hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視覚での違和感を利用した品質判断基準の定量化研究

本研究では人間の視覚による品質判断基準を探るため,相対的な違和感と絶対的な違和感に評価を分けながら,品質基準が成立する条件を検討した.違和感は個人差があるものの,相対的な評価において,不自然な部位に対しては誘目点が共通であり,特定の条件を設定できる可能性を得た.しかし,違和感に対する直接的な原因が推定しにくい事象が混入することで違和を感じる能力は大きく変化することも明らかにした.最終的には絶対的な違和感を評価する挑戦的な課題を実施した.本評価は物体の材質特定をタスクとしたが,絶対的な基準を設定するのは非常に難しく,記憶を元に基準を決めることの困難さを示す結果となった.本研究は視覚において直感的に判別できる違和感に注目して、品質の判断基準制定に寄与する感性を明らかにすることである。この違和感は我々が視覚的に学習してきた現有物と異なるパターンが発生する場合、高速に判別ができる脳機能である。昨年度は現有物として人間の顔を用いてその解明に努めてきた。しかしながら顔は構成要素が多数存在し、その判定基準を明確化するには非常に難しい題材であることが明らかになった。そこで、本年度からは対象を特定な質感を持つ単純形状物体に変え、照明との位置関係や材質の変化に対する違和感を精査することとした。照明との位置関係においては物体の材質を際立たせる照明条件の存在が、熟練した写真撮影者の技法として、従来から指摘されている。そこで、本年度は写真撮影時の照明条件となる周囲環境光を全周囲カメラで撮影して、まずは違和感のない撮影条件を探索した。その結果、陶器、金属、毛織物など反射条件が異なる物体ごとに適切な撮影位置条件が存在する可能性を得た。また、この手法は容易に周囲位置情報を変化させることができるため、今後は違和を感じる位置の探索を検討し始めている。一方では、照明条件が固定の場合でも、材質を表す反射条件の変化において違和を感じる範囲があることも明らかになりつつある。我々は物体表面の鏡面反射、拡散反射そして物体内部の透過率を高速で切り替え可能な表示再現システムを構築し、例えば、物体が金属や陶器と感じる領域判別を試みた。その結果、特定の条件範囲で物体の質感を的確に指摘できるとともに、その条件範囲を超えると途端に違和を感じることが明らかになった。この条件範囲の境界部分で我々はどの程度の感度でその変化をとらえているかはいまだ明確にはなっていないが、違和感が品質を判断するための重要な指標であることは明らかと考える。本研究では人間の視覚による品質判断基準を探るため,相対的な違和感と絶対的な違和感に評価を分けながら,品質基準が成立する条件を検討した.違和感は個人差があるものの,相対的な評価において,不自然な部位に対しては誘目点が共通であり,特定の条件を設定できる可能性を得た.しかし,違和感に対する直接的な原因が推定しにくい事象が混入することで違和を感じる能力は大きく変化することも明らかにした.最終的には絶対的な違和感を評価する挑戦的な課題を実施した.本評価は物体の材質特定をタスクとしたが,絶対的な基準を設定するのは非常に難しく,記憶を元に基準を決めることの困難さを示す結果となった.本研究は視覚から得られる情報のうち、違和感に注目して画質の品質判断における基準を定量化する研究である。この熟練作業者の直観的な判断能力は経験に基づくものが多く、コンピュータ等の計算機で同等の判断を行うことは難しい。しかしながら、熟練者の判定基準とプロセスを分解すると、意外に単純なパターンマッチングや環境を意識しながらの補正など、アルゴリズムとして形式化できる部分が存在する。そこでH24年度の研究では画像のレタッチ作業における熟練者と未経験者の注目点の違いを測定し、不要物の除去及び色調整作業における判断基準の違いについて評価を行った。評価画像としては調整が非常に難しい人物の顔の画像を用い、各被験者が最適と考える不要物の除去及び色調整を実施してもらう。実験中、被験者の注目点位置は視線検出装置で、色調整量はAdobe社PhotoshopのSDKプログラムで所得を行った。まず不要物の除去については熟練者と未経験者で顕著な違いは見い出せなかった。人間の顔を観察する行為はレタッチ未経験者でも日常実施しており、脳の中の平均的な記憶と不一致な部分が注目される。そのため、不要物の除去については単純なパターンマッチングで対応することが可能である。ただ、実際に修正する部分について、熟練者はほくろやしわなどの自然な不要物は個人の特徴として活かした修正をするなど、経験や個人の好みによる調整段階が作用していることが明らかになった。一方、色調整作業については未経験者が顔の肌部分のみを観察しながら調整を行っているのに対して、熟練作業者は周囲の色、特に基準となりうる白い物体や青空などと比較しながら色調整を行うという違いが明確となった。この結果をさらに分析して、どのような位置との相対比較で調整しているかを今後明らかにしていく。本研究では人間の視覚による品質判断基準を探るため,相対的な違和感と絶対的な違和感に評価を分けながら,品質基準が成立する条件を検討した.相対的な評価としては同画面上に存在する顔画像を修正するタスクを実施した.結果から,違和感は個人差があるものの,不自然な部位に対しては誘目点が共通であり,特定の条件を設定できる可能性を得た.

しかし,相対評価ゆえに,基準とする事象も変化してしまうような場合には基準自体も不確実になる恐れがある.また,相対的な観察ではあるが,違和感に対する直接的な原因が推定しにくい事象が混入することで違和を感じる能力は大きく変化することも明らかにした.最終的には絶対的な違和感を評価する挑戦的な課題を実施した.本評価は物体の材質特定をタスクとしたが,絶対的な基準を設定するのは非常に難しく,記憶を元に基準を決めることの困難さを示す結果となった.本研究は人間がものの良し悪しを決める品質基準に対して,違和感を定量化するという挑戦的な切り口で検討を行ったが,最終的に明確な判断基準を打ち立てるまでには至っていない.しかし判断基準を制定する際に注意すべき条件と過程を明確にすることができ,今後の品質基準制定に対する重要な留意項目を提言することができたと考える.総合領域実績報告で述べたとおり、昨年までは対象物体として人間の顔を用いてその解明に努めてきた。しかしながら、顔は違和を明確に感じられる対象としては有益であるが、構成要素の形状や模様などが複雑であるため、その判定基準を明確化するには非常に難しい題材であった。そこで今年度はもう少し単純な形状を持ちながら様々な印象を与える物質感に切り替えて、評価基準の確立を目指すこととなった。この条件設定や評価システム構築のため、やや遅れを生じているが、今年度研究を加速して挽回する。当初の計画通り、プロフェッショナルな写真家に顔画像を撮影してもらい,そこからレタッチ修正する過程を記録することができた.またその作業分析からレタッチ修正におけるポイントを絞り込み,別途用意された修正記憶装置で,熟練者と未熟練者それぞれの注目点とレタッチ動作を記録・分析することができた.評価を行うためのシステム開発はほぼ完了している。今年度は違和感を評価するうえで適切な画像の生成、及び評価条件の設定を進め、最終評価を行っていく。評価は数階層にわたる分別レベルになることが予想され、実験計画法などを用いながら効率よく推進していく所存である。本年度は修正や不要物除去などのレタッチ作業について分析を行ったが,次年度は判定基準を明確化すべく,思考錯誤ができるレタッチシミュレータを構築する予定である.このシミュレータの構築には形状やテクスチャの正確なデータが必要不可欠であり,コンピューショナルフォトグラフィ技術を用いて,効率良い開発に努めていく.本年度はシステムの再構築を進めており、評価対象物体の作成まで実施できていない。また、評価システムも解像度の点などから若干の改造が必要である。その分の予算消化ができていない。評価対象物体の絞り込みは計画通りであるが、評価システムの改造は早急に行う。そのため、繰り越しされた金額は使用予定であり、全体計画としての予算管理に問題は生じないように努める。全体額については変わりないが,研究を加速するため,海外研究機関で推進する機会を得た.そのため,研究経費の費目配分で物品費が減り,旅費が増加する.(300万円以下なので申請は不要)
医用集積化化学分析システムに関する共同研究

本研究では,医用の化学分析システムを小型化してシリコン基板上に集積化することを目的に研究を行なった。1.無効体積の少ないマイクロバルブの開発従来報告されているマイクロバルブは,シリコンとガラスを複数重ねた構造を持ち,液の流路も複雑で滞留の起き易い構造を持っていた。また,その製作には,陽極接合や直接接合など高温プロセスが必要で,デリケートな化学センサを集積化することが難かった。そこで,スイスヌーシャテル大学のデゥルーイ教授のグループと共同で,新しいマイクロバルブを開発した。これは,バルブの駆動部分と流路部分を分離して,マイクロマシーニング技術でそれぞれ別のシリコン上に作ったもので,使用時は2つの部品をクリップなどで機械的に固定する。駆動には,積層ピエゾ型アクチュエータを用いる。流路は,シリコン基板上のポリマー膜中に作り,駆動部により,この流路を開閉する単純な構造とした。これにより,前述の滞留の問題を解決し,流路部分を取り替えるのみで何度も使えるようになった。この構造は個々のサンプルについて流路部を使い捨てにできるなど医用システムに適している。また,化学センサの集積化も容易で,生産コストも低減できる。常時開と常時閉の2方弁,3方弁の3種類のマイクロバルブを製作した。これらのバルブの無効体積は,16n132n1と従来のものに比べ極端に少ない。2.高吐出圧力マイクロポンプの研究実際,化学分析システムを集積化する場合,その部品となるバルブや反応室,カラムなどの小形化による流路抵抗の増加にともない送液用のマイクロポンプの吐出圧力を大きくする必要である。そこで,ダイアフラム形マイクロポンプの動作について系統的に研究し,高吐出圧力を得るのに必要な要素を検討した。その結果,アクチュエータとしては積層ピエゾ形が十分な圧力を持っていること,高圧力下で十分な流量を得るには一方向弁の逆止特性を改善する必要があることがわかった。このため,デゥルーイ教授のグループと共同で新しい逆止弁を開発したこれは,異方性エッチングによってシリコン基板に形成した台形状の断面をもった穴と,マイクロモールディング技術を使って穴と同じ形状を持つシリコーンゴムのフロートからなる。この構造で,順方向の流れに対する抵抗を少さく保ったまま,逆方向の圧力が加わった場合のリーク量をほぼ零にすることができた。この弁を用いることにより,1atm以上の吐出圧力が実現できる見通しを得た。3.マイクロサンプルインジェクターの開発1.で述べたマイクロバルブの製作技術を応用し,化学分析システムに不可欠な部品であるサンプルインジェクターを製作した。これは,3方弁と同様な構造を持っており,駆動部と流路部が分離できる構造を持つ。サンプル液の層がキャリア液の流れと混らないことが重要であるため,流路を滞路の起こらない構造とした。4.液体用マイクロフローセンサの開発ISFETなどの化学センサと微小流体制御素子で構成する集積化化学分析システムでは,μ1/minオーダーの流れを精度良くコントロールする必要がある。このためには,このオーダーの流れを検出できるセンサの開発が必要であった。そこで,マイクロマシーニングにより,微小なオリフィスを形成し,そこで生じる圧力を検出するタイプの新しいマイクロフローセンサを開発した。感度を高めるため,オリフィスの周りは2μm,薄いダイヤフラムとし,10μm厚の細い梁で支える構造とした。圧力の検出にはピエゾ抵抗形のセンサを用い,これを最も応力の集中する梁の付け根部分に形成してある。また,ピエゾ抵抗を高いエネルギーイオン注入を用いて約2μmの深さに作り,表面の不安定性の影響を受けない構造とした。この構造により,微小流量を安定に測定できるフローセンサを実現した。5.医用集積化化学分析システム以上の研究をもとに,集積化システムの医用計測への応用について検討した。その結果,血液などの粘性の高いサンプルを対象とする場合は,流体制御素子の流路抵抗が問題となることがわかった。このため,システムを医用計測に応用するには,さらに各素子の構造の最適化する必要があるが,本研究で開発した基本構造は,そのまま適用することが可能である。

これらのバルブの無効体積は,16n132n1と従来のものに比べ極端に少ない。2.高吐出圧力マイクロポンプの研究実際,化学分析システムを集積化する場合,その部品となるバルブや反応室,カラムなどの小形化による流路抵抗の増加にともない送液用のマイクロポンプの吐出圧力を大きくする必要である。そこで,ダイアフラム形マイクロポンプの動作について系統的に研究し,高吐出圧力を得るのに必要な要素を検討した。その結果,アクチュエータとしては積層ピエゾ形が十分な圧力を持っていること,高圧力下で十分な流量を得るには一方向弁の逆止特性を改善する必要があることがわかった。このため,デゥルーイ教授のグループと共同で新しい逆止弁を開発したこれは,異方性エッチングによってシリコン基板に形成した台形状の断面をもった穴と,マイクロモールディング技術を使って穴と同じ形状を持つシリコーンゴムのフロートからなる。この構造で,順方向の流れに対する抵抗を少さく保ったまま,逆方向の圧力が加わった場合のリーク量をほぼ零にすることができた。この弁を用いることにより,1atm以上の吐出圧力が実現できる見通しを得た。3.マイクロサンプルインジェクターの開発1.で述べたマイクロバルブの製作技術を応用し,化学分析システムに不可欠な部品であるサンプルインジェクターを製作した。これは,3方弁と同様な構造を持っており,駆動部と流路部が分離できる構造を持つ。サンプル液の層がキャリア液の流れと混らないことが重要であるため,流路を滞路の起こらない構造とした。4.液体用マイクロフローセンサの開発ISFETなどの化学センサと微小流体制御素子で構成する集積化化学分析システムでは,μ1/minオーダーの流れを精度良くコントロールする必要がある。このためには,このオーダーの流れを検出できるセンサの開発が必要であった。そこで,マイクロマシーニングにより,微小なオリフィスを形成し,そこで生じる圧力を検出するタイプの新しいマイクロフローセンサを開発した。感度を高めるため,オリフィスの周りは2μm,薄いダイヤフラムとし,10μm厚の細い梁で支える構造とした。圧力の検出にはピエゾ抵抗形のセンサを用い,これを最も応力の集中する梁の付け根部分に形成してある。また,ピエゾ抵抗を高いエネルギーイオン注入を用いて約2μmの深さに作り,表面の不安定性の影響を受けない構造とした。この構造により,微小流量を安定に測定できるフローセンサを実現した。5.医用集積化化学分析システム以上の研究をもとに,集積化システムの医用計測への応用について検討した。その結果,血液などの粘性の高いサンプルを対象とする場合は,流体制御素子の流路抵抗が問題となることがわかった。このため,システムを医用計測に応用するには,さらに各素子の構造の最適化する必要があるが,本研究で開発した基本構造は,そのまま適用することが可能である。当該年度は、集積化化学分析システムの構成要素となる流体制御素子の開発を主に研究を行った。1.無効体積の少ないマイクロバルブの開発
インターネットにおけるモジュール型仮想人間フレームワークの設計と実装

本研究では,ネットワークにおける仮想人間構築のためのモデル化手法を提案することを目的とし,最終年度においては,初年度構築したモジュール型仮想人間フレームワークの基礎となる基本フレームワークの設計とプロトタイプシステムについて,実用に耐えうるシステムとしての完成を試みた.具体的には以下の手順に従って研究を遂行した.(1)基本フレームワークの完成(2)物理・知識モデル,および制御インターフェースモジュールの完成(3)フレームワークとモジュールの整合調整(4)開発システム・コンテンツの有効性の評価(5)評価結果の検討上記5点について具体的に行った研究内容を以下に述べる.(1)前年度設計した基本フレームワークを元に安定性を考慮し更なる改良を行った.(2)各種モジュールについてより実践での利用に即した運用を可能とする改良を行った.(3)(1)・(2)との効率的な整合をとるために実験を繰り返し改めて最適と思われる調整を行った.(4)構築システムを評価するため,実際にシステムにモーションデータ等で取得した人体動作情報と必要な仮想人間構築に必要な情報を入力し評価を行った.(5)(4)における評価の結果より,開発システムおよびコンテンツの評価結果に関しての検討を行った.本研究を遂行する過程において,前年度の成果を踏まえ,3次元の仮想人間を従来手法より高度に構築・管理・運用する手法を提案することができたほか,データベース型グリッドシステムの新たな応用手法についてWeb3Dを活用することによって様々な応用が期待されることが評価を通じて明らかとなった.本研究では,ネットワークにおける仮想人間構築のためのモデル化手法を提案することを目的とし,初年度においては,モジュール型仮想人間フレームワークの基礎となる基本フレームワークの設計とプロトタイプシステムの構築を行った.具体的には以下の手順に従って研究を遂行した.(1)基本フレームワーク設計およびグリッド技術によるサーバ構築(2)物理モデルモジュールの設計と試作(3)知識モデルモジュールと制御インターフェースモジュールの設計と試作(4)公開実験と検証以下4点について具体的に行った研究内容を述べる.(1)については,パーソナルコンピュータベースのグリッドシステムをローカルネットワーク上に構築した.次にネットワーク対応型仮想人間のための基本フレームワークをWeb3D技術を応用する形で設計し,Unixを基盤とした本システム上に導入した.(2)において構築システム上に仮想人間の骨格構造および仮想人間を取り巻く仮想環境に必要な各種要素情報を設計し,モデル化を行い,これらが(1)により構築したシステム上で動作するよう試作を行った.(3)では(2)を実質的に制御するに当たり必要な知識モデルを設計し,これらを(1)で構築したシステム上で動作するよう制御インターフェースを開発し試作を行った.(4)について構築システムを試験的に運用し次年度における課題の洗い出しと改良点についての検討を行った.本研究を遂行する過程において3次元の仮想人間を従来手法より高度に構築・管理・運用する手法を提案することができたほか,データベース型グリッドシステムの新たな応用手法についてWeb3Dを活用することによって様々な応用が期待されることが明らかとなった.本研究では,ネットワークにおける仮想人間構築のためのモデル化手法を提案することを目的とし,最終年度においては,初年度構築したモジュール型仮想人間フレームワークの基礎となる基本フレームワークの設計とプロトタイプシステムについて,実用に耐えうるシステムとしての完成を試みた.具体的には以下の手順に従って研究を遂行した.(1)基本フレームワークの完成(2)物理・知識モデル,および制御インターフェースモジュールの完成(3)フレームワークとモジュールの整合調整(4)開発システム・コンテンツの有効性の評価(5)評価結果の検討上記5点について具体的に行った研究内容を以下に述べる.(1)前年度設計した基本フレームワークを元に安定性を考慮し更なる改良を行った.(2)各種モジュールについてより実践での利用に即した運用を可能とする改良を行った.(3)(1)・(2)との効率的な整合をとるために実験を繰り返し改めて最適と思われる調整を行った.(4)構築システムを評価するため,実際にシステムにモーションデータ等で取得した人体動作情報と必要な仮想人間構築に必要な情報を入力し評価を行った.(5)(4)における評価の結果より,開発システムおよびコンテンツの評価結果に関しての検討を行った.本研究を遂行する過程において,前年度の成果を踏まえ,3次元の仮想人間を従来手法より高度に構築・管理・運用する手法を提案することができたほか,データベース型グリッドシステムの新たな応用手法についてWeb3Dを活用することによって様々な応用が期待されることが評価を通じて明らかとなった.
新生児遅発性敗血症の成因に関与する黄色ブドウ球菌毒素と好中球機能との関係

1.研究目的:新生児TSS様発疹症(neonatal toxic-shock-syndrome-like exanthematous disease : NTED)は、生後1週以内に発症し、発熱、全身の発疹、血小板減少、CRP弱陽性を伴う、黄色ブドウ球菌毒素による疾患である。成熟児では免疫寛容が誘導され自然軽快するが、低出生体重児では重篤な敗血症へと進展する場合がある。本研究では、NTEDを発症した低出生体重児T紳胞の動態および、低出生体重児の好中球機能について検討した。2.結果:低出生体重児(平均1,483g)の好中球付着能は、無刺激およびエンドトキシン刺激でそれぞれ23.4%と33.5%どであり、正常新生児(28.9%と44.0%)に比較してエンドトキシン刺激好中球付着能が低かった。低出生体重児のNTED症例では、CD3陽性CD45RO陽性TCRβ2陽性細胞は発症2日目に平均16.2%まで増加した後に低下する。Th1を反映するCD3陽性CD45RO陽性CD62陰性細胞の変動は、発症2日目(5.1%)をピークとして7日目以降は低下(2.8%)がみられるが、Th2を反映するCD3陽性CD45RO陽性CD62陽性細胞は発症日:11.6%、2日目:21.8%、714日目20%と持続した。一方、ショックを伴う新生児敗血症症例(3例)の好中球付着能は、無刺激19.6%、エンドトキシン刺激17.5%であり、好中球付着能活性化の異常が認められた。3.結論:低出生体重児に黄色ブドウ球菌が定着した場合、その毒素に対する免疫学的反応は認められるものの、菌の侵入あるいは毒素によるショック状態に陥った固体に対する好中球系生体防御機構は脆弱であると推定される。新生児TSS様発疹症(neonatal toxic-shock-syndrome-like exanthematous disease : NTED)は、生後1週以内に認め、全身に発熱、発疹、血小板減少、CRP弱陽性を特徴とする黄色ブドウ球菌産生毒素による発疹症である。通常の新生児では発症後に免疫寛容が誘導され自然軽快するが、低出生体重児では活性化されたVβ2陽性T細胞の増殖の違いや、付着能や走化能が著しく低い好中球への影響により、菌の定着から感染症への進展をきたす可能性がある。今回の研究の環として、黄色ブドウ球菌が定着してNTEDを発症した新生児におけるCD62陽性T細胞の経時的変化を観察し、Th1、Th2の動態を検討した。1.対象:NTEDの診断基準をみたし、CD3陽性細胞のうち、TCRVβ2陽性でCD45RO陽性細胞の割合が10%以上となった新生児5例。2.結果:CD3陽性CD45RO陽性TCRVβ2陽性細胞は、発症後2日目に平均16.2±10.7%まで増加した後に徐々に低下した。Th2を反映するCD3陽性CD45RO陽性CD62陽性細胞は、発症日:11.6%、2日目:21.8%、7日目:20.5%、14日目:20.0%であった。一方、Th1を反映するCD3陽性CD45RO陽性CD62Lの変動は、発症日:1.5%、2日目:5.1%、7日目:2.8%、14日目:2.6%であった。

このことから、NTED発症後にすみやかにTh2優位となりその状態は2週間ほとんど変化しないが、Th1は発症2日目に増加した後にすみやかに減少する。今回の結果から、Th2優位の状態が持続することがNTEDが自然軽快する際の通常の免疫学的状態であることが判明したが、好中球の機能的活性化が低い低出生体重児への影響の可能性もあり、さらに検討する予定である。1.研究目的:新生児TSS様発疹症(neonatal toxic-shock-syndrome-like exanthematous disease:NTED)は、生後1週以内に発症し、発熱、全身の発疹、血小板減少、CRP弱陽性を伴う、黄色ブドウ球菌毒素による疾患である。成熟児では免疫寛容が誘導され自然軽快するが、低出生体重児では重篤な敗血症へと進展する場合がある。本研究では、NTEDを発症した低出生体重児T細胞の動態および、低出生体重児の好中球機能について検討した。2.結果:低出生体重児(平均1,483g)の好中球付着能は、無刺激およびエンドトキシン刺激でそれぞれ23.4%と33.5%とであり、正常新生児(28.9%と44.0%)に比較してエンドトキシン刺激好中球付着能が低かった。低出生体重児のNTED症例では、CD3陽性CD45RO陽性TCRβ2陽性細胞は発症2日目に平均16.2%まで増加した後に低下する。Th1を反映するCD3陽性CD45RO陽性CD62陰性細胞の変動は、発症2日目(5.1%)をピークとして7日目以降は低下(2.8%)がみられるが、Th2を反映するCD3陽性CD45RO陽性CD62陽性細胞は発症日:11.6%、2日目:21.8%、714日目20%と持続した。一方、ショックを伴う新生児敗血症症例(3例)の好中球付着能は、無刺激19.6%、エンドトキシン刺激17.5%であり、好中球付着能活性化の異常が認められた。3.結論:低出生体重児に黄色ブドウ球菌が定着した場合、その毒素に対する免疫学的反応は認められるものの、菌の侵入あるいは毒素によるショック状態に陥った固体に対する好中球系生体防御機構は脆弱であると推定される。
大動脈解離ステントグラフト後の大動脈リモデリングに対するアディポネクチンの関与

動物実験に先立ち、ヒト血中アディポネクチン濃度に関し、検討することとした。ステントグラフト治療前の大動脈解離患者の血中のアディポネクチン濃度をELISAにて測定し(急性大動脈解離9名、慢性大動脈解離9名)、健常人(11名)の血中アディポネクチン濃度と比較したところ、急性大動脈解離では明らかな有意差は認めなかったが、慢性大動脈解離の患者において血中アディポネクチン濃度が低下していた(健常人9.8±5.3 μg/ml vs.急性大動脈解離8.5±4.1 μg/ml vs.慢性大動脈解離5.0±3.1 μg/ml )。また、B型大動脈解離において降圧安静治療を施行された患者において24時間以内、2472時間、72時間以降で血中のアディポネクチン濃度を測定すると(N=5)、24時間以内に比較し、時間経過とともにアディポネクチン濃度は減少していた(24時間-78時間: 80.4±11.3%, 78時間以降:62.5±21.5% vs. 24時間以内)。これらの結果より、大動脈解離発症から慢性期に移行するに従い、血中のアディポネクチンが低下するのではないかと考えられ、大動脈リモデリング等に関与する可能性が示唆された。現在までに大動脈解離とアディポネクチンの関係について調べられた報告は認めず、その相関性を示せた事は臨床的にも意義深い。
食道癌の生物学的特性と生体防御反応からみた外科治療の検討

1)臨床的研究結果:まず、食道癌の悪性度指標としてのDNA量の解析では、単純にdipliodとaneuploidとの術後の予後を比較するとaneupliodの癌腫の予後が不良であったが、早期癌を除く根治切除例に絞って検討すると両者間に有意差は認められなかった。この理由は、原発巣と転移リンパ節巣のDNA indexが異なる症例が多数認められたことにより、癌自体のDNA量は腫瘍の増殖進展によって変化していくことに起因しているものと考えられた。次に、食道癌細胞の増殖動態をKiー67により検索したところ、陽性細胞率が0%の症例の遠隔生存率が著明に高く、1%以上の陽性細胞を認めた症例と有意差を認めた。しかし、陽性細胞の比率別にみた検索では差を認めなかった。最後に、新鮮腫瘍細胞に対する自家末梢血リンパ球の細胞障害試験により生体防御能を免疫学的に検索したところ、末梢血リンパ球単独では免疫活性は十分発揮できたのに対し、腫瘍細胞との混合培養では抗腫瘍活性が消失し、自己腫瘍の持つ免疫抑制因子(TGFなど)の放出が関与しているものと考えられた。2)実験的研究結果:新たなヒト食道癌ヌ-ドマウス移植株を用いて新しいモノクロ-ナル抗体を作成を試みてきたが、いずれもサブクラスはIgMが主体であり、現在IgGの抗体をタ-ゲットとしてクロ-ニング中である。ヒト型のモノクロ-ナル抗体作成のため人リンパ球によるハイブリド-マの作成を試みているが、良好なハイブリド-マが得られず更に実験を進めている。また、既にヒト食道癌より作成したKYSMー1の抗原解析を行ったところ、本抗体は蛋白そのものを認識している可能性が強く極めて有用であることが判明した。一方、本抗体は分子量が大きく精製が極めて困難であったが、今回90%以上の純度の抗体を大量に精製でき、RI標識等の実際面の研究が行えるようになった。最後にラットの化学発癌モデルを作成し、EGF投与による発癌率を検索したが、EGF投与群の発癌率が有意に低く、EGFの持つ多作用性が示唆された。1.臨床的研究(1)食道癌の悪性度指標として、術前合併療法がなされてない胸部食道癌32例の原発巣と215個のリンパ節転移巣のDNA histogramを解析した。その結果、32例中15例(46.9%)が原発巣とリンパ節転移巣のDNA index(DI値)が異なっており、この傾向は壁深達度やリンパ節転移度が増大するにつれて一層顕著となった。また、DI値が異なった15例の原発巣のDNA ploidyパターンをみると12例(80%)がaneuploidであった。(2)術前合併療法がなされていない胸部食道癌78例の新鮮凍結切片を用い、proliferating cellを認識するモノクローナル抗体Kiー67で間接酵素抗体法によりGo期細胞の占める割合について検索した。その結果、Kiー67の陽性率は49%であり、残りの40例はKiー67陽性細胞を全く認めなかった。Kiー67陽性例において組織型別に陽性率をみると未分化癌は平均23%と最も高く、分化型扁平上皮癌は12%、低分化型は7%であった。

(3)新鮮癌細胞に対する自家リンパ球(rILー2又はOKー432で賦活化)の殺細胞効果を4例に行ったが、リンパ球のNK活性やLAK活性は70%近くにまで上昇しても、明らかな殺細胞効果は未だ認めていない。本研究は感染の面から十分な症例が得にくく、今後はこの問題を解決する必要がある。2.実験的研究(1)ラットによる化学発癌実験で47病巣の食道癌を認めたが、smまでの癌はpolyp状態の癌腫を除き全てdiploidを示した。一方、進行癌では壁深達度が高くなるにつれて、aneuploidの癌腫の発現率が増大した。(2)現在作製中の食道癌モノクローナル抗体のサブクラスはIgMで、過ヨー素酸処理などにより糖蛋白を認識するものと考えられる。新鮮凍結切片(53例)を染色したところ、81.1%の陽性率を示し有効性が伺われた。また、本年度に18種の人癌をヌードマウスに移植したが、生着は1種であった。1)臨床的研究結果:(1)食道癌の悪性度指標としてのDNA histogramの解析において転移リンパ節を有する63例で検討した。その結果、原発巣がdipliodであった35例中リンパ節転移巣がaneuploidを示したものが6例に認められ、また原発巣がaneuploidoであった例では23例がdiploidを示し、原発巣と転移のDNA indexの相違を認めた。(2)食道癌のploliferatingcellをMoAb.Kiー67で検索したところ、102例中38例が全くKiー67陽性細胞を認めず、陽性細胞率が1ー9%が29例、10ー19%が21例、20%以上が14例に認めた。また、予後との関係ではKiー67陽性細胞を認めない症例の予後が有意に良好であった。(3)新鮮腫瘍細胞に対する自家末梢血リンパ球の細胞障害試験により生体防御能を免疫学的に検索したところ、末梢血リンパ球単独では免疫活性は十分に認められたのに対し、腫瘍細胞との混合培養ではほとんど抗腫瘍活性はみられなかった。2)実験的研究結果:(1)新たに得られたヒト食道癌ヌ-ドマウス移植株を用いて現在新たなモノクロ-ナル抗体を作成中であるが、既にIgMの抗体は有しているため、IgGの抗体のみをクロ-ニング中である。(2)マウスミェロ-マ細胞とヒトリンパ球とのハイブリ-ド-マの作成を試みているが、未だ良好なハイブリド-マの作成を作成するまでには至っていず、更に実験を進めているところである。(3)ヒト食道癌より作成したモノクロ-ナル抗体KYSMー1の抗原解析と精製を行ったところ、本抗体は現有する43種類のglycolipidは全く反応せず、蛋白そのものを認識している可能性が強く示唆された。また、抗体の精製に置いて、本抗体がIgMであることからaggregationし易く精製が困難であったが、今回90%以上の純度の抗体を大量に精製することができ、RI標識が行えるようになった。(4)ラットによる化学発癌モデルを作成し、EGF投与による発癌率を検索したところ、EGFを投与した群の発癌率が有意に低く、EGFの持つ多作用性が示唆された。
ネクチン様分子による細胞膜受容体二量体化の阻害機構

膜一回貫通型受容体であるErbB3は、ヘレグリンを受容するとファミリー分子であるErbB2とヘテロ二量体を形成し、細胞の生存や移動を制御している。研究代表者は、細胞間接着分子ネクチン様分子のNecl-4がErbB3と結合し、ヘレグリンによるErbB3 / ErbB2のヘテロ二量体化を阻害することを見出した。本研究では、Necl-4によるErbB3 / ErbB2のヘテロ二量体化阻害の詳細な機構の解明を目的として実験を行い、本年度は以下に示す結果が得られた。(1)Necl-4によるErbB3 / ErbB2ヘテロ二量体化の阻害機構を解明するためには、Necl-4とErbB3の複合体の結晶構造解析が有効であるため、組換えタンパク質を用い、東京大学の濡木理教授、石谷隆一郎准教授の協力のもとNecl-4 / ErbB3複合体の結晶化スクリーニングを実施した。その結果、Necl-4 / ErbB3複合体と考えられる結晶が得られ、その結晶をX線構造解析に供している。(2)Necl-4によるErbB3 / ErbB2ヘテロ二量体化の阻害に関与するNecl-4のアミノ酸配列を同定するため、結合部位を断片化して化学合成し、合成ペプチドの阻害効果を検討した結果、いずれの合成ペプチドでも阻害効果は得られなかった。Necl-4の結合部位はジスルフィド結合によりループを形成しているため、断片化によりループ構造が失われると、結合できなくなる可能性が考えられた。(3)Necl-4によるErbB3以外の膜一回貫通型受容体の制御機構を解析するため、結合タンパク質をスクリーニングするため実験系を樹立している。また、Necl-4の細胞外ドメイン内の二番目に位置するループ構造部分を組換えタンパク質として調整した際、多数のタンパク質が結合していることを発見した。質量分析を行った結果、肝細胞成長因子(HGF)受容体が同定された。現在、Necl-4がHGF受容体と結合し、機能制御をしているか検討を行うため、計画を立てている。当初の予定どおり、Necl-4 / ErbB3複合体の結晶構造を解析するための準備が整い、結晶化スクリーニングを実施した。その結果、Necl-4 / ErbB3複合体と考えられる結晶が得られ、X線構造解析を行っている。またNecl-4の新規結合タンパク質も得られ、機能解析を含め、期間内に計画を遂行することができると判断している。これまでの計画に従い、Necl-4によるErbB3 / ErbB2のヘテロ二量体化阻害機構を分子生物学的・生化学的に解析していく。また、得られたNecl-4 / ErbB3複合体の結晶をX線構造解析により構造を同定し、Necl-4による阻害機構の分子基盤の解明を目指す。X線構造解析によりNecl-4 / ErbB3複合体の構造が同定できない場合は、クライオ電子顕微鏡などの方法も視野に入れ方針を検討する。さらにNecl-4と結合する細胞膜受容体である肝細胞成長因子(HGF)受容体が新規に同定されたため、Necl-4によるHGF受容体の機能制御の可能性について細胞生物学的に解析を進める。膜一回貫通型受容体は、リガンドを受容することで二量体化、それに伴い活性化し、細胞の生存や分化、増殖などを制御している。この受容体の活性化には二量体化が必須であるが、申請者は、細胞間接着分子ネクチン様分子のNecl-4が、受容体であるErbB3と結合し、リガンドによるErbB3 / ErbB2の二量体化を阻害することを見出した。本研究では、Necl-4によるErbB3 / ErbB2の二量体化阻害の詳細な機構の解明を目的として実験を行い、本年度は以下に示す結果が得られた。(1)Necl-4によるErbB3 / ErbB2二量体化の阻害機構を解明するためには、Necl-4とErbB3の複合体の結晶構造解析が有効であるため、結晶解析に必要なこれらの組換えタンパク質を高発現する細胞の樹立を行った。この細胞から大量に組換えタンパク質を精製することに成功し、現在東京大学理学部の濡木理教授、石谷隆一郎准教授の協力のもとNecl-4 / ErbB3複合体の結晶化スクリーニングを実施している。(2)Necl-4によるErbB3 / ErbB2の二量体化阻害に関与するNecl-4のアミノ酸配列を同定するため、結合部位のアミノ酸配列を化学合成して細胞に対する効果を確認した。現在さらにその部位を断片化し、化学合成したペプチドの細胞への効果をみることで、より詳細なアミノ酸配列を同定している。(3)Necl-4によるErbB3以外の膜一回貫通型受容体の制御機構を探索するため、結合タンパク質をスクリーニングするため実験系を樹立している。また、結合が確認されているPDGF受容体への作用を検討した。NIH3T3細胞にNecl-4を発現させると、PDGF受容体のタンパク質量が上昇し、細胞内において両者がエンドソーム様の構造体で共局在していた。これまでにネクチン様分子がエンドソーム様の構造に局在しているという報告はなく、Necl-4の新規な機能が見つかる可能性があり、現在解析を進めている。当初の予定どおり、Necl-4 / ErbB3複合体の結晶構造を解析するための準備が整い、現在結晶化スクリーニングを実施している。

またこれまでに解析してきた、Necl-4によるErbB3 / ErbB2の二量体化阻害機構に関してScientific Reports誌に論文を発表することが出来た。さらにNecl-4の新規な機能を示唆する結果も得られ、その解析を含め期間内に計画を遂行することができると判断している。膜一回貫通型受容体であるErbB3は、ヘレグリンを受容するとファミリー分子であるErbB2とヘテロ二量体を形成し、細胞の生存や移動を制御している。研究代表者は、細胞間接着分子ネクチン様分子のNecl-4がErbB3と結合し、ヘレグリンによるErbB3 / ErbB2のヘテロ二量体化を阻害することを見出した。本研究では、Necl-4によるErbB3 / ErbB2のヘテロ二量体化阻害の詳細な機構の解明を目的として実験を行い、本年度は以下に示す結果が得られた。(1)Necl-4によるErbB3 / ErbB2ヘテロ二量体化の阻害機構を解明するためには、Necl-4とErbB3の複合体の結晶構造解析が有効であるため、組換えタンパク質を用い、東京大学の濡木理教授、石谷隆一郎准教授の協力のもとNecl-4 / ErbB3複合体の結晶化スクリーニングを実施した。その結果、Necl-4 / ErbB3複合体と考えられる結晶が得られ、その結晶をX線構造解析に供している。(2)Necl-4によるErbB3 / ErbB2ヘテロ二量体化の阻害に関与するNecl-4のアミノ酸配列を同定するため、結合部位を断片化して化学合成し、合成ペプチドの阻害効果を検討した結果、いずれの合成ペプチドでも阻害効果は得られなかった。Necl-4の結合部位はジスルフィド結合によりループを形成しているため、断片化によりループ構造が失われると、結合できなくなる可能性が考えられた。(3)Necl-4によるErbB3以外の膜一回貫通型受容体の制御機構を解析するため、結合タンパク質をスクリーニングするため実験系を樹立している。また、Necl-4の細胞外ドメイン内の二番目に位置するループ構造部分を組換えタンパク質として調整した際、多数のタンパク質が結合していることを発見した。質量分析を行った結果、肝細胞成長因子(HGF)受容体が同定された。現在、Necl-4がHGF受容体と結合し、機能制御をしているか検討を行うため、計画を立てている。当初の予定どおり、Necl-4 / ErbB3複合体の結晶構造を解析するための準備が整い、結晶化スクリーニングを実施した。その結果、Necl-4 / ErbB3複合体と考えられる結晶が得られ、X線構造解析を行っている。またNecl-4の新規結合タンパク質も得られ、機能解析を含め、期間内に計画を遂行することができると判断している。これまでの計画に従い、Necl-4によるErbB3 / ErbB2の二量体化阻害機構を分子生物学的・生化学的に解析していく。また、Necl-4 / ErbB3複合体の結晶が得られた場合、速やかにX線構造解析を行い、Necl-4による阻害機構の分子基盤の解明を目指す。Necl-4 / ErbB3複合体の結晶が得られなかった場合は、クライオ電子顕微鏡などの方法も視野に入れ方針を検討していく。さらにNecl-4と結合する新規膜受容体の探索に加え、Necl-4のPDGF受容体に対する新規な機能の可能性に関しても、細胞生物学的に解析を進めていく。これまでの計画に従い、Necl-4によるErbB3 / ErbB2のヘテロ二量体化阻害機構を分子生物学的・生化学的に解析していく。
密度汎関数法における局所密度近似をこえる試み

我々は、局所密度近似(LDA)に替る密度勾配展開法では自己相互作用の問題が解決されていないため、電子の有効ポテンシャルの評価、そしてその結果としての一電子スペクトル(バンド構造)の計算においてLDAと同じ問題が生じることを指摘した。ところが、Beckeにより交換・相関エネルギー密度として孤立原子に対して正しい漸近的振舞いをもつ表式が提案されていることがわかったので、今年度はまずこの方法の検討を行った。その結果、Beckeの汎関数は、孤立原子に対してKohn-Sham方程式に現れる有効ポテンシャルの正しい漸近形を与えないことがわかった。そのため、孤立原子のイオン化エネルギーを最高被占準位の軌道エネルギーで評価しようとしてもLDAによる計算とほとんど同じ結果しか得られないことが示された。有効ポテンシャルの正しい漸近形ということを第一義的に考えると、自己相互作用補正された局所密度近似のほかにGennarsson and Jones(GJ)により提案された方法が候補として挙がってくる。この方法は自己無撞着な計算で色々テストされた例が少ないので、これが固体の電子状態の計算プログラムに取り込めるかどうかの検討を行ってみることにした。しかしよく調べてみると、GJの理論は有効ポテンシャルの漸近形について正しい結果の丁度1/2の結果を与えることが確かめられた。その結果、最高被占準位の軌道エネルギーはLDAの結果に比べ10%ほど深くなる程度である。しかしながらこの研究により、球対称ポテンシャルの場合にGJの方法を適用する手法を修得できたので、これをLMTO-ASA法のプログラムに利用することができる。そこで遷移金属単体の電子状態について調べてみたいと考えている。
腫瘍関連抗原90Kを標的とした癌免疫療法の開発と臨床応用

我々は腫瘍関連抗原90K/Mac-2 Binding Proteinが肺癌において高発現し、同抗原由来のHLA-A2拘束性CTLエピトープペプチドによって健常人より樹立したCTLがペプチドパルス標的細胞および90K高発現癌細胞株を認識し細胞傷害活性を示し、肺癌患者において90Kに対する免疫応答はin vitro誘導可能であることがわかった。さらにより効率的に90K特異的CTLを誘導する方法として抗原提示能に優れた成熟樹状細胞を刺激細胞として用いたところ、担癌患者においてPBMCを用いた時よりも有意に特異的CTLの誘導に優れていた。さらにDNAワクチンへの臨床応用をすすめるため、in vivoでの詳細な癌ワクチンモデルを検討した。以前から我々のグループで報告してきたハトチトクローム由来pan-IAペプチドを用いて同ペプチドで刺激した樹状細胞を接種した担癌マウスにでの癌ワクチンモデルを作成した。この実験系において、仮想癌抗原である卵白アルブミン(OVA)をコードしたDNAワクチン接種マウスでのpan-IAペプチド刺激樹状細胞のアジュヴァント効果が明らかとなった。この結果は90Kを抗原とした樹状細胞ワクチンによる癌免疫療法のin vivo実験を行うにあたり、今後有用な実験モデルとなると考えられた。我々は腫瘍関連抗原90K/Mac-2 Binding Proteinが肺癌において高発現し、同抗原に対する抗体価が肺癌患者において上昇していること、同抗原由来のHLA-A2拘束性CTLエピトープペプチドによって健常人より樹立したCTLがペプチドバルス標的細胞および90K高発現癌細胞株を認識し細胞傷害活性を示すことを報告してきた。90Kを標的とした癌免疫療法確立のため90Kに対するCTL precursorが肺癌患者に存在するか否かを解析した。肺癌患者2症例からペプチド特異的にIFN-yを産生するCTL反応を確認した。同症例において刺激前の患者PBMCにおいてM2BP216-specific CTLは検出されなかったが、4回刺激後には著明にfrequencyの上昇がみられた。肺癌患者において90Kに対する免疫応答はin vitro誘導可能であった。昨年度までの研究で我々は肺癌患者において90Kに対する免疫応答がin vitro誘導可能であり,さらにより効率的に90K特異的CTLを誘導する方法として抗原提示能に優れた成熟樹状細胞を刺激細胞として用いたところ,担癌患者においてPBMCを用いた時よりも有意に特異的CTLの誘導に優れていたことが判明した。さらにDNAワクチンへの臨床応用をすすめるため,in vivoでの詳細な癌ワクチンモデルを検討した。この実験系において,仮想癌抗原である卵白アルブミン(OVA)をコードしたDNAワクチン接種マウスでのpan-IAペプチド刺激樹状細胞のアジュヴァント効果が明らかとなった。この結果は90Kを抗原とした樹状細胞ワクチンによる癌免疫療法のin vivo実験を行うにあたり,今後有用な実験モデルとなると考えられた。
遠隔転移モデルマウスによる遠隔転移に関与するmicroRNAの解明

本研究の目的は、肺転移モデルマウスにおける肺転移病巣の活性化の機序を解明するために、肺転移病巣活性化の状態における腫瘍組織や血漿におけるマイクロRNAを解析し、その遠隔転移における役割を解明すること、さらに臨床応用のため、患者検体を盛りいた解析をすることである。本年度は、主に、転移関連マイクロRNAを抽出するためのモデル作成と検体の保存を行った。我々の樹立したリンパ節転移モデルMXH10/Mo-lpr/lpr mouseは、腸骨下リンパ節にがん細胞株(乳癌、悪性組織球腫)を移植すると、高頻度にリンパ節や肺に転移する。さらに移植したリンパ節を切除すると、転移巣が増大することがわかっている。前年度までに、肺転移巣病巣の活性化が確認される時期を検討し、尾静脈に腫瘍細胞を注入すると、肺に転移巣を形成する(100%)が、腸骨下リンパ節にも同時に移植すると、それが抑制される(16.7%)ことがわかり、それらのリンパ節を取り除くタイミングを変更してみると、たとえ6時間後でもその効果は見られることが判明した。これらの事象をまとめると、1リンパ節に腫瘍を移植することによって何らかの腫瘍抑制因子が発生する。2リンパ節を切除すると、その因子が抑制される。その因子がどのようなものか、探るべく、採取した血清の保存を行い、そのメカニズムに関与するマイクロRNAを検討すべく、組織、血清などを用い、マイクロアレイ法、定量PCR法をはじめとする分子生物学的手法を用いて、検討している。本研究の目的は、肺転移モデルマウスにおける肺転移病巣の活性化の機序を解明するために、肺転移病巣活性化の状態における腫瘍組織や血漿におけるmicroRNAを解析し、その遠隔転移における役割を解明すること。また、本研究で同定された遠隔転移に関連するmicroRNAの頭頸部癌患者の腫瘍組織や血中での変動を解析し、実臨床での高精度診断法や低侵襲治療法への応用の可能性を探ることである。本研究で用いる肺転移モデルマウスは、長径10mmm程のリンパ節を有するMXH10/Mo/lprマウスで、腸骨下リンパ節(SiLN)に腫瘍細胞を接種し、そのリンパ節を切除すると肺の転移病巣が活性化するというモデルである。一般に癌が増殖する過程においては、血管やリンパ管の新生や間質細胞の増生等を伴うことから、担癌マウスの組織や血漿に含まれる様々な因子が変動することが予想され、遠隔転移病巣活性化を解析のための標本採取の時期設定は、本研究の成功の可否に関わる重要事項である。平成28年度は、上記転移モデルマウスとルシフェラーゼ発現腫瘍細胞、および生体発光画像解析装置を用いて、腫瘍細胞を接種したSiLN切除のタイミングや腸骨下リンパ節切除後の肺微小転移病巣の活性化の開始時期を検討した。その結果、マウス線維芽細胞由来の腫瘍細胞であるMRL/KM-Luc/GFP細胞およびマウス乳癌細胞由来のFM3A-Luc細胞のいずれにおいても、SiLNへの腫瘍細胞接種後わずか6時間経過後にSiLNを切除したマウスにおいて、肺微小転移病巣の活性化が確認された。しかし、リンパ節切除から肺微小転移病巣の活性化までの期間は、MRL/KM-Luc/GFP細胞においては、SiLN切除後9日であったのに対し、FM3A-Luc細胞においてはSiLN切除後28日で腫瘍細胞の種類によって活性化の時期が異なることが明らかとなった。本年度の研究により、肺転移モデルマウスにおける肺微小転移病巣の活性化時期が明らかなになり、標本採取時期の設定を行うことができたことから、本研究初年度の進行状況としては、順調であると思われる。本研究の目的は、肺転移モデルマウスにおける肺転移病巣の活性化の機序を解明するために、肺転移病巣活性化の状態における腫瘍組織や血漿におけるmicroRNAを解析し、その遠隔転移における役割を解明すること、さらに臨床応用のため、患者検体を盛りいた解析をすることである。そのメカニズムに腫瘍由来のマイクロRNAが関与する可能性を考えている。前年度は、肺転移巣病巣の活性化が確認される時期を検討した。今回我々は、そのことをふまえて、より詳細に24種類の条件を設定し、検体数を増やして(n=144)検討した。また、その際に採取した血清の保存を行った。おどろくべきことに、尾静脈に腫瘍細胞を注入すると、肺に転移巣を形成する(100%)のは当然のことだが、腸骨下リンパ節にも同時に移植すると、それが抑制される(16.7%)ことがわかった。また、それらのリンパ節を取り除くタイミングを変更してみると、たとえ6時間後でもその効果は見られる。これらの結果より、1リンパ節に腫瘍を移植することによって何らかの腫瘍抑制因子が発生する。その因子がどのようなものか、今後の研究で探っていきたい。

前年度の研究成果を含め、研究計画を着実に遂行しているため本研究の目的は、肺転移モデルマウスにおける肺転移病巣の活性化の機序を解明するために、肺転移病巣活性化の状態における腫瘍組織や血漿におけるマイクロRNAを解析し、その遠隔転移における役割を解明すること、さらに臨床応用のため、患者検体を盛りいた解析をすることである。本年度は、主に、転移関連マイクロRNAを抽出するためのモデル作成と検体の保存を行った。我々の樹立したリンパ節転移モデルMXH10/Mo-lpr/lpr mouseは、腸骨下リンパ節にがん細胞株(乳癌、悪性組織球腫)を移植すると、高頻度にリンパ節や肺に転移する。さらに移植したリンパ節を切除すると、転移巣が増大することがわかっている。前年度までに、肺転移巣病巣の活性化が確認される時期を検討し、尾静脈に腫瘍細胞を注入すると、肺に転移巣を形成する(100%)が、腸骨下リンパ節にも同時に移植すると、それが抑制される(16.7%)ことがわかり、それらのリンパ節を取り除くタイミングを変更してみると、たとえ6時間後でもその効果は見られることが判明した。これらの事象をまとめると、1リンパ節に腫瘍を移植することによって何らかの腫瘍抑制因子が発生する。2リンパ節を切除すると、その因子が抑制される。その因子がどのようなものか、探るべく、採取した血清の保存を行い、そのメカニズムに関与するマイクロRNAを検討すべく、組織、血清などを用い、マイクロアレイ法、定量PCR法をはじめとする分子生物学的手法を用いて、検討している。肺転移モデルマウスから、本年度の研究結果から得られた肺微小転移病巣活性化時期を考慮しつつ、標本採取を行っていく。標本採取が進んだ段階でマイクロアレイにより遺伝子発現、microRNA発現の解析を行い、real time PCR法やImmunoblotting法を用いマイクロアレイにより得られた結果のValidationを行っていく予定である。1リンパ節に腫瘍を移植することによって何らかの腫瘍抑制因子が発生する。その因子がどのようなものか、今後の研究で探っていきたい。ほぼ予定通りの収支となっており、当初計画より効率的に予算を執行した結果、端数が残金として残った形となっている。経費使用の効率化により、繰越金が発生したため、次年度の物品費に使用所定である。翌年度の必要物品(実験試薬等)にあてる予定である。