hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ワムシ培養へのケモスタットシステム導入による種苗生産の環境負荷低減研究

水産種苗生産機関からの廃水は現在法律による規制の対象外であるが、今後は「環境との共生」の観点からゼロエミッション化が要求されるものと考えられる。本研究では、この目的に最も優れているとされるケモスタット式自動連続培養における生産ワムシの品質、物質フローの特性、餌料効率、汚濁物質の形態(溶存、懸濁)などを精査し、既存システムであるバッチ式培養との得失を論じた。バッチ培養法では、L型ワムシ、S型ワムシともに、時間経過に伴って毒性の高い非解離アンモニアの濃度が上昇してワムシの同化効率を低下させ、未消化餌料の大量発生を招いた。これにより培養水中の有機物量が増加するため、収獲できるワムシの量に比して廃水の有機物濃度が高くなった。ケモスタット式連続培養では、設定餌料密度を高くするに従ってバッチ培養と同様の培養槽内環境の還元化、アンモニア態N量の増大が起こった。このことは、培養構内の物質を均一に抜き取ることが前提である連続培養法が高餌料密度では成立し難いことを示すものである。成長(生産)効率が高い場合には、ワムシに取り込まれずに水中へ排泄される有機物量が減少することから、餌料密度と成長効率の関係を精査した。L型ワムシの生産効率の最大値はS型ワムシよりも高く、前者は約40%、後者は約30%であった。ケモスタット式連続培養法はバッチ培養法より排出アンモニア態Nが少なく、至適条件下では、バッチ培養法の1/4以下の排出アンモニア態Nでワムシを生産することが可能であった。ワムシの品質の比較としてC-N含量を比較すると、連続培養法で生産されたワムシよりもバッチ培養法で生産されたワムシの方が著しく低かった。これは、培養槽内の環境が、バッチ培養では時間経過とともに悪化することによるものと考えられた。本研究は、種苗生産廃水からの環境負荷を低減する基礎研究として、現在、最も高濃度の有機廃水を排出している初期餌料生物ワムシの培養系における物質フローを明らかにするものである。対象には、従来法に比して生産されたワムシの活性が高く、また労働力が劇的に軽減されるため今後全国的に普及することが確実と思われるケモスタット式の連続培養系を選択した。平成15年度は、重窒素^<15>Nで標識したクロレラを餌に用いる都合上2L規模の小型装置で実験を行い、比較として、従来法であるバッチ(植継ぎ式)培養も行った。培養用餌料には市販の濃縮クロレラを用い、ケモスタットでは、定常状態に達した培養に1時間のみ標識クロレラを連続注入した後、再び餌料を濃縮クロレラに切り替えた。一方バッチ式培養では、培養開始時のみ^<15>N標識クロレラを給餌した後、12時間後、24時間後、36時間後に濃縮クロレラをワムシ1個体当たりの給餌量が一定になるよう給餌した。「摂餌したクロレラ当りのワムシ生産量」を窒素を指標として表した餌料効率は、ケモスタットでは摂餌量の増加とともに指数曲線を描いて減少し、同じ量が摂餌されるように設定したバッチ培養の方が餌料効率は10%ほど高くなった。このことは、飼育水が止水状態にあるバッチ培養ではワムシによる細菌食、すなわち有機物のリサイクルが起こっているのを示しているとも考えられるが、用いた実験系では細菌への^<15>N移行を測定するには水量が不足した。16年度は実用規模である数トン培養槽を用いて、餌料由来の窒素フローを明らかにする予定であり、そのための予備実験も行った。

種苗生産機開からの廃水のうち、汚濁物質の量、濃度ともに高い値を示すのは海産ワムシの培養廃水であり、ワムシ培養システムの見直しがゼロエミッション化への近道と考えられる。本研究では、ケモスタット式自動連続培養における生産ワムシの品質、物質フローの特性、餌料効率、汚濁物質の形態(溶存、懸濁)などを運転条件ごとに精査し、既存システムであるバッチ式培養との得失を論じた。1.バッチ培養法では、、時間経過に伴って培養槽内の環境が次第に還元状態に傾斜し、その結果、非解離アンモニアの濃度が上昇してワムシの同化効率を低下させ、未消化餌料の大量発生を招いた。これにより培養水中の有機物量が増加するため、収獲できるワムシの量に比して廃水の有機物濃度が高くなった。2.連続培養では、つぎのことが明らかになった。(1)餌料密度を低(4.0×10^5cells/ml)、中(9.5×0^5cells/ml)、高(6.0×10^6cells/ml)の三段階に区分した実験では、約3040%の餌料がワムシの成長に利用され、アンモニア態Nとして20%、懸濁態Nとして40%が培養液中に存在した(3)餌料密度と成長効率の関係を精査した。L型ワムシの生産効率の最大値はS型ワムシよりも高く、前者は約40%、後者は約30%であった。(4)連続培養法はバッチ培養法より排出アンモニア態Nが少なく、至適条件下では、バッチ培養法の1/4以下の排出アンモニア態Nでワムシを生産することが可能であった。(5)ワムシの品質の比較としてC-N含量を比較すると、連続培養法で生産されたワムシよりもバッチ培養法で生産されたワムシの方が著しく低かった。これは、培養槽内の環境が、バッチ培養では時間経過とともに悪化することによるものと考えられた。
在宅パーキンソン病患者の災害支援システムの構築と運用

パーキンソン病患者の防災対策として、患者自身の準備、被災時に一番身近な支援者と考えられる民生委員と自治会の支援の実際と課題について検討した。患者は自ら疾病について理解し、薬の備蓄、診療情報など準備しておくことが必要である。患者会には、広く一般住民に対して、病気理解してもらうための方策、また患者自身の災害準備についての情報提供が求められる。地域の要援護者は様々であり、自治会など地域支援体制についても理解し、自分の状況に応じ具体的な支援を求めること、普段からの近所づきあい、関係づくりの重要性も示唆された。本研究の目的は、パーキンソン病(PD)患者の災害対策について、特に患者自身が準備できるための支援のあり方を明らかにすることである。25年度計画は、1)パーキンソン病患者の災害準備に関する実態を明らかにする、2)災害準備にあたり、自分の病気を近隣に伝え、助けを求めることに対する思いを明らかにする、3)防災準備として、専門職ではない近隣住民や自治組織の準備状態を明らかにすることとした。1.患者自身へ、支援者となり得る自治組織代表へのアンケート用紙の検討をした。累積KJ法の手法に従い、23年度に実施したパーキンソン病患者の災害に対する意識についてインタビューしたKJ法統合の結果を問題提起(第1)ラウンドとして、第2の状況把握ラウンドを実施した。その結果、日常の症状の出現自体に緊張感を持って対応現状があり、そして患者自身が積極的に自力で生きるためには、地域の力を信頼できること、本人の力量発揮はもちろん、地域力への信頼、周りの人間の見守るなどの度量の必要性が示唆された。これまでに災害対策として、検討していた1薬や食料等の備蓄、2行政機関等への事前情報登録の有無、情報登録に至る経過、3避難方法、避難経路、4近隣や自治組織への情報開示の現状等の実態に加え、症状の困り感、地域への信頼、日常的な付き合い等についても検討し、アンケート調査を実施する。2.患者の近隣住民への思いについても、KJ法の統合から近隣の付き合いの程度等も関連すると考えられ、市部、中山間地それぞれに検討することとした。研究協力者依頼にあたり、窓口となる組織、人について検討した。3.近隣住民への調査については、調査内容を検討するなかで、個人情報の取り扱いの「壁」、また住民同士の関係性の課題があげられた。自治組織への調査前に、県の住民への対応を確認し検討することとした。1.文献、資料の検討:都道府県災害時要援護者避難支援計画、中国、四国、近畿地方市町村災害時要援護者支援計画、市町村の要援護者への災害支援の取り組み等について、文献、インターネットから情報を収集し、災害支援の実際について検討した。各自治体とも要援護者支援計画(支援計画)を策定し、公表している。障害等の特性に応じた対応、自主防災組織との連携、要援護者の実態把握、情報の共有等が対策としてあげられていた。2.調査計画の検討:1)パーキンソン病患者への質問紙調査および聞き取り調査、2)支援者となり得る代表である民生児童委員への聞き取り調査、3)自治会代表へ要支援者への実施している対策について、特にパーキンソン病患者への支援対策の取り組み実態調査を計画し、調査内容について研究者、協力者と検討した。各自治体が支援計画を公表しているが、自主防災組織の取り組みは限局的であること、要支援者を把握することから困難であることが推測された。情報収集、共有、活用方法の検討が課題であり、調査することが確認された。また、調査にあたり協力者にパーキンソン病を理解してもらうこと必要性が確認された。また、患者自身の取り組みについての学習会について3.患者自身が実施する防災対策についての実態調査:パーキンソン病患者の防災への取り組みの実際を調査する為に、患者会に調査協力を依頼し、一部同意を得た。調査用紙を作成し、内容の確認、具体的な調査方法について検討した。本研究の目的は、パーキンソン病(PD)患者の災害対策について、特に患者自身が準備できるための支援のあり方を明らかにし、患者との学習会開催し、実践につなげることである。27年度は、1)民生委員の立場から災害要援護者への対策についてのグループインタビューを実施した。2)西日本で県支部ごとに患者会に入会しているパーキンソン病患者を対象に、災害対策の準備の実態調査、3)A県B市の自治会を対象に、自治会での難病患者を含む災害時要援護者への対応準備についてのアンケート調査、4)自治会で実施している具体的な対策のインタビューを実施した。民生委員へのインタビューの対象は11人で時間は60分であった。民生委員は、災害時に民生員はもとより地域で「支援」する準備はあるが、PDについて知らない、要支援者の情報提供は「強制できない」ため、共有が困難であり「手が出せない」状況にあった。患者の、病気や障がいの事は秘密にしたい「言えない」思いも理解し、要援護の状況については民生委員等公的な役割の者に伝えておくことも重要だが、障害や病気等を切り口に、近隣、患者会など誰かとつながりを持っておくこと、非常時に備え病名や内服薬等のわかる「情報カード」の携帯など患者自身の準備の重要性も感じていた。民生委員が、「患者情報カードの携帯」等の情報を持ち、日頃の活動の中で地道に伝え広めていくことを重視していた。カード作成には「費用」の問題もあげられた。自治会長へのインタビューでも、「要援護者の情報共有」の難しさが挙げられた。

いずれも、障がいの程度や家族などの支援状況にもよるが、患者自身がそ自らの必要性に応じて非常時の情報提示の方法を事前に検討、準備しておく必要性を示唆していた。研究者の体調不良もあり、インタビュー協力者との日程調整に時間がかかり、対象数が予定に達しなかった。インタビュー逐語録作成、アンケート集計のための補助人員の確保にも時間を要した。そのため、分析も遅れ、学習会内容の検討が遅れた。平成28年度は、27年度に実施したパーキンソン病(以下PD)患者アンケート調査の報告学習会を2回実施した。1回目、2回目それぞれに10名程度の参加があった。災害準備の重要性が確認された。支援を受けるためには個人情報を近隣等に知らせる必要があるが、告知することへの抵抗、秘密にしておきたいことが近隣に漏れる不安について、今後の対応の必要性が話された。西日本の全国PD友の会1支部の役員を中心に友の会での災害を含めた緊急時の対応についてインタビューを実施した。PD患者にとっては日常から無動などの症状が起これば要支援の状態になり非常事態である。他者に支援を求める準備をしておくことが強調された。患者会として、パーキンソン病の理解を深めてもらうような活動の必要性も挙げられた。友の会会員であれば安否確認もできるが、個人情報保護について行政等との連携は困難であることが明らかになった。災害時の対策について、地域の民生委員、自治会が、すべての疾患・障害に対応した支援を実施するのは困難である。要支援者それぞれに家族環境、症状、異なり、困りごとも異なるため、患者の側から、情報を提供し、必要な支援を求めることが必要であると考えられる。一方、患者の居住地を市街地と中山間地で比較すると、市街地居住者のほうが防災対策に不安があり、近隣にも自らは言いにくい者の割合が高かった。患者会は災害についてもPDに特化した情報共有の場となりうる。患者会組織として、患者に対しては、近隣との付き合いも含め、具体的な災害準備についての情報提供を、また、広く地域に向けてPDの理解を促す活動が求められる。パーキンソン病患者の防災対策として、患者自身の準備、被災時に一番身近な支援者と考えられる民生委員と自治会の支援の実際と課題について検討した。患者は自ら疾病について理解し、薬の備蓄、診療情報など準備しておくことが必要である。患者会には、広く一般住民に対して、病気理解してもらうための方策、また患者自身の災害準備についての情報提供が求められる。地域の要援護者は様々であり、自治会など地域支援体制についても理解し、自分の状況に応じ具体的な支援を求めること、普段からの近所づきあい、関係づくりの重要性も示唆された。協力者との調査内容の検討から、当初計画していた調査協力者より範囲、調査数を増加することとなった。協力者との調整に時間を要した。1.自治会長インタビューの分析結果により、追加インタビューを検討する。2.アンケートおよびインタビュー結果から、研究の結果報告を含む、災害準備学習会の開催(5回)を予定している。現在、患者会と学習会の日程及び内容を協議中である。3.患者への災害対策の困難さについてインタブビューを実施する。
環境条件による木構造の長期劣化プロセスの予測に関する研究

本研究は、建物の環境条件から木部の腐朽による劣化を予測するモデル開発を目指すものであり、柱脚材などの構造躯体への適用を狙い、木目による異方性の影響が生じる試料に対し腐朽進行のデータを収集し、予測モデルの改良を行う。今年度は、その前段として木材の厚さ方向への腐朽進行を再現した実験に着手し、高い分解能で3次元的なデータが得られるX線CT画像による含水率及び質量減少率の非破壊測定手法の検討を行った。試料内部の含水率及び質量減少率分布は、試料全体の実測密度とX線CT画像によるGrayscaleの平均値から係数を求め推定した。得られた知見としては、板目方向の撮影では画像のスキャンインターバルを細かくする必要のあることがわかった。次に、材内部における腐朽菌の代謝による影響をモデル化するため、炭酸ガスに対する木材の拡散係数を測定した。柾目と木口方向ではガス透過性に数十倍の差があり、含水率による影響も大きいことを確認した。当初計画していなかったX線CT画像による非破壊測定を導入したため、初年度はCT画像からの腐朽度算出のための予備検討を行ったことにより遅れが生じた。また、試料寸法がこれまで行ってきた実験に比べ大きいため、従来の接種方法では腐朽菌の活性が上がらず、腐朽の進行が当初の予定に比べ遅れたことも影響した。なお、モデルパラメータの実験準備等は進んでおり、解析モデルの開発は順調である。断面積が100cm2程度の芯持ち材について腐朽進行のデータを収集する。CT画像分析方法の検討は、昨年度の結果も利用して継続する。また、ガス濃度予測モデルのパラメータを収集するため、木材分解による菌の代謝量を測定する。最終年度には、これらのパラメータを用いた熱水分・ガス拡散及び木材分解に関するモデルを開発し、芯持ち材に対する実験結果との比較・検証を行う。X線CTの導入と腐朽試験の進捗が遅れたことにより、当初計画していた研究分担者が行う関連実験を実施できず差額が生じた。進捗後、速やかに計測を実施する予定のため、翌年度助成金とあわせ繰越金を使用する予定である。
神経変性疾患における脳内ニコチン性アセチルコリン受容体に関する研究

目的:新しく開発したSPECT用トレーサ5IAを用いたニコチン性アセチルコリン受容体(nAchR)の定量測定法の確立および脳変性疾患における検討を目的とした。方法:健常者に5IAを静脈し、続いて46時間の断続的dynamic SPECT収集を施行した。動脈血からTLCを用いて真の5-IA放射能を求め入力関数とし、コンパートメントモデルおよびLogan plotを用いて5IAの分布容積(DV)を求めた。次に喫煙習慣を有する若年健常者を対象とし、喫煙中および禁煙後の2回の5-IA SPECT検査を行った。また、アルツハイマー病(AD)患者およびパーキンソン病(PD)患者に5IA SPECT検査を施行した。結果:2-コンパートメントモデル(2C)およびLogan Plotで、良好なfittingが得られ、両者で求めたDVは良く一致した。2Cによって得られたDVは、視床でもっとも高く、脳幹、小脳、基底核、大脳皮質の順で低下し、大脳皮質では後頭葉でもっとも低値であった。この結果は、死後脳で測定されているnAChR密度と良く相関していた。喫煙習慣を有する健常者のDVは、非喫煙者のDVに比較して喫煙中において低下を認め、禁煙後には上昇し有意差が消失した。喫煙中のDVの低下は慢性的なニコチン吸入によるnAchRのdown regulationあるいはニコチン代謝物が残存しnAchRを占有していた可能性が考えられた。AD患者では脳全体でのDVの低下を認めた。また、PD患者では視床・脳幹でのDVの有意な低下を認め、特に無動優位群ではDVの低下が大きく、抗ニコチン製剤の効果との関連が示唆された。結論:5IA SPECTによるニコチン受容体定量測定法を確立し、in vivoにて喫煙負荷によるニコチン受容体分布容積変化の検出に成功した。ADおよびPDにおいてDVの低下を認め、症例を増やした検討によって早期診断等の意義が見いだせるものと考えられた。平成14年度はアルツハイマー病におけるニコチン性アセチルコリン受容体結合能(nAChR)を[I-123]-5-IA-85380(以下5-IAと略す)を用いて検討した。アルツハイマー病患者8名(AD群:男性5名、女性3名、年齢67.0±13.9歳[平均±標準偏差])および喫煙歴のない健常者6名(NV群:男性5名、女性1名、年齢57.8±15.1歳)を対象とし、約105MBqの5-IAを静脈内投与後、三検出器型SPECT装置による60分間のdynamic SPECT収集を行った。また、同時に肘動脈より経時的に採血を施行した。SPECT原画像から1フレーム2分間の30フレームのdynamic SPECT断層像を得た。40分から60分の加算画像を作成し、I-123 iodoamphetamine (IMP) SPECTを用いて得られた各患者の血流画像と比較検討をした。また、0分から20分の早期の加算画像を参照画像として、大脳皮質、視床、脳幹、小脳に関心領域を設定し、放射活性能の時間変化を求めた。動脈血からHPLCを用いて求めた代謝産物を除いた真の5-IAの放射能を入力関数とし、2コンパートメントモデルを用いてトレーサ分布容積(DV)を求めた。トレーサの集積はNV群、AD群ともに視床でもっとも高く、脳幹、小脳、大脳皮質の順に高値であった。

また、いずれの群においても大脳皮質内では頭頂葉後頭葉領域にて低い傾向を認めた。AD群ではNV群に比較して大脳皮質の集積低下領域を認め、その範囲はIMP SPECT画像における血流低下領域より広範であった。DVは、AD群においてNV群に比較して、すべての大脳皮質領域において低値であった。さらに、小脳、視床、脳幹においても低下傾向を認めた。今回の研究における大脳皮質全般におよぶDVの低下は従来からの病理学的報告と合致するものである。[1-123]-5-IA-85380(以下5-IAと略す)SPECTによるニコチン受容体結合能定量測定法に関する平成14年度までの研究において、精度の高い定量値を得るためには、長時間の脳組織放射能および血中濃度の検討が必要であることが明らかとなった。平成15年度は、健常者を対象とし6時間の検討を行った。方法:喫煙歴のない健常ボランテイア6名を対象とし、約165MBqの5-IAの静脈注射と同時に、2時間のdynamicSPECT収集、続いて3、4、5、6時間を中心とするSPECT収集を施行した。大脳皮質、視床、脳幹、小脳に関心領域を設定し、放射能の時間変化を求めた。動脈血からTLCを用いて求めた代謝産物を除いた5-IAの放射能を入力関数とし、2-compartment modelおよびLogan plotを用いてトレーサ分布容積(DV、DVg)を求めた。結果:平均DVは、前頭葉14.6±2.5(mean±SD)、頭頂葉14.2±2.3、側頭葉14.6±2.4、後頭葉13.2±2.6、基底核17.6±3.7、視床34.3±6.9、脳幹24.7±5.7、小脳17.8±2.0であった。また、DVgとDVの間に有意差を認めなかった。静注より90分間、2、3、4、5時間のみのデータを用いて求めたDVは6時間収集のデータと比較して、DVが高値の部位では収集時間が短くなるに従って低下し、視床ではそれぞれ17.2、10.8、8.1、3.2、1.5%の過小評価となった。しかし、大脳皮質のDVは収集時間によって有意差を認めなかった。結論:視床を含めた全脳のニコチン受容体結合能の定量測定には少なくとも4時間の収集が必要であった。しかし、大脳皮質に限定すれば静注より90分間のデータ収集でも定量測定が可能であると考えられた。ニコチン性アセチルコリン神経は、認知機能に関与しその機能評価が認知機能低下を伴う神経変性疾患の早期診断や治療方針決定に有用であると考えられる。我々は前年度までにα4β2サブタイプのニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)に選択的なSPECTトレーサである[I-123]-5-IA-85380(5-IA)を用いて、nAChR分布容積(DV : ml/ml)の定量評価が可能であること、および喫煙歴の無いアルツハイマー病やパーキンソン病患者におけるDVの低下を示した。本年度は、パーキンソン病における臨床症状とDVとの関係(1)および基礎となる喫煙がDVに及ぼす影響(2)について検討した。1.パーキンソン病患者の中から振戦優位群(T群:n=5)と無動優位群(A群:n=5)の2群を選択し、5IA SPECTを施行しnAChRのDVを求め5名の健常者(C群)のDVと比較した。すべての領域において、C群、T群、A群の順にDVは低値となり、C群に比較してA群にて、前頭葉、頭頂葉、後頭葉の皮質、視床および脳幹におけるDVの有意な低下(p<0.05)を認めた。
自然免疫の包括的研究

自然免疫機構は、感染防御や炎症に深く関わっている。自然免疫機構は、パターン認識受容体により病原体の構成成分を認識し、感染防御応答を誘導する。また、自然免疫機構は自己由来の刺激性成分にも反応することがあり、しばしば炎症性疾患の発症を惹起する。本研究では自然免疫に関する包括的な解析を行い、感染症や炎症性疾患の発症機序を明らかにした。自然免疫は、感染病原体の初期認識、炎症の惹起や、その後の獲得免疫機構の活性化に重要な役割を果たしている。免疫系の包括的な理解に加え、様々な免疫疾患の病因・病態解明のためにも、自然免疫系の分子機構の全容解明は必要不可欠である。また、感染症、癌、自己免疫疾患を含む種々の疾患に対する免疫療法の導入にも、自然免疫系の機構解明が期待されている。本研究では、これまで申請者らが明らかにしてきたToll-like receptor(TLR)ファミリーや細胞質内に存在するRetinoic acid-inducible gene-I(RIG-I)/MDA5といった病原体認識に関わるパターン認識受容体(PRR)群の自然免疫における役割の解明を足がかりに、自然免疫系の分子機構を包括的に理解することを目標とする。また、近年TLR非依存性にウイルスや細菌由来の二本鎖DNAを認識する機構が存在することを明らかとしてきたがその本体は現在まで十分分かっていない。そこで、DNA受容体の同定を試み、その生理機能を解析する。さらに、自然免疫系の細胞に発現し、その活性制御に関わることが予想される細胞表面分子群、細胞内シグナル伝達分子群や、細菌、ウイルス感染によって活性化される蛋白質、核酸分解の制御遺伝子の生理機能を、遺伝子改変マウスの作製解析により明らかにする。さらに遺伝子改変マウスにおける遺伝子、蛋白質の発現変化を網羅的に野生型マウスと比較解析するとともに、その分子に会合する新たな分子の同定も行う。さらに、これらの解析で新たに同定された分子の生理機能を、遺伝子改変マウスの作製解析により明らかにしていく。Toll-like receptor(TLR)シグナルは複雑な機構により調節され、感染に対し適正な自然免疫応答が誘導される。本年、この調節機構に関し、1)シグナル伝達分子であるIRAKファミリー分子の機能、2)オートファジーとTLRシグナルのクロストーク、3)TLRシグナルにより誘導され免疫応答を調節する新規分子の機能、に関し解析を行った。1)IRAK(IL-1R-associated kinase)はTLRシグナル伝達に重要なキナーゼである。我々はIRAK-2欠損マウスを作製し、IRAK-1欠損マウスと対比することによりIRAK-1とIRAK-2が異なるキネティクスで活性化しサイトカイン産生を制御することを明らかにした。2)オートファジーは細胞内蛋白質分解の機構の一つであるが細菌排除など自然免疫応答にも関わることが知られる。我々はオートファジーに関与するAtg16L欠損マウスを作製し、この分子がオートファジーに必須であること、また、オートファジーがTLR刺激に対するInflammasome活性化を抑制していることを明らかにした。3)TLR誘導遺伝子の一部は更に自然免疫応答調節に関わることが知られている。我々はこのTLR誘導性新規分子を同定し、遺伝子欠損マウスを作製することによりこの分子が自己免疫疾患抑制に重要であることを明らかにした。この分子は、RNase活性を持ち、サイトカイン遺伝子のmRNAを不安定化させることにより炎症をコントロールすることが明らかとなった。Toll-like receptor (TLR)などの自然免疫受容体刺激により様々な遺伝子の発現が誘導され、炎症応答が惹起される。この経路は様々な分子により精緻に制御され炎症応答がコントロールされている。我々は自然免疫制御のメカニズムを明らかにする目的でTLR刺激により発現が誘導される遺伝子をスクリーニングしZc3h12aとTANKに着目した。Zc3h12aを欠損するマウスを作製すると、自己免疫性炎症性疾患を自然発症した。また、Zc3h12a欠損マクロファージはTLR刺激に対しIL-6やIL-12を過剰産生した。このメカニズムを探るとZc3h12aはRNA結合蛋白質として働き、いくつかの炎症性サイトカイン遺伝子などのmRNAを不安定化する因子として機能することが明らかとなった。更に、Zc3h12aはRNase領域を持ち、実際にRNaseとして機能することがZc3h12aの炎症応答制御に重要であった。TANK欠損マウスも自己免疫性糸球体腎炎を自然発症した。TANK欠損マクロファージはTLR刺激に対し過剰に炎症性サイトカインを産生したが、TANKはmRNAではなく、TLRシグナル伝達経路を負に制御していることが明らかとなった。また、TANK欠損マウスの病態形成にはIL-6やTLRシグナルが重要であり、慢性的なTLRシグナルの活性化から産生されるIL-6が関わることが考えられた。このように、今年度の研究により、自然免疫応答の制御機構の一端を明らかにすることが出来た。特に、Zc3h12aによるmRNA制御のメカニズムは新規のものであり、現在そのメカニズムに関し更に検討を加えている。

自然免疫機構はToll-like receptor (TLR)やRIG-I-like receptor (RLR)などの受容体を介して病原体の侵入を認識し、炎症応答を引き起こす。これまで、自然免疫受容体の認識する病原体成分に関する知見は蓄積してきたが、1.細胞質内DNA受容体の詳細は明らかになっておらず、2.受容体シグナルが炎症応答をコントロールするメカニズムに関しては十分分かっていない。1.我々はDNA刺激に対する応答機構を発現クローニング法を用いて解析し、TRIM56という分子がインターフェロン産生に重要であることを見出した。TRIM56はDNA認識に関わる分子であるSTINGをユビキチン化することによりインターフェロン応答を調節していた。TLRにより発現誘導される遺伝子の中でヒストン3K27脱メチル化酵素活性を持つJmjd3に着目しその遺伝子欠損マウスを作製した。Jmjd3欠損マウス由来マクロファージはTLR応答や細菌感染に対する応答に異常を認めなかったが、寄生虫感染や寄生虫構成成分であるキチン投与に対するマクロファージ応答が著明に障害されていた。このようなマクロファージはM2マクロファージと呼ばれる。Jmjd3のヒストン脱メチル化酵素活性がM2マクロファージ分化に必須である事から、どのような遺伝子がJmjd3により調節されているかをクロマチン免疫沈降シークエンス(ChIP-Seq)法で解析し、転写因子であるIRF4を同定した。IRF4はJmjd3欠損マクロファージで発現が低下しており、また、IRF4欠損マウスはM2マクロファージ分化が障害されていた。また、Jmjd3欠損マクロファージにIRF4を発現させることにより、M2マクロファージ分化が回復した。従って、Jmjd3によるヒストンメチル化制御は抗寄生虫マクロファージ応答に重要であることが明らかとなった。病原体の初期認識に関わるToll-like receptor (TLR)やRIG-I-likereceptor (RLR)による自然免疫制御機構を理解するため、以下のことを明らかにした。ウイルス感染により発現が上昇するViperinに注目し、ノックアウトマウスの作製を行った。その結果、Viperinは形質細胞様樹状細胞(pDC)において、TLR7やTLR9といったウイルス核酸センサーを介したI型インターフェロン産生に必須の役割を果たしていることを見出した。Viperinは脂肪滴上に発現しており、TLR7やTLR9下流に位置するIRAK1やTRAF6と結合しユビキチン化を誘導することで、転写因子IRF7の活性化を促し、I型インターフェロン発現を誘導した。また、IL-6やIL-12といった炎症性サイトカイン遺伝子のmRNAの不安定化を制御し、炎症性疾患発症を抑制するRNAseであるRegnase-1が、TLR刺激によりリン酸化を受け分解されることを新たに見出した。この分解によりIL-6mRNAが安定化し、IL-6が迅速に産生されると考えられた。
生体内防御因子の合成促進による制がん剤の副作用軽減

メタロチオネイン(MT)の合成を誘導する化合物を検索することを目的として,まず,検索に用いる細胞株を作製した。すなわち,ヒトMTプロモーターの下流にlacZ遺伝子を連結したプラスミドをマウスL細胞にtransfectすることによって,lacZ遺伝子産物であるβ-ガラクトシダーゼ(β-Gal)をMTプロモーターの支配下に発現する数種のstable transformantを得た(L/MPZ細胞)。このL/MPZ細胞を用いて,約200種類の化合物についてスクリーニングを行ったところ,微生物培養液中から単離された化合物であるNA1301が強いMTプロモーター活性化作用を示すことを見いだした。β-Gal活性の上昇を指標にしてNA1301のMTの合成誘導活性をこれまで知られている最も強力なMT合成誘導剤である亜鉛と比較したところ,NA1301は亜鉛とほぼ同程度のMT合成誘導活性を示した。この効果を細胞毒性を考慮して評価すると,NA1301は細胞毒性を示さない濃度で顕著なMT合成誘導活性(β-Galの上昇)を示したのに対して,亜鉛は細胞毒性とMT合成誘導活性を示す最低濃度がほぼ同程度であったことから,NA1301は亜鉛よりも数段優れたMT合成誘導剤と考えられる。MT合成誘導活性を示すことが知られている亜鉛およびデキサメタゾン(Dex)はそれぞれMTプロモーター上の異なる塩基配列を認識してMT合成を誘導するが,NA1301をこれら化合物と併用したところ,相乗的なMTプロモーターの活性化が観察された。この結果からNA1301は亜鉛およびDexとは異なる機構でMTプロモーターを活性化する新しいタイプのMT合成誘導剤と考えられる。
高周波イオンガイドによる高速Be同位体イオンのトラップとその超微細構造の精密分光

高エネルギー重イオンビームの破砕核反応によって生成される不安定核イオン(Be-11など)を、高効率で減速・冷却し、イオントラップに捕集し、レーザー・マイクロ波多重共鳴分光によって超微細構造の精密分光を行うための技術開発を進め、Be-7,10のオンライン捕集とレーザー冷却、分光に成功した。1.オンライン捕集試験理化学研究所加速器施設において、高周波イオンガイドガスセルに高エネルギー重イオンビームの破砕核反応によって得られる核子あたり100MeVのLi-8イオンを入射し、全効率5%で低速ビームとして得ることに成功しているが、ビーム強度の平方根に反比例して効率が減少する問題があった。この現象は、入射イオンの停止過程で生成されるHeイオンによる空間電荷効果によることを解明した。これにもとづき、1)セルの側壁部まで含めてできるだけ広い範囲を高周波カーペットで覆う、2)セルの内径を大きくし空間電荷効果で軌道が変化しても末端の高周波カーペットにたどり着くようにする、等いくつかの解決策案をたてることができた。2.Be同位体のレーザー分光実験ベリリウムの不安定安定同位体(Be-7,Be-10)を上記イオンガイド機構によって減速冷却し、低速イオンビームとして取り出した後、イオントラップへ捕集し、レーザー冷却およびレーザー分光に成功した。これによってBe-7,Be-9,Be-10の2S-2P転移の特性質量シフトを初めて決定できた。現在さらにBe-7の超微細構造の精密分光実験が進行中であり、平成18年度中に全計画が完遂する予定である。高エネルギー重イオンビームの破砕核反応によって生成される不安定核イオン(Be-11など)を、高効率で減速・冷却し、イオントラップに捕集し、レーザー・マイクロ波多重共鳴分光によって超微細構造の精密分光を行うための技術開発を進めている。1.オンライン捕集試験理化学研究所加速器施設において、高エネルギー重イオンビームの破砕核反応によって得られる核子あたり70MeVのLi-8イオンを、高周波イオンガイド法によって全効率1%の高効率で低速ビームとして得ることに成功した。2mX40cmφのガスセルに100TorrのHeガスを充填し、入射Li-8イオンの一部を停止・熱化する。このイオンはガスセル出口に設置した28mmφのRFカーペット電極から侵入した静電場によって電極表面まで導かれる。表面に達したイオンはRF電場のバリアによって表面から距離を保ちつつ中心の0.8mmφのノズルは導かれ、真空中に引き出される。このような高エネルギーの入射ビームに対して全効率1%を達成できたことは世界でもまだ類を見ない成果である。2.オフライン分光実験ベリリウムの安定同位体(Be-9)を用いて、精密分光の試験を行った。超伝導ヘルムホルツ磁石を用いた線形複合型トラップにBe-9イオンをトラップし、レーザーと2種類のマイクロ波によって基底順位の超微細構造のゼーマン分離を精密に測定する。これによって磁気超微細構造定数と核g因子をそれぞれ10-9、10-6の高精度で決定できることが確認できた。測定は任意の0.5T程度の強磁場を用いて、200msの短い測定サイクルの繰り返しによって成すことができた。これは短寿命核の精密分光への道を開くものである。1.オンライン捕集試験理化学研究所加速器施設において、高エネルギー重イオンビームの破砕核反応によって得られる核子あたり100MeVのLi-8イオンを、高周波イオンガイド法によって全効率5%の高効率で低速ビームとして得ることに成功した。

このイオンはガスセル内部にかけた静電場によって引き出し方向へ高速に導かれ、出口に設置したRFカーペット電極のバリアによって表面から距離を保ちつつ中心の0.8mmφのノズルへ導かれ、真空中に引き出される。Li-8の最大強度として24kcpsを達成し、Be-11においてもそれに近い強度が得られることを確認した。2.オフライン分光実験ベリリウムの安定同位体(Be-9)を用いて、精密分光の試験を行った。実際の不安定Be同位体の分光に使用するRFトラップを整備し、レーザー冷却、光ポンピング、マイクロ波二重共鳴分光できることを確認した。3.オンライン実験にむけて上記高周波イオンガイドと分光用RFトラップの接続のためのビームラインの整備を開始した。さらに分光用トラップの改造に着手した。平成16年度のオンライン分光実験を目指して準備を進めている。高エネルギー重イオンビームの破砕核反応によって生成される不安定核イオン(Be-11など)を、高効率で減速・冷却し、イオントラップに捕集し、レーザー・マイクロ波多重共鳴分光によって超微細構造の精密分光を行うための技術開発を進めている。1.オンライン捕集試験理化学研究所加速器施設において、高周波イオンガイドガスセルに高エネルギー重イオンビームの破砕核反応によって得られる核子あたり100MeVのLi-8イオンを入射し、全効率5%で低速ビームとして得ることに成功しているが、ビーム強度の平方根に反比例して効率が減少する問題があった。この現象は、入射イオンの停止過程で生成されるHeイオンによる空間電荷効果によることを解明した。これにもとづき、1)セルの側壁部まで含めてできるだけ広い範囲を高周波カーペットで覆う、2)セルの内径を大きくし空間電荷効果で軌道が変化しても末端の高周波カーペットにたどり着くようにする、等いくつかの解決策案をたてることができた。2.Be同位体の超微細構造分光実験ベリリウムの安定同位体(Be-9)を用いて精密分光の試験を行い、オンライン実験のセットアップにおいて、レーザー冷却、光ポンピング、マイクロ波二重共鳴分光できることを確認した。さらに、オンラインでビーム破砕核分離器からのBe同位体イオンをトラップに入射して蛍光を観測する実験を開始した。これまでのところ、イオンのトラップは確認できているが、レーザー励起蛍光は観測するに至っていない。今後接続部のビームラインを改良して分光実験をめざす。
多環状エーテルの高効率的合成法の開発

ブレベトキシンBに代表される海洋産多環状エーテル系天然物の構成成分である環状エーテルの高効率的合成法の開発を目的とし研究を行った。我々は2位にアセトアルデヒド基および3位にβ-アルコキシアクリレート基を有するテトラヒドロピラン(THP)にヨウ化サマリウムを作用させると完全な立体選択性で目的とするトランス縮環THPが生成することを見いだした。本反応は繰返し可能であり、即ち、DIBAH還元、チオアセタール化、プロピオレートのマイケル付加、脱チオアセタール化により出発原料と同様な化合物を得、再度ヨウ化サマリウムによる還元的環化を行いトランス縮環三環性THPを得ることができた。更に上記反応を繰返すことによりトランス縮環4環性THPを合成でき、極めて効率的な繰返し型合成法を確立できた。本反応は、オキセパン環の構築にも有効であり、トランス縮環6-7-6-環及び6-7-7-6-環の立体選択的構築、また、ケトン基でも有効に働き、核間メチル基を有する環状エーテルの構築にも成功した。更に、本手法を用いる2方向型合成法の開発に成功した。ついで、収束型合成法の開発を検討し、二つのTHP環をアセチレン基を介して結合し、ジケトンに酸化後、ダブルケタール化により6-6ケタールを得、Et_3SiH還元で、目的とするトランス縮環4環性エーテルを得ることが出来た。本手法はわずか4行程での収束型反応であり最も簡便かつ効率的合成法である。更に、本研究課題で得られた成果を基盤として、ブレベトキシンBのABC環、EFG環、IJK環の合成を検討し、それらの完全立体選択的合成に成功した。以上、本研究課題で開発した多環状エーテル合成法はこれまで報告されている合成法と較べて、立体選択性、効率性、簡便性、収率などいづれの面においても優れた合成法といえ、今後、多環状エーテル系天然物の合成に広く応用されることが期待される。我々は2位にアセトアルデヒド基および3位にβ-アルコキシアクリレート基を有するテトラヒドロピランにヨウ化サマリウムを作用させると完全な立体選択性で目的とするトランス縮環双環性テトラヒドロピランが生成するという重要な知見を見いだした。本反応を繰返すことによる効率的多環状テトラヒドロピランの構築法の確立に成功した。即ち、生成したトランス縮環双環性テトラヒドロピランをDIBAH還元、チオアセタール化、ついでプロピオレートのマイケル付加、脱チオアセタール化により出発原料と同様な官能基を有する化合物を得、再度ヨウ化サマリウムによる還元的環化を行いトランス縮環三環性テトラヒドロピランを得ることができた。更に上記反応を繰返すことによりトランス縮環4環性テトラヒドロピランを合成でき、ここにトランス縮環多環状工一テルの極めて効率的な繰返し型合成法を確立できた。また本反応は、オキセパン環の構築にも有効であり、トランス縮環6-7環、6-7-6-環、6-7-7-環、及び6-7-7-6-環の立体選択的構築にも成功した。また、本環化反応はアルデヒド基のみならずケトン基でも有効に働き、核間メチル基を有する環状エーテルの構築にも成功した。

以上、今回開発した多環状エーテル合成法はこれまで報告されている合成法と較べて、立体選択性、効率性、簡便性、収率などいづれの面においても優れた合成法といえ、その天然物合成への応用が大いに期待できる。ブレベトキシンBに代表される海洋産多環状エーテル系天然物の構成成分である環状エーテルの高効率的合成法の開発を目的とし研究を行った。前年度、2位にアセトアルデヒド基および3位にβ-アルコキシアクリレート基を有するテトラヒドロピランにヨウ化サマリウムを作用させると完全な立体選択性で目的とするトランス縮環双環性テトラヒドロピランが生成するという重要な知見を見いだした。本反応を繰返すことによる効率的多環状テトラヒドロピランの構築法の確立に成功した。本年度は、本手法を2方向に伸展する合成法に拡大し、2方向型合成法の開発に成功した。ついで、多環状エーテルの収束型合成法の開発を検討した。その結果、二つのテトラヒドロピラン環をアセチレン基を介して結合し、ジケトンに酸化後、ダブルアセタールにより6-6アセタールを得、TMSOTf存在下、Et_3SiHを作用させると立体選択的還元反応が生じ、目的とする4環性エーテルを得ることが出来た。本手法はわずか4行程での収束型反応であり最も簡便かつ効率的合成法である。更に、本研究課題で得られた成果を基盤として、ブレベトキシンBのABC環、EFG環、IJK環の合成を検討し、それらの完全立体選択的合成に成功した。以上、本研究課題で開発した多環状エーテル合成法はこれまで報告されている合成法と較べて、立体選択性、効率性、簡便性、収率などいづれの面においても優れた合成法といえ、今後、多環状エーテル系天然物の合成に広く応用されることが期待される。
低炭素社会における交流-直流ハイブリット給電方式に関する研究

地球環境保全を目指し,新エネルギーの電力系統への導入量増加が検討されている。しかし,太陽光発電装置や風力発電装置は,出力変動が大きく安定した電力供給困難などが課題としてある。本研究では,上記問題を解決するために,現在の交流技術のみならず直流技術を導入し,系統に導入した新エネルギーの高効率運用および系統故障に頑強な安定運用ができる給電システムの開発を行った。本年度の交流一直流ハイブリット給電方式に関する研究では,主に以下の項目について検討した。1)パラレルプロセッシングを用いた系統連系手法の解析,2)直流技術を用いた電力変換効率の向上,3)直流負荷に関しての調査である。まず,パラレルプロセッシング方式を用いた系統連系手法に関しては,これまで開発してきた3相システムから住宅・宅内用を考慮した単相3線式にするために,変換器を製作し実現した。しかし,系統連系から自立動作に移行するとき,シームレスにて実施するには電流制御と電圧制御をパラレルに運用する必要がある。今年度は,この制御手法の選択方法でのみでしかできていないため,シームレスでの動作移動までの実現はできていない。したがって,来年度この制御手法の継続をする予定である。このとき,使用した蓄電装置としては,リチウムイオン電池,電気二重層コンデンサ,鉛蓄電池を用いた。ここで,過充電に関して保護装置が必要であるため,来年度保護装置を検討する必要がある。また,過放電に関しては,変換器のプログラムにて対応することにした。つぎに,直流技術を用いた電力変換効率の向上および直流負荷に関しての調査では,計算機サーバー,LED照明,デジタル家電について検討をした。デジタル家電については,直流の基準電圧に依存するため,現在のIEC/SG4で検討している380VDC程度をした。これら負荷を用いて,負荷単体のコンポーネントしての効率とシステム全体の効率について検討をした。この結果,コンポーネントとしての効率向上はあるが,システム全体としては,多面的な検討が必要であることが分かった。本研究における当該年度の研究成果は,昨年度において検討がさらに必要となった部分について実施するとともに申請書の計画に基づき実施した。実施した内容を以下に示す。1.パラレルプロセッシングを用いた系統連系手法における制御手法のシミュレーション解析1)パラレルプロゼッシングの無瞬断方式である電流制御,電圧制御のハイブリット制御方式についてシミュレーションモデルを構築し,この協調方式における改良点について検討した。2)これまで用いた蓄電池の充放電特性データを検討し,蓄電池の充放電寿命に関して検討した。今回実験に用いた電池は,鉛蓄電池であるが,使用方法によっては比較的寿命が長くなると予想される。3)瞬時電圧低下現象によるシステムの挙動について,さらに詳細な検討を行うとともに,制御手法に関して改良項目について検討した。4)全電源喪失時の起動(ブラックアウトスタート)などにおける制御手法,運用手法の解析を計算機および実験データの解析をした。2.直流技術を用いた電力変換効器の制御方式に関してのシミュレーション解析1)分散型電源の電流制御,直流給電における電圧制御の有効性を計算機シミュレーションと実験的解析をした。ここで,電流に発生するノイズが問題となることがわかった。2)昨年度実験したデータを用いて,直流給電方式のシステム効率向上についてシミュレーション解析を実施した。特に,直流負荷について再検討する必要があることがわかった。本年度の計画は,昨年度までの研究において検討がさらに必要となった部分について実施するとともに,申請書の計画に基づき実施した。1.瞬時電圧低下の検討項目瞬時電圧低下時など、系統電圧が低下あるいは喪失したときの再生可能エネルギーの再起動(ブラックアウトスタート)において、小型回転発電機を用いた起動方法でなく、変換器を中心とした起動方法について検討した。特に,本システムでは直流給電も実施しているため、ブラックアウトスタートにおける蓄電池の有効活用について実験的に検討した。そして、変換器を構成するコンデンサと蓄電池とのバイパススイッチを導入することで、ブラックアウトスタートの実現をおこなった。さらに,システム内に変圧器が存在した場合の突入電流や励磁電流についても検討した。2.電力品質問題の検討項目多くの直流機器が同一母線に接続された場合、母線電圧にはそれほど多くのノイズは発生していない。しかし、電流については多くのノイズが発生していることを明らかにした。そして,ノイズについて調査をしたが,計測手法および計測器の性能により今後の研究課題とした。3.交流ー直流ハイブリット給電における保護協調問題の検討項目本研究では直流ー交流ハイブリット給電の保護協調について検討した。検討した結果,直流系統は非設置方式で実施し,交流系統は従来の保護装置を用いることで運用した。4..マイクログリットにおける電気自動車の給電手法の検討小規模のマイクログリットを構築し,蓄電池電圧値,太陽光発電装置の出力値,グリット内の需要を管理しながら給電制御を実施するために,グリット管理装置についても製作した。この実験結果では,マイクログリットにおける発電量と負荷のアンバランス量を電気自動車へ給電することができた。この結果から,電気自動車をマイクログリットにおける蓄電装置として使用できる可能性を示した。申請書に記載している研究内容をほぼ実施できているため,上記の評価をした。

24年度が最終年度であるため、記入しない。交流/直流のハイブリット給電を実施した場合,直流給電系の電流に大きなノイズが発生することが明らかになった。このノイズに関しては,FFTやウェーブレット変換などを用いて,より詳細な解析を今後実施したいと思う。
胆道癌の悪性挙動(浸潤・転移)を制御する糖鎖分子の探索と新規分子標的治療への応用

胆道癌は発生と進展環境の複雑性,また,それに関連する癌進展様式の多様性を示すことより,早期発見が難しく,早期癌の段階で外科切除出来る例は極めてまれである.癌細胞の浸潤・転移を制御する糖鎖が存在すれば,その糖鎖の合成を阻害することにより複数の糖蛋白質の機能を変化させ,様々な角度より浸潤・転移を抑止出来る可能性がある.胆道癌の浸潤・転移に関わる糖鎖遺伝子(特にGnT-V)の標的分子を詳細に解析し,糖鎖遺伝子によるそれらの機能賦活化について検討した.本研究では,GnT-Vの発現が亢進している胆道癌に着目し,胆道癌の悪性挙動に関与するGnT-Vの腫瘍生物学的意義を明らかにするために,siRNA処理を行うことによりGnT-Vの発現と活性レベルの異なる3種類の胆道癌細胞株を構築し,それらの腫瘍生物学的形質の比較検討を行った.胆道癌細胞株(TGBC44-TKB)に対してsiRNA処理を行い,GnT-V発現をノックダウンした細胞を構築し,GnT-V発現レベルと活性値の解析結果より,オリジナル細胞に比して,その発現と活性が高度に低下している細胞,中等度に低下している細胞,殆ど低下が見られない細胞の3種類の胆嚢癌細胞株を選択した.それらの細胞株を用いて,細胞増殖能,皮下腫瘍形成能,血管新生能,肝転移能について比較検討を行った.siRNA処理を行った胆嚢癌細胞株3種類を用いた実験では,細胞増殖能,皮下腫瘍形成能,皮下腫瘍における血管密度(CD31染色)及び肝転移能は,すべて有意にGnT-V発現レベル及び活性値と相関する結果となった.胆道癌細胞株を使用した実験において,GnT-V発現及び活性値と増殖能,血管新生能,肝転移能は有意に相関することからも,胆道癌細胞の悪性挙動とGnT-V発現の強い相関が証明された.胆道癌におけるGnT-Vの発現は,腫瘍生物学的悪性度を反映する因子であると考えられた.癌細胞表面の糖鎖構造はその悪性挙動に深く関与する.高転移性癌細胞におけるGnT-Vの活性は高いことが知られており,その背景には糖鎖修飾によるプロテアーゼ活性の変化や,GnT-Vに誘導される血管新生能の増加などの腫瘍生物学的形質の変化が関与する.今年度において,我々はGnT-Vの発現とその組織内分布は,pT2胆嚢癌の悪性度を反映するとともに独立した予後因子であることを見出した.さらに,pT2胆嚢癌におけるGnT-V発現と血管新生能の関連性について検討を行った.GnT-Vの免疫組織学的発現は細胞核上に顆粒状に染色される発現型(granular-type)と細胞質全体がびまん性に染色されるタイプ(diffuse-type)に分類された.GnT-V陽性は46例(granular-type 27例,diffuse-type 19例),陰性は30例であった.GnT-V発現の有無およびその発現型はいずれも,病理組織学的因子との間に有意な相関関係は認められなかった.5年生存率はGnT-V陽性例(n=46)で66%,陰性例(n=30)で88%であり,陽性例で有意に予後不良であった(P=0.03).陽性例では術後に,遠隔臓器転移(P=0.04)とリンパ節転移(P=0.03)が高い傾向があった.CD31染色による微小血管密度は,GnT-V陽性例(25.0/視野)は陰性例(15.8/視野)に比して有意に高値であったが(P=0.047),granular-typeとdiffuse-typeの間では差異を認めなかった,VEGF発現はGnT-V陽性例と陰性例の間で有意な差異を認めなかった.GnT-Vに関連した血管新生の増加には,VEGF以外の血管新生因子が関与していると考えられた.pT2胆嚢癌におけるGnT-Vは糖鎖修飾に加えて血管新生を促進し,その悪性挙動や予後に関与するものと考えられた.胆道癌は発生と進展環境の複雑性,また,それに関連する癌進展様式の多様性を示すことより,早期発見が難しく,早期癌の段階で外科切除出来る例は極めてまれである.癌細胞の浸潤・転移を制御する糖鎖が存在すれば,その糖鎖の合成を阻害することにより複数の糖蛋白質の機能を変化させ,様々な角度より浸潤・転移を抑止出来る可能性がある.胆道癌の浸潤・転移に関わる糖鎖遺伝子(特にGnT-V)の標的分子を詳細に解析し,糖鎖遺伝子によるそれらの機能賦活化について検討した.本研究では,GnT-Vの発現が亢進している胆道癌に着目し,胆道癌の悪性挙動に関与するGnT-Vの腫瘍生物学的意義を明らかにするために,siRNA処理を行うことによりGnT-Vの発現と活性レベルの異なる3種類の胆道癌細胞株を構築し,それらの腫瘍生物学的形質の比較検討を行った.胆道癌細胞株(TGBC44-TKB)に対してsiRNA処理を行い,GnT-V発現をノックダウンした細胞を構築し,GnT-V発現レベルと活性値の解析結果より,オリジナル細胞に比して,その発現と活性が高度に低下している細胞,中等度に低下している細胞,殆ど低下が見られない細胞の3種類の胆嚢癌細胞株を選択した.それらの細胞株を用いて,細胞増殖能,皮下腫瘍形成能,血管新生能,肝転移能について比較検討を行った.

siRNA処理を行った胆嚢癌細胞株3種類を用いた実験では,細胞増殖能,皮下腫瘍形成能,皮下腫瘍における血管密度(CD31染色)及び肝転移能は,すべて有意にGnT-V発現レベル及び活性値と相関する結果となった.胆道癌細胞株を使用した実験において,GnT-V発現及び活性値と増殖能,血管新生能,肝転移能は有意に相関することからも,胆道癌細胞の悪性挙動とGnT-V発現の強い相関が証明された.胆道癌におけるGnT-Vの発現は,腫瘍生物学的悪性度を反映する因子であると考えられた.