hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
活性化壁側上皮細胞に着目した新規治療標的の探索

透析医療を必要とする腎不全患者は年々増加しており、慢性透析患者数は約31万人に達しています。腎臓で尿を作っている場所である糸球体がつぶれてしまうと(糸球体硬化)、腎機能が低下してしまいます。もしも糸球体が硬化することを抑えることが出来れば腎機能が低下することを緩やかにしたり防ぐことが可能となることから、糸球体が硬化する仕組みを理解することは重要です。糸球体で作られた尿を受け止めるボウマン嚢という袋を構成している細胞である壁側上皮細胞が、この糸球体硬化の際に主な役割を果たしていることが明らかとなりました。本研究はどんな状況になると壁側上皮細胞が糸球体を硬化させてしまうのかを調べることが目的です。透析医療を必要とする腎不全患者は年々増加の一途を辿り、慢性透析患者数は約31万人に達している。糸球体硬化は、腎機能低下に至る“final common pathway"であることから、糸球体硬化病変の進行抑制は腎臓病学の重要な課題である。近年、糸球体硬化病変形成には、活性化壁側上皮細胞が主な役割を果たす事が明らかにされた。活性化壁側上皮細胞は、糸球体臓側上皮細胞(ポドサイト)の傷害度を反映して出現する事も分かっている。本研究は、活性化壁側上皮細胞の誘導因子を同定することで、新たな腎不全治療標的を探索することを目的とする。平成27年度は、巣状分節性糸球体硬化症(FSGS)モデルマウスを作成し、活性化壁側上皮細胞の出現時期の再評価を行った。FSGSモデルマウスとして確立したモデルであるアドリアマイシン(ADR)腎症モデルを用い、活性化壁側上皮細胞の出現が増加する時期について検討を行い同定した。また、電子顕微鏡下における観察では、ポドサイト傷害を示唆する形態的変化である足突起癒合が有意に増加する時期の解析を行った。尿蛋白クレアチニン比についても同様に、活性化壁側上皮細胞および足突起癒合の増加時期との関係性を含めて解析を行った。最終的に、活性化壁側上皮細胞の出現時期およびポドサイト傷害出現時期の関係性について、再現性が確認でき同定することが出来たと考えている。今後は、活性化壁側上皮細胞出現以前に注目してプロテオーム解析を含めた解析を進め、次年度計画につなげる予定である。平成27年度の年次計画として掲げた2項目については以下のような実施状況である。第一に、巣状分節性糸球体硬化症モデルであるアドリアマイシン腎症モデルを用いて、活性化壁側上皮細胞の出現時期について評価を行った。また、尿蛋白、電子顕微鏡下におけるポドサイトの足突起癒合との関係性についても評価した。第二に計画していたプロテオーム解析については、上記の解析に時間を要したため、平成28年度に施行予定である。活性化壁側上皮細胞は、糸球体臓側上皮細胞(ポドサイト)の傷害度を反映して出現することも分かっている。平成27年度は、巣状分節性糸球体硬化症(FSGS)モデルマウスとしてアドリアマイシン(ADR)腎症モデルを作成し、活性化壁側上皮細胞の出現時期について検討を行い同定した。ADR腎症モデルはFSGSモデルマウスとして確立したモデルであるが、より緩徐なFSGS形成を観察する目的から平成28年度は、シクロスポリン腎症(CsAN)モデルマウスを作成し、活性化壁側上皮細胞の出現時期について検討を行った。各々の腎症モデルにおける電子顕微鏡下における観察では、ポドサイト傷害を示唆する形態的変化である足突起癒合が有意に増加する時期と尿蛋白との関係性を含めて解析を行った。今後は2つの腎症モデルを用いて、活性化上皮細胞出現以前に注目してプロテオーム解析を含めた解析を進めていく予定である。平成28年度の年次計画としてプロテオーム解析を含めた検討を行う予定だったが、より緩徐なFSGS形成を観察する目的で新たな腎症モデルの作成を行い、活性化壁側上皮細胞の出現時期などの解析を先に行った。新たな腎症モデルの作成・解析に時間を要したため、平成29年度にプロテオーム解析を含めた検討を行う予定である。本研究は、活性化壁側上皮細胞の誘導因子を同定することで、新たな腎不全治療標的を探索することを目的とした。

巣状分節性糸球体硬化症(FSGS)モデルマウスとしてアドリアマイシン(ADR)腎症モデルを作成し、活性化壁側上皮細胞の出現時期について検討を行い同定した。また、ADR腎症モデルはFSGSモデルマウスとして代表的なマウスモデルであるが、より緩徐なFSGS形成を観察することで活性化壁側上皮細胞出現時期について詳細な検討が可能となることから、平成28年度は、シクロスポリン腎症(CsAN)モデルマウスの作成を試み、最終的にCsA腎症モデルとしての条件を確立した。各々の腎症モデルにおける電子顕微鏡下における観察を行い、ポドサイト傷害を示唆する形態的変化である足突起癒合が有意に増加する時期と尿蛋白との関係性を含めて解析を行った。最終的に、活性化壁側上皮細胞の出現時期およびポドサイト傷害出現時期の関係性について、再現性が確認でき同定することが出来た。平成29年度には、ADR腎症モデルおよびCsA腎症モデルを用いて活性化上皮細胞出現時期に着目したプロテオーム解析を施行した。透析医療を必要とする腎不全患者は年々増加しており、慢性透析患者数は約31万人に達しています。腎臓で尿を作っている場所である糸球体がつぶれてしまうと(糸球体硬化)、腎機能が低下してしまいます。もしも糸球体が硬化することを抑えることが出来れば腎機能が低下することを緩やかにしたり防ぐことが可能となることから、糸球体が硬化する仕組みを理解することは重要です。糸球体で作られた尿を受け止めるボウマン嚢という袋を構成している細胞である壁側上皮細胞が、この糸球体硬化の際に主な役割を果たしていることが明らかとなりました。本研究はどんな状況になると壁側上皮細胞が糸球体を硬化させてしまうのかを調べることが目的です。今後は、糸球体硬化症モデルマウスを用いて、活性化壁側上皮細胞の出現時期以前における活性化壁側上皮細胞の誘導因子同定を試みる。まずはプロテオーム解析を行うことを予定している。今後は、2種類の糸球体硬化症モデルマウスを用いて、活性化壁側上皮細胞の出現時期以前における活性化壁側上皮細胞の誘導因子同定を試みる。小児腎臓病学平成27年度に実施予定であったプロテオーム解析が、平成28年度にずれ込んだため、プロテオーム解析に用いる予算として用いる予定だった予算が未使用となった。平成28年度では、プロテオーム解析を行う目途が出来たため、次年度使用額として計上した。平成28年度に実施予定であったプロテオーム解析が、平成29年度にずれ込んだため、プロテオーム解析に用いる予定だった予算が未使用となった。平成29年度では、プロテオーム解析を行う予定であり、次年度予算として計上した。平成28年度にプロテオーム解析を行うため、解析に必要な試薬、解析費用などに用いる予定である。平成29年度にプロテオーム解析を行うため、解析に必要な費用に用いる予定である。さらに、解析結果を踏まえて、活性化壁側上皮細胞誘導因子の絞り込みを行う。
ランダムパターングローブを用いた人間の手による仮想物体操作に関する研究

本研究では,手による仮想物体の直接操作を目指して,実世界での人間の手の形状を獲得する手法の研究を進めた.これにより,計算機上で物体と手の接触判定が可能となる.具体的な応用としては,博物館において,計算機上に三次元形状として獲得された文化財などの展示物を,多くの鑑賞者が手軽に操作できるようなシステムの実現を考えている.手には,ステレオ視などによって三次元位置を特定できるような色特徴点がほとんどなく,また,複雑な形状を持ち,関節も多く自己隠蔽が起こりやすいために,手の正確な三次元形状を得ることは難しい.そこで小さな色特徴点であるドットを多数貼りつけたドットパターングローブを作成し,ステレオ観測することで手の三次元形状を獲得した.色の塗り分けられた多数の小領域を持つパターンを用いることで,それぞれの領域の三次元位置を特定することができる.それぞれの小領域の三次元位置と色は,それぞれの領域を特定するために埋め込まれた情報を意味する.観測画像から,位置と色を手掛かりにどの領域が観測されているかを特定することで,手の三次元形状を獲得することができるようになる.今年度は,領域の特定のために,(1)領域の色と(2)周辺領域の色および(3)周辺領域との三次元位置関係を特徴量として用いる手法を提案した.多くの台数のカメラを必要とせず,ステレオカメラによって三次元情報を抽出可能とすることによって,可搬性を保存し,移動環境下での仮想物体提示も可能である.本研究は,手による仮想物体の直接操作を行うことを目指す.人間の手の形状を獲得することにより,計算機上で物体と手の接触判定が正確に行えるようになり,物体をつかんだり,回転させたり,移動したりといった操作が可能になる.適用先には,博物館展示物への利用を考え,計算機上に獲得された文化財の三次元形状を,多くの鑑賞者が手軽に展示物を操作できるようなシステムの実現を目指す.当初,ランダムパターンと呼んでいたパターンは本年度に改良され,現在は,全体が同じ色相を持つ"マトリクスパターン"が手へのテクスチャ付与のために用いられている.この改良は,予備実験を踏まえてのものであり,本年度の成果のひとつである.全体に同じ色相の色を配置することで,手の領域自体を観測画像の中から抜き出すことができる.それぞれの領域を特定するには,色の明るさを手掛かりにする.それぞれの領域は異なる明るさの色で塗り分けられているために,複数台のカメラで領域の対応付けを行うことができ,ステレオ視によってそれぞれの塗り分けられた領域の三次元位置を特定することができる.対外発表としては,3DIMでランダムパターンを用いることに対する三次元形状獲得への効果について発表した.また,原形状に近い形状を得るために,選択的な時系列シルエット統合の手法を提案し,CVIM研究会で発表した。さらに,これらの内容を基に博士論文を作成し,博士の学位を取得した.APRUでは,ランダムパターンによる三次元形状獲得とマトリクスパターングローブを用いた三次元形状操作とのつながりと,今後の展望についての発表を行った.奈良で開催された関連の国際会議ISMARにも学生ボランティアとして参加し,関連研究の調査を進めるとともに,関連研究を行う研究者とのネットワークを広げた.本研究では,手による仮想物体の直接操作を目指して,実世界での人間の手の形状を獲得する手法の研究を進めた.これにより,計算機上で物体と手の接触判定が可能となる.具体的な応用としては,博物館において,計算機上に三次元形状として獲得された文化財などの展示物を,多くの鑑賞者が手軽に操作できるようなシステムの実現を考えている.手には,ステレオ視などによって三次元位置を特定できるような色特徴点がほとんどなく,また,複雑な形状を持ち,関節も多く自己隠蔽が起こりやすいために,手の正確な三次元形状を得ることは難しい.そこで小さな色特徴点であるドットを多数貼りつけたドットパターングローブを作成し,ステレオ観測することで手の三次元形状を獲得した.色の塗り分けられた多数の小領域を持つパターンを用いることで,それぞれの領域の三次元位置を特定することができる.それぞれの小領域の三次元位置と色は,それぞれの領域を特定するために埋め込まれた情報を意味する.観測画像から,位置と色を手掛かりにどの領域が観測されているかを特定することで,手の三次元形状を獲得することができるようになる.今年度は,領域の特定のために,(1)領域の色と(2)周辺領域の色および(3)周辺領域との三次元位置関係を特徴量として用いる手法を提案した.多くの台数のカメラを必要とせず,ステレオカメラによって三次元情報を抽出可能とすることによって,可搬性を保存し,移動環境下での仮想物体提示も可能である.
汎用性格検査開発のための日本語による性格持性語リストの作製

1980年代後半から急速に進展したパーソナリティ研究におけるモデルとして、ビッグファイブ(5因子)モデルがある。これは多数の評定尺度を用い、かつ、それらの尺度の範囲が十分広いならば、5つの頑健な因子によってほぼ完全にパーソナリティを記述することができるというものである。本研究では、手法や対象者などの制約条件を、これまでの5因子モデルで使用された手法と若干変えて、できるだけ緩めて調査を行った。依拠すべき性格特性語も従来よりも幅広く採集し、5因子モデルのための特性語作成ではなく、より包括的な汎用性格特性語リストの作成を目指した。また辞書のみならず、自由産出によっても性格形容語を採集し、それを意味論的な分析(自然言語処理ソフトにかけ、形態素に分解)することによって、豊富な性格形容語リストを作成した。具体的には自由産出での性格特性語リストを作成することを行っている。調査形式として「私(の性格)は」などという文の後に続く性格を記述する語を被験者に20文程度求める。そこで被験者が自分自身で産出しやすい語を拾い集めた。これは一種の文章完成法である。818人の算出した、15294文に及ぶ性格特性語プールを作成し、その文を自然言語処理解析ソフト『茶筅』にかけて、形態素に分解した。その後、形態素の結合、分離状態を探索的に分析し、その中でも日本語での意味論的に有効なものを抽出し、上位頻出語をリスト化することに成功した。その成果を、群馬大学での紀要にまとめ、日本心理学会、日本教育心理学会等で発表を行った。本研究では、手法や対象者などの制約条件をできるだけ緩め、依拠すべき性格特性語をこれまでよりも幅広く採集し、5因子モデルのための特性語作成ではなく、より包括的な汎用性格特性語リストの作成を目指した。また辞書のみならず、自由産出によっても性格形容語を採集し、それを意味論的な分析(自然言語処理ソフトにかけ、形態素に分解)することによって、豊富な性格形容語リストを作成しつつある。たとえば自由産出での性格特性語リストを作成することを行っている。具体的には、「私(の性格)は」などという文の後に続く性格を記述する語を被験者に20文程度求める。そこで被験者が自分自身で産出しやすい語を拾い集める。既に一昨年からこのパイロットスタディを実施しており、現在のところ、818人の算出した、15294文に及ぶ性格特性語プールは採集し、下準備は完了しつつある。これまでの成果は、裏面にあげた群馬大学教育学部紀要にまとめている。
特定結晶面を露出する二酸化チタンナノ結晶の創製と色素増感太陽電池特性評価

本研究は独自開発した新規合成法で特定の結晶面を露出するTiO2ナノ粒子を合成し特定の結晶面における色素吸着特性と色素増感太陽電池特性との関係を解明し、表面制御による太陽電池性能向上を目的とし以下の内容に沿って研究を行う。1層状チタン酸ナノシートからTiO2ナノ粒子の合成、ナノ粒子の露出結晶面および粒子形状制御。結晶面と粒子形状を制御した高性能色素増感太陽電池用TiO2ナノ粒子の開発。2ナノ表面分析と光学特性評価によるTiO2の特定結晶面における色素吸着反応、光電子移動反応挙動の解明。3色素吸着特性(吸着量、吸着強度等)と色素増感太陽電池性能パラメーター(光電圧、光電流等)との相関関係の解明本研究は独自開発した新規合成法で特定の結晶面を露出するTiO2ナノ粒子を合成し特定の結晶面における色素吸着特性と色素増感太陽電池特性との関係を解明し、表面制御による太陽電池性能向上を目的とし以下の内容に沿って研究を行う。3色素吸着特性(吸着量、吸着強度等)と色素増感太陽電池性能パラメーター(光電圧、光電流等)との相関関係の解明本研究は、独自開発した新規合成法で特定の結晶面を露:出するTiO_2ナノ粒子を合成し、特定の結晶面における色素吸着特性と色素増感太陽電池特性との関係を解明し、表面制御による太陽電池性能向上を目的とし、H23年度は以下の内容の研究を行った。三チタン酸(H_2Ti_3O_7)ナノシートからTiO_2ナノ結晶の合成について検討した。三チタン酸を水酸化テトラメチルアモニウム溶液中で水熱処理した後、蒸留水中に分散し、初めて剥離に成功した。剥離した三チタン酸ナノシートを水熱処理して様々な粒子形状のTiO_2ナノ結晶を合成した。TiO_2ナノ結晶のナノ構造解析の結果からロッド状、リーフ状、ひし形、六角形のアナターゼ型TiO_2ナノ粒子は、反応温度と溶液のpH制御によって合成した。リーフ状、ひし形、六角形粒子は(010)結晶面を露出するが、ロッド状粒子は[11-1]方向に垂直する結晶面を露出することがわかった。色素吸着の結果から、(010)面を持つリーフ状粒子は高い色素吸着量を示したことから、(010)面は色素の吸着サイトが多い。一方、ロッド状粒子は色素吸着量が(010)面と比べかなり低いので、ロッド状粒子の結晶表面、すなわち[11-1]方向に垂直な面は色素の吸着サイトが少ないことを明ちかにした。この結果から、TiO_2ナノ粒子の色素吸着挙動に結晶面に依存することが明らかとなった。色素増感太陽電池評価から太陽電池特性は色素吸着特性に強く影響されることを示唆する結果も得られた。出発原料の層状チタン酸ナノシートおよび各条件下で水熱合成したTiO_2ナノ結晶について、透過型電子顕微鏡を用いて、TiO_2ナノ結晶の生成過程におけるナノ構造変化、形状変化を調べ、TiO_2ナノ結晶のナノ構造や形状と出発原料の層状チタン酸ナノシートのナノ構造や形状と相関関係が強い。ダイナミック分光システムを構築して、ポンプープローブ法および四光波混合法でTiO_2-色素ナノ複合体の光励起電子の寿命や緩和過程の測定を行った。色素増感光電反応における電子移動プロセスを分析できることがわかった。本研究は、独自開発した新規合成法で特定の結晶面を露出するTiO2ナノ粒子を合成し、特定の結晶面における色素吸着特性と色素増感太陽電池特性との関係を解明し、表面制御による太陽電池性能向上を目的とし、H25年度は以下の内容の研究を行った。四チタン酸(H2Ti4O9)ナノシートから合成したTiO2ナノ結晶ナノ構造解析を行った。TiO2ナノ結晶のナノ構造解析の結果からナノロッド状、四角形、リーフ状等のアナターゼ型TiO2ナノ粒子は、反応温度と溶液のpH制御によって合成された。(010)結晶面を露出するナノ粒子と[111]方向に垂直する結晶面を露出するナノ粒子をそれぞれ合成できた。[111]方向に垂直する結晶面を露出する四角形粒子と(010)結晶面を露出する四角形粒子について光触媒特性評価を行い、(010)結晶面を露出する四角形粒子は[111]方向に垂直する結晶面を露出する四角形粒子より高い光触媒活性を示すことを明らかにした。さらに色素増感太陽電池を作製し、電池特性評価を行い、比較した。(010)結晶面を露出する四角形粒子は高い短絡電流を示したが、[111]方向に垂直する結晶面を露出する四角形粒子は高い開路電圧とフィルファクターを示した。この結果から太陽電池特性はTiO2の結晶面に強く影響されることを示唆した。透過型電子顕微鏡を用いて、TiO2ナノ結晶の生成過程におけるナノ構造変化、形状変化、反応メカニズムを解明した。ダイナミック分光システムを用いて、合成したTiO2ー色素ナノ複合体の光学的解析を行った。

蛍光寿命測定法による光励起電子の寿命や色素-TiO2間の電子移動過程の測定結果から、色素増感光電反応における励起された色素からTiO2ナノ粒子への電子移動においては、(010)結晶面を露出するTiO2ナノ粒子への電子移動が市販のP25ナノ粒子より速い結果を得ている。本研究は、独自開発した新規合成法で特定の結晶面を露出するTiO2ナノ粒子を合成し、特定の結晶面における色素吸着特性と色素増感太陽電池特性との関係を解明し、表面制御による太陽電池性能向上を目的とし、H24年度は以下の内容の研究を行った。四チタン酸ナノシートからTiO2ナノ結晶の合成について検討した。四チタン酸を水酸化テトラメチルアモニウム溶液中で水熱処理した後、蒸留水中に分散し初めて剥離に成功した。剥離した四チタン酸ナノシートを水熱処理して様々な粒子形状のTiO2ナノ結晶を合成した。TiO2ナノ結晶のナノ構造解析の結果からロッド状ルチル型TiO2ナノ粒子、多角形ブルーカイト型TiO2ナノ粒子、四角形、リーフ状、多角形アナターゼ型TiO2ナノ粒子は反応温度と溶液のpH制御によって合成した。リーフ状粒子は(010)結晶面を露出するが、四角形粒子は[11-1]方向に垂直する結晶面を露出することがわかった。[11-1]方向に垂直する結晶面を露出する四角形粒子と(010)結晶面を露出する四角形粒子について色素増感太陽電池を作製し、電池特性評価を行い、比較した。(010)結晶面を露出する四角形粒子は高い短絡電流を示したが、[11-1]方向に垂直する結晶面を露出する四角形粒子は高い開路電圧とフィルファクターを示した。この結果から太陽電池特性はTiO2の結晶面に強く影響されることを示唆した。ダイナミック分光システムを用いて、新規合成したTiO2ナノ粒子およびTiO2ー色素ナノ複合体の光学的解析を行った。蛍光寿命測定法でTiO2ー色素ナノ複合体の光励起電子の寿命や色素-TiO2間の電子移動過程の測定から、色素増感光電反応における励起された色素からTiO2ナノ粒子への電子移動プロセスについての測定を行った。(010)結晶面を露出するTiO2ナノ粒子への電子移動が僅かに速い結果を得ている。H23年度の研究目標である特定の結晶面TiO_2ナノ粒子合成、結晶面による色素の吸着特性の違いについて、計画通り順調に達成した。さらに次年度の特性評価に必要なダイナミック分光シネテムの構築が完成し、測定可能である結果が得られた。25年度が最終年度であるため、記入しない。H24年度の研究目標である特定の結晶面TiO2ナノ粒子合成、色素太陽電池特性評価について、計画通り順調に達成した。結晶面の違いによる色素の吸着特性の違いや色素太陽電池特性性の違いがあることを確認できました。さらに結晶面のナノ構造解析ができるようになった。さらにTiO2ー色素ナノ複合体の電子移動速度について蛍光寿命測定を行いTiO2ー色素ナノ複合体の光励起電子の寿命や色素-TiO2間の電子移動過程の、TiO2の特定結晶面依存性の測定が可能になった。H23年度の研究結果を踏まえ、三チタン酸ナノシートから合成したTiO_2ナノ結晶の色素吸着特性と色素増感太陽電池特性との相関性を解析する。さらに四チタン酸ナノシートから合成したTiO_2ナノ結晶を合成し、合成したTiO_2ナノ結晶の結晶面とチタン酸ナノシートの結晶構造との相関性を調査する。合成したTiO_2ナノ結晶の色素吸着特性を調べ、結晶面の依存性を明らかにする。
新しいプロテインC/プロテインS機能測定方法の確立と血栓症治療薬の開発

白人血栓症患者の主要な病因はProtein C/Protein S凝固制御系に抵抗性の第V因子異常分子(Factor V Leiden, R506Q)である。しかしながら、第V因子異常分子Factor V Leidenは日本人にはまだ発見されておらず、現時点では、白人に特異的な現象であると考えられている。我々は血栓症の病因解析を目的として、今日まで約600名余りの検索を行った。患者の内訳は、概略、静脈性血栓症30%、動脈性血栓症37%、微少循環血栓症33%である。このような研究過程でプロテインC/S機能測定系が確立されていないことを実感し、その測定法の確立を目指し本研究期間で完成させた。さらに、本研究期間では、診断が明確である深部静脈血栓症患者85名についての解析結果をまとめると、プロテインSまたはプロテインC遺伝子異常を呈する症例は27症例と高頻度であることが判明した。血栓症患者全体でもこの傾向は同じであった。日本人の血栓性素因はプロテインC/S分子異常であることが強く示唆された。この結果に基づいて、プロテインSやプロテインCを活性化する低分子化合物を探索し発見した。この発見は日本人血栓症患者の治療に非常に有用であるので、現在、企業との共同研究を模索している。血栓症発症に体質的要因があることは昔から考えられており、欧米白人種についてはFactor V Leiden遺伝子を有していることは血栓症発症への大きな危険因子であることが実証された。しかしながら、日本人をはじめとして欧米白人種以外の人種ではFactor V Leiden遺伝子を有しているヒトは見つかっていない。日本人に関しての調査は我々が九州大学医学部附属病院検査部において行った調査がある。血栓を形成している、あるいは、形成している可能性が高い疾病と凝固・線溶関連因子との関係を系統的に検査をすることで、血栓止血亢進をきたす様々な因子と疾病との関係を我々は調べてきた。その結果は、我々はプロテインS・プロテインC凝固制御系の活性低下、特に、プロテインSの活性低下、が日本人では血栓症発症の主要な要因になっている結果が出ている。これら一連の研究の中で、我々は、現状のプロテインS・プロテインC凝固制御系測定系は定量性に問題があることに気付き、これら測定について定量性のある測定系の確立を目指してきた。本年度の研究でそれを確立し、現在論文投稿中である。この新しい定量的な測定系をもちいて、プロテインC・プロテインS活性を増強させる物質を見い出した。これらの物質は血栓症患者治療薬として開発できる可能性があるので、現在、動物実験を計画中である。さらに、プロテインC・プロテインS活性中心の構造モデルと現在見つかっている物質の構造を基にしてさらに効率の良い物質の探索を行っているところである。
ショウジョウバエにおける器官形成の遺伝的制御

ecargot(esg)遺伝子による細胞の多倍体化阻害の分子機構の解明を試みて以下の成果を得た。1)esg蛋白の強制発現によるesg突然変異の救済。esgの弱い突然変異体においては腹部ヒストブラストが多倍体化し成虫の腹部表皮が欠損する。このesg変異体の幼虫期に熱ショックプロモーターによりesg蛋白を発現させると表現型が有意に回復した。回復の度合は熱ショックの頻度がたかまるに従って増大した。この結果は持続的なesgの発現がヒストブラストの多倍体化を阻害できることを示す。2)esg蛋白による幼虫細胞の多倍体化の阻害。次にesg蛋白が幼虫細胞の多倍体化を阻止できるかを調べるため、通常esgを発現せず高度に多倍体化する唾液線細胞でesg蛋白を持続的に発現させた。このような個体は唾液腺の発達が著しく遅れ通常ポリテン化する唾液腺染色体でのDNA合成も強く阻害されて大幅な生存率の低下が見られた。この結果はesg蛋白の持続的な発現は多倍体化のDNA合成を阻害する事を示す。3)転写因子としてのesg蛋白。esg蛋白はC2-H2タイプのZnフィンガー蛋白であり転写調節因子であると予想されている。このことを実証するための実験を行った。まずesg蛋白がin vitroで特異的に結合する塩基配列をゲルシフト法とPCRを用いて選択してGCACCTGT/Cのコンセンサス配列を得た。この配列に対するesgZnフィンガードメインの解離定数は2.7×10〓Mであった。このesgのコンセンサス配列はbHLH蛋白ヘテロダイマーの結合配列のE2コンセンサスと同一であった。次にesg蛋白がbHLH蛋白とが細胞内で相互作用するかをショウジョウバエの培養細胞で調べたところbHLH蛋白daとscのヘテロダイマーはesgコンセンサス配列を持つプロモーターを強く活性化するがesg蛋白はこの活性化を強く阻害した。またesg蛋白自身に転写活性化能はみられなかった。このことはesg蛋白がbHLH蛋白依存的なプロモーターのリプレッサーとして働くことを示している。以上の結果はesg蛋白がbHLH蛋白による転写活性化を阻害することでDNA合成を阻害する事を示唆している。今後はesg蛋白が実際生体内でbHLH蛋白の作用を阻害するかを実証し、細胞の多倍体化においてesg蛋白と相互作用する因子の同定を通じて多倍体化のプロセスにおける制御ネットワークの解明に努めたい。
口腔悪性腫瘍におけるmicroRNAの機能解析

本研究において、口腔扁平上皮細胞癌における重要な役割を果たしているmicroRNA(miRNA)が存在するかどうかを検索し、もし存在する場合にはその機能と臨床的意義を明らかにすることを目的とした。まず、10種類の口腔癌由来細胞株に関してmiRNA microarrayで解析を行い、その結果を、qRT-PCR法で確認したところ、miR-196aが発現増強を示し、miR-125b,miR-222,let-7b and let-7cが発現減弱を示した。これらのmiRNAの内、最も安定していたmiR-125bに関して機能解析を行った。まず、臨床症例50サンプル中43サンプルで発現低下が明らかとなり、また、TNM分類のT因子、ならびに予後と強い相関を示した。さらにmiR-125bを強制発現させたところ癌細胞の増殖が抑制された。microRNA(miRNA)は発生・分化や様々な器官における多くの遺伝子の発現を制御していることから、ヒト疾患への関与も示唆されており、近年、癌遺伝子あるいは癌抑制遺伝子としても注目されている。現在までに、710種類のヒトmiRNAがゲノム中に存在することが明らかにされており(Sanger miRNABase lO.0)、いくつかは、ヒト癌発生への関与が示唆された報告もある。しかし、口腔領域において、miRNAを用いた本格的な網羅的プロファイリングは報告されていない。今後は、定量的PCRにて、細胞株及び臨床検体における同定したmiRNAの発現を確認し、臨床指標との相関関係について検索する。さらに、細胞株を用いた形質転換実験による機能解析を行う予定である。本研究では、正常口腔粘膜上皮3種類と口腔癌細胞株10種類(HSC2,HSC3,HSC4,Ca9-22,KON,SCC4,OK92,OSC19,Sa3,H1)を用いて、ヒトmiRNA1083種類(インビトロジェン新規同定遺伝子373種類を含む)のプローブを搭載したNCode^<TM> Human miRNA Microarray V3を使用してマイクロアレイ解析を行った。その結果、正常口腔粘膜上皮と比較して口腔癌細胞株で著明な発現変動を示し、口腔癌に関与していることが示唆される13種類のmiRNAを同定した。そのうち、口腔癌細胞株で強発現していたmiRNAは、miR-196a,miR-155であった。一方、発現減弱していたmiRNAはIVGN-novel-miR_3547,IVGN-novel-miR_3345,miR-100,miR-125b,IVGN-novel-miR_3673,IVGN-novel-miR_3338,let-7c,let-7b,IVGN-novel-miR_3617,miR-222,IVGN-novel-miR_3353であった。これらのmiRNAについて、プライマーを作製しreal time PCRで発現解析を行った。その結果から、正常口腔粘膜上皮と比較して口腔癌細胞株で有意に発現減弱していたmiR-125bに注目した。miR-125bは臨床検体において、口腔癌50症例中43症例にmiR-125bの発現抑制が確認され、また、臨床指標とmiR-125bの発現との関連を調べたところ、腫瘍の大きさ、TNMステージ分類及び予後との有意な相関が認められた。そこで、miR-125bを口腔癌細胞株HSC2、HSC3を用いて、遺伝子導入し、増殖能に関して検討を行った。その結果、miR-125bを過剰発現させた細胞株はコントロール群と比較して、増殖能が有意に抑制されていた。これらの結果から、miR-125bは口腔癌において、癌の進展に関与することが示唆された。
適応としての翻案:ギリシア悲劇翻案からの翻案理論の構築

三年の研究期間全体にわたって、ギリシア悲劇からの翻案制作(とくにH.ミュラーや川上音二郎など)について、歴史的な作例研究と、受容層・ジャンルへの「生物学的適応」の観点からの理論的考察をおこなってきた。すなわち、われわれが「正典」(canon)としてもつギリシア悲劇が、時代に適応して"生き残る"ために、いかなる変貌を遂げなくてはならなかったのかを分析してきた。平成18年度は理論的な総括として、この「生物学的適応」としての「翻案」(アダプテーション)を、隣接概念である「流用」(アプロプリエーション)とともに再検討し、また現行の著作権法制度のなかで考察した。「翻案」(アダプテーション)は、正典への敬愛を明示し、その権威によって生き残ろうとする。オリジナルのもつ有機的身体性に固執しつづける側面は、日本の現行著作権法における(二次的著作物としての)翻案概念と良く一致している。とりわけ、同法がみとめる翻案権が翻案"させる"権利として規定されていることに見てとれる。他方、「流用」(アプロプリエーション)は往々にして原著作物への批評や椰揄の形をとり、オリジナルにとって代わろうとして、新しい有機的身体性を構成する戦略をとる。これに対応するように、日本とは異なる著作権制度(たとえばアメリカのフェア・ユース規定やフランスのパロディ条項)のなかでは、このアプロプリエーション的な翻案把握・批評性を反映して、翻案"する"権利が重視されている。ここには、個々の作例の歴史的な適応現象を越えて、翻案概念自体の著作権法制度との適応関係をみることができる。今年度の成果は雑誌『美学』に投稿準備中であるが、その一部は、京都国立近代美術館・「醜と排除の感性論」共催の公開講演会(平成18年8月26日、京都国立近代美術館講演室)において、口頭発表した。本研究は、上演芸術における翻案現象についての理論を構築することを目的としている。平成16年度は、まずH.ミュラーによる1960年代以降の一連のギリシア翻案劇(『ピロクテテス』、『ヘラクレス2』等)を中心に、20世紀に著されたギリシア悲劇翻案劇の原語テクストおよび関係するギリシア悲劇作品を比較分析した。現在までに得られた知見は次の通りである。(1)翻案過程と受容・上演環境の相互関係:翻案(adaptation)は、(従来行われているように)オリジナル作品からの派生としてみられるときには、本来必要とされていなかった無用の修飾とみられてしまう。しかし、受容コンテクストへの適応(adaptation)としてみられるときには、個々の作品の、その都度の"表現型"として把握されるだろう。たとえばミュラー翻案『ピロクテテス』は、シュトラウスがTheater Heute誌上(1969年)で報告していたように、ベルリーナー・アンサンブルの身振表現やリビングシアターの体技への適応としてみることができる。さらに、これらは単なる反映ではなく、環境と適応という相互作用的な生成変化の相にある。つまり、受容層や上演様式もまたその都度の翻案作例によって影響を受けているのである。翻案『ピロクテテス』においてミュラーは、この点を"反転の視座"と表現し、政治という受容・上演環境と翻案作例が互いに"引用"しあう関係にあることを自ら指摘していた。(2)翻案の連鎖:翻案によって整備された環境は、自然環境がさらなる適応を生むように、繰り返し翻案の新しい相貌をとる。これは日本の落語など、口演のスタイルにおいて顕著であるが、ミュラーの場合にも、ゲッペルスによるミュージックシアターというジャンル変換によって、翻案の連鎖が達成されていた。平成17年度も引き続きギリシア悲劇素材の諸翻案を、その製作状況と受容コンテクストとの相互適応関係において考察した。今年度は特にギリシア悲劇『オイディプス王』の明治期の翻案(川上音二郎『又々意外』、明治27年)を主たる対象として、新聞記事、同時代評などを検討しつつ、制作環境と観客受容のダイナミズムを明らかにした。そこでは明治の観客には受け容れがたいギリシア神話モチーフ(アポロンの予言による凶行、実母との近親相姦)は巧妙に避けられ、時事的なモチーフ(挙銃強盗、義理ある仲での母子同衾)へと変更されている。またその様にして受容を計算して製作された翻案劇が、次には「裁判劇」への期待という次世代の受容環境へとフィードバックされ、次世代の製作(例えば泉鏡花『義血侠血』に基づく新派劇『瀧の白糸』あるいは『是又意外』)へと翻案が連鎖していく事情を明らかにした。以上は、雑誌論文として公表した。また翻案現象についての理論構築に向け、重要な隣接概念である「パロディ」研究の文献の分析を引き続き遂行し、翻案現象一般についての理解を深めた。とくにバフチンやロシアフォルマリズムによるパロディ関係文献の検討からは、従来ひろくおこなわれている「オリジナルから翻案派生」という図式ではなく、そのつどの受容のなかでしばしば起こる「オリジナルと翻案の可逆的な関係」を解明する手がかりを得た。たとえばギリシア悲劇そのものが後世こうむったように、そもそもは翻案である製作が、木朽の名作=オリジナルへと列聖されることは、従来の派生図式からは説明できない。だが、オリジナルとパロディの可逆的な関係を参照するとき、そのつどの優勢な受容環境のなかで恣意的に翻案とオリジナルが混同されるという、われわれの翻案受容の一側面を把握することができるのである。

三年の研究期間全体にわたって、ギリシア悲劇からの翻案制作(とくにH.ミュラーや川上音二郎など)について、歴史的な作例研究と、受容層・ジャンルへの「生物学的適応」の観点からの理論的考察をおこなってきた。すなわち、われわれが「正典」(canon)としてもつギリシア悲劇が、時代に適応して"生き残る"ために、いかなる変貌を遂げなくてはならなかったのかを分析してきた。平成18年度は理論的な総括として、この「生物学的適応」としての「翻案」(アダプテーション)を、隣接概念である「流用」(アプロプリエーション)とともに再検討し、また現行の著作権法制度のなかで考察した。「翻案」(アダプテーション)は、正典への敬愛を明示し、その権威によって生き残ろうとする。オリジナルのもつ有機的身体性に固執しつづける側面は、日本の現行著作権法における(二次的著作物としての)翻案概念と良く一致している。とりわけ、同法がみとめる翻案権が翻案"させる"権利として規定されていることに見てとれる。他方、「流用」(アプロプリエーション)は往々にして原著作物への批評や椰揄の形をとり、オリジナルにとって代わろうとして、新しい有機的身体性を構成する戦略をとる。これに対応するように、日本とは異なる著作権制度(たとえばアメリカのフェア・ユース規定やフランスのパロディ条項)のなかでは、このアプロプリエーション的な翻案把握・批評性を反映して、翻案"する"権利が重視されている。ここには、個々の作例の歴史的な適応現象を越えて、翻案概念自体の著作権法制度との適応関係をみることができる。今年度の成果は雑誌『美学』に投稿準備中であるが、その一部は、京都国立近代美術館・「醜と排除の感性論」共催の公開講演会(平成18年8月26日、京都国立近代美術館講演室)において、口頭発表した。
胃癌におけるMAGE-D2遺伝子の包括的機能解析と、新規血清マーカーへの応用

進行胃癌は予後不良な疾患であり、治療の個別化につながる新規分子標的治療薬と鋭敏でかつ病態を反映し得る腫瘍マーカーの開発が望まれている。我々は、MAGE-D2 mRNAが胃癌組織中で高発現している症例は、有意に予後不良であることを見いだした。さらに、遠隔転移を有する胃癌症例において胃癌組織中(免疫組織化学染色法)および血清中(ELISA法)でのMAGE-D2蛋白発現増加を認めることを発見した。高発現胃癌細胞株でsiRNA法を用いたMAGE-D2ノックダウンを行うと、細胞悪性度の低下が見られた。MAGE-D2は胃癌における新たな分子標的および腫瘍マーカーとして有望であると考えられた。本研究では、いまだ予後不良な進行胃癌を克服するための個別化治療を実現するための新規分子標的治療薬と、正確な診断および臨床病期決定のための鋭敏でかつ病態を反映し得る腫瘍マーカー開発の基盤となる知見を得ることを目的としている。そのため、申請者らがその発現亢進が胃癌の進展・予後と強く相関し、優れた予後因子となりうることを見出したMAGE-D2遺伝子に着目し、胃癌の診断、治療における臨床応用の可能性を追求している。平成27年度に予定していた研究はMAGE-D2遺伝子の機能解析である。・ノックダウン実験;予備実験より得られた結果から、MAGE-D2高発現細胞株を選別し、これらに対し、siRNA法によるMAGE-D2のノックダウンを行い、それによる細胞株の増殖、遊走、浸潤能の変化を調べる。・上皮間葉移行(EMT)とMAGE-D2発現との相関性検討;癌細胞の転移・進展にはEMTが重要な役割を担っており、この過程にMAGE-D2がどのように関連しているかをPCR array法で調べる。現在までの研究実績の概要を以下に記す。・in vitro実験;MAGE-D2高発現胃癌細胞株(MKN1, NUGC2)を対象としてMAGE-D2に特異的な、siRNAを用いたMAGE-D2のノックダウンを行った。それにより、胃癌細胞株の増殖能、遊走能の低下を認めた。・MAGE-D2関連分子の同定; 84種類の癌関連主要分子の発現を網羅的に解析するPCR arrayによって、MAGE-D2の発現度に相関性を有する分子として、MMP3、COL1A2、VCANが検出された。・血清検体の準備;今後の研究計画に必要となる、胃癌および非担癌者の血清検体を倫理委員会の承認のもと収集している。まず研究計画に則り、MAGE-D2遺伝子の胃癌における機能解析に着手した。siRNA法によるMAGE-D2のノックダウン実験では、MAGE-D2高発現株のMKN1およびNUGC2の2種類の胃癌細胞株に対して、ノックダウン前後での細胞株の増殖、遊走、浸潤能の変化を調べている。いずれもノックダウンによる増殖能と遊走能の有意な抑制を認めた。また、MAGE-D2がどのような癌関連分子(EMTを含む)やsignaling pathwayと関連して胃癌悪性度に関与しているかを調べるため、PCR array法によって癌関連腫瘍分子の発現度を網羅的に調べ、MAGE-D2発現との相関性を解析したところ、MMP3、COL1A2、VCANの発現と有意な正の相関関係が見出された。進行胃癌はいまだ予後不良であり、これを克服するためには新規分子標的治療薬と、正確な診断および臨床病期決定のための鋭敏でかつ病態を反映し得る腫瘍マーカーの開発が必要である。本研究では、予備実験により申請者らがその発現亢進が胃癌の進展・予後と強く相関し、優れた予後因子となりうることを見出したMAGE-D2遺伝子に着目し、胃癌の診断、治療における臨床応用の可能性を追求した。胃癌細胞株を対象としたsiRNAによるMAGE-D2特異的ノックダウンを行ったところ、MKN1およびNUGC2の増殖能、遊走能が有意に低下した。MAGE-D2関連分子を同定するために、11種の細胞株を対象にHuman Epithelial to Mesenchymal Transition RT2Profiler PCR Array(QIAGEN社)を用いて84種類の癌関連主要分子の発現を網羅的に解析し、MAGE-D2発現度に相関性を有する分子として、MMP3、COL1A2、VCANを同定した。このことから、MAGE-D2高発現はEMT過程に促進的に関与する可能性が示唆された。さらなるバイオマーカーとしての有用性を検証すべく、倫理委員会の承認のもと収集した胃癌および非担癌者の血清検体を用いて、ELISA法による血清MAGE-D2値を測定した。血清MAGE-D2値は、非担癌者では平均79.6 pg/mlであったが、胃癌患者では129.4 pg/mlと上昇していた。遠隔転移を伴うStage IV症例では、根治切除可能なStage I-III症例に比して血清MAGE-D2値が有意に高値であった。また、組織中MAGE-D2 mRNA発現量と血清MAGE-D2値の間には有意な正の相関性を認められた。血清MAGE-D2値が130 pg/ml以上の症例群は、予後不良であった。これらの結果から、MAGE-D2は胃癌における新たな診断・治療標的分子となりうるものと考えられた。

進行胃癌は予後不良な疾患であり、治療の個別化につながる新規分子標的治療薬と鋭敏でかつ病態を反映し得る腫瘍マーカーの開発が望まれている。我々は、MAGE-D2 mRNAが胃癌組織中で高発現している症例は、有意に予後不良であることを見いだした。さらに、遠隔転移を有する胃癌症例において胃癌組織中(免疫組織化学染色法)および血清中(ELISA法)でのMAGE-D2蛋白発現増加を認めることを発見した。高発現胃癌細胞株でsiRNA法を用いたMAGE-D2ノックダウンを行うと、細胞悪性度の低下が見られた。MAGE-D2は胃癌における新たな分子標的および腫瘍マーカーとして有望であると考えられた。主に、MAGE-D2の胃癌血清診断マーカーとしての有用性の検証を検証していく。胃癌患者および健常者血清検体のおけるMAGE-D2値測定を行う。胃癌症例から、名古屋大学医学部附属病院倫理委員会の指針に則った文書による同意を得た上で、各治療段階における血清検体を採取している。比較対照群としてとして、健常者ボランティアの血清も採取している。血清検体は採取後速やかに-80°C下で保存する。また、検体採取と同時に一般血液検査に加えて血清CEA、CA19-9のデータも蓄積していく。検体準備が進んだところでELISA法による血清MAGE-D2レベルを測定し、組織中MAGE-D2発現度や各種臨床病理学的因子との相関性を解析する。消化器外科学Western blotting用の抗体・ノックダウン試薬類が当初の予定より安く購入できたため、次年度使用額を生じている。
カルシウム摂取と高血圧の研究

1.目的:カルシウム(Ca)摂取の降圧効果とその機序を実験的、臨床的に検討する。2.方法:(1)実験的検討:4週齢の自然発症高血圧ラット(SHR)およびWistar-kyotoラット(WKY)をそれぞれ、普通食投与群(C群)、Ca欠乏食投与群(D群)、およびそれらに1%のCaCl_2溶液を飲水投与する群の4群に分け、血圧の推移を10週間追跡した。また、Ca摂取の降圧機序を検討するため、Caの中枢内投与(1-8μM)の血圧に及ぼす影響をSHR及びWKYで検討した。(2)臨床的検討:入院患者20例(73±2歳)につき低Ca食を1週間摂取させた後、乳酸Ca800mgCa/日を1週間投与し、毎日午前10時に血圧を測定した。またこの前後で、非観血型連続血圧測定装置を用いて1時間毎に血圧を測定、血圧日内変動係数(標準偏差/平均血圧×100(%))に及ぼす影響も検討した。3.結果:(1)WKYではCaの投与および欠乏は血圧に影響しなかった。SHRではC群に比べ有意に血圧が高く、またCa投与はSHRの高血圧の進展を有意に抑制した。中枢に投与したCaはSHR、WKYとも用量依存的に血圧を下げ、この効果はSHRで有意に大であり、Ca拮抗薬の前処理で抑制された。(2)全症例ではCaの投与は血圧の有意な変動を起こさなかったが、本態性高血圧症を有する8例では、159.3±1.0/87.3±3.7→147.0±3.0/82.0±3.6mmHgと収縮期圧は有意に(P<0.05)下降し、拡張期圧も下降傾向を示した。血圧変動係数は収縮期圧11.6±1.9→9.9±0.7%、拡張期圧13.5±3.2→12.6±2.0%と低下傾向を呈した。4.考察:臨床的にも実験的にもCaの摂取は高血圧例で降圧効果を有することが示され、Ca摂取は一般降圧療法になり得る可能性が示唆された。また、実験的にCaの中枢内投与は強力な降圧作用を有し、Ca摂取の降圧作用を説明する新しい機序となる可能性があるが、この点についてはさらに検討が必要と思われる。
新規光技術に基づく界面選択的流速計測法の開発と応用

固液界面に代表される様々な界面近傍での物質の流れは,バルクの流れとは大きく異なり界面を形成する各層の物理的,化学的な特性,ならびに各層を形成する分子間の相互作用に大きく依存する.本研究では光の全反射により発生するエバネッセント光の干渉縞を利用する新たな蛍光相関分光法を適用することで,高分解能での界面選択的流速計測法の開発を目的としている.エバネッセント光は界面から深さ方向約100nmほどしか伝搬しない近接場光であることから,高い空間分解能で界面選択的な計測が可能となる.さらにエバネッセント光の干渉による干渉縞を照明光として利用することで,通常の共焦点顕微鏡よりも高い流れ方向空間分解能での計測を可能にする.これにより界面近傍の分子がバルク側に拡散してしまう前に流速計測を行う事が可能になると予想される.この事を利用すれば,現在行われている流速計測よりもプローブ分子のサイズを小さくすることが可能となり,プローブ分子が流れに与える影響を最小限にすることができると予想される.この目的に対し,前年度は微小流路セルとエバネッセント光の干渉を利用した蛍光相関分光装置の構築に成功した.しかしながら,微小流路セルの設計が不完全であったため,基板が割れてしまう,溶液が漏れる等の問題点があり,さらなる改善が求められていた.本年度はこの点についてさらなる改良を加え,計測に耐えうる微小流路セルの作成を行った.しかしながら,前年度同様干渉縞由来の相関信号を得ることができなかった.この点については理論的な考察も行ったが,原因を特定することができなかった.固液界面に代表される様々な界面近傍での物質の流れは、バルクの流れとは大きく異なり界面を形成する各相の物理的,化学的な特性,ならびに各相を形成する分子間の相互作用に大きく依存する.このような界面での流れを理解すべく,本研究では新規光技術を応用することによる界面選択的流速計測法の開発を行うとともに,生体適合性ポリマー表面での流速計測に応用することで,流速を指標とする生体適合性評価法の確立を目的としている.応用する新規光技術は研究代表者が最近開発を行ったエバネッセント光の干渉を利用する蛍光相関分光装置である.エバネッセント光は光が界面で全反射することにより発生する近接場光であり,界面から深さ方向約100 nmほどしか伝搬しないため界面選択的な計測を行う上で非常に有用な照明光となる.さらに本装置では界面の同位置で発生させた2つのエバネッセント光を干渉させることにより生成する干渉縞を照明光として利用する.干渉縞を照明光として利用する最大の利点は超解像分解能で流速計測が行える点にある.これにより界面近傍の分子がバルク側に拡散してしまう前に流速計測を行うことが可能になると予想される.この目的に対して,平成29年度は微小流路セルとエバネッセント光の干渉を利用した蛍光相関分光装置を組み合わせた新規流速計測装置の立ち上げ,ならびに性能評価,解析法の確立を目標とし研究を行ってきた.現在のところ自作の微小流路セルの構築,ならびに蛍光相関分光装置への導入が完了した一方で,計測ならびに性能評価についてはいまだ達成できていない.平成29年度は微小流路セルとエバネッセント光の干渉を利用した蛍光相関分光装置を組み合わせた新規流速計測装置の立ち上げ,ならびに性能評価,解析法の確立を目標とし研究を行ってきた.はじめに微小流路セルの自作について,市販の微小流路セルは対物レンズと接する面のガラスが流路と一体化したものがほとんどであり,ガラス表面の洗浄や様々なポリマーによる修飾が困難である.ゆえに本研究では対物レンズと接するカバーガラスが交換可能な微小流路セルの作製を試みた.作製した微小流路セルでは薄いシリコン製のシートに流路となる溝を掘り,そのシートをカバーガラスと穴が二つ空いたスライドガラスで挟み込んだ.これにより,シリコン製のシートをはがすことでカバーガラスの着脱が可能となる.その一方で溶液漏れを防ぐためにガラスを強くシリコンシートに押し付けると,薄いカバーガラスが割れてしまうことが何度もあったため,さらなる改良が必要とされた.次に作成した微小流路セルを蛍光相関分光装置のサンプル台に乗せ,測定を試みた.何度か測定を行ったが,予想したような干渉縞由来の相関信号を得ることができなかった.この点については,今後その要因を考察する必要がある.固液界面に代表される様々な界面近傍での物質の流れは,バルクの流れとは大きく異なり界面を形成する各層の物理的,化学的な特性,ならびに各層を形成する分子間の相互作用に大きく依存する.本研究では光の全反射により発生するエバネッセント光の干渉縞を利用する新たな蛍光相関分光法を適用することで,高分解能での界面選択的流速計測法の開発を目的としている.エバネッセント光は界面から深さ方向約100nmほどしか伝搬しない近接場光であることから,高い空間分解能で界面選択的な計測が可能となる.さらにエバネッセント光の干渉による干渉縞を照明光として利用することで,通常の共焦点顕微鏡よりも高い流れ方向空間分解能での計測を可能にする.これにより界面近傍の分子がバルク側に拡散してしまう前に流速計測を行う事が可能になると予想される.この事を利用すれば,現在行われている流速計測よりもプローブ分子のサイズを小さくすることが可能となり,プローブ分子が流れに与える影響を最小限にすることができると予想される.

この目的に対し,前年度は微小流路セルとエバネッセント光の干渉を利用した蛍光相関分光装置の構築に成功した.しかしながら,微小流路セルの設計が不完全であったため,基板が割れてしまう,溶液が漏れる等の問題点があり,さらなる改善が求められていた.本年度はこの点についてさらなる改良を加え,計測に耐えうる微小流路セルの作成を行った.しかしながら,前年度同様干渉縞由来の相関信号を得ることができなかった.この点については理論的な考察も行ったが,原因を特定することができなかった.平成30年度はまず前年度未解決に終わった課題の克服を試みる.前年度からの課題は大きく分けて二つであり,一つは微小流路セルの改良,もう一つは目的のデータが得られなかった理由を考察し,原因を究明する事である.一つ目の点において,平成30年度はシリコンシートを用いず両面テープを用いた流路作成を行う.シリコンシートはガラスとの接着力が弱いため,溶液漏れを防ぐためには強い負荷をかける必要があった.それに対し,両面テープはガラスへの接着力が強いため,溶液漏れを防ぎつつカバーガラスを割らずに接着することが可能となることが期待される.次に干渉縞由来の信号が見られなかった点に関して,その要因を検討すべくシミュレーションに基づく考察を行う.現在サンプルとして利用している蛍光粒子を用いた計測では,送液による流れに沿った移動と自由拡散によるバルク方向や横方向への移動の両方が信号に寄与する.この点について,シミュレーションよりどのくらい流速を上げれば流れに沿った移動による信号がデータに反映されるかを検討し,実際に実験を行う上で干渉縞由来の信号が観測されうる流速範囲を見積もる.その後,得られた流速領域で再度計測を試み,この課題の克服を試みる.平成29年度は流速計測のための送液ポンプを物品費として計上していたが,すでに有していたぺリスタポンプを用いたテスト計測においていくつかの課題が生じたため,送液ポンプの購入を見送った.そのため,平成29年度に予定していた使用額をすべて使用することが出来ず,次年度使用額が発生した.平成30年度は早い段階で問題を解決し,送液ポンプの購入を行うとともに,計測装置への実装を行う.その後,平成30年度の予算使用計画に基づき予算を使用していく.