hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肥満と肝臓疾患：ＮＡＳＨの病態解明を目指して

H26年度はこの機構が補体系の活性化によるものであることを明らかにしたが、H27年度は、このAIMによる癌細胞除去機構がNASH肝癌に与える影響をさらに調べるために、高フルクトース食負荷におけるAIMの役割を解析した。すなわち、高フルクトース食をAIM欠損および野生型マウスに投与したところ、高脂肪食負荷時と同様に、癌の原因となる炎症、ストレス、線維化に差はないにもかかわらず、AIM欠損マウスにのみ肝細胞癌の形成が観察された。このことから、AIMによる癌細胞除去機構が高脂肪食負荷時のみだけでなく、様々な原因から起きる癌に有効であることが明らかになった。逆に言えば、AIMによる癌細胞除去機構が存在しない場合は、脂肪やフルクトースなど、現代生活に密接に関る様々な要因によって肝癌が誘発される危険性があることが示された。さらに我々は、AIMを肝癌の治療や予防に応用すべく、AIMを効率的に肝癌に集積させる系の開発に取り組んでいる。NASHは、脂肪肝から肝硬変、肝癌に進行する病態を示す。AIMはマクロファージが産生する血中タンパク質であるが、我々は、高脂肪食負荷による脂肪肝形成を経て、AIM欠損マウスにのみ顕著な肝癌が形成されることを確認し、AIMのNASH肝癌抑制機能を見出した。AIMは脂肪細胞と同様に肝細胞に取り込まれ、中性脂肪の蓄積を抑えることから脂肪肝の亢進を抑えるが、その後の炎症や線維化の程度には影響しないことから、AIMの作用は細胞の癌化の抑制ではなく、癌化した細胞を除去であることを示した。すなわち、AIMは癌細胞特異的に細胞表面に蓄積することで補体系の活性化を促し、癌細胞に細胞死を誘導する可能性が示された。H25年度に、AIMはNASHや肝癌の発生の予防に寄与しているのではなく発生した癌細胞の除去に寄与している可能性を見出したが、H26年度はAIMにより癌細胞が除去されることを明らかにした上で、さらにその除去のメカニズムを解明したことで、本研究の目的の多くが達成された。これにより肥満による肝癌誘導だけでなく、さまざまな癌の除去に対して効果があることが示され、癌の治療応用の可能性が示された。また、ヒト血中AIM濃度の解析により、AIMの血中濃度と肝障害との関連性が示唆され、脂肪肝やNASH、肝癌におけるAIM診断の有用性が示される結果が得られ、全体としてH26年度は大きな成果が得られた。27年度が最終年度であるため、記入しない。疾患生命科学AIMは肥満・脂肪肝由来の癌の「発生」ではなく、発生した癌細胞の「除去」を促進していることから、AIMのこの抗癌作用を利用して、肝癌あるいは他の癌の治療や抑制が可能になると考え、今後はAIMを用いた治療法の開発を行う。またヒトNASH患者や癌患者におけるAIM血中濃度やAIMの状態(IgMに結合しているか、していないか等)を解析することで、NASHや肝癌とAIMの関連性を詳細に解析する予定である。H25年度の予定であった(A)脂肪肝更新のメカニズム解析、および(B)脂肪肝から線維化に至るメカニズム解析について十分な知見が得られ、肥満によるNASHあるいは肝癌の発症メカニズムの解明に近づいた。
転写共役型相同組換え修復の開始を導く分子メカニズムの解明

放射線照射によって生じるDNA二本鎖切断(DSB)は細胞の運命を左右する重篤なDNA損傷の一つである。申請者はDSB修復経路選択性の研究を行う中で、G2期細胞ではNHEJが修復の第一経路であり、NHEJが停滞・遅延した場合に、CtIP/MRE11依存的にHRへと移行することを報告してきた(Shibata, EMBO, 2011; Shibata, MolCell,2014)。一方、他グループの研究から、転写活性領域に生じたDSBはHRにより優先的に修復されることが示されている(Aymard, NSMB, 2014)。そこで本研究では、転写活性領域に生じたDSBがどのような分子機構を経てHRの開始を導くかを明らかにすることを目的とする。本研究では、転写と共役したHR開始に必要な分子メカニズムの解明を目的とし、申請者がこれまでに発見した転写と連携する新規HR候補因子について、1)DNA損傷部位へのリクルート、2)DNA損傷依存的DNARNAハイブリッドの生成、3)DNA end resectionの過程における分子メカニズムを解析している。これまでの研究により、東京大学・安原崇哲助教との共同研究によって見出された転写共役型HR促進因子であるRAD52/XPGが、G2期細胞における転写共役型DSB修復に関わることを明らかにした(Yasuhara et al.& Shibata, Cell, 2018*co-corresponding author)。G2期における転写共役型修復を解析する一方で、G1期細胞における役割についても研究の幅を広げ、本研究課題を発展させている。また独自の部位特異的DNA切断アッセイ系を構築し、現在は本アッセイ系を用いて転写共役型のDSB修復機構の解析を行っている。当初の計画通り、転写共役型DSB修復機構の解明が進んでおり、G2期のDSB修復機構の解明に加え、現在はG1期におけるDSB修復機構の解明を行っている。G2期のDSB修復機構の解明に加え、現在はG1期におけるDSB修復機構の解明を目指し研究計画を継続する。
インターンシップなど産学連携教育を通じた学校から社会への移行システムに関する研究

国内企業、教育機関に対するアンケート調査、インタビュー調査等を実施し、インターンシップ・実習と就職・採用との関連について、以下の特徴的な事例がみられた。1)インターンシップ・実習と就職・採用との関連は少なくない、2)学校での専門分野と卒業後の仕事の関係が明確な分野ほど成立しやすい。海外における教育機関、企業等に対するインタビュー調査、文献調査等を実施し、以下の事例がみられた。1)大学において実施している産学連携教育の目的の一つとして就職が挙げられるケースが数多くみられた。2)企業においても産学連携教育を採用目的として実施しているケースが数多くみられた。22年度は以下に記載した因内調査、海外調査及びこれを検討、分析するための研究会を開催した。【A.国内調査】[A-1定量的調査(アンケート調査)]アンケート調査票の検討を行った。[A-2定性的調査(インタビュー調査)]教育機関(大学、専門学校等)及び企業に対するインタビュー調査を実施した。この結果、インターンシップが就職が結びついている事例は数多くあることなどが明らかになった。この分析結果はアンケート調査票の検討に当たっての基礎資料とした。【B.海外調査】[B-1定性的調査(インタビュー調査及び情報収集)]WACEの世界大会(オーストリア)に参加し、産学連携教育に係る各国研究者等と情報交換を行うとともに、中国及びフィンランドにおいて、教育機関及び企業に対するインタビュー調査を実施した。この結果、大学、企業とも産学連携教育と就職・採用と密接に結びついている多くの取組事例が明らかになった。[B-2文献調査]調査対象国(欧州(英、仏、独、北欧)、中国、韓国)を中心に大卒者の就職及び実習に関する文献を収集し、分析を行った。1.国内企業、教育機関に対するインタビュー調査等を実施し、以下の特徴的な事例がみられた。○インターンシップ・実習と就職・採用とを関連づけている企業や教育機関の事例がいくつかみられた。その中で成立する条件として以下の点があげられる。・専門職(専門的な職業)の方がゼネラリスト的な職業よりも成立しやすい・学校での専門分野と卒業後の仕事の関係が明確な分野ほど成立しやすい・大学生の採用が困難な企業の方が成立しやすく、インターンシップ・実習と就職・採用とを関連づけた採用方法を取る傾向がより強い。・就職希望者(学生)の能力の判断が難しい企業、職種ほど成立しやすい・大卒者の採用(予定)者数が少ない企業ほど多い企業に比べて成立しやすい2.海外(米国、フィンランド、中国など)における教育機関、企業等に対するインタビュー調査、文献調査等を実施し、以下の事例がみられた。・大学において実施している産学連携教育(インターンシップや企業との共同プロジェクトなど)の目的の一つとして学生の就職が挙げられるケースが数多くみられた。また、学生も産学連携教育の参加目的として就職を挙げるケースが数多く見られた。・大学における産学連携教育は、その目的はかなり多様である。・企業においても産学連携教育を大学生の採用を目的として実施しているケースが数多くみられた。3.上記1.及び2.をもとに仮説を設定し、アンケート調査票を作成した。就業体験が中心である現在のインターンシップなどの産学連携教育を大学生の就職システム、教育から社会への移行システムの一方策として位置付けるため、その現状と可能性について大学及び企業を対象とするアンケート調査を実施した。主な結果は以下のとおりである。(1)インターンシップを新規学卒者の採用・就職に結びつけることに対しては、両者とも過半数が「賛成」または「どちらかといえば賛成」と回答しているが、その割合は企業の方がやや高くなっている。(2)賛成の理由をみると、企業では、「学生に自社の本当の姿を知ってもらうことができるから」「従来の採用活動よりも「インターンシップ・実習」の方が学生の能力を把握しやすいから」が他に比べかなり多くなっている。大学では、「学生がその企業の実情を知った上で、企業選びができるから」「企業等が求めている能力、技能、資格を学生が知ることができるから」などが多くなっている。これらは学生の能力把握や企業の実情把握に関する項目であり、情報の非対称性を補う方法としてインターンシップをあげているといえる。(3)反対の理由をみると、企業では、「「インターンシップ・実習」はそもそも採用を目的として実施しているわけではないから」「「インターンシップ・実習」を実施できる人数には限りがあり、その中から採用者を選考するのは困難であるから」などが多くなっている。大学では、「「インターンシップ・実習」はそもそも採用を目的として実施しているわけではないから」「就職活動の時期が早くなり、教育活動に支障を及ぼすから」などが多くなっている。両者ともインターンシップの本来の目的と異なる点があがっているが、企業側はインターンシップの実施にあたっての人数の制約を理由としてあげているのに対し、大学側は教育活動への影響やインターンシップ参加学生の量的制約などがあがっている。国内外のインタビュー調査より産学連携教育と就職・採用の関連に関する多くの事例を収集することができた。

当初の予定では、企業及び教育機関に対するアンケート調査を平成23年度内に実施する予定であったが、インタビュー調査の事例から興味深い仮説を設定し、アンケート調査票を作成することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度はじめに企業及び教育機関に対するアンケート調査票を発送し、定量的な分析を行い、実習と就職の関連付けが成立する要因を体系的に整理することにより実習と就職を結びつける規定要因を明らかにする。また、複線型就職システムについての提言を行う。
選択的オートファジーによる白血病幹細胞制御機構の解明

本年度は、p62と他の遺伝子欠損との組み合わせで、正常造血に障害が出るかどうかについて検証を行った。p62は、オートファジーによって選択的に分解される基質の一つであり、オートファジーを阻害することで蓄積することが知られている(Cell, 131, 1149-1163, 2007)。また、オートファジー関連遺伝子の一つであるAtg5を造血組織で欠損させると、末梢血中のリンパ系細胞とミエロイド系細胞の割合変化や脾臓の肥大化、B細胞の異常などが確認される(Nature, 543, 205-210, 2017; Autophagy, 4, 309-314, 2008)。そこで遺伝子欠損マウスとして、Atg5-floxed; p62-floxed; Mx1-Creマウスを用意し、成体期にpIpC投与を行い造血組織特異的にAtg5とp62を欠損させ、末梢血と骨髄および脾臓の血液細胞を解析した。Atg5とp62の両方を欠損させることで、Atg5単体の欠損よりも深刻な造血の異常もしくはレスキュー効果があることを期待したが、結果としてはp62欠損による大きな影響は見られなかった。胎児期からオートファジーを欠損させた場合では、深刻な造血障害が見られ、Atg7欠損では出生後およそ12週間で、Atg5欠損ではおよそ7-9週間で死に至る(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107, 832-837, 2010; Cell Death Discovery, 1, 15008, 2015)。Atg5とp62の両方を胎児期から欠損させた場合に見られる影響についても調べるため、Atg5-floxed; p62-floxed; Vavi-Creマウスの交配を進めている。p62のがん幹細胞における機能解析のためモデルの立ち上げを試みたが、解析には至らなかった。正常造血に与える影響を見るため、vivoでの解析に重点的に取り組む事ができた。今後解析予定のマウスの準備も整っており、育児休業からの復帰後、スムーズに解析を開始することが可能である。がん幹細胞での機能解析に関しては、モデル立ち上げに時間がかかっており、予定通りに進める事ができなかった。p62はアミノ酸刺激を介したmTORのシグナル伝達に必要であるという報告がある(Mol. Cell, 44, 134-146, 2011)。今後は、Small GTPaseでmTORC1の活性化因子であるRhebとp62の二つを欠損させた場合に造血に与える影響を解析する予定である。そのために必要となるRheb-floxed; p62-floxed; Mx1-Creマウスの準備が完了しており、解析を開始できる状態にある。
パーニニが言及する重複現在語幹動詞の研究

インド最古の文法書『パーニニ文典(アシュターディヤーイー)』を残した文法学者パーニニ(紀元前4世紀)が定式化する言語を古インドアーリヤ語(いわゆるサンスクリット)の歴史的展開の中に位置づけることはインド学における長年の課題であった。そこで課題の達成を目指して,本研究はパーニニが教える動詞語幹形成法,特に重複現在語幹形成法を古インドアーリヤ語の古層(ヴェーダ語)の実例と照合し,文法学者パーニニがどの文献にみられる語形・語法を念頭において文法規則を立てたのかを調査,同定した。本研究はパーニニが構築した動詞組織から導き出される動詞語幹,特に重複現在語幹をヴェーダに在証される用例と照合し,パーニニ規則の内容がどのような言語事実に基づいているかを明らかにすることを目的とする。本研究プロジェクトの準備作業として,パーニニ文法が前提とする動詞組織およびパーニニ文法学による分類に関する問題を整理した。問題の一つに,一つの活用表(paradigm)を複数の語幹で分担する,suppeltion「補完」又は「補充法」がある。その中の一つとして,「食べる」を意味する二つの動詞adとghasを取り上げて,学会発表を行い,論文を投稿した。この二つの動詞のヴェーダ語の用例とパーニニの規則とを比較した結果,パーニニの規則はヴェーダから古典サンスクリットへの過渡期の言語(Post-Vedic)の特徴と一致し,また本来完了(perfect)語幹を作ることができないadから完了語幹が限定的に作られ,ghasの完了の活用表の中に混入していた可能性を指摘した。また重複現在語幹およびその他、意欲語幹等の重複カテゴリーに関するパーニニ文法学の理解を調査した。特にこれまで取り組んできた重複語幹動詞研究にも関連する『マハーバーシャ』を読み解き,重複語幹に関する規則運用について理解を深めた。成果は論文として公表した。調査対象とする無幹母音型重複現在語幹のリストアップを行い,個々の動詞語幹のヴェーダ語の用例調査に着手した。次年度以降も引き続き,重複現在語幹動詞の本格的な調査を行う。第16回世界サンスクリット学会(16th World Sanskrit Conference)において、動詞adとghas「食べる」の交代(suppltion「補充法」)について発表を行った。この二つの動詞のヴェーダの用例とパーニニ文法学の議論とを比較し、パーニニが教える動詞形成法がどの時代の言語に基づいているかを解明するための一視点を提供した。発表の内容をまとめ、Proceedingに投稿した。第5回ヴェーダ文献研究会にてヴェーダ語の動詞raa「授ける」の重複現在語幹ra-r-とアオリストraa-s-の用例を精査し、重複現在(reduplicated present)語幹とアオリストの機能的差異に関する問題を検討した。同時にraa「授ける」とdaa「与える」の活用レベルにおける補完関係(suppletion)の有無も検証した。その結果、raaはインド・イランに由来する動詞であり、マントラにおいて好んで用いられる、古語であったことを確認し、非常に緩やかながら、daa「与える」との補完関係がある可能性、さらなる調査の必要性を指摘した。第6回ヴェーダ文献研究会では、意欲語幹(desiderative)の中、異化縮約が起こり、重複音節が失われたものを中心に発表した。特にdaa「与える」とdhaa「置き定める」の意欲語幹ditsa-, dhitsa-、重複現在語幹dat-, dhat-に見られる音韻上の問題についてこれまでの研究を整理しつつ、検証した。昨年度はパーニニ文法の動詞組織に関する問題に取り組んでいたため少し遅れていたが、今年度から重複現在語幹のヴェーダの用例調査に本格的に取りかかり、おおむね順調に進んでいる。ヴェーダ語に現れる重複現在語幹動詞(無幹母音型)を整理しなおした後、パーニニ文法学が前提とする動詞語基リスト『ダートゥパータ』に挙げられる動詞の重複現在語幹jigharti, sisarti等のヴェーダ語の用例を調査し、パーニニが言及する重複現在語幹と照合した。その結果、パーニニが通常(標準語)の規則に挙げる語形の中にはヴェーダのみに現れる特殊な語形も混じっており、ヴェーダ語形を念頭において挙げたものもある可能性があることがわかった。こうした個別の成果を基にパーニニが教える言語を古インドアーリヤ語の歴史的展開の中に位置づけることを試みた。ブラーフマナ文献、祭式綱要書の言語的特徴と一致することが多いという従来の研究を支持する結果を得た。さらに研究・調査の過程において、重複現在語幹動詞と密接な関係を持つ強意語幹動詞、意欲語幹動詞について得られた成果をそれぞれ学会発表、論文投稿を通じて発表した。強意語幹動詞janjabh-「口をぱくぱく開ける」の語源について文献学的、言語学的に検討し、その結果を学会にて発表した。パーニニ文法学の大成者パタンジャリの著作『マハーバーシャ』において展開される、意欲語幹に関する議論の一部を翻訳し、論文として公開した。

そこで課題の達成を目指して,本研究はパーニニが教える動詞語幹形成法,特に重複現在語幹形成法を古インドアーリヤ語の古層(ヴェーダ語)の実例と照合し,文法学者パーニニがどの文献にみられる語形・語法を念頭において文法規則を立てたのかを調査,同定した。パーニニ文法の動詞組織の問題を学会で発表し,学術誌に投稿するなど,当初の予定よりも導入的研究に時間がかかったことにより,重複現在語幹のヴェーダの用例調査が若干遅れたため。今年度調査したraa「授ける」と関連して、daa「与える」、dhaa「置き定める」の重複現在語幹の本格的調査を開始する。この二つの動詞の重複現在語幹はインド・ヨーロッパ祖語に遡り、ヴェーダ、古典期を問わず、頻繁に用いられる。つまり最も代表的な重複現在語幹であり、本研究の中核部分に位置づけられる。まずこれらの重複現在語幹の膨大な用例を整理し、動詞の活用表(paradigm)を再構成する。その後、パーニニ文法学に見られる重複現在語幹一般に関する議論と比較する。これまでの調査に基づいてパーニニが教える言語を古インドアーリヤ語の歴史的展開の中に位置づけることを試みる。インド学速やかに,調査対象とする重複現在語幹動詞の中,特に重要なものから本格的な調査を進める。個々の動詞語幹のヴェーダ語の用例を収集し、文献学的,言語学的に調査した後,重複現在語幹動詞に関するパーニニの文法規則と伝統文法学文献と規則運用の調査にとりかかる。2015年マールブルクで開かれる印欧語学会(Arbeitstagung der indogermanischen Gesellschaft)への参加ために使用することを予定している。
看護学の実践学的基礎づけの研究

看護の高等教育化が急速に進展しつつある現在、看護学の学的基盤の確立が急務である。本研究では、研究代表者である池川が長年と取り組んできた「看護学の実践学的パラダイム」を基礎理論として、看護学固有の対象と方法を明確にすることをとおして、実践学としての看護学をより詳細に特徴づけ、基礎づけるものを明確にした。本研究の成果は、おおよそ以下の5点に要約される。1.看護学を実践学的パラダイムの視座から体系化するという試みは時代の要請であり、実践を目的とする看護理論の構築という観点からも、今、世界が向かおうとしている動向である。2.看護学を実践学として基礎づけるためには、科学的パラダイムとは異なる方法論の吟味が必要である。本研究では、看護の現象を看護者と看護を必要とする相手とのかかわりの中から立ち現れる出来事として捉え、従来の看護学を現象学的視点から問い直した。3.実践学としての看護学の前提を明らかにするためには、看護実践の構造の解明が不可欠である。本研究では、看護実践と言語、看護実践と行為・技術、看護実践と経験の諸点から看護実践の構造を明らかにした。4.実践学としての看護学の研究方法として、看護の現象をありのまま生き生きと捉える方法として、現象学的解釈学の有用性を明らかにした。5.これまで抽出が困難であった看護実践者の経験を現象学的記述による、方法としての「対話」を確立した。助成開始(平成12年11月)以来、本研究の大前提である「実践学」に対する問題の所在を明らかにするために、さまざまな角度から文献検討を実施した。その結果、実践学としての看護学は、とりもなおさず看護実践の場における、看護者と患者とのかかわりの中から立ち現れてくる実践知を深く探究する学問であることが再確認された。言い換えると、実践学としての看護学の性格付けは、具体的な看護経験を既存の科学的枠組みによってではなく、看護者の経験という現象に立ち帰って、問い直していく作業が不可欠であることの認識に立ったということである。このような看護者と患者との関係性を基盤とする学問は、その性格上、患者を客体として、看護者が一方的に観る側に立って、分析したり、客観視する方法は成立しない。これまでの患者への接近法や看護の研究方法、つまり患者をさまざまな状況から切り離して対象化(物化)しようとする方法は、徹底して問い直さなければならない。そういった問い直しの手がかりを本研究チームはさまざまな思想に求めてきた。中でも、看護実践という看護者と患者との対人的構造を明らかにするてがかりとして有用であったのは、現象学的パースペクティブである。ともすれば看護者自身が患者の存在そのものまで医学的対象としてしか観ることができなくなっている近代医療の場にあって、現象学が目指す患者を一人の人間として、その生きられる次元で捉え直そうとする試みは、われわれ看護者のあり方への問いを含むものとして、これからも一貫して探究していかなけれぼならないと考えている。次年度の課題としては、これまでの国内での研究活動に加えて、海外の研究者との交流を持ちたいと考えている。本研究に類似する分野の研究者として最も注目しているのは、英国Luton大学教授John Paleyであり、目下交渉中である。その他フランスにおけるメルロ=ポンティ研究に関する資料収集を予定している。本研究班は、昨年(初年度)に引き続き看護学を実践学として基礎づけるための方法論的吟味を実施した。特に本年度は、実践学の学的方法論としての現象学的アプローチの可能性について検討した。その結果、国の内外を問わず現象学的看護研究と呼ばれているジャンルの研究において現象学そのものの誤解や理解不足が著しく、多くの課題を孕んでいることが判明した。そこで、予てより注目していたイギリスの若手研究者Jhon Paley氏による現象学的看護研究批判の諸論文を我々の視点から批判的に再評価する同時にインターネット上で意見交換を数回行った。

その過程で、現在、氏の所属しているスターリング大学(スコットランド)での研究交流が提案され、昨年10月に実施する予定であった。しかしながら、昨年9月に発生した多発テロ事件の影響を憂慮し、双方の合意で計画は延期することになった。海外研修は事実上延期になったため、急遽国内研修に切り換え、わが国における現象学的精神医学の権威である木村敏先生(京都在住)との交流研究会を3月末(25、26日)に予定している。本年度は、本研究の全過程(第1期、第2期、第3期)における最終期間、即ち第3期の研究計画に則り、第1期、第2期の総括作業を実施した。研究代表者の池川を中心として当初からの共同研究者守田、西村、吾妻が計画書に明記した研究課題を分担執筆したものを持ち寄り、2回の研究会で検討し、その結果を研究結果報告書としてまとめた。本年度の検討会並びに個々の課題研究の結果明らかになった諸事実を、おおよそ以下の4点に要約した。1.看護学を実践学的パラダイムの視座から体系化するという試みは時代の要請でもあり、実践を目的とする看護理論の構築という観点からも、今世界が向かおうとしている動向である。2.看護学を実践学として基礎づけるためには、科学的パラダイムとは異なる方法論の吟味が必要である。本研究では、看護の現象を看護者と看護を必要とする相手とのかかわりの中から立ち上がる出来事として捉え、従来の看護学を生活世界という概念から問い直すことの有用性を見出した。3.実践学としての看護学の前提を明らかにするためには、看護実践の構造の解明が不可欠である。本研究では、看護実践と言語、看護実践と意味・文脈、看護実践と行為・技術、看護実践と経験の諸点から看護実践の構造に接近した。4.実践学としての看護学の研究方法として、看護の現象をありのまま生き生きと捉える方法として、現象学的解釈学の有用性を明らかにした。
内因性免疫による頭頸部ウイルス発癌における内分泌撹乱物質の関与と新規治療法の開発

内因性免疫とは、宿主へのウイルス感染に対して細胞自身が有する原始的免疫防御機構である。近年、「内因性免疫」はウイルス遺伝子のみならず宿主遺伝子にも変異を導入し発癌を促進する事が判明した。本研究では、このユニークな性質を持つ「内因性免疫」に着目し、1)ヒト乳頭腫ウイルス(HPV)による中咽頭癌発癌とEpstein-Barrウイルス(EBV)による上咽頭癌発癌を対比し解析する事で「内因性免疫」による頭頸部ウイルス発癌機構を解明すること、2)「内因性免疫」のregulatorであるエストロゲンとエストロゲン類似物質である内分泌撹乱物質による「内因性免疫」発現調節機構について解析し、ウイルス発癌に特異的な治療法を開発することを目的とする。平成30年度までに、中咽頭癌・上咽頭癌組織における性ホルモン受容体と内因性免疫の免疫組織学的解析およびmRNA発現解析を行った。パイロットスタディの通り、HPV陽性中咽頭癌ではエストロゲン受容体の発現が強い傾向があった。またEBV陰性の上咽頭癌ではエストロゲン受容体が強く発現する傾向があった。又、内因性免疫因子の発現を免疫組織化学的に解析を行った。上咽頭癌においても中咽頭癌においてもAPOBEC3A. APOBEC3G, AIDの発現がウィルス陽性であると強い傾向があることがわかった。また、宿主遺伝子、ウィルス遺伝子中の遺伝子変異量を3D-PCRおよびシークエンスにて解析を行ったが、いくつかの宿主遺伝子およびHPV遺伝子のE2領域、EBV遺伝子のLMP1領域で内因性免疫に特異的な遺伝子変異が検出された。そして、これらの事象を細胞株レベルでも、臨床検体から得られた知見と同様の結果が得られることが判明した。当初の予定通り、免疫染色、リアルタイムPCRによる臨床検体・細胞株の解析も順調に終わっており、有意なデータもいくつか確認できているため。これまでの研究結果を基に免疫不全マウスモデルを作成し、エストロゲンおよびアロマターゼによってマウスに移植した癌細胞にどのような変化が得られるかを検討予定である。また、昨年の研究成果の中で、内因性免疫はゲノムに変異を入れるという異常を引き起こすだけでなく、エピゲノムにも変化を与える因子であることが示唆された。そのため、エピゲノム異常の方面からも研究を展開していく予定である。今年度には中咽頭癌・上咽頭癌組織における性ホルモン受容体と内因性免疫の免疫組織学的解析を行った。他のアンドロゲン受容体やプロゲステロン受容体は他の癌腫との相違もあるが有意な結果は認めなかった。また、内因性免疫因子の発現を免疫組織化学的に解析を行った。上咽頭癌においても中咽頭癌においてもAPOBEC3A. APOBEC3G, AIDの発現がウィルス陽性であると強い傾向があることが判明した。その反面、APOBEC1, 4, APOBEC3B, DE, F, Hは有意な結果は認めなかった。また、HPV陽性の中咽頭癌ではエストロゲン受容体が高いサンプルではAPOBEC3Aの発現が高い傾向にあることがわかった。更に予後解析を行うとHPV陽性中咽頭癌の中でもエストロゲン受容体が高い傾向にあることが判明した。このことからHPV陽性中咽頭癌の発癌あるいは転移機構にはエストロゲン受容体を介したシグナル伝達機構が重要であることが示唆された。これまで子宮頚がんでは発癌する上で、HPVのがん遺伝子であるE6, E7に加え、エストロゲン受容体とエストロゲンの刺激が必要であり、エストロゲン受容体をノックアウトすると子宮頚がんが発生しなくなることがわかっている。このことから中咽頭がんにおいてもこれらの要素が重要であることが示唆された。当初平成28年度は性ホルモン受容体と内因性免疫の組織学的解析を中心に行う予定であり、また有意と思われるデータもいくつか見出すことができたため。平成29年度までに、中咽頭癌・上咽頭癌組織における性ホルモン受容体と内因性免疫の免疫組織学的解析およびmRNA発現解析を行った。上咽頭癌においても中咽頭癌においてもAPOBEC3A. APOBEC3G, AIDの発現がウィルス陽性であると強い傾向があることはわかった。

また、宿主遺伝子、ウィルス遺伝子中の遺伝子変異量を3DーPCRおよびシークエンスにて解析を行ったが、いくつかの宿主遺伝子およびHPV遺伝子のE2領域、EBV遺伝子のLMP1領域で内因性免疫に特異的な遺伝子変異が検出された。当初の予定通り、免疫染色、リアルタイムPCRによる臨床検体および細胞株の解析が順調終わっており、有意なデータも確認できたため。内因性免疫とは、宿主へのウイルス感染に対して細胞自身が有する原始的免疫防御機構である。近年、「内因性免疫」はウイルス遺伝子のみならず宿主遺伝子にも変異を導入し発癌を促進する事が判明した。本研究では、このユニークな性質を持つ「内因性免疫」に着目し、1)ヒト乳頭腫ウイルス(HPV)による中咽頭癌発癌とEpstein-Barrウイルス(EBV)による上咽頭癌発癌を対比し解析する事で「内因性免疫」による頭頸部ウイルス発癌機構を解明すること、2)「内因性免疫」のregulatorであるエストロゲンとエストロゲン類似物質である内分泌撹乱物質による「内因性免疫」発現調節機構について解析し、ウイルス発癌に特異的な治療法を開発することを目的とする。平成30年度までに、中咽頭癌・上咽頭癌組織における性ホルモン受容体と内因性免疫の免疫組織学的解析およびmRNA発現解析を行った。パイロットスタディの通り、HPV陽性中咽頭癌ではエストロゲン受容体の発現が強い傾向があった。またEBV陰性の上咽頭癌ではエストロゲン受容体が強く発現する傾向があった。又、内因性免疫因子の発現を免疫組織化学的に解析を行った。上咽頭癌においても中咽頭癌においてもAPOBEC3A. APOBEC3G, AIDの発現がウィルス陽性であると強い傾向があることがわかった。また、宿主遺伝子、ウィルス遺伝子中の遺伝子変異量を3D-PCRおよびシークエンスにて解析を行ったが、いくつかの宿主遺伝子およびHPV遺伝子のE2領域、EBV遺伝子のLMP1領域で内因性免疫に特異的な遺伝子変異が検出された。そして、これらの事象を細胞株レベルでも、臨床検体から得られた知見と同様の結果が得られることが判明した。当初の予定通り、免疫染色、リアルタイムPCRによる臨床検体・細胞株の解析も順調に終わっており、有意なデータもいくつか確認できているため。今後は、さらにサンプルを増やすとともに、上咽頭癌の凍結組織からDNA, RNAを抽出し内因性免疫因子、エストロゲン受容体を始めとした性ホルモン受容体のmRNAレベルをリアルタイムPCRで解析を行う。また、宿主遺伝子、ウィルス遺伝子中の遺伝子変異量を3DーPCRおよびシークエンスにて解析を行う。平成30年度は、さらに平成29年度までに検討された宿主遺伝子およびウィルス遺伝子の変異解析を継続する。またEBV陽性・陰性上咽頭癌細胞株、HPV陽性・陰性中咽頭癌細胞株に、エストロゲンおよびエストロゲン擬似物質を投与しこれらの宿主遺伝子ならびにウィルス遺伝子に変異が増加するか検討する。また同時に内因性免疫因子の発現が変化するかも検討を行う。これまでの研究結果を基に免疫不全マウスモデルを作成し、エストロゲンおよびアロマターゼによってマウスに移植した癌細胞にどのような変化が得られるかを検討予定である。また、昨年の研究成果の中で、内因性免疫はゲノムに変異を入れるという異常を引き起こすだけでなく、エピゲノムにも変化を与える因子であることが示唆された。
持続可能な環境配慮型グローバルマネジメントシステムに関する研究

本研究では,家電・自動車・機械等を中心とした組立産業における省エネルギー・省資源に基づいた環境に優しい高効率なモノづくりシステムの構築・運用,及びグローバルな社会における有効なマネジメントシステムの構築の提案を行った.また,経営・生産システムにおいて,環境に配慮したモノづくりにおける問題を顕在化させ,需要等の不確実性を考慮したシステムのモデル化とその最適化や品質管理,オペレーションズ・リサーチ等の経営工学アプローチを駆使して問題解決を行った.本研究では,家電・機械を中心とした組立産業における省エネルギー・省資源に基づいた環境に優しい高効率なモノづくりシステムの構築・運用,及びグローバルな競争社会における競争優位のマネジメントシステムの構築を目指す.その実現のため,以下の3つのサブシステムの実現を目指す.(1)現場力の向上と継続的改善システムの構築(2)自律分散型クローズド・ループ生産システムの構築(3)省エネルギー・省資源型モノづくり人材の育成と雇用の創出本研究では,家電・自動車・機械等を中心とした組立産業における省エネルギー・省資源に基づいた環境に優しい高効率なモノづくりシステムの構築・運用,及びグローバルな社会における有効なマネジメントシステムの構築の提案を行った.また,経営・生産システムにおいて,環境に配慮したモノづくりにおける問題を顕在化させ,需要等の不確実性を考慮したシステムのモデル化とその最適化や品質管理,オペレーションズ・リサーチ等の経営工学アプローチを駆使して問題解決を行った.本研究では,家電・機械を中心とした組立産業における省エネルギー・省資源に基づいた環境に優しい高効率なモノづくりシステムの構築・運用,及びグローバルな競争社会におけるマネジメントシステムの重要要因について以下の点を中心に検討を行った.1.省資源・高効率生産実現のための現場力向上条件・重要因子の抽出と形式知化1)現場効率化のノウハウ形式知化の検討.2)PDCAサイクルによる現場力改善マネジメントシステムの調査.2.ものづくり教育システムの調査と要因整理CPD活動を通した工学教育の現状調査と課題の整理を行い,人材育成のあり方について検討.3.グローバル経営における省エネルギー・省資源型モノづくりシステムのプロトタイプ提案グローバル環境やシステムの動特性,様々な不確実性を考慮した環境配慮型モノづくりシステムモデルの提案を行った.一般化モデルの構築をもとに,いくつかのシナリオを仮定したシステム分析を行った.なお,これらの成果は,平成20年3月,米国ニューヨーク市で行われた北東地域意思決定科学会議での発表を通して,環境配慮型生産システムとして提案を行った.本研究では,製造業における省エネルギー・省資源を目指し,環境に優しい高効率なモノづくりシステムの構築・運用,及びグローバルな競争社会におけるマネジメントシステムについて検討を行った.ジャストインタイム生産システムに代表されるムダの排除を目指し,資源有効利用のための新しいシステムに関する性能評価等を試みた.1.JIT概念のもとにおけるサプライチェーンマネジメントの評価(1)JIT環境におけるSCMモデリング.(2)生産システムの解析と最適化2.リバース価値連鎖の構築と評価再生産システムにおける製品回収と回収製品の品質を考慮したシステムモデリングおよび性能評価を検討した.3.解体工程におけるシステム構築と評価センサー等が埋め込まれた製品の解体工程における新たなシステム構築の提案およびその性能評価について示した.なお,これらの成果については,International Journal of Production EconomicsおよびPOM国際会議,エコバランス国際会議において発表を行った.本研究では、以下のような項目を中心として、自動車・電機等の組立産業、およびサービス分野の産業における省エネルギー・省資源に基づいた環境に優しい高効率なマネジメントシステムの構築・運用に関する検討を行った。さらにグローバル競争社会における競争優位のマネジメントシステム設計に関する要因評価等に関する提案も行った。1.高効率型生産による環境配慮マネジメントシステムの提案(1)PDCAサイクルに基づく継続的なマネジメントシステムにおける性能評価要因の解析(2)Just-In-Timeの概念に基づく,廃棄物・コスト低減のためのサービスシステムの提案2.閉ループ生産システムにおける経営環境へのインパクトの解析(1)閉ループ型生産システムのモデリングと特性解析(2)不確実性を考慮した再生産システムの解析3.経営活動における環境配慮型マネジメントシステムのプロトタイプ提案製品品質を考慮した再生産に関する一般化モデルの構築,および経営環境変化を仮定したシステムの性能評価を行った.本研究では以下の内容を中心として、持続可能社会における、環境配慮型の生産・物流マネジメントシステムについての研究を行った。現場におけるモノづくりの現状の把握、およびシステムへの影響要因を抽出するとともに、経営工学的アプローチの適用により問題解決をおこなった。1.環境にやさしいものづくりマネジメントシステムの提案1)改善活動および効率化推進におけるシステム評価指標の提案2)解体工程におけるシステム設計に関する提案.3)ジャストインタイム生産方式に基づいたムダのない環境にやさしいものづくりの提案2.不確実性を考慮した閉ループ型生産システムの構築閉ループ型システムのモデル化と性能評価アプローチの提案を行い、需要変動等の不確実性を考慮したシステムの最適化への一つのアプローチを示した.3.環境を配慮したグローバルな経営システムの提案グローバルな生産・物流システムと海外における諸問題について、米国研究者らの情報提供により、経済性の観点に加え環境や品質に配慮した一般化モデルの提案と、いくつかのグローバル経営環境のシナリオについての議論をおこなった。上記の研究成果に関し、IEEEやEcobalance国際会議等において研究発表を行った。
建築土木構造物の外壁全面検査を可能にする背景反射低減赤外線サーモグラフィ法の確立

本研究は,建築物外壁の表層部のはく離欠陥検知における赤外線サーモグラフィ試験において,太陽光や背景構造物から受ける反射の影響を低減する手法の確立を目指すものである.背景反射を低減させる際には,対象物質の放射率の角度特性を把握しておく必要があり,まずFT-IRを用いた分光放射率の測定手法の確立を行った.続いて,セラミックスタイルを対象として,分光放射率の角度依存性について,理論値とFT-IRおよび赤外線サーモグラフィによる実測値と比較し,理論値が成り立つ条件を明らかにした.最終的に,MATLABを用いた反射低減プログラムを作成し,検査対象物自体の熱画像を得る手法を確立した.本研究は,建築物外壁の表層部はく離欠陥検知における赤外線サーモグラフィ試験において,太陽光や背景構造物から受ける反射の影響を低減する方法の確立を目指すものである.本年度実施した主な内容は,1.フーリエ変換赤外分光光度計を利用した建材の分光放射率測定手法の確立,2.遠距離加熱用光源の設計・作製である.研究室所有のFT-IR装置に,黒体炉と加熱装置を組み込み,検出系システムを反射型から放射型に変更した.熱伝導率が低い建材や塗料などは,試験片表面温度の測定誤差が大きくなり,分光放射率測定にも悪影響を与えた.そこで,熱電対を設置かつ黒体塗料を塗布した銅試験片を赤外線サーモグラフィ装置の温度校正に用い,試験片の表面温度を非接触に正確に測る手法を適用した.その結果,熱伝導率の悪い試験片の分光放射率を正確に測定できることとなった.2.遠距離加熱用光源の設計・作製遠距離から効率よい加熱を行うための放射型ヒータを作製した.光源は,キセノンランプ,ハロゲンランプ,炭酸ガスレーザーの3点である.それぞれ,近赤外域,近赤外域遠赤外域,遠赤外域と,波長範囲が異なり,試験対象物の分光放射特性に合わせて,使い分けることが可能となる.特に,建材は近赤外域で放射率が低く,反射率が高い場合が多いので,ハロゲンランプおよび炭酸ガスレーザーを加熱用に,キセノンランプを反射低減システムの確認用に利用する予定である.ほかに試験対象物の放射率(反射率),背景構造物の位置情報,背景構造物の熱放射エネルギー情報を基に,熱画像から背景反射成分を低減する作業手順の概要構築を行った.本研究は,建築物外壁の表層部はく離欠陥検知における赤外線サーモグラフィ試験において,太陽光や背景構造物から受ける反射の影響を低減する手法の確立を目指すものである.本年度実施した主な内容は,1.フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)を利用した建材の分光放射率の角度依存性調査,2.背景反射低減画像処理プログラムの構築である.昨年度までの研究で構築した放射型の分光放射率測定システムを応用し,熱伝導率が低い建材や塗料などの放射率の角度依存性を調査した.背景放射と内部放射の影響を除去し精度を向上させるため,アルミ蒸着ミラー計測値による補正手法を提案した.セラミックスタイル試験片について測定を行い,長波長帯域では理論と実験の一致を確認したが,短波長帯域では理論値と誤差を生じた.これは,表面粗さの影響と考えられる.2.背景反射低減画像処理プログラムの構築上記の結果を踏まえ,理論式をベースとした放射率の角度特性補正プログラムを作成した.可視画像や図面などから得られる位置情報,角度情報をもとに,各画素ごとの放射率を算出し,補正を行う.角度特性が表れていた道路の赤外線画像において,本プログラムを用いて補正できることを確認している.今後は,曲面を持つ構造物に対する放射率補正や,背景放射源の位置関係や温度を入力して,背景反射の補正が可能なプログラムにアップグレードしていく.本研究は,建築物外壁の表層部のはく離欠陥検知における赤外線サーモグラフィ試験において,太陽光や背景構造物から受ける反射の影響を低減する手法の確立を目指すものである.本年度実施した主な内容は,1.背景反射低減画像処理システムの構築および実証実験,2.赤外線偏光子による反射成分と放射成分の判別,の2点である.1.背景反射低減画像処理システムの構築および実証実験前年度までに検証した放射率の角度依存性の補正式を利用し,放射率角度依存補正,反射率角度依存補正,背景反射除去を行うプログラムを,数値計算言語MATLABを用いて作成した.また,実際に赤外線サーモグラフィ装置で撮影した均一温度の平板,曲面板,さらには屋外構造物の熱画像に対し本プログラムを適用し,放射率の角度補正および背景反射低減が出来ていることを確認した.本プログラムを利用することで,背景反射を含む熱画像から反射成分を除去・低減し,真の温度分布を表す熱画像に補正することができる.2.赤外線偏光子による反射成分と放射成分の判別赤外線偏光子を赤外線サーモグラフィ装置に取り付け,反射成分と放射成分の判別を試みた.対面角度が深い場合に限られるが,p偏光画像とs偏光画像を撮影し,その輝度変化に着目することで,反射成分の判別が可能であることを示した.ただし,反射と放射が重なっている場合や,その定量評価には,まだ課題が残されており,今後の研究テーマとなる.本研究は,建築物外壁の表層部のはく離欠陥検知における赤外線サーモグラフィ試験において,太陽光や背景構造物から受ける反射の影響を低減する手法の確立を目指すものである.

背景反射を低減させる際には,対象物質の放射率の角度特性を把握しておく必要があり,まずFT-IRを用いた分光放射率の測定手法の確立を行った.続いて,セラミックスタイルを対象として,分光放射率の角度依存性について,理論値とFT-IRおよび赤外線サーモグラフィによる実測値と比較し,理論値が成り立つ条件を明らかにした.最終的に,MATLABを用いた反射低減プログラムを作成し,検査対象物自体の熱画像を得る手法を確立した.交付申請書に記載した研究目的に対し,平成26年度予定していた赤外線偏光フィルターによる反射成分の除去は行えなかったものの,平成27年度予定であった分光放射率の測定と放射計による低反射域測定および画像処理プログラムの作成を行った.工学平成26年度に構築した画像処理プログラムに,背景反射の影響を考慮するアルゴリズムを加えていく.その後,実験室レベルの簡易実験および屋外構造物での実証実験を行う.また,赤外線偏光フィルターによる反射成分除去について検討し,その効果的な利用方法を探る.交付申請書に記載した研究の目的に対し,ほぼ予定通りの試験を行うことができた.分光放射率の角度依存性の調査は,アタッチメントの作製のみで具体的な結果が出ていないが,今年度のはじめに実施する予定である.また次年度実施予定である実験の準備として,遠距離加熱用光源を作製できたため,今年度に以下に示す研究が行えれば,次年度の実験にスムーズに適用が可能となる。平成26年度と平成27年度の研究計画を入替え,偏光フィルターおよび放射計の購入を行わなかったため.25年度から引き続き,背景反射低減画像処理プログラムの構築を行う.さらに,対象物背景構造物を同時測定する測定システムの構築を検討する.具体的には,研究室所有の赤外線カメラと赤外線ミラーを利用した光学系で構成されたシステムで,観測者位置を原点として,試験対象物と背景構造物の位置情報と温度情報を同時計測する.その後,赤外線偏光フィルターによる反射成分の除去と赤外線帯域におけるフレネルの公式の有効性の確認を行う.物質界面の光の反射を記述するフレネルの公式を赤外線域に適用し,その有効性を探る.上記の知見をもとに,試験対象物の分光反射特性や大気の赤外線吸収帯域などを考慮し,偏光子の透過帯域を選択する.さらに,偏光子自身の透過特性と合わせて対応する偏光フィルターを設計・作製する.建材の分光反射特性を考慮した検出波長帯域の選択するために,各種タイルや煉瓦などの建材分光反射率を測定する.また,試験対象物の分光反射率が低い帯域のバンドパスフィルターを放射計に設置し,反射の影響を受けにくい放射エネルギー量の測定方法の確立を検討する.さらに,平板・曲面板での反射の影響を考慮した簡易実験を行い,その後,屋外構造物への適用・効果を確認する.前年度までに構築した画像処理,背景同時測定システム,反射成分を除去する偏光フィルター,低反射帯域を対象とする放射計の効果を確認するために,幾何条件および温度条件が複雑でない平板と曲面板を対象に測定実験を行い,全体システムの確認と改善を行う.続いて,防衛大学校内の屋外建築構造物を対象に実用試験を行う.放射計,赤外線反射ミラー,偏光フィルタなどの,光学測定関連の装置を購入する予定である.また当初は国際会議出席は1回の予定でいたが,SPIEおよびISEMの2回行う予定である.購入を予定していたデータロガー制御用コンピュータの納品が今年度にずれ込んだため.データロガー制御用コンピュータおよび分光放射率測定の精度向上のためのパージ装置を購入予定である.
がん転移治療のための新規オーダーメード型転移臓器指向性エクソソーム製剤の開発

2018年度は、(1)肺転移モデルマウスより抽出した血清または尿由来エクソソームに発現する接着因子の経時的発現量の変化に関する評価(ウエスタンブロッティング)を行った。さらに、(2)siRNA搭載の血清・尿由来エクソソーム製剤の細胞導入効率(in vitro)、(3)肺転移モデルマウスを用いたsiRNA搭載エクソソーム製剤のがんの肺転移抑制効果(in vivo)について評価した。まず、(1)血清と尿由来のエクソソームとでは、それに含まれるタンパク質の組成が異なり、接着因子ICAM-1、VCAM-1、インテグリンは血清由来エクソソームに多く含まれることに対し、尿由来エクソソームでは、検出限界以下だった。(2)siRNA搭載エクソソーム製剤のがん細胞に対する細胞導入効率は、血清および尿由来のエクソソーム共にコントロールと比較して有意に高く、特に血清由来のエクソソーム製剤で顕著だった。(3)肺転移モデルマウスを使用した製剤の有効性評価では、血清および尿由来エクソソーム製剤は、コントロールと比較して有意に肺転移抑制効果を示した。以上より、エクソソームを用いたsiRNAの細胞内送達は有用であることが示された。しかしながら、転移先である肺への集積性については未解明であり、集積性を規定する因子の特定には至っていない。そこで、2019年度は、2018年度の結果を踏まえ、エクソソームに含まれる経時的に変化するタンパク(特に表面分子)とがん転移臓器への集積性との関連性を明らかにする。本研究成果については、学会および学術論文等で成果報告を行う。計画通りの研究遂行ができており、2018年度内の研究成果としてはおおむね順調である。2019年度の研究計画・方法は、以下の通りである。がん転移モデルマウスを用いて、担癌期間0, 7, 14, 21日目に採血・採尿を行い、血清及び尿よりエクソソームを回収する。採血、採尿を行った同一個体のマウスに対し、蛍光標識した各種エクソソームを尾静脈投与し、エクソソーム自体の肺への集積性を分子イメージング装置により評価する。以上の結果と担癌期間に伴い変化するエクソソームに含まれるタンパクと肺への集積性との関連性を検討する。さらに、エクソソームを肺に誘導する関連タンパクを抽出し、エクソソームの最適抽出タイミングを予想し、自己エクソソーム製剤を用いた転移抑制治療の有用性について検討する。平成29年度は、(1)がん転移モデルマウス(マウスメラノーマ細胞株B16/BL6を皮下移植)の血清および尿中のエクソソームの単離を行い、エクソソーム抽出画分よりエクソソームの物性評価を行った。次に、(2)がん転移モデルマウスより抽出した血清または尿由来エクソソームに発現する接着因子の経時的発現量の変化に関する評価(ウエスタンブロッティング)を行った。さらに、(3)分子イメージング装置を使用してエクソソームの各種臓器への集積性に関する評価を行った。得られた結果は以下の通りである。(1)がん転移モデルマウスの血清および尿由来エクソソーム画分には、平均粒子径約100 nmの粒子が確認でき、エクソソーム抽出画分のタンパクからエクソソームの表面マーカーとして知られているCD9, 63, 81が検出されたことから、エクソソームの分離に成功したことが確認できた。また、血清サンプルと比較し、尿サンプルの方がエクソソームの含有割合が高いこと、表面マーカーの発現が高く、粒子径が大きいという違いがあることが分かった。(2)がん転移モデルマウスより抽出した血清由来エクソソームに発現するVCAM-1は、がん細胞移植後の経過時間に伴い減少し、ICAM-1、TGF-βは増加した。一方で、尿由来エクソソームの発現タンパクは、検出限界以下であった。(3)エクソソームの臓器への分布は、肝、腎、脾、肺、皮下腫瘍の順に高かった。また、がん細胞移植後の経過時間が長いマウスから回収した血清由来エクソソームほど臓器への集積量が増加した。平成30年度は、平成29年度の結果を踏まえ、がん細胞移植後14日目の血清由来エクソソームにsiRNAを導入したエクソソーム製剤を調製し、採血を行った同一個体にエクソソーム製剤を投与し、その転移抑制効果を検討する。計画通りの研究遂行ができており、平成29年度内の研究成果としてはおおむね順調である。

(3)肺転移モデルマウスを使用した製剤の有効性評価では、血清および尿由来エクソソーム製剤は、コントロールと比較して有意に肺転移抑制効果を示した。以上より、エクソソームを用いたsiRNAの細胞内送達は有用であることが示された。しかしながら、転移先である肺への集積性については未解明であり、集積性を規定する因子の特定には至っていない。そこで、2019年度は、2018年度の結果を踏まえ、エクソソームに含まれる経時的に変化するタンパク(特に表面分子)とがん転移臓器への集積性との関連性を明らかにする。本研究成果については、学会および学術論文等で成果報告を行う。計画通りの研究遂行ができており、2018年度内の研究成果としてはおおむね順調である。平成30年度の研究計画・方法は、以下の通りである。がん転移モデルマウスより回収した血清由来エクソソームに遺伝子導入試薬を使用してsiRNAを導入し、エクソソーム製剤を調製する。その製剤評価として、B16/BL6を使用し、細胞内取り込み効率、細胞内タンパクノックダウン効率、細胞増殖抑制率を評価する。さらに、がん転移モデルマウスより最適なタイミングで採取した血清由来エクソソームを用いて、siRNA搭載エクソソーム製剤を調製し、採血を行った同一個体に投与し、一定期間経過後に開胸し肺転移コロニー数を計測することで、エクソソーム製剤のがん転移抑制効果を検討する。本研究では、臓器指向性を有するエクソソームのドラッグデリバリーシステムにおけるキャリアーとしての有用性だけでなく、自己エクソソーム回収の最適タイミングに認められるエクソソーム表面構造の変化より、臓器指向性を規定する因子を明らかにする。2019年度の研究計画・方法は、以下の通りである。がん転移モデルマウスを用いて、担癌期間0, 7, 14, 21日目に採血・採尿を行い、血清及び尿よりエクソソームを回収する。採血、採尿を行った同一個体のマウスに対し、蛍光標識した各種エクソソームを尾静脈投与し、エクソソーム自体の肺への集積性を分子イメージング装置により評価する。以上の結果と担癌期間に伴い変化するエクソソームに含まれるタンパクと肺への集積性との関連性を検討する。さらに、エクソソームを肺に誘導する関連タンパクを抽出し、エクソソームの最適抽出タイミングを予想し、自己エクソソーム製剤を用いた転移抑制治療の有用性について検討する。【次年度使用額が生じた理由】平成29年度は、おおむね順調に研究成果を得たが、本来計画していたエクソソームの接着分子の一つインテグリンαβの発現が認められなかったため、各種インテグリンの組成比較のための詳細な検討をすることができず、そのための抗体等の試薬を購入できなかった。【使用計画】平成30年度は、がん細胞由来エクソソームの臓器指向性を規定する因子に関する詳細なメカニズム検討を進めるための試薬代として、平成29年度使用予定だった19万円を使用する予定である。【次年度使用額が生じた理由】2018年度は、おおむね順調に研究成果を得たが、エクソソーム発現タンパクと臓器指向性の関連性を検討するための実験が本年度中に実施できなかったため、次年度に繰り越して実施する。【使用計画】2019年度は、エクソソーム発現タンパクと臓器指向性の関連性を検討するための実験の動物代および試薬代として、2018年度使用予定だった25万円を使用する予定である。