hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分解制御可能な人工ポリユビキチンの創製と細胞内機能解明

このペプチドを用いてlipid mixing assayを行い、リポソーム間の融合効率を調べた。片方のリポソームを2種類の蛍光分子で標識し、もう片方のリポソームと混合すると、融合が起こった時のみ2つの蛍光分子間の蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)が解消される。このアッセイにより、ChPHLH3,ChPHLH4で修飾したリポソームがペプチドを加えていないリポソームに比べてカルシウムイオン存在化でより高い融合効率を示すことが示唆された。本年度は、申請書年次計画に記した中で、人工タンパク質の効率的な細胞内導入法の開発に重点をおいた研究を行った。多量体の人工ポリユビキチンを細胞内に導入するためには、CPPに比べより効率的な導入法を見出すことが必要であると考えられる。そこで本研究では、リポソームを用いた細胞内導入に着目した。細胞と融合するリポソームは、内部に封入した物質を細胞内に移行させることができる。今後、時空間的に脱ユビキチン化を制御できるようなポリユビキチンを導入することを目的としているため、このリポソームによる細胞内導入もやはり特定の外部刺激によりその融合を制御できることが重要であると考えられる。そこで、カルシウムイオン依存性タンパク質であるカルモジュリンに由来するペプチドを用いてリポソームを修飾することを目的に研究を行った。昨年までの研究において、カルモジュリンのN末端から3番目と4番目のモチーフであるHLH3とHLH4が、cholesterolによりペプチドが膜に挿入され、リポソーム表面に提示されることを目的に、これらペプチドのN末端に、スペーサーであるPEG12、そしてcholesterolを結合させたペプチドを調製した。本年度の研究において、リポソーム膜上に導入した蛍光色素のエネルギー移動(FRET)の解消を指標に膜融合効率を評価したところ、HLH3とHLH4とを提示したリポソームを混合した際には、カルシウムの添加によりFRETの解消が見られたが、ペプチドを提示していないリポソームではFRETの解消は見られなかった。また、蛍光色素であるANTSと消光剤であるDPXをそれぞれ内包したリポソームを用いて水溶性コンパートメントの混合効率を評価したところ、HLH3とHLH4とを提示したリポソームを混合した際にのみ、カルシウムの添加により顕著にANTSの消光が観察された。新しいリポソームベクターの開発、およびペプチドタグの機能解析等に時間を費やしたため、予定よりやや遅れた進行度合いとなっているが、この結果を基に研究を加速させ、27年度中に目的の達成を目指したい。27年度が最終年度であるため、記入しない。このペプチドにより修飾されたリポソームベクターがより高効率で融合できるカルシウムイオン濃度などの条件に関してさらなる検討を重ねていく。カルシウムイオン選択的な融合が確認できれば、実際に細胞とリポソームが融合を起こすことができるかについて検討していく。細胞とリポソームの融合に適切な条件が見つかり次第、人工ユビキチンが実際に細胞内に導入できるかについて検討を行う。さらに効率的なNative chemical ligationの条件の確認等に時間を費やしたため、予定よりやや遅れた進行度合いとなっているが、この結果を基に研究を加速させ、26年度中に目的の達成を目指したい。
東北アジアにおける安全保障協力に対する日本の対外行動の分析

本研究は、特に2000年代以降、ナショナリズムやポピュリズムの影響力が増した東北アジア地域における日本の外交政策および安全保障政策を方向付けるメディアや政党政治、市民社会や世論といった国内要因を分析するものである。とりわけ、2001・2007年の間に日本において展開した対北朝鮮あるいは朝鮮半島安全保障をめぐる対外政策のプロセスに焦点を当てている。小泉・安部両政権期に発展した「外交の政治化」、つまり政官を超える多数のアクターを取り込む外交政策決定過程へと変化したことを明らかにするものであり、国際関係論の外交政策分析の領域と日本政治論を架橋する研究である。対北朝鮮外交の背景の情報を獲得するため、本採用期間内に、国内外のメディア関係者や小泉元首相の訪朝に同行したメディア関係者、さらに外交官や学者など約15人に聞き取り調査を行った。関係する政治家等にも聞き取り調査を行い、貴重な情報を収集するに至った。現在はこれらを理論的に整理し、博士論文としてまとめている。また、以上の研究に基づいた業績を数多く発表した。昨年度、本研究の理論枠組みについて学会報告したものを基底にさらに発展させ、今年度は10月に日本政治学会において「国内政治と国家安全保障政策のインターフェース」と題して小泉・安倍政権下における対北朝鮮外交について発表した。また、翌月にはドイツ・ハイデルベルク大学において、日本における北朝鮮問題をめぐる議論と対北朝鮮外交の展開や停滞ついて議論を展開し、ここでも非常に高い評価を得ている。また、これらの研究成果の一部は、著名なジャーナル『Japan Markt』や『East Asia Forum』においても発表されている。現在、本研究の文脈において東アジア地域主義に関して研究協力者と論文集を刊行する予定であり、すでに出版社から確定を頂いている。【研究目的】本研究のテーマは「東北アジアにおける安全保障協力に対する日本の対外行動の分析」である。特に、2000年代以降、ナショナリズムやポピュリズムの影響力が増した東北アジア地域における日本の外交・安全保障政策を方向付けるメディアや政党政治および市民社会や世論といった国内要因を分析するものである。本研究が焦点を当てる事例研究は、2001-2007年の間に日本において展開した対北朝鮮あるいは朝鮮半島安全保障をめぐる対外政策のプロセスであり、小泉・安倍両政権の時期に発展した「外交の政治化」、つまり、それは、政官を超える多数のアクターを取り込む外交政策決定過程へと変化したことを明らかにするものである。以上の研究目的を受けて、本研究は現段階において次の二つの目的を実施した。(1)【分析枠組み形成】本研究は対外政策分析、政策変化やアイディアの普及を説明する歴史制度論、さらに、日本の国内政治変化とポピュリズムの登場を取り扱う議論に基づいて、現代の日本対外政策を読み直す枠組みを形成し、国家の対外行動と東北アジアにおける安全保障協力のダイナミクスにおける国内政治経済の態勢の影響を説明変数として主張する。(2)【聞き取り調査】本研究が遂行する外交政策分析および外交史といった領域における研究は、一次資料に基づき研究を進めるべきであるが、本研究が扱う時期が近年の外交であるため、日本外交に関する一次資料がほとんど公開されていない。従って、採用期間開始の2011年4月以降、対北朝鮮外交の背景情報を獲得するため、まず5月以降に主にメディア関係者、すなわち各全国紙の政治部および社会部記者、およびかつての韓国・中国特派員、小泉元首相の2002年の訪朝と2004年の訪朝に同行したメディア関係者、さらに外交官や北朝鮮問題に取り組んでいる学者など、約15人に聞き取り調査を行った。また、同年4月に神戸大学国際協力研究科に1ヶ月間、特別研究員として採用され、その間、関西において、とくに自身の研究テーマである朝鮮半島研究をめぐる研究ネットワークを形成した。

本研究が現在の日本外交・安全保障政策において重要な国際問題であるため、現在のように官僚・メディア・学者といった幅広いネットワークを形成するに至るまで、外交・安全保障政策に関わる人物や機関へのアクセスを獲得することはやや困難である。以上の理由に加えて、2011年3月11日の東日本大震災による生活と研究環境への影響があり、本研究の進展計画より2ヶ月ほど遅れている。以上の研究の進展に加え、今年度ではさらに政治家に対する聞き取り調査も追加してデータを収集する予定であり、今年度後半においては、以上の研究を理論的に整理した上で、博士論文としてまとめる予定である。さらに、今年度は、本研究の文脈において東アジア地域主義に関して研究協力者と論文集を刊行する予定であり、また、今年の日本政治学会研究大会において本研究のこれまでの成果を発表する予定である(査読通過済み)。
細胞育種と細胞融合

本研究班は以下の点について成果をあげることができた。(1)細胞レベルにおける遺伝特性の解析と選抜に関する研究西はニンジン細胞を変異原処理し、色素含量の異なる多数の細胞株を得た。また選抜細胞間の融合を試み、細胞の遺伝的背景について検討した。児玉はタバコなどの細胞培養濾液中に細胞分列を促進する物質があることを見出し、精製して比較的低分子の熱に安定な活性因子を得た。田中はハプロパプスの苗条原基をコルヒチンで処理すると、四倍性細胞が高頻度で出現すること、またこの細胞から四倍体植物や混数性植物体が得られることを示した。小林は核分列に異常をもたらす物質に注目し、アルファルファのカルス化、カルスの増殖、再分化におけるコルヒチンの効果を調べた。千田はプロトプラスト表層の性質を細胞電気泳動法などで調べた。また誘電泳動焦点法による電気融合法開発の基礎的研究を行った。駒嶺はニンジン細胞を用い、単細胞が不定胚を形成する条件を調べ、不定胚分化が始まる初期段階の細胞学的変化や核酸の合成活性を調べた。(2)細胞融合、核注入などによる雑種細胞育成に関する研究山田はマイクロインジェクションの装置を開発し、細胞内の核へ外来のDNAを直接導入する試みに成功した。古沢はプリッキング法で効率よくウィルスDNAをプロトプラスト内へ注入することに成功した。またマイクロインジエクション法の開発も試みた。竹内はイネ科作物の継代培養細胞および芽生えの葉よりプロトプラストを分離し、細胞融合の条件を検討した。足立は突然変異の遺伝子に注目し、その相補性を利用して、雑種細胞を選別することを試みた。また異属間のプロトプラスト融合、培養も試みた。小野は苔類の半数体細胞、シャクヤクの花粒由来の半数体細胞を用い、各種の耐性株を作出して、雑種の選別に用いる可能性を検討した。
オーダーメイド乳癌化学療法を目指した乳癌幹細胞の分離とその生物学的特性の解析

本研究は乳癌幹細胞とみかけ上の乳癌細胞との薬剤感受性の差を明らかにし、オーダーメイドの乳癌化学療法を確立することを目的としている。FU系抗癌剤のターゲットとして考えられているピリミジン生合成経路の律速酵素であるThymidylate Synthase(TS)に注目し、TSに対する乳癌非幹細胞の生物学特性を解析し、TSを指標としたオーダーメイド乳癌化学療法の可能性を検討した。リンパ節転移陽性乳癌37例を対象に、マッチさせた正常組織、原発巣、転移巣のそれぞれにおける3'-非翻訳領域のTS遺伝子多型を解析したところ、正常組織で3'-非翻訳領域の6塩基のdel/del、ins/del、ins/insの遺伝子多型は37例中それぞれ、2例、13例、22例であった。正常組織でins/insの遺伝子多型を示した22例のうち、3例は原発巣ならびに転移リンパ節巣でもins/ins多型であった。3'-非翻訳領域のdel/del遺伝子多型は、正常組織と比べて原発巣および転移リンパ節巣でそれぞれ13例、15例と増加した。ELISA法で解析した原発巣におけるTS蛋白発現は、3'-非翻訳領域の遺伝子多型の中でins/ins多型であった3例では87.8ng/mg proteinで、del/del多型の24ng/mg protein、ins/del多型の17.5ng/mg proteinと比べて有意に高値であった。また転移リンパ節巣においても原発巣と同様に、ins/ins多型症例のTS蛋白発現は他の遺伝子多型と比べ有意に高かった。以上より、TS遺伝子の3'-非翻訳領域の遺伝子多型を解析することはFU系抗癌剤の薬剤感受性予測につながり、TS遺伝子の3'-非翻訳領域の遺伝子多型に基づくオーダーメイド乳癌化学療法となりうる可能性が示唆される。乳癌腫瘍は、自己複製能と分化能そして高い腫瘍形成能を有する乳癌幹細胞と、乳癌幹細胞から発生する乳癌非幹細胞のヘテロな細胞集団からなっている。本研究は、乳癌幹細胞とみかけ上の乳癌細胞との薬剤感受性の差を明らかにし、オーダーメイドの乳癌化学療法を確立することを目的としている。乳癌ではFU系抗癌剤が繁用されていることから、FU系抗癌剤のターゲットであるピリミジン生合成経路の律速酵素であるThymidylate Synthase(TS)を薬剤感受性因子として着目した。まず予備実験として29例の正常乳腺・癌・転移リンパ節組織でTS遺伝子プロモーター領域の遺伝子多型を解析した。その結果、正常乳腺組織では29例中25例においてTS遺伝子プロモーター領域の2repeat/3 repeats(2R/3R)であったが、これら25例の癌組織では16例でTS遺伝子プロモーター領域が2repeat/3repeatsで、残り9例では2repeats(2R)の欠失が認められた。転移リンパ節巣ではTS遺伝子プロモーター領域2R/3Rであった16例中2例に新たな2Rの欠失が認められた。TS遺伝子蛋白発現は、乳癌組織および転移リンパ節組織のいずれにおいてもTS遺伝子プロモーター領域2R/3R症例と比べ2R欠失例で有意差は認められないもののTS発現量は多い傾向が見られた。今後は、術前化学療法にFU系抗癌剤が投与された症例と投与されない症例での乳癌原発巣および転移リンパ節巣におけるTS遺伝子プロモーター領域の遺伝子多型とTS遺伝子蛋白発現を検討する。平成18年12月末まで術前にFU系薬剤としてcapecitabinが投与された4例とcapecitabinが投与されなかった症例で、腫瘍消失効果と原発巣および転移リンパ節巣におけるTS遺伝子プロモーター領域の遺伝子多型とTS遺伝子蛋白発現を検討中である。

本研究は乳癌幹細胞とみかけ上の乳癌細胞との薬剤感受性の差を明らかにし、オーダーメイドの乳癌化学療法を確立することを目的としている。FU系抗癌剤のターゲットとして考えられているピリミジン生合成経路の律速酵素であるThymidylate Synthase (TS)に注目し、TSに対する乳癌非幹細胞の生物学特性を解析し、TSを指標としたオーダーメイド乳癌化学療法の可能性を検討した。リンパ節転移陽性乳癌37例を対象に、マッチさせた正常組織、原発巣、転移巣のそれぞれにおける3'-非翻訳領域のTS遺伝子多型を解析したところ、正常組織で3'-非翻訳領域の6塩基のdel/del、ins/del、ins/insの遺伝子多型は37例中それぞれ、2例、13例、22例であった。正常組織でins/insの遺伝子多型を示した22例のうち、3例は原発巣ならびに転移リンパ節巣でもins/ins多型であった。3'-非翻訳領域のdel/del遺伝子多型は、正常組織と比べて原発巣および転移リンパ節巣でそれぞれ13例、15例と増加した。ELISA法で解析した原発巣におけるTS蛋白発現は、3'-非翻訳領域の遺伝子多型の中でins/ins多型であった3例では87.8ng/mg proteinで、del/del多型の24ng/mg protein、ins/del多型の17.5ng/mg proteinと比べて有意に高値であった。また転移リンパ節巣においても原発巣と同様に、ins/ins多型症例のTS蛋白発現は他の遺伝子多型と比べ有意に高かった。以上より、TS遺伝子の3'-非翻訳領域の遺伝子多型を解析することはFU系抗癌剤の薬剤感受性予測につながり、TS遺伝子の3'-非翻訳領域の遺伝子多型に基づくオーダーメイド乳癌化学療法となりうる可能性が示唆される。
一般的なスカラー場理論を用いた初期宇宙モデルの構築と重力波による観測的峻別

初期宇宙を説明するものとして一般的に考えられているインフレーションと呼ばれるシナリオがあるが、我々の以前の研究ではこの代替であるGenesisという初期宇宙シナリオに着目し、様々な重力波のパワースペクトルを再現できるようなモデルの拡張を行った。通常、宇宙には特別な方向はなく一様等方であるとして議論が行われるが、このGenesisモデルの拡張について議論を進めていく中で、宇宙が非等方性を保持したまま膨張するようなシナリオの可能性が示唆されていた。これはインフレーションのシナリオの中では非等方インフレーションと呼ばれ、多くの場合では重力場やスカラー場の他にベクトル場などを含むような様々なモデルで議論されているものである。これまでのGenesisシナリオでの研究から示唆されたのは非等方インフレーションがベクトル場を含まず、重力場とスカラー場のみで非等方インフレーションの解が得られる可能性であり、我々はこのようなモデルについて議論を行った。これにより初期宇宙や修正重力の理解への一助となることが期待される。モデルはホルンデスキー理論と呼ばれるスカラーテンソル理論のある一般的な形を用いることで、様々なモデルを包括的に扱った。これまでは、この理論で表される非等方インフレーションについて背景時空の進化を調べてきたが、次の段階として摂動の振る舞いを調べた。計算にはMathematicaとそのパッケージxTensorを用いて摂動についての場の方程式を記述したところ、ホルンデスキー理論に含まれる任意関数がどのような条件を満たすと非等方性を持ったゆらぎが得られるか、理論のどの項が非等方性を生じさせる原因となるのかがわかった。また、このモデルにおいては宇宙がほぼ等方な状態から始まるにもかかわらず、摂動には大きな非等方性が見られるような興味深いシナリオが存在することがわかった。29年度が最終年度であるため、記入しない。初期宇宙モデルとして広く一般的に考えられているインフレーションというものがあるが、本研究ではその代替モデルとして知られているGalilean Genesisと呼ばれるモデルに着目している。Genesisモデルでは通常のインフレーションで起きる問題を容易に解決できるため、Genesisとインフレーションの観測的峻別を行うことは大変有用である。そこで本研究では数多くあるGenesisモデルを一般化したものを用いて様々な観測的予言を行うことを目的としている。通常インフレーションにおけるシナリオでは、インフレーションと呼ばれる加速膨張の時期が終わり次の時期へ遷移する際に宇宙の温度が上昇する再加熱と呼ばれる時期があるが、ここでは物質の生成が行われると考えられており、その生成のメカニズムや生成量はどのような初期宇宙モデルを想定するかで異なる。そこで、インフレーションから再加熱というシナリオをGenesisから再加熱とした場合を想定し、どれほど物質が生成されるのかや宇宙の温度がどれほどになるのかの検討とインフレーションとの比較を行った。この結果から、Genesis期の終了時における宇宙の膨張率がインフレーションのものより小さい場合でもインフレーションと同程度の宇宙の温度に達するということがわかった。この結果から、さらに原始重力波のパワースペクトルが導出され、このシナリオではインフレーションの場合と大きく異なる形のスペクトルが得られた。このGenesisモデルでのスペクトルは現在稼働している検出器より高い周波数帯で大きな値をとるため、将来このような周波数帯での重力波観測が行われることを期待する。27年度の研究課題を研究実施計画に記したように予定通り進められた。論文として当初の計画よりも早い1月に公開することができ、Journal of Cosmology and Astroparticle Physicsにて査読済みで掲載されている。さらに本研究について国外国内での学会発表を行うことができた。研究実施計画では初めに簡単なモデルで議論し必要とされた場合により複雑な状況を仮定していくとされていたが、複雑な状況を仮定せずに簡単なモデルでGenesisとインフレーションの大きく異る特徴を見ることができたため計画通りに課題を進められたのだと思われる。また、Mathematicaを用いた数値解析が必要とされていた一部の計算を解析的手法で行うことができ、一般化されたモデルのまま包括的に議論を行うことができたという点も計画通りに課題を進めることができた理由として考えられる。現在では今後の研究課題に挙げる内容を進めている状況であるため本研究課題は順調に進展していると評価するが、本年度は予期しない事態も見据え、よりすみやかに課題を進めることを目標としたい。初期宇宙の進化を説明するものとして広く一般的に考えられているシナリオは、インフレーションと呼ばれるような加速膨張が起きていたというものである。通常これは指数関数的な膨張を指すが、我々の研究ではこの代替シナリオであるGenesisに注目しており、Genesisのシナリオでは指数関数とは違った関数で表されるような膨張がおきている。現在この他にも様々なシナリオが提唱されているが、初期宇宙がどのように進化し、それを説明するモデルがどう記述されるかを我々が判断するためには、モデルごとに観測に対する予言を与え比較をしなくてはならない。ここで本研究では特に重力波に注目している。重力波とは時空のゆがみが波として伝播していくものである。我々が扱うものは初期宇宙に生じた原始重力波と呼ばれるものだが、これまでの研究からはこの重力波のパワースペクトルがインフレーションとその他の代替シナリオで異なる特徴を持つことがわかっていた。しかし近年の研究から、Genesisシナリオにおいてインフレーションと同様のスペクトルが得られるようなモデルがあるという指摘がなされたため、Genesisシナリオにおいて様々な重力波のパワースペクトルを再現できるような一般的なモデルの構築を行った。

これにより、Genesisシナリオでどのようなモデルを構築すればインフレーションと同じようなスペクトルが得られるかがわかった。これは将来インフレーションの予言するような原始重力波の観測結果が得られたとしても、インフレーションがおきていたと断定するためには他の観測的予言についても議論をする必要があるということを意味している。前年度の推進方策として挙げた研究内容の一つであるGenesisシナリオにおける非ガウス性については計算結果から物理的解釈の難しい項が現れ、議論を行ったものの解釈の糸口が掴めなかったことから保留となっている。しかし、もう一つの研究課題として挙げられていた原始重力波のスペクトルが様々なかたちを示すことができるような一般的なモデルの構築については計算や議論を順調に進めることができた。この研究結果は論文にまとめられ11月にarXivで公開された後、2017年3月にはPhysical Review Dにて査読済みで掲載された。予定の変更はあったものの論文としてまとめて発表する段階まで研究を進めることができたため、概ね順調に進展していると評価する。初期宇宙を説明するものとして一般的に考えられているインフレーションと呼ばれるシナリオがあるが、我々の以前の研究ではこの代替であるGenesisという初期宇宙シナリオに着目し、様々な重力波のパワースペクトルを再現できるようなモデルの拡張を行った。通常、宇宙には特別な方向はなく一様等方であるとして議論が行われるが、このGenesisモデルの拡張について議論を進めていく中で、宇宙が非等方性を保持したまま膨張するようなシナリオの可能性が示唆されていた。これはインフレーションのシナリオの中では非等方インフレーションと呼ばれ、多くの場合では重力場やスカラー場の他にベクトル場などを含むような様々なモデルで議論されているものである。これまでのGenesisシナリオでの研究から示唆されたのは非等方インフレーションがベクトル場を含まず、重力場とスカラー場のみで非等方インフレーションの解が得られる可能性であり、我々はこのようなモデルについて議論を行った。これにより初期宇宙や修正重力の理解への一助となることが期待される。モデルはホルンデスキー理論と呼ばれるスカラーテンソル理論のある一般的な形を用いることで、様々なモデルを包括的に扱った。これまでは、この理論で表される非等方インフレーションについて背景時空の進化を調べてきたが、次の段階として摂動の振る舞いを調べた。計算にはMathematicaとそのパッケージxTensorを用いて摂動についての場の方程式を記述したところ、ホルンデスキー理論に含まれる任意関数がどのような条件を満たすと非等方性を持ったゆらぎが得られるか、理論のどの項が非等方性を生じさせる原因となるのかがわかった。
光ブロードバンド回線を利用して病院内学級と原籍校を結ぶ学童の復学支援

本研究は、小児がん等のために長期入院を余儀なくされている学童が入級する院内学級と原籍校(入院前に在籍していた学校)を光ブロードバンドネットワークで結びTV会議形式の双方向通信できる環境を構築して実施した。院内学級に在籍していた小児がんの5事例と関係者が研究協力者となり、原籍校のクラスメイトや教員と交流した。その結果、復学時の人間関係がスムーズとなり、子どもと保護者の不安軽減や準備できるなど心理・社会的効果を確認できた。本研究は、光ブロードバンドネットワーク(回線)を使いTV会議システムを構築し、それにより原籍校と病院内学級を結んで、小児がんなどで地元から離れて長期入院を余儀なくされている子どもたちに対し、特に学童期の病児に重要な社会性の発達や、友達との相互コミュニケーションを促進することが目的である。学童期の子どもの復学を支援するための介入研究である。平成24年は、5月から介入開始した事例と平成24年10月から介入を開始した事例の2事例の対象児とその保護者と学校関係者にインタビュー調査に協力をいただき研究を進めた。2事例とも、本研究の介入により、復学前の子どもと保護者の不安軽減、病児と原籍校の子どもの関係や学校長や担任教諭との連携がスムーズであり、効果が確認された。また、全国の病院内学級のある病院の小児病棟看護師長を対象として、復学時の学校と病院の連携、支援体制づくりについて、量的研究(質問紙調査)を実施した。本研究は、慢性疾患や小児がん等のために長期入院を余儀なくされている学童期の子どもが入級する病院内学級と原籍校(入院前に在籍していた地元の学校)を光ブロードバンドネットワークで結びTV会議形式の双方向通信による授業展開の可能性を検討すること、および、本システムの利用による学童期の慢性疾患や小児がん患児の心理・社会的効果についても検討する。さらに、チーム医療での看護職の役割についても調査を実施し連携について検討することを目的とした介入研究である。本研究の目的は、治療のために入院期間が1か月以上の長期化することが予測される病院内学級に在籍する患児と家族に対する支援のため、病院と原籍校を結ぶシステムを開発し試行することである。これまで3事例の小児がんの子どもに支援してきた。平成23年度の活動計画では、引き続きA病院に入院した学童に支援の焦点をあてて実施する予定であった。しかし、対象学童に行うがん治療の経過に合わせて様子を見ている途中、本研究を対象児童に紹介された時期が遅くてTV会議システム環境を整備するための時間の確保できなかったなどで、対象事例への介入時期を失してしまい2事例に適応できなかった。そのため、平成23年度の活動は、日本小児がん学会、日本療育学会など学会参加して、新規に復学支援や病弱教育についての情報収集を行い、研究方法を再検討する機会とした。子どものがんの治癒率は約80%にも上昇し、慢性疾患と同様に復学する子どもが増えていることから、学会などでも復学支援のセッションでは盛んに討論されていた。また復学支援マニュアルを使用している施設の研究報告などもあったが、すべての施設で作成していないこと、病棟における看護師の院内学級との連携が十分ではないことなどが考えられた。そこで、今年は全国の病院内学級のある病院の小児病棟の看護師長を対象とする調査研究を実施し研究論文としてまとめた。本研究は、光ブロードバンドネットワーク(回線)を使いTV会議システムを構築し、それにより原籍校と病院内学級を結んで、小児がんなどで地元から離れて長期入院を余儀なくされている子どもたちに対し、特に学童期に重要な社会性の発達や、友達との相互コミュニケーションを促進することが目的である。平成26年度は、がんの子どもを守る会大分支部大会(8月27日)に講師として参加し、介入した事例5例について協力をいただき研究を進めた結果を含め講演した。小児がんの経験者(親と子)と教員の5事例への前後のインタビュー結果で、本研究の介入により、復学前の入院中の子どもと保護者の不安軽減ができ、病児と原籍校のクラスメイトとの関係が身近になり、復学時の状況を学校長や担任教諭に可視化できることで連携がスムーズとなるなど、研究の効果が確認されたことを報告した。講演会の後では、支部の保護者とがんの子どもの学習環境などについて意見交換し、入院中から復学がイメージできるように、退院時だけでなく、定期的に原籍校の教員、院内学級の教員、医療者等と合同会議を開催してもらい、支援体制づくりが重要であることなどを意見交換できた。参加者には現在闘病中の小児の保護者もおり、研究協力への関心を示された。香港9月25ー28日、2013)した。平成26年度は学会発表できず質的研究の論文作成にとり組んだが未だ途中である。

第12回日本小児がん看護学会(国内学会、岡山12月1ー2日2014)では、米国UCSFから招聘した講師が「小児がんの患児へのケア向上に役立つテクノロジー」ということで本研究に触れて日本での先進的取り組みとして紹介された。生涯発達看護学小児看護学本研究では1セットの双方向機材を用いて、1人に約6ヶ月の継続的な介入を必要とする。平成23年から2年間で現在までに5事例に対して、このTV会議システムを使用して実施した。平成23年と24年度は、TV会議の必要な機器設置や運営費などの環境面(ハード)の運営と、対象児の体調を優先しながら、学校の都合を調整して初めてTVシステムを接続することが可能となることや、接続と維持費など経費が明らかになった。また、対象児には交流をしたことによる復学時の様子やコミュニケーションなどについてインタビューを実施して評価するという方法で研究を進めている。対象児童が入院した直後は、家族はわが子の生死の問題に直面しており、復学の問題は意識できない。しかし、現在の小児がんも治療成績が向上しており、1度目の治療の効果が得られると落ち着きを取り戻すことができる。そして3か月も過ぎると退院を目指すことも検討できるようになる。今回の研究成果として、1全国の病院内学級のある小児病棟では、学童期の病児が復学することを意識した、復学を支援するためのマニュアルなどが整備されていないことが明らかとなった。また、2小児がんや慢性疾患の子どもがいずれは地元の原籍校で、病気とつき合いながら生活をすることを意識して支援が必要である。しかし、子どもの入院から退院のプロセスを見極めて、どの段階で病院と学校とを結ぶかは明確ではない。このような状況を調整するコーディネータが必要だが、医療スタッフか学校関係者かの、誰がその役割を担えるかなどの検討は十分行われていないことが明らかになった。学童期には理解も進むので、家族の考えや意向とともに子ども気持ちに沿った復学支援を構築することに示唆を得ることができた。今回の成果として、対象事例5名と保護者および教員に対する面接調査を実施して、TV会議形式の双方向交流により、特に発症年齢が小学校入学前後の小児がんの子どもたちの復学支援に有意義であることが明らかとなり、保護者の意見からも体調が落ち着いた時期まで待ち、介入するよりも早い時期からの介入も必要ということが示唆された。日本小児がん学会や国際小児がん看護学会で口頭発表したように、成果を定期的に公表することができた。しかし、論文を作成し研究成果を報告することで、小児医療に関わる専門職に、小児がん等の復学支援のあり方について考える機会とするよう、公表することが出来なかった。平成23年度は大学学部教育や大学院の新規事業に時間をとり、本年度の研究を推進する時間を確保できなかったことなど研究に関する条件を調整できなかったことが理由である。今後は、TV会議システムを利用して現在は復学している5事例の子どもとその保護者にインタビューを実施する。そして、復学直後と復学6ヶ月、復学1年、復学2年など経時的変化を明らかにする。今回のインタビューでは、特に対象児の心理的、社会的発達への影響についても、帰納的質的調査を行い、介入の効果を検討する。また、今年度は研究期間の最終年であるので、論文作成と学会発表を行い、小児がんや慢性疾患の学童の復学支援のあり方を提案するための、復学支援マニュアルような、どこでも共有できる基本的な事項をまとめたマニュアルを作成したいと考えている。
臨床推論課程の可視化を施した改編mini-CEXを利用した学生指導システムの開発

まず、2017年度にEPA概念にもとづき作成した改編mini-CEX用評価ルーブリックを全面的に導入した。そして、2017年度に1年間前倒しで試験的導入していた「改編mini-CEXを臨床能力習得のための形成的評価手法として用いる臨床実習期間を通じてのStudent Advising System(SAS)」を、2017年度振返り時に決定した改善策(手本動画の作成、指導医用動画の洗練とFDの実施、評価の電子化による指導医負担軽減および指導医アクセス向上)を反映した上で、全面的に導入した。これらの有効性評価は、2019年度の臨床実習終了時OSCE実施後に、両者導入前後の臨床実習終了時OSCEスコアの変化、そして回数を追うごとの改編mini-CEXのスコア変化と臨床実習終了時OSCEスコアとの関連性の解析という形で行うが、2018年度はそれらの実施効率性の向上のための評価改善活動を行なった。具体的には、改編mini-CEXに関する学生および指導医調査をオンラインで実施、これらに基づき改善策を検討した。指導医による改編mini-CEX結果および学生の振返りコメントおよび改善計画の確認はシステムによりほぼもれなく行われているが、具体的なフィードバックの提供は調査回答のあった44名の学生(42%)の学生の半数に止まった。2019年度は、これらフィードバックの有無と回数を追うごとの改編mini-CEXのスコア変化、および臨床実習終了時OSCEスコアとの関連性も解析する。利用者調査を通してさらなる洗練・改善策の検討が進んだ。また、2018年度に予定していたSASの試験的導入を2017年度に前倒して行なっているため、2018年度に全面導入でき、その有効性評価を2019年度中旬に行われる臨床実習終了時OSCE実施後に行うことが可能になった(本来ならば本研究期間終了翌年度である2020年度に評価が予定されていた)。2018年度の調査結果にもとづき策定された改編mini-CEXおよびSASの改善策を実行し、改編mini-CEXの臨床能力習得のための形成的評価手法としての有効性を高める。2019年度の臨床実習終了時OSCE実施後に、両者導入前後の臨床実習終了時OSCEスコアの変化、そして回数を追うごとの改編mini-CEXのスコア変化と臨床実習終了時OSCEスコアとの関連性の解析という形で、改編mini-CEXおよびSASの有効性評価を行う。また、SAS指導医による具体的なフィードバックの提供の有無と、回数を追うごとの改編mini-CEXのスコア変化、および臨床実習終了時OSCEスコアとの関連性も解析する。まず現行版改編mini-CEXに関する学生および指導医調査をオンラインで実施した。学生調査では、平成29年度医学科第5学年(108名)の93%から回答が得られ、形式および回数については学生視点からは適切であるとの回答であった。また多く(67%)が復習・振返りを行っていることが判明した。他方、指導医による過去のmini-CEX評価票参照による長期的資質獲得の観点からのフィードバックは実施度が低い(39%)であることも判明した。作法としてではなく「臨床推論にもとづく」病歴聴取/身体診察/プレゼンテーション/意思判断のそれぞれのスキルアップへの貢献度も学生はとても高く評価した。他方、「手本」の事前提示や、指導医の進め方の統一の必要性が指摘された。指導医調査では、想定した60分以内での実施の困難さ、適切な患者の選定の困難さなどが指摘された。これらに基づき改善策を検討した(手本動画の作成、指導医用動画の洗練とFDの実施、評価の電子化による指導医負担軽減および指導医アクセス向上)。また、改編mini-CEX用の評価ルーブリックをEPA概念を応用して作成し、指導医を集めてフォーカスグループ面接を実施し、洗練した。CSAの点数の変化と、回数を追うごとの改編mini-CEXのスコア変化との関連性の解析については、平成30年度に予定される上記評価ルーブリックの導入後に行うこととした。さらに、平成30年度に予定していた臨床実習期間を通じてのStudent Advising Systemの試験的に導入を前倒しして実施し、改善すべき点などを同定した。学生調査結果が高い回収率で得られ、問題点が明確になり、改善策の検討が進んだ。また、平成30年度に予定していた臨床実習期間を通じてのStudent Advising Systemの試験的に導入を前倒しして実施し、改善すべき点などを同定できた。

指導医による改編mini-CEX結果および学生の振返りコメントおよび改善計画の確認はシステムによりほぼもれなく行われているが、具体的なフィードバックの提供は調査回答のあった44名の学生(42%)の学生の半数に止まった。2019年度は、これらフィードバックの有無と回数を追うごとの改編mini-CEXのスコア変化、および臨床実習終了時OSCEスコアとの関連性も解析する。利用者調査を通してさらなる洗練・改善策の検討が進んだ。また、2018年度に予定していたSASの試験的導入を2017年度に前倒して行なっているため、2018年度に全面導入でき、その有効性評価を2019年度中旬に行われる臨床実習終了時OSCE実施後に行うことが可能になった(本来ならば本研究期間終了翌年度である2020年度に評価が予定されていた)。平成29年度の調査結果にもとづき策定された改善策を実行し、また平成29年度に前倒しで導入したStudent Advising Systemの改善を図り、それら双方により改編mini-CEXの臨床能力習得のための形成的評価手法としての有効性を高める。評価ルーブリックを平成30年度に導入し、評価ルーブリック導入前後の臨床実習終了時OSCE(CSA)スコアの変化、そして回数を追うごとの改編mini-CEXのスコア変化とCSAスコアとの関連性の解析を、平成31年度のCSA実施後に行う。2018年度の調査結果にもとづき策定された改編mini-CEXおよびSASの改善策を実行し、改編mini-CEXの臨床能力習得のための形成的評価手法としての有効性を高める。2019年度の臨床実習終了時OSCE実施後に、両者導入前後の臨床実習終了時OSCEスコアの変化、そして回数を追うごとの改編mini-CEXのスコア変化と臨床実習終了時OSCEスコアとの関連性の解析という形で、改編mini-CEXおよびSASの有効性評価を行う。また、SAS指導医による具体的なフィードバックの提供の有無と、回数を追うごとの改編mini-CEXのスコア変化、および臨床実習終了時OSCEスコアとの関連性も解析する。平成29年度の学生および指導医調査結果による問題点同定と改善策策定の過程で、ルーブリック評価を含めた改編mini-CEX評価の電子化が検討され、計画されたために、次年度使用額が生じた。経費の大きな部分を占めた学会参加関連費用について、学会が本機関でおこなわれたことなどから大幅な経費減額となったため。
自由表面における乱流物質輸送機構の解明

自由表面近傍での乱流輸送機構の解明を目的として、矩形水槽の底部で格子を機械的に振動させることにより一様等方的な乱れ場を生成し、この時の自由表面近くでの流れ、および物質輸送につき研究を行なった。まず流れの構造を明らかにするため、アルミ粉混入により流れの可視化を行なった結果、最大の大きさが格子間隔程度の大小様々な渦が発生していること、またレーザードップラ流速計による測定より速度変動は等方的であり振動格子から離れるにつれ速度変動強度が距離に反比例して減少すること、さらに粒径0.1mm程度のナイロン粒子のビデオ追跡より水槽中央部で下降する弱い平均流が存在することなどが分かった。次に液面上方の気相をCO_2ガスとし液中へのガス吸収を行なった。この時の液を種々の位置でサンプルし、CO_2濃度を全有機炭素計で測定した結果、液面近くの濃度境界層は極めて薄く、水槽内のCO_2濃度はほぼ一様な形で時間とともに増加していくことが分かった。格子の振動数および振幅を種々に変化させバルク濃度の時間変化から物質伝達率κを測定し速度変動強度u′および乱れの積分特性距離lとの相関を調べた結果、κ∝τ^<1/2>(τ=u′/l)の関係が得られた。すなわち大規模渦による表面更新が吸収の律速過程と考えられる。このような吸収機構を明らかにするためレーザー誘起蛍光による液中の濃度場の可視化を行なった。すなわち、水中に蛍光剤としてキニ-ネを微量溶解し、エキシマレーザをシート状に照射した際の蛍光をビデオ撮影し、蛍光強度のpH依存に基づき液中垂直断面内の瞬時のCO_2濃度分布の時間時間を測定した。その結果、液表面の高濃度液が局所的・間欠的に液中へ取り込まれていく様子が観察され、このような時系列2次元画像データを解析した結果、表面更新の発生頻度は速度変動の周波数スペクトルの低周波成分のピークと一致することが分かった。以上より、自由表面を通しての乱流物質輸送が乱流中の大規模渦によることが分かった。
全国の市区町村における訪問リハビリテーションの需要と供給体制

本研究の目的は、高齢者人口をもとに訪問リハビリテーションの需要を推計し、需要に沿ったサービス提供体制の構築に資することである。そこで、高齢者人口の地理的分布および訪問リハビリテーションを提供する理学療法士および作業療法士の地理的分布について市区町村単位で明らかにし、現在の地域格差の検証および訪問リハビリテーションの将来の需要推計を行う。高齢者人口は住民基本台帳年齢別人口(市区町村別)を用いて、訪問リハビリテーションの提供体制は介護サービス情報公表システムを用いて情報収集を行い、市区町村単位での地域格差を検証する。さらに、将来推計人口を用いて訪問リハビリテーションの需要を推計する。
上気道粘膜病変に対する温熱療法に関する実験的ならびに臨床的研究

1.レーザー温熱療法に関する研究成果:Nd:YAGレーザー光をセラミックスプローブを介して組織内に誘導し、加温可能な新手法を確立した。そして、本法による温熱効果の上気道粘膜病態への影響について、実験的、臨床的に検索した。その結果、プローブ周囲1.5cmの球状領域が43°Cに加温され、その周辺で血流動態の亢進することが判明した。病理組織学的には、レーザーによる病的変化は認められる、アラキドン酸カスケード代謝物の経日変化でも3日目の増加を除いて著変は証明されなかった。ファイブロネクチンやラミニンの組織化学的成績、ハイドロプロリン定量成績などでも大差なかった。また本療法はヌードマウス移植腫瘍に対して明らかな縮小効果が認められた。臨床的には、本療法を鼻茸、肥厚性鼻炎、鼻アレルギーの病的粘膜に応用し、予期以上の好成績が得られた。また、上気道癌、舌口腔癌では本療法と放射線照射、化学療法の各併用で良好な成績が得られた。2.局所温熱エアロゾル療法に関する研究成果:蒸留水を43°Cに加温し、エアロゾル粒子として噴霧する装置を開発し、これを用いて基礎的、臨床的研究を行った。その結果、43°45°Cエアロゾル温熱環境下では、繊毛運動の障害や、粘液繊毛輸送機能などの障害は認められないことが判明した。これらは、光顕的、電顕的観察によっても確認された。また、温熱エアロゾルは鼻腔粘膜での循環動態の亢進と温度上昇を来たすことが判明した。臨床的には、温熱エアロゾルが鼻粘膜における抗原誘発反応を抑制し、血行動態や分泌機能の変化とともに粘膜過敏性に影響を与えうることが示唆された。また本療法は通年性鼻アレルギーや感冒性鼻炎に対する二重盲検比較試験で、32°C温度エアロゾル使用群に比して、有意の効果(P<0.05)を示すことが明らかとなった。1.局所レーザー温熱作用に関する実験的研究:Nd:YAGレーザーの二分配オプチカルユニットと接触照射可能なセラミックス製レーザー導光プローブの関発を終了した。これらを用いて、レーザー温熱効果に関する実験的研究を行った。その結果、1)ラット舌組織内への刺入接触による局所レーザー温熱(レーザーサーミア)の効果的作用領域は、レーザープローブ周囲の約1.5cmの球状部分であることが、サーモグラム解析成績と病理組織学的検索で明らかとなった。また、2チャンネルによるレーザーサーミアで、より広範囲の三次元的分野が加温可能となり、かつ局所循環動態も一層憎進し得ることが判明した。2)レーザーサーミア後のアラキドン酸カスケード代謝物に関する生化学的研究では、5-HETE,12-HETE,15-HETE,PG【E_2】などが加温初日と3日目で、コントロールに比して幾分増加するが、8日目には、コントロールと大差ないことが明らかとなった。3)ヒト甲状腺癌移植ヌードマウスに対する本レーザーサーミアの応用実験で、5匹中3匹に肉眼的、病理組織学的に著るしい腫瘍効果のみられることが判明した。2.局所温熱エアロゾル作用に関する実験的研究:温熱エアロゾル発生装置の改良が終了し、これによるラット気管粘膜の繊毛運動への影響を光電変換法で検索した。その結果、1)43°C45°Cエアロゾル環境下では、in vivoにおける繊毛運動に対しては、全く影響がみられない。

2)粘液繊毛輸送機能の障害も観察し得ないこと等々が判明した。3)これらは、光顕的、電顕的観察でも立証された。鼻腔に対する局所温熱エアロゾル噴霧によって、下甲介粘膜の循環動態の増進と温度上昇が観察された。以上のように、両ハイパーサーミアは、上気道粘膜組織における血行動態の増進と代謝機構の一部改善にともに関与し得ることを明らかにした。新しい局所温熱療法の基礎的研究の一端が明らかとなった。1.局所レーザー温熱作用に関する研究: NdーYAGレーザー源を二分配し,かつコンピューター制御機構を組み込んだ導光ユニット全方向へレーザー照射可能な刺入プローブ開発した.これを用いて,レーザー温熱作用に関する基礎的,臨床的研究を行った.その結果, 1)家兎舌組織内でのレーザー刺入照射後の組織反応は,極めて軽微であり, 1週後のファイブロネクチンやラミニンの組織化学的所見やハイドプロリン定量成績からも裏付けられた.2)ヒト甲状腺癌移植ヌードマウスに対するレーザー温熱効果に関する実験で,シスプラチン化学療法剤との併用が有用なこと,その理由として,レーザー温熱時には,腫瘤の中心部よりも周辺部で著しい血流増加がみられることによることも判った.3)鼻茸および腫大下甲介に対するレーザー温熱療法で,鼻閉の改善と病的粘膜腫大の著るしい縮少が,また, 3日目の摘除試料で間質の線維化促進像やHETEs, LTB_4, PGE_2などのアラキドン酸カスケード代謝物の増加所見等が認められた.2.局所温熱エアロゾル作用に関する研究:粒子径510μ, 43°Cの温熱エアロゾル発生装置を完成した.これを用いて基礎的,臨床的研究を行った.その結果, 1)ヒト鼻粘膜血管由来の内皮模胞とヒト喉頭癌移植株(HEPES)の両者は, 43°C,温熱環境下で10時間, 20時間後には増殖が有意に抑制されることが判明した.2)本温熱エアロゾル吸入により鼻アレルギー症例の下鼻甲介粘膜の循環動態に著るしい変化が観察された.とくに抗原誘発鼻粘膜例で顕著にみられた.3)鼻アレルギーと感冒時鼻炎症例に対するエアロゾル温熱療法で,それぞれ有効率55%, 72%が得られた.以上のように,上気道粘膜病態に対する温熱療法は,局所循環動態や代謝の変化をもたらすことによって効果をしめす新理学療法として臨床的に大いに期待される.1.局所レーザー温熱作用に関する研究:A.実験的研究;ヒト喉頭癌移株(HEPES)由来細胞4000個を各種温度環境(37°C、39°C、41°C、43°C)下でNd:YAGレーザー照射を試みた場合、41°Cならびに43°C温熱環境下の細胞群でそれぞれ増殖が有意に阻止されることが判明した。また、ヌードマウスに移植したヒト甲状腺癌に対するレーザー温熱効果は、抗癌剤とくにシスプラチンの併用で著明に増強することも証明された。これらの肉眼的所見は、病理組織学的観察成績によっても裏付けられた。一方、レーザー温熱部周辺の正常皮膚組織では、細胞傷害像は皆無に近く、生化学的にも温熱8日目にはPGE_2や、HETE'S類の側定値は対照群と大差なく、コラーゲンの構成アミノ酸の一種、ヒドロキシプロリン量も正常値に近似していた。B.臨床的研究;接触型Nd:YAGレーザー手法で組織表面上から照射可能なセラミックスプローブを開発し、従来の刺入照射型のプローブを用いたレーザー温熱の効果を比較検討した。
微分方程式の数式処理による研究

微分方程式論に関する研究課題に対しては、数式処理を活用する研究計画を立案し、微分方程式の解の零点に関する研究を実行した。その結果、数式処理のアルゴリズムが可能な形での微分方程式の解の零点に関する比較定理とでも呼ぶべき定理を証明することができ、その定理を数式処理の計算機プログラムに移行させることにより、微分方程式の零点の精度とその分布位置に関する成果を得る一つの手法が確立できたと考えられる。具体的には、無限遠点に不確定得異点をもつベッセル方程式にこの方法を適用し、無限遠点での零点の漸近的な分布情報と方程式のパラメーター(次数)と何番目の零点かという番号との間の様々な大小関係に関して従来知られていた以上の精密な結果が得られた。これらの研究成果に関しては、数式処理学会誌に発表した。また、微分方程式を含む数学的手法としての数式処理及びシミュレーションを異分野における課題に適用することを試み、心理学あるいは社会学での共同研究として、いくつかの数理モデルを提唱し、そのモデルによる解決を学会論文として発表した。具体的には、杉万俊夫(京都大総合人間)との共同研究により、集団力学と呼ばれる実証的研究分野のデータをもとに微分方程式モデルを設定し、理論的解明を行ない、その成果を集団力学の機関誌に発表した。また、本研究の分担者である佐藤靜・田中康彦による代数的側面に関する研究については本年度は研究成果には到ってはいないが、本年度において数式処理を含む計算機的手法に十分習熟することができたので、次年度以降において、その成果が十分に期待される微分方程式論に関する研究課題に対しては、数式処理を活用する研究計画を立案し、微分方程式の解の零点に関する研究を実行した。また、本研究の分担者である佐藤靜・田中康彦による代数的側面に関する研究については本年度は研究成果には到ってはいないが、本年度において数式処理を含む計算機的手法に十分習熟することができたので、次年度以降において、その成果が十分に期待される
レーザーアブレーションによる新規合金ナノ粒子の合成とその触媒特性の評価

本研究の概要はレーザーアブレーションと呼ばれる手法を用いて合金ナノ粒子を合成し、新規な触媒を開発することを目的としている。レーザーアブレーションの特徴は、熱により瞬時にバルク金属を原子まで分離し、凝集させることでナノ粒子を合成することである。そのため、合金ナノ粒子を構成する金属元素には、貴金属のみならずこれまでの手法では合成が困難であった非貴金属元素も扱うことが可能である。本研究ではこの手法による合金ナノ粒子の合成方法を確立することを目指す。さらに合成した新規合金ナノ粒子は化学反応を効率よく進行させる触媒として活用する。
バイスタンダー効果の抵抗性因子を標的とした殺腫瘍細胞効果の増強に関する研究

放射線を照射された細胞集団において、バイスタンダー効果による細胞死、増殖抑制などが知られている。照射後の細胞間または細胞内シグナル伝達経路において、バイスタンダー効果による細胞死を抑制するような因子があるのであれば、それを標的とすることでバイスタンダー効果による細胞死を多く引き起こすことができると考えた。SPring-8放射光施設では、特殊コリメータの利用により、25ミクロン幅、200ミクロン間隔でスダレ状照射が可能である。この照射細胞からのシグナルによる非照射細胞での影響を調べた。その結果、バイスタンダー効果によりDNA二重鎖切断が誘発されていることが53BP1フォーカス形成の実験から明らかとなった。この時、照射細胞から分泌される何らかの因子が作用していることが示唆された。また、照射細胞から分泌される因子は、周りの細胞の遊走を促し、ターンオーバーを促している可能性が示唆された。このことから、バイスタンダー効果が致死的影響を及ぼすことは細胞集団のターンオーバーと関連性があることが示唆される。バイスタンダー効果発現において、細胞増殖、細胞死を抑制する因子を同定できれば、その因子を阻害することにより、バイスタンダー効果による殺細胞効果を大きくできるのではないかと考えている。今年度の研究実施計画では、バイスタンダー効果の抵抗性因子の同定が目的であったが、それを同定するために必要な細胞の培養条件の設定に時間を費やし、分子を同定するには至らなかった。しかしながら、Medium transfer法によるバイスタンダー効果発現に関する実験で、グリーマ細胞の培養条件とバイスタンダー効果発現レベルについての検討を行った結果、培養条件によりその効果が影響を受けることが明らかとなり、バイスタンダー効果発現の抵抗性因子の同定に役立つ結果が得られた。各細胞においてバイスタンダー効果によるDNA二重鎖切断が誘発されているか否かについては、53BP1フォーカスを指標とした。ラットグリオーマ細胞を用いた解析において、血清を含まない無血清合成培地を使用した場合の方が血清入り培地を使用した場合よりも、Medium transferによるバイスタンダー効果が大きく現れることが分かった。このことは、血清成分にバイスタンダー抵抗性因子が含まれる可能性を示唆している。現在、ヒトグリオーマ細胞を用いて同様の検討を行っている。グリオーマは、放射線抵抗性細胞分画を多く含む可能性が示唆され、バイスタンダー効果による効果的殺細胞作用の解明が望まれている。これまでに得られた知見は、グリオーマに効果的殺細胞効果をもたらすための手法の確立に重要である。放射線照射細胞においてバイスタンダー効果による細胞死、増殖抑制などが知られている。照射後の細胞間または細胞内シグナル伝達経路において、バイスタンダー効果の発現を抑制する因子の存在があるならば、その因子を抑制することでバイスタンダー効果による細胞死を大きくできるのではないかと考えた。バイスタンダー効果を抑制する因子(抵抗性因子)として、HSP90とTGF-betaをあげた。今年度の目標は、これらの因子を阻害した際、バイスタンダー効果が大きく現れるか否かを検討することであった。SPring-8放射光施設において、スリット照射を受けた細胞集団におけるバイスタンダー効果を調べた。このスリット照射は25ミクロン幅のサイズで照射するものであるが、細胞の被ばく線量をリン酸化H2AXの蛍光強度で評価したところ、スリット照射部位では線量依存的にリン酸化H2AXの蛍光強度が増加し、それ以外の領域でもリン酸化H2AXの蛍光はみられ、散乱X線の影響を受けていることが示唆された。このような条件下でラットグリオーマ細胞に対し25ミクロン幅、200ミクロン間隔で4本スリット照射し、2448時間後のバイスタンダー効果を調べた。その結果、照射部位に沿って、バイスタンダー効果による細胞の集積が観察され、バイスタンダー因子により細胞遊走が促された可能性が示唆された。この効果に関わる因子の影響を調べるため、同条件で照射24時間後の培養上清を非照射細胞へ処理したところ、53BP1フォーカスの平均値は増加した。このことから、照射細胞から分泌された何らかの因子は細胞遊走の誘発、及びDNA二重鎖切断の誘発を引き起こすことが示唆された。抵抗性因子としてのTGF-betaの影響について、中和抗体を処理することにより調べたが、顕著な抑制または増強効果はみられず、さらなる解析が必要であると思われる。