hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
補体系による外因系血液凝固の活性化と制御に関する研究

補体系は、食細胞やリンパ球を活性化し、感染細菌や免疫複合体の排除に当たるほかに、最近では血液凝固系とも関連深い酵素系として注目されるようになってきた。本研究では、補体制御因子C4b結合蛋白質(C4bpと略)が外因系凝固因子プロテインSの結合蛋白質でもある点に焦点をしぼり、生合成レベルでの両因子の関連性、C4bp分子上のプロテインS結合ドメインについて研究を進めつつある。本年度は培養肝細胞を用いて、両因子の生合成が細胞刺激因子によって同調して亢進するかについて検討した。補体系蛋白質には炎症のさいに血中濃度が高まる、いわゆる急性相蛋白質に属するものが知られている。C4bpは補体系の制御因子であるところから、炎症刺激によって生合成が亢進すると予想された。一般に、急性相蛋白質の生合成はマクロファージが産生するサイトカイン(インターロイキン-1、(IL-1)、インターロイキン-6(IL-6)、TNF)さらにはグルココルチコイドによって調節されている。特に、IL-6が代表的な急性相蛋白質の生合成刺激因子である。ヒト肝ガン由来の培養細胞株HepG2を種々のサイトカインやグルココルチコイドを含む培地中で培養し、培地中に分泌されたC4bpやプロテインS量を酵素免疫測定法にて定量した。その結果、C4bpの生合成量はIL-6の添加により約2倍に高まり、プロテインSの生合成も同じく約1.7倍高まった。これは、両者は急性相蛋白質に属し、両者は生合成レベルでも同調的関係にある可能性を示唆している。IL-6以外のサイトカインやグルココルチコイドによる生合成亢進はみられなかった。その他、約15種のC4bpに対する単クローン抗体を用いて、C4bp上の機能ドメインの解析も進めつつある。
血管腫におけるXVIII型コラーゲンの発現と遺伝子異常

XVIII型コラーゲンは内皮細胞で発現され内皮細胞直下の基底膜に存在するコラーゲンである。内皮細胞が管腔形成をするときXVIII型コラーゲンS型が発現され、またXVIII型コラーゲンのカルボキシル末端183アミノ酸残基からなるペプチド(エンドスタチン)が内皮細胞の増殖を抑制するするという事実から内皮細胞の増殖すなわち血管腫においてこのXVIII型コラーゲン遺伝子の何らかの異常を疑ったわけである。XVIII型コラーゲンが肝臓で最も強く発現することにより肝血管腫においてその遺伝子を検索することにした。肝血管腫と診断された患者6例からリンパ球を分離しEVウイルスを感染させることによりリンパ芽球化し各々からTotal RNAを抽出した。Reverse transcriptaseによりcDNAを合成しXVIII型コラーゲンのカルボキシル末端のノントリプルヘリックス部(NC1)からプライマーを選んでnested PCRを行った。PCR産物はSSCP、ヘテロデュプレックス、およびアガロースゲルにより分析を行った。これらの分析結果からは異常泳動パターンは得られなかったが一応PCR産物のダイレクトシークエンスを行った。6例中2例に一つのコドンの第3ヌクレオチドのポリモルフィズムが見つけられた以外有意な遺伝子異常は見られなかった。今後さらに症例を増やしXVIII型コラーゲンcDNAの全コーディングリージョンを検索する予定である。
リーマン多様体上の最適化アルゴリズムおよびその数値線形代数への応用

当該年度では多様体上の一般的な最適化問題に対して新たな解法アルゴリズムを導出したり,具体的な行列の問題に対する新たなアルゴリズムを導出し,応用的な観点から有意義な成果が得られたと言える.当初予定していた,共役勾配法の多様体上への拡張や,数値線形代数のいくつかの間題の多様体上の最適化によるアプローチを達成することができた,さらに多数の国際会議や国内学会に参加することで多様な情報収集を行い,当該研究課題をさらに推進するための話題を得ることができた.既に得られたリーマン多様体上の共役勾配法を検討してアルゴリズムの更なる改善や開発を目指すとともに,レイリー商やその他の目的関数のリーマン多様体上での最小化問題に対する解法アルゴリズムを導出することで,様々な分野への応用を図る.特に,経済学やファイナンス理論への応用を視野に入れ,そうした分野の研究者と連携を取りながら本研究課題を推進してゆく.当該年度では多様体上の一般的な最適化問題に対して新たな解法アルゴリズムを導出したり,具体的な行列の問題に対する新たなアルゴリズムを導出し,応用的な観点から有意義な成果が得られたと言える.当初予定していた,共役勾配法の多様体上への拡張や,数値線形代数のいくつかの間題の多様体上の最適化によるアプローチを達成することができた,さらに多数の国際会議や国内学会に参加することで多様な情報収集を行い,当該研究課題をさらに推進するための話題を得ることができた.既に得られたリーマン多様体上の共役勾配法を検討してアルゴリズムの更なる改善や開発を目指すとともに,レイリー商やその他の目的関数のリーマン多様体上での最小化問題に対する解法アルゴリズムを導出することで,様々な分野への応用を図る.特に,経済学やファイナンス理論への応用を視野に入れ,そうした分野の研究者と連携を取りながら本研究課題を推進してゆく.
ペルジーノ主義の形成と継承：ルネサンス期イタリアにおける芸術地理的枠組みの変容

1500年前後のイタリアにおいてはウンブリア地方出身の画家ペルジーノが広範な影響力をもち、ペルジーノ主義とも呼べる複合的な現象が生じた。本研究の目的は、ペルジーノ様式がいかにして広域的な芸術様式となり、次世代に受け継がれていったのかを明らかにすることである。作品に繰り返し用いられる聖母子像や聖人像の「型」の分析を行うとともに、通時的視点からは美術批評における言及や後世の画家による様式模倣を考察の対象とする。ペルジーノ主義の汎イタリア的広まりは、次世代のラファエロ受容などを予示する現象であり、本研究の成果によって盛期ルネサンス期へとつながる芸術地理的枠組みの変容が解明されることが期待される。
マクロファージ特異的タンパク質ＡＩＭによる犬組織球性肉腫の発症機序の解明と治療

マクロファージ由来の腫瘍である組織球性肉腫は、悪性度が高く治療法がまだ確立していない。本研究では、マクロファージが特異的に産生するタンパク質apoptosis inhibitor of macrophage (AIM)の転写活性が一部の臓器で高いこと、組織球性肉腫由来細胞株にAIM発現ベクターを導入すると細胞増殖の有意な抑制が認められることを明らかにした。さらに組換えイヌAIMを培養液中に添加するとAIM濃度依存的に死滅した。以上より、イヌAIMは組織球性肉腫細胞に対して用量依存的な殺細胞効果があることが示唆された。これまでに研究代表者らはマクロファージ特異的に発現するタンパク質Apoptosis Inhibitor of Macrophage (AIM)を犬組織球性肉腫の細胞株に強発現すると細胞増殖や異形成化が抑制されること、ノックダウンするとそれらが促進されることを見出した。この成果は、今までアポトーシス抑制因子と考えられていたAIMの産生低下が、逆に組織球の腫瘍化を引き起こすという、全く新しい組織球性肉腫の発症機序を示唆している。そこで本研究の目的は、AIM産生低下による組織球性肉腫の発症機序を明らかにし、診断マーカーの確立や補充療法の可能性を探ることで、これまで治療困難であった組織球性肉腫の根治への糸口を掴むこととした。本年度、研究代表者らは申請書で述べた実験「1in vitro実験系を用いた組織球性肉腫におけるAIMの作用機序の解明」および「実験2組織球性肉腫症例におけるAIMの病態生理学的検討」を実施し、一定の成果を得ることができた。すなわち、実験1では、組換え犬AIMの強発現ベクターをもとに組換えイヌAIMを作製した。AIM添加後の細胞数、アポトーシス陽性細胞の検出、フローサイトメトリーを用いる。細胞周期の観察などを行った。その結果、イヌAIMはいくつかの特異的な種類の細胞のアポトーシスを強く促進することを、世界で初めて見出した。また実験2では、複数の組織球性肉腫細胞株におけるAIMとその受容体であるCD36のmRNA発現量を比較し、AIMおよびCD36の発現が組織球性肉腫に特異的に高いわけではないことを明らかにした。この結果は、腫瘍におけるAIMの発現が必ずしも正常組織と同様ではないことを示しており、AIMの発現の変化が腫瘍化や悪性度と関与している可能性を示している。予定していた実験1、実験2が良好な成績をおさめているため。既にここまでの成果を国際学会に発表し、学術論文として投稿中である。研究代表者らは前年度の成果を踏まえて実験1に必要にな組換え蛋白質の大量精製、実験2細胞株を用いたAIMと組織球性肉腫の病態生理の関係の検討、実験3組織球性肉腫診断マーカーとしてのAIM測定系の開発のためのマテリアル作りを行い、一定の成果を得た。すなわち、実験1ではトロンビン切断サイトをもつHisタグ組換えイヌAIMの設計と大量作製と精製した。実験2では8種類のイヌ組織球性肉腫細胞株と5種類の他の腫瘍の細胞株におけるAIMとAIM受容体の発現についてqPCRで調べ、AIM低下によって引き起こされる組織球性肉腫の悪性度との関連性を明らかにした。そして実験3では、組織球性肉腫診断マーカーとしてのAIM測定系の開発のために必要なイヌAIM特異的抗体の作出を行った。当該抗体は現在バリデーション中である。予定していた実験1実験3が予定通りの良好な成績をおさめているため。ここまでの成果を学術論文として発表した。マクロファージ由来の腫瘍である組織球性肉腫やその類縁疾患は、ヒトでもイヌでも悪性度が極めて高く、早期に死に至る深刻な疾患である。申請者はマクロファージに特異的に発現する蛋白質であるApoptosis inhibitor of macrophage (AIM)に着目し、組換えイヌAIMを組織球性肉腫細胞の培養液に添加すると、細胞種特異的にアポトーシスが促進されることを明らかにした。この成果は、一般的にはアポトーシス抑制因子と考えられているAIMが、マクロファージ自身に対しては逆にアポトーシスを引き起こすという、全く新しいAIMの機能を示唆している。さらにはイヌAIMの遺伝子配列の特定およびイヌにおけるAIM発現の生体内分布といった基盤的調査を行い、比較動物学的観点から、AIM蛋白質のアポトーシス促進機能を有する部位の特定を行うことに成功した。また、組織球性肉腫細胞を移植したヌードマウスを作製し、AIMの投与による本腫瘍の試験的治療を試み、一定の成績を得た。その他の様々な腫瘍中に存在する異型マクロファージであるTumor associated macrophage (TAM)は、腫瘍の薬剤耐性化に寄与する増悪因子である。

TAMの分化制御機構は明らかになっておらず、また臨床例においてTAMを駆逐する方法も見つかっていない。申請者は、マクロファージにおけるAIMの発現低下がTAM様の形態変化を引き起こすことを明らかにした。これらの成果は、TAMの分化制御機構の解明につながることが期待される。さらにAIMの機能を臨床応用できれば、組織球性肉腫患者のみならず薬剤耐性腫瘍で苦しんでいる莫大な数のヒトや動物を治療することができると考えられる。マクロファージ由来の腫瘍である組織球性肉腫は、悪性度が高く治療法がまだ確立していない。本研究では、マクロファージが特異的に産生するタンパク質apoptosis inhibitor of macrophage (AIM)の転写活性が一部の臓器で高いこと、組織球性肉腫由来細胞株にAIM発現ベクターを導入すると細胞増殖の有意な抑制が認められることを明らかにした。さらに組換えイヌAIMを培養液中に添加するとAIM濃度依存的に死滅した。以上より、イヌAIMは組織球性肉腫細胞に対して用量依存的な殺細胞効果があることが示唆された。本年度の成果を踏まえて、実験1でさらに必要になる組換え蛋白質の大量精製を実施する。実験2についてはAIMと組織球性肉腫の病態生理の関係についてさらに検討を行い、AIM低下によって引き起こされる組織球性肉腫の悪性度や予後との関連性を明らかにする。さらに、「実験3:組織球性肉腫診断マーカーとしてのAIM測定系の開発」に着手し、組織球性肉腫診断マーカーとしてのAIM測定系の開発を目指す。しかしこれは抗体の作出が前提である。抗体作製は現在委託して進めているが、これができない場合にはヒトやマウスの測定系の流用を試みる。本年度の成果を踏まえて、実験2ではAIMと組織球性肉腫や他の腫瘍の病態生理の関係についてさらに検討を行い、AIM低下によって引き起こされる様々な腫瘍の悪性度や予後との関連性を明らかにする。実験3では腫瘍マーカーとしてのAIM測定系の開発に必要な抗体のバリデーションを引き続き行う。これらの知見を踏まえ、「実験4in vivo実験系を用いた組織球性肉腫におけるAIM補充療法の検討」を行う。これらの実験により、AIM産生低下による組織球性肉腫の発症機序を明らかにし、診断マーカーの確立や補充療法の可能性を探るとともに、これまで治療困難であった組織球性肉腫の根治への糸口を掴む。29年度が最終年度であるため、記入しない。獣医学29年度が最終年度であるため、記入しない。
南極域における対流圏オゾン濃度の異常低下現象の解明

平成6年度は、まずオゾン破壊現象が起こっている気塊の特徴を明らかにした.地上風データを用いたトラジェクトリー解析によってこの現象が起きている気塊の水平スケールが求められた.それによれば水平スケールは数百kmであることが明らかになった。また、地上オゾン濃度とオゾンゾンデデータを同時に解析することにより、鉛直方向には約3km高度までオゾン破壊が及んでいることが明らかになった。さらに特徴的なことは、この現象の境界がきわめてはっきりしていることである。したがって特定の気塊の中でオゾン破壊反応が進行し続けていること、オゾン破壊に関与していると思われる物質が拡散しにくいものであることなどが明らかになった。さらに、この現象と昭和基地における地上エアロゾル数が非常によい相関を示すことが明らかになった.昭和基地における0.3μm以上のエアロゾル数は通常1,000個/1程度であるが、オゾン破壊現象が見られる時には10,000個/1前後まで急増するのである.さらにオゾン破壊現象が見られない7月にもエアロゾル数の急増は起こっているが7月にはオゾン破壊現象が見られない.7月の昭和基地は極夜であり8月に極夜明けとなることから、この現象に太陽光が大きな関連をもっているものと推定される。1993年に昭和基地に持ち込まれた濃縮装置付きガスクロマトグラフ質量分析計(GC/MS)によって得られた化合物の濃度変動とオゾン破壊現象の関連を調べた.その結果、GC/MSで検出された物質とオゾン破壊現象の間には直接の関連は見いだせなかった.特に北極域でオゾン破壊現象と密接な関連が指摘されている海洋生物起源のCHBr3等の臭素(Br)化合物は昭和基地の春季には検出されなかった.この期間の南極周辺海域は海氷が1年で最も沖合いまで張り出す時期であるため、海洋から放出される生物起源の化合物は殆ど存在しなかったものと考えられる。平成5年度には、南極昭和基地で得られた地上オゾン濃度とオゾンゾンデデータを同時に解析することにより、地上オゾン濃度が異常低下した時の対流圏におけるオゾン濃度分布を調べた。それによれば、濃度低下現象が地上から高さ12kmにまで達していることが判明した。さらに、南極域で対流圏オゾン濃度が異常低下する現象が発生するための自然条件を明らかにするために、同基地で観測されている他の大気微量成分データや気象データとの関連を調べた。その結果、この現象が弱風時におこりやすいこと、しかしその時の気塊は基地活動に伴う大気汚染の影響を受けていないことが明らかになった。また、紫外線強度やオゾンホールとの関連も調べ、昭和基地上空のオゾン全量が低く、地上に到達する紫外線量が多い時にこの現象が起こりやすいことなどが明らかになった。昭和基地に持ち込んだ濃縮装置付きガスクロマトグラフ質量分析計(GC/MS)は昨年8月から順調に動作し続け、1993年10月6日11am頃から7日にかけてオゾン濃度の異常低下現象が昨年の春に始めて観測された時にもデータが取得できた。ただし、例年なら8月から9月にかけて数回起きたオゾン濃度の異常低下現象が昨年はこの時のみ1回しか起こらず、濃度低下も例年ほど大きくはなかった。平成6年度は、ガスクロマトグラフ質量分析計データも含めた総合的なデータを用いて、南極の春季に出現するオゾン濃度低下現象の原因を追及する。平成6年度は、まずオゾン破壊現象が起こっている気塊の特徴を明らかにした.地上風データを用いたトラジェクトリー解析によってこの現象が起きている気塊の水平スケールが求められた.それによれば水平スケールは数百Kmであることが明らかになった.また、地上オゾン濃度とオゾンゾンデデータを同時に解析することにより、鉛直方向には約3Km高度までオゾン破壊が及んでいることが明らかになった。

さらに特徴的なことは、この現象の境界がきわめてはっきりしていることである。したがって特定の気塊の中でオゾン破壊反応が進行し続けていること、オゾン破壊に関与していると思われる物質が拡散しにくいものであることなどが明らかになった。さらに、この現象と昭和基地における地上エアロゾン数が非常によい相関を示すことが明らかになった.昭和基地における0.3μm以上のエアロゾル数は通常1、000個/1程度であるが、オゾン破壊現象が見られる時には10、000個/1前後まで急増するのである.さらにオゾン破壊現象が見られない7月にもエアロゾル数の急増は起こっているが7月にはオゾン破壊現象が見られない.7月の昭和基地は極夜であり8月に極夜明けとなることから、この現象に太陽光が大きな関連をもっているものと推定される。1993年に昭和基地に持ち込まれた濃縮装置付きガスクロマトグラフ質量分析計(GC/MS)によって得られた化合物の濃度変動とオゾン破壊現象の関連を調べた.その結果、GC/MSで検出された物質とオゾン破壊現象の間には直接の関連は見いだせなかった.特に北極域でオゾン破壊現象と密接な関連が指摘されている海洋生物起源のCHBr3等の臭素(Br)化合物は昭和基地の春季には検出されなかった.この期間の南極周辺海域は海氷が1年で最も沖合いまで張り出す時期であるため、海洋から放出される生物起源の化合物は殆ど存在しなかったものと考えられる。
B型肝炎ウイルスと肝発癌

1.B型肝炎ウィルス遺伝子導入マウスの作成とそれによる解析:昨年度クローニングにより得たヒト肝癌に組み込まれたHBVの中より、stem and loop構造を取りうるinvertedrepeatのある5.4kbのBamH1切出しのHBV分子を選びC3Hマウスの卵に注入し、現在までに5匹の遺伝子導入マウスを作成した。この中3匹のマウスについて解析が進んでいるが、2匹では最初の分子の一部が断片として組み込まれており、【F_1】・【F_2】でも組込状態は変わらない。これに反し、他の一匹では、最初のunit sizeが保持されたまま導入されていたが、意外なことに、【F_1】では3/24(12.5%)・【F_2】では12/65(18%)にHBV分子の再編成が起っていた。現在この変化の生じるメカニズムについて検討する一方、これらのトランスジェニックマウスを繁やし、自然肝発癌および化学物質による肝発癌におよぼすHBV組み込みの効果を経過観察中である。なお導入HBV遺伝子の発現は、現在までの検索では把握されない。2.ウッドチャックとウッドチャック肝炎ウィルス系を用いる解析:WHV(-)のウッドチャックを多数購入し、AAF,DEN,アフラトキシン等の肝癌原物質を投与したが、この動物はこれらの癌原物質に対し非感受性であることが判った。1年余りの観察では、明らかな癌は未だ誘導されない。しかし、前癌性病変は少数発生しておりり、この細胞を培養に移すことにより、肝細胞の持続的培養系WLC-3を確立することができた。この細胞は電顕的にオルガネラが多く、G-6-Pの活性やアルブミン産生があり、分化した肝細胞の形質を保持している。染色体数は、正常と同じ38かその倍数である。ヌードマウスには移殖が困難である。WHVの関与しない肝細胞の樹立は世界で初めてであるが、今後この細胞系を用いて、WHVの増殖や遺伝子の発現、更にウィルス組み込みと癌化のメカニスム等の問題へのアプローチに活用する予定である。
HIVのスクレオキャプシドプロテインの分子生物学的機能の解析

1.p8を発現する大腸菌組換え体の作製及びその欠失変異体を2種作製した。1つは、gag領域及びプロテアーゼ領域を含む組換え体であり、もう1つは、gag領域のみの組換え体である。ウエスタンブロット法で、前者にはマトリックスプロテイン(p15)、キャプシドプロテイン(p26)及びヌクレオキャプシドプロテイン(p8)が検出された。一方、後者にはgag前駆体タンパクのみが認められた。これらを用いてノースウエスタンプロット法によるウイルスRNAとの結合性を検討した結果、現在のところ、p8とウイルスRNAとの結合は観察されたが、前駆体とウイルスRNAとの結合は確認できていない。2.当初、組換え体を用いてp8分子内のウイルスRNAと結合する最小領域の同定を計画したが、より効率的と考えられる紫外線架橋法を用いて合成ペプチドとウイルスRNAとの結合実験を行なっている。その結果、p8のアミノ酸配列に相当する合成ペプチドを用いて、RNA結合機能を有する最小領域の同定を試みている。3.更に、p8の血清学的検出を容易にするために、p8の合成ペプチドを抗原に用いてマウス単クロン抗体を作製している。4.今後は、2で決定したp8分子内のウイルスRNAと結合する最小領域のアミノ酸配列に相当する遺伝子をCD4陽性細胞内に導入後、ペプチドの発現を単クロン抗体等を用いて確認し、更にこの細胞にHIVを感染させた後、非感染細胞への感染実験への感染実験及び電子顕微鏡を使用してウイルス感染細胞内のウイルス粒子を観察する予定である。
抗酸化アミノ酸を応用した新規外傷歯の治療方法の開発

歯の外傷により歯牙脱臼が生じた場合、歯根外部吸収が生じ抜歯に至ることがある。歯根外部吸収進行を防ぐには、歯根膜保護と歯髄処置を伴う根管治療が必要となる。現在、歯根外部吸収治療の際に使用される薬は水酸化カルシウム製剤であるが、その長期使用は、象牙質の有機質を溶解し歯牙の強度低下を引き起こすことが指摘されている。また、歯根外部吸収の主たる原因となる破骨細胞増加・活性化には、活性酸素種(ROS)が関連していると報告がある。そこで、本研究ではROS除去能を持つN-アセチルシステイン(NAC)に注目し、ラット歯根外部吸収モデルにおいてNACを作用させることで外部吸収を抑制することができるかを検討する。
キトサン・デキストラン複合化蛋白分離剤の開発と大量分種への応用

イオンクロマトグラフィーが蛋白質の大量分取に有効な方法として注目されている。市販の蛋白分離剤の中で、デキストラン系樹脂が最も大きな吸着量を示すが、物理的に柔らかいためカラム内の圧密が大きく工業的に使用することが出来ない。本研究では、デキストラン樹脂の優れた蛋白分離能を生かすため、硬くて大きな空隙を持つキトサン樹脂との複合化を試みた。キトサン樹脂の空隙にデキストラン-DEAEを埋め込んだ、キトサン・デキストラン-DEAE複合化タンパク分離剤(Ch-Dx-DEAE-2)を開発した。得られた複合化分離剤は硬く、カラム内で圧密を生じなかった。官能基濃度は1735eq/m^3であり、母体であるキトサン樹脂の約2倍の値を得た。牛血清アルブミン(BSA)の飽和吸着量は、市販の硬い樹脂で最も性能が良いと言われているDEAE Sepharose Fast Flow (ファルマシアバイオテク製)の4倍以上となった。BSA吸着平衡関係に及ぼすpHの影響は極めて顕著であった。CH-Dx-DEAE-2がタンパク質のイオンクロマト分離剤として適用できることがわかった。カラムにBSA溶液を流通させたときの破過曲線の実測値は、粒内拡散抵抗、液相拡散抵抗および軸分散を考慮した理論線と良好に一致した。BSAの固相有効拡散係数Dsは、カラム入口濃度および空塔速度の増加に伴い大きくなった。さらにDsは母体のキトサン樹脂に比べて410倍大きくなった。NaCl溶液による溶離曲線は非常にシャープで、濃縮率も市販の世界的に広く使われている樹脂に比べ4倍以上となった。キトサン樹脂の空隙に、デキストランを埋め込み、架橋した後、ジエチルアミノエチル(DEAE)基を導入することにより、キトサン・デキストラン-DEAE複合化分離剤を合成した。作製した複合化分離剤は、分子量5万12万の蛋白質のイオンクロマト分離に適するものであり、これを用いて下記の研究を行った。(1)圧力損失の実験から、広範囲の流速で圧密が生じないハードゲルであることを確認した。(2)牛血清アルブミン(BSA)単一成分系の吸着平衡関係を測定した。その結果、平衡関係はpHの影響を強く受け、蛋白質のイオンクロマト分離剤として有効であることが判明した。pH5.5以上では、上に凸の好ましい平衡関係となり、また、pH5.05以下では、下に凸の平衡関係を示した。pH6.9で飽和吸着量が最大値を示した。(3)pH6.9におけるBSAの飽和吸着量は、キトサン・デキストラン-DEAE複合化分離剤が市販のハードゲルの中で最も優れた性能を有するDEAE Sepharose Fast Flowに比べ、約4.5倍という大きな値を示した。これは、市販のゲル中最大である。(4)BSAの粒子内拡散係数は、母体のキトサン樹脂に比べ約10倍大きな値を示した。(5)食塩共存下では、BSAの吸着量は極端に減少し、100molm^<-3>NaCl水溶液中では全く吸着しなかった。すなわち、市販のゲルより低濃度の食塩水溶液により、従来のゲルにみられない極めて濃縮率の高いシャープな溶離曲線が得られることを明らかにした。(6)牛ヘモグロビン(Hb)の吸着平衡関係は、下に凸の吸着に好ましくない形状を示した。pHの影響はBSAに比べ小さくなった。これより、蛋白質により平衡関係が異なり、多成分の分離に有効であることが推定できる。この件に関しては、次年度詳細な研究を行う。

市販の蛋白分離剤の中で,デキストラン系樹脂が最も大きな吸着量を示すが,物理的に柔らかいためカラム内の圧密が大きく工業的に使用することが出来ない。本研究では,デキストラン樹脂の優れた蛋白分離能を生かすため,硬くて大きな空隙を持つキトサン樹脂との複合化を試みた。キトサン樹脂の空隙にデキストラン-DEAEを埋め込んだ、キトサン・デキストラン-DEAE複合化タンパク分離剤(Ch-Dx-DEAE-2)を開発した。得られた複合化分離剤は硬く,カラム内で圧密を生じなかった。官能基濃度は1735eq/m^3であり、母体であるキトサン樹脂の約2倍の値を得た。牛血清アルブミン(BSA)の飽和吸着量は、市販の硬い樹脂で最も性能が良いと言われているDEAE Sepharose Fast Flow(ファルマシアバイオテク製)の4倍以上となった。BSA吸着平衡関係に及ぼすpHの影響は極めて顕著であった。Ch-Dx-DEAE-2がタンパク質のイオンクロマト分離剤として適用できることがわかった。カラムにBSA溶液を流通させたときの破過曲線の実測値は,粒内拡散抵抗,液相拡散抵抗および軸分散を考慮した理論線と良好に一致した。BSAの個相有効拡散係数Dsは,カラム入口濃度および空塔速度の増加に伴い大きくなった。さらにDsは母体のキトサン樹脂に比べて410倍大きくなった。NaCl溶液による溶離曲線は非常にシャープで,濃縮率も市販の世界的に広く使われている樹脂に比べ4倍以上となった。
OpenFlowとコンテンツキャッシュに基づく地域通信フロー効率化に関する研究

平成30年度は、OpenFlowバージョン1.3系に基づくSDNの広域ネットワーク展開の有効性の検証結果を踏まえて、現在主流であるOpenFlow1.3系をそのまま適用することではコントローラーの負荷や信頼性の観点から困難であることを確認した。このため、1.4系以降のバージョンの拡張仕様を前提とした仕様策定を行うこととした。具体的には、1.4系で拡張された、イベントドリブン型のフローのモニタリング機能を活用することで、複数のコントローラ間でのフロー情報の共有負荷の軽減ができないか検討した。しかし、これによっても、負荷の高いコントローラーが存在することに変わりはなく、他の改善手法の必要性を確認した。具体的には、OpenFlowでは(機種によって異なるが)登録できるフローの数に制限があるため、不要になったフローを随時削除する必要があり、特に、広域ネットワーク環境下では実効的に必要となるフロー数が大きいため、登録フローの効率管理が必須である。1.4系では登録フローの効率管理のための拡張も用意されており、この機能の活用することで、実質的に必要なフローを絞り込み、コントローラーの負荷の軽減を一定程度実現した。本研究開発では、まず、OpenFlowバージョン1.3系に基づき、SDNの広域ネットワーク展開の有効性を検証した。その結果、1.3系での展開は困難であることの結論に至った。具体的には、本研究ではSDNを広域展開することが前提となっているが、OpenFlowバージョン1.3系では、制御するネットワークの規模が大きくなると、コントローラへの負荷が増大し、結果的にネットワーク全体のパフォーマンスを向上させることが難しくなる問題があった。また、基本的にネットワークの全てのノードでSDN(OpenFlow)対応スイッチが必要となることから、コストの面で実現可能性に問題があると考えられた。このため、現在は、1.4系以降のバージョンの拡張仕様を前提とした仕様策定を行っている。具体的には、1.4系で拡張された、イベントドリブン型のフローのモニタリング機能を活用することで、複数のコントローラ間でのフロー情報の共有負荷の軽減ができないか検討している。さらに、同じく1.4系で拡張された、動的にコントローラの役割を変更する機能によって、負荷の高いMasterコントローラを負荷の低いコントローラに動的に切り替えることができないかと考えている。さらに、OpenFlowでは(機種によって異なるが)登録できるフローの数に制限があるため、不要になったフローを随時削除する必要があり、特に、広域ネットワーク環境下では実効的に必要となるフロー数が大きいため、登録フローの効率管理が必須である。1.4系では登録フローの効率管理のための拡張も用意されており、この機能の活用を検討している。最後に、ネットワーク全体でSDN対応スイッチ化しなければならない問題については、OpenFlowバージョン1.5系で強化されたトンネリング機能を用いることで、既存ネットワークと併存しつつSNDを広域展開する方法を模索する予定である。研究実績の概要に書いた通り、OpenFlowバージョン1.3系の機能を検証し、広域ネットワーク展開をする上での問題点を明らかとした。これにより、1.4系以降での仕様策定をする判断に至り、現在は1.4系以降のバージョンでの詳細仕様を策定中である。昨年度は、OpenFlowバージョン1.3系に基づくSDNの広域ネットワーク展開の有効性の検証結果を踏まえて、現在主流であるOpenFlow1.3系をそのまま適用することでではコントローラーの負荷や信頼性の観点から困難であることを確認した。1.4系では登録フローの効率管理のための拡張も用意されており、この機能の活用することで、実質的に必要なフローを絞り込み、コントローラーの負荷の経験を一定程度実現した。なお、本研究では、OpenFlowをネットワークのセキュア化に応用するための取り組みも課題として加えることとした。OpenFlowは柔軟なネットワーク制御が可能な仕組みであるため、ネットワークのセキュア化のためのツールとしても有用であると考えたためである。現在は、OpenFlowを広域展開する課題の他に、OpenFlowをネットワークのセキュア化に応用する手法の模索も行っており、今年度はこの内容の対外発表を行った。OpenFlowの広域化及びネットワークのセキュア化のための応用方法について今後研究を進めていく予定である。

具体的には、OpenFlowでは(機種によって異なるが)登録できるフローの数に制限があるため、不要になったフローを随時削除する必要があり、特に、広域ネットワーク環境下では実効的に必要となるフロー数が大きいため、登録フローの効率管理が必須である。1.4系では登録フローの効率管理のための拡張も用意されており、この機能の活用することで、実質的に必要なフローを絞り込み、コントローラーの負荷の軽減を一定程度実現した。前述の通り、当初予定していたOpenFlowバージョン1.3系をベースとした仕様策定について、前提とするバージョンを1.4系以降に変更することになったため、現時点ではやや進捗に遅れが出ている。この仕様策定を早急に進め、当初計画通り、平成29年度は、OpenFlowコントローラ開発フレームワークを使ったコントロールアプリケーションの開発を行う。また、先行研究で開発済みであるコンテンツキャッシュのパフォーマンス改善にも並行して取り組む。これによって、平成29年度は当初計画通りの進捗を目指す。前述の通り、今後は、OpenFlowの広域化に対する研究のみではなく、ネットワークのセキュア化への応用についての検討も付加して研究を進めていく予定である。最終年度は、その両方で一定程度の成果を挙げ、対外発表にて成果を公表する予定である。平成28年度は主に旅費の支出について、他予算でカバーできる案件があり、他予算にて支出したために余剰が発生した。H29年度は誤差程度の余剰が発生した。この金額は、次年度使用額としてH30年度の旅費に充当したい。平成29年度は、成果発表や調査のための出張(国内/海外)を当初計画より多く行う予定である。また、平成29年度は他の旅費予算がないことから、平成28年度の次年度使用額を平成29年度に使用させて頂きたい。
精密Ｘ線分光による標準質量限界（１．４太陽質量）の検証

白色矮星への降着プラズマ流から放射された熱的X線に加え、これが白色矮星表面で反射された成分も取り込み、白色矮星の質量と半径を独立して測定できるX線スペクトルモデルを完成させた。「反射」とは白色矮星を照らすプラズマ流からのX線が、白色矮星表面で散乱または吸収・再放射されて再び白色矮星外部へ放射されることを指す。この成分は、6.4 keVの蛍光鉄輝線と20 keV付近に現れる、コンプトンハンプと呼ばれるスペクトル構造で卓越する。その強度はプラズマ流から見た白色矮星の立体角、つまり、白色矮星半径に対するプラズマ流の高さを反映する。白色矮星の重力ポテンシャルはプラズマ流からの直接成分のX線スペクトルから得られる、プラズマの最高温度から測定でき、白色矮星の質量と半径の比が決まる。さらに、プラズマ流の高さの絶対値は、重力ポテンシャルから流体力学的に算出できる。これらを組み合わせることによって、白色矮星の質量と半径が測定可能になる。プラズマ流からのX線スペクトルモデルはすでにモデル化が済んでいる。一方で、反射成分に関しては、今回、プラズマ流からのX線スペクトルを基にモンテカルロシミュレーションによってモデル化した。ハードウェア開発ではXARMプロジェクト搭載X線望遠鏡の開発の準備を進めた。特に、X線望遠鏡に使用する反射鏡の評価システムを開発した。1台のX線望遠鏡には約1600枚の反射鏡を使用するが、実際にはさらに多くの反射鏡を作成し、良いものを選別して使用する。従来、反射鏡の選別は、反射鏡に可視平行光を照射し、反射した光の回折像を人の目で見て行っている。今回私は、波動光学によって反射鏡からの回折像をモデル化し、CMOSカメラで取得したデータににフィットすることで反射鏡の表面形状をシステマティックに評価するシステムを開発した。このシステムは衛星搭載品の開発に使用されている。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、X線分光観測から白色矮星の質量と半径を求めることにより、標準モデルによる白色矮星の質量限界(1.4太陽質量)を検証することである。また、これを達成する上で有益な観測機器、特にX線望遠鏡の開発も行う。今年度は、白色矮星の反射X線から白色矮星の質量と半径を測定する上で有益な情報を引き出すため、反射X線スペクトルのモデル化を行った。反射X線とは、白色矮星近傍の熱的プラズマから放射されたX線が、白色矮星表面の物質によって散乱や吸収、再放射され、再び外部へ放出されたX線である。反射X線の強度はプラズマ流から見た白色矮星表面の立体角と正の相関を示し、ここから、プラズマ流と白色矮星の幾何学的な情報を得ることができる。反射X線スペクトルのモデル化にはMonte-Carlo simulationを用いた。Simulation内では、既に私自身が構築した、熱的X線スペクトルモデルを元に、熱的プラズマの場所毎に、対応したX線スペクトルでX線を等方的に放射させる。球形の白色矮星に届いたX線は、白色矮星表面で原子との相互作用を経験し、その一部は再び外部へと放射される。これらを計数することで反射X線のスペクトルを得る。今年度までに、白色矮星半径はパラメータに含めない(白色矮星半径は標準理論に従う)、熱的X線と反射X線を合わせたスペクトルモデルを完成させた。この新しいスペクトルモデルをすざく衛星の観測データに適用し、白色矮星質量の見積もりの精度が向上することを確認している。観測機器開発では、本研究の強力な武器になると期待された、ASTRO-H衛星を2/17に打ち上げ、無事に軌道投入した。しかし、3/26から不具合を起こし、翌年度の4/28に運用が断念された。一方で、さらに将来の衛星計画に向けた、大口径X線望遠鏡の開発を開始している。白色矮星からの反射X線のモデル化は当初の研究計画では予定していなかったが、これによって、白色矮星の質量半径測定において極めて重要な情報が得られることに気づいたため、モデル化を実施した。反射成分の強度は、熱的プラズマに対する白色矮星表面の立体角と相関し、つまりここから、プラズマの高さと白色矮星半径の比が見積もれる。一方で、熱的X線スペクトルから見積もれる、プラズマ温度からは、白色矮星の重力ポテンシャルが推定できる。得られたポテンシャルを使用すると、流体計算からプラズマの高さの絶対値を算出することができ、これらを組み合わせることによって、白色矮星半径の絶対値を測定することが可能になる。これらによる白色矮星の質量半径測定の精度向上は、当初の計画を超えた成果である。当初の研究計画では、熱的X線のスペクトルから得られる情報のみから白色矮星の重力ポテンシャルとプラズマ内の重力解放の効果を見積もり、白色矮星の質量と半径を測定するとしていた。この手法では反射X線は熱的成分の評価を困難にする、系統誤差要因であった。また、重力解放の効果も小さく、白色矮星の質量半径測定には、精度の高い観測データを必要とした。一方で、今回の反射X線のモデル化によって、既存の衛星のデータでも本研究の目的を達成し得ると考えられる。観測精度向上の観点では、当初の研究計画ではASTRO-Hのデータを使用することを念頭に置いていたが、不具合、運用断念によってASTRO-Hのデータを使用することは不可能となった。しかし、先に述べた通り、幸いにも反射X線のモデル化によって、本研究の目的を達成することは引き続き可能であると考えられる。

これらの理由から、全体としては「おおむね順調に進展している」とした。本年度は、白色矮星からの反射X線を用いた白色矮星の質量半径測定を実現する、X線スペクトルモデルを構築した。この手法は、昨年度に私が考案したもので、白色矮星近傍のプラズマからのX線のうち、白色矮星で散乱または吸収・再放射され、白色矮星外へ放出された「反射成分」を用いる。反射成分の強度は、プラズマから見た白色矮星の立体角に強く依存するため、これによって、プラズマと白色矮星の半径の関係を制限できる。今年度は、半径をフィットパラメータに取り込み、質量半径測定が可能なモデルを構築している。一方で、モデルの適用も同時に進めている。これまでに観測へ適用したモデルは、半径を取り込んでいないものであるが、プラズマからの直接成分と反射成分を統一的に扱っている白色矮星のX線スペクトルモデルはこれまでにはなく、蛍光線を取り込んだものもなかった。そのため、このモデルでも、新しい知見が得られる。実際に、既存の衛星データから、白色矮星の自転軸とプラズマ流を閉じ込めている磁力線の間の角度が測定でき始めている。本研究においても重要であったHitomi衛星は、軌道上で不具合を起こし、短命に終わってしまったが、X線領域での高エネルギー分解能観測が宇宙物理学において重要であることを示すには十分であった。これを受け、Hitomi代替機の開発が始まろうとしている。私は、NASAのGSFCにて、代替機のX線望遠鏡の性能を向上させるべく開発を行っている。Hitomi型X線望遠鏡の性能は、1台あたり約2000枚使用する、反射鏡の形状に左右される。実際の開発では、必要数以上の反射鏡を作成し、良いものを選別して使用するが、私はこの際の選別法を立ち上げている。具体的には、可視光ビームを反射鏡に照射し、その反射像から反射鏡面の性能を推定する。これまでに、局所的に、極端に悪い形状をもつ反射鏡を検出することを可能にした。今年度、主に取り組んだ、白色矮星からの反射を用いた白色矮星の質量半径測定法の開発は、当初の予定にはなかったものの、Hitomi衛星による高エネルギー分解能データが得られない今、これを補う上で、とても重要なものになった。反射X線のモデル化により、予定以上の時間がかかっているが、プラズマからの熱的成分と白色矮星からの反射X線を統一的なモデル化自体が新しい試みであることに加え、白色矮星近傍のプラズマの幾何学やこれを決定している白色矮星磁場まで測定できる可能性が出てきた。磁場と質量、半径が同時に測定できるなら、強磁場中の状態方程式を探ることまで可能になる。さらに、反射成分のスペクトルモデルには、蛍光鉄Kα線がコンプトン散乱された成分の詳細な構造も取り込んだ。このコンプトン散乱された成分のスペクトル構造は、原子内に束縛された電子の運動によるドップラー効果によって広がっており、これは、束縛電子の運動量分布、つまり、波動関数そのものを表している。Hitomi代替機などによる、将来の10 eV以下の精密X線分光を用いて、白色矮星表面の電子状態を測定する上で、先駆的な仕事である。これらの反射X線のモデル化によって得られた結果は、当初の目論見を超えた成果である。
脂質シグナリングの構造基盤

オートタキシン(ATX)の阻害剤を立体構造に基づき設計・改良を行い,大手製薬会社と共同開発を進める一方で,肺線維症に著効を示すアプタマーとATXの複合体構造に基づき,その阻害機構を解明し,またLPA6に関しては,3.4Å分解能の反射を示す結晶の作成に成功した.また,LPC(リゾホスファチジルコリン)やグリセロホスホコリンを分解することでホスホコリンを産生し,脳や肝臓や腎臓にコリンを供給するEnpp6と,ホスホコリンとの複合体の結晶構造を1.8Åの分解能で決定した.結晶構造から,Enpp6がホスホコリンのコリン部分を4つのチロシン残基を含むコリン結合ポケット構造によって認識することを明らかにした.コリン結合ポケットを構成するアミノ酸残基は哺乳類から魚類までのEnpp6で保存されていたことから,Enpp6が種を超えてホスホコリンを認識することが強く示唆された.Enpp6はATXと同じEnppファミリーに属するが,ATXはLPCからリゾホスファチジン酸(LPA)を産生する一方で,Enpp6はLPCからホスホコリンを産生する.ATXとEnpp6はそれぞれの結晶構造において,ポケット構造を用いてそれぞれの加水分解産物であるLPAあるいはホスホコリンを認識していた.このことから,Enppファミリータンパク質の活性部位の立体構造の違いがそれぞれの基質認識機構の違い,および生理機能の違いを生み出すことが示唆された.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。コリンはヒトの必須栄養素であり、神経伝達物質アセチルコリンや生体膜成分ホスファチジルコリンの材料となる。Enpp6は細胞外に触媒部位を持つ酵素でありリゾホスファチジルコリン(LPC)やグリセロホスホコリンなどのコリン含有ホスホジエステルを加水分解しホスホコリンを産生する活性をもつことから、コリン代謝に関わることが示唆されていた。しかし、Enpp6の基質特異性の分子基盤は不明だった。そこで、Enpp6のコリン認識機構を解明するために、Enpp6の結晶構造解析を行い、Enpp6とホスホコリンの共結晶構造を1.8Åの分解能で決定することに成功した。共結晶中でコリン残基は、Enpp6の4つのチロシン残基(Y72、Y75、Y157、Y188)を含むコリン結合ポケットにより認識されていた。これらのポケットを構成するアミノ酸残基は哺乳類から魚類までのEnpp6で完全に保存されていたことから、Enpp6が種を超えてホスホコリンを認識することが示唆された。ATX(Enpp2)は血中のLPCを分解し、リゾホスファチジン酸を産生する細胞外酵素である。ATXの発現亢進は乳がん、肺がん、脳腫瘍や動脈硬化、神経因性疼痛などのさまざまな疾患と関連することから、ATX阻害剤は治療薬として期待されている。東京大学創薬オープンイノベーションセンターの長野教授、東北大学の青木教授との共同研究により、複数のATX阻害剤を創出し、ATXと3種類の阻害剤との複合体構造を決定することに成功した。この結果、阻害剤は亜鉛イオンと結合し、かつ、LPCのアシル基認識に必須の疎水性ポケットを占拠することによりLPCの結合を阻害し、ATX阻害剤として働くことが明らかとなった。Enpp6とホスホコリンとの共結晶構造を高分解能で決定することに成功し、本研究課題の最重要目標のひとつだった「Enpp6の基質認識機構の解明」に成功したため。決定した結晶構造に基づきin vitro、in vivoの変異体解析を推進し、Enpp6によるコリン認識の生理的な重要性を実証する。
癌の超音波力学療法-化学療法剤と超音波感受性物質の併用効果に関する基礎的検討

低侵襲的ながん治療法として有望な超音波力学療法の抗腫瘍効果増強を指向して、新規ポルフィリン誘導体DEGの超音波感受性物質としての性状を解析するとともに、抗癌剤併用による効果をin vitroとin vivoでそれぞれ検討した。その結果、DEGが光に反応せず超音波によって特異的に活性化し腫瘍を傷害することが示された。さらに、抗癌剤5-FUとCDDPとの併用によりその効果が増強されることを示した。本研究計画中当該年度では、現在臨床で汎用されている化学療法剤と超音波感受性物質を用いた低強度の超音波力学療法(SDT)の併用効果を検討するために、樹立癌細胞を用いて種々の条件下における単独あるいは併用効果を、in vitro実験にて、細胞傷害能を指標として評価することが目的であった。これまで研究計画に従って5種類の樹立癌細胞について、抗癌剤5-FUとCDDPのEC_<50>をそれぞれ決定した。この結果より、ヒトにおける抗癌剤のstable disease、partial/complete responseのin vitroにおけるモデル構築ができたと考えられる。また、超音波感受性物質については、新たにDEGと命名したポルフィリン誘導体のSDTにおける単独での細胞傷害効果を検討した。まず、SDTにおけるDEGの有用性検討に先立ち、その性状解析を行った結果、DEGはこれまでに我々が報告したDEPCやATX-70、あるいは現在光感受性物質として臨床で用いられるphotofrinなどに比べ水溶液中での安定性が高く、極めて取り扱いが容易であることがわかった。このことは、将来的な臨床応用を考えたとき薬剤として非常に有利であり、有用な情報である。つぎに、ヒト胃癌細胞株MKN-74を用いてDEGのSDTにおける効果を検討したところ、超音波単独照射群に比べて優位な細胞傷害効果を示した。このときの作用機序については、以前報告したDEPCと同様に活性酸素種の一つ、一重項酸素が細胞傷害効果の主体と考えられたが、確認のため活性酸素の補足剤を組み合わせて同定を試みた。その結果、驚くべきことにともにポルフィリン誘導体であるにも関わらず、DEGの細胞傷害効果の主体はhydroxyl radicalであった。現在、担癌モデル動物を用いたin vivo実験ならびに抗癌剤との併用効果についてはin vitro実験にて検討を進めており、これまでのところ、いずれも効果が認められている。これらの結果については、現在論文投稿の準備中である。本研究計画中当該年度では、低侵襲ながん治療を指向した低出力超音波力学療法(SDT)に関して、前年度の検討によりin vitro実験にて有意な細胞傷害活性を示すことが判明した超音波感受性物質としての新規ポルフィリン誘導体(DEG)を用いて(1)単独で用いた場合におけるin vivoでの抗腫瘍効果と組織化学的検討および(2)抗癌剤との併用時におけるin vivoとin vitroでの抗腫瘍効果、をそれぞれ評価することが目的であった。(1)担癌モデル動物として、SCIDマウスにヒト胃癌細部株MKN-74を側背部に播種し、腫瘍径が5mmになった所でSDTを行い、DEGの効果を検討した。現時点では、DEG静脈内投与後の経時的な体内動態/分布の測定方法を確立していないため、SDTに最適な時間を薬物投与後6時間まで経時的に検討した。その結果、DEG投与後10minでSDTを行った場合に最も高い腫瘍増殖抑制効果が認められた。また、SDTは単回治療では効果に乏しかったため、隔日で週三回二週間にわたって計6回行った。その結果、有意な腫瘍増殖抑制効果を認め、in vivoにおける有用性を確認した(論文投稿中)。(2)抗癌剤とDEGによるSDTの併用効果は、MKN-74細胞を用いてin vitroで検討した。その結果、DEG単独での場合に比べ、抗癌剤5-FUあるいはCDDPで予め処置することでSDTによる細胞傷害活性は有意に増強した。このとき、蛍光ラベルしたデキストランを用いて、SDTによる細胞内へのデキストランの流入がDEG単独での場合に比べ、抗癌剤5-FUあるいはCDDPを処置することで増加することを確認した。現在、in vivo実験における抗癌剤の併用効果の確認をすすめている。本研究計画中当該年度では、低侵襲ながん治療を指向した新規ポルフィリン誘導体DEGを用いた低出力超音波力学療法(SDT)と抗癌剤(5-フルオロウラシルとシスプラチン)との併用時におけるin vivoとin vitroでの抗腫瘍効果の増強の有無について、その作用機序を含め評価を試みた。その結果、in vitroにおいてキャビテーション現象(マイクロジェット)による蛍光標識をしたデキストランの細胞内への取込みは、DEGを用いた低出力超音波の照射による傷害を免れた細胞では、ほとんど増えておらず、現在の超音波の照射条件(1W/cm^2,1min,10% duty cycle)ではDDSによる抗癌剤の作用増強は考えにくいことが明らかになった。その一方で、細胞傷害効果は、抗癌剤とDEGを用いたSDTを併用することでその増強が認められたことから、これらの併用による有用性が明らかになった。

これらの増強効果は、ヒト胃癌細胞株MKN-74以外にヒト膵がん細胞株QGP-1でも認められたことから、DEGを用いたSDTで明らかになったように、抗癌剤との併用においてもやはり癌腫を選ぶことなくその効果増強が期待できることが示唆された。また、担癌動物を用いたin vivoにおけるDEGを用いたSDTと抗癌剤の併用では、in vitroの結果を反映し、それぞれ単独での治療時に比べ腫瘍増殖抑制効果の増強作用が認められた。以上の結果から、DEGを用いたSDTと抗癌剤の併用では、細胞内への抗癌剤の取込み増加による効果増強は、現在の低出力超音波の照射条件ではほとんど期待できないものの、in vitroとin vivoのいずれにおいてもそれらの併用による効果の増強が認められ、新しい低侵襲ながん治療法として本併用効果の有用性が明らかとなった。