hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体膜リン脂質の非対称構造を規定する分子機構の解明-細胞遺伝学的アプローチ-

私は、生体膜上のリン脂質であるホスファチジルエタノールアミン(PE)に対して特異的に結合するペプチドを用いて、様々な細胞活動に伴うPEの膜動態について解析を行なった結果、細胞分裂期において、通常は形質膜内層に局在しているPEが一過的かつ分裂溝(細胞がくびれる部分)特異的に表層に現れることが明らかにしている。リン脂質は親水性の頭部を有するために、疎水性の二重膜を横切る運動(フリップ-フロップ運動)を自発的に行なうことは困難である。従って、分裂期にPEが一過的に形質膜外層に現れ、それが分裂終了後に速やかに内層に戻るためにはPEを積極的に動かす分子機構の存在が想定される。私はPE輸送に介在する分子機構を明らかにするために、変異剤処理した酵母細胞5万株の中からPE結合ペプチドに対する感受性が異常になった変異株17株を樹立した。その中の1つros3株は、形質膜上におけるPEのフリップ-フロップ速度が親株と比較して顕著に低下していた。PE結合ペプチドに対する感受性を指標にしてros3株の形質を相補する遺伝子を単離したところ、2回膜貫通領域を有すると予想される機能未知のタンパク質(Ros3p)をコードしていた。ポリクローナル抗体を作成し、その細胞内分布を検討したところ、Ros3pは主として形質膜に分布した。次に、ros3遺伝子を相同組み替え法により特異的に欠損させた株を作成し、その性状を解析したところ、細胞増殖には異常は見られないが、出芽の方向性、アクチンパッチの重合に異常が見られた。さらにGal7プロモーターを用いてros3遺伝子を過剰発現させると1つの細胞から多数の出芽が起きるという出芽異常が観察された。以上の結果から、Ros3pが形質膜上でPEの配向性を変化させることによって、アクチン骨格の重合位置、さらには出芽の方向性を制御している可能性が考えられた。生体膜の主要構成成分であるリン脂質は、膜の表裏で全く異なる分布をとることが知られているが、それを形成・維持する分子機構、およびその生理的意義についてはほとんど明らかにされていない。私は、生体膜リン脂質ホスファチジルエタノールアミン(PE)に対して特異的に結合するペプチドを用いて膜表層のPE量を定量的に解析する方法を開発した。更に、この解析法を用いて細胞膜上におけるPEの分布に異常が生じた酵母変異株を17株単離した。本年度はこの変異株の1つ、ros3株の責任遺伝子を単離し、その遺伝子産物(Ros3p)の機能について解析を行なった。Ros3pはそのアミノ酸配列から2ヶ所の膜貫通領域を持ち、既知の分子とは全く相同性が無い新規タンパク質であることが予想された。細胞分画法により細胞内分布を解析したところ、主に細胞膜に分布していた。更に、相同組み替え法によりros3遺伝子を特異的に破壊した酵母株(ros3破壊株)では、細胞膜表層から内層へのPEの輸送が顕著に低下していたが、エンドサイトーシスなどの細胞内小胞輸送は全く異常が見られなかった。これらの結果から、Ros3pはPEを細胞膜外層から内層に輸送することにより細胞膜上におけるPE分布を制御している新規分子である可能性が強く示唆された。一方、ros3破壊株は細胞増殖は正常だったが、アクチン骨格構造形成に異常が見られた。さらにRos3pを過剰発現させると1つの細胞から複数の出芽が起こる出芽異常が観察された。このことから、Ros3pが細胞膜上におけるPEの分布を規定し、それを介してアクチン骨格構築を制御している可能性が示唆された。
高信頼性車載分散制御システムをサポートするリアルタイムOS

現在の自動車制御システムには、要求機能の向上、ECU性能・機能の要求向上、統合制御などの諸要求により、ECU数・ハーネスの増加、ソフトウェアの複雑化、ソフトウェア品質等の問題が顕著化している。そのため本研究では、アプリケーションソフトウェア開発の効率化、ソフトウェアの品質確保、および、同一ECU上へのマルチベンダ製ソフトウェアの共存を目的として研究開発を行っている。具体的には、以下の数値の目標を目指している。・ECUの統合推進:ECU統合を推進することにより、ECU個数を従来手法の60%に削減することを目指す。・車載ネットワークの統一、標準化:ネットワーク接続を単純化し、ハーネス重量を従来手法の70%に削減することを目指す。・ソフトウェア規模の増大やネットワーク化に伴うソフトウェア品質問題の解決:ソフトウェアの検証方法を確立することで、複雑化するソフトウェアの品質を維持または向上を目指す。最終年度である本年度は、主として以下のテーマに取り組んだ。・車載ネットワークミドルウェアの開発・検証スィートの開発具体的には、現在広く使用されている車載ネットワークであるCANや、次世代ネットワークであるFlexRayを対象として、タスクやメッセージのスケジューリング手法、ならびに、リアルタイム性の検証手法に関する理論研究を行った。本研究の成果を国際会議に投稿したが、残念ながら採択されるには至らなかった。平成16年度は主として以下のサブテーマを研究した。・高信頼性のための保護機能の開発・次世代車載ネットワークFlexRayのためのスケジューリング手法の開発前者については、効率的にメモリを保護するハードウェア機構を開発し、それを利用するためにリアルタイムOSの拡張を行った。後者については、まず、車載電子制御システム上で実行されるアプリケーションのモデル化を行った。更に、次世代の車載ネットワークの規格であるFlexRayを対象として、先述のモデルを用いたスケジューリング手法を開発した。これらの成果を発表するため、現在、論文執筆の準備を行っている。・ソフトウェア規模の増大やネットワーク化に伴うソフトウェア品質問題の解決:ソフトウェアの検証方法を確立することで、複雑化するソフトウェアの品質を維持または向上を自指す。平成17年度は主として以下のサブテーマを研究した。・次世代車載ネットワークFlexRayのためのスケジューリング手法の開発前者については、昨年度に引き続き、車載電子制御システム上で実行されるアプリケーションのモデル化と、次世代の車載ネットワークの規格であるFlexRayを対象としたスケジューリング手法を開発した。本研究の成果は組込みソフトウェアの分野で最も権威ある国際会議のひとつであるEMSOFTで発表した。後者については、I/Oブロッキングを考慮したマルチフレームタスクモデルを定義し、その上で効率的にスケジューリングを行うアルゴリズムを開発した。
不整脈治療薬の心臓血中濃度が死後上昇する機構の解明に関する研究

頻脈性不整脈治療薬は,高齢化の進む我が国において必須の医薬品なっており,今後法医剖検死体から投与量の適切さの評価や,過剰投与と死因との因果関係の判断を迫られる薬物である。先ごろ,頻脈性不整脈治療剤酢酸フレカイニドの過剰投与の疑いの有る剖検例を経験し,生前に採取された血液と剖検試料の血液中の薬物濃度の分析を行ったところ,死後試料では生前試料の17.7倍と著しく高値を示した。このことは薬物の投与量の適切さに対する評価や死因の診断を誤らせる恐れのあることを示しており,看過できない問題である。フレカイニドは遊離状態で塩基性を示す薬物であり,死戦期から死後にかけての血液の酸性化によって,より極性の低い臓器組織中に移行していた薬物がより極性の高い血液中へと移行し,薬物の血中濃度が上昇するのではないかと考えた。そこで昨年度,この問題に解決を与えることを目的として,実験的に酢酸フレカイニドを投与したウサギを用いて,心臓血の薬物濃度の死後経時変化を調べ,死後心臓血中のフレカイニド濃度は経時的に上昇することを明らかとした。さらに,臓器の灌流実験を行うことで,この機構の一つとして血液のpHの低下が関与していることを明らかにした。今年度は肺以外の臓器として,肝臓について同様の灌流実験を行い,肺と同様に灌流液のpHの低下によって灌流液中の薬物濃度が上昇することが明らかとなった。しかし,事例においては死後の薬物濃度は生前の17.7倍であったのに対して,実験では約3倍にしか上昇しておらず,その差は大きく,この理由として,死戦期から死後にかけての心マッサージによる影響が考えられる。そこで今回,この問題に解決を与えることを目的として,実験的に酢酸フレカイニドを投与したウサギを用いて,心臓血の薬物濃度の死後経時変化を調べ,かつ,臓器の灌流実験を行った。その結果,死後,心臓血中のフレカイニド濃度は経時的に上昇し,最大で生前の約3倍に達した。また灌流実験を行った結果,灌流液のpHの低下に伴って灌流液中の薬物濃度は上昇した。以上の結果から,死後心臓血中のフレカイニド濃度は経時的に上昇することが明らかとなり,この機構の一つとして血液のpHの低下が関与していることが明らかとなった。しかし,事例においては死後の薬物濃度は生前の17.7倍であったのに対して,実験では約3倍にしか上昇しておらず,その差は大きい。この理由として,死戦期から死後にかけての心マッサージによる影響,つまりさらに広範な臓器組織の影響が考えられたため,現在更なる検討を行っている。
大規模漢字集合フォント対応のデータベース構築による平安時代漢字字書研究

本研究では、平安時代漢字字書総合データベース編纂委員会を設置し、『篆隷万象名義』、『新撰字鏡』、『類聚名義抄』(図書寮本、観智院本)のデータベース構築を進めた。また、このデータベースには、中国の漢字字書である、原本『玉篇』残巻、『大広益会玉篇』、高麗本『龍龕手鏡』の情報を含めている。漢字字書の掲出字は、コンピュータで入力処理が可能な文字と、原文から一文字ごとに切り出した画像とを対象としてデータベース化を進めた。発音・意味・字形を説明する注文の部分は、コンピュータで入力処理が可能な文字を入力した。平安時代の漢字字書である『篆隷万象名義』(9世紀初)、『新撰字鏡』(10世紀初)、『類聚名義抄』(原本系・11世紀初、改編本系・12世紀後半)を取り上げて、大規模漢字集合フォント対応のデータベース構築を行って、字書編纂史研究と漢字字体史研究における、これらの漢字字書の位置を明確化することを目的とする。その方法は、対象とする漢字字書の掲出字の画像データベースと、それらの掲出字のテキスト情報(漢字字形・所在・諸橋『大漢和辞典』番号・UCS番号等)とを連結し、平安時代漢字字書を総合したデータベースを構築するものである。あわせて各字書の本文テキストデータベース構築方法を確立することである。本年度は、1『新撰字鏡』掲出字画像データベース構築、2『玉篇』掲出字画像データベースの整備と本文テキストデータベース構築、3『類聚名義抄』掲出字画像データベースの整備と本文テキストデータベース構築、4原本の再調査・補充調査を行った。特筆すべきは、4であり、宮内庁書陵部において天治本『新撰字鏡』の原本調査(但し巻第三のみ)と全巻の複写を入手したことで、これによって1『新撰字鏡』掲出字画像データベース構築がほぼ完成した。また、2『玉篇』データベース構築は原本『玉篇』と『大広益会玉篇』について、掲出字画像整備を行うとともに、本文テキストの入力作業をほぼ終えることができた。3『類聚名義抄』データベースについても順調に整備・補充を進めている。各漢字字書の掲出字を大規模漢字集合フォントによって表示することが可能となったのは大きな成果であり、次年度以降はそれらのリレーションシップをとってより本格的なデータベース構築を予定している。平安時代の漢字字書である『篆隷万象名義』(9世紀初)、『新撰字鏡』(10世紀初)、『類聚名義抄』(原本系・11世紀末、改編本系・12世紀後半)を取り上げて、大規模漢字集合フォント対応のデータベース構築を行って、字書編纂史研究と漢字字体史研究における、これらの漢字字書の位置を明確化することを目的とする。本年度は、1『新撰字鏡』掲出字画像データベースの整備と本文テキストデータベース構築、2『玉篇』掲出字データベースと『類聚名義抄』データベースとの連携・対照、3平安時代漢字字書(原本『玉篇』残巻対応部分)本文テキストデータベース構築、4研究成果の発表を行った。1『新撰字鏡』データベース整備・構築については、全文のテキストの入力を完了し、その過程で掲出字画像情報データベースの整備・修正を進めた。2『玉篇』掲出字データベースと『類聚名義抄』データベースとの連携・対照はほぼ完了した。3平安時代漢字字書(原本『玉篇』残巻対応部分)本文テキストデータベース構築は、『新撰字鏡』と『類聚名義抄』(原本系・図書寮本)の入力が終了し、『類聚名義抄』(改編本系・観智院本)は、糸部を中心に入力作業を進めた。4研究発表は、日本語学会における口頭発表、中国語の活字論文の発表を行った。『新撰字鏡』の全文テキストの入力には、『玉篇』系字書である『篆隷万象名義』の全文テキストの入力が不可欠であり、両者を同時に進め、両書の本文全文入力を達成した。『類聚名義抄』(原本系、改編本系)は、作業中であるが、対象とする平安時代漢字字書を連携させるシステム構築は完成しており、研究は順調に進行している。平安時代の漢字字書である『篆隷万象名義』(9世紀初)、『新撰字鏡』(10世紀初)、『類聚名義抄』(原本系・11世紀初、改編本系・12世紀後半)を取り上げて、大規模漢字集合フォント対応のデータベース構築を行って、字書編纂史研究と漢字字体史研究における、これらの漢字字書の位置を明確化することを目的とした。本年度は、1『玉篇』掲出字データベースと『新撰字鏡』データベースとの連携・対照、2平安時代漢字字書(原本『玉篇』残巻対応部分)本文テキストデータベースによる分析、3平安時代漢字字書総合データベース構築による字書編纂史研究と漢字字体史研究、4研究成果の発表を行った。1『玉篇』掲出字データベースと『新撰字鏡』データベースとの連携・対照については、前年度までに整備した『玉篇』データベース(原本『玉篇』残巻・『篆隷万象名義』・『大広益会玉篇』)の全掲出字と『新撰字鏡』データベースの全掲出字とを連携し、両者の引用・採録状況及び漢字字体の異同を調査した。2平安時代漢字字書(原本『玉篇』残巻対応部分)

本文テキストデータベースによる分析については、前年度に構築した平安時代漢字字書(原本『玉篇』残巻対応部分)本文テキストデータベースを利用して、『新撰字鏡』と『類聚名義抄』における『玉篇』の受容方法を分析した。3平安時代漢字字書総合データベース構築による字書編纂史研究と漢字字体史研究については、この計画で構築した複数の漢字字書データベースを総合して平安時代漢字字書総合データベースを構築し、それによる字書編纂史研究と漢字字体史研究を行った。4研究発表は、第三屆佛經音義研究國際學術研討會、情報処理学会研究報告人文科学とコンピュータ研究会における口頭発表、中国語による論文公刊を行った。本研究では、平安時代漢字字書総合データベース編纂委員会を設置し、『篆隷万象名義』、『新撰字鏡』、『類聚名義抄』(図書寮本、観智院本)のデータベース構築を進めた。また、このデータベースには、中国の漢字字書である、原本『玉篇』残巻、『大広益会玉篇』、高麗本『龍龕手鏡』の情報を含めている。漢字字書の掲出字は、コンピュータで入力処理が可能な文字と、原文から一文字ごとに切り出した画像とを対象としてデータベース化を進めた。発音・意味・字形を説明する注文の部分は、コンピュータで入力処理が可能な文字を入力した。(1)『篆隷万象名義』(高山寺本)、『新撰字鏡』(天治本)の全文のテキスト入力を完成させ、昨年度、入力を終えた原本『玉篇』と『大広益会玉篇』とあわせて、平安時代漢字字書を研究するための基礎的作業を終えた。(2)全文テキスト入力済みの原本『玉篇』、『大広益会玉篇』、『篆隷万象名義』(高山寺本)、『新撰字鏡』(天治本)、全掲出字を入力済みの『類聚名義抄』(原本系、改編本系)を対象として、掲出字レベルで連携するデータベースを構築した。(3)これらの漢字字書の掲出字と本文を大規模漢字集合フォントを用いて表示するシステムを構築した。宋本玉篇の全文テキストデータを公開し、篆隷万象名義と新撰字鏡はその一部を試験公開している。日本語学(1)『類聚名義抄』は、原本系の図書寮本は本文の半分程度の入力段階で順調であるが、改編本系の観智院本は、分量もあり、難易度が高い。後者の入力には、密接な関連のある『龍龕手鏡』のデータ参照が必要であることが明らかになったので、その作業を順次進める。(2)平安時代漢字字書を総合したデータベースの利用が可能な段階となったので、その整備・点検を進めるとともに、これを利用した漢字字体史研究と漢字字書編纂史研究を行い、その成果を、日本語学会、訓点語学会および国際学会で発表する。(1)天治本『新撰字鏡』について宮内庁書陵部における原本調査(但し巻第三のみ)を実施し、全巻の複写を入手した。これまで原本調査の報告は皆無であり、大きな成果と言える。(2)『新撰字鏡』掲出字画像データベース構築がほぼ完成したので、次年度以降、本文のテキスト化を行う基礎が確立した。(3)電子テキストで公開の無い原本『玉篇』と『大広益会玉篇』について、本文テキストの入力作業をほぼ終えることができた。本文テキストはユニコードで入力し大規模漢字集合フォントに対応しているので、この分野の研究における大きな成果と言える。次年度使用額の27,000円は表記の上では平成27年3月31日までに使用していないものとなっているが、実質的には平成27年度3月中に請求したものが、会計上平成27年4月(平成27年度)の処理となったものである。『篆隷万象名義』の本文と『新撰字鏡』の本文とは共通・類似する部分が多く、これを連動させて入力の効率化を図ることを計画している。『類聚名義抄』は解読に困難な箇所が少なくなく、それを効率的に行うには、『龍龕手鏡』データの参照が必要になってくると予想している。
植物細胞の大きさ及び核相を改変する低分子化合物の単離

植物細胞の体積は酵母や動物細胞と同様に細胞分裂間期に倍加するだけでなく、分裂終了後に大幅に増大する。何が細胞の最終的な大きさを決定するかという問題は基礎、応用研究上非常に重要であるが、そのメカニズムはほとんど分かっていない。核内倍加(endoreduplication)は染色体DNAが細胞分裂を経ることなく複製する現象であるが、その結果生ずる倍加した核相(ploidy)と細胞の大きさの間に正の相関が見られることが知られている。本研究ではケミカルジェネティックススクリーニングによって細胞の大きさ、核相を改変する低分子化合物を単離し、それらの標的タンパク質を同定することによって、植物細胞の大きさを決定する分子機構の解明を目指している。今年度はこれまでに単離した低分子化合物20個に関する解析を中心に行った。特に長日条件で生育したシロイナズナの植物体に対するこれらの低分子化合物の影響を調べた結果から、植物ホルモンのオーキシンとブラシノステロイドが核内倍加周期の進行制御に関与することが分かった。オーキシンの関与については当研究室が最近発表した成果(Ishida et al., Development 2010)をさらにサポートする重要な知見であり、ブラシノステロイドの関与についてはこれまでに全く報告のない貴重な発見である。現在詳細な解析を進める共に、論文執筆の準備を開始している。またブラシノステロイドの不活性化に関与することが予測される新規酵素に注目し、in vivo、in vitroでの機能解析を行った。こちらに関しても現在論文の執筆を進めている。核内倍加(endore duplication)は染色体DNAが細胞分裂を経ることなく複製する現象であるが、その結果生ずる倍加した核相(ploidy)と細胞の大きさの間に正の相関が見られることが知られている。本研究ではケミカルジェネティックススクリーニングによって細胞の大きさ、核相を改変する低分子化合物を単離すること、またそれらの標的タンパク質を同定することによって、植物細胞の大きさを決定する分子機構の解明を目指している。今年度はまずスクリーニングに用いる植物を無菌的に生育する方法を開発した後、ケミカルスクリーニングを開始した。これまでに1000個余りの低分子化合物を処理し、形態やサイズ異常を実体顕微鏡で観察、同時にフローサイトメトリによって核相を測定した。これらの一次スクリーニングから、数十個余りの低分子化合物が核相の変化依存的に形態異常を示すことを確認した。現在は新規の低分子化合物を用いた一次スクリーニングを継続しながら、これまでに選抜された低分子化合物について2次スクリーニングを行い、再現性の見られる低分子化合物を特定している。今年度は昨年度から行っているケミカルジェネティックススクリーニングを終了させた。またこれらの一次スクリーニングから単離された低分子化合物についてさらに詳細な解析を行った。特に2次スクリーニングとして長日条件で生育したシロイナズナの植物体に対するこれらの低分子化合物の影響を調べた。暗黒下で生育したシロイナズナを用いた一次スクリーニングと同様に、2次スクリーニングにおいてもフローサイトメトリーによって核相への影響を測定し、核内倍加に異常を起こす低分子化合物を約20個獲得した。これらの低分子化合物について構造的な特徴や判明している作用の特徴を調べ、オーキシンやブラシノステロイド等の植物ホルモンが核内倍加制御に関与する可能性を検討した。

オーキシンの関与については当研究室が最近発表した成果(Ishida et al., Development 2010)をさらにサポートする重要な知見であり、ブラシノステロイドの関与についてはこれまでに全く報告のない貴重な発見である。現在詳細な解析を進める共に、論文執筆の準備を開始している。またブラシノステロイドの不活性化に関与することが予測される新規酵素に注目し、in vivo、in vitroでの機能解析を行った。こちらに関しても現在論文の執筆を進めている。
チベット・ヒマラヤ地域の法と仏教哲学との関係性（チベット・ヒマラヤ法学の確立）

チベット学・ヒマラヤ学分野において、未だ研究方法そのものが確立していない領域の1つが法学研究である。同地域の法学研究には、1西洋流の法哲学の理解、2古典チベット語など古典語の習得、3同地域の法の根底に存在する仏教哲学の造詣が必要となるため、法学者単独での研究は極めて困難である。そこで本研究は、チベット・ヒマラヤ地域の法と仏教哲学との関係性について、仏教学者と法学者、政治学者とで学際的議論を重ね、チベット・ヒマラヤ地域の新たな法学研究手法を提唱すべく、萌芽的な予備調査を実施する。
在宅糖尿病患者の夜間・休日の看護ニーズに対するシステム化の構築

本研究は、診療時間外となる夜間・休日の在宅糖尿病患者の看護ニーズを明らかにし、糖尿病療養指導士を中心とした電話等による相談対応システムの構築の検討を目的とする。平成19年度に実施した1)糖尿病専門医が診療する全国の病院の看護管理者に対する質問紙調査、2)研究協力者が所属するA糖尿病専門病院の病棟看護師(日本糖尿病療養指導士を含む)へのグループ・インタービューを踏まえ、平成20年度は、夜間・休日の電話等による相談に病棟看護師が初回対応しているA病院において、夜間・休日に電話をしてきた患者のうち同意を得られた患者に対し、対応指導後の同日に、対応した看護師が患者宅に電話し、患者状況を確認のうえ必要に応じて再指導するという看護介入を試行した。本試行は、患者のセルフケア・フォローアップのシステム化を図る基礎調査の目的で、冬期の1月から2月に行い、看護部の承認を得て、日勤業務終了後の超過勤務とし、有謝礼での参加看護師を募集した。介入の評価は、研究者の作成項目に看護師判断で記入する方法とした。調査は、当初の予想に反して、超過勤務時間内に想定していた件数の電話相談がなく、期間を延長して夜勤勤務内でのボランティア参加協力を得たが、断られるケースや病棟業務の都合上介入が不可なケースも多く、分析可能なデータが集積していないため、現在も50件前後を目途に介入試行データを収集中である。まとめとして、在宅糖尿病患者の夜間・休日の電話等による相談はインスリン投与や低血糖などの療養上の相談が少なくないこと、対応には糖尿病の専門的知識が必要であり、糖尿病療養指導士のような教育指導的な要素が求められることから、電話相談の対応を夜間・休日の緊急一時的対応とするよりも恒常的なセルフケア・フォローアップとして外来看護に包括する業務システム化を図る方向性や病院-地域間の看護フォローアップを模索する必要が考察される。在宅糖尿病患者の夜間・休日における相談・指導ニーズを明らかにし、糖尿病療養指導士を中心とした電話相談の看護サービス・システムの構築を検討することを研究目的として、1)夜間・休日の電話相談の実態、及び2)在宅糖尿病患者の夜間・休日における看護ニーズおよび電話相談に対する認識を調査した。調査対象は、月平均外来受診件数が約3300件の合併症治療も可能な入院施設をもつ糖尿病専門病院の患者および看護管理記録である。同施設では外来患者の夜間・休日のトラブルに対し、病棟看護師が電話相談窓口となり対応している。本調査は同施設の倫理委員会による承認を得て実施した。平成18年8月に同施設内にて、過去16ヵ月間の看護管理記録の複写から夜間・休日の電話相談の実態を研究責任者および分担者で調査・分析した。その結果、月平均50件ほどの相談があり半数はリピーターであり、女性がやや多く平均年齢は約64歳であった。相談内容は、低血糖および高血糖、高血圧などの症状トラブルが多く、次いでインスリン投与の判断や誤投与などの治療関係事項で、患者が電話相談で看護師に求めたのは、即時対処の方法指導や対処の確認、及び医師の診察であった。この調査結果をもとに、在宅での夜間・休日に起りうるトラブル項目を特定し、その経験有無と対応、同施設への電話相談の経験有無と電話相談の必要性に対する認識、糖尿病を問題視している程度など、一般属性を含む質問紙を作成し、平成19年3月上旬の2週間、同施設外来待合室にて、通院患者の協力同意を得たうえで、研究責任者ならびに分担者が交代で質問紙を配布し、回収は本人からの郵送による質問紙調査を行った。配布および一部聞き取りに当たっては、同施設の看護職員の協力を得た。4月中旬までの返送数は約350であり、現在、回収分のデータを入力中である。本研究は、診療時間外となる夜間・休日の在宅糖尿病患者の看護ニーズを明らかにし、糖尿病療養指導士を中心とした電話等による相談対応システム構築の検討を目的とする。平成18年度に実施した病棟管理日誌の電話対応記録からの遡及的調査および研究協力者が所属する糖尿病専門病院の外来患者に施行した質問紙調査の結果から、自己管理による治療行為の回数や頻度が多いほど、患者は予期せぬトラブルが発生したり、投与判断に苦慮したりしており、対処として医療機関にすぐ相談する患者がその2割程度であることが推測できた。これを踏まえ、平成19年度は、1)全国の日本糖尿病学会認定教育施設および糖尿病専門外来のある施設の看護管理者を対象に、夜間・休日の糖尿病外来患者からの電話等による相談対応の現状況および看護管理者が考える対応の支障とその展望について、昨年11月、郵送での質問紙調査を実施、次に、2)研究協力者が所属する糖尿病専門病院の病棟看護師に調査協力を募り、日本糖尿病療養指導士の認定をもつ看護師6名および認定をもたない看護師5名に、患者が電話相談せざるを得ない状況になる理由の推察と、必要人員、業務体制、看護判断、業務連携、症例研究、コストと病院報酬等を含め、電話等への相談対応を業務としてシステム化するために可能な仕組みは何かをテーマとして、3月下旬に2回のグループ・インタービューを実施した。1)の結果から、回答のあった施設の約半数が夜間・休日の電話相談を受けているがその恒常頻度は低いこと、高齢化や糖尿病の増加から相談ニーズは高まると看護管理者は予測しているが、夜間・休日の対応に看護師の説明・指導を積極的に拡充する展望が強いとは言い難いことが分かった。

2)は、現在、逐語録を作成中であり分析結果により、電話等による相談対応システムの構築に対し、モデル的示唆を得ることが可能と考える。本研究は、診療時間外となる夜間・休日の在宅糖尿病患者の看護ニーズを明らかにし、糖尿病療養指導士を中心とした電話等による相談対応システムの構築の検討を目的とする。平成19年度に実施した1)糖尿病専門医が診療する全国の病院の看護管理者に対する質問紙調査、2)研究協力者が所属するA糖尿病専門病院の病棟看護師(日本糖尿病療養指導士を含む)へのグループ・インタービューを踏まえ、平成20年度は、夜間・休日の電話等による相談に病棟看護師が初回対応しているA病院において、夜間・休日に電話をしてきた患者のうち同意を得られた患者に対し、対応指導後の同日に、対応した看護師が患者宅に電話し、患者状況を確認のうえ必要に応じて再指導するという看護介入を試行した。本試行は、患者のセルフケア・フォローアップのシステム化を図る基礎調査の目的で、冬期の1月から2月に行い、看護部の承認を得て、日勤業務終了後の超過勤務とし、有謝礼での参加看護師を募集した。介入の評価は、研究者の作成項目に看護師判断で記入する方法とした。調査は、当初の予想に反して、超過勤務時間内に想定していた件数の電話相談がなく、期間を延長して夜勤勤務内でのボランティア参加協力を得たが、断られるケースや病棟業務の都合上介入が不可なケースも多く、分析可能なデータが集積していないため、現在も50件前後を目途に介入試行データを収集中である。まとめとして、在宅糖尿病患者の夜間・休日の電話等による相談はインスリン投与や低血糖などの療養上の相談が少なくないこと、対応には糖尿病の専門的知識が必要であり、糖尿病療養指導士のような教育指導的な要素が求められることから、電話相談の対応を夜間・休日の緊急一時的対応とするよりも恒常的なセルフケア・フォローアップとして外来看護に包括する業務システム化を図る方向性や病院-地域間の看護フォローアップを模索する必要が考察される。
膀胱粘膜付着性制癌剤の研究

膀胱粘膜に付着し、持続的に抗癌効果を発揮することが可能な製剤として我々は2種類の製剤を作製した。まず第一は水溶性アドリアマイシンをoil in water typeのemulsionに調整した。調整方法はゴマ油とTwean80,span20を混合し、0.2%アドリアマイシン水溶液を等量加え、ホモジナイザーで乳化し、アドリアマイシン含有のemulsionとした(o/wtype emulsion・ADM・solution)。これをフィッシャー系ラット膀胱内に経尿道的に投与し、従来の水溶性アドリアマイシン製剤と比較してどれだけ長期に膀胱内にアドリアマイシンが滞留するかをみた。実験結果ではemulsion注入群で4日目のラット膀胱組織内にアドリアマイシンを検出することができたが、従来の水溶性アドリアマイシン注入群ではアドリアマイシンを検出することができなかった。しかしemulsion注入群でもその濃度は非常に低く、臨床的試用を行うことは不可能と考え、第二の粘膜付着性抗癌剤を開発した。これはhydroxy propyl celuloseに水溶性アドリアマイシンを加え、hydroxy propyl celulose adriamycin solution(HPC・ADM)を作製した。前述と同様の動物実験を行ったところ、4日目のラット膀胱から高い濃度のアドリアマイシンを検出することができた。一方従来の水溶性アドリアマイシン注入群ではラット膀胱からアドリアマイシンを検出することができなかった。そこで臨床試用が可能と考え、現在までに数例の膀胱癌患者に対してHPC・ADM製剤を投与したところ、抗腫瘍効果が著明にみられ、完全腫瘍消失を2例にみた。今後は症例数を重ね、至適投与量,投与回数などを決めたいと考えている。更に副作用軽減のために製剤の改善も考慮中である。
Foxc2遺伝子変異による第4－6鰓弓動脈異常が肺発生に及ぼす影響

Foxc2欠失マウス胚では、鰓弓動脈の形態に異常を生じる。正常では形成されず、肺呼吸の進化に関連するといわれる第5鰓弓動脈様の構造が本遺伝子欠失マウスでしばしば見られるため、発生過程における血管内皮の走行パターンと肺胞分化に関連する遺伝子の発現動態を解析した。血管内皮マーカーの抗CD31抗体で免疫染色を行ったところ、第4ー6鰓弓動脈の間にCD31+細胞が散在し、血管内皮が分布する可能性が示唆された。肺発生における遺伝子発現量では、発生過程の肺胞上皮に接する間質組織で発現するLef1が、胎齢11日欠失胚で低下しており、Foxc2遺伝子が肺発生に関与する可能性が示唆された。我々は、Foxc2ノックアウトマウスを用いて、鰓弓動脈の形成と肺胞・肺毛細血管の成熟におけるFoxc2遺伝子の作用を解析、心大血管発生と肺の分化成熟の関連性を検討することを目的として研究を進めている。平成25年度は当初、鰓弓動脈の形成過程に影響を与える因子とFoxc2ミュータントマウスの肺胞の成熟過程に焦点を絞る予定であった。ところが、心肺前駆細胞およびその関連遺伝子についてPengらが報告(Nature 2013)したことから、本年度はFoxc2ミュータント胚仔鰓弓形態およびミュータント胎仔異常肺の組織学的特徴の"より詳細な形態学的解析"を先行させることとした。具体的には、心大血管系については胎齢10.5日ミュータント胚の全胚でのNF-M抗体を用いた免疫染色を用い、末梢神経走行を指標とした鰓弓形態の解析、肺では胎齢15日以降のミュータント胎仔肺切片での免疫染色法による組織形態による肺分化成熟度の解析を中心に行った。全胚免疫染色では、既存の報告よりも鰓弓の細部にわたる観察のために手技を改善する必要が生じ、現在試行中である。肺については、podoplanin、CD31などの肺上皮、基底膜、その他血管内皮のマーカーを用いた解析の結果、Foxc2欠失胎仔においては肺胞形成が未熟で、ヘテロ胎仔においても2型上皮が少なく1型上皮が厚い傾向があることが確認された。LacZノックインFoxc2ミュータント胚の解析では、Foxc2発現の指標となるLacZ陽性細胞が、器官形成期マウス胚の大動脈基部をのぞく大血管および肺実質に分化した細胞ではみとめられないことを確認している。これらの結果から、Foxc2陽性細胞は固有の組織へと分化すると、その発現が消失する可能性が示唆され、関連遺伝子も含めlineage mappingの必要性について検討中である。我々はFoxc2ノックアウトマウスを用い、鰓弓動脈の形成と胚胞・肺毛細血管の成熟におけるFoxc2遺伝子の作用を解析し、心大血管発生と肺の分化成熟の関連性について検討を行っている。平成25年度においては器官形成期ミュータント胚における鰓弓形態の解析と免疫染色法により肺分化成熟度の解析を行い、Foxc2ミュータント胎仔においては肺胞形成が未熟で1型肺胞上皮が厚い傾向が認められること、器官形成期マウス胚では大血管および肺実質に分化した細胞ではFoxc2のシグナルが消失することを見出した。このため、平成26年度は発生過程における大血管および肺の形態的特徴を免疫組織学的手法のみならず、分子生物学的手技を用いて重点的に解析することを目的とした。具体的には、関連が報告されている遺伝子のプローブを作成、RT-PCRで発現遺伝子の動態を確認後、免疫染色により発現部位を確認する作業を行った。ところが、wild typeおよびFoxc2+/-マウス胚仔において器官分化時に消失したFoxc2遺伝子が妊娠後期胎仔肺では検出されることが判明した。このため、発現部位の同定を確認する必要が生じた。マウス胎仔において毛細血管内の赤血球がFoxc2抗体に強い非特異的反応を示すため、Foxc2-/-胎仔所見と詳細な比較検討した結果、器官分化後に発達する付属リンパ管および血管平滑筋においてFoxc2陽性が確認された。最終的には、大血管および肺を形成するprogenitor細胞の移動様式を解析するためFoxc2陽性細胞(=間葉系細胞)のfate mappingが不可欠と考えられ、現段階で可能なFoxc2ミュータントマウスにおける心肺原基のマーカー遺伝子の発現について解析を進めている。我々はFoxc2ノックアウトマウスにおける鰓弓動脈のリモデリングと肺の発生成熟過程を解析し、心大血管形態形成と肺の分化成熟との関連性についてFoxc2遺伝子がどのように関連しているか検討を行っている。平成25-26年度には免疫組織学的手法のみならず分子生物学的手技を用いて発生過程における大血管および肺の形態的特徴を重点的に解析した。平成27年度は鰓弓動脈リモデリング過程における血管の構築と鰓弓形態異常との関連、Foxc2陽性心肺前駆細胞の分布部位の確認を目的に解析を行った。鰓弓における血管のリモデリングについては、器官形成後期即ち胎齢11日以降において全胚を用いた免疫染色およびin situ hybridization等を試みているがデータが不安定のため、手技を改変検討する必要が生じた。より再現性のある結果を得るため、若干の遅延を生じている。肺組織に関しては、発生後期のFoxc2欠失胎仔において隔壁が厚く、肺上皮形成異常と肺胞形成遅延があるにもかかわらず、肺の細胞増殖にFoxc2欠失が影響しないという結果を得ている。

一方、肺の特異的遺伝子についても発現の変化を認めないにもかかわらず、血液ー空気関門形成に本遺伝子の欠失が影響していることを確認している。最終的には大血管および肺を形成するprogenitor細胞の移動様式を解析するfate mappingが不可欠と考えられるが、その前段階として心肺前駆細胞へのFoxc2欠失による影響の有無、二次心臓形成領域(Secondary Heart Field)のマーカー遺伝子(Nkx2.5等)との発現動態について、さらなる解析を進めている。本研究申請時には不明であった哺乳類の心肺前駆細胞がその後報告され(Peng et al. 2013)、研究計画の優先順位を変更する必要性が生じた。さらに、心大血管奇形が二次心臓形成領域マーカーでもあるNkx2.5の陽性細胞におけるFoxc2欠失によって生じることが報告された(三浦ら、2015)ため、さらに追加実験を行う必要が生じた。我々はFoxc2遺伝子が鰓弓動脈リモデリングのみならず、肺の成熟にも関係するという視点に沿って解析を進めているが、現段階の免疫染色法や分子生物学的手法のみでは限界をきたしつつある。しかしながら、妊娠後期ミュータント胎仔における血管壁の構造など形態学的な構造の変異も明らかになりつつあるため、次段階の遺伝子改変マウスによる実験系の方向性を検討する上で現在の解析結果は必要不可欠である。このため、心肺前駆細胞との兼ね合いにおける、詳細で再現性のある解析結果を収集するため時間を要している。我々はFoxc2ノックアウトマウスにおける鰓弓動脈リモデリングと肺分化成熟過程を解析、心大血管形態形成と肺発生での本遺伝子の関連性について検討している。本年度も引き続き心肺前駆細胞および肺上皮前駆細胞の分化を念頭に、血管系においては胎齢(E)10.5-11.5日Foxc2ミュータント胚仔の第4ー6鰓弓動脈血管内皮の走行形態、肺の分化成熟過程ではE10.5ー18.5マウスの肺芽から肺に至るそれぞれのステージでの肺発生に関連する遺伝子の発現動態を中心に解析した。血管内皮マーカー抗CD31抗体による鰓弓動脈のパターン解析では、E10.5のFoxc2-/-胚仔で第4鰓弓動脈内皮管状構造の狭窄、背側大動脈壁の凹凸、鰓弓の間葉系組織にCD31+細胞の網状構造が認められた。肺に発現する遺伝子のreal time PCRでは、Fgf 7/9/10およびTgfb1/2/3において、Foxc2+/+ (WT)とFoxc2-/-で発現量の推移に統計学的有意差が認められなかったが、Wntシグナル系ではWnt2, Ctnnb2では有意差がないが、E11.5胚仔でLef1発現量に有意差を認めた。このため、抗Lef1抗体で免疫染色を行ったところ、E11.5のWTでは肺胞上皮に接する間葉組織がLef1陽性になったが、Foxc2-/-では発現が低下していた。本研究は肺の発生過程の発現遺伝子にFoxc2が関与する初めての報告となるが、Foxc2+間葉系細胞の血管・リンパ管系および肺組織への分布様式の詳細は未だ不明である。このため、Foxc2-CreERT2マウスの分与を受け、Foxc2 fate mappingと多重免疫染色による血管の構築、Foxc2+間葉系細胞の肺芽への影響の詳細について今後の研究を進める予定である。Foxc2欠失マウス胚では、鰓弓動脈の形態に異常を生じる。
Rap1/RAPLによる抗原提示細胞DCの免疫監視調節機構の解明

1)目的RAPLを欠損するマウスでは、加齢すると自己免疫疾患及びB cell lymphomaを発症する。RAPLが増殖応答を制御している可能性を検討した。2)方法及び結果RAPL欠損マウスでは、8-12mnth oldで、脾腫とともに自己免疫性の糸球体腎炎を発症することが分かった。T及びB細胞数の増加が認められ、CD44+CD62L-のeffector/memory T cellの割合の増加及びCD138+のPlasma cellの増加も認められた。また、12 montholdで30%以上のマウスでmature B cellタイプのLymphomaが発症することがわかった。IgHの再構成をSouthern blotで検討し、monoclonalであることが確かめられた。そこで、RAPL欠損丁及びB細胞のTCR及びBCR刺激による増殖反応を3H-Thymidineの取込みを調べるとともに、BrdU/7AAD染色によってcell cycle解析を行ったところ、RAPL欠損リンパ球は正常リンパ球に比べ、Sphaseへの移行が1.52倍程度亢進していることが判明した。この原因を追求するため、まずearly signalついて、Erk及びIκBαのリン酸化を指標に検討したが、亢進は認められなかった。G1からS期への移行に関与するCyclinD/Eの発現にも違いは認められなかった。in vitroで、Cdk4の活性をRb-GST、Cdk2の活性をHistoneを基質として検討したところ、Cdk4の活性には差が認められなかったが、Cdk2のkinase活性が2倍程度R紐L欠損T及びBリンパ球では亢進していることが明らかとなった。3)考察RAPLは、TCR及びBCR刺激によるリンパ球の増殖反応の抑制分子として重要な働きをしており、その欠如は自己免疫病発症につながることが示唆された。「目的」RAPLを欠損するマウスでは、急性炎症のレベルは低下しているが、加齢すると複数の自己免疫疾患様の病理像を発症する。RAPL欠損が、急性炎症を低下させるとともに、自己免疫病を引き起こす機構を解明する。「結果」急性炎症モデルとして、TNCBを用いてContact hypersensitivityを検討すると、RAPL欠損マウスでは正常マウスに比べ、耳の腫脹の低下及び炎症細胞の浸潤低下が認められた。この原因のひとつとして、樹状細胞DCの接着及び遊走の低下が考えられる。そこでRAPL欠損及び正常マウスへ、CFSEラベルしたOT-1 T細胞をadaptive transferし、血中及びfootpadへOVA抗原を投与、樹状細胞が抗原を取込みリンパ節へ移動し、OT-1 T細胞の増殖を誘導する能力を検討した。RAPL欠損環境下では、血中に抗原を投与した場合はOT-1 T細胞の増殖反応は正常マウスとほぼ同等であるが、footpadへ投与した場合は顕著に低下することが判明した。このことから、組織で抗原を取り込んだDCがリンパ節へ移動しT細胞を活性化する過程にRAPLは重要であることがわかった。一方、RAPL欠損マウスでは、812month oldで、♀で90%♂で60%が++以上の蛋白尿となり、また、HE染色病理像で、糸球体の肥大や大量の沈着物が認められ、糸球体腎炎を発症することが分かった。組織染色より糸球体沈着物が免疫複合体であること、さらに血中のIgG量及び抗dsDNA抗体価が顕著に上昇していることが判明し、自己免疫性の糸球体腎炎を発症することが明らかとなった。さらに、皮膚炎、円形脱毛、顎下腺炎、血糖値の上昇を伴う膵島炎等も発症する可能性が示唆された。また、RAPL欠損リンパ球は、TCR及びBCR刺激による増殖反応が増強することが判明した。「考察」RAPL欠損マウスによるリンパ球やDCの遊走低下は、急性炎症の減弱を引き起こしているが、加齢によって自己寛容の破綻を生じ自己免疫病発症に関与する可能性が示唆された。

3)考察RAPLは、TCR及びBCR刺激によるリンパ球の増殖反応の抑制分子として重要な働きをしており、その欠如は自己免疫病発症につながることが示唆された。
サブサハラ・アフリカ畑作地生態系における時空間変動を考慮した養分動態モデルの構築

サブサハラ・アフリカでの慢性的な食糧問題の解決には、作物の養分要求特性に土壌の養分供給特性を一致させる必要があり、その実現には時空間変動を考慮した養分動態モデルの構築が不可欠である。そこで、生態環境が異なるニジェール・タンザニア・カメルーンにおいて24年間の圃場試験を実施し、1土壌有機物動態モデルの構築、2土壌微生物の増殖・死滅に伴う可給態養分量の時間変動、3土壌侵食に伴う土壌有機物と可給態養分の水平方向の空間変動、4溶脱に伴う同垂直方向の空間変動を明らかにした。これらの結果に基づき、地域ごとの気候・土壌特性に特徴づけられた養分の時空間変動特性を考慮した新たな養分動態モデルを構築している。サブサハラ・アフリカにおいて時空間変動を考慮した養分動態モデルを構築するため、モデルの構築に必要なデータ(実測値)である時間変動する可給態養分量および空間変動する養分量(具体的には溶脱によって垂直に移動する養分量と侵食によって水平方向に移動する養分量)の測定を実施する。本年度は、ニジェール(国際半乾燥熱帯作物研究所西・中央アフリカ支所)、タンザニア(ソコイネ農業大学)、カメルーン(農業開発研究所)において予定通り圃場試験を継続もしくは新たに開始した。全ての調査地において、自動気象観測装置(AWS)により気温・地温・土壌水分量・降水量などのデータを取得するとともに、土壌有機炭素分解速度を推定する際に必要なパラメータの実測を開始しており、順調にデータが蓄積されている。特にニジェールにおいては、慣行の土地管理法(収穫後に作物残渣を畑から持ち出す)により、土壌微生物の量的変動(つまり時間変動する潜在的可給態養分量)が極めて低いことを明らかにし、その成果を公表した。また全調査地において、侵食(風食・水食)および溶脱に伴う養分移動量の測定を開始し、順調にデータを取得している。ニジェールでは、重窒素で標識した化学肥料および有機質肥料を用いた試験により、施肥の有無に関わらず溶脱に比べ侵食による養分移動量が極めて大きいことを明らかにし、その成果を公表した。カメルーンでは、休閑植生の違いにより土壌断面内の養分移動量が大きく異なることを明らかにし、その成果を公表した。また、ニジェールおよびカメルーンでは社会・経済条件を考慮するため、基礎的な社会・経済学的調査を実施し、生業形態や民族間(農耕民、牧畜民)の関係などを明らかにした。さらに、サブサハラ・アフリカにおける農業生態系の特徴を相対的かつ普遍的に評価するため、熱帯アジアの畑作地生態系においても海外調査を実施した。サブサハラ・アフリカの慢性的な食糧問題の解決に向けては、作物の養分要求特性に土壌の養分供給特性を一致させるべく、畑作地生態系で時空間変動を考慮した養分動態モデルを構築する必要がある。そのモデルの構築に不可欠な実測値として、時間変動する可給態養分量(土壌中の量、土壌微生物体中の量)および空間変動する可給態養分量(溶脱により垂直方向に移動する量、侵食により水平方向に移動する量)を測定するため、本年度はニジェール(国際半乾燥熱帯作物研究所西・中央アフリカ支所)、タンザニア(ソコイネ農業大学)、カメルーン(農業開発研究所)において予定通り海外調査を行い、圃場試験の準備を進めた。さらに、アフリカでの調査結果において普遍性と地域特性を区別するため、同じく熱帯の畑作地生態系を有するマレーシアおよび石垣市でも圃場試験の準備を進め、対照データの取得が可能な環境を整えた。具体的には、1それぞれの調査地で自動気象観測装置を設置し、気温・地温・土壌水分量・降水量の測定を開始した。本測定は課題終了時まで継続予定である。2土壌からのCO2放出量を測定するため、試験区の設定および測定環境の整備を実施した。これにより、土壌からのCO2放出量を次年度の雨季から測定することができる。3次年度以降に土壌微生物体中の養分量および侵食や溶脱による養分移動量を測定するため、それぞれの調査地で圃場整備を行うとともに各種測定装置を設置した。これにより、上記養分量の測定を次年度から開始することができる。また、本研究で時空間変動を考慮した養分動態モデルを構築する際には、対象地の社会・経済条件も考慮に入れる必要があることから、ニジェールにおいて基礎的な社会・経済学調査を実施するとともに、カメルーンにおいても農村の社会・経済条件に係る調査を実施し、対象地の生業形態を明らかにした。サブサハラ・アフリカにおける時空間変動を考慮した養分動態モデルを構築するためには、時間(具体的には季節)で変動する可給態養分量と、空間で変動する養分量(具体的には溶脱によって鉛直下向きに移動する成分と侵食によって水平方向に移動する成分)を現場で実測する必要がある。本年度は、ニジェール(国際半乾燥熱帯作物研究所西・中央アフリカ支所)、タンザニア(ソコイネ農業大学)、カメルーン(農業開発研究所)における圃場試験を継続した。その結果、1ニジェール、タンザニア、カメルーンという気象パラメータと土壌の温度、水分パラメータとの関係に関する情報が限られている地域において、極めて重要な一次データおよびその相互関係に関する知見を集積しつつある。2養分量の時間変動については、特に降水量の多いカメルーンにおいて土地利用毎に土壌微生物が保持する養分量を経時的に実測した結果、土壌微生物が保持する養分量の時間変動が予想通り小さいこと、その一方で可給態養分の質は土地利用(特に休閑植生の存在)により大きく左右されることを明らかにし公表した。

3養分量の空間変動については、ニジェール、タンザニア、カメルーンにおける侵食量や溶脱量を実測するための圃場試験が順調に進んでおり、現在採取した試料の分析を順次進め、解析に供している。なおタンザニアでは、本年度の年間降水量が例年よりも極端に低く、その様な少雨年では特異的に養分の空間変動が起こらないことを明らかにした。これらの圃場試験に加え、西アフリカ・中部アフリカにおける社会・経済条件を明らかにするため、本年度も現地の農村における調査を継続し、特に生業形態を明らかにするとともに、その成果を公表した。また、サブサハラ・アフリカにおける熱帯農業の特質を相対的かつ普遍的に評価するため、本年度も温帯・熱帯アジアの畑作地における海外調査を実施し、その成果を公表した。サブサハラ・アフリカにおいて時空間変動を考慮した養分動態モデルを構築するためには、時間(具体的には季節)で変動する可給態養分量と、空間(具体的には溶脱により垂直方向に移動する成分と侵食により水平方向に移動する成分)で変動する養分量を現場で詳細に実測する必要がある。本年度は、タンザニア(ソコイネ農業大学)、カメルーン(農業開発研究所)における圃場試験を完了するため、それぞれ海外調査を実施し、引き続きモデル構築に必要な実測値を収集した。また、タンザニア、カメルーン、ニジェール(国際半乾燥熱帯作物研究所西・中央アフリカ支所)でこれまでに収集したデータを解析することで、主に下記の成果を挙げるとともに、論文、書籍、講演等で適時公表を行った。1ニジェール、タンザニア、カメルーンという、正確な気象情報が限られている地域において、土壌関連データとの解析が可能である極めて重要な一次データの集積が完了した。2溶脱による垂直成分の変動が大きいと予想されたカメルーンにおいて、溶脱に伴う窒素の空間変動が予想以上に大きいことを示すとともに、この溶脱量が土地利用(特に植生)の違いにより大きく異なることも明らかにした。3溶脱による垂直成分の変動が小さいと予想されたニジェールにおいて、耕地での砂漠化の進行程度が溶脱に伴う窒素の空間変動に大きな影響を与えること、また状況によっては溶脱による垂直成分の変動が大きくなり得ることを示した。4タンザニア、カメルーンにおける侵食(水食)に伴う養分移動量を明らかにすることで、土地利用および土壌特性毎にこれらの移動量が大きく異なることを示した。5ニジェールでは既に風食に伴う養分移動量を明らかにしているが、水食に伴う養分移動量についても明らかにした。6西アフリカ・中部アフリカにおける農村調査を実施し、土壌環境の修復に向けた新たな生業活動を明らかにした。サブサハラ・アフリカでの慢性的な食糧問題の解決には、作物の養分要求特性に土壌の養分供給特性を一致させる必要があり、その実現には時空間変動を考慮した養分動態モデルの構築が不可欠である。そこで、生態環境が異なるニジェール・タンザニア・カメルーンにおいて24年間の圃場試験を実施し、1土壌有機物動態モデルの構築、2土壌微生物の増殖・死滅に伴う可給態養分量の時間変動、3土壌侵食に伴う土壌有機物と可給態養分の水平方向の空間変動、4溶脱に伴う同垂直方向の空間変動を明らかにした。これらの結果に基づき、地域ごとの気候・土壌特性に特徴づけられた養分の時空間変動特性を考慮した新たな養分動態モデルを構築している。
肺腺癌の転移成立を防ぐための研究

EGFR遺伝子変異陽性肺腺癌細胞は、浮遊培養系ではEGFR阻害薬に対して高感受性を示し容易にapoptosisに陥るのに対し、通常の単層培養系で維持された場合、その癌細胞が発現するEGFRの自己リン酸化は浮遊状態と同様にEGFR阻害薬により完全に抑制されるにもかかわらず、EGFR阻害薬に顕著に抵抗性を示すことを見出した。EGFR遺伝子変異陽性の肺腺癌患者のリンパ節転移巣を検索した結果、生体内に存在する癌細胞は、細胞外基質と接着していても、脈管内に浮遊していても同様に変異型EGFR蛋白を発現していた。以上の実験結果からEGFR阻害薬は生体内においては、特に脈管内に浮遊したEGFR遺伝子変異陽性肺腺癌細胞をより効果的に細胞死させることが示唆された。我々は以前に小型肺腺癌の術後再発を最も強く規定するのは脈管侵襲の有無であること明らかにした。本来、正常な上皮細胞は細胞外基質から遊離するとアポトーシス(上皮細胞のanoikis)に陥るのに対し、癌細胞はanoikis抵抗性を獲得しているため、脈管内に浸潤し、その内腔で浮遊状態となっても生存し続け、やがて一部が他臓器に生着し、転移巣を形成すると考えられる。本研究では、20例の脈管浸潤陽性の原発性肺腺癌組織と9種の肺腺癌細胞株を用いてanoikis抵抗性の分子機構を解析した。肺腺癌組織のリンパ管内に浮遊する腺癌細胞(anoikis抵抗性のin vivoモデル)はE-cadherinを発現する胞巣を形成し、細胞外基質と接着した癌細胞よりも有意に強くphosphorylated(p)-Srcを発現していた。また肺腺癌細胞株を低接着性培養皿で浮遊培養すると全ての細胞株でSrcの発現が誘導された。さらに4種の細胞株は浮遊培養されると、肺腺癌組織の脈管内に浮遊する癌細胞胞巣と類似したp-SrcとE-cadherinを発現するspheroidを形成した。これらの4種のspheroidは、Src tyrosine kinase inhibitor(TKI)であるPP1あるいはbosutinibを用いてSrcのキナーゼ活性を低下させると程度は様々であるがアポトーシスに陥った。よって肺腺癌細胞のanoikis抵抗性にはSrcのキナーゼ活性が一定の役割を果たしていると考えられた。さらにこのSrc TKIが誘導する肺腺癌細胞のanoikisはBcl-2阻害薬(BH3 mimeticとも呼ばれる)であるABT-263 1μMを添加することで顕著に増強されることも見出し報告した。しかし上記の実験結果は主として短期(24-48時間)の実験により得られたものであるため、Src阻害薬とABT-263の併用療法を長期間行うことにより全ての肺腺癌細胞が実際にアポトーシスに陥るか否かの確認を行っているところである。