hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低酸素ストレス環境における骨髄腫SP分画の治療標的分子探索

骨髄内の骨内膜低酸素ニッチには治療抵抗性の骨髄腫幹細胞が潜んでいるといわれるが、骨髄腫幹細胞の特異的マーカーは未知である。今回我々は、低酸素培養とside populationを組み合わせ、多発性骨髄腫の新規治療標的分子を同定することを目的とし研究を行い、低酸素ストレスにおける治療抵抗性の誘導にHMOX1が関与していることを同定した。HMOX1はヘムオキシゲナーゼ1をコードする遺伝子で、酸化ストレスに対するアポトーシス抵抗性に寄与する。これまで骨髄腫で造腫瘍的に働くことや、プロテアソーム阻害薬で発現が誘導されることが報告されているが、低酸素ストレスとHMOX1の関係は、骨髄腫においては報告されていない。また、HO-1はIRF4やMYCといった重要ながん遺伝子を正に制御することが報告されたが、骨髄腫において低酸素とHO-1にかかわる報告はない。今回の我々の検討では、低酸素に暴露したときのHMOX1の上昇はMPよりSPで顕著であった。骨髄腫細胞が播種する際、低酸素微小環境から出て、骨髄を出て血管を通り、新たな骨髄にホーミングする。これは、低酸素ストレスや再酸素化に耐え、播種の主役となるのはSPであることを示唆する。また、siHMOX1とHMOX1阻害薬ZnPPは低酸素でよりアポトーシスを誘導し、HMOX1の阻害は骨髄腫細胞の生着をin vivoで阻害するということが証明できた。よって、低酸素SPで高発現する遺伝子を標的とした治療は有用であると考えられる。現在は2つの細胞株で確認しているが、細胞株を増やして解析を行い、また患者検体を用いても同様の結果となるかを確認する。また、ノックダウンを行い低酸素下でのSP細胞の遺伝子動態を確認する。可能であればmicroRNAとの関係についても解析を進めていく。ベルケイドを細胞株に投与すると、酸化ストレスとHMOX1の発現が上昇するが、このHMOX1は酸化ストレスから防御する酵素としての働きをもつことがわかっている。骨髄腫において再酸素化と酸化ストレスを標的とした治療戦略はこれまで検討されておらず、新規治療法となり得ると考えられる。HMOX1がアポトーシスに関連していないことはノックダウンから証明したが、今後どのように関与しているのか、具体的には免疫不全マウスへの皮下注射または骨髄移植を行い、造腫瘍性が変動するか検討する予定である。また、万が一HMOX1で期待する結果が見出だせなかった場合には、低酸素下の遺伝子発現解析でSP>MPであったHMOX1以外のBACH2, DUX4で検討することを予定している。PCRやSP解析でほぼ交付額は使用しており、余りとして生じた6835円は少額であるため、チップやチューブなどの雑費として使用することといたします。
複数の狭線幅波長可変光源・変調器の一体集積化とデジタルコヒーレント通信への応用

近年のインターネットトラフィックの急増傾向が続くと数十年内に通信に用いられる電力が日本の総発電量に達するとも言われている。大容量通信への需要と消費電力問題に対応するためには、光送受信器の大容量化、少消費電力化が急務であり、種々の光素子を一体集積した光集積回路により解決が見込まれる。このような光集積回路を実現するにあたり、窒素プラズマを用いたウェハの直接接合法を用いたIII-V/Siハイブリッド集積を提案している。これにより、Siのみでは集積が困難であった光源などの能動素子の一体集積が可能となり、自由度の高い光集積回路の実現が期待できる。III-V/Siハイブリッド光集積回路実現へ向け、基本素子となる光源部が重要となる。他研究機関から報告されているハイブリッドレーザは、従来のIII-V族化合物半導体ベースのレーザと比較して、高しきい値電流、低外部微分量子効率となっている。実用的な光回路実現に向け、集積回路向け光源の高効率化と複数デバイスの集積化を目指し、高効率なハイブリッド集積光増幅器およびSi導波路とハイブリッド光集積デバイスとの結合の実現が必要となる。本研究ではIII-V/SOIハイブリッド集積による波長可変光源の研究に取り組み、以下の研究成果を挙げた。(1)ハイブリッド集積光増幅器と受光器を作製し、増幅器においては正のデバイス利得を、受光器においては従来のIII-V族化合物半導体材料のものと同等の感度を持つことを確認した。(2)Si導波路とIII-V/SOIハイブリッド集積デバイス間の光接続構造において、0.1dB程度となる非常に高い結合効率を持つテーパ型モードカプラの実現を達成した。以上の研究結果から、これらの達成した技術を集約することでSi導波路と一体集積したAlInAs酸化狭窄構造を有する高効率なハイブリッドレーザの実現、波長可変光源とSi導波路の一体集積化、変調器との集積が可能である。29年度が最終年度であるため、記入しない。大容量通信への需要と消費電力問題に対応するためには、通信処理のコア部品となる光ルータ・光送受信器の送受信大容量化・低消費電力化が急務であり、低消費電力化のためには集積化が必要となる。本研究では、シリコン上にIII-V族化合物半導体を直接貼り付けるIII-V/Siハイブリッド集積光回路の実現を目指す。現状、III-V/Siハイブリッド光回路の基本素子となるハイブリッドレーザは、従来のIII-V族化合物半導体ベースのレーザに比べて性能が劣るため、初期段階として高効率ハイブリッドレーザの実現を目指す。そしてCバンド帯をカバーする超狭線幅高効率波長可変レーザの実現、デジタルコヒーレントトランシーバの実現を達成し、狭線幅100 kHzを切る位相安定性の高いレーザ光源と、デジタルコヒーレント通信に向けた高速位相変調送受信器の一体集積を最終目的とする。本研究ではIII-V/SOIハイブリッド集積による波長可変光源の研究に取り組み、本年度はハイブリッドレーザへのAlInAs電流狭窄構造導入を目標として、以下の研究成果を挙げた(1)AlInAs酸化電流狭窄層の導入に向け、酸化プロセス時に必要とされる500°C近い高温加熱がSOI上III-V族活性層の発光効率に与える影響を明らかにした。(2)AlInAs酸化狭窄構造をレーザに導入し、AlInAs酸化狭窄構造を有するハイブリッドファブリペローレーザにおいて初めての室温パルス発振を得た。III-V/SOIハイブリッド光集積回路用光源としては高効率動作が可能なSOI上集積レーザの作製に取り組み、高効率動作が可能となるAlInAs電流狭窄構造をハイブリッドレーザへ導入することに成功した。導入にあたり、熱酸化処理におけるSOI上III-V族化合物半導体の評価を行い、高温加熱の影響が起きないことの確認も同時に行った。作製したAlInAs酸化狭窄構造を有するハイブリッドファブリペローレーザにおいてはしきい値電流50mA、外部微分量子効率11%/facetの室温パルス発振を得た。電流電圧特性の改善と熱放出構造の導入により内部量子効率向上が見込まれ、しきい値電流の低減と外部微分量子効率の向上が期待できる。AlInAs酸化狭窄構造導入により、光閉じ込め係数の向上と無効電流の削減が達成され、SOI上であってもIII-V族化合物半導体のみのレーザに匹敵する高効率動作が可能であることを示すことができ、最終目標である光回路実現に向けて重要となるSiプラットフォーム上の高効率光源実現が見込まれる。大容量通信への需要と消費電力問題に対応するためには、通信処理のコア部品となる光ルータ・光送受信機の大容量化・低消費電力化が急務であり、低消費電力化のためには集積型求められる。本研究ではシリコン上にIII-V族化合物半導体を直接貼付けるIII-V/Siハイブリッド光集積回路の実現を目指す。現状、III-V/Siハイブリッド光回路の基本素子となるハイブリッドレーザは、従来のIII-V化合物半導体ベースのレーザに比べて性能が劣るため、初期段階として高効率ハイブリッドレーザの実現を研究目的とする。そしてCバンド帯をカバーする超狭線幅高効率波長可変レーザの実現、デジタルコヒーレントトランシーバの実現を達成し、狭線幅100 kHzを切る位相安定性の高いレーザ光源と、デジタルコヒーレント通信に向けた高速位相変調送受信機の一体集積を最終目標とする。本研究ではIII-V/SOIハイブリッド集積による波長化変光源の研究に取り組み、本年度は導波路結合型高効率ハイブリッドレーザに向けた取り組みとして、以下の研究成果をあげた。(1) AlInAs

酸化電流狭窄層の導入に向け、酸化に必要とされる500°C近い高温加熱による光学特性および電流電圧特性の悪化抑制方法を確立した。(2) Si導波路とIII-V族化合物半導体との間に中間層を導入し、高効率ハイブリッドレーザ実現に不可欠となる高効率、低反射となるIII-V/SOIハイブリッド光モード変換器を設計した。AlInAs酸化狭窄層を導入するにあたり必要となる熱酸化処理時のウェハダメージについて詳細な検討を行い、熱酸化処理の際に重要な層の上部にキャップ層を残すことで光学特性への影響抑制のみならず、電気特性への影響である、電気抵抗の悪化も改善することに成功した。これにより異常な形状であった電流電圧特性が良好化し、不要な再結合の低減による内部量子効率の向上が期待される。また光増幅器に向けて必要となる高効率結合・低反射率光モード変換テーパの実現に向け、III-V族化合物半導体層とSiの接合界面に中間層を導入した構造についてのシミュレーションを行った。SiO2中間層の導入により光の進行方向に対する屈折率変化が緩やかとなり、形成に難のある鋭利なテーパ先端幅に対する許容度の改善が確認された。近年のインターネットトラフィックの急増傾向が続くと数十年内に通信に用いられる電力が日本の総発電量に達するとも言われている。大容量通信への需要と消費電力問題に対応するためには、光送受信器の大容量化、少消費電力化が急務であり、種々の光素子を一体集積した光集積回路により解決が見込まれる。このような光集積回路を実現するにあたり、窒素プラズマを用いたウェハの直接接合法を用いたIII-V/Siハイブリッド集積を提案している。これにより、Siのみでは集積が困難であった光源などの能動素子の一体集積が可能となり、自由度の高い光集積回路の実現が期待できる。III-V/Siハイブリッド光集積回路実現へ向け、基本素子となる光源部が重要となる。他研究機関から報告されているハイブリッドレーザは、従来のIII-V族化合物半導体ベースのレーザと比較して、高しきい値電流、低外部微分量子効率となっている。実用的な光回路実現に向け、集積回路向け光源の高効率化と複数デバイスの集積化を目指し、高効率なハイブリッド集積光増幅器およびSi導波路とハイブリッド光集積デバイスとの結合の実現が必要となる。本研究ではIII-V/SOIハイブリッド集積による波長可変光源の研究に取り組み、以下の研究成果を挙げた。(1)ハイブリッド集積光増幅器と受光器を作製し、増幅器においては正のデバイス利得を、受光器においては従来のIII-V族化合物半導体材料のものと同等の感度を持つことを確認した。(2)Si導波路とIII-V/SOIハイブリッド集積デバイス間の光接続構造において、0.1dB程度となる非常に高い結合効率を持つテーパ型モードカプラの実現を達成した。以上の研究結果から、これらの達成した技術を集約することでSi導波路と一体集積したAlInAs酸化狭窄構造を有する高効率なハイブリッドレーザの実現、波長可変光源とSi導波路の一体集積化、変調器との集積が可能である。
霊長類におけるX染色体不活性化機構の解明

カニクイザルを用いた着床前から着床後胚発生におけるXCI開始機構の解析において解析数が十分でない発生ステージ(受精後13および15日目)の胚を解析した。その結果、栄養幕細胞は受精後11日目より、将来、胚体を形成する胚盤葉上層細胞は13ー15日目より、将来、一次卵黄嚢を形成する胚盤葉下層細胞は15ー17日目より不活性化が開始する事を明らかにした。また、カニクイザルの始源生殖細胞は受精後11日目の羊膜より規定が開始されることが近年、明らかにされた。このため、始源生殖細胞規定過程におけるX染色体再活性化の解析も行った。その結果、受精後17日目より一部のX連鎖遺伝子で再活性化が開始していることを見出した。しかし、全ての細胞で不活性化が完了する前に再活性化が起きているX連鎖遺伝子も有る事が判明した。これらの結果からカニクイザル始源生殖細胞規定過程におけるX染色体再活性化は不活性化が完了する前に開始進行していくと考えれる。申請者の依頼したXIST遺伝子の改変カニクイザル胚は既に計画されていた遺伝子改変カニクイザル作成業務が混み合っているため、作成が開始されていない状況である。本年度はXIST遺伝子が発現出来ない着床前胚を作製し、胚盤胞期において不活性状態を解析する予定である。
HMGA1の新規機能によるエストロゲン受容体の発現制御-新たな乳癌治療をめざす-

HMGA1aはDNA結合性転写調節因子であるが、配列特異的RNA結合性スプライシング誘導因子としての新機能をもつ。その特異的RNA結合配列を指標に標的遺伝子を検索したところ、乳癌に関わるエストロゲン受容体(ERα)が有力な候補として見つかった。ERαエクソン1の5'スプライス部位の33塩基対上流にあるRNA配列にHMGA1aが結合し、MCF-7乳癌細胞において、ERαのアイソフォームであるERα46 mRNAの発現を誘導した。HMGA1aのRNA結合を阻害する「おとり」RNAはERα46 mRNAの発現を阻害した。ERαエクソン1のHMGA1aのRNA結合部位は、偽5'スプライス部位に隣接しており、正規5'スプライス部位に結合するはずのU1snRNPがHMGA1aにより偽5'スプライス部位に捕捉されてしまい、正規5'スプライス部位の機能喪失によりERαエクソン1除外、選択的スプライシングによるERα46 mRNAの発現につながることを証明した。HMGA1aのRNA結合を阻害する「おとり」RNAによるERα46アイソフォーム蛋白の発現減少を確認し、「おとり」RNAの安定発現MCF-7細胞株は、卵巣摘出、エストロゲンペレット埋め込みヌードマウスに細胞移植したところ、移植細胞の腫瘍増殖が促進された。ERα46アイソフォームは、全長ERαのエストロゲン応答性を阻害することが知られているが、今回、HMGA1aのRNA結合を阻害する「おとり」RNAが、ERα46アイソフォームを減少させ、MCF-7細胞のエストロゲン応答性を改善した結果は、ERα陽性乳癌細胞のエストロゲン抵抗性獲得のしくみの解明につながるものと考える。HMGA1aのRNAへの配列特異的結合という新規機能がエストロゲン受容体(ERα)の異常スプライシングを惹起するかどうか、また、そのRNA結合を阻害することにより乳癌の新たか治療の開発を目標としております。HMGA1aによるERαの異常スプライシングに関しましては、HMGA1aのRNA結合配列と核移行シグナルを付加したマイクロRNA「おとり核移行マイクロRNA」を作製し、MCF-7乳癌細胞に導入、内因性のHMGA1aの機能を阻害し、ERα46 mRNAアイソフォームの発現を阻害、この細胞にHMGA1aを再び発現するとERα46 mRNAの発現を認めました。この「おとり核移行マイクロRNA」の安定発現株を作製しましたところ、エストロゲン依存性にアポトーシス誘導を認めました。来年度は、これら発現株をヌードマウスに移植し、生体内での腫瘍増殖への効果を検討します。生体内の効果を認めれば、「おとり核マイクロRNA」によりエストロゲン依存性に乳癌細胞のアポトーシスを誘導することが可能となり、現在のエストロゲンを枯渇させる治療の新たな撰択肢になり得ると信じている。HMGA1aによるERαの異常スプライシングの詳細な機序に関しましては、ERαエクソン1Aの正規5'スプライス部位の33塩基対上流にHMGA1aのRNA結合部位(プレセニリン-2のHMGA1a結合部位と2塩基対のミスマッチ)が存在し、隣接する偽5'スプライス部位にU1 snRNPを固着させ、正規5'スプライス部位の機能喪失により異常エクソン除外誘導、ERα46 mRNAが発現することを、RNAゲルシフト、ソラレンUVクロスリンキング、RNaseHプロテクション解析によりつきとめました。HMGA1aとその結合配列がスプライシング因子U1 snRNPにどのように影響するか、は詳細に検討し、2010年5月発刊のMolecular and Cellular Biologyに公開され、巻頭のスポットライトで注目すべき論文として紹介されます。HMGA1aのRNAへの配列特異的結合という新規機能が、エストロゲン受容体(ERα)の異常スプライシングを惹起するかどうか、また、そのRNA結合を阻害することにより乳癌の新たな治療の開発を目標としております。

昨年度は、HMGA1aの配列特異的RNA結合配列と核移行シグナルを付加したマイクロRNA「おとり核移行マイクロRNA」により、MCF-7乳癌細胞においてHMGA1aがERαの異常スプライシングを惹起し、安定発現株が、エストロゲン依存性にアポトーシス誘導すること、また、HMGA1aま、ERαエクソン1Aの正規5'スプライス部位の33塩基対上流にHMGA1aのRNA結合部位(プレセニリン-2のHMGA1a結合部位と2塩基対のミスマッチ)が存在し、隣接する偽5'スプライス部位にU1 snRNPを固着させ、正規5'スプライス部位の機能喪失により異常エクソン除外誘導、ERα46mRNAが発現することを、RNAゲルシフト、ソラレンUVクロスリンキング、RNaseHプロテクション解析によりつきとめました。「おとり核移行マイクロRNA」安定発現株をヌードマウスに移植し生体内での腫瘍増殖への効果を検討する予定でしたが、マイコプラズマ感染が判明し、その除去、安定発現株の再作製に手間取りました。最近、非感染安定発現株作製に成功し、ヌードマウスへの移植予定です。HMGA1aとそれにより惹起されるERαのアイソフォームERα46を乳癌患者の組織サンプルにおいて解析中であります(研究分担者:内海教授)。前半のHMGA1aのスプライシング機序は、ヒトにおいては、まったく新規のものであり論文投稿予定であります。後半のヌードマウス実験は、臨床サンプルでの発現とともに、まとめたいと考えております。本研究は、HMGA1aのRNAへの配列特異的結合という新規機能が、エストロゲン受容体(ERα)の異常スプライシングを惹起するかどうか、また、そのRNA結合を阻害することにより乳癌の新たな治療の開発を目標としている。培養細胞、in vitro実験より、HMGA1aは、ERα46というERαアイソフォームの選択的スプライシングに関与していることがわかり、HMGA1aが、Erαexon 1の5'スプライス部位上流のRNA結合部位に結合し、隣接する偽5'スプライス部位にU1 snRNPを固着してエクソン除外を惹起する詳細な機序を解明した。当該年度は、生体内で、HMGA1aによるERαの選択的スプライシングが乳癌増殖にどのように影響するか、ヌードマウスにおいて検討した。だが、HMGA1aは転写因子としての側面があり、HMGA1aのRNA結合機能を評価するために、HMGA1aの「おとり」RNAが、ERαの選択的スプライシングに効果を示すことを利用した。HMGA1aの「おとり核移行RNA」の安定発現MCF-7乳癌細胞株をヌードマウスに移植し、移植細胞の増殖を促進する結果を得た。これは、HMGA1aの「おとり」RNAによりERα46蛋白が減少しているので、エストロゲン刺激を阻害する因子の減少は腫瘍増殖に働くという理にかなった結果である。しかし、HMGA1aという癌遺伝子産物に対する「おとり」が増殖を惹起するという点では、合致せず、HMGA1aの癌抑制遺伝子産物としての側面をとらえている。以上の結果をまとめて論文投稿予定である。引き続き、乳癌増殖抑制アイソフォームであるERα46を惹起する「核移行small RNA」を作製中である。
労働時間・労働組織・従業員持株制度を巡る利害関係の再調整

この研究は、日本企業における事例の分析に基づいて、労働時間・労働組織・従業員持株制度に関する当事者の利害の総合的な再調整の無有・様子を把握し、欧米の類似事例と比較しながら、いわゆる新日本的経営の具体像を探ることを課題にしてきた。研究方法としては、地域性(関西を中心に)・産業構造的重要性(既存ないし潜在的基幹部門)・高度な収益性(バブル経済の崩壊後も、利益の確保・増加)を総じて選別基準にし、京セラ、村田製作所、オムロン、堀場製作所、島津製作所、ローム、シャープという優良上場企業の人事担当(経営側)と労働側に対して、人事政策の現状及び展望についてのアンケートを実施した。それと同時に、当該企業の10年間にわたる財務諸表を時系列的に分析し、証券会社のアナリストや経済ジャーナリストなどの第三者及び産業・全国レベルの労使団体に対しても、当該企業及び日本的経営の改革についての聞き取りを行った。更に、マスコミにおける当該企業の情報を幅広くスクリーニングした。この研究の過程においては、アンケートに対する回答の多くが断片的に終わってしまったことと、当該研究の戦略的意図が個別企業レベルの経営側や労組側の臨機応変的問題意識と大きく乖離していることを受け止めて、日独企業の比較を可能にするためにも、自動車メーカーも対象にしながら、労働時間という観点からの財務分析に重点をシフトすることした。1.日本的経営型人事制度の総合的な変革が叫ばれ、特に店頭企業に集中する個別事例が紹介されているが、当該企業の現場における直接当事者のレベルでは、(1)労働時間(の短縮と弾力化との融合)、(2)徹底した分権化及び透明化に基づく労働の前提条件、過程、成果に対する自主管理の強化による労働組織の再編成、(3)資本の論理に基づく従業員持株制度の改革による新型経営参加という三つの要素から構成される戦略的アプローチが考えられていない。2.その理由は、低コスト及び高品質志向の多品種大量産システムが低付加価値(薄利多売)と結ばれているために、上述の戦略コストが上昇を通じて既成経営体制のコスト競争力の低下をもたらすことが強く懸念されるところにあると考えられる。3.しかし、成熟化、国際化、情報化、高齢化、個人化等の環境変化の進展及び日本的経営の修得と情報技術の活用に基づく欧米企業の逆襲や東南アジア企業の追い付き・追い越し等の国際競争の構図変化から考えると、日本企業にとって、高付加価値に基づく発注型品種少量生産システムへの変貌が最終的に避けられない。4.但し、その過程においては、個別企業が当然でありながら、主役を演じなければならないが、法律・税制・教育まで及ぶ国家政策も方向を転化し、企業内調整を中心にしてきた労使(関係)も個人を重視するルールへの変更と産業(職業)部門レベルにおける調整の強化を遂行するのが必要であろう。今後の研究においては、労働時間に重点を置いた主要企業の財務分析を継続しながら、自動車及び電子・電器という日本経済の基幹産業分門を欧米の当該部門および主要企業と比較して、上記のテ-ゼンを更に裏付け続けていく予定である。

4.但し、その過程においては、個別企業が当然でありながら、主役を演じなければならないが、法律・税制・教育まで及ぶ国家政策も方向を転化し、企業内調整を中心にしてきた労使(関係)も個人を重視するルールへの変更と産業(職業)部門レベルにおける調整の強化を遂行するのが必要であろう。今後の研究においては、労働時間に重点を置いた主要企業の財務分析を継続しながら、自動車及び電子・電器という日本経済の基幹産業分門を欧米の当該部門および主要企業と比較して、上記のテ-ゼンを更に裏付け続けていく予定である。
途上国における教育格差是正が経済格差是正に及ぼす効果の検証と研究

本研究はタイを調査対象としている。タイでは、首都バンコックと地方との経済格差が長い間懸案事項となっていた。本研究では、都市部と農村部の教育格差を是正することによって、経済格差を是正する試みについて調査を行った。その結果、最も貧しい東北地方では、出稼ぎ労働者による仕送りによって、家計所得が増加し、都市部との格差が縮小している状況が明らかになった。また、後期中等学校(高等学校)を卒業した労働者が、東北地方からタイ全土に出稼ぎに出ている状況もまた明らかになった。平成25年度は、タイ東部の東部臨海工業地域(イースタン・シーボード)、中部アユッタヤの工業団地(Hi-Teck Industrial Estate)および東北地方の中心都市であるコンケーンで操業する日系の企業(自動車部品関連、電気・電子部品関連)において、一般ワーカーに対してアンケート調査を実施するため、調査で使用する質問個票の作成を行った。質問の内容は、年齢、性別、出身地、家族構成、最終学歴、勤務年数、転職歴、今後の転職の希望の有無、また実家への帰省回数や、実家への仕送りの回数や金額などである。これらの質問項目の中で、本調査において重要な役割を果たす質問項目は、出身地と学歴、転職歴である。タイにおいては、国内の労働移動(出稼ぎ労働)の場合、住民票を移さずに就労するのが一般的であり、したがって東北地方出身の労働者が国内にどのような分布で就労しているのかを住民票等の戸籍データから把握することは難しい。本研究では、一人当たり所得の最も低い東北地方からの出稼ぎ労働者は、東北地方のみならず、全国に分散して就労しているという仮説を立てている。東北地方に比較的近い中部のアユッタヤ地域と、遠距離にある東部臨海工業地域では、東北地方出身の労働者の割合がどの程度異なってくるのかを本研究におけるアンケート調査から明らかにすることができる。また、学歴については、日系企業において法定最低賃金あるいはそれ以上の賃金で正規に雇用されている労働者の学歴を調べることで、正規に雇用されるための学歴水準の現状を把握することができる。また、本調査におけるもう一つの仮説として、労働者は学歴が高くなればなるほど、有利な労働環境を求めて転職をするという仮説を設けており、学歴と転職回数の相関関係の有無についても本研究によって明らかにすることができる。平成26年度は、タイの首都バンコックの東部、チョンブリー県、ラヨーン県などにまたがる広大な工業地帯である「東部臨海工業地域(イースタン・シーボード)」で操業する日系企業(自動車部品関連、電気電子部品関連)において、就業しているタイ人労働者に対して個票を用いたアンケート調査を実施した。個票を用いたタイ人労働者へのサンプル調査の調査内容は、前年度(平成25年度)に作成されたものであり、その質問事項は次の4種類のカテゴリーに分けられる。第1のカテゴリーは、労働者自身の年齢や性別、学歴、出身地や家族構成といった労働者自身に関する特性である。第2のカテゴリーは、現在の就労の動機や、当該企業での勤続年数、給与額や賞与額といった就労あるいは労働条件に関する項目である。第3のカテゴリーは、労働環境や転職の意思の有無といった、労働移動(migration)に関係する質問事項である。そして、第4のカテゴリーは、故郷に残っている家族への仕送りの有無や、その金額といった出稼ぎ労働者と故郷の家族との係わりの程度を尋ねる質問項目である。これら4つに分類したカテゴリーの中でも、とりわけ第4のカテゴリーに属する質問項目は本調査の中でも極めて重要である。なぜならば、出稼ぎ労働者が故郷の家族に送金する、いわゆる所得移転の頻度や金額は、個票を用いたサンプル調査によってしか明らかにすることができないからである。比較的早くから工業地域として開発された東部臨海工業地域(イースタン・シーボード)で回収された個票の数は261である。その結果、当該地域でサンプルを収集した中で、東北部出身であると回答した労働者が、男女合わせて全体の55.9%であることが明らかとなった。さらに女性に限ると、その比率は79.5%に上った。また、労働者の最終学歴については、40%近くの労働者が普通高校を卒業していることが明らかとなった。調査で回収した個票から、データを4つのカテゴリーに分類し、データ・ベース化を行った。こうして作成されたデータ・ベースから、一般ワーカーの持つ諸特性について、地域ごとに特徴があるかどうかについて分析を行った。その結果、どの地域においても労働者の最終学歴と勤続年数の間には、負の相関関係が存在することが明らかになった。これは、最終学歴が高ければ高いほど、より給与の高い事業所を求めてジョブ・ホッピングする労働者の求職行動を示していると考えられる。また、東北部出身の労働者に関して、最終学歴の高い労働者ほど、東北部から遠い(賃金の高い)工業地域で就労し、かつ多くの転職を行っている現状が明らかになった。これらの事実は、Joseph Stiglitz等によって提示された、労働市場における逆選択行動(adverse selection)がタイ国内の労働市場で広く行われている証拠であると考えられる。また、東北部地域における後期中等学校への進学率の上昇が、東北部の家計収入における移転所得の割合を増加させていることも明らかになった。これは、後期中等学校を卒業することによって、正規の労働市場に参入することが可能となっている現実が背景にあると考えられる。そして日系企業をはじめとした最低賃金法が適用される事業所で就労することにより安定的な収入が確保され、東北部の家族への仕送り額が増加したことが背景にあると考えられる。

現在、タイの国内労働市場では失業率が1%を下回っており、本研究で調査を行った日系の企業においても、労働者の安定的な確保は大きな問題となっている。このような労働市場の状況においては、後期中等学校への進学(および卒業)は、正規の労働市場で安定的な労働条件を確保するための十分条件となっている。平成25年度には、タイ東部、中部、および東北部において日系企業で就労するタイ人労働者に対するアンケート調査を予定していたが、調査の実施を予定していた時期に、反政府デモ隊による首都バンコクの一部占拠などがあり、安全を担保するため、当該調査を延期した。また、26年度においても前年度の進捗の遅れが影響し、アユッタヤ工業地域および東北部で操業する日系企業の工場の新規拡張などによって、予定していた個票によるアンケート調査ができなかった。27年度においては、研究代表者の家族の病状が進行し、その看護ケアのため研究を予定通り遂行することができなかった。そして、病状が回復しないまま、家族が昨年10月に他界したため、葬儀その他の行事で、研究を予定通りに遂行することができなかった。タイにおける部門間労働移動の形態は、196080年の期間、198090年の期間そしてそれ以後の期間では、その様相が全く異なる。196080年年までの期間では、農村部間の労働移動が主であり、農業労働に従事する労働者が、農閑期に他の地域の農村へ移動して働くといった労働移動の形態である。これは、タイ国内の雇用の多くが農業労働に関連する雇用であったことが背景にある。1979年の第2次オイルショックと1982年からの農産物価格の暴落のあおりを受け、農家の収入は激減し、農村部から多くの農民が出稼ぎ労働者としてバンコックへ流入した。当時、都市部に流入した農民の多くは、初等教育すら満足に受けておらず、したがって彼らは正規の労働市場に参入することができなかった。2000年代に入ると、政府による農産物買い取り制度が充実し、またわが国をはじめとした海外からの直接投資は、東部臨海工業地域をはじめとしたバンコック周辺地域に生産拠点を形成し、多くの雇用を創出した。現在後期中等学校や職業高校を卒業した労働者が多くの地域で正規の労働者として雇用されている。本研究では、タイ国内で最も貧しいとされる東北地方出身の労働者が、バンコック周辺の工業地域でどの程度雇用されているのかについて個票調査を行った。その結果、東部臨海工業地域、アユタヤ工業地域などの東北部から離れた地域において、正規に就労する労働者のおよそ半数が東北部出身であることが明らかとなった。また、学歴が高い労働者ほど、好条件の労働環境を目指して転職する傾向が高いとの仮説を当初立てていたが、大学や工業高等専門学校などの高学歴ワーカーよりも、後期中等学校を修了したワーカーのほうが、転職の頻度が高いことが明らかとなった。本研究はタイを調査対象としている。タイでは、首都バンコックと地方との経済格差が長い間懸案事項となっていた。本研究では、都市部と農村部の教育格差を是正することによって、経済格差を是正する試みについて調査を行った。
高温超伝導体のストライプ的秩序の電気伝導への寄与の直接検証

本研究では、「ストライプ」相や擬一次元スピン梯子系などに注目し,それぞれの電荷秩序の集団的電気伝導を捉えることを目的として以下の研究を行った.1)ストライプ相La2-x-yNdySrxCuO4系では、詳細な追試によっても、マイクロ波ではその集団ダイナミクスを捉えることができなかった.2)スピン梯子系Sr14Cu24041系ではマイクロ波領域の電気伝導度に共鳴構造を見出した.3)2)に対応して、弱いながら、明瞭な非線形伝導をラダー方向に観測した.しかし,非線形伝導とマイクロ波伝導の定量的な検討の結果,従来CDW系で知られているような関係には合致しないことがわかった.これらのことから,Sr14Cu24041では,強相関電子系特有の新しい電荷秩序の集団運動が捉えられたものと考える.4)Caを置換したらマイクロ波伝導や非線形伝導がどのようになるかを調べた.その結果,マイクロ波領域の共鳴は消失し,非線形伝導も定量的にまったく異なったものとなった.このことは、3)で結論した秩序状態というのが低キャリヤ濃度に特徴的なものであるとを示唆する.このことから,スピン梯子系では一次元ウィグナー結晶ができており,それが集団的に電気伝導に寄与していると考えられる.4)これらの研究を通じで様々な電気伝導度の大きさの物質においてマイクロ波伝導度をいかにして正確に評価するかという研究をおこなった.その途上で,アンモニアをドープしたフラーレン系で初めて,電気伝導度を評価することに成功し、この系の超伝導性の消失がアンモニア置換による対称性の低下によりもたらされたモット転移であるということを明らかにした.5)4)に関連して、従来のマイクロ波伝導度を求める表式の問題点を指摘し、それを解決すべく、マイクロ波伝導度を求める新たな実験解析用の表式を提案した.本研究の当初の目的は,高温超伝導体で可能性が示唆されているストライプ構造(特に電荷秩序)の存在を,その擬一次元的な性質が電気伝導に及ぼす効果をマイクロ波領域で利用することによって,直接的に検証することであった。然るに,研究遂行途上において,スピン梯子系での集団モードについて,興味深い知見が得られたため,その問題を重点的に研究した。(1)スピン梯子系Sr_<14-x>CaxCu_<24>O_<41>系で,xを代えて,梯子方向およびそれに垂直方向の伝導度を測定した結果,ホール濃度が少ない組成でのみ,ラダー方向にのみ運動できる集団モードをマイクロ波領域に発見した。このモードはキャリヤのドープとともに,たちまち減衰してゆくことが分かった。(2)直流の非線形伝導度をパルス測定などを併用して求めた。集団モードが示すと思われる非線形伝導が観測され,さらに,集団モードがこわれたと思われる組成や,梯子に垂直方向では,定性的に異なる非線形伝導が観測され,一粒子の電場による非局在が原因であると考えられた。(3)この他に,銅酸化物超伝導体の超伝導状態のc軸方向の応答について,以下のような成果が得られた。すなわち,Bi_2Sr_2CaCu_2O_yの超伝導状態の低温極限の伝導度はキャリヤ数に極めて敏感であり,キャリヤ数が多いときは,温度の現象と共に増加するが,これは,ジョセフソン結合のいわゆるcos項によるものであり,c軸方向の準粒子の寄与を正確には反映しないことが分かった。逆に,c軸方向の準粒子の振る舞いは,温度と共に,単調に現象することがわかり,このことは,ナイーブには,フェルミ流体論を支持することが分かった。本研究では、「ストライプ」相や擬一次元スピン梯子系などに注目し,それぞれの電荷秩序の集団的電気伝導を捉えることを目的として以下の研究を行った.1)ストライプ相La2-x-yNdySrxCuO4系では、詳細な追試によっても、マイクロ波ではその集団ダイナミクスを捉えることができなかった.2)スピン梯子系Sr14Cu24041系ではマイクロ波領域の電気伝導度に共鳴構造を見出した.3)2)に対応して、弱いながら、明瞭な非線形伝導をラダー方向に観測した.しかし,非線形伝導とマイクロ波伝導の定量的な検討の結果,従来CDW系で知られているような関係には合致しないことがわかった.これらのことから,Sr14Cu24041では,強相関電子系特有の新しい電荷秩序の集団運動が捉えられたものと考える.4)Caを置換したらマイクロ波伝導や非線形伝導がどのようになるかを調べた.その結果,マイクロ波領域の共鳴は消失し,非線形伝導も定量的にまったく異なったものとなった.このことは、3)で結論した秩序状態というのが低キャリヤ濃度に特徴的なものであるとを示唆する.このことから,スピン梯子系では一次元ウィグナー結晶ができており,それが集団的に電気伝導に寄与していると考えられる.4)これらの研究を通じで様々な電気伝導度の大きさの物質においてマイクロ波伝導度をいかにして正確に評価するかという研究をおこなった.その途上で,アンモニアをドープしたフラーレン系で初めて,電気伝導度を評価することに成功し、この系の超伝導性の消失がアンモニア置換による対称性の低下によりもたらされたモット転移であるということを明らかにした.5)4)に関連して、従来のマイクロ波伝導度を求める表式の問題点を指摘し、それを解決すべく、マイクロ波伝導度を求める新たな実験解析用の表式を提案した.
骨形成因子(BMP)によって誘導される新規遺伝子の形態形成における機能の解析

骨形成因子Bone Morphogenetic Protein(BMP)ファミリーは、TGF-b(Transforming Growth Factor-b)スーパーファミリーのサブファミリーであるが、これまでにさまざまな動物モデルを用いた解析が行われ、無脊椎動物、脊椎動物を問わず多くの動物種に発現し、とくにそれらの形態形成において重要な役割を担っていることが示されている。我々は、BMPのシグナル伝達経路を明らかにするための一つのアプローチとしてBMPによって誘導される新規遺伝子の単離を試みた結果、BMP/OP-Responsive Gene(BORG)をクローニングした。BORGは、マウス筋芽細胞株C2C12やマウス骨髄間質細胞株ST2などBMPに対して反応性をもつ細胞において、BMP-2あるいはOP-1/BMP-7を添加後312時間で強く誘導される。また興味深いことに、BORGのアンチセンスオリゴヌクレオチドを、C2C12細胞に導入するとBMPによって誘導される骨基質マーカーの発現が抑制されることが明らかにされた。本研究の結果は、BORGがBMPの作用発現に重要な働きを有することを明らかにした。
劇症肝炎好発ラット(LEC)の脳内ペプチドとアンモニア・グルタミン酸代謝との関連

LECラットを用いて脳内ペプチド(CCK,somatostatin,neuroki-ninA&B)とアンモニア・グルタミン酸代謝との関連を検討した。またグルタミン酸受容体拮抗薬(MK801)の急性アンモニア中毒ラットに対する効果を検討した。以下の成績を得た。(1).脳症発生したCラットでは昏睡度と血液アンモニア,血漿芳香族アミノ酸濃度と正の相関を認め,肝性脳症のモデルとして有用と考えられた。(2).脳症発生したCラットの大脳皮質のCCKimmunoreactiuityは41.5±2.6(pmol/g,wetwt)で脳症発生しないLECラットの67.1±6.9に比し有意に減少した。(3).脳症のないLECラットの大脳皮質のCCK陽性神経細胞数は28.5±0.7(一視野当り,×125)であった。脳症I,II度では脳症のない場合と差がなく,脳症IIIV度では14.1±2.0と有意に減少した。またCCK陽性顆粒は大脳皮質の全層に認められたが,神経線維では明確に認められなかった。(4).脳症は伴うLECラットの脳のsomato-statin-14 like immunoreactivstyとsomatstatin-28(1-12)-likeimmunoresctivstyは脳症を伴わないLECラットに比し,視床下部,延髄,線染体,脊髄で減少した。(5).脳症は伴うLECラットの線条体と脊髄でneurokininBは脳症を伴わないLECラットに比し有意に減少し,これらの減少は血漿アンモニアと逆相関したが,芳香族アミノ酸とは関連を示さなかった。neurokininAには変動を認めなかった。(6).脳症を認めるLECラットの脳ではグルタミンが増加し,グルタミン酸は減少傾向を,GABAは減少した。この変動の程度は脳の部位により差を認めた。(7).MK801を前投与した急性アンモニア負荷ラットでは,痙攣出現までの時間が短縮した。これは脳のアンモニア解毒機構としてのグルタミン酸からグルタミンへの代謝障害によりアンモニアの毒性が増強したためと考えられた。以下の成績を得た。LECラットを用いて脳内ペプチド(CCK,somatostation)とアンモニア・グルタミン酸代謝との関連を検討し,さらにSD系ラットを用いてグルタミン酸受容体拮抗薬(MK801)の効果を検討し,以下の成績を得た。1.脳症発生LECラットでは合睡度と血液アンモニア,血漿芳香族アミノ酸濃度と強い正の相関を認め,肝性脳症のモデルとして有用と考えられた。2.これらLECラットでは神経伝達に関与するGlu,GABAは脳の部位別に濃度差がみられた。3.肝性脳症を伴うLECラットの大脳皮貭のCCK immunoseactinityは41.5±2.6(mean±SEM)pmol/g wet wtで脳症のないLECラットのそれの67.1±6.9p mol/g wet wtに比い有意(p<0.01)に減少した。4.肝性脳症を伴うLECラットの脳のsomotoefatin-14 like immunoreachisty(S14LI)とsomatostatinー28(1ー12)ーlike

immunoreactiwgy(S28(1ー12)LI)は脳症のないLECラットに比し,hypoxhalamus,medulla oblongata,stiatumとSpinal covdで減少した。この機序にはS14とS28(1ー12)の産生の減少が考えられた。5.SD系ラットに酢酸アンモニウム10mmol/kgを腹腔内投与すると,全てのラットは全身性の握事をまひし,約30分以内に死亡する。このモデルにて,アンモニアの急性負荷時には,脳ではGluからGlnへ,GluからGABAへの代謝により負荷されアンモニアの解毒が行われていることが判明した。またMK801投与はGluからGlnへの代謝過程を障害し,アンモニアの毒性をさらに増強させている可能性が考えられた。LECラットを用いて脳内ペプチド(CCK,nourokinin A&B)とアンモニア,グルタミン酸代謝との関連を検討した。CCKについては免疫組織化学的検討を行った。またSD系ラットを用いてグルタミン酸受容体拮抗薬(MK801)の効果を検討した。(1).脳症のないLECラットの大脳皮質ではCCK陽性神経細胞数は×125,一視野当り28.5±0.7であった。脳症I,II度ではCCK陽性細胞数は脳症のない場合と差がなかったが,脳症III,IV,V度では14.1±2.0と有意に減少した。この減少は脳内アンモニア,グルタミンの濃度と逆相関を示した。またCCK陽性顆粒は大脳皮質の全層に認められたが,神経線維では明確に認められなかった。(2).neurokinin A(NKA)とneurokinin B(NKB)はCCKと同様に神経伝達物質としての役割をもつとされている。脳症を認めるLECラットの脳のNKB-IR(pmol/g wet weight)は線条体では4.25±0.46,脊髄では8.09±0.85であり,脳症を認めないLECラットのそれぞれ7.84±1.03,12.45±0.55に比し有意に減少した。NKA-IRは脳症の有無により差を認めなかった。またNKB-IRの減少は血液アンモニア濃度と逆相関を示し,脳のアンモニア,グルタミン酸,グルタミンの動態よりみて,これらの代謝異常との関連を認めた。(3).脳症を認めるLECラットの脳のグルタミン酸は減少し,グルタミンは増加し,GABAは減少した。これらのアミノ酸の変動は脳の各部位において異った値を示した。(4).急性アンモニア負荷ラットにグルタミン酸受容体拮抗薬(MK801)を前投与すると,痙攣発作出現までの時間が短縮した。これは脳のアンモニア解毒機構としてのグルタミン酸からグルタミンへの代謝障害によりアンモニアの毒性が増強したためと考えられた。
MIMO通信路推定のための新しい符号化変調方式の構築

移動体通信システムでは送受信者の移動により通信路の状態が時間的に変化する現象が生じるため、高精度な通信路推定が可能でかつ情報伝送速度の高い通信方式を構築することが求められる。本研究では、送受信者が複数のアンテナを利用するMIMO方式に注目し、その通信路を推定するための訓練情報の新しい送信方式として、送信シンボルの発生頻度の偏り(バイアス)に基づく方式を提案した。さらに、その具体的な構成方法を二つ与え、数値シミュレーションによって既存手法の性能を改善できることを確かめた。MIMO移動体通信システムでは、送受信者の移動により通信路の状態が時間的に変化する、時間選択性フェーディングと呼ばれる現象が生じる。この環境下で高精度な通信路推定が可能でかつ情報伝送速度の高い通信方式を構築することは重要な研究課題である。この課題を解決する手法として、パイロット信号に基づく通信路と送信データとの同時推定法が提案されている。しかしながら、これらの方式は必ずしも最良でなく、より効率の良い方式を構築することで、システムの性能を改善できる可能性がある。本研究では、送信シンボルの発生頻度のバイアスに基づく通信路推定方式を提案し、その構成方法を与えた。具体的には、強力な誤り訂正能力を持つ線形符号と送信シンボルにバイアスを課す非線形ブロック符号との直列連接符号による構成を検討した。このような構成は、通信路と送信データとの同時推定問題に確率伝搬法を適用することで、高性能な同時推定アルゴリズムを構築することが可能となる。研究の第一段階として、平成21年度は単純なレイリーブロックフェーディング通信路を仮定し、非線形ブロック符号の設計方法を議論した。具体的には、ブロック長の短い非線形ブロック符号を想定し、誤り率特性に基づく比較的良い非線形ブロック符号のクラスを、コンピュータによる全探索によって特定した。そして、バイアスに基づく提案方式とパイロット信号に基づく従来方式との誤り率特性を数値シミュレーションによって比較し、提案方式の有効性を実証した。初年度はバイアスに基づく方式の構築方法として、強力な誤り訂正能力を持つ線形符号と送信シンボルにバイアスを課す非線形ブロック符号との直列連接符号による構成を与えた。このような構成は、通信路と送信データとの同時推定問題に確率伝搬法を適用することで、高性能な同時推定アルゴリズムを構築することが可能である一方で、計算量の点で非線形ブロック符号のブロック長に強い制約を受ける。そこで、本年度は非線形符号の符号長に関して線形な計算時間で符号化や復号を実行することができる実用的な非線形符号の構築方法を提案した。単純なレイリーブロックフェーディング通信路を想定して数値シミュレーションによってパイロット信号に基づく従来方式との性能比較を行い、提案方式の有効性を実証した。なお本年度に得た主要な成果は学術雑誌「IEICE Trans.Commun.」の2011年7月号に査読付学術論文として掲載される予定である。
雌特有の心血管臓器保護機構の解明-マウス心破裂モデルを用いた検討-

我々は、マウスで急性心筋梗塞(AMI)を作成し研究を遂行している過程で、雄では約30%のマウスが発症後4-5日に心破裂で死亡するが、雌では全く心破裂が観察されないことを発見した。この心破裂はマウスのストレインを越えて保存されており、再現性が高いことが判明した。また、心破裂の性差が卵巣摘出や睾丸摘出、あるいはエストロゲンの雄マウスへの投与や雌マウスへのアンドロゲンの投与では消失しないことを観察し、この心破裂現象は単純な性ステロイド依存性の現象ではないことも発見した。これらの事実から、マウスの心筋梗塞後心破裂が循環器系における病態の性差を解明するうえでの、有用なモデルと考え更に解明を加えた。雄マウスと雌マウスでの急性心筋梗塞後の病理組織を検討すると、明らかに雄において梗塞巣周囲への白血球浸潤が多いことを見いだした。白血球浸潤は梗塞後の心筋障害、心破裂等に関与しているとの報告が集積していることから、雄と雌の間で骨髄移植を行い心破裂がどの様に変化するかを検討した。雌の骨髄を雄に移植して心筋梗塞を作成すると心破裂は抑制されたが、雄に雄の骨髄を移植しても同時に心破裂を抑制したことのよりBMTに関わる変化が心破裂を抑制することが示唆された。単球と白血球の分化因子であるGM-CSFを投与すると、雄の心破裂を一部抑制したが完全には抑制しなかった。今後、更に雄の心破裂に関与する系を解明し続けたい。
膵オルガノイドを用いたリーディングPSC誘導基底膜破壊機序解明と基底膜制御法開発

本研究の目的は、ヒト膵癌由来オルガノイドモデルを用いてin vitroにおける基底膜を再現し、膵星細胞による基底膜の破壊から、膵癌細胞が周囲間質へ浸潤していく一連の機序を解明することとし、さらに浸潤部における基底膜が果たす役割を解明し、膵星細胞やその基底膜破壊能の制御により、新たな微小環境標的膵癌治療を開発することである。ヒト膵癌組織から樹立した膵癌オルガノイドと膵星細胞を用いた3次元共培養モデルをタイムラプスイメージングでリアルタイムに観察すると、膵星細胞が接触した場所から基底膜の破壊がおこり、膵癌細胞が浸潤していく様子が確認された。さらに基底膜破壊に関与するとされているMMP2またはMT1-MMPは膵星細胞で発現しており、それぞれの発現をノックダウンすると、オルガノイドの基底膜破壊、癌細胞浸潤は抑制され、管腔構造が維持させた。そこで、in vivoにおいても、MMP2またはMT1-MMPをノックダウンした膵星細胞を膵癌オルガノイドと共にマウスへ同所移植したモデルを作製し、腫瘍増生および浸潤能を評価したところ、有意に腫瘍増生および浸潤能が低下した。また、in vitroにおいて樹立したオルガノイドとリーディング膵星細胞との3次元共培養で得られる細胞外マトリックスの質的・量的特徴の変化と基底膜破壊との関連について検討したところ、細胞外マトリックス成分としてラミニンやコラーゲンIVといった基底膜マトリックスゲルよりもコラーゲンIゲルを用いた方がより浸潤能が増加し、共焦点顕微鏡を用いてコラーゲン線維配列の変化が確認できた。樹立したオルガノイドとMMP2またはMT1-MMPノックアウト膵星細胞のマウスへの共移植腫瘍モデルの作成よる基底膜破壊および浸潤能の抑制がin vivoにおいて確認できたが、in vitroにおける基底膜破壊を誘導・抑制する細胞外マトリックスの質的特徴・量的特徴パターンを同定にやや難渋しているため。膵癌オルガノイドと膵星細胞を用いて共培養スフェロイドモデルを作製し細胞間接着を密にした状態で共培養を行い、よりleading cellとしての膵星細胞の機能および細胞外マトリックスリモデリングについて検討を行う。基底膜破壊を誘導・抑制する細胞外マトリックスの質的特徴・量的特徴パターンを同定に関しては、培養時に細胞外マトリックス構成成分となり得る3次元培養用ゲルの成分(コラーゲンゲル濃度や分配等)を調整し検討を行う。本研究では膵オルガノイドによりin vitroで基底膜を再現し、膵星細胞存在下における癌細胞の基底膜破壊から周囲間質へ浸潤する過程をリアルタイムに解析することで、膵星細胞による基底膜破壊、基質リモデリングから間質浸潤への機序を解明することを目的とする。3次元共培養モデルによって、ヒトやマウスの膵切除組織から分取した膵管上皮細胞および膵癌細胞を用いて膵オルガノイドを樹立し、樹立した膵オルガノイドと膵星細胞で3次元共培養モデルを作成した。まず、膵癌オルガノイドを作成し、充分に管腔構造・基底膜構造を確認することができた。さらに、このオルガノイドを用いて基底膜破壊の様子をタイムラプスイメージングで観察することで、基底膜破壊を誘導する細胞を検索し、そのメカニズムを解析した。膵癌オルガノイドと膵星細胞の3次元共培養モデルにおいて、オルガノイドは基底膜および管構造を失い、単培養のオルガノイドよりも頻繁にコラーゲンマトリックスに浸潤した。さらにオルガノイドに対する膵星細胞の直接接触が、基底膜破壊の直前に観察された。膵星細胞でのMMP2またはMT1-MMPノックダウンは、膵星細胞によるオルガノイドの基底膜破壊を有意に弱め、管腔構造を維持させた。これらの結果から膵星細胞による直接接触が、膵星細胞上のMT1MMPに結合するMMP2を介した膵癌の基底膜破壊および間質浸潤を誘導することが示唆された。これらの研究結果を学会、論文で発表した。3次元共培養モデルによって膵オルガノイドを樹立し、基底膜破壊から間質浸潤といった癌細胞の進展をタイムラプスでのリアルタイムイメージングで観察することによって、基底膜破壊に膵星細胞が関わっていることが示唆され、その機能にMMP2やMT1MMPが関わっていることを示した。これらの内容を学会・論文で発表し、一定の進捗があったと考える。

また、in vitroにおいて樹立したオルガノイドとリーディング膵星細胞との3次元共培養で得られる細胞外マトリックスの質的・量的特徴の変化と基底膜破壊との関連について検討したところ、細胞外マトリックス成分としてラミニンやコラーゲンIVといった基底膜マトリックスゲルよりもコラーゲンIゲルを用いた方がより浸潤能が増加し、共焦点顕微鏡を用いてコラーゲン線維配列の変化が確認できた。樹立したオルガノイドとMMP2またはMT1-MMPノックアウト膵星細胞のマウスへの共移植腫瘍モデルの作成よる基底膜破壊および浸潤能の抑制がin vivoにおいて確認できたが、in vitroにおける基底膜破壊を誘導・抑制する細胞外マトリックスの質的特徴・量的特徴パターンを同定にやや難渋しているため。樹立したオルガノイドとリーディング膵星細胞との3次元共培養で得られる細胞外マトリックスの質的・量的特徴の変化と基底膜破壊との関連について検討する。また、膵オルガノイドのマウスへの膵星細胞共移植腫瘍モデルや自然発癌遺伝子改変マウスによるin vivo機能解析およびヒト切除組織の病理学的・免疫学的解析を行う。膵癌オルガノイドと膵星細胞を用いて共培養スフェロイドモデルを作製し細胞間接着を密にした状態で共培養を行い、よりleading cellとしての膵星細胞の機能および細胞外マトリックスリモデリングについて検討を行う。基底膜破壊を誘導・抑制する細胞外マトリックスの質的特徴・量的特徴パターンを同定に関しては、培養時に細胞外マトリックス構成成分となり得る3次元培養用ゲルの成分(コラーゲンゲル濃度や分配等)を調整し検討を行う。