hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯周病におけるFc受容体遺伝子診断と二極特異的抗体免疫療法の確立

量はGCF-PMNで有意に上昇していた。更に、Fc_γR及びFc_αRを介した歯周病原菌の貪食・殺菌効果をin vitroにて検索した。IgG1でオプソニン化したPorphyromonas gingivalisに対する貪食・殺菌能は、PB-PMNの方がGCF-PMNと比べて有意に高いものの、IgA1を介した場合は同等であった。以上から、GCF-PMNの殺菌能賦活化を目的とした本研究ではFc_αRが二極特異的抗体の標的分子として最も確実性が高いと判断された。2抗FcR-二極特異的抗体の作製上記特異的抗体の製作のため、先ず、抗P.gingivalis抗体の精製を行った。すなわち、P.gingivalisを嫌気培養後、小胞(vesicle)を分離し、それを抗原としてウサギに免疫し、抗P.gingivalis-vesicleポリクロナール抗体を作製した。同抗体はvesicleの130kDaのバンドを強く認識し、赤血球凝集活性も強く抑制した。1 Fc受容体遺伝子診断:歯周炎重症度・抵抗性との関連、新たな遺伝子多型の発見慢性歯周炎(CP)の重症度とFc受容体(FcγR)遺伝子多型の関連性をアレル特異的PCR法にて検索したところ、中等度CP(39名)と比べ重度CP(50名)でFcγRIIIa-158Vアレルの頻度が有意に高かった。また、FcγRIIIa-158VとFcγRIIIb-NA2のアレル組合せとCP患者の重症度との間に強い相関が認められた。70歳高齢者599名を対象に歯周炎抵抗性との関連性も検索したところ、歯周炎感受性群(73名)と比べて歯周炎抵抗性群(46名)でFcγRIIIb-NA1アレルが有意に高頻度であることを認めた。好中球特異的FcγRIIIB及びBリンパ球特異的FcγRIIBの遺伝子上塩基配列を解析したところ、前者で1カ所(nt221)、後者で7カ所(nt688, 689, 692, 694, 699, 725+7, 725+26)で遺伝子多型が認められた。現在、歯周炎との関連性を検索中である。2免疫療法:抗P. gingivalisヒト特異的抗体の作製、その効果歯周病原菌P. gingivalisを嫌気培養後、超音波破砕処理・クロマトグラフィーにて40kDaリコンビナント外膜蛋白質(γ40kDa OMP)を作製した。同抗原をヒト抗体産生マウス(KMマウス)腹腔に接種・免疫し、脾細胞を回収後、ミエローマ細胞と融合させて、抗γ40kDa OMPヒト特異抗体を合計102クローン作製できた。そのうちIgGは99クローンあり、サブクラスでは、IgG1が84クローン、IgG2が11クローン、IgG4が4クローンで、IgG3クローンは認められなかった。P. gingivalis r40kDa OMP・全菌体に対する結合能をELISA測定し、結合能の高い3クローンについて好中球の貧食活性を調べたところ、ポリクローナル抗体と比べて貧食能が著しく高かった。1 Fc受容体遺伝子診断:歯周炎重症度・抵抗性との関連、全身性疾患との関連、新たな遺伝子多型の発見慢性歯周炎(CP)の重症度とFc受容体(FCYR)遺伝子多型の関連性をアレル特異的PCR法にて検索したところ、中等度CP(39名>と比べ重度CP(50名)でFcγRIIIa-158Vアレルの頻度が有意に高かった。70歳高齢者599名を対象に串周炎揖抗性との関連性も検索したところ、歯周炎感受性群(73名)と比べて歯周炎抵抗性群(46名)へでFcγRIIIb-NA1アレルが有意に高頻度であることを認めた。
運動がもたらす非活動筋代謝亢進効果の機序解明と新しい運動療法効果の確立

運動に直接関与しない非活動筋の代謝に及ぼす有酸素性運動の強度と時間の影響について,近赤外分光法を用いて検討した.さらに,中等度のウォーキングが非活動筋代謝を亢進させるか否かについて検討した.非活動筋代謝は運動開始15分20分後に増加を開始し,運動強度の高い方が非活動筋代謝の増加が大きくなることが示された.また,ウォーキングによって非活動筋代謝が安静の1.3倍まで増加することが示された.これらの知見は,運動療法のプログラムを作成する上で新たな情報になるものと考えられる.運動に直接関与しない非活動筋の代謝に及ぼす有酸素性運動の強度と時間の影響について,近赤外分光法を用いて検討した.さらに,中等度のウォーキングが非活動筋代謝を亢進させるか否かについて検討した.非活動筋代謝は運動開始15分20分後に増加を開始し,運動強度の高い方が非活動筋代謝の増加が大きくなることが示された.また,ウォーキングによって非活動筋代謝が安静の1.3倍まで増加することが示された.これらの知見は,運動療法のプログラムを作成する上で新たな情報になるものと考えられる.非活動筋代謝が亢進する有酸素性運動の条件を近赤外分光法により検討することを目的とした.健常成人男性7名を対象とし,自転車エルゴメータを用いて30分間の中等度運動と60分間の低強度運動の2条件の有酸素性運動を実施した.非活動筋は右腕前腕屈筋群とした.運動前後および運動中は右腕前腕部を心臓の位置の高さに調節したアームレストの上に置き,筋活動が生じないようにした.非活動筋代謝の変化は,近赤外分光法を用いて一時的動脈血流遮断法により測定した.低強度運動では運動開始後20分以降に非活動筋代謝が有意な増加(P<0.05)を示した(安静時の1.2倍).中等度運動では運動開始後15分以降に非活動筋代謝が有意な増加(P<0.01)を示した(安静時の1.31.5倍).運動開始15分以降の非活動筋代謝の増加は,低強度よりも中等度運動の方が有意に(P<0.05)大きかった.これらのことから,低強度運動では運動時間が20分以上,中等度運動では運動時間が15分以上の運動条件が,運動中の非活動筋代謝を亢進させることが示唆された.さらに,低強度運動よりも中等度運動の方が,運動中の非活動筋代謝の増加は大きくなることが示唆された.本研究では,運動時の非活動筋代謝の亢進に効果的な有酸素性運動の運動時間と運動強度の条件を示すことができた.本研究成果は運動療法プログラムを作成する上で新たな情報になりうるものと考えられる.運動がもたらす代謝亢進効果は,健康づくりを目的とした運動療法の効果を考える上で重要な知見である.運動による代謝亢進は,活動筋の代謝増加が大部分を占めるものと考えられているが,一方,我々は,低強度から高強度の自転車による有酸素性運動によって非活動筋代謝が亢進することを報告している.しかしながら,運動療法の場において,最も多く実践されているウォーキングが非活動筋代謝を亢進させるか否かについては明らかでない,そこで,運動に直接関与しない非活動筋の代謝がウォーキングによって亢進するか否かについて検討することを目的とした.健常成人男性7名を対象とし,30分間のトレッドミルウォーキング(速度6km/h)を実施した.非活動筋は右腕前腕屈筋群とし,ウォーキング中は右腕前腕部をアームレスト上に置き,筋活動が生じないようにした.非活動筋代謝は近赤外分光法を用いて一時的動脈血流遮断法によって評価した.非活動筋代謝はウォーキング開始20分と30分目に有意に(P<0.05)増加した(それぞれ安静の1.2倍と1.3倍の増加),本研究で観察されたウォーキングによる非活動筋代謝の増加値(1.21.3倍)は,中等度(50%VO_2max)の自転車運動の先行研究における非活動筋代謝の増加値(2.0倍)よりも低値であった.本研究のウォーキング時の%VO_2maxは57%であったことから,運動強度が同じならば,ウォーキングによる非活動筋代謝の増加量は自転車運動と比較して小さくなることが示唆された.本研究結果は,ウォーキングによる代謝亢進効果が非活動部位の筋に対しても波及することを示している.このことから,本研究成果は,ウォーキングによる運動療法の効果について新しい視点を提供することができるものと考えられた.
紅河デルタの土地利用及び農業資源の評価

ベトナム農業技術院(VASI)試験圃場において、イネの達成可能収量予測モデル構築のため、紅河デルタの代表的な3品種を用いて冠水害に関する実験を3ヵ年にわたって実施し、冠水害をモデル化した。また、移植による生育遅延を評価するための圃場試験を行い、気温の影響を数量化しモデル化した。以上2つのモジュールを、イネ収量推定モデルに組込んだ。このモデルの適正度を検証するため、3つの合作社において、農家圃場の生育状況及び収量調査を、モデルが適用可能であることが示された。ドイモイ以降の土地利用の変化、農業技術の変化、資源投入量、農業生産物の移動等を調査するために、ナムディン輪中内の全218合作社を対象とした質問票調査を実施した。収集したデータは全19大項目1000小項目に及び、膨大であるため、全ての分析が完了したわけではないが、輪中内の合作社が極めて多様な土地利用を行っていることが明らかとなった。またコックタイン合作社の作付体系の調査結果の分析を行い、当地の栽培システムが他に例を見ない程集約化されていることが明らかとなった。水資源・土壌資源の利用効率を評価するため、ナムディン輪中の水循環、養分循環の調査を行った。その結果、河川水・排水とも、窒素・リンが雨季に多くなる傾向を示した。窒素の量は予想より低く推移した。また、コクタイン合作社において、リンは河川水・排水に濃度差があり、土壌分析の結果野菜畑からの流出であることが明らかとなった。以上の結果を総合すると、紅河デルタの農業は集約的かつ多様であり、農業資源が極めて効率的に利用されていることが示された。また、栄養塩類の環境への流出も抑えられており、この点で健全であることが明らかとなった。紅河デルタの土地利用及び農業資源を分析評価するため、以下の調査を行った。ハノイ郊外に位置するベトナム農業技術院(VASI)試験圃場において、イネの達成可能量予測モデル構築のため、紅河デルタで代表的な3品種を用いて冠水害に関する実験を雨季に行い、登熟期以降の冠水害のモデル化が可能であることを示した。また、潜在収量予測モデル構築のためのパラメータ決定試験を、主要12品種を用いて冬春季に開始した。この試験は雨季にも行い、日本で行う同様の試験の結果とあわせて主要品種のパラメータを決定する。ドイモイ以降の土地利用の変化、農業技術の変化、資源投入量、農業生産物の移動等を調査するために、ハノイ東南に位置するナムディン輪中内の全合作社(215合作社)を対象とした質問票調査を実施した。全19大項目1000小項目に及ぶ詳細な調査であるため、VASI職員6名の協力をあおいだ。既に、調査票の回収は終了し、デジタル化も完了している。今後、GISにより各項目を地図化する。一方、農家段階あるいは農村段階での土地利用及び農業資源の利用効率を調査するため、ナムディン省コックタイン合作社において、22戸32筆の圃場を対象にした調査を開始した。各農家に調査票を渡し、1年間に渡って、毎日農業作業の種類・作業内容(施肥・灌漑等)等を記録してもらう。結果は土地利用の分析及び水循環・養分循環の分析に供する。また、各作季の間に土壌のサンプリングを行い、土壌分析を行う。水資源・土壌資源の利用効率を評価するため、デルタ内ナムディン輪中の水循環、養分循環の調査を行った。ナムディン省水利公社の協力を得て、コックタイン及びビンチ-ポンプ場で河川水及び農業排水路の水のサンプリング行った。

採取したサンプルは日本で化学分析に供する。また、ポンプ場稼動時間、ポンプ容量、水位の変化及び降水量により輪中内の水循環を分析する。ベトナム農業技術院(VASI)試験圃場において、イネの達成可能収量予測モデル構築のため、冠水害に関する実験を行った。今年度は短稈品種'CR-203'を用い、冠水に遭遇する生育段階、期間及び冠水程度の影響を詳細に調査した。その結果、生育段階では出穂期前後の冠水が最も害が大きく、冠水程度が大きくなる程、また冠水期間が長くなる程、害が大きくなる傾向があった。以上の結果を元に、冠水害のモデル化を行う。また、潜在収量予測モデル構築のためのパラメータ決定試験を、主要12品種を用いて冬春季及び雨季に行った。当初、日本で行った同様の試験の結果とあわせて主要品種のパラメータを決定する予定であったが、堀江の開発したイネ収量予測モデルSIMRIWでは説明できない変動が生じたため、原因を分析した所、移植による生育遅延が予想以上に気温の影響を受けている可能性が示唆された。そのため、移植による生育遅延を評価するサブモデルを構築するための、圃場試験を新たに行うこととした。昨年行った、ナムディン輪中内の全合作社(215合作社)の質問票調査を分析する過程で、種々の不備が発見されたため補足調査を行った。現在、補足調査を終了し、GISによる各項目の地図化を進めている。一方、農家段階あるいは農村段階での土地利用及び農業資源の利用効率を調査するため、ナムディン省コックタイン合作社において、22戸32筆の圃場を対象にした調査を行った。現在、結果のコンピュータ入力を行っている。サンプリングした土壌の分析も平行して行っている。水資源・土壌資源の利用効率を評価するため、デルタ内ナムディン輪中内の選定した合作社において水利に関する調査を行った。ポンプ場の稼動時間、ポンプ容量、水位の変化及び降水量により輪中内の水循環を分析した。また、1年間を通じた河川水・農業排水路の水のサンプリングを行い、現在採取したサンプルを分析中である。以上の結果を統合して養水分循環を評価する。ベトナム農業科学技術院(VASI)試験圃場において、3品種を用い、冠水害の品種間差異を調査した。その結果、雨季作用品種として広く利用されている在来品種'Moc Tuen'が必ずしも冠水抵抗性に優れるわけではないことが明らかとなった。3年間の圃場試験の結果を元に、冠水害のモデル化を行った。また、移植による生育遅延を評価するための圃場試験を行い、気温の影響を数量化した。その結果を元に移植による生育遅延をモデル化した。以上2つのモジュールを、イネ収量推定モデルに組込んだ。このモデルの適正度を検証するため、3つの合作社において、農家圃場の生育状況及び収量調査を行った。1999年は雨季栽培期間中、紅河デルタでは全く洪水が発生せず、冠水モジュールの検証を行うことができなかったが、冠水モジュール以外は、モデルが適用可能であることが示された。ナムディン輪中内の全合作社(215合作社)の質問票調査の分析を行った。収集したデータが膨大であるため、全ての分析が完了したわけではないが、輪中内の合作社が極めて多様な土地利用を行っていることが明らかとなった。また、コックタイン合作社の作付体系の調査結果の分析を行い、当地の栽培システムが他に例を見ない程集約化されていることが明らかとなった。昨年サンプリングを行った河川水・農業排水の窒素とリンについて分析を行った。
運動知能を生む身体性の構成論アプローチによる理解

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
極大地震動を伴う地震の震源断層での広帯域強震動生成過程の解明

大地震の際にしばしば観測される極大地震動(極めて大きな地震動)の成因を震源の破壊過程との関係から解明するため、強震波形記録等を用いたインバージョン解析により、時空間的な震源破壊過程を詳細に調べた。近年発生し、極大地震動をもたらした被害地震の震源断層面のすべり分布が精度よく推定されたとともに、内陸地殻内地震の広帯域強震動生成を支配するアスペリティの応力降下量の深さ依存性を見出し、強震動予測に活かすための経験式を提案した。大地震時に震源域周辺地域でしばしば観測される極めて大きな地震動(極大地震動)の成因を震源断層の不均質な破壊過程の側から解明することを目的とし,既往の地震の震源破壊過程の解析や広帯域震源インバージョン手法の開発改良を実施した.平成19年度は,震源近傍域で広く極大地震動が観測された2003年宮城県沖地震,2007年能登半島地震を主たる研究対象とした.1.2007年能登半島地震について,強震波形及びGPS変位記録を統合した広い周波数帯のデータセットを用い,線形波形インバージョン法により,詳細な震源破壊過程を推定した.その際,観測点ごとに余震記録の波形モデリングに基づいて適切な1次元速度構造モデルを推定することにより,Green関数の信頼性を高めた.能登半島地震の断層のすべりの大きな領域(アスペリティ)は断層の下端付近に位置する破壊開始点付近から浅い側に向かって広がっている.震源域周辺の地震動は主としてこのアスペリティによって支配されている.このアスペリティを含む断層領域は海底活断層のF14断層に対応している.地表付近のすべりは顕著ではなく,明瞭な地表地震断層や海底断層変位が観察されなかったことと調和的である.2.本研究で開発している広帯域強震記録を用いる非線形震源インバージョンについて,最大すべり速度やすべり量に比べ,拘束が難しいパラメータである破壊時刻分布を安定的に求める手法について検討を行った.2003年宮城県沖地震の広帯域強震記録に適用し,モデルパラメータの適切な設定方法について検討するとともに,アスペリティ内外の最大すべり速度分布の特徴を調べた.以上の研究成果について,国内学会や国際会議で発表した.大地震時に震源域周辺地域でしばしば観測される極めて大きな地震動(極大地震動)の成因を震源断層の不均質な破壊過程の側から解明することを目的とし、極大地震動が観測された近年の国内の大地震について、空間的に高密度に観測された強震波形記録を用いて震源破壊過程を解析した。1. 2004年新潟県中越地震及び2007年能登半島地震の震源断層破壊過程モデルについての分析を継続し、インバージョン解析に用いる速度構造モデルを小地震の波形モデリングによって高精度化したものを用いて詳細な時空間の破壊進展過程を強震波形記録から求め、それらを国際学術雑誌及び京都大学防災研究所年報において論文発表した。2.当該年度に発生し、極大地震動が震源近傍で観測された2008年岩手・宮城内陸地震を研究対象に追加する必要があると考え、2008年岩手・宮城内陸地震の震源断層の破壊過程を強震波形記録を用いて分析した。その結果、大きなすべりは震源近傍と震源より南西側の浅い領域の2カ所に推定され、これらのすべりが震源近傍の地震動生成に寄与していることがわかった。これらの結果を国際学会で成果発表した。3.広帯域強震動生成に寄与する震源のキーパラメータの1つであるアスペリティの平均応力降下量を断層面上の不均質すべりに伴う応力変化分布から求めた。ここでは、本研究等で詳細なすべり分布が得られた5つの地震を解析し、既往の研究成果も加え、アスペリティの平均応力降下量のデータセットをコンパイルし、応力降下量の深さ依存性を見出し、その経験的な関係式を提案した。これらの成果を国際会議で発表するとともに、国際学術雑誌に投稿した。
動画像の画紋情報による検索システムの研究

本研究プロジェクトでは,動画像アーカイブ実現のために必要な,動画像に固有な特徴情報を抽出する方法,動画像特徴を用いた動画像検索システムに関する研究を行うことを目的としている。本研究プロジェクトに先立ち,我々は本研究の基礎となる動作語を用いた映像検索方式等,各種映像検索方式や映像編集機能への応用等を研究してきた。これらの研究成果をべースとし,本研究では動画像を構成する各静止画フレームの平均色情報を3次元色空間に配置することで形成される形や軌跡が、動画像の特徴を表すという基本アイディアを考案し,研究を継続して行っている。この動画像特徴を本研究では、「画紋」と称している。平成11年度は,主に画紋を時間軸に射影した時間軸画紋について検討を行った。時間軸画紋とは,動画像を構成する各静止画フレームの平均色の時系列変化情報となり、横軸に時間、縦軸に画素値を取ると各色成分のグラフの一致・不一致を判定することで実現する。また,この検証のために画質の安定ない実際のテレビ放送からCHを検出する実験を行ったところ,検出漏れ0,過剰検出0を達成した。平成12年度は,画紋を使用したシステムを想定した方式検討を行った.具体的には,動画像アーカイブ中の大量の動画像コンテンツから、ユーザが望む動画像を高速,かつ高精度に検索するための階層的な動画像検索手法を検討した。この検討により,既提案の動画像検索手法より約13倍の高速化(実際の放送時間と比較し20,000倍)を達成することができた。また,「画紋」による動画像特徴情報抽出は,現在ISO/IEC JTC1 SC29 WG11(MPEG)で標準化が行われているマルチメディアコンテンツ記述インタフェース(MPEG7)の映像記述方式として提案し,採用されており,標準化活動にも大きく貢献している。本研究では,動画像アーカイブ実現のために必要な,動画像に固有な特徴情報を抽出する手法,動画像特徴を用いた動画像検索システムの研究を行うことを目的としている.動画像を構成する各静止画フレームの平均色情報を,3次元色空間に配置することで形成される形や軌跡が,動画像の特徴を表すという基本アイディアを元に,研究を継続して行っている.この動画像特徴を本プロジェクトでは画紋と称している.今年度は,主に画紋を時間軸に射影した時間軸画紋について,検討を行っている.時間軸画紋は動画像を構成する各静止画フレームの平均色の時系列変化情報となり,横軸に時間,縦軸に画素値を取ると各色成分のグラフとして表される.原理的に元の動画像が同一であれば,画紋や時間軸画紋は同じになるため,動画像検索はグラフの一致・不一致を判定することで実現できる.検証のために,ゴーストや色ずれが発生する現行のテレビ放送約50時間の中から,71CM(総数370)を検出する実験を行ったところ,検出洩れ0,過剰検出0を達成している.

この結果より,画質が変化したときでも,時間軸画紋には動画像特徴が存在していると結論付けられる.そしてさらに,動画像変化にロバストな高速検索手法の検討,動画像アーカイブに動画像を蓄積する際の階層・分類化蓄積手法に関して検討をし,成果をあげている.国際標準化組織ISOの中のMPEG-7において,時間軸画紋の成果を1999年2月より方式提案の形で行っている.類似方式の提案が日本電気株式会社より出されており,今後両者で調整を図る必要がある.今年度は,最終年度にあたり,画紋を用いた検索方式についてまとめ,システムを想定した方式検討を行っている.画紋を用いた検索方式においては,動画像アーカイブ中の大量の動画像コンテンツから,ユーザが望む動画像を高速,かつ高精度に検索するための階層的な動画像検索手法を提案している.提案手法では,初めに,動画像の各フレームの平均色の時系列情報に対し,1次元のDCT(離散コサイン変換)演算・量子化を施し,各色成分のDCT係数の低周波部分を,単位時間の動画像特徴として抽出し,検索に用いることで,高速な動画像の絞り込みを実現する.ゴーストや色ずれが発生する現行のテレビ放送24時間の中から,15秒のCM34種類の候補を絞り込むことが3分弱で行える.そして次に,絞り込まれた動画像に対して,既提案の動画像検索手法の動画像検索を行うことにより,検索精度は既提案の動画像検索手法と変わることなく,約13倍の高速化,実際の放送時間と比べて約20,000倍の速度で検索が行えるという結果を得ている.上述の提案方式が実装されるべき動画像配信システムには,ネットワーク上に大量の動画像コンテンツを蓄積する動画像アーカイブ装置を備えた配信サービスを行うことを想定している.本研究では動画像アーカイブから望む動画像を見つけるための手掛かり情報として画紋の概念を用い,実験から有用性を検証した.本研究では,像が多重映りするゴーストや色ずれが発生する現行のテレビ放送をMPEG-2に変換し,MPEG-2ストリームの各Intra(フレーム内符号)フレームのDC成分を用い,フレームの平均色情報を求めている.画紋を時間軸に投影して波形情報に変換し,画紋波形を拡大・縮小して比較することで動画像検索を実現している.同じ動画像が特徴的に繰り返し出現するCMの計数実験,CMの送出確認実験を行い,検出洩れ0過剰検出0の検索精度を得ている.
腎癌由来エクソソームの解析と応用

現在腎癌におけるエクソソームの役割や有用性は不明である。本研究ではエクソソームに着目し、最初に腎癌細胞株由来エクソソームのプロテオーム解析とWestern blot法によるタンパク解析をおこなった。ついで腎癌患者の血清エクソソームのタンパク発現解析を行い、グルコーストランスポーターやmTORが発現していることを見出した。さらに腎癌患者血清エクソソーム由来のmiRNA array解析を行い、22のmiRNAが腎癌患者において上昇していることを見出した。さらに腎癌細胞株由来エクソソーム上で発現しているCA9の機能解析を行い、CA9を発現したエクソソームが血管新生を促進することが明らかとなった。腎癌の診断は主にCTやエコーを主体とした画像検査となるため早期の発見は容易でなく、そのため早期発見のための血中マーカーの実用化が期待されている。以上より本研究では細胞外分泌型エクソソーム(以下エクソソーム)に着目し、腎癌のマーカーを発見するべく基礎的なデータ収集を行う。本年度はまず複数の腎癌細胞株(Caki-1、KMRC-1、OS-RC-2)から超遠心法にてエクソソームを回収してエクソソームタンパクの解析をおこない、腎癌の発生母地である近位尿細管細胞株(RPTEC)との比較を行った。プロテオーム解析にて得た結果を元に、腎癌細胞株由来エクソソーム内で増加しているタンパクについてwestern blotting法にて確認した。腎癌細胞株からの結果より、エクソソームに存在する複数のタンパクが腎癌のマーカーになり得る可能性が示唆されたため、腎癌患者血清よりエクソソームを精製して細胞株で同定したタンパク群についてwestern blotting法を用いて発現を評価した。細胞株を用いて同定したマーカーとなり得るタンパク群の分子量は50-60kDであり、ヒト血清を使用した検討では免疫グロブリンの分子量と重なりその発現の検討が困難であった。研究計画にある磁気ビーズを用いた免疫沈降法も施行してみたが、やはり分子量が重なるため評価が困難であった。現在は分子量の重なりの影響を受けにくいELISA法などを使用して目標タンパクの定性、定量化を試みている。本年度は当初の研究計画である、腎癌細胞株から超遠心法にて精製したエクソソームのプロテオーム解析を行い、腎癌マーカーの探索を終えた。この候補についてはwestern blotting法にてその発現を確認し、プロテーム解析とほぼ同様の結果であることが確認できた。腎癌患者血清からのエクソソームタンパクの解析についてはELISA法などを用いて改善を図っている。今後は本法をさらに改良して腎癌エクソソームタンパクの解析手法の確立を目指している。以上より全体を通しておおむね研究計画通りに進展している。前年度は超遠心法にて回収した腎癌細胞由来エクソソームをMALDI-TOF/TOFとwestern blot法を用いて解析を行い、正常の近位尿細管細胞株(RPTEC)に比べて腎癌細胞株(Caki-1、KMRC-1、OS-RC-2)のエクソソーム内では3つのタンパクが増加(1.3倍以上)していることと12のタンパクが減少していること(0.8以下)を見出した。これらの結果をもとに健常人および腎癌患者から血清を採取して前年度の基礎検討で明らかになったターゲットについてエクソソーム内の発現をwestern blot法にて検討した。その結果、超遠心法や免疫沈降法で採取したエクソソームではターゲットタンパクの分子量がIgGや血清アルブミンに近い場合その発現の検討が困難であることが判明したため、本年度はさらに精製度が高いと考えられる密度勾配遠心法での解析を行った。しかし本方法においてもエクソソーム画分にIgGやアルブミンが混入し正確な評価が困難であった。以上から上記の方法をもって選定したターゲットの発現確認は困難であると考え、別のターゲットの発現検討を行ったところ一部の患者では血清から分離したエクソソームにおいて糖代謝関連膜タンパクの発現が確認できた。エクソソームタンパクの発現解析においてはその分子量によっては高度の精製が必要になり多検体の処理が困難であることが明らかになったため、核酸での発現を検討することとした。健常人および腎癌患者の血清から免疫反応を用いてエクソソームを回収しmiRNAの網羅的解析を行ったところ健常人と比較して腎癌患者で2倍以上の増加を認めたmiRNAが22個見出された。本年度の研究計画はおおむね順調に進展し、特定のエクソソームタンパクが腎癌のマーカーになり得る可能性が示唆されたため、今後も計画通りに研究を進める。1密度勾配遠心法による患者血清からの全エクソソームの精製と解析。

超遠心法では免疫グロブリンやアルブミンなどの血清関連タンパクが多く、分子量によってはwestern blotting法での解析が困難なため、よりエクソソームの精製度が高い密度勾配遠心法で精製しタンパク解析を行う。タンパク解析には分子量の影響を受けないELISA法なども使用する。2エクソソーム内mRNAプロファイリング。まず腎癌細胞株で腎癌に高頻度に起こるとされるVHL遺伝子について研究を進める。その後細胞株、腎癌患者血清から精製したエクソソーム内mRNAのmicroarrayにて網羅的解析を行いマーカーとなり得るターゲットを選定する。3統計学的検討。12で得られた結果を元に、癌の検出率について統計学的に有意差があるか判定する。有意差があった因子に関しては、症例数を増やして有効性を検討する。以上、今後の研究を遂行するうえでの障壁はなく計画通りに実施していく予定である。泌尿器科
太陽光の紫外線による園芸植物の生育促進作用の解析

紫外線(UV)は生物に害作用を及ぼすという概念が定説として信じられている。現在、太陽から地球に到達しているUVは290nm以上の波長であるにも拘らず、生物に及ぼすUVの影響に関する従来の研究は、地球に到達していない人工光であるUV波長域の作用による実験結果を鵜呑みにしてUV全波長域(人工光UV;200-290nm+太陽光UV;290-400nm)の作用一般として結論を導いている例が多い。この結論から、地球に到達している太陽光UVの全波長域は(290-400nm)は、生物に悪影響のみを及ぼすという認識が通説(定説)になっている。我々も、当初、この通説に従って研究を開始したが、この通説は適切ではなく、逆に我々は『現在の地球に到達しているUV(290nm以上の波長域、特に近紫外光,near-UV;300-400nm)はむしろ陸上植物(園芸植物)の生育には必須要因であり、且つ生長を促進する』という重要な現象を世界に先駆けて発見した。つまり太陽光中のUVは植物の生育(茎長・新鮮重・乾物重)を促進した。これはUVによる葉のクロロフィル含量の増加に伴う光合成活性の促進、または呼吸活性の促進などに起因していた。これらの促進に基づく炭素代謝調節系および硝酸還元活性の促進に基づく窒素代謝調節系における反応をUVは円滑にしていることに著しく関係していた。この結果、可溶性タンパク質含量・ビタミンC含量・ニコチンアミドヌクレオチド含量などもUVにより増加しており健康な植物体の発育促進・老化抑制などの誘導、いわゆる太陽光中の紫外線(290-400nmの波長)は植物の生育には必須要因として作用しているという発見をして幾つかの研究成果を発表している。これは上記の定説を覆したことになり、国の内外の研究者・出版関係者および報道関係者などにも現在、注目されている。
次世代シークエンサー解析と情報科学解析で迫る転写調節コードの普遍性と多様性

プロモーターの塩基配列が転写活性に与える影響(プロモーター配列に潜む転写調節コード)を詳らかにすることは、転写サイクルの制御機構を明らかにするための中心的な研究課題のひとつである。ENCODEプロジェクト(https://www.encodeproject.org/)では、潤沢なヒトオミックスデータを用い、プロモーター中の機能的な転写因子の結合部位を明らかにし、転写因子結合部位の解像度でプロモーターの転写活性を推定する統計モデルを構築した。ここでは、次世代シークエンサを用いて取得した大量の変異型プロモーターの塩基配列と転写活性のデータを情報科学的に解析することで、ヒトプロモーター配列に潜む転写調節コードを明らかにし、その普遍性と多様性の実像に迫る。ここでは、プロモーター中の機能的な転写因子の結合部位に加え、潜在的な転写因子の結合部位を明らかにする。さらに、1塩基レベルの解像度でプロモーターの転写活性を推定する。転写調節コードをプロファイリングする手順を以下に記す。まず、野生型プロモーターに数%のランダムな変異を導入した数万種類の変異型プロモーターを作り出し、それらの塩基配列と培養細胞における転写活性のデータを次世代シークエンサーを用いて取得する。次に、このデータを情報科学的に解析することで、プロモーターに潜む転写因子の結合部位を同定するとともに、それらの塩基配列とそれらの間の距離に基づいてプロモーターの転写活性を推定する統計モデルを導出する。このモデルは、大量のデータから導出されるので、1塩基デベルの解像度で転写活性を推定する。また、変異型プロモーターのデータを用いるため、野生型プロモーター中の機能的な転写因子の結合部位に加え、潜在的な転写因子の結合部位を明らかにする。さらに、このモデルに基づく野生型プロモーターの塩基配列の改変を実現する。28年度が最終年度であるため、記入しない。ENCODEプロジェクトでは、潤沢なヒトオミックスデータを用い、プロモーター中の機能的な転写因子の結合部位を明らかにし、転写因子の結合部位の解像度でプロモーターの転写活性を推定するモデルを構築した。ここでは、次世代シークエンサーを用いて取得した大量の変異型プロモーターの塩基配列と転写活性のデータを情報科学的に解析することで、ヒトプロモーター配列に潜む転写調節コードを明らかにし、その普遍性と多様性の実像に迫る。まず、野生型のプロモーターに数%のランダムな変異を導入した数万種類の変異型プロモーターを作り出し、それらの塩基配列と培養細胞における転写活性のデータを次世代シークエンサーを用いて取得する。次に、このデータを情報科学的に解析することで、プロモーターに潜む転写因子の結合部位を同定するとともに、その塩基配列とそれらの間の距離に基づいてプロモーターの転写活性を推定する回帰モデルを導出する。このモデルは、大量のデータから導出されるため、1塩基レベルの解像度で転写活性を推定することができる。また、変異型プロモーターのデータを用いるため、野生型プロモーター中の機能的な転写因子の結合部位に加え、潜在的な転写因子の結合部位を明らかにすることができる。一般に、真核生物のプロモーターは、GC-richとGC-poor、TATA-containingとTATA-lessにより、大きく4つに分類することができる。これまでに、これらの4つの分類をカバーする代表的な12種類の野生型プロモーターについて、各々で数万種類の変異型を用意し、それらの塩基配列と培養細胞HEK293における転写強度を測定した。さらに、これらのデータに基づいて転写強度を推定する回帰モデルを導出し、計算機実験によってそれらの回帰性能を評価した。EEF1A1プロモーターは、HEK293で強い転写強度を示すGC-richでTATA-containingなプロモーターとして知られている。EEF1A1プロモーターの転写強度の回帰モデルの性能を実験的に評価するために、この回帰モデルに基づいてEEF1A1プロモーターの塩基配列を改変し、HEK293での転写強度を更に高めることを試みた。すると、改変プロモーターの転写強度の設計値と実測値の回帰直線として、y=0.96x-0.09(ほぼy=x)が得られた。これは、この回帰モデルがEEF1A1プロモーターに潜む転写調節コードをモデル化していることを示している。一方、計算機実験では、12種類の野生型プロモーターのほぼ半数の回帰モデルでEEF1A1プロモーターの回帰モデルと同等の性能が確認され、残りの半数では、その性能を下回った。このばらつきは、GC含量の値やTATA boxの存在とは関係なく、培養細胞における野生型プロモーターの転写強度の強さに依存している。すなわち、転写強度が強い野生型プロモーターでは良好な回帰モデルを導出できるが、転写強度が弱い野生型プロモーターでは良好な回帰モデルを導出できない。野生型プロモーターに導入される変異の大部分は転写活性を低下させることを踏まえると、これは、転写活性のダイナミックレンジが大きいデータセットでは良好な回帰モデルを導出できるが、そうでない場合は良好な回帰モデルを導出できないことを示している。

プロモーターの塩基配列が転写活性に与える影響(プロモーター配列に潜む転写調節コード)を詳らかにすることは、転写サイクルの制御機構を明らかにするための中心的な研究課題のひとつである。ENCODEプロジェクト(https://www.encodeproject.org/)では、潤沢なヒトオミックスデータを用い、プロモーター中の機能的な転写因子の結合部位を明らかにし、転写因子結合部位の解像度でプロモーターの転写活性を推定する統計モデルを構築した。ここでは、次世代シークエンサを用いて取得した大量の変異型プロモーターの塩基配列と転写活性のデータを情報科学的に解析することで、ヒトプロモーター配列に潜む転写調節コードを明らかにし、その普遍性と多様性の実像に迫る。ここでは、プロモーター中の機能的な転写因子の結合部位に加え、潜在的な転写因子の結合部位を明らかにする。さらに、1塩基レベルの解像度でプロモーターの転写活性を推定する。転写調節コードをプロファイリングする手順を以下に記す。まず、野生型プロモーターに数%のランダムな変異を導入した数万種類の変異型プロモーターを作り出し、それらの塩基配列と培養細胞における転写活性のデータを次世代シークエンサーを用いて取得する。次に、このデータを情報科学的に解析することで、プロモーターに潜む転写因子の結合部位を同定するとともに、それらの塩基配列とそれらの間の距離に基づいてプロモーターの転写活性を推定する統計モデルを導出する。このモデルは、大量のデータから導出されるので、1塩基デベルの解像度で転写活性を推定する。また、変異型プロモーターのデータを用いるため、野生型プロモーター中の機能的な転写因子の結合部位に加え、潜在的な転写因子の結合部位を明らかにする。さらに、このモデルに基づく野生型プロモーターの塩基配列の改変を実現する。まず、(1)計算機実験で、EEF1A1プロモーターと同等の回帰性能が確認された野生型プロモーターについて、各々の回帰モデルに基づいて野生型プロモーターの塩基配列を改変し、改変プロモーター配列の合成と転写活性の測定を通して転写調節コードのモデル化技術を評価する。また、(2)計算機実験で、EEF1A1プロモーターと同等の回帰性能が確認できなかった野生型プロモーターについて、次世代シークエンサー解析と情報科学解析の両方を見直す。以上の試みを通じ、(3)転写調節コードをプロモーター間で比較して、その普遍性と多様性の実像に迫る。さらに、(4)ある野生型プロモーターを構成する転写因子の結合部位とそれらの間のスペーサ領域がさまざまな並びで連なるとき、どのような実験系と解析系を確立すれば、その転写調節コードを明らかにできるのか、また、(5)変異解析を積極的に用いることでエピゲノムコードを明らかにするには、どのような実験系と解析系を確立すれば良いのかを考察する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
官能性シリルアニオンの開発とその有機合成化学的利用

本研究ではアミノシリルリチウム(Et_2N)Ph_2SiLi 1およびその銅試薬(Et_2N)Ph_2SiCu(CN)Li2をヒドロキシアニオン等価体として用いた、アルコールへの変換反応を検討した。(1)2と4-isopropoxy-2-hexenylcarbamateとの反応をおこなったところ、シリル化はS_N2'およびsyn選択選択的に進行し、アリルシランが高収率で得られた。これを過酸化水素酸化することにより、対応するアリルアルコールへと効率よく変換できた。(2)1と1,3-cyclohexadiene monoepoxideとの反応では、シリル化はS_N2およびanti選択的に進行した。得られた(ヒドロキシ)アリルシランは過酸化水素酸化することにより1,2-ジオールへと変換できた。これに対して、2との反応では、シリル化はS_N2'およびanti選択的に進行した。得られた(ヒドロキシ)アリルシランは過酸化水素酸化することにより1,4-ジオールへと変換できた。このように同一原料から2種類のジオールを作り分けることが可能となった。(3)1とメチルグリニャ-ル試薬とから調製したシリルマグネシウムをヨウ化銅存在下、アセチレンと反応させたところ、アセチレンの末端炭素への付加が選択的に進行し、ビニルシランを与えた。これを過酸化水素酸化することにより対応するアルデヒドへと変換できた。(4)2とdiene dioateとの反応では分子内ダブルマイケル付加が進行し、環上にエステル基とヒドロキシル基を有する五員環生成物を立体選択的に与えた。これを過酸化水素酸化することにより対応する環状アルコールへと変換できた。以上のように、アミノシリルリチウムおよびその銅試薬がヒドロキシアニオン等価体として有用であることを明らかにし、当初の目的を達成することができた。
炎症性腸疾患に対する次世代白血球除去療法の開発

本邦で開発された炎症性腸疾患に対する白血球除去療法を循環系白血球除去に伴う骨髄造血刺激という発想に基づき、我々が明らかにした組織修復期に骨髄より動員される腸管上皮細胞幹細胞(Nature Med 2002;8:1011)動員システムに白血球除去療法を応用する独創的な治療法の開発に着手した。現在、白血球除去療法前後に循環末梢血中のCEA, keratin, HLA, CD34などの上皮系幹細胞のマーカー候補の探索中である。また、白血球除去療法前後において体外で選択的に病因的サイトカインを強く産生するCD14^<dull>CD16^+分画単球を選択的に除去していることを明らかとした。本細胞はHLA-DR抗原を発現しTNF-α産生単球細胞ばかりではなく他の炎症性腸疾患関連サイトカインであるIL-12産生単球細胞をも除去していることを明らかとした。このことは近年広く臨床応用されている抗TNF-α抗体療法や現在臨床治験が行われている抗IL-12抗体療法といった生物学的製剤に予想される副作用を軽減できる白血球除去療法の位置付けと考えられた。さらに強力にTNF-α除去を目的とした次世代白血球除去療法を目的に白血球除去樹脂に抗TNF-α抗体を吸着固定したミニカラムを作成し再び体内に抗TNF-α抗体が還元せずより選択的な次世代白血球除去療法を開発中である。さらに、白血球除去療法前後において体外で選択的にナイーブCD4細胞に比しメモリーCD4細胞を除去した。メモリーCD4細胞を詳細に検討したところ、CD62L(+)のcentral-memoryタイプに比し、CD62L(-)のeffector-memoryタイプの免疫学的にはリンパ節に比し腸管局所へ移行し腸炎炎症に関連する細胞群をより選択的に除去していることが明らかとなった。(1)膜型TNF陽性単球の免疫学的特徴の解析1)患者または健常人末梢血中単球系細胞をFACSを用いて解析したところ、CD14dullCD16+単球はHLA-DR, TLR-2, IL-6, IL-12, IL-18, TNFαの発現がCD14^+CD16^-単球に比し、有意に発現が亢進していた。2)CD14^<dull>CD16^+単球単離後LPS刺激により、TNFαの産生がCD14^+CD16^-単球に比し、有意に発現が亢進していた。以上より、Infliximabの標的は活性化CD14^<dull>CD16^+単球であることが示唆された。(2)白血球除去療法(LCAP)による活性化CD14dullCD16+単球の除去LCAP施行後、末梢血CD14^<dull>CD16^+/CD14^+CD16^-比が有意に減少し、LCAPはより選択的にTNFα産生活性化CD14^<dull>CD16^+単球を除去していることが明らかとされた。したがって、LCAPは体外にてTNFαを除去する従来にはない副作用を軽減できる'抗TNFα抗体療法'類似治療法といえる。現在、LCAPカラム内にInfliximabを個相化する技術を開発中である。

本邦で開発された炎症性腸疾患に対する白血球除去療法を循環系白血球除去に伴う骨髄造血刺激という発想に基づき、我々が明らかにした組織修復期に骨髄より動員される腸管上皮細胞幹細胞(Nature Med 2002;8:1011)動員システムに白血球除去療法を応用する独創的な治療法の開発に着手した。現在、白血球除去療法前後に循環末梢血中のCEA, keratin, HLA, CD34などの上皮系幹細胞のマーカー候補の探索中である。また、白血球除去療法前後において体外で選択的にTNF-α産生単球細胞ばかりではなく他の炎症性腸疾患関連サイトカインであるIL-12産生単球細胞をも除去していることを明らかとした。このことは近年広く臨床応用されている抗TNF-α抗体療法や現在臨床治験が行われている抗IL-12抗体療法といった生物学的製剤に予想される副作用を軽減できる白血球除去療法の位置付けと考えられた。さらに強力にTNF-α除去を目的とした次世代白血球除去療法を目的に白血球除去樹脂に抗TNF-α抗体を吸着固定したミニカラムを作成し再び体内に抗TNF-α抗体が還元せずより選択的な次世代白血球除去療法を開発中である。さらに、白血球除去療法前後において体外で選択的にナイーブCD4細胞に比しメモリーCD4細胞を除去した。メモリーCD4細胞を詳細に検討したところ、CD62L(+)のcentral-memoryタイプに比し、CD62L(-)のeffector-memoryタイプの免疫学的にはリンパ節に比し腸管局所へ移行する可能性を有する細胞群をより選択的に除去していることが明らかとなった。
放射光赤外磁気円二色性分光による有機伝導体のスピン状態解明

本研究では、赤外線領域の高輝度放射光を利用して広帯域の磁気円二色性分光装置を開発し、分子伝導体が示す複雑な磁性・電気特性の起源を低エネルギー分光の側面から明らかにする。分子伝導体の電子物性を担う分子軌道を捉えるには赤外分光が適しているが、試料が小さいため、高輝度放射光光源を利用した赤外顕微分光が必要である。さらに、磁性や伝導性の発現に重要な役割を担うスピンの状態を解析するため、赤外顕微分光装置で磁気円二色性測定ができる装置を開発し、分子伝導体の磁性、伝導性、マルチフェロイックス等に関する関連性を総合的に解明する。
神仏習合文化の建築史的研究

わが国における神仏習合には根深いものがあるが、その建築の多くは中世末期の兵乱と、明治継新の神仏分離で完膚なきまでに破却された。そのためか、建築史の分野では神社建築と仏教建築が別個なものとして語られてきた。本研究では主として神社側での神仏習合の事象を中心としながら、山岳寺院側での問題についても限られたものであるが検討を加えた。その概略の結論は以下に示す通りである。(1)初期神宮寺では塔を多く建立する例が認められ、就中、宇佐へ幡神宮寺(弥勤寺)・住吉大社神宮寺などでは、薬師寺式の伽盞配置をとり、ともに南面する。こゝで注目されるのは神社と神宮寺の配置計画で、前者では両者ともに南面、後者では神社は海に向うように西面し、第一殿の北方に本堂があって南面する。(2)配置計画(神宮寺と神社)をみると、一走したものはないが古代の信仰の軸線、社殿祭祀となってからの軸線に、神宮寺の伽盞の軸線が加えられたものと推定される。いずれにしても両者の軸線は直交するものが多くなってくるように考えられる。(3)山岳寺院は地主神をとり込む形式で成立したものと考えられるが、その中心堂宇となるのは「講堂」であったとみられ、それは院坊の中心堂宇としての意味のもつと考えられる。神社の勢力の強いところではその軸線と直交するように配され、寺院の勢力が強ければ中軸線上に建つとみられる。時代が降ると拝殿の様相をもつ例がある。(4)神仏習合過程で仏堂の本殿に与えた影響として、従来指定されている双堂(屋)形式のものの他に「宮巡」を行う有心平面の本殿があり、そこでの神仏習合化には著しいものがある。(5)神社で多数の仏教建築がたつが、その様式についても興味深い点があり、禅宮寺本堂が神宗様仏殿の形態をとるものがある。
Wntシグナルネットワークによる炎症応答制御と癌

癌の病態に炎症の慢性化等の微小環境が関与することを示す知見が蓄積している。本研究では、癌の発症に重要な役割を果たすWntシグナルと炎症との関連について解析を行った。Wnt5aをマウス腹腔マクロファージ(Mφ)に作用させると、LPSによるIL-6等の発現が促進された。一方、Wnt5aをノックアウト(KO)したマウスから調整されたMφのLPSによる免疫応答は抑制された。デキストラン硫酸ナトリウムを投与することにより、マウスの腸管炎症が誘導できるが、Wnt5a KOマウスでは腸管炎症の病態が抑制された。Wnt5aの過剰発現が癌の悪性化に関わることと併せて、Wnt5aシグナルが炎症と癌の増悪を仲介することが示唆された。本研究目的であるWntシグナルによる炎症応答の制御機構に関する解析を行い、下記の結果を得た。(1)デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)による腸管炎症におけるWntシグナルの役割Wnt5aヘテロKOマウス(Wnt5a^<+/->)に腸管炎症を誘発するDSSを与え、炎症応答の程度を野生型(WT)と比較検討した。その結果、Wnt5a KOヘテロマウスはDSSによる体重減少が野生型に比して抑制され、下痢や消化管出血等の病態活性指標(DAI)が軽度であった。このことは、Wnt5aシグナルがDSSにより誘導される腸内細菌依存性の免疫担当細胞の活性化に関与し、腸管炎症の増悪に関連することを示唆するものである。そこで、DSS処理した大腸をWnt5a抗体で免疫染色すると、潰瘍部直下の間質細胞においてWnt5aが高発現していることが明らかになった。Wnt5a陽性細胞はαSMA陰性の線維芽細胞と考えられた。したがって、炎症刺激より上皮が破壊されると、線維芽細胞からWnt5aが分泌され、そわがさらに炎症応答を増悪すると考えられた。Wnt5aを間質細胞や単球細胞に恒常的発現した細微株を作製して、リポポリサッカライド(LPS)依存性のサイトカインの分泌を測定した。マクロファージ由来の細胞株であるRaw細胞において、LPS依存性のIL6の産生がWnt5aにより促進した。一方、Wnt5aは、LPS依存性のIKBのリン酸化と分解、p50の核内移行を促進しなかった。したがって、Wnt5aシグナルの作用点は、核内でNFkBの転写活性を促進するかまたはIL6のプロモーターに作用する可能性が考えられた。炎症反応が癌を増悪することが知られている。また、私共はこれまでにWnt5aが癌細胞の浸潤・転移を促進し、癌を悪性化することを明らかにした。したがって、本研究成果とあわせてWnt5aは炎症と癌を結びつける重要なメーディエーターであることが示唆された。
ジデルペンによる前立腺癌進展制御機構の解明と新規化合物の開発

コーヒーは前立腺癌の進展を抑制することが報告されている。しかし、これまでコーヒーの前立腺癌進展制御機構を明らかにした研究はほとんどない。当研究室では数あるコーヒー成分の中から文献的に6つの有望な成分を選抜し増殖および遊走試験をおこなったところ、カウェオールとカフェストールというジテルペンが前立腺癌細胞に対する強力な増殖・遊走抑制効果を持つことを発見した。これらジテルペンは去勢抵抗性あるいはカバジタキセル耐性へも効果が期待される。本研究では、ジテルペンのこれら耐性細胞への効果および作用機序を明らかにした上で、化合物合成の薬学専門家とともに、より生物学的活性の高い誘導体の開発を試みる。
傾斜機能材料を応用した歯科インプラントの開発(理工学的性質)

歯科インプラントにおける関心は年々盛んになり、複合化についても研究が進み生体適合性、力学的強度、審美性その他について最適最高のインプラントを求める努力が日夜行われている。強度的に優れたチタンインプラントに生体適合性に優れるハイドロキシアパタイトをコーティングしたインプラントが臨床応用さえているが、コーティングの剥離、吸収などで必ずしも完全とは言い難く、現在研究が行われている。コーティングとしてインプラントから骨表面方向にハイドロキシアパタイトの体積分率が変化する傾斜機能材料応用インプラントを体積分率により3種類考え有限要素解析を行った。従来の静荷重解析だけではなく、口腔内温度変化の影響も大きいと考え熱応力解析も行った。しかし、口腔内の雰囲気温度および各材料の熱伝達率は、従来の理工的物理定数として考えれないとして実際に口腔内温度測定を行いチタン、ハイドロキシアパタイト、コーティングインプラント、アルミナ、4種類のインプラントを25mm平方に試料作成し、下顎第一大臼歯に瞬間接着剤でセットし、金パラ、レジン、ポーセレン、象牙質、エナメル質とともに非定常温度測定を行った。被験者に氷を含ませ、測定は微小熱電対を用いてPC-98で熱処理をおこなった。現在、温度校正を含めて実験方法の確立を模索している状態である。
液体表面で探るイオン液体の複雑な相互作用

アルキル鎖を持つイミダゾリウム塩【C_n mim】X(nは炭素数Xはハロゲン)は、アルキル鎖の長さが増すと界面活性剤としての性質が際立ってくる。n>6でミセル形成が観測されており、臨界ミセル濃度(cmc)はnと伴に低濃度側にシフトする。一方、同じ炭素数でアニオン種を変えた場合cmcはほとんど変わらないが、アニオン半径が大きくなるとミセル中の会合体数も多くなることが報告されている。水溶液中では、アルキル鎖同士の疎水性相互作用、カチオンとアニオンの静電相互作用、アニオンと水の水和が競合してミセル会合体を形成する。このような相互作用の寄与を分離するためには、水溶液中のミセルではなく共存する水溶液表面の分子膜の構造に着目したほうが良いと考え、本研究ではX線反射率測定を試みた。その結果、臨界ミセル濃度付近の【C_n mim】X(n=8,12、X=Cl,Br)水溶液はアルキル鎖のパッキングが50%で、アニオンがイミダゾリウム環の隣に配置した表面単分子膜を形成していることがわかった。[C_12mim】Cl水溶液の場合は、濃度の増加に伴って、Crのポジションが表面近くに移動すること、[C_8mim]X水溶液の場合は、Br^-の方が表面に近く位置していることを考えると、アニオンのポジションはイミダゾリウム環の静電相互作用が最も支配的であるが、水和の影響をわずかに受けることがわかった。一方、反射率測定の際に得られる散漫散乱強度を検討したところ、上の表面単分子膜が面内方向に非常に均一な膜であることがわかった。一般に界面活性物質は水溶液表面に吸着し、その吸着膜の構造は界面活性物質の相互作用を反映している。イオン液体は、クーロン相互作用と分子間相互作用を併せ持った界面活性物質である。界面吸着過程における構造の時間変化を追跡することによって、イオン液体中に潜む様々な相互作用の大小関係を明らかにすることができると思われる。実験手法にはSPring-8の高輝度X線を用いた時分割反射率測定を用いる。平成21年度は、SPring-8の溶液界面反射率計を迅速化し、従来の装置の10倍以上のスピード(1回の測定時間150秒)を実現した。液体ディスペンサーを使った自動イオン液体注入セルを用いて、0.2秒で水中にイオン液体[C8mim]Brを注入し、注入4秒後から反射率測定を行った。ところが、同時に測定していた動的表面張力の結果から、吸着平衡に達する時間が数秒であることがわかり、分オーダーの時間分解能では吸着過程を追跡できないことが判明した。そこで、時間分解能を上げるために液体フローセルを設計製作した。このセルは、液体の流速を変えることで、場所による表面張力の勾配をつけることができ、表面張力の時間依存性を流速依存性に置き換えることが出来る。一方、平衡状態のイオン液体[C8mim]Br水溶液の反射率測定を行ったところ、水溶液表面に12Aの膜厚の[C8mim]Br単分子膜が形成されていることを観測した。