hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多能性幹細胞由来樹状細胞を用いたメラノーマに対する免疫療法の開発

マウスiPS細胞あるいはES細胞から樹状細胞(DC)を誘導する方法の効率化についての実験をおこなった。抗腫瘍効果を高めるために、IL-15を過剰産生するES細胞をクローニングしDCへの分化誘導をおこなった。また、腫瘍を直接攻撃するエフェクター細胞としてのマクロファージをiPS細胞から誘導する実験も行った。ヒトのiPS細胞から誘導したマクロファージ単体ではヒト悪性黒色腫を接種した免疫不全(SCID)マウスを用いたモデルにて、抗腫瘍効果は認められなかった。しかし、これにサイトカイン遺伝子を導入した細胞は著明な抗腫瘍効果を有することを見出した。抗腫瘍効果を高めるために、IL-15を過剰産生するES細胞をクローニングしDCを分化誘導した。一方で、DCだけでなく、腫瘍を直接攻撃するエフェクター細胞としてのマクロファージをiPS細胞から誘導する実験も行った。ヒトのiPS細胞から誘導したマクロファージ単体ではヒトMMを接種した免疫不全(SCID)マウスを用いたモデルにて、抗腫瘍効果は認められなかった。今後、種々の条件比較、作用メカニズムを解明した上で論文発表する予定である。一方、腫瘍抗原探索については、KIF20AがMMにおいて高発現し、その発現がtumor thicknessと相関すること、またKIF20Aを発現するMM患者のほうが、無再発生存期間が短いことなどを見出し発表した。(Acta Derm Venereol. 2012)さらに、MMにおける新規血清マーカーの探索として、血清EGFRが早期MM患者で上昇し、進行期になるに従って低下することを見出し報告した。(Clin Exp Dermatol. 2013)さらに、最近様々な癌において高発現し、そのSNPがその癌の発症に関与していることが報告されているmicroRNA-146aについて、MMにおけるSNP(rs2910164)を解析した。MM患者のジェノタイピングの結果、CC(30.0%)、CG (70.0%)、GG (0.0%)であり、正常人に比べ、有意にCGジェノタイプの割合が高いことを見出した。今後、MMを生じるリスクの高い集団を予見できる技術へと発展する可能性がある。(Melanoma Res. 2013)マウスiPS細胞あるいはES細胞から樹状細胞(DC)を誘導する方法の効率化についての実験をおこなった。マウスiPS細胞から樹状細胞を誘導する方法の効率化についての実験をおこなった。また、樹状細胞だけでなく、腫瘍を直接攻撃するエフェクター細胞としてのマクロファージをiPS細胞あるいはES細胞から誘導する実験も行った。一方、腫瘍抗原探索については、KIF20Aが悪性黒色腫において高発現し、その発現がtumor thicknessと相関すること、またKIF20Aを発現する悪性黒色腫患者のほうが、無再発生存期間が短いことなどを見出した。(論文投稿中)一方、悪性黒色腫における新規血清マーカーの探索として、EGFRやgas6に注目し、その濃度を測定した。その値と臨床症状について解析し、有用なマーカーになりうることを見出した。(論文投稿中)また、血清中のmicroRNA-221が悪性黒色腫患者にといて上昇していることを、前年度までに報告したが、さらに解析をすすめたところ、microRNA-222, 182, 137についても、上昇していることを見出した。しかし、それぞれのmicroRNAごとに、臨床プロファイルとの相関は異なり、それぞれのステージごとでの癌の進展に寄与する役割が違うことが示唆された。(論文作成中)マウスiPS細胞の樹状細胞への分化誘導が当初考えていたよりも困難で、試行錯誤をおこなっている。また発現ベクターを用いた遺伝子導入およびそのクローニングも計画より遅れている。今後は、マウスiPS細胞にこだわらず、まずは多能性幹細胞のモデルとしてマウスES細胞を用いた研究にシフトしていくことも検討している。またさらに実際的な研究とするために、ヒトのiPS細胞を用いる実験系も計画している。マウスおよびヒトのiPS細胞に抗腫瘍効果をもたせた樹状細胞およびマクロファージを作成するとともに、その抗腫瘍効果を確認するための、in vivoモデルの構築を行なう。これまでは、マウスの悪性黒色腫をマウスに接種するモデルで実験を行ってきたが、より実際的なモデルとするために、ヌードマウスあるいは、SCIDマウスに、ヒト由来の悪性黒色腫を皮下接種あるいは、腹膜播種させるモデルの構築を目指す。その際、ヒト由来悪性黒色腫には当初の計画通り、ルシフェラーゼをレポーターとして遺伝子導入するが、最近、熊本大学動物実験施設に、in vivoで、マウスを生かしたままルシフェラーゼを計測できるNightOWLが導入されので、より詳細で実際の臨床に近い計測ができるようになると考えている。一方、新規腫瘍抗原、新規マーカーの探索も引き続き平行して行なう。
EGFR阻害剤による急性肺障害発症のメカニズム解明とその抑制方法の開発

上皮成長因子受容体(EGFR)チロシンキナーゼ阻害剤(TKI)は重篤な副作用である急性肺障害が問題となっているが、その原因はいまだにわかっていない。そこで本研究では、EGFR阻害剤で処理した腫瘍細胞が肺の線維芽細胞の線維化を誘導するかどうかを検討した。その結果、EGFR阻害剤により腫瘍細胞から産生される因子が肺線維芽細胞の線維化を促進し、急性肺障害の原因となっているのではないかと考えられた。上皮成長因子受容体(Epidermal Growth Factor Receptor; EGFR)は、様々な悪性腫瘍で過剰発現しており、EGFRの阻害剤は腫瘍に対する効果的な分子標的治療薬として注目されている。しかし、重篤な副作用である急性肺障害による死亡例が頻発しているため、その原因解明が急務となっている。そこで、この研究ではEGFRに対する分子標的治療薬による急性肺障害の原因究明とその抑制方法を検討した。これまでの研究により、腫瘍細胞をEGFR阻害剤で処理すると、EGFR阻害剤処理をしていない細胞と比べIL-6の発現量が有意に増加していたことが判明した。そこで、急性肺障害は腫瘍細胞から産生された1L-6が原因ではないかと考え、EGFR阻害剤で処理した腫瘍細胞と肺線維芽細胞を三次元共培養し、線維芽細胞からタンパク及びRNAを抽出してタンパクと遺伝子の発現量を検討したところ、線維芽細胞において線維化のマーカーであるコラーゲンとα-actinの発現量が増加していた。また、線維芽細胞にあらかじめIL-6R中和抗体を反応させ、腫瘍細胞と三次元共培養するとコラーゲンやα-actinの発現量の増加を抑制することができた。これらの結果から、EGFR阻害剤で処理された腫瘍細胞から産生されるIL-6が線維芽細胞の線維化を誘導している可能性が示唆され、EGFR阻害剤による重篤な副作用の一因となっているのではないかと考えられた。上皮成長因子受容体(Epidermal Growth Factor Receptor;EGFR)は、様々な悪性腫瘍で過剰発現しており、EGFRの阻害剤は腫瘍に対する効果的な分子標的治療薬として注目されている。そこで、急性肺障害は腫瘍細胞から産生されたIL-6が原因ではないかと考え、腫瘍細胞と肺線維芽細胞を三次元共培養し、EGFR阻害剤で処理した群としていない群における肺線維芽細胞の線維化を調べた。三次元共培養した肺線維芽細胞からタンパク及びRNAを抽出してタンパクと遺伝子の発現量を検討したところ、線維化のマーカーであるコラーゲンとα-actinの発現量が増加していた。さらに、IL-6の存在下で肺線維芽細胞を培養したところ、コラーゲンおよびα-actinの発現量が増加することがわかった。これらの結果から、EGFR阻害剤で処理された腫瘍細胞から産生されるIL-6が線維芽細胞の線維化を誘導している可能性が示唆され、EGFR阻害剤による重篤な副作用の一因となっていることが示唆された。
農村への助産師定着要因の探究：安全で女性の求める出産をめざして―カンボジアの場合

カンボジアでは、妊産婦死亡率をさらに下げるためには、教育期間も長く資格レベルの高い助産師が農村部も含めた全ての保健センターに定着することが重要である。本研究は、定着に対して何が重要な影響要因かを、農村部の助産師と、保健センター長、同センターで出産した女性などにインタビュー等を行い、探った。配置により助産師が独身者の場合は親元から、既婚者の場合は夫から離れて住むことになった場合は、ジェンダー規範に反しているために異動(定着の終了)につながっていた。配置先での住居探しもジェンダー規範の制約を受けた。給与や職場の物理的な環境、上司の技術指導等も影響する中、これら2つの要因は最大の影響要因であった。カンボジアでは、非常に高かった妊産婦死亡率が、近年、大きく低下した。それに貢献した政策の一つが、農村部も含めた全ての保健センター(HC)への助産師の配置である。妊産婦死亡率をさらに低下させるには、現在配置されている助産師よりも高い資格を持ち、緊急産科医療に対応できる、Secondaryレベルの助産師が農村部に定着することが必要である。定着の外部環境には、経済成長による都市と農村の格差、出産が可能な民間病院の開設等の変化が生じ、妊産婦のニーズも変化しているとみられる。そこで、本研究は、農村部のHCへのSecondaryレベルの助産師の定着に大きく影響している要因を探究した。日本の過去の妊産婦死亡率の低下の過程でも出産関連の制度や実態(中山2001他)、社会経済が大きく変化し、農村へき地では助産師や「派遣保健婦」が活躍した(木村2012;大嶺2001他)ことから、これらの保健職の体験を参照した。平成28年度(初年度)は、文献レビューから定着の影響要因の候補と考えられる事柄を引き出し、インタビューガイドを作成し、2種類のインタビューを実施した。キーインフォーマント(保健省の人事担当職員と農村部のHCの所長他。計17名)に半構造インタビュー、助産師による出産介助を受けた女性(8名)に深層インタビューを行った。インタビューの分析からは、経済的報酬や職場の物理的環境に加え、助産師配置の制度やジェンダー、助産師の経験、妊産婦との関係、コミュニティからの認知も重要な影響要因であること、また、それらの重要性の違いも把握された。これらの要因は、過去の日本の農村へき地における助産師等の経験(中山2001;木村2012;大嶺2001他)にも見出されるものであった。インタビューの分析の過程と分析結果から、平成29年度(最終年)に行うSecondaryレベルの助産師への深層インタビューのインタビューガイドを作成した(今後も追加検討する予定)。本研究は、開始(平成28年8月下旬に交付内定)以降、本年度内の実施を計画した内容(以下のaからd)をほぼ計画した時期に実施した。a.文献レビュー、b.第一段階のインタビューのインタビュー・ガイド(キーインフォーマント・インタビュー、深層インタビュー)作成、c.平成29年1月末から3週間、カンボジアのプノンペンと農村部で、上記2種類のインタビューを行った。キーインフォーマントに対して半構造インタビューを実施(15名)、保健センターで出産し、助産師の介助を受けた女性に対して深層インタビューを実施(8名)。現地調査に先立ち、日本国内在住の、近年カンボジアで実施された母子保健分野援助プロジェクトに参加した専門家にキーインフォーマント・インタビューを実施した(2名)。d.平成29年3月末までに、インタビューの文字起こしとコーディング(分析ソフト使用)行い、分析。そこから定着に対する重大な影響要因を引き出した。さらに、影響要因について考察した。これらの作業の過程で、平成29年度に実施を計画しているSecondaryレベルの助産師に対するインタビュー・ガイドの素案の一部が得られた。上記cのキーインフォーマント・インタビューにおいて、インタビューを予定していた援助機関の職員1名が、日程の都合がつかず、インタビューが出来なかった。しかし、予定外に、その人以外の複数の援助機関の職員からインタビューができたため、計画時に戦略的に選定したキーインフォーマントの特性は、損なわれなかった。インタビュー出来なかった職員からは、平成29年度の現地調査(8月予定)においてインタビューする。助産師に対するインタビュー・ガイドは、現在、作成中である。初年度の研究結果を学会(11月)発表するために抄録を書き、登録した。カンボジアでは、近年、妊産婦死亡率が急速に低下したが、さらに下げるために、高い資格を持つセカンダリー助産師の農村部も含めた全国の保健センター(HC)への配置を政策的に進めている。本研究は、これらの助産師の農村部への定着には、何が重要な影響要因であるかを助産師とHCチーフ、保健センターで出産した女性などにインタビューを中心に調査を行い、これまで注目されなかった、助産師が独身の場合は親元から、既婚の場合は夫の元から配置によって離れることが、他の影響要因よりも重大な影響要因であることを示した。親元や夫から離れて住むことになった助産師は、親や夫の居住地に戻るために異動(定着の終わり)を希望(全員)し、異動願いを出していた。異動した事例もあった。助産師の周囲のHCチーフ等は、助産師定着を支援しつつも、この様な理由による異動を仕方がないと捉えていた。助産師の安全の問題(女性に対する暴力)への懸念が、本研究以前やインタビューの中でも中央の行政関係者等から語られたが、助産師と周囲の人々は、実際には問題は起きていないと語った。上記の住まい方と安全に関する態度と懸念には、カンボジア社会のジェンダー規範の影響が考えられる。

一方、給与や職場の物理的な環境、配置先のコミュニティの受容からの影響は、親元または夫から離れることよりも限定的だった。理由は、給与や職場の物理的な環境の改善が進んだ、コミュニティでは、妊娠出産に関わるクメールの伝統と言われる習慣は「古い遅れたもの」とする認識が広まり、助産師の妊産婦に対する指導が習慣と異なったり、反してもコミュニティが反発しなかったことによる。助産師の配置先を親元や夫の元から通える範囲のHCに限ることは、全ての保健センターへの配置が重要政策である中、不可能に近い。配置先で住宅を提供する政策が、助産師とその周辺の人々の当面の負担を軽減すると考えられるカンボジアでは、妊産婦死亡率をさらに下げるためには、教育期間も長く資格レベルの高い助産師が農村部も含めた全ての保健センターに定着することが重要である。本研究は、定着に対して何が重要な影響要因かを、農村部の助産師と、保健センター長、同センターで出産した女性などにインタビュー等を行い、探った。配置により助産師が独身者の場合は親元から、既婚者の場合は夫から離れて住むことになった場合は、ジェンダー規範に反しているために異動(定着の終了)につながっていた。配置先での住居探しもジェンダー規範の制約を受けた。給与や職場の物理的な環境、上司の技術指導等も影響する中、これら2つの要因は最大の影響要因であった。助産師への深層インタビューを、9月上旬を目途にカンボジアで実施できるように、解析結果を使ってインタビューガイドを作成中である。農村部でのインタビューの実施に必要な車輛借上げ等のロジスティクスの手配を、前年度の経験を生かして5月下旬に迅速に行う予定である。同時に、インタビュー対象の助産師の配置先などについて省レベルの担当者への問い合わせも行う予定である。インタビュー実施後の約2か月間で分析結果を出して、その後、研究成果を複数の学会(1件抄録登録済み、審査未了)と、学術論文、シンポジウムで発表する。29年度が最終年度であるため、記入しない。社会科学社会学29年度が最終年度であるため、記入しない。
金属蒸気の超音速膨張におけるクラスタ生成の促進に関する研究

半導体製膜および光学薄膜の高品位化に有効なクラスターイオンビーム蒸着法で重要となる金属蒸気の超音速膨脹によるクラスター生成につき研究を行った。真空チャンバー内に設置したるつぼ上部のノズルより金属蒸気を高真空下に噴出させ、この際の断熱膨張に伴う過飽和場からのクラスター生成を制動電界法により測定した。その結果、イオン化後に電界加速を行った場合にはクラスターが検出されなかったが、イオン化後の電界加速を行わず約20Vの電子衝撃でイオン化を行った場合にはクラスターが検出された。このことから電子衝撃・電界加速はクラスターを破壊する恐れのあることが分かった。次に円筒ノズル、および直径の異なる2種類の末広ノズルを用いて実験を行った結果、直径の大きい末広ノズルの場合にクラスターが最もよく生成されることが分かった。さらにルツボ加熱フィラメントの形状を種々変化させ、ノズル部とルツボ下部の温度差を変化させて実験を行った。その結果、ノズル部温度をルツボ下部に比べ100K程度低くした場合にクラスターが最もよく生成された。すなわちノズル部を通過する蒸気流の温度がノズル壁面からの伝熱の影響を受け、クラスター生成の促進のためにはノズル壁温の制御が重要であることが分かった。以上の実験に加え、過飽和蒸気中のクラスターの挙動について分子動力学計算を行い、クラスターサイズの減少に伴う表面張力の低下を把握した。核生成速度の見積りにおいてこの表面張力低下を考慮するとともに、クラスター成長過程における凝縮熱の発生とその緩和を考慮した理論計算を行い、ノズルを通しての超音速膨張により生成されるクラスターサイズを求めた。その結果、低融点・高蒸気圧の亜鉛についての実験的傾向をよく説明することができた。半導体製膜におけるイオンクラスタービーム法などで重要となる真空下での金属蒸気の断熱膨張に伴う過飽和場からのクラスター生成につき研究を行った。まず従来の均質核生成理論に基づき、音速ノズルを通して真空下へ噴出する超音速自由膨張噴流の中心軸上における核生成・成長の解析を行い、過飽和度の流れ方向変化が急激なことに起因して臨界核半径が小さく表面張力の値に問題があること、またクラスタと蒸気間の熱移動が十分速やかでなく古典的な核生成理論では無視される熱非平衡も考慮すべきことが明確となった。そこで原子数2048個までの分子動力学計算を行いクラスタサイズと表面張力および平衡蒸気圧の関係を調べた。その結果、クラスタサイズ(原子数)が約1000個以上では表面張力はバルクの無限平面の値と一致し、平衡蒸気圧についても表面張力とクラスタ半径を用いた理論値と一致するが、それ以下のサイズでは表面張力の値が急速に減少することが分かった。さらに過飽和蒸気からクラスターが生成される動的な過程についても計算を行い、熱非平衡の存在化でもクラスターが生成しうることが分かった。この分子動力学計算により得られた物性値のサイズ依存性に基づき核生成・成長の解析を行い、初期蒸気圧力の相違によるクラスタ生成の有無に関する実験結果をよく説明することができた。さらにクラスタ生成を検出する測定方法として従来の制動電界法に加えパルス電圧負荷による粒子初速度の測定を行うことにより測定精度を向上しうることが分かった。半導体製膜および光学薄膜の高品位化に有効なクラスターイオンビーム蒸着法で重要となる金属蒸振の超音速膨脹によるクラスター生成につき研究を行った。真空チャンバー内に設置したるつぼ上部のノズルより金属蒸気を高真空下に噴出させ、この際の断熱膨張に伴う過飽和場からのクラスター生成を制動電界法により測定した結果、るつぼ内蒸気圧がある値以上で有意なクラスター生成が行われることが分かった。

さらにクラスター生成の最適条件を求めるため、その生成機構について検討を行った。まず分子動力学計算によりクラスターサイズと平衡蒸気圧および表面張力の関係を求め、クラスターサイズの減少に伴うこれら物性のバルクの値からの相違を把握した後、従来の古典核生成理論による核生成・成長の解析を行ったところ、この解析モデルはクラスター生成量を過大に見積もることが分かった。その原因を検討した結果、非凝縮ガスが存在しない本実験系では等温場の仮定が成り立たず、またクラスター生成の出発点である2量体・3量体等の生成・消滅過程の評価に大きな問題があることが分かった。このような小原子数クラスターの生成・消滅速度を分子動力学的に見積もり、加えてクラスタ生成に伴う凝集熱の緩和を考慮したモデル化を行った結果、実験的な傾向をよく説明できることが分かった。さらにクラスタ生成を促進する方法について検討を行い、単純な音速ノズルを超音速膨張ノズルとして過飽和度と蒸気密度の持続時間を制御する方法、および適度なノズル壁冷却の有効性を明らかにした。
一般的なスカラー・テンソル理論にもとづく宇宙論・宇宙物理学の探究

縮退高階スカラー・テンソル(DHOST)理論と呼ばれる既存の修正重力理論を包含する大きな枠組に対し、宇宙論的・宇宙物理学観点から制限を与える研究をおこなった。重力波イベントGW170817とガンマ線バーストGRB 170817Aの同時観測により、重力波の伝播速度がほぼ光速に等しいということが明らかになった。この事実により多くの修正重力理論が棄却されたが、一方で、一部のDHOST理論はまだ生き残っている。重力波観測からの制限を満たすDHOST理論において、密度ゆらぎのバイスペクトルを評価する一般公式を導出し、バイスペクトルのピーク値を与える運動量配位が一般相対論とDHOST理論の場合とで大きく異なることを発見した。重力波観測からの制限を満たすDHOST理論において、相対論的天体の数値解を構築し、既存の実験的制限を満たすようなパラメータを選んでも相対論的天体の構造が大きく異なる場合が存在することを示した。重力波観測から、重力セクターのパリティ対称性の破れ方に対し、強い制限を与えた。既存の重力波観測による制限をすべて満たすDHOST理論において、球対称な弱重力場を計算し、重力ポテンシャルは通常のニュートン則(逆2乗則)にしたがうものの、重力定数Gの値が、重力波の4重極放射公式に現れる重力定数Gとは異なることを指摘した。このこととハルス・テイラーパルサーの観測から、DHOST理論に対しこれまでで最も強い制限を与えることに成功した。査読中のものも含め11本の論文を発表したため。今後も当初の計画に則って研究を進めていく。特に、最新の重力波観測の結果に留意し、適切に反応する。初期に宇宙が急激な加速膨張をしたとするインフレーションシナリオは、ビッグバン宇宙モデルにあった諸問題を自然に解決すると同時に、現在観測されている宇宙の大規模構造の起源となる原始密度揺らぎを生成することが可能な非常に魅力的なシナリオである。現在では宇宙論の標準モデルの一部に組み込まれたと言っても過言ではない。しかしながら、インフレーション宇宙には初期特異点が必ず存在するという問題点もある。この問題を解決するために、バウンス宇宙やガリレアンジェネシスといったインフレーションの代替となる特異点のないシナリオが提唱され、これまでそのさまざまな側面が研究されてきた。これまでの研究で、そのような特異点のない宇宙モデルは勾配不安定性を持つことが指摘されていた。しかし、それは個々の具体例を解析した結果として知られていたもので、果たしてそれが一般的な性質なのか、モデルパラメータや初期条件を巧みに調整することで回避することが可能な問題なのかは明らかにされていなかった。そこで、本年度の研究では、場の方程式が2階になる最も一般的なスカラー・テンソル理論(ホルンデスキ理論)の枠組みを用いて個別具体例に頼らない解析を進め、この勾配不安定性の問題が、そのような理論における特異点のない宇宙論解すべてに共通する一般的な性質であることを証明した。上記研究の他に、やはり一般的なスカラー・テンソル理論を用いて、系統的にガリレアンジェネシス宇宙論解を構築する研究をおこなった。こうして発見した解の中に、揺らぎのパワースペクトルに関して通常のインフレーションと全く区別がつかない予言を与えるような解の一群が存在することを指摘した。論文誌に掲載済(ないしは掲載決定済)の業績が5本、その他、複数の国際会議での口頭発表、海外の大学でのセミナーなどをおこなっており、研究は順調に進展していると言える。mimeticダークマターと呼ばれる修正重力理論にもとづくダークマターモデルにおける宇宙論的摂動の有効理論を構築し、どのようなモデルであれば勾配不安定性の問題を回避することが可能かを明らかにした。続いて、mimetic重力理論を包含する「拡張mimetic重力」なるフレームワークを構築し、それが計量2自由度、スカラー1自由度の合計3自由度をもつスカラー・テンソル理論である、すなわち、縮退スカラー・テンソル理論の新しいクラスを形成していることをハミルトニアン解析により示した。そして、拡張mimetic重力における宇宙論的摂動の安定性解析をおこない、スカラー型摂動またはテンソル型摂動のいずれか一方に勾配不安定性が必ず出現することを指摘した。その次に、beyond Horndeski理論と呼ばれる一般的なスカラー・テンソル理論の枠組みで物質のバイスペクトルを評価するための基礎研究をおこなった。また、ディスク状の物質分布の中心に穴がある場合にスカラー・テンソル理論の第五の力の抑制機構がどのようにはたらくのかを数値的に調べ、穴の周辺では抑制機構がはたらかないどころか逆に第五の力が増幅されてしまうことを示した。最後に、最新の重力波観測により課された制限をクリアする縮退スカラー・テンソル理論において中性子星の数値解を構成した。ニュートニアン領域では検証不可能なほど微小なパラメータを選んでも、強重力環境下では一般相対論からの変更が大きく現れることを指摘した。今年度は2本の論文が雑誌に掲載され、3本の論文が査読中である。3本の論文については今年度後半に仕上げて論文誌に投稿したため、査読時間の都合上、まだ掲載が決定していないが、論文生産のペースとしては順調であると言える。

この事実により多くの修正重力理論が棄却されたが、一方で、一部のDHOST理論はまだ生き残っている。重力波観測からの制限を満たすDHOST理論において、密度ゆらぎのバイスペクトルを評価する一般公式を導出し、バイスペクトルのピーク値を与える運動量配位が一般相対論とDHOST理論の場合とで大きく異なることを発見した。重力波観測からの制限を満たすDHOST理論において、相対論的天体の数値解を構築し、既存の実験的制限を満たすようなパラメータを選んでも相対論的天体の構造が大きく異なる場合が存在することを示した。重力波観測から、重力セクターのパリティ対称性の破れ方に対し、強い制限を与えた。既存の重力波観測による制限をすべて満たすDHOST理論において、球対称な弱重力場を計算し、重力ポテンシャルは通常のニュートン則(逆2乗則)にしたがうものの、重力定数Gの値が、重力波の4重極放射公式に現れる重力定数Gとは異なることを指摘した。このこととハルス・テイラーパルサーの観測から、DHOST理論に対しこれまでで最も強い制限を与えることに成功した。査読中のものも含め11本の論文を発表したため。今後も現在のペースを保ちつつ、絶え間なく研究を進めていく。現在、複数のプロジェクトが同時進行しており、それらを今後4ヶ月程度で論文にまとめ、学会、国際会議等でも発信していく計画である。研究時間を確保することに対し障害となり得る案件はいくつか想定されるが、これまでのところ全て自身の努力により回避することができており、大きな問題はなく研究を進めていけると考えている。理論、観測ともに進展が著しい分野であるため、最新情報に常に注意を払いつつ、引き続き計画通り研究を進めていく。今後も当初の計画に則って研究を進めていく。特に、最新の重力波観測の結果に留意し、適切に反応する。本科研費で購入予定であったコンピュータは、汎用性があることもあり、他の財源で購入することができた。これにより次年度使用額が生じた。大学における業務の都合上、予定していた国際会議への参加をひとつ見送ったため、繰り越しが生じた。次年度に同様の国際会議が開催されるので、それに参加するための旅費として使用する計画である。国際会議で発表する内容を急遽変更したため、別の財源で出張した。また、購入予定であったコンピュータの発売が遅れた。以上の理由により、次年度使用額が発生した。本年度の9月の国際会議出張とコンピュータ購入に使用する。繰り越し分については主として8月にパリで開催予定の国際会議に参加するための旅費として使用する。また、ハードディスクの購入などにあてる。もともと2017年度使用分として請求した助成金は、計画通りに使用する。
植物の塩基過剰ストレスに対する耐性機構の解析

世界の土壌の約40%を占めるといわれている石灰質土壌や塩類集積土壌は高pHに由来する鉄などの栄養重金属の不溶化によって植物が正常に生育できなくなる。そのため、こうした養分の欠乏ストレスに対する耐性機構の解明やその関連遺伝子の研究が盛んに行われ、養分欠乏ストレス耐性植物の育成が試みられている。しかし、こうしたストレスに対する耐性能付与だけではアルカリ土壌で生育可能な植物とはなり得ず、それには高pHに対する耐性能の付与も同時に行わなければならない。本研究は植物の持つ塩基過剰に対する耐性機構を解明による基礎的知見を得ようとするものである。そこで、通常の作物8科9種を用い、高Ca含有水耕液での栽培によって検討した結果、コマツナはCa過剰処理条件下でも生育抑制が比較的小さく、体内Ca含量もほとんど増加しないことを明らかにした。一方、中国・黄土高原の石灰質土壌で生育しているキク科植物であるArtemisia,spは、炭酸カルシウム8%を含有する土壌でも生育可能で、体内に高濃度のCaを含有(地上部は勿論のこと、特に根部の濃度が高い)することを見出した。この両植物は異なるStrategyによる耐性を有するものと考え、両植物について体内Caの存在形態を比較したところ、コマツナは体内Ca濃度が低いにもかかわらず水溶性の遊離Caの割合が高く、また、Artemisia,spはCa含有率が高く、しかもその約40%が水溶性の遊離Caであるなど、両植物に共通して水溶性の遊離Ca含量が多いことを明らかにした。乾燥地塩類集積土壌の内、CaCO_3やCaSO_4が集積した石灰質土壌は全世界の土壌の30%を占め、そこではFe欠乏のため作物の生育が著しく不良となる。増加する人口に見合う食糧を持続的に確保ためには、あるいは緑地を回復させるためには、こうした不良土壌でも生育可能な植物、即ち栄養ストレス耐性植物を育成することが重要となる。そのため、Fe欠乏耐性植物の分子育種について多くの研究が行われている。しかし、Fe欠乏耐性植物を育成してもその生育環境では同時に塩類過剰ストレスがその植物に負荷されることから、それに対する耐性能の付与も考えなければならない。そのための基礎的知見を得る目的でCa過剰に対する植物の耐性機構に付いて検討した。まず、Ca過剰耐性植物を選抜するため、8科9種類の植物を用いて、高濃度のCa処理が生育および体内Ca含量に及ぼす影響を検討した。その結果、シュンギク、ナスなどは著しく生育が抑制されたが、キュウリ、ホウレンソウ、コマツナなどは比較的生育抑制が小さかった。そこでこれらの植物について、体内Ca含有率および体内で遊離のCa含量を測定したところ、ホウレンソウはCa過剰をしても体内Ca含量率はあまり上昇せず、体内の遊離のCa濃度も増加しなかった。キュウリはCa過剰処理によって体内Ca含有率が増加し、同時に遊離のCa濃度も増加した。一方、コマツナはCa過剰を行っても生育が抑制されないばかりでなく、体内、得に地上部のCa含有率はほとんど増加しないにもかかわらず、体内の遊離のCa濃度は顕著に増加するという特徴が見られた。そこで、このコマツナを用いてCa過剰処理を行った場合のタンパク質組成を対照区と比較したところ、15KDa、29KDaおよび44KDaの3種類のタンパク質がCa高濃度処理によって特異的に多く発現していることが明かとなった。現在、これらのタンパク質のCa過剰に対する機能やその構造についての解析検討を行っている。環境ストレスに対する耐性植物の育成は、変化する地球環境と人類の生存にとって重要な課題の一つである。本研究は世界の40%を占めると言われている石灰質土壌や温暖化・砂漠化に伴って今後増大が予想される塩類集積土壌等の高pH土壌でも生育可能な植物の育成を目的とする。本年度は当初コマツナで実験を計画したが、それよりも高いアルカリ耐性を示す植物Artemisia capillarisがみつかったのでそれを実験材料とした。

この植物は中国の黄土高原など炭酸カルシウム性のアルカリ土壌に自生するキク科の植物で、この植物が高Ca条件下で生育が可能な機構の解析を試みた。砂質土壌に炭酸カルシウムを0、0.1、0.7、1.3、6.2%添加し、Artemisia capillarisを播種して70日栽培した。その結果、炭酸カルシウム無添加の生育が最も劣り、0.1%、0.7%と生育賀良好となったが、それ以上添加しても生育は変わらなかった。一方、この時の体内Ca含有率は炭酸カルシウムの添加量が増加するにしたがって増加するが、特に6.2%添加区の葉ではCa含有率が約3%となった。また、Ca含有率の増加にともなって体内のMgやK含有率は低下し、Caとの間に拮抗作用が認められたが、これらの欠乏症を呈するような含有率にまでは下がらなく、良好な生育を示した。また、増加した体内のCaの存在形態について検討したところ、このArtemisia capillarisは体内の遊離Ca含量が比較的多く、炭酸カルシウム無添加でも体内Caの約30%は遊離態で存在し、6.2%添加区の葉では約40%が遊離態Caであった。このことから、Artemisia capillarisは体内に取り込んだ過剰のCaを無害化する機構を有するものと考えられた。世界の土壌の約40%を占めるといわれている石灰質土壌や塩類集積土壌は高pHに由来する鉄などの栄養重金属の不溶化によって植物が正常に生育できなくなる。そのため、こうした養分の欠乏ストレスに対する耐性機構の解明やその関連遺伝子の研究が盛んに行われ、養分欠乏ストレス耐性植物の育成が試みられている。しかし、こうしたストレスに対する耐性能付与だけではアルカリ土壌で生育可能な植物とはなり得ず、それには高pHに対する耐性能の付与も同時に行わなければならない。本研究は植物の持つ塩基過剰に対する耐性機構を解明による基礎的知見を得ようとするものである。そこで、通常の作物8科9種を用い、高Ca含有水耕液での栽培によって検討した結果、コマツナはCa過剰処理条件下でも生育抑制が比較的小さく、体内Ca含量もほとんど増加しないことを明らかにした。一方、中国・黄土高原の石灰質土壌で生育しているキク科植物であるArtemisia,spは、炭酸カルシウム8%を含有する土壌でも生育可能で、体内に高濃度のCaを含有(地上部は勿論のこと、特に根部の濃度が高い)することを見い出した。この両植物は異なるStrategyによる耐性を有するものと考え、両植物について体内Caの存在形態を比較したところ、コマツナは体内Ca濃度が低いにもかかわらず水溶性の遊離Caの割合が高く、また、Artemisia,spはCa含有率が高く、しかもその約40%が水溶性の遊離Caであるなど、両植物に共通して水溶性の遊離Ca含量が多いことを明らかにした。現在、両植物について高Ca条件下で発現するタンパク質の差異について解析を行っている。
非注意刺激の情報処理過程に関する研究

人間は特定の感覚情報を選択的に処理することができる。本研究の目的は、注意の選択を受けない刺激(非注意刺激)の情報処理過程を検討することで、人間の選択的注意の機能を明らかにすることである。平成15年度は、ストループ様課題を用い、視覚の選択的注意機能を検討した。ストループ様課題とは、視野周辺の色名単語(非注意刺激)を無視しながら、中央の色パッチ(ターゲット)の色名を報告するものである。両者が異なる色名を表す条件の反応時間が、同じ色名を表す条件の反応時間と比較して遅延する現象は、ストループ様効果と呼ばれ、非注意刺激の不随意的意味処理の証拠となる。本研究では、課題遂行の際の難易度(負荷)を操作し、ストループ様効果が消失する実験状況を探索した。実験の結果、ストループ様効果は、ターゲットと類似した刺激が複数提示される場合に限り消失した。その他の負荷の操作(例えば、go/no go課題等)では、効果は消失しないか、逆転することが明らかにされた。以上の結果から、視覚における選択的注意は、同時に処理可能な刺激個数に容量限界があり、この限界を超える場合にのみ、非注意刺激の不随意的意味処理を排除する可能性が示唆された。平成16年は、選択的聴取課題における発話映像の影響を検討した。選択聴取課題とは、左右二つの音源から二つの異なる単語系列を提示し、空間位置に基づいてどちらか一方の系列を聴取するよう、実験参加者にもとめるものである。本研究では、報告すべき系列(ターゲット)と同時に、単語を発話する視覚映像を提示した。実験の結果、発話映像の口の動きがターゲット単語と一致している条件では、発話映像の口の動きを隠したコントロール条件と比較して、単語聴取成績が向上することが明らかにされた。また、発話映像の口の動きが無視すべき系列(非注意刺激)と一致している条件では、コントロール条件と比較して、系列の先頭単語の聴取成績のみが向上し、それ以後の系列の聴取成績が低下する傾向が認められた。つまり、視覚映像刺激はターゲットと一致している場合や、非注意刺激と一致している場合にもごく短時間の間には、聴覚の選択的注意機能を向上させる働きを持つが、それ以外の場合には妨害的に作用する可能性があることを示している。本研究では、上記の成果に加え、視野闘争や計数課題等、様々なパラダイムにおいて、非注意刺激の情報処理過程が検討された。本研究の目的は,非注意刺激(課題とは直接関係がなく無視するように教示された刺激)の意味的処理が排除可能な実験状況を探索することで,選択的注意のメカニズムを解明することであった.

この目的のために,画面周辺に呈示される色名単語(非注意刺激)を無視しながら,画面中央に呈示される色刺激(ターゲット)の色名を報告するというストループ様課題を用いた実験が行われた.非注意刺激とターゲットの意味的関係が操作され,適合条件(ターゲットと非注意刺激が同一の色名を表す)および不適合条件(両者が異なる色名を表す)が設けられた.不適合条件の反応時間が適合条件の反応時間と比較して遅延する現象はストループ様効果と呼ばれ,非注意刺激の意味的処理の証拠とされてきた.ターゲットと非注意刺激の間の空間的距離(非注意刺激の距離)を,0.5°,1°,3°,5°に操作した実験の結果,0.5°および1°条件においては,顕著なストループ様効果が認められ,3°条件においては消失することが明らかにされた.一方,非注意刺激の距離がさらに増加した5°条件においては,適合条件の反応時間が不適合条件の反応時間と比較して有意に遅延することが明らかにされた(負のストループ様効果).また,課題負荷を操作した実験の結果,ターゲットと類似する項目が複数呈示され,同時に処理が要求される刺激の個数が一定数以上増加した場合には,ストループ様効果が消失することが明らかにされた.一方で,ターゲットに近接して反応手がかりを呈示し,反応手がかりが特定の条件を満たす場合にのみ,実際に反応を行うことが許可された状況において,反応手がかりの弁別の難易度が増加した場合には,ストループ様効果は全く減少しなかった.これらの結果から,非注意刺激の意味的処理を排除可能にする実験状況とは,同時に処理が要求される刺激個数が一定数を超えている場合に限られる可能性が示唆された.人間は特定の感覚情報を選択的に処理することが出来る.本研究の目的は,注意の選択を受けない刺激(非注意刺激)の情報処理過程を検討することで,人間の選択的注意の機能を明らかにすることであった.平成15年度は,ストループ様課題を用い,視覚の選択的注意機能を検討した.ストループ様課題とは,視野周辺の色名単語(非注意刺激)を無視しながら,中央の色パッチ(ターゲット)の色名を報告するものである.両者が異なる色名を表す条件の反応時間が,同じ色名を表す条件の反応時間と比較して遅延する現象は,ストループ様効果と呼ばれ,非注意刺激の不随意的意味処理の証拠となる.本研究では,課題遂行の際の難易度(負荷)を操作し,ストループ様効果が消失する実験状況を探索した.実験の結果,ストループ様効果は,ターゲットと類似した刺激が複数呈示される場合に限り消失した.その他の負荷の操作(例えば,go/no-go課題等)では,効果は消失しないか,逆転することが明らかにされた.以上の結果から,視覚における選択的注意は,同時に処理可能な刺激個数に容量限界があり,この限界を超える場合にのみ,非注意刺激の不随意的意味処理を排除する可能性が示唆された.平成16年度は,選択的聴取課題における発話映像の影響を検討した.選択的聴取課題とは,左右二つの音源から二つの異なる単語系列を呈示し,空間的位置に基づいてどちらか一方の系列を聴取するよう,被験者に求めるものである.本研究では,報告すべき系列(ターゲット)と同時に,単語を発話する視覚映像を呈示した.実験の結果,発話映像の口の動きがターゲット単語と一致する条件では,発話映像の口の動きを隠したコントロール条件と比較して,単語聴取成績が向上することが明らかにされた.また,発話映像の口の動きが無視すべき系列(非注意刺激)と一致している条件では,コントロール条件と比較して,系列の先頭単語の聴取成績のみが向上し,それ以後の系列の聴取成績が低下する傾向が認められた.つまり,視覚刺激はターゲットと一致している場合や,非注意刺激と一致している場合にもごく短時間の間には,聴覚の選択的注意機能を向上させる働きを持つが,それ以外の場合には妨害的に作用する可能性があることを示している.
内向き整流特性カリウムチャネルの神経伝達調節と可塑性における役割

中枢神経系における内向き整流性カリウムチャネルの分子機構を明らかにするために、マウス脳よりまったくあたらしい2回膜貫通型内向き整流性カリウムチャネルcDNA(K_<AB>-2,the second type of inward rectifying K^+ channel with an ATP-binding domain)をクローニングした。アフリカツメガエル卵母細胞発現系でK_<AB>-2チャネルは、古典的な内向き整流特性を示すカリウム電流を示した。in situ hybridization法による解析の結果、K_<AB>-2mRNAは脳幹部神経核とともに、脳梁や小脳白質などのグリア細胞に強く発現していた。さらに、網膜のミューラー細胞やアストロサイト初代培養にもK_<AB>-2チャネルが発現しており、グリア細胞におけるK^+-buffering systemに関与していると考えられる。また、免疫組織化学の結果、K_<AB>-2チャネルは腎臓遠位尿細管細胞や内耳血管条基底細胞の基底外側に発現していた。以上のことからK_<AB>-2チャネルは神経系グリア細胞や腎臓、内耳において細胞内外のK^+イオンの輸送に関与していると示唆される。現在、特にグリア細胞K^+-buffering systemにおけるK_<AB>-2チャネルの生理的役割を明らかにするために、ES細胞を用いた発生工学的手法によりK_<AB>-2チャネルのノックアウトマウスの作成を試みている。
海洋性電極代謝微生物群の取得とそのシングルセル機能解析

本研究は、細胞外電子伝達によって電極から電子を取込むことで独立栄養的に生命活動を営む能力を有する電気合成微生物を探索し、その機能を理解することを目的とした。探索対象とした海底熱水域由来の環境試料から、電極を唯一の電子源として与えた電気化学リアクタ培養で当該微生物の集積を行うとともに、電極上微生物細胞集団の電子授受機能評価実験を行った。集積培養実験では電気合成微生物群の有意な集積には至らなかったが、細胞代謝活性染色を利用した新たな細胞集団機能評価手法を用いて、深海熱水域由来の微生物単離株において、細胞外からの電子の取込み反応による電気栄養的代謝活動の兆候を捉えることに成功した。本研究は、細胞外電子伝達によって電極から電子を取り込むことで独立栄養的に生命活動を営む電気合成微生物を取得し、その機能を理解することを目標としている。本年度は、細胞外電子伝達を伴う微生物活動が示唆されている海洋の海底面近傍に由来する環境試料を播種源に、還元的電位を印加した電極を唯一の電子源、無機炭酸を炭素源とした独立栄養・カソード電極リアクタ培養系を立ち上げ、1次集積培養に成功した。具体的には、深海熱水噴出域の環境試料を採取し、それを播種源に酸素および硝酸を電子受容体として与えたリアクタ培養を行った。約1カ月間のリアクタ運転において、安定的なカソード電流生成と電子受容体の減少、そして電極表面への微生物細胞群の集積を確認した。非電位印加対照、および非植菌対照との比較から、集積した微生物細胞群を介してカソード電極酸化と酸素・硝酸還元が行われたことが示唆された。この微生物を介した電極から酸素・硝酸への電子の流れは電気合成反応によるもので、集積された微生物細胞群の中にはこの反応を担う微生物が存在していると予測される。1次集積培養後、微生物細胞群が集積したカソード電極および培養液を更なる集積培養のための播種源として採取・保存した。また、それらの一部から微生物群集構造解析を行うためにDNAを抽出した。現在、1次集積培養産物を播種源として新たなカソード電極リアクタを運転し更なる集積培養を進めている。初年度の進捗状況として、深海熱水噴出域の環境試料を採取し、それを播種源として独立栄養・カソード電極リアクタ培養系を立ち上げた。また培養実験において標的としている電気合成反応が示唆された系での微生物群の1次集積培養に成功したために、研究はおおむね順調に進展していると評価した。本研究は、細胞外電子伝達によって電極から電子を取り込むことで独立栄養的に生命活動を営む電気合成微生物を海洋環境において探索し、その機能を理解することを目標としている。本年度は、微生物細胞群と電極との電子授受機能を解析するための新たな評価法を開発し、それを用いた電子取込み反応評価実験を行うとともに、初年度に引き続き電極リアクタ培養による電気合成微生物群の集積分離培養を行った。まず、電気合成微生物反応の中核と位置づけられる電気栄養生命活動(細胞外からの電子取込みに駆動される細胞代謝活動)を解析するために、電極を唯一の電子源として与えるカソード電極培養と、細胞代謝活性染色とを組み合わせた電気化学代謝活性評価法を開発した。そして、深海熱水活動域から単離された独立栄養性鉄酸化細菌株において電気栄養活動の兆候を捉えることに成功し、その成果を国内外の学術会議で発表した。現在、論文化に向けて補足的な検討を行っている。一方、海洋環境試料からの電極リアクタ培養実験では、目標としていた電気合成細菌群の集積には至らなかった。具体的には、還元的電位を印加した電極を電子源、無機炭酸を炭素源とした独立栄養・カソード電極リアクタ培養系で、昨年度達成した1次集積培養産物および新たな海底面近傍由来環境試料を播種源に集積培養を試みた。しかし、当該系での微生物増殖が想定より悪く、播種源に由来するわずかな化学エネルギーを利用する微生物活動が混在する中で、電気合成反応を行っていると見なせる微生物群の有意な増殖・集積を確認することができなかった。ただし、試行錯誤の検討から、電位印加に伴う電極表面への培養液成分の不都合な析出反応が起こる条件など、電極微生物培養系の改良につながると期待される知見を得ることができた。今後は、これまでに引き続き独立栄養・カソード電極リアクタ培養系において電気合成微生物の集積培養を行うとともに、集積された微生物群の系統および機能を解析する。集積培養実験では、これまでに1次集積に成功した微生物群から更なる集積培養を進めることに加え、複数の新たな環境試料を播種源とした集積培養を行う。集積微生物群の系統・機能解析では、16S rRNA遺伝子解析で構成微生物群の系統を明らかにし、安定同位体取込み培養実験と電気化学刺激への代謝活性変化の応答を指標として構成微生物の機能を解析する。これに際し、16S rRNA

遺伝子系統解析では既に一般化した方法を踏襲するが、電気化学刺激への代謝応答を指標とした機能解析では新たに実験系を確立する必要がある。そこで、これまでに電極との電子授受が確認されている微生物単離株を用いて実験系を立ち上げ、そのうえで集積培養を行った海洋環境由来の微生物群の解析を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。工学(生物機能・バイオプロセス)29年度が最終年度であるため、記入しない。
頭頸部がんにおける分化誘導療法の基礎的研究

頭頸部進行癌の予後は悪く、従来の根治治療である放射線治療、手術に加えて化学、免疫療法を加味しても際だった予後の向上は見られていない。そこで今回、新しい頭頸部進行癌の治療として分化誘導剤に着目し、その増殖抑制効果を検討した。分化誘導剤としてall-trans retinoic acid(ATRA)とVitD3の誘導体である22-Oxo-1、25-dihydroxyvitamin D3(OCT)を中心に行った。また分化誘導作用をもつと考えれる強心剤のvesnarinone、Vit D3誘導体の1α、25(OH)2 D3の生物学的活性についても検討した。用いたのは頭頸部扁平上皮癌細胞でDNA合成抑制を3H-TdR uptake法でみるとvesnarioneは20μg/kg、ATRAは1μMで抑制効果が出現した。またKB細胞以外に1α、25(OH)2 D3とOCTで10-7から10-10Mの濃度で比較したが、いずれの細胞に対してもOCTの方がより強い抑制効果を示した。KB細胞を用いてATRA、OCT処理でのdoubling timeを測定した結果、それぞれの処理によって延長していた。また各処理でのcell cycleの変化を検討し、無処理群と比較するとS期の比率が低下し、G0/G1期の比率が上昇していた。さらにATRA処理と無処理のKB細胞のCDDPと5-fluorouracil(5-FU)感受性を比較したが、5-FUでは差は無いもののCDDPに対する感受性はATRA処理で増幅した。ついでATRA、OCT処理による形態学的変化、Cytokeratin、接着因子のICAM-1、epidermal growth factor receptor(EGFR)発現に対する影響を検索した。形態学的には処理後1週目までは特に変化を認めなかった。しかし処理2週目になるとATRA、OCTで処理した細胞は樹状突起が増加し、細胞が大型化する傾向が認められた。一方、抗サイトケラチン10/13、抗ICAM-1、抗EGFR抗体で見た免疫化学染色では処理1週、2週後では対照群と比較して陽性細胞比率に際だった差は観察されなかった。現在増殖抑制に及ぼすreceptorの関与と、さらにこうした腫瘍増殖抑制に働く薬剤を用いた的確な臨床での投与方法を検討中である。そこで今回、新しい頭頸部進行癌の治療として分化誘導療法に着目し、基礎実験を行った。分化誘導剤としてall-trans retinoic acid (ATRA)とVit D3の誘導体である22-Oxo-1、25-di hydroxyvitamin D_3(OCT)を中心に行った。また分化誘導作用をもつと考えられる強心剤のvesnarinone、Vit D_3誘導体の1α、25(OH)_2D_3の生物学的活性についても検討した。処理した細胞は口腔癌由来のKB細胞でDNA合成制御をH-

TdR uptake法でみるとvesnarioneは20μg/kg、ATRAは10^<-6>Mで抑制効果が出現した。また1α、25(OH)_2D^3とOCTを用いた検索では10^<-7>から10^<-10>Mの濃度て比較したが、いずれの細胞に対してもOCTの方がより強い抑制効果を示した。ATRA、OTC処理でのdoubling timeを測定した結果、それぞれの処理によって延長していた。また各処理でのcell cycleの変化を検討し、無処理群と比較するとS期の比率が低下しG_0/G_1期の比率が上昇していた。さらにATRA処理と無処理のKB細胞のCDDPと5-fluorouracil(5-FU)感受性を比較したが、5-FUでは差は無いもののCDDPに対する感受性はATRA処理で増幅した。ついてATRA、OCT処理による形態学的変化、Cytokeratin、接着因子の1CAM-1、epidermal growth factor receptor (EGFR)発現に対する影響を検索した。形態学的には処理後1週目までは特に変化を認めなかった。しかし処理2週目になるとATRA、OCTで処理した細胞は樹状突起が増加し、細胞が大型化する傾向が認められた。一方、抗サイトケラチン10/13、抗1CAM-1、抗EGFR抗体で見た免疫化学染色では処理1週、2週後では対照群と比較して陽性細胞に際だった差は観察されなかった。現在分化誘導剤処理による他のcytokeratin抗体でのkeratin表出に及ぼす影響とATRA、OCT receptor発現変化を検索中で、さらにより強力な分化誘導方法の開発、また分化誘導剤処理細胞の免疫effector細胞に対する感受性変化の検討を予定している。全ての薬剤で濃度依存性に細胞増殖抑制効果が認められた.VitaminD3誘導体のうち,1α,25(OH)2D3よりOCTの方が強いDNA合成抑制効果を示した.OTCとATRAを併用して,それぞれ単独処理群との効果を比較すると,併用群の方がさらにDNA合成を抑制する傾向にあった.CDDP処理ではATRA,vesnarinone処理群で,有意にIC50の低下を認めた.形態学的には,ATRAとoctの処理によって,細胞が樹状突起を伸ばし,大型になっていた.頭頸部扁平上皮癌はこうした薬剤による増殖抑制効果が期待でき,今後その効果発現におけるreceptoの解明さらに臨床での投与法,投与量の検討が必要と考えられる.
高等植物の光形態形成を支配する因子群の分子遺伝学・生化学並びに細胞生物学的解析

CIP4Aと相互作用するCOP1のドメインをGST pulldown法を用いて決定し、CIP4AはCOP1のCOILドメインと結合することを明らかにした。これまでのCOP1、CIP7に関する知見と考え併せ、COP1のCOIL領域は複数の下流因子とのインターフェースであることが示唆された。また、CIP4Aの細胞内局在をGFP融合タンパク質を用いて解析した結果、CIP4Aは光環境に依らず恒常的に核局在することを明らかにした。CIP4Aの持つ転写活性化能と考えあわせると、CIP4AはCIP7同様共.転写因子であることが強く示唆された。さらにCIP4アンチセンス植物の表現系を詳細に解析した結果、CIP4は光シグナルによる細胞伸長抑制並びに葉緑体形成に関わるが、光依存的なアントシアニン合成には関与していないことを明らかにした。従ってCOP1の下流には、アントシアニン合成並びに葉緑体形成を促進するCIP7依存的経路と葉緑体形成並びに細胞伸長抑制を促進するCIP4依存的経路に分岐することが強く示唆される。cip7-like変異体の詳細な表現型の解析から、CIP7-likeはCIP7と同じシグナル伝達経路に位置することを明らかにした。CIP7とCIP7-likeどちらか一方の変異体やアンチセンス株、過剰発現株の表現型の解析からCIP7とCIP7-likeはタンパク質レベルでヘテロ二量体を形成する可能性が示唆された。COP1と蛋白質レベルで結合しうる遺伝子をいくつか単離し、COP1-lnteracting Protein,CIPと名付けた。COPlとの結合能を指標に4つ、そしてそれらとアミノ酸配列の相同性があるものを加えて計6つの遺伝子をCIPとして同定した。逆向き遺伝学の手法を用いて、6つのCIPの生体内における役割を調べたところ、6つのうち4つが実際にシロイヌナズナの光形態形成に関与していることが明らかになった。特筆すべきはこの4つがすべて、COP1のような光形態形成を抑制する因子ではなく、逆に光形態形成に必要な因子であるという発見である。これはCOPlと4つのCIPはどちらかがどちらかを抑制する因子であることを強く示唆している。これら4つのCIPのアミノ酸配列の解析、タンパク質産物の細胞内局在、ならびに機能解析の結果から、これらはすべて新しいタイプの転写のコアクチベーターであることが強く示唆された。以上の知見並びにCIPsの遺伝子発現の解析から以下のような作業仮説が立てられた。すなわち、暗所下ではCOPlがCIPの活性を何らかの形で抑制しており、光シグナルが一群の光受容体からCOPlへ伝えられると、COPlは不活化されその結果CIPが脱抑制されて、転写のコアクチベーターとして光依存性遺伝子群の発現を活性化する。