hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自動化細胞単離装置凍結乾燥試薬を応用したがん迅速診断支援装置の開発

従来無視していたDebrisの領域を診断にくわえると、感度、特異度が向上する傾向が見られた。この件については5月末を目標に論文を投稿する目標で進めている。昨年度まで対象としていた大腸の進行がんから胃の進行がんに対象を追加して検討を行った。FFT法と領域法を組み合わせたアルゴリズムを適用して感度80%特異度93%を得た。さらに、分化型、未分化型に分けて検討したところ、分化型について感度96%、特異度93%、未分化型については感度87%、特異度93%を得た。また、病理標本画像とDNAヒストグラムの関係については、特徴量の抽出と分析アルゴリズムについての考案が必要で、検討を進めたが、正常組織については、画像中の粘膜組織部分の抽出、がん組織については壊死組織とがん組織の抽出はimageJに組み込まれた既存の関数では困難であった。MatLabなどで抽出アルゴリズムを開発する必要があることがわかった。以上の研究成果の対外報告:胃がんについての検討結果について平27年12月にSI2016において報告した。また、大腸がんの研究成果について本年5月末を目標に論文かを進めている。画像解析アルゴリズム開発については、研究代表者の専門外であり、専門家のアドバイスを得て進めていく予定である。がん診断を目的として、固形がんの組織を専用試薬中で攪拌し細胞を単離し、細胞懸濁液化し、フローサイトメータを用いてDNA量ヒストグラムを数分で得た。消化器がんとくに大腸がんにおいて得られたヒストグラムを、G0/G1期のピークを200高さを1に規格化して各細胞周期における細胞数比率を特徴量とし、次にヒストグラムにFFTを施し、パワースペクトルを得てその曲線下面積、振動数、最大傾斜を特徴量とした。特徴量と病理診断結果を対照し、スキャッタグラム、樹形図、サポートベクターマシンなどを用いてがん検出論理を構築した。構築したアルゴリズムは感度特異度とも90%以上を示した。組織所見とDNAヒストグラムのデータを比較すると、正常細胞のG0/G1期の細胞数比率が異なっているように見える。この点についての説明が本研究の妥当性を主張する上で必要と考え、当初の予定に含まれていない、ビメンチン陽性、LPC陽性などの細胞比率の予備的研究を実施した。論文投稿後に英文要約の英文について査読者意見とのやりとりがあり英文の校正に時間を要した。医用工学研究代表者である武田の受け持つ講義のコマ数が今年は半減するので、講義の準備などに要する時間が減るので、この時間を研究の加速に充てる。大腸がんについての解析対象症例を200例以上にする。胃がん、肝がんに関する同様な研究を実施する。また、ビメンチン陽性、LPC陽性細胞数比率に関す検討も進める。85例の標本に対して44例をがん,39例を正常と判定し、病理診断と対比して一致した。8例を癌の疑いとし、内2例が癌であり、6例は正常であった。先行研究がDNAヒストグラムによるがんの検出率を30%から60%であるとしていたのに対し、優れた成績を残すことができた。臨床医学(がん研)、病理学者(加藤教授、日向講師)工学者(武田)企業(日本光電)とのすなわち、臨床、医学、工学、産業の連携がうまく進み、データ収集、工学解析、臨床的検討、医学的検討が円滑に回っていることが順調に進捗した理由と考えている。
自然科学系学会の行うジュニアセッションが高校生におよぼす効果に関する研究

高等学校の科学系部活動や,授業における課題研究の成果を発表する機会は多くあり,主に学校教員やそれらが組織する団体,国,地方の教育委員会等が中心となって企画・運営するものと,自然科学の諸分野を専門として研究を行っている研究者が中心となって企画・運営されるものに大別できる。発表の機会を設定することの重要性は,多くの教員が経験的に感じているものであるが,その効果についての研究は乏しい。そのため,本研究では,自然科学系学会が主催するジュニアセッションに焦点を当て,1ジュニアセッションの定義を見出すこと,2高校生が発表することの効果について明らかにすることを目指した。最終年度となった平成30年度には,現状調査と研究のまとめを行った。具体的には,28年度および29年度に収集した各種報告書(特に,スーパーサイエンスハイスクールの成果報告書)をもとに,1参加したジュニアセッションの事例について,ねらい,実施方法や場所,内容,規模等の調査,2高校生に与えた効果に関する記述の抽出を行った。また,学校教員や卒業生への聞き取りも継続して行い,参加に至った経緯や意識変化について探った。結果の概要は以下のとおりである。1については,ジュニアセッションの定義は学会により多様であり,すべてを包括できるようなものは定義しづらい。ただし,ほとんどの学会が目指しているものは,自身の専門分野の裾野を広げようとしており,高校生への魅力発信の機会としてとらえている。一方,参加する生徒側は,自身の研究課題を大学進学以降も続けようとするものは多くなく,科学の方法を学んでいる意識で研究を行うものも多い。そのため,学会の期待とのミスマッチが生じている。2については,研究を指導する教員以外に,その分野の研究者から質問や意見をされることで,研究に対する視点が変わったという効果が見られている。研究者と触れ合う機会が重要である。高等学校の科学系部活動や,授業における課題研究の成果を発表する機会は多くあり,主に学校教員が関わるものと,専門の研究者が中心になって関わるものとに大別できる。発表の機会を設定することの重要性は,多くの教員が経験的に感じているものだが,必ずしもその効果については研究がされてこなかった。そのため,本研究では自然科学系学会が主催するジュニアセッションに焦点を当て,1ジュニアセッションの定義を確立すること,2研究者が多く参加する学会において高校生が発表を行うことの効果について明らかにすることを目的としている。27年度は,研究の1年目として準備段階にあたり,現状調査を主に行うこととしている。本年度の成果としては,ホームページ等の公開情報,スーパーサイエンスハイスクール成果報告書の記述事項をもとに,ジュニアセッションと思われる活動を行っている自然科学系学会のリストを作成した。しかし,継続的に実施している学会と,不定期に開催する学会とがあり,過去10年程度の期間を区切った調査が今後必要である。また,公開情報があるものについては,ねらい,実施方法や場所,内容,参加者数についても調べたが,内容が不明確な活動もあり,ジュニアセッションの定義の確立とあわせ,これについても今後の調査が必要である。研究代表者がジュニアセッションの責任者をしている学会においては,高等学校教員に対しての聞き取りも行い,参加に至った経緯や学校側のねらい,高校生への影響,過去に参加した生徒の進路傾向などについて記録を行った。聞き取った事例の中では,発表の中で特に研究者と密接に関わった(質問を受けた,具体的なアドバイスを受けたなど)生徒については,ジュニアセッションに参加したことで,興味・関心を高めたり,将来の進路について大きな影響を受けていた。【研究実績の概要】でも触れたとおり,本年度の成果としては,ホームページ等の公開情報,スーパーサイエンスハイスクール成果報告書の記述事項をもとに,ジュニアセッションと思われる活動を行っている自然科学系学会のリストを作成できた。その点は順調に進展していると判断した最大の要因である。一方,継続的な実施が行われていない学会の存在や,内容が不明確な活動があることなど,今後の調査も必要である。総合すると,27年度に計画していたジュニアセッションの現状調査は,おおむね順調にできたと判断した。28年度は, 27年度に引き続いて現状調査を中心に行った。27年度にホームページ等の公開情報,スパーサイエンスハイスクール成果報告書の記述内容などをもとに,ジュニアセッションと思われる活動を行っている自然科学系学会のリストを作成している。28年度は,それらの事例について,ねらい,実施方法や場所,内容,参加者数(規模)についての調査を行い,共通点や他の発表の機会との相違点を中心に検討を行った。28年度のみでは,リストに揚げた学会すべてに参加することはできなかったが,いくつかの学会については,そこに参加した研究者より参考資料を入手した。その結果,ねらいなどには共通点が多いものの,実施方法や内容に差が見られた。特に,会の規模が大きくなるにつれ,学会の中の教育関係者を中心に運営されており,自然科学系の研究者との接点が小さくなる傾向が見られた。

また,学会ではない発表会の事例については,スーパーサイエンスハイスクール関係の発表会に参加し,質問のレベルや研究に対するアドバイスのレベルなどについて調査を行った。【研究実績】でも触れたとおり,本年度の成果としては自然科学系学会がジュニアセッションを行っている事例について,ねらい,実施方法や場所,内容,参加者数(規模)についての調査を行い,共通点や他の発表の機会との相違点を中心に検討を行うことができた。ただし,一部の学会については,資料が得られなかったため,来年度以降の継続的な調査が必要である。総合すると,28年度に計画していた研究については,おおむね順調にできたと判断した。高等学校の科学系部活動や,授業における課題研究の成果を発表する機会は多くあり,主に学校教員が関わるものと,専門分野の研究者が中心になって関わるものとに大別できる。発表の機会を設定することの重要性は,多くの教員が経験的に感じているものだが,その効果についての研究は乏しい。そのため,本研究では自然科学系学会が主催するジュニアセッションに焦点を当て,1ジュニアセッションの定義を見いだすこと,2高校生が発表することの効果について明らかにすることを目指している。平成29年度には,28年度に引き続き現状調査を行った。具体的には,28年度に収集した各種報告書(約200校あるスーパーサイエンスハイスクールの成果報告書の中から主な学校を抽出済み)を分析し,参加したジュニアセッションの事例について,ねらい,実施方法や場所,内容,参加者数(規模)についての調査を行い,共通点や他の発表の機会との相違点を中心に検討を行っている。また,参加可能な学会の調査を行ったが,自然災害のため中止になったものもあり,29年度で完結できなかった。そのため,訪問形式での情報収集については,途中段階である。現時点でのとりまとめとしては,自然科学系学会の中でも,ジュニアセッションは教育関係者(現役の高等学校教諭や教員養成系大学,学部の教員など)を中心に運営されており,純粋に自然科学の研究者が運営している例は希である。また,スーパーサイエンスハイスクールについても,ジュニアセッションへの参加が非常に多い学校(年間20件を超える)と,ほとんど参加していない学校(3件以下)とがあり,学会等に接点を持つ教員の有無によって差が出ている。また,教員の専門分野に近い学会を選ぶ傾向があり,どの分野でもまんべんなく参加している学校は少ない。【研究実績】でも触れたとおり,ジュニアセッションの事例収集については自然災害による学会の中止等もあり完結できていない。ジュニアセッションは年に1回実施するのが通例であるため,1回中止されると次年度の同時期まで待たねばならない。また,平成30年2月6日提出の「補助事業期間延長承認申請書」に記載したとおり,研究代表者の育児休業の取得等により,研究の中断が生じている。そのため,当初の3年目の計画について実施の途上にあり,資料の分析についてはおおむね半年程度の遅延があるとみている。
物質及び熱移動解析に基づくコ-クス炉長寿命化に関する研究

1.物質及び熱移動に関する研究では、基礎実験として円筒状コ-クス試料(径φ20mm×30mm)内にガスを流し、多孔質内の物資移動を推算する際に不可欠なコ-クスの透水係数を測定し、コ-クスの乾留温度、気孔率等をパラメ-タとした透水係数の実験式を得た。その結果、軟化点以下の温度における石炭層の透水係数は、温度と共に増加し、軟化点付近でステップ状に減少し、最少値を示した。軟化点以上では、再び温度と共に増加するが、気孔率の減少と共に透水係数も減少することが示された。2.1次元流れをシミュレ-トするために内、径φ10mm×長さ250mmの円筒試料内に石炭を充填し、実炉内と同様な温度分布の経時変化を試料長さ方向に与え、両端から出てくる熱分解ガスを定量分析可能な装置を試作した。3.乾留反応によるガス生成挙動をシミュレ-ションするため、理想気体の状態式、上記1.で測定したダルシ-速度、熱分解反応速度式、エネルギ-および物質収支式を連立した解析法を開発した。また解析法として、コントト-ルボリュ-ム法による差分近似、風上差分法および緩和法を用いることが適当であることが明白となった。4.解析の結果、生成ガスの分圧分布形状は、メタン、エタン、炭酸ガスのように長手方向に極大を示すタイプ、水蒸気、エチレンのように極小値を示すタイプ、水素、一酸化炭素のように加熱面で生成量を頂点とした山形を形成するタイプの3種に大別された。5.実験結果は、加熱初期において加熱面側からガスが流出するが、軟化点以後において石炭層中心から流出するようになる。解析によりこの傾向を再現できることを示した。
クロム, スズおよびニッケルの生体特異結合物質および金属発癌に関する衛生学的研究

1.生体内結合物質に関する成果(1)クロム結合物質:イヌ肝,ウサギ肝,ウシ初乳より分子量約1500の体内結合物質を精製した.グルタミン酸,システイン,グリシンより成り, 1分子に1原子のクロムを結合していた.生理学的役割は,一つはクロムの毒性を減弱させること,排泄を促進すること,体内のクロムキャリヤーとなることのほか,一部の分画でインスリン作用増殖作用が証明され,未知の耐糖因子であることが分った.クロムの肺萎縮とも関係があった.(2)ニッケル結合物質:ラット肝より分子量900,グリシン,グルタミン,システインより成る生体結合物質を精製し得た.in vitroで飽和状態,すなわち1分子あたり1原子のニッケルを結合する.又,銅や亜鉛と一部置換するが非必須元素とは置換しない.BALB/C3T3培養細胞のコロニー形成試験で,無機ニッケルより,本結合物質結合ニッケルの方が,毒性が低いことも分り,ニッケルの一般毒性に対しては防御的に生体内で作用していると推定された.これらの生体内結合物質の発見とその作用の証明については,他の報告はない.2.金属発癌に関する成果(1)BALB/C3T3培養細胞を用いたトランスホーメイション実験で無機ニッケルは,全く作用を示さなかったが,生体内結合物質に結合したニッケルは,タイプIIIのトランスホーメイションを惹起した.細胞膜通過と関係あると思われる.また,化学形態による生体作用の相異も証明された.(2)有機スズの抗悪性腫瘍作用の実験では, in vivoでも, in vitroでもその濃度・投与量および作用時期によって,抗悪性腫瘍作用が証明された.とくにジブチルスズではその作用が大で,細胞膜のアラキドン酸遊出阻害によるものと推定された.1.生体内結合物質に関する成果(1)クロム結合物質:イヌ肝,ウサギ肝,ウシ初乳より分子量約1500の体内結合物質を精製した.グルタミン酸,システイン,グリシンより成り, 1分子に1原子のクロムを結合していた.生理学的役割は,一つはクロムの毒性を減弱させること,排泄を促進すること,体内のクロムキャリヤーとなることのほか,一部の分画でインスリン作用増殖作用が証明され,未知の耐糖因子であることが分った.クロムの肺萎縮とも関係があった.(2)ニッケル結合物質:ラット肝より分子量900,グリシン,グルタミン,システインより成る生体結合物質を精製し得た.in vitroで飽和状態,すなわち1分子あたり1原子のニッケルを結合する.又,銅や亜鉛と一部置換するが非必須元素とは置換しない.BALB/C3T3培養細胞のコロニー形成試験で,無機ニッケルより,本結合物質結合ニッケルの方が,毒性が低いことも分り,ニッケルの一般毒性に対しては防御的に生体内で作用していると推定された.これらの生体内結合物質の発見とその作用の証明については,他の報告はない.2.金属発癌に関する成果(1)BALB/C3T3培養細胞を用いたトランスホーメイション実験で無機ニッケルは,全く作用を示さなかったが,生体内結合物質に結合したニッケルは,タイプIIIのトランスホーメイションを惹起した.細胞膜通過と関係あると思われる.また,化学形態による生体作用の相異も証明された.(2)有機スズの抗悪性腫瘍作用の実験では, in vivoでも, in vitroでもその濃度・投与量および作用時期によって,抗悪性腫瘍作用が証明された.とくにジブチルスズではその作用が大で,細胞膜のアラキドン酸遊出阻害によるものと推定された.本年度は、上記課題につき基礎的検討を行なった。1.結合物質に関する研究(1)クロム結合物質イヌ肝より分子量1500の結合物質2分画を得た。この結合物質は体内に吸収されたクロムの毒性を低下させ、かつ体外排泄の担体であることを明らかにした。またウサギ肝よりも同様の分画を得、ラット脂肪細胞を用いてインスリン作用への効果を調べたところ、クロム濃度pmol/mlでインスリン作用の著しい増強を認め、耐糖因子であることも明らかにした。(2)ニッケル結合物質酢酸ニッケルをラット腹腔内に注射し、尿,血液,各臓器への時間的分画を調べたあと、血清,腎,および尿試料をゲル濾過してニッケルの分布パターンを調べた。血清ではアルブミンと結合していたが、腎ではより低分子の分画ピーク【I】,【II】がみられ、尿へはこのうち【II】の分画のみが出現した。この分画は無機ニッケルと異り、やはりニッケルの体外排泄結合物質と推定された。2.金属と発癌に関する研究(1)ラット再生肝を用いた核、核小体への金属分布研究では、ニッケルとクロムは、明らかに他の必須元素と異る動態を示し、核,核小体内存在量が大で、かつ蛋白・核酸合成と同調した動きを示さなかった。(2)発癌実験に用いる培養細胞系に関しては、3T3細胞を入手し、継代培養のための血清その他の条件がほぼ確立できた。現在ニッケルの形質転換に及ぼす影響を検討中である。(3)有機錫の抗癌作用に関しては、肉腫・腹水悪性細胞をマウスに接種し生存期間に対する各種有機錫の効果をみたところ、ジブチル錫は、有意の延命効果を示すことが明らかとなった。現在、より詳しい実験を施行中である。60年に得られた結果を、大きく発展させた。1.金属結合物質に関する研究

(1)クロム結合物質:精製された低分子結合物質をクロム急性中毒ラットに投与し、急性中毒軽減作用のあることを明らかにした。また、牛乳より精製したクロム結合物質の一分画にのみ、インスリン作用増強作用のあることを明らかにした。結合物質は、一つはグリシン,グルタミン,シスチンを中心とする有機体であり、一つはリン酸ナトリウム錯体であることも明らかにした。(2)ニッケル結合物質:ニッケル投与肝より、分子量900で、グリシン,グルタミン,シスチンを主体とするアミノ酸結合物であることを明らかにした。精製された結合物質に過剰のニッケルを加えると、飽和状態までニッケルを結合することが分り、そのときの結合比は1分子あたりニッケル一原子であった。今後その機能や意義について研究する。2.金属発癌に関する研究BALB-3T3細胞の培養に成功し、ニッケル添加によるトランスフォーメーション実験に着手した。無機および結合ニッケル添加では50μgNi/ml濃度で細胞は全て死滅する。ニッケル濃度5μg/mlでは、無機物添加時のコロニー形成率は5%であったが、結合物質結合ニッケル5μg/mlでは、形成率は20%であり、結合物質に結合することにより、ニッケルの毒性の減弱がみられることが明らかとなった。トランスフォーメーション実験は開始したところである。3.有機スズの発癌抑制に関する研究in vitroでは【10^(-5)】モルで悪性細胞の増強を抑制すること、担癌動物でも量により抗癌作用を示すことが明らかとなった。
腫瘍血管新生における間葉系幹細胞の役割

以前に分泌蛋白質MFG-E8が血管周皮細胞から大量に産生、分泌されること、MFG-E8が血管周皮細胞表面上のインテグリンと結合し、細胞運動、腫瘍血管新生を促進させることを見いだした。本研究では、間葉系幹細胞が悪性黒色腫の腫瘍血管新生を亢進させる機序にMFG-E8が関与することを明らかにした。MFG-E8は悪性黒色腫の病態を悪化させる因子であり、MFG-E8を抑制する抗体などを用いた治療への応用が期待させる。申請者は、以前に分泌蛋白質MFG-E8が血管周皮細胞から大量に産生、分泌されること、MFG-E8が血管周皮細胞表面上のインテグリンと結合し、PDGFRβシグナルを亢進させ、細胞運動、腫瘍血管新生を促進させることを見いだした。本研究では、間葉系幹細胞(MSC)による腫瘍血管新生の制御におけるMFG-E8の役割を明らかにすることが目的であった。まず、マウス骨髄細胞よりMSCを誘導し、MFG-E8が高発現していることを確認した。次に、MFG-E8 WTおよびKOマウスの骨髄よりMSCを誘導し、発現マーカーについて検討したところ明らかな違いは見られなかった。MSCによる腫瘍の成長と血管新生の促進効果におけるMFG-E8の役割を検討するためにMFG-E8 WTおよびKOマウス骨髄由来MSCと悪性黒色腫細胞を共にマウスに移植し、腫瘍の大きさ、腫瘍内血管量を比較検討した。さらに、MSCはマウスに移植する前に低酸素条件下での培養を行った。その結果、MSCは悪性黒色腫の成長と血管新生を促進させた。さらに、低酸素処理したMSCは正常酸素処理と比べて腫瘍の成長と血管新生を促進させた。MFG-E8 KOマウス由来MSCでは、WTマウス由来MSCと比べて、これらの効果が低下していた。in vitroでは、低酸素処理によってMSCのMFG-E8産生量が増加すること、正常および低酸素処理においてMFG-E8 KOマウス由来MSCにおける血管新生に関する分子の発現や増殖能が低下することを明らかにした。これらの結果より、MFG-E8は、MSCによる悪性黒色腫の成長と血管新生の亢進を制御することが示唆された。また、ヒト悪性黒色腫においてもMFG-E8は血管周皮細胞に多く発現が見られることを見出し、ヒトにおいてもMFG-E8がMSCの制御を担っている可能性が示唆された。これらの成果から、MFG-E8を標的とした癌治療への応用が期待できる。間葉系幹細胞は、移植した悪性黒色腫内の血管周囲に遊走し、ペリサイトとしての役割を果たし、腫瘍血管新生を促進させる。本研究では、間葉系幹細胞の持つ腫瘍血管新生能におけるMFG-E8の役割をin vivo, in vitroの両方で検討を行う。MFG-E8の機能を検討するために、MFG-E8野生型(WT)および遺伝子欠損(KO)マウスの骨髄由来間葉系幹細胞を用いて比較検討を行った。まず、マウス骨髄細胞より間葉系幹細胞を誘導し、real-time PCRやELISAにて、MFG-E8が高発現していることを確認した。次に、MFG-E8 WTおよびKOマウスの骨髄より間葉系幹細胞を誘導し、蛍光ラベルした後に、悪性黒色腫細胞とともにマウスに皮下注入し、腫瘍の大きさ、腫瘍内血管量、増殖能などを比較検討した。その結果、WTマウス由来間葉系幹細胞を悪性黒色腫細胞と混ぜて移植した群では、MFG-E8 KOマウス由来間葉系幹細胞と悪性黒色腫細胞を混ぜて移植した群と比べて、腫瘍の成長の促進がみられた。現在、腫瘍の血管量について検討を行っている。また、ヒトの悪性黒色腫においてもMFG-E8の局在、発現の検討を行い、マウスと同様に、MFG-E8は血管周囲、特にペリサイトに供局在がみられた。これらの成果を生かして、2年目には、間葉系幹細胞による腫瘍血管新生能に対する抗MFG-E8抗体の効果を解析し、治療応用への検討を行う。当初、計画した予定通りに研究を進めており、おおよそ予想した結果が得られているため。これまでに計画した予定通りに進めることができているため、今後も当初計画した実験を遂行していく。また、本計画は、課題を限定し、焦点を絞っているので具体的な効果があげられると予想している。各種抗体や試薬(PCR, Western blotなど)といった一般試薬費や、マウスの購入費、維持費に使用する。
ＬＲＲＫ１によるＥＧＦＲシグナルの時空間的制御機構の解析

過剰なEGFRシグナルは細胞の癌化につながる。我々はLRRK1が、EGFRの細胞内トラフィックを制御することで、EGFRシグナルを時空間的に制御していることを明らかにした。LRRK1は、(1)EGFRの早期エンドソームから後期エンドソームへの移行を制御すること、(2)ESCRT-0構成因子STAM1と結合し、EGFRのエンドソーム内腔への取り込みを制御すること、を明らかにした。またLRRK1は、CLIP-170をリン酸化することで、EGFRの輸送開始に重要なことも明らかにした。過剰なEGFRシグナルや不適切に活性化されたEGFRシグナルは、細胞の癌化を引き起こすことが知られている。我々はROCOキナーゼファミリーLRRK1が、EGFRの細胞内トラフィックを制御することで、EGFRシグナルを時空間的に制御することを見出してきた。LRRK1はRas様GTPaseドメインとMAPKKK様キナーゼドメインを持つユニークな分子であり、近年ファミリー分子LRRK2がパーキンソン病原因遺伝子(Park8)であることが明らかとなり、臨床的にも注目を集めている。しかしLRRK1及びLRRK2の機能に関してはほとんど明らかになっていなかった。本研究課題では、(i)LRRK1キナーゼの基質の探索、(ii)LRRK1によるEGFR輸送(ダイニンモーター蛋白質に依存)の制御機構の解明、(iii)細胞恒常性維持におけるEGFR細胞内トラフィックの重要性の解明、の3点について解析を進め、LRRK1によるEGFR細胞内トラフィック制御機構の分子機構解明を目的としている。昨年度からの研究により(i)に関し、微小管プラス端結合タンパク質CLIP-170がLRRK1と相互作用し、LRRK1によってリン酸化されることを明らかにした。GST-CLIP170リコンビナント蛋白質を用いたin vitro kinase assay及び質量分析による解析から、LRRK1によるリン酸化部位の同定を行った。(ii)に関し、LRRK1によるCLIP170のリン酸化部位の変異体が、EGFRを含むエンドソームの輸送に影響を与えることを明らかにした。(iii)に関しては、LRRK1をノックダウンするとAktの活性化が持続することを見出した。現在その意義について解析を行っている。細胞は周りの環境から様々な情報を受け取り、分化/増殖などの応答を行っている。これまでの研究から過剰なEGFRシグナルは細胞増殖を不適切に引き起こし、細胞の癌化につながることが明らかとなってきている。我々はROCOファミリーキナーゼLRRK1が、活性化したEGFRの細胞内トラフィックを制御することで、EGFRシグナルを時間的にも空間的にも制御していることを明らかにしてきた。昨年度までの解析から、LRRK1は(1)アダプター分子Grb2を介しEGFRと複合体を形成すること、(2)LRRK1はキナーゼ活性依存的にEGFRの微小管上の輸送を制御し、EGFRの早期エンドソームから後期エンドソームへの移行を制御すること、(3)LRRK1はESCRT-0複合体構成因子STAM1と結合し、EGFRのエンドソーム内腔への取り込みを制御すること、を明らかにしてきた。またLRRK1がキナーゼ活性依存的にEGFR細胞内トラフィックを制御することから、LRRK1の基質を探索したところ、微小管プラス端結合因子CLIP-170を同定した。質量分析によりリン酸化部位の同定を進めたところ、LRRK1はCLIP-170のC末zincknuckleドメインに存在するスレオニンをリン酸化することを見出した。LRRK1は、CLIP-170をリン酸化することでCLIP-170とp150 Gluedとの結合を促進し、ダイニン/ダイナクチン複合体の微小管プラス端へ局在をエンハンスすることが明らかとなった。またこの制御は、EGFRの微小管上へのローディング、微小管プラス端からマイナス端への輸送開始に重要であることも明らかとなった。以上の結果から、LRRK1はCLIP-170をリン酸化することで、EGFRを含むエンドソームのダイニン依存的な輸送を制御していることが明らかとなった。本研究課題では、(i)LRRK1キナーゼの基質の探索、(ii)LRRK1によるEGFR輸送(ダイニンモーター蛋白質に依存)の制御機構の解明、(iii)

細胞恒常性維持におけるEGFR細胞内トラフィックの重要性の解明、の3点について解析を進め、LRRK1によるEGFR細胞内トラフィック制御機構の分子機構解明を目的としている。昨年度からの研究により(i)に関し、微小管プラス端結合タンパク質CLIP-170がLRRK1と相互作用し、LRRK1によってリン酸化されることを明らかにした。さらにリン酸化部位を同定した。LRRK1はCLIP170のC末をリン酸化することで、CLIP170とDynactinとの結合を制御していることを明らかにした。(ii)に関し、LRRK1によるCLIP170のリン酸化が、EGFRを含むエンドソームの輸送制御に重要であることを明らかにした。LRRK1キナーゼの基質の探索に関し、CLIP170を同定した。さらにリン酸化部位を同定し、リン酸化部位に変異を導入することで、LRRK1によるリン酸化の意義を明らかにした。LRRK1と相互作用する分子として同定していたNudCなどの役割について新たな知見を得た。NudCはLRRK1とともに細胞周期M期に中心体で重要な役割を果たしていることが明らかとなってきた。またLRRK1が中心体に局在し、細胞分裂期に活性化していることを明らかにした。25年度が最終年度であるため、記入しない。またCLIP170以外に複数の基質をあらたに同定し、一部についてはリン酸化部位の同定を進めている。LRRK1のキナーゼ活性化機構について新たな知見を得た。さらにこの制御がEGFR輸送制御のみならず、細胞周期の制御にも重要であるという期待以上の知見を得た。またリン酸化抗体を作製し、活性化したLRRK1の時間的空間的局在パーターンや、刺激応答性などをモニターする系を確立した。現在までに得られた知見をもとに研究計画に沿って研究を遂行する。特にLRRK1がCLIP170をリン酸化することで、いかにEGFR細胞内輸送開始の制御に機能しているのか、タイムラプス解析を行い解析していく。また細胞周期におけるLRRK1の役割については、LRRK1のCLIP170以外の基質が関与していないか検討する。特に中心体成熟や、スピンドル配向制御における機能について解析を行う。LRRRK1は中心体で活性化しているが、中心体への局在化機構については明らかになっていない。そこで、LRRK1と相互作用する分子の中に、LRRK1の中心体局在に重要な分子がないか検討する。さらに、LRRK1の中心体局在がどのよな意味を持つか解析を進める。
化学ループ法による水素生成・二酸化炭素分離システムの開発

化学ループ法と再生可能エネルギーを融合させた新規なシステムの提案として、今年度はバイオマスおよび太陽電池の余剰電力の有効利用を指向し、以下の二つの新規プロセスについて検討した。まずは、木質バイオマス発電における二酸化炭素の分離回収を含めた化学ループの技術および経済性の評価を行った。化学ループ法の優位性を検証するために、従来の木質バイオマスの直熱燃焼後の二酸化炭素の分離回収との比較を行った。化学ループ法については、流動層リアクターを含む詳細なシステム設計を行い、発電スケール毎に評価を行った。二酸化炭素の輸送プロセスについては、液化した二酸化炭素のトラック輸送が低コストであることが明らかになった。その結果、化学ループ法を用いた場合、二酸化炭素の回収質量あたりのトータルのバイオマス発電コストは従来法と比較して17%低減できることが明らかになった。その際の最適発電スケールは50 MWthであった。また、発電における二酸化炭素排出原単位は0.35 kgCO2/kWhであった。一方、日本国内の系統電力の二酸化炭素排出原単位は0.53 kgCO2/kWh程度であり、発電コストおよび二酸化炭素排出削減の両者の観点から、化学ループ法の優位性を示すことができた。続いて、再生可能エネルギーを利用した化学ループ法による二酸化炭素利用の技術評価を行った。太陽電池の余剰電力による水電解から生成した水素を用いて、金属酸化物の還元と後続の二酸化炭素による金属酸化物の再酸化から一酸化炭素を得るプロセスについて検討を行った。種々の金属酸化物を熱力学の観点から検討し、鉄・マンガン系金属酸化物の優位性が示唆された。得られる一酸化炭素の濃度と生成効率の間にはトレードオフの関係があるが、1011%程度の一酸化炭素の生成効率が得られることが示された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
歯科口腔外科治療中に発生する患者血液の空中浮遊について

血液寒天培地を用いて口腔内細菌の拡散について調査した。患者の口から0.5m、1.5m、3.0m離れた場所に培地を設置し、1時間開放した。個別診療室では、細菌コロニー形成数は近い順に下顎埋伏智歯抜去時829CFU/m^2/h、537CFU/m^2/h、543CFU/m^2/hであった。グラム染色の結果、98%(188/192コロニー)がグラム陽性球菌であり、さらに、MS培地に植菌した結果70%(131/188コロニー)コロニー形成を認めた。高速回転切削器具の使用により、1.5m以上口腔内細菌が浮遊することが分かった。口腔外科診療室において、下顎埋伏智歯抜歯中に発生する血液を含んだエアロゾルの検出を行った。100cmはなれた所に設置した口腔外バキューム(ノズル先端にフィルターを設置)でエアロゾルを捕集したところ、90%以上の症例でフィルターに血液反応(ロイコマラカイトグリーン法)が認められた。同じ診療室で全部鋳造冠支台形成(歯肉縁下マージン)、2級窩洞インレー形成(隣接面のみ歯肉縁下マージン)、さらに超音波スケーリング操作においても100cmはなれた口腔外バキュームによるエアーサンプリングで血液が検出された。口腔外バキュームの効果について検証するため、2台の口腔外バキュームを使用し、1台は術者の判断により術野から近いところ(約20cm程度)に自由に設置し、2台目は100cmのところに従来通りに設置した。下顎埋伏智歯抜歯で、100cmのみ設置した場合の血液検出率90%から、2台使用した場合の100cmはなれたとこうの口腔外バキュームでは50%に減少した。口腔外バキュームを使用することによって、エアロゾル化する血液の拡散は抑えられることが分かったが、エアロゾルがなくなるまでの効果は得られていないことも判明した。エアータービンによる圧搾空気の問題に注目し、5倍速コントラハンドピースを代用し、同様の調査を行った。5倍速コントラハンドピースを使用した場合、100cmはなれたところに設置した口腔外バキュームからの血液検出率は50%と有意に低いことが分かった。しかしながら、術者が使用しているフェイスシールドの血液被曝率はエアータービンハンドピースより多い傾向があった(現在のところ統計学的検定が行えるまでに至っていない)。処置内容による浮遊血液の解析を行い発表した。口腔外科では下顎埋伏智歯抜歯に代表されるように、出血している術野での高速回転切削器具が頻繁に使用される。一般歯科診療では、骨を削除するような処置はないが、歯冠形成や2級窩洞形成では歯肉縁下まで切削器具が入るため、出血量は少ないものの、血液を含んだエアロゾルの発生が考えられた。歯冠形成、2級窩洞形成、超音波スケーラーを用いたスケーリング、コントロールとして出血を伴わない1級窩洞形成の4種の歯科治療における血液エアロゾルの調査を行った。その結果、術野から後方(飛沫が飛ばない方向)に100cm離れた位置に設置した口腔外バキュームのノズルに装着したフィルターで、下顎埋伏智歯抜歯では90%(35/39)、歯冠形成では48%(15/31)、2級窩洞形成では29%(6/21)、超音波スケーリングでは12%(4/33)の陽性率で血液が検出された。また、1級窩洞形成では血液は検出されなかった(0%)。Quintessence Internationalに掲載(2011;42(5):399-405)。口腔外科診療室内における浮遊血液の調査を行った。診療室の定点に口腔外バキュームを午前、午後の23時間で連続稼働させ、エアーサンプルを行った。ノズル先端に装着したフィルターで血液検出試験を行い、浮遊血液の有無、陽性率、陽性反応個数について記録した結果、午前の2時間では63%(22/35)、午後の3時間では77%(24/31)の陽性率で血液が検出された。口腔外バキュームと診療台の距離がもっとも近いもので3.2m、もっともはなれている診療台で8.8mで、いずれの診療台においても観血的処置を行っており、検出された血液はどこから浮遊してきたものかは不明であるが、歯科診療台が複数設置された診療室内における浮遊血液の存在が示唆された。高速回転切削器具を使用した観血的手術では血液を含んだ飛沫やエアロゾルが発生し、術者への血液飛沫暴露は約90%と非常に高く、また、術野から1m離れた場所でも血液を含むエアロゾルが検出されている。

発生する血液飛沫や浮遊する血液エアロゾルの存在は医療従事者や易感染性患者に対して、職業感染や院内感染の問題が懸念される。そこでわれわれは、歯科治療時における飛沫やエアロゾルの発生を抑制するのに効果的な吸引子管について調査を行った。結果、細孔を付与した改良型吸引子管を使用した場合、フェイスシールドへの血液飛沫曝露率は59%であり、また、血液エアロゾルの陽性率は29%で従来型吸引子管使用時より低い傾向がみられた。よって、改良型吸引子管は、下顎埋伏智歯抜去術において血液エアロゾルの発生を減じるのに有用であると考えられた。(松本歯学2011年11月12日)通常の診療時間帯における診療室内の汚染エアロゾルについて調査を行った。方法は、松本歯科大学口腔外科診療室にてフィルタをとりつけた移動式口腔外バキュームを診療室の中央部で23時間の連続稼働したのち、血液検出試験を行った。また、落下細菌検査を個別診療室、複数診療台設置診療室で行った。個別診療室では処置別に血液寒天培地上のコロニー数を記録。未使用診療台に血液寒天培地を設置し隣接している診療台での処置別にコロニー数を記録、簡易同定を行った。その結果、6台の診療台と口腔外バキュームの距離は3.28.8mで、調査したフィルタの血液検出試験陽性率は69%であった。個別診療室における単純抜歯では術野から離れるに従ってコロニー数は減少するのに対し、下顎埋伏智歯抜去では離れた培地でも減少はしなかった。複数診療台設置診療室では診療台から9メートル離れた場所に設置した培地でもコロニー形成が認められた。よって、患者血液は少なくとも3.2メートルは浮遊していることが確認できた。口腔内細菌の浮遊は高速回転切削器具の使用で増加し、広い範囲に拡散することが推察された。(松本歯学2011年11月12目)昨年度に続き、詳細な検索を行うとともに、母数を増やし、解析した。1.手術部位別(右、左)の飛沫暴露、エアロゾル(1)血液飛沫曝露陽性率・・下顎埋伏智歯抜去では下顎右側で75%、下顎左側で51%に血液飛沫曝露を認めた。(2)血液エアロゾル陽性率・・下顎埋伏智歯抜去で100cm離れた位置では、下顎右側で40%、下顎左側で39%に血液を含んだエアロゾルが検出された。2.アシスタントスキル別(1年未満、1年以上)の飛沫暴露、エアロゾル(1)血液飛沫曝露陽性率・・下顎埋伏智歯抜去において、アシスタントの臨床経験年数が1年未満では62%、1年以上では67%に血液飛沫曝露を認めた。(2)血液エアロゾル陽性率・・下顎埋伏智歯抜去で100cm離れた位置では、アシスタントの臨床経験年数が1年未満で41%、1年以上で36%に血液を含んだエアロゾルが検出された。3.高速回転切削器具の種類、使用時間による飛沫暴露、エアロゾル(1)血液飛沫曝露陽性率・・下顎埋伏智歯抜去時、エアータービン使用の場合には80%、5倍速コントラ使用の場合には49%に血液飛沫曝露を認めた。(2)血液エアロゾル陽性率下顎埋伏智歯抜去時、エアータービン使用の場合には57%、5倍速コントラ使用の場合には29%に血液を含んだエアロゾルが検出された。(3)1分間あたりに発生する血液飛沫・・下顎埋伏智歯抜去時、エアータービン使用の場合には平均5.5個(全51例)、5倍速コントラ使用の場合には平均1.1個(全51例)の血液飛沫曝露を認めた。(4)1分間あたりに発生する血液エアロゾル・・
高齢者虐待に関連する家族関係の要因

近年、在宅ケアの推進が進む中、家庭内の高齢者虐待の実態が明らかにされるようになり、社会的にも問題視されるようになった。介護者の負担を軽減し、介護を受ける高齢者が安心して家庭で生活できるように対応策を考えることが急務になっている。これまでの先行研究の結果では、市町村保健婦が把握した事例の状況として被害老人は女性が多く、寝たきりなど要介助者が6割以上、痴呆のある者が5割以上であった。加害者は介護を行っている家族であり、続柄として嫁、実子が多く、介護について精神的に苦痛を感じている事例が多かったことから、家庭で高齢者を介護することの過酷さを表した結果となっている。また、埼玉県の事例を分析した結果、家族関係上は大部分の事例について人間関係が悪化している状態であり、放置・放任に結びついている可能性も示唆されている。そこで本研究では、高齢者虐特に関連する家族関係上の要因を明らかにすることを目的とした。対象者は、東京都、埼玉県、福岡県、山形県で訪問活動を行っている看護職とした。間接的に高齢者虐待の事例を収集し家族の状況をみると、家族関係が悪い事例が圧倒的に多く、長年の親子関係や嫁姑関係が悪かった事例、介護が必要になり同居した結果、関係が悪くなった事例などが報告されていた。また、家族関係が良い事例でも高齢の配偶者が介護しているために世話が行き届かず結果的に虐待と判断されている事例もみられた。また、放置・放任の例のように、家族の中の高齢者の居場所は老人専用の部屋や母屋など関わりが少なくなるような場所が多くなっており、虐待事例を発見する指標の一つとして検討する必要があると考える。これまでの先行研究の結果では、市町村保健婦が把握した事例の状況として被害老人は女性が多く、寝たきりなど要介助者が6割以上、痴呆のある者が5割以上みられている。また、加害者は介護を行っている家族であり、続柄として嫁、実子が多く、介護について精神的に苦痛を感じている事例が多かったことから、家庭で高齢者を介護することの過酷さを表した結果となっている。本研究の目的は、高齢者虐待に関連する家族関係上の要因を明らかにすることである。中でも家庭内で起こる虐待は潜在化しやすい問題であるため、東京都、埼玉県、福岡県、山形県で訪問活動を行い、事例に直接関わった看護職を対象に、高齢者虐待の事例を収集し、家族関係を軸に質的・量的分析を行い、家族関係上の要因を抽出する。これによって、家庭内の高齢者虐待に対応する看護援助のあり方を考察する。(奨励研究(A)平成10年度まで申請、継続中)近年、在宅ケアの推進が進む中、家庭内の高齢者虐待の実態が明らかにされるようになり、社会的にも問題視されるようになった。
山間域を含む地域の気候・生態資源の評価に関する研究

1.本研究の対象地域として松本盆地および伊那谷(広域調査)ならびに信州大学西駒演習林(細密調査)を選定し,そこでの地形資料,水文気象等,土地利用実態等の基礎資料の収集を行うと共に,とくに山間域での気象観測を行った.2.信州大学山岳気象観測網(SUMIDA)での現地観測データ,AMeDAS観測点の資料から,主に山間域における地形と気象条件の変動について検討を行った.とくに,気温減率,気温逆転等の分析から,気温環境に及ぼす地形的な影響に関するいくつかの興味ある知見を得た.3.近年,情報ネットワーク化の中で,数多く設置が見られる地域農業気象観測局の実態を調査し,現状,今後の課題等を考察した.このようなオンライン気象情報を生態資源管理に効果的に活用する方法として,温度変換日数理論による果樹開花の予測法を検討し,実用化の可能性を示唆した.4.地形,土地利用,ならびに気象条件を中心とした地域データベースの作成,整備を進めた.これらの種々の地域属性間の分析を研究対象全域で実施するには至らず,今後の重要な課題として残された.5.地域の生態資源の評価に際して,生態環境,土地利用,生産力という概念,相互の関係性の検討から,地域固有な自然立地条件にもとづく潜在生産力評価の重要性を指摘した.6.以上から,地域の生態資源評価に関わる基礎的な資料と考察を中心として,成果報告書をとりまとめた.1.本研究の対象地域として松本盆地および伊那谷(広域調査)ならびに信州大学西駒演習林(細密調査)を選定し,そこでの地形資料,水文気象等,土地利用実態等の基礎資料の収集を行うと共に,とくに山間域での気象観測を行った.2.信州大学山岳気象観測網(SUMIDA)での現地観測データ,AMeDAS観測点の資料から,主に山間域における地形と気象条件の変動について検討を行った.とくに,気温減率,気温逆転等の分析から,気温環境に及ぼす地形的な影響に関するいくつかの興味ある知見を得た.3.近年,情報ネットワーク化の中で,数多く設置が見られる地域農業気象観測局の実態を調査し,現状,今後の課題等を考察した.このようなオンライン気象情報を生態資源管理に効果的に活用する方法として,温度変換日数理論による果樹開花の予測法を検討し,実用化の可能性を示唆した.4.地形,土地利用,ならびに気象条件を中心とした地域データベースの作成,整備を進めた.これらの種々の地域属性間の分析を研究対象全域で実施するには至らず,今後の重要な課題として残された.5.地域の生態資源の評価に際して,生態環境,土地利用,生産力という概念,相互の関係性の検討から,地域固有な自然立地条件にもとづく潜在生産力評価の重要性を指摘した.6.以上から,地域の生態資源評価に関わる基礎的な資料と考察を中心として,成果報告書をとりまとめた.1,研究対象地域として,松本盆地および伊那谷(広域調査)を,さらに信州大学西駒演習林(細密調査)を選定し,主に地形資料,水文気象資料等の実測とデータ収集を行い,研究フィールドの面的な属性に関する基礎資料の整備を進めた.2,既存の信州大学山岳気象観測網:SUMIDAでの現地観測は現在も継続中であり,従来では得難い標高の高い森林,林業地域での貴重なデータ蓄積を行った.本観測資料と既存のAMeDAS観測点の資料から,接地層での気温逆転に及ぼす地形的影響に関して,いくつかの興味ある事例の検討を進めた.3,現地観測は,信州大学農学部農場の放牧地において,夏および秋に24時間観測を実施した.観測では温湿度の水平,垂直分布,ならびに熱収支を測定し,植物生産に大きな影響を及ぼす熱環境の実態把握を検討した.4,収集資料(地形,地図情報)や観測データ(気象観測値)にもとづき,地域の空間属性を示すデータベースの作成,整備を進めている.とくに,ここでは地表面の土地利用や植生等の被覆状況を地域全体に渡って分析することが必要と考え,衛星データのリモートセンシング解析の応用可能性を検討中で,次年度の重要な検討課題となる.5,地域の自然・土地条件の相互関連分析と地域での水・熱の分配機構の分析法として,地理情報システム(GIS)適用の検討を平行して進めた.今後,4で作成中のデータベースや衛星データをGISに直接的に導入することにより,地形,気候等から見た地域生態資源評価の方法を考察する予定である.1.研究対象地域である松本盆地および伊那谷(広域調査)ならびに信州大学西駒演習林(細密調査)における地形資料,水文気象等の実測・データ収集を行い,さらに研究フィールドでの土地利用実態等の基礎資料を整備した.2.既存の信州大学山岳気象観測網:SUMIDAでの現地観測データ,AMeDAS観測点の資料から,主に山間域における地形と気象条件の変動について検討を行った.とくに,気温減率,気温逆転等の分析から,気温環境に及ぼす地形的な影響について,いくつかの興味ある知見を得た.3.近年,情報ネットワーク化の中で,数多く設置が見られる地域農業気象観測局の実態を調査し,現状,今後の課題等を考察した.同時に,このようなオンライン気象情報を生態資源管理に効果的に活用する方法として,温度変換日数理論による果樹開花の予測法を検討し,今後の実用化の可能性を示唆した.4.研究対象域での地形,土地利用,ならびに気象条件を中心とした観測データから地域データベースの作成,整備を進めた.また,地表面の土地利用や植生等の被覆状況を地域全体に渡って分析するために,衛星データのリモートセンシング解析を一部実施した.

しかし,これらの種々の地域属性の相互間分析を研究対象全域で実施するには至らず,今後の重要な課題として残された.5.地域の生態資源の評価に際して,生態環境,土地利用,生産力という概念,相互の関係性の検討から,地域固有な自然立地条件にもとづく潜在生産力評価の重要性を検討した.6.以上の結果をとりまとめて報告書の作成を行った.
LDL受容体構造類似タンパクのcDNAクローニングとその動脈硬化における役割の解明

最近、分子生物学的手法を用いることにより、2種類の、LDL受容体と構造の類似した蛋白が報告され、リポ蛋白代謝におけるこの機能について検討されている。これらのことから、さらに、新たなリポ蛋白受容体を同定解析する目的で、LDL受容体一次構造に類似性を有する蛋白のDNAクローニングに着手した。これまでに、LDL受容体と核酸配列の類似した新たな蛋白のcDNAをクローニングした。そのcDNAの塩基配列からの推定により、このcDNAから翻訳される蛋白は、LDL受容体一次構造の機能領域であるリガンド結合領域およびEGF前駆体相同領域に相当するアミノ酸配列に極めて類似した配列を含有していることが明らかとなった。さらに、ウサギ肝cDNAライブラリーより得た、すでに塩基配列を決定したcDNAクローン(3.6kb)を用いて、プラークハイブリダイゼイション法により本蛋白の全長cDNAを同定し、dideoxy法により、その全塩基配列を決定した。今後、培養動物細胞へのcDNAのtransfectionによる本蛋白の発現を行い、trarsientexpressionにより本蛋白を発現した細胞表面上の、^<125>I標識した各リポ蛋白分画結合能および他のリポ蛋白との競合性について解析する。stableexpressionにより得た本蛋白を発現している細胞を用い、^<14>C標識したコレステロールを含むリポ蛋白の細胞表面結合後の異化能を解析する最近、分子生物学的手法を用いることにより、2種類の、LDL受容体と構造の類似した蛋白が報告され、リポ蛋白代謝におけるこの機能について検討されている。stableexpressionにより得た本蛋白を発現している細胞を用い、^<14>C標識したコレステロールを含むリポ蛋白の細胞表面結合後の異化能を解析する動脈硬化症の発症および進展過程において、血清脂質代謝異常は最も重要な危険因子の一つである。血清脂質は主にリポ蛋白として存在し、それらの細胞への取り込みは、それぞれのリポ蛋白の受容体を介して行われている。最近、分子生物学的手法を用いて、新たなリポ蛋白受容体遺伝子が同定され、これらの受容体が構造の類似した一つの遺伝子ファミリーを形成していることが明かとなった。そこで、新しいリポ蛋白受容体遺伝子を同定解析する目的で、LDL受容体一次構造に類似性を有する蛋白のcDNAクローニングに着手した。ウサギLDL受容体のリガンド結合領域をプローブとして、ウサギ肝臓cDNAライブラリーについて、クロスハイブリダイゼーション法によりスクリーニングを行った。その結果、推定されるアミノ酸配列内にLDL受容体のリガンド結合領域およびEGF前駆体相同領域に非常に類似した配列を有する部分cDNA(5Kb)を得た。その詳細な解析により、リガンド結合に重要と考えられるアミノ酸配列がすべて保存されており、約40アミノ酸からなる繰り返し構造も存在していることが明かとなった。また、LDL受容体EGF前駆体相同領域にみられる特徴的アミノ酸配列も保存されていた。種々の組織(肝臓、脳、副腎、脾臓、腎臓)におけるこの蛋白のmRNAの発現をRNAブロットハイブリダイゼーション法およびRT-PCR法により検討したところ、これらの全ての組織でmRNAを検出することができ、特に肝臓および脳に多く発現していると考えられた。これらの結果から、従来同定されているリポ蛋白代謝に関与する受容体に加えて、さらに新しい構造を有するリポ蛋白受容体の存在が推定された。この新たな蛋白の機能をさらに解析することにより、リポ蛋白代謝の詳細がさらに明かになる可能性が考えられ、また、新たに高脂血症の病態を解明できる可能性が期待される。さらに、ウサギ肝cDNAライブラリーより得た、すでに塩基配列を決定したcDNAクローン(3.6Kb)を用いて、プラークハイブリダイゼイション法により本蛋白の全長cDNAを同定し、dideoxy法により、その全塩基配列を決定した。

今後、培養動物細胞へのcDNAのtransfectionによる本蛋白の発現を行い、transient expressionにより本蛋白を発現した細胞表面上の、^<120>I標識した各リポ蛋白分画結合能および他のリポ蛋白との競合性について解析する。stable expressionにより得た本蛋白を発現している細胞を用い、^<14>C標識したコレステロールを含むリポ蛋白の細胞表面結合後の異化能を解析する。