hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
褐藻ワカメからのプロトプラストの作出並びに細胞融合による品種改良

褐藻のプロトプラスト作出に必要な酵素であるアルギナ-ゼとフコイダナ-ゼを産生する細菌を自然界に求め、それらの探索を行った。伊勢湾沿岸海域から採集した77検体について調べた結果、フコイダナ-ゼ産生細菌を分離することはできなかったが、フコイダンの硫酸根を切断する強力なスルファタ-ゼ産生細菌Alteromonas Suー202Hを海泥から分離することに成功した。酵素産生のための培養条件を検討した結果、本酵素は構成酵素で培地のpHは7.8付近、培養温度20°C、培養日数14日間振とう培養するとき高い酵素産生が見られた。本細菌のスルファタ-ゼを種々のクロマトグラフィ-で部分精製し、酵素学的性質を調べた。本酵素は塩化ナトリウムによって賦活され、至適pH6.0、pH安定域5.57.5、分子量45,000であった。次に、アルギナ-ゼ産生細菌の探索を行った。沿岸海域で採集した49検体のうち海泥から強力なアルギナ-ゼ産生力を有する細菌BruceraAlー713Cを分離した。本細菌はアルギン酸ナトリウム添加培地で、温度25°C、培養日数1日間振とう培養するとき高い酵素産生能が見られた。本酵素を部分精製し、酵素学的性質を調べた。本酵素は塩化ナトリウムで賦活され、至適pH7.5、pH安定域58.5、分子量33,000であった。最後に、これら2つの酵素と市販のセルラ-ゼ、ペクチナ-ゼを褐藻ワカメに作用助させた結果、約30分後に葉状体の崩壊がみられ、約2時間後には小さな細胞の塊や遊離の細胞が観察された。しかしながら、5時間経過してもプロトプラストの作出には至らなかった。次に上記酵素にフコイダナ-ゼを有するサザエ消化酵素を加え作用させたところ、約30分後に葉状体の崩壊が始まり、約2時間後に数十個のプロトプラストが観察された。以上の結果から微生物の酵素だけで褐藻プロトプラストを作出するためには、優秀なフコイダナ-ゼ産生細菌の発見が今後に残された大きな課題である。
ボイド構造の精密モデリングと宇宙論検証への応用

本研究課題においては、数値シミュレーションを用いて、大規模構造のボイドが平均的に球対称となることを用いて、宇宙論モデル検証を行うことを目的としていた。前年にはデータ量の比較的小さいテスト計算のシミュレーションを用いて、解析パイプラインの構築を行ったが、本年度は大規模な数値計算を行い、解析パイプランを適用した。その結果、ボイドを用いた宇宙論検証は無バイアスに測定できることが判明した。これは前年度にテスト計算を用いて得た結果と無矛盾であるが、更に測定精度が高くなることがわかった。また、シミュレーションデータの解析から、個々のボイド形状の進化過程についても調査を行った。我々は、数値シミュレーションを各時刻で逐次出力し、それぞれの中からボイドを同定し、各時刻でのボイドの中で空間的に近いものを同一ボイドとして紐付けを行い、ボイドツリーを作成することで、個々のボイドの時間発展を追跡した。ボイドツリー作成のアルゴリズムは先行研究でも提案されているが、我々は今回独自にツリー作成のアルゴリズムを開発した。その結果、ボイドの形成は球対称孤立系で成長する系列も存在するが、大半はそれ以外の要因によって成長することが判明した。本研究成果は現在論文準備中である。また、前年度より行なっていた、ボイド形成進化にダークエネルギー摂動が与える影響の解析では、ダークエネルギー摂動がボイドの数分布に多大な影響を与えることがわかっていたが、その原因を追求し、その結果を論文雑誌に投稿した。本論文は既に掲載が確定している。29年度が最終年度であるため、記入しない。最終的な計算に用いる数値シミュレーションは非常にデータ量が多く、解析に相当な時間を要するため、本年度では小規模な数値シミュレーションを作成し、解析パイプラインの作成とモデルの構築を行なった。解析パイプラインは、1)シミュレーションの位置データに速度情報を付加し、赤方偏移空間の物質分布を再現:2)赤方偏移空間において、ボイドを同定するアルゴリズム(VIDE:公開コード)を適用する:3)我々の開発したモデリングにより、赤方偏移歪みの補正を行いボイドの形状を測定する:4)ボイド形状の球形からの乖離度により宇宙論パラメータへ制限を行うの一連の解析を行うもので、テスト計算により宇宙論パラメータの推定は入力(仮定)した宇宙論パラメータを正しく再現することが確認できた。モデル構築には線形摂動で記述される理論をボイドに応用することで、ボイドの動径方向の形状を記述するのに用いた。しかしながら、特にボイド構造の中心部は非線形性が比較的強く、単純な線形理論では正確にボイドの形状を記述できないことが判明した。モデリングの改良については引き続き次年度で取り組む予定である。また、ダークエネルギーを宇宙項モデルから一般化して空間的に揺らぎがある場合にボイド形成へ与える影響を理論的な取り扱いが良い球対称モデルを用いて調べた。その結果、個々のボイドの成長に与える影響は非常に小さいものの、ボイドのサイズ分布には多大な影響(20Mpc/h程度のボイドの個数が30%以上変化)があることが判明した。得られた成果は、国際会議等で発表を行なった。また、査読付き論文雑誌にも掲載準備中である。1)理論的な取り扱いが良い球対称モデルによる、一般化したダークエネルギーがボイドの形成過程に与える影響を調査する予定であったが、これは計画通り進行した。ただし、大学院生を主導として進めていたこともあり、論文執筆にまでは至らなかったが、現時点でほぼ投稿の準備が完了しており、早急に投稿できるものであるため、深刻な遅れではない。2)当初計画では、シミュレーションコードの改変を行い、非標準的な宇宙論モデルに対応するデータ作成を計画していたが、これは応用的な研究であるため次年度に持ち越し、かわりにデータ解析のパイプラインの作成を先に進めることとした。これは我々の研究方策やモデリングが正しいことを先に実証することが優先すると判断したためで、次年度で行う予定であった課題の順序を入れ替えたにすぎず、進捗としては順調に進んでいると判断できる。

球対称モデルで得た理論計算によると、比較的半径の大きいボイド(>20Mpc/h)のボイドの個数分布は、ダークエネルギーの空間的な揺らぎの影響を非常に大きく受けるという結果を得たが、これが孤立系の理論計算ではなく実際の宇宙大規模構造形成過程においても正しいことを検証する。そのため、N体シミュレーションコードを改変し、ダークエネルギー揺らぎを取り扱うような実装を行う。また、本年度の解析パイプライン構築の際に浮き彫りとなった問題についても対応を行う。具体的には我々は線形摂動理論でボイド構造の密度プロファイルを記述しようとしたが、ボイド中心部での非線形性が強く、線形理論によるモデリングでは不十分であることが判明した。本年度では、この理論の不定性に拠らない評価指標を提唱したが、この評価指標はバイアスが少ない代わりに情報のロスが大きい。次年度ではモデリングに非線形の効果を取り入れ、精密化を行うとともに、より効率的に情報を取得する評価指標の構築を目指す。また、当初の計画通り、観測データへの適用も視野に入れて解析を行う予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
C-C型ケモカイン類の構造と抗HIV活性との相関に関する研究(副題:新しい作用機序に基づくエイズ治療薬の開発に関する基礎研究)

1.RANTESアミノ末端のアミノ酸配列に相当する合成ペプチドは抗HIV活性を有することRANTESのchemotactic activityの発現に重要な領域であることが知られている、RANTESの1-10位、およびその近傍のアミノ酸配列に相当するペプチドを合成し、それらの抗HIV活性について検討した。その結果、RANTES1-10は抗HIV活性においても重要な領域であることを明らかにした。(Chem.Pharm.Bull.,1997,45,2125-2127)2.RANTESアミノ末端のアミノ酸配列をもとにした低分子量の合成ペプチドDTTPAは抗HIV活性を有すること3.RANTESの抗HIV作用における活性領域は複数存在することRANTESの部分配列を持つ小ペプチド15種を合成し、それらの抗HIV活性を検討した。その結果RANTESの抗HIV作用における活性領域は3箇所存在することを明らかにするとともに、その場所を特定した。(投稿準備中)1.RANTESアミノ末端のアミノ酸配列に相当する合成ペプチドは抗HIV活性を有することRANTESのchemotactic activityの発現に重要な領域であることが知られている、RANTESの1-10位、およびその近傍のアミノ酸配列に相当するペプチドを合成し、それらの抗HIV活性について検討した。(投稿準備中)
歩行中の予測不可能な動揺に対する姿勢制御活動

本研究の目的は、歩行中に予測不可能な動揺が発生した際の姿勢制御メカニズムを明らかにすることである。平成21年度は被験者が踏み外す可能性を知っているかそれとも全く知らないかという要素が、歩行中の踏み外しに対する姿勢制御活動に与える影響について調査した。事前知識を有していた場合の歩行は、事前知識を有していなかった場合の歩行と比較して、両脚支持期が延長し、足先を下げて着地するという慎重な歩行戦略をとることが明らかとなった。踏み外し後の反射的筋応答は、事前知識の有無に関わらず同様のパターンを示したが、事前知識を持っていた際には20ms程度早いタイミングで活動が開始されていた。踏み外しの可能性に関する事前知識を持っていたが実際には段差がなかった条件では、着地の40-60ms後に、後ろ足を離地するための足関節底屈筋の活動が誘発された。さらに前足の前脛骨筋および大腿二頭筋にも顕著な活動が観察された。これは歩行を再開する際に見られる筋活動と同様のパターンであり、慎重な歩行戦略をとっていた状態から通常の歩行を再開するための戦略であると考えられる。これらの結果から、踏み外すかもしれないという事前知識があった際には、踏み外した時のための歩行停止戦略と、踏み外さなかった時のための歩行再開戦略の両方をあらかじめプログラムしておき、実際の物理的状況に応じていずれかが誘発されるswitch-case型の姿勢制御戦略をとることによって、素早い効率的な姿勢制御が可能となるということが示唆された。本研究の目的は、歩行中に予測不可能な動揺が発生した際ヒトはいかなる姿勢制御を行うのか、そしてそれを可能にしている物理・生理・心理学的なメカニズムはいかなるものであるのかを明らかにすることである。平成19年度は健常な成人男性7名を対象として、予測不可能な踏み外しに関する実験を行った。被験者は9回の通常歩行の後、1回の予測不可能な踏み外しを行った。10回の通常歩行をするとだけ教示し6.5cmの段差を設けることによって、被験者が外乱発生の可能性をまったく予期していない日常での踏み外しに近い条件での測定を行うことができた。踏み外しに際して3つの重要な姿勢制御ストラテジが観察された。最も早い姿勢制御活動は反射的な筋活動であった。踏み外した側の腓腹筋は、踏み外した瞬間から約100msというかなり短い潜時での活動を示し、筋活動に予測された感覚入力と実際の感覚入力との差分が重要な役割を果たしているということが明らかとなった。これは素早い反射的筋活動にフィードフォワード・フィードバック両方のメカニズムが関与していることを示唆する重要な結果である。第二に被験者は、踏み外した足で直ちに歩行を停止するということはせずに、踏み外しによって着地が遅れた分だけ離知を遅らせるというフェイズリセットを行っていた。第三に、踏み外した足を穴の中に残すことなく、普段の歩行より膝や足首を屈曲させて段差につまずかないような慎重なステップを行っていた。平成20年度は平成19年度に測定したデータを論文にまとめ、歩行や姿勢制御に関する専門誌であるGait and Posture誌に投稿・受理された。論文にまとめる段階で、歩行中の踏み外しに対して、被験者が踏み外す可能性を知っているかそれとも全く知らないかという要素が姿勢制御活動に大きな影響を与えているのではないか、という新たな疑問が浮上してきた。そこで新たな実験として、成人男性18名を対象とした実験を行い、踏み外す可能性を全く知らない条件・踏み外す可能性を知っているが経験はしたことがない条件・踏み外す可能性を知っていて直近に踏み外しかことがある条件、の3つの条件での踏み外しに対する姿勢制御活動を記録した。そこで踏み外す可能性を知っている際には、着地付近での前脛骨筋の活動を弱めつま先をやや下げて足底面をより水平にしたいわゆる「差し足」のストラテジが観察された。これは踏み外しか後の足先を下げるというストラテジを先取りするものであると考えられる。これは、歩行中の踏み外しに対する姿勢制御活動において、フィードバック機構だけではなく予測に基づいたフィードフォワード機構が非常に重要な役割を果たすということを示唆する内容であると考えられる。

これは歩行を再開する際に見られる筋活動と同様のパターンであり、慎重な歩行戦略をとっていた状態から通常の歩行を再開するための戦略であると考えられる。これらの結果から、踏み外すかもしれないという事前知識があった際には、踏み外した時のための歩行停止戦略と、踏み外さなかった時のための歩行再開戦略の両方をあらかじめプログラムしておき、実際の物理的状況に応じていずれかが誘発されるswitch-case型の姿勢制御戦略をとることによって、素早い効率的な姿勢制御が可能となるということが示唆された。
ゲノム情報を利用した高バイオマスイネ作出に関する遺伝育種学的研究

食用イネを対象に、エネルギー作物に特化した高バイオマスイネの作出の可能性を検討するとともに、エネルギー作物として付与すべき遺伝形質の同定を試みた。イネ遺伝資源の中から標準的なイネ品種に対して極長稈のポカリ、ノナボクラなどの品種をもとに出穂期や草型等を改変した易栽培系統群を育成して特性調査を行い、高バイオマスイネとして利用するための固定化を進めた。また、既存の突然変異体の中からバイオマスが増大した変異体やバイオマスの利用効率に関わると考えられる稈質や稈の強度に関わる変異体を多数選抜し、これらの系統の特性解析とゲノム情報を利用してリグニンやセルロース組成などに関わると思われる変異形質を支配する原因遺伝子の単離を行った。最近バイオエタノールを始めとする環境重視型の新エネルギーの開発研究が注目されている。食用作物を対象にエネルギー作物としての利用を可能とし,食糧との競合を回避するためには,対象作物の栽培技術体系を大きく変えることなく且つエネルギー作物としての能力を十分に備え,エネルギー生産に特化した専用品種の開発が必要となる.本研究では,イネを材料に高度に集積しつつあるゲノム情報を利用し高バイオマスイネの作出の可能性を探るとともに,エネルギー作物として付与されるべき遺伝形質の同定とそれらを育種へ応用するための知見を得ることを目的に研究を展開する.初年度は,高バイオマス系統と正常品種を用いて圃場栽培し,地上部の乾物生産量に見られる変異を調査するとともに,一部の有望系統を用いた雑種集団を用いてQTL解析を実施した.さらに高バイオマス生産に寄与することが期待される遺伝子変異を集積するための選抜作業を進めた.具体的には,研究室で保有するインド型,熱帯ジャポニカ型の在来品種の中から最も乾物生産性の高いと思われる系統を選抜し,高バイオマス生産に関わると思われる遺伝子変異を含む日本型の突然変異系統との雑種集団を育成し,分離系統の選抜を行った.また,高バイオマス品種を片親とするF_2集団を対象にQTL解析を行い,稈径や乾物生産など高バイオマスに関わると思われるQTL領域を同定した.さらに,多数の高バイオマス雑種系統集団を対象に成育特性の向上した高バイオマス系統の選抜を試みた.これらに加えて,バイオマス向上に関与することが予測される突然変異体の利用を考慮し、分枝性に関わる新規の変異体を中心に,原因遺伝子の同定と本遺伝子の導入による効果を検証するため交配集団を育成して形質調査を行った.食糧との競合を回避するために食用作物を対象にエネルギー作物としての利用を可能とし、さらに対象作物の栽培技術体系を大きく変えることなく且つエネルギー作物としての能力を十分に備えエネルギー生産に特化した専用品種の開発が必要となる。本研究では、イネを材料に高度に集積しつつあるゲノム情報を利用し高バイオマスイネの作出の可能性を探るとともに、エネルギー作物として付与されるべき遺伝形質の同定とそれらを育種へ応用するための知見を得ることを目的に研究を推進する。本年度は、これまでに育成した多数の日印交雑系統を用いてイネのバイオマスを子実及び茎葉重で比較し、バイオマス生産において効果を上げることが期待される素統群を選抜した。また、これらのうち、粘性回復遺伝子(Rf)を有する系統を対象に、別途育成した日本型の雄性不稔(MS)系統を用いてF_1雑種における収量性を調査した結果、いずれの組み合わせにおいても平均的な栽培品種の収量(5t/ha)に対し、約1.4倍以上の値を示すことを確認した。また、これらの高バイオマス生産の成果を食用のF1品種の育成に応用した。次に、バイオマス収量とエネルギー生産に大きく関わると考えられる稈の性質を改変することを目的として、稈質に関わる突然変異体を用いて稈の細胞壁成分に関する解析を一部共同研究の形で進めた。さらにこの稈質に関わる遺伝子変異を導入した高バイオマスイネを作出するため、先に育成した多収系統との間で戻し交雑作業を進めた。一方、高バイオマス化に寄与すると考えられる分葉(枝)性に関する遺伝子を同定するため、複数の交雑組み合わせのF2集団を用いて本形質を支配する穂数に関するQTLの検出を試みたが、1組み合わせにおいて第3染色体上に有意なQTLが検出されたが、今回対象とした組み合わせからは他に有意なQTLは検出されなかった。食糧との競合を回避するために、食用作物を対象にエネルギー作物としての利用を可能とし、さらに対象作物の栽培技術体系を大きく変えることなく且つエネルギー作物としての能力を十分に備えエネルギー生産に特化した専用品種の開発が必要となる。

本研究では、イネを材料に高度に集積しつつあるゲノム情報を利用し高バイオマスイネの作出の可能性を探るとともに、エネルギー作物として付与されるべき遺伝形質の同定とそれらを育種へ応用するための知見を得ることを目的に研究を推進した。本年度は、初年度に茎葉部バイオマス増大に効果を示すと思われる高次分〓突然変異体(NM3-691)の原因遺伝子同定のために、多収系統と交雑を行った雑種集団を用いて分枝マーカーを用いた連鎖解析を試みたが、予期に反して分離の歪みが激しく今後の材料確保のための後代系統の選抜に留めるのみで解析を断念せざるを得なかった。分離世代の一部組換え個体を用いたバイオマス(茎葉重)の測定では、有意な増大が認められたことから、今後原因遺伝子の同定方法を検討していく予定である。一方、バイオマスに関わるQTLを同定する目的で前年度用いた組み合わせと同一の分離集団(コシヒカリ/ST1)を用いて、草型に関係する収穫指数を対象形質にQTL解析を行った結果、本形質を支配するQTLが1株穂重や1株茎葉重が検出されたQTLの座乗領域とは異なり、前年度第3染色体上に検出された穂数のQTL領域と重なって存在することが明らかになった。バイオマスに関係する茎葉部の細胞壁の改変については、引き続き材料の育成を進めるとともに、新規の変異体の解析を行った。
Staudinger反応による高歪み活性種生成を鍵とした新規クリック反応の開発

本研究では,歪みエネルギーを利用した新たな生体直交型反応の開発を目的として,ベンゾシクロブテンの四員環開裂を鍵とした反応開発を行った。本年度は,新規連結反応において,基質(ベンゾシクロブテン,ホスフィン)の構造(特に芳香環の置換基効果)が副反応等に及ぼす効果について調査し,所望の反応の高効率化を目指した。(I)これまで,基質調製,反応追跡の容易さの観点から芳香環上にジメトキシ基を有するベンゾシクロブテンを基質として連結反応(Staudinger/ring-opening/IMDA)を検討していたが,この反応においてDiels-Alder反応に優先してオルトキノジメタンと水との副反応が収率の低下を招くことが分かっていた。今回,芳香環上に置換基のない単純なアジドベンゾシクロブテンへ基質を変更したところ,水との副反応が大幅に抑えられ,所望の連結体の収率が向上するという結果が得られた。(II)ホスフィンの芳香環上の置換基効果については,まず1段階目のStaudinger反応の反応速度等への影響が懸念されたため,その影響を調べるために,市販のトリアリールホスフィンを用いてアジドベンゾシクロブテンとの反応を追跡した。その結果,芳香環上置換基の立体障害や,6個の電子吸引基の導入は,Staudinger反応を妨げることが分かった。一方,電子供与基の導入は反応速度を向上させ,1個の電子吸引基導入は反応速度に大きな影響を及ぼさないことが分かった。前年度水との副反応という大きな課題に直面したが,芳香環上の置換基を変えることで副反応が抑制されたため,本課題を解決することができた。さらに,芳香環上の置換基が高活性中間体のオルトキノジメタンの反応性に影響を及ぼす可能性が示唆されたため,今後の基質設計に有用な情報が得られた。今年度,市販のホスフィンを用いた初期スクリーニングを行なったことで,ホスフィン分子の芳香環上置換基をどの程度変えてよいか(どの程度の変化なら1,2段階目の反応に影響しないか)の目処が立った。一番の課題は3段階目の反応の高効率化であるので,今回得られた知見をもとに,“反応速度の向上,副反応の抑制"が期待される新たなスチリルホスフィン分子を設計することができた。今回,高収率で生成物が得られる基質のペアを発見したので,そのものについてはバッファー中や異なるpH下におけるより生理的条件に近づけた系においても反応が効率的に進行するか否かを今後,調査していく。反応速度の向上やさらなる反応の高効率化については,ホスフィン分子の芳香環上置換基を工夫し,分子内Diels-Alder反応における各基質のHOMO-LUMOのエネルギーを変えることで,解決できるものと考えている。そのため,設計したオリジナルのスチリルホスフィンを次年度合成し本反応に適用していく。合成法については,基質許容性の観点から,Grignard試薬や有機リチウム試薬を用いた方法ではなく,BuchwaldによるCuを用いたカップリング反応を使用する予定である。ベンゾシクロブテンの四員環開裂に要する反応温度は,ベンジル位の置換基によって大きく異なることが知られている。今回,イミノホスホラン置換基が室温程度の非加熱条件下での四員環開裂を惹起するという仮説のもと,Staudinger反応をトリガーとした2成分連結反応を計画し以下の検討を行った。(i)初期検討として基質調整法の確立,反応の進行の有無に関して調査した。その結果,40%程度の収率ではあるものの期待通り所望の生成物が得られ,望みの反応が進行することが分かった。(ii)反応溶媒と温度に関する詳細な条件検討を行った。その結果,水添加条件でも所望の反応が進行するものの,水を溶媒量用いた場合,望まない副反応(開環したベンゾシクロブテンと水との反応)が優先して進行することが分かり,クリック反応への応用という点で課題が生じた。一方,温度に関しては,期待通り室温20°Cにて反応が進行することが分かった。(iii) (i)において,企図した反応が含水条件下進行すると分かったので,その反応機構の詳細について調査した。本反応では,“室温でイミノホスホラン置換型ベンゾシクロブテンの四員環が開裂する"という新規知見が示唆されたため,その事実を調査すべく,実験系を立ち上げた。検討の末,(i)より単純な系において,反応機構の詳細に関する実験科学的な証明を行うことができた。(iv) (ii)で得られた反応機構に関する知見をもとに,より効果的に反応が進行するような新たな基質を現在調製している。基質調製について:当初計画していたC-Hアジド化による調製法は,基質一般性に乏しいと判明したため,ベンゾシクロブテノンを中間体としたより確実性の高い基質調製法へと早期段階で計画の変更を行った。その結果,基質の量的供給が可能となり,研究全体のスピードアップへと繋がった。計画していた反応が,中程度の収率ながらも水添加の溶媒中で進行するということが分かった。反応溶媒の水の割合が増えることで水との副反応が進行するという問題が生じたものの,反応機構の詳細な解析を同時に行うことで,副反応に関して,3連続反応のどの段階が問題であるか明らかにすることができた。

本研究では,歪みエネルギーを利用した新たな生体直交型反応の開発を目的として,ベンゾシクロブテンの四員環開裂を鍵とした反応開発を行った。本年度は,新規連結反応において,基質(ベンゾシクロブテン,ホスフィン)の構造(特に芳香環の置換基効果)が副反応等に及ぼす効果について調査し,所望の反応の高効率化を目指した。(I)これまで,基質調製,反応追跡の容易さの観点から芳香環上にジメトキシ基を有するベンゾシクロブテンを基質として連結反応(Staudinger/ring-opening/IMDA)を検討していたが,この反応においてDiels-Alder反応に優先してオルトキノジメタンと水との副反応が収率の低下を招くことが分かっていた。今回,芳香環上に置換基のない単純なアジドベンゾシクロブテンへ基質を変更したところ,水との副反応が大幅に抑えられ,所望の連結体の収率が向上するという結果が得られた。(II)ホスフィンの芳香環上の置換基効果については,まず1段階目のStaudinger反応の反応速度等への影響が懸念されたため,その影響を調べるために,市販のトリアリールホスフィンを用いてアジドベンゾシクロブテンとの反応を追跡した。その結果,芳香環上置換基の立体障害や,6個の電子吸引基の導入は,Staudinger反応を妨げることが分かった。一方,電子供与基の導入は反応速度を向上させ,1個の電子吸引基導入は反応速度に大きな影響を及ぼさないことが分かった。前年度水との副反応という大きな課題に直面したが,芳香環上の置換基を変えることで副反応が抑制されたため,本課題を解決することができた。さらに,芳香環上の置換基が高活性中間体のオルトキノジメタンの反応性に影響を及ぼす可能性が示唆されたため,今後の基質設計に有用な情報が得られた。今年度,市販のホスフィンを用いた初期スクリーニングを行なったことで,ホスフィン分子の芳香環上置換基をどの程度変えてよいか(どの程度の変化なら1,2段階目の反応に影響しないか)の目処が立った。一番の課題は3段階目の反応の高効率化であるので,今回得られた知見をもとに,“反応速度の向上,副反応の抑制"が期待される新たなスチリルホスフィン分子を設計することができた。本反応は,「Staudinger反応,四員環開裂,分子内Diels-Alder反応」の3連続反応が順次進行することで,最終生成物が得られてくる。反応機構解析にて,ホスフィンの嵩高さが反応速度に大きく影響すること,3連続反応の最終段階が遅いと,水との副反応が進行するということが示されている。したがって,11段階目のStaudinger反応を速めること23段階目のDiels-Alder反応の進行を促すことを主眼において検討をすすめる。具体的には,現在,反応検討が完了している2つの基質(アジド置換型ベンゾシクロブテン,ホスフィン)をレファレンスとして,構造を変えた種々のベンゾシクロブテン,ホスフィンに関して反応の検討を行う。今回,高収率で生成物が得られる基質のペアを発見したので,そのものについてはバッファー中や異なるpH下におけるより生理的条件に近づけた系においても反応が効率的に進行するか否かを今後,調査していく。反応速度の向上やさらなる反応の高効率化については,ホスフィン分子の芳香環上置換基を工夫し,分子内Diels-Alder反応における各基質のHOMO-LUMOのエネルギーを変えることで,解決できるものと考えている。
回転磁場下における結晶成長の検討

インターネットに代表される新しい情報、通信の革新は、電子機器の高効率化、省エネルギー化、小型化によって支えられている。そのために、集積回路の高品質化への要求が一段と高まっている。すなわち、集積回路の基板材料として多用されているシリコン単結晶棒は、近年のうちに直径14"から16"(40cm)へと巨大化しつつあり、原料融液を入れるルツボも数トンに達すると予想される。そのような状況においては、融液は乱流状態となり、単結晶引き上げを実施するためには、外部より磁場を印加することが必須とされ、各社そのノウハウを得るためにしのぎをけずっていると言われている。本研究においては、このような導電性融液に外部より回転磁場を印加した時の影響について定量的に把握することを目指して、解析、実験を行った。その基礎としての一様静止磁場や、自然対流についての研究も必要不可欠である。本研究においては、まず磁場のない場合、ある場合の立方体容器内の液体金属の自然対流を数値解析した。対流項の差分化において、高次風上近似を用いることにより、冷却面に平行で水平な磁場を印加することにより、Ra=10^5,Pr=0.025,Ha=50において磁場をかけない場合よりも少なくとも5%平均熱伝達率が増加することを見い出した。これは、ローレンツ力は流れを抑制する方向にしか働かないという従来の定説を破るものである(論文1)。ついで、円筒空間に入っている液体金属に外部より回転磁場を印加した場合の数値解析を行った。その結果無次元角速度Ω=10^3,10^4,Ha=0.01,0.1の組み合わせにおいて円筒半径0.58の位置に最大流速を持つ回転流が発生することが数値解析の結果得られ、本研究テーマの妥当性が裏付けられた(論文2)。次に、実験的に回転磁場をモーターを使って行うことを種々試みたが、コイル自身の発熱ばかりが大きく、容器内のガリウムの回転は極めて微弱であった。これはほとんどの磁場が漏れてしまい、容器内ガリウムに適切に磁場回転が到達しない為であった。そこで2極コイルに逆に減らしたところ、ガリウムは見事に回転しはじめた。数値解析と同条件での検討までには至らなかったが、回転流を実験的に得ることに成功した。すなわち、集積回路の基板材料として多用されているシリコン単結晶捧は、近年のうちに直径14"から16"(40cm)へと巨大化しつつあり、原料融液を入れるルツボも数トンに達すると予想される。本研究においては、このような導電性融液に外部より回転磁場を印加した時の影響について定量的に把握することを目指して、解析、実験を行おうとしている。

その基礎としての一様静止磁場や、自然対流についての研究も必要不可欠である。本研究においては、まず磁場のない場合、ある場合の立方体容器内の液体金属の自然対流を数値解析した。対流項の差分化において、高次風上近似を用いることにより、冷却面に平行で水平な磁場を印加することにより、磁場をかけない場合よりもRa=10^5,Pr=0.025,Ha=50において少なくとも5%平均熱伝達率が増加することを見い出した。これは、ローレンツ力は流れを抑制する方向にしか働かないという従来の定説を破るものである(論文1)。ついで、円筒空間に入っている液体金属に外部より回転磁場を印加した場合の数値解析を行った。その結果無次元角速度Ω=10^3,10^4、Ha=0.01,0.1の組み合わせにおいて円筒半径0.58の位置に最大流速を持つ回転流が発生することが数値解析の結果得られ、本研究テーマの妥当性が裏付けられた(論文2)。さらにチョクラルスキー結晶成長法におけるカスプ磁場について、三次元数値解析を行った。その結果ルツボ回転と結晶棒回転の下で、融液の等温線は上から見て楕円形を保ちながら、周方向に回転することがわかった。チョクラルスキー(Cz)法による結晶成長は、原材料をガラス製のルツボに入れ、周囲より電気加熱し、融解し、一方、液表面に種結晶をつけ、輻射冷却によって固化重量を増やし、棒状に成長させていくものである。製品単結晶捧は厚さ0.5mm程度のウェハー状にし、この上に電子集積回路を作り上げていく。ところが、Cz法で固化棒を作成していく時、成長方向に結晶構造上のむら、つまり、成長縞が発生し、最終的な電子集積回路の製品歩留まりに影響する事もある。この原因としては、固化時の原料融液の流速変動、温度変動、不純物濃度変動によるとされているが、詳細は不明である。これを避けるため、ルツボや結晶を回転させたり、外部より、Z-軸方向磁場、横磁場、カスプ磁場が印加されることがある。しかし、これらはそれぞれ一長一短があり、本研究では回転磁場を印加した効果について検討するものである。昨年度は解析的に本問題を取り扱ったが、本年度は主として、実験的にこれを検討するため種々の試みを行った。回転磁場装置を試作するのは高価であるので、モーターを分解して、回転磁場に転用した。モーターの回転子の入る所に実験用ガラスルツボを配置し、実験流体として、液体ガリウム(液体金属)を満たした。磁場回転と共に、ガリウムの回転を測定しようとしたが、回転磁界が充分作用する前に、モーターコイル部が発熱し、自然対流効果が重畳した。そこで、モーターケースの冷却のため、水冷導管を巻き、アルミテープでさらにカバーした。またルツボも水冷した二重ガラス管にして、均一温度に冷却するようにした。しかし、このような種々の工夫にも拘わらず、漏洩磁場の発熱が大きく、今後は、発熱量の少ない低回転磁場での実験を予定している。前年度に引き続き、実験的に回転磁場をモーターを使って実現することを種々試みたが、コイル自身の発熱ばかりが大きく、容器内のガリウムの回転は極めて微弱であった。これは6極コイルを使って三相で回転磁界を作ったところ、回転子とのごく狭い間隔において回転磁場が発生するが、結晶成長のための冷却容器をそこに設置せざるを得ないので、ほとんどの磁場が漏れてしまい、容器内ガリウムに適切に磁場回転が到達しないためであることが判明した。そこで2極コイルに逆に減らしたところ、ガリウムは見事に回転しはじめた。
同所的に生息する湖沼性淡水魚の体色の類似化と色覚の関連性に関する研究

本研究の主要な目的は、スラウェシの古代湖群のメダカ科、およびサヨリ科魚類をモデルとして、体色の類似化と色覚の関連性、および共進化の可能性について検討することである。そこで、以下の(A)から(D)を中心に研究を遂行している。(A)古代湖群でのメダカ科、およびサヨリ科魚類を網羅的に採集し、(B)次世代シーケンサーを使用したトランスクリプトーム解析による両科魚類タンパクコード領域の網羅的探索を行う。この情報をもとに(C)両科それぞれの系統樹の推定とトポロジーの比較、(D)オプシン遺伝子群の分子進化パターン、およびオプシン遺伝子群の発現量の比較を行う。平成30年度以降の計画の通り、(A)に関連して、メダカ科、およびサヨリ科魚類の網羅的採集を終えた。(B)に関連して、次世代シーケンサーを使用したトランスクリプトーム解析に必要なデータを概ね取得した。具体的には、ポソ湖の黒体色、マリリ湖の黄体色、ムナ湖の青体色の代表的メダカ種・サヨリ種のメスの眼球からtotal RNA抽出を行い、次世代シーケンス受託業者にtotal RNA試料を送付(外注)した。次世代シーケンサー(イルミナ社のNovaSeq 6000)を使用して、各個体それぞれについて、ショートリードを得た。(C)に関連して、系統樹の推定はRNAベースの配列データで行われていた。近年、DNAベースのデータの取得が比較的容易になった。最近の研究で、DNAベースのデータを使用した系統樹推定の方が良いことが明らかになっている。系統樹推定手法をDNAベースのデータを用いるべく、必要なサンプルのDNA抽出を終了した。研究対象の古代湖群に生息するメダカ科、およびサヨリ科魚類を網羅的採集が終了し、トランスクリプトーム解析に必要な配列データの取得は概ね終了した。また、系統樹推定に必要なサンプルのDNA抽出が終了した。令和元年度は、平成30年度以降の研究計画に沿って研究を遂行する。系統樹推定のためのより良い手法を取り入れ、データを取得し、主要な目的である「スラウェシの古代湖群のメダカ科、およびサヨリ科魚類をモデルとした体色の類似化と色覚の関連性、および共進化の可能性についての検討」を行う。本研究では、スラウェシの古代湖群のメダカ科、およびサヨリ科魚類を対象に、(A)古代湖群でのメダカ科、およびサヨリ科魚類を網羅的に採集し、(B)次世代シーケンサーを使用したトランスクリプトーム解析による両科魚類タンパクコード領域の網羅的探索を行う。また、(E)同所的に生息するメダカとサヨリの胃内容物解析による捕食被食関係の検証を行う。これらの情報から、(F)体色の類似化と色覚の関連性、および共進化の可能性について検討する。平成29年度は、当初の計画通り、(A)古代湖群でのメダカ科、およびサヨリ科魚類を網羅的に採集、(B)次世代シーケンサーを使用したトランスクリプトーム解析による両科魚類タンパクコード領域の網羅的探索「トランスクリプトーム解析によるメダカとサヨリのタンパクコード領域の網羅的探索」を遂行した。具体的には、ポソ湖の黒体色、マリリ湖の黄体色、ムナ湖の青体色の代表的メダカ種・サヨリ種のメスの眼球からtotal RNA抽出を行った。次世代シーケンサー(イルミナ社)を使用して、各個体それぞれについてシーケンスリードを取得するために、次世代シーケンス受託業者にtotal RNA試料を送付(外注)した。イルミナ社の次世代シーケンサー(HiSeq 4000)を使用し、およそ4.8Gbの配列を得た。得した配列データからタンパクコード領域のコンティグの再構築(de novoアッセンブル)を行ない、今後の計画を遂行するのに不可欠な「参照ドラフト配列」を作成した。また、主にスラウェシ島西部の湖沼で、本研究で必要な種の予備的調査を行なった。次世代シーケンサーを使用したトランスクリプトーム解析による両科魚類タンパクコード領域の網羅的探索「トランスクリプトーム解析によるメダカとサヨリのタンパクコード領域の網羅的探索」と「参照ドラフト配列」の作成は、実質終了した。項目(A)古代湖群でのメダカ科、およびサヨリ科魚類を網羅的に採集は、当年度の予定には届かなかったものの、現地の事情等を踏まえると想定の範囲内である。

平成30年度以降の計画の通り、(A)に関連して、メダカ科、およびサヨリ科魚類の網羅的採集を終えた。(B)に関連して、次世代シーケンサーを使用したトランスクリプトーム解析に必要なデータを概ね取得した。具体的には、ポソ湖の黒体色、マリリ湖の黄体色、ムナ湖の青体色の代表的メダカ種・サヨリ種のメスの眼球からtotal RNA抽出を行い、次世代シーケンス受託業者にtotal RNA試料を送付(外注)した。次世代シーケンサー(イルミナ社のNovaSeq 6000)を使用して、各個体それぞれについて、ショートリードを得た。(C)に関連して、系統樹の推定はRNAベースの配列データで行われていた。近年、DNAベースのデータの取得が比較的容易になった。最近の研究で、DNAベースのデータを使用した系統樹推定の方が良いことが明らかになっている。系統樹推定手法をDNAベースのデータを用いるべく、必要なサンプルのDNA抽出を終了した。研究対象の古代湖群に生息するメダカ科、およびサヨリ科魚類を網羅的採集が終了し、トランスクリプトーム解析に必要な配列データの取得は概ね終了した。また、系統樹推定に必要なサンプルのDNA抽出が終了した。平成29年度は予定通り、次世代シーケンサーを利用して配列データ取得を行ない、得られた配列データに基づいて、「参照ドラフト配列」を作成した。したがって、平成30年度は、当初の予定通り、(C)両科それぞれの系統樹の推定とトポロジーの比較、を行う。また、スラウェシ島の湖沼で、本研究で必要な未採集の種の採集を行なう。令和元年度は、平成30年度以降の研究計画に沿って研究を遂行する。系統樹推定のためのより良い手法を取り入れ、データを取得し、主要な目的である「スラウェシの古代湖群のメダカ科、およびサヨリ科魚類をモデルとした体色の類似化と色覚の関連性、および共進化の可能性についての検討」を行う。次世代シーケンス外注等のキャンペーンによる値引きにより残額が生じた。次世代シーケンスの試薬等に使用する。研究分担者(山平寿智)のインドネシア・カウンターパートによって予備的調査が可能となったことから、旅費を繰り越すことになった。科研費助成金申請時に不測の事態(海外採集に伴う旅費の変動等)に備えた旅費が、交付時には十分に確保できなかったための充当とする。また、系統樹推定手法をRNAベースの配列データからDNAベースのデータに変更したため、外注予定の予算を次年度に繰り越すことになった。
中世後半から近世における瓦生産の研究

(i)中世後半の瓦については,『中世瓦の研究』において,中世VI期(13801430),中世VII期(14301490),中世VIII期(14901575)に細分し,大和・京都・和泉・播磨・紀伊・尾道・上野・下野・武蔵・九州・沖縄の各地域について詳細に論じた。大和と京都は比較的類似したものとなっており,和泉は全く異なる。播磨と紀伊は,和泉・摂津的なものと,大和的なものとが入り混じる。尾道は大和の影響を受けつつ独自のものを作りだす。上野・下野は京都的なものが入る時期があり,武蔵は和泉的なものの影響を強く受ける。九州は本州とは異なる独自の特徴を有しており,沖縄は朝鮮の高麗瓦の影響と九州の瓦の影響を受ける。(ii)近世前半の瓦については,近世I期(15751583),近世II期(15831591),近世III期(15911607),近世IV期(16071640),近世V期(16401680)に細分して論じた。近世I期は安土城・松ヶ島城・清洲城の瓦が代表で,二次調整加工が入念。近世II期は聚落第と大坂城の瓦が代表で,二次調整加工が粗雑となり,安土城系瓦は断絶する。近世III期を代表するのは四天王寺・伏見城・法隆寺・清洲城・本門寺の瓦で,文様的には四天王寺の瓦に新意匠がみられる。近世III期以降では,それ以前の粘土板糸切りから,粘土板鉄切り(コビキB)へ全国一斉に変化し,ここに近世初期の瓦における画一性が認められる。近世IV期では興福寺一乗院,四天王寺・名古屋城・駿府城・江戸遺跡の瓦でみると,文様及び技法の新たな地域性の出現がある。近世V期では,江戸遺跡に運ばれた瓦として従来指摘されていた「大坂系」の瓦の他に,静岡東部から神奈川県西部までの地域で生産された瓦が多量に運ばれていることを,初めて明らかにした。(i)本州における中世瓦は,近畿の京都と大阪と奈良の三者が大きな柱となっていることが判明した。京都のVI期(13801430)の瓦は,関東に大きな影響を与えている。また,これまで全く気付かれなかった和泉の瓦が,京都・鎌倉へ運ばれていることが判明し,和泉の瓦工の武蔵への進出を明らかにした。(ii)中世末期のVIII期(14901575)において,奈良・大阪・京都の相互に同范関係をもつ軒平瓦を調べ,その製作技法が瓦当はりつけ技法と顎はりつけ技法の混在型であることを確認した。応仁の乱以後の近畿の混乱により,奈良・京都の瓦工が周辺地域へ逃散・離散し,その離散した瓦工の再編成が,信長・秀吉の城郭期の瓦の生産過程で行なわれるという見通しを得た。(iii)九州の中世瓦の年代の細分を行ない,V期(13331380)以降,本州とは異なる九州の独自性を発見した。その独自性は,丸瓦の吊り紐と,軒平瓦の顎部後面のタテケズリにあらわれている。沖縄の「大和系瓦」と称されるものは,九州の二つの独自性を備えており,九州からの瓦工の移動であることが判明した。

沖縄の中世瓦の年代は,1333年から1400年までに納まるという見通しを得た。(iv)中国・朝鮮から日本へ瓦そのものが運ばれた例として,12世紀の博多の「北方系瓦」及び16世紀の対馬金石城・月山富田城の滴水瓦を調査した。金石城と富田城例は同范で,かつ胎土も同一であることが判明した。(I)本州における中世後半の瓦を、中世VI期(13801430)・中世VII期(14301490)・中世VIII期(14901576)に細分し、編年した。製作技法の上からみると、VI期には、丸瓦における吊り紐および玉縁面取りの定形化が生じる。VI期中葉以降に、軒平瓦を瓦当下縁に面取りが生じる。VII期には、軒平瓦の瓦当外区全体を削り、中世VIII期は、すべての地域で、軒平瓦は顎貼り付けとなる。(ii)本州における中世後半の瓦を、大和・京都・和泉・播磨・紀伊・尾道・鎌倉・常陸・上野・下野・武蔵の各地域に分けて細かく論じた(詳細は、『中世瓦の研究』に所収)。(iii)九州の中世後半の瓦には独自性があって、丸瓦部吊り紐が本州と異なる九州タイプであり、軒平瓦の顎部瓦当裏面がタテケズリである。中世VI期からVIII期まで(13801575)の瓦を、博多、太宰府地域、久留米地域、宇佐地域、臼杵地域、山口地域の各地に分けて細かく論じた(『中世瓦の研究』に所収。)(iv)沖縄の中世瓦について、年代の細分をおこない、九州および高麗の瓦との関係について論じた。(v)中世末期のVIII期(14901575)において、奈良・大阪・京都の相互に同笵関係をもつ軒平瓦を調べ、その製作技法が瓦当貼り付け技法と顎貼り付け技法の混在型であることを確認。応仁の乱以後の近畿の混乱により、奈良・京都の瓦工が周辺地域へ逃散・離散し、その後瓦工の再編成が城郭期の瓦の生産過程で行われるという見通しを得た。(i)中世後半の瓦については,『中世瓦の研究』において,中世VI期(13801430),中世VII期(14301490)、中世VIII期(14901575)に細分し,大和・京都・和泉・播磨・紀伊・尾道・上野・下野・武蔵・九州・沖縄の各地域について詳細に論じた。大和と京都は比較的類似したものとなっており,和泉は全く異なる。播磨と紀伊は,和泉・摂津的なものと,大和的なものとが入り混じる。尾道は大和の影響を受けつつ独自のものを作りだす。上野・下野は京都的なものが入る時期があり,武蔵は和泉的なものの影響を強く受ける。九州は本州とは異なる独自の特徴を有しており,沖縄は朝鮮の高麗瓦の影響と九州の瓦の影響を受ける。(ii)近世前半の瓦については,近世I期(15751583)、近世II期(15831591)、近世III期(15911607)、近世IV期(16071640)、近世V期(16401680)に細分して論じた。近世I期は安土城・松ヶ島城・清洲城の瓦が代表で,二次調整加工が入念。近世II期は聚落第と大坂城の瓦が代表で,二次調整加工が粗雑となり,安土城系瓦は断絶する。近世III期を代表するのは四天王寺・伏見城・法隆寺・清洲城・本門寺の瓦で,文様的には四天王寺の瓦に新意匠がみられる。近世III期以降では,それ以前の粘土板糸切りから,粘土板鉄切り(コビキB)へ全国一斉に変化し,ここに近世初期の瓦における画一性が認められる.近世IV期では興福寺一乗院,四天王寺・名古屋城・駿府城・江戸遺跡の瓦でみると,文様及び技法の新たな地域性の出現がある。近世V期では,江戸遺跡に運ばれた瓦として従来指摘されていた「大阪系」の瓦の他に,静岡東部かな神奈川県西部までの地域で生産された瓦が多量に運ばれていることを,初めて明らかにした。
肝切除術術後肝不全防止のためのHGF遺伝子治療が肝腫瘍に及ぼす影響に関する検討

【目的】肝硬変患者は高率に肝癌を合併し予後不良である。我々はHGFのラット肝硬変モデルにHGF遺伝子を導入し有用性を報告し、肝硬変の臨床研究を検討している。そこでHGFの肝癌増殖への影響をin vitroとin vivoで検討した。【結果】1)HGFnaked plasmid DNA(human HGF)をhydrodynamics-based transfection法でマウス、ラットへ遺伝子導入し,血漿中HGF濃度の経時的推移を検討した。血漿中HGF濃度は導入後12時間でマウス・ラット共にpeakを認め、3日間持続した。2)C57BL/6マウス皮下にマウス肝癌細胞株Hep1Aを移植した皮下腫瘍モデルにhuman HGFを同法で導入し腫瘍体積を比較検討した。皮下腫瘍体積はHGF遺伝子導入で有意な差を認めなかった。3)WistarラットにDietylnitrosamineを飲水させ多発肝腫瘍を形成し、human HGFを同法で導入しHGFの肝腫瘍への影響をCTにて腫瘍体積を検討した。肝腫瘍モデルではCTで両群間の腫瘍体積に差異を認めなかった。4)western blot法でラット肝癌細胞株と化学的発癌肝腫瘍のc-met蛋白の有無とリン酸化を解析した。Western blot法でラット肝癌細胞株と化学的発癌肝腫瘍にc-met蛋白の発現を認め、そのリン酸化も認められた。5)ラット肝癌細胞株にrecombinantHGFを加え、その増殖変化を検討した。ラット肝癌細胞株にrecombinantHGFを加えるも、コントロール群に比し有意な差を認めなかった。さらに腫瘍の浸潤について検討したが差はなかった。【結語】HGFは肝硬変に対し線維化を改善させ肝細胞増殖作用を示したが、肝癌に対し増殖する増殖作用は認めず肝癌合併肝硬変に対するHGF遺伝子治療の安全性が示唆された。目的:我々はHGFのラット肝硬変への遺伝子治療の有用性を報告し、現在ヒト肝硬変の臨床研究を準備中である。肝硬変患者は高率に肝癌を合併する。方法:1)HGFnaked plasmid DNA(human HGF)をhydrodynamics-based transfection法でマウス、ラットへ遺伝子導入し,血漿中HGF濃度の経時的推移を検討した。成績:1)血漿中HGF濃度は導入後12時間でマウス・ラット共にpeakを認め、3日間血中レベルを維持した。2)皮下腫瘍体積はHGF遺伝子導入で有意な差を認めなかった。3)肝腫瘍モデルではCTで両群間の腫瘍体積に差異を認めなかった。4)Western blot法でラット肝癌細胞株と化学的発癌肝腫瘍にc-met蛋白の発現を認め、そのリン酸化も認められた。

5)ラット肝癌細胞株にrecombinantHGFを加えるも、コントロール群に比し有意な差を認めなかった。【目的】肝硬変患者は高率に肝癌を合併し予後不良である。我々はHGFのラット肝硬変モデルにHGF遺伝子を導入し有用性を報告し、肝硬変の臨床研究を検討している。そこでHGFの肝癌増殖への影響をin vitroとin vivoで検討した。【結果】1)HGFnaked plasmid DNA(human HGF)をhydrodynamics-based transfection法でマウス、ラットへ遺伝子導入し,血漿中HGF濃度の経時的推移を検討した。血漿中HGF濃度は導入後12時間でマウス・ラット共にpeakを認め、3日間持続した。2)C57BL/6マウス皮下にマウス肝癌細胞株Hep1Aを移植した皮下腫瘍モデルにhuman HGFを同法で導入し腫瘍体積を比較検討した。皮下腫瘍体積はHGF遺伝子導入で有意な差を認めなかった。3)WistarラットにDietylnitrosamineを飲水させ多発肝腫瘍を形成し、human HGFを同法で導入しHGFの肝腫瘍への影響をCTにて腫瘍体積を検討した。肝腫瘍モデルではCTで両群間の腫瘍体積に差異を認めなかった。4)western blot法でラット肝癌細胞株と化学的発癌肝腫瘍のc-met蛋白の有無とリン酸化を解析した。Western blot法でラット肝癌細胞株と化学的発癌肝腫瘍にc-met蛋白の発現を認め、そのリン酸化も認められた。5)ラット肝癌細胞株にrecombinantHGFを加え、その増殖変化を検討した。ラット肝癌細胞株にrecombinantHGFを加えるも、コントロール群に比し有意な差を認めなかった。さらに腫瘍の浸潤について検討したが差はなかった。【結語】HGFは肝硬変に対し線維化を改善させ肝細胞増殖作用を示したが、肝癌に対し増殖する増殖作用は認めず肝癌合併肝硬変に対するHGF遺伝子治療の安全性が示唆された。
災害時に被災地で医療支援チームの医療効率を上昇させる薬品ケースに関する研究

本研究では東南海など発生が予想されている次の大震災に備えて、被災地医療支援隊の薬品の携帯及び被災地での調剤に適した薬品ケースの形状を策定すること、更に、縦横に自由に接続固定出来ることにより被災地の臨時調剤施設が経時的に拡充できることを目的とした。実際に被災地に赴いた薬剤師からの聞き取り調査や報道される内容から、形状については日常的に業務で使用している薬品棚に近い物、つまり、普通通りの作業が被災地で行いやすい物が望まれた。また、拡張性については、強い余震のため倒れても安全であることが望まれた。更に、被災地の臨時診療施設が撤収されるときに、各地からの支援物資が廃棄物となり、かえって被災地の負担になったことが伝えられた。これらの問題点を満たす物として、全て紙製の組み立て式薬品棚を作成した。強度確保のため外枠をダンボール製とし、その中に組み立て式の小箱を収納する形状とした。この小箱も強度を確保するために、厚紙を2枚圧着した"合わせ紙"を用い、固定には両面テープ、ガムテープを用いるものである。1組の薬品棚に6マス×3列の18マスが存在し、56組を組み合わせれば約100品目の汎用薬を充填するのに十分である。また、全て折りたたんだ紙製のため、重量的にも容積的にも支援隊の荷物の負荷は少なく、臨時診療所撤収時にも、不要であれば焼却処分も可能であり、当初の目的を達成したものと考える。この作品に関して意匠登録を出願済みであり、実用新案の申請準備中である。