hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炎症性サイトカインとC型レクチンによる発がん制御機構の解析

がん細胞に対する宿主側の免疫応答を利用した癌治療は、長年その実現が求められてきたにも拘わらず、多くの課題が残されている分野の1つである。申請者らはこれまでIL-1/IL-17などの炎症性サイトカインやDectin-1、DCIRなどのC型レクチンの遺伝子欠損(KO)マウスを作製するなどして、免疫系に於けるこれらの遺伝子の役割を解析してきた。この中で、Th17が新しいT細胞サブセットとして炎症や自己免疫の発症に重要な役割を果たすことを明らかにしてきた。また、Dectin-1シグナルは選択的にTh17分化を促進させることが報告され、Dectin-1のシグナルとIL.17産生の関連が示唆されている。さらにDCIRを欠損させると樹状細胞(DC)が過剰増殖し、自己免疫を発症することを示した。そこで本研究では、これまでのサイトカインおよびC型レクチン研究を発展させることを目指した。腫瘍形成における炎症性サイトカインの役割を明らかにするためにKOマウスを大腸がんモデルマウスと交配させたところ、IL-17欠損により腸管ポリープの形成抑制が認められた。一方、IL-1欠損、IFN-γ欠損マウスではポリープ形成に有意な変化は認められなかった。このことから、大腸がん発症においてはIL-17ががん促進に対して極めて重要な役割を担っていることがわかった。一方、DCIR KOマウスでは一部腫瘍細胞株において移植時の成長遅延が認められ、DCIRのシグナルの欠損により腫瘍免疫能が亢進した。これらのことから、IL-17およびDCIRは、がん治療における新たな分子標的となる可能性が示された。また、Dectin-1シグナルは選択的にTh17分化を促進させることが報告され、Dectin-1のシグナルとIL-17産生の関連が示唆されている。腫瘍形成におけるIL-17の役割を明らかにするためにKOマウスへの腫瘍細胞株の移植実験を行ったが、B16やMethAなどの細胞株ではKOマウスと野生型の間に違いは認められなかった。異なる性質を持つ細胞株についても検討する必要がある。一方、DCIRKOマウスでは一部腫瘍細胞株において移植時の成長遅延が認められ、DCIRのシグナルの欠損により腫瘍免疫能が亢進することが明らかになった。すなわち、DCIRを標的とした腫瘍免疫への応用の可能性が示された。
メカニカルな可動部をもたない高速注目点移動可能な広角中心窩視覚センサの開発

メカニカルな可動部なしに注目点の高速移動を実現するアフォーカル液晶広角中心窩光学系を考案した.液晶レンズセルの応答速度は液晶層の厚みの二乗に比例して増加するため,アフォーカル光学系は液晶層が薄くとも注目点移動を高速に実現できる.一方で,光軸と平行に近い成分の光線以外を絞りにより除去しているため,レンズとしての結像性能は十分でなく,その像は非常に暗い.使用する液晶レンズセルのレンズパワーと,実現できる像倍率変化,2枚のセル間の距離から,ガリレオ式及びケプラー式望遠鏡の構造を採用したズームレンズと比較することで,ズームレンズユニット部の性能・仕様を事前に計算出来ることを示した.初年度の取り組みでは,目標仕様として設定した広角中心窩画像を結像させる厚みをパラメータとしてもつ物理形状モデルレンズの設計値に基づいて,平行入射光線に対して液晶レンズが達成できる像の拡大率と応答時間を推定する手法の確立に取り組み,液晶広角中心窩レンズ1次試作機を試作し,その評価を行った.ここでは,設計・評価フェーズと試作フェーズの2つの行程で研究を遂行した.設計・評価フェーズにおいては,上述の平行入射光線に対して入射側液晶レンズが達成できる像の拡大率と応答時間を推定する手法の確立に研究分担者の秋田大学佐藤進名誉教授とともに取り組んだ.研究分担者と打ち合わせるために国内旅費の中から研究打合わせ旅費を使用した.また,試作機の設計に関する意見交換・情報収集のために研究協力者であるカリフォルニア工科大学J.W.Burdick教授の研究室を訪問し,成果発表を行うとともに研究打ち合わせを実施した.また,平成28年4月には研究協力者であるItalian Institute of TechnologyのG.Sandini教授の研究室を訪問し,成果発表を行うとともに研究打ち合わせを実施することが決まっている.これらの目的のために海外旅費の中から研究打合わせ旅費を使用した.試作フェーズにおいては,研究協力者である秋田大学河村希典講師の協力の下,液晶レンズセルを作製し,アフォーカル液晶広角中心窩光学系1次試作機を試作して慶應義塾大学の研究室内に設置し,その性能評価を実施した.1次試作機を構成する光学部品を購入するために消耗品費を使用し,設備備品費を用いて光学実験台(光学定盤)を購入した.国内旅費を使用して研究打合せと国際学会での成果発表を行った.アフォーカル液晶広角中心窩光学系1次試作機の試作とその性能評価は順調に進捗している.しかし,局所ズームユニット部で組み合わされている2枚の液晶レンズセルの加工と組み付けの精度を向上させることでさらに光学系全体の性能を向上させられると考えている.拡大率及び応答時間のパフォーマンス推定手法の確立に関しては,やや遅れていると自己評価している.設計・試作を実施するために必要な知見が得られたが,さらに試作機に用いる液晶レンズのサイズにより特定される性能を評価できるより詳細なシミュレーションが可能であると考えている.これは液晶レンズを光学部品としてより一般に普及させるために非常に重要な知見となると考えている.2年目の取り組みでは,アフォーカル液晶広角中心窩光学系1次試作機の性能向上のために,液晶レンズセルの加工と組み付けの精度を向上させられるよう液晶レンズセルの構成の改良に取り組んだ.まず,広い視野を保持したまま局所的な拡大率可変領域内で像倍率を変更できる局所ズームレンズユニットの構成を2層の液晶レンズセルからなるものとした.以前に考案した局所倍率3倍を実現する物理形状モデルレンズに基づいて,新たに光学位相差特性に着目して位相差(光学遅れ)を算出し,前述の局所ズームレンズユニットに使用する液晶レンズセルに求められる性能の評価を行った.この結果,現状の液晶技術で実現出来る光学遅れの幅(レンズパワーに対応)から物理形状モデルレンズの寸法を逆算できることがわかった.また,このことは等価的にある物理形状から液晶レンズセルに必要な電極径と厚みを再計算できることを示している.ここでは,設計・評価フェーズと試作フェーズの2つの工程で研究を遂行した.設計・評価フェーズにおいては,上述の光学遅れの幅から実現可能な物理形状モデルレンズの寸法の算出とそこからの液晶レンズセル電極径及び厚みの再計算を研究分担者の秋田大学佐藤進名誉教授とともに取り組んだ.研究分担者と打ち合わせるために国内旅費の中から研究打合わせ旅費を使用した.また,試作機の設計に関する情報収集のため海外旅費を用いて国際学会へ参加した.試作フェーズにおいては,研究分担者である秋田大学河村希典准教授の協力の下,液晶レンズセルを作製し,慶應義塾大学の研究室内に設置したアフォーカル液晶広角中心窩光学系1次試作機を改良して,局所ズームレンズユニットの動作テストを実施した.また,国内旅費を使用して研究調査ならびに打合せを行った.アフォーカル液晶広角中心窩光学系1次試作機の局所ズームレンズユニット部分の改良とその動作テストは順調に進捗している.しかし,評価フェーズにおける再計算の結果,現行の液晶レンズセルの電極径と厚みでは仮定する物理形状モデルレンズの拡大率可変領域の径を半分にした場合でも2つのレンズセルの距離が240mmと離れており,2つのセルの位置合わせが非常に難しい.また将来のことを考えるとこの距離を1/60以下にしたい.安定した動作(十分なレンズパワーと応答時間)を保証する液晶レンズセル電極径・厚みには現状限りがあり,そこから実現出来る物理形状モデルレンズの各寸法サイズには必然的に実現可能な最小値が決まってくる.そこで,電極径をさらに小さくした液晶レンズセルや厚みを大きくした液晶レンズセルを開発することが求められる.

前者はマイクロ加工技術の向上によりクリアできると考えており,研究代表者らは特に後者に着目している.液晶レンズセルでは厚みが増すほど液晶層内部の屈折率分布の変化にかかる応答時間が増えることが知られているが,ここに制御技術を用いることで,液晶レンズセル小型化のためのポイントである「レンズパワーの増加につながる光学遅れ幅の拡大の実現」と「屈折率変化の高速応答」の同時実現を図る必要がある.本年度は設計・試作を実施するためのさらに詳細な知見が得られたが,注目点移動及びその応答時間の短縮手法の確立に関しては,やや遅れていると自己評価している.3年目はアフォーカル液晶広角中心窩光学系の局所ズームレンズユニット部の改良に取り組んだ,これまでの研究進捗から,レンズとして光量や結像性能にはまだ改良の余地が残されているが,目的の局所的な拡大・縮小及び多電極構造による高速注目点移動実現が可能であることは理論的に証明された.しかし,従来の液晶レンズセルのレンズパワーでは屈折率変化が小さく,3倍以上の像倍率変化には2つの液晶レンズ間の距離を240mm以上にしなければならなかった.そのため,寸法をどれだけ小さく出来き,そのときどれだけのレンズパワーが必要となるかに主眼を置き,設計・評価フェーズと試作フェーズの2つの工程で研究を遂行した.設計・評価フェーズでは,像倍率変化と実現可能な寸法,必要レンズパワーの関係の計算を,ガリレオ式及びケプラー式望遠鏡と比較して研究分担者の佐藤とともに実施した.国内旅費を使用して打ち合わせを行った.調査・情報収集のため海外旅費を用いて国際学会に参加した.試作フェーズでは,研究分担者である河村の協力の下,従来より液晶層の厚い液晶レンズセルを製作し,局所ズームレンズユニットをテストした.また,国内旅費を使用して研究調査ならびに打ち合せを行った.以下に得られた知見を記す.(1)液晶レンズセルの厚みを変えると,レンズパワーは厚みに比例して大きくなり,厚みの2乗に比例して応答時間が長くなる.しかし,厚みは大きくなりすぎると液晶分子の配向現象による透明化が起きない層が生じ再び濁る.(2)液晶レンズセル駆動電圧を工夫することにより応答時間を速めることが出来る.(3)液晶層の薄い応答時間の短い液晶レンズを積層することにより,トータルで同じ大きさのレンズパワーが得られるが,液晶レンズセルを構成するガラス等の反射により光の透過率を下げるため,光量の少ないアフォーカル光学系には必ずしもメリットとはならない.メカニカルな可動部なしに注目点の高速移動を実現するアフォーカル液晶広角中心窩光学系を考案した.液晶レンズセルの応答速度は液晶層の厚みの二乗に比例して増加するため,アフォーカル光学系は液晶層が薄くとも注目点移動を高速に実現できる.一方で,光軸と平行に近い成分の光線以外を絞りにより除去しているため,レンズとしての結像性能は十分でなく,その像は非常に暗い.使用する液晶レンズセルのレンズパワーと,実現できる像倍率変化,2枚のセル間の距離から,ガリレオ式及びケプラー式望遠鏡の構造を採用したズームレンズと比較することで,ズームレンズユニット部の性能・仕様を事前に計算出来ることを示した.アフォーカル液晶広角中心窩光学系1次試作機の性能向上ため,液晶レンズセルの加工と組み付けの精度を向上させられるよう液晶レンズセルの構成を改良する.
「朝鮮資料」から見た日本語の変遷

朝鮮通信使の日本紀行録の集大成『海行總載』には、日本語の訓読み語について朝鮮漢語と対比した箇所があり、物の名前の発音についても注意ぶかく観察しているため、中・近世日本語の語彙研究資料として活用することができる。また「朝鮮資料」に現れる否定文を調べた結果、「朝鮮資料」は原文と対訳文の関係が互いに影響を受けている相互依存的なものであること、また「朝鮮資料」の日本語と韓国語の中には、それぞれの言語の変遷に対応するための措置が頻繁になされていることが分かった。平成19年度は、「朝鮮資料」のうち、最も膨大な文献(全12巻)である『捷解新語』を中心に文献学・書誌学的考察を行った。学会に報告されていない国立中央図書館(韓国ソウル)『捷解新語』を含めて、九州大学文学部所蔵『捷解新語』、そして小倉文庫本『捷解新語』(東京言語学研究室)という、三種の異本の存在を確認した。以上の文献は、現地調査および複写本を通して、既存『捷解新語』との異動など異本間の照合作業を実施している。現在、すべての異本『捷解新語』のデータベースを作成しているが、諸文献との比較・対照を通じて異本間の関係および、他の「朝鮮資料」に属する文献との関連性が明らかになると思う。同時にデータベース作成作業と密接にかかわる問題、つまり中・近世日本語を韓国語で記した「朝鮮資料」の性格から、仮名をいかに転写しているのかという、表記システムの問題や音韻面での諸問題を検討している。日本語と朝鮮語を比較・対照する方法で両国語の音韻史の資料として活用できると考えている。そして中・近世日本語の口語を再現してゆくために、当時の他の外国資料、ロドリゲスの『日本大文典』や『日葡辞書』などポルトガル人著作との比較検討も行なっている。今年度の研究成果を踏まえ、平成20年度は文法・語彙など全般的な問題まで進む。さらに、中・近世日本語と近代韓国語の特徴を明らかにするだけではなく、日本語史と韓国語史においての口語文法史の記述も試みる。朝鮮通信使の日本紀行録の集大成《海行〓載》には通信使一行がはじめて接した文物と、それに対応する日本語を記録した箇所がある。17世紀初から18世紀半ばまでおよそ230余年間に及ぶ、以上の文献を対象に「雑制、文字、衣服、飲食、園林、畜産、その他」の部門に分けて分析した。各文献では日本語の意味を説明するとともに、日本語に当たる朝鮮漢語を挙げている。特に朝鮮になかった飲食物名・動植物名などについても細かく観察している。また一部の訓読み語についてはその発音を漢字で表記しており、物の名前の発音についても注意ぶかく観察している。一方『捷解新語』対訳文(韓国語文)から見た否定文の特徴は、否定の文法形態(NEG)が文末に現れることが極端に多い。韓国語の否定文には、NEGが用言の前に現れる短形と、NEGが用言の後に現れる長形が共存していることから見ると、以上の様相は、対訳文が原文(日本語文)の影響を受けた結果と判断される。以上の資料には朝鮮通信使や日本語通訳官の目から見た日本語に対する生々しい証言を有している。朝鮮語との類似点・相違点についての観察を通じて、中・近世日本語の研究、特に文法・語彙研究の資料として活用することができる。この2年間の研究成果は、来年の研究テーマに発展させたい。例えば「朝鮮資料」の日本語辞書、『倭語類解』、『方言類釈』等の辞書を対象に、当時の日本国内資料『節用集』等を比較し、これらの辞書の間における影響関係について論究したい。
小児の巨核球性白血病の芽球の電顕細胞化学的特性ー成人との比較検討ー

巨核球性白血病49例について、ダウン症候群を伴わない小児例、ダウン症候群を伴う小児例、成人の急性巨核球性白血病例、慢性骨髄性白血病の巨核球性クリ-ゼなど、4つの疾患群に分け、電子顕微鏡的観察をおこない、推計学的に比較を行った。いずれのグル-プでも、芽球の核は円形で、細胞質には顆粒がないものが多かった。典型的なα顆粒を持つものは成人の急性巨核球性白血病3症例でみられた小児ではみられなかった。α顆粒と同じサイズの小さい顆粒も成人の急性巨性白血病で有意に多く(p<0.05)、ダウン症候群を伴う小児の急性巨核球性白血病で有意に少なかった。成人の急性巨核球性白血病は他に比べて巨核球としての成熟が強い事が示唆された。膜様構造物をもつ顆粒(θ顆粒)はダウン症候群を伴う小児の急性巨核球性白血病で12±8%と、他のグル-プ(0ー1%)に比較して著明に多かった。この顆粒は巨核球以上の細胞に見られる事から、ダウン症候群を伴う小児の急性巨核球性白血病は巨核球以外の他系統の白血球への分化傾向があることが示唆された。血小板ペルオキシダ-ゼ(PPO)陽性率はダウン症(ー)小児で58±21%、ダウン症小児で57±17%、成人例では74±10%、CML例で51±29%で、成人例に有意に高率であった(p<0.05)。その他の電子顕微鏡細胞化学では、IIb/IIIaはPPO陽性の芽球の表面にみられた。酸性フォスファタ-ゼはθ顆粒に陽性、α顆粒に陰性であった。核のDNAの分布はAMLに似ており、RNAは他の病型の白血病より豊富のものが多かった。巨核球性白血病および類縁疾患47例を対象とした。内訳はダウン症候群に伴う小児の巨核球性白血病19例、その他の小児の巨核球性白血病18例、成人例(CMLの巨核球クリ-ゼを含む)10例である。これらの症例について(1)グルタ-ルアルデヒド、オスミウム二重固定による微細構造、(2)血小板ペルオキシダ-ゼ、(3)酸性フォスファタ-ゼ、(4)ミエロペルオキシダ-ゼ、(5)酸性ムコ多糖類、その他糖化合物、などの電子顕微鏡的観察をおこなった。結果1.ダウン症候群に伴ったものではθ顆粒、好塩基顆粒なども存在し、巨核球以外への分化もうかがわせた。2.ダウン症候群を伴わない小児の巨核球性白血病はα顆粒などを欠き未熟な形態を示す細胞が多かった。3.成人のケ-スではかなり成熟をうかがわせる微細構造をしめすものから未熟な細胞の多い症例まで幅があった。4.血小板ペルオキシダ-ゼは2098%の芽球に陽性を示した。小児、成人など各グル-プ間に陽性度の著明な差はなかった。5.ミエロペルオキシダ-ゼはmixed typeに陽性度が高く、他のタイプでは殆ど陰性であった。6.酸性フォスファタ-ゼはelectronlucentの顆粒に陽性であった。この顆粒は成人では少なかった。7.過よう素酸反応性糖化合物は顆粒、GERL、グリコ-ゲン粒子などに陽性であった。リンパ性白血病や骨髄性白血病に比較して、GERLの発達は良好で、cell coatの発達もよかった。巨核球性白血病のグリコ-

ゲン粒子は血小板のそれよりすくなかった。以上のように成人と小児の巨人核球性白血病に電顕上差がみられた。巨核球性白血病49例について、ダウン症候群を伴わない小児例、ダウン症候群を伴う小児例、成人の急性巨核球性白血病例、慢性骨髄性白血病の巨核球性クリ-ゼなど、4つの疾患群に分け、電子顕微鏡的観察をおこない、推計学的に比較を行った。円形の核を持つものは、各グル-プ間に有意差はなかった。成熟した巨核球のような不整形の核はまれであった。細胞質に顆粒を含まない芽球は各グル-プで53ー63%の割合でみられたが、各グル-プ間に差はなかった。典型的なα顆粒を持つものは成人の急性巨核球性白血病3症例でみられたが小児ではみられなかった。α顆粒と同じサイズの小さい顆粒も成人の急性巨核球性白血病で有意に多く(p<0.05)、ダウン症候群を伴う小児の急性巨核球性白血病で有意に少なかった。成人の急性巨核球性白血病は他に比べて巨核球としての成熟が強い事が示唆された。膜様構造物をもつ顆粒(θ顆粒)はダウン症候群を伴う小児の急性巨核球性白血局で12±8%と、他のグル-プ(0ー1%)に比較して著明に多かった。この顆粒は巨核球以外の細胞に見られる事から、ダウン症候群を伴う小児の急性巨核球性白血病は巨核球以外の他系統の白血球への分化傾向があることが示唆された。血小板ペルオキシダ-ゼ陽性率はダウン症(ー)小児で58±21%、ダウン症小児で57±17%、成人例では74±10%、CML例で51±29%で、成人例に有意に高率であった(p<0.05)。成人例は他にくらべて巨核球として成熟傾向にあるといえた。電子顕微鏡細胞化学によるIIb/IIIa、酸性フォスファタ-ゼ、DNA,RNA、などの微細構造上の局在については、520例につき観察を行い定性的な知見を得た。
多形紅斑におけるウイルス抗原に対する免疫応答と環状皮疹の形成機序の研究

本研究は多形紅斑の発症原因の一つと考えられる単純ヘルペスウイルスがどのような機序で多形紅斑の病変を形成するか、また単純ヘルペスウイルスが関連した多形紅斑に関するこれまでの報告のほとんどが海外からのものであり、本邦でも同様の結果が得られるものかを検証することが主眼であった。平成15年6月から同意書取得の下で皮膚生検を行い病理組織学的に診断の確定した多形紅斑(薬剤性を除く)の症例が2例あったが、いずれも臨床的に単純ヘルペスの関与が認められず、病変部組織のPCRでもウイルスDNAを検出できなかった。そこで、過去3年間の多形滲出性紅斑を薬剤性とそうでないものをふくめて、単純ヘルペスDNAが検出されるかを病理標本を用いてretorospectiveに検討したが、DNAの抽出可能であった20例ではいずれの場合も陰性であった。従って海外で報告されているように多形滲出性紅斑の発症に単純ヘルペスが関与しているのは稀ではないかと推測された。現在、平成17年2月に当科を受診した中国人女性で明らかに単純ヘルペスが関与している1例について研究を進めている。本研究のもう一つのテーマである多形滲出性紅斑が呈する環状の紅斑の形成機序について、末梢血に存在する単純ヘルペスDNAがどのように皮膚に至るかを解明したいと考えている。現在過去5年間の多形紅斑(薬剤性を除く)の病理組織標本を検査中であるが、検査を行った6例では単純ヘルペスウイルスの遺伝子は検出されず、カルテの記載を見るかぎりでは臨床的にも単純ヘルペスの関与を示唆する所見は記録されていなかった。海外の報告では多形紅斑の20%から50%、あるいはほとんどの症例が単純ヘルペスに関連していると報告されているが、少なくとも我々のこれまでの検査結果から本邦においては単純ヘルペスウイルスが関与した多形紅斑は頻度が少ないのではないかと推測された。単純ヘルペスウイルスが関与した多形紅斑はウイルス抗原を標的とする免疫反応が病変を形成するという明解な仮説があり、またすでにこれに関する新しい報告が次々となされていて、多形紅斑のような自己免疫疾患に類似した炎症性皮膚疾患の発症機序を解析するモデルとして非常に有用であると考えられている。本邦での多形紅斑の原因はいまだ明確にされていないため、さらに検証を継続し、単純ヘルペスウイルスの関与した多形紅斑が果たしてどれ程の割合で存在するかを明らかにしたい。また多形紅斑の原因検索と並行して本研究のもう一つのテーマである環状皮疹の形成機序に関しても研究を進める予定である。
甲状腺ホルモンのリンパ球サイトカイン産生に対する影響に関する研究

下記の自己免疫性甲状腺疾患における疑問に答え得る仮説「甲状腺ホルモンがTh1を抑制し、Th2を刺激する」について検討した。この仮説通りであれば、「バセドウ病患者において治療により甲状腺機能が正常化するとTSHレセプター抗体価が低下する現象」については、「甲状腺機能正常化→Th2刺激の抑制→Bリンパ球刺激の抑制→TSHレセプター抗体産生低下」で説明でき、「破壊性甲状腺中毒症において破壊の期間が3ヶ月以内である現象」については、「破壊性甲状腺中毒症により甲状腺ホルモン上昇→Th1の抑制→細胞傷害性リンパ球刺激の抑制→甲状腺破壊の抑制→破壊が一過性で終結」で説明できる。(1)全血を甲状腺ホルモン(T3)存在下で培養し、Invader RNA AssayでIFN-γ、IL-4のRNA量を測定したところ、T3存在下でIFN-γがわずかに、IL-4が軽度増加した。(2)末梢血単核球をT3存在下で培養し、サイトカイン発現量をTaqMan Cytokine Gene Expression Plate Iで4検体について検討したが、検体ごとに結果が異なり、結論を導くことはできなかった。(3)全血をT3存在下でPHAと共に培養し、上清中のIL-4量をELISAで測定したが、T3によりIL-4産生量に有意な変化はみられなかった。(4)末梢血単核球をT3存在下でPHAと共に培養し、IFN-γ、IL-4産生細胞をELISPOTで測定したところ、T3によりIFN-γ産生細胞がわずかに増加し、IL-4産生細胞はわずかに減少した。以上、甲状腺ホルモンによるリンパ球サイトカインのRNA量の変化を調べた2種類の検討、蛋白量の変化を調べた2種類の検討を総合的に判断すると、甲状腺ホルモンによりリンパ球サイトカイン産生に一定の明らかな変化は認めないという結論に至った。自己免疫性甲状腺疾患における疑問((1)バセドウ病患者において、治療により甲状腺機能が正常化するとTSHレセプター抗体価が低下するが、なぜ低下するのか不明。(2)破壊性甲状腺中毒症において、破壊の期間は通常3ヶ月以内であるが、なぜ破壊が一過性であるのか不明)を説明できる仮説(甲状腺ホルモンがTh1を抑制し、Th2を刺激する)を考案したので、本研究でそれが正しいか明らかにする。仮説による上記疑問の説明は、(1)甲状腺機能正常化→Th2刺激の抑制→Bリンパ球刺激の抑制→TSHレセプター抗体産生低下、(2)破壊性甲状腺中毒症により甲状腺ホルモン上昇→Th1の抑制→細胞傷害性リンパ球刺激の抑制→甲状腺破壊の抑制→破壊が一過性で終結するというものである。今年度は、甲状腺ホルモンのTh1サイトカイン、Th2サイトカイン産生に対する影響をin vitroで検討した。末梢血をヘパリン採血後、全血をそのまま甲状腺ホルモンT_3(トリヨードサイロニン)100nM存在下および非存在下で24時間培養した。全血よりQIAamp RNA Blood MiniでRNAを採った後、Invader RNA AssayでTh1サイトカインとしてIFN-γ、Th2サイトカインとしてIL-4のRNA量を測定し、コントロールとして用いたGAPDHとの比を求めた。IFN-γ/GAPDHはT_3非存在下に比較してT_3存在下では112%、IL-4/GAPDHはT_3非存在下に比較してT_3存在下では126%で、T_3存在下でIFN-γが軽度、IL-4が中等度の増加を認めた。

しかしながら、Invader RNA Assay標準曲線の測定下限レベルのIFN-γ量(0.03amol/5μl)、IL-4量(0.015amol/5μl)で比較しており、標準曲線の中間部分で比較するためには培養時にPHAなどで刺激する必要があると考え、来年度に検討する予定である。自己免疫性甲状腺疾患における疑問((1)バセドウ病患者において、治療により甲状腺機能が正常化するとTSHレセプター抗体価が低下するが、なぜ低下するのか不明。(2)破壊性甲状腺中毒症において、破壊の期間は通常3ヶ月以内であるが、なぜ破壊が一過性であるのか不明)を説明できる仮説(甲状腺ホルモンがTh1を抑制し、Th2を刺激する)を考案したので、本研究でそれが正しいか検討した。仮説による上記疑問の説明は、(1)甲状腺機能正常化→Th2刺激の抑制→Bリンパ球刺激の抑制→TSHレセプター抗体産生低下、(2)破壊性甲状腺中毒症により甲状腺ホルモン上昇→Th1の抑制→細胞傷害性リンパ球刺激の抑制→甲状腺破壊の抑制→破壊が一過性で終結するというものである。昨年度の研究にて、培養時にPHAなどで刺激する必要があるとの結果であったため、適度な刺激をPHA(2μg/mL)で加えた状態で、甲状腺ホルモンのTh1サイトカイン、Th2サイトカイン産生に対する影響を検討した。末梢血をヘパリン採血後、全血をそのまま甲状腺ホルモンT_3(トリヨードサイロニン)0.532nM存在下および非存在下で24時間培養し、遠心後上清(血漿)中のIL-4量をELISAで測定したが、T_3によりIL-4産生量に有意な変化はみられなかった。さらに、末梢血をヘパリン採血後、Ficoll-paqueで単核球を回収し、T_3 10nM存在下および非存在下でPHAと共に24時間培養し、IFN-γ、IL-4産生細胞をELISPOTで測定した。T_3によりIFN-γ産生細胞がわずかに増加し、IL-4産生細胞はわずかに減少した。しかしながら、昨年度のRNA発現量での結果と今年度の結果を総合的に判断すると、T_3によりサイトカイン産生量に一定の明らかな変化は認めないという結論に至った。したがって、残念ながら上記の仮説に否定的な結果であった。
酸化物強誘電体におけるナノスケールでの分極制御と新規光物性

本研究では、「ナノスケールの微小ドメインの働き」が鍵となる材料として、近年メモリー材料として注目を集めているBi層状構造強誘電体を取り上げ、ナノスケールでの分極ドメイン構造の観察と制御を可能とする新しい手法の開発を行った。本年度は、昨年度開発した近接場ラマン分光法によりナノスケールのドメイン構造の評価を可能とする独自の技術を利用し、電界下においてドメイン構造のその場観察を行い、ドメイン動的機構と強誘電物性の相関関係について検討した。特に、これまで重要視されながら、その役割、動的挙動が解明されていない酸素欠陥、およびそのドメイン壁との相互作用に着目し、酸素欠陥付近での対称性、ドメイン反転挙動、酸素欠陥の移動度などの詳細な評価を行った。その結果、ドメイン壁領域での酸素欠陥の位置とドメイン動的機能をナノメートルレベルの空間領域で解明することに成功し、局所レベルでの分極ドメイン制御機構を明らかにした。また、ラマンモードによりドメイン構造の評価を行う独自の評価技術を、Bi層状構造強誘電体以外の変位型強誘電体材料に適用し、その有用性を実証した。特に、PZT系のエピタキシャル薄膜やデバイス構造においては、自発分極を与える原子変位と関係したモード変化をモニターすることにより短時間でかつ非破壊・非接触的に評価できることを実証し、ラマン・電気特性同時測定を用いた新しいアプローチにより、電界印加に伴うドメイン構造の変化と電気特性の相関関係を明らかにした。本研究では、「ナノスケールの微小ドメインの働き」が鍵となる材料として、近年不揮発性メモリー材料として注目を集めているBi層状構造強誘電体、PZT系強誘電体を取り上げ、ナノスケールでの分極ドメイン構造の観察と制御を可能とする新しい手法の開発と共に、ナノスケールの分極制御で実現する新しい光機能の可能性を検討した。本年度は、Bi層状構造強誘電体、特にBi_4Ti_3O_<12>を対象に、近接場分光システムよりナノ領域で現れる未知のドメイン構造の評価を行い、ナノスケールでの分極ドメイン構造の動的挙動について検討した。Bi_4Ti_3O_<12>単結晶の実験では、近接場ラマン分光法を用いて分極特性と関係する格子振動モードをモニターすることにより、非破壊・非接触でナノ領域でのドメイン構造の評価が可能なことを明らかにした。さらに、異なる酸素量のBi_4Ti_3O_<12>単結晶に対して外場印加下でのドメイン構造のその場観察を行い、分極ドメイン制御機構について検討を行った。特徴的な変化は酸素欠陥を有するBi_4Ti_3O_<12>単結晶で観測され、内在する酸素欠陥がドメイン壁に蓄積されピン止めとして働いており、この系においては酸素欠陥が分極ドメインの制御機構の重要な役割を果たしていることが明らかとなった。上記の知見を元に、酸素欠陥を有するBi_4Ti_3O_<12>単結晶に対して、バンド内励起と対応する可視光照射下で電界印加を行ったところ、TiO_6ペロフスカイトブロック内で酸素空孔電子捕獲に伴う構造変化が生じ、これにより強誘電体への永続的光キャリア注入と強誘電特性(ドメイン構造)の光制御の可能となることを明らかにした。
新規高血圧関連遺伝子HCaRGは生活習慣病に起因する腎癌の発症を抑制する

HCaRGは、腎臓の近位尿細管に発現し、間葉上皮移行を促進する。HCaRGの抗腫瘍効果について明らかにするために、腎細胞癌患者の病理検体を用いて、HCaRGの発現と、病期や予後との関連について検討を行った。腎細胞癌ではHCaRGの発現が低下しており、正常尿細管のHCaRGの発現が高い患者では、HCaRGが低い患者と比べて腫瘍は小さく、5年生存率が改善していた。また、尿細管細胞から分泌されたHCaRGは、腫瘍細胞の増殖や癌幹細胞機能を抑制していた。HCaRGは、腎細胞癌の新たな予後予測因子となるだけでなく、新規の治療標的となる可能性が示唆された。生活習慣病は腎臓障害を引き起こすだけでなく、腎細胞癌の独立した危険因子であることが報告されている。しかし、なぜ生活習慣病が腎細胞癌を引き起こすのか、明確な成因はまだ明らかになっていない。Hypertension-related, calcium-regulated gene(HCaRG/COMMD5)は腎臓の近位尿細管に強く発現しており、細胞の増殖・分化・移動などに関与している。我々はこれまでに、HCaRGがp53経路とは独立したp21の発現誘導を介し、障害を受け脱分化した尿細管上皮細胞の再分化を促進させ、急性腎障害後の尿細管の修復を促進させる事を報告した。また、HCaRGを培養腎細胞癌細胞株に強制発現させるとErbB受容体の発現・活性が低下し、その下流のRAS/MAPキナーゼやPI3キナーゼ/Akt経路の活性化が抑制され、癌細胞の間葉上皮移行(MET)が促進し増殖が抑制されることを明らかにした。今回は、腎蔵におけるHCaRGの発現レベルと、腎細胞癌の発生・進展・予後や生活習慣病などの患者背景との因果関係を明らかにするために、本学付属病院で淡明細胞型腎細胞癌の摘出手術を受けた患者117名の病理組織標本を用いて、腎細胞癌と隣接する非腫瘍部の腎臓におけるHCaRGの発現を免疫染色法を用いて検討した。HCaRGの発現は、隣接する非腫瘍部の近位尿細管に比べて腎細胞癌で低下していた。さらに、手術時の腫瘍径がより大きい患者群の近位尿細管では、腫瘍径が小さい患者群の近位尿細管と比べて明らかにHCaRGの発現が低下していた。この腫瘍径がより小さく、非腫瘍部の尿細管におけるHCaRGの発現が高い患者群の疾患特異的5年生存率は、腫瘍径が大きく、HCaRG低発現の患者群に比べて有意に改善していた。以上より、尿細管におけるHCaRGの発現は、新たな腎細胞癌の再発リスクや予後の予測因子となる可能性が示唆された。本年度は採用決定後の11月より、1997年2006年までに本学付属病院で淡明細胞型腎細胞癌の摘出手術を受けた患者117名の病理組織標本を集め、HCaRGの免疫染色を開始した。腎細胞癌と近接する非腫瘍部の尿細管におけるHCaRGの発現レベルについて4段階に分けて半定量を行った。また、診療録より、腎細胞癌診断時の主訴・初期症状、手術時の最大腫瘍径、TMN分類、Fuhrman分類、腎機能、既往歴(高血圧症、糖尿病、高脂血症)、肥満(BMI)、嗜好(アルコール、タバコ)、服薬歴、手術後の転帰などの情報のデータベース化を行った。これまでの検討において、HCaRGは腎細胞癌で発現が低下しており、さらに腫瘍径が大きく予後不良であった患者の正常尿細管においても発現が低下していることが明らかになった。さらに、手術時の最大腫瘍径と予後の間には特に強い相関関係がみられた。我々はこれまでに、培養癌細胞株に強制発現させたHCaRGが、EGFRの発現を抑制し癌細胞の増殖を抑制することを明らかにしてきた。また、マウスの皮下に同種移植されたHCaRG高発現腎癌細胞株の腫瘍形成は、野性型腎癌細胞株に比べて明らかに抑制される。今回、新たに培養尿細管細胞株から分泌したHCaRGが、野性型腎細胞癌細胞株のEGFRの発現を抑制し、癌細胞の増殖を抑制することを明らかにした。この分泌されたHCaRGは、腫瘍形成能の指標の一つであるスフェア形成も抑制していた。これらの結果より、腎細胞癌の発生や進展抑制には正常近位尿細管におけるHCaRGの発現が、深く関わっている可能性が示唆された。これらの研究結果の一部については、現在専門誌に論文を投稿準備中である。糖尿病や高血圧症といった生活習慣病は、心臓や腎臓といった臓器の障害を引き起こすだけでなく、腎癌の独立した危険因子であることが報告されている。しかし、なぜ生活習慣病が癌を引き起こすのか、明確な成因はまだ明らかになっていない。Hypertension-related, calcium-regulated gene(HCaRG/COMMD5)は腎臓の近位尿細管に発現しており、細胞の増殖・分化などに関与している。我々はこれまでに、HCaRGがp21の発現誘導を介し、障害を受け脱分化した尿細管上皮細胞の再分化を促進させ、急性腎障害後の尿細管の修復を促進し、生存率を改善させる事を報告してきた。

本研究では、HCaRGと腎細胞癌の発生・進展・予後や生活習慣病などの患者背景との因果関係を明らかにするために、本学付属病院で淡明細胞型腎細胞癌の摘出手術を受けた患者117名の病理組織標本を用いて、腎細胞癌と隣接する正常の腎組織におけるHCaRGの発現レベルを免疫染色法にて検討した。HCaRGの発現は、正常の近位尿細管に比べて腎細胞癌で低下していた。さらに、正常の近位尿細管でHCaRGが高い患者では、発現が低い患者に比べて腫瘍径は小さく、疾患特異的5年生存率も有意に改善していた。そこで、近位尿細管に発現したHCaRGに、腫瘍抑制効果があるのかどうかを検討した。Western blot法を用いて、尿細管培養細胞の培養上清中のHCaRGタンパクを確認した。さらに、培養上清中に分泌されたHCaRGが、腎細胞癌の癌幹細胞性を抑制することを明らかにした。以上より、尿細管から分泌されたHCaRGは、腫瘍抑制効果を持っており、新たな腎細胞癌の再発リスクや予後の予測因子となる可能性が示唆された。採用年度には、1997年2006年までに本学付属病院で淡明細胞型腎細胞癌の摘出手術を受けた患者の病理組織標本を集め、HCaRGの免疫染色を開始した。本年度中に、患者117名の染色を終え、腎細胞癌と近接する正常近位尿細管におけるHCaRGの発現レベルについて4段階に分けて半定量を行った。また、診療録より、腎細胞癌診断時の主訴・初期症状、最大腫瘍径、TMN分類、Fuhrman分類、腎機能、既往歴(高血圧症、糖尿病、脂質異常症)、肥満、嗜好(アルコール、タバコ)、服薬歴、手術後の転帰を抽出した。HCaRGは正常近位尿細管に比べて腎細胞癌で発現が低下していた。また、近位尿細管においてHCaRGの発現が高い患者では、発現が低い患者に比べて腎細胞癌は小さく、悪性度も低く、5年生存率も有意に高かった。腎蔵病の既往のある患者では正常尿細管におけるHCaRGの発現が低く、腫瘍系は大きい傾向にあった。しかし、糖尿病や高血圧症といった生活習慣病の患者と非生活習慣病の患者では、腫瘍径や予後に明らかな差は認められなかった。我々はこれまでに、腎細胞癌細胞株にHCaRGを導入すると、EGFRやHER2が不活性化され、癌細胞の増殖が抑制されることを明らかにしてきた。今回、尿細管細胞から培養液中に分泌されたHCaRGが、腎細胞癌細胞のEGFRを抑制し、癌細胞の増殖を抑制することを明らかにした。さらに、この分泌されたHCaRGは、癌の維持に重要な癌の幹細胞性を失わせることを明らかにした。現在、化学発癌モデルマウスの作製を試みているが、発癌は確認できていない。これらの結果より、腎細胞癌の発生や進展抑制には正常近位尿細管から分泌されたHCaRGが、深く関わっている可能性が示唆された。これらの研究結果の一部については、現在専門誌に論文を投稿中である。生活習慣病は心血管系臓器障害のみならず、腎臓障害を引き起こし、腎癌のリスクを上げることが知られている。しかし、なぜ生活習慣病が癌を引き起こすのか、明確な成因はまだ明らかになっていない。Hypertension-related, calcium-regulated gene(HCaRG/COMMD5)は腎臓の近位尿細管で産生されており、我々はこれまでに、HCaRGがp21の発現誘導を介し、障害を受け脱分化した尿細管上皮細胞の分化を促進させ、急性腎障害後の尿細管の修復を促進し、生存率を改善させる事を報告してきた。そこで、本研究ではHCaRG/COMMD5の持つ間葉上皮移行促進作用に着目し、近位尿細管細胞由来の淡明細胞型腎細胞癌におけるHCaRGの抗腫瘍効果について検証した。生活習慣病とHCaRGの発現、腎細胞癌の進展・予後との因果関係を明らかにするために、腎細胞癌の摘出手術を受けた患者の正常の尿細管と癌のHCaRGレベルを比較した。
画像データに基づく社会的表象の時系列分析　-　一コマ漫画の数理・計量的研究 -

本研究では、時系列的に整理され、時代毎の社会・経済的事象との対応をとることが可能な一コマ漫画のデジタル化を行った。対象としたのは、国際漫画大賞を実施してきた湧別町漫画館に多数所蔵されている漫画家の作品であり、約250点について、1200DPIの超高精細デジタル画像を作成した。このコンテンツを基礎として、漫画に描かれた特徴を人間がコーディングし、コーディングされたデータに対して、自己組織化マップ法を適用し、脳の学習に類比的な方法で自動的に一コマ漫画を分類する手法を開発した。また、分類結果を、時代の集合表象として扱い、社会・経済的事象との対応関係を図るための手続きについても新規に整備した。一コマ漫画を、時代の集合表象に対応したデータとして扱うための課題を検討し、以下を達成した。第一に、一コマ漫画に当たるデータがどの時代までさかのぼって収集できるのかを検討した。その結果、江戸期大阪画壇の作品までさかのぼって収集できることがあきらかになった。また、そのデジタルデータ化はほとんど未達成であり、これらのデータベースの作成を目指す本プロジェクトが萌芽的研究として意義あることが明確になった。第二に、デジタル化の手法には、さまざまな方法があり、大判のスキャナの利用や、日立製作所のデジタルイメージングシステムの利用などが可能であることが明らかになった。近年の一コマ漫画については、スキャナを利用したデジタル化が可能であるが、古い資料については、強い光での作品への損傷が懸念されることから、日立製作所のデジタル・イメージング・システム(DIS)の利用が望ましいとの検討結果となった。この検討を受けて、一コマ漫画の試験的スキャナ作業を進めるとともに、大判の画像の超高精細デジタルコンテンツ化の試験を行うことにした。後者については、約2m四方の大正期商業者地図(関西大学STEP所蔵)を対象に試験を行い、数十倍に拡大しても画像が粗くならないという結果を得た。この方法の適用可能性は高いが、コストも上昇することから、スキャナと並行利用し、適宜、手法を選択し最適なデータベース作成が可能となった。第三に、自己組織化マッピング法については、そのアルゴリズムが比較的容易である一方、Rなどの既存のプログラムでは、本研究のようにケース数が多い場合、メモリーの容量の問題が生じるため、独自のプログラム作成の必要性が明らかになってきた。この点については、Objective-CやJava Scriptでのプログラミングが具体的に検討されており、その試験が一部完了した。本研究は、漫画データを時系列的な集合表象把握のデータベース化するための方法開発を目的とし、その有効性の検証を目論んできた。分析方法としては、自己組織化マッピング法を用いることとし、まずは言語データについて、その有効性を確認するためにホームレスの聞き取りドキュメントを実験的な分析対象とした。統計解析言語Rを用いた分析の結果は、タイニーテキストマイナーなどで「語」単位に切られたデータそのものから、対象の意味ある近接性を自動的に識別することは困難であり、分析者が他の評価軸をそのうえに重ねられるようま形式でデータセットを作成することの重要性が確認された。この知見をもとに、一コマ漫画データを自己組織化マッピング法を用いて評価するための、評価シートの開発の重要性が認識され、その開発が展開した。また、上記の方法を実践的に適用するために、北海道紋別郡湧別町が実施してきたオホーツク国際漫画大賞受賞作品について、その電子化の方途を、前述の行政の管理者とやりとりしながら調整することとなった。また、その前段階のパイロット的研究として、同館も1000点以上を所蔵する牧野圭一氏の過去の作品群のうち、一コマ漫画の原画についてデジタル化を行い、約230点について1200DPIの超高精細デジタル画像化を行った。このデータについて、タグを前述の評価シートにしたがって作成するデータベース化の作業を進めた。助成期間終了時では、時代効果と自己組織マッピングの結果に鮮明な対応関係が見いだせてはいないものの、方法的には方向性が確立しつつあり、また、オホーツク国際漫画大賞応募作品のような膨大な蓄積に対して、方法を実践的に適用し、その有効性を確認する道筋が開かれた。本方法は、これまで開発されてこなかったものであり、今後の適用についてその対象の拡大が期待できるものとなっている。社会的信頼の計量分析やや遅延をきたしている理由は以下のとおりである。第一は、読売新聞国際漫画大賞のデータが、当初の予想以上に散逸しており、利用の交渉に慮外の時間を要していることである。第二は、時系列でさかのぼれる限界時点の見極めを行ったところ、明治期を超えてさかのぼれることがわかり、一コマ漫画の歴史的展開が、既存の漫画研究とは異なる様相を呈してきたためである。ただし、この点については、デジタル化の具体的実現との兼ね合いでほぼ見極めが完了しており、今後の進展の速度上昇が望める。

第三は、日立製作所のDISなど、近年の技術進歩の速さによる新展開があり、それらが身近な利用技術となってきたためにその試験の必要が生じたことである。ただし、古い貴重な資料に悪影響を及ぼすことなく超高精細デジタル化できることが判明し、大きな前進があったと考えている。第四は、実際に、試験データに自己組織化マッピング法を適用すると、既存プログラムの限界があり、そのまま利用することが困難なことが分かり、独自の開発という課題が発生したことである。この点についても、解決の見通しが平成25年度中についており、平成26年度の早急な展開が見込める。平成26年度は、読売国際漫画大賞、オホーツクマンガ大賞、千曲漫画館の所蔵する一コマ漫画のデジタル化に加え、江戸期の鳥羽絵までも対象にして研究を推進するとともに、自己組織化マッピング法による自動分類と、人間によるKJ法的な分類結果を比較する。これをもとにして、時系列的な社会的表象に対応するデータを作成し、政治状況、経済状況、社会状況と対比をしながら、このデータの有効性を検証する。また、自己組織化マッピング法の適用においては、独自のプログラミングが必要になる可能性があるが、こちらについては、すでにJavaでのプログラミングのめどがつきつつある。さらに、高精細なデジタル画像の表示や解析のためには、4Kまで対応するディスプレイをもつPCが必要となるが、それらに関しては、すでにPanasonicとの交渉で最新のスペックのものが利用できることとなっている。時系列分析に関しては、ARIMAモデルの適用を今後検討していくが、こちらについてSPSSでの研究実績があり、情報の縮約に有効であるとの見通しを抱いている。当初予定していた一コマ漫画コンテンツが予定以上に散逸しており、その整理に時間がかかったためデジタル化の作業の進展に遅延をきたした。また、一コマ漫画コンテンツが江戸期までさかのぼって作成できる見込みがでてきたため、その情報整理とコンテンツの入手手続きに時間がかかったために、作業の進捗計画を見直した。さらに、高精細デジタル化の方式が、スキャナ方式と写真撮影方式の二つの競合があり、その特質の見極めてに時間がかかった。上記の3つの理由から、高精細デジタル化の作業計画を見直し、結果、次年度使用が生じることとなった。高精細デジタル化を、スキャナ方式と写真撮影方式の二通りの平行作業ですすめることとし、今年度中に当初の研究計画の予定通りの作業をすすめて、分析をおこなう。超高精細デジタルコンテンツ化については、日立製作所と連携しながら技術的な適応を検討してきており、日立製作所への依頼を含めて、使用することを計画している。また、スキャナ方式については現代の作品のみに限って起用し、日立製作所への依頼と並行しながら、信頼できる業者への委託を予定している。
気道過敏性に関する中枢神経系の役割

気管支喘息の基本的な特徴である気道過敏性について,中枢神経系やその刺激の経路である迷走神経,神経末端の神経ペプチドの関与について,モルモット実験喘息を使って検討を加え以下の知見を得た。1.情動ストレス(拘束)によって抗原吸入時の気道反応が著明に亢進し,致死率が高くなった。2.拘束群では気管,大気管支,肺の組織ヒスタミン値の上昇が認められた。3.知覚神経末端のサブスタンスPや,CGRP(carcitonin geneーrelated peptide)遊離作用のあるカプサイシンの大量投与(50mg/kg)によって,拘束ストレス群だけでなく対照群の抗原吸入時の気道反応が減弱した。4.両側頚部迷走神経電気刺激によって,気道抵抗の上昇,血中ヒスタミン値の増加,気管支の血管透過性の亢進が認められた。5.前視床下部(迷走神経のト-ヌスに関与)の電気的破壊によって,抗原やヒスタミン吸入時の気道反応性の低下が認められた。6.卵白アルブミン(OA)で吸入感作した動物では,硫黄臭のあるDMS(dimetylsulfide)溶液(条件刺激)とOA溶液(無条件刺激)をpairで吸入させ,アナフィラキシ-反応をおこさせた条件づけ群では,DMS溶液の吸入だけで,OA吸入時と同程度の血中ヒスタミン値の上昇が認められ,対照群との間に有意差が認められた。一方,皮下注射による感作群ではOA吸入時の気道反応も弱く,血中ヒスタミンの上昇も認められず,条件づけによるヒスタミン遊離は認められなかった。以上のことから,気道反応過敏性(反応性)には,Barnsらの提唱した気道局所の炎症とAxon reflexによる機序のほかに,ストレスや条件づけ,前視床下部破壊実験の結果から考えて中枢神経系の影響を受けており,おそらく迷走神経系と神経末端の神経ペプチド類を介して調節されているものと思われる。多くのステップより成り立つ肺癌の浸潤転移機構の中で,その最初の段階で癌細胞が内皮細胞や中皮細胞等の宿主細胞と接着し浸潤していく過程を直接で観察できるヒト由来培養細胞を用いたin vitro癌浸潤実験モデルの作成を試みた。すなわち,ヒト肺静脈血管内皮細胞及び胸膜中皮細胞の継代培養に成功し,単層培養したこれらの細胞層の上に,浮遊して増殖する樹立肺小細胞癌細胞株(OC10)を重層培養すると癌細胞はまず内皮細胞等に接着し,さらに細胞間隙よりその下に浸入しコロニ-を形成した。これは臨床での血中や胸水中に遊離した肺癌細胞が新たな転移巣を形成していく最初のステップと考えられる。またこの細胞層下に侵入した1cm^2あたりの浸潤コロニ-数を位相差顕微鏡で計数することで,癌細胞の浸潤能を定量評価できた。さらにこのヒト肺小細胞癌細胞株からクロ-ニングにより著しく浸潤能の異なる高浸潤系及び低浸潤系の2つのクロ-ン(SM10,10N)を分離し得た。これらのクロ-ンは形態や増殖速度などの細胞の一般性状はほぼ同一なものと考えられたが,浸潤能において明確な相異を認めた。具体的にこの実験系を用いて定量された浸潤能(上述のコロニ-数)は高浸潤系では低浸潤系の約4ないし5倍に及んだ(SM10;1580個/cm^2,10N;307個/cm^2)。

癌細胞の浸潤能獲得に細胞接着に関与する細胞外マトリックスを分解する酵素の産生が関与が挙げられ,その中でSloaneらにより報告されているカテプシンBについて免疫細胞化学染色により検討を加えた。分離した浸潤能の異なる肺小細胞癌細胞の2つのクロ-ン,SM10,10Nでその染色性を比較した結果,高浸潤系で多くの細胞にカテプシンBが証明され,低浸潤系では殆どの細胞で陰性であり、その欠損が考えられた。癌細胞の浸潤能を規定する一つの要素としてカテプシンBが関与している可能性が示唆された。今後更に酵素活性の測定も試み,より明らかにしていきたい。
最新の溶液統計熱力学理論に基づく界面活性剤の洗浄力評価手法の確立

本研究の目的は、溶液統計熱力学を用いて、洗浄現象を「汚れ」「界面活性剤」および「水」の相互作用の変化として捉え、相互作用の変化から界面活性剤の構造と洗浄力の関係を簡易に評価するための解析法を確立することである。平成30年度は、洗浄諸過程における3要素の相互作用を数値化するため、洗浄実験の前段階として、理論モデルの再構築を行った。その結果、汚れ物質の自己会合が洗浄現象に及ぼす影響について知見を得る必要が生じた。そこで、洗浄過程の一つである可溶化を例にとり、溶液統計熱力学を用いて、溶質の自己会合による可溶化への影響を概算した。疎水性の溶質は水中で自己会合することが知られているが、溶液統計熱力学から可溶化を理解する上で、溶質の自己会合が可溶化に及ぼす影響については無視されてきた。本研究では、統計熱力学の基礎に基づき、可溶化量、溶解度および浸透圧の第2ビリアル係数といった実験データを用いて、溶質自己会合の溶解度や可溶化への寄与を見積もる方法を示した。これらの結果により、二量体を形成するなど特殊なケースを除き、疎水性物質の可溶化においては概ね溶質自己会合が無視できることを示した。このことから、溶質の自己会合の洗浄現象への影響を十分に無視できる疎水性物質をモデル汚れとして選択することが必要であるとわかった。これらの結果をもとに、被可溶化物質や共溶媒の種類の影響についても知見を得るとともに、新たなモデル洗浄系の構築を行っている。計画発案段階では予想し得なかった溶質自己会合の影響が新たな課題として挙がったことから、その知見を使用し十分な研究成果を得るために、当初の研究計画を変更する必要が生じた。また、その調整に予想外の日数を要したため、モデル洗浄系の構築や洗浄実験を年度内に完了することが困難となった。本年度に得られた結果をもとに、(1)解析手法の確立、(2)解析手法の検証、および(3)界面活性剤の評価を行う。(1)については、これまでShimizuらが報告したKirkwood-Buff積分を用いて相互作用変化を数値化する手法を用いる。(2)については、水晶振動子(QCM)法と液体クロマトグラフィ法による定量を行い、(1)で用いた理論モデルとの比較を行う。また、(3)については、(1)(2)で用いた解析手法を発展させることで、界面活性剤の構造を基軸とした洗浄力指標の構築に貢献する。前述の通り、モデル洗浄系の構築や洗浄実験を年度内に完了することが困難となったことから、実験装置の整備や洗浄実験の実施が遅れ、次年度使用額が生じた。次年度は、研究をより効率的に進めるため、研究協力者との研究打ち合わせや共同実験を頻繁に行うことを考えており、旅費として使用することを予定している。