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トロンボモジュリンの細胞性線溶抑制および癌浸潤抑制作用に関する研究

昨年度までに可溶性トロンボモジュリン(ヒト尿由来トロンボモジュリン:uTM)が、トロンビン存在下でヒト線維肉腫HT1080の細胞線溶活性を低下させ(プロウロキナーゼの分解促進)、HT1080のMatrigel浸潤を抑制することを明らかにした。本年度は、トロンビン非存在、および存在下におけるマウスメラノーマB16F10細胞のMatrigel浸潤に対するuTMの抑制作用について検討した。その結果、B16F10細胞の浸潤はuTM(10-1000ng/ml)を添加することにより用量依存的に抑制され、100ng/ml以上の濃度で約50%の抑制が認められた。このuTMによる浸潤抑制は、抗ヒトTM IgGを共存させることにより消失した。なおB16F10細胞およびMatrigel中にプロトロンビン/トロンビン活性は検出されなかった。また、B16F10細胞の浸潤はトロンビン(1.0NIH unit/ml;約10nM)を添加することによって1.5倍促進され、このトロンビン処理による浸潤促進は、過剰のトロンビン阻害剤ヒルジン(10 units/ml;80nM)またはuTM(1000ng/ml;13nM)でトロンビン未処理細胞の浸潤レベルまで抑制された。ヒルジンとuTMの共添加は、ヒルジン単独よりもB16F10細胞の浸潤を抑制し、トロンビン未処理細胞の浸潤レベルの約60%にまで低下させた。これらのことから、uTMはB16F10細胞の浸潤に対してトロンビンとは無関係な機序を介し、抑制作用を有することが示唆された。以上のように、可溶性TM(uTM)はトロンビン依存的な浸潤抑制作用(細胞線溶抑制作用)と、トロンビン非依存的な浸潤抑制作用の両方を有する可能性が示唆された。浸潤・転移性の高い癌細胞は、細胞性線溶能(細胞周囲におけるウロキナーゼ/プラスミン活性)が亢進していることから、癌の浸潤・転移には血液凝固・線溶系の酵素およびその調節因子が深く関与しているものと考えられている。トロンボモジュリン(TM)は従来からトロンビンの作用を調節することによって血液の凝固を制御する抗凝固因子として知られていた。さらに新たな機能としてTMは線溶抑制作用(トロンビン依存性)を有することも明らかにされている。最近私はTMがトロンビン存在下においてヒト線維肉腫HT1080の浸潤能を抑制することを見い出した。しかしながら、TMの癌浸潤抑制作用の機序は不明である。本研究では、細胞周囲における線溶能の抑制は癌浸潤の抑制につながるものと考え、TMによる癌細胞の線溶能・浸潤能抑制の機序を明らかにすることを目的とした。1.uTMは、ヒト線維肉腫HT1080(TM非発現癌細胞)およびマウスメラノーマB16F10(TM非発現癌細胞)が培養液中に分泌するプロウロキナーゼのトロンビンによる分解失活化を促進した。2.HT1080のマトリゲル浸潤能はトロンビン存在下において、uTMの濃度依存的に抑制され、この作用は抗TM抗体の添加によって阻害された。3.B16F10の浸潤能は、HT1080の場合と異なりuTM単独の添加(トロンビン非存在条件)によって抑制された。この作用は抗TM抗体を共存させることにより阻害された。以上のことから、uTMはトロンビンと協同して細胞線溶活性を低下させ、癌細胞の浸潤能を抑制することが示唆された。さらに、uTMによるB16F10浸潤抑制にはトロンビン依存的な線溶抑制以外の機序が関与するものと推察された。

以上のように、可溶性TM(uTM)はトロンビン依存的な浸潤抑制作用(細胞線溶抑制作用)と、トロンビン非依存的な浸潤抑制作用の両方を有する可能性が示唆された。
金属鉄と水素ガスを併産する廃棄物処理法の開発

本研究は、(1)炭素、水素、酸素を含有する廃棄物(廃プラスチック、廃木材、排紙、シュレッダーダスト等)に酸化鉄を混合したものを高温に急速加熱して無害化し、同時に、(2)水素ガスとCOガス(いずれも燃料ガス)と金属鉄を併産し、(3)炭酸ガスを生成しない新しい廃棄物処理法を開発することを目標としている。平成18年度は、(木材+鉄鉱石)混合物、(ポリエチレン+鉄鉱石)混合物を急速加熱すると金属鉄とH_2ガスが発生し、CO_2はほとんど生成しないことを明らかにした。実験結果は、熱力学平衡計算結果とよく一致していた。平成19年度は、処理プロセスの操業温度低下に向けて、有機系廃棄物由来炭素の結晶化度が浸炭に及ぼす影響を明らかにするため、炭素源(木材、ポリエチレン、木材チャー、ポリエチレンチャー、グラファイト)と鉄源(金属鉄、酸化鉄)との混合物を1448Kに急速加熱した。得られた金属鉄について、浸炭に伴う凝固点降下の有無を観察した。混合物組成は、金属鉄とチャー及びグラファイトとの混合物では、Fe:C=95:5(重量比)とした。また金属鉄と木材及びポリエチレンとの混合物では、平成18年度に開発した熱力学平衡計算プログラムに基づき、金属鉄と残存する固体炭素の予想量との重量比がFe:C=95:5になるよう組成を定めた。また、処理反応促進に向け、有機系廃棄物由来炭素の燃焼速度を測定した。木材チャー<ポリエチレンチャー<グラファイトの順に結晶性は高くなり、炭素の結晶化度が高いほど浸炭が進行することが分かった。また、COガスの存在が浸炭を促進させることが分かった。一方、炭素の結晶化度が低いほど、燃焼速度は大きく、燃焼反応の活性化エネルギーが小さくなることが分かった。浸炭と燃焼反応を同時に促進するためには、結晶化度を最適にする有機系廃棄物の混合比があることが示唆された。本研究は、(1)炭素、水素、酸素を含有する廃棄物(廃プラスチック、廃木材、排紙、シュレッダーダスト等)に酸化鉄を混合したものを高温に急速加熱して無害化し、同時に、(2)水素ガスとCOガス(いずれも燃料ガス)と金属鉄を併産し、かつ、(3)炭酸ガスを生成しない新しい廃棄物処理法を開発することを目標としている。平成18度は、有機系廃棄物により鉄鉱石が還元されて金属鉄が得られるか、また得られた金属鉄中の不純物濃度を明らかにすることを目的に、(木材+鉄鉱石)混合物と(ポリエチレン+鉄鉱石)混合物を高温に急速加熱してガス化・還元を行った。本実験で用いた、木材と鉄鉱石の混合比(炭素と酸素のモル比C/O=1.1)、及び、ポリエチレンと鉄鉱石の混合比(C/O=2、4)は、いずれも還元後に固体炭素と共存すると予想される混合比である。全量6gの試料を、高周波炉で一定温度(1673K2073K)に保持したMgOるつぼ中へ投下した。生成ガスはガスバッグ中に回収し、ガスクロマトグラフィーによってH_2,CO, CO_2,CH_4濃度を分析した。また得られた金属鉄中のCとSiの定量分析を行った。(木材+鉄鉱石)混合物、(ポリエチレン+鉄鉱石)混合物をガス化・還元すると金属鉄とH_2濃度が高濃度で含まれるガスが発生し、CO_2はほとんど生成しなかった。この実験結果は、有機系廃棄物を有効利用して水素と金属鉄が併産できることを示唆している。ガス組成の実験値は、本研究で作成した不均一系の熱力学平衡計算プログラムの計算値とよく一致しており、反応は平衡状態に達していたと考えられる。また得られた金屈鉄中には浸炭が進行しており、スラグ量の増加により浸炭しにくくなる傾向が見られた。一方、金属鉄中のSi濃度は平衡計算値より低く、高炉銑よりも低いSi濃度の還元鉄が得られる可能性が示された。

木材チャー<ポリエチレンチャー<グラファイトの順に結晶性は高くなり、炭素の結晶化度が高いほど浸炭が進行することが分かった。また、COガスの存在が浸炭を促進させることが分かった。一方、炭素の結晶化度が低いほど、燃焼速度は大きく、燃焼反応の活性化エネルギーが小さくなることが分かった。浸炭と燃焼反応を同時に促進するためには、結晶化度を最適にする有機系廃棄物の混合比があることが示唆された。
ミナミハンドウイルカ沿岸定住性個体群に及ぼす混獲の影響評価

熊本県天草下島沿岸域に周年定住するミナミハンドウイルカが2年間で26頭(年平均13頭)混獲されたことが漁業者への聞き取り調査から推察された.本個体群の多くのイルカは背びれの傷をもとに個体識別されており,個体数は200頭余りと小さい.本個体群では,混獲などの人為的要因による死亡数が2頭を超えると個体群が減少する可能性がある.年平均混獲数13頭はこの値を大きく上回っている.混獲対策が緊急課題であることが明らかになった.熊本県天草下島沿岸域に周年定住するミナミハンドウイルカが2年間で26頭(年平均13頭)混獲されたことが漁業者への聞き取り調査から推察された.本個体群の多くのイルカは背びれの傷をもとに個体識別されており,個体数は200頭余りと小さい.本個体群では,混獲などの人為的要因による死亡数が2頭を超えると個体群が減少する可能性がある.年平均混獲数13頭はこの値を大きく上回っている.混獲対策が緊急課題であることが明らかになった.熊本県天草下島沿岸域に周年を通して定住するミナミハンドウイルカ(Tursiops aduncus)個体群を対象として,行動圏に関する情報を収集するために,有明海・橘湾沿岸域で漁業者にイルカの目撃の有無について聞き取り調査を行った.熊本県側では宇土半島西端から天草下島北西部にかけて,長崎県側では島原半島東岸北部から同半島西岸北部にかけてイルカの目撃例があり,ミナミハンドウイルカが有明海・橘湾の北中部海域まで広い範囲を利用する可能性が示唆された.吸盤装着型データロガーを用いて個体の行動追跡を試みたが,残念ながら,イルカが船につくことがほとんどなく,装着にはいたらなかった.標識再捕法を用いて個体数を推定するために背びれの写真撮影調査を実施した.過去の推定値と比較して個体数の増減は検出されなかった.聞き取り調査から得られた過去1年間に混獲されたイルカの数は6頭に達した.一部の混獲個体に関しては港に遺棄されていた尾びれからDNAを抽出,種同定を試みている.解剖した1頭の混獲個体は体長150cmの乳仔であった.この個体群では過去3頭の混獲個体の生物標本調査が実施されているが,いずれも体長190cm以下の若い個体であった.若齢個体の羅網率が高いのかもしれない.なお,石川県能登島周辺海域に2001年頃から定住しているミナミハンドウイルカ5頭を対象として背びれの写真撮影調査を実施したところ,そのうちの2頭は1994年に天草下島沿岸域で識別された個体であることが判明した.熊本県天草下島沿岸域に周年定住するミナミハンドウイルカ天草個体群の混獲死亡数を推定するために,昨年度と同様,有明海・橘湾においてイルカの混獲数を調べた.刺網漁業者130名余りに1年間に混獲したイルカの数を聞き取った.昨年度は少なくとも6頭のイルカの混獲死亡を確認したが,今年度の調査で新たに昨年度に混獲されたことが明らかになった個体と,生存しており逃がしたと報告された個体も混獲数に含めた.2年間の年平均混獲数は13頭であった.本個体群のイルカは,日中,天草下島の沖合に長時間滞在するが,この滞在時間は夏に高く,秋から春にかけて短くなる傾向がある.天草下島沖では周年を通して混獲があったが,有明海中南部における混獲は秋から春であった.1)イルカの混獲があった時期と海域が本個体群の海域利用の季節性と一致したこと,2)漁業者は同海域に生息する小型歯鯨スナメリとイルカを区別していること,3)混獲個体26頭のうち残骸を入手できた2頭が遺伝学的手法によりミナミハンドウイルカと判定されたこと,4)他の鯨種の出現はまれなことから,混獲された多くはミナミハンドウイルカであると考えられた.標識再捕法を用いて個体数を推定するために背びれの写真撮影調査を実施した.2008年の推定個体数は200頭余りであった.過去の推定値と比較して個体数の増減は検出されなかった,本個体群の生物学的除去可能量(PBR)は2頭と推定され,年平均混獲数13頭はこれを大きく上回っていた.
高分子鎖の柔剛変換に基づく高電荷移動度分子ワイヤの設計と合成

1.環状ポルフィリンダイマーの選択的合成ポルフィリンチューブの基本骨格となる環状ポルフィリンダイマーの合成を行った。環状分子はサイズ認識能を高めるために剛直な共役系からなり、環外部には溶解性ユニットとしてエステルを導入している。環状分子はテンプレート環化を用いることによって選択的に合成することができ、空孔サイズを制御することに成功した。環状分子はポルフィリンの金属やπ平面を利用することによって配位結合やππ相互作用に基づく分子認識が可能である。2.ポルフィリンリングの二量化反応とその包接挙動ポルフィリンチューブの空孔を利用したポルフィリンオリゴマーの集積化に成功した。通常溶液中においてZnポルフィリンはアミンと1:1錯体の五配位構造を形成するがポルフィリンチューブの空孔内部では六配位構造を優先的に形成することが明らかとなった。それによって安定性が向上し、平面構造を固定化することに成功した。以上の方法はホスト・ゲスト化学と配位結合の協同効果を利用したπ共役分子の平面化法として期待できる。共役長に影響する分子運動の高度な制御が実現できた。3.テンプレート法によるポルフィリンチューブの三量化反応これまでのテンプレート法では達成されていなかったポルフィリンチューブの三量体の合成について述べる。NMR実験から環状分子はテンプレートと素早く錯形成することが明らかとなり、その結果テンプレートを用いたチューブ化反応を行うことで選択的な三量化に成功した。環状分子がテンプレートの中央部分へと貫通できることから、本テンプレート法はより長いポルフィリンチューブを合成可能な手法と期待される。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,共役主鎖を一本ずつ環状分子で覆ったπ共役ポリマーに着目し,プラットフォームとなるポリマー1を設計した。1は,主鎖に連結した完全メチル化αシクロデキストリン(PM CD)を用いたロタキサン構造によって,主鎖が被覆され,分子間相互作用が高度に抑制されている。同時に,配位部位は2つのPM CDに挟まれたポケットの様な空間によって,金属が近接可能なスペースが提供されている。1の溶液に金属イオンを加えた際の蛍光色変化を調べた結果,典型金属を配位させた際に,発光波長のレッドシフトが生じた。その発光色は金属種の種類によって変化し,青緑色(Zn2+),緑色(In3+),黄色(Sn4+)等の様々な発光色へのチューニングが可能であった。次に,1の固体発光特性を調査した。その結果,いずれのポリマーについてもフィルム中で強い発光を示した。発光量子収率は高いもので46%に達し,これは固体π共役メタロポリマーとしては非常に高い値である。発光極大波長についても溶液中とほぼ同様であり,溶液中と同等の発光色が得られた。一方で,非被覆型ポリマーを用いたリファレンス分子については,発光量子収率の大幅な低下や,発光波長の大きなレッドシフトが観測された。この様に1が有する高度な被覆構造によって,溶液中でチューニングした発光特性を損なうことなく固体中へと転写することが可能となった。さらに1は,個体状態でも金属への配位能力を維持している。1のフィルムを,Sn4+を含む溶液に数秒間浸漬させると,浸漬部分の発光色が青から黄色へと変化し,Sn4+イオンの配位が確認された。また,そのフィルムをIn3+を含む溶液に浸漬させると,Sn4+が配位していた部分の発光色は黄色のまま変化せず,それ以外の部分が緑色の発光を示した。さらに,これらの配位した金属は,フィルムをアンモニア水に浸漬させることで容易に除去可能であった。π共役ポリマーは,その優れた発光特性および加工性から,光学デバイス材料として有望視され,用途に応じてポリマーの発光色を自在にチューニングする必要がある。その発光色変化には,モノマー構造に遡って主鎖骨格自体の変更・調整を行うのが一般的である。一方,ポリマー化した後に外部から試薬を作用させることで,その主鎖骨格を変更することなく蛍光色をコントロールすることも可能である。特に,金属イオンとポリマーとの非共有的に結合可能な外部刺激物質を用いた場合は,簡便に可逆的な蛍光色チューニングが可能となる。一方で,この手法を,固体状態のπ共役ポリマーへと応用した例はこれまで報告されていない。これは,ポリマー鎖間で働く不規則なπ-π相互作用によって,発光波長の長波長化や量子収率の劇的な低下が生じるためである。加えて,金属が配位したπ共役メタロポリマーでは,イオン性相互作用や金属-金属相互作用も働き,その制御はより困難となる。この解決策として本研究では,共役主鎖を一本ずつ環状分子で覆ったπ共役ポリマーを設計しその実現に成功した。本研究内容はAngewandte Chem誌にVIPとして表紙を飾った。2.ポルフィリンリングの二量化反応とその包接挙動

ポルフィリンチューブの空孔を利用したポルフィリンオリゴマーの集積化に成功した。通常溶液中においてZnポルフィリンはアミンと1:1錯体の五配位構造を形成するがポルフィリンチューブの空孔内部では六配位構造を優先的に形成することが明らかとなった。それによって安定性が向上し、平面構造を固定化することに成功した。以上の方法はホスト・ゲスト化学と配位結合の協同効果を利用したπ共役分子の平面化法として期待できる。共役長に影響する分子運動の高度な制御が実現できた。3.テンプレート法によるポルフィリンチューブの三量化反応これまでのテンプレート法では達成されていなかったポルフィリンチューブの三量体の合成について述べる。NMR実験から環状分子はテンプレートと素早く錯形成することが明らかとなり、その結果テンプレートを用いたチューブ化反応を行うことで選択的な三量化に成功した。環状分子がテンプレートの中央部分へと貫通できることから、本テンプレート法はより長いポルフィリンチューブを合成可能な手法と期待される。Flory-Huggins理論の支配方程式を今一度見直し,電荷輸送に最適な構造指針を示すとともに,シリコン半導体に匹敵する電荷移動度を示す高分子半導体材料の合成を行う。即ち,申請者がこれまで分子内ホッピング伝導を最大限に引き上げる手法として導入した共役鎖を「包む」・「分断する」方法論をさらに発展させ,より斬新な構造設計で,室温におけるバンド伝導経路を構築し,電荷移動度100 cm2V-1s-1を示す高分子半導体材料の開発を目指す。即ち,共役鎖を被覆部位の静電反発により「引っ張る」,金属有機構造体(MOF)の中に共役高分子を埋め込み「固める」,二種類の手法により電荷移動度の大幅な向上を目指す。また,逐次的な分子間・分子内重合反応によるラダー型ポリマーの新合成法を提案し,共役鎖を平面状に「広げる」,ポリマー鎖を上下に「束ねる」合成法の確立を目指すと共に,電荷移動度の測定結果を構造設計にフィードバックし,双方で得られる結果の理論的検証を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。
再構築異種ラ島による超急性拒絶反応の回避

異種の系からの細胞移植が可能となれば、人類のうける恩恵は大きい。我々はマウスからラットの系において、vascularized organである心臓と、non-vascularized tissueであるラ島を移植し、異種臓器・細胞移植の各々の拒絶反応の機構解析を行なうとともに、異種細胞移植の生着延長を試みた。BALB/cマウスをドナー、Wistarラットをレシピエントとする系で心は2.3±0.5日(N=4)、ラ島は5.6±1.7日(N=7)で拒絶された。組織学的には拒絶時、移植心では血管内皮への炎症細胞の付着、血栓形成、間質への出血が見られ、血管炎による組織血流障害が主たる変化であった。一方、ラ島移植では炎症細胞の浸潤が著明であったが、血糖上昇時でもラ島の遺残が認められた。これはvascularized organである心がドナーの血管に対する免疫反応により早期に機能を廃絶することとは対照的で、ラ島は炎症細胞を介した免疫反応により拒絶されることが明らかになった。次に異種ラ島に対する免疫反応が抗体の関与する反応なのか、あるいはT細胞を介した反応なのかを明らかにするために、抗体産生を著明に抑制するdeoxyspergualin(DSG)とT細胞のcalcineulinを介したIL-2の産生、増殖を特異的に抑制するFK506を用いて拒絶反応の抑制効果を比較した。DSG群は2.5あるいは5.0mg/kgのいずれの投与量でも拒絶反応は抑制出来ず、移植後10日目にはラ島の残存はなかった。一方、FK506の投与群では移植後5日あるいは10日目でも炎症細胞の浸潤はごく軽度で、ラ島の形態は良好に保たれていた。以上より、この異種ラ島移植の拒絶反応は、主にT細胞依存性の免疫反応により媒介され、FK506などの免疫抑制療法により制御可能であることが明らかになった。
蛋白質・エネルギー低栄養状態が脳内環境に及ぼす影響

蛋白質・エネルギー低栄養状態においては、血漿アルブミン濃度の低下とともに、肝臓および脳におけるアルブミン遺伝子発現量が減少すること、ならびに血漿中の酸化型アルブミン比率が増大することを見出した。アルブミンは脳脊髄液中にも存在しており、酸化型アルブミンの存在は脳機能にも影響を及ぼす可能性が考えられた。現在、認知症患者の約70%はアルツハイマー病であり、アミロイドβタンパク質複合体の脳内蓄積(老人斑)がその発症に深く関与している。培養細胞を用いた研究から、血漿中に最も多量に存在するタンパク質であるアルブミンが、アミロイドβタンパク質の蓄積を阻害する可能性が示唆されていた。アルブミンは脳脊髄液中にも存在することは知られていたが、血漿中のアルブミンが脈絡叢の毛細血管を介して移行していると考えられていた。アルブミンは肝臓で合成されるタンパク質であるが、近年の研究から、脳ミクログリア細胞がアルブミン合成能を有することが報告された。肝臓アルブミン合成は、栄養状態の変化に強く影響されることが知られている。SD系雄性ラットを5%カゼインからなる低蛋白食、あるいは20%カゼインを含有するコントロール食で1ヶ月間飼育し、肝臓および脳内アルブミン遺伝子発現について検討した。低蛋白食で維持したラットは食餌摂取量が減少し、体重増加も少なかったことから、蛋白質・エネルギー低栄養状態(protein-energy malnutrition : PEM)にあると考えられた。低蛋白食で維持したラットでは、血漿アルブミン濃度の低下とともに肝臓アルブミン遺伝子発現量の減少が認められた。脳におけるアルブミン遺伝子発現を検討したところ、肝臓での発現調節同様、低蛋白食摂取により減少する傾向が認められた。すなわちアルツハイマー病の発症に対し、脳内アルブミン遺伝子発現を介して栄養状態が影響を及ぼす可能性も考えられた。今後、脳脊髄液中のアルブミン濃度およびアルブミン分子の修飾状況を検討する必要があると思われる。現在、認知症患者の約70%はアルツハイマー病であり、アミロイドβタンパク質複合体の脳内蓄積(老人斑)がその発症に深く関与している.これまでの研究から、血漿中に存在するアルブミンがアミロイドβタンパク質の蓄積を阻害する可能性が示唆された。アルブミンは肝臓で合成されたのち、血漿に分泌されるタンパク質であるが、脈絡叢の毛細血管を介して脳脊髄液にも移行していると考えられている。肝臓アルブミン合成は栄養状態の変化に強く影響されることが知られており、さらに近年では、その濃度(量)ばかりでなく、アルブミン分子の質的変化も様々な生理機能に影響を及ぼす可能性が示唆されている。本研究では、イオン交換カラムを用いた高速液体クロマトグラフィー法により、ラット血漿中に存在するアルブミン分子の酸化還元動態について検討した。ヒトアルブミン分子に関して報告されている結果と同様、健常ラットの血漿アルブミンは還元型の大きなピークと酸化型の2つのピークに分離することが可能であったが、2つの酸化型のピークの比率がヒトとは異なっていたことから、今後、その詳細な分子構造を解明することが必要と思われた。しかしながら肝臓におけるアルブミン合成が低下している慢性肝障害モデルラットのアルブミンについて検討したところ、血漿アルブミン濃度が低下するとともに、還元型アルブミン比率が顕著に低下し、酸化型アルブミン比率が上昇していた。近年、脳卒中患者の脳脊髄液中に酸化型アルブミンが検出され、神経細胞への酸化ストレスを誘発している可能性も示唆されている。アルブミン合成に影響を及ぼす栄養状態の低下は、低アルブミン血症とともに酸化型アルブミンの上昇をまねき、脳内環境にまで影響を及ぼす可能性が考えられた。
古墳時代中期・畿内中枢地域における埴輪生産組織論の新視角と再構築

古墳時代中期・畿内中枢地域における事例として、京都府城陽市・久津川古墳群出土埴輪、和歌山県和歌山市・平井埴輪窯跡出土埴輪、奈良県奈良市・コナベ古墳出土埴輪の調査研究を行い、その基礎資料作成を行うとともに、埴輪生産組織の考古学的検討を行った。特に、久津川古墳群出土埴輪のうち、青塚古墳出土埴輪については全ての個体を実測するとともに、埴輪工人レベルで埴輪生産組織の解明を行った。また同じく、梶塚古墳出土埴輪については、ほぼ半数の個体を実測するとともに、埴輪生産組織解明に必要な基礎的作業を行った。以上を通じて、当該期・当該地域の埴輪生産組織の実態解明に必要な基礎調査・基礎分析を行うことができた。平成26年度に実施した調査研究は以下の通りである。1平成23年度より継続的に実施している京都府城陽市内出土埴輪の胎土分析を行った。本年度は、城陽市内に所在する赤塚古墳・山道古墳・横道遺跡・正道遺跡・芝ヶ原遺跡出土埴輪の蛍光X線分析を行い、周辺古墳・遺跡との比較研究を行った。図化されている埴輪(あるいは図化可能な埴輪)については、可能な限り全個体からサンプリングを行い、三辻利一氏(奈良教育大学名誉教授、大阪大谷大学元教授)のご協力により、大阪大谷大学に設置されている蛍光X線分析装置による分析作業を行った。本年度をもって、城陽市内の主要古墳出土埴輪についての胎土分析はほぼ終了したことになる。2本年度より、京都府城陽市内の久津川古墳群出土埴輪の基礎調査を開始した。久津川古墳群出土埴輪の古墳別・遺構別・トレンチ別の個体数の確認作業を進めるとともに、今後の実測作業に必要な準備作業として、同古墳群出土埴輪のほぼ全個体について、デジタルカメラによる望遠撮影を実施し、撮影データの整理作業を行った。来年度以降はこれらの撮影データを加工した上で、当該埴輪の実測作業を進めたいと考えている。3平成23年度より継続的に実施している宮内庁書陵部所蔵の百舌鳥御廟山古墳出土埴輪について、本年度も調査研究を実施した。墳丘第1段目の原位置出土円筒埴輪を中心として、観察・撮影・拓本作業を行った。現時点で、全体の8割程度まで調査研究が進展している。4考古学協会総会や埴輪研究会研究大会などに参加して、埴輪研究に関する最新動向の把握に努めた。平成27年度に実施した調査研究は以下の通りである。今年度は、城陽市内に所在する青塚古墳出土埴輪の蛍光X線分析を行い、周辺古墳・遺跡との比較研究を行った。実測図は平成28年度に城陽市教育委員会より刊行予定であるが、図化予定の埴輪については、可能な限り全個体よりサンプリングを行い、三辻利一氏(奈良教育大学名誉教授、大阪大谷大学元教授)のご協力により、大阪大谷大学に設置されている蛍光X線分析装置による分析作業を行った。本年度をもって久津川古墳群出土埴輪の胎土分析はほぼ終了した。2平成26年度より着手した、京都府城陽市内の久津川古墳群出土埴輪の基礎調査を継続した。平成26年度に撮影したデジタル写真を利用して、梶塚古墳出土埴輪の実測作業を行った。墳丘第1段目の原位置出土円筒埴輪を中心として観察・撮影・拓本作業を行い、本年度をもって基礎調査は全て終了した。4日本考古学協会総会、埴輪研究会研究大会やその他研究会などに参加して、埴輪研究に関する最新動向の把握に努めた。・京都府城陽市の久津川古墳群出土埴輪の胎土分析をほぼ終了することができた。・京都府城陽市久津川古墳群出土埴輪の実測作業に着手し、梶塚古墳出土埴輪の図化作業を順調に進めることができた。・宮内庁書陵部所蔵の百舌鳥御廟山古墳出土埴輪の基礎調査を終了することができた。平成28年度に実施した調査研究は以下の通りである。1平成27年度より継続的に実施している久津川古墳群(京都府城陽市所在)出土埴輪の調査研究を行った。まず青塚古墳出土埴輪については、城陽市教育委員会の協力を得て、墳丘出土円筒埴輪の実測・撮影・分析を行い、その成果については城陽市教育委員会より刊行された調査報告書に掲載した。その過程で、京都府立山城郷土資料館に所蔵されている同古墳出土形象埴輪の検討作業(観察・計測・撮影作業)も実施した。またこのほか、久津川古墳群における芭蕉塚古墳出土円筒・形象埴輪、山道東古墳出土円筒埴輪、車塚古墳出土円筒埴輪(いずれも京都府城陽市所在)についても、城陽市教育委員会の協力を得て調査研究を実施した(主として観察・計測・撮影作業)。2平成27年度に引き続き、宮内庁書陵部所蔵の百舌鳥御廟山古墳[百舌鳥陵墓参考地;大阪府堺市所在]出土埴輪についての調査研究を実施した。今年度は全体写真の撮影作業および若干の補足作業を実施し、墳丘第一段目の原位置出土円筒埴輪についての調査研究を終了した。3平成28年度より宮内庁書陵部所蔵の土師ニサンザイ古墳[東百舌鳥陵墓参考地;大阪府堺市所在]出土埴輪についての調査研究を本格的に開始した。

墳丘第一段目の原位置出土円筒埴輪を中心として観察・計測・撮影作業を行った。若干の作業は残っているが、ほぼ大半の作業を終了した。4日本考古学協会総会、埴輪研究会研究大会やその他の研究会に参加して、埴輪研究に関する最新動向の把握と情報収集に努めた。・京都府城陽市に所在する久津川古墳群出土埴輪についての調査研究を継続し、青塚古墳・山道東古墳・芭蕉塚古墳出土埴輪の分析を実施したが、梶塚古墳出土埴輪については予想以上に作業量が多く、やや遅れている。・宮内庁書陵部に所蔵されている百舌鳥御廟山古墳[百舌鳥陵墓参考地]出土埴輪については調査研究をほぼ終了したが、土師ニサンザイ古墳[東百舌鳥陵墓参考地]出土埴輪の調査研究についてはほぼ順調に進んでいる。平成29年度に実施した調査研究は以下の通りである。1平成26年度より継続的に実施している久津川古墳群(京都府城陽市所在)出土埴輪の調査研究を行った。青塚古墳(同前)出土埴輪について、城陽市教育委員会の協力を得て、円筒埴輪および形象埴輪の同工品分析およびハケメ分析を実施し、その成果を城陽市教育委員会より刊行された調査報告書に掲載した。また、梶塚古墳(同前)出土埴輪について、城陽市教育委員会の協力を得て、観察作業・写真撮影・実測図作成を進めた。このほか、梅の子塚1号墳・2号墳(同前)出土埴輪について、胎土分析・写真撮影・観察作業を行った。2平成26年度より継続的に実施している久津川古墳群出土埴輪の関連調査として、金毘羅山古墳(京都府宇治市所在)出土埴輪棺の資料調査・胎土分析を行うとともに、一本松2号墳(奈良県広陵町所在)出土埴輪棺および三吉3号墳(同前)出土円筒棺の資料調査、芝山遺跡(京都府城陽市所在)出土埴輪棺の資料調査・胎土分析を行った。3平成28年度に引き続き、平井埴輪窯(和歌山県和歌山市所在)出土埴輪の調査研究(細部観察および写真撮影)を行った。また、和歌山県文化財センターの協力のもと、関連調査として実施した和歌山県内出土埴輪の蛍光X線分析の結果を、和歌山県文化財センター年報に発表した。4平成28年度に実施した、宮内庁書陵部所蔵のニサンザイ古墳[東百舌鳥陵墓参考地;大阪府堺市所在]出土埴輪の資料調査の補足調査を行った。墳丘第一段目の原位置出土円筒埴輪を中心として、観察・計測・撮影作業を行った。5日本考古学協会総会、埴輪研究会研究大会やその他の研究会に参加して、埴輪研究の最新動向の把握と情報収集に努めた。古墳時代中期・畿内中枢地域における事例として、京都府城陽市・久津川古墳群出土埴輪、和歌山県和歌山市・平井埴輪窯跡出土埴輪、奈良県奈良市・コナベ古墳出土埴輪の調査研究を行い、その基礎資料作成を行うとともに、埴輪生産組織の考古学的検討を行った。特に、久津川古墳群出土埴輪のうち、青塚古墳出土埴輪については全ての個体を実測するとともに、埴輪工人レベルで埴輪生産組織の解明を行った。また同じく、梶塚古墳出土埴輪については、ほぼ半数の個体を実測するとともに、埴輪生産組織解明に必要な基礎的作業を行った。以上を通じて、当該期・当該地域の埴輪生産組織の実態解明に必要な基礎調査・基礎分析を行うことができた。
非線形画像フィルタの不動点とその医用画像処理への応用

八村と桑原によって1976年に提案されたいわゆるVフィルタは,エッジ保存と平滑化の両特性を兼備した非線形画像フィルタであって, RI(放射性同位元素)イメージなどの医用画像の処理に広く用いられてきた.本研究は, Vフィルタを繰り返し何度も適用した場合に得られる不動点画像の性質を明らかにすることを目的としたものである.不動点とは文字通りそのフィルタ適用前後で不変の画像のことであるが,通常の線形フィルタを繰り返し適用してその不動点を求めると,一般に直流成分のみからなる完全な平滑化か,あるいは無限大成分の出現に至る.しかし非線形フィルタはこれらと異なった振舞いを示す.本研究によって, Vフィルタでは階段状の区分的定数関数の不動点画像が導かれることが明らかにされた.すなわち,ある意味で完全なエッジ保存と内部領域平滑化のためのフィルタが作成できることになる.1次元の場合には区分的定数関数であることがVフィルタの不動点であるための十分条件である.また2次元の場合,不動点はVフィルタの演算に用いる近傍の形と大きさとの関連で定まる.注目点の4隅に正方形の近傍をとる通常のVフィルタの場合には,正方形の1辺の長さをW画素としたとき, (2W-2)X(2W-2)の大きさを持った一定濃度値の正方形領域を単位として,これらを並行移動させて得られるような2次元平面上の階段関数が不動点となる.これらの結果を, RIを用いた人体の体軸断層像(SPECT)吸収補正のためのガンマ線吸収体を対象とした画像処理に応用し,ノイズに強い輪郭抽出のアルゴリズムを開発した.フラクタル次元を尺度としたテクスチャ画像に対するVフィルタの振舞いについては未だ明確な結論が得られていない,今後も継続して研究を続ける予定である.八村と桑原によって1976年に提案されたいわゆるVフィルタは,エッジ保存と平滑化の両特性を兼備した非線形画像フィルタであって, RI(放射性同位元素)イメージなどの医用画像の処理に広く用いられてきた.本研究は, Vフィルタを繰り返し何度も適用した場合に得られる不動点画像の性質を明らかにすることを目的としたものである.不動点とは文字通りそのフィルタ適用前後で不変の画像のことであるが,通常の線形フィルタを繰り返し適用してその不動点を求めると,一般に直流成分のみからなる完全な平滑化か,あるいは無限大成分の出現に至る.しかし非線形フィルタはこれらと異なった振舞いを示す.本研究によって, Vフィルタでは階段状の区分的定数関数の不動点画像が導かれることが明らかにされた.すなわち,ある意味で完全なエッジ保存と内部領域平滑化のためのフィルタが作成できることになる.1次元の場合には区分的定数関数であることがVフィルタの不動点であるための十分条件である.また2次元の場合,不動点はVフィルタの演算に用いる近傍の形と大きさとの関連で定まる.注目点の4隅に正方形の近傍をとる通常のVフィルタの場合には,正方形の1辺の長さをW画素としたとき, (2W-2)X(2W-2)の大きさを持った一定濃度値の正方形領域を単位として,これらを並行移動させて得られるような2次元平面上の階段関数が不動点となる.これらの結果を, RIを用いた人体の体軸断層像(SPECT)吸収補正のためのガンマ線吸収体を対象とした画像処理に応用し,ノイズに強い輪郭抽出のアルゴリズムを開発した.フラクタル次元を尺度としたテクスチャ画像に対するVフィルタの振舞いについては未だ明確な結論が得られていない,今後も継続して研究を続ける予定である.
乳癌におけるオーファン受容体RORによるアロマターゼ遺伝子発現調節機構の解明

アロマターゼはアンドロゲンをエストロゲンに変換することから,乳癌の分化、進展に大きく関わる重要な酵素である。我々は,retinoic acid receptor (RAR)-related orphan receptoralpha(RORα)がアロマターゼの発現増加に関連する可能性が高いことを見出しており,本研究はそのメカニズムの解析を行っている。平成19年度は乳癌細胞株4株を用いてアロマターゼおよびRORαのmRNAレベルでの発現量を調べ,細胞間ごとに異なる量の発現を認めた。RORαには4つのアイソフォームがあるが,RORα1発現ベクターを乳癌細胞株に遺伝子導入したところ,RORα1の発現増加に伴いアロマターゼ蛋白の発現が増加(westernblotにて確認),そして,アロマターゼ活性(aromatase activity assay)の増加を認めた。また,アロマターゼのプロモーター領域をreporter gene assayにて解析し,プロモーターPI。4の範囲内にRORα応答領域が存在することを確認した。基礎研究と並行して,乳癌組織のアロマターゼとRORαの発現量に相関を認めるかどうかを解析する目的で,乳癌手術検体を用いてそれぞれのmRNAレベルの発現をreal-time RT-PCR法にて解析予定である。平成19年度は症例登録のみを行った。予定100症例のうち50症例が登録され,RNAを回収済みである。アロマターゼはアンドロゲンをエストロゲンに変換することから,乳癌の分化・進展に大きく関わる重要な酵素である。我々は,retinoic acid receptor (RAR)-related orphan receptor alpha(RORα)がアロマターゼの発現増加に関連する可能性が高いことを見出しており,本研究はそのメカニズムの解析を行っている.平成20年度は乳癌細胞株4種を用いてRORαによる細胞増殖能の変化を確認した.エストロゲン受容体(ER)発現乳癌ではアンドロステンジオンの存在下でRORαにより細胞増殖能が増加した.RORαの発現によりER陽性乳癌の増殖能が変化する可能性が見出された.RORαが乳癌の予後因子の一つとなる可能性がある.一方,ER発現陰性乳癌細胞株ではRORαによるアロマターゼの発現増加を認めても,細胞増殖能の増加は認めなかった.また,アロマターゼのプロモー夕ー領域の解析に関して,プロモーターI.4におけるRORα応答性を認めていたが,変異導入実験やChlP assay,EMSAなどを行って,アロマターゼのプロモーターI.4領域に新規ROR応答領域を同定した.基礎研究と並行して,乳癌組織のアロマターゼとRORαの発現量に相関を認めるかどうかを解析する目的で,乳癌手術検体を用いてそれぞれのmRNAレベルの発現をreal-time RT-PCR法にて解析した.結果,25例の解析にて,アロマターゼとRORαの発現量に有意な相関を認めた.本年度には実施終了できなかったが,最終的には100例を解析し,RORαと乳癌予後因子等の関係の解析を行う予定である.
法学文献から見た近世初頭のモロッコ農村社会における法的規範のイスラーム化

今年度は、前年度後半に引き続き、「負債に溺れた者」という法的概念に関する研究を行った。その結果は5月に開催された日本中東学会での口頭報告、7月イギリスのリーズで開催された国際中世学会での口頭報告、そしてIslamic Law and Society誌に投稿予定で現在英文校正中の論文という形で報告する。概略としては以下のようになる。日本中東学会では、ある人物が不正に他人の財産を取得したとき、彼にその本来の所有者に対して特殊な債務が発生するとみなし、この負債とこの人物の積極財産との関係によっては彼は「負債に溺れた者」として財産の処分権に制約を受けるものとする、中世マーリク派の法学説の概略とその歴史的な発展について論じた。国際中世学会では、14世紀モロッコの古都フェズの都市社会において、一部の集団が「負債に溺れた者」とみなされ攻撃を受けたという事例を紹介した。そして、これらの集団が実際には王朝の不正な徴税に関与していた人々であることから、上記の社会的な対立は、実際には、国家の徴税政策をめぐる王朝と都市民の対立を反映したものではないかという見解を示した。そして上記論文では、両者の議論を総合して論じた。上記の議論で取り上げた事例は、近世初頭のモロッコ農村社会で起きた事件を直接扱ったものではない。しかし、2016年度の研究で論じたように、中世のフェズを中心とした都市の法学者らによって議論された法的問題は、農村部出身で都市で学んだ後代の法学者らによって取捨選択されながら、農村社会にも適用されていったと考えられる。本研究の研究課題との関連でいえば、マーリク派イスラーム法学の古典的な学説が、近世初頭のモロッコ農村社会の法的規範に採用されていく過程の一例を、「負債に溺れた者」という概念に即して明らかにすることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、17世紀前半に編纂された法学書『粒よりの宝石』の文献学的研究を中心に行った。これは、ムスリムとキリスト教徒が対峙して暮らす「境域」という状況が、その住民の生活にどのような影響を及ぼすかという問題の一事例として、15世紀以降のモロッコ北部山村の状況を当該法学書から考察するためである。まず、すでに校訂テクストの存在する文献後半の「聖戦の書」の個所について、すでに入手済みの写本の画像データと校訂テクストを対照し、後者の正確さを検証した。その結果、既存のテクストは非常に問題のあることが判明したため、当初の予定通り、全面的な校訂作業を行うことに決定した。9月末から12月前半にかけて、資料調査のためモロッコに長期出張し、各地の図書館・文書館で写本の調査を行った。そして実際に調査可能であった写本の特徴を記録するとともに、比較の結果特に質の良いと考えられるもの三点について複写申請を行い、その画像データを入手することができた。この調査旅行の成果は、平成29年度中に論文として報告する予定である。また、これまでに入手できた計6点の写本の画像データをもとに、テクストの確定作業を進めた。現在の進捗状況は全体の4割程である。平成29年度中には全体の作業を終わらせ、出版のため注や索引の作成に移る予定である。上記の作業と並行して、16世紀末にモロッコ北部の地方都市で執筆された家庭生活の手引書『不足を補うもの』をもとに、「境域」における法的規範のイスラーム化とその担い手について研究を行った。そして、16世紀前半当該地域出身の法学者たちが、伝統的な慣習法に従って家族生活を組織してきた部族民に対して、よりイスラーム的な規範を受け入れるように働きかけていたこと、そしてその実現のため、部族民の宗教的心性と親和性の高いスーフィズムの運動と彼らの運動を一体化させていたことを明らかにした。平成28年度は、当初の研究計画の通り、17世紀に編纂された法学文献『粒よりの宝石』の写本の校訂作業に本格的に着手した。ただし、その後の研究調査の結果、最近部分的な校訂がアルジェリアで修士論文として提出されたこと、ただし、比較的新しい時代の不完全な写本に基づいたものであることが判明していた。そのため、この校訂がすでになされている後半部分について、校訂の内容を確認しながら先に作業を進めることとした。ただし上記の修士論文は、使用した写本の問題に加え、校訂者の能力的にも問題があったものと思われ、結局は全面的に作業をやり直すことになった。現在、全体の4割程度が終了している。この作業は現在も継続中である。また、9月末から12月にかけてモロッコに渡航し、各地の図書館・文書館で資料調査を行った。その結果発見された多数の写本のうち、特に価値の高いと思われるもの計3点について、画像データのコピーを申請し、入手することができた。これらのデータは、すでに入手済みのデータと合わせて、校訂作業に利用する。また、校訂したテクストを公開する際に文献解題を執筆するための準備として、調査中に収集した諸写本の情報の整理を進めている。また、16世紀末にモロッコ北部の地方都市で執筆された家庭生活の手引書『不足を補うもの』をもとに、この地域の農村社会における家族関係に関する様々な部族的規範、およびその実態の解明を行った。そして、農村社会の状況に対する主要なイスラーム法学者たちの活動を考察することで、当時のこの地域のイスラーム化における法学者の役割を分析した。この成果を論文としてまとめ、10月スペインの学術雑誌に投稿した。

現在査読中であるとの回答を得ている。上記の農村社会史研究と並行して、博士論文からその一章を取り上げ、海外の専門的な雑誌に独立した論文として投稿するため、情報を修正・追加の上で英文で執筆中である。平成29年度も昨年度に引き続き、17世紀に編纂された法学文献『粒よりの宝石』の写本の校訂作業を進めた。全体のおおよそ中間に達した時点で、使用する写本の重要性について見直しを行った。底本は従来使用していたティトワン写本の一点を継続して採用するが、ラバト写本の中にも一点重要なものがあることを認識し、両者の異同を一通り記録することとした。この見直し作業が入ったこと、そして年度の後半に口頭報告や論文執筆の作業が多く入ったことが影響して作業の進展はやや遅れており、現在全体の6割程度文字起こしが終了している。この作業は現在も継続中である。7月にはイギリスのエジンバラで開催されたイギリス中東学会年次大会で、口頭報告を行った。1538年モロッコ北部の支配王朝ワッタース朝とポルトガル王国の間で締結された平和協定の履行を巡る諸問題について分析した。そして、当時の境域におけるムスリムとキリスト教徒の境界を越えた人の移動を統制しようとする中央政府と地域の統治者らとの対立が、モロッコ地域全体の政治的不安定化を招いたことを示した。同月、チュニジアの国立図書館で開催された、アラビア語写本ワークショップに参加した。これにより、写本に関する紙の作成や書体、装丁といった物質的な側面に関する知識を専門家から学ぶことができた。帰国後、この成果を受けて論文を執筆し、3月には地中海史研究の専門誌に、英文で論文を投稿した。上述の口頭報告の議論を核に、平和協定締結までのプロセスや、中央政府による境域の支配強化の試みとその限界、そして北部境域の統治者たちと、当時モロッコ地域南部から台頭していた新王朝サード朝との関係について補足し、まとめた。この論文は現在査読中であり、来年度第一四半期には採否について連絡がある予定である。本研究において中心的な位置を占める『粒よりの宝石』の校訂作業については、昨年度中に文字起こし作業を終了し、難読箇所の読みの確定や、注・索引の作成に移行する予定であった。しかし、28年度の研究で入手した諸写本を用いて作業を進めた結果、写本の重要性についての評価の見直しと、それに伴う修正作業が必要となった。そのため、文字起こしの作業の進捗は6割程度と、予定より遅れている。また、文献解題の作成についても、写本の評価が済んでいないため、作業が中断している。また当初の予定では、境界を越える人の移動の研究については、16世紀中葉のモロッコとポルトガルの和平協定について口頭報告を行い、その成果と、『粒よりの宝石』から得られる、異教徒間関係に関する法的見解についての情報を併せて、論文を執筆する予定であった。しかし実際に作業を進めると、前半の個所だけで充分にフルサイズの査読論文として議論は成立することが明らかになったため、先に論文の執筆を進めた。この執筆作業はすでに終了し、査読誌に投稿済みである。その一方で、後半の個所については30年度の研究にまわすことになった。
口腔内細菌叢と食道腺癌・扁平上皮癌の関連

食道癌には、扁平上皮癌と腺癌の2つのタイプがある。扁平上皮癌では、喫煙・飲酒、食道腺癌は、胃・食道逆流症、肥満が各々危険因子と考えられており、2つのがんは、全く異なる発生要因からなるとされている。このうち食道腺癌は世界的に増加していることが指摘されており注目されている。本邦においては、これまでは、食道扁平上皮癌が、食道癌の大多数を占め、食道腺癌は少ないとされていたが、我々の秋田県のがん登録を用いた検討で食道腺癌の増加が始まっていることが明らかとなった(Koizumi S, et al. J Gastroenterol. 2018;53:827-833)。今回の検討では、口腔内細菌叢に着目して、食道扁平上皮癌、食道腺癌の発生要因を検討することを目的としている。食道扁平上皮癌の検討では、単施設でも十分な患者数があり、順調に患者エントリーが進み、患者群10例、健常コントルール群10例からの唾液、及び血液検体を採取できた。血液検体からアセトアルデヒド脱水素酵素の遺伝子多型を測定し、唾液検体は、当施設にある次世代シークエンサーを用いて細菌叢の解析を行った。その解析は終了し、その結果の解釈を進めている。食道腺癌の検討では、患者数が少ないため、単施設での患者エントリーが、非常に難しくなっていた。そこで、食道腺癌の症例数の多い東北大学病院消化器内科に共同研究を依頼した。この共同研究は、すでに、東北大学病院の倫理委員会に承認されており、今後は、秋田大学病院と東北大学病院で症例を集めていく。口腔内細菌叢解析のために食道扁平上皮癌、及び、食道腺癌患者からの唾液検体採取を進めている。このうち食道扁平上皮癌に関しては、症例数が多く、当施設のみでも十分に患者エントリーが可能であり、順調に進んでいる。一方、食道腺癌患者はもともと患者数が少なく、患者エントリーが難しくなることも予想された。今回、同疾患が多数集積している東北大学病院消化器内科と共同研究の形をとって、食道腺癌患者のエントリーを進めていくことにした。食道扁平上皮癌での検討では、すでに10例の患者及び、コントロールからの唾液検体が採取され、次世代シークエンサーでの解析が終了している。ただし、細菌叢の解析には、さらに症例数を増やしていかなけばならず、30症例を目指していく。そのうえで、データの解釈を行い、食道扁平上皮癌と関連のある口腔内細菌叢を同定していく。食道腺癌の解析では、東北大学消化器内科と共同研究のもと症例数を増やしていくこととする。食道がんは腺がん、扁平上皮がんに大別されるが、いずれもその病態発生に口腔内細菌叢が関与している可能性がある。申請者は、これまで硝酸塩を含む食事を摂取後、食道・胃接合部に限局して、高濃度の一酸化窒素が発生し、食道のバレット上皮化生・腺がん発生に至る可能性について報告してきた。この反応においては、口腔内細菌によって硝酸塩が亜硝酸塩に還元される必要がある。また、扁平上皮がんにおいては、アルコールが口腔内細菌によってアセトアルデヒドに変換され、それが唾液とともに嚥下されることで、口腔内、食道、胃の上部消化管の発がんリスクが高まると考えられる。今回、次世代シークエンサーによる口腔内細菌叢の網羅的な解析を用いて、特定の機能を有する口腔内細菌と食道腺がん、扁平上皮がんとの関連を検証することを目的とする。食道扁平上皮がんでは、アルコールからアセトアルデヒドを産生する菌、食道腺がんでは、硝酸塩から亜硝酸塩を産生する細菌叢に着目して解析を行う。このように口腔内細菌叢と食道の発かんとの関連を解明することで、今後、口腔ケアや特定の菌種を対象とした治療介入の可能性が期待できる。食道扁平上皮がん、食道腺がん患者で唾液を採取し、口腔内細菌叢を検討する研究が、昨年11月に秋田大学医学部倫理委員会で承認された(承認番号1864)。また、唾液中の細菌叢の解析は、秋田大学バイオサイエンスセンターにある次世代シークエンサーを用いて試みている。まず、試験的に健常ボランティアから唾液の提供を受け、唾液からDNAを抽出し、それを試料として次世代シークエンサーにて解析し、試行錯誤の上、比較的良好な解析結果を得られるようになった。現在、食道扁平上皮がん患者、及び、健常コントロールから唾液を採取し、凍結保存している。コストの関係で、症例が10例集まるごとに次世代シークエンサーでの解析を行っていく予定である。

今回の検討では、口腔内細菌叢に着目して、食道扁平上皮癌、食道腺癌の発生要因を検討することを目的としている。食道扁平上皮癌の検討では、単施設でも十分な患者数があり、順調に患者エントリーが進み、患者群10例、健常コントルール群10例からの唾液、及び血液検体を採取できた。血液検体からアセトアルデヒド脱水素酵素の遺伝子多型を測定し、唾液検体は、当施設にある次世代シークエンサーを用いて細菌叢の解析を行った。その解析は終了し、その結果の解釈を進めている。食道腺癌の検討では、患者数が少ないため、単施設での患者エントリーが、非常に難しくなっていた。そこで、食道腺癌の症例数の多い東北大学病院消化器内科に共同研究を依頼した。この共同研究は、すでに、東北大学病院の倫理委員会に承認されており、今後は、秋田大学病院と東北大学病院で症例を集めていく。口腔内細菌叢解析のために食道扁平上皮癌、及び、食道腺癌患者からの唾液検体採取を進めている。このうち食道扁平上皮癌に関しては、症例数が多く、当施設のみでも十分に患者エントリーが可能であり、順調に進んでいる。一方、食道腺癌患者はもともと患者数が少なく、患者エントリーが難しくなることも予想された。今回、同疾患が多数集積している東北大学病院消化器内科と共同研究の形をとって、食道腺癌患者のエントリーを進めていくことにした。秋田大学附属病院では、秋田全県から食道扁平上皮がん患者が多数紹介されおり、引き続き、それらの患者に研究参加を依頼し、食道扁平上皮がん、及び、健常コントロールからの検体採取を行い、集積していく。また、唾液だけではなく、食道粘膜表層に付着した細菌叢の解析も行うため、内視鏡的にブラッシング法にて、食道表面からの粘液採取をを行い、その検体を次世代シークエンサーにて解析することも予定している。一方、食道腺がんに関しては、未だ、全国的に症例数が少ないこともあり、秋田大学附属病院でも、年間の患者は、10例以下に留まるの考えられる。よって、今後は、食道腺がんの患者数を増やしていくため、多施設での共同研究を計画していく予定である。食道扁平上皮癌での検討では、すでに10例の患者及び、コントロールからの唾液検体が採取され、次世代シークエンサーでの解析が終了している。ただし、細菌叢の解析には、さらに症例数を増やしていかなけばならず、30症例を目指していく。そのうえで、データの解釈を行い、食道扁平上皮癌と関連のある口腔内細菌叢を同定していく。食道腺癌の解析では、東北大学消化器内科と共同研究のもと症例数を増やしていくこととする。