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ケロイドにおけるp53依存性細胞増殖機構の分子生物学的検討

ケロイドは異常な創傷治癒過程に起因する線維芽細胞の増殖と真皮成分の過剰な沈着を主徴とする疾患である。ケロイド組織またはケロイド由来培養細胞においては多数の線維芽細胞、新生血管、1型・3型を主とするコラーゲン線維の増生が認められるが、形態的に細胞異型は見られない。また増殖因子であるTGF-β、PDGF、FGF、EGF、IGF-1などの発現も亢進している。このためケロイドは正常創傷治癒後期における間質の合成増殖過程が過剰に発現されたものと位置づけられる。他方p53は腫瘍抑制因子として発見され、様々な悪性腫瘍の発生過程においてp53遺伝子の欠失や変異が観察されるが、正常細胞の増殖にも深く関与している。ケロイド由来培養線維芽細胞における異型p53タンパクの過剰発現、アポトーシスの抑制が認められることが報告され、ケロイドとp53の関係が注目されている。本研究ではp53を介したG1-S休止経路に注目し、ケロイド組織及びケロイド由来培養線維芽細胞を用い、本経路のシグナリングタンパク、即ちATM、p53、p21、cdk2、cdk4/6のタンパクならびにmRNAレベルの発現量の検討を試みた。平成12年度においてはケロイド・肥厚性瘢痕からの線維芽細胞培養法についての基礎的手技の修得をめざし、平成13年度には組織ならびに培養細胞からのタンパクならびにmRNAの分子生物学的検討を行う予定であった。しかし手術検体を研究に流用するために患者からの十分なインフォームドコンセントを得、学内の承認を得る迄に多大な時間を要し、実質的な研究に取り組むことができなかった。今後1年以内に研究及び研究成果を取りまとめる予定である。[目的]ケロイドは創傷部の線維芽細胞の増殖と真皮成分の過剰な沈着を主徴とする疾患である。他方p53は腫瘍抑制因子として発見されたが、正常細胞の増殖にも重要な役割を果たしている。近年ケロイド由来培養線維芽細胞における異型p53タンパクの過剰発現、アポトーシスの抑制が認められることが報告され、ケロイドとp53の関係が注目を浴びている。本研究ではp53のG1-S休止経路を介した細胞増殖抑制作用に焦点を当て、ケロイドとの関連について更に検討を加えるものである。[方法]試料はケロイドおよび肥厚性瘢痕検体の一部を用いる。1)真皮組織を細切し、ニッポンジーン社製ISOGENを用いてタンパク及びm-RNAを抽出する。2)真皮組織を2mm角程度に細切し、L-DME培地中で培養する。35継代目の線維芽細胞から同様にタンパク及びm-RNAを抽出する。以上により得られた検体を用い、p53、p21、cdk2、cdk4/6タンパク発現についてはウェスタンブロッティング法で、m-RNA発現についてはノーザンブロッティング法、RT-PCR法で発現量を検討する。[結果]初年度に於いては線維芽細胞の培養条件の設定およびタンパク、m-RNAの抽出条件について検討し以下の条件設定を行った。l)初代培養においては2mm角の切片を4つとする。2)培地交換は3日毎、継代は2週間毎とする。3)3継代以上の細胞を解析する。4)組織からの抽出には細切ではなく、凍結粉砕とする。[考察]試料は年令、採取部位、採取量、臨床的な活動性において様々な条件下にあるため、本年度においては解析の基礎となる条件設定に費やされる結果となった。しかし本年度の基礎検討において培養ならびに試料前処理の画一的方法が確立された。次年度に於いてはこれらの定常条件下で抽出した検体を用い、各タンパク、m-RNAの発現を解析する。これによりケロイド、肥厚性瘢痕でのp53の過剰な産生がG1-S休止、アポトーシスいずれの径路に作用するかが明らかとなる。

しかし手術検体を研究に流用するために患者からの十分なインフォームドコンセントを得、学内の承認を得る迄に多大な時間を要し、実質的な研究に取り組むことができなかった。今後1年以内に研究及び研究成果を取りまとめる予定である。
構造揺らぎと伝導電子の相互作用による新機能の創出

充填トリジマイト型酸化物は、アルミニウム(Al)やストロンチウム(Sr)、酸素(O)といった自然界に豊富に存在する元素により構成されるとともに、酸素四面体が3次元的にネットワーク構造を組むという特徴的な結晶構造を有す、熱的・化学的安定性に優れた物質群である。本研究では最近、充填トリジマイト型酸化物Ba1-xSrxAl2O4が特殊な格子振動状態(構造揺らぎ)を示し、それが広い温度・組成範囲で見られることを発見した。すなわち、10 K付近といった低温から800 Kという高温まで異常に大きな熱振動が観測され、また元素置換量の増加に伴って、この熱振動が増強されることを見出した。本課題では、充填トリジマイト型酸化物AB2O4 (A=Ba, Sr; B=Al, Fe)に注目し、この特殊な格子振動状態と伝導電子が共存する系の創成に取り組んだ。(1) BaAl2O4で見られる構造不安定性が、充填トリジマイト型の類似構造をもつ化合物BaSrFe4O8においても確かに見られることを明らかにした。BaSrFe4O8に対し放射光粉末X線構造解析を行ったところ、Ba, Sr原子とO1原子において大きな温度因子が見られることがわかり、c軸に沿った原子変位の存在が示唆された。また透過型電子顕微鏡(TEM)観察においては、a軸に沿った変調構造が見られ、Ba, Sr原子とO1原子の原子変位に起因すると考えられる。つまり、BaSrFe4O8においても4面体の連結角度に関連した構造不安定性が確かにあり、それが変調構造として発現していることがわかった。(2) BaFe2O4に対するアンモニア窒化反応を行い、Feをベースとした充填トリジマイト系の構造評価と複合アニオン化を試みた。反応条件を検討し、アンモニア窒化前後でバンドギャップに変化が見られることがわかった。現在、詳細を検討中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、充填トリジマイト型酸化物BaAl2O4が、酸素四面体の骨格構造が集団的に振動する特殊な格子振動モードを持つことをこれまでに明らかにしてきた。本研究では、本系が示す特殊な格子振動状態と伝導電子が絡んだ新しい電気伝導現象を示す新物質合成を行うことを目指し、複合アニオン化による電子状態の制御を行っている。本年度は特定のOサイトのヒドリド置換、またカチオン組成の制御も含めた窒素置換を試みた。CaH2を用いてBaAl2O4に対してヒドリド置換を試みたところ、試料が無色から黒色へ変化したが、構造解析の結果、格子定数や原子位置の変化は見られなかった。質量分析の結果H2は検出されず、結晶中にヒドリドは取り込まれていないことが分かった。さらに、BaAl2O4と同構造を高温相にもち、構造揺らぎが期待できるBaFe2O4に注目し、電子状態制御を試みた結果、BaサイトをLaで数%まで置換できることがわかった。現在、さらにOサイトをNで共置換することによる電子状態制御を試みている。また、充填トリジマイト型類似構造をもつBaSrFe4O8に注目した。本系は、放射光を用いた構造精密化がこれまで行われていないため、放射光粉末構造解析を行ったところ、低温相において酸素四面体の頂点酸素の温度因子が非常に大きく、潜在的にBaAl2O4系と同様の構造不安定性を持つことが示唆された。一方で高温相がq=0.43の変調構造を持つことが明らかになった。高分解能TEMおよび放射光粉末構造解析の結果を合わせると、この変調構造がBaとO原子の変位に起因していることがわかった。今後は、引き続きこれらを対象物質とし、複合アニオン化を利用した電子状態制御を行っていく。現在までには、当初目的としていた、特殊な格子振動状態をもつ充填トリジマイト系に、キャリアドープを実現するにはまだ至っていない。

つまり、BaSrFe4O8においても4面体の連結角度に関連した構造不安定性が確かにあり、それが変調構造として発現していることがわかった。(2) BaFe2O4に対するアンモニア窒化反応を行い、Feをベースとした充填トリジマイト系の構造評価と複合アニオン化を試みた。反応条件を検討し、アンモニア窒化前後でバンドギャップに変化が見られることがわかった。現在、詳細を検討中である。今後も、様々な手法を用い、本系における電気伝導性の発現を目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
マイクロ・ナノ微細構造情報に基づく青果物の品質評価法の確立

青果物細胞組織の微細構造をμX線CTやAFM等の最新観察機器によってマイクロからナノレベルで観察し、画像処理を行うことによって構造に関する特徴量を抽出、また、AFMの持つ走査機能を駆使することによって細胞壁を構成する多糖類の構造と青果物の品質の関係を明らかにした。具体的には、μX線CTによる観察では、取得画像からカキ果肉の三次元構造を再構築し、空隙率の算出と熱移動を解析、物性値マッピングを行った。AFM観察では、青果物を調理する温度が細胞壁構造変化に与える影響を調査した。本研究は、青果物細胞組織の微細構造をμX線CTや共焦点レーザ顕微鏡等の最新観察機器によってマイクロからナノレベルで観察し、画像処理を行うことによって構造に関する形態的特徴量を抽出、また、AFMの持つ種々の走査機能を駆使することによって細胞壁の力学的特性や熱物性を直接計測し、観察と計測から得たデータと青果物の品質(硬さや食感など)の関係を明らかにすることを目的とする。本年度はμX線CTと共焦点レーザ顕微鏡により、それぞれリンゴおよびジャガイモの構造解析と品質の関係について調査した。まず、μX線CTによるリンゴ果肉の観察では、脱水処理した材料ならびに無処理の材料の3次元構造を観測し、細胞壁と空隙の構造を明らかにした。逆浸透による脱水処理では細胞が収縮するため健全な細胞構造が抽出できないことから、無処理材料より空隙に関する特徴量の抽出を行った。この観察では、400μm×400μm×400μmのみを切り出し、空隙率ならびに空隙のつながりを観察した。別途、X線CTによって観察したキュウリの貯蔵試験では、貯蔵期間の経過とともに空隙率が増加すること、部位によりその進行が異なること等を明らかにしており、μX線CTでも同様の結果が観察されるものと考える。次年度は、この進行と硬さ、見かけ密度、水分等との関係を明らかにする予定である。次に、共焦点レーザ顕微鏡によるジャガイモの加熱過程での構造変化観察では、成形した材料を70°C90°Cのお湯に浸漬し、DiIで染色した細胞壁の構造変化を観察するとともに、LCRメータにより電気的特性を計測、また、材料の硬さをクリーメータで測定し、細胞の破壊状況と物性値の関係を明らかにした。次年度は、顕微ラマン顕微鏡により細胞壁構造ならびにペクチンの存在部位を明らかにするとともに、AFMによる硬さ測定を実施し、マクロレベルでの観察結果との関連性を調査する予定である。本年度は、(1)μX線CT及び顕微ラマン分光装置等による細胞組織構造の観察と解析、(2)原子間力顕微鏡による細胞壁微細構造の観察と解析、(3)理工学的特性および品質と微細構造の関係についての3中課題うち、おもに(1)と(3)について研究を遂行してきた。(1)では、μX線CT観察による青果物細胞組織の構造的特徴を画像解析によって抽出し、青果物の種類ごとの形態的特徴の分析する手法を確立した。また、(3)については、貯蔵中における青果物の品質劣化の度合いが個体レベルCT画像に明瞭に表れ、見かけ密度や空隙率、硬さとの相関を見出すことが可能であることを明らかにしたことから、今後、ミクロとマクロをつなぐことが十分に可能であると考える。また、共焦点レーザ顕微鏡による観察でも、細胞構造が電気的特性と硬さと高い相関を持つことを見出すなど、研究は順調に遂行しているものと判断する。本年度はまず、AFMと顕微レーザラマン分光測定装置を用いてニンジンの加熱処理温度実験を行い、加熱温度が細胞壁を構成するペクチン構造へ与える影響を調査した。特に、WSP(水溶性ペクチン)、CSP(キレート可溶性ペクチン)およびDASP(アルカリ可溶性ペクチン)の構造と分布位置をAFMと顕微レーザラマン分光測定装置によって測定し、ペクチン鎖(径と長さ)の定量化と分布の可視化を行った。その結果、WSPについては処理条件によって径が異なり、生材料に比べて低温処理(LTB:60°C、60分)したものは径が大きくなる傾向にあった。低温処理した後,高温処理(HTB:95°C、2分)したものとHTB処理したものでは、有意に小粒子化することが明らかとなった。CSPについては、LTBとLTB+HTB処理で長高分子鎖が観察されたが、HTB処理では鎖長が短くなることが分かった。DASPについては、生とLTBでネットワーク構造が類似し、HTBでネットワークが切れ、LTB+HTBで中間の結果となった。AFM観察結果と試料硬さの測定結果の比較から、ぺクチン構造が材料の硬さに影響することが明らかとなった。一方、顕微レーザラマン分光測定では、加熱処理の影響は明確ではなく、ペクチンの主成分として知られるポリガラクツロン酸の分布が可視化された。

つぎに、μX線CTによるカキ果肉の観察では、カキ果肉のX線CT画像を取得し、果肉部位ごとの不均質性を明らかにした。カキ果肉はHU値によって大きく二つの部位に分類できる。蔕下に広がる疎構造とその周りを覆う密構造が観測され、貯蔵に伴いHU値が低下することが明らかとなった。HU値は空隙率との相関が高く、微細構造観察結果からもこの関係が明らかとなった。以上、本研究から得られた知見は、微細構造情報から青果物の品質評価を行う際の基礎資料と成り得るものである。平成27年度に引き続き、3課題について研究を遂行し、データの蓄積と解析方法の確立に努めるが、新たな課題として顕微ラマン分光装置と原子間力顕微鏡による観察を充実し、より微細な構造について観察と構造解析を進めて行く。また、μX線CT観察による青果物細胞組織の観察では、青果物の貯蔵中の品質変化をCT画像から評価する方法を確立する。特に、CT画像から得られる平均HU値やその偏差、ピーク値と見かけ密度、硬さ等との相関を明らかにする。さらに、顕微ラマン分光観察により細胞質材料の成分分布マッピングを行う。AFMによる観察では、細胞壁を構成する多糖類(セルロース、ヘミセルロース、ペクチンなど)に着目し、高分子鎖の長さや枝分かれ、網状構造を実測するとともに、種々の走査モードを選択して弾塑性率や熱拡散率を直接計測し、マイクロスケールや巨視的特性と比較する。最終的には、マイクロからナノ微細構造測定結果から青果物の品質を評価する方法について検討する予定である。ポストハーベスト工学μX-rayCT等機器の使用料の請求が次年度となること、使用料が高い顕微ラマン分光装置を次年度に集中して使用することから機器使用料として次年度に予算を繰り越した。次年度に機器使用料として使用する。
ケアの本質の探究-ケアの場における関係性と立場の検討をふまえて-

介護保険サービスを利用している利用者、家族介護者、訪問介護員に対してインタビューとアンケートを行い、それぞれの介護やケアに対する思いや考えをまとめ、検討した。その結果、介護やケアの状況が利用者や家族介護者に「迷惑」「遠慮」「我慢」といった感情が生じ、家族介護者の孤立に繋がり、そういった状況に対してサービス関係者が時間的制約や能力のために十分に機能せず、それぞれの間に「隔たり」が生じている現状がうかがえた。(1)何らかの介護保険サービスを利用している65歳以上の在宅で生活している高齢者13名(女性9名、男性4名/独居7名、夫婦二人暮らし4名、昼間独居2名)に対して行った半構造化インタビューをデータとして質的分析を行った。インタビュー内容は、日常生活のこと、サービスの利用、サービス関係者に対して思うこと等である。インタビュイーの中心が独居高齢者であり、日常生活はほぼ自立しているためか、「介護保険サービスを利用している」という自覚はあるが、「援助やケアを受けている」という語りは見られなかった。つまり、彼らは自らについて「将来的には援助やケアを受ける可能性はあるが、現在は受けていない」との認識を持っていて、認知症を患っていたり、寝たきりになっている高齢者が「援助やケアを受けている」と考えていた。サービス関係者に対する言葉は、「友人ではない」「家族ではない」「近所の人ではない」、しかし「自分たちの生活を助けてくれる」、「サービスの利用なしに、生活は成り立たない」というものあった。そして、「ほどほどに甘えるもの」であり、「とことん甘えられない」とも語られた。支援・援助者と利用者との関係に対して、利用者は「枠」を作っていることがうかがえ、すでに生活していくに必要不可欠な要素でありながら、一方で依存しきれない、依存してはいけないと認識されていると考えられる。(2)障害者へのインタビュー、家族介護者へのインタビューを継続して実施中(3)(1)(2)の結果をふまえて、サービス関係者へのアンケート調査を計画中家族介護者7名に対して行った「介護の大変な点」「サービスは頼りになるか」「介護疲れについて」といった内容にかんする半構造化インタビューをデータとして、介護の困難性、なかでも専門職とのかかわりについて焦点をあて分析を行った。特にかかわりのあるサービス・専門職として、ケアマネージャー、デイサービス、医師があげられ、それぞれの専門職の家族介護者への言葉、接し方、かかわり方によって、介護負担感が増したり、絶望感に襲われたり、孤独・孤立感に苛まれることが語られた。サービス職員・専門職がとる、事務的な対応、決められた時間のみの対応、知りたいことに対して情報提供がなされない対応等に家族介護者は傷ついたり、不信感を抱いたり、不満を持ったり、将来への不安を強くする様子が語られた。そのような状況であっても、「お世話になっている」「迷惑をかけてはいけない」との思いを持っていたり、介護保険制度の情報が不足していたり、不信感が強すぎるため、現状に我慢し(もしくは、現状に我慢するという選択肢しか知らない)、そのことがいっそう介護負担感を強くしているというスパオラルができていた。インタビューにおける家族介護者の語りからは、決してサービスや専門職が身近な存在として考えられておらず、介護負担の軽減に役立っているとは言いがたい現状が示唆された。上記の家族介護者へのインタビューをもとに、「サービス職員や専門職の対応によって介護する気持ちが変わる」「家族介護者は、介護について迷惑をかけるという気持ちをもっている」という仮説をたて、検証のため、「家族介護者とサービス利用について」のアンケート調査を行った。A県で活動している家族介護者当事者の会161名に郵送、61名より返送されたアンケートをデータとした。結果として、サービス職員やケアマネージャーの声かけを冷たい、または事務的に感じたことが「全くない」との回答が多かったり、サービス職員やケアマネージャーは「とても頼りになる」との回答が多かった。インタビュー調査ではサービス職員やケアマネージャーからもたらされた「傷つき」「不快な経験」が語られたが、アンケート調査では同様な傾向は見られなかった。詳細な分析を今後行っていくが、現時点で考えられる要因として、サービス職員やケアマネージャーの力量の違いがあげられる。サービス職員やケアマネージャーによって、家族介護者の介護における経験の内容が変わり、介護に対する思いも変化するのであれば、サービス職員やケアマネージャーの力量の一定化、均質化が求められる。インタビュー調査、アンケート調査ともに、未だ分析の余地があり、質的研究、量的研究といった社会福祉学における研究方法論とも併せて、引き続き分析・検討を行っていく予定である。
脳内ホメオスターシスにおけるミクログリア内セマフォリン信号伝達機構の役割解明

セマフォリン受容体のplexin-A1を欠損するマウスは、精神疾患で異常となる驚愕反射のプレパルス抑制(PPI)試験において、14週齢以上のマウスで障害が顕著となった。また自発活動量増加と毛繕い行動亢進、加齢進行性のミクログリア過剰活性化と脱髄所見を認めた。したがってplexin-A1欠損マウスは、ミクログリア関与の示唆はあるが未だ本態不明の精神疾患の発症機構解明に繋がる新規知見を得るための有用なモデルと判明した。軸索ガイダンス分子のセマフォリン(Semas)は、免疫や血管新生など多彩な機能を発揮する。セマフォリン受容体のplexin-Alが破骨細胞膜表面でTrem2受容体およびDAP12アダプターと情報伝達複合体を形成し破骨細胞機能を調節し骨のリモデリング過程に作用することが判明している。そのためplexin-Al欠損マウスは破骨細胞機能低下から骨が硬化する大理石病を発症する。ヒトでTrem2受容体あるいはDAP12アダプターの機能欠損が生じると骨病変と統合失調症様症状から認知症に至る那須-ハコラ病を発症する。マウスにおいてもDAP12が欠損すると大理石病と統合失調症様行動異常やシナプス変性の所見が得られた。さらに、plexin-AlとDAP12、Trem2が脳内ミクログリアに発現するため、これら3分子複合体がミクログリア細胞膜上で脳内セマフォリン信号を受け取りミクログリアの分化と機能を調節することが考えられる。実際にplexin-Al欠損マウスでは、統合失調症で異常となる驚愕反応のプレパルス抑制(PPI)試験は、14週齢以上のplexin-Al欠損マウスで障害が顕著となった。またオープンフィールド試験での活動量増加と、56週齢マウス海馬ではミクログリア異常の指標としてTNFαの増加を認めた。従って本研究では、ミクログリア関与の示唆はあるが未だ本態が不明の那須-ハコラ病の病態生理に迫り統合失調症など精神疾患の発症機構解明に役立つ新規知見を得るために、このplexin-Al欠損マウスの脳内ミクログリアと神経細胞変性(脱髄)についての解析を行った。その結果、plexin-Al欠損海馬ではミクログリアの増加があり、18カ月齢の高齢マウス海馬においてはアストロサイトが増加し炎症の亢進が示唆された。さらに18カ月齢高齢plexin-Al欠損マウスの海馬歯状回において脱髄の進行を認めた。軸索ガイダンス分子のセマフォリン(Semas)は、免疫機能の調節など多彩な作用を発揮する。セマフォリン受容体のplexin-A1が破骨細胞膜上でTrem2分子およびDAP12アダプターと情報伝達複合体を形成し破骨細胞機能を調節することが判明している。そのためplexin-A1欠損マウスは破骨細胞機能低下から大理石病を発症する。ヒトではTrem2あるいはDAP12分子の機能欠損により骨病変と統合失調症様症状から認知症に至る那須-ハコラ病を発症する。マウスにおいてもDAP12欠損で大理石病と統合失調症様行動異常やシナプス変性の所見が得られた。ミクログリア細胞膜上でplexin-A1、Trem2、DAP12の複合体形成が考えられるが、14週齢以上のplexin-A1欠損マウスでは統合失調症様行動異常が顕著となり、老齢マウス海馬でTNFアルファの増加を認めた。従って本研究では、精神疾患の発症機構解明に有用な新規知見を得るために、plexin-A1欠損マウスの脳組織を免疫組織化学法で解析を行った。その結果、生後01日齢のplexin-A1欠損マウスの海馬と皮質においてアポトーシス・ニューロン数とミクログリア数の減少を認めた。plexin-A1欠損によりセマフォリン信号が途絶えミクログリアの分化が障害されたために、幼若ニューロンに対するアポトーシス誘導が不全になった可能性が示唆された。一方、加齢にともないplexin-A1欠損マウス脳内に活性化ミクログリアの増加とNOS2やIL-1ベータ、IL-6等の増加を認めミクログリア過剰活性化による脳内炎症の増強が示唆された。またリポ多糖刺激で活性化した培養ミクログリア細胞にリガンド候補のSema6D添加で貧食能亢進と活性酸素種産生抑制を示唆する所見を得たため、ミクログリア機能発達におけるplexin-A1作用の解析システムを構築できた。軸索ガイダンス分子のセマフォリンは、免疫調節など多彩な機能を発揮する。セマフォリン受容体のPlexin-A1は、ミクログリア細胞膜表面でTrem2およびDAP12アダプターと情報伝達複合体を形成しミクログリア機能を調節する可能性がある。ミクログリアの機能発達におけるセマフォリンの作用を解明するために、生後02日齢の野生型とPlexin-A1欠損マウス

脳由来の初代培養ミクログリア細胞のリポ多糖(LPS)刺激による活性化を一酸化窒素(NO)産生量で測定するとPlexin-A1欠損ミクログリアの活性化は有意に低値であった。Sema3A等のセマフォリンはLPS刺激によるNO産生を増強したが、Plexin-A1欠損ミクログリアではNO産生は有意に低値であった。さらに、新生児期マウス海馬における活性酸素種定量ではPlexin-A1欠損マウスで有意に低下しており、新生児期海馬ではPlexin-A1/DAP12/TREM2複合体を介する細胞シグナルがミクログリア活性化に関与することを示している。Plexin-A1欠損マウスの加齢に伴うミクログリア異常活性化のニューロンへの影響については、海馬CA3領域における前シナプスタンパクのsynaptophysin量と視床におけるミエリン塩基性タンパク量の加齢依存性の減少を認めている。この結果は、Plexin-A1欠損マウス脳内で加齢にともないミクログリア過剰活性化による脳内炎症の増強がおこりニューロン変性を引き起こしたことを示す。行動解析では、プレパルス抑制の破綻に加え、毛繕い行動の亢進はオープンフィールド検査時だけでなくその他の解析時においても常に亢進しているが、恐怖条件付け試験においては記憶の亢進を示した。この結果は、Plexin-A1欠損マウスが自閉症など精神疾患の病態解明から治療法開発のための有用なモデルになることを示している。平成23年度研究実施計画では、plexin-A1/TREM2/DAP12情報伝達複合体の脳内リガンド同定を計画していたが、genotypingに数時間を要し生後01日齢のplexin-A1欠損マウスのサンプリングが困難だったために脳内リガンド同定の実験は予定より遅れている。最近は、方法改善により安定してplexin-A1欠損マウスが得られるようになっている。また、各週齢のplexin-A1欠損マウス脳における異常を検出する目的で免疫組織化学法による実験を中心に研究を進めたために脳組織内での異常は明らかにはなったが、脳の各部分や分画中に含まれるシナプス機能関連タンパク質やニューロン内信号伝達分子の活性化状態の定量・解析も遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、ミクログリア分化と機能発達におけるplexin-A1の役割を明らかにするために、出生時から老齢までの各週齢の野生型とplexin-A1欠損マウス由来初代培養ミクログリア細胞に各種セマフォリンを添加し、ミクログリアの機能解析を行いplexin-A1/TREM2/DAP12情報伝達複合体の脳内リガンド同定を行う。さらに、plexin-A1欠損マウスの加齢にともなうミクログリア異常活性化のニューロンへの影響を解明するために、免疫ブロットにてシナプス機能関連タンパク質の低下について定量解析を行う。またミクログリア異常のニューロン内信号伝達への影響を解析するために、各週齢の野生型とplexin-A1欠損マウスの各脳部における種々のシグナル伝達系の活性化状態を定量・比較する。さらにミクログリア異常により誘導される神経変性を検出し定量・比較する。以上の研究計画の遂行にて得られた結果を取りまとめ学会発表と論文発表を行う。
逆数学と組合せ理論

2014年11月に来日以来,Emanuele Frittaionは田中研究室のセミナー等に常時参加して,研究室メンバーや訪問者たちと双方向の理解を深めながら,イタリア・ウーディネ大学数学科Alberto Marcone教授の下で作成した学位論文の成果をさらに発展させる研究を行った.具体的には,区分結合的(piecewise syndetic)な同色集合の存在をいうラムジーの定理の一種であるブラウンの補題とそのバリエーションについて,IΣ2やBΣ2などの原理と比較することで成果を得て,本年度にその論文が受理された.また,バークレーのポスドクLudovic Pateyとの共同研究により,有理数に関するRamseyの定理に関して,ER22がRT2<∞に還元できないことを示した論文も受理された.新機軸として,理論計算機科学のモデル検証に対する逆数学的研究にも取り組み,イタリアのSteilaと当研究室OBの横山との共同研究によって,Ramseyの定理から得られるプログラムの停止判定技術に関連した命題の逆数学的分析に関する研究を発表した.Frittaion氏は,われわれの研究室の国際交流活動の一翼を担い,2015年9月と2016年9月に主催した国際会議CTFMにおいては海外からの来訪者を助けて研究会を支え,日本におけるこの分野の発展普及にも貢献した.また,ヨーロッパ開催の国際会議にもよく参加して,講演を行うだけでなく,研究ネットワークを広げ,日本での特別研究員の終了後は直ちにリスボン大学のポスドクに採用されることが決まった.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,現代数理論理学における研究プログラム「逆数学」において近年注目が集まっているラムジーの定理のいくつかのバリエーションに対し、Frittaionのこれまでの研究成果である部分順序の線型化に関する分析結果を踏まえ,田中とその研究グループが開発した2階算術の諸体系に対する種々の分析法を活用して,いくつかの未解決問題に取り組むことである.とくにつぎの2つのアプローチによって研究を進める.ひとつは,計算可能性理論とモデル理論を融合させたアプローチの応用.もうひとつは,ゲームを用いた分類についての考察である.本研究は,Frittaionが2014年11月下旬に来日してスタートした.Frittaionは田中グループのセミナー等に参加して,逆数学の様々な研究手法についての知識を得,また本人のこれまでの研究をグループのセミナーで報告して,双方向の理解を深めている.さらにFrittaionは田中らと共にいくつかの研究会に参加し,研究発表もしている.具体的な成果として,ラムジーの定理の一つの特殊形である命題RT22などと,部分順序に関するエルデシュ=ラドーの定理の強さを比較検討している.また,新しい課題としては,ネーター空間を題材に位相構造と整礎順序の相互関係を逆数的に分析する研究に着手している.これについては,ネーター環に関する逆数学など東北大学のグループが行ってきた研究との関係性が見つかりつつあるが,もしそれらが直接結合できなくても,彼の研究を広げることにはつながると思われる.E. Frittaionは2014年11月下旬に来日以来,田中グループのセミナー等に参加して逆数学の様々な研究手法についての知識を得,また本人のこれまでの成果を報告して双方向の理解を深めながら,逆数学と組合せ理論についての関連研究を進めてきた.本年度は以前からの研究に基づき,部分順序に関するエルデシュ=ラドーの定理の強さを判定する研究,ネーター空間を題材に位相構造と整礎順序の相互関係を逆数的に分析する研究,およびブラウンの補題に関する逆数学研究について3つのプレプリントをまとめ,いくつかの国際会議やセミナーで報告するともに専門雑誌にも投稿した.ここで,エルデシュ=ラドーの定理は有理数のペアの色分けに対するラムジーの定理の一種で,それとRT2<∞を分離させることにFrittaionは成功した.またネーター空間に関しては,擬順序が整列であることと,そのAlexandorff位相がネーター的(開集合がコンパクト)であることが同値になるという命題に対して,逆数学的分析を行い,それとACAoとの同値性を示した.最後に,ブラウンの補題は,区分結合的(piecewise syndetic)な同色集合の存在をいうラムジーの定理の一種で,それが帰納法IΣ2と同値であることを示した.また,それと関連してvan der Waerdenの定理の論理的強さについても逆数学的に分析してBΣ2と同値になるという新しい結果も得ている.E.Frittaionは代表者の研究グループと相互理解を深めながら,以前からの研究を発展させ,3つの論文をまとめた.これらの研究はいくつかの国際会議やセミナーで報告しながら予想以上に広く深く発展したため,論文をまとめるのは少し遅れたが,そのうち1つはすでに受理された.2014年11月に来日以来,Emanuele Frittaionは田中研究室のセミナー等に常時参加して,研究室メンバーや訪問者たちと双方向の理解を深めながら,イタリア・ウーディネ大学数学科Alberto Marcone教授の下で作成した学位論文の成果をさらに発展させる研究を行った.具体的には,区分結合的(piecewise syndetic)な同色集合の存在をいうラムジーの定理の一種であるブラウンの補題とそのバリエーションについて,IΣ2やBΣ2などの原理と比較することで成果を得て,本年度にその論文が受理された.また,バークレーのポスドクLudovic Pateyとの共同研究により,有理数に関するRamseyの定理に関して,ER22がRT2<∞に還元できないことを示した論文も受理された.新機軸として,理論計算機科学のモデル検証に対する逆数学的研究にも取り組み,イタリアのSteilaと当研究室OBの横山との共同研究によって,Ramseyの定理から得られるプログラムの停止判定技術に関連した命題の逆

数学的分析に関する研究を発表した.Frittaion氏は,われわれの研究室の国際交流活動の一翼を担い,2015年9月と2016年9月に主催した国際会議CTFMにおいては海外からの来訪者を助けて研究会を支え,日本におけるこの分野の発展普及にも貢献した.また,ヨーロッパ開催の国際会議にもよく参加して,講演を行うだけでなく,研究ネットワークを広げ,日本での特別研究員の終了後は直ちにリスボン大学のポスドクに採用されることが決まった.本研究は,Frittaionが2014年11月下旬に来日してスタートした.Frittaionは田中グループのセミナー等に参加して,逆数学の様々な研究手法についての知識を得,また本人のこれまでの研究をグループのセミナーで報告して,双方向の理解を深めている.Frittaionは田中らと共にいくつかの研究会に参加し,3月に金沢で行われた国際会議では,ラムジーの定理の様々なバージョンについてこれまで得られた成果について報告し,シンガポールからの参加者に大変高い評価を得た.まだ具体的な研究成果は得られていないが,新しい課題にも挑んでおり研究の幅を広げている.これまでの成果を踏まえて,ラムジーの定理の種々の変種に関する論理的な強さを研究する.これらは世界的に活発に研究されているテーマであるから,同じ分野の研究者との研究打合せが大事であり,国際会議に出席して情報交換をする計画である.28年度が最終年度であるため、記入しない。具体的な課題としては,ラムジーの定理の一バージョンである命題RT^2_2などと,部分順序に関するエルデシュ=ラドーの定理の強さを比較する研究を進めて論文にまとめる.新しい課題として,ネーター空間を題材に位相構造と整礎順序の相互関係を逆数的に分析する研究を始める.さらに,ネーター環に関する逆数学など,これまで東北大で研究されてきた話題に協力して取り組んでいく.最後に,極大鎖に関してFrittaionがかつて行った研究を一般化して,それに必要な強い公理を調べる.28年度が最終年度であるため、記入しない。
現代社会における老いをめぐる社会構想の編成に関する研究

本研究の研究成果として、第一に、文献調査ならびにフィールドワークを通じて、戦後日本社会における老いをめぐる社会構想をめぐる現代史を描くことができたことである。これによって戦後日本社会における高齢化と高齢者政策をめぐる歴史的ダイナミズムを示すことができた。第二に、そうした知見を具体的な成果として発表した。平成25年度から平成29年度の5年間において、天田城介・渡辺克典編『大震災の生存学』(青弓社、2015年10月)を刊行した。その他にも、共著・分担執筆の論文は10本、学術論文20本以上、書評・シンポジウム記録・その他が20本以上にもなり、この5年間で圧倒的な成果をおさめた。本研究の目的は、戦後日本社会における高齢者政策を中軸とした社会保障制度の歴史的変容を解読しつつ、経済成長とともに未曽有の高齢化を遂げつつある東アジア諸国との国際比較分析を実施することを通じて、1戦後日本社会の社会保障制度の変容、2現代社会における世代間関係・世代間分配の変容、3超高齢社会時代における老いをめぐる社会構想の編成について解明することである。上記の目的を達成するため、2013年度は在外研究の研究拠点であったカリフォルニア大学バークレー校にて研究を遂行した。主に4つの点から研究を着実に遂行した。第一に、日本社会における教育や労働を含めた社会保障システム/生存保障システムが現在に至るまでいかに変容してきたのか等についてを分析した。こうした広範かつ長期的なレビュー作業を下地に論文を完成させた(研究成果参照)。これらの成果は2015年度中に単著(日本語)として刊行すると同時に、数本の英語論文として発表する。第二に、バークレー校の東アジア研究所での研究活動を通じて、東アジア諸国との国際比較分析を行った。東アジア図書館の膨大な資料を参照しつつ比較分析を着実に進めた。これらの成果も2014年度中に複数の論文としてまとめる。第三に、国際的学術ネットワークの形成を積極的に行った。国際学会ならびに国際的学術プロジェクトに積極的にコミットした。2014年度にも報告する予定。第四に、インテンシヴなフィールドワークの実施である。2013年7月にはカリフォルニア州南部で、2014年2月にはフロリダ州で広範な調査を遂行した。それらの調査をもとにした研究成果を2014年度2015年度に報告する。インテンシヴなフィールドワークをもとにした分厚い単著として刊行する。以上の通り、本研究は文字通り確実かつ飛躍的に発展させることができた。近く数多くの成果として結実する。本研究の目的は、戦後日本社会における高齢者政策を中軸とした社会保障制度の歴史的変容を解読しつつ、経済成長とともに未曾有の高齢化を遂げつつある東アジア諸国との国際比較分析を実施することを通じて、1戦後日本社会の社会保障制度の変容、2現代社会における世代間関係・世代間分配の変容、3超高齢社会時代における老いをめぐる社会構想の編成について解明することである。上記の目的を達成するため、2014年度は以下の3点から積極的に展開した。第一に、2013年度における米国調査をもとに上記の13の研究を比較検討し、戦後日本型社会保障システムがいかに可能であったのかについての考察を深めた。これらの成果は複数の学術論文として発表した。第二に、2013年度中の在外研究の研究拠点であったカリフォルニア大学バークレー校の社会学者と引き続き共同で研究プロジェクトを展開すると同時に、ハーバード大学アジアセンターが中心に進めている「アジアの高齢化」に関する研究プロジェクトにコミットする形で研究を展開した。これらの成果は第18回ISA世界社会学会議・横浜のResearch Committees 16(Sociological Theory)セッションの企画・司会・運営、立命館大学生存学研究センター主催の国際学術企画ならびにラウンド・テーブル・ディスカッションなどに結実した。第三に、国内で「ケア」に関する比較研究を展開している研究者と連携を図りつつ、共同研究を展開する中で、当該研究テーマの独自の論考を深めた。これらの成果は、早稲田社会学会のシンポジウムでの発表や日本女子大学現代女性キャリア研究所主催シンポジウム基調講演での報告等を行ったことに結実した。以上のとおり、本研究は着実かつ飛躍的に発展している。国内外で数多くの研究成果を発表しつつあるが、引き続き国際的な情報発信に努める。本研究の目的は、戦後日本社会における高齢者政策を中軸とした社会保障制度の歴史的変容を解読しつつ、経済成長とともに未曽有の高齢化を遂げつつある東アジア諸国との国際比較分析を実施することを通じて、1戦後日本社会の社会保障の変容、2現代社会における世代間関係・世代間分配の変容、3超高齢社会時代における老いをめぐる社会構想の編成などにつて解明することである。上記の目的を達成するため、2015年度は以下の3点から積極的に研究を展開した。第一に、2015年度においては、2013年度米国調査研究ならびに2014年度の東アジア福祉国家研究を踏まえ、2016年9月に韓国においてインテンシヴなフィールドワークを実施し、韓国社会において2008年の介護保険創設後において介護保険市場がどのように変化したのか、そのことによってケア労働市場はどのように変化したのか/変化したのか等について考察した。第二に、2013年度中の在外研究の研究拠点であったカリフォルニア大学バークレー校の社会学者と引き続き共同プロジェクトを展開すると同時に、ハーバード大学アジアセンターが中心に進めている「アジアの高齢化」に関する研究プロジェクトにコミットする形で研究を展開した。これらの成果は複数の論文で発表すると同時に、2016年度中に英語論文として発表する予定である。

第三に、「超高齢社会におけるポスト経済成長時代における社会構想」を軸に研究会を組織化しつつ、国内における当該研究分野を展開している。実際、日本保健医療社会学会2015年度第1回定例研究会にて報告するのみならず、若手研究者を交えた研究会などを組織化し、積極的な研究活動を行っている。以上のとおり、本研究は着実かつ飛躍的に発展していることは確実である。国内外で数多くの研究成果を発表しつつあるが、引き続き国際的な情報発信に努めたい。現在までの達成度としては、研究発表にあるように、1個人の業績として着実かつ飛躍的な研究展開ができたこと、とりわけこれまでに書いてこなかった主題について生産的に論文をまとめることができたこと、2海外の研究者との共同プロジェクトでの成果をフィードバックする形で研究が精緻化されたこと、3国内の研究者との研究会等を通じた交流によって自らの研究の独自性・独創性を強く意識化しつつ、論考を進めることが可能であったことなどから、当初の予定以上に進展しているといえる。1の成果としては、複数の論文等を発表することが可能であった。2016年度は複数の著書を刊行する予定であり、確実な進展・飛躍的発展を示すことができた。2の成果としては、カリフォルニア大学バークレー校の社会学者との共同プロジェクトならびにハーバード大学アジアセンターのプロジェクトのコミットメントによって、「世界の高齢化」「アジアの高齢化」という位置づけで日本の超高齢社会の歴史的・制度的変容を論考し、研究を発展することができた。3の成果としては、国内外の学会で議論を交わすのみならず、比較的小規模で議論することが可能な研究会を組織化することで論考を深めることが可能となり、自らの研究の独自性・独創性を強く意識した研究展開が可能であった。以上の3点を中心に研究成果を着実かつ飛躍的に生産することができている。本研究は、戦後日本社会における高齢者政策を中軸とした社会保障制度の歴史的変容を解読しつつ、東アジア諸国との国際比較分析を実施することを通じて、1戦後日本型生存保障システムの変容、2現代社会における世代間関係・世代間分配の変容、3超高齢社会/人口減少時代における老いをめぐる社会構想の編成などについて解明することを目的とする。上記目的の達成のため、2016年度は以下3点から研究を展開した。第一に、2013年度米国調査研究、2014年度の東アジア福祉国家研究、2015年度の韓国調査研究を踏まえ、2016年度は「戦後日本型生存保障システム」という観点から戦前・戦後の日本社会の歴史診断を行った。とりわけ、「戦後日本型雇用システム」と「戦後日本型家族」という二つの分析軸からその歴史診断を実施した。その成果は複数の学術論文として発表した。第二に、現代日本社会の超高齢化/人口減少という社会現象に対する社会学的分析を行った。その成果も学術論文として発表し、2017年度は著書で発表する予定である。
高齢者のワーキングメモリの訓練とその神経基盤に関する研究

本研究は,高齢者を対象として,ワーキングメモリの注意制御機能を訓練により促進することを目的とした。訓練前後にワーキングメモリ課題(リーディングスパンテスト)遂行中の脳機能画像を撮像して,訓練効果を確かめた。訓練の結果,訓練前の脳活動には認められなかった前部帯状回の活動増強が認められた。この研究結果は,本実験で用いたイメージ訓練が注意の制御機能を高め,ワーキングメモリ機能を促進することを示唆するものである。本研究では、ワーキングメモリの中核をなす中央実行系の機能強化訓練に取り組むことを目的とした。中央実行系は、ワーキングメモリがスムーズに機能する上での統括機能として働き、そこでは注意の焦点化と抑制制御が特に重要であると考えられる。そこで、この二つの注意制御機能をつかさどると考えられる前頭前野の背外側部(DLPFC)と前部帯状回(ACC)に着目して、その機能を高める訓練を計画した。強化訓練の対象は、ワーキングメモリの脆弱化が問題となる高齢者とした。なお、若年者の中央実行系における注意制御機構の神経基盤についても、高齢者と同様に検討を行なった。高齢者においてワーキングメモリ機能が脆弱化する原因として考えられるのは、単純な記憶保持能力が低下することではなく、処理とともに保持されるべき情報が欠落することによるものが大きい。そこで、本研究では訓練方法として、処理と保持を同時に進める二重課題の遂行を計画した。さらに、中央実行系の注意制御の中でも重要である注意の焦点化を高めるため、標的に注意を向ける働きを促進させる目的から標的を描画して、注意を焦点化した上で維持する訓練方法を用いた。訓練の効果は、行動データには遂行成績の向上と反応時間の短縮化が確認された。さらに、訓練前と訓練後にfMRIを用いて脳の活動領域の確認をおこなう計画を立てた。その結果、訓練前には高齢者の脳活動にDLPFCの活動が確認されたが、ACCの活動はほとんど認められない状態であった。しかし、訓練後の測定では、DLPFCとともにACCの活動の上昇が認められた。この結果は、訓練により、中央実行系の制御がスムーズに機能していることを示唆するものと考えられる。一方で、個人差も認められ、次年度において検討すべき課題であると考えられた。本研究は、ワーキングメモリの脆弱化が進む高齢者を対象として、ワーキングメモリの中核をなす中央実行系の機能強化訓練に取り組むことを目的とした。中央実行系は、ワーキングメモリがスムーズに機能する上での統括機能として働き、注意の焦点化と抑制制御が特に重要であると考えられる。本年度は、ワーキングメモリの注意制御機能をつかさどると考えられる前頭前野の背外側部と前部帯状回に着目して、その機能を高める訓練を計画した。強化訓練の対象は、高齢者としたが、若年者の中央実行系における注意制御機構の神経基盤についても、高齢者と同様に検討を行なった。本年度は、特に高齢者で問題となる抑制制御に着目した。抑制制御は、言語的な抑制過程が問題になるストルーブ課題を応用して訓練を行なった。訓練の効果は、行動データでは遂行成績の向上と反応時間の短縮化が確認された。特に、侵入エラーが減少するなど、抑制制御が促進していることが推測された。さらに、訓練前と訓練後のfMRIを用いた脳の活動領域の測定から、訓練前には前部帯状回の活動はほとんど認められない状態であったのに対して、訓練後の測定では、背外側部とともに前部帯状回の活動の上昇が認められた。この結果は、訓練により、抑制制御が機能強化されたことを示唆するものと考える。この傾向は、特にワーキングメモリ遂行に困難を示した高齢者に特徴的であった。さらに、高齢者の年齢の違いにより、抑制制御が異なる結果も得られた。この点については、次年度においてさらに検討すべき課題であると考える本研究は,ワーキングメモリの脆弱化が進む高齢者を対象として,ワーキングメモリの中核をなす中央実行系機能を中心として、加齢によるワーキングメモリの脆弱化を導く要因を探索するとともに、強化訓練によるワーキングメモリ機能の変化を脳機能画像により検証することを目的とした。高齢者のワーキングメモリの神経基盤を明確にするため,ワーキングメモリ課題遂行時の脳活動を機能的磁気共鳴画像(fMRI)により測定した。ワーキングメモリの機能評価には、リーディングスパンテスト(reading span test : RST)を用いた。訓練は、注意の焦点化と抑制制御の機能強化を目指し、注意の焦点化には対象のイメージ化を、抑制制御にはストループ課題を応用して、自動的に生起する反応の抑制訓練を行なった。訓練前後のfMRIを用いた脳活動の測定から、訓練前には高齢者の脳活動にDLPFCの活動が確認されたが、ACCの活動はほとんど認められないことが確認できた。しかし、訓練後の測定では、DLPFCとACCの活動増強が認められた。そこで、訓練後には、ACC,DLPFCを中心とする実行系機能が、課題遂行を促進したものと結論づけられた。研究結果から、高齢者のワーキングメモリの脆弱化は、記憶の保持機能の低下ではなく、注意の制御機能が効率よく作動できないことが記憶の低下を引き起こしていることを示唆する知見を得た。

本研究結果より、注意の制御訓練が、ACC,DLPFCを中心とする中央実行系機能の強化に有効である知見を得たことは、高齢者の脳機能を健康に維持することを考える上で、重要であると考える。
口腔扁平上皮癌による顎骨浸潤におけるBMPシグナルの関与の解明

口腔癌による顎骨浸潤は、患者の予後を大きく作用する要因の1つと考えられるが、その発症メカニズムはほとんど解明されていない。本申請課題では口腔癌による顎骨浸潤のメカニズムを解明することを目的とし、特に骨に含まれる骨誘導因子(BMP)の口腔癌による顎骨浸潤における役割について検討した。構成的にBMPシグナルを活性化させた癌細胞は顎骨浸潤能が亢進することが明らかとなった。本研究による口腔癌の顎骨浸潤のメカニズムの解明は、学術的意義のみならず、治療法確立の点からも有用であると考えられる。本申請課題では口腔扁平上皮癌による顎骨浸潤のメカニズムを解明することを目的としている。骨には骨誘導因子(BMP)などの様々な増殖因子が多く含まれ、破骨細胞が骨を吸収すると破壊された骨中の増殖因子が放出されることで癌細胞に快適な環境が形成される悪循環(vicious circle)が生み出される。我々の研究グループは口腔扁平上皮癌細胞による顎骨浸潤の最初のステップである破骨細胞の分化誘導機構を解明してきたが(Tada T et al. 2005Int J Cancer2:253-262)、本研究でBMPによる癌細胞の形態変化に伴う悪性度の亢進が明らかにできれば癌による悪循環の2つのプロセスの分子メカニズムが明らかになる。恒常的にBMPシグナルを活性化する(Kanomata K et al. 2009 Genes Cells 6:695-702)構成的活性型BMP受容体BMPRIACaを癌細胞に遺伝子導入すると、癌細胞をBMP刺激した場合と同様に細胞の形態変化が誘導された。構成的活性型BMP受容体を遺伝子導入した癌細胞をマウス咬筋部に移植したところ、親株と比較し顎骨浸潤が亢進していることが明らかとなった。本研究による口腔癌の顎骨浸潤のメカニズムの解明は、学術的意義のみならず、顎骨浸潤の診断法の確立、分子標的予防法や治療法の確立といった創薬という点からも有用であり、社会的意義も十分高いと考えられる。前年度までの研究により骨誘導因子(BMP)が口腔悪性腫瘍の顎骨浸潤の機序に関与することを、恒常的にBMPシグナルを活性化する(Kanomata K et al. 2009 Genes Cells 6:695-702)構成的活性型BMP受容体BMPRIACaを癌細胞に遺伝子導入した癌細胞を解析することで明らかにしてきた。当該年度にはさらに、様々な癌細胞で活性化が報告されているNF-κBシグナルと口腔癌の顎骨浸潤の関連について解析した。ヒト口腔扁平上皮癌患者におけるNF-κBのサブユニットの一つであるp65の発現は、正常口腔扁平上皮細胞と比較し高くなった。p65の活性型である526番目のセリンのリン酸化は、分化の亢進した腫瘍細胞、間葉系細胞、破骨細胞で強く発現していた。さらに、マウス口腔扁平上皮癌細胞株SCCVII細胞をマウスの咬筋部に移植する顎骨浸潤モデルにおいてNF-κB選択的阻害剤であるNBDペプチドの効果を検討したところ、NBDペプチドの投与によって癌細胞による顎骨破壊が抑制された。NBDペプチドの投与群ではRANKLの発現抑制による破骨細胞数の減少、癌細胞のアポトーシスの増加が認められた。当該年度の研究成果からNF-κBシグナルの選択的阻害が口腔癌顎骨浸潤の抑制に有用であることが示された。
露髄面への覆髄剤としての細胞外マトリックス・フィブロネクチンの応用

歯の修復材料の歯髄刺激性を、歯髄細胞の機能(主に石灰化能)に与える影響から検討を行った。従来から修復材料の歯髄刺激性は歯髄細胞の形態的変化で評価している。我々は今までとは全く異なる実験方法を用いて、修復材料の歯髄刺激性を評価することを試みている。修復材料で修復(第1の刺激)したラットの歯に生活歯髄切断(第2の刺激)を施し、Dentin bridgeの形成を観察する。Dentin bridgeの形成を量的、質的に評価することで歯髄細胞の分化、増殖能や石灰化能などの機能に与える修復材料の影響が判断できる。修復材料はコンポジットレジン、亜鉛華ユ-ジノールセメント、シリケートセメント、グラスアイオノマーセメント、アマルガルを用いた。また比較のため修復を何も処置を施していない無傷の歯(未修復歯)も観察対象として同様に断髄、覆髄処置後のDentin bridgeの形成を評価した。その結果、亜鉛華ユ-ジノールセメントとアマルガム修復歯のDentin bridge形成は未修復歯との差は認められなかったが、コンポジットレジン修復歯の場合は遅れる傾向を示し、逆にシリケートセメント、グラスアイオノマーセメント修復歯の場合はDentin bridge形成能が賦活されるという結果を得た。このように各修復材料の刺激が、形態的には異常の見られない歯髄細胞においてもDentin Bridge形成能に影響を与えていることが示唆された。これらの結果をふまえて、新規の材料の歯髄刺激性をこの実験系を用いて判断する。さらに露髄させた窩洞に各修復材料で修復し、歯髄に修復材料が直接接触した場合も同様に検討する。