hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メカノケミカル処理を用いた精密微細混合によるバイオマスからの水素生成反応の低温化

バイオマス由来の炭材を原料とする水素のこれまでの製造方法においては,20気圧以上の高圧,1000°C以上の高温,高価な触媒が必要であり,常圧下,低温化,廉価な触媒の探索が望まれている.そこで本研究では,微細化と綿密混合を同時に達成できるメカノケミカル法により,炭材に水酸化カルシウムと水酸化ニッケルを混合した試料を作製し,その試料を水蒸気雰囲気で加熱した.その結果,比較的廉価な水酸化物をガス化剤と触媒を用いて,かつ常圧下で水素を製造する方法に成功した.また,その時の反応温度は従来より400°C以上低い,600°Cと大幅に低減することに成功した.1)触媒となり得る物質の調査:予備的実験では,水酸化カルシウムと水酸化ニッケルを用いた.このほかに触媒となりうるホタテの貝殻や牡蛎殻などの廃棄物を調査し,炭酸化、脱炭酸反応が600°C程度で進行する10種類程度の触媒候補を挙げる.→比較的安価である酸化物を中心に選び、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化銅、ホタテや牡蛎殻の主成分である炭酸カルシウムを選定した。2)触媒候補を用いた水素製造実験:先に候補に挙げた触媒を用い,炭材と一緒にメカノケミカル処理後,非酸素雰囲気で加熱し,水素の生成量ならびに水素濃度に及ぼす影響を定量的に把握する.→上記の触媒候補を用いて、水素製造実験を行い、水素生成量、水素濃度を明確にした。3)使用する触媒量が水素発生量におよぼす影響の定量的評価:触媒の候補の中から性能が高かったものを選び,混合する触媒量が水素発生量ならび水素濃度におよぼす影響を明確にする.→性能が高かった触媒を用いて、その量が水素発生量ならびに水素濃度に与える影響を明確にした。4)製造コストがミニマムになる触媒の選定:水素の製造にはそのコストも重要であり,コストの面から最適な触媒を選定する.→コストがミニマムになる触媒の選定を行った。粉体工学平成27年度は、メカノケミカル処理条件と加熱条件の最適化をテーマとして掲げ、水素量を最大にし、かつコストを最小にする条件の探索を行う。メカノケミカル処理においては,通常粉砕機を用いる。その際,粉砕機の回転数,媒体として使用するボールのサイズ,処理時間などが与える影響を明確にする.予備的実験では,通常1000°C以上で行われる水素製造を600°Cまで低下することができた.その要因がどこにあるのかを見極め,さらなる低温化を目指す.以上,炭材種,触媒とその量,メカノケミカル処理条件,加熱温度,コストなど総合的な最適処理条件を見いだし,その条件にて,水素生成量とその濃度を確認する.メカノケミカル処理条件の最適化に対しては,コンピュータシミュレーションを適用する.1)炭材の収集においては、木炭、カーボン、活性炭、備長炭、グラファイトの5種類を収集し、水素生成実験に供した。2)炭材と水酸化カルシウム、水酸化ニッケルを乳鉢で混合し、水素生成実験を行い、水素発生量を明確にした。3)メカノケミカル処理においては、小型遊星ミルを用いて行った。遊星ミルによるメカノケミカル処理が水素発生量に与える影響を明確にした。乳鉢混合に比べ、水素の発生量が飛躍的に増加することを発見した。4)木炭、カーボン、活性炭、備長炭、グラファイトの5種類に対して炭材種の違いが水素発生量に及ぼす影響について明確にした。さらに、乳鉢混合と遊星ミル混合(メカノケミカル処理)の両方においても水素生成量に及ぼす影響を明確にした。
顎口腔系の状態と姿勢,特に重心動揺との関連について

目的:顎口腔系の状態と全身状態との関連をより明確にするためには,その伝達経路や影響の局在を明らかにしていく必要があると思われる。耳鼻科などにおける平衡機能検査では静的な重心動揺の測定の後,病側,病巣部位の診断のために電気性身体動揺検査が行なわれている。これは一側耳後部に電気刺激を加えると誘発性の身体動揺が起こることから,その反応波形より前庭迷路系の診断と経過推定に用いられている。そこで今回は咬合間係の変化が迷路電気刺激時の重心動揺に及ぼす影響について検討した。方法:測定は健常者を被験者として重心動揺計の上に閉眼閉足位にて直立させ迷路に電気刺激を加え誘発される重心動揺を記録した。電気刺激は被験者の耳後乳突部に刺激電極を,前額部に不感電極を貼付し,通電時間3秒間,電圧10Vの刺激で行った。咬合条件は,下顎安静位,咬頭嵌合位における最大かみしめである。結果:重心動揺は電気刺激時,下顎安静位において動揺に変化が見られたが,最大かみしめでは変化は見られなかった。また刺激前を基準とした刺激中の平均的重心位置の比較においても,すべての被験者において下顎安静位に比較して最大かみしめ時に値は小となる傾向が認められた。これはかみしめによる顎口腔系の変化は,前庭迷路系に影響を与え重心動揺を少なくしたことによるものと考えられる。今後は顎関節症患者を用い電気刺激時の重心動揺を測定することで,顎関節症の全身への影響についても検討を加えて行く計画である。顎関節症患者の中には、顎口腔系の不調和の他に全身症状、不定愁訴を訴える者も多く、また歯科治療の結果これらの症状の軽減、消失が併せてみられることもある。このことは顎口腔系と全身状態との間の関連を示唆するものと思われる。当教室ではこれまで、これらの関連を明らかにする事を目的として、一連の研究を行っており、顎関節症、実験的咬合の変化および義歯装着の有無などが全身状態に影響を及ぼすことの可能性について確認しつつある。そこでさらに顎口腔系の状態と全身状態の関連を確認していくためには、顎口腔系の状態についての評価を適切に行うとともに、症例数を増加して行くことが必要と思われる。そこで今年度において、顎口腔系の審査により健常と判断した被験者を基準として、当病院補綴科に来院した顎関節症患者を初診時のプロトコールによる審査をもとに、重心動揺の大きさと臨床症状との関連について検討したところ以下の知見を得た。1.重心動揺距離が健常者の平均値の±1SDの範囲内にある群においては、主訴、初発症状ともに疼痛の割合が多く、範囲を超える群においては主訴として疼痛と開口障害が、初発症状として顎関節雑音の割合が高く、症状発現から来院までの期間が長い傾向にあった。2.現症において重心動揺距離が健常者の平均値の±1SDの範囲を超える群においては顎関節雑音、クローズドロックに関して範囲内の群よりも大きな割合を示す傾向にあったが、筋痛においては、大きさにより著明な差は認められなかった。3.随伴症状においては重心移動距離が健常者の平均値の±1SDを越える群の方が多くの症状を示す傾向にあった。以上より顎口腔系の長期に渡る変化は、それのみにとどまらず全身状態にまで影響を与えている可能性が示唆された。
3成分グラフト共重合体を用いる動的表面特性の制御

高分子材料表面の本質的な特性の一つである、接触・相互作用する媒体・溶質成分等の変化に対する迅速かつフレキシブルな応答挙動を分子レベルで理解し、制御しうる実験的手法を開発することは、濡れ、接着、摩擦、潤滑等の実用的にも極めて重要な基本的高分子表面・界面物性の合目的設計の基礎となると考えられる。本研究では、3成分系グラフト共重合体によって実現しうる全く新しい表面特性に着目した、新規環境応答性高分子材料の開発を試みた。すなわち、3成分グラフト共重合体の一次化学構造の精密なコントロールに基づき、熱力学的(表面エネルギー)条件と幾何学的拘束条件とを相反させ、これら二つの安定化条件が拮抗する特異な表面ダイナミクスを実現した。この成果は、従来の高分子の分子設計では対応することが出来なかった、生体系媒体中の恒常性の維持に関わる生化学プロセスに対して応答し、制御することを可能にするインテリジェント素子を実現するための鍵となることが期待される。さらに本研究では、高分子セグメントのトポロジー構造を自在に設計しうる新規な高分子反応手法の確立をめざし、疎水性高分子の末端基として導入した親水性かつ適度な環歪みを有する環状オニウム塩の物理的・化学的諸特性を利用した新しいトポロジカル高分子の合成を試みた。この新反応システムは、イオン性官能基のクーロン引力による自己組織化と、環状オニウム塩の対アニオン求核開環反応による共有結合固定という2段階・逐次プロセスであり、これにより従来実用的スケールでの入手が困難であった多様な分岐および環状トポロジーを有する新奇高分子化合物群を選択的かつ高収率に合成する手法を提供できた。ポリビニルアルコール(PVA)およびポリウレタン(PU)を幹成分とし、ポリスチレン(PS)-ポリジメチルシロキサン(PDMS)ブロック共重合体を枝成分とする3成分グラフト共重合体を合成した。n-ブチルリチウムを開始剤に用いて、スチレン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン(D_3)の順でリビングブロック共重合を行い、ビニルクロロシランおよび保護されたジオールを有するクロロシラン誘導体でエンドキャッピングすることにより、PDMS末端に重合性官能基(ビニルシラン基、ジオール基)を有するPS-PDMSブロック共重合体マクロモノマーを得た。このようにして、5,000から7,000程度の分子量を有し、3割から7割程度の範囲に渡ってPSを含有する数種類のブロック共重合体マクロモノマーをそれぞれ酢酸ビニルとの共重合およびケン化反応、またはジイソシアナ-トとの重付加およびブタンジオールとの鎖連結された3成分グラフト共重合体を得た。これらの3成分共重合体は当初の設計通り、最も表面エネルギーの低いPDMS成分がPVAまたはPUとPS成分との間に配置されており、これにより3成分の幾何学的配置と表面エネルギーの順序を相反させることに成功した。加えて、各成分のグラフト密度、鎖長などの一次化学構造パラメーターを広範に変化させた種々の3成分グラフト共重合体の合成に成功した。今後は合成した3成分グラフト共重合体によって構築されると考えられる非平衡表面の環境応答挙動などの動的特性に対し体系的な評価を試みる。"ブロックマクロモノマー法"を用いて合成したポリビニルアルコール(PVA)およびポリウレタン(PU)を幹成分とし、ポリスチレン(PS)-ポリジメチルシロキサン(PDMS)ブロック共重合体の動的表面特性(接触媒体の変化に対する環境応答挙動)を検討した。これら3成分グラフト共重合体キャスト膜の最表面には幾何学的拘束条件では不利になるにも拘らずポリシロキサン成分が濃縮することが、XPS法および接触角法により認められた。さらに、ガラス板上にキャスト製膜した一連の3成分グラフト共重合体膜を水中に侵漬し、接触角法(water-in-air法)によって膜表面の環境応答を評価した。

その結果PVA系3成分グラフト共重合体では、迅速な応答が認められたものの枝成分中のPS含量の増加にともなって、応答速度が遅延し、PSセグメント導入の効果が確認された。一方、PU系3成分グラフト共重合体の環境応答では、枝成分であるブロック共重合体に対する環境応答挙動と類似のPDMSホモポリマーからPSホモポリマーへの接触角変化が認められた。このように、3成分グラフト共重体により、新奇な環境表面応答性機能を実現できることを確認した。また本研究では、高分子セグメントのトポロジー構造を自在に設計し高分子の幾何学適拘束条件と種々の熱力学的条件を拮抗させた。新規な高分子材料設計手法の確立を目指し、疎水性高分子の末端に導入した親水性かつ適度な環歪みを有する環状オニウム塩のユニークな物理的および科学的諸特性を最大限に利用した高い反応効率と適用高分子の一般性を兼ね備えた新しいトポロジカル高分子合成システムの開発を試みた。その結果、ポリテトラヒドロフラン(PTHF)、PS、PDMSをセグメントとする分岐および網目高分子の効率的な合成に成功した。
新規な透明結晶化ガラスを利用した次世代短波長固体レーザーと光増幅導波路の開発

本研究は、新規なTeO_2系、Bi_2O_3系、B_2O_3系、GeO_2系透明結晶化ガラスを利用して可視から紫外域にかけての波長を有する次世代短波長固体レーザーと光導波路を開発することを目的としており、得られた結果は次の通りである。(1)fresnoite型Ba_2TiGe_2O_8結晶(BTG)が生成した透明BTG結晶化ガラス(30BaO. 15TiO_2.55GeO_2)の創製に成功し、BTG結晶が優れた非線形光学結晶であることを初めて明らかにした。また、Benitoite型BaTiGe_3O_9結晶が最初に析出し、これを結晶核サイトとしてBTG結晶が生成するという結晶化機構を提案した。(2)本研究で作製したLaBGeO_5, LiBGeO_4, BTG透明結晶化ガラスの二次光非線形光学定数(d_<33>)をMakerフリンジ法により定量的に評価した。最初に、LaBGeO_5結晶化試料のd_<33>を算出し、結晶化ガラスのd_<33>は単結晶のそれを反映することを確認し、透明結晶化ガラスから非線形光学定数の評価が可能であることを明らかにした。さらに、BTG結晶化ガラスはLiNbO_3単結晶級の二次光非線形性(d_<33>22pm/V)を有することを発見した。この値は、今までに報告されているガラスに付与された光非線形性として世界のトップデータである。(3)BTG以外のfresnoite型結晶、Ba_2TiSi_2O_8 (BTS)およびSr_2TiSi_2O_8 (STS)が生成した結晶化ガラスを創製し、d_<33>値を評価すると共に、光非線形性発現の起源を解明した。特に、Ba^<2+>やGe^<4+>のより大きなイオンの置換により、TiO_5四角錐の自発分極がより大きくなることを明らかにした。(4)Ba_2TiGe_2O_8結晶が生成した透明な表面結晶化ガラスは光導波路して機能することを確認し、この結晶化ガラスが新規な短波長固体レーザーとして有望であることを提案した。(5)TeO_2系およびBi_2O_3系ガラスにYAGレーザーを照射することにより、位置選択的に希土類イオンを含有したあるいは光非線形性を示す単結晶ラインの書き込みに成功し、光集積回路への展開が可能であることを提案した。本研究は申請者が開発した新規なTeO_2系およびLaBGeO_5強誘電性透明結晶化ガラスを利用して可視から紫外域にかけての波長を有する次世代短波長固体レーザーと光増幅導波路を開発することを目的とする。得られた成果は次の通りであり、開発目標に向かって大きく前進した。

1)15K_2O.15Nb_2O_5.70TeO_2系透明ナノ結晶化ガラスにおいて、表面層は内部と比較して明瞭かつ強い第二高調波発生を示す。希土類イオンはテルライト系結晶相に容易に固溶し、ガラスに比べて強いアップコンバージョン蛍光を示す。フォノンサイドバンドから見積もったフォノンエネルギーは透明ナノ結晶化ガラスの方がガラスに比べて小さい。また、レーザー照射により、周期構造を有するナノ結晶化ガラスの創製にも成功した。ナノインデンテーション法を用いてナノ結晶化ガラスの機械的、弾性的性質と荷重下での変形挙動を明らかにした。2)BaO-Ln_2O_3-TeO_2系透明ナノ結晶化ガラスの創製に成功した。生成した結晶相は、Ln_2Te_6O_<15>(Ln=La,Pr,Sm,Eu)およびEr_2Te_5O_<13>である。特に、La_2O_3とPr_2O_3の場合は表面結晶化が支配的であり、一方、Sm_2O_3,Eu_2O_3,Er_2O_3の場合はバルク結晶化が容易に起こることが明らかになった。後者の場合は均一核形成が極めて起こりやすく、YAGレーザー照射により、結晶ドットをガラス中に形成させることができた。3)LaBGeO_5系結晶化ガラスでは、希土類イオン(Ln=Nd^<3+>,Gd^<3+>,Tm^<3+>など)の結晶相への固溶限と結晶構造を明らかにした。La^<3+>イオンよりもイオン半径の小さい希土類イオンの固溶により第二高調波強度は強くなり、さらにキュリー温度も大きく上昇することが判明した。これは、LaBGeO_5結晶におけるBO_4四面体のラセン鎖の歪みが固溶によって大きくなるためと結論した。本研究は、新規なTeO_2系およびLaBGeO_5系透明結晶化ガラスを利用して可視から紫外域にかけての波長を有する次世代短波長固体レーザーと光導波路を開発することを目的としており、得られた結果は次の通りである。(1)Nd^<3+>がドープした(La, Nd)BGeO_5結晶から成る透明結晶化ガラスの作製に成功し、明瞭な第二高調波発生を確認した。Nd^<3+>はかなり広い範囲にわたって固溶すること、La^<3+>よりもイオン半径の小さいNd^<3+>の固溶によってキュリー温度が上昇することを明らかにし、自己逓倍機能による短波長固体レーザーの可能性が示された。レーザー特性は現在検討中である。(2)新たにLiBGeO_4結晶から成る透明結晶化ガラスの創製に初めて成功し、この結晶が非線形光学結晶であることを発見した。(3)TeO_2系の透明結晶化ガラスでは、各種希土類イオンが光非線形性を示すテルライト系のナノ結晶相に容易に固溶することを明らかし、ガラスの場合よりもはるかに強いアップコンバージョン蛍光を示すことを明らかにした。また、新たに、BaO-Ln_2O_3-TeO_2系において希土類テルライト結晶から成るナノ結晶化ガラスの創製に成功した。さらに、BaO-Sm_2O_3-TeO_2系ガラスにNd^<3+> :YAGレーザーの基本波1064nmを照射することにより、Sm_2Te_6O_15結晶から成る結晶ドットおよび結晶ラインパターニングの作製に成功した。(4)新たにLn_2O_3-Bi_2O_3-B_2O_3系ガラスにおいて光非線形性を示す透明結晶化ガラスの創製に成功した。Sm_2O_3系の場合では、Bi_<0.7>Sm_<0.3>BO_3という新しい非線形光学結晶が生成していることを発見した。
糖化タンパクの動脈硬化進展に及ぼす影響とPPARagonistの効果

方法(2)ヒト大動脈由来平滑筋細胞、ヒト末梢血単球細胞、U937細胞を100mg/dlグルコースを含んだDMEMで培養する。(3)平滑筋細胞、ヒト末梢血単球細胞、U937細胞をAGEアルブミンで刺激する。6時間後にflowcytometryを用いて細胞表面の組織因子発現量を定量する。(4)PPARαおよびγのagonistであるfibrate系の薬剤(bezafibrate)、およびthiazolidine誘導体(pioglitazone)を1-100μg/mlの濃度で培養液中に添加する。(5)これらの薬剤が組織因子発現に与える影響を同様にassayする。結果U937細胞をAGEで刺激することにより16.55A.U.の組織因子発現が見られpioglitazoneとbezafibrateにてそれぞれ9.91A.U.、10.87A.U.へ抑制された。また、ヒト末梢血単球細胞を密度勾配遠心およびdishへの接着性により分離し、この単球細胞においてもAGE刺激の効果を検討した。同様にAGEにより15.14A.Uの組織因子の発現が見られたがpioglitazoneとbezafibrateにてそれぞれ13.16A.U.、13.93A.U.に抑制された。またWestern blotではpioglitazoneとbezafibrateいずれにおいてもAP-1の発現が抑制された。考察AGEによる組織因子発現はpioglitazoneとbezafibrateいずれにおいても抑制された。その機序としてはAP-1の活性化の抑制が考えられた。6時間後にflowcytometryを用いて細胞表面の組織因子、CCR2を定量する。pioglitazoneとbezafibrateはそれぞれ既知のレセプターは異なることからその機序としては未知の共通の経路が存在することも考えられる。今後はAP-1やNF-κBの活性化を検討し組織因子発現の機序を解析する予定である。またCCR2の発現に付いても詳しく検討の予定である。
Ｂリンパ球レクチンの糖鎖認識と機能

CD72は、もっぱらBリンパ球に発現する抑制性の膜型レクチンであり、自己免疫疾患発症を制御する。我々は、CD72が種々の硫酸化糖鎖に結合するとともに、硫酸化糖鎖への免疫応答を抑制することを明らかにした。ヒトを含め脊椎動物は種々の硫酸化糖鎖を多量に産生するが、微生物での産生は通常は見られない。したがって、CD72は硫酸化糖鎖を自己パターン分子として認識し、自己と微生物の識別に関わる受容体であることが明らかとなった。Bリンパ球のレクチンのうちCD72はC型レクチン様ドメイン(CTLD)を持ち、シグナル抑制機能を有する膜タンパクである。本研究では、CD72CTLDのリガンドへの反応を解析するために、CD72CTLDの組み換えタンパクを用いたELISAとともに、CD72と同じCTLDを持つ2型膜タンパクで活性化レセプターのMincleとの融合レセプターを作成し、Mincleのレポーター遺伝子を発現する細胞株を用いたレポーター系を樹立した。CD72の機能を解析するために、リガンドとして同定したSM/RNPおよびスルファチドでCD72欠損マウスを免疫すると、野生型マウスに比べて有意にこれらの自己抗原に反応する自己抗体を産生した。抗スルファチド抗体はIgMパラプロテイン血症を伴うニーロパチー(IgM-N)でしばしば認められるが、IgM-Nでは硫酸化糖脂質sulfated glucuronylparagloboside (SGPG)への自己抗体が疾患発症に重要とされている。スルファチドで免疫したCD72欠損マウスでは特異的に抗SGPG抗体の産生が見られたので、研究期間を延長して、スルファチドで繰り返し免疫し、抗SGPG抗体産生が見られたCD72欠損マウスの神経症状や神経系の組織学的な変化について詳細な解析を行なったが、特に顕著な所見は得られなかった。また、抗Sm/RNP抗体産生B細胞を同定でする実験系の樹立を行なった。以上の結果から、CD72がSLEやニューロパチーで重要な自己抗原への免疫応答の負の制御因子であることが明らかとなった。前年度に引き続きCD72の糖鎖リガンドの同定を行なった。ヘパリンは硫酸化多糖であり、また、ヘパリン誘導性血小板減少症と呼ばれる病態では、ヘヘパリンに結合する血清タンパクであるPF4とヘパリンの複合体に対する自己抗体産生がおこる。そこで、組み換えCD72タンパク質を用いたELISA法により解析したところ、ヘパリンがCD72の糖鎖リガンドであることが明らかとなった。また、我々は、抗DNA抗体H鎖56Rトランスジェニックマウスにおいて、56R H鎖とVκ38Cからなる免疫グロブリンがSm/RNP抗原に反応することを明らかにした。また、我々はCD72がSm/RNPと反応することを明らかにしたので、CD72がSm/RNP反応性B細胞を制御するかを解析するために、CD72欠損56Rマウスを作成した。このマウスB細胞のVκ38C発現を解析したところ、Vκ38C発現細胞が56Rマウスに比べて有意に増加していることを明らかにし、CD72がSm/RNP反応性B細胞を制御することを明らかにした。さらに、これらのマウスに自己免疫誘導性のFaslpr変異を持つマウスと交配し、CD72欠損56R-lprマウスを作成したところ、Vκ38C陽性細胞が減少するという予想外の結果を得た。しかしながら、このマウスは自己抗体の産生や激しい自己免疫症状を呈することから、自己反応性B細胞が自己抗体産生細胞に分化するために、自己反応性Vκ38C陽性細胞が減少することが示唆された。Bリンパ球のレクチンのうちCD72はC型レクチン様ドメイン(CTLD)を持ち、シグナル抑制機能を有する膜タンパクで、その機能欠損が自己免疫を惹起するなど機能的重要性が示唆される。我々はすでにCD72のCTLDの組み換えタンパク等を用いて、CD72が一部の硫酸化糖鎖やRNA関連抗原であるSm/RNP抗原と反応することを示した。そこで、CD72が硫酸化糖鎖やSm/RNP抗原へのB細胞の応答を負に制御するかを明らかにする目的で本研究を行った。まず、ヘパリン起因性血小板減少症ではヘパリンに対する自己抗体の産生がおこる。そこで、先行論文(Suvarna et al. J. Thromb Haemost 7: 857)に従ってマウスをヘパリンと血小板第4因子の複合体で免疫した。免疫に用いた抗原に反応する抗体産生はおこったが、この抗体は抗原に混入する夾雑物に対するもので、ヘパリンに対する抗体ではなかった。そこで、未免疫マウスでの抗ヘパリン抗体産生を調べたところ、CD72欠損lprマウスが加齢とともに抗ヘパリン抗体を産生することを明らかにした。

一方、lprマウスでは抗ヘパリン抗体の産生はおこらないので、CD72が抗ヘパリン抗体産生を制御することが明らかとなった。また、抗DNA抗体H鎖トランスジェニックマウス56R/3H9を用いてCD72による抗Sm/RNP抗体産生B細胞の制御について解析を行った。CD72欠損により56Rマウスでは抗Sm/RNP抗体産生B細胞が顕著に増加したが、抗Sm/RNP抗体産生は起こらなかった。Fas欠損であるlpr変異導入では、抗Sm/RNP抗体産生B細胞は増加しなかったものの、CD72欠損lpr変異の導入により顕著な抗Sm/RNP抗体の産生が認められ、CD72が抗Sm/RNP抗体産生B細胞の制御で重要な役割を果たすことが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。免疫学26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、CD72のCTLDのリガンドへの結合について解析するために、CD72のCTLDの組み換えタンパクを用いたELISAとともにMincleとCD72の融合レセプターを用いたレポーター系を樹立した。感度がELISAの方が高く、CD72のCTLDとリガンドの反応についての解析はELISAを用いて行なうことができた。CD72欠損マウスにCD72のリガンドとして同定したSm/RNP抗原やスルファチドで免疫をしたところ、CD72欠損マウスで自己抗体の産生を認めたこと。さらに、抗スルファチド抗体よりもニューロパチーの発症により関与することが示されているSGPGへの抗体産生もおこることが明らかになったため、研究期間を延長して、抗SGPG抗体産生がニューロパチーを誘導するかについて解析したが、疾患を誘導するという知見を得ることはできなかった。しかしながら、当初の目的であるCD72がそのリガンドへの自己抗体産生を抑制するかを明らかにするという目的を達成することができた。また、抗Sm/RNP抗体産生B細胞を同定する実験系を樹立することができた。本研究の目的はCD72のリガンドを同定し、その疾患制御での役割を明らかにすることであるが、すでにCD72が全身性エリテマトーデスの疾患発症に関わるSm/RNP抗原に反応することを明らかにし、さらに、我々が開発したSm/RNP反応性B細胞を同定するマウス実験系を用いて、CD72が実際にSm/RNP反応性B細胞の制御に関わることを明らかにした。また、昨年度はCD72に硫酸化糖鎖であるスルファチドが結合することを明らかにし、実際にCD72がスルファチドへの抗体産生を制御することを示したが、疾患との関連を明らかにすることはできなかったので、今年度は、別の硫酸化糖鎖であるヘパリンにCD72が会合することをしめした。これらの成果から、本研究は概ね順調に進展していると判断される。CD72のCTLDとリガンドとの反応の解析に組み換えタンパクを用いたELISAが細胞を用いたレポーター系よりも優れていることが明らかとなったので、リガンドとの反応をELISAを用いて解析する。また、CD72欠損をそのリガンドとして同定したSm/RNP抗原やスルファチドで免疫することで自己抗体産生を誘導できたが、それぞれを特徴的に産生する疾患であるSLEやニューロパチーの発症を誘導することができていない。そこで、Fasなど自己トレランスに関わる他の遺伝子欠損マウスとCD72欠損マウスを交配し、自己免疫疾患を誘導できないか検索する。また、自己抗体H鎖トランスジェニックマウスと抗Vk鎖抗体を組み合わせることにより抗Sm/RNP抗体産生B細胞を同定することに成功したので、CD72欠損マウスをこのH鎖トランスジェニックマウスと交配し、抗Sm
歯槽骨由来骨膜シートから組織工学的に軟骨をつくる

われわれが臨床応用しているヒト骨膜シートから軟骨を調製できれば、さらに汎用性が増すと考え、本研究を実施した。高度に重層化した骨膜シートを球状に成形し、軟骨細胞誘導培地により分化誘導をかけると、軟骨細胞様の表現形を示した。また骨芽細胞マーカーであるCol Iは細胞球の表面とその直下にわずかに残る程度まで発現が低下した。しかし、軟骨細胞マーカーのCol IIの発現が組織全体に広がらないこと、細胞球の直径が5mm以上の大きさに成長しないことから、β-catenin阻害剤でWntシグナルを優位にする方法も試みたが、当初の目標を達成することが出来なかった。ドナーの年齢が影響しているのかもしれない。軟骨誘導の初期操作は以下に記述するプロトコールにしたがって実施した。まず、同意のもとに提供いただいたヒト歯槽骨由来の骨膜片を10% FBSを含むMedium 199培地か幹細胞用培地(MesenPRO)で組織片培養して、ある程度の大きさ(直径30mm以上)になるまで骨膜シートとして成長させた。その後、スクレーパーを用いて傷害が最小になるように丁寧に剥離し、サンプルチューブに移した。遠心することによって、骨膜シートを折りたたまれたような球状の形態に成形した。この操作によって、シート内で多層化している細胞はより高密度な状態になる。この状態で、TGFβ等を含む軟骨誘導培地に交換し、旋回培養器で培養を続けた。一定期間培養して得られた球状の骨膜細胞塊について、組織学的あるいは分子生物学的解析を行なった。組織学的には、Alucian blueやToluidine blueで濃染するproteoglycansの豊富な産生と蓄積が認められた。さらに、免疫組織染色によって、軟骨細胞のマーカーであるcollagen type II, aggrecan, Sox9などの発現を認めた。一方、骨芽細胞のマーカーであるcollagen type Iは細胞塊の外表面に一層局在が確認された。またRunx2はSox9陽性細胞と重なるように局在していることが判明した。しかしながら、collagen IIの発現はスポット状のままで全体に広がらず、ECMの大部分はプロテオグリカンなどが占めているようであった。同様の傾向が、発現しているmRNAの網羅的解析によっても確認された。現在、さらに詳細に解析を行なっているところである。以上の結果から、骨膜シートを球状にして分化誘導培地のなかで回転させながら培養するというコンセプトは十分実用に耐えるものと判断した。一方課題としては、直径が5mm以上の大きさにならないことから、旋回培養の初期段階ではMedium 199などの増殖培地を引き続き使用した方がいいのかもしれない。この点は早々に結論を出したい。これまでの研究から、軟骨内骨化しないといわれる歯槽骨の骨膜から得た細胞をECMが豊富に含まれた状態で高密度培養すると軟骨細胞様に分化することが示された意義は大きい。しかし、collagen type IIが組織の一部にスポット状にしか発現しないこと、また組織の大きさが5mmを超える大きさに成長することがほとんどないことが課題として残った。そこで、今年度は、軟骨分化のキーとなる細胞内情報伝達系であるβ-cateninの阻害剤によるWnt signalの優位化による効率的な軟骨細胞誘導とともに、骨膜シートから離れて分散骨膜細胞を高密度天井培養することで軟骨細胞に誘導することを試みた。

まず、Life technology社の軟骨細胞誘導培地で培養した球状の骨膜シートに対してβ-catenin阻害剤としてFH535を使用した。これは細胞膜透過性がある試薬であるが、IC50(5μM)とされる濃度付近で著しい細胞増殖抑制から細胞毒性も認められた。Col IIの発現を免疫組織学的に検討したが、有意な発現亢進は認められなかった。そこで、原点に戻って、軟骨細胞誘導の定石ともいえる高密度天井培養を試みた。骨膜細胞は骨膜シートから分散させたものを用いた。骨膜シート球に比べて細胞密度は高いものの、ECMがほとんどないため細胞間の接着力は弱く、旋回培養の機械的刺激には耐えられないことから、1日数回程度柔らかく混和する程度で長期培養を試みた。Proteoglycanの発現は骨膜シート球と同程度であったが、やはりcol IIの発現と成長性が目標とするレベルに達することはなかった。最近の研究から、ドナー年齢の高い場合、体性幹細胞からの軟骨細胞誘導は不完全なものになる可能性が高いという報告があった。われわれが使用した骨膜細胞はそもそも高い軟骨細胞分化活性が備わっていないかもしれない。このメカニズム解明は今後の課題としたい。組織工学培養骨膜シートを剥離して球状にしたのち、天井培養を経て、サンプルチューブ内での振盪培養に移行する。この時点で、軟骨細胞誘導培地に切り替えることによって、軟骨細胞マーカーといわれるAggrecan, SOX9が蛋白および遺伝子レベルで亢進させることができた。さらに、アルシアン青陽性でトルイジン青染色で薄いながらもメタクロマジーを染色するプロテオギリカンやグリコサミノグリカンの存在を確認できた。しかし、培養条件を調製してもcollagen IIの発現を顕著に亢進することはできなかった。軟骨内骨化しないといわれる歯槽骨の骨膜から得た細胞をECMが豊富に含まれた状態で高密度培養すると軟骨細胞様に分化することが示された意義は大きい。また、当初はバイオリアクターとしてスピンナーフラスコを使用したが、低速回転においても細胞が受ける損傷が大きいことから、旋回培養器に代えたことは有意義であった。現在、当初の計画に従って、mRNA発現の解析と動物実験を継続しているところである。これまで使用していた軟骨細胞誘導培地を他社製品に切り替える。TGF-βなどの添加物濃度を調整する。Wntシグナルに対するsiRNAの使用を試みる。これらの方法を組み合わせて、collagen IIを顕著に発言する細胞を作製する。本年度は不首尾に終わったが、軟骨分化のキーとなる細胞内情報伝達系であるβ-cateninの阻害剤による有効な処理法を考案したい。動物実験の結果を受けて、再度組織工学的軟骨分化誘導法を改良する必要があるだろう。大きさを確保するためには、部分的にスキャホールドを使用することも有意義かもしれない。培養条件を最適化することによって培養骨膜シート軟骨細胞マーカーであるAggrecan, SOX9が陽性でプロテオグリカンを産生する軟骨細胞様細胞を作製するところまで行った。
放射線感受性増強効果を有する遺伝子を用いた遺伝子導入放射線治療強化療法の開発

電離放射線などのストレスにより発現が誘導され、放射線誘導アポトーシスを増強する機能を持つZK1遺伝子産物のがん細胞における機能について以下の点を明らかにした。1.ZK1遺伝子産物は導入した全ての細胞株(ヒト上顎がん由来の扁平上皮がん細胞株SCC-TF、子宮頚がん細胞株HeLaや白血病細胞株U937)において、その放射線感受性を数倍増加させた。2.ZK1遺伝子産物は、放射線のみならずH_2O_2や温熱刺激などのストレスによる細胞死を増強させた。3.U937細胞に抗腫瘍剤であるVP-16を曝露することによりZK1mRNAの発現が著しく誘導されることが明らかとなった。さらに、ZK1蛋白強制発現細胞は親株よりもVP-16に対して高い感受性を示した。ZK1遺伝子は、電離放射線曝露だけでなく抗腫瘍剤であるVP-16曝露によっても発現が誘導され、さらに、電離放射線、温熱刺激、抗腫瘍剤という種々のストレスによる細胞死を増強させる働きがあることが明らかとなった。また、扁平上皮がんや白血病などがん細胞の種類を問わず同様の機能を持っていることが認められた。以上の結果から、ZK1遺伝子をがん細胞に導入する遺伝子治療をあらかじめ施行することにより従来のがん治療(放射線療法、化学療法、温熱療法等)の治療効果を増強させる可能性があることが強く示唆された。今後は、ヌードマウス移植腫瘍を用いてin vivoにおける効果を確認する予定である。また、ZK1遺伝子産物はzincfinger型転写因子として働くことが予想され、その標的遺伝子はアポトーシスのシグナル伝達経路に関与している可能性があり、その標的遺伝子も含めて解析する予定である。
ミトコンドリアにおけるヘム合成終末酵素群の複合体形成および相互作用に関する研究

ヘム合成終末酵素群であるコプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ(CPOX)、プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ(PPOX)およびフェロケラターゼ(FECH)の3酵素のミトコンドリア内における詳細な分布、酵素間のポルフィリン輸送調節機構を明らかにするために酵素群複合体の形成の有無、ポルフィリン輸送と鉄代謝間の調節および赤血球分化時のヘム合成の誘導に伴う3酵素の発現機構ならびに律速段階を支配する因子等について、クローン化したCPOX,PPOXおよびFECHを用いて調べた。その結果、CPOXおよびFECHは分化誘導開始後12時間以内に誘導発現が起こり、その後、時間に応じて蛋白質量および活性が著しく上昇する。それぞれのmRNAは6時間以内に増加して、さらに時間に伴って増えるが、CPOXmRNAは24時間後から顕著な低下が見られた。一方、PPOXはこの間殆ど変化せず,PPOXは少なくとも赤血球分化時のヘム合成の律速段階ではないことが解った。また、ヘム合成の増加は、3酵素の増加よりも6時間位遅れることから、律速段階は、鉄代謝等の他の段階にあることが示唆された。そこで、ミトコンドリア内の鉄代謝に関与する因子の単離を試みたが、現在までに同定するには至っておらず、不明である。マウスCPOXは可溶性蛋白質であって、活性や構造の維持に複数のヒスチジン残基が必須であることが解った。また、ヒトFECHを同様に発現させて、精製すると酵素のC-末端に鉄-イオウのクラスターガ存在しており、活性には必須であることが解った。さらにミトコンドリア膜内で一酸化窒素によるクラスターを介する活性もしくは安定性の調節があることを明らかにした。ミトコンドリアにおけるポルフィリン輸送に関与すると考えられる末梢型ベンゾジアゼピン受容体については、ヘムに対する親和性を有しており、ヘムのミトコンドリアからの搬出にも関与していることが解った。ミトコンドリアに局在するヘム合成終末酵素群はコプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ(CPO)、プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ(PPO)およびフェロケラターゼ(FEC)の三酵素から成るが、三酵素のcDNAを単離して、赤血球細胞分化時の発現誘導機構についてマウス赤白血球細胞を用いて検討を加えた。CPOおよびFECmRNAは、細胞をジメチルスルホキシド(DMSO)処理を行なって、赤芽球に分化させると処理後12時間以内に誘導されるがPPOmRNAは、ほとんど誘導されなかった。CPOおよびFEC酵素量および活性はDMSO処理後、時間に依存して増加するがPPOのそれらは、ほとんど変化しなかった。これらの結果はPPOは少なくとも赤血球分化時の律速酵素ではないことを示した。またヒトPPO遺伝子は、13個のエクソンからなる約8kbの単一遺伝子であることを明らかにした。本遺伝子の5 ́-上流領域には、赤血球分化因子のひとつであるGATA-1結合部位が存在するが、この領域を組み込んだプロモーターアッセイでは、赤血球分化時の誘導が全く認められなかった。この結果は、先に述べたPPOmRNAの赤白血球細胞分化時の挙動とよく一致した。ヘム合成中間体は終末酵素系に入る段階においてミトコンドリア外膜を通してミトコンドリア内に入るが、この段階のポルフィリン中間体の輸送に、外膜に局在する末梢ベンゾジアゼピン受容体が関与することを明らかにした。本受容体は最終産物であるヘムとも親和性を示すことから、ミトコンドリア内で生成したヘムの放出にも何らかの役割を果たしていることが示唆された。

さらに、FEC分子は鉄-硫黄クラスターを有しており、一酸化窒素(NO)に攻撃されることによって不活性化されるヘム合成の新しい調節機構があることを見い出した。ヘム合成の終末酵素群はコプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ(CPO)、プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ(PPO)およびフェロケラターゼ(FECH)から成り立っており、ミトコンドリアに局在することが知られている。三酵素の赤血球分化時の誘導について、前年度にひき続き研究を行い、CPOの発現についてはヒトCPO遺伝子の5'-上流領域をルシフェラーゼ遺伝子に連結してマウス赤白血球細胞で発現させた結果、基本的な発現には調節因子のSp1が関与し、ジメチルスルホキシド(DMSO)処理による分化誘導時にはGATA-1が関与することを明らかにした。ヒトPPO遺伝子の上流領域をもちいて同様の実験を行った所、DMSO処理による誘導は認められなかった。また、FECH遺伝子の上流領域を用いてルシフェラーゼ解析を同様に行った結果、Sp1の基本的な発現への関与は認められたが、GATA-1による誘導は全く認められず、むしろSp1の類似配列に結合する因子の誘導発現への関与の可能性が示唆された。シロイヌナズナのPPOcDNAを単離して構造を明らかにした結果、哺乳動物PPOと異なり、ミトコンドリア移入のためのリーダーペプチドが存在し、動物のPPOのミトコンドリアへの取り込み機構とは異なることが解った。また、ミトコンドリアへのポルフィリン中間体の輸送蛋白質である末梢型ベンゾジアゼピン受容体(PBR)は肝臓障害時に、脳内で増加するが、三酵素の誘導は認められなかった。従って、PBRと三酵素の複合体の形成には否定的な結果が得られた。一方、複合体を形成しうるミトコンドリア内におけるヘム輸送蛋白質については、PCR法によってABC型ポンプ様蛋白質の数種類のcDNA断片をマウス脳、肝臓および赤芽球細胞から単離した。現在、ヘムトランスポーターになりうるミトコンドリア蛋白質の全長cDNAの構造の解析を急いでいる。動物のヘム合成系の最後の三段階はコプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ(CPOX)、プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ(PPOX)およびフェロケラターゼ(FECH)と呼ばれている終末酵素群として知られており、それぞれミトコンドリアに局在している。本研究では、これらの三酵素のミトコンドリア内における詳細な分布、酵素間のポルフィリン輸送調節機構を明らかにするために酵素群複合体の形成の有無、ポルフィリン輸送と鉄代謝間の調節および赤血球分化時のヘム合成の誘導に伴う3酵素の発現機構ならびに律速段階を支配する因子等について、クローン化したCPOX,PPOXおよびFECHを用いて調べた。本研究は赤血球分化時のCPOXおよびFECHの誘導発現について、それぞれの遺伝子の5-プロモーター領域を用いたプロモーターアッセイを行った。その結果、CPOXの発現および誘導にはSp-1とGATA-1の関与が泌須であることが解ったが、FECHのそれらには、GATA-1ではなく、むしろTCGCCC配列を有するSp-1様superfamilyが関与することが解かり、ふたつの酵素の発現は異なることを明らかにした。ミトコンドリアにおけるポルフィリン輸送に関与すると考えられる末梢型ベンゾジアゼピン受容体は、ヘムに対する親和性をも有しており、合成されたヘムのミトコンドリアからの搬出にも関与していることが解った。
人工心臓用携帯型空気圧駆動装置

本研究では、空気圧システム設計の上でi)コンピュータの情報処理機能でカバーできる機械的機能を、ハードウェア部分から徹底的に削除し、機械系でなければ絶対実現出来ないものだけ、機械でつくりあげるということで簡素化を計る、ii)エネルギーフローを制御し易い機構を付加することで、従来より高いエネルギー変換効率をもたせ、エネルギー源および変換装置の小型化を計る、というコンピュータと機械の有機的結合を目指した制御優先型機械という新しい概念を導入し、携帯可能な人工心臓用空気圧駆動源を開発することを目的とした。システムとしては多くの病院で使用経験が有り、現在の人工心臓駆動ソフトウェアをそのまま使用できるなど汎用性が高いことを重視して、電磁弁駆動方式を採用した。すなわち正圧(陽圧)タンクと負圧(陰圧)タンクの内圧を自動制御することで、任意の設定圧に一定に保ち、各圧力タンクに接続された電磁弁の開閉により空気圧パルスを作り出す方式とした。具体的な空気圧回路はつぎのような構成とした。i)左心用と右心用血液ポンプの駆動圧がことなることから、圧縮機を2台直列に配置した多段圧縮方式とした。ii)システムは多入出力の干渉系を構成するため、制御量に優先順位をつけ、左心駆動圧、右心駆動圧、負圧の順に圧力を整定させていく方式を採用した。以上の構成を基本システムを設計試作した。この結果、装置はカードで携帯する方式で、外形は円筒系で、その寸法は直径が362[mm]、高さは504[mm]となった。またシステム全体の質量は14.2[kg]となり、携帯するに十分小型軽量な装置に仕上げることができた。本年度はまず、システムの基本となるリニア型圧縮機の設計試作を行った。特性試験の結果、左心室駆動用,右心室駆動用の両圧縮機とも圧力,流量について十分仕様を満足することが分かった。またその圧力・流量特性曲線も、線形近似することが可能で、制御性の良いことも確認できた。また圧力容器や空気圧配管系の設計試作も行った。装置の外形は、直径φ262×高さ493〔mm〕となった。さらに駆動用電磁弁も開発した。この電磁弁の重量はわずか150〔g〕で、消費電力も1.7〔W〕と従来品に比較して性能を向上させることができた。電源用二次電池のパッケージ化を行ったが、重量や形状が比較的大きくなってしまったため、今後改良を加えなければ、収納する際に問題が生じるものと思われる。ワンボードマイクロコンピュータの代わりにワンチップマイクロコンピュータを採用し、制御用電子回路の小型化を計った。リニア型圧縮機の消費電力が比較的大きいため、これを駆動するための電子回路の放熱に問題があることが分かった。今後、FET等の素子を用いたり、放熱板を大きくすることなどで対処していく必要があろう。また圧力センサ,入力用キーボード,出力表示用液晶表示装置などインターフェースの設計試作を行った。入力は対話形式とし、その具体的なシーケンスについても検討を行った。初期の計画では、制御用のソフトウェア開発の基本構想として、線形多入出力最適追従制御方式により制御する予定であったが、シミュレーションの結果などから、この方式では制御が困難なことが判明した。このため、制御量である左心駆動陽圧,右心駆動陽圧,陰圧に優先順位を着け、古典制御理論を用いて順次整定させていく方式を採ることにし、開発を行った圧縮機を駆動するモータの回転数制御回路は、第1次試作機の場分には市販のモータ制御回路を用いた。この制御回路は汎用のICチップを利用しているためワンボードではあるが30[cm]角の大きさであるため、携帯型の装置に組み込むことは困難であった。そこで最近市販されるようになった、モータ制御などに適したICチップを用いることで、制御回路のワンチップ化を計った。

これにより、制御回路の寸法形状を小さくするとともに、消費電力を低減することも可能となった。携帯時間の延長のために、エネルギー変換効率に大きく影響すると思われる圧縮機のギャップを変化させ、その効果を調べた。その結果同じ負荷圧力でも、ギャップが小さい程吐き出し流量は増加し、圧縮機の体積効率は大幅に上昇し、流体出力が増加することが分かった。しかし一方、モータ消費電力も増加し、結果としてモータ入力電力量から空気圧エネルギーまでの全エネルギー変換効率は、結局ギャップによって変化しないことが分かった。駆動用モータのエネルギー変換効率を測定したところ、すでに80[%]以上の値が得られていることが分かった。したがって、これ以上の改良は現状の技術では困難と考え、上述のようにモータ制御用電子回路の消費電力削減を試みるにとどめた。また、前年度の評価試験で、電源の容量が少ないことが分かったため、今年度は二次電池パッケイジの電力容量を増加させ、携帯時間の延長を計った。またマン・マシンインターフェースを、実際に種々の利用状況を想定して使用し、その使いやすさについて評価を行なった。この評価を基に、設定値を変更する場合、変更項目だけをただちに呼出し変更できるように改良した。シミュレータに接続して装置の総合評価を行ったところ、ほぼ満足のいく結果が得られた。
電気化学活性な界面活性剤を用いる有機薄膜の構造制御

本研究では、溶媒処理と電場等により薄膜の結晶の配向を制御して光学的特性の飛躍的向上をはかることを目的とし、界面活性剤の水溶液に有機化合物の微粒子を分散し、酸化還元活性な界面活性剤の電解により、基板上に薄膜を形成するミセル電解法および泳動電着法により超微粒子の薄膜を種々条件下で作成し、ミセル電解法および泳動電着法による顔料薄膜の結晶構造を制御すべく、以下の事項の研究を行なった。(1)アモルファス状の超微粒子銅フタロシアニンおよびコバルトフタロシアニンの微粒子の顔料を超音波処理により分散し、この分散液に接触させたITOとアルミニウムを浸せきした結果、いずれも約20nmの超微粒子より構成される約0.5μmの厚さの均一な薄膜が得られた。(2)上記の方法により得られた超微粒子銅およびコバルトフタロシアニンの薄膜を30°Cでベンゼン処理した結果、薄膜の結晶は直径50nm程の繊維状に変化した。(3)上記の方法により得られたCoPc薄膜に磁場(最大8.4kgauss)を印加しながら30°Cでベンゼン処理したが結晶の配向は磁場のないときと比べ変化なかった。(4)よう素の2-ブタノン溶液を用いたCuPc微粒子の分散液に、ITOを基板として泳動電着したところ、青緑色の薄膜が得られた。SEM観察より、得られた薄膜はいずれも約0.1μmの超微粒子より構成され、約1μmの均一の厚さを有してした。また、可視吸収スペクトルは使用したCuPc特有のピークを示し、結晶構造が維持されていることが明らかとなった。
胃癌再発抑制の新しい戦略-治癒手術後潜在再発に対する抗癌剤効果予測-

胃がんの治癒手術後において、リンパ節に転移があること、総コレステロール値が低いこと、リンパ球数が少ないこと、静脈侵襲が陽性であること、および血中のCA19-9値が高値であることは再発リスクが高くなる。このような症例では抗がん剤などの補助治療を考慮すべきである。さらに、進行胃がんの治療において5-FU代謝酵素活性を測定することが、抗がん剤の効果および患者の予後の予測に有用な可能性がある。本研究では、胃癌の効率的な再発抑制のため、術後補助化学療法の個別化を目的として以下の4項目を計画した。(1)進行胃癌の再発リスクを抽出する。(2)抽出された因子を用い再発リスク予測を行う。(3)フッ化ピリミジン代謝関連酵素発現と抗腫瘍効果および有害事象の相関について検討する。(4)再発リスクの高い例のフッ化ピリミジン代謝関連酵素発現を測定しそれに基づいた抗腫瘍効果および有害事象の予測を行う。(1)手術を受けた患者の予後を含めた臨床病理学的データを収集した。統計学的計算はコンピューターソフトSPSSを用いた。栄養指数や腫瘍マーカーは予後予測因子としても検討されていることから、術前に得られるこれらの指数の再発リスク因子としての重みを検討した。(結果)多変量解析ではリンパ節転移程度・リンパ球数・総コレステロール値が有意な予後因子で、時期・性が有意な傾向を示した。層別の検討では、リンパ球数はT2およびN0/1で、TCはT2/3およびN1/2/3で予後因子の傾向だった。これらについて、今後さらに検討する予定である。(2)部位別の5-FU代謝酵素活性と進展度、有害事象、効果および予後との関係を検討した。その結果1.癌部・リンパ節のTSおよびDPDは正常胃粘膜に比べ高値であった。2.癌部のDPDは根治度Cでやや高値であった。3.正常粘膜DPD低値群では、S-1投与例においても有害事象がやや高率であった。4.S-1投与例では、癌部DPD低値群で奏効率がやや高率であった。5.癌部TS低値群、OPRT高値群の予後が良好の傾向であった。以上より、進行胃癌の治療において5-FU代謝酵素活性の測定は予後の予測に有用な可能性がある。また薬剤ではTS-1投与が有用である可能性がある。(1)残胃癌の個別化治療の可能性について検討した。対象は10年以上の間隔がある切除残胃癌50例。T2からN転移が高率で、B1では胃周囲から腹腔動脈周囲への転移が、B2では空腸間膜からSMA周囲への転移が優位な傾向だった。T1は全例NOで予後良好であることから縮小治療の適応である。T2ではN(+)が63%を占めるがN3はなく、D2・D3によって71%の5YSが得られ、積極的な外科治療の適応と考えられた。T3・T4ではN2・N3への転移も高率な上にMSTも79月ときわめて短く、化学療法を中心とした集学的治療を考慮すべきである。化学療法の詳細との関連は不明である。(2)再発進行胃がんホルマリン固定パラフィン包埋標本からtotal RNAを抽出し、10種の抗がん剤感受性関連因子(TS,DPD,TP,FPGS,GGH,DHFR,ERCC1,Topo1,EGFR,VEGF)のmRNA及び対照としてβ-Actin mRNAの発現量を定量した。それより得られたデータを解析し、腫瘍部位、患者背景諸因子、病理学的諸因子、予後情報等、従来の診療情報毎にその分布を調査する。主要評価項目は抗腫瘍効果(奏効率)、薬物有害反応(発現頻度とその程度)、副次的評価項目は無増悪生存期間(PFS:Progression-free survival)、治療成功期間(TTF:Time to failure)、後治療(2nd line)移行率、全生存期間(OS:Overall survival)としている。現在観察期間中であり、関連は不明である。(1)「目的」胃癌治癒手術後(R0)の潜在再発患者を特定する目的で、従来の進行度以外の予後因子を検索した。D2以上の郭清を伴う胃癌R0手術300例を対象に、臨床病理学的因子、治療因子、および栄養因子の予後に対する重みを検討した。「結果」単変量解析では、年代、D、術式、T、N、Ly、V、長径、リンパ球数、Alb、TC、血中CEA、血中CA19-9が有意差を示した。Cox多変量解析ではN、TC、リンパ球数、V、血中CA19-9が独立した有意な予後因子であることが判明した。特にTC、リンパ球数、およびCA19-9が潜在再発予測因子である可能性を証明したが、これらがR0胃癌の予後因子である理由は不明である。(2)再発進行

胃がんホルマリン固定パラフィン包埋標本からtotal RNAを抽出し、10種の抗がん剤感受性関連因子(TS,DPD,TP,FPGS,GGH,DHFR,ERCC1,Topo1,EGFR,VEGF)のmRNA及び対照としてβ-Actin mRNAの発現量を定量した。それより得られたデータを解析し、腫瘍部位、患者背景諸因子、病理学的諸因子、予後情報等、従来の診療情報毎にその分布を調査した。主要評価項目は抗腫瘍効果(奏効率)、薬物有害反応(発現頻度とその程度)、副次的評価項目は無増悪生存期間(PFS : Progression-free survival)、治療成功期間(TTF : Time to failure)、後治療(2nd line)移行率、全生存期間(OS : Overall survival)である。現在観察期間中であり、関連は不明である。(1)「目的」胃癌治癒手術後(R0)の潜在再発患者を特定する目的で、従来の進行度以外の予後因子を検索した。D2以上の郭清を伴う胃癌R0手術300例を対象に、臨床病理学的因子、治療因子、および栄養因子の予後に対する重みを検討した。「結果」単変量解析では、年代、D、術式、T、N、Ly、V、長径、リンパ球数、Alb、TC、血中CEA、血中CA19-9が有意差を示した。Cox多変量解析ではN、TC、リンパ球数、V、血中CA19-9が独立した有意な予後因子であることが判明した。特にTC、リンパ球数、およびCA19-9が潜在再発予測因子である可能性を証明したが、これらがRO胃癌の予後因子である理由は不明である。(2)再発進行胃がんホルマリン固定パラフィン包埋標本からtotal RNAを抽出し、10種の抗がん剤感受性関連因子(TS, DPD, TP, FPGS, GGH, DHFR, ERCC1, Topo1, EGFR, VEGF)のmRNA及び対照としてβ-Actin mRNAの発現量を定量した。