hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イスラーム神秘主義の思想ネットワーク：知的交流の場としての北・西アフリカ

資料の蒐集および分析を通じて、18世紀から20世紀に至るまでの北・西アフリカで活躍したスーフィー達の思想的営為の一端を明らかにすることにある。特に、本研究では、「イブン・アラビー学派」という観点から、当該地域のスーフィー達が、イブン・アラビーに帰せられる思想をいかように受容し、自らの思想形成のなかにイブン・アラビー思想をどのように組み入れていったのかを考察の対象としている。このような研究課題を念頭に置き、報告者は、平成31年度特別研究員奨励費を、モロッコ(2018年8月6日から9月1日)およびセネガル(2019年2月22日から3月20日)の二ヶ国でアラビア語写本・刊本資料の蒐集を行うために使用した。また申請者はこれまでの研究成果の発表を、日本語で2件、英語で1件行った。20世紀における西アフリカの偉大なイスラーム知識人のひとりであるイブラーヒーム・ニヤースが、イブン・アラビーの存在論的流出論の影響を色濃く受けていることについて、10月に日本オリエント学会第60回大会で研究発表を行った。12月には、京都で開催された国際会議International Conference of the Asian Federation of Mediterranean Studies Institutesで、北・西アフリカにおける「イブン・アラビー学派」研究の重要性並びにその見取図を示す研究発表を行った。1月には、AA研東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所で開催されたフィールドネットラウンジ「西アフリカ・イスラーム研究の新展開」と題されるシンポジウムで、イブラーヒーム・ニヤースの浩瀚なタフスィール著作である『高貴なるクルアーンのための啓典解釈の庭に関して』を分析し、イブン・アラビー思想の受容面についての発表を行った。先述したように、本年度は二度の渡航調査を実施した。モロッコでは、首都ラバトと歴史的にも学問都市として名高いフェズという町で資料蒐集を行ったが、特にラバトにある王立図書館や書店で、予想を遥かに上回る量のアラビア語写本・刊本の蒐集に成功した。またセネガルでは、首都ダカールとカオラックで文献調査を行い、ダカールでは、黒アフリカ基礎研究所が所蔵している貴重なアラビア語写本の幾つかを筆写することに成功し、カオラックでは現地でしか入手できないアラビア語写本・刊本を大量に蒐集することができた。今回渉猟できたこれらの一次資料群は、その量ゆえに、完全に消化するまでにかなりの時間を要すると思われる。今年度は、本調査結果を直接反映させた研究発表を充分に行えなかったが、これらの資料群は令和2年度に纏める予定である博士論文を執筆するのに重要な基礎資料となるばかりではなく、報告者が今後研究を推進していくための土台の一部となることは疑う余地はない。また今年度は、上述したように、本研究の基盤となる一次資料群の蒐集・渉猟に重点を置いた結果、大量のアラビア語資料群を入手することに成功したが、資料の分析に時間を要しているため、当初予定していた学術雑誌への投稿は完了しなかった。だが、【研究実績の概要】でも記したように、これまで申請者がおこなってきた博士予備論文(修士論文に相当)の成果の一部を学会において日本語と英語で口頭発表を行い、更に博士論文を見据えた議論を国内シンポジウムで口頭発表を行った。
間質性膀胱炎における虚血が及ぼす病態の探索的研究

原因不明の膀胱粘膜の慢性炎症疾患である間質性膀胱炎における虚血に着目し、ヒト間質性膀胱炎患者の膀胱粘膜における虚血関連因子の変化についてmRNAの発現を調べた。その結果、VEGFAやeNOSといった虚血関連因子のほか、TRPM2などの慢性炎症にかかわる因子の発現増加を認めた。また並行して、本研究では虚血に着目した動物モデルの作成を試みた。血流遮断と膀胱内薬物投与による膀胱粘膜障害でモデル作成後3か月時点でも持続する頻尿と、組織学的な慢性炎症を認めたが、経過中の致死率が高くまた尿流動態検査では対照との差を認めなかったため、より再現性の高い動物モデルの確立が今後の課題である。本研究の目的は、難治性疾患である間質性膀胱炎( Interstitial cystitis,以降IC)の病態と虚血の関係を明らかにし、新規な治療手段を探索することにある。そのために、1)臨床的には、患者の尿と膀胱組織を用いて虚血関連物質の測定と遺伝子発現の定量を行い、治療後の変化も検討し、2)基礎的には、虚血を利用した新規のICの動物モデルを作成し、その膀胱間質の内皮細胞の分子細胞学的な特徴を詳細に検討してきた。臨床症例から得られたサンプルを用いた研究では主に尿中のバイオマーカーの検索と膀胱粘膜における炎症や虚血に関連したmRNAの検索を行ってきた。昨今、ICのバイオマーカーの候補としてNerve Growth Factor (NGF)をはじめとした各種尿中物質が検討されているが、我々の検討結果では、臨床症状や病理組織所見との相関を認めず、現時点ではNGFをはじめ尿中バイオマーカーとなりうる物質を見出すに至っていない。また、mRNAの検索では、CXCL9やNGFの高発現を認めたものの、VEGFについては対照との差異を認めなかった。基礎研究では、モデル動物の周術期の致死率の高さが課題となっていたが、プロトコルを見直し、麻酔をこれまでの薬剤の腹腔内による麻酔法から吸入麻酔への変更により致死率の減少を認め、より再現性の高いモデルとなった。プロトコル変更後も排尿生理的に頻尿となり、組織学的には炎症の長期持続を確認している。臨床検体を用いた研究として、当科で蓄積した臨床症例の臨床データおよび尿・組織などの検体を用いた研究を行ってきた。尿中の虚血関連物質・伝達物質の検討としては、患者の尿中の伝達物質として昨今間質性膀胱炎の病勢マーカーの一つとして注目されているまNGFの濃度を測定し、下部尿路症状の種類やその重症度、および治療方法や治療後経過との相関を検討した。現時点では、症状との相関を認めていないが、NGFの測定系が不安定なため、現在、測定条件の調整を行いながら検討を重ねている。膀胱組織を用いた分子生物学的・免疫組織学的検討においては膀胱水圧拡張術に際して採取した膀胱組織を用いて、分子生物学的な評価を行い、各種虚血関連物質の合成や放出あるいはその受容体に関与すると考えられる分子のRNA量を、各プライマーを用いて定量的PCR法にて測定した。結果、潰瘍型の間質性膀胱炎でTRPM2の有意な発現増加を認め、潰瘍型間質性膀胱炎におけるTRPM2をはじめとしたTRPチャンネルの有意な発現上昇を認めた。動物モデルを用いた研究としては、従来の膀胱粘膜障害モデルであるprotamine sulfate膀胱内注入モデルをもとにして、さらにその膀胱動脈の焼灼を加える事によって、膀胱組織における慢性的な虚血、更には炎症の誘導に成功しており、現在、論文投稿中である。平成24年度はにこのモデルを確立し、現在、論文執筆と平行してヒトICとの相似性を膀胱組織、各種蛋白発現、RNA発現、尿中マーカーをそれぞれ網羅的に検討を進めている。本研究は、難治性疾患である間質性膀胱炎の病態に虚血がいかに関与しているかを解明する臨床サンプルを用いた解析を行い、虚血の関与を検討してきた。また、併せて膀胱間質の毛細血管内皮細胞のapoptosisに伴う虚血に着目した新規の間質性膀胱炎の動物モデルを作成してその排尿生理学的・分子細胞学的な特徴を詳細に検討し、モデルが確立した暁には治療実験を行うことを予定してきた。られるTRPM2をはじめとした遺伝子の発現増加が確認され、遺伝子発現変化の違いは、潰瘍の有無でその病態が異なる可能性が示唆された。VEGFA、eNOSといった虚血関連因子の発現上昇も認めたが、有意な差を認めなかった。また、尿中マーカーの検証も行ったが、測定条件の設定が難しく、研究期間中に測定系の確立をすることができなかった。並行してラット慢性膀胱炎モデルの確立を目指した。

膀胱動脈血流遮断と膀胱内薬物投与によるもので、モデル作成後、少なくとも3か月間持続する頻尿、1回尿量減少、組織学的な慢性炎症を認めたが、モデルの致死率が高く、また尿流動態の評価では対照との有意な差異を認めず、研究期間中にはモデルの確立をすることができなかった。間質性膀胱炎基礎研究においてやや遅れを認めている。理由としては、動物モデルの作成にあたって、致死率が高いことが論文化にあたり、課題として浮上し、その解決を行っていたためである。すでに、麻酔方法などプロトコルの改良を行い、問題を解決しているため、現在、予定していた実験を順次進めているところである。尿中マーカーの測定系の確立に時間を要したこと、また猛暑の影響で夏季にモデル動物の生存率が低下したため、当初予定した計画に見合うだけの動物の作成が追いつかなかったことがあげられる。尿中マーカーの測定系は現時点では確立されつつあり、また、夏季は生存率が低くなることを見越し、夏季を避けてモデル動物を作成することで平成25年度は研究を進めていく予定である。平成26年度は臨床研究においては、免疫組織学的なICと虚血の関連についての検索を進めていく予定である。また、基礎研究においては、完成した動物モデルの生理学的、病理学的な評価と併せて、膀胱組織における炎症や虚血に関連したmRNAの発現を解析し、ICモデルとしての妥当性を多角的に進めていく予定である。平成25年度は、平成24年度に測定系の確立に時間を要した尿中マーカーの測定を進め、さらに、動物モデルを致死率の低い時期に量産し、膀胱摘出サンプルを用いてmRNAの測定を進める。その上で、平成25年度に予定している、膀胱組織中の蛋白量の測定、膀胱組織を用いた免疫染色の実施・検討、モデルを用いて組織学的検討、機能生理学的な検討を進めていく予定である。臨床検体を用いた研究としては、平成24年度に行ったRNAの測定で有意な発現の増加を認めるものについて、Western blot法にて蛋白量の定量を行い、更にクライオスタットを用いて標本の薄切切片を作成しスライドグラス上に固定して、各種モノクロナール抗体を用いて免疫組織染色を行い、蛋白の局在を確認する。使用する抗体としては、HIF1α、HSP70、HSP90、VE cadherin、VEGF、TUNEL、βGalactosidaseなどを予定している。動物実験としては、平成24年度に確立したモデルを用いて各種機能実験および、組織学的な評価などを行う。具体的には、(1)排尿状態の検討・尿中マーカーの測定を行う。これは、代謝ケージで飼育し、1回排尿量、1日排尿回数を3日間連続にて測定する。さらに採取した尿を用い、尿中電解質(Na, K, Cl)、尿素窒素、クレアチニンなどを測定する。また、(2)膀胱内圧測定をおこなう。こちらは、ウレタン麻酔下に下腹部正中切開を行い、膀胱頂部から細径カテーテルを留置し、生理食塩水を一定速度で膀胱内に持続注入しながら膀胱内圧と排尿量を同時に測定する膀胱内圧測定検査を行う。排尿間隔、1回排尿量、残尿量、膀胱容量、排尿時最大膀胱内圧、排尿閾値圧、premicturition-contractionの頻度や圧および膀胱コンプライアンスを測定する。そして(3)膀胱組織を用いた分子生物学的・免疫組織学的検討を行う。
ミクログリアを用いた精神疾患治療の新戦略

クロモグラニンAは中枢神経系において広範に分布しているが、多様な神経伝達物質と共存してその遊離に関与していると同時に、ミクログリアの活性化に関与して神経細胞のアポトーシスを誘導していることが知られている。さらに、近年、クロモグラニンAの量が統合失調症の死後脳と脳脊髄液において減少していることが報告され、統合失調症の病態に関与しているのではないかと考えられている。そこで、クロモグラニンAを候補遺伝子として関連解析を行った。その結果、rs9658635SNPが有意な関連が見いだされた。双極性障害および覚醒剤使用障害サンプルを用いて関連解析を行ったが、クロモグラニンA遺伝子とこれら精神障害とは関連が見いだせなかった。したがって、クロモグラニンA遺伝子は統合失調症と特異的に関連していると考えられる。また、細胞生物学検討として、マウスミクログリア細胞株Ra2および6-3におけるセロトニン(5-HT)受容体発現を確認した。まず、サイトセンサーシステムを用いて、ミクログリア細胞株を5-HTで刺激し、細胞外pH変化を検討した。その結果、serum free条件下で長期間培養すると、Ra2細胞株は5-HT刺激によって、弱いextracellular acidificationを起こすことが明らかになった。一方、カルシウムイメージングシステムを用いて細胞内カルシウム濃度変化を測定すると、Ra2細胞株において5-HT刺激による細胞内Ca^<2+>のオシレーションが観察されたが、6-3細胞株では5-HT反応は観察できなかった。統合失調症の病勢の進行には神経変性過程が関与していることが予測されており、本研究結果から、5-HT系を介してミクログリアが抗精神病薬等向精神薬の作用点となっている可能性が推測される。ミクログリアにおいてセロトニン受容体の発現は現在まで報告されていないが、セロトニン受容体のミクログリア細胞における発現について確認するごとを目的として、イオンチャネルやレセプターを介した細胞応答を細胞外pH変化によって解析することができるサイトセンサーシステムを用い、種々の条件下でミクログリア細胞株をセロトニンで刺激し、細胞外pH変化を検討した。その結果、通常条件下では、ミクログリア細胞株のセロトニン刺激による応答は観察されなかったが、serum free条件下で長期間培養すると、ミクログリアはセロトニン刺激によって、extracellular acidificationを起こすことが明らかになった。この結果から、通常条件下と異なり、ある種の病理学的条件下では、ミクログリアにセロトニン受容体が発現する可能性が示唆された。近年、統合失調症において神経発達障害仮説に加え,発病後の再燃が興奮毒性を引き起こす結果、神経細胞障害をもたらし中枢神経系に進行性の変化が生じるという神経変性仮説が提唱されており、ミクログリアが神経変性の進行と保護に影響を与えている可能性も考えられている。また、気分障害でも神経細胞そのものの障害が引き起こされていると考えられ、気分安定薬であるリチウムやバルプロ酸が神経保護作用を持つことが明らかにされている。今回見いだした、病理学的条件下で発現するミクログリア上のセロトニン受容体は、抗精神病薬や気分安定薬、抗うつ薬の作用点どなっている可能性があり、セロトニン受容体のサブタイプを今後、検討する予定である。本年度は、ミクログリアの細胞レベルでの検討に関する技術的問題がクリアできなかったため(技術的問題の解消には今後も鋭意努力する予定)、ミクログリアとその他のグリア系、すなわちオリゴデンドログリア、アストロサイトに関連する分子を候補遺伝子として選択して、統合失調症、気分障害、覚醒剤使用障害との関連解析を行った。ミクログリアの活性化に関わり、アポトーシスを誘導している分子であるクロモグラニンAに着目した。クロモグラニンAは血液中にも存在している点に着目し、本物質の脳内活性の脳内活性の指標として活用できる可能性を検討した。その結果、新たに開発したELISAシステムにより安定して測定可能であることが確認された。また、血中クロモグラニンA濃度とクロモグラニンA遺伝子多型との関連を検討したが、直接的関連はなかった。一方、統合失調症患者と健常人の血中クロモグラニンA濃度を比較したところ、統合失調症では有意に低下していた。オリゴデンドログリアに関連した分子としてはSOX10に着目した。Sox10は、胎児期の神経芽細胞の分化に機能すると考えられており、microarrayを用いた死後脳の研究では、統合失調症、気分障害においてSOX10遺伝子の発現が有意に減少していたとの報告がある。そこで、SOX10遺伝子と覚醒剤使用障害、統合失調症、双極性障害との関連を検討した。その結果、双極性障害との有意な関連を見いだした。アストロサイトに関連した分子としてはorganic cation transporter3(OCT3)に着目した。本分子はあるドパミンおよびセロトニンなどのモノアミンを輸送することが報告されており、OCT3の発現調節が覚醒剤の薬理効果に関与している可能性が考えられている。そこで、本遺伝子と覚醒剤使用障害との関連を検討した。その結果、現時点で有意な関連を見いだした。

その結果、rs9658635SNPが有意な関連が見いだされた。双極性障害および覚醒剤使用障害サンプルを用いて関連解析を行ったが、クロモグラニンA遺伝子とこれら精神障害とは関連が見いだせなかった。したがって、クロモグラニンA遺伝子は統合失調症と特異的に関連していると考えられる。また、細胞生物学検討として、マウスミクログリア細胞株Ra2および6-3におけるセロトニン(5-HT)受容体発現を確認した。まず、サイトセンサーシステムを用いて、ミクログリア細胞株を5-HTで刺激し、細胞外pH変化を検討した。その結果、serum free条件下で長期間培養すると、Ra2細胞株は5-HT刺激によって、弱いextracellular acidificationを起こすことが明らかになった。一方、カルシウムイメージングシステムを用いて細胞内カルシウム濃度変化を測定すると、Ra2細胞株において5-HT刺激による細胞内Ca^<2+>のオシレーションが観察されたが、6-3細胞株では5-HT反応は観察できなかった。統合失調症の病勢の進行には神経変性過程が関与していることが予測されており、本研究結果から、5-HT系を介してミクログリアが抗精神病薬等向精神薬の作用点となっている可能性が推測される。
低速イオン注入複合分子線エピタキシンによる単結晶シリコン・酸化物量子構造の形成

本年度では、昨年度に開発した分子線エピタキシー(MBE)と低エネルギー酸素イオン注入(LOI)を融合した低速イオン注入複合分子線エピタキシ法(LOIMBE)を活用し、量子井戸、量子細線、量子ドットほか機能性エピ性Si/SiO_2拡張構造の作製法の確立を目指した。特にSiGe混晶をベースとするSiGe/SiO_2量子構造の達成に焦点を絞り、SiGe量子構造の作製を行うとともにSiGeOIの形成メカニズムを詳細に調べた。SiGe-OI構造は、エレクトロニクス分野における低消費電力、高速化の要請に応える基板分離構造のみならず、SiGe仮想基板層上に引っ張り歪みSi層をエピタキシャル成長するのみで高移動度トランジスタを達成できる究極の再成長基板である。系統的な実験から、SiGe混晶の初期歪みの有無や歪みの緩和度合いに拘わらずSiGe-OIが達成可能なこと、またスタートするSiGe混晶のGe組成には明確な上限値(x<0.3)が存在することを明らかにした。より大きなx値では、酸化とGeOの脱離に起因する侵食が起こり、x>0.8ではSiGeが完全にエッチオフされることがわかった。一方、酸素原子の再分布のシミュレーションからはほぼx=0.3の上限組成が存在することが明確になった。またx<0.3のSiGe-OIでは、Si-OI(SOI)構造に比して容易に極薄仮想基板層(<8nm)が得られることも明らかになった。また、これらSiGe-OI構造においてSiGe混晶の酸化に起因する特異な光吸収バンドを見出した。この光吸収バンドに関して吸収が表面のごく近傍で生じることを、逐次酸化による吸収バンドの発生の観測、ラテラル配置のショットキー電極をもつMSM型検出器によるバルク光電流の消失、SiGe/Si量子井戸における蛍光励起測定などから検証した。従来の半導体へテロ構造は異種単結晶の組み合わせであり、(1)結晶系の類似、(2)比較的小さなバンド不連続値などの制約があった。本研究ではこれらを解消すべく、ワイドギャップ・低誘電率(屈折率)の非晶質シリコン酸化物を障壁としながらSi結晶をベースとする新クラスのエピSi/SiO_2量子構造の実現を目指した。電子・光の閉じ込めによる新物性・新機能を引き出し、潜在デバイス能を実証することが主な狙いである。薄膜形成の頂点にたつ分子線エピタキシ(MBE)を発展させ、制御性の高い低速酸素イオン注入(LOI)を融合した低速イオン注入複合分子線エピタキシ法(LOIMBE)を達成した。酸素導入による清浄環境、高温部位の劣化の懸念によって進化を阻まれてきたSiMBEの既成概念の枠を越え、(1)Si-on-SiO_2非エピ性からの脱却、(2)Si/SiO_2=半導体バンド工学の新しい構成ブロック、(3)機能性新奇量子構造の達成と即時実用化を狙った。本年度では、単結晶Si/SiO2ヘテロ構造の作製法の拡張と、構造の多様性を追求した実験を行った。多層へテロ構造には層の交互供給モードが適するが、一方、量子ドット構造ではサイズ制御、充填度向上の観点から同時供給モードが有利となることがわかった。拡張構造として、Si/SiO_2量子井戸、V溝底のSiO_2埋め込みSi量子細線、リッジ上の量子細線、LOIMBEモードによる量子ドットを活性層とし、Siスラブを導波路とする複合構造などが形成できた。さらに、SiGe混晶をベースとする量子構造のテストケースとしてSiGeOIの形成に成功し、多面体ドットの形成も達成できた。一方の光学評価に関しては、紫外線レーザによる表面近傍励起を利用して、Si/SiO_2量子構造に特徴的な高密度励起子、界面発光のほか、干渉による変調や特異な再結合緩和過程を観測した。

本年度では、昨年度に開発した分子線エピタキシー(MBE)と低エネルギー酸素イオン注入(LOI)を融合した低速イオン注入複合分子線エピタキシ法(LOIMBE)を活用し、量子井戸、量子細線、量子ドットほか機能性エピ性Si/SiO_2拡張構造の作製法の確立を目指した。特にSiGe混晶をベースとするSiGe/SiO_2量子構造の達成に焦点を絞り、SiGe量子構造の作製を行うとともにSiGeOIの形成メカニズムを詳細に調べた。SiGe-OI構造は、エレクトロニクス分野における低消費電力、高速化の要請に応える基板分離構造のみならず、SiGe仮想基板層上に引っ張り歪みSi層をエピタキシャル成長するのみで高移動度トランジスタを達成できる究極の再成長基板である。系統的な実験から、Sige混晶の初期歪みの有無や歪みの緩和度合いに拘わらずSiGe-OIが達成可能なこと、またスタートするSiGe混晶のGe組成には明確な上限値(x<0.3)が存在することを明らかにした。より大きなx値では、酸化とGeOの脱離に起因する浸食が起こり、x>0.8ではSiGeが完全にエッチオフされることがわかった。一方、酸素原子の再分布のシミュレーションからはほぼx=0.3の上限組成が存在することが明確になった。またx<0.3のSiGe-OIでは、Si-OI(SOI)構造に比して容易に極薄仮想基板層(<8nm)が得られることも明らかになった。また、これらSiGe-OI構造においてSiGe混晶の酸化に起因する特異な光吸収バンドを見出した。この光吸収バンドに関して吸収が表面のごく近傍で生じることを、逐次酸化による吸収バンドの発生の観測、ラテラル配置のショットキー電極をもつMSM型検出器によるバルク光電流の消失、SiGe/Si量子井戸における蛍光励起測定などから検証した。
ファージを用いたコウレオスリックス属糸状性細菌の選択的制御

コウレオスリックスなど活性汚泥中の糸状性細菌を宿主とする溶菌性のファージの探索と解析を行った。1.ファージの探索活性汚泥から分離培養された糸状性細菌(11株)に、都市下水処理施設(15施設)より採取した活性汚泥の上澄み液を精密ろ過した透過液(ファージ混合液)を添加し、細菌とファージの共培養を行った。寒天培地での培養において、1株の細菌について、ファージによる溶菌(プラーク)を確認した。プラーク部位の寒天を採取し、同細菌株との共培養を繰り返し、ファージの分離精製を行った。2.ファージの解析分離精製したファージについて、細菌を溶菌する力価が十分であることを確認するとともに、その溶菌が宿主特異的であることを確認した。同ファージを電子顕微鏡で観察した結果、頭部のサイズの大きなファージであることが分かった。また同ファージから核酸を抽出してゲノム解読を行った。しかし細菌の核酸の混在などにより、ファージの塩基配列を決定することはできなかった。そのためファージの系統、および潜在的な機能を特定するには至らなかった。本年度はコウレオスリックス属の糸状性細菌を宿主とするファージを探索し、その分離精製と解析を計画していた。しかし目的のファージを得ることができなかったため、遅れていると評価した。海外の下水処理施設の活性汚泥より分離培養された糸状性細菌を宿主とする溶菌性のファージの探索と解析を継続する。また疾患の原因となる細菌を宿主とするファージの探索と解析も実施する計画である。内定年度:2017コウレオスリックスなど活性汚泥中の糸状性細菌を宿主とする溶菌性のファージの探索と解析を行った。
エストロゲン依存性癌におけるエストロゲン生合成と代謝に関する研究

エストロゲンの生合成と代謝には、aromatase(AROM)の他17β-hydroxysteroid dehydrogenase type1(HSD 1)、HSD 2、steroid sulfatase(STS)等、複数の酵素が関与して量が調節されている。ゆえにエストロゲンは血中からの供給以外に、局所で産生される機構にも考慮が必要である。本研究では乳癌細胞内でのエストロゲン動態を調べる事を目的とし、培養細胞を用いて研究を行った。乳癌由来培養細胞でエストロゲン受容体陽性のMCF-7細胞にエストロゲン代謝・合成に関わる各種酵素、すなわちAROM、STS、EST、HSD 1、HSD 2を安定的に発現するよう形質転換させ、その足場非依存性増殖能力を確認するため、3次元寒天培地培養で行った。培養は閉経後婦人の平均的なステロイドレベルになるように各種ステロイドを添加し、2週間後にコロニーの大きさと数をカウントした。その結果エストロゲン産生の律速酵素であるAROMまたは、硫酸化エストロゲンからエストロゲンを生成するSTSを導入した細胞ではコロニー数の増加だけはなく、コロニー自体が拡大する傾向が認められた。またこの増殖はそれぞれ酵素阻害剤で抑制された事から、酵素作用により生じたエストロゲンによると考えられる。それに対してエストロゲンを減少させる作用のあるESTを導入した細胞では、コロニー形成能は低かった。上記作用がエストロゲンの増加に依存しているか確認のため、従来法の二次元で培養した培養液中のステロイドをラジオイムノアッセイで測定した所、それぞれエストロゲン濃度の増加もしくは減少を認めた。以上の研究より、局所で産生または代謝されるエストロゲンがホルモン依存性乳癌の発育に影響を及ぼす示唆を得た。エストロゲンの生合成と代謝には、aromataseの他17β-hydroxysteroidudehy drogenase type1(HSD1)、HSD2、steroid sulfatase(STS)等、複数の酵素が関与して量が調節されている。その結果エストロゲン受容体(ER)を有さない細胞では、ステロイドの有無や薬剤添加での増殖率変化は無かった。ERを有する細胞ではER拮抗剤の投与により増殖が抑制された。STS阻害剤によりMCF-7、ZR75、T47Dではステロイド未添加群と同レベルまで増殖が抑制された。これはSTS阻害によりE1Sからのエストロゲン産生が抑制されたためと考えられる。ESTを導入した細胞ではステロイドや薬剤の有無による増殖の差はなかった。これはESTの過剰発現によりE2やE1がE2SやE1Sに代謝され、細胞内エストロゲンの減少により、増殖が抑制された可能性が考えられる。エストロゲン依存性癌のエストロゲン動態では、エストロゲン合成・代謝酵素が局所のエストロゲン供給に関わる事、E1Sは生体内でのエストロゲン貯蔵型として存在し得る事等を考慮する示唆を得た。
様々な偏微分方程式に対する代用電荷法の数理とその応用に関する研究

様々な偏微分方程式に対する代用電荷法の数理とその応用に関する研究様々な偏微分方程式に対する代用電荷法の数理とその応用に関する研究本研究では,偏微分方程式の数値解法のひとつである代用電荷法(基本解近似解法)について,その数理的性質を理論・実験両面から調べることを目的とする.当年度はとくに,波動現象の解析によく現れる2次元ヘルムホルツ方程式の境界値問題(Dは外部単連結領域)に対し代用電荷法を適用した場合について調べた.この問題に対し,代用電荷法では領域Dに波源を持つ2次元球面波の重ね合わせで近似解を表す.本研究ではとくに,領域Dが円板外部領域の場合について代用電荷法の収束性を理論・数値実験両面から精査した.その結果,円板の同心円上に波源点を等間隔にとった場合,指数関数的収束という高い収束性を示すことが分かった.定量的には誤差=O(q^N)となり,これは2次元円板外部領域のポテンシャル問題に対する代用電荷法についてすでに知られている理論誤差評価と同じ収束率であるという点で,理論的に興味深い結果である.そして,代用電荷法の応用の際重要である波源点の配置の仕方について,重要な知見を与える.本研究では,偏微分方程式の数値解法である代用電荷法(基本解近似解法)について,その数理的性質を理論/実験両面から調べることを目的とする.本年度の研究結果は次のとおりである.(1)2次元波動問題に対する基本解数値解法の最適性2次元波動問題(ヘルムホルツ方程式の境界値問題)に対する代用電荷法について,特に円板外部領域ノイマン境界値問題について改良した理論誤葦評価を得た.さらに,代用電荷法の近似解を波動問題の解に対する補間とみなすと理論的にほぼ最適な補間公式であることを示した.この結果は,2次元円板領域ポテンシャル問題に対する代用電荷法の近似解が同領域の調和関数の補間公式としてほぼ最適であるという先行研究結果の拡張であり,代用電荷法が様々な偏微分方程式の近似解法として精度が良いことを理論的に示唆するものである.(2)2次元ポテンシャル問題に対する双極子を用いた代用電荷法2次元ポテンシャル問題(ラプラス方程式の境界値問題)に対し,電気双極子を用いた代用電荷法を提案した.この方法では,従来のように点電荷ポテンシャルを使う代わりに,電気双極子ポテンシャルの重ね合わせで解を近似する.具体的には,ある領域におけるラプラス方程式境界値問題に対し,問題領域外部に極を持つ電気双極子を複数個用意しそれらの一次結合で近似解を表す,そして,境界条件に対し選点法で電気双極子の強さを定め,境界条件を近似的に満たすようにするのである.さらに,この方法を数値等角写像にも応用した.これはポテンシャル問題に対する新しいタイプの代用電荷法の数値解法を提示するものであり,従来の方法に比べてより性質の良い近似解を与える可能性が期待される.以上の研究結果は現在論文投稿の準備中である.一般の2次元領域におけるポテンシャル問題(ラプラス方程式のディリクレ境界値問題)に対する代用電荷法不変スキーム,すなわち,座標のスケール変換および境界値の原点移動に対し不変なスキームに対し,仮想電荷をおく電荷点と選点法で用いる拘束点の有効な配置の仕方,および,近似解の収束を理論的に示した.具体的には,円板外部領域を問題領域外部に写す等角写像を用いて電荷点・拘束点を配置するとよい.詳しく述べると,同一の中心をもつ二つの円周上に等間隔・同位相に点を置き,それらを上記の等角写像による像を電荷点・拘束点に用いるとよい.その場合,境界データが解析的である場合,代用電荷法の近似解は電荷点・拘束点の数を増やすにつれて,真の解に指数関数的に収束することを示した.この結果は,代用電荷法古典スキーム,すなわち,不変スキームのような不変性を持たない従来のスキームに対しては桂田がすでに示しており,本研究の結果はこれを不変スキームに拡張したものである.さらに,不変スキームの場合,古典スキームの場合の理論的収束証明に課されていた物理的に不自然な幾何学的仮定が不要であることがわかった.代用電荷法不変スキームについては,円板領域問題に適用した場合については理論的解析が詳しく行われておりその有用性が示されていたが,本研究の結果から,同スキームは一般の領域の問題に対しても有用であり,古典スキームに比べて性質が良いことがわかった.本研究の結果は,ニュージーランド数学会年会などの研究集会で発表し,現在論文投稿中である.なお,当初の研究計画では,ヘルムホルツ方程式など様々な偏微分方程式に対する代用電荷法の理論解析,および,代用電荷法ソフトウェアの開発を予定していたが,遂行することができなかった.研究計画の実行可能性の見極めが足りなかったことが原因であり,反省すべき事項である.交付申請書に記した当初の研究計画には,(1)2次元波動問題に対する代用電荷法の研究,(2)弾性問題・流体問題など様々な偏微分方程式に対する代用電荷法の研究の2項目を挙げていた.そのうち,項目(1)に関しては概ね研究が進んでおり,代用電荷法の準最適性の証明という当初は予想しなかった研究成果も得られた.一方で,、項目(2)については研究がほとんど進んでいない,これは,当年度研究途中で双極子を用いた代用電荷法という予定外の研究がはじまったことから,研究に費やす時間と労力が確保できなかったことが理由である.24年度が最終年度であるため、記入しない。

本年度の研究で双極子を用いた代用電荷法という方法を考案し,新しいタイプの代用電荷法として数理的性質をいろいろ調査する必要がある.当初の研究計画にはなかった研究であるが,大いに興味がもたれる問題であり,次年度の研究課題のひとつとしたい,一方,ポテンシャル問題・波動問題以外の問題(弾性問題・ストークス流問題)に対する代用電荷法については,当初の予定より研究がはかどっておらず次年度の研究で挽回せねばならない,これについて,とくに理論面の研究を進めなければならないが,代用電荷法は理論的研究があまり進んでいないので,関連する解法について先行研究を精査し,少しでも現状を打開することにする,さらに,次年度は代用電荷法ソフトウェアの開発という応用面の研究にも着手する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
妊娠中毒症における母胎間ネットワークの解明

当研究室にて開発した「妊娠中毒症モデルマウス」を活用し、(1)妊娠中毒症の発症原因として、母胎問ネットワークの「要」である胎盤の血管内皮細胞障害を発端とした機能障害を特定するとともに、本モデルマウスがヒトの重篤な妊娠時疾患であるHELLP症候群と類似の症状を示すこと、(2)母胎間相互作用の破綻により多臓器不全と新生児死亡を伴う子宮内胎児発育遅延(IUGR)を発症すること、(3)新規の心血管機能制御系であるAPJ受容体が本モデルマウスの著しい腎臓障害を一層増悪化する可能性があること、を明らかとした。本年度(平成18年3月31日)の研究実施計画妊娠、出産の分子メカニズムの解明と妊娠時疾患の原因解明が必須であるが、正常妊娠自体についてさえその分子基盤と妊娠という現象との因果関係はほとんど解明されておらず、異常(疾患:妊娠中毒症)状態に至っては解析が十分に行われていないのが現状である。そこで初年度では、当研究室で開発し、100%の個体において妊娠高血圧を発症するマウスを用いて、以下の観点で解析した。(1)妊娠中毒症の発症メカニズムと母胎間ネットワークの解明・妊娠中毒症の標的となる主要臓器(特に心臓)に関して病理解析を行い、妊娠時高血圧の物理的な組織傷害を確認した。・母体と胎児との機能的相互作用の要である胎盤の病理解析を行い、胎盤組織の変性や脈管構造の異常、細胞死や血管内皮細胞障害や血栓、さらに虚血による低酸素など機能障害を引き起こす原因の可能性を検証した。(2)子宮内胎児発育遅延(IUGR)の病態解析とその発症原因の特定・妊娠高血圧マウスからの産児では、出生時低体重、蘇生率低下、新生児高死亡率に加えてチアノーゼ様の体色が観察されていた。そこで、生後母体から独立することにより急激な変化を求められる恒常性維持を担う主要臓器に関して病理解析を行った結果、胎児の肺と脳および心臓に正常妊娠と異なる所見が観察された。・胎盤機能にどのような障害をもたらしているのかを評価するためIUGR産児に関して生理・生化学的解析を行い、病態の把握と死亡原因の探索を試みた。本年度は、正常妊娠と高血圧妊娠の16日目と19日目のマウス胎盤RNAを抽出し、DNAアレイ解析を行った。(3)新規の心血管機能制御系であるAPJ受容体の、妊娠時疾患への関与とその分子メカニズムの解明・マウスの交配実験により、妊娠高血圧マウスからAPJ受容体をさらに欠損させたマウス(妊娠高血圧/APJ-KOマウス)を作製し、その病態変化を検討した。妊娠から出産までの血圧を時間軸に沿って測定した結果、新規系統マウスでは、妊娠の進展に伴う血圧変動に影響を及ぼす可能性が示唆された。妊娠、出産の分子メカニズムの解明と妊娠時疾患の原因解明が必須であるが、正常妊娠自体についてさえその分子基盤と妊娠という現象との因果関係はほとんど解明されておらず、異常(疾患:妊娠中毒症)状態に至っては解析が十分に行われていないのが現状である。そこで初年度では、当研究室で開発し、100%の個体において妊娠高血圧を発症するマウスを用いて、平成18年度は、以下の観点で解析した。(1)妊娠中毒症の発症メカニズムと母胎間ネットワークの解明・妊娠中毒症の標的となる主要臓器の一つである腎臓に着目して病理解析を行い、妊娠時高血圧の物理的な組織傷害とアポトーシスの関係を検討する予備的実験を行った。・母体と胎児との機能的相互作用の要である胎盤の病理解析を行い、胎盤組織の脈管構造の異常を発見し、さらに虚血による低酸素など機能障害を引き起こす原因となる赤血球の異常形成を見出した。(2)子宮内胎児発育遅延(IUGR)の病態解析とその発症原因の特定・妊娠高血圧マウスにアンジオテンシン受容体拮抗薬を投与し、産児の出生時低体重、蘇生率低下、新生児高死亡率について検討した。その結果、低体重および蘇生率の改善、新生児死亡率の有意な低下が認められた。薬理学的解析からも、妊娠高血圧の発症にアンジオテンシン受容体が深く関与していることが示唆された。本年度は、正常妊娠と高血圧妊娠の13日目のマウス胎盤RNAを抽出し、DNAアレイ解析を行った。(3)新規の心血管機能制御系であるAPJ受容体の、妊娠時疾患への関与とその分子メカニズムの解明・妊娠高血圧マウスのか尿タンパクを妊娠から出産までの血圧を時間軸に沿って測定した結果、妊娠の進展に伴って増加することが判明した。今後、妊娠高血圧マウスからAPJ受容体をさらに欠損させたマウス(妊娠高血圧/APJ-KOマウス)のタンパク尿を採取し、同様に測定していく予定である。

少子化・高齢化が進行する中、妊娠・出産の健全化を図るためにも、妊娠時疾患の原因解明が必須である。しかし、妊娠中毒症発症のメカニズムは、不明な点が多い。妊娠中毒症や子宮内胎児発育遅延(IUGR)などの妊娠時疾患において、母胎間ネットワークについての解明を行い、妊娠中毒症に対しては胎児発育への悪影響を考慮し、薬剤的治療も含め有効な方法の可能性を探る。そこで我々は、当研究室で開発した妊娠中毒症モデルマウスを最大限活用し、平成19年度は、以下のことを明らかにした。(1)妊娠中毒症の発症メカニズムと母胎間ネットワークの解明・妊娠中毒症の標的となる腎臓の糸球体障害に着目して詳細な病理解析を行ったが、光顕レベルでは大きな差異は実証できなかった。・母体と胎児との機能的相互作用の要である胎盤の脈管構造は脆弱化しており、アポトーシスも促進し、著しい幼若赤血球の蓄積などが観察された。・病態が顕著な胎生19日目、病態が進行していることが判明した胎生16日目、および発症前13日目の胎盤のRNAを用いマイクロアレイ解析の結果、エネルギー代謝系、免疫系、シグナル系の遺伝子群が総じて抑制化されており、病態との関連が示唆された。(2)子宮内胎児発育遅延(IUGR)の病態解析とその発症原因の特定・恒常性維持を担う主要臓器である脳、腎臓、肺は貧血症状を示し小さくなっていたが、心臓は肥大を呈していた。・IUGR産児の心電図測定からは右脚ブロックガ、新生児血液では高濃度のangIIの蓄積が観察された。(3)新規の心血管機能制御系であるAPJ受容体の妊娠時疾患への関与とその分子メカニズムの解明・マウスの交配実験によって妊娠高血圧マウスからAPJ受容体をさらに欠損させたマウス(妊娠高血圧/APJ-KOマウス)の系統を確立した。特に腎機能に着目して病態変化を解析した結果、著しいタンパク尿の増加が観察された。妊娠時の恒常性維持とその破綻によって生じる妊娠中毒症病態の発症メカニズムを明らかにするために、母体および胎児の妊娠時恒常性に重要な母胎間ネットワークに焦点を当て、当研究室で開発した妊娠中毒症モデルマウスを最大限活用し、平成20年度は、以下のことを明らかにした。(1)妊娠中毒症の発症メカニズムと母胎問ネットワークの解明・「母胎間ネットワーク」の要である胎盤に着目し、妊娠13日目、16日目、19日目のマウス胎盤RNAを用いたマイクロアレイ解析を行った。正常妊娠の胎盤においては、血管構築関連遺伝子群や代謝関連遺伝子群の発現上昇が認められたが、妊娠高血圧マウスで抑制されていることが判明し、胎盤の機能破綻と胎仔病態を含む妊娠中毒症との関連が示唆された。・病態の責任候補因子の発現ベクターを用いたレスキュー実験のため、マウスの胎児・胎盤系への一過性遺伝子発現システムとして「HVJ-E法」を確立した。(2)子宮内胎児発育遅延(IUGR)の病態解析とその発症原因の特定・妊娠高血圧マウスに対して病態が認められる妊娠後期に限定したAT1阻害剤の投与を行ったところ、母体の高血圧や組織傷害の大幅な軽減に加え、新生仔のIUGRや周産期死亡が回避されることが判明した。妊娠高血圧マウスで認められた胎盤構造の脆弱化も大幅に改善しており、胎盤機能がIUGR病態の発症に深く関与する可能性が示された。(3)新規の心血管機能制御系であるAPJ受容体の、妊娠時疾患への関与とその分子メカニズムの解明・マウスの交配実験により「APJ受容体を欠損させた妊娠
誘導結合プラズマのイオンエンジン用電子源への適用研究

長時間作動への障壁となるホローカソード特有の欠点を持たない,高い推進効率のイオンエンジンの構築を目指して,ホローカソードと同等の電子放出能力を持つ誘導結合プラズマ電子源の開発およびイオンエンジンへの適用可能性の検討を目的とし,以下の研究を今年度は実施した.電気的中性を保つために放出された電子と等量のイオンを電子源内部で捕集する金属電極の表面積が電子放出性能に与える影響を評価した.この結果,イオンを捕集する表面積の増大が放出電子電流の増大に寄与することを確認し,また,表面積の増大による放出電子電流の増大には限界が存在することを確認した.これにより,前年度の電子放出孔の直径変更実験により示唆された「電子放出孔における電子飽和電流およびイオン捕集電極におけるイオン飽和電流のいずれか小さい方の飽和電流により,電子源が放出し得る電子電流が制限される」という仮説が立証された.以上の実験で得られた結果および前年度に得られた高周波を伝送するコイル形状の設計指針を踏まえ,電子放出孔,イオン捕集電極およびコイル形状の最適化を実施した評価モデルを設計・製作した.電子源を評価する手法として一般的な二極管構成によりこの評価モデルを実験的に評価した結果,ガス消費の面での大幅な改善は得られなかったが,消費電力の大幅な低減が確認された.1Aの電子電流を放出するために従来の試作電子源では54Wの高周波電力が必要であったのに対し,今年度製作した評価モデルでは30Wの高周波電力で1Aの電子電流を放出することが可能となった.この結果は電子源の消費電力の半減を意味するものであり,2年間の実験的研究によって得られた設計指針の有益性が確認された.今後は,ホローカソードとの寿命を含めた性能比較およびイオンエンジンに組み込んだ際の作動特性評価を行い,イオンエンジン用電子源として誘導結合プラズマ電子源の適用性を高める必要がある.長時間作動への障壁となるホローカソード特有の欠点を持たない高い推進効率のイオンエンジンを構築するために,誘導結合プラズマ電子源の開発およびイオンエンジンへの適用を目的として,以下の研究を実施した.誘導結合プラズマ電子源の消費電力の低減およびその作動原理を解明するために,電子放出孔およびイオン捕集電極の形状を変更し,プラズマ点火および電子放出性能に与える影響を評価した.加えて,探針法を用いて放電室内部のプラズマ物性を計測し,プラズマ状態と電子放出特性との関係性を調査した.この結果,1)誘導結合プラズマ電子源の点火は,コイルに印加される高周波電圧,放電室内部のガス圧力および放電室内部の電界形状の3つの要素に強く依存することを確認した.2)投入高周波電力に対する電子数密度および放出電子電流の線形性から,電子放出孔付近に形成される電子シースにおける飽和電子電流およびイオン捕集電極上に形成されるイオンシースにおける飽和イオン電流により,放出電子電流が制限される可能性を見出した.この可能性を踏まえ,3)電子放出孔の断面積一定の下,捕集電極のイオン捕集面積を増大することにより,,放出電子電流の上昇を確認した.一方,イオン捕集面積一定の下,電子放出孔の断面積を変化させることにより,最大の放出電子電流が得られる最適な孔断面積が存在することが判明した.この結果を踏まえ,4)探針法により孔断面積の増大とともに電子数密度が低下する特性が得られたため,最適断面積の存在は,放出電子電流を制限する要因が孔断面積の増大とともに飽和電子電流から飽和イオン電流へと移行することに起因し,両飽和電流が一致する断面積において最大電子電流が得られると断定した.以上の結果より,イオンエンジンへ組み込むために必要な所定の放出電子電流を達成する誘導結合プラズマ電子源の設計を効率的に実施することが可能となった.長時間作動への障壁となるホローカソード特有の欠点を持たない,高い推進効率のイオンエンジンの構築を目指して,ホローカソードと同等の電子放出能力を持つ誘導結合プラズマ電子源の開発およびイオンエンジンへの適用可能性の検討を目的とし,以下の研究を今年度は実施した.電気的中性を保つために放出された電子と等量のイオンを電子源内部で捕集する金属電極の表面積が電子放出性能に与える影響を評価した.この結果,イオンを捕集する表面積の増大が放出電子電流の増大に寄与することを確認し,また,表面積の増大による放出電子電流の増大には限界が存在することを確認した.これにより,前年度の電子放出孔の直径変更実験により示唆された「電子放出孔における電子飽和電流およびイオン捕集電極におけるイオン飽和電流のいずれか小さい方の飽和電流により,電子源が放出し得る電子電流が制限される」という仮説が立証された.以上の実験で得られた結果および前年度に得られた高周波を伝送するコイル形状の設計指針を踏まえ,電子放出孔,イオン捕集電極およびコイル形状の最適化を実施した評価モデルを設計・製作した.電子源を評価する手法として一般的な二極管構成によりこの評価モデルを実験的に評価した結果,ガス消費の面での大幅な改善は得られなかったが,消費電力の大幅な低減が確認された.1Aの電子電流を放出するために従来の試作電子源では54Wの高周波電力が必要であったのに対し,今年度製作した評価モデルでは30Wの高周波電力で1Aの電子電流を放出することが可能となった.この結果は電子源の消費電力の半減を意味するものであり,2年間の実験的研究によって得られた設計指針の有益性が確認された.今後は,ホローカソードとの寿命を含めた性能比較およびイオンエンジンに組み込んだ際の作動特性評価を行い,イオンエンジン用電子源として誘導結合プラズマ電子源の適用性を高める必要がある.
アルドステロン産生細胞クラスターの成因と食塩感受性高血圧における意義の解明

食塩感受性高血圧は日本人に多いとされるがその成因の解明および予防や治療に結びつく基礎的知見は未だ多くない。慶應義塾大学医学部はナトリウムおよび血圧を調整するホルモンであるアルドステロンの合成酵素であるCYP11B2の特異的染色の技術を確立し、副腎腫瘍の皮質球状層におけるアルドステロン産生細胞クラスター(APCC)の概念を世界に先駆け報告した。APCCは加齢とともに副腎皮質球状層に島状に散在すると報告され年齢がAPCC形成の規定因子であることが示唆される。本研究では手術摘出された機能性副腎腫瘍の組織標本を用いAPCC形成と関連性の高い因子を同定しAPCCの生理的および病的意義を明らかにする。
視覚と多指ハンドを備えたロボットのための半自律遠隔操作に基づく組み立て作業の教示

本研究課題では,視覚,多指ハンド,ロボットアームを搭載したロボットに対して機械などの正確な組み立て作業を簡便に教示することが可能な,半自律遠隔操作に基づく動作教示法を開発する.そのために,正確な物体操作を実現する多指ハンドと,視触覚センサによる3次元情報の拡張に基づき自律的に物体の把持と移動を実現する技術を開発し,これらを用いて動作教示に基づくロボットによる組み立て作業の自動化に取り組む.本研究課題では,視覚,多指ハンド,ロボットアームを搭載したロボットに対して機械などの正確な組み立て作業を簡便に教示することが可能な,半自律遠隔操作に基づく動作教示法を開発する.そのために,正確な物体操作を実現する多指ハンドと,視触覚センサによる3次元情報の拡張に基づき自律的に物体の把持と移動を実現する技術を開発し,これらを用いて動作教示に基づくロボットによる組み立て作業の自動化に取り組む.
転移前土壌形成における腫瘍血管内皮由来因子の役割

本研究では,がんの転移における腫瘍血管内皮細胞の役割について検討した.腫瘍血管内皮細胞において発現が高く,遊走に関わる分子としてGene Xに着目し,腫瘍血管内皮における機能ならびにがん細胞との相互作用について解析した.腫瘍血管内皮の運動能,管腔形成能に関与し,さらにがん細胞の遊走に関与することが明らかになった.臨床病理検体を用いた発現解析により,腎がん,大腸がん,肝がんなどの腫瘍血管においてもこの分子Xの発現が認められ,マウスのみならずヒトにおいても当てはまる可能性が示唆された.当初の予定通り,まず初めに血管内皮細胞を分離し培養した.具体的には,ヌードマウスにヒト由来高転移性および低転移性腫瘍細胞株を皮下移植し,形成された腫瘍塊からそれぞれ腫瘍血管内皮細胞を分離した.また正常コントロールとして正常マウスの皮膚組織を用いた.血管内皮細胞の分離には磁気細胞分離法を用いた.12ヶ月の培養後にPCR法とフローサイトメーターを用いて特性解析を行い,他細胞の混入がないことを確認した.これまで腫瘍血管内皮マーカーとして報告してきた遺伝子を中心に,各血管内皮細胞の遺伝子発現を比較した.その中で高転移性腫瘍由来血管内皮細胞でのみ特異的に発現が亢進している遺伝子を複数抽出し,siRNAを用いてノックダウンした.ノックダウン効果が得られた遺伝子について,細胞の増殖能をMTS assayで,運動能をBoyden chambermigration assayで,管腔形成能をMatigelを用いたTube formation assayで評価し検討した.さらに,腫瘍細胞との相互作用について,Transwell migration assayにより腫瘍細胞の血管内皮細胞への遊走能を検討した.これらの中でGene Xについて,腫瘍血管内皮細胞および腫瘍細胞の遊走に重要である可能性が得られた.さらにIn vivo実験に先立ち,がん細胞及び血管内皮細胞に,GFPおよびLuciferase遺伝子をレンチウィルスベクターを用いて導入し準備を整えた.本研究では,がんの転移における腫瘍血管内皮細胞の役割について検討している.平成26年度に作成した,2種類のGFP遺伝子導入血管内皮細胞(腫瘍血管内皮細胞,正常血管内皮細胞)をマウスの尾静脈から注入した.2日後および14日後に肺を摘出し,蛍光実体顕微鏡下で観察したところ,正常血管内皮細胞を注入したマウスの肺ではほとんどGFPシグナルが見られなかった一方,腫瘍血管内皮細胞を注入したマウスの肺ではGFPシグナルが認められ,腫瘍血管内皮細胞が転移前土壌を形成する可能性が示唆された.腫瘍血管内皮細胞において発現が高く,遊走に関わる分子としてGene Xに着目している.今年度はこのGene Xをin vivoで阻害すべく,siRNAを選定し,ドラッグデリバリーシステムで担癌マウスに投与した.腫瘍組織を摘出後,RNAを抽出し,Gene Xの発現レベルをReal-time PCR法にて解析したところ,30%程度ノックダウンされていた.現在,抗腫瘍効果,転移抑制効果が得られるかどうか検討している.また,臨床病理検体を用いて,この分子の発現を血管内皮マーカーCD31と共に蛍光二重免疫染色で検討した.凍結切片が得られた腎がん,大腸がん,肝がんにおいて,腫瘍血管で分子Xの発現が認められた.現在さらにパラフィン切片を用いて連続切片で,口腔癌における腫瘍血管の分子Xの発現を検討し,臨床病理学的因子との関係について検討している.本研究では,がんの転移における腫瘍血管内皮細胞の役割について検討した.腫瘍血管内皮細胞において発現が高く,遊走に関わる分子としてGene Xに着目し,腫瘍血管内皮における機能ならびにがん細胞との相互作用について解析した.腫瘍血管内皮の運動能,管腔形成能に関与し,さらにがん細胞の遊走に関与することが明らかになった.臨床病理検体を用いた発現解析により,腎がん,大腸がん,肝がんなどの腫瘍血管においてもこの分子Xの発現が認められ,マウスのみならずヒトにおいても当てはまる可能性が示唆された.当初の計画通り,血管内皮細胞の分離培養,特性解析ならびに特異的に発現が亢進している遺伝子の抽出とノックダウン後の機能解析を進めることができた.マウスを用いたin vivo実験について,転移したがん細胞および注入した血管内皮細胞を検出するために,予めGFP-Luciferase遺伝子を導入したが,純度の高い細胞を得るのに時間を要したことから遅れが生じた.血管生物学準備した細胞を用いてin vivoで血管内皮細胞が腫瘍細胞に及ぼす影響を検討する.in vitroで見出された遺伝子について,siRNAもしくはshRNAで予めノックダウンしてマウスに注入し,in vivoにおける機能を評価する.さらに,臨床検体を用いて同定した分子の発現をがん部および非がん部の血管で比較し,臨床病理学的因子と予後との関連について検討する予定である.H26年度に行う予定だったマウスを用いた実験について,細胞の準備に時間を要したため細胞はすでに準備ができているため,4月より速やかに実験を進める予定である.