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ソ連・東欧におけるホロコーストの比較研究

本年度は、研究代表者ならびに分担者とも、それぞれの担当課題に関して3年間の研究成果をまとめる作業を行った。このうちベラルーシ担当の野村については、本年度中に論文を公刊することができた。野村真理「ミンスクのホロコーストーユダヤ人抵抗運動の成果と限界前篇」『金沢大学経済論集』第39巻第1号、「ミンスクのホロコーストーユダヤ人抵抗運動の成果と限界後篇」『金沢大学経済論集』第39巻第2号。また同国際シンポジウムでは、研究協力者、重松尚による報告「リトアニア人行動主義戦線の反ユダヤ主義」、ワルシャワのユダヤ史研究所のKatarzyna Personによる報告Acculturated Jews during the Holocaust and Postwar Polish-Jewish Relations、オスロ大学ホロコースト研究センターのAnton Weiss-Wendtによる報告Mass Murder by Design: The Nazi Treatment of Jews and Roma Comparedが行なわれた。本研究の代表者、分担者によってはカバーできなかったリトアニアのホロコーストや、ホロコースト期にユダヤ人と同様、ロマに対しても執行された迫害に関して知見を深めることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はホロコースト研究のなかでも、旧共産圏に焦点を当てた、ドイツ史、中・東欧史、ロシア史研究者による共同研究である。本年度は1海外からのホロコースト研究者の招へい2研究組織内の成果報告会の開催3ホロコースト関連資料の収集と現地でのフィールドワークという3つの柱を中心に活動を行った。2017年1月、イェール大学のティモシー・スナイダーを招へいし、東京大学、聖心女子大学にてそれぞれ「ブラッドランドーヒトラーとスターリン大虐殺の真実」「ブラザーランドー諸国民の起源」と題する公開講演会を開催した。この講演会は「異文化交流と近代外交の変容」(研究代表者桑名映子氏)との共催である。2017年3月にはイスラエルから海外共同研究者のキリル・フェフェルマンを招へいし、日本ユダヤ学会との共催で、学習院女子大学にて「ナチ占領下ソ連の非アシュケナズ系ユダヤ人の運命」と題する講演会を開催した。また、3月に東京医科歯科大学にて開催した研究集会では、フェフェルマンが「ソ連におけるホロコーストーキリスト教、イスラームの対ユダヤ関係“Christianity and Islam vs. the Jews during the Holocaust in the Soviet Union"」と題する報告のほか、研究分担者による東欧におけるホロコーストをめぐる成果報告「ルーマニアにおけるホロコースト」(野村真理)、「ポーランドにおけるホロコーストの諸相(宮崎悠)がなされ、代表者、分担者による討論を行った。アメリカ、イスラエルからホロコースト研究の第一人者を招へいし、他研究組織や学会との共催による公開講演会を開催することができた。東欧、旧ソ連圏での現地文書館での史料調査、資料収集に少々の遅れが見られたが、おおむね順調に進展している。7月に日本ユダヤ学会との共催により学習院女子大学で研究会を開催した他、2018年3月北海道教育大学で代表者、分担者の研究経過を発表した。12月にモスクワから来日したイリヤ・アルトマン(モスクワ・ホロコースト研究教育センター議長)の公開講演会「反ユダヤ主義とホロコースト否定論に対する現代ロシアにおける抵抗」を東京大学(駒場)にて日本ユダヤ学会と共催した。代表者、分担者による学会発表としては宮崎悠が「ポーランドにおける『記憶の共有』とユダヤ人問題」を政治学研究会(12月、成蹊大学)にて、武井彩佳は「東欧の『ホロコースト現場』の現在ー新たな研究の展開と社会における意義」と題してドイツ現代史学会(9月、共立女子大)にて報告した。井出匠は9月、スロヴァキアにて国際学会「第3回スラブ・ユーラシア研究ワークショップ」(3rd International Workshop in Slavic and Eurasian Studies)でスロヴァキア国民主義運動について報告し、高尾千津子はモスクワにて2018年2月に開催された国際会議「第25回国際ユダヤ研究会議」(Moscow Center for University Teaching of Jewish Civilization--SEFER主催)でロシア極東における反ユダヤ主義の問題について発表した。ソ連のホロコーストをめぐる現地調査のため、8月から9月にかけて高尾千津子と野村真理の二名はベラルーシ現地のフィールドワークを行った。1ユダヤ歴史文化博物館館長(ベラルーシ・ホロコースト基金議長)のワジム・アコピャンのインタビュー2ミンスク国立図書館所蔵イディッシュ語史料調査3ミール、ヴォロジンのイェシヴァと旧ユダヤ人地区の調査4ミンスクとヴィテプスクゲットー跡の調査を行ったほか、各地のユダヤ人墓地の現状を調査した。当初の予定どおり代表者、分担者ともに現地調査と史料収集を行い、内外で研究成果の一部を発表することができた。今後の成果発表に向けての準備を進めている。

今年度よりスロヴァキア近現代史、リトアニア現代史の研究者を研究分担者および研究協力者にむかえ地域研究を一層充実させる。各分担者は担当する国と地域の文書館を中心に現地資料調査、資料収集を継続する。最終年度には公開講演会、シンポジウムを国内で開催し、研究成果を発表する。今年度は最終年度であり、秋に関連する学会との共催により公開の国際シンポジウムを東京で開催する。このため国外からホロコースト研究者を招へいし、研究発表ならびに学術交流を行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
HIV調節遺伝子Nef(3'orf)のT4レセプタ-発現に関する作用の解析

HIV調節遺伝子nef(3'orf)はHIVウイルス複製を負の方向に調節する因子をコ-ドする遺伝子である。nef蛋白は25ー27KDの分子量を持つオンコジ-ンsrc,ILー2レセプタ-に類似したアミノ酸配列を持つ。しかし、その作用機能はいまだ明らかではない。そこで、pCVー1プラスミドよりHIVー1nef遺伝子をサブクロ-ニングし、大腸菌ベクタ-pGEMEXに組込みnef蛋白を発現させた。この発現蛋白は大腸菌総蛋白の約50%となった。nef蛋白を抽出し、次に、QAEdiskにより分離され、さらに高速液体クロマトグラフィ-で精製された。精製度は98%以上であった。精製蛋白を抗原として、抗nefウサギ血清を作製し、それを用に酵素免疫測定法を開発した。また、抗nefモノクロ-ナル抗体の作製を行った。nef蛋白はN末端がミリスチン化されていることから、細胞膜に局在するといわれている。そこで、HIVー2nef遺伝子をpSPE2プラスミドよりサブクロ-ニングし、バキュロウイルスベクタ-に組込みnef蛋白を発現させた、発現量はリコンビナントウイルス感染細胞蛋白の5%以下であった。しかし、[ ^3H]一ミリスチン酸を用いたところ、ミリスチン化nef蛋白が細胞膜画分より検出された。もし、nef蛋白が免疫系に対し機能的だと仮定すると、膜より分離した状態においても、活性を測定できるはずである。そこで、nef融合蛋白を健康人より採集した、リンパ球に加え、T8/T4比の検討を行った。nef蛋白の添加により、T8/T4比は減少した。そらに、フロ-サイトメトリ-により分析では、T8分子の増加と、T4分子の減少が観察された。また、抗nefモノクロ-ナル抗体を用いたところ、nef蛋白がT8細胞に結合している可能性も示唆され、nef蛋白のT8細胞に対する直接の作用に注目し、現在も研究が進められている。
顕生代初期オフィオライトパルスから探る地球の熱史

平成30年度の主たる成果は、二つのマントルかんらん岩体(岩手、早池峰-宮守オフィオライト;ニューファンドランド、Betts Coveオフィオライト)の岩相層序を明らかにしたこと、そしてオルドビス紀東北日本弧下のテクトニクスを高時間分解能で制約したことである。早池峰-宮守オフィオライトでは、超苦鉄質集積岩体の岩相分類を実施した結果、岩体全域に層状集積構造があることを確認した。次に層序の下位から上位までの単斜輝石の重希土類元素を分析し、各層の親マグマの溶融条件の推定を行った。その結果、各層の親マグマの溶融はすべてgarnet安定領域(80km以深)で生じており、マグマの分離深度は時間と共に深部へ進行したことがわかった。得られた分離深度は定常的な島弧のテクトニクスでは説明できないほど深いものであった。これらより、オルドビス紀東北日本弧下でのスラブ断裂テクトニクスを時間変化まで含めて検出することに成功した。顕生代初期オフィオライトパルスを構成する他のオフィオライトにも、本オフィオライトと同様に深部溶融の証拠が認められる。世界のオフィオライトパルスの成因も今回推定されたテクトニクスと関連する可能性がある。カナダ,ニューファンドランドのBetts Coveオフィオライトでは、超苦鉄質集積岩体とシート状岩脈群に対し踏査を実施した。その結果、超苦鉄質集積岩体には層状構造と直交するpyroxenite脈があることが分かった。またシート状岩脈には3ステージの層順があることが分かった。この成果により各岩脈を形成した条件の時間変化を議論することが可能となった。早池峰-宮守オフィオライトに対し、当時の熱状態およびテクトニクスを抽出する手法を概ね実施し終えた。その結果、オルドビス紀の東北日本弧ではスラブ断裂が発生しており、マグマの生成深度が時間経過に伴って深くなることが明らかとなった。このような火成活動は当時の上部マントルでは一般的だった可能性が示されつつあり、これまでの成果が顕生代初期オフィオライトパルスの成因と深く関連することが期待できる。また実際にニューファンドランド島のBetts Coveオフィオライトの地質調査とサンプリングを実施し、早池峰-宮守オフィオライトから得られた結果の一般性を検討中である。ニューファンドランド島のBetts Coveオフィオライトから採取した3層順のシート状岩脈試料から、各層序に対応させて主要元素組成と微量元素組成を分析し、変質と変成効果を補正しつつメルト組成を抽出する。得られたメルト組成に対し、必要に応じてかんらん石および単斜輝石の分別効果を補正することで初生的なメルト組成を推定する。その後マントルかんらん岩の溶融実験結果と比較することで、溶融条件、熱状態、およびテクトニクスを推定する。推定された熱状態とテクトニクスを早池峰ー宮守オフィオライトから得られた東北日本弧弧のものと比較し、顕生代初期オフィオライトパルスの成因について議論する。平成29年度における主たる成果は、顕生代初期のオフィオライトパルスを構成する、典型的な島弧オフィオライトのひとつである、早池峰-宮守オフィオライトの超苦鉄質沈積岩の岩相層序を明確にしたことである。まず、岩手県北上市および花巻市に露出する、早池峰-宮守オフィオライトの超苦鉄質沈積岩、約15キロ平方メートルにおいて、地質調査を計20日間行った。本調査において、沈積岩の岩相を、単斜輝石の含有量に着目してClinopyroxene-poor layerとClinopyroxene-rich layerとに分類したところ、これらが走向、N50°W、層厚、2cm1kmで繰り返す、層状構造が認められた。層状構造の走向は、岩体南部の捕獲岩配列方向と調和的であり、この構造は重力によって斑晶が集積して形成されたものと考えられる。次に、集積構造の層序を決定するために、層境界から定方位採取した試料を薄片にし、かんらん石、クロムスピネルを対象に、EPMAを用いて鉱物化学組成のライン分析を行った。層状構造と直交する方向における、かんらん石のMg#、NiO wt%、クロムスピネルのCr#の組成プロファイルは、西方へ約15cmにわたって、連続的に分化する傾向を示した。よって岩体は西上位であることが分かった。以上をふまえ、超苦鉄質沈積岩の地質図を作成した。本成果は、平成30年度における国際学会にて発表予定である。早池峰ー宮守オフィオライトの超苦鉄質沈積岩における、Clinopyroxene-poor layerとClinopyroxene-rich layerの繰り返しは、沈積岩形成時のマグマだまりに、未分化マグマの注入が複数回あったことを示唆する。よって集積構造中の各層は、それぞれ異なる初生マグマを反映している可能性がある。本研究によってその構造と層序が明確となったため、各層に対応する初生マグマ形成イベントの、相対的な時間関係が議論可能となった。当初予定していた早池峰ー宮守オフィオライトにおける絶対的な年代測定は実施できていないが、これらの各層から初生マグマの形成条件の連続的な時間変化を調べることで、先行研究によって提案された、早池峰ー宮守オフィオライト形成時におけるスラブ落下モデルの妥当性が、高い時間分解能で検証できると考えている。

平成30年度の主たる成果は、二つのマントルかんらん岩体(岩手、早池峰-宮守オフィオライト;ニューファンドランド、Betts Coveオフィオライト)の岩相層序を明らかにしたこと、そしてオルドビス紀東北日本弧下のテクトニクスを高時間分解能で制約したことである。早池峰-宮守オフィオライトでは、超苦鉄質集積岩体の岩相分類を実施した結果、岩体全域に層状集積構造があることを確認した。次に層序の下位から上位までの単斜輝石の重希土類元素を分析し、各層の親マグマの溶融条件の推定を行った。その結果、各層の親マグマの溶融はすべてgarnet安定領域(80km以深)で生じており、マグマの分離深度は時間と共に深部へ進行したことがわかった。得られた分離深度は定常的な島弧のテクトニクスでは説明できないほど深いものであった。これらより、オルドビス紀東北日本弧下でのスラブ断裂テクトニクスを時間変化まで含めて検出することに成功した。顕生代初期オフィオライトパルスを構成する他のオフィオライトにも、本オフィオライトと同様に深部溶融の証拠が認められる。世界のオフィオライトパルスの成因も今回推定されたテクトニクスと関連する可能性がある。カナダ,ニューファンドランドのBetts Coveオフィオライトでは、超苦鉄質集積岩体とシート状岩脈群に対し踏査を実施した。その結果、超苦鉄質集積岩体には層状構造と直交するpyroxenite脈があることが分かった。またシート状岩脈には3ステージの層順があることが分かった。この成果により各岩脈を形成した条件の時間変化を議論することが可能となった。早池峰-宮守オフィオライトに対し、当時の熱状態およびテクトニクスを抽出する手法を概ね実施し終えた。その結果、オルドビス紀の東北日本弧ではスラブ断裂が発生しており、マグマの生成深度が時間経過に伴って深くなることが明らかとなった。このような火成活動は当時の上部マントルでは一般的だった可能性が示されつつあり、これまでの成果が顕生代初期オフィオライトパルスの成因と深く関連することが期待できる。また実際にニューファンドランド島のBetts Coveオフィオライトの地質調査とサンプリングを実施し、早池峰-宮守オフィオライトから得られた結果の一般性を検討中である。ふたつの側面から研究を進める予定である。ひとつは、顕生代初期のオフィオライトの変動を引き起こした可能性があるマントル過程、スラブ落下モデルの検証である。スラブ落下によって生じた減圧溶融で形成されたとされる、早池峰ー宮守オフィオライト中の超苦鉄質沈積岩には、各層に応じて初生マグマ組成がそれぞれ記録されていると期待される。初生マグマの形成深度の時間変化を制約するために、沈積岩の下位から上位にかけて採取した単斜輝石の微量元素濃度を、レーザーICP-MASSで分析する予定である。もうひとつは、申請者が平成28年度までの研究において、早池峰ー宮守オフィオライトから推定したマントル熱状態が、全球的なものであることを検証することである。流動分別が凍結されている貫入岩脈を用いてマントル熱状態を推定する手法を、カナダ、ニューファンドランド島に露出するBetts Coveオフィオライトのsheeted dikeに適応することを検討している。当該オフィオライトを研究した、外国人研究者に問い合わせを行い、情報収集を行った結果、今年度中の現地調査を計画している。ニューファンドランド島のBetts Coveオフィオライトから採取した3層順のシート状
術後の起立性低血圧予防を中心とした早期離床プログラムの開発と有効性の検証

1)研究目的:手術後の早期離床は術後合併症を予防し回復を促進する効果をもたらす。しかし、予備力が低下している高齢者の早期離床は、起立性低血圧による転倒事故などの危険性を伴う。本研究では、消化器手術を受ける高齢者の手術後離床時の起立性低血圧予防する安全な早期離床プログラムを作成するための基礎資料として、以下の2つの研究を行った。(1)健常者の安静臥床後の能動的姿勢変換(自由な動作)と段階的姿勢変換(臥床→側臥位→ファーラー位→座位→立位)に伴う、血圧・心拍数、自覚症状を比較する。(2)消化器手術を受ける高齢者の手術後の初回離床時の血圧・心拍数、自覚症状を調査する。2)研究方法:研究(1)の対象は1878歳の健常者58名、平均39.6±19.5歳。研究(2)の対象は消化器手術を受けた4070歳代の患者7名であり、内視鏡下手術2名、開腹術5名である。測定項目は、血圧、心拍数、自覚症状は16項目を6段階で評価した。研究(1)(2)ともに、京都府立医大で人間を対象とする医学研究審査会の承認と対象者から同意を得て実施した。3)結果・考察:健常者の能動的姿勢変換は、立位開始3分後から歩行開始1分後の間に起立性低血圧の傾向を示す例が多かった。段階的姿勢変換は、最初の変換である臥床から側臥位の変換時に起立性低血圧とみられる血圧変動を示す例が多かった。客観的データと自覚症状とは必ずしも一致せず、その傾向は段階的姿勢変換に顕著であった。高齢者は起立性高血圧症状を示すものがあった。消化器開腹手術後患者の初回離床時に最も血圧値が変動したのは、歩行後の端座位開始から3分後までの動作時であり、収縮期血圧は1959mmHg低下した。開腹手術患者4名に起立性低血圧徴候と同時に自覚症状を認めた。手術後患者の早期離床をすすめるために、術後最初の離床時には自覚症状だけでなく血圧などの客観的な指標の評価が必要なことが示唆された。本研究は、予備力が低下している、特に、消化器手術を受ける高齢者の術後の離床時の起立性低血圧予防に焦点をあて、離床時における安全性を考慮に入れた早期離床プログラムの作成とその有効性を明らかにすることを目的とした。研究期間は2年間とし、初年度の平成15年度は、まず、健常者からのデータを収集・分析し、安全な早期離床プログラムを作成する。次いで、平成16年度には実際に作成したプログラムを消化器手術を受ける患者の術前・術後に実際に使用し、その安全性とプログラムの有効性を検証する。1.平成15年度実施の調査結果の整理と分析:1)対象者の属性と現在の健康状態:調査対象は18歳78歳の健常者58人(男6名、女52名)、平均年齢は38.6±19.4歳、健常者の健康状態は、とても健康21%、普通76%、あまり健康でない3%であった。

2)健常者における通常時(仰臥位→立位→歩行)と作成したプログラム(仰臥位→側臥位→ファーラ位→端座位→立位→歩行)を使用した時の安静臥床から立位・歩行までの主観的指標(心地よい、安楽である、動悸、冷や汗、等16項目)と客観的指標(顔色、身体の揺れの有無、連続的な血圧・脈拍・動脈血酸素飽和度、心電図など8項目)の経時的変化:主観的指標においては通常時には仰臥位から立位になる時点で動悸・冷や汗・ふらつきなどの訴えが29%であったが、作成したプログラム使用後には症状の訴えは13%に減少していた。客観的指標に対しては現在分析中である。3)健常者の年齢・健康状態などと、主観的・客観的指標との関係などは現在分析中である。これらの分析の結果、安全な早期離床プログラムを作成する。2.平成16年度には、15年度の分析結果から得られた安全な離床プログラムを実際の消化器手術を受ける患者の術前・術後に実施し、早期離床の安全性と早期離床プログラムの妥当性を検証する。1)研究目的:手術後の早期離床は術後合併症を予防し回復を促進する効果をもたらす。しかし、予備力が低下している高齢者の早期離床は、起立性低血圧による転倒事故などの危険性を伴う。本研究では、消化器手術を受ける高齢者の手術後離床時の起立性低血圧予防する安全な早期離床プログラムを作成するための基礎資料を得ることを目的とした。研究期間は2年間であり、15年度は健常者のデータを収集した。16年度は健常者のデータの分析と実際に手術を受ける患者のデータを収集・分析した。結果を以下の2つにまとめた。(1)健常者の安静臥床後の能動的姿勢変換(自由な動作)と段階的姿勢変換(臥床→側臥位→ファーラー位→座位→立位)に伴う、血圧・心拍数、自覚症状を比較する。(2)消化器手術を受ける高齢者の手術後の初回離床時の血圧・心拍数、自覚症状を調査する。2)研究方法:研究(1)の対象は15年度と同様。研究(2)の対象は消化器手術を受けた4070歳代の患者7名であり、内視鏡下手術2名、開腹術5名である。測定項目は、血圧、心拍数、自覚症状は16項目を6段階で評価した。京都府立医大で人間を対象とする医学研究審査会の承認と対象者から同意を得て実施した。3)結果・考察:健常者の段階的姿勢変換は、最初の変換である臥床から側臥位の変換時に起立性低血圧とみられる血圧変動を示す例が多かった。客観的データと自覚症状とは必ずしも一致せず、その傾向は段階的姿勢変換に顕著であった。消化器開腹手術後患者の初回離床時に最も血圧値が変動したのは、歩行後の端座位開始から3分後までの動作時であり、収縮期血圧は1959mmHg低下した。開腹手術患者4名に起立性低血圧徴候と同時に自覚症状を認めた。手術後患者の早期離床をすすめるために、術後最初の離床時には自覚症状だけでなく血圧などの客観的な指標の評価が必要なことが示唆された。
根圏・根組織からみた植物細胞のアルミニウム障害応答機構の解明

イネ根端の回旋運動について、一昨年度はアルミニウムイオンをはじめとした多様な環境刺激の影響を、昨年度は屈曲部位を構成する細胞数および細胞サイズを主に調査し、一定の知見を得ることができた。それを踏まえ、今年度は細胞伸長を制御する植物ホルモン、オーキシンに焦点を当てて研究を展開した。植物ホルモンの作用および至適濃度は組織ごとに異なる。オーキシンの場合、茎では細胞伸長を促進することがよく知られているが、根の細胞に対してはそれよりも低い濃度で作用し、伸長促進よりも伸長阻害に働く(播種後7日ほど経過したイネの場合、IAAであれば根処理で1μM、地上部処理であれば100μMから根の伸長阻害が観察される)。したがって、イネ根端の回旋運動は、屈曲部位でオーキシンの濃度の偏りが生じて細胞の偏差生長が引き起こされ、その偏りが周期的に変動することで発現するとの推測が成り立つ。上記の仮説を検証するため、オーキシンの正常な分配をかく乱するオーキシントランスポーター阻害剤を用いて回旋運動への影響を観察したが、阻害剤の効果が非常に強力でごく微量であっても根の生長に深刻な障害を与えるため十分なデータを得ることができなかった。そこで次に、放射性同位体^<14>Cで標識したIAAを植物体に取り込ませ、イメージングプレート(IP)で撮影して根の屈曲部位におけるオーキシンの偏りを明らかにすることを試みている。IP読み込みの解像度は最小25μm(モデルにより10μm)で、直径300400μmのイネ根の屈曲部位の左右を判別可能であることは既に確認し、現在は回旋運動をかく乱せずに屈曲部位にできるだけ^<14>C-IAAを多く到達させるべく、処理条件の検討を行っている段階である。植物は一度根をおろした環境からは移動できないため、環境条件の変化を大きく受ける。そのため、植物の生育環境を様々に変え、それに対する植物の反応を観察・解析することは、植物と環境との相互作用を理解するための第一歩である。自然界における植物の生育環境において、光量不足により今まで詳細な観察が困難だった環境の代表として「地下」と「夜間」があげられる。これらの条件下での植物の生育様式を理解するためには、植物体に影響を与えないレベルの微弱光下での観察が望ましい。今回はNHK技研の開発した超高感度撮像デバイスであるSuper-HARPカメラを用いて観察を行った。これまでの実験で、暗条件下(光量0.03lux)でのイネ種子根の画像が鮮明に捉えられること、またAlイオンの存在下では回旋運動が阻害を受け、その阻害の程度はAlイオン濃度に比例して深刻なものになることが明らかとなっている。そのため、今年度は植物の根のAl障害に大きく関与するpHおよびCa濃度の条件を変えて、その影響の観察を行った。「pH変化の影響観察」水耕液、そして植物細胞中のイオンバランスもpHの値に大きく左右される。種々のイオンを加えてその影響を見る前に、pHそのものの影響を確認しておく必要があった。イネ幼生の生育のための至適pHは4.55.0であるとされているので、pH4.5を中心に0.5ずつ上下させてその影響を観察した。「Ca濃度変化の影響観察」Alは植物の根に障害を引き起こすことが広く知られている元素である。では植物の根の正常な伸長に欠かせないCaの濃度変化は根端回旋運動にどのような影響を与えるだろうか。Caの欠乏は根の伸長を阻害するため、今回の実験では高濃度のCa処理のみを行い、その影響を観察した。サンプルの処理、観察条件等は昨年度の実験と同じ条件設定を用いた。今回イネ根端の回旋運動の評価に使用した回旋角度と回旋周期の2つのパラメータについて、pHの変化は後者のみ、Ca濃度の変化は前者のみに影響を与えた、という興味深い結果が得られた。昨年度の実験から得られた「Al処理によって回旋運動が阻害される」という実験結果も、実際に阻害を受けたのは回旋角度のみで回旋周期の方にはAl処理の前後で大きな変化は見られていない。ここからは、植物の生長に対する影響とは関わりなく、金属イオンのバランスの変化がイネ根端の回旋運動に影響をおよぼしている可能性が示唆されるが、そう結論付けるためにはさらに数多くの実験を行う必要があるだろう。昨年度はアルミニウムによってイネ根端の回旋運動が一時的に影響を受けることを明らかにした。それを受け、17年度は様々な環境条件の変化が回旋運動に与える影響を調査した。根の生育に大きな影響を与え得る環境条件として光、およびpHを選択、それぞれの環境条件の変化が回旋周期に与える影響を測定した。またその際、根伸長速度についても測定した。その結果得られた回旋周期を個々のサンプルの根伸長速度で規格化、すなわち根が1mm伸びる間に根端は何回転するかの値に変換すると、光およびpHの変化は回旋運動の周期にはほとんど影響を与えないことが明らかとなった。植物の根は、静止中心で生じた細胞の成熟過程に応じて大きく3つの部位-分裂域、伸長域、成熟域-に分けられる。イネ根端の回旋運動は根端から11.5cmの部分が中心であり、この部分は表皮細胞のサイズの変化から考えて伸長域の入口にあたると考えられた。そこで、回旋運動を生み出すのは根組織における偏差成長であるとの仮定のもと、その偏差成長を生み出す要素が何であるか((1)主に細胞数の変化←細胞分裂の偏り、

(2)主に細胞サイズの変化←細胞伸長の偏り、(3)細胞数および細胞サイズ両方の変化)を、イネ根端の組織切片を観察するなどして明らかにすることを試みた。顕微鏡観察により、偏差成長の結果として表れる屈曲の部位の凸側と凹側を構成する細胞の数およびサイズについても調べた結果、細胞数は外側と内側とでほぼ等しいか、あるいは内側のほうが一割ほど多いという結果となった。ここでの細胞数の偏りが回旋運動に影響を与えているか否か、また与えているとしてその引き金、あるいは媒介となる伝達物質が存在するのか、また細胞サイズと細胞数とは根端の回旋運動において相互にどのような影響をおよぼしあっているのか。これらの疑問点についても今後は研究対象としていきたい。イネ根端の回旋運動について、一昨年度はアルミニウムイオンをはじめとした多様な環境刺激の影響を、昨年度は屈曲部位を構成する細胞数および細胞サイズを主に調査し、一定の知見を得ることができた。それを踏まえ、今年度は細胞伸長を制御する植物ホルモン、オーキシンに焦点を当てて研究を展開した。植物ホルモンの作用および至適濃度は組織ごとに異なる。オーキシンの場合、茎では細胞伸長を促進することがよく知られているが、根の細胞に対してはそれよりも低い濃度で作用し、伸長促進よりも伸長阻害に働く(播種後7日ほど経過したイネの場合、IAAであれば根処理で1μM、地上部処理であれば100μMから根の伸長阻害が観察される)。したがって、イネ根端の回旋運動は、屈曲部位でオーキシンの濃度の偏りが生じて細胞の偏差生長が引き起こされ、その偏りが周期的に変動することで発現するとの推測が成り立つ。上記の仮説を検証するため、オーキシンの正常な分配をかく乱するオーキシントランスポーター阻害剤を用いて回旋運動への影響を観察したが、阻害剤の効果が非常に強力でごく微量であっても根の生長に深刻な障害を与えるため十分なデータを得ることができなかった。そこで次に、放射性同位体^<14>Cで標識したIAAを植物体に取り込ませ、イメージングプレート(IP)で撮影して根の屈曲部位におけるオーキシンの偏りを明らかにすることを試みている。IP読み込みの解像度は最小25μm(モデルにより10μm)で、直径300400μmのイネ根の屈曲部位の左右を判別可能であることは既に確認し、現在は回旋運動をかく乱せずに屈曲部位にできるだけ^<14>C-IAAを多く到達させるべく、処理条件の検討を行っている段階である。
微生物由来アルデヒド還元酵素による4-ハロアセト酢酸エステルの不斉還元

AR遺伝子の大腸菌での発現アルデヒド還元酵素(AR)をコードするcDNAを大腸菌内で発現させることを試みた。Sporobolomyces salmonicolorよりtotalRNAおよびmRNAを精製し、これらをtemplateRNAとして逆転写反応を行い、cDNAを作製した。次に、PCR法を用いて、目的とするDNA断片を増幅させ、このDNA断片を電気泳動的に分離し、オリゴヌクレオチドプローブとサザンハイブリダイズする断片を得た。さらに、この断片を制限酵素を用いて消化し、同じ制限酵素で消化したベクタープラスミドpKK223-3とライゲーションを行い、組換えプラスミドpKARを得た。この組換えプラスミドを大腸菌に形質転換し、ARの発現を行った。ARは通常用いられる濃度より低い0.1mMのIPTGの添加により充分誘導された。ARを発現させた大腸菌を用いる4-クロロアセト酢酸エステル(CAAE)の不斉還元反応ARを大量発現させた大腸菌の休止菌体を用いてCAAEの不斉還元反応の検討を行った。まず、還元反応に必要な添加物の検討を行ったところ、NADPH再生に必要なNADP^+、グルコース脱水素酵素、グルコースの添加が必要であった。また、水-有機溶媒2相系システムの導入を行うことにより、基質・生成物による反応阻害を回避することができ、より効率のよい(R)-4-クロロ-3-ヒドロキシブタン酸エステル(R-CHBE)への不斉還元反応を行わせることができた。最終的には、300mg/mlのCAAEから収率85%で257mg/mlのCHBEが48時間の反応で得られた。このときの生成物の光学純度は91%eeであった。
小胞体ストレス性細胞死におけるミトコンドリアの関与とその異常による細胞死耐性機構

アポトーシスは、個体の発生過程や生体の恒常性を維持する上で重要な細胞死の一形態である。Apaf1は、ミトコンドリア依存性アポトーシス誘導経路における必須のアダプター分子であり、その欠損は、通常神経前駆細胞の過剰な蓄積を伴う致死的な頭部の変形を来すが、一部の個体は外見上全く正常に生まれ、交配能力を有する成体にまで成長するものもみられる。実際、Apaf1を欠損するマウス胎児において、内耳形成における細胞死は、Apaf1非依存性に生じることを形態学的に解析しこれを報告した。このことは、ミトコンドリア依存性アポトーシス誘導経路の欠損に対して補償的に働く細胞死誘導経路の存在を示唆している。本研究では、Apaf1を欠損する神経上皮細胞(前駆細胞を含む)に対して様々な細胞死誘導刺激を加え、その細胞死誘導や抵抗性を観察した。Apaf1を欠損する神経上皮細胞は、EGFやインスリンなどの成長因子を欠損する培地で培養したとき、野生型細胞に比べて細胞死抵抗性を示したが、72時間程度で細胞死が認められた。形態学的には、オートファジーを伴うネクローシスに類似した細胞死であると考えられ、現象的にはネクロプトーシスに相当するものと考えられた。この細胞死が、定義的にネクロプトーシスに相当するものであるかどうか、また、オートファジーによる細胞死との差違などを詳細に検討しているが、この細胞死が、ミトコンドリア依存性経路に対して補償的に働いている可能性が示唆されている。小胞体(ER)ストレスに対する反応は、タンパクや細胞の質のチェック機構として作用し、過剰なERストレスは細胞死を引き起こすが、ERストレスによる細胞死の詳細な分子メカニズムは不明である。本研究では、Apaf1分子に依存するミトコンドリアを介したアポトーシス誘導機構とERストレスによる細胞死誘導機構との相互関係を明らかにすることを目標とし、Apaf1欠損細胞を用いた研究から、ERストレスは、Apaf1/ミトコンドリアに依存した経路の活性化によりアポトーシスを誘導することを明らかにした。これまで報告があったカスパーゼ12の関与は、限定的であるか、ERストレス依存性細胞死にほとんど関与していないこと、また、ERストレスに伴ってBaxがミトコンドリアに移行することによりミトコンドリアからのシトクロムcの放出を誘導することも明らかにした。細胞死誘導におけるERの関与に関して、正常の細胞においては、P53の活性化によりERからのカルシウムの放出とこれに引き続くカスパーゼの活性化が、Pumaのミトコンドリアへの移行を誘導し、アポトーシスを引き起こすことを明らかにした一方で、EIAを発現する形質転換細胞においては、同じERからのカルシウム放出がPumaでなくNoxaのミトコンドリアへの移行を誘導することを明らかにした。これらの結果は、正常細胞とがん細胞との間で、p53から細胞死に至る経路に関与する分子が異なっていることを示し、がん治療の分子標的を考える上で重要な情報をもたらしている。一方、Apaf1欠損マウスの解析において、Apaf1分子を欠損していても外見上正常に成長し、形態的にも、また各臓器の機能面からも異常を認めないマウスの存在を報告した。このことは、Apaf1に依存しない新しい細胞死が、発生過程における細胞死を制御している可能性を示しており、現在この解析を行っている。
藍藻に対する次世代型環境ストレス評価手法の開発とカビ臭対策の新技術への展開

貯水池、河川上流域で発生するカビ臭物質を産出する藍藻に対しては、曝気循環に代わる対策が求められている。そのため、藍藻の状態の把握を可能にする、過酸化水素濃度を用いて一義的に環境ストレス強度を表す指標を開発する。次に、光、水温、栄養塩濃度、乱流強度等の代表的ストレス要因による過酸化水素濃度への応答を求め、細胞を枯死させる限界過酸化水素濃度、2MIBの発生量と過酸化水素濃度との関係を求める。さらに、自然水域で代表種を培養、環境ストレスを評価、ストレス強度が上昇する条件を求める。これらの結果を基に、ストレス要因を組み合わせて、限界濃度を超える仕組みを考案、カビ臭物質産出藍藻の対策法を開発する。
メソ気象モデルによる海上風推定の高度化を目的とした 内部境界層解像スキームの開発

本研究では,港湾空港技術研究所・波崎海洋研究施設においてLiDAR (Light Detection and Ranging;光波による風計測装置)を用いた陸上および海上風の野外観測を実施した.その結果,風の吹送距離(フェッチ)に応じて接地層内の風速が徐々に強くなるフェッチ効果が観測された.このフェッチ効果は,水平方向には2km以下,鉛直方向には150m高以下で顕著であることが明らかとなった.また,高解像度な気象シミュレーションとの比較により,数値計算ではこのフェッチ効果ははっきりとは再現できないことが明らかとなった.本研究は,低コストで高精度な洋上風力資源量調査手法を開発するため,詳細な風況観測と厳密な数値計算に基づきメソ気象モデルによる海上風計算の高度化を図るものである.海岸線付近で発達する内部境界層の構造をリモートセンシング装置を用いて観測し,その微細構造を気象モデルで再現出来るようにモデルを改善する.平成27年度は野外観測を重点的に実施した.茨城県神栖市の観測桟橋において光波による風向・風速計測装置であるLiDAR (Light Detection and Ranging)を用いた野外観測を実施した.橋長400mの桟橋先端にLiDARを設置し,高度40200mにおける海上風の鉛直プロファイルを連続観測している.年度後半より,桟橋入口に追加のLiDARを導入し,陸上および洋上での同時計測を実施中である.初期の観測及び解析結果より,高度200m付近では400m離れた場所に設置されたふたつのLiDAR間でほとんど計測値に違いは見られないものの,風車ハブ高度に相当する80m高付近ではLiDAR間の風速比率が風向毎に異なっていることが確認されている.これは本研究で重要項目として位置付けている陸上風の海上風への遷移プロセスの観測が計画通り順調に行われていることを示唆するものである.また,桟橋先端では600m以上離れた海岸線上の大型風車からのウェイクの影響も観測されており,陸上の場合にはウェイクの影響が十分小さくなる距離であっても,海上の場合ではその影響が想定以上に持続する可能性があることを示す貴重な結果も同時に得られている.本年度は当初計画の通り野外観測を重点的に実施した.観測装置の設置や現場観測も予定通り実施できている.本研究は,低コストで高精度な洋上風力資源量調査手法の開発を目的として,リモートセンシング装置による遠隔風況観測および厳密な数値計算の結果に基づき,メソ気象モデルによる海上風計算の精度改善を試みるものである.具体的には,光波による風計測装置であるLiDAR (Light Detection and Ranging)による野外実験を行い,その結果を用いて気象モデルやLES (Large Eddy Simulation)モデルによる海岸線付近での海上風シミュレーションの再現性について定量的に検証する.これまで,港湾空港技術研究所の観測桟橋先端にて,40200m高を対象とした長期のLiDAR海上風観測を実施してきた.平成28年度は,桟橋先端に加えて,根元部分にもう1台のLiDARを追加導入し,陸上および洋上での同時観測を実施した.ふたつのLiDAR観測結果の解析から,陸上および洋上の風速比(洋上/陸上)が吹送距離に応じて増加している様子(フェッチ効果)が確認された.厳密には,風速比は海岸線から1.2km沖までは単調増加するものの,それより沖合ではほとんど変化しないことが確認された.さらには,このフェッチ効果は,100m高以下では明瞭に確認出来るものの,高度とともに不明瞭になることも明らかとなった.これらの結果は,陸上風が海面の小さな粗度長によって増速する現象は,水平方向には12km,鉛直方向には100m高程度の範囲に限定されることを示唆している.この野外実験を対象とした気象モデルの500m格子計算を実施したところ,500mの解像度であっても,フェッチ効果は不完全ではあったものの再現されていることを確認した.本年度は当初計画の通り野外観測とその解析を重点的に実施した.現場観測やその解析も予定通りに実施できている.本研究は,低コストで高精度な洋上風力資源量調査手法の開発を目的として,最先端のリモートセンシング装置を用いた海上風観測を実施し,その結果に基づいてメソ気象モデルによる海上風計算の精度改善を試みるものである.光波による風計測装置であるLiDAR (Light Detection and Ranging)による野外実験を行い,その結果を用いてメソ気象モデルWRF (Weather Research and Forecasting model)による沿岸風シミュレーションの精度について検討する.平成2728年度は,港湾空港技術研究所の観測桟橋にて,鉛直LiDARにより40200m高における風向風速の鉛直プロファイルを観測した.平成29年度は,本ライダー実験の結果を解析し,気象モデルによる海岸線付近でのフェッチ効果の再現性について検討した.2台の鉛直LiDARを用いた野外実験の結果より,風が海上を吹送する間に徐々に増速する現象(フェッチ効果)を確認した.陸上と海上のライダー風速比を比較したところ,水平方向の風速比はフェッチ800m以下ではほとんど変化せず,8001500mでは大きな勾配を持ち,それ以上になると緩やかな単調増加になることがわかった.鉛直方向には,海面高5090m高ではフェッチ効果がはっきりと確認できるものの,それより上層では徐々に不明瞭になった.さらには,100m解像度のWRFとの比較により,内部境界層の再現性と関連している海岸線付近での風速勾配は,気象モデルの解像度を極端に引き上げた場合でも実測に見られるシャープな勾配は再現できないという問題点が明らかとなった.

本研究では,港湾空港技術研究所・波崎海洋研究施設においてLiDAR (Light Detection and Ranging;光波による風計測装置)を用いた陸上および海上風の野外観測を実施した.その結果,風の吹送距離(フェッチ)に応じて接地層内の風速が徐々に強くなるフェッチ効果が観測された.このフェッチ効果は,水平方向には2km以下,鉛直方向には150m高以下で顕著であることが明らかとなった.また,高解像度な気象シミュレーションとの比較により,数値計算ではこのフェッチ効果ははっきりとは再現できないことが明らかとなった.現在実施中のLiDAR風況観測を継続し,数値計算のベースとなる観測データを蓄積する.さらには,研究計画の通り,野外観測で得られた結果を厳密なLES(Large Eddy Simulation)モデルで再現するための準備に着手する.研究計画の通り,昨年度の後半から取り組んでいる数値モデルによる野外実験の再現シミュレーションを本格的に実施する.エネルギー気象学当初レンタルを計画していた野外観測で使用する計測装置が産総研内の保有装置を無償で利用できることになり,そのレンタル料が不要となったため次年度使用額が生じた.数値計算で必要になるスパコン利用料又は成果発表のための英文校正費や論文投稿料に使用する予定である.
数学のさらなる可能性の追求

本研究においては(1)実解析的方法の非線型発展方程式への応用(2)型理論と証明論(3)錘多様体と双曲幾何学(4)超平面配置に関する数学(5)楕円型および放物型偏微分方程式の集中現象(6)逆問題の数理と数値解析において成果が挙った。いずれも詳細な報告が日本数学会から公刊されることになっている。研究分野が多岐にわたりながらも意欲的な成果が得られたのは、本研究課題の当初目的(1)従来の枠内に留まらない数学的課題を対象にして、新しい形の数学研究を図る。このため、小人数の短期集中型の研究集会(RWと略)を開催し、成果の先鋭化とその世界的な発信を行なう。(2) RWの円滑な実施・運営に必要な活動を行なう。が時宜を得て妥当であったことも意味している。本年度は当該研究の初年度であり、まず、代表者、分担者が、それぞれ研究協力者の参加を得て、以下の分野をピックアップして、数学研究の新しい方向性の検討を開始した。これらを総合するのは、次年度以降の課題である。1.代表者吉川敦は、柴田良弘筑波大学助教授を主たる研究協力者として、非線型発展方程式の解の大域的挙動の研究への実解析的手法に基づく精密な評価の導入について詳細な検討を加え、特に、来日中であったGaldi(イタリア・フェラ-ラ)、Farwig(ドイツ・ダルムシュタット)両教授、ならびに、招聘したGiorgiev教授(ブルガリア・科学院)によるレヴュ-は有効であった。成果は、次年度中には公刊したい。2.分担者大島利雄は、代数解析学の表現論分野における新展開を図り、鳥取におけるシンポジウムで深め、一部は、バンコック(タイ)におけるWorkshop on Algebraic Analysisにおいて、発表紹介した。3.分担者三輪哲二は、国際高等研究所において村上斉早稲田大学助教授らの協力のもとで「3次元多様体の普遍量子不変量の研究」を行い、その後さらに「無限系の解析・Infinite Analysis過去・現在・未来」の研究を遂行し、成果を整理中である。分担者野口潤次郎は、小林亮一名古屋大学教授を主たる協力者として、ワークショップ幾何学/群作用による、関連研究者との検討を行った。分担者川久保勝夫は、レフシェッツ環の構造に着目し、広島における位相幾何学ミニシンポジウムで発表した。なお、分担者黒川信重は、校務に忙殺され、本研究には実質的に参加できなかった。本年度の概略以下のような研究を行った。1.数学研究の新たな可能性を、本年は計算機科学との関係にも広げた。分担者野口潤次郎、研究協力者宝来正子(東京工業大学)は、基礎論分野の型及び証明論の可能性について、偶々来日中のBarendregtニイメンゲン大学教授、Berardiトリノ大学講師、Ongオックスフォード大学準教授からのレヴュ-により研究方向を確認した。2.数理物理学との関係では、分担者三輪哲二を中心に型因子と量子アフィン代数の表現論をめぐる成果があり、Smirnovパリ第6大学教授による海外レヴュ-の評判もよく、10月のドイツ・オ-ベルヴォルファッハにおける発表成果も高い評価を得た。さらに、Pugai博士(メルボルン大学)を招聘の上レヴュ-を受けた。3.来年度(最終年度)に備え、数学の可能性を遺漏なく、検討できるように、予備的な調査を行った。特に、純粋数学的分野では、錘多様体、超平面配置、応用数学的分野では、偏微分方程式の逆問題、反応拡散系の解の挙動をも視野に含めることにし、関連する研究協力者などから意見を聞いた。以下に調査の一端を揚げる:ア.分担者三輪哲二は、協力者を通じて、特に、シンプレクティック多様体のモーメント写像についてのレヴュ-を偶々来日中のRatiu南カリフォルニア大学教授から受け、純粋数学系テーマ選定に有益であった。イ.代表者は、数理生態学に関係する反応拡散系など偏微分方程式の研究可能性の調査のためにLanglaisボルド-第二大学にレヴュ-を受け、研究方向を確認した。4.なお、前年度研究成果の公表の準備を行った。当初、本年度内の出版を目標にしていたが、研究協力者、外国人レヴュ-ワ-との連絡の都合もあり、来年度夏になる見込みである。また、分担者大島利雄、川久保勝夫は、研究連絡に不可欠なネットワークの円滑な運営を保証した。1.本年度は、最終年度であり、従前より準備してきた話題を愈々整理する段階にあった。新たな可能性を開く研究は、新たな分担者によって遂行された。

2.分担者小島定吉は、錘多様体と双曲幾何学に関連して7月に研究会を開くなど活発な活動を行い、特に、3次元の軌道体の幾何化について成果を得た。3.分担者岡睦雄は、超平面の配置空間について7月に研究集会を開くなどの活動を組織した。特に、位相幾何、組合せ論、超幾何関数、鏡映群等の領域にわたる話題において明快な知見を得た。4.分担者高木泉は、楕円放物型方程式の集中現象について研究集会を開くなど活発に活動し、特にこれら方程式の非線形性に起因する解の幾何学的特性を明らかにした。5.分担者山本昌宏は、偏微分方程式の逆問題を中心に1月に研究集会を組織し、関連する多くの知見を纏め上げた。6.代表者及び分担者野口潤次郎、三輪哲二は従前よりの研究を引き続き行うとともに上記三名や他の分担者の研究活動に必要な支援を行った。
三次元マウス肺がんモデルを用いたがん・血管内皮連関機構の解明

血管新生阻害療法は,がんの成長と転移を阻害する治療法として肺がんをはじめとする様々ながんにおいて行われており,抗VEGF阻害剤としてアバスチンやサイラムザなどが主に用いられている。我々は、がん組織内血管とがん細胞との細胞間相互作用に着目して、肺がん上皮細胞と血管内皮細胞の共培養を近年注目を集めているオルガノイド培養法を用いて行った。まず、肺がん上皮と血管内皮の相互作用をオルガノイド培養において再現するために,我々はマトリゲルに播種したマウス肺がんオルガノイド上にヒト臍帯静脈内皮細(HUVECs)を播種し,マトリゲルを介した共培養システムを考案した。マウス肺がんオルガノイドとHUVECsを共培養すると, HUVECsのマトリゲル上への管腔形成が誘導され,その後に,マトリゲル内のオルガノイドへの血管内皮細胞の遊走と接着が観察されること、上皮細胞マーカーE-cadherin,血管内皮細胞マーカーCD31の二重染色によってもオルガノイド内に,CD31陽性の細胞が認められたことから,マトリゲルを介した共培養によってオルガノイドへの血管内皮細胞の遊走および接着が引き起こされることが昨年度の研究で示唆された。そこで、本年度はVEGF関連シグナルがこの肺がん上皮・血管内皮相互作用に及ぼす影響について検討を行った。まず、HUVECsの遊走に対する肺がんオルガノイド培養上清の影響を検討したところ、培養上清処置はHUVECsの遊走を亢進し、ERK, Aktシグナルを時間依存的に活性化することが分かった。また、培養上清による遊走亢進はERKおよびAkt阻害剤の処置によって抑制された。これらの結果から、肺がんオルガノイドはVEGF分泌によって、血管内皮細胞を活性化し、細胞遊走を引き起こし、がん細胞への接着に至った可能性が示された。血管新生阻害療法は肺がん組織の新生血管を標的として,がんの成長と転移を阻害する治療法であり,現在VEGFの中和抗体や受容体阻害剤が主に投与されている。しかしながら,VEGFをターゲットとする薬剤の単独投与では抗がん効果が期待ほど認められていないことから,がん血管新生を標的とする新薬の開発が困難となっている。近年,がん組織内血管は,がんへの酸素や栄養供給の役割に加えて,近接するがん細胞に影響を与えることが明らかになってきた。Luらは血管内皮細胞がJagged-1分泌を介して,大腸がん細胞の幹細胞性を亢進し,抗がん剤への抵抗性を促進させることや,転移のトリガーとなり得ることを報告しており,がん細胞・血管内皮細胞間の相互作用の重要性が示唆されている( Lu J, Ye X, Fan F, et al. CancerCell 2013; 23:171-185)。そこで、肺がん上皮と血管内皮の相互作用をオルガノイド培養において再現するために,我々はマトリゲルに播種したマウス肺がんオルガノイド上にヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVECs)を播種し,マトリゲルを介した共培養システムを考案した。マウス肺がんオルガノイドとHUVECsを共培養すると,2-3時間後にHUVECsのマトリゲル上への管腔形成が誘導され,1日後まで持続的に観察された。共培養後2-3日が経過すると,HUVECsの管腔構造が崩れ,マトリゲル内のオルガノイドへの血管内皮細胞の遊走と接着が見られた。また,上皮細胞マーカーE-cadherin,血管内皮細胞マーカーCD31の二重染色によってもオルガノイド内に,CD31陽性の細胞が認められたことから,マトリゲルを介した共培養によってオルガノイドへの血管内皮細胞の遊走および接着が引き起こされることが示唆された。私は、肺がん上皮と血管内皮の相互作用をオルガノイド培養において再現することを目的として研究を行なった結果、マトリゲルを介した共培養によってオルガノイドへの血管内皮細胞の遊走および接着が引き起こされることが分かった。商業誌にその研究成果を発表し、高い評価を受けたことから、おおむね研究の進展があったと評価している。

まず、HUVECsの遊走に対する肺がんオルガノイド培養上清の影響を検討したところ、培養上清処置はHUVECsの遊走を亢進し、ERK, Aktシグナルを時間依存的に活性化することが分かった。また、培養上清による遊走亢進はERKおよびAkt阻害剤の処置によって抑制された。これらの結果から、肺がんオルガノイドはVEGF分泌によって、血管内皮細胞を活性化し、細胞遊走を引き起こし、がん細胞への接着に至った可能性が示された。肺がんオルガノイドと血管内皮細胞の共培養によって生じる相互作用をより詳細に検討する。さらに、血管内皮細胞の培養上清あるいはオルガノイドの培養上清処置による細胞内シグナル解析についても引き続き行っていく。また、血管内皮細胞共培養が上皮間葉転換に及ぼす影響やin vivoでの腫瘍形成能に及ぼす影響についても検討を行っていく。予定していた遺伝子解析が進まなかったので次年度への繰越金が生じた。次年度では、235,400円を遺伝子解析とオルガノイド培養用の消耗品の一部に充てる予定である。