hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
三重項ポジトロニウム消滅率のGHz振動によるイオン液体のナノ構造の研究

陽電子線源は法規制対象外の線源を購入予定であったが,他の研究で同じものを購入するため,その線源を流用して研究を遂行することとした.産総研の垂直型陽電子ビームの性能向上が見込まれたため,垂直型陽電子ビームによる実験は研究期間を延長し先に延ばすこととした.ビームにおける測定のための温度可変試料ステージを購入し,測定の準備は整った.以前の測定試料とカチオンの構造が異なり,そのサイズが小さいイオン液体を前年度購入したが,その中の1-Ethyl-3-methylimidazoliumthiocyanate(EMIM-SCN)について,測定を実施した.ポジトロニウムバブルの振動は,イオン液体の構造の物性に依存している可能性が高いことが前年度に示されていた.この結果から,カチオンサイズが小さくなると,クーロン力で構成されている構造の間に存在している領域が小さくなることが予想され,ポジトロニウムが形成するバブルの大きさも小さくなると予想された.実際に三重項ポジトロニウムの寿命値が大きく低下し,バブルの大きさが小さいことがわかった.また,ポジトロニウムバブルの振動周波数の温度依存性は,融点を基準とすると,どのイオン液体でもほぼ同じ依存性を示した.一方,バブルの成長が数ナノ秒かかるにもかかわらず,振動の周期が時刻ゼロから一定であることが今までに示されており,これらのことから,ポジトロニウムはクーロン力で構成された構造の間に存在するファンデルワールス力で凝集している部分にバブルを形成し,振動は,その背後に存在するクーロン力で構成されている構造からの反発力で起こることが明らかとなってきた.すでに,小さい温度範囲であるが,ポジトロニウムバブルの大きさに温度依存性が見られず,従来の表面張力による効果はみられない.陽電子ビームを用いた実験でさらに広い温度域において,温度依存性の検証を行っていく.本研究で使用する産総研の陽電子ビームについてH29-H30に改良が行われ,当初計画に加えてこの改良ビームを用いた実験を行うこととしたため,やや遅れで進捗している.計画の変更に伴いH31まで補助事業期間を延長して本研究の目的達成を図ることとした.研究全体としては良い結果が得られており,国際会議への招待や論文投稿等の依頼も受けており,確実に成果が出ている.研究の方向性は変更なく進めていくことが出来ている.産総研における実験も,期間の1年延長を行い,確実に実施できる準備は整っている.今後も,合理的な予算の執行を行い,国際会議など,できるだけ多くの発表を行うことを実現したいと考えている.室温イオン液体試料については,同一試料で複数回実験を実施し,ポジトロニウム(Ps)バブルの振動が同じ温度で同様に観測できることを確認した.新しいイオン液体試料の購入については,測定温度範囲内に融点が存在し,さらに構造が異なるイオン液体の選定を進めた.この課題のために新たに陽電子消滅寿命測定装置の構築を計画していたが,予定通り,BaF2シンチレーター2個,シンチレーション検出器を2台を駆動できる高圧電源を購入し,新たに装置の構築を行った.新しい装置の時間分解能は以前のものより15ピコ秒程度向上し,現在145ピコ秒(fwhm)である.温度制御は循環式温度コントローラーを28年度に購入予定であったが,現在,既存のものを流用して試験を実施している.試験では,実際に陽電子消滅寿命測定も実施し,温度依存性についても複数のイオン液体における結果を得ており,発表を行い,また,論文発表準備も行っている.試料容器温度調整用熱交換器は試料容器の形状に最適化したものとしたいが,線源形状,計数率向上などによって試料容器形状を検討しなくてはならないことと,温度制御精度の向上を考え,形状や材質などについて現在検討中である.産総研の垂直型陽電子ビームで実験は室温においてのみ測定を実施し,表面近傍に存在する構造による効果と思われる結果を得ることに成功している.この成果も国際会議で発表した.産総研の実験用に温度コントローラーを導入するが,これについても産総研側で陽電子ビームのチャンバー設計を行った業者との打ち合わせが必要であり,29年度に実施予定で計画遂行中である.研究協力者の一人であるロシアのStepanov氏とは,装置の構築などについてもで情報交換を行い協力し,研究を遂行している.予定していた装置の構築などは順調であり,予定以上に良い方向で進んでいるが,温度制御のための製作予定であった部品については,他に検討が必要なものがあるため,製作に至らなかった,しかしながら,確実に良い結果を得るために行っていることであり,予算の有効利用の観点から,急いで実施するべきではないと考えており,既存の似ている部品を用いて試験を行い,実際にどのような問題点があり,良い結果を得るために何を考慮すべきか情報収集を行っているために,若干遅れている.一方,産総研の垂直型陽電子ビームによる測定においては,温度制御を行うための部品などの製作において,ビーム側のチャンバー等製作した業者との打ち合わせが必要となり,少し,計画よりも遅れている.新しいイオン液体試料の購入について,測定可能な温度範囲内に融点が存在し,さらに構造が異なるイオン液体の選定を進めた結果,1-Ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide(EMIM-TFSI),1-Ethyl-3-methylimidazolium tosylate(EMIM-TOS),1-Ethyl-3-methylimidazolium thiocyanate(EMIM-SCN)の購入を行った.同じカチオンに対して,アニオンが異なるものを選んだ.

線源は法規制対象外の密封微量線源の使用による手法の普及を目指し,特別な構造の容器を考案,作成した.また,計数率向上のため,他の研究において開発された検出器を増やす新しい計測手法を適用することとした.予定にはなかったが,新たに測定および解析用のソフトウェアの開発を行い,シンチレーターの購入を行った.光電子増倍管は既存の装置を流用した.試料容器冷却用熱交換器は,考案作成した試料容器の形状に合わせたものを購入した.購入予定であった法規制対象外の線源は,線源の減衰を考慮し,他の研究で使用しているものを流用し,次年度に購入することとした.前年度,産総研の垂直型陽電子ビームにおける実験において,液面近傍に存在する構造に関する結果を得ることに成功し,今年度,さらに実験を行う予定であったが,ビーム輝度向上のための開発が行われており,29年度予定であった実験を30年度以降に,高輝度化ビームで行うこととし,予定されていた実験は次年度に行うこととした.新たなイオン液体中の測定から,ポジトロニウムバブルの振動は,イオン液体の構造の物性に依存している可能性が高いことが分かってきた.今年度はさらに測定する試料,温度域を増やし,新しく構築された装置により測定を実施していく.研究全体としては良い結果も得られており,計画通りに進展している部分も多い.国際会議からの招待なども受けており,確実に成果も出ている.産総研で実施計画であった実験については,産総研において陽電子ビームのさらなる高輝度化等の開発が行われており,30年度には新しいビームを利用した実験が可能になる可能性が高い.新しく開発されたビームで実験を実施する方が大きな成果に繋がると考えられる.そのため,計画を積極的に遅らせ,30年度に産総研の実験を行うための準備を行うこととしている.そのため,計画よりも1年ほど遅れて実施することになる.陽電子線源は法規制対象外の線源を購入予定であったが,他の研究で同じものを購入するため,その線源を流用して研究を遂行することとした.産総研の垂直型陽電子ビームの性能向上が見込まれたため,垂直型陽電子ビームによる実験は研究期間を延長し先に延ばすこととした.ビームにおける測定のための温度可変試料ステージを購入し,測定の準備は整った.以前の測定試料とカチオンの構造が異なり,そのサイズが小さいイオン液体を前年度購入したが,その中の1-Ethyl-3-methylimidazoliumthiocyanate(EMIM-SCN)について,測定を実施した.ポジトロニウムバブルの振動は,イオン液体の構造の物性に依存している可能性が高いことが前年度に示されていた.この結果から,カチオンサイズが小さくなると,クーロン力で構成されている構造の間に存在している領域が小さくなることが予想され,ポジトロニウムが形成するバブルの大きさも小さくなると予想された.実際に三重項ポジトロニウムの寿命値が大きく低下し,バブルの大きさが小さいことがわかった.また,ポジトロニウムバブルの振動周波数の温度依存性は,融点を基準とすると,どのイオン液体でもほぼ同じ依存性を示した.
朝食摂取が自律神経活動に及ぼす影響の検討

朝食摂取状況と自律神経活動の関連を明らかにするため、規則的な生活を送る者に対する介入試験および、不規則な生活を送る交代制勤務者における断面調査を行い、朝食の摂取状況による自律神経活動の動きを比較した。その結果、生活が規則的か不規則であるかに関わらず、朝食を摂取し、夕食によるエネルギー摂取割合が低いことが、夜間の副交感神経活動を優位に働かせる要因となることが示唆された。【実施内容】交代制勤務に従事する女性看護師・介護士7名を対象に、日勤日の勤務時間帯を含む24時間の心電図測定と測定日当日の歩数および食事記録を行った。24時間心電図から自律神経活動指標のLF/HF(交感神経活動)と%HF(副交感神経活動)を算出し、食事記録から1日のエネルギー摂取量に占める各食事のエネルギー割合を求め、さらに朝食エネルギー割合に対する夕食エネルギー割合の比を算出し、参加者を夕食エネルギー比高値群(n=3)と、夕食エネルギー比低値群(n=4)に分類した。歩数で調整した各時刻の自律神経活動指標の経時的変化を線型混合モデルを用いて比較した。【結果】心拍数は19時深夜1時の各時刻、LF/HFは深夜1時において夕食エネルギー比高値群が低値群に比べ有意に高値を示した。%HFは18時深夜1時の各時刻において夕食エネルギー比低値群が高値群に比べ有意に高い、または高い傾向がみられた。21時から5時までのLF/HFと%HFの経時的変化を比較したところ、LF/HFでは群と時間の交互作用がみられたが、特定の時刻間で有意な差はみられなかった。一方%HFは群と時間による交互作用はみられなかったが、群において有意な主効果がみられ、夕食エネルギー比低値群が高値群に比較して高値を示した。【意義】朝食を摂取し、一日のエネルギー摂取量に占める夕食によるエネルギー摂取割合を低くすることが、夜間の副交感神経活動を優位に働かせる要因となり、勤務後の休息および睡眠の質を向上させる可能性が示された。すなわち、生活が不規則であっても食事によって自律神経活動のリズムが調整できる可能性が示され、このことは労働者の健康管理につながると考えられる。朝食摂取状況による自律神経活動の違いを規則的な生活を送る者において検討することを目的とし,男子大学生7名(22.4±0.4歳)を対象とした介入試験を行った。朝食(7:30),昼食(12:30)および夕食(17:30)を規則正しく摂取する一週間の試走期間を設け(朝食摂取群),その後二週間にわたり朝食を摂取せずに昼食,夕食,夜食(23:00)を摂取した(非朝食摂取群)。1日のエネルギーおよび栄養素等摂取量は等価とし,起床・就寝時刻は一定にした。心電図は各期間の最終日前日から当日の24時間を無拘束下で記録し,心拍変動の周波数解析から自律神経活動指標(交感神経活動,以下LF/HF;迷走神経活動,以下%HF)を算出した。心拍数および自律神経活動指標の2時間ごとの平均値,最小値および最大値が示す時刻を求め,2群間で比較した。その結果,朝食摂取群における%HFが最小値を示す時刻は,非朝食摂取群と比較して有意に早かった(8.7±0.5時vs. 15.6±1.7時,p=0.027)。また朝食摂取群と比較して,8:00-10:00における非朝食摂取群の心拍数は有意に低く(62.1±1.4 bpm vs. 55.8±1.8 bpm,p=0.007),%HFは有意に高かった(5.1±8.9%vs. 8.9±1.2%,p=0.023)。一般的に,迷走神経活動は夜間に高値を示し,日中に低値を示す一方,心拍数は交感神経活動によって上昇し,迷走神経活動によって低下することが報告されている。今回の結果では交感神経活動に2群間で有意差がみられなかったものの,朝食を摂取しない場合,摂取時よりも朝の心拍数が低く,迷走神経活動が夜間から日中にかけて低下するのが遅くなることが示唆された。すなわち,規則的な生活を送る者において,朝食を摂取することが自律神経活動の日内変動を維持する一因となっている可能性が示された。初年度の目的は,規則的な生活を送る者における朝食摂取状況による自律神経活動の違いを検討し,朝食を摂取する意義を明らかにすることであった。介入試験によって朝食を摂取しないと副交感神経活動の日内変動が乱れることが示唆されたため,初年度の目的はほぼ達成されたと考える。交代制勤務者は勤務日によって昼夜逆転の生活を強いられ,概日リズムの維持が困難であるとともに心血管系疾患の頻度が高いことが報告されている。一方,食事も自律神経活動に影響することが報告されているため,交代制勤務者であっても食事を規則的にすることによって,自律神経活動の乱れを軽減できる可能性がある。

特に,23年度の結果から,朝食を摂取することが副交感神経活動の昼夜のリズムに影響することが示唆された。この結果を踏まえ,24年度は不規則な生活を送る交代制勤務者における朝食摂取の意義を検討する。申請者らが以前実態調査を行った施設に勤務する看護師のうち,研究への同意が得られた交代制勤務に従事する看護師30名を対象とする。心電図は日勤日,夜勤日,休日を含む24時間を合計3日間測定し,当日の身体活動量(加速度歩数計),食事内容(食事記録法),眠気,疲労,気分の程度も把握する。自律神経活動の評価には心拍変動の周波数解析を行い,食事の摂取状況によって日中および夜間の自律神経活動が異なるか比較する。本研究によって,生活が不規則であっても食事によって自律神経活動のリズムが調整できる可能性を示すことは,労働者の健康管理ひいては生活習慣病の予防につながると考えられる。平成23年度の介入試験では当初の予定よりも対象者数が少なかったことから,使用予定額を下回った。24年度は複数施設に協力を依頼して対象者数を確保し,謝金合計1,000,000円(1人1日11,111円×3日×30人)を支払うと共に,心電図測定関連の消耗品(電極等)100,000円,打ち合わせおよび調査にかかる国内旅費として80,000円,その他(論文投稿費、学会参加費等)50,000円(合計1,230,000円)を使用予定である。
血漿中遺伝子の網羅的解析による犬の新規ウイルスの検索

本年度は今まで蓄積してきた感染症が疑われる犬4症例、猫4症例の合計8症例の検体について次世代シーケンスによる解析を行い、新規ウイルス感染症検出方法としての妥当性を評価し、新規病原体の検出を試みた。今回の研究では血漿200microL程度の少量の血漿を出発点としたが、適切な抽出と増幅方法を検討してきたことで8症例すべてにおいて次世代シーケンス解析を行うことができ、2000万リード/検体程度のRNA配列が取得された。個々の症例について、重症熱性血小板減少症であった猫からは非常に多量のSFTS遺伝子が検出された。このことは事前に病原体の情報が得られないような状況においてもSFTSのような急性感染症を容易に検出できることを示唆しており、未知のウイルス感染に対する本方法の有用性が示された。同じくネコ免疫不全ウイルス(FIV)感染症についても、AIDS期にある症例で多量のFIV遺伝子が検出され、免疫不全症の発症との関与が疑われた。別の不明熱の猫の1例からはモルビリウイルスが検出された。猫のモルビリウイルスは近年、慢性腎臓病への関与が指摘されている。今回、このウイルスが急性感染症の症状を示す猫から初めて検出れさ、本ウイルスが猫で持続的なウイルス血症を起こし、急性感染症の症状を惹起することが示唆された。さらに猫で臨床的に重篤な症例においてネコで内因性レトロウイルスが血中に多く検出された。ネコ内因性ウイルスが臨床的な問題を起こすのかについて今後の検討が必要と思われた。最も興味深かったのは、白血球減少症と血小板減少症を呈し、その後回復した犬1例において、犬への感染が知られていないレトロウイルスの遺伝子が検出されたことである。次世代シーケンスでのエラーの可能性もあるため、慎重な検討が必要であるが、今回用いた解析方法が原因が不明な感染症症例での病原体の同定に有用なツールとなることが示された。すでに悪性リンパ腫や原因不明リンパ節炎の症例から採取した検体を材料にRNAの網羅的解析を行っている。また不明熱や肝炎の症例から採取した血漿を材料に血漿中に存在するRNAを増幅しRNA次世代シーケンスを行っている。得られた次世代シーケンスの塩基配列から犬のゲノムにマッピングされない配列を集め、新規のウイルス配列をBLAST検索によりウイルスデータベースに参照した。その結果、レトロウイルス様配列、牛伝染性下痢ウイルス、ポックスウイルスに類似した配列が検出された。しかしその後の詳細な解析では、それらのウイルス様配列は、実際にはイヌゲノム由来であることが判明した。これまでのところ不明熱や肝炎の症例からウイルス様配列は取得されていないが、いくつかの興味深い知見が得られた。すなわちイヌゲノム中にはウイルス様配列が多数存在すること、それらの配列が実際にRNAとして転写されかなりの量が血中に流れていることが示唆された。特に牛のウイルスと遺伝学的にかなり近い配列が犬で転写されていることはウイルスの共進化を考える上で非常に興味深い結果であった。また次世代シーケンスによる解析を行う前に、既知の感染症を除外するため細菌、真菌、抗酸菌のそれぞれに特異的プライマーを用いた解析をいくつかの症例で行った。その塩基配列の解析結果から、不明熱の1症例からこれまで国内で報告のない真菌遺伝子が検出された。この真菌は組織においてもその存在が示唆されこの症例の病原体となっていることが示唆された。さらに別の症例からは抗酸菌であるロドコッカス遺伝子が増幅された。この症例ではリンパ節にもわずかに抗酸菌に矛盾しない病原体が観察されており、有効な抗菌薬により一時的な改善が得られている。現在、経過を観察しつつ解析を行っている。不明熱と原因不明の肝障害の症例を中心に解析を次世代シーケンスの解析を行ってきた。所得したショートリード配列を犬にマッピングし、マッピングされない配列について解析をおこなっているが、犬の血漿中には予想以上にウイルス様配列が存在することがわかった。その中には伝染性下痢やpoxウイルスやレトロウイルスに類似したものが多くみられるが、詳細な解析によりイヌゲノム由来であることが判明し、現在のところ新規のウイルスを疑わせるものはとれていない。これらウイルス様の配列の存在や宿主由来の血漿DNAの存在のするため、多くのリードを取得する必要があり、解析のコスト(次世代シーケンスの費用)が増大している。今後、新規のウイルス発見の確率を上げるためには、より多くの症例で解析をチャレンジしていくことが必要なことが判明した今後は、宿主(犬)由来の遺伝子成分を減らす工夫(抽出方法など)を行ない、さらに1検体あたりのリード数をやや抑え、症例数を増やすことでウイルス検出の確率をあげていきたい。さらにこれまで得られた塩基情報(とくに内因性のウイルス様配列)を利用して、遺伝子情報解析処理のパイプラインを簡素化し、解析スピードを向上させたいと考えている。本研究では動物病院に来院した臨床例のうち感染症が疑われるが、既存の感染症が診断できなかった症例を中心に血清などの検体を集め解析を進めている。研究期間中、通常の環境で飼育されており発熱等がみられた家庭犬の腫大した脾臓およびリンパ節吸引材料中に真菌様構造物が観察された。これらの材料から真菌のユニバーサルプライマーを用いITS領域をPCR法で増幅し遺伝子解析を行ったところ、Inonotus属真菌であることが判明した。Inonotus属

真菌による感染症は極めて稀であり、おそら犬では国内で初めての報告である(学会報告)。この症例は免疫抑制状態にはなく、飼育環境も一般的な家庭であり、感染が成立した理由は明らかではない。鹿児島県内の動物病院から原因不明の感染症の検体を集める課程で、重症熱性血小板減少症候群(SFTS)が疑われる症例に複数遭遇している。研究分担者は現在もSFTSウイルスの遺伝子診断および抗体検査を継続して実施しており、これまで7例の遺伝子陽性または抗体陽性例を見出している。これは国内で報告されている猫の感染例の約半数にあたる。臨床症状、血液検査所見などSFTSを疑う猫の症例についての重要な臨床情報が得られており、さらに病原性と遺伝子型について解析を行っている。現在、SFTSの診断依頼数が増えているが、その中にはSFTSと類似した病態や臨床検査所見を示すにもかかわらず、SFTSの遺伝子や抗体が検出されない症例が存在しており、新規の感染症が疑われる。このような検体を数例保存しており、今後、これを材料に次世代シーケンスを行って解析を進めて行く予定である。本研究では次世代シーケンスでの新規ウイルスの発見を目的にしている。次世代シーケンスのコスト(外注を予定)の問題から、可能な限り検体をまとめて解析する必要がある。昨年、新たにSFTSがネコの間でかなり広がっていることが判明した。その検体を診断する過程で臨床所見がSFTSと類似するが、SFTSではない症例も多く存在していることがわかっている。このような検体は本研究の研究対象となる。SFTSの発症がさらに増加する4月以降、検査検体の増加が見込まれ、このような未知の感染症の可能性のあるサンプルが集まることが予想される。そのため次世代シーケンスによる解析を6月以降に延期して実施する予定である。本年度は今まで蓄積してきた感染症が疑われる犬4症例、猫4症例の合計8症例の検体について次世代シーケンスによる解析を行い、新規ウイルス感染症検出方法としての妥当性を評価し、新規病原体の検出を試みた。今回の研究では血漿200microL程度の少量の血漿を出発点としたが、適切な抽出と増幅方法を検討してきたことで8症例すべてにおいて次世代シーケンス解析を行うことができ、2000万リード/検体程度のRNA配列が取得された。個々の症例について、重症熱性血小板減少症であった猫からは非常に多量のSFTS遺伝子が検出された。このことは事前に病原体の情報が得られないような状況においてもSFTSのような急性感染症を容易に検出できることを示唆しており、未知のウイルス感染に対する本方法の有用性が示された。同じくネコ免疫不全ウイルス(FIV)感染症についても、AIDS期にある症例で多量のFIV遺伝子が検出され、免疫不全症の発症との関与が疑われた。別の不明熱の猫の1例からはモルビリウイルスが検出された。猫のモルビリウイルスは近年、慢性腎臓病への関与が指摘されている。今回、このウイルスが急性感染症の症状を示す猫から初めて検出れさ、本ウイルスが猫で持続的なウイルス血症を起こし、急性感染症の症状を惹起することが示唆された。さらに猫で臨床的に重篤な症例においてネコで内因性レトロウイルスが血中に多く検出された。ネコ内因性ウイルスが臨床的な問題を起こすのかについて今後の検討が必要と思われた。
本邦産高等植物を対象としたバイオプロスペクティング:抗菌抗かびシード物質の探索

1、沖縄県西表島における植物試料の収集沖縄県西表島において、高等植物試料200種以上を採集した。試料は部位ごとに分別、またさく葉標本を作製し、作業は琉球大学熱帯生物圏研究センター西表実験所にて行った。2、フィリピン国立植物標本館における植物試料の固定日本国内における資料不足により、固定の困難な植物試料はフィリピン国立植物標本館において海外共同研究者であるドミンゴ・M・マドウリド博士と共同で鑑定作業を行った。その結果、採集試料の中にキョウチクトウ科ゴムカズラなどの希少植物が含まれているごとがわかった。特にゴムカズラは、当初、固料のサカキカズラと誤認していた。そのほか、マメ科ジャケツイバラ属のシロツブ、ナンテンカズラ、ハスノミカズラの学名上の混乱があることが明らかとなり、整理した。3、植物試料の抗菌抗かび活性の評価これまでに構築した植物エキスライブラリに南西諸島で採集した植物試料を加え、2000サンプルについて抗菌抗かび活性試験を行った。その結果、グラム陽性菌Staphylococcus aureus、グラム陰性菌Escberichia coli、酵母菌Saccbaromyces arevisiae、かびAspergillus nigerに対してそれぞれ124、4、28、24種のサンプルが有意の陽性を示した。4、抗酵母活性物質の単離、構造決定エゴノキ料ハクウンボク果皮、ツバキ料OK1588幹より新規オレアナン系アシルサポュンを抗酵母活性成分として単離精製し、その構造を明らかにすることができた。5、植物化学的に興味ある植物より新規成分の単離、構造決定抗菌活性を指標とした抗菌シード物質の単離精製のほか、成分情報の乏しい分類群の植物試料(ハクウンボク樹皮、ナンテンカズラ葉、ドクウツギ果実)について成分研究を行い、植物化学的に興味ある新規成分を得、構造を明らかにした。1.高等植物試料の抗菌抗かび活性試験これまでに調製した750の高等植物試料(メタノールエキス)について一次スクリーニングとしてグラム陽性菌Staphylococcus aureus、グラム陰性菌Escherichiacoli、酵母菌Saccaromyces cerevisiae、かびAspergillusnigerの4種を用いてそれぞれの抗菌活性を評価した。グラム陰性菌に対して活性を示したサンプルはなかったが、グラム陽性菌の増殖抑制活性を示したものは118サンプルあり、これについては更に詳細な抗菌活性試験法を用いた二次スクリーニングで絞込みを行う予定である。一方、かびA.nigerに対して顕著な活性を示したものが5サンプルあり、今後、活性成分を単離するに十分な量の試料の採集を行うつもりである。また、酵母菌に対しては14サンプルに増殖抑制作用が見られた。このうち、抗菌比活性が比較的高く、試料の入手の容易なハクウンボクStyrax obassia果皮について活性成分の単離を行った。2.ハクウンボク果皮の抗酵母菌作用成分の単離、精製ハクウンボク果皮の50%エタノールエキスを抗酵母菌活性を指標としてHP-20にて分画、活性はメタノール溶出画分にのみ見られた。メタノール画分をODSカラムを用いて分離した結果、jegosideと命名した新規アシルサポニン1種と既知サポニンであるjegosaponin Aを得た。jegosideをアルカリ水解したのち酵素分解して得られたアグリコン部は既知トリテルペンR_1-barrigenolと一致した。Jegosideの糖鎖は^1H-NMR、^<13>C-NMRおよびC-H COSY、C-H HOHAHA、HMBCの2D-NMRを用いて決定した。

抗酵母菌活性はS.cerevisiae、Candida albicans、Hansenula anomala、Pichia carsonii、Cryptococcus laurentiiほか数種の菌株を用いて評価した結果、jegosaponin AにMICが25μg-50μg/mLという顕著な活性が見られたが、jegosideのMICは200μg/mL以上であった。3.南西諸島における抗菌抗かび活性試験用試料の採集琉球大学熱帯生物圏研究センター西表実験所を拠点として植物試料の採集を行い、抽出部位の調製および植物種の同定のためのさく葉標本を作製した。4.フィリピン国立博物館における採集植物の同定これまでに採集した植物試料の標本の同定作業を海外共同研究者とともに行った。1、前年度のハクウンボク(Styrax obassia)果皮に引き続き、今年度は樹皮の化学研究を行った。樹皮のメタノールエキスを水に懸濁し、酢酸エチル、ブタノールにて分配抽出し、ブタノール層について各種クロマトグラフィにより分離、精製を行い、その結果、3種の新規ノルネオリグナン配糖体SOB04、SOB06、SOB08と既知物質SOB09を得た。構造解析は^1H-、^<13>C-NMRやHMQC、HMBCなどの2D-NMRを用いて行った。SOB04、SOB06のアグリコンはegonolのプロパノイド側鎖の1"位に、SOB08はhomoegonolのプロパノイド側鎖の1"位にそれぞれ水酸基が結合したものであることが明らかとなり、egonol系ノルネオリグナンとしては最初の例である。SOB04、SOB08はプロパノイド側鎖の3"水酸基にグルコース、SOB06はGlc-(1→6)-Xylがそれぞれβ配位で結合していることがわかった。2、ナンテンカズラ葉の化学研究を行った結果、CCL01、CCL02と仮称した新規カサン系ジテルペンを得た。構造解析の結果、CCL01はジテルペン骨格の5位に水酸基がなく、α,β-butenolide hemiketalの部分構造を有すること、CCL02はそれが脱水した構造であり、いずれも植物化学的に珍しいネオカエサルピン系であることが明らかとなった。3、沖縄県西表島における野外調査研究で植物研究試料を採集した。今年度は、抗菌活性試験で顕著な抗酵母活性を示した植物種を重点的に採集したほか、シロミミズなど予備実験で植物化学的見地から興味ある二次代謝物を産するものも採集した。4、フィリピン国立博物館植物標本館にて、沖縄で採集した標本の同定を行った。ナンテンカズラなどジャケツイバラ属種の学名の混乱が明らかになったほか、希少種キョウチクトウ科ゴムカズラなどこれまで同定されていない植物種が同標本館における調査で同定できた。また、上述のハクウンボクと類縁であるエゴノキは西表島産と本土産とではかなり形態が異なり、フィリピン産に近い特徴をもつことも明らかになった。
新生鎖合成中のリボソームによるmRNA安定性制御機構の解明

本年度は、確立したリボソームの精製方法によってゼブラフィッシュ原腸胚からリボソームを精製し、結合因子の解析を行った。特異抗体によるウエスタンブロット解析の結果から、リボソームと脱アデニル化複合体CCR4-NOT複合体の構成因子であるCnot1、Cnot4の結合が検出された。これらの結合は翻訳伸長の阻害剤であるシクロヘキシミドによる影響を受けなかった。一方で、出芽酵母においてコドンmRNA分解に関わることが報告されているDdx6についてはリボソームとの結合は検出できなかったことから、ゼブラフィッシュ初期胚ではCCR4-NOT複合体がDdx6に依存せずにリボソームと相互作用し、コドン依存的な脱アデニル化を行なっている可能性が示唆された。また、出芽酵母においてNo-go decayに必須因子とされているE3ユビキチンライゲースHel2の脊椎動物オーソログであるZnf598について、CRISPR-Cas9によってゼブラフィッシュ変異系統を作成した。この変異体ではNo-go decayは起こらなくなっていた一方で、コドン依存的なmRNA分解は野生型同様に起こっていたことから、リボソームに起因する2つのmRNA分解機構はそれぞれ独立の分子機構によって引き起こされていると結論した。さらにmRNA上でのリボソームの動態を網羅的かつ高解像度で解析するため、リボソームフットプリント解析を行なった結果、コドン依存的なmRNA分解を引き起こすコドンではリボソームの滞在時間が長い傾向にあることが明らかとなった。現在、以上の研究成果を論文としてまとめ、投稿を準備している。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、ゼブラフィッシュ初期胚を用いた実験系において、新生鎖合成中のリボソームによるコドン認識がどのようにしてmRNAの安定性制御へと繋がるのか、そのメカニズムを明らかにすることを目的とする。本年度は、新生鎖合成中のリボソームによって引き起こされる複数のmRNA分解経路を厳密に区別して解析を行うために、それぞれの経路に特異的に反応するレポーターmRNAの構築を行った。その結果、コドン依存的mRNA分解とNo-go decay(以下NGDとする)と呼ばれる異常停止したリボソームに起因するmRNA分解機構は、その引き金となるリボソームの動態だけでなく、その後の分解機構も異なっていることが確認された。これに並行して、新生鎖合成中のリボソームによるmRNA分解に特異的に関与するリボソーム因子/修飾(ユビキチン化など)の同定を行うために、発生時期ごとのリボソーム精製の条件検討を進めた。しかし予定していた方法ではリボソームの精製効率が十分ではないことが判明したため、繰越期間においてリボソーム精製条件を再検討し、ある程度の改善を達成した。今後は、開発したレポーターmRNA実験系によって、コドン依存的mRNA分解とNGDを厳密に見分けながら、それぞれの場合にリボソームに結合する因子の同定、初期発生のステージごとの結合の検証へと進めていく。またmRNA上でのリボソームの動態を網羅的かつ高解像度で解析する必要が生じると予想されるため、リボソームフットプリント解析法の導入や、研究代表者が開発したコドン効果を網羅的に解析する手法(Parallel Analysis of Codon Effects)を導入するための準備を進めている。本年度はまず、新生鎖合成中のリボソームによって引き起こされる複数のmRNA分解経路を厳密に区別して解析を行うために、それぞれの経路に特異的に反応するレポーターmRNAの構築を行った。同義コドンの差がmRNAの安定性に与える影響を感知するレポーターとして、特定のコドンが1つおきに繰り返し出現するタグ配列を開発した。またリボソームの強い停滞(ストール)が引き起こすmRNA分解現象であるNGDを引き起こす基質として、小胞体ストレスセンサーであるXbp1の停滞配列と、ヒトサイトメガロウイルスgp48のuORF2にコードされている停滞配列(hCMV uORF2)の2つの効果をゼブラフィッシュ初期胚において検証した。

その結果、hCMV uORF2を挿入したGFPレポーターmRNAは不安定化していることが明らかになった。コドンタグレポーターによるmRNA分解とhCMV uORF2によるmRNA分解を詳細に比較したところ、前者のみポリA鎖の短縮を伴うことが明らかとなった。mRNA分解機構はその引き金となるリボソームの動態だけでなく、その後の分解機構も異なっていることが確認された。並行して、発生時期ごとのリボソーム精製の条件検討を進めていたが、当初の予想に反し、リボソーム精製に用いたSBPタグが、ゼブラフィッシュ胚発生初期では、胚発生後期や成体組織などと比較して効率良く働かないことが判明した。リボソームに付加するタグと胚発生初期におけるリボソーム精製条件を再検討し、改良型タグ付きリボソーム精製系統の作成を追加で行う必要が生じたため、当初の計画よりもやや遅れが生じたが、繰越期間においてその改善のための実験を追加で行うことで対応した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、開発したレポーターmRNA実験系によって、コドン依存的mRNA分解とNGDを厳密に見分けながら、それぞれの場合にリボソームに結合する因子の同定を目指す。それらの因子が決定されれば、初期発生のステージごとに結合に差があるかどうかを検証していく予定である。リボソームの精製方法については、追加実験と検証によって精製効率のいくぶんの改善が認められたが、バッファー条件やタグの種類の変更など、さらに効率の良い方法の開発を視野に入れて準備を進めていく。本年度の研究計画を進めていく過程で、リボソームに結合するE3ユビキチンライゲースに関する論文が複数発表された。これらについては本研究で同定を目指すリボソーム結合因子の有力な候補であるので、特に注目して解析を進める。具体的には、Hel2/Znf598とCnot4について、ゼブラフィッシュ初期胚での発現解析、発生時期ごとのリボソームへの結合解析、およびCRISPR-Cas9による変異系統の作成を行う予定である。また、今後はmRNA上でのリボソームの動態を網羅的かつ高解像度で解析する必要が生じると予想されるため、リボソームフットプリント解析法の導入を行う必要がある。研究代表者はコドン効果を網羅的に解析する手法(Parallel Analysis of Codon Effects)を開発しており、この方法を本研究計画に導入することにより、初年度の遅れを取り戻して研究計画を進めていくことが可能になると期待される。
高温超伝導体の非平衡現象の解明とトランジスタへの応用

本研究は新しい超伝導物質“酸化物高温超伝導体"の電子物性を調べ、それを新しいエレクトロニクス素子に応用することを目的に設定されたものである。酸化物高温超伝導体は発見されて間がないために、材料準備はもちろんのこと、いろいろな面でまだ研究の進展がほとんどない状態にある。本研究では高温超電導体において非平衡超伝導現象が存在できるのかどうか、という命題をおき、非平衡現象の追及をとうしてこの新物質にメスを入れることを試みる。また、非平衡現象が起こるならば直ちにトランジスタへの応用を計ろう、という計画を立てた。研究は高温超伝導体薄膜の準備技術レベルに大きく依存するものである。そこで我々は物性研究にも工学研究にも必要・不可欠なエピタキシャル成長技術の研究にまず重点を置いて進めてきた。YBCO系の薄膜については現在かなり高水準のエピタキシャル膜が得られる。もちろん多結晶膜の作製など問題でない。その他、プロセス技術一般についても研究を進め、素子作製が問題なく行えるに至った。ソ-ス・ドレイン電極を具備したYBCOチャンネルの上にAlゲ-トを持った準粒子注入形3端子トランジスタを作製し、この素子をもとに非平衡超伝導現象の研究を行った。ゲ-トから注入される準粒子によってトランジスタの電流は変調された。多結晶薄膜のトランジスタにおいてはジョセフソン臨界電流が変調された。一方ではエピタキシャル膜で出来たトランジスタでは、超伝導臨界電流が準粒子注入により直接変調されることも判明した。いずれの場合も、ゲ-ト電流に対するチャンネル電流の変化は増幅されていた。高温超伝導特性の理論基盤が未だに樹立できていないので、とりあえずここではBCS理論に基づく非平衡超伝導の解析を行い、ここで得られた実験結果と対比してみた。解析結果は実験を良く説明しており、高温超伝導体においても非平衡超伝導の状態が起き得ることが明らかになった。その非平衡超伝導特性は、少なくとも現象論的にはBCS理論で良く記述されることも判明した。酸化物高温超伝導体のエピタキシャル成長の研究から開始した。Y系の薄膜を反応性マグネトロンスパッタにより(110)、(001)方位にエピタキシャル成長するための諸条件を把握した。ストイキオメトリの調整と十分な酸素分圧の供給、そして安定した基板加熱が必要条件であった。作製した薄膜の超伝導特性を詳しく調べた。(110)配向エピタキシャル薄膜によれば、この高温超伝導体は強い異方性をもっていて、C軸方向には電流が流れにくいことが判明した。asーgrown薄膜の臨界温度は72Kであった。これを酸素ガス中でアニールすることにより80K以上の値を得ることができた。以上の準備のもとに高温超伝導体の非平衡状態を調べる基礎実験にはいった。新しい超伝導体における非平衡現象は、また未知の領域であるために、果して非平衡状態自体が存在するのかどうかも分からなかった。したがって、本研究は世界で最初に行なわれた挑戦的な研究であった。(001)配向エピタキシャル膜を用いて3端子構造のトランジスタ素子を作った。ゲートはホットな準粒子を注入できるよう設計した。ゲートから注入されたホットホールがチャネルに過剰蓄積して、チャネルの臨界電流を低下させる様子が明確に観測された。ゲート注入電流と変調特性の関係をBCS非平衡理論により計算された結果と対比することから、非平衡超伝導状態が発生していると結論された。(当該年度のまとめ)前年度の研究において、多結晶YBCO

薄膜をソ-ス・ドレイン電極を持つチャンネルの形状にパタ-ニングして、さらにチャンネルの上部に準粒子注入用のゲ-ト電極を設けた3端子トランジスタが、ゲ-トからの準粒子注入に対してジョセフソン臨界電流の大きな変調を示すことを明らかにした。本年度は、この現象を明らかにするために、単結晶エピタキシャルYBCO薄膜を使って同一形状の3端子トランジスタを作製して、その特性を測定すると共に、実験結果を解析した。エピタキシャル薄膜を使う理由は以下のとうりである。すなはち、エピタキシャル膜により実験の舞台を極力単純化でき、そこに現れる諸現象の理解を容易ならしめることが可能になる。本年度実施したエピタキシャルYBCO薄膜の3端子トランジスタにおいては、チャンネルを流れる超伝導臨界電流がゲ-トからの準粒子注入により直接変調されることが判った。この電流変調特性が試料温度に敏感に影響されていた。電流変調特性の温度依存性を理論的に解析することを試みたが、とりあえず既知のBCS理論を基盤にした非平衡超伝導モデルを検討した。解析結果と実験結果を対比したところ、BCS理論が実験結果を良く説明することが判った。以上のことから、酸化物高温超伝導体においても準粒子注入により非平衡現象が起きること、この非平衡現象を利用して電流利得のあるトランジスタを作成できること、BCS理論が高温超伝導特性にも良く適合できることが判明した。
長期臥床による身体活動低減が活性酸素ストレスと抗酸化能力に及ぼす影響

長期安静が生体内酸化ストレスならびに抗酸化能力に及ぼす影響と抗酸化ビタミン補充の意義について,基礎実験モデルから検討した.生後67ヵ月齢と25ヵ月齢のFischer344系雌性ラットを用いた.長期安静状態は後肢懸垂(3週間)により作成した.ビタミンE(RRR-α-tocopherol)補充は1日1回,体重1kgあたり50mgを隔日,腹腔内投与した.測定項目は血清基質(総コレステロール,ビタミンEなど),酸化ストレスの指標として血清ならびにヒラメ筋内過酸化脂質(TBARS濃度),総抗酸化能力(Serum total antioxidant status ; STAS)とした生理的な加齢変化として,血清ならびに筋内TBARSの増加を認めた.いずれの月齢においても,長期安静により血清TBARS濃度の低下を認めた.筋内TBARSは若齢期では低下傾向を,高齢期では不変であった.ビタミンE補充は血清ならびに筋内のビタミンE濃度を増加させ,TBARS濃度を低下させた.高齢ラットで酸化ストレスとSTASの変化を検討したところ,血清TBARS濃度の低下とともにSTASも長期安静により減少した.これは長期安静による活性酸素ストレスに対する耐性の低下を意味する.ビタミンE補充により,血清ビダミンE濃度,ビタミンC濃度が上昇し,TBARS濃度は低下したが,STASは改善しなかった.以上の成績は,長期安静状態では酸素消費量の減少により生体内酸化ストレスレベルの低下が生じ,ビタミンE補充は酸化ストレスをさらに減少させることが示唆された.長期安静から日常生活復帰に伴う急激な酸素消費量の増加は,生体への酸化ストレスを増加を促すと考えられるため,長期安静期間における抗酸化ビタミン補充は一過性の酸化ストレスから生体を防御する上で意義あるものと推察された.とりわけ,高齢期では,一酸化ストレスによる組織障害の可能性が高まることから,抗酸化ビタミン摂取は有用であろう.ビタミンE補充のみでは,STASの改善が見られなかった結果から,バランスよく抗酸化剤を摂取する必要性が考えられた.長期安静状態による身体活動低減が生体内酸化ストレスならびに抗酸化能力に及ぼす影響と抗酸化ビタミン補充の意義に関して,基礎実験モデルから検討した.生後67カ月齢のF344系雄性ラットを通常飼育の(1)対照群,(2)長期安静群,(3)抗酸化ビタミン補充長期安静群の3群にグルーピングした.長期安静は後肢懸垂法により行い,期間は3週間とした.グループ3には,懸垂6日前から実験期間を通して,RRR-α-tocopherolを1日1回,体重1kgあたり50mgを隔日,腹腔内投与した.グループ1と2にはRRR-α-tocopherol free製剤をプラセボ投与した.測定項目は血清基質(総蛋白,総コレステロール,中性脂肪,過酸化脂質[TBARS],ビタミンE)濃度,後肢筋(腓腹筋,足底筋,ヒラメ筋)湿重量,ヒラメ筋TBARSとした.後肢懸垂により,血清総蛋白,総コレステロール,中性脂肪濃度に変化はみられなかったが,血清TBARS濃度は減少した.ビタミンE補充は血清ビタミンE濃度を上昇させ,後肢懸垂による血清TBARS濃度の低下を助長した.後肢懸垂により骨格筋の萎縮がみられ,とくにヒラメ筋で顕著であった.ヒラメ筋内のビタミンE濃度は後肢懸垂では不変であったが,TBARS濃度は血清と同じく低下傾向を示した.ビタミンE補充によりヒラメ筋ビタミンE濃度は増加し,TBARS濃度を低下させた.以上の成績は,長期安静状態ではエネルギー消費量の減少により生体内酸化ストレスレベルの低下が生じ,ビタミンE補充は酸化ストレスをさらに減少させることが示唆された.長期安静から日常生活復帰に伴うエネルギー代謝の急激な変化は生体への酸化ストレス増加を促すと考えられるため,長期安静期間における抗酸化ビタミン補充は一過性の酸化ストレスから生体を防御する上で意義あるものと推察された.長期安静が生体内酸化ストレスならびに抗酸化能力に及ぼす影響と抗酸化ビタミン補充の意義について,基礎実験モデルから検討した.生後67ヵ月齢と25ヵ月齢のFischer344系雌性ラットを用いた.長期安静状態は後肢懸垂(3週間)により作成した.ビタミンE(RRR-α-tocopherol)補充は1日1回,体重1kgあたり50mgを隔日,腹腔内投与した.測定項目は血清基質(総コレステロール,ビタミンEなど),酸化ストレスの指標として血清ならびにヒラメ筋内過酸化脂質(TBARS濃度),総抗酸化能力(Serum total antioxidant status ; STAS)とした生理的な加齢変化として,血清ならびに筋内TBARSの増加を認めた.いずれの月齢においても,長期安静により血清TBARS濃度の低下を認めた.筋内TBARSは若齢期では低下傾向を,高齢期では不変であった.ビタミンE補充は血清ならびに筋内のビタミンE濃度を増加させ,TBARS濃度を低下させた.高齢ラットで酸化ストレスとSTASの変化を検討したところ,血清TBARS濃度の低下とともにSTASも長期安静により減少した.これは長期安静による活性酸素ストレスに対する耐性の低下を意味する.ビタミンE補充により,血清ビダミンE濃度,ビタミンC濃度が上昇し,TBARS濃度は低下したが,STASは改善しなかった.以上の成績は,長期安静状態では酸素消費量の減少により生体内酸化ストレスレベルの低下が生じ,ビタミンE補充は酸化ストレスをさらに減少させることが示唆された.

長期安静から日常生活復帰に伴う急激な酸素消費量の増加は,生体への酸化ストレスを増加を促すと考えられるため,長期安静期間における抗酸化ビタミン補充は一過性の酸化ストレスから生体を防御する上で意義あるものと推察された.とりわけ,高齢期では,一酸化ストレスによる組織障害の可能性が高まることから,抗酸化ビタミン摂取は有用であろう.ビタミンE補充のみでは,STASの改善が見られなかった結果から,バランスよく抗酸化剤を摂取する必要性が考えられた.長期安静状態による身体活動低減が生体内酸化ストレスならびに抗酸化能力に及ぼす影響と抗酸化ビタミン補充の意義に関して、基礎実験モデルから検討した。生後25ヵ月齢の高齢Fischer344系雌性ラットを通常飼育の(1)対照群、(2)長期安静群、(3)抗酸化ビタミン補充長期安静群の3群にグルーピングした。長期安静は後肢懸垂法により行い、期間は3週間とした。グループ3には、懸垂6日前から実験期間を通して、RRR-α-tocopherolを1日1回、体重1kgあたり50mgを隔日、腹腔内投与した。グループ1と2にはRRR-α-tocopherol free製剤をプラセポ投与した。測定項目は血清の総蛋白、総コレステロール、中性脂肪、過酸化脂質[TBARS]、ビタミンE、ビタミンC、総抗酸化能力(Serum total antioxidant status STAS)、後肢筋(腓腹筋、足底筋、ヒラメ筋)湿重量、ヒラメ筋TBARSとした。後肢懸垂により、血清総蛋白、総コレステロール、中性脂肪濃度は低下した。血清TBARS濃度とSTASは減少した。ビタミンE補充は血清ビタミンE濃度を上昇させるとともに、ビタミンC濃度の上昇も招来し、後肢懸垂による血清STAS濃度の低下を助長した。しかし、ビタミンE補充は血清STASを高めなかった。ヒラメ筋内のビタミンE濃度は後肢懸垂で上昇し、TBARS濃度は不変であった。ビタミンE補充によりヒラメ筋のビタミンE濃度は増加し、TBARS濃度を低下させた。前年度の若齢ラツトの結果を踏まえてまとめると、長期安静状態では酸素消費量の減少により生体内酸化ストレスレベルの低下が生じ、ビタミンE補充は酸化ストレスをさらに減少させること、血清あるいは組織内(ヒラメ筋)TBARS濃度は加齢に伴い増加することから、高齢期では酸化ストレス傷害の可能性が高まること、ビタミンE補充は酸化ストレスを軽減するが、STASには有益な影響を示さないこと、長期安静による筋萎縮は、若齢期に比べ高齢期で顕著であることが示唆された。
11q23 転座型 ALL と、それを維持する骨髄微小環境の生物学的特性と機序の解明

難治性小児白血病である11q23転座型ALLはFLT3を高発現し、骨髄微小環境において、大量のFLを発現・分泌している骨髄ストローマ細胞に接着しFLT3/FL-interactionを介してアポトーシス抵抗性の休眠状態に誘導される。TGF-β1とFLの共添加は11q23転座型ALL細胞のTGF-β1遺伝子発現を強く誘導するが、骨髄ストローマ細胞やALL細胞自身が分泌するTGF-β1とFLが協調的に作用することで、より深い休眠状態に誘導される可能性が示された。慢性骨髄性白血病の白血病幹細胞の維持に重要な役割をもつフォークヘッド転写因子FOXO3aは、FL及び低濃度TGF-β1刺激により、その細胞内局在が核外へ移動する可能性がある。本研究は難治性である11q23転座型急性リンパ性白血病(11q23転座型ALL)が抗がん剤に対しアポトーシス抵抗性を獲得し、微少残存病変(minimal residual disease,MRD)を形成する過程に関与していると考えられるFLT3/FLシステムの、分子レベルでのメカニズムの解明と、MRDの形成に関わる他の分子間相互作用を探索することにより、11q23転座型ALLの治療成績の改善をめざすものである。我々は、FLT3を高発現している11q23転座型ALL細胞にFLIT3-ligand(FL)を添加すると、p27の発現増強とSTAT5の脱リン酸化を伴って、抗がん剤抵抗性のGl期停止が誘導されることを見出し、FLを高発現する骨髄ストローマに接着した細胞はFLT3/FL-interactionを介して抗がん剤抵抗性の休眠態に誘導され、MRDが形成・持される可能性を報告した(Cancer Res,2007)。また、FL刺激により増殖が強く抑制される11q23転座型細胞株を用い、DNAアレイでFL添加により発現が増加する遺伝子としてTGF-beta1,EGR1等を見出した。そこで平成22年度は1、1123転座型ALL、細胞株におけるTGF beta1の生物学的特性を検討した。結果、骨髄ストローマ細胞が発現・分泌するFLは、骨髄ストローマ細胞や11q23転座型ALL細胞自身が産生するTGF-beta1と協調的に作用し、11q23転座型ALL細胞に細胞回転停止と抗がん剤AraCに対するアポトーシス抵抗性を誘導することを見出した。更に2、骨髄ストローマ細胞由来液性因子よる11q23転座型ALL細胞の薬剤耐性誘導をtranswellを用いた実験系で検討した。結果、11q23転座型ALL細胞株KOCL-58は骨髄ストローマ細胞KM104とtranswellで共培養することにより、細胞増殖が亢進し、抗がん剤AraCに対しアポトーシス抵抗性となることを見出した。しかし共培養(transwell)により誘導されたAraC抵抗性は、抗FL中和抗体、TGF-beta1受容体キナーゼ阻害剤の添加により減弱されなかった。以上より、11q23転座型ALL細胞は骨髄ストローマ細胞との接着により休眠状態に誘導されアポトーシス抵抗性を獲得する一方で、非接触MLL+ALL細胞は骨髄ストローマ細胞由来液性因子により増殖の促進とアポトーシス抵抗性を獲得する可能性が示唆された。本研究は難治性の11q23転座型急性リンパ性白血病(11q23転座型ALL)が抗がん剤に対しアポトーシス抵抗性を獲得し、微少残存病変(minimal residual disease, MRD)を形成する過程において、FLT3/FLシステムが関与していることを立証し、その分子レベルでのメカニズムの解明と、MRDの形成に関わる他の分子間相互作用を探索することにより、11q23転座型ALLの治療成績の改善をめざすものである。我々は、FLT3を高発現している11q23転座型ALL細胞にFLT3-ligand(FL)を添加すると、p27の発現増強とSTAT5の脱リン酸化を伴って、抗がん剤抵抗性のG1期停止が誘導されることを見出し、FLを高発現する骨髄ストローマに接着した細胞はFLT3/FL-interactionを介して抗がん剤抵抗性の休眠状態に誘導され、MRDが形成・維持される可能性を報告した(Cancer Res, 2007)。平成23年度は、1.11q23転座型ALL細胞株におけるTGF beta1の生物学的特性の更なる検討(dyeexclusiontest、Annexine V-PI染色、active caspase 3染色)結果、FLは、TGF-beta1と協調的に作用することで、11q23転座型ALL細胞に細胞回転停止と、抗がん剤AraCに対するアポトーシス抵抗性を、より強力に誘導することを見出した。2.11q23転座型ALL細胞にアポトーシス抵抗性を誘導する骨髄ストローマ細胞由来液性因子の探索Cytokine