hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
線毛発生機構についての分子細胞生物学的研究

(1)線毛は、可動性の細胞質突起である。線毛の基部で、基底小体の微小管とaxonemeの微小管との連続性の障害されたprimary ciliary dyskinesiaの形態像について報告した。(2)線毛細胞の形成、即ち線毛発生ciliogenesisに特異的に出現するfibrousgranuleは、中心子の複製に加え、根小毛striated rootletの形成に密接に関与することを、根小毛を認識する特異抗体R4109抗体)を用いた免疫組織化学的手法により解明した。(3)根小毛は、線毛を伸長した基底小体に付随する細線維の束で、ヒトでは65nmの周期性の横紋構造を示す。根小毛をヒト卵管粘膜上皮より精製してラットに免疫し、根小毛を認識する多数の抗体(R38,R67,R95,R149,R155,R123)を作製した。これらは、線毛細胞の線毛に加えて分泌細胞の孤立線毛に付随する根小毛も認識し、認識される抗原が根小毛の横紋の構成要素であることを明らかにした。ウエスタンブロティング法では、205-215kDaのバンドを検出した。(4)上記の抗体により、ヒト線維芽細胞の中心子に根小毛の付随することを見いだした。ヒト線維芽細胞のcDNAライブラリーを用いて、抗原蛋白質の発現クローニングを行なった。(5)ヒト組織の種々の細胞について、上記の抗体によって認識されるルートレット関連抗原の細胞内発現について組織化学的に検討した。ほとんど全ての細胞において、線毛の形成と関係なくルートレットが中心子に付随して形成され、発達の程度に細胞によって差のあることを見いだし、また中心子・ルートレット・ゴルジ装置間の機能連関が示唆された。1、線毛細胞の基底小体に附属するルートレットを特異的に認識する単クローナル抗体R4109,R38,R67,R148,R155を作製した。SDS-PAGE、ウエスタンブロッティングにより、これらの抗体は共通抗原を認識し、fetalretina cDNAライブラリーを用いて、抗原蛋白質のcDNA発現クローニングを行ない解析を進めている。2、PtK2細胞では、孤立線毛の形成の有無にかかわらず、中心子に付随してルートレットが形成される。各種の細胞生物学的効果を有する薬剤を用いて、ルートレットの形成に影響する因子について、蛍光抗体法、免疫電顕法、透過型電子顕微鏡、ウエスタンブロット法を用いて、細胞生物学的に解析した。細胞をcolcemid,nocodazoleなどの微小管重合阻害剤で処理すると、ルートレットは大きさが大きくなるとともに複雑な形態を示し、さらに中心子と無関係にルートレット構造が細胞質内に出現した。これらの変化は、培養6時間後から見られ、可逆性であった。Taxol,Cytochalasin Dには、このような効果はなく、低温、低栄養状態でもルートレットの形状に変化はなかった。Cycloheximide+colcemidでは、中心子に付随したルートレットにのみ形状の変化が見られた。ルートレットの形成に細胞質内の微小管が密接に関係することが強く示唆された。3、種々の組織の多くの細胞において、孤立線毛の形成とは関係なくルートレットが中心子に付随して形成されていることを、蛍光抗体法、免疫電顕法により解明した。4、線毛発生細胞におけるgamma-tubulinの局在について免疫組織化学的に解析し、中心子複製におけるgamma-tubulinの発現とその動態について解明した。(1)線毛の基部で、基底小体とaxonemeの微小管の連続性の障害されたprimary ciliary dyskinessiaの症例について報告した。

(2)線毛細胞の形成、即ち線毛発生ciliogenesisに特異的に出現するfibrousgranuleは、中心子の複製に加え、striated rootletの形成にも関与することを、R4109抗体を用いた免疫組織化学的手法により解明した。(3)根小毛は線毛を伸長した基底小体に付随する細線維の束で、ヒトでは65nmの周期性の横紋構造を示す。根小毛striatedrootletをヒト卵管粘膜上皮より精製してラットに免疫し、根小毛を認識する多数の抗体(R38,R67,R95,R149,R155,R123)を作製した。これらは、線毛細胞の線毛に加えて分泌細胞の孤立線毛に付随する根小毛も認識するころを組織化学的に証明し、特に根小毛の横紋構造に一致して局在することを明らかにした。ウエスタンブロティング法では、205-215kDaのバンドを認識した。(4)上記の抗体とヒト線維芽細胞のcDNAライブラリーを用いて、抗原蛋白質の発現クローニングを行なった。(5)ヒト組織の種々の細胞について、上記の抗体によって認識されるルートレット関連抗原の細胞内発現について組織化学的に検討した。ほとんど全ての細胞において、線毛の形成と関係なくルートレットが中心子に付随して形成され、発達の程度に細胞によって差のあることを見いだし、また中心子・ルートレット・ゴルジ装置間の機能連関が示唆された。
学校現場への普及を意図した情報教育の授業設計モデルの開発

本研究では、情報教育のうち、情報活用能力を総合的に育成する学習指導について研究対象とした。研究の方法論としては、情報教育の授業が成功するための要素を分析的に検討し、それを再統合する形で授業設計モデルとするという方法を採った。具体的には、1)情報教育を教科学習の中で成功させようとした2事例について分析し、2実践の共通項を見出すことから、情報教育の授業づくりのノウハウを取り出した。2)情報教育を意図し、さらに総合的な学習を指向した授業実践を取り上げ、そこに関わった2学級についての学習指導の過程を追い、その共通項と相違点を見出した。のような2つの研究成果としてまとめることができた。1)については、2実践の授業者と学年が異なるにも関わらず、情報活用能力の育成を意図した学習活動は似ていることを指摘した。しかし、情報活用能力の育成が進むにつれて、授業システムの構造は複雑化する傾向が見られた。2)については、ネットワークを利用した遠隔ディベートを題材にした。これは共同学習であり、2つの離れた学級間で同じ単元デザインで授業を行った。その2学級が当該単元に至るまでに経験してきた学習活動について分析した結果、2学級間で行われた学習指導ユニットのカテゴリーは共通し、ユニット数もほぼ同等であった。しかし、ユニット間の関係配置については、授業者の個性や学校事情などが反映されていた。
分子イオンの振動励起にみる光イオン化における断熱近似の破れ

1.分子の内殻電子をイオン化すると放出電子は分子内で散乱されて放出される。分子軸を固定したCO_2分子から放出されるC1s内殻光電子の角度分布を観測し、形状共鳴領域において細かい構造が生じないことを見出した。O1s電子を5σ_g形状共鳴にイオン化したときの光電子放出の角度分布を、分子座標系でかつ振動を分離して測定することに初めて成功した。2.基底状態で直線3原子分子であるCO_2分子の、C1s電子を励起すると、多重オージェ過程が起こり、クーロン爆発により生じた、C^+,O^+,O^+の3個の解離イオンすべての運動量を同時測定することにより、分子を変形することを捉えることに成功した。3.フルスケール32μs、時間分解能100ps、マルチヒット検出・コモンストップモードでの使用が可能な16チャンネル超高速時間計測システムを開発し、2段のスキマーと2段差動排気を備えたサブミリ超音速分子ビーム線源および、光電子・イオン同時計測運動量イメージ測定用のアナライザーを設計製作した。これらを組み合わせることによって、COのC1s光電子の振動を分離した角度分解光電子スペクトルを分子座標系で測定することに成功した。4.屈曲3原子分子であるNO_2のN1s電子のイオン化断面積を、対象性を分離し、さらに放出光電子の多重項も分離して測定することに始めて成功した。5.4原子分子であるHCCHのC1s電子をπ*軌道に励起したときに、分子の変形する様子を観測した。H_2分子が、この励起状態から、シス型変角振動モードによってのみ生成されることを発見した。6.Arダイマーの2p光電子の角度分布を分子座標系で測定することに成功した。本研究では分子軸を固定したCO_2分子から放出されるO1_s内殻光電子の角度分布を観測し、N_2の場合と異なり細かい構造がないことを見出した。[J.Phys.B36,L25(2003);AIP Conf.Proc.652,172(2003).]実験は、現有の電子・イオン同時計測運動量分析装置を用いてSPring-8の共同利用実験として行った。2.基底状態で直線3原子分子であるCO_2分子のC1_s電子を最低非占有分子軌道(LUMO)に励起すると、対称性を破る核の運動が引きおこされたことが推測される。本研究では、C1_s励起に続いて、多重オージェ過程が起こり、クーロン爆発により、C^+,O^+,O^+の3個の解離イオンすべての運動量を同時測定することにより、分子の変形することを捉えることに成功した。[AIP Conf.Proc.652,172(2003).]実験は、現有の電子・イオン同時計測運動量分析装置を用いてSPring-8の共同利用実験として行った。3.フルスケール32μs、時間分解能100ps、マルチヒット検出・コモンストップモードでの使用が可能な16チャンネル超高速時間計測システムを開発した。このシステムを用いて、電子・イオン同時計測運動量分析装置の電子エネルギー分解能のテストを行った。電子のエネルギー分解能が向上し、振動準位の分離が可能であることがわかった。4.2段のスキマーと2段差動排気を備えたサブミリ超音速公子ビーム源および、光電子・イオン同時計測運動量イメージ測定用のアナライザーを設計製作した。現在、実験室で動作テストを行っている。16年度にこの装置をSPring-8に持ち込み、CO_2や希ガスクラスターを対象として、電子・イオン運動量同時計測実験を行う。

1.屈曲3原子分子であるNO_2のN1s電子のイオン化断面積を、対象性を分離し、さらに放出光電子の多重項も分離して測定することに始めて成功した。理論計算との比較によって、多重項の違いによるポテンシャルの変化が今まで考えられていたものより小さいことがわかった。[Pbys.Rev.A,70,062724(2004)]2.4原子分子であるHCCHのC1s電子をπ^*軌道に励起したときに、分子の変形する様子を観測した。H_2分子が、この励起状態から、シス型変角振動モードによってのみ生成されることを発見した。[Chem.Phys.Lett.,394,295(2004)]3.15年度に製作した2段のスキマーと2段差動排気を備えたサブミリ超音速分子ビーム源および、光電子・イオン同時計測運動量イメージ測定用のアナライザーを、SPring-8において動作テストを行った。4.15年度に作成したマルチヒット超高速時間計測システムと上記装置を組み合わせることによって、COのC1s光電子の振動を分離した角度分解光電子スペクトルを分子座標系で測定することに成功した。[J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.142,183(2004)]5.CO_2のO1s電子を5σg形状共鳴にイオン化したときの光電子放出の角度分布を、分子座標系でかつ振動を分離して測定することに初めて成功した。
高効率遺伝子導入を実現する多機能集積型人工ベクターの創製

本研究では、(1)膜融合性リポソームをベースとする多重機能性ベクターの構築および、(2)デンドリマーをベースとする多重機能性ベクターの構築を行った。我々がこれまでに開発した弱酸性環境下において膜融合能を発現する合成高分子をリポソームに組み込むことによって、弱酸性で膜融合するpH感受性膜融合リポソームを調製し、このリポソームをカチオン性脂質とDNAの複合体であるリポプレックスと複合化することによって、膜融合性を有する遺伝子ベクターを構築した。また、膜融合能をさらに向上させるためのポリマーの分子設計の検討、リポソームやリポプレックスの脂質組成の影響、さらに、細胞特異性と高効率な細胞内在化のためのリガンドの選定の検討、ベクターの調製条件の最適化等を行うことによって、高効率遺伝子導入活性を有する多機能型ベクターの構築に成功した。また、実際への医療において特に重要な意味をもつ樹状細胞に対して、この多重機能性ベクターを用いて遺伝子導入を行い、本システムが免疫遺伝子治療のためのベクターとしての高いポテンシャルを有することが明らかになった。一方、規則的で高度に分岐した構造をもつデンドリマーは、遺伝子ベクターとして優れた性能を示すことが知られている。本研究では、このようなデンドリマーの有するベクターとしての優れた特徴に加えて疎水性相互作用や膜融合機能をベクターに組み込み、それらの相乗作用によってエンドソームからサイトゾルへの遺伝子の移行を強力にアシストする多重機能性ベクターの構築を行った。また、生体適合性高分子であるポリエチレングリコールを組み込むことによって、プロトンスポンジ効果に加えて生体内での安定性を向上させた多機能型ベクターの構築に成功した。サクシニル化ポリグリシドール(SucPG)で修飾したリポソームは、弱酸性環境下で膜融合性となる。このリポソームの膜融合性を高めることを目的として、SucPGにアセチル基やプロピオニル基を導入した。これらの疎水性基を導入したSucPG修飾リポソームの膜融合性は、疎水性基をもたないSucPG修飾リポソームに比べてむしろ低下したことから、SucPG修飾リポソームの膜融合活性には、カルボキシル基の存在が重要であることがわかった。これまでに、トランスフェリンを結合したSucPG修飾リポソームとリポプレックスの複合体(SucPG複合体)が子宮けいガン由来のHeLa細胞に効率よく遺伝子導入すること、また細胞によるSucPG複合体の取込は、トランスフェリンレセプターと特異的な結合を介して起こることがわかっている。そこで、SucPG複合体による種々のガン細胞への遺伝子導入について検討した。HeLa細胞、KB細胞、HT1080細胞、HepG2細胞、K562細胞に対してEGFP遺伝子を導入したところ、それぞれ85%、36%、47%、18%、14%の発現効率であり、細胞によって遺伝子導入効率が異なることがわかった。一方、温度によって遺伝子導入活性の発現を制御できるベクターとして、温度感受性高分子で表面修飾したリポプレックスを作製し、その遺伝子導入活性に及ぼす高分子の親水性・疎水性転移の影響について調べた。37°C付近において親水性・疎水性変化を示す、エトキシエトキシエチルビニルエーテル-オクタデシルエーテル共重合体で修飾したカチオン性リポソームをDNAと複合化して得られたリポプレックスは、転移温度以下に比べて転移温度以上において遺伝子導入活性が23倍程度増大することがわかった。これまでの研究でpH感受性膜融合リポソームであるサクシニル化ポリグリシドール(SucPG)修飾リポソームとリポプレックスとの複合体が、種々の細胞に対して高い遺伝子導入効率を示すことを明らかにした。本年度は、その活性の向上を目的として、その構成要素であるリポプレックスの構造とそのSucPG修飾リポソームの複合化による活性の向上について検討した。

アミジノ基を極性基とし、2本の種々の鎖長のアルキル基を疎水基とするカチオン性脂質TRXを用いてリポプレックスを調製し、さらにSucPG修飾リポソームとの複合化を行った。HeLa細胞に対するTRXリポプレックスの遺伝子導入活性はその疎水性基に強く依存し、ドデシル基およびペンタデシル基のときにもっとも高い遺伝子導入活性を示した。また、これらのリポプレックスを用いてSucPG修飾リボソームとの複合体(SucPG複合体)を調製し、その活性を調べたところ、ペンタデシル鎖やオクタデシル鎖をもつTRXのリポプレックスを用いたときに複合体は高い活性を示すが、それよりも鎖長の短いTRXのリポプレックスを用いて調製した複合体は、低い活性しか示さなかった。このことは、高い活性を示すSucPG複合体を得るためには、リポプレックスを構成するカチオン性脂質を適切に選択する必要があることを示している。さらに、含免疫療法への応用を目指して、その中心的な役割を果たす樹状細胞への遺伝子導入について検討した。マウス樹状細胞由来のDC2.4細胞に対して、SucPG複合体は、リポプレックスに比べて4倍程度高い遺伝子導入効率を示した。しかし、HeLa細胞に比べて、その遺伝子発現効率は1/100程度であり、その活性のさらなる向上が必要であることがわかった。これまでの研究でpH感受性膜融合リポソームであるサクシニル化ポリグリシドール(SucPG)修飾リポソームとリポプレックスとの複合体が、種々の細胞に対して高い遺伝子導入効率を示すことを明らかにした。本年度は更なる高活性化を目指して、種々の構造を有するポリグリシドール誘導体の合成を行い、それらの高分子を用いた遺伝子ベクターの機能について検討した。ここでは、側鎖の疎水性度の異なるグルタル酸およびメチルグルタル酸を結合したポリグリシドールを合成し、サクシニル化ポリグリシドールとの比較を行った。そして、これらの高分子の膜融合活性がその側鎖の疎水性とともに増大することがわかった。これらのポリマーで修飾したリポソームとリポプレックスとの複合体を調製し、その遺伝子導入活性を調べたところ、高い膜融合活性を有するポリマーを用いた複合体ほど高効率な遺伝子導入ができることがわかった。特にメチルグルタル酸化したポリグリシドールを用いたものでは、ほぼ100%の効率でHeLa細胞に遺伝子発現を誘起できることがわかった。一方、ポリアミドアミンを極性基とし、2本のアルキル鎖を疎水基とするデンドロン脂質の遺伝子導入活性に及ぼす分子構造の影響について検討した。アルキル基としてドデシル基およびオクタデシル基の鎖長の効果について調べたところ、血清非存在下においては両者ともほぼ同じ活性を示したが、血清存在下においては、オクタデシル基を有するものが高い導入活性を示し、アルキル鎖長が重要な役割を果たしていることがわかった。また、デンドロン脂質の活性に及ぼすデンドロン部位の影響について調べ、G1デンドロンをもつ脂質が血清存在下において最も高い活性を示すことがわかった。これらの構造最適化によって、デンドロン脂質の構造最適化によって血清存在下においても高活性を示すデンドロン脂質の開発に成功した。
神経難病患者のための両眼視線入力による相互ケア空間システムの基礎実験

これまで,小型ネットワークコミュニケーションボックスを用いて神経難病患者のためのネットワーク型視線入力システムや医療福祉空間における人工物コミュニケーションシステムの開発を行ってきた.視線入力システムで用いるアイマークレコーダを拡張し,両眼線計測を行うことで、輻輳角より距離情報を算出することが可能となった.この距離情報と磁気センサによる頭部運動計測することで視点の空間位置を求めることができた.本研究では、視線計測、頭部運動計測をした結果をリアルタイムで解析し,評価するための実験環境を構築し,基礎実験を行った,実験システムは、全方向の空間を視線入力できるシステムであり,装着した人の注視位置が絶対位置で測定することが可能である.視線検出装置では正面画像のどこを注視しているかは測定できるが,頭や体を動かしてしまうと正面画像も動いてしまうので,注視点の絶対座標が測定できない.そこでx,y,zの位置とそれぞれの傾きを測定できる磁気センサを用いて,磁気センサで体や頭の動きを計測する,PCには視線計測データ・頭部運動データが転送され、解析を行う.今回導入した解析を行うソフトウェアは,両眼アイマーク計測部・注視距離計測部・頭部運動計測部の3つ計測部と,計測されたデータから計算を行う輻輳角・空間位置計算部,記録・保存を行う記録部,結果をグラフ化するGUI部から成り立っている.今回,頭部を固定した状態において基礎実験を行い,計測値をグラフ化した結果,50cm程度までの近距離においては本システムで計測された値とほぼ一致しているが,50cmから1mの距離においては2次曲線または直線による補正が必要であった.これまで,小型ネットワークコミュニケーションボックスを用いて神経難病患者のためのネットワーク型視線入力システムや医療福祉空間における人工物コミュニケーションシステムの開発を行ってきた.視線入力システムで用いるアイマークレコーダを拡張し,両眼線計測を行うことで、輻輳角より距離情報を算出することが可能となった.この距離情報と磁気センサによる頭部運動計測することで視点の空間位置を求めることができた.本研究では、視線計測、頭部運動計測をした結果をリアルタイムで解析し,評価するための実験環境を構築し,基礎実験を行った,実験システムは、全方向の空間を視線入力できるシステムであり,装着した人の注視位置が絶対位置で測定することが可能である.視線検出装置では正面画像のどこを注視しているかは測定できるが,頭や体を動かしてしまうと正面画像も動いてしまうので,注視点の絶対座標が測定できない.そこでx,y,zの位置とそれぞれの傾きを測定できる磁気センサを用いて,磁気センサで体や頭の動きを計測する,PCには視線計測データ・頭部運動データが転送され、解析を行う.今回導入した解析を行うソフトウェアは,両眼アイマーク計測部・注視距離計測部・頭部運動計測部の3つ計測部と,計測されたデータから計算を行う輻輳角・空間位置計算部,記録・保存を行う記録部,結果をグラフ化するGUI部から成り立っている.今回,頭部を固定した状態において基礎実験を行い,計測値をグラフ化した結果,50cm程度までの近距離においては本システムで計測された値とほぼ一致しているが,50cmから1mの距離においては2次曲線または直線による補正が必要であった.
家族も共有できる在宅重症心身障害児における体調アセスメントツールの開発および評価

在宅で生活している重症心身障害児の体調を表情画像認識センサーなどを用いて、医療の専門職だけでなく母親や家族家族とも共有できるアセスメントツールの開発を本研究の目的としている。今年度は重症心身障害児と日々関わっている、特別支援学校の教員、特別支援学校に勤務する看護師、小児専門病院外来看護師、にインタビューを実施した。更に放課後デイサービスに勤務する看護師へのインタビューを予定している。インタビューの結果から、目力といった、目の輝きや目を合わせる視線といった目を中心にした情報から読み取ることや、母親が感じとる児の顔色がわずかに白っぽいという変化からも、異常を見つけていたことなどの情報を得た。また、重症心身障害児のきょうだいである幼稚園児でも、日頃とちがう児の呼吸の様子を見て、体調の変化に気づけていることが明らかになった。さらに、体温については、単に普段より熱(体温)が高いという判断だけではなく、体温調整が難しい重症心身障害児においては、環境を含めた体温コントロールという視点も含めて判断やケアを実施していた。何かおかしいという予兆への気づきはほぼ、全ての者が感じることが出来ていたが、それが、しばらくして、体調が変化することや翌日になったら発熱があったことや何もなかったことなど結果はまちまちであった。今回のインタビュー調査からは、喜怒哀楽を理解することが難しいコミュニケーションレベルの児についての情報が多く見受けられた。近年、重症心身障害児の重症化が急速に進んでおり、インタビューを重ねることで、対象とする重症心身障害児のコミュニケーションレベルをどの程度までとするのかに、協議を重ねた。また、表情認識センサーを用いることを考えているが、昨今のAI機能の進歩もあり、現在、AI機能を取り入れることも可能であるのかを検討している。そのため、進捗状況に遅れが生じている。インタビュー調査を重ね、データを分析(科研費購入予定のPCソフト)する。遅れているソフトの購入と、SPSS主催の研修に参加し、確実な分析方法を取得する。さらに、表情を観察(科研費購入予定の機材)し、体調のアセスメントに加えて体調が予測できるのかの検討も行っていく予定である。本研究の目的は、看護職と学校内で働く専門職や保護者が共有して使える医療的ケアが必要な子どもの体調アセスメントシートの開発である。本年度は、第一段階として、専門職、特に5年目以上の学校看護師が、医療的ケアの子どもに対して実感している体調判断となる指標の把握を行った。人工呼吸器(mechanical ventilation)や、痰の吸引や胃ろう(Gastrostomy tube feeding)などといった医療的ケア(medical care)が必要な重度心身障害児が登校している学校の中で、学校看護師は毎日、ケアを実施している。そこで、体調アセスメントシートの開発の基礎的資料として子どものケアを担っている学校看護師が持つ、体調管理におけるアセスメントの視点を明らかにすることを目的とした。支援学校に5年以上勤務する中堅の看護師10名に、学校で医療的ケアのある子どもへの学習場面におけるケア活動の内容を面接調査にて収集した.そのデータについて、看護師の子どもの体調アセスメントに視点をおいて分析を行った。その結果、最初に、看護師は、昨日と何か違う感じを把握していた。そして、バイタルサイン(Vital signs)、やSPO2の値といった測定可能な値の判断とともに、いつもの日常の経験から、子どもの機嫌や笑顔などの表情、顔色、呼吸音、発汗からの変化を観察していた。それらの情報はケアの実施において、痰吸引の実施をどうするかなどの判断の根拠と、さらに、その情報は予防のためのケア実施でのアセスメントにも繋がっていた。具体的には予防的なケアとしては、子どもの音に対する反応や目つき等のてんかん発作の前駆症状の観察や、筋の緊張を誘発しない姿勢を考えた、体位交換の判断に繋げていたり、その後の観察点を判断する指標にと繋げていた。この成果については、海外の学会で発表した。第一段階として、専門職、特に5年目以上の学校看護師が、医療的ケアの子どもに対して実感している体調判断となる指標の把握を行った。その成果については、2017.3.9香港で開催されたThe 20th East Asian Forum of Nursing Scholarsにおいて発表した。現在は、国内や海外文献検討を行い、この成果と共に、他の専門職のデータ収集を行う予定である。在宅で生活している重度心身障害児の体調を表情画像認識センサーなど用いて専門職だけでなく母親や家族とも共有できるアセスメントツールの開発を本研究の目的としている。子どもの人口が減少する中で、医療的ケアを必要としている幼児児童生徒は平成26年度の7,774名からH28年度には8,218名と年を重ねるごとに増加する一方であり、かつ障害も重度重複化してきており、H29年度では医療的ケアの延べ件数は26,883件に達し、認定特定行為業務従事者として医療的ケアを行っている教員も4,374名と増加している。在宅重度心身障害児では個々の体調を把握して、変化に対応していく難しさがある。しかし、観察を積み重ねることで変化の予測も可能であることも明らかとなっている。そこで、学習などの活動が可能な体調なのか、いつもと違う状況であるのかを母親・家族と看護師などの専門職とが共有できるアセスメントツールがあれば、在宅療養での生活における不安も軽減できると考えた。そこで、H28年度については、学校に勤務する看護師の視点として、Assessment Focus Points in the Health Management of Children with Severe Motor and Intellectual Disabilities by Nurses Working at Special Needs Schools in Japanとしてまとめ発表した。

また、書籍の一部を担当し、重症心身障害児にかかわる学校における看護師からの視点について報告を行った。H29年度は重症児も利用する訪問看護ステーションや重症児デイサービス事業および特別支援学校について予備調査に向けた見学を実施した。特別支援学校では、急速に放課後等デイサービスの利用者が急増しており、支援学校の教員や養護教諭および看護師とデイサービス事業所の職員との連携における問題も急速に浮上していることを実感した。そのため、インタビュー対象者にデイサービスの看護師についても参加を広げる必要が生じたため、作成したインタビューガイドの修正を行っている。さらに、アセスメントに必要な画像認識センサーなども色々なツールが開発されてきており、適切な機器の選択にも時間を要している状況である。在宅で生活している重症心身障害児の体調を表情画像認識センサーなどを用いて、医療の専門職だけでなく母親や家族家族とも共有できるアセスメントツールの開発を本研究の目的としている。今年度は重症心身障害児と日々関わっている、特別支援学校の教員、特別支援学校に勤務する看護師、小児専門病院外来看護師、にインタビューを実施した。更に放課後デイサービスに勤務する看護師へのインタビューを予定している。インタビューの結果から、目力といった、目の輝きや目を合わせる視線といった目を中心にした情報から読み取ることや、母親が感じとる児の顔色がわずかに白っぽいという変化からも、異常を見つけていたことなどの情報を得た。また、重症心身障害児のきょうだいである幼稚園児でも、日頃とちがう児の呼吸の様子を見て、体調の変化に気づけていることが明らかになった。さらに、体温については、単に普段より熱(体温)が高いという判断だけではなく、体温調整が難しい重症心身障害児においては、環境を含めた体温コントロールという視点も含めて判断やケアを実施していた。何かおかしいという予兆への気づきはほぼ、全ての者が感じることが出来ていたが、それが、しばらくして、体調が変化することや翌日になったら発熱があったことや何もなかったことなど結果はまちまちであった。今回のインタビュー調査からは、喜怒哀楽を理解することが難しいコミュニケーションレベルの児についての情報が多く見受けられた。近年、重症心身障害児の重症化が急速に進んでおり、インタビューを重ねることで、対象とする重症心身障害児のコミュニケーションレベルをどの程度までとするのかに、協議を重ねた。また、表情認識センサーを用いることを考えているが、昨今のAI機能の進歩もあり、現在、AI機能を取り入れることも可能であるのかを検討している。そのため、進捗状況に遅れが生じている。
日本における「ゲノム」概念の社会的広がりに関する科学技術社会論的研究

本研究は、理論的部分と実証的部分に分かれている。まず理論的な部分に関しては、ゲノム研究を具体的な題材としてとりながら、科学コミュニケーションのあり方について理論的な検討を進め、科学コミュニケーションの2つのモデルという考え方を吟味し提示した。それは、(A)layperson model(その特徴は、「専門家が説明し非専門家が学習する」「社会は素人(知識を欠く人々)の集まり」「専門家が主体」「非専門家は専門家の提供する情報をそのまま正しく受け取る」「非専門家の不安を解消する」というもの)と(B)citizenship model(「専門家と非専門家による相互的な説明と学習」「社会は多様な知識と価値観をもった人々の集まり」「非専門家が主体」「専門家の与える情報を非専門家が自らの価値観によって再編集」「非専門家の不安を追及する」)という対照的な2つのモデルであり、これは具体的なコミュニケーションを考えるさいの1つの準拠枠組みとして用いることができる。なお、このモデルの作成のためには、公共正論、scientific citizenship概念、社会的認識論、パブリック・アクセプタンスやマスコミュニケーションに関する実証的研究のサーベイが必要であり、それらを行うことでこういったモデル化の参考とした。他方で実証的な部分については、新聞報道に関する具体的な言説分析を行い、ゲノム研究に関する報道がどのような特徴をもっているかを調べた。またインターネットを活用して、遺伝子概念に関する非専門家による言説を調査することで、科学的概念の広がりに関して考えるためのデータを用意している。いずれの研究も継続中であり、分析を進めている。
日本の森林帯の種数分布構造の解析

本研究では、日本列島各地の森林調査資料約3800点をデ-タ化して計算機に入れ、さらに調査地のデ-タを作成して森林資料を組み合わせて、それぞれの種類、調査地などが自由に取り出せるデ-タを作成した。そのデ-タ集から、温度条件(傾度)に従って、日本の森林がどのようになっているかを解析したものである。昭和62、63年度には、資料のデ-タ準備、調査地の気候のデ-タ準備を行ない、約80000のデ-タ群を作成した。そのデ-タに基づき、主に森林帯としての特徴を調べた。その結果として、日本の森林は、中間温度帯(暖温帯と冷温帯の境界付近)で最も種類数が大きくなる特殊な構造をもつことが明らかとなった。その構造は、島という隔離条件のもとで、氷期以後、気温が上昇したことによることを明らかにした。外観からみると森林帯に区別できる日本の森林も、その内容は重複した生活型構造をもっていた。この構造も、氷期の際に島として隔離されていたために、常緑、落葉種が共存する性質を十分に残したものであった。本年度は、上記の森林全体の研究を受けて、日本の森林の骨核をなすブナ科植物群に視点をあて、それらの温度的位置、種類と種類の重複分布関係を検討した。ブナ科全体の分布は亜寒帯から亜熱帯まで広く分布するが、分布の中心は暖温帯の上部にあり、そこでは落葉種と常緑種が重複して分布する。しかし、ブナ科内の近縁種は、全体的には異所的(すみわけ)分布をしていた。同じ調査区内にA,B2種が共存する度合を、Coleの指度、Codyの重複度によって調べると、共存性の認められる種が多数存在した。以上の近縁種の関係は、共存の排除の機構が働いているものでなく、種が分化した後の歴史性を物語るものと解釈した。重複度からクラスタ-分析を行なうと、常緑種は常緑種で、落葉種は落葉種間で共存性が強いデンドログラムが得られた。1.データ整理関係これまでに京大大型計算機に打ち込まれた森林資料を,買い入れたパソコンに改造して移転した.さらに,各調査地の気温資料等をデータ化して同機に入力した.2.出張関係これまでの資料整理から,日本の森林帯を構成する種数,特に常緑低木種は冬季の積雪によって低温から保護され,特異な分布が形成される.この点を確認するために,秋に青森営林局管内の森林を調査し,積雪のすくない表日本では常緑低木種が少ないことを確認した.同様の目的で冬季に福島県下の阿武隈山地の調査を行い,同様の結果であったことを確認した.3.とりまとめ関係整理されたデータをもとに,当年度は,一定森林面積内に出現する樹木種数が,日本列島の温度傾度に対してどのようになっているかを検討した.その結果,一定森林面積内に出現する総ての樹木種数は,亜寒帯から亜熱帯へと単純に増加しているのではなく,ある中間温度帯で種数最多となり,それより温暖域では種数が増加しない特徴のあることを明らかにした.この特徴は,針葉樹種群でなく,広葉樹種群によって形成された.種数最多となるゾーンはブナ帯の下部で,ヤブツバキ分布帯の上部に相当していた.

この構造が形成された原因として,様々な要因を検討した結果,日本列島という,島として隔離された条件のもとに,気温が変動した,いわゆる地史的要因が主要因であることを提案し,日本生態学会誌に提出,受理された.現在印刷中である.次年度は,上記の種数分布構造が,樹木の生活形,すなわち常緑,落葉,高木,低木などの側面から調べた場合,どのようになっているかを検討し,整理してゆきたい.前年度において、列島各地の小面積植物群落内に出現する木本植物の種数を気候帯によって調べ、その際の種数分布の特徴が歴史的要素を強く表わしていることを提案した。ただし、その結果が、大面積群落に適用できるかに関して問題が残されていた。今年度は、小面積データを集め、加え合わせて大面積データ集(約千点)を作成し、温度帯ごとに分けて種数分布を調べた。その結果、前年度とほぼ同じ傾向が得られ、その結果を確認した。また、上記のデータ集に出現する樹木を生活型によって整理し、温度環境に対する生活型分布の対応を検討した。生活型に関しては、常緑、落葉種および、両者に区分できない種群に分けた。また、高さの属性として植物誌により、高木、亜高木、低木、小低木種群に分けた。これらの生活型種群を温度傾度に対して整理することによって、次の結果が得られた。落葉種に冷温帯で最大種数を示し、その両側では減少する。常緑広葉樹種は、寒冷域から温暖域に向って緩かに増大する。ただし、列島全体からみると、常緑、落葉種がすみ分けることなく、同じ温度帯に重複して分布する傾向が強い。特に裏日本の多雪地帯では、低木性常緑種が雪の保護によって寒冷域まで上昇する傾向が明らかであった。この傾向は系統群に分けて調べると明らかではない。系統群による生活型の適応はそれぞれ特異性が認められた。以上から、第三紀以後に森林帯としての分化が次第に明確になってきた日本の森林は、よく調べると未分化な特徴がかなり残されており、特に裏日本ではその傾向が強いことを明らかにした。この結果をまとめて、日本生態学会に投稿した。本研究は、日本列島各地の森林調査資料約3800点を基礎デ-タとし、それらと温度条件を組みあわせて計算機(PC9801)によって様々な解析を行なったものである。昭和62、63年度は計算機の購入、資料のデ-タ化などの準備と共に、日本列島の各森林帯(温度帯)に、樹木の種類がどのように分布しているかを検討した。その結果、種類数が最多となるのは、中間温度帯(冷温帯と暖温帯の境界付近)にあり、そのうよな構造は、氷河期以後の気温上昇にあると明らかにした。次いで、日本の森林を構成する樹木を、ふたつの生活型(葉の常緑、落葉と種類のポテンシャルな高さ)によってデ-タ整理した。その結果、森林帯としては明確な日本の森林は、その構成種の内容をくわしく調べてみると、生活型の異なる種が重なりあっていることが明らかとなった。以上の、森林帯としての研究を受けて、当年は具体的に種の温度帯での位置、種類間の関係などをブナ科植物を例にとり、検討した。(ブナ科の植物は、冷温帯より南に分布し、日本の森林の骨格を成形する種群であるためである)ブナ科の種23種の分布は、暖温帯の上部に最多種を示す温度分布を示し、その温度帯では、落葉種と常緑種が重複して分布していた。ただし、温度帯からの研究だけでは、種類間の関係が明らかではない。そこで、ブナ科の種を取り出した際に、同じ調査区内に近縁種が共存していたかどうかを、デ-タ処理により、調べ、その結果をcodyによる重複度指数により検討した。ブナ科内の各種は、全体的にはすみわける傾向にあったが、いくつかの種は明らかに共存性が認められた。特に暖温帯の上部に分布する種では、また出現数の高い種では共存する傾向が高い。
ヒト脳老廃物排泄機構の時空間的低侵襲画像評価法の開発

glymphaticシステムは中枢神経系の廃棄物を星状膠細胞により血管周囲に形成されたトンネル様の構造で脳脊髄液とともに除去する系である。このシステムの中では、脳脊髄液と脳実質内の間質液が連続性に交換されている。実質内へは脳脊髄液の流入により組織内の間質液は深部静脈の周囲の血管周囲腔へと運ばれ、脳外に排出されることとなる。また、星状膠細胞は睡眠時に60%収縮するといわれており、間質腔の拡がりにより効率的な脳脊髄液による洗滌がされると考えられている。このglymphaticシステムは加齢により減弱し、アルツハイマー病で穿通動脈の血管周囲腔にベータアミロイドペプチドが蓄積することはこのglymphaticシステムの障害に関連している可能性がある、と考えられる。本研究の目的はヒト脳でのglymphaticシステムを非侵襲的に評価する方法を確立することにある。先行研究では造影後4.5時間での漏出を示しているのみであり、今回の検討では睡眠の影響も含め、24時間程度の長時間での造影剤の動向を検討する予定であり、院内の倫理審査委員会での研究承認も得ている。また、並行し従来行われていた内耳疾患患者での造影剤静注4時間後のMRI撮像についても翌日の撮像を追加し24時間後の造影剤の脳内での分布も含め、glymphaticシステムの解明を進める。当初予定されていたボランティアによる長時間経過後の撮像は行えていないが、現在臨床で行われている造影MRI検査後の患者を24時間後に再度撮像することによる長時間経過後の造影剤の動向を検証する検査を行っており、データを収集中である。現在行われている造影剤静注24時間後撮像のMRIの解析を行い、必要に応じて造影剤静注によるボランティアの撮像も行うことを検討する。実質内へは脳脊髄液の流入により、組織内の間質液は深部静脈の周囲の血管周囲腔へと運ばれ、脳外に排出されることとなる。このglymphaticシステムは加齢により減弱し、アルツハイマー病で穿通動脈の血管周囲腔にベータアミロイドペプチドが蓄積することはこのglymphaticシステムの障害に関連している可能性がある。本研究ではヒト脳でのGymphaticシステムを非侵襲的な評価方法を確立することにある。実際にガドリニウム造影剤を使用したMRIの撮像では、脳脊髄液腔への微量な造影剤の漏出することは我々がすでに示していることであるが、先行研究では造影後4.5時間での漏出を示しているのみで、今回の研究ではさらに長時間での造影剤の動向を検討する予定である。また、睡眠の影響も検討するために、我々は実際のMRIでの撮像プロトコルについて検討し、睡眠後の撮像も含めた複数回のMRI撮像を行う計画を作成した。この検討にあたってはヒトボランティアを対象とする撮像であるため、この実験系に関して施設内の倫理審査委員会に諮問し、研究の承認を得た。今後は実際の撮像を遂行し、上記造影剤の動向を観測することによりglymphaticシステムの解明を進める予定である。計画ではファントム実験を想定していたが、連続的な造影剤濃度勾配を有するファントムの作成が困難であり、想定していた実験系を満足させうる質が担保できないことが分かった。そこで、研究計画を一部変更し、前倒してヒトでのボランティアでのMRI撮像を進めることとし、撮像プロトコールを作成し倫理申請をした。本研究の目的はヒト脳でのglymphaticシステムを非侵襲的な評価方法を確立することにある。先行研究では造影後4.5時間での漏出を示しているのみであり、今回の研究では長時間の造影剤の動向を検討する予定である。また睡眠の影響も含めた新たな実験系について施設内の倫理審査委員会に諮問し、研究承認を得ている。この課題については新たな知見が共同研究者からも含め多く発表されており、平成29年度は情報収集に努め、検査内容の再検討を行った。今後は新たに検討した撮像プロコールをもとに実際にボランティアでの撮像を遂行し、造影剤の動向を観測しglymphaticシステムの解明を進める予定である。ボランティアでのMRI撮像を計画していたが、撮像プロトコールの再検討・見直しを行ったため、実際の撮像を行えていない。

glymphaticシステムは中枢神経系の廃棄物を星状膠細胞により血管周囲に形成されたトンネル様の構造で脳脊髄液とともに除去する系である。このシステムの中では、脳脊髄液と脳実質内の間質液が連続性に交換されている。実質内へは脳脊髄液の流入により組織内の間質液は深部静脈の周囲の血管周囲腔へと運ばれ、脳外に排出されることとなる。また、星状膠細胞は睡眠時に60%収縮するといわれており、間質腔の拡がりにより効率的な脳脊髄液による洗滌がされると考えられている。このglymphaticシステムは加齢により減弱し、アルツハイマー病で穿通動脈の血管周囲腔にベータアミロイドペプチドが蓄積することはこのglymphaticシステムの障害に関連している可能性がある、と考えられる。本研究の目的はヒト脳でのglymphaticシステムを非侵襲的に評価する方法を確立することにある。先行研究では造影後4.5時間での漏出を示しているのみであり、今回の検討では睡眠の影響も含め、24時間程度の長時間での造影剤の動向を検討する予定であり、院内の倫理審査委員会での研究承認も得ている。また、並行し従来行われていた内耳疾患患者での造影剤静注4時間後のMRI撮像についても翌日の撮像を追加し24時間後の造影剤の脳内での分布も含め、glymphaticシステムの解明を進める。当初予定されていたボランティアによる長時間経過後の撮像は行えていないが、現在臨床で行われている造影MRI検査後の患者を24時間後に再度撮像することによる長時間経過後の造影剤の動向を検証する検査を行っており、データを収集中である。倫理申請したプロトコールに従っての撮像は近日中に開始できるため、ボランティア撮像を行い画像解析を行う。画像評価により撮像の至適タイミングを決定できればそれに即して臨床症例での撮像を行い、臨床症状・疾患とglymphaticシステム機能との関連を評価する。近日中にボランティアの撮像を開始し、画像解析を行う。画像評価により撮像の至適タイミングを決定できれば、それに即して臨床症例での撮像を行い、臨床症状・疾患とglymphaticシステム機能との関連を評価するところまで考えている。現在行われている造影剤静注24時間後撮像のMRIの解析を行い、必要に応じて造影剤静注によるボランティアの撮像も行うことを検討する。想定していたファントム作成を省略するため、ファントム作成費やデータ解析用のPCなどの費用が使用されておらず、差額が生じた。(理由)ボランティアの撮像が始まっていないため、撮像に関する費用が使用されていない。(使用計画)撮像を行い、撮像費用や保険等の支払いや解析用装置の購入に充てる。(理由)ボランティアのMRI検査を行えておらず、撮像等に関する費用が使用されていない。(使用計画)現在行われている24時間後撮像のデータ収集により、必要に応じてボランティア撮像を計画する。次年度以降は解析用の画像が取得できるため、データ解析用のワークステーション等の購入に充てる。
聴覚短期記憶における干渉効果の研究

1.聴覚短期記憶における干渉効果の研究被験者数が不足しているため、確実な結果はまだ得られていない。現在の時点で見られる傾向について述べる。(1)挿入音が純音であっても数詞音声であっても、テスト音との高さが近いほど、高さの記憶に対する干渉効果が大きい。(2)この際、数詞音声は音声としての意味も処理されている。今後は被験者数を増やして実験を行う。2.時間伸長錯覚の研究当初目的とは別の研究も行った。純音の長さの知覚についての研究で、佐々木他(1992)は基準音の直前に6dB強い先行音をつけ加えると、基準音の長さが最大約30ms伸長して知覚されることを報告した。彼らはこの現象を基準音の開始部に対する先行音からのマスキングによるものと考えた。上田、大朏(1995)はこの研究を発展させ、(1)佐々木他の実験に再現性があること、(2)先行音の音圧を基準音よりも6dB弱くしても錯覚量に有意差が見られないこと、すなわちマスキングのみでは錯覚が説明できないことを明らかにした。3.ダイコティックに呈示された音階の錯覚の研究さらに、Deutsch(1975)の報告した音階の錯覚について研究を行った。これはそれぞれ一音ごとに左右の耳に振り分けた上昇音階と下降音階とを同時に(互いに反対耳に)呈示したときに生じる錯覚を調べるものである。その結果、(1)Deutschの報告したものより多様な錯覚が報告されること、(2)刺激呈示の速度を低下させると全体に錯覚が生じにくくなることが明らかになった。
線虫の塩走性行動の包括的理解に向けた全中枢神経活動と行動の高精度同時計測

本研究では、ナビゲーション行動中の線虫の全神経活動の観察やナビゲーション行動の数理モデル化を通じて、神経系の情報処理の仕組みを理解することを目指した。2018年度も、前年度に引き続き、行動中の線虫の全神経活動の観察に用いる顕微鏡の開発を進めた。自由行動中の線虫を自動追尾するトラッキングステージを試作顕微鏡と組み合わせることで、自由行動中の線虫の全脳イメージングの3D画像を得ることに成功した。一方、線虫の行動に伴って光シートの照射方向と線虫の角度が変わると励起光のムラが生じることが判明した。光シートの照射角度を変更できる回転光学系の導入によって、この問題が解決できないか検討を進めている。また線虫の神経活動を神経回路レベルで解析するために、線虫の神経細胞を自動的に同定する技術の開発を進めた。定量された神経活動を神経回路に対応付けるためには、画像中の個々の細胞を既知の神経と対応付ける細胞同定のステップが必要となる。線虫では特定の細胞で発現を誘導するプロモーターが多数知られている。代表者らは30種類を超えるプロモーターを蛍光タンパクにつないで実際に線虫に導入し、発現細胞とその相対的な位置を確認したデータベースを構築してきた。これをもとに、細胞の位置のばらつきは隣の細胞の平均位置まで及ぶほど大きいことなどを明らかにした。またこのデータベースと機械学習の手法を組み合わせて、60%程度の精度で線虫の神経細胞を自動的に同定できるプログラムを開発し、GUIに組み込んだ。これらの技術開発により、線虫の神経活動を神経回路レベルで解析する基盤が確立された。これらの結果は現在論文投稿準備中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、ナビゲーション行動中の線虫の全神経活動の観察やナビゲーション行動の数理モデル化を通じて、神経系の情報処理の仕組みを理解することを目指す。H29年度は、行動中の線虫の全神経活動の観察に用いる顕微鏡の開発を進めた。試作機における性能評価を進め、線虫の全脳イメージングの3D画像を得ることに成功した。一方、当初計画していた速度で撮影しつつ良好なシグナルノイズ比を得ようとすると、蛍光が早く褪色してしまうために十分長い時間撮影することができない可能性があることがわかり、解決方法の検討を進めている。また、ナビゲーション行動の数理モデル化については、英国MRCの小田およびde Bonoとの共同研究として、線虫の酸素走性行動の数理モデル化に取り組んだ。ニューログロビンの一種であるglb-5の変異体は野生型よりも低酸素側の領域へ集合するナビゲーション行動を示すことが知られていた。代表者らは線虫の酸素感覚神経においてglb-5が機能しており、酸素刺激に対する神経の応答や後退運動の頻度を変化させることを見出した。観測された神経応答を再現できるような数理モデルを作成し、その下流に簡易的な行動の数理モデルを組み込んだところ、野生型と変異体型のナビゲーション行動の違いを再現することに成功した。環境の感知から神経活動と行動を再現できる包括的な数理モデルの開発によって、環境の情報が神経系でどのように表現され、どのように行動出力へ結びつくかを定量的に明らかにすることができた。これらの成果をまとめた論文はPNAS誌に掲載された。行動中の線虫の全神経活動の観察に用いる顕微鏡の開発は、蛍光褪色の問題などもあり遅延が生じているが、ナビゲーション行動の数理モデル化について、研究成果をまとめた論文を公表することができた。行動中の線虫の全神経活動の観察に用いる顕微鏡の開発については、撮影速度・シグナルノイズ比・撮影時間のバランスの再検討に加えて、光学系の再検討も含めて、早期の問題解決を図る。また行動中の線虫の神経細胞の同定について、深層学習等の手法の利用も検討しつつ、適切な自動同定手法の開発を進める。
多発性骨髄腫における抗癌剤耐性機序の解明とシグナル伝達阻害薬を用いた耐性克服

ヒト多発性骨髄腫細胞において種々の抗癌剤耐性株を樹立し、耐性獲得機序の解析を行い、Src活性化に基づくMDR1、Survivinの過剰発現及びBimの発現低下が関与することを見出した。さらに、Srcを阻害する分子標的薬によりMDR1、Survivinの発現低下、Bimの発現上昇を介して抗癌剤耐性を克服することを明らかにした。以上の結果は、臨床における抗癌剤耐性多発性骨髄腫出現時における治療に貢献できる可能性が考えられる。なお、本研究成果は発表論文の項にの8報に公表済みである。本研究は多発性骨髄腫における抗癌剤耐性機序の解明とシグナル伝達阻害薬を用いた耐性克服を目的としている。平成25年度は樹立したアドリアマイシン耐性骨髄腫細胞株(RPMI8226/ADM)、ビンクリスチン耐性骨髄腫細胞株(RPMI8226/VCR)、デキサメタゾン耐性骨髄腫細胞株(RPMI8226/DEX)、メルファラン耐性骨髄腫細胞株(RPMI8226/L-PAM)と親株(RPMI8226)を用いて、耐性に関与するシグナル伝達因子の検討を行った。まず、樹立した耐性株においてシグナル伝達因子の解析を行った結果、Srcの活性化を確認した。次に抗癌剤耐性を克服するverapamil添加にて検討したところ、Srcの阻害に基づくMDR1、Survivinの発現低下、及びBimの発現増加を明らかにし、これらにより抗癌剤耐性を克服することを示唆した。また、Src阻害薬であるdasatinibによっても耐性を克服できることを明らかにした。さらに、verapamil及びdasatinibはCAM-DRも克服できることを明らかにした。多発性骨髄腫は予後不良の造血器系腫瘍で多くの場合、化学療法に抵抗性を示し、治癒に至る治療が困難となっている。この抗癌剤耐性にはP-糖タンパク、MRP1などのABCトランスポーターなどの高発現が示されているが、その詳細は明らかとなっていない。また、多発性骨髄腫の抗癌剤耐性には骨微小環境中に存在する骨芽細胞などとの接着が関与すること(cell adhesion mediated drug resistance:CAM-DR)も明らかとなっているがその詳細も不明である。本研究では樹立したアドリアマイシン耐性骨髄腫細胞株(RPMI8226/ADM)、ビンクリスチン耐性骨髄腫細胞株(RPMI8226/VCR)、デキサメタゾン耐性骨髄腫細胞株(RPMI8226/DEX)、メルファラン耐性骨髄腫細胞株(RPMI8226/L-PAM)と親株(RPMI8226)を用いて、抗癌剤耐性獲得機序の解明を目指すために検討を行った。まず、樹立した耐性株が他の抗癌剤に対して耐性を示すことを確認した。次にトランスポーターの発現をreal time PCR及びwestern blottingにて検討したところ、MDR1のみに発現増加が認められた。また、細胞生存関連因子についてwestern blottingにて発現を確認したところ、survivinの発現増加、Bimの発現低下が認められた。これらの発現変化が抗癌剤耐性に関与することが考えられたため、siRNAを用いて検討した。その結果、MDR1、survivin及びBimは抗癌剤耐性に関与することを明らかにした。さらにCAM-DRに関与する因子の検討ではアポトーシス関連因子の発現が変動することを明らかにした。平成26年度は樹立したビンクリスチン耐性骨髄腫細胞株(RPMI8226/VCR)における耐性獲得機序の解明と耐性獲得に関与するシグナル伝達因子ついて解析を行った。まず、樹立したRPMI8226/VCR細胞においてシグナル伝達因子の解析を行った結果、細胞の生存・増殖に関与するERK1/2、Akt及びNF-κBの活性化を認めた。次に本研究課題において耐性因子として見出したMDR1及びSurvivinがERK1/2、Akt、NF-κBの阻害剤を用いることで発現が抑制されるか検討を行ったところ、各シグナル伝達阻害薬によりSurvivinの発現低下が認められたが、MDR1については変化が認められなかった。さらに、各シグナル伝達阻害薬とビンクリスチンを併用することで耐性が完全に克服されることを見出した。これらの結果は、ビンクリスチン耐性にはERK1/2、Akt及びNF-κB活性化に基づくSurvivinの発現増加が関与していることを明らかにし、これらの阻害薬がビンクリスチン耐性骨髄腫に有用である可能性を示唆した。医療薬学平成25年度において、既に作成済みの抗癌剤耐性株(RPMI8226/ADM、RPMI8226/VCR、RPMI8226/DEX、RPMI8226/L-PAM)を用いて、抗癌剤耐性獲得に関与するMDR1やsurvivinの発現増加及びBimの発現低下にはSrcが関与することやその阻害薬により抗癌剤耐性を克服できることを明らかにした。