hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口蓋裂発症へのエピジェネティクスの関与の解明

前年度口蓋裂の認められたDicerfl/fl;Wnt1Creマウスの解析を進めた結果、Dicerfl/fl;Wnt1Creマウスに口蓋突起は認められるものの、その大きさが著しく小さいこと、舌の側方に認められるものの舌背への挙上が生じていないことが明らかとなった。一方で、神経堤は顔面の多くを構成するため、Dicerfl/fl;Wnt1Creマウスの顔面の欠損の程度は激しく、口蓋裂の原因部位を特定することは難しい。そこで、口蓋突起のみからmiRNAを除去することで原因部位を特定するために、Dicerfl/fl;Osr2Creマウスを作成したところ、口蓋裂は認められず、Dicerfl/fl;Wnt1Creマウスに認められる口蓋裂が口蓋突起の外側でのmiRNAの欠損によるものであることが明らかとなった。次年度は、口蓋裂の認められたDicerfl/fl;Wnt1Creマウスにおける分子変動を、口蓋突起の外側に限定し、マイクロアレイ、in situ hybridization,免疫染色、などで検索する。特に、器官発生に重要な役割を担うことが知られているShh, Fgf, Wnt, Tgfなどのシグナル経路の活性の検索には注意を払う。またMeox2, Shox2, Pax9, Msx1, Osr2などの口蓋形成関連遺伝子の発現も確認する。変動が認められた場合、アンタゴニストやアゴニストなどをDicer欠損マウスへ導入することによるレスキュー実験を行い、口蓋裂が形態的・分子的にレスキューされるかどうかについて検索する。必要なマウス数の獲得に時間を要した関係で、使用できなかった消耗品が生じた。次年度は、前述した推進方策にしたがい、必要な実験動物、試薬等の消耗品類を購入する。また、国内外の学会における成果発表の旅費に充てる。
繊維強化有機ハイブリッドによる低周波吸収機能と快音質を有する環境調和型新材料

有機ハイブリッドをスピーカーに敷くことで、人間の耳に心地よい音(快音)として感じられるという意見を音響従事者から得た。本研究では,有機ハイブリッドの高い制振性能に注目し,快音性との関係について研究を行った.まず、より高い制振性を示す有機ハイブリッドを得るため、有機ハイブリッドの制振性能を支配する因子の解明と無機フィラー添加の効果について研究を行なった。有機ハイブリッドの制振性能は、高分子、低分子自体の力学的損失のほかに高分子/低分子間相互作用が関与しており、その量や強さ,架橋点に類似した構造の有無が影響することが分かった.無機フィラー添加は制振性を向上させることを確認した.これは,フィラー界面近傍での高いエネルギーロスが関与している.有機低分子の添加量が増加するにつれて、印加した力のフィラー界面への伝達が低下するため,フィラー界面近傍でのエネルギーロスが減少し,無機フィラー添加による制振性能の増加量が減少した.しかし、フィラーを高充填することにより,力の伝達は回復し,再び制振性能は向上した.大きな界面積を持ち、ポリマーと強い相互作用を形成するフィラーを,一定量以上の添加することにより、高い制振性能が得られることが分かった.有機ハイブリッドを敷いたスピーカーを用いた音響測定を行い,サンプルによる音質変化について検討した.サンプルの設置により,特定の周波数域の伝達関数に変化が観測され,スピーカーからの出力音に影響を及ぼすことを確認した.この伝達関数の変化が快音性に関与していると考えられる.今後,官能評価と材料物性との関連が明らかになれば,有機ハイブリッドの高い制振性を生かした快音性を有する材料の開発が期待される.有機ハイブリッドをスピーカーに敷くことで、人間の耳に心地よい音(快音)として感じられるという意見を音響従事者から得た。有機ハイブリッドの制振性能は、高分子、低分子自体の力学的損失のほかに高分子/低分子間相互作用が関与しており、その量や強さ,架橋点に類似した構造の有無が影響することが分かった.無機フィラー添加は制振性を向上させることを確認した.これは,フィラー界面近傍での高いエネルギーロスが関与している.有機低分子の添加量が増加するにつれて、印加した力のフィラー界面への伝達が低下するため,フィラー界面近傍でのエネルギーロスが減少し,無機フィラー添加による制振性能の増加量が減少した.しかし、フィラーを高充填することにより,力の伝達は回復し,再び制振性能は向上した.大きな界面積を持ち、ポリマーと強い相互作用を形成するフィラーを,一定量以上の添加することにより、高い制振性能が得られることが分かった.有機ハイブリッドを敷いたスピーカーを用いた音響測定を行い,サンプルによる音質変化について検討した.サンプルの設置により,特定の周波数域の伝達関数に変化が観測され,スピーカーからの出力音に影響を及ぼすことを確認した.この伝達関数の変化が快音性に関与していると考えられる.今後,官能評価と材料物性との関連が明らかになれば,有機ハイブリッドの高い制振性を生かした快音性を有する材料の開発が期待される.本年度は、快音質と比較的低周波吸収機能を有する有機ハイブリッドの構成成分として2種類の有機ハイブリッドを選定した。(1)ACR/TXY/KB系有機ハイブリッドと(2)CPE/DBS/KB系有機ハイブリッドである。ACR(アクリルゴム)とCPE(塩素化ポリエチレン)は高分子母体でありTXY(2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン)とDBS(N, N'ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)は有機低分子添加剤である。KB(ケッチェンブラック)はVGCF(気相成長炭素繊維)と同様に高分子母体内でネットワーク構造を形成する。KBおよびVGCFの添加により、有機ハイブリッドを添付した環境において快音質や音質の整調が確認された。ACR/TXYおよびCPE/DBSはいずれも相容系有機ハイブリッドでありTXYおよびDBSの充填量によりT_gを広範囲に制御できることが分かった。これより比較的低周波域から高周波域で有効な制振特性を設計できることが初めて示された。極低周波吸音特性では、CPE/DBSの低融点結晶に起因しており、吸音周波数と高次の固有振動数がよい相関を示した。固有振動数はサンプルサイズ、弾性率などによって決まるのでサンプルの形状と粘弾性定数により吸音周波数を制御できることが明らかとなった。CPE/DBS系においては、平板の曲げ理論より導出した円盤の固有振動の式より、動的粘弾性測定により得た貯蔵弾性率を用いて固有振動数を求めた。その結果、得られた値はよく一致することが分かり、貯蔵弾性率から低周波域の吸音周波数を予測できることにつながった。初年度の研究により(1)CPE/DBS、(2)ACR/TXYの2種類の組み合わせを選定したが、本年度も引き続き制振・音響特性における高機能を発現する組み合わせの検討を行った。高分子、低分子の一次構造から低周波吸収機能、快音のメカニズムの検討を行うことを目的とし、2年度は主として快音メカニズムの解明に焦点を当て、素材の更なる選定と快音の要因である制振メカニズムの分子レベルからの基礎的解析を行った。

有機ハイブリッドを貼り付けた音響機器が快音特性を発現しその原因が高制振性に由来することから、ACRマトリックスに対して有機フェノール系低分子であるTXY、TMBPおよび有機アミン系低分子であるBHPDB、BAPDBの動的粘弾性(DMA)測定、示差走査熱量(DSC)測定、フーリエ変換赤外分光(FT-IR)測定を行った。上記4種類の有機低分子の中でTXYは結晶化速度が速く、制振特性の分子機構の解析には不適当であったので、ACRに対してTMBP、BHPDB、BAPDPの3種類の有機低分子を用い、制振特性に及ぼす分子間相互作用の影響を考察した。FT-IR測定からACR、有機低分子及び有機ハイブリッドのCO基伸縮振動とOH基伸縮振動の波数及び強度の測定結果から、高分子/低分子間相互作用と低分子同士の相互作用を解析した。その結果、高分子/低分子間相互作用の方が低分子同士の相互作用よりも強く、制振特性の関係において以下の結果を得た。(1)制振特性には、高分子/低分子間の相互作用の数と強さが強く影響している。(2)高分子/低分子間の水素結合による相互作用の数が最大となる充填量の前後では、損失弾性率の最大値の低分子充填量依存性が大きく異なり、しきい値が存在する。(3)高分子/低分子間の相互作用の強さによって、制振特性の指標となる損失弾性率の極大値の低分子充填量依存性の形状が異なる。本年度選定した、CPE/DBS及びACM/TXY系有機ハイブリッドについて(1)CPE/DBS系については、更なる高制振性を目指してカーボン(CB,KEC)粒子、シリカ(SiO2)粒子、気相成長炭素繊維(VGCF)等の無機フィラーの添加効果を検討した。10vol.%の添加でいずれの無機フィラーも損失弾性率E"が大きく向上するが、SiO2を添加した場合はCB、KECに比べて高いE"を示した。これは物理吸着に優れるカーボン系よりも化学吸着に優れるシリカ系においてシリカ粒子表面の官能基とCPEの極性基の相互作用によるものである。又VGCF添加系では球状フィラーに比べ界面積が小さいにも拘わらず高い制振性を示したがこれはVFCFの繊維状の形態が関与していると考えられる。(2)ACM/TXY系有機ハイブリッドでは制振性の発現機構としてフェノール系有機低分子とACMの分子間相互作用、低分子同士の相互作用をFT-IRから解析したところACMと有機低分子の分子間相互作用の大きさとその数が制振性に関与していることがわかった。又ACM/TXYの快音質は、無機フィラー添加系において、全周波数帯で非常に高い振動減衰性能を有し、特に300Hz以下の低周波帯域と4000Hz以上の高周波数域で減衰性能が向上し、このため低・高周波のノイズを効果的に減衰させ聞こえにくかった音の輪郭が明瞭になり、音量を上げて聞く場合も音の歪みがなくなることが明らかとなった。これまで、有機ハイブリッドとして、塩素化ポリエチレン(CPE)/N,N'-dicyclohexyl-2-enzothiazolylsulfenamide (DBS)とAcrylic Rubber (ACM)/低分子TXYの2種類の組み合わせを選定したが、より高い制振性能を持つ材料の設計指針を得るための検討を行った。
生体イメージングによる骨髄ｎｉｃｈｅ（微小環境）を介した免疫逃避機構の解明

これまでの研究から生体骨髄において白血病細胞の動きとCTLによる免疫応答との間に密接な関係が示唆される結果を得ていた。そこで、本研究では生体イメージング技術を応用し、骨髄内での白血病細胞・細胞傷害性T細胞(CTL)・骨髄微小環境を構成する細胞の動態を可視化・解析することで、将来的に骨髄nicheを介した免疫逃避機構を解明するための基盤情報の確立を目指している。この目的を達成するため、本年度において白血病細胞の動きがCTLによる免疫応答に与える影響を詳細な解析を計画し、研究を進めた。はじめに、動きを制御するターゲット分子として、細胞骨格を介して細胞の動きを制御しているシグナル分子に注目した。はじめに恒常的にターゲット分子をノックダウンし、それらの白血病細胞株では細胞の動きが止まり、細胞死誘導される細胞数が減少した。この結果から、着目した分子がCTLによる免疫応答の違いを生む白血病細胞の動きの制御に重要であることが明らかとなった。次に、白血病細胞の動きが異なることがなぜCTLの免疫応答の変化をもたらすのかを明らかにするため、白血病細胞のアクチン骨格がCTLによる認識に与える影響を確認した。その結果、動きのある白血病細胞の後縁にはアクチンが集積しており、CTLが長時間接触していることを発見した。反対に、動きのない白血病細胞ではアクチンの集積は見られず、CTLは短時間の接触しかみられなかった。白血病細胞の後縁部には特定のタンパク質が集積していることも明らかになり、これらの結果から特定のタンパク質の集積がCTLによる白血病細胞の排除機構に重要な役割を担う可能性が示唆された。本年度明らかになった白血病細胞の動きとCTLによる免疫応答の関係については、結果を取りまとめ、随時学会にて発表を行った。骨髄nicheを介した免疫逃避機構の解明を目指し、本年度において主に生体骨髄内での白血病細胞の動きと細胞傷害性T細胞(CTL)による免疫応答との関係についての研究を進め、以下の結果を得られたため概ね順調に進展していると判断した。細胞骨格を介して細胞の動きを制御するシグナル分子がCTLによる免疫応答の違いを生む白血病細胞の動きの制御に重要であることをin vitroにて明らかにした。当初の計画に加え、カルシウムインジケーターを発現する白血病細胞を樹立したことで、白血病細胞の排除にはCTLによる接触が長時間に及ぶ必要があることを発見した。また、アクチンが蛍光標識された白血病細胞株の樹立によって、動きのある白血病細胞の後縁はアクチンが集積しており、CTLが長時間接触していることを発見した。白血病細胞の後縁部には特定のタンパク質が集積していることも新たに明らかにし、その集積がCTLによる白血病細胞の排除機構に重要な役割を担う可能性が示唆された。はじめに、integrin-RhoA-ROCKシグナルがCTLによる免疫応答の違いを生む白血病細胞の動きの制御に重要であることをin vivoにて明らかにする。具体的には周囲の細胞や骨髄nicheへ影響を与えず、骨髄に生着した白血病細胞の動きのみを限定的に制御できるシステムを確立するため、テトラサイクリン発現誘導システムを用いて動きが抑制される白血病細胞株を樹立する。樹立した細胞を用い、イメージング中に白血病細胞の動きのみを制御して、CTLによる免疫応答の変化を解析する。次に、生体内での骨髄nicheとの相互作用が免疫反応にどのような影響を与え、白血病細胞を免疫逃避へと誘導するのかを明らかにする。具体的には、これまで申請者が確立した骨髄での免疫反応のイメージング系を骨髄niche細胞が蛍光標識された遺伝子改変マウスに応用し、骨髄nicheを介した免疫逃避の過程を観察する。得られた結果は随時国際学会で発表する。

細胞骨格を介して細胞の動きを制御するシグナル分子がCTLによる免疫応答の違いを生む白血病細胞の動きの制御に重要であることをin vitroにて明らかにした。当初の計画に加え、カルシウムインジケーターを発現する白血病細胞を樹立したことで、白血病細胞の排除にはCTLによる接触が長時間に及ぶ必要があることを発見した。また、アクチンが蛍光標識された白血病細胞株の樹立によって、動きのある白血病細胞の後縁はアクチンが集積しており、CTLが長時間接触していることを発見した。白血病細胞の後縁部には特定のタンパク質が集積していることも新たに明らかにし、その集積がCTLによる白血病細胞の排除機構に重要な役割を担う可能性が示唆された。はじめに、integrin-RhoA-ROCKシグナルがCTLによる免疫応答の違いを生む白血病細胞の動きの制御に重要であることをin vivoにて明らかにする。具体的には周囲の細胞や骨髄nicheへ影響を与えず、骨髄に生着した白血病細胞の動きのみを限定的に制御できるシステムを確立するため、テトラサイクリン発現誘導システムを用いて動きが抑制される白血病細胞株を樹立する。樹立した細胞を用い、イメージング中に白血病細胞の動きのみを制御して、CTLによる免疫応答の変化を解析する。次に、生体内での骨髄nicheとの相互作用が免疫反応にどのような影響を与え、白血病細胞を免疫逃避へと誘導するのかを明らかにする。具体的には、これまで申請者が確立した骨髄での免疫反応のイメージング系を骨髄niche細胞が蛍光標識された遺伝子改変マウスに応用し、骨髄nicheを介した免疫逃避の過程を観察する。得られた結果は随時国際学会で発表する。
シナプス伝達効率の調節に伴うMunc13-1ナノクラスターの時空間動態の解析

本研究では超解像顕微鏡法の中でも最も高い空間分解能を有する単一分子局在化法によってシナプス前終末内でシナプス小胞の放出部位の数を規定しているMunc13-1ナノクラスターの数や形態などの時空間動態の解析を行うことを目的としている。Munc13-1ナノクラスターの単一分子局在化法による時空間動態の解析のためには、生きた神経細胞内で観察対象分子に標識した蛍光分子を高速で蛍光明滅させる技術開発が必要である。昨年度までに蛍光消光団に対するモノクローナル抗体の一本鎖抗体からなる蛍光分子タグを開発し、細胞内で消光団との共有結合によって消光されていた蛍光プローブの蛍光を明滅させる成功している。昨年度までに行った蛍光明滅分子タグの細胞内での発現条件の最適化により蛍光明滅分子タグを培養細胞内で発現させ、生きた細胞内で惹起した蛍光明滅を用いて実際に単一分子局在化法による超解像イメージングが可能かどうかを調べた。テストとして細胞内小器官に蛍光明滅分子タグを発現させることで標的の細胞内小器官での蛍光明滅を確認した。その結果、超解像イメージを数10秒の時間分解能で得ることができた。この成果は今回開発した蛍光分子タグによる蛍光明滅が生きた細胞内で長時間にわたって可能であることを示すものである。これによって、これまで困難であった生きた培養細胞内の分子を観察対象とした単一分子局在化法による超解像イメージング法が可能になった。本技術をシナプス関連分子に適用することによってMunc13-1タンパク質を始め種々の分子のナノクラスターの超解像イメージングの実現に近付いた。Munc13-1タンパク質ナノクラスターの超解像イメージングに必要な単一分子局在化法を生きた細胞内で実現できる分子タグ技術の開発が概ね順調に推移したため、これまでに進めてきたライブセルでの超解像イメージング法を培養神経細胞のシナプスに適用し、Munc13-1タンパク質ナノクラスターの時空間動態の解析を達成する。計画初年度の本年度はMunc13-1の細胞内での微細配置を超解像顕微鏡によるイメージングに供するための標本作製条件の最適化が順調に進んだ。Munc13-1を始めとしてその他開口放出関連分子の哺乳類細胞での発現コンストラクトを作製した。また神経細胞へのシナプス関連分の発現のためにレンチウイルスベクターやアデノ随伴ウイルスベクターを発現し、これらの発現効率や細胞内局座についての評価を行った。また、蛍光のON/OFFスイッチングによって得られた蛍光輝点の位置情報から細胞内分子の微細配置を観察できる超解像顕微鏡法である蛍光分子局在化法を可能にする新規蛍光分子タグ技術の開発にも取り組んだ。蛍光消光団と蛍光団からなる化合物が抗消光団抗体と結合することで蛍光消光が解除され、蛍光がONになる仕組みを培養細胞で評価した。抗消光団抗体の培養細胞内での発現量や用いる化合物の種類、励起光の強度等によって蛍光分子局在化法に最適な蛍光輝点の密度や蛍光ONの持続時間を調節できることが確認できた。また、シナプス関連分子を含む複数の分子と抗消光団抗体との融合タンパク質の発現コンストラクトを作製し、培養の神経細胞や非神経細胞に遺伝子導入により発現させたところ、それぞれの分子に期待された細胞内での分布を示すことが確認できた。これらと合わせて、生細胞での高速蛍光画像取得に適した顕微鏡システムの整備を進め、これまでに高速EM-CCDカメラを複数台設置して様々な細胞の厚さにも対応して高速かつ高精細な超解像イメージの取得に向けて準備を開始した。初年度の計画であったMunc13-1及び関連分子の哺乳類細胞得での発現コンストラクト作製、遺伝子発現条件の最適化等が順調に進んだため。

Munc13-1タンパク質ナノクラスターの超解像イメージングに必要な単一分子局在化法を生きた細胞内で実現できる分子タグ技術の開発が概ね順調に推移したため、2年目以降はMunc13-1や関連する分子と蛍光O/OFF制御を可能にする抗消光団抗体を発現させた神経細胞や非神経細胞を作製し、る実際に蛍光分子局在化法による超解像イメージングを開始する。これまでに進めてきたライブセルでの超解像イメージング法を培養神経細胞のシナプスに適用し、Munc13-1タンパク質ナノクラスターの時空間動態の解析を達成する。
均一系ER流体を用いたマイクロ制御弁

原子炉細管メンテナンスロボットなど,作業をおこなう10mmサイズの実用的なマイクロマシンに応用可能な高パワー密度の流体駆動のためには,マイクロ制御弁が必要である.そこで本研究では,印加電界により粘度制御可能であり,分散粒子を含まないため狭い隙間で使用可能な均一系ER流体を作動流体とした,平行平板電極から構成されたシンプルで可動部のないマイクロ制御弁(マイクロERバルブ)を提案し,その開発をおこなった.(1)2ポートマイクロERバルブの動特性の実験的検討:昨年度は幅2.5mm,長さ3mm,間隔0.2mmの平行平板電極からなる2ポートマイクロERバルブを試作し,低分子液晶系ER流体を用いた場合の印加電界強度,弁通過流量および弁差圧間の静特性を実験的に明らかにした.本年度は動特性について実験的に検討した.印加電圧は昨年度購入した高速高電圧アンプリファイアで,弁通過流量は歯車ポンプで与え,弁差圧を圧力センサで測定した.その結果,弁通過流量を一定としたとき,印加電界強度変化2.5kV/mm以上において,印加電界強度-弁差圧間のステップ応答の立上り時間200msおよび立下り時間60msが得られた.また周波数応答実験をおこない,バンド幅が3Hzであることを示した.(2)3ポートマイクロERバルブの試および特性実験:(1)の知見に基づき,直径5mm,厚さ5.5mmの3ポートマイクロERバルブを設計,試作した.上流側および下流側の電極部の流路は長さを十分に確保するため折り返して構成し,ワイヤ放電加工機で加工した溝をそのまま流路として用いた.電極部の幅は1.2mm,長さは8.9mm,間隔は0.15mmである.試作3ポートマイクロERバルブの制御ポートをブロックし,負荷圧力を圧カセンサで測定した結果,供給圧力0.5MPaのとき負荷圧力変化0.2MPa,バンド幅0.5Hzが得られ,マイクロマシン用流体制御システムに応用可能であることを示した.原子炉細管メンテナンスロボットなど,高機能かつ高出力の多自由度マイクロ運動システムの駆動に高出力密度の流体パワーを応用する場合,制御のためのマイクロ制御弁が必要となる.しかし従来の可動部を有する制御弁では,マイクロ化とともに機械加工誤差の影響が顕著となるため,その実現は困難と考えられる.そこで本研究では,印加電界により容易に粘度制度が可能であり,しかも分散粒子を含有しないためマイクロ化に適合した性能を有すると考えられる均一系ER流体を用いた,可動部のない数mmサイズのマイクロ制御弁の開発を試みている.本年度は,低分子液晶ベースの均一系ER流体の基本特性について実験的に検討した.具体的には,1組の平行平板電極から構成される2ポートバルブを電極サイズを変え数種類試作し,印加電界に対する定常流量を差圧を一定とする条件の下で測定した.ただし試作弁の電極サイズは,幅1,2.5mm,長さ1.5,3,10mm,間隔0.05,0.1,0.2mmである.03kVの高電圧は購入した高速高電圧アンプリファイアにより印加した.一定差圧は重力により押し下げられるピストンにより与え圧力センサで測定した.また定常流量は一定体積の吐出時間から求めた.実験の結果,たとえば幅2.5mm,長さ3mm,間隔0.2mmの平行平板電極を用いた場合,印加電界5kV/mmにおいて電界を印加しないときの粘度を基準とした相対粘度で約5倍変化することを確認した.またこの結果に基づき,試作した2ポートバルブを二つ直列に接続しその接続点を負荷ポートとする3ポートバルブの静特性の理論的検討もおこなっている.原子炉細管メンテナンスロボットなど,作業をおこなう10mmサイズの実用的なマイクロマシンに応用可能な高パワー密度の流体駆動のためには,マイクロ制御弁が必要である.そこで本研究では,印加電界により粘度制御可能であり,分散粒子を含まないため狭い隙間で使用可能な均一系ER流体を作動流体とした,平行平板電極から構成されたシンプルで可動部のないマイクロ制御弁(マイクロERバルブ)を提案し,その開発をおこなった.(1)2ポートマイクロERバルブの動特性の実験的検討:昨年度は幅2.5mm,長さ3mm,間隔0.2mmの平行平板電極からなる2ポートマイクロERバルブを試作し,低分子液晶系ER流体を用いた場合の印加電界強度,弁通過流量および弁差圧間の静特性を実験的に明らかにした.本年度は動特性について実験的に検討した.印加電圧は昨年度購入した高速高電圧アンプリファイアで,弁通過流量は歯車ポンプで与え,弁差圧を圧力センサで測定した.その結果,弁通過流量を一定としたとき,印加電界強度変化2.5kV/mm以上において,印加電界強度-弁差圧間のステップ応答の立上り時間200msおよび立下り時間60msが得られた.また周波数応答実験をおこない,バンド幅が3Hzであることを示した.(2)3ポートマイクロERバルブの試および特性実験:(1)の知見に基づき,直径5mm,厚さ5.5mmの3ポートマイクロERバルブを設計,試作した.上流側および下流側の電極部の流路は長さを十分に確保するため折り返して構成し,ワイヤ放電加工機で加工した溝をそのまま流路として用いた.電極部の幅は1.2mm,長さは8.9mm,間隔は0.15mmである.

試作3ポートマイクロERバルブの制御ポートをブロックし,負荷圧力を圧カセンサで測定した結果,供給圧力0.5MPaのとき負荷圧力変化0.2MPa,バンド幅0.5Hzが得られ,マイクロマシン用流体制御システムに応用可能であることを示した.
対人的・集団的運動の場における走能力および跳能力に関する研究

本研究では,球技スポーツのような対人的・集団的運動の場において要求される走能力および跳能力の本態を明らかにすることを目的とした。走能力については,球技スポーツに特有の動きである各種方向変換走能力の発達およびそれに影響する要因を,運動部に所属する男女中学生を対象にして検討した。その結果,各種の方向変換走能力に優れるためには,エキセントリックなパワーに優れていることがとくに重要になるが,方向変換走能力の発達のしかたは直線走能力とかなり類似していることが認められた。このことは,中学生の段階では,専門的なトレーニングが行われない限り方向変換走能力の顕著な発達は見られないことを示唆するものである。一方,投能力については,速さと正確さが要求される等しい高さおよびランダムな高さの5回連続跳踵の成績に影響を及ぼす技術的を,大学バレーボール,バスケットボール,陸上競技の短距離・跳躍競技者を対象にして検討した。その結果,5回連続跳躍における接地時間を短縮するための技術的要因として,着地前にあらかじめ膝関節を屈曲させる先取り動作が重要になること,および滞空時間を短縮するための技術的要因として,跳躍の高さの違いに応じて膝関節の屈曲角度を着地前に予測し調節する能力が重要になることが認められた.これらの結果は,跳躍の高さやタイミングを状況に応じて調節することが要求される対人的・集団的な動きの場での跳躍能力は,高く跳ぶことのみが要求される個人的な動きの場での跳躍能力とは異なる要因によって影響されることを示唆するものである.本研究は,球技スポーツ競技者のタレント発掘法や体力トレーニング法を確立することを企図して行われたものである。本研究で得られた知見はその基礎として有用になろう。本年度は,対人的・集団的な動きの場における跳躍能力の本態を明らかにするために,5回連続跳躍の成績(運動時間=接地時間+滞空時間)に影響を及ぼす技術的・体力的要因について検討した.この課題を明らかにするために,大学のバレーボール,バスケットボール,陸上競技の短距離・跳躍競技者50名を対象にして,等しい高さ(20cm,40cm)およびランダムな高さ(1545cm)の5回連続跳躍(上方に設定した目標をできるだけ速くタッチする),およびスクワットジャンプ,垂直跳び,ドロップジャンプなどの1回跳躍(膝関節角度120,90,60度)を行わせた.その結果,5回連続跳躍における接地時間を短縮するための技術的要因の一つは,着地前にあらかじめ膝関節を屈曲させる先取り動作であること,および滞空時間を短縮するための技術的・体力的要因の一つは,膝関節を柔軟に利用し,跳躍の高さの違いに応じて膝関節の屈曲角度を着地前に予測し調節する技術およびその基になる調整力であることが認められた.また,5回連続跳躍の運動時間が短縮していく過程については,高さの低い跳躍では接地時間と滞空時間の両者が同時に短縮していくが,高さの高い跳躍では接地時間がより短縮していくこと,また、ランダムな高さの跳躍では,成績の劣るレベルでは接地時間がより短縮していくが,あるレベル以上になると両者が同時に短縮していくことなどが認められた.上述の結果は,跳躍の高さやタイミングを状況に応じて調節することが要求される対人的・集団的な動きの場での跳躍能力は,高く跳ぶことのみが要求される個人的な動きの場での跳躍能力とは異なる要因によって影響されることを示すものである.本研究の知見は,球技スポーツにおける体力トレーニング法を確立する際に有用になろう.今年度は,対人的・集団的な動きの場における走能力の本態を明らかにするために,方向変換走能力の発達およびそれに影響する要因について検討した。

この課題を明らかにするために,運動部に所属する中学生122名(男子72名,女子50名)を対象にして,3種の方向変換走(等間隔の25mジグザグ走,非等間隔の25mジグザグ走,25m加速減速走,および形態,体力・運動能力を測定した。その結果,中学生の方向変換走能力は,3種の方向変換走のいずれにおいても,男子が女子よりも優れ,性差は経年的に大きくなること,その発達のしかたは直線走と類似していること,およびその成績は男女ともに直線走能力と跳型の無気的パワーの影響を受けることが認められた。これらの結果は,方向変換走能力に優れるためには,直線走能力に優れることがその基礎として重要になるが,方向変換に対応するためにエキセントリックなパワーに優れていることも重要になることを示唆するものである。一方本研究では,直線走能力に優れるタイプと方向変換走能力に優れるタイプに分けられるか否か,もし分けられるとすればそれは何に大きく影響されるのかについて検討したが,これについては明確な結果を得ることはできなかった.この結果は,中学生の段階では,専門的な動きをともなうトレーニングが行われない限り,方向変換走能力の顕著な発達は見られないことを示唆するものである。したがって,球技スポーツ競技者のタレント発掘法や体力トレーニング法を確立するためには,今後,被検者の年齢層を広げて検討したり,トップレベルで活躍する球技競技者と陸上競技の短距離競技者を比較することなどが必要であると考えられる。
東アジアにおける黄土と風成塵の研究

1)本研究は、日本・韓国・中国など東アジア一帯の台地や古砂丘をおおう土壌・主母材が、従来いわれてきたように基盤岩あるいは火山灰の風化物質であるとの考え方に対して、遠くアジア大陸、あるいは近隣地域から飛来する風成塵物質からなるという仮説の下に1980年から現地調査と室内分析を併用して検証に努めてきたものである。その成果は1981年から1991年までの間に17編の論文および報告書にまとめている。とくに平成2・3年度にはこれまでの研究成果をまとめ、東アジア全体を網羅する報告(Catena、第四紀研究)を行った。2)東アジアの風成塵には、中国大陸起源の広域風塵と近隣地域から飛来する風成塵とがあり、ともにその量は多く、土壌・古土壌の主母材として非常に重要である。その堆積量は、日本では最終氷期14ー23mm/1000年、完新世4ー7mm/1000年と見積もられる。3)近隣地域から飛来する風成塵の粘土鉱物は、その地域の岩質を反映するが、広域風成塵は微細石英を主とし、カオリナイト、21鉱物、2:1:1鉱物からなり、K_2O/SiO_2,SiO_2/Al_2O_3モル比が高い性質を持つ。4)風成塵起源の微細石英(1ー10μm)の酸素同位体比は14ー17%であり土壌中に含まれる微細石英同位体比の測定結果は東アジアの土壌・古土壌が風成塵の影響を強く受けいてることを示している。5)風成塵堆積の影響を強く受けた土壌・古土壌は、中国大陸・韓国をはじめ日本海側に広く分布する古砂丘・台地上に見られるほか、南西諸島の石灰岩台地や日本周辺の海底堆積物にも認められる。6)サハラ砂漠から飛来するイスラエルの風成塵の堆積は過去20万年間の気候変化と関係があり、風成塵はおもに湿潤期に堆積し、その堆積量は0.5ー1mm/1000年である。平成3年度に実施した研究は下記の3側面からなる。1.東アジアの黄土と風成塵この研究については、主に文献研究により、中国大陸に分布する黄土の堆積年代、諸特性、土壌侵食の問題、および中国の研究者によって公表された分析値などについて再検討をおこなっている。つぎに日本国内では鹿児島県のシラス台地と青森県の屏風山砂丘地を重点的に、そして比較考察的に出雲、上越、秋田各砂丘地の調査を行い、得られた資料、試料について現在分析中である。いっぽう、湖水ボ-リングコアの分析も準備中である。これらの研究の一端は、第四紀研究誌上に発表している。2.サハラダストすでに採取してあるイスラエルレスについてESR年代測定や必要な分析を行った。この結果、イスラエルではサハラダストが過去20万年間にわたって年1mm程度の堆積速度で堆積し、途中、ミランコヴィッチの日射量変動曲線のピ-ク時に、レスの堆積が中断し、かわって古土壌が生成されたことが明らかにされた。この結果は兵庫教大研究紀要誌上に発表した。3.ウィスコンシンダストすでに採取してあるウイスコンシン土壌について分析をおこない、ウィスコンシン土壌が、ミシシッピ-レスおよびダストの影響を強く受けていることを明らかにした。この結果はとりまとめ中である。以上のように、日本で新たにおこなった現地調査を中心に、すでに土壌試料を採取してあるイスラエル、アメリカ、それに中国のレス、黄土、風成塵について現在、鋭意分析を続行しているところである。

1)本研究は、日本・韓国・中国など東アジア一帯の台地や古砂丘をおおう土壌・古土壌の主母材が、従来いわれてきたように基盤岩あるいは火山灰の風化物質であるとの考え方に対して、遠くアジア大陸、あるいは近隣地域から飛来する風成塵物質からなるという仮説の下に1980年から現地調査と室内分析を併用して険証に努めてきたものである。その成果は1981年から1991年までの間に17編の論文および報告書にまとめている。とくに平成2・3年度にはこれまでの研究成果をまとめ、東アジア全体を網羅する報告(Catena、第四紀研究)を行った。2)東アジアの風成塵には、中国大陸起源の広域風成塵と近隣地域から飛来する風成塵とがあり、ともにその量は多く、土壌・古土壌の主母材として非常に重要である。その堆積量は、日本では最終氷期14ー23mm/1000年、完新世4ー7mm/1000年と見積もられる。(3)近隣地域から飛来する風成塵の粘土鉱物は、その地域の岩質を反映するが、広域風成塵は徴細石英を主とし、カオリナイト、2:1鉱物、2:1:1鉱物からなり、K_2O/SiO_2,Sio_2/Al_2O_3モル比が高い性質を持つ。(4)風成塵起源の徴細石英(1ー10μm)の酸素同位体比は14ー17%であり土壌中に含まれる徴細石英同位体比の測定結果は東アジアの土壌・古土壌が風成塵の影響を強く受けていることを示している。(5)風成塵堆積の影響を強く受けた土壌・古土壌は、中国大陸・韓国をはじめ日本海側に広く分布する古砂丘・台地上に見られるほか、南西諸島の石灰岩台地や日本周辺の海底堆積物にも認められる。(6)サハラ砂漠から飛来するイスラエルの風成塵の堆積は過去20万年間の気候変化と関係があり、風成塵はおもに湿潤期に堆積し、その堆積量は0.5ー1mm/1000年である。
ヒト臓器を移植された新しいヒト疾患動物モデルの確立

難病に対する新しい治療戦略の開発にはヒト病態を反映した動物モデルの開発が強く望まれる。最近では遺伝子改変マウスがこの目的のために頻繁に使用されている。しかしこの動物モデルにおいては標的となる臓器はマウスでありヒト病態像を反映しているということは難しい。我々は免疫不全マウス(NOD-SCID)にヒト組織、細胞を移植しヒト疾患動物モデルの開発に貢献してきた。本プロジェクトにおいてはヒト肝組織をマウスに移植しHCV感染モデルの開発を試みている。昨年度まではヒト肝組織(HCV感染肝を含む)をマウス腎皮膜下に移植し、肝組織が3週間にわたり生着することを確認した。本年度はHCV感染患者からの血清や感染性のあるHCVをマウスに導入し、移植肝組織にウイルスが感染するかどうか実験を試みた。HCV患者血清をマウスに注入後、4週間にわたりウイルスタイター(450-910copy/mL)がRTD-PCRにより確認された。またヒト肝組織の免疫組織化学染色によりHVCのNS3抗原の発現が観察された。さらに感染性HCVクローンをマウスに導入後RT-PCRによりマウス血清を調べたところ5日匹中4匹のマウスでHCVの+鎖が検出された。本研究の目的は、ヒト細胞、臓器を免疫不全マウス(NOD-SCID)マウスに移植し、難病の発症機構の解明と新しい治療戦略の開発を目指したヒト病態モデルマウスを確立することにある。本年度はヒト肝細胞をNOD-SCIDマウスの腎被膜下に移植し、HCV感染モデルの開発を試みた。手術時に得られたヒト肝細胞を2-3mmに刻みマウス腎被膜下に移植した(慶応大学病院倫理委員会承認済み、ドナーのインフォームドコンセント取得済み)。マウス皮下にも移植を試みたが定着せず、腎被膜下移植を行った。多分、マウス皮下への肝細胞の定着には血流の供給が十分ではないものと思われる。肝組織は移植後、50%のマウスで4周間は定着したが、その後は肝組織は胆管により置き換わった。ヒトアルブミンやα-1-antitrypsinがマウス血清中に検出された。またHCV感染肝組織の60%以上が定着した。肝細胞の組織学的検索ではサイトケラチン8,19、さらにCD34,L26が陽性であった。これらの結果からヒト正常、HCV感染肝細胞をGrowth Factorの供給なしにマウスに移植することが可能であり、HCV感染実験は移植後4周間以内に終了する必要があることが分かった。さらにHCV感染肝移植マウスの血清中にRT-PCR法によりHCV RNAの検索を行った。HCV RNAは移植後1周目から検出され4周目まで陽性であったが、5周以降は検出されなかった。現在、正常肝細胞移植マウスへのHCV感染を試みている。これらの研究成果はヒト肝細胞をNOD-SCIDマウスに移植しHCV感染モデルマウスの確立の可能性を示唆している(論文投稿中)。
単一神経細胞への電極一体型色素注入装置の開発

新皮質の単一神経細胞活動の樹状突起活動を高い信号雑音(S/N)比で記録することは樹状突起活動の情報を精査するのに役立つ。In vivo大脳皮質深部の神経活動は蛍光色素を使って観測することができる。ホールセルパッチクランプ法を使用した従来の色素注入方法は、ガラス電極が皮質深部の細胞に到達するまでに蛍光色素が細胞外に分散してしまう。分散された色素は、細胞周囲のバックグラウンドをあげるので、対象細胞樹状突起の蛍光強度変化を観測する時にノイズの原因になる。樹状突起活動のS/Nの良い記録のためにはこのノイズの問題を解決する必要がある。この問題は、最初に色素を含まない電極内液を電極先端に入れホールセルパッチ後色素入りの内液を電極先端に入れれば解決される。本研究ではガラス電極内側の色素を含まない電極内液を、ホールセルパッチクランプ後に極細管を使用して色素を含む電極内液と混合し、単一神経細胞のみに色素を充填する色素注入ホルダーを開発した。標本は、マウスの急性切片スライスを使用し、1次体性感覚野5層錐体細胞にパッチクランプ法を利用し(電極抵抗5-7MΩ)、蛍光色素Oregon Green BAPTA-1 (OGB-1)を充填した。開発した方法を使用し任意の蛍光色素濃度を細胞に注入できるかを見積もった。まず既知濃度(10,25,50μM)のOGB-1を含む電極内液でホールセルパッチクランプを行い細胞に色素を充填した。細胞が1発発火を起こす電流を注入し細胞体の蛍光強度変化を計測した。色素を後から電極内液に加えた場合の蛍光強度変化と既知濃度の蛍光強度変化を比較し、色素を後から電極内液に加えた場合の色素濃度制御の正確さを評価した。本方法を使用することでS/Nの高い神経活動を記録することが期待できる。また、本方法は電極内液に溶解する蛍光色素以外の薬物を単一細胞内に注入することができる可能性がある。
子どもにおける生まれ変わりの思想と心理的危機に関する研究

30年度の研究に関しては、いのちに関する子どもの認識が発達により変化することや死後再生についての考え方を先行研究や文献にあたってきた。その一方で、いじめによる自死事例や自死防止の施策などの文献収集を行い、研究グループにて、心理的危機に陥った子どもの状況と死生観について議論をしてきた。これらの成果を基に、質問紙を作成し、子どもを対象にした調査を行った。調査項目は、1死生観に関すること、2いじめなどの心理的危機に遭ったときのコーピング方略、3子ども自身が感じている自他に関する内容である。所属大学の研究倫理委員会審査を経て、質問紙調査の協力が得られた小学校2校の4年生から6年生と中学校1校の1年生から3年生の約500名を対象に調査を実施した。また、児童生徒が生まれ変わりを支持するようになった理由について自由記述で回答を求めたところ、その2割弱から回答があった。これらの集計したデータを整理し、若干の考察を加えた資料を基に、調査協力校と該当教育委員会にて結果の説明会を行った。その概要の一部は次の通りである。小学生の約52%、中学生の約45%が「生まれ変わり」を肯定的に捉えていた。長寿の期待、死の不安、天国や地獄の存在は、過半数が肯定していた。また、実現したい夢をもち、生きる幸せを感じる児童生徒が多かった。生きるつらさを感じる児童生徒は少ないものの、標準偏差値から、つらさを感じる児童生徒は一定数存在するという結果であった。児童生徒の死生観について、研究グループでは、死んでも生き返るゲームやテレビ番組、地獄絵や輪廻転生などの仏教イメージなどの様々な情報が入り交じった影響があるとの可能性について議論した。初年度のこれらの成果を踏まえて、引き続き「生まれ変わり」を肯定するような死生観がどのようにして子どもに内面化されたかを明らかにすることが次年度の課題である。本研究の目的は、子どもが「死んでしまいたい」といった心理的危機に陥ったとき、「生まれ変わり」を信じることが与える影響について検討し、その有効な支援策を提案することにある。研究方策として、心理的危機に陥る要因や回復に至る過程を量的研究により分析するとともに、「生まれ変わり」を信じる子どもの考えを聴き取る質的研究を通して彼らの思考や認知の特徴を明らかにし、心理的危機への支援策を総合的に検討し提案をすることであった。平成30年度は、いじめ自死を防ぐための課題と方法を究明している文献収集や講演会への参加、仏教に詳しい研究者からの情報入手ができ、研究倫理審査を経て質問紙調査が完成し、調査を行うことができた。約500名のデータが収集でき、各調査協力校への結果説明をすることができた。しかし、質問紙の内容が「死」に関するという理由で協力校は限られ、児童生徒の追跡調査はできない状況である。そのため、平成31年度以降の研究目標とした量的データと質的データをつきあわせた個々の児童生徒の検討は限定的とならざるを得ない。この点を補う意味からも、いじめにより自死に向かおうとする心理的危機を背負った児童生徒や関係者からのヒアリングを行ったり、「生まれ変わり」を支持する背景を他国との比較から追究したりするなど、当初計画とは異なった調査対象や研究方策の変更を検討する必要が出てきた。本研究において、4割を超える子どもが、「生まれ変わり」を支持していたとする調査結果を踏まえ、彼らの価値観や死生観が形成された背景等の解明が今後の研究の視点となった。仏教に詳しい研究者によると、生まれ変わるとする宗派は少数派であり、必ずしも人間に生まれ変わるとは限らないと指摘する。霊の存在を否定する教えや死後は無になると教える宗派もあるという。わが国の一般市民の多くは、因果応報や輪廻転生などの断片的な仏教用語を日常会話や子どものしつけに用いたり、葬儀や盆などの行事で仏教に触れたりしているが、仏教の教義を理解する機会もなく、仏教を背景とした死生観が形成されたとは考えにくい。また、学校での道徳授業には、いのちを大切にする題材や将来の夢や希望、生き方に関する題材はあるが、死生観を扱う題材は見られない。わが国では、死後再生をイメージするゲームやテレビ番組などの影響もない交ぜとなり、紆余曲折を経て死後世界観が大人から子どもに伝えられ、内面化されていると推察する。他方、仏教を厚く信仰するタイでは、僧侶が学校での道徳授業を担い、国民は僧侶を敬い、仏教を尊重している。この国の一般市民の仏教信仰の様子と「生まれ変わり」思想や死生観、そして、いじめや自死について調査し、対比することは、わが国の子どもの死生観を考察するために非常に意義あることである。そのために、タイの市民の仏教信仰の様子と死生観、タイの学校教育における道徳授業に関する調査を研究の推進方策に加える。また、いじめにより「死んでしまいたい」といった心理的危機に陥る要因や回復に至る過程や有効な支援策を探るために、研究方策として、危機に陥ったときの状況を本人や関係者からのヒアリングの可能性を検討したい。

調査項目は、1死生観に関すること、2いじめなどの心理的危機に遭ったときのコーピング方略、3子ども自身が感じている自他に関する内容である。所属大学の研究倫理委員会審査を経て、質問紙調査の協力が得られた小学校2校の4年生から6年生と中学校1校の1年生から3年生の約500名を対象に調査を実施した。また、児童生徒が生まれ変わりを支持するようになった理由について自由記述で回答を求めたところ、その2割弱から回答があった。これらの集計したデータを整理し、若干の考察を加えた資料を基に、調査協力校と該当教育委員会にて結果の説明会を行った。その概要の一部は次の通りである。小学生の約52%、中学生の約45%が「生まれ変わり」を肯定的に捉えていた。長寿の期待、死の不安、天国や地獄の存在は、過半数が肯定していた。また、実現したい夢をもち、生きる幸せを感じる児童生徒が多かった。生きるつらさを感じる児童生徒は少ないものの、標準偏差値から、つらさを感じる児童生徒は一定数存在するという結果であった。児童生徒の死生観について、研究グループでは、死んでも生き返るゲームやテレビ番組、地獄絵や輪廻転生などの仏教イメージなどの様々な情報が入り交じった影響があるとの可能性について議論した。初年度のこれらの成果を踏まえて、引き続き「生まれ変わり」を肯定するような死生観がどのようにして子どもに内面化されたかを明らかにすることが次年度の課題である。本研究の目的は、子どもが「死んでしまいたい」といった心理的危機に陥ったとき、「生まれ変わり」を信じることが与える影響について検討し、その有効な支援策を提案することにある。研究方策として、心理的危機に陥る要因や回復に至る過程を量的研究により分析するとともに、「生まれ変わり」を信じる子どもの考えを聴き取る質的研究を通して彼らの思考や認知の特徴を明らかにし、心理的危機への支援策を総合的に検討し提案をすることであった。平成30年度は、いじめ自死を防ぐための課題と方法を究明している文献収集や講演会への参加、仏教に詳しい研究者からの情報入手ができ、研究倫理審査を経て質問紙調査が完成し、調査を行うことができた。約500名のデータが収集でき、各調査協力校への結果説明をすることができた。しかし、質問紙の内容が「死」に関するという理由で協力校は限られ、児童生徒の追跡調査はできない状況である。そのため、平成31年度以降の研究目標とした量的データと質的データをつきあわせた個々の児童生徒の検討は限定的とならざるを得ない。この点を補う意味からも、いじめにより自死に向かおうとする心理的危機を背負った児童生徒や関係者からのヒアリングを行ったり、「生まれ変わり」を支持する背景を他国との比較から追究したりするなど、当初計画とは異なった調査対象や研究方策の変更を検討する必要が出てきた。本研究において、4割を超える子どもが、「生まれ変わり」を支持していたとする調査結果を踏まえ、彼らの価値観や死生観が形成された背景等の解明が今後の研究の視点となった。仏教に詳しい研究者によると、生まれ変わるとする宗派は少数派であり、必ずしも人間に生まれ変わるとは限らないと指摘する。霊の存在を否定する教えや死後は無になると教える宗派もあるという。
癌幹細胞におけるＣＤ４４ｖを介したグルタミン酸放出の意義

当初の研究計画においてはCD44バリアント(CD44v)陽性口腔癌のモデルを用いた解析を予定していたが、グリオーマ細胞において上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)がxCTを安定化するという重要な所見を得たので、予定を変更し、はじめに、グリオーマにおけるEGFRによるxCT安定化が腫瘍の進展に及ぼす影響について検討することとした。EGFRの発現ステータスの異なるグリオーマ細胞株及びグリオーマ組織検体を用いてEGFRとxCTの発現ステータスを比較したところ、その相関関係が認められた。さらに、RNA干渉法によるEGFRのノックダウンはxCTの発現を低下させ、EGFRの過剰発現はxCT発現を亢進させることが明らかになった。EGFRによるxCT安定化はシスチン取り込みと細胞内GSH量の増加さのみならず、グルタミン酸の放出につても上昇が認められ、その効果はxCTを介していることが示された。細胞外グルタミン酸は細胞遊走に寄与することが報告されているため、xCTを介したグルタミン酸放出が細胞遊走に及ぼす影響を検討ところ、xCT阻害剤であるスルファサラジンによりその有意な抑制が認められた。以上のことより、xCTはEGFR過剰発現グリオーマにおいてその酸化ストレス抵抗性と細胞遊走に寄与することが明らかとなり、その治療標的として有望な分子であることが示された。今後は、グリオーマにおいて得られた所見がCD44v陽性の上皮系腫瘍においても認められるか検討を行っていく予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。がん幹細胞マーカーとして知られるCD44のバリアントアイソフォームはシスチン-グルタミン酸交換輸送体であるxCTを細胞膜上で安定させることが報告されている。xCTは細胞外にグルタミン酸を放出し、それとともに細胞内にシスチンを取り込むトランスポーターであり、細胞内に取り込まれたシスチンはグルタチオンの構成成分として酸化ストレスの抑制に寄与する。一方で細胞外に放出されるグルタミン酸が腫瘍組織中で及ぼす影響については不明であり、本研究はそれを明らかにすることを目的としている。本年度は、腫瘍組織の不均一性に着目し、組織中に含まれる未分化なCD44v陽性腫瘍細胞から放出されるグルタミン酸が分化したCD44v陰性腫瘍細胞に及ぼす影響を解析することをin vivoで解析することを目的にモデルの作製を試みた。口腔扁平上皮癌細胞株HSC2はヌードマウス皮下に移植することで分化能を示し、CD44v陽性細胞とCD44v陰性細胞からなる不均一な腫瘍を形成する。そこで、HSC2に蛍光マーカータンパク質としてmCherryと、CD44の発現をモニターするため、CD44プロモーターによりGFPを発現するレポーターベクターを発現する細胞を作製した。作製した細胞をヌードマウス皮下に移植し、直径が1cmに達した後、そのGFPの発現をフローサイトメトリーにて解析したところ、mCherry陽性の腫瘍細胞において、CD44v発現の消失に伴ったGFP発現の消失が認められた。この結果より、今回作成したモデルはin vivoにおいてCD44v陽性の未分化な腫瘍細胞とCD44v陰性の分化した腫瘍細胞を簡便に解析できることが示された。本年度はin vivoにおいてCD44v陽性腫瘍細胞とCD44v陰性細胞の解析を簡便に行えるモデル作成を目的として研究を行った。作製したモデルはin vivoにおいてCD44の発現をモニターできており、当初の目的であったモデルの作製は十分に達成できたと考えている。今後は作成したモデルをもとに、腫瘍組織におけるグルタミン酸トランスポーターやグルタミン酸受容体の発現を検討する。また、得られた知見をもとに、グルタミン酸代謝を標的とした新規治療法の開発を試みる。また、その治療効果について、作成したモデルにおいてCD44v陽性細胞に対する影響を検討する。