hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コンピュ-タ-計算を主導原理とする合成中間体の設計と分子認識

本研究ではコンピュ-タを用いた理論計算を複雑な有機化合物に応用することにより、合成中間体の設計や分子認識部位の解明に役立つ新たな予測法を開発する。さらに、理論計算と実験の両面からこの予測手法の正当性を検討していくことを目的としている。本研究期間において以下のことを達成した。系統的方法やモンテカルロ法を利用した初期配座発生法と分子力場計算による構造最適化を組み合わせることにより自由度の高い合成中間体の配座解析法を確立した。また、MM2遷移状態モデルを用いたエノラ-トのプロトン化、[2,3]ーWittig転位反応、DielsーAlder反応の立体選択性の予測に成功した。これらの新しい計算手法を生理活性天然物の合成に応用し、特異なDNA切断機構から注目を集めている制がん性抗生物質、ネオカルチノスタチンクロモフォア型のモデル1およびエスペラミシン型のモデル化合物2の合成を行い、1、2からのビラジカル発生を確認した。抗発ガン作用から注目を集めているサルコフィト-ルA3の合成を達成した。また、5員環エノラ-トのプロトン化を基盤とするステロイドCD環4のトランス立体化学の構築法について検討した。ステロイド等の多環式化合物の新規合成法として、中・大員環化合物5の渡環的DielsーAlder反応についても検討を行った。本研究では、複雑な化合物の合成や分子認識を研究する上で不可欠な立体配座解析を,分子力場計算を用いて克服し、新しい合成中間体の設計や分子認識部位の解明を行うことを目的としている。<渡環的DielsーAlder反応を利用したステロイド骨格の合格>___ー:渡環反応によるステロイド合成では、中大員環化合物の効率的な合成法の開発が必要である。保護したジシアノヒドリン1__ーのジアニオンとC_2対称を有するハロゲン化ジアリルとの閉環反応により一挙に14員環、18員環化合物が得られることを見いだした。次に、14員環化合物2__ーを用いたジアスレオ選択的、エナンチオ選択的な渡環的DielsーAlder反応の検討を行った。その結果、endo補正項を導入したab initioーMM2遷移状態モデルを用いた理論計算により、渡環的DielsーAlder反応の立体選択性が予測できることが明らかになった。<ネオカルチノスタチン(NCS)クロモファアの合成>___ー:NCSクロモファアは強い抗癌作用を示し、その活性発現因子はバ-グマン反応で発生するビラジカルであるとされている。このビラジカル発生機構を分子レベルで解明するため、分子力場計算を用いたコンホメ-ション解析に基づき設計した12員環エ-テル3__ーの渡環的[2,3]ーWittig転位を基盤として、モデル化合物4__ー,5__ーを合成し、ビラジカルが発生することを確認した。さらに、DNA切断活性について、モデル化合物で検討したが活性は得られず、NCSのナフト-ルやフコサミン部位の重要性が明らかになった。<ペリプラノンJの合成>___ー:ペリプラノンJは最近発見されたヤマトゴキブリの性フェロモンで、単離量が少ないことから平面構造が提唱されているに過ぎなかった。そこで、実際にペリプラノンJの合成及び生理活性試験を行った結果、提唱されているペリプラノンJの構造には誤りがあり、真の構造は二重結合の異性体であることが明らかになった。本研究ではコンピュ-タを用いた理論計算を復雑な有機化合物に応用することにより合成中間体の設計や分子認識部位の解明に役立つ新たな予測法を開発する。本年度は、中・大員環エキソエノン4に対する共役付加、引き続くエノラ-ト3のβー脱離反応を基盤とするサルコフィト-ルA(1)の全合成を達成した。サルコフィト-ルAは現在抗発ガン作用を有することから注目を集めている天然物である。

この合成の際、共役付加で生成するエノラ-ト3およびジエン2の立体化学を、分子力場計算による予測を行い、理論計算と実験値がよく一致することを明らかにした。環内に不斉中心を有する14員環化合物5の渡環的DielsーAlder反応による3還性化合物6の合成について検討した。その際、MM2遷移状態モデルを適用し、DielsーAlder反応のジアステレオ選択性の予測に成功した。
近世初頭期の農民住宅の実像に関する研究

『寛永十年肥後人畜改帳』(合志郡・玉名郡・葦北郡)を全てデータベース化し、資料分析に使える形式への加工を模索した。現在、その最終調整中である。研究過程で、新たに寛永二十一年の河内国更池村・富田林町村・碓井村・若江村の「家数人数改帳」を入手した。そこで、畿内先進地とされる前者(河内国)と後進地帯とされる肥後国の比較研究の必要性を感じ、河内国「寛永二十一年家数人数改帳」のデータベース化を行っている最中である。肥後国と河内国の建屋の構成を俯瞰すると、河内国には肥後国に支配的に見られる釜屋と居屋の分棟形式が見られず、釜屋と居屋を一棟化した大棟形式が支配的である、つまり、河内国では全国を覆っていたであろう釜屋と居屋の分棟形式が寛永後期段階で大棟一棟形式に移行する展開を迎えていたのではないかという予見を得た。更に、この現象には、両国間に見られる隷属・支配下農民(名子・下人・門百姓)の存在形態の差異が相関するのではないかという予見を得た。室町期の移行とされている箱木家住宅第I期遺構については、その年代根拠である遺物(唐津)の編年観の見直しから、江戸初期の所産とみるのが妥当と考えた。そして、『寛永十年肥後人畜改帳』と河内国「寛永二十一年家数人数改帳」との比較材料となると考えた。これにより、箱木家住宅の印象から、小型であると考えられてきた戦国期・江戸初期土豪住宅について、一方では河内国「寛永二十一年家数人数改帳」に見える梁間45間、桁行711間の大棟一棟形式の巨大な事例の並存を考える必要が生じた。この意味は考察中である。予見として、高3050石クラスの富農であっても、人力に頼る土地生産収入が主力の段階では、病気・怪我等での家内労働力の欠損や働き手の成長による浮沈が思いのほか激しく、請高の差が長期の維持管理を必要とする住居の規模には即座に投影されにくかったのではないかと考えている。昨年度の推進方策に記したとおり、9月の大学移転と安川邸の追加調査に伴う作業・雑務によって、予定していた研究時間が取れなかった。また、予想外の事態として、大学移転を機に所属学科の事務職員数が削減されその分の学務事務作業が急に賦課されることになったために、10月以降も思うように研究時間が取れなかった。そのため、大幅に研究予定が遅れた。所属学科の事務職員の削減による学務事務作業賦課の状態は今後も続く。よって、研究の遅れの解消は難しい。今年度は、最終年度であるので、3月か4月にはまとまった成果を学会・研究会等の研究の場で研究発表する予定である。なお、作成中のデータの紙媒体のサイズ・頁数が多く、学会・研究会誌の体裁には収まらない。よって、私家版での報告書作成を予定している。今年度は、「現在までの進捗状況」に記すとおり、緊急を要する文化財調査を受諾したことで、研究が大幅に遅れた。そのため、当初予定していた『肥後人畜改帳』に記載する二千筆ほどの農民住宅のデータ入力の内、現在までに終了したのは、五百余筆である。よって、全体を詳細に分析するには至っていない。ただ、「様式S-1-8」[研究目]に挙げた当初の予見(7点)を修正する必要は生じていない。また、データ入力が終わった五百余筆を通して、当初の予見に加えて、新たに次のような予見を持つに至った。1「座敷」の所持する者は、「庄屋」(郡代直触れ)のような、武家との直接対面の機会を持つ職制を持つ場合が殆どである。一方、村内で7080石に及ぶ最高の高持百姓であったも「庄屋」職等の職制にない者では、「座敷」を所持しない者が目立つ。つまり、「座敷」の所持は、単に経済力や農民側の身分的欲求の問題というよりも、武家の対面儀礼に関わる職制を持つか否かという、実生活での必要性によるところが大きい。2「座敷」の規模は、18世紀後期の豪農住宅で見られるような、上級武家にも匹敵する大型座敷(式台又は次ノ間、座敷、奥座敷の三段構成を持つものなど)の所持は、例外的である。また、その例外的な住宅とは、持高が特別大きい豪農ではなく、街道筋の御茶屋等に指定された住宅ではないかと思われる。座敷の規模の中心は、八畳二間(八畳の座敷・次ノ間から成ると思われる)、十二畳(八畳の座敷と四畳の次ノ間又は式台から成ると思われる)規模のものが占める。この点は、「座敷」の所持が実生活における必要性によるところが大きい(ゆえに、必要以上の規模を求めない)という問題とも重なる。今年度5月より、北九州市戸畑区所在の旧安川邸の調査(文化財的価値の分析と評価、邸内「洋館棟」の現状実測図面の作製。以下、「安川邸調査」と略する)を北九州市文化財係より依頼され、受諾した。受諾の理由は、次のとおりである。まず、北九州市文化財保護審議委員を務めていた関係上、委員の中で建築史関係者が私一人である事情に鑑みて、受諾を責務と捉えた。

また当時、市の議論の中では、邸内の「洋館棟」の取り壊し計画が進行していたが、視察を行った際に、この建物が持つ極めて高い文化財的価値に気付いた。そこで、文化財保護審議委員の責務として、「洋館棟」の取り壊し計画の再考及び文化財としての保存を説くため、安川邸調査の緊急性を感じた。安川邸調査の開始当初は、平成14年に市が作製した「洋館棟」の調査報告書があるため、それを叩き台にして実測平面・立面・断図面の加筆・修正、詳細図・展開図の作製、文化財的価値の分析と評価を行う計画であり、研究課題と両立できる見込みであった。しかし、調査を進める中で、多数の新出史料(建築・設備図面、建設関係見積書、建設経緯に関する書簡等)と、建築史・産業史・技術史において大変興味深い幾つもの施設・遺構を確認したことで、当初の調査計画を大幅に上回る労力と時間を要することになった。しかし、「洋館棟」の調査の緊急性に鑑みて、安川邸調査の方を優先した。安川邸調査は3月末で一応、一段落したが、その後も、更なる調査の追加と、報道機関への公開に向けた説明資料の作成及び清掃作業などが4月下旬まで続いた。結果、研究課題が当初予定していた四分の一程度しか実行できなかった。なお、「洋館棟」については、安川邸調査で提示した極めて高い文化財的価値を市が認め、4月19日の市長定例会見の中で、市長が取り壊し計画を撤回して、保存と市有形文化財への指定を明言した。『寛永十年肥後人畜改帳』(合志郡・玉名郡・葦北郡)を全てデータベース化し、資料分析に使える形式への加工を模索した。現在、その最終調整中である。研究過程で、新たに寛永二十一年の河内国更池村・富田林町村・碓井村・若江村の「家数人数改帳」を入手した。そこで、畿内先進地とされる前者(河内国)と後進地帯とされる肥後国の比較研究の必要性を感じ、河内国「寛永二十一年家数人数改帳」のデータベース化を行っている最中である。肥後国と河内国の建屋の構成を俯瞰すると、河内国には肥後国に支配的に見られる釜屋と居屋の分棟形式が見られず、釜屋と居屋を一棟化した大棟形式が支配的である、つまり、河内国では全国を覆っていたであろう釜屋と居屋の分棟形式が寛永後期段階で大棟一棟形式に移行する展開を迎えていたのではないかという予見を得た。更に、この現象には、両国間に見られる隷属・支配下農民(名子・下人・門百姓)の存在形態の差異が相関するのではないかという予見を得た。室町期の移行とされている箱木家住宅第I期遺構については、その年代根拠である遺物(唐津)の編年観の見直しから、江戸初期の所産とみるのが妥当と考えた。そして、『寛永十年肥後人畜改帳』と河内国「寛永二十一年家数人数改帳」との比較材料となると考えた。これにより、箱木家住宅の印象から、小型であると考えられてきた戦国期・江戸初期土豪住宅について、一方では河内国「寛永二十一年家数人数改帳」に見える梁間45間、桁行711間の大棟一棟形式の巨大な事例の並存を考える必要が生じた。この意味は考察中である。予見として、高3050石クラスの富農であっても、人力に頼る土地生産収入が主力の段階では、病気・怪我等での家内労働力の欠損や働き手の成長による浮沈が思いのほか激しく、請高の差が長期の維持管理を必要とする住居の規模には即座に投影されにくかったのではないかと考えている。昨年度の推進方策に記したとおり、9月の大学移転と安川邸の追加調査に伴う作業・雑務によって、予定していた研究時間が取れなかった。また、予想外の事態として、大学移転を機に所属学科の事務職員数が削減されその分の学務事務作業が急に賦課されることになったために、10月以降も思うように研究時間が取れなかった。そのため、大幅に研究予定が遅れた。
二酸化炭素固定と余剰硫黄の有効利用を目指した鉄硫黄酸化細菌のエネルギー代謝解析

本研究は、鉄硫黄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidans 23270株をモデル微生物として、硫黄化合物のエネルギー代謝を解明することにより、石油の脱硫余剰硫黄を利用した炭酸固定などへの応用を最終目標として行われた。これまでにA.ferrooxidansはテトラチオン酸を基質に良好に生育することを明らかにし、テトラチオン酸を代謝するテトラチオン酸ハイドロラーゼ(4THase)を精製した。18年度は、本酵素の詳細な性質検討に取り組んだ。本酵素の反応最適pHは3.0、氷上60分間pH1.0においても95%以上の残存活性を示し、酸に対し極めて安定であることを明らかにした。反応生成物のHPLC分析より、本酵素は1分子のテトラチオン酸を加水分解して、1分子のチオ硫酸、元素硫黄、硫酸を生成することが分かった。本酵素のN-末端アミノ酸配列より同定したORFは1500bp,499AAをコードしており、N-末端より32アミノ酸は、配列からSec型のシグナルペプチドと推定された。このORFの大腸菌での発現を試みたが、組み換えタンパク質は不溶化して活性は検出できなかった。しかし、この抗体を用いてWestern blot解析を行った結果、このORFが4THase遺伝子であることを、分子量とN-末端アミノ酸配列だけでなく免疫学的にも証明した。4THase遺伝子の同定は世界で最初の研究であり、同時にデータベース上に類似したorthologueが存在しない本菌独自の新規な遺伝子の機能を同定した最初の研究にもなった。二価鉄、元素硫黄、テトラチオン酸と異なるエネルギー源で生育した本菌のWestern blot解析は、本酵素が硫黄化合物で生育した場合においてのみ発現する、本菌の硫黄のエネルギー代謝に深く関与していることを強く示唆した。なお、本研究内容に関する論文は現在投稿中である。大気汚染や環境保全のために、現在我が国では、石油燃料のほぼ完全な脱硫が行われるようになった。その一方で、脱硫に伴う余剰硫黄が年間200万トンにも及んでいる。この様な余剰硫黄を微生物を利用して処理、あるいは有効利用を目的として、これを好んで代謝する鉄硫黄酸化細菌のエネルギー代謝を研究した。鉄硫黄酸化細菌は、鉄や硫黄を酸化しながら二酸化炭素を同化する特殊な細菌であるが、その増殖は通常の従属栄養細菌と比較して極端に遅く、また通常条件において高密度培養が困難である。本研究代表者は電気培養によって高密度培養が可能かつ硫黄も酸化できる鉄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidansに着目し、本菌の硫黄のエネルギー代謝の解明を目指して研究を進めた。先ず基質となる硫黄化合物については、水に可溶であり、熱および酸や好気条件下で安定、さらに細胞毒性も比較的低いという理由から、テトラチオン酸を採用した。研究室保存の鉄酸化細菌、およびATCCなどの標準株について、テトラチオン酸を唯一のエネルギー源として生育させた結果、差違はあるものの調べた菌株においては全て良好な生育を示し、本菌にとってテトラチオン酸は良いエネルギー源になり得ることが分かった。そこで本菌においてテトラチオン酸がどの様に代謝されているのかを調べた。A.ferrooxidans ATCC23270株は、全ゲノム配列が決定されているため、これを標準株として用いた。本菌株をテトラチオン酸で生育させるとテトラチオン酸の分解活性が検出され、鉄をエネルギー源として生育した場合には、これが検出されなかった。即ち本菌のテトラチオン酸分解能は、これをエネルギー源として生育した場合に誘導されることが分かった。本菌をテトラチオン酸で培養し、これを破砕して分画したところ、膜結合型の酵素であることが分かり、これを膜より抽出・可溶化して各種カラムクロマトグラフィーに供して精製した。その結果、本酵素はテトラチオン酸を加水分解するtetrathionate hydrolaseであり、分子質量約50kDaのサブユニットからなるホモダイマー構造であることが分かった。これのN-末端アミノ酸配列から遺伝子を同定し、大腸菌内で発現を試みた。組み換えタンパク質は不溶性であったが、これを基に抗体を作成し、Western解析を行ったところ精製酵素と反応した。現在までtetrathionate hydrolase遺伝子は同定されておらず、本研究において世界で初めて同定することができた。また本酵素遺伝子は、他の生物においてほとんど相同性を示すものが無く、新規な酵素および遺伝子であることも分かった。現在はその反応機構や基質特異性について検討し、余剰硫黄処理などへの応用について模索している。

このORFの大腸菌での発現を試みたが、組み換えタンパク質は不溶化して活性は検出できなかった。しかし、この抗体を用いてWestern blot解析を行った結果、このORFが4THase遺伝子であることを、分子量とN-末端アミノ酸配列だけでなく免疫学的にも証明した。4THase遺伝子の同定は世界で最初の研究であり、同時にデータベース上に類似したorthologueが存在しない本菌独自の新規な遺伝子の機能を同定した最初の研究にもなった。二価鉄、元素硫黄、テトラチオン酸と異なるエネルギー源で生育した本菌のWestern blot解析は、本酵素が硫黄化合物で生育した場合においてのみ発現する、本菌の硫黄のエネルギー代謝に深く関与していることを強く示唆した。なお、本研究内容に関する論文は現在投稿中である。
生命をテーマとした英語ディベート指導のプログラムデザインとその有効活用

1.研究目的(1)英語ディベートを指導するための長期的な指導計画作成(2)英語ディベートで身にっけた力を活用する方法の検討(3)英語ディベート初心者用テキスト作成2.研究方法(1)高校1年生から3年生までの「実践英語」における3年間の授業計画を立て、教科横断的な連携のできる時期と内容を確認し、英語力育成、教科横断型指導、生命科学分野の背景知識を盛り込んだ指導計画を作成した、オリジナルテキストを作成し、1年生から使用した。(2)実際の授業では、作成したテキストに沿って、1年生で(a)賛成/反対の意見がある話題について自分の意見を書き発表する、(b)相手の意見を聞きメモをとる、(c)反論を考え発表する、(d)反論を聞き自分の意見を建て直し発表する、(d)自分の意見をまとめて発表する、といったディベートにおける基本的な技能を段階的に指導した後、基本的な技能習得後ディベートラウンドを実施し、実戦を通してそれまでに身に付けた力を試す機会を持たせた。2年生では、ディベートでのスキルアップを目指してディベートラウンドを繰り返し、ある程度ディベートが出来るようになった時点で、ディベートで身に付けた技能を活用するスピーチやディスカッションなどの活動を行った。また、3年生では、理科の「課題研究」で各自が取り組んでいる研究のポスター発表をもとに、英語でプレゼンテーションを行った。3.研究成果これまでの研究内容をもとに本校の指導に沿った英語ディベート初心者用テキストを作成したが、今年度は諸事情により1年生後期で使用するテキストとなった。また今年度の前期での実施内容を加えて改訂したテキストも年度末に作成し、平成26年度高校1年生2年生(前半)が使用する。この完成によって、長期的な指導計画のもと段階的なディベート指導が誰でも可能となったことは、大きな成果であると言える。また、定期的にGTEC for STUDENTSの結果や独自の質問紙による調査を行うことで、英語力の変化と合わせて生徒の気持ちの変容などから、英語ディベートの取り組みがどのような効果があるのかを検証しようとしているが、現段階では、まだ不十分である。これまでの取り組みと比べて工夫した点とその効果を明確にすることが今後の課題である。
非線形分散型方程式の初期値問題の研究

本研究の目的は非線形分散型方程式の初期値問題の適切性を示すことである。特に初期値の正則性が低い場合の適切性を示すことを目標とする。昨年度から取り組んでいる研究を発展させ、非線形項に微分が含まれた三本の非線形シュレディンガー方程式で構成される非線形シュレディンガー方程式システム(以下SNLS)の初期値問題についての結果とザハロフクズネツォフシステム(以下ZK)の初期値問題についての結果が得られたことを述べる。(SNLS)の初期値問題についての結果を述べる。この結果は宮崎大学の平山浩行先生との共同研究により得られたものである。(SNLS)の初期値問題に関して、既に平山先生によって適切性に関する結果が得られており、今回の結果はその先行研究で出来ていなかった部分を解決したものである。具体的には、二次元と三次元の結果が得られ、二次元は適切性が成り立つ条件と、(ある意味で)非適切性が言える条件のギャップを完全に埋める最適な結果を得ることが出来た。また三次元の場合はスケール臨界の場合を除いた最良の結果を得ることが出来た。この結果はフーリエ制限ノルム法に加え、評価が難しい共鳴項について、超曲面上の合成積評価を用いて精密な評価を行ったことにより達成された。続いて(ZK)の初期値問題についての結果を述べる。今回は二次元(ZK)の初期値問題の適切性に関する結果を得ることが出来た。(ZK)の適切性を示すときに最も困難な点は、シュレディンガー方程式などとは異なり線形項の空間微分のシンボルが非球対称であることから、非線形相互作用の評価が難しくなることである。この点を解決するために本研究では、前述のフーリエ制限ノルム法と超曲面上の合成積評価に加え、最も難しい相互作用を見つけ出すために周波数空間に対しWhitney型の分割を施した。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は非線形分散型方程式に対する初期値問題の適切性の証明である。特に正則性が低い空間での適切性を示すことを目標とする。プラズマにおけるラングミュア波とイオン音波の相互作用を記述した、波動方程式とクラインゴルドン方程式の二本の方程式からなるクライン-ゴルドン-ザハロフシステム(以下KGZ)について考えた。物理的的な背景に起因する、波動方程式とクラインゴルドン方程式の波の伝播速度が異なる特徴が、このシステムを非常に興味深いものにしている。もし、二式の伝播速度が等しいとすると、クラインゴルドン方程式の低周波部分を無視すると(KGZ)は非線形項に一階の微分を含んだ非線形波動方程式の初期値問題であり、例えば3次元ではLindbladによって正則性がゼロの空間の枠組みでは、初期値に対する解の連続依存性が成立しないことから非適切であることが示されている。しかし、二式の伝播速度が異なる場合、小澤-津田谷-堤によって(KGZ)はフーリエ制限ノルム法によって正則性ゼロの空間での適切性が得られることが示された。本研究により二、三次元(KGZ)の初期値問題の適切性を得るために必要な空間の正則性の条件を緩和した。この結果はフーリエ制限ノルム法に加えBejenaru-Herr-Tataruによって示された曲面上での合成積評価を適用し得られたものである。この評価式により,空間上に広がる可微分性の回復が望めない非線形項の相互作用が起こる項(共鳴項)による問題が解消される。また、名古屋大学の加藤勲氏との共同研究で、五次元以上の(KGZ)のスケール臨界の場合の時間大域的適切性について研究を行い既存の結果の改良に成功した。研究の目的に沿い球対称性の場合成立するストリッカーツ評価式とフーリエ制限ノルム法を組み合わせシュレディンガー方程式と波動方程式の方程式系であるザハロフシステムに適用した。研究の目的に沿って球対称性の場合成立するストリッカーツ評価式とフーリエ制限ノルム法を組み合わせる手法を用いて適切性に関する新しい結果が得られた。また曲面上の合成積評価という非常に優れた評価式を発見し適切性の研究が進展した。しかし、研究の目的のひとつである球面上の滑らかさを仮定した場合のストリッカーツ評価の改良には手がつけられなかった点は課題である。以上より本研究はおおむね順調に進行していると考えている。

この結果はフーリエ制限ノルム法に加え、評価が難しい共鳴項について、超曲面上の合成積評価を用いて精密な評価を行ったことにより達成された。続いて(ZK)の初期値問題についての結果を述べる。今回は二次元(ZK)の初期値問題の適切性に関する結果を得ることが出来た。(ZK)の適切性を示すときに最も困難な点は、シュレディンガー方程式などとは異なり線形項の空間微分のシンボルが非球対称であることから、非線形相互作用の評価が難しくなることである。この点を解決するために本研究では、前述のフーリエ制限ノルム法と超曲面上の合成積評価に加え、最も難しい相互作用を見つけ出すために周波数空間に対しWhitney型の分割を施した。Bejearu-Herr-Tataruにより開発された曲面上の合成積評価の適用、改良について考えたい。この評価は最も評価が困難である共鳴項の評価に効果的である。どのような方程式に対し有効であるか調べ、方程式に対応した特定の曲面に対しては評価の改良できるか挑戦する。また、前年度で得られたクライン-ゴルドン-ザハロフシステムの結果は臨界の場合を除外していたので改良を試みる。また研究の目的のひとつである球面上の滑らかさを仮定した場合のストリッカーツ評価の改良を考える。29年度が最終年度であるため、記入しない。
政治意識調査デ-タバンクの基礎研究

政治学の分野においてこれまで収集されてきたデ-タに関し、デ-タバンクの開発のための基礎研究を行ってきた。放っておけば研究に利用されないまま散逸してしまう可能性のある貴重なデ-タを保存、整理、公開することは、政治学の発展と貴重な資源の効率的利用にとって重要な課題である。本研究のより具体的な目的は、(1)政治意識調査デ-タの確認と入手、(2)利用可能なデ-タについて、その整理とコ-ドブックの作成、(3)デ-タ公開のための制度づくりの3つである。デ-タの入手とコ-ドブックの作成については、大規模な全国政治意識調査である、1976年衆議院総選挙のパネル調査(JABISS調査)、1983年衆参議員選挙のパネル調査(JES調査)を入手し、そのデ-タの整理とコ-ドブックを刊行した。また選挙のたびに行われている明るい選挙推進協会の選挙調査を入手し、それについてもコ-ドブックの刊行を鋭意に進めつつあり、現在まで、1972年、1976年、1979年衆議院議員総選挙についてその刊行が終了した。デ-タ公開の制度づくりについては、筑波大学社会工学系多目的デ-タバンクと協力し、政治意識デ-タをこのデ-タバンクに保存し、他の大学の研究者が公衆回線を使って自由にデ-タ分析ができるようにネットワ-ク・システムを開発した。今後の課題として考えなければならないことは、デ-タバンクづくりは他の研究者の便宜を図るといった縁の下の力持ち的な仕事が主で、余程のインセンティブがなければ、公共財的なデ-タバンクの確立は難しいことである。また、デ-タバンクの確立には優秀な技官の存在が必須である。サポ-ト・システムの確立にによって研究者の時間が軽減できるのではないか。本研究の主たる目的は、政治学の分野において、これまで収集されてきた政治意識調査のデータについて、データバンクの開発のための研究をすることにある。具体的には、1)政治意識調査のデータの所在と、その種類の確認、2)利用可能なデータについて、その整理とミシガン大学のICPSRによって刊行されているような総合的コードブックの作成、3)データ公開のためのコンピューター・ネットワークシステムの開発の3つである。1)については刊行されている調査データの収集とその生データの確保を行った。2)については、1983年に行われた第13回参議院選挙直後と同年の第37回衆議院総選挙の直前・直後に実施された全国的規模のパネル調査のデータをコード化し、コードブックを作成した。3)については上記データを筑波大学社会工学系のコンピューターに貯蔵し、他大学の研究者が電話回線を使って分析するシステムを開発した。ただ、大学の電話回線の種類によってパソコンと電話回線による分析が可能な所とそうでない所が生じた。これらの解決については引き続き今後の課題としたい。本研究の主たる目的は、政治学の分野において、これまで収集されてきた政治意識調査のデ-タについて、デ-タバンクの開発のための基礎研究を行うことにある。より具体的には、(1)政治意識調査デ-タの所在の確認と入手、(2)利用可能なデ-タについて、その整理とミシガン大学のICPSRによって刊行されているような総合的コ-ドブックの作成、(3)デ-タ公開のためのコンピュ-タ-・ネットワ-クシステムの開発の三つである。デ-タの入手については、大規模な全国政治意識調査である。JESパネル調査、JABISSパネル調査、明るい選挙推進協会の選挙調査を入手し、その整理を行った。また平成2年2月に行われた、衆議院議員総選挙の調査を中央調査社より購入した。

コ-ドブックについては、JES調査とJABISS調査について作業が完了し、出版を行った。デ-タ公開については、他の大学の研究者がパソコンと電話回線を使って分析が可能になるように、ネットワ-クシステムの開発に着手した。本研究において、放っておけば、研究に利用されないまま散逸してしまう可能性のあるデ-タを保存、整理、公開することが可能になった。デ-タバンクの重要性が叫ばれている現在、本研究の貢献は相当大きいと思われる。本研究の成果の一部は、平成2年5月に開催される日本選挙学会において報告の予定である。政治学の分野においてこれまで収集されてきたデ-タに関し、デ-タバンクの開発のための基礎研究を行ってきた。放っておけば研究に利用されないまま散逸してしまう可能性のある貴重なデ-タを保存、整理、公開することは、政治学の発展と貴重な資源の効率的利用にとって重要な課題である。本研究のより具体的な目的は、(1)政治意識調査デ-タの確認と入手、(2)利用可能なデ-タについて、その整理とコ-ドブックの作成、(3)デ-タ公開のための制度づくりの3つである。デ-タの入手とコ-ドブックの作成については、大規模な全国政治意識調査である、1976年衆議院総選挙のパネル調査(JABISS調査)、1983年衆参議員選挙のパネル調査(JES調査)を入手し、そのデ-タの整理とコ-ドブックを刊行した。また選挙のたびに行われている明るい選挙推進協会の選挙調査を入手し、それについてもコ-ドブックの刊行を鋭意に進めつつあり、現在まで、1972年、1976年、1979年衆議院議院総選挙についてその刊行が終了した。デ-タ公開の制度づくりについては、筑波大学社会工学系多目的デ-タバンクと協力し、政治意識デ-タをこのデ-タバンクに保存し、他の大学の研究者が公衆回線を使って自由にデ-タ分析ができるようにネットワ-ク・システムを開発した。今後の課題として考えなければならないことは、デ-タバンクづくりは他の研究者の便宜を図るといった縁の下の力持ち的な仕事が主で、余程のインセンティブがなければ、公共財的なデ-タバンクの確立は難しいことである。また、デ-タバンクの確立には優秀な技官の存在が必須である。サポ-ト・システムの確立によって研究者の時間が軽減できるものではないか。
ヒト胃癌・大腸癌とその前癌性病変におけるフコース含有異常糖抗原

胃癌及び大腸癌の癌化過程で、フコースを末端に含む糖鎖抗原にどのような異常が発現するか、またその異常抗原が組織学的な客観的判断のために、腫瘍マーカーとして有用かどうかを検討し以下の成績を得た。1.胃癌。比較的初期の癌を検討するため、最大径1cm以内の小胃癌50例を検索した。正常ではほとんど存在しないシアリルLe^x-iや2-6シアリルLe^aが高率に癌組織に見出され、同時に周辺の腸型化生上皮にも多く発現していた。シアリルLe^x-iは小腸には見られず、大腸の正常上皮でも20%以下の表出であるので、胃癌及び周辺の化生上皮は異常な形質発現を示すものと考えられる。このような胃癌と化生とに共通なシアル化亢進の機序のうち、癌に特有な糖転移酵素の異常とその支配遺伝子について今後さらに検索し、胃癌発生機構の解明に着手する予定である。2.大腸癌。(1)進行癌53例につき、血液型ABH抗原やそれに関連するレクチンにより免疫組織化学的に検索した。右側大腸癌例ではH抗原の消失傾向が、左側大腸では、再表出が見られ、H抗原の染色性には左右差はなかった。Lewis抗原ではLe^bとLe^yの癌での発現が高率であった、Le^yは正常大腸では僅かに見られるのみなので腫瘍マーカーとして有意と考えられた。糖鎖抗原と反応細胞との関連性を見ると、右側大腸の血液型抗原陽性の癌では、OKT11、Leu7、LeuM3陽性の反応細胞が血液型抗原陽性の癌よりも多数反応していた。一方左側大腸癌ではその傾向はあるが統計的に有意ではなかった。異常なH抗原を認識する抗体C12を用いたところ、大腸癌は左右とも高率かつ広範囲の染色性を示した。(2)腺腫および腺腫内癌でC12やLewis抗原の検索を行なった。腺腫の組織異型が高度になるほどC12の発現率も高くなり、腺腫内癌では90%の例で陽性であった。従って大腸癌とその癌化の過程ではH抗原に類似して異常なフコース含有抗原が産生されることが判明した。1.胃癌。2.大腸癌。
迅速混合装置を備えた高速掃引型赤外分光光度計の開発と試作

酸素分子(【O_2】)は生理的条件、すなわち常温、常圧、中性付近ではそのほとんどが反応性に乏しい基底三重項状態にある。したがって生体により迅速かつ円滑に利用されるためには生触媒によって活性化される必要があり、この活性化された酸素の本体ならびにその生成機構の解明は生命現象研究の基本的命題の一つに数えられる。しかし現在のところ生体反応における酸素分子の電子状態を直接的に観測する手段に乏しくしたがってこの問題は未解決のまま放置されていると言って過言ではない。本研究ではヘムを含む酸化酵素がその触媒作用中に反応性に富む酸素錯体を形成することに着目し、その酸素錯体中の二原子酸素の伸縮振動を直接観測するに適した迅速測定用赤外分光光度計を開発することを目的とする。(1) 59年度は、上記目的にかなった限定波数領域での高速掃引可能な高感度赤外分光光度計を設計・試作した。高速、高感度かつ限定波数領域という要求を満たすために慶大医、日本分光(株)の研究者、技術者間で10回近い検討会議を行なった後、1)通常の分散型赤外分光光度計の赤外検知器にMCTを採用することを決定し、2)MCTを作動させるための特殊高速変調器(チョッパー)の開発、3)高速波数送り機構の開発など新しい技術開発が行なわれた。完成した分光計はPC9801/m2ならびにその周辺機器により制御され、ストップドフロー装置や低温セルなどのアタッチメントも同時に制御可能であった。(2) 60年度は、主として上記分光計の性能テストに充てた。市販の赤外分光光度計との比較をコバルトミオグロビン酸素化型を用いて行なった所、測定時間は1/30以下、試料濃度は約1/4にまで下げる事が出きた。また不安定中間体であるシトクロームP-450cam酸素化型も種々の工夫により捕促する事が出来た。以上、60年度をもって本研究の所期の目的はほぼ完全に達成された。
超多成分系による安定化アモルファス材料の作製に関する研究

1.多成分化によるガラス化領域の変化(1)NaPO_3-MnCl_2系;NaPO_3=100%は単独でガラス化する化合物であるが,これにMnCl_2を加えるとNaPO_3=85モル%の組成でガラス形成能が最大となることが判明した.この原因は,液相粘度が極大となる他に,融液構造が複雑化(融解エントロピーが増大)することにあると推定された.液相温度は, NaPO_3=85モル%組成で共融点となることにも現れている.(2)Li_2O 2SO_2-Na_2O・2SiO_2系;LaO・2SO_2化合物とNa_2O・2SiO_2化合物の混合系について,溶融法によりガラスを作製し,ガラス試料を600゚650゚Cの温度で熱処理して結晶成長速度を測定した. Na_2O=60モル%の組成において,表面結晶成長速度は最小となり, Na_2O=10および90モル%の組成において最大となった.粘度と液相温度の測定から,中間組成において液相温度が最低となり,ガラス構成成分(すなわち融液の構成成分)が多様化することに原因があることが明らかとなった.(3)SiO_2-MgO-CaO-Al_2O_3-TiO_2系;多成分化するとガラス化が容易になる典型的な例として, SiO_2濃度が35モル%以下という低い組成であり,かつ他にはガラス形成成分は含まず,単にMgO,CaO,TiO_2,AL_2O_3を共存させて含む系のガラス化温度(ガラス化する冷却開始温度)を測定した.この結果, AL_2O_3,TiO_2はMgOやCaOと結合して, 4配位のALO_4又はTiO_4構造を生成し,これが融液の網目構造を形成し,粘度を上昇させると共に,ガラス化に役立つものと考えた.(4)SiO_2-Na_2O系,B_2O_3-Na_2O-TiO_2系;ゾル・ゲル性によるゲル化範囲と溶融性によるガラス化範囲の対応関係を調べた.その結果,両者の間には,可溶性の水和物が生成しない組成においては,強い相似性が見出された.2.振動式粘度計による液相温度の決定:Znll2-Kcl-pbcl2系のようにガラス化しにくい系の液相温度の決定に用いた.1.多成分化によるガラス化領域の変化(1)NaPO_3-MnCl_2系;NaPO_3=100%は単独でガラス化する化合物であるが,これにMnCl_2を加えるとNaPO_3=85モル%の組成でガラス形成能が最大となることが判明した.この原因は,液相粘度が極大となる他に,融液構造が複雑化(融解エントロピーが増大)することにあると推定された.液相温度は, NaPO_3=85モル%組成で共融点となることにも現れている.(2)Li_2O 2SO_2-Na_2O・2SiO_2系;LaO・2SO_2化合物とNa_2O・2SiO_2化合物の混合系について,溶融法によりガラスを作製し,ガラス試料を600゚650゚Cの温度で熱処理して結晶成長速度を測定した. Na_2O=60モル%の組成において,表面結晶成長速度は最小となり, Na_2O=10および90モル%の組成において最大となった.粘度と液相温度の測定から,中間組成において液相温度が最低となり,ガラス構成成分(すなわち融液の構成成分)が多様化することに原因があることが明らかとなった.(3)SiO_2-MgO-CaO-Al_2O_3-TiO_2系;多成分化するとガラス化が容易になる典型的な例として, SiO_2濃度が35モル%以下という低い組成であり,かつ他にはガラス形成成分は含まず,単にMgO,CaO,TiO_2,AL_2O_3を共存させて含む系のガラス化温度(ガラス化する冷却開始温度)を測定した.この結果, AL_2O_3,TiO_2はMgOやCaOと結合して, 4配位のALO_4又はTiO_4構造を生成し,これが融液の網目構造を形成し,粘度を上昇させると共に,ガラス化に役立つものと考えた.(4)SiO_2-Na_2O系,B_2O_3-Na_2O-TiO_2系;ゾル・ゲル性によるゲル化範囲と溶融性によるガラス化範囲の対応関係を調べた.その結果,両者の間には,可溶性の水和物が生成しない組成においては,強い相似性が見出された.2.振動式粘度計による液相温度の決定:Znll2-Kcl-pbcl2系のようにガラス化しにくい系の液相温度の決定に用いた.61年度行なった研究は1.ガラス化領域の決定、2.融液の粘性特性の測定の2項目に分かれる。1.多成分系のガラス化領域の決定については、アルカリ酸化物【Li_2】O,【Na_2】O,【K_2】O3種を含むケイ酸塩系Si【O_2】-【Li_2】O-【Na_2】O-【K_2】Oを対象とした。試薬特級の二酸化ケイ素およびアルカリ炭酸塩(【Li_2】【Co_3】,【Na_2】【Co_3】

【K_2】【Co_3】を原料とした。所定の組織の混合物を20CC白金るつぼに入れ、電気炉中で空気雰囲気のもとで9001200°Cの温度で約10分間加熱溶融した後、(1)るつぼを炉外にとり出し、放冷...空冷、(2)るつぼを水中に浸す......水冷、(3)ツインローラーで急冷する......ローラー急冷の3つの冷却方法でTg以下の温度まで冷却固化した。固化物は肉眼およびX線回析法でガラスと結晶の区別を行なった。等モルの濃度のアルカリを含むSi【O_2】-【Li_2】O-【Na_2】O-【K_2】O系においては、ガラス化領域は、空冷ではSi【O_2】≧45モル%、水冷Si【O_2】≧43モル%、ローラー急冷Si【O_2】≧35モル%であった。ついで、Si【O_2】=42モル%一定で【Li_2】O;【Na_2】O;【K_2】Oの濃度比が異なった場合のガラス化領域を同様な方法で決定した。その結果、水冷の場合、Si【O_2】=42モル%、【Li_2】O=1230モル%、【Na_2】O=1236モル%、【K_2】O=618モル%の組成でガラスが生成した。これは(Si【O_2】=42モル%)【Li_2】O-【Na_2】O-【K_2】O3成分系の中央より低【K_2】O濃度組成にガラス化領域が片寄っていることを示している。2.多成分系融液の粘性特性の測定については、白金球引上げ法を用いて行なった。溶融温度の比較的低い70【B_2】【O_3】30(【Li_2】O+【Na_2】O+【K_2】O)系を選んだ。750゚1000°Cの温度域で、粘度範囲はlog7(ポイズ)=03の間であった。等温粘度は70【B_2】【O_3】30(【Na_2】O+【K_2】O)系では、【Na_2】O=【K_2】O=15モル%のとき極小となった。70【B_2】【O_3】30(【Li_2】O+【Na_2】O+【K_2】)系では、【Li_2】O=20、【Na_2】O=【K_2】O=5モル%又は、【Li_2】O=【Na_2】O=【K_2】O=10モル%の混合アルカリ組成のとき極小となった。
燃焼反応中における有害物生成機構の解明

有機塩素化合物として、直鎖飽和化合物(塩化エチル)、直鎖不飽和化合物(塩化アリル)、芳香族化合物(クロロベンゼン)を用い、燃焼反応中における有害物生成機構の解明を目指し、研究を行った。燃焼反応機構解明の基礎となる、塩化エチルの熱分解主生成物(エチレン、アセチレン、1,3-ブタジエン、水素)、塩化アリルの熱分解主生成物(アレン、プロピン、プロピレン、1,3-ブタジエン、エチレン、アセチレン、ビニルアセチレン、メタン、ベンゼン、水素)、クロロベンゼンの熱分解主生成物(ベンゼン、アセチレン、ビニルアセチレン、水素)の量と温度の関係を解明した。又種々の温度で、300μs以内の反応物量、生成物量、中間生成物であるのラジカル量の経時変化を測定し、決定した。解明した測定結果を基に素反応、速度定数等を決定し、熱分解反応機構の構築を行った。塩化エチル、塩化アリル、クロロベンゼンのそれぞれに酸素を加えた各種の燃焼用試料を使用して、温度と生成物量の関係、更に種々の温度におけるOHラジカルの経時変化、更に最終生成物である二酸化炭素の生成速度と温度の関係を解明した。上述の熱分解反応機構と燃焼反応結果を基にこれらの燃焼反応機構の構築を試みた。クロロベンゼンの燃焼反応に関しては素反応数238個、化学種数93個の反応を使用する事により、測定結果の再現が可能な燃焼反応機構の構築に成功し、反応経路を明らかにした。又再現可能な速度定数を決定した。塩化アリルの燃焼反応に関しては素反応数189個、化学種数60個から成る反応を使用する事により、測定結果の再現が可能な燃焼反応機構の構築に成功し、反応経路を明らかにした。塩化エチルの燃焼反応に関しては素反応数362個、化学種数89個から成る反応機構を構築し、測定結果の再現を試みている。ガスマスの測定・解析より、塩化アリル、クロロベンゼンの高温反応では、多環芳香族炭化水素及び含塩素多環芳香族化合物の生成を確認した。しかし塩化エチルにおいては、それらはほとんど生成されない事が分かった。更に、本条件下で多量に生成される有害物質は塩化水素であることが明らかとなった。ダイオキシン類生成の主要な反応中間体と考えられているクロロベンゼンの燃焼温度域での反応機構の解明を目的に研究を行った。マジックホール型衝撃波管を用いてアルゴンで大希釈した1%クロロベンゼン試料を加熱,反応させ,反応途中(加熱時間約1.5ms)で反応を停止させ、反応物(クロロベンゼン)そして反応中間生成物(ベンゼン、アセチレン、ジアセチレン、塩化水素、水素)を定性,定量し,加熱温度との関係を決定した。本研究の基では、クロロベンゼンの分解は、1300K以上の温度で確認され、1700Kでは完全分解している事が明らかとなった。クロロベンゼン-水素系、クロロベンゼン-メタン系、及びクロロベンゼン-ジメチルエーテル系の研究から、1300Kでクロロベンゼンの分解が始まり、クロロベンゼンの4倍量の水素添加した試料では分解が約2.5倍促進され、ベンゼン量の生成が増大した。しかし新規な生成物は確認されなかった。

クロロベンゼン-メタン系の試料では1400K以上で、メタンの反応が促進され、生成物としそエタン、エチレン、アセチレン、ジアセチレン、ビニルアセチレン、ベンゼン、塩化水素以外にトルエンの生成が確認された。ジメチルエーテルを添加した試料では1300K以下でも、クロロベンゼンの分解が促進される結果が得られた。水素-酸素系にクロロベンゼンを添加した試料では1200K付近からクロロベンゼンが消費され、ベンゼン、アセチレンを生成することが明らかになった。クロロベンゼンはベンゼン(1600K以上で分解が確認された)に比較して、分解し難いが、クロロベンゼン-酸素系とベンゼン-酸素系の二酸化炭素の生成速度を比較してみると、生成速度に差異はほとんど認められない、特異な結果を得た。C_6H_5Cl→C_6H_5+Cl、C_6H_5Cl+H→HCl+C_6H_5、C_6H_5Cl+H→Cl+C_6H_6等の反応の速度定数を決定した。クロロベンゼンの燃焼反応では、C_6H_5+O_2→productの反応が重要であることの示唆をえた。ダイオキシン類生成の主要な反応中間体と考えられているクロロベンゼンの燃焼温度域での消費及び生成の反応機構の解明を目的に研究を行った。以下に示す(1)から(2)の結果を基に、238個の素反応からなる反応機構を構築し、測定結果の再現を試みた。(1)反応物(クロロベンゼン)の燃焼温度域での主な反応中間生成物はベンゼン、アセチレン、ジアセチレン、塩化水素、水素であること,クロロベンゼンの分解は、1300K以上の温度で起き、1700Kでは完全分解している事を明らかにし、加熱温度とそれら生成物の生成量との関係を決定した。(2)クロロベンゼン-水素系、クロロベンゼン-メタン系、及びクロロベンゼン-ジメチルエーテル系の研究を行い、温度と各化学種の生成物量との関係を決定した。塩素化合物に対し、これまでに報告されている反応を使用したのでは、クロロベンゼン-酸素系、クロロベンゼン-水素系、クロロベンゼン-メタン系、及びクロロベンゼン-ジメチルエーテル系の測定結果は再現出来るが、クロロベンゼン分解では、計算上クロロベンゼンが5%しか分解せず、しかもベンゼンはほとんど生成しなかった(0.1%以下)。この問題を解決するためには、これまでに報告されていない、分子脱離反応C_6H_5Cl→C_6H_4+HClを仮定する必要がある事を見出した。この反応の起きていることを確認するために、クロロベンゼン熱分解におけるHClの経時変化の測定を行い、分子脱離反応の起きていることを確認し、速度定数を決定した。含塩素直鎖炭化水素(クロロエタン)の燃焼温度域での分解・燃焼の研究から、主な中間生成物はエチレン、アセチレン、塩化水素、水素、1,3-ブタジエンである事を解明し、温度とそれら生成物量との関係を決定した。クロロベンゼン等の芳香族塩素化合物はほとんど生成しないこと、C4炭化水素が比較的多く生成すること等を明らにし、反応機構を決定した。炭素数3の塩素化合物であるクロロプロペンの燃焼温度域(1000-1600K)での塩素化合物の消費及び生成の反応機構の解明を目的に研究を行った。これまで、クロロプロペンの燃焼温度域での反応は報告されておらない。クロロプロペンを1000-1600Kに加熱し、反応凍結後の生成物の解析、及び濃度経時変化の追跡により、以下の(1)、(2)示すの結果を得、それを基に、184個の素反応からなる反応機構を構築した。その中で13個の新しい反応を解明し、これらの素反応速度定数の決定を試み、測定結果の再現を行った。(1)反応物(クロロプロペン)の燃焼
肝細胞特異的Ｄｉｃｅｒ欠損マウスを用いたｍｉＲＮＡの腫瘍抑制能の解析

肝細胞特異的Dicer欠損マウスに発生した肝細胞がんの解析から、これらの腫瘍では、腫瘍により多様ながん関連遺伝子の発現異常が起きており、多数の腫瘍に共通して認められる発現異常や遺伝子変異は同定できなかった。Dicerの欠損に伴う発現機構を、より均質な背景を有する腫瘍を発生するモデルを用いて解析するために、マウス肝細胞に特定のがん遺伝子を導入し、発がんを可能とするモデルを確立した。肝細胞特異的Dicer欠損マウスに自然発生する肝細胞がんの解析から、これらの腫瘍では種々の癌関連遺伝子の発現異常が起きており、その異常は腫瘍間で大きく異なることが明らかになってきた。この所見からDicerの欠損がそれ自体では腫瘍の発生を誘導できず、多様な癌関連遺伝子の異常と協調的して腫瘍形成を促進することを示していると考えられる。同時に、これらの腫瘍の多様性のため、Dicerがその腫瘍発生にかかわる特定のメカニズムの検索が困難であることが分かってきた。この結果から、特定のがん遺伝子をDicerの片アレルを欠損した肝細胞に導入し、分子病理学的背景に関して一定の均質性を有する肝細胞がんを形成することを目的とした系を確立する試みを開始した。具体的には、肝細胞特異的Dicer欠損マウスに尾静脈よりプラスミドベクターを用いて、トランスポゾンの発現により肝細胞に安定的に腫瘍関連遺伝子の導入を行う。これまでに、これに必要なベクターを構築するとともに条件検討を行い、安定的にマウス肝細胞に遺伝子導入と発現を行うことが可能となった。また、複数の遺伝子の導入によって腫瘍発生を認めており、今後、Dicerの欠損がこれレアの腫瘍発生にどのような影響を与えるか検索していく。昨年度より継続して行っている化学発がんを用いた腫瘍形成促進に関する研究についても平行して行っており、平成25年度中に一定の結果が得られる事を目標として進めている。肝細胞特異的Dicerノックアウトマウスに形成された肝細胞がん組織検体を用いて、肝発がんに関連する事が知られている遺伝子変異および腫瘍関連遺伝子発現について検索を行った。変異検索では特異的な変異を同定できなかった。発現解析においては多くの遺伝子発現の異常を認めたが、多数の腫瘍に共通した異常は指摘できなかった。このことから、Dicer欠損は特定の発がんに関わるシグナルを活性化する訳ではなく、多様な経路を介している事が示唆された。マウス生体肝細胞への遺伝子導入を用いて、Dicer欠損または片アレルを欠損した肝細胞に特定の腫瘍関連遺伝子を導入し、発がんを行う事で、より均質な背景を有する腫瘍を誘導可能な系を確立し、Dicerの発がんにおける機能を解析する事を試みた.この検索を行う過程で、複数の腫瘍関連遺伝子の導入を行ったが、発がんを予想しなかった遺伝子の中に、高頻度に腫瘍形成を認める遺伝子が認められた。この所見はこれまでの文献的な記載と一部矛盾すると考えられる点がある事からも、その再現性や発がん機構について慎重に検討を行っている。マウスDicer欠失肝細胞および肝細胞がんにおける遺伝子発現およびエピジェネティックな異常の解析を行う目的で、Dicer欠失肝細胞で過剰発現しているDlk1-Glt2、Igf2-H19領域の解析を進めている。Bisulfite変換したDNAを用いて標的領域を増幅後、クローニング・シークエンシングを行い、Dicer欠失肝細胞、および肝細胞がんにおいて、この領域遺伝子の発現調節に関わると考えられる領域のメチル化状態を検索をおこなっている。これまで検索した領域においては、明らかなメチル化状態の異常は指摘できていないが、対象領域を広げて、継続して検索を行う。Dicerの肝細胞における機能解析のため、培養系を用いた解析は有用な手法となり得るが、Dicer欠失肝細胞は高頻度にアポトーシスを起こすため、細胞培養を行う事が難しい。このため、Dicerを欠失した肝細胞がんから細胞株を樹立する事で、機能解析を行う事が可能な培養系の樹立を試みた。本年後は腫瘍からの直接の培養を試みたが、持続的な培養を行う事は出来なかった。これまでの検討から、Dicer欠損を示す肝細胞癌の多くが脂肪化を示している事が、その原因の一つと考えられた。今後、免疫不全マウスを用いたxenograftの作成の可能性を考慮する。ヒト腫瘍で報告されているDicerの1アレル欠失が肝細胞がんの発生に与える影響を解析するため、化学発がんモデルによる腫瘍形成の実験に必要な遺伝子改変マウスの繁殖を開始している。Dicerと既知癌関連遺伝子の相関を見る目的でトランスポゾンを用いた肝細胞への遺伝子導入を行うために予備的な実験を行い、ほぼ手技的には安定して遺伝子導入を行うことができるようになった。現在、複数の癌関連遺伝子を発現するためのベクターを作成している。これと並行して化学発がんを用いた腫瘍形成促進に関する研究を進めている。Bisulfite変換を用いた解析に関して、これまでに経験のない解析であったため、やや時間がかかったが、現在は安定して解析が可能になりつつある。

Dicerを欠失した肝細胞がんから細胞株を樹立すする試みは今のところ成功していないが、化学発がんモデルによるDicerの1アレル欠失が腫瘍形成に与える影響の解析に関連して得られると期待される腫瘍サンプルを用いることで、今後より効率よく進める事が可能と考えられる。昨年度、開始した経静脈的肝細胞を継続して行い、Dicerの欠損と広く知られている肝細胞癌関連遺伝子の機能的相関を中心として検索を進めていく。昨年度より継続して行っている化学発がんを用いた腫瘍形成促進に関する研究については、平成25年度中に一定の結果が得られる事を目標として進めていく。化学発がんモデルによるDicerの1アレル欠失が腫瘍形成に与える影響の解析は、生体内での腫瘍発生過程の解析を目的としており、ヒト腫瘍のモデルとなる可能性があることから、本研究の中で主要な部分を占める。これに必要なマウスの繁殖も進んでいることから、本年度はこの研究を中心に進める。昨年度、肝細胞特異的Dicerノックアウトマウスに発生する肝細胞がんの培養が確立できなかったが、化学発がんモデルで腫瘍が効率よく形成されれば、これを用いてより効率的に実験が進められる可能性があると考える。また、マウスDicer欠失肝細胞におけるエピジェネティックな異常の解析を引き続き進める。おもにマウスの購入・飼育費および分子病理学的解析に用いる消耗品の購入に充てる。主に遺伝子、エピジェネティックな異常の解析に関わる消耗品、およびマウスの維持管理にかかる費用を中心として使用する。学会および論文などの関連する成果発表にも一部用いる。