hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
唾液による、実用的なH. pyloriの診断・抗生剤感受性試験の開発

本研究では「唾液による非侵襲的で、短時間でおこなえる、安価で直接的なH.pyloriの抗生剤感受性試験」を標準検査法とすることを目的として立案した。唾液中でcoccoid formで存在するH. pyloriは従来の培養法では検出出来ないが、Real-Time PCRにるH. pylori遺伝子増幅で検出可能である。当初、H. pylori標準菌液を用いてH. pyloriに対するプライマーで検出を試みたところ、ネガティブコントロールに比べて、菌液では十分なピークがみられた。検体を実際の被験者の唾液に変更して同様のプライマーを用いて検出を試みたが、H. pylori感染者、非感染者のいずれでも同様のピークがみられた。H. pyloriに対するプライマーを複数種変更し、測定の条件変更を行うも、H. pylori感染者特異的なピークは得られなかった。標準菌液では特異的なピークがみられ、ヒト由来β-Globin測定では増幅が確認されることから、測定手技的には問題ないと考えられた。唾液中の菌量の不足、もしくは報告されているプライマーの特異度に問題があると考え、最終年度では、随時唾液ではなく起床時の唾液を用いた。また、日本人に感染しているH. pyloriの95%が保有している菌体毒素である東アジア型CagAに対するプライマーも用いて検討を行った。しかし、結果として唾液を検体とした方法では従来の感染診断法として使用されている方法に比べて圧倒的に感度特異度とも低く、更なる検討が必要であると考えられた。H. pylori診断には時間や費用を要する。本研究では既報の「唾液内のH. pyloriの存在」に着目し、唾液を用いた迅速かつ安価なH. pylori感染診断と抗生剤感受性試験の開発を試みた。まず、H. pyloriが確実に存在する標準液を用い、既報のH. pyloriのDNAの鋳型(プライマー)でPCRを行うと、H. pylori特異的なピークが認められた。しかし患者の唾液(感染者・非感染者)では特異的なピークは認めなかった。PCRの条件変更、他プライマーの使用、検体濃縮、H. pyloriの毒素DNAに対するプライマーに変更など試みたが、唾液内のH. pyloriは検出不可であった。従来の報告では唾液からは解析に十分な菌量が得られるとされているが、本研究で検出を困難にしている原因としてH. pyloriの菌量が報告ほど多くない可能性が挙げられる。現在、測定条件を調整中であるが、解析にばらつきが見られる場合(従来法との診断一致率が95%を下回る場合)は、検体を便乾燥検体、もしくは内視鏡下採取胃液に変更しておこなう。今後の方針としては、唾液中の菌量を十分に得るために、随時唾液ではなく起床時の唾液を検体として用い、核酸の抽出方法も再検討する。また、現行で使用しているH. pyloriのプライマーでは増幅する部位にMutationや遺伝子多型が生じる可能性が考えられるため、H. pyloriの別配列のプライマーを選定するのと並行して、日本人に感染しているH. pyloriの95%が保有している菌体毒素である東アジア型のcytotoxin-associated gene product A (CagA)に対するプライマーを用いて検討を行う。ヘリコバクター・ピロリ、消化器内科学
足部回内外が着地動作時の膝関節に及ぼす影響について

○研究目的:片脚落下着地動作時の膝関節外反および内旋は,膝前十字靭帯(ACL)損傷の危険肢位とされるが,足部の状態と膝関節の関係を検討した報告は少ない.そこで,足部回内可動性の評価であるnavicular droptest(NDT)と着地動作時の膝関節との関係および内側アーチサポート(アーチサポート)による着地動作時の膝関節への影響を検討した.○研究方法:対象は健常成人女性14名とした.まず,非荷重時と荷重時の舟状骨高の差を値とするNDTを測定し,得られた中央値を境に高値群(8名)と低値群(6名)に分類した.着地動作の課題は,30cmの台上より左片脚にて台の前方へ着地することとし,アーチサポートの影響を検討するため,裸足とアーチサポート装着の2つの試行条件で測定を行い,それぞれ3回の成功試行を採用した.動作中の各関節角度は三次元動作解析装置を用い,着地直後より52ms間の股関節内外転・内外旋,膝関節内外反・内外旋,足関節回内外の角度変化量を算出し,3回の平均値を解析値とした.各関節にかかる外力によるモーメントは床反力計を用いて測定し,解析項目は膝関節内外反・内外旋とした.統計学的分析は同一被験者のアーチサポートによる影響にはt検定を行い,NDTの群間比較には等分散の検定を行った後,対応のないt検定あるいはWelchの検定を行った.有意水準は,0.05未満とした.○研究成果:アーチサポートの有無による比較では,NDTの低値群においてアーチサポートを装着した方が着地後32ms52ms間の膝内反モーメントの最小値が有意に大きくなった.NDTによる比較では,高値群が低値群に比べて着地後52ms間の膝関節内旋角度変化量が有意に大きく,膝関節内旋角度変化量が有意に小さくなった.本研究の結果から,片脚落下着地動作においてNDTの値が小さい場合,アーチサポートを装着することで外反モーメントの発生を回避できる可能性があることが示唆された.またNDTの値が大きい場合,片脚落下着地動作においてACL損傷リスクが高くなることが示唆された.○研究目的:片脚落下着地動作時の膝関節外反および内旋は,膝前十字靭帯(ACL)損傷の危険肢位とされるが,足部の状態と膝関節の関係を検討した報告は少ない.そこで,足部回内可動性の評価であるnavicular droptest(NDT)と着地動作時の膝関節との関係および内側アーチサポート(アーチサポート)による着地動作時の膝関節への影響を検討した.○研究方法:対象は健常成人女性14名とした.まず,非荷重時と荷重時の舟状骨高の差を値とするNDTを測定し,得られた中央値を境に高値群(8名)と低値群(6名)に分類した.着地動作の課題は,30cmの台上より左片脚にて台の前方へ着地することとし,アーチサポートの影響を検討するため,裸足とアーチサポート装着の2つの試行条件で測定を行い,それぞれ3回の成功試行を採用した.動作中の各関節角度は三次元動作解析装置を用い,着地直後より52ms間の股関節内外転・内外旋,膝関節内外反・内外旋,足関節回内外の角度変化量を算出し,3回の平均値を解析値とした.各関節にかかる外力によるモーメントは床反力計を用いて測定し,解析項目は膝関節内外反・内外旋とした.統計学的分析は同一被験者のアーチサポートによる影響にはt検定を行い,NDTの群間比較には等分散の検定を行った後,対応のないt検定あるいはWelchの検定を行った.有意水準は,0.05未満とした.○研究成果:アーチサポートの有無による比較では,NDTの低値群においてアーチサポートを装着した方が着地後32ms52ms間の膝内反モーメントの最小値が有意に大きくなった.NDTによる比較では,高値群が低値群に比べて着地後52ms間の膝関節内旋角度変化量が有意に大きく,膝関節内旋角度変化量が有意に小さくなった.本研究の結果から,片脚落下着地動作においてNDTの値が小さい場合,アーチサポートを装着することで外反モーメントの発生を回避できる可能性があることが示唆された.またNDTの値が大きい場合,片脚落下着地動作においてACL損傷リスクが高くなることが示唆された.
微小重力場におけるランダム分散液滴群の燃え広がり機構解明と噴霧燃焼モデルへの展開

本研究では噴霧燃焼の機構解明のため,微小重力場での液滴燃焼による液滴間の燃え広がりメカニズムを解明することを目的としており,国際宇宙ステーションの「きぼう」日本実験棟において実施された燃焼実験のうち,干渉用液滴と燃え広がり調査用液滴から構成される液滴群要素を用いた燃え広がり実験と群燃焼発現限界付近の条件におけるランダム分散群の燃え広がり実験のデータの解析を主として行った.液滴群要素実験では,デジタルビデオカメラから得られた液滴群要素の燃え広がり挙動から液滴Aから液滴Lへの燃え広がりの可否の判定,2液滴間の局所燃え広がり速度の算出,可視光TFPによる温度場計測を行った.その結果,これまで得られなかった詳細な燃え広がり限界距離分布が得られた.また,温度分布より,2および3液滴強干渉の条件では,干渉液滴の質量中心位置の中心として高温領域が円形に拡大し,干渉燃焼を維持したまま燃焼を終了することがわかった.また,干渉液滴の質量中心からの燃え広がり限界距離が液滴Aの燃焼寿命とともに増加することがわかった.ランダム分散液滴群実験では,近接する2液滴間の局所燃え広がり速度の算出、可視光TFPによる温度場計測を行い,高温先端位置を取得し,温度分布の作成を行った.その結果,群燃焼発生限界付近の条件において大規模着火が生じ,燃え広がり限界外に位置している液滴が予熱され,予蒸発することで生じたと考えられる.この原因を調査するため要素実験を実施しており,この結果についても解析を行った.その結果,冷炎が発生したことが起因していると予想しており,次年度に実施予定の研究にて更に調査する予定である.群燃焼発生限界付近の条件では,更に今回の宇宙実験で初めて観察された現象として既燃領域での低速火炎伝播も観察された.これらの成果を国際シンポジウム等で発表を行い,高インパクトファクターの学術誌に投稿を行った.国際宇宙ステーションの「きぼう」日本実験棟において実施された燃焼実験「ランダム分散液滴群の燃え広がりと群燃焼発現メカニズムの解明(Group Combustion)」のうち,干渉用液滴と燃え広がり調査用液滴から構成される液滴群要素を用いた燃え広がり実験,および,群燃焼発現限界付近の条件におけるランダム分散群の燃え広がり実験のデータの解析を主として行った.前者については,局所の液滴干渉効果と燃え広がり限界分布の関係を詳細に解析し,その成果はアイルランドのダブリンで開催された第37回国際燃焼シンポジウムにおいて発表するとともに,インパクトファクターIF=5.336のProc. Combustion Institute誌に掲載された.後者については,Microgravity Science and Technology誌(IF=1.357)に成果が掲載されるとともに,可視光TFP法を用いた温度分布解析およびそれに基づく局所燃え広がり解析へと展開を行っている.さらに,群燃焼発現限界付近で観察された特異燃焼挙動の解明のための要素実験についても解析を行っており,その現象の解明において重要となると考えられる冷炎の検出手法についても検討を行っている.以上のことから,本研究課題において期待以上の進展が見られた.今後は,地上実験における液滴群要素実験を実施する予定であり,低温酸化反応による冷炎が高温酸化反応による熱炎を誘起し,熱発生が生じるメカニズムを調査する.宇宙実験で用いた液滴群要素を再現し,短時間微小重力環境で燃焼実験を実施する.まずは,赤外線カメラと圧力センサーを実験装置に搭載し,燃焼実験を行う.SiCファイバーの発光輝度から1000K以下の低温度場領域の計測と圧力履歴の取得を行い,約750Kで発生している低温酸化反応である冷炎の有無を確認する.また,冷炎発生時の中間生成物であるホルムアルデヒドを高感度カメラと光干渉フィルタを用いて計測することで定量的な計測をすることも試みる.地上実験で使用する山口大学落下実験施設は微小重力時間に限りがあり,通常は直径が0.5mmの液滴を使用している.しかし,冷炎が発生する時間は非常に短く,液滴直径が0.5mmでは時間・空間分解能の観点から燃焼現象の観察が困難になることが予想される.その場合は,落下距離50mを有する北海道のHASTIC赤平実験場を利用するなどして微小重力時間の確保を行い,できるだけ宇宙実験に近い大きな直径の液滴を使用することで,燃え広がり挙動の観察を可能にする.本研究では噴霧燃焼の機構解明のため,微小重力場での液滴燃焼による液滴間の燃え広がりメカニズムを解明することを目的としており,国際宇宙ステーションの「きぼう」日本実験棟において実施された燃焼実験のうち,干渉用液滴と燃え広がり調査用液滴から構成される液滴群要素を用いた燃え広がり実験と群燃焼発現限界付近の条件におけるランダム分散群の燃え広がり実験のデータの解析を主として行った.液滴群要素実験では,デジタルビデオカメラから得られた液滴群要素の燃え広がり挙動から液滴Aから液滴Lへの燃え広がりの可否の判定,2液滴間の局所燃え広がり速度の算出,可視光TFPによる温度場計測を行った.その結果,これまで得られなかった詳細な燃え広がり限界距離分布が得られた.また,温度分布より,2および3液滴強干渉の条件では,干渉液滴の質量中心位置の中心として高温領域が円形に拡大し,干渉燃焼を維持したまま燃焼を終了することがわかった.また,干渉液滴の質量中心からの燃え広がり限界距離が液滴Aの燃焼寿命とともに増加することがわかった.ランダム分散液滴群実験では,近接する2液滴間の局所燃え広がり速度の算出、可視光TFPによる温度場計測を行い,高温先端位置を取得し,温度分布の作成を行った.

その結果,群燃焼発生限界付近の条件において大規模着火が生じ,燃え広がり限界外に位置している液滴が予熱され,予蒸発することで生じたと考えられる.この原因を調査するため要素実験を実施しており,この結果についても解析を行った.その結果,冷炎が発生したことが起因していると予想しており,次年度に実施予定の研究にて更に調査する予定である.群燃焼発生限界付近の条件では,更に今回の宇宙実験で初めて観察された現象として既燃領域での低速火炎伝播も観察された.これらの成果を国際シンポジウム等で発表を行い,高インパクトファクターの学術誌に投稿を行った.国際宇宙ステーションの「きぼう」日本実験棟において実施された燃焼実験「ランダム分散液滴群の燃え広がりと群燃焼発現メカニズムの解明(Group Combustion)」のうち,干渉用液滴と燃え広がり調査用液滴から構成される液滴群要素を用いた燃え広がり実験,および,群燃焼発現限界付近の条件におけるランダム分散群の燃え広がり実験のデータの解析を主として行った.前者については,局所の液滴干渉効果と燃え広がり限界分布の関係を詳細に解析し,その成果はアイルランドのダブリンで開催された第37回国際燃焼シンポジウムにおいて発表するとともに,インパクトファクターIF=5.336のProc. Combustion Institute誌に掲載された.後者については,Microgravity Science and Technology誌(IF=1.357)に成果が掲載されるとともに,可視光TFP法を用いた温度分布解析およびそれに基づく局所燃え広がり解析へと展開を行っている.さらに,群燃焼発現限界付近で観察された特異燃焼挙動の解明のための要素実験についても解析を行っており,その現象の解明において重要となると考えられる冷炎の検出手法についても検討を行っている.以上のことから,本研究課題において期待以上の進展が見られた.今後は,地上実験における液滴群要素実験を実施する予定であり,低温酸化反応による冷炎が高温酸化反応による熱炎を誘起し,熱発生が生じるメカニズムを調査する.宇宙実験で用いた液滴群要素を再現し,短時間微小重力環境で燃焼実験を実施する.まずは,赤外線カメラと圧力センサーを実験装置に搭載し,燃焼実験を行う.SiCファイバーの発光輝度から1000K以下の低温度場領域の計測と圧力履歴の取得を行い,約750Kで発生している低温酸化反応である冷炎の有無を確認する.また,冷炎発生時の中間生成物であるホルムアルデヒドを高感度カメラと光干渉フィルタを用いて計測することで定量的な計測をすることも試みる.地上実験で使用する山口大学落下実験施設は微小重力時間に限りがあり,通常は直径が0.5mmの液滴を使用している.しかし,冷炎が発生する時間は非常に短く,液滴直径が0.5mmでは時間・空間分解能の観点から燃焼現象の観察が困難になることが予想される.その場合は,落下距離50mを有する北海道のHASTIC赤平実験場を利用するなどして微小重力時間の確保を行い,できるだけ宇宙実験に近い大きな直径の液滴を使用することで,燃え広がり挙動の観察を可能にする.
高等真核生物ゲノムを対象としたNON-CODING領域の機能性配列の解明

高等真核生物ゲノムを対象としたnon-coding領域の機能性配列の解明をめざし、平成16年度から17年度にかけて、ヒトを中心とした主なモデル生物の全ゲノム配列を対象とした比較ゲノム解析と、機能性RNAの情報解析・機能解析を実施した。比較ゲノム解析に関しては、ヒトとマウスの全ゲノム配列の比較解析結果を格納したG-compassというデータベースを開発し、インターネットを通じて一般に公開した(http://www.jbirc.aist.go.jp/g-compass/)。また、この比較ゲノム解析を通して、ヒトとマウスの間で塩基配列が完全に保存されているゲノム領域がヒトゲノム上に82カ所あることを発見した。その中には既知の遺伝子が存在しない領域も多数あり、ここには何らかの未知の機能性因子があることが示唆された。この研究成果を藤井らの論文に発表した。このほか、ヒト、チンパンジー、マウス、ラットの4生物種の全ゲノム比較解析によって、これらの種間で保存されているゲノム領域がヒトゲノム全体の16.4%に相当することを明らかにした。この成果を坂手らの論文に発表した。機能性RNAの情報解析・機能解析に関しては、ヒトゲノムおよび転写産物の配列データの情報解析によりマイクロRNAとその被制御遺伝子を予測するための手法を開発し、予測された結果を用いて実験的な検証を行った。この成果の一部を特許申請した。以上の研究により、比較ゲノム解析等を用いたゲノム機能性因子探索の方法を開発し、新しい発見をすることに成功したと考えている。高等真核生物ゲノムを対象としたnon-Coding領域の機能性配列の解明に関し、以下の4つのチームに分かれて研究開発を行った。1.配列解析アルゴリズム開発・チーム(今西・伊藤):配列モチーフ探索のアルゴリズムを研究し、それによるゲノム配列に対する検索ソフトウエア作成を行った。すでに開発してあるモチーフ発見ツールの性能評価試験を行い、ゲノム配列データからのモチーフ発見に適したパラメータ設定を行った。また、ヒトとマウスの全ゲノム配列のアラインメントを作成し、そこから高度に保存された部分配列を抽出するためのツールを整備した。2.生物情報処理・チーム(山口・伊藤):ゲノム配列解析サーバを導入・設定し、ヒトゲノム配列データおよび各種配列解析用ツールの設定などを行うことにより、次年度に予定している大量配列データ処理のための準備を整えた。また、既知の機能性配列の情報を整理するため、Transfacという転写因子結合部位のデータベースと、Repbaseという反復配列データベースの情報を整備した。3.データベース研究開発・チーム(今西・山口):各種生物ゲノムに対して予測された機能性配列の情報をデータベース化するため、データベースソフトの準備を整えた。4.機能性配列検証・チーム(池尾・バレロ・今西):予測されたnon-coding領域の機能性配列を分子生物学的な実験によって検証した。特に、生物種の間で保存性の高いマイクロRNAをゲノム配列から予測し、その推定される機能に関する実験的検証を行った。この成果の一部は論文を執筆中であり、さらに特許申請の準備を進めている。高等真核生物ゲノムを対象としたnon-coding領域の機能性配列の解明をめざして、平成17年度は特に、ヒトを中心とした全ゲノムを対象とした比較ゲノム解析と、マイクロRNAの機能解析に重点を置いて研究を進めた。1.比較ゲノム解析(今西・伊藤・山口)ヒトとマウスの全ゲノム配列の比較解析結果を格納したG-compassというデータベースを公開した。この成果についてはFujiiらの論文に発表した。さらに、全ゲノム配列を用いた比較ゲノム解析をヒト、チンパンジー、マウス、ラットの4生物種に拡張し、これらの種間で保存された領域を同定するための大規模な配列解析を実施した。その結果、これら4生物種が共通に持つゲノム配列はヒトゲノム全体の16.4%に対応することを明らかにした。そして、これらの高度保存領域には既知のヒト遺伝子が多数存在することを確認できた。したがって、これらの保存領域の情報は、未知の機能性配列の発見に役立つと考えられる。この成果については坂手らの論文に発表した。2.機能性

配列検証・チーム(池尾・バレロ・今西)予測されたnon-coding領域の機能性配列を分子生物学的な実験によって検証した。特に、生物種の間で保存性の高いマイクロRNAをゲノム配列から予測し、その推定される機能に関する実験的検証を行った。この成果の一部について特許申請を行ったほか、論文を執筆中である。3.データベース研究開発(今西・山口)本研究によって明らかにされた機能性配列の情報をデータベース化する作業を、継続的に行った。アノテーションデータベース構築用のサーバ類を導入し、機能性配列の位置と予測される機能、種間での保存性などの情報を格納している。
マイクロメカニックス試験による熱環境下の岩石破壊メカニズムの解明

構造を把握しやすい微小な岩石供試体(約5x7xlmm以下)を用いた顕微鏡下での材料試験(マイクロメカニックス試験)を実施し,これまでに供試体の構成結晶の形状や先在き裂の分布が,破壊強度や破壊形態に影響を及ぼすことを明らかにした。本研究では,花崗岩の微小供試体114個について,温度環境(常温から200°Cまで)を変えた試験を実施し,先在き裂と温度環境が破壊過程に及ぼす影響を調べた。また,AE(Acoustic Emission:破壊音)計測と有限要素法によるシミュレーションも実施した。その結果,1.常温に比較して,50°C,100°C,200°Cと環境温度が高くなると強度低下が進み,200°Cでは強度の異方性が見られなくなった。熱応力の影響に依ることを確認した。しかし,載荷軸に垂直な先在き裂を多く含む供試体では,温度以上に先在き裂の本数が強度に影響を及ぼしていることがわかった。2.有限要素法による,熱環境下の破壊シミュレーションを行った結果,黒雲母の境界線の込み入った箇所に応力集中が起こり,き裂進展の切欠になる可能性が見いだされた。3.引張破壊に至る過程で,多くのAEを検出することができた。以上のこれまでの実験結果から,花崗岩の熱環境下における引張破壊過程は,載荷軸に垂直な先在き裂が多い供試体とそれ以外の供試体に分けて考える必要がある。載荷軸に垂直な先在き裂が多い供試体においては,熱応力の影響以上に先在き裂の影響が大きく,先在き裂の一つが選択的に進展し,破断に至る。一方,それ以外の供試体では勇断滑りが先行し,そこから先在き裂や結晶塊界の破断に進展する。その際には多くのAEを発生し,熱応力の影響を受けやすいと考えられる。特に,黒雲母を含む結晶境界の複雑な箇所に応力集中が生じ,熱応力と相俟って破壊進展の核をなすと推察される。本研究では、構造を把握しやすい微小な岩石供試体(5x10x1mm以下)を用いた顕微鏡下での材料試験(マイクロメカニックス試験)を実施した。試験前に偏光顕微鏡画像から構成鉱物、潜在き裂を特定した。また、熱環境下で破壊試験を行うために、200°Cまで加熱制御可能なチャンバーを製作し、動作を確認した。花崗岩供試体を常温用に11個(花崗岩のリフト面に垂直な方向に載荷軸を持つR供試体3個、グレイン面に垂直な方向に載荷軸を持つG供試体4個、ハードウェイ面に垂直な方向に載荷軸を持つH供試体4個)、50°C用に7個(R供試体2個、G供試体1個、H供試体4個)、100°C用に5個(R供試体2個、G供試体3個)を用意して、単軸引張試験を実施した。1)それぞれの供試体の引張強度は、熱環境下であってもR供試体、G供試体、H供試体の順に高くなる傾向が見られた。2)ただし、温度が高くなるに従って、いずれの供試体においても強度は低下した。また、100°Cの環境下では、載荷以前に熱応力によりき裂が進展する供試体も見られた。

3)また、H供試体では破断に先行して、き裂の専断すべりに起因すると見られる変色域が現れ、R供試体では単一のき裂が伸長して破断に至った。供試体の画像解析をもとに、構成鉱物を考慮した2次元FEM(有限要素法)シミュレーションを実施した。1)常温において引張応力を加えた場合、構造の複雑な箇所に応力集中が起きていた。実際の破断線も、そのような箇所を通過していた。2)熱環境化では、黒雲母の周辺に不均質な応力場が形成されていた。これらが、強度の低下を招くと考えられる。一連の熱環境下における引張試験を通して、構成鉱物や潜在き裂の分布形状の複雑さとそこに作用する熱応力に応じて、不均質な応力場が形成されるため温度上昇に伴い破断強度が低下することがわかった。本研究では、構造を把握しやすい微小な岩石供試体(5x10x1mm以下)を用いた顕微鏡下での材料試験(マイクロメカニックス試験)を実施した。供試体には稲田産花崗岩を用い,20°C用に27個(花崗岩のリフト面に垂直な方向に載荷軸を持つR供試体11個、グレイン面に垂直な方向に載荷軸を持つG供試体10個、ハードウェイ面に垂直な方向に載荷軸を持つH供試体6個)、50°C用に11個(R供試体6個、G供試体2個、H供試体3個)、100°C用に7個を用意して単軸引張試験を行った。1)前年度と同様,それぞれの供試体の引張強度は、熱環境下であってもR供試体、G供試体、H供試体の順に高くなる傾向が見られた。2)温度による強度低下は100°Cの場合が顕著であり,20°Cと50°Cでは大きな差は見られなかった。花崗岩の場合,熱応力によるき裂の進展は50°C以上で起こることを示唆している。3)前年度の結果と同様,H供試体では破断に先行してき裂の剪断すべりに起因すると見られる変色域が現れ、R供試体では単一のき裂が伸長して破断に至った。1)供試体の最終破断前に,AEの発生を確認することができた。また,破断進行中にも多くの単発型AEを検出することができた。2)これまでの研究成果を考慮すると,AEは雲母が介在した鉱物の構成形状が複雑な箇所から発生すると推察される。すなわち,構成鉱物の形状の複雑な箇所が核になって,花崗岩供試体の破壊が進行すると考えられる。本年度は,花崗岩供試体の準備に不備があり,100°C下での実験回数が少なく,また,150°C,200°Cでの実験および単軸圧縮試験を行えなかった。今後,継続して実験を行い,温度環境下での花崗岩の破壊メカニズムを解明する予定である。
階層を越えた物質のキラリティの３次元分析：汎用偏光二色性分光分析イメージング

本研究では,サブナノからマイクロメータまでのそれぞれのスケールの階層における,物質のキラルな構造の3次元分析を実現する。独自の光学活性検出法をベースに,ベクトルビームなど円偏光以外の偏光状態も用い,汎用な偏光二色性分析を行う。複数のスケール階層からのキラリティに関する情報は,分子レベルより大域的な構造に起因し発現する特性を理解するための新しい視点を与え得る。具体的な研究項目は以下の3つである。1分子とその集合体に対する紫外-可視-近赤外波長領域での円二色性(CD)顕微手法の構築2円偏光以外の偏光状態を利用した3次元キラル分析の実現と標準キラル物質の提供3分子スケールのキラル構造の分析を実現するプローブ顕微手法の開発研究期間初年度の平成29年度は,主に1と3に関する,CD顕微手法における励起光の波長範囲の拡張(>385nm)と強度の確保,および,分子スケールのキラル構造の分析を可能とするプローブ顕微手法を実現するため,正立型の顕微鏡に原子間力顕微鏡を組み合わせたシステムの構築を進めた。平成29年度の研究開始当初は,高速ロックインアンプを導入し,光源系と検出系の開発を中心に行う予定であったが,その他の計画を再検討したところ,ナノ空間領域での分析手法の構築を優先すべきであろうと判断したため,30年度導入予定だった分子スケールのキラル構造の分析を実現する原子間力顕微鏡(AFM)を先行して導入した。まず,分子単体とその集合体,ナノ構造体までのスケールの試料が示す幅広い光吸収帯に円二色性顕微手法を対応させるため,紫外-可視-近赤外に渡る広い波長領域での高強度な光の発生を進めた。450nmより長波長の可視光から近赤外光領域については,既存の白色光レーザーにより十分な強度が得られた。一方,既存のフェムト秒パルスレーザーの非線形光学効果により十分な強度の紫外光385nm程度までを発生させることができた。現状用いている方解石製の光学素子の対応波長が>350nmまでであることから,当面の分析,利用に十分な波長範囲と強度が得られた。また,分子スケールのキラル構造の分析を実現するプローブ顕微手法を実現するため,新たに正立型の顕微鏡に原子間力顕微鏡を組み合わせたシステムを構築した。この顕微鏡には,左・右の円偏光変調を実現するデバイスも組み込み,現在,光散乱を利用した近接場顕微鏡方式に基づいたCD検出のテストを進めている段階にある。初年度にあたる平成29年度は,現在ある局所光学活性検出装置をベースにしてナノからマイクロスケールまでのキラル構造のCD分析を行うための光源と装置系の開発を中心に行った。幅広い光吸収帯に円二色性顕微手法を対応させるため,385nm以長の紫外-可視-近赤外に渡る広い波長領域での高強度な光の発生をすでに実現しているが分子単体示すCDにも対応させるよう,方解石からαBBOに偏光素子を入れ替えることにより,200nm付近までの検出と十分な強度の光の発生とを実現する。。29年度開始当初は,高速ロックインアンプを導入し,光源系と検出系の開発を中心に行う予定であったが,その他の計画を再検討したところ,ナノ空間領域での分析手法の構築を優先すべきであろうと判断したため,30年度導入予定だった原子間力顕微鏡(AFM)を先行して導入した。そのため,本年度(30年度)は,高速ロックインアンプの導入を行い光源系と検出系の開発を進める。また,円偏光以外のキラルな偏光状態を発生させる手法を確立し,その二色性分析手法の構築を進める。測定試料としては,3次元的な階層キラル構造を制御し得る液晶試料を中心に分析を行い,手法の有用性を確認する。

450nmより長波長の可視光から近赤外光領域については,既存の白色光レーザーにより十分な強度が得られた。一方,既存のフェムト秒パルスレーザーの非線形光学効果により十分な強度の紫外光385nm程度までを発生させることができた。現状用いている方解石製の光学素子の対応波長が>350nmまでであることから,当面の分析,利用に十分な波長範囲と強度が得られた。また,分子スケールのキラル構造の分析を実現するプローブ顕微手法を実現するため,新たに正立型の顕微鏡に原子間力顕微鏡を組み合わせたシステムを構築した。この顕微鏡には,左・右の円偏光変調を実現するデバイスも組み込み,現在,光散乱を利用した近接場顕微鏡方式に基づいたCD検出のテストを進めている段階にある。初年度にあたる平成29年度は,現在ある局所光学活性検出装置をベースにしてナノからマイクロスケールまでのキラル構造のCD分析を行うための光源と装置系の開発を中心に行った。幅広い光吸収帯に円二色性顕微手法を対応させるため,385nm以長の紫外-可視-近赤外に渡る広い波長領域での高強度な光の発生をすでに実現しているが分子単体示すCDにも対応させるよう,方解石からαBBOに偏光素子を入れ替えることにより,200nm付近までの検出と十分な強度の光の発生とを実現する。。29年度開始当初は,高速ロックインアンプを導入し,光源系と検出系の開発を中心に行う予定であったが,その他の計画を再検討したところ,ナノ空間領域での分析手法の構築を優先すべきであろうと判断したため,30年度導入予定だった原子間力顕微鏡(AFM)を先行して導入した。そのため,本年度(30年度)は,高速ロックインアンプの導入を行い光源系と検出系の開発を進める。また,円偏光以外のキラルな偏光状態を発生させる手法を確立し,その二色性分析手法の構築を進める。測定試料としては,3次元的な階層キラル構造を制御し得る液晶試料を中心に分析を行い,手法の有用性を確認する。
ティッシュエンジニアリングの三要素を配慮した骨再生とその評価

本研究では、ティッシュエンジニアリングの3要素を変化させることにより、再生された骨の評価を行うことを目標に行った。今回は、その主点を成長因子として評価を行った。骨芽細胞の強力な増殖促進因子であるPDGF、分化促進因子であるBMP-2、また血管の再生に必要であるといわれているVEGFをもとに各種成長因子が含有されている多血小板血漿(PRP)についても併せて検討を行った。細胞の増殖、分化においてはPDGF、BMP-2はこれまでの報告通りにそれぞれを促進することが示された。VEGFでは、細胞の増殖にはコントロール群と比較しても有意な効果は示さなかったものの、文化に対しては促進的に作用することが示された。さらに、PRPにおいては、増殖を促進するものの、分化に対しては抑制的に作用することが示された。また、破骨細胞の形成においては、PDGF、PRPはその形成を抑制し、BMP-2、VEGFはその形成に対して促進的に作用した。In vivoにおいては、各種成長因子を作用させる部位により、再生される骨の様相が異なる傾向が認められた。特に、破骨細胞の出現は、in vitroの場合と必ずしも一致しないこともあった。しかし、成長因子の作用を十分に発揮するには細胞成分の存在が必須であり、また、足場として用いたコラーゲンは担体としての作用が大きく、他の骨補填材(αTCP、焼結性ハイドロキシアパタイト)でもその吸収のスピードが骨再生の重要なカギを握ることが示唆された。しかし、骨再生の実験モデルのさらなる検討の必要性も感じられた。本研究により、ティッシュエンジニアリングの3要素を考慮した骨再生は、その3要素それぞれが重要であり、これらを変化させることでその骨の様相が異なることが示唆された。骨芽細胞への効果はこれまで多くの研究がなされているが、骨リモデリングや再生における破骨細胞の役割の検討を中心に行うこととした。破骨細胞の培養系としては、ラットの骨髄細胞(Rat bone marrowcell、RBMC、骨芽細胞系の細胞を含む)とマウスのcell lineのRAW細胞(骨芽細胞系の細胞を含まない)を使用した。RBMCの培養系では、増殖因子系では破骨細胞様細胞の形成を抑制した。しかし、RAWの培養系では破骨細胞様細胞の形成を促進した。この相反する結果を引き起こす原因としては以下の事項が考えられた。1)RBMCでは、骨芽細胞系の細胞からの破骨細胞形成抑制因子のosteoprotegerin(OPG)の分泌を促進。2)RAW細胞の増殖を促進することで、破骨細胞様細胞の形成を促進した可能性。分化促進因子であるBMP-2においては、RBMC培養系では破骨細胞様細胞の形成に差は認められなかったものの、RAW細胞培養系では有意に促進した。この理由としては、以下の事項は考えられた。1)骨芽細胞系の細胞からのOPGの分泌が促進された可能性2)RAW細胞系における破骨細胞の分化シグナル経路にBMP-2をリガンドとする経路が存在すること今後は、これらの詳細に関する更なる検討とin vivoにおける研究計画を遂行する予定である。
キャリア発達のための社会性と情動の学習(SEL-8Career)プログラム開発

(a) SEL-8Careerプログラム開発:米国の多数のSELプログラムから演繹的に抽出されている8つの社会的能力の構成にしたがって,SEL-8Careerプログラムの開発を進めた。試行しながら修正を加える方法を取り,約半数のユニット(授業)案を作成した。(b)SEL-8Careerプログラムの実施:定時制高校の1つの学年でSEL-8Careerプログラムを試行し,社会的能力の向上を検討した。また,若年就業希望者への支援を行う企業を通して,教育的援助ニーズを有する若者に関する情報を収集した。この過程で,定時制高校のみならず専門学科や総合学科を有する高等学校についても,本研究で注目する教育的援助ニーズを有する生徒が一定割合在籍していることが判明した。(c)キャリア発達社会的能力尺度作成と効果測定:対象者の発達段階相応の社会的能力を測定する自己評定式のキャリア発達社会的能力尺度を作成し,妥当性と信頼性を検討した。その結果,妥当性と信頼性のどちらも問題のないレベルにあり,今後の研究に利用できることが明らかになった。当初の予定では,(a)「SEL-8Careerプログラムの開発」について,プログラム全体の作成を2018年度内に終える予定であったが,定時制高校生の実態に合わせるための修正作業に時間がかかり,完成に至らなかった。(b)「SEL-8Careerプログラムの実施」のプログラムの試行と,(c)「キャリア発達社会的能力尺度作成と効果測定」の尺度作成および妥当性・信頼性検討は計画通りに進んだ。次年度は次のように研究を進める。(a)SEL-8Careerプログラムの開発:全ユニット(予定では26)を完成させる。その際,当初の予定通り多様な実施方法を念頭に,モジュール化(小区分化)しての実施にも対応できるものとする。(b)SEL-8Careerプログラムの実施:定時制高校の全学年で実施する。就業支援企業での試行については,続けて参加者募集の手続きを行う。なお,高等学校の専門学科または総合学科での試行を加える。これは,前年度の情報収集の過程で,これらの高校生の中に本研究で注目する教育的援助ニーズを有する生徒が一定割合在籍していることが明らかになったためである。これに関する研究協力者を新たに依頼する予定である。(c)キャリア発達社会的能力尺度作成と効果測定:SEL-8Careerプログラムの試行・実践における効果測定に使用する。また,可能な範囲で定時制高校卒業生の追跡調査により予測可能性の検討を行う。
新しい多言語学習環境の構築―英語による中国語学習、中国語による英語学習

1.WebソフトZoomを利用し、中国語を学習している他国の大学生、またアメリカサンフランシスコ大学に在学している中国人留学生(米中文化交流学生会孤山会、Sino-Heritage Association)とインターネット上での会話を行って、多言語学習環境を構築した。2.上記のサンフランシスコ大学に在学している中国人留学生が、京都ノートルダム女子大学を訪問して、在学生と中国語、英語或いは日本語でお互い質問したり、議論したりするアクティビティを2回し、アンケート調査も行った。アンケートの集計を分析し、外国語教育における多言語学習環境構築の可能性に関して考察を論文にまとめ、発表する予定である。研究実施の概要:本研究は、日本における英語による中国語学習、中国語による英語学習の可能性を検討することを目的とするものである。この目的のもとで、今年度は次のような研究活動を行った。1.学生の多言語学習環境への需要と意識を確認するため、京都ノートルダム女子大学で「英語による中国語学習」パイロットスタディを実施した。2.研究分担者の朱鳳が中国語教育学会と中国近世語学会へ参加し、他大学の多言語学習環境構築についての論文発表を聞き、多言語学習環境について考察した。また、研究分担者の小山哲春は、言語学習に関する認知科学的基盤についての発表成果(情報)の収集、および他研究者との情報交換のため、日本言語科学会へも参加した。理由:本年度は学内の学生の多言語学習環境への需要と意識の確認に留まっていて、動画(ビデオ)教科書にたどり着かなかった。研究実績の概要:本研究はアジア諸大学の多言語学習環境を考察し、日本における英語による中国語学習・中国語による英語学習の可能性を検討することを目的とするものである。H28年度は主に外国の中国語教育現場を視察し、日本の中国語教育現場での実践と英語と中国語の会話小冊子の制作に取り組んだ。具体的な研究実績を次にあげる。1.香港城市大学へ行き、英語が母語でない学生を対象にする英語による中国語授業の見学と教員のインタビューを行った。日本と比べて、多言語環境がより整っているが、やはり多言語学習の相乗効果を目に見える形で学生に実践的に体験させる現場の状況から「英語が母語でない学生にとって、英語で中国語を学習することは英語の学習にも有益である」ということを本調査を通して結論づけることができた。2.ヨーロッパの国際シンポジウムで日本での中国語教育実践法を発表した。主に、スマートフォンを利用した中国語学習法(主に日本語による中国語学習法)の実践を紹介した。現在、Yobiquitous Text、Quizletなどのアプリを、授業中或いは授業後の予習復習に使っている。今回の発表は実践報告に留まっているが、今後データを採って、その効果もまとめて、研究発表をしたい。また、アプリを利用して、英語による中国語学習法も検討したい。3.英語-中国語会話小冊子(Travel Conversation Starters)の編集。H28年度はこの冊子の編集はほぼ終了している。本小冊子は京都を訪れる外国人をもてなす実用的な場面を想定し、シンプルな単語と文で作ったイラストつきの会話集である。外国語の学習環境づくりの第一歩として、本小冊子は英語と中国語のみ使用することにした。来年度に印刷し、授業で実践した上で、効果について研究論文にまとめたい。研究代表者が体調不良による半期休養のため、英語-中国語会話小冊子の編集および実践授業、アンケート調査等の研究がやや遅れている。本研究はアジア諸大学の多言語学習環境を考察し、日本における英語による中国語学習・中国語による英語学習の可能性を検討することを目的とするものである。H27年度からH29年度の3年間主に英語で中国語を学習する可能性に関する実践を行った。具体的な研究実績を次のようにあげる。H27年度:学生の多言語学習環境への需要と意識を確認するため、ノートルダム女子大学で「英語による中国語学習」パイロットスタディを実施した。H28年度:1.香港城市大学へ行き、英語が母語でない学生を対象にする英語による中国語授業の見学と教員のインタビューを行った。H29年度:1.WebソフトZoomを利用し、中国語を学習している他国の大学生、またアメリカサンフランシスコ大学に在学している中国人留学生(米中文化交流学生会孤山会、Sino-Heritage Association)とインターネット上での会話を行った。2.上記のサンフランシスコ大学に在学している中国人留学生が京都ノートルダム女子大学を訪問して、在学生と中国語、英語或いは日本語でお互い質問したり、議論したりするアクティビティを授業の一環として2回開催した。そのアクティビティを終了後に、多言語学習環境構築に関するアンケート調査も行った。3.英語-中国語会話小冊子(Travel Conversation Starters)の出版。本小冊子は京都を訪れる外国人をもてなす実用的な十場面を想定し、シンプルな単語と文で作ったイラストつきの会話集である。

次年度では、動画(ビデオ)教科書の完成と学生への学習効果アンケート調査の準備に着手する予定。次年度使用額が生じた理由と使用計画計画が遅れたため、動画(ビデオ)教科書作成用の諸費用(物品費、人件費、製作費など)はまだ使用していない。次年度はこれらの費用を動画(ビデオ)教科書作成に使用する予定。本年度は最終年度のため、次のような研究推進方策で計画を進めたい。1.英語ー中国語会話小冊子の出版と学生への配布。2.英語-中国語会話小冊子をネット(ibooks)上で公開する。3.研究倫理審査を受けた上で、学生を募集し、英語による中国語学習の実践授業を5回ほど実践し、学習効果に関するアンケート調査を行う。4.実践とアンケート調査の分析を論文にまとめる。多言語学習計画が遅れたため、動画(ビデオ)教科書作成用の諸費用(物品費、人件費、製作費など)はまだ使用していない。H28年度は研究計画よりやや遅れたため、英語-中国語学習小冊子の出版印刷、アンケート調査などに予定していた経費を使用しなかったためである。本年度は、本来の予定以外に、昨年度進捗のなかった動画(ビデオ)教科書作成に着手する予定であり、次年度使用額を充当する予定である。1.英語-中国語学習小冊子の出版印刷にかかる印刷費。2.アンケート調査など学生の協力にかかる謝金。3.国内外学会への発表にかかる交通費等。
混合型肝癌のエピジェネティクス

2000年から2017年の間に当院で切除された肝上皮性悪性腫瘍の再レビューを行い、現行のWHO分類および新たな混合型肝癌のコンセンサスペーパー(Brunt et al. Hepatology 2018;68:113-126.)に基づいての分類を行った。これらの中で古典的な肝細胞癌(classical HCC)以外を対象とした。症例の内訳は混合型肝癌のうち中間型肝癌が約40例、細胆管細胞癌が約30例、肝内胆管癌が約30例であった。対象とした症例の臨床病理学的因子(年齢、性別、背景の肝疾患の有無、最大腫瘍径、脈管侵襲の有無、肝内転移の有無、リンパ節転移の有無、腫瘍マーカー(AFP, PIVKA-II, CEA, CA19-9)の値など)を解析した。またパラフィン切片を用いて、EZH2, H3K27me3などの免疫染色の条件の確立および実際の標本を用いた染色を行った。EZH2は以前から診断目的のためにしばしば用いられており、評価方法も確立されている。H3K27me3は正常組織においてもユニバーサルな発現が見られるとされている。今回解析の対象としている疾患群においては腫瘍細胞への発現の増強があることを我々は予想していた。ところが明らかな増強を示すものがある一方で、明らかな減弱を示す群も含まれていた。これらが何を意味するのか、過去の他のがん腫における報告等を参考にして検討を行っている。遺伝子解析のための核酸の抽出を行った。対象としている遺伝子(EZH2)のシーケンシングは未施行である。対象となる症例の抽出、臨床病理学的因子の解析、免疫染色など順調に進んでいる。対象としている遺伝子のシーケンシングはまだ行っていないが、核酸の抽出までは出来ており、おおむね予定通りに進展している。2019年度は国内および海外での学会発表を予定している。同時に英文査読誌への投稿に向けての執筆を行う。
「科学的な理解」を深めるための情報教材の研究

教具とコンピュータを組み合わせることで、コンピュータや情報システムの原理を生徒が考えながら学ぶことのできる学習教材を研究した。ニュージーランド・カンタベリー大学のTim Bell博士たちが提案する"Computer Science Unplugged"(以下、アンプラグド)という教材に着目し、小学生を対象にしたイベント「富士通キッズ2008(主催:富士通株式会社、情報オリンピック日本委員会)」や中学校「技術・家庭」において、実践授業を実施した。アンプラグドでは、コンピュータを使わずにカードなどの教具を使い、ゲームを取り入れた体験的な学習活動を通して、情報科学の基本的な考え方を学ぶことができる。楽しく学習できるように活動が工夫されており、対象は79歳以上となっている。しかし、原作が海外であるため、そのままでは使いづらい点もあり、言語や文化の違いを日本に合わせたワークシート教材の改良を進めた。例えば、アルファベットがわからない小学生のためにかなに変更したり、0と1だけで伝える伝言ゲームなど、新しいアンプラグドも開発した。授業実践を通して、児童生徒のコンピュータのしくみや原理への興味・関心を育てることに関して、大きな効果があることがわかった。理解が難しいとされる二進数や画像表現、エラー検出などの概念に関しても小学生にも理解できることがわかった。また、アンプラグドは、子どもの科学への興味・関心を広げ、問題解決能力、思考力、コミュニケーション能力に関しても効果が期待できることもわかってきた。研究指導者:〓教具とコンピュータを組み合わせることで、コンピュータや情報システムの原理を生徒が考えながら学ぶことのできる学習教材を研究した。研究指導者:〓
肝細胞のアポトーシスが肝発癌を誘発する機序の解明

透過性亢進を介して、細胞内のROSを上昇させた。肝細胞アポトーシスが持続しているマウス肝臓では肝再生の亢進や線維化進展とともに酸化ストレスの蓄積も認めた。さらに長期飼育によって高頻度でC>A/G>T変異の多い肝腫瘍が発生した。抗酸化剤投与による酸化ストレスの軽減は、持続的肝細胞アポトーシスや肝再生の亢進、肝線維化進展を改善させなかったが、発癌率を有意に低下させた。以上より、肝細胞アポトーシス刺激はROSを発生させ、酸化ストレスの蓄積を介した肝発癌を誘導することが示唆された。酸化ストレス抑制が、肝細胞アポトーシス持続肝からの発癌抑制治療となると期待された。ウイルス性肝炎や非アルコール性脂肪肝炎など慢性肝炎からの肝発癌は非常に高率である。一方、これら各種慢性肝炎には共通して数多くの肝細胞アポトーシスが認められる。しかし、肝細胞アポトーシスが肝発癌に与える影響は不明であった。申請者はアポトーシス抑制Bcl-2関連蛋白質であるBcl-xLあるいはMcl-1の肝細胞特異的なノックアウトが持続的な肝細胞アポトーシスを起こすことを報告している。前年度はこれらのマウスでは酸化ストレスの蓄積を伴って、高率に1年以上で肝発癌が起こることを解明した。この酸化ストレスの蓄積はNアセチルシステインの持続飲水により軽減した。一方で、Nアセチルシステインの飲水は肝細胞のアポトーシスの程度、肝再生の程度、肝線維化の程度には影響を与えなかった。しかし1年での肝発癌率を有意に抑制した。以上より、アポトーシスの持続は代償的な肝再生や肝線維化、酸化ストレスの蓄積を誘導するが、酸化ストレスは肝発癌を誘導する1つの独立した因子であることを証明した。本研究結果は、慢性肝疾患において肝細胞の持続アポトーシスの抑制が困難である場合、すなわちALTを正常化させることができない場合は、酸化ストレスの抑制が肝発癌予防において重要であることを証明した臨床的に非常に意義が大きい成果である。今回これらのマウスではTNF-αの上昇や酸化ストレスの蓄積を伴って、高率に1年以上で肝発癌が起こることを解明した。これらの肝腫瘍はAFPやグリピカン3の上昇を認め、組織学的にはヒトの高分化肝細胞癌に酷似していた。また、ヒト肝細胞癌でもしばしば認められるように、ERKやJNK経路の活性化も認めた。次にMcl-1ノックアウトマウスからアポトーシス促進蛋白質であるBakをさらに欠損させることで、Mcl-1ノックアウトマウスで認めていた持続的な肝細胞アポトーシスを抑制した。その結果、TNF-αの上昇や酸化ストレスの蓄積も抑制され、1年での肝発癌率も有意に抑制された。以上より、アポトーシスの持続はTNF-αや酸化ストレスを上昇させ、肝発癌を誘導することを明らかにした。本研究結果は、慢性肝疾患において肝細胞のアポトーシスを抑制すること、すなわちALTを正常化させることは、肝発癌予防において非常に重要であることを証明した臨床的に非常に意義が大きい成果である。前年度までにこれらのマウスでは酸化ストレスの蓄積を伴って、高率に1年以上で肝発癌が起こることを解明した。そこで平成26年度は腫瘍部における1塩基変異を検討した。Virmidにて解析し、1腫瘍あたり53-101個の1塩基変異を認めた。変異パターンとしてはトランスバージョンの中でC>A/G>T変異が最も多く、酸化ストレスの関与が示唆された。抗酸化剤を投与すると、このマウスにおける腫瘍発生率は低下した。次にアポトーシス刺激による酸化ストレス惹起の機構を検討した。

マウス肝培養細胞にアポトーシス抑制蛋白Bcl-xLの阻害剤を投与すると、Caspase-3/7の活性とともに細胞内のReactive Oxygen Species (ROS)の上昇を認めた。また、野生型マウス肝臓からミトコンドリアを単離し、アポトーシス促進蛋白t-Bidを投与すると、cytocrome cの放出とともに上清中のROSが上昇した。一方で、Bak/Bax欠損マウス肝臓から単離したミトコンドリアでは、cytocrome cの放出や、ROSの上昇は認めなかった。以上より肝細胞アポトーシス刺激はミトコンドリアからのROS発生を増加させ、酸化ストレスの蓄積を介した肝発癌を誘導することが示唆された。消化器病学平成25年度では肝細胞アポトーシス持続マウスモデルを用いて、アポトーシスの持続は酸化ストレスの上昇を誘導するが、この酸化ストレスの上昇は独立した肝発癌の原因であることを証明することができた。この結果は、肝細胞傷害の持続が改善できない症例に対して、肝発癌予防治療としての抗酸化治療の有用性を示したものであり、臨床上も非常に有意義であると考えている。以上の理由で本申請課題は期待以上に進展していると考えている。平成24年度では肝細胞アポトーシス持続マウスモデルを用いて、アポトーシスの持続と肝発癌に明確な因果関係があることを証明することができた。また、肝細胞アポトーシスの持続は、TFN-αの上昇や酸化ストレスの蓄積を伴うことも明らかにできた。これらの結果は、アポトーシスの持続からの肝発癌を解析するモデルマウスが確立できたことになると同時に、TFN-αの上昇や酸化ストレスの蓄積などが肝発癌にどのように関わるか解析することで、肝発癌抑制治療の新規治療標的を見出すことが可能となったと考えている。平成24、25年度の結果をもとに、肝細胞アポトーシス持続が酸化ストレスの上昇を誘導する機序を検討する。また、肝細胞アポトーシスの持続はTNF-αの上昇を誘導することを既に報告している。次年度は肝細胞アポトーシスの持続による肝発癌に、TNF-αの上昇が以下に関与しているのかも検討する。具体的には、TNF-αのノックアウトマウスとの交配により、Mcl-1ノックアウトマウスで認められる肝発癌が変化するかを検討する。また、臨床検体を用いて、TNF-αの上昇や酸化ストレスの蓄積と肝発癌の関連を検討する。以上の検討を総括することで、肝細胞のアポトーシスが肝発癌を誘発する機序を解明する。平成24年度の結果をもとに、肝細胞アポトーシス持続マウスモデルを用いてTNF-αの上昇や酸化ストレスの蓄積が、肝発癌にどのような影響を与えるか検討する。具体的にはTNF-αのノックアウトマウスとの交配や、抗酸化剤の内服などにより、Mcl-1ノックアウトマウスで認められる肝発癌が変化するか検討する。さらに、24年度の研究成果では、アポトーシスの抑制は肝発癌を抑制することを明らかにしたが、アポトーシス機構は癌化した細胞の排除にも重要であると考えられている。そのため過度の抑制が発癌を促進しないか、アポトーシスを強力に抑制させたBak/Baxダブルノックアウトマウスなどを用いて解析する。