hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザーポンプ－電子プローブ分光による化学反応の駆動原理の可視化

原子運動量分光研究の双方において得たこれまでの成果はいずれも国際学会で招待講演を受けるなど、ある一定の評価を与えてよいと判断する。さらに、研究分担者の本外国人特別研究員も研究代表者のみならず、研究代表者が主宰する研究室メンバーと日常的に会話や議論を重ねるようになるなど、日本での生活を問題なく過ごしている。以上により、本研究計画は概ね順調に進行しているものと判断できる。本研究計画の目的は、(1)化学反応における電子動力学の時間分解電子運動量分光研究、および(2)化学反応における原子核運動の動力学の時間分解原子運動量分光研究の二つの研究課題の推進である。(1)に関しては、研究代表者らが世界に先駆けて測定した時間分解電子運動量分光データ[M. Yamazaki et al., Phys. Rev. Lett.,114, 103005 (2015)]に痕跡として残るアセトン分子の光誘起三体逐次解離反応の超高超高速電子ダイナミクスを分子軌道の形状に関する実験と理論との比較研究を通して抽出するため、購入した計6台のパソコンを並列計算システムとして整備し、非断熱化学動力学トラジェクトリー計算を開始した。具体的には、当該反応に関与するポテンシャル曲面をCAS(8,7)-3singlet-3triplet/6-31+G**レベルの高精度で構築し、電子緩和や炭素原子間化学結合の切断を含む200個以上の波束トラジェクトリーを得た。一方、(2)に関しては、研究代表者らが有する世界に群を抜く超高感度の原子運動量分光装置[M. Yamazaki et al., Rev. Sci. Instrum. 88,063103(2017)]を用いて希ガス[Y. Yamazaki et al., J. Phys. B, 52, 065205 (2019]及び二原子分子を対象とした系統的実験を行い、本分光により分子振動波動関数の形状を運動量空間で直接観測できることを初めて実証することができた[Y. Tachibana et al., submitted]。この成果を踏まえて、化学反応における原子核運動の動力学研究を推進すべく、レーザー光ポンプー高速電子線プローブの形式の時間分解原子運動量分光の開発を進めると共に、実験結果と比較するための理論の構築を進めている。本研究計画の二つの研究課題(1)化学反応における電子動力学の時間分解電子運動量分光研究、および(2)化学反応における原子核運動の動力学の時間分解原子運動量分光研究の双方において得たこれまでの成果はいずれも国際学会で招待講演を受けるなど、ある一定の評価を与えてよいと判断する。本研究はおおむね順調に進行しているので、今後も引き続き当初の研究計画にしたがって研究を推進する。具体的には、(1)化学反応における電子動力学の時間分解電子運動量分光研究においては、アセトン分子の光誘起三体逐次解離反応を対象とした非断熱
高レベル地震動に対する既存超高層建物の各種劣化要因を考慮した耐震性評価と高耐震化

近年設計で考慮すべき地震動のレベルが増大しており,これらの地震動に対する既存超高層建物の耐震性の評価と向上が大きな社会的要請となっている。本課題では各種劣化要因を考慮した既存超高層建物の耐震性評価,既存超高層建物に適した耐震性向上システムの開発,建物の倒壊時に変形が下層部の複数層に集中するメカニズムの解明を行った.近年設計で考慮すべき地震動のレベルが増大しており,これらの地震動に対する既存超高層建物の耐震性の評価と向上が大きな社会的要請となっている。本課題では各種劣化要因を考慮した既存超高層建物の耐震性評価,既存超高層建物に適した耐震性向上システムの開発,建物の倒壊時に変形が下層部の複数層に集中するメカニズムの解明を行った.(1)各種劣化要因を考慮した既存超高層建物の耐震性評価・従来のS造、CFT造、RC造、SRC造の部材実験データベースに海外の実験を追加してデータベースの強化を行い、劣化特性を再現できる応力ファイバーモデル用応力-ひずみ関係モデルの精度向上を行った。さらに、これを使用して19701980年代の典型的な超高層建築物モデルの時刻歴応答解析を行い、数値解析の安定性や、建物応答の妥当性を検証した。・設計支援プログラムを用いてパラメトリックスタディを行うための前段階として、緩和法を用いて設計解の信頼性を定量的に評価する方法を許容応力度・層間変形についての設計条件を考慮した上で提案した。また,純ラーメン超高層RC造の崩壊形を表現できる縮約モデルの作成法について検討を行った。上町断層帯地震に対する本モデルの予測精度を検証し,フレームモデルの応答との比較を通じて提案モデルの妥当性を例証した。(2)既存超高層建物に適した耐震性向上システムの開発・シーソー機構および速度依存型ダンパーを有する制振装置の形状を検討するとともに,鋼構造多層骨組に対する制振効果を地震応答解析を通じて分析した。・超高層建物等の長周期地震動対策として有効な同調粘性マスダンパー制振システムについて、実用上の問題となっていた軸力リリーフ機構の検討を行った。理論的な検討では、ダンパー支持部材をバイリニア特性とした場合について、当該ダンパーの応答特性を明らかにした。(1)各種劣化要因を考慮した既存超高層建物の耐震性評価従来のS造、CFT造、RC造、SRC造、RC造の部材実験データベースに海外の実験を追加してデータベースの強化を行い、劣化特性を再現できる応力ファイバー用応力-ひずみ関係モデルの精度向上を行った。さらに、この応力ファイバーモデルによる部材の耐力劣化ならびにPΔ効果を考慮した骨組解析法を使用して、19701980年代の典型的な20層から40層のS造、CFT造、RC造、SRC造、RC造の超高層建築物骨組モデルについて時刻歴応答解析を行った。(2)既存超高層建物に適した耐震性向上システムの開発高層骨組の耐震補強として,低振幅時にはブレースが作用せず大振幅時にブレースが作用するという特徴を持つ変位制御型ブレースによる補強を検討した。鋼構造20層骨組の地震応答解析を実施し,変位制御型ブレースの適用により局所数層への変形集中が効率よく抑止されること,補強に伴う柱軸力増大が軽減できることを明らかにした。また,変位制御型ブレース適用時のエネルギー吸収部材としての適用が考えられるスリットダンパーを有するシーソー制振システムを検討した。繰返し載荷実験を行い十分な制振効果を発揮することを明らかにした。また,50層程度の超高層骨組みに対して同調型制振システムが有効であることを解析検討に基づいて示し、当該システムの最適諸元設計法や最適配置設計法を提案した。さらに,心棒架構を適用することで,倒壊に対する余裕度(倒壊が生じる地震動のレベル)を飛躍的に向上できることを確認した.既存超高層建物の耐震性評価に関して、以下2項目の検討を実施した。(1)既存RC造超高層建築物の耐震性能評価を行った。解析は、昨年度と同様で、PΔ効果を考慮し、部材の局部的な損傷に対する耐力と剛性の劣化を考慮したものである。RC造の耐震性能は、S造と比較して、層崩壊の可能性が高く、過大な地震入力に対する余裕も小さいことを明らかにした。(2)超高層鋼構造骨組が強震動を受けた時に発生する下層部変形集中現象に対して、減衰が与える影響について検討した。まず基礎的検討として、超高層鋼構造骨組の等価一自由度縮約系に対してPΔ効果の影響を考慮し、線形粘性減衰が一方向への残留変形の累積に与える影響を検討した。既存超高層建物の耐震性向上に関して、以下3項目の検討を行った。(1)耐震性向上システムを設計支援プログラムとして実装するために必要となる時刻歴応答解析による応答値・塑性崩壊荷重を設計条件として扱うことに適した構造最適化手法の研究・提案を行った。(2)20層5スパン鋼構造骨組を用いて,変位制御型ブレースによる部分補強と全層補強について補強特性を分析した。地震動が極めて大規模になると局所層の変形増大が顕著となる場合に対する補強法の1つとして,変位制御型ブレースが有効利用できる可能性があることを明らかにした。(3)心棒架構を付与することで、既存骨組が負担する地震力の増加を抑制した上で、長周期パルス地震動に対する最大変形を大きく低減できることを、幾何非線形と材料非線形を考慮した非線形時刻歴応答解析を通じて実証した。(1)各種劣化要因を考慮した既存超高層建物の耐震性評価と

(2)既存超高層建物に適した耐震性向上システムの開発のいずれにおいても,当初の計画通りの成果が得られているため。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り進んでおり、成果の公表も順調に進んでいる。当初の計画に沿って,今後も研究を推進していく予定である。これまで進めてきた研究をさらに推進するとともに、シンポジウムなどを通じて学術界、産業界及び一般社会への成果公表に一層尽力する。
生殖腺の性分化におけるAd4BPの機能

主要なステロイドホルモン産生組織である生殖腺と副腎皮質は、共に同一の細胞集団より派生することが、Ad4BP抗体による免疫組織染色の結果より示された。すなわち、Ad4BP陽性として認められる一つの細胞集団は、後に二つに分離し生殖腺原基と副腎原基を形成する。各々の原基は更に生殖腺と副腎皮質へと分化することになる。この過程で特徴的なことは、生殖腺が性依存的に精巣と卵巣に分化するのに対し、副腎皮質ではそのような性分化は認められないことである。本研究においてはこれらの組織の分化に不可欠な転写因子の機能と発現を基に、性的に未分化な生殖腺が精巣および卵巣へと分化する過程を検討することで、性依存的分化のメカニズムを明かにする。Ad4BPとDAX-1と呼ばれる転写因子を中心に研究をおこなった。これらは生殖腺や副腎皮質などのステロイドホルモン産生細胞に発現するが、Ad4BPが全ての体細胞に発現するのに対し、DAX-1はその一部の細胞に発現するなど、その分布に顕著な差が認められた。また11.5日齢の胎仔泌尿生殖隆起における発現も、全てのAd4BP陽性細胞がDAX-1陽性とはならず、その分布に差が認められた。一方、DAX-1の機能を調べたところ、Ad4BPで活性化するP450遺伝子の転写を抑制した。またDax-1遺伝子自身はAd4BPの制御下に転写が活性化されることを見い出した。DAX-1は性腺や副腎特異的に発現する遺伝子の転写に対し抑制的に働くと推測される。またDax-1遺伝子がAd4BPの制御下にありながら、両者の分布が異なるという結果からはAd4BPはDax-1の転写制御に不可欠であるが、他の因子の関与も必要であることを示唆している。一方で、P450遺伝子はAd4BPによって正に制御されており、DAX-1による負の制御を考慮する必要がある。生殖腺、副腎の分化の機構を解明する目的で以下の研究を行った。(1)Ad4BP/SF-1遺伝子第一イントロンを調べた結果、第一イントロン内にアミノ酸をコードしない複数の第一エクソンの存在が明かになった。これらのエクソンのうちIaとIgエクソンは生殖腺と副腎皮質に発現が認められたが、Ioエクソンの発現はラット卵巣で認められるもののマウス卵巣では認められず、その発現には種差が認められた。Ioエクソン領域の塩基配列を調べたところ、マウスIoエクソンのスプライシングサイトの配列に異常が認められたことから、マウスではIoの使用が不能になっていることが明かになった。(2)抗Ad4BP/SF-1抗体を用い、Ad4BP/SF-1の発現部位を胎生組織で調べたところ、Ad4BP/SF-1の発現開始直後には、背側大動脈から腹腔上皮にかけての一群の細胞が陽性であることが分かった。後にこの細胞集団は二群に分離し、一方は副腎皮質へ、他方は生殖腺へ分化する。すなわちこの結果は、副腎皮質と生殖腺は同一の細胞集団より派生することを示すものであった。(3)Ad4BP/SF-1と同様に生殖腺と副腎皮質の分化に不可欠な因子として単離されたDAX-1に対する抗体を作成し、その発現分布を調べた。DAX-1はAd4BP/SF-1と同様に性腺と副腎に発現するが、組織内における分布に顕著な違いがありDAX-1の機能を考える上で貴重な情報である。

また胎生期の未分化生殖腺にもその発現が認められるが、やはりAd4BP/SF-1との間に発現領域で顕著な差が認められる。これらの結果をもとに生殖腺と副腎の分化における役割の検討を行っている。主要なステロイドホルモン産生組織である生殖腺と副腎皮質は、共に同一の細胞集団より派生することが、Ad4BP抗体による免疫組織染色の結果より示された。すなわち、Ad4BP陽性として認められる一つの細胞集団は、後に二つに分離し生殖腺原基と副腎原基を形成する。各々の原基は更に生殖腺と副腎皮質へと分化することになる。この過程で特徴的なことは、生殖腺が性依存的に精巣と卵巣に分化するのに対し、副腎皮質ではそのような性分化は認められないことである。本研究においてはこれらの組織の分化に不可欠な転写因子の機能と発現を基に、性的に未分化な生殖腺が精巣および卵巣へと分化する過程を検討することで、性依存的分化のメカニズムを明かにする。Ad4BPとDAX-1と呼ばれる転写因子を中心に研究をおこなった。これらは生殖腺や副腎皮質などのステイロイドホルモン産生細胞に発現するが、Ad4BPが全ての体細胞に発現するのに対し、DAX-1はその一部の細胞に発現するなど、その分布に顕著な差が認められた。また11.5日齢の胎仔泌尿生殖隆起における発現も、全てのAd4BP陽性細胞がDAX-1陽性とはならず、その分布に差が認められた。一方、DAX-1の機能を調べたところ、Ad4BPで活性化するP450遺伝子の転写を抑制した。またDax-1遺伝子自身はAd4BPの制御下に転写が活性化されることを見い出した。DAX-1は性腺や副腎特異的に発現する遺伝子の転写に対し抑制的に働くと推測される。またDax-1遺伝子がAd4BPの制御下にありながら、両者の分布が異なるという結果からはAd4BPはDax-1の転写制御に不可欠であるが、他の因子の関与も必要であることを示唆している。一方で、P450遺伝子はAd4BPによって正に制御されており、DAX-1による負の制御を考慮する必要がある。
身体抑制に関する教育実践モデルの構築

看護大学の学生5名、新人看護師、ベテラン看護師それぞれ1名の合計7名で自身の体験をもとに身体抑制について討議をおこなった。学生たちは学内での学びと臨地実習で遭遇した身体抑制の現実とのギャップに戸惑っていた。看護師にとっては患者を抑制するという行為が一連の作業のようになっていると感じ、憤りを覚えるが何も言えないまま時間とともに憤りも薄れていた。参加した看護師は、自身も学生時代には同様の思いを持っていたが、業務に流され抑制することが日常化している自分に気づかされていた。この討議で明らかになったことは、看護基礎教育においても継続教育においても身体抑制と対峙する機会をつくることの重要性である。基礎教育においては正論や理論だけの講義にとどまらず抑制される患者の立場に立って感じられ、考えられる機会を提供する。臨地実習では現実を目の当たりにする、その体験を言語化させ、学生間で共有し臨地指導者、教員の考えなどを交えて、学生の体験を「教材化」することが求められる。継続教育においても身体抑制が日常化し、看護師が考えることをストップしないようにひとり一人の患者について身体抑制の必要性、方法、解除や患者・家族の思いについて問いかける、問いかけられることが盛んなコミュニケーションが求められる。また、身体抑制はルートやドレーン、チューブ類の誤抜去を予防するという患者の安全を守るために行われる。そのため看護師は常に患者の安全と人としての尊厳を守ること、安楽を提供することのジレンマに苦しみながら身体抑制の実施、解除を判断している。誤抜去などのインシデントが生じたとき、管理者から発せられる「なぜ抑制をしていなかったのか」の一言は「看護する」ことより「管理する」ことを優先している言葉ではないだろうか。管理者も自身の看護観と対峙する必要がある。平成27年度は、主要な看護系テキストにおいて身体抑制がどのように取り上げられており、その教育内容はどのようなものであるかを調査した。看護学全書、看護学講座など体系的に看護学を網羅している出版社のテキストの基礎看護学、看護倫理、老年看護学、精神看護学と成人看護学における急性期看護あるいはクリティカルケア看護の5つの領域でさくいんを手立てに実施した。基礎看護学では3社中2社には記載がなく、1社において看護学概論で倫理的問題として取り上げられていた。看護倫理では身体抑制に関する記載はなかった。老年看護学では5社中4社が身体抑制の定義や現状、問題点を取り上げているが、いづれも2から4ページの短い取り扱いであった。精神看護学では、6社中4社が取り上げているが、いづれも12ページであり精神科領域における身体拘束の一部として記載されている。急性期看護、クリティカルケア看護領域では1社のみ、3ページ記載されていた。概観してみると、どの領域においても患者の権利や尊厳、身体抑制と法、身体拘束の弊害、観察等が浅く記載されているのみであり、患者、家族の思い、身体抑制の方法、抑制が及ぼす弊害やその予防についての詳しい記載はなかった。このようなテキストの取り上げ方とこれまで研究者が実施したインタビューからみても身体抑制は看護基礎教育において、深く触れられていない現状が明らかとなった。新人看護師は、身体抑制に対する知識や心の準備がないままに現場で身体抑制に遭遇する、あるいは身体抑制を実施ししなければならない状況に置かれる。患者はこのようなあいまいな知識、技術、身体抑制に対する考えが未熟な看護師に抑制されることとなりリスクが高くなり、また新人看護師は強いジレンマを抱くと予想される。今回の結果を得て、実際の教育の場ではどのように教授されているのか調査する必要性をさらに感じた。上記調査が完了していない。テキストをすべて購入すれば調査はできるが、ほぼ記載のないものが多いため、図書館等に出向いて調査をしており時間を要している。平成28年度は、昨年度の看護テキストにおける身体抑制の取り上げ方および内容の調査と先進国であるスペインの身体抑制の状況視察を経て、スペインの看護師の招聘を行い、意見交換を実施した。昨年度の視察は本研究と同様の研究を行っているスペインの看護師を訪ね、同看護師の勤める病院のICU、CCU、NICU、高齢者病棟の見学および身体抑制について看護師と意見交換を実施した。ICUでは呼吸器装着し意識のある患者にも抑制はしておらず、自己抜管するのでは心配したが、看護師たちは自信を持って「大丈夫」と答えた。その理由を「十分な説明で患者が自分の状態を理解している」と説明してくれた。日本では念のために抑制が行われるケースであると思うが、なぜ自信をもってそこまで大丈夫だと言えるのか解明していく必要を感じた。大学での教育は、身体抑制に関しての講義や演習はなく、看護倫理の講義で触れることがあるとのことであり、ほぼ日本の状況と同様の感じであった。今年度、同スペインの看護師を研究者の勤める大学へ招聘し、附属病院のICU、CCU、一般病棟の視察と大学施設および講義の視察と「スペインにおけるクリティカルケア領域の身体抑制の実際と課題」というテーマで講演を開催し教員、看護師、他院の看護師など15名の参加があった。スペインでは身体抑制実施による二次的障害を重視し、抑制をしない方向での取り組みが本国以上に行われている印象であった。ICU視察時、呼吸器をつけ上肢を抑制している患者のベッドサイドを訪ね、抑制帯を外し10分程度患者と身振り手振りの会話を持った。その場を離れるとき看護師は、再び抑制を行ったが、スペインの看護師は「彼には抑制は必要ない」と自信をもって言っていた。

これらの体験をとおし、我々の抑制実施には「念のため」という幅が大きいのではないかという気づきを得、今後の研究にその視点を取り入れていきたい。28年度は、身体抑制に関する教授内容の調査を全国看護系大学に実施する予定であったが、平成27年度に実施した海外視察での意見交換をさらに深め、本国との違いを探るためにスペインの看護師を日本に招聘し日本の看護の状況を視察したうえで意見交換を行ったため。平成29年度は、身体抑制に関する教授内容(どの科目で主に取り上げているか、どこまでの範囲の抑制を取り上げているか、抑制を教材に教授したいこと、教授していることは何かなど)の調査を全国看護系大学に実施する予定であったが、実施までには至らずアンケートの原案作成、発送のための準備段階に留まっており有効回答数を確保するための工夫について思案中である。また、研究活動外ではあるが、29年度3月末に看護学生及び看護師7名で身体抑制に関して受けた講義、実習での教育内容とそれに対する思いを話す座談会の司会者を務める機会を得た。学生にとって講義の内容と、実習の場で実際に目にする身体抑制の状況や看護実践にギャップが大きく、どうするべきかと考える機会を得られず、もやもやした思いを感じたままになっているケースが多いことが分かった。今後予定しているインタビューのプレテストとなり、インタビュー対象者を予定しているベテラン看護師に学生時代を振り返ってもらい、自らの体験をとおして考える身体抑制についての教授内容だけでなく、臨地実習を終えた3年後期から4年前期の看護学生に身体抑制について学んだ内容の振り返りと、そこから学んでいた方が良いと思う内容や、その学び方(講義、抑制される体験や抑制する体験を含む演習、討議)について討議してもらうグループインタビューも効果的であると感じている。どのように教授されているかのアンケート結果と、看護学生、看護師が必要と考える教授内容を参考に、身体抑制についてどのように教授していくことが教育効果を最大に期待できるか考察、教育実践モデルを示したい。平成27年度当初からの遅れが蓄積されている現状にあるが、アンケート調査、インタビュー共に、準備は進めており今年度は確実に実施できる状況にある。看護大学の学生5名、新人看護師、ベテラン看護師それぞれ1名の合計7名で自身の体験をもとに身体抑制について討議をおこなった。学生たちは学内での学びと臨地実習で遭遇した身体抑制の現実とのギャップに戸惑っていた。看護師にとっては患者を抑制するという行為が一連の作業のようになっていると感じ、憤りを覚えるが何も言えないまま時間とともに憤りも薄れていた。参加した看護師は、自身も学生時代には同様の思いを持っていたが、業務に流され抑制することが日常化している自分に気づかされていた。この討議で明らかになったことは、看護基礎教育においても継続教育においても身体抑制と対峙する機会をつくることの重要性である。基礎教育においては正論や理論だけの講義にとどまらず抑制される患者の立場に立って感じられ、考えられる機会を提供する。臨地実習では現実を目の当たりにする、その体験を言語化させ、学生間で共有し臨地指導者、教員の考えなどを交えて、学生の体験を「教材化」することが求められる。
切欠きをもつFRPの疲労強度の新しい評価に法に関する研究

本研究の目的は,切欠きをもつFRPの破壊のメカニズムを明らかにし,この種の材料の強度評価の手法を確立することにあり,この目的に沿って次の研究を行った.(1)FEMによる切欠底付近の応力解析.(2)FRP切欠材の静的破壊試験における切欠底付近の破壊機構の解明.(3)FRP切欠材の疲労試験における切欠底付近の疲労損傷の評価.これらの研究結果はそれぞれ学会で講演発表し,さらに学会論文集に投稿した.研究実績の概要は以下のとおりである.(1)については,ピン継手部のピン穴付近の応力解析を行った.FRP板をピン継手で接合する例は多く,この問題に関する研究は最近活発である.実験によれば板幅とピン穴径の比が2を境にして破壊の形態が異なる.その理由を,ピン穴付近の弾塑性応力解析で降伏域の進展状況を解明することによって明らかにした.この成果は日本機械学会九州支部総会講演会(平成3年3月14日)で発表の予定である.(2)については,FRP切欠平板の引張試験で切欠底付近に生ずる破壊挙動をAE法およびSEM観察によって調べた.市販のFRPを用いた各種の実験で,切欠底断面全体の破壊に先立ってAEヒットのピ-クが現われること,この段階では切欠底付近に微小なき裂の発生は検出されないことを示し,その理由を切欠底付近の力学的状態を検討することによって明らかにした.この成果は日本材料学会第20回FRPシンポジウム(平成3年3月20日)で発表の予定である.(3)については,切欠材の疲労破損の限界条件式を切欠底付近の力学的状態の厳しさの観点から導き,この条件式の有効性を市販のFRPの平面曲げ疲労試験によって実証した.ここで切欠底付近の疲労損傷を評価のために輝度測定とSEM観察を行った.この成果は日本機械学会全国大会講演会(平成2年9月24日)で発表し,さらに実験を追加して日本機械学会論文集に投稿している.本研究の目的は,切欠きをもつFRPの破壊のメカニズムを明らかにし,この種の材料の強度評価の手法を確立することにあり,この目的に沿って次の研究を行った.(1)FEMによる切欠底付近の応力解析.(2)FRP切欠材の静的破壊試験における切欠底付近の破壊機構の解明.(3)FRP切欠材の疲労試験における切欠底付近の疲労損傷の評価.これらの研究結果はそれぞれ学会で講演発表し,さらに学会論文集に投稿した.研究実績の概要は以下のとおりである.(1)については,ピン継手部のピン穴付近の応力解析を行った.FRP板をピン継手で接合する例は多く,この問題に関する研究は最近活発である.実験によれば板幅とピン穴径の比が2を境にして破壊の形態が異なる.その理由を,ピン穴付近の弾塑性応力解析で降伏域の進展状況を解明することによって明らかにした.この成果は日本機械学会九州支部総会講演会(平成3年3月14日)で発表の予定である.(2)については,FRP切欠平板の引張試験で切欠底付近に生ずる破壊挙動をAE法およびSEM観察によって調べた.市販のFRPを用いた各種の実験で,切欠底断面全体の破壊に先立ってAEヒットのピ-クが現われること,この段階では切欠底付近に微小なき裂の発生は検出されないことを示し,その理由を切欠底付近の力学的状態を検討することによって明らかにした.この成果は日本材料学会第20回FRPシンポジウム(平成3年3月20日)で発表の予定である.(3)については,切欠材の疲労破損の限界条件式を切欠底付近の力学的状態の厳しさの観点から導き,この条件式の有効性を市販のFRPの平面曲げ疲労試験によって実証した.ここで切欠底付近の疲労損傷を評価のために輝度測定とSEM観察を行った.この成果は日本機械学会全国大会講演会(平成2年9月24日)で発表し,さらに実験を追加して日本機械学会論文集に投稿している.
内部共生細菌ボルバキアが宿主昆虫キチョウの生殖システムや進化プロセスに与える影響

本研究で扱う内部共生細菌Wolbachia(ボルバキア)は節足動物の3070%もの種に共生しているといわれており、さらにボルバキアが引き起こす生殖操作は非常に多様であり、細胞質不和合、オス殺し、遺伝的オスのメス化、単為生殖などが含まれる。それらの多様な生殖操作を一種の細菌が引き起こしているという事実は、大変驚くべきことであり、世界の様々な研究グループがこれらの現象解明のために活発に研究を行っているものの、その具体的な機構については未だ何も分かっていないに等しい。そのボルバキアによるメス化が宿主個体群を絶滅へ導いていく可能性についての検証。種子島キチョウの野外性比・交尾率の年次変動を年に3回ほど調査し、採集してきた個体の遺伝的多様性をアロザイム多型解析やマイクロサテライト解析などから推定。比較対象として野外性比が正常であるキチョウ個体群(本州4地点ほどを予定)においても同様の調査と実験を行い、野外の性比異常と個体群の絶滅との関連を明らかにしていくことを目的として実験をおこなった。これまで、種子島、沖縄本島、石垣島などボルバキアによる性転換個体が発見されている島々で野外性比やアロザイム解析をおこなったところ、性転換個体の頻度が多い種子島でのみ野外性比が著しくメスに偏り、アロザイム多型においても有意に多様性が低くなっていることが明らかとなった。ボルバキアに2重感染されたキチョウでは遺伝的オスのメス化が起こるが、2系統の細胞内共生細菌ボルバキア(wCIとwFem)が分離されていないため、wFemのみがメス化を起こすのか、wCIとwFemの2重感染状態で初めてメス化が起こるのかは不明である。現在までの研究から、2重感染キチョウの次世代において、wFemが伝わらなかった個体も完全にメス化されており、さらに、完全なメス化のためには全幼虫段階でボルバキアが存在し続けなければならないことがわかっている。【結果・考察】ボルバキアの移植実験から推測するメス化機構カイコ培養細胞で維持しているメス化作用を持つウォルバキアを様々な生育段階の非感染キチョウに接種したところ、9割以上という高い頻度で感染成虫が得られた。ところがそれらの個体の性比はほぼ1:1であり、オス・メスの形質を併せ持つような個体(間性個体)も見られなかった。メス化されたキチョウから幼虫期にウォルバキアを除去すると、成虫時にオスの形質が顕著に現われることがわかっている。これらの結果を考え合わせると、完全なメス化のためには幼虫期以降にもウォルバキアの存在が必要ではあるが、発生学的に非常に初期の段階にウォルバキアが存在しなければメス化は全く起こらないことを示しているのかもしれない。つまり、胚期における効果あるいは母性効果の可能性が考えられる。十分な密度にまでウォルバキアがキチョウ体内で増殖したかどうかを、今後定量PCRなどを用いて調べる必要がある。(研究テーマ)共生細菌Wolbachiaによって引き起こされるキチョウの性転換:doublesex遺伝子の発現解析によって見えてきたこと種子島や沖縄島に生息するキチョウに感染している内部共生細菌Wolbachiaは、キチョウを雄から雌に性転換させている。昆虫の性決定カスケードの最下流に位置する遺伝子doublesex(dsx)は、多くの昆虫種において、雌雄で異なったスプライシングパターンを示すことがわかっている。本年度、カイコやショウジョウバエの配列からプライマーを設計し、キチョウにおけるdsx遺伝子配列を決定した。さらに、キチョウのdsx遺伝子をRTPCRによって増幅することにより、通常キチョウでは雌雄で異なるスプライシングパターンを示すことがわかった。遺伝的には雄であるメス化個体のdsx遺伝子を調査した結果、完全に雌型のスプライシングであった。メス化キチョウでは、幼虫期に抗生物質を投与すると雌雄の形質を合わせ持った問性個体となる。さらに、抗生物質の投与期間に応じて雌雄形質の出現度合いを調節できることがわかっている。これらの間性個体においてもdsx遺伝子のスプライシングパターンを調査した結果、雌形態に近いものほど雌型の、雄形態に近いものほど雄型のスプライシングパターンが表れる傾向がみられた。これらは、細菌が高等生物の性決定を分子レベルで操作していることを示す初めての発見である。

これまで、種子島、沖縄本島、石垣島などボルバキアによる性転換個体が発見されている島々で野外性比やアロザイム解析をおこなったところ、性転換個体の頻度が多い種子島でのみ野外性比が著しくメスに偏り、アロザイム多型においても有意に多様性が低くなっていることが明らかとなった。
多視点カメラと一人称視点カメラを用いた人体の姿勢推定と行動認識

人々の姿勢や行動を日常的に観測する技術は,健康管理や怪我防止に貢献する.本研究では,実環境への導入が容易な複数の固定カメラと一人称視点カメラを用いて人間の姿勢推定と行動認識を行うことを目指す.三人称視点と一人称視点と統合した人体の姿勢推定と,姿勢と一人称画像を用いた行動認識に加え,人体の姿勢推定のための複数カメラの最適配置,一人称カメラの自己位置推定にも取り組む.人々の姿勢や行動を日常的に観測する技術は,健康管理や怪我防止に貢献する.本研究では,実環境への導入が容易な複数の固定カメラと一人称視点カメラを用いて人間の姿勢推定と行動認識を行うことを目指す.三人称視点と一人称視点と統合した人体の姿勢推定と,姿勢と一人称画像を用いた行動認識に加え,人体の姿勢推定のための複数カメラの最適配置,一人称カメラの自己位置推定にも取り組む.
臨床獣医学における情報ネットワークシステムの確立

平成6年度から平成8年度の3年間にわたり、臨床検査データの適切な蓄積とその公開を目指して、1)基準個体の選別と基準範囲の設定、測定法による較差の検討を含む機関間、機関内の検査値の比較、疫学調査、内分泌検査の実用化、ならびに2)臨床検査データの共有、公開について検討した。臨床検査データの基準範囲の設定に関して重視されている点は基準標本群の選択と統計処理法の選択である。このためには、まず問診表の整備が必要である。そこで、年齢、性別、動物種、品種、既往歴、治療・投薬歴を含み、また、対象動物の健康状態を客観的に判断するための基準が得られやすいように、いくつかの項目を設定した。このなかには食欲、食餌内容、排便・排尿の状態、呼吸の状態などが含まれるこの問診表の活用により、健常個体の選別が可能となった。ついで、基準範囲の設定をビ-グル犬雄81頭、雌94頭の14項目について検討した。また、約20種類の血液生化学検査項目のうち数項目で測定機関間での較差が認められたが、基準血清を用いて回帰式によりこの較差は是正可能である。また、簡易測定機器による測定値は少なくとも健常範囲内の検体については両者は高い相関を示し、機器間の測定値補正は可能である。また、疫学調査ではネットワークが極めて有用なことが判明した。さらに、内分泌検査データについても情報の集積が可能であった。したがって、検査データの互換により、国内複数機関あるいは国際的に比較研究が可能となり、獣医学上での飛躍的な発展が現実できると期待される。また、今後臨床検査の標準化に関して検査の精度・正確性に関する事項、すなわち検査計画、分析前段階(検体採取対象、採取条件、採取方法、検体保存法)、分析段階(試薬、測定器、測定技術、標準試料)、分析後段階(データの補正、データ蓄積)などについて、全国的な臨床検査の精度管理調査を実施し、検査計画、分析前段階の統一ならびに分析段階ならびに分析後段階の標準化を図ることが必要と考えられる。また、臨床検査データの共有、公開に関しては、ファィルメーカー社のソフトウエアを基本としてデータベースを構築し、このデータベースは公開準備中である。さらに、文部省学術情報センターを利用した、データベースの作成ならびに公開について検討中である。臨床獣医学領域における、全国的規模での情報の集積ならびにその情報公開を行うことで、他大学で得られる研究成果の有効利用を計り、かつ相補的な研究体制を作ることを最終目標に、情報ネットワークシステムを確立をめざした。今年度は班会議を1回しか開くことが出来ず、その大半は今後の方針の確認にあてられた。データの集積:各地域ごとならびに各大学ごとにこれまで得られているデータの整理ならびに一部データについては研究代表者のもとに送付されてきている。現在、解析中であるが、犬糸状虫の抗原の保有率調査では東京地区では検索した検体はすべて陰性であったが、九州地区では陽性例が確認された。また、血清検体の研究代表者への送付も同時に実施し、測定法による差異を検討中である。データの互換性に関する検討:多数検体処理能力を有する機器によるデータの互換性を検討したところMS-DOSによる読み込みソフトが必要であることが判った。現在、このソフトを用いてデータの取り込みを検討中である。

情報ネットワークシステムの開発:全研究分担者と研究代表者間に最も適したネットワークシステムを検討したところ、東京大学ネットワークシステム(UTnet)と既存の通信網を利用する方法が簡便であろうと考えられ、現在検討中である。共通ソフトの開発:前述したソフトは作製したが、その利用範囲は狭く、今後の検討が必要である。また、問診ならびに症状等の数値化の難しいと考えられる項目について検討し、その項目などを設定した。以上のように、研究計画に記載した各部分に当初の予定と比較してやや遅れている点はあるものの、次年度にむたての準備は概ね終了しつつある。臨床獣医学領域における全国規模での情報の集積、ならびにその情報公開を行うことで、他大学で得られた研究成果の有効利用をはかり、かつ相補的な研究体制をつくることが本研究の最終目標である。A.臨床検査データベースソフトの開発とデータの集積当面のデータ集積・解析を目的にMac File Maker Proをベースとした試験的データベースソフトを開発した。これを用いて、研究代表者、および研究分担者はそれぞれ所属する全国の大学付属家畜病院における各種健常動物、ならびに疾患動物の問診および身体検査結果、さらに血液、血液化学検査など臨床検査データの整理・集積を実施している。また、これらデータについて一部解析を行い、健常動物の全国規模の参照値について検討を加えている。B.疫学調査の実施昨年度に続き、FIV/FeLVの疫学調査とデータの集積を行い、これらウイルス感染症の全国的拡散状況と臨床病態を解析中である。その途中集計の結果、全国的にはFeLV(+)/FIV(+)が0-15.4%、FeLV(+)/FIV(-)が0-28.9%、FeLV(-)/FIV(+)が0-28.6%、そしてFeLV(-)/FIV(-)が53.8-95.7%であり、顕著な地域差はないものの西日本でFIV単独陽性(FeLV(-)/FIV(+))の比率が高い傾向がみられた。加えて本年度はネコひっかき病についても調査をスタートさせた。A.データベースの集積平成7年度に開発した試験的データベースソフトを用いて、研究代表者、および研究分担者はそれぞれの大学附属家畜病院における各種健常動物、ならびに疾患動物の問診および身体検査結果、さらに血液、血液化学検査など臨床検査データの整理・集積を実施するとともに診断基準の作成を試みた。臨床検査データに関し、使用機器・試薬類が異なることにより正常参照値の分布に若干の変動が生じる点について同一検体を用いた解析を行い、補正の必要性を検討中である。それに基づき、年度内に診断基準値に関する指針を作成する。B.疫学調査の実施昨年度に続き、FIV/FeLVの疫学調査とデータの集積を行い、これらウイルス感染症の全国的拡散状況と臨床病態を解析した。
G蛋白質シグナルによるリン脂質代謝制御と細胞形態制御の分子メカニズム解析

低分子量G蛋白質Arf6を介するシグナル伝達機構とその生理機能、およびそのシグナル伝達の破綻に起因する疾患との関連の解明を目的として、分子・細胞・個体レベルで解析を行った。その結果、(1)Arf6はリン脂質キナーゼPIP5K・を活性化して神経スパインの退縮を制御していること、(2)Arf6は、肝臓の発生と腫瘍血管形成に重要であり、Arf6をターゲットとした抗ガン剤の開発が可能であること、(3)Arf6はJNK相互作用蛋白質を介して神経突起の伸長とブランチングを制御していることを明らかにした。我々はこれまでに、低分子量G蛋白質のADPリボシル化因子(ARF)はリン脂質キナーゼのホスファチジルイノシトール4-リン酸5-キナーゼ(PIP5K)の活性化因子として機能し、ARF→PIP5Kシグナル伝達系は細胞膜ダイナミクスの制御に重要な役割を果たしていることを明らかにした。興奮性シナプスの後部(樹状突起側)には、スパインと呼ばれる微小突起構造が存在し、スパインの数および形状はダイナミックに変化し、その変化は記憶・学習の細胞基盤であると提唱されている。上述のように、ARF6→PIP5Kシグナル伝達系が細胞膜ダイナミクスを制御していることから、このシグナル伝達系がスパイン形成を制御している可能性が推測され、この点についての解析を行った。マウス海馬神経細胞に活性化型ARF6を発現させるとスパイン数は顕著に減少し、ドミナントネガティブARF6を発現させるとスパイン数は増大した。一方、class IのARF1やclass IIのARF5はスパイン数に影響しなかった。これらの結果から、ARF6は特異的に海馬神経細胞のスパイン形成を制御していることが明らかとなった。また、これまでに同定されている三種類のPIP5Kアイソザイム(α、β、γ)のうち、野生型PIP5Kβを海馬神経細胞に発現させるとスパイン数は顕著に減少し、活性欠失型変異体PIP5Kβはスパイン数を増大させた。これらの結果から、PIP5KβはARF6と同様に、スパインを退縮させることが明らかとなった。さらに、海馬神経細胞において活性型ARF6はPIP5Kβと結合することが明らかになった。これらの結果から、ARF6→PIP5Kβシグナル伝達系はスパインの退縮制御に重要な役割を果たしていることが示唆される。我々はこれまでに、低分子量G蛋白質のADPリボシル化因子6(ARF6)はリン脂質キナーゼのホスファチジルイノシトール4-リン酸5-キナーゼ(PIP5K)の活性化因子として機能し、ARF6→PIP5Kシグナル伝達系はラッフル膜形成に重要な役割を果たしていることを明らかにした。このことから、ARF6はPIP5Kを介して様々な細胞の形態形成を制御している可能性が想定される。この点について個体レベルで解析するため、ARF6の遺伝子ノックアウトマウスを作製し、その解析を行った。ARF6ノックアウトマウスは、E13.5以降に徐々に死んでいき、胎生致死であった。そこで、E13.5以前の胎児について解析したところ、肝臓のサイズが小さくなっており、肝臓の発生に異常が見出された。また、肝臓を組織染色したところ、スポンジ様の組織染色像を示し、肝細胞のアポトーシスが起こっていることが明らかとなった。発生段階における肝臓形成を解析すると、発生初期における肝芽細胞への分化には異常が認められなかったが、その後の肝細胞索形成に異常が認められた。この異常は、ARF6ノックアウトマウスから調製した初代培養肝細胞におけるHGF依存的な肝細胞索形成でも認められ、ARF6の入れ戻しにより回復した。肝細胞のアポトーシスは、肝細胞索形成異常が認められる時期よりも遅いため、アポトーシスは肝細胞索形成異常の結果亢進するものと考えられる。これらの結果から、ARF6は発生過程における肝臓形成に重要な役割を果たしていることが結論づけられた。我々はこれまでに、低分子量G蛋白質のADPリボシル化因子6(ARF6)はリン脂質キナーゼのホスファチジルイノシトール4一リン酸5一キナーゼ(PIP5K)の活性化因子として機能し、ARF6→PIP5Kシグナル伝達系はラッフル膜形成に重要な役割を果たしていることを明らかにした。この点について個体レベルで解析するため、これまでにARF6の遺伝子ノックアウト(KO)マウスを作製して解析した結果、ARF6 KOマウスは、胎生中期に肝臓発達不全を呈し、胎生致死であることを明らかにした。今年度はさらに詳細に解析した結果、ARF6は血管形成においても重要な役割を果たしていることが明らかとなった。すなわち、ARF6 KOマウス

胎児においては、頭部で湾曲した異常な血管構造が観察された。さらに、血管内皮細胞マーカーであるPECMA染色してマウス胎児全身の血管走行を解析したところ、ARF6 KOマウスの胎児体表面や卵黄嚢において血管密度の顕著な低下が観察された。また、頭部や背部に複数の浮腫を発症しており、ARF6 KOマウスにおいては血管形成に異常があることが明らかとなった。そこでマウス胎児より血管内皮細胞を単離して管形成能を解析したところ、ARF6 KO血管内皮細胞においては顕著な管形成能の低下が認められた。これらの結果から、ARF6は血管内皮細胞の管形成に重要な役割を果たしており、個体レベルでの血管形成に必須の因子であることが強く示唆された。本研究では、低分子量G蛋白質のADPリボシル化因子6(ARF6)を介するシグナル伝達系とその生理機能を解明するために、ARF6のターゲット蛋白質を網羅的に探索・同定し、その蛋白質の機能を基盤としたARF6の生理機能解析、および、ARF6遺伝子コンディショナルノックアウトマウスの作製とその解析によるARF6の生理機能解析を行っている。現在までに、ARF6のターゲット蛋白質として、JNK-associated leucinezipper protein(JLP)を同定し、ARF6とJLPの相互作用部位を明らかにした。また、ARF6のJLPとの相互作用は、神経細胞の神経突起ブランチングを制御していることを示唆する知見を得た。現在は、この知見を検証するためにさらに詳細な検討を行っている。ARF6遺伝子コンディショナルノックアウトマウスの作製に関しては、脳特異的なARF6遺伝子コンディショナルノックアウトマウスの作製を完了している。本マウスは、野生型マウスと比較して、姿勢バランスの維持が困難であること、および歩行時の左右の足の協調性が欠如していることが明らかとなった。このことから、ARF6は脳神経発生において重要な役割を果たしていることが推測される。これに加えて、血管特異的なARF6遺伝子コンディショナルノックアウトマウスの作製も完了している。本マウスにおいては、脳、背中、胎盤の血管密度が低下していることが明らかになり、ARF6の血管形成における重要性が示唆された。現在は、脳神経発生と血管形成におけるARF6の機能において、その分子メカニズムを解析中である。本研究では、低分子量G蛋白質のARF6を介するシグナル伝達系の生理機能、特にARF6によるリン脂質代謝制御と細胞形態制御の分子メカニズムを解明するために、ARF6の生理的なターゲット蛋白質を探索・同定すること、およびARF6遺伝子コンディショナルノックアウト(C-KO)マウスの作製とその解析に基づいてARF6の生理機能を解明することを目的として解析を行い、以下の結果を得た。申請者は以前に、ARF6がリン脂質キナーゼのホスファチジルイノシトール4-リン酸5-キナーゼ(PIP5K)を活性化することを見いだしている。その活性化様式を解析した結果、PIP5Kの三種のアイソザイム、α、β、γ、のうち、PIP5Kβのみがin vitroで特異的に活性化されることを明らかにした。一方、PIP5Kγは、そのN末端領域がARF6の結合部位であるkinase core domainをマスクしてARF6による活性化を阻害していることを明らかにした。
マウス緑内障モデル動物の網膜神経節細胞死における転写因子Sp1の関与

Sp-1の下流にあるEcel1に着目して、まず視神経挫滅後のマウス網膜におけるEcel1発現をqRT-PCR、ウエスタンブロッティング、および免疫組織化学により評価したところ、視神経挫滅は網膜神経節細胞において特異的にEcel1発現を誘導し、その発現は視神経挫滅後4日目にピークに達した。次に、視神経へのビンブラスチン投与およびNMDAの硝子体内注射を用いてEcel1遺伝子発現を評価した。いずれも網膜神経節細胞死を誘導するが、Ecel1遺伝子の発現はビンブラスチンによる軸索輸送の抑制によって誘導されたが、NMDAによる興奮毒性によっては誘導されなかった。さらに、Ecel1遺伝子をアデノ随伴ウイルス-CRISPR/Cas9システムを用いてノックダウンし、網膜神経節細胞の生存を逆行性標識、qRT-PCR、および視覚誘発電位で評価したところ、Ecel1のノックダウンは視神経挫滅後の網膜神経節細胞の喪失を促進した。本研究成果は、網膜神経節細胞におけるEcel1の発現誘導がマウスの視神経の軸索損傷に対する網膜神経保護反応の一部であることを示唆している。これらの知見は、Ecel1が外傷性視神経症において生じるような、網膜神経節細胞の障害の軽減のための新規治療標的の可能性を示している。そしてSp-1自体も細胞保護効果が報告されているため、Sp-1の細胞保護メカニズムの一部にはEcel1が関与していると推測される。マウス軸索挫滅モデルにおいて転写因子Sp1を阻害することによって網膜神経節細胞死が促進されるかどうかを、より生理的な環境下で評価することを目的として、申請者がこれまでの研究において開発した、蛍光プローブと走査型共焦点ダイオードレーザー検眼鏡を用いた簡便で短時間で実施可能なマウス視神経挫滅モデルにおける網膜神経節細胞死の生体内リアルタイムイメージングシステム(Tsuda,et al. Exp Eye Res 2016)により網膜神経節細胞の死細胞数数を定量的に評価した。その結果、Sp1阻害剤投与群はコントロール群に比較して、有意に網膜神経節細胞の死細胞数が増加することが明らかとなった。また、Sp1阻害剤投与時における網膜神経節細胞死の分子機序を明らかにするため、まずはセルソーターによる網膜神経節細胞単離の条件について検討をおこなった。具体的には、AAV2/2-CMV-mCherryを硝子体内に投与し、4週間後に眼球を摘出して網膜を観察したところ、網膜神経節細胞層に蛍光タンパクの発現を認めたことから、網膜神経節細胞がmCherry陽性に染色されていることが確認できた。続いて、セルソーターによる網膜神経節細胞単離の条件検討をおこなった。mCherry陽性細胞ソーティング後の細胞集団を蛍光顕微鏡で観察し、回収した細胞のほとんどがmCherry陽性であることを確認できた。また、回収した細胞からRNAを抽出しqPCRをおこなったところ、網膜神経節細胞のマーカーであるThy1.2およびBrn3a陽性であることを確認できた。目的であった疾患モデル動物へのSp1阻害剤投与による細胞死のイメージング評価ができており、なおかつ分子病態解析のツールであるセルソーティングの条件検討も概ね順調である。Sp1阻害剤は標的遺伝子が多岐に渡るため、下流の分子解析が困難であることが予想される。そのため、解析の対象をSp1の下流にあるいくつかの候補分子に絞って解析することを検討している。候補のひとつとして、軸索挫滅時に網膜神経節細胞に強く誘導され、かつSp1阻害剤により発現誘導阻害が申請者により確認できている因子であるEcel1を考えている。Ecel1は細胞保護効果の可能性が報告されており、検証の価値があると考えている。本年度のセルソーターによるRGC単離の実験を進める。さらに、Sp1の標的下流因子であるEcel1をCRISPなどにより阻害し、その影響を評価する。
肺癌間質における炎症応答と癌増殖

がん間質に浸潤してくる単球/マクロファージや線維芽細胞はがんの悪性度進展に深く関与していることが、近年注目を集めている。本研究では炎症性サイトカインに応答する腫瘍の増大やがん血管新生におけるマクロファージの関わりを検討した。炎症性サイトカインIL-1βを高生産する肺癌細胞LLC/IL-1βは腫瘍増殖連度や新生血管密度さらにマクロファージの浸潤率においてIL-1β非生産肺癌細胞LLC/neoに較べ著明に高かった。背部皮下腫瘍モデル実験系でLLC/IL-1β腫瘍はLLC/neo腫瘍に較べ明らかに血管新生の誘導活性が高かった。マクロファージをLLC/IL-1βと共培養すると、血管新生因子(VEGFやIL-8)やMMP-9さらにケモカインMCP-1の生産がLLC/neoとの共培養に比べ著明に上昇していた。外来性IL-1βやがんが生産するIL-1βによってIL-8,VEGF,MCP-1またMMP-9が上昇するメカニズムとしては転写因子NF-kBやAP-1(Jun/Fos)の活性化が関与していた。炎症とがんの進展は密接に関連していることがよく知られているが、本結果は炎症によるがん血管新生誘導とがん増大への関与にマクロファージの活性化が重要な役割を担っていることを示した。今後、がん間質の炎症応答を標的とするがん治療戦略の一つとなる可能性がある。1)LLC/neoとLLC/IL-1βのin vitroでの増殖実験では増殖速度の差は認めなかったが、マウス皮下における増殖実験では皮下移植後20日Rで約4倍の増殖速度の差を認めた。3)実験2)での4群の20日目でのマウス皮下の腫瘍を摘出し、F4/80陽性マクロファージを染色したところ、浸潤したマクロファージの数は以下の如くであった。さらに、CD-31陽性血管内皮細胞を染色したところ以下の如くであった。1)から3)までの実験では癌間質における炎症の度合いが高度なほどマクロファージの浸潤が促進され、マクロファージが血管新生に寄与したと考えられ、その結果癌の増殖を促進したと考えられる。更にin vitro実験でLLC/neo、LLC/IL-1βとマクロファージ細胞株U937の共培養実験ではLLC/IL-1βとU937共培養系が有意にU937由来のVEGF,IL-8、MCP-1の発現促進がみられた。上記共培養系における血管内皮(HUVEC)遊走実験ではLLC/IL-1βとマクロファージ細胞株U937共培養系有意に遊走した血管内皮細胞が多かった。以上のことより、腫瘍間質での炎症応答が顕著であるほど、マクロファージの浸潤数の増加を来し、その浸潤マクロファージのによりさまざまな血管新生因子(この場合VEGF, IL-8)、ひいては好中球遊走因子(MCP-1)の分泌され、血管が著明に新生され、その結果癌の増殖を促進したと考えられた。がん間質に浸潤してくる単球/マクロファージや線維芽細胞はがんの悪性度進展に深く関与していることが,近年注目を集めている。炎症性サイトカインIL-1・を高生産する肺癌細胞LLC/IL-1・は腫瘍増殖連度や新生血管密度さらにマクロファージの浸潤率においてIL-I、非生産肺癌細胞LLC/neoに較べ著明に高かった。背部皮下腫瘍モデル実験系でLLC/IL-1・瘍はLLC/neo腫瘍に較べ明らかに血管新生の誘導活性が高かった。マクロファージをLLC/IL-1・と共培養すると,血管新生因子(VEGFやIL-8)やMMP9さらにケモカインMCP-1の生産がLLC/neoとの共培養に比べ著明に上昇していた。

外来性IL-1・やがんが生産するIL-1・によってIL-8, VEGF, MCP-1またMMP9が上昇するメカニズムとしては転写因子NF-kBやAP-1(Jun/Fos)の活性化が関与していた。炎症とがんの進展は密接に関連していることがよく知られているが,本結果は炎症によるがん血管新生誘導とがん増大への関与にマクロファージの活性化が重要な役割を担っていることを示した。今後,がん間質の炎症応答を標的とするがん治療戦略の一つとなる可能性がある。