hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サイトカイン療法の副作用で併発するうつ病の発症機構の解明とコンパニオン診断

ウイルス性肝炎の治療で使用されるインターフェロン(IFN)の副作用として抑うつ等の神経症場が知られている。IFN治療中で抑うつ症状を呈した患者群は、抑うつ症状の見られなかった患者群と比較してトリプトファン(TRP)-キヌレニン(KYN)代謝系が著明に亢進していた。また、マウスを用いた実験結果より、インターフェロンにより酵素誘導されるTRP-KYN代謝の律速酵素として知られるindoleamine2,3-dioxygenaseが抑うつ症状の発症に深く関係している事が明らかとなった。脳神経関連疾患とindoleamine2,3-dioxygenase (IDO)との関係に着目し、脳神経系におけるIDOの役割が主たる目的で、特にサイトカイン治療で発症するうつ病についてIDO関連分子をバイオマーカーにする事により発症予測と、発症を未然に防止できるシステム構築を目指している。発症メカニズムを解明するため、インターフェロンをマウスに持続的に腹腔内投与した。その結果、脳内におけるIDOが持続的に活性化し、さらにその関連代謝産物が有意に高値を示すことが明らかとなった。それらのマウスを用いて、うつ病様行動の解析、すなわち行動薬理学的に広く使われているForced swim test(FST)などを行った。その結果、インターフェロン持続投与群では、コントロール群に比べimmobility timeが増加した。すなわち、インターフェロン投与により発症するうつ病メカニズムを解明するための疾患マウスモデルとして有用である事が明らかとなった。さらに、IDOをターゲットとしたコンパニオン診断システムを構築するために、ヒト血清中あるいは細胞培養上清中のTRPとその代謝産物(KYN、3HAA、KA、AA、3HK)6種類についてHPLCにより同時測定する方法が確立され、TRP代謝産物一斉解析により、微量検体から代謝産物の測定が可能となった。さらに、IDO発現細胞は新たに作製したIDOモノクロナール抗体を用いてFlow Cytometerで検出する系を確立した。すなわち、培養細胞をインターフェロンで刺激した細胞は、コントロールと比較して著明なIDO誘導が見られ、その動態をFlow Cytometerにより追跡可能とした。C型肝炎の治療としてインターフェロン(IFN)が使用されているが、治療の副作用として抑うつなどの神経症状の発生頻度が高いことが知られている。近年、IFNなどのサイトカインにより酵素誘導されるindoleamine 2,3-dioxygenase (IDO)とうつ病などの神経疾患との関連性が注目されている。本研究は、IFN患者血清のIDOの主な代謝経路であるTrp-キヌレニン(Kyn)代謝経路の代謝産物6種(Trp、Kyn、アントラニール酸(AA)、キヌレン酸(KA)、3ヒドロキシキヌレニン(3HK)、3-ヒドロキシアントラニール酸(3HAA))をHPLCにて一斉解析し、IFN誘発性うつ発症とTrp-Kyn代謝産物との関連性について検討した。その結果、IFN治療に伴って、C型肝炎患者血清中のTrp濃度は減少し、Kyn、3HK濃度は増加することが明らかとなった。さらに、変動した代謝産物はIFN投与中止により、すみやかにIFN投与前の濃度に戻ることが判明した。また、IFN投与により抑うつを発症した症例では、抑うつを発症しない症例に比べ、3HKの増加が顕著であった。さらに、IFN治療に伴ってKyn/Trp比、3HK/KA比は増加し、特に抑うつを発症する症例での増加量は顕著であった。すなわち、血中Trp代謝産物である3HKの変動とIFN投与により発症する抑うつ発症との関連性が示唆され、Trp代謝産物の解析が抑うつ症状の発症に有用であることが推察された。脳神経系におけるindoleamine2,3-dioxygenase(IDO)の役割を解明するために、特異抗体を用いてマウス脳でのIDO免疫染色を行い、その細胞局在を明らかにし国際学術雑誌に報告した。さらに、マウスにハイドロダイナミクス法にてインターフェロンを遺伝し導入した結果、著明なIDO活性の亢進が見られ、強制水泳試験(FST)における無動時間の延長が認められ、うつ様傾向を示した。IDO阻害によりうつ様傾向の若干の改善が認められたが、詳細なメカニズムの検討が必要であった。また、インターフェロン(IFN)投与によりうつ症状を発症するC型肝炎患者において血清中のTrp代謝産物動態に変化が認められるかについて、関連6種のトリプトファン(Trp)-キヌレニン(Kyn)代謝産物の測定を行った。ヒト血清測定時のクロマトグラムで6種のTrp-Kyn代謝産物すべてでピークが確認でき、主な代謝産物の検出時間はKynが13分、Trpが27分、キヌレン酸が19分、3ヒドロキシキヌレニンが20.5分であった。複数のTrp代謝産物を組み合わせるインデックス化の例として、IDO活性化の指標とされるKyn/Trp比、Kyn代謝の神経毒性、保護作用を表す3HK/KA比について検討した。

その結果、うつ群と非うつ群の比較は、IFN治療に伴って両インデックスともに増加するが、特にうつ群ではその増加量が大きかった。また、うつ群では治療中止後に治療開始前の水準まで戻った。申請書に記載した実験計画は、分担研究者および連携研究者との打合せ通りおおむね順調に進行している。25年度が最終年度であるため、記入しない。マウスモデルでの解析に加え、インターフェロン治療により抑うつ状態を発症した群と発症しなかった群での解析も実施しており、当初の予定通り研究はおおむね順調に進展している。マウスモデルは、ハイドロダイナミクス法によりインターフェロンを過剰発現させたマウスの行動薬理学的解析により抑うつ状態が再現されている事が確認され、さらにIDO阻害による病態の改善傾向が認められた意義は大きい。さらに、ヒトC型肝炎患者にインターフェロンを投与した際に、抑うつ状態を発症した群と発症しなかった群のサンプルの収集とサンプルを用いた解析に必要な基礎検討も順調に推移している。ヒト代謝産物解析に必要な基礎検討結果は、国内学会ですでに発表しており、さらに関連した研究成果は、国際学術雑誌に昨年掲載された。当初の計画通り、脳神経組織でのIDO1および2の免疫染色の他、インターフェロン治療製剤により発症したうつ病患者サンプルを用いた病態解析を実施する。研究計画は概ね順調に推移しており、研究最終年度はうつ様症状の発症に関連して、マウスモデルを用いたIDO2免疫組織学的検索およびヒトC型肝炎患者のインターフェロン投与時におけるトリプトファン代謝産物を網羅的に解析し、うつ様症状とトリプトファン代謝の関連性を明らかにする。
NMRによるコフィリン・デストリンの立体構造解析と機能相関

コフィリン/デストリンは、アクチン調節タンパク質の1ファミリーであるが、種々のストレス条件下でアクチンを伴って核内に移行することから、ストレス状態を特徴づける分子群の一つと考えることができる。我々は、本研究費を用いて多次元NMR構造解析システムを構築するとともに、デストリンの立体構造を三重共鳴三次元NMR法を用いてRMSD0.77Åで決定した。1.驚くべきことに構造はゲルゾリンファミリーの繰り返しドメインの立体構造に類似していた。これにより2つのファミリーを統合したスーパーファミリーの存在が示された。ゲルゾリンの2つのCa^<2+>結合部位の酸性残基はコフィリン/デストリンではLysに置き換わっており、これが一次配列の非類似性とアクチン結合のCa^<2+>非依存性を同時に説明した。2.既知の架橋実験やアミノ酸残基置換の結果などから、コフィリン/デストリンはゲルゾリン同様、自らの結合ヘリックスをアクチンのサブドメイン1と3の間の溝に挿入して結合すると考えられる。3.Ser3のリン酸化やPIP_2等のphosphoinositideによるアクチンとの結合の阻害は結合ヘリックスとアクチンとの間の相互作用に対する干渉によることがわかった。4.アルカリ性でのアクチン繊維の切断についてHisの関与の可能性を検討した。5.Bipartite型と考えられるデストリンの核移行シグナルは、アクチン結合ヘリックスとは分子の反対側でヘアピン状に折れ畳まっていた。リン酸化部位はシグナルの折れ畳みを変え得る位置関係にある。また、ストレスでの細胞内pH低下で生じる構造が関与する可能性も指摘した。
尖閣諸島問題の外交史的検討

本研究は尖閣諸島問題、とりわけその形成過程を外交史的に検討することを課題とした。本研究で明らかになったのは、この問題が単に資源開発問題でなく、沖縄返還問題、米中接近(および国連代表権問題)、日中国交正常化などと密接に関わった問題であり、また日本国内でも東京と那覇、そして石垣島など各々に利益がある。このような多元的で多層的な空間からこの問題が発生した。この点を踏まえた論文集を公刊することで成果を世に問いたい。本研究は尖閣諸島問題を外交史的に検証することを目的とし、台湾、アメリカ、日本、中国、沖縄の文書館における資料収集を行うこととしているが、2014年夏には台湾の中央研究院やスタンフォード大学で調査、資料収集を行い、2015年2月には石垣市にて調査を行った。また、本年度は資料収集に重点を置いたが、「尖閣諸島問題の形成過程ー日中国交正常化以前」(『IIPS Quarterly』5-2, 2014年4月、4-5頁)を発表し、「尖閣列島/釣魚台列嶼問題的形成過程ー従19世紀末到1970年代初」(「多元視野下的釣魚問題新論」、2014年4月17-18日、於:中央研究院近代史研究所)や「中華民国外交档案から見る尖閣諸島問題の形成」(日台有識者セミナー、於:東京大学駒場キャンパス、2015年2月5日)など、国際学会や研究会において尖閣諸島問題の形成について報告をするとともに、内外の研究者とも積極的に意見交換、情報交換をおこなった。本研究は尖閣諸島問題を外交史的に検証することを目的とし、本年度は国内では北海道大学、京都大学や外務省外交史料館等で史料調査を行い、国外では台湾の中央研究院で調査、資料収集を行った。また、成果として「中華民国外交档案所見的日華断交ー以椎名悦三郎訪台前提条件為中心」などの論文を発表したほか、国際学会などに精力的に参加・報告し、尖閣諸島問題について内外の研究者とも積極的に意見交換、情報交換をおこなうとともに、この2年間の集大成の報告となる「尖閣諸島問題の外交史的検討」(第四回東シナ海問題研究会)を発表した。今後、内外の研究者とともに論文集を公刊する予定である(東大出版会から内諾を得ている)。台湾、アメリカにおいて着実に文献調査、資料収集を行うとともに、研究実施計画では第二年度に予定していた内外の研究者との間の意見交換、情報交換も行っており、尖閣諸島問題を外交史的にとらえ、学問的成果として示す道筋が整いつつあるため。アジア政治外交史、中国外交史、日中関係史、日台関係史、台湾政治外交史引き続き資料収集を進めるとともに、それら資料の精読、分析を通じて、学問的成果につなげていく。また、内外の研究者との意見交換、情報交換も継続することで、成果の精度を高めていく。中国の档案館が文書公開を停止したため。上記の理由から、当初予定していた資料収集が十分にはおこなえなかった。档案館の状況を見極めつつ、場合によっては研究計画を変更し対応していきたい。
双環オキサラクタム誘導体の結晶場を利用する特異的反応制御

備品として日立製作所のインキュベーター(CR-14型)を8月に恒温結晶化のために購入した。その結果、双環オサキラクタムのベンゾイル誘導体については、良質で放射線反応でも取り扱いが容易な1mmを越える大きさの結晶が1週間程度で調整可能となった。消耗品として、合成のための試薬・ガラス器具、結晶化前処理及び結晶化用器具と薬品を購入した。また生成物の光学分割や精製のためのカラム類を購入した。このため、試料合成及び精製の手間と期間が大幅に短縮され、収率も向上した。X線構造解析のためにX線フィルムを購入し、研究発表のために写真処理も行った。旅費は、「分子性結晶の反応の解析と制御」第2回公開シンポジウム(12月松山)、第37回高分子討論会(10月福岡)その他で研究発表及び研究打ち合せのために使用した。光、放射線に対して反応性の高い双環オサキラクタム(BOL)の合成の結果、ベンゾイル誘導体(Bz-BOL)の開環反応性が元のBOLと比べて高いことが示された。その構造と反応性の相関を解明するため、Bz-BOL及び単環のε-カプロラクタム、2-ピロリドンのベンゾイル誘導体(Bz-CLA、Bz-PYR)の構造解析を行った。その結果、アミド基に対してベンゾイル基(Bz)は、3誘導体とも良く似た配向をしていた。Bz-BOLとDOLの比較では、アミド基のN-C結合距離とアミドN原子の関与する結合角を除き有意な差はみられない。N-C結合距離はBz置換により約0.06〓伸びている。これは結合角の変化と併せてアミド・カルボニル基とBzの立体反撥のためと考えられる。N-C結合距離の伸びはBz-CLA、Bz-PYRでも見られるが、Bz-BOLほど顕著ではない。以上、Bz-BOLのこの部分の立体歪が、BOLと比べてBz-BOLの開環反応性を高めていることを明らかにした。
SOI技術による低バックグラウンド・精密分光撮像・広帯域X線ピクセル検出器の開発

各ピクセルに相関二重サンプリング回路と閾値判定回路を搭載する1mm角素子を開発した.X線撮像分光に成功し,空乏層厚み110μmに到達した.ヒット情報出力に成功した.高い出力ゲインを達成した(3. 65μV/電子).回路調整で電子換算ノイズは目標の10個以下(RMS)に到達する見込みである.各ピクセルに相関二重サンプリング回路と閾値判定回路を搭載する1mm角素子を開発した.X線撮像分光に成功し,空乏層厚み110μmに到達した.ヒット情報出力に成功した.高い出力ゲインを達成した(3. 65μV/電子).回路調整で電子換算ノイズは目標の10個以下(RMS)に到達する見込みである.[INTPIX2の評価実験]INTPIX2はヒット情報出力機能を持たないSOI素子である.外部デジタル回路で順次ピクセル座標を指定して読み出す.その後のデータ処理を行って最終的にX線を検出する.平成20年度はこの素子の可視光実験を行い,2次元画像の取得に成功した.[XRPIX1の設計と計算機上での動作確認]非X線バックグラウンドのほとんどは,軌道上の高エネルギー粒子が衛星本体や検出器筐体で起こす2次的な放射線である.そこで検出器筐体自身を放射線検出器(アンチカウンタ)とする(図4).中に搭載したSOI検出器とアンチカウンタで同時に信号が検出された場合は,検出器筐体で起こす2次的な放射線(非X線バックグラウンド)だと判定する.SOI検出器のみで信号が検出された場合は天体からのX線だと判定する.これを実現するにはSOI素子がヒットタイミングとヒットピクセルパターン信号出力機能を持つ必要がある.「XRPIX1」はその機能を持つ素子「XRPIX」の試作1号である.平成20年度はINTPIX2を基にXRPIX1の設計を行い,計算機上での動作確認を行った.[INTPIX2,3のX線撮像分光能力の評価]X線を用いた各種の試験を行った.フォトンカウンティングとX線スペトルの取得に初めて成功した.ゲイン,エネルギー分解能,読み出しノイズの測定とFETデザインの選択を行った.最も改善を要するのは読み出しノイズである.要因の切り分けからADCまわりとKTCノイズが支配的であることがわかった.KTCノイズはXRPIX1で改善される予定である.ADCまわりについては,短期的には読み出し回路の改良,長期的にはADCの組み込みが必要であるという指針を得た.[XRPIX1の詳細設計のプロセス]ピクセル毎に相関二重サンプリング回路を組み込み,コンパレーターにインバータチョッパ型を採用するなどの工夫を行った.無事素子は完成した.[その他]X線評価実験に必要な設備(リファレンス検出器,クリーンブース)の整備を行った.初期宇宙の銀河中心で超巨大ブラックホールが誕生する瞬間を捉え,超新星残骸や銀河団などの宇宙大規模高温プラズマの衝突によって起こる高エネルギー粒子加速を探査するためには,微弱な天体の硬X線精密分光撮像が必要である.従来の検出器では,分光能力の不足や衛星軌道上の放射線による高いバックグラウンドが問題となり,その実現が阻まれていた.そこで私たちはSOI(Silicon-On-lnsulator)技術を応用した日本独自のアナログ・デジタルICと厚いX線検出部を持つ一体型シリコンピクセルSOI検出器「X線SOIPIX」でこの困難を打ち破り,ワイドバンドX線分光撮像天文学を開拓する.今年度は下記の成果を得た.(1)高比抵抗シリコン素材を利用した厚い空乏層と裏面処理の実現(完全空乏裏面照射型の開発)b.CMPと呼ぶ方法で,当初から問題になっていた裏面からの暗電流の抑制に成功した.c.以上を反映させた素子をプロセスして評価を行った(XRPIX1-FZ).d.バックバイアス30Vで空乏層厚み250μmを達成した.(2)素子レイアウトの改良(高ゲインと低ノイズの実現へ向けた開発)a.ゲイン(電荷量-電圧の変換係数)を向上させるために,X線検出部の構造の改良とCDS回路のキャパシタ向上を施した素子を設計・プロセスした(XRPIXlb-CZ).b.ゲインを3.6μV/eから2倍近くの6.6μV/eに上昇させることに成功した.c.単一ピクセル・マルチサンプリング読み出し方式の電子換算読み出しノイズを22e(rms)から14.6e(rms)に性能向上させることに成功した.以上から順調に開発が進んでおり,平成23年度の目標を達成したと結論できる.
プラズマデタッチメントとダスト発生に関与する分子過程の解明とその効果の検証

本年度はダイバータ模擬装置において,プラズマデタッチメントに関連する素過程解明のための負イオン密度計測法の開発及び,国際熱核融合炉(ITER)においてダイバータ材の候補となっているタングステンへのパルス的熱負荷の影響についての詳細な数値計算を含めた考察を行った.負イオン密度計測に関しては,静電プローブ周辺の電子シース厚及び脱離電子の捕集領域の計測を行い,負イオン密度を正確に評価できることを明らかにした.信号のダイナミックな応答を特に,プローブに対する上流と下流からの応答を比較することによってプラズマのフロー(流れ)を計測する手法を開発し流れを評価した.損傷を受けヘリウムホールが形成されたタングステンに数nsのパルス幅のNd:YAGレーザー及びサブmsのパルス幅のルビーレーザーを照射し,間欠的な熱負荷が表面損傷を受けたタングステンに及ぼす影響を実験的に調べた.加えて,タングステン内での温度変化を熱伝導方程式の数値計算により求め,レーザー照射に伴う物理過程についての考察を行った.パルス幅がnsのlaserに対してはレーザー照射に伴い表面損傷が著しく進行していることが実験的に明らかになり,数値計算の結果からボール上部の温度が局所的に上昇し溶融し,その結果ホールが爆発している可能性が示唆された一方で,パルス幅の長いルビーレーザー照射時にはホールが消滅していることが実験的に示された.パルス幅が長い場合にはレーザー照射時間内での表面構造の変化によりホール構造が消滅したものと考えられる.本年度はダイバータ模擬装置において,プラズマデタッチメントに関連する素過程を解明するために重要なパラメータとなる負イオン密度と電子温度・密度の計測法(レーザー光脱離法及び分光的手法)の実験検証をすると共に,国際熱核融合炉(ITER)において重要なダイバータ材の候補となっているタングステンへのパルス的熱負荷の影響について模擬実験を行った.レーザー光脱離法の磁化プラズマ中での検証のために,静電プローブ周辺の電子シース厚及び脱離電子の捕集領域の計測を行った.その結果,磁化プラズマ中においても,電子シースの厚みとプローブの厚み(直径)に加えて1-2mm程度大きな直径を持つレーザーを使用することにより負イオン密度を正確に評価できていることを明らかにした.加えて,レーザー照射に伴うプローブ表面アブレーションの影響について実験的に問題点を提示し,プローブを加熱することにより問題を回避できることを明らかにした.分光的手法の検証を行うために,測定された線強度比から衝突輻射モデルを用いて電子温度及び密度を評価し,静電プローブ法との比較を行った.ヘリウムの線強度比には,728.1nm,667.8nm,706.5nmの発光線を用いた.分光法から得られた電子温度・密度を静電プローブ法から得られた値と比較すると分光法はプローブ法に比べて数倍から一桁程度大きな値を示したが,輻射捕獲の影響を考慮にいれることにより両者は良く一致し,計測法として適用できることを示した.損傷を受けたタングステンへのパルス的熱負荷を調べるためにヘリウムプラズマ照射の条件下でレーザーパルスを照射しタングステン表面をSEMにより観察した.実験結果より,パルス熱負荷が重畳された場合はホールの形成とともに,幅数μm程の溝も多数観測され表面損傷が劇的に促進されており,瞬時的熱負荷がタングステンにおけるHe照射損傷を促進させることが明らかとなった.本年度はダイバータ模擬装置において,プラズマデタッチメントに関連する素過程解明のための負イオン密度計測法の開発及び,国際熱核融合炉(ITER)においてダイバータ材の候補となっているタングステンへのパルス的熱負荷の影響についての詳細な数値計算を含めた考察を行った.負イオン密度計測に関しては,静電プローブ周辺の電子シース厚及び脱離電子の捕集領域の計測を行い,負イオン密度を正確に評価できることを明らかにした.信号のダイナミックな応答を特に,プローブに対する上流と下流からの応答を比較することによってプラズマのフロー(流れ)を計測する手法を開発し流れを評価した.損傷を受けヘリウムホールが形成されたタングステンに数nsのパルス幅のNd:YAGレーザー及びサブmsのパルス幅のルビーレーザーを照射し,間欠的な熱負荷が表面損傷を受けたタングステンに及ぼす影響を実験的に調べた.加えて,タングステン内での温度変化を熱伝導方程式の数値計算により求め,レーザー照射に伴う物理過程についての考察を行った.パルス幅がnsのlaserに対してはレーザー照射に伴い表面損傷が著しく進行していることが実験的に明らかになり,数値計算の結果からボール上部の温度が局所的に上昇し溶融し,その結果ホールが爆発している可能性が示唆された一方で,パルス幅の長いルビーレーザー照射時にはホールが消滅していることが実験的に示された.パルス幅が長い場合にはレーザー照射時間内での表面構造の変化によりホール構造が消滅したものと考えられる.
高強度CFRPの層間樹脂構造制御による高靭化と修復性の付与

本研究では,靭性の高い層間樹脂層を制御してベースとなるCF/エポキシ層(ベースラミナ)との界面領域まで拡散させ,炭素繊維の阻止によりき裂を高靭化層内にとどめ,層間強度を飛躍的に向上させることを目的とした.さらに,複合材料構造物の長期使用で重要となると考えられる,疲労,衝撃等の損傷の修理につき,層間の樹脂層のみを修復することにより,修理可能なインテリジェント材料とすることについても検討した.本研究の成果概要は次のようにまとめられる.(1)層間樹脂層とベースラミナの界面メゾ構造制御:層間の樹脂層としてアイオノマーを用いた積層板を作製した.高靭性のアイオノマーがベースラミナに侵入する形で,ベースラミナの表層に靭性の高い界面層が形成された.(2)破壊靭性:き裂は常に高靭化された界面層内を伝ぱした.これに対応して,靭性値はモードI,モードIIともベースとなるCF/エポキシ積層板と比べ著しく上昇した.また,この靭性値はき裂が進展しても低下しなかった.(3)アイオノマーフィルムの厚さ依存性:モードIについては,フィルム厚さが小さいときは,厚さの増大とともに著しくじん性値が増加するが,厚さが25μmを超えると,増加の割合が小さくなった.一方,モードIIでは,フィルム厚さの増加とともにじん性値は連続して増大し,フィルム厚さが200μmの場合は10kJ/m^2と,すでに報告されている中で最高値を与えることがわかった.(4)モードI疲労き裂伝ぱ特性:従来の層間高靭化材では,き裂が比較的早く高靭化層からそれ,き裂伝ぱ抵抗が低下するのに対し,本材料では,高い進展抵抗を維持することが明らかとなった.(5)修復性:破壊じん性試験後に分離した試験片を再溶着して,修理を試みた.その結果,そのままの修理ではじん性が低下すること,修復面にアイオノマーフィルムをはさむと,もとの層間高靭化材に匹敵する高いじん性が得られ,修復性が実証された.本研究では,靭性の高い層間樹脂層を制御してベースとなるCF/エポキシ層(ベースラミナ)との界面領域まで拡散させ,炭素繊維の阻止によりき裂を高靭化層内にとどめ,層間強度を飛躍的に向上させることを目的とした.さらに,複合材料構造物の長期使用で重要となると考えられる,疲労,衝撃等の損傷の修理につき,層間の樹脂層のみを修復することにより,修理可能なインテリジェント材料とすることについても検討した.本研究の成果概要は次のようにまとめられる.(1)層間樹脂層とベースラミナの界面メゾ構造制御:層間の樹脂層としてアイオノマーを用いた積層板を作製した.高靭性のアイオノマーがベースラミナに侵入する形で,ベースラミナの表層に靭性の高い界面層が形成された.(2)破壊靭性:き裂は常に高靭化された界面層内を伝ぱした.これに対応して,靭性値はモードI,モードIIともベースとなるCF/エポキシ積層板と比べ著しく上昇した.また,この靭性値はき裂が進展しても低下しなかった.(3)アイオノマーフィルムの厚さ依存性:モードIについては,フィルム厚さが小さいときは,厚さの増大とともに著しくじん性値が増加するが,厚さが25μmを超えると,増加の割合が小さくなった.一方,モードIIでは,フィルム厚さの増加とともにじん性値は連続して増大し,フィルム厚さが200μmの場合は10kJ/m^2と,すでに報告されている中で最高値を与えることがわかった.(4)モードI疲労き裂伝ぱ特性:従来の層間高靭化材では,き裂が比較的早く高靭化層からそれ,き裂伝ぱ抵抗が低下するのに対し,本材料では,高い進展抵抗を維持することが明らかとなった.(5)修復性:破壊じん性試験後に分離した試験片を再溶着して,修理を試みた.その結果,そのままの修理ではじん性が低下すること,修復面にアイオノマーフィルムをはさむと,もとの層間高靭化材に匹敵する高いじん性が得られ,修復性が実証された.本研究では,層間樹脂層を制御してベースラミナとの界面領域まで拡散させ,炭素繊維の阻止によりき裂を高靭化層内にとどめ,層間強度を飛躍的に向上させることを第一の目的とする.さらに,複合材料構造物の長期使用では,疲労,衝撃等の損傷の修理が避けられない.このため,層間高靭化層を熱可塑性樹脂として,再溶着させることにより,修理可能なインテリジェント材料とするとともに,その修復後の信頼性向上を図ることを第二の目的とする.本年度の成果は次のように要約される.(1)層間樹脂層の界面層を制御した積層板のメゾ構造:CF/エポキシ積層板において,層間の樹脂層として,エチレンとメタクリル酸の共重合体の主鎖にZnイオンで中和されたカルボン酸基を付けたアイオノマーを用いた積層板を作製した.電子線マイクロアナライザによりアイオノマーのベースラミナ内の炭素繊維間への分散状況を測定した.成形条件を工夫することにより,高靭性のアイオノマーがベースのCF-/エポキシ層に侵入する形で,ベースCFRPの表層の炭素繊維12本文くらの厚さに,界面層が形成されることを確認した.(2)層間樹脂層の界面層を制御した積層板の破壊

力学特性:層間破壊じん性試験において,き裂は層間樹脂層とベースCFRPの界面,あるいは,界面から繊維1本文ベースラミナ内に入ったところを伝ぱした.すなわち,き裂は常にアイオノマーが混合し,高靭化された界面層内を伝ぱした.これに対して,靭性値はモードI,モードIIともベースCFRPと比べ著しく上昇した.また,これまでの材料で見られた,き裂進展ともに靭性値が減少する傾向も認められなかった.本研究では,層間樹脂層を制御してベースラミナとの界面領域まで拡散させ,炭素繊維の阻止によりき裂を高靭化層内にとどめ,層間強度を飛躍的に向上させることを第一の目的とする.さらに,複合材料構造物の長期使用では,疲労,衝撃等の損傷の修理が避けられない.このため,層間高靭化層を熱可塑性樹脂として,再溶着させることにより、修理可能なインテリジェント材料とするとともに,その修復後の信頼向上を図ることを第二の目的とする.本年度の成果は次のように要約される.(1)層間樹脂層の界面層を制御した積層板のモードI疲労き裂伝ぱ特性:CF/エポキシ積層板において,層間の樹脂層として,アイオノマーを用いた積層板を作製し,モードI層間はく離疲労き裂伝ぱ特性を検討した.従来の層間高靭化材では、き裂が比較的早く高靭化層からそれ、き裂伝ぱ抵抗が低下するのに対し,本材料では,高い進展抵抗を維持することが明らかとなった.(2)層間高靭化積層板の修復性:アイオノマーを用いた層間高靭化積層板につき,モードI層間破壊じん性試験後に,分離した試験片を再溶着して,修理を試みた.その結果,そのままの修理ではじん性が低下すること,修復面にアイオノマーフィルムをはさむと,もとの層間高靭化材に匹敵する高いじん性が得られることが明らかとなった.本研究では,層間樹脂層を制御してベースラミナとの界面領域まで拡散させ,炭素繊維の阻止によりき裂を高靭化層内にとどめ,層間強度を飛躍的に向上させることを第一の目的とする.さらに,複合材料構造物の長期使用では,疲労,衝撃等の損傷の修理が避けられない.このため,層間高靭化層を熱可塑性樹脂として,再溶着させることにより,修理可能なインテリジェント材料とするとともに,その修復後の信頼性向上を図ることを第二の目的とする.本年度の成果は次のように要約される.(1)アイオノマーフィルムの厚さ依存性:フィルム厚さは10100μmと変化させ,モードIおよびモードIIの層間破壊じん性を調べた.モードIについては,フィルム厚さが小さいときは,厚さの増大とともに著しくじん性値が増加するが,厚さが25μmを超えると,増加の割合が小さくなった.一方,モードIIでは,フィルム厚さの増加とともにじん性値は連続して増大し,フィムル厚さが200μmの場合は10kJ/m^2と,すでに報告されている各種材料の値の中で最高値を与えることがわかった.(2)疲労き裂伝ぱ特性の応力比依存性:平均応力を変えた疲労負荷を与え,疲労き裂特性を評価した.応力比依存性は,アイオノマーを挿入する前と変化せず,き裂進展抵抗は上昇するものの,破壊機構は比較的脆性的であることがわかった.
亜鉛輸送体の発現調節による内皮細胞機能制御とその異常に基づく重金属の毒性発現

血管内皮細胞は血液と直に接している唯一のcell typeである。カドミウムの器官毒性が血管内皮細胞に対する毒性に依存する場合が報告されているが,その詳細は不明である。本研究は,カドミウムの細胞毒性を修飾する炎症性サイトカインTGF-βがALK5/Smad2/3/p38MAPKシグナル経路を介して内皮細胞の亜鉛輸送体ZIP8の発現を誘導すること,およびカドミウムと亜鉛の相互作用にメタロチオネイン誘導だけでなくZIP8の発現レベルが重要であることを明らかにした。本研究の目的は,内皮細胞の機能調節および重金属の毒性発現における亜鉛輸送体の役割を解明することであり,平成24年度は細胞増殖因子/サイトカインおよび重金属による亜鉛輸送体の発現調節・異常について検討し,以下の結果を得た。1)細胞増殖因子/サイトカインによる亜鉛輸送体の発現調節:単層に培養したウシ大動脈内皮細胞において,線維芽細胞増殖因子(FGF-2)が亜鉛を細胞外から細胞質に輸送する亜鉛輸送体SLC39A8のタンパク質およびmRNAレベルで上昇させることが分かった。亜鉛輸送体(SLC39A114,SLC30A1およびSLC11A2)のうち,FGF-2に応答してmRNAの発現が顕著に上昇するのはSLC39A8だけであった。2)カドミウムで処理した内皮細胞において,SLC39A8mRNA発現レベルが上昇し,タンパク質レベルでも濃度依存的な増加が認められた。SLC39Aファミリーのうち,カドミウムは特にSLC39A8 mRNAの発現を顕著に上昇させた。カドミウムを細胞内に輸送し得る二価金属輸送体SLC11A2およびカドミウムを細胞内から細胞外に輸送し得る輸送体SLC30A1 mRNAの発現には,有意な変化は認められなかった。他の金属(類)(亜鉛,銅,コバルト,水銀,メチル水銀,ヒ素,鉛)のうち,メチル水銀および鉛もSLC39A8 mRNAの発現を上昇させたが,カドミウムの作用が最も顕著であった。以上の結果は,亜鉛輸送体の発現調節または発現異常が細胞増殖因子/サイトカインによる内皮機能調節や重金属(特にカドミウム)の内皮細胞毒性に関与することを示唆している。平成24年度に亜鉛を細胞外から細胞内へ輸送する亜鉛輸送体SLC39A8の血管内皮細胞における発現が内皮細胞の増殖などの機能を調節する線維芽細胞増殖因子FGF-2によって誘導されること,および有害重金属カドミウムもまたSLC39A8の発現を誘導することを明らかにした。しかしながら,SLC39A8の誘導を介在する細胞内シグナル伝達については解明には至っていなかった。今年度はまずこれに取り組み,カドミウムによるSLC39A8の誘導にはp38MAPK経路が関与していることを突き止めた。干渉RNAを用いてFGFをノックダウンした場合でも,FGF-2中和抗体を加えた場合でも,カドミウムによるZIP8 mRNAの発現の上昇が観察されたので,カドミウムによるZIP8の誘導は,FGF-2とは別の経路で起こっていることが示唆された。干渉RNAを用いてZIP8をノックダウンした血管内皮細胞内では,カドミウムの蓄積量は有意に減少したので,カドミウムに対する内皮細胞の感受性には,ZIP8が存在することだけでなく,その発現がカドミウムによって誘導されることが重要であることが示唆された。カドミウムと他の重金属の相互作用を検討し,カドミウムの内皮細胞毒性が従来より知られている亜鉛だけでなく,マンガンによっても軽減されることを見出した。そこで次に,SLC39A8の発現がこれらの相互作用に関与する可能性を調べた。その結果,カドミウムーマンガン相互作用およびカドミウムー亜鉛相互作用の両方において,SLC39A8のカドミウムによる発現上昇がマンガン/亜鉛によって抑制することによってカドミウムの細胞内蓄積量が減少し,内皮細胞毒性が軽減されることが示唆された。カドミウムの細胞毒性に対して必須微量元素である亜鉛が防御作用を示すことが広く知られているが,その防御機構は亜鉛によって誘導されたメタロチオネイン(MT)にカドミウムが捕捉され無毒化された結果であることが定説となってきた。しかしながら,内皮細胞においては亜鉛のMTの誘導能はきわめて低い。我々は亜鉛がカドミウムの細胞内蓄積量を減少させる“希釈効果"を示したが,そのメカニズムは不明であった。近年,細胞内へのカドミウム輸送が亜鉛輸送体(ZIP8およびZIP14)によって行われることが明らかになった。そこで,カドミウムと亜鉛の相互作用における金属輸送体およびMTの誘導を調べた。その結果,血管内皮細胞に対するカドミウムと亜鉛の相互作用は,1)亜鉛による亜鉛輸送体ZIP8の発現抑制が,細胞内におけるカドミウムの希釈効果に関与していること,2)亜鉛によるカドミウムの内皮細胞毒性の防御作用は亜鉛の濃度に依存し,低濃度亜鉛ではZIP8の発現抑制によるカドミウムの取り込み抑制が重要であり,一方,高濃度亜鉛ではZIP8の発現抑制に起因する細胞内カドミウムの蓄積減少だけでなく,MTの誘導が関与していること,3)カドミウムと高濃度亜鉛との相互作用では主としてMTF-1/MRE経路を介したMT-2の誘導が関与していること,を示唆していた。

本研究により,血管内皮細胞に対するカドミウムと亜鉛の相互作用において,従来の定説であったMTによる防御機構の詳細が明らかになっただけでなく,希釈効果にZIP8の発現に対するカドミウムと亜鉛の相互作用が関与することが明らかとなった。亜鉛が低濃度のときはZIP8発現が重要であり,高濃度のときはZIP8発現とMT誘導の両方が機能することも明らかとなった。平成27年度は,サイトカイン/細胞増殖因子による亜鉛輸送体の発現調節を検討した。その結果,TGF-βがZIP8の発現を選択的に誘導することが明らかになった。内皮細胞においてTGF-βシグナルは細胞膜上に存在する受容体ALK1およびALK5に介在される。そこで,各受容体のsiRNAを用いた発現抑制により,ZIP8 mRNAの誘導に関わる受容体を検討したところ,ALK5の発現抑制によりTGF-βによるZIP8 mRNAの誘導が抑制されたのに対し,ALK1の発現抑制ではほとんど変化が見られなかった。また,ALK5に特異的な阻害剤であるLY364947を処理した場合も同様に,ZIP8 mRNAの誘導が抑制されたことから,内皮細胞においてZIP8を誘導するTGF-βシグナルはALK5に介在されることが示唆された。次に,ALK5の下流シグナル分子を検討したところ,TGF-βの濃度依存的なSmad2/3の活性化が見られ,Smad2 siRNAおよびSmad3 siRNAによりZIP8 mRNAの誘導が抑制された。TGF-βにより,ERK1/2,p38 MAPK,JNKのリン酸化が認められたが,p38 MAPK阻害剤SB203580がTGF-βによるZIP8 mRNAの発現上昇を抑制したのに対し,ERK阻害剤PD98059およびJNK阻害剤SP600125は影響を及ぼさなかった。ALK5阻害剤LY364947およびSmad3ノックダウンによりp38 MAPKのリン酸化は顕著に抑制されたが,Smad2ノックダウンのp38 MAPKのリン酸化への影響は小さかった。また,p38 MAPK阻害剤SB203580はSmad2/3のリン酸化に影響を及ぼさなかった。以上の結果から,TGF-βはALK5-Smad2/3-p38 MAPKシグナル伝達経路の活性化を介して特異的にZIP8の発現を上昇させることが明らかとなった。血管平滑筋細胞についても同様の検討を行い,このcell typeではTGF-βがZIP8の発現を選択的に抑制すること,その抑制はALK5/Smad2経路に介在されることが明らかになった。以上の結果は,血管組織におけるZIP8の発現がTGF-βによってcell type依存的に制御されていることを示している。血管内皮細胞は血液と直に接している唯一のcell typeである。カドミウムの器官毒性が血管内皮細胞に対する毒性に依存する場合が報告されているが,その詳細は不明である。本研究は,カドミウムの細胞毒性を修飾する炎症性サイトカインTGF-βがALK5/Smad2/3/p38MAPKシグナル経路を介して内皮細胞の亜鉛輸送体ZIP8の発現を誘導すること,およびカドミウムと亜鉛の相互作用にメタロチオネイン誘導だけでなくZIP8の発現レベルが重要であることを明らかにした。平成24年度にカドミウムおよび線維芽細胞増殖因子-2がZIP-8の発現を上昇させることを見つけ,平成25年度にはそのMAPK経路がその誘導を介在していることを明らかにした。
薬物動態関連遺伝子に見るコピー数多型(CNV)のヒト生体中における意義解明

新規にcalibrator vectorを用いた絶対的コピー数多型の迅速な解析法を確立すると同時に、健常成人及び非小細胞肺がん検体を用いてPK/PD関連遺伝子のCNV解析を行い、その有用性を検証した。Real-time PCR法を用いるために、プライマー・プローブの設計に留意が必要なものの、迅速かつ簡便に多検体を処理できる点、また絶対的コピー数を求めることができる点で、特に臨床に即したCNV解析法として有用であると考えられる。健常成人及び非小細胞肺がん検体においてのCNV解析では、薬物動態・薬力学関連遺伝子の一部に新規のCNVが見られ、その様態について詳細に検討した。機能変化をもたらす新規変異を特定したが、CNVの臨床的意義に関してはさらなる検討が必要である。(2)ABCC2遺伝子解析-ABCC2遺伝子にCNVが示唆された検体を解析対象とした。exon2からexon32の翻訳領域にprimerを設定し、CNVを評価した所、一律のCNVが得られず、exon23をmax(CNV=4)とする分布が得られた。exon23を中心とする領域でgenome walkingを行い、近傍の塩基配列を特定した。その結果、野生型の配列を有していた。以上のことから、本検体のABCC2遺伝子のCNVは2であり、未特定の領域でprimerに反応する領域の増幅による誤判定と考えられた。CNV検討時のprimer設定における留意点と言える。(3)がん組織におけるPK/PD遺伝子のCNV;(1)で得られた結果とは大きく異なり、CNVが多くの遺伝子で観察された。薬剤耐性や疾患進行度との関連評価を行っていくことが必要である。がん組織におけるPK/PD遺伝子のCNV;(1)PK/PD関連遺伝子におけるmRNA発現量の定量-非がん部において多くの遺伝子では、mRNA相対発現量は概ね10以下となっているが、CTR1,DPYD,ABCC5,OPRTにおいてはmRNA相対発現量が顕著に増加している検体が存在した。がん部においては、ATP7B,ABCC1,ABCC11においてmRNA相対発現量が突出している検体が存在した。また、ABCC2,TSにおいては全体的にバラつきが大きくなり、相対発現量が10以上となった検体が複数存在した。(2)CNVとmRNA発現量との関連-検討を加えた遺伝子群においては、CNVが増加した検体であっても、mRNA相対発現量に顕著な影響はみられなかった。また、mRNA相対発現量が増大あるいは減少した検体であっても、CNVは正常なものがほとんどであった。この結果から、非小細胞肺癌において抗がん剤の輸送・代謝に関与する遺伝子のCopy numberはmRNAの発現に直接的な影響は与えない可能性が考えられた。(3)臨床病理学的背景因子とCNV/mRNA発現量との関係-臨床病理学的背景因子として性別,組織型,喫煙歴,TNM分類,血管浸潤,リンパ管浸潤,腹膜浸潤,分化度を挙げた。これらの背景因子毎に群分けを行い、比較検討を行った。その結果、CNVにおける背景因子による差異は、いずれの遺伝子においてもみられなかった。一方、mRNA相対発現量については、リンパ管浸潤の有無と組織型の違いによって、有意差の認められる遺伝子が複数存在した。ly0はリンパ管浸潤が認められない状態であり、ly1は腫瘍内のリンパ管に、ly2は腫瘍外のリンパ管に、ly3はリンパ管浸潤が高度に認められ、数が増すにつれてリンパ管浸潤が進展していることを表す。ATPZBではly0とly3の間で有意差が認められ、DPYD,OPRT,ABCC1,CTR1,ABCG2においては、ly0とly13全ての間で有意差が認められた。次に組織型については、腺癌(Ad)の患者では扁平上皮癌(Sq)の患者と比較して癌部における複数の遺伝子のmRNA相対発現量が増加する傾向にあることがわかった。ATP7B,CTR1,GSTP1,ABCB1,ABCG2,ABCC1,ENT1,DPYD,OPRT,UMPKにおいて、有意差が認められた。薬物動態の個人差の原因となり得る新規遺伝子多型情報として、Copy Number Variation(CNV)に注目した。CNVは癌の薬剤耐性や病態との関連に注目されるが、当分野での評価は少なく、以下の知見を得た。(1)CNV解析(健常人):3遺伝子でCNVを同定した。CYP2A6遺伝子では多検体でCNの減少(ヘテロ欠失:20/42、ホモ欠失:3/42)が、ABCC2ではCN=4、CYP2E1ではCN=3の検体を特定した。

ABCC2の増加はexon 23を中心とした領域の増幅であり、CNVが狭領域においても生じることが示唆された。(2)CNV解析(非小細胞肺癌組織):癌部と非癌部における薬物動態関連遺伝子のCNとmRNA発現量を比較した。CNでは癌部においてばらつきが大きく、癌部と非癌部でCNが異なることが示唆された。さらに患者背景(組織型、TNM分類、血管浸潤、リンパ管浸潤、腹膜浸潤、分化度)との関連を評価した。その結果、扁平上皮がんよりも腺癌で、リンパ管浸潤陰性よりも陽性で、癌部における高mRNA発現量を認めた。さらに、ABCC1,ABCC2,ABCC11のような耐性遺伝子では、少数ではあるがCNが大きく変化する検体が存在した。(3)代替calibratorvector(CV)の作成:calibratorを人工のvectorで代替して定量的なCNV解析を目指した。対象遺伝子としてCYP2D6を選択した。代替CVによる新規CNV解析法は簡便かつ迅速であり汎用的でありながら、従来法と遜色ない精度でCYP2D6遺伝子のコピー数を定量できることを確認した。さらに、本解析法を用いることで従来法より正確にCYP2D6遺伝子型を特定できることも確認した。本解析法は各遺伝子の機能予測に直結した遺伝子多型解析法として、実用性が充分あると判断される。
新生仔免疫不全動物を用いたヒト樹状細胞の分化機序の同定

前年度に引き続き、ヒト造血幹細胞、ミエロイド系前駆細胞、リンパ球系前駆細胞をセルソーターにて純化し、新生仔NOD/SCID/IL2rgKOマウスに経静脈的に移植した。ヒト造血幹細胞を移植した場合、長期にわたって、ヒト樹状細胞の分化と生着を確認できた。特に、CD123(low)CD11c(+) plasmacytoid DCsは骨髄に高率に生着しており,CD123(low)CD11c(+)conventional DCsは骨髄、脾臓、リンパ節に生着を認めた。前駆細胞由来の樹状細胞については、plasmacytoid DCs、conventional DCsともに、ミエロイド系とリンパ球系の両者から分化が見られた。ミエロイド系、リンパ球系という細胞の起源が異なることが、細胞の形質に変化を来すかどうかを解析するために、TLR,costimulatory分子、サイトカイン受容体分子などの表面抗原の発現をフローサイトメトリーにて解析した。その結果、起源の違いにかかわらず、plasmacytoid DCs、conventional DCsの特徴をあらわす分子の発現が同様に認められた。さらに、ミエロイド系とリンパ球系、それぞれの前駆細胞から分化したplasmacytoid DCs、conventional DCsをレシピエントマウス骨髄から純化し、RNAを抽出、増幅後、網羅的な遺伝子発現解析を施行した。遺伝子発現解析においても、起源の違いと相関を有する遺伝子発現を同定できず、生理的条件下では、少なくとも、同様の樹状細胞が分化、供給されていることが判明した。マウスの樹状細胞については、古典的なミエロイド系、リンパ球系という二つのlineageからの分化過程が存在することが示唆されてきたが、ヒトの造血、免疫システムにおいても、樹状細胞のうち、plasmacytoid DCs、conventional DCsについては、両者の分化プロセスが存在することが分かった。われわれは、これまでにリンパ球系サイトカイン共通ガンマ鎖の完全null変異をバッククロスした新規免疫不全マウス(NOD-scid/IL2rgKOマウス)をジャクソン研究所との共同で開発した。この新規免疫不全マウスは、獲得免疫系だけでなく自然免疫系も不全状態であることが確認された。さらに、幼若なマウス環境がヒト造血幹細胞の生着に寛容にはたらき、組織の発達に伴い生着した細胞の分化を促進しやすい環境を利用するため、生後48時間以内の新生仔NOD-scid/IL2rgKOマウスをレシピエントに用いた。このシステムにおいて、純化したヒト正常造血幹細胞を移植した場合、ヒトB細胞、T細胞、樹状細胞が末梢血、骨髄、脾臓において分化し、ヒトの定常状態の骨髄にきわめて近い状況を形成することが確認された。これを免疫系ヒト化マウスと呼称した。この結果は、高率な幹細胞のホーミングとそれに基づく成熟造血細胞分化を、本移植システムが支持することを示唆するものといえる。この新規免疫不全マウスを用いたヒト幹細胞アッセイシステムで共通リンパ球系前駆細胞(common lymphoid progenitor : CLP)と共通骨髄球系前駆細胞(common myeloid progenitor : CMP)の両者を移植した。これら前駆細胞移植レシピエントの免疫組織において、リンパ球系と骨髄球系の2つの分化経路を通って、樹状細胞が分化することを確認した。これらの樹状細胞は、表面抗原の発現や形態について、ドナー造血組織である膀帯血由来のものと、特に大きな違いを有しない。また、半定量PCRによって、転写レベルでの遺伝子発現を解析している段階であるが、TLRなどの発現形式と発現量については、リンパ球系と骨髄球系で違いを認めなかった。次年度に、網羅的遺伝子解析を行なう予定である。

マウスの樹状細胞については、古典的なミエロイド系、リンパ球系という二つのlineageからの分化過程が存在することが示唆されてきたが、ヒトの造血、免疫システムにおいても、樹状細胞のうち、plasmacytoid DCs、conventional DCsについては、両者の分化プロセスが存在することが分かった。
頭頚部癌転移リンパ節の被膜外浸潤をきたす因子についての臨床病理学的研究

下咽頭癌138症例に検索対象を増やし、転移リンパ節の被膜外浸潤について検討した。被膜外リンパ節浸潤を認めた61例で、50例が死亡しており原病死は40例(うちリンパ節死15例)であった。被膜外リンパ節浸潤のない77例では、38例が死亡しており原病死は21例(うちリンパ節死4例)であった。下咽頭癌患者の予後に対する被膜外リンパ節浸潤の重要性が再認識された。138例中の66例の下咽頭癌を対象として、癌関連遺伝子のp53、増殖のマーカーであるKi-67、血管増殖因子であるPD-ECGF/dThdPase(以下ECGF)とVEGFの発現について解析した。組織はパラフィン包埋された組織を用いた。免疫染色にはLSAB kitを使用し、判定はp53は癌細胞の中で陽性細胞が1%以上のものを陽性とし、Ki-67、PD-ECGF、VEGFは癌細胞の400個中で陽性細胞が10%以上のものを陽性とした。66例の内訳は生存23例、死亡43例(原病死26)で、これらの例での陽性率(陽性の症例の割合)を調べた。全体の各因子陽性率はp53:55%、Ki-67:64%、ECGF:62%、VEGF:73%であった。転移リンパ節被膜外浸潤例での各因子陽性率はp53:44%、Ki-67:66%、ECGF:59%、VEGF:66%であった。転移リンパ節被膜外浸潤(-)例での各因子陽性率はp53:62%、Ki-67:62%、ECGF:65%、VEGF:78%であった。一方死因別にわけて、原病死した患者で解析すると、被膜外浸潤例ではp53:50%、Ki-67:67%、ECGF:67%、VEGF:72%、非浸潤例ではp53:62、Ki-67:80%、ECGF:88%、VEGF:88%であった。以上の結果から、上記4因子の中ではVEGFがもっとも下咽頭癌での発現が高い傾向を示したが、被膜外浸潤に有為な影響はみられなかった。転移リンパ節の被膜外浸潤に関する臨床的研究の第一段階として、下咽頭癌を対象として、癌遺伝子のp53、増殖のマーカーであるKi-67、血管増殖因子であるPD-ECGF/dThdPaseとVEGFについて検討した。対象は根治治療を行い、局所再発のない下咽頭癌71例(T1:2、T2:25、T3:21、T4:23)である。一次抗体には上述の4種類を用いた。免疫染色にはLSAB kitを使用した。判定はp53は癌細胞の中で陽性細胞が1%以上のものを陽性とし、Ki-67、PD-ECGF、VEGFは癌細胞の400個中で陽性細胞が10%以上のものを陽性とした。71症例を無再発48例、遠隔転移死(以下、M死)12例、リンパ節死(以下、N死)11例にわけて、これらの陽性率(陽性の症例の割合)を調べた。p53では、全体で52%で陽性で、N死45%、M死67%、無再発50%であった。Ki-67では全体で34%で陽性で、N死36%、M死25%、無再発35%であった。PD-ECGFでは全体で68%で陽性で、N死82%、M死75%、無再発63%であった。さらに、VEGFでは全体で65%で陽性で、N死64%、M死75%、無再発63%であった。いずれのパラメータでも無再発、N死、M死の間に有意差は認められなかった。今後、これらのパラメータと被膜外浸潤の種々のパラメータとの関係を検討していく予定にしている。

転移リンパ節被膜外浸潤例での各因子陽性率はp53:44%、Ki-67:66%、ECGF:59%、VEGF:66%であった。転移リンパ節被膜外浸潤(-)例での各因子陽性率はp53:62%、Ki-67:62%、ECGF:65%、VEGF:78%であった。一方死因別にわけて、原病死した患者で解析すると、被膜外浸潤例ではp53:50%、Ki-67:67%、ECGF:67%、VEGF:72%、非浸潤例ではp53:62、Ki-67:80%、ECGF:88%、VEGF:88%であった。以上の結果から、上記4因子の中ではVEGFがもっとも下咽頭癌での発現が高い傾向を示したが、被膜外浸潤に有為な影響はみられなかった。
マントル・マグマ流動及びマグマ流動による弾性波発生の数値シミュレーション

マグマあるいはガスが流れる通路内に開閉可能な障害物がある時に生じると考えられる弾性波のスペクトル特性について数値シミュレーションを行なった。障害物の開閉は、マグマあるいはガスの圧力が、ある一定に達したときにおこるものとする。スペクトルはするどいピークを示し、また、流量変化により、ピーク周波数が変化する。単独の障害物の場合においては、流量が増加するにつれピーク周波数が小さくなる傾向を示したが、複数の場合においては、階段状に変化し、また、流量増加に伴いピーク周波数が大きくなる場合があった。この性質は火山性微動の性質と似通っている。この点を確かめるべく、既存の地震記録、および新しく得られた記録を用いて、火山性地震全体と火山性微動の関連について調査した。その結果、B型地震と火山性地震はスペクトル的に見て似通った型が見られる事が、判明した。これらの差は、エネルギーレベルの差であると考えられた。マグマの生成とマントルダイナミクスの関連性を調べるために、地球史において相変化がマントル対流に与える影響を考察する数値シミュレーションを行い、二層の対流から一層対流に変化する時点において上部マントルの温度が上昇することを実際に示した。しかし、この詳細については、初期条件、モデルのアスペクト比に依存する事も判明した。マグマ上昇のメカニズムを解明する為に、沈み込むスラブによって生じる地殻内の二次対流の可能性についての数値シミュレーションを行った。その結果、地毅のレオロジーが重要な役割を示すことが判明した。