hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実験的VX_2骨腫瘍に対するシスプラチン粗結晶を用いた化学塞栓療法の研究

悪性骨腫瘍に対するシスプラチン(以下CDDP)によるdrug deliverysystemを開発する目的で、実験的VX_2骨腫瘍に対して自家考案のCDDP粗結晶(平均径:393×222mum)による化学塞栓療法を行い、他の投与法との抗腫瘍効果を比較した。VX_2骨腫瘍は日本白色家兎の大腿骨遠位骨幹端に腫瘍細胞遊液を移植して作製した。腫瘍移植後1週後にCDDPを投与し、投与量はヒト投与量を基準に3mg/kgとした。家兎は未治療、注射液静注、注射液動注、化学塞栓の4群に分け、3週後に層殺した。抗腫瘍効果の判定は、腫瘍の長径と横径から算出したgrowth curve、体重の推移、単純X線像、血管造影像および病理組織学的所見により総合的に行った。抗腫瘍効果は化学塞栓群が最も高く、以下注射液動注群、注射液静注群の順であった。化学塞栓群では単純X線像、血管造影像で骨融解像は限局し、腫瘍血管の新生は殆どみられなかった。特に病理組織学的変性・壊死率は著明に高く、有意差を認めた。この結果、CDDP粗結晶による化学塞栓療法は悪性骨腫瘍に対する有用な治療法であると結論した。家兎に作製したVX_2骨腫瘍に対してシスプラチン(以下CDDP)粗結晶による化学塞栓療法を行い。他の投与方法との抗腫瘍効果を比較した。(方法)日本白色家兎の大腿筋層内で累代培養したVX_2癌腫より腫瘍細胞浮遊液(2×10^7個/ml)を作製し、0.3mlを家兎大腿骨骨幹端に移植して骨腫瘍を作製した。CDDPは浮遊液移植1週後に投与し、投与量はヒト投与量を基準に3mg/Kgとした。家兎は未治療・動注・静注、化学塞栓の4群(n=4)に分け、移植後3週で屠殺した。(1)対照群:未治療(2)静注群:CDDP注射液を耳静脈より注入(3)動注群:CDDP注射液を大腿動脈に注入(4)化学塞栓群:駆血帯で膝関節部を絞扼した後CDDP粗結晶を大腿動脈に注入して、結晶を栄養動脈に流入させた(末梢駆血法)。効果の判定は、腫瘍計測によるgrowth curveおよび体重計測に加えて、X線学的および組織学的検討を行った。(結果)腫瘍計測:化学塞栓群と動注群とが同程度に抑制効果を示した。体重計測:各群に有意な差はみられなかった。X線所見:腫瘍内骨変化の程度は静注群、動注群の順に強く、化学塞栓群では腫瘍は骨内に留まり骨皮質の破壊も少なかった。病理組織所見:化学塞栓群では島状の壊死巣が広範にみられ、その周囲を変性した組織が組り囲んでいた。他の治療群にも同様の変化がみられたが、組織学的抗腫瘍効果は化学塞栓群、動注群、静注群の順であった。以上より、化学塞栓療法の抗腫瘍効果は動注群と同等以上であったが、平成5年度は投与時期、投与量を変えて研究を続ける予定である。
骨系細胞のナノ・ミクロ力学構造システムのバイオメカニクス

骨のリモデリングによる機能的適応を担う骨系細胞の活動に対して,力学的な刺激が影響を与えることが知られている.この過程において,力学刺激のセンサーメカニズムとそれに応じた細胞内部のナノ・ミクロ構造変化における力学因子の関与の解明が望まれる.本研究では,細胞骨格アクチンフィラメントに着目し,それが形成する力学構造システムとしての役割と力学環境変化に対する応答について検討した.まず,骨芽細胞・骨細胞の局所的力学刺激に対するカルシウム応答とアクチン細胞骨格との関連を検討した.その結果,骨芽細胞の局所的力学刺激に対するカルシウム応答に対して,アクチン細胞骨格の構造体としての特性,および,刺激(変形)速度が影響を与えることを示した.また,ニワトリ胚蓋冠より単離した骨細胞,および,組織内の骨細胞に対する局所的力学刺激が,カルシウム応答を引き起こすことを示し,刺激部位やアクチン細胞骨格局在との関連を示した.次に,アクチン細胞骨格の動的安定性に及ぼす張力の影響について検討した.また,移動性細胞内のラメリポディア内のアクチンネットワーク内のひずみを計測し,フィラメントの脱重合との関連を検討した.その結果,骨芽細胞内のアクチン細胞骨格に作用する予張力を局所的に解放することで,アクチン細胞骨格の脱重合が引き起こされることを示した.また,移動性細胞の駆動力を発生するラメリポディア内のアクチン逆行性流れとひずみを定量的に評価し,アクチンネットワーク内の予張力の解放とアクチン脱重合の関連を示した.骨のリモデリングによる機能的適応を担う骨系細胞の活動に対して,力学的な刺激が影響を与えることが知られている.この過程において,力学刺激のセンサーメカニズムとそれに応じた細胞内部のナノ・ミクロ構造変化における力学因子の関与の解明が望まれる.本研究では,細胞骨格アクチンフィラメントに着目し,それが形成する力学構造システムとしての役割と力学環境変化に対する応答について検討した.まず,骨芽細胞・骨細胞の局所的力学刺激に対するカルシウム応答とアクチン細胞骨格との関連を検討した.その結果,骨芽細胞の局所的力学刺激に対するカルシウム応答に対して,アクチン細胞骨格の構造体としての特性,および,刺激(変形)速度が影響を与えることを示した.また,ニワトリ胚蓋冠より単離した骨細胞,および,組織内の骨細胞に対する局所的力学刺激が,カルシウム応答を引き起こすことを示し,刺激部位やアクチン細胞骨格局在との関連を示した.次に,アクチン細胞骨格の動的安定性に及ぼす張力の影響について検討した.また,移動性細胞内のラメリポディア内のアクチンネットワーク内のひずみを計測し,フィラメントの脱重合との関連を検討した.その結果,骨芽細胞内のアクチン細胞骨格に作用する予張力を局所的に解放することで,アクチン細胞骨格の脱重合が引き起こされることを示した.また,移動性細胞の駆動力を発生するラメリポディア内のアクチン逆行性流れとひずみを定量的に評価し,アクチンネットワーク内の予張力の解放とアクチン脱重合の関連を示した.骨は,絶えず自らを成長・吸収させることで,力学的な環境の変化に対して機能的に適応する能力を有しており,このリモデリングの結果として,一見,力学的に見合うような骨の外形状や内部ミクロ構造が観察される.この骨のリモデリングによる機能的適応は,それらを担う骨系細胞の調和の取れた活動によるものであり,これらの活動に力学的な.刺激が影響を与えることが知られている.本研究では,細胞が一種の力学センサーとして機能し,それらがネットワークシステムを形成することで力学的な環境を感知し,さらにその情報を自らの活動にフィードバックすることで,適応的にリモデリング活動を行うシステムとして捉えた.この過程において,力学刺激のセンサーメカニズムとそれに応じた細胞内部のナノ・ミクロ構造変化の鍵となる「力学」の関与を明らかにするため,実験的検討を行った.特に,骨系細胞をナノ・ミクロな構造(細胞骨格,細胞膜,焦点接着など)から形成される力学的なシステムとしてとらえ,力学的な外乱に対する細胞内分子構造の動的なふるまいが,細胞レベルでの適応的応答過程において,如何に重要な役割を果たしているかを明らかにすることを目指した.本年度は,細胞内ストレスファイバー構造の再構築を引き起こす力学量について,定量的な評価を試みた.まず,予め単軸方向に伸張させたシリコーン膜上に骨芽細胞様細胞(MC3T3-E1)を培養した.次に,シリコーン膜の引張ひずみを解放することで,細胞に対して圧縮ひずみを与え,それに伴うストレスファイバー構造の変化を観察した.その結果,ストレスファイバー構造の再構築には,細胞全体ではなく,ストレスファイバー自体に与えられるひずみ量が重要であることが示された.また,ストレスファイバー構造の再構築を開始させるひずみ量に閾値が存在し,その値は,およそ20%の圧縮ひずみであることが示された.骨系細胞の様々な活動は,生化学因子のみならず,力学的因子によっても調整されていると考えられており,細胞の力学刺激感知機構を詳細に解明することが,細胞活動における力学因子の役割を明らかにする上で重要である.力学刺激に対する細胞応答の一つとして,細胞内カルシウムイオンの濃度上昇が知られている.この応答に対して,細胞を構成する細胞骨格や膜などの各構造要素が寄与すると考えられている.そこで,本研究では,細胞膜に生じる変形量(ひずみ)に着目した.また,骨格タンパク質や膜の粘弾性特性に着目し,カルシウム応答の発生時に細胞に与えられるひずみ,および,その速度との関連について検討した.細胞膜と細胞内

カルシウムイオンを同時に蛍光標識した骨芽細胞に対して,マイクロニードルを直接押し込むことにより刺激を与え,細胞膜の変形量および細胞内カルシウムイオンの濃度変化を同時に観察する実験系を構築した.また,細胞膜の変形量を評価するために,画像相関法を用いて膜の面積ひずみを定義し,カルシウム応答を誘起する細胞膜の変形量を評価した.まず,細胞に対するマイクロニードルの据え付け方と移動方向を変えることにより,異なる方法で力学刺激を与えた.その結果,カルシウム応答の発生において,細胞膜に生じたひずみの値は,ほぼ同一であることが確認された.この結果から,細胞のカルシウム応答の発生は,細胞膜の変形量に依存し,その大きさに閾値が存在する可能性が示唆された.次に,マイクロニードルの変形速度を制御して刺激を与えた.その結果,ニードルの変位速度が大きくなるに従い,カルシウム応答の発生までに生じる細胞膜のひずみが小さくなることが確認された.この結果から,細胞のカルシウム応答は,細胞に与えられる変形速度に関係する可能性が示唆された.骨系細胞の様々な活動は,生化学因子のみならず,力学的因子によっても調整されていると考えられており,細胞の力学刺激感知機構を詳細に解明することが,細胞活動における力学因子の役割を明らかにする上で重要である.力学刺激に対する細胞応答の一つとして,細胞内カルシウムイオンの濃度上昇が知られている.この応答に対して,細胞を構成する細胞骨格や膜などの各構造要素が寄与すると考えられている.そこで,本研究では,力学刺激として,細胞膜や細胞骨格に生じる変形量に着目した.また,骨格タンパク質や膜の粘弾性特性に着目し,カルシウム応答の発生時に細胞に与えられるひずみ,および,その速度との関連について検討した.これらの検討は,主に骨形成を担う骨芽細胞を用いて行ったが,さらに,骨基質内において,メカノセンサーとしての役割が予想される骨細胞についても同様の検討を行うことで,各骨系細胞の力学的刺激応答,およびそれらが形成する細胞間ネットワークにおける力学刺激情報の伝達過程の解明に取り組んだ.以上の検討から,まず,骨芽細胞内のアクチン骨格構造の動的な安定性において,骨格そのものに予め作用している張力が重要な役割を果たしていることを示した.さらに,定量的な変形を与えることで,細胞内骨格ネットワークに対して,約20%の圧縮ひずみ(初期引張ひずみ解放)が作用することにより,アクチン骨格構造の脱重合が促進されることを明らかにした.また,メカノセンサーとしての役割が示唆されている骨細胞について,単離骨細胞および組織内の生骨細胞に対して直接的な力学刺激を与え,それらのカルシウム応答を確認することができた.さらに,骨細胞内のアクチン骨格構造分布との関連が示唆されたため,今後,より定量的な力学刺激との関連性について検討することとなった.骨のリモデリングによる機能的適応を担う骨系細胞の活動に対して,力学的な刺激が影響を与えることが知られている.この過程において,力学刺激のセンサーメカニズムとそれに応じた細胞内部のナノ・ミクロ構造変化における力学因子の関与の解明が望まれる.本研究では,細胞骨格アクチンフィラメントに着目し,それが形成する力学構造システムとしての役割について検討した.
科学技術リスクの社会的増幅に対する心理メカニズムの解明

さまざま科学技術間の関連度と個々の科学技術のリスク認知との関連について検討を行うことを目的に、大学生や一般市民を対象にアンケート調査を実施した。その結果、各科学技術に対するリスク認知と、当該科学技術との関連度によって重み付けした他の科学技術に対するリスク認知の総和として算出された理論値との間に正の相関が認められた。このことから、リスク認知は科学技術ごとに独立に判断されているのではなく、関連の強い他の科学技術のリスク認知から影響されている可能性が示唆された。本研究の目的は,科学技術に関する専門的知識を持たない人々に,リスク認知,ベネフィット認知および事象間の概念的関連の3つの点について心理学的な調査・実験から,科学技術リスクの社会的増幅現象に対して説明力の高い認知モデルの構築を試みることである.この目的に対する当該年度(初年度)の研究計画は,次年度以降に実施予定のサンプリング調査および海外比較調査研究で用いるリスク事象の抽出およびベネフィット認知に関する調査項目を検討することであった.そこで当該年度においては,大学生および科学技術の専門家に対するリスク事象間の関連度に関するデータを本研究の当該年度の目的にそって再分析し,リスク事象の関連度からリスク事象の分類および関連度とリスク認知との関連性について検討を行った.この分析から4つのリスクカテゴリーが抽出され,今後の本調査に用いるリスク事象の抽出するための基礎的知見がえられるとともに,リスク事象間の関連度とリスク認知が密接に関連していることが確認され,本研究の方向性についての妥当性を再確認することができた.またリスク事象としてのひとつとして原子力発電を取り上げリスク認知とベネフィット認知について検討した.これらの結果から,リスク事象の特徴が明らかになり,次年度以降実施予定となる本調査におけるリスク事象の抽出およびベネフィット認知に関する調査項目の作成するための基礎的知見が得られた.なお,これらの研究成果については,浜松学院大学や文教大学の研究紀要に論文掲載するとともに,第80回応用心理学会や第13回ヨーロッパ心理学会において発表を行った.本研究の目的は,科学技術に関する専門知識を持たない人々に,リスク認知やベネフィットの認知などについて心理学的な調査や実験を通じて,リスクの社会的増幅に関する心理学的説明モデルを構築することである.当該年度の研究計画については,大学生を対象に予備調査や過去のデータの再分析を通じて,項目やリスク事象の選択を確認し,一般市民を対象としてサンプリング調査を実施するともに,リスク事象に関する知識がリスクやベネフィットの認知にどのように影響するのか検討することなどであった.まず,2004年6月と2011年4月に大学生を対象として実施した16リスク事象(地震,原子力発電,水害,BSE,遺伝子組み換えなど)に関するさまざまなリスクの特徴に関する質問紙調査を再分析し,東日本大震災によるリスクイメージの変化を検討した.その結果,震災以降,日本では,地震や水害(津波など),原子力発電に対するリスク認知が高まっていることが多くの研究で指摘されているものの,リスクイメージについては大きな変化がない可能性が示された.また,代表的な科学技術の原子力発電を取り上げ,大学生を対象に原子力発電に対する情報探索を行わせ,リスクやベネフィットの認知や受容の変化について検討した.その結果,情報探索の内容に合致するようにリスクやベネフィットの認知は変化するものの,これらの変化は必ずしも受容に大きな影響していない可能性が示唆された.なおこれらの内容については,浜松学院大学の研究紀要に論文として掲載するとともに,第28回国際応用心理学会議において発表を行なった.本研究の目的は、科学技術に対する専門知識を持たない人々に、さまざまなリスク事象のリスク認知やベネフィットの認知などについて心理学的な調査や実験を通じてリスクの社会的増幅に関する心理学的説明モデルを構築することである。その研究計画として、大学生を対象とした調査結果を踏まえ、一般市民に対するサンプリング調査を実施するとともに、海外との比較検討を行うことを検討している。本年について、一般市民のリスク認知に大きな影響を持つことが知られているリスクイメージについて、16のリスク事象(原子力発電、遺伝子組み換え、狂牛病など)に関する大学生の調査を、東日本大大震災以前に実施した調査結果と比較検討を行ない、東日本大震災がさまざまなリスクのリスクイメージに与えた影響について検討した。その結果、リスクイメージの認知構造については大きな変化が認められなかった。また、個々のリスク事象についても原子力発電などの一部リスク事象について変化が見られるものの、東日本大震災後に実施された多くの調査で指摘されているようなリスク認知の変化と比べると、リスクイメージに関する変化は小さく東日本大震災による影響が少ないことが示された。この研究について、第14回ヨーロッパ心理学会において発表するとともに、浜松学院大学の研究紀要(第12号)に論文として掲載した。今年度については、過去のデータの再分析や予備調査、社会状況を踏まえ、一般市民に対するサンプリング調査および海外比較研究を行なう予定であったが、代表者および分担者の所属機関が各々変更となり、双方の研究環境を整えるのに時間を要し、調査実施についての調整に遅延が生じた。本研究では、さまざまな科学技術に対する、リスク認知、ベネフィット認知および事象間の概念的関連の3点について、大学生や一般市民など専門的知識を持たない人々を対象に心理学的な調査を実施し、科学技術リスクの社会的増幅(特定の科学技術に対する社会不安が,本来は科学的機序が全く異なる他の科学技術の社会不安を生み出す)に関する心理学的説明の構築を目的としている。この研究目的に沿って、これまでに大学生を対象として行った研究成果を踏まえて、今年度は、一般市民を対象とした大規模なサンプリング調査を実施する研究計画であった。本年度、大規模なサンプリング調査を実施するにあたり、これまでに行った研究結果の分析により、特定の事象のリスク認知が概念的

関連度が高い事象のリスク認知に影響する可能性を示唆する結果が得られていたものの、これまでの調査で用いた事象の数が比較的少なく、調査に用いる事象による影響を排除することができないという課題が認められことから、対象となる科学技術および調査項目の再検討を行った。これらの検討を踏まえ、一般市民を対象とした大規模なサンプリング調査では、これまでの調査で用いてきた科学技術に、無人航空機(ドローン)や3Dプリンターや人工知能(AI)など、比較的新しく社会に普及しつつある科学技術を加え、対象となる科学技術を24に増やし、それぞれの科学技術に対して、リスク認知、ベネフィット認知およびそれぞれの科学技術事象間の関連について、調査会社のモニター2,000名に対してwebを用いたアンケート調査を実施した。さまざま科学技術間の関連度と個々の科学技術のリスク認知との関連について検討を行うことを目的に、大学生や一般市民を対象にアンケート調査を実施した。その結果、各科学技術に対するリスク認知と、当該科学技術との関連度によって重み付けした他の科学技術に対するリスク認知の総和として算出された理論値との間に正の相関が認められた。このことから、リスク認知は科学技術ごとに独立に判断されているのではなく、関連の強い他の科学技術のリスク認知から影響されている可能性が示唆された。当初は,過去のデータや予備調査,社会状況を踏まえ,一般市民に対するサンプリング調査の実施を計画していたが,さまざまな状況の変化の中でリスク事象の選定に遅れが出ており,サンプリング調査をの実施に至ったいない.また,最終年度に実施予定の海外比較研究のために,日本・アメリカ以外の国での調査協力者の開拓を目指しているものの現段階では見つかっていない.当該年度予定していた一般市民に対するサンプリング調査を早急に実施し、海外との比較調査を実施する。社会心理学当該年度予定していた一般市民に対するサンプリング調査を早急に実施するとともに,海外との比較研究についてアメリカでの調査については調査協力が得られているが,欧州地域での調査協力者の開拓を学会発表等を通じて進めていく.他の地域での協力者が得られない場合は,日米の比較のみを実施する.再分析からリスク事象の抽出および研究の方向性の妥当性が確認することができ,ベネフィットについての項目作成の基礎が得られた.また,サンプリング調査を実施するための大学生での調査を行うための研究協力者や海外比較検討を行うための海外連携協力者(米国)の了解を取り付けることもできた.
一夫一妻制鳥類におけるつがいの絆と聴覚記憶: 性差の検討

本研究では、セキセイインコの雌雄を5週間つがわせた後に、行動(目的1)と脳(目的2)を調べ、配偶者コールの記憶に性差があるかを検討した。さらに、配偶者の声の記憶(聴覚記憶)に関する脳部位の研究に、非侵襲的な脳計測方法の導入を試みた(目的3)。1、行動実験(目的1)昨年度の音声呈示実験で得られた行動データについて、詳細な統計的解析を行った。その結果、配偶者コールの記憶を獲得・保持する能力には性差がないことを明らかにした。2、脳実験-侵襲的方法(目的2)鳥脳の大脳後部の二次聴覚領域は、音声知覚・記憶に関与すると考えられている。配偶者コールを呈示した時の、セキセイインコ・二次聴覚領域における神経活動を調べた。神経活性のマーカーであるimediate early geneの発現を免疫細胞化学的に調べた結果、配偶者コールの刺激によって、二次聴覚領域では雌雄共に同程度の発現がみられることを明らかにした。論文公表に向けての打ち合わせを、共同研究者のオランダ・ユトレヒト大Bolhuis教授と電子メールにより行った。3、非侵襲的方法による脳活動の解析(目的3)Tchernichovsky教授(米国、City University of New York)の研究室に短期滞在し、非侵襲的方法のfMRIを小鳥脳に適用する技術を習得した。日本国内では、鳥脳研究へのfMRI適用例はないが、青木伊知男博士(放射線医学総合研究所)の協力により、セキセイインコのfMRI実験の準備を開始した。以上の成果により、つがいの絆を脳機能の側面から理解していくための大きな手がかりが得られた。1、行動実験データの解析と公表本研究では、セキセイインコの雌雄を5週間つがわせた後に、雄と雌の行動(目的1)と脳(目的2)を調べ、性差を検討することを目的としている。一般に鳥類のコミュニケーションでは、発信者や受信者は周囲に他個体(audience)がいるかどうかで、行動を変える(audience effect)。これまでに、研究代表者は、audience不在下での雌の行動を調べており、つがい解消直後、1ヶ月の隔離飼育後ともに、雌は配偶者コールへ選好性を示すことを確認している。これに対し、audience存在下で、雌雄各個体の行動を調べた。Audience存在下で、つがい解消直後では、雄は配偶者のコールへ選好性を示したが、雌は示さなかった。それに対し、つがい解消から5週間後では、雌は配偶者のコールへの選好性を示したが、雄は示さなかった。audience存在下では、つがいの絆に関わる発声行動(配偶者のコールへの鳴き返し)に性差がある、という新しい知見を得た。本研究では、配偶者コールの記憶に性差があるかを検討することが大きな目的である。Audience存在下、不在下の結果をあわせると、聴覚記憶の獲得には性差がないことが示唆された。この結果を、日本動物学会大会、北米神経科学会で発表した。2、非侵襲的方法による脳活動の解析(準備)共同研究者のオランダ・Bolhuis教授と連絡をとり、準備をすすめた。今後、研究代表者が海外の研究室に短期滞在し、実験を行うことを計画している。米国の2つの研究室を候補として絞り込んだ。1、つがい飼育と音声呈示実験の実施本研究では、セキセイインコの雌雄を5週間つがわせた後に、雄と雌の行動(目的1)と脳(目的2)を調べ、配偶者コールの記憶に性差があるかを検討することが大きな目的である。昨年度までに行われた予備実験を踏まえ、本年度は24個体(雌雄12個体ずつ)のセキセイインコを用いて本実験を行った。昨年度までの予備実験(行動実験)の結果は、つがいの絆の維持に重要である聴覚記憶には性差がないことを示唆していた。本年度の結果については、現在、統計的解析を進めている。また、大脳後部の高次聴覚領域における音声記憶に関連した神経活動を調べるため、免疫細胞化学実験を行う計画を立てている。このため、すべての個体の脳を潅流固定し、凍結後、冷凍庫に保存した。共同研究者のオランダ・Bolhuis教授と主に電子メールによる打ち合わせを行った。2、行動実験データ解析と公表動物行動学の分野では、古典的な統計検定手法に加え、新たな統計解析の手法として一般化線形モデル(GLM)が近年急速に普及しつつある。昨年度までに行われた予備実験で得られた行動実験データにGLMによる解析を導入した。その結果、雌セキセイインコによる配偶者コールの記憶保持について新たな知見を得たので、動物行動学の国際専門誌Animal Behaviourに投稿し、印刷公表された。3、非侵襲的方法による脳活動の解析研究代表者が、Tchernichovsky教授(アメリカ合衆国、City University of NewYork)の研究室に短期滞在し、非侵襲的方法の一つであるfMRI法を習得することになった。滞在時期は平成24年5月を予定している。

その結果、配偶者コールの記憶を獲得・保持する能力には性差がないことを明らかにした。2、脳実験-侵襲的方法(目的2)鳥脳の大脳後部の二次聴覚領域は、音声知覚・記憶に関与すると考えられている。配偶者コールを呈示した時の、セキセイインコ・二次聴覚領域における神経活動を調べた。神経活性のマーカーであるimediate early geneの発現を免疫細胞化学的に調べた結果、配偶者コールの刺激によって、二次聴覚領域では雌雄共に同程度の発現がみられることを明らかにした。論文公表に向けての打ち合わせを、共同研究者のオランダ・ユトレヒト大Bolhuis教授と電子メールにより行った。3、非侵襲的方法による脳活動の解析(目的3)Tchernichovsky教授(米国、City University of New York)の研究室に短期滞在し、非侵襲的方法のfMRIを小鳥脳に適用する技術を習得した。日本国内では、鳥脳研究へのfMRI適用例はないが、青木伊知男博士(放射線医学総合研究所)の協力により、セキセイインコのfMRI実験の準備を開始した。以上の成果により、つがいの絆を脳機能の側面から理解していくための大きな手がかりが得られた。本研究課題の中心となる「つがい飼育と音声呈示実験」を終了することができたため。行動実験については平成23年度の音声呈示実験で得られたデータの統計解析(GLMを含む)を行う。脳の実験については、凍結保存された脳を薄切後、免疫染色を行う。行動、脳の実験ともに、配偶者のコールの聴覚記憶に性差があるかどうか、を評価する。行動実験については、来年度中に論文を執筆する。非侵襲的方法による脳活動の解析については、平成24年5月に米国でfMRI法を習得し、帰国後、国内で鳥用のfMRI法を実施するための準備をすすめる。
アリのカースト進化に伴う翅多型メカニズムに関する進化生態学的研究

アリの社会は雌カースト間での繁殖分業により成り立つが,その社会形態が種ごとに多様で,カースト間の形態差異が顕著である.そして雌雄間でも形態が顕著に異なるという特徴をもつ.アリの社会進化においてこれらの特徴を獲得したことは極めて重要であり,それらの形態を創出するメカニズムを解明することで,アリ類において顕著な形態分化及び複雑な社会性が進化してきた過程の考察が可能になるだろう.本年度はトゲオオハリアリにおいて顕著な性分化の過程について調べた.トゲオオハリアリの体色は雌が黒,雄が赤褐色と顕著に異なる.体色発現過程の観察により,この性差は黒色メラニンの有無により制御されることが示唆された.続いてメラニン生成に関わる体色遺伝子群の発現様式を雌雄で比較し,黒色メラニンの生成に関わるyellowの発現量が雌で高いことを示した.さらにRNAiによる遺伝子機能の解析を行い,yellowが雌の黒化に重要な役割を果たすことを示した.また,JH類似体の塗布実験により黒化不全が誘導され,さらにyellowの発現を著しく低下させたことから,色素生成に対するJHの抑制的な働きが示唆された.さらにJH感受期におけるJH濃度は雄の方が高く,一方JH受容体候補とされるMet遺伝子の発現に性特異的な傾向は見られなかった.従って,JHの性特異的な働きにより,雌雄で共有する遺伝子経路の一部がモジュールとしてその発現様式を変更されることで体色性差が実現されることを示唆した.本研究では形質発現に関わる遺伝子経路を性特異的に使い分けることで顕著な性分化をもたらすことを示したが,同様の機構により性もしくはカースト間で顕著な形態分化を実現することで,複雑なアリの社会性が維持されていると示唆される.アリの社会は雌カースト間での繁殖分業により成り立つが,その社会形態が種ごとに多様で,カースト間の形態差異が顕著である,そして雌雄間でも形態が顕著に異なるという特徴をもつ.アリの社会進化においてこれらの特徴を獲得したことは極めて重要であり,それらの形態を創出するメカニズムを解明することで,アリ類において顕著な形態分化及び複雑な社会性が進化してきた過程の考察が可能になるだろう.本研究ではカドフシアリにおいて特殊なカースト分化の過程について,トゲオオハリアリにおいて顕著な性分化の過程について調べた.カドフシアリには女王とワーカーに加えて中間型繁殖カースト(以下、中間型)が存在し,その進化過程は非常に興味深い.私は各カーストの発生過程を観察することにより中間型の発生制御及びその進化過程について考察した.その結果,中間型はワーカー起源で発生すること、女王-ワーカー分化に比べて中間型-ワーカー分化の方が遅いこと,そしてカースト特異的且つ器官特異的な発生制御が行われていることが明らかとなった.中間型はワーカーあるいは女王特異的な発生制御を器官ごとに使い分ける、もしくは特定の器官でのみ中間型特異的発生制御を獲得することによってその形態を進化させたと考えられる.トゲオオハリアリの性的二型はアリの中でも特に顕著である.このように顕著な性分化の過程を理解することは,発生制御の性差及びアリ類における性的二型進化の過程を考察する手助けとなるだろう.今回は雌雄で異なる体色の発生に注目し,成虫における体色及びその着色過程を観察し,雌雄で比較した.今後はそれらのデータに基づき分子レベルでの性的二型制御を明らかにする.アリの社会は雌カースト間での繁殖分業により成り立つが,その社会形態が種ごとに多様で,カースト間の形態差異が顕著である,そして雌雄間でも形態が顕著に異なるという特徴をもつ.アリの社会進化においてこれらの特徴を獲得したことは極めて重要であり,それらの形態を創出するメカニズムを解明することで,アリ類において顕著な形態分化及び複雑な社会性が進化してきた過程の考察が可能になるだろう.本研究ではカドフシアリにおいて特殊なカースト分化の過程について,トゲオオハリアリにおいて顕著な性分化の過程について調べた.カドフシアリには女王とワーカーに加えて中間型繁殖カースト(以下,中間型)が存在し,その進化過程は非常に興味深い.私は各カーストの発生過程を観察することにより中間型の発生制御及びその進化過程について考察した.その結果,中間型はワーカー起源で発生すること,女王-ワーカー分化に比べて中間型-ワーカー分化の方が遅いこと,そしてカースト特異的且つ器官特異的な発生制御が行われていることが明らかとなった.中間型はワーカーあるいは女王特異的な発生制御を器官ごとに使い分ける,もしくは特定の器官でのみ中間型特異的発生制御を獲得することによってその形態を進化させたと考えられる.トゲオオハリアリでは雌が黒いのに対して雄は赤褐色を呈する.今回はこれらの体色の発現過程を観察し,黒色色素生成の有無が体色の性差をもたらす最も大きな要因であることを明らかにした.また,これらの色素代謝経路に関わる遺伝子の単離及び発現量の定量を行ったところ,黒色色素生成に関わる遺伝子の発現が雌で高いことが分かり,組織及び分子レベルにおいて黒色色素の生成が重要であることが示唆された.

今後はこれらの性差がどのようにして性決定遺伝子カスケードによる制御をうけるかを明らかにする.アリの社会は雌カースト間での繁殖分業により成り立つが,その社会形態が種ごとに多様で,カースト間の形態差異が顕著である.そして雌雄間でも形態が顕著に異なるという特徴をもつ.アリの社会進化においてこれらの特徴を獲得したことは極めて重要であり,それらの形態を創出するメカニズムを解明することで,アリ類において顕著な形態分化及び複雑な社会性が進化してきた過程の考察が可能になるだろう.本年度はトゲオオハリアリにおいて顕著な性分化の過程について調べた.トゲオオハリアリの体色は雌が黒,雄が赤褐色と顕著に異なる.体色発現過程の観察により,この性差は黒色メラニンの有無により制御されることが示唆された.続いてメラニン生成に関わる体色遺伝子群の発現様式を雌雄で比較し,黒色メラニンの生成に関わるyellowの発現量が雌で高いことを示した.さらにRNAiによる遺伝子機能の解析を行い,yellowが雌の黒化に重要な役割を果たすことを示した.また,JH類似体の塗布実験により黒化不全が誘導され,さらにyellowの発現を著しく低下させたことから,色素生成に対するJHの抑制的な働きが示唆された.さらにJH感受期におけるJH濃度は雄の方が高く,一方JH受容体候補とされるMet遺伝子の発現に性特異的な傾向は見られなかった.従って,JHの性特異的な働きにより,雌雄で共有する遺伝子経路の一部がモジュールとしてその発現様式を変更されることで体色性差が実現されることを示唆した.本研究では形質発現に関わる遺伝子経路を性特異的に使い分けることで顕著な性分化をもたらすことを示したが,同様の機構により性もしくはカースト間で顕著な形態分化を実現することで,複雑なアリの社会性が維持されていると示唆される.
先進シナリオに則した電位閉じ込め効果究明のための新しい電位計測

本研究では、特に電位によるプラズマ閉じ込め改善の物理機構を解明するという観点で研究を推進し、プラズマ閉じ込め改善を評価するためのプラズマ診断法の高度化、特に電位計測等のプラズマ諸量測定の開発及び高度化を行い、これに基づいて<電場が果たすプラズマ閉じ込め効果の詳細な究明を行うことを目的とする。本研究では、筑波大学プラズマ研究センターのガンマ10において、電位構造とプラズマ閉じ込めについて体系的に調べると同時に、各々のプラズマ諸量計測法の開発と測定精度の向上等により、Hモードにつながりうる電位によるプラズマ閉じ込めの改善のシナリオの構築を目指す。本年度は、本計画研究の最終年度として下記の様な成果が得られた。1)多チャンネルマイクロ波干渉計、超短パルス反射計、金中性粒子ビームプローブを用いて、密度、密度揺動、電位、電位揺動を計測し、電位生成による揺動の抑制を観測し、径方向電場勾配と揺動の抑制効果について調べた。2)閉じ込め電位形成時に同時に形成される径方向電場勾配による効果によって密度揺動、電位揺動のどちらも抑制されていることが確認された。3)電位揺動と密度揺動の位相相関を調べることより、揺動に起因する径方向粒子束が観測できた。よって、閉じ込めとの関連について調べることが可能となった。今後、これまでに構築してきた計測システムを用いて電位形成による径方向電場勾配と閉じ込め改善の定量化について進めていく。本研究では、特に電位によるプラズマ閉じ込め改善の物理機構を解明するという観点で研究を推進し、プラズマ閉じ込め改善を評価するためのプラズマ診断法の高度化、特に電位計測等のプラズマ諸量測定の開発及び高度化を行い、これに基づいて電場が果たすプラズマ閉じ込め効果の詳細な究明を行うことを目的とする。筑波大学プラズマ研究センターのガンマ10装置において、電位閉じ込め実験では、電子サイクロトロン共鳴加熱(ECH)マイクロ波の放射パターンを変化させることによって閉じ込め電位を変化させることが可能であり、この時の電位と閉じ込め性能についてまず調べることが重要である。プラズマ電位計測法として、金の中性粒子ビームプローブ装置及び、分光プラズマ回転測定電位測定法を開発してきており、電位構造の径方向分布を調べることが可能である。一方、プラズマ諸量の密度、温度に関しても、マイクロ波干渉計、軟X線計測器、中性粒子分析器等を使用して空間分布を測定できる。以上の装置を使用して、本研究では、電位構造とプラズマ閉じ込めについて体系的に調べると同時に、各々の計測法の開発と測定精度の向上等により、Hモードにつながりうる電位によるプラズマ閉じ込めの改善のシナリオの構築を目指す。本年度は、下記の様な成果が得られた。1)高電力ECHマイクロ波入射による電位生成実験を行い、これまでの3倍近い閉じ込め電位(2.1kV)を達成した。2)電場シアーによる揺動抑制効果の2次元画像を2次元X線揺動画像計測器によって初めて計測した。そして、電場による揺動の抑制効果について調べた。3)高精細プラズマ回転測定システムの設計・製作を行ない、プラズマ回転測定システムと金の中性粒子ビームプローブ法による電位計測結果の比較検討を行い、電位分布計測のクロスチェックを行った。本研究では、筑波大学プラズマ研究センターのガンマ10において、電位構造とプラズマ閉じ込めについて体系的に調べると同時に、各々のプラズマ諸量計測の開発と測定制度の向上等により、Hモードにつながりうる電位によるプラズマ閉じこめの改善のシナリオの構築を目指す。本年度は、H16年度に引き続き下記の様な成果が得られた。1)プラズマ中に励起される揺動の電場・電位形成にともなう抑制効果をより効率的に調べるために、多チャンネルマイクロ波干渉計および超短パルス反射計の構築を行い、密度、密度揺動を1ショットで計測可能とし、電位生成による閉じ込め改善に関する準備を整えた。2)高精細プラズマ回転測定システムの検出系の改善を行い、プラズマ回転測定システムによる電場計測精度を従来の2倍以上に改善した。ドリフト速度を求めるために必要な不純物イオンの密度を導出するための分光モデルの構築とそのための基礎的な分光データを計測するための多波長同時計測分光システムの構築を行った。3)高電力ECHマイクロ波入射(1MW級)による電位生成実験を行い、これまでの4倍近い閉じ込め電位(3.0kV)を達成し、電位・電場による閉じ込め効果実験にむけての実験領域を拡げた。本研究では、特に電位によるプラズマ閉じ込め改善の物理機構を解明するという観点で研究を推進し、プラズマ閉じ込め改善を評価するためのプラズマ診断法の高度化、特に電位計測等のプラズマ諸量測定の開発及び高度化を行い、これに基づいて電場が果たすプラズマ閉じ込め効果の詳細な究明を行なうことを目的とする。1)プラズマ中に励起される揺動の電場・電位形成にともなう抑制効果を効率的に調べるために、多チャンネルマイクロ波干渉計、超短パルス反射計、位相イメージング法の改良を行い、密度、密度揺動、2次元密度分布画像を計測可能とし、電位生成による閉じ込め改善に関する計測の準備を整えた。

2)高精細プラズマ回転測定システムの検出系の改善を行い、プラズマ回転測定システムによる電場計測精度を従来の3倍以上に改善し、電場が弱いプラズマにおいても計測可能とした。また、酵素イオンの密度を導出するための衝突・輻射モデルの新規構築を行った。3)高電力ECHマイクロ波入射(250kW)によるセントラル部電子直接加熱実験、及びペレット入射による高密度実験を行い、高温、高密度領域における電位・電場による閉じ込め効果実験に向けての準備を行った。本研究では、特に電位によるプラズマ閉じ込め改善の物理機構を解明するという観点で研究を推進し、プラズマ閉じ込め改善を評価するためのプラズマ診断法の高度化、特に電位計測等のプラズマ諸量測定の開発及び高度化を行い、これに基づいて<電場が果たすプラズマ閉じ込め効果の詳細な究明を行うことを目的とする。本研究では、筑波大学プラズマ研究センターのガンマ10において、電位構造とプラズマ閉じ込めについて体系的に調べると同時に、各々のプラズマ諸量計測法の開発と測定精度の向上等により、Hモードにつながりうる電位によるプラズマ閉じ込めの改善のシナリオの構築を目指す。本年度は、本計画研究の最終年度として下記の様な成果が得られた。1)多チャンネルマイクロ波干渉計、超短パルス反射計、金中性粒子ビームプローブを用いて、密度、密度揺動、電位、電位揺動を計測し、電位生成による揺動の抑制を観測し、径方向電場勾配と揺動の抑制効果について調べた。2)閉じ込め電位形成時に同時に形成される径方向電場勾配による効果によって密度揺動、電位揺動のどちらも抑制されていることが確認された。3)電位揺動と密度揺動の位相相関を調べることより、揺動に起因する径方向粒子束が観測できた。よって、閉じ込めとの関連について調べることが可能となった。今後、これまでに構築してきた計測システムを用いて電位形成による径方向電場勾配と閉じ込め改善の定量化について進めていく。
難治性神経芽腫のがん幹細胞の分離・同定とそれを標的とした新しい治療法の開発研究

神経芽腫がん幹細胞を同定し、それらをターゲットとする治療法の開発を目指して、以下の研究を行い、興味ある結果を得た。1.神経芽腫がん幹細胞様細胞株に特異的に発現する遺伝子の同定2.神経芽腫初代培養細胞におけるがん幹細胞マーカー分子の発現神経芽腫1、2期11例、3期8例、4期15例の計34例について、腫瘍細胞の初代培養を行った。また、神経芽腫細胞株6個を併せて対象とした。初代培養細胞はsphereを形成し、培養系ではほとんど増殖しないと考えられている早期例でもsphereの中にBrdU陽性細胞が存在することから、幹細胞様の腫瘍細胞が存在することが示唆された。また、特異的抗体を用いた免疫染色を行ったところ、神経幹細胞のマーカーであるNestinとTUJ1は早期の自然退縮傾向を有する予後良好な神経芽腫において発現が高く、とくにNestinの発現は1歳未満症例の自然退縮傾向の強い神経芽腫において高かった。p75NTRも同様の傾向が見られたが、全体的に初代培養神経芽腫細胞においてはその発現は低かった。また、神経幹細胞の新しいマーカーとして注目されているp63およびp73については、病期とは無関係に発現率が高く、今後はそれらのバリアントであるTA formとdelta-N formについて、発現レベルと局在について検討する必要があると思われた。神経幹細胞に類似した性質をもつとされるI-type神経芽腫細胞株2系統を用いて、我々がこれまでに神経芽腫cDNAプロジェクトにより同定した約200種の新規遺伝子に関し、RT-PCR法を用いてスクリーニングを行った。その結果、4つの遺伝子がI-type特異的に発現していることを見いだした。次に、これらを含む神経堤細胞の幹細胞マーカーと報告されている5種類のマーカー抗体を用いて、約20例の新鮮神経芽種初代培養細胞および6種の神経芽腫細胞株を対象に免疫染色を行った。その結果、神経芽種初代培養細胞は高頻度にneurosphere様の細胞塊を形成し、とくに予後良好な神経芽腫において、代表的な神経幹細胞マーカーであるNestinの発現量が高くなっていた。また、BrdUでパルスラベルしたところ、予後良好な細胞塊においてもBrdU陽性細胞が散見され、その取り込みが遷延しているものがあった。したがって、これらが神経芽腫幹細胞の候補となるものと思われた。一方、TUJ1などの神経分化マーカーはほぼ全ての腫瘍細胞に陽性であった。さらに、シュワン細胞やグリア細胞の分化マーカー(S100β,GFAP)は、ごく一部の細胞で発現が見られたが、両マーカーが共に陽性の間質細胞といずれかが陽性の細胞とが見られ、その由来を考えるうえで重要な知見であった。また、神経幹細胞と関係の深いp73,p63については、p53を含めてMYCNが増幅している症例で発現が高い傾向が見られたが、それぞれのアイソフォームの細胞内局在に顕著な所見が認められ、現在詳細に検討中である。ちなみに、セルソーターを用いてside population画分回収による幹細胞の分離を試みたが、初代培養に使える神経芽腫細胞の絶対数が少なかったために、この方法の施行は実質的に不可能であった。今後、細胞株を用いてこの方法を試みる。神経芽腫がん幹細胞を同定し、それらをターゲットをする治療法の開発を目指し、平成18年度は神経芽腫初代細胞培養系を用いて以下の研究結果を得た。神経芽腫初代培養細胞は概してcell spheresを形成したが、予後良好な早期症例の腫瘍細胞の方がより大きなspheresを形成する傾向が見られた。また、stemnessを有する神経芽腫細胞を同定するためにBrdUの取り込み実験を6例に対して行ったところ、spheres中の一部の細胞に病期とは関係なく取り込みとその遷延が見られ、がん幹細胞存在の可能性が示唆された。一方、免疫染色において、神経堤由来幹細胞のマーカーであるp75NTRの発現を調べたところ、Nestinと同様、自然退縮傾向の強い神経芽腫において高い発現がみられたが、その発現レベルは全体的に低かった。

また、神経幹細胞の新しいマーカーとして注目されているp63およびp73については、病期とは無関係に発現率が高く、今後はそれらのバリアントであるTA formとdelta-N formについて、発現レベルと局在について検討する必要があると思われた。さらに、CD133については、染色した症例すべてについて発現レベルが低かったが、この結果に関しては抗体の性能も含め再検討する必要があると思われた。また、その他の膜蛋白質としては、NLRRおよびXCEについて調べたが、それらの陽性細胞ががん幹細胞であるかどうかについては今後検討する必要がある。
アナログASICで拓く宇宙用磁界センサの放射線シールドレス化と電界誤検出の解明

本研究は、宇宙用サーチコイルを対象に、宇宙プラズマ中での高精度電磁界計測のため、サーチコイルの電界誤検出改善と放射線シールドに伴う重量増大の低減についてASIC(特定用途向け集積回路)技術を用いて検討を行った。金属よりも導電率の低い炭素繊維強化プラスチックを用いたスリット無の静電シールドを用いることで、渦電流損を低減しながら優れた電界シールド性能(従来より10 dB改善)を実現した。また、金属の塊と見なせるサーチコイルのセンサ自身を放射線シールドとして流用するため、極端に小型化を図ったASICプリアンプをセンサに内蔵し放射線シールドレス化を図り、新たな宇宙用サーチコイルの試作モデルを開発した。科学衛星搭載用サーチコイル磁力計(以下、磁界センサ)の電界誤検出の改善と宇宙環境(温度、放射線)に適応した極端な小型化の実現のため、今年度は以下の項目について検討を進めた。1.電界誤検出の等価回路モデルより、電界誤検出の耐性に優れた磁界センサ設計の指針を得た。これにより、磁界センサのインピーダンスと磁界センサを構成する磁性体コアの電界誤検出への寄与が明らかになった。2.独自開発した磁界センサ用低ノイズASICプリアンプを宇宙の過酷な熱環境に適応させるために、温度補償回路を組み込んだ。これにより、温度補償前は0度+100度であった動作温度範囲を¬60度+100度まで拡大できることを回路シミュレーションと実験の双方で確認した。また、ASICプリアンプに対し放射線(アルファ線、ガンマ線)試験を実施し、ラッチアップ及びトータルドーズ効果に対して優れた耐性を有することを確認した。3.磁界センサ内部へASICプリアンプを配置するために、磁性体コアの形状と実効透磁率の関係について電磁界シミュレーションを用いて解析を行った。解析より、従来の1本の棒状コアを分割し、複数の棒状コアを配置することで、磁性体コアの特性劣化なく配置空間を確保できることが明らかになった。また、磁界センサの放射線シールド効果についてモンテカルロ・シミュレーションを行い、磁界センサ内部にASICプリアンプを配置することで磁界センサ自身を放射線シールドとして使用できることを明らかにした。超小型・軽量化を図りながら宇宙用磁界センサの高信頼計測実現に向けて、低ノイズASICプリアンプの環境ロバスト性改善に関する開発研究と計測信号の厳密な校正処理に関する解析研究の両面について進展が得られている。特にASICプリアンプについては、従来のMOSトランジスタのゲートサイズに依存した低ノイズ化から、変調技術を用いることでフリッカ雑音を大幅に改善できるチョッパーアンプを試作しその評価が進んでいる。本研究では、科学衛星搭載用サーチコイル磁力計を対象に、ASIC(特定用途向け集積回路)技術を取り入れることでサーチコイルの宇宙環境(温度、放射線)に適応した小型化と電界誤検出改善を研究目的としている。本年度は、まずASICチョッパーアンプの雑音モデルを評価し、近似的な雑音モデルを明らかにした。そして、前年度の検討事項を踏まえて温度補償回路を有し、かつ放射線耐性に優れたASICプリアンプをサーチコイルに内蔵する試作サーチコイルを実際に開発した。試作サーチコイルは、重量約170 g、直径40 mm、長さ100 mmの手のひらサイズでありながら、磁界感度は周波数1 kHzで30 fT/√Hzを示し、プラズマ波動を検出するのに十分な性能を有することが確認された。銅の塊と等価と考えられるサーチコイルのコイル部を放射線シールドとして活用し、科学衛星搭載機器の目安となる100 kradのトータルドーズ量に対して、追加の放射線シールド無でASICプリアンプはガンマ線とアルファ線に対して十分な耐性を実現できることを確認した。静電シールドには渦電流損低減のためスリット入りの金属(アルミなど)が従来用いられてきたが、スリットからのコイルの暴露部があるため電界シールドの劣化を招く。この問題に対し、試作サーチコイルの静電シールドには、優れた剛性を持ちかつ軽量である炭素繊維強化プラスチックを採用し、導電率を調整することでスリット無の静電シールドを実現し、優れた電界シールドと低渦電流損の両立を得ることができた。磁界センサの電界誤検出の等価回路モデルに基づき、電界シールドとASICプリアンプの最適化の検討を進める。そして研究成果を集約し、ASICプリアンプを内蔵した放射線シールドレス磁界センサを試作する。試作した放射線シールドレス磁界センサの性能評価を実施する。また、信号処理による電磁感受耐性向上についても検討し、アルゴリズムの考案と評価を行う予定である。電波情報工学
表在性難治性膀胱癌に対する癌選択的膀胱注入治療薬の開発

膀胱癌は、尿路性器癌の中でも最も罹患率の高い癌疾患の一つである。現在、経尿道的な膀胱腫瘍の切除手術後に、残存腫瘍や浮遊・播種膀胱癌細胞を治療するために、抗癌剤を膀胱腔内に注入する治療方法が用いられている。癌治療遺伝子であるREIC/Dkk-3遺伝子をコードするアデノウイルスベクター(Ad-REIC)剤は、様々な癌細胞において癌特異的細胞死を誘導する。本申請研究で我々は、Ad-REIC剤の膀胱腔内注入療法が、膀胱癌疾患の治療に有用である可能性を見出した。最近の申請者の研究により、癌抑制遺伝子REIC (Reduced Expression in Immortalized Cells)がコードするREICタンパク質の抗癌免疫活性化作用が明らかとなった。申請者らは、以前よりREIC遺伝子発現アデノウイルス(Ad-REIC)の腫瘍局所投与により、「癌細胞選択的なアポトーシス」に基づく抗腫瘍治療効果が得られることを証明している。本年度の研究では、難治性の表在性膀胱癌におけるAd-REIC剤とREICタンパク質の有用性を、アポトーシス誘導および抗癌免疫学的観点から検証し、癌選択的膀胱注入治療薬の開発の基盤となる研究を行った。具体的には、ヒト膀胱正常上皮細胞およびヒト膀胱癌細胞株(RT4, KK47, T24, J82, UMUC3, TCCSUP, 5637, HT1376)培養系において、Ad-REICおよびそのコントロールとしてAd-LacZを様々な濃度にて投与し、それぞれの細胞の細胞死誘導頻度を解析した。また、これらのin vitro実験の結果をもとに、同所性膀胱癌マウスにおけるAd-REIC剤を用いた治療の至適投与量を設定するためのin vivo実験系の確立に着手した。すなわち、ヌードマウス膀胱腔内にヒト表在性膀胱癌由来のRT4細胞を移植する、同所性表在性膀胱癌マウスモデルの作製に関する実験を行った。さらに、本申請研究に関連する研究として、精製REICタンパク質の細胞分化における機能の解析を進め、REICタンパク質が正常細胞の分化の過程において重要な役割を果たしていることを明らかにした。癌抑制遺伝子REIC(Reduced Expression inImmortalized Cells)がコードするREICタンパク質の抗癌免疫活性化作用を、表在性難治性膀胱癌に対する癌選択的膀胱注入治療薬の開発に応用するための基盤研究を昨年度に引き続き実施した。昨年度の研究では、表在性膀胱癌におけるAd-REIC剤の有用性をアポトーシス誘導の観点から検証し、ヒト膀胱正常上皮細胞およびヒト膀胱癌細胞株(RT4,KK47,T24,J82,UMUC3,TCCSUP,5637,HT1376)培養系において、Ad-REIC剤による癌細胞選択的な細胞死誘導作用を証明した。本年度は、これらのin vitro実験の結果をもとに、同所性膀胱癌マウスにおけるAd-REIC剤を用いた治療の至適投与量を設定するためのin vivo実験系の確立に関する研究を行った。すなわち、ヌードマウス膀胱腔内にヒト表在性膀胱癌由来のRT4細胞を移植する同所性表在性膀胱癌マウスモデルの作製に関する実験を行い、当該細胞に由来する膀胱内腫瘍のマウスモデルを確立した。さらに、本申請研究に関連する研究として、精製REICタンパク質の細胞分化における機能の解析を進め、特にREICタンパク質が各種の免疫担当細胞の分化の過程において重要な役割を果たしていることを明らかにした。