hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動脈硬化予防マーカーとしての葉酸関連化合物の化学発光計測法の開発と実用展開

動脈硬化予防マーカーとしての葉酸関連化合物のルテニウム錯体化学発光計測法を検討し、HPLC-CL定量法を開発した。これを、葉酸製剤やサプリメント中の葉酸定量に適用し、良好な結果を得ることができ、これらの品質評価等に十分活用できることが分かった。一方、生体中の葉酸関連化合物の定量を試みたが、葉酸がやや不安定な化合物であることや、生体試料中での検出感度がまだ不足していたため、5-メチルテトラヒドロ葉酸を除いて、検出することはできなかった。今後、安定剤の検討等、分析条件の改善が必須である。具代的内容:本研究では現代の代表的な疾患でる心疾患や脳梗塞などの一因でる動脈硬化に着目し、その危険因子とされているホモシステイン代謝と密接に関係する。葉酸化合物の分析法の開発を試みた。ます、ルテニウム錯体化学発光を利用する分析法を検討した。反応性を検討する目的で、バッチ法による発光パターンや発光時間等を詳細に調べた。その結果、標準操作法として、以下の方法を確立した。1.25×10^<-4>MのRu(bipy)_3^<2+>水溶液及び葉酸のメタノール溶液2.2mLをキュベットにとり、5秒間撹拌後、測定チャンバーに挿入後、0.25mM Ce(SO_4)_2の硫酸溶液をオートインジェクターより0.1mL注入し、室温下、30秒間の積算発光量を測定する。化学発光測定にはLumat LB9507(Berthold)用いた。積算発光量は葉酸の濃度に依存した増加し、葉酸の定量が可能であることが分かった。5-100mMの標準溶液による検量線は良好な直線となった(r=0.92).ブランク発光の3 SDにおける検出下限は0.74mMであった。現在、酸化条件や試薬の種類をさらに詳細に検討しており、発光強度を増加させることで高感度化を進めるとともに、本法の選択性の向上を目指し、フローインジェクション法への適用を図っている。意義・重要性:葉酸関連化合物の選択的で簡便な分析法が開発できれば、動脈硬化の予知・予防につながり、心疾患等のリスクを少なくすることができる。申請者らは本研究とともに、ホモシステインの計測を同時に行っており、本研究の成果をリンクすることが可能である。分析法としてのルテニウム錯体化学発光は選択性に優れているが、感度の点で過シュウ酸エステル化学発光の優位性が考えられるため、今後、同時に検討していきたいと考えている。本研究では動脈硬化との関連が深いと考えられるホモシステインの代謝に密接に関連する葉酸の高感度分析法の開発と応用について検討した。定量手法として、前年度検討したルテニウム錯体化学発光法の精査と、実試料への適用を図った。1)バッチ法を用いる葉酸サプリメント錠剤中の葉酸の定量:ルテニウム錯体化学発光の基礎的応用として、サプリメント中の葉酸の定量を検討した。試薬濃度など反応条件を最適化して得られた検量線は1-50μMの範囲で良好な直線性を示した(r=0.993)。ブランク発光の3SDを検出下限とした場合、0.42μMであった。サプリメント錠剤に適用した結果、多量に共存する添加物が葉酸値に影響を及ぼすことが分かり、想定される添加物の影響を精査した。ここでは分離定量が必要であるとの結論を得た。2)分離手法としてHPLCを検討した。FIAによる反応条件を検討し、これをHPLCに適用した。葉酸,テトラヒドロ葉酸および5-メチルテトラヒドロ葉酸の標準液を約20分で良好に分離することができ、検量線はいずれも良好な直線となった(r>0.995)。それらの検出下限は0.1-4.3μMであった。これらの感度は、5-メチルテトラヒドロ葉酸以外では赤血球など生体試料中の濃度を測定するには不足しており、更に高感度化を図る必要がある。今後、反応条件等を検討し感度を向上させるとともに、生体試料への適用を図る予定である。本HPLC-化学発光測定法を完成し、現在別途進めているホモシステインの集団検診結果と照合し、両者の関連性を明らかにすることで動脈硬化の予防マーカーとしての葉酸の実用性を確認する。本研究では動脈硬化との関連が深いと考えられているホモシステインの代謝に密接に関連している葉酸(FA)関連化合物の高感度なルテニウム化学発光計測法を検討し、FA製剤およびサプリメントに含有するFA,並びに血中の葉酸の定量を試みた。1)前年度、用手法およびFIA法を用いる葉酸サプリメントの定量法を検討し、サプリメント中に存在する添加剤等が定量値を増加させることが分かり、分離法の検討が課題となった。

そこで、葉酸のHPLC-ルテニウム化学発光検出法を検討したが、本研究では、実試料として葉酸FA製剤およびサプリメントを対象に更にHPLCの分離条件および発光検出条件を改良し、これらの定量をおこなった。対象試料:フォリアミン錠(FA 5mg/Tab)、フォリアミン注射液(15mg/mL)、FAサプリメント(FA 200μg/Tab)、ビタミンBコンプレックス(FA 200μg/Tab)を用いた。検量線:10-50μMの範囲で良好な直線関係(r=0.999)となった。シグナル/ノイズ比を3とした場合の検出下限は0.26μM(5.14pmol/inj.)であり、FA製剤等の品質評価等に1ま十分な感度を有していた。各試料を定量した結果、FAの表示値に対する含有率は100-103%であり、製剤は日本薬局方が規定する定量基準値を満たしていた。2)ラット血液試料中のFA類の定量。HPLC-CL法を用いて、血液試料中のFA類の定量を試みた。FA類がホモシステイン濃度と連動して動脈硬化のマーカーになることを期待したものである。ラット全血試料にFA、テトラヒドロFA、5-メチルテトラヒドロFAの標準品を添加し、MeOHで除タンパク後、直接注入してくロマトグラムを得た。図6に示すように5-メチルテトラヒドロ葉酸が未添加の試料から検出されたが、FA及びテトラヒドロ葉酸FAは検出できなかった。現在、FA類が不安定な性質であることから安定剤を含め、検出条件を再検討しているところである。少なくとも本検討条件化で5-メチルテトラヒドロ葉酸の定量が可能であることが示唆されたので、今後この化合物を中心にホモシステイン濃度との関連性を検討する予定である。
前立腺癌に対する、PTEN癌抑制遺伝子による治療応用の可能性

ヒト前立腺癌においてAktシグナル伝達を介するPTENの重要性の基礎的結果を臨床にフィードバックするため、PTENアデノウイルスベクターを中心にして遺伝子治療の臨床応用性を検討してきた。しかし、昨今のウイルスベクターを用いることの可否をめぐり、我々はnon-viral vectorであるカチオン化ゼラチンマイクロスェアーとの電荷的結合によるPTENプラスミドDNA徐放化製剤GelaTenを調整した、製薬化遺伝子GelaTenを新たな遺伝子治療の手段として用いた。ヌードマウス皮下前立腺癌モデルに用い、PTEN遺伝子併用による放射線療法への増強効果の検討を行なった。放射線感受性にはリン酸化AktとBcl-2の発現が深く関っていることが知られており、放射線療法とPTEN併用実験ではリン酸化AktとBcl-2の発現にそれぞれ注目し検討を加えた。前立腺癌細胞株PC-3/Bcl-2(Bcl-2導入発現株)をヌードマウス皮下に移植し、腫瘍の長径が5-7mmに達したころ、GelaTen (Cationized gelatin 2mgとPTEN 100μgのコンプレックス)を腫瘍内に直接注入し、その7日後と14日後に5Gyずつ放射線治療を行なった。コントロール遺伝子導入群においても腫瘍の増殖は放射線治療により明らかに抑制されたが、PTEN遺伝子を併用することによりさらに強力な腫瘍抑制効果が再現性を持って示された。さらに、DNA徐放化製剤としてplasmid DNAの発現を経時的に検討を加えた。PTENplasmid単体のみの注入にでは注入後数日から5日をピークにPTEN遺伝子の発現は低下してきたのに対し、GelaTenでは注入後21日目までほぼ同等の発現が持続していた。このことは、GelaTen注入による放射線治療の相乗効果はPTEN plasmid単体注入と比較し効果が増強されていたことを裏付ける結果と思われた。以上の結果は、人への応用を目指した基礎データとして意義の大きなものと思われる。PTENplasmid単体のみの注入にでは注入後数日から5日をピークにPTEN

遺伝子の発現は低下してきたのに対し、GelaTenでは注入後21日目までほぼ同等の発現が持続していた。このことは、GelaTen注入による放射線治療の相乗効果はPTEN plasmid単体注入と比較し効果が増強されていたことを裏付ける結果と思われた。さらに、放射線感受性のメカニズムに関しさらに分子生物学的に検討を加えている。以上のpromisingな結果は、同所性前立腺癌モデルを用いたデータへさらに発展させ、人への応用を目指した基礎データとして意義の大きなものと思われる。ヒト前立腺癌においてAktシグナル伝達を介するPTENの重要性の基礎的結果を臨床にフィードバックするため、PTENアデノウイルスベクターを中心にして遺伝子治療の臨床応用性を検討してきた。しかし、昨今のウイルスベクターを用いることの可否をめぐり、我々はnon-viral vectorであるカチオン化ゼラチンマイクロスェアーとの電荷的結合によるPTENプラスミドDNA徐放化製剤GelaTenを調整した、製薬化遺伝子GelaTenを新たな遺伝子治療の手段として用いた。ヌードマウス皮下前立腺癌モデルに用い、PTEN遺伝子併用による放射線療法への増強効果の検討を行なった。放射線感受性にはリン酸化AktとBcl-2の発現が深く関っていることが知られており、放射線療法とPTEN併用実験ではリン酸化AktとBcl-2の発現にそれぞれ注目し検討を加えた。前立腺癌細胞株PC-3/Bcl-2(Bcl-2導入発現株)をヌードマウス皮下に移植し、腫瘍の長径が5-7mmに達したころ、GelaTen(Cationized gelatin 2mgとPTEN 100μgのコンプレックス)を腫瘍内に直接注入し、その7日後と14日後に5Gyずつ放射線治療を行なった。コントロール遺伝子導入群においても腫瘍の増殖は放射線治療により明らかに抑制されたが、PTEN遺伝子を併用することによりさらに強力な腫瘍抑制効果が再現性を持って示された。さらに、DNA徐放化製剤としてplasmid DNAの発現を経時的に検討を加えた。PTENplasmid単体のみの注入にでは注入後数目から5日をピークにPTEN遺伝子の発現は低下してきたのに対し、GelaTenでは注入後21日目までほぼ同等の発現が持続していた。以上の結果は、人への応用を目指した基礎データとして意義の大きなものと思われる。
進化学的視野をもつ分子遺伝学的研究

遺伝子進化(遺伝子構造、構成の多様化)の要因として次の三点にテーマをしぼり研究を進行中である。1.動く遺伝子の研究:動く遺伝子による遺伝子の編成化と転移機構の研究を行っている。細菌の動く遺伝子IS(挿入配列)を各種細菌から単離し、その構造の比較にもとづいて起源と進化の過程を、またトラニスポゾンによる代謝系遺伝子の再編成における働きを解析した。動物においてもショウジョウバエの動く遺伝子、コピア様因子、tom等の転移メカニズムの解析を行い、RNA合成と逆転写を介した機構が明らかになりつつある。2.反復配列の研究:真核生物ゲノムの大きな部分を占める反復配列の構造解析をもとに、その遺伝子進化における役割の解明をめざしている。ニワトリ性染色体中に高度に反復する配列や植物rRNA遺伝子近傍にある反復配列の基本構造が明らかにされ、その機能についての推論がなされた。またtRNAを起源とする反復配列の魚類間での比較を行い、その進化と機能につき解析を行った。また両生類クリスタリン遺伝子の起源が明らかにされた。3.遺伝暗号の進化と分子適応の研究:遺伝暗号は基本的には全生物に共通であるが、マイコプラズマやせん毛虫、およびミトコンドリアで一部に変化があることが発見され、その要因についての解析が進み、変異圧の存在、tRNAの変化などが明らかになった。またナイロンオリゴマーを分解する新しい遺伝子の出現のメカニズムの概要が明らかになった。その他、突然変異による遺伝子多様化の様相をDNAとタンパク質レベルで解析する一連の研究も蓄積してきている。外来遺伝子を組込ん細菌においてその遺伝子がどの様に進化、適応するかを継代培養により解析する系を確立し、そのDNAレベルでの変化を追求しつつある。
基準3次元曲面形状の2次マスターの高速高精度検定法の開発

本研究では,インボリュート歯車歯面を測定対象として,従来の測定法での触針に代わるレーザビームを用いた非接触方式による測定方法を開発し,測定のリピータビリティ-0.2μm以下でのインボリュート形状を測定可能とすることに成功した.これは従来の測定精度を一桁上回るものであり,本測定装置による計測技術は,直線,円形状以外の曲面形状の測定精度としては,現段階では他に追随を許さないものである.その開発に際しての主な留意点は以下のようなものである.(1)本研究の初年度(2000年度)において,円筒円周面に平行ビーム,収束ビームを照射することにより,円筒円周面のビーム方向への移動距離の測定が可能であることを表面粗さとの関係で明らかにした.(2)次年度(2001年度)に構築したインボリュート歯面を対象とした測定装置での計測では,基礎円筒の操作をマニュアルに依存したために,測定結果の再現性に欠ける面があったが,光学系の光路長の短縮し,基礎円筒の駆動方式をモータ駆動にすることにより測定データの精度向上がはかられ,また,測定データの再現性が十分保証されていることを確認した.(3)測定結果に与える各因子について検討し,考察した.(3-1)温度変化は測定結果に著しい影響を及ぼし,測定環境に十分配慮しなければならないことを実験により検証した.(3-1)歯面に代わり静止した反射鏡を用いることにより,測定装置の電気系のドリフトも無視しえないことが判明した.その原因は明らかでないが,そのドリフトにもとづく測定精度は±0.1μmに達することがあり,測定装置の電気系についても十分な配慮を必要とすることを明らかにした.(3-2)本測定に用いたインボリュートマスターの歯面および基礎円筒を,原子間力を用いた超精密3次元測定装置により測定しての解析によれば、所定の値より偏差のあることが判明した。基礎円筒直径の大きさの差は,転がり距離の大きさとともに測定結果への影響が増大し,その転がり距離が長ければ測定結果に対して0.1μmを超える測定誤差としてあらわれることを解析により明らかにした.(3-3)インボリュートマスタにおける基礎円筒のセンター軸回りの偏心が若干存在することを測定により確認したが,それの歯形測定への影響は無視できる程度であることを解析により示した.本研究では,インボリュート歯車歯面を測定対象として,従来の測定法での触針に代わるレーザビームを用いた非接触方式による測定方法を開発し,測定のリピータビリティ-0.2μm以下でのインボリュート形状を測定可能とすることに成功した.これは従来の測定精度を一桁上回るものであり,本測定装置による計測技術は,直線,円形状以外の曲面形状の測定精度としては,現段階では他に追随を許さないものである.その開発に際しての主な留意点は以下のようなものである.(1)本研究の初年度(2000年度)において,円筒円周面に平行ビーム,収束ビームを照射することにより,円筒円周面のビーム方向への移動距離の測定が可能であることを表面粗さとの関係で明らかにした.(2)次年度(2001年度)に構築したインボリュート歯面を対象とした測定装置での計測では,基礎円筒の操作をマニュアルに依存したために,測定結果の再現性に欠ける面があったが,光学系の光路長の短縮し,基礎円筒の駆動方式をモータ駆動にすることにより測定データの精度向上がはかられ,また,測定データの再現性が十分保証されていることを確認した.(3)測定結果に与える各因子について検討し,考察した.(3-1)温度変化は測定結果に著しい影響を及ぼし,測定環境に十分配慮しなければならないことを実験により検証した.(3-1)歯面に代わり静止した反射鏡を用いることにより,測定装置の電気系のドリフトも無視しえないことが判明した.その原因は明らかでないが,そのドリフトにもとづく測定精度は±0.1μmに達することがあり,測定装置の電気系についても十分な配慮を必要とすることを明らかにした.(3-2)本測定に用いたインボリュートマスターの歯面および基礎円筒を,原子間力を用いた超精密3次元測定装置により測定しての解析によれば、所定の値より偏差のあることが判明した。基礎円筒直径の大きさの差は,転がり距離の大きさとともに測定結果への影響が増大し,その転がり距離が長ければ測定結果に対して0.1μmを超える測定誤差としてあらわれることを解析により明らかにした.(3-3)インボリュートマスタにおける基礎円筒のセンター軸回りの偏心が若干存在することを測定により確認したが,それの歯形測定への影響は無視できる程度であることを解析により示した.機器の高性能、高信頼性、製造物の品質保証に対する要請から、機械部品の形状精度の保証が、そのトレーサビリティーとともに求められている。3次元曲面の形状精度保証の体系は、例えば長さといった非常に基本的な物理量の測定により、保証をしなくてはならない生産品に対応する3次元基準面形状2次マスターの被測定面形状精度を保証し、その2次マスターで生産品を測定する検査装置の精度を検定し、その測定機で生産品を測定してその精度を保証するものである。

本研究は、1.出来るだけ精度保証体系の原点に近い長さ測定で、2.点測定ではなく、被測定面のある断面の測定すなわちスキャン測定で、3.2次マスターの3次元曲面の形状精度を検定できるような高能率測定方式を提案し、4.その原理に基づく測定機のプロトタイプを製作して、その有効性を確認、評価するものである。本研究の特色と独創性は、(1)ガラスミラーを用いず、金属鏡面からの直接反射でレーザ測長を可能とし、(2)3次元曲面形状の測定時にプローブ球真球度の影響を排除し、(3)3次元曲面のある断面形状のスキャン測定を可能にする。(4)CNC駆動の検定装置でありながら、NC駆動の正確さが測定結果に全く影響を及ぼさない検定装置構造を提案する。(5)高精度3次元測定機による2次マスターの検定より、劇的に速い速度でしかも同等の高精度で、2次マスターの3次元面形状精度の測定を可能とし、それを実証することにある。第一年度は、測定装置ベッドとレーザ測定装置セットアップを試作し、種々の表面仕上げ状態の鋼製被測定面に対して直接反射でレーザ測長の可能性を検討し、実用上十分に製造可能な表面仕上げ状態のアーテファクトからの直接反射でのレーザ測長に成功し、今後の発展の見込みを確認した。また、インボリュートヘリコイド面形状精度の測定を実行する試験装置の設計を終えた。本研究期間内に次の項目を実施し、その成果を明らかにすることを目的としてきた:(1)鋼製被検面からの直接反射によりレーザ測長機で変位測定を可能にする被検面の鏡面化ならびに表面処理技術の開発(2)この鏡面化表面を持つ平面、球面の非接触変位測定が可能なことの実証(3)同様の鏡面化表面を持つインボリュートヘリコイド面の製作(4)インボリュートヘリコイド面の非接触スキャン測定装置プロトタイプの製作(5)インボリュートヘリコイド面の非接触スキャン測定の実施とその評価これら全ての項目について、一応の成果を得た。すなわち、(2)で球面の代わりに円筒面を採用し、平面ならびに円筒面からのレーザ光の直接反射で変位測定が可能なことを実証し、(3)のインボリュートヘリコイド面を持つアーテファクトを製作した。ついで、(4)の測定装置を試作し、その上で(3)のインボリュートヘリコイド面の非接触スキャン測定を試み、成功した。静止状態での変位計測の不確かさは約0.05ミクロン、スキャン状態での変位計測の不確かさは約0.15ミクロン程度を得ていると思われ、これは現在、直線、円、平面、円筒面以外の曲面の測定精度としては、世界一のレベルであると言って過言ではない。測定結果の評価のため、多くの高精度測定を実施する必要があるので、現在、実施の便宜性を高め、また、測定に際し、人的誤差の混入を避けるため、非接触スキャン測定の自動化を可能にすべく、装置の改良を実施中である。今年度の本研究による実績を以下に示す.(1)前年度に構築したインボリュート歯面を対象とした測定装置を用いての計測では,基礎円筒の操作をマニュアルに依存したために,測定結果に若干再現性に欠ける面があったが,光学系の光路長の短縮し,基礎円筒の駆動方式をモータ駆動にするなどの改良により,測定データの再現性が十分保証されていることを確認した.
DNA修復欠損遺伝病の分子機構と症状の関連

1.研究目的先天性代識異常症は、その原因が1個の遺伝子の突然変異であると考えられる場合が多いが、一般に症状は多面的にあらわれる。近年分子機構の解明が進んだDNA修復欠損遺伝病についても、分子レベルでの障害と臨床症状との関連は明らかでない点が多い。本研究はDNA修復欠損遺伝病の中でもっとも研究が進んでいる色素性乾皮症を主な対象として、この病気の代表的症状である皮膚障害と、この病気の患者の的事数にみられる神経症状とについて、DNA修復欠損との関係を明らかにすることをめざす。研究代表者と5名の分担者のうち4名(佐藤、佐藤、川島、三枝)は臨床医で、主に患者の正確な臨床像の把握をなるべく多数例について行ない。武部、滝本は患者由来の培養細胞を用いてDNA修復欠損の確認を行なう。2.研究成果従来色素性乾皮症患者のうち、0-9歳の幼少年者はほぼ全員DNA修復能が著しく低く、かつ神経症状を伴っていた。ところが今年度の調査で集った253例の色素性乾皮症患者中、若年者(0-9歳)で、DNA修復能が低い者の中に神経症状のない例、およびDNA修復能が比較的高くて神経症状のない例が合計9例みつかった。その内訳は、相補性群でC群2例、F群2例、バリアント型2例、...定2例の8例までが神経症状がないことと分子機構の間に矛盾がないと考えられる患者であった。...定2例はいずれも高修復能であった。1例だけはA群と判定されており、神経症状が軽症である可能性が考えられるが不確定である。文部省海外学術調査によって入手した韓国と中国の患者について同様の調査を試みたが、細胞の入手が不十分であったため、分子レベルの研究ができなかった。しかし韓国の色素性乾皮症26例には神経症状が1例もないこと、中国には16例中3例の神経症状があることがわかった。ひきつづきこれら細胞のDNA修復能の測定をめざしたい。
活性酸素に着目した錯体形成に起因する光反応の分光研究

マイナス195°Cまで冷却可能な低温分光測定装置を製作し、液体酸素の吸収スペクトルを様々な条件で測定した。液中で遭遇し、形成する衝突錯体を光励起で2電子遷移を誘起させ、励起分子ペアを生成する衝突誘起光吸収(CIA)で活性酸素2分子を同時生成させた。200-800 nm領域の11本のCIA吸収帯を研究対象とした。純酸素系と酸素/アルゴン混合系でCIA吸収のピーク波長での光吸収断面積(σ)を決定した。気体酸素について得られたCIA吸収のσ値と一致し、気相衝突で形成する衝突錯体ペアに起こるCIA吸収も、多数の溶媒分子に囲まれた液体環境下でのCIA光吸収も、光吸収強度は同一の解析式で定量評価できた。本研究の主要装置であるクライオスタットシステム「液体酸素の分光測定装置(近赤外紫外線領域)」の立上げをほぼ完了した状況にある。申請書に記載した実験計画では、外国製の市販既成装置を購入する予定であったが、申請金額が減額されたことと円安の影響で購入することが出来ず、新たに国内の業者に依頼して特注製作をすることとした。この装置は、冷却剤として液体窒素を導入できるタンクを装備し、細管を通して試料室全体を冷却でいるように設計された外国製市販装置と等価な性能を有する。77K近くまでの低温領域で希ガスであればアルゴンガスを液化できる。現在までのところ79Kまでの冷却到達温度を確認しており、この性能であれば純酸素のみならずキセノンなどの希ガスおよび様々な酸素/希ガス混合系を液化することが可能であり、本来の目的を充分に全うできる性能である。低温側の内セル4面の窓材には77ー300Kの広範囲温度変化に対応できる紫外・可視・赤外光学材料サファイアを使用し、真空層外側の外セル4面の窓材には光学的にサファイヤの光学特性を凌ぐフッ化カルシウムを装着した。近赤外用光電子増倍管で検出することで、近赤外のりん光測定が可能である。77 Kで液体酸素の吸収スペクトルおよび一重項酸素(O2,電子状態a1Δg)からのりん光を純酸素条件下とキセノンなどの分子の添加条件下で近赤外紫外域での励起で近々測定を開始する予定である。本研究の主要装置である温度可変の分光測定装置の整備と実験の状況は以下の通りである。真空排気系、サンプル供給系、分光用光学系の調整は完了している。一方、サンプリング系で予想されない事態が発生し、「11.現在までの達成度」項で後述する理由のためにその問題解決に半年以上の月日を要した。温度調整系も基本機能としては当初の仕様目標を達成しているが、希ガス液体を作製する際の温度調整には特別の注意が必要であることが判明した。分散力に起因する希ガス間の分子間力は弱いため、液化温度と固化温度の差が3-4K程度と狭い温度範囲であり、分光用サンプルセル内で温度差が4K以上あると液体の一部固化して不均一分散系液体になる。実際、1-2時間程度で凝固点まで冷却すると分光用モニタービーム光が散乱されて測定が難しくなる。液化する際、サンプルセル内の位置依存する温度差の範囲を2K以内に制御する必要があり、現在その操作手順を完成中であ、既に予備実験ではその条件をクリアーしている。固体酸素中及び希ガス固体中の可視領域及び紫外領域で酸素二量体の一光子吸収・二電子同時遷移スペクトルについては測定を終えている。現在、気相中で以前測定した電子遷移スペクトルとデータ比較検をしている。上記操作手順が整い次第、希ガス液体中での測定に進む。「10.研究実績の概要」項に記した通り、サンプリング系で予想されなかった事態が発生した。希ガスを液化させると分光用のモニター光が散乱されて希ガス液体中を透過しなくなった。最初はこの希ガス液体が不透明になる理由として、希ガスが液化する際に希ガス中に含まれる不純物あるいはサンプリング途中で混入する大気中物質が固化するためではないかと考えた。この観点から、サンプルガスの純度を入念にチェックしたが、結果として不純物が混在したり混入したりする可能性は否定された。最終的に、上述したように分光用サンプルセル内で温度差が4K以上あり、液化する箇所と固化する箇所が共存し、不均一な分散系が生成したと結論した。温度調整系のサンプルセル内の位置依存する温度差の範囲を2K以内に制御する必要があり、現在その操作手順を完成中である。冷却時間を4時間程度に延ばすことでセル内の位置依存温度差を1-2Kに抑えることが可能となり、予備実験を成功したところである。本研究の主要装置であるクライオスタットシステム「液体酸素の分光測定装置」の立上げが完了した。マイナス195°Cまでの低温領域で温度が可変な装置で、紫外可視から近赤外(200-800nm)で吸収スペクトルが測定でき、紫外可視から近赤外(300nm-2μm)の発光測定が可能である。液体酸素の吸収スペクトルを測定した。紫外領域と近赤外領域に酸素分子単体に起因するバンドが観測された。極めて強い紫外域のバンドはSchumann-Runge帯(<250nm)とHerzberg帯(<300nm)に帰属され、光解離によりオゾンが生成する。

微弱な近赤外域の吸収は一重項酸素の生成と脱励起が起こり、その際、1.25μmのりん光を発する。300-750nmは酸素単体の窓領域で酸素二量体に起因するシャープなバンドが11本確認された。既存の分光データを基に電子振動遷移に帰属可能である。11本の各バンドの帰属と相対強度は下記の通りである。励起一重項電子状態ペア吸収強度(励起状態の各振動準位)ここでの吸収強度は、1Δgー1Δg(ゼロ点振動準位)への強度を100とした相対強度で示す。単分子では一重項励起状態(1Δgおよび1Σu)への電子遷移はゼロ点振動準位への強度が圧倒的に大きく、二量体で測定されたフランク・コンドンパターン(第一励起振動準位への遷移が極大強度であったりする等)と著しく異なる。さらに、各バンド線形も非対称であり、気相および固相での観測結果とも異なる。現在、アルゴン等の希ガスの添加による希釈の影響を測定している途中である。初期の実験計画では、外国製の市販装置を購入する予定であったが、為替変動の影響で世界の研究者間では圧倒的多数が使用している汎用型Oxford社製のクライオスタットセルが購入できなくなった。そこで国内の技術者に相談し、町工場での製作に切り替えた。結果的に、低コストで輸入品よりも高性能のセルが完成したが、時間的には大きな遅延を生じ、実験開始は大幅に遅れた。純酸素の液化は予定通り実施できたが、酸素・アルゴンの混合気体は液化すると不透明・白濁化し、分光用モニター光の散乱のため、吸収スペクトル測定が困難となった。この問題の原因究明に月日を費やし、研究の遂行予定がさらに1年程遅れた。様々な原因をチェックした結果、「クライオスタットセル内での温度差が大きくなるとアルゴンがセル内の低温箇所でアルゴンが凝縮して白濁する」ことが分った。セル内での温度差を極力低下させた条件下で液化させる等の種々の改善策により現在では問題点は全て解決できている。アルゴンの凝固温度(-189°C)が酸素の液化温度(-183°C)に近いために生じた特種な問題であった。現在は300-750nmの紫外可視領域で様々な環境下で酸素二量体の吸収スペクトルの測定を行っている段階である。初年度にー195+40°Cで温度制御が可能な分光測定装置を製作し、翌年度から液体酸素の吸収スペクトルの測定を始めた。液中で遭遇した分子ペアを光励起し、励起分子ペアを生成する衝突誘起光吸収(CIA)の二電子遷移で活性酸素を同時に二分子生成させた。200-800nmで観測される酸素の衝突錯体によるCIA吸収帯を研究対象とした。酸素のみの液体(ー186°C)のCIA光吸収スペクトル中の12本のブロードなCIA吸収バンド(半値全幅411nm)の線形解析を行い、それらのピーク波長での光吸収断面積(σ)を決定した。気体酸素で得られたCIA光吸収のσ値と一致し、気相での二体衝突ペアに起こるCIA光吸収も、多数の溶媒分子と接触する液体酸素中でのCIA光吸収も、次の解析式で定量解析できた。CIA光吸収での吸光度=(CIA光吸収断面積σ)×(酸素分子の数密度の二乗)×(光路長)気液両相の3桁異なる数密度範囲で、単一の上記解析式と各ピーク波長で共通したσ値を用いて任意数密度での光吸収強度が見積れた。本液相実験で決定された577および630nmにおけるσ値(単位:×10-46 cm5 molecule-2)を例に示すと、それぞれ(9.4±0.5)および(6.9±0.4)であった。対応する気相の研究(論文6報の平均値)から得られたσ
２バンド系１次元伝導体におけるバンド間相互作用による特異な電子相の系統的研究

2鎖1次元分子性導体HMTSF-TCNQは古くから知られていた物質である。特徴的な結晶構造と物性が注目されたが、良質の試料を得るのが難しかったため研究例は多くない。しかし近年、純良な試料の合成が可能となり新展開を迎えている。1)1鎖1次元系では現れなかった『特異な温度依存性を示す大きな反磁性』が確認され、2)高圧・強磁場下では『磁場誘起電荷密度波相と期待される電子相』が現れることが明らかになった。本研究では、1)異常な反磁性の起源の解明と2)磁場で誘起される磁場誘起密度波相の同定、に着目し、実験と理論とが協力して研究を行い、分子性導体の示す多様な電子状態の統一的な理解に貢献する。
動詞の多義構造と類義語の分布に関する入力情報の波及と第二言語知識の創発

近年の第二言語習得研究では、学習者が入力の形式的特徴に気づくことや、個々の用例から構造的なパターンを抽出することの重要性が強調されている。しかし、言語発達を真に複雑で適応的な現象と見るなら、入力情報が既存の知識に働きかけることで、入手された情報の範囲を超えた新たな知識が生み出される可能性が考慮されなければならない。本研究では英語における動詞の多義構造と類義語の分布に関してそのような事実が確認されるかどうかを検証する。第二言語知識の創発的な性格の一端が示されることは、有機的で豊かな言語経験の提供を重視する指導方法論の普及にもつながると考えられる。
テロメレース阻害剤の網膜芽細胞腫に対する抗腫瘍効果

テロメレースは逆転写酵素の1つで、染色体末端のテロメア配列を伸長させることにより細胞の分裂寿命を延長したり、テロメア配列の損傷修復を行い、染色体の安定化を図る役割を持っている。テロメレース活性を制御しているhTERT (human telomerase reverse transcriptase)遺伝子を白血病細胞株K562に導入すると、特にDNA損傷を与える抗腫瘍剤や放射線に対して耐性を持つことを報告しており、逆にテロメレース阻害剤を腫瘍細胞に用いることにより、分裂停止や抗腫瘍剤の効果を増加させることが期待される。本研究課題では、小児腫瘍特に網膜芽細胞腫でのテロメレース阻害剤の抗腫瘍効果について検討を行った。網膜芽細胞腫細胞株Y79とWeri-RB1ではhTERT mRNAと蛋白ともに発現しており、強いテロメレース活性を認めた。さらに細胞質と核分画共にテロメレース活性は発現していた。テロメレース阻害剤を作用させると細胞増殖抑制さらにはアポトーシスが誘導された。この時、テロメレース活性は早期に抑制されていた。DNA microarrayで遺伝子変化を解析することにより作用機序の検討を行った。網膜芽細胞腫細胞においてテロメレース活性を阻害することにより抗腫瘍効果が得られることが明らかとなった。現在さらに網膜芽細胞腫におけるテロメレース阻害剤の抗腫瘍剤としての至適条件を検討している。染色体の末端に存在するテロメアは細胞分裂に伴い一定の割合で短縮すること、さらには極端に短縮すると細胞は分裂することができなくなる(細胞老化)ことが知られている。一方、テロメレースは逆転写酵素の1つで、染色体末端のテロメア配列を伸長させることにより細胞の分裂寿命を延ばしたり、テロメア配列の損傷修復を行い、染色体の安定化を図る役割を持っている。テロメレース活性を制御しているhTERT遺伝子を白血病細胞株K562に導入すると、特にDNA損傷を与える抗腫瘍剤や放射線に対して耐性を持つことを私は報告している。また、すでに多発性骨髄腫細胞株において、テロメレース阻害剤によりテロメレース活性は阻害されて、細胞分裂に伴いテロメアの短縮が起きることを確認している。そして、テロメア短縮による細胞増殖停止に伴い、p53やp21の発現が増加することを報告している。小児の正常細胞のテロメアは元々長いため、腫瘍細胞のテロメアが短い場合には、テロメレース阻害剤による抗腫瘍効果がより腫瘍細胞に認められることが期待される。しかし、小児腫瘍領域でのテロメレースを標的とした腫瘍細胞老化誘導療法の研究はまだ少ない。本研究課題では、網膜芽細胞腫でのテロメレース阻害剤の臨床応用の可能性を探るため、Y79細胞株を用いて検討した。Y79細胞はテロメレース活性を強く発現しているが、一方テロメア長は短縮している。このY79細胞にテロメレース阻害剤を作用させると、テロメレース活性は強く抑制され、テロメア長は徐々に短縮し、培養34週間で細胞増殖抑制が認められた。この時、細胞周期ではG1期とsubG1期の増加を認めた。さらにウエスタンブロッティングでp53やp21蛋白の発現が増加していた。このことは、Rb蛋白の異常を認める網膜芽細胞腫でもテロメレース阻害剤の抗腫瘍効果が期待されることを意味すると考えられる。
分節構造推定による自閉症モデル霊長類の家族行動解析

本研究は、社会性機能とその障害について、特に小型霊長類コモン・マーモセットにおける非言語コミュニケーション過程の構成論的記述を目的としており、(1)対象動物の自動行動計測技術の開発、(2)神経機能操作技術の開発を軸に、(3)社会的行動文脈の時系列文節解析を行う。研究最終年度となる本年では、マーモセットに最適化したモーショントラッキング技術を用い、自由行動下の摂餌行動に含まれる行動文脈を教師なし機械学習アルゴリズムにより評価した。結果、データ駆動に特徴行動を抽出でき、行動エソグラムの分類器として高い性能を示すことが明らかになった。また、2匹の出会わせ場面を対象に、複数個体の同時トラッキングについて基盤的な開発を終了した。一方、特殊な神経受容体を用いた脳局所の一過的な過活動を誘導することに成功し、ポジトロン断層画像法(PET)によるin vivoでの可視化および組織学的なフォローアップを完了した。本研究では片側の中脳黒質領域において過活動を誘導する事で、それにより自由行動に顕著な偏りが生じ旋回行動が誘発された。これは大脳基底核の線条体に対するドーパミン放出量が増加したためと考えられる。更に、機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて脳活動領域の定量を進め、予備的な結果ではあるが、DREADD操作による全脳レベルの脳活動変化を検出することに成功した。更に、社会性脳機能の探索として、バルプロ酸胎生期暴露モデル個体の新生仔期における神経構造を拡散強調核磁気共鳴画像法を用いて検討し、前交連繊維の減弱という新規の特徴を見出し、成果を国際論文として出版した。この前交連性が接続している扁桃体を標的に抑制性DREADDの導入が完了した。今後の展開として、当該個体の社会性行動を詳細に検討することで、扁桃体の神経活動による寄与を明らかにできると期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、社会性機能とその障害について、特にモデル動物における非言語コミュニケーション過程の構成論的記述を目的としており、(1)対象動物の自由行動計測技術の開発、(2)神経機能操作技術の開発を軸に、(3)社会的行動文脈の時系列分節解析を行う。研究初年度となる本年では、(1)深度カメラを用いた空間走査データにおける3次元物理シミュレーションに基づいた身体部位(頭・首・胴・腰)の位置推定と、機械学習(深層学習)を用いた顔位置の同定を組み合わせる測定計を開発した。結果、自由運動中のコモンマーモセットのモーショントラックを行うことに成功した。この技術は、接触型身体マーカが不要であり、複数匹の自然な社会的交流を阻害しない事を特徴とする。また一方、(2)化学遺伝学手法を用いたマーモセットの中枢神経機能の操作とその可視化について初期検討を終了した。DREADD(Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drug)と呼ばれる人為的遺伝子変異を伴う神経受容体をウィルスベクタを用いて導入し、特異的な活性マーカを用いて機能制御を行う手法である。実施では、DREADDをドーパミン神経に過剰発現させ、その分布を放射性ラベルを施した活性マーカのシグナルをPET(ポジトロン断層撮像法)を用いて可視化した。これにより導入領域とその神経投射領域が確認できた。更に、ドーパミン受容体の拮抗薬に放射性ラベルを施す事で、DREADDの作用によりドーパミン放出量が向上していることを確認した。上記、(1)(2)の成果をもとに、社会性交流における行動パラメータ時系列の分節化と、その機能異常状況下における変化の定量を進める予定である。研究立ち上げとして、(1)初期の行動測定環境のセットアップと、(2)神経操作の初期データの収集を完了したため、研究はおおむね順調に進展している。(1)について、深度カメラ4台の情報を統合し、3次元空間情報を計算機内でデータとして取り扱い、物理シミュレーションを行うソフトウェアの開発を完了した。マーモセットに最適化された骨格モデルを定義し、それを用いて身体運動のトラッキングに成功した。更に機械学習を導入した画像処理によりマーモセットの顔検出技術を開発し、これらを統合することでマーモセットの自由運動について高い精度で数値化する事に成功した。また、(2)各種放射性薬剤を用いることで、薬剤-人工受容体を組み合わせた神経操作技術とその作用の可視化に成功した。マーモセットで同手法の成功例は世界でも初であり、現在例数を追加中であり、結果を取りまとめて出版を予定している。

本研究では片側の中脳黒質領域において過活動を誘導する事で、それにより自由行動に顕著な偏りが生じ旋回行動が誘発された。これは大脳基底核の線条体に対するドーパミン放出量が増加したためと考えられる。更に、機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて脳活動領域の定量を進め、予備的な結果ではあるが、DREADD操作による全脳レベルの脳活動変化を検出することに成功した。更に、社会性脳機能の探索として、バルプロ酸胎生期暴露モデル個体の新生仔期における神経構造を拡散強調核磁気共鳴画像法を用いて検討し、前交連繊維の減弱という新規の特徴を見出し、成果を国際論文として出版した。この前交連性が接続している扁桃体を標的に抑制性DREADDの導入が完了した。今後の展開として、当該個体の社会性行動を詳細に検討することで、扁桃体の神経活動による寄与を明らかにできると期待される。現在のマーモセット単体を対象としたトラッキングシステムを、複数匹計測系に拡張する。予備検討はすでに開始され、開発は概ね順調に進展している。神経操作においては、ドーパミン神経操作について例数を追加して結果を取りまとめるとともに、社会脳として知られる一連の脳領域について介入操作を試みる。この操作は、行動表現系に対して複雑な影響を与えると考えられ、特に2匹の社会的交流場面における情動の変化を高解像度で測定する必要がある。そこで、身体運動の時系列データから行動文脈を定量的に評価する情報処理アルゴリズムを開発する。特に自然言語処理分野で発展してきた隠れマルコフモデルとガウス過程を組み合わせた言語文脈解析を行動評価に応用する検討を始めている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。研究成果を踏まえて開発された、3次元行動追跡システムのげっ歯類適用版について松本惇平博士(富山大)がとりまとめたWebサイト解説に協力した。
心・腎・眼疾患の包括的予防のための新しいバイオマーカーに関するコホート研究

茨城県某市の住民を対象として、健診時に心・腎・眼連関に関わるバイオマーカーに関する疫学調査を約1万人に実施し、血清N末端プロ脳性ナトリウム利尿ペプチド(NT-proBNP)と、心電図異常、腎機能低下、眼底異常との関連を見いだした。これにより、1万人規模の総合的な大規模コホート研究のベースラインが構築され、血清NT-proBNP検査、心電図検査、血清クレアチニン検査、眼底検査を含む健診所見をベースラインとするコホート研究の基盤が完成した。本研究では、茨城県C市(40歳以上人口65,000人)における40-75歳の住民を対象として、健診時に心・腎・眼連関に関わるバイオマーカーに関する疫学調査を1万人に実施し、新しいバイオマーカーが従来の循環器リスクマーカー、栄養摂取状況、及び社会経済心理要因とどの程度強く関連し(相対危険)、疾病の発症にどの程度寄与しているか(寄与危険)を定量的に分析する。さらに構築したデータベースをベースラインとして、この集団を10年以上追跡することにより、これらのバイオマーカーが真に疾病(脳卒中や心疾患に加えて心疾患、腎疾患、眼疾患)発症と関連しているか否かを明らかにすることを目的とする。予定している10000人のうち、平成25年度は、このうちA地区の約2000人について健診での検体の採取を行い、バイオマーカーとしてNT-proBNPの測定や、問診、栄養調査、社会経済心理要因等の調査を行った。そして、高血圧、糖尿病、心電図異常、腎機能低下、眼底異常について、NT-proBNPとの関連を断面で分析した。NT-proBNPと高血圧との間には弱い相関が認められた(対数変換1標準偏差増加当たり性年齢調整オッズ比[95%信頼区間]=1.1[1.0-1.2])。NT-proBNPと糖尿病との間に有意な相関はなかった。NT-proBNPと心電図異常(4.7[3.5-6.4])、腎機能低下(1.5[1.3-1.7])、眼底異常(1.5[1.1-1.9])との間には有意な相関が認められた。本研究では、茨城県C市(40歳以上人口65,000人)における40歳以上の住民を対象として、健診時に心・腎・眼連関に関わるバイオマーカーに関する疫学調査を約1万人に実施し、新しいバイオマーカーが従来の循環器リスクマーカー、栄養摂取状況、及び社会経済心理要因とどの程度強く関連し(相対危険)、疾病の発症にどの程度寄与しているか(寄与危険)を定量的に分析する。さらに構築したデータベースをベースラインとして、この集団を10年以上追跡することにより、これらのバイオマーカーが真に疾病(脳卒中や虚血性心疾患に加えて心不全、腎疾患、眼疾患)発症と関連しているか否かを明らかにすることを目的とする。予定している10000人のうち、平成26年度までに5044人についてC市でのデータ収集を行った。NT-proBNPと高血圧との間には弱い相関が認められた(対数変換1標準偏差増加当たり性年齢調整オッズ比[9 5%信頼区間]=1.14[1.07-1.21])。NT-proBNPと糖尿病との問に有意な相関はなかった。NT-proBNPと心電図異常(2.88[2.48-3.34])、腎機能低下(1.51[1.39-1.65])、眼底異常(1.38[1.16-1.63])との間には有意な相関が認められた。本研究では、茨城県某市(40歳以上人口65,000人)における40歳以上の住民を対象として、健診時に心・腎・眼連関に関わるバイオマーカーに関する疫学調査を約1万人に実施し、新しいバイオマーカーが従来の循環器疾患の危険因子、栄養摂取状況、及び社会経済心理要因とどの程度強く関連しているかを定量的に分析する。さらに構築したデータベースをベースラインとして、この集団を10年以上追跡することにより、これらのバイオマーカーが真に疾病(脳卒中や虚血性心疾患に加えて心不全、腎疾患、眼疾患)の発症と関連しているか否かを明らかにすることを目的とする。予定している10000人のうち、平成27年度までに8070人についてデータ収集を行った。NT-proBNPと高血圧との間には弱い相関が認められた(対数変換1標準偏差増加当たり性年齢調整オッズ比[9 5%信頼区間]=1.16[1.10-1.22])。NT-proBNPと糖尿病との問には相関はなかった。NT-proBNPと心電図異常(2.65[2.36-2.97])、腎機能低下(1.47[1.38-1.57])、眼底異常(1.46[1.27-1.67])との間には有意な相関が認められた。データ収集は順調に進んでおり、計画通り進捗している。

本研究では、茨城県某市(40歳以上人口65,000人)における40歳以上の住民を対象として、健診時に心・腎・眼連関に関わるバイオマーカーに関する疫学調査を約1万人に実施し、新しいバイオマーカーが従来の循環器疾患の危険因子、栄養摂取状況、及び社会経済心理要因とどの程度強く関連しているかを定量的に分析するとともに、構築したデータベースをベースラインとして、この集団を10年以上追跡することにより、これらのバイオマーカーが真に疾病(脳卒中や虚血性心疾患に加えて心不全、腎疾患、眼疾患)の発症と関連しているか否かを明らかにすることを目的とした。平成28年度までに11719人についてデータ収集を行い、当初予定していた人数(10000人)を達成した。高血圧、糖尿病、心電図異常、腎機能低下、眼底異常について、NT-proBNPとの関連を断面で分析した。NT-proBNPと高血圧との間には弱い相関(対数変換1標準偏差増加当たり性年齢調整オッズ比[95%信頼区間]=1.18[1.13-1.24])が、NT-proBNPと糖尿病との間には弱い負の相関が認められた(0.93[0.87-0.99])。NT-proBNPと心電図異常(3.41[3.03-3.83])、腎機能低下(1.41[1.33-1.50])、眼底異常(1.45[1.28-1.64])との間にも有意な関連が認められた。これらより、心不全患者のバイオマーカーとして用いられるNT-proBNPが、健常者において腎機能や眼底所見と連関し、心・腎・眼の末梢臓器変化を総合的に反映するバイオマーカーとしても有用であることが示された。茨城県某市の住民を対象として、健診時に心・腎・眼連関に関わるバイオマーカーに関する疫学調査を約1万人に実施し、血清N末端プロ脳性ナトリウム利尿ペプチド(NT-proBNP)と、心電図異常、腎機能低下、眼底異常との関連を見いだした。これにより、1万人規模の総合的な大規模コホート研究のベースラインが構築され、血清NT-proBNP検査、心電図検査、血清クレアチニン検査、眼底検査を含む健診所見をベースラインとするコホート研究の基盤が完成した。データ収集は順調に進んでおり、計画通り進捗している。データ収集は順調に進捗しておる。最終年度である28年度中にデータ収集・整理を完了し、研究を総括するとともに、追跡体制の整備を進める。疫学・予防医学データ収集は順調に進捗しており、次年度は約3000人に対して予定通り調査を行う。最終年度までに10000人の調査を行う予定である。A地区での調査は順調に進み、交付申請時の計画通り順調に進捗している。本年度に予定していた入力・データベース構築作業等が一部残存しており、残存した作業を次年度に繰り越して実施する計画である。主に上記作業にかかる人件費として使用する計画である。本年度は順調に進捗しており、次年度は約4000人に対して予定通り調査を行う。本年度に行うべき入力・データベース構築作業等が一部残存しており、残存した作業を次年度に繰り越して実施する計画である。
大腸癌におけるPROK1/EG-VEGF蛋白質発現と抗体療法の可能性の検討

ヒト大腸癌細胞においてPROK1因子とVEGF因子の2因子のいずれか単独の抗体療法よりも、両因子の抗体を同時に投与する方が血管新生能や腫瘍形成能を効果的に抑制することが高いことが見出された。PROK1因子とVEGF因子の両血管新生増殖因子を同時に治療のターゲットにすることの有用性が示され、大腸癌の新規治療法として期待されることを見い出した。PROK1蛋白質とVEGF蛋白質の両血管新生増殖因子を発現している大腸癌では1因子の発現の時よりも予後不良であり、Cox比例ハザードモデルの多変量解析結果からもPROK1蛋白質とVEGF蛋白質が共に発現している場合に独立した予後因子となることも認められた。大腸癌では血行性転移が予後規定因子であり、その克服が生存率の向上に重要と考えられる。血行性転移機構としては血管新生増殖因子が大きな役割を占めていると考えられており、私どもは既知の血管新生増殖因子:VEGFとは異なるProkineticin1(PROK1)因子について検討を行っている。これまでに低PROK1遺伝子発現型大腸癌細胞株にPROK1遺伝子を導入することにより、血管新生能、腫瘍増殖能ならびに転移能の亢進が認められることを見出しており、このことを基に抗体作製と当科において切除術を施行した約600症例のヒト大腸癌原発巣と隣接粘膜に対する免疫組織化学染色施行した。大腸癌原発巣の隣接正常粘膜で発現は認められず、原発巣においては約40%強発現が認められ、また臨床病理学的検討において深達度が高度の場合、脈管侵襲陽性、リンパ節転移陽性、肝転移を認める症例、血行性転移を認める症例、ならびにStageの高い症例においてPROK1蛋白発現陽性症例が有意に多く認められた。再発率と予後についてもPROK1蛋白発現陽性症例が有意に不良であった。さらにヒト大腸癌症例原発巣におけるVEGF蛋白発現との関連性を検討したところ、VEGF蛋白発現症例は約50%、PROK1蛋白質と両方の発現が認められた症例は約20%であった。近年様々な悪性腫瘍に対して分子標的治療薬が臨床応用されている。本邦を含めて世界的に増加傾向にある大腸癌の予後規定因子は血行性転移であり、多種類の血管新生増殖因子が大きな役割を担っている。実臨床では切除不能大腸癌症例に対してVEGF(vascular endothelial growth factor)因子を標的とした抗体療法が予後の改善に働いているものの、根治には至っておらず、新規治療法の開発が望まれている。今回検討を行ったProkineticin1(PROK1)は、これまで当科において高PROK1蛋白質発現型細胞株を用いた検討で血行性転移を促進すること、他施設からも膵癌、前立腺癌、甲状腺癌、神経膠芽腫などにおいても悪性度と相関する報告が行われ、非常に注目されている因子である。まず当科独自に抗PROK1抗体を作製後、大腸癌切除症例の原発巣におけるPROK1蛋白質発現と臨床病理学的検討を行ったところ、リンパ節転移や血行性転移との相関が認められたと共に再発率も有意に高く、さらにCOXの比例ハザードモデルを用いた多変量解析において独立した予後規定因子であることが確認された。さらにヒト大腸癌細胞において血管新生増殖因子の中から重要度が高いと注目されているVEGF因子とPROK1因子の2因子について解析を行ったところ、単独の抗体療法よりも両因子の抗体を同時に投与する方が血管新生能や腫瘍形成能を効果的に抑制することが高いことが見出された。すなわちPROK1因子とVEGF因子の両血管新生増殖因子を同時に治療のターゲットにすることの有用性が示され、大腸癌の新規治療法として大いに期待される。医歯薬学計画に沿って進んでおり、結果も順調に蓄積している。平成25年度の計画は順調に経過しており、更なる発展に向けて前年度の計画を基にして実験を継続していく予定である。