hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物病原菌が生産する感染誘導物質に関する化学的・生化学的研究

過去3年間の研究の経緯及び結果を以下に述べる。目的:植物病原菌が生産する感染誘導物質として位置ずけれられる宿主特異的毒素を中心として広く植物病原菌が宿主植物を選択する機構を化学的、生化学的に明らかにすることを目的とする。結果:1.燕麦のVictoria blight病の病原菌であるHelminthosporium victoriaeの生産する宿主特異的毒素HV-toxin Mの構造解析に次いでHV-toxin Mが主活性成分Victorin Cと同一物質であることを明らかにした。このほかにすでに報告されている化合物ではないと考えられる微量成分の精製を試みたが単離することは出来なかった。アミノ酸分析結果から構成アミノ酸の相違が考えられるが詳細については今後の研究にまたねばならない。2.トウモロコシのゴマ葉枯病菌であるHelminthosporium maydis,race T及び黄色ゴマ葉枯病菌であるPhyllostictamaydisがそれぞれ生産するHMT-toxin関連化合物を31種合成し毒素の結果に基ずいてさらにその詳細な活性発現機構を検討する為にさらに8種類の新規関連化合物を合成して現在その詳細な活性の比較を行っている。3.柑橘類の褐斑病の病原菌であるAlternaria citriの生産する宿主選択的毒素ACTG-toxinの微量成分及び新規セスキテルペン、dihydriosporogen AO-1の構造を明らかにするとともにACTG-toxinに関する構造と活性に関する知見を得る為の化学的変換を計画中である。4.上記以外の病原菌としてPyricularia oryzaeとHelminthosporium maydis,race 0に感染誘導物質が存在する可能性を前提として、培養法及び活性の検出等を検討したが具体的成果は今後の研究に待つところが大きい。これらの成果を基にさらに深く完成機構の解明へと進展させるべく研究を継続している。植物病原菌の生産する宿主特異的毒素に関する研究を中心とし,広く植物病原菌が宿主植物を選択する機構を化学的に明らかにすることを目的として以下の研究を展開してきた.1.燕麦のVictoria blight病の病原菌であるHelminthosporium victoriaeの生産する宿主特異的毒素, HVー毒素に関する研究を行い,主活性毒素のフォルミル基がアミノ基に置換されたHVー毒素Mの構造を明らかにすることに成功し,さらに他の微量成分に関して分離,精製を進めている.これらの研究はHVー毒素の構造ー活性相関の解明に重要な知見を提供すると考えられる.2.HMTー毒素, PMー毒素はトウモロコシのゴマ葉枯れ病の病原菌である.Helminthosporium maydis,raceTとPhyllosticta maydisによって生産される宿主特異的毒素であるが,これらの毒素の関連化合物を合成的に得ることにより構造ー活性相関の研究が進展している.HMTー関連物質13種類, PMー関連物質20数種類の合成に成功し活性中心の研究からコンフォメーション解析へと研究が展開されている.3.柑橘類の一品種, Dancy tangerineに褐斑病を起す病原菌であるAlternariacitriの生産するACTGー毒素の構造を6種類明らかにしてきたが,さらに微量成分2種類の構造及び新規セスキテルペン一種類の構造を明らかにすることに成功した.さらに現在,植物材料を育成することにより構造活性相関及び作用機構解明の研究を進めるべく準備している.4.さらに他の植物病原菌の宿主選択機構解明に関する研究の一貫として稲のイモチ病菌培養条件を検討するとともに,稲のファイトアレキシンとして構造解析を行ったオリザレキシン類の稲葉中における定量等を検討してきた.しかし現在のところ感染誘導物質の検出にはさらに一層の検討が必要な段階である.前年度の研究の継続として、植物病原菌の生産する感染誘導物質である宿主特異的毒素を中心として広く植物病原菌が宿主植物を選択する機構を化学的に明らかにすることを目的に以下の研究を展開した。

1.燕麦のVictoria blight病の病原菌であるHelmintnosporium victoriaeの生産する宿主特異的毒素HV-毒素Mの構造を明らかにしてきたが、さらに微量成分ではあるが非常に活性の強いHV-毒素Hが先に報告されているvictorinCと同一物質であることを明らかにした。又他の微量成分の抽出精製を行うことにより構造活性相関に関する知見、生合成に関する知見が得られるものと期待して研究を継続している。2.トウモロコシのゴマ葉枯れ病菌が生産する宿主特異的毒素、HMT-PM-毒素に関する合成的研究を行い、各種化合物の生理活性を詳細に比較検討した結果、環状構造が活性発現に必要なコンフォメーションであろうと推定される段階に到達した。今後推定したコンフォメーションをより正確なものとする為に関連化合物の合成を継続している。3.樹橘類の一品種、Drncy tangerineに褐斑病を行う病原菌、Alternuria citrlの生産するACTG-毒素8種類に関して構造活性相関の知見を得る為の準備を継続するとともに他の類緑化合物への誘導も検討中である。4.さらに他の植物病原菌の宿主選択機構の解明を目的として稲のイモチ病の病原菌、pyricularia oryzaeの培養を行ったが毒性物質として既知化合物のテヌアゾン酸の分離同定を行ったに止まった。また稲の葉中のプロヒビチン、ファイトアレキシン等に関する研究を継続している。今後感染誘導物質の知見を得る為にさらに予備的実験の蓄積が必要となっている。当該年度における進展を基盤としてさらに深く感染機構の解明へと進展させるべく研究を継続しております。前年度の研究の継続として、植物病原菌が生産する感染誘導物質として位置づけられる宿主特異的毒素を中心として広く植物病原菌が宿主植物を選択する機構を化学的に明らかにすることを目的として以下に述べる研究を展開した。1。燕麦のVictoria blightの病の病原菌であるHelminthosporium victoriaeの生産する宿主特異的毒素HV-toxin Mの構造解析に次いでHV-toxin Mが主活性成分victorin Cと同一物質であることを明らかにしたが、このほかにすでに報告されている化合物ではないと考えられる微量成分の精製を試みたが単離することは出来なかった。アミノ酸分析の結果から構成アミノ酸の相違が考えられるが詳細については今後の研究にまたねばならない。2。トウモロコシのゴマ葉枯病菌であるHelminthosporium maydis,race T及び黄色ゴマ葉枯病菌であるPhyllostictamaydisがそれぞれ生産するHMT-toxinとPM-toxin関連化合物を各種合成し毒素の活性型コンフォメ-
口腔癌における核DNAの異数傷体化に関与する細胞周期制御遺伝子の検索

p16/CDKN2遺伝子は、cyclinD1/CDK4の複合体のインヒタビターとして発見され、さらにこの遺伝子が多くの悪性腫瘍で異常を起こしていることが明らかにされ、細胞周期の異常と悪性腫瘍の発生を結びつけた新しい癌抑制遺伝子として注目されている。(材料・方法)口腔扁平上皮癌組織32例(癌部および周囲正常組織)、および口腔扁平上皮癌由来細胞株7種から抽出したDNAを対象とした。検索領域は、p16(CDKN2)遺伝子のエクソン1および、エクソン2に設定し、PCR-SSCP法にて変異の有無をスクリーニングした。PCR-SSCP法において異常の認められた試料については、ダイレクトシークエンスによって変異の位置と種類を同定した。(結果)PCR-SSCP法で、口腔扁平上皮癌組織32例中2例(6.0%)に、また細胞株7例中3例(42.9%)に、異常バンドを認めた。シークエンス解析では、ミスセンス変異が2例、ナンセンス変異が3例であった。また、CDKインヒビターの変異は、原発巣に比較して株化された異数倍体細胞株に高頻度に見られた。以上のことから、p16(CDKN2)遺伝子は、口腔扁平上皮癌の発生過程において、細胞周期のG1チェックポイントの制御異常を起こし、腫瘍の進展に関与している可能性が考えられた。いままでサイクリンDの増幅、過剰発現が癌化、異数倍体化につながると考えられてきたが、サイクリンDは正常でもそれぞれを負に制御しているCDKインヒビターの変異が生理的なG1期からS期への進行を狂わせていることが十分示唆される結果となった。
細胞骨格依存性シグナルの腎線維化にはたす意義

線維化は臓器障害に対する過度の創傷治癒反応、すなわち細胞外基質沈着と細胞外基質産生能を有する細胞の集積を特徴とする。しかし、これら過度の創傷治癒反応をもたらす分子生物学的基盤は完全には同定されていない。細胞外基質産生能を有する細胞群の中で,線維芽細胞および筋線維芽細胞は線維化組織におけるコラーゲン沈着領域に集積し,線維化進展機序における主たる役割を担う細胞と考えられている。本研究では、アクチン細胞骨格により制御される転写因子myocardin-relatedtranscription factor (MRTF)ファミリー(MRTF-A、MRTF-B)が、線維芽細胞および筋線維芽細胞の生物学的特性を調節することで腎線維化にはたす意義の解明を試みている。平成30年度は、平成29年度に引き続き細胞特異的MRTF遺伝子改変マウス(標的細胞;コラーゲン産生細胞,糸球体上皮細胞)を作成した.すなわち、コラーゲン産生細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,コラーゲン産生細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.さらに、糸球体上皮細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,糸球体上皮細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.平成29年度に見られた繁殖遅滞は平成30年度には改善し、安定したマウスの供給が可能となった。これらマウスを用いて各種腎障害モデルを作成し、腎障害にはたすMRTFの意義につき、引き続き検討している。さらに細胞培養実験において、MRTFの腎障害にはたす機序につき、より詳細な検討を開始した。現在、MRTFに制御を受ける候補因子を同定し、線維化との関連を検討している。コラーゲン産生細胞および糸球体上皮細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成することに成功した。すなわち、コラーゲン産生細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,コラーゲン産生細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.さらに、糸球体上皮細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,糸球体上皮細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.このマウスに各種腎障害モデルを作成し、腎障害にはたすMRTFの意義を見出した。さらに遺伝子改変細胞も作成し、MRTFの腎障害にはたす意義を検討開始している。上記検討に並行しながら、動物および細胞実験において、MRTFの腎障害にはたす意義を明確にしたい。さらに、MRTFに制御を受ける因子を絞り込み、新たな治療標的としての意義を検討したい。そのうえで、ヒト腎疾患におけるMRTFの意義についても検討を進める予定である。平成29年度は、細胞特異的MRTF遺伝子改変マウス(標的細胞;コラーゲン産生細胞,糸球体上皮細胞)を作成すべく、マウスの交配を継続して行った。すなわち、コラーゲン産生細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,コラーゲン産生細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.さらに、糸球体上皮細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,糸球体上皮細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.現在、このマウスに各種腎障害モデルを作成し、腎障害にはたすMRTFの意義を検討しているところである。すなわち、コラーゲン産生細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,コラーゲン産生細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.さらに、糸球体上皮細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,糸球体上皮細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.このマウスに各種腎障害モデルを作成し、現在までに腎障害にはたすMRTFの意義を見出しているところである。本研究では、アクチン細胞骨格により制御される転写因子myocardin-related

transcription factor (MRTF)ファミリー(MRTF-A、MRTF-B)が、線維芽細胞および筋線維芽細胞の生物学的特性を調節することで腎線維化にはたす意義の解明を試みている。平成30年度は、平成29年度に引き続き細胞特異的MRTF遺伝子改変マウス(標的細胞;コラーゲン産生細胞,糸球体上皮細胞)を作成した.すなわち、コラーゲン産生細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,コラーゲン産生細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.さらに、糸球体上皮細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,糸球体上皮細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.平成29年度に見られた繁殖遅滞は平成30年度には改善し、安定したマウスの供給が可能となった。これらマウスを用いて各種腎障害モデルを作成し、腎障害にはたすMRTFの意義につき、引き続き検討している。さらに細胞培養実験において、MRTFの腎障害にはたす機序につき、より詳細な検討を開始した。現在、MRTFに制御を受ける候補因子を同定し、線維化との関連を検討している。コラーゲン産生細胞および糸球体上皮細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成することに成功した。すなわち、コラーゲン産生細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,コラーゲン産生細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.さらに、糸球体上皮細胞特異的にCreを発現するマウスをMRTFAB-loxPと交配することで,糸球体上皮細胞特異的なMRTF欠損マウスを作成した.このマウスに各種腎障害モデルを作成し、腎障害にはたすMRTFの意義を見出した。さらに遺伝子改変細胞も作成し、MRTFの腎障害にはたす意義を検討開始している。上記検討に並行しながら、上記遺伝子改変マウスを用いて慢性腎不全モデルを作成し、細胞特異的なMRTFシグナルが各種腎障害に与える影響を明らかにする。その上で腎固有細胞や浸潤細胞を採取し、収縮能、遊走能、浸潤能、形質転換や遺伝子発現といった生物学的特性を調節するMRTFシグナル依存性機序および関連分子を検討する。上記検討に並行しながら、動物および細胞実験において、MRTFの腎障害にはたす意義を明確にしたい。さらに、MRTFに制御を受ける因子を絞り込み、新たな治療標的としての意義を検討したい。そのうえで、ヒト腎疾患におけるMRTFの意義についても検討を進める予定である。
内耳性難聴の進行様式の研究

特発性両側性感音難聴は原因不明で両側性に聴力低下を来し最終的には高度難聴となる疾患である。難聴の進行は緩徐に進行する例と急速に進行する例が知られている。今年度の研究ではこの疾患の難聴進行様式についての全体像と急速進行例の進行様式について研究した。急速進行例については治療・予後についても研究した。1.当科難聴外来受診者のうち原因不明に両側性に進行する感音難聴(特発性両側性感音難聴)患者の聴力像および経過について検討した。(1)特発性両側性感音難聴は20dB付近、60dB付近、スケールアウトの三つのピークを持つ聴力分布となった。(2)特発性両側性感音難聴の聴力変化の時期をI期・II期・III期丹に分けて各々の聴力分布のピークを比較するとI・II期の聴力分布のピークは20dB付近と60dB付近に二峰性のピークの山を持った。(3)III期ではスケールアウトで新たなピークを認めた。2.特発性両側性感音難聴の急速進行例について検討した。(1)急速進行例に対し突発性難聴に準じた治療を行った。(2)聴力の悪化度は平均21.8dB、改善度は平均12.1dBであった。(3)予後は治療した症例はなく、著明回復3.2%、回復29.0%、不変67.8%であった。(4)予後は突発性難聴に比して改善した症例の割合も少なく、聴力改善の度合も悪かった。(5)特発性両側性感音難聴全体と同様に急速進行例についても聴力分布に規則性を認めた。
歯牙腫の発生・発育過程に伴う間質誘導の解明-萌出遅延歯周囲組織の間質変化-

われわれは本研究により、以下の結果を得た。1)ヒト歯牙腫症例の病理組織学的、免疫組織化学的検索:過去16年間の歯牙腫症例を病理組織学的に発育状態にしたがって分類し、その中より約30例を抽出し、コラゲンをはじめとする各種細胞外基質がどのような局在を示すか、正常歯と対比して検討した。その結果、歯牙腫の各構成要素はそれぞれが対応する正常歯の構成要素と比較して、様々な発育分化の乱れがあることが確認された。2)萌出遅延歯の歯冠周囲組織の病理組織学的検察:歯冠周囲歯肉組織60例のうち29例(48.4%)は粘液様線維性過形成(MH)を呈する特徴的な病変であった。MHの上方の歯肉組織には線維化がみられ、特定の細胞外基質分子が集積しており、下部のMHの増生により歯肉組織にも活発な改造現象がおきていることが示唆された。また、エナメル上皮線維腫様組織(AF)の塊状の増殖もみられたが、周囲の萎縮組織に移行して自然退縮しており、真の腫瘍ではなく小児の歯の萌出期に特有な病変と考えられた。これらMH、AFの存在自身、および介在が歯肉線維化を誘導して、下方歯の萌出遅延を招来していると考えられた。3)大理石骨病マウス(op/op)の歯胚発育過程における細胞外基質の局在に関する免疫組織化学的研究:生後3日齢で切歯歯胚組織は周囲骨梁内に侵入するように成長し、骨梁で断裂された歯胚上皮塊は骨内でも新たに歯原性間葉を誘導していた。また、歯小嚢相当部の間葉組織は経時的に消失し、ついにセメント質が形成されず、歯乳頭も幼若なまま歯髄への分化がみられなかった。したがって、歯小嚢相当部空間の物理的容積とそこに存在する細胞外基質の適切な配置が歯胚の成長に重要な要因であることが示唆された。以上の結果より、歯胚の発育異常および歯の萌出障害に関わる要因が明らかになり、今後の小児歯科臨床の基礎的裏づけをなすための、重要な知見を得ることができた。当初の研究計画である、1.ヒト歯牙腫症例の病理組織学的検討、2.ヒト歯牙腫症例の免疫組織化学的検索、について予定どおり研究を遂行し、以下のような結果を得た。最初に、過去16年間の歯牙腫症例(約90例)の切片をすべて検鏡し、病理組織学的に発育状態にしたがって分類した。その中より約30例を抽出し、ヘマトキシリン・エオジン染色、および各種細胞外基質分子について免疫染色し、観察した。その結果、新たに得られた知見として、(1)歯髄様組織において各種細胞外基質分子が様々な局在様式を示したことより、歯牙腫では種々の発育段階のものが混在していることが確認できた。(2)歯髄内の硝子化基質部に特定の細胞外基質分子の集積を認め、石灰化との関係が推察された。(3)歯牙腫周囲および歯様硬組織周囲の線維性結合組織は、歯根膜組織に分化する歯症嚢に相当すると考えられた。

(4)エナメル髄様組織内に血管をいれた間質の陥入があり、同部には上皮性、および間葉性の基質の形成がみられ、正常歯胚のエナメル髄とは異なった構造を示した。以上より、歯牙腫の構成要素には、それぞれが対応する正常構成要素と比較して、様々な発育分化の乱れがあることが確認できた。この研究結果を、第36回歯科基礎医学会にて発表し、さらに現在、雑誌への投稿準備中である。また、今年度得られた結果により、来年度研究予定である、動物モデルでの歯牙腫発育過程における細胞外基質分子の経時的変化の観察に、非常に有用な基礎データが得られた。さらに今年度は、次の計画である動物モデルの予備実験にも着手している。平成7年度には、1.大理石骨病マウス切歯歯根端部の歯牙腫様組織の経時的観察、2.萌出遅延歯の歯肉・歯小嚢の病理組織学的・免疫組織化学的検索、について予定どおり研究を遂行し以下の結果を得た。1.生後1日齡から62週齡のop/op、および正常な同腹マウスの顎骨を切除し連続切片を作成し、各種細胞外基質分子について免疫染色し観察した。その結果、3日齡で切歯歯胚組織は周囲骨梁内に侵入するように成長し、骨梁で断裂された歯胚上皮塊は骨内でも新たに歯原性間葉を誘導していた。また、歯小嚢相当部の間葉組織は経時的に消失していき、ついにセメント質が形成されず、歯乳頭も幼若なまま歯髄への分化がみられなかった。したがって、歯小嚢相当部空間の物理的容積とそこに存在する細胞外基質の適切な配置が歯胚の成長に重要な要因であることが示唆された。(第85回日本病理学会総会にて発表予定)2.萌出遅延歯の開窓術によってえられた歯冠周囲歯肉組織60例について、各種細胞外基質分子について免疫染色し観察した。その結果、29例(48.4%)は粘液様線維性過形成(MH)を呈する特徴的な病変であった。MHの上方の歯肉組織には線維化がみられ、特定の細胞外基質分子が集積しており、下部のMHの増生により歯肉組織にも活発な改造現象がおきていることが示唆された。また、エナメル上皮線維様組織(AF)の塊状の増殖もみられたが、周囲の萎縮組織に移行して自然退縮しており、真の腫瘍ではなく小児の歯の萌出期に特有な病変と考えられた。これらMH,AFの存在自身、および介在が歯肉線維化を誘導して、下方歯の萌出遅延を招来していると考えられた。(第37回歯科基礎医学会にて発表).以上の結果より、歯胚の発育異常および歯の萌出障害に関わる要因が明らかになり、本研究によって今後の小児歯科臨床における基礎的裏づけをなすための、重要な知見を得ることができた。
水痘帯状疱疹ウイルスによる神経障害の発症機序の解析

体内に潜伏する水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)の再活性化病変である帯状疱疹の生検例を、患者の同意の元に解析を行い、水痘帯状疱疹ウイルスの前初期遺伝子産物と後期遺伝子産物の発現を経時的に解析した。早期病変である紅斑期の真皮上層の血管周囲に浸潤するリンパ球がUL63産物に対する抗体で陽性となり、さらに末梢血単核細胞中のウイルスゲノムをPCRにより検出され、VZVが感染したリンパ球が体内を循環しうる可能性を示し出した。このリンパ球は細胞表面マーカーの健作によりT細胞であることが判明し、皮膚病変部においてこれらのTリンパ球により細胞性・液性応答が誘導されていることが明らかにされた。さらに、末梢神経内でのこの抗原の発現を検索し、神経軸策がむきだしになることが神経痛の発症の機転として重量であることは判明した。今後の課題として、本研究ではSchwann細胞の感染が個々の皮疹の後期に生じ、かつ後期病変を来さない皮疹では生じにくいことを明らかにしたが、早期の皮疹においてウイルスがSchwann細胞に感染する機序ならびにその防止方法を明らかにする必要がある。具体的にはすでに作製していたVZVの前初期遺伝子UL61ならびにUL63産物に対する抗体を作製し、免疫組織化学的に帯状疱疹の皮膚病変を解析した。その結果、帯状疱疹の早期病変である紅斑期の真皮上層の血管周囲に浸潤するリンパ球の核がUL63産物に対する抗体で陽性となり、従来の方法ではウイルスの局在を明らかにすることができなかった紅斑期早期のウイルスの局在を明らかにすることができた。また、これらの細胞はin situ hybridization法によっても陽性となった。リンパ球表面マーカーの検索ではこれらの細胞はT細胞であった。このことより、帯状疱疹の皮膚病変においてVZVが一過性にT細胞に感染し、宿主の免疫応答に影響をおよぼしていることが示唆された。今後、この免疫応答と、末梢神経内でのこの抗原の発現を検索し、神経病変とくに、脱髄との関連を明らかにする予定である。水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)は初感染後、体内に潜伏し、その再活性化にともない帯状疱疹を引き起こす。患者の同意のもとに帯状疱疹の皮膚病変部の生検組織のウイルス病理学的解析を行い、VZVの前初期遺伝子産物と後期遺伝子産物の発現を経時的に解析した。さらに、前初期遺伝子UL61ならびにUL63産物を認識する抗体を用いて免疫組織化学的に検討も行った。早期病変である紅斑期の真皮上層の血管周囲に浸潤するリンパ球がUL63産物に対する抗体で陽性となり、さらに末梢血単核細胞中のウイルスゲノムをPCRにより検出され、VZVが感染したリンパ球が体内を循環しうる可能性を示しだした。このリンパ球は細胞表面マーカーの検索によりT細胞であることが判明し、皮膚病変部においてこれらのTリンパ球により細胞性・液性応答が誘導されていることが明らかにされた。さらに、末梢神経内でのこの抗原の発現を検索し、神経周囲膜ならびにSchwann細胞が陽性となり、Schwann細胞の感染が脱髄をきたし、最終的に神経軸策がむきだしになることが神経痛の発症の機転として重要であることが判明した。
環境試料からの遺伝子資源の探索に向けた未知有用遺伝子の迅速取得手法の開発

環境試料からの新規遺伝子取得手法としてPre-amplified Inverse-PCR法(PAI-PCR法)を考案した。本手法は相補鎖塩基に対して通常のDNAオリゴよりも特異性の高いLocked nucleicacid(LNA)オリゴとphi29 DNA polymeraseを使用し、ターゲット遺伝子が含まれる環状DNAのみを選択的に鎖置換反応で増幅し、その産物をinverse PCR法の鋳型DNA鎖として利用するのが特長である。大腸菌ゲノムDNA中のλDNAをターゲット遺伝子とし、模擬環境試料を用いてPAI-PCR法の効果を検証した。その結果、これまでのinverse PCR法の約1,000倍の感度でターゲット遺伝子を検出可能であることを確認した。この成果は環境試料からの新規遺伝子を取得するメタゲノム研究の新たな道筋として、幅広い研究・産業分野において活用できる可能性を示している。次に、本手法を用いて様々な環境試料(活性汚泥、土壌、虫垂、堆肥)から新規遺伝子の取得を試みた。その結果、既知のリパーゼ遺伝子と35-80%の相同性(アミノ酸ベース)を示す推定リパーゼ遺伝子を13個取得し、さらに機能解析を行ったところ、既知遺伝子とは異なる活性を示した。一方、環境試料から多様な新規遺伝子を効率的に取得するためには、各サンプルのターゲット遺伝子の多様性を把握することが、その一助になると考えた。そこで、15種類の耕地土壌を用い、bacterial chitinasesをターゲットにしてT-RFLP法で多様性を簡易に把握することができるのかを検討した。クローニングを介した統計解析(UniFrac analysis)とT-RFLP法を介した統計解析(多次元尺度法)を比較した結果、T-RFLP法で遺伝子の多様性を簡易に把握できることが示唆された。本手法は相補鎖塩基に対して通常のDNAオリゴよりも特異性の高いLocked nucleicacid(LNA)オリゴとphi29 DNA polymeraseを使用し,ターゲット遺伝子が含まれる環状DNAのみを選択的に鎖置換反応で増幅し,その産物をinverse PCRの鋳型DNA鎖として利用するのが特長である。このPAI-PCR法についてλDNAをターゲット遺伝子とした模擬環境試料を用いて検討した結果,これまでのinverse PCR法の約10,000倍の感度でターゲット遺伝子を検出することができることを確認した。この成果は環境試料からの新規遺伝子を取得するメタゲノム研究の新たな道筋として,幅広い研究・産業分野において活用できる可能性を示している。次に本手法を用いて様々な環境試料(活性汚泥、土壌、虫垂、堆肥)から新規遺伝子の取得を試みた。その結果,今年度,既知のリパーゼ遺伝子と35-80%の相同性(アミノ酸ベース)を示す推定リパーゼ遺伝子を14個取得した。また取得した遺伝子のうち,新規リパーゼ遺伝子1つについて大腸菌の発現系で可溶性画分に発現タンパクを回収することができた。このリパーゼ遺伝子と相同性が高かった既知遺伝子も同様な条件で発現させ,両タンパクの機能解析を行った。その結果,反応温度やpHを変えると既知遺伝子では基質特異性が低くなってしまったが,新規リパーゼ遺伝子では特異性にあまり変化がなかった場合があった。このことは塩基配列の違いに起因するのではないかと推察された。このように,新規リパーゼ遺伝子は既知遺伝子との相同性が低いために新規な機能を有することが期待される。
深在性真菌症の病態と治療に関する研究-反復性肺アスペルギルス症の実験モデル作製と発症機序の解明-

1)再燃型ラット肺アスペルギルス症モデルの完成と応用従来のステロイドによる再燃型モデルに代えてサイクロフォスファマイド(以下CPM)による再燃誘発モデルを完成した。より実際の臨床に近い病態が得られ、さらに従来型のモデルに比して感染経過が個体間で均一で、時間的短縮も可能であった。このモデルでの組織学的検討では、好中球の減少に伴う病変の再燃から末期病態までが確実に追え、また、組織変化と肺内真菌数の相関も明瞭で、以下の血清診断法の検討に極めて有用であった。2)血清学的診断の評価と臨床応用上記のモデルを用いて、市販のアスペルギルス抗原検出キットの評価を行い、その適正応用の在り方を明らかにした。すなわち、頻回採血の必要性と尿中抗原検出の有用性である。これらを直ちに臨床例に応用し、現在までに早期診断による治療例も含めて、従来末期感染症として認識されていた肺アスペルギルス感染に対し、極めてその対応に有益な結果も得られつつある。3)治療実験従来の急性モデルを中心に、さらに新しい治療法の模索を続けた。逆に臨床例での経験から、Ulinastatineの抗アスペルギルス作用に注目し治療実験を行い、抗真菌薬と本剤との併用効果を確認した。今後の課題として有望なものと考えている。当初の計画はほぼ完成された。本年度の実績は,以下に示すごとくである。1).反復性肺アスペルギ-ルス症モデルの作製予備実験と同様の方法で反復型の肺アスペルギ-ルス症をラットに再現性高く作製できるようになり,以下の諸実験に応用している。2).動物モデルにおけるアスペルギ-ルス抗原検出急性モデルでは,感染後2日目の早期より抗原は陽性となる。慢性モデルでは,感染の遷延とともに抗原は陰性化し,反復モデルの再燃誘発とともに再び陽性化を認める。極めて病勢とよく相関した結果が得られ臨床例での応用にも期待が持たれる。本キットは既に市販されているが,その有用性を再度臨床例で評価中であり,その感度は約60%,特異性は90%以上と考えられる。4).動物モデルにおける治療実験急性,慢性,反復性各モデルを用い,各種抗真菌薬,免疫賦活剤などの有用性を評価しつつある。5).反復性肺アスペルギ-ルス症の発症機序解明の研究剖検例および動物モデルを用いて,主に組織学的検討を実施中である。以上,実績は着実に上がりつつある。急性、反復性ラット肺アスペルギールス症モデルを用いての実験では、治療実験を中心に種々の成績が得られた。新しいBenanomycin-AやItraconazoleなどの抗真菌剤の急性感染における治療効果は、既存のFluconazoleやAmphotericin B(AMPH)に有効性あるいは安全性の面で勝ると評価され、今後の臨床応用への期待が持たれる。さらにG-CSFのアスペルギースル症治療における有用性は反復性モデルでの再燃防止効果やAMPHとの併用での治療効果が確認され、今後の具体的な臨床応用への示唆が得られつつある。Pastorex Aspergillusのラット肺アスペルギールス症での抗原検出に関する研究では、急性モデルでの各アスペルギールス属での検出タイミングの違いや急性、反復性モデルでの各時期における検出率を検討し、その結果、本法はやや感度に劣るが、各アスペルギールス属に共通の抗原検出が可能であると考えられる。現在、反復モデルを改良し、より強力な免疫不全を誘導し、その再燃機序の検討を進めている。本年度は本課題の最終年度であり、まとめとして以下の成果を上げる事が出来た。

このモデルでの組織学的検討では、好中球の減少に伴う病変の再燃から末期病態までが確実に追え、また、組織変化と肺内真菌数の相関も明瞭で、以下の血清診断法の検討に極めて有用であった。2)血清学的診断の評価と臨床応用上記のモデルを用いて、市販のアスペルギルス抗原検出キットの評価を行い、その適正応用の在り方を明らかにした。すなわち、頻回採血の必要性と尿中抗原検出の有用性である。これらを直ちに臨床例に応用し、現在までに早期診断による治療例も含めて、従来末期感染症として認識されていた肺アスペルギルス感染に対し、極めてその対応に有益な結果も得られつつある。3)治療実験従来の急性モデルを中心に、さらに新しい治療法の模索を続けた。逆に臨床例での経験から、U1 inastatineの抗アスペルギルス作用に注目し治療実験を行い、抗真菌薬と本剤との併用効果を確認した。今後の課題として有望なものと考えている。
メダカ及びゼブラフィッシュ胚域移植による孵化腺細胞の分化と移動機構の解明

これまで、申請者らはメダカ孵化酵素cDNA由来のRNAプローブを用いたin situ hybridization法によって、後期原腸胚のボルスター領域において最初の孵化酵素遺伝子発現(すなわち孵化腺細胞分化)が開始され、その後腺細胞は頭部腹面を移動して咽頭壁に達することを認めた。又、ゼブラフィッシュでは腺細胞はポルスター領域から卵黄糞前縁部へ移動する。しかし両魚種に於て孵化腺前駆細胞がポルスター領域に移動し、分化するに至る過程は不明であり、又ポルスター領域以後異なった移動経路をとり分化する原因も不明である。本研究の目的と実績は次の2点である。1、孵化腺前駆細胞がポルスター領域に至る過程を調べる為に、その起源として可能性の高いオルガナイザー領域の変換移植実験をメダカ胚で行った。予めビオチンで標識したオルガナイザー(胚楯)領域をホスト胚胚盤腹縁に移植し、二次胚を作らせると、正常胚と同様に孵化腺が分化し、正常に分泌活動を行う。アビジン-FITC染色により孵化腺細胞はドナー胚の胚楯(オルガナイザー)由来であることが判明した。このことから、メダカ胚においては胚楯(オルガナイザー)領域にあって最初に集中陥入した細胞が胚盤葉下層最前部で前方に移動し、ポルスターに至って初めて孵化酵素遺伝子の発現を開始することが明らかとなった。2、異なった魚種におけるポルスター以後の移動経路の差異を調べる為、メダカ胚にゼブラフィッシュ胚盤域を移植する実験はまだ顕著な結果をもたらしていない。今後続行する予定である。
微分不可能コントローラを用いた制御系設計

1.不連続系に対するリアプノフの逆定理を整理し、シンプルな表現を与えた。それを漸近安定で不連続な同次系に対して用いた場合、同次なリアプノフ関数が得られることを明らかにした。また、同次リアプノフ関数の時間微分を計算することにより、不連続同次系においても同次次数によって収束速度が決定されることを示した。以上の結果を用い、高次スライディング制御系の有限整定性を証明した。2.代表的な非ホロノミック拘束を持つ系であるchained systemに対し、その部分システムに同次有限整定制御を用いることで、時不変不連続な有限整定制御則を導いた。切り替え則として同次な収束時間保証関数を用いているため制御系全体も同次系となり、数学的にも扱いやすい結果が得られた。実用的にも、局所有界な時不変入力で指数安定以上な制御系になっており、これまでにない優れた結果が得られている。チャタリングを防ぐために入力に同次ノルムを掛ける方法も提案した。また、この制御則を、最終的な滑り面に有限整定させるように考えることで、高次chained systemへ適用するように拡張した。また、上記の方法以外にも、非ホロノミック系に対して、微分不可能なリアプノフ関数を与えることで、ある種の有限整定性を持ち局所有界かつ指数安定となる制御則が得られることを示した。3.上記の不連続フィードバックによる非ホロノミック系の安定化制御則を、小型2輪移動ロボットの車庫入れ制御に適用し、実際に実機で車庫入れ制御ができることを確認した。4.ロボットマニピュレータにおける角速度推定において、不連続ダイナミクスによる厳密微分器を用いることで、ある程度の雑音を除去し、良好な推定結果を得ることを、実機で確認した。さらにその推定結果を用いて実機上に制御系を構成した。今年度は、不連続フィードバックによる制御の基礎的事柄をいくつか明らかにした。まず、いくつか与えられていた不連続系に対するリアプノフの逆定理を整理し、シンプルな表現を与えた。つまり、同次次数が負であれば有限整定し、0であれば同次ノルムの意味で指数安定であり、正であれば任意の初期値からある決められた時間以内に原点近傍に収束する。以上の結果を用い、同次なリアプノフ関数を考えることで、低次の場合だけであるが、Lavantの厳密微分器が安定となる十分条件を導いた。また、高次スライディング制御系が有限整定することは経験的に知られていたが、厳密な理論に基づいてその有限整定性を証明した。次に、代表的な非ホロノミック拘束を持つ系であるchained systemに対し、その部分システムに同次有限整定制御を用いることで、時不変不連続な有限整定制御則を導いた。さらに同様な考え方により、局所的な座標変換を経ることなしに大域的な車両系の車庫入れ制御則を導くことに成功した。平成16年度の研究実績の概要は以下の通りである。

1.まず、ユークリッド空間に同相とは限らない多様体上のシステムに対して、複数の臨界点を許容するように制御リアプノフ関数を拡張した制御リアプノフ=モース関数を提案した。さらに、制御リアプノフ=モース関数によって導かれる準普遍制御則による大域的安定制御則を導いた。制御リアプノフ=モース関数がある簡単な式で表される条件を満たすように設計すれば、得られた制御則に含まれる不連続項によって、原点以外の臨界点からすばやく離れ、原点以外の臨界点近傍でスライディングモードになることはない。2.非ホロノミック系に対して、微分不可能なリアプノフ関数を与えて、ジョルジョヴィッチ=クイン型の制御則を与える方法が知られている。本研究では、リアプノフ関数が2回微分できない点をさらに加えることで、ある種の有限整定性を付加し、局所有界かつ指数安定となる制御則が得られることを示した。3.さらに、代表的な非ホロノミック系であるchained systemに対し、前年度求めた不連続フィードバックによる安定化制御則を、小型2輪移動ロボットの車庫入れ制御に適用し、実際に実機で車庫入れ制御ができることを確認した。4.ロボットマニピュレータにおける角速度推定において、不連続ダイナミクスによる厳密微分器を用いることで、ある程度の雑音を除去し、良好な推定結果を得ることを、実機で確認した。さらにその推定結果を用いて実機上に制御系を構成した。
化学系企業における医療機器、医薬品事業部門の立地についての研究

2018年度は、これまでの研究成果の一部を、地域デザイン学会地域政策フォーラム(宮崎大学:2019年2月8日)において「クリエイティブ地域の創生に向けてー宮崎への示唆」というタイトルで報告(単独)を実施した。また、当日のシンポジウムである「地方創生と地域産業振興」において、パネラーを務めた。2018年度は、地域創生について多くの著作を出版している学芸出版社と交渉し、4月から共同所作者の選定や原稿依頼および現行執筆を行ってきた。2018年10月に脱稿し、山﨑朗編著『地域産業のイノベーションシステム』学芸出版社、2019年として出版でききた。この本は、本研究の成果の一部を1章「地域経済創生の課題と戦略」および3章「産業クラスター論ー融合する技術」という二つの章において展開すると同時に、カバーしきれない分野、地域については、関連する研究者に支援を依頼し、全11章の著作となっている。また、この本を関連する研究者や政策担当者約50名に配布したところ、財務省の広報誌である『ファイナンス』、日本地理学会の『地理学評論』、日本地域学会の『地域学研究』において、書評として取り上げていただけることとなった。さらに、京都大学副学長の徳賀教授に相談し、2019年度の秋に京都大学において、本研究の研究成果を含む内容の報告およびシンポジウムの開催について地域デザイン学会地域政策フォーラム開催の可能性について現在交渉を行っている。また、中央大学の同窓会誌である『草のみどり』(2018年5月号)において、「流れに竿さす、地域創生」を執筆し、本研究の一部から得られ成果を記述した。研究初年度に九州在住の高齢の母親が自損事故を起こし、長期入院したため、1人息子である私が、何度も帰省し、病院、老人ホーム、損害保険会社との交渉を行わざるを得なくなり、研究時間を確保することができなかった。また、2年度は学部横断的なプログラムであるファカルティリンケージプログラム(FLP)の地域公共マネジメントの委員長に任命され、学生約100名を3泊4日で羅臼、中標津、標津、根室地区に引率することとなり、そのための現地との調整、国の補助金申請作業等に忙殺された。さらに、産業経済部門の塩見教授が脳梗塞で倒れ、退職されたこともあり、そゼミ代行も行った。社会人博士課程に在学していた相生氏の博士論文執筆作業の指導においても相当の時間を取られ、現地調査等の実施が行えなかった。本研究成果を広く学会で共有することが大切だと考え、2019年6月に相模女子大学で開催される産業学会全国大会においては、大会委員長として本研究に関するテーマとして「医療機器産業と地方創生」というテーマを設定した。今年度は退職教授も多く、『経済学論纂』(中央大学)に3本の論文を寄稿せざるを得ず、夏休みまではそれらの論文の校正と論文執筆を中心に行う。秋には、京都大学において地域デザイン学会地域政策フォーラムを開催し、そのフォーラムにおいて研究成果について発表の予定となっている。秋以降、化学系企業において医療機器および医薬品事業への事業転換を行っている富士フィルム、東レなどの企業へのヒヤリング調査も実施予定となっている。1化学産業についての著作、論文の収集2医療機器、医薬品の開発についての制度改革についての情報収集3ヒヤリング先にリストアップ(ヒヤリング等の実施は行っていない)なお、今年度については、これまでの既存研究のサーベイ、および化学産業の研究者との共同研究会の開催、旭化成、富士フィルム等の日本企業へのヒヤリングと海外事業所での現地調査を実施する予定である。昨年度は、出版社からの依頼があったテキストブックの作成(『地域政策』中央経済社)と『東京飛ばしの地方創生』時事通信社の原稿執筆があり、また学長専門員およびFLP教員としての職務があったため、夏休みに本研究を実施できなかった。また、1月上旬に母親が交通事故を起こして入院、手術、リハビリを行ったため、九州への帰省が多く、病院、保険会社、老人ホームとの連絡等もあったため、、1月以降の研究についても実施できなかった。化学企業、化学産業についての基本文献、情報の収集、分析を行っている。また、京都の学生出版社と交渉を行い、山﨑朗編著『地域イノベーションシステム(仮)』の出版の企画を行った。共同執筆者には、とくに医薬品、医療機器、バイオ産業についての記述を求めており、山﨑も科研の研究の成果の一部を活用して、第1章「地域経済創生の課題と戦略ー地域経済におけるクリエイティビティとは何かー」および第4章「融合する技術」の2章を担当することになっており、現在それらの2章の執筆活動を行っている。また、化学産業については東京大学出版会から本を執筆した鎌倉助教と経済地理学会において懇談しており、今後は研究助言をいただきつつ研究を推敲することで合意した。2017年度は、学内における授業負担、博士号審査の主査、FLP地域公共プログラムの委員長就任および外部からの論文、評論、記事、本の出版依頼が相次いだた、本研究に避ける研究時間の確保がきわめて難しかった。昨年度は、産業経済部門の塩見教授の演習の代行、大学院博士課程の論文審査、FLPの地域公共プログラムの委員長交代に伴う事務手続き、新しい学部新設に伴う審議への参加と今後の授業担当についての検討などの業務があり、研究に費やす時間を確保することがきわめて難しかった。2017年度の授業負担は、学部、大学院含めて11コマとなり、さらに博士号審査の主査の業務も加わった。総負担コマ数は11コマあり、研究時間の確保がきわめて難しかった。

また、外部からの原稿執筆依頼と本の出版依頼もあり、それらの原稿執筆にも時間を要した。本については、山﨑朗・鍋山徹編著『地域創生のプレミアム戦略』中央経済社、2018年として出版している。地域デザイン学会の学会誌『地域デザイン』および北九州大学の新しい学術誌『地域創生研究』、日本経済新聞の「やさしい経済学8回連載」、日本経済研究所の月報への寄稿依頼(2回)、『開発こうほう』、『土木技術』にも寄稿した。2018年度は、これまでの研究成果の一部を、地域デザイン学会地域政策フォーラム(宮崎大学:2019年2月8日)において「クリエイティブ地域の創生に向けてー宮崎への示唆」というタイトルで報告(単独)を実施した。また、当日のシンポジウムである「地方創生と地域産業振興」において、パネラーを務めた。2018年度は、地域創生について多くの著作を出版している学芸出版社と交渉し、4月から共同所作者の選定や原稿依頼および現行執筆を行ってきた。2018年10月に脱稿し、山﨑朗編著『地域産業のイノベーションシステム』学芸出版社、2019年として出版でききた。この本は、本研究の成果の一部を1章「地域経済創生の課題と戦略」および3章「産業クラスター論ー融合する技術」という二つの章において展開すると同時に、カバーしきれない分野、地域については、関連する研究者に支援を依頼し、全11章の著作となっている。また、この本を関連する研究者や政策担当者約50名に配布したところ、財務省の広報誌である『ファイナンス』、日本地理学会の『地理学評論』、日本地域学会の『地域学研究』において、書評として取り上げていただけることとなった。さらに、京都大学副学長の徳賀教授に相談し、2019年度の秋に京都大学において、本研究の研究成果を含む内容の報告およびシンポジウムの開催について地域デザイン学会地域政策フォーラム開催の可能性について現在交渉を行っている。また、中央大学の同窓会誌である『草のみどり』(2018年5月号)において、「流れに竿さす、地域創生」を執筆し、本研究の一部から得られ成果を記述した。研究初年度に九州在住の高齢の母親が自損事故を起こし、長期入院したため、1人息子である私が、何度も帰省し、病院、老人ホーム、損害保険会社との交渉を行わざるを得なくなり、研究時間を確保することができなかった。また、2年度は学部横断的なプログラムであるファカルティリンケージプログラム(FLP)の地域公共マネジメントの委員長に任命され、学生約100名を3泊4日で羅臼、中標津、標津、根室地区に引率することとなり、そのための現地との調整、国の補助金申請作業等に忙殺された。さらに、産業経済部門の塩見教授が脳梗塞で倒れ、退職されたこともあり、そゼミ代行も行った。社会人博士課程に在学していた相生氏の博士論文執筆作業の指導においても相当の時間を取られ、現地調査等の実施が行えなかった。今年の夏休みに既存研究の動向をサーベイし、夏には、日本の化学系企業の本社および工場を訪問し、ヒヤリングを行う予定である。また春には、アメリカまたはヨーロッパの化学系事業における医療機器、医薬品開発の動向について現地調査を行いたいと考えている。
新規癌抑制遺伝子DACH1が制御する転写ネットワークの解析

本研究の目的は、脳腫瘍発生のメカニズムを明らかにすることである。申請者らはDNAコピー数解析で脳腫瘍においてホモ欠失を示すDACH1を同定した。脳腫瘍細胞株にDACH1の発現を誘導することで、腫瘍増殖能及び形成能の低下を示した。また、マイクロアレイ解析によってFGF2がDACH1の下流遺伝子の一つであることを示し、スフェロイドアッセイによって、脳腫瘍ではDACH1の欠失によるFGF2の発現亢進が腫瘍増大をひきおこす、すなわちDACH1の欠失による異常な神経分化誘導が神経膠腫の発生機序の一つであることを示した。本研究の目的は、脳腫瘍で欠失の見られる候補癌抑制遺伝子DACH1の機能を明らかにすることである。本年度は、脳腫瘍細胞株においてDACH1を発現することで観察される現象を解析した。(1)ドキシサイクリンでDACH1の発現量を制御できる脳腫瘍由来細胞株を樹立し、DACH1を強制発現させると、腫瘍幹細胞様のスフェロイド形成が抑制され、DACH1の発現低下が腫瘍幹細胞の維持に必要であることが示唆された。(2)マイクロアレイ解析によってDACH1の発現によって量的な変化を受けた遺伝子群を同定し、IL-6を初めとするサイトカインが顕著に発現抑制を受けることが明らかになった。同時に、腫瘍幹細胞の培養に必須であるFGF-2の発現も大きく抑制された。(3) DACH1を発現させた脳腫瘍細胞株にFGF-2を添加することで、腫瘍幹細胞様のスフェロイド形成が促進され、その細胞をマウスに移植すると腫瘍形成能の亢進が見られたことより、脳腫瘍ではDACH1の発現が低下することでFGF-2の発現亢進を促すことで腫瘍が形成される結果を得た。これらの結果は、脳腫瘍の発生段階で欠失するDACH1が腫瘍の形成を抑制する役割があることを示している。現在、DACH1のマウス体内における役割やDACH1が発現を制御するサイトカインやFGF-2を中心とした遺伝子ネットワークの解明を進めているところである。転写抑制因子であるDACH1はDNAコピー数解析で脳腫瘍においてホモ欠失を示す候補癌抑制遺伝子として同定された。昨年度までに脳腫瘍細胞株U-87MGにドキシサイクリンでDACH1の発現誘導ができる細胞株を樹立し、細胞増殖への影響や幹細胞様の集団であるニューロスフェアの形成能の違いを明らかにした。また、皮下移植モデルを用い、DACH1の発現がin vivoにおける腫瘍形成能を低下させることを示した。本年度は、マイクロアレイを用いた遺伝子発現解析によって同定されたDACH1の下流の遺伝子が癌幹細胞の維持にどのような影響を与えるか解析し、DACH1による腫瘍抑制能を明らかにすることを目的とした。昨年度までに腫瘍幹細胞様のニューロスフェアを形成するU87MG細胞にDACH1を発現誘導することで分化が誘導されることを見いだしていたが、このニューロスフェアが腫瘍幹細胞のマーカーであるCD133やネスチン陽性細胞の集団であることを免疫細胞染色及び定量的PCRによって明らかにした。DACH1により発現抑制されるFGF2の効果を明らかにするために、レンチウィルスでFGF2を導入した細胞を作製した。DACH1を発現抑制させた細胞ではニューロスフェアの形成及び脳室内での腫瘍形成能が低下した一方で、FGF2の強制発現によってニューロスフェア形成及び造腫瘍脳が回復した。これらの結果は、DACH1がFGF2の発現を抑制することで腫瘍幹細胞の数を減少させ、脳腫瘍ではDACH1の欠失によるFGF2の発現亢進が腫瘍増大をひきおこすことを示唆している。
X線回折を用いた３次元溶接残留応力分布の非破壊的な評価

中性子を用いず,現場で利用できるX線回折を用いて,余寿命評価のためのき裂進展予測に必要な部材全域の3次元残留応力分布を非破壊的に定量評価する方法が提案されている.本研究では,本手法の実際の構造物に対する有効性を示すことを目的として,溶接継手を対象として,その推定精度の評価を行った.その結果,溶接接合時に熱源を揺動させる場合には,求める非弾性ひずみが比較的複雑になると考えられることがわかった.他方,自動溶接により接合された継手に対しては,比較的精度よく残留応力分布を推定することができた.本研究では,現場でも適用可能なX線回折を用いることにより,き裂の進展予測に必要な部材全域の溶接残留応力分布を評価する本提案手法について,実際の溶接平板に対して適用し,3次元溶接残留応力を非破壊的に評価することを目的とし,今年度は以下の内容を行った.1.突合せ溶接平板を対象に,X線回折による部材表面の計測ひずみを用いて,比較的精度よく溶接残留応力分布を評価することのできるX線ひずみ測定位置と逆問題解析方法とを明らかにした.特に,比較的残留応力の値の大きい溶接線近傍を測定することが重要であることを明らかにした.また,固有ひずみの厚さ方向分布を考慮することも,推定精度の向上に寄与することもわかった.2.実際のフェライト系鋼材の溶接平板を入手し,X線回折により部材表面の残留応力分布を測定した.そして,本手法によりX線回折によるひずみの計測情報を用いて部材全域の3次元残留応力分布を推定した.部材裏面において,本手法による残留応力の推定値とX線回折により直接実測した値とを比較したところ,固有ひずみの厚さ方向分布を考慮しない場合には,比較的良好な推定精度を得ることができないことを確認した.そこで,次年度には推定の際に固有ひずみの厚さ方向分布だけでなく,溶接線方向分布も考慮することにより推定精度の向上を図る.さらに,溶接余盛を除去した後の加工面もX線回折によりひずみを計測し,比較的溶接線に近いところの計測情報も用いて残留応力の推定を行う.本研究では,現場でも利用できるX線回折を用いて,部材全域の溶接残留応力を評価する手法を,実際の溶接平板に対して適用し,3次元溶接残留応力を非破壊的に評価することを目的とし,今年度は以下の研究成果を得た.1.前年度は,実際のフェライト系鋼材の突合せ溶接平板に対してX線回折による非破壊測定を行い,本手法により推定した残留応力分布とX線回折により直接測定した実測値とを比較したところ,本手法の推定精度は十分であるとは言えなかった.そこで,溶接固有ひずみの厚さ方向と溶接線方向分布を考慮できるようにし,さらに溶接余盛を機械加工した後の加工面の計測情報を取り入れることにより,推定精度を改善することができた.2.700°C級先進超々臨界圧の火力発電での適用が期待されているインコネル617合金とフェライト鋼との異材溶接継手の製作に着手した.具体的には,数値解析による検討から比較的精度よく推定するための部材寸法を決定し,部材を入手して接合方法の決定を行った.インコネル617合金にフェライト系の溶着金属を用いたバタリング溶接を行い,フェライト鋼との接合の前処理を行った.3.本手法では,溶接余盛を除去する前後にX線測定を行うが,溶接余盛を除去した後の測定値のみから残留応力を推定することで,完全非破壊な方法となる.本年度にその完全非破壊手法の推定精度についても評価を行った.また,本手法の推定精度を評価するために,部材を切断した際にひずみゲージで測定した解放ひずみの値と,本手法により推定した解放ひずみの値とを比較した.本年度により,手法の推定精度は高まったが,熱源を振動させて接合した影響により,固有ひずみ分布が比較的複雑になった可能性がある.そこで,次年度は熱源を振動させずに接合した場合の推定精度について検証を行う.そして,その結果を踏まえて異材接合条件を決定する.本手法の推定精度を向上させる方法について,固有ひずみの厚さ方向分布を考慮する方法と溶接線近傍の測定情報を用いる方法の2つの方法を適用し,推定精度の向上を達成することができた.一方で,溶接余盛を除去した後の測定値のみから残留応力を推定した際の推定精度の検証結果や,切断時の解放ひずみの実測値と本手法による推定値とを比較した結果から,溶接接合時に熱源を振動させた影響が推定精度に悪影響を及ぼす可能性が示唆された.そのため,本年度は異材接合材に対しても本手法を適用する予定であり,異材溶接継手の製作に着手したが,比較的高い推定精度が得られる接合条件や推定方法を十分に検討することが重要であると考え,そのことに注力した.また,ひずみゲージを用いて本手法の推定精度を検証することができたが,ひずみゲージの使用の前準備,計測,測定後のデータ処理に比較的多くの時間と労力を費やした.しかし,今回経験したことで,今後は測定に要する時間を短縮することができると考えられる.平成28年度は,溶接接合時に熱源を揺動させずに接合する自動溶接材料を対象として本手法を適用し,その推定精度の評価を行った.そして,本手法により比較的精度よく推定する推定方法について検討した.対象とする継手は,主に輸送用機器に対する先進的な接合方法として注目されている摩擦攪拌溶接(Friction Stir Welding)接合材料とした.