hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低コスト貯蔵による青果物の緑色保持と退色機構に関する研究

今回の研究ではエタノール蒸気処理がブロッコリーの緑色保持に効果があることを明らかにし、さらにその機構について調べた。材料としてブロッコリーを用い、処理を継続しながら20°Cで貯蔵した。貯蔵中のブロッコリーの外観については無処理区で3日の緑色保持がみられたが、エタノール最適濃度処理区では無処理区よりもさらに緑色保持期間が23日延長され、保持期間がほぼ2倍となった。クロロフィル含量は貯蔵中無処理区では著しく減少したが,処理区では顕著な減少はなかった。エチレン生成は無処理区では貯蔵2. 3日まで増加しその後減少したが、処理区では顕著な増加がなかった。一方,炭酸ガス生成については無処理区では貯蔵1日から3日において生成量が増加したが、エタノール処理区では抑制された。貯蔵期間中ブロッコリーのAcc含量は増加したが、エタノール処理によりさらに顕著に増加した。一方、Acc酸化酵素の活性は無処理区では貯蔵2日まで増加したが、エタノール処理区では抑制された。これらのことから、エタノール蒸気処理によるエチレン生成抑制はAcc酸化酵素がキー酵素として働いた結果であると思われた。Acc酸化酵素のタンパク質量の変動を調べたところ、無処理区、エタノール処理区共にその変動はAcc酸化酵素の活性とほぼ同様の傾向を示した。このことから、エタノール処理によりAcc酸化酵素のタンパク質合成が抑制されたものと考えられた。以上より、エタノール蒸気処理がブロッコリーの緑色保持に効果があることが明らかになった。また、これらの効果は処理によりAcc酸化酵素活性が抑制され、エチレン生成が抑制された結果による可能性が示された。1)昨年度は適切な濃度のエタノール蒸気がブロッコリーのエチレン生成を抑制し、緑色保持に有効であることを報告した。一方、高濃度のエタノール蒸気は黄化の進行を抑制するが、小花に異臭が発生し、ガクの緑色が黒ずむなど異常をもたらすことを認めた。本年度は同処理による黄化抑制の機構ならびに異常の発生の原因解明を目的とし、細胞変性とクロロプラストの形態変化を透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて調査した。その結果、ブロッコリーの緑色保持に最適な濃度のエタノール蒸気処理は細胞構造に異常を引き起こすことなく、クロロプラストからクロモプラストへの変化を遅らせることを明らかにし、高濃度の処理は細胞膜の破断、原形質分離・クロロプラストの包膜の破断など細胞構造の崩壊を引き起こし、異臭の発生や小花の緑色の黒ずみなどの原因になることを示唆した。2)最近市場でよく見かけるカラーピーマンの緑色の退色と赤色の着色に関し、収穫後の貯蔵中の成熟を想定し、クロロプラストからクロモプラストへの変遷ならびにカロチノイドの蓄積についてその機構を解明する目的で電子顕微鏡により研究を行い、以下の結果を得た。成熟の進行と共にクロロプラストのグラナやストロマチラコイドは減少し、節をもつ管状の構造体(チュウブル構造体)が増加し、クロロプラスト/クロモブラスト内の多くを占めるようになり、カロチノイドを多く含むといわれるフィブリル構造体もみられた。
光学活性オキサゾリン基を含む不斉反応場の構築と不斉反応場の構築と不斉触媒反応への応用

本研究では、天然の光学活性アミノ酸(S)-バリンから1-[(4s)-4-イソプロピル-2-オキサゾリニル]-2-ブロモベンゼンを合成し、これにブチルリチウムとPPhCl_2を作用させて、光学活性なオキサゾリン基を含むホスフィン、ビス(2-[(4s)-4-イソプロピル-2-オキサゾリニル]フェニル)フェニルホスフィン(NPN)を合成した。これをRhCl_3・3H_2Oと室温で反応させ、[RhCl_3(NPN)](1)を得た。1はfacとmer-型の混合物であった。これをトルエン中還流し、mer-[RhCl_3(NPN)](1b)を単離した。1bのX線構造解析を行い、構造を確認した。1bの配位環境のうち、リン原子のトランス位に2ヶのイソプロピル基による不斉反応場が構築されているのが確かめられた。錯体1bを触媒とし、ジフェニルシラン、メチルフェニルシランを用いてアセトフェノンのヒドロシリル化反応を行った。2-フェニルエタノールがそれぞれ43、55%で得られたが、光学収率は低い値であった。NPN配位子と[{RhCl(COD)}_2](COD=1,5-シクロオクタジエン)との反応により、[RhCl(NPN)]を主成分とする錯体2を得た。2+AgPF_6を触媒とし、α-アセトアミノケイ皮酸の水素化反応を行い、水素圧10気圧でほぼ100%の水素化物が得られた。しかし、この場合も不斉収率は高くなかった。1bにおける不斉反応場の2ヶのイソプロピル基が嵩高過ぎて、基質の接近を妨げていることも考えられる。ルテニウム(II)錯体、トランス-[RuCl_2(CH_3CN)_4]とNPNとの反応により、[RuCl_2(NPN)(CH_3CN)]を得た。^<31>P NMRによると、室温で3種の異性体から成り立っていた。これを加熱すると^<31>P NMRでδ66.0,70.2,73.8にシグナルを示した。一方、[{RuCl_2(p-Cym)}_2](p-Cym=p-シメン)とNPNとの反応により、^<31>P NMRでδ73.8にシグナルを示す錯体が得られた。これは二核構造をもつと推定された。
膵癌転移微小環境におけるexosome誘導性pre-niche形成機序解明と改変

本研究の目的は、豊富な間質を有する膵癌において、膵癌微小環境由来のエクソソームが癌間質相互作用、臓器特異的転移において果たす役割を解明し、その機序に着目した微小環境改変による新たな膵癌治療戦略を開発することである。本年度はヒト膵癌術前症例から採取した膵液中のエクソソームに含まれるmicroRNA(ex-miR)についてマイクロアレイで網羅的解析を行い、ex-miR320a、320b、361、145、29cなどの発現が慢性膵炎と比較して有意に上昇していることを明らかにした。検出されたエクソソームの由来細胞については癌細胞、間質細胞にいずれかについて現時点では明らかではないものの、膵癌組織由来のエクソソームから特異的に分泌されるエクソソームの候補を挙げることができた。転移臓器特異性にかかわるエクソソームについては同定できていないが、肝転移に特異的に関わる因子を検討するため、膵癌細胞を脾注した肝転移モデルマウスを用いた実験を行った。肝転移モデルでは膵癌細胞に発現したCD110が肝細胞に発現したCD110のリガンド、thrombopoietin (TPO)を介して膵癌細胞の血管外遊出と増殖を促進し、肝転移形成に関与していること、さらにその作用にはERK1/2-MYCシグナル経路が関与していることなどを明らかにした。ヒトの膵癌切除標本を用いた病理学的検討においても、膵癌細胞のCD110発現と肝転移の増加、予後不良に関連があることなどを明らかにした。これまでに膵癌間質をターゲットとしたマイクロアレイ解析から膵星細胞の活性化、不活性化に関与する可能性のある遺伝子発現変化について同定し、膵癌患者の膵液から採取したエクソソームを用いて膵癌特異的にエクソソーム内へ分泌されているmiRNAを数種類にわたって同定することができた。また、肝転移における転移臓器特異性にかかわる因子として膵癌細胞、肝細胞それぞれのタンパク発現とそれに関わるシグナル経路についても明らかにしてきた。当初予定していた、膵星細胞に特化したエクソソームの検出とその機能解析、臓器特異性に関与するエクソソーム含有タンパク質やmiRNAの特定とその分子を標的とした治療開発などについては新たな進展がなく、治療の開発までを目標とした本研究計画において現時点では計画からやや遅れていると評価した。膵星細胞が分泌するエクソソームの抽出、膵液内エクソソームの由来細胞の同定など、膵星細胞に特化したエクソソームの検出、転移臓器特異性に関わるエクソソーム内分子やmiRNAの同定・解析を引き続き試みていく。また、同定されたmiRNAが局所での微小環境に与える影響や、転移先臓器で与える影響などについて、in vitro, in vivo実験あわせて検討していく。並行して、現在までに同定された肝転移に関する転移臓器特異性分子とその詳細機序についてさらに解析を進め、マウスへの薬剤投与、微小環境側因子の遺伝子ノックダウンなどから微小環境改変による膵癌制御治療法の開発について検討を進める。ヒト膵癌切除組織より樹立した膵星細胞にビタミンAの活性代謝産物であるオールトランス型レチノイン酸(ATRA)を添加して脂肪滴染色やタンパク発現変化から不活化膵星細胞の樹立を確認した。樹立した不活化膵星細胞と、活性化膵星細胞のマイクロアレイ解析を行い、活性化膵星細胞に比べて不活化膵星細胞ではCD38, CD14, CD40などの表面抗原が高発現していることを確認した。活性化膵星細胞は癌細胞と相互作用して腫瘍浸潤や転移を促進するとの報告があり、特定された表面抗原は他臓器転移への抑制に関与している可能性がある。また、ERCP下に採取した膵液から超遠心法を用いてエクソソームの抽出を試み、電子顕微鏡下に小胞の存在と、エクソソーム特異的なCD63やCD81、TSG101の発現を確認した。慢性膵炎に比べて膵癌から抽出したエクソソーム中にmiR21, miR155が高発現していることが分かった。膵液中には癌細胞や癌関連線維芽細胞などから分泌されたエクソソームが存在していると考えられ、今後は膵星細胞の特異性に着目したエクソソームの解析、さらに転移巣のエクソソームについても解析を進めていく予定である。また、膵癌高転移細胞株を用いたin vivoの検討では肝転移巣の癌関連線維芽細胞でp-ERK1/2が正常膵星細胞、膵癌細胞に比べて高発現しており、癌関連線維芽細胞p-ERK2を阻害するとIL-6やMMP-2, MMP-3などの発現が低下し、膵星細胞の癌細胞浸潤促進作用も抑制されることがわかった。当初の予定通り、膵癌間質をターゲットとしてマイクロアレイから活性化/不活化膵星細胞の遺伝子発現変化について解析を行った。引き続き、転移巣サンプルにおける間質細胞由来の網羅的遺伝子発現解析、比較検討を行っていく予定である。また膵癌由来の膵液中エクソソーム抽出とmiRNA発現解析について成功した。癌関連膵星細胞上清や、転移巣由来線維芽細胞に特化したエクソソームの解析については今後の課題である。転移先の微小環境についても膵星細胞を中心に解析を進めており、p-ERKの関与が示唆された。微小環境によるpre-metastaticniche形成と転移誘導に関連する因子などさらに検討を進めていく。

本研究の目的は、豊富な間質を有する膵癌において、膵癌微小環境由来のエクソソームが癌間質相互作用、臓器特異的転移において果たす役割を解明し、その機序に着目した微小環境改変による新たな膵癌治療戦略を開発することである。本年度はヒト膵癌術前症例から採取した膵液中のエクソソームに含まれるmicroRNA(ex-miR)についてマイクロアレイで網羅的解析を行い、ex-miR320a、320b、361、145、29cなどの発現が慢性膵炎と比較して有意に上昇していることを明らかにした。検出されたエクソソームの由来細胞については癌細胞、間質細胞にいずれかについて現時点では明らかではないものの、膵癌組織由来のエクソソームから特異的に分泌されるエクソソームの候補を挙げることができた。転移臓器特異性にかかわるエクソソームについては同定できていないが、肝転移に特異的に関わる因子を検討するため、膵癌細胞を脾注した肝転移モデルマウスを用いた実験を行った。肝転移モデルでは膵癌細胞に発現したCD110が肝細胞に発現したCD110のリガンド、thrombopoietin (TPO)を介して膵癌細胞の血管外遊出と増殖を促進し、肝転移形成に関与していること、さらにその作用にはERK1/2-MYCシグナル経路が関与していることなどを明らかにした。ヒトの膵癌切除標本を用いた病理学的検討においても、膵癌細胞のCD110発現と肝転移の増加、予後不良に関連があることなどを明らかにした。これまでに膵癌間質をターゲットとしたマイクロアレイ解析から膵星細胞の活性化、不活性化に関与する可能性のある遺伝子発現変化について同定し、膵癌患者の膵液から採取したエクソソームを用いて膵癌特異的にエクソソーム内へ分泌されているmiRNAを数種類にわたって同定することができた。また、肝転移における転移臓器特異性にかかわる因子として膵癌細胞、肝細胞それぞれのタンパク発現とそれに関わるシグナル経路についても明らかにしてきた。当初予定していた、膵星細胞に特化したエクソソームの検出とその機能解析、臓器特異性に関与するエクソソーム含有タンパク質やmiRNAの特定とその分子を標的とした治療開発などについては新たな進展がなく、治療の開発までを目標とした本研究計画において現時点では計画からやや遅れていると評価した。膵星細胞の特異性に着目したエクソソームの解析、さらに転移巣のエクソソームについても機能解析を進め、転移臓器特異性に関わる分子の同定・解析や微小環境によるpre-metastaticniche形成と転移誘導に関連する因子などさらに検討を進めていく。候補となった因子の機能的な意義を解析するため、in vitroの実験として、癌細胞にエクソソームを添加して増殖・遊走・浸潤に及ぼす影響を評価する。さらに、エクソソームをマウス尾静脈より注入し、転移巣(肝転移・腹膜播種)で癌関連PSCs由来エクソソームによる微小環境誘導に関して、細胞外基質因子などを中心に評価を行う。膵星細胞が分泌するエクソソームの抽出、膵液内エクソソームの由来細胞の同定など、膵星細胞に特化したエクソソームの検出、転移臓器特異性に関わるエクソソーム内分子やmiRNAの同定・解析を引き続き試みていく。また、同定されたmiRNAが局所での微小環境に与える影響や、転移先臓器で与える影響などについて、in vitro, in vivo実験あわせて検討していく。
コムギとイネの種子胚発芽時におけるミトコンドリアバイオジェネシスの比較解析

急激な呼吸鎖の発達を伴う種子胚の発芽過程は、植物ミトコンドリアの構造と機能の発達過程(ミトコンドリアバイオジェネシス)を解析する格好の対象であり、低温、低酸素分圧などの環境ストレス下での発芽および幼苗の生育など農業上重要な解析対象形質である。本研究の目標は、コムギを材料に、種子胚の発芽過程におけるミトコンドリアバイオジェネシスを、ミトコンドリア電子伝達系を構成する遺伝子群とそれらがコードするタンパク質群の発現動態から明らかにすることである。特に、シアン耐性酸化酵素であるオールタナティブオキシダーゼ(AOX)の役割を低温及び湛水ストレス下で検証し、AOXの発現制御に関わる核とミトコンドリア間の情報伝達機構を明らかにする。1)tDNAとrDNAを除くミトコンドリアの全遺伝子群とORFをブロッとしたミトコンドリアマクロアレイを作成し、ミトコンドリア転写産物測定の精度をリアルタイムPCRで検証した。2)ミトコンドリアマクロアレイを用いて、ミトコンドリア遺伝子群の転写産物量の発芽に伴う変動を測定した。特に、チトクローム鎖が阻害された条件では、AOX転写産物量が大きく増加することを明らかにした。2)ミトコンドリア電子伝達系に属する酵素群の量的変動をウエスタンブロティングにより測定した、チトクローム鎖が阻害された条件下でのAOX量の増加を検証した。3)ミトコンドリアマクロアレイとウエスタンブロティングにより、発芽過程の低温、乾燥、塩ストレスがミトコンドリアバイオジェネシスに与える効果を解析し、ストレスへの反応が遺伝子特異的であることを明らかにした。本研究の目標は、コムギとイネを材料に、種子胚の発芽過程におけるミトコンドリアバイオジェネシスを、ミトコンドリア電子伝達系を構成する遺伝子群の発現動態から明らかにすることである。特に、シアン耐性酸化酵素であるオールタナティブオキシダーゼ(AOX)の役割を低温及び湛水ストレスで検証し、AOXの発現制御に関わる核とミトコンドリア間の情報伝達機構を明らかにする。初年度の半年間は、本研究の基礎固めとして、以下の研究を行った。コムギとイネの低温耐性品種と感受性品種(それぞれCSとM808および北陸142と兵庫北錦)を対象に、低温下での発芽を調査した。上記品種を対象に、低温下でのチトクローム鎖とシアン耐性鎖の呼吸活性および両呼吸鎖に関与するミトコンドリア遺伝子発現を調査して、常温下でのそれとを比較解析した(投稿論文準備中)。パンコムギのライムギ染色体添加系統とその両親を対象に、低温下での発芽を調査した。急激な呼吸鎖の発達を伴う種子胚の吸水・発芽過程は、植物ミトコンドリア(Mt)の構造と機能の発達過程(Mtバイオジェネシス)を解析する格好の対象であり、低温、乾燥、塩、低酸素分圧などの環境ストレス下での発芽および幼苗生育など農業上重要な解析対象形質である。本研究では、コムギとイネを材料に、種子胚の発芽過程におけるMtバイオジェネシスを、Mt電子伝達系を構成する遺伝子群の発現動態から明らかにする。特に、シアン耐性酸化酵素であるオールタナティブオキシダーゼ(AOX)の役割を低温など環境ストレス下で検証し、AOXの発現制御に関わる核とMt間の情報伝達機構を明らかにする。コムギの標準品種CSを材料とした平成18年度の研究成果は以下のとおりである。1)発芽及び幼苗生育時のMtバイオジェネシスを、呼吸鎖(チトクローム鎖とオルタナティブ鎖)の発達過程と遺伝子発現変化から追跡した。吸水後、速やかに開始される呼吸は、胚に蓄積された電子伝達系酵素群と新たに合成された酵素群が担うことが明らかとなった。チトクローム鎖の阻害は、AOX遺伝子の発現上昇とAOXタンパク質の蓄積によるオルタナティブ鎖の容量上昇をもたらすことを明らかにし、オルタナティブ鎖はチトクローム鎖の補完機能をもつことを示唆した(投稿中)。2)Mtマクロアレイを用いて発芽時におけるチトクローム鎖とシアン耐性鎖の呼吸活性及びMt遺伝子発現の変化を解析した。さらに、低温、脱水、塩ストレスが発芽と遺伝子発現に与える効果を正常条件下でのそれとを比較した。Mtマクロアレイには、イネとコムギの機能未知ORFを含む全遺伝子と、Mtタンパク質をコードする既知の核遺伝子を載せた。解析の結果、発芽時のMt遺伝子発現の動的変化と、各ストレスのMt遺伝子発現に与える影響に特異性と共通性があることが明らかとなった(投稿中)。3)電子顕微鏡を用いた組織観察により、Mtバイオジェネシスの過程を、Mt数とMt構造の継時変化に基づき特徴づけた。

1)tDNAとrDNAを除くミトコンドリアの全遺伝子群とORFをブロッとしたミトコンドリアマクロアレイを作成し、ミトコンドリア転写産物測定の精度をリアルタイムPCRで検証した。2)ミトコンドリアマクロアレイを用いて、ミトコンドリア遺伝子群の転写産物量の発芽に伴う変動を測定した。特に、チトクローム鎖が阻害された条件では、AOX転写産物量が大きく増加することを明らかにした。2)ミトコンドリア電子伝達系に属する酵素群の量的変動をウエスタンブロティングにより測定した、チトクローム鎖が阻害された条件下でのAOX量の増加を検証した。3)ミトコンドリアマクロアレイとウエスタンブロティングにより、発芽過程の低温、乾燥、塩ストレスがミトコンドリアバイオジェネシスに与える効果を解析し、ストレスへの反応が遺伝子特異的であることを明らかにした。
病原因子ＶｉｒＢ５とＢｅｐＡによる猫ひっかき病の血清診断・型別法の確立と病態解明

猫ひっかき病(CSD)原因菌Bartonellahenselaeの病原因子VirB5とBepAの各サブタイプに対するCSD患者ならび健常人の血清反応性を明らかにした。この結果を受けて、VirB5を用いた抗体価測定用ELISA法と血清型別法を確立した。間接蛍光抗体(IFA)法を基準としたVirB5 ELISA法の感度は72.6%、特異度は99.0%であった。VirB5抗体陽性例では、血清型別法により患者感染菌株のVirB5型の同定が可能となった。VirB5を用いた血清診断・型別法はB. henselae感染症の分子疫学研究に有用なツールになるものと期待される。猫ひっかき病(cat scratch disease: CSD)原因菌Bartonella henselaeのBepAはVirB IV型分泌装置のエフェクタータンパクの1つで、抗アポトーシス活性をもち、本菌の細胞内寄生に関与することが報告されている。これまでに、我々は本邦で分離されたB. henselaeのbepA遺伝子解析により、標準菌株(ATCC49882株; bepA-1型)と約8.6%のアミノ酸配列の異なるbepA-2型を同定した。本年度は各subtypeのGST-BepA融合タンパク質を作製し、CSD患者血清ならびに健常人血清との反応性についてWestern blot法にて検討した。本研究の対象として、リンパ節や膿などの遺伝子解析により感染菌株のBepA subtypeが同定済みの19例のCSD患者血清と健常人血清4例を用いた。CSD患者19例中13例(68.4%)でBepAとの反応を認め、このうち、BepA-1型のみと反応したものが7例、BepA-1型とBepA-2型とともに反応したものが6例であった。一方、健常人血清4例中2例でBepAとの交差反応を認めたため、健常人血清を追加して解析したところ、健常人血清計16例中9例(56.3%)でBepAとの交差反応を認めた。このうち、BepA-1型のみと交差反応したものが2例、BepA-1型とBepA-2型とともに交差反応したものが7例であった。以上の結果から、BepAは健常人血清と交差反応することが明らかとなった。Bartonella henselaeは猫ひっかき病(cat scratch disease: CSD)の原因菌で、患者からの分離培養が困難な菌である。本菌のIV型分泌装置の構成タンパクであるVirB5はCSD患者の血清と反応する主要抗原の1つとして報告されている。これまでに、我々は本邦で分離されたB. henselaeのvirB5遺伝子解析により、標準菌株(ATCC49882株; VirB5-1型)と約1320%のアミノ酸配列の異なる2つのsubtype(VirB5-2型、VirB5-3型)を同定した。本年度は各subtypeのGST-VirB5融合タンパク質を作製し、CSD患者血清との反応性についてWestern blot法にて検討した。本研究の対象として、リンパ節や膿などの遺伝子解析により感染菌株のVirB5 subtypeが同定済みの19例のCSD患者血清と健常人血清4例を用いた。CSD患者19例中13例(68.4%)で反応性に強弱はあるものの全てのVirB5 subtypeとの反応を認めた。一方、健常人血清4例ではVirB5への反応を認めなかった。また、VriB5と反応したCSD患者血清では、感染菌株と同一のVirB5 subtypeで血清を吸収処理することで全てのVirB5 subtypeへの反応は完全に消失したのに対し、感染菌株と異なるsubtypeで血清を吸収処理しても感染菌株と同一のVirB5 subtypeへの反応は消失しなかった。以上の結果より、CSD患者血清中には感染菌株と一致したVirB5 subtypeに対する抗体が存在し、他のVirB5 subtypeとの反応には共通のエピトープを認識する抗体が関与していることが明らかとなった。さらに、血清の吸収処理によって感染菌株のVirB5 subtypeを同定できることが示された。本年度はVirB5 ELISA法を確立し、臨床的有用性について検討を行った。ELISA法の抗原には、各型のGST-VirB5融合タンパク質からPreScission Proteaseを用いてGSTタグを切断し、ゲル濾過クロマトグラフィーで精製したVirB5タンパク質を用いた。VirB5各型のELISA法を確立し、健常人96例および猫ひっかき病(CSD)疑い患者189例(間接蛍光抗体(IFA)法陽性84例、陰性105例)について抗VirB5抗体価を測定した。

IFA法を基準とした本法の感度と特異度はそれぞれ、VirB5-1型では感度71.4%、特異度99.0%、VirB5-2型では感度66.7%、特異度100%、VirB5-3型では感度66.7%、特異度99.0%であった。VirB5-1型に陽性を示す例が最も多く、CSD疑い患者189例中76例(40.2%)が陽性となり、VirB5-2型では71例(37.6%)が、VirB5-3型では70例(37.0%)がそれぞれ陽性となった。3つの型をすべて合わせると189例中79例(41.8%)が陽性となった。また、IFA法陰性105例中18例(17.1%)でVirB5 ELISA法陽性となる不一致例を認め、このうち10例ではWestern blot法によってVirB5特異抗体を検出した。これら不一致例は臨床的にCSDが強く疑われる症例であった。本研究で確立したVirB5 ELISA法は、IFA法の感度を上回ることができなかったものの、特異度は高く、IFA法陰性VirB5 ELISA法陽性の不一致例を検出した。今後、VirB5と他のCSD特異抗原との組み合わせにより、CSDの血清学的診断法の検出感度の向上が期待される。臨床微生物学本年度は抗原となるGST-BepA融合タンパク質の精製法を確立し、各BepAサブタイプとCSD患者および健常人血清との反応性をWestern blot法にて明らかにした。本年度は抗原となるGST-VirB5融合タンパク質の精製法を確立し、各VirB5サブタイプとCSD患者および健常人血清との反応性をWestern blot法にて解析した。さらに、患者血清の吸収処理によって感染菌株のVirB5 subtypeを同定できることを明らかにし、VirB5による血清型別法の可能性を示すことができた。平成26年度はこれまでに作製した抗原を用いてELISA法を確立し、その臨床的有用性を検討する計画である。また、VirB5およびBepAを断片化した抗原を作製して各サブタイプを特異的に認識する配列多型部位をWestern blot法で解析し、血清型別解析が可能か検討する。平成25年度には抗原となるGST-BepA融合タンパク質を精製し、各BepAサブタイプとCSD患者および健常人血清との反応性をWestern blot法にて解析を実施する。血清型別解析法の基礎的検討のため、感染菌株の遺伝子型が決定済みのCSD患者血清を用いる予定である。また、ELISA法による多検体解析に向けて、VirB5およびBepAの各抗原の精製度の向上と収量の増加を目的に、融合タンパク質の精製のスケールアップと精製ステップの追加を検討する計画である。本年度の研究費の執行は計画通りに行ったが、年度末(H25年3月18ー20日)に参加した日本細菌学会総会への旅費(41,960円)が事前の旅費試算(41,980円)と合わず、20円の未使用額が生じた。この未使用額については次年度の学会への旅費と併せて使用する。
新規液晶レンズを用いた遠近可変メガネの開発に関する研究

本研究では、遠視・近視または老眼の進行度合いに応じた遠近可変メガネのレンズパワーを矯正するための特性を得るために、複数の円形パターン形状の電極及び高抵抗膜を用いた新しい構造の液晶レンズを設計・試作し、液晶レンズにおける有効なレンズ径を拡大・維持しつつレンズパワー(焦点距離の逆数)の可変幅を拡大することが可能となった。さらに凸レンズ特性内部に凹レンズ特性凸レンズ特性(逆に凹レンズ特性内部に凸レンズ特性凹レンズ特性)を制御することができた。機械的制御系を一切必要せず焦点距離を電圧のみにより制御可能な液晶レンズを視力補助デバイスとする遠近可変メガネに適用することを本研究の目的とする。今回の研究実施期間では,複数の円形パターン形状の電極及び高抵抗膜を用いた新しい構造の液晶レンズを設計・試作し,液晶レンズにおける有効なレンズ径を拡大・維持しつつレンズパワー(焦点距離の逆数)の可変幅を拡大すること,遠視・近視または老眼の進行度合いに応じて遠近可変メガネのレンズパワーを矯正するため凸レンズ特性内部に凹レンズ特性凸レンズ特性(逆に凹レンズ特性内部に凸レンズ特性凹レンズ特性)を制御することを目的としている。本年度は,液晶レンズにおける有効なレンズ径を拡大・維持しつつレンズパワーの可変幅の拡大を行うため,二重のリング状電極を配置した円形パターン電極(口径:φ15.0mm)の新規液晶レンズを提案・設計した。液晶レンズにおける液晶層の厚み,絶縁層極薄ガラス厚,液晶材料の選定,誘電率,高抵抗膜(酸化亜鉛スパッタ膜;ZnO)の抵抗値及び円形パターン電極の直径等の構造パラメータを算出し,設計指針とした。この設計値を基づき液晶レンズを作製し,各電極部に独立した電圧を印加したときの干渉縞観察を行った。干渉縞観察から光学位相差分布について求め,光学的な評価(光学位相差,焦点距離)を行った。その結果,各電極にそれぞれ電圧を印加することで,内側と外側で異なる2つのレンズ特性を制御することが明らかとなった。本研究は,液晶レンズにおける有効なレンズ径及びレンズパワーの可変幅の拡大に関する現在の課題を解決するため,複数の円形パターン形状の電極及び高抵抗膜を用いた新規液晶レンズを設計・試作し,有効なレンズ径を拡大・維持しつつレンズパワー(焦点距離の逆数)の可変幅を拡大することである。さらに機械的制御系を一切必要としない『遠近可変メガネ』を実現するための問題点等を明確にし,課題の解決を目指すことである。平成27年度は下記に示す研究内容を実施した。(1)同心円状及び階段状に分布した高抵抗膜を用いた液晶レンズの試作円形パターン電極及び高抵抗膜を用いた液晶レンズが提案され,焦点距離等を低電圧で制御することが報告されている。さらに,円形パターン電極と複数のリング電極を組み合わせた電極構造を有する液晶レンズを提案し,独立した電圧を各電極に加えることで二重のレンズ特性を制御することができている。レンズパワーの増加を図るために駆動電圧を高めに設定した場合において,これまで均一に製膜した高抵抗膜の表面抵抗を同心円状及び階段状に分布するような液晶レンズを作製し,液晶レンズの各電極に独立した電圧を印加した場合の干渉縞観察から求めた光学位相差分布及びレンズパワー等のレンズ特性について実験を行った。円形領域内でシート抵抗が異なり、液晶層の円形パターン電極縁付近での電界強度を制御することが可能となる。このため、液晶レンズの光学位相差分布は、従来の液晶レンズに比べて放物線特性の大幅な改善効果が得られた。したがって、高抵抗膜の表面抵抗を同心円状及び階段状に分布させることで液晶層の電界の分布を調整することができ,レンズパワーの増加と共にレンズ特性を向上することが可能であることが示された。(2)二次評価のまとめ研究成果に対する二次評価を行った。今年度の課題目標の位置付けを明確にし,問題点等の抽出を行った。高抵抗膜の表面抵抗を同心円状及び階段状に分布した液晶レンズを試作し、実際に電気光学特性を測定することにより、液晶層の電界の分布を調整することができることを見出した。さらに、レンズパワーの増加と共にレンズ特性を向上することが可能であることが示された。そのため、予定していた研究計画を達成することができた。円形孔パターン電極と高抵抗膜の表面抵抗を同心円状及び階段状に分布させた液晶レンズでは,液晶層の電界の分布を調整可能となり,レンズパワーを維持しながら,放物面状の光学位相差を有する凸レンズ特性を向上することが可能であることを示した。有効なレンズ径を拡大するには,円形孔パターン電極を有する液晶レンズでは限界があり,さらに電圧によるレンズパワー可変時の応答時間の改善を見込むためには,電極パターンを工夫することが必要である。そこで,滑らかな放物面(断面では放物線)状の光学位相差分布を実現するために,輪帯電極とこれまで高抵抗膜の作製技術を組み合わせた新たな液晶レンズを提案し,設計を行った。その設計に基づき,有効レンズ径が15mm20mm程度の新規液晶レンズを試作した。

各輪帯電極に独立した電圧を加え,液晶レンズの電気光学特性について実験を行った。その結果,円形電極を拡大したにもかかわらず,理想球面状の光学位相差と干渉縞観察により求めた光学位相差との平均二乗偏差であるRMS値を低減できたことから,結果的に有効なレンズ径を拡大することが可能となった。今年度の課題目標の位置付けを明確にし,レンズパワー及び応答時間などの問題点等の抽出を行い、次年度への目標値と問題点をまとめた。滑らかな放物面状の光学位相差分布を実現するために,輪帯電極とこれまで高抵抗膜の作製技術を組み合わせた新たな液晶レンズを提案し,有効レンズ径が15mm20mm程度の新規液晶レンズを試作した。液晶レンズの電気光学特性について実験を行った結果,円形電極を拡大したにもかかわらず,理想球面状の光学位相差と干渉縞観察により求めた光学位相差との平均二乗偏差であるRMS値を低減できた。そのため有効なレンズ径を拡大することが示された。予定していた研究計画を達成することができただけでなく,新たな知見を得ることができた。本研究課題では、複数の円形パターン形状の電極及び高抵抗膜を用いた新しい構造の液晶レンズを設計・試作し,1液晶レンズにおける有効なレンズ径を拡大・維持しつつレンズパワー(焦点距離の逆数)の可変幅を拡大すること,遠視・近視または老眼の進行度合いに応じた遠近可変メガネのレンズパワーを矯正するための特性を得るために、2凸レンズ特性内部に凹レンズ特性凸レンズ特性(逆に凹レンズ特性内部に凸レンズ特性凹レンズ特性)を制御することを目的としてる。これまで、円形孔型パターン電極内における軸対称の不均一電界分布に基づき,液晶分子の再配向効果を利用した液晶レンズが提案されている。しかし,液晶層の利用効率が低いという課題がある。多数の同心円状の輪帯電極を用いた液晶レンズが提案され,液晶層の利用効率を改善することができるが,屈折率が階段状もしくは階段状を含む傾斜状となる特徴がある。この問題を解決するため,前年度までの研究で、高抵抗膜と同心円状輪帯電極を有する液晶レンズを提案した。液晶レンズのレンズ径を拡大した場合,レンズパワー(焦点距離の逆数)が有効レンズ半径に対して二乗に反比例して小さくなるため,レンズ特性を良好な状態に保ち,有効レンズ径の更なる拡大と実効的なレンズパワーを増大する必要がある。そこで、平成29年度の研究では、これまで少数の輪帯電極で滑らかな放物面上の光学位相差分布を実現するために,高抵抗膜及び輪帯電極を用いた液晶レンズを提案し,その電気光学特性について実験を行った。さらに、輪帯電極構造を有する液晶レンズの各電極にそれぞれ適切な値の電圧を加えた場合と,さらに通常よりも大きな電圧を一時的に加えた場合のレンズ径内の光学位相差分布の時間依存性を測定し,応答特性について求めた結果について考察を行った。本研究では、遠視・近視または老眼の進行度合いに応じた遠近可変メガネのレンズパワーを矯正するための特性を得るために、複数の円形パターン形状の電極及び高抵抗膜を用いた新しい構造の液晶レンズを設計・試作し、液晶レンズにおける有効なレンズ径を拡大・維持しつつレンズパワー(焦点距離の逆数)の可変幅を拡大することが可能となった。さらに凸レンズ特性内部に凹レンズ特性凸レンズ特性(逆に凹レンズ特性内部に凸レンズ特性凹レンズ特性)を制御することができた。
エクソソームのmiRNA運搬能を応用した膵癌に対する腫瘍特異的新規治療の確立

エクソソームの代表的なマーカーであるCD63抗体によるウェスタンブロットを行うと、BxPC-3、CFPAC-1、Panc-1の膵癌細胞株では発現を認めたのに対し、MIA PaCa-2、AsPC-1の膵癌細胞株では発現が減弱していた。以上の結果により、膵癌細胞株では、各細胞株によってエクソソームの分泌が異なることが示唆された。また、膵癌患者血清、膵癌細胞株からエクソソーム由来のRNAを同定した。各々のサンプルRNAからのPCRでのmiRNAの同定では、特定のmiRNAは認めなかった。膵癌でのエクソソーム内のmiRNA発現異常を評価するために、まずPanc-1、MIA PaCa-2、BxPC-3、CFPAC-1、AsPC-1の各膵癌細胞株と正常膵上皮細胞株であるHPDE細胞をExosome-Depleted FBSを添加した培養液を用いて48時間培養、抽出した培養液から、超遠心分離法にてエクソソームを分離した。同様に膵癌手術を行った患者の血清から、超遠心分離法にてエクソソームを分離した。エクソソームが分離できているかを、エクソソームの代表的なマーカーであるCD63抗体によるウェスタンブロットを行うと、BxPC-3、CFPAC-1、Panc-1の膵癌細胞株では発現を認めたのに対し、MIA PaCa-2、AsPC-1の膵癌細胞株では発現が減弱していた。正常細胞株においてはCD63抗体によるウェスタンブロットを行ったが、発現を認めなかった。膵癌手術を行った患者の血清でも同様にCD63抗体によるウェスタンブロットにて発現を確認した。電子顕微鏡にてサイズを測定すると、膵癌細胞株であるPanc-1から抽出したエクソソームの平均値は168.5nm、膵癌手術を行った患者の血清から抽出したエクソソームの平均値は180.2nmであった。膵癌細胞株であるPanc-1、健常者の血清、膵癌患者の血清からそれぞれ抽出したエクソソームからRNAを抽出し、バイオアナライザーにてRNAを解析すると、Preliminary dataで示した図と同様、細胞由来のリボソームRNAの発現を認めず、エクソソーム由来のRNAであることを確認した。また、膵癌患者血清、健常者血清、膵癌細胞株からエクソソーム由来のRNAを同定した。各種膵癌細胞株によってエクソソームの分泌が異なるため、超遠心分離法によるエクソソームの安定した抽出を行うのに非常に時間を要した。膵癌患者血清、健常者血清、膵癌細胞株からエクソソーム由来のRNA抽出を確認したので、次のステップとして、miRNAの抽出、マイクロアレイ法を用いた網羅的解析にて各種エクソソーム由来のmiRNAを評価する。膵癌では、microRNA (miRNA)の発現異常が、癌の発生・進行・転移に寄与することが報告されているが、miRNAを腫瘍選択的に送達する核酸医薬治療はまだ確立されていない。このmiRNAを含有する、細胞から分泌された直径30100nmの小胞であるエクソソームは、癌での新たな細胞間シグナル伝達メカニズムとして注目されている。膵癌でのエクソソームの存在を評価するために、まず各膵癌細胞株と正常膵上皮細胞株であるHPDE細胞を培養し、抽出した培養液から超遠心分離法にてエクソソームを分離した。電子顕微鏡にてサイズを測定すると、膵癌細胞株であるPanc-1から抽出したエクソソームの平均値は168.5nm、膵癌手術を行った患者の血清からは180.2nmであった。Panc-1、健常者の血清、膵癌患者の血清からそれぞれ抽出したエクソソームからRNAを抽出し、バイオアナライザーにて解析すると、細胞由来のリボソームRNAの発現を認めず、エクソソーム由来のRNAであることを確認した。

本年度で確立させた膵癌患者血清、健常者血清、膵癌細胞株から分離したエクソソーム由来のRNAからのmiRNAの抽出、マイクロアレイ法を用いた網羅的解析を行う。解析により同定された癌で低発現のmiRNAを含んだエクソソームの中で、標的膵癌細胞増殖・浸潤能を制御しているエクソソームを検出する。In vivoで、このmiRNAを含んだエクソソーム投与による腫瘍増大抑制、腫瘍特異的抗体で標識したエクソソーム投与による腫瘍選択性への効果増強の評価を行う。また、膵癌患者の血清由来のエクソソーム内での癌細胞増殖、進展制御しているmiRNA発現低下を認めた場合に予後との関連を検討する。肝胆膵
行為の理由と自己決定-「内在主義vs外在主義」を超えて

本研究は、「自己決定」の尊重が問題となる場面を類型的に想定しながら、1.ある選択がなされたときの理由の説明・正当化をめぐる論理的・概念的な諸問題について考察を加え、かつ、2.理由が語られる言説空間の構造の多様性を分析し、もって3.一人称権限(first person authority)にかんする哲学的問題への解を探るとともに、4.「自己決定の尊重」のあり方への大まかなガイドラインをも構想する、ということを目的としていた。二年にわたる研究の結果、1.自己決定の根幹をなす「自己知」(self-knowledge)は、知識論一般での「内在主義と外在主義」の対立ではカバーできない一人称固有の実践的レベルでの問題をはらんでいること、2.その問題が、実践推論(practical reasoning)の構造を介して、倫理学における理由の存在をめぐる「内在主義・外在主義」および道徳判断の動機づけ作用をめぐる「内在主義と外在主義」の問題と不可分である、ということが非常に明確になった。これは、大きな収穫であり、近々しかるべき形で公表したい。これらに較べると、言説空間のシステム論的な分析とつき合わせる作業は、立ち遅れてしまったが、上記の事柄が明らかになるにつれて、「自己決定」をめぐる諸問題が、「個人の自由と他人の権利」の衝突・「個人の自由と公共の福祉」という問題群とそのように違う問題であるかということがかなりハッキリしてきたことは大きな成果であった。今後、一人称の自己知それ自体の実践的性格とつき合わせて、この違いをより深く分析していきたい。「内在主義・外在主義」という、行為の理由の存否の確定をめぐって対立している二つの考え方が、哲学的行為論およびメタ倫理学それぞれの領野において、どのように"捩れた"形で問題を構成しているかが明瞭になるとともに、その対立の解決の可能性もある程度明らかになった。とりわけ、1.既存の「動機集合」から「推論」によって到達可能な理由を論じる場合に「推論」の外延をどこまで広く取りうるかによって、また、2.既存の動機集合を本人が確定するばあいの「一人称権限」をどうとるかによって、両者の対立は、かなりの程度まで緩和される見込みが明らかになってきた。この見込みを追求していくさいには、「信念と欲求」という背反的な対概念に加えて、"directive knowledge"というカテゴリーを提唱しているVellmanの提案もまた、一見思われるよりも有効であるかもしれないが、その点の考察は、なお今後の課題である。したがって「自己決定」にかんしてもまた、「目下最善ないし次善」の選択にいたった本人の推論、およびその際の自分自身の動機集合の確定の仕方いかんによっては、一人称権限が無条件で尊重されるべきだとは限らないケースが多々ありうる、ということの理論的な根拠もかなり明らかになった。のみならず、実践的ケースに通じた研究者からの知見の提供によって、そうした推論の前提となっている本人の自己認識、とりわけ過去から現在にいたる自己の存在理由の認識いかんによっては、本人の「自己決定」の妥当性をめぐって相互に争うことのほうが倫理的に重要である場合もある、ということもまた、非常に具体的に明らかになった。これらの成果は、本研究遂行者の長年の課題であるところの、「他者による描写の引き受け」としての自己性という大きな論題を解決していくためにも非常に有益であると思われる。「私はpと信じている/願っている/欲している」という一人称現在の心理言明がもつ一人称権限(first person authority)を適切に分析するためには、当の心理状態について、1.(広義の)遂行的な話法(narrative)によって構成されるという側面と、2.発児され・描写されるという、一見両立困難な両側面を認めねばならない。この点で、自己知をめぐる「内在主義と外在主義」の対立は、従来論じられてきたように、知識の条件・言語の意味をめぐる「内在主義・外在主義」問題の一環であるのみならず、むしろ、倫理学における判断の動機付け作用・行為する理由をめぐる、それ自身錯綜しあった二種類の「内在主義・外在主義」問題と密接に連関している。

このことが明らかになったのは、大きな成果であり、近々、適切な学会で発表したい。このことは理論的に、いわゆる「自己決定」の尊重と言われている事柄にかんしても、従来のように自己知の透明性を大前提とした議論には根本的な問題がはらまれている、ということを示している。これを裏付ける事例も、多々存在することが確認され、本研究の成果は、実践面での提言につながりうることも明らかとなった。
歯科用レーザーの歯内療法への応用について

本研究では、各種レーザーの防護眼鏡および顕微鏡を介する透過率を測定することにより、レーザー使用の安全性を明らかにすることを目的とした。実験には、Nd:YAGレーザー・Er:YAGレーザー・半導体レーザーの3種類の歯科用レーザーを使用した。防護眼鏡は3種類のレーザーとさらに防塵眼鏡を用いて、顕微鏡鏡筒と併用したものと各種条件設定して、レーザー光の透過エネルギーと各レーザーにおける眼球に対する最大許容露光量(MPE,JIS C 6802)を基準として比較検討した。結果は、専用の防護眼鏡の使用により、すべてのレーザーにおいて、透過エネルギーが0になった。しかし、Nd:YAGレーザー照射時は専用防護眼鏡以外で、また半導体レーザー照射時は専用眼鏡およびNd:YAGレーザー用防護眼鏡以外で、透過エネルギーはMPEを超える値となった。以上より、他の防護眼鏡の使用や裸眼では、MPEを超える透過エネルギーが眼球に到達し、障害が生じる恐れがある。また本実験条件下では、顕微鏡下でのレーザー使用の際、専用防護眼鏡の着用時は透過エネルギーが0となり、安全に使用できると思われた。また、酸化チタンは,化学繊維・紙・塗料・印刷・インキ・化粧品等に用いられており,化学的に極めて安定で,アレルギー反応を起こしにくく,生体に為害作用がないことが知られている。また、乾燥させない限り完全に硬化せず、レーザー照射野からの排出も容易である。この酸化チタン乳液を高出力のNd:YAGレーザーと併用することで、直進光を散乱光に変え、深部組織へのレーザー光の影響を抑え、象牙質だけでなくエナメル質まで光分解切削を可能としている。よって、Nd:YAGレーザー装置と酸化チタン乳液の硬組織に対する影響を検討するため、ヒト単根抜去歯を移動ステージに固定し、根管内にファイバーを根尖まで挿入して一定のスピードで引き上げながら様々なエネルギー設定でレーザー照射を行った。その後レントゲン撮影による根管形成の程度、実体顕微鏡・走査型電子顕微鏡(SEM)による形態学的観察を行った。その結果、本実験の条件下では,120 mJ30 pps4回照射群で形態学的な変化が小さく,最も切削効率が高かった。したがって,熱エネルギーが蓄積しないよう適切な照射条件を設定することが,根管内照射を行う上で重要であることが推察された。近年開発されたNd : YAGレーザーは、最高出力で1パルス当たり3000mJまで出力が可能であり、さらに酸化チタン乳液をファイバー先端にスプレーして冷却することが最大の特徴である。酸化チタンは,化学繊維・紙・塗料・印刷・インキ・化粧品等に用いられており,化学的に極めて安定で,アレルギー反応を起こしにくく,生体に為害作用がないことが知られている。この酸化チタン乳液を高出力のNd : YAGレーザーと併用することで、直進光を散乱光に変え、深部組織へのレーザー光の影響を抑え、象牙質だけでなくエナメル質まで光分解切削を可能としている。よって、Nd : YAGレーザー装置と酸化チタン乳液の硬組織に対する影響を検討するため、ヒト単根抜去歯を移動ステージに固定し、根管内にファイバーを根尖まで挿入して一定のスピードで引き上げながら様々なエネルギー設定でレーザー照射を行った。

その後レントゲン撮影による根管形成の程度、実体顕微鏡・走査型電子顕微鏡(SEM)による形態学的観察を行った。その結果、本実験の条件下では,120 mJ30 pps 4回照射群で形態学的な変化が小さく,最も切削効率が高かった。したがって,熱エネルギーが蓄積しないよう適切な照射条件を設定することが,根管内照射を行う上で重要であることが推察された。実際の臨床において,レーザーによる根管形成は,盲目的な作業となるため,形成の程度を評価することは困難である。しかし,従来の手用ファ'イルや機械的切削器具と異なり,スメア層を形成せず,しかもdebrisを根尖方向に押し出さずに根管形成することが可能である。歯内治療においてレーザーは不可欠な存在となりつつあり、歯髄診断・直接覆髄法・生活断髄法・根管内消毒・根管清掃・根管形成・根管内異物除去などへの応用が試みられている。顕微鏡の導入が歯科治療、特に歯内療法に与えた影響は大きい。しかしながら、顕微鏡下でレーザーを使用した場合、通常使用する防護眼鏡で眼に対する安全性が確保されるか明らかでない。よって、本研究では、各種レーザーの防護眼鏡および顕微鏡を介する透過率を測定することにより、レーザー使用の安全性を明らかにすることを目的とした。実験には、Nd:YAGレーザー・Er:YAGレーザー・半導体レーザーの3種類の歯科用レーザーを使用した。防護眼鏡は3種類のレーザーとさらに防塵眼鏡を用いて、顕微鏡鏡筒と併用したものと各種条件設定して、レーザー光の透過エネルギーと各レーザーにおける眼球に対する最大許容露光量(MPE,JIS C 6802)を基準として比較検討した。結果は、専用の防護眼鏡の使用により、すべてのレーザーにおいて、透過エネルギーが0になった。しかし、Nd:YAGレーザー照射時は専用防護眼鏡以外で、また半導体レーザー照射時は専用眼鏡およびNd:YAGレーザー用防護眼鏡以外で、透過エネルギーはMPEを超える値となった。以上より、他の防護眼鏡の使用や裸眼では、MPEを超える透過エネルギーが眼球に到達し、障害が生じる恐れがある。また本実験条件下では、顕微鏡下でのレーザー使用の際、専用防護眼鏡の着用時は透過エネルギーが0となり、安全に使用できると思われた。実験にはウシ単根抜去歯根を用いて、根尖孔を即時重合レジンで封鎖後、完全に根管内を滅菌した後、根管内にカナマイシン耐性を導入したEnterococcus coli菌液(2.0×10^8CFU/ml)を0.1ml注入し, 37°Cで24時間培養する。その後、根管内を2種類のコンタクトチップ(P400FL, R300T)を用いて、Er : YAGレーザー(Erwin Adverl, Morita)装置にて照射を行う。チップ先端を根尖から1-3mmの間で往復させながら,パネル値30 mJ10 ppsにて30秒間照射を3回行う。注水・スプレー機構は用いず,照射の休止間隔は30秒とする。P400FLの往復操作のみ30秒間3回行った非照射群を対照群とする。
終脳特異的細胞接着分子テレンセファリンの樹状突起選択的局在化機構の解明

神経細胞は極性をもった細胞であり、軸索と樹状突起という構造及び機能の全く異なった2種類の神経突起を有する。一般に神経細胞の軸索の一部がシナプス前終末部を形成し、樹状突起あるいは細胞体がシナプス後部を形成する。すなわち軸索と樹状突起は神経伝達の方向性を決定しており、その接点であるシナプスを介して複雑であるが秩序立った神経ネットワークが構築され、脳が機能する。これまでに細胞骨格蛋白質、神経伝達物質受容体、イオンチャネルなど多くの機能分子が軸索あるいは樹状突起に選択的に局在することが知られており、数種の分子に関してはそのソーティングシグナルが同定されている。またそれらの選択的トラフィッキングにはRabファミリー低分子量GTP結合蛋白質やキネシンファミリー蛋白質などが関与する可能性が示唆されている。私たちはこれまでに「メンブレントラフィック」公募班員として、神経細胞の極性・トラフィッキング機構の研究のためのin vivoシステムの開発に成功し、終脳特異的樹状突起性細胞接着分子テレンセファリンの細胞内領域C末端の17アミノ酸が樹状突起への選択的ターゲティングに必要かつ十分である新規モチーフであることを報告した。平成19年度においてはテレンセファリン細胞内領域に結合する分子の探索を酵母Two-Hybrid法により行い、アクチン結合蛋白質であるERMファミリー分子群(Ezrin/Radixin/Moesin)及びキネシン結合蛋白質であるJIPを同定した。それらのうちERMについては樹状突起フィロポディアにおけるテレンセファリンとの共局在を確認し、樹状突起フィロポディア形成におけるテレンセファリン-ERM相互作用の重要性を見出した。またそれらの選択的トラフィッキングにはRabファミリー低分子量GTP結合蛋白質やキネシンファミリーモーター蛋白質などが関与することが示唆されている。私たちは平成16、17年度「メンブレントラフィック」公募班員として、神経細胞の極性・トラフィッキング機構の研究のためのin vivoシステムの開発に成功し、終脳特異的樹状突起性細胞接着分子テレンセファリン(TLCN)の細胞内領域C末端の17アミノ酸が樹状突起への選択的ターゲティングに必要かつ十分である新規モチーフであることを報告した(J.Neurosci.2005)。本年度はTLCN細胞内領域に結合する分子の探索を酵母Two-Hybrid法により行い、アクチン結合蛋白質であるERMファミリー分子群(Ezrin/Radixin/Moesin)及びキネシン結合蛋白質であるJIPを同定した。それらのうちERMについては樹状突起フィロポディアにおけるTLCNとの共局在を確認し、樹状突起フィロポディア形成におけるTLCN-ERM相互作用の重要性を見出した。
高融点共晶複合材料の内部構造と高温強度

高融点の共晶系複合材料は将来の超高温構造材料として有望視されて来たが、実用化された例は少ない。その原因は、材料の内部構造の制御法が確立されていないばかりでなく、内部構造と高温強度の関係や強化原理が明らかにされていない点にある。そこで本研究では、複合材料の強化にもっとも重要な役割をはたしていると思われる、母相ー強化相間における応力伝達挙動に着目し、母相ー強化相間の異相界面がどのような内部構造を有するときに、高い高温強度の材料が得られるかという点について計算機シミュレション法により研究した。得られた成果は、次の通りである。1.複合材料の高温クリ-プ曲線を予測できる計算機シミュレ-ションのプログラムを開発した。2.高融点共晶複合材料の高温強度を特徴づける異相界面構造として、界面すべりを生じやすい弱い界面と加工硬化を生じやすい強固な界面の典型的な例をとって、それぞれの場合の高温クリ-プ曲線の予測を行った。その結果、連続繊維強化複合材料では、(1)弱い異相界面はクリ-プ性能に及ぼす効果は小さい、(2)母相の局所的な強化は複合材料の寿命を数桁も増加させる、(3)すべてのクリ-プ曲線は漸近的にある一定のひずみに近づき、このとき負荷応力はすべて繊維だけで担なわれる。(4)強固な界面層は、繊維への応力伝達をおくらせることが明らかとなった。また、短繊維強化複合材料では、(1)弱い異相界面はクリ-プ性能に及ぼす効果が大きく、界面強度がゼロの極限では界面すべりが顕著になって応力は繊維に伝達されず、複合材料の強度は母相単相材よりも弱くなってしまう、(2)母相が局所的に強化されても、クリ-プ性能に及ぼす効果は小さい、(3)クリ-プ速度は次第に減少してついには定常状態が得られる。その定常クリ-プ速度は界面強度に強く依存するなど、複合材料開発の指針となる重要な点が明らかにされた。3.すなわち、超高温用構造材料を開発するためには、強化相と母相間に存在する異相界面の構造に特に注意すべきである。4.粒子分散強化型複合材料の高温強度試験および試験後の組織を電子顕微鏡で観察することによって、異相界面構造の電要性が実証された。