hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グルタミン酸受容体作用性天然アミノ酸の合成研究

グルタミン酸受容体アゴニストであるdysiherbaineとneodysiherbaine Aの全合成ならびにグルタミン酸受容体アンタゴニストであるkaitocephalinの右側鎖、コア部の立体選択的合成を達成した。Dysiherbaineに関してはトリ-0-アセチル-D-ガラクタルを出発原料とし、アセトキシ基を還元的に除去しアセチレンカップリングにより増炭した後、Donohoeらの分子内アミノヒドロキシル化によりピラン環部の官能基を位置及び立体選択的に導入した。官能基変換の後、プロパルギルアルコール単位の立体選択的ヨウ素化に続くクロスカップリングによりアミノ酸単位を導入し、Sharplessエポキシ化と続く5-exo環化によるC4位4級中心の立体選択的構築の後、加水分解をイオン交換樹脂による脱塩精製を経てDysiherbaineの全合成を達成した。本合成はDysiherbaineの全不斉炭素の立体中心を完全に制御しており、本天然物の量的供給を可能とするものである。Kaitocephalinに関しては研究計画に示したTsuji-Trost型反応による4置換炭素を含むピロリジン環法について検討を行い、Sharpless不斉エポキシ化を経て合成した光学活性エポキシドをDMF中、触媒量のテトラキストリフェニルホスフィンパラジウムと一当量のトリエチルアミンと共に70°Cで加熱する条件において、高収率、高エナンチオ純度でピロリジン環を得ることに成功した。さらにそれを起点として、立体選択エポキシ化、カルバメートの分子内環化、官能基変換を経てkaitocephalinの右側鎖を立体選択的に構築した。今回確立したピロリジン環構築法は光学活性含窒素複素環合成の新たな戦略となる。ダイシハーバインとネオダイシハーバインAの全合成は昨年度までに完了したので、今年度はカイトセファリンの全合成研究を中心に研究を展開した。1, 5-ペンタンジオールを出発原料とし、一方の水酸基をアジド基へと変換後、酸化、メチレン化の後、官能基変換と、Sharpless不斉エポキシ化、Horner-Emmons反応を経てキラルエポキシドを合成した。こめもののTsuji-Trost型環化の条件を種々検討し、光学活性ピロリジン環を基質の光学純度をよく保ったまま、高収率で得た。本反応はTsuji-Trost型反応を含窒素4置換炭素を含むピロリジン環合成に適用した初の例である。このものより、DIBAL還元、立体選択的エポキシ化、カルバネートの転位による窒素原子導入を経て、右側鎖の官能基と不斉中心を備えた中間体を得た。また左アミノ酸部となるヨードアラニン誘導体を合成し。北原らのカップリング反応により低収率ながらアミノ酸単位を導入した。一方、別途に合成計画を立案し、検討を行った。即ち、シクロペンタンの酸化、非対象化、ヨウ素化を経て得られる光学活性ビニルヨージドと、別途、野依不斉水素化、ヒドロほ素化を経て合成レたアルキルボランの鈴木ガップリシグにより、炭素骨格を導入し、現在までにピロリジン環部の4級中心とを形成するOverman転位による窒素官能基の導入に成功している。
ハードウェア実装を前提とした脳型量子計算アルゴリズムの学習に関する研究

申請者らが提案している脳型量子計算アルゴリズムでは、ニューロン間相互作用を量子ビット間相互作用に変換することにより、人工神経回路での計算手法(最適化問題への応用など)を、量子計算に応用することが可能となっている。この際、ニューロン間相互作用を表現するシナプス荷重値行列が、量子ビット間の相互作用を決定するハミルトニアンに変換される。また、量子ビット回路の状態遷移はハミルトニアンの断熱的変化、すなわち、すべての量子状態が基底状態を構成する初期ハミルトニアンから、解くべき問題に対応するハミルトニアンへの準静的変化によって引き起こされる。本年度は、昨年度の成果を基に、量子計算アルゴリズムを自動獲得しうる断熱的量子計算用ハードウェアの構成について検討した。量子ビットハードウェアの中で最も研究が進んでいる超伝導量子ビットに着目し、特に超伝導電荷量子ビットネットワークを用いて構成する方法を具体的に検証した。その結果、電荷量子ビットを構成するジョセフソン接合のジョセフソンエネルギーと結合器を構成するジョセフソン接合のジョセフソンエネルギーの比が、ある値より大きい場合は抑制性結合、ある値より小さい場合は興奮性結合をそれぞれ実現できることを明らかにした。また、量子ヘブ・量子反ヘブ学習則に従って結合器のジョセフソンエネルギーを最適化した場合の量子連想記憶性能について数値計算により評価した結果、学習によって連想機能を獲得しうることを見出した。量子計算アルゴリズムを自動獲得しうる断熱的量子計算用ハードウェアの構成について検討を進めており、超伝導量子ビットを用いた具体的な実現方法を明らかにしている。断熱的量子計算の性能は量子系のエネルギー構造に大きく依存するため、ハードウェアの構成を考える上で、予め、想定する量子ビット材料の物性値を考慮した数値計算により計算性能を評価しておくことが有効である。そうした背景から、本年度は数値実験の精緻化に向けて、数値実験に用いる超伝導体物性データの一部を物理実験により求めることを予定していたが、サンプルを冷却するために用いる希釈冷凍機が故障したため、本実験の遂行に支障が生じた。改めて、数値実験に用いる超伝導体物性データの一部を物理実験により求めることより、数値実験の精緻化を図る。次に、ジョセフソン接合やSQUID、各種フィルタを構成要素とする超伝導量子回路を構成し、実験データを反映した超伝導量子ビットの数値実験を行い、量子回路での学習動作を評価する。提案ハードウェアの有効性と問題点を明らかにする。ハードウェア上の制約に由来する性能劣化が認められれば、これについて検討を加え、学習則の改良を図る。提案アルゴリズムにおいて、ビット数の増大に伴い、確率は小さいものの正解でない状態も基底状態として埋め込まれる可能性がある。このような問題への対応として、超伝導ジョセフソン分岐増幅器(JBA)を用いた状態観測による、擬似的な量子状態確率振幅の増幅効果について検討し、有効性を検証する。また、ネットワークを分割して実装することなど、大規模化を意識した実装方法についても検討する。まず申請者らが提案している脳型量子計算アルゴリズムでは、ニューロン間相互作用を量子ビット間相互作用に変換することにより、人工神経回路での計算手法(最適化問題への応用など)を、量子計算に応用することが可能となっている。初年度は量子計算アルゴリズム自動獲得の実現に向け、上記脳型量子計算アルゴリズムをベースに、ハミルトニアンを学習によって獲得する手法を提案した。すなわち、学習対象パターンに応じて量子ビット間相互作用強度を徐々に変調することで学習対象パターンの重ね合わせ状態を基底状態に持つようなハミルトニアンを自動獲得する手法を考案した。より具体的には、人工神経回路で用いられる学習則の一種であるヘッブ則と反ヘッブ則を量子計算用に変換し、ハミルトニアンの更新則として適用した。こうして得られた学習則を用いて、量子ビットネットワークに適用し、連想記憶や認識処理に応用し、学習則の有効性と問題点を明らかにした。500回学習して獲得したハミルトニアンを用いた量子連想記憶の正解パターン想起確率を調べた結果、従来の自己相関(学習無し)から得られたハミルトニアンに比べ、7%程度想起性能が向上することが明らかになった。このことは、学習によるハミルトニアンの最適化が可能であることを意味している。交付申請書に記載の計画通りに研究が進んでいる。得られた知見は、学習によって獲得された量子計算用ハミルトニアンが正しく機能することを証明しており、アルゴリズムを自動獲得しうる量子計算機の実現に向けた重要な成果であると言える。

量子ビットハードウェアの中で最も研究が進んでいる超伝導量子ビットに着目し、特に超伝導電荷量子ビットネットワークを用いて構成する方法を具体的に検証した。その結果、電荷量子ビットを構成するジョセフソン接合のジョセフソンエネルギーと結合器を構成するジョセフソン接合のジョセフソンエネルギーの比が、ある値より大きい場合は抑制性結合、ある値より小さい場合は興奮性結合をそれぞれ実現できることを明らかにした。また、量子ヘブ・量子反ヘブ学習則に従って結合器のジョセフソンエネルギーを最適化した場合の量子連想記憶性能について数値計算により評価した結果、学習によって連想機能を獲得しうることを見出した。量子計算アルゴリズムを自動獲得しうる断熱的量子計算用ハードウェアの構成について検討を進めており、超伝導量子ビットを用いた具体的な実現方法を明らかにしている。断熱的量子計算の性能は量子系のエネルギー構造に大きく依存するため、ハードウェアの構成を考える上で、予め、想定する量子ビット材料の物性値を考慮した数値計算により計算性能を評価しておくことが有効である。そうした背景から、本年度は数値実験の精緻化に向けて、数値実験に用いる超伝導体物性データの一部を物理実験により求めることを予定していたが、サンプルを冷却するために用いる希釈冷凍機が故障したため、本実験の遂行に支障が生じた。当初の計画通り、得られた学習則を具体的に実装するためのハードウェアを設計し、その性能を数値シミュレーションによって評価する。超伝導量子ビットのひとつである磁束量子ビットを用いること想定し、ジョセフソン接合やSQUID、各種フィルタを構成要素とする超伝導量子回路を構成する。引き続き、得られた量子回路での学習動作を数値シミュレーションによって評価し、その有効性と問題点を明らかにする。ハードウェア上の制約に由来する性能劣化が認められれば、これについて検討を加え、学習則の改良を図る。改めて、数値実験に用いる超伝導体物性データの一部を物理実験により求めることより、数値実験の精緻化を図る。次に、ジョセフソン接合やSQUID、各種フィルタを構成要素とする超伝導量子回路を構成し、実験データを反映した超伝導量子ビットの数値実験を行い、量子回路での学習動作を評価する。提案ハードウェアの有効性と問題点を明らかにする。提案アルゴリズムにおいて、ビット数の増大に伴い、確率は小さいものの正解でない状態も基底状態として埋め込まれる可能性がある。このような問題への対応として、超伝導ジョセフソン分岐増幅器(JBA)を用いた状態観測による、擬似的な量子状態確率振幅の増幅効果について検討し、有効性を検証する。また、ネットワークを分割して実装することなど、大規模化を意識した実装方法についても検討する。
母体環境と血液脳関門の形成・制御機構

近年,環境ホルモン等の汚染による出生児のアトピーを含めた体質異常が社会的問題となっている.これは,妊娠中における母体内環境と妊婦をとりまく環境との相互作用によって生じていると考えられているが,その因果関係は全く不明である.そこで本研究は,プロテアーゼカスケードの妊娠時期特異的な活性化機構とその生理作用を明らかにするために,以下の2点に焦点を絞った.(1)時期特異的な活性化機構の解明:♂hRN-Tgマウスと交配させた♀hANG-Tgマウスにおいて妊娠期間特異的に高血圧が誘発されるメカニズムは,hRNが胎児・胎盤系から母体に移行するためと推測される.この仮説を証明するために,本年度は以下の実験を行った.・胎盤におけるhRNの発現は,で細胞性栄養膜細胞であることを明らかにしているので,hANGの胎盤での発現をin situ hybridization法でその発現部位を同定した.その結果,血島に特異的にmRNAの蓄積が認められた.(2)胎盤及び胎児脳の機能形成の解析:BBBは胎児発達過程で形成されると考えられているが,母体の病的状態下での脳の発達との関わりは全く不明である.また,妊娠高血圧マウスでの胎盤は虚血性浮腫を起こしており,胎盤関門の形成不全も推測される.そこで,本年度は以下の実験を行った.・正常妊娠と高血圧妊娠から生まれた新生児に対して色素を注入し,生後のBBBの形成過程を調べるために,新生児でのcold injuryを試みた.新生児の脳のcold injuryは技術的に難しい側面を有しており,今後の改良が必須であることが判明した.現在,検討を重ねている.近年,環境ホルモン等の汚染による出生児のアトピーを含めた体質異常が社会的問題となっている.これは,妊娠中における母体内環境と妊婦をとりまく環境との相互作用によって生じていると考えられているが,その因果関係は全く不明である.血液脳関門(BBB)は選択的物質透過性を有し,胎児の正常な発達に重要な役割を果たしている.母体環境と脳を含めた胎児発達の関連は密接であるにもかかわらず,遺伝的奇形を除く異常児の発生に関する研究はほとんど進展していない.このような社会的背景において,母体環境とBBBの形成とその制御機構の解明に着手することは,まさに"芽生え的研究"に相当するものと判断した.そこで本研究は,プロテアーゼカスケードの妊娠時期特異的な活性化機構とその生理作用を明らかにするために,以下の2点に焦点を絞ることとした.(1)時期特異的な活性化機構の解明:交配パターンの組み合わせによって,プロテアーゼカスケードの活性化に相違が生ずるメカニズムを明らかにした.(2)胎盤及び胎児脳の機能形成の解析:胎盤機能とIUGRを伴う胎児脳のBBBの形成過程を明らかにする為に,現在実験系の確立を試みているところである.時期特異的な母体環境の劇的な変動と,その結果生じる胎児への影響を分子レベルで理解しようとする点が特色である.また,申請者が確立したトランスジェニックマウスは,妊娠時に特異的に高血圧を発生する極めて独創的な実験系である.本研究は,単に学問的な問題解決に止まらず,妊娠中の母体・胎児の病態生理機構を明らかにする基盤的研究に発展する可能性を秘めていることが考えられる.近年,環境ホルモン等の汚染による出生児のアトピーを含めた体質異常が社会的問題となっている.これは,妊娠中における母体内環境と妊婦をとりまく環境との相互作用によって生じていると考えられているが,その因果関係は全く不明である.そこで本研究は,プロテアーゼカスケードの妊娠時期特異的な活性化機構とその生理作用を明らかにするために,以下の2点に焦点を絞った.(1)時期特異的な活性化機構の解明:♂hRN-Tgマウスと交配させた♀hANG-Tgマウスにおいて妊娠期間特異的に高血圧が誘発されるメカニズムは,hRNが胎児・胎盤系から母体に移行するためと推測される.この仮説を証明するために,本年度は以下の実験を行った.・胎盤におけるhRNの発現は,で細胞性栄養膜細胞であることを明らかにしているので,hANGの胎盤での発現をin situ hybridization法でその発現部位を同定した.その結果,血島に特異的にmRNAの蓄積が認められた.(2)胎盤及び胎児脳の機能形成の解析:BBBは胎児発達過程で形成されると考えられているが,母体の病的状態下での脳の発達との関わりは全く不明である.また,妊娠高血圧マウスでの胎盤は虚血性浮腫を起こしており,胎盤関門の形成不全も推測される.そこで,本年度は以下の実験を行った.・正常妊娠と高血圧妊娠から生まれた新生児に対して色素を注入し,生後のBBBの形成過程を調べるために,新生児でのcold injuryを試みた.新生児の脳のcold injuryは技術的に難しい側面を有しており,今後の改良が必須であることが判明した.現在,検討を重ねている.
高精度放射線治療装置に対応した新しい機器動作検出型線量検証システムの開発

高精度放射線治療の一つである強度変調放射線治療(IMRT)では治療前に実測による検証を実施する。しかしながら、3次元線量分布の実測は難しく、治療範囲全体を通した検証をすることはいまだ困難である。また、IMRTでは複雑な機器動作を伴うため、線量分布の測定と共に治療機器の動作も捉えられれば、詳細な検証を行うことができ、より安全で正確な放射線治療の提供に繋がる。申請者は新たにプラスチックシンチレータ(PS)から得られるシンチレーション光を外部からCCD(Charge-Coupled Device)カメラを用いて取得することで、3次元線量分布並びに機器動作を同時に測定できる検出器を提案した。H30年度の実施内容と成果は以下の通りである。1)試作機の制作:円柱状PSと冷却CCDカメラから構成される試作機を制作した。放射治療機のX線照射に対して、十分な光量でシンチレーション光を観測できることを確認した。2)収集光量の特性評価:CCDカメラで収集されたシンチレーション光の光量(収集光量)と吸収線量の間には直線関係が認められ、収集光量から吸収線量を評価できると確認した。3)線量分布検証:強度変調放射線治療専用装置を用い、CCDカメラで測定したシンチレーション光の光量分布と治療計画装置から得られる線量分布を比較した。PS内におけるシンチレーション光の散乱を考慮することで1%以内の精度で線量分布の検証が行えると分かった。4)マルチリーフコリメータ(MLC)の動作検証:フレーム毎に記録されたシンチレーション光の時間変化からMLC動作を求め、治療計画のMLC動作と比較した。97%以上の感度・特異度並びに2%以内の精度でMLC動作を測定できることが分かった。H30年度の研究成果から、十分な精度で線量分布並びにMLC動作の測定が行えることが分かった。以上の結果は国内学会にて発表した。H30年度は研究計画に則し、試作機の制作、CCDカメラで得られるシンチレーション光の特性評価、光量分布測定並びに補正法の検討、線量分布との比較、放射線治療機器の動作測定、機器動作の比較法の検討を行い、十分な精度を有していることを確認した。大凡順調に研究開発が進んでいるため、自己点検評価を「(2)おおむね順調に進展している」とした。引き続き申請書の予定に沿って研究を推進する。今年度は昨年度に研究開発した試作機を深さ方向の情報が取得できるように改良を加え、3次元線量分布を基にした線量検証法に関して検討を行っていく。また、MLC動作以外の機器動作の取得法や検証法に関しても検討を行っていく。医学物理学、放射線腫瘍学、基礎物理学の専門家を含めた協力体制の上で研究開発を遂行する。

H30年度の研究費でCCDカメラや再構成を行うためのソフトウェアを購入する予定であった。しかしながら、現有のCCDカメラを利用した試作機の評価によって、十分な精度を有していることが判明したため、CCDカメラ等の購入を見送り、当該研究費が生じた。H31年度では3次元線量分布測定のための試作機の改良を行う予定である。基礎検討において精度が不十分な場合には、当該研究費を用いて本検出器に適したCCDカメラを購入する予定である。また、総合試験における消耗品にも使用する予定であり、当初予定していた購入物品とは大きな変更は生じない。H31年度は最終年度のため、これまでの成果のとりまとめとして、国際会議や論文などでの報告を積極的に行っていく。そのため、国際会議や学会・研究会等への参加登録費・出張旅費にも利用する予定である。
海洋に沈着する大気粒子中の微量元素と有機物質および海洋起源大気粒子の生成過程

大気・海洋表層の物質循環過程の定量的解析のため、海洋大気中の気体や粒子の分析法開発・観測・モデル計算を行った。陸起源大気粒子の沈着が含有鉄分により十分に植物プランクトンの大増殖を引き起こす可能性を観測から見出した。西部北太平洋の海洋大気粒子中の窒素や炭素の大部分は有機態であり、いずれも海洋起源であることを解明した。また、モデル、衛星データ等により黄砂が地球を一周半以上も輸送されることを発見した。本研究では、輸送されてくる陸起源エアロゾルに含まれる微量元素や微量有機物質の海洋表層への沈着フラックスを実測とモデルから見積り、海水成分、海洋生態系の変動にどの程度寄与しているかを推定する。また、高生物生産海域から海洋生物起源気体が大気中に放出された後、海洋大気境界層内で生成された、重量濃度は低いが、高い数粒子濃度を持つ微小粒子を、個々にリアルタイムで計測を行い、粗大粒子である海塩粒子ともに海洋起源エアロゾルの物理的・化学的特徴と粒子化効率、生成フラックスを海域別に評価することが目的である。亜寒帯海域から放出された生物起源気体は、海洋エアロゾル粒子の重要な起源であり、中緯度海域にもその影響が及ぶことが明らかとなった。しかし、この海域は、降水や海霧などで粒子は除去されやすい。一方、反応性の高い生物起源気体の存在は、粒子化効率を加速し、エアロゾル生成を促進する。粒子生成後の放射強制力への寄与は、海洋生態系グループとの連携で、生物優勢種の気体生成効率や有機物分解を考慮した各海域での過程を明らかにするものである。エアロゾル質量分析計ATOFMSを米国から購入し、陸上で試験稼働させた。米国カルフォルニア大学のプラザー教授と連絡を取り、保守や消耗品などの必要なものを準備した。測定限界、精度、安定性を調整し、装置特性を把握する。船舶用として搭載可能なシステムを構築するが、陸上観測局での稼働の可能性を調査した(植松)。小笠原諸島・父島にて2001年より2006年までに採取した海洋エアロゾル試料を分析し、有機エアロゾルの季節変化、経年変化を明らかにした。全試料中で、シュウ酸(C2)が優位を示し、マロン酸(C3)、コハク酸(C4)が続いた。直鎖ジカルボン酸の濃度範囲は、3.5-623ngm-3であり、偏西風が強い冬・春に高い濃度を示した。東アジアからの汚染物質の長距離大気輸送が重要であることが示唆された。一方、アゼライン酸(C9)は夏に高い濃度傾向を示し、海洋からの不飽和脂肪酸の放出とその酸化分解が重要であることを示した(河村)。海塩粒子の生成について文献調査を行い,海水学会誌に解説記事をまとめた。「みらい」MR04-7航海で行った海面付近の鉛直分布の観測結果について、厦門での国際会議で発表した。海洋起源の新粒子生成のモニタリング候補地として、落石岬と大槌を選定し、海洋研究所大槌研究センターの2007年度共同利用が採択された。温度制御型シェルターを制作した(三浦)。従来のマイクロフロー高感度アンモニア計を用いて、海洋大気中での観測用に感度向上実験を行った。OPAを用いるフローインジェクション分析計へ試料を導入する前濃縮処理として、適切な濃縮カラムとキャリアー溶液の組み合わせを検討した結果、大幅に感度向上を図る目処がたった。また、板東班の高見班員と協力して、粗大粒子に含まれる硝酸イオンの沈着データを取得するための方法についても検討を行った(長田)。4月の淡青丸BLOCKS航海(KT-07-7)において三陸沖ブルーム海域で黄砂現象の出現に合わせ、大気と海洋の同時観測を行った。エアロゾル飛行時間型質量計(ATOFMS)を整備し、装置特性の把握と微小粒子分析(120nmまで)を可能にし、3月から沖縄辺戸岬集中観測を行った。船舶用として搭載可能なシステムに改良する。(植松)小笠原諸島・父島にて2001年より2007年までに採取した海洋エアロゾル分析の結果、全炭素濃度(0.2-4.5μgm^<-3>)と全窒素濃度(0.02-3μgm^<-3>)は冬から春に高く夏から秋に低い同様の傾向を示した。偏西風によるアジア起源の汚染物質の大気輸送が重要で、この数年間に炭素・窒素濃度の増加傾向が認められた。安定炭素同位体比(-27to-15%。)も近年増加傾向を示し、化石燃料起源の有機物の寄与が増加の可能性がある。(河村)昨年度に製作した温度制御型シェルターヘモニタリング型SMPS(TSI 3034 10487nm)を入れ、淡青丸BLOCKS航海、岩手県大槌、みらいMR07-4航海、辺戸岬集中観測で粒径分布の無人自動測定をした。明確な生物起源気体による新粒子生成は見られなかったが、粒径分布のレベルを比較することができた。

結果の一部についてはエアロゾル学会、大気電気学会にて発表した。また、落石岬ステーションを視察し、2008年春に観測することにした。(三浦)。昨年度の検討結果を踏まえた高感度マイクロフローアンモニア計を作成し、実大気中のガス態アンモニア濃度とエアロゾル態アンモニウム濃度を交互に測定できるように、諸条件の最適化をおこなった。辺戸岬集中観測に参加し、アンモニア濃度とガス-粒子形態比の時系列変化を観測するとともに、板東班の高見班員と協力して、アンモニウムイオンや硝酸、硫酸イオンなどの粒径別濃度データを得た。(長田)沖縄辺戸岬総合集中観測(3-4月)と白鳳丸SPEEDS/SOLAS共同観測航海(7-9月)に当研究課題の班員全員が参加した。辺戸岬集中観測でATOFMSを稼働させ、東シナ海上の気体からエアロゾルへの変質を測定し、解析を進めている。白鳳丸KH-08-2次航海と「みらい」MR08-6次航海にATOFMSを搭載し、外洋域の海洋エアロゾルの無機成分分布特性を明らかにし、赤道海域での海洋生物起源気体からの粒子化を計測した(植松)。辺戸岬にて採取したエアロゾル試料の有機成分分析より、大気塊がアジア大陸から輸送された時に、シュウ酸などのジカルボン酸類が高濃度で検出された。また、有機炭素/黒色炭素比は平均で3.9と平時よりも明らかに高く、大陸起源の汚染性有機エアロゾルとその前駆体が輸送過程で光化学的変質を受けていることが示唆された。白鳳丸航海では、海洋エアロゾル中全炭素・全窒素濃度並びその安定同位体比を分析し、陸もしくは海洋起源に分け、その寄与を評価した(河村)。海洋起源のナノ粒子の生成を解明するために、辺戸岬と落石岬で粒径分布の連続測定を行い、微小粒子から黄砂や海塩粒子までの直径10-5000nmにわたる粒径分布変動を観測した。明確な生物起源気体による新粒子生成は見られなかったが、粒径分布のレベルを比較することができた(三浦)。海洋大気計測用高感度アンモニア計の計測条件最適化を更に進め、白鳳航海と海鷹丸第27次遠洋航海の一部に参加し、洋上大気中のガス態・エアロゾル態アンモニア濃度を測定した。また、辺戸岬において他の計画班と連携し、粒径別の硝酸とアンモニウム、硫酸イオン濃度の分析を行った(長田)。地球化学会年会や海洋学会でのセッションやIOC/WETPAC国際シンポジウム、IGAC国際シンポジウムなどで成果を発表した。2009年度は、海洋生産に必須なリンの化学形態を調べるため西部太平洋の外洋と沿岸域のエアロゾル中のリン濃度の分布を明らかにし、海洋上で存在するエアロゾル中リンが海洋表層と循環している可能性を見出し、論文発表した(植松)。白鳳丸航海KH-09-4においてガス態と粒子態有機酸の動態を観測した。ガス態には、低分子有機酸(ギ酸、酢酸などC1-C10)が見られたが、それ以上の濃度が粒子態として存在することを明らかにした。また、沿岸域よりも外洋でその傾向は顕著にみられた。ヒドロキシカルボン酸であるグリコール酸・乳酸も同様の傾向を示し、粒子形態が重要であることが分かった。これらのことから、海洋大気中の有機態粒子は海洋有機物起源の寄与が大きいことが明らかとなった(河村)。海洋観測並び地上観測において海洋大気中の粒子成分とガス成分の関係を明らかにしてきた。海洋起源ナノ粒子の自動連続観測を北海道・落石岬で10月より開始した。
初経年齢・閉経年齢・月経周期に関するゲノムワイド関連解析

初潮年齢は遺伝因子環境因子の両方に影響を受けるが、日本人における初潮年齢関連遺伝子は明らかとなっていない。我々は15000人の日本人女性の情報を元に、全ゲノム解析関連解析を行い、LIN28B遺伝子上のSNPが初潮年齢と強い関連を示すことを明らかとした。さらに既報のSNPについて検討し、TMEM38Bと初潮年齢の強い関連も確認された。我々の研究成果は、遺伝因子が日本人女性においても初潮年齢に影響をおよぼすことを示したはじめての報告である。本研究では、1万5千人の女性サンプルについての、60万ヶ所に及ぶ遺伝子多型情報を用いて、月経関連項目(初経年齢・閉経年齢・月経周期)に影響する遺伝因子を明らかにすることを目的としている。平成24年度は、検出力のアップにより新たな候補遺伝子を同定することを目的として、ゲノムワイドレベルでのImputationによるメタ解析を行った。最終的に15495人の女性サンプルを用いた解析の結果、日本人集団においてLIN28B遺伝子上の一塩基多型(SNP)rs364663と初潮年齢との関連が明らかとなった(P = 5.49 x 10-7)。また候補遺伝子解析として、これまで欧米人で関連を認めたSNPについて、日本人における関連を検討した。その結果、33SNPsのうち、TMEM38B遺伝子上の2SNPs(rs4452860, rs7028916)において強い関連が認められ、さらに6領域において弱い関連が示された。本研究成果によって、アジア人において初めて初潮年齢と関連する遺伝因子が同定された。これらの解析を通じて、早発月経、遅発月経やホルモン関連悪性腫瘍の疾患発症メカニズムの解明につながることが期待される。平成23年度においては、まず解析対象となる9万人の女性につて臨床情報の整理を行った。月経関連項目のデータを集計し、登録時の年齢、生年、月経関連項目の年齢を元に、データ間に齟齬を認める症例を排除した。さらに外れ値(+-4S.D.)を除外することでデータのクリーニングを行った。さらに月経終期に影響を与えうる因子(生年、現病歴、既往歴、BMI(身長・体重)、妊娠・出産歴の有無、抗癌剤治療の有無、喫煙歴、飲酒歴、食生活、運動)の情報を抽出した。ホルモン療法歴と手術歴のある患者については解析結果に影響を与える可能性を考慮し、閉経年齢、月経周期の解析対象から除外した。最終的に生年を交絡因子とし線形回帰モデルを用いて各月経関連項目に関連を認めるSNPの同定を試みた。1万5千人における解析の結果、ゲノムワイドの有意水準(p値<5x10-8)をクリアするSNPは同定されなかった。そこで上位の6SNP(p値<1x10-6)について、独立したサンプルを用いて検証を行ったところ、ゲノムワイドの有意水準をクリアしないものの、閉経年齢とより強い関連を示すSNPが同定された(5.7 x 10-8)。2年間の研究計画で当初予定していたゲノムワイドレベルのスクリーニングと独立したサンプルでの再現性の確認までは終了した事から、研究の進捗・達成度は100%であると考える。しかしながら、今回の解析では各月経関連因子に有意な関連を示すSNPは認められなかった事より、新たな解析を平成24年度に進めたい。平成24年度は、現在までに最も強い関連を示したSNPについて追加サンプルでのタイピングを予定している。また検出力のアップにより新たな候補遺伝子の同定を目的として、ゲノムワイドレベルでのImputationによるメタ解析を行う予定である。また候補遺伝子解析としては、これまで欧米人で関連を認めるSNPについて、日本人における関連を検討することも行っていきたい。これらの解析によって、各月経関連因子に有意な関連を示すSNPが同定された場合は、そのSNPがどのように月経関連項目に影響を与えうるか機能解析を行う。まず、SNPの周辺領域の詳細な解析を行い、最も強い関連を示すSNPを明らかにした後、その多型が近傍の遺伝子にどのような影響を与えるかを検討する。平成24年度も、研究経費の大部分を遺伝子の解析費用に充てる。さらに、得られた候補SNPのin vitroおよびin vivoでの機能解析のため、細胞培養関連の消耗品に対しても研究費を使用する。
高温超伝導酸化物の磁束線格子構造の中性子回折研究

1、研究の経過昭和63年度より平成2年度までの3年間の本研究期間のうち、初めの2年間は中性子小角散乱法により、最後の1年間は中性子偏極解析法によりYBa_2Cu_3O_7またはBi_2Sr_2CaCu_2O_8の磁束線格子構造の研究を行った。2、中性子小角散乱法〔実験方法及び結果〕この方法では、今まで良く知られている超伝導体であるNbについて測定の有効性を確めた後、それぞれ多結晶と単結晶のYBa_2Cu_3O_7およびBi_2Sr_2CaCu_2O_8について、温度4.2K、磁場75550Gを加えて磁東線格子構造に基づくブラッグピ-クの測定を試みたが、実験の誤差の範囲では観測できなかった。標準試料で得られたNbのブラッグピ-クと仕較することによりYBa_2Cu_3O_7における磁場の変化の振幅は少なくともNbの20分の1以下であることが判明した。〔結果の考察〕この原因として考えられるのは、超伝導酸化物YBa_2Cu_3O_7は温度4.2Kでコヒ-レント長ξ=12A、侵入深さλ=1400A程度で、ギンツブルグ・ランダウ・バラメ-タκ=λ/ξが100程度の極めて大きな値を持つ。これをκ=4程度の超伝導金属Nbと比較すると、本実験条件で磁束線格子構造に基づくブラッグ・ピ-クが実験精度内で観測されないのは無理もないと考えられる。この方向での実験を成功させるには、次の実験条件が必要であると考えられる。1、大きくて良質の単結晶試料を得ること。(少なくとも5×10×10mm^3)2、2次元中性子検出器を用いること。(およそ64cm×64cm、1cm分解能)3、中性子の入射方向に磁場をかけ、同じ方向に結晶のc軸を揃えること。4、温度4.2K100K、磁場04000G可変とする。このため、高温超伝導酸化物の磁束線格構造に基づくブラッグ・ピ-クの測定には、将来に向けてより周到な準備が必要と思われるので、当面偏極中性子の試料透過後の偏極解析法を試みることにした。3、中性子偏極解析法〔実験方法〕YBa_2Cu_3O_7の磁束線格子構造の整列状態及び擾乱状態による偏極中性子の透過後の偏極率Pの測定を試みた。YBa_2Cu_3O_7についてc軸の揃った多結晶試料のc軸に垂直または水平方向に磁場H=6KGをかけたまま温度を150Kから異なる温度T〔K〕に下げ、波長λ=4Aの偏極中性子を透過させた時の偏極率Pとして、P=1.0が得られた。ここで磁場をほとんどO(H=12G)にしたときのPを測定したところ、温度Tによって異なる偏極率P(〈1)が得られた。(図1)〔実験結果〕上のPの温度依存性は、Hicに対しては、T=4.2KではP=0であるが、温度とともにPは単調に増大し、超伝導のなくなるT=95K付近でP=1となる。H//cの場合には温度上昇とともにT=4.2KのP=0から始まり、Pの極大と極小を示した後T=95K付近でP=1となる興味深い挙動を示す(図1)。また上のPの値は、数百秒の時間スケ-ルで時間変化する緩和現象を示す。この時間変化の割合は、磁化の変化の割合よりはるかに大きい。この原因は熱の擾乱により磁束線のデピニングが起こり、フラックス・クリ-ブが生じるためであると考えられる。(図2)〔結果の考察〕上の結果は磁束線のデピニングやフラックスクリ-ブの現象と結び付いているが、その詳細なメカニズムはまだ不明である。しかしながら本測定は、磁束線の整列及びその乱れに対して極めて敏感であり、磁束線格子構造の振舞いの定量的なキャラクタリゼ-ションおよび磁束線のピニング機構を解明する上で極めて有効な研究手段であることが判明した1、研究の経過昭和63年度より平成2年度までの3年間の本研究期間のうち、初めの2年間は中性子小角散乱法により、最後の1年間は中性子偏極解析法によりYBa_2Cu_3O_7またはBi_2Sr_2CaCu_2O_8の磁束線格子構造の研究を行った。

これをκ=4程度の超伝導金属Nbと比較すると、本実験条件で磁束線格子構造に基づくブラッグ・ピ-クが実験精度内で観測されないのは無理もないと考えられる。この方向での実験を成功させるには、次の実験条件が必要であると考えられる。1、大きくて良質の単結晶試料を得ること。(少なくとも5×10×10mm^3)2、2次元中性子検出器を用いること。(およそ64cm×64cm、1cm分解能)3、中性子の入射方向に磁場をかけ、同じ方向に結晶のc軸を揃えること。4、温度4.2K100K、磁場04000G可変とする。このため、高温超伝導酸化物の磁束線格構造に基づくブラッグ・ピ-クの測定には、将来に向けてより周到な準備が必要と思われるので、当面偏極中性子の試料透過後の偏極解析法を試みることにした。3、中性子偏極解析法〔実験方法〕YBa_2Cu_3O_7の磁束線格子構造の整列状態及び擾乱状態による偏極中性子の透過後の偏極率Pの測定を試みた。YBa_2Cu_3O_7についてc軸の揃った多結晶試料のc軸に垂直または水平方向に磁場H=6KGをかけたまま温度を150Kから異なる温度T〔K〕に下げ、波長λ=4Aの偏極中性子を透過させた時の偏極率Pとして、P=1.0が得られた。ここで磁場をほとんどO(H=12G)にしたときのPを測定したところ、温度Tによって異なる偏極率P(〈1)が得られた。(図1)〔実験結果〕上のPの温度依存性は、Hicに対しては、T=4.2KではP=0であるが、温度とともにPは単調に増大し、超伝導のなくなるT=95K付近でP=1となる。H//cの場合には温度上昇とともにT=4.2KのP=0から始まり、Pの極大と極小を示した後T=95K付近でP=1となる興味深い挙動を示す(図1)。また上のPの値は、数百秒の時間スケ-ルで時間変化する緩和現象を示す。この時間変化の割合は、磁化の変化の割合よりはるかに大きい。この原因は熱の擾乱により磁束線のデピニングが起こり、フラックス・クリ-ブが生じるためであると考えられる。(図2)〔結果の考察〕上の結果は磁束線のデピニングやフラックスクリ-ブの現象と結び付いているが、その詳細なメカニズムはまだ不明である。しかしながら本測定は、磁束線の整列及びその乱れに対して極めて敏感であり、磁束線格子構造の振舞いの定量的なキャラクタリゼ-ションおよび磁束線のピニング機構を解明する上で極めて有効な研究手段であることが判明した
抗ミッドカインRNAアプタマーによる実験的自己免疫性脳脊髄炎抑制機序の解明

本研究においては、抗ミッドカインRNAアプタマーによる実験的自己免疫性脳脊髄炎(Experimental autoimmune encephalomyelitis : EAE)抑制機序の解明を目的として研究を行った。その結果、ミッドカインは制御性樹状細胞において、Src homology region 2 domain-containing phosphatase-2を介してIL-12の産生を誘導させることで、制御性T細胞(Treg)の分化を抑制することが明らかとなった。また、EAEマウスに抗ミッドカインRNAアプタマーを投与したところ、所属リンパ節における制御性樹状細胞及びTregの数が上昇し、EAEの臨床症状が抑制された。さらにミッドカイン産生細胞について検討したところ、CD4陽性T細胞をはじめとする様々な炎症細胞がミッドカインを産生することが明らかとなった。本研究から、ミッドカインは制御性樹状細胞におけるIL-12の誘導を介して、Tregの分化を抑制していることが明らかとなった。したがって、抗ミッドカインRNAアプタマーによるEAEの抑制メカニズムとして、制御性樹状細胞の誘導を介したTregの誘導が関与しているものと考えられる。今年度においては、ミッドカインによる樹状細胞を介した制御性T細胞(regulatory T cell : Treg)の分化抑制メカニズムについてin vitroにおいて解明し、ミッドカインの免疫学的、生理学的重要性について明らかにすることを目的として研究を行った。・ミッドカインで刺激された制御性樹状細胞によるTreg分化抑制メカニズムについて制御性樹状細胞により誘導されるTregの分化はリコンビナントIL-12を加えることにより有意に抑制された。また、ミッドカインで刺激された制御性樹状細胞におけるTreg分化抑制効果は抗IL-12中和抗体を加えることにより抑制された。したがって、ミッドカインによる樹状細胞を介したTreg分化抑制メカニズムにはIL-12が関与していることが示唆された。・ミッドカインで刺激された制御性樹状細胞におけるIL-12誘導メカニズムについて骨髄細胞をミッドカインで刺激することにより、脱リン酸化酵素であるSrc homology region 2 domain-containing phosphatase-2 (SHP-2)が誘導された。また、ミッドカインで刺激された制御性樹状細胞におけるリン酸化STAT3の抑制、IL-12の誘導、Treg分化抑制のそれぞれの効果が、SHP-2の阻害剤を加えることによりキャンセルされた。したがって、ミッドカインによる制御性樹状細胞におけるIL-12の誘導、すなわちミッドカインによる樹状細胞を介したTreg分化抑制にはSHP-2が関わることが示唆された。したがって、ミッドカインによるSHP-2を介したIL-12の誘導が、樹状細胞を介したTreg分化抑制に寄与するものと考えられる。本研究結果は、新たなミッドカインの樹状細胞に対する作用機序の解明へとつながり、免疫学的、生理学的に重要であると考えられる。次に、EAEにおけるミッドカイン産生細胞について検討したところ、マクロファージ、CD4及びCD8陽性T細胞がミッドカインを産生することが明らかとなった。さらに、CD4陽性T細胞サブセット(Th1、Th2、Th17、Th9、Treg)ごとにミッドカインの発現について検討したところ、Th1においてミッドカインの発現が最も誘導された。したがって、CD4陽性T細胞などの炎症細胞により産生されたミッドカインは、制御性樹状細胞の分化の抑制を介してTregの分化を抑制し、EAEの臨床症状を悪化させることが明らかとなった。ミッドカインを抑制することが多発性硬化症をはじめとした自己免疫疾患の治療戦略として有効であることが示唆された。
胸腺細胞の分化・増殖・細胞死制御におけるMAPKスーパーファミリーの役割

胸腺細胞の分化に関する研究の困難な点として(1)胸腺内T細胞が反応特異性の異なるTCRを発現する多クローンからなること(2)分化誘導に胸腺環境を必要とすること。が挙げられる。本研究ではこれらの点について、単一なTCRを発現するTCR-トランスジェニックマウスを用い、in vitroで3次元的な胸腺環境を再現する再凝集培養法を行うことによって解決した。この系を用いれば、単一の細胞運命を全ての細胞に誘導することが可能となり、かつ分化は同調して誘導されるので様々な細胞変化を感度良く検出することが出来る。その結果、胸腺細胞の分化・増殖・細胞死制御におけるMAPKスーパーファミリーの役割として、(1)ErkはCD4+CD8+(double positive,DP)分化段階よりCD4+CD8-への分化進行において促進的に働く(2)JnkはCD4-CD8-(double negativr,DN)よりDP,SPへの移行期全般において生存の維持に重要であり、活性低下は結果として分化の遅滞をもたらす、ことが明らかにとなった。一方、DPよりSPへの分化進行に伴い増殖能力・サイトカイン産生能力の亢進が認められるが、この変化はMAPKの活性制御とは無関係であった。しかしながら、その下流に位置するAP-1活性には大きな違いがあり、これはc-Fos蛋白の翻訳能力の変化に一因があるものと考えられた。分化に伴うMAPK経路の重要性に関して、今後は翻訳能あるいは蛋白の安定性の観点からも検討を加えることが有益と考えられた。胸腺細胞の各分化過程及びこれに伴う増殖・細胞死制御の解析にあたり、これをin vitroにおいて再現する優れた培養系の開発をおこなった。すなわちJenkinsonらにより開発された再凝集培養法を、単一クローンからなる未熟胸腺細胞(TCRトランスジェニックマウス、以下TCR-Tgマウス、より調製する)に適用し、かつ、新たに考案したレトロウイルスを用いてこの培養系への遺伝子導入を行った。Jenkinsonらの方法では成熟T細胞の出現に4-6日を要し、かつこの過程ではより多数の細胞死が同時に起こってしまうという問題があった。非選択的MHCを背景にもつTCR-Tgマウスを用いるとこれらの問題を解決することができる。すなわち培養2日でほとんどの未熟T細胞が細胞死を起こすことなく成熟T細胞へ分化し、従来分子的な解析が困難であった当該の分化過程を追跡する事が可能となった。これまで未熟段階のT細胞に遺伝子を導入することは、導入効率の点で大きな制約があった。筆者は上記の再凝集培養系にレトロウイルスの産生細胞を直接添加すること、新生仔期のTCR-Tgマウス胸腺細胞を用いることで90%以上という驚異的な導入効率を実現した。この系を用いてJNKキナーゼであるSek1のドミナントネガティブ変異遺伝子の導入を行い、未熟T細胞の分化及び細胞生存が阻害されることを見いだした。T細胞分化におけるMAPK,中でもJNKの生理的意義についてはいくつかの相反する知見が報告されており、統一的理解に達していない。これは、これまでの実験系では分化過程を同調して観察できていないことによる制約があるためと思われる。本研究で樹立した実験系は今後、MAPKの他様々な分子の機能を解析するのにきわめて有効と考えられる。が挙げられる。
メタン細菌の自己造粒化機能を利用した高速廃水処理プロセスの開発

本研究で開発した嫌気性排水処理プロセスは、付着担体を用いずに、嫌気性細菌群自身のアグリゲーション機能、自己固定化作用を利用して、粒径0.52mmのペレット状増殖体を形成させて高濃度・高活性の生物を反応器内に保持して、その結果従来法(浮遊増殖法)の数十倍の高容積負荷・高率処理を達成しようとする新世代型高速メタン発酵バイオリアクターである。本研究では、(1)低濃度排水(下水)の無加温メタン発酵系における硫酸還元菌の生態学的役割、(2)各種エネルギー源を異にして形成されたグラニュール汚泥のメタン生成活性、(3)脂質含有廃液のパイロットプラント実験、の3つのテーマで検討した。得られた知見は以下の通りである。実験I系:(1)流入CODcr500mg/l、HRT4.7時間、25°C、COD負荷3.0kg/m^3・日の連続実験の結果、COD除去率8381%を達成した。また、流入(gSO_4ーS/100gCODcr)比が2、10、40の連続実験系で除去CODに対するメタン生成、硫酸還元反応の寄与率(%)は、それぞれ95:5、72:28、47:53であった。(2)硫酸還元菌はH_2消費者として、水素資化性メタン菌と基質競合作用で優位であり、プロピオン酸分解酢酸生成菌と共生関係にあった。また、硫酸還元菌による酢酸摂取競合作用は小さかった。実験II系:(1)グラニュール汚泥は、植種消化汚泥よりもメタン生成活性で723倍、補酵素F_<420>含量で1.430倍増加した。(2)グラニュール形成による基質拡散抵抗によるみかけのメタン生成活性の低下は認められず、むしろ分散浮遊状態よりも効率的な菌種間水素伝達作用が認められた。実験III系:(1)高級脂肪酸吸着による阻害効果は、酢酸資化性メタン菌>水素資化性メタン菌>酸生成菌の順であった。(2)個別の高級脂肪酸塩の吸着阻害効果は、C_<18:1>(オレイン酸)>C_<12>(ラウリン酸)>C_<14>(ミリスチン酸)>C_<16>(パルミチン酸)>C_<18>(ステアリン酸)の順であった。
部位特異的改変法を用いた抑制性グリシン受容体の機能領域の同定

哺乳類中枢神経系において重要な役割を果たしている抑制性グリシン受容体の構造と機能の関係を明らかにすることを目的とし、ラット脊髄cDNAライブラリ-より単離したグリシン受容体をコ-ドするcDNAの一部を改変することを試みた。Mutant DNAを作製するための手法を検討した結果、Polymerase chain reaction(PCR)法を利用するのが最も効率的であることがわかった。この手法を利用して、以下の変異DNAを作製した。(1)シグナル配列の一部(6個のアミノ酸)を欠損させたもの、(2)グリシンが結合すると予測される領域付近の構造の一部(22個のアミノ酸)を欠損させたもの、(3)糖鎖結合に関与するアスパラギンをアラニンに置換したもの、(4)SーS架橋すると思われるシステインをアラニンに置換したもの。これらの変異体DNAを鋳型にしてin vitroでRNAを合成し、それらをアフリカツメガエルの卵母細胞に注入して変異グリシン受容体を発現させた。電気生理学的手法を用いてグリシン適用により惹起されるクロライド電流の大きさを測定し、変異受容体の活性の強さを野生型受容体のそれと比較した。その結果、(1)の変異受容体はコントロ-ルと同等の活性を保持したことから、受容体タンパクのシグナル領域の構造はは必ずしも機能発現には必須ではないことが示された。これに対し(2ー4)の変異DNAから合成される受容体はいずれも機能活性が著しく低下しており、改変部位の領域が機能発現に密接に関与することが示唆された。現在はイオンチャンネル構成領域や細胞内タンパクリン酸化領域を改変した種々の変異受容体の機能変化について引続き解析を行っている。
抗神経接着分子抗体による神経芽腫のアポトーシス誘導実験

1)In vitroにて抗N-CAM抗体作用後の腫瘍細胞増殖の観察1x10^6のC1300腫瘍細胞をA/Jマウスの腹腔内に移植し、第4病日に抗N-CAMモノクローナル抗体を腹腔内投与した(n=20)。コントロールとしてIgG抗体を同様に作用させ、第14病日に腹腔内の腫瘍増殖を観察した(n=20)が、両群とも腹腔内での腫瘍増殖、各臓器への転移を認めなかった。コントロール群においても腹腔内での腫瘍増殖が認められなかったため、移植腫瘍細胞数、および屠殺までの期間などに関し、再度検討する必要がある。1)と同様にして、抗N-CAMモノクローナル抗体を作用させた腫瘍細胞のDNAを抽出し電気泳動を行ったところ、アポトーシスに特有のladder patternが形成された。1)と同様にして、抗N-CAMモノクローナル抗体を作用させた腫瘍細胞を電子顕微鏡で観察したところ、apoptoticbodyの形成を認めた。5)結論上記1)3)4)により、in vitroにおいては抗N-CAMモノクローナル抗体は神経芽腫C1300腫瘍細胞のアポトーシスを誘導することが確認された。しかし、臨床に応用させ治療に結びつけるためには、in-vivoにおける証明も必要である。これらは今後の課題と考える。
婦人科腫瘍における新しいチロシンキナーゼ融合遺伝子の同定

Fluorescence in situ hybridization (FISH)およびリアルタイムPCRによるスクリーニングを用いて、チロシンキナーゼ融合遺伝子を4例の婦人科腫瘍で同定した。子宮頸部腫瘍でチロシンキナーゼ遺伝子の点突然変異についても検索し、0.8% (2/240)に変異が認められた。本研究の目的は、婦人科腫瘍において新しいチロシンキナーゼ融合遺伝子を同定する、ことである。近年、anaplastic lymphoma kinase(ALK)融合遺伝子を有する肺癌が発見され、その融合遺伝子を有する肺癌に対しALK阻害剤が臨床応用されるまでに至っている。婦人科癌を含む肺癌以外の固形癌においても、チロシンキナーゼ融合遺伝子が報告されており,本研究で婦人科腫瘍の新しい分子標的薬の導入に向けて、治療ターゲットとなる融合遺伝子を探索する。今後は、残りのFISH陽性候補症例に対して融合遺伝子検索を行う予定である。予定していたFISHスクリーニングは終了.現在,FISH陽性例に対して融合遺伝子を検索中である.婦人科腫瘍は罹患数の多い腫瘍の一つで,子宮頸癌や卵巣癌においては分子標的薬により予後の改善が報告されているが,癌化に必須な遺伝子をターゲットとした治療法は確立されていない.肺癌において,anaplastic lymphoma kinase(ALK)融合遺伝子が発見され,その融合遺伝子を有する肺癌に対しALK阻害剤が臨床応用されるまでに至っている.婦人科癌を含む肺癌以外の固形癌においても,チロシンキナーゼ融合遺伝子が報告されており,本研究で婦人科腫瘍の新しい分子標的薬の導入に向けて,治療ターゲットとなる融合遺伝子を探索する.チロシンキナーゼ融合遺伝子検索のため,がん研有明病院にて切除され,病理組織学的診断が行われた約1,700例の婦人科腫瘍症例(子宮頸部850例,子宮体部400例,卵巣450例)からtissue micro array (TMA)を作成した.作成したTMAに対し,自作したチロシンキナーゼ(数十種)に特異的なfluorescence in situ hybridization(FISH)プローブを用い,チロシンキナーゼ融合遺伝子のスクリーニングを行った.FISH陽性例に対しRT-PCRを行い,数例のチロシンキナーゼ融合遺伝子陽性婦人科腫瘍を同定した.リアルタイムPCRでの検索により,新たに数例のチロシンキナーゼ融合遺伝子とチロシンキナーゼ遺伝子変異陽性婦人科腫瘍を同定した.次世代シークエンサーを用いた融合遺伝子の検索では,1例の融合遺伝子候補腫瘍が同定されており,同腫瘍については他の手法により確認中である.Fluorescence in situ hybridization (FISH)およびリアルタイムPCRによるスクリーニングを用いて、チロシンキナーゼ融合遺伝子を4例の婦人科腫瘍で同定した。スクリーニング陽性例に対し、融合遺伝子の検索を行う.人体病理学