hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
内臓肥満が大腸癌の進展に与える影響とそのメカニズムの解析

内臓脂肪からのレプチン発現を高発現群と低発現群に分け、男女別に血清アディポサイトカインとの関連を検証すると、女性では高発現群で有意に血清アディポカイン(レプチン、IL-6)及び全身炎症反応(high sensitive CRP)が高値であった。男性では何の関連性も認めなかった。また、各種血清アディポカインと腫瘍の悪性度との関連性を調べた結果、脈管侵襲陽性は血清レプチン高値と有意な関係にあることが判明した。以上の結果、内臓肥満はアディポカインを介して大腸癌の悪性度に関与していることが示唆された。内臓脂肪からのアディポサイトカインが引き起こす慢性炎症が大腸癌の悪性度に関与することを明らかにすべく、Stage I-III大腸癌症例の術前CT内臓脂肪量測定と、手術時に採取した内臓脂肪組織及び血中でのアディポサイトカイン発現解析を行った。内臓脂肪と予後の関係は女性において、脂肪量過多が予後不良因子であった。また、内臓脂肪組織及び血中でのレプチン発現量と炎症マーカー値は女性において相関していた。各種血中アディポカインと臨床病理学的背景との関連性を調べた結果、脈管侵襲陽性が血清レプチン高値と有意な関係にあることが判明した。現在までに採取したサンプルの80%はアディポサイトカインの発現および内臓脂肪量の測定は施行済みである。研究成果の学会報告も行えており、達成度はおおむね進展している。・測定するアディポカインの種類を増やし、より包括的に内臓脂肪が全身性炎症反応並びに大腸癌の悪性度と予後に与える影響を解明する。さらに、大腸癌症例では肥満とマイクロサテライト不安定性の頻度に関連があることが言われており、アディポカイン発現とマイクロサテライト不安定性との関連を調べることを目標とする。・レプチンが大腸癌に与える影響が大きいことが予測されるため、大腸癌組織におけるレプチンとレプチン受容体の発現量と予後との関連性を調べる。・Sarcopenic obesityが社会的にも問題視されている。内臓脂肪と骨格筋量減少との関連性を明らかにするため、アディポカイン発現量と骨格筋量の相関を調べる。消化器外科(主に大腸癌)今後も内臓脂肪および術前血清サンプルの採取を続行する。あと50例ほど採取可能と思われる(計150例)。現在の課題は全身の慢性炎症とアディポサイトカイン発現との関連性を示すことである。現在は全身の慢性炎症反応の指標としてmGPSを用いているが、今後は術前の血清の保存検体を用いて血清アミロイドA(Serum Amyloid A:SAA)およびhigh sensitive CRPを測定することを検討している。SAAは慢性炎症性疾患に続発するAAアミロイドーシスで、組織に沈着するアミロイドAタンパクの血中前駆体として発見されたもので、全身の炎症活動性を鋭敏に反応するので、現在では生体の炎症状態を鑑別する指標として用いられている。このSAAを測定することで全身の慢性炎症を評価し、アディポサイトカインの発現との関連性を検証することを予定している。また、内臓脂肪組織、血中でのアディポサイトカインの発現は測定しているが大腸癌局所でのアディポサイトカインの発現は検証していない。内臓脂肪量と有意に相関があり、大腸癌局所での炎症反応とも相関があったレプチンの大腸癌局所での発現を評価するために、標本プレパラートを用いてレプチンの免疫染色を行うことも予定している。消耗品について、比較的安価で購入できたほか、医局保管のものを使用できたため。
ソフト界面における多重膜形成のシナジズム

ソフト界面に形成される吸着膜(ギブズ膜)は、生体膜などの複雑で柔らかい分子組織体の基本骨格を成しており、その構造と機能の相関解明にはソフト界面ギブズ膜の構造解析が不可欠である。本年度はフルオロカーボンアルコールとフルオロカーボンジオールとの混合系ギブズ膜において新たに誘起されたギブズ膜不均一構造を対象に、その形成原理を界面張力およびX線反射率(XR)測定により巨視・微視両観点から解明することを目指した。炭素数10の直鎖状フルオロカーボン(FC)アルコール(FC10OH)とFC鎖両末端にヒドロキシ基を有するFCジオール(FC10diol)の混合系のヘキサン/水界面ギブズ膜に対して、軸対称懸滴形状解析法による界面張力の高精度測定によるギブズ膜状態の推定とシンクロトロン放射光を利用したXR法による膜構造の解析を行い以下の知見を得た。1)界面密度の値および電子密度プロファイルより、FC10OHは界面垂直方向に、一方、FC10diolは界面水平方向に配向し密充填した凝縮単分子膜を形成する。2)ギブズ膜におけるこれらの分子の混合は、分子配向状態の違いにより疎水鎖間の分散力相互作用を稼ぐことができず、エネルギー的に不利である。3)両成分の混合組成に依存して、垂直配向と水平配向のドメインが共存する不均一構造や、本来水平配向するFC10diolが垂直に配向する凝縮膜、さらにFC10diolが優先的に積層した不均一多重膜の形成が確認された。これらの成果は、国内外のコロイド・界面科学分野における主要学会において依頼講演やポスター賞の受賞等、極めて新規性の高いものであると評価されるに至った。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではフルオロカーボンアルコールと末端水素化フルオロカーボンとの混合系ギブズ膜において新たに誘起された多重膜形成のシナジズムを対象に、その形成原理を凝縮単分子膜との構造相関に着目し、界面張力およびX線反射率(XR)測定により巨視・微視両観点から解明することを目指した。本年度は、フルオロカーボン(FC)鎖を有するFCアルコール(FC120H)とFC鎖末端の一個のフッ素原子を水素に置換し、末端双極子を有する1H-ペルフルオロデカン(HFC10)との混合系およびハイドロカーボン(HC)鎖を有するHCアルコール(C200H)とHFC10との混合系に対して界面張力の高精度測定によるギブズ膜状態の解析とXR法による膜構造の解析を行い以下の知見を得た。1)FC120HとHFC10との混合により初めて誘起される多重膜は、凝縮単分子膜において、単独では負吸着するHFC10分子がFC120Hと混和することがキーポイントとなっている。2)一方で、弱いHC-FC鎖間相互作用のためHFC10はC200H凝縮単分子膜から排斥され、FC120H-HFC10系でみられた多重膜形成は起こらない。3)XR測定から得られる電子密度プロファイルからもC200H凝縮膜中におけるHFC10の非混合が直接証明された。4)さらに、FC120H-HFC10系の多重膜構造は、2次元固体である凝縮単分子膜上にヘキサン相よりもわずかに電子密度の高い層が積層したものとなっており、多重膜上層では分子のパッキングが緩やかである。これらの成果は、国内外のコロイド・界面科学分野における主要学会において極めて新規性の高いものであると評価されるに至った。

界面張力(巨視的観点)測定から示唆されたフルオロカーボン化合物の混合系ギブズ膜における多重膜形成を、X線反射率(微視的観点)測定により得られる界面縦方向の電子密度プロファイルより直接証明することができた。さらに、多重膜における分子のパッキングは比較的緩く、エントロピー的に安定化された構造であることも突き止めることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。多重膜形成のメカニズムを解き明かすためには、分子間に働く有効な相互作用が何であるかを知る必要がある。これには混合系の凝縮単分子膜におけるHFC10分子の配向を決定することが欠かせない。今後は、ヘテロダイン表面和周波分光法等の適用を試み、この点を解決する予定である。
ユビキタスコンピューティング環境における適応的協調学習支援の研究

本研究の目的は,ワイヤレス・モバイル端末を用いたユビキタスコンピューティング環境において,学習者個人個人にあった形で,適応的に日常的な学びを支援するユビキタス協調学習環境のフレームワークをデザインし,実際にシステムを開発・評価することである.特に,学習者中心の学習デザインに立ち,いつでもどこでも(anytime and anywhere)利用できる学習環境を提供するだけでなく,適切な場所で適切な時に適切な教材や解決方法,並びに協調学習のきっかけを与える学習環境RTRPL(Right Time and Right Place learning)を目指す.特に言語学習は,辞書やテキストを用いた学習だけでなく,日常生活で獲得される部分も大きいと考えられており,本研究では言語学習を対象としたユビキタス学習環境を構築した.具体的には,平成17年度は,以下の3つのサブシステムを開発し、評価を行った.本研究の目的は,ワイヤレス・モバイル端末を用いたユビキタスコンピューティング環境において,学習者個人個人にあった形で,適応的に日常的な学びを支援するユビキタス協調学習環境のフレームワークをデザインし,実際にシステムを開発・評価することである.特に,学習者中心の学習デザインに立ち,いつでもどこでも(anytime and anywhere)利用できる学習環境を提供するだけでなく,適切な場所で適切な時に適切な教材や解決方法,並びに協調学習のきっかけを与える学習環境RTRPL(Right Time and Right Place learning)を目指す.特に言語学習は,辞書やテキストを用いた学習だけでなく,日常生活で獲得される部分も大きいと考えられており,本研究では言語学習を対象としたユビキタス学習環境を構築した.具体的には,平成15年度は,以下の3つのサブシステムを開発した.1つ目は,学習者が日常生活の経験で得た知識を共有しRTRPLを促す,用例学習支援システムである.2つ目は,学習者の対話相手や周りの状況を把握し,それに合わせて適切な待遇表現を提示する,待遇表現学習支援システムである.3つ目はRFIDタグを日用品につけ,日常生活の中で単語学習を支援するシステムである.本研究の目的は,ワイヤレス・モバイル端末を用いたユビキタスコンピューティング環境において,学習者個人個人にあった形で,適応的に日常的な学びを支援するユビキタス協調学習環境のフレームワークをデザインし,実際にシステムを開発・評価することである.特に,学習者中心の学習デザインに立ち,いつでもどこでも(anytime and anywhere)利用できる学習環境を提供するだけでなく,適切な場所で適切な時に適切な教材や解決方法,並びに協調学習のきっかけを与える学習環境RTRPL(Right Time and Right Place learning)を目指す.特に言語学習は,辞書やテキストを用いた学習だけでなく,日常生活で獲得される部分も大きいと考えられており,本研究では言語学習を対象としたユビキタス学習環境を構築した.具体的には,平成16年度は,以下の3つのサブシステムを開発し、評価を行った.本研究の目的は,ワイヤレス・モバイル端末を用いたユビキタスコンピューティング環境において,学習者個人個人にあった形で,適応的に日常的な学びを支援するユビキタス協調学習環境のフレームワークをデザインし,実際にシステムを開発・評価することである.特に,学習者中心の学習デザインに立ち,いつでもどこでも(anytime and anywhere)利用できる学習環境を提供するだけでなく,適切な場所で適切な時に適切な教材や解決方法,並びに協調学習のきっかけを与える学習環境RTRPL(Right Time and Right Place learning)を目指す.特に言語学習は,辞書やテキストを用いた学習だけでなく,日常生活で獲得される部分も大きいと考えられており,本研究では言語学習を対象としたユビキタス学習環境を構築した.具体的には,平成17年度は,以下の3つのサブシステムを開発し、評価を行った.
川崎病患児・急性期便から分離された新規レンサ球菌のゲノム解読と病原性解析

川崎病患者28人について、入院時・半年後(充分な回復期)の2ポイントで便を採取し、次世代シークエンサーによるメタゲノム解析の結果、入院急性期ではStreptococcus属に顕著な検出率を認め、回復後の遠隔期ではRuminococcus属の増加が顕著であった。(Front Microbiol. 2015Aug 11;6:824.)川崎病を4回再燃発症した患児の便からも同様にStreptococcus spp.が有意に検出され、上記成果と関連した結果が示唆された。(JMM Case Rep. 2016Feb 1;3(1):e005019.)川崎病を疑われた症例に対し、入院時に血液検査・尿検査・細菌培養検査を行った。入院時・免疫グロブリン大量静注療法後・退院時・6ヵ月後・1年後の血液検査所見、入院時の尿検査所見、入院時の細菌培養検査で検出された細菌、培養検査に使用した試料(咽頭ぬぐい液・尿・便)をメタゲノム解析法にて川崎病に関連して検出頻度の高い細菌種を特定した。患者急性期便からStreptococcusspp.が優位な検出量として得られたため、本研究のために培養分離を行い確保した。各分離株の全ゲノム解読の結果、肺炎球菌Streptococcus pneumoniaeもしくはmitis groupと系統が近い細菌種であると推定された。16S-rRNAおよび全ゲノム遺伝子の分子系統解析の結果から、新種の菌株であることが判明した。それぞれの分離株ゲノム情報には予想されたスーパー抗原様の毒素は保有しておらず、明確な病原性因子を特定することができなかった。そこでマウスC57BL/6に腹腔投与にて菌接種を行い病原性評価を行ったが、マウスへの顕著な病原性を示す菌株はなかった。腹腔内投与法による評価のみでは不十分だったため、皮下・静注投与とアジュバント併用などの工夫を要すると推察された。臨床検体からダイレクトにかつ網羅的に配列解読するメタゲノム解析により様々な病原体の発見が報告されている。我々はメタゲノム解析により川崎病患児の微生物フローラの経時的変化を追跡し、急性期と遠隔期においてどのような腸内細菌フローラの変動が見られるのか検討し、患児に生じている実像の理解を目的とした。川崎病患者28人について、入院時・半年後(十分な回復期)の2ポイントで便を採取し、次世代シークエンサーにより抽出DNAを用いて網羅的にメタゲノム解読を行った。得られた解読リードをmegablast法にてNCBI ntデータベースで検索し、MEGANにてTaxonomy分類を行った。川崎病遠隔期(半年後)と入院時・急性期をLEfSe法にて比較分類した結果、遠隔期ではRuminococcus属の増加が顕著であり、回復における重要な因子である可能性が示唆された。科(family)・属(genus)レベルで分類しても川崎病に関連する優位な共通因子を特定できなかった。そこで種(species)レベルで分類した結果、Streptococcus mitis groupおよび患者由来のStreptococcus分離株に顕著な検出率を認めた。メタゲノム・リードを用いて種レベルの分類は分解能が低いため通常行わない。しかしながら多様な特徴を内包する細菌群を属レベルの分類で留めることはS. pyogenesとS. thermophilusを同一に扱うのと等しいため、詳細な分類が効果的であったことが示唆された。本成果は以下の論文として掲載された(Kinumaki A, et al.metagenomic analysis. Front Microbiol. 2015 Aug 11)。微生物ゲノムデータベースが必要十分備わっている現状ではなく、日本人の腸内フローラの新菌属・種の分離同定を進め微生物データベースを拡充し、川崎病に関連の深い細菌属・種の特定精度の向上が肝要であると推測される。臨床検体からダイレクトにかつ網羅的メタゲノム解析により様々な病原体の発見が報告されている。我々はメタゲノム解析により川崎病の微生物フローラの経時的変化を追跡し、急性期と遠隔期においてどのような腸内フローラの変動が見られるのか検討し、患児に生じている実像の理解を目的とした。川崎病患者28人について、入院時・半年後(充分な回復期)の2ポイントで便を採取し、次世代シークエンサーにより抽出DNAを用いて網羅的にメタゲノム解析を行った。川崎病遠隔期(半年後)と入院時・急性期をLEfSe法にて多変量解析した結果、遠隔期ではRuminococcus属の増加が顕著であり、回復における重要な因子である可能性が示唆された。科(family)・属(genus)レベルで分類しても川崎病に関連する優位な共通因子ができなかったため、更に精度をあげ種(species)レベルで分類した結果、Streptococcus mitis groupおよび患者由来のStreptococcus分離株に顕著な検出率を認めた。本成果は以下の論文として掲載された。(Kinumaki et. al., Front Microbiol. 2015

Aug 11;6:824. PMID: 26322033)川崎病患者28人について、入院時・半年後(充分な回復期)の2ポイントで便を採取し、次世代シークエンサーによるメタゲノム解析の結果、入院急性期ではStreptococcus属に顕著な検出率を認め、回復後の遠隔期ではRuminococcus属の増加が顕著であった。(Front Microbiol. 2015Aug 11;6:824.)川崎病を4回再燃発症した患児の便からも同様にStreptococcus spp.が有意に検出され、上記成果と関連した結果が示唆された。(JMM Case Rep. 2016Feb 1;3(1):e005019.)患者由来の特徴的なStreptococcusspp.を7株分離し、単離することができた。各分離株の全ゲノム解読の結果、肺炎球菌Streptococcus pneumoniaeと系統が近い新種であると推定されたが、予想されたスーパー抗原様の毒素は保有していなかった。マウス感染実験にて病原性評価を行ったが、腹腔投与法のみでは評価に不十分だったため、皮下・静注投与とアジュバント併用などの工夫を要する。川崎病発症に複合的な因子による炎症が原因であると作業仮説を立てた。腸内フローラとして好ましくない菌群が大量に増殖しているところに、二次的な炎症(ウイルス感染症、ワクチン接種、熱傷等、実例報告から)が引き金を引いている可能性を想定している。この作業仮説を検証するために、マウスC57BL/6に硫酸デキストラン(DSS)を飲用投与にて1時的な腸管炎症を発生させ、川崎病患児から分離されたレンサ球菌株(7株)の追加投与により下痢症状等の発生を観察する。患者検体のメタゲノム解読データには数多くの未同定配列(No hits)が含まれるため、日本人の健常者腸内フローラの新菌属・種の分離同定を進め、微生物データベースを拡充し、川崎病に関連の深い細菌属・種の特定精度を向上させる。ゲノム微生物学マウス感染実験にて病原性評価を行ったが、腹腔投与法のみでは評価に不十分だったため以下の実験を計画どおりに遂行する。実験1:レンサ球菌の培養上清中に内在する毒性評価レンサ球菌株をD-MEMで嫌気培養し、培養上清をマウスC57BL/6の尾静脈からIV投与。血清からスーパー抗原活性・IL-6・VEGF等のサイトカイン測定およびRNAseqによる転写解析を行い、炎症に関連する因子が存在するのか検討する。実験2:レンサ球菌の病原性評価レンサ球菌株の菌体をマウスC57BL/6の腹腔内に接種し、菌株毎の病原性を評価する。実験3:レンサ球菌定着性と硫酸デキストラン(DSS)による腸管炎症の影響評価川崎病発症の一つの作業仮説として、腸内フローラとして好ましくない菌群が大量に増殖しているところに二次的な炎症(ウイルス感染症、ワクチン接種、熱傷など実際の症例報告から)が引き金を引いていることを想定している。この仮説モデルを構築するため、レンサ球菌株をマウスC57BL/6に経口投与して下痢等、腸管症状が見られるか観察する。
造血幹細胞の発生と自己複製

特定領域研究「造血幹細胞の発生と自己複製」においては、平成1013年度の4年間にわたり展開した。本研究班を中心に他班からも多数の研究グループが造血発生の研究に参加し、大きな成果をあげた。造血細胞が、血管内皮細胞から発生することが示され、造血幹細胞の発生を試験管内でアプローチできるようになった。また、造血幹細胞が血管内皮細胞に作用して血管新生を促進するという新たなパラダイムを提唱し、造血幹細胞移植による血管新生療法という新しい臨床領域を開拓した。また、これと平行して、ES細胞からの血液細胞・血管細胞の分化誘導に成功した。しかし、ES細胞からの造血幹細胞誘導は今後の課題として残された。1個の造血幹細胞が、マウス個体の造血能を再構築し、さらに4ヶ月後には、再度、移植可能な幹細胞が増殖することが示された。すなわち、高い自己複製能のある幹細胞の存在が明示された。これらの材料から、幹細胞の自己複製の分子機構を明らかにするために、積極的な分子クローニングがおこなわれている。幹細胞の未分化性維持に、Notch, Wnt, Stat3シグナルの活性化が必須であることが造血幹細胞やES細胞で示され、造血幹細胞の自己複製に関する手がかりが得られつつある。さらに、免疫不全マウスにおいてヒト造血細胞を増殖させることに成功し、ヒト造血幹細胞の測定系が確立した。IL-6および可溶性IL-6受容体の導入により造血幹細胞を増幅するという研究成果も臍帯血中の造血幹細胞増幅という前臨床研究に発展した。これに成功すると、臍帯血造血幹細胞の量的限界を突破し、幹細胞移植療法の適応拡大を図ることができる。このように、領域研究は順調に進展し所期の目的を果たすことができたと考えている。本研究班の取り扱った自己複製と分化制御に関する研究の成果は再生医学研究の基盤にもなると考えられる。本研究では、幹細胞システムをもつ二次造血を支える分子基盤を明らかにする。また、世界に先駆けて、自己複製能を有する造血幹細胞の単離に成功しているので、この細胞を材料として、自己複製に関わる機能分子をクローニングし、造血幹細胞の試験管内増幅を可能にせしめる。本年度は、造血幹細胞の発生:受容体型チロシンキナーゼFLK-1,TIE-2/TEKなどの抗体を作成することにより、血管内皮細胞と造血細胞の共通祖先細胞であるHemangioblastをほぼ同定することができるようになった。造血システム発生の分子基盤を明らかにする目的で、腹側中胚葉から血液細胞へと特殊化(cell specification)していく過程における微小環境をin vitroで整え、ES細胞あるいは、マウス胎児AGM細胞からの、造血発生・血管新生の観察方法を確立した。また、AGM領域に発生した造血幹細胞が、卵黄嚢以降の造血の場である胎児肝・骨髄へと移動していく分子機構を解析し、新規ケモカインの関与を明らかにした。(須田、西川、帯刀)。造血幹細胞の自己複製:単細胞の移植実験により、自己複製能を有する幹細胞を同定することができた。この研究成果を利用し、自己複製能のある細胞とない細胞という二つの細胞分画を材料に、in vitroで造血幹細胞自己複製の測定系を確立することに努め、両者の細胞周期の違いを明らかにした。また造血幹細胞の増殖を支持するストロマ細胞株を樹立することに成功した。本細胞株からの自己複製因子クローニングをおこなっている(中内、中畑、溝口)。須田のクローニングしたマウス幹細胞抗原CD34分子に対する抗体を用いて、中内は、自己複製能をもつ幹細胞ともたない前駆細胞を区別できることを、また、骨髄有核細胞中0.004%の頻度でしか存在しないCD34陰性造血幹細胞を純化し、その細胞1個でマウス個体の造血を再建し長期間維持できることを明かにした。これは「真の造血幹細胞」を単離できた画期的な研究成果であり、この幹細胞の未分化維持機構などの分子基盤を明らかにすべく、世界中の研究者が集中しつつある。西川・須田は、種々の受容体型チロシンキナーゼに対する抗体を作成して、血液細胞と血管内皮細胞の共通祖先細胞であるHemangioblastを同定した。AGM(Aorta:大動脈,Gonad:生殖器,Mesonephros中腎)領域が二次造血の始まりであることを示し、造血システムの発生に関する研究は、その誘導を可能にする微小環境・分子基盤の解析を含めて大きな発展がみられた。ことに、造血幹細胞と血管内皮細胞の発生における転写制御とそれらの機能的な相互作用は、造血、血管新生の機構を明らかにすると考えられる。中畑は、幹細胞の効率的な対外増幅に成功している。可溶性IL-6受容体を細胞外から補充することによりgp130からのシグナルを強制的に造血幹細胞増幅に利用するという方法は、きわめて論理的な増幅法であり、臨床応用への展開も期待されている。1)二次造血の開始期にみられる血管内造血における分子機構、および血液細胞と血管内皮細胞の相互作用について解析を進めた。二次造血が発生するAGM細胞を単離して、ストロマ細胞の上で共培養する系を確立し、血液細胞・血管内皮細胞の分化を試験管内で観察することが可能になった。

最終的には、一個のHemangioblastから、血液細胞と同時に血管内皮細胞の分化誘導をはかり、造血細胞の分化決定の機構を探索する。VEカドヘリンやGATA-2転写因子の発現をGFPノックインしたES細胞の分化過程を追跡し、造血細胞および血管内皮細胞への分化に関与する分子の同定を開始した。2)転写因子AML1の遺伝子破壊(AML-1-/-)マウスを用いて、また、造血幹細胞が血管新生を誘導するという、新しい幹細胞機能を提唱した。すなわち、幹細胞からAng-1などの血管新生因子が特異的に産生されていることが分かった。これは、閉塞性動脈疾患に対する骨髄移植療法に理論的根拠を与えるものとして注目される。3)高度に純化されたマウス骨髄中の造血幹細胞を用いて、造血幹細胞のin vivoでの自己複製をクローナルに解析した。その結果、骨髄再構築能を有する造血幹細胞の細胞表面抗原は加齢によって変化することを明らかにした。4)Common γreceptor KOマウスとNOD-SCIDマウスとを交配して、重症免疫不全マウスを作成し、高率なヒト細胞移植系を確立した。これにより、ヒト造血幹細胞のアッセイ系が確立したと考えられる。特定領域研究「造血幹細胞の発生と自己複製」においては、平成1013年度の4年間にわたり展開した。本研究班を中心に他班からも多数の研究グループが造血発生の研究に参加し、大きな成果をあげた。造血細胞が、血管内皮細胞から発生することが示され、造血幹細胞の発生を試験管内でアプローチできるようになった。また、造血幹細胞が血管内皮細胞に作用して血管新生を促進するという新たなパラダイムを提唱し、造血幹細胞移植による血管新生療法という新しい臨床領域を開拓した。また、これと平行して、ES細胞からの血液細胞・血管細胞の分化誘導に成功した。しかし、ES細胞からの造血幹細胞誘導は今後の課題として残された。1個の造血幹細胞が、マウス個体の造血能を再構築し、さらに4ヶ月後には、再度、移植可能な幹細胞が増殖することが示された。すなわち、高い自己複製能のある幹細胞の存在が明示された。これらの材料から、幹細胞の自己複製の分子機構を明らかにするために、積極的な分子クローニングがおこなわれている。幹細胞の未分化性維持に、Notch, Wnt, Stat3シグナルの活性化が必須であることが造血幹細胞やES細胞で示され、造血幹細胞の自己複製に関する手がかりが得られつつある。さらに、免疫不全マウスにおいてヒト造血細胞を増殖させることに成功し、ヒト造血幹細胞の測定系が確立した。IL-6および可溶性IL-6受容体の導入により造血幹細胞を増幅するという研究成果も臍帯血中の造血幹細胞増幅という前臨床研究に発展した。これに成功すると、臍帯血造血幹細胞の量的限界を突破し、幹細胞移植療法の適応拡大を図ることができる。このように、領域研究は順調に進展し所期の目的を果たすことができたと考えている。本研究班の取り扱った自己複製と分化制御に関する研究の成果は再生医学研究の基盤にもなると考えられる。
ヒストンメチル化異常症の標的遺伝子探索と病態解明に基づく創薬基盤の確立

ヒストンメチル化異常症におけるエピゲノム異常と標的遺伝子の同定、病態解明を目的に患者末梢血DNAのゲノムインプリンティング関連DMRのメチル化解析を行った。代表的疾患であるソトス症候群の患者の約半数で異常低メチル化を示すDMRを2カ所同定した。培養細胞を5-Aza-CdR処理したところ、これらのDMRで脱メチル化が誘導され、関連するインプリント遺伝子の発現量が増加した。NSD1遺伝子の変異により、DMRのメチル化異常に伴うインプリント遺伝子の発現異常が生じ、病態に影響していることが示唆された。一方、NSD1のC末にFLAGを付加した細胞を樹立したので、今後標的遺伝子探索を進めていく。ヒストンメチル化関連酵素遺伝子の変異で発症する先天異常症候群には、H3K4メチル化酵素遺伝子KMT2DあるいはH3K27脱メチル化酵素遺伝子KDM6Aが原因である歌舞伎症候群(KS)とH3K36メチル化酵素遺伝子NSD1が原因であるソトス症候群(SoS)がある。これらのヒストン修飾とDNAメチル化は密接に関連することから、原因遺伝子変異のDNAメチル化への影響を調べるため、ゲノム中のインプリンティング関連DNAメチル化可変領域(DMR)のメチル化状態を解析した。KS 18例とSoS 21例の末梢血DNAを用いて、MALDI-TOF質量分析計により36ヵ所のDMRをスクリーニングし、異常メチル化を示したDMRについてbisulfite-pyrosequencingで確認した。KSでは2ヵ所のDMRで低メチル化、3ヵ所のDMRで高メチル化を認めたが、メチル化異常を示した症例の頻度は6-11%と低く、DMRのメチル化異常との関連性は低いと考えられた。一方、SoSでは8ヵ所のDMRで低メチル化を認め、特にDMR-Xでは71%、DMR-Yでは62%、DMR-Zでは48%の症例で低メチル化を認めた。そこで、DMR-Xの低メチル化に焦点を絞って解析を進めた。DMR-Xは遺伝子Aのプロモーター近傍に存在する。DMR-Xの配列はマウスとヒトで保存されているが、DNAメチル化状態は両者で異なるため、マウスを用いた実験はできない。そこで、ヒト染色体を一本保持しているCHO細胞を用いることとした。父由来染色体1本をもつCHO細胞と母由来染色体1本をもつCHO細胞のDMR-Xのメチル化を調べたところ、健常人と同様に親由来によってメチル化状態が異なるDMRを示していた。このことから、本細胞を用いて、DMR-Xのメチル化と遺伝子Aの発現との関連性について解析できることがわかった。ヒストンH3K36メチル化酵素遺伝子NSD1の変異で発症するソトス症候群(SoS)について、遺伝子変異とDNAメチル化への影響を調べるため、ゲノム中のインプリンティング関連DNAメチル化可変領域(DMR)のメチル化状態を解析した。昨年度の解析で複数のDMRの低メチル化を認めた。今年度はDMR-XとDMR-Yに絞って解析を進めた。DMR-Xは過成長と関連する遺伝子遺伝子Aのプロモーター近傍に存在するため、遺伝子Aの発現を制御している可能性がある。そこで、培養細胞(HEK293、KP4)を5-Aza-2'-deoxycitidne(5-aza-CdR)で処理し、DMR-Xを脱メチル化させた。すると、遺伝子Aの発現が1.43.5倍上昇した。DMR-Yについても同様に培養細胞での脱メチル化処理を行い、DMR-Yの標的遺伝子Bと標的遺伝子Cの発現を解析したところ、それぞれ約50倍、2535倍の発現上昇を認めた。このことから、SoSでは、DMRの脱メチル化により遺伝子発現が上昇し、過成長が惹起されることが示唆された。一方、CRISPR/Cas9システムを用いて、ヒトテラトカルチノーマ由来幹細胞NCCIT細胞のNSD1のC末端に3xFLAG tagを挿入した細胞を樹立した。各種分化マーカーを調べたところ、レチノイン酸存在下で少なくとも前期神経前駆細胞まで分化させることが可能であることを確認した。今後は、未分化状態と分化状態でのChIP-seqを行いNSD1の標的遺伝子を網羅的に同定する。当初の研究目的では、ヒストンメチル化関連酵素遺伝子異常症としてKSのみを対象としていたが、昨年度の研究結果からSoSの解析を中心に行うこととした。細胞の5-aza-CdR処理は、ゲノム全体の脱メチル化を起こすため、目的のDMR以外の脱メチル化の影響を除外できない。そこで、改変CRIPSR-Cas9を用いてDMR-X特異的に脱メチル化を誘導する実験系の確立を行っている。また、NSD1をノックダウンさせ、DMRのメチル化と標的遺伝子の発現を解析する実験を進めている。さらに、連携研究者吉浦教授がNSD1のfloxマウスを作製したため、このマウスを供与いただいてコンディショナルノックアウトを作製中である。脳特異的にノックアウトを行い、標的遺伝子同定、行動解析、治療薬スクリーニングを行う予定である。改変CRIPSR-Cas9およびNSD1ノックダウンの実験系の確立、コンディショナルノックアウトマウスの作製に時間がかかっているため、やや遅れているとした。ヒストンH3K36メチル化酵素遺伝子NSD1の変異で発症するソトス症候群(SoS)について、遺伝子変異とDNAメチル化への影響を調べるため、ゲノム中のインプリンティング関連DNAメチル化可変領域(DMR)のメチル化状態を解析したところ、複数のDMRの低メチル化を認めた。

今年度は、昨年度に引き続きDMR-XとDMR-Yに絞って解析を進めた。培養細胞を5-Aza-2'-deoxycitidne(5-aza-CdR)で処理し、脱メチル化させ、遺伝子発現を定量的に解析した。昨年度はHEK293を用いたが、解析対象遺伝子の発現プロファイルを考慮し、今年度はヒトtrophoblast由来TCL-1とHTR8を用いた。5-aza-CdR処理により、DMR-Xの脱メチル化に伴い遺伝子Aの発現が5-6倍上昇し、DMR-Yの脱メチル化に伴い、遺伝子Bの発現が数百倍、遺伝子Cの発現が数十倍上昇した。これらの遺伝子の発現上昇は、SoSの症状を説明可能であることから、SoSではNSD1変異によりDMRのDNAメチル化が低下し、DMRに制御されている遺伝子発現が上昇することで症状が惹起されることが示唆された。一方、HEK293でNSD1をノックダウンし、DMR-Xのメチル化と標的遺伝子Aの発現を解析する実験も行った。しかし、DMRのメチル化は変わらず、遺伝子Aの発現量も変わらなかった。このことは、NSD1によるH3K36meは、DMR確立後の分化細胞におけるDNAメチル化維持より、発生初期のDMR確立そのものに重要な役割を果たしていることを示唆する。ヒストンメチル化異常症におけるエピゲノム異常と標的遺伝子の同定、病態解明を目的に患者末梢血DNAのゲノムインプリンティング関連DMRのメチル化解析を行った。代表的疾患であるソトス症候群の患者の約半数で異常低メチル化を示すDMRを2カ所同定した。培養細胞を5-Aza-CdR処理したところ、これらのDMRで脱メチル化が誘導され、関連するインプリント遺伝子の発現量が増加した。NSD1遺伝子の変異により、DMRのメチル化異常に伴うインプリント遺伝子の発現異常が生じ、病態に影響していることが示唆された。一方、NSD1のC末にFLAGを付加した細胞を樹立したので、今後標的遺伝子探索を進めていく。当初の研究目的では、ヒストンメチル化関連酵素遺伝子異常症としてKSのみを対象としていたが、同類の疾患としてSoSを加え解析した。まず、インプリントDMRのDNAメチル化状態を解析したところ、KSではンプリントDMRのメチル化異常との関連性は低いと考えられたが、SoSでは関連性が強く示唆された。そのため、SoSの解析を中心に行うこととした。SoSで最も高頻度にメチル化異常を示したDMR-Xに関してDNAメチル化異常と遺伝子発現の関連性については、ヒト染色体を一本保持しているCHO細胞を用いて実験できることがわかった。また、DMR-Xの範囲を決めるためにSNPがヘテロ接合であるヒト検体を用いてbisulfite-sequencingを行っており、結果が出つつある。さらに、共同研究でNsd1およびKmt2dのノックアウトマウスの作製が進行中であること、コンディショナル・ノックアウト用のflox ES細胞の作製が進行中であることから、おおむね順調に進展していると考えられる。1.改変CRIPSR-Cas9を用いてDMR-X特異的に脱メチル化を誘導する実験系を確立する。
DNA修復異常のウイルス発癌に及ぼす影響に関する研究

我々は、ヒトパピローマウイルス(HPV)の癌化能を個体レベルで解析するため、HPV16型の癌遺伝子E6E7を導入したトランスジェニックマウス(HPV16Tgマウス)を作成した。このTgマウスでは、生後10か月ごろより高頻度に精巣腫瘍が発生することから、ウイルス癌遺伝子による発癌機構を解明するための良好なモデル動物であると考えられる。本研究では、宿主側のDNA修復異常がウイルス発癌に及ぼす影響を検討する目的で、このHPV16TgマウスとDNA修復異常マウス(p53ノックアウトマウス、XPAノックアウトマウスおよびMsh2ノックアウトマウス)を交配し、本年度は、まず、p53遺伝子欠損HPVTgマウス及びXPA遺伝子欠損HPVTgマウスを作成した。p53遺伝子に関しては、同遺伝子をホモ欠損したTgマウスは得ることができず(おそらく胚性致死)、p53ヘテロ欠損Tgマウスでのみ解析した。これらのマウスについて約1年にわたり観察を続けたが、精巣腫瘍の発生時期・発生頻度・組織型・増殖能・細胞死の頻度等の点で野生型Tgマウスに比べて、特に変化はなかった。ところが、p53ヘテロ欠損Tgマウスは、生後7か月齢までに全例悪性リンパ腫で死亡した。この腫瘍は、Thy1陽性であり、T細胞リンパ腫であることがわかった。次に、このp53ヘテロ欠損TgマウスでのE6E7トランスジーンの発現を調べたところ、いずれの組織においてもその発現を検出した。さらに、これらの組織におけるp53蛋白質の発現を調べたところ、p53蛋白質の消失を認めた。よって、p53ヘテロ欠損Tgマウスでは、造血系組織において、HPVトランスジーンの発現によりp53蛋白質の消失が起こり(おそらくE6蛋白質によるp53蛋白質の分解促進)、p53完全欠損と同様な状態となり、p53ホモ欠損マウスと酷似した悪性リンパ腫の発生が出現したと考えられる。
アフィン写像に基づく行列方程式の低次元解法と磁気浮上系への応用

良好な時間応答が得られるモード切り換え型制御系(MSC)は行列方程式の解行列を使って設計される。例えば、磁気浮上系では3次元空間上にて12個の制御対象の状態変数を制御する必要があり、解行列は300元1次連立方程式を解かねばならない。本研究では、解行列の要素の一部を使ったMSCの制御器設計法を提案する。連立方程式は276元だけ低元化され、設計コスト削減が学界や社会に与えるインパクトは大きいものと考える。
訪問看護における特定行為の必要性と生活モデルの視点および研修受講に向けた課題

本研究の目的は1特定行為の必要性、2研修受講ニーズ、3受講するうえでの課題、4生活の視点で特定行為を実施するために必要なことは何かを明らかにすることである。平成30年度は、平成29年度のインタビュー調査の結果、訪問看護師として活動している特定看護師にもインタビューを実施する必要性があると考えたことから、主に関東・東海地方の訪問看護で活動する特定看護師8名にインタビュー調査を行った。そのインタビュー結果は、平成31年3月末までに内容の分析を終了した。分析の結果、訪問看護における特定看護師の特定行為の実施状況は芳しくなく、十分活動できていると思われた看護師は1名であった。7名の看護師は地域の在宅医療の現状や医師との関係から、思うように特定行為を実践できておらず、普及活動に取り組まなくてはならない状況にあることが明らかとなった。しかし、否定的な面ばかりではなく、平成29年度のインタビュー調査の結果、訪問看護師は医行為を行う時、生活の視点に基づく看護を丁寧に実践していることが明らかになっているが、平成30年度の特定看護師へのインタビュー調査の結果からも、特定看護師も訪問看護師と同様に、生活の視点に基づく看護を基礎として特定行為を実践していることが明らかとなった。また、平成30年度は、平成29年度のインタビュー調査結果をもとに学会で発表するための資料を作成した。さらに、分析したインタビュー調査結果の一部分(生活の視点に基づく看護)については論文にし、日本在宅看護学会誌に投稿、現在査読を待っている状態である。平成30年度は、平成29年度のインタビュー調査結果をもとに、訪問看護師が医行為を行う時の看護と特定行為に関する認識についての概念枠組みを作成し、質問紙調査を実施する予定であった。しかし、概念枠組みの作成が進まず、質問紙調査が遅れている。平成30年度末までには質問項目が決定し質問紙が作成できたが、これから倫理審査を受ける必要があり、本調査は10月ころの予定である。平成31年4月の時点で質問紙の作成は終了しているため、倫理審査を申請し、令和元年6月にプレテストを実施する予定である。そのプレテストの結果をもとに質問紙を修正し、同年8月に再度倫理審査を申請する。その後、令和元年10月に質問紙調査を実施する。令和2年1月に質問紙調査の分析を実施、同年3月に質問紙調査の分析を終了する予定である。なお、令和元年12月に、平成30年度に実施した特定看護師へのインタビュー調査結果を学会で発表する予定でる。また、令和元年度中に、平成29年度実施のインタビュー調査結果をもとに、「研修受講ニーズと課題」に関する論文執筆を予定している。本研究の目的は1特定行為の必要性、2研修受講ニーズ、3受講する上での課題、4生活の視点で特定行為を実践するために必要なことはなにかを明らかにすることである。平成29年度は、平成30年度に実施する質問紙調査の予備調査としてインタビューデータを収集し分析することであった。8名の訪問看護師に研究目的に沿って半構成的面接法を実施し分析した。その結果、3の受講する上での課題は、「本人のレディネス」、「負担の大きさ」、「受講の条件」の3つのカテゴリーに整理された。研修を受講するには、受講者の明確な意思や受講に値する看護師の実践能力といった「本人のレディネス」が重要であり、遠方での受講が困難・長時間受講することの負担・受講により現状の業務継続や両立が困難といった「負担の大きさ」を考慮する必要性が示された。更に「受講の条件」として家庭環境を考慮すること・所属機関の承認・同僚の理解・受講費用の負担・事業所の受講環境の整備が必要であることが明らかとなった。4の生活の視点で特定行為を実践するために必要なことは、「利用者のアセスメント」、「家族のアセスメント」、「心身の安定を促進する看護ケア」、「生活の質を尊重するケア」、「家族への指導」、「関係職種との連携」の6つのカテゴリーに整理された。「利用者のアセスメント」は意向把握に始まり、身体面・心理面・生活面・環境面に及び、「家族のアセスメント」の内容は介護負担・医療処置能力などであった。また、悪化予防・身体的回復などの「心身の安定を促進する看護ケア」とともに、利用者・家族の背景を考慮した「生活の質を尊重するケア」を行っていた。「家族への指導」では、医療処置に関する技術指導や介護指導、経済的負担への配慮をし、更に「関係職種との連携」にも多くの時間を割いていた。1特定行為の必要性2研修受講ニーズについては現在分析を終了し、まとめている段階である。平成29年度はインタビューを実施し、平成30年度に実施する質問紙調査の基礎資料を得る予定であったが、インタビューは予定より少ない人数(20人⇒8人)で終了した。理由は新しい知見を得られるデータを収集できる見込みがないためである。なお、8人分のデータ分析作業は3月までに終えている。昭和大学の研究分担者との会議は4回実施、分析作業はスーパーバイズを受けながら実施し、全員納得できる分析内容となっている。

平成30年度は、平成29年度のインタビュー調査の結果、訪問看護師として活動している特定看護師にもインタビューを実施する必要性があると考えたことから、主に関東・東海地方の訪問看護で活動する特定看護師8名にインタビュー調査を行った。そのインタビュー結果は、平成31年3月末までに内容の分析を終了した。分析の結果、訪問看護における特定看護師の特定行為の実施状況は芳しくなく、十分活動できていると思われた看護師は1名であった。7名の看護師は地域の在宅医療の現状や医師との関係から、思うように特定行為を実践できておらず、普及活動に取り組まなくてはならない状況にあることが明らかとなった。しかし、否定的な面ばかりではなく、平成29年度のインタビュー調査の結果、訪問看護師は医行為を行う時、生活の視点に基づく看護を丁寧に実践していることが明らかになっているが、平成30年度の特定看護師へのインタビュー調査の結果からも、特定看護師も訪問看護師と同様に、生活の視点に基づく看護を基礎として特定行為を実践していることが明らかとなった。また、平成30年度は、平成29年度のインタビュー調査結果をもとに学会で発表するための資料を作成した。さらに、分析したインタビュー調査結果の一部分(生活の視点に基づく看護)については論文にし、日本在宅看護学会誌に投稿、現在査読を待っている状態である。平成30年度は、平成29年度のインタビュー調査結果をもとに、訪問看護師が医行為を行う時の看護と特定行為に関する認識についての概念枠組みを作成し、質問紙調査を実施する予定であった。しかし、概念枠組みの作成が進まず、質問紙調査が遅れている。平成30年度末までには質問項目が決定し質問紙が作成できたが、これから倫理審査を受ける必要があり、本調査は10月ころの予定である。現在、平成30年12月に開催される在宅看護学会でインタビューデータの分析結果を発表予定であるため、抄録を書く作業をしている。平成30年度はインタビューデータをもとに質問紙を作成し、全国の訪問看護ステーション1000か所に発送する予定である。なお、回収した質問紙調査のデータ分析作業は、平成31年3月までに終える予定である。また、平成29年度のインタビューをさらに発展させ、都市部の訪問看護師または特定看護師にインタビューを実施する予定である。平成31年4月の時点で質問紙の作成は終了しているため、倫理審査を申請し、令和元年6月にプレテストを実施する予定である。そのプレテストの結果をもとに質問紙を修正し、同年8月に再度倫理審査を申請する。その後、令和元年10月に質問紙調査を実施する。令和2年1月に質問紙調査の分析を実施、同年3月に質問紙調査の分析を終了する予定である。なお、令和元年12月に、平成30年度に実施した特定看護師へのインタビュー調査結果を学会で発表する予定でる。また、令和元年度中に、平成29年度実施のインタビュー調査結果をもとに、「研修受講ニーズと課題」に関する論文執筆を予定している。20人を予定していたインタビュー参加者の確保が進まず8人となってしまったため、謝金及びテープ起こしの人件費が不要となり残額が生じた。残額については、平成30年度に、都市部の訪問看護師または特定看護師にインタビューを予定しているため交通費と人件費に使う予定である。さらに、平成30年度は全国規模の質問紙調査を予定しており、入力業務の人件費とともに、昭和大学と四国大学での質問紙作成に関する会議を頻繁に開催しなくてはならないため交通費を必要とする。
不定期・不均質な排出特性を有する廃棄物の小規模排水処理システムの設計と評価

大学・研究機関・医療業に限らず先端技術産業や都市圏からの廃棄物処理に対するニーズは多種多用となり,発生源の不定期・不均質な排出特性に対応した小規模処理システムが不可欠となりつつある.本研究では排水処理システムを個々の単位操作に分け,それぞれ独立に流入水質や処理水質などの評価・解析を行うことにより処理プロセスの特性や評価基準をまず明らかにしたうえで,人工知能(Ar)を用いたエキスパート・システムの考え方の適用を試みシステム全体として最適化を図る.研究計画に基づき,本年度は大学等から排出される処理困難な混合系排出として,ジカルボン酸が共存する亜鉛含有廃液の水酸化アルミニウム凝集による共沈・凝集沈澱処理プロセスの操作特性評価や,リン酸及び有機化合物を含有した場合のフエライト化反応を飽和磁化測定により評価する手法を新たに開発,小規模処理プロセスの解析を行った.さらに混合系排水の処理プロセスにおけるシアン化合物の生成挙動についても検討,厨房系排水・芸術系排水・先端技術系排水についても処理プロセスの評価手法を確立するとともに,処理阻害要因について一部明らかにした.厨房系排水では生物処理への負荷低減策として小規模食堂排水への適用性を考慮し,セラミックス吸着剤等を用いる油水分離処理プロセスの特性評価を行った.半導体産業を始めとする先端技術系排水では,無機系表面処理剤のクロム酸-リン酸系混合廃液が処理困難な代表で,リン酸を分離し,水酸化クロムを効率的に沈澱生成するための新しい小規模処理プロセスの開発を試み,実廃液についても成功の見通しをうることができた.今後,この種の処理困難な排水や処理法未知の人為起源物質がますます多発する経済環境にあるため,「人間と環境システム」を考慮しながら発生源対応型小規模排水処理システムの最適設計方法の開発と評価を目標とした研究をさらに推進する予定である.大学・研究機関・医療業に限らず先端技術産業や都市圏からの廃棄物処理に対するニーズは多種多用となり,発生源の不定期・不均質な排出特性に対応した小規模処理システムが不可欠となりつつある.本研究では排水処理システムを個々の単位操作に分け,それぞれ独立に流入水質や処理水質などの評価・解析を行うことにより処理プロセスの特性や評価基準をまず明らかにしたうえで,人工知能(Ar)を用いたエキスパート・システムの考え方の適用を試みシステム全体として最適化を図る.研究計画に基づき,本年度は大学等から排出される処理困難な混合系排出として,ジカルボン酸が共存する亜鉛含有廃液の水酸化アルミニウム凝集による共沈・凝集沈澱処理プロセスの操作特性評価や,リン酸及び有機化合物を含有した場合のフエライト化反応を飽和磁化測定により評価する手法を新たに開発,小規模処理プロセスの解析を行った.さらに混合系排水の処理プロセスにおけるシアン化合物の生成挙動についても検討,厨房系排水・芸術系排水・先端技術系排水についても処理プロセスの評価手法を確立するとともに,処理阻害要因について一部明らかにした.厨房系排水では生物処理への負荷低減策として小規模食堂排水への適用性を考慮し,セラミックス吸着剤等を用いる油水分離処理プロセスの特性評価を行った.半導体産業を始めとする先端技術系排水では,無機系表面処理剤のクロム酸-リン酸系混合廃液が処理困難な代表で,リン酸を分離し,水酸化クロムを効率的に沈澱生成するための新しい小規模処理プロセスの開発を試み,実廃液についても成功の見通しをうることができた.今後,この種の処理困難な排水や処理法未知の人為起源物質がますます多発する経済環境にあるため,「人間と環境システム」を考慮しながら発生源対応型小規模排水処理システムの最適設計方法の開発と評価を目標とした研究をさらに推進する予定である.
口腔癌に対する微粉未磁性体を用いた磁場誘導組織内温熱療法の局所免疫に関する研究

実験動物の舌に温熱刺激を加え、抗原提示細胞であるランゲルハンス細胞およびランゲルハンス細胞と相互作用するTリンパ球の動態を免疫組織学的に観察し、温熱刺激による局所の免疫能の変化について検討した。温熱刺激により舌粘膜上皮のランゲルハンス細胞およびThy-1陽性Tリンパ球は加温3時間以内に急激に増加するが、7日後にはほぼ温熱刺激前の状態にもどった。顕微鏡観察によると温熱刺激後Thy-1陽性Tリンパ球はランゲルハンス細胞に近接し、一部クラスターを形成していた。粘膜上皮は粘膜固有層のところで一部分断され、上皮細胞は変性、空胞化が認められ、温熱刺激による細胞への障害が認められたが、7日後には粘膜上皮の正常細胞はほぼ温熱刺激前の状態に回復していた。ランゲルハンス細胞、Thy-1陽性Tリンパ球の増加およびこれらの細胞のクラスター形成は粘膜上皮における局所免疫機構の亢進を示唆した。この研究より口腔癌に対する温熱療法は抗腫瘍効果のみならず局所免疫能を亢進させ、有効な治療法であることが明らかとなった。この研究は手術、放射線療法、化学療法、免疫療法につぐ癌治療法として温熱療法を口腔癌に対して臨床応用することを目的としている。今回、セラミック微粉末磁性体を腫瘍組織内に局所投与することによって、腫瘍組織のみを加熱する選択的温熱療法を施行し、温熱療法の抗腫瘍効果および温熱刺激による免疫能の変化について検索した。実験動物(マウス、兎)に移植舌腫瘍(SCC7、VX-7)を作成し、舌腫瘍にセラミック微粉末磁性体を局所投与し、腫瘍内への分布および各臓器(脾臓、腎臓、肝臓、肺)への取り込みを観察した。舌腫瘍に対し温熱療法を施行し、腫瘍の温度分布について測定し、さらに温熱療法の抗腫瘍効果については病理組織学的変化およびTumor growth curveについて検討した。マウス、兎の移植舌腫瘍に対しセラミック微粉末磁性体を用いて加温したところ、腫瘍内は温熱療法に必要とされる43度以上の加熱が得られた。選択的温熱療法施行後、1週後より腫瘍縮小が認められ、2週から3週後には腫瘍の完全消失が認められた。セラミック微粉末磁性体を用いた温熱療法は移植舌腫瘍に対して十分な抗腫瘍効果が認められた。現在、舌粘膜上皮の免疫担当細胞の動態さらにセラミック微粉末磁性体の生体への影響について検索中である。