hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
幹細胞における老化機序解明と組織再生へ向けた試み

膵臓の加齢性変化は、糖尿病や膵癌の発症に関わるため、極めて重要である。前年度までの検討により、膵臓において長いテロメアを有する組織前駆細胞様の細胞が存在し、加齢とともにその数が減少することが明らかとなった。そこで30年度は、前駆細胞マーカーの一つであるSOX9について、膵臓における陽性細胞の分布、数、年齢との関連を検討した。膵臓のSOX9陽性細胞は膵管上皮に多く認められ、膵腺房細胞、ラ氏島にはほとんど認めなかった。加齢とともに、SOX9陽性細胞数は減少した。膵臓の前がん病変や癌細胞では、SOX9の発現の亢進を認めた。膵癌細胞におけるSOX9の発現は、予後と関連する傾向を認めた。再発した膵癌症例では、癌細胞におけるSOX9の発現が再発巣で、原発巣よりも増加していた。一方、テロメア長は原発巣と再発巣で同定であった。このことから、膵臓のSOX9陽性を示す前駆細胞様の細胞は、加齢や発癌過程において重要な役割を担うことが明らかとなった。また、がん細胞ではSOX9がテロメア長の維持を介して癌細胞の不死化に関与する可能性が示された。今後、SOX9によるテロメア長の制御機構の解明、及び膵癌以外での他癌種におけるテロメア制御機構の解明を行い、加齢による発癌機構の解明を目指す。加齢に伴い、膵臓では実質細胞の減少と脂肪細胞の蓄積、及びインスリンを分泌する内分泌細胞の減少や外分泌細胞である膵管上皮の腫瘍性変化が生じ、膵臓の加齢性変化は糖尿病や膵癌の発症の原因となるため、健康寿命に大きな影響を及ぼす。多分化能、自己複製能を有する組織幹細胞/前駆細胞は、膵臓の恒常性維持と組織再生を担う。膵臓の組織幹細胞の存在部位や発現マーカーについては、動物実験や培養細胞を用いた検討が中心であり、ヒトでは解明されていない。本研究では病理解剖症例検体を対象し、乳幼児期、青年期、高齢期等の各年齢層や糖尿病、膵炎、膵癌等の各疾患の膵組織について、加齢に伴う組織幹細胞の数の変化、機能の変化、また糖尿病や癌、膵炎等の病的状態に伴う生体内での変化を明らかにする。本研究によって、組織幹細胞を標的とした修復機能改善による治療的老化制御法の開発につなげることを目指す。昨年度は前駆細胞マーカーとしてテロメア長、およびSOX9の発現を検討した。その結果、テロメア長は加齢とともに減少した。SOX9陽性細胞は、膵臓の外分泌細胞に少数認められ、膵管周囲の腺組織であるpancreatic duct glandと腺房中心細胞に陽性細胞を多く認めた。ラ氏島、腺房はSOX9陰性を示した。また、小児、若年者ではSOX9陽性細胞を膵組織内に多数認めたが、加齢とともにSOX9陽性細胞数の減少を認めた。また、膵癌組織では、癌細胞にSOX9発現を高頻度に認めた。以上より、SOX9陽性を示す膵組織幹細胞の数が加齢とともに減少することが、長いテロメアを有する細胞の減少と一致して生じていた。加齢とともに進行するテロメア機能不全は、組織幹細胞にも生じ、このような変化が膵臓の発癌過程において重要な役割を担う可能性があると考える。バイオリソースセンター保有の検体を用いているため、順調に実施できている。解剖例での膵病変の病理組織学的検討と遺伝子変異の検討を実施した。膵癌や膵前癌病変を有する症例では、これまでに報告されていない一塩基多型を認め、高齢者では他の年齢層と異なる分子病理学的発癌機序が示唆された。また、加齢とともに染色体保護装置であるテロメア長が短縮し、テロメア長の短縮が組織学的な染色体不安定性の指標である異常分裂像と関連を示した。以上より、加齢とともに膵管上皮のテロメア長の短縮を生じ、それによって惹起される染色体不安定性が高齢者の膵発癌に重要な役割を果たすことが明らかとなった。さらに、一塩基多型の変化は、膵癌と膵前癌病変でそれぞれ異なっており、多くの前癌病変は膵癌と関連がなく、非連続性の病変であることが示唆された。また、膵臓の幹細胞にて発現するSOX9陽性細胞の分布、数、年齢との関連を検討した。今後はSOX9陽性細胞におけるテロメア長の変化と病変との関連を解明し、加齢に伴う幹細胞の変化が発癌に及ぼす影響を明らかにする。研究結果の学会発表、論文投稿の段階まで進展しているため。

このことから、膵臓のSOX9陽性を示す前駆細胞様の細胞は、加齢や発癌過程において重要な役割を担うことが明らかとなった。また、がん細胞ではSOX9がテロメア長の維持を介して癌細胞の不死化に関与する可能性が示された。今後、SOX9によるテロメア長の制御機構の解明、及び膵癌以外での他癌種におけるテロメア制御機構の解明を行い、加齢による発癌機構の解明を目指す。現在、ヒト検体を用いた研究を実施し、今年度は統計解析の予定。膵臓の幹細胞におけるテロメア長の解析結果をまとめ、論文投稿する。論文投稿、学会参加の予定を変更したため、それらに関連する費用を使用していない。消耗品購入の金額に差があったため。今年度使用する予定。
アレルギー性炎症の観点より、子宮内膜症の病態を解明する

子宮内膜間質細胞を蛍光色素で標識したのちにネクローシスを誘導し、死細胞(dESC)とした。末梢血由来単球より樹状細胞を誘導し、dESCと培養させることで、樹状細胞のdESCに対する貪食作用を検討した。マンノースを添加して培養することで、dESCを貪食した樹状細胞が有意に減少することより、樹状細胞のdESC貪食作用にはマンノース受容体が関連していることが示唆された。さらに、樹状細胞をdESCと培養することで、樹状細胞におけるIL-6, IL-1beta mRNAの発現が誘導された。以上より、腹腔内中樹状細胞は子宮内膜症の病態に関与していることが示唆された。
皮膚悪性腫瘍に対する抗血管新生療法の新規標的としての周皮細胞の検討

腫瘍形成時の血管の成熟や腫瘍内での血流維持、腫瘍細胞への栄養供給において、大きな役割を担っていることが示唆されているpericyteの機能を詳細に解析し、腫瘍の抗血管新生療法における新規標的細胞としてのpericyteの有用性を検討すること目的に以下の実験を行った。
直線偏波ラジアルラインスロットアンテナの高能率化

1.従来、衛生放送受信用にKu帯(12GHz)での開発を行っていた直線偏波ラジアルラインスロットアンテナを、Ka帯(22GHz)で動作するように設計し、試作・実験を行った結果、12GHzの場合とほぼ等しい約50従来のアンテナに比べて非常に高く、この周波数でも十分に実用になることが明らかになった。2.一般には雨よけとして用いられているレドームを積極的に利用し、スロットにおける反射波とレドームにおける反射波の干渉により、直線偏波ラジアルラインスロットアンテナで大きな問題となっているアンテナの反射特性を改善する方法について理論的に検討を行った。(1)周期構造導波路に誘電体が挿入された解析モデルを提案司境界値問題をモーメント法により定式化した。(2)レドームの誘電率・厚さ・位置を変化させてスロットの反射係数を計算した。その結果、レドーム厚さが1/4波長の時に反射係数に与える影響が最大となり、レドーム距離を半波長の整数倍だけ離したときに反射係数が最小となることを明らかにした。3.直線偏波ラジアルラインスロットアンテナの遠方放射指向性や利得周波数特性を電波無響室内で実験的に評価することを目指して、球面走査近傍界測定装置の実現を試みた。制御系の位置決め精度が不十分なため、目的の測定装置は実現できなかったが、フレネル領域で半球面内の指向性を測定するシステムが実現された。
ヒトリンパ球の発生分化における組み換え活性化遺伝子の発現調節機構の解析

1.ヒト胎児肝から得られた単核球をEBウイルスで形質転換することにより、未分化型リンパ球表面マーカー(CD2,CD19)を有し、胚型TCRおよび胚型Ig遺伝子構造を有し、かつ未だRAG遺伝子を発現していないクローン化リンパ球前駆細胞株(FL8.2.4.4)を樹立した。2.FL8.2.4.4細胞とマウス骨髄由来ストローマ細胞株PA-6の共培養の実験系を用いて以下のことを明らかにした。(1)PA-6との共培養のみではFL8.2.4.4にRAGの発現は誘導されない。(3)個々のサイトカインについては、IL-3,IL-6,IL-7がRAGの発現誘導に関与し、これらのサイトカインの間に相乗効果が認められる。(4)RAGの発現誘導にFL8.2.4.4細胞とPA-6の接着が必須である。(5)FL8.2.4.4細胞をパラホルムアルデヒドで固定したPA-6細胞と共培養してもFL8.2.4.4にRAGの発現が誘導される。3.ヒトゲノムライブラリーから、RAG-1cDNAを用いてRAG-1ゲノム遺伝子をクローニングし、その構造を解析し以下のことを明らかにした。(1)RAG-1は約4kbのイントロンをはさむ2つのエクソンからなる。(3)RAG-1は複数(少なくとも4箇所)の転写開始点を持つ。
非平衡分子運動論

実空間に分布し動的内部自由度を持つ素子の集団を考える。このような系は、細胞群、非平衡下の分子群など枚挙に暇がない程多様に偏在する。そこに通底する一数理構造を探求するべく、極力少ない仮定のもと、解析計算可能なミニマルモデルの一候補を模索、導出した。具体的には、走化性を示すリミットサイクル振動子の集合体に対し、振動子の超臨界Hopf分岐点近傍において中心多様体縮約を実行した。導出された数理モデルは、豊富な創発構造を呈する。また、このモデルはダイナミカルネットワークや流動的スピングラスと捉えることもでき、今後の発展に期待している。引力、斥力を及ぼしあう粒子の集合体は、様々な構造を創発する。細胞や病原菌を粒子とみなせば、その集合構造は機能に直結する。ナノスケール粒子の集合形態をコントロールできれば、有益な微小デバイスを創出できるだろう。本研究成果は、このような系に通底する数理的な仕組みを抽出し、未知の数理概念の構築を目指すための、一定礎になる成果である。その新たな数理概念と、各系固有の性質とを考え合わせれば、新技術創成の一基礎の構築が期待される。素子内自由度と素子間相互作用とが、動的に相互作用する一般の状況を考えるべく、試行的数理モデルを構築した。モデル構築には、恣意性を廃すべく中心多様体縮約・位相縮約を駆使した。その結果、ダイナミカルネットワークやスピングラスなどとも関連を持つ、普遍性の高いモデル導出に成功した。しかも、考えたい現象の複雑さにもかかわらず、解析計算も可能なモデルが導出できた。たとえば、ある種の保存量・不変曲線の存在や、ある変数の断熱消去によるポテンシャル系への帰着などを示せた。数値計算では、非常に豊富な創発構造を見出せた。パラメータ変化のみで、firework, clustered clusters(=modular network), cell(=small world network), cell-division, cell-fusion, branch, triple junction, gas, latticeなど、モデルのシンプルさからは予想もできないような非常に豊富な相を実現できる。特にce11相においては、細胞増殖を思わせるような、閉膜構造のノイジーな運動と分裂が観られるなど、シンプルな決定論モデルに潜在する新たな数理構造を探求できるだろう。予想を凌駕する豊富な現象が観られ、多くの解析可能性が示唆され、また、多様な物理系との関連も見えてきたため、これらを種として非常に有益な研究ができると確信している。今後の解析の進展で、新しい数理概念を見出せるに違いない。国際会議や学会、各種研究会やセミナーで多数講演をし、広く成果を公表した。
放射線によるミトコンドリアDNAの変異誘発

ミトコンドリアDNA(mtDNA)の変異についてはミトコンドリア病、老化や細胞のがん化との関連が注目されているが、X線によるmtDNAの変異誘発に関しては明らかになっていなかった。そこで、我々は高感度にmtDNAの変異を検出できる方法を開発して、X線によるmtDNAの変異を解析した。食道がん由来培養細胞株3株、および正常培養細胞株に生存率が0.01となるようにそれぞれX線を照射し、単細胞由来のコロニーを多数分離した。それぞれのコロニーからDNAを抽出し、mtDNAのD310(塩基番号303-309)領域におけるC塩基の繰り返し数の変化、および4977塩基のコモン欠失(塩基番号8,470-13,447)の増減をジーンスキャンを用いて解析した。その結果、正常培養細胞株、および食道がん培養細胞株の内1株においてはD310の変化は殆ど生じていなかったが、他の食道がん培養細胞株2株では、X線の照射によりそれぞれ17.5,34.3%のコロニーにD310の変化が見られ、これらの食道がん培養細胞株2株はmtDNAがX線によって高頻度に変異が誘発されることが明らかになった。また、コモン欠失の解析では、D310に変化の誘発されなかった食道がん培養細胞株1株においてX線の照射によりコモン欠失が増加したが、正常培養細胞株と他の食道がん培養細胞株2株ではX線照射により減少していた。今後、D310においてX線によって高頻度で変異が生じたメカニズムを知るために、ミトコンドリアにおけるミスマッチ修復等なんらかの修復系の異常や、mtDNAの修復・複製に関わるDNAポリメラーゼγとその修飾タンパク質の変化に注目して解析を進めて行きたい。食道がん培養細胞株31株について、本実験に用いる細胞株を決定するためミトコンドリアゲノムDNAのDループ領域の塩基配列を調べた。コモン配列と異なる塩基の数が多い株2株(KYSE-170,KYSE-410)を選択した。また、食道がんにおいて高頻度に変異が見られるD310のCの繰り返し数がヘテロになっている株2株(KYSE-30,KYSE-170)を選択した。さらに、放射線高感受性を示す株1株(KYSE-190)を選択した。これら5株について、X線照射後の生存率を調べ、生存率0.01となる照射量を決定したところ、KYSE-30,KYSE-110,KYSE-170,KYSE-190,KYSE-410において、それぞれ9,7,11,4.5,7 Gyであった。老化細胞などに見られる特異的欠失、Δ4977を検出するため、特異的欠失の外側と内側に蛍光プライマーを設定し、PCR後Gene Scanによって検出可能な系を確立した。また、食道がんにおいて高頻度に変異が見られるD310の繰り返し配列に関しても蛍光プライマーを用いたPCR後Gene Scanによってそれぞれの存在比を定量出来る系を確立した。さらに、突然変異を検索するため、ミトコンドリアゲノム上の遺伝子であるCOI (cytochorome oxidase subunit I)をPCR-塩基配列決定法により解析する系を用意した。
放線菌線状プラスミド上の二次代謝遺伝子群における特異な生合成変換機構の解析

放線菌Streptomycesrochei 7434AN4株のもつ線状プラスミドpSLA2-Lにはランカサイジン(LC)およびランカマイシン(LM)の両ポリケチド生合成遺伝子群、さらにこれら抗生物質生産をコントロールする制御遺伝子群が存在している。そこで本年度は(1)LM生合成経路の解明,(2)制御遺伝子群の解析とその応用、に焦点を絞り研究を実施した。(1)ポリケチド生合成の初発反応に関与するスターターユニットに関して、LMでは3-hydroxy-2-butyl基であり、イソロイシンを起源としていると思われた。そこで[3-^2H]イソロイシンを合成し、生産菌への取り込み実験を行った。その結果LMの14位に重水素が導入されることが分かった。さらに2つの水酸化酵素の遺伝子破壊を試み、代謝産物解析を行った。その結果2つのP450水酸化酵素のうち、lkmFが8位を、lkmKが15位を水酸化することが分かった。またlkmK破壊株から8,15位両方がデオキシ化されたLMを取得できたので、水酸基導入の順序は15位、8位であることが示唆された。(2)放線菌特有のガンマブチロラクトン(GB)を鍵物質とした制御遺伝子について遺伝子破壊を試みた。その結果SrrXはGB生合成に関与していた。SrrA-CはGBのリセプターと高い相同性があったので、srrXとの二重破壊株をそれぞれ構築し、抗生物質生産を調べた。その結果srrA-srrX二重破壊株で抗生物質生産を確認でき、これによりGBのリセプタータンパクがSrrAであることが分かった。また、srrB破壊株は両抗生物質を数倍以上高生産していた。このsrrBをベースにした生合成遮断株を作製したところ、従来微量しか単離出来なかった代謝産物を十分量得ることに成功した。放線菌Streptomyces rochei 7434AN4株のもつ線状プラスミドpSLA2-Lには17員環化合物ランカサイジンおよび14員環マクロライド化合物ランカマイシンの両抗生物質生合成遺伝子群が存在している。特にランカサイジンは炭素-炭素結合による17員環構造を有しており、従来の大環状ポリケチド化合物で考えられているカルボン酸と水酸基間の脱水縮合ではない、特異な大環状形成反応が生じていると考えられる。またランカサイジンの化学構造から類推すると、アミンの酸化反応が環化の鍵反応と考えられた。そこでランカサイジン生合成遺伝子クラスターに存在する2つの酸化還元酵素に注目し、遺伝子破壊株の構築を試みた。まずピロロキノリンキノンを補酵素とした脱水素酵素と高い相同性を有するOrf23に注目し、その遺伝子orf23の破壊株を構築した。しかしながらこの遺伝子破壊株はランカサイジンを生産しており、Orf23はランカサイジン生合成に関与していないことが分かった。次にフラビンを補酵素としたアミンオキシダーゼと高い相同性を有するLkcEに注目し、その遺伝子IkcEの破壊株を構築した。この破壊株(KA05株)はランカサイジンを生産せず、新たな化合物を生産していた。得られた化合物LC-KA05について構造解析を行ったところ、ランカサイジノールAのC-2,18位間の炭素-炭素結合が失われた、線状中間体であった。また取り込み実験により、化合物LC-KA05は生合成中間体であることも明らかにした。以上、ランカサイジンの特異な大員環形成反応は、LkcEによって生じるN-アシルイミニウム中間体へのβ-ケトエステルの求核反応により行われる可能性を見いだすことが出来た。放線菌Streptomyces rochei 7434AN4株のもつ線状プラスミドpSLA2-Lにはランカサイジン(LC)およびランカマイシン(LM)の両ポリケチド生合成遺伝子群、さらにこれら抗生物質生産をコントロールする制御遺伝子群が存在している。

また、srrB破壊株は両抗生物質を数倍以上高生産していた。このsrrBをベースにした生合成遮断株を作製したところ、従来微量しか単離出来なかった代謝産物を十分量得ることに成功した。
水産動物の日周活動に関する研究

A:アサリにおける殻開閉のリズムを調べたところ、その存在が確認された。閉殻個体の数には1日に2回のピークがみられた。このピークの出現時刻は毎日約1時間ずつ遅れ、干潮予定時刻にほぼ一致した。逆に開殻個体数のピークは潮汐予定時刻とほぼ一致した。このことはサーカタイダル・リズムの存在を示唆する。さらに同調因子についても調べた。B:クルマエビにつき明暗変化を12時間ずらして飼育したところ、活発な行動は暗期にのみ認められた。またクルマエビの周期活動が光周期に左右されるものか、或は給餌等の時刻によって決まるものかについても調べた。また生物時計の存在についても検討を加えた。C:ニジマス、ティラピア仔魚を6L/6D、12L/12D、24L/24D、LLあるいはDD下で飼育し、日周輪の形成速度を調べた。その結果6L区では12L区に比して約2倍の輪紋が、24L区では約半数の輪紋ができ、LL、DD区では1本1日よりやや多い輪紋が形成された。D:松果体光受容細胞の外節層板膜の脱落、大食細胞によるとり込み、細胞基底突起に含まれるシナプスリボンの増減における日周変化が確認された。E:まず魚類の血中メラトニン量を測るためのラジオイムノアッセイを作製し、ついで長日・短日下におけるコイの血中メラトニン量の日周変化を調べた。その結果、いずれの光周期におりてて暗期にメラトニン量が高いことが明らかとなった。F:アカウミガメの日周遊泳リズムと回遊経路を調べるため、アカウミガメの産卵時に記録計を装着し、次回の産卵時に回収し、記録を解析した。本研究は代表的水産動物を対象として個体,器官,細胞などのレベルで日周活動リズムを記録,解析すると共にリズム形成の機構を解明することを目的としており,今年度は主に日周活動の精確な把握を目標に研究を進めた.現在までの進展状況は以下のとおりである.1.潮汐流,海流に乗つてヒラメの稚魚が輸送される際に,日周活動変化に基づく鋭直移動が集群化と生き残りに有利に作用する.2.魚類の日周活動はその要因に従って,概日リズムに基づく場合(内因的),単に環境の明暗サイクルに対する反応である場合(外因的),および両者が混合する場合に分かれる.3.ニジマスにおける耳石日周輪の形成は,初期は明暗サイクルが決定的要因であり, 6L6Dにも応じうる.4.ニジマスやアユの松異体光受容細胞では,一般に網膜視細胞で知られるように,昼夜の交代に応じた形態変化ー求心的シナプスリギンの増減,外節層板膜の脱落と大食細胞によるとり込みなどが示される.5.数魚種につき血中メラトニン濃度をラジオイムノアッセイ法で測定したところ,一様に夜間に高く,昼間に低い顕著な日周変動がみられ,しかもこの変動は全暗下ならば数日間は持続した.6.クルアエビについては,夜行性活動(摂食)リズムが眼柄の除去やスライス切断実験により,経髄部に由来することか明らかとなった.7,アサリの殻開閉リズムは実験室内でも継続し,同調因子としては明暗よりも干出刺激が有効である,サーカタイダルリズムとの関連が強い.今後は,これらの周期的活動の解析を進めると共に,周期性における内的要因の役割を明確にし,合わせて水産現場への応用を検討したい.A:アサリの殻開閉リズムを調べ、その存在を確認した。閉殻個体の数には1日に2回のピークが認められた。また開殻個体数のピークは満潮予定時刻とほぼ一致した。

これらの結果、サーカタイダル・リズムの存在が示された。さらにリズム同調因子についても調べた。B:クルマエビの行動と光周期の関係を調べるため、明暗変化を12時間ずらして飼育したところ、活発な行動は暗期にのみ認められた。このようなクルマエビの周期的な活動が光周期に左右されるものか、あるいは給餌等の時刻によって決まるのかについても調べた。また生物時計の存在についても調べた。C:ニジマス仔稚魚を6L6D、12L12D、24L24D、LLあるいはDD下で飼育し、日周輪の形成速度を調べた。その結果6L区では12L区に比して約2倍の輪紋が、24L区では約半数の輪紋ができ、LL、DD区では1日1本よりやや多い輪紋が形成された。D:松果体では光受容細胞の外節層板膜の脱落、大食細胞によるとり込み、細胞基底突起に含まれるシナプスリボンの増減における日周変化が確認された。E:長日・短日下におけるコイの血中メラトニン量をラジオイムノアッセイにより測定した。その結果、いずれの光周期においても明期にメラトニン量が高いことが明らかとなった。F:アカウミガメの日周遊泳リズムと回遊経路を調べるため、アカウミガメの産卵時に記録計を装着し、次回の産卵時に回収し、記録を解析した。
低次元量子多体系の厳密な動力学と乱れの効果

本研究は日本,米国およびインドに分担者を持つ。まずユタ大学においては,日本側研究者は長距離相互作用を持つ量子系に関して,分担者のSutherland教授と研究討論を行った。分担者以外にもEfros教授,Raikh助教授らと低次元電子系の相関効果に関して議論した。またWu教授とは排他統計に関して議論した。インドにおいては,倉本と川上はチェンナイの数理科学研究所でMurthy助教授,Shankar助教授と,長距離相互作用を持つ量子スピン系に関する研究討論を行った。バンガロールのインド科学研究所では,倉本,川上,高橋は分担者のShastry教授と可積分量子模型ならびにフラストレーションのある量子スピン系に関する研究討論をおこなった。1999年10月にはSutherland教授が来日し,仙台と関西地区にほぼ2週間滞在し,倉本,川上と新しい2次元スピンモデルの可能性につい詳しい議論を行なった。また非専門家を含む聴衆に対して講演を行なった。2年間の研究で主に1次元及び2次元の量子スピン系,梯子スピン系,相関電子系の系統的な研究を行うことができた。特に2次元系については,最近Shastry教授,Sutherland教授による先駆的な研究に対応する系が実際に発見され話題となっている。我々は,この系を含めて,今後とも共同研究を進める予定である。1/r^2型の長距離相互作用を持つスピン系の波動関数はJastrow型と呼ばれるものになるが,ここで斥力的相関を表わすパラメータは,1次元リング上の古典クーロン気体の温度に相当する。クーロン気体の相転移とスピン系のギャップ生成の関連について,Shastry教授が来日して,東京と仙台で詳しい議論を行なった。このクーロン気体の高温と低温状態にはdua1ityと呼ばれる関係があり,これを用いると相転移温度が厳密に求められる事が分かった。これは新しい可解モデルの発見につながる可能性がある。一方,格子モデルと連続体モデルとの関連では,後者で選られている動力学を含む詳細な知見を格子モデルに適用する可能性を追求した。1次元連続体上の可解モデルであるSutherland modelにおいて,その斥力パラメータを無限大にすると,リング上の粒子は結晶化する。この場合,格子振動と粒子の内部自由度の励起に着目すると,これらの励起は格子上の可解モデルであるHaldane-Shastry modelや超対称t-J modelのスペクトルを与えることが示せる。この関係を用いて,格子モデルの動力学が厳密に求められる可能性が開ける。本年度はこの問題について,ユタ大学に出張して詳しい議論を行なった。その他,不純物のある系に対する共形場理論の応用や,各種モデル間の相互関連についても共同研究を行なった。。2年間の研究で主に1次元および2次元の量子スピン系,梯子スピン系,相関電子系の系統的な研究を行うことができた。
荒廃渓流における土石の移動、推積計測システムの開発に関する研究

本研究の目的は、山地の比較的狭い範囲で発生する土砂災害を対象として、簡便に扱い得る調査システムとその運用法の構築を目的としている。適用地域を考慮し、災害の状況と規模を把握する方法として極低空からの写真または映像の撮影を取り上げた。先ず、そのためのカメラやTVカメラ等とその操作機構を搭載するプラットホームが具備すべき条件、それに関係する法規制を検討し、実際的なものとして産業用無人ヘリコプター(RCヘリ)を改良して利用した。事前飛行でシステムと運用に関する問題点を整理し、それを基に検討・試作したシステムを搭載し、島原市眉山の第3渓を対象として2回の試験飛行を実施した。システムの戦略は、写真撮影の位置を確認するためのモニター用小型TVカメラと35mmまたは60mmのカメラ・立体映像を見て同時に録画するための2個の小型TVカメラ、それ等を操作する機構からなる搭載部分及び受像・録画装置と無線操縦の機構の地上部分とからなる、取得した写真や映像で状況把握の有用性を検討し、一部の写真は図化に用い、500分の1の平面図、縦断図、横断図を作成した。また、パソコンの立体画像解析システムによりDEMを取得し、3次元画像も作成した。本研究の成果として、現場での映像の立体視は操縦性の向上に有効な事、録画の再生によりいつでも、どこでも、誰でも映像を立体視できる事は状況や現像の理解に有益な事、500分の1平面図等には土石流による渓床の変化が表現されており、変化した土石の量としても計算可能な事、写真を基にしたパソコンによる3次元画像は状況の把握や変化の抽出に有効な事等が明らかになった。これ等の事から、極低空からの調査システムの有用性とさらに改善を要する問題点が明示、整理できた。平成5年度は主としてシステムのハード部分の試作・改良と試作システムの検討対象地域である島原市眉山の荒廃渓流(眉山3渓)における渓流測量などに焦点を絞って研究を進めた。1.空撮システムの構築(1)プラットホームには、無人ヘリコプター(産業用RCヘリコプターKG-65)を用い、撮影システムを構築した。(2)撮影システムには、長さ2メートルのアームを機体に装着し、アームの両端に一眼レフカメラと空撮用無線テレビカメラ各2台を取り付け、本体下部にビデオ送信機を設置した。このシステムにより、立体画像を見ながら無人ヘリを操縦出来ることになると共に、後述の3次元ビデオ画像処理を可能にした。(3)写真測量を行うためには、プラットホームの高度を正確に把握する必要があるが、無線高度計を搭載可能にすると共に、その精度を把握するために、対空標識を観測現場に60個設置すると共に、地上からの追跡に光波測量を行った。また自動追尾方式の光波測量も同時に行い、此等の方式の比較・検討を行なった。2.取得データの解析(1)検討・解析対象地である眉山3渓について、既往の空中写真の判読を行い、荒廃状況の経時変化を調べると共に現地測量を含む調査を行なった。その結果、平成5年4月の降雨により土石流が発生し、約0.2haの丘陵状をなしていた旧渓床形堆積地が流出している事が判明した。この荒廃状況の変化把握について各種空撮とその解析法の比較・検討を行うことにした。(2)高高度空撮の空中写真判読では、判読が困難であったが、低高度空撮では把握が可能であると共に、その土量も計測が可能であった。また、カメラ画像とビデオ画像の解析精度の比較など両者の得失を検討した。平成6年度は、主として取得画像の解析方法の検討を行なう予定である。

平成6年度は、平成5年度の研究により試作したシステムの現地適用性に関する研究と各種プラットオームにより取得された画像データの比較などから、計測対象とする地域の広狭・画像取得目的物などを考慮したプラットホームの選択などを主体に研究を進めた。具体的には次の様な空撮・解析を行なった1)無人ヘリによる空撮試作したシステムを搭載した無人ヘリを用いて、平成6年に島原市眉山3渓を対象に2回の空撮を行い立体画像と計測用地形データを取得した。このデータを基に多田らは眉山3渓の詳細な平面・縦横断図(縮尺500分の1)を描くとともに、戎らは、このデータを基に作成したDEMから眉山3渓の3次元表示なども行なっている。2)有人ヘリによる空撮現在、雲仙普賢岳に源を発する土石流災害の発生危険度が最も高い湯江川の地形情報を得る目的も兼ねて、長崎県所有の有人ヘリを利用した空撮を行い、画像データの取得と測量図面を作成した。3)航空機による空撮主として、平成3年と平成6年に航空機により取得された画像の分類ならびに地形情報との重ね合わせにより得られた眉山全景の荒廃地分布、ならびに荒廃地の経時変化について瀬戸島らが研究を進めた。
ファジィ推論を応用した顎口腔悪性腫瘍頸部リンパ節転移の画像診断システム-コンピュータ診断支援システムの作製および臨床応用-

頭頚部癌における頸部リンパ節転移の診断ではCT画像診断は有用な診断法の一つであるが,造影CT画像診断において各観察項目の所見評価や診断過程は検者の主観に大きく左右されファジィ性が存在する.このようなCT画像の特長と検者の主観的評価を生かした診断ロジックを構築し,頸部リンパ節転移のCT画像診断にファジィ推論を応用した画像診断支援システムを作製し検討した.対象は頭頸部偏平上皮癌症例で,術前CTにて頸部リンパ節を認め,術後病理組織学的転移の有無が確定したもので,システムの構築に24例(転移14例,非転移10例),調整と検証に43例(転移26例,非転移17例)の計67例を用いた.CT画像上のリンパ節の観察項目として6項目を設定し,各観察項目の評価の計量化をファジィスケールを用いて行った.次いで各観察項目の所見を34のカテゴリーに分類し,これを基に入力メンバーシップ関数を作成した.入力メンバーシップ関数により評価した所見を多変量解析を行い各項目の診断に対する重要性を求め,1項目または複数項目でIF THENルールによる出力メンバーシップ関数を作成した.画像の所見評価は臨床経験年数の差によっても各々の観察項目の診断への重み付けやその印象は異なるが,本システムは様々な背景の検者においても一定の診断精度を得ることを目標としたり,臨床経験年数の異なる複数の検者にて所見入力,評価を行い,システムの妥当性について検討した.その結果,3名の検者の経験診断における診断成績は,正診率では差はなかったが,感度,特異性では検者の主観に左右され,ばらつきを認め,経験診断の不安定性が示された.それに対しファジィ診断成績は,感度,特異性,正診率のいずれも約90%と良好な成績を得,経験年数の異なる複数の検者においても安定した結果を示し,システムの設定は妥当であると考えられた.頭頚部癌における頸部リンパ節転移の診断ではCT画像診断は有用な診断法の一つであるが,造影CT画像診断において各観察項目の所見評価や診断過程は検者の主観に大きく左右されファジィ性が存在する.このようなCT画像の特長と検者の主観的評価を生かした診断ロジックを構築し,頸部リンパ節転移のCT画像診断にファジィ推論を応用した画像診断支援システムを作製し検討した.対象は頭頸部偏平上皮癌症例で,術前CTにて頸部リンパ節を認め,術後病理組織学的転移の有無が確定したもので,システムの構築に24例(転移14例,非転移10例),調整と検証に43例(転移26例,非転移17例)の計67例を用いた.CT画像上のリンパ節の観察項目として6項目を設定し,各観察項目の評価の計量化をファジィスケールを用いて行った.次いで各観察項目の所見を34のカテゴリーに分類し,これを基に入力メンバーシップ関数を作成した.入力メンバーシップ関数により評価した所見を多変量解析を行い各項目の診断に対する重要性を求め,1項目または複数項目でIF THENルールによる出力メンバーシップ関数を作成した.画像の所見評価は臨床経験年数の差によっても各々の観察項目の診断への重み付けやその印象は異なるが,本システムは様々な背景の検者においても一定の診断精度を得ることを目標としたり,臨床経験年数の異なる複数の検者にて所見入力,評価を行い,システムの妥当性について検討した.その結果,3名の検者の経験診断における診断成績は,正診率では差はなかったが,感度,特異性では検者の主観に左右され,ばらつきを認め,経験診断の不安定性が示された.それに対しファジィ診断成績は,感度,特異性,正診率のいずれも約90%と良好な成績を得,経験年数の異なる複数の検者においても安定した結果を示し,システムの設定は妥当であると考えられた.従来に作製していたファジィ診断支援システムに,今回新たに67例の頭頚部癌患者の頸部リンパ節のCT画像を用いて,診断支援システムの調整を行い,sensitivity,specificity,accuracyのいずれも90%以上の良好な診断結果を得た.またシステムの妥当性の再検討のため,臨床経験年数の異なる3人の検者にて67例のCT画像の読影所見をシステムに入力し,その診断精度はsensitivity,specificity,accuracyのいずれも8590%以上と良好でかつ検者の相違においても安定した結果がえられた.これまではCT画像に対する検者の主観的な読影結果を,ファジィ推論を応用した診断支援システムにて数量化しシステム化してきた.今後の課題として,CT,MRI等がデジタルデータで有ることを利用し,画像そのものをコンピュータにて処理し,従来の読影の際に特徴的所見とされてきたような画像所見を自動化されたコンピュータ画像処理システムにて読影し,その結果をファジィ診断支援システムに取り込んで診断するシステムにまで発展させる予定である.頭頚部癌における頸部リンパ節転移の診断ではCT画像診断は有用な診断法の一つであるが,造影CT画像診断において各観察項目の所見評価や診断過程は検者の主観に大きく左右されファジィ性が存在する.

このようなCT画像の特徴と検者の主観的評価を生かした診断ロジックを構築し,頸部リンパ節転移のCT画像診断にファジィ推論を応用した画像診断支援システムを作製し検討した.対象は頭頚部扁平上皮癌症例で,術前CTにて頸部リンパ節を認め,述後病理組織学的転移の有無が確定したもので,システムの構築に24例(転移14例,非転移10例),調整と検証に43例(転移26例,非転移17例)の計67例を用いた.CT画像上のリンパ節の観察項目として6項目を設定し,各観察項目の評価の計量化をファジィスケールを用いて行った.次いで各観察項目の所見を34のカテゴリーに分類し,これを基に入力メンバーシップ関数を作成した.入力メンバーシップ関数により評価した所見を多変量解析を行い各項目の診断に対する重要性を求め,1項目または複数項目でIF THENルールによる出力メンバーシップ関数を作成した.画像の所見評価は臨床経験年数の差によっても各々の観察項目の診断への重み付けやその印象は異なるが,本システムは様々な背景の検者においても一定の診断精度を得ることを目標としており,臨床経験年数の異なる複数の検者にて所見入力,評価を行い,システムの妥当性について検討した.その結果,3名の検者の経験診断における診断成績は,正診率では差はなかったが,感度,特異性では検者の主観に左右され,ばらつきを認め,経験診断の不安定が示された.それに対しファジィ診断成績は,感度,特異性,正診率のいずれも約90%と良好な成績を得,経験年数の異なる複数の検者においても安定した結果を示し,システムの設定は妥当であると考えられた.
認知症動態解明のための局所的類似度に基づく脳構造ネットワーク解析

本研究では、脳構造のネットワーク解析を実施し、脳ネットワークに着目したグラフ解析から、脳connectomeを求め、アルツハイマー病などの脳変性疾患における影響を明らかにしようとするものである。これまで多く報告されている安静時機能的MRIや拡散テンソル画像に代わり、脳構造の局所的な類似に着目し解析を行う。本研究の実施するため、必要なデータセットの取得を行う。本年度の目標であった、解析対象のデータ取得を行った。解析に必要な計算機リソースを整備し、解析環境を構築した。構築したハイパフォーマンスコンピューターシステムの拡充のため、翌年度予算と合わせてハイエンドコンピュータを購入する。
肝小葉内酵素分布の不均一性とその発現機序に関する研究

肝実質細胞の酵素分布には不均一性があり、肝小葉内に代謝の分担性が存在するという知見が得られている。我々も免疫組職化学的手法を用いた解析で尿素サイクル酵素の不均一な分布を見い出した。本研究は、門脈周辺細胞を中心に比較的広く分布している尿素サイクル酵素と、中心静脈周辺数層の細胞にのみ局在するグルタミン合成酵素(GS)を取り上げ、肝小葉内での窒素代謝の分担性と各々の酵素の遺伝子発現調節機構の手掛りを得ようとするものである。この目的のために、まず窒素代謝に関与する酵素のcDNAを調整することから始めた。ラットアルギナーゼおよびアルギニノコハク酸リアーゼに対するcDNAはクローン化できた。ラットアルギニノコハク酸合成酵素(ASS)cDNAは現在ヒトASScDNAをプローブとして単離に努めている。一方、GS抗体を作成したが、単一抗体ではなかった。そのためラット肝より調整した吸収物質でGS抗体を処理した。抗体の純度検定に、本研究経費で購入したセミドライトランスブロッターを利用した。ラットGScDNAは発現ベクターを用いて抗体によりスクリーニングしているが、まだ単離できていない。肝実質細胞の不均一な酵素発現に影響を与える因子の同定は非常に困難であるが、シトルリン血症においてその原因酵素であるASSに特異的な分布が見られることより、病態との関連性を更に深く追求した。我々は【II】型シトルリン血症50数例中25例について肝ASSの免疫組職を行った。うち11例は対照と変らない、ほぼ均一なASS分布像を示した。残り14例では塊状の異常分布像が得られ、ASS以外の酵素分布には異常は認められなかった。塊状群で若干男性が多い傾向にあったが、2群間に年令,肝ASS活性,血清シトルリン濃度などの程度の差はなかった。顕著な差異は生命の予後であり、塊状群は病理相職学的な所見が少ないにもかかわらず12例がすでに死亡している。
アフィン幾何・射影幾何の現代的研究とその応用

本研究では、研究の主対象たる古典的微分幾何・研究手法としての可積分系の理論・応用対象としての情報幾何のそれぞれについて組織的に研究を進め、以下のような成果を得た。1.古典的微分幾何(1)極小アフィン超曲面と余次元2の極小中心アフィンはめ込みの内的な特徴づけを与えた。さらに、余次元2の自己双対極小中心アフィン曲面の具体的な構成法を与えた。(2)射影平坦かつ捩れを持たないアフィン接続が与えられた多様体に対し、そのリッチ曲率が対称かつ定値になるときの射影展開写像の単射性と像の凸性について基本的な結果を与えた。(3)4次元球面内の共形平坦な超曲面に対し、新しい共形不変量を定義して古典例を特徴づけ、さらにこれまで知られていなかった新しい例を構成した。(4)3次元等質空間の曲線と曲面に対する非常に具体的かつ包括的な理論を展開した。2.可積分系の理論古典的微分幾何に現れるさまざまな可積分系を調べ、3次元可解リー群の極小曲面や3次元双曲型空間の平坦な曲面など、3次元空間内の特徴的な曲面に対する表現公式を与えた。平均曲率の逆数が調和関数になる3次元のリーマン空間形およびローレンツ空間形における(空間的)曲面の総合的な理論を展開した。3.情報幾何と統計多様体(1)複素統計多様体を定義し、アフィン微分幾何や情報幾何(特に量子推定理論)とのかかわりについて研究した。(2)スペシャル・ケーラー多様体の拡張として、ある適合条件を満たす複素構造を持つ統計多様体を定義し、その基本的な性質を調べた。(3)(-1)-共形平坦な統計多様体において、計算幾何において重要な応用を持つボロノイ図の具体的な構成法を与えた。初年度である平成12年度は、研究の主対象である古典的幾何・研究手法としての可積分系の理論・応用対象の情報幾何のそれぞれについて、相互に連絡を取りつつも個々の分野の進展をまずは重視し、次のような成果を得た。1.古典的幾何主としてアフィン幾何・射影幾何について、個別にあるいは共同して研究を行い、極小アフィン超曲面・余次元2の極小中心アフィンはめ込みの内的な特徴づけ、球面の標準的なアフィン接続の特徴づけ、二つの中心アフィン曲線による余次元2の極小中心アフィン曲面の構成法などについて新たな結果を得た。また、3次元双曲型空間の定平均曲率曲面の分類理論や非コンパクト対称空間の曲面論において新しい知見を与え、3次元等質空間の曲線と曲面の研究について非常に具体的かつ包括的な理論を展開した。なお、メビウス幾何やラゲール幾何についても調査を開始しており、今後の研究において現代化をはかる予定である。2.可積分系の理論幾何学に現れる可積分系として、3次元のリーマン空間型およびローレンツ空間型における(空間的)曲面で平均曲率の逆数が調和関数になるものをとりあげ、総合的な理論を展開した。また、もう一つの対象として、4次元球面内の超曲面で共形平坦かつすべての主曲率が異なるものについて研究し、カルタン以来の懸案であった、完全な分類と具体的構成を果たした。3.情報幾何と統計多様体複素統計多様体を定義し、アフィン微分幾何や情報幾何(特に量子推定理論)との関わりについて研究し、いくつかの基本的だが興味深い結果を得た。また、統計多様体の接束が自然な方法でノルデン計量を持つ複素多様体となることを示し、統計多様体の幾何学に新たな知見を与えた。前年度に引続き、研究の主対象である古典的幾何・研究手法としての可積分系の理論・応用対象の情報幾何のそれぞれについて、相互に連絡を取りながら個々の分野の研究を続け、次のような成果を得た。

1.古典的幾何主としてアフィン幾何・複素空間型内の実超曲面の幾何・リーマン幾何について、個別にあるいは共同して研究を行い、以下のような成果を得た。(1)アフィン接続が与えられた多様体上に、その接続の性質を反映した擬距離を定義し、その基本的な性質を調べた。(2)複素空間型の実超曲面に対してリッチ*-テンソルという幾何的不変量を定義し、構造ベクトル場が主曲率方向となっていて、リッチ*-テンソルに関してアインシュタイン条件を満たすものを決定した。(3)次元の高いユークリッド空間の極小曲面に対するワイエルストラス型表現公式を一般化し,複素半単純リー群をそのコンパクト実型で割ったような対称空間での正則なガウス写像をもつ曲面の理論を構築した。2.可積分系の理論負定値計量をもつ3次元空間内の曲面に対する線叢を考察することにより、cosh-ゴルドン方程式に対するベックルンド変換を導出した。さらにループ群を用いた変換としての定式化(ダルブー変換)も与えた。3.情報幾何と統計多様体コントラスト関数の幾何学およびその応用について研究を行い、特に、コントラスト関数を用いて、(-1)-共形平坦な統計多様体上におけるボロノイ図の具体的な構成法を与えた。これは、計算幾何において有益な応用を持つものである。本研究では、研究の主対象である古典的微分幾何学、研究手法としての可積分系の理論、研究の応用対象としての情報幾何に関して、以下のような成果を得た。1.古典的微分幾何学主としてアフィン幾何・複素空間型内の実超曲面の幾何・球面内の共形平坦な超曲面・双曲型空間内の曲面について、個別にあるいは共同して研究を行い、以下のような成果を得た。(1)アフィン極小超曲面、中心アフィン極小超曲面、余次元2の極小中心アフィンはめ込み等が誘導する統計構造の特徴づけ、および中心アフィン超曲面の体積変分問題の再定式化を行い、さらに中心アフィン極小超曲面とアフィン超球面との関係を調べた。(2)複素空間型の実超曲面に対してリッチ*-テンソルの対称部分が*-アインシュタインとなるホップ実超曲面を決定した。(3)4次元球面内の共形平坦な超曲面に対し、新しい共形不変量を定義し、これを用いて古典例を特徴づけ、さらにこれまで知られていなかった新しい例を構成した。(4)3次元双曲型空間において、正則右ガウス写像を持つ曲面および平坦な曲面に対する表現公式を与え、具体例の構成を行った。2.可積分系の理論3次元可解リー群の極小曲面の表現公式を与え、特殊線形群の極小曲面でガウス写像が調和であるものを決定した。また、平均曲率を0とする極限操作で非線形ダランベール公式が通常のものに退化することを示した。3.情報幾何と統計多様体スペシャル・ケーラー多様体の拡張として、統計構造に適合する複素構造が与えられた統計多様体の基本的な性質を調べた。また、統計多様体上の等積構造と統計的推測理論との関係を調査し、最尤推定量とベイズ推定量との差をチェビシェフ・ベクトル場を用いて特徴づけた。
転写因子NF-_kBの発現抑制-唾液腺癌細胞におけるアポトーシス誘導の増強-

1.転写因子NF-_kBの抑制因子の一つであるI_kB-αのうち、外界からの刺激によっても分解を受けない変異型I_kB-αcDNAを導入した不死化ヒト唾液腺細胞クローン(ACMT-6とACMT-7)とempty vectorのみを導入した細胞クローン(ACpRc-1)を樹立した。これら細胞クローンの増殖能を検索したところ、ACMT-6とACMT-7においてはACpRc-1に比較して60-75%の増殖能を示すことが明らかとなり、NF-_kB活性の抑制が細胞増殖抑制につながることが示唆された(Azuma,M.Exp.Cell Res.,250:213-222,1999)。2.抗癌剤である5-Fluorouracil(5-FU)はACpRc-1,ACMT-6及びACMT-7の細胞増殖抑制においてほぼ同程度の抑制率を示すことが明らかとなった。この原因を5-FUのNF-_kB活性に及ぼす影響の点から解析した結果、5-FUはこれら細胞クローンのNF-_kB活性にほとんど影響を及ぼさないことが判明した。したがって、5-FUがこれら細胞クローンの増殖抑制に対して相乗的効果を発揮するためには、5-FUがNF-_kB活性を抑制する必要がある可能性が示唆された(投稿中)。3.唾液腺癌細胞株であるcl-1細胞を5-FUにて処理した場合、NF-_kB活性の低下を誘導することが明らかとなった。このメカニズムを解析するため5-FUがI_kB-αの発現に及ぼす影響を検索したところ、I_kB-α蛋白の発現増強がみられたがmRNA発現には変化がみられなかった。よってI_kB-α蛋白の発現増強は他のメカニズムによる可能性が示唆された。1.変異型IκB-αcDNAを含むpRc/CMV(srIκB-αcDNA)をリポソームトランスフェクション法を用いて、SV40 DNAによってトランスフォームされたヒト唾液腺細胞(NS-SV-AC)にトランスフェクションした。その後G418をセレクションマーカーとして用いて遺伝子導入された細胞クローンをクローニングした(ACMT-6とACMT-7と命名)。同時にempty vectorであるpRc/CMVのみをトランスフェクションし、遺伝子導入された細胞クローンを併せてクローニングした(ACpRc-1と命名)(投稿中)。2. ACpRc-1、ACMT-6とACMT-7における細胞増殖能を検索したところ、ACMT-6とACMT-7においてはACpRc-1に比較して60-75%の増殖能を示すことが明らかとなり、NF-κB活性の抑制が細胞増殖能の抑制(アポトーシスの誘導)につながる可能性が明らかとなった(投稿中)。3.抗癌剤である5-Fluorouracil(5-Fu)がACpRc-1、ACMT-6とACMT-7のアポトーシスに如何なる影響を及ぼすかを解析したところ、5-Fu処理により誘導されるそれぞれの細胞の増殖抑制率は未処理のACpRc-1に比較して40%、72%、70%であった。しかしそれぞれの未処理細胞をコントロールとした時、増殖抑制率はともに50%であった。すなわち、ACMT-6とACMT-7においては5-Fu処理によっても著明な細胞増殖抑制にはつながらなかった。この原因を検索したところ、5-Fuはこれら細胞のNF-κB活性にはほとんど影響を与えないことが明らかとなった。よって、ACMT-6とACMT-7においてはNF-κB活性を上昇させる抗癌剤にて処理することにより、著明なアポトーシスを誘導しうる可能性が示唆された(投稿中)。

1.転写因子NF-κBの抑制因子の一つであるIκB-αのうち、外界からの刺激によっても分解を受けない変異型IκB-αcDNAを導入した不死化ヒト唾液腺細胞クローン(ACMT-6とACMT-7)とempty vectorのみを導入した細胞クローン(ACpRc-1)を樹立した。これら細胞クローンを抗癌剤である5-Fluorouracil(5-FU)にて処理したところ、ACMT-6とACMT-7においてはACpRc-1に比較して60-75%の増殖能を示すことが明らかとなった。すなわちNF-κB活性の抑制が細胞増殖抑制につながることが明らかとなった。(投稿中)。2.ヒト唾液腺癌細胞株であるcl-1細胞を2μg/mlの5-FUにて経時的に処理することにより以下の結果を得た。すなわちMTT法にて生細胞数を測定したところ、5-FU処理4日目で55%の抑制を示した。Gel shift assayでの解析よりNF-κB活性の抑制が認められた。なおWestern blotにてp65蛋白の核外移行とIκB-α蛋白の発現増強がみられたが、RT-PCRでの解析においてはp65mRNAとIκB-αmRNA発現には変化はみられなかった。Caspase-8活性は処理48時間後1.7倍の上昇を示した。以上の結果より5-FUの抗癌作用機構にNF-κB活性の抑制が関与している可能性が示唆された。
カンジダ症で口腔粘膜細胞より誘導される特異的蛋白の同定とその意義

口腔粘膜の細胞はCandida albicans(以下Ca)に対して宿主の感染防御機構をもっていると考えている.Ca生菌の添加により,口腔粘膜上皮細胞(RT7)はCX3CL1以外の様々なケモカインmRNAが発現誘導された.一方,歯肉線維芽細胞はCa生菌,死菌の添加によりCX3CL1mRNAが発現誘導された.歯肉線維芽細胞(GT1)においては他のCandida属添加でCX3CL1 mRNA発現が増加した.さらにCX3CL1は抗真菌活性を持っていた.それらゆえ歯肉線維芽細胞から発現誘導されるCX3CL1はCandida感染に対して口腔粘膜の免疫応答に重要な役割を持っていると考えられた.口腔粘膜の細胞はCandida albicans(以下Ca)に対して宿主の感染防御機構をもっていると考えている.Ca生菌の添加により,口腔粘膜上皮細胞(RT7)はCX3CL1以外の様々なケモカインmRNAが発現誘導された.一方,歯肉線維芽細胞はCa生菌,死菌の添加によりCX3CL1mRNAが発現誘導された.歯肉線維芽細胞(GT1)においては他のCandida属添加でCX3CL1 mRNA発現が増加した.さらにCX3CL1は抗真菌活性を持っていた.それらゆえ歯肉線維芽細胞から発現誘導されるCX3CL1はCandida感染に対して口腔粘膜の免疫応答に重要な役割を持っていると考えられた.口腔カンジダ症は, Candida albicans(以下CA)を原因とする日和見感染症であり,免疫不全や悪性腫瘍患者において,重篤な転帰をとることが知られている。口腔常在菌であるC. Aは,口腔粘膜に対して付着,侵入する性質を有しているが,宿主側の防御機構である口腔粘膜における白血球遊走能をもつケモカインを中心とした免疫応答に関しては明らかにされていない。本研究で我々は不死化口腔粘膜上皮細胞と歯肉線維芽細胞を用いて, CA感染による各種ケモカインの発現誘導を検討した。方法:臨床分離CAIF 1385株をSabouraud培地にて37°Cで24時間培養し, PBS洗浄後,生菌懸濁液を調整した。また菌液を70°C1時間で加熱処理し,死菌懸濁液を調整した。不死化口腔粘膜上皮細胞(RT7)と不死化歯肉線維芽細胞(GT1)に生菌懸濁液(最終濃度10^6cell/ml),あるいは各種濃度の死歯懸濁液を添加し,経時的に全RNAを抽出, cDNAを作製し,各種ケモカイン(CCL2, 5, 20, CXCL1, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, CX3CL1)の定量的RT-PCRを施行した。結果と考察: RT7ではCA生菌の添加により12時間後のCCL2, 5, CXCL 1, 5, 6, 8の発現の増加が認められた。特に好中球遊走能をもつCXCL 1, 5, 6, 8が著明に増大した。これらは高濃度の死菌(10^8cell/ml)の添加においても若干の増加を示した。GT1では他のケモカインと比較して, CA生菌および高濃度の死菌の添加においても著明なCX3CL1の発現の増加が認められた。口腔粘膜上皮細胞,歯肉線維芽細胞はCAの感染によって,それぞれ特異的なケモカインを発現しており,口腔粘膜の感染防御機構に重要な役割を担っていることが示された。本研究の成果は第17回日本口腔粘膜学会総会(2008年9月19, 20日,東京)において発表した。口腔カンジダ症は,Candida albicans(以下Ca)を原因とする日和見感染症であり,免疫不全や悪性腫瘍患者において,重篤な転帰をとることが知られている.Caは,口腔粘膜に対して付着,侵入する性質を有しているが,宿主側の防御機構である口腔粘膜における白血球遊走能をもつケモカインを中心とした免疫応答に関しては明らかにされていない.昨年度の報告で,歯肉線維芽細胞においてCa添加によりNkcell活性化ケモカインであるFractalkine(CX3CL1)の発現が著しく増加することを報告した.本年度は,歯肉線維芽細胞における他のCandida属や他菌種の添加によるCX3CL1発現の違い、さらにCX3CL1の抗真菌活性を検討した、結果と考察:Ca,Cg,Ct生菌,加熱死菌の添加により著しいCX3CL1mRNAの発現の増加が認められた.Sa,Ec添加ではCX3CL1mRNAの発現の増加は認められなかった.これらの結果から,CX3CL1はCaにより歯肉線維芽細胞から発現誘導されるcandida特異的ケモカインで,抗真菌活性をもつことが示唆された.本研究の成果は第19回日本口腔粘膜学会総会(2009年6月5,6日,神奈川)において発表した。