hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メタボローム解析による胃癌悪性度の予測

進行胃癌185例から腫瘍組織、非癌粘膜を採取し、CE-TOFMS法、LC-TOFMCS法にてメタボローム解析を実施した。腫瘍組織においてlactateの濃度が高く、好気的解糖(Warburg effect)が優位である事が示された。また、未分化型癌においてはATPやGTPが低値を示し、解糖系の代謝産物は分化型と非腫瘍組織の中間値をとり、分化型とは異なる傾向が認められた。進行胃癌188例に対して全エキソン解析並びに全遺伝子発現解析を行った。ACRG分類に従って分類するとMSI群21例、EMT群22例、TP53+群15例、TP53-群130例となり、EMT群、TP53+群で生存転帰が不良であった。これまで進行胃癌185例から全血、血清、尿、腫瘍組織、非癌部粘膜を採取しCE-TOFMS法、LC-TOFMS法にてメタボローム解析を実施した。予備的な解析の結果では、腫瘍組織では非癌粘膜に対してlactateの濃度が高く、胃癌においても好気的解糖(Warburg effect)が優位である事が示された。また、分化型癌と未分化型癌では解糖系、エネルギー状態、アミノ酸、還元指標など多くの代謝経路が異なる結果が得られた。今後更に解析症例数を増やして解析を進める事により、転移と関連のある特異的な代謝経路が同定される可能性が高いものと思われる。網羅的miRNA解析に関してはこれまでで上記検体を用いて測定を行っている。結果の解析は今後行う予定である。これまで進行胃癌185例から全血、血清、尿、腫瘍組織、非癌粘膜を採取し、CE-TOFMS法、LC-TOFMCS法にてメタボローム解析を実施した。測定は既に終了しているが、これまで解析された検体における結果では、腫瘍組織においてlactateの濃度が高く、好気的解糖(Warburg effect)が優位である事が示された。また、未分化型癌においてはATPやGTPが低値を示し、解糖系の代謝産物の多くは分化型と非腫瘍組織の中間値をとるなど、分化型とは異なる傾向が認められ、分化型癌と未分化型癌では代謝を標的とした治療法の開発に際して異なるアプローチが必要となる可能性が示唆された。また、同時に実施している網羅的遺伝子解析の検討では、188例に対して全エキソン解析並びに全遺伝子発現解析を行った。ACRG分類に従って分類すると進行胃癌185例から腫瘍組織、非癌粘膜を採取し、CE-TOFMS法、LC-TOFMCS法にてメタボローム解析を実施した。医師薬学検体の採取はほぼ予定通りであるが、メタボロームの測定、miRNAの測定、臨床病理学摘因子との関連の解析がやや遅れている。メタボローム解析に関しては、これまで採取した組織における解析を進める一方で、現在進行中のWESとの関連についても解析して予定である。同様にmiRNAに関しても測定を進めた上で、メタボローム解析やWESの結果との関連、臨床的な意義に関しても解析していく予定である。splicing variantに関する研究も並行して進めていき、健常者との比較、臨床的意義についても検討する予定である。WES研究に関しては更に症例を集積して化解析して予定である。当初予定したメタボローム解析、網羅的miRNA解析に加えてsplicing variant解析、whole-exome sequencingのテータも加えて解析する事が可能となるため、より詳細な検討が可能となるものと思われる。計画的な執行を心がけていたが、旅費の額が決定するのが年度末になってしまったため、無理に施行せずに繰り越す事とした。メタボローム解析、miRNA解析、splicing variant解析、WES解析に備品や試薬の購入が必要となるため、繰り越した研究費を物品費として使用する予定である。
免疫不全ウイルスに特異的な粘膜免疫の誘導と解析

粘膜面においてTh2系T細胞の産生するIL-5およびIL-6が分泌型IgA産生細胞を誘導することは知られている。このTh2型サイトカインを効率良く誘導できるかが、粘膜面において分泌型IgA産生B細胞を分化、増殖させる鍵になる。粘膜系とともに全身系の免疫能を賦活するほうが感染防御の意味からも重要である。そこで、本実験ではHIV感染モデルとしてサルを被験動物とし、HIV-2に類似したSIVあるいはそのタンパク抗原を全身系および粘膜系免疫応答を期待して泌尿生殖器関連リンパ節近傍に投与し、抗原特異的な免疫応答が誘導できるかBおよびT細胞レベルで検討した。1、ホルマリン処理した失活SIVあるいは、SIVgp120およびp27タンパクを免疫賦活剤(水酸化アルミニウム)とともに泌尿生殖器関連リンパ節近傍に免疫した結果、2回目および3回目のブ-スト後末梢血中に抗原特異的IgA、およびIgG価を抗原特異的Ig-ELISPOTおよびELISA法を用いて検出できた。特に、p27タンパクに対する抗体価は、SIVあるいはgp120に比べて相対的に高かった。2、末梢血のPBMCをSIVp27で4日間刺激し、B細胞およびT細胞の解析を行った。分画されたCD4^+T細胞をサイトカイン特異的ELISPOT法(Th1;IFN-γおよびTh2;IL-4)に供した。その結果、Th1およびTh2系のサイトカイン産生細胞が観察され、ブ-スト後はTh2型に移行する傾向が現れた。さらに、これらT細胞よりRNAを分離し、サーマルサイクラ-を用いたRT-PCR法により、各種サイトカイン特異的mRNAの発現を調べた。mRNAレベルにおいても、Th2型(IL-4、IL-5、IL-6)サイトカインが非免疫群に比べ、有意に高く発現していた。今回の結果をふまえて、さらに強力に抗原特異的IgAを各粘膜面において誘導するため、経口免疫の実験を現在計画している。
発生過程における概日リズム成立原理の解明

哺乳類の概日リズムの中枢は視床下部にある視交叉上核(SCN)であるが、我々はこれまでに、線維芽細胞などの培養細胞でも視交叉上核と同様の概日時計が備わっていることを示し、個々の細胞レベルでの概日時計制御系が果たす役割について検討を進めてきた。その結果、多能性幹細胞であるES細胞などを用い「概日時計は細胞分化と密接に関連する」という新たな事象を発見した。さらに最近、ES細胞の系で見出した分子機構が、マウス個体発生においても共通して機能することを突き止め、これまであまり知られていなかった哺乳類における概日時計成立過程の理解を推し進めた。哺乳類の概日時計は初期胚には振動が見られず、発生が進むにつれてリズムが出現してくる。このときに見られる「周期変化がほとんどなく振幅が次第に増大する」という現象は、哺乳類概日時計の発生過程で最大の特徴であり、本研究課題では、時計遺伝子の転写リズムおよび代謝リズムなども含めた概日時計システムの発生過程における成立メカニズムの解明を目的とする。特に、概日時計の成立前後でのDNAメチル化状態および遺伝子発現リズムの網羅的解析により、概日時計成立プロセスを司る鍵となる仕組みについて検討する。これにより、概日時計の出力低下(振幅低下)が背景にあるとされる自閉症や認知症に合併する睡眠リズム障害の病態理解につながる概日時計成立原理の体系的理解を目指す。本研究課題の目的を達成するため平成27年度においては、1)これまで我々が確立してきたES細胞のin vitro分化誘導系を駆使した遺伝学的アプローチによる概日時計形成評価法を用い、細胞機能リズム成立に関与する因子の探索を開始。2)また、マウス胚を発生段階ごとにRNA-seq法による網羅的転写解析を行い、in vivoでの機能リズムと連携した概日時計システムの成立機構の解析を開始。3)さらに、概日リズム障害を伴う疾患の病態メカニズム理解のため、自閉症の一種であるRett症候群のモデルマウスとしてMeCP2欠損マウスを作成し、概日リズム中枢である視交叉上核において時計遺伝子mPER2::Lucレポーターの発現リズムが減弱していることを突き止めた(Genes Cells, 2015)。このように、本研究の目的を達成するため、当初の計画の通り研究を進めることができている。本研究は概ね計画通りに進行している。そのように判断できる理由として、以下の点が挙げられる。上述の研究実績の概要にある通り、哺乳類における概日時計の成立メカニズムの解明に向け、マウスES細胞を用いた細胞レベルでの分子メカニズム解析、個体レベルでの概日時計成立の分子メカニズム解析、そしてES細胞での知見とマウス胚における知見の統合のための実験を順調に開始し、データの取得ができている。これまでの我々の研究の成果に立脚した研究計画であり、実験系も安定していることから、このような順調な研究の遂行が実現できていると考えられる。本研究課題の目的を達成するため平成28年度においては、1)これまで我々が確立してきたES細胞のin vitro分化誘導系を駆使した遺伝学的アプローチによる概日時計形成評価法を用い、細胞機能リズム成立に関与する因子の探索を開始。2)また、マウス胚を発生段階ごとにRNA-seq法による網羅的転写解析を行い、in vivoでの機能リズムと連携した概日時計システムの成立機構に着目し、概日リズムの個体発生過程における形成機序の解析を行った(投稿中)。3)さらに、すべての時計遺伝子に対し、時計遺伝子欠損ES細胞株をCRISPR/Cas9システムを用いて樹立し、様々な解析に活用できるリソースとして確立した(J.Biol. Rhythm, 2016)。上述の研究実績の概要にある通り、哺乳類における概日時計の成立メカニズムの解明に向け、マウスES細胞を用いた細胞レベルでの分子メカニズム解析、個体レベルでの概日時計成立の分子メカニズム解析、そしてES細胞での知見とマウス胚における知見の統合のための研究を順調に遂行し、現在その成果を論文投稿中である。

さらに最近、ES細胞の系で見出した分子機構が、マウス個体発生においても共通して機能することを突き止め、これまであまり知られていなかった哺乳類における概日時計成立過程の理解を推し進めた。哺乳類の概日時計は初期胚には振動が見られず、発生が進むにつれてリズムが出現してくる。このときに見られる「周期変化がほとんどなく振幅が次第に増大する」という現象は、哺乳類概日時計の発生過程で最大の特徴であり、本研究課題では、時計遺伝子の転写リズムおよび代謝リズムなども含めた概日時計システムの発生過程における成立メカニズムの解明を目的とする。特に、概日時計の成立前後でのDNAメチル化状態および遺伝子発現リズムの網羅的解析により、概日時計成立プロセスを司る鍵となる仕組みについて検討する。これにより、概日時計の出力低下(振幅低下)が背景にあるとされる自閉症や認知症に合併する睡眠リズム障害の病態理解につながる概日時計成立原理の体系的理解を目指す。本研究課題の目的を達成するため平成29年度においては、1)これまで我々が確立してきたES細胞のin vitro分化誘導系を駆使した遺伝学的アプローチによる概日時計形成評価法を用い、細胞機能リズム成立に関与する因子の探索。2)また、マウス胚を発生段階ごとにRNA-seq法による網羅的転写解析を行い、in vivoでの機能リズムと連携した概日時計システムの成立機構に着目し、概日リズムの個体発生過程における形成機序を解明した(PNAS, 2017)。3)さらに、すべての時計遺伝子に対し、時計遺伝子欠損ES細胞株をCRISPR/Cas9システムを用いて樹立し、様々な解析に活用できるリソースとして確立した(J.Biol. Rhythm, 2016)。このように、本研究の当初の計画以上の成果を上げることができた。今後は、マウスES細胞のin vitro分化誘導系、およびマウス胚を用いて概日時計の成立メカニズムの解明を目指す。現在、マウス胚の組織を用いて経時的にRNA-seqによる網羅的遺伝子発現解を行っている。この結果とこれまでに得られているES細胞を用いた概日時計成立機構に関連する遺伝子群を合わせて検討し、哺乳類における概日時計成立を担う分子メカニズムを解明する。この結果とこれまでに得られているES細胞を用いた概日時計成立機構に関連する遺伝子群を合わせて検討し、哺乳類における概日時計の発生と胎児期の概日リズムについて解析を進める。環境生理学、時間生物学、細胞分化29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
新しい造血肝細胞体外増幅法の実用化

造血幹細胞の試験管内増幅は、現在の造血幹細胞移植療法を補完する上でも、また将来の遺伝子治療や人工血液の開発の上でも、極めて応用性の高い技術である。この技術開発を行う上で肝要なことは、いかにして分化させることなく幹細胞を増幅するかという点である。Notchは細胞膜受容体型の糖蛋白質であり、細胞の分化を抑制するシグナルを伝達する。このため、造血幹細胞を未分化なまま体外で増幅する技術の開発につながるのではないかと期待されている。本研究では、Notchのシグナルを用いて造血幹細胞の体外増幅の可能性を検討した。当初アデノウイルスを用いていたが、最近レトロウイルスベクターの改良により、幹細胞活性を持つ細胞への遺伝子導入が容易に行うことができるようになった。本研究ではレトロウイルスベクターを用い、Notchシグナル分子であるHES-1をマウス骨髄造血幹細胞分画(Lin-Scal+c-Kit+CD34-)に導入した。これを放射線照射同系マウスに移植することにより、造血幹細胞が試験管内およびレシピエントマウス個体内で、コントールに比べより維持されるか否かを検討した。HES-1導入造血幹細胞は試験管内で2日間、および移植されたマウス個体で3ヶ月、コントロール細胞に比較してより維持され、全ての系統の造血細胞を再構築した。HES-1シグナルは、造血幹細胞の体外増幅に有用と考えられた。今後は、NotchリガンドによりHES1の発現誘導が得られること、および、Notchリガンドを用いてHES1導入と類似の効果が得られることの検証を行う計画である。造血幹細胞へシグナル伝達分子の遺伝子を導入・発現させて増幅を図る新しい方法の確立のため、本年度は導入するシグナル伝達物質の選択とそのシグナル伝達機構の主に血球分化抑制能からみた解析などを行った。1)導入するシグナル伝達物質の選択研究の目的に最適なシグナル伝達分子を選択するためのin vitroにおけるスクリーニング系として、1)ES細胞からの造血細胞の誘導、2)AGM領域由来の細胞からの造血細胞の誘導、の2系を確立した。これらを用いて様々なシグナル伝達分子を導入し、分化抑制能、増殖促進能などを比較した結果、ES細胞に活性化型Notch1を導入した場合、embryoid bodyから形成されるsecondary colonyは、再培養によりthird、fourth colonyを形成した。また、活性化型Notch1を発現するレトロウイルスを作成してAGM領域由来の細胞に導入すると混合コロニーが増加することが観察された。これらは活性化型Notch1の分化抑制シグナルが胎児造血でも成体造血でも有効であることを示している。2)Notchシグナルの造血分化抑制機構の解析Notchシグナルの造血系に対する分化抑制機構を転写因子の面から解析した。myeloid系、erythroid系転写因子について、正常細胞と活性化型Notch1発現細胞における分化刺激前後での遺伝子発現を比較した。その結果、GATA-2の発現が維持されていることから、Notch1による未熟性の維持が、GATA-2を介している可能性が示唆された。さらに、活性化型Notch1を発現した細胞にDominant negative GATAを発現させることにより、活性化型Notch1の分化抑制効果は消失した。以上より、Notchシグナルによる血液細胞の未熟性の維持には、GATA-2の発現の維持が必要であると考えられた。
一次元(高スピン)ポリラジカルの磁気半導体特性

近年、分子磁性の研究は、転移温度の上昇・次元性の拡張にとどまらず、光誘起スピンクロスオーバーや強磁性半導体など磁気-光-導電性の複合的発現へと新しい展開を見せている。本研究では、共役高分子に高密度に非極在型ラジカルが置換した高ドープ型ポリマーとして、有機高スピンポリラジカルを捉え、その電荷輸送特性を明らかにすることを目的としている。ラジカル置換ポリ(フェニレンビニレン)(PPV)、ラジカルが置換していないPPV、磁気的相互作用の無いラジカル置換ポリスチレンの3種のポリマーを合成し、ESR・近赤外吸収により電子状態を、SQUID-電気伝導度測定により磁気・半導体特性を明らかにする。今年度の到達度・成果は以下である。(1)低分子ラジカルの酸化還元特性、分散膜の電荷輸送特性:トリス(4-ブロモフェニル)アミニウムヘキサクロロアンチモネート、Yangバイラジカル、ジアニシルニトロキシドラジカルを低分子モデルラジカルとして合成し、それらラジカルを高濃度に分散したポリカーボネート薄膜の電流-電圧特性、過渡光電流測定により、不活性マトリックス中でのラジカル自身の電荷輸送能を定量した。ジアニシルニトロキシドラジカルにおいて最も高い輸送特性が得られ、有機ラジカル自身の酸化還元による電荷輸送の可能性を示した。(2)ポリラジカルの合成:ポリ(2-アリールアミニウムラジカル置換-5-アルコキシ-1,4-フェニレンビニレン)、ポリ(4-アリールアミニウムラジカル置換スチレン)を新しく合成しその構造・電子状態を明らかにした。一方、局在型ラジカルであるニトロキシドラジカルを置換したポリスチレンを新しく合成した。以上、低分子ラジカルを用い予備的知見を得た一方、申請課題のキー化合物となるポリラジカルを新しく合成した。
ニューラルネットワークモデルを用いた多年生草本観賞植物の群落光合成特性の解析

ユリ、シクラメン、リンドウについて温度、光、二酸化炭素濃度等と個体レベル光合成との関係を解析した。いずれの植物も温度に対しては2030°Cの範囲で光合成の最適温度を示した。また、ユリにおいては、二酸化炭素濃度を1000ppm以上とすると、光合成速度が23倍となった。供試した3種類の植物について、ニューラルネットワークによって、温度、光、二酸化炭素濃度から光合成速度を良好に予測するモデルを作成することができた。本年は、光合成測定装置の製作と、ユリ光合成の基礎的データの収集を行った。無色透明アクリル製の開放型同化箱(長辺120cm、短辺50cm、高さ90cm)を温度4°Cの冷蔵庫内に設置した。同化箱内の温度はセラミックヒータと撹拌扇を用いて調節した。光は上方および側方に設置した96Wツインチューブ蛍光管6本により供給した。植物を入れた同化箱に外気(二酸化炭素濃度380-400ppm)を導入して、同化箱入口と出口の二酸化炭素濃度差、導入空気の流量から植物の光合成ならびに呼吸量を算出した。(1)オリエンタル系`シベリア'では、植物体温1020°Cで個体光合成速度が高く、それを超えると、光合成速度は徐々に低下し、30°Cにおける光合成速度は15°Cの60%程度となった(図1)。一方、個体暗呼吸速度は温度の上昇に従って増加し、Q_<10>=1.4程度と算出された。(2)オリエンタル系`ギロンデ'では、10°C以上で温度上昇に対して急激に個体光合成速度が低下した(図1)。30°Cにおける光合成速度は15°Cの約40%と算出された。個体暗呼吸のQ_<10>は約1.3であった。(3)`シベリア'、`ギロンデ'ともに地下部呼吸速度は地温の上昇に伴って増加し、Q_<10>は前者が1.9、後者が1.3程度と算出された(図2)。地上部植物体温と地温がともに20°Cとなった場合、両品種とも地下部呼吸速度は花序以外の個体暗呼吸の約60%を占めることが示された。(5)光量の光合成補償点は`シベリア'で光合成有効放射束(PPF)が90μmol・m^<-1>・sec^<-1>、`ギロンデ'で60μmol・m^<-1>・sec^<-1>近辺と算出された。一方、飽和点はPPF300μmol・m^<-1>・sec^<-1>以上と推察された。(6)温度に対する光合成速度の反応の差異は、育成に用いられた原種の特性が反映しているものと推察された。温度・光量を調節可能な無色透明アクリル製の開放型同化箱に1/5000aワグネルポットに植えたユリ、シクラメン、リンドウ植物を入れ、同化箱入口と出口の二酸化炭素濃度差、導入空気の流量から植物の個体光合成ならびに呼吸量を算出した。(1)「シベリア」において、発芽時における光合成速度はきわめて低く、発蕾時に著しく高くなった。その後、開花時には光合成速度がさらに増加した。光補償点のPPFは発芽時にきわめて高く、発蕾時に低くなったが、開花時にはやや高くなった。(2)同じく「シベリア」において、3つの生育段階ともに光合成の最大値は20°Cで示された。発芽時においては、30°C以上で光合成速度が負の値となった。開花時の光合成速度は、発蕾時と比較して最大値は大きかったが、温度の上昇に伴う光合成速度の低下の割合が大きく、30°C近辺ではほぼ同等となった。これは、花器の呼吸が大きく関与しているためと考えられた。(3)種類別に光合成特性を評価したところ、一部を除いて個体光合成速度の光補償点ならびに最大光合成の80%となる光量は発蕾時より開花時で低くなる傾向がみられた。個体光合成速度が最大となる温度は1823°Cとなるものが多かった。(4)シクラメン、リンドウともににおける光合成の極大は20°C周辺であった。(5)得られた環境データと光合成に関するデータをニューラルネットワークモデル作成のソフトウェアであるNEUROSIMに入力し、モデル作成を試みた。同一品種、同一生育段階におけるモデルは比較的容易に作成できた。しかし、品種間、生育段階間をまたがるモデルは収束が困難であり、パラメータの取捨、中間層の数、学習定数についての検討等がさらに必要である。温度・光量を調節可能な無色透明アクリル製の開放型同化箱に1/5000aワグネルポットに植えたユリ「シベリア」植物を入れ、同化箱入口と出口の二酸化炭素濃度差、導入空気の流量から植物の個体光合成ならびに呼吸量を算出した。1発芽時における光合成速度はきわめて低く、発蕾時に著しく高くなった。その後、開花時には光合成速度がさらに増加する場合(秋冬期)とやや減少する(夏期)場合がみられた。

2光合成の最大値は夏期において、秋冬期と比較して、高い温度域で示された。このことには、生育時の環境前歴が関与している可能性がある。3二酸化炭素濃度と光合成速度との関係をみた。二酸化炭素濃度を1000ppm以上とした場合、光合成速度はなりゆき(約400ppm)の23倍の値となった。4湿度と光合成速度との関係をみた。湿度が上昇するにしたがって、光合成速度は増加した。5栽培温度(昼温/夜温:28/23°C、24/19°C、20°C/15°Cに設定)と開花時における植物体各部位の乾物重との関係をみた。栽培温度が高いほど、開花は早まる一方、開花における全体乾物重および部位別の乾物重は小さくなり、また相対生長率も小さかった。このことは、少なくとも部分的には光合成特性が関与しているものと考えられる。6温度、光量、二酸化炭素濃度と光合成に関するデータをニューラルネットワークモデル作成のソフトウェアであるNEUROSIMに入力し、モデル作成を試みたところ、データは収束し、学習データと同時に採取した確認データの予測は良好であった。また、学習データと別個に採取した確認データの場合、実測値と予測値との若干のずれが生じたが、パラメータを追加したネットワークを作成することにより、より良好に予測できるものと考えられた。
大動脈ステント留置後のエンドリークに対する新たな診断法とテーラーメード治療の開発

今年度も引き続き、症例の蓄積を継続中である。大動脈ステント留置後のtypeIIエンドリークの疑われる患者に対して、ドップラーや超音波造影剤(ソナゾイド)を用いた超音波検査や、4D CT angiographyによる評価を行っている。これまでに15例程度の症例が蓄積された。全ての症例で、経皮的直接穿刺や経血管的アプローチによる塞栓術を施行し、治療後も、超音波造影剤を用いた評価を行っている。2018年5月に、第47回日本IVR学会に出席し、経腹的アプローチでエンドリークを穿刺するという、難易度が高くこれまでに報告の少ない方法で治療した症例を8-9例まとめて、その有用性と安全性について発表した。超音波造影剤による評価に関しては、斬新な方法であるとの評価を得た。治療法の選択については、有効性や安全性に関して一定した見解が得られていなく、今後更なる検討が必要であるものと思われた。2018年12月に、第40回九州IVR研究会、2019年2月に第25回欧州放射線学会に出席し、最近の知見の収集と討論を行った。現在論文を作成中であり、近日中に採択予定である。次年度では、新しく導入されたdual energy CTを利用して、低量低濃度造影剤使用下でのendoleak検出、血行動態の解析に着手予定である症例数が若干当初より少ない以外は、順調である引き続き症例数の蓄積を行う。併せて、データ解析(エンドリークや責任血管の同定の評価を行い、治療効果との関連性を検証する)を開始する予定初年度に予定されていた、症例の蓄積を継続中である。これまでに10例程度の症例が蓄積された。2017年9月に、第53回日本医学放射線学会秋季臨床大会に出席し、最近の知見の収集と討論を行った。2017年12月では、第40回九州IVR研究会にて演題発表(症例報告)を行った。経腹的アプローチでエンドリークを穿刺するという、難易度が高くこれまでに報告の少ない方法で治療した症例であり、治療法について高い評価を得ることができ、また治療前のエンドリークの血行動態の評価としての造影剤を用いて超音波検査や、4D CT angiographyについても、有用なモダリテイであるとの見解を頂いた。この発表については、現在論文作成中であり、近日中に投稿予定である。また、2018年5月開催予定の第47回日本IVR学会総会および2018年11月開催予定の北米放射線学会にも、演題発表の応募登録を行った。症例数が若干当初より少ない以外は、順調である今年度も引き続き、症例の蓄積を継続中である。併せて、データ解析(エンドリークや責任血管の同定の評価を行い、治療効果との関連性を検証する)を開始する予定引き続き症例数の蓄積を行う。併せて、データ解析(エンドリークや責任血管の同定の評価を行い、治療効果との関連性を検証する)を開始する予定予定であった国際学会出席が、業務の都合上取りやめになり、旅費の支出が予定より少なくなった。物品の納入が年度内に間に合わなかった。人件費・謝金が当初の見込みよりかからなかった。翌年度は、これらの費用に加えて、最新の知見を取り入れるための旅費にも使用する予定。
価数揺動準結晶の開拓

我々は、価数揺動準結晶という新奇な系の創出・探索を行ってきた。これまで、希土類元素のYbを含む準結晶合金において、2価と3価との中間価数状態のYbが準周期配列するという系を実現し、非フェルミ液体的振舞いなど特異な現象を見出してきた。本研究では、新たにEu系の価数揺動準結晶および近似結晶(準結晶と局所構造は同一だが、周期構造を持つ物質)の創出・探索を、更なるYb系の新規価数揺動系の創出・探索とともに行った。研究期間前半では、価数揺動状態のEu系準結晶・近似結晶の探索を行った。YbをEuに置換する方法、および、高圧力によって価数揺動状態を形成する方法を試みたが、期待通りの結果は得られなかった。そこで、期間後半では、Eu系の価数計測のために整備した技術により、微量試料からでもX線吸収分光測定による価数評価が可能となった点を活用して、Yb系の新規価数準結晶の探索を目標とした。我々はAu-Sn-Yb準結晶に着目し、Ybの価数評価したところ、2.18価と価数揺動状態であることを明らかにした。Au-Al-Yb準結晶に続く2例目の常圧で価数揺動状態の準結晶の発見である。加えて、Au-Al-Yb準結晶が量子臨界点直上に位置するのに対して、Au-Sn-Yb準結晶は量子臨界点から離れたフェルミ液体的な領域に位置することが示唆された。Au-Sn-Yb準結晶は微量にしか生成されないものであるが、本研究の技術開発で高精度の価数評価が可能となり上記発見に至った。、受理された。本研究では、Yb系に比べて価数転移などの不連続的な現象がより期待できるEu系価数揺動準結晶および近似結晶(準結晶と局所構造は同一だが、周期構造を持つ物質)の創出・探索へと新たな展開を開始した。初年度の本年度はAg-In-Eu近似結晶について、高圧力利用による価数揺動系創出を行った。Eu系合金においてEuは通常2価状態をとるが、加圧によりイオン半径のより小さい3価に向かって価数をシフトさせることができる。11万気圧まで加圧した結果、Eu価数は常圧の2価から2.1価へと変化し、Eu系準結晶・近似結晶として初めてとなる価数揺動系を実現させることができた。一方で、Eu系ではYb系よりも大きな圧力効果が期待されたが、圧力に対する価数変化率はCd-Yb準結晶とほぼ同等であり、予想よりも小さいものに留まった。高圧下のEu価数評価は、大型放射光施設SPring-8において、Eu L3吸収端近傍のX線吸収分光測定により行った。これに先立って、Yb系対応であった測定環境をEu系でも可能とするように装置整備を行った。Eu系測定ではX線の吸収の影響が顕著となるため、加圧に用いるダイヤモンドアンビルセルには小型化したアンビルを使用し、アンビルでの吸収を抑えることにより十分な強度のスペクトルを得られるようにした。また、通常用いられる単結晶のアンビルでは、Eu L3吸収端近傍でブラッグ反射が起きやすく、精確な吸収データが得られない。ナノ多結晶ダイヤモンドを用いることにより、単結晶ブラッグ反射を回避し、高精度データを得られるようにした。ダイヤモンドアンビルセルの整備など、高圧下のEu L3吸収端近傍のX線吸収分光測定に関わる装置整備を着実に行った。高圧下におけるEu価数評価を実施可能とし、常圧と遜色のないスペクトルを得られるようにした。整備した技術を実際にEu系近似結晶に適用し、Eu系準結晶・近似結晶では初となる価数揺動系の創出に成功した。圧力に対する価数の変化は期待よりも小さなものであったため、高圧下の低温実験にまでは至らなかったが、予定通りに価数の圧力依存性の決定はできYb系との比較を行うことができた。成果発表は、招待講演2件(国際会議1件、国内学会1件)を行うなど着実に実施した。価数の圧力効果が小さかったことや単相試料の合成に難航するなど予想通りではない部分があり、全くの予定通りには進まなかったが、基本的な目標は遂行できたため、総合的には順調に進展していると判断される。本研究では、新たにEu系の価数揺動準結晶および近似結晶(準結晶と局所構造は同一だが、周期構造を持つ物質)の創出・探索を、更なるYb系の新規価数揺動系の創出・探索とともに行っている。

2年目となる本年度は、初年度のAg-In-Eu近似結晶の結果、つまり、高圧下で価数揺動系を実現したものの価数の圧力効果が小さく11万気圧まで加圧した結果、Eu価数は常圧の2価から2.1価までの変化に留まったことを受けて、より大きな圧力効果が期待される常圧でも価数揺動状態のEu系準結晶・近似結晶の探索を行った。そのため、価数揺動Yb系であるAu-Sn-Yb近似結晶をEu置換したAu-Sn-Eu近似結晶について調べた。しかしながら、価数測定の結果はYb系とは異なっており、常圧でのEu価数は2価と価数揺動系を形成していないことが判明した。次に加圧して価数揺動系へ変化させることを試みたが、11万気圧まで加圧した結果は、Ag-In-Eu近似結晶とほぼ同様にEu価数は常圧の2価から2.1価までの変化に留まった。一方、Yb系の更なる新規価数揺動系の創出・探索においては、Au-Sn-Yb準結晶について、常圧で中間価数状態が実現していることが明らかにした。Yb価数は2.18価であり、Au-Al-Yb準結晶に続いて2例目の常圧でも中間価数状態をとる準結晶となった。また、Au-Al-Yb近似結晶についてAuとAlを置換することにより、Yb価数を置換前の2.8価から置換上限における2.5価まで幅広い価数領域において制御することに成功した。Eu系の価数揺動準結晶・近似結晶の探索については、初年度の結果を受けて、予定通りにAu-Sn-Eu近似結晶についての研究を進めた。高圧下の価数測定においては、初年度に行った高圧下のEu L3吸収端近傍のX線吸収分光測定に関わる装置整備を利用して、高圧下における高精度なEu価数評価を予定通り実施した。Au-Sn-Eu近似結晶においてYb系のように価数揺動系を形成しないことや、圧力に対する価数の変化は期待よりも小さなものに留まるなど予想外の結果となったが、Yb系との違いを認識することが出来た。一方、Yb系の価数揺動準結晶・近似結晶の探索については、Au-Sn-Yb準結晶における2例目となる常圧でも中間価数状態をとる準結晶の発見やAu-Al-Yb近似結晶におけるAuとAlを置換による価数制御といった予想以上の発見が相次いだ。また、初年度に行った技術整備はYb系の常圧での価数測定にも利用できた。Au-Sn-Yb準結晶の生成量は1mgに及ばず、試料を粉末化する通常の手法による価数測定は困難であった。そこで、100ミクロン径程度の析出粒の一粒を、初年度に整備した高圧発生装置であるダイアモンドアンビルセルを利用して、均一厚みの箔状に加工して高精度に測定を行なうことに成功した。Eu系の進捗が予想通りではない部分がある反面、Yb系では予想を上回る成果が出ており、総合的には順調に進展していると判断される。我々は、価数揺動準結晶という新奇な系の創出・探索を行ってきた。これまで、希土類元素のYbを含む準結晶合金において、2価と3価との中間価数状態のYbが準周期配列するという系を実現し、非フェルミ液体的振舞いなど特異な現象を見出してきた。本研究では、新たにEu系の価数揺動準結晶および近似結晶(準結晶と局所構造は同一だが、周期構造を持つ物質)の創出・探索を、更なるYb系の新規価数揺動系の創出・探索とともに行っている。初年度および次年度と価数揺動状態のEu系準結晶・近似結晶の探索を行った。Yb系で価数揺動状態となる系についてYbをEuに置換する方法を試みたが、期待通りに価数揺動系を形成することはできなかった。また、Yb系準結晶・近似結晶で行ったように高圧力によって価数揺動状態を形成する方法をEu系にも適用したが、ここでも期待通りの圧力効果は得られなかった。一方で、Eu系の価数計測のために整備した技術により、微量試料からでもX線吸収分光測定による価数評価が可能となり、その結果、Au-Sn-Yb準結晶が価数揺動状態であることを新たに発見した。3年目の本年度は、新たに発見したYb系価数揺動状態準結晶など、Yb系の理解にターゲットを絞りなおすこととした。
ハーマン・メルヴィルの日本における受容

平成24年度には特別研究員・ジョシュア・ペティートさんが資料の収集やその分析に当たりながら研究論文を書き、投稿をしてきた。現在のところイギリス日本文学会の学会誌『Japan Forum』と『Poetica』という欧文学術誌に掲載しており、また日本メルヴィル学会の学会誌『Sky-Hawk』に投稿論文を掲載することが決定している。以前に中間研究報告書に申し上げたように諸論文がいずれも良質なもので、トランスナショナル・スタディーズに大きく貢献するではないかと考えている。『Japan Forum』の方に投稿した論文は青木繁という明治時代の画家に関するもので、海を舞台に神話の絵を描き続けた青木が、近代思想が掲げる目的論的歴史観への抵抗として海という永遠なる空間に目を向けたと論じている。この青木に関する研究によって、日本において海という空間が近代主義に反発する浪漫主義思想と深くかかわっていることが明らかにされた。また『Sky-Hawk』に掲載が決定している論文はハーマン・メルヴィルの大海原を背景に繰り広げられる『モービー・ディック』の初めての和訳に焦点を当てる。浪漫主義思想を唱えたメルヴィルの『モービー・ディック』が、阿部知二という合理主義・主知主義を提唱し続けた訳者にとって危険なものだったと論じ、メルヴィルと阿部との思想衝突が阿部の翻訳によく反映されていることを示す。『Poetica』の掲載論文は本研究とテーマが異なり、1930年代の日本文学運動行動主義とファシズムの関係を巡るものだが、1930年代に活動し始めた阿部知二の『モービー・ディック』訳の背景を理解する上では重要な要素であると考えられる。23年度には特別研究員・ジョシュア・ペティートくんが二つの成果を挙げており、一つはJournal of Japanese Studiesという米国の雑誌に論文の原稿を投稿しており、二つ目は今年9月にイギリスに開かれるBritish Association for Japanese Studies(BJAS)の大会に発表要旨原稿を提出したこと。論文の方は青木繁という明治時代の画家に関するもので、海を舞台に神話の絵を描き続けた青木が、近代思想が掲げる目的論的歴史観への抵抗として海という永遠なる空間に目を向けたと論じている。BJAS大会に提出された発表も反近代主義思想である浪漫主義と関連して、ハーマン・メルヴィルの大海原を背景に繰り広げられる『モービー・ディック』の初めての和訳に焦点を当てる。現在、論文も発表も審査中で結果待ちの状態である。現時点ではおおむね予定通り進んでいるので順調に進展しているとする。BJAS大会に提出した発表原稿を次年度に論文にし、出版したいと考えている。それに向けて更なる研究を行う必要があると見られるが、8月までに完成したいと考えている。現在、三島由紀夫の前期作品に表れる海と南進論との関連を調べ始めたが、この研究を引き続き行い、次年度中に論文の原稿を完成したいと考えている。
化学修飾一原子酸素添加酵素による有用化合物の不斉合成

一原子酸素添加酵素は、一般に酵素が持つ特異性(基質特異性、反応特性、立体特異性)に加え、高い化学結合活性化能を持つ。本研究課題では、一原子酸素添加酵素のひとつであるドーパ-ミンβ-ヒドロキシラーゼ(DBH)を取り上げ、DBHによる有用化合物の不斉合成について検討した。本酵素は生体内ではドーパミンのベンジル位を酸化し酸化し不斉に水酸基を導入しノルエピネフィリンを合成する酵素である。この触媒反応における化学的に反応性の乏しいC-H結合を活性化する触媒能は有機合成の観点からも注目される。1.DBHの化学修飾DBHは不安定な酵素であり、そのままでは合成反応への応用は困難である。この点を解決するため、本酵素をポリエチレングリコール誘導体で化学修飾した。化学修飾DBHは非常に安定で長期の保存が可能となった。さらに、化学修飾DBHはベンゼン、クロロフォルムなど有機溶媒に可溶となり有機溶媒中での使用も可能となった。2.化学修飾DBHの有機溶媒中での特異性化学修飾DBHを用いて種々の基質の不斉酸化を行った。本酵素は天然基質であるdopamine類似体の他に長鎖アルキル基を有するPhenyalkylamineやphenylalkylalcohol、複素環式化合物などのベンジル位を酸化し対応するアルコールまたアルデヒド誘導体を生成した。その中には、医薬品であるドーパミン拮抗剤の前駆体なり得るtrans-2-amino-1-indanolのaminoindoleからの合成を含むものであった。この広い基質許容性は、本システムの有機合成への利用の有用性を示すものである。また、調べた限りでは、その生成物はR体のみであった。
スズキ亜目ヒゲダイ属魚類の分類学的研究およびその帰属に関する研究

本属は、分類学的混乱があったが、再検討を行うと未記載種が3種も認められた。それは、アンダマンヒゲダイ(仮称)Hapalogenys merguiensis Iwatsuki, Satapoomin, and Amaoka, 2000,ヒゲダイHapalogenys sennin Iwatsuki and Nakabo, in press,およびオーストラリアヒゲダイ(仮称)Hapalogenys australis (to be accepted)である。更に3種の再記載を行った。ヒゲソリダイHapalogenysnigripinnis (Schlegel in Temminck and Schlegel, 1843),セトダイHapalogenys analis Richardson, 1844,およびシマセトダイHapalogenys kishinouyei Smithand Pope, 1906である。なお、シマセトダイに似て、フィリピンルソン島西方海域で採集された、腹鰭軟条が糸状となる特徴を持つ4尾の標本は、亜種以上種以下と考えられ、標本数が十分得られなかったので今後の課題とした。従って、本属魚類は、インド-西部太平洋に合計6種が認められ、それらはお互いに概ね分布域が重なっていなかった。これら同じ南・北半球の温帯域にかけて若干棲み分けて分布・生息しているように思われた。なお。アンダマンヒゲダイに関しては、おそらく北部のベンガル湾北部にも分布していると思われ、今後注意が必要である。本属の帰属に関しては、従来イサキ科に含められていたが、多くの異なる特徴を持ち、どの科に属するか不明(incertae sedis)であったが、結論は得られなかったものの、別科Hapalogeniidaeに格上げすべきであると解剖学的検討から考慮された。類縁種との検討が十分ではないので、学問的にはまだ不十分である。しかし従来知られていなかったが、マツダイ科(1属1種)マツダイLobotes surinamensisの幼魚時期にのみ下顎に極めてよく似る小孔があることが判明した。従って、イサキ科を含めて、本属魚類は類縁のある科の原始的な形質を有すると考えられ、遺存的な科である可能性が大きいと考えられた。今後の課題としたい。なお。今後の課題としたい。有効種とされてきた4種以外の類似種の分布範囲と考えられる海域から標本の採集に全力を注いだ。特に手薄であった海域であるオーストラリア北部、中国南部および台湾の標本に全力を注いだ。その結果、当初考えていたように、ヒゲダイ種群、ヒゲソリダイ種群、シマセトダイ種群、セトダイ種群およびアンダマンヒゲダイ種群の合計5つの類似種群に明確に区別出来ることが判明した。一方、模式標本の追跡調査を行ったところ、Hapalogenys guntheri Matsubara,1933の模式標本は東京水産大学に所蔵されていることになっており、東水大では何度かの移転過程で紛失したことになっていた。しかし、松原喜代松博士が異動した京都大学農学部附属水産実験所の一般の標本所蔵のところで、原記載のサイズ、原記載に描かれた全体の標本の特徴、計数形質等から判断して、疑いなく松原(1933)の模式標本であることが判明した。本種は、模式標本が紛失したとされていたため分類学的位置と種の有効性は不明とされてきたが、詳しい調査の結果、現在ヒゲソリダイとされている種であることが判明した。

ヒゲソリダイの学名は、現在Hapaologenys nitensとされているが、公称種の模式標本の精査の過程でこれも再検討の余地があることが判明した。同時に本属の帰属を明らかにするため、申請者が本属に類縁の可能性が極めて高いと考えている近縁魚種の解剖を多数行った。その結果、Lobotes属幼魚は下顎小孔が10孔あることが判明し、ヒゲダイ属魚類と極めて近縁であることが示唆された。上述の成果は、現在論文執筆中で、ようやく本分類群の全体像が把握出来、突破口を見いだしたことになり、次年度から執筆と出版の方に全力を注げることとなった。昨年、ヒゲダイ属の公称種の各タイプをすべて調査が済んだ。有効種とされてきた4種以外の類似種の分布範囲と考えられる海域から標本の採集に全力を注いだ。特に手薄であった海域であるオーストラリア北部、中国南部および台湾の標本に全力を注いだが、中国の標本は借用および採集が困難で1個体も得ることが出来なかった。しかし、当初考えていたように、ヒゲダイ種群、ヒゲソリダイ種群、シマセトダイ種群、セトダイ種群およびアンダマンヒゲダイ種群の合計5つの類似種群に明確に区別出来、またそれらの各類似種群内の幾つかのタイプが別種になるかどうかの詳しい検討を行い、シマセトダイ種群、セトダイ種群およびアンダマンヒゲダイ種群は、多くの標本から形態的な違いは種内変異であることが、ようやく判明した。しかし、ヒゲダイ種群とヒゲソリダイ種群は、15年前ではありふれた種類であったと漁業者から聞いているが、近年の資源の急激な枯渇しているようで、特にこの2年の調査で、ヒゲダイ種群は、わずか1個体のみしか採集出来なかった。両類似種群の資源の枯渇の理由は不明である。その結果、Lobotes属幼魚は下顎小孔が10孔あることが判明し、ヒゲダイ属魚類と極めて近縁であることが示唆されたが、他の種類でも下顎小孔を持つ魚類を探す必要性が出てきた。しかし突破口を見いだしたことになり、執筆と出版の方に全力を注ぐ。ヒゲダイ属の公称種の各タイプをすべて調査が済んだ。特に手薄であった海域であるオーストラリア北部、中国南部および台湾の標本に全力を注ぎ、また中国の標本は借用および採集が困難であったが複数個体を得ることが出来た。その結果、当初考えていたように、ヒゲダイ種群、ヒゲソリダイ種群、シマセトダイ種群、セトダイ種群およびアンダマンヒゲダイ種群の合計5つの種群に明確に区別出来た。またそれらの各類似種群内の幾つかのタイプが別種になるかどうかの詳しい検討を行い、ヒゲダイ種群とシマセトダイ種群にみられたそれぞれ二つの異なるタイプは、前者では広い分布範囲から同種内の個体変異であることが判明した。
多様な細胞機能を持つ膜結合型ATPase、FtsH蛋白の研究

FtsHプロテアーゼの機能ドメイン解明:FtsH蛋白の各ドメインの機能を解析するため、欠失変異や部位特異的変異を導入し、これらの変異FtsHのプロテアーゼ活性をin vivoで調べた。その結果、AAAモジュール内のWalkerモチーフとSRH領域、及びZn結合モチーフはプロテアーゼ活性に重要であることが判明した。膜結合ドメインを欠いたFtsHは活性は落ちるが、過剰に産生すると有意にプロテアーゼ活性を示した。また、これらの変異FtsH蛋白を温度感受性ftsH1変異株で発現したところ、プロテアーゼ触媒部位のグルタミン酸残基をグルタミンに置換した変異が温度感受性を相補し、プロテアーゼ活性も示すことが分かった。この変異蛋白は単独ではプロテアーゼ活性を示さないことから、FtsH1蛋白との複合体として活性を持つことが強く示唆された。fisH変異株での熱ショック応答を解析し、変異株で蓄積したσ^<32>の大部分は不活性状態にあり、その不活性化に分子シャペロンDnaKが関与するという結果を得た。FtsHプロテアーゼによる基質認識:σ^<32>のC領域に相当する合成ペプチドを基質として、in vitroの系でFtsHによる分解を調べたところ、このペプチドは複数箇所切断されることが分かった(Bukauとの共同研究)。λCIIIの活性領域に相当する24アミノ酸残基のペプチドはin vitroでFtsHのプロテアーゼ活性を強く阻害した。ftsHと膜形成:ftsH変異の致死性を抑制する変異sfhCはリン脂質の合成経路の酵素FabZの活性を上昇させる変異であること、ftsH変異株ではリポ多糖の合成経路の酵素EnvAのレベルが上昇することを明らかにした。リン脂質とリポ多糖は共通の前駆物質から合成される主要な膜構成成分である。ftsHこれらの合成を制御する因子として働く。
蛍光イメージングを駆使した肝臓外科手術支援の基礎技術開発研究

当該年度も引き続き、研究項目(1)インドシアニングリーン(ICG)蛍光法と先進的検出ツールを駆使した肝臓悪性腫瘍の高感度検出技術の確立、研究項目(2)肝臓悪性腫瘍の高感度検出に有用な蛍光プローブの探索を進めると共に研究項目(3)特異的蛍光発光の誘導機構の解明とその治療への応用に関する研究を展開した。研究項目(1)に関しては、我々のグループが確立したAlbumin-Indocyanine Green Evaluation (ALICE) gradeが、肝切除後の大量腹水や肝不全の発生の予測に有用であることを示した。研究項目(2)に関しては、これまでに開発されたgamma-glutamyl-transpeptidase(GGT)蛍光プローブが微小な肝細胞癌の検出に有効であることを見出し、臨床での症例数を重ねた更なる解析を進行させている。研究項目(3)に関しては、ICGの代謝に寄与するトランスポータータンパク質の一種であるOATP1B3タンパク質をノックダウンさせると、肝癌細胞におけるICGの蓄積が減弱することを見出した。従って、OATP1B3が肝癌細胞におけるICGの特異的滞留性を誘導する機構に関与することが示唆された。ICGの代謝に寄与するタンパク質は他にも存在するため、それらがICGの滞留性に関与するか否かを明らかにするため遺伝子工学的手法を用いた解析を進めている。本研究計画で実施予定の研究項目すべてに関して遂行しており、臨床医学及び基礎医学的な内容において総合的に成果を挙げることができている。それらの成果に基づく論文発表や学会発表も継続的に達成しており、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。引き続き、本研究で計画されている研究項目(1)ICG蛍光法と先進的検出ツールを駆使した肝臓悪性腫瘍の高感度検出技術の確立、研究項目(2)肝臓悪性腫瘍の高感度検出に有用な蛍光プローブの探索、研究項目(3)特異的蛍光発光の誘導機構の解明とその治療への応用を進行させていく。これまでに確立した技術の臨床的な知見の獲得と共に、先進的な基礎医学的手法による新たな蛍光ツールの開発も積極的に進めていく。当該年度においては、研究項目(1)ICG蛍光法と先進的検出ツールを駆使した肝臓悪性腫瘍の高感度検出技術の確立、及び研究項目(2)肝臓悪性腫瘍の高感度検出に有用な蛍光プローブの探索に関する研究を遂行した。前者に関しては、肝移植患者におけるHCCの検出効率の比較をICGを用いた蛍光イメージングとmultidetector row computed tomography(MDCT)との間で検討し、両者間においてHCCの検出に関する感度に大きな違いは見られなかったことを見出した。また、種々のICG投与技術による肝臓の門脈領域の検出の有用性と高チルノ比較に関する検討を実施し、いずれの方法についても術中などの状況におけるリアルタイムな門脈領域の鮮明な検出に有効であり、解剖学的な外科切除術において有用性を発揮することを示唆した。一方、後者の研究項目(2)に関しては、gamma-Glutamyltranspeptidase (GGT)が肝癌中で高発現していることに基づき、その酵素反応を利用して蛍光発光するプローブであるgamma-glutamyl hydroxymethyl rhodamine green (gGlu-HMRG)が術中の肝癌の検出に有効であるかを検討した。その結果、gGlu-HMRGの蛍光発光は、肝細胞癌、肝内胆管癌、大腸癌肝転移の検出について高い特異性を示した。さらに、その蛍光強度の強さは肝細胞癌の門脈浸潤の発生や大腸癌肝転移の早期再発との関連性を示した。以上の結果から、gGlu-HMRGは術中蛍光ナビゲーションツールや術後再発に関する評価ツールとして有用であると示唆された。当該年度に実施を予定していた研究項目に関して、蛍光ナビゲーション技術の医療応用に関する研究や新規蛍光プローブの開発に関する研究を実施し、学会発表や論文投稿に至る成果を挙げることができた。以上のことから、本研究は現在までおおむね順調に進展していると判断できる。

それらの成果に基づく論文発表や学会発表も継続的に達成しており、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。引き続き、蛍光イメージング技術の医療への応用を目的として、研究項目(1)ICG蛍光法と先進的検出ツールを駆使した肝臓悪性腫瘍の高感度検出技術の確立、及び研究項目(2)肝臓悪性腫瘍の高感度検出に有用な蛍光プローブの探索に関する研究を継続的に進行させていく。それと共に、本研究の蛍光イメージング技術の理論的背景の理解を目的として、研究項目(3)特異的蛍光発光の誘導機構の解明とその治療への応用に関する研究を様々な基礎医学的手法を用いて実施する。引き続き、本研究で計画されている研究項目(1)ICG蛍光法と先進的検出ツールを駆使した肝臓悪性腫瘍の高感度検出技術の確立、研究項目(2)肝臓悪性腫瘍の高感度検出に有用な蛍光プローブの探索、研究項目(3)特異的蛍光発光の誘導機構の解明とその治療への応用を進行させていく。これまでに確立した技術の臨床的な知見の獲得と共に、先進的な基礎医学的手法による新たな蛍光ツールの開発も積極的に進めていく。
内耳感覚細胞障害機構、回復機構の分子生物学的研究

本研究は内耳障害機構を分子生物学的レベルで解明するとともにその障害過程の軽減因子、回復の可能性を探ることを目的とし、主に超高分解能走査電顕、免疫学的手法を用いて検討した。まず、モルモットにゲンタシンを鼓室内投与し内耳障害モデルを作製。この動物を利用して、耳毒性薬剤投与による細胞障害様式を細胞骨格レベルで検討した。その結果、耳毒性薬剤による細胞骨格の障害は比較的早期にミトコンドリアの障害が起こる前後に独立して生じ、細胞骨格の障害の進行がゴルジ装置、小胞体、等の他の細胞内膜性小器官の変性を引き起こすことが明らかとなった。次に、前庭器におけるNOについて検討した結果、NOは内耳では主に構成型のNOSにより産生され、神経伝達や血流、内リンパの恒常性の維持に関与することが明らかとなった。これに対して、誘導型のNOSにより産生されるNOは活性酸素と相互に作用し、より反応性に富むパーオキシナイトライトを生じ、これが内耳障害のメディエーターとして作用していることが明らかとなった。これらのことより、高度の細胞障害は細胞骨格の障害により始まること、障害因子としてはフリーラジカルが大きな役割を果たしていることが明らかとなり、内耳障害の発生予防、治療の可能性を見い出すことができた。さらに、内耳の恒常性保持機構、特に内リンパのCa調節因子としての耳石の役割をX線マイクロアナライザー、各種Caトレーサー、走査電顕を利用して検討した結果、耳石の表面でCaは常に交換されており、耳石が内リンパのCaの恒常性の維持に関連していること、耳石の量、形態の変化は内リンパのCaイオンの恒常性の維持に密接に関係している事が明らかとなった。これらの結果はSENDAI SYMPOSIUM 96、97、第5回、第6回日本耳科学会、第55回、第56回日本平衡神経科学会で報告するとともに、21編の論文にまとめられた。本年度は研究計画に従い、まず、モルモットを利用して、ゲンタシンを鼓室内に投与し、内耳障害モデルを作製した。この動物を使用して、最初に細胞骨格構造の面から耳毒性薬剤投与による細胞障害様式を細胞骨格レベルで検討した結果、耳毒性薬剤による細胞骨格の障害は比較的早期にミトコンドリアの障害が起こる前後に独立して生じ、この細胞骨格の障害の進行がゴルジ装置、小胞体、等の他の細胞内膜性小器官の変性を引き起こすことが明らかとなった。また、耳石のカルシウム代謝に関して、テトラサイクリン、カルセイン、アリザリンコンプレクソンにより耳石のカルシウム(Ca)を標識することが可能となり、正常動物、内耳障害モデル動物での耳石のCa代謝について検討を行った結果、正常動物においても耳石の表面でCaは常に交換されており、耳石が内リンパのCaの恒常性の維持に関連していること、耳毒性薬剤の投与により耳石のCa代謝が障害され、耳石の減少、巨大耳石の出現を引き起こすこと、さらにこのような障害は薬剤投与中止後10週までには回復することが明らかとなった。また、正常若年動物ならびに老齢動物において、耳石の構成元素の定量的分析を行った結果、老齢動物では耳石のCa量が減少していることがX線マイクロアナライザーによる検討で明らかとなった。これらの結果はSENDAI SYMPOSIUM'96,第5回日本耳科学会、第55回日本平衡神経科学会で報告するとともに、6編の論文にまとめた。本年度は前年度に引き続き、まず、モルモットを利用して、耳石の変化と内リンパカルシウムイオンの恒常性維持機構について検討した。