hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経系における細胞性癌遺伝子の役割と発現調節機構に関する研究

刺激により早期に発現するimmediate early genes(IEGs)は核内で転写調節因子として働く蛋白を産生して、時間経過の長い細胞機能の調節に関与している。これらのIEGsは神経系の可塑性や再生などに重要な役割を果たしていると考えられるが、その発現調節機構や刺激の種類に対する反応の特異性については、未だ不明な点が多い。本年は刺激の種類や細胞の種類によりこれらのIEGsの発現がどのように異なるか、また共通して認められる特徴は何かということについて検討を加えた。昨年度、反復拘束ストレスにより視床下部室傍核におけるc-fos mRNAの発現は抑制されるが、NGFI-A mRNAの発現は抑制されないことを報告したが、今年度は通常の飼育時、大脳皮質視覚野においてNGFI-A mRNAは発現するが、c-fos mRNAの発現は抑制されており、暗所飼育を数日間行うと視覚刺激に対するc-fos mRNAの反応性は回復することを明らかにした。このことから、NGFI-Aは刺激による神経興奮により発現するが、c-fosは刺激の変化に対応して発現するのではないかという可能性が考えられる。一方、神経系以外の細胞においても刺激によるIEGs発現が観察された。例えば、拘束ストレスにより、心臓の冠状動脈や心筋細胞の一部、胃粘膜などにc-fos,c-jun,NGFI-Aが一過性に発現し、拘束ストレスを反復するとこれらのIEGs発現は全て抑制された。また、角膜損傷後の角膜上皮においても、c-fos,fosB,c-jun,junB mRNAの一過性の増加が認められた。このように、刺激の種類・細胞の種類の違いにより、IEGs発現の調節機構が異なることが明らかになってきた。これらのIEGs発現が細胞の機能にどのような影響を及ぼすかということについては、遺伝子操作動物を作成し、検討を進めている。例えば、c-fos発現を完全に抑制した場合(c-fos knock-out mouse)、あるいはtransgenic mouseにおいて過剰に発現させた場合に、動物の疼痛行動やストレス応答がどのように変化するかということ、脳の初代培養細胞の機能や生存に与える影響などについて検討中である。拘束ストレスや、エンドトキシン・サイトカイン投与などの炎症性刺激によるラット脳・視床下部・下垂体・副腎系におけるimmediate early genes(IEGs)の発現の時間経過と発現部位について、in situハイブリダイゼーション法(ISH法)を用いて検討した。また、fosfamily,jun family,zincfinger familyの各遺伝子の転写活性化が視床下部室傍核(PVH)の同一細胞において起こるということを、ISH法と免疫組織化学とのコンビネ-シヨンにより明らかにした。更に炎症性刺激によりPVHにおけるオキシトシン-NO産生ニューロンにFos蛋白の発現が多く見られることを明らかにした。更に、これらのストレス刺激が繰り返されると、IEGsの発現はNGFI-Aを除いてその反応性が低下していくことがわかった。c-fos,fos B,jun B,NGFI-Bの発現制御に対しては血中コルチコステロンのレベルが重要な働きをしているが、NGFI-Aの発現調節には関与しないということも明らかにした。今後、NGFI-Aの機能の解明のため、NGFI-Aに対する抗体や合成アンチセンスオリゴヌクレオチドの脳内注入などを行う予定である。またc-fos遺伝子の転写調節機構の解明のため、トランスジエニック・マウスの作製を試みている。

ラット脳のDNAライブラリーよりlong PCR法により、可及的長い転写調節領域を含むc-fos遺伝子(4kb以上)をクローニングすることを目指しているが、現在のところまだ成功していない。今後も継続して取り組む予定である。更に、Differential Display法により、ストレス刺激後視床下部において早期に増加を示す遺伝子群と、やや遅れて増加する遺伝子群の同定を行っている。この方法論の有用性と限界を明らかにするとともに、新しいIEGsの発見とこれらのIEGsの標的遺伝子の同定を目指している。刺激により早期に発現するimmediate early genes(IEGs)は核内で転写調節因子として働く蛋白を産生して、時間経過の長い細胞機能の調節に関与している。これらのIEGsは神経系の可塑性や再生などに重要な役割を果たしていると考えられるが、その発現調節機構や刺激の種類に対する反応の特異性については、未だ不明な点が多い。本年は刺激の種類や細胞の種類によりこれらのIEGsの発現がどのように異なるか、また共通して認められる特徴は何かということについて検討を加えた。昨年度、反復拘束ストレスにより視床下部部室傍核におけるc-fos mRNAの発現は抑制されるが、NGFI-A mRNAの発現は抑制されないことを報告したが、今年度は通常の飼育時、大脳皮質視覚野においてNGFI-A mRNAは発現するが、c-fos mRNAの発現は抑制されており、暗所飼育を数日間行うと視覚刺激に対するc-fos mRNAの反応性は回復することを明らかにした。このことから、NGFI-Aは刺激による神経興奮により発現するが、c-fosは刺激の変化に対応して発現するのではないかという可能性が考えられる。一方、神経系以外の細胞においても刺激によるIEGs発現が観察された。例えば、拘束ストレスにより、心臓の冠状動脈や心筋細胞の一部、胃粘膜などにc-fos,C-JUN,NGFI-Aが一過性に発現し、拘束ストレスを反復するとこれらのIEGs発現は全て抑制された。また、角膜損傷後の角膜上皮においても、c-fos,fosB,c-jun,junB mRNAの一過性の増加が認められた。このように、刺激の種類・細胞の種類の違いにより、IEGs発現の調節機構が異なることが明らかになってきた。これらのIEGs発現が細胞の機能にどのような影響を及ぼすかということについては、遺伝子操作動物を作成し、検討を進めている。例えば、c-fos発現を完全に抑制した場合(c-fos knock-out mouse)、あるいはtransgenic mouseにおいて過剰に発現させた場合に、動物の疼痛行動やストレス応答がどのように変化するかということ、脳の初代培養細胞の機能や生存に与える影響などについて検討中である。
透過性亢進型肺水腫の病態および防御に関する研究

【目的】肺傷害には主として、血流を介する血管内皮の傷害と、気道を介する肺胞上皮の傷害とがある。成人呼吸窮迫症候群の実験モデルと考え得るアロキサン肺水腫で、経静脈的投与による肺傷害と経気道的投与による肺傷害とを作成し、透過性亢進型肺水腫の病態の解明および治療方法を研究する。【方法】アロキサン肺水腫の機序・防御について研究するために、麻酔閉胸犬にアロキサン(75mg/kg)を静脈内投与して、経静脈的肺傷害を作成し、4群に分けて活性酸素消去剤の前処置による効果を検討した;対照無処置群、アロキサン群、カタラーゼ(hydrogen peroxide消去剤)+アロキサン群、DMSO(hydroxyl redical消去剤)+アロキサン群。一方、麻酔閉胸犬にアロキサンを経気道的に選択的に一側肺に投与して、経気道的肺傷害を作成し、4群に分けて検討した;生食水投与(対照群)、アロキサン各量(19mg,37.5mg,75mg/kg)の投与(アロキサン群)。1)熱と食塩水とを用いる二重指示薬希釈法(熱-電気伝導度法)と直接法とによって血管外肺水分量を測定した。2)血行動態や血中循環物質の経時的変化を測定した。3)傷害肺の電子顕微鏡写真の特長を検討した。【結果】1)経静脈的投与群では血管外肺水分量は有意に増加したが、活性酸素消去剤の前処置群では増加しなかった。経気道的投与ではアロキサン投与側の血管外肺水分量は用量依存性に増加し、アロキサン群の最大量投与時の非投与側肺では、対照群の非投与側肺に比較して、血管外肺水分量は有意に増加した。経気道的投与では熱-電気伝導度法による血管外肺水分量(10.7±4.0ml/kg)は直接法による値(20.7±5.9g/g)よりも著しく少なかった。2)経動脈的アロキサン投与群では末梢血白血球数は減少し、TxB_2および6-keto-PGF_1αの血中濃度は増加した。3)電顕的特長は、経静脈的投与では血管内皮細胞の傷害、経気道的投与では肺胞上皮細胞の断裂と基底膜からの剥離、血管内皮細胞の断裂であった。【結論】経静脈的アロキサン投与の肺傷害では活性酸素消去剤に防御効果がある。経気道的アロキサン投与による一側肺に限局した肺傷害では、対側肺にも傷害が及び、熱-電気伝導度法による血管外肺水分量は(おそらく血流分布障害のため)過少評価する。【目的】成人呼吸窮迫症候群の実験モデルと考え得るアロキサン肺水腫を作成し、透過性亢進型肺水腫の病態の解明および治療方法を研究することである。【方法】麻酔閉胸犬にアロキサンを静脈内投与して、透過性亢進型肺水腫を作成した。熱と食塩水を用いる二重指示薬希釈法により、肺血液量・血管外肺水分量を同時に測定し、直接法により肺血液量・血管外肺水分量を計測し、二重指示薬希釈法の妥当性を検討した。またアロキサン肺水腫に関与すると考えられる血行動態性因子・循環物質を経時的に測定した。電子顕微鏡的には肺胞上皮・血管内皮細胞・中隔間質の変化を観察した。さらにアロキサン肺水腫の発生機序およびその防御について検討するために、活性酸素消去剤および蛋白分解酵素阻害剤の前処置による効果を研究した。【結果】二重指示薬希釈法による肺血管内・外液量を求める方法を確立し、二重指示薬希釈法の妥当性を証明しつつある。アロキサン肺水腫の電顕的特徴は肺胞上皮・血管内皮細胞の膨化などである事を解明しつつある。アロキサン肺水腫には活性酸素が関与し、活性酸素消去剤や蛋白分解酵素阻害剤は治療薬として効果がある事を証明しつつある。【次年度研究への問題点】アロキサンの経静脈投与による透過性亢進型肺水腫の病態の解明に関しては、本年度の研究計画方法はほぼ予定通り達成された。問題点としては、1)アロキサン投与量を体重当たり75mg/kgとしているにも拘らず、肺水腫定の程度にバラツキがみられる事、2)下葉組織の一部の標本で病変を電顕的に半定量化判定しているのであるが、肺全体としてみると肉眼的にも病変のない所がみられ、肺水腫はび漫性でなくかなり限局性である事などから、結果の普遍性について注意する事が肝要である。

一方、麻酔閉胸犬にアロキサンを経気道的に選択的に一側肺に投与して、経気道的肺傷害を作成し、4群に分けて検討した;生食水投与(対照群)、アロキサン各量(19mg,37.5mg,75mg/kg)の投与(アロキサン群)。1)熱と食塩水とを用いる二重指示薬希釈法(熱-電気伝導度法)と直接法とによって血管外肺水分量を測定した。2)血行動態や血中循環物質の経時的変化を測定した。3)傷害肺の電子顕微鏡写真の特長を検討した。【結果】1)経静脈的投与群では血管外肺水分量は有意に増加したが、活性酸素消去剤の前処置群では増加しなかった。経気道的投与ではアロキサン投与側の血管外肺水分量は用量依存性に増加し、アロキサン群の最大量投与時の非投与側肺では、対照群の非投与側肺に比較して、血管外肺水分量は有意に増加した。経気道的投与では熱-電気伝導度法による血管外肺水分量(10.7±4.0ml/kg)は直接法による値(20.7±5.9g/g)よりも著しく少なかった。2)経動脈的アロキサン投与群では末梢血白血球数は減少し、TxB_2および6-keto-PGF_1αの血中濃度は増加した。3)電顕的特長は、経静脈的投与では血管内皮細胞の傷害、経気道的投与では肺胞上皮細胞の断裂と基底膜からの剥離、血管内皮細胞の断裂であった。【結論】経静脈的アロキサン投与の肺傷害では活性酸素消去剤に防御効果がある。経気道的アロキサン投与による一側肺に限局した肺傷害では、対側肺にも傷害が及び、熱-電気伝導度法による血管外肺水分量は(おそらく血流分布障害のため)過少評価する。【目的】肺傷害には主として、血流を介する血管内皮の傷害と、気道を介する肺胞上皮の傷害とがある。我々は経静脈的アロキサン投与による肺水腫の病態を解明してきた。今回は経気道的肺傷害の病態を研究する。【方法】麻酔閉胸犬で、経気道的に選択的に一側肺に、生食水10mlを投与(対照群)、生食水10mlで溶解したアロキサン各量(19mg,37.5mg,75mg/kg)を投与(アロキサン群)して、経気道的肺傷害を作成し、投与後3時間観察した。3)傷害肺の切片標本の電子顕微鏡写真を撮り、肺胞構築傷害の特長を検討した。【結果】1)アロキサン投与側の血管外肺水分量は用量依存性に増加した。アロキサン群の最大量投与時の非投与側肺では、対照群の非投与側肺に比較して、血管外肺水分量は有意に増加した(3.5±0.41g/g(mean±SD)vs.6.6±2.36g/g,p<0.05)。熱-電気伝導度法によるアロキサン群の血管外肺水分量(10.7±4.0ml/kg)は直接法による値(20.7±5.9g/g)よりも著しく少なかった。2)アロキサン群ではどの投与量群でも、肺微小血管圧は増加傾向、血漿膠質浸透圧は経時的に有意に減少、末梢血白血球数は1時間後までは不変で3時間後で有意に増加した。TxB_2および6-keto-PGF_1αの血中濃度はアロキサン大量投与群で1時間後は有意に増加した。3)アロキサン群での有意な電顕的特長は、肺胞上皮細胞の断裂(71.0±19.3%)と基底膜からの剥離(76.0±14.6%)、血管内皮細胞の断裂、間質腔の拡大、膠原線維の配列の散らばりと乱れなどであった。【結論】アロキサンの経気道的投与による一側肺に限局した肺傷害では、肺胞上皮細胞の傷害が強く、対側肺にも傷害が及び、熱-電気伝導度法による血管外肺水分量は(おそらく血流分布障害のため)過少評価した。
電流回復現象を利用した軟磁性磁気繊毛皮膜の開発と小型平面アクチュエータの試作

近年,マイクロマシンの要素技術である電磁型アクチュエータは,より小型化される傾向にあり,膜面垂直方向に磁化した場合の反磁界をどう抑えるかが,アクチュエータ開発の重要なポイントとなっている.本研究では,この問題を解決するために,アルマイト磁性皮膜を改良し,直径0.2μm,長さ60μm,即ち,アスペクト比300の針状磁性体が,0.41μmの間隔で,膜面垂直方向に無数に並んだ磁気繊毛皮膜を作製し,これ利用して,小型平面アクチュエータを試作することを目的とした.以下に,研究概要を示す.(1)バリア層貫通処理の検討アルマイト皮膜の微細孔中への金属析出に,直流めっきを用いる場合,微細孔とめっきの際の電極となる下地アルミニウムの間に存在する絶縁性のバリア層を貫通する必要がある.しかし,微細孔の直径を変えるために,陽極酸化条件を変えると,そのつど,この貫通条件を模索する必要があった.本研究では,陽極酸化後の酸化皮膜を,下地アルミニウムから逆電剥離し,そのバリア層側に,アルミニウムを蒸着し再陽極酸化を行った.新たに成長した微細孔は,バリア層を貫通するので,蒸着アルミニウムを除去した皮膜に,Cuを蒸着し直流電析のための電極とすることが可能となった.(2)リソグラフィ技術の適用アルマイト皮膜の微細孔の直径は,最大でも0.1μm程度と微小なため,本来,軟磁性を示すCo基非晶質合金を,微細孔中にめっきし,針状磁性体を作製した場合でも,最小でも500eという大きな保磁力を有する.本研究では,アルミナ皮膜の微細孔を膜厚方向の異方性エッチングに利用し,めっきの際の鋳型として用いることを検討した.逆剥離したアルミナ皮膜に,フォトリソグラフィを用いて,マスクパターンを形成し,アスペクト比約100で,10×10μmの正方形の孔が,間隔100μmで並んだ針状磁性体の鋳型を形成することに成功した.近年,マイクロマシンの要素技術である電磁型アクチュエータは,より小型化される傾向にあり,膜面垂直方向に磁化した場合の反磁界をどう抑えるかが,アクチュエータ開発の重要なポイントとなっている.本研究では,この問題を解決するために,アルマイト磁性皮膜を改良し,直径0.2μm,長さ60μm,即ち,アスペクト比300の針状磁性体が,0.41μmの間隔で,膜面垂直方向に無数に並んだ磁気繊毛皮膜を作製し,これ利用して,小型平面アクチュエータを試作することを目的とした.以下に,研究概要を示す.(1)バリア層貫通処理の検討アルマイト皮膜の微細孔中への金属析出に,直流めっきを用いる場合,微細孔とめっきの際の電極となる下地アルミニウムの間に存在する絶縁性のバリア層を貫通する必要がある.しかし,微細孔の直径を変えるために,陽極酸化の条件を変えると,そのつど,この貫通条件を模索する必要があった.本研究では,陽極酸化後の酸化皮膜を,下地アルミニウムから逆電剥離し,そのバリア層側に,アルミニウムを蒸着し,再陽極酸化を行った.新たに成長した微細孔は,バリア層を貫通するので,蒸着アルミニウムを除去した皮膜に,Cuを蒸着し電極とすることにより,従来のようなバリア層貫通条件を模索することなく直流めっきを行うことが可能となった.(2)リソグラフィ技術の適用アルマイト皮膜の微細孔の直径は,最大でも0.1μm程度と微小なため,本来,軟磁性を示すCo基非晶質合金を,微細孔中にめっきし,針状磁性体を作製した場合でも,最小でも50Oeという大きな保磁力を有する.本研究では,軟磁性化を目的とし,レジスト・紫外線露光等のリソグラフィ技術を,アルマイト皮膜に適用し,断面10μm×10μm,長さ200μmのCo磁性角柱が,間隔100μmで並んだ磁性皮膜を作製することが可能となった.近年,マイクロマシンの要素技術である電磁型アクチュエータは,より小型化される傾向にあり,膜面垂直方向に磁化した場合の反磁界をどう抑えるかが,アクチュエータ開発の重要なポイントとなっている.本研究では,この問題を解決するために,アルマイト磁性皮膜を改良し,直径0.2μm,長さ60μm,即ち,アスペクト比300の針状磁性体が,0.41μmの間隔で,膜面垂直方向に無数に並んだ磁気繊毛皮膜を作製し,これ利用して,小型平面アクチュエータを試作することを目的とした.以下に,研究概要を示す.(1)バリア層貫通処理の検討アルマイト皮膜の微細孔中への金属析出に,直流めっきを用いる場合,微細孔とめっきの際の電極となる下地アルミニウムの間に存在する絶縁性のバリア層を貫通する必要がある.しかし,微細孔の直径を変えるために,陽極酸化条件を変えると,そのつど,この貫通条件を模索する必要があった.本研究では,陽極酸化後の酸化皮膜を,下地アルミニウムから逆電剥離し,そのバリア層側に,アルミニウムを蒸着し再陽極酸化を行った.新たに成長した微細孔は,バリア層を貫通するので,蒸着アルミニウムを除去した皮膜に,Cuを蒸着し直流電析のための電極とすることが可能となった.(2)リソグラフィ技術の適用

アルマイト皮膜の微細孔の直径は,最大でも0.1μm程度と微小なため,本来,軟磁性を示すCo基非晶質合金を,微細孔中にめっきし,針状磁性体を作製した場合でも,最小でも500eという大きな保磁力を有する.本研究では,アルミナ皮膜の微細孔を膜厚方向の異方性エッチングに利用し,めっきの際の鋳型として用いることを検討した.逆剥離したアルミナ皮膜に,フォトリソグラフィを用いて,マスクパターンを形成し,アスペクト比約100で,10×10μmの正方形の孔が,間隔100μmで並んだ針状磁性体の鋳型を形成することに成功した.
アジア法整備支援-体制移行国に対する法整備支援のパラダイム構築-

本研究の目的は、社会主義体制から市場経済体制に移行しつつあるアジアの体制移行諸国が緊急の課題としている体制移行に伴う法整備整備を支援するために開始された「アジア法整備支援」について、「グローバリゼーションと国内法整備の相克」および「体制移行諸国間における体制移行過程の比較政治」という視点から研究することである。日本政府は、1990年代半ばに、アジア諸国のニーズに対応し、市場経済化のインフラ整備という観点に立ってアジアの体制移行諸国の法整備支援に着手した。特定境域研究「アジア法整備支援」(平成1317年度)では、法の移植の理論、法整備の現状および法学教育のあり方、法判例情報の集積と公開、法整備支援の手法および評価という各課-題について学術的研究を積み重ねてきたが、この過程で「グローバリゼーションと国内法整備の相克」と「体制移行諸国間における体制移行過程の比較政治」という法整備の枠組みを規定する根本的な要因を包括的・多角的に検討することの必要性を認識した。しかし、これらは上記の各研究分野の全てにわたる大きな課題であるため、特定領域研究「アジア法整備支援」の研究分担者・協力者の総力をあげ、本特定領域の最終成果として取り組むこととした。本研究では、これまでの成果を踏まえて国内研究会を開催し、特定領域研究「アジア法整備支援」の研究分担者・協力者がそれぞれの研究蓄積と経験を踏まえて学問的対話と討論を行い、その成果をとりまとめた報告書『グローバル化のなかの法整備支援』(佐分晴夫・小畑郁・K.Teilee編)、『法整備支援と体制移行・比較政治体制論』(小野耕二・定形衛編)を刊行した。特定境域研究「アジア法整備支援」(平成1317年度)では、法の移植の理論、法整備の現状および法学教育のあり方、法判例情報の集積と公開、法整備支援の手法および評価という各課題について学術的研究を積み重ねてきたが、この過程で「グローバリゼーションと国内法整備の相克」と「体制移行諸国間における体制移行過程の比較政治」という法整備の枠組みを規定する根本的な要因を包括的・多角的に検討することの必要性を認識した。1.2001年10月30日に総括班会議(東京)を開催し、今年度の方針を検討し、今年度の重点を、(1)法整備支援対象国および外国支援機関等への調査、(2)中央アジア諸国の法整備の現状と課題に関する国際シンポジウムの開催、とした。2.調査活動(1)法整備支援対象諸国(ヴェトナム、ラオス、カンボジア、ウズベキスタン)へ調査団を派遣し、各国法整備の現状、法令・判例収集の可能性、法情報システムの現状、今後の研究・調査協力の可能性等について多面的な調査を行った。(2)スウェーデン(Sida、ルンド大学)、オーストラリア(シドニー大学、オーストラリア国立大学、メルボルン大学)を訪問し、それぞれの機関における法整備の手法、評価の手法、法学教育協力の現状について調査を行った。(3)ハンガリー国立科学アカデミー、エルテ大学、ハンガリー司法省を訪問し、体制移行国の法整備の比較研究に関する事前調査を行った。以上の調査活動については、それぞれの報告書を作成中である。3.2002年2月1617日に、国際シンポジウム「21世紀中央アジアにおける体制転換と法-法整備の現状と課題-」を開催した。このシンポジウムには、カザフスタン、キルギス、ウズベキスタン3カ国から、それぞれ法整備や法学教育に責任ある地位の代表合計17名を招聘した。世界銀行、アジア開発銀行、ルンド大学の代表を含め、内外から約100名が参加し、中央アジア諸国における法整備の現状と課題、法学教育・法曹養成の諸問題をめぐって論議を行った。「報告集」を編纂し公表する予定である。総括班は、本科学研究費補助金特定領域研究「アジア法整備支援」プロジェクトの2年目の全体企画について計画をたて、全体活動の総括を行なった。研究プロジェクト全体として今年度は、主たる研究テーマである伝統法と法整備に関する研究を中心にして、その他、公法分野の国内法整備に関する研究、市場経済化の国際環境に関する研究、国際支援機関の評価プログラムに関する研究、及び評価枠組みの多様性に関する研究を行なった、各研究班の研究実績についてはそれぞれの班の報告を参照していただきたい。また、総括班固有の活動としては、2年目の活動の方針を明らかにするため、以下の2つの重要な会議を行った。1.総括班会議(平成15年2月1日・東京)の開催総括班会議は、通常2週間に1度、名古屋で定期的に行っているが、表記の総括

班会議は、東京在住の研究者も加えた会議として設定し、平成14年度の活動の総括と、平成15年度の活動方針を明らかにした、特に、平成14年度の重点課題であった「伝統と法」をめぐる国際会議(ウズベキスタン、ベトナムなど)の総括、および、平成15年度の重点課題を「WTOと法」および「法の継受論、新しい法の移植論」とすることなどの方針を決定した。2.全体会議(平成15年2月89日・沼津)の開催本特定領域研究の研究分担者および研究に協力している研究者が一堂に会し、「法整備支援学」の構築をめぐり、討論を行った、本全体会議では、アジア諸国の「伝統と法」をめぐる研究方法論を明らかにするために、寺田浩明・京大教授から中国法制史に関する記念講演を行ったのちに、総括班メンバーおよび各班の研究代表者から平成14年度活動総括、平成15年度活動方針を提示し、その後、活発に討論を行った。本プロジェクトでは、「アジア法整備支援」という現象を、「体制転換と『法の移植』」、「法整備の包括的枠組み」、「法整備支援の手法と評価に関する理論研究」というそれぞれの観点から解明するというアプローチを採用したが、これまでの研究においてこれら3つの計画研究はきわめて密接に関連していることが、あらためて明らかとなった。すなわち、中東欧諸国およびソ連邦の社会主義体制の崩壊以降のアジア体制移行諸国では、もちろん各国によってその体制転換の経緯ならびに法学教育水準および法文化のあり方などによって、法整備の実際の編成過程は多様であるが、それにもかかわらず、各国の体制移行の過程は、全体として、社会主義体制のもとで形成されてきた従来の法整備を貫く原理-行政的中央集権的な法システム-から市場経済化に適合的な法システムヘの転換と特徴づけることが可能である。したがって、法整備を貫く法原理の転換は、法曹養成、法学教育、司法制度などあらゆる分野にわたる改革の課題をアジア体制移行諸国に求めるにいたった。また、これらの法原理の転換は、主としてグローバル化の心とでの諸ファクター-例えばWTOへの加盟など-にその主要な動機づをもっており、その意味では「外圧」から起こっている法整備という特徴を顕箸に有している、この間、本プロジェクトが行なってきた、ベトナム、カンボジアなどに対する調査・研究は、これらの「外圧」にともなって不可避的に国内法を整備していこうという状況を確認することができた。また、新しい時代状況のなかで法整備を行なおうとする場合、アジアの体制移行諸国において古い起源をもつ「伝統法」が、今日の法状況のもとで新たに復活し、または維持されつつ、現に効力をもつ慣習法として機能し、実際には、国家制定法とならんで伝統法が存在するという法の「二元化」状況が存在することが確認された。さらに、2003年度「全体会議」を行ない、法整備支援にともなう、中南米、力ンボジア、ラオス、インドネシア、モンゴルに関する若手研究者の理論的貢献を明らかにした。また、ベトナム国家と法研究所「ベトナムにおけるWTO加盟準備と法制改革」、ウズベキスタン・タシケント国立法科大学「ウズベキスタンにおける伝統法と司法改革の現状と課題」、ハンガリー科学アカデミー法学研究科「EU統合中東欧諸国における法のハーモナイゼーション」の委託調査を行なった。私たちの研究プロジェクト
液晶のメカニクスとマイクロアクチュエータへの展開

平板間に液晶を充填し電圧を印加すると,壁面近傍を除く液晶分子は重心まわりに回転し電場方向に再配向する.このとき流動が誘起されることを数値計算で見いだし,その後,可視化実験で流動の発生を確認した.この現象を応用すれば,従来の機構と全く異なるアクチュエータ,すなわち,機構が極めてシンプルであり,形状に関する制約を受けず,極小化が容易であって,数ボルト程度で駆動するアクチュエータの開発が可能である.本研究では,まず,印加電圧,平板間隔,壁面での分子配向条件が発生速度,流量,壁面せん断応力に及ぼす影響を数値計算で調べた結果,以下の結論を得た.1.ツイスト角が0°であれば誘起される速度は面内分布であるが,ツイスト角が0°以外では面外成分を有する.このようにツイスト角は誘起速度の形状にまで影響を及ぼす.2.印加電圧が増加すると,壁面せん断応力,速度,流量は増加し,また応答性は向上する.3.平板間隔の影響はかなり大きく,平板間隔が小さいほどその影響は顕著である.4.チルト角の影響は比較的小さく,チルト角が増加すると応答性は若干向上する.続いて,2枚の平行平板の片方(下部)を固定し,他方(上部)を平面方向に移動が可能な状態にして,矩形波電圧を連続的に印加する実験を行った.また,Leslie-Ericksen理論を用いて,平板運動の数値シミュレーションを実施した.得られた結果は以下の通りである.5.電圧印加時と解放時では液晶分子の回転方向が逆になるので,上部平板は前進,後退を繰り返す.ただし,電圧印加時の方が液晶分子の回転速度は大きいので,平板は大きく前進し小さく後退し,結果的に前進する.6.本実験では,平板の移動速度は周波数が100Hzのとき最大値90μm/sとなった.7.数値計算では平板は階段状に前進し,実験結果と定性的に一致した.ただし,平板間隔を一定に保つための微粒子と平板との摩擦のため,移動速度は計算結果の方が大きい.平板間に液晶を充填し電圧を印加すると,壁面近傍を除く液晶分子は重心まわりに回転し電場方向に再配向する.このとき流動が誘起されることを数値計算で見いだし,その後,可視化実験で流動の発生を確認した.この現象を応用すれば,従来の機構と全く異なるアクチュエータ,すなわち,機構が極めてシンプルであり,形状に関する制約を受けず,極小化が容易であって,数ボルト程度で駆動するアクチュエータの開発が可能である.本研究では,まず,印加電圧,平板間隔,壁面での分子配向条件が発生速度,流量,壁面せん断応力に及ぼす影響を数値計算で調べた結果,以下の結論を得た.1.ツイスト角が0°であれば誘起される速度は面内分布であるが,ツイスト角が0°以外では面外成分を有する.このようにツイスト角は誘起速度の形状にまで影響を及ぼす.2.印加電圧が増加すると,壁面せん断応力,速度,流量は増加し,また応答性は向上する.3.平板間隔の影響はかなり大きく,平板間隔が小さいほどその影響は顕著である.4.チルト角の影響は比較的小さく,チルト角が増加すると応答性は若干向上する.続いて,2枚の平行平板の片方(下部)を固定し,他方(上部)を平面方向に移動が可能な状態にして,矩形波電圧を連続的に印加する実験を行った.また,Leslie-Ericksen理論を用いて,平板運動の数値シミュレーションを実施した.得られた結果は以下の通りである.5.電圧印加時と解放時では液晶分子の回転方向が逆になるので,上部平板は前進,後退を繰り返す.ただし,電圧印加時の方が液晶分子の回転速度は大きいので,平板は大きく前進し小さく後退し,結果的に前進する.6.本実験では,平板の移動速度は周波数が100Hzのとき最大値90μm/sとなった.7.数値計算では平板は階段状に前進し,実験結果と定性的に一致した.ただし,平板間隔を一定に保つための微粒子と平板との摩擦のため,移動速度は計算結果の方が大きい.平板間に液晶を充填し電圧を印加すると,壁面近傍を除く液晶分子は重心まわりに回転し電場方向に再配向する.このとき流動が誘起されることを数値計算で見いだし,その後,可視化実験で流動の発生を確認した.この現象を応用すれば,従来の機構と全く異なるアクチュエータ,すなわち,1.機構が極めてシンプルである2.形状に関する制約を受けない3.極小化が容易である4.数ボルト程度の低電圧で駆動可能という特徴を有するアクチュエータの開発が可能である.そこで印加電圧,平板間隔,壁面での分子配向条件が発生速度,流量,壁面せん断応力に及ぼす影響を数値計算で調べ,以下の結論を得た.1.ツイスト角が0°であれば誘起される速度は面内分布であるが,ツイスト角が0°以外では面外成分を有する.このようにツイスト角は誘起速度に対して分布形状にまで影響を及ぼす.2.印加電圧が増加すると,壁面せん断応力,速度,流量は増加し,また応答性は向上する.3.平板間隔の影響はかなり大きく,平板間隔が小さいほどその影響は顕著である.

例えば平板間隔が5μmの場合,応答性は非常に良好で各物理量は数ミリ秒で最大値に達する.またそれらの値自体も大きい.ただし電場強度を一定に保った場合には,平板間隔が大きい方がアクチュエータとしての結果は良好であるが,その影響はかなり小さい.4.チルト角の影響は比較的小さく,チルト角が増加すると応答性は若干向上する.平板間に液晶を充填して電圧を印加すると,液晶分子は重心まわりに回転し,電場方向に再配向する.このとき流動が誘起されることを数値計算で見いだし,その後,可視化実験で流動の発生を確認した.この現象を応用すれば,従来の機構と全く異なるアクチュエータ,すなわち,・シンプルな機構・優れた形状適合性・容易な極小化・低電圧駆動という特徴を有するアクチュエータの開発が可能である.2枚の平行平板の片方(下部)を固定し,他方(上部)を平面方向に移動が可能な状態にして,矩形波電圧を連続的に印加する実験を行った.また,構成方程式としてLeslie-Ericksen理論を用いて,平板運動の数値シミュレーションを実施した.実験に用いた液晶は5CBであり,計算にも5CBの物性値を使用した.得られた結果を以下に示す.1.電圧印加時と解放時では液晶分子の回転方向が逆になるので,上部平板は前進,後退を繰り返す.ただし,電圧印加晦は液晶分子が強制的に回転するのに対し,解放時は分子間の弾性力に起因する自然回転であり印加時の回転に比べて遅い.従って,平板は大きく前進し小さく後退するので,結果的に前進する.2.平板間隔が10μm,上部平板の質量が0.05g,印加電圧が10Vの場合,平板の移動速度は周波数が100Hzのとき最大値90μm/sとなった.3.数値計算では平板は階段状に前進し,実験結果と定性的に一致した.ただし,平板間隔を一定に保つための微粒子と平板との摩擦のため,移動速度は計算結果の方が大きい.
光合成細菌の生合成反応を利用した天然型光捕集超分子の機能化

高効率で太陽光エネルギー捕集・伝達を行う天然型の光合成光捕集超分子の良さを生かしながら人工光合成に展開するためには、精密な色素集積超分子構造を保持しつつ、光機能性や安定性の制御や新たな機能性付与を行う方法論が重要である。そこで本研究では、緑色光合成細菌の膜外集光アンテナ超分子・クロロゾームを研究対象とし、構成分子の生合成過程を利用してクロロゾーム改変を行う方法論の開発を目的とした研究を推進した。あわせて、クロロゾーム膜面のエネルギー受容部位へ合成分子を再構成することによる機能化法の開発も推進した。平成26年度においては、クロロゾーム内部で光機能性部位を形成する集光バクテリオクロロフィル分子の生合成過程の最終反応を利用して、それらの長鎖エステル鎖を改変した。その結果として、緑色硫黄光合成細菌Chlorobaculum tepidumの細胞内でバクテリオクロロフィルcの17位エステル鎖末端にハロゲン原子や不飽和結合を導入することに成功した。このようなエステル鎖を有するバクテリオクロロフィルcは細胞内でクロロゾームの光機能性部位に取り込まれることが示された。また、クロロゾームのバクテリオクロロフィル自己会合体で捕集した光エネルギーをクロロゾーム膜面で受容するベースプレート色素タンパク質の部分を合成機能分子で置き換え天然型の光捕集超分子を合成系と融合させることを目的として、両親媒性の機能分子を合成しベースプレート除去クロロゾームへの再構成を行った。これらの研究成果は、査読付論文4報、学会発表8件で報告した。26年度が最終年度であるため、記入しない。優れた光エネルギー捕集・伝達機能を有する天然型の光合成光捕集超分子の良さを生かしながら人工光合成に展開するためには、精密な色素集積構造を保持しつつ、光機能性や安定性の制御、新たな機能性付与を行う方法論が重要である。そこで本研究では、緑色光合成細菌の膜外集光アンテナ超分子・クロロゾームを主な研究対象とし、構成分子の生合成過程を利用して改変を行う方法論の開発を目的とした研究を推進している。また、クロロゾームのエネルギー受容部位へ合成分子を再構成することによる機能化法の開発を目指した研究も行っている。平成25年度は、クロロゾームの光機能性部位を形成するバクテリオクロロフィルc分子の長鎖エステル鎖を色素生合成の最終段階の反応を利用して細胞内で改変した。末端にハロゲンを有する長鎖アルコールを添加して緑色硫黄光合成細菌を培養することで、長鎖エステル鎖末端にハロゲンを有する非天然型バクテリオクロロフィルcの生合成に成功した。これらの非天然型バクテリオクロロフィルcは細胞内でクロロゾーム型の色素集積構造を形成することが示された。また、クロロゾームのエネルギー受容部位であるベースプレート色素タンパク質を合成エネルギー受容体で置換することを目指し、複数の両親媒性バクテリオクロリン分子を天然バクテリオクロロフィルaを原料として作成し、ベースプレート除去クロロゾームへの再構成を試みた。これらの研究成果は、査読付論文2報、学会発表8件で報告した。当初の研究計画では平成25年度は、・クロロゾームの光機能性部位を形成するバクテリオクロロフィル分子の生合成過程を利用した改変を計画しており、実際にそれらに関する研究をおおむね順調に推進し得られた成果を査読付論文2報、学会発表8件で報告した。今年度の研究を遂行状況がおおむね順調であることから、今後も当初の計画通りに研究を推進する予定である。すなわち、クロロゾームの構成分子をそれらの生合成を利用して改変することでクロロゾームを改変し、超分子構造と機能を調べるとともに、クロロゾームのエネルギー受容部位へ合成分子を再構成することによる機能化を行う。
ミトコンドリア外膜タンパク質のプロテアソーム分解とその生理的役割

1)ミトコンドリア上でのユビキチン化Tom20とその制を因子の解析Tom20はTom22非存在下でミトコンドリア膜上でのユビキチン化されていた。プロテアソーム阻害剤存在下で、ユビキチン化Tom20はミトコンドリア膜上に蓄積しており、膜から引き抜かれる際のどのような因子が必要かを検討したとこと、小胞体での膜タンパク質分解に関与するp97は必要でなかった。2)低酸素条件下でのTom20の分解筋繊維ではTom20が虚血(低酸素条件下)で特異的に分解される報告がある。培養細胞においても、ガスパックにより酸素を減らすことでTom20の分解が促進されることを確認している。この分解がプロテアソーム依存であるのかを検討したが、この分解はプロテアソーム阻害剤により阻害されなかった。3) Tom20をユビキチン化する酵素これまでミトコンドリア機能に影響を与えることが知られているMarchV/MITOLや新規タンパク質MAPL/MULANなどのミトコンドリアユビキチンリガーゼは、Tom20の分解に関与しないことがこれまでの私たちの研究で明らかとなった。さらに今回、酵母Mdm30p(F-boxタンパク質)の相同遺伝子であるFbx3やCullinもまた、RNA干渉法ではTom20の分解への影響は見られなかった。ミトコンドリアは細胞内での主なエネルギー生産の場であり、欠くことの出来ないオルガネラである。ほとんどのミトコンドリアタンパク質は核にコードされており、遊離型リボソームで合成後に、ミトコンドリアに運ばれる。そこで、最初にミトコンドリア外膜に存在するTom複合体に認識され、外膜、膜間スペース、内膜、マトリックスの各場所に輸送されて行く。つまり、Tom複合体はミトコンドリアタンパク質の最初のゲートであり、外膜でのその存在量は厳密に制御されなければならない。例えば、培養細胞でTom複合体のサブユニットであるTom22にFLAGタグを付加し安定発現株を作成すると、Tom22-FLAGの発現した分だけ内在性Tom22の発現量が減少し、結果としてTom22過剰発現株を得ることは出来ない。この様に、異なるプロモーター下でTom複合体サブユニットを発現させてもその発現量が上昇しないことから、ミトコンドリア外膜上には過剰量のタンパク質を積極的に分解する機構が存在すると考えられる。私たちはTom複合体サブユニットの一つであるTom20の発現をRNA干渉法を用いて抑制すると、他のサブユニットであるTom22の量が定常状態で半減する事を用いて、ミトコンドリア外膜タンパク質の品質管理について研究している。パルス・チェース実験より、Tom22の発現抑制に伴ってTom20の半減期が15時間から4時間程へと短縮されことから、積極的に分解されていることが明かとなった。この分解は、プロテアソーム阻害剤エポキソマイシン(EXM)により完全に抑圧された。Tom40を含むTomコア複合体はTom22の減少による影響を受けないので、Tom20はTom22が減少しTom複合体と安定に結合出来なくなったため、よりプロテソーム分解を受け易くなったと考えられた。ミトコンドリア外膜には2つの既知のユビキチンリガーゼが存在するが、RNA干渉法を用いた実験によりどちらもTom20の分解に関わっておらず、新規のユビキチンリガーゼの関与が示唆された。
洗浄剤・香粧品に含まれる界面活性剤が皮膚に及ぼす影響に関する研究

界面活性剤は、洗浄・乳化等の様々な機能を持ち、香粧品や医薬品に広く用いられる一方で、皮膚バリア機能を低下させることがある。界面活性剤は、皮膚組織タンパク質や角質細胞間脂質に作用する。研究代表者らは、界面活性剤が皮膚バリア機能に及ぼす影響を網羅的に評価するTransmission Index法を開発した。本研究では、Transmission Index法による界面活性剤の皮膚バリア機能への影響の評価結果と、皮膚組織の構造および成分への影響の相関から、界面活性剤が皮膚バリア機能に影響を及ぼすメカニズムを明らかにし、効果的で安全な界面活性剤製剤の開発に役立つ知見を求める。
生体メカニズムの物質変換構造を明らかにするための相互作用マップ

基礎代謝物、脂質、植物二次代謝物(フラボノイド)の化合物情報、植物の分類情報、生薬・漢方情報を管理するポータルを構築した。ポータル上には酵素反応、代謝経路の情報のみならず文献情報、学会情報等も掲載し、メタボロミクス分野の統合ポータルとして機能する。同じ仕組を国内の複数学会で採用してもらい学会横断型のポータルとしても機能する。・新しいウェブサイトの構築これまでhttp://www.metabolome.jp/で代謝経路の検索ソフトウェアを英語で公開してきたが、今回、サイトを一新し、代謝関連の情報を日本語で閲覧できるポータルサイトとして機能させることにした。このサイトでは、研究成果だけでなく生薬や健康補助食品といった身の回りの代謝情報も集めている。新しく追加する内容は主に、質量分析に重要なマススペクトル解析に必要なデータ、および植物二次代謝に関するデータである。McRaffarty著"Mass Spectral Correlations"という書籍に掲載された、GC/MSにおけるフラグメントイオンとその精密質量の関係を全てテキストデータ化、ウェブサイトで検索可能とした。・代謝物と質量の関連データ作成基礎代謝や薬物に関連するおよそ10万物質の組成式と精密質量、名前をあらわすデータを作成し、ウェブサイトで検索対象とした。同時に、質量数1000以下のペプチドデータも作成し、検索対象としている。・大腸菌代謝経路のアップデート2003年度のアノテーション情報をもとに作成してあった大腸菌の基礎代謝マップを見直し、ここ数年の論文サーベイ結果に基づいて新しい代謝マップを構築した。これらは順次新しいウェブサイトで公開する予定。・物質構造MOLファイルの総チェックこれまで利用してきた代謝物構造のファイル(MOL形式)に新しいID番号付けを施し、また同時に構造の重複、不斉炭素の情報について再度チェックをおこなった。1.植物二次代謝物フラボノイドの構造データベース作成植物二次代謝の代表カテゴリであるフラボノイドの化学構造およそ7000種を文献から取得し、電子化した。その構造に基づいて4階層の構造分類表を作成し、全ての分子種をその分類の中に位置づけた。分類は母核構造、導入水酸基の位置、配糖体等の修飾パターンの順で生合成経路も加味しながら分ける仕組みであり、その分類を反映した12桁のID番号付けもおこなった。2.フラボノイドの生合成マップブラウザ作成データベースに含まれるフラボノイドの生合成経路や構造間の関係を把握できるように、生合成経路の代謝マップブラウザを作成した。化学系で標準的に利用されるお絵かきエディタChemDraw^<TM>(Cambridge Software)で作成したPostScript画像から文字列を自動認識し、データベース中の代謝物情報と自動的にリンクする。3.生理活性脂質のデータベース作成日本脂質生化学会の中でデータベース構築委員会を結成し、そのメンバーとしてLipidBankデータベースの刷新作業に携わった。構造をきれいに描きなおした分子数はおよそ3500、LipidBankに含まれる分子数のおよそ半数にあたる。従来のLipidBankデータベースの検索機能を充実させるなど、学会活動に積極的に関与しつつ、新しいデータベースへのデータ移行、整理を進めた。4.代謝の総合情報を発信するポータルmetabolome.jpの構築若手研究者や一般の人々が代謝に興味を持てる話題を集めた日本語ポータルサイトを構築し、開発するソフトウェア、データも全てそこからダウンロードする形にした。フラボノイドのデータベース作成前年度に引き続きフラボノイドのデータベースを作成した。フラボノイド約7000分子について辞書等から文献情報を拾い出して整理し、およそ5000文献中から20000件の植物-代謝物の対応情報を電子データ化した。またおよそ1,100フラボノイドについて、構造を反映させた名称を入力する作業を行った。糖の立体構造表記も統一されていなかったので、1610フラボノイドについて糖鎖部分を修正し、統一した書式とした。データベースシステムの移植これまでJava appletとMySQLによりでデータベースを構築してきたが、今回、全データをMediaWikiと呼ばれるWikipediaのために開発されたシステムに移植した。MediaWikiによるシステムは従来のデータベース構築に比較して修正やメンテナンスが格段に容易であり、外部ユーザの書き込みやディスカッションも可能になった。糖認識アルゴリズムの開発糖の立体構造表記法であるHaworth法で描かれたXY二次元座標情報から、グルコースやガラクトース等のタイプを判定するアルゴリズムを開発した。またそのアルゴリズムをフラボノイドのデータベースに適用し、ラムノースが付加される位置に特徴があることを明らかにした。遺伝子発現量におけるノイズの解析代謝やシグナル伝達のメカニズムを制御する遺伝子発現量やその変化を解析する手法の開発をおこなった。特に外から入ってくるノイズが遺伝子発現の情報伝達に及ぼす影響について、ランジュバン方程式を用いて解析した。定常状態が複数ある系で、加算的なノイズが入る場合と乗算的なノイズが入る場合の定常状態および平均再帰時間を求めた。さらに、環境が速く揺らぐ場合の分布の時間発展方程式を断熱消去法によって解析的に近似解として求め、解の正しさをシミュレーションによっても検証した。細胞モデリングと成果の効率的伝達モデリングの結果や研究成果を効率よく公開するための、ウェブサイトを構築した。

前年度までに開発したWiki形式のデータベースを利用し、ポリケチド等の二次代謝物の生合成経路や生薬の情報をウェブ上に構築、自動的に相互リンクを張るシステムを実現した。代謝ネットワークの進化解析生物種の系統樹構築手段として、代謝ネットワークを利用する方法を提案した。代謝情報と遺伝子情報の両方を比較することで寄生生物など特徴的な生物種をあぶりだすことができた。
ガン識別機能を組み込んだ磁性微粒子によるガンの診断・治療統合システムの構築

癌の治療法としては外科的な切除法、化学療法、放射線療法の外に温熱療法があるが、温熱療法とは、体温からわずかに高い温度領域(4245°C)において腫瘍組織が正常組織より温度感受性が高いという性質を利用して、加温殺傷する治療法である。現在実施されている温熱療法においては、正常組織も加熱されたり、脂肪が多い組織が過度に加温されるなどの問題点があり、深部の腫瘍や小さな腫瘍のみを効果的に治療できる方法ではない。我々はマグネタイト微粒子をカチオン性のリン脂質で被覆し、場合によっては癌細胞に対する特異的な抗体を固定化したリポソームを作製する技術を開発した。このマグネタイトカチオニックリポソーム(MCL)は癌細胞に特異的に吸着することを見いだした。この磁性微粒子の集積のために腫瘍組織の磁気的特性がわずかながら変化する。したがって、磁気共鳴画像診断(MRI)の造影剤として有用であり、小さな腫瘍組織も診断しやすくなることを見いだした。このことは、小さな転移癌でも診断できることを意味している。また、電磁波の吸収が体組織より優れるために、腫瘍組織のみを選択的に加温でき、誘導加温による温熱療法を効果的に実施するのに優れた材料であることを認め、実際にマウスによる実験で癌組織が退縮していくことを確認した。さらに、この加温によって温熱免疫が誘導されることを見いだした。これは転移癌も治療できる可能性を示したものであり、大変注目される。また、早い血流のために腫瘍組織が45°C程度まで加温できない場合には、リポソームに化学薬剤や遺伝子を包埋して、化学療法や遺伝子治療との併用治療が期待できることを明らかにした。(1)正電荷を与える脂質、N-(α-トリメチルアンモニアアセチル)-ドデシル-D-グルタメートを被覆した磁性微粒子に脳腫瘍を特異的に認識するモノクローナル抗体や成長因子、糖鎖などの分子認識素子を結合し、ガン細胞への特異的な吸着及び取り込みの確認をした。(2)ラットの皮下にラットグリオーマ細胞を移植して、ガン組織を形成させ、これに(1)の磁性微粒子を注入し、ガン組織特異的なMRI造影剤として働くことを確認した。(3)ラットの皮下にラットグリオーマ細胞を移植してガン組織を形成させ、これに磁性微粒子を注入し、交番磁場を照射して温熱による殺傷効果を検討した。交番磁場照射回数が増えるにつれて効果が増すことがわかった。(4)温熱療法のモデル系を脳内モデルに拡張して検討した。ラットの脳内のガン組織への磁気微粒子の注入に関してオスモティックポンプなどを用いて最適な条件を探索した。(5)アモルファスワイヤー磁気インピーダンスセンサーを作製し、磁性微粒子を含む寒天模擬腫瘍を用いて検討を行い、手術中の腫瘍を位置がずれても検出できる可能性を見いだした。(1)大型実験動物に本方法を適用する際、磁性微粒子が大量に必要となることが予測される。磁性微粒子の安定供給のため、大量調製法に関する検討を行い、良い方法を開発した。(2) MMTV(Mouse Mammary Tumor Virus)プロモーターの下流にインターフェロン-β遺伝子を組み込み、磁性微粒子の温熱によりこの遺伝子が誘導発現するかどうかを確かめ、37°C一定の場合よりも4倍ものインターフェロン-βが生成し、これが温熱効果と相乗的にガン細胞に対して作用することを明らかにした。(3)もっと強く温熱により誘導発現するプロモーターとして、GADD(Growth Arrest DNA Damage)153プロモーターを選び、この下流にルシフェラーゼ遺伝子をつないで誘導発現の強さを調べた。その結果、20倍もの温熱による発現誘導が確認できた。(4)犬等の大型動物に適用できる交番磁場発生装置の出力試験を模擬腫瘍を用いて行った。

交番磁場発生装置として既存の高周波変成器及び磁界発生コイルに、大容量の高周波発生電源及び磁界冷却器を接続し、充分に発熱特性も確保できることを確認した。(5)ラット体内の腫瘍に注入した磁性微粒子のセンシングを行い、その信号処理から磁性微粒子がどの様に分布しているかを手術中でも調べるシステムを完成させた。あらかじめMRIによって腫瘍の位置はわかっているが、手術中に腫瘍の位置がずれてもこの研究で開発した方法を利用すれば、すぐ修正できるナビゲーターシステムとして使用しうることがわがった。癌治療には外科的な切除法、化学療法、放射線療法、温熱療法などある。温熱療法とは、体温からわずかに高い温度領域(4245°C)において腫瘍組織が正常組織より温度感受性が高いという性質を利用して、加温殺傷する治療法である。現在実施されている温熱療法においては体外からラジオ波をあて、体組織のわずかなラジオ波の吸収の違いを利用して加熱しているため、体表面が過熱されすぎたり、正常組織も加熱されるなどの問題点があり、深部の腫瘍や小さな腫瘍のみを効果的に治療できる方法ではない。我々はマグネタイト微粒子をカチオン性のリン脂質で被覆し、場合によっては癌細胞に対する特異的な抗体を固定化したリポソームを作製する技術を開発した。このマグネタイトカチオニックリポソーム(MCL)は癌細胞に特異的に吸着することを見いだした。この磁性微粒子の集積のために腫瘍組織の磁気的特性がわずかながら変化する。したがって、磁気共鳴画像診断(MRI)の造影剤として有用であり、小さな腫瘍組織も診断しやすくなることを見いだした。また、電磁波の吸収が体組織より優れるために、腫瘍組織のみを選択的に加温でき、誘導加温による温熱療法を効果的に実施するのに優れた材料であることを認めた。そして、この加温によって温熱免疫が誘導されることを見いだした。これは転移癌も治療できる可能性を示したものであり、大変注目される。また、速い血流のために腫瘍組織が45°C程度まで加温できない場合には、リポソームに化学薬剤や遺伝子を包埋して、化学療法や遺伝子治療との併用治療が期待できることを明らかにした。
新規SUMO化調節機構による神経突起発達制御

SUMO化はタンパク質機能を制御する可逆的な翻訳後修飾の一種であり,がんや神経変性疾患などとの関連も指摘され,注目を集めている。しかし,神経系発生過程におけるSUMO化の機能の詳細は不明である。予備実験により,脱SUMO化酵素SENP5のノックダウンが大脳皮質神経細胞の神経突起発達を阻害することを見出した。また,申請者らは,新規に同定したSENP5のペプチダーゼ活性欠失型アイソフォームが脱SUMO化を阻害することを見出した。神経突起発達が盛んな胎生後期の脳には,従来型・活性欠失型双方のSENP5が発現しており,このふたつのアイソフォームによる拮抗的SUMO化調節によって突起発達が制御される可能性がある。本研究課題では,この新規SUMO化調節を介した神経突起発達制御機構の詳細解明を目指しており,今年度は,皮質神経細胞分散培養系を用いて従来型および活性欠失型SENP5の神経突起発達への影響を検討した。まず,E17マウスから調製した皮質神経細胞に従来型・活性欠失型双方のSENP5が発現していることを確認した。続いて,予備実験に使用した2種類のノックダウンベクターによる従来型・活性欠失型への発現抑制の程度を検討したところ,どちらのベクターを導入した場合も,従来型・活性欠失型双方のSENP5の発現低下が確認された。また,予備実験の再試を行い,同様の結果が得られることを確認した。すなわち,従来型・活性欠失型SENP5の発現抑制は神経突起の発達を阻害することが示された。次に,従来型および活性欠失型SENP5を強制発現させ,神経突起発達への影響を観察した。結果,どちらのSENP5の強制発現によっても突起発達が阻害されたことから,このふたつのSENP5による基質タンパク質のSUMO化制御のバランスが正常な突起発達に重要であることが示唆された。当初の予定通り,従来型・活性欠失型SENP5をそれぞれ個別に発現させ,神経突起発達に対する影響を解析できた。結果,このふたつのSENP5による基質タンパク質のSUMO化制御のバランスが正常な突起発達に重要である可能性を示す結果が得られた。当初の計画通り,SENP5の標的タンパク質のうち,神経突起発達に寄与するものの同定を目指す。具体的には,ミトコンドリアの分裂に必要とされるDrp1をその候補として解析を進める。これに加え,分担者の協力を得ながら,子宮内電気穿孔法を用いて従来型・活性欠失型SENP5のマウス大脳皮質発生への影響の解析を進めていく予定である。