hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
疑似科学に対処するクリティカルシンキング概念の研究

個人特性としての「あいまいさ耐性」は、クリティカルシンキングの態度を構成する主要要素の一つだと考えられている。この特性と、疑似科学を中心とした超常現象信奉との関連性を明らかにするために、中・高生を対象に質問紙調査を行った。その結果、「あいまいさへの不寛容(非耐性)」は超常信念と正の関連性を示したが、疑似科学や超常信念の種類などによって、関連性が異なっていることが明らかとなった。平成19年度には、疑似科学信奉と批判的思考のありかたについて、当初研究計画に従い(1)質問紙法による疑似科学・超常信奉態度尺度と他の関連指標との間の相関的検討(2)実験的手法による潜在的ステレオタイプの検討、の二つのアプローチから研究を進めてきた。(1)の質問紙尺度データの分析については、長野県下の高校生および大学生合計950名から継続的に収集している質問紙データに関する多変量解析を進め、疑似科学信奉と超常信奉や科学観との関連、および「あいまいさに対する寛容性(ambiguity tolerance)」傾向と超常信奉の関連性を検討した。また、来年度からの大規模な調査を実施するために、東京都下の高校・中学との間で研究計画の調整を行い、これにもとづいて質問尺度の改良を行った。(2)疑似科学に対する潜在的ステレオタイプを実験的に検討のために、PC版IAT(潜在連合テスト)を用いた血液型ステレオタイプの検出実験を試行的に行った。被験者数や条件設定が不十分であり、年度内には血液型や信奉度による明確な差異を見いだすことはできなかったが、今後の実験的検討のための基礎データを得た。また、自由記述データから潜在的な態度構造を検出するテキストマイニングの手法を用いて、疑似科学やオカルトマニアを含む「おたく」的態度の調査を、全国5大学の大学生503名を対象として行った。分析の結果、疑似科学に関する一定の傾向性を見いだすことはできなかったが、ステレオタイプ的な態度構造を抽出することができた。この結果は、平成19年9月の日本社会学会第48回大会において報告を行った。平成20年度は、「疑似科学・超常信奉態度」と批判的思考態度にかかる諸指標との間の関係を明らかにするため、質問紙調査による研究を進めた。調査対象は、東京都下の高校生169名と長野県下の中学生224名であり、前年度に行った調査データにもとづいて尺度項目を精選・改良した自己報告式の質問紙調査を実施した。その結果、疑似科学超常信奉態度の中でも、占いや血液型性格学に対する肯定的態度と「あいまいさに対する不寛容(intolerance of ambiguity)」傾向との間に正の直線的関係が見られた。また、その傾向は「対人場面におけるあいまいさに対する不寛容性」において顕著であった。この結果は、あいまいさ耐性の低い人は、疑似科学や占いのような非合理的な思考判断ツールを利用してでも「あいまいさ」を解消しようとする姿勢をとりやすいためと解釈できる。さらに、自己認知における「自己高揚傾向」(平均以上効果・統制感の幻想)を表す諸指標と、疑似科学・超常信奉の間には弱い正の相関が見られ、また「科学への好意」と疑似科学への信奉は、必ずしも相反する態度ではなく、正の関連性を示す場合があることも示された。これらの結果はさらに詳細な調査と検討の余地を残すものではあるが、疑似科学に対処する上で、科学的知識の教育だけでなく、人の認知傾向を視野に入れた批判的思考態度を促すことの重要性を示すものと考えられる。昨年度に引き続き行った高校生に対する質問紙調査データの分析により、個人特性としての「あいまいさへの不寛容(あいまいさ耐性の低さ)」が、疑似科学を中心とした超常信奉に影響を与えること存詳細に明らかにした。これによって、クリティカルシンキングの要素として、あいまいな事態に対する態度が果たす役割を実証的に示すことができた。特に「あいまいさへの不寛容」が、占い迷信などの信奉に直線的な正の相関を示すことや、あいまいさへの態度を構成する因子によって、こうした関連性は異なることも明らかにされた。これら一連の研究成果は、当該年度の日本心理学会第73回大会にて発表し、またJournal of the Japan Skeptics誌(18,4-12)にて公表した。また、概念間の潜在的連合を用いて疑似科学信念の構造を解明する手法として「感情誤帰属手続き(AMP)」を用い、血液型性格学に対する信念測定実験を大学生に対して行った。しかし、測定方法上の諸問題が解決できなかったため、明確な結果には至らなかった。潜在的認知に関する実験的測定法を活用して質問紙調査を精緻化することが今後の課題となる。研究計画最終年度として、これら一連の研究成果をもとに、疑似科学に対処するクリティカルシンキング概念のありかたについて考察を行った。これらはクリティカルシンキングにおける認知心理学的な概念の応用の重要性に着目したものであり、22年度に図書として出版予定である。
T細胞・HLA・パピローマウイルスの3分子解析による子宮癌ペプチドワクチン

:細胞性免疫はT細胞とHLAと抗原ペプチドの3分子の親和性に依存している.我々は,子宮癌ワクチン開発のためこれら3分子の解析を行なった.まず,子宮頚癌患者に存在するヒトパピローマウイルス(HPV)のgenotypeと患者のHLA頻度を解析した.次に特定のHLAに親和性が高い抗原ペプチドを解析した.その結果,子宮癌患者ではHPV type 16の感染が最も多く,その頻度は44%であった.このHPV 16陽性患者のHLAはDRB1*0901 alleleの頻度が有意に増加していた.このHLA-DRB1*0901に結合するHPV 16 E7内部のアミノ酸配列としてE7d; DSTLRLCVQSTHVDIRTLEを特定した.:細胞性免疫はT細胞とHLAと抗原ペプチドの3分子の親和性に依存している.我々は,子宮癌ワクチン開発のためこれら3分子の解析を行なった.まず,子宮頚癌患者に存在するヒトパピローマウイルス(HPV)のgenotypeと患者のHLA頻度を解析した.次に特定のHLAに親和性が高い抗原ペプチドを解析した.その結果,子宮癌患者ではHPV type 16の感染が最も多く,その頻度は44%であった.このHPV 16陽性患者のHLAはDRB1*0901 alleleの頻度が有意に増加していた.このHLA-DRB1*0901に結合するHPV 16 E7内部のアミノ酸配列としてE7d; DSTLRLCVQSTHVDIRTLEを特定した.ヒトパピローマウイルス抗原は子宮癌の発症因子のひとつであると言われている.一般に担癌患者は癌抗原に対して,免疫寛容が成立しているとされているが,我々は子宮癌病変を持つ患者においては,CD4陽性T細胞のヒトパピローマウイルス抗原に対する認識機構は保たれていることを明らかにした.この結果から,子宮癌患者において,ヒトパピローマウイルスの合成ペプチドを用いて,一旦CD4陽性T細胞エピトープを決定する事を目標とした.今年度は,ヒトパピローマウイルスE6とE7抗原に限定してそのアミノ酸配列を網羅する9-20アミノ酸残基数の合成ペプチドを作成した.これらの合成ペプチドを用いて健常人協力者の末梢血単核球を刺激する予備実験を行った.その結果,FITC標識抗CD4抗体およびPE標識抗IL-4抗体(細胞内メッセージ検出用)あるいはPE標識抗IFNγ抗体(細胞内メッセージ検出用)を用いてtwo-color Flowcytometory解析を行い,陽性反応を示したペプチド配列からT細胞エピトープを決定することが可能である事が確かめられた.(平成17年11月に追加採用となったため,研究期間が短い.)ヒトの細胞性免疫はT細胞とHLAと抗原ペプチドの3分子の親和性に依存している.我々は,ウイルスが癌化の機序に関与している事が明らかとなっている子宮癌でこの3分子の解析を行なってきた.本年度は前年度に引き続き対象となる子宮頚癌患者に存在するヒトパピローマウイルスのgenotypeと患者のHLA頻度を解析した.次ぎに,これらのウイルスgenotypeとHLAの遺伝子情報を基に親和性の高い抗原ペプチドを解析した.患者に有意に多いパピローマウイルスgenotypeのE6とE7抗原を網羅する9 20アミノ酸残基数の合成ペプチドを作成した.一方,患者に有意に多かったHLA-DRB1*0901と同じHLAを発現するB細胞クローンに対して,すでにこのDR分子との親和性が高い事が知られているテタヌストキシン由来のペプチドを蛍光標識して,これとパピローマペプチドとを同時に存在させてB細胞と試験管内で結合させた.この相対的親和力を比較検討し,テタヌストキシン由来ペプチドよりも親和性の強いペプチドを同定した.その結果,患者ではHPV type 16が最も多く存在するgenotypeであり,その頻度は35/67(52.2%)であった.またHPV 16陽性患者の中でDRB1*0901allele頻度が有意に増加していた.このHLA-DRB1*0901に結合するHPV 16 E7内部のアミノ酸配列としてE7d ; DSTLRLCVQSTHVDIRTLEを特定した.ヒトの細胞性免疫はT細胞とHLAと抗原ペプチドの3分子の親和性に依存している.我々は,ウイルスが癌化の機序に関与している事が明らかとなっている子宮癌でこの3分子の解析を行なってきた.ヒトの細胞性免疫はT細胞とHLAと抗原ペプチドの3分子の親和性に依存している.我々は,ウイルスが癌化の機序に関与している事が明らかとなっている子宮癌でこの3分子の解析を行なってきた.まず,子宮頚部病変(dysplasia,carcinoma)を持つ日本人患者においてMHCと疾患の相関を解析した。また,特定のHLAアリルと疾患の進行にどのような免疫学的機序が介在するかを知るために,HLA-DRに結合するアミノ酸モチーフをHPVE7から探索し,その合成ポリペプチドを用いて,患者T細胞の反応性を解析した。その結果,89例の子宮病変を持つ患者の52.2%からHPV16DNAが検出された。HPV16DNA陽性の子宮癌患者のHLA-DRB1*0901の頻度は統計学的な有意差をもって増加していた。HPV16の癌遺伝子として知られているE6/E7リコンビナント蛋白に対して半数の患者が抗体を持っていた。HPVE7をコードする合成ペプチドシリーズを作成し,HLA-DRB1*0901分子との結合性を調べたところ,DSTLRLCVQSTHVDIRTLEの結合性が最も高かった。

これらの結果から,子宮癌とHLAクラスII分子が相関を持つのは,抗原であるHPVに対するヘルパーT細胞の関与に差がある事によるものと考えられた。したがって,HPV16HPVE7DSTLRLCVQSTHVDIRTLEペプチドワクチンを用いてヘルパーT細胞の活性化を行うことが,子宮癌への進行を予防することにつながるものと考えられた。
構成的集合論における逆数学の研究

構成的逆数学における未解決問題の単調完備定理、2進展開定理、中間値の定理を部分的に解決した。単調完備定理はLPO、弱い帰納法およびある種の選択公理と同値に、2進展開定理、中間値の定理は凸性を持つ木構造に対するWKLと同値になることが分かった。これらの結果は構成的集合論の部分体系でも成り立つ。すでに構成的解析体系への解釈が確立している演算の体系APPを中間的な体系として選び、集合論をAPPで解釈する手法を提案した。空集合の公理、非順序対の公理、無限の公理、弱い分出公理を解釈するために十分なAPPでの公理を明らかにした。また、外延性の公理を解釈するために十分なAPPの公理についてもめどが立った。構成的数学のための形式体系には、構成的的逆数学の体系EL0やMartin-Loefの型理論など型概念に基づく体系と、Aczelにより提案されたMartin-Loefの型理論に自然な解釈を持つ集合論Constructive Zermelo-Fraenkel set theory (CZF)など集合概念に基づく体系がある。本研究は、型理論に基づく体系EL0と集合論に基づく体系CZFにおける構成的逆数学の実践を通して、構成的逆数学のための集合概念に基づく形式体系を提案し、構成的逆数学のケーススタディを通した評価・改良を目的としている。平成24年度は、前年度に明らかにした、単調完備定理で論理的公理(排中律)、算術的公理(帰納法)、関数の存在公理(選択公理)の役割を、EL0およびCZFにおいて精査した。その結果、単調完備定理に必要十分な排中律および帰納法が明確になったが、単調完備定理に必要十分な選択公理については、必要十分性を証明するには至っていない。これらの実践を通して、EL0における成果とCZFにおける成果との間の相互変換について精査し、EL0の保守的拡大となる集合論の体系Tを得るためには、CZFの公理の中でも外延性公理に対して、制限を加えらければならないことが明確になった。さらに、集合概念に基づく体系の型理論に基づく体系での様々な解釈の調査を、前年度に引き続き行った。様々な解釈の中でもCZFをMartine-Loefの型理論へ自然に解釈する手法を応用し、体系TをEL0で解釈する手法に関して、考察を行った。EL0の保守的拡大となる体系TではCZFの公理、特に外延性公理に対して、制約を加える必要があるため、体系Tで数学を自然に形式化することが難しい。そのため、数学を自然に形式化できる集合論の体系が自然に解釈できる、構成的逆数学のための型理論の体系を模索する研究を始めた。構成的数学のための形式体系には、EL0やMartin-Loefの型理論など型概念に基づく体系と、Aczelにより提案されたMartin-Loefの型理論に自然な解釈をもつ集合論Constructive Zermelo-Fraenkel set theory(CZF)など集合概念に基づく体系がある。本研究は、型概念に基づく体系EL0と集合論に基づく体系CZFにおける構成的逆数学の実践を通して、構成的逆数学のための集合概念に基づく形式体系を提案し、構成的逆数学のケーススタディを通した評価・改良を行い、構成的逆数学において高度に抽象的な対象を自然に扱えるようにすることである。平成25年度は、前年度までの単調完備定理を中心とした定理のEL0およびCZFでの逆数学の実践、それを通したEL0およびCZFとの間の相互変換の精査、集合概念に基づく体系の型理論に基づく体系での様々な解釈の調査などを踏まえて研究を行った。その結果、次の研究成果・知見を得た。(1)CZFの外延性公理をEL0で解釈することに非常な困難がともなうため、まず外延性公理のあるCZFを外延性公理のない集合論で解釈し、さらに外延性公理のない集合論をEL0で解釈するように2段階に分けた。(2)CZFを直接EL0で解釈することに困難がともなうため、中間的な体系としてEL0に自然な解釈を持つ演算理論体系APPを考え、CZFをAPPで直接的に解釈する手法を提案した。(3)CZFをAPPで直接的に解釈するほかにAPPにおけるCZFの実現可能性解釈の調査を行った。今後の研究課題としては、CZFのAPPにおける直接的な解釈と実現可能性解釈で(CZFの公理に限定することなく)どのような集合の存在公理が解釈できるか解明することが残った。構成的数学のための形式体系には、構成的逆数学の体系EL0やMartin-Loefの型理論など型概念に基づく体系と、集合概念に基づく体系がある。Aczelは、Martin-Loefの型理論に自然な解釈を持つ集合論CZFを提案した。

本研究は、体系EL0とCZFにおける構成的逆数学の実践を通して、構成的逆数学のための集合概念に基づく形式体系を提案し、構成的逆数学のケーススタディを通した評価・改良を目的としている。平成23年度は、EL0において単調完備定理を考察し、同定理において排中律、帰納法、選択公理それぞれが果たす役割を明らかにした。また、CZFにおいて、集合生成であるクラスの特徴づけを行った。これらの実践を通して、EL0における成果とCZFにおける成果との間の相互変換について考察し、EL0の保守的拡大となる集合論の体系Tを得るためには、CZFの公理にかなりの制約を加えなければならないことが明らかになった。さらに、集合概念に基づく体系の型理論に基づく体系での様々な解釈の調査を行った。その結果、CZFをMartin-Loefの型理論への自然に解釈する手法は強力であり、体系TをEL0で解釈する際にも応用できることが明らかになった。EL0の保守的拡大となる体系TではCZFの公理に多くの制約を加える必要があるため、体系Tで数学を自然に形式化することが難しくなる。そのため、むしろEL0を拡張し、数学を自然に形式化できる集合論の体系が自然に解釈できる、構成的逆数学の体系を見出す研究も必要である。また、構成的逆数学の体系と集合論の体系の間の中間的な体系を考え、それらの間の解釈を与えることにより、より自然な解釈が構成できる見通しを得た。平成24年度の研究実施計画に挙げた、構成的逆数学のための集合概念に基づく形式体系を、構成的数学の実践を通して、提案することを目指し、研究を行ってきた。研究はおおむね順調に進展している。構成的数学の実践に関しては、型概念に基づく体系EL0と集合概念に基づく体系CZFにおいて、単調完備定理を精査し、その証明に必要十分な排中律と帰納法を明確にした。また、その証明に必要十分な選択公理に関しては、今後の研究課題として残っている。また、これらの実践を通して、CZFの公理に加えるべき制限にを明らかにした。特に、外延性公理は、数学を自然に形式化するために重要であり、外延性公理を自然に解釈できるように、EL0をどのように拡張すればよいか解明を開始した。さらに、提案する集合論の体系TとEL0との保守的拡大性の証明に困難があるため、研究実施計画で挙げたように、体系EL0と体系Tの間の中間的な体系T'の模索し、それらの間の変換を導入しTの保守的拡大性を示す方針をとっている。平成23年度の研究実施計画に挙げた、構成的逆数学における問題の体系EL0と体系CZFにおける解決、集合概念に基づく体系の型概念に基づく体系での解釈手法の調査は、順調に進展している。EL0において単調完備定理を考察し、同定理において排中律、帰納法、選択公理それぞれが果たす役割が明らかになった。また、CZFにおいて、集合生成であるクラスを特徴づけることができた。これらの実践を通して、EL0における成果とCZFにおける成果との間の相互変換について考察ができた。さらなる問題の解決を試み、それを通してさらなる知見を得る必要がある。また、EL0の保守的拡大となる集合論の体系Tを得るためには、CZFの公理にかなりの制約を加えなければならないことを明らかにした。さらに、集合概念に基づく体系の型理論に基づく体系での様々な解釈の調査も順調に進展した。CZFのMartin-Loefの型理論への自然な解釈の手法の解析も終わっている。
膜型マトリックスメタロプロテアーゼによるセリンプロテアーゼ活性化機構の解析

膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT1-MMP)が膜型のセリンプロテアーゼ阻害分子HAI-1(Hepatocyte Growth Factor Inhibitor-1)を切断・不活化することにより膜型のセリンプロテアーゼであるマトリプターゼを活性化し、その結果セリンプロテアーゼ活性化カスケイドが始動することによりプロテアーゼ活性が異常に亢進した状態(Protease Storm)を引き起こすことを見出した。プロテアーゼ活性の亢進は上皮間葉転換(Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT)を誘導し、がんの悪性化に関与することが明らかとなった。我々はこれまでに膜型マトリックスメタロプロテアーゼー1(Membrane-Type Matrix Metalloproteinase-1, MT1-MMP)の新規基質として膜型セリンプロテアーゼ阻害因子Hepatocyte Growth Factor Activator Inhibitor-1 (HAI-1)を同定した。上皮系がん細胞ではMT1-MMPがHAI-1を切断することにより、膜型セリンプロテアーゼであるマトリプターゼが活性化され,MT1-MMPとマトリプターゼの協調作用が浸潤性増殖には必須であることを報告した。上皮系がん細胞ではマトリプターゼをノックダウンすることによりMET (mesenchymal-epithelial transition)が起こることが報告されている。今回、我々はMT1-MMPにより切断されない変異型HAI-1の作成に成功し、この変異型HAI-1を用いてMT1-MMPのHAI-1切断の意義、セリンプロテアーゼのがん細胞運動・浸潤への関与を検討した。マトリプターゼを発現しない間葉系細胞HT1080細胞にMT1-MMPに切断されない変異型HAI-1を発現させることによりMET様の形態変化を起こすことを見出した。変異型HAI-1を発現するHT1080細胞は親株と比較して明らかに浸潤能・運動能が低下していた。間葉系細胞で発現しその形態維持に関わるセリンプロテアーゼの同定、およびMET誘導のメカニズムを検討中である。膜型セリンプロテアーゼ阻害因子であるHAI-1 (HGF Activator Inhibitor-1)は広くセリンプロテアーゼを阻害することによりがんの浸潤・転移を始めとする悪性化形質を抑制している。我々はこれまでに膜型MMPであるMT1-MMPがHAI-1を切断・不活化することより、セリンプロテアーゼ活性化カスケイドをトリガーすることを見出した。さらにMT1-MMPに切断されないHAI-1変異体を作成することに成功した。このMT1-MMPに耐性のHAI-1変異体をヒト繊維肉腫細胞HT1080に発現させると形態変化、浸潤・運動能が低下し、その際、HAI-1変異体には、分子量3万前後のセリンプロテアーゼの結合が認められた。引き続き、プロテアーゼの同定を試みている。また、金沢大学がん進展制御研究所の大島教授との共同研究で、大腸がんモデルマウスをゼラチンザイモグラフィーにて解析し、炎症・発がんから浸潤を伴う悪性化の各過程において、MT1-MMPは炎症段階から発現量が増加し、浸潤部位においてはMT1-MMPの発現がさらに更新すると共に、新たに分子量2-3万程度のセリンプロテアーゼ様活性が顕著になることを見出した。膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT1-MMP)の機能のひとつに細胞膜タンパクの切断・シェディングがある。我々は、MT1-MMPが膜型のセリンプロテアーゼ阻害分子HAI-1(Hepatocyte Growth Factor Inhibitor-1)を切断・不活化することにより膜型のセリンプロテアーゼであるマトリプターゼを活性化し、その結果としてuPAおよびその下流につながるセリンプロテアーゼ活性化カスケイドを活性化することを見出した。さらにMT1-MMPによるセリンプロテアーゼカスケイド活性化に伴い、がん細胞は上皮間葉転換(Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT)を起こすことを明らかにし、MT1-MMPによるがん細胞悪性化の新たなメカニズムのひとつであることを示した。また、セリンプロテアーゼの機能としてMMP-9の活性化が報告されていることからMT1-MMPがトリガーするプロテアーゼ活性化カスケイドによるMMP-9活性化を検証した。その結果、予想とは全く異なるメカニズムではあるがMT1-MMPが起点となってMMP-9活性化が起こることを見出した。IV型コラゲナーゼであるMMP-9は以前からがん浸潤・転移に重要であると言われながら活性化メカニズム及びその機能については不明の点が多かったが、今回の発見により新たな展開が期待される。

野生型HAI-1とMT1-MMPで切断されない耐性HAI-1を比較すると、MT1-MMPを発現するHT1080細胞において、MT1-MMP耐性HAI-1のみが形態変化、浸潤・運動を抑制したことから、MT1-MMPがHAI-1活性を制御していることが証明された。また、HAI-1の標的セリンプロテアーゼと予想されるプロテアーゼ活性を検出した。大腸がんモデルマウスの解析により、浸潤部位特異的なセリンプロテアーゼの検出に成功した。腫瘍分子生物学これまでにMT1-MMP抵抗性HAI-1を用いて、浸潤性の高いHT1080細胞における浸潤・転移にMT1-MMPと共にセリンプロテアーゼも関与することが示唆された。MT1-MMP抵抗性HAI-1と複合体を形成するセリンプロテアーゼを同定する。また、マウス大腸がんモデルで浸潤性部位特異的に発現が誘導されるセリンプロテアーゼ様活性についても同定を試みる。セリンプロテアーゼ阻害剤の浸潤・転移に対する効果を改めて検討する。MT1-MMP/HAI-1相互作用の解析: HAI-1は上皮系細胞においてマトリプターゼと同一の細胞で産生され、両者は複合体を形成して細胞膜上へ輸送される。両者とMT1-MMPを強制発現させとトリプル複合体の形成を免疫沈降で確認することができた。細胞運動・増殖・浸潤・転移における機能解析:口腔扁平上皮がんHSC-4細胞のファイブロネクチン上での細胞運動およびERKリン酸化における各分子の機能をsiRNAを用いて検討した。これまでのところ、MT1-MMPのsiRNAが細胞運動およびERKリン酸化を低下させることを見出した。HAI-1変異体を用いた解析とその応用:切断点のアミノ酸を置換しMT1-MMPにより切断されない変異体、セリンプロテアーゼ阻害部位を変異させた変異体、両部位を置換した変異体の発現プラスミドを作成した。それらを上皮系細胞、間葉系細胞に発現させ、運動・浸潤能などを検討することに成功した現在、HAI-1変異体を用いた解析が最も順調に進行しており、より多種類の細胞株を用いて、より広範な細胞機能に対する効果を検討しようと計画している。細胞機能としてファイブロネクチンの重合、マトリックス形成に対するMT1-MMPの機能解析が別途進行しており、非常に興味深い結果を得ている。よって本活性に対するHAI-1/マトリプターゼ系の関与を新たに検討する予定である。
オミックス情報を融合した電子顕微鏡像生命動態基盤の開発

本研究は、透過電子顕微鏡(TEM)により生物試料切片を広範囲・高解像度像を自動撮影・自動結合するシステムを構築し、高解像度TEM像上の組織・細胞におけるオルガネラの超微形態と分布、関連情報を閲覧可能なTEM像アトラス構築を目指した。高圧凍結試料を用いて数千?数万枚のTEM像を自動撮影・自動結合するプログラムを開発した。アノテーションを付けたオルガネラに、オミックス情報を加えられるようにし、自動認証プログラムおよび公開用サーバー構築を行った。本研究は、高圧凍結技法を取り入れた透過電子顕微鏡(TEM)により広範囲の高倍率・高解像度像を自動撮影するシステムを構築し、オミックス情報を含めたTEM像アトラスを構築・公開することを目的とした。シロイヌナズナまたはタバコ培養細胞を用いて高圧凍結した後、固定液と樹脂の条件検討を行い、組織・細胞の形態が保持され面積の大きい超薄切片を効率よく作製する方法を開発した。東京大学朽名博士・日本女子大永田准教授らと外部PCによりTEMのCCDカメラとX-Yステージ等を制御して、自動撮影するプログラムを開発した。そして撮影した数千数万枚のTEM像を自動につなぎ合わせるプログラムを開発した。本プログラムを組み合わせ、3万枚の電顕写真の自動撮影・自動結合に成功した。さらに、つなぎ合わせた高倍率広域デジタル写真をWebブラウザで表示可能なシステムを構築し、拡大縮小等の表示テストを行いながら、オルガネラにアノテーションを加えられるようにした。また、ポップアップメニューや文字検索によりオルガネラの位置を表示できるように改良を加え、各オルガネラの遺伝子やプロテオミクス、蛍光イメージングの動画などのオミックス情報のリンクを加えられるようにした。さらに、東京大学桧垣博士らと電顕像におけるオルガネラの自動認証プログラムの構築を進め、根端におけるデンプン顆粒の自動抽出に成功した。シロイヌナズナ根端に未同定の構造体を見出した。TEM像アトラスを公開できるようサーバーをセットアップし、所内内部サーバーに公開しテストするとともに、様々なサンプルに末端PCからアノテーションを付けられるシステムとデータベースを構築した。本研究は、日本植物生理学会と日本顕微鏡学会で毎年発表するとともに、非公開ミーティングや公開シンポジウム等で報告した。現在、本研究に関して論文をまとめている。網羅的な解析が発展し、様々な生物種でデータベースが整備されつつあるが、それら情報を位置づける組織・細胞・オルガネラレベルの網羅的な解析はほとんど進んでいない。本研究では、高圧凍結技法を取り入れた透過電子顕微鏡(TEM)により生物試料の切片を広範囲の高倍率・高解像度像を自動撮影・自動結合するシステムを構築する。そして、マルチスケール性を維持した高解像度TEM像上の細胞内構造物に位置情報を自動記録する基盤技術を開発し、組織・細胞におけるオルガネラの超微形態と分布、関連情報を閲覧可能なTEM像のマッピングシステムを構築する。最終的にはオミックス情報を含めた電顕マップを公開することを目指す。モデル植物のシロイヌナズナの根端およびタバコ培養細胞を用いて、1.高圧凍結超薄切片作製法の高度化、2.高倍率広域デジタルTEM写真の自動撮影システムの構築、3.電子地図化APIの実装・アプリケーション開発、4.アノテーション・分布定量化、5.免疫TEM等によるオルガネラ同定、6. Web公開、の流れで研究を進めている。23年度は、1.の固定液と樹脂の検討を行うとともに、2.東京大学朽名博士らと外部PCにより、TEMのCCDカメラとX-Yステージを制御して、自動撮影するプログラムと画像自動プログラムの共同開発を開始した。3.高倍率広域デジタル写真自動撮影システムとの間での連携インタフェースを構築した。拡大縮小等の表示テストを行いながら、全オルガネラにアノテーションを加え、ポップアップメニューや文字検索によりオルガネラの位置を表示できるように改良を加えた。モデル植物のシロイヌナズナの根端およびタバコ培養細胞を用いて、1.高圧凍結超薄切片作製法の高度化として、高圧凍結試料作製時の固定液のメーカーと濃度について、また、樹脂の種類と混合比について検討を行い良好な条件を得た。2.高倍率広域デジタル写真の自動撮影システムの構築として、東京大学朽名博士ら日本女子大永田博士らと共同で、外部PCによりTEMの電子ビーム・CCDカメラ・X-Yステージを制御して自動撮影するプログラムと、撮影した数千枚の画像を自動で結合するプログラムの開発を開始した。3.理研植物センター櫻井博士、理研バイオマス工学持田博士らとともに、電子地図化APIの実装・アプリケーション開発として、高倍率広域デジタル写真自動撮影システムとの間での連携インタフェースを構築した。これらの研究成果に関しては、23年度の日本植物生理学会年会(京都)において発表した。概要で述べた1.-3.を引き続き検討し、電顕写真の質を上げてゆくとともに、シロイヌナズナ根端以外の茎頂や若葉、また、タバコ培養細胞の各ステージの試料を用いて技術検討し電子地図化する。2.に関して、自動撮影プログラムを改修し、ユーザーインターフェイスを向上させる。

3-4.細胞や組織の境界線を表示できるよう改良を加え領域情報を記録できるよう改良をるとともに、オルガネラの位置を情報と領域情報から組織や細胞におけるオルガネラの定量情報を表示できるよう改良する。さらに、東京大学桧垣博士らと電顕像におけるオルガネラの自動認証プログラムの構築を進める。アノテーションを付けたオルガネラのポップアップメニューに、各オルガネラの遺伝子やプロテオミクス、蛍光イメージングの動画などのオミックス情報のリンクを加える。5.免疫TEM等よるオルガネラ同定:オルガネラにアノテーションを加える際、既知のオルガネラに分類できない構造体が多数出てくる可能性がある。そこで、今までに収集したオルガネラマーカー抗体や様々な糖鎖抗体を用いて免疫電顕を行ない、免疫TEMデータと構造データを比較しながら、それらの構造体を同定する。6. Web公開:アノテーションと加えた電顕マップを公開できるようサーバーにセットアップする。所内や所外共同研究者に公開し、フィードバックを参考に改良を進め、一般への公開を目指す。当初計画していたダイヤモンドナイフを購入しなかったため、また、研究補助員の人件費が掛からなかったため一部費用を繰り越した。繰り越した研究費と次年度研究のうち、2030%は本研究をサポートする研究補助員の人件費および本研究の成果報告するための学会参加費として用い、2050%を開発した基本プログラムを改修するために企業へ外注する費用に用いる。残りは、電顕試料作製用の試薬やダイヤモンドナイフなどの消耗品に用いる。
宇宙高温プラズマの観測的研究と偏光分光型超高精度X線CCD素子の開発研究

X線を効率よく撮像分光するCCD素子を開発した。空乏層が厚く、裏面照射型で、いろいろなX線を検出できる。画素の大きさも色々あり、エネルギーの高いX線に対しては偏光情報も得られる。さらにSDCCDを導入し、名古屋大学と共同で気球観測装置を完成させた。CCDの高速低雑音読み出しを簡素化する目的で、アナログASICを開発した。これらの技術やノウハウを使い、すざく衛星を利用して宇宙高温プラズマの研究を進めた。本年度はいろいろな研究の立ち上げを行った。CCD素子の開発は宇宙空間で使用できる大面積で空乏層の厚い素子を目指している。大面積化については、インチウェーハーで、ほぼ全面を使って出来る素子の基本設計を行い、製作への見通しを得た。試作品を測定したところ読み出し雑音レベルは電子換算で5個を得た.これにより気球実験を通しての実用化試験の見通しを得た。画素の小さい素子については、マスクパターンの設計を下に68μm画素の見通しを得た。有効面積としては1インチ四角を目指すことになる。非破壊検査や医療での診断を目指して超高精度のX線画像撮像を目指す。その一環として、マイクロフォーカスX線発生装置を導入した。これは、X線発光源の大きさが1μm以下で、それに伴うX線像の広がりが小さい。我々が既に原理的に開発している画素よりも細かい画像分解能とを合わせれば、μm程度の撮像が可能になる。X線画像取得速度を上げるために、関連するアナログ回路の開発を進めた。これは、ASICを利用した、いわばカスタムIC設計を目指すもので、CCD素子に多数の読み出し点を設けたものに対応できるようになっている。今年は基本的な性能と設計の理解を進めるために必要な試作をした。宇宙高温プラズマの観測的研究のために、現在準備中の科学衛星ASTRO-E2のCCDカメラの校正を完了した。軌道に乗った後、超新星残骸や銀河団などの観測を進めることになっている。超新星残骸の研究として、ニュートン衛星によるベラ超新星残骸の一部を解析した。これは、超新星爆発の残骸そのものの生き残りと思えるもので、極めて重元素量が大きい。その解析を通じて、噴出物が星間雲と衝突していることが判った。重元素の高い噴出物と、低い星間雲であるが、星間雲の温度が少し低い。この両者の間にはレーリーテーラー不安定の発達していることを見つけた。平成17年5月に高エネルギーに高い感度を持つSDCCDの動作試験として三陸で気球実験を行った。検出器面積は12mm四角にすぎなかったが、上空ではX線と荷電粒子の区別など、期待通り完璧に動作した。今回は、追加配分を利用して、平成18年度に予定している望遠鏡と組み合わせた気球観測の準備を進めた。CCDの高速読み出しを狙ったLSIの開発として、第一号機を試作した。これまで個別部品で作ってきた回路そのものをLSI化するもので、一チップに二回路組み込んだ。十分な計算機シミュレーションと必要なIPのデザインを行い、製造請負会社で実際のLSIを作った。これ以外に、LSIを試験する専用も基板も作った。これらを組み合わせての試験でLSIとして完璧に動作した。実際に素子と組み合わせてX線撮像も出来た。その雑音レベルは、個別回路素子のデザインに起因することも判った。次回の開発では、低雑音と共に動作速度を速めたものを作れるようになった。マイクロフォーカスX線発生装置とCCDとを組み合わせた精密X線撮像の実験も順調に進んだ。振動の低減を進め、X線源の実際のサイズ測定を行い、2μm程度であることを実測できた。CCD素子の高い位置分解能と組み合わせ、屈折コントラストを使った撮像の見通しが出来た。X線用のCCD素子の開発は、厚い空乏層を目指すものとして、表面照射型では100μm程度、裏面照射型では200μmを越えるものが可能になった。表面照射型での雑音レベルは電子換算で三個程度と十分に低いが、裏面照射型では十個を越えており、今後さらに開発を進める必要がある。また、衛星軌道にある各種衛星上のX線CCDを使った観測的研究も進めた。放射線による劣化などを正確に考慮して、観測データからどのようなことまで決められるかと言う観点から取り組んだ。天文学的にもRT不安定の発見など興味深い結果を出すことが出来た。X線検出専用のCCD素子の開発は、順調に推移した。従来までの技術で製作した素子は確実な性能を発揮している。これに対して、新しい技術であるpチャンネル型素子の開発も進めた。概ね、空乏層の厚さは200μmを越えている。そのために、完全空乏層化を達成しやすく、裏面照射型にも転換できた。こうして3×6cm^2の有効面積を持つpチャンネルCCDを開発し,さらにシンチレータと組み合わせ、高エネルギーまで感度の高いSDCCDとして気球実験の準備を進めた。

SDCCD検出器の十分な長期ランニングの後、2006年11月にブラジルで名古屋大学のスーパーミラーと組み合わせて気球を放球した。高度40km弱のレベルフライトに達した後、予想外の航路で回収には至らなかった。そのために、一回の観測だけに終わった。CCDの読み出しを高速化するためのアナログASICの開発も順調に推移した。昨年度に開発した最初のASICであるM01の経験を基に、低雑音、高精度を目指した。こうして製作した素子MD01は、雑音レベルが30μVであり、ほぼ予定した低雑音となった。現在、どこまで高速化できるか、実際にCCDと接続して予定の性能を発揮できるかなどの試験を準備中である。2005年度に軌道に載ったすざく衛星搭載のCCDカメラは順調に動作している。予想外の衛星内に生じた汚染により、CCDの低エネルギー側の検出効率はかなり低下してしまったが、1keV以上では高い検出効率、優れたエネルギー分解能を発揮している。軌道上の放射線劣化を補償する電荷注入(SCI)も予想通りに動作している。今では、SCIが標準的な観測方法になった。観測結果としては、超新星残骸(白鳥座ループ)からの炭素や窒素の輝線の検出などこれまでにない成果を挙げている。当研究計画では、超高精度X線CCDのデザイン設計、製造とアナログASICの評価を行うことである。退職した研究支援者の肩代わりを、研究代表者の常深、分担者の林田、平成20年2月に雇用した新たな研究支援者の穴吹、PDの中嶋等でカバーし、アナログASICのデザインを進めた。電子回路を設計した後、マスクレイアウトを基にしたポストレイアウトシュミレーションをできるだけ完璧に行い、動作に問題のないことを確認した。次に、アナログASICチップの製造を発注し、平成20年度に完成した。これに合わせて、試験用の低雑音にデザインしたプリント基板を設計・製作した。これらの準備の下に、アナログASICの性能を調べたところ、雑音レベルとして40μV以下を達成し、読み出し速度も1MHzまで動作することを実証、消費電力も100μW以下であることを確認した。これにより、デザイン設計、製造、評価を予定どおり行うことができた。さらに、X線用のCCDを搭載した実験装置に直接接続し、6keVのX線に対して150eVの半値幅を達成し、実際の測定装置に組み込んでも十分な性能を発揮することを確認した。これに関連して、アナログASICの性能、それを利用した観測計画など関連の外部発表をヨーロッパとアメリカとで行った。また、実際の人工衛星による観測データに対して、本アナログASICの応用を念頭に置いた解析を行い、宇宙高温プラズマに対する新しい知見も得ることができた。こうして、人工衛星搭載の観測装置に本アナログASICを利用できる見通しが立ち、予定の成果を上げることができた。当研究計画は、超高精度X線CCDのデザイン設計、製造とアナログASICの評価を行うことである。これまでに完成させたASIC、MND01に陽子線ビームを照射し、その放射線耐性を調べ、低軌道地球周回衛星で10年以上にわたり正常動作することがわかった。
化学反応を利用した組成と構造制御によるセラミック傾斜コーティングの定量的創製

(1)黒鉛-酸化硼素混合粉体を出発試料として炭化硼素皮膜の合成を試みたが、分析に十分なほどの膜厚を得る条件を見いだせなかったため、炭化硼素と黒鉛の混合粉体を使って炭化硼素皮膜の形成に成功した。混合比率と加熱量の調整を経て、ほぼ10ミクロン毎に厚みを増やせる成膜が出来る条件を見出した。事前に用意したニッケル-クロム混合皮膜を基材とする本溶射により溶射材と基材による傾斜混合層の形成を確認した。皮膜は40GPaに達する微小硬度を有する緻密さを備えていた。(2)ジルコニウム-酸化硼素混合粉体を出発試料として酸化ジルコニウム-ホウ化ジルコニウムから成る複合皮膜の合成に成功した。皮膜中には酸ホウ化ジルコニウムと推測される化合物も含まれることを見出した。混合比率と加熱量の調整を経て、ほぼ30ミクロン毎に厚みを増やせる成膜が出来る条件を見出した。約40ミクロン厚みのセラミックス単独のトップコート層と100ミクロン程度の傾斜混合層から成る皮膜を形成に成功し、出発粉体への投入エネルギーを調整することによる傾斜皮膜の形成方法を見出した。トップコート層は20GPaに達する微小硬度を有する緻密さを備えていた。この皮膜について1273Kまでの加熱試験を行い、組成と組織の安定性を確認した。(3)本研究により得られた成果を、高温学会溶射部会主催の第10回溶射総合討論会と電気、機械学会主催の第13回電磁力関連のダイナミクスシンポジウムにて発表した。また、第14回電磁力関連のダイナミクスシンポジウムと電気学会一般産業研究会にて発表予定(申込済み)である。化学反応を利用した電熱爆発粉体溶射法により、化学組成が調整されたモノリシックなファインセラミックスのトップコート層と、セラミックスと基材の金属が混ざり合って混合量が傾斜した接着・結合層から成る溶射皮膜の合成と皮膜の形成機構の解明を目指すものである。本年度の研究実績は以下の通りである。(1)現有の電熱爆発粉体溶射装置と現有設備である三基のフラッシュ(閃光)X線発生装置、および新たに購入した一基のフラッシュエックス線発生器(追加チャンネル)を組み合わせて実験システムを作成した。即ち、計四基のX線により、基板の上流と裏側に抜ける溶融粒子群ジェットの各部の密度と速度について、異なる時刻にジェットの両側面からX線を瞬間照射して対向するフィルムに陰影を記録出来るようにした。この際に、X線から発生する硬X線と軟X線を同時に用いて撮影できるように双方に適したフィルムを保持するケースを設計、製作した。(2)ジルコニウムがチタンよりもX線吸収量が大きいために陰影濃度差が大きいX線写真が期待できるために、予定していた窒化チタン-ホウ化チタン系に代わって酸化ジルコニウムーホウ化ジルコニウム系を用いた。炭化タングステン溶射ジェットとこのジルコニウム系溶射ジェット陰影濃度から質量流量を算出する準備のために、炭化タングステン粉体とこのジルコニウム系粉体を用いて質量と陰影濃度の相関関係の調査を行った。(3)溶射ジェットをX線撮影して成膜速度を評価する本手法を関連学会と学術雑誌に発表した。
新規マクロファージ細菌貪食レセプターの同定および解析

マクロファージや樹状細胞(DC)といった貪食細胞は、生体内に侵入した細菌などの病原体を貪食することによって感染防御の砦として機能しているだけでなく、生体内でアポトーシスに陥った死細胞を貪食することによって末梢のトレランス維持に関与していると考えられている。マクロファージの貪食機構についてはこれまでに詳細に解析されているものの、DCのそれについてはあまり分かってない。今回、我々はマウスCD8+DCの死細胞貪食機構にT cell immunoglobulin mucin-3(Tim-3)が関与することを見出した。黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)は代表的なグラム陰性菌であり、その感染は局所的な炎症から時折致死的な敗血症を引き起こす。その生体感染防御として、第一にマクロファージによる細菌の貧食および炎症の惹起があげられるが、特に貧食機構の分子メカニズムについては未だに不明な点が多く残されている。そこで我々は、レトロウイルスの発現クローニング法により、S.aureusに直接結合するマクロファージレセプターの探索を行った。その結果、我々はPaired Ig-like receptor-B(PIR-B)をS.aureusの新規マクロファージレセプターとして同定した。PIR-Bは、その細胞外領域のIg-like domain2を介して、S.aureusに直接結合し、TLRを介した炎症反応を抑制することが判明した。PIR-Bはマクロファージ以外にもマスト細胞表面上にも発現していることが報告されており、また最近マスト細胞はアレルギーのみならず、細菌感染にも関与することが明らかにされつつある。そこで次に我々はマスト細胞のS.aureus認識にPIR-Bが関与するかについて検討を行った。その結果、マスト細胞のTRITC-S.aureusの結合は、抗PIRモノクローナル抗体により約50%阻害されたことから、PIR-Bはマクロファージのみならず、マスト細胞の細菌認識に関与していることが示唆された。現在、PIR-B欠損マウスを用いて、in vivoでのPIR-Bの細菌感染防御における役割を検討中である。とりわけマウス脾臓CD8+DC細胞は死細胞貪食能力が高く、また死細胞由来の抗原をMHC-classIに提示(クロスプレゼンテーション)する唯一の生体内DCサブセットであることが報告されているが、その死細胞認識機構は全く分かっていない。今回我々は、T cell immunoglobulin mucin-3(Tim-3)がその機構に関与することを見出した。HEK293Tに発現させたTim-3はその細胞外領域に存在するIgVドメインのFGloopを介して死細胞を認識し、そのファゴソームに集積し、その死細胞認識は我々が樹立した抗マウスTim-3モノクローナル抗体RMT3-23によりほぼ完全に抑制された。次に我々は脾臓CD8+DC上にTim-3の発現が高いことを見出し、そのDCサブセットによる死細胞貪食およびそのクロスプレゼンテーションはRMT3-23で約50%抑制されることをin vitroおよびin vivo実験系により明らかにした。これらの結果は、Tim-3はCD8+DCの死細胞認識レセプターとして機能する重要な分子であることを示唆する。Tim-3はリステリアなどの細胞内細菌やウイルスに感染した細胞に対するCD8+細胞傷害性T細胞の誘導やまた末梢の自己反応性CD8+T細胞のトレランス誘導にも関与している可能性が考えられ、現在それらの役割についても検討中である。
自然視下における調節のステップ刺激による調節反応ー特に交感神経系の関与についてー

10名の正常人被験者(男性5名、女性5名、年齢26才36才、平均29才)の絶対暗室における調節安静位は01.3(平均0.63)ディオプタ-(以下D)であった。このことは暗所において正常人は平均0.63D近視化、いわゆる夜間近視が出現することが判明した。しかし10名中2名では、近視化の出現はなかった。尚、近方30cmに設けた指標に対しての調節量には、明室と絶対暗室との間に有意の差がみられなかったが、今後更に詳細な検討が必要と思われた。次に夜間近視がみられた8名において照度と調節安静位との関係について検討した。その結果、近視化は710asbの照度で出現し、その後の照度の低下につれて近視化したが、0.03asb以下の低照度ではほぼ一定となり、絶対暗室における調節安静位を示した。指標を遠方(5m)と近方(30cm)の間でステップ上に移動させた場合の明所(1,000asb)調節反応の潜時は平均325mscであったが、照度が30asb前後で延長がみられ、10asbでは平均380mscとなった。最後に今後の研究計画を要約すると次の如くなる。1)調節安静位の加齢的変化の有無を検討する。2)調節のステップ応答のダイナミック、特に潜時について照度との関係を更に詳細に検討する。3)自律神経作働薬、特に交感神経β受容体刺激剤、および同抑制剤の調節安静位および調節のダイナミックスに及ぼす作用を検討する。
気象衛星GMS画像の処理とデータベース化体制の確立による長期間の熱収支の解明

本研究においては、東京大学生産技術研究所において受信されている、GMS-5気象衛星(ひまわり)の高解像度データ(S-VISSR)を用いて、広範囲・高解像度で長期間の熱収支を解明することを目的としている。本年度の研究では、衛星の位置・姿勢情報をもとにした系統的幾何補正と座標変換を施したデータを毎時間の受信直後に作成し、インターネット(http://lips.is.kochi-u.ac.jp/sat/GAME/)で提供する体制を確立した。このデータはPGM画像データ形式をとっているため、ディスプレイに表示して内容を確認できるとともに、pbmplusなどのユ-ティリティによって簡単に領域の切り出しができる。本年は、その応用として日本付近の気象情報を表す画像を作成し、広く一般に利用開放しているが、1月に1万回以上の利用実績をあげている。
言語崩壊時に生じる言語現象の動態的研究-崩壊言語の形態論における単純性と規則の透明性-

稗田(研究代表者)は、ウガンダでクマム語(ナイル諸語)とサミア語(バントゥ諸語)を調査した。その成果は、「サミア語の時制とアスペクトについて」(近刊)や、また、近く出版予定のサミア語の語彙集と文法記述で公表する予定である。クマム語は、話し手の数が約2万人であり、すぐにではないが、死語になる恐れがある。サミア語は、ウガンダとケニアに居住する話し手を合わせると、話者の数がクマム語などよりは多い。しかし、社会的、政治的要因を考えれば、けっして安心できない。安部(研究協力者)は、タンザニアでマア語を調査した。マア語は、死語になりかけている。安部は、社会言語学的方法をもちいてその実態を明らかにした。小森(研究協力者)は、タンザニアでケレウェ語を調査した。ケレウェ語は、死語になる脅威にさらされてはいないが、近隣の言語から多くの要素を、とくに、語彙を借用している。しかも、ケレウェ語の話者は、借用した要素を本来あった要素と混同している。この状況が進むと、ケレウェ語は、本来の姿からかけ離れたものになる可能性がある。もし、これを死語の過程のひとつと考えるなら、ケレウェ語も死語になる可能性があると考えられる。このような言語干渉による急激な変化は、サミア語では文法面でも生じているように見える。言語干渉による急激な変化によってまったく姿をかえることは、とくに、系統的に、構造的に似ている言語同士の接触で生じる可能性があることを、稗田と小森の研究は示唆している。この指摘は、新しいものであり、まだ、十分論証されたわけではないが、さらなる調査によってより多くの資料を集めることで、この分野の研究が推進されるであろう。
新規癌抗原分子KIF20Aの神経膠腫における発現・機能解析

本研究は新規癌抗原KIF20A(Kinesin family member 20A)が神経膠腫の分子治療標的となりうるかを検証するものである。新規癌抗原KIF20Aは膵癌を中心にすでに免疫治療の標的分子として期待されているが、本分子は癌細胞の増殖に強く関与することからOncoantigenという理想的な癌抗原として特に期待されている。我々はすでに複数の神経膠腫組織や細胞株でKIF20Aが高発現し、Knockdown Assayで増殖抑制効果を示すという結果を得ており、神経膠腫でのさらなる発現・機能解析を試みることでKIF20Aを標的とした新たな治療法の開発を目指すことを目的としている。本年度は昨年度までのKIF20Aの発現解析、機能解析を踏まえ、担癌(神経膠腫)マウスモデルにおける抗腫瘍効果の評価を行った。in vitro実験によってKIF20Aが癌細胞の増殖に関与していることは明らかであり、続いて担癌(神経膠腫)マウスモデルにおいてRNAiを用いたKIF20A阻害による治療を試みた。RNAiを用いてKIF20Aがknock downされた神経膠腫細胞株を調整し、この細胞株を免疫不全マウスの脳や皮下に移植した。一定期間後に担癌マウスから腫瘍を摘出し凍結切片を作成した。この検体を用いた免疫組織学的解析によりKIF20Aの発現、脳腫瘍増殖能・浸潤能への影響、正常脳組織への障害性について評価を行った。我々はすでに複数の神経膠腫組織や細胞株でKIF20Aが高発現し、Kockdown Assayで増殖抑制効果を示すという結果を得ており、神経膠腫でのさらなる発現・機能解析を試みることでKIF20Aを標的とした新たな治療法の開発を目指すことを目的としている。本年度は各種神経膠腫細胞株・神経膠腫患者組織・脳腫瘍幹細胞株・他の癌腫細胞株におけるKIF20Aの発現解析をWestern blotによって行った。さらにSYBR greenを用いたquantitativePCRでも発現解析を行うことで定量的な評価も可能になり、Western Blotの結果の再現性を検討した。その結果、新規癌抗原KIF20Aは正常脳組織や他の癌腫細胞株と比較して神経膠腫細胞株・神経膠腫患者組織において強く発現していることが確認できた。おおむね順調に進んでいるが、当初の研究計画では、本年度にKIF20Aの機能解析まで行う予定であったが、それが達成することができなかったため、やや遅れている、との評価に至った。本年度にKIF20Aの機能解析まで行う予定であったが、それが達成することができているため、おおむね順調に進展しているとの評価に至った。今後はKIF20Aの機能解析を行う。またin vivoでの抗腫瘍効果を検討することが不可欠であるため、担癌(神経膠腫)マウスモデルにおけるKIF20A阻害がもたらす抗腫瘍効果の評価を行っていく。

効果的に物品調達を行った結果であり、次年度の研究費と合わせて試薬・消耗品などの購入に充てる予定である。(理由)効果的に物品調達を行った結果であり、次年度の研究費と合わせて試薬・消耗品などの購入に充てる予定である。(使用計画)RNAiを用いてKIF20Aがknock downされた神経膠腫細胞株を調整し、この細胞株を免疫不全マウスの脳や皮下に移植する。一定期間後に担癌マウスから腫瘍を摘出し凍結切片を作成する。この検体を用いた免疫組織学的解析によりKIF20Aの発現、脳腫瘍増殖能・浸潤能への影響、正常脳組織への障害性について検討する。これらの試薬、消耗品の購入に使用する。KIF20Aの機能解析として、siRNAによるKIF20A阻害下における細胞周期をFACSで解析する。アポトーシス誘導能に関してはCaspase 3/7 activityを測定することで評価する。KIF20A阻害下でのAutophagy誘導の有無の証明にはAutophagy marker(LC3/p62)の発現をWestern blotで調べることで評価する。
読み困難児の眼球運動評価方法の構築と訓練効果の検証

読み書き障害は学習障害の中核をなす障害である。読み書き障害児の中には眼球運動に問題がある児がおり、同じ行を繰り返し読んだり、読み飛ばしたりする。この障害への支援を眼科が積極的に行うため、以下の二つの研究課題を遂行する。1.読み書き障害児の眼球運動を適切に評価する方法を開発する。2.1の方法で眼球運動訓練前後の評価を行い、訓練による読み書き障害の改善を客観的・定量的に明らかにする。