hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Adenovirusによる選択的免疫寛容状態を導入した同種複合組織移植の研究

平成13年度:Preconditioningを検討した結果、確実な免疫抑制法であるFK-506、MMF、プレドニン投与に切り替え、手の交換移植を行う方針とした。まず、カニクイサルを4頭購入し、環境へ順応させることおよび、手の機能評価の検討を試みた。平成14年度:飼育サルのリンパ球とCD3,CD4,CD8,CD20,CD56,CD161と反応することを見いだしCD抗原の発現状態を測定した。サルの血液型タイピングが困難なことが判明したが、ヒト腎移植ではABO不適合移植でも問題ないことから血液型マッチングは不要であると判断した。平成15年度:15年5月28日カニクイザル雌雄右手を前腕部遠位で、切断・交換移植した。一方の組み合わせでは血行再開が得られたが、もう一組の移植組み合わせでは血行再開ができず、血管吻合レベルはより近位で行うべきであることが判明した。免疫抑制剤3剤を手術当日より経口接種により投与したが十分量を維持できず2週目より徐々に移植手は拒絶された。平成15年10月24日カニクイザルの雌雄ペアーで交換移植を実施した。血管吻合レベルを肘関節レベルに変更し、血行再建は成功した。3剤を術前日からの投与にしたが免疫抑制剤入りの餌を術後、摂取しなくなり、一手は当初、血管碍環は良好であったが急性拒絶症状を呈し、最終的に正着しなかった。平成16年3月5日に追加購入した雌雄のペアーで交換移植を行い、FK-506は術前日より注射で投与、血中濃度は十分維持できた。血行再建のできた移植手は術後一週間、良好な血液循環を認めたが、拒絶反応の傾向が出現し、徐々に壊死化した。第1組雌雄交換手の移植により、血管吻合レベルおよび、免疫抑制剤投与開始時期の変更が必要と判断された。第2組の移植の経験から第3組の交換移植では注射投与により最重要なFK-506の血中濃度を維持でき、血行再開の順調であった移植手は血行維持が一週間以上持続できたが徐々に拒絶された。雌雄2頭ずつ計4頭、生後約1年のカニクイザルを購入。各種ウイルス検査、フィロウイルス検査にて陰性を確認した。各サルから全血を採取し、リンパ球の分離至適条件の設定(50%percoll+培養液)、CD抗体を用いて、フローサイトメトリーにて各抗体のサルとのcross-reactivityを検討。CD3, CD4, CD8, CD14, CD20, CD56, CD161は実験前のカニクイザルのリンパ球と反応することを確認。CD抗原の発現状態は、CD3は45.266.4%、CD20は9.419.9%であった。CD4とCD8, CD3とCD56, CD3とCD161は、各々2colorで分析を行った。CD14は好中球マーカーと2colorで分析を行った。これらから、Tcell, Bcell, Nkcell、マクロファージの分布、Tcell/Bcell、CD4/CD8を確認した。なお、今回我々の使用した好中球マーカーは交差反応を示さなかった。雌雄間で手の交換移植を行う予定だが、2頭間、計8通りのone

way mixed lymphocyte reaction(MLR)を施行しMHC classIIの違いが大きい組み合わせを選択し、かつ、MHC classIについても、血清学的に判定し、mismachである2頭であることを確認後、CD3-immunotoxinを術前7日前から3日間静脈投与し、2頭間で手(前腕末梢1/3から遠位)を採取後、同種移植を行う予定。術後経時的に採血し血液一般検査、生化学検査、免疫学的検査、MLRならびに各CD抗体を用いて、FACSにてその変化の追跡を行う予定。術前術後経時的に移植手部、それより近位のrecipientの上腕部と反対側の上腕部から、皮膚、筋肉、腋下リンパ節を採取し組織学的検討をおこない、拒絶反応、GVHDの有無、キメリズムの状況について追跡予定である雌雄2頭ずつ計4頭、生後約1年のカニクイザルを購入。実際に飼育を開始し、新環境に順応させるとともに、前腕、手の機能についての記録、解析を行った。また、実際の術後の固定方法を検討した。CD3, CD4, CD8, CD14, CD20, CD56, CD161は実験前のカニクイザルのリンパ球と反応することを確認。CD抗原の発現状態は、CD3は45.266.4%、CD20は9.419.9%であった。CD4とCD8, CD3とCD56, CD3とCD161は、各々2colorで分析を行った。CD14は好中球マーカーと2colorで分析を行った。これらから、Tcell, Bcell, Nkcell、マクロファージの分布、Tcell/Bcell、CD4/CD8を確認した。なお、今回我々の使用した好中球マーカーは交差反応を示さなかった。雌雄間で手の交換移植を行う予定であり、2頭間、計8通りのoneway mixed lymphocyte reaction(MLR)を施行しMHC classIIの違いが大きい組み合わせを選択し、かつ、MHC classIについても、血清学的に判定し、mismachである2頭であることを確認後、CD3-immunotoxinを術前7日前から3日間静脈投与し、2頭間で手(前腕末梢1/3から遠位)を採取後、同種移植の予定であった。しかし、CD3-immunotoxinの投与法等に問題があり、再検討を余儀なくされた。よって、上記のMHCの検討後、免疫抑制剤(FK504, MMF, Predonisolone)三者併用投与に変更することとし、術後経時的に採血し血液一般検査、生化学検査、免疫学的検査、MLRならびに各CD抗体を用いて、FACSにてその変化の追跡を行う予定に変更した。術前術後経時的に移植手部、それより近位のrecipientの上腕部と反対側の上腕部から、皮膚、筋肉、腋下リンパ節を採取し組織学的検討をおこない、拒絶反応、GVHDの有無、キメリズムの状況について追跡予定である。前年度までに、カニクイサルを購入し、CD抗原の発現状態を測定とうに準備をするとともに、ラットを用いた予備実験も加え、ウィルス遺伝子導入を利用した選択的免疫寛容療法によりサルを用いた手の移植実験の遂行のためのプロトコールの整備を鋭意、検討したが現時点でFK506などを主体に用いた比較的強力なpreconditioningが不可避という結論に達し、まずヒト同種移植プロトコールの免疫抑制剤3剤併用投与法を用いることに変更した(前年度報告済み)。平成15年5月28日カニクイザルNo.298(F:雌)、No.298(M:雄)の右手を清潔操作下に前腕部遠位で切断し、交換移植を行った。橈骨・尺骨の骨接合、伸側、屈側の腱・筋を縫合した後、動静脈を吻合した。
液晶の光情報処理媒体としての光刺激伝搬現象に関する研究

(1)液晶異常過渡光電流の発生原因を明確にした。実験事実に基づき、異常電流の発生機構は、液晶の非線形効果に基づく光起電圧により説明されことを示した。ネマチック液晶は、通常巨視的な反転対称性を有する。このため、液晶は非線形性を示さない。しかし、電圧印加により液晶分子に歪が生じた場合(Freedericksz転移)、巨視的な反転対称性が崩れ、非線形性を示す。この結果、液晶層からの第二高周波の発生や光整流効果の発生が考えられ、光起電圧効果としての内部電圧の発生につながる。これが、液晶異常過渡光電流の発生機構である。実験的にも理論的にも、非線形光学効果により異常過渡光電流の発生機構を明確にすることができた。(2)液晶バルク中でのイオン電荷の振舞いについて、以下のような研究成果を得た。閾値(Freedericksz転移電圧)以下の印加電圧の極性反転にともなう過渡電流ピ-クの発生と、その機構について実験的・理論的な検討を行なった。また、液晶セルへの一定の直流電圧印加状態から、セルを短絡状態にしたときの放電電流にもピ-クが生じることを実験的に確認した。通常、誘電体の放電電流は、一定の指数関数的な減少傾向を示す。ネマチック液晶に特有の、放電過程におけるピ-クの電流の発生は、液晶内部の不純物イオンの緩和過程をモンテカルロ・シミュレ-ションにより明確にした。(3)液晶の異常過渡光電流が生体系における刺激伝搬電流と類似の特性を有する。すなわち、異常電流の発生機構を明確にしたことにより、本効果の人工神経回路網への応用について検討した。多数個の液晶素子をマトリックス状に配置することにより人工神経回路網を形成することが可能であることを示し、本方式により能動的なパタ-ン認識回路を形成できることを本研究成果の一つとして報告した。液晶の光刺激伝搬現象を利用し,光情報処理媒体として用いるには,光電荷生成および電荷輸送の二つの機構を解明しておく必要がある。ここではこの二つについての研究実績について述べる。I.液晶の電荷伝導液晶の電荷輸送は液晶セルに直流のステップ電圧を印加する事により調べられている。この際に得られる電流波形には一つのピ-クがあり,ピ-クの発生する時間は電圧の逆数に比例する。ところが,我々は,臨界電圧以下でピ-ク発生時間が電圧に比例する現象を見いだした。この現象は液晶・電極界面の抵抗に起因していることを数値計算により示した。さらに,印加電圧停止直後の放電電流波形にもピ-クがあることを初めて見いだし,このピ-クの発生原因が液晶中の不純物イオンであることを明らかにした。II.液晶の光電荷生成我々が既に報告した異常過渡光電流(Phys.Rev.Lett.63(1989)555)の振舞いは神経細胞の興奮現象と酷似しておりニュ-ロコンピュ-ティングへの応用が期待できる。この考え方に沿って,まず,異常過渡光電流の成因を理論的に考察した。その結果,これはフレデリクス転移に伴う非線形ポッケルス効果に起因することが判明し,実験結果を矛盾なく説明することができた。さらに,この異常過渡光電流を利用することにより,液晶セルマトリックスを用いたパタ-ン認識が可能であることを示した。液晶異常過渡光電流の発生原因は、次のように非線形光学効果により明確にした。

異常過渡光電流の発生原因としては、焦電効果に基づくイオン性電荷のバルク内移動が最初に考えられるが、通常の液晶中でのイオン電荷の移動速度(数ミリ秒以上)から、異常電流の発生時間の高速性(数マイクロ秒以下)は説明できない。また、イオン性電荷のバルク内走行時間は、液晶セルへの外部印加直流電圧の大きさに依存するが、異常電流の発生時間は、外部印加電圧に依存しない。以上の実験事実に基づき、異常電流の発生機構は、液晶の非線形効果に基づく光起電圧により説明される。ネマチック液晶は、通常巨視的な反転対称性を有する。このため、液晶は非線形性を示さない。しかし、電圧印加により液晶分子に歪が生じた場合(Freedericksz転移)、巨視的な反転対称性が崩れ、非線形性を示す(OuーYang et al.Phy.Rev.A32,1189(1985))。この結果、液晶層からの第二高調波の発生や光整流効果の発生が考えられる。光整流効果は、液晶層への入射光の差周波数効果としてとらえられる(和周波数効果は、第二高調波の発生)。すなわち、光起電圧効果としての内部電圧の発生につながる。これが、液晶異常過渡光電流の発生機構である。実験的にも理論的にも、非線形光学効果により異常過渡光電流の発生機構を明確することができた。異常過渡光電流の発生機構を明確にすることにより、さらに、過渡電流の増幅方法として、色素ド-プ液晶の提案も行なっている。
農村地域で在宅介護を担う農家女性に対する遠隔支援プログラムの開発に関する研究

本研究は、茨城県で最も高齢化率の高いD町(平成27年1月現在総人口に占める割合40.0%)を対象に、在宅介護を担う農家女性に対するICT活用による遠隔支援方法のプログラムを開発することを目的としている。平成30年度は、在宅で65歳以上の要介護認定者(介護度2-介護度5)の介護を担い、遠隔支援に参加同意が得られた女性家族介護者2名と大学をタブレット端末で繋ぎ、対象者に遠隔支援を実施し評価を行った。方法は、平成29年12月平成30年12月に、対象者と月12回予約制にてタブレット端末による遠隔支援を実施した。遠隔支援における相談内容は対象者の同意を得て記録した。データ収集方法は、平成30年12月に遠隔支援に参加した女性家族介護者2名を対象に、半構造的面接によりデータを収集した。面接内容は、タブレット端末の操作に関すること、遠隔支援が介護に及ぼす影響、専門職への期待について聞き取りを行った。面接内容は同意を得てICレコーダーに録音し逐語録に起こしデータとした。分析方法は、データを内容の質的分析の手法を用いてコード化を行った。次に、コードの意味内容の同質性・異質性に基づいて分類、集約、要約してカテゴリーを抽出した。データの分析結果から「未知の方法への期待感」「タブレット操作の不安感」「介護に対する認識の変化」「自己の介護を話す時間の確保」の4カテゴリーが抽出された。今回のタブレット端末使用による遠隔支援の対象者が2名と少なく一般化には限界がある。しかし、ICT機器の操作方法に慣れることで遠隔地からの継続的支援が可能であり、介護方法の知識獲得や精神的な援助に役立つことが明らかになった。本研究は、高齢化率の高い農村過疎地域で在宅介護を担う農家女性に対する遠隔支援の構築を目的とする。平成28年度は、茨城県で最も高齢化率の高いD町を対象に、現在在宅介護を担っている方、在宅介護の経験者を対象に聞き取り調査を実施した。調査期間は平成28年4月9月、調査対象は65歳以上の要介護認定者(介護度1-介護度5)の介護を在宅で1年以上担っている家族介護者6名である。調査方法は、家族介護者の自宅で半構造的面接により実施した。聞き取りに要した時間は1時間から2時間である。聞き取り内容は、「介護サービス利用」「処置ケアで困難なこと」「生活スタイルへの影響」「介護者自身の健康状態」「介護を担っていることの認識」「行政に対する期待や希望]である。半構造的面接内容は、ICレコーダーで録音し、得られたデータから逐語録を作成した。逐語録に起こしたデータを内容の質的分析の手法を用いて、「介護サービスに関すること」「介護に関すること」「介護者自身に関すること」「専門職への期待」「行政に望むこと」の内容を抽出要約し、コード化を行った。その結果、調査対象者の性別は女性5名、男性1名で職業は自営業2名、無職4名であった。在宅介護に対する認知では、「長男の嫁の役割」「自己の成長段階における高齢者とのかかわりの必要性」「精神的な不安定感の持続」「介護というより一緒に住むという感覚」「自己の介護に対する不全感」であった。介護を継続する要因として「ケアマネジャーの親身な対応」「介護サービス提供者の丁寧な対応」「近隣の家族介護経験者からの情報提供」「介護サービスの有効活用」「夫・子ども・姉妹との協力体制」「介護者自身の時間確保」「介護に対する知識・技術の必要性」「要介護者と主介護者の信頼関係」が明らかになった。本研究は、高齢化率の高い農村過疎地域で在宅介護を担う農家女性に対する遠隔支援の構築を目的としており、高齢化率の高い農村過疎地域の農家女性を対象に計画した。対象の抽出においては、D町の訪問看護ステーションに研究への協力を依頼し今年度は6名の協力が得られた。しかし、農村地域を対象としたものの、農家女性で在宅介護を担う方が少なく、目的とした対象者の確保に困難を極めているという状況である。当初の計画では平成28年度の調査結果より、平成29年度に実施予定である、ICT(タブレット)を活用した遠隔支援の具体的方法の検討まで計画していた。しかし、研究目的に対応した対象者の確保が困難であったことから、遠隔支援方法の計画までに至っていない。平成28年度は(研究1)、茨城県で最も高齢化率の高いD町を対象に、現在在宅介護を担っている方、在宅介護の経験者を対象に聞き取り調査を実施した。調査対象は65歳以上の要介護認定者(介護度1-介護度5)の介護を在宅で1年以上担っている家族介護者6名で、半構造的面接により実施した。聞き取り内容を質的分析の手法を用いて分析した結果、在宅介護に対する認知では、「長男の嫁の役割」「自己の成長段階における高齢者とのかかわりの必要性」「精神的な不安定感の持続」「介護というより一緒に住むという感覚」「自己の介護に対する不全感」であった。

介護を継続する要因として「ケアマネジャーの親身な対応」「介護サービス提供者の丁寧な対応」「近隣の家族介護経験者からの情報提供」「介護サービスの有効活用」「夫・子ども・姉妹との協力体制」「介護者自身の時間確保」「介護に対する知識・技術の必要性」「要介護者と主介護者の信頼関係」が明らかになった。平成29年度は、在宅で介護を継続している農家女性1名に聞き取り調査を行った。聞き取り内容は、平成28年度の調査と同様である。次に、研究2のタブレット端末を利用した遠隔相談を行った。遠隔支援の対象は70代後半の農家女性である。タブレット端末は「ipad pro 10.5インチapplication(ハングアウト)」を使用し、23回の相談を実施した。その内容を分析した結果「症状の変化に対する対処方法」「夫の否定的言動や行動に対する困難感」「同居家族による協力不足」であった。平成29年度は、本研究の計画における「研究2」のタブレット端末を利用した遠隔支援を実施する予定であった。この計画では、農家女性を対象に遠隔支援を行うという計画であったが、農家女性の確保に困難を極めた。漸く1名の農家女性に協力を得ることができ、平成29年12月より実施することとなり、当初の計画よりおよそ半年遅れている。また、予定では5名を対象としたが当初は1名を対象として遠隔支援を開始した。その後、1名追加になり(農家以外の自営業者)現在は2名を対象として遠隔支援を実施している。本研究は、茨城県で最も高齢化率の高いD町(平成27年1月現在総人口に占める割合40.0%)を対象に、在宅介護を担う農家女性に対するICT活用による遠隔支援方法のプログラムを開発することを目的としている。平成30年度は、在宅で65歳以上の要介護認定者(介護度2-介護度5)の介護を担い、遠隔支援に参加同意が得られた女性家族介護者2名と大学をタブレット端末で繋ぎ、対象者に遠隔支援を実施し評価を行った。方法は、平成29年12月平成30年12月に、対象者と月12回予約制にてタブレット端末による遠隔支援を実施した。遠隔支援における相談内容は対象者の同意を得て記録した。データ収集方法は、平成30年12月に遠隔支援に参加した女性家族介護者2名を対象に、半構造的面接によりデータを収集した。面接内容は、タブレット端末の操作に関すること、遠隔支援が介護に及ぼす影響、専門職への期待について聞き取りを行った。面接内容は同意を得てICレコーダーに録音し逐語録に起こしデータとした。分析方法は、データを内容の質的分析の手法を用いてコード化を行った。次に、コードの意味内容の同質性・異質性に基づいて分類、集約、要約してカテゴリーを抽出した。データの分析結果から「未知の方法への期待感」「タブレット操作の不安感」「介護に対する認識の変化」「自己の介護を話す時間の確保」の4カテゴリーが抽出された。今回のタブレット端末使用による遠隔支援の対象者が2名と少なく一般化には限界がある。しかし、ICT機器の操作方法に慣れることで遠隔地からの継続的支援が可能であり、介護方法の知識獲得や精神的な援助に役立つことが明らかになった。平成29年度も、平成28年度の調査に引き続き、調査対象とした農家女性の確保に努め調査を継続実施する。現在、平成29年6月に農家女性からの聞き取りを計画している段階である。調査結果より、平成29年度に実施予定である、ICT(タブレット)を活用した遠隔支援の具体的方法の検討を行い、その計画に沿って、遠隔地から、在宅介護者への支援を試みる計画である。
口腔癌転移巣の微小環境を規定する新規マーカーの探索

固形腫瘍である口腔癌を取り巻く微小環境は浸潤・転移に重要な役割をはたしているものと考えられる。がんの微小環境の成立には細胞外マトリックスのみならず低酸素環境や脈管新生を誘導する因子や癌細胞が分泌するサイトカイン、あるいは間質細胞から癌細胞の運動能を増殖する因子などもあると推察される。しかしながら、口腔癌の微小環境の成立に寄与するkey moleculeはいまだに不明である。申請者らは網羅的遺伝子発現解析により、口腔癌の進展に関与する新規因子としてzinc finger AN1-type containing 4 (ZFAND4)を見いだした。臨床検体を用いた免疫組織化学において、ZFAND4は口腔癌細胞の細胞質に発現することでリンパ節転移ならびに遠隔転移を促進することが明らかとなった。さらにZFAND4を高いレベルで発現する症例はそうでない症例と比較して有意に予後不良であり、多変量解析でZFAND4の発現レベルは独立した予後不良因子となった。細胞株を用いたin vitroの検討では、ZFAND4は種々の分子の発現や活性化を制御することで口腔癌細胞にとって好ましい微小環境をつくりだし、浸潤ならびに転移を促進することを見いだした。ZFAND4の機能を抑えることで口腔癌細胞にとって好ましい微小環境を破壊できる可能性があり、診断・治療におけるあらたな分子標的となることが期待される。がんの浸潤・転移には数多くのステップが必要であるが、転移先の臓器にあらかじめがんにとって好ましい微小環境が形成されている方が転移しやすいことは想像に難くない。申請者らはマイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析により、口腔癌のリンパ節転移を制御する既知・新規の候補遺伝子を多数抽出している。それらのうち詳細な機能が未知の遺伝子について、細胞株ならびに臨床検体を用いた検討をおこなったところ、リンパ節転移巣の微小環境をコントロールする可能性のある候補をいくつか見いだした。口腔癌細胞株を用いた検討において、それらの多くは増殖・浸潤能の促進ならびにアポトーシスの抑制といった腫瘍促進作用を有していた。また局所におけるリンパ球・線維芽細胞・マクロファージといった炎症細胞やリンパ管・血管内皮細胞の活性化を制御し、リンパ節転移巣におけるニッチの形成に関与している可能性が期待された。またパラフィン切片を用いた免疫組織化学やWestern blottingによるタンパク発現解析、およびリアルタイムRT-PCRを用いた遺伝子発現解析により、それらの候補はいずれも口腔癌の進展症例・リンパ節転移症例ほど高発現を示していた。それらのうち遺伝子AやBを発現した症例はそうでないものと比較して有意に予後不良であり、多変量解析では独立した予後不良因子となった。なお一部はマイクロRNAやプロモーター領域によるメチル化による発現調節されることも明らかにしている。なお申請者らが見いだしたこれらの新規遺伝子は正常口腔粘膜では検出されず、脳・心臓・肺・肝臓・腎臓といった主要臓器でもほとんど発現していないことより、診断マーカーのみならず治療標的としても有用である可能性が示唆される。血清・唾液からのタンパク・遺伝子発現解析が思うように進まなかった。しかしながらあらたに構築したELISAの系を用いて解析を進める予定である。また変異解析も全例に実施出来なかったが、今後も引き続いて解析を実施する。分子生物学研究の進歩と相まって種々の分子標的治療薬の臨床応用が開始されているが、がんの発生・増殖・浸潤・転移には多数の分子が関与しており、シグナル伝達系の一つの分子を阻害してもそれを補う経路があるため、効果が十分に発揮されないことが多い。近年、癌細胞と間質細胞の相互作用により作り出される「微小環境」が、がんの浸潤・転移のみならず治療抵抗性とも密接に関与することが明らかとなっている。口腔癌において転移先の頸部リンパ節に癌の生息に好ましい「微小環境」が形成されていると、よりリンパ節転移が成立しやすくなることは想像に難くない。申請者らは口腔癌の微小環境を形成する可能性のある因子としてPAUFを見いだした。PAUFは膵癌等において腫瘍促進性に作用することが知られているが、口腔癌における機能は明らかでない。口腔癌材料を用いた免疫組織化学において、PAUFの発現はリンパ節転移と予後不良に密接に関与していた。細胞株を用いた検討では、口腔癌細胞の増殖・浸潤能とアポトーシス抵抗性の獲得に関与しており、さらに抗がん剤であるシスプラチンに対する耐性能の獲得にも関わることが明らかとなった。PAUFは口腔癌における新たな分子標的となる可能性が期待される。あらたなマーカーに対する発現解析に時間がかかっている。

細胞株を用いたin vitroの検討では、ZFAND4は種々の分子の発現や活性化を制御することで口腔癌細胞にとって好ましい微小環境をつくりだし、浸潤ならびに転移を促進することを見いだした。ZFAND4の機能を抑えることで口腔癌細胞にとって好ましい微小環境を破壊できる可能性があり、診断・治療におけるあらたな分子標的となることが期待される。今後は治療標的としての可能性や生体内での機能を探るためにヌードマウスを用いた動物実験を行う。具体的には口腔癌細胞株を皮下移植し、候補遺伝子のin vivo siRNA投与による影響を確認する。また発現調節マイクロRNAのさらなる絞り込みを行うと同時に、臨床検体を用いた発現解析を施行する。なお既に記載したように、ELISA系による血清・唾液への分泌レベルの測定や次世代sequencerによる変異解析を重点的に行うと同時に、昨年度までの解析も症例数とターゲットを増やして引き続き行う予定である。発現解析に使用可能な抗体の入手の目途がついたため、急いで解析を進めていきたい。血清・唾液を用いた発現解析が思うように進めなかったため。抗体の入手に手間取り解析が遅延したためあらたに構築したELISAの系により随時解析を行う予定である。
胎盤におけるIgG輸送の鍵となるII型Fc受容体を含む新しい細胞内小器官の解析

新たに見出した胎盤IgG輸送機構解明の鍵と考えられる、胎児血管内皮細胞中の輸送体(II型Fc受容体を含む小胞)の特徴付けを行った。先ず、形態学的特徴付けを行った。超高分解能蛍光顕微鏡法を開発し、解析を行った。新しい輸送体は、1)胎児血管内皮細胞のみに多量に発現し、2)顆粒様構造を呈し、3)既知の細胞内小器官のマーカー分子(エンドソーム等)を含まず、特に4)血管内皮細胞に多数存在するカベオラとは異なった細胞内構造であり、更に5)血管内皮細胞内のIgGは、カベオラでなく、主にII型Fc受容体を含む構造にその80%が存在していることを見出した。次に、生化学的特徴付けを行った。Fc受容体のクローニング解析を行い、胎児血管内皮細胞にIIb2型アイソフォームが特異的に発現していることを明らにした。細胞内小胞輸送の観点から、この小胞輸送に関与するRab蛋白の検索を進めるために、マイクロアレー解析を行った。この解析により胎盤血管内皮細胞にのみ優位に発現しているRab蛋白(Rab20,23,33,and38)を同定した。さらに、新規作製したIIb型Fc受容体細胞質ドメインに特異的に結合ずる抗体を用いて、IIb型Fc受容体-小胞のみを効率的に単離することに成功し、この小胞のプロテオミクス解析を進めた。IIb型Fc受容体-小胞を構成している分子として、Rab蛋白等の候補分子が検出されたが、その詳細な検証と小胞関連分子の機能解析は、次の研究課題として残された。また、胎盤絨毛表面の栄養膜合胞体の頂上側細胞膜のプロテオミクス解析も行い、筋ジストロフィーで細胞膜の修復に関与すると考えられているdysfbrlinが特異的に局在する、新知見を得た。IIb型Fc受容体が、胎盤の生殖免疫系でどの様な役割を果たしているのか、新たな研究の展開が期待される。胎盤を介した胎児への母体IgGの受け渡しは、周産期における受動免疫に重要な役割を果たしている。妊娠後期胎盤においてIgGが胎盤関門(絨毛栄養膜および胎児血管内皮)を通過する際、栄養膜では胎児型Fc受容体を介してIgG輸送されると考えられている。しかし、もう一つのバリアーである胎児血管内皮におけるIgG輸送機構の詳細は不明のままである。この基盤研究により、我々が新たに見出した胎盤IgG輸送機構解明の鍵と考えられる、胎児血管内皮細胞中の輸送体(II型Fc受容体を含む小胞)の特徴付けを行っている。先ずin vivoにおけるII型Fc受容体-小胞の形態学的特徴付けを行った。この解析のために開発した凍結超薄切片を用いた定量的顕微鏡解析により、新しい輸送体は、1)胎児血管内皮細胞のみに多量に発現し、2)顆粒様構造を呈し、3)既知の細胞内小器官のマーカー分子(エンドソーム等)を含まず、特に4)血管内皮細胞に多数存在する細胞膜の陥凹状・顆粒状構造(カベオラ)、従来この構造がIgGを輸送すると考えられていたが、このカベオラとは異なった細胞内構造であり、更に5)血管内皮細胞内のIgGは、カベオラでなく、主にII型Fc受容体を含む構造にその80%が存在していることを見出した。現在、II型Fc受容体のクローニングを行うと共に、胎児血管内皮細胞に発現しているII型Fc受容体のアイソフォーム解析を行っている。

また、培養系実験・プロテオミクス解析のために不可欠な胎盤からの胎児血管内皮細胞の分離を進めており、血管内皮細胞表面に特的に発現しているCD31に対する抗体を結合させた磁気ビーズを用いることにより、効率よく血管内皮細胞を回収することが可能となった。妊娠後期胎盤においてIgGが胎盤関門(絨毛栄養膜および胎児血管内皮)を通過する際、栄養膜では胎児型Fc受容体を介してIgG輸送されると考えられている。しかし、もう一つのバリアーである胎児血管内皮におけるIgG輸送機構の詳細は不明のままである。この基盤研究により、我々が新たに見出した胎盤IgG輸送機構解明の鍵と考えられる、胎児血管内皮細胞中の輸送体(II型Fc受容体を含む小胞)の分子解剖学的特徴付けを行った。IIb型Fc受容体のクローニングを行い、胎児血管内皮細胞に発現しているIIb型Fc受容体のアイソフォーム解析から、IIb2型が特異的に発現していることが明らかとなった。更に、定量的免疫組織化学的解析により、満期産胎盤内血管系に一様に強く発現し、臍帯入行部で消失していることが初めて明らかとなった。通常IIb型Fc受容体は血液細胞表面にb1およびb2の両アイソフォームとも発現し、免疫系に抑制的調節を行っていると考えられているが、胎盤血管内皮細胞の細胞内小胞にb2型アイソフォームのみ特異的に発現しておりFc受容体の新たな機能が予測される。血管内皮細胞のマーカーであるCD31抗体結合磁気ビーズを用いて同一個体より胎盤内血管内皮細胞と臍帯静脈内皮細胞をそれぞれ分離し、プロテオミクス解析を進めた。このディファレンシャル解析により胎盤内血管内皮細胞にのみ優位に発現している蛋白分子の同定を進めているが、非常に沢山のスポットが存在し、解析の効率を高めるために、IIb型Fc受容体細胞質ドメインに特異的に結合する抗体を新規に作製し、IIb型Fc受容体-小胞のみを免疫沈降により単離し、プロテオミクス解析を進めている。また、細胞内小胞輸送の観点から、この小胞輸送に関与するRab蛋白の検索を進めるために、マイクロアレー解析を現在進めている。妊娠後期胎盤においてIgGが胎盤関門(絨毛栄養膜および胎児血管内皮)を通過する際、栄養膜では胎児型Fc受容体を介して輸送されると考えられている。しかし、胎児血管内皮におけるIgG輸送機構の詳細は不明のままである。この基盤研究により、我々が新たに見出した胎児血管内皮細胞中の輸送体(II型Fc受容体を含む小胞)の分子解剖学的特徴付けを行った。細胞内小胞輸送の観点からRab蛋白の検索を進めるために、胎盤より分離した胎盤血管内皮細胞と臍帯静脈内皮細胞を用いてマイクロアレー解析を行った。この解析により胎盤血管内皮細胞にのみ優位に発現している幾つかのRab蛋白(Rab20,23,33,and 38)を同定した。このRab蛋白が、血管内皮細胞中のII型Fc受容体を含む小胞と関連しているか、または、他の小器官と関連しているのか、免疫組織化学解析、Western blot解析、免疫沈降解析等を用いて進めた。新規作製したIIb型Fc受容体細胞質ドメインに特異的に結合する抗体を用いて、IIb型Fc受容体-小胞のみを効率的に濃縮単離することに成功した。この小胞をプロテオミクス解析することにより、この研究の大きな課題であったIIb型Fc受容体-小胞を構城している分子として、Rab蛋白(Rab11)、CD59等の分子を同定した。さらに、驚くべきことに、胎児型Fc受容体もこの小胞に存在することを発見した。
半導体結晶の超微粒子化による光キャリヤの3次元的量子閉じ込め効果の研究

ガラス中に埋め込まれた半導体超微粒子を対象とし,光励起された電子・正孔,励起子の光学非線形性について研究を行っている。本年度は主に発光測定により微粒子の粒径に依存したキャリヤの動的挙動について考察を行った。半導体としてIIーVI族のCdSe,IーVII族のCuClを用い,これをガラス中に分散し,熱処理条件を大きく変えることで種々の粒径の微粒子を得た。本年度は特に大きな粒径の試料作製に重点を置いた。CdSeでは,これまで得られなかった励起子吸収の存在する大きなサイズの微粒子作製に成功した。これによって一種類の半導体で閉じ込めの状況が大きく変えられることになり,光学特性の粒径依存性が統一的に議論できる。超微粒子ではキャリヤの量子閉じ込め効果のために吸収端は短波長側へシフトするので,発光スペクトルとその超高速ダイナミクスを調べるための紫外ピコ秒パルス光源が必要である。本研究では,CWモ-ド同期YAGレ-ザ-で同期励起した色素レ-ザ-(パルス幅2ps)を用い,高効率の非線形光学結晶(BBO)を用いて和周波混合を行うことで,370395nmのピコ秒パルスを得た。これを用いてCuCl微粒子の励起子発光寿命を測定し,粒径と振動子強度との関係を考察した。測定に高速の光電子増倍管と単一光子計数法を用いたので100ps以下の寿命まで観測された。測定結果より発光寿命は粒径のー2.1乗に比例することが分かり,これは理論的予測のー3乗に近く,励起子の再結合確率が粒径に伴って増加する“励起子超放射現象"の実験的な検証である。現在,CuCl微粒子について非線形感受率X^<(3)>測定を始めており,励起子の共鳴効果によるX^<(3)>増大が認められている。今後は更にフェムト秒パルスを用いた過渡吸収分光等を行い,超微粒子に特有な量子準位と光学非線形性,超高速緩などとの関係について考察する予定である。
温泉ユスリカ由来耐熱タンパク質の解析

ユスリカは高等真核生物中で最も過酷な環境に多様な形で適応している生物の1つであり、高温、乾燥、低pH、低酸素状態に強い耐性を示す種が存在する。1種で全ての厳しい環壌に適応出来る訳ではないが、温泉ユスリカと総称される一群の種は、幼虫期を50°C程度の高水温下で過ごすことができる。このため、温泉ユスリカ由来のタンパク質は熱に対して比較的安定であると考えられる。熱耐性生物由来のタンパク質は、その精製の容易ざ、結晶構造の安定さより、PCR酵素に代表される試薬として、また、構造生物学における材料として幅広く活用されている。本年度も、強い高温耐性のユスリカの採集を目的に、調査を行い、数種のユスリカを採集した。しかしこれらのユスリカは42-45度程度の水温の温泉に生息しており、50度を超える温水からは採取できなかった。これらのユスリカよりmRNAを調整し、cDNAを作製したが、野外より採取した個体から調整したため、逆転写反応の効率が悪く、長鎖のcDNAを含むクローンが少なかった。そのため、クローンを選択、配列決定後、ホモロジー検索によりcDNAがタンパク質の全長配列を含んでいると判断されたものの割合が研究室で継代したユスリカ由来のクローンに比較して少なかった。これらのクローンについては、バキュロウイルスを用いた昆虫細胞系を用いて、ヒスチジンタグ付きの組換えタンパク質としての発現を試みたが、中程度の耐熱性を有するクローンがほとんどで、非常に高い耐熱性を示す組み換えタンパク質は得られなかった。1種で全ての厳しい環境に適応出来る訳ではないが、温泉ユスリカと総称される一群の種は、幼虫期を50°C程度の高水温下で過ごすことができる。熱耐性生物由来のタンパク質は、その精製の容易さ、結晶構造の安定さより、PCR酵素に代表される試薬として、また、構造生物学における材料として幅広く活用されている。本年度は、強い高温耐性のユスリカの採集を目的に、調査を行い、数種のユスリカを採集した。これらのユスリカより、可溶性のタンパク質を抽出し、熱処理後の安定性を比較検討したが、タンパク質の不溶化を指標した場合、既存の2種の温泉ユスリカ(Chironomus SulfurosusとPolypedilum nubifer)と同程度の安定性を示した。また、上記2種の温泉ユスリカ由来のcDNAより、クローンを選択、配列決定を行い。配列決定後、ホモロジー検索によりcDNAがタンパク質の全長配列を含んでいると判断されたものについては、酵母宿主系とバキュロウイルスを用いた昆虫細胞系を用いて、ヒスチジンタグ付きの組換えタンパク質としての発現を試みているが、現在までのところ、非常に高い耐熱性を示す組み換えタンパク質は得られていない。
倣い機能を有する微小力パラレルリンク機構によるオンマシンロバスト形状計測

機械部品の形状を能動的に倣い計測する空間3自由度パラレルメカニズムを開発した.低摺動ジョイントと平行リンクを用いたメカニズムと, 3次元画像計測装置を用いた位置精度評価装置を設計試作し,機構キャリブレーション方法を考案した.冗長駆動を用いたパラレルメカニズムにおいて,動作範囲1.6mm立方体内で分解能0.5μm,絶対位置精度2.4μmを実現した.インピーダンス制御に基づく倣い制御を提案し安定した倣い制御を実現した.機械部品の形状を能動的に倣い計測する空間3自由度パラレルメカニズムを開発した.低摺動ジョイントと平行リンクを用いたメカニズムと, 3次元画像計測装置を用いた位置精度評価装置を設計試作し,機構キャリブレーション方法を考案した.冗長駆動を用いたパラレルメカニズムにおいて,動作範囲1.6mm立方体内で分解能0.5μm,絶対位置精度2.4μmを実現した.インピーダンス制御に基づく倣い制御を提案し安定した倣い制御を実現した.本研究の目的は,高精度かつ効率的な機械加工のために,鏡面加工された金属部品にも傷をつけない微小カオンマシン倣い形状計測装置を研究開発し,それを用いた加工誤差フィードバックシステムを確立することである.測定環境が悪いオンマシン環境でも誤差にロバストな計測システムを構築することが特徴である.今年度は研究実施計画に従って,その計測用デバイスであるパラレルリンク機構の設計と制御に関する研究を実施した.1機構設計(1)動作范囲±1mm,(2)位置分解能0.5μm,(3)力分解能1gfを実現する機構の詳細設計と試作完了を目標に研究に取り組んだ.3自由度パラレルリンク機構の運動学,微小運動学式を導出し,(1)(3)の目標を実現する機構設計と,センサ-アクチュエータの選定を行った.(2)の位置分解能は,アクチュエータに搭載される位置センサの性能に依存する.センサの入手のしやすさと,来年度実施予定の位置分解能μmオーダとなる画像計測による精度評価との対応を勘案し,位置分解能を1μmに設計変更した.ただし,座標計測には充分な精度であり,また,機構設計および解析の研究に関して位置分解能は制約とはならない.既に提案している計測感度を等方とするリンク最適設計に加え,従来の1/40に摺動抵抗を小さくしたユニバーサルジョイントの設計や,機構に対する誤差伝播解析を実施し,2009年度精密工学会秋季大会などにて講演を行った.設計した機構を5軸工作機械などを利用して高精度加工し,組立調整を行った.2機構パラメータキャリブレーションパラレルリンク機構のキャリブレーションに適したレンズや照明などの光学系を選定し,新たな画像計測装置を構築した.1のパラレルリンク機構の先端部取り付けられたプローブの位置/姿勢を画像計測するドフトウエアを開発し,機構キャリブレーションのための実験環境を整備した.ノイズを含む現実世界で精密に機能するロバスト計測制御を小型高精度パラレルリンク機構に適用し,ワーク表面に測定子を微小力で倣わせるオンマシン形状計測技術を確立することが研究の目的である.研究実施計画と対比して,本年度の研究成果を下記に整理する(a)機構の高精度化新たに過拘束平行リンクを用いたメカニズムを研究試作し,ジョイント部のガタを除去する機械設計および組立管理と特異姿勢解析によるリンク長の最適設計などにより,機構の高精度化を実現した.試作装置では,アクチュエータ3個(非冗長駆動)および4個(冗長駆動)を用いたメカニズムを研究できる構成とし,本研究における基本的な研究試作を完成させた(b)機構キャリブレーション方法の確立試作した非冗長駆動メカニズムに対するキャリブレーション方法を確立し,予備実験においてメカニズム先端の動作領域±0.8mm立方において,絶対位置精度が3.5μmとなることを確認した.研究者が別途取組んでいる冗長駆動メカニズムに対して,外部位置センサを用いないセルフキャリブレーション方法を確立した.内部位置センサの測定値量子化誤差に対す機構キャリブレーション推定誤差の伝播解析とその評価方法を提案した(c)位置計測用画像計測装置の高精度化昨年度に研究試作した2次元画像計測装置に対して,カメラ2台にて3次元画像計測を行えるよう装置を拡張した.平行光光学系を用いた3次元画像計測装置のキャリブレーション方法を考案し,本年度研究試作したパラレルリンク機構の精度評価とキャリブレーションに利用した以上を総括すると,本年度にて研究の主たる装置であるパラレルリンク機構本体および精度評価のための3次元画像計測装置の研究試作を完了させた.これらの装置を用いて,次年度(最終年度)に倣い形状計測のための制御方法を研究し,実機検証を行う計画であるノイズを含む現実世界で精密に機能するロバスト計測制御を小型高精度パラレルリンク機構に適用し,ワーク表面に測定子を微小力で倣わせるオンマシン形状計測技術を確立することが研究の目的である.これまでの研究に基づいて,平成23年度研究実施計画ではメカニズムの絶対位置精度のさらなる向上と,高速倣い測定を実現する制御方式の確立を目標とした.研究実施計画と対比して,本年度の研究成果を下記に整理する。1.パラレルメカニズムの高精度化(1)照明の明るさとカメラの絞りを最適化することにより,ばらつきの少ない画像計測条件を抽出した.(2)パラレルリンク機構の動作領域を8分割し,領域毎に機構キャリブレーションを行う動作領域分割キャリブレーション方法を提案し,メカニズムの絶対精度が3.5μm(昨年度)から2.4μmに向上した.(3)機構先端部

3自由度に対し,4つのアクチュエータにて駆動する冗長メカニズムの設計と試作を完了した.冗長メカニズムに対し,外部からの位置計測を必要としないセルフキャリブレーションを提案した.セルフキャリブレーションに関する誤差解析方法を提案し冗長メカニズムに適応したところ,現在の1/10以下の位置分解能を有するアクチュエータが必要であることがわかった.(4)冗長メカニズムのさらなる高精度化のために,セルフキャリブレーションと外部相対位置計測を組み合わせた新しいハイブリッド・キャリブレーションを着想し,アルゴリズムの定式化までを実施した.2.高速倣い測定のための制御方式の確立微小凹凸を高速倣い測定するために,インピーダンス制御における機械的応答を高めるためのパラメータの設定方法を考案した.
ドイツ初等教育における「事象教授」の限界と「郷土及び事象教授」への親展開

本研究では、統一後のドイツ基礎学校における「郷土及び事象教授」を、特に理科教育の立場から考察し、理科教育上において持つ意義、中等理科との関連、及び中等理科の基礎としての教育的機能などを、事象教授の導入、並びに「郷土及び事象教授」への新展開に伴う改革を中心として明らかにした。事象教授から「郷土及び事象教授」への新展開により、これまで後の教科教授の基礎となる科学の基本的概念の習得が目指されていたのに対して、一変してその学習内容が子どもの現実生活に求められ、教科を越えた、総合的な授業構成が実現できるように意図されている。また、「郷土」が授業の出発点であり学習内容そのものになっているが、専門科学的な事象分析に基づいて授業が構成されたり、子どもの体験や感情が重視され、子どもの生活や経験が学習の中に強く導入されたりしている。理科的領域においては、中等理科の学習内容に直接関係している基礎もあるが、それよりはむしろ、自然に関する学習-理科の学習において初等から中等に発展していく一つのステップとして不可欠な要件としての基礎が取り扱われていると言えよう。専門科学的には後退した内容になっているが、「子ども」「郷土」「社会」といった視点が事象教授における授業構成の要素として十分に考慮されてきているのである。こうして、現在の「郷土及び事象教授」は、中等理科の学習内容に直接関連した基礎となる知識、概念、原理、法則を教えようとしていた1970年代に開発された事象教授を批判克服し、学習内容を子どもの生活現実に求め、子どもの認識過程に即した科学的な総合学習へと発展しているように思われる。しかしながら、初等段階における理科的領域の学習が、体系的・科学主義的・内容主義的な中等理科にどのように効果的に発展的に結びついていくのか、今でもなお模索されており、今後解決すべき問題として残されている。
ゲノム情報に基づいたがんの新たな診断・治療法の開発

大腸癌、肝癌、胃癌、肝内胆管癌のゲノムワイドな遺伝子発現解析から、これらの癌の治療標的となる分子を複数同定した。これらの分子の機能解析によって、癌化に関わる新たなメカニズの一部が解明されたとともに、新規治療法開発に役立つ知見が得られた。(研究目的)ゲノム情報を利用した新たながんの診断・治療法開発を目的として、研究の展開を行った.(研究成果)1.肝がん・大腸がん網羅的遺伝子発現プロファイルから、これらのがんで特異的に発現の上昇している遺伝子SMYD3に着目した。その発現抑制により腫瘍の増殖が抑制されることから、SMYD3は分子標的治療薬開発の有望な候補遺伝子である。我々はSMYD3の発現上昇のメカニズムを明らかにするため、そのプロモーター領域を解析したところ、転写因子E2F1の結合配列の2回と3回の繰り返し多型があり、E2F1がこの領域に直接結合して発現亢進を引き起こすことを明らかにした.さらに大腸がん・肝がん・乳がんでは、この繰返し多型が3回のホモ接合が、健常者よりも有意に高い頻度で存在することを証明した。したがって、この多型が大腸がん・肝がん・乳がんのリスクファクターである可能性が示唆された。2.胃がん・肝がんの遺伝子発現プロファイルから、これらの腫瘍で特異的に発現上昇している分子IGSF11を同定した。IGSF11を標的としたがんワクチン療法開発を目的として、細胞障害活性(CTL)を誘導できるペプチド配列を同定した。さらにこのペプチドが、IGSF11を発現する腫瘍細胞に対して、殺細胞能を誘導することを証明した.3.大腸がんで発現の増加している遺伝子、SP5, C10orf3, PPIL1を同定した。SP5は大腸腫瘍の発生にかかわるWntシグナルにかかわる遺伝子であること、C10orf3はTSG101と結合すること、PPIL1はStathminと結合することを示した。C10orf3,とPPIL1の発現を抑制すると、がん細胞の増殖が阻害されることから、これらの分子は大腸がんの治療標的候補である。4.新たに肝内胆管癌の遺伝子発現プロファイル解析を行い、診断・治療法開発の候補分子を検討中である。(研究目的)ゲノム情報を利用した新たながんの診断・治療法開発を目的として、研究の展開を行った.(研究成果)1.肝癌・大腸癌で発現上昇している遺伝子SMYD3の発現を他の癌腫でも調べるため、ポリクローナル抗体を作製して免疫染色を行ったところ、乳癌でも発現上昇していることを発見した。siRNAによる発現抑制が、乳癌細胞の増殖も抑制することから、SMYD3は大腸癌・肝癌だけでなく、乳癌の分子標的でもあることを示した。2.肝癌で発現増加している遺伝子TIPUH1、大腸癌で発現増加している遺伝子TOMM34を同定した。これらの分子の発現をsiRNAを用いて抑制すると癌細胞の増殖が阻害されることから、新たな治療標的候補であることが示された。3.さらに、胃癌で特異的に発現上昇している分子SCRN1を標的としたがんワクチン療法開発を目的として、細胞障害活性(CTL)を誘導できるペプチド配列を同定した。このペプチドが、SCRN1を発現する腫瘍細胞に対して、殺細胞能を誘導することを証明した。4.新たに、寄生虫によって引き起こされたタイの肝内胆管癌の遺伝子発現プロファイルを解析し、日本の肝内胆管癌の発現プロファイルと比較した。この比較から、共通した発癌機構に関係する分子を同定することができた。また、組織学的な分類と相関する遺伝子群の同定も行った。さらに共通して発現上昇する分子RASGEF1Aに着目し、この分子の発現をsiRNAにより抑制すると癌細胞の増殖を阻害することを見いだし、RASGEF1Aが新たな治療の分子標的候補であることを示した。またRASGEF1AはK-RAS, N-RAS, H-RASをいずれも活性化することをin vitroで証明した。この発見は,RASGEF1Aの抑制を介したRASシグナルを抑制する方法として、様々な腫瘍の治療法開発に役立つかもしれない。1.肝癌・大腸癌で発現上昇している遺伝子SMYD3の機能調節メカニズムの解明と、新たなメチル化基質の同定を行なった。その結果、SMYD3タンパクはアミノ末端が切断されて活性化すること、大腸癌・肝癌・乳癌で切断されたタンパクが高発現していることを見いだした。またSMYD3のアミノ末端には種を超えて保存されたグリシンがあり、これらの変異体の酵素活性も上昇していた。このことはSMYD3を標的とする治療法開発において、SMYD3の切断を阻害することによっても、酵素活性を抑制する可能性を示している。さらにSMYD3がメチル化する非ヒストンタンパクの検索を行なったところ、VEGFR1が新たに基質であることを発見した。更にそのメチル化部位が831番目のリジンであることを示した。VEGFR1はリジン831のメチル化によって、自己リン酸化が促進されることから、SMYD3がVEGFR1を介するシグナルの活性化にも関与していることが示された。このことはSMYD3ががんの血管新生にも関与することを示唆している。

2.肝内胆管癌の網羅的遺伝子発現情報から、癌で発現増加している遺伝子RAD51AP1を同定した。RAD51AP1に対する抗体を作成し、免疫染色で発現を検討したところ、約61%の肝内胆管癌組織において腫瘍細胞の核で発現が亢進していた。RAD51AP1の発現をsiRNAを用いて抑制すると癌細胞の増殖が阻害されたことから、RAD51AP1が新たな治療標的候補であることが示された。3.また腫瘍抑制遺伝子p53によって発現抑制される遺伝子として、CDC20を同定した。(研究内容)ゲノム情報を利用した新たながんの治療法開発のため、治療薬のターゲットとなる分子の機能解析を推進した。また治療薬となる新たな化合物スクリーニングの為のアッセイ系の樹立を行った。(研究成果)1.網羅的遺伝子発現プロファイル解析の結果から、大腸癌で発現が亢進している新たな治療標的候補分子MRGBP同定し、機能解析を行った。その結果MRGBPの発現をsiRNAにより抑制すると癌細胞の増殖が阻害されることから、MRGBPは標的治療薬のターゲットとして有望であることが判明した。また免疫染色とウェスタンプロットにより、MRGBPタンパクは主に核内に存在するが細胞質にも発現していることを見出した。さらにMRGBPに結合するタンパクを同定し、MRGBPの調節メカニズムを明らかにした。2.大腸癌や肝癌の治療標的分子SMYD3の機能を明らかとする為、SMYD3により発現が調節される遺伝子群の同定を継続して行った。SMYD3を強制発現させた細胞とさせていないコントロ-ル細胞との発現プロファイル、またsiRNAでSMYD3の発現を抑制した癌細胞とコントロールsiRNAで処理した癌細胞との発現プロファイルを、マイクロアレイを用いて解析し、新たな下流候補遺伝子群を同定した。これらの分子の発現調節メカニズムをさらに解析するとともに、癌化との関連を今後解析していく予定である。3. PPILについて、そのイソメラーゼ活性の測定をin vitroで試みたが、検出できなかった。4. Wntシグナル伝達の下流であるbeta-catenin, Tcf4の転写活性を細胞内で測定するアッセイ系を樹立できた。5.癌で発現異常を起こしている糖鎖修飾酵素遺伝子の遺伝子異常解析を行い、大腸癌での異常を同定した。6.遺伝性の大腸癌HNPGCの遺伝子解析を行った。(研究内容)新たながん治療法開発のため、治療薬のターゲットとなる新たな候補分子の探索と機能解析を行った。またバイオマーカーの新規候補分子と遺伝性腫瘍の原因遺伝子の異常について検討した。(研究成果)1.大腸癌で発現亢進している治療標的候補分子MRGBPについては、その発現亢進メカニズムを解析し、腫瘍細胞においてMRGBPの転写が活性化されていることを明らかにした。現在、転写活性化に重要な領域と、その調節メカニズムを解析中である。またMRGBPに結合するタンパク、BRD8との結合に必須な領域を明らかにした。発現増加と腫瘍の臨床病理学的因子との関連を解析したが、関連した因子は同定できなかった。2.新たな標的候補分子DSCC1については、その発現抑制によって腫瘍増殖を阻害できることを発見した。
網膜機能の遠心性調節の神経機構

視細胞で受容された視覚情報は網膜内で処理され視神経を通して脳に送られる。しかし、視神経には求心性の線維だけではなく遠心性の線維も含まれる。脊椎動物の中でも鳥類の脳から網膜への投射系(向網膜系)は顕著に発達している。遠心性線維の活動は視神経細胞(神経節細胞)の光応答を強めることがわかっている。本研究の目的はこのような遠心性の情報が網膜内のどのような神経回路を介して視神経細胞に影響するのかを明らかにすることであった。本研究ではウズラの遠心性線維の起始核であるisthmo-optic nucleus(ION)にbiocytin等の神経トレーサーを限局して注入し、網膜内のIONに由来する遠心性線維及び終末(IO線維、IO終末)を選択的に標識した。光顕、電顕レベルで観察し、IO終末がその標的細胞(IO受容細胞)にとって唯一主要な終末であることを明らかにした(Neurosciece Letter 154,35-38,1993に発表).神経伝達物質等に対する一次抗体との反応を併せて行ない、IO受容細胞が興奮性アミノ酸(グルタメイト、アスパルテイト)の免疫陽性を示すことを明らかにした(Neuroscience Research,suppl.18,S179,1993,解剖学雑誌68、715、1993に発表).更にIO受容細胞に蛍光色素を細胞内注入し、その特異な形態を明らかにした(来る5月米国ARVO年次総会にて発表予定).またこれら形態学的研究に関連して、ION系の網膜の出力に対する影響の様式の電気生理学的研究をVision Research(印刷中,1994)に発表した。このように本科学研究費補助金の助成により、所記の目的を上回る知見が得られたと考える。