hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食道扁平上皮癌に対する放射線照射効果のジーンフィルターによる解析

食道癌に対する放射線の治療効果機序は充分に理解されていない。今回我々は放射線照射に対する治療効果を分子生物学レベルにて把握するために、食道扁平上皮細胞癌に対する放射線照射効果をジーンフィルターにより解析という研究課題に対して、日本医科大学老人病研究所の協力により研究設備を利用して、以下の実験、解析を行い得た。まず、準備した、高分化、中分化、低分化の3種類の食道扁平上皮癌培養細胞群に対して、それぞれに2,4,8グレイと3段階に放射線照射線量を変えて照射を行った。次に、それぞれ放射線線量の異なる細胞群より、0分、15分、30分照射後経過した細胞群から各々、RNAを抽出した。さらに、抽出した各々のRNAにラジオアイソトープ(P33)をラベルし、ジーンフィルター(GF211)を利用してハイブリダイゼイションを行った。その結果、ハイブリダイゼイションされた放射線総量の異なった各細胞群の遺伝子発現パターンの変化から、今回、今までに報告のなかった幾つかの変化が認められた。この変化は、食道扁平上皮癌の放射線治療効果、及び、放射線耐性に何らかの形において関与する可能性があるのではないかと想像される。これら変化のある遺伝子のなかで細胞周期、アポトーシスまたはマトリックスに関する遺伝子を数個確認した。今回、8Gy.30分にて最も放射線照射の効果が現れた。今後は、同一のRNAサンプルよりこれらの遺伝子を定量的RT-PCRで確認し、更にcDNAマイクロアレイ実験を重ね、食道扁平上皮癌に対する放射線効果に密接に関連する遺伝子を見出す予定である。食道扁平上皮癌に対する放射線照射効果をジーンフィルターにより解析という研究課題に対して、我々は、日本医科大学老人病研究所の協力により研究設備を利用して、初年度は以下の実験、解析を行ない得た。まず、準備した、高分化、中分化、低分化の3種類の食道扁平上皮癌培養細胞群に対して、それぞれに2,4,8グレイと3段階に放射線照射線量を変えて照射をおこなった。次に、それぞれ放射総線量の異なる細胞群より、0分、15分、30分照射後経過した細胞群から各々、RNAを抽出した。さらに、抽出した各々のRNAにラジオアイソトープ(P33)をラベルし、ジーンフィルター(GF211)を利用してハイブリダイゼイションをおこなった。この変化は、食道扁平上皮癌の放射線照射治療効果、及び、放射線耐性に何らかの形において関与する可能性があるのではないかと想像される。現在、15分値のみの解析が終了した段階であり、今後さらに0分、30分値の解析を進めていくことで、さらなる食道扁平上皮癌に対する放射線照射効果における新たな遺伝子変化が認められる可能性が考えられる。同時に、遺伝子変化の認められた放射線照射後15分値の結果の再現性、及び裏付けのために研究を継続中である。現在までに認められた遺伝子群は次の通りである。新年度は放射線照射後の経時的変化をより詳細に把握すべく準備中である。その結果から放射線照射が癌細胞の代謝系に及ぼす影響を理解し、よりよい治療の方策を見出す予定である。今回我々は放射線照射に対する治療効果を分子生物学レベルにて把握するために、食道扁平上皮細胞癌に対する放射線照射効果をジーンフィルターにより解析という研究課題に対して、我々は、日本医科大学老人病研究所の協力により研究設備を利用して、以下の実験、解析を行い得た。

さらに、抽出した各々のRNAにラジオアイソトープ(P33)をラベルし、ジーンフィルター(GF211)を利用してハイブリダイゼイションを行った。その結果、ハイブリダイゼイションされた放射線総量の異なった各細胞群の遺伝子発現パターンの変化から、今回、今までに報告のなかった幾つかの変化が認められた。この変化は、食道扁平上皮癌の放射線治療効果、及び、放射線耐性に何らかの形において関与する可能性があるのではないかと想像される。これら変化のある遺伝子のなかで細胞周期、アポトーシスまたはマトリックスに関する遺伝子を数個確認した。今回、細胞周期に関する遺伝子cdc25Aの変化を検出した。今後は、同一のRNAサンプルよりこれらの遺伝子を定量的RT-PCRで確認し、更にcDNAマイクロアレイ実験を重ね、食道扇平上皮癌に対する放射線効果に密接に関連する遺伝子を見出す予定である。
ナノスケール材料の熱物性測定と評価

高性能な断熱材や熱電変換素子の実現のためには熱伝導率の低減が必要不可欠であり,ナノテクノロジーを駆使して実現されつつある.本年度はナノ構造を用いた熱伝導率低減のメカニズムを明らかにするためにエピタキシャルSiナノ構造体(SiNC)[1]とエピタキシャルSi/Geナノドット(Si/GeNDs)構造体[2]の熱伝導率測定を行い,数値計算を用いてそれらの熱伝導率を評価した.エピタキシャルSiナノ構造体(SiNC)は数nmサイズのSi粒子とその表面を覆う極薄のSi酸化膜によって構成され,1 W/mK以下という低熱伝導率を有する[1].しかしながら,SiNCがアモルファスSi(2 W/mK)よりも低い熱伝導率を持つメカニズムには不明な点が多い.そこで本年度の研究では自作のレーザー測定装置を用いてSiNCの熱伝導率を測定した.数値計算を用いて粒径3 nmのSiNCの熱伝導率を解析すると,熱キャリアの緩和時間がCahill-Pohlの最小熱伝導率と一致し,熱キャリアが伝播せずに独立振動子として実行的に振る舞っていると示された.続いて,SiNCにGeナノドットを埋め込んだエピタキシャルSi/Geナノドット(Si/GeNDs)構造はSiNCと同様に低熱伝導率を持つと報告されているが[2],その構造体による熱伝導低減のメカニズムには不明な点が多い.そこで上述のSiNCと同様にSi/GeNDs構造体の熱伝導率を測定し,数値計算手法を用いてSi/GeNDs構造体の熱伝導率低減を評価した.その結果,酸化膜による界面散乱とGe粒子散乱の組み合わせによって効率的に熱伝導率低減が可能であると明らかになった.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。エネルギーの有効利用に向けて,温度差を電気に直接変換する熱電変換素子への期待が高まっている.その素子を普及させる上で,素子の高効率化は必要不可欠である.そのためには高い電気伝導率を持ち,低い熱伝導率を持つ材料が必要であり,難しい課題であった.近年になって,ナノサイズの粒子を焼結したナノ構造を用いて素子の熱伝導率を低減させて,熱電変換素子の効率が向上している.これは物体のスケールが熱キャリアであるフォノンより小さくなった場合に熱伝導率が減少するサイズ効果を利用したものである.このサイズと熱伝導率の関係の正確な測定は熱電変換素子の効率向上に必要不可欠であるが,そのスケールの小ささから測定が困難である.そこで本研究ではナノスケールの熱輸送測定によく使用されている時間領域サーモリフレクタンス法を発展させて幅広い材料に適用可能なフォノン平均自由行程の測定法を確立し,熱電変換素子に用いられている材料を測定することを目的とする.本年度は,金ナノ粒子を用いたフォノン平均自由行程を完成させ,査読付き学術誌に成果が掲載される等,期待通り研究が進展した.具体的には透明基板上に金ナノアイランドと呼ばれるナノ粒子を作成し,時間領域サーモリフレクタンス法を用いてその粒子を加熱・測温することでフォノン平均自由行程測定を可能にした.今年度の活動はクライオスタットを用いた熱伝導率の低温測定の準備と,カリフォルニア工科大学での共同研究の実施である.ナノスケール熱伝導の理解のためには低温測定が必須であり,この測定のために27年度の前半を費やした.レーザーを用いた熱伝導測定装置であるTDTRに対してクライオスタットの導入を行い,Si超格子にGe粒子が埋め込まれた構造の熱伝導率測定を実現した.この結果に関しては国際誌へ投稿準備中である.27年度の後半はカリフォルニア工科大学のAustin Minnich研究室を訪問して,フォノン平均自由行程測定に有用であるレーザー装置BBFDTRに関する知識を得てきた.レーザーの不調やデータ解析の難しさから研究を完成させることはできなかったが,これから同様の装置を日本でも構築して引き続き研究を行う予定である.カリフォルニア工科大学へ渡航した経験と低温実験の準備と合わせてこれからの成果に期待したい.平成27年度は,研究課題である“ナノスケール材料の熱物性測定と評価"を実現するために,クライオスタットによる低温測定の実現とカリフォルニア工科大学に渡航して新たなレーザー装置の取得を目指した.・クライオスタットを用いた低温測定の準備:半導体の熱キャリアであるフォノンの平均自由行程は,室温においては1um以下と短い場合が多く測定が困難であるが,サンプルを低温に冷却することでその長さは数umから数十umまで長くなる.そのため,クライオスタットを用いた熱伝導率測定の実現を試みた.室温では測定可能なサンプルであっても,クライオスタット中ではシグナルが安定せず,測定が不可能であった.原因を調べたところ,サンプル表面のAlコーティングが加熱レーザーによって破壊されているようであり,加熱光の波長を変更するかコーティング金属の変更が必要だと分かった.・カリフォルニア工科大学への渡航:近年になり,Broadband Frequency-domain thermoreflectance(BBFDTR)によるフォノン平均自由行程測定が報告され始めてきた[1].通常のFrequency-domain thermoreflectance(FDTR)装置はサンプル表面を周期加熱(数Hzから数kHzの範囲)し,その温度応答からサンプルの熱伝導率を測定する装置であるが,BBFDTRは更に高周波(200MHz)まで加熱する装置である.高周波に加熱したデータからフォノン平均自由行程が得られるとされており,私の博士論文に有用だと考えたためにカリフォルニア工科大学のAustin Minnich研究室へ渡航して使い方及び作り方を学んできた.

高性能な断熱材や熱電変換素子の実現のためには熱伝導率の低減が必要不可欠であり,ナノテクノロジーを駆使して実現されつつある.本年度はナノ構造を用いた熱伝導率低減のメカニズムを明らかにするためにエピタキシャルSiナノ構造体(SiNC)[1]とエピタキシャルSi/Geナノドット(Si/GeNDs)構造体[2]の熱伝導率測定を行い,数値計算を用いてそれらの熱伝導率を評価した.エピタキシャルSiナノ構造体(SiNC)は数nmサイズのSi粒子とその表面を覆う極薄のSi酸化膜によって構成され,1 W/mK以下という低熱伝導率を有する[1].しかしながら,SiNCがアモルファスSi(2 W/mK)よりも低い熱伝導率を持つメカニズムには不明な点が多い.そこで本年度の研究では自作のレーザー測定装置を用いてSiNCの熱伝導率を測定した.数値計算を用いて粒径3 nmのSiNCの熱伝導率を解析すると,熱キャリアの緩和時間がCahill-Pohlの最小熱伝導率と一致し,熱キャリアが伝播せずに独立振動子として実行的に振る舞っていると示された.続いて,SiNCにGeナノドットを埋め込んだエピタキシャルSi/Geナノドット(Si/GeNDs)構造はSiNCと同様に低熱伝導率を持つと報告されているが[2],その構造体による熱伝導低減のメカニズムには不明な点が多い.そこで上述のSiNCと同様にSi/GeNDs構造体の熱伝導率を測定し,数値計算手法を用いてSi/GeNDs構造体の熱伝導率低減を評価した.その結果,酸化膜による界面散乱とGe粒子散乱の組み合わせによって効率的に熱伝導率低減が可能であると明らかになった.本年度は,金ナノ粒子を用いたフォノン平均自由行程を完成させ,査読付き学術誌であるApplied Physics Lettersに研究成果が掲載される等,概ね順調に研究活動が進展している.具体的には透明基板上に直径20 nmから100 nm程度の直径で基板に接地する金ナノアイランドと呼ばれるナノ粒子を作成し,その粒子を加熱・測温することで従来の測定領域(60 nm)より小さな測定領域を実現し,ナノスケールにおける熱伝導率の振る舞いを明らかにした.加えて,熱伝導率測定装置である時間領域サーモリフレクタンス装置にクライオスタットを導入し,低温測定の下地を築いた.本手法では金ナノアイランドのサイズが揃っていないために,フォノン平均自由行程測定の精度が高いとはいえない.そのためにサイズが揃った粒子での測定が必要とされる.
マルトリンパ腫における抗アポトーシス作用の分子機構の解明と臨床応用

我々は、まずマルトリンパ腫の転座点18q21の領域から新規遺伝子MALT1を単離し、引き続き、このリンパ腫に高頻度に認められるt(11 ; 18)転座の実態がAPI2-MALT1キメラ分子の形成にあることを実証した。その後一環してAPI2-MALT1キメラ分子に関する分子生物学的ならびに臨床病理学的研究を展開してきた。本研究は、API2-MALT1キメラ分子の下流シグナル伝達系、特に申請者自身が実証した細胞死抑制の分子機構を解析し、最終的には、その基礎的研究成果に立脚した分子標的療法を目指した臨床応用を図ることを目的としている。次いで、API2-MALT1は、生理的なBCL10/MALT1抗原受容体シグナル経路をバイパスすることによって、抗原非依存性にNF-κBを活性化することを明らかにした。さらに、申請者はAPI2-MALT1が細胞死抑制を発揮する分子メカニズムとして、抗原受容体シグナル伝達経路をバイパスすることでNF-κBを活性化する経路とSmac等のアポトーシス制御分子に直接会合することで会合分子の機能を阻害する経路の二つの独立した経路が働いていることを明らかにした。今後は、API2-MALT1の下流シグナル伝達系ならびにNF-κBを介した標的遺伝子のさらなる探索を行い、分子標的治療開発へ向けて研究を継続したい。我々自身が単離同定した染色体転座関連API2-MALT1融合遺伝子の機能を解析することにより、悪性リンパ腫の診断、治療への臨床応用を実現することを目的として、以下の2点を明らかにした。1)下流シグナル伝達系の解析:NEMOのユビキチン化の解析抗原受容体シグナルBCL10/MALT1の下流において、MALT1あるいはTRAF6によるNEMO(IKK複合体の調節サブユニット)のユビキチン化がNF-kB活性化に不可欠であることが相次いで報告された(Nature2003, Mol.Cell 2004)。また、NEMOのユビキチン化部位として、399番目のリジン残基が候補部位であることが同時に報告された。我々は、新たにリジン残基に変異をもつNEMO発現ベクターを総計15ヶ構築して検討した結果、NEMOのユビキチン化部位と考えられる新しい標的部位を同定した。2)抗アポトーシス作用API2-MALT1安定発現株を樹立し、API2-MALT1が抗アポトーシス作用を有することを実証した。この安定発現株を用いてcDNAマイクロアレイ法を実施し、下流標的候補遺伝子を同定することに成功した。また、遺伝子上流の各種欠失ならびにNF-kB部位に変異を導入したコンストラクトを用いたレポーターアッセイを行い、少なくとも4つのAPI2-MALT1の下流標的遺伝子を同定した。染色体転座関連API2-MALT1融合遺伝子の機能を解明することにより、悪性リンパ腫の診断、治療への臨床応用を実現することを目的として以下の諸点を明らかにした。抗原受容体シグナルBCL10/MALT1の下流において、MALT1自身あるいはTRAF6によるNEMO(IKK複合体の調節サブユニット)のユビキチン化がNF-kB活性化に不可欠であることが相次いで報告された(Nature2003, Mol.Cell2004)。申請者らも、新たにリジン残基に変異をもつNEMO発現ベクターを総計15ヶ構築して検討した結果、NEMOのユビキチン化部位と思われる新しい標的候補部位を同定することに成功した。2) API2-MALT1抗アポトーシス作用我々はAPI2-MALT1安定発現株を樹立し、この細胞株を用いてAPI2-MALT1が抗アポトーシス作用を有することを世界に先駆けて実証した。次に、この安定発現株を用いてcDNAマイクロアレイ法を行い、API2-MALT1下流標的候補遺伝子を同定することに成功した。引き続き、遺伝子上流の各種欠失ならびにNF-kB部位に変異を導入したコンストラクトを用いたレポーターアッセイを行い、現在までに少なくとも4つのAPI2-MALT1下流標的遺伝子を同定している。染色体転座関連API2-MALT

1融合遺伝子の機能を解明することにより、悪性リンパ腫の診断、治療へ向けた臨床応用を実現することを目的として、以下の諸点を明らかにした。1)融合遺伝子シグナル伝達系の解析:NEMOのユビキチン化の解析抗原受容体シグナルBCL10/MALT1の下流において、MALT1自身あるいはTRAF6によるNEMOのユビキチン化が、NF-kB活性化に不可欠であることが報告された。NEMOのユビキチン化部位として、399番目のリジン残基が候補部位であることが同時に報告された。申請者らは、新たにリジン残基に変異をもつNEMO発現ベクターを総計15ヶ構築して検討した結果、NEMOのユビキチン化部位と想定される新しい標的候補部位を同定することに成功した。2)API2-MALT1抗アポトーシス作用API2-MALT1安定発現株を樹立し、API2-MALT1が抗アポトーシス作用を有することを世界に先駆けて実証した。次いで、この安定発現株を用いてcDNAマイクロアレイ法を行い、API2-MALT1下流標的候補遺伝子を同定することに成功した。引き続き、遺伝子上流の各種欠失ならびにNF-kB部位に変異を導入したコンストラクトを用いたレポーターアッセイを行い、現在までに4つのAPI2-MALT1下流標的遺伝子を同定した。
遷移金属触媒を用いたカルボホウ素化:ホウ素-炭素結合活性化の機構と合成化学的利用

カルボホウ素化反応の研究とともに行ってきたアルケン類のヒドロアルキニル化反応において、進展が得られたので報告する。付加反応等に対する反応性が高く、種々の官能基に変換可能な炭素-炭素三重結合を有するアルキン類を簡便かつ効率的に合成できる反応の一つとして、非求核的な金属アセチリド種を用いた不飽和有機化合物の触媒的ヒドロアルキニル化反応があげられる。しかしながら、これまでに様々な遷移金属触媒を用いた末端アルキンの不飽和有機化合物への付加反応が報告されているにも関わらず、この反応の不斉化は未だ極めて困難とされていた。Rh/DTBMsegphos触媒を用いたアレン類に対する末端アルキンのエナンチオ選択的付加反応しか達成されていなかった。今年度は、当研究において開発した1,3-ジエン類に対するニッケル触媒ヒドロアルキニル化反応の不斉化に取り組んだ。そして、新規タドール型キラルホスホルアミダイトを開発し、それを配位子として用いることで、末端アルキンの(E)-1-アリール-1,3-ブタジエン類への付加反応が高位置及び高エナンチオ選択的に進行することを明らかにした。この反応においては、これまで用いていたトリイソプロピルシリルアセチレンの代わりに嵩高いα-シロキシ-sec-アルキル基を有する末端アルキンを用いることが十分な反応性を得るための鍵となっていた。また、得られた光学活性1,4-エンイン誘導体の変換反応を検討し、β-アルキニル脱離反応を利用することで、メチルビニルケトンに対する共役付加反応も達成した。[背景]付加反応等に対する反応性が高く、種々の官能基に変換可能な炭素-炭素三重結合を有するアルキン類を簡便に合成することができる反応の一つに、遷移金属触媒を用いた不飽和有機化合物のヒドロアルキニル化反応があげられる。この反応では、C(sp)-H結合を遷移金属触媒により活性化することで、種々の不飽和結合に対して温和な条件下、効率的にアルキニル基を付加させることができる。よって、既存の方法では合成困難と考えられるアルキン類を選択的かつ簡便に合成する手法としての利用が期待される。現在までに、炭素-炭素二重結合に対する付加反応の例はほとんどなく、比較的反応性の高いアルケン類(アレンやノルボルナジエン、シクロプロペン類等)でしか達成されていなかった。[成果]アルキニルホウ素化反応の基質検討段階において、これまで困難とされていたアルケン類(1,3-ジエン類、スチレン類、メチレンシクロプロパン類など)に対するヒドロアルキニル化反応がニッケル触媒を用いることで効率よく進行することを見出した。いずれの反応も、高位置選択に付加反応が進行し、それぞれ、1,4-エンイン類、3-アリール-1-ブチン類や1-メチル-1-アルキニルシクロプロパン類が高収率で得られた。また、これらの反応は高立体選択的に進行し、1,3-ジエン類のヒドロアルキニル化では、E体の生成物が、メチレンシクロプロパン類のヒドロアルキニル化では、二重結合の立体障害の小さい側から付加反応が進行した生成物のみが得られた。
メディア環境の計算モデル化と管理技術の研究

本研究の目的は,我々が提案しているメディアの計算モデルに基づき,メディアを協調させ動作させデータベースを用いて管理するための基盤システムであるメディア統合システムの実現,および,それらをユーザが容易にアクセスするための環境であるメディア環境の実現である。具体的には,メディアとその構造のモデル化,メディア環境の計算モデル化,メディア環境プロトタイプの構築,複数のメディア間の協調機構の設計を行うこととした。これらに対し,協調機構の設計を行うには至らなかったが,それ以外については当初とおり以下に示す結果を得た.(1)自律分散型計算モデルに基づく言語系の開発自律分散型計算モデルKemariを設計し,それに基づく言語系DeLisを開発した.現在,マルチメディア処理機能を追加中である.(2)メディアの分析と構造のモデル化昨年度,インターネット上で利用可能なコミュニケーション用アプリケーションを対象に,それらの構造をオブジェクト指向により分析した.さらにそれらの合成により新しいアプリケーションを生成する実験を行った.本年度はその結果に基づき(1)の言語により構築可能であることを,一部を実際に作成することにより実証した.メディア環境プロトタイプの構築個々のユーザの目的に応じて,コンピュータネットワーク上の多様なコミュニケーションメディアを実現する,メディア環境をのプロトタイプを構築した.これにより新規メディアの定義や,その変更,複数のメディアを組み合わたメディアの定義が可能となった.一部を実際に(1)により作成することによりこれを実証した.本研究の目的は,我々が提案しているメディアの計算モデルに基づき,メディアを協調させ動作させデータベースを用いて管理するための基盤システムであるメディア統合システムの実現,および,それらをユーザが容易にアクセスするための環境であるメディア環境の実現である。これらに対し,協調機構の設計を行うには至らなかったが,それ以外については当初とおり以下に示す結果を得た.(1)自律分散型計算モデルに基づく言語系の開発自律分散型計算モデルKemariを設計し,それに基づく言語系DeLisを開発した.現在,マルチメディア処理機能を追加中である.(2)メディアの分析と構造のモデル化昨年度,インターネット上で利用可能なコミュニケーション用アプリケーションを対象に,それらの構造をオブジェクト指向により分析した.さらにそれらの合成により新しいアプリケーションを生成する実験を行った.本年度はその結果に基づき(1)の言語により構築可能であることを,一部を実際に作成することにより実証した.メディア環境プロトタイプの構築個々のユーザの目的に応じて,コンピュータネットワーク上の多様なコミュニケーションメディアを実現する,メディア環境をのプロトタイプを構築した.これにより新規メディアの定義や,その変更,複数のメディアを組み合わたメディアの定義が可能となった.一部を実際に(1)により作成することによりこれを実証した.
河津裕之の生涯と業績、とくにその翻訳歴史書の文体の生成に関する研究

1.河津が死去した直後の新聞記事を調査し、その官暦についての詳細な記録を得た。また、国立公文書館に所蔵されている文部省関係の書類の中から、河津のフランス留学に関する文書を検索し、そのいきさつをほぼ明らかにしえた。2.河津が関係した日本立憲政党新聞の全紙面を調査し、河津の執筆した記事、および河津に関する記事を検索し、この時期における河津の言論活動を俯瞰するための基礎的な資料を得た。現在そのデータベースの作成にとりかっている。3.河津が翻訳した最初期の歴史書である『西洋易知録』(明治2年刊行)とその原典であるW.F.CollierのThe Great Events of History(1867)とを対照させ、河津の翻訳作法をうかがうための基礎的なデータを得た。これによって原文にきわめて忠実でありながら、平易な平仮名文の歴史叙述を達成していることを明らかにしえたが、ひき続いて、その平仮名文の文体的な位相を明らかにするために、同時代の物語的な歴史叙述の文体との比較・分析を行なっている。4.文明開化期を中心とした明治初期に出版された主要な歴史書をほぼ網羅的に収集し、それらを扱っている地域によって万国史・西洋史・中国史・日本史に分けた上で、さらに文体面から漢文・片仮名文・平仮名文に区分して、おのおのの歴史叙述にあらわれる特徴についてのデータを蓄積し、あわせて、同時期に文部省から刊行された片仮名文の歴史書の文体についての分析を行なった。これらの作業を通じて、文部省の歴史叙述によって物語的な歴史叙述が駆逐され、文体において歴史と文学とに言説が分割されたことをほぼ明らかにしえた。
リハビリテーション評価のための無拘束自動化動作計測システムの開発

反射マーカの装着を必要としない人体動作計測装置Kinectをリハビリテーション分野に応用するための研究を行った。Kinectを4台歩行路に沿って配置し、個々のKinectの出力する人体の骨格情報を統合して10m歩行中の動作を計測できるシステムを開発し、歩幅や歩行速度を算出できるようにした。また、骨格情報の基になっているKinectの深度画像を直接解析してトレッドミル歩行を計測し、骨格情報と比較して精度検証をした。さらに、深度画像を利用してTimed Up & Go Test中の頭部位置を計測するシステムを開発し、反射マーカ式3次元動作計測装置との比較検証をした。Microsoft社の開発した簡易動作計測装置Kinectを用い、リハビリテーション現場での要求が高いとされる歩行運動を対象として計測システムの開発を行った。得られた情報を、3次元動作計測装置並びに足裏に装着したフットスイッチと比較して精度検証を行った。Kinectの出力する骨格情報(スケルトン)では十分な精度が得られないことが前年度までの研究で分かったので、スケルトン推定の元となるKinectの深度画像を利用した動作計測システムの開発を行った。Kinect1台だけでは、取得できる画像は被写体の半面だけで身体全体をカバーできないため、Kinect4台を連動させ、身体の表面形状全体を計測できるようにした。深度画像をKinectの最大転送速度である毎秒30フレームで取得するために、4台のKinectのそれぞれに専用のパソコンを割り当てて深度画像データを保存する構成とした。4台のパソコンの時間的な同期を取るために、全体に指示を送るパソコンをさらに別途設置し、LAN(ローカルネット)経由で計測開始の信号を送信するようにした。これらと並行して、5台目のKinectで被験者の骨格情報を取得し、比較を行った。歩行はトレッドミル上で行わせ、その周囲に4台のKinect、正面に5台目のKinectを設置し、同時計測を行った。被験者は健康な成人男子10名とした。Kinectによる計測と同時に、3次元動作計測装置と足裏に装着した自作のフットスイッチで計測を行い、比較の基準値とした。歩行パラメータとして、1歩毎の歩幅と、立脚時間をそれぞれの計測手法で推定した。その結果、深度画像を利用した方法の方が、スケルトンを用いた方法に比べて、歩幅の計測において、3次元動作計測装置による値により近い値を示し、精度が高いことが示された。立脚時間については、両方の方法で差が見られなかった。Kinectの深度画像に基づいた動作計測システムを作成することができた。この過程で、データ転送速度を維持するために各Kinectに1台ずつパソコンを割り当てたが、その結果、パソコン間の時間同期の問題が生じた。これを解決するために種々の方策を検討したが、最終的にLAN経由で開始信号を送信することにより数ミリ秒程度の時間差に留めることができた。複数Kinect間の位置合わせに関しては、他研究者の手法を参考にして直径30cmの発泡スチロール製の球体を同時撮影する方法を選択した。他にも任意物体の形状を基にカメラ位置を決定する方法も試みたがうまく行かなかった。精度検証のための基準の内、空間パラメータについては既存の3次元動作計測装置を活用したが、時間パラメータについては足裏に装着するフットスイッチを自作した。当初はスイッチとしてオン/オフ機能だけのメンブレンスイッチを用いたが、床との接地状況をうまく捉えることができなかった。そこで、薄膜圧力センサーを用いて、抵抗値の変化を電圧に変換した後、マイコンでデジタル変換して、パソコンに転送し、得られた波形を適切な閾値でオン/オフ信号に変換した。マイコンとパソコンの通信を無線で行うことを試みたが、通信が安定せず今後の課題となった。また、検出した接地のタイミングには、まだ、ばらつきがあるので、センサの選択や装着の仕方にも改良を要する。深度画像に基づく方法と並行して、Kinectのスケルトン機能利用したソフトウェアの開発も行った。現在、カラー画像、深度画像、骨格情報を取得し、骨格情報から関節角度を計算し、パソコンの画面上に波形表示するプログラムが出来上がった状態である。Kinect V1の深度画像を利用した歩行計測システムについて、昨年度は下腿に円筒形の紙を巻いて長軸方向を検出していたが、この点を改善するために、下腿の2箇所にカラーバンドを巻く方法を試みた。幅約2cmの伸縮性のバンドを2色(緑色とオレンジ色)用意し、一方を下腿の膝に近い部位、他方を足首に近い部分に巻き付けた。これを識別するために深度画像に加えて、Kinectのカラー画像も同時に取得した。4台のKinectで同時撮影した深度画像とカラー画像を統合し、色付けされた人体表面点群を得た。この点群の中から、色情報を基にカラーバンドの位置を推定し、そこから下腿の長軸を推定した。そして、この長軸と床面の交点から足首位置を推定した。健康な成人被験者3名にトレッドミル歩行を行わせ、足首位置から歩幅と立脚時間を計算し、Kinectのスケルトン情報および3次元動作計測装置の結果と比較した。その結果、残念ながら、スケルトンに比べて推定精度は向上しなかった。これは、Kinectカメラから見て、左右の足の影になることにより円環の一部が欠損し、中心座標推定にばらつきが生じたためと考えられた。深度画像を用いる方法と並行して、新型のKinect V2のスケルトン機能を用いた歩行計測システムを開発した。Kinect V2を3台歩行路に沿って配置した。

1台のKinectで計測できる範囲は約2.5 mのため、計測範囲の両端で2台のKinectで同時にスケルトンが計測できるようにした。カメラ位置の校正には、スケルトンの座標そのものを利用した。これにより、歩行路に沿ってヒトが何度か歩行するだけでカメラ位置の校正ができるようにした。3台のKinectのスケルトン情報を座標変換して統合することにより、3台で6m程度の平地歩行を計測できるようになった。当初計画では、開発したシステムを本年度(平成28年度)にリハビリテーション施設に設置し、検証を行う予定であったが、システム開発に時間がかかったので、平成29年度に実施する予定である。Kinect V1のスケルトン機能を用いたシステムでは計測精度に問題があったので、スケルトンの元になる深度画像に基づいたシステムや、さらにはカラー画像も統合したシステムを開発したが、構成が大規模になった割には期待したほどの計測精度の向上が得られなかった。そのため、並行して新型のKinect V2のスケルトン機能を用いた歩行計測システムを開発した。Kinect V2において画像解像度が向上した結果、スケルトンの精度も向上したと見られ、3台のKinectを歩行路に沿って並べたシステムで、平地歩行を計測できるようになった。さらに、スケルトン機能を基にカメラ間の位置校正をできるようにしたことで、臨床現場において、それほど手間を掛けずに使用できるシステムとなった。マイクロソフト社が開発した簡易動作計測装置キネクトを4台連動させた歩行計測システムに解析機能を追加した。キネクトによって取得した人体の骨格情報を4台分つなぎあわせて10m歩行を計測した後、歩幅や歩行速度を計算できるようにした。歩幅の計測精度を評価するために、健康な成人を被験者として、靴底に絵の具を塗り、床面に残った足跡から計測した歩幅と比較したところ、誤差は3.4cmであった。キネクトの骨格情報は距離画像を基にしているため、足部と床面が融合した着地時には計測精度が低下するものと考えられた。歩行速度は、10m歩行に要する時間をストップウォッチで計測して比較したところ、誤差は0.036m/sであった。これは平均的な歩行速度1.41m/sに対して約2.5%に相当した。キネクトによるリハビリテーション評価の別の利用法として、Timed Up & Goテストの計測を試みた。Timed Up & Goテストとは、椅子に座った状態から立ち上がり、3m先に設置された目標を回って元の椅子に座るまでの時間を評価する試験である。キネクトで骨格情報を得るためには人物の正面にキネクトを設置する必要があるが、Timed Up & Goテストの場合には、移動方向が180度変化するので、動作中の骨格情報全体を取得することはできない。そこで、頭部位置の追跡に目的を絞り、骨格情報は用いずに、キネクトの距離画像を利用する方法を試みた。キネクトの距離画像の撮影範囲は丁度4m程度をカバーできる。キネクトを被験者の側方、高さ約3mの位置に設置し、動作中の被験者を撮影した。
ＸＭＡＳＳ検出器の低閾値化による暗黒物質事象の季節変動探索

平成30年度の研究として、報告者は主に岐阜県神岡鉱山内に設置されているXMASS検出器を用い、我々の宇宙に存在する未知の質量である暗黒物質の直接探索に取り組んだ。報告者が行なった研究は季節変動法と呼ばれる方法による探索である。太陽系が銀河系を公転する方向と地球が太陽系を公転する方向は季節によって異なる。一方暗黒物質はこの運動とは無関係に分布していると考えられるため、地球と暗黒物質との相対速度の変化が暗黒物質事象の事象率変動を起こすと予想されている。また、液体キセノンを用いた次世代の暗黒物質検出器の高感度化のためのR&Dとして、液体キセノン中に含まれる酸素等の不純物を除去する装置の開発に取り組んだ。シミュレーションを用いて不純物量を変化させ、暗黒物質の探索感度に与える影響と目標となる不純物量の計算を行なったほか、神岡での純度監視装置の開発に関して冷凍機や流量計などのコントロールシステムに関してのリモート化にも取り組んだ。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成29年度は神岡地下で観測を行っている大型キセノン検出器XMASSのデータを用いて暗黒物質由来の事象率の季節変動観測を行った。暗黒物質とは宇宙に存在する未知の質量であり、有力な候補は未知の素粒子である。暗黒物質の観測法の一つが季節変動法で、銀河に付随する暗黒物質と地球との相対速度の変化を用いている。太陽系が銀河系を公転する方向と地球が太陽系を公転する方向が季節によって異なることを利用し、相対速度の変化に由来する暗黒物質事象の事象率変動を観測する。解析においては、数GeV以上の重さの暗黒物質(以下multi-GeV DM)と1GeV以下の重さの暗黒物質(以下sub-GeV DM)という二つの物理目標を探索した。それぞれ観測している過程が異なるため予想される季節変動効果も異なったものとなる。Multi-GeV DMに対しては、キセノン原子核と暗黒物質の弾性衝突による原子核散乱による信号を探索した。2013年11月から2017年6月までの3.5年間に取得したデータと、2015年12月から2017年6月までに取得した低しきい値データの双方を用いて解析を行った。Sub-GeV DMに対してはキセノン原子核と暗黒物質が非弾性衝突した際に付随して放出される制動放射によるX線を探索した。この過程はまれであるが放出されるX線が弾性散乱による原子核反跳の場合よりも高いエネルギーに到達するためより軽い暗黒物質を探索することに適している。本年度は放出されるX線スペクトルの季節変動成分を計算し、その結果をもとに季節変動解析を行った。これら二つの解析の結果、有為な信号を得ることができなかったためそれぞれに90%CL上限値をつけた。これらの結果を博士論文としてまとめて発表を行い、博士号を得た。また現在投稿論文として準備を行なっている。もともとの目標であった低しきい値データの解析による暗黒物質の季節変動探索を行い、解析の結果を博士論文としてまとめ、発表するに至った。またそれに加え、低しきい値データは用いなかったものの、制動放射効果という新たなアプローチを通して軽い暗黒物質領域に対する季節変動探索を行った。平成30年度は29年度に得たmulti-GeVに対する成果、sub-GeVに対する成果を速やかに論文としてまとめて投稿する。さらにより高い感度での暗黒物質直接探索のために、海外研究機関と協力して将来の大型実験に向けた検出器の開発も行っていく。
難治性中耳炎および副鼻腔炎に対するドラッグデリバリーシステムを用いた治療法の開発

抗菌薬のシリコン除法製剤およびゲル除法製剤を作成してその有効性につき検討を行った.カルバペネム系抗菌薬であるメロペネムを充填したシリコン徐放製剤を作成し、チンチラを用いたインフルエンザ菌実験的中耳炎モデルにて検討した.またレボフロキサシン(LVFX)ゲル徐放製剤を作成し同様の方法で、その有効性についての検討を行った.メロペネム・シリコン徐放製剤群では、治療開始6日後にはすべてのチンチラでインフルエンザ菌が除菌されていた.LVFXゲル徐放製剤注入群では3例中2個体で5日目にはインフルエンザ菌が除菌された.抗菌薬のシリコン除法製剤およびゲル除法製剤を作成してその有効性につき検討を行った.カルバペネム系抗菌薬であるメロペネムを充填したシリコン徐放製剤を作成し、チンチラを用いたインフルエンザ菌実験的中耳炎モデルにて検討した.またレボフロキサシン(LVFX)ゲル徐放製剤を作成し同様の方法で、その有効性についての検討を行った.メロペネム・シリコン徐放製剤群では、治療開始6日後にはすべてのチンチラでインフルエンザ菌が除菌されていた.LVFXゲル徐放製剤注入群では3例中2個体で5日目にはインフルエンザ菌が除菌された.(1)肺炎球菌野生株を用いたチンチラ中耳炎の作成チンチラの中耳蜂巣に,肺炎球菌株血清型2型,4型,6型,19型,14型,23型を接種し,中耳炎の形成過程を観察するとともに,血清型による肺炎球菌感染の検討をおこなった。このうち血清型6型,19型が安定した感染性を示し,肺炎球菌の接種2日後には鼓膜発赤,中耳貯留液を認めた。貯留液中に生菌を認め,実験的中耳炎を作成できた。また菌量の設定では60,20,7CFUの肺炎球菌を接種した結果,生存曲線および貯留液中生菌数においては,この菌量の範囲では接種菌量の影響は認められず,貯留液中生菌数も感染2日後でいずれも10の6乗から7乗であり安定して中耳炎モデルを作成できた。(2)インフルエンザ菌野生株を用いたチンチラ中耳炎の作成チンチラの中耳蜂巣に,中耳炎起炎菌として最も一般的な無莢膜型インフルエンザ野生株を接種し,中耳炎の形成過程を観察した。感染3日後より鼓膜の発赤,中耳貯留液を認め,貯留液中に生菌を認めた。菌量設定では10の6乗から7乗の生菌投与で貯留液中生菌数も感染5日後でいずれも10の6乗から7乗であり安定した中耳炎の発症を確認した。また固体によってはバイオフィルムと思われるゲル状物質の生成を認め,今後共焦点レーザー顕微鏡を用いてこの物質の確認も行い,抗菌薬投与の効果に及ぼす影響も検討予定である。現在DDS用の担体としては除法ゲル製剤,シリコン除放製剤,パウダー製剤を作成しており,今後今までに確立できたチンチラ中耳炎モデルにDDSを応用した抗菌薬を実際に投与することによってその効果を確認する予定であるカルバペネム糸抗菌薬であるメロペネムを充填したシリコン徐放製剤を作成し、チンチラを用いた実験的中耳炎モデルにて検討した。無莢膜型インフエンザ菌をチンチラ蜂巣に1-3×10°CFU接種し急性中耳炎の発症を確認した後に、メロペネムを(1)メロペネム・シリコン徐放製剤、(2)メロペネム溶液の中耳腔内投与(点耳)、(3)腹腔内接種(全身投与)にて投与し、中耳腔内のインフルエンザ菌数を経時的に検討した。感染のみ行った対照群や全身投与群では、ほとんどのチンチラで約1×10°CFUのインフルエンザ菌が検出された。一方、中耳腔内へメロペネム溶液の投写(点耳群)では、インフルエンザ菌数はわずかに減少していたが、個体差が大きく認められた。メロペネム・シリコン徐放製剤群では、治療開始6日後にはすべてのチンチラでインフルエンザ菌が除菌されていた。シリコン徐放製剤と同様に、インフルエンザ菌によるチンチラ実験的中耳炎モデルに対するレボフロキサシン(LVFX)ゲル徐放製剤を作成し有効性についての検討を行った。無莢膜型インフエンザ菌1×10^6CFUをチンチラ蜂巣内に接種し,急性中耳炎の形成を確認し、(1)LVFXゲル徐放製剤、(2)LVFXの腹腔内投与(全身投与)、(3)中耳腔内投与(点耳投与)を行った。LVFX全身投与群および点耳群では、1日目まで1×10^5-1×10^7CFUのインフルエンザ菌が検出され、著明な殺菌効果は認められなかった。一方、LVFXゲル徐放製剤注入群では3例中2個体で5日目にはインフルエンザ菌が除菌された。以上のことから、換気チューブは殺菌と含気化という両方の効果が期待できる方法として有効であると考えられる。ゲル徐放製剤は粘性や粘膜への付着性を高めることにより、さらに安定した徐放製剤の滞留付着と薬剤の放出が可能な方法であると考えられる。
公共的事務の民間委託手法としての行政契約に関する総合的研究

公共的事務遂行の委託先となる「民間事業者の選定手続のあり方」をめぐる問題について、特に、2004年のEU指令第18号が加盟各国に対して導入することを求めた「競争的対話」に焦点をあてつつ、EUが、加盟各国に対してその導入を強く求めた理由・背景を明らかにするとともに、その導入(指令の国内法化)に一貫して強く反対してきたドイツの動向(反対の理由とその背景)を解明した。ドイツの行政法学は、2000年以降、民間委託及び民間委託契約に関する法律議論を活発に展開しており、2004年には「変革期の委託発注法」、2007年には「公的任務履行過程への民間参入」、そして2008年には「委託発注者としての国家」というテーマのもと、大規模な学術シンポジウムも開催されている。そこにおける報告及び質疑応答の内容等は、2005年2009年にかけて随時、書籍の形態で公刊されている。平成22年度は、上記諸文献を集中的に読み込む作業を行ったが、その過程で(1)EU及びEU加盟各国は、近年、「公私協働事業において、国家と協働で事業の遂行にあたる民間事業者(協働契約の相手方となる民間事業者)の選定・選抜手続のあり方」について、活発な議論を展開しつつあること(2)EUは、2004年に指令第18号を制定し、協働契約の相手方を選定・選抜することを目指した手続として、所謂「競争的対話」手続の導入を決定し、加盟各国の多くは、上記指令の国内法化を済ませたこと(3)EUの主要加盟国であるドイツは、上記EU指令第18号の制定当初から、競争的対話の導入に強く反対しつつ、やむなくEU指令第18号の国内法化に踏み切り、2005年、「公私協働促進法」を制定し、「競争的対話」手続の導入を実現したことを、認識するに至った。そこで、この点に関する各種立法資料をさらに収集するとともに、それを詳細に分析することにより、競争的対話の概要、競争的対話を導入しようしたEUの思惑、及び逆にドイツがその導入に強く反対してきた理由等を浮き彫りにした。本年度も、昨年度に引き続き、"公私協働契約(公共的な事務の遂行を民間事業者等の私的法主体に委任・委託することを目的として締結される行政主体-民間事業者間の行政契約)"に焦点を当て、そこに妥当すべき法理論について、研究を行った。前年度(平成22年度)は、"行政主体から公共的な事務の遂行を契約上委託されることになる民間事業者の選抜・選定手続のあり方"をめぐる、"EU及びドイツの立法及び議論動向"を解明することを研究の重点課題と位置づけた上で、"競争的対話"という新委託発注手続の導入を求めた"EU指令(2004年第18号)"に焦点を当て、競争的対話の具体的内容を確認するとともに、"EU委員会の報告書"、(競争的対話の国内法化に抵抗した)ドイツ連邦政府の"反対意見表明書"、さらには、(競争的対話を国内法化するために制定された)"公私協働促進法"に関する"ドイツ連邦議会議事録"、並びに、この問題に関連してドイツ国内外で執筆され、公表された"複数の学術論文"等を読み込み、論点を整理することに力点を置いた。そこで得られた研究成果が「公私協働促進法の制定とドイツ協働契約論の新展開(1)(2・完)」自治研究(第一法規)第86巻第3号(2010年)88頁以下、同第86巻第4号(2010年)60頁以下である。本年度(平成23年度)は、上記の研究成果を研究会等において発表すること等を通じて、憲法学・行政法学及び国際公法学の研究者等との間で学術的知見の共有を図りつつ、前年度(平成22年度)及び今年度(平成23年度)実施した研究によって得られた研究成果を、別途論文にまとめて公表した。「ドイツにおける公私協働論と行政契約論の発展・展開」岡村周一・人見剛編『世界の公私協働-制度と理論』日本評論社(2012年)183頁以下は、本年度の研究成果の一部を公表したものである。「公共的事務の民間委託手法としての行政契約に関する総合的研究」と題した本研究は、平成22年度から平成24年度までの3年間を研究実施期間とするものであった。

研究代表者は、本研究において、近年洋の東西を問わず先進諸外国において注目を集めている「公私協働現象」に焦点を当て、それまで国家(行政主体)が、官僚組織と公的資金を用いながら、単独責任のもとで実施・遂行してきた様々な公的任務(行政任務)が、「本来私的利益を追求する主体として公的任務の遂行過程から除外されてきたはずの民間法主体」に委任・委託されてゆく行政実務の実態を、つぶさに解明するとともに、公的部門と民間・私的部門とが当該協働関係を法的に構築する際に締結する契約(行政契約:協働契約)につき、欧州諸外国(とりわけ、この点に関して重厚な学術論議を展開してきたドイツ及びフランス)が、近年、どのような学術動向を展開してきたのかを紹介・分析し、以て、少子高齢化社会、経済の低成長時代にあって厳しい財政状況に於かれた我が国が、今後も増大し続けるであろう公的任務を、真に効率的かつ高水準で遂行してゆくための理論枠組みの一端を解明することに努めたところである。本研究を通じて得られた学術的知見は、国内の各種研究会等で発表するとともに、拙稿「公私協働促進法の制定ー競争的対話の導入を中心にー」自治研究86巻3号88頁以下109頁、同86巻4号60頁以下84頁(第一法規、2010年)及び「ドイツにおける公私協働論と行政契約論の発展・展開」岡村周一・人見剛編『世界の公私協働』(日本評論社、2012年)183頁以下195頁に、単著論文として公表を完了している。"公共的な事務の遂行過程への民間事業者の参入・取込現象(公私協働)"に関する"欧州及びドイツの立法及び議論動向"については、"各種資料・文献等の読み込み"と"論点整理"作業等を通じて、概ねその全体像を把握しつつある。また、これまでの研究を通じて得られた学術的知見も、論文にまとめ、公表するに至っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、所謂"公私協働"現象のうち、PFI等に代表される"公共的な性格を有する事業の遂行過程における官民間での協働"現象に焦点を当て、特に、「当該"PFI等の所謂事業遂行型の公私協働"を実現することを目的として官民間で締結される"行政契約(公私協働契約)"に妥当すべき法理論を解明すること」を主たる研究テーマとしている。しかし、公私協働現象は、PFI等の所謂"事業遂行過程における官民間の協働"現象に限られるわけではない。"公私協働"及び"公私協働契約"の意義は、近年、この他にも、例えば環境法領域や都市法領域等、様々な行政法領域において活発に議論されつつある。そこで次年度(平成24年度)は、こうした点を踏まえ、都市法や環境法領域における公私協働現象にまで研究の対象を広げ、"協働を法的に構築する際の行為形式としての契約"が、具体的にどのような局面において、いかなる機能を果たしうるのか、その可能性を探りつつ、公私協働契約に妥当すべき法理論のさらなる深化と体系化を図りたいと考えている。
microRNAを介した胃癌における抗HER2抗体耐性機序の解明

トラスツズマブ感受性株であるNCI-N87を同定し、同株にトラスツズマブの持続投与を6か月間行うことでトラスツズマブ耐性胃癌細胞株を作製した。耐性株と親株でmicroRNA(miR)microarrayを用いて耐性に関与するmiRの網羅的に解析を行い、耐性に関与するmiR-21/PTENpathwayとmiR-223/FBXW7-MCL1 pathwayを同定した。miR-223強制発現株では、トラスツズマブ投与下においてアポトーシスの割合が減少し、さらに、アポトーシス関連タンパクの発現低下を認めた。これらのことから耐性機序には抗アポトーシスが関与することが考えられた。HER2陽性胃癌株化細胞のうち、トラスツズマブ感受性株であるNCI-N87を同定し、同株にトラスツズマブの持続投与を6か月間行った。親株と持続投与を行った株で、トラスツズマブを用いてGrowth assayを行うと、耐性が形成され、トラスツズマブ耐性株が作成された。トラスツズマブ耐性株と親株でmicroRNAmicroarrayを用いて耐性に関与するmicroRNAの網羅的に解析を行った。miRTarBase、TargetScanを用いてin silicoでPTENを標的とし得るmiR 21-5pを同定した。NCI-N87を用いluciferase assayを行い、miR21-PTENが直接bindingすることを確認した。胃癌細胞株においてHER2陽性で、miR-21発現低下し、PTEN発現が上昇しているNCI-N87とmiR-21が発現上昇し、PTEN発現が低下しているNUGC4の2種類の細胞株を用いて以下の実験を進めた。NCI-N87へmiR-21の強制発現(mimic)をおこなったところPTEN発現が低下し、AKTのリン酸化が上昇した。逆に、NUGC4にmiR-21の発現抑制(inhibitor)をおこなったところPTEN発現が上昇し、AKTのリン酸化が低下した。同様にmiR -21をNCI-N87へmiR-21の強制発現を行い、トラスツズマブを用いてGrowth assayを行ったところ、元来トラスツズマブに感受性を示していた細胞株が、感受性が低下した。逆に、NUGC4にmiR-21の発現抑制を行い、トラスツズマブを用いてGrowth assayを行ったところ、トラスツズマブに対して感受性が上昇した。トラスツズマブ耐性におけるメカニズムとして、PTEN発現低下による抗アポトーシスを考え、NCI-N87にmiR-21強制発現を行い、フローサイトメトリーによるアネキシンアッセイを行ったところ、有意にトラスツズマブ投与によって誘導されるアポトーシスする細胞の割合が低下した。さらに、PARP・Caspase-3といったアポトーシス関連タンパクの発現もウエスタンブロット法にてその発現が低下することを確認した。H26年までに胃癌株化細胞を用いて、トラスツズマブ耐性株を作製し、microarrayを行い、miR 21-5p/PTEN経路がトラスツズマブ耐性に関わることを証明した。その結果を用いて、今回は近年、ユビキチン化によってアポトーシスを誘導して癌抑制に働くと報告されるFBXW7に注目した。トラスツズマブに対して感受性を示す胃癌細胞株(NCI-N87)を用い、FBXW7をsiにて発現抑制すると、トラスツズマブの感受性が低下した。Microarrayの結果から、耐性株にて親株よりFold changeが5倍以上のmiRの中でFBXW7と結合するmiRを検索して、miR 223を同定した。保有している胃癌細胞株において、HER2・miR 223・FBXW7の発現をreal time PCR法とウエスタンブロット法を用いて確認した。miR 223とFBXW7の発現は逆相関の関係であった。また、Luciferase assayにおいてmiR 223とFBXW7がdirect bindingしていることを確認した。NCI-N87親株に対してmiR 223の強制発現を行ったところ、FBXW7発現は低下し、その下流であるMCL1・c-Myc・c-Junの発現は上昇した。元来、トラスツズマブに対して感受性を示していた細胞株が、miR 223強制発現にてトラスツズマブに対して耐性を示すように変化した。NCI-N87トラスツズマブ耐性株に対してmiR 223の発現抑制を行ったところ、FBXW7発現は上昇し、その下流であるMCL1・c-Myc・c-Junの発現は低下した。miR 223発現抑制にて耐性化していた細胞が感受性を回復した。耐性の機序の一因として、抗アポトーシスによる変化を考えた。実際、miR 223強制発現株では、トラスツズマブ投与下においてアポトーシスの割合が減少し、さらに、アポトーシス関連タンパクの発現低下を認めた。胃癌は世界的に死亡率が高く予後不良な癌腫の一つである。近年、様々な癌腫において標準化学療法に分子標的薬剤を追加することが予後を改善させることが報告される。HER2陽性胃癌に対して分子標的治療薬であるトラスツズマブの有効性が示され、治療成績の向上が期待されるが、他の抗腫瘍薬と同様にその耐性が懸念されるところである。本研究は遺伝子発現調節機構として注目されているmicroRNAに着目し、前年度からさらに研究を重ねることで、新しいmicroRNA-gene pathwayを発見した。