hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
線虫, 筋肉蛋白質パラミオシン遺伝子の構造決定

線虫筋肉蛋白質パラミオシンの遺伝子構造を決定した.パラミオシンの全遺伝子を含むと思われるハイブリッドラムダファージDNAの制限酵素断片をプラスミドに再クローン化して塩基配列決定用のDNAを調整した.DNA断片をリガーゼで環状化した後超音波処理して任意の小断片を作り, M13ファージに挿入して, ^<35>S-dCTP標識によるサンガー法で塩基配列を決定した.これまでに12kbの塩基配列を決定し,大型計算機によるANALYSEQ,パソコンによるDNASISソフトで編集,イントロン,エクソン領域の推定を行った.予測されたアミノ酸配列は,精製パラミオシンのCBr断片のアミノ酸配列及び,抗パラミオシン抗体と反応する融合蛋白質のアミノ酸配列と完全に一致した.二次構造予測では,全域にわたってα-ヘリックス構造をとり得ることがわかり,すでに報告されている結果を再確認した.アミノ酸配列は,ミオシン重鎖アイソフォームのロッド部分と40%の相同性があり,両蛋白質遺伝子は同一起源であることが示唆された.このことは,筋肉の太い線維の発生過程を調べる手助けとなると共に,パラミオシンの存在しない脊椎動物での筋肉発生,特に構造形成を考えるうえで参考になると思われる.塩基配列決定に用いたDNA小断片を発現ベクターに組み込み,免疫化学的に解析して得られた,パラミオシンの抗うさぎ血清,モノクローナル抗体に対する反応部位の同定は,パラミオシンの構造形成時の他分子との相互作用や,リン酸化部位の決定などの研究に役立つとおもわれる.一部決定された犬糸状虫のパラミオシンのアミノ酸配列との相同性や,抗線虫血清のマツノザイ線虫パラミオシンとの反応性は,寄生虫感染の診断や,有害線虫防除についての研究に手がかりを与えるかもしれない.線虫筋肉蛋白質パラミオシンの遺伝子構造を決定した.パラミオシンの全遺伝子を含むと思われるハイブリッドラムダファージDNAの制限酵素断片をプラスミドに再クローン化して塩基配列決定用のDNAを調整した.DNA断片をリガーゼで環状化した後超音波処理して任意の小断片を作り, M13ファージに挿入して, ^<35>S-dCTP標識によるサンガー法で塩基配列を決定した.これまでに12kbの塩基配列を決定し,大型計算機によるANALYSEQ,パソコンによるDNASISソフトで編集,イントロン,エクソン領域の推定を行った.予測されたアミノ酸配列は,精製パラミオシンのCNBr断片のアミノ酸配列及び,抗パラミオシン抗体と反応する融合蛋白質のアミノ酸配列と完全に一致した.二次構造予測では,全域にわたってα-ヘリックス構造をとり得ることがわかり,すでに報告されている結果を再確認した.アミノ酸配列は,ミオシン重鎖アイソフォームのロッド部分と40%の相同性があり,両蛋白質遺伝子は同一起源であることが示唆された.このことは,筋肉の太い線維の発生過程を調べる手助けとなると共に,パラミオシンの存在しない脊椎贓物での筋肉発生,特に構造形成を考えるうえで参考になると思われる.塩基配列決定に用いたDNA小断片を発現ベクターに組み込み,免疫化学的に解析して得られた,パラミオシンの抗うさぎ血清,モノクローナル抗体に対する反応部位の同定は,パラミオシンの構造形成時の他分子との相互作用や,リン酸化部位の決定などの研究に役立つとおもわれる.一部決定された犬糸状虫のパラミオシンのアミノ酸配列との相同性や,抗線虫血清のマツノザイ線虫パラミオシンとの反応性は,寄生虫感染の診断や,有害線虫防除についての研究に手がかりを与えるかもしれない.線虫筋肉蛋白質パラミオシンの遺伝子構造を決定した.パラミオシンの全遺伝子を含むと思われるハイブリッドラムダファージDNAの制限酵素断片をプラスミドに再クローン化して塩基配列決定用のDNAを調整した.DNA断片をリガーゼで環状化した後超音波処理して任意の小断片を作り, M13ファージに挿入して, ^<35>S-dCTP標識によるサンガー法で塩基配列を決定した.これまでに12kbの塩基配列を決定し,大型計算機によるANALYSEQ,パソコンによるDNASISソフトで編集,イントロン,エクソン領域の推定を行った.予測されたアミノ酸配列は,精製パラミオシンのCBr断片のアミノ酸配列及び,抗パラミオシン抗体と反応する融合蛋白質のアミノ酸配列と完全に一致した.二次構造予測では,全域にわたってα-ヘリックス構造をとり得ることがわかり,すでに報告されている結果を再確認した.アミノ酸配列は,ミオシン重鎖アイソフォームのロッド部分と40%の相同性があり,両蛋白質遺伝子は同一起源であることが示唆された.このことは,筋肉の太い線維の発生過程を調べる手助けとなると共に,パラミオシンの存在しない脊椎動物での筋肉発生,特に構造形成を考えるうえで参考になると思われる.塩基配列決定に用いたDNA小断片を発現ベクターに組み込み,免疫化学的に解析して得られた,パラミオシンの抗うさぎ血清,モノクローナル抗体に対する反応部位の同定は,パラミオシンの構造形成時の他分子との相互作用や,リン酸化部位の決定などの研究に役立つとおもわれる.一部決定された犬糸状虫のパラミオシンのアミノ酸配列との相同性や,抗線虫血清のマツノザイ線虫パラミオシンとの反応性は,寄生虫感染の診断や,有害線虫防除についての研究に手がかりを与えるかもしれない.線中筋肉蛋白質パラミオシン遺伝子の塩基配列を約8割決定した。まずパラミオシンの全遺伝子を組み込んだラムダファージDNAを調製して、制限酵素Hind【III】で切断、約5kbpの断片を取出した。

リガーゼで環状化、超音波処理して300bpー500bpの断片をM13ファージに挿入、常法通り、単鎖DNAを調製して塩基配列決定を行った。塩基配列の自動連結はパソコンを用いて行い、エクソンーイントロン部分は大型計算機を用いて解析した。(イギリスMRC分子生物学研究所ジョン・カーンと共同研究)。5kbp断片の中に全パラミオシン(105KD)の約8割のアミノ酸をコードしている塩基配列がみつかった。このアミノ酸配列は、期待通りα-ヘリックス構造を約束するものであった。また、精製したパラミオシン蛋白質のアミノ酸配列決定で得られた結果と一致した。さらに重要なことは、パラミオシンのアミノ酸配列とミオシン重鎖ロッド部分の配列がよく似ているという結果を得たことでる。これは、パラミオシンの太い線維形成における役割を調べる上でも、筋肉発生の系統を調べる上でも重要な発見であり、早急に残りの部分の配列決定を終え、発表する予定である。
肝疾患患者の血小板減少症におけるトロンボポエチンの意義

1.肝硬変や慢性肝疾患患者でみられる血小板減少におよぼすthrombopoietin(TPO)の関与を慢性肝障害モデルを作成して検討した。慢性肝障害モデルは8週令のWistar系雄性ラットに四塩化炭素:オリーブ油(1:1)混合溶液を0.5ml/kgを23回/週、20週間経口投与して作成した。投与しない群を対照とした。結果1)四塩化炭素20週投与群では肉眼的に肝臓表面に結節状の凹凸を示し、HE染色では小葉構造の改築および門脈域の線維化がみられ、肝硬変の像であった。2)末梢血血小板数は対照群109.7万/mm^3に対して、四塩化炭素投与群では70.4万/mm^3と有意に(p<0.01, t-test)血小板減少が見られた。3)血液生化学検査(1)血清アルブミンは対照群3.90g/dlに対して、四塩化炭素投与群では3.26g/dlと有意に(p<0.02, t-test)低下していた。(2)総蛋白、GPT、コリンエステラーゼは両群で有意差はなかった。3)肝臓、脾臓、腎臓、肺臓の組織よりRNAを抽出し、RT-PCRを行ない、TPO-mRNA量を測定した。(1)肝臓では両群でTPO-mRNAの発現がみられたが、四塩化炭素投与群では対照群に比較して、約50%低下していた。(2)対照群、四塩化炭素投与群共に、脾、腎、肺でのTPO-mRNAの発現はなかった。結論肝硬変では正常肝に比べTPO-mRNA発現が低下し、その発現量の低下が血小板減少の原因の一つである可能性が示唆された。
発がんイニシエーション・プロモーションの活性検出試験からみた水道水質指標の活用法

発がんの過程には、イニシエーションの作用に加えてプロモーション作用が働くことが必要であると考えられている。本研究では、イニシエーション活性の指標としてチャイニーズハムスター肺細胞を用いる染色体異常試験を、またプロモーション活性の指標としてマウス繊維芽細胞を用いる形質転換試験を行う。この研究は、塩素処理水について、バイオアッセイ結果と副生成物の生成・変化過程を検討することで、水質管理の場に応じた水質指標の活用方法を示すことを目的とするものである。これまでに、バイオアッセイ結果と副生成物濃度の値の大小の関連を検討してきた。一方、水質基準値は、遺伝子障害性発がん物質の場合、生涯発がん率をもとに設定されている。すなわち毒性は、ある瞬間の大きさというよりは、本来、積分値から評価されるべきものである。この観点から本年度は、水域における時系列的変動の測定を行った。調査対象としては、琵琶湖南湖、およびやや汚濁の進んだ地点として淀川の一地点(枚方市地点を想定)を選定し、1ヵ月に1度程度採水して検討を行った。バイオアッセイを実施するとともに、指標物質濃度の変動を測定した結果、クロロホルム等がプロモーション活性の指標として適していることを示した。一方、自然水として琵琶湖水を対象とし、その塩素処理水の有害性を検討した結果、塩素処理後のイニシエーション活性の低減とプロモーション活性の増大がみられた。非2段階形質転換試験結果から、給配水系統内では、発がんに関連する有害性は低減する傾向にあることを推定した。上記の塩素処理の過程における副生成物の濃度変化を測定した結果、トリハロメタン類は指標物質として不適当で、MXが適していることがわかった。本研究では、イニシエーション活性の指標としてチャイニーズハムスター肺細胞を用いる染色体異常試験を、またプロモーション活性の指標としてマウス繊維芽細胞を用いる形質転換試験を行った。この検討は、塩素処理水について、バイオアッセイ結果と副生成物の生成・変化過程を検討することで、水質管理の場に応じた水質指標の活用方法を示すことを目的した。自然水として琵琶湖水を対象とし、その塩素処理水の有害性を検討した結果、塩素処理後のイニシエーション活性の低減とプロモーション活性の増大がみられた。バイオアッセイを実施するとともに、指標物質濃度の変動を測定した結果、クロロホルム等がプロモーシヨン活性の指標として適していることを示した。

一方、自然水として琵琶湖水を対象とし、その塩素処理水の有害性を検討した結果、塩素処理後のイニシエーション活性の低減とプロモーション活性の増大がみられた。非2段階形質転換試験結果から、給配水系統内では、発がんに関連する有害性は低減する傾向にあることを推定した。上記の塩素処理の過程における副生成物の濃度変化を測定した結果、トリハロメタン類は指標物質として不適当で、MXが適していることがわかった。
非晶質ナノシリカの獲得免疫を介したハザード発現機序解明とハザード回避の方法論確立

申請者らの研究室では、身近な製品に汎用されているナノマテリアルを対象とし、複雑なナノマテリアルの生体影響を動態、物性との連関解析で正しく理解するナノ安全科学研究と、ハザード発現機序解明等を通じ、安全性を向上するナノ最適デザイン研究を推進してきた。その中でも本申請課題は、これまでに申請者が見出してきた非晶質ナノシリカの事前曝露による肝障害の増悪に焦点を当て、ハザード誘導メカニズムの解明を通じ、有用性を損なわないでいて且つ、獲得免疫への認識及び獲得免疫を介したハザードを回避可能なナノマテリアルの医用工学的最適設計に資する情報収集及び方法論の確立を行うものである。
統計的手法による大質量星団形成の研究

本研究により得られた大質量星団の形成に直接間接に関係する新知見は、以下の通りである。1近傍銀河の球状星団や中心核星団や若い大質量星団には、その年齢や環境の大きな差異にもかかわらず、共通して、half-light radius内の平均密度と星団質量の間には比較的tightな相関がある。ただし、近傍銀河の球状星団系では、この関係は銀河の内側の領域と外側の領域とで、球状星団の構造パラメータ間の関係同様、系統的に異なる。2近傍の楕円及びSO銀河の球状星団系は、親銀河の周りの銀河密度が高いほどその球状星団系の動径方向の密度分布の傾きが浅く、星の数に比べて星団数が多い。4特異銀河NGC2276について本研究で行ったCO分子輝線観側のテータ解析によると、同銀河での若い大質量星団が付随していると思われる爆発的星生成は、銀河群ガスの動圧による分子ガスの増加に影響を受けている可能性がある。5銀河団中心の楕円銀河は球状星団を異常に多く有することがあるが、本研究によると、この銀河団中心銀河の進化は親銀河団の合体による進化と周辺銀河の吸収という、内的・外的両方の要因の影響を受けている証拠がある。6本研究のX線データ解析によると、銀河団中心銀河と同じくらい明るく、X線ハローか銀河群なみの大きさを持つ孤立した楕円銀河のダークハローは構造的にも銀河群のそれと酷似している。しかし、質量-光度比の値は、これらか銀河群の『化石』であるという通説と矛盾する。平成14年度の研究実施計画に記載された項目を基に研究を進め、以下のような新知見を得た。(1)若い大質量星団は星間ガスの運動が比較的穏やかな星生成領域から星間ガスが大規模な乱流状態にある爆発的星生成領域まで様々な環境下に存在するが、大質量星団の形成率は必ずしも星生成率と密接には相関せず、星間ガスの乱流運動が激しい、あるいは星間ガスにかかる外圧がより大きな環境下でより効率的に形成される観測的示唆を得た。(2)硬X線が若い大質量星団の良いトレーサーと成り得るという最近の観測からの示唆を確かめるため、特異銀河NGC2276中のそうした星団を多数含むと思われる大規模な爆発的星生成領域についてのASCA及びXMM-NewtonのX線観測データ解析を行い、とりわけ後者の解析結果から予想通りその領域が異常に強い硬X線放射を放射している事を発見した。また、同銀河のCO分子輝線について野辺山45m電波望遠鏡でマッピング観測を初めて行い、同銀河の分子雲の空間分布に大規模な非対称性があることや問題の爆発的星生成領域に分子ガス分布の欠如があることを見出した。(3)銀河団中心の楕円銀河のまわりには球状星団が異常に多く存在する事があるが、この原因を探るため、銀河団の中心銀河の性質と親銀河団の性質の関係を統計的に調べ、親銀河団の合体に連れて中心の銀河も合体を繰り返し成長すると言う示唆を得た。また、これとの関連で、銀河団中心銀河と同じくらい明るく、ダークハローが銀河群なみの大きさを持つ孤立した楕円銀河の一族について、初めて統計的にそのX線特性を調べ、これらが銀河群の『化石』であるという従来の説を支持する証拠を得た。平成15年度の研究実施計画に記載された項目を基に、多数の文献から集められたデータから構築された様々な銀河の大質量星団・星団系のデータベースを解析して統計的研究を進め、大質量星団形成過程の解明の上で重要なヒントとなる以下のような新知見を得た。1.近傍銀河の球状星団や中心核銀河団や若い大質量星団は、それぞれの年齢と存在する環境が全く異なるにもかかわらず、星団の質量と特徴的半径(half-light radius)内の平均密度の間に共通して比較的tightな相関があり、どの場合も平均密度は質量にほぼ比例する。ただし、近傍の銀河の球状星団系では、この関係は銀河の内側の領域と外側の領域とで、球状星団の構造パラメータ間の関係同様、系統的に異なる。

これらを十全に説明する星団形成・進化のモデルは、今のところ、無い。2.近傍の楕円及びSO銀河の球状星団系の性質について、親銀河の周りの環境(銀河の混み具合)との関係に注目すると、親銀河の周りの環境が密なほどその球状星団系の動径方向の密度分布の傾きが浅く、星の数に比べて星団数が多い(以上、2004年日本天文学会春季年会(R64c)で発表済)。3.近傍銀河の中心核銀河団(Nuclear Star Cluster ; NSC)の明るさは、その親銀河の絶対的な大きさを表す量(光度、質量など)が大きいほど明るい。また、親銀河の周りの環境が密になればなるほど、NSCとバルジの光度比は大きくなる。この事から、そのスケールの隔絶した違い(銀河:数10kpcに対して、NSC:10pc)にも関わらず、NSCの形成・進化過程のglobalなスケールの親銀河の性質への依存性が示唆される(2003年日本天文学会秋季年会(R52b)で発表済)。
インスリン自己調節に関するガイドライン試案の作成

糖尿病看護認定看護師を対象とし了承を得られた9名に面接調査を行い、インスリン自己調節に関する「現状」と「意見」について調査し、その内容より検討した結果、インスリン自己調節のガイドライン試案では以下の7項目を含むことについて示唆を得た。1.インスリン自己調節に関するガイドラインの目的と意義2.インスリン自己調節の定義と意義3.インスリン自己調節が推奨される患者と慎重を要する場合I型糖尿病。II型糖尿病では、内因性インスリン分泌低下を確認した上で判断。インスリン注射に合わせた生活が困難な患者、等。他にシックデイ、プレドニン使用中、妊娠中、月経前、等。慎重を要する場合として、イシスリン抵抗性が高い場合等。但し、現在これらに関するエビデンスを検索中である。4.インスリン自己調節を行なう上で、患者に対し重視する条件糖尿病やインスリン療法に関する知識、低血糖の対処方法の理解、自己モニタリング、注射手技の確実性、血糖パターンのアセスメント。5.ガイドライン使用者についての特定医師、看護師。糖尿病、治療、さらにインスリン自己調節に関する正確な知識を有する者。6.インスリン自己調節の方法責任インスリンの調節、食事や運動等生活変化に応じた調節、スライディングスケール等。但し、これに関してエビデンスを現在検索中である。7.インスリン自己調節を行なう患者への医療者の介入患者・医療者間の信頼関係、調節方法の説明、低血糖や肥満・動脈硬化のリスクに関する説明、心理的状況・血糖コントロールとインスリン調節状況・生活状況の確認、低血糖と対処状況の確認、肥満・動脈硬化チェック等。以上の内容に関して、文献検討や更なる研究にてエビデンスを明確化し、それに基づきガイドラインを作成し、糖尿病医療専門の医療者に提案、意見を調査し、検討することが今後の課題である。
広角観測用イメージングライダーを利用した大気の実時間広域二次元観測

大気エアロゾル、とくに対流圏のエアロゾルは、放射の散乱と雲の凝結核としての作用を通じて気候に大きな影響を与えるが、エアロゾルの実大気における振る舞いについては、実験的に未解明の部分がなお多い。全天の観測を行うAll-sky Survey High-Resolution Air-shower(Ashra)計画では、宇宙から降り注ぐ極めてエネルギーの高い宇宙線について、その起源と伝搬についての実験的研究が行われており、新しい設計に基づく広角高精度望遠鏡群がハワイ島に展開されている。本研究は、この新機軸のAshra望遠鏡をライダー技術と結合し、比較的低層の大気についてエアロゾルと雲の二次元分布の実時間観測を目的として実施された。従来のライダー観測ではレーザー装置と観測システムがほぼ同一の場所に位置する配置が用いられてきたが、高感度のAshra望遠鏡を用いることによって両者を一定距離離して設置するバイスタティック配置を用いることが可能になる。この配置では、従来法で視野の重なり制限のために困難であった地上付近の大気について詳細な情報が得られる点に特徴がある。望遠鏡の視野方向を固定しレーザー光をその視野内で掃引することによって、従来の後方散乱光のみならず、前方散乱に近い高い強度の散乱高を観測できる。本プロジェクトを通じ、イメージングライダーシステムの実証試験と最適化を行い、イメージインテンシファイアの増幅率や背景光の影響など、主要パラメータの計測・確認を行うとともに、バイスタティック観測の理論を構築した。Ashra望遠鏡とUVレーザーを用いたイメージングライダーのバイスタティック観測実験を通じて、本システムにより大気の動的な振る舞いを計測できることを実証した。今後の詳細な解析を通じ、イメージングライダーのデータから雲とエアロゾルの相互作用の研究をよりー層進展させる。(1)イメージングライダーのコンセプトの確立と数値シミュレーション:従来のライダー装置では望遠鏡の視野角は数mradという狭いものであって、この立体角内にレーザー光軸を正確に一致させる必要があった。これにたいして、本研究では望遠鏡の観測方向を固定したまま、数分間にレーザー光の方向を掃引し、散乱光のイメージを得る。エアロゾルや雲の振る舞いについて、ほぼリアルタイムの可視化を通じて大気汚染や気象学の観点から新たなデータを提供できることが期待される。数値シミュレーションにおいては、観測に必要とされる信号対雑音比、および、二次元のライダー信号からレイリー成分を正確に除去してエアロゾルの空間分布を導出するアルゴリズムについて研究を行い、ネフェロメータや積分球散乱係数測定装置などの地上測器のデータを援用して解析を行う手法について有効性を確認することができた。(2)イメージングライダーの実験と可搬型装置の開発:宇宙線観測用のAshra望遠鏡のプロトタイプについては、東大宇宙線研を中心に開発が進んでいる。環境計測用には、主鏡直径が約60cmの1/3スケールモデルを用い、静電収束イメージインテンシファイアを用いたシステムで、適当なバックグラウンドの元で紫外レーザー飛跡が実測可能であることを確認した。バイスタティック方式での二次元観測については、レーザー射出面と望遠鏡観測面が同一面内にある配置と、両面がほぼ直交する配置の双方で可視レーザーによる実験を行って、検出装置に応じた露光時間で飛跡が撮像できることを確認し、また、適切な同期トリガーシステムを導入することによって信号対雑音比を大幅に改善できる見通しも得られた。さらに、上述のアルゴリズムを適用して、その有効性を確かめることができた。1.イメージングライダーシステムの実証試験と改良:従来のライダー装置では望遠鏡の視野角は数mradという狭いものであり、この立体角内にレーザー光軸を正確に一致させる必要があった。これに対して、本研究では望遠鏡を固定したままで数分間という短時間にレーザー光の方向を掃引し、散乱光のイメージを得る。ライダーの光源については、おもにアイセーフティの条件を満たす紫外レーザー光を利用した。本年度は、イメージングライダー装置の各コンポーネントの調整・最適化を進め、実証試験を行った。

その結果、製作したイメージングライダーの検出器システムが受光角31度、角度分解能4.3分(1.3mrad)という、想定した広角高精度をほぼ満足していることが確認された。この検出システムにより、千葉において夜間の星像の観測にも成功した。2.イメージングライダーによる大気エアロゾルと雲の二次元観測:昨年度までに実施したシミュレーションによって、イメージングライダーの観測方式として面内(in-plane)型および垂直面内(cross-plane)型の二種類の観測方式を比較検討した。エアロゾル等大気中のターゲットの可視化は両方式ともに可能であるが、面内型ではレーザー光の掃引面と広角望遠鏡の観測面が同一面かつ対向する位置関係にあるため、前方散乱に近い信号を観測することになって、強度的に有利である。一方、垂直面内型ではレーザー光の掃引面が望遠鏡視野にほぼ直交する形になるので、レーザー光の仰角が画像にそのまま取り込まれ、精密な角度設定を要しないという利点がある。本年度は、1/3スケールAshra望遠鏡システムを鉛直上方に向け、その視野角内で紫外レーザー光を掃引することにより、大気散乱光の二次元分布を取得することができた。今後、様々な配置での大気エアロゾル観測を進めていく。(1)イメージングライダーシステムの実証試験と改良:本年度は,イメージングライダー装置の各コンポーネントについて,最終段階の調整および最適化を進めるとともに,イメージインテンシファイア(II)の増幅率など,主要パラメータの計測、確認を行った。検出システムのノイズの主要な原因を明らかにするとともに,大気からの紫外散乱光を検出する効率の向上を図った。イメージングライダーでは通常のライダーに比べて視野が広く,市街地の照明など背景光の影響が大きくなる。しかし,本研究で取り入れたトリガー信号同期システムによるゲート動作によって,背景光の影響を数%以下に減少させることが可能となった。そのほか,6インチIIやゲートII,CCDカメラなど撮像系単体の評価や,遮蔽率,取得画像の不均一性など,検出システムの細部にわたる評価を行った。理論においては,望遠鏡の視野を横切る形でのレーザー光の掃引を行う場合について,幾何学情報に基づく信号の解析法を新たに考案した。(2)大気エアロゾルと雲の二次元観測:Ashra望遠鏡とUVレーザーを用いたイメージングライダーのバイスタティック観測実験においては,レーザーと望遠鏡との距離(基線長)が15-40mの範囲で平面内観測を行い,受信光強度分布を実際に取得した。その結果,実測データは数値シミュレーションによる予測とよく一致することが明らかになった。
水中放電を利用した養液再生利用手法の検討

農産物の安全・安心確保の観点から、養液栽培の重要度が増している。養液栽培はコストを削減することが課題であり水中放電による殺菌と窒素供給効果によコスト養液再生方法の開発を試みた。(1)昨年度は、コンデンサのみを用いた針-平板型リアク多により、菌の不活性化と窒素の溶解効果を検討したが、投与した電気エネルギーが発熱など殺菌に寄与するラジカル生成に必ずしも利用されないことがわかり、今年度は磁気パルス圧縮回路による針-針型リアクタに改良した。この装置を用いて、t.viride, S.cerevisiae, B.subtilis, E.coliについて印加電圧の効果を確認した。その結果t.viride, S.cerevisiae, E.coliは、投与エネルギーに応じて顕著な殺菌効果がみられた。栽培槽と溶液槽をポンプで連結した栽培システムを構築するための実験として、有機染料による脱色実験(300mlの模擬廃水を20m1/minで循環)を行った。溶液槽(放電槽)では時間遅れがあるものの栽培槽では、バッチ系とほぼ同じ速度で脱色率100%磯に到達した。流れ系での殺菌実験でもバッチ実験とほぼ同じ結果が得られ、流れ系での利用が可能であることがわかった。(2)流れ系でのコマツナ栽培では、常時湛水されるため根腐れ等の危険があるため、溶液槽を2日に一度放電する断続放電栽培実験(人工土+鶏糞炭の培土)を曝気放電無し、曝気のみの条件と比較して行った。1回の水中放電は0.5L/minで空気30分、酸素10分とした。その結果、無処理区<曝気のみ<放電の順で乾燥重量が増加し、成長が促進した。一般細菌数は放電前で無処理区よりも2桁程度低く、放電処理後は4桁程度低くなり、断続放電条件でも放電により栽培中は、一般細菌数が低く維持されることがわかった。溶液のpHは、放電条件でもpH5程度に維持され、鶏糞炭により中和が期待できることがわかった。養液栽培はコストを削減することが課題であり、水中放電による殺菌と窒素供給効果による低コスト養液再生方法の開発を試みた。(1)養液栽培は栽培槽と補充槽からなり、補充槽は水中放電のリアクタを兼ね、平板・線電極として設計し検討を開始したが、これでは実用化するに当たって新規にリアクタとして機能する補充槽を制作する必要があり、コストを押上げてしまう。そこで、ガラス管にsus線をいれ、既設の補充槽に差込む針・平板電極の水中放電システムを別途・開発作成した。電源には、産業用に安定して作動する磁気パルス圧縮回路を用いた。500mlのトールビーカーを補充槽兼リアクタとし、開発した針・平板電極を用いて、菌の不活性化と窒素の溶解効果を検討した。学内の池の水について60分通気放電したことろ、平板培地法で求めた一般細菌数は、1桁程度減少した。土壌抽出水への放電では、糸状菌が多くCFU評価に至らなかったが、目視で平板培地上の減少を確認し、一般環境中の細菌を不活化できることが分かった。モデル細菌として酵母を用い導入ガスの種類を変えた(60分放電)ところ、空気、酸素、窒素、Arについてそれぞれ、1.58,0,0.45,0,39logCFU/mLの減少効果があり、酸素が特に有効であることがわかった。検鏡したところ酵母の形状に変化はなく、細胞内の化学変化が原因と示唆された。精製水に空気を用いて60分放電したところ硝酸態窒素濃度は、15mg/Lほどであり窒素供給能力はあるが、pHは3.2まで低下した。(2)放電で生成し細菌を不活化する化学種に過酸化水素があり。その濃度を把握するともに、コマツナの発芽への影響と成長への影響について検討した。精製水に空気を用いて60分放電したところ、過酸化水素濃度は3mg/Lほどであった。発芽実験では、過酸化水素0-100mg/Lで発芽率に影響しなかった。0-10mg/Lで28日間のポット栽培したところ草丈に影響しなかったが、乾燥重量はやや減少した。

一般細菌数は放電前で無処理区よりも2桁程度低く、放電処理後は4桁程度低くなり、断続放電条件でも放電により栽培中は、一般細菌数が低く維持されることがわかった。溶液のpHは、放電条件でもpH5程度に維持され、鶏糞炭により中和が期待できることがわかった。
担癌宿主に於けるサイトカインネットワーク分子機構の解析

担癌生体を分子制御するサイトカインネットワーク機構のモデルとしてマウス大腸癌に伴う悪液質誘導分子機構を詳細に解析して以下のような結果を得た。1)マウス大腸癌細胞株colon26で癌悪液質を起こすclone(clone20)と起こさないclone(clone5)のin vitroに於ける単独培養、線維芽細胞ならびに脾細胞との混合培養時に産生されるサイトカインとこれらの癌細胞をBalb/cマウスに移植した時の癌組織でのサイトカインの発現を比較した結果in vitroとin vivoで発現されるサイトカインの種類が全く異なることが明確になった。2)悪液質を起こすclone20では選択的にin vivoでのみIL6を発現し、悪液質を起こさないclone5ではIL1のナチュラルアンタゴニストが特異的に発現していることが判明した。抗IL6抗体投与実験、ILRa cDNAトランスフェクションの実験結果よりIL6が悪液質誘導には重要であるけれども部分的であり他の因子の関与が推定された3)それ故未知のcachectinを同定する方法の一つとして、Clone20/5特異的に発現する遺伝子をPCR-differential display methodによりscreeningした。その結果4つの新規cDNAをクローニングした。そのうちの一つは、哺乳動物では全く新規のTSP-モチーフを有するZn-結合性メタロプロテアーゼをコードすることが判明した。さらに、研究代表者は、癌組織への好中球、リンパ球浸潤を制御すると考えられるケモカイン、IL8の遺伝子発現調節機構の解析の結果AP-1,NF-IL6,NFkB結合エンハンサーがIL8遺伝子発現の正/負の調節に関与することを明かにした。またNFkBの活性化経路を明らかにするためにLPS-依存性cell-freeでのNFkB活性化システムを確立し、IkBαのリン酸化部位を同定した。一方、班員の審良は、IL6遺伝子の発現調節を解析する中でNF-IL6とAPRFを発見するとともに、gp130を介するシグナル伝達機構を明らかにした。班員の藤原は担癌宿主では腫瘍由来TGFbによるCD4+Thのサイトカイン産生抑制に加え担癌宿主が産生するIL6によってもTNF産生が抑制され相乗的に抗腫瘍免疫能の低下が惹起されることを明かにした。また、IL12の癌免疫原性の回復力について評価し、IL12は免疫不全を是正し、腫瘍拒絶を惹起させることを明らかにした。班員の栗林はCD4+のCTL誘導抑制性Tsの存在を示し、CTL、ヘルパーT細胞エピトープを決定した。班員の吉田はgp130,NF-IL6ノックアウトマウスを作製しそれらの形質を評価した。班員の横田はIL5遺伝子がPKCとPKA依存的に活性化されることを見つけその反応要素NFAT,CLEO配列を決定した。班員の小野崎は種々の細胞が産生するがん細胞増殖抑制因子を精製することによりカタラーゼだと同定した。

班員の横田はIL5遺伝子がPKCとPKA依存的に活性化されることを見つけその反応要素NFAT,CLEO配列を決定した。班員の小野崎は種々の細胞が産生するがん細胞増殖抑制因子を精製することによりカタラーゼだと同定した。
溶媒和イオン液体を用いた柔軟かつ伸縮するアクチュエータ素子

本研究は、人間型ロボットの動力源、介護・看護におけるパワーアシストの動力源として、柔軟かつ、電流印加によって伸縮させることのできるアクチュエータ素子を実現することを目的とした。本研究において開発を試みたアクチュエータ素子は、伸縮性のある有機高分子材料内に、有機イオン液体を分散させ、有機高分子表面に設置した電極から電流を印加することにより、有機高分子内で有機イオンを移動させ、有機高分子の体積変化による変位を得るものである。先ず、有機高分子であるPVDF内に有機イオン液体である[BMI][BF4]とカーボンナノチューブを分散させ、その表面に銀ペイントによって電極を設けた素子を作成し、±3Vの電圧を印加した処、印加する電圧の方向に応じて±3mm程度の変位を観測した。つぎに、より伸縮性の大きな有機高分子として、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、シリコン、SBRゴム、NBRゴム、フッ素ゴムを用い、約10種類の有機イオン溶液を用いて同様のアクチュエータ素子の試作を試みた。フッ素ゴムと1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドとの相溶性が最も良好であった。しかしながら、試作したアクチュエータ素子の電気伝導度が比較的小さく、有効な変位を得ることは困難であり、有機イオンが移動しやすい条件を開発する必要のあることが判った。
アジアの市場・組織・法- 開発法学の形成に向けて

日本語での成果の取りまとめに関しては、すでに、方法論に関する「3つの法・法理類型と法の3層構造」、法と経済発展に関する「ポスト開発国家の法と経済システム」、「市場システムと法:アジア競争法の生成とその課題」、「企業システムと法:アジア型企業統治と法」の合計4章よりなる研究成果報告書(『アジアの市場・組織・法-開発法学の形成に向けて』研究課題番号13620008)として提出済みである。現在、これと並行して行ってきた「法と政治発展」(「ポスト開発国家の法と政治システム」、「ポスト開発国家の統治構造」、「人権・開発・文化」などの論稿からなる)および「法と社会発展」(「社会システムと法」、「社会保障システム」および「コミュニテイジャスティス」等の論稿よりなる)に「国際協力と法」(法の移植と法整備支援を検討する)の部分を加えた、『開発法学-アジア・ポスト開発国家の法システム』を、出版助成を得て、単行本として名古屋大学出版会より出版すべく最終段階に入っている。予定では、今年度末には刊行の運びとなっている。科研費が追加交付であったところから実質的な研究期間は、2001年12月以降と限られざるをえなかった。もっとも課題に関する研究は、それ以前から開始しており以下の報告には、それ以前のものも含んでいる。研究は(1)理論的枠組、(2)市場と法(競争法)、(3)組織と法(企業組織法)の3分野に分けられる。(1)理論的枠組これまでのLaw and Development Studyに関する文献を整理するとともに、1997年の経済危機後の東南アジアにおけるこの問題に関する方法をめぐっていくつかの成果を公表している。(参考文献参照)。またこれまでの枠組に「文化」概念を加えた新しい方法を検討中であり、これについては、2002年1月香港で開催された第4回東アジア法哲学会で報告している。その内容は、第一に法の概念を法規,法システムおよび法文化の3層に区分することと、「国際」「国家」及び「地域」の3社会概念を設定することにより、グローバル化の世界の中での法を立体的にとらえようとするものである。(2)市場と法これについては、2000年度の公正取引委員会の受託調査によって、東南アジア主要国の競争法制・政策の概観を終えており、これらの基礎的データの整理とその前提となる「市場」の概念についての検討を行っている。本来市場はある種の普遍性をもっているはずであるが、現実には各国・各地域の文化により修正される。(3)市場と組織東南アジアを中心に"Corporate Governance"という視点から知的協力を行っている世界銀行、OECDなどの会議・調査等の資料をインターネットを利用しながら収集・解析を行ってきた。その暫定的な見方については、「転換期のアジア型資本主義」(参考文献)の中で「共同資本主義企業」の問題として提起している。第2年次の研究計画に従い、東南アジア諸国を中心に課題の研究を深めるとともに、地域を南アジアと東アジアにも広げた。具体的な検討課題としては市場の競争システムを整序する競争法とその組織的側面を規制する会社法を考えているが、競争法に関しては、東南アジア諸国の競争法の生成と発展について概観するとともに、その成果を2003年1月北大日韓経済法研究会(ソウル)で発表を行った。また中国、南アジア地域の競争法の検討も開始し、経済自由化が急速に進行しているインドで新しく制定された「競争法」について、進行中の会社法改革の調査も兼ねて現地調査を行った。会社法に関しては、会社法研究の中心テーマとなりつつある企業統治に関する理論的研究を行うとともに、東南アジアおよび南アジアでの関連資料・データを収集中である。開発法学の理論的側面については、「法整備支援」との関連で重要な問題である法の移植可能性をめぐる問題について、法を「規範」、「制度」および「文化」の3つのレベルで定義することにより、この問題について有効な議論が可能であると考え、これに関するモデルについて、アジア経済研究所および九州大学のセミナーで報告を行い、法実践の場である「法整備支援」との架橋を試みた。この成果は近く公表される。また、アジアにおける法のあり方との関係で、「アジア型資本主義」ないし「共同主義型」資本主義という概念を設定し、それが1997年のアジア経済危機以降、どのような変容を迫られているかについて、東南アジアを中心に、政治、経済および社会という3つの「場」における法のあり方との関係で分析し、その成果を公表している。

さらに、統治構造をめぐって「人権」規定をどう理解するかは重要な問題であるが、インド憲法に則して「基本権」と「国家政策の指導原則」を「人権」として統一的理解の可能性を示唆する論考(共著)を公表している。本研究は、報告者が構想してきた『開発法学』の体系構築をめざして、その経済開発と法の主要部分であるアジアの市場・組織・法に関する集中的検討を課題とした。このため、インドなどアジア各国で会社法と競争法に関する資料収集と調査を行うとともに、オーストラリア、スペイン、オランダおよびイギリスでの会議出席等により開発法学をめぐる方法論の検討に努めた。3年の研究の結果、アジア開発途上国の経済法制は、グローバル化の流れの中で、IMFや世銀などの指導により急速に「市場」モデルに傾斜しつつあるとはいえ、いまだ開発途上国としての「開発」に関わる指令システムの要請とともに、非西欧的な文化的伝統を基礎とする共同システムも根強く存在しており、公式法制度の改革(市場化)にもかかわらず、指令と共同という2つの要素は、これからもアジアの経済開発と法のあり方を特徴づけていくであろうことが明らかになった。開発法学の課題は、これら3つのシステムを調整しながら最適の経済システムを構築することである。この3法理的視点は、この研究の方法論的枠組みとされてきたが、市場システムの急激な導入をめぐる法現象をみるならば、これに加えて、「規範としての法」、「制度としての法」および「文化としての法」という3層構造的理解が不可欠であるということが、新しい知見として得られた。
一部実施要因実験における検索可能計画の研究

m個の因子に関する一部実施要因実験において、ある母数は完全に未知で、そして別のある母数の中には高々k個の未知な母数が含まれかつそれらの母数はどれであるか不明であるというモデルを考える。問題は、観測値ベクトルyを用いて、その不明な高々k個の母数を検索し、かつ完全なv_2個の未知母数と共に推定するためにはどうすればよいかである。Srivastava(1975)は、その問題を可能にするための計画Tに関する必要条件を与えた。以下その条件を満たすTを検索可能計画と云う。さらに、Srivastavaは,ζ(k×1)を検索されるべき母数とし、検索可能計画Tの観測値ベクトルyと、yの推定値y(ζ)との残差平方和s^2(ζ)=||y-y(ζ)||^2を求め、可能なζに対してs^2を最小にするζ_1が目的の真の未知母数である、という手順を提案した。ここではその手順に従って、k=1の場合で検索可能計画Tが真の未知母数ベクトルζ_0を検索する確率を特徴づけた。応用的に重要である各因子が2レベルで施される一部実施要因実験を考える。一般平均と主効果を完全未知母数とし、2因子交互作用と3因子交互作用を検索の対象とする母数であるモデルを考える。yの誤差ベクトルが正規分布N(0,σ^2I)に従う確率変数であるとする。そのとき確率P(s^2(ζ_0)<s^2(ζ))を正規分布の分布関数を用いて明確に求めた。ζ_0は事前には分からないので,可能なζに対してその確率の最小値、さらに可能なζ_0に対して、その最小値の最小値を、Tが真の未知母数の検索確率と定義する。それはδ=ζ_0/σ^2の大きさに依存することが示されP(T,δ)とする。上記のモデルの下で、すでにShirakura等によって各mの検索可能計画が構成されている。それらの計画Tを用いて、4【less than or equal】m【less than or equal】8の範囲でδ=1.0,1.5,2.0,2.5の各δに対してP(T,δ)の計算値を与えた。いずれも検索確率は0.8以上で,δ>2.0ではほとんど1に近いことが示され、対象にしている検索可能計画Tが高い精度で真の未知母数を検索できることが示された。
光音響・フォトルミネッセンス同時可視化技術による希土類フリーLED蛍光体の開発

(1)PA・PL同時測定による発光・非発光過程の可視化と高発光効率なBi付活酸化物蛍光体の開発Bi付活酸化物蛍光体の高発光効率化に向けて、母体の結晶構造(Garnet構造、Monoclinic構造もしくはCubic構造)や置換サイト(Y、La、GdもしくはCa)を変化させた各種Bi付活酸化物蛍光体を作製し、その発光および非発光特性について詳細に検討した。母体としてMonoclinic構造を有するLn4Al2O9(Ln=Y, La, Gd)を用いた場合では、置換サイトにY3+やGd3+を用いることで、高発光効率な蛍光体が作製可能であることを明らかにした。Bi付活酸化物蛍光体において、非発光過程に導くような非発光中心や欠陥を生成させずに、母体結晶中にBi3+を多量かつ安定に取り込ませるには、適切な母体の結晶構造と置換サイトの選定が極めて重要であることを明らかにした。(2)白色LED用の高発光効率な希土類フリー蛍光体の開発希土類元素を含まないニオブ酸カルシウム(CaNb2O6)に、Biを適量添加して得られた試料に、波長約316 nmの光を照射することによって、波長約455nmをピークとする青から緑色にかけてのブロードな強い発光が得られた。さらに、CaNb2O6:Biに微量のEuを共付活した蛍光体において、波長約316 nmの近紫外励起によりBiとEuの両方に起因する全可視光領域の発光が確認され、そのときの色度座標は(0.37,0.27)であった。すなわち、CaNb2O6に複数の不純物を共付活することで、近紫外励起により疑似白色を呈する蛍光体の開発に成功した。平成28年度に実施された研究内容および得られた主な成果は次の通りである。(1)二波長励起方式光音響(PA)・フォトルミネッセンス(PL)同時測定システムの構築蛍光体試料に定常光と断続光を同時に照射した場合の局所発熱の応答(PA信号)とPL信号をリアルタイムに測定できる二波長励起方式PA・PL同時測定システムを構築した。本システムの構築により、従来の単一波長励起方式のシステムを用いた測定よりも詳細な非発光過程の解析が可能となり、蛍光体内の欠陥や非発光中心の特定(欠陥準位の深さやその定量化)およびこれらへのエネルギー伝達過程のメカニズムを明らかにできる可能性が高まった。(2) PA・PL同時測定による発光・非発光過程の可視化と高発光効率なBi付活酸化物蛍光体の開発均一沈殿法もしくは錯体重合法により作製されたBiを発光中心とする酸化物蛍光体においてPA・PL同時測定を行うことにより、次のような知見が得られた。波長約303[nm]に発光ピークを有するY3Al5O12(YAG):Bi蛍光体では、波長約280[nm]約340[nm]の領域においてPAスペクトルとPLスペクトルの重なりが確認されたが、波長約385[nm]に発光ピークを有するY4Al2O9(YAM):Bi蛍光体ではこのような重なりがほとんど認めらなかった。すなわち、YAG:Biでは輻射遷移による紫外発光のエネルギーの一部が蛍光体に再吸収され、結果的に無輻射遷移による熱として消費されるが、YAM:Biではこのような現象は認められず高い発光効率が得られることがわかった。さらに、このような傾向はYAM:Biに限定されず、母体としてMonoclinic構造を有する結晶を採用することにより、高い発光効率を有するBi付活酸化物蛍光体が得られることを明らかにした。二波長励起方式光音響(PA)・フォトルミネッセンス(PL)同時測定システムを構築し、本測定システムを使用してBi付活酸化物蛍光体におけるPAとPL信号の関係を明らかにした。特に、Monoclinic構造を有する母体結晶を採用することで、無輻射遷移による熱の放出が生じにくい、高い発光効率を有するBi付活酸化物蛍光体が実現できることを明らかにした。以上の理由により、本研究課題の進捗状況は概ね良好であると思われる。(1)二波長励起方式光音響(PA)・フォトルミネッセンス(PL)同時測定システムの構築昨年度に蛍光体試料に同一の励起光を照射した時の局所発熱の応答(PA信号)とPL信号を同時に測定できる二波長励起方式PA・PL同時測定システムを構築した。今年度はS/N比の向上および測定波長領域の拡大のためにシステムを一部改良した。具体的には次の2つの改良を行った。1つ目は、PAセル内に設置されたマイクロフォンの気密性を向上させ、外部雑音の影響を低減させた。2つ目は、分光器を一新して励起光源の測定波長領域を拡大した(これまでは約250nm約1200nmであったが、約250nm約2500nmに拡大した)。(2)PA・PL同時測定による発光・非発光過程の可視化と高発光効率なBi付活酸化物蛍光体の開発Monoclinic構造を有する母体結晶を用いたBi付活酸化物蛍光体において、Biの置換サイトとしてYまたはGdを選択した場合に、高い発光効率(同時にPA信号が非常に小さい)が得られることを明らかにした。また、これらのBi付活酸化物蛍光体、すなわちY4Al2O9(YAM):BiやGd4Al2O9(GAM):Bi蛍光体では、Biを高濃度まで添加でき、かつ強い発光が得られることも明らかとなった。(3)非発光過程の最小化による白色LED用の高発光効率な希土類フリー蛍光体の開発

均一沈殿法により作製されたY3Al5O12(YAG):Ce黄色蛍光体では、Ceを約0.2mol%以上添加することにより、母体内に欠陥が形成され、その結果、PA信号の増加と共にPL信号が著しく低下する。しかし、適切な条件でYAG:Ce蛍光体を作製することにより、Ceを比較的高濃度まで添加した場合にも、PA信号の増加の要因となる欠陥の生成を抑制し、かつPL信号を著しく増大させることができた。二波長励起方式光音響(PA)・フォトルミネッセンス(PL)同時測定システムの構築が完了し、約250nm約2500nmまでの波長領域についてPAおよびPL特性の同時測定が可能になった。本測定システムを用いることにより、単一波長励起では観測できなかった欠陥や不純物などに起因する準位を介した非発光過程を観測できる可能性が高くなった。さらに、PAとPL信号の関係も明らかにできる可能性も高まった。一方、Y4Al2O9(YAM):BiやGd4Al2O9(GAM):Bi蛍光体において、PA特性とPL特性を同時測定することにより、これらの蛍光体は、輻射遷移によるUV発光のエネルギーの一部が再吸収されることによるPL強度の低下が起こしにくい材料であることを明らかにした。さらに、Y3Al5O12(YAG):Ceにおいても、Ceの高濃度化による発光効率の向上が実現できた。以上の理由により、本研究課題の進捗状況は概ね良好であると思われる。(1)PA・PL同時測定による発光・非発光過程の可視化と高発光効率なBi付活酸化物蛍光体の開発Bi付活酸化物蛍光体の高発光効率化に向けて、母体の結晶構造(Garnet構造、Monoclinic構造もしくはCubic構造)や置換サイト(Y、La、GdもしくはCa)を変化させた各種Bi付活酸化物蛍光体を作製し、その発光および非発光特性について詳細に検討した。母体としてMonoclinic構造を有するLn4Al2O9(Ln=Y, La, Gd)を用いた場合では、置換サイトにY3+やGd3+を用いることで、高発光効率な蛍光体が作製可能であることを明らかにした。Bi付活酸化物蛍光体において、非発光過程に導くような非発光中心や欠陥を生成させずに、母体結晶中にBi3+を多量かつ安定に取り込ませるには、適切な母体の結晶構造と置換サイトの選定が極めて重要であることを明らかにした。(2)白色LED用の高発光効率な希土類フリー蛍光体の開発希土類元素を含まないニオブ酸カルシウム(CaNb2O6)に、Biを適量添加して得られた試料に、波長約316 nmの光を照射することによって、波長約455nmをピークとする青から緑色にかけてのブロードな強い発光が得られた。さらに、CaNb2O6:Biに微量のEuを共付活した蛍光体において、波長約316 nmの近紫外励起によりBiとEuの両方に起因する全可視光領域の発光が確認され、そのときの色度座標は(0.37,0.27)であった。すなわち、CaNb2O6に複数の不純物を共付活することで、近紫外励起により疑似白色を呈する蛍光体の開発に成功した。(1)二波長励起方式光音響(PA)・フォトルミネッセンス(PL)同時測定システムの改良平成28年度に立ち上げた二波長励起方式PA・PL同時測定システムの測定波長領域を約250[nm]約2500[nm]まで拡張させる。
食道癌におけるWntシグナル伝達系の遺伝子変異の検索:TCFの活性に注目して

本研究は、食道癌においても大腸癌などと同様に、Wntシグナル伝達系、特にTCF4の活性に注目して研究を進めてきた。平成14年度までに、食道癌細胞株のベータカテニンとサイクリンD1の免疫染色、またTCF4の活性を測定し、食道癌細胞株のTCF活性は大腸癌と同程度であることを示した。また、全ての食道癌細胞株において、ベータカテニンは核に染色されなかった。さらにTCFの免疫染色にて核に強染色され、Wntシグナル伝達系の下流遺伝子であるサイクリンD1もほとんどの細胞株で染色されることが示された。平成15年度は、まず大腸癌と同様にTCF4の活性を下げることによって、食道癌も細胞死を誘導できるかどうかを検討するために、アンチセンスオリゴとRNAiを用いてTCF4の発現を下げることをおこなった。アンチセンスオリゴの実験ではfATGを含む前後の領域で3種類ほど設計を行い、食道癌細胞株TEシリーズと大腸癌細胞株LoVoに導入したが、導入効率が悪いためか期待したような細胞死は誘導できなかった。そこで、次にTCF4の発現をおさえる部位に、RNAiを設計作製し、細胞に導入、RNAを回収し、cDNAを作製、RT-PCRによって、TCF4の発現が低下していることを確認した。しかし、RNAiによってTCF4の発現をおさえても、食道癌細胞株の細胞死は誘導できなかった。免疫染色の結果から、TCF4は恒常的に活性化されており、分解も進んでいないことからTCF4自身に変異がある可能性が示唆されたため、TEシリーズすべてにおいて、TCF4のcoding領域のかかるPCRプライマーを設計し、cDNAを鋳型にPCRを行い、そのproductをTAクローニングしてシークエンスをおこなった。その結果、現在までにTCF4自身に遺伝子変異は指摘し得ていないが、少なくとも4つのsplicing variantがあると思われる。そしてこのvariantが、各々どういった役割を果たしているかとても興味深く、意義あるものと確信している。現在、このvariantについての機能解析研究を進行中である。本研究では、食道癌においてもWntシグナル伝達系、特にTCF4の活性に着目して研究を進めている。まず食道癌細胞株を、ベータカテニン抗体を用いて免疫染色を行なったところ、どの細胞株も核は染色されなかった。次に食道癌におけるTCF4の活性を確認するために、転写因子TCF4の結合認識配列を組み込んだルシフェラーゼベクターを作成した。食道癌細胞株にそのベクターを導入し、ルシフェラーゼの蛍光度によってTCF4の活性を測定した。尚、対照として結合認識部位を組み込まない空ベクターを導入し蛍光度を測定した。使用した食道癌細胞株は、TEシリーズ115を用いた。食道の正常細胞株は市販されておらず、どの細胞と比較するかが今後の検討課題ではあるが、TCF4の活性が高いことが知られている大腸癌細胞株LoVoやDLD1と比較ではの50から130%程度の活性を示した。これにより食道癌細胞株でもTCF4の活性は高いことが予想された。またTCF4の下流遺伝子の検討では、cyclinD1遺伝子の発現は15種類の細胞すべてで高い発現が見られた。さらにTCF4の抗体を用いて行なった食道癌細胞株の免疫染色では13種類の細胞株でTCF4は強染色されており、また同時に行ったTCF4を活性化するとされるLEF1の免疫染色では約半数の細胞株で染色陽性であった。つまり、一部の食道癌細胞ではLEF1によってTCF4が活性化されている可能性があるが、そのほかの細胞ではその活性化のいまだ機序は不明である。今後は1.大腸癌と同様にTCF4の活性を下げることによって、食道癌も細胞死を誘導できるかどうかの検討を行うために、dominant negativeTCFの作成および、アンチセンスオリゴを用いた実験。2.TCFあるいはLEF自身に遺伝子変異はないかどうかの検討をシークエンサーを用いて検索を行う本研究は、食道癌においても大腸癌などと同様に、Wntシグナル伝達系、特にTCF4の活性に注目して研究を進めてきた。

免疫染色の結果から、TCF4は恒常的に活性化されており、分解も進んでいないことからTCF4自身に変異がある可能性が示唆されたため、TEシリーズすべてにおいて、TCF4のcoding領域のかかるPCRプライマーを設計し、cDNAを鋳型にPCRを行い、そのproductをTAクローニングしてシークエンスをおこなった。その結果、現在までにTCF4自身に遺伝子変異は指摘し得ていないが、少なくとも4つのsplicing variantがあると思われる。そしてこのvariantが、各々どういった役割を果たしているかとても興味深く、意義あるものと確信している。現在、このvariantについての機能解析研究を進行中である。