hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
強誘電性液晶ポリマーを外殻とする電場応答型単核マイクロカプセルの調製と応用技術

強誘電性液晶素子を外殻に導入した電場応答機能を有する超緩慢徐放性マイクロカプセルを開発し、その物性を様々な角度から定性的、定量的に評価した。強誘電性液晶モノマーとスチレン等のモノマーを用いてin situ重合し、液晶性素子を外殻骨格に導入することで自己組織化させたマイクロカプセルを調製した。すなわち、イソオクタン溶媒に重合開始剤と共に液晶モノマーとスチレン等のモノマーを溶解させて水中に液滴として懸濁させ、80°Cに保つと液滴内でin situ重合が生じ、約2時間で多孔質ポリマーで被覆されたマイクロカプセルを得ることができた。本研究の場合、界面重合を行った後、この多孔質部を塞ぐことがマイクロカプセルの特徴の一つといえる。つまり、イソオクタン中にセバコイルクロライドを他の重合性のモノマー群と共に予め溶解させておき、前述のin situ重合を終了させた。次に、エチレンジアミン水溶液を連続相(水相)に滴下することで界面重合を行い、ナイロン膜で多孔質部を塞ぐことが可能となった。電場による徐放コントロールを評価するために徐放対象物質として電荷を有しない水溶性のゲスト(糖類や薬物)を利用し、マイクロカプセル中の芯物質交換には液中乾燥法を利用することで徐放物質を内包する電場応答性完全隔離型マイクロカプセルが調製可能であった。本研究の最重要課題は、電場に応答するマイクロカプセルの調製である。最初に電場に応答する強誘電性液晶モノマーを合成し、それらを用いた高分子ミクロスフェアを調製するための基礎的な実験の蓄積をおこなった。まず最初に電場に応答可能な素子の合成に取り組んだ。従来からその他段階の合成法には成功を収めていたが、収率や純度の向上や合成の簡素化に対する必要性があった。そこで本年度は、電場応答性素子の高効率な合成法の確立に取り組んだ。具体的には、メソゲン基としてカルボキシルーp-ベンゾイルオキシ安息香酸エステル、さらに末端基としてカルボキシ-(S)-(-)-2-メチルブチルエステルを有する強誘電性液晶モノマーを合成に取り組んだ。合成に必要とされる最適な触媒を見出し、以前の合成ステップを簡略化に成功した。また、マイクロカプセル化を達成する前に合成した強誘電性液晶モノマーとスチレンモノマーを用い、懸濁重合法、分散重合法及び乳化重合法により、種々の粒径の高分子ミクロスフェアを調製し、電場に対しての液晶応答I性があるかどうかを確認した。電場に応答可能な強誘電性液晶素子として合成された液晶モノマーとスチレンモノマーとを重合後、電場と高分子組織の透光量変化を詳細に調査したところ、8ボルト程度の微弱な電場において透光量の変化は電場に依存するこが確認できた。つまり、調製した電場応答性ミクロスフェアは、外部刺激である電場に対して応答性を有することを意味する。カプセル化材料調製にむけての情報の蓄積をおこなった。強誘電性液晶モノマーとスチレン等のモノマーを用いて、in situ重合し、液晶性素子を外殻骨格に導入し、自己組織化させたマイクロカプセルを調製しようとするものである。すなわち、イソオクタン溶媒に重合開始剤と共に液晶モノマーとスチレン等のモノマーを溶解させて水中に液滴として懸濁させ、80°Cに保つと液滴内でin situ重合が生じ、約2時間で多孔質ポリマーで被覆されたマイクロカプセルを得ることができる。本研究計画の場合、界面重合を行った後、この多孔質部を塞ぐことにする。つまり、イソオクタン中にセバコイルクロライドを他の重合性のモノマー群と共に予め溶解させておき、前述のin situ重合を終了させる。次に、エチレンジアミン水溶液を連続相(水相)に滴下することで界面重合を行い、ナイロン膜で多孔質部を塞ぐことができる。

電場による徐放コントロールを評価するために徐放対象物質として電荷を有しない水溶性のゲスト(糖類や薬物)を利用した。調製したマイクロカプセル中の芯物質交換には、液中乾燥法を利用することで徐放物質を内包する電場応答性完全隔離型マイクロカプセルを調製した。強誘電性液晶素子を外殻に導入した電場応答機能を有する超緩慢徐放性マイクロカプセルを開発し、その物性を様々な角度から定性的、定量的に評価した。強誘電性液晶モノマーとスチレン等のモノマーを用いて、in situ重合し、液晶性素子を外殻骨格に導入することで自己組織化させたマイクロカプセルを調製した。すなわち、イソオクタン溶媒に重合開始剤と共に液晶モノマーとスチレン等のモノマーを溶解させて水中に液滴として懸濁させ、80°Cに保つと液滴内でin situ重合が生じ、約2時間で多孔質ポリマーで被覆されたマイクロカプセルを得ることができた。本研究の場合、界面重合を行った後、この多孔質部を塞ぐことがマイクロカプセルの特徴の一つといえる。つまり、イソオクタン中にセバコイルクロライドを他の重合性のモノマー群と共に予め溶解させておき、前述のin situ重合を終了させる。次に、エチレンジアミン水溶液を連続相(水相)に滴下することで界面重合を行い、ナイロン膜で多孔質部を塞ぐことが可能となった。電場による徐放コントロールを評価するために徐放対象物質として電荷を有しない水溶性のゲスト(糖類や薬物)を利用し、マイクロカプセル中の芯物質交換には、液中乾燥法を利用することで徐放物質を内包する電場応答性完全隔離型マイクロカプセルが調製可能であった。
高齢者等災害弱者への災害時における介護保障に関する調査・研究

本研究は、介護を受けている高齢者・障害者が、災害時においても継続的な介護を受けられるためには、どのような準備と整備が必要であるかを調査によって明らかにすることを目的にしたものである。調査は、新潟県中越地震、岩手・宮城内陸地震で被災した障害者・高齢者施設を訪問し、利用者や職員に聞き取りをし、これを分析した。結果、電気・ガス・水の損傷状況とその補填・確保、および復活までの期間の長さが被災後の介護の内容を大きく左右するものの要因として挙げられることが明らかになった。本研究は、介護を受けながら生活している高齢者・障害者等の社会的弱者が、災害時においても継続的な介護を受けられるためには、社会システムとしてどのような準備が必要であり、何を整備すべきかを調査し、明らかにすることを目的とする。その上で、障害者・高齢者等生活施設における介護保障のための施設スタッフ用行動マニュアルを作成しようとするものである。その研究方法としては、過去5年間において震災等の災害を受けた地域の高齢者・障害者施設を訪問し、介護職員をはじめ、関係者から被災直後の職員の行動、提供した介護の内容等を聴き取り、分析することを中心にしている。(1)災害時介護の質的保障モデルの作成:聴き取り調査では、的確かつ効率的なインタビューを行なうと同時に、その後の分析作業を進めやすくする必要がある。合わせて災害時に提供される介護の質を判断するための指標も求められる。そこで被災後、介護職員が最低限なさなければならないこと、その後必要となる介護の内容を想定した「災害時介護の質的保障モデル」(仮称)を検討し、作成することができた。これは本研究の最終目的である「介護保障のための施設スタッフ用行動マニュアル」の骨子となるものである。インタビュー調査は、このモデルの妥当性をも問うものとなった。(2)インタビュー調査:今年度は、高齢者施設に焦点を当て、能登半島地震(2006年3月)で被災した輪島市(石川県)と、岩手・宮城内陸地震(2008年6月)で被災した栗原市(宮城県)の高齢者施設合わせて5施設を訪ねた。地震発生後の避難では、管理上、一ヵ所集中避難が一般的であるが、輪島市の場合、分散避難がなされていたことがわかった。被災時の避難法として、また介護職員の行動様式として、幾つかの示唆を与えるものであり、重要な課題として位置づけている。本研究は、介護を受けながら生活している高齢者・障害者等の社会的弱者が、災害時においても継続的な介護を受けられるためには、社会システムとしてどのような準備が必要であり、何を整備すべきかを調査し明らかにすることを目的とする。その研究方法としては、過去(概ね5年間)において震災等の災害を受けた地域の高齢者・障害者施設を訪問し、介護職員をはじめ、関係者から被災直後の職員の行動、提供した介護の内容等を聴き取り、分析することを中心にしている。昨年度の調査は、高齢者施設を対象として実施した。介護を必要とする人々には高齢者のほか、障害をもつ人々も含まれることから、今年度は障害者支援施設(特に旧・療護施設)を対象とし、新潟県中越地震(2004年10月)で被災した長岡市(新潟県)の療護施設合わせて三つを訪問した。前年の研究において筆者らは、被災後、介護職員が最低限せねばならないこと、被災直後から必要となる介護の内容を想定した「災害時介護の質的保障モデル」(仮称)を検討・作成している。聴き取り調査は、その妥当性を判断することをも目的としつつ、このモデルに沿って実施した。本研究を踏まえた予備調査、および昨年の調査の分析過程で、ライフラインの損傷状況とその補填・確保、あるいは復活までの期間の長さが被災後の介護の内容を大きく左右するものの要因として挙げられることが明らかになってきた。中でも電気の確保が重要であることが今年度の調査から示唆されており、これについては、次年度さらに詳細な調査と分析を行ないたいと考えている。本研究は、介護を受けながら生活している高齢者・障害者等の社会的弱者が、災害時においても継続的な介護を受けられるためには、社会および施設のシステムとしてどのような準備が必要であり、何を整備すべきかを調査によって明らかにすることを目的とする。そのうえで、障害者・高齢者等生活施設における介護保障のための施設スタッフ用行動マニュアルを作成しようとするものである。その研究方法としては、過去(概ね5年間)において震災等の災害を受けた地域の高齢者・障害者施設を訪問し、介護職員をはじめ、関係者から被災直後の職員の行動、提供した介護の内容等を聞き取り、分析することを中心にしている。

これまでの2年間では、岩手・宮城内陸地震(2008年6月)で被災した栗原市」(宮城県)の高齢者施設、ならびに新潟県中越地震(2004年10月)で被災した長岡市(新潟県)の障害者施設(旧・療護施設)を訪問した。その結果、ライフラインである電気・ガス・水の損傷状況とその補填・確保、あるいは復活までの期間の長さが被災後の介護の内容を大きく左右するものの要因として挙げられることが明らかになってきた。そこで今年度は、施設が被災したとき、ライフラインの損害によって介護はどのような実践として変化し、どのような結果をもたらすのか、そこでの問題をエスノグラフィックなアプローチを用いて明らかにすることを目指し、ライフラインの損害の大きかった新潟県中越地震の被災施設を再訪問し追調査した。加えて、新たにこの施設に関連する高齢者施設の調査を実施し、被災時の施設間協力について考察を試みた。
嗅神経細胞の個性獲得のための遺伝情報デコード

マウス嗅覚系において、個々の嗅細胞が千種類以上存在する嗅覚受容体(odorant receptor : OR)遺伝子の中から一種類のみを選択的かつ相互排他的に発現することにより、匂い情報を受容し識別するシステムが構築される。OR遺伝子の単一発現の分子機構については、当グループの研究等から、遺伝子座制御領域による正の制御と、発現したOR分子が他のOR遺伝子の発現を抑制する負のフィードバック制御によって維持されていると考えられている。しかしながら、負のフィードバック制御の実体については依然不明な点が多い。負のフィードバックシグナルがGタンパク質の活性化とは関係がなく,またOR特異的なものでもないというこれまでの知見から、今回我々は、様々な種類の7回膜貫通型受容体(7TMR)と相互作用するβ-Arrestinに着目し、そのフィードバック機構への関与について検討した。OR分子は多種類存在し、β-Arrestinと相互作用する部位についての知見は今のところ得られていない。そこで7TMRの中で解析が進んでいて、β-Arrestinと相互作用する部位も判明しているβ2-Adrenergic receptor(β2AR)を利用した。具体的には、OR遺伝子の代わりに、野生型β2AR、あるいは、β-Arrestinシグナルを遮断する変異型β2ARを、OR遺伝子のプロモーター制御下で発現させる遺伝子操作マウスを作製し、解析を行った。その結果、野生型β2ARを発現する嗅細胞はその軸索を収斂させ糸球を形成するのに対し、変異型β2ARを発現する嗅細胞の軸索は収斂せずに分散し、複数の糸球へ投射することが判明した。これは変異型β2ARを発現する嗅細胞では、他の内在性ORが共発現しており、その種類に応じて異なる複数の糸球へ投射することに起因していると考えられる。今後、負のフィードバックシグナルへのβ-Arrestinの関与が明らかになれば、さらにその下流のシグナルを追うことで、ORの単一発現機構の全容を明らかにすることができると期待される。本研究では、マウス嗅覚システムを構築するために必要な遺伝情報デコードに重きを置き、1)嗅神経細胞が千種類以上存在する嗅覚受容体(odorant receptor : OR)遺伝子から一つのみを選択的に発現する機構と、2)嗅神経細胞が軸索を嗅球上のどこに投射すれば良いかを規定する様々な遺伝子の発現を、発現するORを介したシグナルが制御する機構、の二点を明らかにすることを目指す。今年度は、1)を中心に研究を進めた。a)マウスH領域内シスエレメントに結合する転写因子の単離酵母one hybrid法を用いて、嗅上皮由来のcDNAライブラリーをスクリーニングした結果、ホメオドメイン転写因子であるLhx2、Barxl、Dlx3、Dlx5、Emx2が単離された。これらの因子は、異なった結合強度で、コアH配列内に存在する2箇所のホメオドメイン結合配列に会合する事が、コアH配列への変異導入実験から明らかとなった。一旦機能的なORタンパク質が発現すると、負のフィードバックシグナルにより、他のOR遺伝子の発現が抑えられる機構が存在すると考えられている。負のフィードバックシグナルがβ-Arrestinを介したものと想定し、β-Arrestinシグナルを抑えた場合に、OR遺伝子の発現に与える影響を解析した。OR遺伝子のプロモーターの制御下で、野生型β2AR、あるいはβ-Arrestinシグナルのみ抑制される変異型β2ARを発現するトランスジェニックマウスを作製した。その結果、野生型β2ARを発現させた場合には、OR分子と同様に振る舞い、内在性のOR遺伝子は全く共発現していない。一方、変異型β2ARを発現させた場合には、様々な内在性のOR遺伝子が共発現し、嗅細胞の軸索投射も乱れていた。今後β-Arrestinのknockoutマウスを作成し、この分子の関与を検証していく。

今後、負のフィードバックシグナルへのβ-Arrestinの関与が明らかになれば、さらにその下流のシグナルを追うことで、ORの単一発現機構の全容を明らかにすることができると期待される。
リピドラフトのアミロイドβ蛋白オリゴマーを標的とした治療法の開発

神経変性疾患モデルを用いてlipid raftsでのオリゴマー蓄積を検討した.1.培養細胞ではlipid raftsの蛋白の変化がAs前駆体の分布を変化させた, 2. APP発現マウスに高コレステロール食を投与すると脳Asの増加と共に脳lipid rafts分画中へのAsオリゴマーが増加した.3. Tau発現マウスでは初期からtauが脳lipid raftsに高濃度に存在し,加齢と共に増加しオリゴマーも認められた, 4.新たに作成したα-synuclein発現マウスでも脳lipid raftsへのα-synuclein蓄積の増加を認めた, Lipid raftsは蛋白凝集体蓄積の共通開始部位であることが示された, lipid raftsにおけるオリゴマー制御は神経変性疾患の根本的治療法になりうると考えられた.神経変性疾患モデルを用いてlipid raftsでのオリゴマー蓄積を検討した.1.培養細胞ではlipid raftsの蛋白の変化がAs前駆体の分布を変化させた, 2. APP発現マウスに高コレステロール食を投与すると脳Asの増加と共に脳lipid rafts分画中へのAsオリゴマーが増加した.3. Tau発現マウスでは初期からtauが脳lipid raftsに高濃度に存在し,加齢と共に増加しオリゴマーも認められた, 4.新たに作成したα-synuclein発現マウスでも脳lipid raftsへのα-synuclein蓄積の増加を認めた, Lipid raftsは蛋白凝集体蓄積の共通開始部位であることが示された, lipid raftsにおけるオリゴマー制御は神経変性疾患の根本的治療法になりうると考えられた.1.培養細胞系を用いたAβオリゴマーの同定と蓄積過程の解明リピドラフトに特異的に集積するGPI anchorを分解する酵素であるphosphatidylinositol phospholipase C(PIPLC)でAPP発現培養細胞を処理し,各分画のAβ濃度を測定したが,処理の有無でAβの変化は認めなかった.GPI anchor蛋白はAβ蓄積に直接の影響を持たないことが示唆された.3.Tg2576マウスの大量飼育とコレステロール投与実験Tg2576マウスの大量繁殖・飼育を行い,実験に必要なマウスを準備した。高コレステロール食を与えたTg2576マウスでは血中および脳リピドラフトでのコレステロールの増加と脳リピドラフトでのAβオリゴマーの増加傾向を示した.高コレステロール血症はアルツハイマー病の危険因子であるが,脳リピドラフトでのコレステロール増加によりAβオリゴマー産生を増加させることが示唆された.リピドラフトでのコレステロール低下はAβオリゴマーの産生を抑制することによってアルツハイマー病の発症予防に働く可能性がある.神経変性疾患の新たな治療法の開発のためにlipid raftsでのoligomer蓄積を検討した.1. Aβ前駆体蛋白(APP)をstableに発現するCHO cellでAβはlipid rafts分画に高濃度に存在した.Lipidraftsに存在するGPI anchor proteinのknock outではAPPおよびC末fragmentがlipid raftsに著明に増加した. lipid raftsの組成の変化がAβの代謝を変化させることが示された.2. APPを発現するTg2576マウスではAβ蓄積の超早期の6月齢からAβollgomerが脳lipid raftsに蓄積を開始した.Tg2576マウスに高コレステロール食を投与すると脳Aβ40, Aβ42の増加と共に脳lipid rafts分画中へのAβoligomerが増加することが示された.3. Tau発現マウスであるTgTauP301Lマウスにおいてもその初期の3月齢からtauおよびリン酸化tauが脳lipid raftsに高濃度に存在し,加齢と共に増加した.高齢マウスではlipidraftsに神経原線維変化に特有なsmear patternを認めた.よってtau oligomerもlipid raftsに蓄積することが示された.4.我々はα-synucleinを発現するParkinson病モデルマウスTgαSYNマウスを新しく開発し, Lewy小体様の封入体,線条体のドパミンの減少,行動障害を再現した.このマウスでも初期から脳lipid raftsへのα-synuclein蓄積の増加を認めた.Lipidraftsは蛋白凝集体蓄積の共通開始部位であることが示された. lipid raftsの蛋白および脂質の組成の変化はAβの代謝を変化させた. lipid raftsにおけるoligomer制御は神経変性疾患の根本的治療法になりうると考えられた.
ミュオン化学における放射線化学・ホットアトム化学過程の研究

61年度にひき続き, 500MHz μ^+スピン共鳴装置を用いて主としてCS_2の中の反磁性ミュオンとMu置換フリーラジカルを研究した. CS_2の中で反磁性ミュオンがゆっくりと増加してくることは61年度中に見出したが,その温度依存性(簡単なクライオスタットを開発した)から,活性化エネルギーの極めて小さなことが明らかになった. Mu置換ラジカルをCS_2の中に見つける試みは61年度では成功しなかったが,今年度の実験によって, CS_2濃度の小さいとき及びCCl_4のような電子補促剤を加えたときは, MuCS_2と思われるラジカルが検出された.以上の結果から, MuCS_2の形のラジカルが実際に生成するが, CS_2濃度が大きいとCS_2クラスターにμ^+とe^-が拡ったような状態が生れ,これがゆっくりと反磁性ミュオンが生長してくるようにみえる原因であるとする解釈を提起した.上記の研究と併行してパルスラジオリシス実験を同じ系について行い, HCS_2ラジカルを検出し,これが, MuCS_2と同じような振舞いをすることをみつけミュオニウム化学と放射線化学によい対応関係のをることを示した.金属錯体のμSRでは,一連のアセチルアセトン錯体について,反応性ミュオンの収率,縦緩和,ミュオンスピン共鳴実験を総合的に行った.中心金属がV, Cr, Mnのように常磁性のときは反磁性ミュオンの割合が1に近く, Zn, Alのような典型元素のときは反磁性ミュオンの割合が0.2であるという特異な知見が得られた.61年度にひき続き, 500MHz μ^+スピン共鳴装置を用いて主としてCS_2の中の反磁性ミュオンとMu置換フリーラジカルを研究した. CS_2の中で反磁性ミュオンがゆっくりと増加してくることは61年度中に見出したが,その温度依存性(簡単なクライオスタットを開発した)から,活性化エネルギーの極めて小さなことが明らかになった. Mu置換ラジカルをCS_2の中に見つける試みは61年度では成功しなかったが,今年度の実験によって, CS_2濃度の小さいとき及びCCl_4のような電子補促剤を加えたときは, MuCS_2と思われるラジカルが検出された.以上の結果から, MuCS_2の形のラジカルが実際に生成するが, CS_2濃度が大きいとCS_2クラスターにμ^+とe^-が拡ったような状態が生れ,これがゆっくりと反磁性ミュオンが生長してくるようにみえる原因であるとする解釈を提起した.上記の研究と併行してパルスラジオリシス実験を同じ系について行い, HCS_2ラジカルを検出し,これが, MuCS_2と同じような振舞いをすることをみつけミュオニウム化学と放射線化学によい対応関係のをることを示した.金属錯体のμSRでは,一連のアセチルアセトン錯体について,反応性ミュオンの収率,縦緩和,ミュオンスピン共鳴実験を総合的に行った.中心金属がV, Cr, Mnのように常磁性のときは反磁性ミュオンの割合が1に近く, Zn, Alのような典型元素のときは反磁性ミュオンの割合が0.2であるという特異な知見が得られた.
分子を用いた縦型スピントランジスタ：　次世代スピントロニクスデバイスに向けて

本申請課題ではトンネル2重接合中に磁性分子を集積し、分子スピンによりトンネル電流を制御する技術を確立する。磁性分子を孤立分散した状態でトンネル絶縁膜中に集積することができれば走査トンネル分光法と同様の原理により単分子に起因する量子伝導を観測することができる。また、分子を内包したトンネル2重接合の上下電極に強磁性体を用いることにより、分子軌道、さらには分子スピンによる偏極スピン電流制御を目指す。最終的には、上記トンネル接合をチャネルに用いた分子スピントランジスタへ拡張することを目指す。
内因性制御リガンドと受容体の探索およびマスト細胞依存的炎症性疾患への応用

本研究課題では、P2X7受容体の発現機構の解明を目的とし、皮膚に存在する内因性制御リガンド・センサー(受容体)の同定と、マスト細胞におけるP2X7受容体の発現・機能制御分子について解析を行った。まず、研究初年度次年度においては、マスト細胞上のP2X7受容体の発現を抑制する機能が初代培養皮膚線維芽細胞に存在していることを見出した。さらに、腸管間質細胞など他の組織に存在する間質細胞と比較するために遺伝子プロファイリングを行った結果、皮膚線維芽細胞がレチノイド分解酵素を有意に高く発現していることが明らかとなった。つまり、皮膚線維芽細胞のレチノイド分解酵素がP2X7受容体の発現および機能制御に深く関与していることを見出した。最終年度においては、レチノイド分解酵素によるP2X7受容体の発現抑制機序の破綻が、マウスにおいて皮膚炎を導くことが明らかにした。これは、高濃度のビタミンA摂取によるレチノイド過剰症ならびにレチノイン酸療法の副作用である皮膚炎症のメカニズムの一つとして考えられ、炎症疾患の発症機構のみならず、レチノイン酸療法の合併症に対する予防法の可能性として示される。本研究により成果は、マスト細胞の組織特有の機能制御機構を初めて明らかとしたもので、今後、組織特異的な疾患の発症機序の解明および慢性炎症性疾患の新たな治療法確立につながると期待される。研究成果の一部については、国内および国際学会で発表をしており、主な内容はImmunity誌・201440 (4) : 530-541に発表している。3年弱の研究期間で論文発表に至るまで研究を遂行できた。本成果はマスト細胞の組織特有の機能制御機構を新たに見出したものであり、組織特異的な疾患の発症機序の解明および治療法確立の基盤となる可能性を秘めた点においては、達成度が高いものであると考えられる。間質細胞との相互作用による免疫細胞の組織特異性の獲得機序の更なる解析から得られる成果が、慢性炎症に対する効果的な治療法の開発につながることを期待している。本研究では、P2X7受容体の発現機構の解明を軸に、P2X7受容体の発現を抑制する皮膚組織中の内因性制御リガンドとそのセンサー(受容体)の同定と、核酸成分受容体群(TLR7、TLR9、P2X7受容体)の複合的な免疫学的解析を行うことで、炎症性腸疾患や関節炎などの炎症性疾患での細胞外核酸の働きと新規治療法の確立を目指す。初年度においては、皮膚に存在する内因性制御リガンド・センサーの探索と、マスト細胞におけるP2X7受容体の発現・機能制御分子の探索を目指した。実施状況を下記に示す。1.皮膚における免疫抑制因子についての検討をビタミンD3ならびにプロスタグランジンに着目し、アゴニストならびにアンタゴニストを用いた解析を行った。これらの因子によるP2X7受容体の発現制御について解析したところ、ビタミンD3ならびにプロスタグランジンは目的とする内因性リガンドではないことが明らかとなった。2.次に内因性リガンド産生細胞の探索を行った。皮膚においては、皮膚γδT細胞、真皮樹状細胞、ランゲルハンス細胞などの特殊な免疫細胞や、皮膚線維芽細胞をはじめとした非免疫細胞が存在する。そこでこれら細胞群の関与について、皮膚γδT細胞を欠損するTCRγ鎖欠損マウス、真皮樹状細胞ならびにランゲルハンス細胞を欠損するCD11c-DTR tgマウス、ランゲルハンス細胞の欠損マウスであるId2欠損マウスについて検討した。その結果、これらのマウスにおいてP2X7受容体は野生型マウスと同等の発現レベルであったことから、他の細胞がリガンド産生細胞である可能性が示された。そこで、生体から皮膚線維芽細胞を分取し細胞シートの作製を行い、皮膚線維芽細胞の培養上清およびマスト細胞との共培養によりP2X7受容体の発現を解析した結果、皮膚線維芽細胞との共培養によりP2X7受容体の発現が抑制されることが明らかとなった。このことから皮膚線維芽細胞が内因性リガンドの産生細胞であることが明らかとなった。3.上記の実験結果より、内因性制御リガンドは皮膚線維芽細胞が産生していることが示された。しかしながら皮膚線維芽細胞の細胞株であるNIH3T3との共培養、ならびに腸管間質系細胞との共培養においてはP2X7受容体の発現レベルに変化が見られなかったことから、生体由来の皮膚線維芽細胞が特異的に内因性リガンドを産生している可能性が示されたことから、生体由来の皮膚線維芽細胞、NIH3T3、腸管間質系細胞の三者間の遺伝子プロファイリングを行うことで、内因性リガンドの同定を目指している。本年度においては、皮膚に存在する内因性制御リガンド・センサーの同定と、マスト細胞におけるP2X7受容体の発現・機能制御分子の生体における役割を解析した。(1)皮膚における内因性制御リガンドの探索

1.初年度において、皮膚における免疫抑制因子である、ビタミンD3ならびにプロスタグランジンは目的とする内因性リガンドではないことが明らかとなった。次に内因性リガンド産生細胞の探索を行ったところ、皮膚線維芽細胞が内因性リガンドの産生細胞であることが明らかとなっている。2.本年度においては、皮膚線維芽細胞、NIH3T3、腸管間質系細胞の三者間の遺伝子プロファイリングを行い、皮膚線維芽細胞が関係する内因性リガンドの同定ならびに関連分子の探索を行った。その結果、レチノイン酸とレチノイド分解酵素がP2X7の発現および機能制御に深くかかわっていることが明らかとなった。3.そこで、in vitroの解析により皮膚線維芽細胞のレチノイド分解酵素を阻害したところ、P2X7抑制能が損なわれることが示された。ヒトではレチノイン酸の過剰は皮膚障害を引き起こすことが古くから知られており、レチノイン酸(ビタミンA)の含有量が高い肝臓などの組織を食すことで、皮膚炎が起こることが報告されている。例えば、ホッキョクグマの肝臓を食べるエスキモーによく皮膚炎がおこっておりこと挙げられる。また、レチノイン酸の塗布薬の副作用として、皮膚炎が起こることがあり、過剰量のレチノイン酸の皮膚障害が示されている。そこで、レチノイン酸過剰投与マウスモデルを構築し、慢性レチノイン酸過多を引き起こしたところ、ヒト知見に類似した皮膚障害が観察された。4.上記の慢性レチノイン酸過多状態のマウス皮膚組織を解析したところ、P2X7の発現増強が観察され、さらにP2X7欠損マウスでは、レチノイン酸過多による皮膚炎が観察されなかった。このことから、皮膚線維芽細胞によるレチノイド分解が破綻すると、マスト細胞上のP2X7の発現が増強し、マスト細胞が活性化することで、皮膚炎が誘導されることが明らかとなった。5.これは、レチノイド過剰症、ならびにレチノイン酸療法の皮膚炎症のメカニズムの一つとして考えられ、炎症疾患の発症機構のみならず、レチノイン酸療法の合併症の治療法の確立の可能性として示される。本研究課題では、P2X7受容体の発現機構の解明を目的とし、皮膚に存在する内因性制御リガンド・センサー(受容体)の同定と、マスト細胞におけるP2X7受容体の発現・機能制御分子について解析を行った。まず、研究初年度次年度においては、マスト細胞上のP2X7受容体の発現を抑制する機能が初代培養皮膚線維芽細胞に存在していることを見出した。さらに、腸管間質細胞など他の組織に存在する間質細胞と比較するために遺伝子プロファイリングを行った結果、皮膚線維芽細胞がレチノイド分解酵素を有意に高く発現していることが明らかとなった。つまり、皮膚線維芽細胞のレチノイド分解酵素がP2X7受容体の発現および機能制御に深く関与していることを見出した。最終年度においては、レチノイド分解酵素によるP2X7受容体の発現抑制機序の破綻が、マウスにおいて皮膚炎を導くことが明らかにした。これは、高濃度のビタミンA摂取によるレチノイド過剰症ならびにレチノイン酸療法の副作用である皮膚炎症のメカニズムの一つとして考えられ、炎症疾患の発症機構のみならず、レチノイン酸療法の合併症に対する予防法の可能性として示される。本研究により成果は、マスト細胞の組織特有の機能制御機構を初めて明らかとしたもので、今後、組織特異的な疾患の発症機序の解明および慢性炎症性疾患の新たな治療法確立につながると期待される。
ラーニングコミュニティを支援するソーシャルクラウドシステムの構築に関する研究

本研究は、ソーシャルな学びを支援するソーシャルラーニングシステムの構築を目指す。ソーシャルな活動には、いろいろなものがあり、学習の効果もいろいろなものが想定される。ソーシャルラーニングシステムも、幾つかのシステムが想定される。活用の局面に応じた幾つかのソーシャルラーニングシステムをデザインし、プロトタイプシステムの開発をおこなう。なお、複数のソーシャルラーニングシステムの存在する枠組みをソーシャルクラウドと呼ぶことする。プロトタイプシステムを用いた評価をおこなう。評価の結果から、ソーシャルラーニングの枠組みは、一定の効果を持つことが明らかになった。2000年代の後半から2010年にかけて,ソーシャルネットワークシステム(SNS)に注目が集まっている.これまでも,電子掲示板のシステムは多く存在したが,人間同士の関係性を活用し,コミュニティの形成とコミュニティの活動を取り込んだシステムとして,その有効性が明らかになってきた.ソーシャルシステムは様々な分野での活用が模索されているが,我々は学習分野への適応を目指している.学習において,協調学習の研究によって,グループによる学習の効果は明らかになっている.そこで,本研究では,学習者がグループ,コミュニティを形成し,相互の学びを形成するLC(Learning Community)の活動を支援することを目指す.具体的にはLCの学習を支援するソーシャルシステムの構築を目指す.本年度は,一年目として,各種のソーシャルシステムに対する調査をおこなった.2010年現在,多くの高等教育機関でSNSが活用されていることが分かった.一例を挙げると,福井県内では福井県立大学を中心にFレックスと呼ぶシステムを用いた実践をおこない成果を上げている.また,電子掲示板やブログベースのシステムから,Wikidpediaに代表されるような形で,共同でコンテンツを作成するシステムへとソーシャルシステムの形態が多様化していることも分かった.今後も,口コミサイトや動画共有サイトのような形で,コンテンツや知識を共有するシステムが増えるものと予測される.また,本年度は,プロトタイプシステムの設計も進めた.次年度以降,実装を進め実験等をおこなう予定である.2011年に発生した東日本大震災において,Twitter等が被災地での情報伝達において大きな影響を与えたことから,ソーシャルメディアに注目が集まっている.我々は,ソーシャルメディアの効果に着目し,学習への応用を目指している.他者との様々なインタラクションと介して学習を進める形態の学習効果が明らかになってきた学習者がグループ,コミュニティを形成し,相互の学びを形成するLC(Learning Community)の活動が重要である.我々は,こうした学習コミュニティを支援するシステムを,ソーシャルラーニングシステムの構築を目指している.本年度は,昨年度に続きソーシャルシステムに対する調査をおこなった.ソーシャルメディアのサービスは,多様化しつつあることが分かった.次に,我々はLCにおける学習効果が,どのようにして得られるかめモデルの検討をおこなった.とりあえず,学習意欲の維持に大きな影響を与えると考えるに至った.他者とのインタラクションは,独りで学習するよりも学習意欲の維持に寄与すると結論付けるに至った.こうした考えを検証するため,簡単な実験をおこなった,そこからも我々の仮説を支持する結果が得られた.他者の存在を定期的に意識させる,競争性の導入,相互評価等の手法が有効であると考える.さらに,こうした知見を基づき,ソーシギルラーニングシステムの設計をおこなった.一方,本システムはクラウド技術を取り入れて実装する予定であり,クラウドの調査もおこなった.次年度は,システムの実装と実験等をおこなう予定である.学習者がグループ、コミュニティを形成し、ソーシャルな学びを形成するLC(Learning Community)の活動に注目が集まっている。本研究では、LCの学習を支援するSLS(Social Learning Service)システムの構築を目指す。SLSでは、Kolbの経験学習理論のモデルのように、個人の学習モードと、グループの学習モードの間で学習の循環プロセスを形成することを目指す。つまり、SLSシステムでは、学習成果の蓄積、公開、評価、内省といった活動を経ることで、より深い理解に至ることができる、と考える。本研究は、個人的な学習活動を支援するシステムと、集合知形成を支援するSNSを統合するSLSシステム構築を目指すものである。そのため、本研究は、1SNSの分析段階、2システム構築、3実証実験の段階を経て進めてきた。平成24年度は、おもにプロトタイプシステムの構築と、プロトタイプシステムを用いた実証実験による評価をおこなった。我々は、実験の結果、学習におけるコミュニティの持つ一定の効果が検証された。学習において、他者とのインタラクションが、学習者の学習意欲の維持に大きく影響することが分かった。インタラクションの中身には、適度な競争性や、励まし等があることが分かった。インタラクションを、適切にデザインすることで、さらなる学習効果が得られると考える。本研究を通じ、ソーシャルな学習環境の効果を検証することができた。こうした学習環境を、教育現場へ展開するための知見を蓄積することができた。なお、平成24年度、研究成果を、可能なかぎり国内の研究会、国際会議等を通じて公開した。

ソーシャルラーニングシステムの研究の中核を,学習モデルの構築において,基礎的な知見の調査・蓄積をおこない,また,仮説の提案や検証をおこなった.また,学習モデルに基づく,システムの設計もおこなったおおむね,年度計画に沿った形で研究を進めていると考える.研究を進める上で,多くの研究者らと定期的に打ち合わせをおこなうことができた.また,国内外の学会,研究会等において,研究成果を公表することができた.24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,研究の最終年度であることから,研究の総括を目指す,ソーシャルラーニングシステムにおける学習モデルをデザインし,この学習モデルの有効性を検証する予定である.そのために,評価シズテムを構築し,実験をおこなう予定である.また,評価用のシステムの構築に,クラウド技術等を利用する予定である.研究を進める上で,研究打ち合わせ等を積極的におこなう等,研究組織を機能的に運用する.さらに,適宜,研究成果の公開に努める.24年度が最終年度であるため、記入しない。
火山噴火の物質収支

火口近傍に接近困難な桜島火山での火山ガス組成観測を実現するために、火山ガス感応起動型連続観測装置およびセスナ機を用いた飛行観測手法を確立し、桜島火山ガス組成の特徴を把握した。その結果、通常火山ガス放出時と連続噴煙活動中の火山ガス組成の変化を把握した。浅間山および三宅島における連続観測および繰り返し観測に基づき、長期的な火山ガス放出率の変動に伴う火山ガス組成の変化を把握した結果、噴火活動を伴う火山ガス高放出率時期においても、低放出率時期と顕著な組成の変動はなく、火山ガス放出条件の温度・圧力に変化はないと推定された。特に三宅島では組成変化は地表近傍での地下水との相互作用の変化が原因と推定された。活発に噴煙・噴火活動を継続している桜島火山において火山ガス組成観測を実施するために、火山ガス感応起動型連続観測装置を開発し、桜島における試験観測を開始した。Multi-GASによる火山ガス観測は、通常山頂部等濃厚な火山噴煙が到達する場所を選定して実施するが、桜島では噴火活動が活発であるため、観測装置を設置できる場所は遠方の山麓部に限られる。予備調査により、山麓部においても火山噴煙が流下到達する場合はあるが頻度が限られるため、火山ガス到達時に観測装置を起動させ測定を行う事が必要である事が判明した。そのため、SO2濃度警報装置を改良し、大気中のSO2濃度を連続観測し一定値を超えた際にMulti-GAS観測装置を起動するシステムを開発し、桜島有村地区山麓に設置した。今回は1ppmを閾値として設定した。2014年1月15日2月13日の約一ヶ月間に14回SO2最大濃度で2.0ppmの火山ガスの到来が観測され、その結果、CO2/SO2モル比/0.7-3.2、SO2/H2S=4.7-7.5、H2/SO2=0.04-0.20が得られた。東京大学地震研究所が実施する桜島における無人ヘリによる機動観測の一環として、無人ヘリにMulti-GAS観測装置を搭載して、山頂近傍での噴煙観測を実施した。無人ヘリおよびの観測では、噴煙位置の認知が困難であるため飛行径路の選定が困難であるが、今年度はSO2濃度計をモニターしながら飛行するシステムを採用したことにより飛行径路選定が改善され、最大SO2濃度2.7ppmの噴煙が観測された。同様に有人セスナ機を用いた観測を実施し、最大SO2濃度2.4ppmの噴煙の観測に成功した。山麓で得られてと同様の組成の推定に成功した。しかし、山頂近傍での結果は山麓での結果と比較して組成幅が大きく、その原因の検討が今後の課題として明らかとなった。活発に噴煙・噴火活動を継続している桜島火山において火山ガス組成観測を実施するために、火山ガス感応起動型連続観測装置を開発し、H25年度に試験観測を開始した。H2SセンサーはSO2にも感度を持っているため、連続観測装置ではH2SセンサーのSO2に対する感度をあらかじめ測定し補正して、真のH2S濃度を算出している。しかし、桜島においては測定される濃度が低いため、補正誤差が大きく正確なSO2/H2S比の算出が困難であった。そのため、H26年度にH2SセンサーにSO2を除去するためのフィルタを設置することにより、SO2/H2S比の精度を向上させた。桜島では連続観測装置は火口から離れた山麓に設置してあるため、H2O/SO2などの測定は困難である。また、自動測定のため噴火発生等活動状況に合わせた観測もできない。そのため、Multi-GASを搭載したセスナ機で噴煙を横断することにより噴煙組成の観測を行い、H2Oを含む主要成分組成の定量化に成功した。また、火山灰を含まない定常噴煙活動中と少量の火山灰を含む連続噴煙活動中にそれぞれセスナ機観測を実施した結果、主成分組成は顕著な差はないが、計算される見かけの平衡温度が連続噴煙活動中の方がやや高いことが推定された。浅間山において、2004-2014年の間の火山ガス組成観測結果の再評価を行い、噴火の発生や火山ガス放出量の大きな変動等の火山活動の変化にも関わらず、火山ガス組成には変化がなかった事を明らかにした。これに基づき浅間山でのマグマ・火山ガス供給過程のモデル化を行った。阿蘇山では2014年11月末から噴火が発生し、現在でも連続灰噴火とストロンボリ式噴火が繰り返されている。この噴火に伴い放出される火山ガス組成の観測を行い、現在解析を進めている。桜島においては、セスナ観測や無人ヘリなどを用いた観測を実施し火山ガス組成の特徴を明らかにした。2012-2015年の高放出量期のCO2/SO2比は0.5-1.4の幅を持つが比較的一定ではある。SO2/Cl比は5-20の間で変動しているが、この変動幅は森(2014)により報告されている2009-2013年にFT-IRで測定された昭和火口噴煙のSO2/HCl比=6-10と整合的である。SO2/H2S比は概ね10前後であるが、400と非常に大きな比が2014年12月と2015年1月に得られている。いずれの場合もH2/SO2比が通常の0.15前後に対して0.03前後と低い値が得られている。

2015年後半以降の低放出率の時期には、SO2/H2S=0.6-2.5、CO2/SO2=20-150と、高放出率時期とは大きく異なる組成が推定され、脱ガス圧力の増加が示唆された。口永良部島においては2014年8月の噴火以降、セスナ機等によるMulti-GAS観測などを実施してきた。セスナ観測などにより測定された口永良部島新岳のCO2/SO2比は、噴火以前(2009-2011)と有意な変化は見られない。SO2/H2S比、H2/SO2比のおよび見かけの平衡温度は、2014年8月噴火後の2014年12月には高い値が得られたが、次第に減少し噴火以前の値に戻りつつある。2015年5-6月の噴火は、この火山ガス組成変化の傾向には影響を及ぼしていないように見える。H2/SO2比のおよび見かけの平衡温度の低下は、2014年8月噴火以降に生じた新岳地下の高温部分の温度低下が原因と考えられるが、この現象だけではSO2/H2S比の低下は説明できない。SO2/H2S比は脱ガス圧力に反比例するため、脱ガス圧力の増加も同時に生じている可能性が推定された。火口近傍に接近困難な桜島火山での火山ガス組成観測を実現するために、火山ガス感応起動型連続観測装置およびセスナ機を用いた飛行観測手法を確立し、桜島火山ガス組成の特徴を把握した。その結果、通常火山ガス放出時と連続噴煙活動中の火山ガス組成の変化を把握した。浅間山および三宅島における連続観測および繰り返し観測に基づき、長期的な火山ガス放出率の変動に伴う火山ガス組成の変化を把握した結果、噴火活動を伴う火山ガス高放出率時期においても、低放出率時期と顕著な組成の変動はなく、火山ガス放出条件の温度・圧力に変化はないと推定された。特に三宅島では組成変化は地表近傍での地下水との相互作用の変化が原因と推定された。桜島火山において火山ガス感応起動型連続観測装置による連続観測、セスナ機および無人ヘリによる噴煙観測を実施し、定常的噴煙活動の火山ガス組成を明らかにするとともに、連続噴煙活動時の火山ガス組成とも大きな違いがないことを明らかにした。しかし、セスナ観測時等には爆発的噴火に遭遇していないため、爆発的噴火噴煙の組成の観測は実施できていない。浅間山においては、連続観測、現地繰り返し観測の結果を取りまとめ、噴火発生時にも火山ガス組成の組成に顕著な変化がなかった事を明らかにし、その火山ガス供給過程のモデル化を行った。しかし、火山ガス組成一定の条件下で噴火を発生可能な過程に関する解釈はまだ出来ていない。阿蘇では2014年から連続灰噴火・ストロンボリ式噴火が発生し、現在も継続しており、これらの噴火により放出された火山ガス組成の観測が実施できたが、その結果は現在解析中である。この結果は、噴火により放出された火山ガスの組成に関する貴重なデータであるため、今後、噴火発生過程の解析に期待が出来る。以上、観測手法の開発実用は十分に進み、定常噴煙活動に関するデータは蓄積されモデル化は進んでいるが、噴火噴煙の測定事例が少なく、特に爆発的噴火の観測事例が欠けているため、その点に関するモデル化はやや遅れている。27年度が最終年度であるため、記入しない。火山学噴火に対応する火山ガス組成および放出量データの蓄積が課題である。そのため、現在噴火が継続している阿蘇山における噴火に放出される火山ガス組成の観測頻度を増やし、データを蓄積するとともに、同時に放出された火山灰の特徴や噴火活動の特徴の把握を行い、噴火過程における火山ガスの役割を明らかにする事を目指す。
腎臓がんの転移・浸潤予防に向けてのガレクチン-1の機能解明

腎臓がんの転移におけるgalectin-1の役割を明らかにすることを目的とした基礎的研究を実施した。ACHN細胞において、galectin-1の刺激により細胞の遊走能が増大することを確認し、そのメカニズムにはgalectin-1の細胞骨格の制御への関与が示唆された。一方、内因性galectin-1は腎臓がん細胞の遊走および浸潤には関与しないことが明らかになった。本研究の結果からGalectin-1が腎臓がんの転移抑制および予防のターゲット分子となり得ることが示された。腎臓がんは長年に渡って転移・再発の恐れがある悪性腫瘍であり、転移・再発の抑制・予防を目的とした新規薬剤の開発が望まれる。これまでの研究において、腎臓がん患者でgalectin-1(Gal-1)が高発現することを明らかにしていることから、Gal-1とがん転移との関連性についての基礎的な研究を実施している。検討には、ヒト腎臓がん細胞3種(Caki-2、ACHN、786-O)を用いた。それぞれの細胞をGal-1高濃度条件下で処置した際の遊走能およびアノイキス(足場依存的なアポトーシス)への影響を確認した。その結果、Caki-2および786-Oでは遊走能に変化は認められなかったが、ACHNにおいて遊走能が増大した。またACHNにおいて、抗Gal-1抗体処置によりGa-1刺激による遊走能の増大が抑制された。一方、すべての細胞においてアノイキス抵抗性を誘導した。このとき、すべての細胞においてGal-1処置による生存率の変動は認められなかった。したがって、細胞間でGal-1に対する感受性に違いはあるものの、腎臓がんの転移過程においてGal-1が重要な因子である可能性が考えられた。Gal-1は細胞内にも存在しており、細胞内Gal-1のがん転移との関連性についても検討を行う予定である。現在のところRNA干渉法を用いて遊走能やアノイキスへの影響を確認するつもりであり、測定のための条件設定を行っている。測定機器の故障によりGal-1による浸潤能および接着能への影響について確認ができていないが、Gal-1が遊走能やアノイキスに影響を与えることが明らかになったことで、平成28年度に予定していたシグナル伝達機構の解明に関して検討を進めることができる点では順調であるといえる。測定機器の修理も目処が立っており、早期に浸潤能および接着能への影響についても検討できる予定であることから、ほぼ計画通りに進んでいると考えている。悪性腫瘍の根治を目指すに当たり、がん細胞の転移の抑制・予防法の確立は必須の課題である。我々は、転移の有無により予後が大きく左右される腎臓がん患者の血清中に、galectin-1(Gal-1)が高発現していることを発見したことから、Gal-1とがん転移との関連性について基礎的な研究を実施している。これまでに、ヒト由来腎臓がん細胞ACHN細胞をGal-1高濃度条件下で処置した際に、細胞増殖に影響を与えずに遊走能が増大することを確認した。今回、Gal-1が遊走能に影響を与える細胞内メカニズムの解明を目的として、ACHN細胞をGal-1高濃度条件下で処置した際の細胞内タンパク質の発現量の変化をwestern blotting法を用いて確認した。Gal-1濃度依存的に細胞骨格を制御するタンパク質の発現量が増加した。このとき、細胞増殖に関与するタンパク質の発現に変化は見られなかった。Gal-1が細胞骨格の制御に影響を与えることで、細胞の遊走能が増す可能性が示された。一方、細胞遊走以外の転移過程におけるGal-1の役割を明らかにすることを目的として、転移過程において重要である細胞接着や浸潤にGal-1が関与しているかを確認した。既存の接着および浸潤アッセイキットを用いて評価した結果、Gal-1濃度依存的に接着細胞数が増加したが、浸潤能には影響を与えなかった。よってGal-1は、がん転移過程の細胞接着にも影響を及ぼしている可能性が示された。今後、Gal-1の細胞接着への影響について詳細なメカニズムを解明することで、がん転移の抑制・予防法の確立に向けて有益な情報を得られると考える。平成27年度に実施できていなかったGal-1による浸潤能および接着能への影響について確認ができた。また今年度の検討でGal-1濃度依存的に細胞骨格を制御するタンパク質の発現量が増加したことから、遊走能に影響を及ぼすGal-1のシグナル伝達機構の解明が進んだ。一方、平成28年度に予定していた細胞内Gal-1のがん転移過程への影響についての検討は、RNA干渉法の確立まで済んでおり、平成29年度の早期に結果を出せる見込みであることから、概ね順調に進展していると考える。これまでに腎臓がん患者の血清中にgalectin-1(Gal-1)が高発現していることを明らかにしており、腎臓がんの転移におけるGal-1の役割を明らかにすることを目的に基礎的研究を行った。平成27年度には、ヒト由来腎臓がん細胞ACHN細胞をGal-1高濃度条件下で処置した際に、細胞増殖に影響を与えず遊走能が増大することを確認した。また平成28年度には、Gal-1が細胞の遊走能に影響を与えるメカニズムの解明を目的に、ACHN細胞をGal-1高濃度条件下で処置した際の細胞内タンパク質の発現量の変化をwestern blotting法を用いて確認し、Gal-1濃度依存的に細胞骨格を制御するタンパク質の発現量が増加することを明らかにした。これらの結果からGal-

1刺激が細胞骨格の制御に影響を与えることで、細胞の遊走能が増すことが示唆された。一方、血清中Gal-1の高発現患者が必ずしも転移をするわけではない。Gal-1には内因性と外因性のものが存在し、腎臓がんの転移には内因性および外因性Gal-1の分子間相互作用が関与している可能性がある。そこで平成29年度は、RNA干渉法にて細胞内Gal-1をノックダウンさせた細胞を用いて、細胞内Gal-1抑制下における腎臓がん細胞の遊走および浸潤への影響について検討を行った。Gal-1ノックダウン細胞の遊走数および浸潤数を計測したところ、コントロール細胞の遊走数および浸潤数との差は認められなかった。したがって、腎臓がんの転移には内因性および外因性Gal-1の分子間相互作用の関与は認められなかった。本研究の結果から腎臓がんの転移における外因性Gal-1の関与および細胞内メカニズムの一端が明らかになったことで、腎臓がんの転移の抑制・予防法の確立に向けて有益な情報を得られたと考える。腎臓がんの転移におけるgalectin-1の役割を明らかにすることを目的とした基礎的研究を実施した。ACHN細胞において、galectin-1の刺激により細胞の遊走能が増大することを確認し、そのメカニズムにはgalectin-1の細胞骨格の制御への関与が示唆された。一方、内因性galectin-1は腎臓がん細胞の遊走および浸潤には関与しないことが明らかになった。本研究の結果からGalectin-1が腎臓がんの転移抑制および予防のターゲット分子となり得ることが示された。平成28年度ではGal-1が遊走能やアノイキスに影響を与える機序を明らかにすること、平成27年度に実施予定であったGal-1の浸潤能と接着能への影響を解析し有意性が認められた場合、その機序の解明についても進めていく予定である。またRNA干渉法を用いて、細胞内Gal-1が遊走能や浸潤能、接着能、アノイキスに与える影響について解析する。平成28年度に実施できていない細胞内Gal-1のがん転移過程への影響について解析する。またGal-1が細胞骨格関連タンパク質の発現に影響を及ぼしたことから、既存薬剤(腎臓がん治療薬、NSAIDs、ビスホスホネート製剤など)で処置したときの遊走能および細胞骨格関連タンパク質の発現への影響について確認する。臨床薬学