hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミュオンを用いる医学診断法の研究

π中間子、重イオンは生物学的効果が大きく、がん制圧に大きな力を発揮すると共にがん以外の疾患の治療にも応用範囲が広がっている。このように生物学的効果の大きなビームを病巣のみに与えることが理論的に可能な反面、もし病巣の広がりに誤認があり、病巣に照射のし残しがあったり、周囲の健常な正常組織に致命的な損傷を与えたりすると、この理想的なビームは逆にマイナスの効果を示すことになる。これを防ぐためには診断の精度を上げる必要があり、その一つとしてミュオンを用いる診断法は有用であると考えられている。ミュオンによる診断法は、π中間子使が減衰して生ずるミュオンが物質中に入ると物質を構成している元素特有の波長をもったX線が出て来て、そのX線の波長分析により物質構成元素の含有量がわかるため、正常組織内にできた異物の検出が高精度ででき、これはがんその他の疾患の診断に極めて有効旦有用な手段と考えられる。本研究の今年度の目標はミュオンによる診断がどのような疾患に利用可能か、世界のこの研究の現状はどうなっているかなどの調査検討を行なう事であった。その結果を要約すると、ミュオンX線分析は、従来から用いられているX線蛍光分析法や中性子による活性化分析などでは困難なC,N,O等人体の主成分を構成する元素分析が可能であり、しかも、生身の人への応用可能という他は余り考えられない特徴を持っていることが判った。これは、脂肪肝,骨そしょう症,ヘマクロマトーシス,動脈硬化症,各種の癌,Fe欠乏症,Cu欠乏症,甲状腺機能亢進症の初期診断などを可能にすると考えられることが判った。又この種の研究は、米国のLAMPFで研究されていたが、現在は加速器の事情で中断されており、世界の他施設、例えばカナダのTRIUMF,スイスのSINでも殆んど研究が行なわれていないことが判った。
アメリカ行政法実務における和解の実情把握と理論的検討

本研究は、アメリカ行政実務における和解(settlement)の実情を、横断的に検討した。周知のように、アメリカにおいて行政上の義務を課す場合には、正規の手続として、裁判手続を経てなす場合と行政手続を経てなす場合がある。しかしそのどちらの正規手続においても途中で和解(同意判決や同意に基づく行政命令)の形式で終了することが多い。これらの和解実務については、法律で和解の基準を示すものもあれば、規則レベルで示すものもある。しかし和解のルールは実務マニュアルや解釈指針の形で存在していることが多い。本研究ではそれらを子細に検討し、個々及び全体の特徴を把握できたと考える。アメリカ行政法実務における和解を総合的に研究するための前段階として、22年度は手始めにアメリカ証券取引委員会(SEC)の和解実務について個別領域研究を進めた。SECの証券諸法違反者に対する法執行には、裁判所での司法手続を経て判決の形で行うものと、行政手続を経てorderの形式で行うものとがある。しかし、圧倒的に、途中の段階で和解(settlement)で処理されることが多い。この和解を子細にみていくと、和解は、司法手続及び行政手続における正式な手続が開始される前に、調査手続段階でも見られる。これを略式の和解(informal settlement)という。また調査手続終了後、正式の手続開始後での和解を正式の和解(formal settlement)という。これらは、SECの行政実務においては欠かすことの出来ないものであるが、正規の手続をへた判断(判決なりorderなり)とは異なり、圧倒的に有利な位置にSECは立っており、その判断基準も運用もSECの恣意的なものになりうる素地がある。22年度の研究においては、これらSECの和解における、独自の手続や実体的基準等について明らかにするとともに、その和解に至る動機、和解が内在させる当事者間における問題点、公共の利益に与える影響について示した。一つの論文としてまとめている途中である。以後は、このSECの和解実務を一つのモデルに据え、他の領域の和解実務との比較をしていきたいと考える。本研究の二年目にあたる平成23年度は、成果物として「SECの和解行政についての一考察」比較法雑誌45(2)125-158(2011年9月)を発表している。これは、アメリカ連邦証券取引委員会(SEC)の規制における和解settlement実務を検討したものである。SECは、証券取引所法違反行為があった場合に、司法省の扱いとなる刑事手続をとる場合の他、自らは免許の剥奪や違法収益の没収、民事制裁金などの法執行を裁判所手続及び行政手続において行いうる。しかし、裁判所手続も行政手続も途中で行政上の和解によって事案が終結することが多いことが知られている。本研究では、当該和解の行われるタイミング、和解を促進させる仕組み、基準、手続、SEC及び処分対象者にとっての和解の意義と公衆にとっての意味について検討した。現状において利用頻度の高い和解は、SECにとって裁決例の実績づくりや政策誘導に使われるなど都合良く利用される可能性があり、また公衆参加を欠いたままの仕組みに問題のある点(他分野では公衆参加が一定程度認められているものもある)等、問題としてあげている。年度後半からは連邦労働関係委員会の和解実務について検討をしている。具体的には、この領域には、委員会や職員のとるべき行動指針がかなりきめ細かく示されている実務マニュアル(casehandling manual)があるが、その中の和解に関する部分について、裁決と併せて検討中である。NLRBの和解では、正式の和解formal settlement、略式の和解informal settlement、nonboard adjustmentの三種類があるが、当然のことながらそれぞれの意義、内容・効果、基準、手続、限界等は異なる。24年度には先に検討したSECの和解とも比較しながら何らかの成果をだしたいと考えている。CERCLAにおける和解実務は、他の領域と同様に、和解実務(settlement)を正規の処分手続・裁判手続の中に組み込んでおり、正式手続をへた処分・判決より優先して実現しようとしているが、和解に積極的に導く仕組みとインセンティブが用意されており、和解によらない解決はごくわずかという状況となっている。しかし、和解によらない解決(つまり正式の手続で正式の処分や裁判を受けるという意味での解決)がほとんどないということから、和解をする潜在的責任当事者が完全に満足しているというわけではなく、和解をしないことのデメリットが大きいために、事実上は和解を強いられているといってもよい状況が生じている。今年度は、このような仕組みがどのように形成されてきたのか、そして、どのような基準がどのような形式で存在しているのか、そしてこのような実務が果たして正当なのかを主に検討してきた。また、CERCLAの和解実務については、近年、連邦最高裁判所で興味深い判決が出されている。この判決によって、それまでの実務が修正を迫られていたが、その後の対応についても、検討した。

平成24年度は、平成23年度に引き続き、アメリカ連邦労働関係委員会(the National Labor Relations Board:NLRB)の不当労働行為事案における和解実務について研究を進め、「不当労働行為とNLRBの和解について」法学新報119巻7/8号293頁(2013)にまとめた。司法手続及び行政手続で法執行がなされるSECはその双方で和解がなされうるが、NLRBの不当労働行為の法執行及びその和解は、SECとは異なり、法律の仕組みによって行政手続においてのみなされる。そのなかでの和解は、不当労働行為の行為者とNLRBとの間のものと、行為者と被行為者とのものがある。前者は、正式の和解formal settlementと略式の和解informal settlementがあり、後者には私的調整Nonboard-Adjustmentがある。論文ではそれぞれの和解の特色や限界について先に検討したSECとの比較などを交えつつ論じたところである。NLRBの和解実務の検討の前後して、連邦環境保護局(EPA)による土壌汚染対策において活用される和解について検討している。和解の基準が内部的なものから実定法に示されるようになった経緯、その内容、及び和解実務に大きな影響のあった連邦最高裁判決の影響などを検討している。SECの和解実務の分析に一年を要したために、若干遅れが生じている。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定ではすでにEPAの土壌汚染対策における和解についても検討が終わっているはずであったがその検討を現在進行中で行っている。このような遅れが生じたのは、一つには作業ペースが思ったほどあがらなかったこともあるが、一つには平成24年度においてアメリカの連邦公務員の不法行為事案において訴訟によらず和解による処理が行われている点について調査検討したためであった(結局このテーマは別の機会で検討することとした)。現在は、鋭意土壌汚染対策における和解実務について検討している。これについてははやめにまとめていきたい。また今年度(平成25年度)は行政上の和解の総まとめをすべき時期であることもあり、研究会等で報告をしつつ、これまでの検討の総まとめをしたいと考えている。24年度は積み残した課題を粛々と進めていくつもりでいる。24年度前半に連邦労働関係委員会(NLRB)の和解実務の検討を終了し、後半からは反トラスト法における和解実務について検討をする。あわせて環境法領域における行政上の和解の検討を進めていく予定である。平成25年度は4年にわたる研究期間の最終年であるため総まとめをしたいと思っているが、その前に、EPAの土壌汚染対策における和解の活用についてまずはまとめておきたいともう。すでに資料等はそろえ、検討もかなりすすめてきたので、はやめにまとめていきたいと思っている。
ポリイミド配向膜表面と単分子液晶層の分子配向相関

本研究ではポリイミド・ラビング膜上の液晶の配向メカニズムを分子レベルで解明するため、分子配向がわかっているポリイミド・ラビング膜上の単分子液晶層の分子配向を測定した。まず、単分子液晶層からの光第二次高調波を観測するために既存の1064nm励起の光第二次高調波発生(SHG)システムと本予算で購入した紫外光用小型分光器を組み合わせて532nm励起の光SHGシステムを構築した。次に、ポリイミド(PMDA-ODA)・ラビング膜の表面近傍15nmの平均的な分子配向を光学リタデーションの入射角依存性から決定した[研究発表参照]。次に、そのポリイミド膜上に液晶を単分子層吸着し、SH光の偏光・方位角依存性を測定することによって単分子液晶層の分子配向を決定した。ポリイミド・ラビング膜表面近傍と単分子液晶層の分子配向を比較するため、それぞれの分子のオーダー・パラメーター・テンソルと平均傾斜角を計算した。その結果、定性的にはポリイミド分子及び液晶分子はともにラビング方向に沿って、しかも基板から傾いて配向しており、両者の分子配向は一致している。しかし、定量的に比較してみると平均傾斜角はポリイミド分子の方が大きく、また液晶分子の方がよりラビング方向に配向していることが分かった。しかしながら、この結果からすぐにポリイミド膜表面の分子配向と単分子液晶層の分子配向が定量的には一致しないと結論することはできない。なぜなら、決定されたポリイミド膜の分子配向は表面近傍15nmの領域の平均値であり、ポリイミド膜最表面の分子配向ではないからである。現在、ポリイミド膜最表面の分子配向を測定する方法を確立しているところである。
GM-CSF受容体ノックアウトマウスからの樹状細胞培養法の確立

本年度の研究では,(1)GM-CSF受容体ノックアウトマウス並びにGM-CSFノックアウトマウスの骨髄細胞を用い,ヒトFlt3/Flk2リガンド並びにヒトIL-6にて2週間の初期培養を行い,その後マウスTNFαを更に添加し,GM-CSF非依存性樹状細胞の誘導と長期大量培養法を確立した。樹状細胞純化の為の分離システムとして,AutoMACS(自動磁気分離装置)を用い,CD11c或いはCD80,CD86などの,樹状細胞マーカーにて,分離後FACS解析及び細胞染色によって,純化精度を検討した。CD11c或いは,CD80,CD86標識細胞を分離精製した細胞は,ほぼ70%程度樹状細胞を含むが,ラット骨髄細胞から同様の培養方法にて,誘導した樹状細胞群をNKR-P1A (CD161)にて,分離精製した,ほぼ均一な樹状細胞とは,明らかに異なり,マクロファージを含む不均一な細胞からなる事が,判明した。従来の報告と異なり,これらCD11c, CD80,CD86のマーカーのみにては,樹状細胞の完全な分離は出来ないものと考えられた。(2)蛍光蛋白(EGFP)遺伝子導入マウスの骨髄細胞を用い,上記培養方法を応用して,樹状細胞の蛍光蛋白発現強度をFACS解析及び細胞染色法にて,検討を行った所,培養成熟樹状細胞では,末梢血リンパ球,多核白血球と異なり,ほぼ完全に蛍光蛋白が減弱ないし消失する事が判明した。(3)各種遺伝子ヴェクター(アデノウィルス・レンチウィルス・HVJ)を用いた遺伝子導入系に於いて,成熟樹状細胞への遺伝子導入は極めて困難である事が明らかとなった。今後,樹状細胞への遺伝子導入と,感染免疫或いは腫瘍免疫への実験・臨床応用には,更に検討が必要である。正常B6マウス及びGM-CSF受容体ノックアウトマウス骨髄細胞をFlt3-L, IL-6およびlectinfree conditioned medium(LFCM)存在下で培養を行ない比較検討を行った。両群ともに多数増殖する単球様の細胞を認め,この細胞群はサイトスピン標本上、大型で分葉のない核と好塩基性の細胞質をもち、樹状突起を有しない円形の細胞であり、樹状細胞前駆細胞と定義した。培養期間中,全細胞数が平均して培養22日目には5.8倍、培養31日目には20.8倍と著明な増加を認めた。その全細胞のうち、樹状前駆細胞は高い比率を長期に維持していた。フローサイトメーターによる樹状前駆細胞の表面分子の解析では、培養第8日目においてMHC class I、class IIおよびCD80という樹状細胞の機能に関連したマーカーの上昇を認めたが、両群ともにCD86の発現は正常B6マウスで34.75%,GM-CSF受容体ノックアウトマウスで14.7%と低レベルであった。これらの表面分子の発現は培養31日目まで維持されていた。培養第8日目で得られた樹状前駆細胞を回収し、LFCMとIL-4存在下に3日間培養したところ、扁平で極めて精巧な樹状突起と活発な運動性を有する成熟した樹状細胞が得られた。これは細胞培養第8日目の樹状前駆細胞の6.9%(正常B6マウス)1.3%(GM-CSF受容体ノックアウトマウス)の割合で形態学的に成熟した樹状細胞を得ることが可能であった。フローサイトメーターによる表面分子の解析においても、いわゆる成熟樹状細胞の指標となるMHC class I、class II、共分子であるCD80、CD86およびCD11cの高い発現を認めた。その発現はマウス骨髄細胞をGM-CSFとIL-4存在下に培養して得られる成熟樹状細胞の発現と同程度の発現レベルであった。以上の結果,GM-CSF非依存性の骨髄系樹状細胞の存在が強く示唆された。
シクロデキストリン修飾キトサンによるキラル分離

一つのグルコースユニットの6位ヒドロキシル基をアミノ基に変換したβ-シクロデキストリン(β-CD)とN-(カルボキシメチル)キトサンとの縮合反応によってβ-CD修飾キトサン(β-CD-NCMC)を調製した。β-CD部位の導入率は、最大約85%を得ることができた。このβ-CD-NCMCをスペーサーを通してシリカゲル表面に共有結合し、HPLCのキラル固定相として用いた。脂肪族α-アミノ酸のDNP誘導体のキラル分離では、アルキル鎖の長さやかさ高さが増すと大きな容量比および分離係数が得られた。芳香族α-アミノ酸の場合、DNP-Trpで6.11の大きな分離係数が見られ、また、種々のDNP化芳香族ラセミ体を用いた検討から、ラセミ体の二つの芳香環の間の距離と水素結合の存在がキラル分離の重要な因子であることを明らかにした。さらに、β-CD部位の導入率が低いβ-CD-NCMCでは、キラル分離を得ることができなかった。これらの結果は、β-CD-NCMCのキラル識別能が、キトサン骨格上に規則正しく配置された二つのCD環による二つの疎水部の同時包接とβ-CD部位あるいはキトサン骨格上の水素結合部位との水素結合で発現されていることを示唆している。このことは、会合体の^1H NMRスペクトルによっても支持され、また、個々のCD環への包接はごく浅いものの、β-CD自身の包接より強いことも分かった。この安定な包接錯体の形成は、おそらく二つのCD環への同時包接によるものと推測される。次いで、水溶性のβ-CD-NCMCをキラルセレクターとするキャピラリー電気泳動を試み、HPLCの場合と類似のキラル分離を達成することができた。その際、カチオン性ポリマーであるβ-CD-NCMCは溶融シリカ内壁に吸着し、電気浸透流を逆転させた。
超音波を用いた鋳鉄の材料評価に関する基礎的研究

Mg量を変化させることにより球状化率の異なる鋳鉄を作製し、超音波を用いて鋳鉄の材料評価を行った。超音波の送受は直接接触法により行い、接触媒質にはマシン油、探触子には公称周波数5MHzの広帯域縦波垂直探触子を使用した。超音波パルス波形から第1回底面エコーを抽出して、周波数分析を行った。また、鋳鉄の球状化率の測定は画像解析システムを用いて行った。超音波特性を周波数系列で評価する場合、得られた周波数スペクトルを定量的に取り扱う必要があるため、周波数スペクトルを各周波数成分に分離して解析する方法を試みた。さらに、底面エコーの代わりに後方散乱波を用いて周波数スペクトルをガウス関数により近似する方法についても検討した。球状化率及び基地組織を種々変化させた試験片の底面エコーについて周波数分析を行い、それぞれの周波数スペクトルを求めた。その結果、各周波数成分における電圧値と球状化率の関係はほぼ直線で表すことができた。この関係を用いると、任意の球状化率を有する試験体の周波数スペクトルを推定することができるため、実際に得られた周波数スペクトルと推定スペクトルを比較することにより球状化率を推定した。その結果、ほぼ球状化率を推定できた。底面エコーを用いる方法の場合には底面の状態により情報が影響を受けるため、さらに実際的な方法として、後方散乱波を用いる方法を検討した。後方散乱波を周波数分析すると凹凸が激しいため、ガウス関数を用いて平滑化をした。このようにすることによりばらつきの少ない情報が得られ、ガウス関数のピーク値と球状化率の関係を求めておくことにより、底面エコーを用いた場合と同様に球状化率をほぼ推定できた。接合材についても検討した結果、偏析層を有する場合の材料評価の可能性もあることが明らかになった。
嗅覚レセプタを用いた嗅覚機能代替匂いセンサープロトタイプの研究

嗅覚は機器分析でも分離が難しいと言われる光学異性体でさえ、数秒で識別できるナノスケールの分子構造識別能を有している。動物は嗅覚によって、対象の危険性・有害性、有用性、含有成分の推定などの評価を行い、生命の安全・維持を図っている。しかしながら、既存の匂いセンサーはこの嗅覚の優れた機能を代替できる性能に到達していない。本研究では、嗅覚レセプタを培養細胞に発現させた細胞群をセンサー化して嗅覚の匂い分子識別能と同等な識別能の実現への足がかりとして、嗅覚レセプタ利用嗅覚機能代替匂いセンサープロトタイプ開発とその基盤技術の確立を目指して行った。得られた結果の概要は、以下にまとめた通りである。1)嗅細胞特異的に発現している分子シャペロンRTP1,RTP2(Saito, H., et al., Cell, 119:679-691(2004))をHEK293細胞に共発現させることにより、一部のタイプの嗅覚レセプタを培養細胞に機能発現でき、応答の繰り返し測定が可能であること、および嗅細胞に発現していた時の刺激分子識別特異性がほぼ保存されていることが確認された。この要素センサー素子は、既存の匂いセンサーの刺激識別特異性を革新しうるものである。これらの分子シャペロンでは機能発現できなかった嗅覚レセプタについては、適した分子シャペロンを明らかにし、用いることで要素センサー素子を調整できると期待される。2)光学異性体2種に対するレセプタコードの相違について、フレッシュなハーブ様の匂いを有すカルボンに加えて、花臭1組についても主要な相違を見出した。現在、全容を確認するために引き続きデータ収集中である。3)匂いセンサーシステムで各センサー要素の出力信号から匂い表現情報を算出するための基本アルゴリズムとして、レセプタ感度依存的階層情報符号化仮説を提唱しているが、モルモットの二次嗅覚中枢の匂い応答を単離全脳試料において計測・解析することにより、仮説を支持する新たな生理学的データが得られ始めている。以上、アレイ化されたプロトタイプの試作は完成に至らなかったが、上記の要素センサーは高い性能を有すことが確認され、ほぼ目標は達成できた。今後、多要素センサー複合化とアルゴリズムとの組合せにより革新的匂いセンサー開発が推進できると期待される。嗅覚機能代替匂いセンサー開発のため、アレイ応答計測用カメラシステムおよび顕微鏡を整備し、以下の研究を推進した。まず、匂いを識別するためのレセプタコード情報を拡充するために、Tissue-printing法とCa-imaging法を組み合わせた実験を行い、新たなニオイ分子群に対する嗅細胞に発現した嗅覚レセプタ群の応答性データの収集を進めた。また、in situ hybridization法により、これまでに応答性を同定した嗅覚レセプタが嗅覚受容器の4つのゾーンのどこに発現しているかを確認し、その発現数と応答特異性の比較解析から、レセプタの信号からニオイ情報が形成されるアルゴルズムとして提案している感受性依存的階層的符号化説が支持される新たな知見を得た。さらに、嗅覚レセプタ機能発現系の構築・改良のために、いくつかの培養細胞について、様々の培養条件を試し、機能発現を改善する可能性を実験的に検討した。

この結果、特殊な培養条件で、通常の応答ではないが、再現性のある応答が観察されることが分かった。また、市販の温度感受性細胞不死化遺伝子が導入された遺伝子組換えマウスから培養細胞を調整する実験では、まだ、目的の細胞が見つかっておらず、今後も実験を継続する。嗅覚レセプタタンパク質とGFPの融合タンパク質の発現部位を解析した結果、他のグループの結果と同様に、極少数の一部の細胞で細胞膜に嗅覚レセプタが移動していることが確認された。また、いくつかの培養細胞でトランスフェクションアレイ化のための最適な条件を実験的に検討した。嗅覚レセプタと嗅覚の情報処理アルゴリズムを用いた人工の鼻センサープロトタイプの試作を目指し、3項の研究項目について、本年度は下記に示す実験を行ない、研究を推進した。a)の匂い識別レセプタコード情報の収集については、前年度に引き続き、嗅細胞の応答感度と応答特異性の計測と解析を行い、匂いの質毎に対応するレセプタコードとそれを構成するレセプタの特性データを収集した。この結果、花臭系の光学異性体2種に応答する嗅覚レセプタ群の一部において応答特異性の相違が明らかになった。また、in situ hybridization法による嗅覚レセプタの組織内の発現パターン/発現細胞数の解析では、配列がほぼ同じレセプタの染色識別方法をPNAを用いて実験的に検討した。その結果、溶液状態では複合体形成温度に数°C程度の差があることが確かめられたが、組織切片上の反応ではPNAのシグナル強度が非常に弱く、これを改善する実験条件が見出せなかった。b)の嗅覚レセプタ機能発現系の構築・改良および既知応答性の再確認と嗅覚レセプタの遺伝子同定では、嗅覚系シャペロン用分子をレセプタと共発現させるためのベクターを構築し、2種の培養細胞上での嗅覚レセプタ発現への効果を検討したが、現状では顕著な効果は得られていない。今後、培養細胞種、発現ベクター種、その他の条件を変化させ、効果の有無を確認する。また、電気穿孔を用いた遺伝子導入による機能発現系開発の試みを開始した。C)のTFアレイを用いた嗅細胞の機能発現制御遺伝子の解析及び対象限定嗅覚機能代替センサーの構築では、顕微鏡下で複数wellの応答の時間変化を同時観察するためのアレイ用コーティングプレパラートを試作し、3種のGPCRについてアレイ化条件の最適化実験を行なった。嗅覚レセプタと嗅覚の情報処理アルゴリズムを用いた人工の鼻センサープロトタイプの試作を目指し、3項の研究項目について、本年度は下記の実験を行い、プロトタイプ試作を推進した。a)匂い識別レセプタコード情報の収集については、花臭を有し、分子構造が鏡像関係となる2種の匂い分子に応答する嗅覚レセプタ群の応答性の相違を比較した。その結果、マウスではヒトの嗅感度と同じ大小関係が応答する嗅覚レセプタ群の感度に当てはまること、低感度のレセプタの方が多いことが明らかになった。b)嗅覚レセプタ機能発現系の改良については、HEK293細胞に嗅覚受容器に高濃度に発現していると報告されているシャペロンRTP1とRTP2の2種を同時に共発現させると、一部の嗅覚レセプタの機能発現が可能であることが確認できた。
SUMO翻訳後修飾による放射線細胞応答の制御機構の解明と感受性予測への応用

本研究は、細胞致死あるいは放射線増感に直結する原因タンパク質を生化学的アプローチにより同定し、放射線あるいは他の療法との併用による抗腫瘍効果における真の標的を明らかにするとともに創薬に向けた土台を構築することを目的とする。正常細胞と様々な癌組織由来の培養細胞を用いて、エックス線、紫外線、抗がん剤や温熱などの単独あるいは併用時によるタンパク質の挙動について二次元電気泳動および質量分析装置を使用したプロテオーム解析を実施した。その結果、温熱処理あるいはエックス線・温熱併用時特異的に発現量が低下する因子としてSerine-Threonine Kinase 38 (STK38)を同定した。STK38の発現低下はタンパク質分解酵素の阻害剤であるALLNやCalpeptinなどによって抑制されたことから、遺伝子発現レベルによる調節ではなく、タンパク質分解経路による翻訳後修飾によるものであると推測された。次にin vitroにおいてリコンビナントSTK38がカルパインやユビキチン化によって修飾されるかを調べた結果、カルパインがSTK38をダイレクトに分解することを明らかにした。カルパイン切断部位を特定するため、種々の欠失変異体を作成し、カルパイン抵抗性を解析した。その結果、STK38のN端にカルパイン切断部位が複数あることを見出した。この結果は、バイオインフォマッティクスを用いたカルパイン切断部位予測サイトの結果とも矛盾しなかった。さらにカルパインが活性化するような条件であるカルシウムイオノフォアA23518を細胞に処理した結果、STK38の部分分解が誘導された。これらのことから、温熱処理によるSTK38の発現量低下はカルパインによる分解の結果であることが判明した。これまでに様々な細胞株を用いて温熱処理単独およびエックス線併用時にSTK38のタンパク質分解が起こることを見出した。これらのSTK38発現低下はカルパイン阻害剤により抑制されたことから、カルパイン経路の活性化によるものであることが推察された。そこでインビトロにおいてカルパインがSTK38を直接、分解することを見出した。一方、カルパインの活性化にはカルシウム濃度の上昇が必要であり、細胞内カルシウム濃度の上昇によるSTK38への影響を調べた結果、カルシウムイオノフォアA23187はSTK38を限定分解することを見出した。さらにカルパインによって限定分解された産物の分子量およびカルパイン切断予測ツールを用いた解析から、切断部位はSTK38のN端にあると予想した。そこでN端を欠失させたSTK38変異体を作成し、温熱感受性を解析した結果、N端欠失変異体は温熱に対して安定であったことから、STK38のN端は温熱・カルパイン感受性部位であることが示唆された。またSTK38は温熱やエックス線併用時においてユビキチン化を受けるが、MG132などのプロテアソーム阻害剤ではSTK38の分解を抑制できなかったことから、カルパインによる分解はプロテアソームによる分解より先だって行われている可能性がある。これまでに細胞を温熱単独やX線併用した際にSTK38タンパク質発現量が低下すること、その低下がカルパイン阻害剤で抑制され、in vitroにおいてカルパインが直接STK38を分解することがわかったため、細胞内におけるSTK38タンパク質の品質管理・分解制御機構について解明を進める。まずは温熱やエックス線照射によるカルパイン活性や細胞内刈るシム濃度の変化について解析する。さらに定常状態においてSTK38タンパク質がどのように安定性を維持しているかを明らかにするため、STK38の相互作用因子を細胞内に共発現あるいはノックダウンさせたときの温熱・カルパイン感受性を検討する。STK38の相互作用因子としてはキナーゼ活性調節因子してMOB1/2、MAPKファミリーに属するMEKK2など数種類が知られており、既にこれらの発現・ノックダウン用ベクターは構築済みである。一方、温熱処理によってSTK38の発現抑制が起こることは再現性よく確認できているが、実際の治療用機械を用いた場合においても再現性があるかどうかを検討する必要がある。そこで培養細胞が入ったフラスコを腫瘍温熱療法として臨床の現場で用いられているオンコサーミア治療機にかけてSTK38の発現レベルを解析する。また多くの癌培養細胞株においてSTK38の発現量および活性が亢進していることから、STK38の過剰発現あるいはノックダウン細胞の温熱感受性を比較し、温熱によるSTK38発現抑制の意義を解析する。次に温熱単独およびエックス併用時のSTK38のユビキチン化・SUMO化について、抗STK38抗体による免疫沈降産物に対する抗ユビキチン抗体や抗SUMO抗体を用いたWestern blotting法により解析を行った。温熱・エックス線の単独・併用時においてはSTK38のSUMO化は検出されなかったが、ユビキチン化が亢進していた。

さらに温熱処理時のSTK38の発現低下はカルパイン阻害剤として知られるCalpeptinによって阻害されることが判明した。以上のことから、温熱単独あるいはエックス線併用時にSTK38の発現抑制が起こること、そしてそれらはユビキチン化やカルパインの活性化に伴うものであることが推察された。これまでに様々な細胞株を用いて温熱処理単独およびエックス線併用時にSTK38のタンパク質分解が起こることを見出した。さらにSTK38発現低下はプロテアソーム阻害剤やカルパイン阻害剤により抑制されたことから、ユビキチン化やカルパイン経路の活性化によるものであることが推察された。そこで抗STK38抗体による免疫沈降産物に対するユビキチン化を検討したところ、温熱単独・エックス線併用時にSTK38のユビキチン化が亢進することが判明した。現在、in vitroのけるSTK38degradation assayに向けて各構成因子のリコンビナントタンパク質を作成している。一方、エックス線や温熱処理時に細胞内でSUMO化が起こっていることは抗SUMO抗体を用いたWestern blotting法により確認できたが、処理前後において二次元電気泳動のスポットの差として捉えるまでには至っていない。細胞を処理する際のSUMO化が起こる条件の最適化、二次元電気泳動における等電点の範囲の検討やSUMO化濃縮カラムの改良をさらに進めることによってSUMO化検出の改善を図る予定である。一方、SUMO発現ベクターやshRNAベクターを構築し、現在、それらの安定発現株の取得を目指している。本研究は、細胞致死あるいは放射線増感に直結する原因タンパク質を生化学的アプローチにより同定し、放射線あるいは他の療法との併用による抗腫瘍効果における真の標的を明らかにするとともに創薬に向けた土台を構築することを目的とする。正常細胞と様々な癌組織由来の培養細胞を用いて、エックス線、紫外線、抗がん剤や温熱などの単独あるいは併用時によるタンパク質の挙動について二次元電気泳動および質量分析装置を使用したプロテオーム解析を実施した。その結果、温熱処理あるいはエックス線・温熱併用時特異的に発現量が低下する因子としてSerine-Threonine Kinase 38 (STK38)を同定した。STK38の発現低下はタンパク質分解酵素の阻害剤であるALLNやCalpeptinなどによって抑制されたことから、遺伝子発現レベルによる調節ではなく、タンパク質分解経路による翻訳後修飾によるものであると推測された。次にin vitroにおいてリコンビナントSTK38がカルパインやユビキチン化によって修飾されるかを調べた結果、カルパインがSTK38をダイレクトに分解することを明らかにした。カルパイン切断部位を特定するため、種々の欠失変異体を作成し、カルパイン抵抗性を解析した。その結果、STK38のN端にカルパイン切断部位が複数あることを見出した。
増殖因子ミメティクス核酸による細胞分化シグナルの制御と理解

増殖因子は、細胞の分化や増殖などの機能を制御するタンパク質であり、現在の再生医療分野において大きな注目を集めている。例えば、ES細胞、iPS細胞をはじめとする多能性幹細胞の培養では、培地に増殖因子を添加し、体細胞への分化誘導や未分化状態の維持が可能である。また、組織再生や創傷治癒などにおいても増殖因子による回復の促進効果があることが知られている。しかし、増殖因子には天然タンパク質質から構成されているために、熱的安定性の低さ、ロット間の活性差、多大な製造コスト等の欠点が存在し、これらを解決することは重要な課題である。特に増殖因子シグナルの制御に基づく幹細胞の分化制御技術は長寿・健康社会の実現に大きく貢献することが期待される。本研究では、申請者らが開発した「増殖因子ミメティクス」を用いた幹細胞の分化制御技術への展開することを目指す。本年度は、前年度までに開発した塩基性線維芽細胞増殖因子の機能を再現する増殖因子ミメティクスの評価および幹細胞培養への応用を試みた。試験管内進化法によって取得された受容体結合性DNA配列を用いて、受容体活性化が可能ないくつかのアゴニスト分子の開発に成功した。これらを、iPS細胞のフィーダーフリー培養の添加因子として用いたところ、短期培養においてiPS細胞の未分化維持が可能である有望なアゴニスト分子の特定に至った(Chem. Commun. 55, 2672-2675.)。今後、このアゴニスト分子を基盤にした幹細胞分化シグナル制御技術への展開が期待される。
要求レベルにおける通信サービス競合フィルタリング技術に関する研究

平成14年度は次の1,2に従って,研究を行った.1.提案フィルタリング法と検出法との統合平成13年度に提案したUCMsを用いたフィルタリング法は、「競合がおこりがちな」サービスの組み合わせ、および、競合が疑われる要求レベルのシナリオを導出する。このフィルタリングの導出結果を、サービス競合検出プロセスで効率的に利用する手法の提案を行った。具体的には、インターネット電話(VoIP)のサービス記述言語CPLを用いた開発環境におけるサービス競合検出法を新たに開発した。この方法では、競合がおこりがちなシナリオをCPLスクリプトにおける意味誤りにマッピングし、複数のCPLスクリプト間のサービス競合を「各スクリプト単体では発生しない意味誤り」と定式化する。これにより、競合フィルタリングで得られたシナリオを用いて、CPL間のサービス競合を効率よく検出することが出来た。2.VoIPサービス競合検出シミュレータの構築1.で提案した手法を計算機上で実装し、VoIPにおけるサービス競合の検出シミュレーションを行えるシステムを試作した。このシステムは、ユーザ定義のCPLスクリプトを入力すると、提案法に従った競合検出のシミュレーションを行うシステムである。また、このシステムはWebインターフェイスとCGI技術を用いて外部に公開されており、インターネットを通してあらゆるユーザが試用することができる。平成13年度は次の1,2に従って,研究を行った.要求レベルでのサービス競合を厳密に解析するには,自然言語で記述された要求文書をなんらかの記述法で表すことが有効である.本研究ではまず要求文書をUse Case Maps(UCMs)という記述法に基づいてモデル化を行った.具体的には,国際会議FIW2000で開催された,サービス競合検出コンテストのサービス仕様を,UCM NavigatorというUCMsのモデリングツールを用いてモデリングを行った.また,UCM Navigator上でサービスの要求をシミュレーションによって解析した.2.UCMsに基づいた競合フィルタリング法の設計と実装次に,要求レベルでのサービス競合を,UCMs上のサービスシナリオに基づいて定式化し,これをフィルタリング条件と定義した.具体的には,次の2つのヒューリステイックにより競合を性質づけた.(a)2つのサービスが同時に起動されるシナリオで競合が起こりがちである.(b)1つのサービスがもう1つのサービスをバイパスするシナリオで競合が起こりがちである.このヒューリスティックを,UCMs上のシナリオパス上の条件に定式化し,競合フィルタリング法を設計,実装した.さらに,競合が発生しがちなシナリオを導出するための手順も開発した.この結果をまとめて,国際会議WORDS2002に投稿し,受理された.会議は2002年1月,アメリカ・サンディエゴで行われ,口頭発表を行った.平成14年度は次の1,2に従って,研究を行った.1.提案フィルタリング法と検出法との統合平成13年度に提案したUCMsを用いたフィルタリング法は、「競合がおこりがちな」サービスの組み合わせ、および、競合が疑われる要求レベルのシナリオを導出する。
連邦制と大統領権限の限界―アルゼンチンとブラジルにおける上院議員行動の比較分析―

本研究は、連邦制において州の利益を代表する機能を持つ上院に焦点を当て、大統領と議会の関係における地方政治の影響を明らかにすることを目的としたものである。そして、アルゼンチンとブラジルというラテンアメリカの2つの連邦制国家の上院における量的データや質的情報の比較分析を通じ、両上院における共通点として、元大統領・元州知事の上院議員は地方の利益の擁護を優先すると考えられる点とその傾向が記名投票の分析結果とも親和的である点を指摘した。一方、現職の州知事が上院議員の行動に与える影響力や立法過程の制度的特徴については大きな差異があることも浮き彫りとなった。本研究は、連邦制において州の利益を代表する機能を持つ上院に焦点を当て、大統領と議会の関係における地方政治の影響を明らかにすることを目的としている。既存の議会研究のほとんどが州ではなく市民の利益を代表する下院を研究対象としており、地方政治の国政に対する影響を実証できていない。そこで、アルゼンチンとブラジルという2つの連邦制国家の上院における記名投票データや質的情報の比較分析を通じ、他地域の連邦制諸国にも応用可能な上院議員の大統領(または内閣)提出法案に対する一般的な行動パターンを解明する。初年度である2014年度は、議員行動や連邦制に関する近年の研究動向の整理と記名投票データの更新・収集作業を行った。また、アルゼンチン・ブラジルの両国において現地調査を行った。その結果、研究代表者が19832007年のアルゼンチン上院について博士論文で指摘した2つの特徴、すなわち、再選経験のある州知事の審議過程への強い影響力や州知事・大統領を経験している上院議員の自律性の高さが、それ以前の民政期にもおおむね当てはまると考えられることが明らかになった。しかしその一方で、アルゼンチンとブラジルにおける地方政治の構造の差異に対する十分な注意が必要であることも、今回の両国訪問における現地の研究者とのディスカッションを通じて浮き彫りになった。今後は、特に財政移転や議員候補者選出過程と上院における立法過程の関係に注目しつつ分析を展開することが課題となる。2015年度は、記名投票データの更新・収集作業を継続し、また、現地でのインタビュー調査を行った。その結果、両国における上院議員と州知事の関係性の違いが明らかになった。すなわち、アルゼンチンでは州知事が国会議員のキャリアパスに対して大きな影響力を持っているため、州知事は上院議員をコントロールすることができるが、多党制のブラジルでは州知事と上院議員の党派性が異なることが多いため、州知事による上院議員のコントロールは難しい。また、アルゼンチンでは委員会における議決が全会一致を基本としているのに対し、ブラジルでは法案ごとに任命される「報告者(relator)」の権限が大きい。よって、両国におけるキャリアパスの違いや制度の違いが議員行動にも影響を与えると考えられる。一方、両国の共通点として、元大統領や元州知事といった、いわゆる「重鎮」上院議員の自律性の高さが挙げられよう。彼らは、自身の地盤である州に強固なマシーンを形成しているため、党のポジションに反した投票を本会議で行うことが少なくないのである。今後は以上の点に留意しつつ、記名投票データの分析をさらに深めていきたい。当初の計画通り、理論枠組みを精緻化する上で有用であると考えられる先行研究の内容を踏まえた上で2015年の2月から3月にかけてアルゼンチンとブラジルを訪問し、現地の政治学者との意見交換を行った。そして、先行研究における議論と事例との関係やそれらの議論が直面している問題点などを明確にすることが出来た。また、両国の上院の記名投票データの更新・収集作業もおおむね予定通り進めることが出来ている。27年度が最終年度であるため、記入しない。比較政治学、ラテンアメリカ政治最終年度である2015年度は、まず前年度の現地調査で得られたデータおよび知見の整理を行い、加えて、ブラジル上院の記名投票データおよび質的情報の収集作業とアルゼンチン・ブラジル両国のデータを用いた仮説検証作業を完了させる。そして、各種研究会での発表の機会を通じて本研究の議論を洗練し、年度末までに研究論文を完成させる。
面不斉に基づく新規分子不斉金属錯体の設計と不斉合成触媒能

本年度は、まず昨年度に合成され、構造的なフレキシビリティが光学分割を困難にしていると考えられた、ヘプタメチレン鎖で架橋された2つのアニリンとサリチルアルデヒド誘導体から分子内に2つのシッフ塩基ユニットを有する配位子の銅錯体に関して、X線結晶構造解析により、その立体構造を調べた。その結果、結晶中には、当初期待していたような立体構造を持つ錯体は含まれておらず、2分子の2座配位子と2原子の銅イオンからなる複核錯体であることがわかった。また、この錯体の金属周囲の配位環境は、キラリティを発現するための条件を満たしていないことも合わせて示されたため、この構造の配位子から目指す分子不斉金属錯体の合成は難しいと判断し、設計を変えることにした。詳細な文献検索等により、配位子に導入する2つのシッフ塩基ユニットを結ぶ架橋鎖部分の構造をエーテル結合によって結ばれた2つのナフチル基へと変更した。まず、1-アミノ-7-ナフトールのアミノ基をアセチル茎で保護し、ナトリウムの存在下、1,4ジブロモブタンと反応させて架橋部のエーテル鎖を導入した。次にエチレングリコール中、水酸化カリウムを用いて脱保護し、エーテル架橋により結ばれたビス(1-ナフチルアミン)を合成した。これをサリチルアルデヒドと反応させてビス(シッフ塩基)配位子を合成した。続いて、シッフ塩基配位子を酢酸銅と反応させ、目的とする錯体を合成した。(質量スペクトル、赤外スペクトルから同定)得られた錯体の構造をX線結晶構造解析により調べたところ、期待通りの立体構造を有する錯体、すなわち分子不斉金属錯体であることがわかった。現在は光学分割の条件を調べているところである。本年度は、ヘプタメチレン鎖で架橋された2つのアニリンとサリチルアルデヒド誘導体から分子内に2つのシッフ塩基ユニットを有する配位子の銅錯体を合成した。まず、2-ヨードアニリンと1,6-ヘプタジインを出発原料とし、Pd-Cu触媒を用いたカップリング反応と水素添加反応を行いヘプタメチレン架橋により結ばれたアルキレンビス(2-アニリン)を合成した。これをサリチルアルデヒドと反応させてシッフ塩基配位子を合成した。(質量スペクトル、赤外スペクトルから同定)次に、光学分割用カラム(固定層は光学活性置換基を有するシリカゲル)を備えた高速液体クロマトグラフィを用いて銅錯体の光学分割を試みた。様々な分離条件を試したが、いままでのところ錯体の光学異性体をそれぞれ分取することはできていない。それどころか、液体クロマトグラフィのカラムを通過する間に、錯体が一部分解してしまうようで、金属に配位していないシッフ塩基に相当するフラクションが得られた。これは配位子の構造がフレキシブルであるために生成した錯体が安定した配位構造を保てないからであると考えられる。そこでより堅固な配位構造をとることを期待して2つのナフチルアミンユニットを有するシッフ塩基配位子とその金属錯体を合成した。得られた銅錯体はクロマトグラフィーの条件下においても壊れなかった。
日本古典建築の設計原理の分析と現存遺構との比較に関する研究

中世末期から明治以前に至るまでの建築技術書を全国から収集し、それらに記される全ての一間社及び禅宗様仏殿の木割を解読・分析し、各々の設計方法や変遷過程を建築遺構との比較を通して明らかにした。一間社では、室町時代に存在した多様な建築設計方法が江戸中期以降、垂木枝数を基準とする枝割法へと収斂していく過程を解明した。禅宗様仏殿では垂木枝数を基準とする設計方法と間(あいだ)を基本とする設計方法が存在し、両者共に近世初頭以降は組物が整然と配置されるように設計方法を変化させていく過程を明らかにした。また、建築技術書とその設計理論に対応する建築物が共に現存しているものを研究対象とし、これまで不明であった両者の対応関係について検討した。富山県滑川市立博物館には、現在の滑川市を拠点に江戸時代末期から大正時代にかけて活躍した堂宮大工・岩城家に伝えられた史料が所蔵されている。史料の内容は木割書類・設計図面類・書簡類・大工道具類などで、総数は約5500点にのぼる。これらの史料と岩城家が関与した現存する建築の中から、神社本殿1棟、寺院本堂1棟、住宅3棟の実測調査を行い、文書中の木割書や設計図面類と併せて分析した。社寺建築については、岩城家で所蔵していた木割書に基づいて設計されていたことが明らかになった。住宅建築(町屋)については、建設経緯や建て替え・改築の過程を明らかにすることができた。岩城家文書には富山地方に建設された主要な建物の図面や史料、町割り図や地形図などの他、京都の東本願寺や東京の築地本願寺などの図面も多数含まれていた。何れも詳細な図面類が多く、富山地方の諸建築の具体的な内容を示すのみでなく、明治期における中央の建築家と地方の工匠との関係、地方における建築の近代化の過程を解明する上でも基礎的史料であると考えられる。平成17年度は、主として岩城家史料の調査、滑川市内の古建築実地調査を行った。1.岩城家史料の調査江戸時代末期から大正時代にかけて、滑川市を拠点に3代にわたって堂宮大工として活躍した岩城家に関する膨大な史料で、現在は富山県滑川市立博物館の所蔵となっている。史料は、黒塗りの箱類12点、箪笥3竿+引き出し3段、行李1箱、段ボール箱23箱で、これらの総点数は5,000点を越えることが分かった。史料の内容は、木割書類・設計図面類・書簡類・道具類・衣装類などであり、これら史料の目録を作成中である。また、同時に一部史料については写真撮影も行った。2.滑川市内の古建築実地調査(1)櫟原神社本殿実測調査(所在地:滑川市神明町)岩城庄之丈によって明治5(1872)年に建てられた。一間社切妻造平入りで、正面に唐破風の向拝を付す形式である。平面.正面・側面・詳細の各図採取、写真撮影を行った。現在、木割書や設計図類を併せ、検討している。(2)養照寺本堂実測調査(所在地:滑川市領家町)岩城庄之丈によって大正7(1918)年に建てられた。桁行き約17m、梁行き約20m、入母屋造瓦葺き、正面に三間の向拝を付す真宗寺院の形式である。平面・正面・側面・断面・詳細の各図採取、写真撮影を行った。

(3)滑川市内の町並調査基礎資料として、滑川旧市街地の内、旧北陸街道に面する町屋全ての写真撮影を行った。平成18年度は、岩城家史料の調査、滑川市内の古建築(社寺・町屋)の調査、岩城家が関与した社寺建築の分析、近世・近代の建築技術書の収集と分析を行った。1.岩城家史料の調査江戸時代末期から大正時代にかけて、現在の富山県滑川市を拠点に3代にわたって堂宮大工として活躍した岩城家に伝えられた史料(木割書類・設計図面類・書簡類・大工道具類・衣装類など/滑川市立博物館蔵)約5200点をデータベース化した。また、一部の史料(木割書類・設計図面類など)についてはデジタルカメラによる写真撮影を行った。2.滑川市内の古建築(社寺・町屋)の調査滑川旧市街地における神社・寺院及び町屋・町並の残存状況を把握し、写真撮影を行った。また、それらの建物に関する基礎資料や絵図類を収集した。3.岩城家が関与した社寺建築の分析平成17年度に実測調査した櫟原神社本殿(所在地:滑川市神明町/設計:岩城庄之丈/明治5年建築)と養照寺本堂(所在地:滑川市領家町/設計:岩城庄之丈/大正7年建築)について、それぞれの実測図(平面図・断面図・立面図・詳細図)を作成し、岩城家史料中の木割書や設計図面類と併せ、両遺構の設計原理を分析した。4.近世・近代の建築技術書の収集と分析岩城家と関係があった禁裏大工・木子家の史料(木子文庫・東京都立中央図書館蔵)、江戸幕府大棟梁・平内家の史料(東京大学蔵)などの木割書類を調査・収集し、他の史料と比較・分析した。平成19年度は、岩城家史料の調査、滑川市内及び富山市内の古建築(社寺・町屋)の調査、岩城家が関与した社寺建築の分析、近世・近代の建築技術書の収集と分析を行った。2.岩城家が関与した建物の分析岩城家が関与した町屋である旧宮崎家住宅(所在地:滑川市瀬羽町/設計:岩城丈蔵/建築年代:幕末)と廣野家住宅(所在地:滑川市神家/設計:岩城庄之丈/建築年代:大正)及び滑川市における典型的な町屋である城戸家住宅(所在地:滑川市瀬羽町/設計:不詳/建築年代/明治初期)の実測調査を行った。旧宮崎家住宅と廣野家住宅については、岩城家史料中の木割書や設計図面類と併せて分析した。3.富山市内の古建築(社寺・町屋)の調査富山市内における岩城家史料に関係する神社・寺院及び町屋・町並の残存状況を把握し、写真撮影を行った。4.近世・近代の建築技術書の収集と分析岩城家と関係があった禁裏大工・木子家の史料(木子文庫・東京都立中央図書館蔵)、河内家史料などの木割書類を収集し、他の史料と比較・分析した。
担体捕捉による細胞内集積を基盤とした新規腫瘍イメージング放射性分子プローブの開発

I型ペプチドトランスポーター(PEPT1)による細胞内送達を利用したPETプローブを設計し、腫瘍のイメージングを試みた。phenylalanineを含むジペプチドがPEPT1に基質として認識されるという報告に基づき、同アミノ酸にペプチド結合を介して2-[^<18> F] fluoronicotinic acidを導入した化合物、2-[^<18> F] FNA-Pheを新規合成した。培養ヒト膵臓癌細胞を用いた検討から本化合物のPEPT1による細胞取込みが示され、また、担癌動物に静脈内投与した結果、腫瘍を明瞭に描出できた。本研究の目的は、I型ペプチドトランスポーター(PEPT1)による効率的な細胞内送達を利用した新規代謝捕捉型放射性分子プローブの開発であり、これにより腫瘍の高精度、高感度イメージングを目指す。平成22年度は、phenylalanineを含むジペプチドがPEPT1に基質として強く認識されることに着目し、本分子にペプチド結合を介して2-[^<18>F]fluoronicotinic acidを導入した化合物(2-[^<18>F]FNA-Phe)を合成した。すなわち、2-[^<18>F]fluoronicotinic acidとphenylalanine誘導体との縮合反応を基盤とし、2-[^<18>F]FNA-Pheを、減衰補正後の放射化学的収率19%、放射化学的純度99%以上にて得た。さらに、PEPT1が多く発現しているヒト膵臓癌細胞(AsPC-1)の培地中に2-[^<18>F]FNA-Pheを添加したところ、37°C、pH6の条件下で細胞への放射能集積が経時的に増加し、インキュベート開始60分後における取込み量は11.0%/mg proteinであった。一方、本取込みはPEPT1の基質であるglycylsarcosineの同時添加によって有意に阻害され、また、pH5.5の条件下では26%/mg proteinにまで上昇したことから、基質の輸送にプロトン勾配を利用するPEPT1を介し、2-[^<18>F]FNA-PheがAsPC-1に取り込まれることが示唆された。以上の結果から、2-[^<18>F]FNA-Pheの、PEPT1を利用した腫瘍選択的イメージングプローブとしての可能性が示された。また、AsPC-1をBALB/cヌードマウスに皮下接種することで担癌モデルの作製に成功し、腫瘍イメージングの有用性を動物実験で検証する環境を整備した。平成23年度はPEPT発現腫瘍を標的とした分子プローブの評価を、動物を用いて実施する。I型ペプチドトランスポーター(PEPT1)は、H+との共輸送によりジペプチドやペプチド様化合物を細胞内に取り込む担体であり、腫瘍細胞膜における高発現が報告されている。本研究では、PEPT1による効率的な細胞内送達を利用した、腫瘍の高精度かつ高感度イメージングに資する新規代謝捕捉型放射性分子プローブの開発を目的とした。昨年度は、phenylalanineと2-[^<18>F]fluoronicotinic acidとをペプチド結合をさせた分子(2-[^<18>F]FNA-Phe)を標識合成し、本化合物がPEPT1を介してヒト膵臓癌細胞(AsPC-1)に取り込まれることを示した。そこで、平成23年度は、AsPC-1の皮下接種により作製した担癌BALB/cヌードマウスを用い、本化合物の体内動態を測定した。すなわち、モデル動物に2-[^<18>F]FNA-Pheあるいは[^<18>F]FDG(糖代謝イメージング薬)を静脈内投与し、経時的に臓器を摘出、臓器単位重量あたりの放射能集積を算出した。その結果、2[^<18>F]FNA-Pheは投与30分後の時点で腫瘍に1.5%ID/g、60分後で1.1%ID/g集積した。また、テレピン油の皮下投与により同一個体で作製した炎症性組織と比較したところ、投与60分後における放射能集積量の腫瘍/炎症組織比は3.7であった。この値は腫瘍診断に汎用される[^<18>F]FDG(0.71)よりも有意に高く、本化合物による腫瘍と炎症の鑑別の可能性が示された。さらに、2-[^<18>F]FNA-Phe(10MBq)を静脈内投与し、60分後にPET撮像を行った結果、腫瘍を明瞭に描出できた。以上の結果から、2-[^<18>F]FNA-Pheが、PEPT1を利用した腫瘍選択的イメージングプローブとして有用であることが示され、研究目的が達成された。