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庭園の技術史に関する日中の比較研究

古蹟保存研究所にて、当分野の共同研究者との打合せの後、現存する庭園の現地調査として、板橋林家花園、霧峰莱園等の調査を行った。これにより、日本植民地時代に作られた庭園の特徴、台湾における庭園の社交的役割等についての理解を得た。・文献資料調査......関連する資料について、現地研究機関での文献収集を行った。上記の調査の結果、庭園における楼閣や回廊、橋、池泉といった各要素について、日本庭園、中国庭園のそれぞれの特徴を分析するための基礎資料を整理することができた。次年度以降は、さらにその分析および現地調査を継続し、両国の庭園の相違について研究を深めたいと考える。平成18年度は、日本および中国・韓国の寺院庭園の現地調査と、これに関連する基礎資料の収集・整理を実施した。1.日本での調査(1)国内庭園の調査......下記庭園について現地調査を行い、その特徴、現状等について把握した。〔山梨県〕浄居寺庭園,放光寺庭園,恵林寺庭園,向嶽寺庭園,大善寺庭園,三光寺庭園,東光寺庭園,慈照寺庭園〔富山県〕岩瀬家〔奈良県〕平城宮跡東院庭園,亀形石造物,興福寺大乗院庭園,唐招提寺〔岡山県〕安養寺庭園,頼久寺庭園,曹源寺庭園,安国寺庭園,大通禅寺庭園〔高知県〕竹林寺庭園〔山口県〕常栄寺庭園,宗隣寺庭園,普賢寺庭園(2)国内庭園のデータベース化......現地調査および文献調査に基づき、庭園名称、所在地、庭園様式、作庭時代、特徴などをデータベースに整理した。また、庭園の分布を地図上にプロットした。(3)作庭古文書の研究......甲州文庫所蔵の作庭書の解読および他の作庭書との内容比較を行った。2.中国での調査(1)平成18年8月に中日五台山文化検討会に参加し「五台山系仏教建築が東アジア仏教建築に与えた影響」と題して研究発表を行った。(2)中国庭園のデータベース化......現地調査および文献調査に基づき、庭園名称、所在地、庭園様式、作庭時代、特徴などをデータベースに整理した。3.韓国での調査(1)韓国庭園の調査......平成18年9月に日本庭園研究会との共同調査により(雁鴨池,鮑石亭,昌徳宮,景福宮慶州国立博物館,国立民俗博物館,その他庭園遺構)について現地調査を実施した。(2)韓国庭園のデータベース化......現地調査および文献調査に基づき、庭園名称、所在地、庭園様式、作庭時代、特徴などをデータベースに整理した。平成18年度は、3年間にわたり実施してきた国内庭園の現地調査とデータベース化、中国および台湾、韓国庭園の現地調査とデータベース化などによって得られた知見に基づき考察を行った。考察にあたっては、特に(1)建築・土木構造物と庭園との相互関係(2)大陸文化が日本庭園に与えた影響(3)日本庭園の独自性の点に着目し、日本の造園技術が大陸技術の影響を受けながら発達してきた過程について明らかにした。
仮想小児病棟における患児のフィジカル・アセスメントの看護教育システムの開発と検証

本研究は、インストラクショナルデザインのプロセスに沿って、看護系大学の学生の学習状況と、小児看護学領域の教員の学内での教授方略に関する実態調査に基づいたニーズ分析を行った。そして、明らかになった教育上の課題解決に向けて、患児のフィジカル・アセスメントの教育内容を検討し、学習支援システムを活用したWebシミュレーション教材を開発した。学習コースは、発達段階や臨床状況の異なる患児の事例のコンテンツを設定した。運用評価の結果、看護学生が患児の臨床場面を具体的にイメージし、回答に応じたフィードバックを受けながら患児のフィジカル・アセスメントを授業時間外でもトレーニングできることは、学習内容の理解と学習意欲の向上につながることが示唆された。小児は言語能力や認知能力が発達途上にあり、さらに症状が急変しやすいことからフィジカル・アセスメントによる症状の把握や予測が重要とされている。しかし、看護学生は日常において子どもと関わる機会が少なく、短期間の臨地実習では患児の身体に起きている変化について学習する機会は限られている。そこで、看護基礎教育における患児のフィジカル・アセスメントの教育方法を検討する必要があると考えた。本研究は、看護学生と小児看護学教員の両者の立場からのニーズ分析に基づき、インストラクショナルデザインプロセスに沿って、小児病棟における患児のフィジカル・アセスメントの実践場面を疑似体験できるWebシミュレーション教材を開発する。そして、限られた看護学生の学習経験を補完するための自己学習教材として開発教材を活用し、その有効性を検証する。28年度は、臨地実習における看護学生の学習状況と小児看護学教員の学内での教授方略の実態調査から、患児のフィジカル・アセスメントに関する教育上の課題を明確にした。そして、導き出された教育上の課題を解決するため、患児のフィジカル・アセスメントの教育内容を設計した。また、看護系大学で使用されているテキストや既存の教材を分析し、発達段階と臨床状況が異なる乳児期・幼児期の患児のシナリオを作成し、Webシミュレーション教材を開発した。開発した学習コンテンツは、看護者としての判断が適切な場合は学習ポイントの再確認を行い、判断が不適切な場合は既習の知識の再確認・患児の反応の意味・アセスメント方法の工夫などをフィードバックし、看護学生が適切な判断ができるまで同じ場面を繰り返し学習できる設定とした。そして、開発したWebシミュレーション教材の試験運用の結果をふまえて、教材の改善の方向性を検討している。インストラクショナルデザインプロセスに準じて、患児のフィジカル・アセスメントに関する教授学習の実態調査の結果から、教育上の課題を解決するための教育内容の設計・開発を行い、開発教材の試験運用を実施しており、現段階ではおおむね順調に進展している状況である。そして、日常子どもと関わる機会の少ない看護学生が、限られた学習経験を補完するための自己学習教材として活用し、現存する教育上の課題解決に対する有効性を検証することを目的としている。平成29年度は、発達段階と臨床状況が異なる患児の事例における「患児への接近法」、「生体機能の観察方法」、「治療に伴う観察方法」について、シミュレーション学習に盛り込む教育内容の修正を行った。その際、看護学生を対象とした試験運用での各事例の学習時間と、学習内容別にみたテストの正答率の結果をふまえて、各学習コースの難易度や看護学生の回答に応じたフィードバック時のメッセージの提示を調整した。また、看護学生が使用するデバイスによっては、画面の文字や写真が不鮮明な部分があったことから、学生の状況に合わせた学習ができるよう様々なデバイスの画面提示状況の確認を行い、画面の見やすさの改善を検討した。試験運用の結果から、開発教材によるシミュレーション学習は、看護学生がパソコン・スマートフォンなどのデバイスを用いて患児の臨床場面を具体的にイメージでき、看護者としての判断を学び、学習が強化される可能性が示唆された。試験運用の結果を分析し、患児のコンテンツの修正が進んでいることから、おおむね順調に進展している。次年度は、開発教材の試験運用の結果を基に、患児の発達段階や症状・治療の異なる各学習コースの改善を行い、更なるWeb教材の質向上を目指し、今後も研究を進展させていく予定である。開発したWebシミュレーション教材に関して、教育上の課題解決に対する有効性を検討する。自己学習教材として開発教材を活用する際に、看護学生が使用する可能性のあるデバイスを考慮し、提示する画像の改善を行う必要があるため、次年度使用額として繰り越されている。コンテンツの修正を主に研究者が実施したため、予定より支出を抑えられた。次年度は、開発教材の運用に関する調査の謝金、研究成果を発表するための学会参加の旅費を支出する。開発教材に提示するための画像の改善に必要な物品の購入と、人件費として使用する予定である。
水素結合型遷移金属錯体を利用したプロトン-電子相互作用系の開発

本研究では強く水素結合したプロトンの移動と酸化還元活性な金属イオン間の電荷移動あるいは電子移動などを結びつけられる新たな分子システムの開発を目指して研究を行った。プロトンを使用した物性は電子やスピン系などと同じように量子効果を示すことが知られている。特に、電子伝導体や磁性体などに摂動をあたえる制御系としてプロトン移動の量子効果を用いる方が比較的物性を発現させ安いものと考えられる。さらに、このプロトンを使うためには水素結合というプロトン特有な性質で物質の中に存在させ、これらを含めた分子系として設計が可能なことにある。このような系の構築を目指すためには、まず存在する水素結合型プロトンが遷移金属イオンの酸化還元反応に影響を受けるような配位子を見出すことが重要である。(金属イオンの価数の変化によって水素結合型プロトンのpKa値が大きく変化するもの)このような性質を持った配位子は2,2-1-Bimidazole(1)といわれる物質で見出されることがすでに報告されている。すなわち、この水素結合型プロトンの溶液中でのpKa_1とpKa_2はRu^<II>/Ru^<III>/Ru^<IV>などの酸化還元反応に伴って高酸化状態になるほど低くなる。これらを水素結合性の固体に展開できれば遷移金属イオンの酸化還元反応と共に分子間水素結合力の強弱が現れるような物質開発ができるものと考えられた。強い水素結合を持つ2量体分子[Re^<III>Cl_2(PPh_3)(Hbim)]_2(2)は溶液中でも安定であることが考えられるが、CV測定を行ったところRe^<II>Re^<II>【tautomer】Re^<II>Re^<III>【tautomer】Re^<III>Re^<III>【tautomer】Re^<III>Re^<IV>【tautomer】Re^<IV>Re^<IV>の混合原子価状態を含む酸化還元波が観測された。これは水素結合を介した混合原子価状態の発生を示唆しているため、この錯体のプロトン互変異性と共に外圏型電子移動を起こしているものと考えている。これらの混合原子価状態の水素結合2量体は新たな誘電性を持つデバイスとして有効に働くものと考えられる。今年度は科学研究費を用いて水素結合のv(NH)伸縮振動の圧力依存性を測定するためにダイヤモンドアンビルセルと顕微IR分光測定装置、および圧力の基準測定を行うルビー蛍光分光装置の設置を行った。現在まだ稼働していないが4月はじめには測定可能まで持っていきたいと考えている。合成は酸化還元活性な可逆なRuII/RuIIIの発生を行えるビイミダゾールRu金属錯体を中心に合成を進めている。Ru金属イオンの酸化還元電子移動と相補的なビイミダゾール水素結合のプロトン移動相互作用を確認するため、上記のような水素結合性v(NH)伸縮振動の圧力モニターに加えて電気化学的な手法を用いた測定も計画している。特に分子レベルのプロトンと電子の相互作用系である水素結合性2量体錯体の合成に力をいれ、プロトンと錯体金属イオンの酸化還元が関係付けられるかどうか調査を行いたいと考えている。

そのため、可逆な酸化還元活性を持つアセチルアセトナートRuII/RuIIIビイミダゾレート錯体[Ru(acac2)(Hbim)]の合成を行っている。今後、この錯体に関して検討を行ってみたいと考えている。本研究では強く水素結合したプロトンの移動と酸化還元活性な金属イオン間の電荷移動あるいは電子移動などを結びつけられる新たな分子システムの開発を目指して研究を行った。プロトンを使用した物性は電子やスピン系などと同じように量子効果を示すことが知られている。特に、直接的なプロトンの物性を発現させるよりも、電子伝導や磁性物性などに摂動をあたえる制御系としてプロトンを用いる方が比較的物性を発現させ安いものと考えられる。さらに、このプロトンを使う利点は水素結合というプロトン特有な性質で物質の中に存在できるため、これらを含めた分子系として分子設計が可能なことにある。このような系の構築を目指すためには、まず存在する水素結合型プロトンが遷移金属イオンの酸化還元反応に影響を受けるような配位子を見出すことが先決であった。このような性質を持った配位子系は2,2'-Bimidazole(1)といわれる物質で見出されることがすでに報告されている。すなわち、この水素結合型プロトンの溶液中でのpKa_1とpKa_2はRu^<II>/Ru^<III>/Ru^<IV>などの酸化還元反応に伴って配位している金属イオンが高酸化状態になればなるほど低くなることから、これらを水素結合性の固体物質に展開できれば遷移金属イオンの酸化還元反応と共に分子間水素結合の強弱が現れるような物質の開発ができるものと考えられた。水素結合2量体の[Re^<III>Cl_2(PPh_3)(Hbim)]2は溶液中でも安定であることが考えられるが、CV測定を行ったところRe^<II>Re^<II>【tautomer】Re^<II>Re^<III>【tautomer】Re^<III>Re^<III>【tautomer】Re^<III>Re^<IV>【tautomer】Re^<IV>Re^<IV>の酸化還元波が観測された。これは水素結合を介した混合原子価状態の発生を示唆しているため、この錯体のプロトン互変異性と共に外圏型電子移動を起こしているものと考えている。
網膜変性マウスに移植した幼若正常マウス網膜の形態学的・電気生理学的研究

(1)従来報告されているように、免疫抑制剤の投与を行わなくとも、網膜移植術後に拒絶反応が惹起されることはなく、網膜変性マウスの網膜下にトランスジェニックマウスの網膜が生着することが確認された。(2)しかしながら、移植した幼若網膜が分化・成長するにあたり、本来の極性、すなわち視細胞外節が眼球の外方に向かって配列する状態を得ることは必ずしも容易ではなく、むしろその様な状態が得られる確率はきわめて低く、移植手技に改良が必要であることが判明した。(3)移植片の大きさを変えるなどの試みも行ったが、結果に改善は見られず、当初予定していた高次ニューロンとの結合状態等を調べる形態学的研究や、電気生理学的研究は今後の課題となった。(4)網膜変性マウスの電気生理学的研究を行うにあたっての比較資料とするため、ヒトにおける各種網膜変性疾患の臨床例を対象に、網膜電図を用いて電気生理学的研究を行い、多くの新知見を得、それらの結果を論文として発表した。1、網膜変性モデルであるC3Hマウスの網膜下腔に、経強膜的に、生後12日のトランスジェニックマウスの網膜小片を移植し、その生着について光学顕微鏡を用いて観察した。その結果、免疫抑制剤を投与せずとも、拒絶反応は惹起されないことが確認された。しかしながら、移植網膜の分化・成長にあたって、本来の極性、すなわち視細胞外節が眼球外方に向かって配列する状態を得ることは、必ずしも容易ではなく、確率が低く、移植手技に改良が必要であることが判明した。2、網膜変性マウスの電気生理学的研究を行うにあたり、ヒトにおける各種網膜疾患の臨床例を対象に網膜電図(ERG)を用いて電気生理学的研究を行った。(1)平成8年度における研究から、幼若な正常マウス網膜を網膜変性マウスに移植する際に、免疫抑制剤を使用しなくても拒絶反応が出現せず、移植後長期間にわたり、移植細胞が生着することが判明した。しかしながら移植した神経網膜が正常な極性をもって分化することはその確率がきわめて低く、網膜移植手術の手技に改良が必要であることが判明したため、今年度は移植細胞の分離方法や、移植片の大きさを変えるなどの様々な試みを行ったが、結果に改善は見られず、恒常的に移植細胞の極性を制御することは困難であった。また多くの移植細胞が網膜内などでロゼットを形成し、この制御もやはり困難であった。このため、当初予定していた高次ニューロンとの結合状態等を調べる形態学的研究や、電気生理学的研究は今後の課題となった。(2)網膜変性マウスの電気生理学的研究を行うにあったての比較資料とするため、ヒトにおける各種網膜疾患(先天性停止性夜盲症、糖尿病網膜症、高度近視、小口病)の臨床例を対象に、網膜電図を用いて電気生理学的研究を行い、多くの新知見を得、それらの結果を論文として発表した。
組成設計とプロセスセレクションによる超高温セラミックス材料の高温特性の高度化

平成30年には、ナノサイズSiC先駆体を含有したZrB2混合粉末を用いてホットプレスによるナノサイズSiC粒子分散ZrB2複合材料を作製した。得られた複合材料の微細構造と力学特性に及ぼすSiC含有量と焼結プロセスの影響を詳しく調べ、最適なSiC含有量と作製プロセスを確立した。また、ミクロンサイズおよびナノサイズSiC粒子を含有したZrB2またはHfB2複合材料を用い、複合材料の高温破壊挙動を調べ、ナノ粒子の強化効果と粒界相の影響を明らかにした。さらに、確立した最適化プロセスによる複合材料を作製し、得られた複合材料を用い、室温から1600°Cまでの曲げ強度の測定を行い、曲げ強度の温度依存性を調べ、高温での複合材料の破壊挙動と微細構造との相関性を明らかにした。一方、開発したZrB2-SiC複合材料を用い、大気中にて、1100°Cから1300°Cまでの高温熱暴露試験を行い、複合材料の酸化メカニズムを解明した上、酸化した試験片の室温曲げ強度を測定し、複合材料の耐酸化性に及ぼす組成、暴露温度と暴露時間の影響を明らかにした。また、大気中にて、1200°Cと1400°Cで、得られた複合材料の熱繰り返し試験を行い、試験後のサンプルの微細構造の観察および曲げ強度の測定を行い、微細構造と力学特性に及ぼす熱繰り返し温度と熱繰り返し数の影響を調べ、酸化雰囲気中における熱繰り返す試験による複合材料の損傷挙動に及ぼす影響要素を明らかにした。以上の研究で得られた結果は、国際雑誌(4編)、国際学会(1回)および国内学会(2回)で発表された。SiCの前駆体であるポリカルボシランのようなSiを含む有機金属ポリマーを出発原料としてナノSiC前駆体微粒子を均一的に分散するZrB2セラミックスのプロセスを開発した。ナノSiC粒子を含むZrB2セラミックス複合材料粉末の合成に成功した。開発したプロセスは低コストであり、新規性と汎用性もあり、ナノセラミックス複合材料の創製プロセスの発展に貢献した。また、開発したプロセスで得られたナノセラミックス複合材料粉末を用い、1000°Cから1900°Cまでの温度で、アニール処理を行った。アニールした粉末のXRDの分析を行い、有機SiC前駆体の結晶挙動や相変化に及ぼすアニール温度の影響を明らかにし、適切な焼結プロセスのセレクションに対する必須な基礎データが得られた。開発した合成プロセスで得られたナノセラミックス粉末を用い、緻密なバルク複合材料を得るために、1750°Cから1900°Cまでの焼結を行った。得られた複合材料の焼結体の組成相をXRDで同定した。また、焼結中における複合材料の緻密挙動を調べた。複合材料の緻密に及ぼす焼結温度、焼結時間、圧力とナノ粒子の体積率の影響を明らかにし、緻密なバルク複合材料を得るための焼結プロセスを確立した。また、得られた複合材料の微細構造のSEM観察による焼結プロセスおよび複合材料の組成と微細構造との相関性が明らかになった。さらに、得られた複合材料を用い、室温で、曲げ試験による複合材料の強度の評価を行った。複合材料の力学特性に及ぼす組成や焼結プロセスの影響を調べ、複合材料の力学特性、組成および焼結プロセスとの相関性を明らかにした。上述の研究を通じて得られた結果をもとにし、優れた力学特性を持つ高温セラミックス複合材料の創製を実現するための複合材料の組成・焼結プロセスを検討し、複合材料の創製プロセスを確立した。本研究では、ナノ粒子分散するホウ化物セラミクスマトリックス複合材料の製造プロセスを開発し、従来の高温セラミックス複合材料より優れた高温強度および良好な耐酸化特性を持つ超高温セラミックス複合材料を得ることを目指している。この目的を実現するために、平成28年度では、(1)ナノサイズ高温セラミックス複合材料粉末の合成プロセス;(2)得られたナノサイズセラミックス複合材料粉末の焼結プロセス;(3)得られた複合材料の微細構造および力学特性の評価などに関する研究を行ってきた。これらの研究を通じて、ナノサイズ粒子を含む高温セラミックス複合材料粉末の合成プロセスを開発し、得られたナノセラミックス複合材料粉末を用いて緻密なバルク複合材料の焼結体ができた。また、複合材料の焼結体の相組成、微細構造と力学特性を調べ、力学特性における組成と焼結プロセスの影響を明らかにした。優れた力学特性を持つ緻密な高温セラミックス複合材料の創製プロセスを確立し、初年度の目標を達成した。これらの研究を通じて得られた結果をまとめて、学会発表や学術雑誌に投稿する予定である。したがって、本課題に関する研究はほぼ予定通りで進行しております。よって、本研究課題について現在までの達成度はおおむね順調に進展していると判断した。平成28年度で開発したプロセスによって緻密なナノSiC粒子を含むZrB2またはHfB2セラミックス複合材料粉末を作製し、室温から1600°Cまでの4点曲げ試験を行い、複合材料の高温力学特性を調べた。複合材料の力学特性に及ぼす組成と焼結温度の影響を明らかにした。また、透過型電子顕微鏡の観察、回折パターン・組成の分析により、複合材料の粒界相はアモルファス相であることが明らかになった。さらに、複合材料の力学特性の温度依存性とアモルファス粒界相との相関性を検討し、粒界相中にナノサイズSiC粒子の存在はセラミックス複合材料の高温強度の改善の要素であることが認識され、複合材料の破壊挙動は温度に依存し、その依存性は結晶粒間の結合に支配されることがわかった。

よって、ナノ粒子によるアモルファス粒界相の耐熱性の強化はセラミックス複合材料の高温力学特性の向上に可能手法であることが考えられる。一方、VCとCr3C2といった炭化物を焼結助剤としてZrB2-SiC複合材料に添加し、複合材料の焼結挙動、微細構造および力学特性に及ぼす助剤添加量の影響を調べた。VCとCr3C2の添加は、助剤の添加量に依存せず、ZrB2-SiC複合材料の焼結性を顕著に改善したことが明らかになった。特に、VC助剤に比較すると、Cr3C2添加の場合には、より緻密改善効果は見られた。また、VCとCr3C2の添加は、焼結中における複合材料の粒成長を抑制し、助剤量は多いほど、粒成長の抑制効果は大きい。さらに、助剤の添加による焼結性の改善と焼結中における粒成長の抑制に関するメカニズムを調べ、科学的に解釈できた。以上の研究で得られた結果は、国際雑誌(3編)、国際学会および国内学会で発表された。本研究では、ナノ粒子分散するホウ化物セラミクスマトリックス複合材料の製造プロセスを開発し、従来の高温セラミックス複合材料より優れた高温強度および良好な耐酸化特性を持つ超高温セラミックス複合材料を得ることを目指している。この目的を実現するために、現時点で、(1)SiCの前駆体であるポリカルボシランのようなSiを含む有機金属ポリマーを出発原料としてナノSiC前駆体微粒子を均一的に分散するZrB2セラミックスのプロセスを開発し、ナノSiC粒子を含むZrB2セラミックス複合材料粉末の合成に成功;(2)得られたナノセラミックス複合材料粉末の緻密に及ぼす組成、温度、時間と加える荷重の影響を明らかにし、適切な焼結プロセスを確立;(3)炭化物助剤の添加によるセラミックス複合材料の低温緻密と焼結中における粒成長の抑制ができ;(4)透過型電子顕微鏡で、得られたセラミックス複合材料の微細構造を観察し、粒界相の組成と微細構造を明らかにし;(5)得られたセラミックス複合材料の室温および高温の力学特性に及ぼす組成、プロセスと微細構造の影響を調べ、その相関性を明らかにし、当初の目標が達成された。これらの研究を通じて得られた結果の一部は、すでに、国際雑誌、国内学会および国際学会で発表された。したがって、本課題に関する研究はほぼ予定通りで進行しております。よって、本研究課題について現在までの達成度はおおむね順調に進展していると判断した。平成30年には、ナノサイズSiC先駆体を含有したZrB2混合粉末を用いてホットプレスによるナノサイズSiC粒子分散ZrB2複合材料を作製した。得られた複合材料の微細構造と力学特性に及ぼすSiC含有量と焼結プロセスの影響を詳しく調べ、最適なSiC含有量と作製プロセスを確立した。また、ミクロンサイズおよびナノサイズSiC粒子を含有したZrB2またはHfB2複合材料を用い、複合材料の高温破壊挙動を調べ、ナノ粒子の強化効果と粒界相の影響を明らかにした。さらに、確立した最適化プロセスによる複合材料を作製し、得られた複合材料を用い、室温から1600°Cまでの曲げ強度の測定を行い、曲げ強度の温度依存性を調べ、高温での複合材料の破壊挙動と微細構造との相関性を明らかにした。
癌遺伝子を標的とした化学分子による癌治療

子宮頚癌はその90%以上にHPVゲノムが検出され、E6/E7領域は常に保持されてる。このため、E6/E7遺伝子を標的としたホスホロチオエ-ト型ASにより細胞増殖の抑制がもたらされることが期待される。本研究では1.細胞増殖特性におよぼすASの効果、及び2.ASの高機能化を目的として研究を行った。HPV陽性子宮頚癌細胞株、SiHa、C4II、HPV16型フルゲノムを導入した正常ヒト角化細胞PHK16を解析の対象とし、E6/E7遺伝子に対するホスホロチオエ-ト型アンチセンスオリゴDNA(AS)を作成した。コントロール細胞として正常ヒト角化細胞(NHEK)、HPV陰性子宮頚癌細胞株C33aを用いた。5mMのASの投与により、PHK16、C4IIでは著明な増殖抑制効果が観察されたが、SiHa細胞、C33a、NHEK、では増殖抑制効果は認められなかった。E7蛋白量はPHK16ではAS投与により著明に減少していたがSiHa細胞では減少の程度は軽微であった。AS特異的にE6/E7発現を抑制することにより、細胞増殖抑制することが可能であることが判明した。SiHa細胞におけるASの取り込みは、保たれていた。従ってSiHa細胞においては、ASと標的遺伝子との結合の脆弱性がAS効果の観察されない原因となっていると考えられた。そこで、ASの標的mRNAへのハイブリダイズをより強固にするために、ソラーレン結合型AS(PS-AS)を作成した。PS-AS0.5mM添加により細胞増殖の完全な抑制が観察された。コントロールとして用いたNHEKには増殖抑制効果は観察されなかった。しかし、PS-ASはHPV陰性子宮頚癌細胞株C33a細胞にもSiHa細胞と同様の増殖抑制効果を示し、また、コントロールPS-AS(ナンセンスオリゴ)添加によっても同様であり、ソラーレン自体の毒性によるものと考えられた。NHEKは、ソラーレンの毒性に対する域値が高いため、増殖抑制が観察されなかったと推測される。本研究では、HPV E6/E7に対するASの有用性が明らかにされた。しかし、細胞により標的遺伝子産物発現の抑制の程度が異なり、ASの高機能化の必要性が示された。そのため、ソラーレン結合型ASの効果を検討したが、ASの特異的効果より、ソラーレン自体の毒性が強く発現される結果となった。従って今後はソラーレン毒性に対する防御或いはPNA等のASの特異的効果を高める物質の開発を進める必要性があると考えられる。子宮頚癌細胞株、HPV16型フルゲノムを導入した正常ヒト角化細胞,PHK16についてHPVのタイプ及びE6/E7領域の発現を検討した。

SiHa細胞;PHK16細胞では16型HPVが、C4II細胞では18型HPVDNAが保存されており、いずれのタイプのHPVもE6/E7領域の発現を認めた。E6,E7の翻訳開始点を含み、かつ既知の癌遺伝子と最もホモロジーの低い2カ所の領域の塩基配列に対するホスホロチオエ-ト型アンチセンスオリゴDNA(AS)を作成した。各細胞にASを添加し、その増殖特性に与える影響を観察した。5mMのASを48時間ごとに投与した結果、コントロール(ナンセンスオリゴDNA)に較べ、著明な増殖抑制効果が観察された。しかし.SiHa細胞では増殖抑制効果は認められなかった。E7蛋白量の変化を免疫沈降法で観察した結果、PHK16ではAS投与により著明に減少していたがSiHaでは減少の程度は軽微であった。従ってE6/E7に対するASは標的蛋白量を減少させることによりその増殖抑制効果が発現されると考えられた。SiHa細胞においては標的蛋白量の変化が軽微であったためASによる細胞増殖抑制効果が認められなかったと考えられた。SiHa細胞におけるASの細胞内動態を検討した結果、AS添加24時間後には99.8%の細胞にASの取り込みと供に核内への集積が観察された。そこで、ASの標的mRNAへのハイブリダイズをより強固にするために、ソラーレン結合型ASを作成し、SiHa細胞の増殖特性に及ぼす影響を観察した。ソラーレン結合型AS0.5mM添加により細胞増殖の完全な抑制が観察された。コントロールとして用いた正常ヒト角化細胞には増殖抑制効果は観察されなかった。従ってソラーレン結合型ASはホスホロチオロ-ト型ASの1/10以下の量で細胞増殖抑制効果を有することが判明した。子宮頚癌はその90%以上にHPVゲノムが検出され、E6/E7領域は常に保持されている。このため、E6/E7遺伝子を標的としたホスホロチオエ-ト型ASにより細胞増殖の抑制がもたらされることが期待される。本研究では1.細胞増殖特性におよぼすASの効果、及び2.ASの高機能化を目的として研究を行った。HPV陽性子宮頚癌細胞株、SiHa、C4II、HPV16型フルゲノムを導入した正常ヒト角化細胞PHK16を解析の対象とし、E6/E7遺伝子に対するホスホロチオエ-ト型アンチセンスオリゴDNA(AS)を作成した。コントロール細胞として正常ヒト角化細胞(NHEK)、HPV陰性子宮頚癌細胞株C33aを用いた。5mMのASの投与により、PHK16、C4IIでは著明な増殖抑制効果が観察されたが、SiHa細胞、C33a、NHEK、では増殖抑制効果は認められなかった。E7蛋白量はPHK16ではAS投与により著明に減少していたがSiHa細胞では減少の程度は軽微であった。AS特異的にE6/E7発現を抑制することにより、細胞増殖を抑制することが可能であることが判明した。SiHa細胞におけるASの取り込みは、保たれていた。従ってSiHa細胞においては、ASと標的遺伝子との結合の脆弱性がAS効果の観察されない原因となっていると考えられた。そこで、ASの標的mRNAへのハイブリダイズをより強固にするために、ソラーレン結合型AS(PS-AS)を作成した。PS-AS0.5mM添加により細胞増殖の完全な抑制が観察された。コントロールとして用いたNHEKには増殖抑制効果は観察されなかった。しかし、PS-ASはHPV陰性子宮頚癌細胞株C33
ノックアウトマウス骨髄由来幹細胞の細胞特性と生体内動向の分子生物学的解析

ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)は間葉系細胞・組織へ分化するだけではなく、皮膚の創傷治癒においても重要な働きを示す(Nakagawa H, Akita S, Akino K, et al. Br J Dermatol, 2005)。一方、皮膚と同様に同じ外胚葉系の神経系への間葉系幹細胞の分化が示されており、hMSCの神経系への分化、関与を神経ホモログを持つShc関連遺伝子・タンパク発現、Stathmin関連遺伝子・タンパク発現を確認し、Shcのノックアウトマウスを用いて、創傷治癒へのin vivoでの関与、ノックアウトマウス由来骨髄間葉系幹細胞(間質細胞)の増殖性、分化能につき検討した。hMSCの免疫細胞染色では、ShcA、ShcC、SCG10、Stathmin等のタンパク発現を認めたものの、ShcB発現は認められなかった。Semi-quantitative RT-PCR法による遺伝子発現検討では、ShcA、ShcC、SCG10、SCLIPの発現同定したもののShcB、RB3は発現認めなかった。Shcタンパクは細胞内アダプタータンパクとしてMAPK/Erk系を介して増殖・分化に関与すると思われるので、ShcCノックアウトマウス由来骨髄間葉系幹細胞(間質細胞)の増殖性とノックアウトマウスin vivoでの創傷治癒を検討したところ、細胞増殖性は4日間観察において対照は5.5倍に増殖したものの、ノックアウト由来細胞は1.5倍に留まった。リン酸化MAPK/Erk発現では44及び42Kdaにほぼ1/10の発現量であった。10×10cm^2の全層欠損創において、人工真皮(ペルナック【○!R】)被覆観察6日で、対照littermateは完全創傷治癒したものの、ノックアウトマウス創は全く治癒しなかった。正常littermateとShcCノックアウトマウスの皮膚構造を比較したところ、ノックアウトマウスでは表皮がほぼ単層であり毛包、脂腺が分離し、共に未熟な構造を取っていた。また、正常littermateでのShcC、ShcA発現は真皮発現しており、表皮には認められなかった。骨髄由来間葉系幹細胞はサイトカイン・成長因子のみならず、様々な刺激で増殖・分化可能である。特にヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSCs)は既に、BMP-2やbFGF刺激により、無血清培地での増殖性を確認している。一方、生体内の投与されたhMSCsは骨系列または、皮膚欠損部位にて、上皮化し骨再生・創傷治癒再生の中心的な役割を示す。hMSCsとほかの細胞の相関、細胞液性因子を介した増殖性・分化能についてはあまり検討されておらず、今回、ヒト成人皮膚線維芽細胞(NHDF)、ヒト臍帯動脈内皮細胞(HUAEC)、ヒト角化細胞(HEK)を用いて、hMSCsとの細胞遊走性、細胞間相関を検討した。hMSCsは、無血清培地ではbFGF添加により4日間、小型化し核/細胞質比も亢進するものの、細胞増殖維持されていた。これはBMP-2添加では大部分のhMSCsはアポトーシスに陥ってしまう事と対照的であった。hMSCsを上方分画においた条件での二重培地(修正Boyden chamber)では、HEKが最も細胞遊走性を示した。この遊走性には細胞情報伝達抑制をPKA (Protein Kinase A)抑制因子でほぼ消失し、Chemotactic migrationであることが示された。電顕では、細胞外マトリックスでる、フブロネクチン・タンパクが発現しており、二重培地を通過するhMSCsの走査電顕像、直截単層培養でのHEKとhMSCsは電顕でも紡錘形の細胞変化を来し、細胞周囲には基底膜様のタンパクを発現した。また細胞質は分化亢進した。これらからhMSCsは再生の実際においても、関連細胞と共に、細胞相関、細胞液性因子を介して分化・増殖するものと推測された。

10×10cm^2の全層欠損創において、人工真皮(ペルナック【○!R】)被覆観察6日で、対照littermateは完全創傷治癒したものの、ノックアウトマウス創は全く治癒しなかった。正常littermateとShcCノックアウトマウスの皮膚構造を比較したところ、ノックアウトマウスでは表皮がほぼ単層であり毛包、脂腺が分離し、共に未熟な構造を取っていた。また、正常littermateでのShcC、ShcA発現は真皮発現しており、表皮には認められなかった。
前立腺癌のホルモン感受性を規定する患者サイドの遺伝因子の探索

前立腺癌、とくに進行期の前立腺癌に対する治療においてホルモン療法が主体であることは疑いない。しかし、前立腺癌の一部では初めからホルモン抵抗性である症例があり、また多くの例ではホルモン療法後にいずれ抵抗性になる。本研究は、ステロイドホルモンや前立腺癌と関連する成長因子等群を主とした遺伝子多型を調べ、ホルモン感受性との関係を明らかにし、ホルモン抵抗性前立腺癌の成立に患者サイドの遺伝的因子が関与しているかを目的とするものである。まず、ステロイド性ホルモンのキーステップを司るCYP17、CYP11Aのプロモーター領域の多型を調べたところ、CYP17に関しては前立腺癌や前立腺肥大症の発症と有意な関係があることがわかり、いっぽうCYP11Aに関しては、発症ではなく前立腺癌の進展に関与していることが示唆された。またテストステロンの活性型(DHT)への変換酵素遺伝子のSRD5A2の多型を解析したことろ、この多型は前立腺癌の発症に関与しているが、肥大症には関与していないことが示唆された。またこれらの多型と正常壮年期男性の血清ホルモン値との関係を調べたところ、CYP17多型のリスクアレルをもっている男性は血清free testosterone値やandrostenedione値が有意に高いことがわかった。また癌遺伝子のcyclinD1の遺伝子多型が前立腺癌や肥大症と関連していることを示すとともに、現在IGFBP-3やTGF-betaの遺伝子多型を解析している。さらに、予後、転帰が判明している進行前立腺癌(病期D)患者のこれらの遺伝子多型とホルモン療法への感受性、予後との関係を検討したところ、CYP19(aromatase)、TGF-beta、IGFBP3などの遺伝子多型が予後と相関することが示唆された(投稿準備中)。近年、ヒトゲノム解読の進行に伴い、ゲノムには多くの遺伝子多型が存在することが判ってが、遺伝子多型を基にした疾患発症や病態の予知、予防や治療法選択の決定は重要な課題である。本研究は、患者のホルモン(特にステロイドホルモン)環境を規定する遺伝子群を中心に多型を調べホルモン感受性との関係を明らかにし、ホルモン抵抗性前立腺癌の成立に患者サイドの遺伝的因子が関与しているかを目的としている。またテストステロンの前立腺組織内での活性型(DHT)への変換酵素遺伝子のSRD5A2の多型を解析したことろ、この多型は前立腺癌の発症に関与しているが、肥大症には関与していないことが示唆された。従って、このような多型解析を進めることで前立腺癌発症のリスク、進展のリスク、前立腺肥大症への遺伝的リスクを明確にできる可能性がある。現在さらに酵素群をひろげ解析中である。
Al-Mg合金の超塑性における動的復旧過程の役割

一般にm≧1/3が超塑性発現のおよその目安と考えられる.金属系材料では結晶粒が微細になるほど粒界すべりが活発化し,これに伴って歪速度感受性指数も増大するので,「結晶粒をできるだけ微細化すること」が超塑性合金開発の基本的な指針となっている.ところで,微細な組織ほど熱力学的に不安定となるため,粗大化を抑える配慮が要求される.よって,結晶粒微細化のための特別な手段を講じなくても超塑性を確保できるclassI型固溶体は,新しいタイプの超塑性材料として,基礎的のみならず工学的に十分検討に値すると思われる.本研究の目的は,(1)粗大等軸結晶粒から成るAI-4.5mass%Cu合金の超塑性特性を精査し,(2)組織観察の結果を加味して変形機構を検討し,(3)粒界すべりの役割を明らかにすること,にある.結果は以下の通り.完全にα単相の803Kでは,真応力一真歪曲線上には降伏の直後に加工軟化はほとんど現れない.このような高温では溶質雰囲気が相対的に小さくなって引きずり抵抗が減少するため,転位は理想的な粘性運動に従わないことが主因と考えられる.実際,m地も0.4とやや大きい.最大伸びは290%である.固溶限直下の773Kでは,各歪速度においてclassI型固溶体に特徴的な加工軟化現象が出現する.m≒0.3となることから,溶質雰囲気の引きずり効果が働いていると思われる.変形が均一に起こるため,変形後の試料表面にすべり帯は認められない.最大伸びは260%である.αとθ(CuA_<12>)の2相が共存する673Kでは,加工軟化は現れず,mも0.1と小さい.伸びも100%に激減する.Al-CuA_<12>系の共晶温度(821K)より高い823Kおよび833Kでは,結晶粒界で局部融解が起因した脆性破壊を生じた.鋳造の際に導入された共晶組織が加工熱処理後も粒界近傍に残存したためと考えられる.引張軸方向に長く伸びた巨大結晶から成るAl-4.5mass%Cu合金で,上とほぼ同じ条件下で500%もの超塑性を示し,m値も約0.4となる.この種の試料では粒界すべりはほとんど期待できないから,この結晶も「classI型アルミニウム固溶体では,粒界すべりによらない変形機構で超塑性が発現し得る」ことを示している.一般にm≧1/3が超塑性発現のおよその目安と考えられる.金属系材料では結晶粒が微細になるほど粒界すべりが活発化し,これに伴って歪速度感受性指数も増大するので,「結晶粒をできるだけ微細化すること」が超塑性合金開発の基本的な指針となっている.ところで,微細な組織ほど熱力学的に不安定となるため,粗大化を抑える配慮が要求される.よって,結晶粒微細化のための特別な手段を講じなくても超塑性を確保できるclassI型固溶体は,新しいタイプの超塑性材料として,基礎的のみならず工学的に十分検討に値すると思われる.本研究の目的は,(1)粗大等軸結晶粒から成るAI-4.5mass%Cu合金の超塑性特性を精査し,(2)組織観察の結果を加味して変形機構を検討し,(3)粒界すべりの役割を明らかにすること,にある.結果は以下の通り.完全にα単相の803Kでは,真応力一真歪曲線上には降伏の直後に加工軟化はほとんど現れない.このような高温では溶質雰囲気が相対的に小さくなって引きずり抵抗が減少するため,転位は理想的な粘性運動に従わないことが主因と考えられる.実際,m地も0.4とやや大きい.最大伸びは290%である.固溶限直下の773Kでは,各歪速度においてclassI型固溶体に特徴的な加工軟化現象が出現する.m≒0.3となることから,溶質雰囲気の引きずり効果が働いていると思われる.変形が均一に起こるため,変形後の試料表面にすべり帯は認められない.最大伸びは260%である.αとθ(CuA_<12>)の2相が共存する673Kでは,加工軟化は現れず,mも0.1と小さい.伸びも100%に激減する.Al-CuA_<12>系の共晶温度(821K)より高い823Kおよび833Kでは,結晶粒界で局部融解が起因した脆性破壊を生じた.鋳造の際に導入された共晶組織が加工熱処理後も粒界近傍に残存したためと考えられる.引張軸方向に長く伸びた巨大結晶から成るAl-4.5mass%Cu合金で,上とほぼ同じ条件下で500%もの超塑性を示し,m値も約0.4となる.この種の試料では粒界すべりはほとんど期待できないから,この結晶も「classI型アルミニウム固溶体では,粒界すべりによらない変形機構で超塑性が発現し得る」ことを示している.
相同組換えタンパク質RAD51のヌクレオソーム上での組換え反応機構の解析

本研究は、相同組換えの中心酵素であるRAD51のヌクレオソーム上での組換え反応機構を明らかにすることである。本研究によって、試験管内でのクロマチン構造上での解析系を新たに確立し、クロマチン構造の違いがRAD51の組換え活性に影響を及ぼすことが明らかになった。そのことから、クロマチン構造の動的制御が、直接的に相同組換え反応を制御しうることが示唆された。本研究の目的は、相同組換えの中心酵素であるRAD51のクロマチン上での組換え反応機構を明らかにすることである。具体的には、1ヌクレオソーム存在下での組換え反応解析系を試験管内で構築すること、2ヌクレオソーム構造の違いがRAD51依存的な組換え反応に及ぼす影響を明らかにすること、3RAD51活性化因子が、ヌクレオソーム存在下でのRAD51の組換え活性に及ぼす影響を明らかにすることを研究計画として定めた。本年度は、リンカーヒストンH1に着目し研究を行った。リンカーヒストンH1は、ヌクレオソームに結合し、ヌクレオソームの高次構造形成に重要な役割を担うと考えられている。まず、H1をリコンビナントタンパク質として精製した。精製したH1とクロマチンDNA基質を混合し、H1を含むクロマチン基質を作製した。H1の結合したクロマチンDNA基質を用いて組換え反応を解析したところ、H1存在下においては著しくRAD51及びRAD54の組換え活性が阻害されることが明らかになった。次に、RAD51活性化因子がクロマチン構造上での組換え反応に及ぼす影響について解析した。RAD51の活性化因子として知られるRAD52及びRAD51AP1をリコンビナントタンパク質として精製し、上記にて確立した試験管内再構築系を用いて、これらの因子がRAD51のヌクレオソーム上での組換え活性に及ぼす影響を調べた。解析を行った条件下においては、RAD51AP1及びRAD52のどちらについても組換え反応の活性化は検出できなかった。本研究による解析から、クロマチン構造上での組換え反応を検出する試験管内での再構築系を新たに確立し、クロマチン構造の違いがRAD51及びRAD54による組換え反応に変化を及ぼすことを明らかにした。これにより、クロマチン構造の違いが直接的に相同組換え反応を制御しうることが示唆された。本研究の目的は、ヒトの相同組換え修復において中心的に働くRAD51がヌクレオソーム上でどのように組換え反応を行っているかの分子機構を解明することである。具体的には、ヌクレオソーム構造上でのRAD51の相同鎖対合活性を解析する実験系を試験管内で構築し、様々なヌクレオソーム構造を用いた際の組換え反応に及ぼす影響について解析することを研究計画とした。本年度は以下の研究成果を得た。(1)ヌクレオソーム構造上での組換え反応解析系の確立。実験系を構築するにあたり必要なリコンビナントタンパク質(ヒストンH2A, H2B, H3.1, H4およびRAD51, RAD54)及び超ら旋状二重鎖DNAを精製した。精製したヒストン及びDNAを用いてヌクレオソーム構造を有するDNAを再構成し、RAD51のヌクレオソーム構造上での相同鎖対合活性を解析した。その結果、RAD51単独では対合活性を示さなかったがRAD54存在下では対合活性を示した。このことからRAD51はクロマチンリモデリング活性を有するRAD54と協同的に働くことでヌクレオソーム構造を有するDNA基質においても組換え活性を示すことが明らかになった。(2)異なるヌクレオソーム構造上での組換え反応の解析。ヒストンには多数のバリアントが存在し、それぞれのバリアントを含むヌクレオソームの細胞内における役割は異なると考えられている。そこでH3バリアントH3.2、H3.3を含むヌクレオソームをそれぞれ再構成し、H3.1を含むヌクレオソーム上での組換え反応との比較解析を行った。その結果、どのH3バリアントにおいてもRAD51単独での組換え反応は阻害するが、RAD51-RAD54共存下では同程度の組換え反応を示すことが示された。以上の解析から、ヌクレオソーム構造上での組換え反応を解析する実験系を確立し、異なるクロマチン構造上での組換え反応の解析にも成功した。2011年度の研究計画として、(1)解析系の確立に必要なリコンビナントタンパク質及びDNA基質の精製、(2)ヌクレオソーム構造上での組換え反応解析系の確立、(3)異なるヌクレオソーム構造上での組換え反応の解析、(4)RAD51活性化因子の及ぼす影響を掲げた。この内(1)としてはリコンビナントタンパク質RAD51, RAD54,及びヒストンH2A, H2B, H3.1, H3.2, H3.3, H4を精製し、超ら旋状の二重鎖DNAについても各解析に適した様々なDNAの精製を行った。精製したタンパク質及びDNAを用いてヌクレオソーム構造上での組換え反応を解析する実験系を確立した。

また、同様の解析を異なるH3バリアントについても行い、組換え反応とヌクレオソームの構成分子との関係性についても解析することが可能となった。その一方で、RAD52, SSB1, EVL, PSF, GEMIN2などのRAD51活性化因子の精製も行っており、これらの因子のヌクレオソーム構造上での組換え反応における機能についても現在解析を行っている。以上の研究状況から上記の評価が妥当だと考える。2011年度における解析からは、H3バリアント間での組換え反応に及ぼす影響については差が見られていない。そこで、より細胞内でのクロマチン構造を試験管内で再構成するため、現在リンカーヒストンを用いた解析を行っており、組換え反応に変化を及ぼすことが示唆されている。そこで、2012年度の研究推進方策としてはリンカーヒストン及びRAD51活性化因子に重きを置き、研究を行う。また、2011年度にはリモデリング反応解析系を始め、組換え反応に及ぼす影響が何に起因しているかを解析するための新たな解析系の確立にも成功しており、それらを用いてより詳細な反応機構の解析を行い、相同組換えにおけるクロマチン構造の担う役割について明らかにすることを目指す。次年度の研究費の使用計画としては、(1)タンパク質精製に関わる物品費(2)生化学的機能解析に必要なDNAなどの物品費などが挙げられる。これらは次年度の研究計画を遂行するために必須のものである。
デジタル乳房トモシンセシス画像の最適化・品質管理の研究

本研究では、乳房デジタルトモシンセシス(DBT)の基本的性能・精度を検証し、さらにはその性能を維持するための品質管理方法について検討することを目的としている。DBTの画質は、主としてX線管振り角・断層撮影線量・画像再構成法・画像処理などにより影響を受けるが、各種DBTシステムの画像生成過程は異なっており、画質に差異をもたらしている。今年度はこれらの画像描出能の特徴を把握した上で、新たにDBTの被曝低減に向けた研究を行った。臨床における撮影線量の現状調査を行い、DBTプロトコールの基礎特性を検証した。DBTの撮影条件の決定には自動露出制御機構(auto exposure control: AEC)が用いられ、これは初期設定でACR推奨ファントムにより調整されている。臨床画像においては[DBT AGD/2D AGD]値は被写体厚が薄いほど、高濃度乳房ほど高値を示していた。この結果から、被曝線量を一定にした条件でのDBTの撮影条件(管電圧、mAs値)変更を行い、一定の画質が担保できるか否かの検証を実施中である。今年度の目標である、DBTの画質評価と品質管理の研究に関しては、当初の計画以上に進展している。この理由として、前年度の研究進展が良好であったため、研究遂行のペースを堅持できたことによる。今年度は追加として、新たに被曝低減に向けた画質評価の研究も遂行できた。乳房トモシンセシスの品質管理方法が確立されていない現状で、臨床現場で実践可能な品質管理について検討を行う。既存のデジタルマンモグラフィ管理用ファントムを用いてDBTの品質管理の精度と各管理項目をどこまで実施する必要があるかについても検討を行う予定である。併せて、今年度の研究を継続し、被曝低減に向けての検討を重ねていく予定である。、その結果、画像再構成法がFBPからIRへの変更により、CNRの改善とX,Y,Zの3軸方向のFWHMやアーチファクト出現に変化が認められた。画像再構成法の違いにより臨床における病変描出に変化が生じる可能性があることが示唆された。DBTの被曝低減に向けた検討をするためには、画像描出能の特徴を把握した上で、臨床画像の画質を担保し、どこまで撮影条件の低減が図れるかの検証の必要がある。今年度の目標である、評価用ファントム作成と画質評価に関しては、おおむね研究計画通りに遂行できている。この理由として、研究施行前の予備実験からある程度の進展が予測でき、研究遂行のペースを堅持できたことによる。国内において、DBTの品質管理方法が確立されていない現状で、臨床現場で実践可能な品質管理について検討を行う。今年度の成果を次年度の臨床評価(DBT4機種)に適用し、実用化に向けての検討を重ねていく予定である。併せて、既存のデジタルマンモグラフィ管理用ファントムを用いてDBTの品質管理の精度と各管理項目をどこまで実施する必要があるかについても検討を行う予定である。、今年度は画像保存用ディスク、画像処理ソフトウェア、他消耗品を未購入であり、次年度に使用する予定である。また今後の研究方向についての打ち合わせ、学会等での成果報告に使用する予定である。今年度は画像保存用ディスク、画像処理ソフトウェア、他消耗品を未購入であり、次年度に使用する予定である。
悪性腫瘍血管内皮浸潤調節機構の物質的基盤と転移の臓器特異性

高転移性ヒト線維肉腫株HT1080細胞(3×10^6個)をヌードマウス皮下に移植後4週目に解剖し、原発腫瘍、転移腫瘍および正常肺、肝、脳組織を採取、各組織を細切しコラゲナーゼ酵素処理によりフローサイトメトリーを用いて血管内皮細胞を分離樹立した。これら各組織由来内皮細胞およびHT1080細胞表面に発現する細胞接着分子をフローサイトメトリーにより分析したところ、各内皮細胞にはICAM-1とELAM-1の高度発現、HT1080細胞膜上にはCD15とVLA-4の発現を認めた。特に、ELAM-1の発現はマウス肺由来の内皮細胞においてより顕著であった。各種接着分子モノクローナル抗体を用いた腫瘍-内皮細胞接着阻害実験によりHT1080細胞と各内皮細胞間の接着にはCD15/ELAM-1接着分子機構が重要であることが明らかとなった。これにより、各組織由来内皮細胞におけるCD15/ELAM-1接着分子発現レベルと転移の臓器特異性との関連が示唆された。また、HT1080細胞の産生するサイトカイン(IL-1α,IL-6)が内皮細胞上にELAM-1の発現を誘導することが確認され、各種接着分子抗体や抗サイトカイン抗体負荷による転移抑制実験のための基礎的データーが得られた。また、CD15/ELAM-1接着分子を介するHT1080細胞のHUVECへの接着がHUVECからのNO産生を誘導すること、さらにNOが内皮細胞間隙開裂と内皮浸潤の増強作用を有することを確認した。本研究から、内皮細胞の産生するNOによる内皮浸潤能の増強は、細胞運動能と増殖能への影響によるものではなく、内皮細胞間隙開裂の亢進によるものと推察された。平成9年度計画1.血管内皮細胞株の樹立:高転移性ヒト線維肉腫株HT1080細胞(3x10^6個)をヌードマウス皮下に移植後4週目に解剖し、原発腫瘍、転移腫瘍および正常肺、肝、脳組織を採取した。各組織を細切しコラゲナーゼ酵素処理によりsingle cellとし、Modzelewskiらの方法(Cancer Res.,54: 336-339,1994)に準じてフローサイトメトリーを用いて血管内皮細胞を分離、クローニングし各組織由来の内皮細胞を樹立した。血管内皮細胞の確認は、内皮細胞特異的抗体を用いた免疫染色により行った。2.腫瘍細胞および各種組織由来内皮細胞における接着分子活性:1)各組織由来内皮細胞およびHT1080細胞表面に発現する細胞接着分子をフローサイトメトリーにより分析したところ、各内皮細胞にはICAM-1とELAM-1の高度発現、HT1080細胞膜上にはCD15とVLA-4の発現を認めた。特に、ELAM-1の発現はマウス肺由来の内皮細胞において発現が顕著であった。また、HT1080細胞の産生するサイトカイン(IL-α,IL-6)が内皮細胞上にELAM-1の発現を誘導することが確認され、各種接着分子抗体や抗サイトカイン抗体負荷による転移抑制実験のための基礎的データが得られた。平成10年度は腫瘍細胞の誘導する血管内皮透過性および内皮浸潤能の変化を分析し、各臓器由来内皮細胞における接着分子機構および血管内皮透過性と転移の臓器特異性との関連を検討する予定である。

本研究から、内皮細胞の産生するNOによる内皮浸潤能の増強は、細胞運動能と増殖能への影響によるものではなく、内皮細胞間隙開裂の亢進によるものと推察された。