hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
RNAアプタマーを用いた白血病細胞特異的ドラッグデリバリーシステムの開発

急性骨髄性白血病を含む多くのガンで特異的に発現するとされている、葉酸レセプターであるFR-βをターゲットに、si-RNAなどを腫瘍細胞特異的にデリバリーするシステムの構築を目指し、FR-βに対するアプタマーの開発を継続して行っている。CELLSELEXを行うために、まずFR-βを発現した細胞の調整を試みた。これまでFR-β、Flag-tagged FR-βを遺伝子導入したCHO cellにおいて、mRNAレベルでの発現は確認できたものの、市販の抗体を用いてのウェスタンブロッティングではタンパクレベルの発現は確認できなかった。この細胞を用いてCELL SELEXを6サイクル行ったが、目的とするアプタマーの濃縮は認められなかった。そこで本年は、KG-1、K562細胞にも同様に遺伝子を導入し、遺伝子レベルでの発現を確認した上で、いずれの導入した細胞でも別の市販抗体も使用しウェスタンブロッティングを行ったが、やはりタンパクレベルでのFR-β発現は確認できなかった。抗Flag抗体にてタンパクレベルでの発現は確認できたので、これらの細胞を用いて同様にCELL SELEXを行ったが、目的とするアプタマーの濃縮は得られなかった。今後も適切な抗FR-β抗体を検索する予定である。また細胞を用いたCELL SELEXではなく、標的のタンパクを直接使用するSELEXを行うため、CHO cellにFlag-tagged FR-βを導入し、カラムを用いてタンパクの抽出を行った。今後このタンパクの品質を確認し、SELEXを行う予定である。急性骨髄性白血病を含む多くのガンで特異的に発現するとされているFolate Receptor β(FR-β)をターゲットに、si-RNAなどを腫瘍細胞特異的にデリバリーするシステムの構築を目指し、FR-βに対するアプタマーの開発を開始した。FR-β、Flag-tagged FR-βをコードするベクターをChinese Hamster Ovarian (CHO) cellに導入し作成したFR-β発現細胞を用いて、今年度はまずmRNA levelでの発現を確認した。これらの細胞とその親細胞を交互に用いてcell SELEXを6サイクル行ったが、アプタマーの有意な濃縮は認められなかった。そこで、これらFR-β導入細胞における蛋白レベルでのFR-βの発現を、FR-βに対するポリクローナル抗体(市販品)を用いてウェスタンブロットにて試みたが確認できなかった。この抗体の品質を検証するために、FLAG-tagged FR-βを導入したCHO cellにおける、FLAG-tagged FR-βの細胞表面への発現を抗FLAG抗体を用いてFACSで確認した。同じ細胞において抗FR-β抗体での検出が出来なかったことから、最終的にこのポリクローナル抗体の検出感度に問題があると判断した。今後FR-βを導入した他の細胞(KG-1, K562)を用いてcell SELEX法を進める一方、Flag-tagged FR-β、GFP-tagged FR-βを導入した細胞よりFlag-tagged FR-β、GFP-tagged FR-βを精製し、通常のSELEX法にてもアプタマーの濃縮を試みる予定である。また引き続きFR-βに対する適切な抗体を検索し、白血病細胞におけるFR-βの発現も確認する予定である。
HSIモデルの外れ値からみる合理的なアマモ再生手法の開発

本研究では,実際のアマモ場内外の環境を調査することにより,アマモ場内外の環境の違いについて把握し,アマモ場自身がそうした環境の変化に対して持つ役割について考察した.その結果,アマモ場内ではアマモ場外に比べて底質粒径が粗く,アマモの生育に適した環境になっていることが明らかになった.また,アマモ場内で懸濁物の沈降が多くみられた.一方,アマモ場外では干潮時に濁度が上昇する傾向がみられ,アマモ場内ではそうした潮汐流による激しい懸濁物質の移動が制限されていることが推察された.以上の結果を踏まえ,アマモが繁茂することにより,アマモ自身がアマモに適した生育環境を作り出している可能性が示唆された.東日本大震災により被害を受けた他の湾は回復が進んでいるのに,松島湾は回復が進んでいない.また,砂地から砂泥地がアマモの生育条件とされているのに,松島湾においては泥場になぜアマモが生育できるのか.という研究課題に対して,泥場におけるアマモ生育のための機構を明らかにするとともに泥場におけるアマモ場の再生手法の開発を目的とした研究に着手した.2015年度は,アマモの生育状況および生育環境調査として,松島湾におけるアマモの分布状況の確認,震災前後におけるアマモ場消長のパターン解析,アマモ生育場および非生育場における環境調査を実施した.2015年4月に大潮の干潮時に松島湾全域を船と車で移動しながら目視でアマモ場の分布状況を確認した.震災前(2007年6月)の分布状況は,アマモ場面積2,130,000m2に対して,震災後の分布面積は310,000m2で約15%の回復状況であった.次にアマモ場分布調査の結果について,震災前(2007年),震災直後(2012年),震災後(2015年)におけるアマモ生育の有無でパターン分けを行った.その結果,震災後,全くアマモが回復していない海域が最も多かったが,震災前から残存している海域や震災後に回復が確認できる海域,震災前にはアマモが生育していなかったが震災後に生育が確認できる海域などの存在が明らかとなった.このパターン解析の結果,今後実施する予定のアマモの機構解析および移植地点の水域を決定することができた.パターン解析の結果を踏まえ,アマモ生育場およびアマモ非生育場における環境調査を2015年11月に実施した.船の上からエクマンバージ型採泥器を用いた採泥(表層から2cm)を行い,粒度分布,強熱減量および全硫化物を分析した.今後,底質調査の結果をパターンごとに解析,考察する.本研究では,泥場においてアマモが生育できる理由ならびにHSI値の高い場においてアマモが生育できない理由を解明することを目指し,松島湾にわずかに残るアマモ場の光・水理・底質などの生育環境条件,生育場の拡大傾向の詳細な現地調査を行うとともに,水槽実験において播種法,移植法などの比較検討を通じて松島湾特有のアマモの生育環境条件・生育機構を解明することを目的としている.平成27年度は,「アマモ生育状況及び生育環境条件の調査」として,アマモ生育環境に関する既往研究の整理を行った.全国のアマモ場の自生地ならびに造成地におけるアマモの生育状況,生育環境条件に関するデータを文献調査し,場の特性,水理・水質環境,底質環境に関するデータベースを作成した.また,「アマモ場分布に関する現地観測」を震災後平成2426年と継続してきた松島湾藻場分布調査を継続し,平成27年のデータも取得して震災後の藻場の状況・推移を明らかにした.上記の結果を踏まえ,震災前後におけるアマモ生育場および非生育場をパターン解析し,各地点において「生育環境条件(特に底質)に関する現地観測」を実施し,その差異について考察を行った.さらに,「泥場におけるアマモ場の再生手法の開発」として,これまでアマモの移植方法として報告されている竹串法及びポット法による移植法の検討を開始した.以上のように個別の研究テーマがおおむね順調に進展していると自己評価した.東日本大震災により被害を受けた他の湾は回復が進んでいるのに,松島湾は回復が進んでいない.また,砂地から砂泥地がアマモの生育条件とされているのに,松島湾においては泥場になぜアマモが生育できるのか.という研究課題に対して,泥場におけるアマモ生育のための機構を明らかにするとともに泥場におけるアマモ場の再生手法の開発を目的とした研究に着手した.特にアマモ場内外における水理環境や濁度,底質の違いなどに関する時空間的なデータは十分といえない.そこで,本年度,松島湾沿岸部を対象とし,アマモ場内外における底質や水理環境について現地調査を行い,アマモの持つアマモ場の底質を安定させる自浄作用について考察し,アマモ場の再生に関するアマモ自身の役割について把握した.アマモの繁茂期の4週間を観測期間として設定し,現地観測を行った.アマモ場内外での環境について比較するため,アマモの広く繁茂するエリア,アマモがパッチ状に生息するエリア,またアマモの全く存在しないエリアを選定した.アマモの繁茂エリアおよびパッチ状エリアではアマモ場の中とその近傍でアマモが生育していないアマモ場外を観測地点として設定した.その結果,アマモ繁茂エリアでは粒径63 μm以下の細粒分含有率が低く,アマモ場内のみ粒径1/16 mm以下のシルト分の含有率が30 %未満であり中央粒径が0.140.39 mmの間にあることが分かった.

松島湾の中でも,繁茂したアマモ場内では,アマモの生育に適した底質環境となっていることが明らかとなった.また,アマモ場内はアマモ場外に比べて懸濁物質の沈降量が多いことが分かり,さらにアマモ場では潮汐流による懸濁物質の移動が抑えられることが考えられた.こうした結果を踏まえ,アマモが繁茂することによって,アマモ自身がアマモの生育に適した環境を作り出している可能性が示唆された.本研究では,泥場においてアマモが生育できる理由ならびにHSI値の高い場においてアマモが生育できない理由を解明することを目指し,松島湾にわずかに残るアマモ場の光・水理・底質などの生育環境条件,生育場の拡大傾向の詳細な現地調査を行うとともに,水槽実験において播種法,移植法などの比較検討を通じて松島湾特有のアマモの生育環境条件・生育機構を解明することを目的としている.平成28年度は,「アマモ(場)が底質および濁度に及ぼす影響調査」として,松島湾沿岸部を対象とし,アマモ場内外における底質や水理環境について現地調査を行い,アマモの持つアマモ場の底質を安定させる自浄作用について考察し,アマモ場の再生に関するアマモ自身の役割について把握した.また,「アマモ場分布に関する現地観測」を震災後の平成2427年と継続してきた松島湾藻場分布調査の結果を踏まえ,震災前後におけるアマモ生育場および非生育場をパターン解析し,各地点において「生育環境条件(特に底質)に関する現地観測」を実施し,底質の差異により,アマモ生育場が決定されることを解析した.以上のように個別の研究テーマがおおむね順調に進展していると自己評価した.東日本大震災により被害を受けた他の湾は回復が進んでいるのに,松島湾は回復が進んでいない.また,砂地から砂泥地がアマモの生育条件とされているのに,松島湾においては泥場になぜアマモが生育できるのか.という研究課題に対して,泥場におけるアマモ生育のための機構を明らかにするとともに泥場におけるアマモ場の再生手法の開発を目的とした研究を行った.2017年度は,アマモの生育状況および生育環境調査として,松島湾におけるアマモの分布状況の確認,アマモ生育場周辺の環境調査を実施した.2017年5月に大潮の干潮時に松島湾全域を船と車で移動しながら目視でアマモ場の分布状況を確認した.震災前(2007年6月)のアマモ場面積4,525,644m2に対して,震災後(2017年5月)の分布面積は772,546m2で約17%の回復状況であった.この結果を踏まえ,アマモ回復傾向の特徴から松島湾を区分し,水質の特性解析に利用した.また,アマモ場周辺の環境調査を行う際の水域を選定した.さらに,2017年8月,9月にアマモの濁質ストック機能を明らかにするため,アマモ場周辺の濁度の鉛直分布を潮汐に応じて観測を行った.アマモ場外側の濁度について,上げ潮時より下げ潮時が低い結果であったことから,濁質はアマモ場内にストックされていることがわかった.次にアマモの衰退期にあたる2017年12月に2週間を観測期間として設定し,濁度,流向・流速,セディメントトラップなどの現地観測を行った.アマモ繁茂期に実施した調査結果と比較するため,前回の調査(2016年7月に実施)と同地点を採用した.今後,アマモ有無による結果を比較し,アマモ場の濁質のトラップ機能の存在を定量評価することで,アマモ場の存在が湾全体の透明度に波及することで,松島湾のアマモ場の回復が遅れているという仮説の説明に役立てたい.本研究では,実際のアマモ場内外の環境を調査することにより,アマモ場内外の環境の違いについて把握し,アマモ場自身がそうした環境の変化に対して持つ役割について考察した.
神経細胞死のメカニズムに関する研究

[目的]N-Methyl-4-ohenyl-1,2,5,6,-tetrahydropyridine(MPTP)類似の神経毒を用いたパーキンソニズムの研究から、黒質神経細胞死はミトコンドリアの呼吸抑制によるenergy crisisの結果として生じるという仮説がある。本研究ではラット胚由来神経細胞初代培養系を用いて、1、これらの神経毒が培養神経細胞に対し実際どのくらいの毒性を有するのか、2、神経毒によるミトコンドリアの呼吸抑制と神経細胞死の経時的関係を明らかにする、ことを目的とした。[結果]1、神経毒として、MPP^+とミトコンドリア呼吸複合体Iの抑制剤であるrotenoneをもちいた。これらの本培養系における神経細胞死を起こすEC_<50>は、各々5.49X10^<-3>M,4.55X10^<-6>Mであった。2、MPP^+とrotenoneをEC_<50>の濃度で添加し、細胞数、ミトコンドリア呼吸酵素複合体IIVを経時的に観察した。この濃度では、複合体Iの活性は1時間後位から低下し始めたが、他のミトコンドリア呼吸酵素は24時間以内には、明らかな低下を認めなかった。一方、神経細胞死は6時間後から起こり始めた。[考察]これらの結果から、ミトコンドリア呼吸酵素の中で複合体Iの活性の低下が、神経細胞死に先行して認められた。MPP^+による神経細胞死には複合体Iの活性の低下が重要であることが確認された。
咀嚼・嚥下機能の新評価法の確立による口唇閉鎖不全と異常口腔機能の関連性の解明

近年、お口をポカーンと開けたままの子どもが増えていることが社会問題視されている1)。この口唇閉鎖不全は呼吸障害、習慣性開口などが原因となっており、口腔周囲筋活動の不調和を生むことよって、小児の歯列咬合の発育のみならず、口腔機能の中の「咀嚼して嚥下する」という食べるために重要な一連の動作にも影響を及ぼしてしまう(図1)。平成21年に厚生労働省が「歯科保健と食育の在り方に関する検討会報告書」を発表してから、小児期では口腔の機能発達状況に応じた支援が推奨され2)、子どもが上手に食べるために必要な「捕食・咀嚼・嚥下」の一連の口腔機能の正常な機能発達を促すことが求められている。これらのことから、幼少期からのう蝕予防の重要性が社会的に認知された結果、8020達成者が増加している現状と同様に、小児期から口唇閉鎖不全に着目し、誘発される異常な咀嚼・嚥下機能との関連を探り、口腔機能の正常発育を促すことは、超高齢化社会において歯科界の課題である老年期の口腔機能の維持に繋がり、ライフステージ全般のQOL向上に貢献するものと推察される。そこで30年度は顎口腔機能と歯列咬合に異常のない健常成人20名を対象として計測方法を確立を目指した。次に、鹿児島大学附属病院小児歯科外来受診者の健常小児と口唇閉鎖不全を認める35歳の小児20名ずつを対象者として選定し、保護者の同意を得て計測を行った。歯科用口唇筋力測定器(松風社製りっぷるくん(新規購入)を用いて3回ずつ計測し(図5)、その平均値を各対象者の口唇閉鎖力の指標とする。口唇閉鎖不全児には、ボタンを用いた口唇閉鎖訓練を指導し、3・6か月後それぞれに再計測を行い検討した。検査に協力してもらえる機会が少ないため、データの収集が予定より遅れている。検査に協力してもらえるように口唇閉鎖不全の問題について日常から積極的に声をかけるようにすることで、データ収集が進むように心がけたい。そこで29年度は顎口腔機能と歯列咬合に異常のない健常成人20名を対象として計測方法を確立を目指した。咀嚼から嚥下までの一連の口腔機能を客観的に評価するために、モーションキャプチャシステムを用いて口唇や下顎および喉頭周囲の軟組織3次元動態を解析し、嚥下音を同時評価を行った。対象者は、健常成人・健常小児・口唇閉鎖不全を認める小児の各々20名とする。計測は、15mlと20mlの水の一口嚥下2グミを咀嚼してから一口で嚥下するまでの動作3ガム自由咀嚼30秒とその間の唾液嚥下を行う。まず、成人の計測を通して評価法を確立する。次に、健常小児と口唇閉鎖不全児の計測・解析して、比較をすることと、口唇閉鎖不全児には口唇閉鎖トレーニングを実施し、訓練後にも評価をすることにより、咀嚼・嚥下機能に及ぼす影響を解析している。平成21年に厚生労働省が「歯科保健と食育の在り方に関する検討会報告書」を発表してから、小児期では口腔の機能発達状況に応じた支援が推奨され

2)、子どもが上手に食べるために必要な「捕食・咀嚼・嚥下」の一連の口腔機能の正常な機能発達を促すことが求められている。これらのことから、幼少期からのう蝕予防の重要性が社会的に認知された結果、8020達成者が増加している現状と同様に、小児期から口唇閉鎖不全に着目し、誘発される異常な咀嚼・嚥下機能との関連を探り、口腔機能の正常発育を促すことは、超高齢化社会において歯科界の課題である老年期の口腔機能の維持に繋がり、ライフステージ全般のQOL向上に貢献するものと推察される。そこで30年度は顎口腔機能と歯列咬合に異常のない健常成人20名を対象として計測方法を確立を目指した。次に、鹿児島大学附属病院小児歯科外来受診者の健常小児と口唇閉鎖不全を認める35歳の小児20名ずつを対象者として選定し、保護者の同意を得て計測を行った。歯科用口唇筋力測定器(松風社製りっぷるくん(新規購入)を用いて3回ずつ計測し(図5)、その平均値を各対象者の口唇閉鎖力の指標とする。口唇閉鎖不全児には、ボタンを用いた口唇閉鎖訓練を指導し、3・6か月後それぞれに再計測を行い検討した。検査に協力してもらえる機会が少ないため、データの収集が予定より遅れている。今後、症例数を増やし、呼吸との関連を加えた多角的な解析を試みたい。検査に協力してもらえるように口唇閉鎖不全の問題について日常から積極的に声をかけるようにすることで、データ収集が進むように心がけたい。データ収集の遅延とそれに伴う、解析にかかる費用、学会発表の機会の減少のため、次年度使用額が生じた。最終年度でもあり、積極的に研究を進めたい。
メカノエレクトロケミストリーに基づく弾性波によるイオン輸送促進とデバイス開発

弾性波により導入される周期変動するひずみが酸化物イオン導電体であるイットリア安定化ジルコニア(YSZ)の酸化物イオン導電率を向上させることを実験的に明らかにし,さらに応力,ひずみに対する導電率変化の依存性を求めた。また,定在波モデルを用いることで,導電率の変化の起源が,圧縮と引張ひずみに対して導電率変化量が異なるためであることを明らかにした。石英棒にピエゾアクチュエータを用いて弾性波を導入し,棒内に定在波を生じさせた。定在波の節付近にYSZ薄膜を製膜することで,YSZ薄膜に定在波の周期と同じ周期で,その大きさをピエゾの駆動電圧により制御可能なひずみを加えた。直流電圧を印可し,直流電流を計測しながら弾性波を印可しYSZ薄膜にひずみを加えたところ,印可直後に電流が増加し,停止直後に電流が元の値に戻った。また,ピエゾの駆動電圧を増加させ,定在波により生じるひずみを増加させ,直流電流の増加率を計測したところ,応力に対してほぼ線形的に増加率が増え,その値はおよそ1%/MPaであった。これらより弾性波による電流の増加は,局所加熱,キャリア濃度の変化のように変化に時間を要するひずみの副次的効果ではなく,ひずみ自体によるものだと確認できた。石英棒内のひずみ分布を計測し,定在波が自由端自由端の振動モードに起因するものであることを確かめ,それに基づき定在波モデルを構築した。モデルにはYSZ単結晶に機械的応力を負荷した際の導電率変化が示した異方性を導入した。定在波を導入すると,YSZ薄膜の導電率が定在波の周期に従い周期的に変動し,異方性に応じ引張側で導電率が大きく向上する。直流電圧印可かにおいてこの導電率の周期変動が直流電流に同様の周期変動をもたらし,積分和としての直流電流を向上させる。既報の異方性を考慮した,導電率の増加率は観察結果とおよそ一致するものであった。昨年度において弾性波が導電率を向上させるメカニズムが不明であったが,定在波モデルと既報の応力依存性の異方性を導入することで,導電率向上のメカニズムを明らかにすることができた。また,応力,ひずみと直流電流の増加率を直接計測することができた。YSZにおいて機械試験機や格子ミスマッチを用いた静的なひずみを印可することによる導電率の変化は報告されているが,弾性波により生み出される動的な影響を観察した例は報告されておらず,本研究の結果は本分野において新たな知見を加えるものである。さらにこの結果は,固体酸化物型燃料電池や電解器の性能を弾性波を用いることで動的に制御できる可能性を示しており,当該分野において重要な研究結果であると言える。今年度の成果を基に,学会発表2件,論文1報を投稿しさらに国際学会発表2件を予定している,その点を考慮すると今年度の進歩状況はおおむね順調に進展していると考えることができる。次年度においては,得られた実験結果の解析を進め,学会発表や論文投稿につなげていく予定である。高温固体電解質においてイオン輸送は,空格子点や欠陥サイトを介したホッピングにより行われる。セラミックスからなる固体電解質は陰陽の両イオンから構成され,複雑な結晶構造を持つことから,イオン輸送の易動度は結晶構造,その局所的な歪,内部の空間的な自由度(自由体積)に強く影響される。本研究では超音波領域の弾性波を用い,固体電解質に弾性波の進行に伴う歪を導入し,局所的な易動度の分布を生じさせ,イオン輸送を促進することを目的とする。平成28年度の目的は,固体電解質へ応力換算で数十MPa程度の有意な大きさの弾性波を導入することであった。しかし,既有の超音波発信機を用い高周波用ひずみゲージを用いて物体内部の弾性波により生じるひずみを評価したところ,物体内に導入されている歪は期待される値より数桁低かった。既有の超音波発信機は探傷用であり,反射波の防止などのため発信出力がある程度抑えられていることが予測されるため,導入される歪が小さいことは申請書に記載したように想定の範囲であった。そこで圧電アクチュエータを用い物体に直接振動を加えることとした。その結果,想定した通りの数十MPaに相当する弾性波を導入することができた。また,電気炉などと組み合わせ,常温から800°C程度まで弾性波を導入した状態において電気的特性を評価できる実験装置の構築を行った。次年度より,これらの実験装置を用い,弾性波が固体電解質の導電特性に与える影響について評価していく予定である。今年度は数十MPaに匹敵する弾性波の導入を可能にすることを主目的としていたが,圧電アクチュエータを直接物体に張り付けることで達成可能であることを明らかにできたため。超音波減衰率が低い石英ガラス棒の端部に対してイットリア安定化ジルコニアをパルスレーザ堆積法で厚さ数百nmで製膜し,弾性波を炉外から導入可能な固体電解質セルを得た。他端部に圧電アクチュエータを設置し弾性波を導入し安定化ジルコニアのひずみを計測した結果,非共振状態で10MPa,共振状態で40MPaに相当するひずみが導入されていることが明らかになった。また圧電アクチュエータが生み出す力と導入されるひずみの量には正の相関があり,圧電アクチュエータの交換により,さらに大きなひずみを導入できることも併せて確認された。

作製した固体電解質セルの薄膜部を炉内に設置し,500°Cにおいて薄膜に弾性波を導入し,その導電率に対する影響を直流四端子法により評価したところ,共振状態において1割程度の導電率の向上が観察された。この導電率の向上は一定の再現性があり,非共振用では観察されないため,弾性波を導入した影響であると考えられる。単結晶のイットリア安定化ジルコニアに機械試験機を用い静的なひずみを加えることにより数十MPaの応力印可により1割程度の導電率変化が生じ,引張に対しては増加,圧縮に対しては減少することが報告されており,応力の程度から考えると弾性波において観察された変化は,静的なひずみによる変化と同じ起源をもつと考えられる。しかし,弾性波は進行に伴い,体積的な粗密,すなわち局所的なひっぱりひずみと圧縮ひずみを繰り返す。その影響については,今後さらに考慮する必要がある。申請時より本研究においては,弾性波の効果が観察可能となる以上の強度で弾性波を導入可能であるかと,それを電磁ノイズなどに妨げられることなく評価可能となるかが要点であった。今年度において,この二つが達成できた。しかし,より大きな弾性波を導入可能な圧電アクチュエータの適用はまだ実施しておらず,ひずみが生み出す化学ポテンシャル差についても評価は行えていない。その点を考慮して研究の進歩状況は"おおむね順調に進展している"とした。弾性波により導入される周期変動するひずみが酸化物イオン導電体であるイットリア安定化ジルコニア(YSZ)の酸化物イオン導電率を向上させることを実験的に明らかにし,さらに応力,ひずみに対する導電率変化の依存性を求めた。また,定在波モデルを用いることで,導電率の変化の起源が,圧縮と引張ひずみに対して導電率変化量が異なるためであることを明らかにした。石英棒にピエゾアクチュエータを用いて弾性波を導入し,棒内に定在波を生じさせた。定在波の節付近にYSZ薄膜を製膜することで,YSZ薄膜に定在波の周期と同じ周期で,その大きさをピエゾの駆動電圧により制御可能なひずみを加えた。直流電圧を印可し,直流電流を計測しながら弾性波を印可しYSZ薄膜にひずみを加えたところ,印可直後に電流が増加し,停止直後に電流が元の値に戻った。また,ピエゾの駆動電圧を増加させ,定在波により生じるひずみを増加させ,直流電流の増加率を計測したところ,応力に対してほぼ線形的に増加率が増え,その値はおよそ1%/MPaであった。これらより弾性波による電流の増加は,局所加熱,キャリア濃度の変化のように変化に時間を要するひずみの副次的効果ではなく,ひずみ自体によるものだと確認できた。石英棒内のひずみ分布を計測し,定在波が自由端自由端の振動モードに起因するものであることを確かめ,それに基づき定在波モデルを構築した。モデルにはYSZ単結晶に機械的応力を負荷した際の導電率変化が示した異方性を導入した。定在波を導入すると,YSZ薄膜の導電率が定在波の周期に従い周期的に変動し,異方性に応じ引張側で導電率が大きく向上する。直流電圧印可かにおいてこの導電率の周期変動が直流電流に同様の周期変動をもたらし,積分和としての直流電流を向上させる。既報の異方性を考慮した,導電率の増加率は観察結果とおよそ一致するものであった。昨年度において弾性波が導電率を向上させるメカニズムが不明であったが,定在波モデルと既報の応力依存性の異方性を導入することで,導電率向上のメカニズムを明らかにすることができた。また,応力,ひずみと直流電流の増加率を直接計測することができた。
下等シロアリによる木材の分解のしくみ

本年度の研究実績の概要は以下の2点にまとめられる。1.イエシロアリ内源性セルラーゼを大腸菌で異種発現させるためのよりよい系を構築した。発現用ベクターと宿主の組み合わせ、培養温度と収量の相関について詳細な検討を行い、イエシロアリ内源性セルラーゼを大腸菌で異種発現させる系を構築した。その際、封入体として生産される割合が高いことと凍結溶解を繰り返すと比活性が容易に下がることが問題となったため、グルタチオンS-トランスフェラーゼとの融合タンパク質として発現させ、アフィニティ精製とプロテアーゼ溶出処理を介して迅速な回収を行うことで対処した。2.シロアリ内源性セルラーゼの存在が共生関係に先立つことを示した。シロアリセルラーゼの起源と役割の進化を考察するために必要な外群として、尾索動物門ホヤ綱カタユウレイボヤ内源性の糖加水分解酵素ファミリー9メンバーのクローニングと配列の解析を行った。その結果、カタユウレイボヤとイエシロアリの内源性セルラーゼ遺伝子間でイントロン・エキソン構造が保存されていることが明らかとなった。これは、シロアリとカタユウレイボヤの共通祖先、つまり左右対称性動物の祖先に内源性セルラーゼが存在していたことを示唆するデータである。このことから、下等シロアリのセルロース分解系の成立過程について提案されている2つの相反するシナリオ、すなわち、内源性セルラーゼの存在が先か、あるいは共生関係の成立が先かというシナリオについて、おそらく前者であることを示した。本年度の研究実績の概要は以下の3点にまとめられる。1、3年間の研究計画を達成するために必要な基礎実験系をほぼ全て確立した。特に、本研究を遂行するにあたり肝要な作業、すなわち、大量の塩基配列の解読および解読した塩基配列情報の解祈、これらを効率的に行えるように工夫し、成功した点は重要な成果である。但し、酵母を用いたセルラーゼの発現系の構築はうまくいかなかった。そこで、再度取り組む一方で、大腸菌を用いた発現系の構築を行い、後者を確立させた。この発現系が今度の研究目的に適うものであるかどうかを判断するために、発現タンパク質への糖修飾の度合いの違いによる機能への影響を評価しているところである。2、共生原生生物相におけるセルラーゼ遺伝子の多様性を明らかにした。イエシロアリ後腸に生息する共生原生生物相から、当初の予測を大きく上回る程度の多様なセルラーゼ遺伝子群をクローニングした。これらの遺伝子群が共通の祖先遺伝子に由来する(すなわち、相同遺伝子である)一方で、異なった機能を持った二つの集団に分かれることを分子系統分析および生化学的手法を用いて明らかにした。また、これまでにバクテリアや菌類から報告されている相同遺伝子群と比較した結果、研究に用いた共生原生生物相においては遺伝子配列の変異速度が大きいことが予測され、同遺伝子集団の分子進化の解析が今後の研究テーマとして挙げられるようになった。3、成果の公表に努めた。上述1,2およびその他の研究成果をまとめ、3報の論文として国際誌に発表した。下等シロアリの一種であるイエシロアリの消化管内には、セルロース分解の場が二つあります。中腸における分解系はシロアリ内源性のセルロース分解酵素により構成され、また、後腸における分解系は共生鞭毛虫由来のセルロース分解酵素により構成されています。これら二つの系が成立した過程を調べるために行った本年の研究の概要は以下の三点にまとめられます。1.シロアリ内源性のセルロース分解酵素と共通の祖先遺伝子に由来する遺伝子をオカダンゴムシから単離し、同遺伝子が中腸腺で発現していることを逆転写ポリメラーゼ連鎖反応で明らかにした。このことから、昆虫であるシロアリと甲殻類であるオカダンゴムシの共通祖先(節足動物の祖先)にセルロース分解酵素の祖先遺伝子がすでに存在していた可能性が強く示唆された。2.シロアリ・オカダンゴムシのセルロース分解酵素と共通の祖先遺伝子に由来する遺伝子がカタユウレイボヤのゲノム上に存在し、発現していることをin silicaで示した。このことから、旧口動物であるシロアリ・オカダンゴムシと新口動物であるカタユウレイボヤの共通祖先(左右対称性動物の祖先)にセルロース分解酵素の祖先遺伝子がすでに存在していた可能性が強く示唆された。3.セルロース分解酵素遺伝子の分子系統解析を行い、動物に由来する遺伝子が単系統を成すことを示した。これらの結果は、シロアリ内源性のセルラーゼの存在がシロアリと鞭毛虫との間の共生関係の成立に先立つことを支持している。これを単純に解釈したところ、内源性の酵素により構成されたセルロース分解系の雛形が既に存在しているところに共生鞭毛虫に由来する酵素により構成された分解系が後から加わったというシナリオが、シロアリの二つのセルロース分解系の成立過程として浮かび上がってきた。

その結果、カタユウレイボヤとイエシロアリの内源性セルラーゼ遺伝子間でイントロン・エキソン構造が保存されていることが明らかとなった。これは、シロアリとカタユウレイボヤの共通祖先、つまり左右対称性動物の祖先に内源性セルラーゼが存在していたことを示唆するデータである。このことから、下等シロアリのセルロース分解系の成立過程について提案されている2つの相反するシナリオ、すなわち、内源性セルラーゼの存在が先か、あるいは共生関係の成立が先かというシナリオについて、おそらく前者であることを示した。
熱帯山地における森林の葉の回転速度に関する研究

熱帯山地における森林の示す季節的挙動を明らかにし、影響を与える要因を解明する。特に、標高の変化にともなうパターンからさまざまな要因を解明することをその特徴としている。この目的を達成するために、熱帯山地において葉の長期的観察、リタートラップによる落葉量の長期観測、植葉性昆虫による葉の消失過程の解明を行った。調査はボルネオ島キナバル山の異なる標高の地点で実施した。常緑性・落葉性の記述、開葉様式の記述、開葉時期の記述と開葉をもたらす環境条件の解明、葉の寿命の記述を目的として調査を行った。また昆虫による葉の消費量の推定、落葉量の推定などを併せて行った。また開花結実時期についても調査を行った。シュートあたりの葉数は、モニタリングの期間中ゼロに達することはなかったので、どのシュートも基本的には常緑性であると判断された。開葉様式を時間方向の確立計算により、一斉型、ランダム、順次型に分けると、一斉型は高標高(高山帯)に多く、ランダムと順次型は低地林に多いという傾向が認められた。5年間の経年観測では、1998年のエルニーニョにともなう乾燥が卓越した時期に落葉が増加する傾向が認められた。またこの時期に開葉数もやや減少する傾向があった。1997年から1998年にかけての通年観察による新葉開葉調査の結果によると、エルニーニョにともなう乾燥の時期に新しい葉の開葉が停止する時期が認められた。その後新しい葉の開葉が見られたが、これらは土壌中のアンモニア塩の放出と同調しているように思われた。林地への施肥試験の結果はこの観測を支持している。標高別にみるとどの標高にも葉寿命の短いものおよび長いものが存在していた。ボルネオ島キナバル山において森林植物の示す季節的挙動についての研究を行っている。本年度は開葉の季節性と乾燥、食葉性昆虫の年次的活動、および開花結実に示される季節的変化について見るべき成果を得た。湿潤熱帯においては気温には顕著な季節変化はなく、また降水量も著しく低くなる季節はなく、気温と降水量に関して明確な季節性は認められない。森林における新しい葉の開葉もほぼどの季節にも見られている。しかし数年に1度のエルニーニョに起因する乾燥が生じた結果、森林において新しく開葉する個体数が著しく減少するという傾向が認められた。その後、降水量の回復にともない新葉の開葉も回復したがその速度は標高によって異なっていた。これはアンモニア塩の放出速度と対応していることが認められた。落下糞量から推定した食葉性昆虫のレベルは低山地で高く、高山地では低いという傾向があった。これは食葉性昆虫のレベルがほぼ森林の生産力に対応した量であることを示すものである。しかもこの量は大きくはなく葉現存量の数パーセントであると思われる。また糞量が通常年よりも著しく高くなるという現象は27機会中唯1度認められた。しかもこの時期においても糞量そのものは温帯の大発生時に比較して大きくはなかった。開花の季節性を標高別に比較すると、高標高では年中開花が認められるのに対し、低標高では開花時期が集中した。結実時期はさらに集中する傾向があり、これは鳥により種子散布される樹種で著しく、散布者である鳥、特に渡り鳥や、標高間を移動する鳥の寄与が大きいことをうかがわせた。ボルネオ島熱帯山地林において、熱帯常緑広葉樹の葉寿命、開葉時期、光合成速度の研究を行った。葉寿命は1年から5年までの範囲に分布したが、常緑性ではあっても1年以下の樹種も数多く認められた。1998年のエルニーニョにともなう乾燥によりすべての樹木が新葉の開葉を停止したが、その後の雨量の増加にともなってまた開葉を再開した。

その再開時期は熱帯下部山地林、亜高山林では早く、上部山地林では遅かった。上部山地林では水分の他に栄養塩類が制限となっている可能性が示唆された。このため今年度は林内への施肥試験を行った。下部山地林と亜高山林では、施肥の効果はなかったが、上部山地林では、予想通り、施肥に反応した新葉の展開が認められた。この実験結果より、温度条件が一定の熱帯山地林では、降水量の変化に対応して新葉の開葉が認められることが多いが、栄養塩類のフラッシュに対応して開葉する場合もあることが明らかとなった。標高別に主な樹種の光合成速度を比較すると、光合成速度そのものには大きな違いはないが、単位窒素量当たりの光合成速度、すなわち窒素の利用効率(NUE)には標高による違いがあり、高標高ほど窒素利用効率が低いことが示唆された。これは高標高では窒素を光合成器官以外の防御等に配分することが多くなるからではないかということが考えられる。熱帯山地における森林の示す季節的挙動を明らかにし、影響を与える要因を解明する。特に、標高の変化にともなうパターンからさまざまな要因を解明することをその特徴としている。この目的を達成するために、熱帯山地において葉の長期的観察、リタートラップによる落葉量の長期観測、食葉性昆虫による葉の消失過程の解明を行った。調査はボルネオ島キナバル山の異なる標高の地点で実施した。常緑性・落葉性の記述、開葉様式の記述、開葉時期の記述と開葉をもたらす環境条件の解明、葉の寿命の記述を目的として調査を行った。また昆虫による葉の消費量の推定、落葉量の推定などを併せて行った。また開花結実時期についても調査を行った。シュートあたりの葉数は、モニタリングの期間中ゼロに達することはなかったので、どのシュートも基本的には常緑性であると判断された。開葉様式を時間方向の確率計算により、一斉型、ランダム、順次型に分けると、一斉型は高標高(高山帯)に多く、ランダムと順次型は低地林に多いという傾向が認められた。5年間の経年観測では、1998年のエルニーニョにともなう乾燥が卓越した時期に落葉が増加する傾向が認められた。またこの時期に開葉数もやや減少する傾向があった。1997年から1998年にかけての通年観察による新葉開葉調査の結果によると、エルニーニョにともなう乾燥の時期に新しい葉の開葉が停止する時期が認められた。その後新しい葉の開葉が見られたが、これらは土壌中のアンモニア塩の放出と同調しているように思われた。林地への施肥試験の結果はこの観測を支持している。標高別にみるとどの標高にも葉寿命の短いものおよび長いものがが存在していた。
ウェーブレット変換を用いた画像多重解像度解析システム

ディジタル画像から種々の計測や情報抽出を行う場合には、通常、ノイズを抑制したりエッジを明確にするための前処理操作が施される。この処理の中には周波数領域で行われるものも少なくないが、従来用いられてきたフーリエ変換を用いた処理は、複素数となり変数が増加することや、画像信号などのような2次元信号の場合、高速フーリエ変換を用いても処理時間はそれほど短くないこと、また、周波数領域における処理が、画像空間のデータにどのような影響を与えるのか、直感的に把握しにくい等の点から実際に利用されることは少なかった。本研究は周波数領域の変換にウェーブレットを用いることにより、処理時間の短縮と空間的な位置情報の把握も可能なシルテムとして、多重解像度の画像処理システムを構築しようとするものであった。すなわち、多重解像度の手法を用いて、画像を異なる周波数レベルごとに、評価したり処理したりするシステムを構成しようとするもので、具体的には、布などの織物における傷や金属板の表面傷の検出を対象として研究を行い、ウェーブレット変換による、変換画像空間での傷検査が基本的に可能であることを示すことができた。ウェーブレット変換は、近傍の点の情報が与えられれば計算できるので、リアルタイム処理への適用も可能であり、オンライン傷検査への可能性も有望であり、また、従来重要な画像処理の基本要素であるといわれながら、実際に利用されることの少なかった周波数領域での処理の実用化に対する1つの答えを与えるものと考えており、この点からの種々の対象に対する応用も今後の検討課題を考えている。本研究は、多重解像度の手法を用いて、画像を異なる周波数レベルごとに、評価したり処理したりするシステムを構成しようとするものであるが、具体的な対象として、金属板の表面傷の検出について考察した。金属板表面の傷の検査は、従来、目視によって行われており、この検査の自動化、効率化、省力化ならびに定量化はいろいろ試みられながら、まだ実現できていない。本研究では、金属表面の画像データからウェブレット変換を計算し、変換画像空間での傷検査の可能性を検討した。今年度の成果を要約すると、1.ウェーブレット変換関数を作成し、画像を局所周波数変換するためのフィルタを構成した。ウェーブレット関数としてはいろいろなものが提案されているが、本研究では、コンパクトサポートを持つ2階のBスプラインウェーブレットを採用するとともに、その計算を実際に行う際に、ウェーブレット変換を積分形で行うのではなく、データの補間関数とウェーブレット積分の計算をあらかじめ行っておき、周波数ごとに異なる簡単なフィルタ演算でウェーブレット変換を求める手法を提案した。2.傷画像へのウェーブレット変換フィルタの適用と傷の検査への適用性に関する考察を行った。金属表面画像データのウェーブレット変換値を求め、傷を明確に示す画像へと変換するための方法として、Rosenfeldの非線形フィルタの効果をウェーブレットで計算する手法を提案し、数種類の傷の部分の検出が可能なことを明らかにした。今後、種々の傷への適用可能性について検討を進めるとともに、既存の各種の手法との組み合わせについても検討し、より実用的なアルゴリズムの開発を計ることが必要であろう。本研究は、多重解像度の手法を用いて、画像を異なる周波数レベルごとに、評価・処理するシステムを構成しようとするものであり、昨年度は金属板の表面傷の検出について考察した。本年度では布の織り傷を対象として、傷部分の自動検出に関する検討を行った。これは、織り目のパターンが周波数領域で強いパワーを有しており、傷の検出そのものに対しては不都合な成分として現れるが、多重解像度の考えを積極的に利用することにより、傷と織り目の分離が可能となることを実証したものである。すなわち、布を撮影した画像には、傷の抽出の際、布の織り目等が強いエッジとなって現れるため、従来のフィルタなどにより傷を抽出するのは困難であったが、周波数分解によって傷と織り目とを分離することができ、傷領域を抽出することが可能であることを示した。

本研究のウェーブレットを用いた手法は、従来重要な画像処理の基本要素であるといわれながら、実際に利用されることの少なかった周波数領域での処理の実用化が可能であることが確認できたと考えている。また、ウェーブレット変換は、近傍の点の情報が与えられれば計算できるので、リアルタイム処理への適用も可能であり、オンライン傷検査への可能性も有望であり、さらなる研究を進めていく予定である。ウェーブレットを用いた手法は、従来重要な画像処理の基本要素であるといわれながら、実際に利用されることの少なかった周波数領域での処理の実用化に対する1つの答えを与えるものと考えており、この点からの種々の対象に対する応用も今後の検討課題と考えている。
小学校理科における「実感を伴った理解」を育成するICT教材,教具の開発研究

1研究目的本研究は,小学校学習指導要領解説に示されている『自然の事物・現象についての実感を伴った理解を図り,科学的な見方や考え方を養う。』という中の「実感を伴った理解」に焦点を当てた研究を行う。小学校での理科教育は(第3学年から始まるが)学年が上がるにつれ,身近な事象星事実から理解する学びから,推論する学びに変換が求められる。さらに高学年では,人体や,大地のつくりなど実際に見て実感することができない単元が数多くある。そこで,ICT機器を授業の中に上手く取り入れ,児童が実感しにくい部分を補いたいと考えている。2研究方法本年度は5年の理科,特に実態は見えにくいが,数値化,グラフ化することで実感を伴った理解を図る単元を中心に研究開発を行った(「てこのはたらき」「もののとけ方」電磁石のはたらき)の3単元)。まずはじめにICTを活用してレディネステストを実施した。その結果から児童の半知半解な内容を焦点化した。次にその内容を実感を伴いながら理解するために教材開発の工夫とそれを補う支援ソフトを開発した。また学習後にはどの程度理解できたかを評価テストで見取り,さらなるソフトの改善を模索した3研究成果物理,科学領域において,実験を写真や動画をもとに振り返りながら考察したり,自分の考えをパソコンを用いてまとめたりすることは効果的であることが分かった。特に実験や考察を苦手とする児童においては,ICTを活用することで友達の考えを視覚的にとらえることができ,理解を深めるのに特に効果的であった。今回は1学年3単元という研究ではあったが,さちに研究を深めて他学年他領域においてもICTを活用した授業実践を進めていきたい。
20世紀末スペイン文学における異端審問の表象について

本研究では16世紀のスペイン異端審問の事件を題材とした歴史小説、『ルクレシアの幻視』(1996)および『異端者』(1998)について研究した。1990年代に2編が発表された点に着目しながら、両小説が歴史研究とは異なる観点から事件の様相を読者に提示することで、異端審問の事例に新たな解釈を加えたこと、主人公が異端に至る過程でみられた家族関係の破たんを通して現代スペイン社会にも通じる普遍的な家族の問題を提示していることを明らかにした。本年度は研究実施計画通り16世紀異端審問を題材とした歴史小説『ルクレシアの幻視』(1996)と『異端者』(1998)に関する一次史料と関連する文献の収集を行い、精査・分析を行った。1)『ルクレシアの幻視』の研究では16世紀スペイン各地に出現した女性幻視者に対する異端審問裁判関連の文献、資料を収集し、社会学的研究を中心に分析した。小説主人公の幻視者ルクレシア・デ・レオンとその他の女性幻視者に対する当時の社会の態度が、ルクレシアと彼女の夢を記録した筆記者の関係にどのような影響を与えたのかについて考察した。またこの点についてはさらに作家ホセ・マリーア・メリーノと歴史研究者リチャード・ケーガンの、ルクレシアへの評価に関連付けて分析した。この結果を5月の学会で口頭発表する。2)2010年1月に行ったスペインへの調査旅行では、国立古文書館の異端審問セクションでの裁判史料の閲覧をし、国立図書館では異端審問およびスペイン文学に関する最新の文献の収集を行った。国立古文書館で閲覧したルクレシア・デ・レオンおよび関係者に対する異端審問史料は複写依頼をしている。3)16世紀スペインのルター派に対する異端審問を題材としたミゲル・デリーベスの『異端者』の研究については本年度購入した文献・史料の精読を始めた。ルター派として異端審問にかけられた被告の多くが都市のブルジョワ階級出身の知識人であるという歴史的事実と小説の主人公との共通性を探りつつ、小説における異端審問の表象を考察した。研究実施計画に記した通り本年度は研究遂行のための基盤となる文献の購入とその精読を中心に行い、研究成果を発表できる段階には至らなかったが、来年度の研究成果発表に向けて準備を進めている。調査旅行では作家へのインタビューはスケジュールの関係で叶わなかったが、スペイン現代文学研究者であるキャロリン・リッチモンド氏と意見交換をする機会に恵まれ、今後の研究遂行について有益な助言を戴けたことは重要な成果だった。本研究の目的はスペイン異端審問を題材とした歴史小説ホセ・マリア・メリーノ『ルクレシアの幻視』(1996)とミゲル・デリーベス『異端者』(1998)において異端審問の一次史料、歴史研究書、小説を比較することで90年代後半の歴史小説における異端審問の表象を解明することである。研究最終年度の本年度は『ルクレシアの幻視』の研究では昨年度収集した異端審問史料の精読を踏まえ、主人公ルクレシアの人物像をめぐる作家メリーノと歴史研究者リチャード・ケーガンの解釈の違いを検証した。一次史料の精読から被告ルクレシアの口述証言が文字テクストとなる過程において筆記者の言語的・思想的介入の可能性が高いことを明らかにし、筆記者の介入の程度や可能性に対する、両者の取り扱いの違いが被告の人物解釈に反映されたと考察した。その成果を第22回CANELA(日本・スペイン・ラテンアメリカ)学会にて"Una visionaria procesadapor laInquisicion: Las visiones de Lucrecia (1996), novela de Jose MariaMerino"として口頭発表にまとめ、さらに論文として2011年3月刊行の学会誌に発表した。『異端者』の研究では小説に描かれた家族関係(夫婦関係、父子関係)が主人公のプロテスタント改宗に関係すると同時に90年代スペインの社会事情を反映していると考察した。主人公の夫婦関係の破たんの背景には作家が長年小説のテーマとしている現代スペイン社会における都市と農村の地域格差の問題が隠されていることを明らかにし、論文『ミゲル・デリーベス『異端者(1998)における夫婦像』を発表した。また父子関係の分析から主人公の父に対する恐怖心は権力の体現である聖俗界の父である教会、国王への恐怖心でもあると考察し、父子関係と異端審問との関連性を見出した。成果はFear in Miguel Delibes's El hereje(1998)として第52回MWMLA(現代アメリカ現代語中西部学会)第52回年次総会にて口頭発表した。
新らしいタイプの木貭系構造用接着剤の物性とクリ-プ特性に関する基礎的研究

水性高分子をベ-スポリマ-とし、これに反応性の高いイソシアネ-ト系化合物をを添加、反応・硬化させる新しいタイプの接着剤である水性高分子イソシアネ-ト系接着剤(API)4種類、既に床根太と面材との現場接着に用いられている一液湿気硬化型ポリウレタン系(PU)、エラストマ-系(EL)各1種を用いてその中央に接着層を持つ、2枚合わせの小試験体を作成し、平衡含水率一定12%、環境温度20、30、50°C及び温度一定20°C、環境湿度30、65、90%RHにて破壊荷重の1/3の荷重を1月載加しクリ-プ特性を検討した。比較のために典型的な熱可塑性樹脂接着剤である酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤(PVAc)及び典型的な熱硬化性樹脂であり、構造用として最も実績のあるレゾルシノ-ル樹脂接着剤(RF)についても同様の実験を行った。一方、これらの接着剤の物性を調べるため接着剤フィルムの広い温度範囲にわたる動的粘弾性の測定を行った。動的粘弾性の測定結果から予想されるように、三次元に高度に架橋しているRF、高い温度域にガラス転移点(Tg)の存在するPUで接着された試験体ののクリ-プの進行は素材と変わらず、これら接着剤が高いクリ-プ耐性を有することが明らかとなった。PVAcでは、環境温度がTg以上になるとクリ-プは大きく進行し破壊に至った。室温50°C、12%RHの条件では載加と同時に破壊した。また水分の影響も大きく室温20°C、90%RHの条件では載加数日のうちに破壊した。ELでは、いずれの条件でもクリ-プは大きく進行するが、架橋構造をとっているため本実験の範囲では破壊には至らなかった。APIについては90°C以下に1つ以上のTgが観測され含まれる成分によってクリ-プ特性もかなりの幅があることが予想されたが,荷重期間が1月と短いとはいえ本実験の範囲内ではRFに匹敵する高いクリ-プ耐性を示した。
中皮腫関連分子Ｍｅｓｏｔｈｅｌｉｎの発現に関する包括的分子病理学的解析

中皮腫はアスベスト暴露が原因となって発症する予後不良の悪性腫瘍である。ERC/Mesothelin(以下ERCと略)は中皮腫の診断・予後判定に利用できる腫瘍マーカーである。我々は本研究においてERCの発現制御にmicroRNAが関与していることを示した。また中皮腫に対する新規治療法の確立を目的として、中皮腫培養細胞をマウスに免疫することにより、中皮腫細胞に対して増殖抑制効果を示すモノクローナル抗体を単離した。中皮腫はアスベスト暴露が原因となって数十年という長期の潜伏期を経て発症する予後不良の悪性腫瘍である。中皮腫は組織学的に上皮型と肉腫型に分類されるが、肉腫型の予後は特に不良である(Neumann V et al. Int Arch Occup Environ Health 74: 383-395, 2001)。ERC/Mesothelin(以下ERCと略)は最近注目されている中皮腫の診断・予後判定に利用できる腫瘍マーカーである。順天堂大学付属病院では、中皮腫外来を開設し患者血清中のERCを測定して中皮腫の診断・予後判定に役立てている。私たちは中皮腫組織の免疫染色にて、全例でERC発現陽性となる上皮型でも、発現のない肉腫型でも、同様にERCプロモーターが低メチル化状態であることを明らかにした。肉腫型中皮腫では、ERCプロモーターが低メチル化状態であるのになぜ同遺伝子の発現レベルが低いのか?我々はその理由として、ERCに関する既報文献(Cristaudo et al. Occu Environ Med 67: 233-6, 2010)に基づいて数個のmicroRNAの関与に注目し、同遺伝子の発現制御機構解明を進めている。[目的]中皮腫は組織型により上皮型と肉腫型(後者の方が予後不良)に分類される。男性では女性に比し肉腫型の頻度が高く、また上皮型に限れば女性の方が予後がよい。このように中皮腫の病態には性差が認められる。最終年度は、中皮腫病態の性差の分子機序解明を試みた。我々は今までに、中皮腫のマーカーとなるERC/Mesothelin (以下ERCと略)の発現量は男性中皮腫症例で女性例よりも高く、また同mRNAの発現を制御するmir-1271-3p量は女性例で高い傾向があることを報告した。今年度は、培養細胞を用いて性ホルモンのERC発現に与える影響を調べた。[方法]2x10の5乗個の中皮腫培養細胞(MESO4, H226, 211H)および肝細胞癌培養細胞(Huh7)を6 cmプレートに撒き24時間後にβ-estradiol (10 nM, 100 nM)およびtestosterone enanthate (100 nM, 1 μM)を加え、その48、72時間後に細胞を回収して、ERC mRNA発現量をreal-time PCRで定量した。(β-estradiol、testosterone enanthateともにエタノールに溶解)[結果]4種の培養細胞すべてにおいてVehicle (1% ethanol)に比してβ-estradiol (100 nM, 72時間)処理時にERC mRNAの発現量は約半分に低下した。肝細胞癌株Huh7では、testosterone enanthate (1 μM, 72時間)処理によりERC mRNA発現量は増加したが、3つの中皮腫細胞培養株においてはそのような効果は認められなかった。なお、Vehicle (1% ethanol)投与のみでも中皮腫細胞株3種ではERC mRNA発現量が増加したが、Huh7ではそのような変化は認められなかった。[考察]β-estradiol処理によりERC遺伝子発現量が低下するという実験結果は、中皮腫症例において女性例で組織中のERC発現量が低いという観察結果と一致する。また、中皮腫由来培養細胞ではエタノール処理のみでもERC遺伝子発現量が増加し、男性中皮腫症例で同遺伝子発現量が多いという結果に関連していると考えられる。Mesothelinの発現制御に関して、我々は既に、1.中皮腫では同遺伝子プロモーターが低メチル化状態にあること。2.上皮型と肉腫型中皮腫両者において、プロモーター領域が低メチル化状態にあるにもかかわらず上皮型では同遺伝子の発現が高く肉腫型では発現が低いことを報告している(Human Pathology 41; 1330-8, 2010)。これらの結果から、次の疑問が浮かび上がった。肉腫型中皮腫においては、Mesothelinプロモーターが低メチル化であるにもかかわらず、なぜその発現レベルが低いのか?Cristaudoらは、同遺伝子の3'非翻訳領域に一塩基多型(SNP)があり、SNPとMesothelin発現量に相関があること、またSNPは、あるmi-RNAの結合配列に含まれること、を報告した(Occup Environ Med 267; 233-6,2010)。