hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
化学物質過敏症患者に対する生物学的曝露指標の開発

ホルムアルデヒドを曝露したマウス血液において,マウスグロビンβ鎖N末端がメチル化したタンパク質を,特異的に認識する抗体を用いたところ,特異的なバンドの検出を確認した。このことから,マウス血中においてメチル化したヘモグロビンが存在することを認めた。曝露期間中はWestern blot法において検出したFA-Hbの面積値が増加したことから,FA-Hbがホルムアルデヒドの曝露指標となると考えられる。また,マウスのヘモグロビンの寿命が40日であること及び,曝露後一定期間曝露のない状態でいてもFA-Hbの値が減少しなかったことから,この付加体が累積的な曝露指標にもなりうると考えられる。非曝露の対照群の値に,やや大きな変動があった。Western blot法での測定は,バックグラウンドの値が高くなる可能性も考えられる。4日曝露後の血中FA-Hb量よりも,対照群の方が大きな値を示した個体も存在している。使用している抗体は,ポリクロナール抗体であり,より特異性のあるモノクロナール抗体を作成することで,体内の付加体の真値を測定することができると示唆される。ヘモグロビンの寿命を考慮に入れると,FA-Hbが累積的な曝露指標になりうると考えられる。今後,実際に化学物質過敏状態に苦しむグループにおける調査に着手し,臨床としての影響指標の意義,累積的な曝露を評価できる曝露指標の意義を検討していくことが急務である。これまでの調査結果と参照することで,本指標が曝露指標のみでなく影響指標としても診断に貢献することが望まれる。(目的)ヒト血液中の,ホルムアルデヒド-ヘモグロビン付加体(FA-Hb)に着目し,新たな曝露指標の開発を検討する。最終的には,化学物質過敏症などの,低濃度曝露による指標とすることが目的である。本研究では,高濃度FA曝露の可能性がある医学部解剖実習生に焦点をあて,その曝露状況を気中濃度とFA-Hb値を用いて評価した。FA-Hbの定量は,これまでに多数報告されているが,既存の報告では赤血球内の未代謝FAも加えて測定している可能性がある。本報ではヘモグロビン(Hb)を分離することで,総ヘモグロビン量に対する割合としてFA-Hb値を求めた。この値と室内濃度より,曝露評価を試みる。(方法)HbとFAはshiff結合により付加体を形成する。この結合は可逆反応であるので,採血後の処理によっては生体内での付加体量を反映しない。したがって,shiff結合を不可逆反応とするために,採血直後の血液に還元剤を添加し,globin N末を求核付加反応させることで,amineを生成する方法を考案した。インフォームドコンセントをおこなって協力を得た解剖実習生25名と,一般学生8名の血液を試料とした。解剖実習は,週に3回,午後におこなわれ,実習が2ヶ月経過した時点で,採血をおこなった。一方で,in vitroにおいて,FA-Hbの形成を確認するため,ヒト血液にホルムアルデヒド標準液を添加し,試料中濃度が615ppmとなるよう調整したものを遠心精密ろ過し,SDS-PAGEにかけた。Hbバンドを切り出し,還元アルキル化によりスルフヒドリル基を修飾し,Trypsinによりゲル内消化をした後,消化断片を抽出し,質量分析をおこなった。(結果・考察)解剖実習室における室内濃度測定は,作業環境測定に準じておこなった。測定高はすべて1.5mとし,実習生の呼吸高に合わせた。実習室のFA濃度は,実習開始時には平均で約600ppbを示し,中盤の開腹時には平均値が1ppmを超えていた。採血血液の前処理には,求核剤としてDTT(Dithiothreitol)を用いて還元をおこない,IAA(Iodoacetamide)によりカルボキサミドメチル化した。この試料を精密ろ過し,弱陽イオン交換逆相分配クロマトグラフィーにて分離した。既報の測定法では,Hb-FA値に有意な差が得られなかったが,本法にて測定した結果,有意な差がみられた(Wilcoxon,p=.005,両側)。質量分析計を用いた測定では,FAを添加した血液に,globin beta鎖N末のメチル化断片が検出された。これはMet-VHLTPEEKであることが確認された。本年度においては,目的のタンパク質に特異的に反応する抗体を用いて,Western blot法及びELISA法の2種類の方によってFA-Hbの検出,定量をおこなった。ホルムアルデヒドを経気道曝露したマウス(C3H/HeN, female,8-9weeks)から,ヘパリン加採血した全血を用いて実験を行った。曝露実験は,産業医科大学産業保健学部に依頼した。曝露濃度は2000ppbとし,1日あたりの曝露時間は18時間とした。測定対象試料は,ELISA法においては,100倍に希釈したマウス血液(全血)を,37°Cで12時間インキュベートし,トリプシン消化したもの,Western blot法では未消化のものを使用した。ELISA法では,消化後の血液をPBSにて10000倍希釈し,プレートに100μL/well添加し,免疫反応させた。反応を停止させた後,マイクロプレートリーダー(Bio-Rad)にて,主波長450nm,副波長650nmにて測定を行った。

Western blot法では,電気泳勁後のゲルをBlotting Buffer(0.025MTris,0.192MGlycine,20%Methanol)で10分間浸漬し,セミドライ式ブロッティング装置(NICHIRYO NEB3000W)にて,1枚あたり96mAで45分間ブロッティングをおこない,AE-6962型ライトキャプチャー(ATTO社製)にて測定を行った。どちらの方法においても,コントロール群と比較して曝露群のFA-Hbの量の増加が確認された。また,曝露後非曝露期間を設けた群においてもFA-Hbの量の減少は見られなかった。このことからヘモグロビンの寿命を考慮に入れると,FA-Hbが累積的な曝露指標になりうると考えられる。FA-Hbが曝露指標となりうることを確認した。しかし,FA-Hbの同定には至っておらず,その構造はつかめていない。ホルムアルデヒドを曝露したマウス血液において,マウスグロビンβ鎖N末端がメチル化したタンパク質を,特異的に認識する抗体を用いたところ,特異的なバンドの検出を確認した。このことから,マウス血中においてメチル化したヘモグロビンが存在することを認めた。曝露期間中はWestern blot法において検出したFA-Hbの面積値が増加したことから,FA-Hbがホルムアルデヒドの曝露指標となると考えられる。また,マウスのヘモグロビンの寿命が40日であること及び,曝露後一定期間曝露のない状態でいてもFA-Hbの値が減少しなかったことから,この付加体が累積的な曝露指標にもなりうると考えられる。非曝露の対照群の値に,やや大きな変動があった。Western blot法での測定は,バックグラウンドの値が高くなる可能性も考えられる。4日曝露後の血中FA-Hb量よりも,対照群の方が大きな値を示した個体も存在している。使用している抗体は,ポリクロナール抗体であり,より特異性のあるモノクロナール抗体を作成することで,体内の付加体の真値を測定することができると示唆される。ヘモグロビンの寿命を考慮に入れると,FA-Hbが累積的な曝露指標になりうると考えられる。今後,実際に化学物質過敏状態に苦しむグループにおける調査に着手し,臨床としての影響指標の意義,累積的な曝露を評価できる曝露指標の意義を検討していくことが急務である。これまでの調査結果と参照することで,本指標が曝露指標のみでなく影響指標としても診断に貢献することが望まれる。
ニューカレドニアにおけるヒノキ科2属の平行的な生態的種分化の解明

本研究ではニューカレドニア島に侵入した後に,蛇紋岩土壌と乾性低木林への適応進化が共通して起きたヒノキ科2属に着目し,RNA-seq解析に基づいてそれらの種分化に関わったと考えられる適応遺伝子を特定した.その結果,2属で共通して検出された遺伝子はなかったが,本島の貧栄養土壌への適応に関係すると考えられる遺伝子がCallitris属で見つかった.また,Callitris sulcataについて集団遺伝解析を実施し,河川沿いの低地湿性林に分布する本種の集団分化には,複雑な山地地形が隔離要因として重要であったことを明らかにした.ニューカレドニア島は多くの針葉樹が適応放散を遂げた地域として知られているが,その種分化プロセスについては未解明の部分が多い.本研究では,ニューカレドニア島に侵入した後に,蛇紋岩土壌と乾性低木林への適応進化が共通して起きた,ヒノキ科2属(Callitris属とLibocedrus属)に着目し,それらの生態的種分化に関わった適応遺伝子を生態ゲノミクスによって特定することを目的としている.平成26年度は研究対象種の自生地および域外保全個体から得たRNAサンプルに基づいて,発現遺伝子データを取得し,ニューカレドニア島外の姉妹系統とアミノ酸配列を比較することで自然選択の痕跡を探索した.Callitris属とLibocedrus属では,ニューカレドニア産3種と近縁な姉妹系統がオーストラリアとニュージーランドに分布している.そこで,姉妹系統と島内種を対象として(合計8種),新規にRNA-seq解析を行った.その結果,ニューカレドニア島内の3種間では塩基置換数が限られており,第三紀以降の短い間に種分化が起こったことが明らかになった.その一方で,島外の姉妹系統との間ではある程度のアミノ酸置換が蓄積されたことから,姉妹系統と分化した後に島内で種分化するまでの系統樹における枝に着目し,この枝で非同義置換が集中して起きている遺伝子をスクリーニングした.解析の結果,Callitris属では6,689contigの中から54個の遺伝子が,Libocedrus属では5,072contigから37遺伝子が抽出された.これらの中には無機リン酸トランスポーターなど,ニューカレドニアにおける特殊環境との関連が推察されるような機能をもつ遺伝子が含まれており,島内での種分化前に自然選択の影響を受けた候補遺伝子である可能性が考えられた.ニューカレドニア島は多くの針葉樹が適応放散を遂げた地域として知られているが,その種分化プロセスについては未解明の部分が多い.本研究では,ニューカレドニア島に侵入した後に,蛇紋岩土壌と乾性低木林への適応進化が共通して起きたヒノキ科2属(Callitris属とLibocedrus属)に着目し,それらの生態的種分化に関わった適応遺伝子を生態ゲノミクスによって特定すること,また種内の遺伝分化に影響する景観要素を特定し,対象植物の進化史を解明することを目的としている.平成27年度は,Callitris属で初期に分岐したC. sulcataについて,現在確認されている全集団から集団遺伝試料を採取し,その集団分化過程を解析した.集団遺伝解析のために,新規に14座の核SSRマーカーと5座の葉緑体SSRマーカーを開発した.葉緑体SSRの開発にあたっては,次世代シークエンサーを利用して本種の葉緑体ゲノム(コンティグ長131,609bp)を決定し,そこから59のSSR領域を単離,5座の多型マーカーを得た.集団の遺伝的多様性は,核SSRヘテロ接合度が0.679-0.755と高いレベルが推定された一方で,3つの河川沿いに隔離されている集団間では高い分化度を示した(核SSR G'st=0.509,葉緑体SSR Gst=0.148).さらに,河川からの距離・地形変量を考慮した分布予測モデルに基づいて集団間の抵抗距離を計算し,遺伝的分化との関係を調べたところ,単純な地理的距離よりも相関係数が高まった.また,隣接する河川間での遺伝的分化は約3-5,000世代前に起こり,祖先集団からの分化後に集団サイズが減少したことが,集団動態モデリングから示された.このことから,河川沿いの低地湿性林に分布する本種の集団分化には,ニューカレドニアの複雑な山地地形が隔離要因として重要であったことが示された.本年度はC. sulcataについて種内の集団分化の歴史を,両性遺伝する核マーカーと父性(花粉)遺伝する葉緑体マーカーで調べることで,河川集団間で高い遺伝的分化が生じていることが明らかになった.これは,ニューカレドニアにおける針葉樹の集団分化に地形が重要な影響を及ぼし,種子・花粉の移動が長期に渡って制限されていることを示す成果である.また,IUCNの危急種に指定されているC. sulcataの域外保全集団が設立されているが,本研究で得られた知見を反映させてそうした集団の管理を行うことが可能となった.ニューカレドニア島は多くの針葉樹が適応放散を遂げた地域として知られているが,その種分化プロセスについては未解明の部分が多い.本研究では,ニューカレドニア島に侵入した後に,蛇紋岩土壌と乾性低木林への適応進化が共通して起きた,ヒノキ科2属に着目し,それらの種分化に関わった適応遺伝子を特定することを目的とした.そのために研究対象種のRNA-seq解析に基づいて,発現遺伝子データを取得し,島外の姉妹系統とアミノ酸配列を比較することで自然選択の痕跡を探索した.

2属において,島外の姉妹系統から分化した後に島内で種分化するまでの系統樹における枝に着目し,この枝で非同義置換が集中して起きている遺伝子をスクリーニングした.結果,Callitris属では54個の遺伝子が,Libocedrus属では37遺伝子が抽出された.これらの中には無機リン酸トランスポーターなど,本島の特殊環境との関連が推察されるような機能をもつ相同遺伝子が含まれていた.一方,本島は多くの針葉樹が種分化を遂げた地域として知られているが,その種分化プロセスについては未解明の部分が多い.そこで,C. sulcataについて集団遺伝解析を実施した.集団の遺伝的多様性は核SSRヘテロ接合度が0.679-0.755と高いレベルが推定された一方で,3つの河川沿いに隔離されている集団間では高い分化度を示した.さらに,河川からの距離・地形変量を考慮した分布予測モデルに基づいて集団間の抵抗距離を計算し,遺伝的分化との関係を調べたところ,単純な地理的距離よりも相関係数が高まった.また,隣接する河川間での遺伝的分化は約3-5,000世代前に起こり,祖先集団からの分化後に集団サイズが減少したことが,動態モデリングから示された.このことから,河川沿いの低地湿性林に分布する本種の集団分化には,複雑な山地地形が隔離要因として重要であったことが示された.本研究ではニューカレドニア島に侵入した後に,蛇紋岩土壌と乾性低木林への適応進化が共通して起きたヒノキ科2属に着目し,RNA-seq解析に基づいてそれらの種分化に関わったと考えられる適応遺伝子を特定した.その結果,2属で共通して検出された遺伝子はなかったが,本島の貧栄養土壌への適応に関係すると考えられる遺伝子がCallitris属で見つかった.また,Callitris sulcataについて集団遺伝解析を実施し,河川沿いの低地湿性林に分布する本種の集団分化には,複雑な山地地形が隔離要因として重要であったことを明らかにした.本年度はニューカレドニアに渡航して研究対象の全種をサンプリングし,RNA-seq解析まで完了することができた.さらに,研究対象種の大部分がIUCNから絶滅危惧種指定を受けていることから,今年度はCallitris sulcataを対象にして保全遺伝学解析用の集団サンプルを採取し,多型解析用のEST-SSRマーカーを15マーカー開発することに成功した.これにより,当初の計画以上の速度で研究が進展していると判断した.今後は,研究対象としている他の樹種,とくに比較的幅広い環境傾度に分布が及んでいる種について,RAD-seq解析とRNA-seq解析を行い,種内での環境適応に関係するゲノム領域を特定することを目指す.植物生態進化学平成26年度のRNA-seq解析からニューカレドニア島内における種分化は比較的最近に起こったことが明らかになった.予想よりも種間での塩基置換数が少ないことから,今後は各種複数個体についてRNA-seq解析を行い,集団遺伝学的アップローチから種分化過程における適応遺伝子を探索していくこととする.平成27年度は,ニューカレドニアでの海外調査受け入れ体制が整わず,集団解析に用いる試料を1種分しか採取することができなかった.そのため,旅費及び解析に用いる物品の購入を次年度に繰越すこととした.平成28年度の早い時期にユーカレドニアへ渡航し,解析対象としている残りの種について集団遺伝解析を行う.得られた集団試料はRAD-seq解析を行うことで,集団分化動態を復元する.
実数プログラミングと実関数の計算可能性

前年度は,ボトムを含む無限文字列空間の上の計算を考え,実数のグレイコード展開を用いた2ヘッドでの実数上の計算の仕組みができることを示し,また,それを一般の位相空間に拡張し,可分距離空間においては,空間の次元と追加的なヘッドの個数が一致することを示した。今年度は,この結果をふまえて,ボトムを含む無限文字列空間への様々な位相空間の埋め込み方についての研究を主に行った。ボトムを含む文字列をより一般にしたドメインの概念として,有限分岐可算ベースを持ったドメイン(fb-domainと呼ぶことにする)というものを考える。fb-domainは,その極限集合の中に,極小元のなす集合が存在する。今回得られた定理は,以下のようなものである。それぞれのコンパクト距離空聞Xに対し,あるfb-domain Dが存在し,Dの極小元のなす集合とXが同相となる。しかも,Xがn次元の時には,Dの極限集合は,長さがnと一致する。しかも,そのようなDは,ボトムを含む無限列のなすドメインの部分ドメインとして構成することができる。極限集合の極小元のなす集合というのは,極限集合のretractにもなっており,よって,無限文字列を構成する手続きを考えたときに,有限的に正しいどのような手続きも,Xの唯一の元を意味する二ととなる。よって,無限文字列としての,自然で扱いやすい性質を持っている。この結果(投稿準備中)は,位相空間論とドメイン理論を結び付け,両者をさらに発展させるものだと考んさらに研究をすすめていく予定である。まず,実数のグレイコード展開を元にして,不定元を高々1つ含む無限列(1ボトム-列)上での実数の表現方法,および,1ボトム-列を入出力するための,2つのヘッドでのストリームへのアクセスと不決定性を持つ計算機構(IM2-machine)を考案し,それによって得られる実数上の計算概念が通常のものと一致すること,このコード系の持つ再帰的構造を用いて基本的なプログラムが記述可能なことなどを示した[1]。さらに,この実数の表現を一般の有限次元距離空間上に拡張できること,その際,マシンが追加的に持つ必要のあるヘッドの個数と空間の位相的次元が一致することを示した[2],このことは,空間の次元という純粋に数学的な概念が,計算機構を通じても定義できることを示しており,興味深い。この表現を通じて,実数など連続体の性質について計算概念を通した研究の道が開けるのではないかと期待している。さらに,IM2-machineでの計算の記述可能性が,並列プログラミング言語GHC(Guarded Horn Clauses)におけるプログラムの表現可能性と一致することを示した[3]。前者の持つ不定元の扱いや不決定性が,後者の持つ論理型言語的な変数の扱いや,Committed choiceに基づく非決定性とうまく対応している。GHCという並列プロセスの記述を目的として日本の国家プロジェクトとして10年前に研究されてきた言語が,実数計算という,全く異なる分野で適用可能となったことは,たいへん興味深い。
神経突起における微小管制御機構

チューブリン合成の促進と微小管の安定化によって大量の微小管が持続的に供給されることが神経突起の発芽と伸展には必須である。また、突起先端における局所的な微小管安定化が、伸長方向の決定に関与することが示されている。しかしながら、その安定化機構については不明な点が多い。本研究では、ビデオ増強微分干渉顕微鏡(VEC-DIC)を用いて、培養神経細胞の突起内微小管の安定性を直接観察するとともに、レーザー光照射によって微小管を切断し、その脱重合過程を解析することによって、突起内における微小管安定化機構の解明を試みた。[1]培養ラット後根神経節細胞をフロー・セル内にセットし、VEC-DIC観察下に界面活性剤を含む緩衝液を灌流して細胞膜を除去、突起内微小管を露出して直接観察した結果、培養5日以降の成熟突起に限って、外液中で30分以上残存する「安定型微小管」が、全長にわたって存在することがわかった。安定型微小管の大部分は単一で、限られた部位でのみ細胞残留成分や基質と接着していた。[2]露出した微小管をレーザー光照射によって切断したところ、安定型微小管でも断端より両側に脱重合を開始することから、末端の保護が重要な安定化要因と考えられる。脱重合速度は一端より+端の方が速い。また、安定型微小管では、脱重合速度が遅く、かつ、断続的に進行することが解った。[3]カ-ヴした微小管を切断するとはじけてまっすぐになること、脱重合中に特定の場所を過ぎると微小管の曲率や方向が急激に変化することなどから、基質上の微小管固定点の存在が明らかになった。以上の結果は、両端の保護が安定化に重要であることを示すとともに、これまで知られていなかった固定点や脱重合休止点など、微小管上の特異点の存在を明らかにした。今後、これらの特異点の構造や分子構成を調べることにより、微小管制御機構の解明につながるものと期待される。
在地論理にもとづいた環境保全の民俗学的研究

平成13年度には、聞き取り調査、参与観察、映像記録(デジタル・ビデオカメラを使用)などのフィールド・ワークを中心とした第1次調査を、福島県会津地方、新潟県蒲原地方で行い、環境と人間の多様な関係性の実態を、細部にわたって確認した。調査中には、ノート型パソコンなどの機材を持参して、現地において効率的な情報整理を行い、そのデータを短時間で調査へフィードバックした。さらに、本務地においては、第1次調査で収集した資料を整理し、それを歴史文献や空中写真などの二次的情報とすりあわせることにより多元的に分析して、「利用」を前提とした伝承的な在地論理が、現代の環境保全に対して果たす役割について検討した。その結果、当該地域で現代まで自然環境が適切に維持されてきた在地の伝承的な技術や社会システムと、そこから得られた知見が現代の環境保全にどのように寄与できるか、という問題について概略を明らかにすることができた。具体的には、意図的に機械化に逆行して伝承的な技術水準を保ったり、資源あるいは資源を生み出す空間の所有権を、在地の慣行的な取り決めで制限したりする事例が見受けられ、それは、結果、環境に対する負荷を軽減させることにつながっている。また、そのような在地論理に則った「利用」が消失したために、むしろ、自然環境が破壊された事例もみることができた。
チオレドキシンによる窒素固定酵素ニトロゲナーゼの活性制御機構の解析

1.シアノバクテリアAnabaenasp. PCC7120株に由来する窒素固定酵素ニトロゲナーゼの還元コンポーネント、Fe-蛋白質を大腸菌において発現し、嫌気チャンバーを用いて精製することができた。2.シアノバクテリアに由来するチオレドキシンAを大腸菌において発現、精製した。この精製蛋白質は活性型であることが確認できた。1.シアノバクテリアAnabaena sp. PCC7120株に由来する窒素固定酵素ニトロゲナーゼの還元コンポーネント、Fe-蛋白質を大腸菌において発現し、嫌気チャンバーを用いて精製することができた。チオレドキシン(Trx)は、ほぼ全ての生物が持ち、様々な代謝系の酵素の活性を調節する重要な蛋白質である。最近、私達は、ラン藻においてTrxが窒素固定酵素ニトロゲナーゼと相互作用するという興味深い結果を得た。しかし、ニトロゲナーゼは酸素高感受性であり、好気条件下では不可逆的に活性を失うため、生化学的解析が非常に難しい。そこで本研究では、嫌気実験系を用いたニトロゲナーゼの生化学的解析系を構築し、その活性制御機構の解明を行うことを目的とした。まずニトロゲナーゼの生化学実験の基盤を築くため、大腸菌において、ニトロゲナーゼを構成する2つの蛋白質、Fe-蛋白質とMoFe-蛋白質を活性型発現させる系の構築を試みた。各蛋白質にアフィニティータグを付加して発現させ、嫌気チャンバー内でタグを利用して精製した。MoFe-タンパク質は、微量にしか可溶化・精製できず、さらに、その吸収スペクトルから、金属中心を形成できていないことが示唆された。現在、精製条件の検討を進めると共に、金属中心の形成に関与する酵素群の発現を行い、金属中心のin vitro再構成を試みている。同時に、ラン藻においてMoFe-蛋白質を大量発現させる系の構築も進めている。一方、Fe-タンパク質は大腸菌において発現・精製することができ、その吸収スペクトルから、金属中心を保持していることが確認された。酵素活性を確認するためには、MoFe-蛋白質が必須であるため、活性型のMoFe-蛋白質を調製することが課題である。チオレドキシン(Trx)は光合成を初め様々な代謝系の酵素の活性を調節する重要な蛋白質である。研究代表者は、これまで嫌気実験系を駆使して、ニトロゲナーゼと類似の酸素感受性酵素の解析を行ってきた(Nature 465,110-114(2010))。この研究技術を生かし、本研究では嫌気実験系を用いたニトロゲナーゼの生化学的解析系を構築し、その活性制御機構の解明を目指した。Trx研究では、まだ嫌気実験系を用いた実験例がない。従って、ニトロゲナーゼはじめ、酸素感受性蛋白質を対象としたTrxによる制御システムの解明は、レドックス研究に新たな知見をもたらすことが期待される。本研究ではまず、大腸菌を用いたニトロゲナーゼ大量発現系および活性測定系の構築を試みた。ニトロゲナーゼを構成する2つのコンポーネントのうちの1つ、Fe-蛋白質を大腸菌において大量発現させたが、封入体を形成してしまい精製が困難であった。そこで、分子シャペロンとの共発現を行ったところ、Fe-蛋白質を可溶性発現させることに成功し、精製することが出来た。一方、MoFe-蛋白質は、様々な検討を行ったが、大腸菌において可溶性発現させることは出来なかった。現在は、シアノバクテリアにおける発現系の構築、精製を試みている。
希薄及び濃厚溶液中における天然・合成高分子の構造-物性相関に関する研究

本研究は,高分子溶液研究に汎用のイメージングプレートの小角X線散乱(IP-SAXS)測定装置を製作し,その装置を用いて得られる実験結果を従来の光散乱,粘度,施光度等からの知見と総合することにより多様な分子形態の天然・合成高分子の希薄及び濃厚溶液物性を分子論的に一貫して説明することを目的として行ったものである。得られた主な成果は以下の通りである。1.製作したIP-SAXS装置が高分子溶液研究に有用であることを金コロイドとポリスチレン溶液に対する測定により実証した。2.ポリカーボネート及びヒアルロン酸についてIP-SAXSより得た回転半径,粒子散乱関数は光散乱からの(高分子量試料の)回転半径のみならず固有粘度データとともに首尾一貫してみみず鎖の理論によって記述された。3.非電解質半屈曲性高分子の回転半径と固有粘度への分子内排除体積効果は,鎖の堅さに依らず,準二定数理論の枠内で定量的に説明できることを見い出した。4.シ-タ点近傍でのトランスデカリン中のポリスチレンの三体クラスター積分は温度に依らず殆ど一定であることが始めて明らかにできた。5.光学活性ポリイソシアナ-トの螺旋形態の分子内反転は一次元協同現象として統計力学的に記述できることを見い出した。6.三重螺旋多糖シゾフィランの水溶液中における秩序相の構造が側鎖グルコースと溶媒の水分子との水素結合により形成されていることを誘電分散により確認した。7.ポリヘキシルイソシアナ-ト等方濃厚溶液の粘度並びに光散乱挙動はみみず鎖をモデルとした理論でほぼ定量的に説明できた。8.二種のセルロースフェニルカルバナ-ト誘導体の溶液が液晶と形成すること並びに相境界濃度の鎖長依存性が希薄容液から決定したみみず鎖パラメータを用いてほぼ定量的に説明できた。9.ポリヘキシルイソシアナ-ト溶液中に共存する等方相とネマチック液晶相関の界面張力及び界面付近での分子鎖配向を決定することに成功した。イメージングプレートを検出部に用いた高分子溶液研究用IP-X線小角散乱測定装置を設計、注文製作し、設置した。実験法を確立するために高分子固体及び溶液について予備実験を行った。ただし地震により製作装置の一部が破損したため、高分子溶液についての実験、とくに解析法の確立が当初の予定より少し遅れた。散乱強度の正確な角度分布が決定できるようにするには予備実験を次年度の前半も続行する必要がある。装置の製作、実験法の確立と並行して、屈曲性の異なる種々の高分子の試料調製並びに現有設備による分子量、粘度、旋光度測定、顕微鏡観察等を行った。これまでに得られた新たな知見は以下の通りである。(1)屈曲性高分子(ポリスチレン、ポリイソブチレン)のシ-タ点近傍における第3ビリアル係数には従来の理論で無視されている三体セグメント相互作用が重要な役割を果たす。(2)希薄溶液中におけるNa塩型ヒアルロン酸(高イオン強度の水溶液中)およびセルローストリス-3,5-ジメチルフェニルカルバメートの粘度挙動は半屈曲性を示し、みみず鎖モデルによって説明できる。(3)セルローストリフェニルカルバニレートの溶液はある濃度以上でコレステリック液晶を形成する。(4)アミロースは溶媒の種類にかかわらず不規則ならせん形態を有する屈曲性鎖である。(5)光学活性ポリイソシアナ

-トのらせん構造の反転は一次元協同現象として統計力学的に記述できる。(6)比較的高分子量領域におけるポリヘキシルイソシアナ-ト等方濃度溶液の動的並びに静的(光散乱)挙動はみみず鎖をモデルとした理論でほぼ定量的に説明できる。前年度に製作・設置したイメージングプレートX線小角散乱測定装置についての実験法及びデータ処理法の確立を第一目的として、希薄溶液中における高分子鎖の回転半径、粒子散乱関数を測定した。それと並行して、希薄及び濃厚溶液(液晶を含む)の静的・動的物性の研究も前年度に引き続き行った。今年度に得られた主な成果は以下のとうりである。1.シクロヘキサン(シ-タ溶媒)中におけるポリスチレンの粒子散乱関数は、散乱ベクトルの大きさが2nm^<-1>以下の領域において、超強力X線装置により最近得られた文献データと極めて良く一致した。また、同シ-タ溶媒並びに良溶媒トルエン中の回転半径はらせんみみずモデルに基づく理論値と良く一致することが確認された。2.セルローストリス(3、5-ジメチルフェニルカルバメート)は、他のセルロース誘導体と異なり、著しい光学的異方性を示す。これは、同誘導体のフェニル基が配向している為で、その配向と同誘導体の優れた光学分割能に密接な関係があることが強く示唆された。3.四本腕星型ポリスチレン-シクロヘキサン溶液の相図は線状ポリスチレンのそれとは明かに異なり、相平衡に対する平均場近似は成立しない。4.ポリヘキシルイソシアナ-トのトルエン溶液中に共存する等方相とネマチック液晶相間の界面張力及び界面付近での分子鎖配向を決定することに成功した。棒状分子についての土井一葛生理論が分子鎖配向を正しく予言すること並びに界面張力に関しては実験値を判定量的に説明することを見い出した。その他、5.三重螺旋多糖シゾフィランの水溶液中における構造転移、6.ポリイソシアナ-トの螺旋形態の分子内反転、7.剛直高分子等方濃厚溶液のダイナミックスに関しても新たな成果が得られた(研究発表欄参照)。初年度に製作したイメージングプレートX線小角散乱測定装置を用いて,溶液中のビスフェノールAポリカーボネート及びヒアルロン酸(Na塩)試料の回転半径、粒子散乱関数を測定した。それらの実験と並行して,光散乱,沈降平衡,粘度,施光度、電気複屈折等の測定を行い、希薄及び濃厚溶液(液晶を含む)の静的・動的物性を前年度に引き続き研究した。また,実験結果の解析に関連して理論的研究も行った。1.テトラヒドロフラン中のポリカーボネート及びNaCl中(添加塩濃度0.02Mと0.1M)のヒアルロン酸のX線小角散乱曲線はみみず鎖に独特の角度依存性を示し,データ解析から得られた持続長は固有粘度からの値と良く一致した。2.これらの高分子についてX線小角散乱より分子量の関数として得た回転半径も光散乱からの回転半径データのみならず、散乱関数および固有粘度データとも首尾一貫してみみず鎖の理論によって記述された。3.非電解質半屈曲性高分子の回転半径と固有粘度への分子内排除体積効果は,鎖の堅さに依らず,準二定数理論の枠内で定量的に説明できることを見い出した。4.シ-タ点近傍でのトランスデカリン中のポリスチレンの三体クラスター積分は温度に依らず殆ど一定であることが初めて明らかにできた。
ヒトパピローマウイルスの型特異的組織変化におけるE4遺伝子の役割

1.型特異的細胞質内封入体(ICB)を形成するHPV1,HPV63,HPV4,HPV65,及びHPV60の各々のICBの本態について各々の感染疣贅を対象に、詳細な病理組織学的検討及び電顕による超微細構造の面から検討を加えた.更に得られた所見を異なるHPV間で相互比較し、非感染細胞とも比較した.これらのICBは表皮構成細胞中、角化細胞にのみ観察された.各ICBHPV型との病理組織学的特異相関はHPV型特異的細胞変性効果の概念で知られているが,電顕による超微細構造の点でも特異相関があることが明らかになった.また、いずれも表皮細胞の分化(角化)と密な関係があることも解った.つまりこれらのICBは、正常表皮細胞で観察されるケラトヒアリン顆粒及びトノフィラメントに類似した電子密度からなる物質であったが,その形態あるいは量が正常表皮細胞で観察されるものと異なり、また表皮の有棘層下層すなわち表皮細胞の分化の早い時点から既に観察された.更にこれらの正常表皮細胞との相違は各々のHPV型特異的であった(国際研究皮膚科学会、ケルン、1998.5で発表).今後は以上の形態学的観察をもとに、ICBの形成に関与するEA遺伝子蛋白に対する抗体、及び各種のサイトケラチン、インボルクリン、Ki-67など表皮細胞の増殖及び分化マーカーに対する抗体を用いた免疫組織学的検討などを行い、これらの相関について更に検討を加える予定である.また表皮細胞中のウイルスDNA複製や粒子形成とICBとの関係についても検討を加える.2.HPV60は表皮様嚢腫形成に関連する唯一のHPV型と考えられて来たが、我々は新しくHPV57を病理組織型の異なる嚢腫から分離することに成功した(BrJDermatol.138:510-514,1998).現在、HPV57の嚢腫における検出頻度や他のHPV型の検出の可能性について検討中である.また嚢腫形成における汗管の関与については、組織標本の三次元再構築など種々の手法を用い、今後更に詳細な検討を加えて行く.1.HPVl,HPV63,HPV4,HPV65,及びHPV60型特異的細胞質内封入体(ICB)の本態について、各々の感染疣贅を対象に、詳細な病理組織学的検討及び電子顕微鏡による超微細梼造の面からの検討を加えた。更に得られた所見は異なるHPV間で相互比較され正常細胞とも比較された。これらのICBは表皮構成細胞中、角化細胞にのみ観察されメラノサイトなどにには認められなかった。各ICBとHPV型との病理組織学的特異相関はHPV型特異的細胞変性効果の概念で知られているが、電顕による超微細構造の点でも特異相関があることが明らかになった。また、いずれも表皮細胞の分化(角化)と密な関係があることも解った。つまりこれらのICBは、正常表皮細胞で観察されるトノフィラメント及びケラトヒアリン顆粒と類似した電子密度からなる物質であったが、その形態あるいは量が正常表皮細胞で観察されるものと異なり、また表皮の有棘層下層すなわち表皮細胞の分化の早い時点から既に観察された。更に、これらの正常表皮細胞との相違は各々のHPV型特異的であった(国際研究皮膚科学会、ケルン、1998.5で発表予定)。平成10年度は以上の形態学的観察をもとに、ICBの形成に関与するE4遺伝子蛋白に対する抗体、及び各種のサイトケラチン、インボルクリン、Ki一67など表皮細胞の増殖及び分化マーカーに対する抗体を用いた免疫組織学的検針などを行い、これらの相関について検討を加える予定である。また表皮細胞中のウイルスDNA複製や粒子形成とICBとの関係についても検討を加える。2.現在までHPV60が表皮様嚢腫形成に関連する唯一のHPV型と考えられて来たが、HPV57を病理組織型の異なる嚢腫から分離することに成功した(Br J Demratol, 1998, in press)。現在、HPV57の嚢腫における検出頻度について検討中である。また嚢腫形成における汗管の関与についても、組織標本の三次元再構築など種々の手法を用い、更に詳細な検討を加えて行く。1.型特異的細胞質内封入体(ICB)を形成するHPV1,HPV63,HPV4,HPV65,及びHPV60の各々のICBの本態について各々の感染疣贅を対象に、詳細な病理組織学的検討及び電顕による超微細構造の面から検討を加えた.更に得られた所見を異なるHPV間で相互比較し、非感染細胞とも比較した.これらのICBは表皮構成細胞中、角化細胞にのみ観察された.各ICBHPV型との病理組織学的特異相関はHPV型特異的細胞変性効果の概念で知られているが,電顕による超微細構造の点でも特異相関があることが明らかになった.また、いずれも表皮細胞の分化(角化)と密な関係があることも解った.つまりこれらのICBは、正常表皮細胞で観察されるケラトヒアリン顆粒及びトノフィラメントに類似した電子密度からなる物質であったが,その形態あるいは量が正常表皮細胞で観察されるものと異なり、また表皮の有棘層下層すなわち表皮細胞の分化の早い時点から既に観察された.更にこれらの正常表皮細胞との相違は各々のHPV型特異的であった(国際研究皮膚科学会、ケルン、1998.5で発表)

.今後は以上の形態学的観察をもとに、ICBの形成に関与するEA遺伝子蛋白に対する抗体、及び各種のサイトケラチン、インボルクリン、Ki-67など表皮細胞の増殖及び分化マーカーに対する抗体を用いた免疫組織学的検討などを行い、これらの相関について更に検討を加える予定である.また表皮細胞中のウイルスDNA複製や粒子形成とICBとの関係についても検討を加える.2.HPV60は表皮様嚢腫形成に関連する唯一のHPV型と考えられて来たが、我々は新しくHPV57を病理組織型の異なる嚢腫から分離することに成功した(BrJDermatol.138:510-514,1998).現在、HPV57の嚢腫における検出頻度や他のHPV型の検出の可能性について検討中である.また嚢腫形成における汗管の関与については、組織標本の三次元再構築など種々の手法を用い、今後更に詳細な検討を加えて行く.
兼業農家の世代交替と後継者の農業就業

本調査研究は、兼業農家の世代交替にともなって、その後継者がいかに自家農業を継続させているかを明らかにするものであった。当初の計画においては、近畿兵庫県姫路市周辺地帯を中心に調査を行う予定であったが、他地域との比較も必用であると考え、調査対象地域を拡大し、兵庫県飾磨郡夢崎町の3集落、愛知県刈谷市の2集落、福島県原町市の2集落、宮城県南方町の2集落を対象地域として設定した。調査方法は主にアンケート方式(各集落悉皆調査)とし、とくに兼業農家の年令2544才までの後継者の就業状況や意向お中心に調査項目を設け、これを実施した。回収されたアンケートは、夢崎町78、刈谷市89、原町市85、南方町87、合計339であった。現在、なお一部に未集計を残しているが、アンケート結果以外の聞き取り調査も含めて、明らかになった要点を記せば、以下のごとくであった。(1)地域によって農業構造、兼業条件などかなりの違いがあるが、兼業農家の後継者も年齢が30代になれば-世代交替するかしないかの-、大半は何らかの形で自家農業に従事する行動をどこでもみせている。(2)彼らの大半は恒常的勤務形態をとって農外就業しているが、今後「農業を止める」とするのは少なく、「兼業しながら農業も続ける」がかなり圧倒的に多くなっている。(3)彼らの少なくない部分が、自家農業継続にあたっての「悩み」をもち、何らかの「組識」的対応が「あった方がよい」と答えているのが、現実に彼らが何らかの農業関係の組識に参加している事例はきわめてまれでしかない。(4)しかし、福島県原町市○集落のように、兼業農家の後継者が主体となって「農事研究会」を組織している事例も生まれてきている。(5)他方、各市町村の行政、農協等の各機関の「農業後継者対策」は、以前として「専業的後継者」のみに目を向けたものとなっている。農業後継者対策は「兼業農家後継者」対策も視野に入れたものとすべきだろう。
希土類系高温超伝導多芯細線作製技術の開発

これまでの高温超伝導テープ線材では垂直磁界による交流損失が大きい。希土類系高温超伝導細線を作製するための第1歩として、圧延・引き抜き加工でニッケル平角細線(幅0.5 mm、厚さ0.2 mm)を作製し、その後の熱処理で立方体集合組織を得ることを試みた。しかし、圧延方向に(100)面が配向しているものの、平角面では(110)配向した結晶粒と(100)配向粒が混在し、その上に(超伝導膜の作製に適した) (100)配向したバッファ層を得ることはできなかった。SrTiO3単結晶角線の四面上に、ディップコーティング塗布熱分解法で高温超伝導薄膜をエピタキシャル成長させることに成功した。現在までに高温超電導長尺線材が市販されるようになり、各種応用の研究開発が進められている。しかし、現在の線材は幅数ミリのテープ形状を有しているため、テープ面に垂直な方向の磁界による交流損失が大きく、変圧器や発電機の電機子巻線などの交流応用が阻まれている。また、遮蔽電流によって磁界が誘起されるため、NMR, MRIなど精密な磁界精度が必要とされる機器への応用が困難である。本研究では希土類系超電導多芯細線を作製するための技術開発を行い、交流損失と遮蔽電流効果を大幅に低減させて高温超電導線材の応用可能性を飛躍的に向上させることを目的とする。ニッケル・銅などのFCC金属に圧延加工を施してテープ形状とし、充分な加工率を確保した上で再結晶化熱処理を行えば立方体集合組織が得られることはよく知られており、希土類系高温超電導線材の作製にも応用されている。本研究では、FCC金属の加工・再結晶熱処理によって立方体集合組織を有する四角細線を作製し、その上にバッファ層・高温超電導層を蒸着することによって超電導線材を製作する。ニッケル角線でなかなか立方体集合組織が得られずに苦労したが、加工方法を洗練させるとともに、加工度を上げることにより、4面とも(200)面が主要面であるニッケル平角線(幅0.5 mm、厚さ0.2 mm)を得ることができた。X線回折の極点図を測定して面内でも配向していることを確認して、本研究のブレークスルーとなる点を突破できた。これまで、(立方体集合組織を得やすい)Y添加Ni合金の圧延・引き抜き加工と再結晶熱処理で、一部が立方体集合組織となったNi基合金角線を得た例はあるが[J. Eickemeyer et al., Physica C, vol. 471, p. 549, 2011.]、市販のニッケル素材を用いて立方体集合組織を有する平角線を得た今回の成果は、今後の発展に大きな希望をもたらすものである。市販の高温超電導長尺線材を用いた各種応用の研究開発が進められているが、市販線材は幅数ミリのテープ形状であるため、テープ面に垂直な方向の磁界による交流損失が大きく、変圧器などの交流応用が阻まれている。また、遮蔽電流による誘起磁界の問題で、NMR, MRIなど高い磁界精度が要求される機器への応用が困難である。本研究では希土類系超電導((RE)Ba2Cu3O7、略称(RE)BCO)多芯細線を作製するための技術開発を行い、交流損失と遮蔽電流効果を大幅に低減させることを目的とする。ニッケルなどのFCC金属に圧延加工を施してテープ形状とし、充分な加工率を確保した上で再結晶熱処理を行えば立方体集合組織が得られることはよく知られており、その上にバッファ層・(RE)BCO層を蒸着することによって高温超電導線材が作製されている。本研究では、平成25年度に、ニッケルの圧延・引き抜き加工とその後の熱処理で、部分的に立方体集合組織が得られたニッケル平角線(幅0.5 mm、厚さ0.2 mm)を作製できた。平成26年度は、加工度をさらに上げることによって立方体集合組織の分率を向上させることを試みたがうまく行かなかった。EBSD測定によって配向組織の状況を調べたところ、圧延方向に(100)面が良く配向しているものの、平角面では(110)配向した結晶粒が(100)配向粒と同程度存在していることがわかった。このような表面へのバッファ層の作製を試みたところ、YSZ単結晶基板上にCeO2(100)配向膜が得られる条件でもCeO2(111)配向膜しか得られず、その上への超電導膜の作製を断念した。

なお、四角細線への成膜が容易なディップコートMOD法については、SrTiO3単結晶の角線(1×1×30mm3)上に約200 nm厚のYBCO薄膜をエピタキシャル成長させることに成功した。超伝導材料、超伝導工学・パワー応用当初は、高純度(99.99%)のニッケル素材の入手のしやすさや加工の容易さの観点から、直径5 mmφのニッケル丸棒から加工を始め、最終的に幅0.5 mm、厚さ0.2 mmの四角線を得た。これは、IFW-Dresden(Leibniz国立研)の特許出願(特表2007-503314)で、冷間引き抜きによる丸線への加工も、最終的なテープ形状への圧延加工・再結晶熱処理で立方体集合組織を得るために有効に働く、との記載があったためである。しかし、8001350°Cの再結晶熱処理では、Ni (200)が主要面となる表面が得られたこともあったが、4面すべてが立方体集合組織になることはなかった。それで、より大きな加工度を得るために、さらにサイズの大きな所から加工を行ったところ、4面すべてで立方体集合組織が主となるニッケル平角線を得ることができた。立方体集合組織を有するニッケル角線の製作に時間を要したため、その上のバッファ層成膜、超伝導層成膜は、翌年度に持ち越しとなった。しかし、単結晶基板や立方体集合組織を有するNiシートを用いてバッファ層成膜のための基礎データを取得するとともに、YBCO薄膜作製のためのディップコート装置を導入し、単結晶基板上にYBCO薄膜を試作した。それらの知見を翌年度の研究に活かす予定である。本研究においては、以下の4つの課題を順次遂行して行くことになっている。1純ニッケル棒の引き抜き加工と再結晶化熱処理による立方体集合組織を有する四角細線の製作、2YBCO薄膜の成膜を可能とするためのバッファ層の成膜(大面積PLD法)、3フッ素フリーMOD法(有機金属塩蒸着法)によるYBCO薄膜の作製と超伝導特性の評価、4集合撚り線の製作と超伝導特性の評価平成25年度は、課題1に想定以上の時間を要したので、課題2に取りかかる時点までしか進展しなかった。今後、課題2について、電解研磨により金属表面を平滑化した後、CeO2(シード層)、YSZ(拡散防止層)、CeO2(格子整合層)の順に成膜する。その後、バッファ層付Ni四角細線に精密ディップコーティング装置を用いたフッ素フリーMOD法によってYBCO薄膜を作製して結晶性と臨界電流を評価する(課題3)。この方法は、Y, Ba, Cuを含んだ溶液を基板に塗布した後、乾燥・仮焼・本焼のプロセスによってYBCO相を生成させるもので、その後の焼成過程で線材を回転させることなく四面とも均一な成膜が可能であるため、四角線上へのYBCO膜の作製に適した方法である。研究が順調に進展すれば、課題4にも取り組む。
Semaphorin3aによる糸球体上皮細胞の機能的障害機序の解明

慢性腎臓病は日本国民の約8人に一人が罹患する国民病でもある。そのような腎臓病の進展因子は蛋白尿が主であり、その腎臓病への新たな治療ストラテジーとして、semaphorin3aを介した腎機能重症化抑制を目指した病態機序の解明を行った。我々は臨床研究において、糸球体細胞形態的障害が少ない微小変化型ネフローゼ症候群とsemaphorin3aとの関係について報告した。今回の研究では、基礎的に糸球体上皮細胞障害とsemaphorin3aとの病態機序解明から新たな治療法の開発を行った。昨年度は主に糸球体障害、特に上皮細胞障害を主に解析を行った。In Vivo実験として、糸球体上皮細胞モデルとしてアドリアマイシン誘発腎症モデルを作製し、糸球体障害を惹起し、それらに対し、semaphorinの関連を解析した。また、semaphorin阻害剤を投与した群も作製し、semaphorin阻害による糸球体上皮細胞保護効果も確認した。また、In Vitro実験では、培養糸球体上皮細胞を用いて、In Vivoと同様にアドリアマイシン刺激による上皮細胞障害を作製し、semaphorin阻害剤による保護効果も確認した。Semaphorinは上皮細胞において、TGF-β産生を惹起し、糸球体障害を惹起することが示唆され、semaphorin阻害剤により、TGF-βの産生は抑制され、上皮細胞障害を抑制されることが示唆された。本研究は、主にsemaphorinと腎機能障害についての解明を行う。現在までの研究では、糸球体障害、特に糸球体上皮細胞障害について検討を行った。本研究の主な内容は二点あり、一つはIn Vitroでの糸球体上皮細胞の刺激による機序解明であり、二つ目には、In Vivoで糸球体上皮細胞障害モデルの糸球体の特化した解析を行う。Puromycin導入にてMCNSモデルの作製を想定したが、アドリアマイシン投与モデルの方が安定した糸球体障害を作製できたため、モデルの変更を行った。アドリアマイシン投与モデルでは有意なアルブミン尿の排出が確認され、糸球体障害においても病理学的・遺伝子発現においてもアドリアマイシン投与モデルにおいて、semaphorin、その受容体であるNRP-1の発現が亢進していた。In Vitroでは、培養上皮細胞を用いて検討を行ったが、アドリアマイン投与、またsemaphorin投与において、上皮細胞のアポトーシスの亢進が認められ、semaphorin阻害剤にてそれらのアポトーシスが抑制された。このことから、semaphorin抑制はアドリアマイシン惹起ネフローゼモデル及び培養上皮細胞に保護的に働くことが示唆された。現在まで、In Vitro及びIn Vivoモデルのsemaphorinと腎障害、特に糸球体障害との関連があることが示唆された。しかし、その機序には様々な要因が絡んであり、特に薬剤性モデルの為、ヒトでの疾患との相違も想定された。そのため現在、cre-loxpシステムを用いた糸球体上皮細胞特異的障害モデルの作製を試みており、より詳細な上皮細胞障害とsemaphorinとの関係を解明していく。また、糸球体のみならず、尿細管障害にも関与している可能性も示唆されるデータもでてきており、糸球体障害のみならず、尿細管障害の解明も行っていく。

In Vitroでは、培養上皮細胞を用いて検討を行ったが、アドリアマイン投与、またsemaphorin投与において、上皮細胞のアポトーシスの亢進が認められ、semaphorin阻害剤にてそれらのアポトーシスが抑制された。このことから、semaphorin抑制はアドリアマイシン惹起ネフローゼモデル及び培養上皮細胞に保護的に働くことが示唆された。現在まで、In Vitro及びIn Vivoモデルのsemaphorinと腎障害、特に糸球体障害との関連があることが示唆された。しかし、その機序には様々な要因が絡んであり、特に薬剤性モデルの為、ヒトでの疾患との相違も想定された。そのため現在、cre-loxpシステムを用いた糸球体上皮細胞特異的障害モデルの作製を試みており、より詳細な上皮細胞障害とsemaphorinとの関係を解明していく。また、糸球体のみならず、尿細管障害にも関与している可能性も示唆されるデータもでてきており、糸球体障害のみならず、尿細管障害の解明も行っていく。
ＨＰＶ感染由来の頭頸部癌の新規・放射線抵抗性分子マーカーに関する研究

放射線抵抗性とNuckear factor-κB(NF-κB)との関連について検討を行った。放射線治療前にNF-κBの発現がみられた症例は再発しやすい傾向があった。再発例の組織像においてもNF-κBの発現が確認できた。NF-κBについては放射線治療抵抗性の指標の一つとなり得ることが分かった。NF-κB以外の分子生物学的マーカーについてはEGFR、bcl-2等において検討を行ったが、放射線治療抵抗性との関連は見いだせなかった。中咽頭癌の治療では生命予後と共に機能温存が重視されるため、臓器・機能温存に優れた放射線治療が中心になることが多い。最近の報告では子宮頸癌と同様、頭頸部癌でもHPV(ヒトパピローマウイルス)感染が発癌に深く関与しることが分かっており、HPV陽性例では陰性例に比べ予後が良い傾向にあることも分かってきている。しかしHPV陽性例の中にも、治療抵抗性で予後不良群がある。今年度はまずこれまでに当院で根治的放射線療法、化学放射線療法を施行した中咽頭癌症例の生検もしくは手術標本におけるp16発現の有無について調査を行った。その結果、2010年1月から2011年12月に当院で放射線治療を施行した症例は全部で47例あり、そのうち22例において、p16の過剰発現がみられることが分かった。またin vivoでの実験も今年度行ない、マウスの腹部に致死的な腸管粘膜障害を起こす放射線照射を行い、これにある薬剤を投与することによって、放射線治療にともなうアポトーシスの抑制と活性酸素の発生抑制効果を確認した。今後は放射線抵抗性と分子生物学的マーカーとの関係について、NF-κBに着目し研究を進めていく予定である。中咽頭癌の治療では生命予後と共に機能温存が重視されるため、臓器・機能温存に優れた放射線治療が中心となることが多い。最近の報告では子宮頸癌と同様、頭頸部癌でもHPV(ヒトパピローマウイルス)感染が発癌に深く関与していることが分かっており、HPV陽性例では陰性例に比べ予後が良い傾向にあることも分かってきている。当院で根治的放射線療法、化学放射線療法を施行した中咽頭癌症例の生検もしくは手術標本におけるp16発現の有無についての検討では、2010年1月から2011年12月に当院で放射線治療を施行した症例は全部で47例であり、そのうち22例においてp16の過剰発現がみられることが分かった。放射線抵抗性とNuclear factor-κB (NF-κB)との関連については、放射線治療前にNF-κBの発現がみられた症例は再発しやすい傾向があった。再発症例の組織像においてもNF-κBの発現が確認できた。NF-κB以外の分子絵生物学的マーカーについてはEGFR、bcl-2等において検討したが、放射線抵抗性との関連は見いだせなかった。放射線腫瘍学既存の生検標本を用いたNF-κBの放射線予測因子としての有効性の検討についての検討が未だ行なえていないためA)放射線治療前の検体(生検検体)を用いたNF-κBの放射線予測因子としての有効性の検討とHPV感染との関連性の検討、B)救済手術検体を用いた再発腫瘍についての同様の検討、C)NF-κB以外のマーカーについての検討を引き続き進めていく予定である。人件費500,000円を計上していたが、実際の支出額としては人件費は0円であり、この差が大きいため、140,741円の残が生じた。次年度は翌年度分として請求した計画に加え、次年度使用額140,741円のうち、100,000円を実験助手の人件費として、40741円を物品費として計上する。