hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しいリンパ節転移診断技術の開発-抗体標識ナノビーズを用いた迅速転移診断

現在は、リンパ節を2mmスライスしliquid内で洗浄、この洗浄液を細胞診に提出するとともに、一部を抗体標識ナノビーズで処理、発光の程度で微小転移巣を迅速診断する試みを研究中である。マイクロCTの精度が予想より甘く、微細な転移巣を検出するには不向きであった。光学的に検出する方法を志向するほうが現実的と認識を改めた。研究目的は変更がないものの研究方法に一部軌道修正が必要となり遅れが生じている。24年度が最終年度であるため、記入しない。後日の病理学的診断が可能で、かつ微小転移まで鋭敏に検出する、術中迅速リンパ節転移診断法を新規開発するのが本研究の目的である。マイクロCT以外のモダリティで、なるべく自動化が可能な方法を模索中で、現在は蛍光検出カメラシステムと画像処理を用いて確認作業を行っている。
マナーと人間形成に関する理論的・実証的研究

マナーに関する理論研究と実証的研究を平行して進めてきた。その結果、以下のような知見が得られた。(1)法律や道徳と比較したときにマナーは独自の領域を構成している。(2)マナー(あるいは礼儀作法)は人と人を結びつけ、公共的な社会に参加していく上で不可欠なものである。(3)マナーは文明化や社会の近代化とともに私たちの社会に出現してきた。(4)日常生活におけるマナーとしては挨拶を重視する人が多い、また、家庭でのマナー教育に焦点を絞れば、食事の場面を重視する人が多い。(5)どのようなマナーが求められるかは、文化によって規定されている。本研究は、この「マナー」の問題を教育学の立場から、以下の4つの視点から研究していくものである。1.人間形成におけるマナーの問題、2.型としてのマナー(礼儀作法)の変質と衰退、3.文明化、社交、権力、暴力とマナー、4.マナーの育成と形骸化に関する実証的研究。平成20年度は、2度の全体研究会を高松と京都で開催するとともに、2度の調査班研究会を東京で開催し、マナーをキーワードとしてどのような理論的研究が推進できるか、また、どのような調査研究が可能か検討した。理論的な研究については、研究代表者を含めて10名の研究者が、「マナー問題に関する教育社会学的研究」「羞恥のマナーから歓待のマナーへ」「「あいさつという魔法」「近代日本の学校における作法教授・礼法教育の展開」「「社交性の歴史学-近代におけるマナー問題」「社会的身体と生活世界の現代的変容」「マナー発生の根元的風景」「四つの交換関係とマナー-新自由主義からマナーの危機を守るために」「ネットマナー教育の陥穽」「学校現場におけるマナー教育の実践」など、それぞれのテーマを研究会で発表した。次年度以降も、継続的に発展させる予定である。調査研究については、小学生、大学生に対する予備的なアンケート調査を実施するとともに、大学生を対象とするアンケート調査を完成させた。この調査は平成21年6月7月にかけて実施する予定である。また、全国の中学校・高等学校の校長を対象としたアンケート調査を実施する予定で、その内容を討議した。この調査については平成21年の秋に実施する予定にしている。また、マナーの言説研究を深めるために、マナーが求められている場面、ポスターなどを収集した。本研究は、「マナー」の問題を教育学の立場から、以下の4つの視点から研究していくものである。1.人間形成におけるマナーの問題、2.型としてのマナー(礼儀作法)の変質と衰退、3.文明化、社交、権力、暴力とマナー、4.マナー育成と形骸化に関する実証的研究。平成21年度は、マナーとちがってエチケットという言葉が戦後においては多用されていたことなども明らかにした。平成21年度は、日本教育学会大会(東京大学にて開催)前に、信州大学において第1回目の全体研究会を行い、また、22年2月に京都(立命館大学)において第2回目の全体研究会を行った。この2回の研究会を通じて、理論的な研究については、前年度に設定したテーマをさらに深めるという作業を行った。具体的には、「マナー問題に関する教育社会学的研究」「羞恥のマナーから歓喜のマナーへ」「あいさつという魔法」「近代日本の学校における作法教授・礼法教育の展開」「社交性の歴史学-近代におけるマナー問題」「社会的身体と生活世界の現代的変容」「マナー発生の根元的風景」」ネットマナー教育の陥穽」「学校現場におけるマナー教育の実践」等のテーマである。学生調査については、2500名を超えるサンプルを確保することができ、22年度の学会発表に向けてデータを整理した。ここでは、授業中に物を食べる、ガムをかむというような行動については、学生の半数以上が該当しないものの、私語や居眠り等、授業中に授業を受ける以外の行動をすることには、学生の半数以上が該当していること、バイトには絶対に遅れてはいけないが、授業に遅れることについては問題にしていないなどの様子がわかった。また、学校調査の質問紙についても詰めていった。1.マナーは道徳と法の中間に位置づく準ルールであり、この両者と関係しつつも独自の領域を形成している。本研究は、「マナー」の問題を教育学・教育社会学の立場から、以下の4つの視点から研究していくものである。具体的には、(1)人間形成におけるマナーの問題、(2)型としてのマナー(礼儀作法)の変質と衰退、(3)文明化、社交、権力、暴力とマナー、(4)マナーの育成と形骸化について。2.本年度は連携研究者を含めた全体研究会を2回開催した。12月に高松で、2月に京都で行った。この2回の研究会では全員が、マナーに関する研究テーマを設定し、個人研究を報告した。これらの個人研究は編著書として出版するので、出版計画を立案した。

書物のタイトルを「マナーと礼儀作法の人間学」(仮題)とすること、編著書は(1)マナーと礼儀作法をめぐる原理的考察-人はなぜマナーを必要とするのか、(2)文明化・近代化のなかでマナーがどのように作られ、変容していったのか、(3)現代社会におけるマナーの諸相、(4)学校教育におけるマナー、の4つの領域で編集する。3.日本人のマナーについての実証的研究は大学生を事例として行った。調査そのものは前年度に実施したものであるが、それをより詳細に分析するとともに、自由記述の分析から「すいません」「ありがとう」の声かけ、食堂や図書館の席が埋まっている時につめて座る、挨拶をする、などの行為が嬉しいマナーの代表的なものであることがわかった。全体として大学生はマナーを状況に応じて使い分けていることがわかった。
霊長類(ツパイ)を用いた近視実験モデルの確立と近視発症のメカニズムの解析

近視実験を始めるにあたり、ツパイ眼の眼球構築変化をとらえるために必要な眼軸長測定法、近視の変化をとらえるために必要な屈折度測定法、そして血液眼柵の機能を評価するため必要な眼内螢光強度測定法およびcomputer simulation法を検討した。さらに、眼底検査および螢光眼底造影検査により、眼底像の特徴を明らかにした。次に、成長に伴う眼球変化の特徴を、眼球構築変化と水晶体自然螢光変化の観点から検討した。正常ツパイでは、日齢に伴い角膜曲率半径、水晶体厚が延長し、硝子体腔長は短縮する傾向を示した。これらは生後約100日まで著しく変化し、生後約250日以降では変化の程度が穏やかになった。水晶体自然螢光値はヒトと同様に加齢に伴って増大し、有意な正の相関関係を認めた。ツパイに実験近視を作製するにあたり、形態覚遮断に用いるゴ-グルとその支持台の作製方法を確立した。この方法により幼若ツパイに近視を作製し、遮蔽後の日数に伴う屈折度および眼球構築変化を検討した。その結果、遮蔽15日目までに屈折度の有意な近視化と硝子体腔長の有意な延長が認められ、軸性近視が生じていることが明らかとなった。そして、この変化の傾向は成熟期を過ぎると穏やかとなった。さらに、成熟期を過ぎたツパイを対象とした場合15日間の形態覚遮断では近視化は認めず、加齢により形態覚遮断に対する感受性が著しく低下する可能性が示唆された。水晶体自然螢光値の増加と血液網膜柵透過性機能の亢進が遮蔽45日目までに認められたが、我々が血液房水柵透過性機能の指標として用いた前房値には変化を認めなかった。以上より、軸性近視の進行過程に血液網膜柵透過性機能の変化が密接に関連していることが示唆された。また、同じ時期から水晶体自然も有意な変化を示したことから、近視の進行に伴い眼内の恒常性維持機構になんらかの障害が生じることが推測された。1.成熟ツパイを用いた基礎的研究眼軸長測定装置(パナメトリックス5052,A-モード)とコンピューター波形解析プログラムとを組み合わせた新しい測定システムを開発し,成熟ツパイの屈折要素の長さを,0.1mmの精度で測定することに成功した。また,refractometerを用いてツパイの屈折度を測定する装置を新たに開発した。fluorophotometryを行い,静注した蛍光色素が眼内に移行する動態変化を記録することに成功した。得られた測定値から,血液網膜柵の透過性係数を算出するツパイ眼のsimulation modelを開発した。さらに,これらの測定を同時に行うための動物固定装置を作成した。2.若年ツパイを用いた近視モデル眼の作製当初の計画通り,片眼に瞼々縫合法を行うことにより片眼の近視モデルを作製した。しかし,これまで猿に用い,成功したこの方法では,ツパイの角膜に障害を与え,角膜曲率を大きくすることがわかった。これは,ツパイの眼球が猿のそれと比較して突出しているため,眼瞼による機械的刺激により生じたものと考えられた。従って,goggle(特殊眼鏡)を用いて近視を作製する方法へ実験計画を変更することとした。3.Goggleを用いた近視作製実験

ツパイの頭皮及び頭蓋骨を除去し,特殊goggleを装着する新しい手法を考案した。このgoggleを作製し,片眼には透明の,他眼には半透明のレンズを装用させた。この方法を用い,片眼に軸性近視をつくることに成功した。この近視眼と他眼の正視眼にfluorophotometryを行い,血液網膜柵の透過性を調べた結果,軽度の近視(11.5D)から,その透過性が亢進していることが確認できた。これらの軽度近視眼を組織学的に検討したが,有意な所見は検出されなかった。本年度は計画の変更を強いられたので,来年度は一層の努力をしたい。
環境要因とシカクマメ生産性向上に関する研究

九州大学農学部で系統選抜されたシカクマメの2系統、UPS99FとUPS90を供試して光合成、蒸散速度および葉温の測定を行った。測定は人工照明型気象室内に温湿度制御可能な同化箱を導入した二重チャンバー方式で行った。環境条件は30゚C25%の高温乾燥条件を中心に、30゚C70%,20゚C40%および20゚C70%の4条件とした。それぞれの条件に対して光照度を暗黒から60K1xまで段階的に高めた。系統間での差はUPS99Fが光合成、蒸散速度とも高く、4条件の中では30゚C70%が最高であり、また50K1x下で光合成は約30mg/【dm^2】・h、蒸散は約3.1g/【dm^2】・hであった。しかし低温、低湿になると光合成、蒸散ともに低下した。特に30゚C25%の高温乾燥条件下では光合成、蒸散そして葉温ともに振動現象を示し、乾燥に弱いことがうかがわれた。生産性の向上のためにはかんがい法を含めて、高湿条件下での栽培を考慮することが重要であると実験結果から推測される。
国民儀礼化する通過儀礼・年中行事の資料論的研究

近代化過程において、通過儀礼や年中行事などの民俗が、政治的、医療的、社会的、経済的影響を、それぞれ単独ではなく複合的に受けることで変容が生成していることが、本研究によって明らかになった。その際、このような変容は基本的には国民国家形成の過程で生じ、標準とされる儀礼が形成されていく。さらに標準とされる儀礼と常に対照化することで、地域的な民俗の差異が意識されるようになっていく。その場合、差異がより強化される場合と、逆に解消される場合があるが、それは民俗に対する人びとの評価によってその方向が別れていくことも判明した。民俗の変容の諸要因のなかで、政治的要因については、生活改善運動や新生活運動に関する資料の収集を行った。とくに三月節供などでは、華美になる風潮に対し、大人中心のものであるとして、こども中心の儀礼への主張を行っており、年中行事の変質をうかがわせる資料でもあった。また医療的要因については、大正期の病院の死亡診断書の控の調査を進めている。明治期の医制をはじめとする医療法令や墓地取締規則細目標準などによる届け出の方式の整備などで、医師による死亡確認によって届出をしないと埋火葬ができないなど、医療と葬送の手続きの一体化が進んでいくプロセスが把握できる.さらに社会的要因に対しては、結婚の作法書の収集を進めている。近世にもさまざまな作法書があったが、近代になるとさらに刊行される。これは地域の慣習にとらわれない新中間層の成立や婚姻の広域化による儀礼の標準化とも考えられ、さらなる調査が必要である。また経済的要因に関しては、デパート等の儀礼の介入であり、節供や七五三、結婚式などは消費の場としてデパートも積極的に展開しており、またその際に新たな流行を作り出している。また近年は節供行事を観光化に生かす試みが各地でなされ、徳島県勝浦町のピックひなまつりや山形県酒田市の庄内雛街道の調査を行った。雛行事に関しては、勝浦町は全国に先駆けて行ったという点で、さらなる調査を行う必要がある。さらに結婚式に関しては、社会的要因だけでなく、上記のような経済的要因もみられるし、さらには純血の発想など、医療的な視点もはいっており、様々な変容の要因に留意していく必要があることが明らかになってきた。さらに医療化に関しては、「近代化のなかの誕生と死」のフォーラムを開催し、出産の医療化と葬制の商業化、墓制め法制化について検討した。A班については、民俗儀礼の変容をもたらす生活改善運動の資料を引き続き収集してきたが、それに対応した地方の資料も今年度収集することができ、現在継続して分析をしている。生活改善の対象とされた雛祭りは、節供の商品化とも連動しており並行して調査をした。また墓地法制の関連で、納骨堂に関する戦前期の資料を収集し、関東大震災や戦地など大量の異常死者に関する施設が多いことが判明した。医療的な要因については、遺体の清拭の浸透とエンバーミングなどの普及のための衛生教育の進展が見られ、それに対する教育等にも広がっていることがわかり、専門教育の内容についてさらに調査する必要がある。B班については社会的要因に関して、永島婚礼会が日刊紙や婦人雑誌などメディアの露出を重視し、それが結婚式の専門式場の利用を促進していったことが判明した。さらに目黒雅叙園など他の結婚式場に関する資料も収集するとともに、戦後の結婚式場の中心となった互助会関連の調査もおこなった。また葬儀場の成立については新聞記事などから通夜の位置づけによって、式場の利用が進んでいることが解明された。経済的要因については、消費文化の浸透によって、従来節供をしない地域においても流通の変化によってひな祭りが行われるようになっていった。そこである家庭の世代別の節供行事について調査をし、国民儀礼化する節供の様相が明らかになった。さらに結婚式や葬儀の商品化に関しては、贈答用品の変化について調査をし、生活必需品との関連が判明した。A班においては、民俗儀礼の変容をもたらす近代の生活改善運動や戦後の新生活運動などに関する資料を収集分析をはかっていった。例えば生活改善運動については、「生活改善の栞」のなかで、社交に関して結婚や葬儀、贈答が対象化されていったことがわかった。また特に雛祭りが改善の対象として取り上げられていることなどが把握でき、節供行事の商品化との関係が窺え、さらなる分析が必要であることが明らかになった。また死の医療化についての調査も進んでおり、遺体の清拭が浸透していくにつれ、湯灌が無くなっていくが、近年、グリーフケア的な側面から、死後処置が見いだされていることを分析した。その際にエンジェルセットと言われる死後処置の器具が重視されていることが判明した。B班については、神前結婚式の浸透に関して永島婚礼会という移動式神前結婚式を開発した組織の調査を進めた。ホテルや宴会場等の動向も重要であり、挙式披露宴を連続して行うことで、都市の合理的な儀礼として浸透していったことが把握できた。

またデパートのさまざまな結婚に関するパンフレットや披露宴を古くから行っているホテル等の社史を引き続き収集し、分析を行っている。さらに正月料理に関して婦人雑誌や料理雑誌、また食品メーカーの社史を収拾し、検討を行っている。年中行事の中で観光化した節供行事に関して、町おこしとして利用されている、大分県日田市の日田天領の雛祭りや宮崎県綾町の雛山行事の調査を進め、昨年調査を行った徳島県勝浦町のビッグ雛祭りの比較分析を行っていった。民俗儀礼に影響を与える政治的動向について、生活改善運動や新生活運動などが地域性を持って進められてきており、地域の民俗に対応しつつその重点が異なることがわかった。さらに地域によって墓地および埋葬に関する法律などの対応により、墓地や納骨堂などの管理化が進んでいったことも明らかになった。さらに医療化の動向に関しては、遺体の取り扱いが、医学的知識をもとにサービス化が進行しそれに対する教育システムも構築されていることも解ってきた。社会的要因について儀礼空間の検討を行った。葬儀場の成立による儀礼の変化については、地域社会の変化との関連から検討した。そこでは当初儀礼上の必要から、自宅及び寺院や墓地、火葬場での儀礼の二段階であったが、儀礼の簡略化と近隣の関与の変化から自宅に収斂化され、さらに自宅で行った儀礼のすべてを行うための空間として葬儀場が成立したのであり、その要因を含めて分析を行った。また経済的要因については、婚礼用品などのパック化がデパートなどによって作られ、さらに儀礼と婚礼用品のマニュアル化によって、中間層の結婚イメージが形成されていることが解明された。26年度が最終年度であるため、記入しない。文化人類学・民俗学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究の基礎となる、資料の調査収集だけでなく、また現地調査も行っており、これらは研究に進展による成果と考える。研究を進める上で基本となる、資料の収集も進んでおり、また現地調査も行っているため。本課題の研究の基盤となる、関連の資料の調査収集に加え、さまざまな地域のフィールド調査も行っており、これらは研究に進展による成果と考える。継続して資料調査や現地調査を進めるとともに、紙面分析を行い、研究の総合化を行う。最終年度であり、研究の完了を目指して総合化を推進する。継続して資料調査や現地調査を進めるとともに、資料分析を行い、研究の総合化を推進する。
選択者とコルモゴロフ記述量による乱択計算の限界解明

本研究テーマに関して、次の2つの重要な成果を得た。(1)本研究のテーマであるランダム文字列を使った乱択多項式時間アルゴリズムの特徴づけに関するAllenderの予想を本質的に否定する成果を得た。(2)「ブラックボックス帰着の限界」と呼ばれる証明手法の限界を世界で初めて突破することに成功し、計算量理論の中心的な未解決問題を解決するための新しいアプローチを見出した。(1)具体的には、コルモゴロフ記述量の意味でランダム文字列(=圧縮できない文字列)かどうかを判定するオラクルに非適応的に質問することによって解ける問題は、乱択多項式時間アルゴリズムで計算できるもののみに限る、と予想されていた。我々は以前知られていた帰着を大きく改善し、特に乱択多項式時間アルゴリズムで計算できないと予想されている問題さえも解けることを示すことに成功した。特に、これはAllenderの予想が他の(より一般的な)予想に反することを意味する。(2)上述の成果に関連して、(時間制限付き)コルモゴロフ記述量を計算する問題について、最悪時・平均時計算量が同値になることを証明した。普通、アルゴリズムの計算時間は最も時間のかかる入力において測る(=最悪時計算量)が、それに対し、平均時計算量では、ランダムに生成された入力において、期待値の意味で計算時間を計測する。NP完全の問題について最悪時・平均時計算量の同値性を示すことは計算量理論における中心的な未解決問題であり、特に「ブラックボックス帰着」と呼ばれる証明手法では解決することができない。本研究では新しい証明手法を開発することにより、ブラックボックス帰着の限界で初めて突破することに成功した。具体的には前述の通り、コルモゴロフ記述量の計算問題について最悪時・平均時計算量の同値性を示した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の主要な研究成果として、計算量理論においてトップクラスの会議であるCCC(Computational Complexity Conference)にて発表した回路最小化問題に関する研究がある。回路最小化問題は本研究の課題の一部となっているコルモゴロフ記述量と深い関係がある。回路最小化問題とは、実現したい関数の真理値表が与えられた時に、その関数を実現するための最小の回路サイズを答える問題である。この問題の歴史は古く、回路最小化問題がNP完全かどうかは1970年代頃から重要な未解決問題として残っている。CCCにて発表した我々の研究成果により、回路最小化問題のNP完全性を示すことが難しいことについて、明確な根拠を与えた。具体的には、現在の典型的な証明手法を捉える「オラクル独立帰着」という概念を新しく提案し、そのような手法では、回路最小化問題がNP完全であることを証明できない、ということを示した。また、アメリカ合衆国ニュージャージー州にあるラトガース大学を一ヶ月半訪問し、本研究課題に関する共同研究として、コルモゴロフ記述量と回路最小化問題について研究を行った。共同研究の結果、本研究課題の主要な目的であるコルモゴロフ記述量による乱択計算の特徴付けについては、一定の新しい知見を得ることができた。また、回路最小化問題については多くの成果を得ることができたため、その成果を国際会議に現在投稿中である。当初の計画では、二年目にラトガース大学を訪問し共同研究を行う予定であったが、研究の進展に伴い初年度に訪問することが適当だと判断し、予定を前倒しにしたため。本年度の主要な研究結果として、コルモゴロフ記述量を最小化する問題(MKTP)に対する困難性の解析がある。具体的にはRandom 3SATという解くのが困難であると強く信じられている問題よりもMKTPの方が難しい、ということを示した。この成果により、MKTPを解くことが非常に困難であるということに対する強い証拠を与えた。特にMKTPがcoNPに属さない、という初めての強い証拠を与えた。この成果は計算量理論のトップ会議(Computational Complexity Conference; CCC 2017)に採択され発表を行った。また、MFCS 2017で発表した論文において、最小の回路サイズを近似する問題がNPの中間の問題(容易には計算できないが、計算できないことについて強い証拠を与えられないような問題)であることを示した。(PとNPが異なるという仮定のもとで)人工的なNPの中間の問題が存在する、ということは1975年にすでに知られていたが、自然なNPの中間の問題を構成することは今まで未解決であった。我々の成果は初めての自然のNPの中間の問題を与えた。本年度も計算量理論のトップ会議に論文が採択されたため。

(2)上述の成果に関連して、(時間制限付き)コルモゴロフ記述量を計算する問題について、最悪時・平均時計算量が同値になることを証明した。普通、アルゴリズムの計算時間は最も時間のかかる入力において測る(=最悪時計算量)が、それに対し、平均時計算量では、ランダムに生成された入力において、期待値の意味で計算時間を計測する。NP完全の問題について最悪時・平均時計算量の同値性を示すことは計算量理論における中心的な未解決問題であり、特に「ブラックボックス帰着」と呼ばれる証明手法では解決することができない。本研究では新しい証明手法を開発することにより、ブラックボックス帰着の限界で初めて突破することに成功した。具体的には前述の通り、コルモゴロフ記述量の計算問題について最悪時・平均時計算量の同値性を示した。今後は、回路最小化問題を研究することによって得られた知見をコルモゴロフ記述量に対して応用することを目指す。同時に、制限された回路クラスに対して下界を示すことを試みる。今までの研究で得られた知見を生かし、計算量理論の難問に挑む。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
インコヒーレント光源を用いたサブテラヘルツ分光システムの試作

本研究の目的は、汎用のインコヒーレント光源を用いて、サブテラヘルツ分光システムを構築し、その有用性を実証することにある。まず、連続発振のマルチモードレーザーダイオード(CWMLD)を低温成長ガリウムヒ素(LT-GaAs)光伝導素スイッチに照射することによりサブテラヘルツ波を放射し、マーチンーパプレット型干渉計とボロメーター検出器から成る分光システムを試作し、ドープされたシリコンウェハの透過率を測定することによりその有用性を確認した。次に更に安価でコンパクトな分光システムを目指して、CWMLDと光伝導スイッチをサブテラヘルツ波の放射と検出の両方に使用するシステムを構築し、ドープされたシリコンウェハの複素屈折率の測定に応用した。その結果、高価な超短パルスレーザーでの測定と同等な結果が得られることを確認した。この結果は、次世代の通信帯であるミリ波帯の材料やデバイスの開発において重要な意義を持つとともに、サブミリ波領域での固体や気体の分光への応用を通じてこれまで空白の電磁波帯でのデータ蓄積にも寄与するものと予想される。本研究の目的は、従来の時間領域テラヘルツ分光システムにおいてテラヘルツ波の励起に用いられている高価な超短パルスレーザーの替わりにCWマルチモードレーザーダイオード(MMDL)やスーパールミネッセントダイオード(SLD)を用い、また、検出素子に光伝導アンテナを用いることにより、極めて安価な時間削減領域サブテラヘルツ分光システムを試作することである。本年度は、まず励起にMMDL、検出系としてマーチンパプレット型干渉計とボロメーターを用いたシステムを構築し、種々のドープ量のシリコンウエハの透過率を測定した。その結果、このシステムはサブテラヘルツ域の安価な分光器として機能し、シリコンのキャリヤ密度の非接触測定に応用できることがわかった。次に、MMDLと光伝導アンテナを用いたシステムを構築し、シリコンウエハのサブテラヘルツ域の複素屈折率を測定した結果、このシステムが従来のTDSと等価な機能を有することがわかった。即ち、初年度において既に、極めて安価な時間削減サブテラヘルツ分光システムの原理実験に成功した。また、従来の作製が困難なLT-GaAs光伝導スイッチの替わりに、作製の容易なアモルファスGaAs光伝導スイッチの作製を行い、高速の光応答とサブテラヘルツ波の放射を確認した。さらに、高効率のシステムを構築するために申請のスーパールミネッセントダイオードを導入整備し、実験を進めている。本研究の目的は、従来の時間領域テラヘルツ分光システムにおいてテラヘルツ波の励起に用いられている高価な超短パルスレーザーの代わりにCWマルチモードレーザーダイオード(MMLD)やスーパールミネッセントダイオード(SLD)を用い、また、検出素子に光伝導アンテナを用いることにより、極めて安価なサブテラヘルツ時間領域分光システムを試作することである。本年度は、SLDとMMLDによるサブテラヘルツ波の放射の比較、高効率の放射アンテナの作製、CCDを用いたTHzビームイメージングシステムの試作などを行った。1.SLDとMMLDの比較では、SLDからの放射は極めて弱く、むしろ安価なMMLDを使用したほうが有利であるということがわかった。2.効率と偏光特性が優れているスパイラルアンテナを試作した。3.電気光学結晶であるZnTeとCCDを用いた2次元イメージングシステムを試作し、動作の確認を行った。本研究により、非常に安価なCWマルチモードレーザーと光伝導アンテナを用いて、室温で動作可能な、しかも、クラマース-クローニッヒ変換を必要としないサブテラヘルツ(30500GHz)分光システムが構築できることが明らかになった。
金属錯体の配位立体化学を活用したペプチドらせんの誘起と反転制御およびその記憶化

本萌芽研究では、アミド基含有光学活性4座配位子からなる遷移金属錯体の配位立体化学を活用して、錯体ヘリシティーの構築とアニオン刺激による反転現象を基点としたペプチドらせんへのヘリシティー情報の伝達と増幅を行い、さらに中心金属イオンの配位子交換速度の違いを活用したペプチドらせん情報の『記憶化』を目指した。本年度は、以下の点において成果を収めた。(1)アミド基含有光学活性4座配位子を含む金属錯体のヘリシティー情報の記憶化と反転スイッチングアミド基含有N202型光学活性4座配位子を用いて、複核Cr(III)錯体をマイクロ波照射により合成した。得られたらせんダイマー錯体は左巻きと右巻きの両方を分子内に含むメソ型らせん構造であった。この錯体は熱力学的には不安定であるが速度論的には安定であるため、らせん情報を「記憶した」錯体であった。この錯体にマイクロ波を照射すると熱力学的に安定な構造へらせん方向の反転スイッチングがおこった。このように、置換不活性な金属錯体を用いることで、らせん構造の記憶化とマイクロ波刺激による反転制御が可能になった。(2)ペプチドらせん単核金属錯体の構築と反転制御ペプチド鎖を末端にもつ配位子から単核金属錯体を合成した。錯体形成に伴い、金属中心の立体選択的なヘリシティー情報をアキラルなペプチド鎖に伝搬・増幅できた。さらに、金属イオンまわりのヘリシティーをアニオン刺激により反転させるとペプチドらせんの向きも反転できた。また、中心金属イオンの種類を変更することで、反転速度の精密制御も可能であった。このように、金属錯体のキラル情報をペプチド鎖へ伝達し、らせん構造を制御できることが明らかになった。『らせん構造の誘起と動的反転制御およびその記憶化』は、錯体化学的な興味のみならず、メモリーや光学材料、液晶材料など新規情報変換分子デバイスへの応用を指向した新たなキラルテクノロジーとして期待できる。本研究では、研究代表者が独自に開発したアミド基含有光学活性4座配位子を用いて、遷移金属錯体の配位特性を活用し、金属イオンまわりでの立体選択的なヘリシティーの誘起と反転現象を基点として、ペプチドらせんへのヘリシティー情報の伝達と増幅を行い、さらに中心金属イオンのレドックスを利用したらせん構造の『記憶化』を目指す。本年度には、らせん反転制御に重要な役割を担う遷移金属錯体部位の可逆的な不活性化と活性化を目指して、基本骨格の検討を行うとともに、ペプチドらせん構造の誘起と反転制御について重点的に検討を行った。(1)錯体らせん構造の記憶化条件の検討N202配位骨格をもつキラル4座配位子を用いて、金属中心を置換活性なコバルト(II)やクロム(IIと、置換不活性なコバルト(III)やクロム(IIIの電気化学的または化学的なレドックスを活用して、金属中心の立体化学の可逆的な固定化と柔軟化の変換を図り、錯体らせん情報の『記憶化』条件を検討した。(2)配位立体化学を活用したペプチドらせんの誘起と反転制御ペプチド鎖を末端にもつ配位子を合成し、置換活性な金属イオンとの錯体化を行った。金属中心の立体選択的なヘリシティー情報をペプチド鎖に伝搬し、らせん構造の誘起および増幅に成功した。さらに、ペプチドらせんの向きをアニオン刺激によりコントロールすることにも成功をおさめた。
イオントラップを用いたレーザー核分光法による不安定 Beアイソトープの研究

本研究は、イオントラップ中に閉じ込めたべリリウムの同位体(不安定同位体を含む)をレーザー冷却し、基底準位の超微細構造の精密分光を行い、その同位体効果から核内の磁化分布、ひいてはその主な担い手である価中性子の分布を研究するための基礎開発を目的としている。安定なBeの同位体(Be-9)を線型高周波イオントラップにトラップして、種々の試験が行われた。未知の不安定核イオンのマイクロ波共鳴を探索するためには高感度の共鳴検出が必要である。レーザーとマイクロ波を同時に適切な強度で照射することにより数秒間の測定で高いSN比の共鳴が観測できた。一方高精度測定のために、数msの周期で交互に照射するパルス測定法を用いて、弱磁場中での超微細構造定数Aの測定精度を2^*10-7まで上げることができた。また、核磁気モーメントの直接測定に必要な強い磁場中(1.2T)でのレーザー冷却、ならびに電子スピンフリップのマイクロ波共鳴観測に成功した。最初の不安定同位体Be-7について、そのイオン化およびトラップへの導入法を改善しながら蛍光の観測が試されている。さらなる効率の改善が進行中であり、その結果としてBe-7の測定も間近と期待される。さらに短寿命の同位体であるBe-11の実験のために、高速イオンビームの高効率減速冷却をする新しい高周波イオンガイド法を考案し、その数値計算および試験装置の設計を行った。イオントラップ中に閉じ込めたベリリウムの同位体(不安定同位体を含む)をレーザー冷却し、基底準位の超微細構造の精密分光を行い、その同位体効果から核内の磁化分布、ひいてはその主な担い手である価中性子の分布を研究するための基礎開発が進んでいる。ベリリウムの安定同位体Be-9の弱磁場中での超微細構造の測定において、パルス測定法の成功により超微細構造定数Aの測定精度を2*10-7まで上げることができた。また、核磁気モーメントの直接測定においては、使用しているポンプレーザーの故障や、超伝導磁石の故障にみまわれたが、0.1Tまでの強い磁場中でのレーザー冷却、ならびに光ポンピングに成功した。最初の不安定同位体Be-7については、そのイオン化およびトラップへの導入法に問題があり、これまでのYagレーザーによるアブレーション法に加えて、加熱気化と電子衝撃によってイオン化・捕獲するための基礎測定ができた。さらに、実験をより効率的に行うため、Be-7線源を購入してそれを参照に用いる手法も開始した。これらの基礎技術によってBe-7の測定も間近と期待される。イオントラップ中に閉じ込めた不安定同位体を含むベリリウムイオンをレーザー冷却し、基底準位の超微細構造の精密分光を行い、その同位体効果から核内の磁化分布、ひいてはその主な担い手である価中性子の分布を研究するための基礎開発が進んでいる。ベリリウムの安定同位体Be-9を用いた沢験に於て、弱磁場中でのパルス測定法の成功により超微細構造定数Aの測定精度を2^*10-7まで上げることができたことに続いて、強磁場中での電子スピンフリップによるマイクロ波共鳴の観測に成功した。これは、核磁気モーメントの直接測定に必要な強磁場中での核スピンフリップの共鳴観測への重要な試金石となる。不安定同位体Be-7の蛍光観測の実験が進められてきたが、残念ながらこれまでのところ観測に至っていない。試料の生成法から実験全般を見直して、改良を続けている。Be-7試料の生成は、サイクロトロンビームによるTLi(p,a)TBe反応によって行われるが、金属Liフォイルを銅ワツシャをスペーサにしてインプランタである金属フォイルと多段に重ねることによって一度に10個のインプラントフォイルができるようになった。各々のフォイル中には、約3^*10^<11>個のBe-7が蓄積された。

金属フォイルからの拡散・蒸発の条件を調べるため、加熱したフォイルからのBe-7をキャッチャに集めて・順次測定する実験を繰り返し、しきい値温度(摂氏560度)および放出Be-T数(1100度で毎秒3^*10^7個)が確認できた。これまで試験してきたタンタルに加えてTi.Ptの試料も生成し、特性を調査中である。イオン化はイオントラップ内部で電子衝撃によって行う。これまでの電子源では、1μA程度しか得られなかったため、期待できるBe-7イオン数は、毎秒1個以下であり、レーザー冷却の条件が完ぺきに整合していないと観測は難しい。そこで、アウトガスなしに、パルス的に大電流の電子が得られる電子電界放出素子を用いての試験を開始した。これらの試験に基づく実験条件の最適化によってBe-7の測定も間近と期待される。
膵腺房細胞に特異的な水チャネルの機能解析

膵腺房細胞の小胞体に特異的に局在する水チャネルAQP12を欠損したマウスは薬剤投与による膵炎誘発で、野生型より有意に重症な膵炎を発症し、細胞内に多数の空胞を形成する。しかしその小胞体の水透過性には変化が見られず、AQP12の機能は解明されていない。そこでAQP12タンパクを合成して機能解析する。無細胞合成系、大腸菌発現系を用いたが解析に必要なタンパク量が得られず、バキュロウイルスを用いた系で検討中である。一方、ヒトの遺伝子を解析したところ、慢性膵炎患者により多く見られるSNPを見つけ、このSNPの機能的意義も解析していく予定である。膵腺房細胞に特異的な水チャネルAQP12の遺伝子欠損マウスは、CCK誘導体投与により有意に重症な膵炎を発症する。また遊離膵腺房は高濃度CCK刺激にて腺房細胞内に多数の空胞を形成した。AQP12は小胞体上に局在するが、その機能はまだ解明されていない。今回AQP12の水チャネルとしての機能を調べるため、マウス膵臓から小胞体分画を分離し、stopped flow法で小胞体の水の透過性を測定した。しかし遺伝子欠損型と野生型を比較して水の透過性に有意な違いはみられなかった。AQP12が水分子の輸送に関わっていないか、もしくは小胞体にAQP12以外の水チャネルが存在する可能性が考えられ、よってAQP12タンパクを合成し、その水の透過性を観察する必要があると思われた。2009年度は大腸菌発現系を用いてタンパク発現を試みたが、うまくタンパク発現を誘導できなかった。2010年度は発現系を変えてタンパク合成を試みる予定で、現在発現ベクターを作製している。次にヒトの膵炎発症とAQP12との関連について検証中である。ヒトのAQP12遺伝子は、第2染色体長腕上の近いところにAQP12AとAQP12Bの極めて類似した2つの遺伝子が複製されて存在している。しかしヒト膵臓RNAを鋳型にRT-PCRを行い、サブクローニングしたところ、すべてのクローンがAQP12Bであったため、AQP12Aは偽遺伝子の可能性が示唆された。慢性膵炎患者100人分と健常者54人分のDNAを解析したところ、膵炎患者で多くみられるSNPを発見した。このSNPの機能的意義を調べるため、SNPを含むタンパクも同様に合成し、解析していく予定である。AQP12は膵腺房細胞に特異的に存在し、特に腺房細胞内の小胞体に局在する水チャネルである。AQP12遺伝子欠損マウスは、CCK誘導体投与により膵炎を誘発すると、野生型より有意に重症な膵炎を発症する。しかしマウス膵臓から小胞体分画を分離し、水の透過性を測定しても、遺伝子欠損型と野生型の水透過性には有意な差を認めず、AQP12が水分子以外の輸送に関わるか、あるいは膵腺房細胞の小胞体にAQP12以外の水チャネルが存在する可能性が考えられ、AQP12の機能はまだ解明されていない。そこで機能解析には、AQP12タンパクを合成して、その水の透過性を観察することが不可欠と考えられた。2010年度はバキュロウイルスを用いて、タンパク発現を試みた。発現ベクターを作製し、Bacmid DNAを含んだ大腸菌にトランスフォーメーションさせRecombinant BacmidDNAを分離させた。しかし様々な条件下で昆虫細胞に感染させても感染徴候やウイルス増殖が認められず、現時点においてはRecombinant DNAの純度や濃度を改善させる必要がある。一方、ヒトにおけるAQP12遺伝子は、AQP12AとAQP12Bの極めて類似した2つの遺伝子が存在している。ヒト膵臓RNAを鋳型にRT-PCRを行い、サブクローニングしたところ、すべてのクローンがAQP12Bであったため、AQP12Aは偽遺伝子の可能性が示唆された。慢性膵炎患者104人と健常者54人分のDNAを解析したところ、第3エクソンに膵炎患者で多くみられるSNPを発見した。このSNPの機能的意義を調べるためには、SNPを含むタンパクも同様に合成して解析する必要があり、今後タンパク合成系を確認していく必要がある。
ホイールボルトの負荷計測によるタイヤ脱落に関する危険因子の評価

【研究目的】ボルト締結体の事故で多く報告されるホイールボルト事故の防止のため、ホイールボルトの締結状態がボルトの応力にどのように影響するかを調査し、タイヤ脱落事故発生の危険性が高まる要因について検討した。【研究方法】実験には実際の車両を用い、ひずみゲージをホイールボルトに取り付け、走行時にホイールボルトにかかる曲げ応力を計測した。計測対象の車輪は事故事例の最も多い左後輪とし、計測した曲げの負荷方向は、ホイールの回転に対して、その回転方向と半径方向である。【実験結果】ひずみゲージデータ、速度データを解析することにより、車両走行時のホイールボルトへの負荷について以下のことが明らかとなった。1.通常の締結状態においては、ホイールボルトの半径方向には、両振りの曲げ応力が発生している。2.半径方向の応力振幅は、右旋回時に増大し、左旋回時に減少する。また、その繰り返しの周期は、タイヤ1回転に対して1サイクルである。3.円周方向には、左右の旋回時に応力振幅の小さな繰り返し負荷がかかり、その振幅は右旋回時にやや大きくなる。また、その負荷の周期は、タイヤ1回転に対して2サイクルである。4.軸力がほとんどない状態のボルトがある場合には、そのボルトの半径方向の負荷は、両振りではなく、片振りの曲げとなる。【まとめ】ホイールボルトへの負荷は、取り付け車輪への負荷が大きくなる場合に増加する傾向があり、過積載等も危険性が高いと考えられる。また、ホイールボルト1本のみの異常は、その直後の走行においては影響が小さいと考えられる。ただし、その状態での走行により他のボルトの軸力の低下を引き起こし、事故に至る可能性は否定できない。
変換速度１００ＭＨｚを持つ低消費電力ＡＤＣの開発

先端加速器を使用した高エネルギー素粒子原子核実験では、検出器そのものの先端性のみでなく読み出しエレクトロニクスの先端性も必須である。それらは主に高集積化、低雑音、高速動作、低消費電力に現れるが、高集積化を目指す場合に重要となってくるのがアナログデジタル変換部の組み込みである。この研究ではCMOS 0.18umプロセスを用いた消費電力60mW以下の低消費電力パイプラインADC(100MHz12bit)の開発を行う。具体的な仕様を決めるためガス検出器の波形記録装置及び光検出装置の一部に組み込むことを前提としている。現在加速器の高輝度、高強度化に伴い測定装置に対して高ヒットレート耐性を持たせる必要が出てきている。このため100MHz程度の変換速度を持つ低消費電力ADCの組み込みは必須であり、東工大と共同で検討を進めてきた。パイプラインADCの分解能を確保しつつ、高速動作・低消費電力を維持するためには大きく2つの障害が存在する。一つ目は比較電圧の精度、もう一つは増幅アンプのオープンループゲインと動作速度である。これらを電圧補間回路を容量によって構成し、かつ入力信号を使用した電圧補間回路の出力電圧を比較することで、ゲイン精度への制限をゆるくすることで問題の解決を図った。本提案のADCの試作は本研究によって行われ、動作が確認された。高輝度化、高エネルギー化を目指す先端加速器科学において、測定器の高速化、多チャンネル化は避けて通れないものである。この研究を通し“集積回路の高機能化に際し鍵となる基本要素のADCブロック"を完成させ、OpenIt(計測システム開発のための専門家の共同開発共同研究体)を通して以降デザインされる集積回路へ実装することで、測定装置の先端化を加速する。25年度が最終年度であるため、記入しない。先端加速器を使用した高エネルギー実験では、検出器そのものの先端性のみでなく読み出しエレクトロニクスの先端性も必須である。この研究ではCMOS 0.18umプロセスを用いた消費電力60mW以下の低消費電力パイプラインADC(100MHz12bit)の開発を行う(市販品では存在しない)。本開発は具体的に仕様を決めるため、ガス検出器の波形記録装置及び光検出装置の一部に組み込むことを前提としている。OpenItは、情報をWEBを通じて社会に発信しており、企業等の開発ニーズに結びつけることも可能である。今年度、初めて組み込み用動作周波数100MHzのアナログデジタル変換チップを製作し、100MHzでアナログデジタル変換動作を確認した。今後消費電力と精度を最適化し、測定装置への組み込みを前提としたデモンストレーションを行っていく。今年度一回目の放射線検出器への組み込み用アナログデジタル集積回路を製作し、目標とする動作速度(100MHz)でのアナログデジタル変換動作を確認した。評価が順調に進んだことにより、不具合等の解析に充分時間が取れた。よって最終目標に向けて変換精度を上げるための回路の変更及び集積回路のレイアウト修正点が明確になった。試作チップが100MHzで動作したため、動作周波数に関しては問題をクリアできた。今後はアナログデジタルの変換精度を向上させることを目標に回路レイアウトの修正を行う。

すでに差動回路の一部やエラー補正回路の改良点が明確になってきたため、それらを修正し次回作を作る。25年度が最終年度であるため、記入しない。
レチノイド生理作用発現の分子生物学的解析

本研究課題により、レチノイドをリガンドとする核内受容体遺伝子の転写調節とビタミンAの栄養状態との関連、レチノール転送機構について研究し以下の事を明らかにした。(1)ラットの肝臓と睾丸の核抽出物と〔^3H〕-レチノイン酸(RA)とを反応させ、ショトウ密度勾配遠心法により、RAを結合する核内受容体が存在することを証明し、結合能はビタミンAの栄養状態で変動せず、たんぱく質量は影響されないことを示した。(2)9-cis-レチノイン酸(9CRA)をリガンドとするRXRサブタイプ遺伝子発現の臓器特異性を、ノーザンブロットにより解析した。結果RXRαはほとんどの臓器で発現していたが肝で高く、RXRβもubiguitousに発現したが脳と睾丸で特に強く、RXRγは肝、心、腎臓と肺で発現していた。また、ビタミンA、Dの欠乏や過剰投与の影響は受けないが、甲状腺ホルモンによりRXRβは正にRXRγは負に制御され、その制御は転写段階であると結論された。(3)all-trans-レチノイン酸(ATRA)と9-cis-レチノイン酸(9CRA)の生体内における相互異性化を、高速液体クロマトグラフ法(HPLC)により通常ラットと欠乏ラットの血清で研究した。何れを投与してもATRA、9CRAと13is-RA9、及び13-dicis-RAが検出され、相互異性化が証明された。しかし、A欠乏ラットではいずれの異性体も検出されなかった。(4)血中Retinol-binding protein(RBP)とTransthyretin(TTR)の結合ドメインの研究を、それぞれN末端にマルトース結合たんぱん質(MBP)及びグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)を結合した融合たんぱく質を大腸菌により合成して研究した。その結果、RBPのレチノールとTTR結合領域はN末端側、膜受容体との結合領域はC末端側に、TTRのRBP及び甲状腺ホルモン結合領域がN末端側に近接し存在する可能性が示唆された。一方、TTRの四量体形成に係わる領域はC末端側に存在する可能性が考えられた。1.多彩な生理作用を示すビタミンA(A)のうちレチノイン酸は、リガンド依存性転写因子である核内レチノイド受容体(レチノイン酸受容体:RARレチノイドX受容体:RXR)を介した遺伝子発現制御を通しその生理作用の一部を発現する。更にRXRは甲状腺ホルモン(T)1ビタミンD(D)受容体の補因子としてこれら3つの情報伝達系で重要な役割を果すと考えられている。従って、RAR/RXR遺伝子発現調節機構を解析することは、A、D,Tの情報伝達機構を明らかにするうえで重要である。そこでラットを用いRAR/RXR遺伝子発現調節機構を解析した。その結果、RARα遺伝子発現は胚で、RARγは成熟個体でのみAにより誘導された。またRARβ遺伝子発現は常にAにより誘導された。即ち、AによるRAR遺伝子発現制御には、発達段階の制御が存在した。また、TによりRXRβ遺伝子発現は正、RXRγ遺伝子発現は負に制御された。TはRXRβ遺伝子発現を転写レベルで制御し、RXRγ遺伝子発現を転写レベルと転写以後の両段階で制御すると考えられた。

2.Aの貯蔵器官である肝臓からり標的器官への移行は血中を介して行われるが、この際レチノールは特異的結合蛋白質(RBP)及び甲状腺ホルモン結合蛋白質(TTR)と複合体を形成している。生体内での多彩なAの生理作用の一部は厳密上調節された血中A濃度調節機構に依存しているものと考えられる。しかし血中RBP濃度は極めて低い。そこでRBPの大腸菌による大量発現系の確立を試みた。精製過程を単純化する目的でマルトース結合蛋白質(MBP)との融合蛋白質を発現するベクターを構築し生成を試みたが、RBPを単一蛋白質として得ることはできなかった。融合蛋白質を用いた実験結果よりレチノールとは弱い結合がみられたがTTRとの結合は見られなかった。またレチノール取り込みにおける挙動は、血清より精製してきたRBPと酷似していた。脂溶性ビタミンであるビタミンAの生体内における生理作用発現機構は未だ不明な点が多いのが現状である。そこで、本研究では血中ビタミンA濃度調節機構並びに転送機構、及び核内受容体を介した生理作用発現機構解析を目的にビタミンAの生理作用発現機構の一端を分子生物学的手法を用いて解析を行なった。血中レチノール結合蛋白質(RBP)及び甲状腺ホルモン結合蛋白質(TTR)は複合体を形成して肝臓からビタミンA(レチノール)分子を安定化して血中を標的器官まで転送する以外その生理作用は不明である。著者らは、大腸菌を用いたin vitro蛋白質合成系にてTTR蛋白質を大量調製し、血中ビタミンA転送機構における新たな生理作用の解明も試みた。現在、蛋白質発現ベクターであるpET3aベクターにラット肝臓cDNAライブラリーよりRT-PCR法にて取得したラットTTRcDNAを組み入れることに成功した。構築したTTR発現ベクターを宿主大腸菌にトランスフォームしIPTG添加によりTTR蛋白質の発現を試みている。一方、核内受容体蛋白質のうちビタミンAの活性型である9-シス-レチノイン酸をリガンドとするレチノイドX受容体(RXR)betaが甲状腺ホルモンによりその遺伝子発現量が制御されることを既に報告したが、その制御機構がRXRbeta遺伝子プロモーター内に存在する甲状腺ホルモン応答性配列(TRE)を介した調節機構なのかを検討している。更に、ラットRXRbeta遺伝子には複数のIsoformが存在する可能性を示唆した。本実験系により生体内ビタミンAの生理作用調節機構の一部がビタミンAのみならず他の因子によっても調節されることを明らかにした。本研究課題による最終年度であるが、今年度は次にまとめる成果を得た。(1)遺伝子の転写調節に関与する核内受容体のリガンドとして、all-trans-レチノイン酸(ATRA)と9-cis-レチノイン酸(9CRA)が知られている。ATRAはRARに、9CRAはRXRに結合して機能するが、ATRAを投与してもRXR依存的な遺伝子も制御されることが知られている。そこで生体内におけるレチノイン酸の相互異性化について研究した。まず、各異性体の高速液体クロマトグラフ法(HPLC)による分離条件を確立した。次いで、通常ラット血清を測定したところATRAと13-cis-レチノイン酸(13CRA)が検出されたが、9CRAは検出されなかった。これに対しビタミンA欠乏ラットではいずれの異性体も検出されなかった。
代謝物を指標とした膵癌早期診断・個別化治療の新展開‐メタボローム解析の臨床応用‐

2種のGemcitabine耐性膵癌細胞株およびその親株の代謝産物を液体クロマトグラフ質量分析計にてprofilingを行い約30%の代謝産物の発現相違を検出した。また、手術切除標本由来サンプルを用いた凍結組織マイクロアレイを用い、マトリックス支援レーザー脱離イオン化イメージング質量分析にてProfile Mappingを行った。その結果、40種類以上の代謝産物をMappingすることができ、腫瘍部、正常部間で分布が異なる代謝産物を複数同定することができた。今後、同定した代謝産物について、早期診断、個別化治療の候補となるか引き続き、検討を行う予定である。また、代謝産物の組織中での局在を調べるため、手術切除標本由来の凍結サンプルを用いた凍結組織マイクロアレイを作製し、その凍結切片を用いてマトリックス支援レーザー脱離イオン化イメージング質量分析(MALDI-IMS)にてprofile Mappingを行った。結果、核酸派生物等40種類以上の代謝産物を切片上にMappingすることができ、腫瘍部、正常部間で分布が異なる代謝産物を複数同定することができた。今後、同定した代謝産物の意義について、免疫染色、In situ Hybridization等を用い、タンパク、RNAレベルで解析を行い、早期診断、個別化治療の候補となるか引き続き、検討を行う予定である。背景と研究目的;膵癌の第一選択薬であるGemcitabineは第3相試験で平均生存期間を2カ月延長するにとどまり70%以上の症例では画像上その効果を認めない。膵癌の治療成績向上にはGemcitabine治療の効果を予測する分子マーカーを同定することやGemcitabineの感受性を向上させる新規治療の開発などが必要である。これらの試みはこれまで遺伝子レベル、蛋白レベルでのみ行われてきたが、生体内には核酸やタンパク質以外に有機酸・アミノ酸など低分子化合物が存在し、その種類は数千から数十万にのぼる。これら細胞の代謝活動により作りだされた代謝産物はゲノム情報の最終的形質発現であり、代謝産物の網羅的解析であるメタボロミクスは今後の生物学的研究において重要な役割を担うと考えられる。本研究は膵癌治療感受性の増強を目指し、膵癌のGemcitabine抵抗性にかかわる代謝産物関連分子の同定並びにこの制御を模索する。これまでの研究成果;膵癌細胞株であるSUIT-2、CAPAN-1においてそれぞれGemcitabine耐性膵癌細胞株を2種樹立し、その細胞中の代謝産物を島津製作所が開発した質量分析装置LCMS-IT-TOFによりprofilingを行った。複数の解析ツールを使い、正確かつ再現性のある結果を得た。Gemcitabine耐性膵癌細胞株と親株との間では約30%の代謝産物の発現相違を認め、その中にはアミノ酸、核酸、エネルギー、ビタミンの代謝経路にかかわる代謝物を多く認めた。Gemcitabine耐性膵癌細胞株でSUIT-2、CAPAN-1両方に共通して増加していた代謝産物としてaspartate、hydroxyproline、creatine、creatinineを、減少していた代謝産物としてglutamine、prolineを同定した。ここまでの研究成果は現在論文にまとめ投稿中である。質量分析装置で同定した質量データ(代謝物)と実際の代謝物を示す標品との突き合わせ作業に予測していたより時間がかかったため。Gemcitabineによる治療データのある膵癌切除標本組織を対象とした代謝産物の解析を行い、同定したGemcitabine耐性関連代謝産物の発現がGemcitabineの治療予測因子となりうるか調べる。また、膵液組織、針生検組織を対象に代謝産物の発現解析を試み、より臨床に則した有用性を検討する。また、これまでに同定された代謝産物の関連分子を同定し、この分子を制御することでGemcitabine抵抗性を改善する新規治療法の開発を行う。Gemcitabine耐性に関わる代謝物として同定された質量データと実際の標品との突き合わせ作業を引き続き行う。それに伴う試薬、標品の購入費がかかる。また、膵液組織、針生検組織といった臨床サンプルより代謝物を抽出しLCMS-IT-TOFによるプロファイリングを進める。それに伴う抽出試薬、プラスチック器具なその費用がかかる。また、これまでに同定された代謝産物の関連分子を同定し、この分子の制御による癌細胞の生物学的機能の変化を調べる。in vitro実験に伴うsiRNA試薬、PCR試薬、抗体などの費用がかかる。得られた知見は欧米雑誌に投稿もしくは国際学会にて発表予定であり、それに伴う経費も計上する。