hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コンクリート構造物の生涯性能に及ぼす履歴温度の影響に関する実験的研究

本研究は、コンクリート部材の生涯性能評価を目的として、打込み時から建築部材の供用期間中に生じる外力を想定して模擬供試体に与え、その水和物特性や水和物生成条件による力学特性への影響を実験的に検討することにより建築物の目標とする供用期間中の性能保持状況,あるいは想定を超えて使用する場合に必要とされる余力を評価することを目的とする。対象建築物は主に、打込み時に温度履歴を受けるような大型部材や供用期間中に温度履歴の影響を受ける原子力発電所等の重要構造物を想定し、劣化外力の主要指標を温度条件とした場合の検討を行い、コンクリート部材の限界性能の経時変化を補足しようとするものである。
博物館での体験活動に生かすための長崎版画の合羽摺り技法の調査研究・再現

1.研究目的江戸時代の長崎では異国趣味を伴う風俗画が制作され全国に流布された。長崎版画資料を調査し、当時制作された版画の再現を試み、長崎から発信された技術と情報文化について体験することを目的とする。2.研究方法(1)資料リストの作成版画と版木についての基礎データを収集し、文献や資料から制作者・版元と当時の技法について調査した。(2)制作技法の調査材料となる合羽紙を制作し、文献や映像資料、摺師からの聞き取りにより現在の合羽摺りの技法を調査した。合わせて浮世絵の木版摺り技法との比較をした。(3)教育プログラムの作成類似する体験講座の視察により、小学校1クラスの子どもを対象とする2校時の指導案を作成した。活動にあたっては学校の授業(図工、社会)と関連づけができるよう配慮した。3.研究成果(1)文政期には技法や題材の面においても江戸の浮世絵の影響を受けた作品が生まれてくるが、合羽摺り技法の作品は一貫して制作されている。絵師による表現の差異に乏しく、図案の形式化や識語のある作品の多さから、題材のもつ情報に価値が置かれていたと考えられる。(2)鑑賞を含む2時間の制作体験プログラムとしてワークショップを実施した。(3)試行プログラムをもとに、費用と制作時間の面から体験内容を検討し、次年度以降の小・中学校対象の博物館体験活動として計画を策定した。
量子輸送シミュレータによる極限シリコン新構造・新材料デバイスの設計

集積回路(LSI)では,それを構成するトランジスタが,ナノメートルオーダにまで微細化され,電子の量子力学的性質(波動性)や構成原子の個性が特性に影響を与えつつある.次世代トランジスタの候補として電流路をナノメータまで細くしたナノワイヤ(NW)トランジスタと呼ばれる構造が注目されているが,消費電力を増大させる原因となるリーク電流などスイッチング特性の劣化や消費電力の増大,製造誤差の拡大のために新材料や新構造を用いたデバイスの必要性が高まっている.本研究ではリーク電流を低減し,LSIの消費電力を低減するために,新たに量子力学的な原子レベルのシミュレータを開発し,それを用いて新しい構造のトランジスタが実現可能であることを明らかにしている.集積回路(LSI)では,それを構成するトランジスタが,ナノメートルオーダにまで微細化され,電子の量子力学的性質(波動性)や構成原子の個性が特性に影響を与えつつある.次世代トランジスタの候補として電流路をナノメータまで細くしたナノワイヤ(NW)トランジスタと呼ばれる構造が注目されているが,消費電力を増大させる原因となるリーク電流などスイッチング特性の劣化や消費電力の増大,製造誤差の拡大のために新材料や新構造を用いたデバイスの必要性が高まっている.本研究ではリーク電流を低減し,LSIの消費電力を低減するために,新たに量子力学的な原子レベルのシミュレータを開発し,それを用いて新しい構造のトランジスタが実現可能であることを明らかにしている.本年度の研究では,超微細化MOS素子などのナノ構造デバイスにおける輸送特性を予測・再現するために,電子の波動性を厳密に取り入れることのできる非平衡グリーン関数(Non-Equilibrium Green's Function : NEGF)法に基づきさらに素子の構成原子の個性を記述できる原子軌道展開を利用した多バンド強束縛近似法を取り入れた多次元の量子輸送シミュレータを開発した.将来のトランジスタ構造であるDouble Gate(DG)MOSFETおよびSi Nano-Wire(NWM)MOSFETの特性解析と設計をすることを目的としている。以下の2点を手法として取り入れることが可能となった。(1)多バンド強束縛近似法によるSi薄膜の電子状態の解析Si MOSFETチャネルのような薄膜構造のバンド構造をsp3s*d5強束縛近似法によって解析すると,量子閉じ込め効果により直接遷移型バンド構造になり,薄膜の厚みが増すにつれてバルクの間接遷移型に近づくことが明らかになり,また,別途第一原理法による結果と一致することから本手法は,薄膜バンド構造を精度よく再現できる簡便な手法であることが分かった。一方,多バンド強束縛近似NEGF法DGMOSFETの解析に適用した結果,歪によるバンド構造の変化が生じ,その結果ドレイン電流電圧特性のチャネル方向の引っ張り歪によりチャネル電流が増大することが分かった。これは,チャネルボトルネック付近での電子密度の増大によるものであり,歪によるバンド構造の変化(バンド端の移動等)に伴うものである。超微細化Si MOS素子やトンネリングFETなどのナノ構造デバイスにおける輸送特性を予測・再現するために,電子の波動性を厳密に取り入れることのできる非平衡グリーン関数(Non-Equilibrium Green's Function : NEGF)法に基づきさらに素子の構成原子の個性を記述できる原子軌道展開を利用した多バンド強束縛近似法を取り入れた3次元の量子輸送シミュレータに対して,電極部分及びチャネル部分での不純物散乱,フォノン散乱を取り入れ,高速で高効率な計算を行うべく,擬スペクトル法を改良した手法を用いたシミュレータを開発した.将来のトランジスタ構造であるSi Nano-Wire (SNW) MOSFETの特性解析を行った。特に,以下の2点を手法として取り入れることが可能となった。(1)ブリッジ関数擬スペクトル法(BPSM)を用いた多バンド強束縛近似法によるSi薄膜の電子状態の解析BPSM法を用いることにより,従来のsp3s*d5強束縛近似法よりも70倍高速な計算が可能のなることが明らかになった.結果としては,量子細線(SMW)構造では,バルク構造とは異なり,上下方向の量子閉じ込め効果により直接遷移型バンド構造になり,細線断面積が増すにつれてバルクの間接遷移型に近づくことが明らかになった。一方,BPSM法を多バンド強束縛近似NEGF法DGMOSFETの解析に適用した結果,計算速度は50倍高速に,計算精度は従来の有限差分近似に比べて同じメッシュ数にて比較すると5桁向上することが明らかになった。この手法を細線内に欠陥のあるSNWFET構造の電流電圧特性の解析に適応した結果,欠陥の存在は電子をキャリアに用いるn-MOSFETでは電流値に数%の減少しか及ぼさないものの,正孔をキャリアに用いるp-MOSFETでは,数十%の電流減少を引き起こすことが明らかいにされた。これは,欠陥の存在により,価電子帯の有効質量が大きく変化することから説明ができる。本年度の研究では,量子細線トンネルFET,超微細化MOS素子,グラーフェンナノリボン(GNR)デバイスにおける量子輸送特性を予測・再現するために,電子の波動性を厳密に取り入れることのできる非平衡グリーン関数(Non-Equilibrium Green's Function: NEGF)法に基づいて,素子の構成原子の個性を記述できる原子軌道展開を利用した多バンド強束縛近似法を取り入れた多次元の量子輸送シミュレータを開発した.将来のトランジスタ構造であるIII-V属/Siヘテロ量子細線Nano-Wire(NWM)MOSFETやGNRデバイスの特性解析と設計をすることを目的としている.以下の4点を手法として取り入れることが可能となった.(1)多バンド強束縛近似法によるSi細線の電子状態の解析(2)多バンド強束縛近似法によるGNR細線の電子状態の解析

(3)スペクトル法をNEGFおよびPoisson方程式に適用した場合のシミュレーションの高精度高効率化Si MOSFETチャネルのような量子細線構造のバンド構造をsp3s*d5強束縛近似法によって解析すると,量子閉じ込め効果により直接遷移型バンド構造になり,細線の厚みが増すにつれてバルクの間接遷移型に近づくことが明らかになりまた,別途第一原理法による結果と一致することから本手法は,薄膜バンド構造を精度よく再現できる簡便な手法であることが分かった.一方,多バンド強束縛近似NEGF法をトンネル型ヘテロ接合量子細線MOSFETの解析に適用した結果,III-V属化合物半導体の伝導帯からSi価電子帯へのトンネル効果を利用すると,他の組み合わせに比較してオン電流の増大,サブスレッショルド特性の改善が見込まれることが明らかにされた.これは,細線構造にすることで,両者のバンド構造が近づき,トンネル時の複素伝搬定数(複素バンド構造)の大きさが小さくなることが主因であることが分かった.次世代トランジスタの候補としてSiナノワイヤトランジスタが注目されている.ナノワイヤ(NW)構造では電流を制御するゲート電極面がチャネルを囲い込むGate All Around構造になり従来の構造よりも電流の制御力が向上するが,この構造でも短チャネル効果やソース・ドレイン間のリーク電流などスイッチング特性の劣化や消費電力の増大,製造誤差の拡大のために新材料や新構造を用いたデバイスの必要性が高まっている.本研究ではオフリーク電流を低減し,オン電流を増加させ,サブスレッショルドスイング(S値)を改善する構造としてSiナノワイヤとInAsナノワイヤのヘテロ接合バンド間トンネリングを利用した新構造デバイスの特性解析を行っている.原子配置の決定にはValence Force Field(VFF)法の一つとして知られるKeating Potentialを用いたポテンシャルの安定点で原子位置を決定する手法を用い,電子状態に関してはsp3s*d5軌道を考慮した経験的強束縛近似法(empirical tight-binding法)を用いた.キャリアの量子輸送に関しては非平衡Green関数法(NEGF法)をデバイス内のポテンシャル分布を求めるPoisson方程式と自己無撞着に解きヘテロ接合ナノワイヤトンネルトランジスタ(NWTFET)の電流電圧特性を解析している.SiNWとInAsNWの電子波の分散関係につき検討すると,電子の減衰状態の比較において,トンネルを生じるバンドギャップ中のエネルギーに対してSiNWの減衰定数の方が大きく,SiNWのみでTFETを構成すると低リーク電流,低オン電流となる(S値が60mV/dec以下)のに対し,InAs NWのみで構成すると高リーク電流,高オン電流となることが分かる.
バビロン天文日誌の総合的研究

分析を行なう以前に、まず原データの抽出とそれを表にしてまとめるという作業を行なった。たとえば、大麦等の価格については、短期的変動の激しさ、などデータの特徴を把握してからでないと、適切に表示することはできず、分析・考察も不十分なものにならざるを得ないからである。天文日誌に記されている大麦等の価格については、長期的推移が容易にわかるようグラフ化を行なった。この場合、欠損のきわめて多く、また時期的な偏りも大きい資料をどう扱うかが問題になる。本研究では、細かい単位の部分が欠けていてもデータとして編入できるよう、「中央値」を主に用いた。時期的な偏りについては、まず月ごとの中央値、それを年ごとにして、10年単位で代表値を算出し、グラフ化した。なお、縦軸(物価)は対数目盛を用いた。これは当然のことであるが、従来の天文日誌を用いた物価の研究ではこのような手法が採られず、物価の長期的推移を描き出すのに必ずしも成功していなかった。各種データの連関については、紀元前2世紀後半の物価が高騰した時期は、降雨の記載は前後の時期とそう大きな差はないが、ユーフラテス河の水位は水位が最も高くなる春先でも低い年が多いことがわかる。バビロン当地の降水より、上流域での降水・降雪の方が、収穫により大きな影響を与えていたのではないか、という仮説を提示することができるだろう。なお、関連して、バビロンで楔模形文字が後2-3世紀まで記されていたとする最近のゲラーの説を批判的に検討し、その上で天文学者の活動こそがバビロンで楔形文字が最後まで残された原因である、という仮説を提示できた(アウロマン文書の研究は、この部分と関連する)。文献学的研究の基本として、記録を残した人-ここではバビロン・エサギラ神殿の天文学者-の心性を明らかにしていくことがまず求められる。天文日誌は、天体気象観測記録の部分とその他の部分に分けられるが、文体に違いのあることが明らかになった。後期バビロニア語においては、過去を表わす時、perfectを一般に用い、天文日誌でも観測記録以外の部分(政治的な出来事などが記される部分)でもそうである。しかし、表語文字がきわめて多い観測記録部分でところどころに記される表音補辞を見てみると、この部分では過去をpreteriteで表わしていたことが明らかになった。記録者において、観測記録部分とその他の部分とで明確に意識の相違があったことが判明する。「シュンマ・アール」や「シュンマ・イズブ」などの古いテキストの前文に当たるような記事-動物が街に入った、奇形が生まれた、など-は、観測記録部分に挿入されていることが多く、記録者が観測記録をどのようなものとして捉えていたかの参考になる。ただし、これらの記録、とくに動物の記録、は後期には数を記載そのものが減少する。後期というのは、バビロニア数理天文学が完成した時代でもあり、学問としての天文学の発達とこれらの記載数の減少とは明らかに関連があるものと想定される。天文日誌のデータについては、物価推移についてはまとめて長期的傾向を示すことが可能になった。気象記録については、欠損が多い中でも、雲量が増え始める時期および雨が降り始める時期・降り終わる時期について、分析できる目途がついた。

なお、縦軸(物価)は対数目盛を用いた。これは当然のことであるが、従来の天文日誌を用いた物価の研究ではこのような手法が採られず、物価の長期的推移を描き出すのに必ずしも成功していなかった。気象については、データ数が膨大であるが、全体的な傾向を把握するのに最も適していると思われる降雨についての記載をグラフ化した。冬期に若干の降雨をみるが夏は極端に乾燥している、という現在の気候パターンに基本的には一致していること、しかし、現在よりはいくぶん湿潤であったらしいこと、などが導ける。各種データの連関については、紀元前2世紀後半の物価が高騰した時期は、降雨の記載は前後の時期とそう大きな差はないが、ユーフラテス河の水位は水位が最も高くなる春先でも低い年が多いことがわかる。バビロン当地の降水より、上流域での降水・降雪の方が、収穫により大きな影響を与えていたのではないか、という仮説を提示することができるだろう。なお、関連して、バビロンで楔形文字が後2-3世紀まで記されていたとする最近のゲラーの説を批判的に検討し、その上で天文学者の活動こそがバビロンで楔形文字が最後まで残された原因である、という仮説を提示できた。
実験腸炎での虫垂切除の効果

昨年度の研究で、腸内細菌叢の発達や消化管リンパ組織の形成が未熟な生後早期に虫垂切除を行うことにより、マウスのデキストラン硫酸惹起性大腸炎の腸粘膜傷害が抑制されることが明らかとなった。今年度はその腸炎抑制の機序についての検討を行った。実験は、生後2週と6週BALB/cマウスに虫垂切除またはSham手術を施行後、生後10週で屠殺し腸管、肝脾、盲腸内容物を採取した。腸管により粘膜固有層リンパ球と上皮間リンパ球を分離し、サイトカイン産生能、フローサイトメトリーによるリンパ球表面マーカーの分析、盲腸内容物の菌体成分とリンパ球との混合培養による細胞増殖応答(チミジン摂取率)を検討した。盲腸内容物での腸内細菌叢の分析も行った。その結果、生後2週虫垂切除群では、総上皮間リンパ球数が減少し、その減少はCD8aa鎖発現リンパ球の減少に起因していた。粘膜固有層リンパ球では、CD4陽性CD45RB^<low>細胞の増加に伴い、インターロイキン4の産生能が増加しインターフェロンγの産生能が減少した。また、生後2週虫垂切除群の粘膜固有層リンパ球では、自己盲腸内菌体成分に対する細胞増殖応答が低下していた。生後2週虫垂切除群の盲腸内細菌叢を調べるとバクテロイデス菌数が激減していた。生後6週虫垂切除群では、これらの変化は認められなかった。以上の結果より、大腸炎エフェクター領域におけるTリンパ球応答の変化ならびに腸内細菌叢の変換が虫垂切除マウスの腸炎発症抑制と関わっている可能性が示唆された。今年度は、虫垂切除がデキストラン硫酸(DSS)腸炎マウスモデルにおよぼす影響についてまず検討した。雌性BALB/cマウスに生後2週目または6週目の時点で虫垂切除を施行し、生後10週目より4%DSS投与を開始して急性、慢性腸炎モデルを作製した。急性モデルはDSS87日間飲水させて作製し、慢性モデルはDSSを7日間飲水させた後、水道水を10日間飲水させる操作を4回繰り返して作製した。臨床的所見(生存日数、体重、便潜血、下痢)や病理学的所見(腸管長、肉眼像、組織像)を指標として腸炎の程度を評価すると、急性腸炎モデル、慢性腸炎モデルともに、生後2週目に虫垂切除を施行した群ではsham手術群に比較して炎症所見の著明な軽減がみられた。一方、生後6週目に虫垂切除を施行した群ではsham手術群との間に差異はみられなかった。今年度の検討から、生後早期の虫垂切除によりDS瀾炎が軽減することが明らかとなり、虫垂が腸炎発症に何らかの重要な役割を担っている可能性が強く示唆された。このことは、最近報告された20歳までに虫垂切除を受けた人には潰瘍性大腸炎が発症しないという疫学的事実からも大変興味深い。次年度は、生後早期の虫垂切除が腸炎を軽減させる機序について、細菌学的(腸内細菌叢の検討)、免疫学的(腸粘膜や腸間膜リンパ節でのリンパ球、サイトカイン、接着因子の検討)、機能的(腸管透過性の検討)、病理形態学的(tightjunctionの検討)な面からアプローチし、これを解明していく予定である。
ペンタエリスリトールを利用した多機能型人工核酸の合成とその応用

本研究では、効果的なアンチセンス、アンチジーン分子の合成を目指し、ペンタエリスリ1トールを利用した人工核酸の合成を行なった。三本鎖核酸の第2鎖と第3鎖をペンタエリスリトールで架橋することにより、三本鎖核酸の熱的安定性が向上することを見出した。また、キサントシンを含むオリゴヌクレオチドを合成し、このものが4種類の塩基から成る一本鎖DNAを認識して熱的に安定性な三本鎖核酸を形成することを見出した。従って、第2鎖と第3鎖を架橋したハイブリッド型核酸は有効なアンチセンス分子になるものと考えられる。一方、三本鎖核酸結合タンパクが常在性であるかは不明であるが、三本鎖核酸結合タンパクが三本鎖核酸に結合し、三本鎖核酸の熱的、熱力学的安定性を高めるのであれば、三本鎖核酸結合タンパクの塩基配列特異性を詳細に検討し、その配列特異性に合った第三鎖を設計・合成し投与することは、アンチジーン法において極めて有効になるものと考えられる。本研究では、三本鎖核酸結合タンパク3BPを単離し、ペンタエリスリトールで架橋した架橋型三本鎖核酸を用いて、3BPの三本鎖核酸塩基配列特異性について解析した。その結果、グアノシンを連続して導入することにより3BPの三本鎖核酸への結合能が上昇すること、また、第2鎖と第3鎖をペンタエリスリトールで架橋することにより3BPの三本鎖核酸への結合能が向上することを見出した本研究では、効果的なアンチセンス、アンチジーン分子の合成を目指し、ペンタエリスリ1トールを利用した人工核酸の合成を行なった。その結果、グアノシンを連続して導入することにより3BPの三本鎖核酸への結合能が上昇すること、また、第2鎖と第3鎖をペンタエリスリトールで架橋することにより3BPの三本鎖核酸への結合能が向上することを見出した[非対称な配列から成る3'-3'結合型オリゴヌクレイチドによる三本鎖核酸形成]二本のオリゴヌクレオチドの3'末端を連結・架橋することにより、比較的短鎖のオリゴプリン配列を標的として三本鎖核酸を形成させることが可能となる。そこで、標的DNAの塩基配列の拡張を目指し、非対称な配列から成る3'-3'結合型オリゴヌクレオチドを合成し、その三本鎖核酸形成能について検討した。水酸基を異なる脱保護条件下で除去可能な保護基で保護したペンタエリスリトールを結合させたCPG樹脂を合成した。このものを用いてDNA自動合成機により3'-3'結合型オリゴヌクレオチドを合成した。合成したオリゴヌクレオチドの三本鎖核酸形成能をゲルシフトアッセイにより検討したところ、架橋型では未架橋のものより効果的に三本鎖核酸を形成することが判明した。[4種類の塩基から成る一本鎖核酸を標的とした架橋型オリゴヌクレイチドの合成とその三本鎖核酸形成能]これまでに報告されている三本鎖核酸は、プリン・プリン・ピリミジンあるいはピリミジン・プリン・ピリミジン型の塩基三量体形成によるものであることから、4種類の塩基から成る一本鎖DNAおよびRNAを標的として三本鎖核酸を形成させることはできない。そこで4種類の塩基から成る一本鎖DNAおよびRNAを標的として三本鎖核酸を形成可能なオリゴヌクレオチドとして、修飾塩基(イノシン、キサントシン)を含むオリゴヌクレオチドを合成し、その三本鎖核酸形成について検討した。その結果、キサントシンを第二鎖に導入することにより、4種類の塩基から成る一本鎖核酸を標的として三本鎖核酸を形成させることか可能であることが判明した。アンチセンス法は、mRNAに対して化学合成したオリゴヌクレオチドを結合させ、二本鎖核酸を形成させることによりmRNAからタンパクへの翻訳の過程を阻害するものである。一方、アンチジーン法は、二本鎖DNAに対して化学合成したオリゴヌクレオチドを結合させ、三本鎖核酸を形成させることによりDNAのmRNAへの転写の過程を阻害するものである。本研究では、効果的なアンチセンス、アンチジーン分子の合成を目指し、ペンタエリスリトールを利用した人工核酸の合成を行なった。その結果、三本鎖核酸の第2鎖と第3鎖をペンタエリスリトールで架橋することにより、三本鎖核酸の熱的安定性が向上することを見出した。

また、第2鎖にキサントシンを含むオリゴヌクレオチドが4種類の塩基から成る一本鎖DNAを認識して熱的に安定性な三本鎖核酸を形成することを見出した。従って、第2鎖と第3鎖を架橋したハィブリッド型核酸は有効なアンチセンス分子になるものと考えられる。一方、三本鎖核酸結合タンパクが常在性であるかは不明であるが、三本鎖核酸結合タンパクが三本鎖核酸に結合し、三本鎖核酸の熱的、熱力学的安定性を高めるのであれば、三本鎖核酸結合タンパクの塩基配列特異性を詳細に検討し、その配列特異性に合った第三鎖を設計・合成し投与することは、アンチジーン法において極めて有効になるものと考えられる。本研究では、三本鎖核酸結合タンパク3BPを単離し、ペンタエリスリトールで架橋した架橋型三本鎖核酸を用いて、3BPの三本鎖核酸塩基配列特異性について解析した。
複合地盤における地震動の伝播に関する研究

阪神大震災においては,神戸市須磨区から宝塚市にかけて,『震災の帯』と称されるような被害の集中領域が出現した.その規模は幅12km,長さ約29数kmで、ちょうど六甲山と海岸地帯に挟まれた帯状の領域であった.このような被害の集中が起こった原因として,神戸市の複雑な地盤構造・地形によるフォーカシング現象の存在が考えられている.神戸周辺の地層を大別すると,山側(六甲山)の洪積層(硬い地盤)と浜側の風化まさ土(軟らかい地盤)に分けることができる.こうした地盤特性の違い,そしてそれらの構造的特性が上述のような被害の局所化を引き起こした原因の1つと考えられている.そこで本年度はまず,地震動が材料中をどのように伝播するかを明らかにするために,非常に平易は物理モデルを用いて解析的検討を施すこととした.検討項目として,(1)地盤の硬軟による影響,(2)地盤の不整形性という2点に主眼をおいて研究を進めた.(1)については,硬質と軟質の地盤が複合することで地盤中の振動伝播や表層における波形特性や増幅に違いが生ずることが判明した.また,(2)に関しては,変化させるのにともない,表層地盤の増幅もそれに呼応して変化し,地盤の構造が大きな影響を及ぼす可能性が大きいという知見を得た.これらの研究成果の一部を,平成9年度土木学会年次講演会,および土木学会関東支部技術研究発表会にて研究発表を行なった.最終的に,地盤特性や地盤構造の違いに加えて,地質境界部に不連続面を入れることによって,どのような影響が生じるのかなど,より現実に近い問題・状況を設定して解析を行ない,解析と実現象の比較・検討を行ない,(1)および(2)について詳細な検討を加えた.一連の研究により,地震動伝播,特に表層におけるその挙動は地盤特性に大きく左右され,地盤特性を十分に考慮に入れていない従来の耐震設計では,カバーできない面が存在する可能性があることを示唆した.阪神大震災においては,神戸市須磨区から宝塚市にかけて,『震災の帯』と称されるような被害の集中領域が出現した.その規模は幅12km,長さ約20数km、ちょうど六甲山と海岸地帯に挟まれた帯状の領域であった.このような被害の集中が起こった原因として,神戸市の複雑な地盤構造・地形によるフォーカシング現象の存在が考えられている.神戸周辺の地層を大別すると,山側(六甲山)の洪積層(硬い地盤)と浜側の風化まさ土(軟らかい地盤)に分けることができる.こうした地盤特性の違い,そしてそれらの構造的特性が上述のような被害の局所化を引き起こした原因の1つと考えられている.そこで本年度はまず,地震動が材料中をどのように伝播するかを明らかにするために,非常に平易は物理モデルを用いて解析的検討を施すこととした.検討項目として,(1)地盤の硬軟による影響,(2)地盤の不整形性という2点に主眼をおいて研究を進めた.(1)については,硬質と軟質の地盤が複合することで地盤中の震動伝播や表層における波形特性や増幅に違いが生ずることが判明した.また,(2)に関しては,変化させるのにともない,表層地盤の増幅もそれに呼応して変化し,地盤の構造が大きな影響を及ぼす可能性が大きいという知見を得た.これらの研究成果の一部を,平成9年度土木学会年次講演会,および土木学会関東支部技術研究発表会にて研究発表を行なった.来年度は,地盤特性や地盤構造の違いに加えて,地質境界部に不連続面を入れることによって,どのような影響が生じるのかなど,より現実に近い問題・状況を設定して解析を行ない,解析と実現象の比較・検討を行なう予定である.また,可能であれば簡易な実験を行ない,解析との比較を行ないたい.阪神大震災においては,神戸市須磨区から宝塚市にかけて,『震災の帯』と称されるような被害の集中領域が出現した.その規模は幅12km,長さ約29数kmで、ちょうど六甲山と海岸地帯に挟まれた帯状の領域であった.このような被害の集中が起こった原因として,神戸市の複雑な地盤構造・地形によるフォーカシング現象の存在が考えられている.神戸周辺の地層を大別すると,山側(六甲山)の洪積層(硬い地盤)と浜側の風化まさ土(軟らかい地盤)に分けることができる.こうした地盤特性の違い,そしてそれらの構造的特性が上述のような被害の局所化を引き起こした原因の1つと考えられている.そこで本年度はまず,地震動が材料中をどのように伝播するかを明らかにするために,非常に平易は物理モデルを用いて解析的検討を施すこととした.検討項目として,(1)地盤の硬軟による影響,(2)地盤の不整形性という2点に主眼をおいて研究を進めた.(1)については,硬質と軟質の地盤が複合することで地盤中の振動伝播や表層における波形特性や増幅に違いが生ずることが判明した.また,(2)に関しては,変化させるのにともない,表層地盤の増幅もそれに呼応して変化し,地盤の構造が大きな影響を及ぼす可能性が大きいという知見を得た.これらの研究成果の一部を,平成9年度土木学会年次講演会,および土木学会関東支部技術研究発表会にて研究発表を行なった.

最終的に,地盤特性や地盤構造の違いに加えて,地質境界部に不連続面を入れることによって,どのような影響が生じるのかなど,より現実に近い問題・状況を設定して解析を行ない,解析と実現象の比較・検討を行ない,(1)および(2)について詳細な検討を加えた.一連の研究により,地震動伝播,特に表層におけるその挙動は地盤特性に大きく左右され,地盤特性を十分に考慮に入れていない従来の耐震設計では,カバーできない面が存在する可能性があることを示唆した.
骨髄異形成症候群幹細胞のクローン進展におけるポリコーム複合体の役割

骨髄異形成症候群は、血球減少のみで長期間経過するものから、前白血病状態として発見され、短期間に急性骨髄性白血病に移行するものまで多様である。本研究では、骨髄異形成症候群の病態進展においてエピジェネティック制御の異常が寄与しているかどうかを解析した。主に細胞株では、腫瘍促進に関係するような遺伝子がヒストン修飾により制御されていることが示唆された。これらの過程を制御することは、骨髄異形成症候群の新たな分子標的となる可能性が示唆された。約30%程度が急性骨髄性白血病に進展する骨髄異形成症候群では、近年の網羅的ゲノム解析により、DNAメチル化制御分子であるDNMT3A、TET2や、ポリコーム複合体を含むヒストン修飾制御分子であるEZH2、ASXL1などのエピジェネティクス制御機構の遺伝子変異が高頻度に認められることが報告されている。ポリコーム複合体を含むヒストン修飾制御分子の遺伝子変異や欠失により、ヒストン修飾が変化することによる標的遺伝子の発現異常が、骨髄異形成症候群やそこから進展する急性骨髄性白血病の病態に関与していることが想定される。我々は、複数の骨髄異形成症候群および骨髄異形成症候群から移行した急性骨髄性白血病の細胞株を用いて、ヒストン修飾制御分子に遺伝子変異や欠失および発現異常があるかどうかを検証している。また、骨髄異形成症候群から移行した急性骨髄性白血病の細胞株を用いて、転写活性化マーカーであるトリメチル化ヒストンH3K4、転写抑制マーカーであるトリメチル化H3K27およびモノユビキチン化ヒストンH2Aの抗体を用いて、マグネットビーズによるクロマチン免疫沈降を行い、細胞数や抗体量などの最適な条件を検証して、系の構築を試みている。これをもとに、クロマチン免疫沈降シークエンスと全トランスクリプトームシークエンスを行い、ヒストン修飾により制御されている標的遺伝子を同定する予定である。また、現在、骨髄異形成症候群やそこから進展した急性骨髄性白血病の症例から、今後の解析に用いるための臨床検体として、骨髄や末梢血を採取し保存を行っている。約30%程度が急性骨髄性白血病に進展する骨髄異形成症候群では、近年の網羅的ゲノム解析により、複数のエピジェネティクス制御機構の遺伝子変異が高頻度に認められることが報告されている。本年度は、複数の骨髄異形成症候群および骨髄異形成症候群から移行した急性骨髄性白血病の細胞株を用いて、ヒストン修飾制御分子に遺伝子変異や欠失および発現異常があるかどうかを検証して、その変異や欠失の有無により、エピジェネティックに標的遺伝子の発現制御が行われているかどうかを転写活性化マーカーであるトリメチル化ヒストンH3K4、転写抑制マーカーであるトリメチル化H3K27およびモノユビキチン化ヒストンH2Aの抗体を用いて、マグネットビーズによるクロマチン免疫沈降の最適な条件を検討した。また、骨髄異形成症候群やそこから進展した急性骨髄性白血病の症例の骨髄や末梢血を採取して、これまで報告されているエピジェネティクス制御に関連する遺伝子として、DNAメチル化制御分子であるDNMT3A、TET2や、ポリコーム複合体を含むヒストン修飾制御分子であるEZH2、ASXL1などの遺伝子変異の有無を解析中である。これにより、骨髄異形成症候群やそこから進展した急性骨髄性白血病の症例の臨床検体を用いて、クロマチン免疫沈降シークエンスと全トランスクリプトームシークエンスを行い、ヒストン修飾により制御されている標的遺伝子を同定することで、その標的遺伝子について、骨髄異形成症候群やそこから進展した急性骨髄性白血病の新規治療標的となりうるか、現在も解析を進めている。26年度が最終年度であるため、記入しない。造血器疾患26年度が最終年度であるため、記入しない。計画通り研究が進展している。細胞株を用いたクロマチン免疫沈降シークエンスと全トランスクリプトームシークエンスの実験系を確立し、ヒストン修飾制御による標的遺伝子を網羅的に解析する。また、臨床検体を用いて、同様な解析を行うことで、骨髄異形成症候群の病態の新局面を明らかにする予定である。
ヒト癌組織における抗原ペプチド産生能に関する基礎的研究

微量のヒト癌組織からオーダーメイドにプロテアソームを分離精製する事を可能にした。1,リコンビナント-ヒトhsp90α、の発現・精製を行った。2,2例のヒト癌組織からのライセートの調整およびプロテアソームのin vitroアッセンブリ;大腸癌及び周囲の正常組織約0.10.6cm^3から細胞ライセートを作製し、hsp90αを加えて、プロテアソームのアッセンブリを行った。3,アッセンブリされたプロテアソームの精製系の確立;1、におけるリコンビナント蛋白は全て6xヒスチジンタグをそのN末側にもつ。Ni^<2+>アガロースでpull downし、これをnative-PAGEで分離しsuc-LLVY-amc及びboc-LRR-amcの加水分解活性を指標に活性を検出した(In-Gel hydrolysis assay)。4,native-PAGEゲルをニトロセルロース膜に転写し、特異的抗体を用いてプロテアソームの構造解析を行った。結果)0.1cm^3ほどのヒト癌組織又はその周囲の正常組織より酵素活性を有したプロテアソームを再構成し、分離精製できた。得られたプロテアソームはハイブリッド型とホモPA28型が主体であり、キモトリプシン様活性を有していた。しかし、トリプシン様活性は正常組織より回収したホモPA28型プロテアソームで極めて高いのに対し、癌からの活性は微弱であった。また、品質管理E3ユビキチンリガーゼと呼ばれるCHIPが両方の組織のホモPA28型プロテアソームに会合していた。20Sコアについては、正常組織ではXタイプ優位のスタンダード型が、癌組織では免疫プロテアソームのタイプが優位であった。以上より極微量(0.1cm^3)の凍結癌組織からhsp90αを用いてプロテアソーム再構成を促し、精製分離できることが明らかにされた。これらのプロテアソームを用いて癌ペプチド前駆体の切断実験が可能と判断された。
西アフリカ内陸盆地水田における鉄過剰障害イネ根圏の鉄還元・酸化微生物の調査・解析

熱帯地域を中心に水稲生産に大きな被害をもたらすイネの鉄過剰障害の軽減に関し、ほとんど注目されてこなかった鉄代謝関連微生物に焦点を当てる。鉄過剰障害の主要因である二価鉄の生成に関わる主要な鉄還元菌と鉄過剰障害軽減への寄与が期待される鉄酸化細菌について、西アフリカの内陸盆地水田土壌を対象に、イネ根圏における主要な菌群の種類、生息数、それら微生物群とイネの栄養生理状態との関連性などを調査解析する。鉄過剰障害軽減のため、それら微生物群を制御あるいは利活用する方策を探り、障害発生予測や対策技術を確立するための基盤的情報を得ることを目的とする。2017年度に続き、西アフリカ、ブルキナファソのKou Valleyの鉄過剰水田の過剰障害発生圃および未発生圃を対象とした。水田表面水や土壌溶液中の二価鉄の濃度は発生・未発生圃ともに510mg/L以上と高かったが、両圃場に隣接した灌漑水路の用水中の濃度は0.5mg/L以下と低く、二価鉄が灌漑水から直接供給されている可能性は低いと考えられた。これらの水のpHは6.3以上で二価鉄の化学的酸化が妨げられる条件にはないことも明らかになった。これらの圃場より健全イネおよび被害イネの根、根圏土壌および株間のバルク土壌試料を採取した。新たに確立した簡易に嫌気培養を行う最確値法により計数した嫌気性の鉄還元菌の生菌数はいずれの試料においても未発生圃の健全イネの方が多い傾向であった。定量PCR法により推定したGallionellaceae科の微好気性鉄酸化細菌の生息数は根圏土壌では健全イネの方が被害イネよりも多かったが、根では健全イネよりも被害イネの方が多く、2017年度の傾向と異なった。採取時のイネの生育段階が2017年(移植1ヶ月後)と2018年(出穂後)では異なり、イネの生育段階と鉄過剰障害の発生時期が調査結果に影響を与えている可能性が示唆された。2017年度に続き、西アフリカ、ブルキナファソの半湿潤地域の内陸盆地の鉄過剰水田を対象に試料採取と鉄還元・酸化微生物群集の解析等を実施し、計画通りおおむね順調に研究が進展していると考えている。2017年度と2018年度で若干異なる傾向の結果が得られており、2019年度についてもさらに試料採取を行い、微生物群集の解析を進めていく予定である。また、2018年度に許可を得て持ち帰った土壌および根試料について、易還元性鉄含量等の測定を行う計画である。

鉄過剰障害軽減のため、それら微生物群を制御あるいは利活用する方策を探り、障害発生予測や対策技術を確立するための基盤的情報を得ることを目的とする。西アフリカ、ブルキナファソのKou Valleyの鉄過剰水田の健全イネおよび被害イネの根、根圏土壌および株間のバルク土壌試料を水稲栽培期間中に採取し、最確値法により鉄還元菌の生菌数を、定量PCR法によりGallionellaceae科の微好気性鉄酸化細菌の生息数を調査した。鉄還元菌については健全イネと被害イネの根圏およびバルク土壌間で菌数に差は認められなかったが、健全イネの根で微好気性鉄酸化細菌の生息数が被害イネよりも多い傾向が見られた。鉄還元反応が見られた計数培地の培養液より抽出したDNAの塩基配列解析により、Clostridium、Pseudomonas、Azotobacterに由来する配列が得られ、鉄還元に関わっている可能性が考えられた。また、各試料から抽出したDNAを用い、Gallionellaceae科の微好気性鉄酸化細菌群集を対象にしたPCR-DGGE解析を行った。DGGEバンドパターンは根と土壌で大きく異なり、根では健全イネと被害イネの間でパターンに違いが認められ、それぞれの群集構成に差異があると考えられた。以上より、根に生息する微好気性鉄酸化細菌群集とイネの鉄過剰障害の軽減との間に何らかの関わりがある可能性を示唆する結果を得た。微好気性鉄酸化細菌群集の遺伝子増幅の条件検討を行う必要が生じたため3ヶ月の研究期間の延長を行なったが、期間内に遺伝子増幅と群集解析は予定通り終了した。そのため、おおむね順調に研究が進展していると考えている。2017年度と2018年度で若干異なる傾向の結果が得られており、2019年度についてもさらに試料採取を行い、微生物群集の解析を進めていく予定である。また、2018年度に許可を得て持ち帰った土壌および根試料について、易還元性鉄含量等の測定を行う計画である。2017年度に引き続き、西アフリカ、ブルキナファソの半湿潤地域の内陸盆地の鉄過剰水田の健全イネおよび被害イネの根圏土壌および根試料等を水稲栽培期間中に採取し、鉄還元菌と微好気性鉄酸化細菌の群集構造(生息数と多様性)を調査する予定である。また、簡易に嫌気的培養を行う手法を検討し、嫌気性の鉄還元菌の計数を試みる。さらに、可能であれば関係機関の許可を得た上で土壌および根試料を持ち帰り、易還元性鉄含量等の測定を行うことを計画している。
オキシム類の新規活性化による反応開発

IN-選択的オキシムのアシル化によるN-アシルニトロンの生成を鍵とする反応開発PySCO2R*(R*=不斉補助基)をカンファースルホニルクロリドより合成し、これを分子内にオレフィンを有するオキシムに作用させることにより、N-アシルニトロンを経由して、光学活性な付加環化体を得ることに成功した。II N-ボラノニトロンの付加環化反応を用いる天然物の合成研究(1)カンファースルタムを有するC-アシル-O-シリルオキシムを末端アルケン存在下BF3-OEt2で処理すると、negamycinの合成に必要な立体化学を有する付加環化体が得られた。(2) 2-位に2-シクロヘキセニル基を、3-位に-CH2CH=N-OSiR3を有するインドールにBF3-OEt2を作用させるとN-ボラノニトロンの分子内付加環化反応が進行し、アルカロイドcononuridineの基本骨格が得られた。III O-置換α,β-不飽和オキシムやN,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを用いる逆電子要請Diels-Alder反応O-ベンジルα,β-不飽和オキシムやN,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを3-メトキシカルボニルα-ピロンとのEu(hfc)3在下における逆電子要請Diels-Alder反応を検討した。その結果、N,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを用いると期待した反応が室温で進行し、ニ環式付加環化体がendo-選択的に得られることを見いだした。付加体のヒドラゾン部位はカルボニル基に変換することも容易にできた。従って、本来得られない、電子欠乏性の3-メトキシカルボニルα-ピロンとα,β-不飽和アルデヒドとのDiels-Alder付加体を形式的に得たことになる。この反応はカルボニルの極性転換の好例となることを示すことが出来た。IN-選択的オキシムのアシル化によるN-アシルニトロンの生成を鍵とする反応開発PySCO2R*(R*=不斉補助基)を分子内にオレフィンを有するオキシムに反応させることにより、光学活性なN-アシルニトロンを発生させることにより、光学活性な付加環化体が得られた。現在、これまでの結果と合わせて論文作成中である。II N-ボラノニトロンの付加環化反応を用いる天然物の合成研究に関しても、上記の様な一定の成果がでた。これらの成果は、学会で発表した。Cononuridineの合成研究では、インドールの2-位への置換基導入が低収率であり、ここを解決すれば全合成への道が開かれる。III O-置換α,β-不飽和オキシムやN,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを用いる逆電子要請Diels-Alder反応に関しては、得られた成果は,論文化した。IN-選択的オキシムのアシル化によるN-アシルニトロンの生成を鍵とする反応開発既に、N-アルキルイソシアナート(R-N=C=O)がN-選択的なオキシムのアシル化剤として機能し、分子内にオレフィンに作用させるとN-アシルニトロンを発生し、分子内付加環化反応が進行することを見いだしている。まず,この反応の一般性を確認する。次いで、反応条件を検討することにより、分子間付加環化反応に拡張する。付加環化体のN-カルバモイル構造は除去に抵抗すると考えられるため、その脱保護法を検討する。また、他のヘテロクムレン(R-N=C=S、R-N=C=N-R')の反応も検討する。II N-ボラノニトロンの付加環化反応を用いる天然物の合成研究(1)カンファースルタムを有するC-アシル-O-シリルオキシムを末端アルケン存在下BF3-OEt2で処理して得られる付加環化体からnegamycinの合成を行なう。(2)インドール2位への置換基導入を工夫してcononuridineの全合成を行なう。III O-置換α,β-不飽和オキシムやN,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを用いる逆電子要請Diels-Alder反応N,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンなどとα,β-不飽和アルデヒドとをEu(hfc)3存在下で反応させるとα,β-不飽和アルデヒドがオキサジエンとして挙動して、逆電子要請Diels-Alder反応が進行することが分かった。この反応を一般化する。Iオキシム窒素の非共有電子対をアシル化することにより活性化して、N-アシルニトロンを反応中間体とする反応開発平成28年度までに、2-チオピリジル基(PyS)を脱離基とするカルバマート化剤PySCO2t-Buが分子内にオレフィンを有するオキシムHO-N=CH-CH2-X-CH2-CH=CHRの窒素原子をtert-ブチルオキシカルボニル化t-BuOCO化(Boc化)し、系内でN-Bocニトロン-O-N+(Boc)=CH-CH2-X-CH2-CH=CHRを生成して分子内付加環化反応を起こし、ビシクロ[3.3.0]型化合物を与えることを見いだしていた。

そこで平成29年度では、(1) Boc以外の保護基化剤の検討を行った結果、ベンジルオキシカルボニル基(Cbz)、(トリメチルシリル)エトキシカルボニル基(Teoc)、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基(Fmoc)、2,2,2-トリクロロエチルオキシカルボニル基(Troc)、アリルオキシカルボニル基(Alloc)などがBoc基と同様に使用できることが明らかとなった。IIO-置換α,β-不飽和オキシムの合成法の開発O-シリル-α,β-不飽和オキシムの合成法は殆ど知られていなかった。そこでまず、その合成法を検討した。その結果、シクロペテノンにO-TBDPSヒドロキシルアミンをジクロロメタン中室温で反応させると対応するO-シリルオキシムが中程度の収率で得られることを見いだした。また、O-ベンジル-α,β-不飽和オキシムも合成できた。IIIO-置換α,β-不飽和オキシムの窒素原子のβ位における求電子型反応の開発シクロペンテノンのO-ベンジル-α,β-不飽和オキシムを用いて検討した。その結果、ジメチルジオキシランによるエポキシ化でO-ベンジル-5-7員環シクロアルケノンオキシムが高収率でエポキシ体を与えた。Iオキシム窒素の非共有電子対をアシル化することにより活性化して、N-アシルニトロンを反応中間体とする反応開発分子内にオレフィンを有するオキシムHO-N=CH-CH2-X-CH2-CH=CHRに各種カルバマート化剤PySCO2Rを用いて反応を行うと系内でN-アルコキシカルボニルニトロン-O-N+(CO2R)=CH-CH2-X-CH2-CH=CHRを生成して分子内付加環化反応を起こし、ビシクロ[3.3.0]型化合物を与えることを見いだした。カルバマートとしては、Cbz、Teoc、Fmoc、Troc、Allocなどを使用することができることを明らかにしたことは大きな進歩である。IIO-置換α,β-不飽和オキシムの合成法の開発シクロアルケノンにO-TBDPSヒドロキシルアミンを反応させることにより対応するO-シリルオキシムが得られることを見いだした。また、同様な方法でO-ベンジル-α,β-不飽和オキシムも合成できることを明らかにした。IIIO-置換α,β-不飽和オキシムの窒素原子のβ位における求電子型反応の開発上で得られたO-置換α,β-不飽和オキシムにジメチルジオキシランを反応させると高収率でエポキシ体が生成することを明らかにした。さらに,得られたエポキシ体をSnCl4と反応させるとα-クロロ-β-ヒドロキシオキシムが得られることも明らかにした。IN-選択的オキシムのアシル化によるN-アシルニトロンの生成を鍵とする反応開発PySCO2R*(R*=不斉補助基)をカンファースルホニルクロリドより合成し、これを分子内にオレフィンを有するオキシムに作用させることにより、N-アシルニトロンを経由して、光学活性な付加環化体を得ることに成功した。II N-ボラノニトロンの付加環化反応を用いる天然物の合成研究(1)カンファースルタムを有するC-アシル-O-シリルオキシムを末端アルケン存在下BF3-OEt2で処理すると、negamycinの合成に必要な立体化学を有する付加環化体が得られた。(2) 2-位に2-シクロヘキセニル基を、3-位に-CH2CH=N-OSiR3を有するインドールにBF3-OEt2を作用させるとN-ボラノニトロンの分子内付加環化反応が進行し、アルカロイドcononuridineの基本骨格が得られた。III O-置換α,β-不飽和オキシムやN,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを用いる逆電子要請Diels-Alder反応O-ベンジルα,β-不飽和オキシムやN,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを3-メトキシカルボニルα-ピロンとのEu(hfc)3在下における逆電子要請Diels-Alder反応を検討した。
NASH発症過程におけるリン脂質の産生および転移による脂肪滴形成促進の分子機構

「肝細胞においてホスファチジルコリン(PC)産生酵素であるLPCAT1とPC転移タンパク質であるSTARD10とが協調して脂肪滴サイズを制御する」という仮説を検証することを目的に研究を遂行しているが、培養細胞系の実験でSTARD10とLPCAT1の協調作用で大きな脂肪滴が形成されること、遺伝子欠損マウスの系で肝臓での脂肪蓄積にSTARD10とLPCAT1が必要であることが実験結果から裏付けられている。脂肪滴形成の分子機構がリン脂質の産生と転移という新たな観点から解明されつつあるため、おおむね順調に進展していると言える。本研究の結果、Stard10遺伝子欠損マウス(Stard10-/-マウス)及びLpcat1遺伝子欠損マウス(Lpcat1-/-マウス)が高脂肪食負荷による肝臓への脂肪蓄積が起こりにくく、脂肪滴の球形度が小さくなる傾向があることが示された。これは脂肪滴内の中性脂肪と脂肪滴表面を覆うリン脂質の割合(surface-to-volume ratio)が変化し、リン脂質の比率が大きくなっていることを示している。今後は高脂肪食負荷を行ったStard10-/-マウス及びLpcat1-/-マウスの肝臓の脂肪滴の形状を脂肪滴染色蛍光試薬および共焦点レーザー顕微鏡を用いて3次元画像を取得することで詳細に解析し、野生型マウスとの比較を行う。また、Stard10-/-マウスとLpcat1-/-マウスの交配によって得られたダブルノックアウトマウスも同様の解析を行う。そのことでリン脂質の産生と転移が脂肪滴のsurface-to-volume ratioやその形状に与える影響を明らかにする。さらに血中のリポタンパクの解析や肝臓の脂質代謝関連遺伝子の発現解析を行うことでリン脂質転移タンパク質とリン脂質産生酵素の脂肪滴形成への影響が全身の脂質代謝にどのように波及するかを明らかにする。(理由)ほぼ計画通りに使用し、未使用額は少額であった。(使用計画)未使用額は少額であったため、当初の次年度の計画に合わせて使用する。
癌遺伝子導入による温熱療法抵抗性癌の解析

癌温熱療法(ハイパーサーミア)は放射線治療を補うものとして新しく導入された。しかし、熱感受性は細胞の種類によって平均致死量で10倍の違いがあるため、すべての癌に温熱療法が適用できるとは限らない。細胞の癌化は癌遺伝子の発現によって起こることから、正常細胞に各種の癌遺伝子を導入し、それらの細胞の感受性を調べることにより、熱感受性を支配する癌遺伝子を調べた。このことは、癌化細胞の発現癌遺伝子を、温熱療法を行う前に調べることにより、治療の予後を予測できることになり、各々の癌症例について効果的な治療法を選ぶことができることになる。44°C温熱処理による各遺伝子を導入した細胞の熱感受性を調べた。Ki-ras遺伝子導入した細胞は統計的に有意に温熱処理に対して抵抗性を示した。このことはKi-ras遺伝子の発現によって癌化した腫瘍は温熱に対して抵抗性を示すことになり、温熱療法は好ましくない。44°C15分温熱処理後の熱耐性を各遺伝子を導入した細胞について調べた。分割加温4時間間隔の熱耐性比は、NIH3T3細胞が2.5に対し、Ha-ras細胞は一番小さく2.06であった。このことはHa-ras遺伝子の発現によって癌化した腫瘍は温熱に対して熱耐性を示さず、温熱分割処理に適している。これらの結果は、癌治療の前に癌関連遺伝子の発現を調べることによって、温熱療法の適否が判断できることを示唆する。細胞の癌化は癌遺伝子の発現によって起こることから、正常細胞に各種の癌遺伝子を導入し、それらの細胞の熱感受性を調べることにより、熱感受性を支配する癌遺伝子を調べた。このことはKi-ras遺伝子の発現によって癌化した腫瘍は温熱に対して抵抗性を示すことになり、癌治療の前に、もしその癌がKi-ras遺伝子の発現によるものであれば、少なくとも温熱療法は避けるべきであると結論できる。今後、さらに癌遺伝子と熱耐性との関係を調べる必要がある。