hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯周病原菌の複数菌感染による宿主細胞侵入機構の解析と新規制御法の検討

本年度は研究計画に沿った進捗が得られ良好な成果を残せた。近年,特定の歯周病原性菌が宿主細胞に侵入することが明かとなっている。これは,歯周病原性菌が宿主免疫応答から逃れ,病原性を発揮するうえで重要な機構であると考えられている。今回,複数菌によるpolymicrobial感染の視点から,歯周病原性菌の宿主細胞への侵入機構および侵入が歯周炎,動脈硬化症の発症・進展に及ぼす影響を明らかにし,新たな予防・治療法確立を目指すという構想のもと,初年度の実験を行った。これまで我々はプラークバイオフィルム形成において重要な役割を担っているFusobacterium nucleatumの存在下で,Porphyromonas gingivalisの宿主細胞への侵入が促進されることを明らかにしてきた。そのメカニズム解明の第一歩として,sequential lnfection assayを行った。F.nucleatumを培養ヒト歯肉上皮細胞に最初に1時間感染させた後に,P.gingivalisを加え1時間さらにインキュベートし,P.gingivalisの侵入能を同時感染の場合と比較検討した。共焦点レーザー顕微鏡を使用した解析の結果,同時感染の場合は,P.gingivalisが優位に侵入している細胞の比率が多かったが,興味深いことに,最初にF.nucleatumを感染させ,F.nucleatumが侵入した細胞には,その後のP.gingivalisの侵入は抑制された。この知見は,複数菌感染では,それぞれの菌の感染のタイミングが重要な影響を与えること,F.nucleatumとP.gingivalisは異なる機構で宿主細胞へ侵入していることを示している。本年度は研究計画に沿った進捗が得られた。そのメカニズム解明へ向けた次のステップとして,今回はP. gingivalisの侵入因子欠損株を使用し,F. nucleatumとのco-infectionで促進されるP. gingivalisの歯肉上皮細胞への侵入について解析を行った。F. nucleatumによりP. gingivalis SerB mutantも侵入促進が認められた。このことから,P. gingivalisによるCa9-22への侵入促進メカニズムには,P. gingivalisのSerBは関与していないことが示唆された。以上の知見は、歯周病原細菌による宿主細胞への侵入の機序と意義を解明するうえで一助になると思われる。これまで我々は歯周局所のバイオフィルム形成において重要な役割を担っているFusobacterium nucleatumの存在下で,Porphyromonas gingivalisのヒト歯肉上皮細胞およびヒト大動脈内皮細胞への侵入が促進されることを明らかにしてきた。今年度は,様々な細菌の宿主細胞侵入に関わることが知られているmembrane microdomainであるLipid raftについて,その関わりを検討した。共焦点レーザー顕微鏡(CSLM)による観察では,P. gingivalisとF. nucleatumとを感染させた歯肉上皮細胞において,これらの菌体とLipid raftマーカーであるGM1との共局在が観察された。上皮細胞表層のコレステロールをMβCDで処理してこれらの菌を感染させ,侵入についてantibiotic protection assayで検討したところ,P. gingivalisおよびF. nucleatumの侵入は,非処理のコントロール群に比べて約1/3に低下した。この結果から,F. nucleatumによるP. gingivalisの進入促進には,lipid raftが関与していることが明らかとなった。研究者一人ひとりの達成度が順調で,全体的な目標に着実に向かっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在ほぼ順調に進展しているため,計画変更の予定はない。
新しい金属ラングミュア-ブロジェット膜の電荷移動機構と物性

1.BEDO-TIF(BO)分子とステアリン酸を用いて、室温下で約100S/cmに達する直流電気伝導度を示す金属LB膜の作製に成功した。この分子システムでは水面上で上が脂肪酸層、下がBO分子層からなる2重層膜を自発的に形成して(BO)_2^+(RCOO-H..OOCR)^<-1>と書ける特異な電荷移動錯体を形成する。このことが従来の導電性LB膜が持っていた製法上の問題点、ドナー分子や電子受容体へのアルキル鎖の付加や、脂肪酸の添加を不要にした。2.作製したBO分子とステアリン酸のLB膜は低温100K以下で弱いIn(T)の電気抵抗温度依存性を示す。われわれは低温下1.8Kに至る横磁気抵抗の精密な測定を行った。その結果、横磁気抵抗が、負の磁気抵抗(磁場の印加とともに電気抵抗が低下する)を示すことを発見した。これらは、弱い電子局在下の2次元電子系特有の現象であると考えて、氷上らによって発展させられた2次元電子系における弱い局在の磁気伝導の理論によって定量的解析をおこなった。結果として、キャリアの後方散乱による量子干渉効果を明らかにしたばかりか、シート抵抗、局在するキャリアのコヒーレントな拡散長を得た。これは導電性LB膜が2次元的な導電層・電子構造と電荷移動を示す直接的証拠を初めて与えるものである。3.直流電気抵抗は低温でみかけは上昇して超伝導には至らないものの、グラファイト(黒鉛)や半導体格子における2次元電子系において観測されるのと全く同様に、有機薄膜であるLB膜においても、電子の波動性を本質とする量子干渉効果である弱い局在現象が観測されたという事実は、きわめて意義深い。分子性固体における超伝導や密度波などの物性を単分子層1層単位で実現して薄膜化し、累積や層内の分子間相互作用を制御して、新規な物性と産業的応用を探索している。分子が2次元的に配列された膜を1層単位で作製するためにはラングミュア・ブロジェット(LB)法が適当である。本研究は、電子活性分子BEDO-TTF(BO)と脂肪酸分子ベヘン酸(BA)の混合から得られる金属LB膜(和泉、大貫1997)の電気伝導機構を明らかにする目的で、膜作成の初段である水面上でのBOとBAの混合分子膜の電子状態と電荷移動機構について光学的手法により研究した。以下に成果を述べる。(1) LB法により固体基板上に膜を累積する前段階の、BOとBAとの水面上の混合分子膜について偏光変調赤外線反射吸収分光(PM-IR RAS)により分子膜の赤外線吸収スペクトル(光学的電気伝導度)を測定した。BA分子膜単独の場合と異なり、低周波数に向かって増大する金属的吸収スペクトルを観測するとともに、金属のDrudeモデルに従う光学的誘電関数を用いてスペクトルは半定量的に再現することに成功した。これから、水面上でのBOとBAの混合膜が金属状態にある微視的証拠を得た。(2)この分子システムでは全く2次的処理を伴わず金属LB膜を得る事から、電子供与性の強いBO分子に対し、脂肪酸の極性基-COOHが電子受容基-COO^-となってBOの部分電荷移動を生じて金属化するシナリオを提出した。水面上の混合分子膜ではBOの分子層とBAの分子層が2重層構造を組織する事を主張していたが、赤外線吸収、電気的中性の原理および最密充填の原理のもとで、気水界面において隣接配列する脂肪酸はCOO-H..OOCのように2分子単位で水素を共有する結合状態をとり,-1価となることがわかった。脂肪酸から解離したプロトンはBO分子から電子を受容して、プロトンは中性になり、BOは2分子あたり+1価、すなわち、電荷移動塩としての組成は[BEDO-TTF]_2^+[Ch_3(CH_2)_<16>COO-H...OOC-(CH_2)_<16>Ch_3]^<-1>と結論し、X線回折や最密充填の原理から矛盾のない膜構造モデルを得た。BO分子との間の電荷移動は両親媒性分子の極性基のイオン化から引き起こされると結論できたが、電荷移動に際したプロトンの挙動、電気伝導機構の解明は11年度の課題である。

結果として、キャリアの後方散乱による量子干渉効果を明らかにしたばかりか、シート抵抗、局在するキャリアのコヒーレントな拡散長を得た。これは導電性LB膜が2次元的な導電層・電子構造と電荷移動を示す直接的証拠を初めて与えるものである。3.直流電気抵抗は低温でみかけは上昇して超伝導には至らないものの、グラファイト(黒鉛)や半導体格子における2次元電子系において観測されるのと全く同様に、有機薄膜であるLB膜においても、電子の波動性を本質とする量子干渉効果である弱い局在現象が観測されたという事実は、きわめて意義深い。1.BEDO-TTF(BO)分子とステアリン酸を用いて、室温下で約100S/cmに達する直流電気伝導度を示す金属LB膜の作製に成功した。この分子システムでは水面上で上が脂肪酸層、下がBO分子層からなる2重層膜を自発的に形成して(BO)_2^+(RCOO-H..OOCR)^<-1>と書ける特異な電荷移動錯体を形成する。このことが従来の導電性LB膜が持っていた製法上の問題点、ドナー分子や電子受容体へのアルキル鎖の付加や脂肪酸の添加を不要にした。2.作製したBO分子とステアリン酸のLB膜は低温100K以下で弱いIn(T)の電気抵抗温度依存性を示す。われわれは低温下1.8Kに至る横磁気抵抗の精密な測定を行った。その結果、横磁気抵抗が、負の磁気抵抗(磁場の印加とともに電気抵抗が低下する)を示すことを発見した。これらは、弱い電子局在下の2次元電子系特有の現象である考えて、氷上らによって発展させられた2次元電子系における弱い局在の磁気伝導の理論にって定量的解析をおこなった。結果として、キャリアの後方散乱による量子干渉効果を明らかにしたばかりか,シート抵抗、局在するキャリアのコヒーレントな拡散長を得た。3.直流電気抵抗は低温でみかけは上昇して超伝導には至らないものの、グラファイト(黒鉛)や半導体超格子における2次元電子系におけて観測されるのと全く同様に、有機薄膜であるLB膜においても、電子の波動性を本質とする量子干渉効果である弱い局在現象が観測されるという事実は、きわめて意義深い。
II型糖尿病性腎症における腎微小循環異常とそれを標的とした新たなる治療戦略-アンジオテンシンIIと活性酸素の役割-

II型糖尿病に対して適切な治療を行なわない場合、難治性腎症を併発して末期腎不全に陥る。本研究は、II型糖尿病性腎症の進展因子として腎症初期に観察される糸球体血行障害に注目し、その原因メカニズムとしてアンジオテンシンII(AngII)と酸化ストレスの関与を明らかにすることを目的とした。実験は糖尿病自然発症ラット(OLETFラット)を用いて行い、AT_1受容体拮抗薬であるオルメサルタンあるいはアンジオテンシン変換酵素阻害剤であるテモカプリル(それぞれ餌に0.01%の割合で混合)を、糖尿病発症前の4週齢から11週齢のみの期間に投与し、引き続き通常腎不全を生じる50週齢まで無処置で飼育した。本研究により、OLETFラットでは糖尿病発症前(11週齢)よりすでに、腎臓組織内AngII産生・コラーゲン発現・NAD(P)Hオキシダーゼ発現・酸化ストレスの産生が亢進しており、糸球体血行動態異常が生じていることが証明された。また、重篤な腎症を生じる50週齢でも糸球体血行動態異常ならびに腎臓組織内AngII産生・コラーゲン発現・NAD(P)Hオキシダーゼ発現・酸化ストレスの産生の亢進が継続していることが明らかとなった。また、オルメサルタン・テモカプリルを糖尿病発症前の一定期間のみに投与したOLETFラット群は無処置群と同程度の血糖と血圧を示したものの、蛋白尿および腎臓組織コラーゲン発現は減少し、腎障害は持続的に抑制されていた。また、腎不全による死亡率もこれらの処置により著明に改善された。以上の結果より、OLETFラットでは糖尿病発症前に腎内AngIIと酸化ストレスの活性亢進が生じており、その期間のみにAngIIを阻害すると腎症の進展が持続的に抑制されることが明らかとなった。したがって、II型糖尿病発症前にAngII阻害薬を用いた積極治療により、腎症進展を永続的に抑制できる可能性が示唆された。しかしながら、その詳細な病態生理は不明で決定的な治療法は未だ確立されていない。本研究は、腎障害の進展因子として腎症初期に観察される糸球体血行障害に注目し、その原因メカニズムとしてアンジオテンシンII (AngII)と酸化ストレスの関与を明らかにすることを目的とした。また、オルメサルタン・テモカプリルを糖尿病発症前の一定期間のみに投与したOLETFラット群は、無処置群と同程度の血糖と血圧を示したが、蛋白尿およびコラーゲン発現は減少し、腎障害は持続的に抑制されていた。以上の結果より、OLETFラットでは糖尿病発症前に腎内AngIIと酸化ストレスの活性亢進が生じており、その期間のみにAngIIを阻害しても、腎症の進展が持続的に抑制されることが明らかとなった。

また、腎不全による死亡率もこれらの処置により著明に改善された。以上の結果より、OLETFラットでは糖尿病発症前に腎内AngIIと酸化ストレスの活性亢進が生じており、その期間のみにAngIIを阻害すると腎症の進展が持続的に抑制されることが明らかとなった。したがって、II型糖尿病発症前にAngII阻害薬を用いた積極治療により、腎症進展を永続的に抑制できる可能性が示唆された。
スマートグリッド構想における配電系統の線路損失最小化制御

電柱などを用いて電力を送っている電力配電系統における線路損失低減のために,電力を受電する工場などでは,自動力率調整装置を導入して無効電力を零に,すなわち受電力率を1に調整している。しかしながら,自動力率調整装置が導入されている需要家の割合は50%以下であり,十分な線路損失低減ができていない。本研究では,スマートグリッド構想時代に適した新たな配電系統の制御法として,系統内各所の線路電流,電圧情報を用い,既存自動力率調整装置を有効利用して,配電系統全体の無効電流による線路損失を現状の1/10にする提案をしている。モデル実験で線路損失最小化の検証を行った。電力配電系統の線路損失低減のために,電力需要家の力率改善コンデンサを用いた自動力率調整装置を導入して無効電力を零に,すなわち受電力率を1に調整している。本申請では,スマートグリッド構想に適した新たな配電系統の制御法の1つとして,線路損失最小化を実現する。配電系統内各所の線路電流,電圧情報を用い,既存設備を有効利用して,配電系統の無効電流による線路損失を現状の1/10にする。平成25年度は以下2項目の研究を実施した。1.補償容量限界および非連続補償量による無効電力補償と線路損失低減効果モデル配電系統を用いて前年度導出した補償容量限界を考慮した線路損失最小化法としては,補償限界で動作させることで損失最小化ができることを理論的に明らかにした。次に,バンクごとのオン/オフ切り替えのため,補償量が非連続になる進相コンデンサを含めた複数補償器で複数需要家を補償する場合の線路損失最小化理論を導出した。非連続補償量による線路損失最小化のシミュレーションと実験検証をした。2.無効電流を低減するための補償装置の種類・配置と線路損失低減効果まず,補償装置の種類・配置と線路損失低減効果を導出する。新たなスマートグリッド構築や補償装置の新規設置をする場合の無効電力補償装置,自動力率調整装置,進相コンデンサおよびそれらの容量・配置と線路損失低減効果の関係を理論導出する。コストとしては最も安価な進相コンデンサを多く導入して無効電流の損失最小値に最も近い容量に設定し,損失最小化制御のために無効電力補償装置,自動力率調整装置を用いて詳細制御をすることで,効果的な制御ができることを明らかにした。このことをモデル系統における実験で検証をした。本研究では,スマートグリッド構想に適した新たな配電系統の制御法の1つとして,線路損失最小化を実現する。平成24年度では,以下の2項目における研究成果が得られた。1.複数補償器による複数需要家の無効電力補償法と線路損失最小化無効電力補償装置を1台所有しているが,本提案では複数台の補償装置による複数需要家の無効電力補償を実施するために,新たに1台の無効電力補償装置を試作した。次に,複数補償器による複数需要家の線路損失最小化理論を導出した。さらに,配電系統のパラメータを用いて,複数補償器による複数需要家の補償特性と線路損失最小化特性をシミュレーションにより実施した。3相,200V,6kVAの配電系統モデル実験装置に,試作した無効電力補償装置を用いて,無効電力補償と線路損失最小化の特性を確認し、無効電力による損失を約1/8に低減できた。2.補償容量限界および非連続補償量による無効電力補償と線路損失低減効果まず,補償容量限界を考慮した線路損失最小化理論を導出する。実際の配電系統へ適用するには,自動力率調整装置などの補償限界を考慮する必要があり,補償限界を持った複数補償器で複数需要家を補償する場合の線路損失最小化理論を導出した。次に,補償容量限界を考慮した線路損失最小化理論を用いて,簡単な配電系統モデルにおけるシミュレーションを実施し,無効電力補償と損失低減の特性を明らかにした。当初計画書に記した平成24年度の研究内容および研究計画について,実施できているため。研究内容のうち「補償容量限界および非連続補償量による無効電力補償と線路損失低減効果」と「無効電流を低減するための補償装置の種類・配置と線路損失低減効果」を実施する。1.補償容量限界および非連続補償量による無効電力補償と線路損失低減効果まず,補償容量限界を考慮した線路損失最小化理論の実験検証をする。

モデル配電系統を用いて前年度導出した補償容量限界を考慮した線路損失最小化理論を適用した実験をし,無効電流補償と損失低減効果を検証する。次に,非連続補償量を考慮した線路損失最小化理論を導出する。配電系統に設置されている進相コンデンサは,バンクごとのオン/オフ切り替えのため,補償量が非連続になる。非連続補償量の補償装置を含めた複数補償器で複数需要家を補償する場合の線路損失最小化理論を導出する。次に,非連続補償量を考慮した線路損失最小化理論を用いて,実際の配電系統モデルにおけるシミュレーションを実施し,無効電力補償と損失低減の特性を明らかにする。さらに,モデル配電系統を用いて実験をし,無効電流補償特性と損失低減効果を検証する。2.無効電流を低減するための補償装置の種類・配置と線路損失低減効果まず,補償装置の種類・配置と線路損失低減効果を導出する。新たなスマートグリッド構築や補償装置の新規設置をする場合の無効電力補償装置,自動力率調整装置,進相コンデンサおよびそれらの容量・配置と線路損失低減効果の関係を理論導出する。これにより,導入機器のコストと損失低減効果の関係へと展開する。次に,補償装置の種類・配置と線路損失低減効果の関係を実際の配電系統のパラメータを用いたシミュレーションにより特性を明らかにする。さらに,配電系統モデル実験装置に,新たに補償器を追加した場合の無効電力補償と線路損失低減効果の特性を確認する。模擬配電系統の実験装置の整備として,リアクトル付き進相コンデンサバンク用のリアクトルとコンデンサ,配電系統の電圧電流検出器、制御装置用IGBTやA/Dコンバータが新たに必要で,物品費(消耗品費)として30万円を計上している。研究を進める上での調査や成果発表旅費として,70万円計上している。具体的には電気学会産業応用部門大会(山口大学,3泊4日2名),国際会議(アメリカ合衆国)などを予定している。人件費として,実験補助・データ整理に10万円,論文掲載料や学会参加費として20万円を予定している。
新しいTiプラスミドを用いての植物体内ホルモンの制御

秋田県に存在するクラウンゴールを採取し,その懸濁液を作り選択培地にまいた.得られた約90種の菌株のうち,広宿主域を示すものは19種で,これらについてAgrobacteriumに特異的とされる性質を調べた.Biotypeは1, 2,および3であり, Cpine利用能はOctopine型一種で他はすべてNopaline型であった.各菌株の持つプラスミドの総数は3ないし4で,そのうちTiプラスミドの大きさは約200kbあるいは300kbであった.これらの性質に基づき菌株はポプラから得られたP022, P028, P031, P0201,ナシからはPyTS3, PyTE1,リンゴからはAkE10に代表されるグループに分類できた.総プラスミドを制限酵素で切断し,得られたDNA断片について,既に構造の知られたpTiT37のT-DNAをプローブとしてサザンハイブリダイゼーションを行なった.その結果,既知のものと同じ大きさのDNA断片および異なる断片にハイブリダイズすることが見出された.さらにこれら異なる断片の大きさもT:プラスミド間で違いが見られた.全体として植物ホルモン遺伝子を含む領域の構造は保持され,それ以外の部位に違いが見られた.一つ例外はAkE10であり,ホルモン遺伝子部位も変っていることが示唆された.次に,得られた菌株の植物への感染実験を行なった.ペチュニアの茎に菌を植えつけ, 3か月後,ゴール形成を観察した.その結果, P031, P0201, PyTE1, PyTS3では大きなゴールが形成されたのに対し, P022, P028,およびAkE10では小さなゴールしか作らなかった.このような大小のゴール形成,およびホルモンレベルとT-DNAの多様な構造との因果関係を知るためにT-DNAの分離,改変およびそのクローンを用いての植物の形質転換を行なって行く予定である.秋田県に存在するクラウンゴールを採取し,その懸濁液を作り選択培地にまいた.得られた約90種の菌株のうち,広宿主域を示すものは19種で,これらについてAgrobacteriumに特異的とされる性質を調べた.Biotypeは1, 2,および3であり, Cpine利用能はOctopine型一種で他はすべてNopaline型であった.各菌株の持つプラスミドの総数は3ないし4で,そのうちTiプラスミドの大きさは約200kbあるいは300kbであった.これらの性質に基づき菌株はポプラから得られたP022, P028, P031, P0201,ナシからはPyTS3, PyTE1,リンゴからはAkE10に代表されるグループに分類できた.総プラスミドを制限酵素で切断し,得られたDNA断片について,既に構造の知られたpTiT37のT-DNAをプローブとしてサザンハイブリダイゼーションを行なった.その結果,既知のものと同じ大きさのDNA断片および異なる断片にハイブリダイズすることが見出された.さらにこれら異なる断片の大きさもT:プラスミド間で違いが見られた.全体として植物ホルモン遺伝子を含む領域の構造は保持され,それ以外の部位に違いが見られた.一つ例外はAkE10であり,ホルモン遺伝子部位も変っていることが示唆された.次に,得られた菌株の植物への感染実験を行なった.ペチュニアの茎に菌を植えつけ, 3か月後,ゴール形成を観察した.その結果, P031, P0201, PyTE1, PyTS3では大きなゴールが形成されたのに対し, P022, P028,およびAkE10では小さなゴールしか作らなかった.このような大小のゴール形成,およびホルモンレベルとT-DNAの多様な構造との因果関係を知るためにT-DNAの分離,改変およびそのクローンを用いての植物の形質転換を行なって行く予定である.
シリカ膜のナノチューニングと超薄膜製膜プロセッシングの確立

膜構成分子の隙間(ネットワーク細孔)を分子篩の細孔としてナノチューニングし,極めて薄膜(膜厚50nm以下)製膜するMolecular-Net Sievingにより,高選択・高透過性を有する分離膜の製膜学理を研究目的とした。まず,POSS構造を有するアルコキシドの合成,蒸気吸着分光解析法及び陽電子消滅法によるMolecular-Net Sieving材料の特性評価を行った。さらに,sシリカ膜の製膜プロセッシングと特性評価では,ゾル調製条件の最適化による細孔径制御技術,各種の架橋基を有するアルコキシシランによる細孔径制御技術,pH-swing法について検討し,高選択透過性膜の開発が可能となった。本研究では,シリカネットワークの間隙サイズにより分子選択性を発現するMolecular-Net Sieving Technologyにより,超薄膜アモルファスシリカ膜を創製し,化学プロセスの革新的分離を可能とする。まず,1各種構造のアルコキシシランの調製を行い,2陽電子消滅法,吸着エリプソメトリー法・赤外分光法により,Molecular-Net構造の評価とスクリーニングを行なう。3膜厚50nm以下の超薄膜分離層を形成し,気体および液相系分離系へ応用する。さらに,化学プロセス強化を現実化するために,高分子基材への大面積製膜技術を確立することを目的とする。それぞれの研究項目は以下の様にまとめられる。1構造化アルコキシドの合成:オクタキスジメチルシロキシオクタシルセスキオキサンとジフェニルシランジオールの反応において,反応条件を最適化することにより中程度の分子量を有する重合体を得た。また,重合体のテトラヒドロフラン溶液を加熱することにより,無色透明で透過率が高く硬質な自立膜を調製することができた。2特性評価とスクリーニング:蒸気吸着偏光解析法の高信頼性化に資するため100nmCVDシリカ及びシリコン熱酸化膜のメタノール吸着等温線の測定を試み、得られた結果を陽電子消滅法による細孔構造と比較した。また,走査型トンネル顕微鏡を構築し、標準試料を用い大気中にて動作確認を実施した。3製膜プロセッシングと特性評価:コーティング技術として,瞬間接触コーティング法を中心として,ディップコーティング法,界面重合法,spin-spray coating法を検討した。ゾル調製において,調製ゾル溶液のpHを酸→アルカリ→酸に変化させるpH-swing法が,ゾル粒径の調整に有効であることを明らかにした。さらに,ポリエーテルスルホンナノろ過膜への製膜を検討した結果,オルガノシリカ膜の製膜が可能であった。3研究機関は連携しながら研究を進めており,おおむね順調に進展している。それぞれの理由は以下の様にまとめられる。1構造化アルコキシドの合成:オクタキスジメチルシロキシオクタシルセスキオキサン重合体を合成する方法を確立した。また,その溶液を加熱することにより無色透明で硬質な自立膜を調製する方法を確立した。2Molecular-Net Sieving材料の特性評価とスクリーニング:陽電子寿命測定の結果からCVDシリカ膜及びシリコン熱酸化膜はそれぞれ0.62nmと0.45nmの細孔径を有することがわかり,メタノール吸着等温線からは、CVDシリカ膜でのみ1%程度のミクロ孔が有意に観測できた。緻密と思われるシリカ超薄膜中のミクロ孔解析も可能であることが示された。また,走査型トンネル顕微鏡により標準試料として高配向熱分解グラファイト基板表面の原子構造を反映する像を取得できた。3Molecular-Net Sieving膜の製膜プロセッシングと特性評価:pH-swing法によりゾル粒径を制御したオルガノシリカ膜は,従来法である酸ゾルと比べて,ほぼ同じ選択性で,数倍程度高い透過率を示すことを明らかとした。さらに,高分子基材へのオルガノシリカ膜の製膜に成功したから。まず,1各種構造のアルコキシシランの調製を行い,2蒸気吸着エリプソメトリー(EP)と陽電子寿命法(PALS)により,Molecular-Net構造の評価とスクリーニングを行なう。3超薄膜分離層を形成し,気体および液相系分離系へ応用する。2特性評価とスクリーニング:EPとPALSによるシリカ系超薄膜及びその素材の評価を進めるとともに、両手法の高信頼性化のため、ナノ構造の異なるTEOS起源プラズマCVD薄膜を作製し、細孔構造解析を行った結果、EPではプローブ分子に依存した吸着パラメータが観測できたとともに、PALSではEPでは見えなかった閉鎖ミクロ孔が観測できた。3製膜プロセッシングと特性評価:高透過選択膜の開発を目指して,ゾル調製法(pH-swing法,酸濃度)と焼成条件の最適化,2Dゾル調製を目指した高剪断場反応器の構築,界面重合法,さらに,各種細孔径を有する高分子多孔膜へのオルガシリカ膜の最適化を図った。

3研究機関は連携しながら研究を進めており,おおむね順調に進展している。それぞれの研究項目の進捗状況は以下の様にまとめられることから,“(2)おおむね順調に進展している"と判断した。1構造化アルコキシドの合成:アルカンジオールを用いてオクタキスジメチルシロキシオクタシルセスキオキサン重合体を合成する方法を確立した。また,その溶液を加熱することにより無色透明で硬質な自立膜を調製する方法を確立したことによる。2Molecular-Net Sieving材料の特性評価とスクリーニング:EPとPALSの高信頼性化に関して、厚さ400nmのプラズマCVD薄膜を作製し、細孔構造解析の結果、吸着量すなわち開放ミクロ孔率およびその大きさが屈折率に相関すること、また、水蒸気とメタノールで有意に異なること、をそれぞれ明らかにできた。さらにシリカCVD薄膜をテスト試料として陽電子寿命運動量相関測定(AMOC)を行ったところ細孔解析に必要なポジトロニウムの消滅成分を観測できた。3Molecular-Net Sieving膜の製膜プロセッシングと特性評価:オルガノシリカ膜の細孔径は水モル比のみならず,酸濃度でも制御できること,pH-swing法は耐熱性が向上するとともに高透過率を示すことを明らかとした。さらに,ポリスルホン系高分子基材へ作製したオルガシリカ膜が,極めて柔軟性に富むとともに高い選択性を示すことを明らかとしたから。剪断速度15,000s-1以上の高剪断場反応器の構築に成功し,2Dゾルの調製可能性を検討開始できる準備が整った。また,コーティングフィルムおよびパウダー試料の評価法として,薄膜赤外分光法および示差熱重量測定法によるに吸着種,吸着量,および吸着熱の測定法が可能であることを明らかとした。本研究では,Molecular-Net Sieving Technologyにより,超薄膜シリカ膜を創製し,化学プロセスの革新を目的とし,1各種アルコキシシランの調製,2蒸気吸着エリプソメトリー(EP)と陽電子寿命法(PALS)により,Molecular-Net構造の評価とスクリーニング,3超薄膜分離層を形成し,気体および液相系分離系へ応用を行った。各研究項目を以下にまとめる。1構造化アルコキシドの合成:オクタキスジメチルシロキシオクタシルセスキオキサンとアルカンジオールの反応において,ヒドロキシル基まわりの立体障害を制御することにより,中程度の分子量を有する重合体を得た。また,重合体のテトラヒドロフラン溶液をシャーレに移して加熱することにより,無色透明で透過率が高く硬質な自立膜を調製することができた。2Molecular-Net Sieving材料の特性評価とスクリーニング:EPとPALSによる開発膜試料の評価を進め、シリカ系プラズマCVD薄膜の細孔構造を両手法で解析し,サブナノ細孔の開孔率と大きさが同時に変化することを明らかとした。細孔構造解析の高度化として低速陽電子寿命運動量相関測定法により化学状態解析を試みたところ,シロキサン系CVD膜中のサブナノ細孔は炭素リッチであることを明らかにした。3Molecular-Net Sieving
川崎病発症時のサイトカイン動態究明による新らしい抗サイトカイン療法の開発

川崎病罹患児の入院時血小板遺伝子プロファイリングを行うことで、川崎病発症早期のサイトカイン動態を解明することを試みた。川崎病発症早期にはInterleukin-1からInterleukin-18に連なるInnate Immunityの遺伝子発現の活性化およびC1qをはじめとする補体の遺伝子発現が活性化していた。しかしながら、川崎病罹患児の入院時の血清補体活性の上昇は証明できなかった。Innate Immunityのシグナル伝達物質であるMyD88およびIL-18のSingle Nucleotide Polymorphismの解析が進行中である。血小板は脱核した細胞であり、血小板自体には遺伝子の新たな発現を認めないが、巨核球から分離される際に2,000以上の巨核球の遺伝子トランスクリプトを含蓄されているとされる。血小板寿命は7-10日であることから、血小板に含蓄されるトランスクリプトを解析することで、約1週間までに遡った個体の遺伝子発現情報を分析することが可能となる。今回我々は入院時に採取した血小板に含まれる遺伝子トランスクリプトを解析することで、川崎病発症に関わる遺伝子を探索し、川崎病発症の根幹となるサイトカインの存在を検索した。川崎病15例と肺炎・気管支炎にて入院した症例10例をコントロールとした。Agilent社清DNAマイクロアレイを用いて遺伝子発現を検索し、21,872個の遺伝子が有意な発現として同定された。さらに、川崎病とコントロール間で2倍以上の発現の差が認められた遺伝子について、Gene Ontology解析、パスウェイ解析を行った。その結果サイトカイン解析では、同じパスウェイ上にあるInterleukin-1、Interleukin-18の発現高値が見出された。川崎病においてこれまで高い発現が確認されている代表的サイトカインであるTumor Necrosis FactorやInterleukin-10などはむしろ低下していた。川崎病発症時においては、Interleuki-1、Interleuki-18といったTh1細胞を活性化するようなサイトカインの発現が主であり、その後の「サイトカインストーム」と呼ばれる川崎病の特徴的病態へとつながっていくことが示唆された。Agilent社製DNAマイクロアレイを用いて遺伝子発現を検索し、21,872個の遺伝子が有意に発現しているとして同定された。その結果、Innate Immunityおよび補体の活性化に関する遺伝子発現に有意差を認めた。このことから川崎病発症に際しては、何らかの抗原刺激に対してInnate Immunityおよび補体の著しい活性化亢進が川崎病発症の鍵となることが推察された。今後、Innate Immunityと補体を同時に活性化することで、血管炎が起こりうるかどうかをin Vivoで検証し、また川崎病動物モデルとされる系でInnate Immunityと補体がどのように関わっているかを解析していく予定である。昨年度までの研究成果では、血小板における遺伝子発現プロファイル解析から川崎病発症超早期にはInterleukin-1(IL-1)からInterleukin-18(IL-18)に連なるInnate Immunityの遺伝子発現が活性化すること、およびC1qをはじめとする補体の遺伝子発現が活性化することが確認された。このため、川崎病発症にはInnate Immunityの活性化と補体の活性化の2つのシグナルが重要な役割を担うと考えた。本年度は、これらの現象が実際の川崎病症例に確認されるかを検討した。まず、川崎病症例(n=14)の入院時の補体活性を検討したところ、血清補体価52.3±7.8u/ml(35.0-48.0)、C3 158.1±25.3mg/dl(86-160)、C4 32.9±6.8mg/dl(17-45)、C1q<1.5(<3.5)、C1 inactivator 159±18.5%(70-130)とC1 inactivatorの若干の上昇を認めた以外川崎病症例では補体の活性化は認められなかった。

さらに、Innate Immunityのシグナル伝達に関係するMyD88およびIL-18のSNPの検索を開始したが、まだ意義ある結果は得られていない。しかしながら、IL-18に関してはこれまでのIL-18のプロモーター領域のSNPと川崎病の罹患性との関係を報告する文献もあるため、解析を継続する予定である。また、川崎病冠動脈炎と極めて類似するCandida Albicans Water Soluble Fraction(CAWS)を用いたマウス冠動脈炎モデルを用いた実験が可能となったため、このマウスを用いてInnate Immunityと補体活性の観点から川崎病血管炎発症の解析を開始した。
ナノマテリアルの細胞内ADMEに関する数理モデルの構築

近年、粒子径100nm以下の素材であるナノマテリアルが、医療・食品・工業など様々な分野における画期的素材として汎用されつつあるものの、世界的にナノ毒性に対する安全性懸念が高まっている。特に最も肝心な、安全性・動態情報は未だ乏しい。そこで本研究では、粒子径・表面物性の異なる様々なナノマテリアルを用い、1粒子の細胞内動態を経時的に観察することで、細胞内動態情報のモデル化を試みた。平成25年度には、斜光照明顕微鏡により、粒子径300nmおよび1000nmのシリカ粒子と比べ、粒子径70nmのナノサイズの粒子であるnSP70は細胞内で素早く運動していることを見出した。さらに、これら粒子がエンドサイトーシスで取り込まれているが、細胞内でエンドソームは微小管に依存して運動していることが知られている。そこで平成26年度には、粒子径により細胞内挙動が異なるメカニズムの解明を目指し、エンドソームへの内包が粒子の挙動に与える影響の評価を試みた。ヒト肺胞癌細胞株(A549細胞)に、蛍光修飾された粒子径の異なる非晶質シリカを添加し、細胞内における局在をエンドソームマーカーの免疫染色により解析した。その結果、サブミクロンサイズの粒子は初期/後期エンドソームへの局在が多く認められるのに対し、ナノサイズのnSP70は後期エンドソームやリソソームへの局在が認められた。次に、エンドソームの細胞内輸送に重要である微小管が、粒子の運動に与える影響を評価した。その結果、微小管の重合阻害剤であるノコタゾールにより、微小管の機能を阻害することで、nSP70の細胞内運動の抑制が認められた。以上の結果から、エンドソームは異なるサイズの粒子を内包することで成熟過程が変化し、ナノサイズの粒子は成熟の進んだエンドソームが示す微小管依存的な能動運動により、細胞内を輸送されている可能性が考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、細胞内に存在する非晶質ナノシリカの挙動を高感度かつリアルタイムに評価するために、薄層斜光照明顕微法(HILO法)を用いた。まず初めに、HILO法を用いて非晶質シリカを添加した細胞を観察したところ、従来の落射照明顕微法により観察可能であったサブミクロンサイズ以上の粒子に加え、従来法では観察困難である直径70 nmの非晶質ナノシリカ(nSP70)を1粒子レベルの高感度で観察することに成功した。その結果、特にnSP70は、細胞内で1粒子毎に様々な運動を示す様子が認められた。さらに、細胞に作用させた非晶質シリカの挙動を1粒子毎に観察した。その結果、nSP70は、直径300 nm、1000 nmの非晶質シリカ(nSP300、mSP1000)と比べ、運動速度が速く、粒子径の微小化に伴い、速く運動する傾向が認められた。また、運動の軌跡を比較したところ、nSP70はnSP300、mSP1000と比べ、運動する範囲が広く、細胞内において広範囲に運動している様子が認められ、運動速度の結果と同様に、粒子径が小さいほど細胞内で激しく運動する可能性が示された。以上の結果は、微粒子の細胞内における運動性が粒子径により異なる可能性を示すと共に、ナノマテリアルの細胞内動態を評価するうえで、1粒子毎に運動を評価することが必要であることを示した知見である。

その結果、微小管の重合阻害剤であるノコタゾールにより、微小管の機能を阻害することで、nSP70の細胞内運動の抑制が認められた。以上の結果から、エンドソームは異なるサイズの粒子を内包することで成熟過程が変化し、ナノサイズの粒子は成熟の進んだエンドソームが示す微小管依存的な能動運動により、細胞内を輸送されている可能性が考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度には、本研究の最も肝心な検討項目である、ナノマテリアル1粒子の細胞内動態を経時的に観察することに成功し、シミュレーションに必要な、拡散係数といった運動に関数パラメータの算出に成功した。そのため、予定通りに研究は進展していると考えられる。現在、大きな問題も無く順調に進んでいることから、今後も、当初の予定通り研究を遂行する予定である。
腫瘍細胞におけるリン酸化酵素NIKを介した恒常的NF-kB活性化誘導機構の解析

転写因子NF-κBは様々な腫瘍細胞で恒常的に活性化されており、腫瘍細胞の増殖、転移、浸潤に深く関与している。研究代表者らは、肺癌患者由来の細胞株にIκB kinaseやTRAFのDominant Negative変異体を導入するとNF-κB活性が低下することを見いだした。そこで、肺癌細胞で過剰発現しており、なおかつNIKを介してNF-κB活性化を誘導するLT-βRに対するshRNAを肺癌細胞株に導入し、NF-κB活性に対する影響を検討した。その結果、肺癌細胞株ではLT-βRに対するshRNA発現によるNF-κB活性の低下が観察された。また、不死化したラット繊維芽細胞にLT-βRを発現させるとNF-κB活性依存的に細胞が形質転換する事を見いだした(斉藤達哉ら、第28回日本分子生物学会年会、2005)。イソメラーゼの一種であるPin1は様々な癌細胞において過剰に発現している事が知られており、乳癌患者由来の細胞株において恒常的NF-κB活性化を担う事が既に報告されている。研究代表者はPin1を効果的に減少させる事のできるshRNAを発現するレトロウイルスベクターを作製し、共同研究者として前立腺癌患者由来の細胞株の悪性形質にPin1が深く関わっている事を示す研究に参加した(Ryo A et al.,Clin.Cancer Res.,2005)。さらに、研究代表者はPin1が抗腫瘍活性を持つ可能性が示唆されている転写因子IRF-3のシグナル伝達経路を抑制する事を見いだした(斉藤達哉ら、第35回日本免疫学会総会、2005)。研究代表者らは、肝細胞癌、成人T細胞白血病由来の細胞株にIκB kinaseのDominant Negative (DN)変異体を導入するとNF-κB活性が低下することを見いだした。これらの腫瘍細胞ではRe1Aと共にRe1Bも活性化されていることが明らかとなった。そこで、肝細胞癌で過剰発現しており、なおかつRe1AとRe1B活性化を誘導するFn14のDN変異体を肝細胞癌に導入し、NF-κB活性に対する影響を検討した。悪性度が低い肝細胞癌の細胞株やFn14の発現が低い293細胞では影響は見られなかったが、悪性度が高いとされている肝細胞癌の細胞株ではDN変異体の発現によるNF-κB活性の低下が見られた。今後は、Fn14によるNIKを介したnon-canonical NF-κBシグナル伝達経路活性化の腫瘍細胞における関与をRNAiを用いて解析していく予定である。
先天性心疾患患者の心理社会的発達課題と支援ツールの開発

医療技術の発展により先天性心疾患患者の多くが成人期に達することが可能となり、患者の社会的な自立を含めた支援が開始されている。本研究では患者への質問紙調査、さらに患者、その保護者、医療関係者、養護教諭、障害者就労支援員への面接調査を通して、患者が向き合う発達課題を明確にし、その課題への取組みを手助けする発達支援ツールを開発した。発達支援ツールとして(1)小学校低学年生から使用可能で、(2)患者本人が直接記入できるワークシート形式とし、(3)特に疾患管理を中心とした課題達成を支援する内容で、A5版、28ページ+インデックス4枚、計35枚(2穴のバインダーに閉じる形)を作成、完成した。26年度は、調査1.先行研究の整理、知見収集、および海外での支援ツールの情報収集、調査2.医師、看護師、心理士、養護教諭に対して情報を収集することが目的であった。なお本年度の途中で前倒し請求を申請、許可され、当初の予定とは多少変更したスケジュールで研究が進んでいる。26年度は調査1を中心に、特にアメリカの3つの子ども病院の(成人)先天性心疾患専門部門、また患者組織であるAdult Congenital Heart Association(ACHA)を訪れ、支援ツールの情報収集を積極的に行った。病院では自分の病状を記す手帳が作成され、ACHAでは充実したHPを所有、管理し、疾患に関する様々なリーフレットがダウンロードできるシステムになっている。またACHAは定期的なセミナーを開催し、それらの映像がHPを通して見られるようになっていた。さらにこれらの施設とは別に、患者に対する支援として、予防的な心理療法について情報を得ることができた。また調査2については、病院に訪問した際に看護師、心理士に対して患者への支援に関して情報を得ることができた。その結果現状としては医療関係者が行う患者に対する支援は充実しているとは言い難いことが分かった。今後、疾患専門のソーシャルワーカーや心理士の常駐が望まれており、その体制について考えることも重要であることが分かった。その他、学術雑誌、大学紀要に研究課題に関する論文を3本掲載した。本研究は先天性心疾患の患者が成人期において向き合う心理社会的な問題への予防を目指して、1.新生児期から成人期において患者の発達上に生じる心理社会的課題の具体的内容とその達成に結びつく支援を項目化し、明確にすること、2.患者の持つ心理社会的課題への取組みを手助けする発達支援ツール(ガイドブック)を開発、作成することを目的としている。27年度は、患者が持つ心理社会的課題を明確にし、項目化することを主な目的としていた。そのため養護教諭1名に面接調査を実施し、子どもの社会性の発達に重要な役割を果たす学校場面で生じる患者の発達上の課題と、その課題を達成するために必要な支援について情報を収集した。さらに成人患者2名に対して半構造化面接を実施し、現在までの生活の実体験、医療関係者との関わりをインタビューし、発達上での葛藤、また医療者側からの望ましい情報提供の在り方、社会性の発達において必要と思われる事項など、意見を聴取した。さらに今年度、および昨年度の調査で得られた結果から、先天性心疾患患者が向き合う発達課題を1医学的知識、健康管理、2社会性の伸長の2側面に分けた上で、具体的な課題とその達成に結びつく支援内容を発達に沿って項目化した。また27年度中にオランダの学会に参加する機会があったため、オランダで最も大きく、積極的に先天性心疾患患者の心理社会面について研究論文を発表している病院(エラスムス医療センター)の心理士を訪問し、患者に対して行っている支援、および利用しているツールについて情報を収集した。27年度は先天性心疾患患者が向き合う発達課題を1医学的知識、健康管理、2社会性の伸長の2側面に分けた上で、具体的な課題とその達成に結びつく支援内容を発達に沿って項目化することができた。しかし研究計画では、これらの項目をさらに洗練するために、医療関係者、患者、その親へのデルファイ法を用いた質問紙調査を行う予定であったが、27年度内にその調査を行うことができていない。28年度初旬にはデルファイ法、もしくはそれに相当する調査を実施し、本研究の遅れを取り戻す予定である。本研究は先天性心疾患の患者が成人期において向き合う心理社会的な問題への予防を目指して、1.新生児期から成人期の患者の発達上に生じる心理社会的課題の具体的内容とその達成に結びつく支援を項目化し、明確にすること、2.患者の持つ心理社会的課題への取り組みを手助けする発達支援ツール(ガイドブック)を開発、作成することを目的としている。昨年度は、先天性心疾患患者が向き合う発達課題を1医学的知識、健康管理、2社会性の伸長の2面に分けた上で具体的な課題とその達成に結びつく支援内容を発達に沿って項目化した。本年度は、それらの項目を洗練するために、先天性心疾患の子どもを持つ保護者(母親)2名に対して面接調査を実施し、実際の子どもの成長と照らし合わせながら各発達段階に沿って昨年度に作成した項目を補充、削除しながら洗練した。また母親からは支援ツール(ガイドブック)ついてどのような内容を含むべきか、具体的な意見を聴取した。さらに障害者就労指導員1名、看護師1名と面接調査を実施し、項目をさらに洗練した。その後、本研究の最終課題である発達支援ツールについて医療関係者と話し合いの上、全体の概要を検討した。最終的には発達課題に関する項目や医療関係者の意見を参考にしながら、本研究課題で作成する発達支援ツールとして小学校中・高学年および中学生の患者を対象とし、特に疾患管理を中心とした課題の達成を支援するための冊子の作成することとした。

また、昨年度、国際成人先天性心疾患学会(ISACHD)に出席をし、様々な国で行われている患者支援に関する情報収集を行うことが出来た。研究計画通りであれば、28年度中に発達支援ツール(ガイドブック)が出来上がる予定であったが、28年度はガイドブックの概要を作成したものの、概要を洗練し、レイアウトを行うこと、および印刷・製本が間に合わず、年度内での課題の達成ができなかった。本研究は先天性心疾患の患者が成人期において向き合う心理社会的な問題への予防を目指して、1.新生児期から成人期の患者の発達上に生じる心理社会的課題の具体的内容とその達成に結びつく支援を項目化し、明確にすること、2.患者の持つ心理社会的課題への取り組みを手助けする発達支援ツール(ガイドブック)を開発、作成することを目的とした。昨年度は、これまでの調査から得られた患者の発達課題に関する事項や医療関係者の意見を参考にしながら、本研究課題で作成する発達支援ツールの概要を決定した。概要としては使用対象者を小、中学生の患者とし、特に病気を知り、自分で疾患管理ができるようになることを支援するガイドブックとした。しかしながら発達支援ツールの概要を作成したものの、概要を洗練して印刷・製本をすることが間に合わず、28年度内での発達支援ツール(ガイドブック)の作成ができなかった。本年度は、28年度に作成したガイドブックの概要をもとに、ワーキンググループを立ち上げて支援ツールの内容を洗練していった。その結果、使用対象者を小学生高校生とし、内容としてはワークシート形式で、1.自分の病気を知ってみよう、2.自分の心臓を理解しよう、3.自分の将来の準備をしよう、4.自分の検査結果の4部構成で、A4版、28頁+インデックス4枚、計35頁(2穴のバインダーに閉じる形)の発達支援ツールを作成、完成することができた。完成後、現在先天性心疾患患者が通院している全国の専門病院(各県のこども病院、循環器病センターなど)に配布をし、患者に広く還元している。医療技術の発展により先天性心疾患患者の多くが成人期に達することが可能となり、患者の社会的な自立を含めた支援が開始されている。本研究では患者への質問紙調査、さらに患者、その保護者、医療関係者、養護教諭、障害者就労支援員への面接調査を通して、患者が向き合う発達課題を明確にし、その課題への取組みを手助けする発達支援ツールを開発した。発達支援ツールとして(1)小学校低学年生から使用可能で、(2)患者本人が直接記入できるワークシート形式とし、(3)特に疾患管理を中心とした課題達成を支援する内容で、A5版、28ページ+インデックス4枚、計35枚(2穴のバインダーに閉じる形)を作成、完成した。当初の予定通り、調査1.先行研究の整理、知見収集、および海外での支援ツールの情報収集に関しては、積極的に行うことができた。調査2.医師、看護師、心理士、養護教諭に対して情報を収集することについては、養護教諭からの情報を得ることができていないが、その他については順調に進めることができた。これらの結果をもとに27年度調査へと繋げることが可能な状態である。
遺伝子発現パターンの個別化検索に基づく食道癌特異的治療の臨床応用

当教室にて切除された食道癌122症例の切除組織を用いて遺伝子発現を検討した。E2F-1、DARPP-32、Cyclin-D1、PEDFを対象として、免疫染色法を用いてそれぞれの遺伝子発現と癌の悪性度、予後との相関を調べた。E2F-1、cyclin-D1の過剰発現は癌の悪性度と正の相関を示し、これらの遺伝子を過剰発現している症例の予後は、そうでない症例と比較して有意に不良であった。更にE2F-1およびCyclin-D1をそれぞれの陽性例(+)、陰性例(一)を組み合わせて検討した結果、(-/-)、(+/-)(-/+)、(+/+)群の順に予後良好であり、(-/-)と(+/+)群の間に有意差を認めた。一方、DARPP-32の過剰発現は正常組織では見られず、dysplasiaでも2.2%の症例で認められるにとどまったが、食道癌組織では30.3%で認められた。しかしながら、DARPP-32の過剰発現症例は他の症例と比較して有意に予後が良好であった。DARPP-32のアイソフォームであるt-DARPPは食道癌細胞株では発現が見られなかった。また、PEDFは正常食道上皮組織でも見られたが、この遺伝子発現は悪性度と逆相関した。特に、PEDF発現低下は、リンパ節転移の有無と有意に相関した。以上のことから、E2F-1、DARPP-32、Cyclin-D1、PEDFの発現は、食道癌における悪性度の指標として遺伝子診断に用いることが可能であると考えられた。さらに、PEDF過剰発現細胞株は、周囲の血管内皮細胞の増殖・遊走能を有意に低下させることが明らかになり、これを用いた遺伝子治療の応用が考えられた。食道癌で特異的に発現する遺伝子を同定し、治療遺伝子の標的とすることを目的としておこなったスクリーニング(RT-PCR法および免疫染色法)においてRCAS1遺伝子、Caveolin-1遺伝子、E2F-1遺伝子、DARPP-32遺伝子およびsurvivin遺伝子の過剰発現が食道癌症例の予後と相関することが明らかとなった。一方、宿主の免疫機構が癌を認識して抗腫瘍免疫機能を誘導していると思われる症例では極めて予後良好であることを、食道癌に浸潤したCD4、CD8陽性Tリンパ球を調べることで証明し報告したが、今回、同一の集団において癌特異的抗原であるNY-ESO-1の発現とCD4、CD8陽性Tリンパ球の誘導性に有意な相関があることが判明した。特に、病期III以上の進行食道癌症例において、NY-ESO-1を発現している症例(およびCD4、CD8陽性Tリンパ球がともに誘導されている症例)は有意に術後の長期生存例が多いことが判明した。一方、マイクロアレイ法を用いて同時に1300遺伝子の発現を解析することを目的として、癌凍結検体ライブラリーを構築した。インフォームドコンセントの得られた本研究への登録症例は6000症例以上となり、このうち食道癌症例56症例に対して解析が進んでいる。現在までに判明している遺伝子発現パターンの相違は、リンパ節転移の有無における86遺伝子であり、この遺伝子群の検索によって約95%の正診率で転移の有無が予測できることが判明しているが、現在さらに多くの症例の解析を蓄積している。個別化療法に用いる標的遺伝子としては、予後因子と判明した遺伝子を対象としているが、これらに対するプロモーター配列および遺伝子発現を抑制するRNAiなどの構築を模索している。食道癌症例122例においてNY-ESO-