hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テロメア・細胞老化システムを標的としたがん分子治療法の開発

テロメアは染色体末端のキャップ構造であり、細胞老化の時限装置として機能する。がん細胞の不老不死性を支えるテロメア維持機構をがん治療の分子標的と捉え、その解析基盤としてテロメアの構造的多様性を描出したデータベースを構築した。これを利用し、テロメア・老化制御因子と抗がん剤感受性の機能連関やテロメラーゼ阻害剤の制がん機序を明らかにした。一方、細胞の分裂異常に対するテロメア因子の病理学的寄与を発見した。1.テロメラーゼ阻害剤MST-312の制がん作用機序:MST-312はがん細胞の特に短いテロメアですみやかにDNA損傷(telomere dysfunction-induced foci:TIF)を誘導した。テロメラーゼ触媒サブユニットhTERTを過剰発現させてテロメアを伸長させるとTIF形成が抑制された。MST-312は染色体碗部でのDNA鎖切断も誘導するが、これはテロメア伸長では抑制されず、核膜蛋白質ラミンAの発現が低いがん細胞ほど顕著に生じることを見出した。2.テロメア伸長因子タンキラーゼ1の阻害による制がん:タンキラーゼ1のノックダウンもしくは優勢不活変異体発現を、BRCA1/2のノックダウンと組み合わせることにより、がん細胞の合成致死性(synthetic lethality)が誘導されることを見出した。昨年度までに構築した蛍光イメージング法を用いてタンキラーゼ1阻害物質を探索し、4種類のポジティブ化合物を同定した。3.がん細胞におけるテロメア動態制御ネットワーク:昨年度に引き続き、ヒトがん細胞パネルを用いて種々のテロメア・老化関連因子の発現量、テロメア長などを定量数値化し、Telomere Fingerprint Database (TFD)を構築した。今年度は特にDNA損傷応答因子の蛋白質発現を中心にデータを拡充した。これらを階層クラスタリングすると、物理的相互作用や機能的関連性が強いパラメータ群は互いに近位に配座した。4.早老症責任遺伝子の発現・機能と抗がん剤感受性: RecQへリカーゼWRNはウェルナー早老症候群の責任遺伝子である。前述のTFDを用いた薬剤反応性相関解析により、WRNおよびテロメア結合蛋白質POT1の蛋白質発現がいずれも低いがん細胞は、ビンカアルカロイドやタキサン系化合物などの微小管標的抗がん剤に高感受性を示すことを見出した。1.細胞分裂異常に対するテロメア蛋白質の関与:ポリADP一リボシル化酵素(PARP)タンキラーゼ1は、テロメア蛋白質TRF1をテロメアから遊離させ、テロメラーゼによるテロメア伸長を促進する。分裂期キナーゼAurora-Aは、細胞分裂の進行に必須の役割を果たすが、その機能が過剰に充進すると細胞分裂に異常が起こり、発がんの契機となる四倍体細胞が生じる。我々は、タンキラーゼ1の過剰発現がTRF1のダウンレギュレーションを引き起こし、Aurora-Aによる細胞分裂異常を抑制することを見出した。これと一致し、TRF1ノックダウン細胞では、Aurora-A過剰発現による微小管-動原体捕捉の異常とそれに伴う細胞質分裂の失敗が回避された。以上より、TRF1はAurora-Aによる細胞分裂異常を媒介することが明らかとなった。2.テロメア伸長因子タンキラーゼ1の機能制御:タンキラーゼ1が自身のSAM領域を介して多量体化し、さらにANK領域を介して高分子複合体を形成することを見出した。同複合体を形成した細胞ではTRF1がテロメアから遊離せず、タンキラーゼ1が効率よく機能しないことが示された。以上より、タンキラーゼ1の機能は自己多量体化を介して調節される可能性が示唆された。この知見は、PARP阻害剤とは異なる、特異性の高いタンキラーゼ1阻害剤の開発に応用できるかもしれない。3.早老症責任遺伝子の発現と抗がん剤感受性:我々が構築したTelomere Fingerprint Databaseによる相関解析から、ウェルナー早老症候群(WS)責任遺伝子WRNおよびテロメア蛋白質POT1の発現がともに低いがん細胞は、微小管標的薬剤に高感受性の傾向を示すことを見出した。WS患者由来不死化細胞のPOT1をノックダウンすると微小管標的薬剤の効果が高まったが、この効果は正常Wm遺伝子の導入により緩和された。
車両衝突時における乗員の筋特性変化を考慮した損傷低減統合制御

車両衝突時に乗員を保護するための装置の性能をさらに向上させるための研究を行った.特に,リハビリが長期間にわたり必要となる乗員下肢の損傷を防ぐための保護装置について検討した.車両衝突時からラップベルトとニーボルスターで前方への移動を抑制される過程で乗員特性は変化し,この状態に応じたラップベルトおよびニーボルスターの制御が必要となることを示した.また,ニーボルスターの制御にはセミアクティブ制御を施し,実装のための基礎データを得た.車両衝突時に乗員を保護するための装置の性能をさらに向上させるための研究を行った.特に,リハビリが長期間にわたり必要となる乗員下肢の損傷を防ぐための保護装置について検討した.車両衝突時からラップベルトとニーボルスターで前方への移動を抑制される過程で乗員特性は変化し,この状態に応じたラップベルトおよびニーボルスターの制御が必要となることを示した.また,ニーボルスターの制御にはセミアクティブ制御を施し,実装のための基礎データを得た.物体間の衝突によって生じる衝撃を和らげるためには,物体間に緩衝材を挿入することが考えられるが,衝撃を受ける物体に生じる変形量や絶対変位,減速度等を適切に調整することはできない.当該研究では車両衝突時における乗員損傷を低減するための協調制御システムを検討した.シートベルトやエアバッグなどが乗員の拘束装置および緩衝材として機能しているが,これらを協調して機能させるための制御を検討した.このため,最初に車両前面衝突時における乗員の挙動を解析した.既存の乗員保護装置による乗員に対する拘束のタイミングをまず把握するため,マルチボディダイナミクスを用いたモデル化とシミュレーションを行った.このモデルに基づき,乗員の上肢ならびに下肢への損傷を最小限に抑えるために必要な拘束力を最適化した.乗員保護装置としては,シートベルト,エアバッグ,ニーボスルターを想定した.これらの拘束力をそれぞれ明らかにし,乗員の損傷を抑制するための条件を検討した.さらに既存の衝撃制御実験装置において,アクチュエータを実装するための改良を検討し,実験装置の改良図面を作成した.また,同時に協調制御システムをDSP (Digital Signal Processor)上に構築し,アクチュエータの動作確認を行った,一方,制御系のロバスト性の検証を行うため,モデル上の各パラメータに変動を与え,制御系への影響の度合いをMATLABにより検証した.この結果,荷重目標値を与える制御系がある程度のロバスト性を有することを示した.物体間の衝突によって生じる衝撃を和らげるためには,物体間に緩衝材を挿入することが考えられるが,衝撃を受ける物体に生じる変形量や絶対変位,減速度等を適切に調整することはできない.当該研究では車両衝突時における乗員損傷を低減するための協調制御システムを検討した.シートベルトやエアバッグなどが乗員の拘束装置および緩衝材として機能しているが,これらを協調して機能させるための制御を検討した.既存の乗員保護装置による乗員に対する拘束のタイミングを正確に再現するため,マルチボディダイナミクスを用いたモデル化とシミュレーションを行った.このモデルを低次元化した上で,乗員の上肢ならびに下肢への損傷を最小限に抑えるために必要な拘束力の最適化問題を設定した.乗員保護装置としては,シートベルトとニーボスルターを想定し,これらの拘束力の上限を定め,乗員の損傷を抑制するための最適拘束力を求めた.さらにセミアクチュエータを実装することを想定したシミュレーションを実施し,制御系の改良を検討した.また,同時に協調制御システムをDSP(Digital Signal Processor)上に構築し,既存の実験装置おいてアクチュエータの動作確認を行った.一方,制御系のロバスト性の検証を行うため,モデル上の各パラメータに変動を与え,制御系への影響の度合いをMATLABにより検証した.この結果,セミアクティブ制御においても,荷重目標値に追従させる制御系の持つロバスト性は十分に高いことを示した.今年度,当該研究では車両衝突時における乗員損傷を低減するための協調制御システムを検討し,この中で,下肢の衝撃制御に関してはセミアクティブアクチュエータの実装を模擬した実験を実施した.まず,昨年度に引き続き,乗員の拘束装置および緩衝材として機能するシートベルトやエアバッグを協調して制御する方法を検討した.既存の乗員保護装置による乗員に対する拘束のタイミングを正確に再現するため,マルチボディダイナミクスを用いたモデル化とシミュレーションを行った.このモデルを低次元化した上で,乗員の上肢ならびに下肢への損傷を最小限に抑えるために必要な拘束力の最適化問題を設定した.乗員保護装置としては,シートベルトとニーボスルターを想定し,これらの拘束力の上限を定め,乗員の損傷を抑制するための最適拘束力を求めた.さらにセミアクティブアクチュエータを実装することを想定したシミュレーションと実験を実施した.初期値補償を施した制御系をDSP(Digital Signal Processor)上に構築し,既存の実験装置においてニーボルスターとして動作するリニアモータへ大腿骨荷重変動に応じて時々刻々変化させる減衰力を発生させることにより,所望の制御性能が得られた.また,制御系のロバスト性の検証を行うため,モデル上の各パラメータに変動を与え,制御系への影響の度合いをMATLABにより検証し,この結果,セミアクティブ制御においても,荷重目標値に追従させる制御系の持つロバスト性は十分に高いことを示した.
造血幹細胞移植におけるNotchシグナルとNK細胞の機能解析

造血幹細胞移植後の移植片対宿主病(GVHD)におけるNK細胞とNotchシグナルの関係を明らかにする目的で研究を行った.ヒト臍帯血中のCD34陽性細胞をNotchリガンドで刺激することにより,機能的に成熟したNK細胞を誘導した.また同種移植GVHDマウスモデルを構築し,Notch刺激で誘導したマウスNK細胞を輸注することにより,GVHDが軽減される傾向を見出した.造血幹細胞移植後患者のNK細胞上にNotch1分子が強く発現し,また移植片対宿主病の標的である腸管にはNotchリガンドであるJagged1が発現していた.これらの結果から,Notchシグナルを介して成熟したNK細胞がGVHDの制御に関わる可能性を見出した.造血幹細胞移植後の移植片対宿主病(GVHD)におけるNK細胞とNotchシグナルの関係を明らかにする目的で研究を行った.ヒト臍帯血中のCD34陽性細胞をNotchリガンドで刺激することにより,機能的に成熟したNK細胞を誘導した.また同種移植GVHDマウスモデルを構築し,Notch刺激で誘導したマウスNK細胞を輸注することにより,GVHDが軽減される傾向を見出した.造血幹細胞移植後患者のNK細胞上にNotch1分子が強く発現し,また移植片対宿主病の標的である腸管にはNotchリガンドであるJagged1が発現していた.これらの結果から,Notchシグナルを介して成熟したNK細胞がGVHDの制御に関わる可能性を見出した.造血器腫瘍に対して、現在確立している唯一の幹細胞療法であり、最も強力な治療である造血幹細胞移植を行う際、ドナーNK細胞上の抑制性受容体(KIR)とレシピエント細胞上のMHC class Iの不適合によりドナーNK細胞に同種免疫反応が惹起できた場合、レシピエント腫瘍細胞に対するドナーNK細胞の移植片対腫瘍(GVT)効果により移植後の再発が抑制される。またドナーNK細胞がレシピエント抗原提示細胞を破壊することにより移植片対宿主病(GVHD)の発症が抑制されると考えられている。NotchシグナルカスケードがGVT効果およびGVHDの制御に重要な役割を担っている可能性が高い。平成21年度はヒト末梢血検体のマルチカラー解析による造血幹細胞移植後のNotch分子の発現様式の詳細な解析の準備段階として、高感度フローサイトメーターを用いて、健常者検体から得られたヒトNK細胞の解析を行った。この実験系は、実際の患者検体では造血幹細胞移植後早期の造血回復が十分でない時期の少数の細胞を用いて解析を行う必要があるため、信極性の高いデータを得るためには事前に細胞調整の最適化・高感度フローサイトメーターの詳細なセッティングが必要である。より詳細な解析を行うため、健常者NK細胞を用い、マルチカラー解析系を導入するための条件設定を行った。造血幹細胞移植は、造血器腫瘍に対して、現在確立している唯一の幹細胞療法であり、最も強力な治療である。造血幹細胞移植の際に、ドナーNK細胞上の抑制性受容体(KIR)とレシピエント細胞上のMHC class Iの不適合によりドナーNK細胞に同種免疫反応が惹起できた場合、レシピエント腫瘍細胞に対するドナーNK細胞の移植片対腫瘍(GVT)効果により移植後め再発が抑制される。それらの仮説を検証するため、我々は一連の実験を行った。平成22年度は、前年度に条件設定を行ったマルチカラー解析を用いて、造血幹細胞移植のNotch分子の発現様式の解析を行った。造血幹細胞移植後にGVHDを発症した患者、および健常者のNK細胞を用いて、それらの細胞表面上に発現するNotch分子の発現を解析し、比較した。また腸管はGVHD標的組織として重要であるが、マウスの腸管上皮において、NotchリガンドであるJagged1が発現することを、免疫染色の手法を用いた解析により見いだした。この結果を基に、GVHD患者より得られた病理検体を用いて、Notchリガンド(Delta1、4、Jagged1、2)の発現を、それらに対する特異抗体を用いた免疫組織染色の手法により解析を行っている。
ラスがん遺伝子とイノシトール四リン酸で駆動されるCa^<2+>流入チャネルとの機能相関

私たちは、がん化した変異ラスにより異常活性化される受動体作動性Ca^<2+>流入経路を、特にイノシトール4リン酸(InsP4)受容体にターゲットをあて、具体的に調査している。最近になりラス特異的GTPase活性化タンパク質、RasGAPがInsP4受容体としての機能を有することがわかり、RasとInsP4受容体の関連性について、調査をすすめてきた。前年度までに、マウスラスがん細胞(DT)へのAntisense RasGAP1(-1mおよび-3)cDNAステーブル導入による、InsP4受容体ノックダウンを行い、カルシウムオシレーションの消失、InsP4依存性Ca^<2+>流入の阻害、形態変化(親株のNIH/3T3細胞に似たような形に戻る)を明らかにした。本年度は、上記RasGAP1をそれぞれノックダウンしたステーブル株において、内在性のv-Ki-ras(がん化ラス)レベルがコントロールDT細胞と差がないことをSYBR greenを用いたリアルタイムPCRにより確認すると共に、RasGAP1ノックダウン率の定量をノーザンブロットおよびリアルタイムPCRにより行った。その結果、まずRas GAP1ノックダウン細胞において、内在性のがん化v-Ki-rasレベルはコントロールDT細胞と全く差が認めなかった。ついでRas GAP1 mRNA発現レベルの検討では、ノーザンブロットでは30%に、リアルタイムPCRでは50%にRasGAP1のmRNA発現が低下していることがわかった。私たちは、がん化した変異ラスにより異常に活性化される受動体作働性Ca^<2+>流入経路を、特にIP4受容体(=ラス特異的GTPase活性化タンパク質,Ras-GAP)にターゲットをあて具体的に調査している。i)Ras-GAP発現抑制DT細胞作成-Transient導入:マウスRas-GAP^<IP4BP>cDNAの1kbのフラグメントを逆方向にベクター(蛍光用GFPタグを持つpTracer-SV40)へ組み込み、変異v-Ki-rasを発現したNIH/3T3線維芽細胞(DT)へsuperfectにより導入。Stable株作成:同cDNAの1kbのフラグメントを逆向きでpcDNA3ベクターへ組み込み、ゼオシンで2週間以上選択して生存細胞20クローンを得た。方向性は制限酵素切断とPCRにて確認した。iii)Caオシレーションへの阻害効果-細胞内Ca濃度画像で調べる「浜ホトArgus50」。1画面中、Anti-RasGAP(+)のGFP蛍光で染まるTransient導入細胞では、GFP蛍光で染まらない対照細胞に比し、ブラジキニンによるCaオシレーションの頻度減少、あるいは消失が見られた。私たちは、ガン化した変異ラスにより異常に活性化される受動体作動性Ca^<2+>流入経路を、特にIP4受容体(=ラス特異的GTPase活性化タンパク質、Ras-GAP)にターゲットをあて具体的に調査している。マウスRas-GAP^<IP4>受容体cDNAの1Kbのフラグメントを逆方向にベクター(pcDNA3)に組み込み、マウスKi-Rasがん遺伝子変異線維芽細胞(DT)に導入、ステーブル株を得た。そして内因性RAS-GAP^<IP4BP>mRNAの発現が抑制され、かつCaオシレーションがみられないクローンを単離した。ついで同クローンでイノシトール4リン酸注入による過分極性Ca、Mn流入が抑制されることをホールセルパッチクランプにより明らかにした。細胞増殖への影響Ras-GAP^<IP4>受容体ノックダウンDT細胞では形態変化が起こる(親株のNIH-3T3に似たような形態にもどる)ことから、増殖能、コロニー形成への影響をしらべた。その結果はコントロールDTとの間には差異をみとめなかった。Ras-GAP^<IP4>受容体cDNAをpEGFP-C1ベクターに組み込み、トランジエントにDTに導入、N末でGFPを融合させたRas-GAP^<IP4>受容体を強制発現させ、DT細胞内での局在を調べた。結果はGFPがdiffuseに染まり、DTではRas-GAP^<IP4>受容体がdiffuseに発現していることが予想された。

私たちは、がん化した変異ラスにより異常活性化される受動体作動性Ca^<2+>流入経路を、特にイノシトール4リン酸(InsP4)受容体にターゲットをあて、具体的に調査している。最近になりラス特異的GTPase活性化タンパク質、RasGAPがInsP4受容体としての機能を有することがわかり、RasとInsP4受容体の関連性について、調査をすすめてきた。前年度までに、マウスラスがん細胞(DT)へのAntisense RasGAP1(-1mおよび-3)cDNAステープル導入による、InsP4受容体ノックダウンを行い、カルシウムオシレーションの消失、InsP4依存性Ca^<2+>流入の阻害、形態変化(親株のNIH/3T3細胞に似たような形に戻る)を明らかにした。本年度は、上記Ras GAP1をそれぞれノックダウンしたステープル株において、内在性のv-Ki-ras(がん化ラス)レベルがコントロールDT細胞と差がないことをSYBR greenを用いたリアルタイムPCRにより確認すると共に、RasGAP1ノックダウン率の定量をノーザンプロットおよびリアルタイムPCRにより行った。その結果、まずRas GAP1ノックダウン細胞において、内在性のがん化v-Ki-rasレベルはコントロールDT細胞と全く差が認めなかった。ついでRas GAP1 mRNA発現レベルの検討では、ノーザンプロットでは30%に、リアルタイムPCRでは50%にRasGAP1のmRNA発現が低下していることがわかった。
行動異常を示す変異体の単離と解析

動物は外界からの侵害刺激に応答して逃避運動をとる。これは動物にとって重要な運動であり、ゼブラフィッシュの場合、受精からわずか21時間後には接触刺激に応じた逃避運動をとることが知られている。研究代表者はゼブラフィッシュをモデルとして、逃避運動における異常のある変異体をスクリーニングし、運動のメカニズムを解明する研究を行っている。研究代表者が作成したrelatively-relaxed(ryr)変異体は逃避時の泳動が遅いゼブラフィッシュ突然変異体である。筋でパッチクランプを行い運動時の神経系から筋への出力を記録すると、ryr変異体で正常な応答が記録できたことから、ryr変異体の神経は正常に機能し、筋に異常のあることが示唆された。マッピングから、変異体ではリアノジン受容体遺伝子のイントロンにDNA挿入が見つかった。その挿入に偽のエキソンが存在し、変異体ではリアノジン受容体のmRNAのスプライシングに異常が生じ、タンパク全長の約半分のところで終止コドンが生じることから、膜貫通ドメインを持つリアノジン受容体を合成することができなかった。偽のエキソンに対合しうるアンチセンスモルフォリノを変異体に導入すると、異常なスプライシングが阻害され、正常なスプライシングが回復し、運動の回復も見られた。ryr変異体はヒトのリアノジン受容体変異によるマルチミニコア病の動物モデルとなるが、アンチセンス実験で運動が回復したことは、これが治療実験に応用できることを示すものである。これは動物にとって重要な運動であり、小型熱帯魚であるゼブラフィッシュの場合、受精からわずか21時間後には接触刺激に応じた逃避運動をとることが知られている。この時、刺激は感覚ニューロンで感受され、シグナルが脳へ伝えられる。脳は情報処理を行い、運動ニューロンを発火させ、筋へ電位変化として情報を伝える。筋は電位情報をカルシウムイオンに変換し、これが筋収縮を起こす。今年度、研究代表者が作成したrelatively-relaxed(ryr)は逃避時の泳動が遅いゼブラフィッシュ突然変異体である。筋でパッチクランプを行い運動時の神経から筋への出力を電位変化として記録すると、ryr変異体でも正常な電位変化が見られたことから、ryr変異体の神経が正常に機能していることが分かった。これは同時にryr変異体では筋に異常のあることを示唆している。Calcium Green-1 dextranを指示薬として、運動時の筋でのカルシウム変化を共焦点レーザー顕微鏡で可視化すると、電位変化をカルシウムイオンに変換するステップで異常があることが分かった。この情報変換にはジヒドロピリジン受容体とリアノジン受容体が必要であるが、変異体ではリアノジン受容体遺伝子にDNA挿入が見つかった。変異体ではリアノジン受容体のmRNAのスプライシングに異常があり、途中で終止コドンが生じることから、リアノジン受容体を合成することができなかった。ryr変異体ではリアノジン受容体を欠き、電位変化をカルシウムイオン変化に変換することができないために運動時の筋収縮力が弱く、その結果として泳動が遅くなることが明らかになった。
微化石分析による鮮新世以降の日本海側における陸上と沿岸気候の変動様式の解明

本研究では,対馬暖流の流入が本格的になった今から約350万年前以降に焦点を当て,沿岸と陸上の気候や環境の変動過程を高時間分解能で復元し,お互いの関連性や同調性を数量的に解析し,大気と海洋との相互関係を解明する.そのため,同一堆積物試料から産出する浅海の底生微小甲殻類で,石灰質の2枚の殻を持つ微化石の一種である貝形虫化石を用いて,本研究で新しく確立する殻の微量元素分析法を取り入れた結果から古水温を,花粉化石を用いてモダンアナログ法による結果から古気温を算定する.本研究では,対馬暖流の流入が本格的になった今から約350万年前以降に焦点を当て,沿岸と陸上の気候や環境の変動過程を高時間分解能で復元し,お互いの関連性や同調性を数量的に解析し,大気と海洋との相互関係を解明する.そのため,同一堆積物試料から産出する浅海の底生微小甲殻類で,石灰質の2枚の殻を持つ微化石の一種である貝形虫化石を用いて,本研究で新しく確立する殻の微量元素分析法を取り入れた結果から古水温を,花粉化石を用いてモダンアナログ法による結果から古気温を算定する.
利用主体間の競合関係の調整と合理的空間再配分による街路計画手法に関する研究

本研究は、安全・快適でモビリティの高い交通システムを環境負荷ができるだけ小さいという条件の下で構築するためには、既存の街路空間を有効活用することが不可欠であるとの基本的認識に基づき、街路空間配分に関する評価方法、街路利用者にとって望ましい街路整備代替案の作成方法、ならびに街路利用者間の競合関係の調節方法について提案したものである。その結果、汎用性の高い手法として、具体的に以下に示す手順からなる街路計画手法を確立することができた。(1)全国道路交通情報調査(道路交通センサス)等の比較的簡単に入手できるデータを用いて、多変量解析によって種々の街路の機能分類を行う。なお、この手法に関しては、大都市だけでなく、地方都市に同様に適用でできることを示した。(2)街路利用主体の空間占有状況を表すオキュパンシー指標を用いて、各利用主体に対する空間配分バランスの良否を評価し、これに基づいて改善が必要と思われる街路区間を抽出する。なお、この手法はわが国の都市だけでなく、海外の都市にも適用可能であることを示した。(3)当該街路が属する機能グループの特性を考慮し、この街路の機能に応じた改善方向を検討する。(4)AHP法によって街路空間の構成要素の重要度を算出するとともに、それに基づいて街路空間再配分代替案を作成する。この手法に関しては、わが国の都市だけでなく、海外の都市にも適用可能であることを示した。(5)対象地区周辺における交通サーキュレーション等について検討し、実現性の高い代替案の抽出を行う。(6)各街路利用主体の競合関係の調整について検討し、望ましい代替案として絞り込む。本研究の平成9年度における研究実績は以下の通りである.なお,開発した手法の適用性を検討するため2つのケーススタディを実施した.1つは,神奈川県藤沢市中心部を対象とするものであり,もう1つは,インドネシアのジョグジャカルタ市マリオボロ地区を対象としたものである.(1)街路空間の有効利用手法の確立研究代表者らが提案している手法を多様な街路に適用できるように拡張を試みた.具体的には,交通関連指標以外の様々な要素を取り入れて,数量化III類による街路機能に基づいた分類を行なった.次に,街路の現状の利用実態を把握し,現状の空間配分構成の妥当性について検討し,空間占有状況からみた問題街路区間を抽出した.このような検討に基づき,現状の空間構成に問題があると考えられる街路の中で,空間再配分が必要とされる街路について,具体的な再配分方策を検討した.また本研究では,上述した通り非常に多種多様なデータを取り扱い,かつ分析結果を実際の現場にフィードバックする必要性がある.このため,GISソフトウェア(MapInfo)を分析ツールとして導入した.(2)街路構成要素とその相対的重要度の検討具体的な街路整備代替案の街路構成要素を明確にするため,利用者にとって望ましい街路のあり方について検討した.まず都心部の街路を想定して,街路構成を示したパースを用いた一対比較によるアンケートを実施し,この結果に基づきAHP手法によって街路を構成する要素の重要度を算定した.そして,これによって,利用者属性,街路幅員による各要素の重要度の違いを考慮した街路整備を検討した.街路空間の有功利用には種々の方法が考えられるが、これらは基本的には街路を利用する各交通主体に対する空間割り当ての適正化と強く関係するものである。本研究は、種々の街路利用者の関係を考慮して適切な街路空間再配分を行う方法を確立し、合理的な街路計画について提案することを目的とたものである。本研究で確立された街路計画手法は以下のとおりである。1)道路交通センサス等の比較的簡単に入手できるデータを用いて種々の街路の機能分類を行う。この機能分類手法は大都市圏だけではなく地方都市においても合理的な結果を与えることを確かめており、汎用性が高い手法となっている。2)街路利用主体の空間占有状況を表すオキュパンシー指標を用いて、各利用主体に対する空間配分バランスの良否という観点から、改善が必要と思われる街路区間を抽出する。

ここで、抽出される街路は自動車ならびに歩行者交通が多い商業業務系の街路であることが多い。3)当該街路が属する機能グループの特性を考慮し、この街路の機能に応じた改善方向を検討する。4)AHP法によって街路空間の構成要素の重要度を算出するとともに、それに基づいて街路空間再配分代替案を作成する。5)交通サーキュレーション等について検討し、実現性の高い代替案の抽出を行う。街路には多様な利用主体が存在から、4)ならびに5)においては、それらの利用主体間に種々の競合関係が生じる。本研究ではこれらの関係を調整して合理的な街路空間配分を提案するための方向を示した。
新規青色光受容タンパク質による緑藻クラミドモナスの走光性分子機構の解明

本研究では、緑藻クラミドモナスの走光性の分子機構に関与するか否かを検証することを目的として、ホヤ精子より同定された青色光受容ドメインを持つ新規軸糸タンパク質DYBLUPのホモログ「MOT7」の分子特性を解析した。本研究期間において、主に以下の2つを明らかにした。(1)免疫沈降実験により、MOT7は内腕ダイニンfに直接結合する軸糸タンパク質と結合することがわかった。(2)走光性実験により、野生株では始め青色光に集まり、時間が経つにつれ分散したが、MOT7欠損株では時間が経ってもほとんど分散しなかった。この結果は、MOT7は走光性の分子機構において青色光に対する順応性に関与する可能性が示された。単細胞緑藻クラミドモナスは青色光に対して走光性を示すが、その分子機構は未だ不明な点が多い。代表者らは、海産脊索動物カタユウレイボヤの精子鞭毛より、青色光を受容するドメインを持つ新規のタンパク質「DYBLUP」を同定した。クラミドモナスにおいてDYBLUPのホモログが存在することから、クラミドモナス走光性の分子機構にDYBLUPが関与する可能性がある。本研究では、DYBLUPの分子特性や機能解析により、クラミドモナス走光性の分子機構におけるDYBLUPの役割の解明を目指すことを目標としている。平成28年度では、クラミドモナス変異株ライブラリよりDYBLUP欠損株を入手し、これを用いて走光性および光驚動反応における鞭毛運動変化について、野生株との比較解析を行った。走光性実験においては、野生株の場合、青色光の光源に向かって遊泳し、時間が経つにつれて光源とは反対側に遊泳した。これはクラミドモナスが青色光に対して徐々に順応すると考えられる。これに対してDYBLUP欠損株の場合、野生株で見られた方向転換をほとんど示さなかった。また、クラミドモナスに強光を照射させて光驚動反応を誘導させる実験を行ったところ、野生株の場合、2本の鞭毛運動が同調して後退遊泳を示したが、DYBLUP欠損株では、2本の鞭毛の同調が乱れていた。以上の結果から、DYBLUPはクラミドモナス走光性および光驚動反応における分子機構に関与する可能性が示された。走光性および光驚動反応実験は、先端バイオイメージング支援プラットフォーム(支援機関:筑波大学下田臨海実験センター・稲葉一男研究室)より支援を受けて行った。当初計画していたクラミドモナスのDYBLUPが結合する鞭毛タンパク質の同定については、未だ完了していないものの、本研究の目標であるクラミドモナス走光性の分子機構にDYBLUPが関与する可能性を示すことができた。(1)HAタグを付加したMOT7レスキュー株を用いて、抗HAタグ抗体による免疫沈降実験を行ったところ、MOT7は内腕ダイニンfに直接結合する軸糸タンパク質と結合することがわかった。(2)青色光に対する走光性実験を行ったところ、野生株では青色光照射直後は光源に集まり、時間が経つにつれ光源から離れ分散されたが、MOT7欠損株では、野生株よりも分散する個体が少なく、光源にトラップされる様子が見られた。したがって、MOT7は走光性の分子機構において、青色光に対する順応性(慣れ)に機能している可能性が示された。平成29年度は、前年度に行った走光性、光驚動反応実験に関して再現性を確認するとともに、クラミドモナスのDYBLUPと結合する鞭毛タンパク質の同定を行う。具体的にはDYBLUP変異株のレスキュー株を用いる(大阪大・山本遼介博士の協力のもと、作製済み)。このレスキュー株にはHAタグ、ビオチン化ペプチドタグが付加されている。そこで、抗HAタグ抗体を用いた免疫沈降法により、DYBLUPとともに共沈降したタンパク質を質量分析などで同定する。同時に、ストレプトアビジンラベルされた金粒子を用いた免疫電子顕微鏡解析により、クラミドモナス鞭毛軸糸内のDYBLUPの局在を決定する。以上の研究成果をまとめ、学会発表、論文投稿準備を行う。細胞生物学
強風時における護岸からの飛沫の発生と護岸背後地での飛沫の輸送プロセスに関する研究

研究は強風時における護岸からの飛沫の発生と護岸背後地での飛沫の輸送プロセスに関して行われ、研究成果は以下の様に要約される。1.消波護岸からの飛沫の発生と輸送プロセス大分県別府湾に設置された標準的な断面形状をもつ消波護岸を対象に模型実験を行った。得られた結果は次の通りである。1)消波護岸付近の領域では風による飛沫の移流と沈降が釣り合った移流沈降領域が形成される。鉛直方向に十分高い所や風下方向に十分流下した所では飛沫は微細粒子となり流体粒子の移流と拡散が釣り合って輸送される。2)消波護岸における沖波・風速・潮位の条件が与えられた場合、護岸付近の飛沫濃度を定量的に与えるフロー・チャートを示した。2.自然海浜モデル上の飛沫の輸送プロセス消波護岸や離岸提などによって保護されている人工海岸での飛沫の発生量や陸域への輸送プロセスを理解する上で、自然海浜からの飛沫の発生と輸送プロセスを明らかにする必要がある。このような観点から、沖合海域、浅水域、陸域を対象とした模型実験を行った。得られた成果は以下の通りである。1)沖合海域が強風域にある場合、飛沫輸送量や大気中の飛沫濃度は風下方向にほぼ一様となり、飛沫の拡散と沈降が釣り合った形で飛沫濃度分布が決定される。2)浅水域では入射波を繰り返しながら波高を減少させるため沖合海域で見られる飛沫の拡散と沈降の平衡状態は崩れ、飛沫濃度は風下方向に急速に低減する。3)陸域においては水面からの飛沫の供給は完全になくなり飛沫の粒径も微細となるため移流と拡散の平衡状態が形成される。強風下にある沿岸海域において護岸に波が衝突することによって発生した海水飛沫が陸域へどのように輸送されるかという問題を解明するために、大分県別府港の消波護岸から発生するしぶき量を対象として、風洞実験を行った。これにより消波護岸付近の領域では、風によるしぶきの移流と重力による沈降が釣り合った移流沈降領域が形成され、鉛直方向に十分高い領域や風下方向に十分流下した所ではしぶきはエアロゾル状となりしぶきの移流と拡散が釣り合った領域が形成されることが明らかとなった。さらに、消波護岸における沖波、風速、潮位の条件が与えられた場合、護岸付近で形成される移流沈降領域におけるしぶき濃度が予測できるフローチャートを提案した。人工構造物から発生したしぶきの輸送量と自然海浜におけるしぶき輸送量との比較を行うために、白波砕波上を強風が吹く場合に輸送されるしぶき量についても系統的な実験を行った。その結果、しぶき量分布を波速とまさつ速度の比で定義した波風係数を用いることにより定量化することが可能となった。強風下において消波護岸から発生したしぶきが陸域にどのように輸送されるかについて大分県別府湾の消波護岸をモデルに実験を行い、波浪風速、潮位が与えられた場合しぶき量を予測するフローチャートを提案した。また、自然海浜モデルにおける飛沫の発生についても実験的に調べ、沖合海域から陸域への輸送過程においてしぶき濃度が指数関数的に減少することを明らかにした。この傾向は護岸背後地におけるものと類似しており、しぶきの沈降が重要な役割を果たしていることを示した。雨滴紙を用いてしぶき痕を求め、しぶき粒径を算定することによりしぶきの沈降速度の空間分布特性についても解析した。

さらに、大分県別府湾において大気中に含まれるしぶき量の実測を行い、実験結果との比較・検討も試みた。その結果、しぶきの粒径は水表面からの高さに逆比例して減少することを示した。従って、しぶきの沈降速度は粒径に比例するという経験則に基づいて、沈降速度を算定した。
生育ステージの異なる多棟ハウス栽培における知的軽労化灌水制御システムの開発

ハウス内灌水作業の軽労化のために育苗時生育速度の斉一化を検討した結果、苗の色成分の平均輝度値を用いて健全苗と萎れ苗の相違を判別することが可能となった。ハウス内での植物病害の自動診断が可能なソフトウェアを開発した結果、異なる生育ステージにおける病害の検知が可能となった。メロン定植日を710日間ずらして灌水制御実験を行った結果、自動制御区は慣行区より14%63%の節水率となり、節水効果が認められた。ハウス内灌水作業の軽労化のために、育苗時の生育速度の斉一化の検討を行った。画像処理による「萎れ苗」を定義し、篤農家の判断に基づく最適灌水量の算出と制御を行うアルゴリズムの構築と装置化を行った。その結果、育苗セルトレイ内苗の色成分(RGB)の平均輝度値を用いて、健全苗と萎れ苗の相違を判別することが可能となった。また、土壌画像と含水比の関係から、土壌の色成分(R)による必要灌水量の算出式を作成した。この結果を内蔵したメロン育苗自動灌水個体管理装置を開発し、篤農家の灌水作業を自動化する方法を示した。ハウス内外の気象条件の変動によるハウス内結露条件のシミュレーションプログラムを作成した。測定された気象条件をCFDシミュレータに入力し、ハウス内環境条件の変動と予測を比較することで、以後のシミュレーションに利用可能なプログラムを作成した。現在、予測精度の評価を行っている。ハウス内結露予測のためのシミュレーション部の構築については、3DCGシミュレータの基礎基盤を構築するため、OpenGLとC言語を用いた3DCGシミュレータを開発した。特に本年度は、植物病害のアクティブセンシング手法の開発、街路樹の管理・診断システムの構築について、その応用を試みた。これにより、基本構成要素の仮想空間、植物オブジェクト、ロボットマニピュレータ、カメラセンサなどが多棟ハウス内のシミュレータ開発に援用できるようになった。加えて、遺伝的プログラミングの改良により、多棟ハウス栽培における異なる生育ステージの知的潅水制御システム構築に関しても、そのアルゴリズム開発の知見を得られた。隣接する単棟ハウス群(4棟)について、種々の風況における内部微気象の変動をCFD(計算流体力学)により求めた。まず、実測値と3次元シミュレーション結果を比較した結果、両者はよく一致することが示された。次に、定常状態でのシミュレーションにより、種々の風向・風速における換気速度と温度分布の数値計算と解析を行った。その結果、1)ハウス外の風向・風速が変動しない場合は、ハウスの換気速度は風向に対する相対位置(風上や風下)に大きく影響されること、2)対象とするハウスが風上に位置する場合は、ハウス内温度上昇が抑制されること、3)ハウス外風速が1/s以下の時、換気速度へは浮力効果が重要な影響を及ぼし、同2m/s以上では温度差による浮力効果はほぼ無視でき換気速度はハウス外風速にほぼ比例すること等が明らかになった。また、ハウス内灌水作業の軽労化のために、育苗時の生育速度の斉一化の検討を行った。前年までの画像処理による「萎れ苗」をさらに精密に定義し、篤農家の判断に基づく最適灌水量の算出と制御を行うアルゴリズムの構築と装置化を行った。ハウス内結露予測のためのシミュレーシヨン部の構築については、3D-CGシミュレータの基礎基盤を構築するため、Open CVとC言語を用いた3DCGシミュレーションを開発した。特に本年度は、ハウス内の植物栽培の管理の一環として、植物病害の自動診断を行うソフトウェア開発を行った。多棟ハウス栽培における異なる生育ステージの管理にも、コンピュータビジヨンは必要不可欠であり、植物および病割の検知、その他、アクティブセンシングを想定したセンシングが実施出来るようになった。ハウスメロン篤農家は、高品質・多収量を目指して、栽培時期をずらして栽培する。しかし、これには生育ステージを異なる作期ごとに管理する必要があるため、軽労化を考慮した集中管理システムが切望される。本年度は、篤農家から抽出したハウス内灌水ノウハウをファジィ制御によって再現し、土壌水分値を適切に制御し、複数のハウスおよび異なる生育ステージでのメロンを一括管理する知的灌水管理システムを検討した。システムは、電磁弁や制御盤等のハードウェア部と灌水管理を適切に判断するソフトウェア部からなる。篤農家の灌水技術を再現するためのファジィ制御区と、土壌水分値のみを灌水判断基準とするON-OFF制御区を設置した。これらの制御区と比較するために、篤農家の手動灌水による「慣行区」を設けた。ファジィ制御区では各種センサからの出力値によるファジィ推論を行い、その日の気象変動を考慮した灌水制御を行った。また、栽培時期を1週間10日間ずらしたI作とII作を設置し、本システムの実効性を検証した。ファジィ制御区の土壌水分は、定められた制御目標範囲内で精度良く推移した。

しかしON-OFF制御区では、制御目標範囲の上限値を超えて灌水するオーバーシュート現象が見られた。積算灌水量は、両制御区とも慣行区より14%63%の節水率となり、節水効果が認められた。メロン果実の糖度は、I作のファジィ制御区では慣行区と同程度の15%であった。しかし、他の制御区では実験期間が特に冷涼な気候と重なったために、例年より若干低い糖度となった。果実外観等級に関しては、I作のファジィ制御区、II作の両制御区での秀品率は約70%となり、慣行区の49%を大きく上回ったことから、本システムの実効性が確認された。なお、異なる生育ステージでの栽培時に出現する病気等の画像処理法も検討し、高精度の判別方法を提案したが、さらに再現性の検討を行う必要がある。
低分子量GTP結合蛋白質とプロテインキナーゼによる遺伝子発現の制御機構

私共はPDGFやFGFなどの細胞外シグナルがCキナーゼとCa^<2+>を介してc-fosやc-mycの遺伝子の発現を促進することを明らかにしている。一方、最近、PDGFをSwiss3T3細胞に作用させると、RasがGDP結合型からGTP結合型へ転換されることが見出されている。また、ある種の線維芽細胞にPDGFを作用させるか、活性型Ras遺伝子を発現させると、MAPキナーゼやRafキナーゼのリン酸化が促進されて活性化されることも報告されている。私共も活性型RasとRafキナーゼがSREやTREなどのエンハンサーエレメントを活性化してc-fos遺伝子の発現を促進することを明らかにしている。したがって、Rasがある種の細胞外シグナルのトランスデューサーとして働き、MAPキナーゼやRafキナーゼを介してc-fos遺伝子の発現を制御している可能性がある。しかし、PDGFなどの細胞外シグナルがどのような機構でRasを活性化するのかは不明である。そこで、本研究ではRasの活性制御機構を明らかにすることを目的として実験を行い以下の結果を得た。私共はすでにRasのGDP/GTP交換反応促進蛋白質(GEP)としてSmg GDSを精製してその一次構造を決定している。最近、Smg GDS以外のGEPとしてCDC25とSosが同定されており、SosがGRB2/ASHアダプター蛋白質を介してEGF受容体に結合することも報告されている。CDC25とSosは一次構造上よく類似している。そこで、Smg GDSとCDC25の生化学的性状を比較解析した。その結果、Smg GDSがGTP結合型のRasと複合体を形成するのに、CDC25は複合体を形成しないこと、Smg GDSが細胞膜に結合しているRasには作用しないのに、CDC25は作用すること、また、Smg GDSはRasを細胞膜から細胞質へトランスロケーションさせるのに、CDC25はトランスロケーションさせないことが明らかになった。本年度の私共の研究成果からRasの活性制御機構について着実な成果を挙げることができ、本年度の研究計画をほぼ達成できたと考えている。
脳腫瘍患者の病状説明における芸術的アプローチの応用研究

聴神経腫瘍という頭蓋底部の複雑な神経解剖の説明や、手術合併症の説明を要する病態において患者さんの病状説明に対する理解を少しでも助けるべく「病状説明用漫画」を作成し、実際の医療現場で使用してきた。その有用性について対象患者、患者家族にアンケート調査を行なった結果、医師の口頭での説明や文字のみの説明と比較し「理解に有用であった」という意見が多く、また「今後他疾患への応用を期待する」という意見も多く見られる結果となった。平成22年度から始まった「芸術的アプローチ(漫画)を用いた医療イノベーション戦略研究」で「病状説明用漫画」の有用性が示唆され、普及への患者側の強い期待が明らかとなった。脳卒中領域の病状説明用漫画が既に臨床応用されており、本研究では新たに脳腫瘍の病状説明用漫画を開発,作成する。特に頭蓋底部は重要構造物が三次元的に密集し、病変の主座で呈する症状は多様であり、手術は合併症回避のために複雑で高度な手技が要求される。患者さんと患者家族にとって言語説明だけでは病状理解が困難で、病状説明用漫画の豊富な図解で視覚的に認識できる利点と、ストーリ性に自分を投影同一視させ治療の流れが理解できるという特性が役立つ事が期待される。平成26年5月から京都精華大学漫画制作担当者との合同会議を2週間に1度の頻度で開始した。「聴神経腫瘍」に関する漫画の制作を開始し、我々の要望、資料提供をもとに漫画制作担当者がネーム、下絵,原稿へと制作を進め、平成27年3月に初校を出版した。一人の主婦が、片側の聴力低下を自覚してから、検査、治療、予後までを一連のストーリーとして漫画で説明してる内容である。今後は本疾患の患者さんとその家族に、一通り医師から病状説明を行ったあとに本漫画を読んで頂き、自分の病状の理解を深めていただく予定である。またその有用性について、患者さん側からの本漫画の評価を頂くため、アンケート調査も行う予定である.現在、アンケート調査を行うため、京都府立医科大学倫理審査委員会へ申請を行っているところである。平成26年度に京都精華大学漫画製作担当者らとともに病状説明用漫画「聴神経腫瘍」を作成した。平成27年3月に発刊にいたり、以後臨床現場で実際に使用を開始した。京都府立医科大学倫理審査委員会へ本研究の申請を行い、平成27年9月に承認を得た。以後、研究対象となる患者さんに研究概要を説明し、同意を得られた患者さんに病状説明用漫画を読んで頂き、病状説明用漫画に対するアンケートへの返答を頂いた。平成28年3月の段階で10名の対象患者様から病状説明用漫画に対するアンケートの返答を頂いている。昨年度の漫画製作期間が予想よりも短縮された。一方、医学倫理審査委員会への申請、承認の段階で予想以上に時間を要し、アンケート調査の開始が当初予定通りの平成27年9月からになった。医療現場において「インフォームド・コンセント」という概念は近年世界的に普及していながら、病状説明における「医療者側と患者側の溝」という問題は解決したとは言い難い。脳卒中医療において医療者は時間的制約の中で脳神経解剖、機能解剖からその病態と外科治療、術後経過、機能予後にいたるまで専門性の高い多量の情報を簡潔に説明せねばならず、患者家族がこれらを正確に迅速に理解することは困難である。我々は以前よりこの状況を「病状説明用漫画」を用いて少しでも解決できないか研究してきた。平成22年度から始まった「芸術的アプローチ(漫画)を用いた医療イノベーション戦略研究」で脳卒中医療における「病状説明用漫画」の有用性が示唆され、普及への患者側の強い期待が明らかとなった。今回はその応用研究として新たに脳腫瘍の病状説明用漫画を開発,作成してその有用性について検討した。題材とした「聴神経腫瘍」は、その病変が頭蓋底部の重要構造物が三次元的に密集し領域に発生し、病変の主座で呈する症状は多様であり、手術は合併症回避のために複雑で高度な手技が要求される。実際の臨床現場では患者さんと患者家族にとって言語説明だけでは充分な理解が得られない状況に多く遭遇する。平成26年度から京都精華大学漫画製作担当者と漫画製作に関するミーティングを重ね、「聴神経腫瘍」を題材にした病状説明用漫画を製作した。これには「聴神経腫瘍」の病態や治療方針、実際の治療などが、豊富なデフォルメされたイラストで説明され、漫画としてストーリー性を持って説明されている。これを平成27年度以降の臨床現場で実際に使用し、本漫画の有用性に関するアンケート調査を行なってきた。平成29年3月までに24人の患者さん、患者さんご家族からアンケートの回答を得た。現在、アンケート結果の統計解析を行なっており、論文作成を進めている。当初の計画では、漫画の初校を平成27年9月までに行うことを目標としていたが、平成27年3月に早まっている。理由としては、漫画制作にかかわる技術の向上のため、漫画制作にかかる時間が予想より短縮されたと考えられる。

平成28年度は平成28年12月までアンケート調査を継続し、平成29年1月から調査結果を解析を開始する予定である。脳神経外科制作した「聴神経腫瘍」を、実際の臨床現場で本疾患の患者さんと患者家族に読んで頂く予定である。また患者さん側からのフィードバックを得るため、アンケート調査を予定しているが、この調査に関して、現在京都府立医科大学倫理審査委員会へ申請中である。国際学会、論文投稿などに研究費を使用する予定であったが、平成27年度は論文投稿が間に合わず、スケジュール的に国際学会に参加できなかった。漫画制作において初校の出版予定が早まる見込みとなり、平成27年度分から70万を前倒しした。また制作費用が、初回見積額よりさらに増加する可能性があったため、余力をもって前倒ししたため、結果的に次年度使用額が生じた。テキストデータマイニングに必要な統計ソフトの購入に充てる予定。漫画制作は終了し、今後その患者さん側からの評価のためのアンケート調査、結果解析、学会発表、論文発表に使用する予定である。
高融点結晶の光イオン化による低温エピタキシャル成長

本研究は、超高真空下において原子に真空紫外光を照射して光イオン化させ、その高エネルギー状態を利用して結晶のエピタキシャル成長温度を下げることを最終的な目標としている。その基礎として、1:光イオン化過程の解明、2:真空紫外光照射によるエピタキシャル層の結晶性の改善、3:高真空下における低温エピタキシャル成長法の確立、の三課題について研究を進めた。得られた成果は下記の通りである。1:大面積照射可能な真空紫外光源の試作を行い、安定した真空紫外光を得ることに成功した。化合物や混晶半導体の重要な構成元素であるAlを取りあげ、光イオン化の基礎過程の解明を行った。光イオン化率のAl原子束量、照射光子量依存性より、一光子によるイオン化過程が支配的であり、光イオン化率は光子数に正比例して増加する。続いて、半導体材料として最も重要であるシリコンを取り上げ、その低温エピタキシャル成長法の確立を目指した。2:成長時にシリコン基板ならびにシリコン原子束に真空紫外光を照射することにより、エピタキシャル層内の双晶の数が減少し、結晶性が改善される。3:超高真空下においては、800900°Cの比較的低温での熱処理によって基板表面を原子的レベルで清浄化できることが電子線回折法によるその場観察で明らかになった。不純物が残存している基板表面には多結晶しか成長しない。しかし、原子的レベルで清浄な表面には、650°Cの低温でも単結晶がエピタキシャル成長できる。以上により、本研究の初期の目的は達成された。今後、イオン化率の向上を図るとともに、イオンのエネルギーを制御して結晶性に及ぼす効果を調べる。さらに、光イオン化のみならず、真空紫外光による高エネルギー励起を活用して、基板表面清浄化、原子束活性化を行い、結晶成長が困難な高融点材料の低温製作法の開発を目指す。
頭頸部癌でのG蛋白共役受容体のクロストークを利用した分子標的治療薬の開発

本研究は,代表的G蛋白共役受容体(GPCR)であるGalanin受容体2型(GALR2)と上皮成長因子受容体(EGFR)との相互作用(クロストーク)を解明し,新たな分子標的治療薬開発を目的とする基礎実験である.申請者らはこれまで, GALR2が頭頸部癌の治療標的として有用であることを確認してきた.GALR2は,情報伝達経路が多彩で効率よく癌細胞をアポトーシスに導くことができるがEGFRを介した増殖シグナルを持ち一部の細胞に生存の機会を与える.このためGALR2を分子標的とする場合には,EGFRを介する増殖シグナルを抑制することが重要である.また,EGFRからGPCRへの機構は抗体製剤であるセツキシマブの耐性化にも関連するため,解明が期待されている.今回得られるGALR2とEGFRとの相互作用の知識は,新たな頭頸部癌分子標的治療の進歩にも寄与するものと思われる.本研究は,代表的G蛋白共役受容体(GPCR)であるGalanin受容体2型(GALR2)と上皮成長因子受容体(EGFR)との相互作用(クロストーク)を解明し,新たな分子標的治療薬開発を目的とする基礎実験である.申請者らはこれまで, GALR2が頭頸部癌の治療標的として有用であることを確認してきた.GALR2は,情報伝達経路が多彩で効率よく癌細胞をアポトーシスに導くことができるがEGFRを介した増殖シグナルを持ち一部の細胞に生存の機会を与える.このためGALR2を分子標的とする場合には,EGFRを介する増殖シグナルを抑制することが重要である.また,EGFRからGPCRへの機構は抗体製剤であるセツキシマブの耐性化にも関連するため,解明が期待されている.今回得られるGALR2とEGFRとの相互作用の知識は,新たな頭頸部癌分子標的治療の進歩にも寄与するものと思われる.複数の頭頸部癌細胞にGALR2の遺伝子導入を行いRNAレベルで発現は確認できた.その後,情報伝達経路の解明を行っているが,予想以上に関連する分子が多く,現在,解明の最適化を行っており,確定には至っていない.本研究は,代表的G蛋白共役受容体(GPCR)であるGalanin受容体2型(GALR2)と上皮成長因子受容体(EGFR)との相互作用(クロストーク)を解明し,新たな分子標的治療薬開発を目的とする基礎実験である.申請者らはこれまで, GALR2が頭頸部癌の治療標的として有用であることを確認してきた.GALR2は,情報伝達経路が多彩で効率よく癌細胞をアポトーシスに導くことができるがEGFRを介した増殖シグナルを持ち一部の細胞に生存の機会を与える.このためGALR2を分子標的とする場合には,EGFRを介する増殖シグナルを抑制することが重要である.また,EGFRからGPCRへの機構は抗体製剤であるセツキシマブの耐性化にも関連するため,解明が期待されている.今回得られるGALR2とEGFRとの相互作用の知識は,新たな頭頸部癌分子標的治療の進歩にも寄与するものと思われる.情報伝達経路の確定を行い当初の予定であるリガンド別のEGFRリン酸化とEGFRの情報伝達経路の解明,GALR2アゴニストとセツキシマブとの併用効果と耐性化の解明へと研究を進めてゆきたい.研究計画が遅れているため支出も遅れている.また,4月30日付で代表者が退職となるため使用を中止する.