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微細藻類間アレロパシ-現象の動力学的解析と環境科学的利用

本研究では汽水湖である中海から分離された優占藻類種間におけるアレロパシ-現象の動力学的評価方法およびその関与アレロパシ-物質の分離と特性について検討した。1.優占藻類種間の相互作用分離された7種の優占藻憾における2種藻類間の相互作用は、片害作用、相害作用、搾取作用、片利作用および中立作用の5つの型に分類された。とくに、Cymbella sp.と他藻類間に見られる片害作用または相害作用はアレロパシ-現象と見ることができ、分秘される増殖抑制物質によることが強く示唆された。2.藻類間相互作用の動力学的評価藻類間相互作用の動力学的解析のために、単独培養時の減少期までの増殖曲線式として拡張logistic式を、また2種混合培養時の相互作用解析式として拡張lotka-Volterra式を導出した。新増殖曲線式は適応性に富み、大部分の藻類の増殖が追跡可能となった。また新解析式により得られる相互作用係数から、相互作用物質の追及にはCymbella sp.が適当であることを再確認した。3.藻類間相互作用物質の分離と特性Cymbella sp.産生藻類増殖抑制物質は、培養上澄液中だけでなく藻体からのアセトン水溶液抽出物中にも存在した。藻体の0-10%アセトン水溶液抽出物中から2つの極性活性物質(分子量約200)が分離された。その特性としてpH安定性、熱安定性および作用スペクトルを明らかにした。しかし精製については尚検討を要し、化学構造の決定および環境科学的利用については今後の検討課題とした。次いで,これらの相互作用を動力学的に解析するための基礎となる藻類の増殖曲線式を導出し,その適合性を検定した.藻類の中には,増殖曲線に明確な定常期が無く,或る最大藻類濃度に達した後急激な減少期すなわち死滅期を持つものが存在する.そのような藻類の全増殖過程,すなわち誘導期から死滅期を含む藻類の増殖過程,も表示できなければならない.導出した曲線式は, 10種藻類(S.dimorphus,S.capricornufum,Chlorella sp.P.lauterbornii,Cymbella sp.,C.nana,S.costatum,Navicula sp.,Ahabena flos-aquaeおよびMicrotis aeruginosa)を用いた72回の培養実験における藻類の増殖度を良く表示し,既存の生長曲線式(Mitscherlich,LogistioおよびGompertz式)で表示できない急激な死滅期を持つ藻類の増殖度も追跡することができた.微細藻類間のアレロパシー現象を動力学的に解析するためには、単独培養における藻類の増殖全域を表示することが可能な増殖曲線式が必要である。しかし、急激な死滅期を持つ藻類の増殖は、既存の増殖曲線式(ロジスチック式やコンペルツ式)では追跡が不可能である。そのため、昨年度はそれらの藻類の増殖もまた表示することが可能な増殖曲線式を導き、それを基礎として2種藻類間相互作用モデル式を作成した。本年度はこれを多種藻類間まで拡張することによって、一般式としての微細藻類間アレロパシー現象解析式を作成した。そして、2種藻類の混合培養実験から得られた相互作用パラメーターを用いて、珪藻を中心とする5種藻類(Cymoella,Planktonema,Navicula,CyclotellaおよびSkeletonema)の混合培養実験における各藻類の動態予測に適用した本式によって予測された各藻類の動態は、実測値と概ね一致した。すなわち、Skeletonemaが消失することを的確に予測しているだけでなく、約2週間後の藻類濃度がNavicula,Planktonema,Cymoellaの順に高いことも予測できた。

藻類間相互作用物質については、Cymbellasp.の産生する異種藻類増殖抑制物質の特性および分離法を検討した。その活性は、検討の結果Cyclotella hahaを指標藻類として測定することとした。培養上澄液を用いた本物質の熱安定性は、1時間の熱処理では85°C以下であった。pHに対しては、中性条件に比べ酸性または塩基性条件下では若干低下する傾向があるが、安定であった。一方、本物質の分離法については、培養上澄液、藻体内、および藻体表層からの分離を試みた結果、最も簡便な抽出法として藻体の10%アセトン洗浄法を採用した。この洗浄液中の異種藻類増殖抑制物質の分子量は、Bio Gel P-2によるゲル濾過法により約200と推定された。本研究の最終年度に当たり、これまでの動力学的な検討等の結果から存在が示唆された異種藻類間相互作用物質の分離に主眼を置いて検討した。中海から分離したCymbella sp.の培養上澄液には、同じく中海から分離したCyclotella nanaに対する増殖抑制物質が存在する。有機溶媒(n-ヘキサン、ベンゼン、酢酸エチルおよびn-ブタノ-ル)での逐次抽出法、SEP-PAKカ-トリッジカラム法および陰・陽イオン交換樹脂分画法を用いた培養上澄液からの本活性物質の分離は、いずれも培地成分の除去が不十分であった。そのため、Cymbella sp.藻体からの本活性物質の分離法を再度検討した。藻体のアセトン洗浄液中には活性が認められたのに対して、洗浄後の藻体のアルミナ粉末磨砕・超音波破壊液中には活性が認められなかったので、前者を次精製操作のSephadex G-100およびBio-Gel P-2カラム法の試料として用いることとした。その結果、溶出位置から分子量約200と推定される活性画分を得た。本物質の11種藻類(珪藻5種、緑藻4類,藍藻2種)に対する増殖抑制作用は、珪藻類に特異的でかつ細胞の分裂阻害に基づく一時的なものと考えられた。また本物質の大量生産法としてのκ-カラギ-ナン固定化Cymbella sp.の培養では活性が認められなかったが、同時に行ったNavicula sp.のそれでは強い活性が認められた。前者については更に検討を要するが,藻体の固定化は相互作用物質の大量生産法として有用と思われた。残念ながら,Cymbella sp.の産生する藻類増殖抑制物質の構造決定まで至っておらず,その作用機構の解明と環境科学的な利用については今後の課題とした。
促進酸化処理法による下水二次処理水中の環境ホルモン等新種有害物質処理法の開発

オゾンを用いた促進酸化処理法では、有機化合物はオゾン、あるいはヒドロキシルラジカル(HO・)によって分解される。本研究では、まず、環境ホルモン様物質のうち、プラスチック添加剤の一種であるフタル酸ジ-n-ブチル(DBP)と、天然エストロジェンである17β-エストラジオール(E2)について、オゾンおよびHO・に対する反応速度定数を測定した。DBPのオゾンとHO・との反応速度定数はそれぞれ<0.21/(M・s)および5.3(±0.4)x10^9 1/(M・s)で、DBPはHO・によって分解されることがわかった(HO・との反応速度定数はDBP-d_4に対しての値)。一方、E2のオゾンとの反応速度定数は7.1(±2.5)x10^4(非解離型)、1.3(±0.2)x10^9(解離型)1/(M・s)、HO・との反応速度定数は9.2(±0.8)x10^9 1/(M・s)(非解離型)であり、通常の処理水のpH範囲ではE2はオゾンによって速やかに分解されることが示された。次に、2種の下水二次処理水にDBP-d_4を添加し、オゾン/過酸化水素処理によるDBP-d_4の分解に対する下水二次処理水中の溶存有機物質の影響について検討した。その分解速度はオゾン初期濃度や過酸化水素添加量によって異なったが(DBP-d_4初期濃度:0.030.14μmol/mgC(溶存有機物質のDOCあたり))、それぞれ434μmol/mgCおよび1436μmol/mgCの場合、DBP-d_4の分解は残存率で評価でき、かつ、オゾン消費量と関係していることが示された。オゾン消費量が7μmol/mgC程度までの範囲では、DBP-d_4はほとんど分解されず、7μmol/mgC以上になると、オゾン消費量に対して指数関数的に減少した。2種の下水二次処理水について90%分解に必要なオゾン消費量は、2223μmol/mgCであった。
顔面痛覚情報処理における三叉神経脊髄路核GABA性ニューロンの役割

三叉神経支配領域に出現する頑固な疼痛に対する鎮痛・徐痛方法を開発するためには、三叉神経からの求心性神経情報の脳幹内神経回路における処理様式を理解することが必要である。そこで、本研究ではまず、膜電位イメージング法をマウス脳幹標本に応用し、三叉神経根の電気刺激に対する延髄三叉神経脊髄路核における神経興奮伝播様式を動画像として解析し、さらにその神経興奮伝播に対する各種薬剤の修飾効果を検討する。具体的には、三叉神経痛の一般的な治療薬であるカルバマゼピンについて検討し、三叉神経根の電気刺激による神経興奮伝播を抑制していることが示された。次に新生GAD67-GFPノックインマウスから三叉神経根を残したまま脳幹脊髄標本を単離し、三叉神経根を刺激することにより、三叉神経路脊髄核の電気的反応を、ホールセルパッチクランプ法を用いて記録した。これにより、延髄三叉神経核脊髄路核におけるGABA性ニューロン、非GABA性ニューロンの同定・解析を行うことが可能となる。具体的には、非GABA性ニューロンではGABA性ニューロンと比較し、三叉神経根の電気刺激により抑制性入力が多く認められ、核内でのネットワークの存在が示唆された。本研究の成果は、三叉神経を介する疼痛緩和のため、新しい薬理学的治療法を開発する際に役立つ知見を提供するものと期待される。
単結晶ニッケル基超合金動翼の折損における結晶異方性と酸化層との複合作用

航空機タービン翼の折損事故が相次いでいる.主要因として酸化と関係するき裂進展による破壊が原因として考えられている.そこで,その抑止策を検討するために,酸化層(耐酸化アルミナイジング層と自然に形成される酸化膜)と結晶異方性(弾性異方性と塑性異方性)の複合作用による破損メカニズムについて調べた.その結果,コーティングを施したNi基単結晶超合金の破断寿命は,試験片の側面方位の影響受けることが明らかになった.すなわち,面方位{110}材の方が面方位{100}材に比べ短くなった.これは,試験片の有効断面積の減少率および, TCP相,ボイド, {111}すべり面の配置に関係したクリープき裂の生成・進展挙動の違いによるためであると考えられる.航空機タービン翼の折損事故が相次いでいる.主要因として酸化と関係するき裂進展による破壊が原因として考えられている.そこで,その抑止策を検討するために,酸化層(耐酸化アルミナイジング層と自然に形成される酸化膜)と結晶異方性(弾性異方性と塑性異方性)の複合作用による破損メカニズムについて調べた.その結果,コーティングを施したNi基単結晶超合金の破断寿命は,試験片の側面方位の影響受けることが明らかになった.すなわち,面方位{110}材の方が面方位{100}材に比べ短くなった.これは,試験片の有効断面積の減少率および, TCP相,ボイド, {111}すべり面の配置に関係したクリープき裂の生成・進展挙動の違いによるためであると考えられる.1.供試合金Reを含有しない第1世代合金CMSX2,中位のRe,Coを含む第2世代合金CMSX4,5mass%Re,12mass%Coを含む第3世代合金CMSX10およびTMS75を供試材とした.また,結晶塑性異方性の低減策としてPWA1480およびMarM247一方向凝固材を供試合金に加えた.2.耐酸化コーティング試験片のクリープ試験[100]を長手方向にもつ単結晶丸棒から{001}および{011}方位を試験片平行部面方位に有するする正方断面の板材試験片を切り出した後,Ar雰囲気において24.5Al-24.5Fe-49Al_2O_3-2NH_4Cl(mass%)の粉末中で1000°C保持後,さらに1000°C,大気中で0.5h熱処理を施し,試料表面にアルミナ層を形成させた.900°Cでクリープ試験を行い,き裂生成と結晶方位について調べた.その結果,コーティング試験片平行部側面が,クリープ寿命に影響を及ぼすことを明らかにした.3.{111}<112>粘性すべりの抑止策結晶塑性異方性の抑止策を検証する.すなわち,{111}<112>粘性すべりがクリープ強度低下や引張・圧縮異方性を含む塑性異方性の要因となるため,このすべりを抑制する以下の方法について検証した.4.{111}<112>粘性すべりが活動する条件下での強度特性評価4.1引張・圧縮強度単結晶超合金では,特異な降伏強度の引張・圧縮異方性が存在する.供試合金の基本的特性を調べるため,室温から900°Cまでの温度範囲で供試合金について引張・圧縮試験を行った.CMSX4やTMS75は調べた温度域で引張と圧縮の降伏強度が等しかったのに対し,PWA1480では圧縮の強度が引張り強度より低くなった.この異方性の要因は,ナノレベルの変形双晶であることを高分解能電子顕微鏡観察で見出した.4.2引張クリープ試験(研究協力者との共同研究)上記の供試合金を用いて,750°Cおよび900°Cでクリープ試験を行った.4.3圧縮クリープ試験圧縮クリープは引張残留応力の原因となることから,重要実験事項である.そこで,本研究では,圧縮クリープに及ぼす温度,応力および合金系の影響を体系的に調べた.その結果,CMSX4やTMS75では{111}<112>すべりが生じて,クリープ強度の引張・圧縮異方性が生じることを明らかにした.PWA1480およびMarM247一方向凝固材では,引張・圧縮異方性がほとんどみられないことが分かった.航空機ジェットエンジンや発電用ガスタービンのタービン翼には,耐酸化コーティングと遮熱コーティングを組み合わせた,遮熱コーティングシステムが施される.しかし,Reを多く含む単結晶超合金にアルミナイズを施した場合,コーティングにより通常生成されるNiとAlの相互拡散層(IDZ:Inter-Diffusion Zone)の下に,SRZ(Secondary Reaction Zone)が生成されることが報告されている.ここで,SRZやIDZは多結晶粒組織からなり非常に脆弱なため,荷重を負担できないことから有効断面積の減少により実効応力が上昇し,応力破断寿命が低下すると考えられている.そして試験片厚さが薄いほど有効断面積の減少率が大きくなるため,寿命低下率も大きくなる3).またSRZの生成は温度,時間,コーティング前の表面の残留応力(表面処理),合金組成に依存すると報告されている.さらに,第3世代単結晶超合金TMS-75にAl拡散浸透処理により耐酸化コーティングを施した場合,SRZやTCP(Topologically Close-Packed)相の析出が結晶二次方位{

110}に選択的に発生することが報告されている.しかしながら結晶二次方位を考慮し,耐酸化コーティングを行うことによるクリープ特性への影響について調べた研究はほとんど行われていない.そこで本研究では,第3世代のNKH304およびNKH304にRuを添加した第4世代合金を供試材とし,{110}面及び{100}面を平行部側面に持つアルミナイズを施した試験片を作製し,900°C/392MPaにて<001>方向のクリープ試験を行い,クリープ特性に及ぼす結晶二次方位の影響について調べ以下の知見を得た.1)コーティングを施した単結晶Ni基超合金の破断寿命は,{110}材の方が{100}材に比べ短くなった,これは,試験片の有効断面積の減少率および,TCP相,ボイド,{111}すべり面の配置に関係したクリープき裂の生成・進展挙動の違いによるものと考えられる.2)Ruを添加したNKH-510のコーティング材のクリープ破断寿命の低下率は,NKH-304に比べ小さかった.3)NKH-510には,基材中にTCP相が多数析出し,{110}材ではボイドが観察された.
都市間高速夜行バスの利用者意識評価分析とそれに基づく需要予測手法の開発

都市間高速バスは、地方中核都市において、大都市部と直結した高速交通サービスの提供によって交流圏の拡大を促進する。これとともに、個々の利用者にとっても長距離移動を伴う活動形態における時間利用の効率化がもたらされるため、生活時間のボーダレス化や拡大された余暇時間の中で多様な活動が派生することも大いに期待できる。しかし、バス事業における採算面の問題に着目するとき、都市間高速バス利用者数が安定的に確保されていることが必要である。そこで本研究では、都市間高速バスのうち長距離夜行便として運行開始された甲府一京都・大阪線(2000年9月30日運行開始)を取上げ、この路線の利用者の都市間夜行高速バスに関する利用実態と意識評価に関する基礎分析とその類型化を行うとともに、今後の需要動向を予測するために都市間夜行高速バス利用の需要の定着性、利用形態に着目した因果構造を明らかにすることを目的とする。その結果、2回にわたるアクティビティ調査データに基づき、都市間夜行高速バスの利用実態と意識評価の実態が明らかになり、また当該夜行高速バスに関する需要の定着化傾向を検証することができた。また、クラスター分析の適用により、都市間夜行高速バスの活動・交通パターンの類型化を通じて、バス利用形態と旅行先での観光活動パターンの関係を明らかにした。さらに、都市間夜行高速バスの利用形態に着目した因果構造分析として、共分散構造分析の適用をはかり、高速バスの利用形態(往復利用/片道利用)に関する潜在要因の特定化を試みた。近年低迷を余儀なくされているバス事業で経営安定に向けた市場の拡大策として、都市間高速バスは有望な施策の一つであると考えられており、また都市間高速バスは、大都市部と直結した交通サービスの提供により、地方中核都市にとっての交流圏の拡大が図られるとともに、生活行動における時間利用の効率化も期待できる。しかしそのためには採算面から安定した利用者数の確保は大前提であり、利用者特性把握が的確になされる必要がある。本研究では甲府-大阪・京都間都市間夜行高速バスを取り上げ、AD(Activity Diary)調査を通じて、活動特性、時間利用特性に特に着目し利用者特性を明らかにした。また、主成分分析に基づくクラスター分析を用い、パターン分類を行った結果、時間利用軸、空間的活動範囲の広さ軸、甲府-大阪・京都間移動軸、自宅外活動実施軸などによって9クラスターに分類できた。その結果「料金の安さ」などによって選択された夜行高速バスの利用者は、その他交通機関で移動した時にはできない活動パターン、例えばゆとりを持って観光活動を行うといったことができるなど、時間利用の選択自由度が増していることが推察できた。本研究では,都市間夜行高速バスに関する利用実態と意識評価に関する基礎分析とその類型化を行うとともに,今後の需要動向を予測するために都市間夜行高速バス利用の需要の定着性,利用形態に着目した因果構造を明らかにすることが目的であった.平成13年度からの2ヵ年の科学研究費補助金に基づいて行った研究では,以下のような結果が得られた.■都市間夜行高速バスの利用実態と意識評価,および需要の定着化に関する検討.この中では2000年9月開業の2ヶ月後に実施した第1回調査と,2年後の2002年に実施した第2回調査の2時点データを用いた基礎集計分析を行うとともに,この間の需要定着化が観光宿泊型,帰省型利用の増加として読み取る事ができた.■都市間夜行高速バスの活動/交通パターンの実態把握およびその類型化に関する検討夜行高速バス等を利用する移動日における活動・交通パターンについて,活動時間の諸量を用いた特性把握と,それに基づくクラスター分析を行った.■都市間夜行高速バスの利用実態に着目した因果構造分析京都・大阪-甲府間の移動について,往復夜行高速バスの利用か片道のみ利用かに関する因果の構造を明らかにするため,LISRELモデルの適用を行い,旅行属性ならびにバスサービス水準に関する評価因子が有意に規定力を持つ事がわかった.これらの成果によって.都市間を結ぶ夜行高速バスの利用実態や,その時間的な変化や特性が明確になり,都市間交通における夜行高速バスの位置付けや,今後の活用方法についての知見を得る事ができた.
スチレン類がサル脳において神経伝達物質セロトニンの代謝に与える影響

ポリスチレンから純水中に100度、24時間で溶出する成分のうち、サル脳ミトコンドリア膜中のMAOA(モノアミンオキダーゼA)の基質セロトニンに対する酵素活性を阻害する画分として、逆相カラムを用いた高速液体クロマトグラフィー法で、溶媒のアセトニトリル濃度が約30%付近で溶出する画分を大量に調製し、以下の解析に用いた。このMAOA阻害画分は、FTIRおよびラマン分光法を用いた構造解析により、ベンゼン環を持つ単純な低分子化合物であることをすでに昨年報告した。本年度はさらにC^<13>-およびH^1-NMRにより、ベンゼン環に炭素分子1個がついたもので、FTIRによる詳細な再検討においても、置換基は1個であることがわかった。さらに質量分析計(TOF/MS、GC/MS、LC/MS)により、精確な質量数を求めているが、現在のところ、ベンゼン環の数は一つではなく、ダイマーもしくはトリマーの可能性が示唆されている。さらにこれらの結果をふまえ、可能性のある市販のスチレン類(benzoyl peroxide,sodium benzoate,benzoic acid,phthalic acid,benzoin and benzoic anhydride)を用いてこれらが直接、MAOAを阻害するかどうか検討したが、ポリスチレン抽出画分がMAOA活性を阻害する1μg/mlの濃度ではいずれも阻害しなかった。また、ポリスチレン抽出画分は、上記濃度で、サル脳ミトコンドリア膜中のMAOAの活性を70%阻害したが、MAOAのアイソザイムであるMAOB、および、ラットミトコンドリア膜を用いた場合、MAOA,MAOBともに阻害しなかった。さらに、ポリスチレン抽出画分によるサルおよびラットのアセチルコリンエステラーゼに対する阻害効果を検討したが、いずれも阻害しなかった。はじめに、ポリスチレンから純水中に100度、48時間で溶出する成分のうち、いずれがMAOA(モノアミンオキシダーゼA)を阻害するか、検討した。逆相カラムを用いた高速液体クロマトグラフィー法で、溶媒のアセトニトリル濃度が約30%付近で溶出する画分のみが、サル脳ミトコンドリア膜中のMAOAの基質セロトニンに対する酵素活性を阻害した。この画分を大量に調製し、以下の解析に用いた。このMAOA阻害画分を、フーリエ変換赤外分光法、およびフーリエ変換ラマン分光法を用いて構造解析したところ、やはり、ベンゼン環を持つ単純な低分子化合物である可能性が高くなった。現在、どのような置換基を持つか、さらに別の手段で検討している。次に、サル脳ミトコンドリア膜を固定したセンサーチップを用いた表面プラズモン共鳴法により、この画分が基質セロトニンと同様の部位に結合していること、MAOAの阻害剤クロルジリンと同様のセンサーグラムを示し、MAOAを含んだミトコンドリア膜で、この画分がセロトニンと競合的に阻害することが示唆された。また、別のアプローチとして、市販のスチレン類(モノアー、ダイマー、トリマー)を用いてこれらが直接、MAOAを阻害するかどうか、検討した。モノマー1mMの時、サル脳ミトコンドリア膜中のMAOAの活性を60%阻害したが、MAOAのアイソザイムであるMAOBでは、活性を10%阻害したにとどまった。また、ラットミトコンドリア膜を用いた場合、MAOA,MAOBともに阻害し、サルとラットでは異なることがわかった。さらにサル脳で5uMダイマーで20%、同じく5uMトリマーで35%のMAOA活性阻害が見られた。

ポリスチレンから純水中に100度、24時間で溶出する成分のうち、サル脳ミトコンドリア膜中のMAOA(モノアミンオキダーゼA)の基質セロトニンに対する酵素活性を阻害する画分として、逆相カラムを用いた高速液体クロマトグラフィー法で、溶媒のアセトニトリル濃度が約30%付近で溶出する画分を大量に調製し、以下の解析に用いた。このMAOA阻害画分は、FTIRおよびラマン分光法を用いた構造解析により、ベンゼン環を持つ単純な低分子化合物であることをすでに昨年報告した。本年度はさらにC^<13>-およびH^1-NMRにより、ベンゼン環に炭素分子1個がついたもので、FTIRによる詳細な再検討においても、置換基は1個であることがわかった。さらに質量分析計(TOF/MS、GC/MS、LC/MS)により、精確な質量数を求めているが、現在のところ、ベンゼン環の数は一つではなく、ダイマーもしくはトリマーの可能性が示唆されている。さらにこれらの結果をふまえ、可能性のある市販のスチレン類(benzoyl peroxide,sodium benzoate,benzic acid,phthalic acid,benzoin and benzoic,anhydride)を用いてこれらが直接、MAOAを阻害するかどうか検討したが、ポリスチレン抽出画分がMAOA活性を阻害する1μg/mlの濃度ではいずれも阻害しなかった。また、ポリスチレン抽出画分は、上記濃度で、サル脳ミトコンドリア膜中のMAOAの活性を70%阻害したが、MAOAのアイソザイムであるMAOB、および、ラットミトコンドリア膜を用いた場合、MAOA,MAOBともに阻害しなかった。さらに、ポリスチレン抽出画分によるサルおよびラットのアセチルコリンエステラーゼに対する阻害効果を検討したが、いずれも阻害しなかった。
痴呆介護における家族支援に関する実証研究-セルフヘルプ・グループ活動を中心に-

本研究の目的は、認知症(痴呆性)高齢者を介護する家族(=認知症介護家族)における特有の困難化した状況を明らかにし、家族支援における社会福祉援助技術の一つとして「セルフヘルプ・グループ」活動の有効性と課題を実証的に検討するものである。平成17年度は、平成15年度と平成16年度に引き続き、ここ数年続けてきた資料収集を継続して行った。認知症高齢者を介護する家族の支援におけるセルフヘルプ・グループ活動に関する欧米並びに国内の文献サーベイを行い、研究動向ならびに活動実践の動向を整理した。平成17年度は、ポストモダン・ソーシャルワーク、社会構成主義、ナラティブ・アプローチと、セルフヘルプ・グループ活動の関係性について特に注目した。また平成17年度は、認知症高齢者をかかえる家族介護者がかかえる特有の困難経験に焦点をあて、調査を実施した。この調査では、質的調査法を採用し、認知症介護家族の困難経験を「エピソード」に基づいた「物語」として位置づけ、個別インタビューを行った。平成15年度平成17年度の研究成果は、「親密な家族による認知症介護物語の分析」(2005年9月、第6回日本認知症ケア学会大会)、「認知症介護家族における困難への支援-ポストモダン・ソーシャルワークとしてのセルフヘルプ・グループ」(2005年10月、第53回日本社会福祉学会大会)として発表した。また、平成15年度・平成16年度に引き続き、平成17年度も「社団法人呆け老人をかかえる家族の会(日本アルツハイマー病協会)」の群馬県支部が主催する「家族交流会」に参加し、情報収集を行った。以上の調査研究に際しては、人権・プライバシー保護に十分配慮して、対象者の同意・協力を得て行った。本研究の目的は、痴呆性高齢者を介護する家族における特有の困難化した状況を明らかにし、家族支援における社会福祉援助技術の一つとして「セルフヘルプ・グループ」活動の有効性と課題を実証的に検討するものである。平成15年度は、ここ数年続けてきた資料収集を継続して行った。痴呆性高齢者を介護する家族の支援におけるセルフヘルプ・グループ活動に関する欧米並びに国内の文献サーベイを行い、研究動向、ならびに活動実践の動向を整理した。特に注目したのは、「家族交流会」における「場」のもつピア・カウンセリング効果である。そして、「ソーシャルワーク(=社会福祉援助・社会福祉実践)」概念の範疇にセルフヘルプ・グループを位置づけて研究するため、渡米し、コロンビア大学、ニューヨーク州立大学、フォーダム大学のソーシャルワーク学部における研究動向について調査した。これらの研究と平行して、平成16年度に予定している調査研究の準備を進めた。現在調査対象として考えている痴呆性高齢者を介護する家族による自助・互助グループ「社団法人呆け老人をかかえる家族の会(日本アルツハイマー病協会)」の「群馬県支部」(事務局:群馬県群馬郡群馬町デイみさと内)が主催する「家族交流」に定期的に参加することで情報収集を行い、インタビュー調査・参与観察の足がかりを作った。また、インターネット上に展開される「掲示板(BBS)」を介したセルフヘルプ・グループに注目し、「痴呆介護」をトピックとした「書き込み」を収集・分析した。本研究の目的は、痴呆性(認知症)高齢者を介護する家族における特有の困難化した状況を明らかにし、家族支援における社会福祉援助技術の一つとして「セルフヘルプ・グループ」活動の有効性と課題を実証的に検討するものである。平成16年度は、平成15年度に引き続きここ数年続けていた資料収集を継続して行った。痴呆性(認知症)高齢者を介護する家族の支援におけるセルフヘルプ・グループ活動に関する欧米並びに国内の文献サーベイを行い、研究動向ならびに活動実践の動向を整理した。平成16年度は、セルフヘルプ・グループにおける「世話人」の役割についてとくに注目した。平成15年度・平成16年度の研究成果は、「痴呆介護における家族支援に関する理論的検討-ポストモダン・ソーシャルワークとしてのセルフヘルプ・グループ」(2004年9月、第5回日本痴呆ケア学会、口演第3群、虐待/権利擁護、新潟コンベンションセンター朱鷺メッセ)、ならびに「痴呆性高齢者を介護する家族への支援-セルフヘルプ・グループを中心に」(2004年11月、第77回日本社会学会、一般研究報告1(2)、福祉・保健・医療3、熊本大学・大学教育機能開発総合研究センター)として発表し、「痴呆介護における家族支援」(2005年2月,濱口晴彦監修,海野和之編『社会学が拓く人間科学の地平-人間を考える学問のかたち』五絃舎,pp.16-26.)としてまとめた。また、平成16年度から平成17年度にかけて実施予定のインタビューの準備を進めた。現在調査対象として考えている痴呆性高齢者を介護する家族による自助・互助グループ「社団法人呆け老人をかかえる家族の会(日本アルツハイマー病協会)」の群馬県支部(事務局:群馬県群馬郡群馬町デイみさと内)が主催する「家族交流会」に定期的に参加し、インタビュー調査の足がかりをつくった。

平成17年度は、平成15年度と平成16年度に引き続き、ここ数年続けてきた資料収集を継続して行った。認知症高齢者を介護する家族の支援におけるセルフヘルプ・グループ活動に関する欧米並びに国内の文献サーベイを行い、研究動向ならびに活動実践の動向を整理した。平成17年度は、ポストモダン・ソーシャルワーク、社会構成主義、ナラティブ・アプローチと、セルフヘルプ・グループ活動の関係性について特に注目した。また平成17年度は、認知症高齢者をかかえる家族介護者がかかえる特有の困難経験に焦点をあて、調査を実施した。この調査では、質的調査法を採用し、認知症介護家族の困難経験を「エピソード」に基づいた「物語」として位置づけ、個別インタビューを行った。平成15年度平成17年度の研究成果は、「親密な家族による認知症介護物語の分析」(2005年9月、第6回日本認知症ケア学会大会)、「認知症介護家族における困難への支援-ポストモダン・ソーシャルワークとしてのセルフヘルプ・グループ」(2005年10月、第53回日本社会福祉学会大会)として発表した。また、平成15年度・平成16年度に引き続き、平成17年度も「社団法人呆け老人をかかえる家族の会(日本アルツハイマー病協会)」の群馬県支部が主催する「家族交流会」に参加し、情報収集を行った。以上の調査研究に際しては、人権・プライバシー保護に十分配慮して、対象者の同意・協力を得て行った。
DNA-糖鎖コンジュゲートの合成と細胞標的性をもつ新規アンチセンス分子への応用

近年、さまざまな先天性・後天性疾患の治療や症状の緩和のために、遺伝子レベルで治療を行うアンチセンス療法などの遺伝子治療が注目を集めている。一方、T偶数系のファージは、グルコースを側鎖にもつシチジンを含むDNAを持っており、これは宿主に感染したときに制限酵素などにより切断されるのを抑制していると考えられている。本研究では、これを模倣し、DNAに細胞標的性を持たせるために、DNA-糖鎖コンジュゲートを簡便な方法により合成した。末端に芳香族アミノ基を持つラクトース誘導体を合成し、サケ精子DNAへのジアゾカップリングにより、DNA-ラクトースコンジュゲートを得た。DNAへのラクトースの導入率は、グアニン含量にほぼ比例して増加しグアニン選択的に糖鎖が導入されていることがわかった。得られたDNA-ラクトースコンジュゲートは、B型二重らせん構造を保持していることがCDスペクトルによりわかった。また、二重鎖の安定性は大幅に向上した、DNase IおよびExonuclease IIIに対してある程度の耐性を示すことがわかった。次にコンジュゲートのレクチン認識能力をゲルシフトアッセイおよび蛍光スペクトルにより検討した。β-Gal末端を認識するRCA_<120>は2.4×10^5M^<-1>の結合定数で結合したが、非特異的なレクチンであるCon Aにはほとんど結合しなかった。また、同様の方法により、プラスミドDNAに対してもラクトース誘導体を導入することができた(導入率約3%)。得られたコンジュゲートは、レクチン認識能、ある程度の制限酵素耐性をもち、さらに未修飾プラスミドと同様にin vitro転写を行うことが出来る事がわかった。
PETを用いた循環器疾患の治療評価開発に関する研究

分担研究者がこれまでPETを用いて個別に行ってきた循環器疾患の発症メカニズムの追求、治療手技と関連させた病態解明を統合し、治療効果の心評価法を確立することを目的とした。すなわち、心・脳疾患に対する新しいポジトロン・トレーサの開発(担当:前田)、それを用いた心・脳の薬物受容体画像化の基礎的検討(担当:渡辺)を行った。臨床的検討としては、心疾患に対しては、急性心筋梗塞および心不全において経済的に循環代謝諸量の判定量化・画像化を行い、血行再建術や刺激薬剤による治療手段との関連で病態解明を行った(担当:小西、越智)。脳疾患に対しては脳血管障害急性期例において同様のことを行った(担当:佐々木、米倉)。さらに、脳では負荷試験を用いた脳血管性痴呆の鑑別について、心臓では心筋症・心不全における心筋代謝の評価について検討を加えた。研究分担者のこれまでの研究結果により、脳・心疾患における治療効果の評価に有用と思われるPETによる指標をとりまとめ、治療評価システムを行った(担当:西村、植原)。本研究は単に学術上のみならず治療の上でも貢献するところが大きいと考えられる。研究分担者がこれまでPETを用いて個別に行ってきた、循環器疾患の発症メカニズムの追求、治療手技と関連させた病態解明を統合し、治療効果の新評価法を確立することを目的とした。すなわち、心・脳疾患に対する新しいポジトロン・トレーサの開発(担当:前田稔)、それを用いた心・脳の薬物受容体画像化の基礎的検討(担当:渡辺建彦)を行った。臨床的検討としては、心疾患に対しては、急性心筋梗塞および心不全例において経時的に循環代謝諸量の半定量化・画像化を行い、血行再建術や心刺激薬剤による治療手段との関連で病態解明を行った(担当:小西淳二、越智宏暢)。脳疾患に対しては、脳血管障害急性期例において同様のことを行った(担当:佐々木康人、米倉義晴)。さらに、脳では賦活試験を用いた脳血管性痴呆の鑑別について、心臓では心筋症・心不全における心筋代謝の評価について検討を加えつつある。研究分担者のこれまでの研究結果より、脳・心疾患における治療効果の評価に有用と思われるPETによる指標をとりまとめ、治療評価システムを行ってきた(担当:西村恒彦、植原敏勇)。分担研究者がこれまでPETを用いて個別に行ってきた循環器疾患の発症メカニズムの追求、治療手段と関連させた病態解明を統合し、治療効果の心評価法を確立することを目的とした。臨床的検討としては、心疾患に対しては、急性心筋梗塞および心不全において経済的に循環代謝諸量の半定量化・画像化を行い、血行再建術や心刺激薬剤による治療手段との関連で病態解明を行った(担当:小西、越智)。さらに、脳では負荷試験を用いた脳血管性痴呆の鑑識について、心臓では心筋症・心不全における心筋代謝の評価について検討を加えた。本研究は単に学術上のみならず医療の上でも貢献するところが大きいものと考えられる。
自己位置推定技術の活用による建築現場のための無人搬送車の開発および実証実験

本研究は、自己位置推定と環境地図の作成を行う自己位置推定技術(SLAM)を活用したナビゲーションシステム及び無人搬送車の実用化を目的として、行っている。初年度となる本年度は、無人搬送車の建設現場での走行における問題点を明らかにすることを目標として、大学構内を対象として走行実験を行い、知見の収集を行っている。その際、既に研究代表者が開発しているマーカーを用いたナビゲーション手法を用いている。また、同時に大学構内を対象として、Structure from Motion(SfM)技術を用いた写真画像を基にした大学構内の3次元の図面化についても検討を行っている。走行実験および写真画像に基づく3次元の図面化から、問題点および知見として、下記の5点が明らかとなっている。(1)マーカーによるナビゲーションでは、太陽光の影響を大きく受けるが、偏光フィルターを使用することで、太陽光の影響を低減することが可能である。(2)全方向に移動可能な無人搬送車の場合、路面の影響を大きく受け、直進性能が劣化する場合がある。(3)マーカーのみによるナビゲーションでは、粉塵の影響により、マーカーを読み取れず、ナビゲーションができない場合がある。(4)廊下など、画像処理上の特徴が少ない箇所の場合、SfM技術のみでは処理できず、図面化が難しい場合がある(5)SLAMやSfM技術に基づく環境地図の作成では、オドメトリーが効果的である。建設現場の光環境や路面状況を考慮すると、オドメトリーを活用するためには、慣性計測装置(IMU)の使用が効果的であると考えられる。本年度の成果の一部は、2019年度日本建築学会学術講演会で発表予定である。初年度なる本年度は、自己位置推定技術(SLAM)を活用したナビゲーションシステム及び無人搬送車の実用化に際し、問題点および課題点の抽出を大きな目的とした。そこで、問題点及び課題点の抽出を目的として、大学構内を対象として、走行実験を実施しており、主に次の5点の問題点および課題点の抽出を行った。(2)全方向に移動可能な無人搬送車の場合、路面の影響を大きく受け、直進性能が低くなる場合がある。(4)廊下など、画像処理上の特徴が少ない箇所の場合、SfM技術のみでは処理できず、図面化が難しい場合がある。(5)SLAMやSfM技術に基づく環境地図の作成では、オドメトリーが効果的である。以上のように本年度は、走行実験を通じて、無人搬送車の走行に関わる問題点および課題点と、環境地図作成における課題点および知見を明らかにしており、本年度の計画を部分的には達成している。しかし、研究課題の一つであるSLAMによる地図とCADもしくはBIMの図面による比較についての検討は行えていないため、(3)やや遅れていると判断した。今後は、本年度に明らかとなった問題点及び課題点の解決、本年度取り組めなかったSLAMによる地図とCADもしくはBIMの図面による比較についての検討、建設現場に適した無人搬送車の開発、より建設現場に適したナビゲーションシステムの開発を主な目的として、研究を進める。まず、初年度に明らかになったマーカーの粉じん対策、無人搬送車の直進性能について、改善を行い、より建設現場に適した無人搬送車のナビゲーションシステムへの改良を行う。このナビゲーションシステムの改良では、マーカーによる手法とVisual SLAMなどの自己位置推定技術を複合を計画している。次に、廊下などの画像特徴の乏しい箇所でも、より正確な環境地図を構築するため、慣性計測装置(IMU)からの計測情報やマーカー位置の情報を組み込んだ環境地図の構築方法について検討する。また、本年度取り組めなかったSLAMによる地図とCADもしくはBIMの図面による比較については、Pythonによるプログラムを組み入れた環境地図とCADもしくはBIMの図面を比較できるシステムの開発を検討する。最後に、建設現場に適した無人搬送車の開発として、資材を複数の無人搬送車が協調して運搬可能なシステムへの拡張、作業員との協調を考慮して、ロボットアームなどを搭載した無人搬送車の開発を計画している。研究計画全体を通しての方針として、開発したナビゲーションシステム、環境地図作成方法および無人搬送車について、実構造物や実建設現場を対象とした実証実験を通して検証することを考えている。

(4)廊下など、画像処理上の特徴が少ない箇所の場合、SfM技術のみでは処理できず、図面化が難しい場合がある(5)SLAMやSfM技術に基づく環境地図の作成では、オドメトリーが効果的である。建設現場の光環境や路面状況を考慮すると、オドメトリーを活用するためには、慣性計測装置(IMU)の使用が効果的であると考えられる。本年度の成果の一部は、2019年度日本建築学会学術講演会で発表予定である。初年度なる本年度は、自己位置推定技術(SLAM)を活用したナビゲーションシステム及び無人搬送車の実用化に際し、問題点および課題点の抽出を大きな目的とした。そこで、問題点及び課題点の抽出を目的として、大学構内を対象として、走行実験を実施しており、主に次の5点の問題点および課題点の抽出を行った。(1)マーカーによるナビゲーションでは、太陽光の影響を大きく受けるが、偏光フィルターを使用することで、太陽光の影響を低減することが可能である。(2)全方向に移動可能な無人搬送車の場合、路面の影響を大きく受け、直進性能が低くなる場合がある。(3)マーカーのみによるナビゲーションでは、粉塵の影響により、マーカーを読み取れず、ナビゲーションができない場合がある。(4)廊下など、画像処理上の特徴が少ない箇所の場合、SfM技術のみでは処理できず、図面化が難しい場合がある。(5)SLAMやSfM技術に基づく環境地図の作成では、オドメトリーが効果的である。以上のように本年度は、走行実験を通じて、無人搬送車の走行に関わる問題点および課題点と、環境地図作成における課題点および知見を明らかにしており、本年度の計画を部分的には達成している。しかし、研究課題の一つであるSLAMによる地図とCADもしくはBIMの図面による比較についての検討は行えていないため、(3)やや遅れていると判断した。今後は、本年度に明らかとなった問題点及び課題点の解決、本年度取り組めなかったSLAMによる地図とCADもしくはBIMの図面による比較についての検討、建設現場に適した無人搬送車の開発、より建設現場に適したナビゲーションシステムの開発を主な目的として、研究を進める。まず、初年度に明らかになったマーカーの粉じん対策、無人搬送車の直進性能について、改善を行い、より建設現場に適した無人搬送車のナビゲーションシステムへの改良を行う。このナビゲーションシステムの改良では、マーカーによる手法とVisual SLAMなどの自己位置推定技術を複合を計画している。
悪性腫瘍に対する化学療法と電磁波を併用した新しい治療システムの確立

悪性腫瘍の治療における化学療法の効果は広く認められているが、使用可能な制癌剤に限りがあり、それらの投与には自ずと制限があるのが現状である。本研究の目的は、現在悪性骨軟部腫瘍で実際に使用されている制癌剤の効果を電磁波によって増強させる安全な治療システムの確立および新しい電磁エネルギー感受性薬物の発見にある。昨年度と同様、研究は装置の性能の測定および現象の検知を第一目標とした。実験)材料:初年度はGlioma Cell lineの1系列の肉腫培養株を材料として使用したが、1)本年度ではHeLaの培養細胞株を用いて各種の制癌剤(ポルフィマーナトリウム、ATX-S10)の単剤を投与し、電磁波をかけたものとかけないものとで比較した。また、電磁波の照射時間と量とを変え、最大効果をあげる電磁エネルギー照射の最少時間と最少量とを決定した。2)効果判定:細胞の溶解、細胞数、温度上昇の測定。3)電磁場は固定式のコイルを擬似回転させて照射した。(結果)前記の特集の電磁場装置(1分から10分間)で電磁波を培養細胞へ照射したが、コントロール群と薬物併用の増殖能の違いは認められなかった。一方、逆に電磁場単独群ではコントロール群に比べ、細胞死の細胞数が5%前後の増加が認められたが、統計学的に優位な差ではなかった。結論としてしては電磁場の強度をさらに強力なものを使用するか、又はテスラーコイルで電磁場を発生させ必要があると思われる。悪性腫瘍の治療における化学療法の効果は広く認められているが、その効果は未だ充分とは言えない。使用可能な制癌剤の数に限りがあり、かつ各制癌剤特有の危険因子があるため、それらの投与には自ずと制限があるのが現状である。本年度の研究は装置の性能の測定および現象の検知を第一目標とした。(実験)材料:従来からのGlioma Cell lineの1系列の肉腫培養株を材料として使用した。使用する培養細胞株:C6,実験方法:以下の実験は主として当大学アニマルセンター内の培養室並びに付帯設備を使用した。脳腫瘍細胞に対する電磁波の各種制癌剤増強効果の確認。1)in vitro:上記系列の培養細胞を単層培養し、これに各種の制癌剤(ポルフィマーナトリウム、ATX-S10)の単剤を投与し、超音波をかけたものとかけないものとで比較した。効果判定:培養細胞の増殖率。(結果)100ボルトで10Hzから20KHz(1分から10分間)で電磁波を培養細胞へ照射したが、コントロール群と増殖能の違いは認められなかった。同様に各制癌剤を併用した群では同条件では影響は認められなかった。今後も電磁場の強度と他の制癌剤の濃度及び種類を検討する必要がある。実験)材料:昨年はGlioma Cell lineの1系列の肉腫培養株を材料として使用したが、より単純で、扱いが簡単な兎の赤血球を使用し、赤血球膜に対する電磁波の各種制癌剤増強効果の確認した。

1)赤血球に各種の制癌剤(ポルフィマーナトリウム、ATX-S10)の単剤を投与し、電磁波をかけたものとかけないものとで比較した。また、電磁波の照射時間と量とを変え、最大効果をあげる電磁エネルギー照射の最少時間と最少量とを決定した。2)効果判定:赤血球の溶血率、赤血球数、温度上昇の測定。(結果)peak topeak100ボルトで1MHz(1分から10分間)で電磁波を培養細胞へ照射したが、コントロール群と増殖能の違いは認められなかった。同様に各制癌剤を併用した群では同条件では影響は認められなかった。今後は電磁場の強度をさらに強力なものを使用する。来年度はテスラーコイルで電磁場を発生させ、他の制癌剤の濃度及び種類を検討する必要がある。悪性腫瘍の治療における化学療法の効果は広く認められているが、使用可能な制癌剤に限りがあり、それらの投与には自ずと制限があるのが現状である。本研究の目的は、現在悪性骨軟部腫瘍で実際に使用されている制癌剤の効果を電磁波によって増強させる安全な治療システムの確立および新しい電磁エネルギー感受性薬物の発見にある。昨年度と同様、研究は装置の性能の測定および現象の検知を第一目標とした。実験)材料:初年度はGlioma Cell lineの1系列の肉腫培養株を材料として使用したが、1)本年度ではHeLaの培養細胞株を用いて各種の制癌剤(ポルフィマーナトリウム、ATX-S10)の単剤を投与し、電磁波をかけたものとかけないものとで比較した。2)効果判定:細胞の溶解、細胞数、温度上昇の測定。3)電磁場は固定式のコイルを擬似回転させて照射した。(結果)前記の特集の電磁場装置(1分から10分間)で電磁波を培養細胞へ照射したが、コントロール群と薬物併用の増殖能の違いは認められなかった。一方、逆に電磁場単独群ではコントロール群に比べ、細胞死の細胞数が5%前後の増加が認められたが、統計学的に優位な差ではなかった。結論としては電磁場の強度をさらに強力なものを使用するか、又はテスラーコイルで電磁場を発生させる必要があると思われる。
口腔扁平上皮癌における真に有用な分子標的薬耐性マーカーの開発

口腔扁平上皮癌(OSCC)における分子標的薬セツキシマブ(C-mab)の効果予測を確立することを目的とした。まずOSCC細胞株および臨床標本のC-mabに対する感受性を検討した。各細胞株によって感受性は異なっていた。臨床標本での感受性は30%であった。感受性が異なる原因として、変異型EGFRの存在が指摘されている。変異型EGFRの発現について手術標本を対象とし検討した。野生型は全例陽性、変異型は12.5%陽性であった。この結果から変異型EGFR以外の治療抵抗因子の存在が示唆された。上皮成長因子受容体(Epidermal Growth Factor Receptor : EGFR)を標的とする抗体薬であるセツキシマブ(cetuximab : C-mab)は、大腸癌に続き、頭頸部癌においても2012年12月に国内承認された。大腸癌ではK-RAS遺伝子変異が、C-mab不応因子であることが確立しているが、頭頸部扁平上皮癌ではK-RAS変異はほとんど報告されておらず、現在のところ有用な効果予測因子は確立されていない。2013年以降、口腔扁平上皮癌(Oral squamous cell carcinoma : OSCC)症例でのC-mabの使用頻度が増加しており、有用な効果予測因子を確立することは、治療成績の向上と治療費用の縮減の双方に有効であると考えられる。本研究は、本邦OSCC症例に対する分子標的治療において、真に有用な効果予測・薬剤耐性マーカーの開発を目的とする。平成25年度は、OSCC細胞株およびOSCC臨床サンプルをC-mab感受性群・抵抗性群に分類することを目標に実験を実施した。実験1ヒトOSCC細胞株6株(HSC3、HSC4、SAS、KON、OSC20、Ca9-22)に対して生存率を測定した。薬剤接触条件はC-mab5、50、500μg/ml、接触は144時間とした。結果:Ca9-22に生存率の低下を認めた。実験2術前に同意が得られた、術前未治療口腔扁平上皮癌症例の手術標本から採取した腫瘍組織を用いて、CD-DST(Collagen gel droplet embedded culture drug sensitivity test)法による薬剤感受性試験を実施した。8症例に実施し、うち1例は真菌の混入により中止、1例は腫瘍細胞が少ないため除外した。2例は測定中である。検討可能な4例中3例がC-mab高感受性、1例がC-mab低感受性であった。上皮成長因子受容体(EGFR)を標的とする抗体薬であるセツキシマブ(cetuximab: C-mab)は、大腸癌ではKRAS遺伝子変異がC-mab不応因子であることが確立しているが、頭頸部扁平上皮癌ではKRAS変異はほとんど報告されてなく、現在のところ有用な効果予測因子はないのが現状である。2013年以降、口腔扁平上皮癌(Oral Squamous Cell Carcinoma: OSCC)症例でのC-mabの使用頻度が増加しており、有用な効果予測因子を確立することは、治療成績向上と治療費用縮減の双方に有効である。本研究はOSCC症例に対する分子標的治療において、真に有用な効果予測・薬剤耐性マーカーの開発を目的とする。平成26年度は、平成25年度の実験の継続と、C-mab耐性マーカーの検討を実施した。実験2の継続平成25年度からCD-DSTによる薬剤感受性試験を実施したのは合計14例で、うち1例は真菌の混入により、1例は腫瘍細胞が少ないため中止、2例はデータの標準偏差が大きく除外した。検討可能な10例中C-mab高感受性7例、低感受性3例であった。実験3ヒトOSCC細胞株6種のC-mab耐性化を行った。耐性化株4種でマイクロアレイを行い、現在解析中である。上皮成長因子受容体(EGFR)に特異的に結合する抗体であるセツキシマブ(Cmab)は、局所進行頭頸部扁平上皮癌(HNSCC)の局所制御、生存における上乗せ効果、さらに遠隔転移再発HNSCCに対する生存における上乗せ効果が示されている。EGFRの過剰発現や遺伝子コピー数の増加がHNSCCの予後不良に関係することは知られており、特に放射線療法や化学療法後の予後を予測する上で重要と考えられている。しかしながら、HNSCCにおけるCmabに対する反応性を予測する指標について、EGFRの発現レベルやコピー数は指標にならないとされ、その原因として、変異型EGFRであるEGFRvariantIII(EGFRvIII)の存在が指摘されている。野生型EGFR(EGFRwt)に対する抗体であるCmabは、EGFR細胞外ドメインに欠失変異を有するEGFRvIIIへの結合性が低いと考えられ、EGFRvIIIを指標としたネガティブセレクションの可能性が示唆されている。そこで、口腔扁平上皮癌(OSCC)におけるEGFRvIIIの発現について検討した。手術療法を施行したOSCC 96症例を対象とした。定量RT-PCR法でEGFRwtおよびEGFRvIIIを検出した。PCR産物を電気泳動し、EGFRwt、EGFRvIII部を切り出し、シークエンス(サンガー法)を行い塩基配列を確認した。その結果、96症例中12症例(12.5%)でEGFRvIIIが陽性であった。EGFRwtは96症例全例(100%)が陽性であった。今後もさらに症例数の蓄積し、新たな検出法の開発、OSCCにおけるEGFRvIIIの役割について検討を進めたいと考えている。

口腔扁平上皮癌(OSCC)における分子標的薬セツキシマブ(C-mab)の効果予測を確立することを目的とした。まずOSCC細胞株および臨床標本のC-mabに対する感受性を検討した。各細胞株によって感受性は異なっていた。臨床標本での感受性は30%であった。感受性が異なる原因として、変異型EGFRの存在が指摘されている。変異型EGFRの発現について手術標本を対象とし検討した。野生型は全例陽性、変異型は12.5%陽性であった。この結果から変異型EGFR以外の治療抵抗因子の存在が示唆された。化学療法や分子標的薬治療を行う口腔扁平上皮癌症例の臨床サンプルの集積が遅れている。そのため、臨床で実際に治療効果が認められたサンプルの集積が遅れている。医歯薬学実地医療における複数の効果予測因子を検索・評価することは困難である。CD-DSTによって、包括的な効果予測が可能になると考えられる。また、有用なバイオマーカーが存在しなくても、CD-DSTによって効果予測は可能である。さらには、C-mab以外の分子標的薬にも利用できる可能性が高い。そこで、今後もCD-DSTによる感受性群・抵抗性群の評価を継続する。一方、CD-DSTは、操作が煩雑であり、コスト面での問題があり、課題が多いのが実状である。したがって、より簡便に測定可能なバイオマーカーの探索を行う。研究計画としては、1)OSCC細胞株およびOSCC臨床サンプルをC-mab感受性群・抵抗性群に分類する。2)C-mab感受性および抵抗性に関連する遺伝子・分子を同定する。3)候補遺伝子・分子のバイオマーカーとしての有用性を検討する。4)C-mab抵抗性OSCCに対する治療戦略を検討する。このうち、平成25年度は1)について実施し、平成26年度は1)の継続と2)を実施した。平成27年度は1)、2)の継続と、3)、4)を実施する予定である。臨床サンプルの集積が目標数に達しなかったため、実験計画が遅延した。実験計画の進行に合わせ、試薬を購入するため、次年度使用額が生じた。実地医療において複数の効果予測因子を検索・評価することは困難である。CD-DST法によって、包括的な効果予測が可能になると考えられる。また、有用なバイオマーカーが存在しなくても、CD-DST法によって効果予測は可能である。そこで、今後もCD-DST法による感受性群・抵抗性群の評価を継続する。一方、CD-DST法は、操作が煩雑であり、コスト面での問題があり、課題が多いのが実状である。