hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト神経芽腫におけるDFATを用いた新規神経分化誘導療法の検討

培養は間接共培養、すなわち液性因子により神経芽腫細胞株の形態変化がもたらされることが言われており、昨年度の実験内容を元に、同様の実験を間接共培養で行うこととした。前年の実験結果が液性因子による共培養でも同様に得られれば、より臨床へ応用しやすいため、一部方針を転換したため計画よりやや遅れて進行している。昨年度までにDFATの液性因子が神経芽腫細胞を分化誘導することが示唆された。本年度は既存の維持療法として確立している、レチノイン酸との比較をするため、神経芽腫細胞に、レチノイン酸の存在下または非存在下にDFATの培養上清を添加した。神経芽腫単独培養群と比較して、DFAT培養上清を添加して培養した群の方が、神経突起の伸長を認め、神経分化マーカーであるNFとTubβ3のmRNAの発現上昇を認めた。また、レチノイン酸単独投与群と比較して、レチノイン酸とDFAT培養上清を併用した群の方が、神経突起の伸長を認め、NFとTubβ3のmRNAの発現上昇を認めた。よって、hDFATの培養上清中に存在する液性因子は、神経芽腫細胞の分化誘導において、RAに相乗または相加効果を持つ可能性が示唆された。DFATが放出する液性因子のうち、神経芽腫の分化誘導に関わる因子を同定するために、BDNFの中和抗体を用いて神経芽腫細胞の分化誘導が阻害されるかを確認した。まず、神経芽腫細胞に、BDNF中和抗体の存在下または非存在下にDFATの培養上清を添加した。DFAT培養上清単独投与群と比較して、DFAT培養上清にBDNF中和抗体を添加した群では、神経突起の伸長は抑制され、NFとTubβ3のmRNAの発現も抑制された。しかし、DFATの間接共培養の系においてBDNFの中和抗体を加えると、DFAT共培養群と比べて、DFATとBDNF中和抗体併用群では神経突起の伸長と、NFとTubβ3のmRNAのさらなる発現上昇を認めた。以上より、神経芽腫細胞とDFATはBDNFを介するシグナル経路において相互作用を及ぼす可能性が示唆された。ヒト神経芽腫細胞株とDFATとの共培養による分化誘導機構について、RET発現抑制下でのDFATとの共培養による細胞形態の変化や分化マーカーの変化を解析していない。今後RETの発現を抑制し、NB9、SK-N-SHとDFATを共培養して分化誘導の有無を検討していく。また、DFATがRETの発現を亢進する機序について、DFATの培養上清に含まれる液性因子を解析する。DFAT、ASC、MSCを0.5%FBS含有DMEM培地で培養し、72時間後の培養上清を回収してサイトカイン定量抗体アレイを用いて解析する。同定された液性因子の投与でRet下流のpathwayに関わるRAS、ERKなどの発現状態をRNAレベルではReal-time RT-PCRで、蛋白レベルについてはWestern blottingで解析する。これらのIn vitroの結果をもとにDFATの分泌する液性に含まれる分化誘導因子を同定する。In vitroで効果を認めた細胞株を用いて腫瘍モデルマウスを作製し、in vivoでDFAT投与による抗腫瘍効果を検討する。今後は、既存の分化誘導療法として用いられているレチノイン酸との比較検討を行い、さらに神経芽腫細胞を分化誘導する、DFATから放出される液性因子の解析を行っていく予定である。また、これまでin vitroで解析を行った細胞株を使用し、腫瘍モデルマウスを作製する。
院内感染症としての腸球菌性尿路バイオフィルムの病原的意義

尿路感染症の起炎菌としては弱毒性と考えられている腸球菌が,尿路で薬剤耐性または病原性遺伝子を獲得し交差感染の原因となれば,重症腸球菌感染症の起炎菌になりうるという観点からの研究を進めてきた。本研究は,腸球菌性尿路バイオフィルム形成がもたらす有熱性尿路感染症および院内感染症の諸問題に対処するための方策を検討することを目的としたが,研究の進展にともない,黄色ブドウ球菌についても同様のアプローチでの検討を進めることが重要であると認識した。岡山大学泌尿器科で複雑性尿路感染症から分離されたE.faecalisについて,薬剤耐性遺伝子(aac(6')-aph(2"),aph(3')-III),病原性・付着・凝集・バイオフィルム形成に関与する遺伝子(asa1,esp,cylA,gelE)に着目して分子疫学的検討を行った。asa1を中心とする各遺伝子保有率の検討および接合伝達実験を行った結果,asa1保有E.faecalisが遺伝情報交換の中心的役割を担っていることが示唆された。臨床的背景との関連性を検討した結果,発熱の有無と各遺伝子の保有状況に明らかな関連性はなかったが,カテーテル留置症例および複数菌分離症例においてasa1もしくはespを保有する株の分離率が有意に高くなっており,尿路における腸球菌性バイオフィルム形成に関してasa1およびespが重要な役割を担っていることが示唆された。S.aureusに関しては,薬剤耐性遺伝子(mecA,aac(6')-aph(2"),aph(3')-III,ant(4')-I),病原性・付着・凝集・バイオフィルム形成に関与する遺伝子(tst,sec,sea,seb,fnbA,fnbB,clfA,cna,ica)を検討した。臨床的背景との関連性を検討した結果,tstとsecの両遺伝子保有株が分離された症例において,有熱症例が有意に高い頻度で認められた。さらにメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)に着目して検討した結果,近年尿路感染症から分離されるMRSAの付着・定着性に変化が生じている可能性と発症に関連する他因子の存在が示唆された。腸球菌性尿路バイオフィルム形成がもたらす有熱性尿路感染症および院内感染症の諸問題に対処するための方策を検討することを目的として本研究を遂行している。本年度の主要な研究計画は,複雑性尿路感染症から分離される腸球菌について病原性因子や薬剤耐性遺伝子に着目して分子疫学的・分子生物学的研究を行うことであった。高頻度伝達プラスミド保有腸球菌は,フェロモン(アミノ酸7-8のペプチド)に反応して菌体表面に凝集物質を被うことが報告されている(asa1遺伝子の発現)。尿路での腸球菌性バイオフィルムの形成に関与すると考えられる凝集物質の発現メカニズムを解明することが本研究課題の根幹にある。岡山大学医学部泌尿器科教室に保存されているEnterococcus faecalis(1990年2000年の11年間に分離された538株)に関して,現在までに得られた研究成果を以下に報告する。PCR法によりスクリーニングした結果,asa1保有株は538株中439株(81.6%)と高率に分離された。

ヘモリジン産生遺伝子(cylA)およびアミノ配糖体耐性遺伝子[aph(3')-III,aac(6')-aph(2")]についても保有状況をスクリーニングして,asa1保有の有無との関係を検討した。asa1保有株439株のうちcylA,aph(3')-III,aac(6')-aph(2")遺伝子のいずれかを保有していた株は330株(75%)であったのに対して,asa1非保有株99株のうち13株(13%)のみがいずれかを保有していた。年次的に検討すると病原性因子あるいは薬剤耐性遺伝子を保有する株が明かに増加傾向にあった。asa1,cylA,aph(3')-III,aac(6')-aph(2")の全遺伝子を保有している株について,asa1遺伝子をシークエンスした結果,既に報告されている高頻度伝達プラスミド上のasa1遺伝子と高い相同性を示した。これらの病原性因子および薬剤耐性遺伝子が,10^<-3>程度の高い頻度で腸球菌間を伝達することを確認した。E.faecalisは人を含めた環境内で遺伝情報のダイナミックな交換を行っていることが示唆され,尿路ではasa1保有E.faecalisがその中心的な役割を担っている可能性が高い。腸球菌性尿路バイオフィルム形成がもたらす有熱性尿路感染症および院内感染症の諸問題に対処するための方策を検討することを目的として本研究を遂行している。主要な検討課題は,複雑性尿路感染症から分離された腸球菌(Enterococcus faecalis)の病原性因子や薬剤耐性遺伝子に着目して分子疫学的・分子生物学的研究を行うことである。フェロモン(アミノ酸7-8のペプチド)に反応して菌体表面に凝集物質を発現するE.faecalisが知られている。発現した凝集物質はなんらかのメカニズムでバイオフィルム形成に関与すると孝えられる。その構造遺伝子であるasa1は,高頻度伝達プラスミド上にコードされていると報告されていたが,我々はE.faecalis V583株の全ゲノム配列の公開にともない検索した結果,2個のプラスミド上のみならず染色体上にも2箇所,計4箇所にコードされていることを確認した。当研究室保存株538株を解析した結果,439株(82%)がasa1保有株であった。前年度までの研究成果に基づいて,凝集に関与するasa1,ヘモリジン産生に関与するcylA,ゲンタマイシン耐性遺伝子aac(6')-aph(2")の3遺伝子すべてを保有している44株を選択して,詳細な解析を進めている。4箇所にコードされているasa1遺伝子のDNA配列には不変領域と可変領域がある。我々は新規プライマーの設計を行い,asa1遺伝子上の可変領域をRFLP(restriction fragment length polymorphism)でタイピングする方法を確立した。上記44株を解析した結果15タイプに分類されたが,既に報告されている3種の高頻度伝達プラスミド上のasa1と同一タイプであったのは,それぞれ1株づつ(計3株)であった。一方,ESP(enterococcal surface protein)がバイオフィルム形成に関与することが報告された(Appl.Envir.Microbiol 67:4538-4545,2001)ので,保存株131株を解析した結果,93株(71%)がesp遺伝子群保有株であった。本年度は,菌濃度依存的(quorum-sensing)に発現が調節されることが報告されたゼラチナーゼに関する研究にも着手した。
全身麻酔導入による心機能評価の新たなる試み

麻酔導入時に使用されるチオバルビタールは心収縮力抑制作用が知られている。術前に心疾患の既往がなく心電図上異常を認めなかった8名を対象としチオペンタール6mg・kg-1・サクシニルコリン1mg・kg-1にて麻酔導入・挿管を行った。この間心エコーにて心尖部より四腔断面像を描出し、(1)導入前(2)挿管直前(3)挿管後(4)吸入麻酔薬投与後循環動態安定時にAQ(Acoustic Quantification)法にて連続的に左室拡張終期容積(以下EDV)、収縮終期容積(以下ESV)、一回拍出量(SV)および駆出率(以下EF)を計測した。また、橈骨動脈に挿入したカテーテルより得られる平均動脈圧(MAP)よりEmax近似の指標としてMAP/ESV、Ea近似の指標としてMAP/SVを算出した。EFは導入前(57.9±8.7)に比べ挿管直前有意に低下し(50.3±8.6)、挿管後さらに低下した(41.7±10.6)。MAP/ESVは導入前(3.81±1.73)から挿管直前に有意に低下したが(2.75±1.12)挿管後上昇し(3.25±1.22)導入前と有意差を認めなかった。MAP/SVは挿管前は導入前(2.60±0.46)に比べ明らかな変動を示さず(2.59±0.79)、挿管後有意に上昇した(4.60±1.66)。挿管直前のEFの低下はMAP/ESVの低下よりチオペンタールによる直接的心収縮力抑制作用のためと考えられ、挿管後の低値は挿管刺激で後負荷の上昇によりafterload mismatchingをおこすためと考えられた。
頂点作用素代数の誘導表現に関する研究

今年度は誘導表現の構成に関し下記の点について考察した.(1)ツイスト加群から(V,T)-加群への拡張.(2)誘導表現の理論の応用.(1)に関しては,北海道大学の田辺氏による(V,T)-加群に対し,その加群達を与える普遍包絡環を構成することで誘導表現を構成するという問題である.本目的については,一応の普遍包絡環の構成はできたが,誘導表現の構成までたどり着くことができなかったので,現在も考察中である.困難な点は,普遍包絡環の定義イデアルにおいて,twistedの場合には自己同型によって自然に得られていた設定を(V,T)-加群では「人工的に」設定する必要がある点である.その「人工的」な部分をどのように「自然」な設定に解釈できるかという点が現在未解決である.自己同型は頂点作用素代数が固有に持つ情報であるが,共役とは限らない位数の等しい二つの自己同型のtwisted加群を包括的に扱う枠組みを構成し,逆にその状況から自己同型の情報を抜き出すためには,「自然」な設定になるような考察を今後も進める必要がある.(2)に関して,研究過程において得た誘導表現の知見を用いて,有限群論における「原田予想」に取り組むことで予想の成立する一つの十分条件を得た.また昨年度の研究成果の一つであるA型ルート格子に付随したgroup-like fusionを持つ頂点作用素代数の表現論についてそのムーンシャイン頂点作用素代数への応用に関する進展があった.本年度は最終年度であったので,昨年度までの研究成果や原田予想に関する成果,ムーンシャイン頂点作用素代数への応用に関する成果を京都大学での研究集会,草津群論セミナー及び四川大学での研究集会にて公表し,報告集において報告した.今年度は頂点作用素代数の誘導表現の構成に関し、次の2点の研究を行った。(1)ツイスト加群を与える普遍包絡代数の構成、(2)いくつかの具体的な模型に関するフュージョン則の考察。(1)に関しては、部分頂点作用素代数の加群に普遍包絡環のテンソル積を考えることによって、元の頂点作用素代数の加群を構成することを目指しているが、部分頂点作用素代数が、オービフォールド模型と呼ばれる有限自己同型群の固定点のなす部分加群の場合、ツイスト加群も考慮必要があるため、誘導表現がツイスト加群となるような普遍包絡代数を考える必要がある。そこでそのような普遍包絡代数の構成を行った。今後の課題は一般に普遍包絡代数をテンソル積したものが、加群となるとは期待できないので、いつ加群になるのか、又は加群にするために必要な操作について考察を行っていく。(2)に関しては、誘導表現の構成には頂点作用素代数の加群の間のフュージョン則と密接に関係があることがその成果の根底にある。そのフュージョン則に関しては知られていることも多いが、あまり系統立てられているわけではなく、個々の状況に応じて決定されており、一般的に得られている定理等はあまり多くはないように思われる。オービフォールド模型に関しても同様で符号頂点作用素代数や格子頂点作用素代数の対合によるオービフォールド模型についてはフュージョン則は知られているが、位数が3以上の自己同型については部分的な成果のみが知られている。そこで量子次元の考察から得られるフュージョン則とこれまで知られている成果とを比較することで、素数位数の巡回群の場合にオービフォールド模型のフュージョン則に関し予想を立てることができた。その検証のために格子頂点作用素代数において予想が正しいかについて現在確かめている。頂点作用素代数の表現論において,フュージョン則の決定は重要な問題であるが,このフュージョン則の決定はそれほど容易ではない。ただ今年度の研究において、オービフォールド模型の加群たちの間のフュージョン則について、自己同型群が素数位数の巡回群の場合には、予想を立てることができた。この予想は現在フュージョン則の知られているいくつかの具体的な模型に対しては成り立っている。その予想が正しいこと及び証明の方針を探るために、フュージョン則の知られていないいくつかの模型のフュージョン則の決定に着手した。特に格子頂点作用素代数の場合について興味を持ち、フュージョン則の決定に取り組んでいるところである。今年度は頂点作用素代数の誘導表現の構成に関し、次の3点の研究を行った。(1)誘導表現を構成するための条件(2)全ての既約加群が単純カレントとなる頂点作用素代数の構成(3)ムーンシャイン頂点作用素代数のZ_p-オービフォールド構成(1)に関しては、前年に導入したツイスト加群に対応する普遍包絡代数を他のツイスト加群とテンソル積を行って得られる加群についての考察を行った。このような加群は零となると考えていたが、今のところ零となる決定的な証拠が得られず、実際には零ではなく、頂点作用素代数の加群ではない加群のままではないかと考え始めるきっかけとなった。このような場合、ある左イデアルで普遍包絡環を割ることで加群を構成できるが、その左イデアルとしてより一般的で自然な物が何かを今後考えていく。(2)に関しては、誘導表現を考える際、最も簡単な状況として、単純カレント拡大がある。その考察の過程で、格子頂点作用素代数のオービフォールド模型として全ての既約加群が単純カレントとなるような物を考察し、あるひとつの系列についてのそのような頂点作用素代数が構成できるための必要十分条件が得られた。本研究成果については現在論文作製中であり、平成29年3月に行われた日本数学会年会において成果報告を行った。

(3)については、(2)の研究過程で得られた技術のひとつの応用として得られた成果であり、van Ekeren, Moller, Scheithauerによる研究成果(論文は未掲載)を仮定すれば、ムーンシャイン頂点作用素代数をリーチ格子頂点作用素代数のZ_p-オービフォールド構成によって構成できるという30年来の予想が解決できるという成果である。この成果については現在検証及び論文作製中である。本年度の研究により、誘導表現の構成がなぜこれまで構成されていなかったのかが徐々にわかってきた。その大きな理由は群やリー代数のように誘導表現を構成すると、ほとんどの場合頂点作用素代数の加群とならないことが挙げられる。問題点が明確になってきたので、研究の進展が期待できる。合わせて、全ての既約加群が単純カレントになるという誘導表現の観点から最も扱いやすい頂点作用素代数のクラスの構成ができたこと、そしてその研究の考察で培われた技術を応用することで長年来予想とされていたムーンシャイン頂点作用素代数に対する予想を解決できたこと等、多くの成果を得ることができた。今年度は誘導表現の構成に関し下記の点について考察した.(1)格子頂点作用素代数のツイスト表現を含めたフュージョン則の決定.(2)普遍包絡代数の適切な左イデアルの決定.(3)ツイスト加群から(V,T)-加群への拡張.(1)に関しては既約ツイスト加群の量子次元を計算し,ツイスト加群の間のフュージョン則が単純カレントと同じ働きをするであろう既約加群の候補となるための条件を明示した.その内容を含む研究論文はJournal of Algebraへ投稿中である.(2)に関しては, (3)に関連して、適切な普遍包絡環の見直しを行っているところであり,位相の導入も含め(3)の考え方に沿ったものに改善した後再び考察する予定である. (3)に関しては,研究遂行の過程で,北海道大学の田辺氏による(V,T)-加群の研究にたどり着いた.ツイスト加群は異なる自己同型のツイスト加群の直和がツイスト加群とならないなど問題点が現れる.田辺氏は,その問題解決の一つの考え方として(V,T)-加群を導入した.そこで(V,T)-加群に対応する普遍包絡環の構成を行い,その普遍包絡環を用いて誘導表現を考察することにより,より自然な理論が出来上がると考えている.実際には田辺氏の設定を少し拡張した設定で考えているが,この設定ではツイスト加群とは限らない加群も扱うことができ,その特別な場合としてツイスト加群が現れ,より俯瞰的観点からツイスト加群を扱うことができる.現在はこの観点から研究を見直し,普遍包絡環の再構成を行っている.なお前年度の研究成果であるムーンシャイン加群の構成に関する成果はMathemathische Zeischriftに掲載が決定した.また12月に主催したRIMS共同研究の講演者の渡航旅費に一部本研究費を使用した.ツイスト加群に対応する結合代数の表現の構成を(V,T)-加群に対応する結合代数へ拡張する際にこれまで見えてこなかった問題点が現れた.当初の研究目的にためにはツイスト加群に対応する物で考察すればよいと考えていたが,現在では(V,T)-加群に対応する物を考え,その特別な場合がツイスト加群に対応する物ととらえるのがより自然であると思われるので,その拡張への研究が追加されたため当初の目的より遅れてしまった。
老年痴呆脳と正常老化脳の老人性変化の免疫組織化学的研究-画像処理システムを用いた定量的解析-

アルツハイマー型老年痴呆脳の病理組織学的特徴は、大脳にびまん性に出現するアルツハイマー神経原線維変化(NFT)とアミロイド老人斑(SP)である。しかし、この両者は痴呆のない健常老人の脳(生理的老化脳)にも出現し、高齢になるほど両者の区別は不鮮明となる。そこで、アルツハイマー型老年痴呆脳(SDAT)と生理的老化脳におけるNFTとSPの出現の差を、その数と分布様式から明らかにすることを試みた。特に、SPについては大きさと形状が不定であるために、顕微鏡的判定には限界があるので、画像解析装置による半定量的解析を試みた。対象は痴呆のない健常老人161例(年齢50歳代100歳代)とSDAT36例(70歳代100歳代)の剖検脳について、海馬を含む側頭葉のホルマリン固定・パラフィン包埋切片をtau蛋白とアミロイドβ蛋白について免疫組織化学的に染色し、まず顕微鏡学的観察によって次のような結果を得た。1)NFTは、生理的老化脳においても海馬と海馬傍回に多数出現するが、新皮質にはほとんど出現しない。一方、アルツハイマー型老年痴呆では新皮質にも相当数出現する。2)SPは、アルツハイマー型老年痴呆ではびまん性に多数出現するのに対して、生理的老化脳では多数出現するものから全く出現しないものまで差があった。3)海馬はNFTの好発部位であるがSPは出現しにくく、逆に新皮質はSPの好発部位であるがNFTは出現しにくかった。この観察所見を画像処理システムを用いて定量化することが、本研究の最終目標であるが、画像取り込みとその計測処理の技術的問題のため、研究はなお進行中である。研究対象症例はほぼ集積できているので、この点を解決することによって、研究目的は達成できる。研究初年度である本年度は、まず必要な脳材料の集積とその標本作製に重点をおいた。これについては東京都老人医療センタ-の連続剖検例を中心に、200例を越える老人脳を集めることができた。一方、若年群については、三重大学医学部病理学教室の剖検例を対象にその集積に努力しているが、脳の解剖例数が少ないこともあり、まだ症例数が少ない。これらについて、現在はタウ蛋白、β蛋白に対する抗体を用いて免疫組織化学的染色標本を作製中である。なお、作製した標本について、特異的に染色されたアルツハイマ-神経原線維変化と老人斑を、オリンパス画像処理装置を用いてどのように定量的に計測できるかを、染色条件も含め検討している。このような準備を行いつつ、顕微鏡学的観察によって予備的な研究を進めている。現在までの知見では、アルツハイマ-神経原線維変化は、正常老化脳においても海馬、海馬傍回という発生学的に古い脳部分には出現してくるが、発生学的に新しい新皮質にはほとんど出現しない。一方、老年痴呆脳では新皮質にまで出現している症例が多い。老人斑については、痴呆の有無に関係なく出現しており、現在の所、加齢や痴呆の有無との間に明確な因果関係を見出し得ていない。この点は、画像解析装置を用いて定量的に検討する必要があると考えられる。このような老化脳の研究と併行して、パ-キンソン病、グアム島のパ-キンソニズムー痴呆症候群など、痴呆を呈する他の大脳変性疾患についても、同様の方法により検討してみる予定である。

現在、痴呆のない生理的老化脳161例(年齢50歳代100歳代)について、β蛋白で染色される老人斑(SP)とタウ蛋白で染色されるアルツハイマー神経原線維変化(NFT)について、主として顕微鏡的観察に基づいて、その傾向を検討した。その結果、明らかになったことは以下の如くである。(1)NFTは加齢に伴って海馬と海馬傍回に出現し、かつその数が増加した。しかし、それ以外の側頭葉皮質での出現は稀で、後頭側頭回、下側頭回など、側頭葉の下面に近い部分に限局して出現する程度であった。海馬と海馬傍回のNFTは、程度の差はあるもののほぼ全例に認められた。(2)SPは、その出現部位は一定せず、最も高頻度に出現するのは海馬傍回であったが、その他にも上・中・下の各側頭回にも認められた。側頭葉の中で最も出現しにくい部位の1つは海馬であった。また、SPの出現は加齢に伴って必ずしも増加せず、80歳代以上の例に限っても、約50%には、側頭葉内にSPを確認できない症例があった。以上の結果から以下のことが考察される。まず、脳の生理的加齢を最もよく反映するのは海馬と海馬傍回のNFTである。SPは出現部位が一定しないこと、および高齢者群でも出現しない症例が、50%近くあることから、加齢の指標とすることはできないと思われる。NFTとSPの相関については、好発部位が異なること、出現の仕方が必ずしも対応していない例がかなりあることから、正常老化脳に限って言えば、アルツハイマー病で推定されているような、β蛋白の蓄積がタウ蛋白の代謝障害を誘発し、NFTが形成されるという図式は該当しないように思われる。今後の課題としては、顕微鏡的観察をどう画像解析で定量化していくことで、少数例を用いてプログラム作成を検討中であるが、かなり困難な点があり、実用化には解決すべき点が残っている。痴呆例については症例を蓄積しつつあり、非痴呆例との比較を実施する予定である。昨年度の正常老化脳の研究に引き続き、本年度はアルツハイマー型老年痴呆脳について、アルツハイマー神経原線維変化(NFT)と老人斑(SP)の免疫組織化学的所見を検討した。アルツハイマー型老年痴呆36例(70歳代100歳代)について、海馬を含む側頭葉のホルマリン固定・パラフィン包理切片を、タウ蛋白とβ蛋白について免疫組織科学的に染色し、主として顕微鏡学的観察に基づいて、その病変の傾向を検討し、次のような結果を得た。(1)海馬と海馬傍回には、多数のNFTが出現する。これは正常老化脳でも認められる所見であるが、アルツハイマー型老年痴呆脳において、より顕著である。(2)上・中・下側頭回にも、相当数のNFTが認められた。これは正常老化脳にほとんど認められなかったことと対照的な所見であった。(3)SPは、ほぼ全例において、海馬を含む全検索部位で多数認められた。これは、正常老化脳の中での多数出現例とほぼ同程度であった。正常対照例では、多数出現例からSPが全く出現しないものまでバラツキが大きかったのに対して、アルツハイマー型老年痴呆例では、ほぼ全例に多数出現していた点が異なっていた。(4)海馬は、正常対照例においては、NFTは最も出現しやすく、SPは最も出現しにくい部位であったが、アルツハイマー型老年痴呆においても、他の部位と比較して、同様の傾向が認められた。以上のような顕微鏡学的観察による半定量的所見を、画像解析装置を用いて数値化・定量化することを試みている。染色性と解像力、人工産物の除去の困難さ、脳の解析部位をどこに定めるかでなお技術的困難があるが、それらを解決することによって、研究目的が達成できる状況にある。
福島県における県内外避難者を対象とした循環器疾患発症登録システムの開発

福島県における標準的な循環器疾患(脳卒中)発症登録システムのデータセットとそれに基づいた調査票の設計を行った。プラットフォームに「ファイルメーカー」を用いた循環器疾患(脳卒中)発症登録システムのプロトタイプを開発した。医大病院の電子カルテから試験的に採録作業を行ない、データセットのやシステムの改良を進めている。循環器疾患(脳卒中)発症登録システムを用いて収集したデータの悉皆性と正確性について継続して検証を進めている。1)他県を含めた循環器疾患発症登録について調査し、制度面と運用面の問題点を明らかにした。我が国で実施されている循環器疾患発症登録(脳卒中または心筋梗塞のいずれか一方を実施しているものを含む)について、いくつかの事例を調査し、制度面と実務面でも問題点について調査し明らかにする。具体的には、秋田県、栃木県で実施されているもの、職域や地域コホートとして実施されているものなど、広く事例を収集し、実態の把握を行った。2) 1)の調査をもとに必要十分な設問項目を持つ、標準的な循環器疾患発症登録調査票を設計する。発症登録データの標準化によるデータ収集と精度向上を図るため、他のフィールド行われている登録票の設問と調査登録票の内容調査をもとに検討し、福島県立医科大学内外の循環器内科や脳外科、健診・人間ドック、公衆衛生学・疫学、データ管理・解析の専門家などの意見を取り入れ、適切で必要十分な設問を有する標準的な循環器疾患発症登録のための調査登録票について、さらに調査項目の精査を進めている。3)登録専用端末とデータベースの用件定義について作業をすすめた。1.登録専用端末として必要な機能と、それを実現するためのプラットフォーム及び開発環境について調査検討し、候補となるプラットフォームを選定した。2.登録専用端末に必要な機能の要件定義についての作業をすすめた。3.循環器疾患発症登録のために必要なデータベースの設計を進めていく中で、特にデータの安全性を担保するため、データのバックアップが容易に行え、セキュリティ面でも十分な対策ができる方向で、引き続き検討を進めた。本研究では、福島第一原発事故後の避難区域住民を対象とし、循環器疾患発症情報を効率的に収集、登録するシステムを開発する。避難区域市町村と協力し、死亡小票、救急搬送録、県民健康調査、地域アンケート情報等を用いた調査と比較し、本研究によるシステムを用いた発症登録の網羅性と精度を検証することを目的とした。循環器疾患発症登録に必要な情報を精査し、データの標準化を図るため、全国で行われている循環器疾患発症登録について実態を調査し、標準的な発症登録調査票を設計を行った。脳卒中データバンク、滋賀県脳卒中発症登録事業など、既に行われている発症登録事業を参考にして、滋賀県立医科大学や大阪がん循環器病予防センターなど外部機関との協力を得ながら計画を進めた。データベースサーバによる循環器疾患発症登録システムのプロトタイプ版を開発をおこなった。プラットフォームにファイルメーカーを用いることで、比較的容易に個人情報登録及び、発症登録が実施できる機能を有するシステムが開発できた。本研究により開発されたシステムを利用し収集された発症情報と、福島県避難区域市町村の協力を得て、死亡登録、救急搬送録、県民健康調査、地域アンケート情報等と比較し、システムを用いた発症登録の網羅性と精度の検証については引き続き継続して進めている。26年度については、特に問題は生じていない。調査票及びデータベースの設計については、より慎重に検討を進めているため、この点については遅れとは認識していない。27年度が最終年度であるため、記入しない。医療情報学ハード面、ソフト面でのプロトタイプの設計やシステム開発などについては、特に問題なく推進が可能であると考える。むしろ大学内部や、学外医療機関との提携など、循環器疾患発症登録作業のベースとなる部分での折衝や調整に時間を要することが予想され、若干の困難を生ずる可能性も否定はできない。しかし、本研究の意義と重要性を粘り強く説明し、理解を得ることは十分に可能であると考える。
非常に長いカーボンナノチューブを創る試み

非常に長いカーボンナノチューブ(以下CNT)を作成するため,当初計画した「鉄細線触媒の引き延し・切断による鉄細線切断部でのCNT成長」に関して各種条件でのCNT連続成長を試みたが、その実現は(a)切断部の温度制御の困難さ(b)CNT成長速度がかなり遅い(c)などの要因により困難であった。そこでシリコン単結晶基板に各種方法で鉄(酸化鉄)触媒を付与し、これをエタノール+アルゴンガス雰囲気中で通電加熱して効率的なCNT成長条件を探索して、以下の有為な結果を得た。(a)塩化鉄をシリコン基板状に散布・加熱して鉄酸化物触媒とした簡便な方法を開発した。(b)シリコン基板に厚さ数nmの鉄薄膜をスパッタ法により堆積し,太さのそろったCNTを成長させることができた。しかし非常に長いCNTを得るためには以下の課題も明らかとなった。(1)触媒を分散させて原料(カーボンを含む気体)の触媒への供給を確保する必要がある(2)成長速度を飛躍的に高める必要がある(3)CNTが絡み合わないために成長方向をそろえる必要がある。(1)に関しては,シリコン基板上へのスパッタ鉄薄膜の厚さ制御で触媒活性点の密度制御ができることがわかった。(2)に関して、UV光照射下でのCNT成長を検討したところ、局所的にCNT成長の促進が見られた。この効果が鉄酸化物あるいはシリコンのどちらの光吸収の寄与によるものかは今後の検討課題である。5ks程度のCNT成長で肉眼で確認できる0.1mm程度のCNTが得られたが、現状では絡み合った状態のものである。(3)に関しては,CNT成長方向をそろえるため反応ガス気流中での成長が有用であると思われるが、この目的のためには別途装置を作成する必要があるため、今後の課題となる。本研究は非常に長いカーボンナノチューブを作成するため,触媒となる金属細線を引裂いてその先端部をカーボンナノチューブの成長点とし,引張りながら連続成長させることを目的としている。本年度は反応系の中核となる要素(1.触媒となる金属鉄細線の引裂き,3.高温場の形成,2.反応ガス導入)の構築と,実際の反応場中における引裂き制御条件の検討を行った。(1)当初計画したレーザー加熱では金属細線引裂位置特定のための高温軟化には不十分で,最終的に通電加熱を採用した。電流/電力制御により常にほぼ細線中央付近で発熱集中・軟化が起こり,顕微鏡観察により引裂位置の特定と状態を観察することができたが,破断進行により電力集中が起こるので電力制御のみでは引裂部の局所温度制御は困難であった。このため,引裂部位をヒータを組み込んだガラス管で覆い温度制御(500°C程度)する構造とした。これにより,引裂き前半は通電加熱で,後半はヒーターで加熱しながら引裂を継続することができるようになった。(2)当初細線全体を反応雰囲気中に設置したが,機械的操作を行う部分が多く,また外部からのレーザー加熱が困難であることがわかったので,系全体を大気圧解放とし,前述の細線引裂部を覆うガラス細管内部に反応ガス(Ar+エタノール)を送り込む構造とした。これに関わって,エタノール蒸気発生部およびガス導入部を構築した。(3)金属細線引裂き,および引裂後の引張中におけるCNT連続成長を電気伝導測定によりモニタリングするが,通電加熱回路との分離が必要なので,現在微弱電流計測のための測定系を構築中である。
可撤性部分床義歯による咬合治療からの診断要素の検出

これまで第82回、第86回日本補綴歯科学会、第4回International College of Prosthodontistsにて過去10年に亘る患者の経時的観察結果の一部を基に成果の概要を報告した。これまでの資料について、咀嚼筋活動の積分筋電値を左右側頭筋、咬筋について咀嚼の開始から終了までを、初期、中期、終期の三期に区分し、経時的にそれぞれのステ-ジ間での変化とステ-ジ内での筋間相互の協調性、咀嚼サイクル内の噛み締め、と噛み込みの筋活動電位の比率等、さらに残存対咬歯列と欠損部顎堤上に設定される有効床縁との関連性について解析を行い、対咬歯対欠損部顎堤指数(RI=1tanθ)が部分床義歯の設計上、特にその臨床的な予後の良否に関与し、長期的な咬合機能の安定には、この指数を2以下に対咬残存歯列、あるいは残存歯列間の咬合状態を改善、修正する必要がある事が明確になった。このことは臨床的には、所謂Oral Rehabilitationを必要とする、主として先天的な既存歯列の咬合に問題が存在した症例と考えられる。これらの異常残存歯列の歯牙要素を有効に使用する臨床的手法としてオ-バ-デンチャ-による補綴処置が極めて有効な解決方法として考慮される。今後は部分床義歯による補綴処置の決定に際して残存歯列と対咬する欠損部顎堤の条件によって客観的な診断基準としてこの指標は研究教育上有効に使用できる事が明白になった。以上の概略をまとめると以下のようになる。1部分的な歯牙欠損症に対して補綴処置を行う際に、欠損部に対咬する残存歯の支持咬頭と欠損部顎堤上に設定される床外形によって構成される有効支持能力の重心の位置的相互関係が極めて重要な診断要素となる。2これらは咬合平面、咬合高径、の決定咬合様式の付与、さらに残存歯列の歯冠補綴による臨床歯冠形態の修正、あるいは顎位の再構成の必要性に対する客観的論拠となる。3さらにオ-バ-デンチャ-の必然性を立証した事になる。本年度は第82回日本補綴歯科学会において報告した、新設計法に基ずくパ-シャルデンチャ-を、部分的歯牙欠損症(特に下顎の両側性に大臼歯部の遊離端欠損症の後方の咬合支持の喪失症例)の外来患者を対象にして補綴的処置を行い咬合を回復することにより機能的、審美的回復とともに生理学的に術前の状態、また正常有歯顎咬合状態との比較を行っている。現在、特に後方支持能力の喪失とその可撤性義歯による補綴的処置による咀嚼運動路の変化、咀嚼筋群活動相互間の様相を筋電図学的に導出し、その活動時間的な協調性、活動量の変化等に関して松元の開発した補綴処置効果判定装置を使用し、収録症例数を増やしながら、解析処理を行い、その臨床的経過との相関関係を観察している。また歯牙欠損による二次的障害が進行し咬合平面の再構成、更に、顎位の変更、強いては顎機能障害を要する症例については、プロビジョナルデンチャ-による形而上学的、機能的回復を先行させ、患者の生体の呼応性を前群と同様に補綴処置効果判定装置を使用して観察し、術前との変化傾向とその安定性を確認した時点で処置計画を進めている。これまでに明確になって来た臨床的事象は以下の通りである。1.残存歯列による咬合の不安定、特に後方の支持能力を長期的に欠いていた症例ではプロビジョナルデンチャ-により、咀嚼筋群相互の活動開始時間、協調性、活動量等が急速に改善されほぼ3カ月で安定してくる。2.残存前歯群を咬合支持に参与させ、本来の側方荷重を分散させることによりタッピング、咀嚼サイクル等の律動性が向上する。3.咀嚼筋群の活動様相の変化と咀嚼感覚の間にある種の相関が存在すること。4.後方の咬合支持回復による機能筋群の活動は、回復後可撤性義歯を離脱してもある程度の期間持続する等である。これらの異常残存歯列の歯牙要素を有効に使用する臨床的手法としてオ-バ

-デンチャ-による補綴処置が極めて有効な解決方法として考慮される。今後は部分床義歯による補綴処置の決定に際して残存歯列と対咬する欠損部顎堤の条件によって客観的な診断基準としてこの指標は研究教育上有効に使用できる事が明白になった。以上の概略をまとめると以下のようになる。1部分的な歯牙欠損症に対して補綴処置を行う際に、欠損部に対咬する残存歯の支持咬頭と欠損部顎堤上に設定される床外形によって構成される有効支持能力の重心の位置的相互関係が極めて重要な診断要素となる。2これらは咬合平面、咬合高径、の決定咬合様式の付与、さらに残存歯列の歯冠補綴による臨床歯冠形態の修正、あるいは顎位の再構成の必要性に対する客観的論拠となる。3さらにオ-バ-デンチャ-の必然性を立証した事になる。前年度に続き第82、84回日本補綴歯科学会で報告した新設計法に基ずくパ-シャルデンチャ-を、部分的歯牙欠損症(特に下顎の両側性に大臼歯部の遊離端欠損症の後方の咬合支持の喪失症例)の外来患者を対象にして補綴的処置を行い咬合接触を回復し機能的、審美的回復後、生理学的に術前、術後の状態、また正常有歯顎咬合状態との比較を行っている。現在、特に歯周疾患による後方支持能力の喪失とその補綴処置による咀嚼運動路の変化、咀嚼筋群活動相互間の様相を筋電図学的に導出し、その活動時間的な協調性、活動量の変化等に関して松元の開発した補綴処置効果判定装置を使用し、収録症例数を増やしながら、解析処理を行い、その臨床的経過との相関関係を観察し、臨床的な観点から末梢神経入力の変化による咀嚼運動の変化を追跡している。特に歯牙欠損による二次的障害が進行し咬合平面の再構成、更に、顎位の変更、強いては顎機能障害に至った症例については、プロビジョナルデンチャ-による形而上学的、機能的咬合平面の回復を先行させ、患者の生体の呼応性を前群と同様に補綴処置効果判定装置を使用して観察し、術前術後の変化傾向とその安定性を確認した時点で処置計画を進めている。これまでに明確になって来た臨床的事象は以下の通りである。1.残存歯列による咬合の不安定、特に後方の支持能力を長期的に欠いていた症例ではプロビジョナルデンチャ-により、咀嚼筋群相互の活動開始時間、協調性、活動量等が急速に改善されほぼ3カ月で安定してくる。2.残存前歯群を前処置、義歯設計等により支持に加え機能的荷重を分散させることによりタッピング、咀嚼サイクル等の律動性が向上する。3.咀嚼筋群の活動様相の変化と臨床的咀嚼感覚の間に相関が存在する。4.後方の咬合支持回復による機能筋群の活動は、回復後可撤性義歯を離脱してもある程度の期間持続する等である。本年度は下顎両側性に大臼歯部が遊離端欠損し後方の咬合支持を喪失した症例と、同条件が一致する症例群を診査対象として同一条件で設計型作された部分床義歯により補綴処置を行い、その術前、義歯装着後の経時的臨床経過に関して、松元がこれまで開発、報告してきた補綴処置効果診装置による客観的生理学的デ-タ-解析に、対象症例の残存歯列に関する形態学的条件を資料解析に参考として臨床的な効果の良否に関する経過観察を行い、補綴処置の設計上、その予後を推測する上で極めて重要な相関関係を示す法則を検出した。結果の一部は平成3年度International College of Prosth odontistsにて報告、同誌に論文製作中である。その概要は以下のとおりである。1残存歯列による咬合の不安定、特に後方の支持を長期的に欠いていた症例では、天然残存歯列に対咬する遊離端床義歯による補綴的処置を行うことにより咀嚼筋活動量は著しく増加し、また咀嚼リズム、筋間の協調性等も装着後約3ヵ月で改善、安定する。2咀嚼サイクルタイム、リズムの改善と伴にタッビング等の意識的な制御能が高くなり恒常性をます。3咀嚼筋群の活動量の増加に伴い、臨床的な患者の問診による咀嚼感覚の改善が診られた。
神経線維腫症原因遺伝子の異常による腫瘍化シグナルの解明と分子治療戦略の基礎構築

神経線維腫症1型(NF1)は、多発性神経線維腫を始め多彩な病態を示す遺伝性疾患である。NF1の原因遺伝子産物NeurofibrominはRas-GAP相同領域を有し、その機能の欠損によるRasを介した細胞内シグナル伝達異常は、神経系細胞の増殖と分化異常を誘発し、NF1の病態に関わるとされる。Neurofibrominの神経系細胞内機能とその欠損による細胞増殖分化異常の機構を明らかにするため、RNA干渉(siRNA)法を用いたNF1発現抑制によって、神経系細胞内にて生じた表現形の細胞内責任シグナル分子群を、融合プロテオミクス法を用いて詳細に検討した。siRNAによりNF1発現を抑制したPC12細胞は、神経突起伸長が経時的に阻害され、細胞骨格系の制御異常、運動能の亢進が観察された。約4000種のPC12細胞内発現蛋白質を同定し、NF1発現抑制により特異的に発現が変動する38種の活性化シグナル分子群を同定した。これらにはRho、Rac、Cdc42、Rab、ERK、P AK、PI3Kに加えて、新規の腫瘍関連ネットワークであるTCTP(Translationally Controlled Tumor Protein)-mTOR活性化ループ、及びDynein-GR-COX1シグナルが含まれており、これらが総合的にNF1病態に関わる細胞増殖分化異常に関連すると考えられた。特に、NF1患者由来悪性腫瘍細胞において、これらのシグナルの活性化が顕著であり、その阻害が細胞の病態改善を誘導したことから、これらを中心とする活性化シグナル分子群が病態マーカー/治療ターゲットと成り得る可能性を提唱した。神経線維腫症NFは、主に多発性神経線維腫を始め多彩な病態を示すNF1と、加えて中枢神経系多発性良性腫瘍を特徴とするNF2からなる難治性の遺伝性疾患である。本年度はNF1に焦点をあてた。NF1の原因遺伝子産物NeurofibrominはRas-GAP相同領域を有し、その機能の欠損によるRasを介した細胞内シグナル伝達異常は、神経系細胞の増殖と分化異常を誘発し、NF1の病態に関わると考えられている。RNA干渉法を用いたNF1発現抑制によって、神経系細胞内にて生じた表現形の細胞内責任シグナル分子群を、融合プロテオミクスを用いて詳細に検討し、特異的に発現が変動する38種の蛋白質を同定した。その中で、特にmTOR経路の調節因子であるTranslationally controlled tumor protein(TCTP)分子ネットワークに注目し、NF1患者腫瘍より分離した初代培養細胞とNF1欠損によって生じたMPNST細胞、および正常シュワン細胞と繊維芽細胞を用いて、その機能の詳細を解析した。その結果、NF1欠損細胞ではTCTPの発現が有意に上昇し、特に、MPNST細胞においてその発現が顕著であることから、TCTPがNF病態において悪性化の指標となる可能性を示唆した。また、TCTPの発現抑制によって、腫瘍性の未分化細胞が正常な分化状態に誘導され、同時に細胞増殖が抑制されることを明らかにした。NF1病態においてmTOR経路が活性化する詳細な機構は不明であるが、今回、NF1患者腫瘍細胞PT cellでは、ERKの活性化とTCTP発現が相関することから、TCTPの発現上昇はNF1の病態におけるmTOR経路の活性化に関与していることが示唆された。ラバマイシンなどのmTOR阻害剤が、NF1の治療薬として検討されており、TCTPの機能やシグナルの上流および下流の分子を標的とした治療法の確立が期待できる。

Neurofibrominの神経系細胞内機能とその欠損による細胞増殖分化異常の機構を明らかにするため、RNA干渉(siRNA)法を用いたNF1発現抑制によって、神経系細胞に及ぼすNGFによる分化誘導への影響を解析し、生じた表現形の細胞内責任シグナル分子群を、独自に開発したiPEACH(データ統合マニング法)を用いた融合プロテオミクスによって詳細に検討した。siRNAによりNF1発現を抑制したPC12細胞は神経突起伸長が阻害され、また、シュワン細胞は細胞増殖亢進と細胞形態拡大化、細胞骨格系の制御異常、運動能の亢進が観察された。NF1発現抑制細胞およびコントロール細胞より蛋白質およびmRNAを抽出し、iTRAQ、DNA array、2D-DIGEを組み合わせた融合プロテオミクスにより、生じた表現形の細胞内責任シグナル分子群の同定を試みた。NF1発現抑制により、NGF刺激PC12内で特異的に発現が変動する100種の蛋白質を確認し、これら発現変動分子を中心としたネットワーク解析により、細胞膜におけるカルシウムポンプ、カドヘリン、インテグリンやそれらの制御因子、およびTCTP、14-3-3、galectin3、dynein-GR-Cox1シグナルに関わる分子ネットワークが、NF1ノックダウン細胞内で変動していることが明らかとなった。これらの分子ネットワークの異常活性化阻害剤が、NF1に関わる病態を改善する可能性が示唆された。神経線維腫症1型(NF1)は、多発性神経線維腫を始め多彩な病態を示す遺伝性疾患である。NF1原因遺伝子産物の欠損による細胞内シグナル異常は、神経系細胞の増殖と分化異常を誘発し、NF1の病態に関わると考えられる。NF1蛋白の神経系細胞内機能とその欠損による細胞異常の機構を明らかにするため、RNA干渉(siRNA)法を用いたNF1発現抑制によって、神経系細胞PC12に及ぼすNGFによる分化誘導への影響を解析し、生じた表現形の細胞内責任シグナル分子群を、iPEACH(データ統合マニング法)を用いた融合プロテオミクスによって詳細に検討した。siRNAによりNF1発現を抑制したPC12は、神経突起伸長が経時的に阻害され、細胞骨格系の制御異常、運動能の亢進が観察された。NF1発現抑制細胞およびコントロール細胞より蛋白質およびmRNAを抽出し、iTRAQ、DNA array、2D-DIGEを組み合わせた融合プロテオミクスにより3198分子群を定量的に同定し、NF1発現抑制細胞で有意に発現上昇した分子ネットワークを解析した結果、Dynein IC2、GR、COX-1の一連の特異的活性化シグナルネットワークが検出された。このシグナル経路に関わる各分子群のsiRNAや阻害剤処理による検証実験の結果、NF1発現抑制細胞では、Dynein IC2-BからIC2-Cへのスプライシングとリン酸化の亢進によってGRの核輸送が誘導され、その結果COX-1の発現を亢進させてNF1の病態と関わっていることが判明した。NF1欠損PC12細胞のCOX-1の発現抑制は、神経突起伸長阻害を回復し、NF1病態の治療標的となることが示唆された。
葉層構造論

本研究では葉層構造の性質についてさまざまの観点から調べることを目標として毎週1回セミナ-を行なうなどの方法で情報収集および研究や討論をした。三波篤郎はHe^^'non写像の周期点の個数に関するBihanーWenzelの数値実験について報告し,その表で構造安定性を意味するのではないかと思われていた部分について考察を加え,それが対応するhorseーshoe型の力学系の安定多様体と不安定多様体が横断的に交わることに由来するということを証明した。またkneading sequenceに関するDouadyーHubburd,Sullivanの結果に関連して複素力学系,Teichmiiller空間について研究中である。西森敏之は高余次元の葉層構造の定性論を展開することを計画して,そのモデルケ-スとして相似変換擬群(とくにその極小集合)を定性論的に研究して,余次元1の場合の古典的定理であるsackstederの定理の相似擬群版のアナロジ-を証明した。さらに余次元1の場合の例外極小集合に対応するある種の極小集合に対して各点における無限小分布次元という概念を導入し,Sackstederの定理のアナロジ-を使うことによって無限小分布次元が極小集合の局所的な分布を制御するようすを明らかにした。
放射免疫療法後の腫瘍微小環境の形成阻害による治療効果への影響

放射線治療後の壊死した領域に浸潤する線維芽細胞等が形成する腫瘍微小環境が、障害を受けたものの残存した腫瘍細胞の生存・回復に寄与している可能性があることから、本研究では放射線治療と線維化阻害剤の併用による治療に対する影響を評価した。2018年度は小細胞肺がん移植マウスに外部照射による治療を行った後、線維化阻害剤ピルフェニドンの継続的な腹腔内投与による併用治療を行い、治療効果への影響を評価した。その結果、併用治療群の腫瘍は放射線治療単独群と比べて腫瘍の再増殖が数日遅れる傾向が確認された。本結果は、ピルフェニドンによって線維芽細胞の作用が阻害されたため、放射線によって傷害を受けた細胞がダメージから回復し再増殖を開始するまで、放射線治療単独群よりも時間を要したためと推察される。治療後に形成される腫瘍微小環境の形成を阻害することは、残存した腫瘍細胞の回復を遅らせ、治療効果の増強に繋がる可能性がある。放射免疫療法と線維化阻害剤の併用による効果を事前に評価するため、外部照射装置による治療と線維化阻害剤の併用治療実験を行った。その結果、併用により治療効果が増強する可能性が示唆された。2018年度中に1回目の放射免疫療法と線維化阻害剤の併用実験を行う予定であったが、動物実験施設の閉鎖に伴う予定の遅れのため、2018年度中の実施は見送った。2019年度から上記併用治療実験を行うこととし、以上のことから、「おおむね順調」と評価した。2018年度の実験により、放射線治療と線維化阻害剤を併用することで、放射線治療の効果を増強できる可能性が示唆された。シスプラチン等の従来の抗がん剤にも放射免疫療法に対する一定の増強効果が認められているが、全身の細胞に作用するため、治療効果と同時に造血系を中心とした副作用も強くなる欠点がある。線維化阻害剤はその作用機序から、前述の抗がん剤よりも副作用への影響は少ないことが期待される。以上のことから、2019年度は放射免疫療法と線維化阻害剤の併用治療の効果について評価する。2018年度に評価したピルフェニドンに加え、一定の抗腫瘍効果が期待されているニンテダニブによる併用治療も並行して実施する。2018年度は放射免疫療法の実験で使用する放射性核種イットリウム90の購入を予定していた。しかし、2018年に本機構動物実験施設で動物の感染症疑いの事例が発生し、飼育エリアの洗浄のため、施設が閉鎖される期間が生じた。この不可抗力の事態により実験は一時中断となり、イットリウム90を用いた実験はスケジュール上実施不可能となったため、当該実験の経費相当分を次年度に繰り越すこととした。
一分子観察によるF_1モーターの回転と酵素反応ステップの関係の解明

F_1モーターの回転機構を解明するために以下の研究を行った.まず,結晶構造から,ヌクレオチドの有無によって大きく二面角が変化するアミノ酸残基を探し出した.それによると,ミオシンATPaseでヒンジ領域といわれている部分に対応する残基番号179-181のHis,Gly,Gly残基が大きな二面角の変化を起こすことがわかり,それをAlaに変異させた.この変異によりβサブユニットのヌクレオチド結合型のコンフォメーションが安定化し,何らかの影響が回転に現れると期待した。しかし結果はF_1-ATPaseに特徴的なADP・Mgによる特異的阻害状態を安定化する効果を示し,回転の頻度は低くしたが,回転に伴うトルクなどには目立った影響を与えなかった。安定化の度合いを阻害状態の安定性から見積もったところ,エネルギー的にはごく小さな変化が速度的には大きく表れているとの結論を得た.次に触媒部位付近にTrpを導入した変異体でヌクレオチド結合とATP加水分解活性の関係を調べた.野生型の酵素にこのTrp変異を導入した変異体では,ATP結合と加水分解活性の間に必ずしも明瞭な関係が見られなかった.これは非触媒部位へのATP結合の影響によるものと考えて,非触媒部位を破壊する変異を更に加えて検討した.その結果,最大活性は3カ所の触媒部位に同時にATPが結合したときに得られることがより明澄に確認できた.一方,非触媒部位を破壊した変異体で,回転を観察した.この場合,ADPによる特異的阻害が非常に強く,観察が困難であったのでさらにβT165S変異を導入した.その結果,ADPによる特異的阻害は回転が完全に停止した状態であること,それ以外にも小刻みな回転・停止状態があることがわかった.F_1モーターの回転機構を解明するために以下の研究を行った.まず,結晶構造から,ヌクレオチドの有無によって大きく二面角が変化するアミノ酸残基を探し出した.それによると,ミオシンATPaseでヒンジ領域といわれている部分に対応する残基番号179-181のHis,Gly,Gly残基が大きな二面角の変化を起こすことがわかり,それをAlaに変異させた.この変異によりβサブユニットのヌクレオチド結合型のコンフォメーションが安定化し,何らかの影響が回転に現れると期待した。安定化の度合いを阻害状態の安定性から見積もったところ,エネルギー的にはごく小さな変化が速度的には大きく表れているとの結論を得た.次に触媒部位付近にTrpを導入した変異体でヌクレオチド結合とATP加水分解活性の関係を調べた.野生型の酵素にこのTrp変異を導入した変異体では,ATP結合と加水分解活性の間に必ずしも明瞭な関係が見られなかった.これは非触媒部位へのATP結合の影響によるものと考えて,非触媒部位を破壊する変異を更に加えて検討した.その結果,最大活性は3カ所の触媒部位に同時にATPが結合したときに得られることがより明澄に確認できた.一方,非触媒部位を破壊した変異体で,回転を観察した.この場合,ADPによる特異的阻害が非常に強く,観察が困難であったのでさらにβT165S変異を導入した.その結果,ADPによる特異的阻害は回転が完全に停止した状態であること,それ以外にも小刻みな回転・停止状態があることがわかった.