hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
紛争解決におけるマクロ公正と公正世界信念

質問Dでは、第三者の視点から紛争当事者の利害関心を評価してもらった。その際、Brickman et al. (1981)の指摘した3つのマクロ公正原理を公共事業紛争に則して項目化する。3つのマクロ公正原理とは、最小化原理(minimum principle)、下位集団原理(subgroup principle)、平均化原理(average principle)である。今年度は調査実施が年度末になってしまったため、この調査データの本格的な分析は次年度に行う予定である。今年度の主要な目標であった調査データの分析が十分ではなかったため、やや遅れていると考えられるが、文献研究がある程度進み、今後の研究展開に関して新たな視点を得るとともに、データ分析の追加的な指針を発見することができた。今年度の主要な目標であった調査実施は実現出来たので、おおむね順調と考えられるが、実施時期が年度末までずれ込んでしまったため、データ分析は十分にできなかった。次年度使用予定の研究費が生じた理由としては、今年度はデータ分析が遅れてしまったため、このデータをもとにした学会発表の準備ができず、発表旅費が十分に使用できなかったことが挙げられる。次年度は、第2回目の質問紙調査の実施を予定しているが、上の予算的余裕を考え、調査の規模を拡大することも視野に入れる。次年度使用予定の研究費が生じた理由としては、今年度は、調査実施時期が年度末までずれ込んでしまったため、このデータをもとにした学会発表の準備ができず、発表旅費が使用できなかったことが挙げられる。次年度は、実験室実験の実施を予定しているが、上の予算的余裕を考え、実験の規模を拡大することも視野に入れる。また当初の予定では調査実施を予定していないものの、データ分析の結果、興味深い知見が得られた場合には、第2回の調査を前倒しで実施することも検討したい。平成25年度の前半部分は、他の作業と並行して、第1回質問紙調査で得られたデータのさらなる統計的分析を進める。分析結果をもとに、平成25年度後半は第2回目の質問紙調査を行い、紛争解決過程における公正世界信念とマクロ公正感の関係を検討する。平成24年度の前半部分は、他の作業と並行して、第1回質問紙調査で得られたデータのさらなる統計的分析を進める。分析では、紛争当事者への利害関心認知や公共事業政策評価、紛争解決手続きの選好といった変数間の関連や、これらに対する先行要因を明らかにすることをめざす。分析結果をもとに、平成24年度後半は実験室実験を行い、紛争解決過程における公正世界信念とマクロ公正感の関係を検討する。
放射線全脳照射後のマウス大脳における血管消失・血管新生のライブイメージング

成体マウス全脳にX線照射することで急性に血管透過性の亢進が誘導された。血管透過性の亢進とは反対に脳内の血管内皮細胞成長因子VEGFの量は低下した。また、大脳皮質において活性化ミクログリアが顕著に増加し、血管内皮細胞特異的に発現する密着結合タンパク質claudin-5の発現が低下した。遺伝子改変マウス(Flk1-GFP/Flt1-tdsRed BAC Tg)へのX線照射は、脳微小血管におけるGFP陽性の血管内皮細胞の割合を増加させた。二光子顕微鏡を用いたTgマウス大脳のライブ観察により、血管内皮細胞のFlt1およびFlk1の発現度合を反映した明瞭な脳血管像が得られた。放射線照射後の大脳における血管消失・血管新生を詳細に解析し、血液脳関門が障害されて血管透過性の亢進した病的血管の性質を明らかにすることを目的とする。平成27年度は下記の実績が得られた。Flk1-GFP/Flt1-tdsRed BACトランスジェニックマウスの大脳皮質を二光子顕微鏡により観察することで、血管内皮細胞における血管内皮細胞増殖因子VEGFの受容体VEGFR1およびVEGFR2の発現度合いを反映した脳血管を明瞭にライブ観察できることを確認した。野生型マウスに放射線を全脳照射(60Gy、単回照射)して血管内皮細胞の増殖低下やアポトーシスによる血管密度の変化を解析した。放射線照射マウスの大脳の凍結切片を用いたTUNEL染色により、照射0.5日後には脳微小血管内皮細胞のアポトーシスが認められた。血管密度は照射1日後には対照(未照射)群に比べて低下したが、照射7日後には対照群と同程度まで回復した。血管透過性を評価するため、放射線照射後のマウスにエバンスブルーを投与して脳血管からの漏出を解析した。照射0.5日、1日後のエバンスブルーの漏出は対照群に比べて有意な変化を認めなかったが、照射7日、14日後には対照群の5倍程度の漏出が認められ、血管透過性が亢進していることを確認した。放射線照射後の大脳における血管消失・血管新生は照射後の比較的早い時期に認められる現象であり、新生血管は透過性が亢進した病的状態であることが示唆された。また、放射線照射後のマウス大脳においてミクログリアの活性化が認められたことから、放射線照射後の大脳における血管消失・血管新生を明らかにする上で活性型ミクログリアから分泌される炎症性因子による効果を考慮すべきであることが示唆された。本来であれば、Flk1-GFP/Flt1-tdsRed BACトランスジェニックマウスに放射線を照射し、照射後のマウス大脳皮質における病的血管を二光子顕微鏡によりライブ観察する予定であった。しかしながら、トランスジェニックマウスの繁殖効率が予想以上に悪く、解析に要する十分な個体数を確保できず、これを用いた実験を計画したペースで進めることができなかった。それ故、当初の予定より実験が遅れた。正常脳組織における放射線障害のメカニズムを明らかにすることを目的として、マウス大脳への放射線照射後に生じる急性期障害について検討した。Flk1-GFP/Flt1-tdsRed BACトランスジェニックマウス(Tgマウス)の大脳にX線60Gyを上方から照射して照射後7, 14, 28日後に脳切片を作成、大脳皮質(体性感覚野)における血管密度について非照射群と比較した。血管内皮細胞は血管内皮細胞増殖因子VEGFの受容体VEGFR1(Flt1)を強く発現することから、Tgマウスでは全ての血管がDsRed陽性として観察され、血管密度が解析された。Tgマウス大脳皮質の血管密度は、照射7, 14日後では非照射群と変わらないが、照射28日後では非照射群に比べ約10%の低下が認められた。野生型ICRマウス大脳にX線60Gyを上方から照射し、照射後7日目までの脳組織採取を行った。これら組織を用いて、脳組織内におけるVEGFの発現量、ミクログリアの形態変化、血液脳関門(BBB)のバリア機能に関与しているタンパク質の局在量および発現量を調べた。非照射群に比べて照射群の脳組織では、照射後0.57日にかけてミクログリアの活性化が認められた。また、大脳皮質における血管内皮細胞特異的に発現するタイトジャンクション(TJ)タンパク質Claudin-5の局在を調べたところ、非照射では血管壁に局在しているのに対して、照射後0.57日の組織ではその局在が認められなかった。一方、VEGFの発現量は照射後37日では減少していた。X線照射による脳における急性期障害の一つとして、BBBの破綻が示された。その機序は、血管透過性亢進因子として知られているVEGFの関与は少なく、X線照射により活性化したミクログリアが大きく関与していることが示唆された。

遺伝子改変マウス(Flk1-GFP/Flt1-tdsRed BAC Tg)へのX線照射は、脳微小血管におけるGFP陽性の血管内皮細胞の割合を増加させた。二光子顕微鏡を用いたTgマウス大脳のライブ観察により、血管内皮細胞のFlt1およびFlk1の発現度合を反映した明瞭な脳血管像が得られた。Flk1-GFP/Flt1-tdsRed BACトランスジェニックマウスを用いて、放射線照射後のマウス大脳皮質の血管消失・血管新生を二光子顕微鏡によりライブ観察する。VEGFR2(GFP)を高発現する血管内皮細胞とVEGFR1(DsRed)を高発現する血管内皮細胞について、血管新生イベントにおけるこれら細胞の形態、存在割合、分布、運動性などを解析する。コントロールと比較して、放射線照射後にみられる病的血管新生における血管内皮細胞の動態を明らかにする。血管内皮細胞におけるVEGFR1/VEGFR2の発現の消長を解析し、病的血管新生におけるこれらの受容体の役割について考察する。放射線照射したマウス(野生型およびトランスジェニック)大脳における血管新生関連因子について組織化学解析、遺伝子発現解析、タンパク発現解析を行う。また、ミクログリア活性化阻害薬であるミノサイクリンをマウスに投与した時の放射線照射後の大脳における血管消失・血管新生を解析する。これらの結果から、病的血管新生の分子メカニズムについての知見を得る。神経科学実験に供するトランスジェニックマウスの繁殖効率が予想以上に悪く、年度末近くまで十分な個体数を確保できなかった。このため、動物の繁殖に関わる経費(動物実験施設利用料)およびトランスジェニックマウスを用いた実験に関わる経費が当初の見積額よりも低額となり、次年度使用額が生じた。実験に供するトランスジェニックマウスの十分な個体数を得るために、当初の計画よりもやや多めに個体数を維持することとし、これに関わる経費(動物実験施設利用料)として使用する。また、平成27年度の研究により示唆された放射線照射後の大脳における炎症性ミクログリアからの分泌因子が病的血管新生へ与える影響を検討するための試薬(抗体、生化学実験試薬、遺伝子実験試薬など)の経費として使用する。
河川水温変動シミュレーションを用いた全国の淡水魚類に関する自然再生支援システム

流域管理を考える上で、気候変動が河川生態系に与える影響は深刻な問題である。しかし水生生物が被る直接的な影響は、主に河川水温度の上昇によってもたらされる。そして水温の上昇は、気候変動のみならず人為的な流域の構造的変化によって強く影響を受ける。我々は釧路川と全国を対象とし、分布型の降雨流出モデルを用い、土地利用変化が河川水温の変化と淡水魚類の生息地に与える影響に関して研究を行った。主たる成果は以下の3点である。1)2050年を想定した流域の土地利用変化予測とGIS化。2)数値モデルを用いた年間流況および水温変動の再現。3)土地利用変化と気候変動が河川水温の変動及び生息適地に与える影響の空間的評価。研究2年目のH24年度においては、研究対象流域である北海道釧路川流域において、主にGISデータベース構築(生物情報と流域基盤情報)及びそれらのデータを入力条件とした水文モデル=分布型降雨流出モデルの開発を開始し、各水文パラメータの調整を図った後、初期稼働を確認した。モデルのテストランは2011年2012年とし、水位・流量・水温の再現計算を行った。1.水生生物の生息情報のGIS化については、釧路川流域における水辺の国勢調査データを基に最新版まで整理した。過去からの調査位置をポイントデータとし、その地点の属性情報として、生物種の確認情報を入力した。2.流域基盤GISデータについては、国土交通省の国土数値情報・水文水環境情報・環境省公共用水域水質データを基に、空間情報と属性値データを整理した。H24年度では、新たに河岸の詳細形状を表現可能なポイントデータを整備し、個別ID番号を用いて、将来的な生物生息情報等の位置登録を可能とした。3.河川水温データ(対象流域(北海道釧路川)において水温ロガーを設置し、観測データをGISデータとして整理した。全観測地点は合計約40地点であり,最長14ヶ月のデータを取得し現在も記録継続中である。GISデータフォーマットは全てESRI社のArcGISで使用可能なShpファイルとし,属性情報はMs Accessによってリレーショナル可能な物とした。またさらに上記データを活用して水温推定モデルの作成に着手し、2011年度観測データを用いてモデルの初期稼働を確認した。研究3年目のH24年度では、対象流域である北海道釧路川流域において、GISデータベースの構築を進めるとともに、そのデータを入力条件とした水文モデル(分布型降雨流出モデル)のパラメータフィッティングと精度向上を試みた。現地観測については河川水温モニタリングを継続し、データセット拡充(長期化)を進めた。計算は2011年2012年とし、水位・流量・水温の再現を行った。今年度はさらに将来予測シナリオとして、気温・降水量において各条件を設定し、その影響評価を開始した。主な実績としては次の3点である。1.水生生物の生息情報のデジタル化については、既存生物データ(水辺の国勢調査データ等)に加え、流域圏の釣り人が報告する釣果データを2013年度分まで整理した。2.河川水温モニタリングにおいては継続的にデータロガーの回収・再設置を行い、連続的な観測データをGISデータとして整理した。全観測地点は合計約40地点であり,現在も記録継続中である。3.再現計算におけるシナリオは、気温上昇が2012年と比較して+2°C、+3°C、+4°Cの条件。降雨量については2012ベースに対して115%の増加を設定した。研究所年度であるH23においては、主に次のGISデータベースの構築を実施した。1.魚類の生息地情報(研究対象流域の北海道釧路川流域における水辺の国勢調査データを基に最新版まで整理)2.流域構造に関する基盤データ(温度推定を可能とする水文物理モデルの境界条件として使用。国土交通省の国土数値情報・水文水環境情報・環境省公共用水域水質データを基に属性データを整理)3.河川水温データ(対象流域(北海道釧路川)において水温ロガーを設置し、観測データをGISデータとして整理した。(全観測地点は40地点,最長14ヶ月のデータを取得予定)。またさらに上記データを活用して水温推定モデルの作成に着手し、2010年度観測データを用いてモデルの初期稼働を確認した。研究4年目のH26年度では、対象流域である北海道釧路川流域において、全ての水温モニタリング地点における現地観測データを含むデータベースを構築した。また流域土地利用に関するGISデータの拡充を図るとともに、各データを入力条件とした水文モデル(分布型降雨流出モデル)のパラメータフィッティングと実測データとの検証を試みた。現地観測については水生生物の生息情報の整理と共に現地の魚類関連の専門家を対象に聞き取り調査を行い、流域における生態系サービス間の軋轢について情報を整理した。河川水温の再現計算に関しては、データセット拡充(長期化)を進めた。最終年度にあたる今年度は、研究全体の総括を進めるとともに将来の気候変動シナリオを含む気温・降水量条件を設定し、その影響評価を開始する。1.河川水温モニタリングにおいては継続的にデータロガーの回収・再設置を行い、連続的な観測データをGISデータとして整理した。

2.再現計算におけるシナリオは、気温上昇が2012年と比較して+2°C、+3°C、+4°Cの条件。降雨量については2012ベースに対して115%の増加を設定した。最終年度のH27年度では、北海道釧路川流域において、全水温モニタリング地点におけるGISデータベースを完成しモデルインプットデータとした。また気温上昇と降雨量増加シナリオを基にGISデータを拡充し、分布型降雨流出モデルのパラメータ調整を行うとともに実測データとの検証を試みた。特にこれまでに多くの計算時間を要していた各流入支流の計算を統合化し、流域全際の再現を可能とした。河川水温の再現に関しては、研究全体の総括を進めるとともに将来の気候変動シナリオを含む気温・降水量条件を設定してその影響評価を行った。主な実績としては次の3点である。1.将来的な河川水温上昇シナリオに関して2012年と比較して+2°C・+3°C・+4°Cの温暖化条件、降雨量については2012ベースに対して105%・110%・115%の増加を設定して再現計算を行い水温上昇の予測を可能とした。3.シミュレーションの結果、年間を通じて+4°Cの気温上昇を条件とした場合、特に6月後半の時期に最大で2.5度程度の水温上昇が見込まれた。また降水量増加に関しては流量の増加は見られるものの、水温上昇に関しては抑制の効果があることが見いだせた。本研究の成果の一部を利用し、継続的な地域研究「科研費基盤C、グリーンインフラの利用による汚濁負荷削減を目的とした耕作放棄地の再生システム」をスタートさせた。流域管理を考える上で、気候変動が河川生態系に与える影響は深刻な問題である。しかし水生生物が被る直接的な影響は、主に河川水温度の上昇によってもたらされる。そして水温の上昇は、気候変動のみならず人為的な流域の構造的変化によって強く影響を受ける。我々は釧路川と全国を対象とし、分布型の降雨流出モデルを用い、土地利用変化が河川水温の変化と淡水魚類の生息地に与える影響に関して研究を行った。主たる成果は以下の3点である。1)2050年を想定した流域の土地利用変化予測とGIS化。2)数値モデルを用いた年間流況および水温変動の再現。3)土地利用変化と気候変動が河川水温の変動及び生息適地に与える影響の空間的評価。今年度は水位安定期に水温ロガーの回収を終えることが出来、また観測機器の流亡等も少なかったために比較的充実したデータセットを得ることが出来た。回収率は概ね80%程度であった。水文モデルの開発も順調に進み、精度の向上とともに、各種の将来シナリオを組み込んだ再現計算を開始する事が出来た。今年度の課題としては、再現計算の時間が長くかかるため支流を限定して計算するという形を取らざるを得なかったが予測値のばらつきはほぼ想定内であった。今後より長期的な観測データの利用によって予測精度の向上が期待できと考えている。最終的な研究の総括の段階では、更なるモデル推定精度向上のため、土地利用データの高度化・降雨郷土条件の多様化等を含め年間流況解析さらに進める方針である。また水生生物の生息地評価モデルとの連携を目指している。流域生態系の保全と再生
表面吸着相における超臨界流体の微細構造とダイナミックスに関する基礎研究

超臨界流体の関与するプロセスは、流体バルクだけではなく吸着層での挙動が重要な役割を果たす。しかし、超臨界流体自身に関する研究に比べ、吸着相における超臨界流体の構造とダイナミックに関する研究は極めて少ない。そこで本研究では分子動力学(MD)法とコンピュータグラフィックスを用いて、表面吸着相における超臨界流体の微細構造とダイナミックスについて検討を行なった。固体表面からの超臨界抽出過程における超臨界流体の役割を明らかにするために、まず流体が存在しない場合について固体表面からの吸着分子の脱離素過程について検討した。温度が低い場合は、吸着種は固体表面上で熱振動はできたが、表面から脱離することはなかった。温度が高くなると、固体表面での2次元的な拡散が可能になった。さらに温度を上げると表面からの脱離が観察されたが、この時、吸着種自体の熱運動に加えて、固体表面原子の熱運動が大きく関与していることがわかった。超臨界流体の存在下では、固体表面からの吸着種の脱離(すなわち、超臨界抽出)が低温でも著しく促進された。その時、超臨界流体は流体層だけではなく表面吸着相にも存在するが、両者は激しく入れ替わることも認められた。より実在的な系へのMD法の適用の可能性を検討する目的で、ミクロ-メソ2元細孔固体のミクロ細孔中に存在する吸着種の抽出過程のシミュレーションを行った。臨界点より低温、低圧の場合には吸着種は細孔表面から抽出されることはなかったが、流体が超臨界状態にある時は、吸着種がミクロ細孔からメソ細孔中に抽出された。このようにMD法は超臨界抽出など表面吸着相がかかわる超臨界抽出プロセスの原子レベルでの理解において有用であり、今後さらに多様かつ具体的な課題への適用が期待される。
運動機能特性に適応した在宅福祉機器の個別設計シミュレータの開発

・基本部位動作中における筋力、骨格構造支持力および運動領域の解析:運動解析を行うための各種筋力や骨格支持力の算出方法を検討した。これには新たに開発した逐次二次計画法による最適値探索を利用し、拮抗筋と協力筋の分離、および起始位置の探索が従来法(Lagrange未定乗数法)に比べて容易かつ高精度となった.・使用目的に応じた力学モデルのアセンブリング:解析対象に合わせた人間モデル作成のために、基本部位モデルのアセンブリング手法を検討した。・協調動作における各種筋力と骨格構造支持力の解析:複数アセンブリングした力学モデルの協調動作力学制御則を検討する。これには、三次元動作測定、筋電位測定による計測データを基に、力学モデルを構築する手法を開発した.・エンドエフェクタに負荷を加えたときの動作解析:人体モデルの適用解析として、機器の基本的操作における動作予測を行う。三次元動作測定結果と比較検討し、解析精度の向上を計った。解析結果の検証には体幹筋の筋電位測定を行った.・福祉機器の三次元モデリング:対象福祉機器の基本三次元モデルを作成した。同一仮想空間内に福祉機器モデルと人体モデルを配置した.対象福祉機器に、車椅子と移乗介護リフトとした.・動作シミュレーションと福祉機器設計:人体モデルの動作シミュレーションを行い、力学解析に基づき、リーチテストや動作域の確認、機器の構造解析を行った.また同時に機器の構造解析を行い、機器設計上の改良点等を整理した。本研究の目的は、計算力学と仮想現実空間表現手法を用いて、人間と機器との力学的インターフェースのシミュレーション手法を確立し、高齢者や身障者の多様な運動能力に対応した要求福祉機器の個別設計システムを開発することである.本年度は、以下に示す力学モデルの構築に関する基礎研究プロセスを実施した.1.上肢、下肢、体幹などの基本部位それぞれの力学モデリーング:グラフィック・ワークステーション(所有)により上肢の解剖学的形状をモデリングした。それには、関節や各種骨格筋等の運動学的要素が付加されている.2.基本部位の三次元動作測定:購入した6自由度空間座標計測装置により、健常被験者における基本部位の動作測定を行い、上記モデルによる運動解析の検証を行った。3.基本部位動作中における筋力、骨格構造支持力および運動領域の解析:詳細な運動解析を行うための各種筋力や骨格支持力の算出方法を検討した。これには我々が提案しているLagrange未定乗数法による最適値探索手法を利用した。解析は、肘関節の屈曲・伸展運動、前腕関節の回旋運動を行い、運動中に支配的に作用する筋群とその筋力を求めた.その成果は、学会誌に掲載された.4.福祉機器の三次元モデリング:代表的な福祉機器として、電動車椅子を取りあげ、その機構モデルを作成した.そして、さまざまな路面状態(乾燥路、圧雪路、凍結路)を想定した走行シミュレーション手法を開発した.電動車椅子走行性の評価には、車輪と路面のスリップ度によった.本成果は、学会誌に掲載された.本研究の目的は、計算力学と仮想現実空間表現手法を用いて、人間と機器との力学的インターフェースのシミュレーション手法を確立し、高齢者や身障者の多様な運動能力に対応した要求福祉機器の個別設計システムを開発することである.本年度は、人体モデルの構築に関するシステム研究プロセスを実施した.1)上肢、下肢、体幹などの基本部位それぞれの力学モデリング:基本運動部位の解剖学的形状をモデリングする手法を検討した.2)基本部位の三次元動作測定:6自由度空間座標計測装置により、健常被験者における基本部位の動作測定を行い、上記モデルによる運動解析の検証を行った.3)基本部位動作中における筋力、骨格構造支持力および運動領域の解析:詳細な運動解析を行うための各種筋力や骨格支持力の算出方法を検討した.これには我々が提案しているLagrange未定乗数法による最適値探索を利用した.その臨床的応用例として、Steindler法による上肢筋移行術の数値解析を行った.4)使用目的に応じた力学モデルのアセンブリング:解析対象に合わせた人間モデル作成のために、基本部位モデルのアセンブリング手法を検討した.

5)協調動作における各種筋力と骨格構造支持力の解析:複数アセンブリングした力学モデルの協調動作力学制御則を検討した.そして、三次元動作測定による計測データを基に、力学モデルを構築した.6)エンドエフェクタに負荷を加えたときの動作解析:人体モデルの適用解析として、移乗介護機器の基本的操作における動作解析を行った.機器の操作は、手指の把持力と動作が重要である。精度良く測定するため、申請のサイバーグローブを用いた.・基本部位動作中における筋力、骨格構造支持力および運動領域の解析:運動解析を行うための各種筋力や骨格支持力の算出方法を検討した.これには新たに開発した逐次二次計画法による最適値探索を利用し、拮抗筋と協力筋の分離、および起始位置の探索が従来法に比べて容易かつ高精度となった.・使用目的に応じた力学モデルのアセンブリング:解析対象に合わせた人間モデル作成のために、基本部位モデルのアセンブリング手法を検討した.・協調動作における各種筋力と骨格構造支持力の解析:複数アセンブリングした力学モデルの協調動作力学制御則を検討する.これには、三次元動作測定、筋電位測定による計測データを基に、力学モデルを構築する手法を開発した.・エンドエフェクタに負荷を加えたときの動作解析:人体モデルの適用解析として、機器の基本的操作における動作予測を行う.三次元動作測定結果と比較検討し、解析精度の向上を計った.解析結果の検証には体幹筋の筋電位測定を行った.・福祉機器の三次元モデリング:対象福祉機器の基本三次元モデルを作成した.同一仮想空間内に福祉機器モデルと人体モデルを配置した.対象福祉機器に、車椅子と移乗介護リフトとした.・動作シミュレーションと福祉機器設計:人体モデルの動作シミュレーションを行い、力学解析に基づき、リーチテストや動作域の確認、機器の構造解析を行った.また同時に機器の構造解析を行い、機器設計上の改良点等を整理した.
第2のFAK族キナーゼ、CAKβ、のカドヘリンを介するシグナル受容における役割

私達は、FAK分子族に属する第2のタンパク質チロシンキナーゼをクローン化し、これを細胞接着キナーゼβ(CAKβ)と命名した。CAKβをアデノウイルスベクターを用いてcDNAから大量発現すると、細胞の接着性が低下し、細胞の形態が変化した。CAKβに共役するシグナル伝達路を明らかにするために、CAKβC-ドメインをプローベに用いてcDNAライブラリーをスクリーニングし、CAKβ結合タンパク質(CBP-1)のcDNAをクローン化した。CBP-1は、Hic-5のヒトホモログである事が明らかになった。Hic-5は焦点接着に局在した。Hic-5のアミノ酸配列は、焦点接着局在タンパク質であるパキシリンに最も近縁であった。Hic-5とパキシリンは、そのNドメインがCAKβおよびFAKのCドメイン後半部分と特異的に結合した。抗Hic-5抗体を用いて、WFB細胞抽出液からHic-5を免疫沈降すると、CAKβが共沈した。WFB細胞におけるCAKβのチロシンリン酸化は、血清、リゾホスファチジン酸(LPA)、エンドセリンなどによる刺激、および高浸透圧刺激で亢進するが、これらCAKβを活性化する刺激でHic-5のチロシンリン酸化も亢進した。Hic-5とCAKβとの結合は、Hic-5のチロシンリン酸化に重要であることを示唆する結果が得られた。tet系やアデノウイルスベクターを用いCAKβ、Hic-5およびこれらの変異体を過剰発現し、上流及び下流シグナル伝達路を検討している。Hic-5とパキシリンとは共に焦点接着に局在するが、その機能は異なっている可能性が強く、今後の研究により、Hic-5の機能を明らかにする必要がある。私達は、FAK分子族に属する第2のタンパク質チロシンキナーゼCAKβをクローン化により同定し研究している。今年度の研究により、次の事が明らかになった。1,ラット臓器・組織におけるCAKβの発現を免疫組織化学とin situ hydbidizationにより検討した所、CAKβが微絨毛、繊毛、軸索に多く発現していた。2,種々の培養細胞株を用いて、CAKβの細胞内局在性を免疫細胞化学により検討した所、CAKβは上皮系細胞の細胞相互接触部位の表面膜に沿って存在する他、微小管およびミクロフィラメントと弱く結合して細胞質に多く存在した。3,CAKβに結合するタンパク質のcDNAを発現ライブラリーのscreeningにより検索し、CAKβC末端ドメインに結合するタンパク質CBP-1を同定した。CBP-1は焦点接着に局在する新規のタンパク質であり、そのNドメインでCAKβに結合する。CBP-1を免疫沈降するとCAKβが共沈した。CAKβのC末端ドメインに対する単クローン抗体で免疫染色することにより,CAKβの一部が焦点接着に存在することを明らかにした。4,CBP-1はチロシン残基のリン酸化を受けるタンパク質であった。このチロシンリン酸化は、CAKβと同様に、リゾホスファチジン酸、エンドセリンなどによる細胞の刺激に伴い亢進し、また、細胞を高浸透圧にさらすと亢進した。CAKβがCBP-1をチロシンリン酸化する可能性を検討している。5,CAKβを免疫沈降すると、抗(Pan)カドヘリン抗体で染まるタンパク質の共沈が認められたが、α-、β-、あるいはγ-カテニンは共沈しなかった。超音波ホモジナイザーは、培養細胞や大腸菌を破砕してタンパク質を抽出する目的に使用した。
免疫抑制薬による脳保護作用の解明と小児期脳障害に対するその治療的応用に関する研究

ラットにおける、カイニン酸投与によるけいれんモデルを確立した。カイニン酸の腹腔内投与法では、用量依存的に痙攣の強度は増した。そしてその傾向は成獣ラットと同様に、幼若ラットでも認めた。カイニン酸の投与から経時的に脳組織を採取し、検討を加えた。病理学的検討では、海馬の神経細胞の脱落が認められた。さらにその後には海馬顆粒細胞の発芽を認めた。さらに採取組織からmRNAとタンパク質をそれぞれ抽出、精製し、RT-PCR法とwestern blotting法により種々の分子の経時的な発現の変化を検討した。一酸化窒素合成酵素、Bcl-2、Badや、さらにc-fosやc-junなどの最初期遺伝子の発現の一過性増加を認めた。イムノフィリン、カルシニューリン、カルモジュリン、グルタミン酸受容体(NMDA型、AMPA型、KA型)の変化については、現在データを集積中である。カルシニューリン阻害薬の投与に関してはCyAは分子量が大きく、中枢神経系への到達がFK506に比して不十分であることから後者でin vivo投与を、また両者でin vitro投与を行った場合の上記分子の、経時的変化についても現在データを集積している。さらに今後は、海馬標本における長期増幅現象や長期抑圧現象の誘導における変化をパッチクランプ法を用いて検討する予定。また、脳虚血モデルも頚動脈疎血法により作成した。このモデルにおける、上記分子の経時的検討に関しては、現在データを集積中である。
ナノスケールの遍歴電子磁性-電子移動を伴う光磁気特性の解明-

ナノチューブ状ハロゲン架橋白金錯体の物性研究を実験グループと連携して推進し、その類稀な混合原子価基底状態を同定し,さらには角柱形状特有の半金属電荷密度波状態の存在を予言した。単なる実験解釈に止まらず,物質設計に及んで積極的提言を行い,4角柱状,3本螺旋状白金錯化合物の合成につながった。環式炭化水素高分子ポリアセンに,一方通行の光誘起相転移を発見した。エネルギーの縮退したシス・トランス型構造異性状態は,光学吸収特性を異にするため,これはフォトクロミック・デバイスへの応用に道を開くものである。さらに単分子環状磁性体の磁場有機レベル交差現象に対する核スピン格子緩和理論を構築した。クロミウム8核錯体のプロトン核磁気共鳴実験観測における懸案を解決した。分子磁性体の磁気励起・緩和及び"低次元金属錯体の光学応答"の研究を踏まえて、そのそれぞれで培った着想と磨いた方法論を融合し、新たな分野横断的萌芽研究『ナノスケールの遍歴電子磁性』を立ち上げる。分子磁性の舞台キャストに"電荷自由度"を迎え入れるために、錯体化学研究と連携し分子設計はもとより、光やドーピングなどさまざまな物理的・化学的演出を試みる。化学と物理,実験と理論が連携して、遷移金属化合物あるいは共役高分子に、光が演出する新奇電子物性を探究してゆく。ハロゲン架橋白金錯体の線形・非線形光学応答に対する系統的理論構築が進んでいる。1)複核白金鎖A_4[Pt_2(P_2O_5H_2)_4X]・nH_2O(A=NH_4,Na, K, ...;X=Cl, Br, I), Pt_2(CH_3CS_2)_4Iに観られる2種類の電化密度波基底状態を光学励起し,これに伴う非線形格子緩和を実時間ダイナミクス・シミュレーションにより追跡した。特にソリトン対形成機構を詳細に解明し,スピンあるいは電荷の選択的輸送可能性について論じた。2)梯子型白金2重鎖鎖間架橋配位子の異なる2種類の梯子型白金錯体: (C_8H_6N_4)[Pt(C_2H_8N_2)Cl]_2Cl(ClO_4)_3・H_2O, (C_10H_8N_2)[Pt(C_4H_13N_3)Br]_2Br_4・2H_2Oの光学伝導度スペクトルを計算し,これを実験観測と照らし,双方の対照的基底状態及びその発現機構を解明した。3)4角柱白金チューブ次年度に向けて,ナノチューブ状遷移金属錯体の電荷及びスピン密度波状態の群論解析を開始した。活況を呈するカーボン・ナノチューブ研究の一方,金属ベースの遍歴ナノチューブは知る限り例がなく,その電子・格子物性は興味深い。九州大学の錯体化学研究室は白金錯体鎖をチューブ状に成形することにし,これと連携しながら,今後新奇な電子相・磁性相を開拓してゆく。一方,有機高分子ポリアセンの光学応答の計算も進めている。半世紀近くに渡り議論の錯綜する2つの縮退Peierls相=シス・トランス結合交替相について,光学的判別法を提案した。ナノチューブ状ハロゲン架橋白金錯体の物性研究において、格段の進展があった。京大理・北川教授(錯体化学)、阪大基礎工・若林准教授等(X線構造解析)、東大工・岡本教授(光学観測)等と共同研究を展開し、表記物質の基底状態電子相を解明した。光学伝導度スペクトルの理論・実験比較、X線散漫散乱スペクトル解析を通して、基底状態には2種の混合原子価相が混在することを突き止めた。2)3角柱白金錯体次いで3角柱型類似物質の混合原子価相についても、群論を駆使して系統的に解明した。合成・実験に先行する形での理論研究であるが、不均質電荷密度波状態、部分金属電荷密度波状態等、フラストレーション幾何学構造に起因するユニークな電子相を発見した。錯体化学グループでは、当該物質合成を目指した研究が進められている。一方、共役系高分子ポリアセンの光物性研究にも踏み出した。ポリアセンには、構造異性にあたる2つのPeierls歪み状態が存在する。これらはエネルギーが縮退するものの光学的には異性を示すことは、研究初年度に示したところである。時間異存Hartree-Fock法を用いて、両状態間の光誘起相転移の可能性を直接シミュレートしたところ、『一方通行』に似たユニークな相転移現象の可能性が指摘された。プロジェクト発足以来3年を経て、4角柱ナノチューブ状ハロゲン架橋白金錯体の合成・測定・理論共同研究が結実し、Nature Materials(2010年発表インパクト・ファクター29.5)に掲載されることとなった。

京大理・北川教授(錯体化学)、阪大基礎工・若林准教授(X線構造解析)、東大工・岡本教授(光学観測)等と共同で、新規ハロゲン架橋白金錯体[Pt(C_2H_8N_2)(C_<10>H_8N_2)I]_4(NO_3)_8の物性解明を進め、この物質が○類希な遷移金属ベースのナノチューブを形成し、○水分子の吸蔵特性を持ち、○混合原子価白金による新奇電荷密度波状態を形成することを解明した。筆者は特に、光学伝導度スペクトルのピーク起源解明に理論計算をもって貢献し、基底状態電荷密度波が、チューブ形状に特有な2次元Eu表現に属するものであることを突き止めた。一方、シアノ架橋銅モリブデン化合物Cu_2[Mo(CN)_8]の光誘起磁性について、新規の理論研究を開始した。この物質は東大理・大越教授・錯体化学研究室の手になるものであり、波長の違う可視光を照射することにより、オン・オフ可逆の光誘起磁性体であることが知られている。しかし、その磁化増幅・減衰機構について、一切の物理的・微視的解釈は得られておらず、トライ・アンド・エラーの物質合成研究が先行するのみである。筆者は、まず群論を用いて可能な基底状態磁気秩序を精査し、精巧な相図を描いて物質パラメタを特定し、さらに時間依存ハートリィ・フォック法を用いて光照射後の磁化ダイナミクスを計算した。光照射時間(励起密度)、印加磁場、誘起磁化最大値の間に成り立つ非線形な関係について、定量的な知見が得られつつあり、課題最終年度に"非線形な"研究の深化・発展が期待される。研究最終年度を迎える中で、シアノ架橋銅モリブデン化合物Cu2[Mo(CN)8]の光誘起磁性解明に向けて、新規の理論研究を開始した。昨年度まで1次元玩具模型を用いた助走研究を進めてきたが、光照射による磁化発現を定性的に確認できたものの、磁化立ち上がり時間、誘起磁化量、双方向スウィッチング等、1次元の範囲内では定性定量的に再現できない現実も明らかになった。そこで物質の結晶構造を精確に反映する、群解析、基底状態相図、光誘起磁化ダイナミクスという一連の理論研究を企画した。当該8配位モリブデン錯体は四方逆プリズム型でD4d対称性をもつが、その集合体である銅モリブデン化合物の対称性はC4hである。錯イオン単体では複数回転軸をもつ一方、反転対称性が無い。化合物としては、回転対象性は単一軸に低下するが反転対称性をもつようになる。モリブデンを解したd電子ホッピングは螺旋的"捩れた"パスを取ることになり、これが遍歴性に重要な影響を及ぼす。群解析により、3種類の磁性不変部分群、数値的に4種類の異なる磁性相が得られた。これと常磁性無秩序相が競合する興味深い相図が得られた。CuをFeに置換した類似物質も存在し、両者は光活性/不活性と性質を異にする。これはd電子バンド・フィリングの違いからくるものと思われ、現在対応する数値計算を急いでいる。基底状態相図完成の暁には、時間依存ハートリィ・フォック法を用いて、磁化ダイナミクスの計算に歩を進める。これは萌芽的新たな研究課題であり、新規基盤研究を申請している。
上皮間葉転換(EMT)を指標とした新規腫瘍診断法の構築

本研究では、上皮間葉転換(EMT)誘導に着目し、様々な固形癌で、明確な診断基準となる腫瘍組織・血清を用いた新規診断法を確立することを目指し、以下の研究を行った。1.有用な血清診断バイオマーカーを開発するために、血清中のタンパク質を直接網羅的に解析する、新たな血清プロテオーム解析法(DIA法)の開発を行った。その結果、1,598種類のタンパク質情報を含む独自のヒト血清スペクトルライブラリを構築し、世界に例を見ない規模で高濃度から低濃度の血清タンパク質を迅速に定量解析できる技術を開発した。その結果、1検体当たり3時間程度の測定時間で1000種類のタンパク質を同定でき、従来法では検出できなかった低濃度タンパク質(290 pg/mL)の発現変動も検出できるようになった。2. 1.で開発した方法を用いて、リンパ節転移が多い患者と転移がない胃癌患者の門脈血の血清プロテオーム比較定量解析を実施した。その結果、リンパ節転移が多い患者の血清中で発現量が増加しているタンパク質を49種類検出した。その中には、RNASE1、IGFBP4などの癌関連分子の他、EMTとの関連が示唆されているタンパク質が含まれていた。3.先の研究で見出したEMT関連タンパク質の発現を抑制した場合に、癌細胞の遊走能が低下することがわかった。また、プロテオーム解析の結果、発現抑制細胞では細胞接着に関連するタンパク質の発現量が増加する傾向があることがわかった。そこで、癌細胞のEMT誘導に関連して発現量が減少するE-cadherin量をイムノブロット法で調べたところ、発現抑制細胞では有意に増加することがわかった。また、リン酸化プロテオーム解析の結果から、TGF-β刺激時に発現抑制細胞は通常の癌細胞とは全く異なるリン酸化状態を示すことが明らかとなった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、上皮間葉転換(EMT)誘導に着目し、様々な固形癌で、明確な診断基準となる腫瘍組織・血清を用いた新規診断法を確立することを目指している。そために、本年度は、以下の研究を行った。1.申請者らが見出したEMTに関係し、早期肺腺癌の予後とも関連がある1種類のタンパク質およびそのリン酸化に着目し、血清中での定量解析技術を検討した。その結果、血清中タンパク質濃度が低く、免疫沈降法とウエスタンブロッティング法を組み合わせた方法でのみ検出可能であることがわかった。また、このタンパク質は様々な翻訳後修飾を受け、複数のタンパク質フォームとして存在していること、健常者においても一部フォームは強く発現していることが明らかになった。また、大腸癌および胃癌組織を用いて、患者毎に癌部と非癌部、予後良好と不良群に分けて検討を行ったが、組織においても複数のフォームが確認され、さらには個人差が大きいことがわかった。2.申請者らが見出したEMTに関係する2種類のチロシンキナーゼ型レセプターについては、TGFβ刺激によりリガンド量が増加した結果、これらタンパク質のリン酸化が亢進する可能性が示唆された。3.質量分析装置を用いたプロテオーム解析により、大腸癌および胃癌患者組織を用いて新たな診断マーカー候補タンパク質の探索を行った。その結果、新たなEMT関連タンパク質を見出すことができた。4.血清を用いた、新たなプロテオーム解析法の開発を遂行中である。本研究では、近年申請者らが見出したEMT誘導に関係し、早期肺腺癌の予後とも関連がある4種類のタンパク質リン酸化に着目した新規腫瘍診断法の確立を目指した研究を遂行している。しかし、様々な検討を行った結果、診断法確立には、当初予定よりも多くの時間を要することがわかった。そこで、これらタンパク質に着目した腫瘍診断法の確立と並行して、各タンパク質およびそのリン酸化が関与するEMT誘導メカニズムを明らかにし、その関連タンパク質群も新たな診断バイオマーカーとして活用する研究に着手した。また、本研究では、様々な固形癌の患者血清および組織などの、貴重な臨床検体を幅広く収集している。そこで、これら臨床検体を用いて、より明確な腫瘍診断基準となる、新たなEMT関連タンパク質を探索するプロテオーム解析研究にも着手し、EMT誘導との関連性や診断バイオマーカーとしての有用性の検討を開始している。

その中には、RNASE1、IGFBP4などの癌関連分子の他、EMTとの関連が示唆されているタンパク質が含まれていた。3.先の研究で見出したEMT関連タンパク質の発現を抑制した場合に、癌細胞の遊走能が低下することがわかった。また、プロテオーム解析の結果、発現抑制細胞では細胞接着に関連するタンパク質の発現量が増加する傾向があることがわかった。そこで、癌細胞のEMT誘導に関連して発現量が減少するE-cadherin量をイムノブロット法で調べたところ、発現抑制細胞では有意に増加することがわかった。また、リン酸化プロテオーム解析の結果から、TGF-β刺激時に発現抑制細胞は通常の癌細胞とは全く異なるリン酸化状態を示すことが明らかとなった。本研究では、上皮間葉転換(EMT)誘導に着目し、様々な固形癌で、明確な診断基準となる腫瘍組織・血清を用いた新規診断法を確立することを目指し、以下の研究を行った。1.血清診断バイオマーカーとしての有用性を検討するために、昨年度までに条件検討した測定法にて、EMT誘導関連タンパク質の血清中の濃度を調べた。胃癌、大腸癌、膵臓癌、肺癌患者血清や健常者血清を用いた結果、個人差が大きく、健常者での数値が高いなど血清診断バイオマーカーとしては利用できないことが判明した。2.癌患者の予後診断が可能な、有用な血清診断バイオマーカーを開発するために、血清中のタンパク質を直接網羅的に解析する、新たな血清プロテオーム解析法(DIA法)の開発を行った。今年度は、その準備として、様々な分画法を活用して、血清中に含まれるタンパク質に由来するペプチドの質量データを蓄積した標準ヒト血清タンパク質スペクトルライブラリの構築を行った。3.大腸癌組織と近接正常粘膜組織を用いたリン酸化プロテオーム解析により、癌部に特異的に高発現するリン酸化ペプチドを7種類見出した。その中で、EMTとの関連が示唆されている1種類のタンパク質について、mRNA発現解析をRT-PCRにより行った。その結果、mRNAレベルでも近接正常組織と比較して大腸癌組織において有意に高発現(p<0.001)していた。したがって、大腸癌組織において、このタンパク質が特異的に高発現していると考えられた。今年度、近年申請者らが見出したEMT誘導に関係し、早期肺腺癌の予後とも関連がある4種類のタンパク質を用いた新規血清腫瘍診断法の確立が困難であることがわかった。しかし、本研究で幅広く収集した様々な固形癌の患者血清および組織などの貴重な臨床検体を用いて、新たなEMT関連タンパク質の探索研究を実施し、より明確な腫瘍診断基準となる新規癌診断バイオマーカー候補を見出した。また、新たな血清プロテオーム解析法の開発は、順調に開発が進んでいる。したがって、本研究は、若干の方向転換を余儀なくされているが、新たな成果が順調に得られており、現時点で大きな障壁は見られない。研究は、若干の方向転換を余儀なくされているが、申請者らが見出したEMT関連性タンパク質やそのリン酸化に着目した研究では、新たな成果が順調に得られている。また、臨床検体を用いたプロテオーム解析による新たなEMT関連タンパク質探索研究についても順調に進んでおり、現時点で大きな障壁は見られない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
新たなメラトニンの作用の発見と新規の抗肥満の開発に向けた基礎的検討

本研究では、睡眠覚醒などの生体リズムの調節、種々のホルモン分泌や脂肪代謝、糖代謝、発癌抑制、免疫調節など多彩な作用を有するメラトニンが持つ抗肥満作用を明らかにすることを目的としている。ICR雌マウスを用い、10週齢から43週齢までの間、メラトニン水(100g/ml)をコントロール群には水道水を飲水投与して8カ月にわたる長期のメラトニン投与が、加齢に伴う内臓脂肪の蓄積や体重増加を予防できるか、摂取食餌量に変化があるのかを検討した。さらに、体内ではどのような変化が起きているのか、メラトニン投与後のマウス肝臓における様々な代謝への影響をメタボローム解析にて検討した。マウス1匹あたりの1日の摂取食餌量は、平均でコントロールが5.1g、メラトニンで5.2gと食餌量に変化はなかった。体重においては、メラトニン群において減少傾向にあるが有意な差は出なかった。さらに、コントロール群9匹、メラトニン群10匹に対し、動物実験用3DマイクロX線CTを用い、横隔膜の下から足の付け根までの体脂肪率、内臓脂肪率、皮下脂肪率を算出したが、有意な差は無かった。肝臓おけるメタボローム解析は、主分析解析ではメラトニン群とコントロール群では明らかな相違を認めた。各代謝経路の結果としては、総してメラトニン投与群が代謝産物量は低い傾向を認めた。解糖系では、ピルビン酸合成阻害に因るPEPの増加、乳酸合成の低下及びTCA回路の不活化を認めた。また、アミノ酸類の低下や、核酸合成の低下等も認めた。メラトニンの抗肥満効果を明らかにすることを目的とした研究であるが、メラトニン投与群とコントロール群では体重増加や内臓脂肪の蓄積に有意差を認めなかったことは、当初の予測とは異なる結果であった。しかし、メタボローム解析では多種の代謝経路にメラトニンが影響を与えていることが明らかになっており、体重増加や内臓脂肪の蓄積以外の抗肥満効果が明らかになる可能性がある。今後は、メタボローム解析結果をさらに検討することで、メラトニンの抗肥満効果を明らかにしたい。また、脂肪組織中の炎症生サイトカイン濃度やアディポサイトカイン濃度を測定し、さらには寿命延長因子(S6キナーゼのリン酸化レベル、ヒストン脱アセチル化酵素であるSilent information regulator(SiR2)とサーチュイン(SIRT-7))の発現の検討も行い、メラトニンの抗肥満効果のメカニズムを解明する。
ロイコ色素材料を用いた低線量γ線検出システムの開発

本年度は、γ線照射に対して耐性の弱かったフェノチアジン色素に替わる色素骨格として、フェノキサジン系色素を用いる系について検討した。3,7-ビスジエチルアミノ-5-フェノチアジンの10位の窒素にo-ニトロベンジルオキシカルボニル部位を有する化合物(1)をフェノチアジン系色素を合成したのと類似の方法で合成し、γ線照射実験を行った。その結果、化合物1のアセトニトリル溶液(1x10^<-4>M)は、40Gyの照射により、目視で無色透明から青色に発色することが確認できた。この結果で工業的所有権を申請した(時田澄男,太刀川達也,"フェノキサジン系化合物及び放射線検出方法",特願2002-84898)。さらに、同様にフェノキサジン骨格を色素骨格とし、保護基部分の異なる誘導体を種々合成すべく、新しい合成に取り組んだ。色素の還元体に酸ハロゲン化物や、ギ酸エステルを作用させ、直接保護基を導入する方法により、新規フェノキサジン系色素化合物を容易に合成できることがわかった。ここで合成された2,2,2-トリクロロエチルオキシカルボニル基を有する化合物(2)は、高いγ線感受性を示し、化合物1の4分の1程度の照射線量(10Gy)から目視で青色の着色を確認した。また、色素の還元体に4分の1当量のトリホスゲンを作用させることにより、トリクロロメチルオキシカルボニル基を有する化合物(3)が合成できることがわかり、化合物3も高いγ線感受性を示した。ここで示した新規合成法と合成した色素前駆体の放射線感受性について工業的所有権を申請中であり、学会発表を予定している。色素骨格に多種の誘導体が存在するインドフェノールやインドアニリン系を用いた化合物についても検討を行った。色素骨格のγ線照射に対する安定性は、インドアニリン系色素やインドナフトール系色素で異なることがわかった。P-トルエンスルホニル基で保護したインドナフトール系発色色素(4)はγ線照射により発色することが確認されたが、その色素体のγ線に対する堅牢性は、フェノキサジン系色素より低いことがわかった。本年度は、色素骨格としてフェノチアジン系色素を用いる系について検討した。すなわち、3,7-ビスジメチルアミノ-5-フェノチアジンの10位の窒素にo-ニトロベンジルオキシカルボニル部位を有する化合物(1)、及び、t-ブトキシカルボニル部位を有する化合物(2)を合成し、その光・酸・放射線による発色挙動を調査した。ロイコ色素を放射線検出に用いる利点は、一段階で発色するため、発色条件の検討が比較的容易であり、また、試料の調製や製品の作成に対する手間が少ないことである。フェノチアジン系色素の合成は、メチレンブルー(3)を出発原料にトルエン・水の混合溶媒中、亜ジチオン酸ナトリウムで還元した後、トリホスゲンを用いてクロロホルミル化し、o-ニトロベンジルオキシ基、t-ブトキシ基を保護基として導入することにより行った。それぞれ、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで単離し、アルコール溶媒から再結晶することにより、二種類のフェノチアジン系ロイコ色素1,2を得ることができた。紫外光照射実験では、それぞれのアセトニトリル溶液に、100Wの高圧水銀灯を照射することにより、脱保護反応により生成する3の吸収に相当する655nmでの吸光度の増加を確認した。また、p-トルエンスルホン酸を用いた酸添加実験については、ジメチルスルホキシド中、70°Cで、1では初期段階でわずかに吸光度が増加したものの経時変化をほとんど示さなかったのに対し、2は時間の経過に応じて655nmの吸光度が増加していくことを確認した。よって、ロイコ色素2より1の方が、放射線感応性色素に相応しいことがわかった。γ線照射実験は、1,2とも目視で確認できるような強さではないが、吸収線量に応じて、3の吸収に相当する655nmにおける吸収極大がわずかに増加していることが確認できた。また、より短波長の450-500nm付近に大きな吸収強度の増大が見られ、400Gyの吸収線量を与える照射から溶液が黄色に着色している様子が目視によって確認できた。色素骨格にイオウ原子を含んでいることから、C-S結合が照射で解裂し易いと考え、フェノキサジン系色素の合成を検討している。

色素の還元体に酸ハロゲン化物や、ギ酸エステルを作用させ、直接保護基を導入する方法により、新規フェノキサジン系色素化合物を容易に合成できることがわかった。ここで合成された2,2,2-トリクロロエチルオキシカルボニル基を有する化合物(2)は、高いγ線感受性を示し、化合物1の4分の1程度の照射線量(10Gy)から目視で青色の着色を確認した。また、色素の還元体に4分の1当量のトリホスゲンを作用させることにより、トリクロロメチルオキシカルボニル基を有する化合物(3)が合成できることがわかり、化合物3も高いγ線感受性を示した。ここで示した新規合成法と合成した色素前駆体の放射線感受性について工業的所有権を申請中であり、学会発表を予定している。色素骨格に多種の誘導体が存在するインドフェノールやインドアニリン系を用いた化合物についても検討を行った。色素骨格のγ線照射に対する安定性は、インドアニリン系色素やインドナフトール系色素で異なることがわかった。P-トルエンスルホニル基で保護したインドナフトール系発色色素(4)はγ線照射により発色することが確認されたが、その色素体のγ線に対する堅牢性は、フェノキサジン系色素より低いことがわかった。