hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳卒中患者の家族介護者に対する在宅支援介入プログラムに関する研究

しかし、介入プログラム作成の最終段階の検討の中で、ICUやSCUなど発症後まもない患者を看護する部署では、看護師によっては、家族に対して在宅介護や介護者役割に向けた看護介入の必要性すら意識していない可能性もあるのではないかという懸念が上がった。新たに作成する在宅移行を支援する入院早期からのプログラムの効果を検証する予定であったが、プログラムそのものではなく、実施する看護師にその効果が大きく影響を受ける可能性も考えられたことから、脳卒中患者を収容する急性期から回復期までの病棟の看護師を対象として、脳卒中患者の家族に対する介護者役割あるいは在宅介護に関する看護師の認識を明らかにする研究に取りかかった。現在、予定対象者数の半数程度のデータ収集を終え、次年度も引き続きデータ収集を行い、分析する予定である。これまでに得られたデータからは、在宅移行期病棟の看護師は、在宅介護に関する関心が高く、当然のこととして家族を支援しているが、急性期ケア病棟の看護師の在宅看護に関する家族支援は、これまでの看護経験に影響を受けると考えられる。つまり、急性期ケア病棟に配属されるまでに、脳卒中患者のケアの経験がある者や在宅療養を要する患者や家族の援助経験のある者は、早期から在宅介護を念頭においた情報収集や看護援助を行なっていた。この調査は、次年度に継続する予定である。また、脳卒中患者の家族成員に関する先行研究を検討する中で、脳卒中という疾病の特徴から、家族の不確かさが発症時から1ヶ月半経過した後も継続するという報告があったことから、家族の抱える不確かさを軽減できることに焦点化した介入も必要であると考えられ、次年度に患者の発症後からの家族の不確かさの縦断的調査を行う予定である。初年度からの遅れも影響しているが、今年度は、介入プログラムの効果の検証を視野に、その研究計画書を検討した中で、新たな問題点に気づき、それを解決するための調査に取りかかったことで、全体の進行が遅れた。本研究は、脳卒中発症早期の在宅移行に向けた介入プログラムの作成と効果の検証を目的として開始した。しかし、効果的な看護介入プログラを検討する中で、それを実施する看護師の認識と家族の病気に対する不確かさが大きく関わると考えられ、それぞれの調査を実施した。看護師の認識調査の結果概要は以下のとおりである:1)ICU・SCU看護師は共に、患者の生命維持を最優先にしながら家族の心理的安寧の援助を行っていたが、SCU看護師はそれに加えて、自宅での介護をイメージして、患者の機能障害の程度・自宅退院の希望と家族の介護力・自宅退院に対する思いのバランスを検討して自宅退院への土壌づくりをしているのに対して、ICU看護師にはその実践はなかった;2)回復期リハビリテーション病棟(回リハ)看護師は、患者と家族の自宅退院に対する思い・患者の生活の自立度・家族の状況を総合的に判断すること、患者の生活の自立度を高める支援、家族が患者の状態を現実的に捉えられる援助を同時に実施して、回リハに居られる期日までに、家族が皆で共に生きる当たり前の生活を実現できるようにしたいと考えていた。以上のことから、脳卒中患者の早期在宅移行を推進するために看護師には以下の点が望まれると考えた:1)ICU・SCU看護師には、その患者と家族が置かれる状況を予測する能力が必要である;2)回リハ看護師には、いつまでも「患者」「家族」ではなく、彼らを「独自のありようで自律的に生活する生活者」と捉える視点が不可欠である。
ナノ構造電極界面を用いたCYPの電気化学酵素反応制御法の開発と応用

ヒト薬物代謝酵素(CYP)の薬剤代謝能力を低コストで迅速に測定可能な新しい手法を開発するために、電気的にその能力を調べる技術開発を行った。様々な表面状態を有する電極の作製と試験を行った結果、酵素サイズのナノ凹凸を有する界面を用いると、電圧を印加して電流を計るだけの非常にシンプルな方法でCYPの薬剤代謝活性を計測できる可能性があることを発見した。本成果は安全で有効な薬物療法の実現に役立つ基盤技術になると考えられる。本年度は、主に以下のアプローチでナノ構造を有する電極界面を作製し、その電極上へのヒト薬物代謝酵素(シトクロムP450:CYP)の固定化と電極によるCYP酵素反応駆動の検討を行った。1.チオール有機分子を用いた界面:アミノ基、カルボキシル基やポリエチレングルコール基を有する親水性のチオール分子と芳香族環やアルキル基を有する疎水性のチオール分子を用いて、親水的なドメインと疎水的なドメインを有する電極界面構造を作製し、CYP分子の固定化と電気化学応答を検討したところ、疎水性ドメインにCYP分子が安定に固定化されることを見出した。また、電極からCYPへ電子を供給して酵素反応を駆動するためには、アルキル基よりも芳香族分子により構築された疎水性界面構造が有効であることも明らかにした(電流応答で10倍以上の差が観測された)。2.ナノピラー、ナノ微粒子界面:電極界面上にナノサイズのピラーや微粒子構造を構築し、疎水性薄膜によるCYP分子の固定化とその電気化学応答を検討したところ、ナノ微粒子により構築された界面が電極-CYP間の電子授受に重要であることを見出し、現在詳細な検討を行っている。上記1および2で得られたCYPの電極駆動に適した界面を、薬物研究現場で用いられているCYP試料(CYP分子が脂質膜に結合した状態の試料:ミクロソーム試料)に適用したところ、比較的安定に固定化されることを見出し、さらに電極駆動による薬物代謝反応を進行させることに成功した。個人に対応した安全で有効な薬物療法の実現において、ヒト薬物代謝酵素(CYP)の薬物及び薬物候補化合物に対する代謝活性を計測することは非常に重要である。本研究では、安価な電極を電子源かつ検出プローブとして利用し、従来よりも低コストで迅速簡便にCYP活性を駆動・計測する技術の開発と応用を目指す。本年度は、電極界面ナノ構造とCYP酵素の電気化学反応効率の相関の詳細な検討と、本研究過程で見出したCYP酵素反応制御(駆動)に有用なナノ電極界面を用いた酵素反応解析を主に行い、以下の成果を得ることができた。1.種々の方法を用いて作製した様々なナノ構造電極界面を用いてCYPの電極反応を調べたところ、酵素サイズのナノ窪みを有する界面がCYPの電気化学応答に非常に有用であることが明らかになった。また、汎用的なスパッタリング法を用いて同界面を作製及びCYPの電気化学駆動に成功し、工業利用にも有意であることを示すことができた。2.上記ナノ構造電極を用いて、ヒトCYPの主要な分子種であるCYP3A4及び2C9の電気化学酵素反応解析を行い、既存の方法で得られている値と同等な酵素反応パラメータを算出できることを実証できた。3. CYP3A4を固定化したナノ構造電極を用いてテストステロンの電解反応を検討分析したところ、6β水酸化テストステロンが主要反応生成物として確認され、電極(電圧)駆動による医薬品代謝物の簡便な合成を行えることが示された。
計算内在暗号化技術の計算モデル

本年度においては計算内在型暗号のモデルとして行列ーベクトル積に人為的雑音を加えるフレームワークに着目し,その計算能力および暗号理論的安全性に関する研究を行った.特に,現在米国標準技術研究所が実施している耐量子暗号標準化に対してMelchorらが2018年に提案している行列ーベクトル積に雑音を加える誤り訂正符号ベースの公開鍵暗号システムHQCにおいてその暗号文上での準同型演算を解析し,線形関数計算および大小比較計算を可能にする秘匿計算プロトコルの構成を行った.またその暗号理論的安全性を誤り訂正符号における計算困難問題に基づいて証明した.この秘匿計算プロトコルにおいて参加者Aが入力xを持ち,参加者Bが関数f(例えば線型関数f(x)=ax+bの場合にはfの記述である対(a,b),大小比較の場合にはx>bならf(x)=1,それ以外ならf(x)=0を記述する値b)を持っている場合に,それぞれが相手に自身の持つ情報を明らかにせずに計算結果f(x)を得ることが可能となる.既存のプロトコルでも同様の計算を可能とするものが既に提案されているが,それらと比較して本研究提案のプロトコルでは量子計算機による有効な攻撃が見つかっていない点ならびに紛失通信と呼ばれる高コストのプロトコルを利用しない点について優越性を持っている.またその他関連する計算モデルとしてブール型有限ダイナミカルシステムの研究を行い,その計算量理論的な性質の解明を行った.特に本モデルにおいて利用できる素子の種類を限定した場合のエデンの園問題と呼ばれるブール型有限ダイナミカルシステムモデルにおける計算困難性の解析を行い,計算モデルの能力およびその限界についての知見を得た.当初研究計画においては新たな計算モデルによる様々な計算内在型暗号化技術に取り組む予定であった.昨年度・今年度の研究によって行列ーベクトル積に人為的雑音を付与するフレームワークの計算内在型暗号プロトコルへの適性についての理解が深まり,その理解に基づいて秘匿計算プロトコルといった発展的な高度な暗号プロトコルの構成とその安全性証明についての成果を得ることができている.また今年度の結果を足掛かりにして本フレームワークにおける効率的な暗号プロトコル構成の可能性や高い安全性証明の可能についての研究課題も明らかになりつつあり,期待していたような研究の進展を得ることができた.今年度の研究においては行列ーベクトル積に人為的雑音を付与するフレームワークについての基礎的な知見および秘匿計算プロトコルといったその計算内在型暗号化技術への適用例を得ることができた.さらに高度な計算および効率化を可能とするために,本フレームワークにおける暗号理論的に必要な性質をさらに解明することを目指す.また新たに得た暗号理論的性質によりさらに秘匿計算プロトコルなどの計算内在型暗号化技術の効率化や安全性解析,さらにはより汎用的な暗号プロトコル設計の可能性について追究を進める.2015年にCanettiらは内部乱数を持つような論理回路を難読化する確率的論理回路難読化器が満たすべきいくつかの性質および安全性を定義し,その中で静的入力識別不可能性と呼ばれる安全性を満たす確率的論理回路難読化器の構成を穴開け可能疑似ランダム関数と準指数時間安全な決定性論理回路に対する識別不可能性難読化器から示していた.今年度の研究において彼らが定義していた最悪時入力識別不可能性という安全性について検討し,その亜種の安全性を満たすような確率的論理回路難読化器の構成を準指数時間安全な疑似ランダム関数と準指数時間安全な識別不可能性難読化器から示した.また難読化器から構成され,また難読化器に近い機能を持つ汎用標本器という暗号プリミティブがあり,様々な暗号プロトコルのセットアップアルゴリズムを実行する信頼された機関を統一化するために元々構成されていたが,高度な暗号プロトコル構成に有用であることも知られており,例えば2016年にHofheizらによって通常の公開鍵暗号と汎用標本器を組合わせることでIDベース公開鍵暗号が構成されていた.今年度の研究では,彼らの構成を一般化することで階層型IDベース公開鍵暗号を構成し,その安全性を示した.また,同様に汎用標本器から階層型IDベース公開鍵暗号を構成する方法として2017年のMaらの構成が知られていたが,彼らの構成方法および本研究における構成方法の効率解析し,効率を比較することで本研究における構成方法の効率が優れていることを示した.当初の研究計画において,研究開始初年度では標準的な計算モデルの亜種について着目し,その亜種に関する考察から計算モデル内在暗号における計算モデル設計の指針を検討する予定であった.今年度の実際の研究においては確率的論理回路という標準的な論理回路の亜種における難読化器の研究に取り組み,標準的計算モデルの亜種における計算内在暗号化技術の構成方法およびその安全性解析についての知見を得ることができた.さらに,計算内在暗号化技術の一つである識別不可能性難読化器から構成される暗号プリミティブの汎用標本器の新たな応用技術として階層型IDベース公開鍵暗号の構成方法を与えることで計算モデル内在暗号の応用展開の方法について新たな知見を得ることができた.さらに既存研究における構成方法と本研究における構成方法の効率解析を行うことで,計算内在暗号化技術の応用技術の効率化についても新たな知見を得ることができた.以上のように,計画していた内容の研究を実施し,期待していた成果を得ることができた.本年度においては計算内在型暗号のモデルとして行列ーベクトル積に人為的雑音を加えるフレームワークに着目し,その計算能力および暗号理論的安全性に関する研究を行った.特に,現在米国標準技術研究所が実施している耐量子暗号標準化に対してMelchorらが2018年に提案している行列ーベクトル積に雑音を加える誤り訂正符号ベースの公開鍵暗号システム

HQCにおいてその暗号文上での準同型演算を解析し,線形関数計算および大小比較計算を可能にする秘匿計算プロトコルの構成を行った.またその暗号理論的安全性を誤り訂正符号における計算困難問題に基づいて証明した.この秘匿計算プロトコルにおいて参加者Aが入力xを持ち,参加者Bが関数f(例えば線型関数f(x)=ax+bの場合にはfの記述である対(a,b),大小比較の場合にはx>bならf(x)=1,それ以外ならf(x)=0を記述する値b)を持っている場合に,それぞれが相手に自身の持つ情報を明らかにせずに計算結果f(x)を得ることが可能となる.既存のプロトコルでも同様の計算を可能とするものが既に提案されているが,それらと比較して本研究提案のプロトコルでは量子計算機による有効な攻撃が見つかっていない点ならびに紛失通信と呼ばれる高コストのプロトコルを利用しない点について優越性を持っている.またその他関連する計算モデルとしてブール型有限ダイナミカルシステムの研究を行い,その計算量理論的な性質の解明を行った.特に本モデルにおいて利用できる素子の種類を限定した場合のエデンの園問題と呼ばれるブール型有限ダイナミカルシステムモデルにおける計算困難性の解析を行い,計算モデルの能力およびその限界についての知見を得た.当初研究計画においては新たな計算モデルによる様々な計算内在型暗号化技術に取り組む予定であった.昨年度・今年度の研究によって行列ーベクトル積に人為的雑音を付与するフレームワークの計算内在型暗号プロトコルへの適性についての理解が深まり,その理解に基づいて秘匿計算プロトコルといった発展的な高度な暗号プロトコルの構成とその安全性証明についての成果を得ることができている.また今年度の結果を足掛かりにして本フレームワークにおける効率的な暗号プロトコル構成の可能性や高い安全性証明の可能についての研究課題も明らかになりつつあり,期待していたような研究の進展を得ることができた.今年度の研究を踏まえて,さらに計算内在暗号化技術とその基となる計算モデルについての研究を進める.計算内在暗号化技術に適した計算モデルの検討,種々の暗号プロトコルにおける計算内在暗号化技術の応用展開,またその構成の効率化を図るための技術および安全性の解析技術について検討する.特に次年度においては識別不可能性難読化器をはじめとする計算内在暗号化技術の最たる応用技術である秘匿計算プロトコルを計算内在暗号化技術および計算モデルの観点から検討・解析し,秘匿計算プロトコルにおいて効率的な計算を可能とする計算モデルの設計およびその性質の解明に取り組む.またその計算能力の高さの解析,効率化のための技術についての検討を行う.今年度の研究においては行列ーベクトル積に人為的雑音を付与するフレームワークについての基礎的な知見および秘匿計算プロトコルといったその計算内在型暗号化技術への適用例を得ることができた.さらに高度な計算および効率化を可能とするために,本フレームワークにおける暗号理論的に必要な性質をさらに解明することを目指す.また新たに得た暗号理論的性質によりさらに秘匿計算プロトコルなどの計算内在型暗号化技術の効率化や安全性解析,さらにはより汎用的な暗号プロトコル設計の可能性について追究を進める.
オスナ法によるセンチネルリンパ節微小転移の臨床的意義と術前化学療法への応用

研究1.乳癌術前化学療法症例の腋窩リンパ節転移検索におけるOSNA法の有用性を調べた。平成23年9月から25年9月までの92例において摘出リンパ節を病理検索とOSNA法により検索したところ、OSNA法の転移検出感度は84.4%、特異度は93.5%、陰性的中率は95.8%であった。術前化学療法症例にセンチネルリンパ節生検を施行し、OSNA法で陰性であれば腋窩郭清を省略できる可能性がある。研究2.センチネルリンパ節生検症例833例をもとに、OSNA法を用いた非センチネルリンパ節転移予測モデルを作成した。ROC曲線による正確度は0.704で、術中に非センチネルリンパ節転移が予測できることが示された。研究1.【目的】乳癌術前化学療法(NAC)症例における腋窩リンパ節転移検索に対するOSNA法の有用性を検討する。【方法】平成23年9月より平成24年12月までのNAC施行原発乳癌70例に対して、摘出リンパ節(1症例最大4個)を4分割し、切片を交互に病理とOSNAにより検索した。病理検索はhemaoxyline-eosin染色(HE)とcytokeratin 19に対する免疫染色(IHC)により行った。【結果】OSNA法と、術中迅速診断および術後HE/IHCによる総合的病理診断との比較は233リンパ節で可能であった。OSNA-/病理-:169、OSNA-/病理+:8、OSNA+/病理-:11、OSNA+/病理+:45で、OSNA法の転移検出感度は84.9%、特異度は93.9%、一致率は91.8%、陽性的中率は80.4%、陰性的中率は95.5%であった。【考察】NAC症例では早期乳癌症例に比して感度がやや低いものの特異度と陰性的中率はほぼ同等であり、NAC症例においてもOSNA法によるリンパ節転移診断は十分可能であることが示唆された。研究2.【目的】センチネルリンパ節(SLN)転移陽性早期乳癌症例での非センチネルリンパ節(nonSLN)転移予測におけるOSNA法の有用性を検討する。【方法】平成23年10月より平成24年12月までの357症例に対しセンチネルリンパ節生検を施行し、OSNA陽性例に対して腋窩郭清を追加した。【結果】98例に腋窩郭清が施行され、22例で非センチネルリンパ節に転移を認めたが、すべてOSNA5000copy以上のマクロ転移例であった。NonSLN転移と臨床病理学的因子との関連では、OSNA法によるcopy数のみが有意に関連を認めた(p<0.001)。【結語】OSNA法によるSLN転移CK-19copy数を用いたnonSLN転移予測モデルの可能性が示された。【方法】平成23年9月より平成25年9月までのNAC施行原発乳癌92例に対して、摘出リンパ節(1症例最大4個)を4分割し、切片を交互に病理とOSNAにより検索した。【結果】OSNA法と、術中迅速診断および術後HE/IHCによる総合的病理診断との比較は309リンパ節で可能であった。OSNA-/病理-:229、OSNA-/病理+:10、OSNA+/病理-:16、OSNA+/病理+:54で、OSNA法の転移検出感度は84.4%、特異度は93.5%、一致率は91.6%、陽性的中率は77.1%、陰性的中率は95.8%であった。【考察】NAC症例では早期乳癌症例に比して感度がやや低いが特異度と陰性的中率はほぼ同等であり、NAC症例でもセンチネルリンパ節生検(SNB)を行いOSNA法で転移陰性と判定された症例には腋窩郭清省略が可能であることが示された。【方法】833症例に対しSNBを施行し、OSNA陽性例には腋窩郭清を追加した。【結果】nonSLN転移と関連があった因子はSLN転移個数、CK19mRNAコピー数、腫瘍径であった。腋窩郭清が施行された161例をランダムに2群に分け、一方を用いてnonSLN転移予測モデルを作成し、これを用いて他方のnonSLN転移予測を行ったところ、ROC曲線による正確度は0.704であった。このモデルは術後病理学的因子を含まないため、術中転移予測に有用であることが示された。

術前化学療法症例にセンチネルリンパ節生検を施行し、OSNA法で陰性であれば腋窩郭清を省略できる可能性がある。研究2.センチネルリンパ節生検症例833例をもとに、OSNA法を用いた非センチネルリンパ節転移予測モデルを作成した。ROC曲線による正確度は0.704で、術中に非センチネルリンパ節転移が予測できることが示された。目的:乳癌術前化学療法症例における腋窩リンパ節転移検索に対するOSNA法の有用性を検討する。方法:平成23年9月より平成24年2月末までの術前化学療法施行原発性乳癌31症例に対して、摘出リンパ節(LN)(1症例最大4個)を4分割し、切片を交互に病理検査とOSNAによる検索をおこなった。病理検索は通常のヘマトキシリン・エオジン染色法(HE)とサイトケラチン19に対する抗体を用いた免疫染色法(CK19-IHC)により行った。結果:OSNA法とHE法との比較は31症例112リンパ節、OSNA法とIHC法との比較は61リンパ節まで進んでいる。OSNA法とHE法との比較ではOSNA-/HE-:71、OSNA-/HE+:3、OSNA+/HE-:14、OSNA+/HE+:24であった。病理法を基準とすると、OSNA法の転移検出感度は88.9%、特異度は83.5%であった。しかし、OSNA+/HE-の14個のうち4個にIHCで転移が見つかっており、これを考慮すると感度は90.3%、特異度は87.7%、一致率は88.4%であった。OSNA法とIHC法の比較では、OSNA-/IHC:37-、OSNA-/IHC+:1、OSNA+/IHC-:8、OSNA+/IHC+:15LNでIHCを基準とすると感度は93.8%、特異度は82.2%、一致率は85.2%であった。考察:早期乳癌手術例における報告ではOSNA法の感度は82.7-100%、特異度は94.3-98.4%であるので、転移検出感度はほぼ同等であるものの特異度がやや低い傾向にあることが示唆された。さらに症例数を増やして検討する必要があるが、negative predictive valueはHE法との比較で95.9%と非常に高く、センチネルリンパ節がOSNAで陰性であれば術前化学療法症例においても腋窩非郭清として良いことが示唆された。症例の集積はほぼ予定どおりにできており、中間解析結果でもほぼ予測に近いデータが出ている。当該施設における臨床研究倫理審査委員会の承認を待って、平成23年9月より研究を開始した。術前化学療法施行の乳癌は月平均5症例のペースでリンパ節のサンプリングと解析を行っている。OSNAによる解析は手術当日に臨床検査部において当研究として施行している。HE染色による病理検索は病理部において通常臨床として行われており、術後約2週で結果が得られている。病理の残りサンプルを用いたCK19に対する免疫染色は当研究室において約2ケ月ごとに施行している。N0症例は月約10症例のペースで手術が行われており、OSNA解析はルーチンの臨床として施行されている。術前化学療法症例、N0早期乳癌症例ともに可能なところまで追加し、最終解析を行う。術前化学療法症例では、摘出されたリンパ節ベースでの解析を行うとともに、センチネルリンパ節生検施行症例における患者ベースでの解析を行い、OSNA法が病理法と同等の診断能を有するかどうか、術前化学療法症例でのセンチネルリンパ節生検転移検索に用いて安全かどうかの検討を行う。N0早期乳癌症例ではOSNA法によるCK-19copy数と他の臨床病理学的因子を組み合わせ、非センチネルリンパ節転移予測式の作成を試みる。
環状ホスファチジン酸による抗動脈硬化作用を利用した治療創薬の基盤開発

生理活性脂質であるcPAはNon-injury内膜肥厚モデルにおいて有意に内膜肥厚を抑制した。さらに、ApoE欠損マウスにcPAを短期腹腔内投与を繰り返したところ、cPA投与群では有意にLDLコレステロール値が低下した。一方で、HDLコレステロールについては有意に増加した。動脈硬化症関連遺伝子については、いずれもcPA投与により顕著な発現レベルの抑制が観察された。これらの成果より、これまでの欠点を克服した新規な動脈硬化症治療法を明らかにすることに成功した、今後、臨床への貢献度が益々大きくなることを期待している。環状フォスファチジン酸(cPA)は慢性炎症関連疾患の制御に関与することが示唆されるリン脂質である。申請者はcPAが核内受容体の1つであるPPARγのアンタゴニストであることを明らかにしたが、同時にcPAアナログであり、PPARγアゴニストであるリゾフォスファチジン酸(LPA)により誘発される内膜肥厚形成を有為に抑制することを報告した。この結果はcPAを介したPPARγの制御機構の解明が動脈硬化症の予防および治療に対して重要であることを示唆している。しかしながらその詳細なin vivoにおける病態分子メカニズムは未だ解明されていない。本申請は我々のグループで確立した「徐放化ハイドロゲル-cPA」を中心とした新規な動脈硬化症および糖尿病における発症制御機構を明らかにすることを目的としている。25年度は徐放化ハイドロゲル-cPAのin vitroにおける生活習慣病患者由来の冠状動脈内皮細胞(D-HCAEC)と病態分子メカニズムを明らかにした。本研究ではD-HCAEC細胞において強いPPARγの発現が認められ,細胞の増殖や遊走に重要な役割をしている血管内皮成長因子の1つであるVEGFの発現が有為に高いことを明らかにした。さらに、D-HCAEC細胞にcPAを添加すると,細胞増殖および遊走が抑制され,また、VEGFの発現量および細胞外分泌も低下した。興味深いことにLPAおよびそのアルキル化LPAはcPAと逆の作用を示した。今後これらの細胞レベルでの結果をマウスモデルを利用することでその詳細なメカニズムを明らかにして行く予定である。本研究では我々が新規に発見した内在性PPARγアンタゴニストcPAによる内膜肥厚形成の抑制作用を利用した動脈硬化症治療に向けた治療標的分子を同定することを目標とし、LPAおよびcPAにより発現が制御される細胞増殖および炎症に関連する遺伝子の同定を行う。申請者はcPAが新生内膜肥厚の抑制に関与する因子であることを明らかにしたが、これらの現象を制御する病態分子機構については未だ不明のままである。今後、創薬を含めた臨床試験へ移行するためには、これらの分子機構の全解明が必須である。そこで、平成26年度ではヒト動脈内皮細胞(HCAECおよびD-HCAEC細胞)を利用し、各薬剤処理をした細胞からRNAを抽出し、遺伝子発現解析を行った。LPAで誘発させたヒト動脈内皮細胞を対照サンプルとしたときに、cPAでヒト動脈内皮細胞を供処理した試験区において、遺伝子の発現が制御されたもので、増殖や炎症に関与する遺伝子を探索し同定した。さらにLPAに特異的に結合する蛋白質としてFABP3が明らかになり、本遺伝子はLPAで誘発された内膜肥厚の形成を促進する可能性が示され、治療標的分子の一つであることが期待された。今後、同定された遺伝子の中から、cPAに対する反応が最も強く、増殖・炎症に関与するものを選びだし、それらのcPAによる制御をリアルタイムPCR、ウエスタンブロット法、免疫染色法等を組み合わせた生化学的解析法によるin vitro実験で裏付けを取る予定である。アテローム性動脈硬化症は動脈硬化の一種で、高血圧や高血糖などにより血管内膜が傷害され、炎症が生じると、その隙間から血管内膜下に入り込んだコレステロールをきっかけとしたプラーク発生とその破綻が主な原因と考えられている。血清脂質であり脂質メディエーターのひとつであるアルキル型LPA(AGP)は動脈硬化症の前段階で認められる血管内膜肥厚の発生に関与しており、これは核内受容体の1つであるPPARγの活性化を介している。一方で、我々はアンタゴニスト活性を持つ新規生理活性脂質、環状ホスファチジン酸(cPA)を発見し、AGP依存的に誘発される内膜肥厚形成を有為に抑制することを報告した。cPA依存的に発現制御される動脈硬化関連遺伝子についても同定した。さらに、ApoE欠損マウスにおいて、cPAを短期腹腔内投与繰り返したところ、cPA投与群では有意にコレステロール値(T-CHO)及びLDLコレステロール値が低下した。また、動脈硬化関連遺伝子であるCD36、PPARγ、FABP4、VEGFについては、いずれもcPA投与により顕著な発現レベルの抑制が観察された。本研究では新規な動脈硬化症の予防および治療法における成果を得ることに成功した。今後、臨床研究への橋渡しが一段と進むことが期待される。これまでプラーク破綻の抑制が期待されるような薬剤の評価が進まなかった原因として、有効な疾患モデルの存在がなかったことがあげられる。本申請はこれまでの欠点を克服した新しい疾患モデルによる新規な動脈硬化治療法を提案したものであり、今後、臨床への貢献度も大きくなることを期待している。

さらに、ApoE欠損マウスにcPAを短期腹腔内投与を繰り返したところ、cPA投与群では有意にLDLコレステロール値が低下した。一方で、HDLコレステロールについては有意に増加した。動脈硬化症関連遺伝子については、いずれもcPA投与により顕著な発現レベルの抑制が観察された。これらの成果より、これまでの欠点を克服した新規な動脈硬化症治療法を明らかにすることに成功した、今後、臨床への貢献度が益々大きくなることを期待している。前年度までに達成するべきin vitro実験は終了しており、本年度は動物実験に移行できるため。27年度が最終年度であるため、記入しない。脂質生化学前年度に明らかにした治療標的遺伝子候補に対するsiRNA発現アデノウイルスベクターを構築する。アデノウイルスベクターはホ乳類細胞に遺伝子を導入する最も強力な方法の1つであるが、通常の細胞には感染することは可能であるが増殖することはないため、安全かつ高効率な遺伝子導入法として個体レベルで遺伝子機能を解析するツールとして非常に有用である。cPA, LPAで処理させた新生内膜肥厚内へsiRNA発現アデノウイルスベクターを導入し、内膜肥厚形成の抑制に対する治療効果を検討する。内膜肥厚形成の抑制作用を呈した遺伝子を新規治療標的分子とする。細胞レベルの実験は25年度で終了しており、26年度に予定している動物モデル実験も既に進行中である。動脈硬化症モデルマウスを利用したcPA治療効果を明らかにする。基礎的データとして血液生化学的検査を始め,cPAを経口投与した際のcPA依存的に発現が変動する遺伝子で増殖や炎症に関与する遺伝子を探索し同定する。また、in vitroで明らかにしたcPAによるVEGFレベルの発現変動が動物モデルにおいても確認されるか明らかにし,cPAの有効性を明らかにする。
２０１３：数値目標失効後の世界－機能が低下した地球環境ガバナンスの行方

2012年に終了した京都議定書第一約束期間後、国際社会は国際法的には数値目標が失効した状況に入った。本研究では、数値目標失効後の変容した気候変動ガバナンスの特徴は、各国が自主的に決定した国内対策を積み上げて気候変動抑制を目指すボトムアップ型アプローチにあると分析した。また、この制度の形成過程では、多様な先進国・発展途上国の国益を踏まえつつ、全会一致で合意を形成するために、気候変動交渉参加国が重視している点として、京都議定書や炭素市場で明らかになった国家間の不公平感を払拭し、意思決定が頭越しになされないことをあげた。気候変動問題に関する国際規定を定めた京都議定書は、先進国に対し、2008-12年(京都議定書第一約束期間)の温室効果ガス排出の数値目標を定めている。しかし、第一約束期間が終了した後の国際対策の在り方は規定がないため、京都議定書が発効した2005年以降、国際交渉が続けられてきた。当初交渉の期限とされていた2009年の気候変動枠組条約第15回締約国会議(COP15)では、各国の首脳級が参加して議論が行われたが、交渉は決裂したため、国際的な気候変動対策の不透明性が高まり、数値目標が失効することによる地球環境ガバナンスの機能低下が懸念されていた。本研究の対象は、気候変動問題に関する地球環境ガバナンスシステムとしての気候変動枠組条約体制である。2012年末に終了する京都議定書第一約束期間以降、気候変動対策の国際制度は、それまでの国際制度と大きく変質することとなる。そこで、平成24年度は、調査代表者は気候変動枠組条約第18回締約国会議(COP18)に参加し、政府間交渉で模索されている2013年以降の地球環境ガバナンスシステムの制度設計の決定過程について情報収集を行った。COP18では、最終的に一部の先進国が第二約束期間の設定に合意し、京都議定書改正が合意され、2013年以降の空白期間は一定程度抑制されることとなった。同時に米国や発展途上国を含む全ての主要排出国を対象とした国際制度の在り方に関する議論が開始されたが、具体的な制度の内容は今後の交渉に委ねられることとなった。また、気候変動枠組条約を補完する地域的、国際的な取り組みについても調査を行った。調査対象とした、気候変動問題を含む地球環境ガバナンスの強化が議論された国連持続可能な開発会議(リオ+20)については、政府のみならず多くのステークホルダーを巻き込むグリーン経済の取り組みの強化に向けた国際社会の対応とその課題を分析した。気候変動問題に関する国際規定を定めた京都議定書は、2012年にドーハで開催された気候変動枠組条約第18回締約国会議(COP18)で改正(ドーハ改正)された。しかし、ドーハ改正では、EUなどの先進国の一部に数値目標が課されたものの、日本、アメリカ、カナダ、ロシアなどには数値目標が課されなかった。さらにドーハ改正は、未だ発効しておらず、2013年以降は、国際法上は、数値目標失効後の世界を迎えている。本研究は、2013年以降の数値目標が失効した後の世界で、機能が低下した地球環境ガバナンスがどのように変容し、再構成されるのかに研究関心を寄せている。具体的な研究の対象は、気候変動問題に関する地球環境ガバナンスシステムとしての気候変動枠組条約体制である。そこで、平成25年度は、調査代表者は気候変動枠組条約第19回締約国会議(COP19)と作業部会に参加し、政府間交渉で模索されている地球環境ガバナンスシステムの制度設計の決定過程について情報収集を行った。COP19では、2020年以降の気候変動問題に関する地球環境ガバナンスシステムを2015年までに策定するための作業部会で、今後の方向性を探る議論が開始されたが、京都議定書に参加しなかったアメリカや世界最大の二酸化炭素排出国となった中国を含む世界規模での国際制度設計の具体的な内容は、様々な意見は出たものの、方向性は収束せず、今後の交渉に委ねられることとなった。また、気候変動枠組条約を補完し、地球環境ガバナンスを支えている、地域的、国際的な取り組みについても調査を行った。調査対象とした気候変動問題を含む地域的な国際環境制度の現状や、今後の動向についても、とくにアジアにおける国際社会の対応とその課題を分析した。先進国に対し、2008-12年(京都議定書第一約束期間)の温室効果ガス排出の数値目標を定めた京都議定書では、2013年以降の数値目標は何ら規定されていないため、京都議定書が発効した2005年以降、2013年以降の先進国の数値目標、及び経済発展が著しい発展途上国の目標について国際交渉が続けられてきた。2009年に開催された気候変動枠組条約第15回締約国会議(COP15)は、交渉の期限とされていたため、オバマ大統領や鳩山首相をはじめ各国の首脳級が参加した重要な会議となったが、大きな成果は得られなかった。

その結果、2013年以降の国際制度のあり方は不透明な状況にある。本研究の対象は、気候変動に関する地球環境ガバナンスシステムとしての気候変動枠組条約体制である。2012年末に終了する京都議定書第一約束期間以降、気候変動対策の国際制度は、法的拘束力を持つ数値目標が存在しない状況を迎える可能性が高い。そこで平成23年度は、調査代表者は気候変動枠組条約第17回締約国会議(COP17)に参加し、政府間交渉で模索されている地球環境ガバナンスシステムの決定過程について情報収集を行った。COP17では、最終的に一部の先進国は京都議定書第二約束期間の設定に合意し、同時に米国や発展途上国を含む全ての主要排出国を対象とした国際制度を2020年以降機能させることが合意された。これにより、2013年以降の空白期間は一定程度抑制されることとなったが、具体的な制度の内容は、今後の交渉にゆだねられることとなった。また、気候変動枠組条約を補完する地域的、国際的な取り組みについても、文献調査を中心に行い、その成果を原稿にまとめた。これにより、数値目標が失効することにより機能が低下する地球環境ガバナンスへの国際社会の様々な対応を調査した。本研究申請(2010年11月)の前年に開催された気候変動枠組条約第15回締約国会議(COP15)での合意決裂を受け、2012年末に期限切れを迎える京都議定書第一約束期間後の後継国際制度は見通しが不明であった。そこで、本研究は、数値目標の失効による地球環境ガバナンスの変容の解明を目指し、特にCOP15での決裂を修復し、新たな気候変動ガバナンスを定める国際交渉の力学に主たる焦点を当て事例分析を行った。各国の自主的な約束を積み上げて気候変動の抑制をはかる方向性を定めたカンクン合意(COP16, 2010年12月)をうけ、COP17では、2020年以降の気候変動ガバナンスを2015年までに成立させるとしたダーバン合意が定められた。これにより、米国や主要発展途上国を含む全世界が、国内で定めた約束に基づき気候変動の抑制をめざすボトムアップ型アプローチによって気候変動ガバナンスを達成する方向性が定まり、京都議定書のように交渉会議で数値目標を定めるトップダウン型アプローチからの転換が図られることとなった。ただ、各国の自主的な約束を積み上げるだけでは全体では緩い目標になる懸念があったため、野心的な目標を目指しつつ、先進国も途上国も含む全政府が合意できる内容をいかにして達成するかが、研究期間中の交渉内容であった。平成26年度は、COP20と作業部会に参加し、政府間交渉で模索している地球環境ガバナンスシステムの制度設計とその決定過程について情報収集を行った。COP20では、2020年以降の国際体制の交渉草案が議論されると共に、各国が自主的に提出する約束の内容や、約束の提出時期に合意した。ここまでの交渉の経緯については、原稿にまとめつつある。また、気候変動ガバナンスを支える地域的な取り組みについても分析を行った。この分析結果は環境法政策学会で報告し、その報告内容に加筆した論文を学会誌に掲載した。国際関係論平成24年度は、12月に開催された気候変動枠組条約第18回締約国会議(COP18)に参加し、事例分析に必要な情報収集に努めた。
日本住血吸虫症に対する防御免疫能および慢性期肝症患の重症化を決定する宿主要因の解析

1)ヒト血清中の坑中卵抗原抗体の認識する主要抗原のクローニング感受性の高いあるいはHLAのタイプを有する人たちの免疫応答性をさらに詳細に解析する目的で、慢性期のT細胞応答を刺激するとされている虫卵由来の主要抗原分子の探索を行った。患者のプール血清を用いて虫卵ラムダgt11cDNAライブラリーから陽性のクローン400個を分離し、そのうち146個のクローンのDNA配列を決定した。結果はすべて同じ遺伝子ですでに遺伝子バンクに登録されているmiracidial antigenと高い相同性が認められた。現在組み換えタンパクを準備中である。2)中国江西省の浸淫地での集団治療後の再感染抵抗性の解析藩陽湖周辺の3つの地区を対象に集団治療後の再感染状況の疫学調査とその解析を行い、これらの地域では年齢依存性の抵抗性が観察されないこと、同様の高い危険度を有する漁民の中にも感染感受性の高い人と低い人が存在することが明らかとなった。これらの人たちの血清中抗体化や遺伝マーカーを調べたが、対象とした患者数の不足などから明らかな相違は現在までのところ見つかっていない。3)中国ブタを用いた組み換えパラミオシンのワクチン効果の検討集団治療後になお5%前後の感染率を示す地区では家畜の感染が重要であることが指摘されており、家畜ワクチンの開発は防圧対策に寄与するところが大きい。また防御免疫を考えた上でも重要である。そこで比較的取り扱いの容易なブタを用いて組み換えパラミオシンのワクチン効果について検討した。その結果中国ブタは住血吸虫に高い感受性があり、その感染はワクチンにより有意に減少することが明らかとなった。(Vaccine2000 in press)1)ヒト血清中の坑中卵抗原抗体の認識する主要抗原のクローニング感受性の高いあるいはHLAのタイプを有する人たちの免疫応答性をさらに詳細に解析する目的で、慢性期のT細胞応答を刺激するとされている虫卵由来の主要抗原分子の探索を行った。(Vaccine2000 in press)1.日本住血吸虫感染後肝線維症の免疫遺伝学的解析本研究開始までにすでに、中国江西省玉山県でのフィールド調査を完了し、住民のうち10年以上の病歴を伴う慢性住血吸虫患者の超音波による肝実質変化の診断およびDNA解析のための採血を完了していた。また、肝繊維化のレベルからこの集団ではgradeOが44名、grade1が81名、grade2,3が105名存在するということが判明した。これら各群のHLA-DRB1,DQA1,DQB1のDPA1,DPB1のタイプを今回すべて決定し、gradeOとHLA-DRB1*1101との正の相関を、また、grade2,3とHLA-DPA1*0202との負の相関を発見した。さらに前者のHLA-DR1101の者では、血清中の抗虫卵IgG1抗体価が有意に上昇しており、このHLAにより免疫応答性に変化が起こることが示唆された。2.再感染抵抗性と宿主免疫応答性との関係中国江西省Poyang-Hu周辺の高度侵淫地における集団治療後の再感染抵抗群あるいは、感受性群の住血吸虫に対する免疫応答性の相違を検討し、住血吸虫感染に対する防御免疫のメカニズムを解析することを目的として研究を行なった。対象としたのは、湖周辺の2つの村の住民約3000人でこのうち、治療前、および治療後の虫卵検査結果の明らかな者を抽出し、水接触度や、抗体価などを考慮し、再感染抵抗性の者109名および対照とする群103名を分別した。これらの人について、HLA-DRB1を調べ、HLA-DR1202が抵抗性に1201が感受性になること見出した。この2つのHLAには、抗原ペプチド結合性に僅かな違いしかないため、今後の解析に有用であると考えられた。1.住血吸虫感染後肝線維症の感受性を決定するHLA-クラスIIアレルの解析前年度までに、中国江西省の湖沼型住血吸虫侵淫地である南山島における住民のHLAタイヒングを行ない、抵抗性アレルであるHLA-

DRB1^*1101,OPB1^*0201および感受性であるHLA-DRBF^*1501を有する患者のリストアップを完了した。タイピングを行なった対象者については、超音波診断も同時に行ない、玉山地区でのこれまでの結果と同様な傾向を得ることができた。今年度は、これらのアレルを有する患者より、末梢血リンパ球を分離し、虫体あるいは、虫卵抗原によるin vitro刺激後のIL-4,IFN-γ産生細胞数をELISPOT法により解析し、DR1101の患者では、特に虫卵に対するIL-4産生T細胞の増加、またDR1501(感受性)では虫体に対するIFN-γ産生細胞の増加する傾向が観察された。現在これらの患者よりT細胞株の樹立を試みている.2.再感染抵抗性とHLAとの関連について南山での過去5年に亘る集団治療と虫卵検査の結果を解析し、高リスク集団として特に漁民を対象とした虫卵検査の結果を観察することにより、抵抗性の集団を決定することが可能であると考えられた。入手できたデータは、約200名分であるが、そのうち、上記の解析を行ない抵抗性を確認したのは約20名であった。現在、遺伝解析に耐えられる十分なサイズの新たな対象地区を検索中である。1)ヒト血清中の抗虫卵抗原抗体の認識する主要抗原のクローニング感受性の高いあるいは低いHLAのタイプを有する人たちの免疫応答性をさらに詳細に解析する目的で、慢性期のT細胞応答を刺激するとされている虫卵由来の主要抗原分子の探索を行った。患者のプール血清を用いて虫卵ラムダgtllcDNAライブラリーから陽性のクローン400個を分離し、その内146個のクローンのDNA配列を決定した。結果はすべて同じ遺伝子ですでに遺伝子バンクに登録されているmiracidial antigenと高い相同性が認められた。現在組み替えタンパクを準備中である。2)中国江西省の浸淫地での集団治療後の再感染抵抗性の解析藩陽湖周辺の3つの地区を対象に集団治療後の再感染状況の疫学調査とその解析を行い、これらの地域では年齢依存性の抵抗性が観察されないこと、同様の高い危険度を有する漁民の中にも感染感受性の高い人と低い人が存在することが明らかとなった。これらの人たちの血清中抗体価や遺伝マーカーを調べたが、対象とした患者数の不足などから明らかな相違は現在までのところ見つかっていない。3)中国ブタを用いた組み替えパラミオシンのワクチン効果の検討集団治療後になお5%前後の感染率を示す地区では家畜の感染が重要であることが指摘されており、家畜ワクチンの開発は防圧対策に寄与するところが大きい。また防御免疫を考えた上でも重要である。そこで比較的取り扱いの容易なブタを用いて組み替えパラミオシンのワクチン効果について検討した。その結果中国ブタは住血吸虫に高い感受性があり、その感染はワクチンにより有意に減少することが明らかとなった。(Vaccine 2000 in Press)
コケ植物を介した大気-森林間の物質動態に関する研究

環境-生態系の物質循環には未だ解明できていない過程があり、地球環境変動の仕組みを理解しようとする上での問題となっている。こうした中、申請者は、未解明な物質循環過程の一つである、コケ植物による大気降下物の吸収に着目することで、森林生態系の物質循環の解明につながると考えている。特に、黄砂などの大気降下物量が年々増加しており、そこに含まれる栄養塩類や有害物質による陸域や水域への直接的な影響が懸念されている。大気降下物の物質組成および起源を知るためには、直接、大気降下物質を採集する必要がある。しかし、その採集装置は非常に高価であり、移動させることが難しい。そのため、特に採集装置の設置が難しい森林生態系において簡易的に大気降下物質の評価を行える方法が求められている。本研究において私は、近畿、中国および北陸地域でコケ植物およびスギ葉のサンプリングを行い、それらのストロンチウムおよび鉛の安定同位体比を測定した。そしてその結果から、大気降下物の起源や降下量を推定することを試みた。その結果をGIS上でマッピングした結果、日本海側の地域ではスギの葉と比較して、コケ植物の値が黄砂の安定同位体比に近くなる傾向を示した。一般的に日本海側では大陸由来の黄砂の降下量が多いことは、様々な先行研究から報告されており、本データはそれらを裏付ける結果となった。しかし、同じ地域で採集したコケ植物でも安定同位体比に有意な差が生じるなど、結果にばらつきが生じることも散見された。つまり、コケ植物の安定同位体比を生物指標として用いる際は、採集地点の微環境や繰り返しの数など注意が必要であることも分かった。また、本研究において、コケと同様に大気降下物を直接吸収し、栄養塩としている地衣類の硫黄同位体比を測定した。その結果から、海塩由来の栄養塩が森林生態系において、どの程度のスケールで供給されているか推定することに成功した。本年度採択者が実施した研究は以下のとおりである。1大気降下物量が異なると考えられる5つのサイトに、コケマットおよび大気湿性沈着物のサンプラーを設置し、定期的にサンプルの回収を行った。そして、その大気湿性沈着物およびコケサンプルのストロンチウムおよび鉛安定同位体比を測定し、両者がどの程度相関するかを検討した。その結果、大気降下物との安定同位体比は若干の相関関係を示したが、コケには高濃度のストロンチウムおよび鉛のような重金属が元々蓄積されており、その影響で同位体の変化率は非常に小さかった。つまり、コケ中に含まれる重金属はより長期間の間に降下した物質が蓄積していることが分かった。2森林地域に生育するコケ植物は、大気降下物以外にも、樹幹流由来の物質も吸収する。その結果、樹木が高密度で生育し、樹冠が閉じたような場所においてコケは、植物(樹幹流)由来の物質を取り込んでる可能性がある。つまり、コケ植物を用いて正しく大気降下物の起源を推定するためには、林冠の開空度を意識しつつ、採集しないといけない。そこで我々は、金沢大学・環日本海域共同研究センターの能登スーパーサイト付近の森林において、林冠が開けたサイトと閉じたサイトを選定し、それぞれからコケ植物と樹木の葉を採集した。その結果、林冠がより閉じた場所では、コケは樹木由来の物質を多く取り込んでおり、その安定同位体比は大気降下物の値を反映していないことがわかった。3コケ植物の安定同位体比をより広域スケールで比較するために、昨年度コケおよび樹木葉を10府県において106箇所採集した。そして、安定同位体比および元素濃度を測定した。まだ測定途中ではあるが、高標高域で採集したサンプルは、中国の黄沙の安定同位体比に近い値を示した。つまり、気流の安定している高標高域では、大陸由来の物質が多く降下している可能性が示唆された。予定していた、コケ植物と大気降下物の安定同位体比比較実験は終了し、多くの改善点が見つかった。林冠の開空度が異なる場所で採集したコケの安定同位体比の比較実験は、既にストロンチウムおよび鉛の安定同位体分析を終えた。また、コケ植物の安定同位体比の広域スケールでの比較に関しては、野外調査は予定通り全て完了することができた。サンプルの安定同位体分析はすでに開始しており、40%程度のサンプルは既に分析を終えることができた。

その結果をGIS上でマッピングした結果、日本海側の地域ではスギの葉と比較して、コケ植物の値が黄砂の安定同位体比に近くなる傾向を示した。一般的に日本海側では大陸由来の黄砂の降下量が多いことは、様々な先行研究から報告されており、本データはそれらを裏付ける結果となった。しかし、同じ地域で採集したコケ植物でも安定同位体比に有意な差が生じるなど、結果にばらつきが生じることも散見された。つまり、コケ植物の安定同位体比を生物指標として用いる際は、採集地点の微環境や繰り返しの数など注意が必要であることも分かった。また、本研究において、コケと同様に大気降下物を直接吸収し、栄養塩としている地衣類の硫黄同位体比を測定した。その結果から、海塩由来の栄養塩が森林生態系において、どの程度のスケールで供給されているか推定することに成功した。コケマットと大気降下物との比較実験は、1年間の設置実験では評価可能な結果が出なかったため、より長期間にわたる設置実験を考えている。また、今後重金属フリーなコケ植物を実験室において作成し、野外実験に用いるなどの対策を考えている。林冠の開空度が異なる場所で採集したコケの安定同位体比の比較実験は、今後データ解析を進め、論文化する予定である。昨年度、広域スケールで採集したコケ植物の安定同位体分析の進捗率がまだ40%程度であるため、引き続き実施する。本分析は2018年度8月頃までに全てを完了させ、データ解析を行う。その後、論文執筆を開始し、12月頃までに論文にまとめ、国際的な環境科学雑誌に投稿する。さらに、コケ植物と同じく大気降下物を表皮組織から吸収し、大気降下物の指標となる地衣類に関しても同時に研究を進めて行く予定である。昨年度3月末に出張先で利用したレンタカーの料金が予定していた額よりも安くなってしまったため。本余剰金(4644円)は翌年度に繰り越し、物品費に充てる。
原発性肝癌の進展・転移におけるDYRKファミリーによる癌幹細胞制御機構の解明

原発性肝癌の根治的治療としては外科的切除が第一であり、早期には肝内病変治療としてラジオ波焼灼療法(RFA)、肝動脈塞栓療法(TACE)等がときに有効であるが、遠隔転移、胆管・血管内浸潤を呈するようになると予後不良であるため、より早期の診断法の確立及び新規治療法が切望されている。現在、切除不能肝細胞癌に対して臨床で使用される腫瘍の細胞増殖と血管新生を阻害する分子標的薬の効果は非常に限定的である。このような背景から選択的に癌細胞(癌幹細胞)のみを傷害するような治療標的分子の同定による新たな新規治療法の開発が急務であると考えられる。本研究では、肝癌幹細胞における自己複製・分化・転移制御メカニズムを解明することで、将来的な癌幹細胞を標的とする新規治療法への開発応用を目指すことを目的とする。これまでに進行乳癌等でリン酸化酵素であるDYRK2発現低下が癌の増殖・転移・浸潤に関与することが報告されている(Taira et al. JClin Invest, 2012 / Mimoto etal.Cancer Lett, 2013)。しかし肝癌におけるDYRKfamily分子の機能についての詳細は未だ不明である。そこで本研究では、肝癌幹細胞におけるDYRK family分子の機能を解析し、肝癌の進展・転移制御機構の解明を目指すとともに、将来的に癌幹細胞を標的とした新規治療法の開発へと発展させたい。原発性肝癌の根治的治療としては外科的切除で、早期には肝内病変治療としてラジオ波焼灼療法、肝動脈塞栓療法等がときに有効であるが、遠隔転移、胆管・血管内浸潤を呈するようになると予後不良であるため、より早期の診断法の確立及び新規治療法が切望されている。現在、切除不能肝細胞癌に対して臨床で使用される唯一の分子標的薬であり、腫瘍の細胞増殖と血管新生を阻害するsorafenibの効果は非常に限定的である。これまでに進行乳癌等でリン酸化酵素であるDYRK2発現低下が1癌幹細胞分画の増加をもたらすこと、2c-Junやc-Mycの蓄積を引き起こし細胞増殖が亢進すること、3Epithelial-Mesenchymal Transition(EMT)を制御することで癌の転移・浸潤に関与することが報告されている(Taira et al. J Clin Invest, 2012/ Mimoto etal.Cancer Lett, 2013)。しかし肝癌におけるDYRKfamily分子の機能については未だ不明である。本研究ではヒト肝癌細胞株におけるDYRK2の関与について検討を行った。DYRK2 mRNAは数種のヒト肝癌細胞株に発現が認められ、ヒト正常肝細胞と比較しその発現が低いことが明らかとなった。ヒト肝癌細胞株のうちDYRK2の発現の低い細胞株HLFにおいてウイルスを用いた遺伝子導入によりDYRK2の強制発現を行ったところ、HLFの増殖が抑制された。またmigration assayおよびinvasion assayを行ったところDYRK2強制発現によりHLFのmigrationおよびinvasionが抑制されることを明らかにした。次にCRISPER/Cas9システムを用いた遺伝子改変によるDYRK2ノックアウトを試みたが、現在までのところ系がうまく作動せずノックアウト細胞株の樹立には至っていない。しかし同時並行でshRNAシステムおよびウイルスを用いた遺伝子導入によりDYRK2遺伝子をノックダウンすることで肝癌細胞株における機能解析を行った。DYRK2発現の比較的高いHuH1肝癌細胞株においてDYRK2遺伝子のノックダウンによりin vitro培養系で増殖の有意な亢進を認めた。またmigration assayおよびinvasion assayを行ったところmigrationおよびinvasionは促進され、DYRK2は肝癌細胞株の増殖および転移能の制御に関与する可能性が示唆された。