェントから表出される6つの情報は,『この情報から「***」を感じましたか』という質問と対呈示される.この質問の,「***」の箇所には,「驚き・疑問」「時間稼ぎ・躊躇」「同意・肯定」の三つの態度のいずれがランダムに挿入される.実験結果としては,態度正答率,またその際に被験者がエージェントに対してどのような印象を持ったのかを回答するアンケートによる主観的指標の二つの指標を採取し,これらのエージェント間においてどのような差異が生じるのかを考察した.主に家庭内での利用を想定して設計されたロボットエージェントは,人間との協調作業において,自分の状態を人間に簡潔かつ明確に伝える必要がある.そのようなロボットの態度表出において,ロボットの「外見」と表出される「表現」の関係を実験的に解明することが,本研究の目的であった.この関係に対する我々の仮説は,最も有益で基本的な態度のプリミティブである,正・負・中立のような基本的な態度の表出では,動物や人間に類似した外見と行動による表出は不要で,動物や人間の外見とはかけはなれたエージェントによる,単純かつ直観的でささいな表出(subtleexpressions)の方が効果的であるというものである.この仮説が成り立てば,ある種の態度表出においては,エージェントの外見を動物や人間に近づけるために無駄に多大なコストをかけることなく態度をユーザに理解させることが可能となり,エージェントと人間との自然なインタラクションを効率的かつ容易に実現できる.この仮説を広く一般的に成り立つことを理論的,あるいは実験的に示すのは現実には難しいが,我々は,ロロボットらしい外見のMindStromsが単純なビープ音を表出した場合とより複雑な犬に近い外見のAIBOが体の動きやLEDの点滅を組み合わせた複雑な表出をした場合について,どちらが基本的態度を人間により正確に伝えるかを比較する実験を計画,実行し,その結果その仮説が成り立つことを示した.
領域分割による津波の数値計算法に関する研究

陸地周辺と海域とを分離して津波の数値計算を行う場合、まず問題となるのは分離境界線上での境界条件の与え方である。そこで本研究では、まず簡単のために1次元波動場について取扱い、境界条件の与え方の相異による津波の遡上高の差異について理論的に評価した。具体的には、一様斜面上で分離境界線上に仮想鉛直壁が存在するものとして沖側の長波の波動場を解き、(1)境界線上で沖側の水位と陸側の水位とを接続した場合および(2)同じく境界線上で沖側の汀線方向に進行する波動成分のみによる水位と陸側の水位とを接続した場合の2ケースについて遡上高の誤差について調べた。その結果、前者の場合には分離境界線の汀線からの距離によって共振現象が生ずる場合があり、また全体的にも誤差は大きいことが認められた。それと比較して後者の方は、遡上高の最大誤差は20パーセント程度であり、仮想境界線の位置を適切に決めることによってその誤差を5%程度にまで小さくすることも可能であることが判明した。次に、津波が斜めに入射する場合の境界条件の算定方法について新な方法を提案した。すなわち、これまで1次元伝播の波動に対してのみ特性曲線法を用いた境界条件の算定が行われていたが、本研究ではそれを2次元伝播の波動場に対しても適用できるように新な関係式を誘導した。それにより斜め入射する津波の数値計算が可能となった。なお、2方向以上の波が計算領域内から領域外へと伝播する場合には、境界線より一部が反射する現象が見られた。以上のことより、領域を分割して津波の数値計算を行う場合には、分離境界線を津波の周期や海底勾配に応じて汀線からの距離を適切に決定し、その境界線上において沖側の汀線方向に進行する波動成分を入力波として計算すれば比較的精度よく計算ができることが明らかとなった。
衛星リモートセンシングによる東アジア沿岸域環境汚染の実態解析

長崎県五島列島福江島および鹿児島県奄美大島において、平成13年の34月に大気エアロゾルの散乱係数と吸収係数、粒径分布および化学組成(化学成分)の測定をおこなった。その結果、3月下旬の福江島での観測および4月ひと月間の奄美大島での観測においてしばしば非常に高濃度の土壌粒子および大気汚染成分(黒色純炭素、有機物、硫酸イオンや、鉛、亜鉛などの金属粒子成分)を測定した。これらの時期について後退流跡線解析を行った結果、これらの高濃度土壌粒子および大気汚染成分は、中国大陸方面から飛来していることがわかった。すなわち黄砂が大量に飛来する「黄砂現象」時には、また同時に中国大陸方面で排出された硫酸や煤および有害汚染金属粒子なども輸送され、飛来していることが明らかとなった。粒径2μm以下の微小粒子の散乱係数と吸収係数の測定結果より単一散乱アルペドを算定したところ、ほぼ0.750.90程度であり、高濃度時には0.750.85であった。以上の単一散乱アルベド値を参考として、人工衛星Terraに搭載されているMODISセンサーの輝度データを用い、中国の四川省、湖南省および雲南省地域、朝鮮半島域および東シベリア地域の大気環境汚染状況(大気エアロゾルの光学的厚さの分布)について解析を行った。その結果、2001年3月の中国四川省地域において光学的厚さが2.0以上の高濃度地域が算出された。この地域は成都市を含んでいることから、成都市において排出された高濃度汚染物質が四川盆地内に高濃度に滞留していることを示している。また、2000年4月の朝鮮半島域において、韓国中部の日本海側の春陽付近から日本海に向かって光学的厚さが12の領域が扇状に広がっており、森林火災による煙流を捕らえたものと思われる。以上のように、本研究の結果、人工衛星の輝度データから、大気汚染物質の広域分布を定量的に推定することが可能となった。長崎県五島列島福江島において、春季および夏季に、サンフォトメータによる直達日射観測からの大気エアロゾルの光学的厚さの測定と、粒径2μ以下の微小エアロゾルについての積分型散乱計による散乱係数測定、吸収光度計による吸収係数の測定およびパーティクル・カウンターによる粒径分布測定を行った。また同時に大気エアロゾルをフィルター上に捕集し、化学成分分析を行った。なおそれ以外の時期については、自動測定システムに切り換え、現地の協力者に機器の管理を依頼し、平成14年春までの予定で観測を継続中である。以上の観測結果に基づき、まず化学成分分析結果から土壌粒子および海塩粒子の濃度を算出し、粒径2μm以上の粗大エアロゾルの散乱係数及び吸収係数を算出した。これらの値と実測した微小エアロゾルの散乱係数および吸収係数とを合わせて、各々の時期における福江島周辺海域の大気エアロゾルの単一散乱アルベドを決定した。次に、人工衛星TerraのMODISセンサーによる放射輝度測定値を用い、その日の直達日射の同時観測から得られたエアロゾルの光学的厚さと単一散乱アルベド値を与えて放射伝達方程式を解くことにより、福江島周辺海域の海面反射率(波長0.53μmで2.22.4%)を求めた。さらにこの海面反射率を用い、平成12年5月5日のMODISセンサーによる輝度測定値を用いて、放射伝達方程式を解くことにより、大気エアロゾルの波長1μmでの光学的厚さである大気混濁係数の東シナ海海域での広域分布を求めた。

その結果、春季の東シナ海沖合の大気混濁係数は0.040.12であるが、朝鮮半島沿岸では0.120.30、中国大陸沿岸では0.120.20という高い値が得られた。長崎県五島列島福江島および鹿児島県奄美大島において、平成13年の34月に大気エアロゾルの散乱係数と吸収係数、粒径分布および化学組成(化学成分)の測定をおこなった。その結果、3月下旬の福江島での観測および4月ひと月間の奄美大島での観測においてしばしば非常に高濃度の土壌粒子および大気汚染成分(黒色純炭素、有機物、硫酸イオンや、鉛、亜鉛などの金属粒子成分)を測定した。これらの時期について後退流跡線解析を行った結果、これらの高濃度土壌粒子および大気汚染成分は、中国大陸方面から飛来していることがわかった。すなわち黄砂が大量に飛来する「黄砂現象」時には、また同時に中国大陸方面で排出された硫酸や煤および有害汚染金属粒子なども輸送され、飛来していることが明らかとなった。粒径2μm以下の微小粒子の散乱係数と吸収係数の測定結果より単一散乱アルベドを算定したところ、ほぼ0.750.90程度であり、高濃度時には0.750.85であった。ただし奄美大島における4月1011日の観測では、高濃度時にもかかわらず単一散乱アルベドは0.98という非常に高い値になっており、化学成分分析によると他成分に比べて硫酸成分のみが特に高濃度であった。後退流跡線解析の結果、この時には三宅島を通過した気流が奄美大島に到達しており、以上のことから4月1011日には、三宅島の噴火により放出された大量の二酸化硫黄ガスが大気中で酸化され、高濃度の硫酸粒子に変換されて奄美大島方面に飛来していたことが推察された。なおこの他に、福江島において平成12年春季より13年夏季まで散乱係数および吸収係数の連続測定を行っており、それらの結果について現在解析中である。長崎県五島列島福江島および鹿児島県奄美大島においておこなわれた大気エアロゾルの散乱係数と吸収係数、粒径分布および化学組成(化学成分)の測定結果について解析をおこなった。その結果、福江島および奄美大島等の東シナ海海域において、春季にしばしば非常に高濃度の土壌粒子および大気汚染成分(黒色純炭素、有機物、硫酸イオンや、鉛、亜鉛などの金属粒子成分)が長距離輸送されてきていることが推察された。そこで、これらの時期について後退流跡線解析を行った結果、これらの高濃度土壌粒子および大気汚染成分は、中国大陸方面から飛来していることがわかった。粒径2μm以下の微小粒子の散乱係数支吸収係数の測定結果より単一散乱アルベドを算定したところ、ほぼ0.750.90程度であり、高濃度時には0.750.85であった。以上の単一散乱アルベド値を参考として、人工衛星Terraに搭載されているMODISセンサーの輝度データを用い、中国の四川省、湖南省および雲南省地域、朝鮮半島域および東シベリア地域の大気環境汚染状況(大気エアロゾルの光学的厚さの分布)について解析を行った。その結果、中国四川省地域において、春季に光学的厚さが2.0以上の高濃度地域が算出された。この地域は成都市を含んでいる,ことから、成都市において排出された高濃度汚染物質が四川盆地内に高濃度に滞留していることを示している。
ガン遺伝子の機能と構造の推定のためのコンピュータシステムの開発

本研究はガン遺伝子産物の一次構造から、その機能や立体構造を推定するためのコンピュータ方法並びにシステムを開発することを目的とする。機能の推定にあたっては、機能が既に同定されている多数のタンパク質配列を含むデータベースを作成し、それらとガン遺伝子産物との間に配列の相同性を探査することによって、その機能の推定を行う。立体構造の予測には、まず一次構造から二次構造を推定し、それを折り畳んで立体構造を推定する方法を試みる。本年度に得られた研究成果の主なものは以下の通りである。ホモロジー探査専用データベースに関しては、現時点で約3500種類のタンパク質配列データが収集され、既に大型コンピュータのファイルに格納した。配列の収集にあたって、特に酵母や大腸菌といった徴生物の遺伝子産物の収録に努力が払われた。徴生物遺伝子とガン遺伝子との対応が可能になれば、その後のガン遺伝子の特性づけに有益な情報を提供することになる。ホモロジー検出用プログラムに改良が加えられ、欧米で汎用されているホモロジー検出法と比較された。その結果、我々の方法は種々の点で優れており、検出感度に於て現在最高の水準にあることが判明した。また二次構造に基づいてホモロジーを検出する方法が開発された。本研究期間中に開発したタンパク質の立体構造の予測法を、立体構造が既にわかっているタンパク質に適用した結果、二次構造から三次構造の推定は満足のいく結果が得られたが、一次構造から二次構造の推定に問題があることが判明した。従って今年度は集中的に二次構造の推定法に改良が行なわれ、α-ヘリックス構造の予測に関しては90%以上の確度で予測可能となった。現在β-シート構造の予測に改良が加えられている。ホモロジー探査用コンピュータシステムは、種々のガン関連遺伝子やAIDSウイルスをはじめとして、幾つかのウイルスに適用し、興味あるホモロジーを検出することに成功した。
分娩時大量出血に伴う産後貧血と母乳分泌および母乳中鉄含有量の変化に関する研究

わが国では近年、出産年齢の高齢化に伴い、分娩時大量出血(postpartum hemorrhage:PPH)を引き起こす産婦が増えている。分娩時出血に伴う貧血と、母乳分泌の関連には、いまだ一定の見解が得られておらず、栄養摂取状況も含めた縦断的調査を実施した報告はほとんどない。本研究の目的は、分娩時大量出血に伴う産後貧血を合併した褥婦と、正常な経過をたどる褥婦との間で、母乳中の鉄含有量および乳汁分泌量に差があるのかどうか、縦断的に比較検討を行うことである。分娩時800ml以上の大量出血を起こし、産褥早期のヘモグロビン10.0/dl未満・ヘマトクリット33.0%未満の貧血を合併した褥婦5組を症例群、分娩時大量出血および産褥期貧血のない褥婦15組を対象群として比較した結果、母乳中の鉄含有量と乳汁分泌量にはいずれも有意な差を認めなかった。データ収集を終了し、研究結果の公表に向けてデータの分析および学会発表の準備をしている。来年6月のICM国際助産学会にエントリーしており、現在結果待ちの状態である。今年度内に学術学会誌への論文投稿を考えているところである。本研究の目的は、分娩時大量出血に伴う産後貧血と母乳分泌および母乳中鉄含有量の変化を明らかにすることである。そのため分娩時大量出血にともなう貧血群の褥婦20名と、分娩時大量出血を伴わない非貧血群の褥婦20名のサンプル収集を目標に、データ収集を開始している。H28年12月に研究施設内の倫理審査委員会で承認を得たのち、H29年4月末日現在、非貧血群8名・貧血群2名の研究協力者の縦断的調査を実施しているところである。調査内容は、産褥入院中・産後1ヶ月・産後3ヶ月・産後6ヶ月の4時点における母乳採取、食事摂取量調査(BDHQ)、24時間哺乳量調査の3種類であり、今後さらなる研究データの蓄積をしていく予定である。半年間にわたる縦断的調査への協力者を確保することにやや困難を生じている。さらに事前の協力表明をしてくれている産婦が、帝王切開へと切り替わるケースもあり、研究協力を辞退せざるを得ない状況も起きていることから、データ収集には当初の予想よりも時間を要している。また、分娩時大量出血による貧血群の産婦の割合が、想定よりも少なくなっていることから、研究期間の後半は貧血群をターゲットにしたデータ収集を強化する必要がある。そのため分娩時大量出血に伴う貧血をきたした褥婦20名と、分娩時大量出血を伴わない非貧血群の褥婦20名のサンプル収集を目標に、データ収集を遂行しているところである。産褥入院中から、産後6ヶ月までの4時点で縦断追跡をし、現在までに18名のデータ収集を完遂したところである。調査内容は、一日あたりの母乳分泌量調査、母乳中の鉄含有量測定、食事摂取量調査(BDHQ)であり、現在も被験者の協力を仰ぎながらデータの蓄積をしているところである。さらに収集された母乳試料の鉄含有量測定を順次実施しており、今年度11月中にはすべてのデータ収集を終了し、11月以降データ分析、論文執筆の予定をしている。出血群のデータ収集が当初の予想より遅れているため、目標のサンプル数に届かないのが大きな理由である。しかしながら、現在までに得られたデータから結果を分析し、公表することにも十分な意義があると考えているため、残りのデータ収集を継続し、結果を公表していく予定である。データ収集協力機関を、もう1施設増やすことも検討中である。しかしながら、研究協力者の縦断的データ収集はおおむね順調にすすんでいるため、H29年度はデータの解析を進行させながら、必要最低限のサンプル数を確保するための努力をこのまま継続していく。今年度11月中にデータ収集を終了し、データの分析および結果の公表・論文執筆へと進める予定である。データ収集開始の時期がやや遅れたため、使用予定額が次年度に繰り越していることが最大の理由である。

【理由】倫理審査の受諾までに時間がかかったことから、初年度のデータ収集開始時期が遅れたため、前年度の使用予定額が繰り越されたことが最大の理由である。さらに、母乳中の鉄分析にかかる費用が、簡易的に測定できる方法で安価に実施できたため、次年度への繰越額が増大したものと考えている。【使用計画】引き続き、研究協力者への必要経費に使用するとともに、学会参加への旅費や論文執筆にかかる費用に充当させることを計画している。6か月間という縦断的なデータ収集に時間を要し、研究期間を延長したため次年度使用額が発生した。2019年度は、国際学会への発表を控えておりその渡航費や論文投稿費用に充てる予定である。H29年度は引き続き、研究協力者への体重計レンタル費用や、母乳輸送量などの通信費ならびに母乳中鉄含有量の測定にかかる費用が発生する予定であり、おおむね計画的に使用できる見込みである。
イソタクチックおよびシンジオタクチックPMMAマクロマ-のラジカル重合機構

1.トルエン中tーC_4HgMgBrあるいはtーC_4Liー(nーC_4Hg)_3Alによるメタクリル酸メチルの重合で得たリビングPMMAアニオンから合成したイソタクチック(itー)およびシンジオタクチック(stー)PMMAマクロモノマ-のラジカル重合行った。各々の単独重合速度(Rp)ならびにスチレンとの共重合におけるモノマ-反応性はいずれもitーマクロモノマ-の方が高いことを見出した。2.マクロモノマ-のベンゼン溶液への光照射で生成した成長ラジカルの減衰を追うことによって停止反応速度定数ktを求めた。得られたktはスチレンのktより10^310^5小さく、マクロモノマ-の重合では活性点近傍のセグメント密度が高いため、停止反応が抑制されていることがわかった。itーマクロモノマ-のktはstーマクロモノマ-のktより10^2ほど大きく、itーPMMA鎖の高い運動性を反映した結果が得られた。3.重水素化AIBNによる重合で生成したポリマクロモノマの^2H NMRによる末端基定量より開始剤効率を求め、1,2で求めたRp,ktの値をもとに成長速度定数kpを算出した。マクロモノマ-のkpはスチレンのkpより小さいが、ktの低下がより大きく寄与するため、見かけのRpはマクロモノマ-の方がむしろ大きくなるというマクロモノマ-のラジカル重合の特異性を明らかにした。また、itーマクロモノマ-のkpはstーマクロモノマ-のkpより大きく、成長反応においてもPMMA鎖の運動性の違いが影響を与えた。4.itーマクロモノマ-とstーマクロモノマ-の間のラジカル共重合を二三の溶媒中で行った。いずれの場合も前者の方が高い反応性を示したが、itーおよびstーPMMA鎖でステレオコンプレックスが生成するトルエンおよびジメチルスルホキシド中の共重合では、マクロモノマ-間の相互作用による重合速度ならびに相対反応性への顕著な影響がみられた。5.得られた立体規則性クシ型ポリマ-の溶液中および固体での物性を調べ、PMMA鎖の立体構造の影響がこれらの枝分れポリマ-でも見られることを明らかにした。1.トルエン中tーC4H9MgBrあるいはtーC4H9Liー(nーC4H9)3Alによるメタクリル酸メチルの重合で得たリビングPMMAアニオンとPービニルペンジルブロミドとの反応でスチレン型イソタクチック(it)およびシンジオタクチック(st)PHMAマクロマ-を合成した2.重トルエン中AIBNによるラジカル単独重合速度をNMR法で求め、itーマクロマ-の方がstーマクロマ-より大きい重合反応性を有することがわかった。スチレンとのラジカル共重合を行って求めたモノマ-反応性比からもitーマクロマ-の反応性がより大きいことが確かめられた。3.重水素化AIBNによるstーマクロマ-の重合を行ない、生成ポリマクロマ-中の重水素化開始剤断片の数を^2HNMRで分析したところ、1分子あたり0.6個となり、連鎖移動反応が併発していることがわかった。

また、マクロマ-のベンゼン溶液にESRキャビティ-中で光照射すると、室温以上でも観測できる安定な成長ラジカルが生成することを見出し、その信号強度の減衰速度から停止反応速度定数(kt)を求めることができた。マクロマ-のktはスチレンのそれに比べて10^310^5ほど小さく、マクロマ-のラジカル重合においては活性点近傍のセグメント密度が高いため、停止反応が著しく制御されていることが明らかになった。itーマクロマ-のktはstーマクロマ-のそれより10^2倍ほど大きく、itーPMMA鎖のいる高い運動性が停止反応に影響を与えることがわかった。4.2.で得た重合速度、3.で求めたktならびに会誌剤断片の定量から得た会誌剤効率(f=0.18)を用いて郭マクロマ-の成長速度定数kpを見積もった。マクロマ-のkpはスチレンのそれより小さいが、ktの低下の寄与がより大きいため、全体としての重合速度はマクロマ-の方がむしろ大きくなるというマクロマ-のラジカル重合の特異性が明らかになった。また、itマクロマ-のkpはstーマクロマ-のkpより大きい値であった。1)イソタクチック(itー)およびシンジオタクチック(stー)PMMAマクロモノマ-の反応性を直接比較するため、トルエン、ジメチルスルホキシド(DMSO)あるいはクロロホルム中でのAIBNによるラジカル共重合を行った。いずれの場合もitーマクロモノマ-のほうが高い反応性を示したが、その差は、itーPMMAとstーPMMAの間でステレオコンプレックスの生成するトルエンおよびDMSO中で小さく、その共重合速度も各マクロモノマ-の単独重合速度に比べて小さくなった。これは、itーおよびstーマクロモノマ-鎖間の相互作用によって互いの運動性が低下するとともにその差が小さくなることが原因と考えられ、溶媒によるポリマ-間相互作用の違いが重合反応性に顕著な影響を与えることを示す結果である。2)itーおよびstーPMMAマクロモノマ-の単独重合体(クシ型ポリマ-)のクロロホルム中でのGPCーLALLS測定を行い、溶出容量と分子量の関係を求めて直鎖状ポリマ-のそれと比較した。itーPMMAはstーPMMAよりクロロホルム中で大きい広がりを有するが、この傾向はクシ型ポリマ-の場合にも認められ、枝の立体規則性の違いがポリマ-の広がりにまで影響することがわかった。3)クシ型ポリマ-のステレオコンプレックス形成を調べたところ、itーPMMAのクシ型ポリマ-は直鎖状stーPMMAとコンプレックスを形成したが、stーPMMAのクシ型ポリマ-と直鎖状itーPMMAとのコンプレックス形成はみられなかった。また、クシ型ポリマ-間ではコンプレックスは形成しないが、1)で得たitーマクロマ-とstーマクロマ-の共重合体は融点165°Cのコンプレックスを生成し、クシ型ポリマ-の枝のPMMA鎖間でもその配列を制御することによってコンプレックス形成が可能になることが明かとなった。
無鉤条虫・アジア条虫感染家畜の迅速検査法の開発と宿主特異性規定因子の探索

本研究では、ウシ・ブタにおける無鉤条虫とアジア条虫感染の検査法開発を目指した。開発した血清検査法を用いて流行地で調査を行った結果、ウシの無鉤条虫感染を検出できた。一方のブタのアジア条虫感染については、感染個体を確認することができなかった。本法の検出感度と特異性を検証するため、また、本法でブタのアジア条虫感染を検出できるかを明らかにするため、今後も調査を続ける必要がある。また、上記2種の条虫の交雑子孫がウシに感染することを初めて明らかにした。比較ゲノム解析により、2種の条虫の宿主を決める遺伝子を絞り込める可能性を示した。本研究では、ウシとブタにおける無鉤条虫・アジア条虫の幼虫感染を高感度で検出できる迅速検査法の開発を目的としている。無鉤条虫とアジア条虫はヒトを終宿主とし、それぞれウシとブタを中間宿主とする寄生虫で、世界各地で公衆衛生上の問題となっている。これまでに申請者らは、実験的に無鉤条虫ないしはアジア条虫を感染させたウシとブタを用いて、感染個体を検出可能な血清検査法を開発してきた。本研究では、それらの検査法の流行地での有効性を確かめる。H27年度は、インドネシアとタイで疫学調査を行った。インドネシアでは126頭、タイでは58頭のブタから採血し、血清検査(ELISA法)に供した。その結果、複数の陽性個体を確認した。次に、陽性ブタを購入して解剖し、寄生虫感染の確認を行った結果、無鉤条虫・アジア条虫と同じくテニア科の有鉤条虫幼虫の感染が確認された。また、弱陽性の個体には、テニア科の胞状条虫幼虫が感染していた。一方、無鉤条虫・アジア条虫ともに確認されなかった。これらの結果は、現在開発中の血清検査法では、ブタに感染しうる3種のテニア科条虫幼虫を明確に識別することは困難で、流行地での調査においては交差反応が問題となることを示している。本研究のもう一つの目的は、無鉤条虫とアジア条虫の交雑体の宿主を明らかにすることである。従来、アジア条虫はブタ、無鉤条虫はウシに寄生するとされていたが、近年になって両種の交雑体が発見され、その宿主は不明のままである。H27年度のインドネシアとタイの調査においては、アジア条虫と交雑体に感染した家畜を確認することはできなかった。しかしながら、中国四川省の共同研究者らがH27年度に行った調査で、交雑体と思われる条虫が確認された。そのため、H28年度の調査地は、中国四川省で行うことに決定した。H27年度においては、現地の共同研究者の都合により、当初予定していたラオスでの調査を実施することができなかった。しかしながら、代替策として、インドネシアとタイにおいてブタの調査を実施することができた。その結果、実験室レベルで有効性の検証を行ってきた血清検査法について、実際に無鉤条虫ないしはアジア条虫の流行地で有用性を検証することができた。疫学調査の結果、現在開発中の血清検査法においては、他のテニア科条虫との交差反応が問題となることが明らかになってきた。ブタについてはH27度中に2カ国で調査を実施することができたが、ウシについては調査を実施することができていない。その理由としては、流行地におけるウシの飼育数がそもそも少ないこと、住民にとって非常に重要で高価な家畜であるために検査の許可が得づらいことなどが挙げられる。H27年度の調査においては、無鉤条虫・アジア条虫ならびに交雑体に感染した家畜を確認することはできなかった。その一方、中国四川省の共同研究者による調査で、無鉤条虫・アジア条虫ならびに交雑体の全てが分布していると思われる流行地が見つかった。H28年度はこの地域で調査を行う。本研究では、比較ゲノム解析によって無鉤条虫とアジア条虫の宿主特異性を決めている遺伝子の探索を行うことも目的としている。H27年度は1-2個体を用いてトランスクリプトーム解析を行う予定であったが、中国四川省の流行地が確認されたのが年度終盤であったため、解析を行う時間がなかった。以上のことから、現在までの進捗は当初の予定よりやや遅れていると評価した。本研究では、ウシとブタにおける無鉤条虫・アジア条虫の幼虫感染(のう虫症)の迅速検査法の開発を第1の目的としている。H28年度には、ラオスのセポン郡で調査を行った。流行地の集落で飼育されているブタとウシから採血し、血清検査に供した結果、複数の陽性個体を確認した。これらを購入して解剖し、寄生虫の有無を確認した結果、陽性ウシから条虫の幼虫が確認された。この結果から、本検査法がのう虫症感染ウシの検出に有効である可能性が示された。本研究のもう一つの目的は、無鉤条虫とアジア条虫の交雑子孫の宿主を明らかにすることである。従来、アジア条虫はブタ、無鉤条虫はウシに寄生するとされていたが、近年、両種の交雑子孫が発見され、その宿主は不明のままである。

H28年度には、ラオスで陽性ウシから得られた条虫幼虫を遺伝子解析した結果、ミトコンドリアDNAの塩基配列は無鉤条虫型であったが、核DNAのある遺伝子はアジア条虫型と無鉤条虫型のヘテロ接合体であり、この虫体が両種の交雑子孫であることが明らかになった。感染家畜から交雑子孫を確認したのは本研究が世界初である。このサンプルを材料としてゲノム解析を行い、無鉤条虫およびアジア条虫のゲノム情報と比較した結果、全体としてみれば無鉤条虫に近い領域が多いものの、アジア条虫に近い領域も存在することが明らかになった。ウシとブタそれぞれから得られた複数の交雑子孫を対象として比較ゲノム解析を行うことで、無鉤条虫とアジア条虫の宿主特異生を規定している遺伝子の絞り込みが出来ると考えられた。H27年度には、当初予定していたラオスでの調査を実施することができなかったが、代替策として、インドネシアとタイでブタの調査を実施した。H28年度には、中国とラオスでの調査を予定していたが、政治的な理由により、中国での調査が中止となった。H27年度はブタのみの調査であったが、H28年度のラオスではブタとウシの両方を対象とした調査を行うことができた。その結果、現在開発中の血清検査法は、種特異的な検査法とは言えないものの、ブタとウシの両方でのう虫症感染個体を検出できる可能性が示された。また、家畜から初めて、無鉤条虫とアジア条虫の交雑子孫を検出することができた。本研究では、無鉤条虫とアジア条虫の交雑子孫の宿主を明らかにするとともに、比較ゲノム解析によって無鉤条虫とアジア条虫の宿主特異性を決めている遺伝子の探索を行うことも目的としている。H27年度はサンプルが集まらずゲノム解析を行うことができなかったが、H28年度には無鉤条虫、アジア条虫ならびにラオスのウシから得た交雑子孫を材料としてゲノム解析を行った。これらのゲノム情報を比較した結果、ウシから得られた交雑子孫のゲノムは、全体としてみれば無鉤条虫に近い領域が多いものの、アジア条虫に近い領域も存在することが明らかになった。宿主特異性を規定する遺伝子を絞り込むには、ブタからも交雑子孫を採集し、解析する必要がある。以上のことから、現在までのところ概ね順調に研究が進展していると評価した。本研究では、ウシとブタでの無鉤条虫・アジア条虫幼虫感染(のう虫症)の迅速検査法の開発を第1の目的としている。両条虫はヒトを終宿主とし、それぞれウシとブタを中間宿主とする。世界各地で公衆衛生上の問題となっている。H29年度には、ラオスで雨季と乾季に調査を行った。集落で飼育されているブタとウシから採血し、血清検査に供した結果、複数の陽性個体を確認した。血清検査には、従来の抗原に加え、新たに無鉤条虫幼虫から精製した抗原を用いた。陽性個体を含むウシとブタを購入して解剖し、寄生虫の有無を確認した結果、陽性ウシから条虫の幼虫が確認された。一方で、いずれの抗原においても近縁の条虫(胞状条虫)との交差反応が見られた。また、新たに用いた抗原では偽陰性が1例見られた。これらの結果から、本研究で開発した血清検査法は、他の条虫との交差反応は認められるものの、のう虫症感染ウシを検出できると考えられた。一方、本研究ではアジア条虫幼虫感染ブタを確認することができず、本検査法の有用性を検証することはできなかった。本研究のもう一つの目的は、両条虫の交雑子孫の宿主を明らかにすることである。アジア条虫はブタ、無鉤条虫はウシに寄生するとされているが、近年両種の交雑子孫が発見され、その宿主は不明である。
17世紀以降の市町に関する歴史地理学的研究

(1)江戸時代の関東在方市町における市場争論と市場絵図10月までに埼玉県立文書館や小川町教育委員会から絵図写真の提供を受け、論の補強を行った。(2)江戸時代の関東在方市町における市場網の再編と村明細帳の役割本年度は17世紀後期以降の武蔵国における市場網再編の問題について、村明細帳に注目する立場から検討を進めてきた。現時点で以下のような知見が得られた。江戸時代の関東の定期市は、家康の関東入国を契機に大規模に再編された。その後、17世紀の検地で市町の権利が確定されていく。だが、元禄期以降は商品生産の進展により、定期市の役割が大きく転換する。在地への日常物資供給機能が衰退し、特産品の集荷機能が増大する。その過程で、既存の定期市の淘汰・再編が進む。既存定期市の衰退の様子は『新編武蔵国風土記稿』から分析可能(先行研究で明らかに)。だが、市日の変動や新期市立という局面は不明な点が多かった。こうした、『新編武蔵国風土記稿』では分析できない局面について、村明細帳から分析できる可能性があると考えられる。村明細帳の可能性は、戦前から指摘されてきた。また、局地的には村明細帳を利用した研究もあったが、本格的な分析には至らなかった。先行研究で指摘されていた以外にも、新期市立の動きは存在した。そのなかには、野火止宿のように市立後に数年で衰退するものも含まれる。官撰地誌である『新編武蔵国風土記稿』に表れる以外にも、市が存在する実態が窺える場合がある。1つの市が衰退と再興を繰り返す場合がある。村明細帳からその時期がより特定できることがある。村明細帳に市場に関する事項が記載された背景の1つに、市場争論時に市立の証拠として機能したことが考えられる。特に、市立の既成事実を村明細帳に記録し、新期市立の実現につなげた例も確認できる。1.市場関係訴訟資料の研究本年度は上記の研究課題に対して、市町の権利形態や市場管理システムは市場関係訴訟資料において最も明示的に示されるという立場から訴訟資料の分類・整理を進めた。その結果、市場関係訴訟資料を(1)訴状、(2)返答書、(3)済口証文、(4)議定、(5)絵図、(6)その他、という形に分類した。本年度も下記の現地調査を中心に引き続き訴訟資料を収集し、10月以降はその整理を行った。2.市場争論絵図と市町における絵図作成の契機こうした市場関係訴訟資料のなかで、本年度は特に絵図に注目した。市場争論は(1)複数市町間の争論、(2)単一市町内の争論、とに大別できるが、絵図は(2)の争論に特徴的にみられる資料である。本年度はこれらの市場争論関係絵図について、作成目的と表現内容との関係を比較検討した。この検討のなかで、市場争論が在方市町で絵図が作成される契機として重要という見通しが得られた。この見地から、武州小川を例に江戸時代の在方市町における絵図作成の契機を分析した。その成果の一端は11月13日(土)の人文地理学会大会で発表した。小川は、一本街村規模の在方市町としては珍しい、7点もの町場を描いた江戸時代の絵図を伝えるが、その7点中6点が争論と関係して作成されたものである。争論の内容は(1)町内の市場争論、(2)隣接する大塚村との境争論、の2つに大別できる。小川を例に行った分析は、市場争論絵図を町絵図全体の中で位置づけようとする試みでもある。3.中山道宿場町における定期市本年度の研究計画では、中山道宿場町における定期市に注目し、宿駅機能と定期市との関係を追及することを述べた。本年度の調査ではこの計画と関連し、武州熊谷宿および上州安中宿の市場関係資料を中心に収集、分析を進めた。1.江戸時代の関東の市町における市場争論と市場絵図報告者は上記課題に対して、市町の権利形態や市場管理システムは市場関係訴訟資料においてもっとも明示的に表れるという立場から訴訟資料の分類・整理を進めてきた。こうした市場関係訴訟資料のなかで、2004年度より特に絵図に注目して研究を進めてきたが、本年度もこの課題を継続して追求した。本年度前半は資料調査も行いつつ、7月2日の歴史地理学会を目標に分析結果を取りまとめた。そして、歴史地理学会の翌週に補充調査を行ったのち、論文執筆に向けて研究史の整理を開始、8月下旬から論文執筆を開始した。市場絵図の作成契機は(1)市場争論、(2)市の編成・再編に大別されるが、特に(1)において作成された絵図が多い。市場絵図は市町内部の争いに特徴的にみられ、そのなかでも、市場内の開催単位街区の境界が問題となった場合、商品ごとの出店場所が問題になった場合、に限って作成された。こうした成果は、市場争論や市場関係訴訟資料の性格を考える際にも重要であると考える。その後も、12月に明治大学や群馬県立文書館で補充調査を行い、収集資料の整理作業を実施した。2.市場網の成立・展開に関する研究上記のような市場関係訴訟資料の研究は、市場管理システムの究明とも大きく関わる。その市場管理システムをめぐり、新規市立が基本的に禁止された江戸時代にあって、18・19世紀に新たに登場する市場をいかに理解するかは大きな論点の一つである。

本年度の資料調査の結果、17世紀に検地で確定(公認)された市町に対する、18世紀以降の新規市立の具体的なあり方に関する見通しが得られた。(1)江戸時代の関東在方市町における市場争論と市場絵図10月までに埼玉県立文書館や小川町教育委員会から絵図写真の提供を受け、論の補強を行った。(2)江戸時代の関東在方市町における市場網の再編と村明細帳の役割本年度は17世紀後期以降の武蔵国における市場網再編の問題について、村明細帳に注目する立場から検討を進めてきた。現時点で以下のような知見が得られた。江戸時代の関東の定期市は、家康の関東入国を契機に大規模に再編された。その後、17世紀の検地で市町の権利が確定されていく。だが、元禄期以降は商品生産の進展により、定期市の役割が大きく転換する。在地への日常物資供給機能が衰退し、特産品の集荷機能が増大する。その過程で、既存の定期市の淘汰・再編が進む。既存定期市の衰退の様子は『新編武蔵国風土記稿』から分析可能(先行研究で明らかに)。だが、市日の変動や新期市立という局面は不明な点が多かった。こうした、『新編武蔵国風土記稿』では分析できない局面について、村明細帳から分析できる可能性があると考えられる。村明細帳の可能性は、戦前から指摘されてきた。また、局地的には村明細帳を利用した研究もあったが、本格的な分析には至らなかった。先行研究で指摘されていた以外にも、新期市立の動きは存在した。そのなかには、野火止宿のように市立後に数年で衰退するものも含まれる。官撰地誌である『新編武蔵国風土記稿』に表れる以外にも、市が存在する実態が窺える場合がある。1つの市が衰退と再興を繰り返す場合がある。村明細帳からその時期がより特定できることがある。村明細帳に市場に関する事項が記載された背景の1つに、市場争論時に市立の証拠として機能したことが考えられる。特に、市立の既成事実を村明細帳に記録し、新期市立の実現につなげた例も確認できる。
多様なエピジェネティクス異常に基づく悪性神経膠腫の体系化の確立と治療抵抗性の克服

研究の目的は悪性神経膠腫におけるエピジェネテイックの異常に注目し、それらの変化が悪性神経膠腫細胞の薬剤反応性などの生物学的特性をある部分決定しているという仮説に基づき、薬剤抵抗性のメカニズムを解明することが最優先事項であった。まず、臨床サンプルにおける遺伝子、染色体異常およびエピジェネティクス異常の解析を行い、パネルを作成した。エピジェネティクス異常に関しては、特にH3F3A遺伝子における2種類のアミノ酸変異を伴う遺伝子変化に関しては多くの悪性神経膠腫サンプルの解析を蓄積させた。他のエピジェネティクス異常としては、従来テモゾロマイドという薬剤の反応性に関与するMGMTという酵素のプロモーター領域のメチル化の解析を含むメチル化の状態を解析した。エピジェネテイックのメチル化による遺伝子発現の制御に関しては、ある特定の遺伝子における高メチル化か低メチル化などの解析ではなく、全染色体におけるメチル化の高低を解析した。MGMTのメチル化は従来より報告されてた様に、高メチル化の症例において化学療法の反応性が高い傾向であった。今回の解析ではエピジェネティクス解析の一つであるメチル化解析に関しては、新しい知見は得ることができなかった。ヒストンH3.3のたんぱく質をコードするH3F3AのK27Mの遺伝子異常を持つ細胞株において、in vitroでは明らかにいくつかの化学療法剤に対する感受性の低下が認められ、現在検証中である。また、K27Mのヒストンtailの異常を持つことで、どのような遺伝子が関与して、その悪性神経膠腫の細胞の生物学的特徴を担うようになるかに関しては、いくつかの候補遺伝子を同定したものの、validationできずに、そのメカニズムの解明には至っていない。今後のいくつかの遺伝子の関与を検証していく予定である。我々はいくつかの悪性神経膠腫の細胞株を樹立し、研究に用いてきたが、継代していくうちに、恐らく、エピジェネテイックのメチル化の状態が変化していくと考えられ、時間経過して同じ実験を同じ細胞株で行っても、同様な結果が得られないことを経験した。つまりin vitroの環境下では、生体内と同じようなエピジェネテイックなステイタスを保つことができないと思われる。そこで、我々は臨床検体から得られた腫瘍細胞を直接ヌードマウスの皮下に植え込み、その細胞を十分に増殖させ実験を遂行するようにした。その後、エピジェネテイックのメチル化の解析なども行ったために、かなりの時間を費やしたにもかかわらず、今回の研究の手掛かりとなるような新しい知見などを得ることができなかった。H3F3A遺伝子異常に基づく悪性神経膠腫細胞の生物学的特徴をつかむために現在実験を行っているが、当初の計画より遅れた状態である。今後の研究に関しては、H3F3A遺伝子異常をもつ悪性神経膠腫の細胞株において、H3F3A遺伝子異常を持つことで生じたいろいろな遺伝子発現の変化を捉え、それらが細胞株の薬剤耐性などの生物学的特性の原因になっているかどうかの検証を行う。研究計画として大幅な変更はなく、一つでも薬剤耐性のメカニズムを証明できる遺伝子の候補を同定し、検証できれば、それ以後はいくつかの細胞株を使って同様な現象が認められるかを立証する。動物実験も可能な状態であるが、動物実験に使用可能な確実な細胞株を選択する必要があると思われる。今後は分子生物学的手法を駆使して、遺伝子同定を当初の目標として推進する予定である。悪性神経膠腫その治療抵抗性のメカニズムにおいて、最近ではエピジェネティクスの異常による遺伝子発現の制御が関与し、重要な役割を果たしていることがわかってきた。我々の研究の目的は悪性神経膠腫の生物学的特性を説明できるエピジェネティクスの変化を同定することである。従来から手術によって得られた臨床検体サンプルを継代培養しており、グリオーマ幹細胞を抽出する実験などをおこなってきた。それらの腫瘍細胞の染色体および遺伝子異常の検出はSNIP-Microarrayにて行い、全染色体の網羅的解析は行ってきた。いくつかの腫瘍細胞の樹立を行い、それらの生物学的特性を解析したところ抗がん剤における感受性の違いがあることが分かってきた。しかし、既存の染色体や遺伝子異常ではなかなか説明できず、やはりエピジェネティクスの状態の相違が大きくかかわっていると考えられた。現在、染色体や遺伝子異常の検出に加えて、エピジェネティクスの違いを検出することを試みている。おもにDNAのメチル化の状態を検出するわけだが、これらは培養細胞で行うと、継代を重ねていくにしたがって変化していくことが判明した。そこで我々は、一定のエピジェネティクスの状態を維持した細胞を常に安定した状態で供給できるシステムの構築を行った。具体的には手術で得られた臨床サンプルをダイレクトにヌードマウスに植え込み、大量に腫瘍細胞を増殖させ、十分な腫瘍細胞をストックし、それを最終的な実験まで使用できるようにしておくことにした。現在手術検体を得るごとにこれらの準備をおこなっている。当初、臨床検体から得られた悪性神経膠腫の細胞を癌幹細胞を継代できる培養液にて培養し、増やしていたがなかなか増殖速度が遅く、時間がかかった。また、継代数を重ねていくうちに細胞の生物学的特性が変化していくことが観察された。特にサンプルとして解析を行ったエピジェネティクスの解析では継代することでDNAのメチル化の状態の変化が観察された。そこで、様々な実験を遂行していく過程において、エピジェネティクスの状態が一定の状態で悪性神経膠腫の細胞を使用できるシステム作りが最優先課題であると考えられた。最終的にはヌードマウスにダイレクトに手術検体より得られた腫瘍サンプルを植え込み、十分な量の腫瘍細胞を増殖させたのちにある程度大量にストックするシステムを構築した。

腫瘍細胞のストックする量などをどれくらいにする必要があるかなどの検討にも少々時間を費やした。当該研究は、エピジェネティクスの状態の異なる悪性神経膠腫において、その生物学的特性を明らかにし、その特性に応じた治療法の確立が最終的な目的である。まず、我々は、悪性神経膠腫患者より得られた手術検体より、腫瘍細胞の細胞株の樹立を行い、培養細胞での実験をできるようにしている。このとき培養液を用いて継代を重ねることでエピジェネティクスの状態の変化が認められる可能性があるので、直接ヌードマウスの皮下に腫瘍を植え込み、腫瘍細胞を増殖させるという方法を選択している。これらの腫瘍細胞の中で、IDH1遺伝子の変異があるものがいくつか継代できており、これらの生物学的特性を検討している。腫瘍細胞の増殖速度および他の遺伝子変異、ゲノムのメチル化の状態を調べており、継代することでゲノムのメチル化の状態が変化することも確認している。またH3F3A遺伝子の変異がある悪性神経膠腫の細胞株を譲渡してもらい、それにおける生物学的特性を併せて検討している。最も注目すべきはゲノムのメチル化であり、いくつかの遺伝子のプロモーター領域におけるメチル化の状態をメチレーション特異的PCR(MSP)法において検討している。最終的にはすべての遺伝子におけるメチル化の状態を網羅的に検討する予定である。また、いくつかの細胞株において薬剤感受性試験を行うべく、そのシステム構築をおこなっている。テモゾロマイドという抗がん剤における耐性の検討をそれぞれの細胞株にて行ったが、濃度の調節が困難であり、現在検討中である。悪性神経膠腫の手術検体より樹立した細胞株における遺伝子変異及びエピジェネティクスの状態を把握するために、そのシステム作りに時間を要した。遺伝生物学的な特徴を論じる上で大変重要であり、精力を注いでいる。また培養細胞の継代を長期間行うと、エピジェネティクスの状態が変化することが生じており、検討を要している。MGMTなどの遺伝子のプロモーター領域のメチル化の変化などをMSP法と免疫染色、およびパイロシークエンス法にて整合性を検討しており、時間を要した。研究の目的は悪性神経膠腫におけるエピジェネテイックの異常に注目し、それらの変化が悪性神経膠腫細胞の薬剤反応性などの生物学的特性をある部分決定しているという仮説に基づき、薬剤抵抗性のメカニズムを解明することが最優先事項であった。まず、臨床サンプルにおける遺伝子、染色体異常およびエピジェネティクス異常の解析を行い、パネルを作成した。エピジェネティクス異常に関しては、特にH3F3A遺伝子における2種類のアミノ酸変異を伴う遺伝子変化に関しては多くの悪性神経膠腫サンプルの解析を蓄積させた。他のエピジェネティクス異常としては、従来テモゾロマイドという薬剤の反応性に関与するMGMTという酵素のプロモーター領域のメチル化の解析を含むメチル化の状態を解析した。