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大腸がん化学予防における核内受容体とその標的因子の分子メカニズムの解明

大腸がん幹細胞は腫瘍の源であり、治療・予防の標的である。本研究は大腸がん幹細胞の機能を調節する核内受容体に着目し、大腸がん幹細胞に特異的に発現するマーカー分子の創出と、植物性食品に含まれる「がん予防成分」をスクリーニングし、複合効果による大腸がん化学予防法を探索した。CD44、EpCAM、プロテアソームを分子マーカーとするハイスループットスクリーニング分析は、大腸がん幹細胞検出に有用であった。フコキサンチンと活性型ビタミンD3の複合効果は、大腸がん幹細胞の増殖を調節し、大腸がん化学予防には特に有望で、核内受容体PPARγ、VDRに着目した食品の組合せは、重要ながん化学予防法となる可能性がある。平成24年度本研究課題の研究実績の概要は以下のとおりである。大腸がん化学予防における核内受容体及び標的因子の同定と発がんにおける機能解析を進めた。大腸がん幹細胞及び大腸がん病態モデルの系で標的遺伝子の同定を進め、ビタミンD、レチノイン酸、高極性キサントフィルなどの低分子脂溶性シグナルを介する標的因子の応答経路並びに病態における役割の解明を進めた。大腸がん幹細胞の特異的マーカータンパク質に着目し、CD44陽性細胞、EpCAMhigh細胞をがん幹細胞としてflow cytometer (FACS)により単離した。免疫不全マウスへの移植による腫瘍形成能、Sphare再形成能、薬剤耐性能を指標に、大腸がん幹細胞特性を評価した。CD44 (+)/EpCAMhigh細胞に対する核内受容体(PPARγ、PPARα、PPARβ/δ、VDR、RXR、RAR)、Akt/PI3K及びWnt/β-Catenin経路の遺伝子・タンパク質発現を網羅解析し、大腸がん幹細胞の標的分子、標的経路、バイオマーカーを探索した。がん幹細胞の特徴に着目し、proteasome活性を指標とする選択的大腸がん幹細胞を検出するため、分子イメージングによる可視化を行い、病態や腫瘍内微小環境との関連を解析中である。ビタミンD欠乏に伴う発がんの分子機構を解明するため、ビタミンD代謝酵素であるCYP24A1に着目し、その発がん過程における役割を研究中であり、CYP24A1が広範ながん組織で非調節性に高発現することを見出した。また、CYP24A1の過剰発現に伴う腫瘍内微小環境でのビタミンD不足は、腫瘍細胞の悪性形質の獲得と密接に関連することを証明するデータを蓄積中である。本研究の展開から、CYP24A1が新規のがん遺伝子であることを証明し、CYP24A1を標的とする全く新しい治療戦略の創出を目指したい。平成25年度本研究課題の研究実績の概要は以下のとおりである。平成24年度の成果を踏まえ、大腸がん化学予防における核内受容体及び標的因子の同定と発がんにおける機能解析を進めた。大腸がん幹細胞の特異的マーカータンパク質に着目し、CD44陽性細胞、EpCAMhigh細胞をがん幹細胞としてフローサイトメーター(FACS)により単離した。免疫不全マウスへの移植による腫瘍形成能、スフェロイド形成能、薬剤耐性能を指標に、大腸がん幹細胞特性を評価した。APCMinマウス及びCD44 (+)/EpCAMhigh大腸がん細胞に対する核内受容体(VDR、RAR、RXR、PPARγ、PPARα、PPARβ/δ)、Akt/PI3K及びWnt/β-Catenin経路の遺伝子・タンパク質発現を網羅解析し、大腸がん幹細胞の標的分子、標的経路、バイオマーカーを探索した。大腸がん幹細胞の特徴、特性を明らかにするために、細胞周期やプロテアソーム活性を指標とする選択的単離とライブセルイメージングにより大腸がん幹細胞の分子挙動を追跡した。前年度から引き続き、細胞単位でのビタミンD欠乏に伴う発がんの分子機構を解明するため、ビタミンD代謝酵素であるCYP24A1に着目し、その発がん過程における役割を研究中である。期間内に、CYP24A1が広範ながん組織で非調節性に高発現することを見出した。本研究の展開から、CYP24A1が新規のがん遺伝子であることを証明し、CYP24A1を標的とする全く新しい治療戦略の創出を目指す基盤的情報を得た。平成23年度本研究課題「大腸がん予防作用を示す新しい共役因子並びに標的因子を探索する」の研究実績の概要は以下のとおりである。

大腸がん増殖抑制に効果のある新規活性成分を探索し、新規核内受容体とその転写調節機能を解明するための基礎的研究を行った。日常摂取する食品成分より、活性型ビタミンD3 (1,25D)、カロテノイド2種、アブラナ科植物2種、薬用植物6種の機能性脂質の単独・混合添加により、ヒト大腸がん細胞(HT-29, HCT116, DLD-1)に対し、強い増殖抑制作用とPPARγタンパク質発現を顕著に抑制することを見出した。これらの高極性脂質は構造が全く異なるが、大腸がん細胞に対して共通する分子作用機序を有し、Akt/PI3K経路及びWnt/β-Cagtenin経路を抑制し、大腸がん細胞の維持・増殖に極めて重要な核内受容体PPARγのタンパク発現を抑制した。大腸がんの予防研究では、大腸発がんの最も初期病変と考えられるACFを標的とするアプローチに加え、大腸がん幹細胞を標的とすることも急務の課題である。本研究では、大腸がん幹細胞の継代培養が可能となるスフェロイド培養に応用した。HT-29, HCT116細胞のスフェロイド形成に対し、活性型ビタミンD3,高極性キサントフィルは大腸がん幹細胞塊Colonosphereを明瞭にアポトーシス誘導し、極めて有望な大腸がん幹細胞の根絶候補脂質であることを見出した。大腸がん幹細胞は化学療法に強い耐性を示すため、複数の分子機構を同時に制御することは大腸がん幹細胞根絶の近道といえる。PPARγ発現を抑制する機能性脂質の組合せにより、大腸がん幹細胞根絶への糸口を見いだした意義は大きい。次年度以降、大腸発がんの過程で発現する核内受容体の機能を解明することにより、化学予防因子の創出に貢献できると期待できる。平成24年度本研究課題『大腸がん化学予防における核内受容体とその標的因子の分子メカニズムの解明』は、概ね順調に進んでいると考える。1)大腸がん化学予防における核内受容体とその標的因子の分子メカニズムを解明する大腸がんの予防研究では、大腸発がんの最も初期病変と考えられるACFを標的とするアプローチに加え、大腸がん幹細胞を標的とすることも急務の課題である。平成23年度の成果をもとに、大腸がん幹細胞の特徴、特性を明らかにし、選択的単離とLive cellimagingにより大腸がん幹細胞を追跡できる体制を創出した。幹細胞と腫瘍内微小環境における網羅的な核内受容体の標的因子の同定と発がんにおける機能解析を進め、大腸がん幹細胞核内受容体を解析し、ビタミンD、レチノイド、キサントフィルによりVDR、RAR、RXR、PPARγが発がん抑制に極めて重要な核内受容体であることを見出した。さらに、大腸がん幹細胞及び大腸がん病態モデルの系で、マイクロアレイ法により、核内受容体の標的遺伝子の同定を進めている。2)大腸がん化学予防を評価できるバイオマーカーの探索、発掘新学術領域研究「蛍光生体イメージ」総括班主催「平成24年度第3回イメージング講習会(東京)」に参加する機会を得た。大腸がんで亢進しているβ-catenin/Tcf転写活性は核内受容体のシグナリングで制御されることに着目し、可視化できれば、大腸がん幹細胞の動態、分化破綻の過程と浸潤・転移の機序が解明できる。
視覚障害者のための周辺状況認知システムの構築とその評価に関する研究

ステレオ視で多地点の距離計測を連続的に行い、距離値が大きく変化する点を検出して下り階段やホーム段差の検出が可能であることを確認した。ステレオ視のセンシング補完として照明不要の超音波距離センサーが利用できることを確認した。白杖には計測器具を一切取り付けるべきではないと判断した。2つのセンシングを組み合わせたウエアラブルシステムと白杖で、視覚障害者のための周辺状況認知システムの構築の可能性を確認した。周辺状況認知に関しての聞き取り調査の結果、視覚障害者は、視覚に頼れない分、聴覚への依存度が高く、耳にイヤホンなどをして行動することは非常に問題があることがわかった。また、画像処理のみに頼ったセンシングでは、検出が照明条件に大きく依存するため、条件によっては認知の不安定を招く恐れを否定できず、視覚障害者の実利用を考えたとき、このことが大きな障害となると判断された。この問題を回避するために、カメラによる周辺状況認知とは別に、障害者が外出時などに利用している白丈に超音波距離センサを設置し、その検出結果も並行利用することを考案した。具体的には、距離センサで、柱や柵などの「障害物認識」や階段・ホーム端などの「段差認識」を危険距離未満にあるかないかのクリティカル認知し、危険距離未満と判断した場合には、白丈を振動させるなどにより緊急的に通知しようとするものである。このため、カメラ画像による計測システムの準備と平行して、超音波距離センサに関する予備実験を行った。杖には地面から60cmの位置に超音波センサを取り付け、サンプリングタイミング20Hzで一般の街路での予備実験を行って得られた結果は以下のとおりである。・超音波距離センサの反射距離検出限界は、6.5m程度であり利用には十分な値である。・道路の角切り部分を直進すると、値が徐々に変化し傾斜波形で捉えることができた。・電柱などの突起物の側面を通ると、凹状の波形で捉えることができた。・停止している車に近づいたり遠ざかったりしたら、動きに合致した波形が得られた。・網目状になる蛇腹フェンスにおいても、反射波形は少し影響を受けたが、確認可能と推定された。周辺状況認知システムの修正と機能の追加を行った。構築した研究システムは正面・斜め前方・左右斜め側面の4方向に向けた超音波距離センサと1台のUSBカメラを備えたもので、超音波による距離センシングと同時に前下方画像の収集を可能とするシステムである。複数の超音波距離センサを使用する場合、互いのセンサから出された超音波の干渉をなくす必要があることが分かったため、計測時にはセンサ間で時間的な差が発生するように修正を加えている。4種類の距離センサデータはCSVファイル、画像はBMPファイル形式で、計測と同時にノートPC内のハードディスクに時系列データとして保存される。データ再生時にはCSVファイルを指定すると直ちにこれらの距離センサデータのグラフを表示し、再生スタートで距離データに対応した画像を表示することができる。また、取得した画像は別画面にてエッジ検出結果を表示しながらHough変換による直線検出を行い、その結果を取得画像に重ねて表示できる。構築した研究システムで、直線路を来て右に90度回りながら下り階段に差し掛かり、数段下るという条件での予備実験を行った。直線路を歩いている際は前・右・左の斜め下方に向けた距離センサからは床面までの距離(約0.8m前後)が計測された。また、前方に向けたセンサからは動きに応じたデータが計測され、右回りをしている際に階段の手すりまで約1.5mを検知したのち、下り階段に体を向けた箇所で、反射物までの距離が約5m程度(エコー無し)という結果となった。この正面前方だけのデータだと障害物のない水平路と判断してしまう可能性があるが、この計測から少し遅れて正面下方を向けた距離センサの値が約1mから4m程度に増加し、斜め下方向に空間があり水平路でないことが判断できた。これらのことから、複数の距離センサを組合せた計測による下り階段認知の有効性を確認することができた。当初構築した周辺状況認知システムに対し大幅な見直しを行い、ウェアラブルシステム構築のめどを立てることができた。下り階段やホーム端などのセンシングでは斜め下方の計測が必要となるが、超音波距離センサでは、床面が滑らかな場合は床面からの反射が直接センサに帰らず、実際より大きな値となって計測されることを確認した。反射が直接得られる条件では、センサを前方と斜め下方の2個を組合せて計測することで、下り階段などが検出できることを確認した。また、当初は障害物を確実に検出できるように広指向性のセンサにてシステム開発を開始したが、計測角約15°と約75°のセンサで計測比較した結果、狭指向性のセンサは幅の狭い障害物などの位置を精度良く検出できることを確認した。カメラ系では、新たに水平にカメラ2台を配置したステレオ視による距離計測を追加した。画像の上部・中部・下部の3ヶ所で距離計測を行うシステムであり、連続計測において距離値が大きく変化する点に着目する。

この距離値の変化点は3ヶ所で時間的なずれが起きるため、上部での変化点で段差検出モードに入り、中部での変化点検出で利用者に注意を促し、下部の変化点が観測された段階で確定情報を与えるなど、周辺状況認知システムへの有効性を確認することができた。視覚障害者への聞き取り調査を実施したことで、白杖は利用者がそれぞれ、たたいたり滑らせたりして独自の使い方をしていることがわかった。白杖はその色で視覚障害者であることを周知するとともに触覚によるセンシング手段であることから、白杖にいろいろな計測装置を取り付けるべきでないと判断し、周辺状況認知はウェアラブルシステムへと方向転換を決定した。ステレオ視と超音波距離センサによる距離計測を組合せることで、照明条件に左右される画像処理と滑らかな床面で誤検出の恐れのある超音波による計測を互いに補完できる可能性を確認した。また、ウェアラブルシステムにすることで両手が自由に使えることになり、白杖を使ってこれまでと同様に状況確認が行えることになる。現在、簡易的なウェアラブルシステムを構築して実験を行っており、今後、ステレオ視と超音波距離センサの計測組合せ条件や認知の判断基準を確立していく予定である。
大腸癌に対するPTEN遺伝子の導入とカフェインの併用療法による相乗的抗腫瘍効果

1,PTENやp53遺伝子の表現系の異なる大腸癌細胞株HCT116 p53(+/+)、HCT116 p53(-/-)、SW480やその正常株CCD-18Co、前立腺癌細胞株DU145、LNCaP等に対し併用療法を行いXTTcell viability assayでCI Isobologramによる相乗効果の評価を行った。HCT116 p53(+/+)(以下HCT116)、HCT116 p53(-/-)、SW480、前立腺癌細胞株DU145で相乗効果が見られ、CCD-18Co、LNCaP細胞では見られなかった。以上より、本相乗効果は細胞の野生型p53遺伝子の有無には無関係だが、野生型PTEN遺伝子を有することに関与することが示唆された。2,併用療法によるPTEN遺伝子の導入効率に対する影響を相乗効果の得られた細胞株と効果の無かった対照株とでFACS analysisやWestern blotting法により評価した。HCT116でPTEN遺伝子の導入効率の上昇を認めたが、CCD-18Coでは有意な上昇は無かった。3,相乗的腫瘍効果を、Hoechst33258によりアポトーシスによるものか定性評価した。HCT116やSW480では有意にアポトーシスを認めたが、CCD-18Coでは認めなかった。4,併用療法の細胞周期への影響を、相乗効果の得られた細胞株と対照正常株で、さらにそれらの細胞株にDNA障害を誘導する放射線とカフェインの併用処置により対照とし、FACS analysisにより比較検討した。HCT116でカフェインによる効果は放射線と同様に、G2期に停止した。CCD-18CoでもG2期停止も誘導されたが有意ではなかった。以上より、野生型PTEN遺伝子を有する細胞株ではPTEN遺伝子の導入により、G2期停止が誘導されることが示唆された。
マクロファージのAktによる環境－免疫－代謝連関の解明と新規糖尿病治療の開発

通常食を摂取したマウスでは、食後にinterleukin (IL)-10の門脈内濃度が上昇しており、このIL-10が肝臓での糖代謝に何らかの作用を持つことが考えられた。初代培養肝細胞においては、生理的濃度のインスリン単独では肝糖新生遺伝子が抑制されないが、IL-10との共刺激では抑制された。IL-10はマクロファージでLPSとインスリンの共刺激により短時間で強力に誘導された。TLR4の機能が低下したC3H/HeJマウスから骨髄移植後のマウスや骨髄特異的インスリン受容体ノックアウトマウスでは随時血糖が高値となり食後の糖新生遺伝子発現抑制が障害されたことから、骨髄系細胞へのLPSとインスリンのシグナルが食後血糖調節に重要と考えられた。さらに、私たちはPI3K-Akt経路の代謝調節での役割を検討するため、骨髄系細胞特異的Akt1/Akt2欠損マウスを用いた。このマウスのマクロファージではインスリン、LPSによるIL-10発現は減弱し、食後の糖新生遺伝子発現抑制が障害された。Aktにより抑制されmTORC1を抑制するTSC2がAkt1/Akt2と同時に骨髄系細胞特異的に欠損したマウスではmTORC1が活性化され、コントロールと同等の摂食反応が見られたことから、マクロファージのAkt-mTORC1シグナルが食後血糖調節に重要と考えられた。高脂肪食を摂取し肥満したマウスでは内臓脂肪組織マクロファージのIL-10発現が低下しており、食後の糖新生遺伝子発現が抑制されなかったが、アデノウイルスを用いてIL-10を強制発現すると食後血糖は低下し肝糖新生遺伝子発現は抑制された。これらの結果から、マクロファージが食後腸管由来のLPSとインスリンに反応しAkt-mTORC1依存的にIL-10を発現し、インスリンと協働して肝糖新生を抑制する経路が生理的な状態での食後糖代謝調節に重要と考えられた。マクロファージ特異的Akt欠損マウス(LysMDKOマウス)では随時血糖が高く、摂食による肝臓糖新生関連酵素の発現抑制がコントロールと比較し弱くなっているという過去の検討から、マクロファージのAktを介した経路が血糖値の上昇を抑制する可能性を考え、食後分泌されるインスリン、および食後血中濃度が上昇するLPSによりマクロファージのAkt・mTOR経路を活性化することにより誘導されるIL-10に注目し検討を行った。今回の研究で食後に肝臓に至る門脈血のIL-10濃度が上昇するが、この濃度上昇はLysMDKOマウスや肥満マウスでは見られず、IL-10が代謝調節において重要である可能性が考えられた。IL-10で初代培養肝細胞を刺激すると、インスリンと協働して糖新生関連酵素の発現が抑制され、さらに肝臓でのIL-10受容体発現をshRNAを用いて抑制すると、LysMDKOマウスと同様に摂食時の糖新生抑制が障害されたことから、摂食時の生体内の変化によるマクロファージのIL-10産生が糖代謝調節に重要であると考えられた。また、mTORが活性化された状態になりIL-10産生が増加するマクロファージ特異的Akt1/Akt2/TSC2ノックアウトマウスでは摂食時の糖新生抑制がコントロールマウスと同様にみられたことから、Akt-mTOR経路がマクロファージによる摂食後の糖新生抑制に重要であると考えられた。さらに、LPSの受容体であるTLR4の機能が低下したマウスから骨髄移植を受けたマウスで食後糖新生の抑制が弱くなることから、これまで炎症や高血糖を惹起すると考えられてきたTLR4の経路が食後血糖上昇の抑制に重要であることが分かり、IL-10が肥満糖尿病の新たな治療のツールとなる可能性のみならず、免疫が摂食など環境への暴露にいかに反応するかが代謝に重要であることが分かり、今後の検討課題となった。当初の研究計画の結果は概ね判明しており、今後論文発表を通じて公表する予定である。

高脂肪食を摂取し肥満したマウスでは内臓脂肪組織マクロファージのIL-10発現が低下しており、食後の糖新生遺伝子発現が抑制されなかったが、アデノウイルスを用いてIL-10を強制発現すると食後血糖は低下し肝糖新生遺伝子発現は抑制された。これらの結果から、マクロファージが食後腸管由来のLPSとインスリンに反応しAkt-mTORC1依存的にIL-10を発現し、インスリンと協働して肝糖新生を抑制する経路が生理的な状態での食後糖代謝調節に重要と考えられた。1肥満モデルでのマクロファージのAktシグナルの変化、その変化に関わる因子の解明を目指す。2マクロファージのAktを介したIL-10分泌経路を肥満糖尿病の治療に応用する可能性について検討を開始するため、IL-10による肝臓での代謝調節機構の解明を目指す。3肥満状態が免疫の環境への反応性をどのように変化させるかを検討するため、肥満モデルでの免疫細胞の遺伝子発現変化の解明を目指す。
頭頚部癌、食道癌に対する微粉末磁性体を用いた磁場誘導組織内温熱療法の研究

本研究は頭頸部癌、食道癌に対して磁性体を用いた磁場誘導組織内温熱療法の抗腫瘍効果を検討したものである。磁場発生装置は最大出力10kw、周波数64kHzであり、内径7cmと14cmの誘導コイルがあり、中心で最大450ガウスの磁場が得られる。磁性体を微粉末状にしてさらにカチオニックリポソームで封入したもの(Magnetic Cationic Liposome:MCL)を用いた。まずVX-7移植舌腫瘍に対してMCLを局注し磁場誘導組織内加温法の抗腫瘍効果を検討した。加温は30分の1回加温とした。その結果、腫瘍内は43°C以上が観察され、4週後には治療群においては腫瘍は著明な減少を示し、病理組織学的検討においても、腫瘍細胞はみられなかった。次にMCLの頸部転移リンパ節への移行量を測定し、転移リンパ節への温熱療法の効果を検討した。その結果、注入後3日目のリンパ節内のMCL量が一番多く観察された。よって注入後3日目に頸部に対して磁場を照射した結果、4週後では加温された転移リンパ節転移は腫瘍組織は認めず、対照群に比べて著明な効果が得られた。次に患側の外頸動脈からカテーテルを挿入し、MCLを動脈より注入し舌腫瘍への組織内移行を検討した。その結果、どの時点においても舌腫瘍内にはMCLの移行がみられず、舌腫瘍に達するまで血管壁にMCLが吸収されてしまうことが考えられた。進行性食道癌治療は磁場誘導組織内温熱療法(10分間、2回)とCDDP:7mg/m2x5days,5-FU:330mg/m2x7daysの化学療法を併用した。その結果、ステントの温度は50°Cが計測された。結果はCR:1例、PR:6例、NC:3例であった。CR例は病理組織学的にも腫瘍細胞はみられなかった。また摂食困難が解消された症例が5例みられた。このようにステントを用いた磁場誘導組織内温熱療法と化学療法の併用は進行性食道癌の局所の進行を抑制し、進行癌患者のQOLを高めることが確認され、有用な治療法として期待される。微粉末磁性体としてマグネタイトにカチオニックリポソームを被膜し、マグネタイトを核としたリポソームであるMagnetic Cationic Liposomes(MCLs)を作整した.そのMCLsを日本白色家兎のVX-7移植舌腫瘍に局注し、その温度分布と抗腫瘍効果について検討した.まずMCLsの至適投与量を検討するためにMCLsを0.2ml,0.5ml,1.0mlをVX-7移植舌腫瘍が直径10mmの時点でそれぞれを注入し、高周波磁界380Oeの中で30分間温熱療法を行い、腫瘍内温度を2カ所(腫瘍中心部、腫瘍辺縁部)計測した。その結果、MCLsが0.2mlでは腫瘍中心部では温度が43°Cが得られたが、辺縁部ではそれが得られず、MCLsを0.5m1局注した場合、腫瘍中心部が約50°Cで腫瘍辺縁部でも43°Cが得られた。

MCLsが1mlの場合は腫瘍中心部では約60°Cで、辺縁部でも50°Cであり、その結果、MCLsの投与量は0.5mlが至適投与量であるという結論が得られた.VX-7移植舌腫瘍が直径10mmの時点でMCLs0.5mlを局注し、高周波磁界380Oeの中で30分間温熱療法を1回行った.その後、経時的(1週、2週、4週)に腫瘍増殖について肉眼的、組織学的に検討した.またVX-7移植舌腫瘍が直径10mmの時点でMCLsを0.5m1局注のみの処置をしたものをコントロールとした.腫瘍内温度は温熱療法開始後速やかに上昇し、43°C以上が確実に得られ、また温度は安定していた。腫瘍増殖は2週目には約腫瘍体積は1/2になり、4週目には腫瘍の消失を認めた.一方コントロール群で腫瘍は徐々に増大し、4週目には約3倍の達した.磁性体を用いた磁場誘導組織内加温法であるImplant Heating System(IHS)は磁性体を腫瘍内に埋入し腫瘍組織内より加温する新しい組織内加温法である。しかしこの方法は、磁場に対する磁性体の方向により発熱量が低下し、また腫瘍内部に多数のインプラント磁性体を刺入するため外科的侵襲が大きかった.それゆえ頭頚部への応用は解剖学的に困難をきわめ、この問題を解決すべく磁性微粒子をリン脂質二重膜で被覆した微粉末磁性体Magnetite Cationic Liposomes(MCL)を開発し動物実験的に応用した.第一段階として、パピローマウイルス由来の兎VX-7の細胞系を用いて舌腫瘍モデルを作製し、MCLを局所注入後磁場を照射し、照射中の組織内温度ならびに経時的に抗腫瘍効果について検討した.その結果、照射開始直後より腫瘍内温度は急激に上昇し目的温度(43°C)に達した.また照射中、その温度を維持することも可能であった.一方、抗腫瘍効果においても磁場を照射しない対照群に比し、照射群の腫瘍は有意に減少した.以上より、MCLを用いた組織内加温療法は頭頚部腫瘍の治療に有用であることが確認できた.第二段階として、腫瘍組織のみをより選択的に加温すべく、経血管的に腫瘍組織内にMCLを集積させ加温することを試みた.まず兎総頚動脈より血管カテーテルを挿入し外頚動脈内へ走行させ、MCLを注入した.舌への移行は、注入後に軟X線の撮影と舌を摘出し腫瘍内のMCL濃度を測定することで確認した.その結果、MCLは腫瘍栄養血管が多く分布している腫瘍辺縁部に均一に分布し、また組織内濃度も加温に十分な量存在していた.今後、この腫瘍にも磁場を照射することで腫瘍内の温度変化と抗腫瘍効果について確認する予定である.頭頚部癌に対する治療は機能障害、副作用を最小限に抑える治療が求められており、そのため我々は温熱療法を頭頚部癌に対し利用してきた。従来の外部加温法とは異なる磁性針を用いた磁場誘導組織内温熱療法(Implant Heating System)は化学療法との併用のみで頭頚部癌に対する良好な治療結果を示してきたが、より外科的侵襲の少ない発熱体として微粉末磁性体をリン脂質二重膜で被覆したMagnetite Cationic Liposomes(MCLs)に近年我々は着目してきた。すでに兎VX7舌腫瘍に対しその抗腫瘍効果は確認されており、本年度はMCLsを舌腫瘍部に均等に注入することを目的に外頚動よりカテーテルを用いて動注する方法、またMCLsの組織移行性に着目し舌癌頚部リンパ節転移に対するMCLsを用いた温熱療法を動物実験的に検討した。頚部リンパ節転移に対しては、兎VX7舌腫瘍頚部リンパ節転移モデルを作成した後に、兎舌腫瘍にMCLsを局注し頚部リンパ節への移行量を経日的に観察した結果、局注後3日目が最もMCLsが存在していることを確認した。以上の結果を踏まえた上で舌原発巣への温熱療法施行後、3日後に再度舌へMCLsを局注し頚部に温熱療法を施行した。
国民国家形成と遺影の成立に関する民俗学的研究

今年度は最終年度であり、現在までの調査の総括と補足調査を行った。まず、2005年9月に開催された日本宗教学会学術大会において、パネル「死者の祭祀と供養-集団性と個人性の葛藤と共存」のなかで「死者に対する慰撫と顕彰」というタイトルで発表した。当該科研費の研究成果をふまえ、岩手県中部においては当初、哀れむべき慰撫される死者たちが来世の幸福な姿として絵額にされたが、不幸な慰撫される存在の延長上にあった戦死者が、御真影等の肖像形式となり、顕彰として写真を使用するようになった。それ以降、不幸な死者だけでなく、天寿を全うした老人などの遺影も奉納されるようになり、死者が顕彰される存在として捉えられるようになったことを報告した。さらに今までの成果のうち、岩手県宮守村長泉寺の絵額・遺影調査の資料を整理し、「近代における遺影の成立と死者表象」という論考をまとめ、『国立歴史民俗博物館研究報告』132号に掲載された。ここでは絵額の成立と特徴を詳細に検討し、絵額が供養を目的としていること、夭折の死者や連続して死亡した使者など特に慰撫すべき存在であること、ある程度のパターンができていることなどが明らかになった。そうした絵額から遺影への変化は、戦死者において顕著であり、そこには顕彰のまなざしがあり、それ以降になると不幸な死者にも遺影を用いることがわかってきた。こうした遺影への変化は、表象のあり方が現世の記憶を基盤にしただけでなく、写真それ自体が死者そのものの表象として使われるようになり、人々の遺影への意味づけは多義的になっていた。こうして近代の国民国家形成の過程において、とくに戦死者の祭祀との関連から、死者の表象のあり方が大きく変わるとともに、死の意味づけを変えていったこと明らかになった。1供養絵額、遺影奉納の分布の調査について遠野市を中心とする岩手県中央部における供養絵額、肖像画、遺影写真の奉納習俗について、まず分布の傾向を把握するため、盛岡市、東和町、北上市などいくつかの寺院について聞き取り調査を行った。そこで、現在では基本的に奉納習俗を取りやめ、遺族などに変換している、もしくは処分している寺院が多いことがわかった。さらにこうした奉納は檀家におけるすべての死者について行われるわけではなく、子供や青年男女、若い母親、自殺者など天寿を全うしない死者に関して奉納する傾向が見られることが明らかになった。今後は全体的な分布と絵額等の奉納習俗のない地域の供養法について検討する必要がある。2供養絵額、遺影奉納の変遷の調査についてさらに遠野市博物館の協力を得て、遠野市内で所蔵されている供養絵額資料の把握をすることができ、絵額の内容から死者の年齢や傾向などについて現在調査を進めている。こうした事例の中で宮守町長泉寺についてはすべての絵額や遺影写真について個別に撮影を行い、絵や写真などの内容などを把握することができた。現在過去帳を調査中であり、死亡日や年齢などデータの照合を継続して行う。また絵額や肖像画は地元の絵のうまい人など必ずしもプロが描いていたわけではないことが明らかになった。3山形ムカサリ絵馬習俗及び欧米のメモリアリズムについて一方、山形県山形市、村上市を中心に分布するムカサリ絵馬については、現地調査の結果、結婚の様子を描いたムカサリ絵馬よりも前から、死者が寺社へ参詣をする様子を描いた絵馬を奉納する習俗が先行しており、この場合には未婚の男女だけではなく、母子などの画像もあり、天寿を全うしない死者に対する供養として行われていることがわかった。欧米のメモリアリズムについては、現存文献を収集し調査中である。今年度は、絵額の悉皆調査の他、岩手県下の寺院約600軒にアンケート調査をおこなった。現在詳細については分析中であるが、広範囲で遺影の奉納が見られたことがわかり、絵額の奉納があまり行われていない寺院においても写真が奉納されている場合がみられた。岩手県下においては、曹洞宗が圧倒的に多いが、他宗派においても写真の奉納がみられるため、必ずしも宗派の教義に基づく慣習ではなく、地域的な、民俗的な慣習であることがわかった。しかし現在はそうした習俗も廃止されつつあることが把握でした。特に本堂や屋根の改修を期にしたり、奉納する場所が不足したことを理由にしている場合がみられる。また絵額、肖像画、遺影写真と継続して悉皆調査を行っている宮守町の長泉寺の額については、割合と高位の戒名の死者の額が奉納されている傾向がわかる。その中には当初受けた戒名からより高い階位の戒名を受ける贈号が行われており、同時に仏具や袈裟などを奉納するなど特別な供養が併せて行われていることがわかる。さらに供養のための他の奉納物についての調査も行っているが、子供に対しては人形や着物、草履など、また海で遭難した死者にたいしては船の模型などさまざまな種類の奉納物があり、そうした供養のための奉納物の一環として遺影があることが明らかになった。そのなかで戦死者の遺影は各地域においてかなり目立っている。こうしてみると戦死者は天寿を全うしない異常死でありながら、一方では顕彰すべき存在として、特異な存在として人々に受け止められていることがわかる。

当該科研費の研究成果をふまえ、岩手県中部においては当初、哀れむべき慰撫される死者たちが来世の幸福な姿として絵額にされたが、不幸な慰撫される存在の延長上にあった戦死者が、御真影等の肖像形式となり、顕彰として写真を使用するようになった。それ以降、不幸な死者だけでなく、天寿を全うした老人などの遺影も奉納されるようになり、死者が顕彰される存在として捉えられるようになったことを報告した。さらに今までの成果のうち、岩手県宮守村長泉寺の絵額・遺影調査の資料を整理し、「近代における遺影の成立と死者表象」という論考をまとめ、『国立歴史民俗博物館研究報告』132号に掲載された。ここでは絵額の成立と特徴を詳細に検討し、絵額が供養を目的としていること、夭折の死者や連続して死亡した使者など特に慰撫すべき存在であること、ある程度のパターンができていることなどが明らかになった。そうした絵額から遺影への変化は、戦死者において顕著であり、そこには顕彰のまなざしがあり、それ以降になると不幸な死者にも遺影を用いることがわかってきた。こうした遺影への変化は、表象のあり方が現世の記憶を基盤にしただけでなく、写真それ自体が死者そのものの表象として使われるようになり、人々の遺影への意味づけは多義的になっていた。こうして近代の国民国家形成の過程において、とくに戦死者の祭祀との関連から、死者の表象のあり方が大きく変わるとともに、死の意味づけを変えていったこと明らかになった。
周波数可変サブ・ミリ波帯ジャイロトロンの試作とサブ・ミリ波分光への応用の検討

1.サブ・ミリ波帯ジャイロトロンの設計と試作62年度サブ・ミリ波帯ジャイロトロンに不可欠の強磁場系(SCマグネット)を整備し、最大磁場強度8Tまで発生できるようにした。また、計算機シミュレーションによって、電子銃と空洞共振器の最適設計を行ない、設計に基ずいて製作し、これらを組合せてサイクロトロン高調波動作を用いた発振テストを行なった。サブ・ミリ波帯ジャイロトロンに必要な2次及び3次高調波動作の資料を得た。63年度電子銃と空洞共振器を組合せた系に対するシミュレーション・コードを開発し、これを用いて、サブミリ波帯ジャイロトロンの最適設計を完了した。株式会社東芝に依頼して、封じ切り型のサブ・ミリ波帯ジャイロトロンを製作した。これを、62年度に整備した8TSCマグネット内に設置して、装置全体の構成を完了した。現有の高電圧パルス電源(70KV、10A)を用いて動作させることにより、サイクロトロン2次及び3次高調波で、それぞれ380GHz(波長0.8mm)、560GHz(波長0.5mm)のサブ・ミリ波を発振させることができる。2.短ミリ波帯及びサブ・ミリ波帯ジャイロトロンの応用(1)開発したジャイロトロンを光源とするサブ・ミリ波分光を固体物性の研究適用することを検討した。(研究会2回開催)まず、手始めに、2mm波帯でのESRのための計測系を整備し研究が緒についた段階にある。(2)プラズマ散乱計測装置の光源として用い、京大理学部のWT-3トカマク及びシドニー大学のTORTUSトカマクの散乱計測を行なった。(3)ジャイロトロンの円形導波管モード出力を直線偏向モードに変換するための準光学的回路素子の開発を行ない、これをトカマク装置に設置して、プラズマ散乱計測のために用いた。電子サイクロトロン高調波における負吸収現象(サイクロトロン高調波メーザー作用)を用いて、比較的高い効率で高出力の発振を得ることによってジャイロトロンの超高周波数化を計り、これをサブ・ミリ波分光の光源として用い、多方面の極限技術の飛躍的発展をうながすことを目的として研究を行い、以下に示す成果を得た。1.サブ・ミリ波帯ジャイロトロンの最適設計:前年度に行った電子銃と空洞共振器の計算機シミュレーションの結果に基づいて、さらに両者に改良を加えた。電子銃と空洞共振器を組合せた系に対するシミュレーション・コードを開発し、これを用いて、サブ・ミリ波帯ジャイロトロンの最適設計を完了した。2.サブ・ミリ波帯ジャイロトロンの製作:上記の最適設計に基づいて株式会社東芝に依頼し、封じ切り型のサブ・ミリ波帯ジャイロトロンの製作を行った。これを、前年度に製作した8TSCマグネット内に設置して、装置全体の構成を完了した。現有の高電圧パルス電源(最大定格70KV、10A)を用いて動作させることにより、サイクロトロン2次及び3次高調波で、それぞれ380GHz、560GHzのサブ・ミリ波を発振させることができる。3.短ミリ波帯及びサブ・ミリ波帯ジャイロトロンの応用(1)開発したジャイロトロンを光源とするサブ・ミリ波分光を固体物性の研究に適用することを検討した。まず、手始めに、2mm波帯でのESRのための計測系を整備し、研究が緒についた段階にある。(2)プラズマ散乱計測装置の光源として用い、京大理学部のWT-3トカマク及びシドニー大学のTORTUSトカマクの計測を行った。(3)ジャイロトロンの出力を直線偏向モードに変換するための準光学的回路素子の開発を行い、プラズマ散乱計測のために用いている。
フェライト化重金属処理法における妨害物質の影響

本研究では、フェライト化処理の指針を得るだけでなく処理の可能性を広げるために、処理評価の指標としてフェライト粒子の飽和磁化、粒度分布及び密度を選び、それらと重金属ならびに妨害物質の種類及び濃度との関係を詳細に検討してきた。さらに、スラッジの再利用の可能性を検討するために、規定の鉄量を加える通常処理法、その鉄量より多量に加える鉄増量処理法、鉄増量処理と同量の鉄を加えるが2回に分けて加える2段階処理法の3種のフェライト化処理法を試みた。その結果、フェライト化重金属処理法における妨害物質である有機化合物及びリン酸含有の影響について、いくつかの興味ある結果が得られた。有機化合物含有廃液の場合、その種類によってフェライト反応に対する妨害の程度は異なる。クエン酸は鉄イオンとともに液相に溶解しているため、飽和磁化にはあまり影響を及ぼさず、重金属廃液などの場合のように飽和磁化の急激な低下は示さない。メタノールの場合は不純物の形成などが非常に少ないために、その飽和磁化-希釈倍立率曲線はクエン酸の曲線より水平軸に沿って低希釈倍率側へ大きく移動する。カドミウム-リン酸混合系から得られたフェライトスラッジの飽和磁化は、リン酸濃度330mg/lを超えると急激に減少する。溶出試験結果から、2段階処理より得られたフェライトスラッジは通常処理及び鉄増量処理より得られたものに比べて、カドミウムの溶出濃度が低いということが明らかとなった。このことは、2段階処理を行えばマグネタイトによる粒子表面上への被覆の効果があることを示唆する。リン酸濃度の高い廃液に対しては、pH調整による前処理によりリン酸の約70%が除去でき、その後得られたフェライトスラッジの飽和磁化は前処理を行っていないものに比べて非常に高く、再利用可能な非常に安定なスラッジの生成がみられた。平成3年の研究では、フェライト化処理の指針を得るだけでなく処理の可能性を広げるために,処理評価の指標としてフェライト粒子の飽和磁化、粒度分布及び密度を選び、それらと重金属ならびに妨害物質の種類及び濃度との関係を詳細に検討してきた。その結果、フェライト化重金属処理法における妨害物質であるリン酸及び有機化合物含有の影響について、いくつかの興味ある結果が得られた。フェライト反応妨害物質であるリン酸イオンを含有した廃液の場合、各種重金属を含有した廃液に対する水酸化物や副生成物と同じく、系内に一部形成されるリン酸鉄や遊離のPO_4イオンが、フェライト生成反応を妨害する不純物としての役割を果たす。メタノ-ルの場合は不純物の形成などが非常に少ないために、その飽和磁化ー希釈倍率曲線はクエン酸の曲線より水平軸に沿って低希倍率側へ大きく移動する。種々のカルボン酸を比較した場合、その種類により共存濃度に対するフェライト化処理妨害の程度は異なること、処理対象物質としてのNiを含まない系において、フェライト化反応の妨害となる酒石酸及びクエン酸の混入量が少ないところでは、Feはすべてスラッジ中に存在し、カルボン酸の共存濃度が高くなるにつれ、不純物としてのFe粒子の増加により飽和磁化が減少すること、カルボン酸がNiの除去に及ぼす影響については安定度定数によりある程度説明がつくことなど興味あるいくつかの事実が明らかとなった。

本研究では,フェライト化処理の指針を得るだけでなく,処理の可能性を広げるために,フェライト化反応の妨害物質であるリン酸を含有する重金属廃液に対して,規定の鉄量を加える通常処理法,その鉄量より多量に加える鉄増量処理法,鉄増量処理と同量の鉄を加えるが2回に分けて加える2段階処理法の3種のフェライト化処理法を試みた。処理評価の指標としては,フェライト粒子の飽和磁化,粒度分布及び密度を選び,それらと重金属ならびに妨害物質の種類及び濃度との関係を詳細に検討するとともに,溶出試験結果についても評価を行った。その結果,フェライト化重金属処理法における妨害物質であるリン酸の影響について,いくつかの興味ある結果が得られた。カドミウム-リン酸混合系から得られたフェライトスラッジの飽和磁化は,リン酸濃度330mg/lを超えると急激に減少する。溶出試験結果から,2段階処理より得られたフェライトスラッジは通常処理及び鉄増量処理より得られたものに比ベて,カドミウムの溶出濃度が低いということが明らかとなった。このことは,2段階処理を行えばマグネタイトによる粒子表面上への被覆の効果があることを示唆する。すなわち,カドミウムの溶出は,フェライト粒子表面に吸着した水酸化カドミウムに起因すると考えられる。リン酸濃度の高い廃液に対しては,pH調整による前処理によりリン酸の約70%が除去でき,その後得られたフェライトスラッジの飽和磁化は前処理を行っていないもにの比ベて非常に高く,再利用可能な非常に安定なスラッジの生成がみられた。フェライト化処理後固液分離して得られた処理水に含まれるカドミウム濃度は,中和凝集沈澱法から得られたものに比ベて非常に低く,高pH領域で高い溶解度を有するカドミウムなどの重金属の処理に対してもフェライト法は非常に有効であることがわかった。
双極子追跡法による「てんかん」焦点位置推定

双極子追跡法では被験者の頭蓋の実形状を計測し、頭蓋内部は一様な導体と仮定している.しかし頭蓋内部の導電率は一様ではなく、ことに頭蓋骨の導電率は他に比べると約100分の1程度であるから、どうしても補正をしなければならない。この補正をどのようにするかが、双極子追跡法の最大の問題点である。頭蓋内部の電気的な不均一性を計算に取り入れることができれば、双極子追跡法は非常に信頼性があり、かつまた取り扱いが簡便・安価で実用性が高い新しい測定法になる。そこでこれを解決するためにスエ-デンのウプサラ大学病院のHagbarth教授およびBlom教授と共同研究を行なってきた。てんかんは焦点と呼ばれる部位からの電気的な異常信号によって脳の他の部分の異常発振が誘起されて発作が起こる。てんかん治療するためには焦点を外科的に切除する必要がある。そこで焦点の位置を確認するために頭蓋骨に穴を開けて硬膜と大脳皮質との間に電極を挿入して異常電位の発生場所を調べるのであるが、その際に同病院の倫理委員会および患者の許可を得て電極間に微弱なパルス状の電流を流して人工的な双極子を作った。それによって発生した頭皮上電位から、実形状一様導体で近似した頭蓋モデルを用いて双極子の位置を求めた。人工的な双極子の位置と実形状一様導体頭蓋モデルによる双極子の推定位置とを比較することによって、補正のデ-タを得ようとするものである。頭蓋骨の導電率は他の組織の導電率に比べてかなり小さいので、頭蓋内部を一様導体とすると推定位置にズレが生ずる。このズレの位置を求めたためにできるだけ多様の患者についてのデ-タを得る必要があり。平成3年9月22日106日まで中島および岡本が、また同10月210月17日まで本間がウプサラ病院に赴いてHagbarth教授およびBlom教授と共同で3人の患者についての測定を行なった。これらの結果によると、実形状一様頭蓋モデルによる双極子位置の推定結果はいずれも真の位置から約3335%だけ内部に位置がすれることが明らかになった。したがって、実形状一様頭蓋モデルで推定した双極子の位置を50%だけ外部にずらせば、ほぼ正確な電源の位置が得られることになる。しかし、そのためには頭蓋の中心を求めなければならないが、球形からかなりずれている頭蓋の場合には中心を適切に求めるのが困難である。さらに頭蓋下部の骨の厚さは非常に複雑な形をしているので補正ができない。これらの困難を解決するには、さらに現実に近い頭蓋モデルを採用しなければならない。本年度の研究の後半では「実形状3層頭蓋モデル」の骨組みが出来上がった。頭蓋を頭皮・頭蓋骨・脳組織の3層に分け頭蓋骨の形を正確にモデルに取り入れ、それぞれの層の導電率を適当にするとそのままで正確な電源の位置が推定されるはずである。実形状3層頭蓋モデルの妥当性を確認するために武者は平成4年1月262月2日にかけてウプサラの大学病院を訪れて、硬膜下電極への通電実験と同時にX線CTによる頭蓋骨形状の精密測定を行なった。現在結果は解析中である。この一連の実験によってわれわれがこれまでに開発をしてきた双極子追跡法は完成し、我が国独自の新技術として完成するであろう。

これらの結果によると、実形状一様頭蓋モデルによる双極子位置の推定結果はいずれも真の位置から約3335%だけ内部に位置がすれることが明らかになった。したがって、実形状一様頭蓋モデルで推定した双極子の位置を50%だけ外部にずらせば、ほぼ正確な電源の位置が得られることになる。しかし、そのためには頭蓋の中心を求めなければならないが、球形からかなりずれている頭蓋の場合には中心を適切に求めるのが困難である。さらに頭蓋下部の骨の厚さは非常に複雑な形をしているので補正ができない。これらの困難を解決するには、さらに現実に近い頭蓋モデルを採用しなければならない。本年度の研究の後半では「実形状3層頭蓋モデル」の骨組みが出来上がった。頭蓋を頭皮・頭蓋骨・脳組織の3層に分け頭蓋骨の形を正確にモデルに取り入れ、それぞれの層の導電率を適当にするとそのままで正確な電源の位置が推定されるはずである。実形状3層頭蓋モデルの妥当性を確認するために武者は平成4年1月262月2日にかけてウプサラの大学病院を訪れて、硬膜下電極への通電実験と同時にX線CTによる頭蓋骨形状の精密測定を行なった。現在結果は解析中である。この一連の実験によってわれわれがこれまでに開発をしてきた双極子追跡法は完成し、我が国独自の新技術として完成するであろう。
ヒドロゲナーゼ活性部位の人工構築

還元系酵素反応で最も重要な役割を担っているヒドロゲナーゼには,[Ni-Fe]型酵素と[Fe-only]型酵素とがあり,本研究ではその活性部位構造構築の人工構築と水素分子活性化反応などの酵素機能の解明を目的とする。特に、合成が困難とされている鉄/ニッケル複核型モデル錯体の創製をすすめ,[Ni-Fe]型ヒドロゲナーゼ活性部位の幾何構造に迫ることをめざし,本年度は構成単位となる鉄錯体とニッケルを合成した。また若干の複核化反応も試みた。ヒドロゲナーゼには,[Ni-Fe]型酵素と[Fe-only]型酵素とがあり,我々の研究室ではその活性部位構造構築の研究をすでに開始している。特に鉄/ニッケル複核錯体の合成をすすめ,[Ni-Fe]型ヒドロゲナーゼ活性部位の構造に迫ることをめざし,本年度では,まず構成単位となる鉄錯体とニッケルを合成した。また若干の複核化反応を試みた。本研究は困難な合成・単離技術が要求されるが,研究分担者は実験技術を上達させ,連日夜遅くまで本研究に邁進している。
仲介因子CBPを介した遺伝子発現制御ネットワークの研究

これまでにいくつかのコアクティベーターやコリプレッサーなどの転写仲介因子が同定されできたが、多くの基本的な問題が現時点では不明であり、今後の研究の進展が期待されている。本研究では、仲介因子を介した遺伝子発現制御のメカニズムを理解するため、1)コアクティベーターCBPを介した多様な転写因子間の相互作用の解析、2)ショウジョウバエやマウス変異体を用いたCBPの生理機能の解析などの項目について研究を行った。1. CBPを介した転写制御機構の解析:転写因子ATF-2にCBPが結合し、転写活性化を促進することを見い出した。この場合にはCBPはATF-2のC端側に存在するb-ZIP構造を有するDNA結合ドメインに結合する。CBPが結合しない場合にはDNA結合ドメインはN端側と分子内で結合し、隠された状態になっている。従って、CBPの結合はこの分子内マスキングを解除する役割を果たすことが示された。2.ショウジョウバエCBP変異体を用いた解析:ショウジョウバエCBP変異体を解析し、変異体においてはdpp遺伝子の腹側での発現が上昇していることが示された。従って、CBPはある種の遺伝子の転写抑制にも関与することが分かった。3.マウスCBP変異体の解析:マウスCBPホモ変異体を解析し、形態形成・造血・血管形成などに異常が見られることを明らかにした。転写コアクティベータ-CBPは転写因子CREBに結合するコアクティベータ-として同定され、最近c-Jun、核内ホルモン受容体、c-Mybなど多くの転写因子にも結合し、これらの因子による転写活性化に必須であることが分かって来た。一方ヒトCBP遺伝子が顔面奇形などを伴う常染色体性優性遺伝病Rubinstein-Taybi syndromeの原因遺伝子あることが報告されていた。しかし、CBPの量が半減すると形態異常を生じる機構については不明であった。私達はショウジョウバエmyb変異体をスクリーニングする過程で、ショウジョウバエCBP(dCBP)変異体を分離することができ、胚がねじれていたことからこの変異体をnejire(nej)と名付けた。nej変異体では形態形成に重要なsegment polarity遺伝子engrailed及びwinglessの発現が顕著に低下していた。これらの遺伝子はhedgehogシグナル伝達系において転写因子Cubitus interruptus(Ci)(動物細胞のGlioblastomaがん遺伝子のホモログ)によってに活性化される。分子レベルでの解析によって、dCBPはCiに結合し、Ciの転写活性化能に必須であることが示された。また、nej変異体の胚がねじれる機構を解析した所、背腹の極性決定に重要なtwist遺伝子の発現が消失していることが原因であった。一連の解析の結果、dCBPが転写因子Dorsal(NF-κBのショウジョウバエホモログ)に結合し、Dorsalがtwist遺伝子の転写を活性化するのに必須であるため、nej変異体ではtwist遺伝子の発現が無くなることが分かった。一方、動物細胞において、CBPの量が半分になると形態異常が生じるかどうかを検討するため、CBP欠損ヘテロマウスを作製した。ヘテロ変異体において、頭蓋骨、肋骨、椎骨などに異常が観察され、その一部はRubistein-Taybi syndromeに見られる骨形成異常と類似のものであった。またヘテロ変異体において、Bmp-7の発現が低下していることが確認された。そしてこれらの異常はマウスの系統によって異なることが見い出された。これまでにいくつかのコアクティベーターやコリプレッサーなどの転写仲介因子が同定されてきたが、多くの基本的な問題が現時点では不明であり、今後の研究の進展が期待されている。

1.CBPを介した転写制御機構の解析:転写因子ATF-2にCBPが結合し、転写活性化を促進することを見い出した。この場合にはCBPはATF-2のC端側に存在するb-ZIP構造を有するDNA結合ドメインに結合する。CBPが結合しない場合にはDNA結合ドメインはN端側と分子内で結合し、隠された状態になっている。従って、CBPの結合はこの分子内マスキングを解除する役割を果たすことが示された。2.ショウジョウバエCBP変異体を用いた解析:ショウジョウバエCBP変異体を解析し、変異体においてはdpp遺伝子の腹側での発現が上昇していることが示された。従って、CBPはある種の遺伝子の転写抑制にも関与することが分かった。3.マウスCBP変異体の解析:マウスCBPホモ変異体を解析し、形態形成・造血・血管形成などに異常が見られることを明らかにした。
嫌気性3床法における脂質分解に及ぼす生物膜形成の役割

脂質含有低濃度排水を処理している嫌気性ろ床の内部の細菌群分布について検討した結果、ろ材に付着したタンパク質分解細菌およびグルコース分解細菌の菌数は反応槽中部に浮遊したタンパク質分解細菌およびグルコース分解細菌の菌数とほぼ等しかった。しかし、脂質分解細菌については、酢酸資化性メタン生成細菌および水素資化性メタン生成細菌と同様に浮遊部分と比較してろ材充填部分が高い値を示したことから、ろ材充填はろ材充填部分へのメタン生成細菌および脂質分解細菌の集積に対して効果が大きいと考えられる。従って、脂質分解およびメタン生成段階が律速段階である場合には、ろ材を充填することで反応槽全体の除去率を向上させることができると考えられる。脂質含有排水の嫌気性分解の中間代謝産物である高級脂肪酸の主要成分の一つにパルミチン酸がある。このパルミチン酸による各細菌群の活性に対する阻害性は、濃度の増加につれて強くなり、阻害性の特徴としては、基質分解に要する時間が長くなること、あるいは、遅滞期が長くなることが挙げられる。セルロース、グルコース、酢酸、プロピオン酸およびゼラチン分解細菌群に対するMIC_<50>(単位菌体量当たりの基質分解活性が1/2に低下するときのパルミチン酸濃度)は、それぞれ2.06mM/g protein、4.23mM/g protein、12.8mM/g protein、78.8mM/g proteinおよび141mM/g protein以上であったことから、これらの異なった細菌群に対する高級脂肪酸の阻害性の強い順は、セルロース>グルコース>酢酸>プロピオン酸>ゼラチンである。このため脂質と共にその中間代謝産物である高級脂肪酸による阻害性の強いセルロース等を含有している排水を処理する場合には処理方法を検討する必要がある。各細菌群の疎水性相互作用力と高級脂肪酸による阻害性との関係について検討した結果、疎水性割合の小さい細菌群は疎水性割合の大きい細菌群と比較して、高級脂肪酸の阻害性が弱いことが明らかになった。