hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
専門学術研究の学部学生教育への寄与

本研究は、標記の研究課題のもとに、3年間に亙って宮城教育大学の研究者9名と、マカレスタ-大学からの研究者10名の相互訪問、招聘という形で行われた。協同研究の成果宮城教育大学にとって1、各自が相手校に赴いて専門を同じくする、または近い教員と専門研究内容について討議することにより、相手校における専門研究の情況を理解するとともに、自分の研究の位置付けの再確認にもなった。さらにそれがどのように学生教育に反映しているかという点については、専門内容によっていろいろ違いはあるものの、学生教育の重要な基盤になっているのはどちらも同じことである。しかし研究設備等の点では、どちらも小さな大学で、必ずしも完備しているとは言えない点がある。またこれは近くにある規模の大きい大学との提携で補っている、等、という情況も似ているところがある。2、マカレスタ-大学は教員数、学生数共に本学と同程度の規模で、アメリカの代表的なリベラルア-ツカレッジの1つである。卒業生の80%が上級教育に進むというレベルの高い教育をつぶさに体験調査することによって、授業内容、学生の反応の質の高さを実感することができた。3年次には各自の希望する専攻(メイジャ-)を決めてそれを深める仕組になっており、一般教育と専門教育の融合は、これから本学が考えていく新カリキュラムの参考になる。また教室での学生の反応は、分からないことがあればいつでも質問し、分かるまで食い下がる。それに教師だけではなく他の学生も参加する。教師と学生が対等な立場で議論する。という点は、是非本学における授業にも取り入れていきたい点である。3、入学選考、奨学制度。学生の入学希望者に対しては一人の専門担当者がおり、一人〃〃に非常に詳しく親切に対応している。入学選考にあたっては、人種、宗教、国別、男女性別、身体障害により差別しない、という方針を明らかにしている。奨学制度のうちWS(学内アルバイト)は日本には見られない。年間2,000ドルまで働きに応じた援助を受けられ、それによる学生が学内各所で働いている。学生が大学の運営に種々な形で参加することにより、責任を自覚し自分の大学との意識を持つようになることにも意義がある。4、留学生派遣、受け入れについて。学生の55%が在学中に留学を経験する。また、全学生の10%が留学生である。さらに留学生を一般学生と教育、生活、奨学制度その他すべての面で区別しない。そのために学内で留学生は特別な存在ではない。留学生受け入れ10万人を目指している日本の大学にとって学ぶことが多い。マカレスタ-大学にとってマカレスタ-大の担当者、ソロン教授よりマカレスタ-大側の成果についてコメントが寄せられているので、要約する。1、この協同研究で宮城教育大学を訪問した10名の教員は、始めて日本の主要な教育大学における教育制度、研究、教育の伝統に触れることができた。いままでの留学生の交換の上に立って今回教員の交流ができたことに、この協同研究の重要性がある。2、日本を訪れたことのない120名の本学教員にとって、本学を訪れた宮城教育大学の協同研究者より受けた影響、彼らがここで行ったゼミ、講演には大きな意味がある。良かれ悪しかれアメリカの大学は未だにヨ-ロッパ指向のものが多い中で、この協同研究が新しい方向性を示しているのである。3、最も重要なものは勿論各自の専門研究上での交流である。これが今後の学生教育に大きなメリットになることは言を持たない。どのような研究計画においても、全体の成果は各部分の成果の総合よりも大きなものである。マカレスタ-大学はこの協同研究を更に発展させることを切に願っており、行たるべき次期3年間の協同研究が更に実り多いものになるように期待する。最後に、本協同研究の詳細な成果が研究代表者三井によりまとめられ、「宮城教育大学ーマカレスタ-大学1989ー1991年度大学間協力研究専門研究の学部学生教育への寄与」の題で刊行されたことを付け加えておく。

それに教師だけではなく他の学生も参加する。教師と学生が対等な立場で議論する。という点は、是非本学における授業にも取り入れていきたい点である。3、入学選考、奨学制度。学生の入学希望者に対しては一人の専門担当者がおり、一人〃〃に非常に詳しく親切に対応している。入学選考にあたっては、人種、宗教、国別、男女性別、身体障害により差別しない、という方針を明らかにしている。奨学制度のうちWS(学内アルバイト)は日本には見られない。年間2,000ドルまで働きに応じた援助を受けられ、それによる学生が学内各所で働いている。学生が大学の運営に種々な形で参加することにより、責任を自覚し自分の大学との意識を持つようになることにも意義がある。4、留学生派遣、受け入れについて。学生の55%が在学中に留学を経験する。また、全学生の10%が留学生である。さらに留学生を一般学生と教育、生活、奨学制度その他すべての面で区別しない。そのために学内で留学生は特別な存在ではない。留学生受け入れ10万人を目指している日本の大学にとって学ぶことが多い。マカレスタ-大学にとってマカレスタ-大の担当者、ソロン教授よりマカレスタ-大側の成果についてコメントが寄せられているので、要約する。1、この協同研究で宮城教育大学を訪問した10名の教員は、始めて日本の主要な教育大学における教育制度、研究、教育の伝統に触れることができた。いままでの留学生の交換の上に立って今回教員の交流ができたことに、この協同研究の重要性がある。2、日本を訪れたことのない120名の本学教員にとって、本学を訪れた宮城教育大学の協同研究者より受けた影響、彼らがここで行ったゼミ、講演には大きな意味がある。良かれ悪しかれアメリカの大学は未だにヨ-ロッパ指向のものが多い中で、この協同研究が新しい方向性を示しているのである。3、最も重要なものは勿論各自の専門研究上での交流である。これが今後の学生教育に大きなメリットになることは言を持たない。どのような研究計画においても、全体の成果は各部分の成果の総合よりも大きなものである。マカレスタ-大学はこの協同研究を更に発展させることを切に願っており、行たるべき次期3年間の協同研究が更に実り多いものになるように期待する。最後に、本協同研究の詳細な成果が研究代表者三井によりまとめられ、「宮城教育大学ーマカレスタ-大学1989ー1991年度大学間協力研究専門研究の学部学生教育への寄与」の題で刊行されたことを付け加えておく。本年度は、前年度に続いての科研費による本格的な両大学の共同研究であるが、両大学の教官が相互の大学で研究報告、ならびに討議をし、さらに相手大学の施設、研究環境、学生の教育方針等に直接触れることにより、相互理解はもとより各人のこれからの研究姿勢、学生の教育、また国際的な認識にも資することが多いと期待される。特に学部学生教育においては、学生の選抜方法を始め教育全般の方針の違いには両国間の文化の違いが反映している部分が大きいと考えられ、今後の学部学生教育に参考となることが多い。研究分担者のうち丸山と阿部は本年度の追加配分によるものであることを付け加える。
グルココルチコイドにより誘発されるラット海馬神経細胞死に対するBDNFの保護効果

1、コルチコステロン投与ラットにおける脳神経細胞の神経機能陣審の検討7週齢のWiatar系雄性ラットにナタネ油に溶解したコルチコステロン40mg/5ml/kgを投与した。10日間の連続投与後.潅流固定を行い、バラホルムアルデヒドで固定後、凍結切片を作成した。この切片に対して、シナプトフィジンやシンタキシの細胞骨格あるいはカルシムチャンネル形成タンパクの免疫染色を行い、光学顕微鏡で観察した.しかし、各タンパクの局在化や染色強度に変化は観察されなかった.2、ニューロトロフィンタンパクの高感度酵素免疫測定法の確立培養神経細胞上清や細胞内のニューロトロフィン含量を検討するためには、各々のタンパクを裏感度に測定する必要がある.今までニューロトロフィンタンパクの裏感度の測定系は確立されていなかった.我々は、ニワトリ抗血清を用いることにより、非常に高感度の脳由来神経栄養因子およびニューロトロフィン-3の測定系の確立に成功した.3、培養ラット脳神経細胞におけるニューロトロフィンの発現に対するコルチコステロンの影響胎生18日のラットから取り出した海馬神経細胞にコルチコステロンを24作用させた後、細胞中と上清中のニューロトロフィン含量を測定した.ニューロトロフィン-3の含量に関してはいずれもコルチコステロンによる有意な変化は観察されなかったが、細胞内の脳由来神経栄養因子の含量は減少していた.1、コルチコステロン投与ラットにおける脳神経細胞の機能障害の検討7週齢のWistar系雄性ラットにナタネ油に溶解したコルチコステロン40mg/5ml/kgを投与した。10日間の連続投与後、灌流固定を行い、パラホルムアルデヒトで固定後、クリオスタットで組織切片を作成した。その切片を、二ッスル染色を行い、神経細胞数や細胞の形状の変化について検討したところ、著しい変化は光学顕微鏡レベルでは観察されなかった。2、コルチコステロン投与ラットにおける脳内二ュ-ロトロフィンの変化上記切片について、ニューロトロフィン(NGF,BDNF,NT-3,NT-4/5)について免疫化学染色を行い、脳各部位および細胞内での蛋白レベルでの発現量および局在化の変化について検討したところBDNFの神経細胞内での局在が変化した。コントロールの動物の脳では細胞核にBDNFの免疫染色性が観察されたが、コルチコステロンを投与されたラットでは観察されなくなった。3、コルチコステロン投与ラットにおける脳神経細胞核のニューロトロフィンの変化上記のことを、さらに明確にするために、脳細胞組織から核を抽出してWestern Blottingを行なった。検出の為の抗体には、免疫化学染色で用いた特異的なペプチド抗体を使用した。その結果、細胞核から抽質したサンプルでは免疫交叉性が減少していたのに対して細胞全体から抽質したタンパクをサンプルとした場合には変化はなかった。4、培養ラット脳神経細胞に対するコルチコステロンの影響胎生18日のラットから取り出した海馬神経細胞にコルチコステロンを投与したところ、神経細胞死が誘導された。しかし、用量依存性はなかった。この切片に対して、シナプトフィジンやシンタキシの細胞骨格あるいはカルシムチャンネル形成タンパクの免疫染色を行い、光学顕微鏡で観察した.しかし、各タンパクの局在化や染色強度に変化は観察されなかった.2、ニューロトロフィンタンパクの高感度酵素免疫測定法の確立培養神経細胞上清や細胞内のニューロトロフィン含量を検討するためには、各々のタンパクを裏感度に測定する必要がある.今までニューロトロフィンタンパクの裏感度の測定系は確立されていなかった.我々は、ニワトリ抗血清を用いることにより、非常に高感度の脳由来神経栄養因子およびニューロトロフィン-3の測定系の確立に成功した.3、培養ラット脳神経細胞におけるニューロトロフィンの発現に対するコルチコステロンの影響胎生18日のラットから取り出した海馬神経細胞にコルチコステロンを24作用させた後、細胞中と上清中のニューロトロフィン含量を測定した.ニューロトロフィン-3の含量に関してはいずれもコルチコステロンによる有意な変化は観察されなかったが、細胞内の脳由来神経栄養因子の含量は減少していた.
ヒツジ胎子微小環境下におけるヒトiPS細胞の造血系分化誘導に関する研究

人工多能性幹(iPS)細胞から、in vitroで造血幹細胞を分化誘導することは未だ出来ていない。申請者らは、初期分化サル胚性幹(ES)細胞をヒツジ胎子肝臓内に移植することで、骨髄内に約1%の割合でサル造血をもつヒツジを作出した。つまり、ヒツジ胎子体内環境下(in vivo)でES細胞から造血幹細胞を誘導できたのである。しかしながら、ヒツジ末梢血中にサル血液細胞はほとんど出現しなかった(0.01%以下)。これに対し申請者は、末梢血中へのES/iPS細胞由来細胞の安定した出現を目指し、骨髄中の生着率を10%まで向上させることを試みている。骨髄移植の前処置剤として用いられるブスルファンに着目し、ヒツジ胎子造血を一時的かつ安全に抑制する技術を開発した。この技術を元にして、ヒツジ胎子へのヒト造血幹細胞を移植する6日前に母体経由で投与することで、安全かつ効果的に産子の骨髄キメラ率を向上しうることを示した。以上の成果から、ヒツジ体内でヒトiPS細胞から効率的に造血幹細胞を作り出す技術を開発する足がかりが出来た。また、ヒツジのような大型動物の胎子を用いた試験は前臨床的な位置づけを担っており、今回の成果がヒトiPS細胞の実用化に大きく貢献できると言える。本研究では、臨床において造血幹細胞移植の前処置剤として用いられているブスルファン(BU)に着目し、(1)ヒツジ胎子におけるBU至適投与条件・安全性を検討した上で、(2)ヒトips細胞のヒツジ胎子内造血系分化誘導における生着促進作用を明らかにすることで、効率的にヒト造血の生着率が向上しうるか否か検討する。平成23年度は、(1)についての検討を行なった。(1)BUの投与量・経路・安全性の検討成ヒツジ(2-19ヶ月齢)において、BU5-7.5mg/kgを静脈内投与することで、骨髄(成体期の造血組織)における造血コロニー数(造血活性の指標)を一過性に減少させることが出来た。成ヒツジでの投与量を元に、ヒツジ胎子(妊娠48-52日齢)では、BU3mg/kgを母体静脈経由で投与することにより、BUは胎盤を通過して胎子に影響を及ぼし、胎子肝臓(胎子期の造血組織)における造血コロニー数を有意に減少させることが出来た。また、BU投与後の母体ヒツジにおいては、妊娠継続が困難あるいは流産するといった有害事象は観られなかった。(2)BUの投与時期の検討妊娠42-49日齢のヒツジ胎子に対し、胎子移植を行なう2目前あるいは6日前にBUを投与し、ヒト臍帯血CD34陽性細胞を胎子肝臓内に移植した。その後、得られた産子の骨髄を解析したところ、無処置と比較して6日前BU投与区では有意に高いヒト造血細胞生着率を得ることが出来た。以上の研究結果から、ヒツジ胎子体内でヒトips細胞から効率的に造血幹細胞を作り出す技術において開発の足がかりが出来たと考えられる。また、ヒツジのような大型動物の胎子を用いた研究は前臨床的な試験を担っており、今回の研究成果が実用性ならびに安全面で大きく貢献できると言える。本研究では、臨床において造血幹細胞移植の前処置剤として用いられているブスルファン(BU)に着目し、(1)ヒツジ胎子におけるBU至適投与条件・安全性を検討した上で、(2)ヒトiPS細胞のヒツジ胎子内造血系分化誘導における生着促進作用を明らかにすることで、効率的にヒト造血の生着率が向上しうるか否か検討する。平成24年度は、主に(2)についての検討を行なった。1当該成果の論文の論文発表:妊娠42-49日齢のヒツジ胎子に対し、胎子移植を行なう6日前にBUを投与し、ヒト臍帯血CD34陽性細胞を胎子肝臓内に移植した。

その後、得られた産子の骨髄を解析したところ、無処置と比較して6日前BU投与区では有意に高いヒト造血細胞生着率を得ることが出来た。当該実績を論文発表した。2長期生着能の評価:これらの個体をさらに長期的に観察し、既存の造血幹細胞の増幅法と比較した。その結果、BU前処置でも生着率を有為に向上させうるが、既存の造血幹細胞の増幅法ではより長期にわたってヒト造血を生着し続けられることが分かった。当該実績は、現在論文投稿中である。3ヒトiPS細胞の樹立とヒツジ胎仔への移植:ヒトiPS細胞の樹立を行ない、体外における中胚葉系への初期分化を実施した。ヒツジ胎子体内でヒトiPS細胞から効率的に造血幹細胞を作り出す技術において開発の足がかりが出来たといえる。以上の研究結果は、ヒツジ胎子体内でヒトiPS細胞から効率的に造血幹細胞を作り出す技術の足がかりといえる。また、ヒツジのような大型動物の胎子を用いた研究は前臨床的な試験を担っており、今回の研究成果が実用性ならびに安全面で大きく貢献できると言える。当初の計画のうち、平成23年度分の計画(ブスルファン投与量、経路、時期および安全性)の成果を、論文1件ならびに学会発表3件、報告出来た。昨年度の成果を元に、現在は、ヒトiPS細胞の樹立、およびヒトiPS細胞のヒツジ胎子体内での造血系分化誘導実験を試みている。24年度が最終年度であるため、記入しない。もしヒツジ体内におけるヒトips細胞由来造血の生着レベルが向上しなかった場合、ブスルファン移植前処置によるヒト造血幹細胞の長期生着性に関して、既存のヒト造血細胞の生着促進法と比較・解析し、安全性について検討を行なった上で、論文の作成を行なう。
シンプレクティック幾何における商空間の幾何学とその応用

微分幾何、代数幾何における種々のモジュライ空間の幾何を調べることは興味ある問題と思われる。これらの多くはシンプレクティック商、あるいは超ケーラー商として構成されるので、それらの幾何を調べることが重要になってくる。実際、シンプレクティック商のトポロジーに関しては、ここ20年ほど、同変コホモロジー論やモース理論が応用され、多くのことがわかってきた。一方、超ケーラー商に関してはあまり多くのことはわかっていない。そこで、超ケーラー商のトポロジーを中心に研究した。超ケーラー商は、ある意味で、3重にシンプレクティック商をとったものなので、そのトポロジーはシンプレクティック商のトポロジーより複雑になると考えられる。ところが、可換群による超ケーラー商さらにはある特別な非可換群による超ケーラー商のコホモロジー環を調べたところ、通常のシンプレクティック商の場合より単純な構造を持っていた。そこで我々はこの事実の理由を追求することにより、超ケーラー商のコホモロジー環の構造に関する予想を定式化することができた。そして、この予想は一般には予想が成立しないが、あるクラスの超ケーラー商に対しては有効らしいことが明らかになりつつある。さらに超ケーラー商の複素構造の変形に対する、複素ラグランジュ部分多様体のふるまいに関する研究をはじめた現象の抽象的な枠組みでの記述とそれが生じる理由の説明が目標である。微分幾何、代数幾何における種々のモジュライ空間のトポロジーを調べることは興味ある問題と思われる。これらの多くはシンプレクティック商、あるいは超ケーラー商として構成されるので、それらのトポロジーを調べることが重要になってくる。一方、超ケーラー商に関しては、そのトポロジーを調べる方法が十分に開発されておらず、あまり多くのことはわかっていない。というわけで、超ケーラー商のトポロジーを研究している。超ケーラー商は、ある意味で、3重にシンプレクティック商をとったものなので、そのトポロジーは一見複雑に見える。ところが、前年度までの研究で、可換群による超ケーラー商のコホモロジー環は、通常のシンプレクティック商の場合より単純な構造を持っていることがわかった。そこで今年度は非可換群による超ケーラー商の研究を始めた。手始めとして、最も単純と思われる具体例を考察した。すなわち、複素直線の余接空間には、超ケーラー構造が入ることが知られているが、その直積のSO(3)による超ケーラー商のコホモロジー環を決定した。この空間は、複素直線の直積のSO(3)によるシンプレクテイック商(多角形のモジュライ空間とよばれる。)を半分次元の部分多様体として含んでいるが、可換群の場合と同様に、コホモロジー環は、超ケーラー商の方がより単純であった。さらに多角形のモジュライ空間はあるパラメータをもっていて、そのパラメータに応じてトポロジーが変化するが、超ケーラー商の部分空間として見ると、その変化の様子が大域的に記述されることがわかった。以上のことを一般の非可換群による超ケーラー商に拡張することが今後の課題である。
米国少数派民族の地域集団とその定期刊行物の役割

補助金交付の通知が10月であったため、新規購入の図書の発注がおくれ、一部は未着のままで研究を進めなければならなかった。したがって当初の計画を若干変更したが、次の成果が得られた。1.民族新聞が少数派の声を集約し、多数派の支配にみられる独善と偏見に対抗する役割をになう点は不変である。とくに新移民が多いヒスパニック,華人,韓国人の社会に根をおく民族紙にそれが顕著である。また、黒人紙,先住アメリカ人紙は移民としての視点からでなく、「本来の古いアメリカ」が受ける差別・偏見への抗議を行っている。2.しかし、商業化が進んだ新聞は少数派の自己主張を強く前面に押し出すとは限らない。一定の販売量を確保するためには政治色を鮮明にせず、また広告収入への依存が大きいことから、強力な反体制色を打ち出すことを避けている。その結果、少数派の地域社会にかかわる問題解決への提言は、特定政党の支持という形ではなされない。もっとも強力であるはずの黒人紙が、往々にして保守的な人種観を展開したり、一般的でありすぎる見解を表明することが珍しくない。3.それに反し、発行部数の少ない非商業紙が鋭い論調で特色づけられている。しかもこの一種の地域社会機関紙(誌)はすべて英文であり、アメリカ化した人々の手で発行されている。民族紙(誌)といっても狭い範囲での民族集団を対象にしておらず、全アジア系に根をおろすものがある。4.人種・民族の差別は性差別と根が同じであると考える新聞・雑誌は、上記3の分類に該当し、「民族」の誇りを「ミス・......系人」で表現するような方法を否定する。新聞の場合はまだ狭い地域にのみ配布されているので、その影響力は小さいが、この型の新聞が西岸諸都市に出現しつつあるのは興味深い。
H・D抗原発現を支配する酵素の遺伝子クローニングと解析

私はすでに、ヒトでは腫瘍関連抗原と考えられるN-グリコリルノイラミン酸(H-D抗原)の合成を司るCMP-NeuAc水酸化酵素を同定し、マウス肝臓より精製した。本研究では、ヒト腫瘍におけるH-D抗原の発現機序を分子生物学的に明らかにすることを目的した。本酵素の精製標品をリシルエンドペプチダーゼで限界分解し、得られたペプチドについてアミノ酸配列を決定した。その情報を基に合成したプライマーDNAを用い、PCR(polymerase chain reaction)を行い、本酵素のcDNAの一部を増幅し、塩基配列を決定した。その情報を基にRACE(rapid amplification of cDNA end)法によってcDNAの全長を増幅した。得られた塩基配列より、本cDNAクローンは約1.7kbpの翻訳領域を持ち、精製酵素の分子量と一致する約65kDaのタンパク質をコードしていた。本cDNAを発現ベクターにつなぎ、COS-1細胞に導入すると、細胞の持つNeuGcの比率が増大することを確認した。また、ノーザンブロット解析によって、マウスの各臓器におけるNeuGcの発現と本酵素のmRNAの発現には相関があることが判明した。(2)ヒト腫瘍細胞における本酵素の発現ヒトゲノムを用いたサザンブロット解析においてマウスの遺伝子と非常に相同性が高いと思われるバンドが検出された。しかし、ヒト癌細胞を用いたノーザンブロット解析では本酵素のmRNAは検出されなかった。恐らく発現量が極く微量であると思われる。ヌードマウスに移植したヒト腫瘍細胞においてはH-D抗原の増大が見られるので、現在移植実験の再検討及びより感度の良い検出法としてPCRを検討している。
癌転移の多様性に対応するモデルの作製と分子メカニズムの解明

本研究の目的は転移治療における分子標的の探索である。新たな転移モデルとして乳癌肝転移モデルを樹立した。また、新たな転移関連分子としてS100A14とEMU1を見いだした。S100A14は癌細胞の浸潤と転移を促進し、乳癌での発現亢進は不良な予後と相関した。EMU1は癌細胞の基質への接着を阻害し、細胞の遊離を促進することが明らかになった。これらの分子を標的とした癌の診断・治療法を開発中である。1.がん転移を制御する分子の同定とメカニズムの解明:マウス乳癌高・低転移細胞を用いた遺伝子発現の解析によりクローニングされた転移関連分子の転移誘導性を確認した。“gene1"は遺伝子導入により転移性を誘導した。高発現細胞はin vitroで細胞質突起を形成せずmatrige1への浸潤性や運動性が減弱した。"gene2"は新規の細胞外基質蛋白をコードする遺伝子である。この蛋白は細胞と基質の接着を阻害し、細胞を浮遊させる性質を有していた。今後、これらの分子と転移との関与を明らかにする予定である。2.転移モデルの作製:がんの臓器特異性転移に関わる分子機構を明らかにするためにマウス乳癌細胞を用いて肝、肺、リンパ節へ高転移する細胞の選別を試みた。今年度は肝に高度に転移する細胞HM-KANを樹立することができた。細胞の樹立方法は、1)マウス乳癌細胞株MCH66-HM-Pをマウスに同所移植後肝を摘出し、転移細胞を培養する。2)樹立した細胞(HM-KAN1)を再びマウスに移植して転移細胞を採取する、という操作を5回繰り返してHM-KAN5を得た。選別した細胞の肝への自然転移能は3代目以降、有意に増加した。移植4週後の観察では肝類洞内に数個の癌細胞が塞栓する初期転移巣を認めた。初期転移巣の数はHM-PとKAN1-5の間に差を認めなかったが、HM-Pの転移巣には炎症細胞が動員され癌細胞の多くが細胞死に陥っていた。このことからこの細胞系で亢進した肝転移能は肝における細胞の生存と増殖によると推定された。In vitroではHM-Pがシート状に増殖したのに対し、HM-KAN1-5はpile-upし、さらに浮遊してanoikis抵抗性を示した。これらの細胞は乳癌の予後に重要な肝転移のモデルとして有用であると考えられる。現在、これらの細胞における発現遺伝子の差異を3D-Gene Mouse Oligochip(TOYOBO)を用いて解析中である。本研究はがん転移の多様性を正しく認識して分類し、各々に関連するメカニズムを明らかにして適切な治療に結びつけることを目的とした基礎的研究である。転移の多様性は1)転移様式(浸潤依存性・非依存性)、2)転移標的臓器の違いによるところが大きい。平成21年度は1)前年度にクローニングした浸潤非依存性転移関連遺伝子の機能を明らかにすること、2)前年度に樹立した肝転移細胞に加え、種々の臓器に転移しやすいがん細胞のクローンを選別することを目標とした。1)浸潤非依存性転移に関わる遺伝子の機能解析:マウス乳癌高・低転移細胞の遺伝子発現の解析によりクローニングした3個の分子の機能を解析した。Molecule 1 (Semaphorin 3B)は遺伝子導入により転移性を増強した。高発現細胞はmatrigelへの浸潤性や運動性を減弱した。Molecule 2は細胞外基質蛋白として培養皿に沈着し、細胞と基質の接着を阻害しanoikis抵抗性を増強する。Molecule 3は細胞膜に局在するカルシウム結合タンパクである。免疫染色によりこのタンパクを高発現する乳癌症例は有意に予後が悪いことが明らかとなった。2.転移モデルの作製:がんの臓器特異性転移に関わる分子機構を明らかにするために、すでに樹立した浸潤非依存性細胞株MCH66-HMからsingle cell cloning法を用いて転移性の異なるクローンの選別を試みた。多数のクローンをマウス乳腺内に同所移植して転移性を検証し、低転移性クローン、肺または肝特異的転移クローン、全身臓器高転移性クローン、高浸潤性クローンなどを得た。また、浸潤非依存性転移の発生母地となる類洞状腫瘍血管形成が高度なクローンと全く伴わないクローンが得られ、このタイプの転移メカニズムの解明において有用なモデルであると考えられる。本研究は癌転移の分子機構解明とその制御を目指している。今年度は1)invasion-independent pathwayに関わる分子を明らかにするために昨年度クローニングされた転移関連候補遺伝子について、実験的な手法と臨床病理学的な手法を用いて解析を行う、2)癌転移の臓器特異性に関わる分子機構を明らかにするために昨年度作製した肝、肺に高頻度に転移する細胞を用いて臓器特異的転移に関連する遺伝子のスクリーニングを行う、という2項目を目標とした。

その結果、カルシウム結合タンパクであるS100A14が新たな癌のバイオマーカーとなり得ることが明らかとなった。S100A14の発現を分子特異的なRNAiを用いてノックダウンすることによりマウス乳癌の転移が抑制された。また、ヒト乳癌症例を用いた免疫組織化学的解析により、S100A14の発現と乳癌患者の予後が有意に相関することが明らかとなった。本研究によりその分子メカニズムが明らかになればこの分子を用いた乳癌の予後予測診断が可能となり、さらにS100A14分子をターゲットとした分子標的治療への応用が期待できる。また、肝特異的転移細胞を用いて肝転移をコントロールする細胞形質と関連遺伝子の同定を試みた。本研究で作製した肝転移性・非転移性クローンを乳腺内注入、尾静注、左心注、肝内直接注入など種々のルートで移植した結果、肺転移巣から肝への移動、特に腫瘍内微小環境の差が大きく関与することが明らかとなった。また、microarrayを用いた発現遺伝子のdifferential screeningにより新規の分子やシグナル伝達系の関与が推定されている。本モデルは希少な乳癌の肝転移モデルであり、そのメカニズム解明や転移の予防・治療の開発に有用と考える。
機械的インピーダンス制御マシーンを活用した局部選択型筋力トレーニングの提案

単関節用の機械的インピーダンストレーニングマシーンを活用して,強化・向上させたい筋力特性範囲に対して,限定的かつ効果的なトレーニング刺激を提示することをねらいとして8週間のトレーニング実験を行い,粘性トレーニングならびに粘性に弾性を重畳するトレーニングの効果を検討した.粘性トレーニング群はトレーニングの負荷強度として用いた粘性係数8.0[Nm/(rad/s)]以下でピークトルクに有意な差が見られ,粘性+弾性トレーニング群では,粘性係数8.0[Nm/(rad/s)]以上でピークトルクに有意な差が見られた.単関節用の機械的インピーダンストレーニングマシーンを活用して,強化・向上させたい筋力特性範囲に対して,限定的かつ効果的なトレーニング刺激を提示することをねらいとして8週間のトレーニング実験を行い,粘性トレーニングならびに粘性に弾性を重畳するトレーニングの効果を検討した.粘性トレーニング群はトレーニングの負荷強度として用いた粘性係数8.0[Nm/(rad/s)]以下でピークトルクに有意な差が見られ,粘性+弾性トレーニング群では,粘性係数8.0[Nm/(rad/s)]以上でピークトルクに有意な差が見られた.我々は,これまでに開発した機械的インピーダンス(慣性・粘性・剛性)をコンピュータによって可変制御できる装置を用いて,従来の装置では実現しなかった負荷(トレーニング刺激)を与えたトレーニング実験を実施した.被験者は健常な大学生11名に参加してもらい,ランダムに次の2群に分けた.トレーニングA群:8.0[Nm/s/rad]の等粘性負荷で,肘屈曲のトレーニングを10回×3セット,週3回.トレーニングB群:8.0[Nm/s/rad]の等粘性負荷+20.0[Nm/rad]の弾性負荷を肘角度1.01.5[rad]範囲で重畳した条件で,肘屈曲のトレーニングを10回×3セット,週3回.トレーニング期間は3週間とし,トレーニング前後に被検者の筋出力特性(3次元評価)を行うために,6段階の等粘性負荷で全力の肘屈曲動作を行わせた.その結果1)粘性8[Nm/s/rad]の計測において,トレーニングA群,B群ともに,動作範囲全体の開始から前半3分の1のところでトレーニング効果が認められた.2)粘性8[Nm/s/rad]+弾性20[Nm/rad]の計測においては,同様な負荷でトレーニングを行ったトレーニングB群にのみトレーニング効果が認められた.またその角度範囲は弾性負荷を重畳した区間近くまで認められた.以上のことから,等粘性を用いた短期間のトレーニングでは,動作開始から前半3分の1あたりでトレーニング効果が認められた.また,新たなトレーニング刺激(等粘性+弾性負荷)を用いたトレーニング群では,等粘性のみのトレーニング群よりもより広範囲の角度域においてトレーニング効果が得られることがわかった.開発したハイブリッド型モーターによる高精度・高速度・高出力のパワートレーニング機器による,機械の粘性,弾性要素を制御した単関節用の機械的インピーダンストレーニングマシーンを活用して,強化・向上させたい筋力特性範囲に対して,限定的かつ効果的なトレーニング刺激を提示することをねらいとして,本年度の研究を進めた.トレーニング効果の検証にとって重要な因子である,(1)局地部分強化のための機械的インピーダンスパラメーター設定を行うための基礎実験を行った.また,(2)動作学習トレーニングへの応用を考えた,フィードバックシステムの検証を進めた.(1)については,健常な成人男性6名を被験者として,次のインピーダンス強度での実験を行わせた.負荷条件1[等粘性負荷のみで,異なる6段階の粘性係数]負荷条件2[等粘性負荷+20Nm/radの弾性負荷]粘性係数3.0,8.0,20.0[Nm/(rad/s)]+弾性係数20.0[Nm/rad](重畳区間0.51.0,1.01.5,1.52.0)の9パターン負荷条件3[等粘性負荷+30Nm/radの弾性負荷]粘性係数3.0,8.0,20.0[Nm/(rad/s)]+弾性係数30.0[Nm/rad](重畳区間0.51.0,1.01.5,1.52.0)の9パターン以上の実験の結果,粘性係数が3.0,8.0[Nm/(rad/s)]のときは,弾性負荷を重畳することで,その重畳区間でトルクが増加することが分かった.一方,粘性負荷が大きい20.0[Nm/(rad/s)]の場合では,弾性負荷を重畳することで,速度の低下を来たし,トルクの増加が見込めず,かえってトルクを下げてしまう結果となった.以上のことより,筋パワー発揮が最大となる,あたりの筋出力までのところでは,機械的インピーダンス制御により,局地部分強化が可能であることが示唆された.

(2)については,固有受容器の刺激,ビジュアルフィードバックを用いる方法などを予備実験的なデータを収集した.開発したハイブリッド型モーターによる高精度・高速度・高出力のパワートレーニング機器による,機械の粘性,弾性要素を制御した単関節用の機械的インピーダンストレーニングマシーンを活用して,強化・向上させたい筋力特性範囲に対して,限定的かつ効果的なトレーニング刺激を提示することをねらいとして,本年度の研究を進めた.今年度は8週間のトレーニング実験を行い,粘性トレーニングならびに粘性に弾性を重畳するトレーニングの効果を検討した.健常な成人男性16名を被験者被験者をコントロール群(n=5),粘性係数8.0[Nm/(rad/s)]のみのトレーニング群(以降,粘性トレーニング群,n=5),粘性係数8.0[Nm/(rad/s)]に関節角度1.01.5[rad]の区間においてのみ弾性係数20.0[Nm/rad]を加えたトレーニング群(以降,粘性+弾性トレーニング群,n=6)の3群に分けた対応のあるt検定で分析した結果,粘性トレーニング群はトレーニングの負荷強度として用いた粘性係数8.0[Nm/(rad/s)]以下でピークトルクに有意な差が見られ,粘性+弾性トレーニング群では,粘性係数8.0[Nm/(rad/s)]以上でピークトルクに有意な差が見られた.また,等分散を仮定した2標本によるt検定では,粘性トレーニング群では粘性係数8.0[Nm/(rad/s)]以下において,コントロール群との間にトレーニング後のピークトルクに有意な差が見られ,粘性+弾性トレーニング群では全粘性係数において,コントロール群との間にトレーニング後のピークトルクに有意な差が見られた以上の実験の結果,粘性トレーニング群は,トレーニングで使用した粘性係数8.0[Nm/(rad/S)]以下においてトレーニング効果が示され,一方で粘性+弾性トレーニング群では,粘性係数8.0[Nm/(rad/s)]以上の負荷において,トレーニング効果が示された
希土類・鉄族多元系アモルファス薄膜の物性と応用に関する研究

希土類ー鉄族(REーTM)アモルファス膜の物性は、従来光磁気記録媒体への応用を目的として断片的にしか研究が行なわれていなかった。本研究ではREーTMアモルファス膜を、より系統的に研究することによってその基礎的物性の理解を深めることを目的とした。また応用的見地から、光磁気記録の高性能化を目指した媒体材料の開発も行った。本研究の主要な成果は以下の項目にまとめることができる。(1)各種REーTM膜の磁気光学スペクトルの測定とそのバンド構造との関連の解明(2)垂直磁気異方性および磁気ひずみにおける各種REの影響の系統的理解(3)光磁気記録媒体の耐食性向上および記録密度の向上(4)人工格子による垂直磁気異方性の誘導これらの中で、本研究の最大の成果は各種REーTMアモルファス合金の磁気光学効果が系統的に整理されたことである。特に希土類の4f電子の寄与がかなり明確に実証されたのは、他の希土類化合物を含めて始めてのことである。垂直磁気異方性や磁気ひずみに関しては、広範な実験的研究がまとまるまでには致らなかったが、スパッタ膜(ErCo、HoCo)の垂直磁気異方性への基板バイアス効果、Gdの磁気ひずみへの寄与など、さらに統一的な物性の理解へ進む一歩となる結果が得られた。また、光磁気記録媒体に関しては、当初計画した耐食性の問題は、各企業での開発が進み解決されてきたので、本研究では目標を短波長レーザを用いた超高密度記録媒体に改めた。Nd系膜を用いた交換結合2層膜を作成したところ、短波長でのカー回転角が大きく、垂直磁化となる膜が得られた。希土類-鉄族(RE-TM)アモルファス膜は、光磁気記体として研究開発が進められ、実用化も目前にせまっているが、RE-TM膜自体の基礎的物性に関する問題(磁気光学効果など)はほとんど未解決のままである。本研究は、この問題の解決を通じて光磁気記録媒体の飛躍的性能向上を目ざすものである。今年度の研究においては、高耐食性Tb-Fe-Co-Al膜の耐久性に関する実験および各種RE-TM膜の磁気光学効果に関する基礎的実験を行った。(1)高耐食性光磁気記録膜(Tb-Fe-Co-Al膜)AlおよびCo添加量を変えながら種々の環境条件のもとで耐食性の評価を行った。膜の腐食の形態は、(a)Tbの選択的酸化、(b)ピンホールの発生、(c)表面から内部への酸化層の進行などに分けることができ、我々は先にAlの添加が(b)に対して有効なことを示した。本年は(c)について実験的検討を行い、酸化層の進行過程の反応速度を解析したところ、10%のAl添加によって反応の活性化エネルギーは0.7eVから1.7eVに大きく増加していることが分かった。このことから推定すると室温での膜の寿命は【10^7】倍長くなることになる。(2)Gd-Fe膜の磁気光学力一効果室温から極低温(10K)までの温度で磁気光学力一回転角ΘKを測定した。その結果ΘKの温度特性は、Fe-Fe間の交換相互作用の大きさに分布を仮定して求めたFe副格子磁化の温度特性とよく一致した。1.ガドリニウム・鉄アモルファス膜の磁気光学効果Gd-Feアモルファス膜の磁気光学効果の機構を調べる目的で、Gdを非磁性のYでおきかえたY-Fe Feを非磁性のCuでおきかえたGd-Cuの各アモルファス膜を作成し、77゚Kまたは4.2゚Kで磁気光学カー回転角のスペクトル(波長400700nm)を測定し、Gd-Feのスペクトルと比較した。

その結果Y-Feは長波長でカー回転角θΚが大きく、一方Gd-Niは短波長側でθΚが大きい。またGd-FeではFeが多い場合長波長側でθΚが大きく、Feが少ない場合は平担なスペクトルとなる。以上のことから、Gd-Feアモルフアス合金では、短波長側でGd磁化からの寄与があるものと推定される。この寄与はGd金属におけるd-p遷移による磁気光学効果に対応するものと考えられる。2.希土類・コバルトアモルファス膜の磁気光学効果前項の結果から比較的短波長では希土類(Gd)の寄与があることが示されたが、ここでは希土類の種類によるθΚの差異について調べる目的で、Y-Co,Lu-Co,Ce-Co,Nd-Co,Gd-Co,Tb-Co各アモルファス薄膜のθΚを250700nmの波長範囲で測定した。θΚは長波長側では希土類の種類にほとんど依存しないことが分かった。一方、短波長側では希土類の種類によって大きく変化し、Nd,Ce,GdはCoに対して正の,Tbは負の寄与をすることが示された。試みを中ではNdの効果が著しく300nmではθΚの極大値0.5度が得られた。3.希土類・遷移金属膜の磁気ひずみGd-Fe-Co,Y-Fe-Co各アモルファス膜の磁気ひずみの組成依存性を求めた。Coの多い組成ではGdは正の磁気ひずみを与えていることが示された。一方Feの多い組成については、現在、低温で磁気ひずみを測定し解析中である。1.GdーFeアモルファス膜の磁気光学効果GdーFe膜の磁気光学効果へのGdの寄与とFeの寄与を分離する目的で,GdーFe,YーFe,GdーCu,GdーNiの各アモルファス膜のカー回転角,カー楕円率のスペクトルを測定し,さらに反射率,透過率のスペクトルを用いて導電率テンソルのスペクトルを求めた. GdーCu,GdーNiは赤赤外領域でカー回転角θ_K,カー楕円率γ_Kとも小さく,この領域ではGdの磁気光学効果への寄与は小さいものと思われる.一方YーFeでは, θ_Kは赤赤外で大きく,可視紫外では小さい.しかしγ_Kは紫外にピークを持つ.この傾向はGdーFeにも見られる.導電率テンソルの非対角成合の比較から,GdーFeのスペクトルは定性的にはGdーCu/GdーNiとYーFeのスペクトルの和とほぼ等しい.このことから上記測定によってGdーFeにおけるGdとFeの寄与が分離できたものと考える.2.NdーCoアモルファス膜の磁気光学効果磁気光学効果とバンド構造の関連を明らかにするため,光電子分光法による電子状態密度測定とカー回転角スペクトルを比較した. θ_Kが45eVの光において最大になるのに対して,状態密度はフェルミレベルから約4.5eV下で4f電子によると思われるピークを示す.従ってθ_Kのピークを生じさせているのは4f→5d電子遷移であると推定される.3.Gdー鉄族アモルファス膜の磁気ひずみGdの磁気ひずみへの寄与を求めるため, GdーCu膜の磁気ひずみを80kで測定した.この温度で大きな磁化を持つGdの多い組成の膜では,正のかなり大きい磁気ひずみを観測した.このことはGdー鉄族アモルファス膜において, Gdは磁気ひずみに正の寄与をすることを示している.過去3年間の結果を総括し理論的な検討を加えるとともに、これまでの結果を補足する実験を行なった。主な成果は以下の通りである。1.磁気光学効果NdCoアモルファス合金におけるNdの磁気光学効果への寄与を検討した。Ndの副格子磁化の大きさ、光学定数等を考慮し、NdCoとYCoの導電率テンソル非対角項のスペクトルの違いからNdの寄与を見積った。
ニューロン-グリア相互作用におけるα1,6フコースの役割

H30年度はTripartite synapseにおけるα1,6フコースの役割を明らかにするため、アストロサイトとミクログリアにおけるα1,6フコースの機能を検討した。α1,6フコースは脳組織に最も高く発現している。α1,6フコース転移酵素(Fut8)を欠損させたマウスは、異常なホッピング、認知機能及び海馬ニューロンの長期増強(LTP)の減弱を示した。今回、LTPの減弱と深く関わる脳内の炎症反応や免疫系に注目して解析を行った。Fut8欠損マウスの脳組織をミクログリアのマーカー抗Iba1抗体で染色したところ、野生型よりミクログリアのサイズ・数ともに有意に増加していた。また、リポ多糖(LPS)を腹腔内に投与するとFut8欠損マウスは野生型マウスより感受性が高まっていた。ミクログリアの細胞株BV2細胞を炎症性サイトカインIFN-γで刺激するとα1,6フコースの発現が濃度依存的に増加した。さらに、IFN-γによるiNOSの発現誘導において、野生型よりFut8欠損BV2細胞のほうがより顕著であった。ミクログリアとともにアストロサイトも、炎症メディエーターや炎症促進性サイトカインを産生するので、C6グリオブラストーマ細胞を用いて検討したところ、野生型よりFut8欠損C6細胞のほうがIL-6/STAT3シグナル伝達経路が活性化されることがわかった。現在、初代培養アストロサイトを用いた検討を行っている。以上の結果は、α1,6フコースはグリア細胞の活性化の抑制に働くことや、Fut8欠損マウスの脳神経に見られる障害は、ニューロンだけではなくグリア細胞の機能異常に起因したものであることを強く示唆している。中枢神経系でのα1,6フコースの機能を検討したところ、炎症との関わりにおいて重要であることを示す結果を見いだした。細胞レベルで見いだした結果を、個体レベルでも検討する準備を進ている。アストロサイトとミクログリアに注目して細胞レベルで明らかにしたα1,6フコースの機能を、個体レベルでも検討する。具体的には、IL-6プロモーターでルシフェラーゼを発現させるトランスジェニックマウスを用いて、炎症と糖鎖の関係を検討する準備を進めている。また、当初の計画のとおり、Fut8欠損新生仔マウスからアストロサイトを単離し、突起形成・分岐に伴う細胞内カルシウム濃度・グルタミン酸産生量の変化に与えるα1,6フコースの影響を解析するなど、株化細胞での解析を初代培養細胞を用いて引き続き行う。Fut8欠損マウスにおいて神経細胞表面のAMPA受容体数の増加が認められたことから、AMPA受容体の膜表面量の調節におけるα1,6フコースの機能を明らかにするため、H29年度は、AMPA受容体数の増加に重要なα1,6フコースの付加部位の同定を行った。具体的には、AMPA受容体を構成するGluA1-4各サブユニットには4から6ヶ所のN-結合型糖鎖付加部位があることから、どの部位に付加されたα1,6フコースが複合体形成能の亢進に寄与するのか検討するため、糖鎖付加部位に変異を導入したサブユニットを293T細胞に導入し、Wild-typeの細胞でもFut8欠損細胞と同様に複合体形成能の亢進に寄与する糖鎖付加部位を同定を試みた。しかし、複合体形成能の亢進に明らかに重要であることを示す糖鎖付加部位は見いだせなかった。そのため、次に検討を予定していた糖鎖変異体を餅田Ca2+透過性に与える影響・グルタミン酸の毒性発現に対する反応性の違いについての検討を中断し、H30年度に予定していたTripartite synapseにおけるα1,6フコースの役割の解明を前倒しで実施している。具体的にはアストロサイトにおけるα1,6フコースの機能を検討するため、Fut8を欠損させたC6グリオーマ細胞を作製・分化誘導による突起形成と分岐に与える影響と細胞マーカーGFAPの発現量の変化を解析した。明らかにα1,6フコースがグリオーマ細胞の機能に重要であることがわかった。AMPA受容体に焦点を絞って行っている検討では、明確な変化を見いだせず、足踏みしているが、ニューロン・グリア細胞の機能に焦点を絞った研究では、α1,6フコースの機能が中枢神経系において重要であることを示す結果を見いだしつつある。細胞レベルで見いだした結果を、組織・個体レベルでも検討する準備を進めている。

ミクログリアとともにアストロサイトも、炎症メディエーターや炎症促進性サイトカインを産生するので、C6グリオブラストーマ細胞を用いて検討したところ、野生型よりFut8欠損C6細胞のほうがIL-6/STAT3シグナル伝達経路が活性化されることがわかった。現在、初代培養アストロサイトを用いた検討を行っている。以上の結果は、α1,6フコースはグリア細胞の活性化の抑制に働くことや、Fut8欠損マウスの脳神経に見られる障害は、ニューロンだけではなくグリア細胞の機能異常に起因したものであることを強く示唆している。中枢神経系でのα1,6フコースの機能を検討したところ、炎症との関わりにおいて重要であることを示す結果を見いだした。細胞レベルで見いだした結果を、個体レベルでも検討する準備を進ている。現在見いだしつつある、アストロサイトにおけるα1,6フコースの機能に加え、アストロサイトと同様にユニークな機能を持つグリア細胞であるミクログリアにも注目し、α1,6フコースの機能を検討する。すでに、株化ミクログリア細胞BV-2細胞からFut8を欠損させたBV-2細胞の作成を開始している。現在は機能の異なる細胞での機能を検討しているがこれらの結果を組織レベルでも検討する。アストロサイトとミクログリアに注目して細胞レベルで明らかにしたα1,6フコースの機能を、個体レベルでも検討する。具体的には、IL-6プロモーターでルシフェラーゼを発現させるトランスジェニックマウスを用いて、炎症と糖鎖の関係を検討する準備を進めている。また、当初の計画のとおり、Fut8欠損新生仔マウスからアストロサイトを単離し、突起形成・分岐に伴う細胞内カルシウム濃度・グルタミン酸産生量の変化に与えるα1,6フコースの影響を解析するなど、株化細胞での解析を初代培養細胞を用いて引き続き行う。
三次元培養がん細胞の浸潤を阻害する微生物由来生理活性物質の探索

がん細胞の遊走・浸潤阻害剤は転移を抑制し、毒性の少ない抗がん剤に発展する可能性がある。そこで私たちは放線菌からMDA-MB-231細胞の遊走を阻害する低分子化合物を探索した。遊走測定にはwound healing assayを用いた。数百の放線菌培養液を検索した結果、1株の培養液に活性がみられ、単離・構造決定したところ、活性本体は1960年代に抗生物質として放線菌培養液から発見されたketomycinと同定された。ketomycinは毒性のない濃度でヒト乳がんMDA-MB-231細胞とMCF-7細胞のマトリゲルチャンバー法における浸潤も阻害した。機構解析のためにMDA-MB-231細胞を用いてhuman tumor metastasis arrayで解析したところ、ketomycinによりMMP-9とMMP-11の発現が低下することがわかった。それぞれをsi-RNAでノックダウンすると、遊走能および浸潤能が低下した。上流の機構としてketomycinは細胞内NF-kappa Bを阻害した。さらに上流では細胞内IKKのリン酸化を阻害し、IKK-betaのin vitro活性を阻害することからketomycinは新しいIKK-beta阻害物質であることがわかった。そしてketomycinは毒性のない濃度で、MDA-MB-231細胞の三次元浸潤も阻害した。三次元培養でのNF-kappa B活性も低下させた。ketomycinは細胞毒性が低く、in vivoでも転移モデルを抑制する可能性がある。そのほか、がん細胞の2Dおよび3D浸潤を阻害するDHMEQがPM2.5誘導細胞炎症モデルを阻害し、軟膏はアトピーモデルを阻害すること、やはりがん細胞の浸潤を阻害する植物性アルカロイドconophyllineがマトリクス形成やin vivo高脂肪食誘導NASHを阻害することを報告した。2017年度には微生物由来マクロライド化合物IKD8344が、がん細胞の浸潤抑制を示すことを発見し、特許を出願した(特願2017-193428)。2018年度には放線菌培養液から既知抗生物質ketomycinに2Dおよび3D浸潤阻害活性があることを見出し、論文として発表した。機構研究においてもketomycinは新しいIKK-beta阻害剤であり、IKK-betaに直接結合することもことを最近見出したので、2019年度に、もうひとつketomycinの論文を投稿する予定である。学会発表や論文発表して広く成果を発信することも目的にしているが、2018年度9件の論文発表と7件の学会発表をした。以上の内容を含め、シグナル田たち阻害剤の探索と応用についてノルウェーのベルゲン大学とポーランドのポズナン医科大学で、講演をした。このように2年目までに特許出願の面と科学的に2Dおよび3D浸潤を阻害する新規活性化合物を見出して機構解析したこと、そして成果が論文発表、学会発表、講演に結びついていることから、当初の計画以上に進展している、とした。2019年度はketomycinのがん細胞の2D、3D浸潤を阻害する分子レベルの機構を解明し、論文として完成させる。in vitroでIKK-betaを阻害し、下流のNF-kappa Bを阻害することがわかった。ビアコアを用いて、酵素と阻害剤の結合を確認し、さらに、ペプチド、ATPのどちらと競争するかを調べる。細胞の遊走を阻害する物質は血管内皮細胞の管腔形成を阻害する可能性が高い。そこでHUVECを用いて、VEGFに誘導される管腔形成の阻害を調べる。阻害すれば、in vivo血管新生アッセイ系の構築を計画し、ketomycinの阻害活性を調べる。2017年度にマクロライド構造を持つ微生物由来既知化合物IKD8344がヒト卵巣がんES-2細胞の遊走・浸潤を阻害することを見出し、新規活性として愛知医科大学から特許を出願した。2019年度はこの化合物のMDA-MB-231細胞における2D、3D浸潤活性を調べ、阻害すれば機構を解析する。一方、最近、中国の深せん大学との共同研究で、南シナ海2400 mの深海で採取されたカビAspergillusから、RAW264.7細胞のNO産生を阻害する既知benzodiazepine化合物、cyclopenolとcyclopeninを単離した。これらの化合物のMDA-MB-231細胞の2D、3D浸潤阻害活性を調べ、阻害の機構を解析する。MDA-MB-231細胞を用いた放線菌からの低分子遊走阻害物質のスクリーニングを続ける。平行して、RAW264.7細胞における放線菌由来LPS誘導NO産生阻害物質のスクリーニングを行う。いずれかでヒットした培養液から活性本体を単離・精製・構造決定して、がん細胞の3D浸潤を阻害する新規化合物発見を目標にする。がん細胞の遊走・浸潤を抑制する低分子化合物は新しい転移抑制剤として有用と考えられる。そこで、私たちはwound healing assayを用いて乳がんMDA-MB-231細胞の遊走を測定し、阻害物質探索系を構築した。そして約1000の微生物株培養液から探索したところ、放線菌培養液のひとつに阻害活性を見出し、単離、構造決定して既知抗生物質ketomycinが得られた。ketomycinはMBA-MB-231細胞の遊走・浸潤を毒性のない濃度で阻害した。一方、がん細胞の三次元(3D)培養法は二次元(2D)培養より形態や性質が生体内の状態に近く、生体内環境をin vitroで模することができる。今後、3D浸潤の阻害と作用機構を検討する。ketomycinは転移を抑制する新しい分子標的医薬の候補として可能性がある。