hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電子・陽子衝突による新粒子の探索と陽子構造の研究

高いQ^2で得られた結果と標準模型の予想とを比較するとよく一致し、そこから新相互作用等の模型に制限を加えることができる。レプトクォークや励起レプトンの兆候はなく、これらの粒子質量の下限を定めた。2001年春のイタリアにおける国際会議でこの暫定結果を久世が発表した。ドイツ電子シンクロトロン研究所(DESY)に建設された電子・陽子衝突型加速器HERAを用いて、電子陽子間の相互作用を精密に測定し、新粒子の探索と陽子構造を測定するのがこの研究の目的である。測定に用いるZEUS実験装置は、我々を含む12カ国の国際共同により建設し、順調に稼動中であり、さらなる改良が進められている。昨年に引き続き、高い運動量移行(Q^2>200GeV^2)での(陽)電子・陽子衝突反応での中性流及び荷電流反応の反応断面積の解析を進めている。得られた結果は、標準模型の予想とよく一致した。これらの結果をもとに、陽子内部のクォーク・グルーオンの分布を求める作業を、量子色力学のモデルを使って進めている。既に暫定的な結果を国際会議で公表しており、論文投稿の準備もほぼ整った。HERA加速器の改造のために、今年度は実験データを収集できなかったが、改造後の高輝度実験のためのZEUS測定器改良を予定通り進めることができた。その一環として、高精度シリコン飛跡検出器をZEUS検出器内に組み込んだ。我々の担当した読み出し回路は順調に働いている。年度を通して宇宙線によるテストを進めている。日本グループが担当する初段トリガーシステムの拡張準備を完了した。従来のシステムの能力を約4倍に高める、新しいトリガーボードを設置し、平成14年春からの物理実験開始に向けて、物理グループの要請するトリガー論理を既に組み込んで動作が確認できている。加速器の調整が済み次第、すぐに高輝度による実験を進める準備が整った。ドイツ電子シンクロトロン研究所(DESY)に建設した電子・陽子衝突型加速器HERAを用いて、電子陽子間の相互作用を精密に測定し、新粒子の探索と陽子構造を測定するのがこの研究の目的である。測定に用いるZEUS実験装置は、我々を含む14カ国の国際共同により建設し改良を進めている。HERA加速器の改造が完了しデータの収集を始めたが、放射光の多重反射に起因するバックグランドが高く、低いビーム電流での実験を余儀なくされ、今年度は予定していた1%未満のデータしか収集できなかった。しかしこのデータにより、我々が新設した飛跡検出器の性能検査や、トリガーシステムの初期テストを完了できた。バックグランドの原因究明を最優先で進め、トリガーを中心に多くの実験を行った。衝突点付近の改造で大きく改善することがわかり、現在作業を進めている。平成15年夏には予定通りの偏極高輝度実験を開始できる見通しがついた。平成12年までに収集したデータの解析は順調に進み、高い運動量移行(Q^2>200GeV^2)での(陽)電子・陽子衝突反応での中性流及び荷電流反応の反応断面積の測定から、陽子内部のクォーク・グルーオンの分布と、強い相互作用の結合定数(α_s)をよい精度で求めることができた。またジェットの生成断面積や、ジェットの内部構造からもα_sを測定し、互いによい精度で一致し、普遍性を示した。励起フェルミオンの探索や、電子がミューオンに変わるレプトン・フレーバー破れの現象の探索等を進めた。標準模型とよく一致し、それぞれの結合定数の上限値を与えることができた。回折反応の包括断面積、ベクター中間子の生成断面積の測定を進めた。
Protein Kinase-Cによる情報伝達の機構

Protein KinaseC(PKC)群は外界情報の受容伝達の主軸として多岐の生理活性物質による細胞機能の調節に深く関わっている。4か年にわたる本研究はPKC群を介する細胞内情報伝達機構の化学的基盤と生理を解析し、病態分析等へ応用することを目的として以下の研究を行った。本酵素群には多くの分子種が存在し、cPKC、nPKC、aPKCの3グループに大別されるが。私どもはα,βI,βII,γ,δ,ε,ζ,分子種の構造を明らかにし、これらの分子種の精製方法の確立とその酵素学的性質の検討を行い、また、各分子種に対する特異抗体を作成しその発現を検討した。その結果、それぞれの分子種が特徴的な活性化様式、基質特異性、組織分布、細胞内局在を示すことを明かにした。これらの基礎的研究に基づき、神経系、免疫系、各種培養細胞等を用いてPKC分子種の具体的機能の検討を行なった。ことに中枢神経組織ではプレシナプスからの神経伝達物質の放出反応には特定の分子種が関与し、また、逆行性伝達物質と想定されている不飽和脂肪酸がジアシルグリセロールによるPKCの活性化を相乗的に高めることが示され、長期増強(LTP)等にプレシナプスにおける不飽和脂肪酸の作用点の一つとして注目されている。一方、Tリンパ球等を用いた実験により、ホスホリパーゼA2反応の産物であるリゾレシチンがPKC経路を促進増強することが示さた。すなわち、ホスホリパーゼCにより産生されるジアシルグリセロールをセカンドメッセンジャーとするPKCの活性化以外に、ホスホリパーゼA2系による調節機構が存在することが強く示唆され、ホスホリパーゼDによる持続的ジアシルグリセロール産生と合わせて。外界刺激により惹起される細胞膜リン脂質代謝回転の生理的意義の全容が明かにされつつあり、本情報伝達機構研究による病態分析への道を拓き、当初の目的を達成した。Protein kinase C(PKC)は多彩な分子種からなる酵素群であり、外界情報の受容伝達の主軸として、多岐の生理活性物質による細胞機能の調節に深く関与していることが確実視されている。本研究ではPKCを介する情報伝達機構の化学的基盤と生理を解析し、病態分析等に応用することを目的としている。初年度の基礎的研究は順調に進行し、初期の成果を得た。特に、遺伝子工学的手法によって特異的分子種を安定して発現する細胞系を確立し、生理機能の解明へとつなげている。また、PKCのホルボールエステル結合領域を決定した。これはPKCの活性化機作の解明、ことに脂質と蛋白質の相互識別の課題に新しい視点を開くものである。一方、電顕レベルでの細胞内局在の詳細な解析によっても細胞膜やゴルジ小体にのみ局在する分子種を明らかにし、それぞれの特異的機能の解明に重要な示唆を与えている。これらの基礎的成果に加えて、次年度に向けてPKCの具体的機能の解明にも着手した。すなわち、Tーリンパ球、HLー60細胞や大脳シナプトソームを用いて外界シグナルによる活性化、分化、増殖における分子種の特異的動態やダウンレギュレーションの機構を明らかにしつつある。ことに、Tリンパ球の増殖、活性化には短期間のPKCの活性化による細胞膜受容体の調節と長期間のPKCの活性化による遺伝子発現の調節の二種類の作用メカニズムが働いている可能性が高い。

この結果は、従来のイノシトールリン脂質の代謝回転による短期間のジアシルグリセロールの産生に対する応答のみでなく、長期間のジアシルグリセロール産生機序の解明とその間のPKC分子種に特異的な活性化や動態の把握という新しい課題を与えるものである。また、CRE結合蛋白質がPKCの標的蛋白質であることが決定的となっており、遺伝子発現の調節におけるcyclic AMP系やtyrosin kinase系との共同作用の解明へとつなげることができた。Protein Kinase C(PKC)は多彩な分子種からなる酵素群であり、外界情報の受容伝達の主軸として、多岐の生理活性物質による細胞機能の調節に深く関与していることが確実視されている。本研究ではPKCを介する情報伝達機構の化学的基盤と生理を解析し、病態分析等に応用することを目的としている。当初2カ年の研究計画は順調に進行しており、PKC分子種の多様性の酵素化学等の基礎的研究はほぼ予定どおり達成されている。本年度では基礎的成果に立脚してPKCの機能の解析へと重点を移し、ことに神経機能解明の緒を開くことができた。昨年度の解析から、記憶中枢である海馬領域のプレシナプスではα、β種PKCが存在し、γ種が存在しない。実際に種々のPKCを有するシナプトソ-ムを調整し、高K^+等の刺激を行った所、ノルエピネフリンの放出反応にはα種とβ種のPKCが関与しており、γ種は無関係であることが示された。このα、β種PKC活性化においてアラキドン酸やドコサヘキサエノイン酸等は、ジアシルグリセロ-ルによるPKCの活性化を相乗的に高めることから、PKCがそれらの不飽和脂肪酸の作用点の少なくとも一つであることが判明した。これら神経系において生物活性を持つ不飽和脂肪酸のプレシナプスでの作用機作、特にLTP(Long Term Potentiation)における具体的役割を示唆する最初の知見となっている。一方、Tリンパ球の活性化はCa^<2+>のシグナルとPKCのシグナルの協同作用で行われると考えられる。この時、持続的なジアシルグリセロ-ルの上昇が必要であり、PKCの恒常的な活性化が細胞の増殖に関与することが判明した。上述の様にLTP等の神経機能においてもPKCの持続的な活性化が問題となっており、PKCのシグナルの解明にはジアルグリセロ-ル、不飽和脂肪酸の動向の分析が必須なものとなっている。特異的基質を介した他のシグナルとのcrossーtalk、ことにcyclic AMPを介するシグナル、受容体を介入したチロシンキナ-ゼがジアシルグリセロ-ル、不飽和脂肪酸産生とどのように関係しているかが次の大きな課題となっている。当初3カ年の研究は計画通り順調に進行しており、多様な分子種より構成されるPKCの酵素化学的解析等の基礎的研究はほぼ達成され、さらに外界刺激に連関したPKCの活性化機構、細胞分化に於けるPKCの生理作用の解明へと研究の重点が移されてきた。昨年度の解析より、脳組織からα,β,γ,δ,ε各種PKCの精製に成功しており、それらの構造と活性化機構の解析から、C2領域が存在するα,β,γ種PKCと、これらを有していないδ,ε種PKCとでは、カルシウムに対する反応性が全く異なっており、カルシウムに対して反応性のある前者と無反応の後者とは、2つの異なるサブファミリ-を構成しているものと考えられる。またこれらのPKC各種の組織ならびに細胞内分布に大きな差が見られることから、各分子種がそれぞれ固有の機能を担っていることを示しており、これらの機能解明が急務の課題となっている。
Nd-YAGレーザーの発癌過程に及ぼす影響について

発癌剤ジメチルベンズアントラセン(以下DMBA)を舌側縁に12週間塗布したハムスターの同部に、Nd-YAGレーザー(以下レーザー)を照射したA群では実験開始後28週目において28%の発癌がみられた。これに対し同様のDMBA塗布処置後、鉗子による切除を施したB群では、14%の発癌がみられ。また同様の塗布処置後、そのまま放置したC群では10%の発癌がみられた。12週間のDMBA処理終了時の組織変化を検討するため、その時点で舌を採取したD群では軽度の上皮性異型が5%にみられるのみで、その他に前癌性あるいは癌性変化を認めなかった。Berenblumの発癌2段階説以来、反復される機械的損傷が発癌のプロモーターとなり得ることは既に認められており、また一回の創傷にもプロモーターとしての可能性があることを示唆する報告もある。一方、臨床的にはレーザーの桁野への不十分な照射が腫瘍の再発、増殖を促す可能性を示唆した報告などが見受けられる。本実験系は、イニシエーション過程とプロモーション過程から成る2段階発癌とは若干異なるため、レーザーによる創傷が厳密な意味で発癌のプロモーターであるとはいえないが、何らかの癌化促進の影響をもつことが考えられた。動物の発癌モデルをそのまま臨床にあてはめることは困難な点もあり、また口腔に生じる種々の前癌病変のmalignant potentialの程度は様々で、一概には言えないが、前癌状態にある組織に対して高出力レーザーを照射する際には、不完全な照射はある条件下では癌化促進に働く場合があることを念頭に置く必要があると考えられた。今後、この影響が、レーザーのもつ種々の作用のうちどの作用に起因するものかを検討していく予定である。
半線形楕円型偏微分方程式の解の定性的理論

1.非線形項にパラメーターが付いた劣線形楕円型偏微分方程式を球の内部で考察する.境界では,零ディリクレ条件を付ける.直交群の閉部分群Gが作用しても不変な解をG不変解と呼ぶ.Gが,単位球面上の変換群として推移的でない場合に限り,G不変であり球対称でない解が存在することを証明した.さらに非線形項に付けられたパラメーターが無限に大きくなるときに,G不変であり球対称でない解の個数が無限に増えていくことを証明した.(Topological Methods in Nonlinea Analysis,21(No.1)(2003)41-51,に掲載された.)2.有界領域での劣線形楕円型方程式において,非線形項が奇関数と限らない場合に,無限に多くの解が存在することを証明した.非線形項が優線形の場合は,同様の結果が従来から知られていたが,劣線形楕円型方程式に関しては,このような研究は,ほとんどなかった.これは,偏微分方程式に付随するラグランジェ汎関数が偶汎関数でない場合に対応している.ラグランジェ汎関数を偶汎関数からの摂動と考えることにより,汎関数の対称性を利用して,解の多重存在を証明したものである.この結果は,現在,論文として執筆中である.以下の研究集会において発表した.ポーランド国際研究集会TVMNA2003 2003年6月千葉大学日本数学会2003年9月神戸大学神戸大学における微分方程式セミナー2003年9月中央大学第29回発展方程式研究会2003年12月1.非線形項にパラメーターが付いた劣線形楕円型偏微分方程式を球の内部で考察する.境界では,零ディリクレ条件を付ける.直交群の閉部分群Gが作用しても不変な解をG不変解と呼ぶ.Gが,単位球面上の変換群として推移的でない場合に限り,G不変であり球対称でない解が存在することを証明した.さらに非線形項に付けられたパラメーターが無限に大きくなるときに,G不変であり球対称でない解の個数が無限に増えていくことを証明した.(Topological Methods in Nonlinea Analysis,21(No.1)(2003)41-51,に掲載された.)2.有界領域での劣線形楕円型方程式において,非線形項が奇関数と限らない場合に,無限に多くの解が存在することを証明した.非線形項が優線形の場合は,同様の結果が従来から知られていたが,劣線形楕円型方程式に関しては,このような研究は,ほとんどなかった.これは,偏微分方程式に付随するラグランジェ汎関数が偶汎関数でない場合に対応している.ラグランジェ汎関数を偶汎関数からの摂動と考えることにより,汎関数の対称性を利用して,解の多重存在を証明したものである.この結果は,現在,論文として執筆中である.以下の研究集会において発表した.ポーランド国際研究集会TVMNA2003 2003年6月千葉大学日本数学会2003年9月神戸大学神戸大学における微分方程式セミナー2003年9月中央大学第29回発展方程式研究会2003年12月1.Emden-Fowler型の非線形楕円型偏微分方程式をn次元の単位球及び輪環領域の内部で考察する.この方程式の解で、n次直交群の閉部分群Gが作用するときに不変なものをG不変解と呼ぶ.球対称解はG不変解である.ここでは逆の問題について考察した.Gは直交群の閉部分群なので、単位球面上の変換群になっている.次のことが示された.G不変であり、かつ球対称でない解が存在するための必要十分条件は、Gが単位球面上で推移的でないことである.2.2階劣線形楕円型偏微分方程式のnodal solution(零点をもつ球対称解)の存在と一意性についての定性的研究を行った.各自然数kに対して,ちょうどk個の零点を持つ球対称解の存在と一意性が成り立つための非線形項に対する必要十分条件が得られた.この結果は,楕円型偏微分方程式の球対称解が零点の個数によって一意に決定される事を示している.また,群不変解の存在問題を研究する際に非常に重要な情報を与えてくれる.今年度はこれらの研究成果をまとめて数学雑誌に投稿し、また多くの研究集会において発表した.1.2階劣線形楕円型偏微分方程式のnodal solutionの存在と一意性についての定性的研究を行った.n次元単位球において、各自然数kに対して,ちょうどk個の零点を持つ球対称解の存在と一意性が成り立つための非線形項に対する必要十分条件が得られた.この結果により,楕円型偏微分方程式の球対称解が零点の個数によって一意に決定される事が分かった.2.劣線形楕円型偏微分方程式をn次元単位球の内部で考察する.この方程式の解で,n次直交群の閉部分群Gが作用するときに不変なものをG不変解と呼ぶ.球対称解はG不変解である.ここでは逆の問題について考察し,次のことが示された.G不変であり,かつ球対称でない解が存在するための必要十分条件は,Gが単位球面上で推移的でないことである.今年度はこれらの研究成果をまとめて数学雑誌に投稿し、また多くの研究集会において発表した.投稿雑誌研究集会発表研究集会「非線型解析学のこれまでとこれから」千葉大学9月4日-6日日本数学会関数方程式論特別講演九州大学10月3日-6日1.劣線形楕円型偏微分方程式に対して,非線形項が奇関数と限らない場合でも,解が無限に多く存在する事を証明した.

これは,偏微分方程式に付随するラグランジェ汎関数が偶汎関数でない場合に対応している.ラグランジェ汎関数を偶汎関数からの摂動と考えることにより,汎関数の対称性をうまく利用して,解の多重存在を証明したものである.優線形楕円型偏微分方程式においては,類似の結果が知られているが,劣線形方程式では解の多重存在は,ほとんど研究されていない.2.劣線形楕円型偏微分方程式をn次元単位球の内部で考察する.この方程式の解で,n次直交群の閉部分群Gが作用するときに不変なものをG不変解と呼ぶ.球対称解はG不変解である.ここでは逆の問題について考察し,次のことが示された.G不変であり,かつ球対称でない解が存在するための必要十分条件は,Gが単位球面上で推移的でないことである.今年度はこれらの研究成果をまとめて数学雑誌に投稿し,またセミナーや談話会において発表した.投稿雑誌1.非線形項にパラメーターが付いた劣線形楕円型偏微分方程式を球の内部で考察する.境界では,零ディリクレ条件を付ける.直交群の閉部分群、Gが作用しても不変な解をG不変解と呼ぶ.Gが単位球面上の変換群として推移的でない場合に限り,G不変であり球対称でない解が存在することを証明した.さらに非線形項に付けられたパラメーターが無限に大きくなるときに,G不変であり球対称でない解の個数が無限に増えていくことを証明した.(Topological Methods in Nonlinea Analysis,21(No.1)(2003)41-51,に掲載された.)2.有界領域での劣線形楕円型方程式において,非線形項が奇関数と限らない場合に,無限に多くの解が存在することを証明した.非線形項が優線形の場合は,同様の結果が従来から知られていたが,劣線形楕円型方程式に関しては,このような研究は,ほとんどなかった.これは,偏微分方程式に付随するラグランジェ汎関数が偶汎関数でない場合に対応している.ラグランジェ汎関数を偶汎関数からの摂動と考えることにより,汎関数の対称性を利用して,解の多重存在を証明したものである.この結果は,現在,論文として執筆中である.以下の研究集会において発表した.ポーランド国際研究集会TVMNA2003 2003年6月千葉大学日本数学会2003年9月神戸大学神戸大学における微分方程式セミナー2003年9月中央大学第29回発展方程式研究会2003年12月
がん特異的な代謝ストレス応答機構の分子基盤解明と治療への応用

腫瘍内環境でのがん細胞の生存・増殖には、グルコースやアミノ酸などの栄養素の不足に対するストレス適応機構が重要な役割を果たしている。本研究では、種々のがん化シグナルやその関連因子による、がん細胞のストレス適応の制御機構に焦点を当て、その分子機序ならびに腫瘍増殖における役割を明らかにし、治療標的としての有用性を検証する。そして、腫瘍環境選択的、かつ、がん細胞選択的な新しい治療法開発への展開を目指す。
新科目「公共」を核とした公民教育を小中高等学校で効果的に推進するための調査研究

研究2年目となる平成30年度は、初年度に引き続き調査部門と単元開発部門で研究を進めた。調査部門はインタビュー調査、さらには質問紙調査を実施するとともに、単元開発部門はモデルプラン作成に向けた単元開発や実験授業を中心に研究を実施した。各部門の具体的な研究内容は以下のとおりである。まず、調査部門では、「公共」新設は公民科担当教師にどのように受け止められているのか、「公共」の展開を妨げているものがあるとしたらそれは何か、を明らかにするために、現職教員等へのインタビュー調査を実施するとともに、質問紙調査の実施に向けた準備を進めて、質問紙調査を実施した。次に、単元開発部門のAグループ「公共の扉」では、高等学校学習指導要領及び同解説における「公共」の論点整理を行い、その上で「公共の扉」を構成する3つの中項目に対応したチームで、モデルプラン作成に向けて単元開発を行った。また、他の単元開発チームに影響する総論的な単元「功利主義と義務論」を提案した。単元開発部門のBグループ「社会に参画する主体育成」では、政治的主体チーム、経済法的主体チーム、情報主体チームの各チームで、グループメンバーでモデルプラン開発のために、モデル単元の開発と実験授業等を実施した。単元開発部門のCグループ「持続可能な社会づくり」では、「レポート作成」型、「社会参加学習」型、「シミュレーション学習」型の3つのモデルプラン(それぞれ8時間構成)作成を実施している。研究のまとめに向けて、各部門、グループで研究が進行している。2年間の研究を踏まえ、研究最終年度は研究のまとめを実施する。研究のまとめに向けて、各部門、グループが研究をさらに推進するが、第30回日本公民教育学会全国研究大会前日の6月22日には九州大学伊都キャンパスで公開研究会を開催して、研究の中間報告を実施する。さらに、2020年1月12日に各部門、グループのメンバーで研究の最終調整と、報告書原稿の調整等を行う。最終的には本年度中に研究成果報告書を作成して、各方面に配布する。そして、研究成果については、第31回日本公民教育学会全国研究大会前日の2020年6月6日に信州大学松本キャンパスで発表会等を実施して、公表する予定である。研究初年度の平成29年度は、新科目「公共」について、中央教育審議会答申「幼稚園、小学校、中学校、高等学校及び特別支援学校の学習指導要領等の改善及び必要な方策等について(答申)」(平成28年12月)、高等学校学習指導要領案(平成30年1月)などを参考として、研究計画を立てて、研究グループのメンバーを公募して研究を開始した。研究グループは、次のとおりである。1.調査部門≪公民教育が抱える課題調査部門≫、Aグループ「学校及び教育委員会調査部門」、Bグループ「教員調査部門」2.単元開発部門≪「公共」単元モデルプラン開発部門≫、Aグループ「公共的な空間における在り方生き方に関する単元開発部門」、Bグループ「社会に参画する主体育成に関する単元開発部門」〔経済主体チーム:政治主体チーム:法的主体チーム:情報主体チーム〕、Cグループ「持続可能な社会づくりに関する単元開発部門」各グループは、グルーブごとに会合等を持ち、グループ内の役割分担・担当、そして研究の進め方等について検討を行った。調査部門では、調査を進める上で、教育委員会から回答を得るのは実際には難しく、また学校からも、通り一遍の回答しか得られない可能性が高いとの課題が出された。そのため、まずは予備調査として、会員の現職教員にアンケート調査を実施する(「公共」のとらえ方、導入の課題など)。それを受けて、学習指導要領告示後と、学習指導要領解説公表後と、段階的に調査を進めていくこととした。単元開発部門では、それぞれのグループ、チームで新学習指導要領案についての共通理解をするとともに、単元開発に向けて方法、内容、今後の具体的な研究の進め方等について検討を行った。2月には、各部門、グループ、チームのリーダーで拡大プロジェクト運営会議を実施して、研究の進捗状況を確認し、来年度以降の研究の進め方等について共通理解を図った。学習指導要領案の公表が平成30年1月、学習指導要領の告示が平成30年3月30日であったため、研究の内容等を確定することが多少遅れた。しかし、中央教育審議会答申「幼稚園、小学校、中学校、高等学校及び特別支援学校の学習指導要領等の改善及び必要な方策等について(答申)」(平成28年12月)などをもとにしてある程度研究を進めたことにより、研究は概ね順調に進んでいる。

単元開発部門のBグループ「社会に参画する主体育成」では、政治的主体チーム、経済法的主体チーム、情報主体チームの各チームで、グループメンバーでモデルプラン開発のために、モデル単元の開発と実験授業等を実施した。単元開発部門のCグループ「持続可能な社会づくり」では、「レポート作成」型、「社会参加学習」型、「シミュレーション学習」型の3つのモデルプラン(それぞれ8時間構成)作成を実施している。研究のまとめに向けて、各部門、グループで研究が進行している。研究初年度に決定した計画等に基いて研究を進める。調査部門≪公民教育が抱える課題調査部門≫は、Aグループ「学校及び教育委員会調査部門」およびBグループ「教員調査部門」それぞれがアンケート調査、聞き取り調査などを実施して、現在の公民教育の現状と課題を明らかにする。これと平行して、単元開発部門≪「公共」単元モデルプラン開発部門≫は、平成30年3月に告示された高等学校学習指導要領、さらには平成30年7月頃に公表される予定の学習指導要領解説などを踏まえて、以下の各グループ、チームごとに単元モデルプランの開発を実施する。Aグループ「公共的な空間における在り方生き方に関する単元開発部門」、Bグループ「社会に参画する主体育成に関する単元開発部門」〔経済主体チーム、政治主体チーム、法的主体チーム、情報主体チーム〕、Cグループ「持続可能な社会づくりに関する単元開発部門」最終年年度には研究成果報告会を実施したり、研究報告書を作成したりする方向で研究を進めていく。2年間の研究を踏まえ、研究最終年度は研究のまとめを実施する。研究のまとめに向けて、各部門、グループが研究をさらに推進するが、第30回日本公民教育学会全国研究大会前日の6月22日には九州大学伊都キャンパスで公開研究会を開催して、研究の中間報告を実施する。さらに、2020年1月12日に各部門、グループのメンバーで研究の最終調整と、報告書原稿の調整等を行う。最終的には本年度中に研究成果報告書を作成して、各方面に配布する。そして、研究成果については、第31回日本公民教育学会全国研究大会前日の2020年6月6日に信州大学松本キャンパスで発表会等を実施して、公表する予定である。
分子回転子の構築と回転の制御

分子回転子の回転方向や回転速度の制御を実現することを目的とした.配位プログラミングが目標とする「化学素子」のうち,メカニカル機能を発現する素子の基礎研究として,分子一つの回転を外界から制御し,それを分子一つのレベルで観察する系を構築することをめざした.まず,分子運動をすることができる状態で基板に固定化でき,かつ,電場で配向がコントロールされるための大きな双極子モーメントをもつ分子で,(1)単一分子からの発光をスポットとして検出できる分子1,あるいは,(2)金ナノ粒子を結合し,ナノ粒子の位置を検出できる分子2を設計した.分子1は合成を完了し,基板表面への固定化条件を検討し,全反射蛍光顕微鏡で単一分子からの蛍光を検出できることまで示した.分子2は,数ステップ進行し,後数ステップを残すところである.また,分子の双極子が金ナノ粒子に結合した状態で外部から電場をかけた時の電場分布をシミュレーションで明らかにした.一方,分子回転子として有望視される新しいダブルデッカー錯体として,ポルフィリンダブルデッカー錯体にさらにポルフィリンが結合した分子を合成し,溶液中での運動を温度可変核磁気共鳴分光法で検討した.この分子は基板上に配列し,走査トンネル顕微鏡で単一分子レベルで観察することに成功した.他の分子と共存させて観察することによって,この分子は基板からの脱理が速く,残念ながら分子の回転を観察するには適していないことがわかった.本研究は,まだ誰も成功していない,分子回転子の回転方向や回転速度の制御を実現することを目的とする.分子の回転を制御するには,1つの分子の向きを検出する手法を確立しておく必要がある.我々は,我々が合成した特別なダブルデッカー錯体によって,基板上でのダブルデッカー錯体分子の回転を走査トンネル顕微鏡で,世界で初めて「見る」ことに成功した(科研費基盤C).一方,この新学術領域研究の初年度では,分子が発する蛍光の偏光によって分子の配向を検出することをめざした.まず,トリエトキシシリル基をもつピロリジル置換ペリレンジカルボン酸イミドを合成した.この分子は蛍光性でガラス表面に結合するためのトリエトキシシリル基をもつ.この分子を非蛍光性のトリメトキシプロピルシランで希釈し,ガラス表面を化学修飾してサンプルを作成した.このサンプルを全反射蛍光顕微鏡で観察し,単一分子からの発光と思われる点滅する輝点を観察した.その結果,蛍光性分子:非蛍光性分子=1:10^7程度に薄めたものが,発光分子が数マイクロメートル離れて分布し.1つずつの発光分子を観察するのに適していそうなことがわかった.今後は,これらの単一分子からの蛍光の偏光を測定し,分子の配向を明らかにし,固体上に固定化された分子がどのように向きを変えるかを明らかにする。ここで用いている分子は大きな双極子モーメントをもっており,電場で方向が制御できると考えられる.配向検出と電場による制御を組み合わせて,分子を回転させてそれを検出し,最終目標である分子回転子の構築とその制御を実現する.分子回転子の回転方向や回転速度の制御を実現することを目的とした.配位プログラミングが目標とする「化学素子」のうち,メカニカル機能を発現する素子の基礎研究として,分子一つの回転を外界から制御し,それを分子一つのレベルで観察する系を構築することをめざした.まず,分子運動をすることができる状態で基板に固定化でき,かつ,電場で配向がコントロールされるための大きな双極子モーメントをもつ分子で,(1)単一分子からの発光をスポットとして検出できる分子1,あるいは,(2)金ナノ粒子を結合し,ナノ粒子の位置を検出できる分子2を設計した.分子1は合成を完了し,基板表面への固定化条件を検討し,全反射蛍光顕微鏡で単一分子からの蛍光を検出できることまで示した.分子2は,数ステップ進行し,後数ステップを残すところである.また,分子の双極子が金ナノ粒子に結合した状態で外部から電場をかけた時の電場分布をシミュレーションで明らかにした.一方,分子回転子として有望視される新しいダブルデッカー錯体として,ポルフィリンダブルデッカー錯体にさらにポルフィリンが結合した分子を合成し,溶液中での運動を温度可変核磁気共鳴分光法で検討した.この分子は基板上に配列し,走査トンネル顕微鏡で単一分子レベルで観察することに成功した.他の分子と共存させて観察することによって,この分子は基板からの脱理が速く,残念ながら分子の回転を観察するには適していないことがわかった.
センシング用生体分子のナノレベル整列化技術の開発

本研究は、研究代表者らがこれまでに開発したバイオセンシング表面で抗体をクラスター化及び整列化できるバイオナノカプセル(ZZ-BNC)足場技術を応用展開し、抗体以外のセンシング分子(Fc融合レセプター)をクラスター化及び整列化して、ヒト・リガンドの検出感度、リガンド結合能、アフィニティーを著しく上昇できる新しい技術開発に成功した。本研究成果により、ZZ-BNCは様々なセンシング用生体分子をナノレベルでクラスター化及び整列化し、従来の各種バイオセンシング技術を高感度化・高機能化できるユニークな足場分子であることが示された。研究代表者は現在までに、IgG-Fc領域を特異的に表面に固定化出来るバイオナノカプセル(ZZ-BNC)を開発し、抗体分子のクラスター化と整列化、更に固相上に整列化された抗体を検出する能力を有することを見出してきた。そして、ZZ-BNCを用いて、各種イムノアッセイやイムノセンサーを高機能化すると共に、抗体分子の整列化度合いを評価するプローブを開発した。そこで本研究は、同技術を抗体以外のセンシング分子にも応用し、バイオセンサー全般の飛躍的な機能向上を目的とした。H25年度は、まず、Protein GおよびProtein L由来の各IgG結合ドメインを、ZZ-BNCのZZドメインと置換したBNC(LG-BNC, LL-BNC)を作製し、水晶発振子微量天秤法(QCM)を用いて、ZZ-BNCでは結合力が弱いあるいは結合しない抗体(Mouse IgG1, Rat IgG, Human IgG3)と結合能を有することを見出したことから、より広範なイムノアッセイおよびイムノセンサーの高感度化、高機能化の可能性を示した。次に、抗体以外のセンシング分子(レセプター(EGFR、レプチンR、プロラクチンR、TNFaR))については、QCMのセンサーチップ金基板上にZZ-BNCを固定化した後に、ヒト由来IgG-Fc融合各レセプターを固定化することで、対応する各分子(リガンド(EGF、レプチン、プロラクチン、TNFa))の検出感度、リガンド結合能が著しく上昇することを見出した。以上から、ZZ-BNCを用いた抗体以外の様々なセンシング分子整列化技術の開発に成功し、より広範なバイオセンサーの高感度化、高機能化を達成した。なお、これらの成果は、原著論文、学会、ホームページ等での発表、さらに特許申請を行い、社会・国民に向けて積極的に情報発信を行ったことから、本研究の意義、重要性は非常に高いと考えられる。研究代表者は現在までに、IgG-Fc領域を特異的に表面に固定化できるバイオナノカプセル(ZZ-BNC)を開発し、抗体分子のクラスター化と整列化、さらに固相上に整列化された抗体を検出する能力を有することを見出してきた。H26年度は、まず、H25年度に作製したProtein GおよびProtein L由来の各IgG結合ドメインを提示するLG-BNCおよびLL-BNCを用いて、固相上のオボアルブミンを検出するELISAの高感度化の検討を行った結果、LG-BNCは従来法よりも検出感度が上昇することを見出した。LL-BNCについては最適条件を検討中である。さらに、H25年度に見出したQCMバイオセンサーを用いたFc融合レセプターとリガンドの検出系におけるZZ-BNCによる検出感度およびリガンド結合能の上昇効果について、より詳細な解析を行った結果、1レセプターに対するリガンド結合およびアフィニティーも著しく上昇することを見出した。一方、Fcと融合できないセンシング分子(糖鎖・ペプチド・DNAアプタマー等)の整列化技術の開発およびBNCを用いた新規平面膜の開発についても検討を進めている。本年度の研究成果は、原著論文・総合論文・学会・HPでの発表を行い、社会・国民に向けて積極的に情報発信を行っていることから、本研究の意義、重要性は非常に高いと考えている。研究代表者は現在までに、IgG-Fc領域を特異的に表面に固定化出来るバイオナノカプセル(ZZ-BNC)を開発し、抗体分子のクラスター化と整列化、更に固相上に整列化された抗体を検出する能力を有することを見出し、各種イムノアッセイやイムノセンサーを高機能化すると共に、抗体分子の整列化度合いを評価するプローブを開発した。最終年度は、H26年度に見出した水晶発振子微量天秤(QCM)センサーを用いたZZ-BNCによるレセプター-リガンド相互作用の高感度化技術の汎用性を高めるために、表面プラズモン共鳴(SPR)センサー、酵素標識リガンド結合アッセイへ展開し、両手法の検出感度及びリガンド結合能が著しく上昇することを見出した。さらに、ZZ-BNCの平面膜化を検討し、より広範なバイオセンサーの高感度化、高機能化を図っている。なお、これらの成果は、原著論文、学会、ホームページ等で発表し、社会・国民に向けて積極的に情報発信を行った。

本研究期間全体を通じて、まず、Protein GおよびProtein L由来の各IgG結合ドメインをもつBNC(LG-BNC, LL-BNC)を作製し、ZZ-BNCでは結合力が弱いあるいは結合しない抗体と結合能を有することを見出し、優位性を示した。さらに、抗体以外のセンシング分子(Fc融合レセプター)に応用展開し、QCM、SPR、酵素標識リガンド結合アッセイのリガンド-レセプター相互作用の検出感度を飛躍的に向上することに成功した。本研究期間に得られた成果は、原著論文、特許申請、学会、ホームページ等での発表を行い、社会・国民に向けて積極的に情報発信を行ったことから、本研究の意義、重要性は非常に高いと考えられる。本研究は、研究代表者らがこれまでに開発したバイオセンシング表面で抗体をクラスター化及び整列化できるバイオナノカプセル(ZZ-BNC)足場技術を応用展開し、抗体以外のセンシング分子(Fc融合レセプター)をクラスター化及び整列化して、ヒト・リガンドの検出感度、リガンド結合能、アフィニティーを著しく上昇できる新しい技術開発に成功した。本研究成果により、ZZ-BNCは様々なセンシング用生体分子をナノレベルでクラスター化及び整列化し、従来の各種バイオセンシング技術を高感度化・高機能化できるユニークな足場分子であることが示された。現在までに、新規にProtein GおよびProtein L由来の各IgG結合ドメインを提示したLG-BNCおよびLL-BNCを作製してZZ-BNCとの優位性を示すと共に、LG-BNCはELISAにおいて従来法を高感度化できることを見出したことから、各種BNCを用いることで広範なイムノアッセイおよびイムノセンサーの機能向上が可能であることを示した。また、ZZ-BNCを用いて、QCMバイオセンサーにおけるFc融合レセプターの整列化技術を開発し、リガンドの高感度検出を可能にしたことから、ZZ-BNCが抗体以外のセンシング分子を整列化し、広範なバイオセンサーの高感度化、高機能化を達成できる可能性を示した。さらに、糖鎖、ペプチド、DNAアプタマー等の整列化技術の開発およびBNCを用いた新規脂質平面分子膜の開発についても検討を進めている。以上の現在までに得られた成果は、原著論文・総合論文・学会・HPでの発表および特許申請を行っていることから、おおむね順調に進展していると考えている。ナノバイオテクノロジー現在までに得られた成果を基盤技術として、引き続き糖鎖・ペプチド・DNAアプタマーのFc結合分子を作製し、BNCによる抗体以外のセンシング分子整列化技術の開発を目指す。さらに、BNCを用いた新規脂質平面分子膜の開発およびバイオセンサーへの応用解析を行う。なお、これらの研究により得られた成果は、原著論文、学会、HP等での発表および特許申請等を積極的に行う予定である。ZZ-BNCを用いて抗体以外のセンシング分子整列化技術を開発し、バイオセンサー全般の飛躍的な機能向上を目的とした。H25年度は、Protein GおよびProtein L由来の各IgG結合ドメインを、ZZ-BNCのZZドメインと置換したBNC(LG-BNC, LL-BNC)を作製してZZ-BNCとの優位性を見出し、より広範なイムノアッセイおよびイムノセンサーの高感度化、高機能化の可能性を示した。また、ZZ-BNCを用いて、抗体以外のセンシング分子整列化技術を開発し、より広範なバイオセンサーの高感度化、高機能化を達成した。現在までの成果は、原著論文や学会において積極的に発表を行い、さらに1件の特許申請を行ったことから、当初の計画通り、おおむね順調に進展していると考えられる。
遺伝子改変技術を用いた新しいコレステロール機能の解明

【目的】内因性のコレステロール(Chol)合成経路(ステロール)経路はChol合成の他細胞機能の維持に重要な非ステロール経路を分枝する。両経路の上流にあるHMG-CoA還元酵素(HMGCR)及び、ステロール経路のみに関与するスクアレン合成酵素(SS)を肝臓特異的に欠損させたマウスを作成し、両酵素欠損の生体への影響について検討した。ステロール及び非ステロール経路の阻害は、最も注目される高脂血症治療法である一方、肝障害等の副作用が報告されている。しかし、その詳細な機序は明らかではない。そこで、分子生学的技術を用いて両酵素の機能を組織特異的に阻害し、その機能を検討した。【方法】Cre-LoxPシステムを用いて、両経路の主要臓器である肝臓特異的にHMGCR及びSS欠損マウスを作成し、HMGCR欠損によりステロール・非ステロール経路の双方の阻害、SS欠損によりステロール経路のみの阻害を比較し、生体への影響を検討した。【成績】(1)肝HMGCR欠損マウスは生後1ヶ月で肝不全で死亡した。血漿Chol値は約10%低下にとどまり肝臓のChol合成能の有意な低下はなかった。この肝臓ではChol合成に関わるSREBP2等の遺伝子発現の亢進と異化に関わるCyp7A1等の遺伝子発現の低下を認めた。光顕所見では肝細胞内にトリグリセリドの沈着(脂肪肝)を認めた。(2)肝SS欠損マウスは肝腫大、肝障害を認め、これと共に血漿Chol値、肝VLDL分泌能が低下したが、肝Chol合成能、Chol合成関連遺伝子発現は上昇する傾向にあった。【結論】肝臓の非ステロール経路は生存に必須であることが明らかとなった。またChol合成能を代償する他の酵素や経路の存在が示唆された。これら代償メカニズムの詳細や、両経路の阻害による肝毒性の出現やHMGCR欠損での脂肪肝の出現のメカニズムの解明が今後の課題である。(1)コレステロール合成能を欠損した血管平滑筋細胞の増殖能に関する検討コレステロール合成系における律速酵素であり、ステロール経路と非ステロール経路の両者を支配するHMGCoA還元酵素(HMG-CoAR)とステロール経路のみを支配するスクアレン合成酵素(SS)の各遺伝子にloxPを組み込んだ遺伝子改変マウスを作製した。それぞれfloxedHMG-CoARとfloxed SSと呼ぶ。両者のマウスの大動脈からコラゲナーゼ法によって血管平滑筋細胞(VSMC)単離培養した。Cre-recombinaseを発現するアデノウィルス(Ad-Cre)を感染させて2つのloxP間に組み換えをおこした結果、HMG-CoARとSSを欠損するVSMCを樹立した。各酵素の欠損を、サザンブロット、ノーザンブロット、(SSに関しては)ウェスタンブロットで確認した。酵素活性も欠損した両者のVSMCの細胞増殖をMTT assayで評価すると、Ad-Creの感染によって細胞増殖が停止した。HMG-CoARKOについては、メバロン酸添加で増殖が回復した。(2)臓器特異的遺伝子改変マウスの作製肝臓・膵β細胞・血管内皮細胞・マクロファージ・オリゴデンドログリアに特異的な遺伝子改変マウスを作製する為に、それぞれ、アルブミン、インスリン、Tie2、リゾチーム、CVPを発現するトランスジェニックマウスを交配して各組織特異的なHMG-CoAR又はSS欠損マウスを作製した。

オリゴデンドログリア特異的なSS欠損マウスにおいてはミエリンの形成不全と小失調症状・振戦を呈した。両マウスとも、メンデルの法則に準じた比率で出生し、表面的には明らかな異常は認められなかった。HMG-CoAR^<l/l>は、3週齢で肝機能異常を呈し、5週齢では、全例死亡した。離乳直後の血清総コレステロール(TC)値や血清トリグリセリド(TG)値、肝臓のコレステロール含量は野生型との間に有意差はなかった。従って、HMG-CoARは肝細胞の機能維持には必須であるが、肝臓へのコレステロールを供給する別経路の存在が示唆された。一方、SS^<l/l>は生後6ヶ月齢までは明らかな死亡率の増加はなかった。しかし過半数のマウスにおいて肝重量の増加が観察された。血清TC・TG値、肝コレステロール含量は野生型との間に有意差はなく、肝臓コレステロールを供給する別経路の存在が示唆された。【目的】内因性のコレステロール(Chol)合成経路(ステロール)経路はChol合成の他細胞機能の維持に重要な非ステロール経路を分枝する。両経路の上流にあるHMG-CoA還元酵素(HMGCR)及び、ステロール経路のみに関与するスクアレン合成酵素(SS)を肝臓特異的に欠損させたマウスを作成し、両酵素欠損の生体への影響について検討した。ステロール及び非ステロール経路の阻害は、最も注目される高脂血症治療法である一方、肝障害等の副作用が報告されている。しかし、その詳細な機序は明らかではない。そこで、分子生物学的技術を用いて両酵素の機能を組織特異的に阻害し、その機能を検討した。【方法】Cre-LoxPシステムを用いて、両経路の主要臓器である肝臓特異的にHMGCR及びSS欠損マウスを作成し、HMGCR欠損によりステロール・非ステロール経路の双方の阻害、SS欠損によりステロール経路のみの阻害を比較し、生体への影響を検討した。【成績】(1)肝HMGCR欠損マウスは生後1ケ月で肝不全で死亡した。血漿Chol値は約10%低下にとどまり肝臓のChol合成能の有意な低下はなかった。この肝臓ではChol合成に関わるSREBP2等の遺伝子発現の亢進と異化に関わるCyp7A1等の遺伝子発現の低下を認めた。光顕所見では肝細胞内にトリグリセリドの沈着(脂肪肝)を認めた。(2)肝SS欠損マウスは肝腫大、肝障害を認め、これと共に血漿Chol値、肝VLDL分泌能が低下したが、肝Chol合成能、Chol合成関連遺伝子発現は上昇する傾向にあった。【結論】肝臓の非ステロール経路は生存に必須であることが明らかとなった。またChol合成能を代償する他の酵素や経路の存在が示唆された。これら代償メカニズムの詳細や、両経路の阻害による肝毒性の出現やHMGCR欠損での脂肪肝の出現のメカニズムの解明が今後の課題である。
ソノプロセスを用いた気液異相緩和による液体燃料燃焼の高度化に関する研究

燃焼反応を伴うエネルギー変換機器で使用される液体燃料の中でも、エネルギー密度の高いものは一般的に蒸気圧が低い。その液物性ゆえに、噴霧液滴群の燃焼反応では火炎中に局所高温帯が高確率で局在し、窒素酸化物の濃度の増加を促進するということが問題点とされてきた。本研究では、高エネルギー変換効率、低NOx, CO性の観点からソノプロセス(超音波技術)を導入した気化燃焼プロセスを提案した。本年度は以下の項目について実験的検討および理論的考察を行いそれぞれ新たな学術的知見を得た。1.液体燃料燃焼用のバーナ構造について、燃焼エネルギーの輻射還流による気化潜熱の補填を目的とした多穴体セラミックバーナの火炎安定化機構を工学的見地より解析し、希薄域での安定燃焼範囲の拡大させうる効果をしめした。2.また瞬時的な可燃予混合気の形成を目的として、液体燃料への超音波照射効果を検討した。実験的検討の結果、気液界面におけるレイリー・テイラーの不安定性に起因する微視的な分子の表面吸着の促進により、特定燃料成分の選択的な物質移動が認められた。これにより超音波照射による燃焼法に最適な燃焼装置の設置指針を得た。3.超音波照射による燃焼法を行う燃焼器を試作し、燃焼反応による、OH, CHラジカル種の発光の変化から燃焼の不均一性を検討した。レーザ計測により燃焼器依存の流れを特定し、予混合気生成過程が燃焼反応に対して顕著に影響することが示唆された。4.上記基礎的結果に基づいた当該超音波照射による液体燃料燃焼法によってNOx, CO等の排出を測定した結果、均一燃焼が安定して継続する範囲で、現行の低いNOxボイラの排出規制値を大きく下回る燃焼装置の開発に至った。その液物性ゆえに、噴霧液滴群の燃焼反応では火炎中に局所高温度帯が高確率で局在し、窒素酸化物濃度の増加を促進するということが問題点とされてきた。本研究では高エネルギー変換効率、低NOx, CO性の観点からソノプロセス(超音波技術)を導入した気化燃焼プロセスを提案した。・超音波の化学的及び物理的作用による液体燃料の気液異相間の物質移動に関する解析軽油、灯油等、比較的低い蒸気圧をもつ液体燃料の主成分となるC_8-C_<14>程度の炭化水素を用いて、超音波照射実験を行った。その結果MHz帯の周波数を持つ超音波は周波数が高いほど単調に気液異相量が減少した。これは界面近くの液体分子が超音波の吸収をすることにより、最終的にはフォノンエネルギーとなり各分子の有する顕熱もしくは潜熱と変換されると考える事で説明できる。したがって界面での波の解析を含めた気液異相間における物質移動がキーポイントとなることが判明した。そこで界面における各分子固有のパラメトリック・ディケイを考慮しながら液滴生成における物質移動解析を行った結果、超音波吸収量の高い分子が表面波上の過剰吸着によって選択的にバルクより液滴中へ移動することが明らかとなり、この現象は一般的な気化燃焼気で用いられる熱的な蒸発プロセスとは全く異なる挙動を示す事が分かった。当然実燃料は様々な組成を含んでいるため、気相組成が超音波周波数、バルク組成によって影響を受ける事になるが、依然として超音波による気液移動に関して、液体分子の極性の程度等解析に付加しなければならない点が多い。したがってそれらを考慮して燃焼装置の開発指針を得ることが当面の目標となると思われる。
胆道癌にて高頻度に同定されたGCF2遺伝子変異がもたらす転移形成メカニズムの解明

本研究の目的は消化器癌の転移・浸潤能に深く関与していることが示されたGCF2における遺伝子変異解析を行うことで,癌転移メカニズムを解明し,新規分子標的治療薬のターゲットとしての可能性を立証することにある.申請者はこれまでGCF2の発現抑制が,大腸癌において肝転移を抑制すること,膵癌細胞株を用いた検証においてEMT抑制効果を明らかにし,GCF2が消化器癌における転移・浸潤機能に重要な役割を果たしていることを示してきた.近年網羅的解析によって乳癌におけるGCF2のserine-rich regionに遺伝子変異が報告され,消化器癌においても胆管癌において,高率に変異が認められるとの報告もあることから,申請者は消化器癌の中でも特に胆管癌におけるGCF2の役割に注目し研究を開始した.本年度は胆管癌におけるGCF2の役割に注目し研究を行った.研究は胆管癌における変異解析を行うとともに,これまでなされていなかった胆管癌におけるGCF2の機能解析を施行することとした.変異解析については,GCF2のプライマーを設計し,胆管細胞株における変異解析の準備を整えるとともに,胆管癌の切除症例を対象とした予後解析を行い,臨床検体を用いた変異解析における対象疾患の絞り込みを行った.また機能解析については,胆管癌におけるGCF2の発現がその機能に影響についてを検証すべく,胆管癌細胞株を用いて,GCF2の発現を調整したのちに,移動能や浸潤能といった機能についての評価解析を行っている.本研究では胆管癌において,GCF2のcoding regionに存在する変異部位及びその頻度を評価し,変異による機能解析を行うことで,癌の転移浸潤メカニズムを解明することにある.遺伝子の変異解析については,細胞株を用いた変異の評価を行ったのちに,予後データもあり症例数も確保されているFFPEからのデータを用いた解析を計画している.また胆管癌においてGCF2の発現を抑制することで,その機能評価を行ったのちに,変異部位が及ぼす影響について評価する予定である.遺伝子解析として1癌細胞株を用いた解析,2凍結標本を用いた解析の準備として対象疾患の絞り込みや,プライマー等の準備などが済んでおり概ね順調に進捗しているものと考えられる.胆管癌細胞株を用いた機能解析については,最終的には変異部位が胆管癌に及ぼす機能を評価することを目標に据えているが,これまで胆管癌においてGCF2の発現が及ぼす影響について検証されていないこともあり,まずはその機能解析が必要と判断した.このため細胞株を用いて,これまで当科で行ってきたsiRNAを用いた検証を行うことで,GCF2が胆管癌でも移動能や浸潤能,さらにはEMTなどのメカニズム関与するかについて検証を行うべく,現在機能解析を行っている.こちらも現段階での進捗状況としてはおおむね順調に進行しているものと判断する.本研究は3年での研究を予定している.次年度は,臨床検体を用いた解析を行う前に,変異部位についてのあたりをつけるために,胆管癌における各種細胞株を用いた遺伝子変異解析を行うことを予定している.またこれに並行して細胞株を用いた機能解析を進める予定である.機能解析としては,我々は特に消化器癌においてはGCF2がEMTに何らかの影響を及ぼしていると考えており移動・浸潤能について評価を行うとともに,抗癌剤の感受性といった機能についても評価していきたいと考える.またそのメカニズムを説明するうえで,発現量のよる評価を行うとともに,変異部位を同定しその部分での細胞内でのinteractionを評価することで,どのシグナルに影響を及ぼしているのかを検証していきたいと考えるが,これは3年目になるものと予想している.本研究の目的は消化器癌の転移・浸潤能に深く関与していることが示されたGCF2における遺伝子変異解析を行うことで,癌転移メカニズムを解明し,新規分子標的治療薬のターゲットとしての可能性を立証することにある.申請者はこれまでGCF2の発現抑制が,大腸癌において肝転移を抑制すること,膵癌細胞株を用いた検証においてEMT抑制効果を明らかにし,GCF2が消化器癌における転移・浸潤機能に重要な役割を果たしていることを示してきた.近年網羅的解析によって乳癌におけるGCF2のserine-rich regionに遺伝子変異が報告され,消化器癌においても胆管癌において,高率に変異が認められるとの報告もあることから,申請者は消化器癌の中でも特に胆管癌におけるGCF2の役割に注目し研究を開始した.本年度は胆管癌におけるGCF2の役割に注目し研究を行った.研究は胆管癌における変異解析を行うとともに,これまでなされていなかった胆管癌におけるGCF2の機能解析を施行することとした.変異解析については,GCF2のプライマーを設計し,胆管細胞株における変異解析の準備を整えるとともに,胆管癌の切除症例を対象とした予後解析を行い,臨床検体を用いた変異解析における対象疾患の絞り込みを行った.また機能解析については,胆管癌におけるGCF2の発現がその機能に影響についてを検証すべく,胆管癌細胞株を用いて,GCF2の発現を調整したのちに,移動能や浸潤能といった機能についての評価解析を行っている.本研究では胆管癌において,GCF2のcoding regionに存在する変異部位及びその頻度を評価し,変異による機能解析を行うことで,癌の転移浸潤メカニズムを解明することにある.遺伝子の変異解析については,細胞株を用いた変異の評価を行ったのちに,予後データもあり症例数も確保されているFFPEからのデータを用いた解析を計画している.また胆管癌においてGCF2の発現を抑制することで,その機能評価を行ったのちに,変異部位が及ぼす影響について評価する予定である.