hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己免疫性炎症モデルにおけるMAdCAM-1分子の役割と治療への応用の検討

われわれが樹立した抗ラットMAdCAM-1抗体を用いて、ラット全身諸臓器における蛋白レベルでのMAdCAM-1分子の発現を免疫組織染色法により検討した。その結果既に知られているマウスと同様に、腸管付属リンパ組織および腸管粘膜固有層の高内皮細静脈(HEV)において特異的で強いMAdCAM-1発現が確認された。またマウスでは脾臓辺縁帯での発現が報告されているが、ラットでの検討では脾臓にMAdCAM-1の発現はなく、われわれが以前mRNAレベルで得た知見と一致すると同時に、動物種によってMAdCAM-1の発現分布や関連した構造に若干の相違が存在することが明らかとなった。さらに胎児期から新生児期のラットにおいて全身諸臓器でのMAdCAM-1の発現とその変化を同法により追跡したところ、胸腺と皮膚のHEVで出生前後に一過性に発現誘導されること、腸管粘膜固有層では胎児期に広範に強い発現が見られるが出生後減少していくことが観察され、同時期のリンパ球の移動や臓器の形成発達についてもMAdCAM-1分子が重要な役割を果たしていることが示唆された。次に自己免疫疾患モデルとしてアジュバント関節炎誘発ラットに抗ラットMAdCAM-1抗体を投与し、その影響を観察したところ抗体投与群では対照に比べて関節炎発病が早まり悪化する傾向が認められた。この結果からMAdCAM-1分子を介する経路は関節炎成立に対し抑制的に作用している可能性が示唆された。これはこれまでの他の動物や疾患モデルでの報告とは逆の事実を意味するものであるが、MAdCAM-1分子そのものの発現分布や調節を考慮すると必ずしも矛盾するものではなく、今後さらに詳細な検討を行い検証していく必要があると考えられた。我々が単離したラットMAdCAM-1 cDNAを発現ベクターpCDNA1にサブクローニングし、これをヒト腎由来細胞株293細胞へ遺伝子導入し、ラットMAdCAM-1発現細胞を作製し、さらにその安定発現株を樹立した。いっぽう遺伝子組み替え技術によりラットMAdCAM-1の細胞外部分とヒト免疫グロブリン(Ig)定常領域との融合蛋白の発現ベクターを作製し、大量のMAdCAM-1-Ig融合蛋白を回収できた。こうして作製したラットMAdCAM-1組み替え蛋白はリガンド結合能にマウスとの間で重複性があり、マウスのリガンド発現細胞であるTK-1細胞と有意に結合できることが確認できた。続いて、MAdCAM-1-Ig融合蛋白を抗原として抗ラットMAdCAM-1モノクローナル抗体を作製した。抗体は組み替えラットMAdCAM-1-Ig融合蛋白との結合性を有することを指標にクローニングした。その結果12種の接着阻害抗体と1種の非阻害抗体が樹立できた。これら抗体の間には一部に反応交差性が認められたが、明らかに交差しないものも存在した。また1種類の抗体は免疫組織法によりヒト腸間膜リンパ節の染色性が確認でき、ヒトとの交差性が存在することが明らかになった。これら複数の抗体を使い分けながら、今後ラット組織での発現分布や疾患モデルラットでの発現解析や投与による疾患修飾実験を行っていく予定である。以上の検討とは別にラット遺伝子の構造、制御領域の検討も行ったところ、ラットMAdCAM-1遺伝子はマウスと同様に五つのエクソンから成り、そのスプライシング部位もほぼ同じであった。しかしマウスのようなスプライシングアイソフォームは存在しなかった。制御領域に関してはマウスと同様にNF-kB結合領域とTATA box配列が存在したが、相違する配列も多くその特殊な発現制御を理解するにはさらに深い検討が必要であると思われる。
抗 MHC-II 抗体を用いたドナー樹状細胞の移植前除去による新規免疫 抑制法の開発

ラット肝に存在する免疫刺激性の樹状細胞の亜群2種類を同定し、これらを抗MHC-II抗体前処置によって選択的に除去することにより副作用の少ない新たな免疫抑制方法を開発した。最終年度は臨床肝移植に適応させるべく、まず(1)ドナー特異的な抗MHC-II抗体を用いて、移植前レシピエント腹腔投与法の最適化を検討した。免疫組織化学解析の結果、投与抗体量3mgではドナー肝DC遊走およびレシピエントT細胞活性化の抑制が見られたが、拒絶遅延効果はなかった。これは肝内マクロファージであるクッパー細胞が一部MHC-II弱陽性であり、余剰な投与抗体によって過度に活性化して炎症反応を引き起こしたためと考えられた。そこで投与抗体を減量しながら至適抗体量を検討したところ、最終的に0.3mg投与で、他の免疫抑制剤を使うことなく、移植肝の拒絶遅延効果を約3倍にすることができた(今夏投稿予定)。次に(2)摘出肝の保存液内で本抗体を反応させる系について検討したところ、同一抗体量を反応させても(1)よりも拒絶遅延効果は短かった。両者の免疫応答性を比較したところ、(2)では傍胸腺リンパ節PTNにおけるドナーDC遊走とレシピエントT細胞活性化が残っていた。そこで肝DCには遊走性が異なる亜群が存在すると考え、解析したところ、ラット肝には少なくとも2つの免疫刺激性DCが存在し、これらは移植後、解剖学的に異なる経路(血行性とリンパ行性)で遊走することを見いだした。このうち後者はドナー肝から腹腔経由でPTNに遊走し、激しいT細胞応答を誘導した(Hepatology 56,1532,2012)。よって(2)の課題として腹腔経由のリンパ行性DC遊走をいかに抑えるかが考えられ、現在(2)の後、腹腔内に抗体を少量投与する方法を検討中である。昨年見いだした(3)全てのドナーMHC-IIに反応する抗体を用いたdepletion効果の検討は再循環リンパ球を用いた系で既に検証・確認済みである。今後(2)を改善した後、抗体を(3)に切り替えて同様に行い、全ての肝移植に適応可能な新規免疫抑制法の完成を目指す。まずドナーII型MHC(MHC-II)特異的抗体を得て、それを大量精製することに成功した。次にそれらをレシピエントラット(Lewis)に腹腔投与し、翌日ドナーラット(ACI)の肝臓を移植すると、顕著に移植肝の平均生存日数(MST)の延長が認められた。そこでこの機序を明らかにすべく、移植後のレシピエント免疫臓器、ドナー肝臓を経時的に解析したところ、抗ドナーMHC-II抗体投与群では移植肝由来のドナー樹状細胞(DC)のレシピエントリンパ臓器への血行性遊走が見られなかった。ドナーDCは遊走先でレシピエントCD8T細胞に拒絶反応の開始を誘導するので、本系ではドナーDC遊走阻害に伴って、レシピエントCD8T細胞応答も顕著に抑制していることが明らかとなった。また興味深いことに、最も拒絶反応を強く誘導すると考えられる、リンパ行性に遊走するドナーDC(本研究の一部として論文投稿、受理済み)の遊走も本系では抑制されていることが明らかとなった。次に上記の効果を保持する必要最低量の抗体量を検討したところ、1mg以上になると投与抗体による移植肝への非特異的な障害が起こるのに対し、300μgでは副作用を回避しながら、上記の効果を十分に発揮できることを見いだした。この抗体投与量は破格に低量であり、本研究で見いだされた成果は、移植免疫において新規に抗体創薬を試みる上での非常に有用な戦略となると期待される。ここまでの結果は必要十分にまとまっており、その成果を今夏に投稿する。次に上記の系(腹腔投与系)を発展させて、摘出肝を脱血・保存する液の中で抗体と肝臓を反応させる系(保存液反応系)を検討した。上で見いだした抗体300μgを肝臓内に閉じ込めて4°Cで1時間反応させた後、内液を洗い流して、移植したところ、確かな生存日数の延長が認められた。現在、本発展系における抗体反応条件の最適化を行っている。本研究の最終目標は臨床肝移植に適応しうる新規免疫抑制法の開発である。それを達成するためのステップを確実に歩んできていると考える。すなわち、まず特異的な免疫抑制法を、ラットを用いた実験動物モデルにて明らかにすることができた。申請者はこれまでの研究背景から移植臓器のDCが拒絶反応の司令塔となると考え、ドナーDCに選択的に反応し、かつ除去能を持つ抗体としてドナーMHC-II抗体の移植前投与を考案した。本研究では1)この抗体を大量精製し、2)肝移植拒絶モデルの系に前処置することで、顕著なMST延長効果を実現した。3)この生存延長効果の機序は本計画立案時に予想していたとおりであり、その一連の過程を必要十分に明示することができた。4)また、臨床応用を考える上では必須となる投与分子による副作用や、投与量であるが、かなりの低量で効果を示すために副作用は認められず、非常に有望であると期待できる。最終年となる今後は、次のステップとして臨床適応化を視野に入れた投与法やその条件を検討する計画であるが、現時点では概ね順調に研究が進展しているものと考える。

最終年となる今後は、上記概要で述べた保存液反応系における抗体反応条件の最適化を集中的に行ってゆく。具体的には本系では抗体と抗原(ドナーDC)間の反応を、いかに低量、短時間で十分な効果を示せるかを突き詰めてゆくことである。投与量は一日前に投与する腹腔投与系において300μgであることから、肝臓内に閉じ込める本系ではもっと少ない量を極量として見いすことができると予想される。次に最終段階として、投与抗体をこれまでのドナーMHC-II特異的抗体からドナー、レシピエントの両方に反応する抗体に切り替えて同様の検討を行う。これは臨床肝移植を想定した系であり、あえてMHC-II(ヒトHLA-DR)の型に依存しない抗体を用いて同様に副作用の無い免疫抑制効果が得られたならば、本法の汎用性は飛躍的に増し、臨床肝移植への適応化が大いに期待できることとなる。尚、この系に用いる抗体は既に探索・入手済みである。昨年度と同様に、研究費の大部分は移植用のラット、免疫組織解析用試薬、フローサイトメトリー試薬の物品費に充てる。上記概要に記載のとおり、本研究の一部はすでに投稿・受理済みで、かつ今夏にも投稿予定であるので、それらの出版の際の印刷料や、これらの成果を学会で発表する際の費用に充てることも計画している。
炭疽菌毒素の立体構造情報に基づく新規炭疽ワクチンの開発

炭疽の予防法として、現在、無莢膜弱毒炭疽菌の芽胞懸濁液が、動物用炭疽生ワクチンとして世界で広く利用されている。このワクチンは、動物において炭疽予防に一定の効果を示す一方、ヒトに対しては重篤な副作用を示す。一部の国では、炭疽菌毒素Protective antigen(PA)を利用した無細胞炭疽ワクチンをヒトに使用しているが、抗原性が低く、その実用性は極めて低い。そこで新規ヒト炭疽ワクチンの開発を目的として、炭疽菌PAの多量体構造情報を基にワクチン抗原として人工分子を設計した。人工分子の調製は、大腸菌により組換え体タンパク質として発現させ、高度精製タンパク質を大量調製する事に成功した。次に、精製人工分子をin vitroで2量体化し、多量体PA分子の立体構造を示す分子を調製後、マウスを用いた免疫試験に用いた。マウスを用いた免疫原性試験において人工分子の抗原性は確認されたが、さらに免疫効果を高めるため、メルボルン大学で開発されたアジュバントが人工分子抗原のワクチン効果に与える影響に関して検討を始めた。加えて、PA分子の表面構造を構成し、抗原性が高いと予測された構造部位を短鎖修飾ペプチドで再現し、そのペプチドを用いた炭疽ワクチン開発への新たなアプローチに着手した。メルボルン大学において炭疽毒素中和試験法を実施するとともに、修飾ペプチドの抗原性の評価を実施し、2量体人工分子ならびに一部の短鎖ペプチドにおいて中和抗体誘導能が確認された。本研究においては、動物を用いた免疫試験を行うことが必要であり、設計された人工分子の大量かつ高度に精製された試料が必須である。この点において、当初の目標をはるかに上回る試料の調製に成功した。また、人工分子の試験管内多量体化反応においても、予想された結果を得ることができた。加えて、人工分子の免疫原性がマウスにおいて確認され、初期の研究計画の概ねを達成することができたと考えている。a) In silico分子計算によって作出された人工抗原分子の立体構造を、高分子NMR解析、X線構造解析の手法によって決定し、in silico分子設計の妥当性を検証する。得られた検証結果を基にin silico分子設計の精度向上を試みる。b)抗体価の上昇が見られたマウスを用い、当センターまたは北大ザンビア拠点BSL3施設における動物感染実験へ移行し、B. anthracis感染への防御効果を検討する。当初、共同研究先であるメルボルン大学で使用する試薬及び消耗品は、本学で購入、負担する予定であったが、平成30年度は先方が所有していた物品により研究が実施されたため、予算の執行額が予定より少額となり、残額を次年度使用とした。
胃癌における癌抑制遺伝子P53とgenetic instability

(1)対象:1989年から1990年までに九州大学第二外科および関連施設にて切除された胃癌症例96例を対象とした。(2)方法:切除胃癌の先進部の凍結標本を用いて、免疫組織学的手法によりp53異常蛋白発現と増殖活性(Ki-67陽性細胞率)を、またFACScan flowcytometerによりDNA ploidy patternを検索した。(3)結果:対象96例のうち、52例(54%)にp53異常蛋白発現を認めた。p53異常蛋白陽性群52例のDNA Indexの平均値は1.3±0.28でAneuploid症例は36例(69%)であった。一方、p53異常蛋白陰性群44例のDNA Indexの平均値は1.19±0.26でAneuploid症例は20例(45%)であり、いずれも両群間に有意差を認めた(P<0.05)。増殖活性との相関をみると、p53異常蛋白陽性群のKi-67陽性細胞率は30.6±12%であり、陰性群の25.1±10.7%に比べ有意に高かった。(4)考察:p53異常を有するヒト体細胞癌では、genetic instabilityが増加し、DNA全体としてみた場合Aneuploid patternとしてgenetic instabilityをとらえることが可能と思われる。今回の我々の検討では、異常p53蛋白の発現が約半数に認められ、陽性群では陰性群に比べて、有意にAneuploid patternの割合が多く、高い増殖活性を示した。今後、癌の発生と進展課程におけるp53遺伝子の意義について検討し、さらに制癌剤感受性や治療効果との関連について研究を進める予定である。
菌叢中の “単離できない微生物”の役割を可視化する革新的菌叢解析技術の開発

水産加工の際に大量に生じるキチン含有廃棄物(エビ殻やカニ殻)は有望な再生可能資源であるが、有効な利用方法が確立されていない。一方、申請者は未処理のキチン含有廃棄物からバイオガスを効率的に生産することができる微生物群集を、海洋環境中から取得することに成功した。そこで、本研究はその微生物群の個々の役割を明らかにすることを目的とし、まずは、in situ RHa-RCA法およびFISH法によって微生物群集中の特異的な微生物を可視化する技術を確立する。さらに、その特異的な微生物を個々に分取し、全ゲノム情報を取得することによって、微生物群集によるキチン分解メカニズムを世界で最初に明らかにしていく。
中等度から高度に移行する認知症高齢者の生活世界に対する看護ケアの検討

認知症治療病棟に入院中で中等度の認知機能障害を抱える患者に対し、参加観察による質的記述的研究を実施した。調査回数は414回、得られたデータは532場面であった。調査の結果、認知症高齢者には見当識障害や言語機能の低下に伴い周囲への不安と不快感情が生じていた。周囲への不安と対峙し、不安を対処する方法としてコミュニケーションを図っている可能性が考えられた。調査対象者6名のうち3名は病棟内を徘徊する様子が観察された。周囲に物事を確認する言動には、自己批判の感情を含んでいる可能性のあった者もおり、他者交流が減少していく経過の中でみられた収集的行動は、自己を補完する意味や楽しみであることが解釈できた。本年度は、対象者である認知症高齢者の生活世界と現象や現実世界における反応についての視点の整理および、調査施設での調査を実施した。認知症評価スケールおよび生活行動の記述において調査ノートに記述しデータ内容を整理した。11月より合計3名の対象者に対し、最大5か月間調査を実施した。本年度は、対象病院に対する調査を実施した。2か所の認知症専門病棟のうち、A病院は2015年4月までの10か月間に計14回、B病院は2014年6月から2014年3月までの10か月間にわたり計17回訪問した。対象者はA・B病院ともに3名ずつ計6名の対象者のデータを得た。調査の期間および時間(回数)は可能な限り確保できた。データは次の3つの方法から得た。1対象者の背景,調査前および調査中の看護記録,22週間に1回程度の参加観察による言語・非言語的データ,3参加観察と同時に生活機能面の客観的評価。調査期間は前年度2013年11月より引き続き実施し、新たに2015年2月まで3名の対象者のデータを収集した。対象者は合計6名であり、疾患はアルツハイマー型認知症4名、前頭側頭型認知症1名、血管性認知症1名であった。各対象者の調査回数は414回、得られた場面のデータは532場面であった。各対象者の分析は、まず得られたデータの逐語録を作成して13の全データを照合した。次に各事例の特徴的行動および身体状況,認知的特徴、コミュニケーションの変化に注目して整理し、その状態像の変化の経過を捉えた。その結果、認知症高齢者は見当識障害や言語機能の低下に伴い周囲への不安と不快感情が生じていた。周囲への不安と対峙しており、不安を対処する方法としてコミュニケーションを図っている可能性が考えられた。また、周囲に物事を確認する言動には、自己批判の感情を含んでいる可能性のあった者もおり、他者交流が減少していく経過の中でみられた収集的行動は、自己を補完する意味や、楽しみであること等が解釈できた。本研究は、各認知症疾患のタイプに応じた分析ではないが、今後は疾患別の特徴を踏まえて分析する必要がある。予定していた調査実施期間でほぼ実施できた。しかし、調査実施回数は可能ならば2週に12回の定期的訪問を行いたかった。精神看護学収集したデータの分析に入る。分析は行動の詳細と会話内容の詳細についてのデータ分析とする。まずは、各対象者の全体像と調査期間の経過を明らかにする。次に、各対象者の場面記録の分析を実施する。対象者の病態を考慮してデータを解釈する。その上で機能低下した部分と日常生活上の行動と会話内容の変化に着目し、各対象者に何が生じていたのかを解釈することで生活世界を捉えていく。また、特徴的であった対象者の事例について、行動が解釈できた部分を学会発表する予定である。本年度は対象施設において対象者のデータ収集を行う予定であった。本研究の対象は58名を予定しているが、本年度は現在3名の対象の調査を実施した。各対象における調査期間は2か月5か月間であり、場面の記述は5場面15場面である。今後も数名の対象者に調査を実施する予定であり、現在は特に問題なく進展している。今後も対象者のデータ収集を継続する。12月頃より調査と平行して分析に入る予定である。また、長期に継続して調査できる対象を検討しており、調査対象施設を追加する予定である。データ整理のための研究補助者を活用しなかったため剰余金が発生した。

今後、研究補助者の人件費(謝礼金)として使用予定とするが、研究者が行う調査回数の増加に伴う旅費が必要であるため、旅費として使用する場合もある。
深層大循環と深海水の年齢

深層海水は、熱やさまざまな物質の大容量のリザーバーであり、そのリザーバーとしての特性は地球環境にとって重要な意味を持っている。一般にリザーバーにおける物質循環は種々の時間スケールによって表現でき、これらの時間スケールの相互関係からリザーバーの特性の概要が理解される。これらの関係の中で重要なのは平均通過時間と平均年齢の関係である。深層循環を含む海洋でのこれらの関係はどうなるかを、深層循環の多層構造を考慮しつつ、簡単な数値モデルで検討した。モデルは太平洋の南北断面を想定した鉛直2次元の矩形のモデルである。深層での流動の構造として、湧昇域の深層全体で水柱の伸長が起こる場合(case1)、深層の1/3の厚さの最深部で伸長が起こり、その上部で収縮が起こる場合(case2)、case2の収縮部で伸長も収縮も起こらない場合(case3)の3とおりについて、海面を入口としかつ出口とする物質の年齢分布と平均通過時間(平均滞留時間)、平均年齢を計算した。その結果、case2、3で、Peclet数がかなり大きい場合にのみ、現実に得られているような年齢分布が再現されることがわかった。このことから、深層循環と多層構造を持つこと、このスケールでの物質輸送には移流が支配的であることがわかる。また水平循環を見かけの拡散効果として含むようなこの鉛直2次元モデルにおいてなお移流の効果が大きいことは、断面平均で0となるような水平循環の輸送効果は小さいことを示している。さらに、case2、3の場合には深層水の形成域から沈降した海水は最深部に効率的に進入するが、これらのcaseでは平均年齢が小さくなり、深層循環の多層構造によって深層水は通常期待されるより効率的に交換することがわかった。このことは、地球環境の変動に大きな意味を持つと考えられる。
動物の初期胚における遺伝子発現と細胞分裂の同期機構の解析

昨年度におこなった初期胚におけるRNAポリメラーゼII(Pol II)に対する抗体を用いたChIP-seqの情報解析手法を見直した。その結果、8細胞期から44個、16細胞期から195個の遺伝子が転写を開始すると評価された。今回の結果から新たに初期胚で転写されると予想された遺伝子は、実際に逆転写-定量PCR法により転写産物の増加を検出することができた。これら最初期に転写が開始される遺伝子の71%は、転写開始以前の発生段階で転写開始点付近にPol IIが結合して停止していた。このような動態の観察は他の動物の胚性の転写開始以前では観察されておらず、異なる動物間では胚性の転写開始期にPol IIをリクルートする機構に違いがあることを示唆している。また昨年度に、転写抑制因子Prdm1-r.a(BZ1)、Prmd1-r.b(BZ2)およびHes.aの同時機能阻害胚では、脳の系譜で異所的に転写因子Brachyuryが発現し脊索の発生プログラムが活性化してしまうことを見出した。Prdm1-r.a、Prdm1-r.bおよびHes.aは転写因子Foxa.aとZic-r.bの発現を時間的に調節しており、この時間的な調節が機能しなくなるとFoxa.aとZic-r.bが予定脳細胞細胞で同時に発現してしまい(脊索の系譜で見られる調節)、このような異所的なBrachyuryの活性化につながることがわかった。本年度は上記の同時機能阻害胚で脊索の分化マーカー遺伝子が実際に脳の系譜で異所発現していることを確認した。また、脳の初期マーカー遺伝子の発現は消失していないことを見出した。さらにFoxa.aとFgfシグナリングがPrdm1-r.aの発現を32細胞期に活性化していることを明らかにした。こうして、脳と脊索の発生運命の決め分けに働くFoxa.aとZic-r.bの発現の時間的な調節の巧妙な仕組みが明らかとなった。これらの成果を筆頭著者として論文にまとめDevelopment誌に発表した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はホヤ初期胚をモデルとして、遺伝子発現が細胞周期と同期してどのように時間的に調節されているか、それがどのように正常な発生の進行を可能にしているかを明らかにすることを目的とする。ホヤ胚における遺伝子の転写の時間的動態を明らかにするため、受精卵、2細胞期、4細胞期、8細胞期、16細胞期、32細胞期、64細胞期の各胚をもちいてRNAポリメラーゼII(Pol II)に対する抗体をもちいたChIP-seqをおこなった。この結果、4細胞期以前の胚では遺伝子の転写伸長がおこなわれておらず、8細胞期以降から約200の遺伝子で転写の伸長が活性化することが明らかとなった。これらの遺伝子の大多数は転写伸長の開始以前からプロモーターにPol IIがストールおり、そのPol IIのストールは受精後徐々に現れることが分かった。M期移行抑制因子Wee1の強制発現、および翻訳阻害剤シクロヘキシミドをもちいた実験により、胚が8細胞期以降から転写伸長を開始するためには、4細胞期以降の細胞分裂および2細胞期以降のmRNAの翻訳は必要でないことが示唆された。遺伝子発現の時間的調節を調べる中で、32細胞期における細胞分裂と同期した転写因子FoxA.aの発現終了が、転写抑制因子BZ1による抑制でなされていることを発見した。BZの機能阻害胚では、動物極側に転写因子ZicLおよびFoxA.aの発現の重複が異所的に現れてしまい、脊索の運命決定をする転写因子であるBrachyuryが予定脳細胞で異所発現してしまう。動物極側において、BZという転写抑制因子がZicLとFoxA.aの発現を時間的に分離することが、これらの因子の共存在による脊索のプログラムの異所的な活性化を回避し、同じ転写因子を脳の運命決定にもちいることを可能にしていることが示唆された。当初の予定どおりホヤ初期胚の各細胞分裂の前後でPol IIに対するChIPseqにより転写の時間的な動態変化を確認できた。その結果、初期胚で発現する遺伝子の大多数において、転写伸長の開始する前の細胞分裂の段階からプロモーターにPol IIが結合していることを明らかにできた。当初予定していた細胞周期阻害剤をもちいた転写と細胞分裂の関係性の解析は、既存の細胞周期阻害剤それ自体が細胞周期と独立に転写の伸長を阻害することが示唆された結果、最初の予定どおりに解析を進めることが困難となった。しかしながら、FoxA.aの細胞周期と同期した発現終了とその発生における必要性について、当初予定していなかった重要な発見をすることができた。また、初期胚における最初の転写を開始する機構について新たな理解の進展があった。総合して、動物の胚発生における遺伝子発現の時間的な調節の理解を深める重要な生物学的知見を得られていると思われる。

このような動態の観察は他の動物の胚性の転写開始以前では観察されておらず、異なる動物間では胚性の転写開始期にPol IIをリクルートする機構に違いがあることを示唆している。また昨年度に、転写抑制因子Prdm1-r.a(BZ1)、Prmd1-r.b(BZ2)およびHes.aの同時機能阻害胚では、脳の系譜で異所的に転写因子Brachyuryが発現し脊索の発生プログラムが活性化してしまうことを見出した。Prdm1-r.a、Prdm1-r.bおよびHes.aは転写因子Foxa.aとZic-r.bの発現を時間的に調節しており、この時間的な調節が機能しなくなるとFoxa.aとZic-r.bが予定脳細胞細胞で同時に発現してしまい(脊索の系譜で見られる調節)、このような異所的なBrachyuryの活性化につながることがわかった。本年度は上記の同時機能阻害胚で脊索の分化マーカー遺伝子が実際に脳の系譜で異所発現していることを確認した。また、脳の初期マーカー遺伝子の発現は消失していないことを見出した。さらにFoxa.aとFgfシグナリングがPrdm1-r.aの発現を32細胞期に活性化していることを明らかにした。こうして、脳と脊索の発生運命の決め分けに働くFoxa.aとZic-r.bの発現の時間的な調節の巧妙な仕組みが明らかとなった。これらの成果を筆頭著者として論文にまとめDevelopment誌に発表した。Pol IIに対するChIP-seqの結果をさらに生物情報学的に解析し、論文にまとめる。また、BZによるFoxA.aの抑制機構およびその発生における意義についてさらに実験を進め論文にまとめる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
ラット創傷における血管及びリンパ管新生の形態学的及び免疫組織化学的研究

本研究では、ラット皮膚に作成された創の治癒過程における血管、リンパ管新生の形態学を明らかにし、血管とリンパ管では修復過程が形態学的に異なることを明らかにした。また、血管新生過程において重要な因子であるVEGF産生に、創早期から浸潤する白血球が重要であることを、シクロホスファミドによる白血球減少を用いて明らかにした。さらに、電子顕微鏡像及び免疫染色により創部の血管内皮の分裂像が新たな知見として観察された。本研究者らは、これまで、創傷の治癒過程における血管再生において、早期からVEGF産生が認められ、これが創傷部に浸潤する多形核白血球による可能性を免疫組織化学的に示してきた。そこで、創傷部におけるVEGF産生が創局所に浸潤する多形核白血球によるものかを検討するため、ラットにサイクロホスファマイド(CPM)を投与して白血球を減少させた条件下で皮膚創を作成すると、創部のVEGF蛋白量とVEGFmRNAは共にCPMによる白血球減少下で減少していた。次にリンパ管マーカーであるポドプラニンによる創部の免疫染色を行った結果、血管内皮マーカーであるvWFの染色との比較検討により、ポドプラニンはリンパ管を選択的に染色していることが確認された。その上で、ポドプラニン陽性のリンパ管の修復過程を検討すると、リンパ管は、創修復部には伸びていかず、創中心部が瘢痕収縮により縮んでいくのに伴って、周囲の健常部の結合組織が創中心部に近づいていき、その中のリンパ管が創中心部に近づいていくことが明らかとなり、血管が創中心部に早期から伸び出していくのとは、修復形態が大きく異なることが明らかとなった。さらに、免疫組織電子顕微鏡観察(免疫電顕)の基礎的検討として、Flt-4による免疫電顕を検討したところ、血管新生部位に内皮細胞の分裂像が見られた。同様に抗VEGF抗体による免疫電顕で、創中心部の血管形成が認められない部分においても、線維芽細胞あるいは種々の炎症性細胞が浸潤しそれらの細胞質内に抗VEGF抗体の反応が認められた。これらは今まで報告のない新しい知見で、今後細胞分裂マーカーなどにより確認する予定である。そこで、創傷部におけるVEGF産生が創局所に浸潤する多形核白血球によるものかを検討するため、ラットにサイクロホスファマイド(CPM)を投与して白血球を減少させた条件下で皮膚創を作成すると、創部のVEGF蛋白量はCPMによる白血球減少下で減少していた。さらに、免疫組織電子顕微鏡観察(免疫電顕)の基礎的検討として、Flt-4による免疫電顕を検討したところ、Flt-4陽性血管新生部位に内皮細胞の分裂像が見られた。今後さらに検討する予定である。創傷における血管新生の形態学と、これに働く因子の動態を明らかにすることは、創傷治癒過程を明らかにするために重要であり、さらに、法医鑑定において創傷の時間経過を明らかにするために重要である。本研究者らは、これまで、ラット皮膚創傷の治癒過程における血管再生において、早期からVEGF産生が認められ、これが創傷部に浸潤する多形核白血球による可能性を免疫組織化学的に示してきた。そこで、ラットにシクロホスファミドを投与して白血球を減少させた条件で創を作成してVEGF産生を検討することにより、創傷部におけるVEGF産生が創局所に浸潤する多形核白血球による可能性を明らかにしてきたが、本年、これを論文として報告した。また、本研究者らは昨年度までに、リンパ管修復過程の形態学が血管と異なっていることを明らかにしてきた。すなわち、リンパ管は、創修復部には伸びていかず、創中心部が瘢痕収縮により縮んでいくのに伴って、周囲の健常部の結合組織が創中心部に近づいていき、その中のリンパ管が創中心部に近づいていくことを示し、血管が創中心部に早期から伸び出していくのとは、修復形態が大きく異なることを明らかにしてきた。

また、透過型電子顕微鏡像では、血管新生部位に内皮細胞の分裂像を観察していたが、本年度は、光顕レベルにおいてPCNA免疫染色による検討を行ったところ、早期の創部内皮細胞で分裂細胞と考えられる細胞が確認され、その時間的経過を検討したところ、創作成後早期に陽性となる傾向が見られた。
抗癌薬投与後の口内炎疼痛における分子基盤の解明

ガン治療に伴う副作用としてよく知られている口内炎は、広範囲で深い潰瘍を特徴とし、食事や会話ができないほどの強烈な痛みを生じる。これはQOL低下や栄養不良の原因となることはもちろん、死への恐怖を感じているガン患者に生きることへの絶望感を引き起こす。結果的に、化学療法の開始の遅れ、減薬、中断を強いることになり、ガン患者の生存率を著しく下げている。ゆえに、抗ガン薬投与後の口内炎疼痛の発症メカニズムの解明と新規鎮痛法の開発は急務とされている。本研究では抗ガン薬をあらかじめ投与したラットに酢酸により強制的に口内炎を発症させたモデルを使用した。平成28年度の実績として、代表的抗ガン薬の一つである5-FUをあらかじめ投与した口内炎モデルの病態ならびに関連疼痛分子の同定に成功し、痛みの専門学術雑誌であるPAINに報告した。平成29年度には口内炎疼痛抑制に有効とされる漢方薬、半夏瀉心湯から有効成分ジンゲロール、ショウガオール、イソリクイリチゲニンを同定し、前者2つに関して詳細な作用機序を検討し、5-FU投与口内炎モデルの疼痛抑制に有効であることを薬理学の専門学術雑誌であるPharmacological Researchに報告した。平成30年度は、口内炎疼痛の発生にエンドセリンシグナルが関与していることを歯科研究の専門学術雑誌であるJournal of Dental Researchに報告した。さらに、もう一つの代表的抗ガン薬シスプラチンについて検討した。シスプラチンは5-FUと比べて口内炎増悪は引き起こさないものの、口腔内を含めて全身性に機械的アロディニアを引き起こしていた。シスプラチンにより活性酸素種が発生し、TRPA1が感作されることによって全身性アロディニアが引き起こされることを明らかにしている。また、イソリクイリチゲニンの口内炎疼痛抑制メカニズムについても検討中である。現在は両研究を論文にまとめているところである。癌患者における口内炎は広範囲で深い潰瘍性口内炎を発症し、食事や会話ができないほどの強烈な痛みを生じる。結果的に、化学療法の開始の遅れ、減薬、中断を強いることになり、癌患者の生存率を著しく下げている。ゆえに、抗癌薬投与後の口内炎疼痛の発症メカニズムの解明と新規鎮痛法の開発は急務とされている。本研究では2つの抗癌薬、5-FUとシスプラチン、をあらかじめ投与したラットに酢酸により強制的に口内炎を発症させたモデルを使用する。平成28年度の実績として、5-FU投与口内炎モデルの病態ならびに関連疼痛分子の同定に成功した。5-FUは抗癌作用と同時に白血球減少を引き起こすため、口内炎部の細菌感染に対して無防備な状態となってしまう。そのため、過剰な口腔内細菌の感染により口内炎は増悪し、治癒の遅延がみられた。ゆえに抗菌薬の前投与は口内炎の症状、口内炎疼痛の緩和に有効であった。炎症部位でのプロスタグランジンE2の産生はTRPV1チャネルを常に活性化させ自発痛の原因となっていた。一方、接触痛(物が触った時の痛み)はプロスタグランジンE2の産生とは独立しており、リポポリサッカライドによる直接的もしくはホルミル化メチオニン受容体FPR1受容体を介した間接的作用によるTRPA1チャネルの機械感受性感作が原因となっていた。リポポリサッカライド阻害薬であるポリミキシンBの粘膜塗布は両疼痛発症メカニズムを同時に抑制することから、臨床での応用が期待された。この研究結果は、痛みの専門学術雑誌であるPAINに掲載された。5-FUによる口内炎疼痛増悪メカニズムの解明が完了したため、現在はシスプラチンによる増悪メカニズムの解明を進めている。シスプラチンは5-FUと同じく白血球減少を引き起こす重篤な副作用があるが、この薬物自体でマクロファージが活性化し、酸化ストレスによる機械痛覚過敏が引き起こされると報告されている。5-FU自体は疼痛閾値に何ら影響を及ぼさなかったため、非常に単純な実験計画で解析を行うことができたが、シスプラチン投与自体にて疼痛閾値の変化や抗菌作用が発揮されてしまい、予想外の結果が出ている。よって、まずシスプラチン自体による口腔粘膜の疼痛変化のメカニズムを明らかにし、口内炎発症による増悪についての検討を行うように実験計画を変更している。また、コントロールとして使用している抗癌薬投与なしの酢酸処理口内炎モデルの疼痛メカニズムの解明を行っているが、5-FU酢酸処理口内炎モデルとは全く異なるチャネルメカニズムで疼痛が引き起こされていることが分かった。この違いにはエンドセリンが関係している可能性があり、現在詳細を検討中である。さらには、口内炎は酸刺激だけではなく咬傷など機械的な刺激によっても発症するため、外傷性口内炎モデルの作製も行った。このモデルでは、潰瘍深部に膿瘍ができるという特徴があり、非感染性に疼痛が生じていることを明らかにしている。化学療法を受けるガン患者で頻発する広範囲の潰瘍性口内炎は、食事や会話ができないほどの強烈な痛みを生じ、QOL低下や栄養不良の原因となる。結果的に、化学療法の遅れ、減薬、中断を強いることになり、ガン患者の生存率を著しく下げている。しかしながら、現在のところ有効な治療法はなく、口内炎疼痛発症のメカニズム解明と新規鎮痛法の開発が急務とされている。

本研究計画では、平成28年度の実績として、5-FU投与口内炎モデルの病態ならびに関連疼痛分子の同定に成功した。5-FUは抗ガン作用と同時に白血球減少を引き起こすため、口内炎部の細菌浸潤に対して無防備な状態となってしまう。そのため、過剰な口腔内細菌の浸潤により口内炎は増悪し、治癒の遅延がみられた。口内炎部位でのプロスタグランジンE2の産生はTRPV1チャネルを常に活性化させ自発痛の原因となっており、リポポリサッカライドやホルミル化メチオニンによるTRPA1チャネルの機械感受性感作は接触痛(物が触った時の痛み)の原因となっていた(Pain誌)。加えて、5-FU投与口内炎モデルとは対照的に、矯正ワイヤーによる口内炎モデルでは細菌浸潤の影響は少なく、白血球由来エラスターゼによるTRPV4チャネルの機械感受性感作は接触痛の原因となっていることを報告した(Mol Pain誌)。平成29年度では、5-FUを投与しない通常の口内炎モデルでは、自発痛はTRPA1の感作が関与し、接触痛にはTRPV1, TRPA1, TRPV4すべてが関与していることを明らかにした(J Dent Res誌)。これらのことより口内炎部位の白血球浸潤の程度により疼痛発症のメカニズムが異なることが明らかとなった。加えて、別の抗ガン薬シスプラチン投与では5-FU投与口内炎モデルと似た病理状態であるにもかかわらず、異なる疼痛発症メカニズムを介することを明らかにしている(未発表)。5-FUによる口内炎疼痛増悪メカニズムが明らかとなり、対照的な抗ガン薬なしの通常口内炎モデルおよび矯正ワイヤーによる口内炎モデルの疼痛発症メカニズムについても明らかにし、いずれも論文として発表することができた。本研究の研究計画の中には、5ーFUとは別の抗ガン薬であるシスプラチンの影響と、唾液分泌に対する影響を明らかにすることも含まれている。これらについても既に多くの実験データを得ており、最終年度である平成30年度には、追加実験を行い、論文にする予定である。シスプラチンは5-FUと同じく白血球減少を引き起こす重篤な副作用があるが、この薬物自体でマクロファージが活性化し、酸化ストレスによる機械痛覚過敏が引き起こされると報告されている。実際、我々の実験系においても、シスプラチン投与自体にて疼痛閾値の変化や抗菌作用が発揮され、5ーFUとは異なる実験結果が出ている。さらには、5ーFUとシスプラチン投与により唾液腺が委縮し、唾液による口内炎抑制作用が減弱することも明らかにしている。ガン治療に伴う副作用としてよく知られている口内炎は、広範囲で深い潰瘍を特徴とし、食事や会話ができないほどの強烈な痛みを生じる。これはQOL低下や栄養不良の原因となることはもちろん、死への恐怖を感じているガン患者に生きることへの絶望感を引き起こす。結果的に、化学療法の開始の遅れ、減薬、中断を強いることになり、ガン患者の生存率を著しく下げている。ゆえに、抗ガン薬投与後の口内炎疼痛の発症メカニズムの解明と新規鎮痛法の開発は急務とされている。本研究では抗ガン薬をあらかじめ投与したラットに酢酸により強制的に口内炎を発症させたモデルを使用した。
複眼光学系を利用したマルチ機能フィルタビジョン内視鏡の開発

複眼光学系を利用したマルチ機能フィルタビジョン内視鏡を提案した.システムは,マイクロレンズアレイ,波長帯域フィルタ,隔壁および撮像素子から構成される.波長帯域フィルタとしてNBI内視鏡等で使用する特定波長帯域フィルタをマイクロレンズ毎に装着するため, 1台の撮像素子で複数の特殊光画像を取得することが可能となる.本研究では,胃粘膜における評価実験を行い,提案システムの妥当性について評価した.複眼光学系を利用したマルチ機能フィルタビジョン内視鏡を提案した.システムは,マイクロレンズアレイ,波長帯域フィルタ,隔壁および撮像素子から構成される.波長帯域フィルタとしてNBI内視鏡等で使用する特定波長帯域フィルタをマイクロレンズ毎に装着するため, 1台の撮像素子で複数の特殊光画像を取得することが可能となる.本研究では,胃粘膜における評価実験を行い,提案システムの妥当性について評価した.複眼光学系を利用したマルチ機能フィルタビジョン内視鏡を提案した.提案システムを用いると,画面の切り替えなしに多種類の特殊光画像を取得することができ,内視鏡を一度挿入するだけですむ.システムは,マイクロレンズアレイ,波長帯域フィルタ,迷光遮断隔壁および1台の撮像素子から構成される.マイクロレンズ1枚に対して複数の画素が対応するため,各レンズからの画像が1台の撮像素子上で結像する.また,波長帯域フィルタとしてNarrow Band Imaging内視鏡(NBI内視鏡)等で使用する特定波長帯域フィルタをマイクロレンズ毎に装着するため,1台の撮像素子で複数の特殊光画像を取得することが可能となる.本年度は,システムに必要な要素部品の製作を行った.本プロトタイプシステムは,製造が比較的容易である直径1mmのレンズを3×3配列し,レンズアレイを作成した.また,迷光遮断隔壁はエッチングを利用して,レンズ径とほぼ同じ大きさの開口を空け,隔壁幅80μmに加工したものを作製した.なお,隔壁は迷光を抑えるため,遮光処理として黒塗料による反射防止を施した.波長帯域フィルタとしては,390445nmと530550nmなど数種類の波長帯域のフィルタを用意した.また,プロトタイプシステムより得られた複眼画像は,多眼用映像再構成装置を利用することによりリアルタイムでの処理を行う.多眼用映像再構成装置では,超解像技術を利用した2次元画像再構成技術を時系列に展開したアルゴリズムを開発すると共に,試作アルゴリズムを実装し,計算機上での評価を行った.昨年度試作評価した結果よりレンズアレイの歪みが大きな問題となることが判明した.そのため,レンズアレイを再設計し,より広角な視野を確保するため,プロトタイプ2号機を作成した.レンズアレイには,レンズの被写界深度拡張技術を利用し,ピント調節を不要とした.本技術を使用することにより,明るい光学系で極めて深い被写界深度の画像を取得することが可能となる.ピント合わせが不要となるだけでなく,観察領域中のピントはずれの領域もほぼ無くなるため,腫瘍などの見落としの減少が期待出来る.レンズアレイの一部に波長帯域フィルタを使用し複眼像から視差を取り除く機能を設けた.これにより位置合わせをした状態で分光画像を観察することを可能とした.試作したプロトタイプシステムを利用し,連携研究者の吉田成人先生管理下にある広島大学病院光学医療診療部に通院する患者に同意をとった上で被験者になっていただき,大腸ポリープを計測することにより評価を行った.データの解析により,カラーフィルタの波長選択の最適化などの必要性が修正項目としてあげられるまた,今回試作したレンズアレイでは,設計上は分子レベルに対応した設計を行ったが,実際の製作レベルで球面の制御が困難である点が指摘され,今後検討する必要があることが明確となった一方で,3次元ディスプレイの普及により,より簡便に3次元観察システムを構築することができ,複眼光学利用したマルチスペクトル対応型の3次元システムの構築の可能性を確認することができた複眼光学系を利用したマルチ機能フィルタビジョン内視鏡を提案した.提案システムを用いると,画面の切り替えなしに多種類の特殊光画像を取得することができ,内視鏡を一度挿入するだけですむ.システムは,マイクロレンズアレイ,波長帯域フィルタ,迷光遮断隔壁および1台の撮像素子から構成される.マイクロレンズ1枚に対して複数の画素が対応するため,各レンズからの画像が1台の撮像素子上で結像する.また,波長帯域フィルタとしてNarrow Band Imaging内視鏡(NBI内視鏡)等で使用する特定波長帯域フィルタをマイクロレンズ毎に装着するため,1台の撮像素子で複数の特殊光画像を取得することが可能となる.本年度は,昨年度までに試作したシステムを用いて評価を行った.試作システムでは,1枚1群両面非球面波面符号化レンズを設計・試作した.このため,近接から遠方まで同様のピント状態で観察することが可能である.得られた画像は逆フィルタを掛けることにより被写界深度の極めて高解像度な画像を再構成することができた.また,特定波長帯域フィルタを2枚で1対のフィルタ群とすることにより.各レンズアレイ群より,サンプル(豚肉,鶏肉)の3次元映像構築を行った.深さ方向1mmごとに血管を模写した鉄線の検出実験をおこない,誤差1.5%の精度で測定および解析を行うことができた.さらに,3次元計測の精度向上のため,照明だけでなく構造光投影パターン(回折光学素子)をとり入れた新しい照明系を検討した.
超対称Yang-Mills理論を通した超弦理論の非摂動論的ダイナミクスの研究

本研究課題は、超弦理論の非摂動論的性質の理解およびその基本的定式化を目指して、超対称Yang-Mills理論を古典論的および量子論的に様々な側面から解析することを目的とするものである。Braneダイナミクスの観点からの非可換幾何的超対称Yang-Mills理論におけるソリトン古典解の解析に関連してある程度の成果が得られたが、その他に関しては多くを残している。しかし、当初の課題とは別に、弦理論、特にタキオン凝縮という現象に対する、『弦の場の理論』という定式化を用いた解析において目覚ましい成果が得られた。平成12、13、14年度の三年間における研究成果を以下に記す。1)非可換空間上の超対称Yang-Mills理論におけるモノポール解の非可換パラメータに関する高次解析:非可換空間上の超対称Yang-Mills理論におけるモノポール古典解、および、これを可換な記述に写像するSeiberg-Witten mapを、それぞれ非可換性パラメータの2次まで構成し、この解に対するbrane解釈を与えた。2)弦の場の理論によるタキオン凝縮の解析:開弦の場の理論におけるタキオン凝縮の実現した真空(タキオン真空)を表す古典解が、運動方程式の解である他に、BRST不変性という重要な要求も満たしていることを示した。また、この解まわりの揺らぎモードの解析を行い、"タキオン真空においては物理的な開弦自由度が存在しない"という期待を強く示唆する結果を得た。タキオン真空を起点としたと期待される弦の場の理論であるところのVacuum String FieldTheory (VSFT)が本当に通常の開弦理論と関係しているか、という問題に関して、摂動論的真空を表すVSFTの古典解の構成、この古典解まわりの揺らぎのスペクトラムを解析、等の先駆的研究を行い、肯定的な結果を得た。今年度は、以下の二つのテーマについて研究を行った。1)非可換空間上の超対称Yang-Mills理論におけるモノポール解の非可換パラメータに関する高次解析:空間座標同士が互いに交換しない"非可換空間"上の場の理論は、様々な意味で興味深いが、特に、反対称テンソル場が背景にある超弦理論の低エネルギー有効理論として、非可換空間上の超対称Yang-Mills理論がある。研究代表者と後藤生也氏(理学研究科大学院生)は、この非可換空間上の超対称Yang-Mills理論におけるモノポール古典解を非可換性パラメータの2次まで構成した。更に、これを可換な記述に変換する写像(Seiberg-Witten map)を非可換性パラメータの2次まで求め、その写像に含まれる任意パラメータを調節することにより、この古典解に対する弦理論的解釈(『D3-brane間に斜めに張ったD-String』)が非可換性パラメータの高次まで成り立っていることを確認した。2)ボゾン的開弦理論におけるタキオン凝縮:ボソン的開弦理論には、摂動論的真空とは別に、より安定な非摂動論的真空が存在し、そこでは開弦の自由度が全く消失しているということがSenによって予想され、その一部は、開弦の場の理論においてlevel truncationなる近似を用いることで非常に良い精度で示された。研究代表者と篠原俊一氏(理学研究科大学院生)は、この解析で用いられた古典解が、運動方程式の解である事の他に、BRST不変性の要求も満たしていることを示した。これにより初めて非摂動論的真空を起点とした理論が無矛盾に存在し得ることが確認された。また、level truncation近似では、望ましい非摂動論的真空解以外に"変な"解も現れる。これらは運動方程式の解ではあるが、BRST不変性の要求を満たさず、したがって排除されることも示した。

今年度は、次のテーマについて研究を行った。ボソン的開弦理論には、摂動論的真空とは別に、より安定な非摂動論的真空が存在し、そこでは開弦の自由度が全く消失しているということがSenによって予想され、両真空間のエネルギー差については、摂動論的真空を起点とする開弦の場の理論においてlevel truncationなる近似を用いることで非常に良い精度で期待通りになっていることが示された。しかし、非摂動論的真空において開弦の自由度が全く消失していることを示すには、この近似法では難しいため、逆に、非摂動論的真空を起点とすると期待される場の理論としてVacuum String Field Theory (VSFT)がMITのグループにより提案された。このVSFTは開弦の物理的自由度を持たないことは自明であるが、これがタキオンのある不安定な摂動論的真空と結び付いている意味のある理論であるかどうかは不明であった。研究代表者と川野輝彦氏(東京大学大学院理学研究科助手)は、(1)摂動論的真空を表すと考えられるVSFTの古典解を構成し、更に、(2)この古典解まわりの揺らぎのスペクトラムを解析して、タキオンや無質量ベクトルモードの存在を示し、(3)この古典解のエネルギー密度とD25-braneの張力の関係を解析した。更に、研究代表者と森山翔文氏(理学研究科大学院生)は、上記の解析に現れるタキオン質量や古典解のエネルギー密度等のVSFTにおける物理量が、『単純にはツイスト対称性のために消えてしまうが、正則化によって実は零とは異なる値をもつことが出来る量』であることを発見し、これをツイスト・アノマリーと名付けた。また、研究代表者と森山翔文氏および寺口俊介氏(理学研究科大学院生)は、このツイスト・アノマリーとしての物理量を解析的に求める方法を与えた。Vacuum String FieldTheoryにおける古典解周りの揺らぎの解析:Vacuum String FieldTheory (VSFT)とは、ボソン的開弦理論において、タキオンのある不安定な摂動論的真空とは別に実現する安定な真空(tachyon vacuum)を起点としたと考えられる弦の場の理論である。VSFTが本当にそのような理論であるためにはVSFTから逆に摂動論的真空(摂動論的開弦理論)を再現出来なければならない。昨年度、研究代表者(畑)と共同研究者は、この問題、具体的には、(1)摂動論的真空を表すと考えられるVSFTのD25-brane古典解の構成、(2)この古典解まわりの揺らぎのスペクトラムの解析、(3)この古典解のエネルギー密度とD25-braneの張力の関係の解析、に対してかなりの成果を得ることに成功した。今年度は、昨年度に引き続き、このVSFTの解析に関して昨年度の研究では未完成・未解明であった問題の研究を行った。具体的には、『不安定真空とtachyon真空の間のエネルギー差がD25-braneの張力に等しいか』という問題に関連して、VSFTにおける物理量の一般構造の詳細な解析を森山翔文氏(日本学術振興会海外特別研究員・カリフォルニア工科大学研究員)との共同研究において行なった。
卵巣癌細胞における抗癌剤耐性克服薬の創製とその薬理作用機構の解明

卵巣癌の薬剤耐性克服は治療上の重要課題であるが、P-糖蛋白質、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)がアドリアマイシン(ADM)の薬剤耐性に関わると言われている。我々はこうした薬剤耐性原因物質の活性を阻害する薬剤の創製、臨庄応用を目的としてスクリーニングを行った。数百種類の薬剤をスクリーニングした結果、W-77、CKA-1083という2種類の薬剤にP-糖蛋白質、GST両者の活性阻害作用があることを発見した。更にこれら2種類の薬剤について、活性阻害作用の差異について検討したところ、1)CKA-1083はGST活性を不拮抗的にW-77より強く抑制した。2)CKA-1083はADM耐性株の細胞内ADM量を約3倍に増加させた。3)CKA-1083はADM耐性を克服し、IC50を約10分の1に減少させた。4)CKA-1083のin vitroでの毒性はW-77に較べて少なかった。以上の結果から、CKA-1083はP-糖蛋白質とGSTとの両者を抑制し、ADM耐性を克服する画期的な薬剤であることが判明した。毒性に関しても少なく、将来的には臨床応用も可能な薬剤であると考えられる。今後はCKA-1083のin vivoに於ける有用性を調べるために、ADM耐性卵巣癌を移植したヌードマウスを使って、CKA-1083のADM効果増強作用を検討する実験を行っていく予定である。
第二次世界大戦後の社会科学研究評議会（SSRC）の活動と学際的知の形成

本研究は、冷戦初期の米国社会科学の学知創出過程及びその成果を、米国社会科学研究評議会(SSRC)ー主要財団ー大学研究者の連携協力を柱とする研究促進体制に着目して検討し、その歴史的意義を考察するものである。具体的には、SSRC内に創設された「政治行動委員会」、「比較政治委員会」、「国家安全保障研究委員会」、「経済成長と安定委員会」の1950年代から60年代にかけての活動に着目し、フォード財団を含む主要財団からの助成金や各大学研究者の協力を得ながら、冷戦下の戦略的な社会科学の学知の構築がどのように図られたのかという点に関して一次資料を用いて分析し、その成果と遺産を明らかにする。