hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
X線写真からの腫瘤影の自動抽出

本研究で扱うX線画像はX線を人体に照射し,各細胞の透過率の違いから生じる透過光の強度分布を画像化したものである.一般に,X線画像は他の医用画像に比べて高解像度であるが,使用されるX線は有害であることから,被爆量を軽減するためその線量を最小限に留めた撮影が行われており,得られる画像はコントラストが低く,信号/雑音比の小さなものとなる.したがって,これらのノイズ等に対してロバストな処理手法が必要となる.さらに,抽出標的である腫瘤を形成する細胞群の形状および大きさは千差万別なので,これらを固定したパターンマッチング手法は利用できない.本研究では,上記の乳房x線画像から腫瘤輪郭形状を自動抽出することである.輪郭形状を求める際によく用いられるエッジ情報は画像の濃淡値を二階微分したゼロ交差が一般的であるが,これは高周波成分に特に敏感なため尺度空間フィルタリングと呼ばれる方法を導入した.この手法はボケを意図的に画像に与えるもので,このボケの量を連続的に変化させることにより高周波ノイズを軽減しながらエッジ点を低解像度の画像から高解像度の画像へとトレースし,最終的に元の解像度の画像上である輪郭線を求めることができる.さらに,上記の定義からエッジ点列は明度の高い領域を囲む閉鎖域である保証はないので,腫瘤輪郭の特徴とは符合しない場合がある.輪郭線を構成とする条件として高濃度であることを付加し,エネルギー最小化問題を構成するスネ-クと呼ばれる動的輪郭線モデルを導入し,新たにこれらの各エネルギー関数を定義し,各部分エネルギーの係数を調整することにより所望の目標輪郭を抽出する手法を提案した.この手法を用いて実際の画像を対象に輪郭抽出をおこない,専門医師の抽出結果と照合したところ面積にして80%を越えるマッチングが得られた.本研究で扱うX線画像はX線を人体に照射し,各細胞の透過率の違いから生じる透過光の強度分布を画像化したものである.一般に,X線画像は他の医用画像に比べて高解像度であるが,使用されるX線は有害であることから,被爆量を軽減するためその線量を最小限に留めた撮影が行われており,得られる画像はコントラストが低く,信号/雑音比の小さなものとなる.したがって,これらのノイズ等に対してロバストな処理手法が必要となる.さらに,抽出標的である腫瘤を形成する細胞群の形状および大きさは千差万別なので,これらを固定したパターンマッチング手法は利用できない.本研究では,上記の乳房x線画像から腫瘤輪郭形状を自動抽出することである.輪郭形状を求める際によく用いられるエッジ情報は画像の濃淡値を二階微分したゼロ交差が一般的であるが,これは高周波成分に特に敏感なため尺度空間フィルタリングと呼ばれる方法を導入した.この手法はボケを意図的に画像に与えるもので,このボケの量を連続的に変化させることにより高周波ノイズを軽減しながらエッジ点を低解像度の画像から高解像度の画像へとトレースし,最終的に元の解像度の画像上である輪郭線を求めることができる.さらに,上記の定義からエッジ点列は明度の高い領域を囲む閉鎖域である保証はないので,腫瘤輪郭の特徴とは符合しない場合がある.輪郭線を構成とする条件として高濃度であることを付加し,エネルギー最小化問題を構成するスネ-クと呼ばれる動的輪郭線モデルを導入し,新たにこれらの各エネルギー関数を定義し,各部分エネルギーの係数を調整することにより所望の目標輪郭を抽出する手法を提案した.この手法を用いて実際の画像を対象に輪郭抽出をおこない,専門医師の抽出結果と照合したところ面積にして80%を越えるマッチングが得られた.
胎児期起源仮説に基づく生活習慣病予防-実践に向けてのエビデンス創生-

男性1978名(36-65歳、平均48.2歳)、女性537名(37-62歳、平均46.6歳)を対象に、出生時体重及び食習慣である食べる速さと成人期の肥満との関連について検討した。男女とも低出生体重で生まれた人は食べる速さが速かった。また、低出生体重で生まれた男性ほど、食べる速さが速いことが肥満に繋がる傾向がみられた。女性では、食べる速さと肥満との関連は出生時体重による変化はなかった。平成20年度は、平成19年度に行った生活習慣アンケート調査の入力作業とデータベース化を行い、同年度の健診成績と統合する準備を整えた。次いで、既に作成されている平成14年度のデータを用いて、喫煙習慣と出生時体重が血圧値に与える影響に交互作用が存在するかどうか検討した。分析対象は男性のみとした。喫煙習慣についてはブリンクマン喫煙指数を用いて3群(0-<300、300-<600、600-)に層別化し、各群における年齢とBody mass indexで調整した出生時体重4群(<2500g未満、2500-<3000g、3000-<3500g、3500g-)の平均収縮期血圧値と平均拡張期血圧値を一元配置分散分析を用いて算出した。収縮期血圧値(平均値mmHg)に関して、ブリンクマン喫煙指数0-<300では、<2500g未満、2500-<3000g、3000-<3500g、3500g-の順に130.5(n=73)、126.4(n=540)、126.3(n=536)、125.6(n=118)と出生体重が小さいほど有意に収縮期血圧値が上昇する傾向が認められた(傾向性p値=0.014)。ブリンクマン喫煙指数300-<600では、同順に128.1(n=24)、126.3(n=198)、126.9(n=189)、124.5(n=45)、ブリンクマン喫煙指数300-<600では、同順に127.5(n=39)、128.5(n=233)、130.1(n=177)、130.6(n=33)といずれも収縮期血圧と出生時体重との間には統計学的に有意な関連は認められなかった。拡張期血圧に関しては、いずれの喫煙指数群においても両者に関連は認められなかった。仮説との乖離があり、他の生活習慣に関しても出生時体重との交互作用を検討していく。我が国において、出生時体重と成人期の糖尿病との関連は未だ報告されておらず、平成21年度は同分析を行った。35-66歳成人男女3054名(男性2286名、女性768名)を対象に、自己申告より得られた出生時体重を2500g未満、2500g以上3000g未満、3000g以上3500g未満、3500g以上の4つのカテゴリーに分類した。高血糖の定義を空腹時血糖110mg/dl以上かつ糖尿病の既往歴ありとすると、出生時体重のカテゴリー順に高血糖者の割合は18.3%、15.9%、12.8%、10.0%と出生時体重が少ないほど高血糖者の割合が高かった。さらに、高血糖を従属変数、出世時体重を独立変数とし、性(男、女)、年齢(連続変数)、喫煙状況(現在喫煙の有無)、飲酒状況(週あたりの飲酒日数)、運動習慣(1週間に1度以上の運動習慣の有無)、Body mass index(連続変数)、父親の糖尿病歴(有無)、母親の糖尿病歴(有無)を調整した上で、3500g以上の群を基準とした2500g未満、2500g以上3000g未満、3000g以上3500g未満の各群にオッズ比をロジスティック回帰分析を用いて算出した。オッズ比(95%信頼区間)を順に示すと、2.03(1.16-3.57)、1.50(0.96-2.35)、1.33(0.84-2.10)、1(基準)となり、糖尿病と関連すると考えられる要因で調整しても、出生時体重と高血糖者の割合は負の関連がみられた。(傾向性p=0.01)今後はさらに両者に関連が飲酒、喫煙等の習慣によって異なるか否かについて検討する。2007年に愛知県の某職域を対象に行った生活習慣アンケート調査をデータベース化し、利用した。本年度は、出生時体重と食習慣の1つである食べる速さ(かなり速い、やや速い、普通、やや遅い、かなり遅い)に着目し、両者が成人期の肥満に与える影響について分析した。

対象は、これら全ての調査項目を有する男性1978名(36-65歳、平均48.2歳)、女性537名(37-62歳、平均46.6歳)である。男性では、食べる速さが「かなり早い」と答えた人の割合は、2500g未満群、2500-<3000g群、3000-<3500g群、3000g以上群の順に、19.5%、15.1%、12.1%、18.7%と2500g未満群が最も高かった。女性においても、同順に18.0%、16.1%、6.7%、4.5%と同様な傾向を示した。男性において、2500g未満群と3500g以上群の肥満者割合が各々28.5%、30.1%と高かった。出生時体重別に食べる速さと肥満との関連をみると、2500g未満群において「速い、「普通」、「遅い」の3群に分け順に、肥満者の割合は39.2%、13.2%、9.1%と統計学的に有意な関連がみられた。一方、3500g以上群では、順に33.7%、25.0%、27.8%と統計学的に有意な関連はみられなかった。女性ではこのような交互作用はみられなかった。本研究結果をもとに、低出生体重児が成人期に生活習慣病になることを防ぐ方策を考えると、家庭内では、幼少期から正しい食行動を身につけられるようにすることが大切であるといえる。さらに、保健の場においても、早期に体重標準曲線の正常域に入ることを良しとする保健指導は慎むべきである。そのためにも、低出生体重児に対して一生の健康を見据えた成長曲線の開発が強く求められる。
都市高速道路を対象にしたロードプライシング政策の効果とその評価

(1)大阪市の住民を対象にしたアンケート調査をもとに、現在の交通問題に関する認識、今後の都市交通の改善要望、ロードプライシングの一形態である都心部乗入れ賦課金制度を中心とした各種自動車交通抑制策に関する市民の反応を分析した。(2)主に大阪市内の事業所を対象に、阪神高速道路の利用特性と混雑緩和対策に関する意識、この中で混雑料金の導入による混雑緩和対策については、より詳細に分析した。また大阪都心部を対象にした混雑緩和、また大気環境改善の視点からの各種自動車交通対策についての反応を調べた。ここでは都心部乗入れ賦課金制度に関する賛否意識を中心に、より詳細な分析を行った。(3)上記市民、事業所を対象にした調査を含め、1987年から91年にかけて筆者が実施した4回の都市高速道路や都心部を対象にしたロードプライシングに関する意識調査をもとに、市民、事業所、ドライバーといったインタレストグループ間の意識比較、また都市高速道路と都心部を対象にした場合の賛否意識の違い等を分析した。さらにロードプライシングによる賦課金収入を広範な交通サービス改善や環境改善といった目的のために使用することを明示したパッケージアプローチの方法を採用した場合の意識分析も行った。本年度は、主に次の課題を中心にして研究を行った。イ.都市高速道路を対象にしたシミュレ-ションモデルによる混雑料金の算定ロ.ロ-ドプライシングによる自動車交通量抑制策に対する事業所と市民の評価意識分析得られた主な研究成果は次の通りである。1.都市高速道路を対象にしたシミュレ-ションモデルによる混雑料金の算定都市高速道路として、阪神高速道路を対象に都心部に向かう自動車の流れを表現するシミュレ-ションモデルを開発、改良を行った。このモデルを使って現実の混雑時の交通を対象に、いくつかの時間価値のケ-スに応じて混雑料金を算定した。2.ロ-ドプライシングによる自動車交通量抑制策に対する事業所と市民の評価意識分析(1)事業所の評価意識分析1989年に実施した事業所アンケ-ト調査デ-タを基にした、詳細分析を本研究課題内で行った。その結果、阪神高速道路に対する混雑対策としてのロ-ドプライシングは、都心部全体を対象とした場合に比べて、賛成意識が少ないことがわかった。また、この意識の差異に対する要因分析も行った。(2)市民の評価意識分析1990年に大阪市内の住民を対象にしたロ-ドプライシング政策に関する意識調査を実施した。現在、大まかな集計分析を終えたところである。引き続いて次年度詳細分析を実施する。本年度は、主に次の課題に中心に研究を実施した。(1)都市高速道路の料金弾力性の計測と混雑料金の推定(2)ロ-ドプライシングを中心とした自動車交通量抑制策に対する住民意識の評価分析得られた主な研究成果は次の通りである。1.都市高速道路の料金弾力性の計測と混雑料金の推定都市高速道路として、阪神高速道路を対象に、1987年、89年における料金値上げ前後の交通量デ-タをもとに、各ランプ間、各入り口、各路線における料金弾力性を計測し、需要曲線を推定した。次にこれらの成果を本に、朝混雑時の混雑料金を推定し、混雑料金を課したときの交通流改善効果を予測した。2.ロ-ドプライシングを中心とした自動車交通量抑制策に対する住民意識の評価分析今年度は、大阪市民を対象に昨年度に引き続き、アンケ-ト調査を実施し、ロ-ドプライシング施策を中心とした自動車交通量抑制策に対する住民の意識を調べ、その評価特性を分析した。ここでは、新たにパッケ-ジアプロ-チの手法を導入し、いくつかの補完政策を合わせて実施した場合の評価の変化特性についても分析した。また、AHP手法を用い、いくつかの政策の代替案比較を行い、その特性についても分析した。
メタンを含むアルカン類の酸化的水酸化触媒の開発と関連する二核鉄錯体の合成

分子内に6つのピリジンをもつヘキサピリジン配位子L^1を合成した。L^1の二核鉄錯体[Fe_2O(OAc)_2L^1](ClO_4)_2(1)を合成した。X線構造解析の結果、L^1は、1のμ-oxo-di-μ-acetatodiiron(III)コアをちょうどキャップするようにして2つの鉄イオンに配位しており、このコア構造を安定化していることがわかった。二核化配位子を用いてμ-oxo架橋二核鉄錯体が合成されたのは、これが初めてである。1はDMFのような極性の高い配位性の溶媒中でもきわめて安定であった。1をアセトニトリル/塩化メチレンに溶かし、シクロヘキサンとm-クロロ過安息香酸(m-CPBA)を加えて、アルゴン下、室温で撹拌するとシクロヘキサノールを主生成物として、シクロヘキサノン、シクロヘキサノンがさらに酸化されたラクトンなどが得られた。このときの触媒回転数は最高1000を超えており、1が優れた酸素化触媒であることがわかった。また、最高速度は1分間に100turnoverとなり、大きな反応速度を示した。従って、これらの二核鉄錯体とm-CPBAとによってアルカンの高速・高効率水酸化触媒系が構築されたといえる。しかし、1の触媒活性は天然酵素にはまだおよばず、十分な結果とは言えない。そこで、より高活性な触媒の開発が望まれた。sMMOの活性部位は多数のカルボキシル基が配位した二核鉄構造からなる。カルボキシル基の効果を考慮して、配位子3,3-di(2-pyridyl)propanoic acid(HL^2)を新たに設計・合成した。HL_2を用いて二核鉄錯体[Fe_2O(OAc)_2(L^2)_2](2)を合成した。2を触媒としてm-CPBAを用いたシクロヘキサンの水酸化反応を行った。用いたm-CPBA当たりの収率は、1では73%であったが、2では88%まで向上した。いずれの場合もシクロヘキサノールが反応の主生成物であった。m-CPBA当たりのシクロヘキサノールの収率は1では41%であったが、2では63%であった。2が1に比べてより高選択的にアルカンをアルコールへと変換する事がわかった。シクロヘキサノールの生成速度を測定した。1では毎分100回の触媒回転数が観測されたが、2ではこれが200近くまで向上した。また、2では1で見られたInductuin decayが全く見られず、反応は約3分で完結した。反応速度の観点からも2がより優れた触媒であることがわかった。一方、sMMOの酸素活性化機構を解明するために1と過酸化水素との反応を行い、熱的に安定な二核鉄酸素錯体[Fe_2O(OAc)(O_2)L^1]X_3(3)の合成に成功した。3の生成は電子スペクトル、Massスペクトル等から確認された。従来の二核鉄酸素錯体では、その熱的安定性を上げるために鉄まわりに立体的にかさばった置換基を導入してきた。この方法では酸素錯体と基質との反応をも同時に阻害してしまうために基質酸素化触媒を行えない。これに対して3は立体障害を全く持たなくても、30°C付近で約70分という比較的長い半減期を示した。

用いたm-CPBA当たりの収率は、1では73%であったが、2では88%まで向上した。いずれの場合もシクロヘキサノールが反応の主生成物であった。m-CPBA当たりのシクロヘキサノールの収率は1では41%であったが、2では63%であった。2が1に比べてより高選択的にアルカンをアルコールへと変換する事がわかった。シクロヘキサノールの生成速度を測定した。1では毎分100回の触媒回転数が観測されたが、2ではこれが200近くまで向上した。また、2では1で見られたInductuin decayが全く見られず、反応は約3分で完結した。反応速度の観点からも2がより優れた触媒であることがわかった。一方、sMMOの酸素活性化機構を解明するために1と過酸化水素との反応を行い、熱的に安定な二核鉄酸素錯体[Fe_2O(OAc)(O_2)L^1]X_3(3)の合成に成功した。3の生成は電子スペクトル、Massスペクトル等から確認された。従来の二核鉄酸素錯体では、その熱的安定性を上げるために鉄まわりに立体的にかさばった置換基を導入してきた。この方法では酸素錯体と基質との反応をも同時に阻害してしまうために基質酸素化触媒を行えない。これに対して3は立体障害を全く持たなくても、30°C付近で約70分という比較的長い半減期を示した。分子内に6つのピリジンをもつヘキサピリジン配位コンベア1を合成することに成功した。ヘキサピリジン1は分子内に6つのピリジンをもつ全く新しい配位子である。この配位子は2つのトリピリジン部位からなり、それぞれの部位で1つずつの金属イオンを結合することが期待される。2つの部位は、エチレンスペーサーによってつながれており、2つの鉄イオンがμ-オキソ-ジ-μ-アセタト架橋構造をとるのに丁度よい距離に配置されている。ヘキサピリジン配位子を用いることによって二核鉄錯体の合成に成功した。メタノール中に1、過塩素酸鉄(III)、酢酸ナトリウムを加えて室温で反応させ、鉄錯体2を赤褐色の微結晶として得た。これをジメチルホルムアミド(DMF)/2-プロパノールから再結晶することにより、単結晶を得た。単結晶X線構造解析の結果、鉄錯体2の構造が明らかになった。ヘキサピリジン配位子1は、鉄錯体2のμ-oxo-di-μ-acetatodiiron(III)コアをちょうどキャップするようにして2つの鉄イオンに配位しており、このコア構造を安定化している。このために2は極性溶液中でも安定であり、DMFのような極性の高い配位性の溶媒中でも錯体の分解は全くみられず、数ヵ月以上安定である。2が溶液中で常に二核構造を保っているということは、錯体触媒として用いる時に大変重要である。すなわち、基質を直接酸化する活性種が安定な二核構造を保つことによって、高い触媒回転数が期待される。錯体2をアセトニトリル/塩化メチレンに溶かし、シクロヘキサンとm-クロロ過安息香酸を加えて、アルゴン下、室温で撹拌するとシクロヘキサノールを主生成物として、シクロヘキサノン、シクロヘキサノンがさらに酸化されたラクトンなどが得られた。このときの触媒回転数は最高1000を超えており、ヘキサピリジン二核鉄錯体2が優れた酸素化触媒であることがわかった。また、最高速度は1分間に100turnoverとなり、大きな反応速度を示した。従って、これらの二核鉄錯体とm-CPBAとによってアルカンの高速・高効率水酸化触媒系が構築されたといえる。1、2、3級のアルカンに対する反応性をみるために、アダマンタンおよびメチルシクロヘキサンを基質として用いた。
GABA(A)受容体を介した気管支痙攣抑制機構の解明

気管平滑筋収縮時の平滑筋細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_i)の初期上昇反応は、GABA_A受容体作動薬により抑制された。この抑制反応は(1)細胞外Ca^<2+>の除去、(2)電位依存性Ca^<2+>チャネルの遮断で生じなくなるのに対し、(3)筋小胞体のCa^<2+>を枯渇させた場合は、影響を受けずに存続した。またGABAの投与は気管平滑筋細胞膜を過分極させた。以上より、気管平滑筋上のGABA_A受容体は、細胞膜を過分極させ電位依存性Ca^<2+>チャネルの開放を抑制する結果、細胞外からのCa^<2+>流入を抑制し気管平滑筋収縮を抑制させることが示唆された。本年度は気管平滑筋細胞でのCa^<2+>シグナリング機構におけるGABA_A受容体の役割を中心に研究を行った。1. bradykininがもたらす気管平滑筋の[Ca^<2+>]_i上昇はtransient phase, sustained phaseの2相性の反応を示すが;このうちtransient phaseにおける[Ca^<2+>]_i上昇はGABA及びGABA_A受容体作動薬(muscimol hydrobromide, THIP)により用量依存性に抑制された。またこの抑制はGABA_A受容体拮抗薬(Bicuculline methiodide)により解除された。2.この抑制反応は(1)細胞外Ca^<2+>濃度をfreeにした場合、(2)電位依存性Ca^<2+>チャネル遮断薬(verapamil)で前処置を行った場合には見られなくなった。すなわちこの抑制機構は細胞外Ca^<2+>の流入機構を抑制する結果生じるものであることが示唆された。3.気管平滑筋細胞を用い、GABA_A受容体作動薬投与時のIP_3生合成量について評価を行った。その結果、IP_3生合成量はGABA_A受容体作動薬投与の影響を受けなかった。すなわちGABA_A受容体を介した[Ca^<2+>]_i上昇の抑制は, IP_3生合成の低下によって生じるものではないことが示唆された。一方、GABAB受容体作動薬投与によりIP_3生合成量は増加した。次年度は上記の結果を元に,さらに詳細なシグナリング機構の解明を行う予定である。本年度も気管平滑筋細胞でのCa^<2+>シグナリング機構におけるGABA_A受容体の役割を中心に研究を行った。1.気管平滑筋収縮時の[Ca^<2+>]_i上昇のうちtransient phaseはGABA及びGABA_A受容体作動薬により用量依存性に抑制される。この抑制反応は(1)細胞外Ca^<2+>濃度をfreeにした場合、(2)電位依存性Ca^<2+>チャネル遮断薬(verapamil)で前処置をいった場合には見られなくなることを昨年報告したが、これに加え、細胞内Ca^<2+>ストアである筋小胞体のCa^<2+>を枯渇させた場合には、muscimolによるtransient phase抑制反応はその影響を受けなかった。すなわちこの抑制機構は細胞内Ca^<2+>ストアには作用を与えずに、細胞外Ca^<2+>の流入機構のみを抑制する結果生じるものであることが示唆された。2.パッチクランプ法及び膜電位蛍光試薬(DiBAC)を用いた研究により、GABAの投与は気管平滑筋細胞膜の過分極をもたらすことが明らかとなった。以上の結果は気管平滑筋上のGABA_A受容体は、細胞膜を過分極させることで、電位依存性Ca^<2+>チャネルの開放を抑制する結果、細胞外からのCa^<2+>流入を抑制させ気管平滑筋収縮を抑制することが示唆された。
人工設計ペプチド集合体を用いた放射性/安定レアメタル選択回収システム

現代のハイテク社会で必要であるレアメタルは、希少かつ一部地域に偏在化しているため入手困難で、産業廃棄物からのリサイクルが必須である。また、原発事故で放出されたレアメタルを含む放射性元素の回収が喫緊の課題となっている。そこで、これらのメタルに結合するペプチドを人工設計した。この結果、設計ペプチドは目的金属のみに選択的に結合するだけでなく、呈色により目的メタルを感知するセンサー能を有することを発見した。さらにメタルを自己集合させて回収可能なナノ粒子に転換する機能を有していることが判明し、全く新しいリサイクル法への道を切り拓くこととなった。レアメタルは希少かつ鉱山が地球上の一部地域に集中して偏在化しているため、昨今、価格高騰や輸出規制が問題となっている。一方、原発事故で大きな社会問題となっている放射性元素についてレアメタルを含む金属イオンの回収が喫緊の課題となっている。そこで、これらのメタルを選択的に検出し回収する全く新規のリサイクル技術を開発することを目的とする。この分子システムは、1)結合、2)検出、3)選択、4)センシング、5)回収、の5段階から構成される。本年度は、主として1)2)を中心に完成させ、この結果を既存技術の補完または克服に起用させることで、最終的に5)への橋渡しとする。標的とするレアメタル(アース)として用いた金属は、その有用性と深刻度より、ディスプロシウム、ネオジム、白金、パラジウム、ユーロピウム、ホルミウム、ツリウム、インジウムおよびセシウムとした。また、金で成功しているメタル結合に伴ってあたかもリトマス紙が酸性度を検知するかのごとく呈色することで容易に目的金属の有無を検出するセンシングシステムを作るため、新たに白金をターゲットとした。ペプチド設計では、2種類の基本骨格を用いた。即ち、24アミノ酸残基からなるαへリックス型の金属イオン結合型人工設計ペプチド、および12残基からなる環状ペプチドである。この結果、パラジウム、ネオジムウ、およびツリウムに結合するペプチドの創製に成功した。また、白金のセンシングとして褐色への変化を視認することができた。このことは、1)の結合で新たな分子種の認識が可能であること、および2)の検出についても金以外のものに適用可能であることを示したものであり、4)につながる成果となった。また、放射性に関連する金属として、セシウムと相互作用する環状ペプチドを見出した。当初の予定では、本年度では、1)および2)の達成を目指していたが、これらは概ね達成し、一部早めに4)へ到達することができたため。この結果、αへリックス型の人工設計ペプチドについて、金イオン共存化で結晶化させることに成功し、より高密度での金を回収する道筋を見出した。また、設計した環状ぺプチドについて、パラジウムと選択的に結合することが判明したが、水に対する溶解度が低いため測定に困難が伴った。そこで、溶解性を高め、さらに結合性を高める狙いで新設計の環状ペプチドを再設計した。この結合性を評価する実験を行った所、白金に対して最も強く結合し、またネオジムとの結合性も高いことが明らかになった。当初の予定では、本年度では、1)から4)までに達成を目指していたが、これらは概ね達成し、一部早めに5)へ到達することができたため。詳細としては、まず順調な点として5)の回収に際して、人工設計ペプチド分子がレアメタル(金)と共に結晶化する条件を新たに発見した。このことは、単なるアモルファス状のペプチド-メタル複合体よりも、より高密度にメタルを含有する形態を取ること、即ち高効率で回収する道筋を見出したものである。一方、不十分な点としては、3)の選択制に於いて、新たに設計した環状ペプチドが白金(レアメタル)やネオジム(レアアース)との選択的結合を行うことは良いのだが、一般メタルであるニッケルとも結合することが判明した。本研究では、目的レアメタル(アース)のみ高い選択性での回収を目指すものであるため、このニッケルとの結合性を下げる必要がある。

以上のように、一部未達成の部分もあるが、既に最終段階の5)について有力な発見もあったため、総合的にはおおむね順調と判断している。レアメタルは希少かつ鉱山が地球上の一部地域に集中して偏在化しているため、昨今、価格高騰や輸出規制が問題となっている。一方、原発事故で大きな社会問題となっている放射性元素についてレアメタルを含む金属イオンの回収が喫緊の課題となっている。そこで、これらのメタルを選択的に検出し回収する全く新規のリサイクル技術を開発することを目的とする。この分子システムは、1)結合、2)検出、3)選択、4)センシング、5)回収、の5段階から構成される。本年度は、主として3)4)を中心に行い、この結果を適用することで、5)の完成を目指した。標的とするレアメタル(アース)として用いた金属は、その有用性と深刻度より、イリジウム、ロジウム、ネオジム、ディスプロシウム、金、白金、パラジウム、ユーロピウム、ホルミウム、ツリウム、インジウムおよびセシウムとした。また、金で成功しているメタル結合に伴ってあたかもリトマス紙が酸性度を検知するかのごとく呈色することで容易に目的金属の有無を検出するセンシングシステムを作るため、4)の対象メタルとして、ロジウム、パラジウム、白金をターゲットとした。ペプチド設計では、2種類の基本骨格を用いた。即ち、24アミノ酸残基からなるαへリックス型の金属イオン結合型人工設計ペプチド、および12残基からなる環状ペプチドである。この結果、αヘリックス型のペプチドについて、新たに1ロジウムと結合する、2イリジウムとパラジウムに結合する、3イリジウムと金に結合する、という3種の結合性を発見した。また、環状ペプチド型では放射性同位体を持つセシウムとの相互作用を見出した。センシング能力については、金属として金およびロジウムについて電子顕微鏡観測を行った。この結果、ペプチドが金属イオンをナノ粒子状態に集合させる性質を有していることを示す画像を得ることができた。現代のハイテク社会で必要であるレアメタルは、希少かつ一部地域に偏在化しているため入手困難で、産業廃棄物からのリサイクルが必須である。また、原発事故で放出されたレアメタルを含む放射性元素の回収が喫緊の課題となっている。そこで、これらのメタルに結合するペプチドを人工設計した。この結果、設計ペプチドは目的金属のみに選択的に結合するだけでなく、呈色により目的メタルを感知するセンサー能を有することを発見した。さらにメタルを自己集合させて回収可能なナノ粒子に転換する機能を有していることが判明し、全く新しいリサイクル法への道を切り拓くこととなった。今後は、項目3)の選択性向上、4)のセンシング力の向上、および実際に5)の回収までに至る手法の開発を行う。選択性については、さらなるペプチドの改良を行う。この際、種々のレアメタルに対する結合を、滴定型熱量測定による厳密な熱力学的パラメーターの獲得、および核磁気共鳴測定による原子レベルでの詳細な構造解析を行うことで、物理化学的に正しいデータを蓄積し、より精緻な設計を行うこととする。5)につながる観点として、担体との相互作用を改良することによる吸着強化と再利用化を試す。
高密度脳波及び脳磁図で加算平均法を用いたウエスト症候群の発作焦点同定に関する研究

まず正中神経刺激に対する大脳皮質の誘発電位および磁界において巨大誘発反応を呈した際の脳波脳磁図反応を検討した。刺激による脳活動が棘波様の活動として明確な場合と明確ではない場合があり、末梢神経-中枢神経間の刺激-皮質反応の間の複雑な反応メカニズムの存在が示唆された。次に視覚的に脳波上は明らかなてんかん性活動を認めない様々な部分性の運動発作を呈した症例において、Jerk-locked back averaging(JLA)のトリガーとして最適な筋電図活動の同定を試みた。高振幅・単峰性の筋電図がトリガーとして適切であることが明らかとなった。West症候群は乳児期に発症する年齢依存性難治性てんかんであり,シリーズ形成性スパズム、脳波上のヒプスアリスミア、精神運動発達遅滞を三徴とする。国際抗てんかん連盟の分類では全般てんかんに属しているが、画像、代謝、電気生理学的検査で異常の目立つ領域の切除により発作が消失するなど、発作焦点の存在を示唆する知見が集積されている。本研究では、脳磁図・脳波・筋電図を組み合わせてWest症候群のスパズム発作を記録し、スパズムの原因となる皮質焦点の同定を目的とした。我々はまず、正中神経刺激に対する大脳皮質の誘発電位および磁界において、巨大誘発反応をしめす症例に着目した。なぜならこの巨大反応は、てんかん病態における皮質過敏性の存在を直接的に示唆する所見と考えたからである。また先行研究において、この巨大反応と、てんかん性突発波の生成機序に何らかの関係があることも示唆されていた。巨大反応を示すてんかん症例において、一定の強度と刺激頻度下に両側正中神経刺激を行い、この間の自発脳波・自発脳磁図を計測したところ、刺激による脳活動が棘波様の活動として明確に観察される場合とそうでない場合とが認められた。前者の場合、脳磁図による信号源解析により、その活動が中心溝後壁の一次体性感覚野に由来することが確認された。この所見は正確な結果解釈や病態推定に重要な知見と考えられた。同時に脳磁図が大脳神経生理を非侵襲的に検討するための重要手法であることが改めて示唆された。我々が用いた手法は、将来、ウエスト症候群や他の小児難治てんかん症例における発作焦点の同定において有益なツールになることが示唆された。本研究は、年齢依存性難治性てんかんの代表であるWest症候群において、根治的な外科治療の方針を決定するのに重要である発作焦点同定を試みる研究である。てんかん発作に関連した脳活動の検出を筋電上の活動をトリガーに脳活動を平均加算し脳波・脳磁頭上明らかでない発作焦点の検出を試みるが、どのような筋電図上の波形がトリガーとして最適なのかは確立されていない。そこで焦点性運動発作を有するてんかん患者のうち臨床発作を脳波で記録し、視覚的に脳波上は明らかなてんかん性活動を認めないと判断された症例において、表面筋電図をトリガーとして脳波活動を加算平均し発作に関連した脳活動が検出できるかを検討した。対象は2例の部分てんかん患者である。症例1では一側足の間代けいれんが発作症状であったため患側の短母趾屈筋を、症例2は右顔面の間代けいれんが発作症状であったため患側の眼輪筋をカバーするように筋電図をそれぞれ貼付した。発作時筋活動を自動検出プログラムにより抽出しこれをトリガーとして逆行性に脳波活動を加算平均した。両症例ともに発作時の筋収縮は筋電図に反映されているものの、生理学的に妥当な脳波上の活動が明らかとなったのは症例2のみであった。両症例の筋電図波形および振幅を検討すると、症例1では筋電図波形が低振幅・多峰性であるのに対し症例2では高振幅・単峰性という傾向が見られた。今回の検討から、発作時に視覚的に脳波上明らかなてんかん性活動を認めない症例においても、適切な筋電図記録を用いることで加算平均により発作に関連する脳活動を検出しうることが示された。26年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学26年度が最終年度であるため、記入しない。スパズムの電磁気生理学的評価の前に、中枢末梢間の刺激/反応の複雑な関係を明らかにすることができ、十分な基礎的知見を得ることができた。今回得られた知見を踏まえ、症例を蓄積しスパズムの電磁気生理学的病態解明に着手する予定である。
白血病の髄外腫瘤形成機序の解析

白血病、とりわけ慢性骨髄性白血病や急性骨髄単球性白血病の末期において出現することが多い髄外腫瘤、Granulocytic sarcomaの成因について検討した。本来、末梢血中および骨髄などの造血組織に存在する白血病細胞が、血管外に出現して腫瘤を形成するためには、1)血管内皮細胞と基底膜を通過して、2)血管外の組織に定着し、3)増殖する必要がある。すでに著者らは、Granulocytic sarcoma由来細胞株が皮膚線維芽細胞との接着能を保有しており、組織への定着において他の白血病細胞株と比較して有利であることを明らかにしている。今回の研究では、いくつかの白血病細胞株とGranulocytic sarcoma株を用いて、基底膜を通過するために必要なコラゲナーゼの産生について検討したが、1)Granulocytic sarcoma株が、他の白血病細胞株には認められないコラゲナーゼを産生していること、2)Granulocytic sarcoma株のコラゲナーゼ産生が、炎症性サイトカインによって増強すること、3)Granulocytic sarcoma株が再構成基底膜のモデルを通過する能力を保有していること、4)基底膜モデルの通過が炎症性サイトカインによって増強することを明らかにした。これらの結果より、成熟した白血球やマクロファージなどが炎症局所に浸潤するするのと同様に、コラゲナーゼ産生能を持つ一部の白血病細胞が血管外へ脱出して腫瘤を形成するものと考えられた。血管内および造血臓器内に存在して増殖すると考えられる白血病細胞が血管より脱出して腫瘤を形成する機序には多くのステップが必要と考えられるが、本研究では、血管内皮細胞下にある基底膜の通過機序を検討した。1.Granulocytic sarcoma由来細胞株と通常の白血病細胞とを比較して検討したところ、Granulocytic sarcoma由来細胞株のみが刺激のない状態でも基底膜の主要な成分であるコラーゲンを分解する酵素を分泌していることを見い出した。2.またこの分解酵素の分泌が、炎症性サイトカインであるTNF-αやTGF-βによって増強されることを見い出した。3.コラーゲン分解酵素の阻害物質の産生にはGranulocytic sarcoma由来細胞株との通常の白血病細胞とで差を認めなかった。4.Granulocytic sarcoma由来細胞株は通常の白血病細胞に比較してin vitroでの再構成基底膜とされるマトリゲルを通過する細胞が増加していた。5.またこのマトリゲルを通過する細胞数が、炎症性サイトカインであるTGF-βによって増強されることを見い出した。これらの結果から、コラーゲン分解酵素を分泌する細胞が血管外に腫瘤を形成しやすいと考えられ、Granulocytic sarcomaの発生機序にコラーゲン分解酵素が重要な役割を果たしていると考えられた。(Jpn.J.Cancer Res.,in press)白血病、とりわけ慢性骨髄性白血病や急性骨髄単球性白血病の末期において出現することが多い髄外腫瘤、Granulocytic sarcomaの成因について検討した。

これらの結果より、成熟した白血球やマクロファージなどが炎症局所に浸潤するするのと同様に、コラゲナーゼ産生能を持つ一部の白血病細胞が血管外へ脱出して腫瘤を形成するものと考えられた。
新陳代謝型通信ネットワーク技術の研究

本研究では、「新陳代謝型ネットワークアーキテクチャ」と称する新たなネットワークアーキテクチャを提案する。特徴は次の3点である。(1)プロバイダネットワークを複数の仮想ネットワークで冗長に構成(2)各仮想ネットワークを定期的に生成・消滅(3)消滅前の旧仮想ネットワークを、生成した新仮想ネットワークに事前切り替えすなわち、多数の仮想ネットワークをソフトウェア的に構築し、これらをあたかも生体の細胞に見立て、新陳代謝的に置換していくことで、プロバイダネットワーク全体を常にマルウェア感染のないフレッシュな状態に保つことを狙う。
中ロ国境地域経済の変容に伴う越境輸送高度化と北東アジアへの含意

平成30年度は、平成2829年度に引き続き、北東アジアの物流・輸送分野における「制度的基礎」の形成過程を検証するために、中国東北部およびロシア極東地域の視点から、中ロ間の物流・輸送分野での経済相互連携の推進状況ならびにハード・インフラとソフト・インフラに係る政策課題を明らかにしてきた。また、中ロ国境地域の経済交流の進化、越境物流の高度化といった点について明らかになった知見に基づき、北東アジア域内の経済連携が「制度的枠組み作り」や「推進体制の構築」を通じて展開されていく可能性を考察した。その上で、「イニシアチブ」または「プラットフォーム」の機能を果たしつつ強力に展開されていくものと予想される「一帯一路」構想に関わる新たな輸送ルートの経路ならびに国境通関・国境輸送等に関する調査を行い、中国の対外経済戦略、国際物流・輸送の観点からその進捗状況を分析し、「一帯一路」の重要経済回廊の一つである「中国・モンゴル・ロシア経済回廊(CMREC)」を中心に北東アジア地域経済への影響についても検証を行った。なお、本研究において得られた研究成果は、共編著・共著書、論文、学会報告、国際セミナー研究報告として発表した。近年の中ロ地域間経済関係は大きく変容しており、1990年代に軽工業品取引を中心に自然発生的に形成された「国境貿易」から、様々な分野に広がりを見せている。多様な貿易形態に対応し得る物流・輸送体制の確立は喫緊の課題であるが、そのためにはインフラ整備、整合的なルールづくりなど、中ロ両国間及び北東アジア多国間の協力に基づく「制度的基礎」の形成が不可欠である。本研究では、物流・輸送分野における「制度的基礎」の形成過程を検証するために、中国東北部とロシア極東地域の物流・貿易に関する先行研究のサーベイを踏まえ、中国黒龍江省、ロシア沿海地方で輸送・物流企業、研究機関へのヒアリング調査を通じて、中ロ間の物流・輸送分野での経済相互連携の推進状況と具体的な課題を明らかにしている。中国東北部とロシア極東地域の物流・貿易に関する貿易・物流の統計データ並びにヒアリング調査内容を整理しており、2016年度の研究により得られた成果発表を行っている。平成29年度は、昨年度に引き続き中ロ国境地域を主なフィールドとして、中国東北部からの視点を中心に、北東アジア域内の経済的相互依存の実態を分析した。とりわけ、現地調査、文献調査と理論的な再検討を通じて、物流分野を中心に、中国(東北部)とロシア(極東地域)との経済連携についての進捗状況を考察した。その上で、中国(東北部)が北東アジア諸国とこれから向き合う上での課題、中国の「一帯一路」が北東アジア経済連携(特に物流・輸送分野)に及ぼす影響、および北東アジア経済協力枠組みの構築の可能性についても検討を行った。その研究成果を編著・共著書、論文、学会報告、国際セミナー報告として発表した。中国(東北部)とロシア(極東地域)の物流・貿易に関する文献と資料の収集・分析ならびに北東アジア域内における二国間・多国間経済交流の実態と変容の解明を進めており、平成28年度以降の本課題研究により得られた研究成果の発表を行うことができた。このほか、海外の専門家を交え、「東北アジア経済協力と一帯一路戦略の進展」を議題とする国際セミナーが開催できた。今後、「中ロ越境輸送と北東アジア物流」を議題とするワークショップを開催し、また、中国吉林省とロシア沿海地方を対象に現地調査を実施する。中ロ国境地域の経済交流の進化、越境物流の高度化、さらに中ロ間協力の制度的基礎形成の過程及び有効性といった点について明らかになった知見に基づき、北東アジアの経済連携が今後どのような形に進みうるのか等、地域経済への含意を考察する。今後、中ロ国境地域を中心に、北東アジア地域の物流、貿易・投資を通じた域内経済相互依存関係、中国の「一帯一路」が北東アジア周辺国への影響に関する実証的研究を進めていく。中国(東北部)とロシア(極東地域)の経済動向を注視しながら、北東アジア域内における二国間・多国間経済交流の実態と変容を解明するとともに、北東アジアの経済連携が今後どのような形に進みうるのか等、地域経済への含意を考察する。海外現地調査およびデータ・資料収集作業の一部について2017年度以降に実施するため。[理由]海外現地調査、国内出張および文献・データ資料収集作業の一部について次年度以降実施するため。[使用計画]平成30年度に海外現地調査、国内出張および文献・データ
老人性痴呆発症の環境因子の探索と社会的支援のモデル地区設定に関する研究

岐阜県での65歳以上の老人性痴呆の出現率は3.8±0.4%であった。何らかの方法で精神科医が関与した市町村分での出現率は4.2±0.5%であった。男女間では女性に若干出現が多い傾向を示したが統計的な有意差はなかった。年令が高まるにつれて出現率は上昇したが、75歳以上の女性の出現率が著しく高かった。原因別類型で老年痴呆がもっとも多く、次いで脳血管性痴呆であった。男性では脳血管性痴呆が半数以上であったが、女性では老年痴呆が半数以上であった。患者・対照検討で宿主要因をみると、患者郡にオッズ比が大であったのは脳血管障害の既往、後遺症としての上肢、下肢の障害、言語障害、病前性格(内閉、感情、粘着、意思薄弱)であった。環境要因では友人がいない、話さない、趣味がない、低学歴、飲酒3合/日以上、たばこ20本/日以上,健康診断未受診、健康づくりに不熱心、環境の変化(転居、身内の死亡、入院)であった。岐阜県下99市町村の調査結果をまとめると、飛騨圏域には医療機関、福祉機関が不足している傾向が強かった。それ故に市町村ごとではなく二次保健医療福祉圏ごとに施設等の質量を検討していく必要がある。また適切なヘルスマンパワーは人口当たりばかりでなく、市町村面積なども加味して算出する必要がある。老人性痴呆など高齢者対応には施設の整備、人材の確保、保健医療福祉のネットワーク構築が重要であるが、これからは疾病の発生予防に力点を置き、各種療法を統合した自然療法医学の発展とそれらが容易に受けられる施設等が健康保養地に設けられることが必要である。わが国における老人性痴呆の出現率は3-6%といわれている。岐阜県では1983年調査で3.4%で全国での平均出現予想の下限に近いが、県下を調査年度には違いがあるが地域別にみると2%のところ、67%のところがあり、まちまちである。この高低較差を生み出している原因をさぐっていると、調査の方法に差があって老人性痴呆そのものの出現率の違いとは言い切れない社会的要因に左右されている面があることが分かってきた。例えば明らかに大学人とか医療関係機関からの訪問を極端に拒絶し、民生委員のみを受け入れるところがある。また、民生委員が訪問できるのは精神医学的に診断された老人性痴呆のみで、しかも重症者に偏っているところもある。軽症と思われる患者については家族が病人としての認識がなく訪問を受け付けないところもある。重症でも拒絶するところもある。このようなことから、痴呆の出現率に高低があってもその疫学的意味づけが困難であることがわかった。そこで、明らかな患者と健康と思われる対照とで、性、年齢をマッチングして生活環境を中心とした背景に両群に差異があれば、それを発症要因(危険因子)と考えるべく調査することにした。本研究がスタートする前の1991年2月から5月にかけて岐阜県下K地区(市郡部)で保健婦活動の一環として調査することができ、患者49人にたいして性、年齢をマッチさせた2倍の98人の対照を得た。今年度まず、民生委員が把握している痴呆患者の多いS地区(市部)で調査依頼をしたが、協力を得たのは僅か40人の患者のみで、対照は性、年齢こそ凡そ類似でもマッチできない62人であった。G地区(郡部)では患者70人につき対照126人、T地区(市郡部)では患者21人につき対照42人の調査が今年度完了することができた。

S地区のみは民生関係の事務員が調査したので、性格などの専門領域の聴取に難があったが、他はすべて保健婦により調査マニュアルにそっての訪問面談調査が実施できた。目下、それについて集計中である。昨年度実施した老人性痴呆の患者・対照研究で、統計的にオッズ比が患者群に有意に大きかった項目を列記すると、低学歴(旧小)、脳卒中の既往、歯牙残存、左右上肢および左右下肢の障害、言語障害、内閉型、感情型、無力型、粘着型、意志薄弱型、甘いもの嫌い、飲酒(3合以上/日)、友人がない、たまに話す程度、趣味がない、健康診断を受けていない(結核、成人、がん)、健康づくりをしていない(歩かない、スポーツをしない、食事がアンバランス、休養しない)、環境の変化(転居、身内の死亡、入院)であった。県の調査で女性に老年痴呆が多かったことから男女差をみたが、オッズ比が有意に大の項目には差異が見られなかった。今年度は上記の結果をふまえ、岐阜県全99市町村での老人問題への取り組みについて調査することにした。人間大学、教養講座等の開設(低学歴、話す機会が少ないことから)、老人の集まりやすい催しごとのメニュー(友人がいない、健康づくりに不熱心、内閉型、感情型、粘着型が多い等のことから)、健康診断の受診率等(健康診断を受けないことから)、ホームヘルパー等訪問介護・看護、福祉相談のマンパワー、施設整備状況(脳卒中患者が多い、カウンセリングの必要性等から)などについて全市町村の福祉担当および保健衛生担当に対して、ほぼ同様の調査票を作成して調査依頼した。ほとんどの市町村の両担当からの回答を得たので、上記の視点で集計中である。また、市町村ごとに在宅者介護等の必要マンパワーの算出法についても検討中である。また、数市町村の担当者を訪問して実情を聴取している。老人の健康問題では寝たきりと痴呆が双璧である。そのうち、老人性痴呆に関しては徘徊等の問題があり、このことは家族への介護負担を大きくし、ときには家庭の崩壊にもなりかねない。従って、痴呆発症をできる限り予防しなくてはならない。初年度の患者・対照研究によると交友関係の乏しさ、趣味不足、健康診断への無関心、健康づくりへの無関心、環境の激変などが発症要因としてあげられた。次いで痴呆発症の生活環境要因に対して市町村はどのような社会的支援をしているのか、または支援しようとしているのか岐阜県下99市町村で調査した。市町村により財政規模の違い、人口構成の違い、首長の姿勢の違いなどで、かなりの格差がみられた。特に二次医療圏に括って、そこに含まれる市町村の老人保健医療福祉への取り組みを比較したが、いろいろな諸施設、マンパワーを要している市町村、そうでない市町村で医療圏内での近隣市町村への依存度が大きく異なっていた。特に岐阜県では飛騨圏に社会的支援の乏しさを感じた。しかしながら、小さな村でも老人保健福祉に熱心なところもあるので、モデル的2町村を訪ねる機会を得た。設備の整備(ハード部分の充実)、関係機関同志の強い連携(情報の収集と交換)、人材の確保(発掘と育成)をそろえることの必要性が印象深かった。ところが、老人性痴呆発症予防には医療福祉以外の保健領域でのきめ細かな支援策を研究していかなくてはならない。交友関係、趣味、生きがい、心理面、健康管理などに関してである。その一つに温泉、鍼灸マッサージ、芳香、食、運動など多種類の療法を含めた健康保養地の設置が望まれる。これは老人性痴呆のみならず、広く一般の慢性疾患予防にも有効ではなかろうか。これを設置することは高齢社会での社会的支援の一つといえよう。
小児癌治療における血管新生抑制を目的とした血管内皮細胞生存シグナルの検討

血管新生の制御は固形腫瘍の治療標的の一つである。血管内皮細胞は血管新生において重要な役割を担っており、内皮細胞の増殖、分化、支持細胞との相互作用を制御する因子群としてAngiopoietin(Ang)/Tie2受容体、VEGF/VEGFR等がある。我々は、Ang1は血管内皮細胞の生存に関与しAktのserine473のリン酸化やB-Rafの活性化をすることを明らかにしてきた。本研究ではまずAktの下流で生存シグナルに関与する因子についての検討を行った。Bad蛋白やForkhead転写因子群についてはリン酸化を語めず、生存シグナルにはCaspase9等他の下流経路の関与が考えられた。また、venous malformationの原因変異として同定されているTie2活性型変異体(R849W)を用いその下流因子のシグナルについて検討した。R849Wは一過性強発現の系ではTie2より高度にチロシンリン酸化されていたが、下流因子であるAktではセリン473やスレオニン308のリン酸化は低く、変異型においては逆に生存シグナルは抑制されている可能性が示唆された。リン酸化Tie2はubiqutinationに関与するCblと複合体を形成しており変異型においてはより分解が亢進している可能性が示唆された。また、近年血管新生において骨髄中の血管内皮前駆細胞が重要な働きを担うことが示され臍帯血にも存在することが報告されている。血管内皮前駆細胞は血管新生抑制因子や制癌因子を組み込み、小児癌治療に応用できる可能性がある。このため、今回臍帯血特に早期産児臍帯血の生物学的特性を検討した。血液および内皮の未分化前駆細胞がよりenrichされているCD34陽性細胞中における内皮前駆細胞に発現しているc-Kitの発現を見てみると、正期産臍帯血のCD34陽性細胞においてはc-Kit高発現細胞が多いのに対し35週以前の早期産児臍帯ではc-Kit低発現細胞が優位に多かった。このことは早期産児臍帯血の血管内皮前駆細胞は量的および質的に正期産児臍帯血と異なる可能性を示唆し今後は培養系およびin vivo移植系を用い臍帯血の血管内皮前躯細胞の生物学的特性を明らかにしていく。我々はTie2活性型変異体(R849W)の作成やPCR法を用いてTie2リガンドであるAng 1、2をクローニングしている。これらを用いてTie2シグナルにおけるSTAT3、STAT5の関与およびcell cycleに関与するp21(WAF1)の誘導またvenous malformationsにおけるTie2(R849W)刺激でSTAT1の開与を報告してきた。また、Ang1は無血清で誘導される血管内皮細胞のアポトーシスを抑制することおよびTie-2、AktおよびVEGFR2、Akt-酸化強発現細胞でAktの活性化に関与するセリン473のリン酸化が見られることを観察している。このため、Aktの下流シグナルを検討したところ、生存シグナルに関与すると考えられるBadセリン136のリン酸化を認めた。

しかしながら、Epo/Aktの下流で生存シグナルに関与すると考えられるFKHRL1のリン酸化は認められなかった。平成14年度はCaspase9のリン酸化やNFκBの活性化の検討を行う。これに加え、Tie2がTec family細胞内チロシンキナーゼBMXリン酸化することをみいだしたのでこの下流シグナルの検討をさらに進める。また、我々は一過性強発現の系でTie受容体ファミリー(Tie1,Tie2)およびVEGF受容体ファミリー(Flt1,KDR,Flt4)の中でTie2のみがCblと複合体を形成することを観察している。また、Tie1およびTie2とCblの共発現系においてCblと結合するTie2が早期に細胞表面より消失することを観察している。CblはUbiquitinationにも関与すると考えられており、CblがTie2受容体の分解をとうしてシグナルを修飾している可能性がある。これらについても平成14年度に検討をすすめる。血管新生の制御は固形腫瘍の治療標的の一つである。血管内皮細胞は血管新生において重要な役割を担っており、内皮細胞の増殖、分化、支持細胞との相互作用を制御する因子群としてAngiopoietin(Ang)/Tie2受容体、VEGF/VEGFR等がある。我々は、Ang1は血管内皮細胞の生存に関与しAktのserine473のリン酸化やB-Rafの活性化をすることを明らかにしてきた。本研究ではまずAktの下流で生存シグナルに関与する因子についての検討を行った。Bad蛋白やForkhead転写因子群についてはリン酸化を認めず、生存シグナルにはCaspase9等他の下流経路の関与が考えられた。また、venous malformationの原因変異として同定されているTie2活性型変異体(R849W)を用いその下流因子のシグナルについて検討した。R849Wは一過性強発現の系ではTie2より高度にチロシンリン酸化されていたが、下流因子であるAktではセリン473やスレオニン308のリン酸化は低く、変異型においては逆に生存シグナルは抑制されている可能性が示唆された。リン酸化Tie2はubiqutinationに関与するCblと複合体を形成しており変異型においてはより分解が冗進している可能性が示唆された。また、近年血管新生において骨髄中の血管内皮前駆細胞が量要な働きを担うことが示され臍帯血にも存在することが報告されている。血管内皮前駆細胞は血管新生抑制因子や制癌因子を組み込み、小児癌治療に応用できる可能性がある。このため、今回臍帯血特に早期産児緕帯血の生物学的特性を検討した。血液および内皮の未分化前駆細胞がよりenrichされているCD34陥性細胞中における内皮前駆細胞に発現しているc-Kitの発現を見てみると、正期産臍帯血のCD34陥性細胞においてはc-Kit高発現細胞が多いのに対し35週以前の早期産児臍帯ではc-Kit低発現細胞が優位に多かった。このことは早期産児臍帯血の血管内皮前駆細胞は量的および貿的に正期産児臍帯血と異なる可能性を示唆し、今後は培養系およびin vivo移植系を用い臍帯血の血管内皮前駆細胞の生物学的特性を明らかにしていく。