hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代エネルギーを支えるプロトン/水素レドックス系の機能高分子錯体触媒による研究

前年(平成13年)度の研究において、鉄-ルテニウムシアノ高分子錯体(ルテニウムパープル(RP) : Fe_4^<III>[RU^<II>(CN)_6]_3、or K^+Fe^<III>[Ru^<II>(CN)_6]^-)が水素発生に対する分子触媒として機能することを見いだした。「プロトン還元」と「水素酸化」は酸化還元平衡系であるので、同一分子によるレドックス触媒機能の発現の企図を目的として、本年(平成14年)度はRPを触媒とした水素酸化反応について検討した。K^+もしくはNa^+を含む電解質水溶液中で、RPによる水素酸化反応を電気化学的に検討した。RP中のFe^<II>イオンの酸化に同機して、水素酸化が起こることをボルタンメトリーにより明らかにした。RP中のFe^<III/II>の酸化還元電位はpHに依存しないが、H^+/H_2対の式量電位はpHの上昇とともに卑にシフトするため、pHが高い条件では、RPの水素酸化に対する酸化力が見かけ上増加し、より活性な電気触媒化学的水素酸化が起こった。RPの還元体(Feの酸化状態がII価)はアニオン構造を有するため、Fe^<III/II>のレドックス過程は電解質中に含まれるカチオンによる電荷補償を伴うが、RPの格子サイズよりも水和イオンサイズが大きいNa^+電解質系(実際には、Na^+は部分的に脱水和して電荷補償に関与する)よりも小さいK^+電解質系で水素酸化に対する触媒活性が高いことがわかった。これは、Fe^<II>の電荷移動に対する動的過程が電荷報償に関わるカチオンの易動度を反映したためと考えられる。そのため、RPの水素酸化に対する触媒活性とFe^<II>の電荷移動速度をRPの電極修飾量に対して調べ、本系における動的支配因子についても詳細に考察した。分子触媒材料として、鉄-ルテニウムシアノ高分子錯体(ルテニウムパープル(RP):Fe_4^<III>[Ru^<II>(CN)_6]_3、or K^+Fe^<III>[Ru^<II>(CN)_6]^-)を取り上げ、まず、ナフィオンマトリックス内における合成化学的な調製を試みた。得られたRPは概ね結晶性であることを電子スペクトルから確認した。KClを含む酸性水溶液中で、電気化学的に水素発生反応を検討したところ、本系が従来の白金触媒とほぼ同等な高活性分子触媒として機能することを明らかにした。RPは還元的にアニオン構造となるため、RPのレドックス過程はカチオンによる電荷補償を伴うが、ナフィオンを用いない場合は、K^+のみが電荷補償に関わるため、RPは触媒作用を示さなかった。このことから、本系では、アニオン構造を有する活性サイトに対するマトリックス内でのK^+とH^+の競争的な輸送が触媒機能の発現と関連しているものと推定した。さらに、RPの電子移動還元速度及びRPの水素発生に対するターンオーバー数について、それらの触媒濃度依存性を調べ、その結果に基づいて、本触媒系の動的支配因子を考察した。また、高活性分子触媒系を創出する観点において、効率的に電子媒介する分子の導入を図ることも有力な手だてと考えられる。その足がかりとして、高分子膜中分散した白金触媒系に鎖長の異なる5種類のアルキルビオロゲン(RV)をそれぞれ共存させた系で、水素生成に対する電子伝達分子の動的な寄与に焦点を絞った研究を行った。RVの水素発生に対する見かけターンオーバー数(TN_<app>)のアルキル鎖長依存性やRV濃度依存性を調べるとともに、RVの電子移動還元速度とRV濃度の関係について検討した。それらの結果から、白金を触媒とした系では、水素生成速度がRV分子の性質を反映した電子移動還元速度によって支配されることを明らかにした。

そのため、RPの水素酸化に対する触媒活性とFe^<II>の電荷移動速度をRPの電極修飾量に対して調べ、本系における動的支配因子についても詳細に考察した。
脳細胞の選択的死と機能分子

平成6年度発足の重点領域研究「脳細胞の選択死と機能分子」班の準備として本年度は班会議を開催し、以下のような計画研究の3つの方向を中心として(1)(3)班を構成した。(1)「遺伝性神経疾患の病的遺伝子の解明」班:この班では、従来の研究組織において著しい成果を挙げたグループを中心として次のような研究を行なう。1)ハンチントン病の遺伝子レベルでの異常、すなわちIT15遺伝子内のCAGリピートの伸長の生物学的意味についてDNA化学、タンパク化学、遺伝子発現、染色体工学などありとあらゆる手段を用いて研究を推進する。2)我々のグループで病的遺伝子の局在を明らかにしたマシャド・ジョセフ病、福山型先天性筋ジストロフィーなどの病的遺伝子の同定を精力的・先鋭的に行なう。3)いまだに遺伝子座も不明なままである遺伝性神経疾患、例えば脊髄小脳萎縮症のうちのホームズ型の遺伝子座を早急に決定し、遺伝子異常そのものを明らかにする。(2)「外因による脳神経細胞死のモデルとその応用」班:この班では次のような研究を行なう。1)外因によってもたらされることが強く示唆されるパーキンソン病の真の原因機能分子を特定することで最終的目標として、MPTP様物質を天然化合物の中から選択し、カテコールアミンニューロンの機能低下を来すことを指標として、パーキンソン病の動物特にサルでモデルを作成する。2)これらのモデルにおいて、神経細胞死をもたらすミトコンドリアのDNA異常あるいは機能異常の有無を調べる。(3)「脳神経細胞の生存・機能維持因子の解明と応用」班:この班では、死に至るうる神経細胞の生存のみならずその機能をも維持する手段の原理の発見を目標として、1)実際に脳神経系で働く神経栄養因子の全貎を明らかにする。2)そのような因子を前の班で作成した選択的に神経細胞死をきたしたモデルに導入して、臨床的応用の可能性を検討する。
分子イメージングを利用したCDKインヒビターp21の生体内機能の解明

我々は、生体内におけるサイクリン依存性キナーゼ(CDK)インヒビターp21の機能を明らかにするために、p21遺伝子プロモーターの調節下でホタルの発光酵素(ルシフェラーゼ)を発現するトランスジェニックマウス(p21-p-lucマウス)を作製し生体内におけるp21遺伝子の発現をリアルタイムにイメージングできるシステムを開発した(Ohtani et al.2007Proc Natl Acad Sci USA)。p21-p-lucマウスに、DMBA-TPAによる皮膚化学発癌実験を施したところ、良性腫瘍であるパヒローマがDMBA塗布後7週後頃から発生すると、そのパピローマにおいては早期にp21遺伝子の発現を示す発光が認められた。我々はp16遺伝子の発現をイメージングするマウス、p16-BAC-luc (Yamakoshi et al.2009 J Cell Biol)も作製したが、このマウスに同様の皮膚化学発癌実験を施すと、パピローマが発生してもすぐには発光は認められず、DMBA塗布後20週以上経過した良性パピローマにおいてp16-遺伝子の発現を示す発光の増強が認められた。この皮膚腫瘍形成過程においてp21遺伝子とp16-遺伝子の発現時期が違っておりp21遺伝子とp16-遺伝子の役割が異なると考えられた。そこで野生型マウス、p16遺伝子、p21遺伝子それぞれのシングルノックアウトマウス、p16とp21遺伝子のダブルノックアウトマウスにおいて同様の皮膚化学発癌実験を行い、腫瘍の形成時期や数、また良性腫瘍から悪性腫瘍への転換率について比較検討した。その結果、野生型と比べてp21遺伝子ノックアウトマウスでは良性腫瘍の数は3倍程度多くなったが、悪性転換率は野生型とかわらなかった。またp16遺伝子ノックアウトマウスでは腫瘍の数はあまり変わらなかったが悪性転換率が3倍ほど上昇した。p16とp21遺伝子のダブルノックアウトマウスにおいては、腫瘍の数は多くなり、悪性転換率も高くなったことから、実験に使ったダブルノックアウトマウスの87%ものマウスで皮膚悪性腫瘍が発生した。これらのことから、p21遺伝子は良性腫瘍の発生そのものを抑制する機能があり、p16遺伝子は良性腫瘍から悪性腫瘍への転換を抑制する機能があると考えられた(Takeuchi et al.投稿中)。我々は、生体内におけるサイクリン依存性キナーゼ(CDK)インヒビターp21の機能を明らかにするために、p21遺伝子プロモーターの調節下でホタルの発光酵素(ルシフェラーゼ)を発現するトランスジェニックマウス(p21-p-lucマウス)を作製し生体内におけるp21遺伝子の発現をリアルタイムにイメージングできるシステムを開発した。本研究ではこのシステムを用いて、様々な病態において生体内におけるp21の発現部位やその発現動態を明らかにし、さらに分子・細胞・組織学的解析を行うことによりその病態における未だ知られざるp21の生体内機能を解明することを目的としている。近年、メタボリックシンドロームにおける分子生物学的解析が進んでいるが、メタボリックシンドロームの組織においては、酸化的ストレスなど様々なダメージが加わることが示唆されている。そこで、我々はメタボリックシンドロームにおけるp21遺伝子の関与を調べるため、p21-p-lucマウスに高脂肪食を摂取させた。その結果、肝臓において明らかな発光の上昇が認められ、内在性p21遺伝子の発現も上昇していた。次に野生型マウスとp21ノックアウトマウスに高脂肪食を摂取させたところ、p21ノックアウトマウスにおいては野生型マウスに比べて肉眼的および組織学的に明らかに脂肪肝形成が抑制されていることを見出した。最近、脂肪肝形成には小胞体ストレスが関与していることが知られている。そこで、ツニカマイシンをp21-p-lucマウスに投与し、小胞体ストレスを与え、経時的にイメージングを行ったところ、48時間後付近で腎臓において、また96時間後付近で肝臓において、p21遺伝子発現を示す発光の増強が認められた。これらの結果をふまえて、来年度は脂肪肝形成に関するp21遺伝子の役割・機能について、小胞体ストレスとの関連を含めて分子メカニズムを明らかにしたい。

そこで野生型マウス、p16遺伝子、p21遺伝子それぞれのシングルノックアウトマウス、p16とp21遺伝子のダブルノックアウトマウスにおいて同様の皮膚化学発癌実験を行い、腫瘍の形成時期や数、また良性腫瘍から悪性腫瘍への転換率について比較検討した。その結果、野生型と比べてp21遺伝子ノックアウトマウスでは良性腫瘍の数は3倍程度多くなったが、悪性転換率は野生型とかわらなかった。またp16遺伝子ノックアウトマウスでは腫瘍の数はあまり変わらなかったが悪性転換率が3倍ほど上昇した。p16とp21遺伝子のダブルノックアウトマウスにおいては、腫瘍の数は多くなり、悪性転換率も高くなったことから、実験に使ったダブルノックアウトマウスの87%ものマウスで皮膚悪性腫瘍が発生した。これらのことから、p21遺伝子は良性腫瘍の発生そのものを抑制する機能があり、p16遺伝子は良性腫瘍から悪性腫瘍への転換を抑制する機能があると考えられた(Takeuchi et al.投稿中)。
屋根型円筒シェル・ラチス構造の地震応答特性に関する研究

本研究は解析的および実験的手法により遂行したが、成果概要は以下の通りである。1.屋根型円筒シェルについて厳正解に基づき自由振動特性を改名した後、それらを用いてモード重畳法に基づく解析的手法により、神戸海洋気象台(JMA)記録波に対する数値計算を遂行して応答断面力、応答曲げモーメント特性をシェル形状、材料等の関連において明らかにした。これらの成果を検証するために新開発の近似開放による数値計算及び有限要素法による離散的直接数値計算を同時に遂行した。得られた結果として、球形ドームの場合と異なり上下地震よりも水平地震の影響が大なること、面内剪断力が大きくなること、応答直応力の程度等が明らかになり、当該構造の耐震設計の指針が得られた。2.屋根型円筒ラチス構造については離散的直接数値計算法によりJMA記録波に対する応答解析を幾つかの形状・片側雪荷重等の幾つかの荷重条件について遂行して応答断面力特性を明らかにした。偏載雪荷重の影響は必ずしも大きくはない。3.モード同定手法による振動特性の把握手法の開発に当たって実大寸法部材による架構模型を制作し、加力法及び計測法の検討及び多自由度系で固有振動数が近接する場合のモード同定用プログラムを作成し、模型、既設空間構造物の振動特性の把握を容易にした。4.屋根型円筒ラチス構造模型による振動台実験を遂行し、JMAをはじめ幾つかの記録地振動に対する応答挙動を把握し、解析結果と比較検討を行った。だが、模型制作上の問題及び計測法の問題もあり、解析と実験値が一致するまでには至っていない。5.同形式、同寸法の2棟の小学校体育館の振動特性実測を遂行し、実構造物の固有振動数帯域及び減衰性を明らかにして、今後の研究、実設計に貴重な資料を提供した。実構造部の接合部の仕様が既往理論では考慮出来ない形式のため、結果は数値解析結果とは必ずしも一致せず、この様な接合部に対応する理論構築の早急な推進の必要性を認識せしめた。1.屋根型円筒シェルについては先ずモード重畳法に基づく解析的手法により地震応答最終支配式を誘導し、神戸海洋気象台(JMA)記録波に対する数値計算を遂行して応答断面力、曲げモーメントをシェル形状、材料等の関連において求めた。他方、この結果を検証するために有限要素法による離散的直接数値計算を遂行した。何れも大規模な数値計算となり、京都大学化学研究所の大型スーパー電子計算機を用いた。プログラム開発、大型計算機への入出力、出力結果の後処理等にX端末を必要として申請を行ったが、その後パソコン上で可動のX端末エミュレーションソフトが発表されたのでそれを用いることにした。得られた結果として、球形ドームの場合と異なり上下地震よりも水平地震の影響が大なること、面内剪断力が非常に大きくなり特に長形シェルの場合にはJMA地震記録に対して臨界応力状態に達する可能性のあること、応答直応力の程度等が明らかになり、当該構造の耐震設計の指針が得られた。2.屋根型円筒ラチス構造については離散的直接数値計算法によりJMA記録波に対する応答解析を幾つかの形状、片側雪荷重等の幾つかの荷重条件について遂行して応答断面力特性を明らかにした。大規模数値計算、備品との関連等は上記研究と同じである。3.模型の振動台実験実験のための予備としてレーザー変位計による計測技法検討及びモード解析プログラム開発を行い、多自由度系で固有振動数が近接した当該構造物の実験手法を固めた。

その上で最適模型の設計、制作をしたが、振動台の都合で、振動台上での応答実験は来年度に遂行の予定である。1.屋根型円筒シェルについて昨年度の成果である厳正解に基づく振動特性を解明及び神戸海洋気象台(JMA)記録波に対する応答解析結果を検証するために近似解法を開発しそれによる数値計算及び有限要素法による離散的直接数値計算を同時に遂行した。球形ドームの場合と異なり上下地震よりも水平地震の影響が大なること、面内剪断力が大きくなること、応答直応力の程度等が明らかになり、当該構造の耐震設計の指針が得られた。2.昨年度に引き続き屋根型円筒ラチス構造については離散的直接数値計算法によりJMA記録波に対する偏載雪荷重の影響を考慮した応答解析を遂行して応答断面力特性を明らかにした。偏載雪荷重の影響は必ずしも大きくはない。3.モード同定手法に基づく模型、既設空間構造物の振動特性の把握手法の開発に当たって実大寸法部材による架構模型を制作し、加力法及び計測法の検討及び多自由度系で固有振動数が近接する場合のモード同定用プログラムを作成し、模型、既設空間構造物の振動特性の把握を容易にした。架構模型に経費を要した。4.尾根型円筒ラチス構造模型による振動台実験を遂行し、JMAをはじめ幾つかの記録地震動に対する応答挙動を把握し、解析結果と比較検討を行った。模型の振動台への取り付けのためH型治具制作を要した。5.同形式、同寸法の2棟の小学校体育館の振動特性実測を遂行し、実構造物の固有振動数帯域及び減衰性を明らかにして、今後の研究、実設計に貴重な資料を提供した。研究遂行上、35の研究用にインパクトハンマーセット、データ収集解析用ノートパソコンおよびデータ収集システムボードを購入した。また、5の研究用に足場一式を借り上げた(含施工費)。
植物免疫におけるNOバーストの制御機構解明と耐病性組換え植物の作出

感染できない病原菌が感染を試みると、その極初期に一酸化窒素(NO)や活性酸素種(ROS)が生産され、続いて動的な防御応答が誘導される。植物の特徴的な抵抗反応である過敏感細胞死誘導には、NOとROSの協調的なバランスが必要であると考えられている。NOとROS生成の制御機構を明らかにする目的で、ベンサミアナタバコにおいてウイルス誘導型ジーンサイレンシング法を用いた約5,000遺伝子のスクリーニングによりエリシターであるINFIによって誘導される過敏感細胞死に関与すると思われる候補遺伝子を10個得た。NbRibAは、フラビン(リボフラビン、FMN、FAD)生合成経路に含まれる2つの酵素(GTPCHII、DBPS)活性ドメインを持つタンパク質をコードしており、大腸菌組換えタンパク質はGTPCHII活性およびDBPS活性を示した。また、NbRibAをサイレンシングしたベンサミアナタバコ葉においてリボフラビン、FMN、FAD含量が顕著に低下していたことから、NbRibAがベンサミアナタバコにおいてフラビン合成に関与していることが明らかとなった。そして、NbRibAサイレンシング葉では、INF1によって誘導される過敏感細胞死に加えて、NOやROSの生成も顕著に抑制され、ジャガイモ疫病菌およびウリ類炭疽病菌に対する抵抗性が低下した。さらに、この抑制された過敏感細胞死とNOおよびROS生成は、リボフラビンやFMN、FAD処理によって相補された。FMNやFADは、NO生産に関与するNO合成酵素、硝酸還元酵素やROSを生産するNADPHオキシダーゼの補酵素として知られている。以上のことから、NbRibAのサイレンシングによるNO生成およびROS生成への影響は、FMNとFADの減少に起因するものと考えられた。これまでラジカル分子(ROS,NO)生成酵素の活性制御に関わる具体的な因子についての報告はなく、世界で初めての発見である。感染できない病原菌が感染を試みると、その極初期に活性酸素種(ROS)や一酸化窒素(NO)が生産され、続いて動的な防御応答が誘導される。これらラジカル分子の生産は、急激な応答反応であることから、それぞれ"オキシダティブバースト"、"NOバースト"とよばれている。しかし、その制御機構はほとんど解っていない。植物の特徴的な抵抗反応である過敏感(HR)細胞死誘導には、ROSとNOの協調的なバランスが必要である。ラジカルバーストの新たな制御機構を探る目的で、約5000遺伝子をウイルス誘導型遺伝子サイレンシング法でサイレンシングし、HR細胞死に関与すると思われる候補遺伝子(CDAs;CELL DEATH ASSOCIATED genes)を同定した。その中で、CDA1は、リボフラビン生合成経路に含まれる2つの酵素(GTPCH,DBPS)活性ドメインを持つタンパク質をコードしていた。CDA1をサイレンシングしたNicotiana benthamiana葉では、ジャガイモ疫病菌由来のINF1エリシターによって誘導されるHR細胞死に加えて、ROSやNOの生成も顕著に抑制された。さらに、この抑制されたHR細胞死とラジカルバーストは、リボフラビン処理によって相補された。以上の結果より、リボフラビン合成がラジカルバーストの制御に関与していることを明らかにした。リボフラビンは、NO生産に関与する硝酸還元酵素、NO合成酵素や活性酸素を生産するNADPHオキシダーゼの補酵素であるFMNとFADの前駆体であり、CDA1のサイレンシングによるラジカルバーストの低下は、FMNとFADの減少に起因するものと思われる。
確認訴訟の日独比較研究

公法上の当事者訴訟の一種である確認訴訟の活用のため、より活発に利用されているドイツの一般的確認訴訟に関わる判例および学説を考察し、わが国との比較検討を行った。その結果、ドイツでは、確認対象を法律関係に限定するのが判例・学説の大勢であり、個別行為の違法確認を主張するわが国学説と異なること、反面法律関係を相当広く理解する結果、一般的確認訴訟の対象も広範なものとなるとともに、一般的確認訴訟の及び得ない訴訟請求については一般的給付訴訟が代替しうることなどを明らかにした。20年度においては、わが国における当事者訴訟としての確認訴訟(以下、確認訴訟)の対象如何に関して議論があることを念頭に置いて、この問題の参考に供するために、確認訴訟に相当するドイツでの行政訴訟の類型が一般的確認訴訟(以下、一般的確認訴訟)であることを明らかにし、これを前提に、この訴訟の対象がどのように考えられているのかということを、連邦行政裁判所の裁判例を主な検討素材としながら考察した。具体的には、ドイツの一般的確認訴訟の対象として、法律関係のほかに、行政の行う行為(行政措置)そのものが対象となるのは、わが国の学説が説くのと異なり、きわめて例外的であると考えられる。すなわち、行政行為の違法確認については、事後的確認訴訟に関する規定(行政裁判所法一一三条一項四文)を準用する裁判例が圧倒的であり、一般的確認訴訟として扱った裁判例は、一件を確認したに留まり、それもきわめて特殊な状況下におけるものであった。また、行政行為以外の行政の措置の違法確認についても、連邦行政裁判例は、行政措置の違法確認という原告の請求を法律関係の請求に読み替えて、これを一般的確認訴訟として許容するものがほとんどであった(この点でも、1件の例外的な裁判例を確認できたに過ぎない)。学説上、こうした連邦行政裁判例に対しては、強力な異説があるものの、少数説に留まる。その理由として、判例および学説上、法律関係の概念が相当緩やかに解されており、これに相応して一般的確認訴訟の対象が広く捉えられる結果、行政措置そのものを直接確認訴訟の対象とする強い理由がないと解されている、と推測しているが、この点を含めて、法律関係の問題は次年度の課題である。前年度、ドイツにおける一般的確認訴訟(概ねわが国の公法上の当事者訴訟としての確認訴訟に相当)の対象如何に関して、連邦行政裁判例を中心とする検討を行った。その結果、類例が皆無ではないとしても(1件のみ確認できたに過ぎない)、わが国で有力に唱えられている行政の行為(行政指導、行政規則など)そのものの違法を確認する訴えは、否定されているに等しいことが判明した。つまり、判例は、行政の行為の違法確認請求を能う限り法律関係(権利義務)の確認請求に読み替えることにより、原告の請求に対応してきている。こうした検討結果を踏まえて、21年度においては、日独間でのこのような差異が何に由来するのかを明らかにしつつ、法律関係(権利義務関係)の下で何が理解されているのかを、再び連邦行政裁判例を中心として明らかにすることとした。その結果、以下が明らかとなった。ドイツでは、(1)行政行為を対象とする義務付け訴訟のみならず、行政行為以外のあらゆる公法上の行為(事実行為、公法上の意思表示など)を求めたり、それらの不作為を求める給付訴訟(一般的給付訴訟と呼ばれる)が広く承認されてきており、これがわが国の確認訴訟の守備範囲の一部をカバーする可能性があること、(2)法律関係について柔軟な理解ないし運用がなされており、従来わが国で公法上の法律関係と解されてきたものと比べると、格段に広範なものが法律関係概念に包摂されていること、また、法律関係の時間的な広がりの点で、現在の法律関係のみならず、過去および(場合によっては)将来の法律関係も確認可能であるとされたり、更には第三者法律関係、すなわち被告と第三者との法律関係であって、原告自身は当事者とならないものも確認可能とされるなど、法律関係概念に関する議論の深化、蓄積が見られるのである。そしてこれらの点は、近年注目され出したわが国における確認訴訟を考える上で、少なからず参考になる。22年度に行った研究実績の概要は、つぎのとおりである。(1)今年度までの研究成果の一部である、一般的確認訴訟の対象如何という問題に関する連邦行政裁判例と行政訴訟法学説をまとめ、「ドイツ連邦行政裁判所の判例に見る一般的確認訴訟の対象」のタイトルで記念論文集に収録・公表した(内容・意義等につき、前年度までの研究実績の概要参照)。(2)前年に引き続き、一般的確認訴訟の確認対象である「法律関係」に関して、連邦行政裁判例と学説を取りまとめ、「一般的確認訴訟の対象としての法律関係」のタイトルで公表を予定している(岡大法学会雑誌61巻1号(2011年9月頃刊行))。

この論文では、法律関係の理解に関して、a確認対象である法律関係をできるかぎり広く理解した上で訴えの許容性の他の箇所(例、正当な確認利益)で狭めるものと、b法律関係そのものを「具体性」や「係争性」といった要素を介して狭く理解するものとがあり、連邦行政裁判所の採用する後者bにおける問題点のほか、過去および将来の法律関係の確認可能性、第三者法律関係の確認可能性、更に、どのような請求が確認可能な法律関係と見なされているかを裁判例等を手がかりに具体的に明らかにした。(3)今年度手がけはじめたものとして、一般的確認訴訟のその他の訴訟要件、すなわち「確認の利益」、形成訴訟・給付訴訟に対する「補充性」、「原告適格」などに関わる研究があるが、これらについては24年度中に論文として公表することを予定している。以上の、特に(2)および(3)の考察・検討は、ともすれば検討課題に深く立ち入ることなく(当事者訴訟としての)確認訴訟の活用を唱えるだけの嫌いのあったわが国学説の不十分さを補うとともに、活用に対しなおも慎重と見受けられる裁判所を軟化させるための一助となるものと考えている。
血管組織構造から推定する大動脈瘤の破断強度予測法の開発

大動脈瘤の組織構造から破裂を予測するため,引張強さが大きいコラーゲン成分の血管壁内構造と破断との関係を調べた.まず,血管壁内のコラーゲン成分の局所存在量と繊維走行方向を計測する方法を確立した.次に,コラーゲン成分構造を顕微鏡下で観察しつつ,血管壁に引張力を負荷すると,破断直前時の血管壁の変形はコラーゲン成分の局所的構造に大きく影響された.従って,コラーゲン成分の血管壁破壊への関与が示唆された.大動脈瘤の組織構造から破裂を予測するため,引張強さが大きいコラーゲン成分の血管壁内構造と破断との関係を調べた.まず,血管壁内のコラーゲン成分の局所存在量と繊維走行方向を計測する方法を確立した.次に,コラーゲン成分構造を顕微鏡下で観察しつつ,血管壁に引張力を負荷すると,破断直前時の血管壁の変形はコラーゲン成分の局所的構造に大きく影響された.従って,コラーゲン成分の血管壁破壊への関与が示唆された.大動脈瘤の破裂は30日生存率が極めて低い上に毎年1万人以上が死亡しており,破裂に至るメカニズムの解明や破裂確率の予測が必要である.そこで,大動脈瘤の局所の構造を詳細に調べ,顕微鏡下での力学試験により瘤壁の構造変化と力学特性の関係等を明らかにすることを目指している.また,このような過程を通じて破壊メカニズムの解明を目指すと共に,破裂確率予測のための基礎的知見を得ることを目的とする.研究初年度の本年度は,血管を構成する主成分(エラスチン,コラーゲン,および平滑筋細胞)の中で引張強度が極めて高いコラーゲンに着目し,顕微鏡下で血管内コラーゲンを観察する実験システムを構築に取組んだ.コラーゲン線維が複屈折特性を示すことを利用し,血管のリターダンス計測により,血管試料内のコラーゲン線維の走行方向およびその分布量を計測することを試行した.初めに,様々な厚さに薄切したブタ血管試料のリターダンスと試料厚さに高い相関が得られたことから,リターダンスによる血管内複屈折物質の定量計測性を確認した.次に、血管内にあるコラーゲン以外の主成分によるリターダンスの影響を調べたところ,エラスチンおよび平滑筋細胞ともに,血管のリターダンスに大きく影響しない結果を得た.従って,リターダンス計測による血管内コラーゲンの計測方法を確立した.また,これまでに実施した大動脈瘤の破裂試験の力学特性データを再解析したことにより,大動脈瘤壁の硬さの特性を示す力学特性パラメータが引張強さと有意に相関することを発見した.また,このパラメータは診断情報から得られる可能性があり,大動脈瘤壁の強さを予測することに有用であることが期待される.大動脈瘤が破裂すると,30日生存率が極めて低い上に毎年1万人以上が死亡しており,破裂に至るメカニズムの解明や破裂確率の予測が必要である.そこで,力学試験を行ったときの血管壁の内部構造を顕微鏡下で観察することにより,血管組織のミクロ構造による破壊メカニズムを明らかにすることを目指している.本研究では,血管壁の引張強さに大きく影響すると考えられるコラーゲンに特に着目しており,昨年度確立したコラーゲン線維構造を顕微鏡下で観察する方法と,顕微鏡下で2軸引張負荷試験を行う方法とを組合せ,本年度では力学負荷した大動脈壁内のコラーゲン構造と破壊との関係を調べた.この2軸引振負荷試験方法では,まず中央部に円孔を有する金属板を作製し,この円孔を覆うように試料を接着した後,金属製の円筒管を試料に押し込んで試料を破壊させる.同時に円筒内部を通して顕微鏡下で試料を観察する.観察は,血管壁内の変形計測のために細胞核を染色した画像を,コラーゲン観察のためにコラーゲン量の指標となるリターダンス分布画像を取得した.円筒管を少しずつ試料に押し込むたびに両画像を取得し,試料が破断するまでこれを繰り返した.その結果,血管壁内局所の面積ひずみと無負荷時のリターダンス値に有意な負の相関が得られた.従って,破断直前時の局所のコラーゲン量が多いほど,局所領域のひずみが小さいことが示された.本研究により,破断時の血管組織の変形には,その内部コラーゲン組織の局所分布量が影響することが判明した.
機械・回路・ソフトウェアの統合モデリングに基づく複合型製品の資 産化支援

近年,自動車や家電・航空機などといった,機械・回路・ソフトウェアが複合する製品において,設計で取り扱う情報が加速度的に高度化・複雑化している.更に,投入市場の多様化に伴い,多種類化する製品群を,多くの設計・生産拠点において同時に開発する必要に迫られており,開発費が急騰している.そこで現状のコード中心の開発を,モデルベースに改革することで,複合製品の構成を整理し,再利用を可能とし,競争力に繋げるための手法を構築した.自動車や航空機・電子機器に代表される,機械・回路・ソフトウェアから構成される複合製品の開発では,製品のきめ細かい振舞を伴う新規の機能が次々と追加されており,組込みソフトウェアの開発規模も増大の一途になっている.従来の機械設計においては,設計者同士の調整で問題を発見し排除する,という「すり合わせ型の開発」が行われているが,この複合型製品を設計開発する方法として,すり合わせに過度に依存した旧来の開発方法では,限界に来ているのではないか,という声が現場から聞かれる状況にある.現在,複合型製品における要求や機能・構造,挙動を,統合的に記述可能な情報モデルは,存在しない状況である.個別の設計情報モデルは存在するものの,それらは互いに連携していない状況にある.このため,それぞれのモデルはバラバラで,全体を把握できないという問題があり,これらの境界部分で不具合が発生している状況にある.そこで,複合型製品を統合的に記述可能な製品情報モデルを構築することにより,開発を効率化し,プラットフォーム化・資産化を可能とする手法を取り組んだ.具体的には,複合型製品の設計情報を,統合的に記述可能な情報モデルを構築し,境界部の整合を図りながら全体を段階的に詳細化することで設計を支援する手法を構築した.開発プロセスの上流から製品要求を実現するための要求分析を実施し,詳細設計工程に分析した要求を引継ぐための製品の要求と仕様を表現する製品情報モデルを設計する手法を構築した.更に,機能・構造,挙動などの情報を,オブジェクト指向言語を用いて段階的に定義するプログラムを開発し,具体的な製品(インテリジェントクレーン)を対象に適用し検証を行った.その結果,従来の開発方法では困難であった,開発途上における大きな機能追加・更新に対する変更の影響範囲の把握や,テスト工程における欠陥の除去の容易性が向上するという成果を得た.近年,自動車や家電・航空機などといった,機械・回路・ソフトウェアが複合する製品において,設計で取り扱う情報が加速度的に高度化・複雑化している.更に,投入市場の多様化に伴い,多種類化する製品群を,多くの設計・生産拠点において同時に開発する必要に迫られており,開発費が急騰している.そこで現状のコード中心の開発を,モデルベースに改革することで,複合製品の構成を整理し,再利用を可能とし,競争力に繋げるための手法を構築した.近年,人工物に対して要求される機能の高度化・複雑化により,設計で取り扱う情報が加速度的に高度化・複雑化している.自動車や航空機・電子機器に代表される,機械・回路・ソフトウェアから構成される人工物は,複合型製品と呼ばれる.従来,設計者同士の調整で問題を発見し排除する,という「すり合わせ型の開発」が行われているが,この複合型製品を設計開発する方法として,すり合わせに過度に依存した旧来の開発方法では,限界に来ているのではないか,という声が現場から聞かれる状況にある.そこで,複合型製品をモデル化し,モデルを用いて開発を効率化する,というモデル駆動型の開発マネジメントの研究を進めている.現在,複合型製品(ソフトウェアを含めた人工物)を統合的に記述可能な情報モデルは,存在しない状況である.個別の設計情報モデルは存在するものの,それらは互いに連携していない状況にある.このため,それぞれのモデルはバラバラで,全体を把握できないという問題があり,これらの境界部分で不具合が発生している状況にある.そこで,機械・回路・ソフトウェアの設計情報を,統合化された形で陽に記述するシステム・モデル(複合型製品の設計情報モデルと呼ぶ)を提案し,実際にモデリングが可能なシステムを実装し検証した.この統合化モデルは,以下に示す3種類の設計情報を記述し,統合したモデルとして実装している.(1)実体と接続構造,および特性パラメータの依存関係を表現する,構成のモデル(機械の構成に相当)(2)モノの流れを,入出力関係と変換機能によって表現する,フローのモデル(回路や系統に相当)(3)状態と遷移から構成する動的な事象を表現する,システムの挙動のモデル(ソフトウェアに相当)以上の(1)(3)に関し,合計10編(Journal 1件,査読つき国際会議4件,国内会議発表5件)の論文を出版する,という研究成果を得ている.平成23年度の計画は,機械・回路・ソフトウェアの統合モデルの構築であった.具体的には,複合型製品を表現可能なモデルを構築し,実際に精緻な統合モデリングが可能なツールを試作することが目的であった.達成度としては,主にソフトウェアと機械を表現可能なSysMLと,回路を中心に表現可能なModelica言語に準拠し,研究代表者が提案する段階的なモデリング手法を織り込んだツールを開発し,その内容を国際会議の論文として発表できた.よって,平成23年度の研究は,目的に照らして計画通りに進捗したものと考えている.また,平成24年度以降の計画として,複合型製品の資産化支援を予定している.平成24年度の研究内容を,平成23年度から前倒しで取り組んだ結果,Journalを1編アクセプトし,2編投稿済みとするなど,計画を上回る成果を得ている.

計画書に記載したIBMとの統合モデルの仕様策定に関する会議は,2ヶ月に1度の開催予定であったが,更なる緊密な連携を図るため,電話会議やスカイプなどといった手法を活用し,実際には2週間に1度の頻度で実施した.これにより,計画以上の成果となっているものと認識している.平成24年度以降の計画として,複合型製品の資産化支援を予定している.初年度に開発した複合型製品のモデリング・ツールを利用して,複合型製品のプラットフォーム化を検討する手法を構築し,ツールとして実装することを取り組む.特に,研究代表者が特許を保有する,製品ファミリの設計支援法を用いて,複合型製品の共通モジュールを発見し,複合製品群(製品系列,製品ファミリ)の構成を適正化する手法を構築することを試みる.さらに,試作した複合型製品を表現可能なモデルを構築し,実際に精緻な統合モデリングが可能なツールを高度化する.主にソフトウェアと機械を表現可能なSysMLと,回路を中心に表現可能なModelica言語は,それぞれ多様な実装形態で産業界において活用されはじめており,たとえばハイブリッド自動車の駆動システムや,フルビークル・ダイナミクスモデルの開発などといったように,具体的な成果が出始めている.これらの成果は,機械学会では1D-CAEと呼ばれる手法へ体系化し,アカデミックな研究教育への展開が議論されている.そこで,これら最新技術適用事例を取り込み,アカデミアとして体系化し,展開可能とすることを視野に入れて取り組む.たとえばModelica言語に準拠するSimulationXや,MapleSIMなどの実装を行う企業と連携し,開発システムとの連携,事例の蓄積と応用展開,教育への活用など幅広く議論し,将来の可能性を模索したい.
教員養成段階における環境教育を支援する地域環境資料の収集とそのシステム化

研究推進のために用いた方法と成果の概要は、次の通りである。第1年次(平成5年度)(1)イギリスとアメリカにおける環境教育実施状況の調査(2)地域を生かした環境教育のあり方を探る基礎調査(3)教員養成段階における環境教育のあり方を探る基礎調査まず、(1)の結果から日本の教育システムに適応することが容易と考えられるイギリスにおける環境教育に焦点をあて、その具体的な内容を読みとり、この研究との比較を行うことにした。また、(2)では、大学生などを対象とした調査などから、環境教育の実践にあたっては被教育者にとっての身近な地域を取り上げ、具体的に環境問題を考えさせる必要があることや、思考の連続性などを考えた場合、何か中心となるべき事象を見つけ、それを軸に実践を展開していくという従来からの手法が有効であるとの結論に立った。さらに、(3)では、教員養成段階においても様々な教科が協力して環境教育を展開することが、現在の大学の状況に適しているとの判断をした。第2年次(平成6年度)(1)イギリスのナショナル・カリキュラムの調査(2)地域(長崎)に存在する環境教育のための素材調査(3)教員養成段階における地域環境資料を生かした環境教育の実施イギリスの環境教育のねらいを明らかにするとともに、「水」に関する事項での本研究との差違を明らかにした。また、(2)では、長崎を象徴する「水際」を中心的な素材として取り上げ、ごみや水に注目して家庭から海岸までの環境教育資料を収集し、実践に役立つように編成した。さらに、(3)ではこれらの資料を使って、教員養成段階の環境教育を行い、将来の本格的な実践に向けての資料を入手することができた。本年度の研究重点項目にそって,研究を行なっており,その成果のまとめを以下に示す.1.環境教育の視点を含んだ大学教育のあり方についての理論化【.encircled1.】環境教育に関するデータを,ERICより検索・収集し,本研究主題に関連する文献の検討を行ない,アメリカにおける環境教育に関する研究の状況を整理した.【.encircled2.】環境経済学の観点から,環境教育をとらえるための基本的な理論的枠組みを整理・検討した.2.長崎県の水際に関する環境資料の収集【.encircled1.】大学教育における環境教育の教材を検討するにあたっては,現在の環境状況と大学生の意識を的確に把握する必要がある.そこで,地域に密着した海岸線のゴミによる汚染度を調査し,数字による汚染度と視覚による汚染との関連を追求するとともに,大学生と小学生のゴミに対する知識や意識の調査を行なった.また,これらの調査から伺える大学生のゴミに関する意識と実際の行動・態度のずれを,たばこの投げ捨て状況を使って明らかにした.これらを来年度の授業の中で試験的に教材として用いることによって,より有効な教材にむけての不足箇所を明らかにしていきたい.【.encircled2.】身近な飲料水にかかわる資料をビデオ撮影し,それらを画像としてコンピュータに入力中である.【.encircled3.】家庭科の授業の中で,環境教育を展開する際に必要とされる能力を身につけるための基礎資料を3つに分けて設定し,それらの作成方法を吟味し,基礎資料として作成した.まず、平成5年度には、環境教育に活用するための地域(長崎)資料の収集と大学生が環境問題についてどのような興味・関心を持っているかを調査した。これらを基に平成6年度は、調査・研究を行い、次のような結果を得た。(1)大学生の環境問題に対する興味・関心地球規模的な環境問題には、興味・関心を示すが、身近な地域の環境問題については、ほとんど興味・関心を示さない。また、ごみについては、自分自身の周りからなくなるための行動は取れるが、それらの処理方法などには、関心を示さない。

さらに、環境問題を意識した日常行動を取るには至っていない。(2)環境教育の理念イギリスの環境教育カリキュラムを訳し、その理念を明らかにするとともに、本研究で取り上げた「水」のイギリスでの展開を解説した。また、環境教育における倫理観の位置づけを検討した。(3)地域(長崎)資料の収集教員養成段階の環境教育で活用できる地域資料を収集した。この地域資料は、具体的には、地域の「水」と「ごみ」である。前者は、上水道の仕組みを中心に、また、後者は、海岸のごみや家庭生活におけるごみに焦点をあてて収集した。さらに、地域の自然を知るという観点から、身近な植物も対象とした。(4)地域資料のシステム化とそれを生かした授業の展開収集した「水」と「ごみ」、及び「身近な植物」の資料を、学部の授業に活用できるようにシステム化(一部はパソコン使用)して、授業の教材として使用した。初めての試みであったため、円滑な展開にはならなかったが、今後の授業編成に向けての基礎資料を手に入れることができた。
心房性ナトリウム利尿ペプチドの小児疾患における実験的および臨床的研究

1.小児心疾患における心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の血中動態を調べ、病態との関連性を検討した。左右短絡を有する先天性心疾患児において、肺動脈血中ANP濃度は肺動脈拡張末期圧および肺体血流比と有意な正の相関を認めた。このことからANPの分泌は左右いずれかの心房における容量、圧負荷により促進され、心疾患重症度の指標の一つとして有用であると思われた。2.手術時に得られた右心耳を用い、ANP含量およびその存在様式を検討した。右房に容量、圧負荷の著明な疾患では、心耳中ANP含量は増加していた。従って、慢制的な心房負荷状態では代償的にANPの生合成が亢進していることが示唆された。一方、心耳抽出物の分析では、ANP含量にかかわらず小児ではδーANPが有意であった。これに対し成人症例では、心不全例ほどαーANP,βーANPなどの低分子のものが出現していた。このことから心耳中の存在様式には年齢子も関与するものと思われた。3.ANPの測定において、より簡便で高感度のアッセイ系を酵素免疫測定法を用いて確立し、小児疾患におけるANPの分泌動態を検討した。健康小児(7ー14歳)における血中αーANP濃度は16.1±4.9ng/lであり、RIA法による測定結果とほぼ同じであった。小児における随意尿の尿中αーANPは測定感度以下であった。しかしネフロ-ゼ症候群の小児では尿中ANPの測定が可能であり、糸球体の機能評価に有用と思われた。4.モノクロタリンを用いて肺高血圧ラットを作製し、心組識および血中ANP濃度の測定を行った。また新しく同定されたbrain natriuretic peptide(BNP)の測定も行い、比較検討した。右室肥大の進行とともに右心室中ANP、BNP濃度は増加し、右心房中濃度は減少した。ANP、BNPともに心室への圧負荷により生合成が亢進しており、病態との関与が示唆された。今年度は、循環器疾患における心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の血中動態を調べ、病態との関連性を検討した。まず左右短絡を有する先天性心疾患患児において、心臓カテーテル検査を施行し、血行動態の重症度と血中ANPの関連性を調べた。脈動脈および大腿静脈におけるANP血中濃度には有意差を認めず、いずれも肺動脈拡張期圧および肺体血流比と有意な正の相関を認めた。したがって左右いずれかの心房における容量、圧負荷によるANP分泌は促進され、しかもANPの血中濃度は心疾患の重症度と相関することが判明した。今後は病態評価の一つの指標として有用であると思われる。また心疾患患者において手術時に右心耳を採取し、右心耳中のANP含量を測定し、その存在様式を分析した。心不全症状のない症例と比較し、右房に容量、圧負荷の著明な疾患においては、心耳中ANP濃度は増加していた。このことより慢性的な心房負荷により、代償的にANPの生合成が亢進していることが示唆された。一方、心耳抽出物の分析では、小児においては心耳中含量にかかわらず大部分がγ-ANP優位であった。これに対し成人症例では、心不全ほどANP含量が増加しているとともに、α-ANPおよびβ-ANPなどの低分子のものが出現していた。これは心不全など病的状態においてはβ-ANPが出現することが示唆されるものの、心耳中の存在様式には年齢的因子も関与するものと思われる。モノクロタリンを用いて肺高血圧ラットを作製し、その血中および心房、心室中ANP濃度を測定した実験においては、肺高血圧の進行とともに血中ANP濃度は増加し、右心耳中ANP含量は減少した。これに対し右室中ANP含量は増加していた。したがって亜急性の右心負荷状態では、右心房よりのANP分泌が亢進し、心室においてもANPの生合成が行われ、血中ANP濃度高血の一因として関与している可能性が示唆された。健康小児(7ー14歳)における血中αーANP濃度は16.1±4.9ng/

lであり、RIA法による測定結果とほぼ同じであった。小児における随意尿の尿中αーANPは測定感度以下であった。しかしネフロ-ゼ症候群の小児では尿中ANPの測定が可能であり、糸球体の機能評価に有用と思われた。4.モノクロタリンを用いて肺高血圧ラットを作製し、心組識および血中ANP濃度の測定を行った。また新しく同定されたbrain natriuretic peptide(BNP)の測定も行い、比較検討した。右室肥大の進行とともに右心室中ANP、BNP濃度は増加し、右心房中濃度は減少した。ANP、BNPともに心室への圧負荷により生合成が亢進しており、病態との関与が示唆された。今年度は心房性ナトリウム利尿ペプチドの測定(ANP)において、より簡便で高感度のアッセイ系を酵素免疫測定法を用いて確立し、小児疾患におけるANPの分泌動態を検討することを目標とした。ANPの測定に関してはラジオイムノアッセイ系(RIA)が一般に用いられているが、血液の抽出操作を必要とし、施設間での測定値に差が見られる。したがってANPに対するモノクロ-ナル抗体を用い、抽出操作を必要とせず、かつ少量(3050μl)のサンプルで測定可能な酵素免疫測定法(EIA)の確率を目指した。まずBALB/Cマウスを用いてα-ANPのringに対するモノクロ-ナル抗体を作製しIgG1を得た。この抗体をpolystyrene ballにコ-トした。一方α-ANPのC-terminusに対する抗体のFab'はhorseradish peroxidaseでconjugateした。アッセイにはサンプル30μlにバッファ-120μlを加え、sandwich法を用いた。策定範囲は3ng(0.1pmol)/lから1μg/lであった。within-assayおよびbetween-assayはそれぞれ7.310.5%および8.913.5%であった。またβ-ANP、γ-ANPとのcross-reactionはそれぞれ52%、100%であった。健康小児(714歳)における血中α-ANP値は16.1+4.9ng/l(n=10)であり、RIA法による測定結果とほぼ同じであった。また小児における随意尿の尿中α-ANPは測定感度以下であった。しかしネフロ-ゼ症候群の小児では尿中ANPの測定が可能であり、これは糸球体の機能評価に有用と思われた。一方、心不全状態では心房中でβ-ANPが増加していることを観察しており、今後α-ANPと同様にβ-ANPのEIAを確立し、各種病態での検討を進めていく予定である。我々は既に、肺高血圧モデルラットにおいて血中ANP濃度の上昇、また心室におけるANP生合成の亢進を報告した。一方、brain natriuretic peptide(BNP)はブタ脳から単離された新しいナトリウム利尿ペプチドで、その構造と生理活性はANPと類似しており、ANPと協同し体液量や電解質の調節に関与している可能性が強い。今回はBNPに特異的なradioimmuno assay(RIA)を確立し、右室への圧負荷を生じた肺高血圧ラットにおける心房・心室中のBNP濃度を測定した。また同時に測定したANP濃度と比較検討した。〈方法〉SD系ラット(雄、4週齢)を使用した。投与群ラットには、Monocrotaline(40mg/kg)を上背部に一回皮下注射した。対照群には生食を0.2ml/100g皮下注射した。
シルクロード遺跡の再発見：デジタル史料批判に基づく遺跡照合と地理学情報基盤の構築

本研究は、申請者らが提案する「デジタル史料批判」という手法を用いて20世紀初頭のシルクロード探検隊が残した地図・平面図・古写真といった様々な空間情報を持つ画像資料を定量的に解析することで、所在不明となっていた探険隊調査遺跡を系統的に解明し、これまで相互参照されることなく蓄積されてきた欧州・日本と現代中国の考古学・歴史学研究の成果を統合する地理学情報基盤を作成することを目的とする。
ホウ素中性子捕捉療法の適応を目指した骨軟部腫瘍におけるLAT-1発現の検討

手術時の切除検体から得られた組織を用いて、軟部肉腫におけるLAT1発現を免疫組織化学にて検討した。その結果、明細胞肉腫では、全ての検体においてその細胞膜にLAT1のび漫性の強い発現を認めることが明らかとなった。また、ヒト由来の明細胞肉腫細胞株の担がん動物モデルから得られた明細胞肉腫の腫瘍組織も同様にLAT1を強く発現していることが判明した。LAT1は、殆どが腫瘍細胞の細胞膜のみで発現し、腫瘍細胞の増殖に必要な必須アミノ酸を取り込む。また、近年、ホウ素製剤(BPA)を腫瘍細胞に選択的に取り込ませた後に、その腫瘍細胞に熱中性子線を照射することで取り込まれたホウ素と核分裂反応を生じさせ腫瘍細胞を選択的に殺傷させるホウ素中性子捕捉療法(BNCT)が新たながん治療方法として着目されている。このBPAも、腫瘍細胞にLAT1を介して取り込まれることが明らかとなっており、これは、逆に腫瘍組織においてLAT1が発現していれば、BNCTによる抗腫瘍効果が得られることを示唆する。実際に、明細胞肉腫の担がん動物モデルでは、BNCTによる抗腫瘍効果が確認されている。この様に明細胞肉腫は、LAT1を強く発現するだけでは無く、BNCTによる治療効果が期待できる肉腫の一つであることも判明した。明細胞肉腫の治療は、化学療法および通常の放射線治療では効果が無く手術による全切除を要するため、切除困難例では、治療に難渋することが多い。そこで、上記結果を踏まえて、足部に生じた明細胞肉腫の切除困難な症例に対して、BNCTを施行した。組織検査では、免疫組織化学にてLAT1の発現を認め、BNCTにより局所の腫瘍の完全な制御が得られた。本研究は、腫瘍組織でのLAT1の発現の確認は、BNCTによる治療を検討する際に非常に有用な手段に成り得ることも示した。他の肉腫、良性腫瘍および骨転移癌についても同様に検討を行った。本研究では、化学療法および放射線治療には抵抗性であり、また、手術による切除以外に治療方法が無い明細胞肉腫という極めてまれな肉腫にLAT1のび漫性で強い発現を認めることを初めて発見した。そして、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)に用いられるホウ素製剤(BPA)が、LAT1を介して腫瘍細胞に選択的に取り込まれた後に、熱中性子線と核分裂反応を生じ腫瘍細胞を選択的に殺傷するため、明細胞肉腫は、BNCTによる抗腫瘍効果が得られる肉腫であることが判明した。また、これは現在までに検討してきた明細胞肉腫の担がん動物モデルへのBNCTによる抗腫瘍効果を支持する結果となった。これらの事実から、臨床において足部に生じた明細胞肉腫の手術困難例についてBNCTによる治療を施行した。腫瘍組織はLAT1を強く発現し、腫瘍はBNCTにより完全に局所制御された。BNCT後1年経過後も、再発転移無くこの経過の報告についての準備を行っている。この様に明細胞肉腫でLAT1の発現を認めたことは、切除以外に有効な治療方法が無い明細胞肉腫に対して新たな治療方法を提起する結果となった。明細胞肉腫は、LAT1を強くび漫性に発現した。これは、明細胞肉腫が、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の効果が得られる悪性腫瘍の一つであることも示す結果である。今後、臨床医に論文を通して情報提供を行う。また、明細胞肉腫に対するBNCTを用いた新たな治療方法についての臨床研究も必要である。ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、ホウ素(L-BPA)を取り込んだ腫瘍細胞に対して熱中性子線を照射することで腫瘍細胞のみを死滅させる新たな治療方法である。腫瘍細胞への選択的なL-BPAの取込みには、腫瘍細胞のみに特異的に発現し必須アミノ酸(腫瘍細胞の増殖に必要)を取り込むアミノ酸トランスポーター(LAT1)が関与する。つまり、腫瘍組織検査によりLAT1が同定出来れば、それは、すなわちBNCTによる局所制御だけでは無く、LAT1阻害剤による全身的な腫瘍制御も期待できることを意味する。さらに、個々の腫瘍組織での特徴的なLAT1の発現は、新たな病理組織診断のツールとなる可能性も示唆する。しかし、骨・軟部腫瘍でのLAT1発現について検討した報告はほとんど無い。そこで、骨・軟部腫瘍組織でのLAT1発現の解析を本研究の目的とした。平成28年度は、先ず、非常に稀な腫瘍であるが、手術以外に有効な治療方法が無い明細胞肉腫(CCS)について検討を行った。ヒト由来CCS細胞株(MP-CCS-SY)を移植した担がん動物の組織標本を用いた検討では、CCSにLAT1の強い発現を認めることを見出した。また、同細胞株を用いたLAT1阻害剤(Brasilicardin A)によるアミノ酸取り込み抑制試験では、LAT1阻害剤にて主として必須アミノ酸の取り込みが抑制されることを初めて確認した。さらに、明細胞肉腫の手術検体を用いたLAT1の免疫組織化学(免疫染色)による検討では、明細胞肉腫の細胞膜にLAT1の非常に強いびまん性の発現を認めることが明らかとなった。明細胞肉腫では、LAT1を標的とした治療方法の有用性が示唆された。LAT1阻害剤による腫瘍細胞内へのアミノ酸取り込みの評価には、実験方法、実験装置、実験施設、そして解析費用の面から難渋することが予想された。しかし、ガスクロマトグラフィー質量分析法にて解析可能なことが判明した。