hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミジンコで発見された単為生殖と有性生殖を切り替え可能にする減数分裂の解析

同じ個体が有性生殖と単為生殖を使い分けるミジンコの単為生殖過程では、'減数しない減数分裂'により2倍体となった卵が発生を開始することがわかった。卵巣では、成熟卵が第1減数分裂中期で受精を待ち、精子の侵入がないまま排卵されると分裂を途中で停止し並び直した染色体が次の分裂を行い、単為発生する。一方、受精が起こると減数分裂が進行し、卵核と精子が融合して2倍体となって発生するという仮説を立て、検証中である。環境変化に応じて2つの生殖機構を使い分けるミジンコ(Daphnia pulex)を材料に、生殖機構の切り換えのために卵形成過程のどの段階がどのように変更されているのかを明らかにすることを目的に研究を行った。従来、ミジンコの単為生殖は体細胞分裂で形成された2倍体卵が発生し、親と同じクローンが生じるアポミクシス型であると言われてきたが、先行研究論文にはそれを結論できるほどの明快な形態学的証拠は示されていない。そこで、21年度研究で単為生殖過程を組織形態学的に詳細に解析した結果、ミジンコの単為発生卵は「減数しない減数分裂」で作られた2倍体卵が発生するオートミクシス型であることを示す結果が得られた。この過程では、卵形成の最終段階において減数分裂の特徴である相同染色体の対合が起こり減数分裂が開始されるが、第1分裂の後期で分裂が停止し染色体はいったん赤道面に戻る。その後、再配列した染色体が第2減数分裂に相当する分裂を行うことで2倍体卵ができる。この結果に基づき、我々は次のような生殖機構転換モデル仮説を導いた。「成熟卵に精子が侵入し受精が成立すると正常な減数分裂が起こり有性発生が開始されるが、受精しなかった場合には第1減数分裂の途中で分裂が停止、その後第2減数分裂に相当する分裂が起こり単為発生を開始する。」これらの成果は、すでに国際甲殻類学会および日本動物学会で発表され、国際誌にも投稿中である。今後は、上記の仮説を検証するため、ミジンコにおける受精の有無とその後に進行する減数分裂過程の詳細を解析する。最終的には、受精の有無という入力の差によって異なる減数分裂を進行させることで単為生殖の出現を導いた細胞内情報伝達系の進化過程を明らかにしたい。単為生殖は理論的にも、また実際の観察においても、個体数を増やすという意味における増殖には有利であるとされている。しかし、自然界には無性生殖ではなく有性生殖を利用する種が多い。本研究では、環境変化に応答して有性生殖と単為生殖を使い分けるミジンコ(Daphnia pulex)を材料に、それぞれの生殖様式の細胞学的機構を明らかにし、両者がどのように進化してきたかについての知見を得ることを目指している。本研究から、ミジンコの単為生殖では、「減数しない減数分裂」により2倍体となった卵が発生を開始することが明らかとなった。要約すると、ミジンコでは第1減数分裂前期に、相同染色体の対合が起こった後、対合した相同染色体が赤道面に並び分裂中期となり(A)、両極へと分かれ始めるが後期の早い時期に分裂が停止する(B)。続いて、分かれかけた染色体は赤道面に戻って並び直し(C)、第2減数分裂に相当する分裂を行って単為発生する(D)。これは、減数分裂過程と比較すると、第1分裂に相当する分裂がスキップされたことになる。これらの成果は、日本遺伝学会および日本発生生物学会にて発表し、国際誌に掲載された。これらの結果をふまえ、現在は次の作業仮説を立ててさらなる解析を進めている。成熟した卵は、第1減数分裂中期で受精を待っており、受精が起こらないと第1減数分裂を途中で停止し第2減数分裂に相当する分裂を行い、単為発生過程にはいる。それに対して、受精が起こると減数分裂が進行して、1倍体の卵と1倍体の精子が融合して2倍体となって発生する(有性生殖)。この単為生殖で起こる分裂の細胞学的な機構を明らかにすべく、分裂装置の構成や挙動に焦点をあてた免疫染色による実験を行ったところ、γチューブリンの局在に特徴があり、中心体の形成に関わる部分に通常の減数分裂との相違点がある可能性が示唆された。本研究では、環境変化に応答して有性生殖と単為生殖を使い分けるミジンコ(Daphnia pulex)を材料に、それぞれの生殖様式の細胞学的機構を明らかにし、このシステムがどのように進化してきたかについての知見を得ることを目指し、ミジンコの単為生殖では「減数しない減数分裂」により2倍体となった卵が発生を開始することを世界で初めて明らかにできた。

そこでは第1減数分裂前期に、相同染色体の対合が起こった後、対合した相同染色体が赤道面に並び分裂中期となり、両極へと分かれ始めるが後期の早い時期に分裂が停止後、分かれかけた染色体は赤道面に戻って並び直し、第2減数分裂に相当する分裂を行い単為発生が開始される。つまり、減数分裂過程において第1分裂に相当する分裂がスキップされることで単為発生が保証されている。これが起こる機構を探るために紡錘糸を構成するαチューブリン、中心体を構成するγチューブリンの免疫組織化学染色を行った結果、単為発生する卵では中心体のない樽型の紡錘体が観察された。さらにγチューブリンは中心体があるはずの両極ではなく紡錘糸上の両極側に広く分布していた。単為発生卵でも卵割が開始すると中心体のある紡錘型の紡錘体が見られるようになるため、それまでの間に中心体が精子が持ち込むことなく再生されることになる。これらの結果をふまえて作業仮説を構築した。成熟した卵は、第1減数分裂中期で受精を待っており、受精が起こらないと第1減数分裂を途中で停止し第2減数分裂に相当する分裂を行い、単為発生過程にはいる。それに対して、受精が起こると減数分裂が進行して、1倍体の卵と1倍体の精子が融合して2倍体となって発生する。つまり、ミジンコでは減数分裂の進行と停止が受精の成否で切り換わり、受精の有無に応じて中心体が再生するかしないかもコントロールされる、極めて合理的なシステムが進化していると考えられる。
太陽電池アレイ・カメラを利用した大規模ダスト・カウンタの開発

直径3.2ミリメートルのアルミニウム合金球を毎秒100-800メートルの範囲で,炭素繊維強化プラスチックを表皮とするアルミニウムハニカムパネルに接着した太陽電池セル単体に衝突させ,太陽電池セルに生じた衝突痕と粒子衝突速度の相関関係を調査した.その結果,以下の手順で,粒子の大きさ,入射角,衝突速度を推定できることが分かった.1)衝突痕周囲のき裂の本数から粒子の衝突速度を推定する,2)1)で推定された粒子の衝突速度から損傷面積と飛翔体断面積の比を推定する.3)衝突痕の輪郭を楕円近似した際の短軸の実測値と,2)で推定された損傷面積と飛翔体断面積の比から粒子のサイズを推定する.4)衝突痕の輪郭を楕円近似した際の短・長軸の実測値から粒子の入射角を推定する.一方,衛星本体側にカメラを取り付けてパドルを観測する際は,カメラの視野範囲に制限が生じる可能性が考えられた.そこでカメラによる観測を補助するために,デブリ衝突位置,時刻の同定を目的とした音響(AE)センサの使用を検討した.そしてその基礎検討実験として,今回は2個のAEセンサを取り付けたCFRPハニカムパネルへ衝突実験を行い,2つのAEセンサを結ぶ線分(長さ330ミリ)上へ衝突した位置を算出した.そして位置精度誤差が±約19ミリという結果が得られ,同センサを用いて衝突の起きた太陽電池セルを同定することは十分可能であることが判明した.以上のことから,AEセンサによって観測される振動波形から衝突位置,時刻を得,次に,カメラの撮影画像から,衝突物の寸法,衝突速度,衝突角度といった情報を得る,といったAEセンサとカメラを用いた複合観測システムの妥当性を示した.また,今後は衛星搭載カメラと太陽電池パドルに組み込んだAEセンサを複合的に用いた複合カメラ観測システム,もしくは観測カメラ,AEセンサなどの観測機器を全てパドルに組み込んだ,観測機能つき太陽電池パドルの2つの設計方針が立案できた.直径3.2ミリメートルのアルミニウム合金球を毎秒100-800メートルの範囲で,炭素繊維強化プラスチックを表皮とするアルミニウムハニカムパネルに接着した太陽電池セル単体に衝突させ,太陽電池セルに生じた衝突痕と粒子衝突速度の相関関係を調査した.その結果,以下の手順で,粒子の大きさ,入射角,衝突速度を推定できることが分かった.1)衝突痕周囲のき裂の本数から粒子の衝突速度を推定する,2)1)で推定された粒子の衝突速度から損傷面積と飛翔体断面積の比を推定する.3)衝突痕の輪郭を楕円近似した際の短軸の実測値と,2)で推定された損傷面積と飛翔体断面積の比から粒子のサイズを推定する.4)衝突痕の輪郭を楕円近似した際の短・長軸の実測値から粒子の入射角を推定する.一方,衛星本体側にカメラを取り付けてパドルを観測する際は,カメラの視野範囲に制限が生じる可能性が考えられた.そこでカメラによる観測を補助するために,デブリ衝突位置,時刻の同定を目的とした音響(AE)センサの使用を検討した.そしてその基礎検討実験として,今回は2個のAEセンサを取り付けたCFRPハニカムパネルへ衝突実験を行い,2つのAEセンサを結ぶ線分(長さ330ミリ)上へ衝突した位置を算出した.そして位置精度誤差が±約19ミリという結果が得られ,同センサを用いて衝突の起きた太陽電池セルを同定することは十分可能であることが判明した.以上のことから,AEセンサによって観測される振動波形から衝突位置,時刻を得,次に,カメラの撮影画像から,衝突物の寸法,衝突速度,衝突角度といった情報を得る,といったAEセンサとカメラを用いた複合観測システムの妥当性を示した.また,今後は衛星搭載カメラと太陽電池パドルに組み込んだAEセンサを複合的に用いた複合カメラ観測システム,もしくは観測カメラ,AEセンサなどの観測機器を全てパドルに組み込んだ,観測機能つき太陽電池パドルの2つの設計方針が立案できた.毎秒100700メートルの範囲で直径3.2ミリのアルミニウム合金球を用いた低速衝突実験を,CFRPアルミニウムハニカムパネルに接着された太陽電池セルに対して行ない,衝突痕形状とデブリ衝突速度の関係を調査した.この結果,衝突速度の違いにより6つの損傷状態(ダメージレベル)に識別でき,これにより衝突痕形状から3つの速度領域に区分することが可能であることが分かった.また,毎秒150メートル以上の衝突でセルを貫通する損傷が発生した揚合,その太陽電池セルの発生電力量はほぼ零になることが分かった.これより微小なデブリといえども,衛星の発生電力に影響を与える可能性があり,その存在を無視することができないことが明確になった.一方,衛星本体側にカメラを取り付けてパドルを観測する際は,カメラの視野範囲に制限が生じる可能性が考えられた.

そこでカメラによる観測を補助するために,デブリ衝突位置,時刻の同定を目的とした音響(AE)センサの使用を検討した.そしてその基礎検討実験として,今回は2個のAEセンサを取り付けたCFRPハニカムパネルへ衝突実験を行い,2つのAEセンサを結ぶ線分(長さ330ミリ)上へ衝突した位置を算出した.そして位置精度誤差が±約19ミリという結果が得られ,同センサを用いて衝突の起きた太陽電池セルを同定することは十分可能であることが判明した.以上のことから,AEセンサによって観測される振動波形から衝突位置,時刻を得,次に,カメラの撮影画像から,衝突物の寸法,衝突速度,衝突角度といった情報を得る,といったAEセンサとカメラを用いた複合観測システムの妥当性を示した.また,今後は衛星搭載カメラと太陽電池パドルに組み込んだAEセンサを複合的に用いた複合カメラ観測システム,もしくは観測カメラ,AEセンサなどの観測機器を全てパドルに組み込んだ,観測機能つき太陽電池パドルの2つの設計方針が立案できた.昨年度実施したカメラによる衝突痕画像取得システムの概念設計ならびにデジタルカメラ(地上用民生品)を用いたブレッドボードモデルの設計・製作およびその機能試験を踏まえ,今年度は,軌道上で衝突痕の画像取得・処理を行うためのカメラによる衝突痕画像取得システムの工学モデルを設計・製作した.具体的には,CMOS素子を用いた小型のデジタルカメラ(地上用民生品)を組込んだカメラによる衝突痕画像取得システムの工学モデルを設計・製作し,衝突痕画像の撮影,取込み,保存などの基本機能を試験的に確認した.また,さらに高解像度のCMOS素子を用いたデジタルカメラと,デジタルカメラの撮影範囲を変更できるようにステッピングモータなどのアクチュエータも組込んだカメラによる衝突痕画像取得システムの工学モデルの設計に着手した.さらに,次年度に実施予定のこれら工学モデルの環境試験についても検討した.太陽電池アレイ画像から微小デブリ衝突痕の形状・衝突条件を推測するための画像処理・解析手法の検討を行った.具体的には,任意位置・姿勢のカメラにより取得された衝突痕の平面形状を復元するために,「射影不変量」と呼ばれる画像特徴量を利用した手法を提案した.さらに,復元された衝突痕形状から衝突した微小デブリのサイズを推定するために,微小デブリのサイズとクレータ(衝突痕)直径の関係を表す数学モデルと,「ベイズ推定法」を利用した統計的なサイズ分布推定法を導いた.最終的に,人工的に生成されたカメラ画像を用いたシミュレーション実験を行い,提案手法の有用性を確認した.また,次年度に実施予定のカメラによる衝突痕画像取得システムの工学モデルを用いた実証実験についても検討した.直径3.2ミリメートルのアルミニウム合金球を毎秒100-800メートルの範囲で加速・射出し,炭素繊維強化プラスチックを表皮とするアルミニウムハニカムパネルに接着した太陽電池セル単体に衝突させ,太陽電池セルに生じた衝突痕と粒子衝突速度の相関関係を調査した.その結果,衝突痕から抽出される特徴として,衝突痕周囲のき裂,また損傷部の輪郭を楕円近似した際の短・長軸に着目することで,以下の手順で,粒子の大きさ,入射角,衝突速度を推定できることが分かった.1)粒子の入射角に関わらず,衝突痕周囲のき裂の本数から粒子の衝突速度を推定することができる.2)1)で推定された粒子の衝突速度から損傷面積と飛翔体断面積の比を推定することができる.3)衝突痕の輪郭を楕円近似した際の短軸の実測値と,2)で推定された損傷面積と飛翔体断面積の比から粒子のサイズを推定することができる.4)衝突痕の輪郭を楕円近似した際の短・長軸の実測値から粒子の入射角を推定することができる.
アデノウイルス眼感染症の新しい薬物治療の探求と臨床実用化に関する研究

結膜炎をヒトに生じる型に対して,ガンシクロビルの有効性を検討した。A549細胞の培養系とアデノウイルス3, 4, 8, 19aおよび37型を用いた。さまざまな濃度に希釈したガンシクロビルをアデノウイルスに24時間作用させた。7日間培養後に定量PCR法でアデノウイルスDNAを測定した。細胞毒性はCC50,抗ウイルス作用はEC50によって評価した。ガンシクロビルのCC50は平均で212 microg/mlであり,EC50は2.645.10 microg/mlであった。有意な抑制作用はすべての型にみられた。今後ガンシクロビルがアデノウイルス眼感染症の治療薬として使用する可能性が示された。アデノウイルス(HAdV)Dは流行性角結膜炎を生じ,臨床的にも公衆衛生学的にも重要な病原体である。ガンシクロビルはサイトメガロウイルス,単純ヘルペスウイルス,水痘帯状疱疹ウイルスなどへの有効性がin vitroで報告されている。今回は下記の方法で,結膜炎を人に生じる型に対して,ガンシクロビルの有効性を検討した。A549細胞による培養系を用い,本邦の結膜炎起炎型である3, 4, 8, 19aおよび37型を用いた。増殖抑制作用の評価には薬剤自体の細胞毒性を検討した後,ガンシクロビルをその希釈倍率の種々の濃度でHAdVに24時間作用させ,さらに7日間培養し,定量PCR法でアデノウイルスDNAを測定すした。指標としては細胞毒性のCC50(50% cytotoxic concentration)とEC50(50% effective concentration)およびそれらの比である選択指数を用いた。ガンシクロビルのCC50は212 μg/mlであった。ガンシクロビルのEC50は型によって異なっていたが,2.645.10 μg/mlであった。有意な増殖抑制効果はすべての型について見ることができた。選択指数は41.680.3であり,良好であると考えられた。ガンシクロビルにはHAdVの3, 4, 8, 19aおよび37型に有意な抑制作用が見られた。これらの結果から,今後この薬物をアデノウイルス眼感染症の治療薬として使う可能性が示された。抗菌ペプチドは自然免疫において重要なことが解明されており,眼表面でも乾癬免疫に関与していることが知られている。Humancationic antimicrobial protein (hCAP)-18はいわゆるcathelin様ドメインという配列を有し,そのC末端側はLL-37と呼ばれている。本年はin vitroにおけるhCAP-18/LL-37のアデノウイルスに対する増殖抑制効果を流行性角結膜炎起炎性型に焦点を当てて解析した。A549細胞を用いて,ヒトアデノウイルス(HAdV)3,4, 8, 19aおよび37型について解析を行った。LL-37の細胞毒性はいわゆるMTS (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3- carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium)法を用いて測定してCC50を求めた。A549細胞をLL-37を段階希釈したものを24時間作用させ,その後7日間培養を行った。最終的にウイルスDNAを定量PCR法で測定してその抑制効果を求めた。LL-37の50%有効濃度(EC50)はreal-time PCR法では118から270μMに分布していた。LL-37は4型には有効性が認められなかったが,その他の型には有意な抑制作用があった。LL-37にはHAdV3, 8および19型には濃度依存性の抑制作用もあり,これらの結果からはhCAP-18/LL-37がアデノウイルス結膜炎の治療薬となりうる可能性が示された。新型のアデノウイルスである53型,54型および56型のそれぞれ臨床分離株と19型から新型と新しく決定された64型,そして近年発症者数の多い4型の5型について,抗HIV薬として用いられているスタブジンを用いて,そのアデノウイルス増殖抑制作用を検討した。スタブジンは核酸系逆転写酵素阻害薬に属し,従来の結膜炎起炎型には有効性があると報告されている。抗アデノウイルス作用については下記のようにin vitroで検討した。A549細胞による培養系を用い,上記の4型の臨床分離株および4型標準株を用いた。増殖抑制作用の評価には薬剤自体の細胞毒性をMTS法で検討した後,スタブジンをその結果をもとに決定した希釈倍率の種々の濃度でアデノウイルスに24時間作用させ,さらに7日間培養し,定量PCR法でアデノウイルスDNAを測定する。

指標としては細胞毒性のCC50(50% cytotoxic concentration)とEC50(50% effective concentration)を算出し,それらの比である選択指数によって,これまで検討されてきた抗アデノウイルス薬との対比を行ってその臨床的な有用性を評価した。その結果,スタブジンは64型と4型については有意な増殖抑制作用がみられた。また新規の型である53,54及び56型についても同様に濃度依存性の有意な増殖抑制作用がみられた。選択指数はこれまで報告された他の型と大きな違いはなく,スタブジンは新しく報告されたアデノウイルス型に対しても有効であることが確認された。今回報告した型は4型を除いていずれもD種に属するわが国で結膜炎の流行を近年生じている型であるため,スタブジンの有効性は本症の治療管理の上で有用であることが示唆された。眼科学アデノウイルス結膜炎治療薬は依然として確立されておらず,今回の実験モデルによるin vitroの実験系は薬物のアデノウイルスへの作用を比較していく上では有用であり確立されたものである。ガンシクロビルはサイトメガロウイルスやヘルペスウイルスに対して実際に臨床応用されている薬物であり,これまでもさまざまな臨床データやウイルス学的な報告が行われている薬物である。しかしアデノウイルスについてはごく限られた研究で,結膜炎を生じない型に限っての報告が行われているのみであり,わが国で流行性角結膜炎を生じる代表的な,3,4,8,19および37型を用いた比較研究の結果は眼科臨床において今後の治療薬の方向性を知ることができ,きわめて重要な結果であるといえる。動物モデルにおける研究が行えればさらに望ましいため,そのための基礎的な研究は引き続き行っている。インターフェロンに続いて,抗菌ペプチドであるhCAP-18/LL37のアデノウイルスに対する詳細な増殖抑制作用が確認されたことは新規の治療薬の探索を行う上で,非常に有意義な結果であり,研究は順調に進捗しているといえる。アデノウイルス結膜炎は臓器の特殊性から肺炎のような動物モデルの確立がまだ得られていない。候補となる薬物や化学物質のin vitroにおける治療効果を詳細に順次解析することによって将来の来たるべき動物実験へ効率よく移行していくことができると考えている。一方,新型である52型移行のアデノウイルスについては引き続き,本邦の結膜炎からも検出されていることが報告されている。しかし国際的には新型と判断する基準がまだ完全なコンセンサスをえられておらず標準株の保存もこれからの課題であるために,新型アデノウイルスを用いた抗アデノウイルス薬の詳細な解析にはまだいたっておらずその準備を行っている状況である。本研究の大きな特徴は,抗アデノウイルス作用薬物の評価を包括的,網羅的に行うことである。対象薬物は,核酸系および非核酸系逆転写酵素阻害薬,プロテアーゼ阻害薬などの抗HIV薬,シドフォビル,ガンシクロビルなどの核酸アナログ誘導体,化学合成物質の生理活性物質である内因性殺菌性オキシダントや抗菌ペプチドの中からhCAP-18,N-chlorotaurineなどを用いる。さらにアデノウイルスレセプター阻害物質のGRGDSPペプチドや,インターフェロン&#61538;および&#61543;などを検討の対象として,すでにウイルス学的な研究を行っており,上記のような成果を挙げている。
光学的線形・非線形傾斜機能型ガラスセラミックの創製と評価

光を最大限に利用でき、かつ光の制御を可能にする新しい光学的傾斜機能材料、あるいは光エネルギーを電気エネルギーに効率よく変換できる従来にないタイプの光電的傾斜機能材料の開発は今後ますます重要になる。本研究は、第二高調波発生(非線形性)を示す光学的に透明な結晶化相と非線形性を示さないガラス相の割合いが傾斜した構造を有する光学的線形・非線形傾斜機能型透明テルライト系ガラスセラミックスの創製を試み、次の成果を得た。1)15K2O-15Nb2O5-70TeO2ガラスのNb^<5+>をW^<6+>やMo^<6+>で置換したガラスは、結晶化に対して著しく安定になることから、15K2O-15Nb2O5-70TeO2ガラスと接合するガラス系として選択した。2)15K2O-15Nb2O5-70TeO2ガラスにEr^<3+>を添加した系では、Er2O3を1.5mol%まで添加しても透明ガラスセラミックスが得られることが明らかになった。3)ガラス表面での結晶化相はバルス内部とはかなり異なった状態になっており、内部に比べて非常に大きなSHGを示すことを発見した。4)15K2O-15Nb2O5-70TeO_2ガラスと15K2O-15W2O6-70TeO2ガラスの接合体は、2種類のガラス融液をアルミナボ-トに順次流し出す手法により作製した。ガラス同志の接合は十分に起こったが、熱処理するとガラス相と結晶化相の界面にクラックが生じた。これは、15K2O-15W2O6-70TeO2ガラスと15K2O-15Nb2O6-70TeO2透明ガラスセラミックスの熱膨張係数が大きく異なるためと推察された。また、アルカリ金属イオンの場合と違って、テルライト系ガラス中におけるNb^<5+>とW^<6+>の相互拡散はかなり起こりずらいことが明らかになり、本研究の目的を達成させるためには、もう少し拡散しやすい化学種、例えば、アルカリ土類金属イオンなどを含んだ安定なガラス系を利用する必要があることがわかった。
硬変肝切除における全肝阻血下 In situ 肝冷却法の有用性

臨床肝切除症例を用いI群:conventionalなintermitlent Pringle法のもとで肝切除を行なった群について(1)I II群における術後GPT、TB、PTの推移を比較(3)II群の肝実質温を測定(4)II群の肝組織血流量を測定(5)II群の肝組織ATP(6)I II群における術後IL-6の推移を比較した。(1)......II群における術後GPT、TB、PTの推移はI群とほぼ同等であった。(2)......II群の術中出血量は、I群に比べ有意に減少した。(3)......肝実質温は、24°Cまで下がり、1時間かかって徐々に37°Cまで復温した。(4)......肝組織血流量はPringle前の100%からPringle行なって25%までdownし、Pringle解除して90%までもどった。(5)(6)......Data解析中です。
アンリ・サン＝シモンにおける〈産業〉および〈自由〉の概念の研究

本年度は、昨年度実施した〈産業〉概念についての検討を継続しつつ、サン=シモンにおける〈自由〉概念の明確化に着手した。中期後期(1813-1825年)の著作を精読し、〈自由〉をめぐる議論が「産業体制」の構造そのもの、すなわち産業者が担う世俗権力と学者が担う精神的権力という、権力分離の構図と密接に結びついていることが明らかになった。主著『産業』(1816-18年)によれば、〈自由〉は「生産の労働においてまったく邪魔されないこと、自身で生産したものから利益を得るのを妨げられないこと」と定義される。この〈自由〉は、〈産業〉概念同様、それにもとづく活動が共同体にとって有用性を持つか否かということが争点となっており、サン=シモンは個人的自由の追求を否定する。〈自由〉とは、その所産が社会組織にとって有益である限りにおいて肯定され、〈自由〉そのものを無制限に追求することによって社会の秩序が乱されるのであれば、それは排除あるいは制限される対象となる。〈自由〉をめぐる上記の考えを踏まえた上で、サン=シモンの「産業体制」構想へと立ち返ると、「産業体制」の確立には〈自由〉の実現が暗黙のうちに織りこまれていることが看取できる。彼が提唱する「産業体制」においては、世俗権力を産業者に、精神的権力を学者にそれぞれ委ねることで、暴力による支配は産業的な「管理行政」に、宗教は「科学」に置き換えられる。産業者による管理行政、学者による科学の主導は、彼ら自身の生産的活動を妨げられないこと、束縛なく能力を発展させることを目指す〈自由〉の実現にほかならない。産業者と学者たちが自身の能力を最大限に発揮し、社会に最大の有用性をもたらすことが「産業体制」の構造に与えられた本懐であり、まさに組織された〈産業〉をつうじてサン=シモンのとらえる〈自由〉の実現が果たされることを示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は〈産業〉概念の分析を中心的に行い、サン=シモン初期中期(1802-1823年)の著作の精読を進めるとともに、同時代の経済的自由主義に属する思想との影響関係に着目した。主著『産業』(1816-1818年)において、サン=シモンは〈産業〉を「もっとも一般的な意味で理解された産業」、「理論ならびに応用、知的労働ならびに肉体的労働といった、あらゆる種類の有益な労働を包含する産業」と定義づけている。彼によれば、〈産業〉には物質的な生産活動のみならず、知識人や学者による知的活動や、芸術家による制作活動も含められている。サン=シモンの〈産業〉概念は、同時代の政治経済学者ジャン=バティスト・セーからとりわけ影響を受けている。セーは『政治経済学概論』(1803年)などの著作において、〈産業〉に農業的産業、工業的産業、商業的産業の三つの区分を設けている。セーは物品が持つ人間の欲求を満たす性質を〈有用性〉(=効用)として定義づけ、有用性の創出に価値の創出があると考えている。セーの議論を踏襲し、サン=シモンもまた〈産業〉と〈有用性〉を結びつけ、諸々の生産活動に対し価値づけを行なうが、彼の〈産業〉概念は、知識人や芸術家の営みをもその内部に含み、セーが提示した産業の三区分よりも広い射程を持つ。というのも、〈産業〉が全面化した社会においては、学者や芸術家たちの営みが人々の精神的側面にはたらきかけ、「産業体制」を形作るに相応しい道徳を主導すると考えられているためだ。したがって、サン=シモンにとって〈産業〉とは社会の一部分をなす経済活動に留まるものではなく、社会の基盤を作ると同時に社会そのものを組織するものとしてとらえられている。セーの〈産業〉と〈有用性〉をめぐる議論を援用しつつ、政治・社会・道徳の諸領域に接続した点にサン=シモンの〈産業〉概念の独自性があることを見出した。

産業者による管理行政、学者による科学の主導は、彼ら自身の生産的活動を妨げられないこと、束縛なく能力を発展させることを目指す〈自由〉の実現にほかならない。産業者と学者たちが自身の能力を最大限に発揮し、社会に最大の有用性をもたらすことが「産業体制」の構造に与えられた本懐であり、まさに組織された〈産業〉をつうじてサン=シモンのとらえる〈自由〉の実現が果たされることを示した。サン=シモンの〈産業〉概念の考察に焦点を合わせた本年度の研究は、おおむね予定通りに遂行された。〈産業〉概念の政治的・道徳的射程の明確化にかんしては、依然として分析の余地が残されているものの、次年度の研究計画を実施するための基盤を整えることができたと考える。本年度中に得られた研究成果をもとに、国内外の学会・研究会において二度の口頭発表を行なった。また、それぞれの発表時に得られたフィードバックを反映させ、内容をより発展させた論文一本を公表できた。27年度が最終年度であるため、記入しない。初年度に得られた成果を踏まえ、次年度はサン=シモンの〈自由〉の概念に考察を加える。その際、とりわけ彼の〈自由〉の概念が持つ政治的・道徳的側面に注意を払いたい。サン=シモン中期後期(1813-1825年)の著作を精査するとともに、同時代人の思想家であるバンジャマン・コンスタンの著作を参照し、19世紀の政治的自由主義に対するサン=シモンの位置づけを明らかにする。サン=シモンにおいて〈自由〉の概念は〈産業〉概念と密接にかかわるものであるため、〈産業〉概念に対する検討も継続的に行っていく。以上の研究過程で得られた成果を総括し、研究雑誌等で公表する予定である。
フレキシブルな有機分子の溶液立体配座解析

本研究の目的は多配座問題の計算化学的研究に役立つ新しいアルゴリズムを開発し、実用的なプログラムを作成し、実験化学上の諸問題に適用することである。アルゴリズムとしては環式配座の系統的高速自動発生の為のコ-ナ-フラップ法を創始し、これを実行するためのプログラムCONFLEXを作成した。後者は第2版をQCPE(#592)およびJCPE(#21)から公開し、現在大幅な改良を加えた第3版がほぼ完成している。また、プロトンNMRのビシナ-ル結合定数を計算するためのKarplus式を徹底的に改良し。この計算式を実行するためのプログラム3JHHMをQCPE(#591)およびJCPE(#12)から公開した。これら2つのプログラムを次のような溶液中の多配座問題に適用した。(1)天然物タキシンの基本炭化水素骨格トリシクロ〔9.3.1.0^<3.8>〕ペンタデカンの安定配座を多数見いだした。(2)たばこ葉害虫の性フェロモンであるセリコルニンの活性配座を推定するための手がかりとして全安定配座を発生、構造最適化した。(3)16員環マクロライド抗生物質Leuconolide Aの立体選択性合成の中間段階の環配座の反応性の関連を調べるため16員環ラクトンの安定配座38種類をすべて求めた。この計算には超大型計算機のCPUを約3時間使用したが、この経験からするとWoodwardらのエリスロマイシン合成における環化反応の解析が可能である。これは平成2年度に実行予定である。(3)パリトキシン部分構造のモデルとしてのアルディト-ル酢酸エステルの三次元構造決定のシュミレ-トを行い、改良Karplus式とMM計算を多用することによって、合成によらずとも92%の確率で成功する事を示した。研究実施計画に従ってまずカープラス式の改良を行った。まず従来発表されていたアルトナ、パヒラー等の改良式を検討し、コサイン函数の種類が少な過ぎること、また置換基の電気陰性度効果を表すために一貫してハギンスの原子電気陰性度が用いられていたのは不合理であることに注目した。ついで他の因子を調査し、置換基のβ効果、構造効果、空間経由相互作用の三つを導入すること、および置換基パターンの非加成性を考慮することにした。また電気陰性度としてはマレーの基電気陰性度を用いることにした。標準データセットとして各種の置換基を含む有機分子のビシナルH/H結合定数198種を集めた。最初に15項、37助変数を含む式を作り、パラメータを標準データセットを最も良く再現するように最適化したところ誤差の標準偏差値として0.329H_3を得た。パラメータ間の相関排除、効果微小な項の除去を行った結果、最終的の12項、パラメータ13から成る一次式を得た。この改良式による誤差の標準偏差は0.33Hzであって、ここで用いた標準データセットに対する他の式の誤差標準偏差はカープラスの元の式、パヒラー、アルトナ、ガンドウールの各式にたいしてそれぞれ1.056、0.730、0.835、0.885Hzであった。これから今回導いた新しいカープラス改良式は従来に比べて2倍以上の精度を有することが明らかとなった。ついで力場の改良を行う前に環式のフレキシブル分子の係数的配座発生方式を考案したので、今年度はこの新アルゴリズムの開発を行った。

ボアルゴリズムは環のコーナー原子を単純にフリップするだけであるが従来のランダム発生法に比べて約5倍早いことが明らかになった。予備テストとしてシクロテトラデカンまでのシクロアルカンの全安定配座を求めたところ、そのほとんどがこれまで報告されたことのない新配座であった。本研究の目的は多配座問題の計算化学的研究に役立つ新しいアルゴリズムを開発し、実用的なプログラムを作成し、実験化学上の諸問題に適用することである。アルゴリズムとしては環式配座の系統的高速自動発生の為のコ-ナ-フラップ法を創始し、これを実行するためのプログラムCONFLEXを作成した。後者は第2版をQCPE(#592)およびJCPE(#21)から公開し、現在大幅な改良を加えた第3版がほぼ完成している。また、プロトンNMRのビシナ-ル結合定数を計算するためにKarplus式を徹底的に改良し、この計算式を実行するためのプログラム3JHHMをQCPE(#591)およびJCPE(#12)から公開した。これら2つのプログラムを次のような溶液中の多配座問題に適用した。(1)天然物タキシンの基本炭化水素骨格トリシクロ〔9.3.1.0^<3.8>〕ペンタデカンの安定配座を多数見いだした。(2)たばこ葉害虫の性フェロモンであるセリコルニンの活性配座を推定するための手がかりとして全安定配座を発生、構造最適化した。(3)16員環マクロライド抗生物質LeuconolideAの立体選択性合成の中間段階の環配座と反応性の関連を調べるために16員環ラクトンの安定配座38種類をすべて求めた。この計算には超大型計算機のCPUを約3時間使用したが、この経験からするとWoodwardらのエリスロマイシン合成における環化反応の解析が可能である。これは平成2年度に実行予定である。(3)パリトキシン部分構造のモデルとしてのアルディト-ル酢酸エステルの三次元立体構造決定のシミュレ-ションを行い、改良Karplus式とMM計算を多用することによって、合成によらずとも92%の確立で成功する事を示した。
Photometric Calibrationに基づく画像の合成に関する研究

カメラで撮影された実写画像から3次元のシーンを復元するComputer Vision(CV)に比べて、モデルから画像を生成するComputer Graphics(CG)においてはカメラモデルはあまり重要視されてこなかった。しかし、リアルな画像作成や実写との画像合成には、実際のカメラと幾何学的・光学的に整合する精密なカメラモデルとキャリブレーションがきわめて重要である。本研究では、実カメラでの画像撮影時に発生する光学的歪みを補正するPhotometric Calibrationの概念に基づいた画像の合成に関する研究を行った。まず、実写画像とCGの仮想物体との合成を行う手法についての研究を行った。実写画像とCGの仮想物体を合成するには実写を撮影したカメラの正確なモデル化が必要不可欠である。そこで、実際のカメラのズーム、フォーカス、アイリスの変化を忠実にモデル化した統合カメラモデルを提案し、そのカメラモデルと実際のカメラとの対応をとるカメラキャリブレーションを行った。キャリブレーションによってえられたカメラパラメータを用いて実写画像と仮想物体を合成することにより違和感のない合成が可能となった。次に、先行研究を行っていた画像の周辺明度低下のモデル化や補正方法についての検討を行った。以前提案した可変円筒モデルを別カメラをもちいてより詳細に検討した。今回、多数のサンプル点を用い、非線形最適化を行い、モデルの一般性の検証と高精度なキャリブレーション結果をえることができた。本研究では、光学的歪みのない実写画像とCG画像あるいは実写画像同士の自然な合成が行えるシステムを構築することを目標としたが、そこまでの到達はできなかった。現在、可変円筒モデルとズーム・フォーカス・アイリス統合カメラモデルを組み合わせてより統合されたカメラモデルを用いて画像の生成や合成を行うための検討を開始したので、研究を継続する予定である。コンピュータグラフイックスス(CG)においてカメラモデルはあまり重要視されてこなかったが、リアリスティックな画像を作成するにはカメラの精密なモデル化が重要である。特に、撮影した画像とCGで作成した画像の合成を行うには、実際のカメラに一致するカメラモデルを用いる必要がある。我々は、すでにズームや絞りを変化させたときのレンズの光学的な歪みに着目し、画像周辺明度の低下に対する補正方法について研究を行ってきている。このようなカメラやレンズによる幾何学的・光学的な歪みに関する研究は、画像合成のためにはきわめて重要である。本研究では、実際のカメラを用いて撮影した画像で発生する光学的歪みに対し補正するPhotometric Calibrationの概念に基づき画像の合成に関する研究を行う。本研究では、すでに行っているカメラのモデル化や補正方法をふまえ、(1)カラー画像の周辺明度低下現象(口径蝕現象)の詳細なモデル化、(2)モデルにもとづいた画像周辺明度低下の補正手法の確立、(3)画像補正手法の検証、(4)画像補正をふまえた実写画像とCG画像の効果的な合成方法の開発、(5)画像補正・画像合成システムの開発、を行う。今年度は当初の研究計画を変更し、(4)の実写画像とCGの仮想物体との合成を行う手法についての検討を行った。そこで、実際のカメラのズーム、フォーカス、アイリスの変化を忠実にモデル化した統合カメラモデルを提案し、そのカメラモデルと実際のカメラとの対応をとるカメラキャリプレーションを行った。キャリブレーションによってえられたカメラパラメータを用いて実写画像と仮想物体を合成することにより違和感のない合成が可能である。画像合成においては、レンズのぼけ現象に着目し、ぼけを忠実に再現する画像生成の手法を提案した。また、この合成画像生成アルゴリズムについて高速化の検討を行った。来年度は、口径蝕現象の詳細なモデル化と画像補正手法の確立を行う予定である。
ドライバー遺伝子肺癌の薬剤感受性メカニズムの解明

2013年7月2015年3月に近畿大学で診断された肺癌110例を前向きに解析しホルマリン固定パラフィン包埋腫瘍検体からDNA, RNA抽出後遺伝子変異解析実施例は、それぞれ95%、96%と高率で実施可能であった。少なくとも1つ以上のアミノ酸置換を生じる遺伝子変異は69%の症例に認められ、薬剤感受性に関与するActionable遺伝子変異は40%に同定され、Actionable遺伝子変異有り且つ分子標的薬導入群は、変異無し群、及び、Actionable遺伝子遺伝子変異有り且つ分子標的薬導入無し群と比較し、有意に全生存期間を延長することを示しマルチ遺伝子パネルの臨床的有用性を示すことができた。EGFR遺伝子変異や、EML4-ALK変異等のドライバー遺伝子変異陽性肺癌は、分子標的薬の登場により、従来の治療法を上回る効果が得られている。我々は、EGFR遺伝子変異陽性肺癌に於いて、EGFRチロシンキナーゼ阻害剤への奏効が、生存期間に関連する因子であることを見出した(Takeda M, et al. JThorac Oncol. 2014)。本研究は、分子標的薬の感受性の違いが共発現する遺伝子異常によるとの仮説のもと、診断時腫瘍の遺伝子解析を実施し、ドライバー遺伝子異常以外の新たな分子異常を同定することで、分子標的薬の治療効果を改善させうる治療標的かどうか基礎的検討を行い、新たな治療ストラテジーを構築することを目的とする。本年度は、ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)腫瘍検体から抽出されたDNA, RNAを用い、肺癌で活性型遺伝子変異が同定されている22遺伝子及びALK, RET, ROS1, NTRK1融合遺伝子の72バリアントを解析遺伝子に含んだ次世代シーケンサーを用いたマルチプレックス遺伝子解析を行い、活性型遺伝子変異の検出頻度や、変異に基づいて分子標的治療薬が導入された症例割合、全生存期間について前向きに検討した。少なくとも1つ以上のアミノ酸置換を生じる遺伝子変異は、69%の症例に認められ、活性型遺伝子変異は全体の44例(40%)に同定され、全生存期間は、活性型遺伝子変異を有し、分子標的薬を導入した症例群は、変異の無い症例群、および、活性型変異を有するが、分子標的薬の導入に至らなかった症例と比較し、有意に延長を示した(Takeda M, et al. Annals of oncology,26:2477-82,2015)。気管支鏡生検査等から得られる検体量は限られている。今回我々は、ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)腫瘍検体から抽出されたDNA, RNAを用い、肺癌で活性型遺伝子変異が同定されている22遺伝子及びALK, RET, ROS1, NTRK1融合遺伝子の72バリアントを解析遺伝子に含んだ次世代シーケンサーを用いたマルチプレックス遺伝子解析を行い、2013年7月2015年3月に診断された肺癌110例を解析対象に、FFPEからDNA, RNA抽出後遺伝子変異解析実施可能例は、それぞれ95%、96%と高率に遺伝子変異を検出することが可能であった(Takeda M, et al. Annals of oncology,26:2477-82,2015)。本アッセイを使用し、当科にてクリゾチニブが実施されたEML4-ALK陽性非小細胞肺癌症例、及びEGFR阻害剤(ゲフィチニブ、エルロチニブ)が投与されたEGFR変異陽性肺癌に対して、診断時の組織を使用し、次世代シーケンサーを用いて体細胞遺伝子変異解析を行うことで、活性型遺伝子変異の検出頻度及び分子標的薬剤に対する感受性を評価することが可能である。EGFR遺伝子変異や、EML4-ALK変異等のドライバー遺伝子変異陽性肺癌は、分子標的薬の登場により、従来の治療であるプラチナ併用化学療法を上回る治療成績が得られている。EGFR遺伝子変異陽性肺癌はEGFRチロシンキナーゼ阻害剤に対して、約7割の奏効を示すが、無増悪生存期間と関連あるサロゲートマーカーは報告されていなかった。我々は、EGFチロシンキナーゼ阻害剤にて治療歴のあるREGFR遺伝子変異陽性肺癌に於いて、EGFRチロシンキナーゼ阻害剤への奏効が、生存期間に関連する因子であることを見出した(Takeda M, et al. J Thorac Oncol. 2014)。また、診断時の肺癌組織を用い、次世代シーケンサーを用いた治療最適化のためのクリニカルシーケンスを実施しており、その有用性を示してきた(Takeda M, et al. Ann of Oncol. 2015)。ドライバー遺伝子陽性肺癌は、通常1遺伝子異常で発癌すると考えられてきたが、本クリニカルシーケンスからはドライバー遺伝子陽性肺癌の場合でも、ドライバー遺伝子異常以外に共発現する遺伝子異常を伴うことが認められた。診断時のホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)腫瘍検体から抽出されたDNA, RNAを用い、肺癌で活性型遺伝子変異が同定されている22遺伝子及び、ALK, RET, ROS1, NTRK

1融合遺伝子の72バリアントを解析遺伝子に含んだ次世代シーケンサーを用いたマルチプレックス遺伝子解析を行い、活性型遺伝子変異の検出頻度や、変異に基づいて未承認薬(治験薬)も含めた分子標的治療薬が導入された症例割合、全生存期間について前向きに検討した(UMIN000014782)。2013年7月2015年3月に近畿大学で診断された肺癌110例の腫瘍組織を解析対象とした。検出された主な遺伝子変異は、TP53(42症例), EGFR(25症例), STK11(12症例), KRAS(10症例)等であり、活性型遺伝子変異は全体の44例(40%)に同定され、内訳は腺癌(50%)、扁平上皮癌(14%)に認めた。活性型遺伝子変異を有し分子標的薬を受けた症例群(生存期間中央値未到達)は、変異の無い症例群(生存期間中央値18.1か月、P=0.041)、および、活性型変異を有するが分子標的薬を受けない症例群(生存期間中央値6.1か月、P=0.0027)と比較し、有意に全生存期間を延長した。上記前向き研究より、FFPE等の微量検体由来の活性型遺伝子変異・融合遺伝子解析を95%以上の症例で実施可能であり、承認および未承認の分子標的薬の適応を考慮する上で、マルチプレックス遺伝子解析の臨床的有用性が実証された。非小細胞肺癌に於いて、EGFR、ALK, ROS1, RET, NTRK1等の幾つものドライバー遺伝子が同定されているが、現在、保険償還のあるEGFR, ALK遺伝子は、「1遺伝子異常1診断薬」が原則であるため、気管支鏡検査等の微量な組織で、変異頻度の高い遺伝子から順次検査する必要に迫らており、複数の遺伝子異常を同時に測定可能なマルチ診断薬の開発、承認が求められている。日本に於いては保険償還のある次世代シーケンサー用遺伝子パネルは存在せず、各医療機関が研究として実施しているのが実情である。近畿大学では、2013年より肺癌で活性型遺伝子変異が同定されている遺伝子及びALK, RET, ROS1, NTRK1融合遺伝子の全てのバリアントを網羅するThermo Fisher社の次世代シーケンサー用遺伝子パネルを用いたクリニカルシーケンスを無償で実施しており(UMIN000014782)、解析結果に基づく未承認薬も含めた分子標的治療薬の導入を目指している。2013年7月2015年3月に近畿大学で診断された肺癌110例を前向きに解析した結果、ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)腫瘍検体からDNA, RNA抽出後遺伝子変異解析実施例は、それぞれ95%、96%と高率で実施可能であった。少なくとも1つ以上のアミノ酸置換を生じる遺伝子変異は69%の症例に認められ、薬剤感受性に関与するActionable遺伝子変異は40%に同定され、Actionable遺伝子変異有り且つ分子標的薬導入群は、変異無し群、及び、Actionable遺伝子遺伝子変異有り且つ分子標的薬導入無し群と比較し、有意に全生存期間を延長することを示し(Takeda M, et al. Annals of oncology,26: 2477-82,2015)、マルチ遺伝子パネルの臨床的有用性を示すことができた。2013年7月2015年3月に近畿大学で診断された肺癌110例を前向きに解析しホルマリン固定パラフィン包埋腫瘍検体からDNA, RNA抽出後遺伝子変異解析実施例は、それぞれ95%、96%と高率で実施可能であった。
横紋筋肉腫におけるメチル化DNA領域網羅的解析による発癌機構の究明

正常骨格筋への最終分化が抑制された結果、異常増殖しているという特性を有する横紋筋肉腫の発がん機構の解明を目指し、横紋筋肉腫において特異的にメチル化されている遺伝子の同定を行った。今後、この遺伝子を標的とした分化誘導療法を含めた新規治療法の開発は、予後不良な横紋筋肉腫治療開発のブレークスルーとして、また、患者の血清DNAを用いた同定遺伝子のメチル化解析は予後判定を含めた非侵襲的検査として、期待される。小児がんである横紋筋肉腫の発生にDNAメチル化と共通する2つのキーワードである分化・発癌が関わるということに着目し、本研究を計画し開始した。骨格筋への最終分化が抑制された結果、異常増殖しているという特性を有する横紋筋肉腫の発癌機構の解明を目指している。1.メチル化DNA領域の網羅的探索を可能にした新規手法を用いてアプローチし、横紋筋肉腫においてそのプロモーター領域のCpG islandが、特異的にメチル化されている遺伝子を同定した。3.該当遺伝子の発現は横紋筋肉腫細胞株においてサイレンシングされており、脱メチル化剤5-aza-2'-deoxycytidine処理で、発現が回復することをRT-PCR法により確認した。4.横紋筋肉腫臨床検体においても、Bisulfite sequencing法、MSP法およびCOBRA法により、該当遺伝子の5'領域のCpG islandが高メチル化状態であることを確認した。小児がんである横紋筋肉腫の発生にDNAメチル化と共通する2つのキーワードである分化・発がんが関わるということに着目し、本研究を計画し開始した。このメチル化のよりよい診断法への応用を検討中であり、今後、発表予定である。小児がんの発生にDNAメチル化と共通する2つのキーワードである分化・発がんが関わるということに着目し、正常骨格筋への最終分化が抑制された結果、異常増殖しているという特性を有する横紋筋肉腫において、特異的にメチル化されている遺伝子の同定を行ってきた。今年度は以下の解析を行った。(1)横紋筋肉腫の臨床検体サンプルから抽出したDNAにおいても同定遺伝子の5'領域のCpGislandが高メチル化状態であることを確認した。さらに、腫瘍組織DNAでの同定遺伝子メチル化状態と組織型(胎児型・胞巣型)・Group分類・PAX3-FKHR, BAX7-FKHRキメラ遺伝子の有無・アウトカムを含めた因子との相関を統計学的に解析した。(2)横紋筋肉腫患者の腫瘍組織DNAの同定遺伝子メチル化状態と血清遊離DNAを用いた同定遺伝子のメチル化状態の相関を解析した。また、血清DNAの同定遺伝子メチル化状態と組織型(胎児型・胞巣型)・Group分類・PAX3-FKHR, PAX7-FKHRキメラ遺伝子の有無・アウトカムを含めた因子との相関も統計学的に解析した。今後、サンプル数を増やし、血清DNAを用いた予後判定を含めた非侵襲的診断的検査法および治療判定のモニタリング法などを確立する予定である。(3)予後不良な横紋筋肉腫治療を目的として、同定遺伝子を標的とした分化誘導療法を含めた新規治療法の開発をin vivo実験で検討中である。
大脳基底核の神経回路-脳幹および脊髄への関与

本研究の目的は大脳基底核の神経回路の解明であり、特に、下行路との関係を明らかにすることにある。下等動物では、大脳基底核の出力の一部は中脳網様体の脚橋被蓋核(PPN)で中継され、延髄および脊髄に下行路を投射することが報告されている。しかし、高等動物では大脳基底核からの下行路は明らかにされていない。われわれはニホンザルを用いて、淡蒼球から視床および下位脳幹への投射を実験的に観察し、以下の結果を得た。淡蒼球の尾側腹外側部は運動系淡蒼球であり、一次運動野系、固有補足運動野系、前補足運動野系、運動前野系の各領域にわけられるが、境界領域ではoverlapする。各領域は固有のbasal ganglia-thalmocortical subloopを形成する。また、運動前野系は背側運動前野と腹側運動前野から起こる経路は異なり、それぞれ固有のsubloopを形成する。淡蒼球内節(GPi)からの下行路は主にGPiの尾側腹外側部から起こり、PPNの背外側部に終止する。PPNは前頭前野内側面(辺縁下野と辺縁前野)から自律神経系の投射も受ける。PPNから延髄網様体巨大細胞核および脊髄に直接投射する経路は極めて少量であり、PPNは近傍に存在する介在ニューロンを介して、中脳中心灰白質、nucleus cuneiformis、橋網様体核などに投射し、これらの領域が直接脊髄に投射する経路と延髄網様体巨大細胞を経由して脊髄に投射する経路が示唆された。延髄網様体巨大細胞核は、運動前野の背側部(PMd)と腹側部(PMv)から直接の、また大脳基底核から多シナプス性の入力を受け脊髄に直接投射し、この下行路系が歩行運動に最も強く関与する。さらに、上・下橋網様体核および中心灰白質外側部からの脊髄投射も歩行運動の制御に関与するようであり、特に前者は筋緊張の調節に深く関与する。下等動物と異なり、霊長類では大脳基底核からの下行路は多シナプス性に連絡し複雑な運動制御が行われるようである。本研究の目的は、大脳基底核の神経経路の解析であり、特に霊長類における大脳基底核の下行路の解明を主な目的とする。下等動物では、大脳基底核の出力の一部は中脳の脚橋被蓋核(PPN)で中継され、延髄および脊髄に下行路を投射することが報告されている。われわれはニホンザルを用いた豊富な実験データの蓄積があり、これらのデータの解析を行い、さらに必要な実験を加え、上記課題の解明を試みている。平成13年度は、ニホンザルを用いて、ビオサイチンデキストランアミン(BDA)法により、大脳基底核の出力核の淡蒼球内節(GPi)からの投射の実験的観察を行い、GPi出力系の神経回路の解析を行った。その結果以下の点が判明した。1.GPiは機能・形態学的に運動系、連合系、辺縁系に区分されることは明らかであり、これを支持する。2.運動系領域はさらに一次運動野系、運動前野系、補足運動野系の領域に細区分され、GPiの補足運動野系領域はさらに、前補足運動野系と固有補足運動野系に区分され、前者は運動前野系領域に隣接し、後者は一次運動野系領域に隣接することが示唆された。しかし、各領域は明瞭に区別されるものではなく、部分的にoverlapしながら漸次移行する。3.GPiの一次運動野系領域はGPiの尾側腹外側部に存在し、この領域は主に視床の外側腹側核の吻側部(VLo)に投射するが、一部は中脳のPPNに投射する。4.GPiの他の領域はPPNには投射しない。5.GPiからPPNへの投射経路は3系統に分けられるが、主な経路は視床下核の腹側方に向かい、さらに黒質を通過し、PPNの主に背外側部に終止することが判明した。