hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しい画像変形技術を利用したPET/CT画像に基づく放射線治療計画に関する研究

研究目的: PET/CT画像は非剛体レジストレーション(Deformable Image Registration : DIR)といわれる新しい画像変形技術を用いることによって治療計画CTと精度よく一致させることが可能となった。しかし、画像変形にともなってSUVが変化することが予想され,変形後のSUVに基づく輪郭作成では描出される領域が異なることが考えられた。基礎的な画像変形によるSUV変化の特性を解明することを目標とし,ファントムを用いた検討を行う。研究方法:脳メチオニンファントム(糸井樹脂製作所)を利用した。模擬腫瘤として38mmの球体ファントムとその変形を想定し、同一容量で形状の異なる楕円球ファントムを使用した。はじめに、38mmの球体ファントム内にFDGと造影剤の混合溶液を封入して、PET/CT画像を撮影した。変形前の状態として球体のSUVmaxを測定した。腫瘤領域はSUV2.5, SUVmaxの40%(40%SUVmax), Gradient-base(GB)の3種類で作成した。次に、38,27, 20, 16mmの球体ファントムと3種類の楕円球ファントム内に造影剤のみを封入し、計画用CT画像を撮影した。DIRソフトウェアを利用し、PET/CTの球体ファントム(38mm球)に変形を加えた。変形PET画像に対して球体のSUVmaxを測定し、DIR前後で比較した。腫瘤領域も同様に3種類の方法で作成し、比較した。研究成果: DIR前後でのSUVmaxは平均で2%程度低下することが明らかになった。また、変形後に球体が小さくなるような変形の場合にはより低下率が大きくなった。これは、変形後のPET画像のvoxelサイズが計画CT画像と一致するように、周辺のintensityから補間によって作成されることに起因すると考えられた。腫瘤領域はDIR前後でSUV2.5や40%SUVmaxの領域は5%以内で一致したが、GBではDIR後のPET画像で作成される体積は10%を超える体積増加が明らかになった、これはDIRによって腫瘤境界のintensityのプロファイル形状に歪みが生じるために、正確な領域を描出できなかったと考えられる。以上より、DIR後のPET画像のSUV変化は2%程度で大きな変化は生じない。しかし、輪郭作成においては利用する描出法によって差が生じることが明らかになった。
国内の犬種特異的腸炎を用いた腸内環境-粘膜応答クロストーク異常の解析と治療法探索

国内のミニチュア・ダックスフンド(MD)に好発する炎症性結直腸ポリープ(ICRP)を用いて粘膜免疫と腸内環境の異常について解析した。ICRPでは自然免疫に関与するパターン認識受容体(PRR)の発現や機能に異常があることがわかり、その中でもNOD2の一塩基多型が有意にICRPの発生と関連することが明らかとなった。またICRP症例犬は健常犬とは異なる細菌叢を有することも明らかとなった。このほか犬の慢性腸症ではリンパ球抗原レセプター遺伝子再構成は小細胞性リンパ腫で陽性率が高くなること、およびFoxp3陽性の制御性T細胞数はIBDで減少、小細胞性リンパ腫で増加することなどを明らかにした。今年度は国内のミニチュア・ダックスフンド(MD)特有の疾患である炎症性結直腸ポリープ(ICRP)の病理発生メカニズム、特に病原体関連分子パターンに対する免疫応答の変化とパターン認識受容体(Pattern recognition receptors; PRR)の遺伝子変異の有無の検出を中心に研究を行った。まずICRP症例犬のポリープ病変部および非病変部結腸、ならびに健常な実験ビーグル犬の結腸の内視鏡生検サンプルを使用し、PRRの発現異常を調べたところ、ICRP症例犬のポリープ病変部におけるNOD2を含むさまざまなPRRの遺伝子発現量の有意な上昇が観察された。次に末梢血由来単球を用いてPRRの機能を評価したところ、IL-1βの遺伝子発現レベルはNOD2のリガンド刺激時にICRP症例犬でより高値となり、IL-1βの蛋白産生量はNOD2、TLR1/2、TLR2およびTLR2/6のリガンド刺激時にICRP症例犬で亢進していることが明らかとなった。このことより、ICRP症例犬ではNOD2、TLR1/2、TLR2およびTLR2/6の反応性が亢進していることが示唆された。そこでNOD2の遺伝的変異の有無を調査したところ、ICRP症例犬では合計で13ヶ所の一塩基多型(SNP)が同定された。ICRP症例犬に特異的なSNPは認められなかったが、NOD2のエクソン3に存在する4つのSNP(A1532G、T1573C、C1688GおよびG1880A)は実験ビーグル犬よりもICRP症例犬および対照MDで多く認められる傾向にあった。また一連の研究の前段階において、MDのICRPの病変の発生角度の分布を調べたところ、結直腸の背側面よりも腹側面により好発するという興味深い治験も同時に得ることができた。日本国内で多発するミニチュアダックスフンド(MD)の炎症性結直腸ポリープ(ICRP)は犬の炎症性腸疾患(IBD)の特殊な亜型と考えられ、品種特異性や病態からもその病因解明が重要と考えられる。昨年までの研究に引き続き、この犬種特有の自然免疫に異常を考え、パターン認識受容体(PRR)の異常を検討した。26頭のMDのICRPを用いて、末梢血単核球のPRRリガンドに対する反応性を検討したところ、ICRPではNOD2リガンドや複数のtoll様受容体(TLR)刺激に対する反応性が有意に増加いていることが明らかとなった。また一塩基多型(SNP)について調査したところ、MDのICRPには、4つのSNP(A1532G, T1573C, C1688G, and G1880A in the NOD2 gene)が関与していることを解明した。病理学的な検討では、cytokeratin 20 (CK20)や、cyclooxygenase 2、fibroblast growth factor 2の発現が関与しているこが明らかになった。またICRP以外の犬の慢性腸症や蛋白漏出性腸症についても、リンパ球抗原受容体遺伝子の再構成病理学的および臨床的関連性について検討を行った。その結果犬の慢性腸症では腫瘍でなくともリンパ球のクローナリティが陽性になりやすいこと、その陽性率は組織学的重症度や予後と関連することが明らかとなった。さらに犬の慢性腸症における制御性T細胞(Treg)について検討したところ、IBDの犬ではTregの細胞数およびIL-10の発現が減少しており、このことが免疫寛容の破綻などに関連していることが示唆された。ミニチュアダックスフンドの炎症性結直腸ポリープの研究に関しては、当初の予定通りあるいはそれ以上に研究が進んでおり、あとは次年度に腸内細菌叢の検討をまとめれば、計画通りといえる。一方で他の犬種とくに柴犬の病因解明については、まだ十分進んでいるとはいい難く、柴犬を含めて犬の慢性腸症の検討、とくに抗原受容体遺伝子の再構成や制御性T細胞の関与に関する研究にとどまっており、犬種特異性という点について次年度に行うこととなったたため、「概ね」という判断が妥当を思われる。本申請研究ではミニチュア・ダックスフンド(MD)の炎症性結直腸ポリープ(ICRP)をはじめとする犬の特異的慢性腸症の腸内環境要因としての細菌叢および細菌由来の生理活性物質とその認識機構,腸粘膜免疫制御機構について解析するとともに,新規治療薬の開発を探索することが目的である。今年度は昨年度の研究に引き続き、MDのICRPと診断された症例の腸内細菌叢および病理組織学的特徴について、健常なミニチュア・ダックスフンドと症例犬を用いて解析する。その結果MDのICRP腸内細菌叢では、Fusobacteriaceae、Helicobacteraceaeなどの割合が有意に増えており、Lachnospiraceaeは有意に減少しており、病態との関連だけでなく治療標的となりうる可能性が明らかとなった。

またMDのICRPの病理学的検討では、cyclooxygenase2の発現が有意に増加していることも明らかになり、アラキドン酸カスケードの病態への関与とともにCOX-2阻害薬の効果が示唆された。その他実際の症例を用いた新規治療法の検討としては、抗リウマチ薬であるレフルノミドが難治性ICRPに効果的であることを初めて報告した。この他の成果としては、柴犬で多く認められるIBDと低悪性度リンパ腫における腸粘膜上の制御性T細胞(Treg)の分布について病理学的検討を実施し、IBDではTregの腸粘膜上で減少してのに対し、リンパ腫では増加していることを明らかにした。さらに胃内の細菌と胃粘膜とのクロストークとして、内視鏡検査を実施した犬での胃内ヘリコバクター属菌の菌種同定を実施したところ、国内ではH.heilmanniiが広く蔓延していることが明らかとなった。国内のミニチュア・ダックスフンド(MD)に好発する炎症性結直腸ポリープ(ICRP)を用いて粘膜免疫と腸内環境の異常について解析した。ICRPでは自然免疫に関与するパターン認識受容体(PRR)の発現や機能に異常があることがわかり、その中でもNOD2の一塩基多型が有意にICRPの発生と関連することが明らかとなった。またICRP症例犬は健常犬とは異なる細菌叢を有することも明らかとなった。このほか犬の慢性腸症ではリンパ球抗原レセプター遺伝子再構成は小細胞性リンパ腫で陽性率が高くなること、およびFoxp3陽性の制御性T細胞数はIBDで減少、小細胞性リンパ腫で増加することなどを明らかにした。予定通りに、ミニチュア・ダックスフンドの炎症性結直腸ポリープの自然免疫異常に関する研究が進んでいるのが主な理由である。また上記の成果以外にも、腸内細菌叢の変化に関しても研究成果がでつつあること、柴犬の慢性腸症についても、リンパ球クローナリティ解析で興味深い治験が得られつつあることなども理由である。研究の目的で記載していたジアミンオキシダーゼ(DAO)活性の変化と腸粘膜透過性の変化に関しては、データが安定せず、研究があまり進んでいいないが、それ以外に計画していた4項目については概ね順調であると言える。今年度は昨年度の研究に引き続き、ミニチュアダックスフンドの炎症性結直腸ポリープ(ICRP)と診断された症例の腸内細菌叢について、健常なミニチュア・ダックスフンドと症例犬を用いて解析する。具体的には各個体の糞便サンプルからDNAを抽出し、16SrRNA遺伝子について次世代シーケンサーによる解析を行なう。得られたデータについて、腸内細菌叢解析ソフトウェア(QIIME)によりICRP罹患犬および健常犬の腸内細菌叢について比較解析し、疾患と腸内細菌叢の構成との関連性を検討する。さらに病変部および健常部の内視鏡生検サンプルからDNAを抽出し、同様の解析を行なうことで病変形成に関連する腸内細菌またはその構成を検討する。また腸内環境要因としてのプロテアーゼ/プロテアーゼ活性化受容体(PAR)2の変動とプロテアーゼ阻害薬の治療効果についても、臨床的検討を進めていく。これまでの実験により得られた知見を応用し、プロテアーゼインヒビターを用いたイヌ慢性腸炎の新規治療法の確立を目指す。具体的には、医学領域において慢性膵炎や逆流性
実証分析による消費者の購買プロセスの解明

最終年度に当たる平成30年度は,前年度までに行っていたECサイトおよび実小売店の実証分析を引き続き行ったことに加え,ブログやネット高校を対象とした情報伝播や情報収集行動についての実証分析を行った.また,実店舗での商品選択行動についての実験を行い,商品選択過程におけるモデルの有効性の検証を行った.そしてこれらのデータを用いて消費者の購買行動モデル及び情報伝播モデルの検討並びに情報利用と購買行動の評価を行った.平成29年度はより個人の嗜好や行動パタンに合わせたモデル開発を行ったが,今年度はさらに社会構造の中でどのように情報を収集・理解し評価するかということについてのモデル分析を行った.研究成果としては,購買行動に関してはECサイトにおける購買行動要因の個人別パラメータの推定モデルの有効性の検討を行うことができたこと,情報伝播においては,あまりに狭すぎる情報ページはそのあとの情報収集ニーズがなくなることなど,消費者の情報処理プロセスの一端の解明ができた.研究の成果は論文投稿並びにフルペーパーの国際会議での研究発表を中心に行った.成果についてはまだ成文化できていないものもあるため,研究終了後にはなるがこれらを投稿論文などの形で続けて公表していくために現在執筆を行っている.本研究を通し,消費者の情報処理プロセスの各段階で適切な情報が異なることが示唆されたため,これらについては今後の研究課題として取り組んでいく.平成28年度は,実証分析の対象としてスーパーマーケット及びECサイトなどを取り上げ,その購買データを用いた分析を行った.そしてこれらのデータを用いて消費者行動モデルの検討並びに同時購買行動の評価を行った.平成28年度は特に購買そのものに焦点を当て,購買時点を軸に購買に至るまで過程の評価並びに購買時の商品選択に関して,ビッグデータすなわち多次元の大量データから購買特徴を抽出するモデルについて検討を行った.消費者行動モデルにおいてはスーパーマーケットの継続購買に対して影響を与える行動因子の特定,並びにECサイトにおけるSNS利用者の特徴評価を行った.また,予約型ECサイトにおいて大きな課題と考えられるキャンセル行動の特徴抽出のためのモデル化,ならびにキャンセルされにくい予約のためのレコメンデーション技法の開発と評価のためのモデリングを行った.さらに,ヘアサロンの店舗選択に関する要因抽出についても行った.また,同時購買分析においてはスーパーマーケットの購買データをもとに同時に購買されやすい商品の組合せについて,複数の指標を用意し,それらから商品間の近接性を測定した.さらにその結果を可視化し,ハブとなる商品の特定ができるような可視化システムの開発と評価を行った.これらの成果はフルペーパー公開のある国際会議での研究発表を中心に行った.なお,当該年度に計画していた既存の論文のレビューについて広範囲に行っているが,それらについてはそれぞれの発表論文内で詳細にまとめて公表している.データ分析の現状としては,おおむね計画通りであり,多種のデータを用いたモデル開発と評価について進めている.複数のデータからの購買行動に関するモデリングについては,いくつかの視点で進め,いくつかの成果に至っている.また同時購買分析の視覚化についてもデスクトップPC環境での実装しており,現在実務家の評価を依頼している.平成29年度は,実証分析の対象としてECサイトおよび実小売店を取り上げ,その購買データを中心として用いた実証分析を行った.そしてこれらのデータを用いて消費者行動モデルの検討並びに同時購買行動の評価を行った.前年度,平成28年度においては規範的モデルを用いた分析を行ったが,平成29年度はより個人の嗜好や行動パタンに合わせたモデル開発を行った.すなわち,複雑な状況を加味するためのモデリングもしくは個人ごとのパラメータの推定といったモデリングを中心に行った.研究成果としては,購買行動に関してはECサイトにおける購買行動要因の個人別パラメータの推定を行うとともに,その結果をもとに新たな顧客の購買予測を行う方法の提案を行った.また,再帰型ニューラルネットワークモデルを用いた購買並びにアクセス予測を行うモデルを提案した.さらに,顧客のペルソナ推定を購買生起モデルに組み込むことによる効果の検証を行った.これらのモデルについては従来の方法よりも高精度な予測ができることが示された.購買以外についてはSNS上の書き込みデータから,コンテンツに関する消費者の興味の推移を評価する分析をおこなった.今年度は事例検討にとどめているが,今後は,こうした購買時点以外での興味の評価については複数の視点からの分析モデルの評価を行う予定である.研究の成果は論文投稿並びにフルペーパーの国際会議での研究発表を中心に行った.なお,当該年度に計画していた既存の論文のレビューについて広範囲に行っているが,それらについてはそれぞれの発表論文内で詳細にまとめる形で公表している.またこれらの研究成果のいくつかは審査の結果,英文論文誌に掲載された.データ分析の現状としてはおおむね計画通りであり,複数種類のデータを用いたモデル開発と評価について進めている.前年度と比較して,新たな視点を分析に加えたが,それらはいくつかの有効な成果につながっている.最終年度に当たる平成30年度は,前年度までに行っていたECサイトおよび実小売店の実証分析を引き続き行ったことに加え,ブログやネット高校を対象とした情報伝播や情報収集行動についての実証分析を行った.また,実店舗での商品選択行動についての実験を行い,商品選択過程におけるモデルの有効性の検証を行った.そしてこれらのデータを用いて消費者の購買行動モデル及び情報伝播モデルの検討並びに情報利用と購買行動の評価を行った.

平成29年度はより個人の嗜好や行動パタンに合わせたモデル開発を行ったが,今年度はさらに社会構造の中でどのように情報を収集・理解し評価するかということについてのモデル分析を行った.研究成果としては,購買行動に関してはECサイトにおける購買行動要因の個人別パラメータの推定モデルの有効性の検討を行うことができたこと,情報伝播においては,あまりに狭すぎる情報ページはそのあとの情報収集ニーズがなくなることなど,消費者の情報処理プロセスの一端の解明ができた.研究の成果は論文投稿並びにフルペーパーの国際会議での研究発表を中心に行った.成果についてはまだ成文化できていないものもあるため,研究終了後にはなるがこれらを投稿論文などの形で続けて公表していくために現在執筆を行っている.本研究を通し,消費者の情報処理プロセスの各段階で適切な情報が異なることが示唆されたため,これらについては今後の研究課題として取り組んでいく.今年度は昨年度のデータに加え,さらに別のデータを用いた分析を行う.これは,業態が異なると扱う商品やサービスの違いから,購買行動が異なるため,違う業界のデータをもちいた購買行動の評価を行うことで,さらなる知見がえられると考えられるためである.想定するデータは広告配信や食品以外の日用品を扱う業界であり,現在データ利用に向けた議論を進めている.また,平成28年度に公表する予定があった社会に向けた情報発信については,成果を増やしてから行う予定である.ただし,研究で得られた知見については,すでに公表した学会誌における解説記事の一部に含まれている.これらを含めて,さらに購買過程に関する精緻なモデル化,並びに各分析で得られた知見について一般的な消費者行動ルールの策定などを行う予定である.最終年度においては昨年度までのデータに加え,さらに別のデータを用いた分析を行う.特に,購買行動にすぐに結び付くわけではない消費者意識や,日常行動についての分析モデルの確立と評価を行う予定である.またこれらの結果を購買行動などの消費者行動と結びつけることで,新たな視点からの評価が期待できる.想定されるデータは,SNSなどインターネット上に投稿されたデータの他に,実際の店舗における顧客調査などであり,現在データ取得について進めている.また,平成29年度までに公表する予定があった社会に向けた情報発信については,成果を増やしてから行う予定である.ただし,研究で得られた知見については,すでに公表した学会誌における解説記事の一部に含まれている.これらを含めて,さらに購買過程や消費者行動に関する精緻なモデル化,並びに分析で得られた知見について一般的な消費者行動ルールの評価・検証などを行う予定である.当初導入予定であった計算機については,平成28年度は手元の計算機環境でできる範囲であったことと,新モデル発表直前時期に重なったことで購入をずらしたほうがよいと判断した.購入余地のPCについては,既存の物を利用した.ただし30年度の分析のためにはリプレイスが必要と判断しており,新規購入する.研究発表旅費については成果に合わせて行う予定であり,今年度の国際カンファレンスや国内学会での発表に予定を変更している.差額については本年度に計算機の購入する予定である.
南あわじ市第1次産業従事者の生業戦略に関する調査研究

日本の農・漁業社会は、従事者の所得の減少、離職者の増加、高齢化、後継者の不足などによって活力の低下が続いている。本研究は、農・漁業に従事する各世帯が長期に渡り、家業・生業の存続を図るために行ってきた選択、いわゆる「生業戦略」に着目し、兵庫県南あわじ市の農・漁業世帯を対象に、経済・経営等の態様に関する定量的データを時系列的に収集・分析することによって、「生業戦略」の理論的、方法論的枠組みを確立することを目的としている。最終年度となる今年度は、1農業集落(北阿万地区)および1漁協(南淡)を対象に質問票調査を実施し、分析対象は合計3農業集落(N=154)および3漁協(N=119)となった。これまでの集計結果の一部から示唆されることは、現在の世帯主の平均年齢は、農業および漁業それぞれ66.1±11.6歳、60.3±14.3歳と高齢化が進んでいること、後継者がありの割合は、それぞれ37.0%、20.2%と農業に比し漁業において後継者不足が深刻化していること、後継者がある農業世帯は、稲作の継続、農業用機械の投資などを戦略的に行っていることである。本研究の特徴となる時系列的定量データは、20年前、10年前、現在、そして10年後の作付品目/面積(漁業種類/漁獲量)、事業の拡大/縮小および後継者の確保などであり、「生業戦略」の方法論的枠組みを確立するために必要な質問票はすでに完成させている。今後は収集したデータをもとに詳細な分析を行う。本研究は、兵庫県南あわじ市において農・漁業に従事する各世帯が長期に渡り家業・生業の存続を図るために行ってきた選択、いわゆる「生業戦略」に着目し、各世帯の系譜情報および経済・経営等の様態に関する定量的データを時系列的に収集・分析することによって、「生業戦略」の理論的、方法論的枠組みを確立することを目的としている。研究の初年度にあたる今年度は、主に以下の4点を実施した。12次資料(世界農林業センサス、漁業センサス、三原郡史等)の収集。2関係機関(南あわじ市役所、漁業協同組合、営農組合等)への調査協力の依頼。3フィージビリティを考慮しながら、丸山、阿那賀、伊毘の3つの漁業集落(約170世帯)、上幡多、下幡多の2つの農業集落(約160世帯)を調査地として選定。4現地の状況を十分に把握するための予備調査の連携研究者との実施およびその分析。5調査項目(世帯状況、経営耕地面積、兼業・専業、農業用機械/動力漁船の所有、後継者の確保等)の検討。調査項目については、予備調査の分析結果をもとに、時系列データを収集するための工夫をするとともに、とくに家業・生業の存続を図るために重要となる「後継者」に関する質問を充実させた。例えば、20年後の家業の存続に関する質問項目や期待する後継者などに関する質問を加えた。これらのデータは世界農林業センサスや漁業センサスでは得られない。次年度は、今年度検討した調査項目をもとに質問票を作成し、プレテストおよび本調査を実施する予定である。研究実施計画において、今年度は2次資料の収集、調査協力依頼、聞き取り調査項目・内容の検討、調査対象世帯の抽出、および予備調査を行うことを予定しており、研究実績の概要で示したとおりおおむね順調に進展している。しかし、系譜情報に関するデータの収集については、調査方法の制約から、同居・非同居者に関するデータの収集に変更した。本研究は、兵庫県南あわじ市において、農・漁業に従事する各世帯が長期に渡り家業・生業の存続を図るために行ってきた選択、いわゆる「生業戦略」に着目し、各世帯の系譜情報および経済・経営等の様態に関する定量的データを時系列的に収集・分析することによって、「生業戦略」の理論的、方法論的枠組みを確立することを目的としている。研究の2年目にあたる今年度は、昨年度に選定した調査地、1丸山、阿那賀、伊毘の漁業集落、および2上幡多、下幡多の農業集落を対象に、南あわじ漁業強度組合および幡多営農組合の協力のもと、昨年度に作成した質問票(世帯状況、経営耕地面積、兼業・専業、農業用機械/動力漁船の所有、後継者の確保)により、プレテストおよびアンケート調査を実施した。現在データを分析中であるが、経営耕地面積やこれまでの設備投資の規模が稼業・生業の存続を図るために重要となる「後継者の有無」に影響を与えることが確認できた。研究実施計画において、今年度はアンケート調査を完了することを目標としていた。その目標はおおむね達成されたものの、アンケートの回収率が低かったことから、追加調査が必要と判断した。漁業を対象とした追加調査については、南淡漁業協同組合と福良漁業協同組合の調査協力が得られたことから、次年度にこの2集落を対象に調査を行う予定である。農業については調査対象地を検討中である。

最終年度となる今年度は、1農業集落(北阿万地区)および1漁協(南淡)を対象に質問票調査を実施し、分析対象は合計3農業集落(N=154)および3漁協(N=119)となった。これまでの集計結果の一部から示唆されることは、現在の世帯主の平均年齢は、農業および漁業それぞれ66.1±11.6歳、60.3±14.3歳と高齢化が進んでいること、後継者がありの割合は、それぞれ37.0%、20.2%と農業に比し漁業において後継者不足が深刻化していること、後継者がある農業世帯は、稲作の継続、農業用機械の投資などを戦略的に行っていることである。本研究の特徴となる時系列的定量データは、20年前、10年前、現在、そして10年後の作付品目/面積(漁業種類/漁獲量)、事業の拡大/縮小および後継者の確保などであり、「生業戦略」の方法論的枠組みを確立するために必要な質問票はすでに完成させている。今後は収集したデータをもとに詳細な分析を行う。本研究は質問票を用いた調査となるため、回答への信頼性や回収率を高める方策が必要になる。調査対象者および協力者へ十分な説明を行うことにより、それを確実にする予定である。南淡漁協組合員および福良漁協組合員を対象に6アンケート調査を6月に行う予定である。また、これまで収集したデータをもとに、分析方法を検討する。今年度は計画通り調査は完了したものの回収率が低かった。そのため、次年度に追加の調査を予定している。
ショウジョウバエのパターン形成遺伝子の網羅的探索

ショウジョウバエの翅は細胞系譜を異にする発生コンパートメントからなる成虫原基から形成される。成虫原基はこのコンパートメントを枠組みとする2つのシステムの2重焼きによりパターンが形成される。すなわち(1)engrailed(en)やapterous遺伝子の働きによるコンパートメントのアイデンティティーを決定している機構と(2)コンパートメントの境界に誘導されるモルフォゲンが位置情報を供給する機構である。本研究では、新たな遺伝子を同定することにより、モデルシステムにおける形態形成メカニズムの理解を目指す。酵母の配列特異的組み換え酵素FLPの認識配列FRTを2番染色体の右腕の動原体付近に持つ染色体を用意し、EMSにより変異を導入した。変異系統を、FRTとFLPを持つ系統に交配することにより、翅に高効率で体細胞クローンを形成し、その表現型を解析した。体細胞クローンは翅の毛の変異であるshaでマークされている。現在までに約2500系統のスクリーニングを終えいくつかの変異を得た。ヘッジホッグシグナル、DppシグナルあるいはNotchシグナル伝達系の因子の変異と思われるものが含まれていた。さらに既知のシグナル伝達系では簡単に説明できないような変異も得られている。shaマーカーを用いることによって、実体顕微鏡下で容易にクローンを識別でき、数多くの変異のスクリーニングが可能である。得られた変異に関しては、既知の変異との相補性試験と平行して遺伝学的なマッピングを行い、遺伝子の同定を行う。さらに2番染色体左腕、3番染色体両腕にもスクリーニングの対象を広げ、網羅的に遺伝子を同定することを目指す。
遊牧民の都市への移住と社会変化に関する研究

本研究では、北アジアのロシアにおけるトナカイ遊牧民・チュクチと北東アフリカのケニアにおけるラクダ遊牧民・ソマリを事例にして、各々の都市への移住過程とその要因、および遊牧民の社会変化を明らかにし、それと同時に両者を比較することを通して、遊牧民の都市への移住に関する一般的特質を抽出することを目的とした。その結果、以下のことが明らかになった。1)都市移住の過程村やキャンプにおいて、すべての人が移住するのではなく、拡大家族のなかで一部の人が移住する段階がみられる。その結果、都市移住者と村やキャンプ従事者との間で社会的ネットワークが形成されることになる。2)移住の要因環境変動や国家政策の影響を受けて、牧畜経済の自立ができなくなり、都市への移住を余儀なくされている。チュクチでは、農場経営の破綻やトナカイの経済的価値の低さ、ソマリでは家畜を死亡させる干魃、就業従事への機会の容易さなどが挙げられる。3)移住に関する一般性チュクチとソマリの両者とも、遊牧民社会と都市との社会経済的関係を維持するうえで重要な問題を提起している。チュクチでは国家の関与する移住であることが多いが、ソマリでは民衆自らがすすめる移住であるのが一般的である。近年の世界経済のグローバル化や地球レベルの気候変動の影響を受けて、世界の周辺地域に生活する遊牧民の社会は、大きな変貌を余儀なくされた。この研究では、北アジアのトナカイ遊牧民(チュクチ)と北東アフリカのラクダ遊牧民(ソマリ)を事例にして、各々の都市への移住過程とその要因、及び遊牧民の社会変化を明らかにすることを目的とした。本年度は、テーマに関する文献の渉猟や民族誌映像の分析をとおして、2つの遊牧民がどのようなプロセスをへて、都市に移住しているのかが明らかになった。両者とも、環境変動や国家政策の影響をうけて牧畜経済の自立ができなくなり、都市への移住を余儀なくされている。また、この際に一度にすべての人々が移動するのではなくて、拡大家族のなかで一部の人が移動する段階をへていることが把握された。チュクチでは、農場経営の破綻やトナカイの経済的価値の低さ、ソマリでは家畜を死亡させる千魃、就業従事への機会の容易さなどが挙げられる。
非線形弾性特性を有するアクチュエータを用いた筋骨格系上腕マニピュレータ

本研究では,すでに先行研究で開発している,非線形弾性特性を有するアクチュエータ(ANLES)を筋肉のように拮抗させて用いて,関節の角度および剛性を制御する,7自由度上腕マニピュレータの開発を目的とし,肩部2自由度,肘部2自由度.手首部3自由度の開発を平行して行った.肩部においては,機構を完成させ,腕部を接続した場合の自重補償機構を付加し,所与の性能を確認した.肘部においては,大幅なスリム化設計を行い,組立,駆動実験を行った.手首部においても大幅なスリム化設計を行い,駆動実験を行い,所与の性能を確認した.・2自由度肩関節:全ての部品の加工を終了し,組立を完了した.さらに,剛性制御実験を行い,肩の屈曲・伸展および内転・外転運動の剛性をほぼ理論通りに調節できることを確認した.・2自由度肘関節:肘の内旋/外旋運動の剛性可変範囲が低かったのでモータおよびばねの変更とそれに伴う部品の変更を行った.剛性制御の再実験を行った結果,ほぼ理論通りの結果を得ることができた.・3自由度手首関節;小型化・軽量化のための再設計を行った.主に屈曲・伸展および回内・回外運動の角度検出機構の再検討を行い小型化の見通しを立てることができた.現在再設計を進めている.本研究では,すでに先行研究で開発している,非線形弾性特性を有するアクチュエータ(ANLES)を筋肉のように拮抗させて用いて,関節の角度および剛性を制御する,7自由度上腕マニピュレータの開発を目的とし,肩部2自由度,肘部2自由度.手首部3自由度の開発を平行して行った.肩部においては,機構を完成させ,腕部を接続した場合の自重補償機構を付加し,所与の性能を確認した.肘部においては,大幅なスリム化設計を行い,組立,駆動実験を行った.手首部においても大幅なスリム化設計を行い,駆動実験を行い,所与の性能を確認した.・2自由度肩関節:すでに平成23年度において詳細設計を行っており,平成24年度においては部品の加工および組立を行った.ほぼ加工が修了したが、未加工の部品が数点残っている。・2自由度肘関節;平成22年度に開発した機構では,内旋/外旋運動(inner/outer rotation)の剛性は最上部に取り付けたバネの剛性でほぼ定まっていた.これをANLESで可変できるように改良し、部品の加工・組立を行い、駆動実験を行った。その結果モータのパワー不足が判明し、新しいモータを発注し、納品されている。・3自由度手首関節;平成22年度に開発した機構では,Z軸はANLESで直接駆動していないため,剛性制御ができなかった.そこで新たにZ軸剛性制御のためのANLESを考案し、設計・加工・組立を行い。剛性制御実験を行った。・2自由度肩関節:平成25年度に機構の基本部分が完成し,関節の角度および剛性が設計した範囲で制御できることを実験により検証した.平成26年度では,肩関節につながる腕の自重をキャンセルする機構を考案し,シミュレーションにより検証し,その結果を踏まえて実機に搭載し,実験により性能を確認した.・2自由度肘関節:肩関節に接続するために,平成25年度に開発したモデルの小型化・軽量化を目指し,再設計並びに製作を行った.その結果上腕の長さを2/3に減少させることに成功した.新モデルに対し,角度・剛性制御実験を行い,所与の性能を確認した.・3自由度手首関節:平成25年度に行った再設計をもとに実機の製作を行った.軽量化とコンパクト化を図るためアクチュエータの数を一つ減らしたため,3自由度それぞれの剛性を制御することができなくなったが,サイズ・重量とも大幅な減少を実現した.以上より,3つの研究を平行して行い,それぞれで進展が見られたが,当初の予定にある統合化には着手できなかった.平成27年度において統合化を行い,7自由度上腕マニピュレータを完成させ,剛性制御によって巧緻的な作業ができることを実証する.ロボット工学手首関節の再設計が少し遅れているが全体としてはほぼ順調に進んでいる.肩関節ならびに肘関節ともほぼ理論通りの剛性可変が可能であることを実証できたことは重要な成果であると考える.なお,この成果は国際会議で発表することが決まっている.・実験ハードウェアの開発はほぼ完成しているが、加工ミスやモータの変更等で若干の遅れが生じている。・7自由度マニピュレータの剛性制御のシミュレーションに関しては進行中であるが、具体的な実績がまだ出ていない。・2自由度肩関節:自重補償機構を組み入れ,肘関節との接続を準備する.・2自由度肘関節:軽量化のための改良を施し,肩関節との接続を準備する.・3自由度手首関節:軽量化,簡略化を目指した再設計を行い,組立・実験を行う.・肩関節と肘関節の統合:肩関節と肘関節を接続し,4自由度上腕マニピュレータを完成させる.エンドポイントの剛性を計測し,理論計算で得られている剛性楕円体との比較を行う.・2自由度肩関節:組立を完成させ、駆動実験および剛性制御実験を行う。その結果を踏まえ、ハードウェアの改良を行う。・2自由度肘関節;モータを変更し、駆動実験および剛性制御実験を行う。・3自由度手首関節;実験結果を踏まえ、手首関節の剛性調節範囲を拡張するための改良を行う。

・7自由度上腕マニピュレータの姿勢・剛性制御シミュレーション:7自由度上腕マニピュレータのエンド・ポイントの剛性を,エンドエフェクタが行うタスクに応じて形成するための,マニピュレータの姿勢および関節剛性制御の理論はすでにたてている.これに,設計したマニピュレータの物理定数を代入し,エンドポイントの剛性可変範囲を評価する.その結果より,各関節の剛性調節範囲を再検討し,各部ANLESの弾性特性の変更を求める.当初予定していた部品加工依頼が設計の遅れからできなかったため.消耗品費:機構部品,電子回路部品,その他旅費:国際学会での成果発表その他:部品加工費消耗品費:機構部品、電子回路部品、インターフェイスボード、モータ等旅費:国際学会での成果発表その他:部品加工発注
若年発症乳癌のサーベイランス法としての造影マンモグラフィーの確立

本研究は、一般の乳癌よりも若年者に発症する乳癌に対する適正なサーベイランス方法として造影マンモグラフィー(MMG)の有用性を検討する研究である。研究初年度(平成28年度)において、プロトコールの作成及び関係者への周知、院内倫理委員会での承認、造影剤によるアレルギーが起こった際のシミュレーション訓練等を行った。研究2年目である平成29年度から、対象者のリクルートを開始、平成30年度までに、全18例に造影マンモグラフィーを施行した。造影剤アレルギーが起こった際のシミュレーション訓練は引き続き、半年に一度のペースで行った。18例の内訳は、【検討項目2】乳癌未発症ハイリスク者に対するサーベイランスとして行った14例と、【検討項目3】乳癌既往歴のあるハイリスク者の術後温存乳房に対するサーベイランスとして行った4例(術側の対側は検討項目2に該当)とである。1例において、撮影時に気分不快症状が出現したが、過度の緊張に伴う症状と考えられた。アレルギーの発生はなく1例もなく、全例安全に施行できた。1例において造影MMGによる病変の描出を認め、組織学的に良性と診断することが可能であった。また、【検討項目2】乳癌未発症ハイリスク者に対するサーベイランスとしてリクルートした被験者に、1例乳癌の発生を認めた。本症例については病理学的解析を含めこれから検討を行っていく予定である。平成30年度における業績としては、日本医事新報(2018.03)において、「【乳癌画像診断の課題とこれから】新しく登場した画像診断モダリティトモシンセシスと造影マンモグラフィ」と題した原稿が掲載された。第40回乳腺甲状腺超音波医学会(2018年3月)、第118回日本外科学会(2018年4月6日)の会長特別企画および第26回日本乳癌学会学術総会(2018年5月)厳選口演にて、それぞれ関連演題の口演を行った。平成30年度は、被験者のリクルートと造影マンモグラフィーの施行を中心的に推し進め、以下4点(1-4)を具体的な到達目標に掲げていた。1-3においては、ほぼ到達目標を達成できている。4においては、研究代表者である井手佳美が妊娠・出産したため、2019年度まで、研究期間の1年間延長を申請し平成31年度に継続して行っていく予定である。以下に、到達目標詳細ごとの到達度と理由を記述する。【到達目標】被験者をリクルートする。【到達度と理由】先行研究症例を含め59名の被験者をリクルートすることができた。目標通りに研究が実行できている。2【到達目標】造影MMGおよび他の画像検査を施行する。【到達度と理由】造影MMG、従来型MMG、超音波検査、造影MRIも合わせて実施することができた。3【到達目標】造影マンモグラフィーが有効に機能した症例と、有効でなかった症例について臨床病理学的因子を検討する。【到達度と理由】担癌患者を対象とした検討項目1において、症例37例を対象に、年齢、発生部位、病期、腫瘍径、組織型、悪性度等につき、調査しデータ解析を行った。目標通りに研究を遂行できた。4【到達目標】乳癌早期発見のための提言として、若年発症乳癌のリスクを保持する人を対象としたサーベイランス方法としてMMGが有用な画像診断法であるという提言を、学会・論文・マスメディアを通して行う。【到達度と理由】論文や学会発表を通じて、研究結果の発表を行ってきており、ほぼ計画通り目標を到達できている。さらに、造影MMGの優れている点として、検査コストが低いことがあげられることに着目し、費用対効果解析を行うことを計画している。造影MRIとほぼ同等の検出感度で検査コストが低いことが証明できれば、ひっ迫する医療経済において、重要なインパクトを持つ情報となると考えている。対象者の新規リクルートは2018年度を持って終了した。今後は、当初の研究計画にある通り、従来のMMGおよび造影MRIと比較した場合の造影MMGの感度・特異度を解析し、さらに造影MMGが有用にサーベイランスに利用できると考えられる対象群の推定を行う。さらに、当初の研究計画にはなかったが、費用対効果の解析を行うことを計画している。具体的には、造影MMGを用いてサーベイランスを行い乳癌が見つかるケースでかかる費用を1乳癌あたりに算出し、同様の費用をその他のモダリティでサーベイランスを行った場合と比較する。サーベイランスとしてあるモダリティを使用する場合、大規模な人数を対象とすることになり、費用対効果は本研究にとって重要な因子であると考えられるため追加する方針とした。研究初年度である平成28年度は、プロトコールの作成及び関係者への周知を大きな目標として、以下3点(1-3)を具体的な到達目標に掲げていた。到達目標詳細ごとに、研究概要実績を記述する。1【到達目標】造影マンモグラフィーの撮影方法やアレルギー出現時の対応など、研究実行に必要な詳細を記載したプロトコールを作成する。【研究実施概要】造影マンモグラフィーの撮影方法は、先行研究の撮影方法を踏襲することを確認し、プロトコールを作成した。

造影剤使用時に予想される副作用出現時の対応を関係者に周知するために、2016年8月4日および10日に、造影剤副作用講習会およびシミュレーション訓練を実施した。2【到達目標】作成したプロトコールを、関連する放射線技師・看護師に周知する。【研究実施概要】プロトコールの作成を行い、当院の院内倫理委員会にて研究実施の承認を得ることができた。研究実施の承認が、2017年4月6日付となったため、関係する放射線技師・看護師への周知は平成29年度に持ち越して、早々に行う予定である。また、研究の実施に際して必要となる、検査オーダー方法の設定と検査代金を研究費から徴収してもらうための医事課との調整も行った。3【到達目標】院内倫理委員会に研究計画を提出し、研究実施の承認を受ける。【研究実施概要】当院の院内倫理委員会に研究計画を提出し、2017年4月6日付で承認を受けた。そのほかの実施概要として、先行研究として施行していた症例の患者背景を調査し、本研究の対象者となりうる被験者を対象症例として抽出した。2017年3月19日に行われた造影マンモグラフィー研究会にて、本研究のプロトコールを紹介するとともに、先行研究をもとにしたデータを参考データとして紹介した。本研究の重要性を社会に周知するとともに、米国で多数の造影マンモグラフィー症例を経験しているJpchelson女史らから、研究遂行にあたっての意見を拝聴することができた。研究初年度である平成28年度は、プロトコールの作成及び関係者への周知を大きな目標として、以下3点(1-3)を具体的な到達目標に掲げていた。3点の到達目標詳細の1、3は遂行できており、2についても、平成29年度に早々に実行する準備を進めている。以下に、到達目標詳細ごとの到達度と理由を記述する。1【到達目標】造影マンモグラフィーの撮影方法やアレルギー出現時の対応など、研究実行に必要な詳細を記載したプロトコールを作成する。【到達度と理由】プロトコールを作成することができた。目標通りに研究が実行できている。【到達度と理由】プロトコールの作成を行い、当院の院内倫理委員会にて研究実施の承認を得ることができた。研究の概要については、周知できており、2016年8月4日および10日には、造影剤使用時に予想される副作用出現時の対応を関係者に周知するための造影剤副作用講習会およびシミュレーション訓練を実施した。総合的に判断して、ほぼ目標通りに研究が実行できている3【到達目標】院内倫理委員会に研究計画を提出し、研究実施の承認を受ける。【到達度と理由】当院の院内倫理委員会に研究計画を提出し、2017年4月6日付で承認を受けた。研究初年度であった前年度(平成28年度)において、プロトコールの作成及び関係者への周知、院内倫理委員会での承認、造影剤によるアレルギーが起こった際のシミュレーション訓練等を行った。
亜硝酸動態と硝化微生物群集機能の解析による森林土壌の窒素維持・放出機構の詳細解明

本研究では、プロットスケールでの土壌中の亜硝酸動態を世界で初めて明らかにすることで、森林表層土壌において亜硝酸を起点とした窒素の放出や維持が生態学的に重要な役割をなしうることを定量的に明らかにした。本年度は前年度に実施した森林斜面プロットにおける亜硝酸生成・消費速度および消費経路のデータセットを土壌の理化学性およびアンモニアと硝酸の生成・消費速度のデータとあわせて解析を行った。相関解析の結果からは、亜硝酸亜硝酸生成・消費速度を制御する環境因子として、土壌の含水率、有機物の量(全窒素量、全炭素量)や質(溶存有機態炭素・窒素比)を示す指標が重要であると考えられた。また、森林表層土壌における無機態窒素の酸化過程は必ずしも連続的には生じず、硝化の1段階目と2段階目の酸化にはそれぞれ異なった制御因子がはたらいていることが示唆された。さらに、亜硝酸の変換経路の斜面部位での違いとそのメカニズムを詳細に明らかにするために、理化学性の分布から斜面を上部・中部・下部の区画に分け、それぞれの区画から土壌を採取し、トレーサーでラベルしたアンモニア、亜硝酸、硝酸を添加して2週間程度の培養を行った。結果として、アンモニアからの亜硝酸生成以外に有機物や硝酸からの亜硝酸生成があることが示唆された。また、亜硝酸の消費経路としてガス態窒素(NOとN2O)の生成も重要であり、斜面上部では斜面下部に比べてガス態窒素の放出量が多いことが示された。アンモニア酸化と亜硝酸酸化は系統的に異なる微生物が担う本来異質な反応であるが、物質循環の分野ではこれまで硝化という一連の反応として捉えてきた。本研究のように亜硝酸を直接測定してその動態や制御要因を明らかにすることで、今後微生物の情報と物質動態の情報を併せた精確な議論が可能になると考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。15Nラベル亜硝酸の添加培養によって森林土壌中での亜硝酸動態の詳細な解明を行った。試料には土壌の理化学性に斜面位置での差を有する森林斜面土壌(AO層、0-10cm土壌)を用い、亜硝酸生成速度と消費速度の算出を行った。また、亜硝酸態で添加した15Nがアンモニウム、硝酸、溶存有機態窒素に変換される量を定量することで、亜硝酸の消費径路として重要なプロセスを明らかにした。また、これらの亜硝酸動態と15Nラベルアンモニウムまたは硝酸添加実験から算出したアンモニウム/硝酸生成・消費速度の結果や土壌の理化学性を統計的に解析することによって、亜硝酸の動態にどのような環境要因が影響するかについて議論を行った。結果として、植生や理化学性に違いのある3カ所の森林土壌において亜硝酸生成・消費速度はきわめて大きく、亜硝酸の平均滞留時間が非常に短かったことから森林土壌において普遍的に活発な亜硝酸の生成と消費が生じていると考えられた。そのうちスギ人工林において亜硝酸動態の詳細な解明を行ったところ、添加した15Nラベル亜硝酸が溶存有機態窒素に変換される反応が顕著に生じるうることが示された。この変換反応は非常に迅速に生じ、特に有機物層では非生物的な亜硝酸の有機化が窒素保持のプロセスとして重要である可能性が示された。また、亜硝酸に由来するガス放出は特に0-10cm土壌において顕著であり、亜硝酸添加直後に生じる迅速な放出は主にpHや亜硝酸ガス濃度などの化学性に制御されていると考えられた。これらの結果は、比較的好気的な森林土壌においても生成した亜硝酸が硝酸に酸化されずに直接ガス態、あるいは有機態に化学的に変換される可能性を示す。このようにプロットスケールで亜硝酸のダイナミクスを明らかにした例はこれまで存在せず、従来の生物的な硝化・脱窒という反応のみを考慮した単純な窒素動態の記述を一新するものである。

本研究のように亜硝酸を直接測定してその動態や制御要因を明らかにすることで、今後微生物の情報と物質動態の情報を併せた精確な議論が可能になると考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。予定していた亜硝酸の森林土壌中での変換径路の解明についてとこれらのプロセスに影響を与える環境要因の解析について予定通り進行している。15Nラベルー酸化窒素の測定法の確立を予定していたが、これについては測定条件の検討とスタンダードガスの購入を行っており、今後濃度定量にっいてさらに検討を行う予定である。今後は亜硝酸生成消費プロセス(アンモニア酸化、亜硝酸酸化)に関わる機能遺伝子の定量を行い、速度データとの整合性を検討する。このことから、亜硝酸の生成消費プロセスにおける化学的な制御と生物的な制御の重要性の議論をおこなう。また、安定同位体ラベル亜硝酸を添加した際の一酸化窒素、亜酸化窒素、窒素ガスの定量を行うことにより、亜硝酸がどの形態のガスにどの程度変換されるのか、またその相対的な重要性はどのような環境条件に依存するのかを明らかにする。
食品成分の併用による発癌予防効果の増強への基礎的検討

食品成分の併用による発癌予防効果の増強を検討する為に、まず単独での癌細胞増殖抑制を検討した。その結果、ニンニクに含まれるdiallyl trisulfideに増殖抑制効果があることを見いだした。次に増殖抑制成分が、単独では抑制効果を示さない濃度を設定し、同じく増殖抑成分である酪酸との併用効果を評価した。約30種類の各有効成分との併用を評価したが、充分な相加・相乗効果は見出せなかった。食品成分の併用による発癌予防効果の増強を検討する為に、まずそれらの併用研究に供する要素成分の探索として、始めに食品成分や天然成分の単独での癌細胞増殖抑制効果を探索・検討した。その結果として、植物由来成分であるcryptolepineに癌細胞増殖抑制効果のあることを見いだし、その作用としては、サイクリン依存性キナーゼ(CDK)を阻害することで細胞周期の停止作用を示すCDK阻害因子p21の発現をcryptolepineが転写レベルで誘導することにあることを見いだした。また、発癌予防効果研究においては動物実験研究が必須と考え、まず既にp21や、抗腫瘍性リガンドであるTRAILのレセプター分子であるDR5の発現を誘導することが知られていた食品成分であるsulforaphaneを用いて、in vitro及びin vivoでの抗腫瘍効果を検討した。その結果、sulforaphaneはin vivoだけでなく、in vivoにおいても癌細胞の増殖抑制効果を示すことを確認した。また疫学研究及び動物実験研究では、発癌予防効果が知られているAllium野菜に注目し、それらに含まれる有機硫黄化合物の一種であるdially trisulfideに癌細胞増殖抑制効果があることを見いだし、その効果は、dially trisulfideにより癌細胞内で産生されるreactive oxygen speciesが関与することを確認した。食品成分の併用による発癌予防効果の増強を検討する為に、まずそれらの併用研究に供する要素成分の探索として、食品成分や天然成分の単独での癌細胞増殖抑制効果を探索・検討した。その結果として、疫学研究及び動物実験研究では、発癌予防効果が知られているAllium野菜(ニンニク、タマネギ)に注目し、それらに含まれる有機硫黄化合物の一種であるdiallyl trisulfide (DATS)に、細胞周期をM期で停止させることによる癌細胞増殖抑制効果があることを見いだした。また、この効果は、DATSにより細胞内で産生されるreactive oxygen species (ROS)産生に依存しており、従来のM期停止を誘導する抗癌剤のような微小管の重合・脱重合への作用とは異なることを確認した。更に、このROS産生依存的なM期停止は、正常細胞で認められず、癌細胞あるいはtransformされた細胞でのみ生じることも確認した。食品成分や天然成分の単独での癌細胞増殖抑制効果をスクリーニング的に評価し、癌細胞増殖抑制効果を示す有効成分を選択した。次に、それらの有効成分が単独では充分な増殖抑制を示さない濃度(IC50)を設定し、同じく癌細胞増殖抑制効果を示す成分であり、多様な遺伝子発現に変化を及ぼすヒストン脱アセチル化酵素阻害作用を有する酪酸と組み合わせることで、その併用効果を評価した。約30種類の各有効成分と酪酸との併用をそれぞれ評価したが、充分な増殖抑制効果を示す相加・相乗効果は見出せなかった。
宿主分子Gate-16を標的とする新規トキソプラズマ病原性因子TgGIFの解析

TgGIF欠損トキソプラズマを作製しマウスに感染実験を行った。TgGIF欠損トキソプラズマは病原性がマウス生体で極めて低かった。次に細胞レベルでのIFN-γ誘導性GTPase依存的な免疫応答を検討した。MEF及びBMMFに野生型及びTgGIF欠損原虫を感染させ、IFN-γ誘導性GTPaseであるIRGA6, IRGB6及びGBP1, GBP2, GBP1-5のトキソプラズマへの動員について共焦点顕微鏡を用いた免疫染色法で検討した。TgGIFはGate-16を標的とすることから、IFN-γ誘導性GTPaseの細胞な局在が変化することが考えられ、野生型原虫感染後にIFN-γ刺激した際のIFN-γ誘導性GTPaseの局在が細胞内凝集体にあるかを、共焦点顕微鏡で検討した。その結果、TgGIF欠損トキソプラズマの周囲へのIFN誘導性GTPaseの蓄積率が野生型原虫と比べて低下していることが分かった。またIFN-γ刺激による1細胞当たりの原虫数の低下および感染率を測定し、TgGIFの作用が増殖抑制(前者)なのか、それとも殺傷(後者)にあるのかを検討し、TgGIFの酵素活性が必要であるかどうかについてもTgGIF変異導入原虫を用いて検討した。また、生体レベルでTgGIF依存的な病原性機構を明らかにするために、蛍光タンパク質(YFP)およびルシフェラーゼ発現野生型原虫とTgGIF欠損原虫をマウスに感染させ、腹腔およびfootpadからの原虫の拡散を生体イメージング装置(IVIS)で経時的に検討した。さらに腹腔液および脾臓を採取し、炎症性単球及び好中球のどちらにTgGIF欠損原虫が感染しているのかを検討し、野生型原虫との免疫応答の差を解析した。その結果、TgGIF欠損トキソプラズマは細胞レベルでの病原性が低いため、マウス生体レベルでも病原性が低くなっていることが判明した。当初の計画通りの達成度で進んでいるため。当初の計画書通りに1)TgGIFを含む原虫タンパク質複合体の同定2)TgGIFを標的とした低分子化合物のスクリーニングを行い、目標を達成する。所内の追加予算が付いたため2018年度に使用を予定していた消耗品費を使う必要がなくなった。2019年度に多種類の遺伝子改変マウスを作製する必要があるため、次年度に持ち越した。