hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
運動はメタボリックシンドロームにおける酸化ストレスとHDL機能障害を改善するか

本研究は運動がメタボリックシンドロームに対しHDL機能改善の面から動脈硬化予防に寄与するかどうかを明らかにすることを目的とした.運動は体組成およびメタボリックシンドロームの診断基準項目や,炎症および酸化ストレスマーカーを有意に改善した.さらにHDL機能がより改善した対象者は,アディポネクチンの増加や酸化LDLの減少が認められた.以上の結果から,メタボリックシンドロームに対する運動効果の1つとして,炎症や酸化ストレスが改善することによって,dysfunctional HDLがfunctional HDLに変換したことが推察され,運動がHDLの抗動脈硬化機能を改善させた可能性が示唆された.平成25年度は基礎検討として,メタボリックシンドロームにおける酸化ストレス・慢性炎症状態および“dysfunctional HDL"状態とそれらの改善を反映しうる血清マーカーを探索した.方法はメタボリックシンドローム該当者または予備群の男性12名を対象として,メタボリックシンドローム改善運動プログラムを16週間実施し,プログラム開始前,終了後に検査を行った.結果1)体組成および内臓脂肪面積:16週間に及ぶ運動プログラム実施の結果,体重は平均5.9kgの減少,体脂肪率は平均4.3%の減少,腹囲は平均8.8%の減少,内臓脂肪面積は平均35.6%の減少を示し,これらはいずれも有意な変化であった.2)炎症,酸化ストレスマーカーおよびアディポサイトカイン:CRPは平均34%の減少,TNF-αは平均30%の減少,MDA-LDLは平均23.8%の減少を示し,これらはいずれも有意な変化であった.総アディポネクチンは平均15%の増加傾向が認められた.3)血清脂質:TGは平均36.3%の減少,TCは平均6.7%の減少を示し,いずれも有意な変化であった.HDL-Cはわずかな増加を示し,HDL-C/apoAI+AIIは平均9.2%増加傾向を示した.この少数例の結果から,今回用いた運動プログラムはメタボリックシンドロームにおける酸化ストレスおよび慢性炎症状態を改善することが確認された.さらにHDLの質の変化に関しては,HDL-C,HDL-C/apoAI+AIIに若干の変化が認められ,HDLの質が変化した可能性が考えられた.来年度はさらにHDLの質について詳細に検討し,メタボリックシンドロームにおける運動が酸化ストレス・慢性炎症状態およびHDL機能におよぼす影響について明らかにする.平成26年度は前年度実施した基礎検討の結果をふまえ,メタボリックシンドローム該当者および予備群を対象として16週間の運動を中心としたメタボリックシンドローム改善プログラムを実施した.方法はメタボリックシンドローム該当者または予備群の男性31名を対象として,運動プログラムを16週間実施し,対照群(男性10名)にはこれまでと同じ生活習慣を16週間継続させ,プログラム開始前,終了後に検査を行った.結果1)運動耐容能:16週間に及ぶ運動プログラム実施の結果,体重あたりのpeakVo2は平均11%の有意な増加が認められた.2)体組成および内臓脂肪面積:体重は平均6.0kgの減少,体脂肪率は平均4.4%の減少,腹囲は平均7.1%の減少,内臓脂肪面積は平均29.6%の減少を示し,これらはいずれも有意な変化であった.3)炎症,酸化ストレスマーカー:炎症マーカーであるCRPは平均11%の減少,TNF-αは平均21%の減少,IL-6は平均17%の減少,酸化ストレスマーカーであるMDA-LDLは平均13.4%の減少,カルボニル化タンパク質も平均18.6%の減少といずれも有意な変化を示した.4)血清脂質:TGは平均39.0%の減少,TCは平均8.3%の減少を示しいずれも有意な変化であった. Small, dense LDL-Cは平均15.5%の有意な減少を示した.HDL-Cはわずかであったが増加を示し,HDL粒子サイズの有意な上昇が認められた.今年度実施した運動プログラムにおいても,基礎検討と同様にメタボリックシンドロームの診断基準が改善されるという結果を得た.さらに酸化ストレスおよび慢性炎症状態を改善し,HDLの質の変化に関してはHDL粒子サイズの変化が認められた.平成27年度は前年度に実施したメタボリックシンドローム改善プログラムの前後で得た血液サンプルを用い,HDLの機能を中心に検討した.HDLのコンポーネント(ApoAI,ApoAII,脂質)およびHDLの粒子サイズ,粒子数,マクロファージからのコレステロール引き抜き能(Cholesterol efflux)を測定した.運動プログラム前後でapoAIは有意な増加を示した.HDLの粒子サイズはプログラム前後で有意な増加を示した.HDL中の総粒子数はプログラム前後において変化は認められなかったが,HDLの粒子径によりLarge HDL,Medium HDL,Small HDLとグループ分けして各クループの粒子数を比較したところ,Large HDLの粒子数においてプログラム前後で有意な増加を認めた.Cholesterol effluxはプログラム前後において平均では変化は認められなかった.運動プログラム群においてHDLの粒子サイズの変化と酸化LDLのマーカーであるMDA-LDLの変化との間に有意な負の相関関係が認められ,さらにCholesterolefflux増加群においてCholesterol effluxの変化と血中アディポネクチンの変化の間に正の相関傾向が認められた.これらの結果から,運動は炎症や酸化ストレスを改善することでメタボリックシンドロームにおいて生成されるdysfunctional HDLをfunctional HDLに改善し,抗動脈硬化作用をもたらす可能性が示唆された.

本研究は運動がメタボリックシンドロームに対しHDL機能改善の面から動脈硬化予防に寄与するかどうかを明らかにすることを目的とした.運動は体組成およびメタボリックシンドロームの診断基準項目や,炎症および酸化ストレスマーカーを有意に改善した.さらにHDL機能がより改善した対象者は,アディポネクチンの増加や酸化LDLの減少が認められた.以上の結果から,メタボリックシンドロームに対する運動効果の1つとして,炎症や酸化ストレスが改善することによって,dysfunctional HDLがfunctional HDLに変換したことが推察され,運動がHDLの抗動脈硬化機能を改善させた可能性が示唆された.平成26年度はメタボリックシンドローム該当者および予備群を対象として16週間の運動を中心としたメタボリックシンドローム改善プログラムを実施し終了した.採取した血液の測定項目はほぼ終了しているが,HDLの質に直接関わる“HDL逆転送系におけるコレステロール引き抜き能"の測定が完了していないため.応用健康科学平成26年度中にはプログラムおよびすべての検査,血液の測定が終了する予定であったが,一部HDLの質に関する測定が遅れているので,早急に基礎検討等を終え,迅速に測定する.平成25年度は基礎検討として少人数を対象としたメタボリックシンドローム改善運動プログラムを実施し検査を行った.サンプルの取得は終了しているが,HDLの質に直接関わる検討項目が完了していない.平成26年度初期には結果が得られる予定である.HDL逆転送系におけるコレステロール引き抜き能の測定が遅れているため.平成26年度は当初の予定通り,前年度の結果をふまえ,メタボリックシンドローム該当者と予備群を対象に16週間の運動を中心としたメタボリックシンドローム改善プログラムを例数を増やして実施し,プログラム開始前と終了時に各検査を行う.得られた血清サンプルは迅速に分析し検討する.次年度,上記の測定に使用する.
国際社会において戦略的行動を抑止する社会的意志決定手続きについて

国際社会の決定手続きは、実現可能な選択肢に関する各国の選好や態度を表明させ、それらを集約するもの、と一般的には捉えることができる。本研究は、以下のケースで次のi)とii)を行う。i)戦略的行動を抑止しかつ他の望ましい条件を満たす決定手続きを考案する。ii)得られた決定手続き、またはそれを含むあるクラスの手続きしか望ましい諸条件を満たせないことを数理的に証明する。1.公共財のみを考慮するケース資源制約の下で、戦略的行動を抑止し、かつ非常に弱い効率性に関する条件を満たす決定手続きは、Voting by Committeesと呼ばれるクラスの決定手続きだけであることを証明した。詳細はJournal of Economic TheoryとJapanese Economic Reviewに掲載予定である。2.私的財のみを考慮するケースUniform Ruleとよばれる資源配分ルールを二財の場合に拡張した。またそのルールが望ましい諸条件を満たすのは、選好がsingle-peakednessに類似する場合だけであることを証明した。この結果は、Econometric Sciety 7th World Congressにて発表した。96年度は、これらの結果をさらに多数財の場合に拡張することを計画している。3.公共財と私的財を考慮するケースNon-Bossinessという条件下で、戦略的行動を抑止しさらに個人合理的など他のいくつかの望ましい条件を満たす決定手続きでは、費用負担スケジュールが前もって決められ、最小需要原理により公共財生産量が決められなければならないことを証明した。この結果は、Economic Theoryに掲載予定である。NON-Bossinessをsymmetryという平等性の条件に置き換えても、同様の結果が得られることも証明した。
パーソナル・ネットワークと進路選択

本研究の目的は、大学生のパーソナル・ネットワーク(特に大学での友人関係)が大学のカリキュラムや個人の社会的特性の影響を受けつつ、どう形成されるのか、またそれが進路選択の過程とどう関わるのかを明らかにすることである。本研究の方法的な特色は(1)友人関係の形成変容過程、進路選択過程のパネル調査(2)「誰が友人か」の相互指名データによる友人関係のマクロ的な分析(3)進路選択と関連するネットワーク的要因とその他の要因との比較・関連付けを丹念に行うこと、である。上記の(1)(2)を実施するため、調査対象を特定大学の特定学科(専攻・コース)にしぼり、そこの学生達を全数調査する方法をとった。すなわち所属大学の佛教大学の社会学科3回生、関東地方の公立A大学、中部地方の国立B大学の社会学専攻(コース)23回生であった。佛教大学では昨年度の予備的調査(11月)に基づいて、本年度4月と9月、A大学の2回生対象に5月初旬と7月末、B大学では昨年度1月(2回生)から継続して本年11月にパネル調査を行った。この後、データのコーディング、入力などを行い、年度末には、3大学における単純集計結果とごく基本的な分析結果をまとめた小冊子を作成した。そこでは、主に佛教大学のデータの分析から、次のようなことが報告された。(1)大学内の友人関係は3回生時にはほぼ安定化し、学外の旧友との関係の疎遠化が進行する。(2)部活動の友人数、学外の旧友の数、入学以前からの学内友人数等が、進路選択の方向性や進行度合と、各々独特な形で関連を持つ。(3)「性別」において同類結合が最も顕著に現れている。そして、この性別による障壁の高さと、集団内の友人関係の密度との関連性が検討された。本研究の目的は、大学生の進路選択に果たすパーソナル・ネットワーク(主に大学の友人関係)の役割を、学生個々人の社会的背景や所属大学・学科の特性と関連づけて明らかにすることである。交付期間1年目の今年度は、ネットワークや進路選択に関わる文献を検討し、調査研究の枠組みを設定した。具体的には、複数のゼミ(各1020名程度)を調査単位とし、そこでの友人関係の全体構造および個々の学生が持つそれ以外の友人関係の量・質と、進路選択に関わる意識との関連を分析することにした。11月1月には所属大学の社会学専攻3回生および他大学の社会学専攻2回生を対象に質問紙による調査を実施した。年度末には、回答のコーディングおよびデータ入力作業を行った。数量的データに基づく分析は主に来年度以降の作業となる。ただ、予備調査の過程で、ゼミで新たな友人関係が形成される年度初めの時期と、進路志望が定まってくる時期(3回生の秋頃)との比較調査の必要性が明確化した。来年度予定の調査はこうした時期に行う予定である。今年度予算では、枠組み設定のための書籍・雑誌代、所属大学における調査謝礼としての文具代、他大学での予備調査・本調査のための旅費・謝金、コーディング作業・データ入力の代金を支出している。また来年度以降も継続する作業のために、調査予定大学への依頼・予備調査のための旅費、分析作業に用いるパソコンソフト、プリンター等の代金も支出している。
分子標的薬に最適な承認審査を構築する～レギュラトリーサイエンスの新たな展開～

2012年7月時点で保険収載されていた21の分子標的薬について医薬品医療機器総合機構で公表している32の審査報告書をもとに承認審査の過程についてレビューを行い、有効性や安全性に関して柔軟な審査がなされていることを明らかにした。分子標的薬の使用実態に関して、膵癌患者が分子標的薬を使用しなかった理由を考察した症例報告を学術雑誌で報告した。山形県内の6つのがん診療連携拠点病院に勤務し21の分子標的薬を扱う医師に対して、分子標的薬の費用・効果・副作用に対する満足度について無記名のアンケート調査を行い、250名中144名から回答が得られ、医師は有効性や安全性に関して冷静な判断を行っていることがわかった。申請者らは公知申請で承認された抗癌剤において、日本の審査当局の判断についてクリティカルレビューを行い、その妥当性を評価する方法を確立した。本研究ではさらにこの手法を進めて、分子標的薬承認に適応した審査方法の確立を目指すために、1)日本で承認された分子標的薬についてのクリティカルレビュー、2)医師の分子標的薬に対する使用実態調査、3)レビュー結果と実臨床との比較、の3点について研究を計画した。当該年度の研究成果は、1)平成24年7月時点で保険収載されている分子標的薬を医療用医薬品集2013より抽出し、20の分子標的薬を抽出した。それらの薬剤について、医薬品医療機器総合機構(PMDA)で公表している審査報告書から、審査に用いた評価資料などの情報を収集し、審査に使用されたデータのエビデンスレベルや審査に要した期間、審査で議論された点などの調査を行い、分子標的薬の承認審査の特徴をまとめた論文を作成中である。2)分子標的薬の使用実態に関し、膵癌患者が分子標的薬を使用しなかった選択理由に関する症例報告を作成、学術雑誌に投稿中(査読あり)である。3)医師の分子標的薬の使用実態調査を目的としたアンケート調査を計画し、山形大学倫理委員会に申請したところ、回答は匿名であり連結非可能匿名化であることから倫理委員会の承認は不要との判断された。分子標的薬のクリティカルレビューの結果を踏まえ、アンケート用紙を作成中であり、がん拠点病院の医師にアンケート調査を実施予定である。本研究ではさらにこの手法を進めて、分子標的薬承認に適応した審査方法の確立を目指すために、1)日本で承認された分子標的薬についてのクリティカルレビュー、2)医師の分子標的薬に対する使用実態調査、3)レビュー結果と実臨床との比較を計画した。当該年度の研究成果は1)2012年7月時点で保険収載されている21の分子標的薬について医薬品医療機器総合機構で公表している32の審査報告書をもとに、承認審査についてレビューを行い、有効性や安全性に関して柔軟な審査がなされていることが明らかになった。その結果について東北公衆衛生学会で発表し、論文を学術雑誌に投稿中である。2)分子標的薬の使用実態に関し、膵癌患者が分子標的薬を使用しなかった理由に関する症例報告が学術雑誌に掲載された。3)山形県内の6つのがん診療連携拠点病院に勤務し、平成24年7月時点で保険収載されていた21の分子標的薬を日常臨床で取り扱う医師に、使用満足度に関する無記名のアンケート調査を行った。アンケート項目には経験年数や専門分野などの他、各薬剤(適応疾患別で計33個)の費用・効果・副作用に対する満足度を5段階で評価してもらった。250名中144名から回答が得られ、満足度調査の結果について、レビュー結果からの検討も含めて論文作成中である。また2015年の臨床腫瘍学会でも発表予定である。臨床腫瘍学平成25年度に計画していた分子標的薬のクリティカルレビューを実施し、承認審査時に問題視や議論されていた点、承認審査に必要とされる学術論文のエビデンスなどの実態を明らかにした。結果については学会発表は行わず、論文を作成し間もなく投稿を行う。また、医師に対するアンケート調査の前に、分子標的薬使用に関する患者の選択理由についての症例報告を作成し、医師に対するアンケート調査の内容に反映させている。倫理委員会にはアンケート調査について承認不要と判断されており、アンケート調査の準備を進めている。今年度中にアンケート調査の結果を解析し、レビューとの比較の実施は可能と考えられる。作成した分子標的薬のクリティカルレビューについての論文を投稿する。がん拠点病院で分子標的薬を扱う医師を対象に匿名のアンケート調査を実施し、収集・結果の解析を行い、医師の分子標的薬に対する使用実態を明らかにする。クリティカルレビューで明らかにした問題点とアンケート調査で明らかにした問題点を比較検討する。初年度に計上していた人件費や物品費は、アンケート調査に合わせて次年度に持越しとなった。

研究成果の公表をまずは学会発表ではなく学術論文での公表としたため、初年度の旅費が少なくなった。アンケート調査に際し、アンケート作成費(郵送料・印刷費・通信費)、データ入力集計委託料に使用する。またデータ回収や整理のための研究補助の人件費に使用する。結果公表のためのホームページ作成の委託料にも使用する。
不死化子宮内膜症細胞樹立と機能的内膜症関連遺伝子のRNA抑制発現クローニング

本研究では子宮内膜症病変における遺伝子発現異常分子を同定するために、まず子宮内膜症患者の内膜症病変と対照正常細胞から不死化細胞樹立を試み、differential display法と発現クローニング法の組み合わせから機能的内膜症関連遺伝子の同定を試みた。まず、手術採取した内膜症腹膜病変組織、正常中皮組織、正所性子宮内膜細胞をin vitro培養し、SV40 large T抗原遺伝子導入により不死化させ、限界希釈法により単一細胞由来の安定した不死化細胞株を樹立してきた。実際には不死化細胞のほとんど全ては内膜間質細胞であり、分化系譜特異抗原の免疫組織学的検討により不死化細胞が間質細胞であることを確認した。同一患者から可能な限り複数のモノクローン不死化細胞を樹立し、形質転換による偶発的変異の導入を除外することを試みた。現在も樹立実験を行っているが、不死化細胞樹立効率が低い上に、同一患者からの正所性組織由来不死化細胞と異所性組織由来不死化細胞の同時確立が困難なために十分な遺伝子解析にはいたっていない。現在は樹立された細胞株の細胞生物学的解析を行っている。子宮内膜症細胞の細胞生物学的諸性質の解析を以下のように行った。しかし、結論として、子宮内膜症細胞に特異的と考えられる分子変化はまだ同定できていない。(1)flowcytometryによる各種抗原の発現を解析した。(2)各種サイトカイン反応性を解析した。(3)flowcytometryによる細胞周期解析とDNA解析を行った。(4)各種アポトーシス刺激に対する細胞応答性を内膜症細胞と正所性細胞とをXTT assay及びDNA断片assayで比較した。(5)RT-PCR法による細胞増殖関連遺伝子、アポトーシス制御遺伝子の発現解析も試みた。【研究目的】子宮内膜症病変における遺伝子発現異常分子を同定するために、まず子宮内膜症患者の内膜症病変と対照正常細胞から不死化細胞樹立を試み、differential display法と発現クローニング法の組み合わせから機能的内膜症関連遺伝子の同定を試みる。【平成11年度研究成果】(1)不死化子宮内膜症細胞の樹立(現在解析中で、まだ論文発表には至っていない):手術採取した内膜症腹膜病変組織、正常中皮組織、正所性子宮内膜細胞をin vitro培養し、SV40 large T抗原遺伝子導入により不死化させ、限界希釈法により単一細胞由来の安定した不死化細胞株を樹立する。実際には不死化細胞のほとんど全ては内膜間質細胞であり、分化系譜特異抗原の免疫組織学的検討により不死化細胞が間質細胞ないし中皮であることを確認する。同一患者から可能な限り複数のモノクローン不死化細胞を樹立し、形質転換による偶発的変異の導入を除外する。現在も樹立実験を行っているが、不死化細胞樹立効率が低い上に、同一患者からの正所性組織由来不死化細胞と異所性組織由来不死化細胞の同時確立が困難なために遺伝子解析にはいたっていない。数は少ないが、樹立された細胞株の細胞生物学的解析(下記)に着手している。(2)子宮内膜症細胞の細胞生物学的諸性質の解析:(1)flowcytometryによる各種抗原の発現を解析する。特に同一患者由来正所性子宮内膜細胞と異同を比較する。(2)各種サイトカイン反応性の解析。(3)flowcytometryによる細胞周期解析とDNA解析。(4)アポトーシス感受性:各種アポトーシス刺激に対する細胞応答性を内膜症細胞と正所性細胞とをXTT assay及びDNA断片assayで比較する。(5)RT-PCR法による細胞増殖関連遺伝子、アポトーシス制御遺伝子の発現解析。(3)子宮内膜症細胞に特異的に発現が変動する遺伝子のdifferental display法による選別(次年度に開始予定)本研究では子宮内膜症病変における遺伝子発現異常分子を同定するために、まず子宮内膜症患者の内膜症病変と対照正常細胞から不死化細胞樹立を試み、differential display法と発現クローニング法の組み合わせから機能的内膜症関連遺伝子の同定を試みた。
近接場光を用いた原子の制御・操作法の開発と原子スケールでの加工技術への応用

超高真空装置に実装可能なスリット型原子偏向器の製作を進めた。長さ20μm,幅200nmのスリットを作製し、Rb原子操作用の波長780nmのレーザ光源で近接場光を誘起した。強度分布を開口径100nmのファイバプローブでスキャンして近接場光強度分布(e^<-2>減衰長が約200nm)を計測した。また、近接場光励起用レーザ光の偏向依存性を調べ、スリットに垂直に入射したとき最も効率よく近接場光が誘起されることを確認した。偏向原子の検出に用いる2段階近接場光イオン化の効率を見積もるために、2色(波長780nmおよび476.5nm)の近接場光による冷却Rb原子のイオン化実験を行った。ダイオードレーザ光の波長と強度を変えて測定したドップラーフリー・イオン化スペクトルから、入射原子密度7×10^8atom/cm^3の場合、3カウントの効率で検出可能であることが分かった。近接場光ファネルからの出力Rb原子フラックスを10^5個/s・cm^2から10^<12>個/s・cm^2へ増加させるために、実験システムの改良をおこなった。ファネル内部の磁気光学トラップの高さを5mmから3mmに下げ、重力による加速を40%抑制してファネルへの供給原子の運動エネルギーを0.6mK以下にした。また、ファネルからの出力原子の加熱・散逸を防ぐための近接場光励起用中空ビームの改良を進めた。原子操作用ファイバプローブによる冷却Rb原子の分光実験を進めた。開口径120nmのプローブを磁気光学トラップで生成した冷却Rb集団に接近させ、原子からの共鳴蛍光を計測した結果、10個の原子集団から10光子程度を受光可能であることがわかった。ファイバプローブでの原子トラップで必要なトラップポテンシャルの浅い基底下準位から深い基底上準位への近接場光遷移を調べるために、ファイバプローブによる冷却原子の励起実験を試みた。本年度は(1)光近接場制御用冷却原子ビームの形成,(2)高感度・高空間分解原子検出器の設計・製作,および(3)原子操作用ファイバープローブの開発を行った。(1)レーザー冷却したルビジウム原子群を、逆三角錐型中空プリズムの内表面に誘起した近接場光漏斗によって冷却原子ビームに変換する実験を進めた。磁気光学トラップおよび偏光勾配冷却によって10μK(飛行時間法によって計測)に冷却したルビジウム原子の反射を観測し、周波数離調の関数として反射原子数を計測した。その結果から、500mWのレーザー光で励起した近接場光漏斗(半径5mm,高さ4mm)の場合、最適周波数離調が800MHzであることを見いだした。(2)原子偏向実験において入射方向から10μmだけ変位してくるルビジウム原子を確度1%で捉えるための原子検出器を設計・製作した。シリコン基板上に幅100nm,長さ100μmのスリット型プローブを形成し、2段階近接場光イオン化法および2段階近接場光共鳴励起法による検出可能性を検討した。プリズムを用いた検出実験からスリット型プローブによるルビジウム原子の検出効率を約7%と見積もった。また、近接場光分布計測により100nmの空間分解能を持つことを確かめた。(3)開口径40nmで高スループットの3段テーパー型ファイバープローブを製作し、近接場光強度分布をプローブ対プローブ法で計測した。その結果から、ルビジウム原子のトラップポテンシャルが温度換算で約500μKの深さを持ち、量子振動準位にトラップ可能であることを見積もった。1.近接場光を利用する原子偏向器を設計・製作した。高空間分解能スリット型原子検出器と組み合わせて使用できるように、幅100nm,長さ100μmのスリット構造にした。スリット部に近接場光を誘起し、正離調下で斥力の双極子力を発生させて原子の運動方向を制御する。製作した原子偏向器のスリット部近傍の近接場光の強度分布をファイバープローブによって計測し、スリット幅と同程度の局在した近接場光が発生できることを確かめた。また、その結果よりルビジウム原子に対する双極子力ポテンシャルを評価し、スリット型原子検出器で検出可能な0.1度以上の偏向角が得られることを見積もった。2.レーザー冷却したルビジウム原子群を、逆三角錐型中空プリズムの内表面に誘起した近接場光ファネルによって冷却原子ビームに変換する実験を推し進めた。ファネルから出射される冷却原子ビームを計測するために二重磁気光学トラップ機構を製作した。初段の磁気光学トラップで10μKに冷却したルビジウム原子群を二段目の磁気光学トラップへ多重ロードし、形成される冷却原子ビームのフラックス(10^<13>atom/s・cm)を見積もった。また、近接場光ファネル誘起用のドーナツ光ビームを干渉法によって生成した。この新方法は中心暗部径が可変という特徴を持つ。3.原子操作用の微小開口ファイバープローブの3次元近接場光強度分布をプローブ対プローブ法で計測した。これまで所期の分解能が得られていなかった横方向の光強度分布計測(開口面に平行な面でのスキャニング)に有用な計測用ファイバープロープ(3段テーパー突起型プローブ)を設計・製作し、横方向の空間分解能の向上を図った。

その結果から、ルビジウム原子のトラップポテンシャルを評価し、量子振動準位にトラップ可能であることを見積もった。(1)近接場光を用いて原子の運動方向を制御する原子偏向実験を進めた。まず、近接場光を用いて制御した原子を検出するためのスリット型原子検出器の高効率化を行った。SOI基板をフォトリソグラフィーと異方性化学エッチングによって加工し、10×100個のスリット(幅200nm)をアレイ配置した。スリットの多重化により1個/秒以上の感度で原子を検出することが可能であると見積もられる。次に、スリット型原子偏向器への冷却原子の誘導を行った。磁気光学トラップで生成した冷却ルビジウム原子を正離調中空光ビームに双極子斥力によって閉じ込めて25cmの距離にわたって効率50%以上でガイドした。二段階光イオン化飛行時間法で評価した偏向器到達時の速度6m/sは偏向実験に使用可能である。(2)ナノ寸法の近接場光との相互作用に必要な高フラックス冷却原子ビームを形成するための近接場費仮ファネルの実験を進めた。磁気光学トラップと偏向勾配冷却によって9μKに低温度化したルビジウム原子をファネルプリズム内に解放し、下方から照射した正離調光ビームによって誘起した斥力近接場光によって反射するとともに、ポンピング光を照射して基底下準位へ遷移させてSisyphus冷却を起こし底部の微小口から出射させた。出射原子は25cm下方に設けた磁気光学トラップによって積算検出し、蛍光強度計測から1平方cmあたり10万個/秒のフラックス強度を得た。(3)ファイバプローブのナノ化した先端に誘起した近接場光で単一原子をトラップするための予備実験として、ファイバプローブを用いて冷却原子を分光するための真空実験装置を設計・製作し、ルビジウム原子の分光を開始した。超高真空装置に実装可能なスリット型原子偏向器の製作を進めた。長さ20μm,幅200nmのスリットを作製し、Rb原子操作用の波長780nmのレーザ光源で近接場光を誘起した。強度分布を開口径100nmのファイバプローブでスキャンして近接場光強度分布(e^<-2>減衰長が約200nm)を計測した。また、近接場光励起用レーザ光の偏向依存性を調べ、スリットに垂直に入射したとき最も効率よく近接場光が誘起されることを確認した。偏向原子の検出に用いる2段階近接場光イオン化の効率を見積もるために、2色(波長780nmおよび476.5nm)の近接場光による冷却Rb原子のイオン化実験を行った。ダイオードレーザ光の波長と強度を変えて測定したドップラーフリー・イオン化スペクトルから、入射原子密度7×10^8atom/cm^3の場合、3カウントの効率で検出可能であることが分かった。近接場光ファネルからの出力Rb原子フラックスを10^5個/s・cm^2から10^<12>個/s・cm^2へ増加させるために、実験システムの改良をおこなった。ファネル内部の磁気光学トラップの高さを5mmから3mmに下げ、重力による加速を40%抑制してファネルへの供給原子の運動エネルギーを0.6mK以下にした。また、ファネルからの出力原子の加熱・散逸を防ぐための近接場光励起用中空ビームの改良を進めた。原子操作用ファイバプローブによる冷却Rb原子の分光実験を進めた。開口径120nmのプローブを磁気光学トラップで生成した冷却Rb集団に接近させ、原子からの共鳴蛍光を計測した結果、10個の原子集団から10光子程度を受光可能であることがわかった。
腸内細菌による代謝を利用するプロドラッグ開発に関する基礎研究

経口投与薬物の血液中濃度持続化に関しては,連続投与のほか,薬物の放出制御を考慮した製剤の開発が試みられ,すでに実用化された製剤もある。しかしながら,このような製剤は,その製造過程が複雑である上,服用後,食物あるいは生理的条件の影響を受け易く,血液中濃度の維持が必ずしも容易とは言えない。本研究は,腸内細菌による代謝を利用する観点から,薬物に化学的修飾を施したプロドラッグを対象としてそれらの生体内挙動に関する知見を集積し,より効率的に薬理活性を持つ親薬物の血液中濃度を持続化する方法を開発することを目的とした。併せて,腸内細菌が主に腸下部に分布することを利用し,それらの部位に親薬物の薬理活性を選択的に発揮させる可能性の検討も目的とした。モデルプロドラッグとして,サリチル尿酸(サリチル酸グリシン抱合体)を用いた。1.すでに報告したラット,家兎での検討に加えて,種差について明らかにするために,犬で検討を行った。サリチル尿酸を直腸投与したところ,投与直後より血液中にサリチル酸が検出されはじめ3時間目より一定した血液中濃度が9時間持続した。2.腸内細菌の構成は,宿主の生理,外来菌,食物,薬物,気候などによって変動することが知られており,これらの要因は,腸内細菌によるサリチル尿酸からサリチル酸への変換にも影響を及ぼすものと考えられる。そこで絶食と抗生物質前処理の影響について検討した。家兎にサリチル尿酸を経口投与した場合,絶食時間の影響がサリチル酸の血液中濃度に顕著に認められたが,直腸投与した場合には,絶食の影響は現れなかった。また,抗生物質前処理により,サリチル尿酸直腸投与後のサリチル酸の血液中濃度の著しい低下は,認められなかった。これらの結果より,腸内細菌の代謝を利用するプロドラッグの直腸投与は,経口投与に比べ,環境要因の影響を受け難いことが明らかにされた。経口投与薬物の血液中濃度持続化に関しては、頻回投与のほか薬物の放出制御を考慮した製剤の開発が試みられ、すでに実用化された製剤もある。しかしながら、このような製剤はその製造過程が複雑である上、服用後食物あるいは生理的条件の影響を受け易く、血液中濃度の維持が必ずしも容易とはいえない。本研究では、腸内細菌による代謝を利用する観点から、薬物に化学的修飾を施したプロドラッグを対象として、それらの生体内挙動に関する知見を集積し、より効率的に薬理活性を持つ親薬物の血液中濃度を持続化する方法を開発することを目的とする。モデルプロドラッグとしてサリチル尿酸(サリチル酸グリシン抱合体)を用いた。1.すでに報告したラット、家兎での検討に加えて、種差について明らかにするために、犬で検討を行った。サリチル尿酸を直腸投与したところ、投与直後より血液中にサリチル酸が検出されはじめ、3時間目より一定した血液中濃度が9時間持続した。同様の結果は、ラット、家兎でも認められた。2.腸内細菌の構成は、宿主の生理、外来菌、食物、薬物、気候などによって変動することが知られており、これらの要因は、腸内細菌によるサリチル尿酸からサリチル酸への変換にも影響を及ぼすものと考えられる。そこで生理的要因の一つとして絶食の影響について検討した。家兎にサリチル尿酸を経口投与した場合、絶食時間の影響がサリチル酸の血液中濃度に顕著に認められた。この原因として、家兎の食糞性による胃内容物排出速度の低下、それに伴うサリチル尿酸の脱グリシン活性部位(消化管下部)への到達遅延が考えられる。

一方、サリチル尿酸を直腸投与した場合には、絶食の影響は現れなかった。これらの結果より、直腸投与は経口投与に比べ、環境要因の影響を受け難いことが明らかにされた。経口投与薬物の血液中濃度持続化に関しては,頻回投与のほか薬物の放出制御を考慮した製剤の開発が試みられ,すでに実用化された製剤もある。しかしながら,このような製剤はその製造過程が複雑である上,服用後食物あるいは生理的条件の影響を受け易く,血液中濃度の維持が必ずしも容易とはいえない。本研究では,腸内細菌による代謝を利用する観点から,薬物に化学的修飾を施したプロドラッグを対象として,それらの生体内挙動に関する知見を集積し,より効率的に薬理活性を持つ親薬物の血液中濃度を持続化する方法を開発することを目的とする。モデルプロドラッグとしてサリチル尿酸(サリチル酸グリシン抱合体)を用いた。腸内細菌の代謝を利用したプロドラッグの実用化を考える場合の問題点として第一にあげられることは,腸内細菌の薬物代謝活性の制御である。腸内細菌の構成は,宿主の生理,外来菌,食物,薬物などによって変動することが知られており,これらの要因は,腸内細菌による薬物代謝にも影響を及ぼすと考えられる。そこで要因の一つとして抗生物質前処理の影響について検討した。1.ラタモキセフ静注前処理の影響ーサリチル尿酸の経口,直腸投与で共に,サリチル酸生成の著しい低下は認められず,ラタモキセフ前処理の影響は,顕著ではなかった。2.セファレキシン経口前処理の影響ーサリチル尿酸経口投与の場合,サリチル酸の血中濃度は,コントロ-ルに比べ顕著に減少し,セファレキシン前処理の影響がみられたが,サリチル尿酸直腸投与の場合,セファレキシン前処理によるサリチル酸生成の低下は,認められなかった。これらの結果により,サリチル尿酸投与後のサリチル酸の血液中への出現について,直腸投与は経口投与に比べ,抗生物質前処理の影響を受け難いことが明らかとなった。
赤痢菌による感染上皮細胞の破壊抑制機構の解析

赤痢菌などの腸管感染症を引き起こすグラム陰性病原細菌は、効率的ならびに持続的な感染を成立させるために様々な病原因子を宿主細胞内に分泌する。この研究において、病原因子が上皮細胞の破壊を昂進する作用と抑制する作用の両作用を有し、宿主細胞内シグナル経路を調整することによって感染細胞の急激な破壊を制御していることが示唆された。これらの結果は、腸管感染症の病態を把握し治療やワクチン開発などの感染症対策に寄与することが期待される。赤痢菌はグラム陰性病原細菌の一つで、腸管上皮細胞に侵入し上皮細胞を破壊することによって炎症性下痢を引き起こす。平成21年度においては、赤痢菌の病原性プラスミドの部分欠失変異株の解析から、破壊抑制因子の候補として病原性プラスミド上の複数の箇所に存在する遺伝子産物が関与している可能性が示唆された。また、破壊抑制因子の候補の一つとして感染細胞の形態維持に働くOspE2が含まれる。これは、OspE2が感染細胞の形態を維持することによって急激な細胞破壊を抑制すると考えられるためである。次に、破壊抑制因子欠失変異株が感染上皮細胞に引き起こす現象およびそのプロセスを調べるために、抗リン酸特異抗体を用いた抗体マイクロアレイ解析によって感染上皮細胞の細胞内シグナル伝達経路をモニタリングした。OspE2遺伝子欠失変異株を感染させた細胞では、DNAの損傷や修復に関与する因子において、発現量あるいはリン酸化/脱リン酸化の変動が認められた。また、細胞接着の喪失などのダメージシグナルに関与するBmf (Bc12 modifying factor)の変動が認められた。Focal adhesionに存在するFAKにおいては、自己リン酸化および酵素活性に関与するリン酸化/脱リン酸化に大きな変動は認められず、p1306<Cas>へのFAK結合の調節に関与するリン酸化において変動が認められた。赤痢菌は上皮細胞の破壊を「昂進する作用」と「抑制する作用」を持ち、細胞破壊を制御すると考えられることから、上述の細胞内シグナルに関与した細胞破壊を昂進する赤痢菌側因子の存在が推測された。これまでの研究から、赤痢菌は効率的ならびに持続的な感染を成立させるために宿主細胞内シグナルに関与する結果、上皮細胞の破壊を「昂進する作用」と「抑制する作用」を持つことが示唆された。感染上皮細胞の細胞接着斑の分解を抑制する機能を持つOspE2は破壊抑制因子の一つと考えられ、これに拮抗する菌側因子としてRho GTPaseシグナル伝達経路を干渉するIpgB2およびVirAが推測された。これらの結果と整合するように、腸管出血性大腸菌のespO1-1 espO1-2(OspE2ホモログ)変異株感染細胞において認められた細胞破壊は、EspM2(ipgB2ホモログ)の欠失、すなわちespO1 espM2変異株感染によって細胞接着斑およびアクチンフィラメントの回復が認められた。また、espO1-1 espO1-2変異株感染細胞の細胞破壊はRhoA-ROCKシグナル伝達経路の阻害によって抑制することができた。そこで、GST融合EspO1-2を作製し、Rho GTPaseシグナルを活性化することのできる複数の菌側因子との生化学的な結合実験を実施した結果、EspO1-2とEspM2の結合を確認した。これらの結果は、赤痢菌による細胞破壊においてもIpgB2およびVirAによるRhoAシグナル伝達経路の活性化が関わってることを示唆する。赤痢菌はグラム陰性病原細菌の一つで、腸管上皮細胞に侵入し上皮細胞を破壊することによって炎症性下痢を引き起こすのだが、その細胞破壊プロセスの詳細は不明な点が多い。この感染細胞の破壊に至る分子機構には赤痢菌側因子と宿主側因子の様々な相互作用の関与が推測される。我々は、感染細胞内において赤痢菌工フェクターOspE2ならびに腸管出血性大腸菌エフェクターEspO1-1-EspO1-2(OspE2ホモログ)が破壊抑制因子として関与している可能性を見出した。OspE2およびEspO1-1は感染上皮細胞内においてIntegrin-linked kmase(ILK(、宿主因子)と結合することによって細胞接着斑の形成を維持・促進した。一方、EspO1-2は感染細胞内において細胞接着斑に局在することなしに細胞外基質への細胞接着を維持する機能を有した。上皮細胞内で異所発現したEspO1-2とEspM2は共局在し、EspO1-2はEspM2によって促進されたストレスファイバーのターンオーバや細胞収縮を抑制した。EspO1-2のC末端領域にはEspM2結合領域が存在することが示唆された。この領域はゲノム配列が決定された腸管出血性大腸菌O157(Sakai株)、O26(11368株)、O111(11128株)のEspO1-2ホモログによく保存される一方、EspO1.1ホモログには保存されないことが明らかとなった。

また、赤痢菌のospE2変異株感染細胞において認められた細胞破壊は、ipgB2 virAの欠失、すなわちOspE2 ipgB2 virA変異株感染によって細胞形態およびアクチンブイラメントの回復が認められた。このように、赤痢菌や腸管出血性大腸菌などの腸管感染症を引き起こすグラム陰性病原細菌は効率的ならびに持続的な感染を成立させるために、エフェクターの宿主細胞内シグナルの修飾によって、上皮細胞の破壊を「昂進する作用」と「抑制する作用」を調整して感染細胞の急激な破壊を制御することが示唆された。
放射線皮膚軟部組織障害に対する創傷治癒センターの国際協力の体制整備

世界保健機関-緊急被ばく支援ネットワーク(WHO-REMPAN)のCollaboration Centerとして、(1)緊急ヒバク事例の取り扱い訓練、(2)2008年ブエノスアイレスでの第10回WHO-REMPAN会議学会発表参加、(3)2011年第11回WHO-REMPAN会議の長崎での開催を決定し、世界中でほぼ同時に情報共有できる体制を構築した。緊急ヒバクのみならず、世界中の放射線・核の医療問題の指導的立場にあり、旧ソ連邦だけではなく世界的な人脈と情報網を整備した。慢性放射線障害に対して自家脂肪組織由来幹細胞移植術を実施した。世界規模での創傷治癒センターの体制整備を目的として、積極的に国際研究交流、人事交流を行った。4月アメリカ合衆国タンパでの創傷治癒学会では、サイトカインを用いた創傷質改善について臨床例を中心に発表し、主に北米の創傷治癒センターの代表者・構成員との学術交流を実行した。7月フランスでのエランコートにて、ヨーロッパ学術創傷技術交流会では、講演と共に、ブタを用いたLive Surgeryにより創傷治癒の理論と実践を一般参加者に提供すると共に、各国の「創傷治癒」に関連する問題点について討論した。また7月ロシアサンクトペテルブルク州立病院からの学術交流員の長崎大学訪問以来、9月には、サンクトペテルブルク州立病院および関連幹細胞バンク「ポロフスキー」、及びサンクトペテルブルク周辺のターナー小児病院へ学術訪問し、サイトカイン・人工真皮を用いた皮膚軟部組織再建・再生方法についての討論と、幹細胞バンクの活用について検討した。ロシアでの熱傷後癒痕拘縮、ガン切除後の難治性潰瘍を実際に回診し、問題点の解決方法の討論と今後の研究協力事項について検討した。更に姉妹校締結に向けて人的交流を継続している。10月ドイツのビュルツブルクにおけて、第2回放射線医学研究及び治療セミナーでは、難治性放射線潰瘍、テロなどによって想定される核・放射線皮膚軟部組織障害について、ロシア、ヨーロッパ、北米の放射線関連研究施設及び病院と、国際原子力機関(IAEA)、世界保健機関(WHO)代表らと共に、現状の世界における核・放射線研究・治療体制における討論を座長及び発表者として報告した。1月にはイタリアのピサ大学での特に下肢静脈潰瘍の難治臨床例の回診と創傷治癒センターの国際協力整備に関して講演した。世界規模での創傷治癒センターの体制整備を目的として、本年度は積極的に国際研究交流、人事交流を行った。1月イタリアピサ大学にて講演と今後の創傷評価の開発検討会議を開催し、3月ロシアサンクトペテルブルク卒後教育アカデミーとの姉妹校締結に向けた記念講演会、3月韓国ソウルでの韓国創傷治癒学会との今後の連携検討会と講演会、6月韓国ソウルでの大韓熱傷学会での特別講演と創傷治癒センター連携検討及び国際臨床研究検討会開催した。7月フランスエランコートにて、ヨーロッパ学術創傷技術交流会では、講演と共に、ブタを用いたLive Surgeryにより創傷治癒の理論と実践を一般参加者に提供すると共に、北米、アジア地区での同様の技術交流会の拡大を決定した。9月パリでの皮膚科学会においては、創傷治癒後の瘢痕形成改善の臨床報告とヨーロバにおける臨床研究の可能性にっき検討した。国際協力のハイライトとして、10月アルゼンチンブエノスアイレスでのWHO(世界保健機関)専門家会議において放射線障害に関する全身性・局所性治療の国際ガイドへの提言を行った。また、6月のカナダトロントでの世界創傷治癒学会連合会議のおいて研究代表者を中心とする日本チームが4年後の第4回世界創傷治癒学会連合会議の開催地をbidpresentationで獲得し、国際創傷治癒センター構想の拡大に継続している。
虚血性環境下で卵巣癌細胞において発現誘導されるCD69の機能解析

日本人において頻度の高い、予後不良がんである明細胞型卵巣癌の治療標的分子の探索にあたり、我々は固形癌の微小環境中において認められる低酸素環境の中で、我々が新たに見出した癌応答メカニズム(HIFs-Sp1)に着目した。我々は本研究において低酸素、低血清環境の共存する環境下で明細胞型卵巣癌細胞を培養すると、CD69分子が顕著に発現誘導されることを初めて明らかとした。また低酸素、低血清環境下CD69はがん細胞の運動能、浸潤能を促進することが、in vitro実験により示された。そのメカニズムとして癌細胞におけるインテグリンの活性化を介した細胞外接着分子依存的な細胞接着能亢進が挙げられた。予後不良癌としていられる卵巣癌の中で、欧米人に比較して日本人にその割合の多い明細胞型卵巣癌(CCC)において、有用な新規治療法の開発は急務である。これまで我々は新たな治療標的分子の探索を念頭に、癌組織において低酸素領域における従来のHIFs-HREを介した細胞応答メカニズムの他にHIFs-Sp1という新たな遺伝子発現メカニズムを介して活性化される遺伝子群があることを見出している。これら低酸素環境下の新たな細胞応答システムとして考えられる遺伝子の発現変動は、低酸素環境と低血清環境が共存する虚血性環境下においてその反応が増強された。申請時にも述べたように本研究ではCCCにおいて、このような虚血性環境下発現が顕著に増強されるCD69遺伝子に着目し、これまでに報告のないCD69遺伝子の固形癌における役割を明らかにすることで、CD69の持つ未知の機能を明らかにしていきたいと考えている。これまで、本研究において、虚血性環境下におけるCD69遺伝子発現についてCCCを中心に検討したところ、OVSAYOcellのように強い発現誘導を示す細胞株とともに恒常的に発現の認められた株も存在していることが明らかとなった。またCCCにおいて発現したCD69蛋白質が癌細胞培養液由来のマイクロパーティクル画分として放出されることが明らかとなった。(未発表データ)次にCCC由来細胞株を用いてCD69強制発現細胞株、CD69ノックダウン細胞株を作製し、虚血性環境下発現誘導されるCD69が固形がん細胞の悪性形質獲得に及ぼす影響を検討した。この結果、CD69はFibronectinを誘引物質とした細胞運動能、浸潤能を亢進させることが明らかとなった。また、Fibronectinへの細胞接着能についてもCD69は増強することを明らかとした。([第11回がんとハイポキシア研究会、平成25年12月]にてポスター発表)我々は昨年度まで固形癌細胞での発現および機能が不明であったCD69分子のCCC細胞での機能解明を行ってきた。CD69特異的shRNAを定常的に発現させたノックダウン細胞を用いた実験により、CD69がCCC細胞の増殖および生存能には影響を与えない一方で、低酸素・無血清条件培養下においてCD69がFibronectinに対する細胞接着能を亢進させること、それによりCCC細胞の運動能、浸潤能を亢進することを示した。今年度はCD69のターゲット分子として、主にインテグリンに着目して研究を行った。インテグリンは細胞膜表面に発現し、細胞外マトリックス構成成分との相互作用により様々な生理作用を制御することが知られている。このインテグリンのサブタイプのうち、Fibronectinを介した作用発現を担うβ1サブタイプについて、CD69発現による細胞接着能はその阻害抗体によって減弱することが認められた。さらにインテグリンβ1の活性について活性化型特異的抗体を用いたFACS解析によって評価したところ、低酸素・無血清環境ではCD69ノックダウンによってインテグリンの活性が減弱することが明らかとなった。またこの際、インテグリンを介した細胞接着反応により活性化されることが知られるFocal Adhesion Kinaseのチロシンリン酸化が、CD69依存的に亢進していることがWestern blot解析によって認められた。これらの結果から低酸素・無血清環境下において、CD69が顕著に発現誘導されたCCC細胞ではインテグリンの活性化が引き起こされることが示された。本研究により固形癌における低酸素環境下における新たなCD69分子の生理機能の一端を見出したと言える。腫瘍生物学これまでの達成度については、順調に解析を行えてきていると考えている。臨床検体における検討については今年度の課題であるが、強制発現細胞、CD69ノックダウン細胞の作製および、それらを用いた解析を順当に行ってきており、研究の進展は順調であるといえる。これまでの研究結果から固形がん細胞に発現したCD69分子がFibronectinを介した機能発現を亢進する可能性が示唆された。

このような作用がCD69分子による直接的な作用であるか否かを検討することで更なる作用メカニズムの解明につながると考えられる。その発端として、まずはFibronectin-Integrin(or other ECMs)を介した作用機序についてCD69の関与を検討していきたいと考えている。また今後、CD69発現によるシグナルカスケードの変化を蛋白質レベルで解析することにより、これまでT cellなどで報告のあるS1P1受容体やJak/STATシグナルといったCD69依存的なシグナル以外に、固形がん細胞で虚血性環境下に発現していると考えられる未知の機能発現機構についてそのプロファイルを知ることができると考えている。一方で、固形がん由来の臨床検体を用いて、CD69の発現について検討することも今後の研究進展のためには不可欠であると考えている。また、CD69がマイクロパーティクル中に放出されていたことから、将来的にこのような癌細胞由来CD69分子が生体内(宿主動物)個体にて及ぼす影響をin vivoモデルでの解析を行うための検討を行っていきたいと考えている。これまで行っている研究用途での使用のほか、虚血性環境下においてCD69依存的に動くシグナルカスケードの網羅的探索のための特異的抗体や、発現解析用のツールを含めた消耗品等を購入するためにも、本研究助成により得られる研究費が必要である。また、今年度予定している学会等における研究発表時や、英文論文発表時に要する費用等についても本研究助成基金による支援が必要である。特異的抗体の購入および発現解析ツールをはじめとした消耗品の購入実験動物の利用やそれらから得られた研究資料の解析のための試薬・キット等の購入学会発表及び、英文研究論文投稿に際しての諸費用
Lac Z遺伝子導入微小癌転移モデルでのTNFα誘導体、活性化NK細胞の治療効果の検討

今年度は、微小肝癌治療に先駆け、副作用を軽減する目的で開発された新しいTNF誘導体(F4614)肝癌細胞株に対する抗腫瘍効果をin vitroならびにin vivoで検討した。3種のヒト肝細胞癌株(HuH-7,PLC,Hep-3B)、ヒト胆管細胞癌株(HuCC-T1)、マウス肝癌株(MH134)をTNFまたはF4612の存在下で72時間培養し、増殖抑制をMTT法で、表面抗原(Class-1、HLA-DR、ICAM-1)の発現をFCMで、細胞周期の解析をPI染色で検討した。また、肝癌細胞をマウスの皮下に接種後、5日間連日尾静脈または腫瘍内に5μgのTNFまたは、F4614を投与し、その体積を測定した。F4614は、TNFと同様にin vitroで肝癌株の増殖を有意に抑制し(10%-52%,p<0.05)、細胞表面のClass-1、ICAM-1の発現量を増加させた。また、F4614の存在下で培養された肝癌細胞は、G2/M期の占める割合が増加し、F4614は細胞がG2期からM期に移行する過程を障害していると推測された。マウスでの抗腫瘍効果の検討では、F4614の静注,腫瘍内投与によりTNF群と同程度に皮下腫瘤の有意な発育抑制を認めた(抑制率:静注群3050%,腫瘍内投与群5066%),F4614の腫瘍内投与を行なった一部のマウスで腫瘍は完全退縮し,MH134の再投与にて腫瘤を形成しなかった。F4614投与群では、副作用として軽度のcachexiaのみを認めたのに対し、TNF投与群は高度のcachexiaとなりその一部はTNF投与中に死亡した。以上より、この新しいTNF誘導体は肝癌治療に有効であることが示唆された。今後は、マーカー遺伝子(Lac-Z遺伝子)を組み込んだ培養癌細胞株を用いて我々が開発したマウスの微小癌モデルにおける、F4614の治療効果を検討する予定である。
超構造制御によるSi中での磁気輸送異常温度の上昇を目指した研究

本研究は、Si : Ceにおいて、代表者によって見出された強磁性、スピングラス、重い電子等の新規な量子現象が、従来の理論で説明できる現象であるか否かを解明する事である。本年度得られた結果を研究実施計画に沿って報告する。(1)スピン数、バンド構造、キャリア数を制御されたSi希薄磁性半導体の作成キャリア数、Ce量、Ceの分散状態、格子定数、半導体のバンド構造、を独立に変化させ過飽和状態のSi : Ce薄膜を作成するために低温成長プロセスを検討した。低温成長時に生じる不均一三次元核形成を抑制するために基板の前処理方法、基板昇温時の残留ガスのモニタリングと抑制、成長速度の最適化を行い、1.5 at%までCeを過飽和に固溶させることが可能になった。従来は0.5at%であったので大きな改善である。また、表面平坦性やキャリアモビリティーも従来条件で作成した試料より優れていることが確認された。(2)低磁場及び高磁場での帯磁率測定、磁化測定、比抵抗および磁気抵抗測定従来試料で測定した結果、磁化や比抵抗の温度特性に異常が生じるカスプ温度は固溶しているCe量の増大に伴って増加し現在は最高温度190Kである。(3)磁気輸送異常現象のバンド依存性の検討パルス磁場印加によるスピン応答によってドメインサイズを推定した。(4)酸化物を形成し,MOSキャパシターを作成し磁気抵抗の電界効果について新規な現象が観察された。従来の半導体デバイスでは,キャリアが有する「電荷」を,また、大容量の磁気メモリーでは、電子が固有にもつ「磁気モーメント」,すなわち「スピン」を利用してそれぞれ大きな成功を納めてきた。本研究の萌芽的な点は、この電子の持つ二つの側面よって奏でられるエレガントな物理現象が、局在性の強いf電子系金属においても周りの結晶場の影響を受け、様々な量子化現象を誘発する点に着目していることである。低温成長時に生じる不均一三次元核形成を抑制するために基板の前処理方法、基板昇温時の残留ガスのモニタリングと抑制、成長速度の最適化を行い、1.5at%までCeを過飽和に固溶させることが可能になった。(3)磁気輸送異常現象のバンド依存性の検討(藤村)パルス磁場印加によるスピン応答によってドメインサイズを推定した。(4)フォトルミネッセンス測定、(5)XPSによる電子状態の評価によってCeの添加による顕著な変化は観測できなかった。試料の結晶性が良好でないことが考えられるため、(1)であられた試料を用いて再測定を行う予定である。