hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胸部領域における画像解析:病理組織学的基礎の確立と各種パラメータの最適化

本研究の成果は、臨床画像と病理組織像との対比によるものと、各種臨床画像のワークステーションを用いた画像解析の2点からなる。1.臨床画像と病理組織像との対比まず、高分解能CT像で見られる小葉内網状影の成因について検討した。その結果従来間質性変化を代表する所見と思われていた網状影が、純粋な肺胞性のプロセスのみでも生じうることを明らかにした。また、この陰影の成因に関与すると考えられていた小葉隔壁の肥厚が全く見られないものがあることも併せて明らかとなった。次に組織学的な顕微鏡的蜂巣肺を反映する高分解能CT像について検討した。小葉内網状影、胸膜直下の板状影等の7種類の所見が組織学的な顕微鏡的蜂巣肺に相当する高分解能CT像であることが判明した。2.各種臨床画像のワークステーションを用いた画像解析この分野では、昨年より行っている高分解能CT像で見られるスリガラス状陰影に対して、fractional-Brownian motion modelを用いたFractal解析をさらに進め、求められた次元が組織学的な重症度と相関することを明らかにした。組織像との対比から次元のは局所の含気が低下するほど大きくなる傾向も認められた。また吸気・呼気のヘリカルCTの解析より蜂巣肺を構成する嚢胞には呼気時に大きさが変化するものとしないものがあることを見出した。ワークステーションで作成した再構成3次元画像より前者は気道の末端に位置し、後者は気道との関係がはっきりしないことがわかった。これらの所見は病理組織像でも裏付けされた。
卵子品質評価のための機械的特徴量の超詳細計測

前年度までの成果により,細胞の品質評価には個々の細胞を高速に計測する,つまり細胞のハイスループットな計測が重要であるという知見が得られた.そこでマイクロ流体チップを用いた高速かつ連続処理が可能な機械的特徴量計測,加えて計測後の評価のためのソーティング機能の統合に関する研究として,細胞の機械的特徴量に基づくソーティングシステムを提案し,本年度はシステムのスループットの改善を行った.本研究で用いるチップは細胞の反力計測のための板バネ構造体の力センサプローブを有している.このプローブは非常に小さなばね定数を有しており,チップ内に印加する流体によりそれが動くという特徴がある.この動きがチップ内での細胞搬送時に,システムの予期しないタイミングで細胞を挟んでしまい,システムに重大なエラーを引き起こすという問題があった.この問題の解決のため,チップ内に印加される流体の流量と,プローブの変位量の関係を立式した.実際に流量計により印加流量を計測し,顕微鏡画像よりその際のプローブの変位量を計測した実験により,妥当性を示した.またこの立式により,チップ内での細胞の搬送制御に対してプローブを有する計測部の両側からポンプを接続し,2入力系として制御を行うことが有効であるという知見を得た.この知見から自動システムを構築し,ポリスチレンビーズの位置制御実験を行った.位置制御は画像情報に基づいたフィードバック制御により行われ,ビーズの位置の認識後から0.8秒後に目標値との偏差を50 um以下で1秒程度静定させることに成功した.また間葉系幹細胞からなるスフェロイドを対象として,26個の機械的特徴量の連続計測に成功し,スループットは3.14個/分を達成した.機械的特徴量としてはゴム弾性理論を用いることでそのヤング率を計算し,平均と標準偏差はそれぞれ4.8 kPa, 2.2 kPaと得られた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,従来研究における卵子の硬さと受精率や着床率の関連性に着目し,卵子の機械的特徴量の計測を行うことで得た粘弾性特性の情報から卵子の品質評価を行い,その卵子の機械的特徴量と生物学的な品質とを関連付けたデータベースを構築することを研究の目的とする.本年度は卵子の培養時間による硬さの変化とその品質の関連性を調査するために,卵子を長期間培養し,培養時間に応じた機械的特徴量のタイムラプス計測を行った.卵子の定量的な評価のためには,計測対象となる卵子に対して外乱が少ない環境で計測する必要がある.本研究では,従来研究のようなディッシュ内の開空間における計測ではなく,マイクロ流体チップの安定した閉空間内での計測を行う.加えて,卵子の機械的特徴量のタイムラプス計測を達成するためには,単一の卵子を計測するだけではなく,インキュベータ内で培養する必要がある.一般的な計測システムは顕微鏡下に構築されることから,培養器との統合を行うことは困難であるため,対象の卵子を計測システムから培養器へと運ぶ必要があるが,マイクロ流体チップとポンプの間のチューブ接続による流体外乱が問題となり,卵子を失ってしまう.そこで申請者は,マイクロ流体チップ内に機械的特徴量計測機能とポンプ機能を統合したセルキャリアチップを提案し,設計及び作製を行った.作製したセルキャリアチップ内の,機械的特徴量計測のためのプローブの駆動評価を行い,卵子の計測には十分な大きさである70マイクロメートル程度の駆動を確認した.また,卵子の透明帯の機械的特徴量計測のために,弾性球殻モデルを適用し,透明帯のヤング率の計算を行った.作製したセルキャリアチップと弾性球殻モデルを用いて,凍結マウス卵子の解凍後から6時間まで,1時間ごとの機械的特徴量のタイムラプス計測を行った.その結果,透明帯のヤング率は培養時間に応じて増加傾向にあることを確認した.単一卵子の機械的特徴量のタイムラプス計測を行うためのセルキャリアチップの設計を行い,またその作製にも成功した.機械的特徴量計測のための計測システムの顕微鏡下への構築を行った.作製したセルキャリアチップを用いて,卵子のチップ内への吸引及び,機械的特徴量計測のためのプローブと力センサを有する計測部への搬送が可能であることを確認した.卵子のチップ内への吸引後,チップの持ち運びを行っても,卵子が失われないことを確認した.作製したセルキャリアチップ内のプローブの駆動特性評価を行い,卵子の計測には十分な大きさである70マイクロメートル程度の駆動を確認した.卵子の評価のための指標として,弾性球殻モデルを適用することで,卵子透明帯のヤング率の計算を行った.凍結マウス卵子を用いて,セルキャリアチップ内で少なくとも6時間の培養が可能であることを確認した.また,凍結マウス未受精卵の解凍直後から6時間の,1時間ごとの機械的特徴量のタイムラプス計測を行った.この結果として,凍結マウス未受精卵の透明帯は,解凍後からそのヤング率が増加傾向にあることを確認した.本研究では卵子の品質評価を目指して,卵子の硬さのような機械的な特徴量を計測することで,機械的な特徴量と受精率や着床率のような生物学的な特徴量との関連付けを行うことを目的とし,本年度はこれまで行ったマウス未受精卵の透明帯のタイムラプス計測に関する結果をまとめ学術論文として投稿を行った.

チップ内に卵子の搬送のためのポンプと機械的特徴量計測のための力センサユニットを統合したセルキャリアチップを用いて卵子の機械的特徴量のタイムラプス計測を行った.今回は凍結マウス卵子の解凍直後から6時間経過までの1時間ごとの計測を行い,機械的特徴量として卵子透明帯のヤング率を計算した.その結果,多少の変動はあるものの,全体として培養時間に応じて卵子透明帯のヤング率が増加する傾向にあることがわかった.これは,従来の卵子透明帯のタイムラプス評価法の例と類似していると考えられる.ここまでの結果で,査読付き国際学術雑誌(Journal of Microelectromechanical Systems)に筆頭著者として投稿し,現在までにAcceptされている.これまでの研究成果より,信頼性の高い卵子の品質評価として各々の卵子の機械的特徴量のばらつきを評価するためには,なるべく同時間,あるいは非常に短い時間の間にその機械的特徴量を計測することが望ましいことが考えられる.そこで本年度は大量の卵子の短時間内での評価に向けて,マイクロ流体チップを用いた高速かつ連続処理が可能な機械的特徴量計測,加えて計測後の評価のためのソーティング機能の統合に関する研究として,卵子の機械的特徴量に基づくソーティングシステムの提案を行った.提案したセルキャリアチップを実際に作製することに成功し,卵子の機械的特徴量のタイムラプス計測を行うことに成功した.今回は凍結マウス卵子の解凍直後から6時間経過までの1時間ごとの計測を行ったが,ここで得られた培養時間に応じて卵子透明帯のヤング率が増加する傾向にあるという結果は,未受精卵は,採卵後の体外培養中において,培養時間が増加するにつれ透明帯のα-トリプシンに対する溶解時間が長くなる傾向にあるといったような従来の評価の結果と類似しており,かつ細胞群ではなく単一細胞レベルでの評価に成功したことに新規性がある.このようなセルキャリアチップを用いた機械的特徴量のタイムラプス計測は,流路幅や力センサの設計次第で卵子以外にも様々な細胞に適用可能であり,多岐にわたる応用が期待される.また,これまでの研究成果より,信頼性の高い卵子の品質評価として各々の卵子の機械的特徴量のばらつきを評価するためには,なるべく同時間,あるいは非常に短い時間の間にその機械的特徴量を計測することが望ましいことが予想される.そこで現在は大量の卵子の短時間内での評価に向けて,マイクロ流体チップを用いた高速かつ連続処理が可能な機械的特徴量計測,加えて計測後の評価のためのソーティング機能の統合に関する研究として,卵子の機械的特徴量に基づくソーティングシステムの提案を行った.提案したソーティングシステムは,マイクロ流体チップに電圧制御による駆動可能な送液のためのポンプと,機械的特徴量計測のためのピエゾアクチュエータ,さらに一連の流れを観察するカメラをコンピュータに統合することで,マイクロ流体チップ内で計測対象の画像処理に基づいたフィードバックによる位置制御,機械的特徴量計測及びその機械的特徴量に基づくソーティングを全自動で行うことが可能である.前年度までの成果により,細胞の品質評価には個々の細胞を高速に計測する,つまり細胞のハイスループットな計測が重要であるという知見が得られた.そこでマイクロ流体チップを用いた高速かつ連続処理が可能な機械的特徴量計測,加えて計測後の評価のためのソーティング機能の統合に関する研究として,細胞の機械的特徴量に基づくソーティングシステムを提案し,本年度はシステムのスループットの改善を行った.本研究で用いるチップは細胞の反力計測のための板バネ構造体の力センサ
病者の経験と実践に関する医療人類学的研究:糖尿病者を事例として

1.研究の方向性まず、病気をもつ当事者の周りの人(主に家族)の経験についての調査を行い、昨年度から取り組んでいるピア・サポート論とあわせて学会発表を行った。重なりとズレをもつ数多くの対人援助・相談活動(e.g.ピア・サポート、医療的カウンセリング、リフレクティング・プロセス)の相互の距離や関係を整理する必要があるという見解にたどり着いた。次に、インタビュー調査のデータをもとにして、病いを軸にして成立する人と人のつながりを仮に「病縁」と名付け、概念として精緻化する作業を始めた。これは、人は病いをもつことで他の人とつながったり他の人を排除したりするが、そのつながり方や切れ方の特徴を、他の縁(e.g.地縁・血縁)と比較して理解することを目指すものである。これにより、同一の対象を扱っていながら遊離しがちな専門家支配論と病いの語り論を有機的に統合できる。2.成果の発表と今後の方向性これらの成果と、今後取り組む予定の、病気をもつ研究者自身を対象としたAuto-ethnography論を組み合わせて、総合的な議論に組み立てていきたい。「病縁」論は本年度中には完結できなかったため今後も継続的に取り組む必要があるが、国立民族学博物館における共同研究にて発表と議論の場の提供を受けられることとなった。また、初めて外国において英語で発表・議論を行い、問題を共有することができた。加えて、政治学・法学といった、離れた分野のシンポジウムにて発表を行った。病いとともに生きることが人間にとってどのような経験であるのかを研究することが目的である。成果は、3回の学会発表である。注射器を例に近代的モノをめぐる明示的規範(清潔さと正確さの確保)と半明示的規範(注射は医療者が医療空間で行うもの)の存在を指摘した。日常生活では後者の力が無視できないこと、医療従事者は後者を扱いかねていることから、その分析の意義を主張した(日本文化人類学会)。個人的・社会的状況と科学的の相互依存を指摘する発表に対し、本人が治療に積極的に関与しなくては成立しない治療法を必要とする疾病は今後更に増えることから、その分析枠組みとしての有効性を指摘した(文化医療臨床人類学研究セミナーにおけるコメント)。患者会研究の課題として、苦しみからの離脱を求めて活動する他の集まりとの対照研究やそうした集まりの流れの中に位置づけ直すことが必要な段階にあることを指摘し、具体的な対照の対象としてセラピー文化や新宗教を挙げた(早稲田大学文化人類学会)。調査は、1.未調査であった遠隔地に住む糖尿病キャンプ参加経験者や中年層からの個別の聞き取り調査と、2.慢性の病いや障害をもつ子ども・両親を対象とした新しい事業(ピアカウンセリング事業)について、そのさきがけである東京都庁やその事業に関わるNPOからの資料収集や聞き取り調査からなる。一定の経験をもつ病者・両親にごく最近発症した病者・両親が相談をする場を設けるこの事業は、病者と社会・医療専門家の新しいパートナーシップを探ろうとする見るべき試みである。次年度に日本文化人類学会と医療従事者の研究会で発表を行う。1.発表(1)と刊行物(1):ピアサポート論前年度からの調査に基づく発表を行い、成果を学会誌に寄稿した。そこでは東京都と患者団体NPOが行う「病気の子どもピアカウンセリング」事業にピアカウンセラーとして参加する母親からの語りと、都が発行する文書から当該事業の成立要件を検討した。相談者との関係においてピアカウンセラーの母親としての体験の共通性と個別性への認識を同時に満たすあり方を"アマチュアリズム"と名づけ、専門家や家族による支援とは異なる強みを論じ、ピアサポートの実践と研究の課題を整理した。2.刊行物(2):患者会論前年度末の学会発表の要旨を、当該学会の学会誌に発表した。3.発表(2):モノ研究前年度の学会発表(日本文化人類学会)を深化させ、シンポジウムで発表した。健康の自己管理を促す政策により医療器具を自分で用いる場面の先行例として糖尿病者が毎日数回使う自己注射器が本人と周りからどう見られるのか検討した。一般的な文脈では、注射は医療従事者が医療空間で行うものである。自己注射はそこから脱埋め込み化されており、そのため様々な解釈に対してオープンであるが、再埋め込み作業がスムーズにいかないときに問題化しやすいことを指摘した。4.進行中の調査「様々な解釈」の来歴を探究するため、聞き取り調査(共時的アプローチ)に加え、糖尿病や注射の物質的・イメージ的変遷について、文学作品や医薬品業界が発行する資料などを用いて跡づける調査(通時的アプローチ)を開始した。

2.成果の発表と今後の方向性これらの成果と、今後取り組む予定の、病気をもつ研究者自身を対象としたAuto-ethnography論を組み合わせて、総合的な議論に組み立てていきたい。「病縁」論は本年度中には完結できなかったため今後も継続的に取り組む必要があるが、国立民族学博物館における共同研究にて発表と議論の場の提供を受けられることとなった。また、初めて外国において英語で発表・議論を行い、問題を共有することができた。加えて、政治学・法学といった、離れた分野のシンポジウムにて発表を行った。
13C呼気テストによる新生児未塾児の栄養代謝に関する研究

今年度は極低出生体重児における^<13>C標識中鎖脂肪の消化・吸収の研究および極低出生体重児の蛋白代謝回転率に関する研究の準備を進めた。まず、プロトコールを作成し、保護者への説明書、同意書も作成した。さらに、試薬及び呼気、尿の採取に必要なバッグを購入した。現在倫理委員会に審査を申請中である。倫理委員会の了承を得た後に来年度は以下のように研究を進める予定である。<^<13>C標識中鎖脂肪の消化・吸収の研究>^<13>C標識トリオクタノインを胃チューブより注入する。呼気の採取は注入前1回、注入後3時間までは30分毎に、36時間までは1時間毎に行う。児からの呼気採取はマスクもしくはアンビューバッグに一方向弁付きバッグを付けて行う。全例とも呼吸心拍のモニタリングを行いながら施行する。^<13>CO2の測定は同位体比質量分析計を用いて標準CO2と採取したCO2の^<13>CO2/^<12>CO2比を測定する。^<13>CO2の上昇値を^<13>C標識トリオクタノイン投与前と投与後の差Δ^<13>C(‰)で表すことで^<13>C標識トリオクタノイン投与前の値をベースラインとし経時的呼気中^<13>CO2濃度変化を調べ、経時的呼気中^<13>CO2累積値を計算し検討する。結果を出生体重、日齢、受胎後週数別に分けて検討する。<蛋白代謝回転率に関する研究>^<13>C標識ロイシン、^<15>Nグリシンを3時間毎に胃チューブより投与し、尿中への排泄を測定する。尿中の最終代謝産物としての尿素およびアンモニア中の^<13>C、^<15>Nを一定時間毎の蓄尿から測定し、経時的変化を検討する。尿素およびアンモニア中の^<13>C、^<15>N濃度が定常に達した値から蛋白代謝回転率を推測する。
現代タタール・ディアスポラにおける言語選択と言語政策の関係性に関する総合的研究

本研究の目的は、1様々な国や地域に居住するタタール人がどのように各地にコミュニティを形成し、民族語であるタタール語を継承してきたか、あるいは継承してこなかったかを明らかにしたうえで、2言語政策や教育政策が移民である彼らの民族語の継承に対し、どのような影響を及ぼしているのかを、タタール・ディアスポラの事例を通じて考察することにある。これらの目的を踏まえて、2018年度は主に以下に示す2つの作業を行なった。(1)タタールスタン共和国がディアスポラに対して実施する対外政策の具体的な内容と実態に関する調査を実施した。具体的には、2018年10月29日から11月6日にかけてタタールスタン共和国カザン市に滞在し、政策の決定および実施にかかわる人物への聞き取り調査を行なった。のちに、タタールスタン共和国政府がディアスポラに対して実施する政策とその狙いを簡潔に整理し、カザフスタンに居住するタタール人を事例に、ディアスポラの母語継承に与えうる影響を詳しく検討した学術論文がタタールスタン共和国にて公刊された。(2)ウズベキスタンに居住するタタール人の母語継承状況を明らかにするための聞き取り調査を実施し、その成果を口述で発表した。具体的には、2019年3月12日から19日にかけて首都タシュケントに滞在し、当地のタタール文化センターおよび民族語講座のほか、12のタタール人家庭にて調査を行なった。調査の結果からは、近年の国家語であるウズベク語中心的な社会への移行が、タタール人の言語選択にも多大な影響を与えており、とりわけ若い世代はウズベク語に慣れ親しんだ結果として、言語的な類似性からタタール語にも関心を寄せている可能性を指摘することができる。これらの成果の一部は3月16日にタシュケント国立東洋学大学にて実施された協働会議において口頭で発表したが、この調査成果に基づいた論文は現在執筆中である。上記「研究実績の概要」にも記したように、2018年度に計画されていた研究作業のほとんどはおおむね順調に進展した。しかしながら、2019年3月に実施したタシュケントにおける聞き取り調査は、当初の計画ではイスタンブル(トルコ)にて実施する予定であった。計画の変更理由は、政治的な理由から当地での調査の遂行が困難になったためである。このような理由から調査の実施時期に遅れが生じたため、研究成果の公表にも若干の遅れが生じている。当初の予定では、今年度中に聞き取り調査の成果を論文にまとめる予定だったが、口述発表を実施するにとどまった。これは2019年度に早急に取り組むこととする。2019年度は、主に以下に記す2点に取り組む。(1)ヌルスルタン(旧称アスタナ、カザフスタン)およびドゥシャンベ(タジキスタン)に居住するタタール人を対象とした、質問票を用いた聞き取り調査の実施。また、タタールスタン共和国が支援対象としている、現地のタタール文化センターおよび民族語講座の運営状況の調査の実施。(2)民族語であるタタール語を継承しなかった事例の収集。いずれも、調査実施後には収集した資料を整理し、考察作業を進める予定である。また、2018年度に実施した調査の成果を論文等にまとめるほか、(1)と(2)で得られた成果を口述発表および論文等で公表することに努める。

計画の変更理由は、政治的な理由から当地での調査の遂行が困難になったためである。このような理由から調査の実施時期に遅れが生じたため、研究成果の公表にも若干の遅れが生じている。当初の予定では、今年度中に聞き取り調査の成果を論文にまとめる予定だったが、口述発表を実施するにとどまった。これは2019年度に早急に取り組むこととする。2019年度は、主に以下に記す2点に取り組む。(1)ヌルスルタン(旧称アスタナ、カザフスタン)およびドゥシャンベ(タジキスタン)に居住するタタール人を対象とした、質問票を用いた聞き取り調査の実施。また、タタールスタン共和国が支援対象としている、現地のタタール文化センターおよび民族語講座の運営状況の調査の実施。(2)民族語であるタタール語を継承しなかった事例の収集。いずれも、調査実施後には収集した資料を整理し、考察作業を進める予定である。また、2018年度に実施した調査の成果を論文等にまとめるほか、(1)と(2)で得られた成果を口述発表および論文等で公表することに努める。
近縁種間での網羅的遺伝子比較解析に基づいた、原核生物のゲノブ進化機構の研究

前年度までに研究代表者は、マルコフモデルを用いて半自動的かつ網羅的に原核生物ゲノムから水平移行遺伝子を検出する方法(Nakamura Y, et al., Nature Genetics, 2004)の改良に着手してきたが、本年度においてその作業を十分な段階まで達成することができた。従来までの手法では、各遺伝子が水平移行遺伝子かどうかを判定する指標値(HT index)が、その遺伝子の長さに大きく依存してしまい、その結果短い塩基長の遺伝子を偽陽性即ち誤って水平移行遺伝子として検出する傾向があった。本年度では、その欠点を克服するために、遺伝子長の関数として標準化された指標(Standardized HT index)を新たに提案し、これにより遺伝子長に依存した統計的有意水準を設定できるようにした。この標準化HT indexを用いて、より高い信頼性に基づいて水平移行遺伝子を検出することが可能となり、上記にあげた偽陽性の問題も解決された。この新しい手法の応用として、はじめに腸内細菌27種を用いて条件検討した後、約460種の原核生物ゲノム配列を用いて水平移行遺伝子のリストを作成した。上記の作業と並行して、国立遺伝学研究所と共同で水平遺伝子移行の研究を行い、本研究課題に関連して得られたデータを提供した。その成果は国際学術雑誌Molecular Biology and Evolutionに発表された。原核生物の世界においては水平遺伝子移行が頻繁に起きることが知られており、これらの進化的意義を解明するために、マルコフモデルを用いて完全ゲノム配列から高感度で水平移行遺伝子を検出する方法を開発した。この方法は分子系統樹解析と違い、ホモロジーに頼らずに水平移行遺伝子およびそのドナー生物種を推定できることが大きな利点である。このマルコフモデル法を116種の原核生物ゲノムに応用したところ、324653個の遺伝子の中から、約14%にあたる46759個の遺伝子を水平移行の候補として検出した。生物種ごとに見ると、これらの割合は系統によって非常に異なることが分かった。例えば、ゲノム当たりの平均は約12%であったが、真正共生細菌のBuchneraには殆ど水平移行遺伝子は無く、一方で古細菌のMethanosarcinaでは全遺伝子の4分の1近くが水平移行遺伝子から成るという結果を得た。以上のような系統ごとにおける水平移行遺伝子の割合の違いは、各々の生物の生活環境によるものであると推測された。さらに今回検出された水平移行遺伝子の機能を網羅的に調べて分類したところ、プラスミドやファージなどの可動性遺伝因子だけでなく、病原性や転写調節に関わっていると思われる遺伝子が多く見つかった。こうした水平遺伝子移行の全体的傾向は、我々の研究で初めて明らかにされた。また現在の真核生物において、ミトコンドリアや葉緑体などのオルガネラは共生原核生物をその起源とすると考えられており、進化の過程においてそれらの原核生物ゲノムから多くの遺伝子が核ゲノムに移行したことが示唆されている。これらも原核生物に関係した一種の水平遺伝子移行ととらえることができる。そこでヒトやシロイヌナズナ等の真核生物ゲノム中から、オルガネラ由来の遺伝子を上記と同様にマルコフモデル、さらには分子系統樹解析等の手法を用いて検出することを試みている。前年度において研究代表者は、原核生物ゲノムからマルコフモデルに基づいて網羅的に水平移行遺伝子を検出する手法を開発した。本年度では、この手法を世界中の研究者たちの利用に供するため、配布可能な計算機プログラムとしてソフトウェア化した。実際このプログラムを用いた複数の共同研究が現在も継続中である。さらには、本手法で用いられているマルコフモデルを、遺伝子配列に生じうるフレームシフトをも考慮した、より柔軟なモデルに改良することを試みた。また、今年度はドイツ・デュッセルドルフ大学に長期滞在し、分子進化系統樹を用いずに生物種の系統関係を推定する手法の開発を行った。進化の過程においては、ゲノム上で一つの転写・翻訳単位としてコードされている一つの遺伝子が、二つ以上の転写・翻訳単位(二つ以上の遺伝子)に分かれてしまうことがある。これを遺伝子分裂と呼ぶ。その逆に、二つ以上の転写・翻訳単位が、一つの転写・翻訳単位に融合してしまうこともある。これを遺伝子融合と呼ぶ。この遺伝子融合と分裂は、オルソログ遺伝子のように進化的に保存されている遺伝子では非常に稀にしか観測されない出来事であることを、研究代表者は発見した。これらの頻度は、遺伝子配列中に観測される塩基置換頻度より100倍も少なく、このことは遺伝子分裂・融合という出来事が、系統推定において従来の塩基配列情報よりも強力な情報を提供しうることを意味する。そこで本年度では主に、この遺伝子分裂・融合の情報を完全ゲノム配列中から網羅的に探索することを試みた。はじめに完全長cDNAのデータが整備されている高等植物のイネとシロイヌナズナに注目し、約10,000オルソログ遺伝子対から60組の遺伝子分裂・融合の候補を検出した。今後はこの手法を原核生物ゲノムに応用し、検出された遺伝子分裂・融合から種の系統関係を再構築した後、水平遺伝子移行解析に役立てる予定である。

従来までの手法では、各遺伝子が水平移行遺伝子かどうかを判定する指標値(HT index)が、その遺伝子の長さに大きく依存してしまい、その結果短い塩基長の遺伝子を偽陽性即ち誤って水平移行遺伝子として検出する傾向があった。本年度では、その欠点を克服するために、遺伝子長の関数として標準化された指標(Standardized HT index)を新たに提案し、これにより遺伝子長に依存した統計的有意水準を設定できるようにした。この標準化HT indexを用いて、より高い信頼性に基づいて水平移行遺伝子を検出することが可能となり、上記にあげた偽陽性の問題も解決された。この新しい手法の応用として、はじめに腸内細菌27種を用いて条件検討した後、約460種の原核生物ゲノム配列を用いて水平移行遺伝子のリストを作成した。上記の作業と並行して、国立遺伝学研究所と共同で水平遺伝子移行の研究を行い、本研究課題に関連して得られたデータを提供した。その成果は国際学術雑誌Molecular Biology and Evolutionに発表された。
がん化学療法治療反応性に対する血中胆汁酸の影響とそのメカニズムに関する研究

さらに、ヒト肝細胞がん株HepG2、ヒト乳がん細胞株MCF-7、ヒト肺がん細胞株A549の細胞増殖及び抗がん剤感受性に対するDCA及びCDCAの影響を検討したところ、MCF-7において、CDCA 10、50μM曝露はドキソルビシン(DXR)感受性を有意に低下させた。DXR曝露後にCDCAを曝露した方が、CDCA曝露後にDXR曝露した場合よりも抗がん剤感受性低下作用が顕著であったことから、CDCAは抗がん剤曝露後の傷害細胞において細胞増殖促進作用がより顕著となる可能性が示された。一方、HepG2及びA549において、DCA/CDCAはこれらの細胞増殖及びCDDP感受性に著変与えなかった。以上より、1)臨床血液中に存在し変動し得る範囲の胆汁酸濃度上昇はがん細胞の増殖及び抗がん剤反応性に影響を与え、かつその影響はがん腫及び抗がん剤の種類により異なること、2)CDCAは特に抗がん剤曝露後の細胞増殖に影響を与える可能性が示された。「5.研究実績の概要」に記載したとおり、平成29年度に明らかにしたヒト慢性骨髄性白血病細胞株K562に加え、平成30年度はヒト肝細胞がん株HepG2、ヒト乳がん細胞株MCF-7、ヒト肺がん細胞株A549を用いて、それらの細胞増殖及び抗がん剤感受性に対する胆汁酸成分DCA/CDCAの影響を検討し、とくにMCF-7においてCDCAによるDXR感受性の顕著な低下を明らかにした。これらの結果を踏まえ、現在はin vivo動物実験に向けた準備を進めており、胆汁酸のがん細胞増殖及び薬剤感受性に影響を与える作用機序検討のためのサンプル採取も予定している。平成31年度(2019年度)は、これまでのin vitro実験の結果を踏まえ、in vivoモデル動物実験を実施するとともに、胆汁酸のがん細胞増殖及び薬剤感受性に影響を与える機序について検討する。1.胆管拘束担がんモデルマウスを用いた検討:胆汁うっ滞モデル動物を用い抗がん剤感受性の評価を行う。本実験では胆管を結紮するため感染リスクを考慮してヌードマウスを使用せずBALB/cAマウスに対してマウス乳がん細胞株4T1細胞を接種して作製する。モデル動物作製に先立ち、予め4T1に対する胆汁酸の影響についてin vitroで確認を行う。4T1を接種して担がんマウスを作製後、DXRもしくは生食を投与し、これらをコントロール(sham群)と胆管拘束群に分けた後に胆管拘束を実施する。その後、定期的に体重および腫瘍径を測定し、最終的には血液及びがん組織を採取する。これにより、・胆汁うっ滞が抗がん剤感受性に及ぼす影響について明らかにする・採取した血液、がん組織を用いて、胆汁酸により細胞増殖促進作用及び抗がん剤感受性低下に関わる関連遺伝子・タンパク質の分析を行い、作用機序を明らかにする2.胆汁酸のがん細胞増殖及び薬剤感受性に影響を与える機序についての検討:DCA/CDCAの影響が明らかとなったK562及びMCF-7を用いて、COX-1, COX-2, BREを始め、BREに関わるオーファン閣内受容体Nur77の関与について検討する。さらに、胆汁酸受容体として知られているTGR5と関わる細胞内情報伝達の関りについて検討する。得られた結果は、胆管拘束担がんモデルマウスから採取したがん組織サンプルを用いて検証する。3.胆汁酸の影響が明らかとなったがん種および抗がん剤について、カルテ記載などの臨床情報を用いた疫学調査研究(後方視的調査)の実施に向けた倫理申請を行い、承認後より調査を実施する。本研究では、近年、遺伝子の転写発現調節を司る生理活性物質として注目されている胆汁酸に着目し、特に臨床血中で生じ得る範囲での胆汁酸濃度の上昇・変動ががん細胞の増殖及び抗がん剤感受性に及ぼす影響とその機序について明らかにする。化学療法を受ける患者で血中胆汁酸濃度が上昇する病態を有する患者の、がん特性や使用抗がん剤を考慮した薬物治療の評価と選択、治療個別化が可能となることを目指している。平成29年度は、ヒト慢性骨髄性白血病細胞株K562に050 mMデオキシコール酸(DCA)、ケノデオキシコール酸(CDCA)を24、48、72時間曝露し細胞生存率を算出し、さらに正常範囲と胆汁うっ滞患者の血中濃度に相当するDCA(1, 10μM)、CDCA(1, 50μM)で3日及び17日間曝露した細胞のイマチニブ(IM)及びメトトレキサート(MTX)感受性を評価した。その結果、臨床血中濃度(1, 10μM)のDCA、CDCAの24、48時間曝露は細胞生存率を低下させたが、72時間曝露により細胞生存率の有意な回復が認められた。さらに、10μM DCAの17日間曝露はK562のMTX感受性を有意に低下させ、一方、IM感受性は、1μM DCAの3日間曝露により感受性が低下した。これらの結果は、1)臨床血液中に存在し変動し得る範囲での胆汁酸濃度上昇が慢性骨髄性白血病における抗がん剤反応性に対する影響要因の一つとなり、その影響は抗がん剤の種類により異なる可能性があること、さらに2)胆汁酸血液腫瘍以外のがん種に対しても、血中胆汁酸濃度の変動が細胞増殖能や薬剤感受性に影響を与える可能性を検討する必要性を示したものと考える。血液中胆汁酸濃度が上昇するような病態を呈している患者における薬剤選択や薬物治療効果の評価、治療個別化に向けた重要な知見と考える。

「5.研究実績の概要」に記載したとおり、ヒト慢性骨髄性白血病細胞株K562を用いた検討により、臨床血液中に存在し変動し得る範囲の濃度の胆汁酸が、1)細胞増殖能を上昇させること、2)抗がん剤反応性に対する影響要因の一つとなり、その影響は抗がん剤の種類により異なる可能性を明らかにした。これらの結果を踏まえ、さらに他がん種についてもヒトがん細胞株を購入し予備検討を進めている。さらに、ヒト肝細胞がん株HepG2、ヒト乳がん細胞株MCF-7、ヒト肺がん細胞株A549の細胞増殖及び抗がん剤感受性に対するDCA及びCDCAの影響を検討したところ、MCF-7において、CDCA 10、50μM曝露はドキソルビシン(DXR)感受性を有意に低下させた。DXR曝露後にCDCAを曝露した方が、CDCA曝露後にDXR曝露した場合よりも抗がん剤感受性低下作用が顕著であったことから、CDCAは抗がん剤曝露後の傷害細胞において細胞増殖促進作用がより顕著となる可能性が示された。一方、HepG2及びA549において、DCA/CDCAはこれらの細胞増殖及びCDDP感受性に著変与えなかった。以上より、1)臨床血液中に存在し変動し得る範囲の胆汁酸濃度上昇はがん細胞の増殖及び抗がん剤反応性に影響を与え、かつその影響はがん腫及び抗がん剤の種類により異なること、2)CDCAは特に抗がん剤曝露後の細胞増殖に影響を与える可能性が示された。「5.研究実績の概要」に記載したとおり、平成29年度に明らかにしたヒト慢性骨髄性白血病細胞株K562に加え、平成30年度はヒト肝細胞がん株HepG2、ヒト乳がん細胞株MCF-7、ヒト肺がん細胞株A549を用いて、それらの細胞増殖及び抗がん剤感受性に対する胆汁酸成分DCA/CDCAの影響を検討し、とくにMCF-7においてCDCAによるDXR感受性の顕著な低下を明らかにした。これらの結果を踏まえ、現在はin vivo動物実験に向けた準備を進めており、胆汁酸のがん細胞増殖及び薬剤感受性に影響を与える作用機序検討のためのサンプル採取も予定している。平成30年度以降は、さらにがん種を増やしてがん細胞増殖及び抗がん剤感受性に対する胆汁酸濃度および曝露時間の影響についての検討を継続しながら、in vivoモデル動物実験についても検討する。胆汁酸の影響が明らかとなったがん種および抗がん剤を対象として、臨床情報を用いた疫学的調査研究(後方視的調査)を実施する。具体的には、1.ヒト肝細胞がん株(HepG2)、ヒト肺がん細胞株(A549)、ヒト乳がん細胞株(MCF7)などを用いて、DCA、CDCA曝露時および非曝露時の抗がん剤感受性を比較し、抗がん剤感受性に対する胆汁酸の影響を検討する。2.ラットやマウスはヒトと異なる胆汁酸代謝経路を持つため、まずは予備検討として胆管結紮モデルラットの血清を用いてヒトがん細胞株の増殖および抗がん剤感受性に対する影響を検討する。予備検討の結果に基づき、対象がん種のヒト細胞株を用いた担癌マウスを用いた検討を進め、DCAもしくはCDCAのがん細胞増殖及び抗がん剤反応性について検討する。3.胆汁酸曝露前後のヒトがん細胞株、及び担癌マウスの摘出腫瘍組織より抽出したmRNA、タンパク質を用いて胆汁酸関連分子の挙動を分析しメカニズムについて検討する。4.胆汁酸の影響が明らかとなったがん種および抗がん剤について、カルテ記載などの臨床情報を用いた疫学的調査研究(後方視的調査)を実施し、肝胆道系臨床検査値および関連情報と化学療法に対する治療反応性について検証する。
ルシゲニン化学発光によるビスフェノールAの高感度酵素免疫測定法

平成13年度は主としてビスフェノールA(BPA)の測定法について検討し、実際に生体試料中あるいは実験器具から溶出するのBPA濃度の定量を行った。1.ハプテンと標識抗原の組み合わせの最適化側鎖の異なる3種のカルボン酸誘導体を調製し、キャリヤータンパクとしてBSAを用い免疫源を調製し抗血清を得た。同様にALP標識BPAを3種調製し、これらを用い全ての組み合わせにおける測定の感度および特異性を詳細に検討し、化学発光検出酵素免疫測定法を構築した。BPAは0.06-100ng/mLの範囲で定量でき、精度は平均5.4%と良好であった。検出限界は0.06ng/mLであり4-ニトロフェニルリン酸を用いる比色法でALP活性を検出する方法に比べて約5倍高感度であった。2.生体試料中のビスフェノールA濃度の測定本法を用いて、ヒト血清中のBPA濃度を測定する目的で希釈直線性試験及び添加回収試験を行った。5種の検体において10倍以上の希釈率で良好な希釈直線性が得られ、1アッセイあたりの血清必要最低量は5μLであった。さらに、ヒト血清試料にそれぞれ、既知濃度のBPAを添加し、添加回収試験を行ったところ、平均添加回収率は100.9±11.4(mean±SD)%と良好であり、ヒト血清中のBPA濃度を測定できることが確認できたので、健常人を含む種々の血清中BPA濃度を測定した。3.環境中のビスフェノールA濃度の測定BPAを主原料としないポリカーボネートやエポキシ樹脂以外の材質であるプラスチック製の実験器具を使用する場合でも、BPAが溶出し測定系を汚染してしまうことが懸念される。そこでポリプロピレンやポリスチレンを材質とする実験器具から溶出するBPAを測定した。食品衛生試験法のポリカーボネートを主成分とする合成樹脂製の器具又は容器包装の溶出試験に準じて溶出試験を行った。浸出液を水として試験した結果、2つの試料で極微量のBPAが溶出した。これらの器具を用いBPAの定量をする場合BPAの溶出が起こる可能性が示唆された。
痴呆モデル動物作成と,これを用いた痴呆の病態生理や回復過程の研究

本研究は過去3年間にわたり継続実施してきたが,その成果を整理すると,以下の項目に集約することができる。痴呆に関する研究に不可欠な痴呆モデル動物の作成について,標準的な実験方法が示唆された。1.痴呆モデル動物の作成方法に関して:モデル動物の種属に関しては,安定した系が得られること,実験匹数を増やして統計的処理に堪えうるデ-タ-が得られること,過去のデ-タ-の蓄積が豊富で,その活用が有理であること,実験とくに脳破壊や行動評価が容易であることなどより,ウイスタ-系ラットが選択された。脳破壊方法に関しても,電気的破壊のほかに,化学的破壊法としてAF64A,ド-モイ酸,有機スズ,イボテン酸などが試みられたが,それぞれに一長一短あり,現時点ではイボテン酸による脳破壊法がもっとも安定したモデル動物を作成しうる方法と考えている。しかしこの分野は今後さらに研究をすすめ,容易で,且つ安定した行動学的,あるいは化学的デ-タ-が得られる新方法が開発される余地がある。2,モデル動物の学習能力評価法に関して:本研究の当初には8方向放射性迷路が使用されたが,その後水迷路によるテスト法が導入され,両者が比較検討された結果,水迷路による学習能力評価法がより安定したデ-タ-が得られ,且つ実験期間の短縮という利点がある。とくに基底核破壊の動物の学習評価には水迷路テストが優れている。3.モデル動物の行動変化に対応する脳の物質的変化を動的に評価する方法として,マイクロダイアリシスによるアセチ-ルコリンやカテコルアミンの継時的変化が検討可能になった。4.モデル動物の学習能力に影響を与える可能性のある薬物あるいは化学物質として,ビタミンB_<12>,レシチンについて検討し,有意の変化を認めた。1.痴呆モデル動物の作成方法に関して、ラット脳の特定核の破壊方法として電気破壊、AF64A局所注入、およびイボテン酸局所注入を比較評価した。電気破壊法は中隔野の破壊には適しているが、基底核の破壊には適しておらず、解剖学的に困難である。AF64Aは化学的性状が不安定で実験成績に安定性を欠ぐ。イボテン酸によるモデル動物作成が現段階では、もっとも適した方法である。2.脳破壊ラットの行動評価や学習能力評価方法には8方向放射迷路と水迷路の2方法が比較検討された。水迷路法による学習能力の評価については、本年度の研究では未完了であり、平成2年度に継続研究される。8方向放射迷路法による、習能力の評価は、比較的安定した成績も得られ、充分に実用可能なテスト方法であるが、かなり時間がかかり、多数匹のラットの学習評価には不適当である。3.上記の方法で中隔野および基底核を破壊して作成した痴呆モデルラットの学習能力を8方向迷路法で評価し、そのラットのアセチ-ルコリン、トランスフ、ラ-ゼ(CAT)を前頭葉および海馬で測定した。中隔野の破壊ラットでは海馬のCATが低下し、8方向放射迷路での学習能力の低下が認められた。これに対し、基底核破壊ラットでは前頭葉のCATが低下したが、8方向放射性迷路での学習能力は、ア-ムの正または誤選択で評価する従来の評価方法では、低下が認められなかった。しかしア-ム選択の際にみられる行動傾向(攻略パタ-ン)には対照ラットとは異った特徴が認められた。1.痴呆モデル動物の作成方法に関して;前年度よりの継続的研究として諸々の脳破壊方法の検討を行ってきたが,脳破壊効果の安定性や持続性を行動学的並びに神経化学的に検討した結果,イボテン酸による脳局所破壊がモデル動物作成に最も適していると判断し,今後の痴呆モデル動物の作成にはイボテン酸による方法を採用して,研究を実施することとした。

但し,従来は神経化学的に主としてアセチ-ルコリン系の機能低下と関連して,動物の行動変化を検討してきたが,近年,アセチ-ルコリン系以外の神経伝達物質と痴呆との関係が注目されてきたので、例えばMPP^+による選択的ドパミン系破壊ラットの行動変化について検討している。2.モデル動物の行動・学習能力評価法について;前年度までは評価方法に主として8方向放射性迷路を用いてきたが,本年度はこの方法に加えて水迷路課題法を採用し,両者の比較検討を行った結果,デ-タ-の安定性,テスト期間の短縮,テスト環況の制限など総合的にみて,水迷路課題法が痴呆モデル動物の評価に優れていることが明らかになったので、次年度からの研究は主として水迷路課題法が採用されることになった。3.モデル動物を用いた各種薬物の行動変化に及ぼす効果;上記のモデル動物の作成方法と、その評価方法に関する研究を基礎にして,実際に種々の薬物をモデル動物に投与して,その行動変化を検討している。今年度はレシチンとビタミンB_<12>の投与実験を行った。レシチンおよびビタミンB_<12>はそれぞれ単独に投与した場合は水迷路課題の得点低下を回復させることがなかったが,両者を併用した場合には得点低下が回復する傾向を示し,記憶の保持障害が改善されることを示唆する結果が得られた。本年度は,本課題による研究の最終年度にあたるので,過去3年間の研究成果を整理すると共に,将来の研究に向って,標準的実験方法の確立を目指した。1.痴呆モデル動物の作成方法に関して:モデル動物の種属に関しては,安定した系が得られること,実験匹数を増やして統計的処理に堪えらるデ-タ-が得られること,過去のデ-タ-の蓄積が豊富で,その活用が有利であること,実験とくに脳破壊や行動評価が容易であることなどより,ウイスタ-系ラットが選択された。脳破壊方法に関しても,電気的破壊のほかに,化学的破壊法としてAF64A,ド-モイ酸,有機スズ,イボテン酸などが試みられたが,それぞれに一長一短あり,現時点ではイボテン酸による脳破壊法がもつとも安定したモデル動物を作成しうる方法と考えている。しかしこの分野は今後さらに研究をすすめ,容易で,且つ安定した行動学的,あるいは化学的デ-タ-が得られる新方法が開発される余地がある。2.モデル動物の学習能力評価法に関して:本研究の当初には8方向放射性迷路が使用されたが,その後水迷路によるテスト法が導入され,両者が比較検討された結果,水迷路による学習能力評価法がより安定したデ-タ-が得られ,且つ実験期間の短縮という利点がある。とくに基底核破壊の動物の学習評価には水迷路テストが優れている。3.モデル動物の行動変化に対応する脳の物質的変化を動物に評価する方法として,マイクロダイアリシスによるアセチ-ルコリンやカテコルアミンの継時的変化が検討可能になった。4.モデル動物の学習能力に影響を与える可能性のある薬物あるいは化学物質として,ビタミンB_<12>,レシチンについて検討し,有意の変化を認めた。
日本における出生率低下の構造と原因に関する総合的研究:1945-2000

第二次世界大戦後から現在に至る日本の出生率の変遷について、最も顕著な点は、総出生率(If)、有配偶出生率(Ig)(あるいは婚姻率(Im)についても)ともに、都道府県および市郡の差がなくなっていき、日本全体が画一化していったということである。この出生率の画一化をもたらす原因は、人口転換理論が主張するように、産業構造などの社会経済的要因により、出生率も画一化していったということは否定できない。しかし、より重要なことは、産業構造などの変化のスピードに比べ、出生率の変化のスピードは速く、人口転換理論が主張するように、産業構造の変化のみが人々の出産行動に変化をもたらしたとは言い難いということである。戦後の急激な出生率の低下と画一化をもたらした原因は、1948年の「優生保護法」の成立とその後の改正により、人工妊娠中絶が合法化され、小家族を実現しやすくなったということ、および家族、子供、出産などに対する日本人のperceptionが変化したという2つが考えられる。これが、現在の少子化対策に示唆するところは、子供に対する日本人のperceptionを変化させるような施策をまず講じ、それをサポートする法律を整備することが重要であるということである。平成18年度には、(1)本研究を実施していくための体制づくり、(2)人口統計・人口関連図書の収集、(3)各種人口指標の計算、および(4)それを基礎にした予備的な研究を行った。まず第一番目の研究を実施していくための体制づくりについては、研究補助者の選抜・訓練、およびコンピューターなどの設備や消耗品の購入などを行った。第二番目の人口統計・人口関連図書の収集に関する人口統計の具体的なものについては、国勢調査、人口動態統計、府県統計書の収集を行った。これらの人口統計については、CD-ROMなどのメディアで販売されているものと冊子形態で販売されているものがあり、また、CD-ROMなどのメディアで販売されているものには、データがエクセルなどの表計算ソフトにすでに入力されているものと、PDFファイルの状態でのみ販売されており、研究者自らがデータ入力をしなければならないものとがある。本研究では、研究の効率化のため、前者のデータ購入を優先させたが、この種のデータはそれ程多くはなかった。また、人口統計のなかには、購入不可能なものもあり、これらについては、所蔵図書館(麗澤大学図書館、一橋大学図書館)の好意により、借り出しあるいは複写をさせていただいた。人口関連図書の収集については、国内外の出生率に関する図書を中心に、本研究のテーマに密接に関連する図書を厳選して購入した。第三番目の各種人口指標の算出については、まず、必要なデータの入力と、クリーニングを行い、コンピューター上で使用可能な状態にしたうえで、各種人口指標の算出を行った。計算された人口指標は、普通出生率、普通死亡率、合計特殊出生率、SMAM、生涯未婚率、平均寿命、乳児死亡率、新生児死亡率、死産率、普通婚姻率、普通離婚率、自然増加率、アルファインデックス、結婚合計出生率、プリンストンインデックス(If,Ig,Im,Ih)、出生性比、平均世帯規模、5歳の平均余命、人口増加率、コール・トラッセル指標Mmなどである。この作業を終えた後、第四番目の予備的研究として、日本全体の出生率低下の構造を把握するため、各種人口指標のグラフ化と地図化を行った。平成19年度には、出生率の低下と深く関係すると考えられている社会経済的指標(たとえば、第一次産業人口比率、都市化率、乳児死亡率、教育の程度、女性の就業率)のデータ入力とその地図化をおこなった。1920年以降の日本の出生率低下の状況をみると、人口転換理論が主張するように、確かに東京都、大阪府、京都府など、都市化の進んだ地域の出生率(総出生率、有配偶出生率とも)は、早い段階(1920年代、1930年代)から他地域に比べ、低いレベルに達している。しかし、出生率(特に有配偶出生率)が低い地域は、都市化の進んだ地域のみかといえばそうではない。その顕著な例は北陸4県、特に富山、石川、福井の3県である。これらの県では、第一次産業人口比率が高く、都市化率が低いにもかかわらず、有配偶出生率の低下が著しく、人口転換理論の主張するところとは明らかに異なる。

したがって、北陸地方において、なぜ都市率が低いにもかかわらず、出生率が急速に低下するのかを解明することは、日本の出生率低下の理由を探るうえで、非常に重要なことである。以上のことを踏まえ、平成19年度後半は、北陸地方の出生率低下の分析に焦点を絞った。具体的には、北陸4県の出生率を詳細に観察するため、各県を市部と郡部にわけ、それぞれについて、これまで都道府県別に行ってきたことと同様なこと(すなわち、人口データ入力、各種人口指標の算出、地図化など)を行った。現時点で、この分析は完了したわけではないが、いくつかの興味深いことが明らかになった。たとえば、市郡レベルの分析においても、郡部に比べ、市部の出生率は低いのが通常である。これは全国レベルの分析でも明らかなところであり、人口転換理論の示唆するところでもある。このことが意味することは、北陸地方の出生率のすう勢が人口転換理論の示唆するところと異なる主な理由は、市部の出生率にあるのではなく、郡部の出生率にあるということである。このことはきわめて興味深い発見であり、平成20年度、より詳細に分析していく必要がある。平成20年度は本研究の最終年度にあたり、前年度からの研究を進めるとともに、全体的な研究のまとめを行った。本研究が助成を受けた3年間には、出生率低下に関する多くの分析がなされたが、それと併行して、各種人口指標の地図化もなされ、数百枚にも及ぶ地図が作製された。この地図は、本研究が終了した後も、貴重な資料として、日本の人口研究に役立つことであろう。研究内容については、戦後から現在に至るまでの日本の出生率低下をみると、第一次産業人口比率が低く、都市化の進んだ地域(東京都、大阪府など)では、人口転換理論が主張するように、出生率(総出生率、有配偶出生率ともに)の低下が早い段階でみられる。しかし、都市化が進むにつれて、順次、出生率が低下していくのかというとそうではなく、都市化が進んでいない地域でも、出生率の低下は起こり得る。この顕著な例は福井、富山、'石川の北陸3県であり、都布化率も低いにもかかわらず、出生率の低下が早い段階で始まることが確認された。従来、日本の出生率の低下が人口転換理論の枠組みのなかで論じられてきたことからすれば、これは重要な発見である。平成20年度は分析をさらに進め、北陸地方(上の3県に加え、新潟県も含めた)を市郡単位で詳しく分析した。その結果、郡部に比べ、市部の出生率が低いのが通常であること、そして、これが意味するところは、日本の出生率低下が人口転換理論の枠組みを逸脱している理由は、郡部の出生率の趨勢にあるということが判明した。ところが、郡部レベルでの出生率の分析は容易でないことが同時に判明した。たとえば、社会経済的指標が類似していても、他の郡に比し、ある郡の出生率の低下が早く始まるということはよく見つけられるが、この理由を明らかにすることはたやすいことではない。ここでは、家族規範などの習慣、歴史などの文化的要素が影響しているものと考えられ、今後、この分野でのさらなる研究が必要であるという結論に至った。
下垂体腺腫の細胞浸潤に関する分子形態学的研究

研究代表者による下垂体腺腫の手術標本と培養下垂体腺腫細胞を用いた。低酸素状態に陥った状態での研究を行った。その結果細胞表面に発現するRECK蛋白が低酸素刺激によりMMPへの刺激を介在し、その発現を促進させることで細胞浸潤を亢進させていることが明らかになった。さらに血管内皮細胞の前駆細胞を骨髄から呼び寄せる因子SDF-1も低酸素刺激によって産生され、浸潤傾向の強い下垂体腺腫ほど高く発現していることが明らかとなった。結論下垂体腫瘍細胞では細胞外でMMP-2,-9の活性をRECKが抑制し、同時に細胞内ではcell cycleを制御するsignal cascadeを制御していた。RECKは下垂体腺腫の成長および浸潤をdown-regulateする膜表面にdomainを有する蛋白であることが明らかとなった。1.研究目的下垂体腫瘍の手術療法における治療難治性の要因の一つに腫瘍浸潤が挙げられる。海綿静脈洞に浸潤した腺腫は従来の顕微鏡手術では視野が限られるために摘出し難く、残存腫瘍に対しては術後放射線療法や化学療法を必要とするため正常組織への影響は必発で生命予後は必ずしも良好ではないことが近年明らかとなった。今回我々は近年報告された新しい腫瘍浸潤と血管新生因子であるstromal derived-factor 1に着目し、下垂体腺腫細胞の臨床例での発現傾向と、in vitroで細胞内signal cascadeの解明を目的として研究を行った。2.研究成果最初に当施設でendoscopic endonasal transsphenoidal surgeryにより摘出された60例(15GH-oma, 10PRL-oma, 5TSH-oma, 6ACTH-oma, 24NF-oma)の下垂体腺腫に、抗SDF-1抗体と骨髄前駆細胞に特異的な抗CD34抗体を用いて、蛍光二重免疫染色を行った。SDF-1の発現と微小血管密度の関係をsubtypeや腺腫の浸潤のgradingなどで相関性を統計学的に解析し、さらには培養細胞を用いたELISA法により、低酸素刺激における下垂体腺腫細胞のSDF-1分泌を定量的に解析した。Subtypeにおける発現の相違には有意差がなく、SDF-1発現と微小血管密度に正の相関が見られた。この結果下垂体腺腫細胞にもSDF-1が発現しており、従来検討されたVEGFによる組織に既存の血管内皮細胞による血管構築とは別個に、SDF-1のhoming effectによって骨髄から血管内皮前駆細胞を誘導する機序が存在し、下垂体腺腫の血管新生に密接に関わっている事が示唆された。