hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多価イオン状態の不安定核のための新しい寿命測定法の確立と宇宙元素合成過程への応用

併用することで、広範囲な周波数領域をカバーすることができる。さらにショットキーピックアップで粒子の周回周波数を探す際の補助検出器として、薄膜と2次電子を利用した飛行時間検出器を開発した。H30年度はプラスチックシンチレーターとMPPCの組み合わせだけではなく、高速な光電子増倍管H2431を用いて、時間分解能の向上を試みた。その結果、周期約400nsに対して0.6nsの精度で周波数測定できることがわかった。二つ目は、蓄積リング内にファイバーシンチレーション検出器を設置することである。H30年度は2mのファイバーシンチレータを複数本利用した蓄積リング内の位置検出器を開発した。ビーム試験の結果、約1cmの位置分解能を得た。また、寿命測定ではセパレータ上流で単一粒子を選別する必要があるため、オンラインで電荷選別できる高速なエネルギー損失検出器を開発した。崩壊時間の速い無機シンチレーター(YAP(Ce), BaF2, CsI(Pure))の特性を調べた結果、CsI(Pure)について1.5%のエネルギー分解能を得た。実用になりそうである。また、チェレンコフ検出器の発光量もビームの電荷と相関があるため、屈折率の大きなTiO2をビーム試験し3%の分解能を得た。装置開発のメインとなる大型(60m)のファイバーシンチレーション検出器のプロトタイプが完成、ビーム試験の結果、位置分解能1cmという良好な結果を得た。また共鳴ショットキーピックアップも完成し、従来のものより10倍の信号強度改善が期待できる。さらにH30年度は稀少RIリングで不安定核の質量測定を2回行った。目下解析中であるが、74, 76Ni, 125Ag, 123, 124Pd, 122Rhについて新しい質量値が得られる見込みである。H30年度はH29年度の検出器開発を完了させる。特に稀少RIリングにファイバーシンチレーション位置検出器を導入し、秋に予定されている質量実験において予備的な結果を期待している。装置開発を完了させ、テスト実験を行う予定である。内容はファイバーシンチレーション検出器と共鳴ショットキーピックアップを組み合わせた多価イオン状態の不安定核の寿命測定の試験である。並行して課題採択委員会へ申請する実験プロポーザルを検討する。
脂質分解酵素による眼内浄化機構の解明

自己免疫性ぶどう膜炎ラットで炎症と呼応して房水中LPLA2活性が増減した。また、炎症での眼内浸潤マクロファージにLPLA2と酸化リン脂質が発現した。LPLA2欠損マウスでエンドトキシンによる眼内炎症が遷延した。臨床検体では緑内障で房水中LPLA2が高かった。In vitroでは、LPLA2が非酸化型に比べ、一部の酸化リン脂質を効率良く分解した。LPLA2過剰発現細胞で酸化リン脂質による細胞障害が軽減した。以上、眼疾患のリン脂質代謝でLPLA2の役割が示された。本研究は、眼内の浄化機構を明らかにする目的で、特にリソゾーム由来のリン脂質分解酵素の動態を軸に眼内の脂質代謝を解明し、さらに眼疾患での脂質分解の差異と病態への関与を明らかにするものである。まず、平成26年度の研究実施計画では、動物モデルを用いて眼内炎症における房水中のリソゾームホスホリパーゼA2(LPLA2)のリン脂質代謝への関与を調べることであった。そこで、ルイスラットにエンドトキシン誘発ぶどう膜炎(E I U)を起こし、その際の眼内タンパク量・LPLA2活性の経時的な変化と炎症との相関を検討した。その結果、ルイスラットのEIUモデルでは、ぶどう膜炎惹起前に比べ、惹起後12時間には房水中のタンパク量が増加しており、惹起後24時間で房水中のタンパク量が最大になり、惹起後48時間ではほぼ惹起前の量に戻る。このことは、既報のように惹起後24時間をピークとした眼内炎症が起こったことが確認できた。また、惹起前・惹起後12、24、48時間の房水および血清を採取し、LPLA2活性を比較した結果、房水中のLPLA2活性は眼内炎症と呼応して増減がみられたが、血清のLPLA2活性はエンドトキシン投与の影響を受けなかった。このことは、眼内炎症に伴って房水中のLPLA2活性が上昇したことが明らかになった。また、同じモデルを用いて眼球の免疫組織学的検討を行ったところ、EIU惹起前にはLPLA2タンパクの発現はみられなかったが、惹起後24時間の炎症極期の眼球では前房内に浸潤した細胞にLPLA2タンパクの発現がみられた。CD11bやCD68との共染色から、LPLA2を発現している細胞は好中球であることが明らかになった。この結果から、眼内炎症において前房内に浸潤した好中球によって房水中のLPLA2活性が増強し、眼内炎症によって増えた房水中の細胞断片などが線維柱帯で濾過され、線維柱帯の貪食細胞で消化・分解される際に細胞断片の成分であるリン脂質の分解にLPLA2が作用していることが示された。平成27年度の研究実施計画では、動物モデルを用いて自己免疫性眼内炎症における房水中のリソゾームホスホリパーゼA2(LPLA2)のリン脂質代謝への関与を調べることであった。そこで、ルイスラットに網膜抗原とフロイトアジュバンドの懸濁液にて免疫し、実験的自己免疫性ぶどう膜炎(EAU)を起こし、その際の眼内タンパク量・LPLA2活性の経時的な変化と炎症との相関を検討した。その結果、ルイスラットのEAUモデルでは、ぶどう膜炎惹起前に比べ、惹起2週後には房水中のタンパク量が最大になり、惹起4週後ではほぼ惹起前の量に戻る。このことは、既報のように惹起2週後をピークとした眼内炎症が起こったことが確認できた。また、惹起前・惹起後1、2、3、4週後の房水および血清を採取し、LPLA2活性を比較した結果、房水中のLPLA2活性は眼内炎症と呼応して増減がみられたが、血清のLPLA2活性は眼内炎症の影響を受けなかった。また、同じモデルを用いて眼球の免疫組織学的検討を行ったところ、EAU惹起前にはLPLA2タンパクの発現はみられなかったが、惹起2週後の炎症極期の眼球では前房内及び硝子体内に浸潤した細胞、特にマクロファージにLPLA2タンパクの発現がみられた。さらに酸化リン脂質に対する抗体を用いて免疫染色を行ったところ、眼内炎症に伴って前房内及び硝子体内に浸潤したマクロファージに酸化リン脂質の発現がみられた。この結果から、眼内炎症において眼内に浸潤したマクロファージによって房水中のLPLA2活性が増強し、眼内炎症によって増えた房水中の細胞断片などが貪食細胞で消化・分解される際に細胞断片の成分であるリン脂質の分解にLPLA2が作用していることが示された。さらに眼内炎症に伴って増えた酸化ストレスによって生じた酸化リン脂質の動向もLPLA2の発現と呼応していることが示された。自己免疫性ぶどう膜炎のラットモデルを用いた検討は予定通り進行しており、さらに眼内炎症における酸化リン脂質の動向についても明らかにすることができた。これまで、眼内炎症における酸化ストレスの増減の報告はいくつかある。しかし国内外を問わず、眼内炎症における酸化リン脂質について検討した報告はない。また急性炎症における酸化リン脂質の関与については、肺炎モデルのものが少数あるだけで、他の臓器での炎症に伴う酸化リン脂質の検討はされていない。今回得られたデータは眼内炎症での酸化ストレスの増強に伴う酸化リン脂質の発現を示した初めてのものである。

本研究の目的は、眼のリン脂質の代謝について、特にリソゾームにあるリン脂質代謝酵素Lysosomal phospholipase A2(LPLA2)に着目し、眼内炎症でのリン脂質とLPLA2の動向を解析し、眼内の透明化維持の機構を明らかにして、眼疾患でのリン脂質代謝を解明するものである。まず、LPLA2が眼内炎症でのリン脂質代謝に関わることを証明するために、実験的自己免疫性ぶどう膜炎ラットを作成し、眼内脂質変化とLPLA2の活性および炎症の程度との相関を経時的に検討した。その結果、炎症の程度と並行して、房水中のLPLA2の活性が増減し、また炎症の極期では房水中のリン脂質の増加が見られた。さらにLPLA2および酸化リン脂質の発現を免疫組織学的に検討したところ、非炎症眼ではなかったが、眼内炎症では眼内の浸潤マクロファージにLPLA2と酸化リン脂質の発現が見られた。また、LPLA2欠損マウスにエンドトキシンにて眼内炎を誘導したところ、野生型と比べ、LPLA2欠損マウスでは眼内炎症の遷延が見られた。さらにin vitroの検討で、LPLA2が非酸化型に比べ、酸化リン脂質のある種においては非常に効率的に分解を起こすことを明らかにした。また、この酸化リン脂質による細胞障害性を比較すると、LPLA2を恒常的に過剰発現させた細胞では、細胞障害が軽減され、それはLPLA2が細胞内に取り入れられた酸化リン脂質を消化・分解するためであることを証明した。それに加え、緑内障の病態におけるLPLA2の関与を検討するために、健常例と緑内障の症例の前房水を採取し、房水中のLPLA2の活性の解析を行ったところ、解放隅角緑内障では優位に房水中のLPLA2活性が高かった。これらのことから、眼疾患でリン脂質の代謝に変化があること、さらにその代謝にLPLA2が関わっていることが示された。自己免疫性ぶどう膜炎ラットで炎症と呼応して房水中LPLA2活性が増減した。また、炎症での眼内浸潤マクロファージにLPLA2と酸化リン脂質が発現した。LPLA2欠損マウスでエンドトキシンによる眼内炎症が遷延した。臨床検体では緑内障で房水中LPLA2が高かった。In vitroでは、LPLA2が非酸化型に比べ、一部の酸化リン脂質を効率良く分解した。LPLA2過剰発現細胞で酸化リン脂質による細胞障害が軽減した。以上、眼疾患のリン脂質代謝でLPLA2の役割が示された。本研究の事前に、動物モデルの系を確立しており、またリソゾームホスホリパーゼA2についてもその化学特性を明らかにしており、活性測定法も確立していた。そのため、当初の計画を滞りなく行えた。28年度以降の計画としては、まず眼内炎症に伴って活発化する房水浄化機構におけるLPLA2の役割を明らかにする目的で、エンドトキシン誘発ぶどう膜炎(EIU)モデルを用いて、LPLA2活性を阻害した時の、炎症の推移と眼内のリン脂質消化への影響を生化学的、組織学的に検討する。そのためにLPLA2欠損マウスをもちいてエンドトキシン誘発ぶどう膜炎(EIU)を起こした時のぶどう膜炎惹起前、惹起後炎症初期(12時間後)、惹起後炎症極期(24時間後)、消炎後期(48時間後)について、各群それぞれの眼球を摘出し、検体の組織学的検討を行う。とくに炎症の程度と脂質の貯留について、リン脂質、酸化リン脂質に対する抗体を用いた染色を行う。また貪食細胞のマーカーとLPLA2の抗体を用いて二重染色を行い、その分布を比較する。一方、生化学的検討として、それぞれの眼組織の部位別にリン脂質の量を定量する。
微粉ダイヤモンド砥石の機能性マイクロチップポケット付加技術の開発

研削による目づまりによって切れ味を失ったレジノイドボンドの微粉ダイヤモンド砥石に対して,粘着テープを転圧,はく離することによってチップポケットに堆積した切りくずを除去し,切れ味を回復する技術を開発した.また,目詰まりした砥石表面にドライアイスの微粒子を高圧で噴射させることによってもより高能率に切れ味を回復させることができた.なお,切れ味回復後に実施した砥石表面へのフッ素樹脂塗布処理は,目づまりの抑制に十分な効果を上げることができなかった.硬質カーボンを乾式研削するレジノイドボンドダイヤモンド砥石を主な対象として,前年度の粒度1000のダイヤモンド砥石に続いて,粒度1500のダイヤモンド砥石についても,目詰まりによって砥石が切れ味を失った状態から粘着テープを用いて切れ味を回復させる処理の効果を検証した.その結果,粒度1000のレジノイドダイヤモンド砥石と同様に,目詰まり切りくずの除去効果が確認され,チップポケットが復元されることで切れ味が回復することが認められた.また,目詰まり切りくず除去処理を施した微粉ダイヤモンド砥石による硬質カーボンの乾式研削実験を行った結果,同処理を施さない目詰まり状態の砥石に比べて材料除去量は大きくなり,研削仕上げ面粗さも小さくなることが判明し,本研究で提案した処理方法による砥石の切れ味回復効果が研削結果からも立証された.粘着テープを用いる本処理は,繰り返して数回実施することによってその効果が現れ,一定の切りくず除去がされた後はさらに処理を施しても切れ味の向上は認められないことが,砥粒突出高さの変化ならびに剥離後の粘着テープに付着したカーボン切りくずの量の変化によっても明らかになった.そこで,処理による効果が飽和する時点を把握するため,本処理による砥粒切れ刃の突出状態の定量的評価を試みた.砥石作用面では砥粒切れ刃が三次元的にランダムな分布形態となっているため,砥石表面の三次元形状に基づく表面粗さパラメータの1つであるSPaが砥粒突出高さと最も相関を有することが明らかになった.前年度までで,硬質カーボンの乾式正面研削(研磨)加工により目づまり状態となった微粉のレジノイドボンドダイヤモンド砥石に対して粘着テープを用いた切りくず除去技術を確立したが,さらに除去能率を向上させるため,今年度は,目詰まりした微粉ダイヤモンド砥石の表面に対して高圧でドライアイスの微粒子を投射する方法を考案し,目づまり切りくずの除去の効果を実験的に検証した.その結果,ドライアイス微粒子を投射すると,目づまり切りくずへのドライアイスの衝突とドライアイスの昇華に伴う衝撃によって,カーボン切りくずの除去が可能であることが明らかになった.切りくずの除去効果は,投射ノズルのスタンドオフが小さいほど,砥石とノズルの相対速度が小さいほど高く,粒度600から2000のダイヤモンド砥石まで同様な効果が確認された.また,乾式研削により砥石表面に付着したカーボン切りくずの除去には,微量のドライアイス供給量でもアシストガスの供給圧力を高く設定することでかなりの効果を発揮することが明らかとなり,粘着テープの転圧・はく離による方式に比べて,大幅な作業時間の短縮が見込めることが明らかになった.さらに,本方式では切りくず除去に伴う廃棄物(粘着テープ方式でははく離後の粘着テープ)がほとんど皆無であり,環境への配慮の点でも優れている.なお,切りくず除去により生成されたチップポケットへの切りくず再付着を抑制することを目標として,フッ素系コーティング剤を塗布しカーボンの研削実験を実施したが,期待された効果は確認されなかった.研削による目づまりによって切れ味を失ったレジノイドボンドの微粉ダイヤモンド砥石に対して,粘着テープを転圧,はく離することによってチップポケットに堆積した切りくずを除去し,切れ味を回復する技術を開発した.また,目詰まりした砥石表面にドライアイスの微粒子を高圧で噴射させることによってもより高能率に切れ味を回復させることができた.なお,切れ味回復後に実施した砥石表面へのフッ素樹脂塗布処理は,目づまりの抑制に十分な効果を上げることができなかった.硬質カーボンを乾式研削する粒度1000のレジノイドボンドダイヤモンド砥石を主な対象として,目詰まりによって砥石が切れ味を失った状態から粘着テープを用いて切れ味を回復させる方法を考案し,その効果を検証した.カーボン切りくずにより目詰まりした砥石表面に粘着テープを所定の圧力で押し付け,その後テープをはく離することによって切りくずが除去され,チップポケットが復元されることで切れ味が回復することが認められた.この場合,粘着テープ転圧時の圧力が高いほど,さらに転圧時間が長いほど,加えてテープはく離時のはく離速度が大きいほど切りくずの除去能力が高くなることが明らかになった.また,粘着テープにより切りくず除去処理を施した上記微粉ダイヤモンド砥石を用いて硬質カーボンを再研削した結果,処理条件による切りくず除去程度に応じて研削性能は異なり,材料除去量,表面粗さが改善されることが明らかになった.また,粘着テープによる切りくず除去処理を繰り返すことによって,ドレッシングによって砥石作用面を新生した場合とほぼ同等の研削性能を示すことも確認された.

硬質カーボンを乾式研削する場合,砥石表面への切りくずの堆積が早期に進行するため,目詰まり状態となり切りくずに埋没した砥石表面の砥粒切れ刃は,摩滅等の損耗が少なく,本来の切れ味を有した状態で切りくずに埋没していることが明らかになった.すなわち,目詰まり状態の砥石の切れ味をドレッシングによって回復させると,切りくずとともに,切れ味の失われていない砥粒までも除去されてしまうため,本処理法が砥石の総寿命延長の観点からも有効であることが明らかになった.切りくず除去効果の確認実験に想定以上の時間を要し,切りくず除去後のボンド表面に塗布する処理剤の検討にやや時間を要しているため.初年度の目標である微粉ダイヤモンド砥石のチップポケットの生成技術に大方の目途が付く結果が得られている.切りくず除去後のボンド表面に塗布する処理剤を早急に吟味選定し,その効果を実験的に検討する.微粉ダイヤモンド砥石へのチップポケット生成の能率向上およびチップポケットへの切りくず堆積防止策を考案,検討する.レジノイドダイヤモンド砥石のボンド表面に塗布する処理剤ならびに塗布条件の検討のための解析および実験材料に使用する予定である.チップポケット生成の能率向上ならびにチップポケット表面の改質のための実験に関わる実験材料および装置構成部品等の所望品として主に使用する予定である.また,学会等への参加による関連技術の調査ならびに学会発表等の旅費としても使用する予定である.
ナノ磁性ドット規則配列格子の磁気的挙動の解明と超高密度メモリーへの応用

将来の超高密度磁性メモリーにおいて,記録ビットの最小サイズは1個のナノ粒子程度(10×10nm^2)に達することが予想される.このような状況では,メモリーを構成する一個一個のナノ粒子の磁気的挙動が情報品質を支配する筈であり,したがって個々のナノ粒子の磁気的性質を定量的に把握する必要がある.しかし従来の技術では測定感度が圧倒的に不足しているためその実現は不可能であった.そこで本研究では先ず異常ホール効果を利用した超高感度磁化測定技術を開発した.その検出感度はFePtの場合10^<-14>emu以下に達し,ナノ粒子1個の測定が可能である.次いで,将来の超高密度メモリー材料として有望視されるL1_0構造FePt(001)単結晶ナノドット規則配列格子を作製し,それら1個1個の磁気挙動を上記測定技術を用いて系統的に調べた.その結果,直径D_m<20nmに於いてドットは理想的にコヒーレントモード(Stoner-Wohlfarth model)に従って振舞い,それ以上のサイズではインコヒーレントモードに変化することが明らかになった.このD_m20nmという臨界サイズはマイクロマグネティクス理論から予測される交換結合長L_<ex>35nmとほぼ一致し,このことからドットサイズを交換結合長以内に抑えれば,ほぼ理想的にコヒーレントに振舞うことが実証された.このモード領域では,高密度メモリーに求められる特性(例えば高速スイッチングやデータの長期保存性など)を引き出しやすく,更にシステムに適合した材料設計も容易という大きなメリットがある.今回の実験と理論計算によれば,代表的メモリー材料であるCo基合金やFePtなどの場合,交換結合長は2040nm程度であるので,磁性ナノ粒子の集合体や規則配列格子で超高密度メモリーを構成する際には,メモリー単位をこのサイズよりも小さくすればよいことがわかった.こうした基礎的な知見を基にナノ磁性ドット規則配列格子メモリーのシステム設計を行い,1テラビット/平方インチという超高密度メモリーを実現できる材料とディメンジョンを明確にした.将来の超高密度磁性メモリーにおいて,記録ビットの最小サイズは1個のナノ粒子程度(10×10nm^2)に達することが予想される.このような状況では,メモリーを構成する一個一個のナノ粒子の磁気的挙動が情報品質を支配する筈であり,したがって個々のナノ粒子の磁気的性質を定量的に把握する必要がある.しかし従来の技術では測定感度が圧倒的に不足しているためその実現は不可能であった.そこで本研究では先ず異常ホール効果を利用した超高感度磁化測定技術を開発した.その検出感度はFePtの場合10^<-14>emu以下に達し,ナノ粒子1個の測定が可能である.次いで,将来の超高密度メモリー材料として有望視されるL1_0構造FePt(001)単結晶ナノドット規則配列格子を作製し,それら1個1個の磁気挙動を上記測定技術を用いて系統的に調べた.その結果,直径D_m<20nmに於いてドットは理想的にコヒーレントモード(Stoner-Wohlfarth model)に従って振舞い,それ以上のサイズではインコヒーレントモードに変化することが明らかになった.このD_m20nmという臨界サイズはマイクロマグネティクス理論から予測される交換結合長L_<ex>35nmとほぼ一致し,このことからドットサイズを交換結合長以内に抑えれば,ほぼ理想的にコヒーレントに振舞うことが実証された.このモード領域では,高密度メモリーに求められる特性(例えば高速スイッチングやデータの長期保存性など)を引き出しやすく,更にシステムに適合した材料設計も容易という大きなメリットがある.今回の実験と理論計算によれば,代表的メモリー材料であるCo基合金やFePtなどの場合,交換結合長は2040nm程度であるので,磁性ナノ粒子の集合体や規則配列格子で超高密度メモリーを構成する際には,メモリー単位をこのサイズよりも小さくすればよいことがわかった.こうした基礎的な知見を基にナノ磁性ドット規則配列格子メモリーのシステム設計を行い,1テラビット/平方インチという超高密度メモリーを実現できる材料とディメンジョンを明確にした.本研究では,ナノメートルサイズ領域の高度に制御された高磁気異方性ナノ粒子配列を創成し,超高密度記録材料としての基本性能を明らかにすることを目的として研究を進め,以下のような成果を得ている.1.高磁気異方性材料の開発超高密度磁気メモリの実現には高磁気異方性材料の利用が不可欠であり,L1_0構造FePt,CoPt規則合金はその目的に合致した最適な材料である.しかし規則化温度が高過ぎることと微粒子化が難しい為に,実用化が困難視されていた.(1)添加元素による規則化温度低減:L1_0構造FePtの不規則/規則変態時の活性化エネルギが,拡散と弾性歪に支配されることを明らかにした.前者の観点から非固溶元素Sn,Sb,Pb,Bi,後者の観点から侵入型元素Bの少量添加が,従来の規則化温度600°C以上から実用レベルの300°C以下に低減できた.(2)多層化による規則化温度低減:Fe/Pt多層構造の組成勾配を利用し,不規則/規則変態時の拡散活性化エネルギ低減を図った.この方法によっても規則化温度を300°C以下に低減することができた.(3)孤立型ナノ粒子構造の作:下地材料の最適化により,通常のプロセスの枠内で直径7mmの単結晶FePt(001)ナノ粒子配列体の合成が可能であることを明らかにした.2.ナノ粒子規則

配列格子作製技術と新規磁気メモリ素子の検討(1)微細加工により直径30mmの磁性ナノ粒子規則配列格子作製に成功し,1ビット/粒子記録が可能であることを実証した.これら一連の結果は新聞やNature誌等で紹介された.(2)ナノサイズ軟磁性円板では,中央部のスピンが面直を向いたスピンボルテクス構造をとる.我々は,この構造を利用した新たな磁気メモリ素子を提案し,実験により双安定であることと数千エルステッドの磁界に対してもメモリ状態が安定であることを実証した.(3)Co/Pt人工格子ナノドット規則配列格子を作製し,安定磁区サイズより微小なナノ領域に入ると,完全な単磁区ドットとなり,スピンアップ/ダウンの理想的双安定性を示すことを確認した.超高密度磁気メモリの実現には高速スイッチング及びデータ長期保存の為の熱安定性確保が必要であり,是非ともメモリーを構成する1個1個の磁性ナノ粒子のスイッチング機構を知る必要がある.しかし従来の計測技術では測定感度の面から不可能とされ,それを実現することは磁性関連分野の研究者にとり長年の夢であった.本研究では、単一の磁性ナノ粒子のスイッチング機構を計測する技術を新たに開発すると共に,有力な超高密度記録材料候補であるL1_0 FePt単結晶ナノ粒子のスイッチング機構及び熱安定性を明らかにすることを目標にした.1.高感度磁化測定技の開発微細加工技術と異常Hall効果を組み合わせることにより,個々のナノ粒子のスイッチング過程測定技術を新たに開発した.この測定法によれば,L1_0 FePtの場合に直径5nm程度の粒子までの磁化計測を広範な温度範囲及び磁場下において行うことができる.直径d=540nmのL1_0 FePt単結晶孤立集合体のスイッチング機構を調べ,d≦20nmにおいて理想的なコヒーレントスイッチングであることを明らかにした.磁性ナノ粒子のコヒーレントスイッチングを実証した最初の実験といえる.またd>20nmではインコヒーレントスイッチングに遷移し,このd≒20nmという境界サイズがマイクロマグネティクス理論の予想に一致することを確認した.またスイッチング機構とともに磁化(記録)状態の熱安定性も完全にNeel-Arrhenius則で定量的に説明できることを明らかにした.3.単一L1_0 FePt単結晶ドットのスイッチング改良したリソグラフィー技術によりd=501100nmのL1_0 FePt単結晶ドットを作製し,1個1個のドットのスイッチング過程を調べた.その結果,d≦60nmの場合,いかなる磁場を経験させても上向き/下向き磁化の二つの状態のみが存在し,典型的なbi-stableメモリー単位になりうることを確認した.一方、d>60nmの場合,消磁後に磁区構造が発生し,bi-stable性を示さないことがわかった.但し,bi-stableなd≦60nmの場合でも,そのスイッチングは反転核生成→磁壁伝播のプロセスを経て進むことが,スイッチング磁場の方位依存性と熱揺らぎ時の活性化エネルギーの解析から明らかになった.超高密度磁性メモリーの最小構成単位は既にナノメートルサイズ領域に入ろうとしている.
脳血管障害早期発見のための眼底画像解析システム

眼底カメラから得られる網膜血管の情報により,脳内血管障害を予測することが可能である.本研究では,まず脳内血管の動脈硬化の程度を簡便に予測するスクリーニング・システムとして網膜血管の画像解析システムの開発を目指した.平成24年および25年度では,動静脈交差の評価,動脈狭細化の自動検出に成功した.また,平成26年度では,多くの眼底静止画像および動画像に申請者らが開発した手法を適用した.その結果,従来手法では解析できなかった画像でも提案手法は対応可能であることがわかり,その優位性が確認できた.以上により,今後実用に耐えられる網膜血管の画像解析システムのプロトタイプが実現できた.網膜は,「人体の中で唯一,外部から直接生体内を伺うことのできる窓」と言われている.眼底カメラから得られる情報により眼疾患だけでなく網膜血管の状態がわかり,さらには網膜血管の状態から脳内血管の状態(動脈硬化)までも予測することが可能である.本研究では,脳梗塞や脳卒中,引いては血管性の認知障害の原因となる脳内血管の動脈硬化の程度を簡便に予測するスクリーニング・システムとして,非浸襲の眼底カメラを用いた網膜血管の画像解析システムの開発,および脳内血管の動脈硬化予測システムの開発を目指している.平成25年度では,高血圧性網膜症の診断に必要な動脈狭細化を自動判断するため,網膜中心動脈と静脈の自動抽出および動脈口径と静脈口径の自動評価を試みた.本テーマは,更なる精度向上を目指して次年度に引き継ぐ.また,動脈硬化進行度の評価を目的に,眼底における脈動血管径変化の自動追跡に成功した.今後は,これらの結果の医学的な意義および実用性について,眼科医と相談しながら研究を進め,最終的な目標である脳内血管の動脈硬化診断スクリーニング・システムの実現に向け研究を推進する.眼底カメラから得られる網膜血管の情報により,脳内血管障害を予測することが可能である.本研究では,まず脳内血管の動脈硬化の程度を簡便に予測するスクリーニング・システムとして網膜血管の画像解析システムの開発を目指した.平成24年および25年度では,動静脈交差の評価,動脈狭細化の自動検出に成功した.また,平成26年度では,多くの眼底静止画像および動画像に申請者らが開発した手法を適用した.その結果,従来手法では解析できなかった画像でも提案手法は対応可能であることがわかり,その優位性が確認できた.以上により,今後実用に耐えられる網膜血管の画像解析システムのプロトタイプが実現できた.網膜は,「人体の中で唯一,外部から直接生体内を伺うことのできる窓」と言われている.眼底カメラから得られる情報により,眼疾患だけでなく網膜血管の状態がわかり,さらには網膜血管の状態から脳内血管の状態(動脈硬化)までも予測することが可能である.本研究では,脳梗塞や脳卒中,引いては血管性の認知障害の原因となる脳内血管の動脈硬化の程度を簡便に予測するスクリーニングシステムとして,非浸襲の眼底カメラを用いた網膜血管の画像解析システムの開発,および脳内血管の動脈硬化予測システムの開発を目指す.これからの高齢化社会においては,脳内血管の状態を早期に診断し,予防に努めることは非常に重要である.平成24年度では,以下のことを行った.【網膜血管の正確な抽出】網膜診断を行うためには網膜血管を正確に抽出しなければならない.抽出された血管を用いて,各種の指標により診断を行う.平成24年度では,ソフトコンピューティングを用いて網膜血管の正確な抽出に成功した.【動脈硬化診断の指標となる静脈口径比の正確な計算】網膜血管が動脈硬化であるか否かの一つの指標に,動脈と静脈が交差した個所の静脈のつぶれ具合を判断するV2/V1比(静脈の2ヵ所の口径比)がある.通常,静脈が動脈の下にもぐり込み,静脈の口径は直接測定できない.平成24年度では,動脈の下にもぐり込んだ静脈の輪郭をファジィ推論により推定し,診断の診断の指標となるV2/V1比の推定に成功した.網膜は,「人体の中で唯一,外部から直接生体内を伺うことのできる窓」であると言われている.眼底カメラから得られる情報により,眼疾患だけでなく網膜血管の状態がわかり,さらには網膜血管の状態から脳内血管の状態(動脈硬化)までも予測することが可能である.本研究では,脳内血管の動脈硬化の程度を簡便に予測するスクリーニング・システムとして非浸襲の眼底カメラを用いた網膜血管の画像解析システムの開発を目指した.平成24年度では,ソフトコンピューティングを用いて網膜血管の正確な抽出を行った.また,網膜血管が動脈硬化であるか否かの一つの指標に,動脈と静脈が交差した個所の静脈のつぶれ具合を判断するV2/V1比がある.静脈が動脈の下にもぐり込み,静脈の口径が直接測定できない場合でもファジィ推論によりV2/V1比の評価に成功した.平成25年度では,高血圧性網膜症の診断に必要な動脈狭細化を自動判断するため,網膜中心動脈と静脈の自動抽出,および動脈口径と静脈口径の自動計算を行った.また,動脈硬化進行度の自動評価を目的に,眼底における拍動血管の口径変化の自動追跡に成功した.医学的な評価は次年度に持ち越した.平成26年度では,本年度が最終年度にあたり,研究協力者および研究協力機関の民間や大学病院の協力を仰ぎ,多くの眼底静止画像および動画像に申請者らが開発した手法を適用した.その結果,従来手法では解析できなかった画像でも提案手法は対応可能であることがわかり,その優位性が確認できた.また,平成25年度からの引継ぎである拍動血管に関する研究の医学的な評価を行った.

拍動血管の口径変化より脈派が自動抽出され,抽出された脈派が医学的にも妥当であることが確認された.以上により,今後実用に耐える網膜血管の自動診断支援システムのプロトタイプが実現された.総合領域高血圧性網膜症の診断に必要な網膜中心動脈と静脈の自動抽出,およびその動脈口径と静脈口径の自動評価,さらには眼底における脈動血管径変化の自動追跡に成功するなど,研究は計画通りに進捗している.網膜血管が動脈硬化であるか否かの一つの指標となるV2/V1比の計算結果を,それを専門とする眼科医に提示したところ,これは非常に良い結果なのでぜひ一般に普及させて欲しい旨の評価を得た.次年度は最終年度になるため,研究協力者の川田礼治(眼科医)(網膜情報診断研究所)と研究協力機関の民間病院および大学病院の協力を仰ぎ,出来るだけ多くの眼底画像および動画を収集する.また,それらに本手法を適用し,その結果を医学的に評価する.網膜血管が動脈硬化であるか否かの一つの指標に,視神経乳頭近傍の動脈と静脈の口径比がある.今後は,この動静脈比を計算する箇所の自動抽出および口径比の自動計算につき研究を進め,最終的には網膜血管異常から脳血管の動脈硬化を予測するシステムの構築を目指す.次年度が最終年度に当たり,研究成果の医学的な評価のための研究協力者間の頻繁な移動のための旅費,また今年度の成果を次年度に発表するための旅費が不足することが判明したため,その分を次年度に繰り越した.次年度研究費総額(1,628,629円)設備備品パーソナルコンピュータ190,000円;各種コンピュータ関連消耗品170,000円;文房具類他72,000円;研究打合せ旅費150,000円;学会発表旅費・東京1回x3人270,000円;学会発表旅費・大阪1回x3人150,000円;学会発表旅費・欧州1回x2人420,000;人件費・謝金データ整理謝金80,000円;学会参加登録費120,000円;その他6,629円次年度研究費総額(1,470,424円)設備備品費:パーソナルコンピュータ250,000円消耗品費:各種コンピュータ関連消耗品450,000円;文房具類他200,000円旅費:学会発表・東京1回x3人270,000円;学会発表・大阪1回x3人150,000円人件費・謝金:データ整理謝金50,000円その他:学会参加登録費30,000円;論文別刷費: 50,000円;その他20,424円
キラルな分子性金属鎖

meso-dpmppmを支持配位子とするPd8核鎖を中心とする直鎖状低原子価金属クラスターの研究を基盤に,キラルな直鎖状四座ホスフィンrac-dpmppmに支持されたPd4核鎖を構造単位とし,逐次的伸長法により低原子価分子性金属ワイヤーの創成を行う。また,二座ホスフィンユニットと様々な不斉1級アミンとのカップリングを行い,N原子で連結された不斉直鎖状四座ホスフィンを設計・合成し,それらを用いてキラルな分子性金属鎖の合成を行う。合成されたPdを中心とする分子性金属鎖の不斉に由来する物性・反応性等を明らかにし,それらキラル物性を利用した新たな機能の開発を行う。
患者の情報プライバシーを考慮した看護i退院サマリーによる医療施設問情報共有のあり方

本研究は、看護退院サマリー(以下サマリー)を受け取る施設におけるサマリー情報の取り扱いの現状と、サマリーで情報を授受される患者・家族の要望を明らかにすることで、施設問の情報の授受に関する課題を明確にすることを目的にした。結果、サマリーを受け取る多くの施設が施錠をしない棚でサマリーを保管していた。また、サマリー情報について、施設内で情報共有制限の必要と回答したものは22.9%であり、その理由は患者・家族へのプライバシーの保護(69.7%)、職種により情報の必要性が違う(45.5%)だった。サマリー情報は患者・家族、施設内の全職種と共有していた。また、一般企業に勤務する成人の調査では、サマリーを知っているものは4.2%であり、サマリーについて病院で説明されたものは12.5%だった。サマリーによる他施設への情報提供について、58.3%が積極的な情報共有を望んでいた。サマリー項目で、生活関連情報については「概要のみ共有」と回答するものが多い傾向にあり、治療関連情報、介護関連情報は「できるだけ詳しく共有」と回答するものが多い傾向がみられた。プライバシーへの配慮を求める傾向にある項目は治療関連情報であり、プライバシー意識が比較的低い項目は介護関連情報だった。面接調査では、サマリーによる情報共有は、自分自身の場合と家族の場合では意識が異なるという意見が聞かれた。患者の自己情報コントロール権を尊重した施設間の情報共有のあり方について検討することを目的に、看護退院サマリーによる情報共有の実態について調査を実施するための予備調査を行った。対象施設は、A県内の高齢者保健施設、高齢者福祉施設、訪問看護ステーションとした。調査内容は、医療施設と看護退院サマリーによる情報共有を行う場合の、看護退院サマリーの内容、他施設と共有する情報と、情報の詳細さ、情報のケア・介護への活用度、看護退院サマリーの保管方法などとした。結果、A県内144施設の内、介護老人保健施設43施設(29.9%)、介護老人福祉施設70施設(48.6%)、訪問看護ステーション31施設(21.5%)から、142名分の回答が得られた。看護退院サマリーに含まれていると考えられる項目16項目を提示し、その情報のケア・援助への活用度を「1:全く役立たない」から「3:非常に役立つ」の3段階で回答を求めたところ、「病名」、「内服薬」、「感染症」などの医療的な項目に関してスコアが高かった。一方、スコアが低かった項目は「人間関係」、「性格」などの対象の人格や家庭環境に関わる項目であった。看護退院サマリーに対する要望・希望・意見を自由記載で求めたところ、回答者のうち71名(49.3%)が記載をしており、その内容は《ケアに関する内容》、《治療に関する内容》、《人間関係・性格に関する内容》、《書式に関する内容》の4つのカテゴリーに分類された。受け取った看護退院サマリーは、事務所で施錠をせずに保管している施設がほとんどであり、施設内の多くの職員が閲覧できる状況であった。平成20-21年度に実施した施設を対象とした調査結果は、第30回医療情報学連合大会で発表し、医療情報学へ論文として投稿し掲載された。平成22年から実施をしている、患者情報プライバシーを考慮した情報共有に関する現状調査を行った。平成24年度に調査を実施するための基礎調査として、調査協力に同意が得られた4名の対象に対して、インタビュー調査を行った。対象は、意識障害や認知レベルの低下していない、自己による意思決定のできるものとした。調査内容は、対象の基礎情報、転院や退院時に異なった施設間での医療者の情報共有に関する認識・考え方などとし、インタビューガイドを用いた半構成面接を実施した。調査対象の平均年齢は65.5歳であり、全ての対象者が有職者、もしくはボランティアなどで社会活動に参加していた。入院経験のあるものは2名であり、退院後は自宅で生活し、入院した病院、又は退院した病院から紹介された病院に通院していた。

退院時または転院時に入院中の情報をまとめたサマリーを作成していることを知っていたものは1名であり、自己のサマリーの内容を確認したことのあるものはいなかった。病院内に個人情報取扱いに関する掲示物があることを知っているものは1名であり、その内容に関して十分に理解できていると回答したものはなかった。転院などで他の施設に移動する場合、自己の診療情報について全て提供してほしい、と全てのものが回答した。しかし、家族情報や一部の内服情報に関しては、信頼できる医療者従事者にのみ知っていてほしい、と回答したものが1名であり、その他のものは、診療に関連する場合のみ伝えてほしい、または伝えたくないと回答した。また、自分以外の家族が入院する場合は、全ての回答者が、できるだけ多くの情報を医療従事者に伝えたいと回答した。その際に、聞かれたくない情報について情報提供を求められたらどうするか、という質問に対しては、診療上必要であるならば提供する、と回答した。平成24年度はこのインタビュー結果をもとに調査票を作成し、医療施設、高齢者福祉施設などで質問紙調査を行う予定である。平成22年度からの計画を実施した。施設間の情報共有に関する意識調査として、A県内で同意が得られた成人期・老年期の一般成人で意識レベルが清明である男女42名(回収率:22.7%)に対して、アンケートと、一部同意が得られた対象者に対してインタビューを実施した。看護退院サマリーの認知度は、「知っている」と回答したものは4.2%であった。また、医療機関に受診をしたときに看護退院サマリーについて「説明された」と回答をしたものは12.5%であった。診療に関連して他施設に情報提供をすることについては、58.3%が「積極的に情報共有をしてほしい」と回答した。インタビューでは、情報提供について、自分自身の場合と家族の場合では施設間で共有して欲しい情報、共有してほしい情報の詳細さについて差があると回答したものもいた。看護退院サマリーに含まれる項目15項目を挙げ、どの程度詳細に記載されてもよいのか、またプライバシーにはどの程度配慮をしてほしいのか四検法で回答を求めた。情報の詳細さについては中央値を求めた。「職業」「家族」など生活関連情報については「概要のみ」と回答するものが多い傾向にあり、「病名」「経過」などの治療関連情報、「食事」「排泄」などの介護関連情報は「できるだけ詳しく」と回答するものが多い傾向であった。プライバシーへの配慮については平均値を求めた。平均値が1.80以上で、プライバシーへの配慮を求める項目は「病名」「既往歴」「治療内容」「感染症」「病気の経過」「心理状態」などの治療関連情報だった。一方平均値が1.6未満で、プライバシーへの配慮を比較的求めない項目は「食事」「排泄」「入浴」「装具」など介護関連情報に多かった。以上から、日々の生活に支障がないように患者のADLに関わる項目については、ある程度のプライバシーが保持される状況であれば、詳細な情報共有を望んでいると考えられる。患者を対象とした調査の実施のため、調査項目の検討が十分に行えていないため、上記評価であると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。年度半ばまでに調査票を作成し、1県の100床以上の医療施設の外来受診者、家族を対象として、調査を実施する予定である。
オルガネラ獲得と新規膜交通経路の開拓

真核細胞に存在する単膜系オルガネラは、物質輸送機構「膜交通」により、タンパク質や脂質が正確に輸送・局在化される。新規オルガネラ獲得に伴い、輸送経路の開拓があったと考えられるが、その進化過程に膜交通がどのように関与したかについての知見は乏しい。本研究課題では、陸上植物の系統特異的オルガネラ獲得とその進化的プロセスに膜交通がどのように関与したかを明らかにすることを目指し、苔類特異的なオルガネラである油体を新規獲得オルガネラのモデルとして、ゼニゴケの油体発生と膜交通の関与、植物の系統特異的オルガネラ獲得の共通モジュールの解明を目指している。SYP1メンバーは、動物のSyntaxin-1のホモログであり、植物の細胞膜に局在するSNARE分子の一つであり、これ自身も分泌経路の積荷として細胞膜まで輸送される。ゼニゴケの4つのSYP1メンバーのうち、MpSYP12Bは油体細胞特異的に発現し、油体膜に局在する。今年度は、分泌経路を細胞内の構造体である油体へ輸送方向を転換させる分子の同定を目的とし、油体発生のマスター転写因子の変異体を用いたRNA-Seq解析および複数の輸送経路の可視化を行った。その結果、油体発生のマスター転写因子の下流に存在する二次代謝産物関連酵素、細胞膜局在型の膜輸送体の遺伝子群に加え、複数の機能未知の分泌タンパク遺伝子群を同定した。また、この転写発現制御下においても、液胞輸送経路を含めた他のオルガネラへの輸送は影響を受けず、分泌経路のみが一過的に輸送方向転換していることを明らかにした。これらの結果および細胞板や樹枝状体などの植物の系統特異的な細胞内構造体への輸送に関する知見から、分泌方向を転写発現を伴って細胞内方向へと一過的方向転換させることが陸上植物の新規オルガネラ獲得機構のストラテジーの1つであることが示唆された。29年度が最終年度であるため、記入しない。
破骨細胞を標的にしたエピゲノム創薬に資する分子基盤の確立

骨吸収機能を介して骨の恒常性にかかわる破骨細胞は、マクロファージ系前駆細胞より分化する。この破骨細胞の分化制御を司る転写制御の研究は、これまで勢力的に取り組まれているが、エピジェネティクス制御の重要性は、ほとんど明らかにされていない。本研究は、破骨細胞分化に伴って発現上昇するメチル基転移酵素が、破骨細胞の形成に重要な役割を担うことを明らかにした。さらに、当該遺伝子に対する阻害剤を用いた解析によって、骨粗鬆症治療の重要な標的になることを見出した。本研究の目的は、破骨細胞の分化・成熟過程にかかわるエピジェネティクス制御機構を明らかにし、骨代謝疾患の治療を可能にする新たな分子標的を同定することにある。昨年度、作出に成功した破骨細胞特異的にメチル基転移酵素を欠損したマウスは、骨量の増加を呈することが明らかとなった。さらに、骨形態計測による詳細な解析の結果から、メチル基転移酵素を欠損したマウスの骨表現型は、破骨細胞の形成、並びに骨吸収窩の減少によって生じることが明らかとなった。これらの結果は、メチル基転移酵素を介して破骨細胞の活性を阻害することで、破骨細胞の異常な活性化によって引き起こされる骨粗鬆症を治療できることが予想される。そこで、本年度は、メチル基転移酵素の阻害剤が、骨粗鬆症の治療に有用であるかの検討を行った。これまでの研究によると、メチル基転移酵素の活性を阻害する化合物は、RG108、EGCGとTF3の3種類が同定されている。メチル基転移酵素と化合物のドッキングシュミレーションを実施した結果、TF3が破骨細胞で高発現するメチル基転移酵素に強く結合することが明らかとなった。そこで、卵巣摘出マウスによる閉経後骨粗鬆症モデルに対して、TF3の投与実験を行った。その結果、TF3を3週間投与したところ、卵巣摘出マウスの骨量低下が有為に改善されることが明らかとなった。本研究で得られた成果は、破骨細胞のエピジェネティクス制御が治療標的となることを世界で初めて示すものであり、破骨細胞が原因となる骨代謝疾患に対して、エピゲノム創薬の有用性を明らかにした。本研究の目的は、破骨細胞の分化・成熟過程にかかわるエピジェネティクス制御機構を明らかにすることである。本年度では、メチル基転移酵素のfloxマウスと破骨細胞特異的にCreを発現する系統Ctsk-CreおよびRank-Creマウスを交配することで、破骨細胞特異的にメチル基転移酵素を欠損した遺伝子改変マウスの作出を行った。当該マウスの骨組織を用いて、メチル基転移酵の欠損が及ぼす骨量への影響をマイクロCTによって検討した結果、顕著な海綿骨量の増加が観察された。さらに、骨形態計測の解析の結果から、破骨細胞の形成、並びに骨吸収窩の減少によって、これらの表現型が生じることが示された。次に、破骨細胞におけるメチル基転移酵素の役割を、細胞レベルで明らかにするために、メチル基転移酵素欠損マウス由来の骨髄細胞を用いて、破骨細胞分化の初代培養を実施した。その結果、メチル基転移酵素の欠損によって、破骨細胞分化、並びに骨吸収能が低下することが明らかとなった。以上の結果から、メチル基転移酵素が、細胞自律的に破骨細胞分化に重要な機能を有することが示唆される。現在、メチル基転移酵素がもつ役割を、分子レベルで明らかにするために、メチル基転移酵素が欠損した破骨細胞のトランスクリプトームデータの解析に従事している。申請計画に記載した目標通り、エピジェネティクス制御因子の重要性を、生体レベルで明らかにした。さらに、次年度に向けた分子レベルでの解析に必要不可欠なトランスクリプトームデータの解析にも着手しており、おおむね順調に進展していると考えられる。メチル基転移酵素が欠損した破骨細胞のトランスクリプトームデータ、並びに、エピゲノムに関する網羅解析データを取得することで、破骨細胞分化で担うメチル基転移酵素の役割を、分子レベルで明らかにしていく。そして、明らかとなった分子機構から、エピジェネティクス制御機構を標的とした破骨細胞分化の阻害法を検討することで、『破骨細胞のエピゲノム創薬』という新規の創薬アプローチに資する分子基盤の確立を試みる。破骨細胞の初代培養には、高価なサイトカインやロット指定の血清などが必要となるために、物品費として、細胞培養に要する経費及びその解析試薬を中心に計上する。ChIP-seq解析委託費、MeDIP-chip解析委託費、マイクロアレイ実験委託費およびマウスの骨組織解析に必要となるクレハ分析センターへの委託費として一部謝金として計上する予定である。さらに、現在、本科研費の支援によって生み出された成果を、論文として発表準備中であり、本年度では、論投稿にかかる費用も一部計上する予定である。
消化器癌の癌化における細胞間密接結合の変化に関する研究

細胞間接着部位Tight junction(以下TJ)は細胞間のapical側あるいはその近傍に存在し、組織構築に重要な役割を果たしていると考えられている。消化管とその癌組織において、この度TJ関連膜貫通蛋白質であるオクルディンとその裏打ちタンパク質であるZO-1が新しく同定された。今回我々は、この新しく同定されたTJ関連膜貫通蛋白質の消化管における発現を調べ、消化管の癌化におけるTJ関連タンパク質の変化と役割について検討した。単層円柱上皮を持つ胃、小腸、大腸の正常上皮では、オクルディンは管腔側に発現がみられ、その局在はZO-1と一致していた。重層扁平上皮を持つ食道の正常上皮では、オクルディンの発現はみられず、ZO-1のみ発現がみられた。胃ガン、大腸癌では、腺腔を形成する管腔側にオクルディン、ZO-1の発現がみられたが、発現は正常上皮と比べて低下していて、組織学的分化度の低下と両者の発現の低下に有意な相関がみられた。オクルディンとZO-1の発現性の比較では、多くの症例で一致していた。以上より、TJ関連蛋白質であるオクルディン、ZO-1は、消化管の腺腔の形成に関わり、消化管の腺癌の分化に関与している可能性があることが判明した。消化器癌とTight junction(以下TJ)との生物学的特性について関連性を新しい観点から研究するために、まず消化管とその癌組織において、この度新しく同定されたTJ関連膜貫通蛋白質であるオクルディンとその裏打ち蛋白質であるZO-1の発現を調べ、消化管の癌化におけるTJ関連蛋白質の変化と役割について検討した。【対象と方法】当科にて外科的切除を行って胃癌19例、大腸癌12例、食道癌3例の新鮮凍結標本を対象とし、抗ヒトオクルディン抗体、抗ZO-1抗体(京都大学月田承一郎教授より供与)を一次抗体として免疫組織染色を行い、臨床病理因子とオクルディン、ZO-1の発現性の関係を検討した。【結果】単層円柱上皮を持つ胃、小腸、大腸の正常上皮では、オクルディンは管腔側に発現がみられ、その局在はZO-1と一致していた。胃癌、大腸癌では、腺腔を形成する管腔側にオクルディン、ZO-1の発現がみられたが、発現は正常上皮と比べて低下していて、組織学的分化度の低下と両者の発現の低下に有意な相関がみられた。【総括】以上より、TJ関連蛋白質であるオクルディン、ZO-1は、消化管の腺腔の形成に関わり、消化管の腺癌の分化に関与している可能性があると考えられた。今後さらに、TJ関連蛋白質発現のメカニズムを明らかにするため、RNAレベルでの解析を行っていく予定である。また、炎症性消化管疾患とTJの関係についても検討していきたい。我々は"細胞間接着と消化器癌の特性"をテーマとし研究を進めてきた。これまでにadhearencejunctionに存在し、細胞間接着に重要な機能を果たしているE-Cadherinと消化器癌の転移・浸潤との相関を明らかにしてきた。今回の研究は、もう一つの細胞間接着部位Tightjunction (以下TJ)に着眼し、消化管とその癌組織において、この度新しく同定されたTJ関連膜貫通蛋白質であるオクルディンとその裏打ちタンパク質であるZO-1の発現を調べ、消化管の癌化におけるTJ関連タンパク質の変化と役割について検討した。【対象と方法】当科にて外科的切除を行った胃癌19例、大腸癌12例、食道癌3例の新鮮凍結標本を対象とし、抗ヒトオクルディン抗体、抗ZO-1抗体(京都大学月田承一郎教授により供与)を一次抗体として免疫組織染色を行い、臨床病理因子とオクルディン、ZO-1の発現性の関係を検討した。【結果】

単層円柱上皮を持つ胃、小腸、大腸の正常上皮では、オクルディンは管腔側に発現がみられ、その局在はZO-1と一致していた。重層扁平上皮を持つ食道の正常上皮では、オクルディンの発現はみられず、ZO-1のみ発現がみられた。胃癌、大腸癌では、腺腔を形成する管腔側にオクルディン、ZO-1の発現がみられたが、発現は正常上皮と比べて低下していて、組織学的分化度の低下と両者の発現の低下に有意な相関がみられた。オクルディンとZO-1の発現性の比較では、多くの症例で一致していた。【総括】以上より、TJ関連蛋白質であるオクルデイン、ZO-1は、消化管の腺腔の形成に関わり、消化管の腺癌の分化に関与している可能性があることが判明した。
核酸分子が制御する動物の新たな恒常性維持・栄養応答機構の解明

本研究では、ショウジョウバエを主な材料とし、未知の動物型ppGpp合成酵素遺伝子を単離すると共に、ショウジョウバエの視細胞におけるppGppの機能を詳細に調べることで、既知のラパマイシン標的タンパク質(TOR)やインスリン様成長因子(IGF)のシグナルとは独立した、動物の新たな恒常性維持・栄養応答機構の存在を実験的に証明する世界初の試みに挑む。