hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超音波断層法による吸啜・咀嚼・嚥下時の口腔諸器官の運動解析

矢状断面から得られた像を定性的に解析した結果、舌の動きは前方部より後方部の方が大きく、後方部が下がると軟口蓋も下がり後方部が上がると若干遅れて軟口蓋の挙上がみられた。また嚥下を伴う場合は舌の後方部と軟口蓋が接する時間が長かった。前額断面から得られた像からは、舌の側縁がせりあがり乳首を包むように密着し、舌の中央部に蠕動様の動きがみられた。母乳と人工乳では基本的な舌の動きには大きな違いは認められなかった。これらの結果については「超音波断層法による哺乳運動の検討」と題して第37回小児保健学会で発表した。2.健常成人の咀嚼、嚥下動運時の舌、軟口蓋、の動きにについては、コンベックス電子スキャンプロ-ブ(中心5MHz)を用い、高分子ポりマ-パッド(キテコ)を介し、下顎下をエコ-ウインドとした矢状断面の像から得られた動きについて解析を行っているが、舌の前方部の動きがエコ-像として捉らえ難いため現在摂取食物等をかえて検討中である。また咽頭部の動きについてはエコ-ウインドを胸鎖乳突筋の内側に筋の走行に平行求めたが被検者によって得られる像の鮮明さに差がみられ、この差についても現在検討中である。平成3年度の研究実績は大きく4つに分けられ内容は以下の通りである。1、乳児の吸啜時の運動解析では、母乳吸啜時の出生後1か月と4か月の舌の動きを正中矢状断の像で比較し、「超音波断層法における哺乳運動の検討II」の演題で小児保健学会に発表した。また、母乳吸啜、嚥下時の舌の動きを小児および成人の嚥下運動時の舌の動きと比較検討したところ、舌の後方部と舌根部の動きは基本的にはあまり変りがないが舌尖から後方に向かっての動きに差が認められた。2、咀嚼運動時に安定した画像が矢状断で得られるよう新たに考案したエコ-ウィンド(下顎下縁に沿わせた顎下部から舌背中央部を矢状断するようにプロ-ブを向けエコ-描出を行う)によって小児の咀嚼時の舌背、軟口蓋、舌根部の動きを検討した。また前額断は高分子ポリマ-パッドを介してエコ-描出を行った。特徴的な動きは咀嚼運動時に作業側と平衡側の舌筋の動きの差が前額断のエコ-像から鮮明にみられ、顎運動に伴い歯列上に食物を保持するための舌の協調運動が定性的に解析できることが分かった。今後は対象を多くして検討したい。3、脳性麻痺などにより摂食機能に重度の障害のある者について、健常者と同じ新たに考案したエコ-ウィンドにより、ほぼ同一条件下で嚥下、咀嚼運動時の矢状断の動きが安定した画像として得られた。重度の障害者の嚥下時の舌の正中矢状断の特徴的な動きについて「嚥下機能診断における超音波断層法の応用」の演題で日本障害者歯科学会に発表した。4、成人の固形食物(豆腐、ヨ-グルト)と水分(炭酸飲料)摂取時の姿勢(上体、頚部の角度)を変化させ、それぞれの姿勢における咀嚼、嚥下時の舌運動について解析し、摂食姿勢と食物の違いが舌運動に及ぼす影響については現在検討中である。平成4年度の研究実績は大きく3つに分けられ内容は以下の通りである。1,脳性麻痺により摂食機能に重度の障害を呈する者の嚥下運動について,健常成人の嚥下の口腔相の動きを定性的に4期に分類した本研究結果と比較したところ,正中矢状断像において以下の特徴的な動きがみられた。1),舌前方部の食塊移送の動きである12期の動きが殆どなく,嚥下反射誘発時の34期の動きを繰り返しながら嚥下する特徴的な動きがみられた。これを「逆嚥下型」として分類した。2),舌背上の食塊を口蓋に押しつける第2期の口蓋への押しつけが不十分で,第13期が健常者に比較して長い時間かかる特徴的な嚥下の動きがみられた。これを「押しつけ不全型」として分類した。2,重度の摂食障害児(押しつけ不全型)に対して,食物の物性の違いが舌運動に及ぼす影響を正中矢状断像で検討した。その結果を上記と同様に嚥下の第1相を4期に分けて検討したところ,咽頭に食物を送る直前の第3期では,粘稠性の食物では舌根部を前下方に凹ませているのに対して,粘稠度の少ない細かく刻んだだけの食物形態では舌根部を殆ど凹ませることなく第4期へと移行していた。
シュルレアリスム芸術の理論と創作における心霊主義の受容

2018年度の主な研究成果は主に以下の2点である。第一に、北フランスの心霊主義を代表する霊媒画家でシュルレアリスムの芸術家に影響を与えたフランスの画家フルーリ・ジョゼフ・クレパンに関する研究を、本の形で発表した(長谷川晶子『フルーリ・ジョゼフ・クレパン日常の魔術』水声社、2018年10月末刊行)。この研究のなかで、心霊主義の創作活動における理論と創作が取り結ぶ関係を具体的に示すことができた。当初想定していた心霊主義とシュルレアリスムの理論と創作の影響関係は実証できなかったものの、それらの類似性のいくつかは示すことができた。加えて、クレパンという画家は心霊主義の霊媒画家として活躍したが、実際はその教義には忠実ではなくその枠にはおさまりきらないこと、この心霊主義の枠におさまりきらないという性質がシュルレアリスムの芸術家に評価されたことを確認することができた。第二に、心霊主義の創作も含むアール・ブリュットとシュルレアリスム、そしてフランスの心霊主義の創作(特に霊媒の造形芸術)に関する最近の研究動向を「アール・ブリュットとシュルレアリスムの重なるところ」と題した文章にまとめ、日本フランス語フランス文学会のHPに発表した。心霊研究はフランスでは1990年代以降盛んに行われるようになっているが、心霊主義の創作に関する研究レヴューは日本では発表されていない。これらのふたつの成果は、交付申請書に記載した平成30年度の研究計画には書かれていないが、シュルレアリスムの創作モデルとしての霊媒芸術を明らかにするという目標には沿ったものである。当初、第一年度は創作理論、第二年度は心霊主義の創作活動、最終年度はシュルレアリスムの創作活動の関係に焦点を当てる予定だったが、心霊主義の創作活動を明らかにする研究を著作にまとめて2018年11月に刊行するという予定外の作業が入ったせいで、シュルレアリスムの創作活動に関する研究の進捗が遅れている。そのため、補助事業期間延長をお願いした。今後の方針としては、心霊主義や霊媒芸術に影響を受けたと考えられているイヴ・タンギーとヴィクトル・ブローネルの創作活動とテクストの調査を行い、その影響の射程を明らかにする。この研究結果に関する学術論文を所属研究機関の紀要『京都産業大学論集』に投稿する。シュルレアリスムが理論と創作において心霊主義から影響を受けて展開したという仮説を実証するという目的に沿って、本年度は以下の研究を行った。1.フランス国立図書館において、シュルレアリスム運動の理論家であるブルトンやクルヴェル、アラゴンが心霊主義に言及したテクストや彼らが読んだと推測できる心霊主義の雑誌『心霊雑誌』や『超心理学雑誌』の記事などの資料収集を行い、テクストの読解に着手し、神秘体験の理論化に関する研究を行った。2.シュルレアリスムの理論家アンドレ・ブルトンの芸術観を明らかにするため、アール・ブリュットの理論家ジャン・デュビュッフェの芸術観と比較し、その成果を「シュルレアリスムとアール・ブリュットの引力/斥力」(『ユリイカ』8月臨時増刊号「ダダ・シュルレアリスムの21世紀」)にまとめて発表した。3.心霊主義の代表的な理論家アラン・カルデックやその後継者レオン・ドゥニの著作に関する文献調査をフランス国立図書館にて行い、心霊主義の教義に関する理解を深めると同時に、リール・メトロポール美術館付属図書館にて霊媒画家(ジョゼフ・クレパン、オーギュスタン・ルサージュ)に関する調査を実施し、作品の分析を行った。その成果を「フルーリ・ジョセフ・クレパンと近代心霊主義」(『京都産業大学総合学術研究所所報』(11) )にまとめた。4.自らのシュルレアリスム美学に対する理解を深めるため、シュルレアリスムの美学に関する講演会とシンポジウムを開催した。ドミニク・シャトー氏、北山研二氏、木水千里氏に発表を通じて、より客観的かつ形而上学的な観点からシュルレアリスムの理論と創作の関係を見つめなおすことが可能になった。当初は第一年度にシュルレアリスムと心霊主義の創作理論について、第二年度にシュルレアリスムの創作のモデルとしての心霊主義の芸術について、文献学的な調査を行う予定であったが、心霊主義関連資料とシュルレアリスム関連資料の収集を同時並行的に行うことで効率化を図った。心霊主義の資料が十分手に入ったため、予定より早く、心霊主義の理論と創作に関する調査を行い、その結果をまとめて論文として発表することができた。その代わり、シュルレアリスムにおける心霊主義に関する研究が予定よりも少し遅れている。また、シュルレアリスム美学に関する理解を深める目的で、当初予定していなかった講演会やシンポジウムを実施した。そのため、研究の進捗に遅れがでることが予想されたが、実際には効率的に知見を得ることができ、シュルレアリスムの理論と実践の関係を俯瞰的な視点から考察することが可能になったため、研究の進展には影響が出なかった。1.シュルレアリスムにおける心霊主義の受容に関する研究:フランス国立図書館において、シュルレアリスム運動の理論家たちが読んだと推測される心霊主義の雑誌『心霊雑誌』や『超心理学雑誌』に掲載された記事などの資料を収集、検証し、特に文体の面から彼らが神秘体験を理論化する際にどのような影響を受けたのかを明らかにした。

2.霊媒画家の代表的な画家ジョゼフ・クレパンに関する研究:ブルトンが第二次世界大戦後に評価したクレパンの活動の実態を明らかにするために、リール・メトロポール美術館付属図書館やパリのアル・サンピエール美術館にて、クレパンが読んだとされる心霊主義の理論書(特にレオン・ドゥニ)や、友人で同じく霊媒画家だったヴィクトル・シモンの芸術活動と理論書に関する調査、および作品分析、作品に関する調査を行った。同時に、クレパンやルサージュをはじめ霊媒画家を数多く輩出した北フランスに関する調査も実施した。クレパンと北フランスに関する成果は、近く書物の形(『フルリ・ジョゼフ・クレパン日常の魔術』水声社)で発表する予定である。3.アール・ブリュットに関する研究:クレパンは現在アール・ブリュットの画家として紹介されている。リール・メトロポール美術館やナントのギャルリー・アール・ブリュットなどの専門家の学芸員などから霊媒画家の占める位置や心霊主義に関する研究の最新の動向などの情報を得つつ、アール・ブリュットに関する研究成果を調査した。それにより、クレパンやルサージュら北フランスの霊媒画家を包括的な観点から見つめ直すことが可能となった。本年度は、シュルレアリスムの創作のモデルとなった可能性の高い心霊主義の画家オーギュスタン・ルサージュとジョゼフ・クレパンの作品を詳細に分析すると同時に、文化的背景を明らかにすることにより、彼らの創作の実態を再構成することを試みた。当初、第一年度にはシュルレアリスムと心霊主義の創作理論に関する文献学調査、第二年度にはシュルリアスムの創作モデルとしての心霊主義に関する文献学調査を行う予定だったが、心霊主義とシュルレアリスムの関連の資料収集をフランス滞在中に同時並行的に行うことで、効率化を試みた。ただしシュルレアリスムの理論家たちの心霊主義に関するテクストの収集が予想以上に難航しているため、シュルレアリスム理論における心霊主義の受容に関する研究はあまり進んでいない。その代わりに霊媒画家の活動に関する研究を予定より早く進めることができ、シュルレアリスムの画家たちに関する研究に着手できているので、研究全般として見ると、進捗にさほど影響はない。2018年度の主な研究成果は主に以下の2点である。第一に、北フランスの心霊主義を代表する霊媒画家でシュルレアリスムの芸術家に影響を与えたフランスの画家フルーリ・ジョゼフ・クレパンに関する研究を、本の形で発表した(長谷川晶子『フルーリ・ジョゼフ・クレパン日常の魔術』水声社、2018年10月末刊行)。この研究のなかで、心霊主義の創作活動における理論と創作が取り結ぶ関係を具体的に示すことができた。当初想定していた心霊主義とシュルレアリスムの理論と創作の影響関係は実証できなかったものの、それらの類似性のいくつかは示すことができた。加えて、クレパンという画家は心霊主義の霊媒画家として活躍したが、実際はその教義には忠実ではなくその枠にはおさまりきらないこと、この心霊主義の枠におさまりきらないという性質がシュルレアリスムの芸術家に評価されたことを確認することができた。
膜タンパク質再構成マトリックスにおける部分フッ素化蛍光色素の開発

バイオ分野における膜タンパク質-人工脂質複合型バイオセンサ開発の一環としてフッ素化や擬環状化した人工脂質を開発している。膜タンパク質再構成マトリックス材料としての最適な部分フッ素化人工脂質を開発するには、膜タンパク質再構成に必要な膜流動性情報、すなわち、部分フッ素化人工脂質から成る分子集合体(二分子膜)のバルク物性を得ることが最も重要である。そこで、部分フッ素化人工脂質膜物性評価に特化した蛍光色素の設計および合成を行い、新規な蛍光色素の開発に成功した。膜タンパク質を安定に機能発現させる、その舞台となる脂質膜(マトリックス)が重要であり、天然脂質に見られる機能を積極的に抽出して設計・合成した人工脂質から、これを構造素子としたベシクル膜や平面膜を調製しなければならない。人工脂質には、膜流動性、膜タンパク質組み込みと安定化、溶質流出入の抑制、物理的・化学的な安定性を付与することが不可欠である。近年開発した人工脂質の部分フッ素化は、物理的・化学的にも安定かつ膜タンパク質の組み込みにも有用であることがわかってきた。より最適な人工脂質・膜タンパク質複合体構築に向けた高配向秩序で適度な膜流動性を有する人工脂質膜開発を目的とし、部分フッ素化人工脂質から成る分子集合体(二分子膜)の基盤情報(膜流動性)を取得すべく部分フッ素化蛍光色素を開発する。これまで開発した炭素鎖数14(ミリスチン酸)および18(ステアリン酸)のホスファチジルコリンを基本骨格とする部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜は、膜タンパク質機能の解析ツールとして有望と考えている。そこで膜タンパク質再構成に必要な膜流動性情報を取得するため、部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜に特化した蛍光色素を新規に設計し、合成経路の検討を行った。現段階で出来る限り既知中間体を経由させた合成経路を見出しており、フッ素導入量および蛍光標識部導入の検討も行った。さらに膜流動性を高める不飽和結合の導入の検討も行える合成経路ではあるが、今後の進行状況に応じ、適宜変更可能な合成経路を見出した。部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜に特化した蛍光色素を新規に設計し、合成経路の検討を行った結果、現段階で出来る限り既知中間体を経由させた合成経路を見出すことに成功している。この合成経路は、膜流動性を高めることが可能な不飽和結合の導入にも応用可能であり、種々の炭素骨格を有する部分フッ素化蛍光色素化合物を今後の進行状況に応じ合成することが可能となった。近年開発した部分フッ素化人工脂質は、物理的・化学的にも安定かつ膜タンパク質の組み込みにも有用であることがわかってきた。これまで開発した炭素鎖数14(ミリスチン酸)、16(パルミチン酸)および18(ステアリン酸)のアルキル鎖を疎水鎖に持つグリセロリン脂質を基本骨格とする部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜は、膜タンパク質機能の解析ツールとして有望であるという知見を得ている。そこで膜タンパク質再構成に必要な膜流動性情報を取得するため、部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜に特化した蛍光色素を新規に設計し、その合成経路の検討を行った。新規性ある部分フッ素化蛍光色素の合成に成功し、特許申請用のサンプル設計および合成経路探索の検討を行った。さらに部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜の膜流動性評価における条件検討を行った。部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜に特化した蛍光色素を新規に設計し、その合成経路の検討を行った結果、新規性ある部分フッ素化蛍光色素の合成に成功した。さらに詳細な条件検討によりグラムスケールでの合成条件および高純度化の精製条件を見出すことにも成功した。現在、特許申請用の化合物ライブラリーの作製およびそれらの物性評価の検討を行っている。昨年度の見出した合成経路を基に、部分フッ素化蛍光色素およびその比較対象となる炭化水素系蛍光色素の大量合成(膜流動性評価に必要な量)を行う。また、膜流動性評価の検討により得られた結果はフッ素含有量、不飽和結合の有無、蛍光色素の変更などの分子設計にフィードバックさせる。改良を重ねることで部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜に最適な部分フッ素化蛍光色素を見出していく。新規性ある部分フッ素化蛍光色素の合成に成功したことから、特許化を目指し弁理士と相談しながら特許申請用のデータ作成を行う。
部活動における小集団閉鎖性と主将のリーダーシップの関係

小集団閉鎖性の強い運動部員は主将が権威的なリーダーシップを遂行していると帰属した場合において、部活動に積極的な行動を示すこと、彼/彼女らは自己表現・主張も高いこと、帰国子女や在日外国人は日本の仲間集団を「特定の友達との交友を優先する」と帰属する傾向にあることが示唆された。各調査の具体的な概要は以下の通りである。(1)小集団閉鎖性が強い生徒は、弱い生徒に比べて学校生活への適応感が高かった。(2)現代的地域では、小集団閉鎖性が強い男子生徒が、弱い男子生徒より、積極的に行動しようとしていた。他方、伝統的地域では、小集団閉鎖性が弱い男子生徒の一般的積極的行動得点が顕著に低く、女子生徒では、小集団閉鎖性が強い群がもっとも高かった。(3)自己表現が利己的で、小集団閉鎖性が弱い生徒の学習への適応感が、強い群より高かった。また、自己表現が消極的で、小集団閉鎖性が強い群の一般的積極性が、弱い群より高かった。(4)権威的主将群において、自己中心的表現が弱い部員が、強い部員より、部活に満足していた。なお、民主的な主将(非権威的主将群)では、自己中心的表現の違いが認められなかった。(5)権威的なリーダーシップの部では、小集団閉鎖性が強い部員の自己表現・主張が高かった。しかし、全体的に小集団閉鎖性が強い部員は、自己中心的表現も高かった。(6)小集団閉鎖性が強い部員は、熱心かつ権威的な主将の部において、部活動に積極的に参加し、主将との関係もよいと帰属していた。(7)外国での生活を経験した人は、部活に限らず、日本の友人関係を「特定の友達との付き合いを優先している」と捉える傾向が強かった。本研究で検討する主な問題は以下の3つである。(1)小集団閉鎖性が強い部員は、民主的な主将より、権威的な主将を求めるのか。(2)小集団閉鎖性が強い部員は、適切な自己表現・主張ができるか否か。(3)外国での生活を経験した人は部活集団をどのように捉えているのだろうか。予備調査も含めて、2002年12月までに埼玉県と高知県で質問紙法による調査を行い、現在のところ、以下の結果が示唆されている。(1)小集団閉鎖性が強い部員の中で、自分が所属する主将を権威的と帰属した部員は、民主的と帰属した部員に比べて、部活動への積極的行動が高かった。このことは、部活動への満足についても同様であった。すなわち、小集団閉鎖性が高い部員は権威的主将と捉えた主将のもとで積極的に活動し、満足していることが示唆されたのである。なお、主将のリーダーシップへの満足については、こうした交互作用は認められなかった。また、従来の先行研究より、スポーツ集団での仲間づきあいの性差も予想されたが、性の有意差は認められなかった。小集団閉鎖性尺度のα係数が.72とやや低かったことから、測定方法をよりいっそう工夫することも課題といえる。(2)自己表現の積極性については、小集団閉鎖性が強い部員の中で、自分が所属する主将を権威的と帰属した部員が、民主的と帰属した部員に比べて有意に高かった。しかし、小集団閉鎖性が弱い部員の中では、権威的主将と帰属した部員の方が、民主的と帰属した部員に比べて低かった。すなわち、自己表現の積極性における小集団閉鎖性の影響は、所属する部の主将との関係によって異なるのかもしれない。次に自己中心的表現については、小集団閉鎖性の強い部員が弱い部員に比べて有意に高かった。この結果は、小集団閉鎖性が強い部員は他者を配慮した自己表現があまりできていないことを示唆しているかもしれない。(3)帰国子女や在日外国人は日本人が特定の友達との交友を優先すると帰属する傾向があった。

(6)小集団閉鎖性が強い部員は、熱心かつ権威的な主将の部において、部活動に積極的に参加し、主将との関係もよいと帰属していた。(7)外国での生活を経験した人は、部活に限らず、日本の友人関係を「特定の友達との付き合いを優先している」と捉える傾向が強かった。
集落排水処理における高次処理技術に関する基礎的研究

本研究は集落排水のような小規模処理施設に適した窒素・リンの高次処理技術に関する基礎的諸特性を明らかにし、新しい処理方式の関発に資することを目的として現地調査及び室内実験を行ったものである。その概要は以下のとおりである。1.現地の集落排水処理施設への流入汚水量は、朝と夜の2回のピークに集中し、その時刻には濃度も高くなることから、汚濁負荷量の変動が著しいこと、降雨時の雨水の流入が著しいことが明らかとなった。2.現地の硝代水返送方式による窒素除去法については、冬季の水温低下時に硝代が悪く、窒素除去率が低下すること、汚泥抜取等の管理が窒素除去に大きく影響することが明らかとなった。3.維持管理費については、汚水1【m^3】当りで50100円程度であるが、150円以上の地区もあり、維持管理費の節減のための処理方式の開発や管理方法の確立が強く要望されていることがわかった。4.以上のことから、新しい高次処理技術の開発を目的として、間欠曝気法による窒素除去と鉄接触材を使用したリン除去を組合せた窒素・リン同時除去法に着目し、室内実験を行った結果、リンの高率除去はもちろんのこと、窒素についても鉄接触材を使用しない場合に比べて高率の除去が行われた。5.鉄接触材を使用した場合、汚泥中にとりこまれたリンは化学的に非常に安定したアモルファスとなっており、リンの再溶出はほとんどみられないことが確かめられた。6.以上のことから、本方式による窒素・リン同時除去法は集落排水に適した有用な処理法であるといえる。今後は、この方式を実施設に応用して実証試験を積重ねる予定である。
希少疾病用医薬品等の開発における検証的試験デザインと統計解析に関する研究

本研究は,検証的臨床試験において統計学的な仮説を証明するために必要となる被験者数の収集が,希少疾患や小児であるため極めて困難であるSmall Clinical Trials(SCTs)に対して,分析感度を保証しつつ,治療効果を科学的に証明する革新的な試験デザインの検討およびそのデザインにおける解析方法,サンプルサイズ設定および評価方法とその妥当性についての開発・提案を行う目的である.H28年度から(1)既存のSCTsの調査・把握,(2)SCTsの試験デザイン・評価手法の構築,(3)提案法の性能評価,(4)現実への適応可能性の4つのステップに基づいて,研究を遂行している.最終年度であるH30年度は,SCTsを含め臨床試験の中でも重要な試験デザインである非劣性試験デザインについて,効果がないにもかかわらず非劣性と判断される(無効同等)ことを避ける評価方法の1案として,プラセボ群を含めた3群での非劣性試験デザインに関する新たな評価方法及びサンプルサイズの設計に関する論文がPharmaceutical Statistics, vol.17(5)で公表されるとともに,提案する試験デザインに必要なサンプルサイズのプログラムを構築し研究室のHPにて公表した.また,昨年度に検討したNetwork Meta-Analysisを用いた臨床試験デザインについて,より最適な評価方法と問題点を整理し,ISCB2018及びIBC2018でそれぞれ研究成果の発表を行い,間接効果による分析感度の保証に関する方法の提案をした.本研究では,Small Clinical Trials(SCTs)のような少数の被験者であっても治療効果が真に有効であるのか無効なのかを判別する能力である分析感度を保証しつつ,治療効果を科学的に証明する方法として,革新的な試験デザインの検討およびそのデザインにおける解析方法,サンプルサイズ設定および評価方法とその妥当性についての開発・提案を行う目的である.そのため,(1)既存のSCTsの調査・把握,(2)SCTsの試験デザイン・評価手法の構築,(3)提案法の性能評価、(4)現実への適応可能性の4つのステップに基づいて,研究を遂行する計画としている.H28年度は,当初の計画どおり,SCTsに関する公表文献に基づき,既承認医薬品での試験デザインの実態調査を行い,通常のRCTの枠組みを基本としたデザイン・方法論に留まっている状況を把握した.一方で,試験デザインに関する書籍及び国際計量生物学会(IBC2016)への参加を通じて,SCTsであっても分析感度を保証した下で効果を証明する方法論として,Network Meta-Analysisを用いた新たな臨床試験デザインと評価方法の理論構築を進めている.この新たな試験デザインと評価手法については,研究協力者である丹後俊郎先生と複数回の議論を行い,アドバイスを受けて,概念的な方法論について,2017年3月に開催された日本計量生物学会年会にて発表を行い,さらなる改善点の検討が可能となった.SCTsに対しては,現時点も適切な試験デザインや評価手法は,未だに十分に確立しておらず,革新的な方法論の開発が強く求められている中で,検討中のNetwork Meta-Analysisを用いた臨床試験デザイン・評価方法が,この問題に対する1つの解決法に繋がることが予想される.当初計画していた通り、H28年度は4つのステップのうち,(1)SCTsの調査・把握(H28H30年度)及び(2)SCTsに対する新たな試験デザイン・評価手法の開発(H28H29年度)を行うために,各種文献、書籍の入手,関係する学会等への参加,研究協力者との面談を行っているが,学内での用務のため予定していた日本統計関連連合大会へ参加することができなかった。そのため,(2)で予定していたSCTsに関する情報収集及び他の研究者との議論の機会が少なくなったものの,(1)での調査及び関連書籍や文献情報を活用することで,SCTsに対する新たな臨床試験デザインとしてNetwork Meta-Analysisを用いた評価方法の基本的な理論構築を進めることができた.この結果に関しては,29年度以降に学会発表を予定していたが本年度内に前押しして行うことができ,研究の方向性の確認と更なる改善点に対する確認ができた.本研究は,検証的臨床試験において統計学的な仮説を証明するために必要となる被験者数の収集が,希少疾患や小児であるため極めて困難であるSmall Clinical Trials(SCTs)に対して,分析感度を保証しつつ,治療効果を科学的に証明する革新的な試験デザインの検討およびそのデザインにおける解析方法,サンプルサイズ設定および評価方法とその妥当性についての開発・提案を行う目的である.H28年度から(1)既存のSCTsの調査・把握,(2)SCTsの試験デザイン・評価手法の構築,(3)提案法の性能評価,(4)現実への適応可能性の4つのステップに基づいて,研究を遂行している.一方で,SCTsにおける治療効果の証明には,SCTs外部の情報やデータを利用する必要があり,外部情報の信頼性や活用方法に関する新たな課題が生じているが,この点については,規制当局を含め検討されている課題であり,今後の動向を把握しつつ,提案方法の現実への適応については慎重に進めていく必要がある.H29年度途中に所属研究機関を異動したが,本研究に関しは当初計画していた通りに進展していると考える.本研究は,検証的臨床試験において統計学的な仮説を証明するために必要となる被験者数の収集が,希少疾患や小児であるため極めて困難であるSmall Clinical Trials(SCTs)に対して,分析感度を保証しつつ,治療効果を科学的に証明する革新的な試験デザインの検討およびそのデザインにおける解析方法,サンプルサイズ設定および評価方法とその妥当性についての開発・提案を行う目的である.

H28年度から(1)既存のSCTsの調査・把握,(2)SCTsの試験デザイン・評価手法の構築,(3)提案法の性能評価,(4)現実への適応可能性の4つのステップに基づいて,研究を遂行している.最終年度であるH30年度は,SCTsを含め臨床試験の中でも重要な試験デザインである非劣性試験デザインについて,効果がないにもかかわらず非劣性と判断される(無効同等)ことを避ける評価方法の1案として,プラセボ群を含めた3群での非劣性試験デザインに関する新たな評価方法及びサンプルサイズの設計に関する論文がPharmaceutical Statistics, vol.17(5)で公表されるとともに,提案する試験デザインに必要なサンプルサイズのプログラムを構築し研究室のHPにて公表した.また,昨年度に検討したNetwork Meta-Analysisを用いた臨床試験デザインについて,より最適な評価方法と問題点を整理し,ISCB2018及びIBC2018でそれぞれ研究成果の発表を行い,間接効果による分析感度の保証に関する方法の提案をした.今後の推進方策について,当初は(1)SCTsの調査・把握(H28H30年度)及び(2)SCTsに対する新たな試験デザイン・評価手法の開発(H28H29年度),(3)提案手法の妥当性の確認(H29H30年度),(4)結果の公表と実際のSCTsへの適応(H29H30年度)と計画していたが,本年度は特に(3)を中心に,研究協力者と定期的に議論を行い,検討中の方法論の妥当性を実際のSCTsやRCTに即したシミュレーションスタディーにより定量的な数値評価を行い確認する.そのシミュレーションにおいては,更なる実際のSCTsや臨床試験に関する公表文献の整理と共にプログラム・データの整理など研究を遂行する上でより作業的な負荷が高くなることから,研究補助者に依頼しながら研究を行うことで,より効率的に検討方法の妥当性を確認することが可能になると考える.最終年度である本年度は,これまでに検討した方法論についての定式化を行い,実際のSCTsやRCTに即したシミュレーションスタディーによる定量的な数値評価の結果について,研究協力者と定期的に議論を行い,論文化を目指す予定である.一方で,現在実施中のシミュレーションスタディーにおいては,最新のSCTsや臨床試験に関する公表文献の情報収集やプログラム・データの整理など研究を遂行する上で,研究補助者に協力してもらうことも考慮し,より効率的に研究内容の妥当性を確認することが可能になると考える.また,論文化の他にも研究成果については,理論的な方法論に対して,シミュレーションや実データに基づいた数値的な評価を加えた実用可能性を検討して,国際学会で発表を行う予定であり,国外の研究者等の意見やコメントを踏まえて,論文作成等にフィードバックを行い,より適切な研究成果を報告することが可能になると考える.当初、2016年度統計関連学会連合大会に参加予定としていたが、期間中に急遽、学内関連業務(AMEDヒアリング)が入り、学会への参加を取りやめたため、差額が生じた。
生体活性骨セメントの臨床応用に関する基礎的研究

今回の一連の研究結果から,最終的に安全性の高い生体活性骨セメントはα-TCP75%,TeCP20%,DCPD5%の組合せで,コンドロイチン硫酸ナトリウム5%,コハク酸ナトリウム12%,水83%水溶液を,粉液比3.2として混和することが決定された。本生体活性骨セメントの硬化時間は,DCPD量23%では10分間であり,DCPD量が増えるに従い硬化時間は短縮し,6%以上では56分であった。混和後徐々にアパタイトに変換し,結晶の純度を増した。圧縮強度はin vivoで4週後に82.4MPaと最高値を示した。引っ張り強度はin vivoで経時的に強度が増し,4周後に23.2kgfと最高値を示した。粉液比が経時的圧縮強度に及ぼす影響は,重量比が2.5の時に68.2MPaと最高値を示した。組織親和性については,移植後3日目において骨母床には異物細胞をほとんど認めなかった。2週後においては,セメントに接して,細い網目状の幼若な新生骨が認められ,母床骨とセメントの間隙にも新生骨が認められた。5ケ月後の電子顕微鏡像において,セメント周囲に骨芽細胞が接して認められた。以上の研究結果より,今回開発された生活活性(リン酸カルシウム)セメントはよい組織親和性を示し,海綿骨より優れた強度を示すことにより臨床へ応用の可能性が大であり,術中の操作が容易であることより骨欠損部への充填材として極めて有効と考えられる。研究開発を行っている生体活性骨セメントは、α型第3リン酸カルシウム(α-TCP)と第2リン酸カルシウム(DCPD)などを混和し加水分解する反応を利用して硬化させ、人工関節など骨内インプラントを固定しようとするものである。α-TCP95%、DCPD5%、コンドロイチン硫酸Na10%、コハク酸Na12%、水78%の組成のものでは、その圧縮強度は最高57.9±5.8HPaを示し、硬化した最終産物はハイドロオキシアパタイトの組成を示した。家兎大腿骨内に埋入した結果、良好な骨組織親和性を示した。埋入された骨セメントと骨は直接に接し、網目状の新生骨が形成されることを確認した。またこの骨セメントとの固着性は、大腿顆に開けた孔に埋入した骨セメントの引き抜きテストにより、30kgf前後の強さを持つことが明らかとなった。しかし、この素材の溶血毒性テストにおいて溶血反応を認めたため、α-TCPの焼成温度を上げ、PO_4^<3->イオンの溶出量を少なくすると共に、アルカリ性の強い第4リン酸カルシウム(Te CP)を加えたものに組成を変えることにより溶血反応を阻止でき、その圧縮強度は上昇し、88.1±2.9を示した。現在この素材についての試験管内、生体内の骨親和性、機械強度を検討中である。平成4年度の研究によって、加水分解反応を利用したリン酸カルシウム系骨セメントは、最終的にハイドロオキシアパタイトになることが確認され、良好な骨親和性を持ち、ヒト海綿骨以上の機械強度を示すことが明らかになった。今後更に新しく処方されたTeCPを含む骨セメントについて、組織親和性、生体内の埋入された際の機械強度について検討を行う予定である。人工関節の固定に用いる生体活性骨セメントは,強固な固定性と良好な組織親和性,更に骨形成能(oseteoconduction)が期待される。平成4年度に行った生体活性骨セメント(組成:第3リン酸カルシウム95%,第2リン酸カルシウム5%,コンドロイチン硫酸ソーダ10%,コハク酸ソーダ12%,水78%)は良好な骨親和性を示したが、溶血反応テストで陽性を示したため,この組成を変える必要性が生じた。新しい生体活性骨セメント(組成:第3リン酸カルシウム75%,第2リン酸カルシウム5%,第4リン酸カルシウム20%,コンドロイチン硫酸ソーダ10%,コハク酸ソーダ12%,水78%)を開発した。この骨セメントは硬化によって,X線解析でハイドロオキシアパタイトとなることが確認された。In vitroの実験において,硬化した骨セメントの圧縮強度は,改良前のものが約60メガパスカル,改良後のものが約90メガパスカルを示し,50%の圧縮強度の増加を認めた。また,硬化時間に関しては同じ値を示した。組織親和性については,骨髄内に移植した骨セメントは良好な骨親和性を示し,また骨形成(osteoconduction)を示した。炎症反応,異物反応は認めなかった。今年度の研究において,新しく合成された生体活性骨セメントが臨床的に使用し得る可能性を十分得られることが推察された。

引っ張り強度はin vivoで経時的に強度が増し,4周後に23.2kgfと最高値を示した。粉液比が経時的圧縮強度に及ぼす影響は,重量比が2.5の時に68.2MPaと最高値を示した。組織親和性については,移植後3日目において骨母床には異物細胞をほとんど認めなかった。2週後においては,セメントに接して,細い網目状の幼若な新生骨が認められ,母床骨とセメントの間隙にも新生骨が認められた。5ケ月後の電子顕微鏡像において,セメント周囲に骨芽細胞が接して認められた。以上の研究結果より,今回開発された生活活性(リン酸カルシウム)セメントはよい組織親和性を示し,海綿骨より優れた強度を示すことにより臨床へ応用の可能性が大であり,術中の操作が容易であることより骨欠損部への充填材として極めて有効と考えられる。
ペプチド核酸を利用した転写因子関連タンパク質の新規解析法の開発

これまでに我々は、長鎖DNAから所定のDNA断片を切り出す化学ツールとして、二本鎖DNAに対して配列特異的にインベージョンする人工核酸(pcPNA)と一本鎖DNA切断触媒であるCe(IV)/EDTAの組み合わせが有効であることを明らかにしていた。そこで、初年度の研究において、この従来の系を用いタンパク質共存下での切断実験を行ったところ、その切断活性が十分ではなく、また、生成物の分離精製が困難であることが明らかとなってきた。そこで、種々の切断分子について検討したところ、昨年度の研究により、酸化セリウムナノ粒子がプラスミドDNAを断片化することを新たに見出した。そこで、今年度はチミジリル(3→5)チミジン(TpTと表記する)をDNAのモデル化合物として用い、酸化セリウムナノ粒子のリン酸ジエステル切断能を高速液体クロマトグラフィーにより評価した。その結果、0.1 mMのTpTに対して、1.4 mg/mLの酸化セリウムを加え、50°C、pH7で反応させると、半減期11.4時間でTpTが加水分解された。これは、Ce(IV)/EDTAと比較すると10倍以上のリン酸ジエステル加水分解活性に相当する。一本鎖DNAと二本鎖DNAの切断選択性に関しては現在検討中であるが、DNA切断後の触媒の分離点ではCe(IV)/EDTA均一系に対してナノ粒子系が容易であることが予想される。また、特定の配列部に結合性するタンパク質を捕獲するため、PNAの末端に光反応性の官能基(ジアジリジン)の導入を試みた。質量分析測定からは合成に成功していることを支持するデータが得られ、現在その架橋反応能について検討を加えている。さらに、末端をビオチン化したpcPNAを用い、所定の位置でDNAを切断後(この検討では一本鎖DNA特異的に切断する酵素を用いた)、目的断片を回収する条件の最適化を行った。以上の結果を踏まえ、PNAと目的タンパク質(転写因子など)を架橋反応した後、これらを回収する条件の最適化を実現する。これまで,長鎖DANから所定のDNA断片を切り出す化学ツールとして,長鎖ターゲット配列へインベージョンする人工核酸であるpseudo-complementary peptide nucleicacid (pcPNA)と一本鎖特異的なDNA切断酵素(S1ヌクレアーゼなど)の組み合わせ,あるいはpcPNAと我々の見いだした一本鎖DNA切断触媒であるCe(IV)/EDTAの組み合わせのいずれかを用いてきた.しかし,本研究の転写因子関連タンパク質の解析目的には,その選択性や切断活性をさらにもう一段階向上させる必要があることが明らかとなってきた.そこで,本年度は切断選択性に大きく関与するpcPNAのDNAへのインベージョン挙動の解析,および,新たなDNA切断触媒の開発と中心として研究を進めてきた.その結果,これまでpcPNAの目的部位へのインベージョンを十分に行わせるために50°Cで1時間程度インキュベーションを行っていたが,1.塩濃度などの条件を適切に選ぶことよって,より低温(37°Cなど)でインベージョン複合体形成が可能であること,さらに,2.ひとたびpcPNAがDNAにインベージョンすると,条件によっては複合体が比較的安定に存在することが明らかとなってきた.この結果は,ターゲット配列以外におけるS1ヌクレアーゼあるいはCe(IV)/EDTAによる切断を軽減できる可能性を示している.また,ある種のCe(IV)の酸化物ナノ粒子が,活性そのものは低いもののリン酸ジエステル結合切断活性を有することが明らかとなってきた.これは,ナノ粒子の特性や反応条件を最適化することにより,高いDNA切断活性を持つ触媒が開発できる可能性を示している.本研究の転写因子関連タンパク質の解析目的には,我々がこれまでに開発してきたDNA切断のための化学ツールの選択性や切断活性をさらにもう一段階向上させる必要があることが明らかとなってきたため,本年度はこの点を解決すべく研究を実施した.そのため,当初計画にあったアフニティー分離条件についての最適化に関して進捗にやや遅れた生じている.しかし,研究体制は徐々に整ってきており,今後十分な成果が得られると考えている.これまで,長鎖DNAから所定のDNA断片を切り出す化学ツールとして,長鎖ターゲット配列へインベージョンする人工核酸であるpseudo-complementary peptide nucleicacid (pcPNA)と一本鎖特異的なDNA切断酵素(S1ヌクレアーゼなど)の組み合わせ,あるいはpcPNAと我々の見いだした一本鎖DNA切断触媒であるCe(IV)/EDTAの組み合わせのいずれかを用いてきた.しかし,本研究の転写因子関連タンパク質の解析目的には,その選択性や切断活性をさらにもう一段階向上させる必要があることが明らかとなってきた.昨年度に引き続き,新たなDNA切断触媒の開発を中心として研究を進めたところ,セリウム酸化物のナノ粒子が,リン酸ジエステル結合(DNAのモデル化合物としてビス(4-ニトロフェニル)リン酸を使用)に対して,加水分解活性を有することが明らかとなってきた.さらに,調製法の異なる酸化セリウムナノ粒子や市販の酸化セリウムナノ粒子について活性を比較したところ,調製法の違いによりその加水分解活性が異なることが明らかとなった.さらに,最もリン酸エステル加水分解活性の高かったナノ粒子を用いてDNA(プラスミドDNA,pBR322を使用)の切断活性を検討したところ,プラスミドDNAの断片化が確認された.Ce(IV)/EDTAの均一系と比較するとナノ粒子の系は,DNA切断後の触媒の分離が容易であることが期待されることから,本系を用いたDNA切断のシステムをキット化していくことなどについても今後検討を行っていく予定である.

本研究の転写因子関連タンパク質の解析目的には,DNA切断のための化学ツールの選択性や切断活性をさらにもう一段階向上させる必要があることが明らかとなってきた.本年度はこの点を解決すべく研究を実施した.そのため,アフニティー分離条件についての最適化に関して進捗にやや遅れが生じているが,ゲノムDNA(核から抽出したゲノムからDNA結合タンパク質などを精製キットなどで取り除いたDNA)を用いて,アフィニティー精製についての検討を行った.今後,モデルタンパク質やゲノムそのものなどのタンパク質共存下でのDNA切断や切断断片精製条件の検討に注力する予定である.研究体制そのものは徐々に整ってきており,今後十分な成果が得られると考えている.これまでに我々は、長鎖DNAから所定のDNA断片を切り出す化学ツールとして、二本鎖DNAに対して配列特異的にインベージョンする人工核酸(pcPNA)と一本鎖DNA切断触媒であるCe(IV)/EDTAの組み合わせが有効であることを明らかにしていた。そこで、初年度の研究において、この従来の系を用いタンパク質共存下での切断実験を行ったところ、その切断活性が十分ではなく、また、生成物の分離精製が困難であることが明らかとなってきた。そこで、種々の切断分子について検討したところ、昨年度の研究により、酸化セリウムナノ粒子がプラスミドDNAを断片化することを新たに見出した。そこで、今年度はチミジリル(3→5)チミジン(TpTと表記する)をDNAのモデル化合物として用い、酸化セリウムナノ粒子のリン酸ジエステル切断能を高速液体クロマトグラフィーにより評価した。その結果、0.1 mMのTpTに対して、1.4 mg/mLの酸化セリウムを加え、50°C、pH7で反応させると、半減期11.4時間でTpTが加水分解された。これは、Ce(IV)/EDTAと比較すると10倍以上のリン酸ジエステル加水分解活性に相当する。一本鎖DNAと二本鎖DNAの切断選択性に関しては現在検討中であるが、DNA切断後の触媒の分離点ではCe(IV)/EDTA均一系に対してナノ粒子系が容易であることが予想される。また、特定の配列部に結合性するタンパク質を捕獲するため、PNAの末端に光反応性の官能基(ジアジリジン)の導入を試みた。質量分析測定からは合成に成功していることを支持するデータが得られ、現在その架橋反応能について検討を加えている。さらに、末端をビオチン化したpcPNAを用い、所定の位置でDNAを切断後(この検討では一本鎖DNA特異的に切断する酵素を用いた)、目的断片を回収する条件の最適化を行った。以上の結果を踏まえ、PNAと目的タンパク質(転写因子など)を架橋反応した後、これらを回収する条件の最適化を実現する。
温度応答性高分子薄膜を利用した新規高機能性細胞アレイの開発

温度応答性能を有するパターン化表面の作製の検討:温度変化により細胞接着および脱着が可能なパターン化の作成について検討を行った。昨年度、作製した30umサイズの正方形を有するPDMSのステンシルマスクを使い、ポリアクリルアミドをグラフトしたTCPS表面(PAAm-TCPS)に、温度応答性高分子であるpoly(N-(N'-isobutylacrylamide)propyl methacrylamide)(PNNisoBPMA)を電子線照射によりグラフトした。電子線照射直後の表面はステンシルマスクのパターンと形状を反映するようにPNNisoBPMAが堆積した。エタノール、冷水による洗浄により、堆積物は除去された。ステンシルマスクを利用せず、PAAm-TCPS全面にPNNisoBPMAをグラフトした表面は温度変化により細胞接着、剥離可能な表面であったことから、パターン化した表面も同様な性質であると推察した。一方、ガラス表面に電子線照射によりPIPAAmをグラフトした表面をUVエキシマレーザーにより表面微細加工を行い、30um四方の正方形を表面上に作製した。FITCラベル化BSAによる蛍光色素染色やTOF-SIMSによる表面分析から、レーザーアブレーション後の表面はガラス表面が露出していることが確認できた。これらの結果より、簡単にPIPAAm層を除去できることから、パターン化表面を作製するにはUVエキシマレーザーが有効であることが示唆された。これらの表面で細胞を培養した場合、1細胞レベルでの環境で培養ができ、温度変化により接着、剥離が制御できると期待できる。本年度は以下の研究実施計画に基づき研究を行い、その結果、温度応答性高分子をガラス表面上にグラフトし、37°Cで細胞が接着し、低温処理により細胞が剥離可能な表面の作成に成功した。以下、研究実施計画書に記載した項目にしたがい概要を説明する。(1)PIPAAmをグラフトしたガラス表面の評価:仕込みモノマー濃度によりグラフトされるPIPAAm量は変化した。モノマー濃度の増加により、グラフト量は多くなる傾向を示した。UVレーザーアブレーション、AFM、TOF-SIMSの併用により、グラフトした薄膜が310ナノメートル程度の超薄膜であることを明らかにした。さらに、細胞接着性はグラフト量、グラフト膜厚の違いにより大きな違いを示した。0.60.8μg/cm2、グラフト膜の厚みが4.nm程度の厚の場合、細胞は37°Cでグラフト表面に接着し、20°Cで剥離するが、これよりもグラフト量およびグラフト膜が大きい場合、細胞非接着表面となった。表面濡れ性の結果はこの傾向を支持した。(2)プラズマ処理の最適化:プラズマにより温度応答性高分子の除去を行なうために、最適化を行った。PDMSを温度応答性ポリマーをグラフト処理した表面に密着させ、プラズマ処理を行い、処理後の表面上での細胞接着性により、高分子領域がどの程度の時間で除去されるかを検討した。処理後の細胞接着性の評価から、5分以上では高分子が除去され、ガラス表面もプラズマ処理により親水性化され、細胞が非接着となることが確認できた。しかしながら、PDMSで表面を密着させた領域も一部、非接着領域となったため、今後、より詳細に本条件設定を検討する必要がある。(3)プラズマ処理表面の細胞接着抑制のための表面処理:高分子を除去した領域が細胞接着性になると予想していたが、本年度の結果では細胞非接着領域となることがわかった。(4)ステンシルマスク作製の検討:100μm程度の厚みで、かつ、20-30μm程度のドメイン形状やストライプ幅の形状を有するステンシルマスクの作製が可能な業者を探し、PDMSステンシルの依頼作製を行った。
酸化物ヘテロ界面物性の超低速ミュオン顕微鏡測定

金属酸化物同士の界面における様々な特異現象(超伝導、磁性、電荷移動、イオン移動等)に注目が集まっている。本研究は超低速ミュオンが有する高い深さ分解能を活用して、その界面現象の起源を明らかにすることを狙っている。本年度、固体電解質と金属電極界面におけるイオン移動について集中的に検討を行った。この界面では、固体電解質内に空間電荷層と呼ばれるイオン濃度が減少した領域が界面近傍に形成されることが知られている。しかし、この層が固体電解質/電極界面からどの程度の深さまで達するのか、また、どの程度のイオン濃度になるのか、定量的な研究は行われていない。そこで、超低速ミュオン研究と補完する役割を持つ、核反応分析法(NRA)を活用し、Liイオン濃度の深さ分布について、検討を行った。その結果、界面から10マイクロメートルの深さまでイオン濃度が変調していることがわかった。そして、それは印加する電界によって変化することも明らかになった。これは従来の常識を覆す結果であり、今後も集中して検討を行う予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。遷移金属酸化物は、高温超伝導、強磁性、強誘電性、超巨大磁気抵抗効果など、様々な興味深い物性が発現する舞台として、精力的に研究が進められている。近年、それらの物性を示す遷移金属酸化物同士の界面における様々な特異現象(超伝導、強磁性、電荷移動等)に注目が集まっている。本研究では、超低速ミュオン顕微鏡の高い深さ分解能を活用して、酸化物ヘテロ構造の磁性やその界面現象の起源を明らかにする。さらに、酸化物薄膜表面のみに発現する磁性など、遷移金属酸化物表面特有の現象に切り込む。本年度、超低速ミュオン施設に設置する酸化物薄膜作製装置の設計・検討を行った。具体的には、超低速ミュオン施設に試料を大気曝露せずに搬送する装置の開発、および、試料ホルダ形状の検討である。以上の検討により、超低速ミュオン施設に薄膜作製装置(パルスレーザー堆積法)が導入された。さらに、Li4Ti5O12とLiTi2O4について、Liイオンの拡散係数の計測を共同研究として進めた。薄膜作製装置の導入に協力し、さらに、Liイオン拡散係数の計測を行ったため、概ね順調に進展している。超低速ミュオン顕微鏡を用いた物性測定を行う。それにより、物性の深さ依存性を明らかにする。
肺癌における薬剤抵抗性腫瘍微小環境変化の解明

(背景)PDGFR-βは癌微小環境において間質マーカーとして用いられ、線維芽細胞において機能的な分子である。今回、化学療法後の肺癌切除検体を用いて、癌間質におけるPDGFR-β発現の臨床的意義を明らかにした。(方法)1996-2014年に術前化学療法または化学放射線療法後に切除した92人の患者を対象に、切除検体を用いて癌間質におけるPDGFR-β発現を免疫染色を用いて評価し、その予後との相関を検討した。また、2005年に化学療法を行わずに切除した連続43人においても同様の解析を行った。(結果)患者背景は平均年齢60.2歳、78人(85%)が男性で、術前療法の適応理由はN2が58人、T3-4が29人、5人がその他であった。54人が化学放射線療法、38人が化学療法を受けていた。化学療法のレジメンはCDDP+DTX13人、CDDP+VDS12人、CDDP+VNR12人、CBDCA+PTX27人などで、2コースを基本とした。術前領邦後の切除検体の腫瘍間質におけるPDGFR-β発現は65人(71%)に認め、この割合は術前療法無しで手術した対照群の発現割合49%に比して有意に高かった(p=0.02)。間質PDGFR-β陽性例の5年無再発生存率は、陰性例のそれに比して有意に低かった(27 vs 48%,p=0.04)。また、5年癌特異的生存率においても、陽性性例は陰性例のそれに比して有意に低かった( vs 48%,p=0.04)。一方、術前療法無しで手術した対照群においては間質PDGFR-β陽性例・陰性例間に長期成績の差を認めなかった。(結語)肺癌に対して術前化学療法または化学放射線療法後に切除した例では、間質におけるPDGFR-β発現は予後不良関連因子となることが示された。1マウスモデルをにてCDDP非投与時/投与時の癌関連間質細胞(CAF)のGas6の発現を比較した。GFPmouseにLewis lung carcinoma(以下LLC)を移植し、14日目に腫瘍を酵素分解してCAFを分取し、RT-qPCRにてGas6の発現を解析した所、CDDP投与群のCAFのGas6の遺伝子発現は、非投与群に比して有意に高かった。2肺癌切除検体より線維芽細胞を継代純化不死化しCAF細胞株を樹立した(LCAFhTERT)。化学療法による腫瘍内の血流低下がGas6の発現制御に関与していると仮定しPrimary culture CAF及びLCAFhTERTを血清飢餓状態で培養すると、Gas6の遺伝子発現の有意な上昇を認めた。Migration assayにて、Axl陽性肺癌H1299の遊走能はGas6により亢進し、Axl特異的inhibitorにより減弱した。LCAFhTERTの培養上清はH1299の遊走を亢進し、LCAFhTERTのGa6をKDするとその効果は減弱し、Axl特異的inhibitorはその効果を阻害した。3術前療法後肺切除を行った肺癌69例を対象に、Axl及びGas6の発現を免疫染色にて検討した。Axlは主に癌細胞に発現し、37例で陽性であった。Gas6は癌細胞にも間質にも発現が認められ、stromal Gas6は57例で陽性であった。Axl陽性例は全例stromal Gas6陽性であった。Axl陽性(かつstromal Gas6陽性)群(n=37)は、Axl陰性かつstromal Gas6陰性群(n=12)に比し、有意に5年無再発生存率が不良で(22% vs 51%, p=0.04)、再発形式は遠隔転移が多かった。以上より、肺癌において抗癌剤治療によりCAFのGas6発現が上昇し、CAF由来のGas6が癌細胞に作用し遊走を促すことが示された。計画通り概ね順調に実験が進んでいる。

間質PDGFR-β陽性例の5年無再発生存率は、陰性例のそれに比して有意に低かった(27 vs 48%,p=0.04)。また、5年癌特異的生存率においても、陽性性例は陰性例のそれに比して有意に低かった( vs 48%,p=0.04)。一方、術前療法無しで手術した対照群においては間質PDGFR-β陽性例・陰性例間に長期成績の差を認めなかった。(結語)肺癌に対して術前化学療法または化学放射線療法後に切除した例では、間質におけるPDGFR-β発現は予後不良関連因子となることが示された。これまでの実験で化学療法中に癌関連間質細胞がGas6の分泌を介して癌の悪性化に関わることが示された。次に治療可能性を追求し、前臨床研究としてマウスモデルを用いてGas6-Axlシグナルを阻害抗体や分子標的約薬を用いて阻害する実験を計画している。また、肺癌切除検体を用いて化学療法によって変化し癌の悪性化に関わる分子を探索する。