hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テロメラーゼを標的とした食道扁平上皮癌の新しい診断体系の確立と治療への応用

1.食道前癌病変の早期診断法としてのテロメラーゼ活性の測定に関する検討(1)手術切除標本のヨード染色不染部20例でテロメラーゼ活性を測定したところ,そのうちの12例で活性を認め,組織学的に全例(100%)同部に上皮内癌を認めた。活性陰性の8例は全て(100%)癌細胞を認めなかった.(2)内視鏡生検のヨード染色不染部55例中28例でテロメラーゼ活性を認めた.28例中25例(93%)は組織学的に同部に癌細胞を認めた.活性陽性で癌細胞陰性の組織所見は全て異型細胞であった.活性陰性の27例は,全て(100%)組織学的に癌細胞を認めなかった.したがって,ヨード染色不染部におけるテロメラーゼ活性の測定は癌の新しい分子生物学的早期診断法として応用できると考えられた.さらに,テロメラーゼ活性は異型上皮にも認められ,組織学的に診断できない不死化細胞の存在を意味するものと考えられた.2.遠隔臓器転移高危険群診断法としての食道癌患者末梢血液多核細胞成分のテロメラーゼ活性測定に間する検討(1)フローサイトメトリーによる細胞分布の検討から,リンパ球は多核細胞成分に存在せず,癌細胞は多核細胞成分に分離された.(2)健常成人末梢血液より採取した多核細胞成分10検体ではテロメラーゼ活性を全て認めず,単核細胞成分では活性を認めた.食道癌患者における末梢血液多核細胞成分のテロメラーゼ活性を測定したところ42例中9例に活性を認め,9例中7例(78%)は血行性転移を認めた.反対に活性陰性の33例中4例(12%)にのみ血行性転移を認め,活性陽性群と統計学的に有意差を認めた.末梢血液多核細胞成分のテロメラーゼ活性の測定は血行性転移の新しい予測因子として応用しうると考えられた.1.食道前癌病変の早期診断法としてのテロメラーゼ活性の測定に関する検討(1)手術切除標本のヨード染色不染部20例でテロメラーゼ活性を測定したところ,そのうちの12例で活性を認め,組織学的に全例(100%)同部に上皮内癌を認めた.活性陰性の8例は全て(100%)癌細胞を認めなかった.(2)内視鏡生検のヨード染色不染部55例中28例でテロメラーゼ活性を認めた.28例中25例(93%)は組織学的に同部に癌細胞を認めた.活性陽性で癌細胞陰性の組織所見は全て異型細胞であった.活性陰性の27例は,全て(100%)組織学的に癌細胞を認めなかった.したがって,ヨード染色不染部におけるテロメラーゼ活性の測定は癌の新しい分子生物学的早期診断法として応用できると考えられた.さらに,テロメラーゼ活性は異型上皮にも認められ,組織学的に診断できない不死化細胞の存在を意味するものと考えられた.2.遠隔臓器転移の高危険群診断法としての食道癌患者末梢血液細胞成分のテロメラーゼ活性測定に関する検討(1)フローサイトメトリーによる細胞分布の検討から,リンパ球は非リンパ球分画に存在せず,癌細胞は非リンパ球分画に分離された.(2)健常成人末梢血液より採取した非リンパ球成分10検体ではテロメラーゼ活性を全て認めず,リンパ球成分では活性を認めた.食道癌患者における末梢血液非リンパ球成分のテロメラーゼ活性を測定したところ42例中9例に活性を認めた.9例中7例(78%)は血行性転移を認めており,1例は大動脈浸潤を有する症例であった.反対に活性陰性の33例中4例(12%)にのみ血行性転移を認めた.末梢血液非リンパ球成分のテロメラーゼ活性の測定は血行性転移の新しい予測因子として応用しうると考えられた.1.食道前癌病変の早期診断法としてのテロメラーゼ活性の測定に関する検討(1)手術切除標本のヨード染色不染部20例でテロメラーゼ活性を測定したところ,そのうちの12例で活性を認め,組織学的に全例(100%)同部に上皮内癌を認めた。活性陰性の8例は全て(100%)癌細胞を認めなかった.(2)内視鏡生検のヨード染色不染部55例中28例でテロメラーゼ活性を認めた.28例中25例(93%)は組織学的に同部に癌細胞を認めた.活性陽性で癌細胞陰性の組織所見は全て異型細胞であった.活性陰性の27例は,全て(100%)組織学的に癌細胞を認めなかった.したがって,ヨード染色不染部におけるテロメラーゼ活性の測定は癌の新しい分子生物学的早期診断法として応用できると考えられた.さらに,テロメラーゼ活性は異型上皮にも認められ,組織学的に診断できない不死化細胞の存在を意味するものと考えられた.2.遠隔臓器転移高危険群診断法としての食道癌患者末梢血液多核細胞成分のテロメラーゼ活性測定に間する検討(1)フローサイトメトリーによる細胞分布の検討から,リンパ球は多核細胞成分に存在せず,癌細胞は多核細胞成分に分離された.(2)健常成人末梢血液より採取した多核細胞成分10検体ではテロメラーゼ活性を全て認めず,単核細胞成分では活性を認めた.

食道癌患者における末梢血液多核細胞成分のテロメラーゼ活性を測定したところ42例中9例に活性を認め,9例中7例(78%)は血行性転移を認めた.反対に活性陰性の33例中4例(12%)にのみ血行性転移を認め,活性陽性群と統計学的に有意差を認めた.末梢血液多核細胞成分のテロメラーゼ活性の測定は血行性転移の新しい予測因子として応用しうると考えられた.
圧力標準物貭の状態方程式と超高圧力スケール

本研究は、圧力標準となっている金属および無機化合物のテラパスカル領域までの衝撃圧縮実験によって状態方程式パラメータを実験的に得て、信頼性の高い超高圧力スケールを構築することを目的としている。テラパスカルを得るために、これまで注力した三段式軽ガス銃の改良では、予備加熱された水素ガスの冷却が激しくて顕著な効果が見られず、さらに、発射管内径を変化させ接続方法を変化させるなど、様々な試みを行ったが、顕著な効果が見られず、目標とした10km/sまでの加速を実現することができなかった。一方、本研究で用いる発射装置が小型であることから、状態方程式の確度に直接影響する測定値を高精度・高確度で取得するための新しい技術を開発した。一つは、飛翔体の衝突時刻を衝突前に検出して、高時間分解ストリークカメラ動作を可能にしたもので、代表者の発明によるプリイベントパルス発生器の時間分解能を向上させたシステムの効果が大きい。このことにより、トリガーピンが不要となり、飛翔体直径と同等の試料直径を確保することができる。他の一つは、衝撃波速度測定にファイバー転送型ラインレーザー反射光法を開発して、十分なコントラストで衝撃波の到着時刻分布を試料表面の線上で検出することができた。飛行板の傾きや歪み、標的試料の変形状態を補正することができるようになった。標準試料の銅を標的試料とした場合、飛翔体速度6.5km/sまでは飛行板の傾きを凸面の二次曲線で近似して0.5%以内の誤差で既往の標準データと一致する測定が可能となったが、6.5km/sから8km/sでは、標的試料が二次曲線による変形補正が適用できない不定形となっており、標準データからの偏差が2-3%に達した。したがって、テラパスカル領域の標準データを得るためには、二段式軽ガス銃の運転条件最適化、加速ガスの噴出制御や飛翔体周りのガスの希薄化、標的試料の保護や強固な固定など、一層の技術的改良が必要である。本研究は、金属および無機化合物のテラパスカル領域までの衝撃圧縮実験によって状態方程式パラメータを実験的に得て、信頼性の高い実用的超高圧力スケールを構築することを目的としている。そのために、申請者独自の現有三段式軽ガス銃を改良して10km/s級の飛翔体速度での運転が可能となるように、また安定した運電が可能となるように改良するとともに、広帯域時間分解型放射温度測定装置やVISAR粒子速度測定とを組み合わせた実験技術開発が必要となっている。本研究は3年間にわたって行う予定であり、初年度となる本年度は「三段式軽ガス銃の改良と状態方程式計測準備」を行なった。現状の三段式軽ガス銃の2mの予備圧縮管を4mに交換・拡張するとともに、予備加熱されたガスをシールするためのプラッガーを開発・構築した。予備圧縮比は9から13に増加し、予備圧縮加熱用大ピストン(直径200mm、5kg)を圧縮空気で加速するのに要する時間は約200msとなり、大ピストンの動き出しセンサを装着することで、タイミング時間変動が減少した。プラッガーの動作時間は加熱ガス圧力変動の影響を受けやすく、実動作条件でのシールタイミングを予備計測しておく必要があることが分かった。また、二段式軽ガス銃の動作条件最適化をさらに進めるため、いくつかのパラメータを変化させているが、顕著な効果は確認されていない。状態方程式計測に必要な粒子速度測定技術として、現有のドプラーレーザ干渉計によるムライトの状態方程式測定を行なって弾塑性転移と高圧相転移を見出した。

加えて時間分解能が高いVISARのストリークカメラ記録方式(ORVIS)システムを構築して、鉄鋼材料の弾塑性転移とスポール破壊の温度依存性の研究で確かめたところ、十分な時間分解能と粒子速度の測定精度があることが分かった。軽量な飛翔体に向けて必要となる微小試料での計測が可能となることが確認された。本研究は、金属および無機化合物のテラパスカル領域までの衝撃圧縮実験によって状態方程式パラメータを実験的に得て、信頼性の高い実用的超高圧力スケールを構築することを目的としている。昨年度注力した三段式軽ガス銃の改良では、タイミング時間変動が減少するなど新型発射装置としての大幅な改善が見られたが、予備加熱された水素ガスの冷却が激しく、顕著な効果が見られていない。そこで、二段式軽ガス銃として性能向上を図るため、発射管内径を50%小さくし、飛翔体の直径と重量を減少することによって、高速化の条件を模索した。しかしながら、加速効率が著しく低下して、さまざまな条件下でも常用の8km/sに到達しなかった。二段式軽ガス銃の動作条件最適化をさらに進めるため、形状と材質を含むいくつかのパラメータを変化させ、10km/sまでの加速を目指している。状態方程式計測に必要な粒子速度測定技術として、現有のドプラーレーザ干渉計によるムライトの状態方程式測定を行なって弾塑性転移と高圧相転移を見出し、コランダムとスティショバイトへの分解反応と解釈した。回収実験を行なって微細組織観察と構造解析を行なったところ、ナノ組織およびアモルファス化が見られ、興味深い応用展開の可能性が示唆された。また、現有の赤外放射温度計を食塩結晶の衝撃温度測定に適用し、衝撃圧縮下の温度が連続一様を仮定したものと異なって、弾塑性転移下では、衝撃圧縮に伴うエネルギー増加の多くが結晶の欠陥等の生成にトラップされて熱振動に転換されず、固相転移などの大幅な原子移動を伴って初めて温度上昇に反映され、連続体計算温度と一致することが分かった。本研究は、圧力標準となっている金属および無機化合物のテラパスカル領域までの衝撃圧縮実験によって状態方程式パラメータを実験的に得て、信頼性の高い超高圧力スケールを構築することを目的としている。テラパスカルを得るために、これまで注力した三段式軽ガス銃の改良では、予備加熱された水素ガスの冷却が激しくて顕著な効果が見られず、さらに、発射管内径を変化させ接続方法を変化させるなど、様々な試みを行ったが、顕著な効果が見られず、目標とした10km/sまでの加速を実現することができなかった。一方、本研究で用いる発射装置が小型であることから、状態方程式の確度に直接影響する測定値を高精度・高確度で取得するための新しい技術を開発した。一つは、飛翔体の衝突時刻を衝突前に検出して、高時間分解ストリークカメラ動作を可能にしたもので、代表者の発明によるプリイベントパルス発生器の時間分解能を向上させたシステムの効果が大きい。このことにより、トリガーピンが不要となり、飛翔体直径と同等の試料直径を確保することができる。他の一つは、衝撃波速度測定にファイバー転送型ラインレーザー反射光法を開発して、十分なコントラストで衝撃波の到着時刻分布を試料表面の線上で検出することができた。飛行板の傾きや歪み、標的試料の変形状態を補正することができるようになった。
太平洋海循環モデルの検証

WOCEの国際委員の会議派遣を行った。すなわち、WOCEのコアプログラム1(CP1)の第6回会議(CP1-6、ドイツ)に今脇資郎を、ついでWOCEの海洋観測プログラム(WHP)の第12回会議(WHP-12、アメリカ合衆国)に市川洋を派遣した。世界における海洋モデリングの第一人者であるK.ブライアンを招へいした。現在実行中の米国プリンストン大学地球流体研究所と東京大学気候システム研究センター及び気象庁気象研究所のモデルの最新の計算結果についての情報交換ついで相互比較を行った。お互いのモデルの長所・短所の理解そして共通に直面している問題の把握に努めることができた。コンピュータ事情のかなり良くなった最近の我国の海洋モデルの水準はかなり高いものであるとのK.ブライアンの評価を得た。課題は観測とのバランスの取れた発展である。ついで、南太平洋の専門家であるチリのT.ホンセカとWOCEの国際研究実施本部議長のN.P.ホホノフを同時期に招へいした。T.ホンセカからは南東太平洋の最新の観測結果と観測計画の紹介があり、N.P.ホホノフからは世界WOCEに対する我国の貢献についての忌憚のない意見を聞くことができた。アジアにおけるリーダーを演じることは海洋学においても当然我国が期待される役割であり、北西太平洋観測の成功は我国の貢献しだいであることが繰り返し強調された。二人を同時に招へいしたのは、1993年11月9日、10日、11日の3日間に渡って東京で開催されたWOCE-SSGの第20回会合に合わせたからである。国際WOCEの実施に全責任を負うSSGの会合は、本研究計画が中心となり我国が主催したもので、海外から12名、国内から10余名の参加者があった。WOCEを指導する研究者の集まるこの機会を利用して、北西太平洋における我国の観測実施状況の紹介を行うことができ、同時に、太平洋の海洋循環モデルと観測について国内外の研究者による討論と意見交換を行うことができた。太平洋モデルの完成には、フィリピン沖の黒潮源流を含めた黒潮海域の計画通りのWOCE基準観測が不可欠であり、それに対しての我国の寄与が予想以上に期待されていることが増々我国研究者に認識されるようになった。このような重要な会議を我国が主催することができたが、これは国際WOCEにとって我国の非常に大きな貢献であるとの評価を得た。本研究計画実施期間の3年間に8名のWOCE関連外国人研究者を我国に招へいした。それによって、我国の研究者との太平洋WOCEに関する相互理解を深めることができたと共に、WOCE遂行が如何に海洋学の進展に重要であるかを我国研究者に認識させることができた。さらに、研究実施期間に渡って日本人のWOCE国際委員の数多くの会議への派遣を我国の費用で行うことができた。これはWOCEの国際研究実施本部の活動を円滑にすると共に、国際会議派遣は自国の金で賄うのが常識である欧米諸国に、WOCEにおいて、やっと、我国が経済大国なのに何故、といった奇異な目で見られないようになれたことを意味している。これはSSG会合東京開催と共に本研究計画の大きな成果である。本研究計画実施に伴って、既に北太平洋中層水に対して新しい知見を得ることができている。それは研究代表者の永田が中心となってスクリプッス海洋研究所のL.タリーと行っている共同研究によるもので、黒潮/親潮前線域における北太平洋中層水の挙動そしてオホーツク海の中層水形成に対する重要性が相当程度明らかにされてきたことである。

WOCEを指導する研究者の集まるこの機会を利用して、北西太平洋における我国の観測実施状況の紹介を行うことができ、同時に、太平洋の海洋循環モデルと観測について国内外の研究者による討論と意見交換を行うことができた。太平洋モデルの完成には、フィリピン沖の黒潮源流を含めた黒潮海域の計画通りのWOCE基準観測が不可欠であり、それに対しての我国の寄与が予想以上に期待されていることが増々我国研究者に認識されるようになった。このような重要な会議を我国が主催することができたが、これは国際WOCEにとって我国の非常に大きな貢献であるとの評価を得た。本研究計画実施期間の3年間に8名のWOCE関連外国人研究者を我国に招へいした。それによって、我国の研究者との太平洋WOCEに関する相互理解を深めることができたと共に、WOCE遂行が如何に海洋学の進展に重要であるかを我国研究者に認識させることができた。さらに、研究実施期間に渡って日本人のWOCE国際委員の数多くの会議への派遣を我国の費用で行うことができた。これはWOCEの国際研究実施本部の活動を円滑にすると共に、国際会議派遣は自国の金で賄うのが常識である欧米諸国に、WOCEにおいて、やっと、我国が経済大国なのに何故、といった奇異な目で見られないようになれたことを意味している。これはSSG会合東京開催と共に本研究計画の大きな成果である。本研究計画実施に伴って、既に北太平洋中層水に対して新しい知見を得ることができている。それは研究代表者の永田が中心となってスクリプッス海洋研究所のL.タリーと行っている共同研究によるもので、黒潮/親潮前線域における北太平洋中層水の挙動そしてオホーツク海の中層水形成に対する重要性が相当程度明らかにされてきたことである。まず、WOCEの国際委員の会議派遣を行った。すなわち、あらたにTOGAとWOCEが連合して設立したXBT/XCTD計画委員会(10月、米国ワシントンDC)に花輪を派遣した。そこでは両研究計画の調整が行われた。WHPー9会議(10月、米国ラフォヤ)に市川が出席し、特に各国から提出された基準WHP観測実施計画案と初期の計画案との照合が行われた。WOCEーSSGー17(11月、連合王国ウォ-ムレイ)に杉ノ原が出席し、WOCEの目的を達成させるための優先課題を定め、それと各国の実施計画案とのギャップが議論され特定された。つぎに、永田を11月に米国に派遣し、北太平洋の主要な水塊である北太平洋中層水の形成・循環についての情報・意見交換を行った。10年程度の気候変動と中層水の挙動は直接的に関連している可能性がある。我国への招聘研究者として、まず、11月に中層フロ-トレイフォスシステムの責任者であるS.ライザ-が来日し、北太平洋西部海域観測に対しての我国の協力について打ち合せを行った。2月には、米国側代表のW.ノ-リンとフロン観測の責任者R.ワイスが来日し、大学における太平洋研究計画の具体化のための打ち合せ及び我国と米国との最新の観測結果の紹介を行った。すなわち、WOCEのコアプログラム1(CP1)の第5回会議(CP1-5、カナダ)に今脇を、WOCEの海洋観測プログラム(WHP)の第10回会議(WHO-10、米国)に市川を、そして科学推進グループ(SSG)の第18回(SSG-18、米国)と第19回(SSG-19、イギリス)会議に杉ノ原を派遣した。
硼素中性子捕捉療法による多発肺転移性腫瘍に対する新規治療法の開発

多発肺転移腫瘍に対する硼素中性子捕捉療法(Boron neutron capture therapy、以下BNCT)による新規治療法としての可能性を検討した。非担癌マウスを用いて、急性期毒性を示さない正常肺への至適線量が10-11 Gy-eqであることを明らかにした。臨床症例の解析では、1症例において4-6Gy-eqの肺への線量でスリガラス陰影を認め、Grade1の放射線肺炎を認めた。平成22年度は、正常肺組織に対する硼素中性子捕捉療法の影響を検討した。正常肺に対する放射線照射で最も問題となるのは晩発性(照射6カ月後以上に出現)有害事象である肺の線維化である。今回は、照射後の呼吸数、血中酸素飽和度を測定し、6-7カ月後にマウスを犠牲死させ、肺の線維化の程度を検討した。硼素化合物は、ボロノフェニルアラニン(BPA)を用いて、非担がんマウスに投与後、照射時間を数段階にふりわけて、京都大学原子炉実験所研究炉にて中性子線を胸部に限局して照射した。6Gy-eqから15Gy-eqまで、数段階に中性子線量を振り分けて、最長7カ月飼育し、体重、呼吸数、酸素飽和度を確認した。呼吸数、酸素飽和度に関しては各群で予想された差異は認められなかったが、14Gy-eq以上では、ほぼ全マウスが、中性子照射後数日以内に死亡し、急性期毒性により死亡することが明らかになった。11Gy-eqから14Gy-eqの間は、照射1週以内に死亡するマウスが約半数に認められた。11Gy-eq未満では急性期(1カ月以内)に死亡するマウスは観察されなかった。線維化の程度は、本年4月に犠牲死させ、照射7カ月後の時点でマウス肺線維化の程度を検討する予定である。平成23年度は多発肺転移モデルマウスを使用して治療実験を実施するが、平成22年度の実験結果をもとに、至適配線量を10-11 Gy-eqとして、急性期死亡するマウスが出現しない線量で実験を行っていく予定である。1.多発肺転移モデルマウスを用いての硼素中性子捕捉療法による腫瘍縮小効果の検討2つの手法を用いて、多発肺転移腫瘍モデルマウスの作成を試みた。一つは、腫瘍細胞の尾静脈からの全身投与で実施し、もう1つは、高転移性が確認されているマウス悪性黒色腫細胞をマウス下腿に移植し腫瘍を形成させ、2-3週間後に肺転移が形成される方法で実施した。しかし、多発肺転移形成率が低く、治療照射実験に用いることができなかった。そのため、多発肺転移腫瘍もモデルマウスの作成は断念し、マウス肺実質に直接腫瘍細胞を移植する方法に変更した。この手法においては、単発肺腫瘍モデルとなるが、その形成率は高く、平成24年度の照射実験に使用する予定である。2.臨床症例における硼素中性子捕捉療法による正常肺実質の影響の解析この解析は、平成24年度に実施する予定であるが、正常肺組織に対する放射線治療に対する影響は、照射後数週間以内の急性期ではなく、数ヶ月後の晩期に発生する。そのため、本年度中に解析可能な症例の集積が必要であった。平成23年度に正常は胃組織が広く照射野に含まれる臨床症例を5例集積した。その内訳は、悪性胸膜中皮腫3例、肺癌胸壁再発1例、肺癌胸膜播種1例である。この5症例の治療後の経時的変化を平成24年度に解析する予定である。ホウ素中性子捕捉療法(Boron Neutron Capture Therapy、以下BNCT)は、がん細胞選択重粒子線治療という特長を持ち、放射線耐容線量が低い肺に多発する肺転移腫瘍への適応が可能と考えられ、多発肺転移腫瘍に対するBNCTの適応拡大に関する基礎研究を実施した。本年度は、肺転移腫瘍モデルを用いてBNCTの照射実験を実施した。肺転移モデルの作成が本研究室では安定して作成できなかったため、他研究室との共同研究として実施した。現在結果解析中である。中性子照射実験においては、昨年度までに実施した正常肺組織へのBNCT耐容線量の研究成果を参考にして実施した。臨床症例において、BNCTの正常肺組織が照射野に含まれる症例を検討した。検討した症例においては1例のみ、BNCT照射7ヶ月後に放射線肺炎と考えられるスリガラス陰影を認めた。臨床症状は軽微でGrade1の有害事象であった。その他の症例では、正常肺組織に対する有害事象は経験しなかった。解析症例数が少ないため、BNCTによる線量と正常肺組織に関する有害事象の相関関係に関して、今後悪性胸膜中皮腫の臨床試験(現在解析中)の症例の解析も併せて症例数を積み重ねて解析していく予定である。多発肺転移モデルマウスの作成が安定せず、単発肺腫瘍モデルマウス作成に変更したため、照射実験開始が遅れた。24年度が最終年度であるため、記入しない。

単発肺転移モデルマウスにて、肺腫瘍に対する硼素中性子捕捉療法の照射実験を施行する。臨床症例の解析は、予定通りに平成24年度に実施する24年度が最終年度であるため、記入しない。
カーネル関数を用いる新たな学習理論に基づいたレーダ画像の解析手法に関する研究

本研究は,映像レーダのデータから土地被覆を自動分類する分類器に関し,カーネル関数に基づく学習/識別理論を活用して,分類精度を向上させることを目指したものである.カーネル学習法とは,線形分離不可能な多次元特徴をより高次元な空間に非線形写像し,クラス間の分離性を高める方法をいう.これらの写像は通常膨大な計算量を要するが,写像先での内積を表すカーネル関数を用意し,学習や識別の過程における特徴ベクトル間の内積をこの関数で置換することで,実際の写像計算を回避する.昨年度までの研究で,多周波・多偏波な合成開口レーダ(SAR)画像における各バンドのパワー(後方散乱係数)や偏波間の位相差,テクスチャ特徴量などを要素とした画素ごとの特徴ベクトルを,代表的なカーネル学習法であるサポートベクターマシン(SVM)を用いて複数のクラスに識別する画像分類手法を開発した.また,サポートベクター(識別面との距離が最小であるサンプル)の数と分類精度の関係を精査し,発展的な教師無し分類の手法を構築した.上記手法(下線)では,他の多くの教師無し分類と同様,シーン内に存在するクラス数については,唯一,オペレータによる手動設定が必要であった.これに対し,本年度は,完全な自動分類をねらい,前処理的な粗いクラスタリングによりクラス数を推定する手法を検討した.そこでは,多偏波データの利点を生かし,物理的な散乱機構に根ざした方法を考察した.具体的には,対象散乱体のコヒーレンシー行列を固有値分解する"ターゲット分解"を用い,シーン内に含まれるクラス数の推定を行った.このようなターゲット分解の考え方は,散乱過程が有意に異なる複数のターゲットが混在する画像に対して特に有効なものであり,SVMと組み合わせた結果,より高い自動分類性能を示すことを実画像上で実証した.本研究は,映像レーダが供するデータから土地被覆を自動分類する分類器に関して,カーネル関数に基づく学習/識別理論を活用し,全く新たな方法で高精度な土地分類を実現することを目指すものである.いわゆるカーネル学習法とは,線形分離不可能な多次元特徴をより高次元な空間に非線形写像し,クラス間の分離性を高める方法をいう.これらの写像は通常膨大な計算量を要するが,写像先での内積を表すカーネル関数を用意し,学習や識別の過程における特徴ベクトル間の内積をこの関数で置換することで,実際の写像計算を回避する.代表的なカーネル学習法としては,識別面の選択にマージン最大の条件を用いるサポートベクターマシン(Support Vector Machine ; SVM)が挙げられる.本年度の研究では,SVMを用い,多周波・多偏波な合成開口レーダ(Synthetic Aperture Radar ; SAR)画像における各バンドのパワー(後方散乱係数)や偏波間の位相差,テクスチャ特徴量(normalized log texture measure)などを要素とした画素ごとの多次元特徴ベクトルを,複数のクラスに識別する画像分類手法を開発した.具体的には,種々の農耕地や,都市部/水域/土壌面を含むレーダ画像に対し,効果的な土地分類を示した.SVMは二分類器であるが,複数のターゲットの識別についてはその組合せ(多数決)により対応した.また,特徴空間において識別面との距離が最小であるサンプル(サポートベクター)の数と分類精度の関係を精査し,サポートベクターの数が小さいほど,分類の識別率が向上する傾向を明らかにした.このことは,発展的に教師無し分類手法の構築に繋がった.つまり,オペレータの手を介さず,サポートベクターの数を評価関数として任意に学習サンプル,ひいては識別面を得るものであり,実画像への適用でその有効性を実証した.本研究は,映像レーダのデータから土地被覆を自動分類する分類器に関し,カーネル関数に基づく学習/識別理論を活用して,分類精度を向上させることを目指したものである.カーネル学習法とは,線形分離不可能な多次元特徴をより高次元な空間に非線形写像し,クラス間の分離性を高める方法をいう.これらの写像は通常膨大な計算量を要するが,写像先での内積を表すカーネル関数を用意し,学習や識別の過程における特徴ベクトル間の内積をこの関数で置換することで,実際の写像計算を回避する.昨年度までの研究で,多周波・多偏波な合成開口レーダ(SAR)画像における各バンドのパワー(後方散乱係数)や偏波間の位相差,テクスチャ特徴量などを要素とした画素ごとの特徴ベクトルを,代表的なカーネル学習法であるサポートベクターマシン(SVM)を用いて複数のクラスに識別する画像分類手法を開発した.また,サポートベクター(識別面との距離が最小であるサンプル)の数と分類精度の関係を精査し,発展的な教師無し分類の手法を構築した.上記手法(下線)では,他の多くの教師無し分類と同様,シーン内に存在するクラス数については,唯一,オペレータによる手動設定が必要であった.これに対し,本年度は,完全な自動分類をねらい,前処理的な粗いクラスタリングによりクラス数を推定する手法を検討した.そこでは,多偏波データの利点を生かし,物理的な散乱機構に根ざした方法を考察した.具体的には,対象散乱体のコヒーレンシー行列を固有値分解する"ターゲット分解"を用い,シーン内に含まれるクラス数の推定を行った.このようなターゲット分解の考え方は,散乱過程が有意に異なる複数のターゲットが混在する画像に対して特に有効なものであり,SVMと組み合わせた結果,より高い自動分類性能を示すことを実画像上で実証した.
弾性率可変マイクロゲルファイバーマトリックスを用いた異種細胞の自発的機能的局在化

細胞の三次元運動を制御することは生体組織工学の重要な基盤技術の一つである。本研究では、弾性率可変および接合度調節可能の光架橋性ゼラチンの電界紡糸マイクロゲルファイバーマトリックスの弾性場設計法を検討し、機能的生体組織の形成の基礎原理となる、細胞自身の『自発的機能的局在化』運動を誘導する三次元微視的培養力学場の設計技術を開発した。その動作例の一つとしてがん細胞の三次元浸潤挙動に対する力学場の効果を検証し、正常細胞を侵入させず、悪性度の高いがん細胞のみを補足する足場材料の設計条件の確立に成功した。機能的生体組織の形成の基礎原理となる細胞自身の『自発的機能的局在化』運動を誘導する三次元微視的培養力学場の設計技術を確立するとともに、異種細胞の共培養系において各々の細胞を適所に局在化させ得る細胞操作型の足場材料の開発を目的とし、初年度は細胞の三次元走性を制御するファイバーゲルマトリックスの弾性設計に取り組んだ。これまでに予備的に立ち上げている、弾性率可変および接合度調節可能のマトリックス作製法である、光架橋性ゼラチンの電解紡糸メッシュの膨潤ファイバーゲルマトリックスについて、その弾性場の系統的設計を行った。細胞の三次元局在化についてより応用実践性の高い系として、がん細胞の浸潤モデルを導入し、悪性度に依存した三次元浸潤挙動に対する力学場の効果を検証したところ、悪性度の高いがん細胞が特に高い浸潤能を示すファイバーゲルマトリックスの弾性率値には特定の弾性率帯が存在することを見出した。このことは特定の運動表現型を有する細胞種に依存した、ファイバーゲルマトリックス内への自発的局在化が可能となることを示唆する成果である。研究目的である、異種細胞の自発的機能的局在化に向けた、細胞の三次元運動制御のための人工細胞外マトリックスの微視的力学場設計の手法はほぼ確立された。この技術とマトリックス設計のための条件設定を踏まえて、異種細胞共培養系への適用が可能となっているため。本研究課題では、機能的生体組織の形成の基礎原理となる、細胞自身の『自発的機能的局在化』運動を誘導する三次元微視的培養力学場の設計技術を確立するとともに、異種細胞の共培養系において各々の細胞を適所に局在化させ得る細胞操作型の足場材料の開発を目的とした。この課題に対しまず初年度において、細胞の三次元走性を制御する弾性率可変および接合度調節可能の光架橋性ゼラチンの電界紡糸マイクロゲルファイバーマトリックスの弾性場設計技術を確立した。第二年次において異種細胞の三次元局在化のモデル系として、がん細胞の悪性度に依存した三次元浸潤挙動に対する力学場の効果の検証をとりあげ、特定の運動表現型を有する細胞種の自発的局在に導くファイバーマトリックスの設計要件として、ファイバー弾性率とマトリックスの空隙条件の両者の最適化の重要性を定量的に明らかにすることができた。特に正常上皮細胞と間質細胞の運動性の違いを活用した自発的局在化、すなわち上皮細胞はマトリックス表面に、間質細胞は内部にそれぞれ局在させるマトリックス設計に成功し、当初計画していた血管内皮細胞、線維芽細胞、平滑筋細胞の三種細胞局在化のうち、前二者の局在化のための設計要件を得ることができた。一方、平滑筋細胞の局在化については検討続行中である。また、ゲルファイバーマトリックスの力学場設計による組織工学的細胞操作のための展開として、第二年次には当初計画を一部発展させ、器官原基構築のための異種細胞の三次元機能的局在化の検討も行った。すなわち、上皮-間葉細胞群の再現性の高い空間配置と、上皮細胞の機能を調節する基底膜様足場の力学場条件の最適化のために、上皮細胞と間葉細胞を区分けする弾性率可変人工基底膜の導入、および人工基底膜の弾性率を変化させることで上皮-間葉相互作用を最適化する基底膜力学場の設計を検討し、異種細胞の機能的局在化の基礎手法を開発した。異種細胞の共培養系における、それぞれの種類の細胞の自発的機能的局在化の実現に向け、第二年次は上皮系細胞、間質系細胞の空間配置、局在化に取り組み。この際、上皮ー間葉相互作用の活用も視野に入るため、自発的機能的局在化を経て、器官原基の高効率作出技術へと発展させるべく、使用する細胞として間葉系幹細胞についても導入する予定である。医用生物物理工学研究成果発表のための予定していた旅費については、招待講演に含めて行うことができたため、先方支出となった事情により予定金額まで使用せずに済んだことと、装置の保守等を見込んでいたその他費目についても特に使用せずに済んだことの二点が理由である。物品費としての有効活用に充てるとともに、成果発表と情報収集における旅費の支出に確保する。
スケイン理論及び基本群の表現論を用いた量子不変量の研究

3次元空間の接触構造を用いて定義される絡み目の不変量,極大Thurston-Bennequin数と量子不変量であるKauffman多項式不変量の次数との関係を調べることで,2重化結び目に対するKauffman多項式の次数と極大Thurston-Bennequin数との間の等式を得ることができた。その結果の応用として,2橋結び目及びトーラス結び目の全ての2重化結び目の公式を得た。さらにA.Stoimenowにより与えられたKauffman多項式の次数と結び目のオイラー標数不変量に関する問題に対し,部分解を与えた。一方で,同相な4次元多様体の微分構造の違いを判定する研究を行った。このような研究に関しては,微分構造の違いを判定する際に以前は大変難解な解析的手法を必要としたが,最近の新しい理論であるホバノブ理論を用いることで,その部分を簡略化することに成功した。とくにCassonハンドルについては,その理論を用いて無限個の微分構造の存在を示した.具体的には,Cassonハンドルに対してスライス種数と呼ばれる不変量を定義し,その計算をKirby計算及びホバノブ理論から得られるRasmussen不変量を用いて行った.E.Ferrandにより与えられた結び目・絡み目のHOMFLY多項式とKauffman多項式との関係に関する予想を肯定的に解決した.具体的には,接触幾何学を通して定義される不変量である極大サーストン-ベネカン数が交代結び目に対してはKauffman多項式の一つの変数に関する最大次数に一致することを確かめることで,交代結び目に対してはHOMFLY多項式の一つの変数に関する最大次数がKauffman多項式の一つの変数に関する最大次数以上であることを示した.次に,A. StoimenowおよびD. Mateiとの共同研究において,色付きJones多項式と結び目のmutationに関するPrzytycki (Kirby問題1.91(2))の予想に対する反例を与えることができた.また,A.StoimenowはMutationに関する研究を通して体積予想に対する反例の候補をいくつか与えた.体積予想とは結び目の色つきジョーンズ多項式が結び目の補空間の体積を決定するであろうという予想である.私はそれらのすべてに対して反例ではないことを示した.具体的に述べると彼は体積が異なるが色つきジョーンズ多項式が等しいであろう結び目の対をいくつか与えた.私はそれらの対の結び目に対し色つきジョーンズ多項式が異なることを確かめた.その他の結果として,私はKhovanov homologyの4次元トポロジーへの応用に関する研究を行った.具体的にはKhovanov homologyを用いて定義されるRasmussen不変量を用いて,ある種のCasson handleのエキゾチック性の位相的な証明を与えた.3次元空間の接触構造を用いて定義される結び目または絡み目の不変量である,極大Thurston-Bennequin数と多項式不変量との関係を調べることで,交代結び目に対するkauffman多項式と極大Thurston-Bennequin数との関係式を得ることができた.その結果の応用として,2001年のFerrandの論文に述べられている,交代結び目のHOMFLY多項式とKauffman多項式との次数の間には不等号が成り立つであろう,という予想を肯定的に解決した.その他の応用として,任意の2橋結び目やプレッツェル結び目に対する,極大Thurston-Bennequin数の公式を得ることが出来ている.この公式はFuchs-Tabachnikovおよび神田の公式の一般化になっている.次に私は,Stoimenouとの共同研究において,色付きJones多項式が一致するような2個の結び目はミュータントであろう,というPrzytyckiの予想(Kirby問題1.91(2))に対する無限個の反例を与えている.その後私は,Rasmussenの不変量を用いて、キャッソンハンドルの微分構造のエキゾチック性の証のゲージ理論を用いない別証明を得ることができた.また,新たな可微分4次元多様体の不変量を構成し,その不変量をRasmussenの不変量を用いて調べることで,4次元ユークリッド空間の任意の非コンパクト連結4次元部分多様体に,少なくとも二つの異なる微分構造が存在することを証明することができた.また一方では,Donaldsonの定理を用いることで,任意の正の整数mに対して,複素射影平面のm個の連結和の,任意の非コンパクト連結4次元部分多様体に,少なくとも二つの異なる微分構造が存在することの証明に成功した.3次元空間の接触構造を用いて定義される絡み目の不変量,極大Thurston-Bennequin数と量子不変量であるKauffman多項式不変量の次数との関係を調べることで,2重化結び目に対するKauffman多項式の次数と極大Thurston-Bennequin数との間の等式を得ることができた。とくにCassonハンドルについては,その理論を用いて無限個の微分構造の存在を示した.具体的には,Cassonハンドルに対してスライス種数と呼ばれる不変量を定義し,その計算をKirby計算及びホバノブ理論から得られるRasmussen不変量を用いて行った.
生命分子機能を、時空間を制御して解明する設計分子プローブ

本年度ではエピジェネティックな遺伝子発現制御に関与するDNAメチル化動態をイメージングする手法の開発を行った。メチル化DNA結合タンパク質であるMBDに着目し、当研究室でこれまでに開発したPYPタグによる蛋白質ラベル化手法を用いて、メチル化DNAに結合したときのみ蛍光を発するイメージング法を考案した。このイメージング法においては、MBD融合蛍光タンパク質を使う方法と比べて、メチル化DNAに結合しないタンパク質由来のバックグラウンドシグナルを低下させることが期待できる。そのため、新たなタンパク質ラベル化蛍光プローブとして、PYPタグに結合するリガンドと、DNAに結合した時に蛍光が上昇するDNA結合色素、オキサゾールイエローを組み合わせた化合物を設計、合成した。合成した蛍光プローブはMBPと融合発現させたPYPタグと速やかに反応し複合体を形成した。また、ゲルシフトアッセイの結果より、MBP-PYPはメチル化DNAに対して特異的に結合していることを確認した。さらに、蛍光スペクトル測定により、メチル化DNA存在下でMBD-PYPにラベル化した蛍光プローブ由来の蛍光強度が上昇することが分かった。これらの結果により、本蛍光プローブがメチル化DNAを特異的に蛍光検出可能であることが示された。培養細胞にMBD-PYPを発現し、開発した蛍光プローブを添加したところ、核内の一部から蛍光シグナルが観測された。この蛍光シグナルは、メチル化DNA阻害剤である5ーアザシチジンで処理することで濃度依存的に減少した。したがって、本手法により、細胞内のDNAメチル化の動態をイメージングできることが示された。本イメージング法は新たなエピジェネティクス解析ツールとなることが期待できる。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、細胞内生体分子を時間と空間を制御して可視化し、細胞レベルで機能解明を行う。この分野で汎用されている蛍光蛋白質を用いた系では、その発現タイミングや発現強度の制御は容易ではなく、詳細な時間と局在解明に対応した技術を創り出す研究は皆無であった。この状況下、研究代表者は測定したい分子との反応に着目して化学プローブをデザインするという発想を基に、時間を特定して標的蛋白質に蛍光団を導入する原理を開発し、分子認識、酵素反応を分光情報(蛍光特性変化等)へと変換できるプローブをデザイン・合成し、生物応用に成功してきた。本研究では、分子プローブの機能を向上させ、生命分子機能を時空間を制御して解明するための基礎研究を推進する。具体的には細胞内蛋白質への機能プローブ導入法を1分子イメージングなどに展開する。上記の目的を達する蛋白質の機能性分子ラベル化技術を開発し、動的秩序解析の基礎技術を確立する。本年度においては多色1分子イメージングを実現するために、近赤外領域に蛍光を有するプローブの開発に着手した。近赤外蛍光色素として、Siローダミンを選択し、変異体ベータラクタマーゼタグ(BLタグ)を用いた蛋白質ラベル化プローブを開発した。近赤外色素は脂溶性が高く、1分子イメージングを行う際に非特異的な吸着に由来するバックグラウンドシグナルが現れる問題があったため、水溶性のリンカーをプローブに導入した。この導入により、バックグラウンド蛍光を抑えたイメージングが可能となった。加えて、リンカー長を調節することで細胞膜透過性を維持し、細胞内蛋白質に対しても効率よくラベル化することが可能となった。このプローブを市販のHaloタグと併用し、自然免疫系に関与するTLR4、TIRAPを2色でラベル化し、蛋白質間相互作用を1分子レベルで観察し、定量的な解析を可能とした。1分子イメージングを用いたタンパク質の動態を時空間的に解析するという目標に対し、実際に細胞膜を高効率で透過する分子プローブを作製し、低濃度で培養液に加えることで標的タンパク質に特異的に蛍光標識できる技術の開発に着手した。この過程において、適切なレーザー光耐性、そして励起光波長域を有する色素として近赤外蛍光色素であるSiローダミンを選択した。しかしながら選択した近赤外色素は脂溶性が高く、プローブを用いた1分子イメージングを行う際に非特異的な吸着に由来するバックグラウンドシグナルが現れる問題に直面した。従来水溶性の向上には負電荷を有するスルホ基の導入が行われてきたが、この導入によりプローブの細胞膜透過能が失われるため両立しない。そこでプローブの色素とBLタグリガンドとの間に水溶性のリンカーを導入したところ、細胞内のタンパク質を高い選択性でラベル化できることを見出した。1分子イメージングが可能な細胞内タンパク質のラベル化には水溶性リンカーの長さが特に重要であり、その最適化が必要であった。その結果として、市販のHaloタグとBLタグとを併用した2色ラベルによる1分子イメージングによって、自然免疫系に関与するタンパク質間相互作用を可視化し、その動態を解析することが可能となった。本研究により得られた分子プローブ設計の指針は、他の細胞内タンパク質のラベル化にも応用可能であり、当初の計画以上の成果が得られたものと考えている。そのため、新たなタンパク質ラベル化

蛍光プローブとして、PYPタグに結合するリガンドと、DNAに結合した時に蛍光が上昇するDNA結合色素、オキサゾールイエローを組み合わせた化合物を設計、合成した。合成した蛍光プローブはMBPと融合発現させたPYPタグと速やかに反応し複合体を形成した。また、ゲルシフトアッセイの結果より、MBP-PYPはメチル化DNAに対して特異的に結合していることを確認した。さらに、蛍光スペクトル測定により、メチル化DNA存在下でMBD-PYPにラベル化した蛍光プローブ由来の蛍光強度が上昇することが分かった。これらの結果により、本蛍光プローブがメチル化DNAを特異的に蛍光検出可能であることが示された。培養細胞にMBD-PYPを発現し、開発した蛍光プローブを添加したところ、核内の一部から蛍光シグナルが観測された。この蛍光シグナルは、メチル化DNA阻害剤である5ーアザシチジンで処理することで濃度依存的に減少した。したがって、本手法により、細胞内のDNAメチル化の動態をイメージングできることが示された。本イメージング法は新たなエピジェネティクス解析ツールとなることが期待できる。今後においては、DNAメチル化・ヒドロキシルメチル化をイメージングする蛍光プローブを開発し、DNAメチル化動態について観察を行う。核内のDNAメチル化部位を高精度かつ簡便に検出する技術を開発する。当研究室で開発したPYPタグによる蛋白質ラベル化手法を用いて、メチル化DNAに結合したときのみ蛍光を発するプローブを合成する。本手法では特に、DNAに結合したときのみに蛍光が上昇するDNA結合色素、オキサゾールイエローをプローブの色素として用いることで、バックグラウンド蛍光を抑えたイメージングが可能になると期待できる。まずは上記の設計指針に従って合成した小分子がPYPタグを介したDNAメチル化結合蛋白質と超分子複合体を形成するかどうかを調べていく。その後、この小分子ー蛋白質複合体がメチル化DNAに特異的に結合するかどうか、またその際に蛍光が上昇するかどうかを評価する。DNA結合や蛍光増大に問題が生じる場合、蛋白質間のリンカーやオキサゾールイエローとPYPリガンドの間のリンカー構造を最適化することで問題を解決する。最終的に超分子プローブを生細胞イメージングに応用し、DNAメチル化・ヒドロキシメチル化の状態を可視化し、時空間的な解析を行う。この技術を用いて、細胞分裂・分化におけるDNAメチル化の経時変化や空間的配置を生細胞で可視化することで、エピジェネティックな遺伝情報が、細胞分裂・分化に伴い継承される過程を解明する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
有限体上において多数の有理点をもつ代数曲線の研究

1970年代にGoppaが代数幾何符号を発見して,有限体上において多数の有理点をもつ代数曲線から効率の良い誤り訂正符号を構成できることを示した.符号化や復号アルゴリズムが既に完成し,代数曲線の構成問題のみが残されている.その中でも特に大事なSerre上界に達する代数曲線について研究した.Serre上界に達する代数曲線について得た結果を紹介する.pを素数とする.これらの代数曲線のJacobianが楕円曲線に分解する.それを利用して楕円曲線の有理点数をJacobi和で表して,定理を証明した.同じような方法で,有限体上Serre下界に津する必要十分条件,Serre上界-g, Serre下界+g個の有理点をもつ素数pの必要十分条件も与えた.ここでgは種数.この性質に注目して他にSerre上界に達する代数曲線がないか探索を行っている.Goppaが代数幾何符号を発見して以来、有限体上において多数の有理点をもつ代数曲線の研究が再び脚光を浴びるようになった。私はSerre上界に達するものに焦点をおいて研究を進めている。この種の代数曲線はきれいなL-多項式をもつているが、具体例が知られていないため、ほとんど研究されていない。私はまずコンピュータで探索することから始めた。最初のごろは満足できる代数曲線がなかなか現れなかった。しかし、符号理論からアプローチして得られた代数曲線をヒントに、一般化を行ったところ、新しい代数曲線を見つけることができました。つまり、代数曲線y^<12>=x^4(1-x)は、素数pが15733,24133,26029,27997,38917,43789,51637,60133,72469,93133,...のときに有限体F_p上Serre上界に達することが分かりました。それだけでなく、いろんな角度から解析した結果、次のようにきれいな性質を発見しました。上記の代数曲線が有限体F_p上Serre上界に達するための必要十分条件は、p=1mod12,[2√<p>]=1mod3,p=[√<p>]^2+27r^2となる自然数rが存在することである。これらはSerre上界に達する曲線の研究への突破口であり、今後一般化する上で、なくではならないものである。有限体上で定義された多数の有理点をもつ代数曲線ついて研究している.これは古くからある問題だが,近年暗号理論において楕円曲線が応用され,符号理論においてより種数の大きい代数曲線が使われるようになり,再び注目を集めることとなった.1970年代にGoppaが代数幾何符号を発見して,有限体上において多数の有理点をもつ代数曲線から効率の良い誤り訂正符号を構成できることを示した.符号化や復号アルゴリズムが既に完成し,代数曲線の構成問題のみが残されている.まずSerre上界に達する代数曲線について以下の結果を得た.定理.pを素数とし,有限体F_p上種数4の代数曲線Cがy^<12>=x^4(1-x)で定義されているとする.代数曲線CがSere上界に達する必要十分条件は,p=1mod12,[2√<p>]=1mod3,p=[√<p>]^2+27r^2となる自然数rが存在することである.この定理の一般化のために代数曲線Cの性質を色々な角度から調べている.代数曲線は次数12のFermat曲線の商曲線であり,Jacobianが4個の楕円曲線に分解する.Jacobianが楕円曲線に分解すること利用して,楕円曲線の有理点数をJacobi和で表して,定理を証明した.同じような方法で,有限体上Serre下界に達する必要十分条件,Serre上界-g,Serre下界+g個の有理点をもつ素数pの必要十分条件も与えた.ここでgは種数.現在この性質に注目して他にSerre上界に達する代数曲線がないか探索を行っている.1970年代にGoppaが代数幾何符号を発見して,有限体上において多数の有理点をもつ代数曲線から効率の良い誤り訂正符号を構成できることを示した.符号化や復号アルゴリズムが既に完成し,代数曲線の構成問題のみが残されている.その中でも特に大事なSerre上界に達する代数曲線について研究した.Serre上界に達する代数曲線について得た結果を紹介する.pを素数とする.これらの代数曲線のJacobianが楕円曲線に分解する.それを利用して楕円曲線の有理点数をJacobi和で表して,定理を証明した.同じような方法で,有限体上Serre下界に津する必要十分条件,Serre上界-g, Serre下界+g個の有理点をもつ素数pの必要十分条件も与えた.ここでgは種数.この性質に注目して他にSerre上界に達する代数曲線がないか探索を行っている.
乳癌転移に関与する細胞間質内SHAP-HA複合体と循環血液中腫瘍細胞との関係解析

癌細胞周囲間質においては,ヒアルロナン含有量の高いmatrixが形成されることにより,がん細胞が転移,遊走能を獲得する.ヒトにおいては,血清由来ヒアルロナン関連蛋白(Serum-derived Hyaluronan Associated Proteins, SHAP)がヒアルロナンと共有結合し(SHAP-HA複合体),互いの構造やその維持に重要な役割をはたしている.SHAP-HA複合体の血中濃度は,乳癌の病期の進行に伴い上昇し,かつ,「Stage IVまたは再発」が最も高値であることより,転移にも関与することが示唆された.またSHAP-HA複合体は腫瘍周囲の細胞間質に存在し,悪性腫瘍の微小環境形成に関与する可能性が示唆された.癌細胞周囲間質においては,ヒアルロナン含有量の高いmatrixが形成されることにより,がん細胞が転移,遊走能を獲得する.ヒトにおいては,血清由来ヒアルロナン関連蛋白(Serum-derived Hyaluronan Associated Proteins, SHAP)がヒアルロナンと共有結合し(SHAP-HA複合体),互いの構造やその維持に重要な役割をはたしている.SHAP-HA複合体の血中濃度は,乳癌の病期の進行に伴い上昇し,かつ,「Stage IVまたは再発」が最も高値であることより,転移にも関与することが示唆された.またSHAP-HA複合体は腫瘍周囲の細胞間質に存在し,悪性腫瘍の微小環境形成に関与する可能性が示唆された.1.乳癌組織内でのSHAP-HA複合体の発現を免疫染色にて確認した.このタンパクは,乳癌間質にびまん性に存在した.浸潤性乳癌においては,浸潤先進部にやや強い発現を表し,また乳管内癌においては周囲間質に発現いていた.多数の組織にて確認したが,その所見は一定のものであると確認出来た.健常人,初発無治療乳癌,再発乳癌の濃度をsandwich ELISA法にて測定した.健常人0.744±0.169初発無治療乳癌1.531±1.070(p=0.016)再発乳癌2.191±1.601(p=0.053)乳癌に罹患することで,SHAP-HA複合体濃度(血中)が上昇することが証明された.しかし,症例の不足により,再発乳癌では,初発無治療の患者に比し,上昇の傾向とまでしか結論は得られていない.この値が,有意差を得たものとなれば,新規マーカーとしても利用可能と思われる.3.CTCとSHAP-HAとの関係癌の進行とともに,CTCが上昇することは示唆されているが,SHAP-HAの血中濃度との相関は,未だ確定されていない.症例の蓄積を必要とする.健常人,初発無治療乳癌,再発乳癌の血中濃度をsandwich ELISA法にて測定し,その数値を対数換算した.健常人-0.131±0.085 n=16乳癌に罹患することで,SHAP-HA複合体濃度(血中)が有意に上昇し,かつ進行度に応じてさらに増加することが証明された.この結果より,新規マーカーとしても利用可能と思われる.2. SHAP-HA複合体とCD44の免疫染色での対比SHAP-HA複合体が,接着因子として作用しているか否かを検索するために,CD44 polyclonal antibodyでの免疫染色と対比した.染色部位は全く異なり,SHAP-HA複合体が単なる接着因子として作用しているだけないことが示唆された.癌細胞周囲間質においては,ヒアルロナン含有量の高いmatrixが形成されることにより,がん細胞が転移,遊走能を獲得する.ヒトにおいては,血清由来ヒアルロナン関連蛋白(Serum-derived Hyaluronan Associated Proteins, SHAP)がヒアルロナンと共有結合(SHAP-HA複合体)し,互いの構造や,その維持に重要な役割をはたしている.以下に病期に照らし合わせたSHAP-HA複合体の血中濃度の比較を示す.健常人(女性)(16人) -0.131±0.085また免疫染色の追加実において,SHAP-HA複合体は腫瘍周囲の細胞間質に存在するが,接着因子としてのCD44はそのさらに外側にみられた.CD44の本来の役割を考慮すると,これら2者で,悪性腫瘍の微小環境形成に関与する可能性が示唆された.