hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有機無機ハイブリッド膜のゾルゲル合成による燃料電池の高効率化

乾燥させた高分子電解質膜(Nafion^<【○!R】>)に無機成分(TiO_2・SiO_2)の前駆体を含浸させた後,膜内部で加水分解・重合反応を行い,有機無機ハイブリッド電解質膜を作製する方法を採用初年度に確立した.電解質膜を燃料電池セルに組み込み,メタノール溶液を燃料に用いて室温で発電試験を行ったところ,ハイブリッド化することで,1.5倍程度高い電流値を取り出せた.本年度は,導入した無機成分の効果について,詳細な検討を行った.新たにブロッキングファクターf値を用いることで,無機成分によるメタノール透過の抑制を定量的に評価することが可能となった.またメタノール吸着による膨潤に伴い,高分子膜Nafionの主鎖(CF結合)の赤外吸収ピークは高波数側にシフトすることを見出し,シフト量よりハイブリッド膜の膨潤を見積もることが可能となった.さらに本年度は,燃料電池を動作させた状況下において電極反応をモニターできる系を新たに組み,電極反応のインピーダンス解析を行った.その結果,無機成分を導入することで,膜の内部抵抗はほとんど変化しないものの,電荷移動抵抗の大きく変化することを明らかにした.無機成分の導入量が3wt%程度までは,電池出力は向上し,一方さらに導入量が多くなると電荷移動抵抗が大きく増加した.Dynamic hydrogen electrode (DHE)電極を用いてアノード(メタノール酸化)反応のみを検討した結果,少量(3wt%)の無機成分は,主にアノード反応の促進に効果のあることがわかった.無機成分の導入に伴うメタノール透過の抑制が,電極反応速度の向上につながったと結論付けられた.乾燥させた高分子電解質膜(Nafion【○!R】)に無機成分(TiO_2・SiO_2)の前駆体を含浸させた後,加水分解・重合反応を行い有機無機ハイブリッド電解質膜を作製した.温度とpHを調整した酸および塩基触媒を用いた二段階の反応を行うことにより,100°C未満の低温で加水分解・重合反応を進ませることに成功した.この後,さらにリン酸で処理してリン成分を付加した.この方法では,高分子膜中に50wt%の無機成分(TiO_2・SiO_2・P_2O_5)を導入できる.導入量は含浸時間により制御可能であった.無機成分は膜内部で重合しているため,作製したハイブリッド膜のメタノールによる膨潤は,未処理の膜と比べて1/3以下と大きく抑制できた.室温でのメタノール透過率を評価したところ,無機成分の導入に伴い,透過率は大きく減少した.さらに高分子膜の機械的強度についても改善することができた.しかし一方で,プロトンの伝導度も低下した.スピン-格子緩和時間の測定より,ハイブリッド膜のイオンチャンネル内に吸着した水分子は,未処理の膜と比べて,より狭い空間で束縛された状態で存在していることが明かとなった.無機成分はNafionのイオンチャンネル内で主に重合しており,メタノールの透過を抑制する一方で,プロトンの伝導を阻害していると考えられた.電解質膜を燃料電池セルに組み込み,メタノール溶液を燃料に用いて室温で発電試験を行った.ハイブリッド化することで,1.5倍程度高い電流値を取り出すことが可能となった.導入量の制御が重要で,ハイブリッド化することの有用性を示した.乾燥させた高分子電解質膜(Nafion^<【○!R】>)に無機成分(TiO_2・SiO_2)の前駆体を含浸させた後,膜内部で加水分解・重合反応を行い,有機無機ハイブリッド電解質膜を作製する方法を採用初年度に確立した.電解質膜を燃料電池セルに組み込み,メタノール溶液を燃料に用いて室温で発電試験を行ったところ,ハイブリッド化することで,1.5倍程度高い電流値を取り出せた.本年度は,導入した無機成分の効果について,詳細な検討を行った.新たにブロッキングファクターf値を用いることで,無機成分によるメタノール透過の抑制を定量的に評価することが可能となった.またメタノール吸着による膨潤に伴い,高分子膜Nafionの主鎖(CF結合)の赤外吸収ピークは高波数側にシフトすることを見出し,シフト量よりハイブリッド膜の膨潤を見積もることが可能となった.さらに本年度は,燃料電池を動作させた状況下において電極反応をモニターできる系を新たに組み,電極反応のインピーダンス解析を行った.その結果,無機成分を導入することで,膜の内部抵抗はほとんど変化しないものの,電荷移動抵抗の大きく変化することを明らかにした.無機成分の導入量が3wt%程度までは,電池出力は向上し,一方さらに導入量が多くなると電荷移動抵抗が大きく増加した.Dynamic hydrogen electrode (DHE)電極を用いてアノード(メタノール酸化)反応のみを検討した結果,少量(3wt%)の無機成分は,主にアノード反応の促進に効果のあることがわかった.無機成分の導入に伴うメタノール透過の抑制が,電極反応速度の向上につながったと結論付けられた.
肥満細胞からのヒスタミン遊離および脱顆粒機構の解明

ラット腹腔より単離した肥満細胞をformval膜をはった銅メッシュ上に載せ、RPM1 1640 medium中で37°C、4時間培養した後に、compound 48/80あるいはhistoneを作用させ、反応を停止させた後に、0.1%ruthenium redを含有する2%glutaraldehydeおよび1%osmium tetroxideで固定した。酢酸ウラニウムで染色した後に、脱水、臨界点乾燥を行い試料とした。試料は、超高圧透過型電子顕微鏡(1000kV)を用いて試料ホルダ-を±8°傾斜させて観察した。正常細胞の偏平になった細胞周辺部の細胞質部分には、細胞骨格の複雑なnetworkが観察された。48/80あるいはhistone刺激により、既に細胞外に脱出した顆粒が細胞と細いfilamentにより連結されている像が明瞭に観察された。このようなfilamentによる連絡は、Triton処理を行ったwhole-mount preparationにおいてすでに観察しており、これらの結果より、以前の観察がTriton処理によるartifactでないことが証明された。また、薄切切片や走査電顕像で観察されていたmass degranulationが超高圧電顕でも観察された。また、脱顆粒が誘発された際に、細胞外には内容物のみが放出されると今までは薄切切片の観察から考えられていたが、脱顆粒誘発後の肥満細胞をruthenium red染色を行い超高圧電顕で観察すると、細胞外に脱出した顆粒の周囲に限界膜の存在すること、および顆粒は細胞内に存在していたときと比較して著明に腫大し、限界膜と顆粒内マトリックスとの間に間隙が存在する像が観察された。更に、この電顕像を画像解析することによりこの実態は一段と明瞭になった。また、±8°試料ホルダ-を傾斜させることにより、この膜はまだ顆粒内容物を包み込む袋状の状態を保っていることも明らかになった。ラット腹腔より単離した肥満細胞を、カバースリップ上で4時間培養した後、加速電圧1000KVの超高圧電顕で観察する際には、そのままglu-taraldehydeおよびosminm tetroxideによる固定、脱水、臨界点乾燥を行い、75KVで観察する際には、DTBPで固定後TritonX-100処理を行ない、その後固定、脱水、臨界点乾燥を行なった。正常細胞では、いずれで観察した場合にも分泌顆粒の周囲およびそれらを連絡する複雑なネットワーク構造が観察され、このネットワーク構造が、Triton処理によるartifactではないことが確認された。Compound(48)/(80)刺激により、細胞中心部のfilamentは疎になり、膜近辺で密になった。また、細胞全体的にはfilament構造は減少しており、このことは、SDS-PAGEにより確認された。つまり、肥満細胞内のaction含量は、(48)/(80)刺激によりG-actinが増加し、細胞質分画で減少した。細胞膜近傍の脱出途中の顆粒周辺では、filamentが顆粒を押し出すように集合しており、顆粒が脱出した穴の周辺では、それを取り囲むようにfilamentが存在していた。また、すでに脱出した顆粒は、直ちに細胞から離脱するのではなく、filamentで細胞と連結しており、そのあとfilamentが切断されて細胞から離れていくことが確認された。その際顆粒の表面にactinfilamentの断片が存在していることは、G-actin共存下に(48)/(80)を作用させると、細胞表面にF-actinの複雑なネットワークが形成させることで確認された。

また、従来homogeneousな構造物と考えられていた顆粒内部が多くの小顆粒で構成されていることが、本研究により明らかになった。その上、太いfilamentが顆粒膜を貫通して分枝し、これらの小顆粒と連結されている像も観察された。これらのことは、脱顆粒を要しないヒスタミン遊離の際に、これらの太いfilamentの関与が強く示唆された。ラット腹腔より単離した肥満細胞をformval膜をはった銅メッシュ上に載せ、RPMI 1640medium中で37°C、4時間培養した後にcompound 48/80あるいはhistoneを作用させ、反応を停止された後に、0.1% ruthenium redを含有する2% glutaraldehydeおよび1% osmium tetroxideで固定した。酢酸ウラニウムで染色した後に、脱水、臨界点乾燥を行い試料とした。試料は、超高圧透過型電子顕微鏡(1000kV)を用いて試料ホルダ-を±8°傾斜させて観察した。正常細胞の偏平になった細胞周辺部の細胞質部分には、細胞骨格の複雑なnetworkが観察された。48/80あるいはhistone刺激により、既に細胞外に脱出した顆粒が細胞と細いfilamentにより連結されている像が明瞭に観察された。このようなfilamentによる連絡は、Triton処理を行ったwhole-mount preparationにおいてすでに観察しており、これらの結果より、以前の観察がTriton処理によるartifactでないことが証明された。また、薄切切片や走査電顕像で観察されていたmass degranulationが超高圧電顕でも観察された。その上、脱出した顆粒集団各々やそれと細胞とが互いにfilamentで複雑に連絡されている像が新たに観察された。また、脱顆粒が誘発された際に、細胞外には内容物のみが放出されると今までは薄切切片の観察から考えられていたが、脱顆粒誘発後の肥満細胞をruthenium red染色を行い超高圧電顕で観察すると、細胞外に脱出した顆粒の周囲に限界膜の存在すること、および顆粒は細胞内に存在していたときと比較して著明に腫大し、限界膜と顆粒内マトリックスとの間に間隙が存在する像が観察された。更に、この電顕像を画像解析することによりこの実態は一段と明瞭になった。また、±8°試料ホルダ-を傾斜させることにより、この膜はまだ顆粒内容物を包み込む袋状の状態を保っていることも明らかになった。
リン酸カルシウムセメントのう蝕予防填塞材料への応用に関する研究

小窩裂溝填塞材としての臨床応用を想定して、フッ化物配合4CPセメントを試作し、理工学的性質を、とくに口腔内での歯牙エナメル質とセメントの接着性を加味して検討し、最も有望なセメント粉末と硬化液ならびに粉液比を求めた。さらにセメント硬化体自体の経時的変化を調べた。4CP粉末と、30%ポリアクリル酸(数平均分子量の異なる2種類を混合)15%クエン酸及び5%酒石酸からなる溶液を硬化液とした。2種類のポリアクリル酸の混合比を変化させた各種セメントにつき、硬化時間、圧縮強さ、接着強さなどを測定した。ついで、粉末にCaF_2、あるいはSrF_2を配合し、同様な理工学的性質を検討した。さらにセメント硬化体を再石灰化溶液中に浸漬し、4CPからHapへの転換程度をX線回析により調べた。その結果数平均分子量5000のものを25%、12000のものを5%混合したポリアクリル酸硬化液のセメントが練和時の操作性が良く、接着強さと圧縮強さの大きいセメントであることが判った。粉末へのフッ化物の配合は、CaF_2では30%、SrF_2では2%までの配合量では、理工学的性質が劣下しないことが判った。また、いずれのフッ化物でも配合することによりHapへの転換がすみやかに生ずることが明らかとなった。ついで、これら、フッ化物配合4CPセメントのエナメル質への影響を調べるために、セメントからのF,Ca,Pの溶出量、および表層化脱灰巣に対するセメントの再石灰化作用を検討した。その結果、CaF_21%配合セメントが最も臨床的に有利であるものと考えられた。そこで20人の小児に対して、半萌出状態の第一大臼歯の片側にこのセメントを填塞し、他側を無処置として経時的にう蝕発生状態を観察した。その結果、18ヶ月後においても33%のう蝕発生抑制が認められ、本試作セメントが有望な小窩裂溝填塞材であることが示唆された。小窩裂溝填塞材としての臨床応用を想定して、フッ化物配合リン酸四カルシウム(4CP)セメントを試作し、理工学的性質のなかでも特に口腔内に応用するとき必用とされるエネメル質への接着力が、セメント硬化液の組成によりどのように影響を受けるか検討した。さらにセメント硬化体自体の変化についても経時的に調べた。4CP粉末と、30%ポリアクリル酸(数平均分子量の異なる2種類を混合)、15%クエン酸および5%酒石酸の硬化液からなるセメントを供試した。これらセメントを、2種類のポリアクリル酸の混合比を変化させて練和し、硬化時間、圧縮強さ、および牛歯エナメル質への接着強さを測定した。次にセメント粉末の4CPにCaF_2またはSrF_2を配合した時の物性への影響を調べた。さらにセメント硬化体を再石灰化液に浸漬し、経時的にX線回折を行った。硬化液にしめる2種類のポリアクリル酸の割合を、数平均分子量が5000のものを25%、12000のものを5%にしたとき、練和時の操作性がよく、接着強さがおよび圧縮強さの大きいセメントが得られた。

フッ化物として、CaF_2は30%までSrF_2は2%まで配合しても、セメントの物性は低下しなかった。さらにX線回折の結果は、この試作セメント硬化体を再石灰化液中に浸漬したとき、4CPのハイドロキシアパタイトへの転換が速やかに生じることを示した。以上の結果は、CaF_2またはSrF_2を配合した4CPセメントが小窩裂溝填塞材として臨床応用できる可能性の高いことを示した。なおこの研究結果は、第28回日本小児歯科学会にて発表した。小窩裂溝填塞材としての臨床応用を想定して、フッ化物配合4CPセメントを試作し、理工学的性質を、とくに口腔内での歯牙エナメル質とセメントの接着性を加味して検討し、最も有望なセメント粉末と硬化液ならびに粉液比を求めた。さらにセメント硬化体自体の経時的変化を調べた。4CP粉末と、30%ポリアクリル酸(数平均分子量の異なる2種類を混合)15%リエン酸及び5%酒石酸からなる溶液を硬化液とした。2種類のポリアクリル酸の混合比を変化させた各種セメントにつき、硬化時間、圧縮強さ、接着強さなどを測定した。ついで、粉末にCaF_2、あるいはSrF_2を配合し、同様な理工学的性質を検討した。さらにセメント硬化体を再石灰化溶液中に浸漬し、4CPからHapへの転換程度をX線回析により調べた。その結果数平均分子量5000のものを25%、12000のものを5%混合したポリアクリル酸硬化液のセメントが練和時の操作性が良く、接着強さと圧縮強さの大きいセメントであることが判った。粉末へのフッ化物の配合は、CaF_2では30%、SrF_2では2%までの配合量では、理工学的性質が劣下しないことが判った。また、いずれのフッ化物でも配合することによりHapへの転換がすみやかに生ずることが明らかとなった。ついで、これら、フッ化物配合4CPセメントがエナメル質への影響を調べるために、セメントからのF,Ca,Pの溶出量、および表層化脱灰巣に対するセメントの再石灰化作用を検討した。その結果、CaF_21%配合セメントが最も臨床的に有利であるものと考えられた。そこで20人の小児に対して、半萌出状態の第一大臼歯の片側にこのセメントを填塞し、他側を無処置として経時的にう蝕発生状態を観察した。その結果、18ヶ月後においても33%のう蝕発生抑制が認められ、本試作セメントが有望な小窩裂溝填塞材であることが示唆された。
筋衛星細胞nicheを標的としたサルコペニア病態解明と克服策の開発

本研究では、筋衛星細胞と運動神経細胞・神経筋接合部のニッチに着目して、運動神経細胞を介した収縮情報のネットワークを中心とした骨格筋の可塑性発現機構を明らかにし、サルコペニア克服策確立のための知的基盤を形成することを目的とする。本研究の目的達成には、共焦点顕微鏡と画像解析ソフトウエアを用いた筋衛星細胞と運動神経細胞・神経筋接合部の空間的位配置の3次元(3D)解析と3D定量化技術が重要な位置を占める。そこで、骨格筋組織の透明化技術、共焦点顕微鏡・画像解析ソフトウエアを用いた卓越した解析技術を確立したミネソタ大学のAsakura博士との国際共同研究として実施する。
脂肪幹細胞を用いた声帯再生の基礎研究

【目的】声帯内自家脂肪注入術は、一側声帯麻痺に対して安全に行える治療であるものの、脂肪の壊死・吸収により注入容量の減少を来すことがしばしば問題となる。血管新生や細胞を増殖させる目的で肝細胞増殖因子(HGF)、線維芽細胞増殖因子(bFGF)などの細胞増殖因子添加が試みられ、脂肪生着に有効であったとの報告が散見される。そこで、多岐にわたる細胞増殖因子放出能を持ちながら虚血環境に比較的強く、自ら成熟脂肪細胞や血管内皮細胞に分化し得る脂肪組織由来間葉系前駆細胞(Adipose Derived Regenerative Cells : ADRCs)に注目した。本研究は、ADRScの添加が脂肪生着に与える影響について明らかにすることを目的とした。【方法】2頭のビーグル犬の皮下脂肪組織を採取した。1匹目は脂肪吸引法で、2匹目は皮膚切開し、頸部脂肪を明視下に採取した。Celution&reg;遠心分離機を用いてADRCsを抽出した。右声帯に自家脂肪+乳酸リンゲル液、左声帯に自家脂肪+ADRCsを注入し、1年後の摘出喉頭で病理組織学的検討を行った。また、ADRCsの中からFACSで脂肪幹細胞と思われる細胞を同定し、サイトカインに関する遺伝子発現や多分化能の確認を行った。【結果】脂肪を明視下に採取した成犬のADRCs添加群において声帯に注入した脂肪組織がより多くの面積で残存していた。脂肪組織内の血管内皮細胞数はADRCs添加群で多い傾向がみられたが、線維化に両群で有意差はみられなかった。ADRScのHGF産生能がqPCRで確認された。分化誘導で多分化能は確認されなかった。【考察】脂肪組織を明視下に採取した成犬では、HGFなどの血管増殖因子産生が脂肪生着に有利に働いた可能性が示唆された。成犬の病理組織標本の作成過程において、実験に用いた成犬の輪状軟骨化骨が経験のないレベルで高度であったため、薄切病理切片標本の作成自体が困難であった。組織染色後の評価自体が困難な病理切片標本が多く、評価自体に難渋している。パラフィン包埋済みの病理標本を溶かし、輪状軟骨を切除した状態で病理標本の作製が可能かどうか、行う予定である。脂肪幹細胞が声帯再生に及ぼす影響を調べる目的のため、成犬を用いて全身麻酔下に両側声帯損傷モデルを作成する。まず、声帯粘膜上皮の欠損モデルを2頭、次に声帯筋層までの切除モデルを2頭作成する。各モデルを作成する間に、脂肪幹細胞が自動採取できるセルーションを用いて脂肪幹細胞を同時に採取する。声帯粘膜上皮損傷モデルと声帯筋損傷モデルは、損傷部位を明確に設定するため、喉頭截開して声帯を明視下において手術を行う。声帯粘膜上皮損傷モデルは声帯上皮に上皮下組織を付けてメスで切除する。声帯筋層損傷モデルは声帯筋層まで切除する。各モデルにおいて、採取した脂肪と脂肪幹細胞を声帯損傷モデルの一側声帯内注入を行う。対側声帯にはコントロールとして脂肪と乳酸リンゲル液を注入する。また、声帯内脂肪注入術における脂肪の自然吸収を防止する目的で、成犬2頭を用いて脂肪細胞と乳酸リンゲル液を注入した声帯と脂肪と脂肪幹細胞を声帯に注入した成犬モデルを2頭作成する。注入する脂肪量は同量とする。また、脂肪に混ぜる脂肪幹細胞と乳酸リンゲル液の量も同量とする。以上の動物実験を行うため、ビーグル犬を7頭購入した(1匹は予備で購入)。また、脂肪幹細胞を採取する器械セルーションを使用できるよう、脂肪幹細胞採取キットを6セット購入した。更に、実験に必要な手術器械、麻酔薬、注射器等の購入を行った。ビーグル犬の脂肪採取を容易にするため、高カロリー食を与えてビーグル犬の体重増加を試みた。その結果、平均2.4kgの体重増加が得られた。動物実験購入と動物実験に必要な機材の購入に時間がかかった。また、皮下脂肪の少ないビーグル犬の脂肪を増加させるのに日数を要したために実験開始が遅れてしまった。声帯内自家脂肪注入術における脂肪の自然吸収を防止する目的で、成犬2匹を用いて脂肪細胞と乳酸リンゲル液を注入した声帯と脂肪と脂肪幹細胞を混ぜて声帯に注入した成犬モデルを作成した。動物実験後1年が経過したので、喉頭全摘を行っている。今後は脂肪細胞が占める面積と脂肪細胞周囲の血管内皮細胞数との比較を行う予定である。また、脂肪幹細胞が声帯再生に及ぼす影響を研究するため、成犬2匹に両側声帯の上皮欠損モデルを作成し、一側声帯に脂肪幹細胞を混ぜた脂肪細胞を注入した。さらに、成犬2匹に両側声帯筋層レベルまでの切除を行った筋層切除モデルを作成し、一側声帯に脂肪幹細胞を混ぜた脂肪細胞を注入した。平成29年10月までには6匹とも動物実験から1年経過するため、喉頭全摘を行い、脂肪幹細胞を混ぜた脂肪細胞を注入なかった声帯との病理組織学的検討を行う予定である。現在、ビーグル犬でセルーションを用いて採取した脂肪から脂肪幹細胞が精製されているかの検証を行っている。セルーションで精製した脂肪幹細胞はCD34とCD90染色で陽性の結果が得られた。

また、セルーションにより精製した脂肪幹細胞のtotalRNAを、QIAGEN社のRNeasy mini kitで精製後、Invitrogen社のSuperscript II (Oligo-dT)にて逆転写を行った。その後、合成したcDNAを1ul用いてqPCRを行なった。その結果、全ての脂肪幹細胞で肝細胞増殖因子の発現が認められた。現在、ビーグル犬でセルーションを用いて採取した脂肪から脂肪幹細胞が精製されているかの検証を行っている。セルーションで精製した脂肪幹細胞はCD34とCD90染色で陽性の結果が得られた。しかし、セルーションを用いて精製した脂肪幹細胞を分化誘導したが、現時点では軟骨細胞への分化は確認できておらず、セルーションを用いて採取した脂肪から脂肪幹細胞が精製されているかの確信は得られていない。声帯内自家脂肪注入術において、脂肪幹細胞が脂肪の自然吸収を防止する効果を検証する目的で、成犬2頭を用いて自家脂肪細胞と乳酸リンゲル液を注入した声帯と、Celution Systemを用いて採取した脂肪幹細胞を混ぜた自家脂肪を声帯に注入した成犬モデルを作成した。実験から1年後に、喉頭全摘を行い、喉頭前額断切片を作製し、H.E.染色で各病理切片における脂肪細胞が占める面積とFactor III染色による脂肪細胞周囲の血管内皮細胞数を現在計測中である。また、脂肪幹細胞が声帯再生に及ぼす影響を研究するため、成犬2頭に両側声帯の上皮欠損モデルを作成し、一側声帯にCelution Systemを用いて採取した脂肪幹細胞を混ぜた自家脂肪を注入した。さらに、成犬2頭に両側声帯筋層レベルまでの切除を行った筋層切除モデルを作成し、一側声帯に脂肪幹細胞を混ぜた自家脂肪を注入した。実験から1年経過した後、喉頭全摘を行い、声帯の吹鳴実験を行った。声帯振動は喉頭ストロボスコピーで評価した。声帯上皮切除モデルと声帯筋層切除モデルにおいて、脂肪幹細胞を混ぜた自家脂肪を注射した声帯の粘膜波動と振幅は大きい傾向を認めた。声帯上皮欠損モデルと筋層切除モデルに対して、脂肪幹細胞を混ぜた脂肪細胞を注入した声帯と、切除したままの声帯における病理組織学的検討をElastica van Gieson染色で行っている。また、声帯でのヒアルロン酸の存在に差があるのかをアルシアンブルー染色で検討を行っている。摘出した成犬喉頭の病理組織標本を作製するにあたり、喉頭における輪状軟骨の骨化が非常に強く、病理組織切片の作製に技術を要するため、病理標本作製に時間がかかっている。【目的】声帯内自家脂肪注入術は、一側声帯麻痺に対して安全に行える治療であるものの、脂肪の壊死・吸収により注入容量の減少を来すことがしばしば問題となる。血管新生や細胞を増殖させる目的で肝細胞増殖因子(HGF)、線維芽細胞増殖因子(bFGF)などの細胞増殖因子添加が試みられ、脂肪生着に有効であったとの報告が散見される。そこで、多岐にわたる細胞増殖因子放出能を持ちながら虚血環境に比較的強く、自ら成熟脂肪細胞や血管内皮細胞に分化し得る脂肪組織由来間葉系前駆細胞(Adipose Derived Regenerative Cells : ADRCs)に注目した。
現代農村社会における農民家族に関する社会学的研究

宮城県角田市および七ヶ宿町の二つの対象地を集中的に研究した。1.角田市における現地調査では、農民家族の変化を、古豊室農業生産組合の「梅干し加工部門」における主婦の活動から探究した。そこでは一時9名の主婦が就労したが、うち6名がいずれも、農外の職に就く後継者夫婦の育児を代替する、つまり「孫の世話」のために離脱していった。この調査から以下の点が明らかになった。1)親世代は後継者世代に自家農業を強要できず、各世代の夫婦ごとに生活指向を見ていく必要があること。2)とはいえ、親世代と子世代の夫婦は互いに連携して一つの農民家族を形成しており、依然として一つの生活単位であること。2.七ヶ宿町を対象とする研究では、過疎・高齢化の著しい一山村を事例として、そこに定住する人々がいかにして収入を得、農業を営み、生活を維持し、家を継承しているのかといった点に着目し農民家族の諸特徴を探った。特に、高齢者世帯がいかにしてみずからの生活を維持しているのかについて、事例を通して検討した。その結果、以下の諸点が明らかにされた。1)高齢者世帯は、みずからが生活する自然環境と社会環境を「代替不可能なもの」とみなしており、強い定住志向を有していること。2)高齢者世帯の生活は、その稲作作業をはじめ生活の様々な面において他出子の援助によって維持されており、近隣の家々は日常的には高齢者世帯の生活維持活動を援助してはいないこと。3)とはいえ、山村の村落社会は、高齢者世帯の生活維持に必要な環境基盤の不可欠の部分を提供していること。以上のように山村における高齢者世帯の生活をとらえた上で、なぜ山村の村落社会を構成する近隣の家々が高齢者世帯に対して援助を与えないのかについて考察を加えた。平成6年度の研究においては、宮城県七ヶ宿町と宮城県南郷町を対象地として現地調査をおこなった。とりわけ、七ヶ宿町については、一つの集落に関してかなりインテンシヴな悉皆調査を実施することが出来た。これらの調査をおこなうことによって、以下の知見がえられた。1.脱農化、離農化の進展がいずれの対象地においても確認された。稲作の作業委託、経営委託のケースはみられたが、農地を売却する農家はさほど多くはない。このことから、農地への執着という伝統的な土地意識の存続という結論を性急に引き出すことはできない。むしろ、農地を購入し規模拡大を目指す農家がみられないということが事実に合っていると思われる。2.稲作の作業委託・経営委託という点において、平場の稲作地帯である南郷町と過疎山間地である七ヶ宿町との違いは、、作業・経営いずれにおいてもその受け手の有無である。南郷町ではまだ受け手が少なからず存在するが、七ヶ宿町においてはもはや受託をおこないうる農家はごく少数である。七ヶ宿町で稲作の委託をおこなっている農家の多くは、親戚筋の血縁を頼って稲作作業を委託し、ようやく農地を農地として維持しているのが現状である。3.七ヶ宿町において高齢者のみで構成されている農家では、稲作の春作業・秋作業等の高齢者では困難な農作業を、他出した家族員が休暇を利用して実家に来訪しておこなっていた。高齢者世帯に対する他出した家族員によるサポートは、農作業だけに限らない。例えば、衣料品・電気器具等に関する高齢者世帯の購買行動は、他出した家族員に依存しているケースが多く見受けられた。他出した子供が定期的に来訪し、親を自動車に乗せて買い物に連れていくか、宅急便を利用して衣料品等を送っていた。

以上のように、過疎地域の高齢者単独世帯の生活は、まさに他出した家族員のサポートによって維持されているという点が確認された。今年度は、20年以上にわたり農業生産組織が存続している宮城県角田市古豊室地区および愛知県安城市高棚地区を対象地とし、生産組織参加農家を分析の焦点として研究をおこなった。とりわけ今年度は古豊室地区の事例の分析に力を注いだ。高棚地区の生産組織が稲作の大規模受託組織であるのに対し、古豊室地区の組織は規模拡大を志向せず、共同化により稲作の合理化を進め、複合部門等の拡充によって地域内での自家労働力の燃焼を目指した。この組織は、地区内13戸の農家のうち8戸(1戸は地区外)をメンバーとし、参加農家の稲作機械作業の共同および主婦たちを働き手とする「梅干加工」の二つを柱とする。組織結成より23年経過したが、稲作作業が合理化されたこともあり、後継者夫婦が自家の稲作にたずさわる必要はなく、現時点では少数の若手オペレータと高齢の働き手だけで稲作が営まれている。後継者夫婦は、恒常的な農外就労ないし畜産等の複合部門に専念している。「梅干加工」は農家の主婦にとって好都合な就労場として開始され、参加農家の主婦は例外なく一度は就労した。だが、9名の就労者(姑層)は「孫の世話」を理由に次々と離脱し、現在3名に減少した。後継者妻が「梅干加工」で継続的に働いたケースはない。後継者妻は、結婚以前に就労していた農外の職を結婚・出産後も継続し、育児は姑たちが「梅干」を辞めて担当している。こうした事例から、以下の点が明らかにされた。1.農家の後継者イコール農業後継者ではなく、後継者は自家農業を選択可能な仕事の一つとして捉えており、親世代は自家農業の維持をもはや強要できないこと。それゆえ、2.農業を「家業」として位置づけられないこと。3.農民家族を考えるさい、イエを分析単位とするのではなく、各世代の夫婦単位でみていく必要があること。3.「梅干加工」に対する姑層と嫁層の態度の違いから明らかなように、「やりがい」が就労行動を決定するポイントとなっていること。
ICTを用いたフレイルとMCI予防プログラムの開発

生涯健康で健康寿命を延伸することが多くの人の希望である.高齢者の健康を可視化するICTを用いた健康増進プログラムは健康行動を促進し,健康状態を把握するとともに,情報共有ができることから社会的支援がより身近なものとなる.社会支援提供者(地域包括ケア職員・運動指導者・管理栄養士・サービス提供者など)と協働して介護予防の段階から高齢者の生活ニーズを把握することで将来の介護予防と同時に介護サービスの質の低下を予防する.超高齢社会における地域づくりを支援するプログラム開発と高齢者の健康管理から高齢者の健康増進と社会的支援プログラムの効果についてICTを用いて検証するものである.生涯健康で健康寿命を延伸することが多くの人の希望である.高齢者の健康を可視化するICTを用いた健康増進プログラムは健康行動を促進し,健康状態を把握するとともに,情報共有ができることから社会的支援がより身近なものとなる.社会支援提供者(地域包括ケア職員・運動指導者・管理栄養士・サービス提供者など)と協働して介護予防の段階から高齢者の生活ニーズを把握することで将来の介護予防と同時に介護サービスの質の低下を予防する.超高齢社会における地域づくりを支援するプログラム開発と高齢者の健康管理から高齢者の健康増進と社会的支援プログラムの効果についてICTを用いて検証するものである.
荷重レベルの違いがフィンガージョイントの損傷および強度に与える影響

フィンガージョイント(FJ)によりたて継ぎしたスギ材の単調及び繰返し引張り試験を行い、負荷の大きさが強度へ与える影響、ひずみ分布、アコースティックエミッション(AE)の発生位置及び発生頻度を調べた。その結果、引張りひずみはFJの底部に集中し、その位置もFJ内でばらつく様子が観察された。AEの発生源はFJに集中し、その発生頻度は荷重が大きくなるにつれて高くなることから、FJで損傷が発生・進展すると推察された。単調及び繰返し引張り試験において、引張り強さに差はみられなかったことから、繰返しの負荷による損傷は引張り強さに影響を及ぼさないと考えられた。木材の接着接合であるフィンガージョイント(FJ)は構造用集成材用ラミナや枠組壁工法用構造用たて継ぎ材に用いられている。それらの強度は一定レベルの負荷をかける荷重試験により保証されているが、負荷時の損傷については十分な検討がなされていない。今年度は、FJ材への負荷がFJ部の損傷や強度に与える影響を明らかにすることを目的として、FJ小試験体の材質、強度、FJ部のひずみ分布(変形の分布)を調べるのに加えて、負荷レベルを設定するために、FJ実大試験体との強度を比較検討した。FJ小試験体の材質、強度については、集成材の日本農林規格におけるL50相当およびL80相当のスギFJ小試験体(以下、L50、L80)(断面寸法:幅16×厚さ27mm)を作製し、引張り強度試験を行った結果、L50では密度、平均年輪幅、引張り強さ、破壊時のひずみの平均値はそれぞれ374kg/m3、3.62mm、27.7MPa、0.0055であり、L80では407kg/m3、2.98mm、35.9MPa、0.0043であった。ひずみの分布については、デジタル画像相関法を用いて、荷重時のFJ部のひずみ分布を解析した結果、変形がフィンガージョイントした材の一方に偏って進行する様子が観察された。また、局所的な分布をみると、引張ひずみはFJの底部に集中しており、その位置もFJ部内でばらつく様子が観察された。FJ実大試験体(断面寸法:幅120×厚さ27mm)と小試験体の強度の比較については、FJ小試験体の引張り強さのFJ実大材に対する比は、L50では1.5、L80では1.3であり、負荷レベルの設定において、強度に対する寸法の効果を考慮する必要があることが明らかになった。次年度は、ある一定レベルの荷重をFJ材に負荷し、除荷後、長期引張り荷重試験を実施し、負荷レベルの強度への影響を明らかにする。今年度は、FJ材への負荷がFJ部の損傷や強度に与える影響を明らかにすることを目的として、FJ材の強度分布、単調荷重時に発生するアコースティックエミッション(AE)の発生挙動を調べた。FJ材を構成するひき板の強度特性分布については、スギ、ヒノキ、エゾマツひき板の同一材内の材長方向でのヤング係数の差は1.63.1GPaであること、機械等級区分された材では低強度等級の材のほうが同一材内でのヤング係数の差が大きい傾向にあることがわかった。集成材の日本農林規格におけるL50相当およびL80相当のスギFJ材を作製し、引張強度試験を行った結果、L50相当の場合、同一のFJ材から採取した引張試験体のヤング係数の差は0.52.2GPa、引張強度の差は4.911.2MPa、L80相当の場合、それぞれ0.61.4GPa、2.12.8MPaで、低強度等級のFJ材のほうが材内での強度性能の差が大きい傾向が見られた。各引張試験体の荷重時の損傷を明らかにするために、AE発生源の特定とデジタル画像相関法によるひずみ分布解析を行った結果、AEの発生源および引張ひずみはFJ部に集中し、損傷がFJ部で生じていることがわかった。AEの発生挙動については、破壊荷重に近づくにつれて発生回数が急増すること、L80相当のFJ材のほうが発生回数が多い傾向にあること、材によっては低い荷重でAEが発生するものもあることが明らかになった。次年度は、ある一定レベルの荷重をFJ材に負荷し、除荷後、再度引張強度試験を実施し、その際のFJの損傷をAEやデジタル画像相関法を用いて解析する。木材の接着接合であるフィンガージョイント(FJ)は構造用集成材用ラミナ等に用いられている。

それらの強度は一定レベルの負荷をかける荷重試験により保証されているが、負荷時の損傷については十分に検討されていない。そこで、FJ材への負荷がFJ部の損傷や強度に与える影響を明らかにすることを目的として、FJ材の強度分布、ひずみ分布、負荷後の残留ひずみ、荷重時に発生するアコースティックエミッション(AE)の発生挙動を調べた。同一のFJ材から採取した小試験体の引張強さは材によって異なり、同一材内であっても大きな差が生じる場合があることが明らかになった。また、FJ小試験体の引張り強さの平均値は実大FJ材の1.31.5倍であり、強度に対する寸法効果が見られた。荷重時のFJ部のひずみ分布(変形の分布)をデジタル画像相関法を用いて解析した結果、変形がFJ材の一方に偏って進行する様子が観察された。また、局所的な分布をみると、引張りひずみはFJの底部に集中しており、その位置もFJ部内でばらつく様子が観察された。各引張り試験体の荷重時の損傷を明らかにするために、AE発生源の特定と発生挙動を解析した結果、AEの発生源はFJ部に集中しており、損傷はFJ部で生じていることが明らかになった。またAEの発生挙動については、破壊荷重に近づくにつれて発生回数が急増すること、材によっては低い荷重の段階でAEが発生するものがあることが明らかになった。最終年度には、異なるレベルの荷重をFJ材に負荷後、除荷する試験を繰返し行った結果、残留ひずみはある一定レベルの荷重負荷後に大きく増加する傾向があること、FJ部に生じる残留ひずみは木部に生じるそれよりもわずかに大きい傾向にあることが明らかになった。AEの発生源はFJ部に集中し、発生頻度は荷重レベルが高くなるにつれて増加することから、FJ部での損傷が進むと考えられた。木材工学FJ材に負荷する荷重レベルの設定において、寸法効果による小試験体と実大試験体との引張り強度の差を明らかにする必要が生じたため、追加試験を行い解析を行うのに時間を要したため、達成度はやや遅れているとした。ヤング係数の異なるフィンガージョイント(FJ)材の単調引張荷重時の強度分布、アコースティックエミッション(AE)の発生位置、荷重とAE発生頻度の関係、及びひずみ分布を明らかにすることができ、今年度の計画はおおむ達成した。小試験体と実大試験体の寸法効果による引張り強度の差を明らかにし、荷重レベルの設定も可能になったので、研究推進を加速して年度計画どおり進捗が可能であると見込んでいる。研究はおおむね順調に進展しているので、研究実施計画に従って研究を推進する。昨年度に購入したひき板をフィンガージョイントする際に加工の効率化を図ったので、今年度新たに原材料を購入する必要がなかったことから、次年度使用額が生じた。次年度使用額は翌年度の研究費とあわせて、当所の使用計画のとおり原材料費、ひずみゲージ等の消耗品に使用するほか、実験補助、論文投稿料に使用する計画である。今年度は、研究費は使用計画に従って使用した。フィンガー加工用刃物が予定価格よりも低額で購入できたこと、AEセンサの故障がなかったことにより、次年度使用額が生じた。次年度使用額は翌年度以降の研究費とあわせて、当初の使用計画のとおり、原材料費、AEセンサ、ひずみゲージ等の消耗品に使用するほか、試験体の作製、強度試験の作業量が多いことから、実験補助の人件費に重点的に使用する計画である。
分子進化工学的手法による内分泌撹乱物質・ノニルフェノールの分解遺伝子系の構築

本研究では、環境ホルモンとして知られるノニルフェノール(NP)をはじめ、同様の毒性や環境ホルモン活性を有するアルキルフェノール(AP)の生分解性を理解し、広くこれらを分解できる菌株や遺伝子を構築するため、まず、ブチルフェノール(BP)分解菌Pseudomonas putida MT4株からクローン化したBPの分解遺伝子群を用いて、その初期酸化を担うBPハイドロキシラーゼおよびブチルカテコール2,3-ジオキシゲナーゼの基質特異性を詳細に調べた。前者は、C7までのアルキル基を有する4-n-APを効果的に分解できることがわかり、一方、後者はC9までの4Tアルキルカテコールを分解できることがわかり、かなり基質特異性が広いことがわかった。一方、NPの分解を検討するために、新規に分離したNP分解菌Sphingomonas sp.NP5株のNP分解性を調べた。その結果、本菌株はNPの側鎖アルキル基の立体構造に関係なくほとんどの異性体を分解し、代謝物として複数のノナノール異性体を生成した。さらに、NPの異性体である4-(1-エチルヘプチル)フェノール及び4-(1-エチル-1-メチルヘキシル)フェノールの分解の検討により、前者の側鎖が2級アルコールとして遊離し、その後ケトン体へ酸化される新規な経路を見いだした。さらに、MT4株のBPハイドロキシラーゼの分解域を拡張する目的で、酸化酵素サブユニットの遺伝子bupA4にerror-prone PCRにてランダム変異の導入を試み、同遺伝子に効果的に変異を導入することに成功し、NPを弱く酸化できる組換え株を得たが、さらに高活性株のスクリーニングを進めている。以上のように、C9までの側鎖を有するAPの分解に関わる多くの知見が得られ、さらに進化工学的手法により、多くのAPを効果的に分解できる微生物あるいは微生物集団の構築が期待できる。環境ホルモンとして知られるノニルフェノールの分解遺伝子系を構築するために、ブチルフェノール分解菌Pseduomonas putida MT-4株からクローン化したブチルフェノール分解遺伝子群(bup遺伝子群)を用い、DNAシャッフリング等の分子進化工学的手法を用いて、より長鎖のアルキル基を有するアルキルフェノールあるいはアルキルカテコールに作用する酵素の創成を試みた。また、ノニルフェノールの生分解機構を知るため、ノニルフェノール分解菌Sphingomonas sp.NP5株を用いて、ノニルフェノールの分解経路の解明を試みた。前者の実験として、まず、MT-4株のアルキルフェノールハイドロキシラーゼ遺伝子(bupA1A1A3A4A5A6)をP.putida KT2440株へサブクローン化し、発現させてところ、この酵素は、側鎖の炭素数が7個までの4-n-アルキルフェノールを対応するアルキルカテコールに変換できる広い基質特性を有する酵素であることがわかった。一方、アルキルカテコール2,3-ジオキシゲナーゼ遺伝子(bupB)を大腸菌にサブクローン化し、大量発現させ、発現した酵素を精製してその基質特異性を調べたところ、本酵素は活性が弱いながら炭素数が9個までの側鎖を有する4-n-アルキルカテコールに対して、ベンゼン環開裂活性を有することがわかった。そこで、前者の実験の最初のステップとして、これらの酵素遺伝子にError-prone PCRを行ってランダム変異を導入し、変異株のライブラリーの構築を行った。現在、そのスクリーニングを開始したところである。一方、後者の実験では、NP5株を用いてノニルフェノールの分解試験を行い、代謝物の分析を通じて、分解経路の解明を進めた。6種のアルキルフェノール及びアルキルカテコールを化学合成して純品を入手した後、これらを分解試験や代謝物の分析に使用した。

最終的に、ノニルフェノールは、ベンゼン環に2つの水酸基を有する中間体を経由した後、側鎖がアルキルアルコールとして遊離し、さらにそのケトン体を経由して代謝されることが明らかとなった。環境ホルモンとして知られるアルキルフェノールの分解遺伝子を取得し、その分解機構を理解する目的で、ブチルフェノール分解菌Pseudomonas putida MT4株から既にクローン化してあるフェノールヒドロキシラーゼ遺伝子(bupA)を分子進化的手法により、アルキル鎖がより大きいアルキルフェノール類に活性のある酵素遺伝子の構築を試みた。また、既に取得しているノニルフェノール分解菌Sphingomonas sp. NP5株のノニルフェノールの分解系を解析し、本物質がどのように分解されるか検討した。まず、bupA遺伝子をカセット式にシャトルベクターpBBR1MCS-2に組み込み、この部分だけをerror-prone-PCRによりランダム変異を導入した。その結果、最大で1%程度の割合で変異を導入できたので、変異導入した組換えプラスミドライブラリーをP. putida KT2440に形質転換し、各種アルキルフェノールを含有する寒天培地で褐色のアルキルカテコールを蓄積する形質転換株を選択し、その分解能を評価した。野生型の酵素は、昨年度、ヘプチルフェノール(C7)まで活性を示すことが示唆されていたため、オクチルフェノール及びノニルフェノールの分解性を評価した。形質転換株の一部はこれらのアルキルフェノールを弱く酸化しているようであったが、その活性は極めて微弱で、さらにこれらのアルキルフェノール類が水に均質に溶解しにくいことから、定量的データの取得ができなかった。そこで、次の課題であったSphingomonas sp. NP5株の分解の研究に重点を移した。この菌株のノニルフェノールの分解を詳細に解析したところ、20種類以上の異性体(アルキル鎖の分岐の違い)をほぼ完全に分解できることがわかった。分解の過程で、同種の分解菌でアルキル基がノニルアルコールとして遊離し、最終産物として蓄積することが報告されていたが、NP5株でも、ノニルアルコールが生成し、その構造によっては、それをそのケトン体に酸化し、さらに下流代謝物へ変換することが世界で初めて明らかとなった。一方、ノニルフェノールからの最初の代謝物は、MW=235であることがわかったので、水酸基が1つ付加された構造と推定されたが、正確な構造決定には至っていない。また、NP5株の培養液に、HPLC分析で1,2,4-ベンゼントリオールとほぼ同じリテンションタイムを持ち、その吸収スペクトルも似た代謝物が検出されたため、1,2,4-ベンゼントリオールの開裂酵素であるHydroquinol 1,2-dioxygenaseの遺伝子のクローン化を試みたところ、この遺伝子の取得に成功した。現在、この遺伝子の破壊株を構築し、ノニルフェノールからの代謝物の分析を計画している。
腫瘍細胞に高発現するdecoy kinase TRB3の機能解析

小胞体ストレスによって発現誘導され,小胞体ストレス誘導性のアポトーシスを調節する分子として申請者らが見出したpseudokinaseTRB3はある種の腫瘍で高発現していることが知られている。そこで,がん細胞でのTRB3の機能をまず,細胞周期の観点から検討した。TRB3のDrosophilaのorthologであるTribblesが細胞周期の正の制御ボスファターゼStdng/CDC25の分解を促進し,M期への進行を制御することが報告されていることから,HeLa細胞においてcDc25AとTRB3を強制発現させると,CDC25Aの発現が低下する傾向が見られた。一方,RNAi法を用いてTRB3をknockdownさせると,内因性のCDC25Aの発現が増加した。また,これまでの結果からTRB3が細胞周期依存的に発現し,特にG2/M期における発現がCDC25Aの発現と逆相関することが見出された。Double thymidine法で細胞周期をGl/S期で同調し,TRB3をknockdownして周期変化を調べると,CDC25AのM/G1期における発現低下がTRB3のknockdownにより抑制されると同時に,細胞周期の進行がG2/M期で遅延することが示された。これらの結果からTRB3がG2/M期における細胞周期の進行に関与しており,その機序の一つとしてこの時期のCDC25Aの発現制御を阻害する可能性が示唆された。次に,細胞増殖阻害作用を示すTGFβへのシグナルへの効果を検討したところ,TRB3は強い阻害作用を示すことがわかった。TRB3はTGFB誘導性の負のシグナル制御因子Smad7と強く結合し,TGFβ誘導性のSmad7の核外移行を抑制することにより,核内でのSmad7の作用を増強することによりTGFβのシグナルを阻害することが示唆された。小胞体ストレスによって発現誘導され、小胞体ストレス誘導性のアポトーシスを調節する分子として申請者らが見出したpseudokinaseTRB3はある種の腫瘍で高発現していることが知られている。そこで、がん細胞でのTRB3の機能、特に今回細胞周期に対する効果を中心に検討した。まず、TRB3のDrosophilaのorthologであるTribblesが細胞周期の正の制御ホスファターゼString/CDC25の分解を促進し、M期への進行を制御することが報告されていることから、ヒトのCDC25Aを用いてその安定性を調べたところ、TRB3共存下でその発現が低下することがわかった。またその効果はプロテアソームの阻害剤であるMG132で阻害されたことから、おそらくTRB3はCDC25Aの分解を促進していることが明らかとなった。また、二つの分子は細胞内で結合することもわかった。G1期に同調したHeLa細胞を用いて細胞周期に伴うTRB3の変化を見たところ、G1からS期にかけては発現量が低いがM期で一時的に発現が上昇することが示された。一方、doxorubicinなどのDNA傷害性の抗癌剤で処理するによってもCDC25Aの発現は低下するが、この場合、TRB3の過剰発現によりその発現は逆に回復することが明らかとなった。また、doxorubicin処理によって内因性のTRB3の発現は低下することもわかった。以上のことから、通常TRB3はCDC25Aタンパクの発現量を負に制御することにより細胞周期をM期からG1期への移行を補助している可能性が考えられる。一方、DNA傷害時に本来発現が低下するべきTRB3が何らかの理由で発現が高く維持されていると、CDC25Aの発現低下が抑制され、異常な状態のまま細胞周期は進行し、がん化へと導いている可能性が示唆された。
腫瘍の悪性化における血小板相互作用の解析

2008年度は、Tetraspanin CD9と血小板凝集誘導因子Aggrusとの相互作用を中心に研究を行った。腫瘍細胞は血小板凝集により血中で腫瘍塊を形成し、微小血管にトラップされやすくなることが知られている。in vitro、ex vivoの解析により、CD9がAggrus誘導性の血小板凝集を抑制し、それが肺へのトラップを抑え、肺転移が抑制されることが分かった。さらにin vitro血小板凝集解析の結果、CD9はADPやトロンビンによる血小板凝集には影響を与えず、Aggrusの下流にある血小板内リン酸化カスケードにdelayを生じさせることを明らかにした。続いて免疫染色により、細胞膜上にCD9とAggrusが強い共局在を示すドメインがあることが解明した。CD9はTetraspanin familyの一つであり、膜上でTetraspanin webと呼ばれるコンプレックスを作ることが知られている。sucrose gradientを用いたTetraspanin webの超遠心分離を行ったところ、AggrusとCD9はwebへの移行が確認されたが、Aggrusとの結合が不全となるCD9-delta 6はTetraspanin webへの移行が弱いことが分かった。さらに、CD9-delta 6はAggrus誘導性血小板凝集に影響を与えず、転移抑制効果も顕著ではなかった。以上の結果により、AggrusはTetraspanin webに常に局在し、そこに存在するTetraspaninによりCD9に機能抑制を受け、結果として血小板凝集及び転移の抑制が起こっていると考えられる。昔から、腫瘍細胞が血小板凝集を誘導し、その活性が転移能と相関することが知られている。その具体的な関わりは様々な報告があるが、要点は2点に絞られる。血小板が腫瘍細胞を覆うことで、一つは嵩高さ、粘着性が増して血管巣にトラップされやすくなる。もう一つは血管内でのずり応力や細胞障害活性に対する防御となる。この2点では作用は循環腫瘍細胞に限られ、理論的に抗血小板薬は投与以降の転移形成予防になるが、臨床において重要な既に成立している転移(潜在転移)の抑制には向かない。しかし最近になって、血管系イベントの際に血小板が骨髄細胞を動員し、血管新生や組織再生に適した微小環境を生み出すことが分かった。転移巣においても、骨髄細胞が作り出す微小環境が転移を促進することが知られている。私は、自発転移モデルと抗血小板薬clopidogrelを用いて、抗血小板薬の潜在転移への影響を検討した。結果、抗血小板薬は原発巣の外科的切除後の単剤投与で、肺転移を抑制することが分かった。さらに、抗血小板薬は腫瘍細胞と血小板の相互作用を抑制し、サイトカイン放出を減弱させ、転移巣への骨髄細胞の集積が抑えられることも分かった。つまり、抗血小板薬は転移巣における微小環境の構築を遅らせ、その結果転移が抑制されることが示唆された。続いて、抗がん剤を用いた術後化学療法、いわゆるアジュバンド療法での抗血小板薬の併用効果を検討した。結果併用した方が、それぞれ単剤投与よりも転移抑制効果が増強され、生存期間も改善された。しかし抗血小板薬を併用する際の最大の問題点は、抗がん剤による血小板数減少であり、これはしばしば血小板輸血を伴う。がん治療における本格的な応用のためには、腫瘍と血小板の特異的相互作用を抑えるアプローチが必要である。現在はその試みのひとつとして、腫瘍に特異的に発現する血小板凝集誘導因子Aggrusに注目して実験を行っている。.