hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モバイル版隔離予防策決定支援アプリケーションの開発と感染管理への効果

本研究は、モバイル版隔離予防策決定支援アプリケーション(以下、アプリケーション)を開発し、感染管理実践および医療関連感染防止へのアプリケーションの有効性を検証することを目的としており、1群前後比較デザインの準実験研究を進めている。2012年に開発したPC版隔離予防策決定支援アプリケーションをもとに、モバイル版隔離予防策決定支援アプリケーションのデザイン、内容の追加・見直しを行った。また、12施設より研究協力が得られ、2018年5月より1年間、介入前のベースラインデータとして感染管理実践(隔離予防策決定を迷わず実施できたか、等)と医療関連感染(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)発生率、クロストリジウム・ディフィシル(CDI)発生率、アウトブレイク発生の有無)に関するデータを収集した。研究対象施設の概要は病床数平均(±標準偏差)254±361床であり、うち10施設は日本病院機能評価認定を受けている。研究対象者の看護師経験年数は20.6±6.1年、感染管理専任者(専従者)としての経験年数は0.7±0.7年であった。MRSA発生率の平均は1000patient-daysあたり0.79±0.81、CDI発生率の平均は1000patient-daysあたり0.25±0.45であった。アウトブレイク発生件数の平均は、2.6±3.5件であった。2019年度はタブレット端末でアプリケーションを使用してもらい実験期間のデータ収集を進め、ベースライン期間と実験期間の比較によりアプリケーション使用による感染管理実践および医療関連感染防止への効果を検証する予定である。さらにモバイル版アプリケーションの評価を受け、アプリケーションのデザイン・内容の洗練を行う。12施設の研究協力を得て、2018年度の予定通りベースラインデータの収集を進めることができた。2019年度は計画通り、実験期間のデータ収集に着手する。実験期間では引き続き、MRSA発生率、CDI発生率、アウトブレイク発生件数、隔離予防策の決定・実施状況に関するデータに加え、アプリケーション使用に関するデータを収集し、アプリケーション使用による感染管理実践および医療関連感染防止への効果を検証する予定である。本研究の目的は、医療関連感染予防に関する問題解決や感染管理担当者の実践を支援し、患者安全と医療の質の向上、感染管理の地域連携推進することを目指し、モバイル版隔離予防策決定支援アプリケーション(以下、アプリケーション)を開発することと、感染防止対策加算2届出施設における医療関連感染防止へのアプリケーションの有効性を検証することである。平成28年度は、2012年に開発したPC版隔離予防策決定支援アプリケーションをもとに、モバイル版アプリケーションの開発に取り組んだ。感染管理担当者をはじめとする医療従事者の使いやすさを考慮し、アプリケーションのデザイン、内容の追加・見直しを行った。医療関連感染発生時にその場で原因微生物の特徴などを確認できるよう、医療関連感染で問題となる微生物の解説機能を追加する。特に、近年、世界的に問題となっている薬剤耐性菌対策への対応を強化し、その準備を進めている。また、医療関連感染防止へのアプリケーションの有効性を検証するために、感染防止対策加算2届出施設を対象とした1群前後比較デザインの準実験研究を行う予定である。医療関連感染に関するデータと感染対策担当者の感染管理実践に関するデータを収集する予定であり、Webでのデータ収集フォーム作成、研究計画の倫理審査申請準備、研究対象者のリクルートを進めている段階である。平成29年度はアプリケーションを完成させるとともに、研究対象者への研究協力依頼を行い、介入前のベースラインデータ収集に着手する予定である。モバイル版隔離予防策決定支援アプリケーションの開発を進めている途中であるが、アプリケーションの完成には至っていないため、予定よりもやや遅れている状態である。本研究は、医療関連感染予防に関する問題解決や感染管理担当者の実践を支援し、患者安全と医療の質の向上、感染管理の地域連携推進を目指している。そのため、モバイル版隔離予防策決定支援アプリケーション(以下、アプリケーション)を開発することと、感染管理実践および医療関連感染防止へのアプリケーションの有効性を検証することを目的としており、1群前後比較デザインの準実験研究を進めている。平成29年度は、研究計画の倫理審査承認を得て、研究対象者のリクルートを行った。感染防止対策加算2医療施設の感染管理担当者、もしくは資格取得後3年未満の感染管理認定看護師が所属する合計13施設より研究協力の同意が得られた。平成30年5月より1年間、ベースライン期間の感染管理実践(隔離予防策決定を迷わず実施できたか、等)と医療関連感染(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌発生率、クロストリジウム・ディフィシル発生率、アウトブレイク発生の有無)に関するデータを収集する予定であり、その準備と研究対象者への説明を行った。また、2012年に開発したPC版隔離予防策決定支援アプリケーションをもとに、モバイル版隔離予防策決定支援アプリケーションの開発に取り組んでいる。アプリケーションのデザイン、内容の追加・見直しを進めている段階である。近年問題となっている薬剤耐性菌や麻疹など流行性ウイルス疾患に関する予防策の内容を充実させる。平成30年度はベースライン期間のデータ収集を進める。さらにモバイル版アプリケーションを完成させ、実験期間のデータ収集の準備を行う予定である。予定より遅れている理由として、研究対象者のリクルートに時間がかかった点が挙げられる。まずは感染対策地域連携ネットワークを介して感染防止対策加算2の施設を中心に依頼を進めたが、研究対象者の募集が予定通りに進まなかったため、資格取得後3年未満の感染管理認定看護師への依頼を追加することとした。13施設の協力が得られることとなったため、データ収集開始を当初の予定より遅らせることとした。

また、アプリケーションの開発について、特に内容の見直しにおいて最新エビデンスの確認が必要であり、予定より時間がかかっている状況である。本研究は、モバイル版隔離予防策決定支援アプリケーション(以下、アプリケーション)を開発し、感染管理実践および医療関連感染防止へのアプリケーションの有効性を検証することを目的としており、1群前後比較デザインの準実験研究を進めている。2012年に開発したPC版隔離予防策決定支援アプリケーションをもとに、モバイル版隔離予防策決定支援アプリケーションのデザイン、内容の追加・見直しを行った。また、12施設より研究協力が得られ、2018年5月より1年間、介入前のベースラインデータとして感染管理実践(隔離予防策決定を迷わず実施できたか、等)と医療関連感染(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)発生率、クロストリジウム・ディフィシル(CDI)発生率、アウトブレイク発生の有無)に関するデータを収集した。研究対象施設の概要は病床数平均(±標準偏差)254±361床であり、うち10施設は日本病院機能評価認定を受けている。研究対象者の看護師経験年数は20.6±6.1年、感染管理専任者(専従者)としての経験年数は0.7±0.7年であった。MRSA発生率の平均は1000patient-daysあたり0.79±0.81、CDI発生率の平均は1000patient-daysあたり0.25±0.45であった。アウトブレイク発生件数の平均は、2.6±3.5件であった。2019年度はタブレット端末でアプリケーションを使用してもらい実験期間のデータ収集を進め、ベースライン期間と実験期間の比較によりアプリケーション使用による感染管理実践および医療関連感染防止への効果を検証する予定である。さらにモバイル版アプリケーションの評価を受け、アプリケーションのデザイン・内容の洗練を行う。12施設の研究協力を得て、2018年度の予定通りベースラインデータの収集を進めることができた。平成29年度は、モバイル版アプリケーションを完成させる。さらに、研究対象者へ研究協力依頼を行い、医療関連感染および感染管理実践に関する介入前のベースラインデータを収集、平成30年度からはアプリケーションを使用した介入後のデータ収集を行い、アプリケーション使用前後での医療関連感染防止および感染対策担当者の実践への効果を検証する予定である。平成30年度は実験前のベースラインデータ収集を進めると同時に、アプリケーションを完成させる。平成31年度からの実験期間に向け、研究対象者へアプリケーションの使用方法およびデータ収集の説明を行う予定である。
インゲン根腐病菌の胞子型分化に関する分子機構解析

インゲン根腐病菌(Fusarium solani f. sp. phaseoli)の大型株と小型株のDNA構造をAlternaria alternataのrDNAをプローブに用いたRFLP法、rDNA-ITS領域のPCR-RFLP法、およびRAPD法を用いて解析した。その結果、いずれの場合も大型株と小型株の間でバンドパターンが異なり多型が検出された。次に大型株と小型株の塩基配列がどのように異なっているかを知るために、rDNA-ITS領域の塩基配列を決定し比較した。その結果、大型株の塩基数は528に対し小型株は527と1塩基分小型株の方が大型株より少なかった。大型株同士で塩基置換が2カ所認められ2つのタイプに分けられた。小型株はいずれも同じ配列を示した。また、小型株の配列はFusarium solani f. sp. pisiの配列と一致した。大型株と小型株の配列を比較したところ、ITS1領域で置換14、欠失4および挿入1、5.8 S-rDNA領域で置換3、ITS2領域で置換11、欠失2および挿入4があり、全体で39カ所の違いが認められた。大型株に化学処理して得た小型株を再度化学処理したところ再び大型株を得ることができたが、このような胞子型の変化に伴ってDNAの塩基配列も大型株のパターンと小型株のパターンに可逆的に変化することが明らかとなった。大型株で認められた2種類の配列はO′Donnel and Gray(1995)がアメリカ産の菌株で得た4種のタイプのうちの2種と同一だった。
段取作業に関する技能訓練理論の展開とその訓練システムの開発

機械加工産業において、加工作業の前段階としての段取作業は非常に複雑かつ煩雑であり、その出来、不出来が製品精度に影響を及ぼすために、熟練作業者の経験に依存して行うことが多い。そのために、作業者に効果的な訓練を施し、それを繰り返させることによって、段取作業のスキルの向上を高めることが重要であると考えられる。そこで、段取作業のスキルの向上を測定するために、スキル獲得のプロセス評価のための数学モデルを提案した。そして、そのモデル分析法の確立と共に、訓練システムの有用性を確認した。この段取りに関するスキル獲得モデルの種類として、2つの提案がなされた。一つは、スキル獲得の標準すなわち、個人で訓練する場合の静的獲得モデルである。他は、チームを組んでグループで訓練するケースで、訓練パートナーのスキルに影響を受ける動的獲得モデルである。この2つの数学的獲得モデルをプログラム化し、システム化することによって、作業者は目的の訓練レベルにすばやく到達できるようになった。段取作業のためのスキル獲得のプロセスを明らかにするための手順が次のように示された。まず、未熟練者が実施した段取作業の結果について分析し、それとコンピュータで求められた最適な作業結果とを比較した。このようにして、未熟練者が実施した作業結果が、最適解のそれに近づくまで繰り返す。このとき、その未熟練者の訓練時間と熟達度の関係が熟練化関数として定義され、それを活用した訓練が実施された。この訓練プログラムを工作機械ごとに適用させ、コンピュータ援用訓練システムとして訓練に効果的に使うことができた。このように本研究で開発した訓練システムの適用が、一つの技能戦略になることを明らかにした。加工作業の自動化は、ロボットやNC装置を主体として急速な進歩を遂げているのが現状である。一方、自動加工作業を行うための準備段階である段取作業は、経験と勘に基づく作業の複雑性ゆえに相変わらず人手主体の作業であり、その効率化が急務の課題となっている。そこで、段取作業に早急に熟練するためには、作業者を上手に教育訓練する方法論を確立することが必要であり、これによって、人手による段取作業の大幅な熟練性の向上をはかることが可能となる。作業者は訓練することにより、個人差はあるけれども、知識の獲得と繰返し作業により、次第に熟練化する。そこで、訓練するごとに上達する技能プロセスを熟練化関数として定義し、また上達するための労力量を定義して、訓練理論の基本概念を構築した。熟練度の評価方法としては、段取作業の最適(理想)解を数学モデルの構築と解析によって求め、それを目指して訓練を繰返し、最適解に近づく努力をすることで熟練の域に収束する方法を適用した。段取作業を効率的に修得させるための訓練方策として、個人別練法、チーム訓練法を提案し、それらの制御方法を確立した。とくに、チーム訓練法では訓練のパートナー次第では訓練時間(回数)とともに上達度が急速に進むこともあり、それを訓練の動的モデルとして位置づけた。また、簡易な形で将来の訓練計画をたてるだけなら訓練の静的モデルの解析で十分であるとした。このように機械加工のための段取作業の訓練計画理論の基礎的考え方をまとめ、計画理論の概念設計を進めた。提案した訓練計画理論を検証するにあたり、未熟練作業者に段取作業実験を行わせ、その熟練化プロセスを実際にデータベース化した。段取作業の対象として、本年度はマシニングセンタを想定し、パレット上での加工部品の位置決めと取付け具の最適配置を求める数学モデルの構築とともに、それらの最適解を求め、実際の段取作業と比較検討した。この結果をもとに、本研究で提案した技能訓練の方法論を適用し、訓練計画の有用性について検討したところである。

以上の結果は、2003年10月の日本経営工学会秋季研究大会や11月の第46回自動制御連合講演会において、その概要を報告し、また2004年3月の第19回日本生産管理学会全国大会で本年度分の研究の区切りとしての発表を行った。機械加工作業において、加工作業の自動化はロボットなどを多用して実現させることはできるが、加工作業の前段階としての段取作業は煩雑であり、自動化のむずかしい作業の一つとされている。この段取作業は、今なお熟練者の経験と勘に頼っているのが現状であり、これを能率的に行うには作業者をいかに訓練するかという方法論の確立が急務の課題となっている。段取作業の技能訓練法として、代表的な多機能工作機械であるマシニングセンタを対象に以前より研究を進めてきた。本年度においては、マシニングセンタのみならず、他の代表的な汎用工作機械である旋盤やボール盤などに注目し、提案した訓練理論の適用と実践的検証を行った。具体的には、旋盤などの工作機械の操作方法などに関する作業分析を行い、それをもとに段取作業訓練モデルの構築、また訓練理論の展開と熟練度の評価方法・訓練方策を確立した。そして、全体的な訓練用アルゴリズムとしてまとめ、訓練支援システムの設計を行った。システム設計に際しては、訓練評価の基盤である訓練実験を行い、訓練者の熟練化関数の設定・管理やデータベースの構築で実用化の可能性も確認できた。これにより、本年度の目標である工作機械ごとの技能訓練システムの骨格が完成したことになる。以上の結果は、2004年5月の日本経営工学会春季研究大会での発表にはじまり、日本生産管理学会第20回全国大会講演論文集や日本経営工学会秋季研究大会において、その研究概要を報告した。さらには11月にIndustrial Managementに関する国際会議が日本(岡山大学)で開催され、また12月にはオーストラリアのゴールドコーストでManufacturing Managementに関する国際会議が行われ、本年度分の研究成果について公表した。製品の加工精度を向上させるためには、加工技能の問題とともに段取作業の方法論の問題が大きなウエートを占めていることが多い。この段取作業は、工作機械や加工方法によって異なり、熟練者の経験と勘が今なお必要とされるため、自動化が困難である。そこで本研究では、機械加工を対象にして、段取作業を効率的に進めるための訓練論を確立し、その理論に基づいたコンピュータ援用訓練システムを構築してきた。具体的には、工作機械として、マシニングセンタや旋盤、ボール盤での加工作業を想定し、提案した技能訓練の方法論を適用し、技能の習熟性や訓練計画の有用性について検討してきた。また、各種工作機械の操作方法などに関する作業分析を行い、それをもとに、工作機械ごとの段取作業訓練モデルの構築、また、訓練理論の展開と熟練度の評価方法・訓練方策について考察してきた。本年度は、一連の研究を締めくくる最終年度の年でもあり、工作機械ごとに提案した訓練理論に基づく訓練項目、訓練熟達アルゴリズム等を整理し、さらなるシステムの充実をはかった。そして、工作機械ごとに作成した訓練論をベースにした訓線システムを一つに統合化し、コンピュータ援用訓練支援システムとしてまとめた。
ケモカインCXCL14/BRAKによる口腔癌細胞の遊走抑制機構の解明

ケモカインCXCL14/BRAKは、生理機能は不明であるが、口腔上皮癌においては顕著な発現低下が認められ、また、舌癌由来細胞のBRAK高発現株はその造腫瘍性が抑制されたことから、癌治療(バイオセラピー)に用いうる有用な分子と考えられた。本研究によってBRAKにより制御される分子に、MMP-9、接着斑キナーゼ、Rap1が同定され、これらの分子はBRAKに加えて、口腔癌治療への標的分子として有望な候補を示唆するものである。ケモカインCXCL14/BRAKは,多くの癌細胞で発現低下されていることが報告されている。また,舌癌由来細胞のマウス皮下への造腫瘍性を抑制することから,癌治療(バイオセラピー)に用いうる有望な新規分子と考えられるが,その生理機能については不明な点が多い。本研究では,舌癌由来細胞HSC-3細胞を用いて,腫瘍形成抑制のメカニズムの解明として,特に癌細胞の浸潤性増殖に対するBRAKの役割について解析することを目的とした。癌細胞の浸潤性増殖には,マトリックスメタロプロテアーゼによる3次元的な細胞外環境の分解とそれに伴う細胞遊走能の獲得による増殖が必要であり,BRAKによって抑制されることが予想された。そこで平成19年度は,舌癌由来細胞株HSC-3細胞を用いて,1)マトリゲル上の細胞遊走,細胞浸潤,およびネットワーク形成について,2)マトリゲル上の細胞遊走能に必須と考えられるMMP-9の発現についてBRAKが関与するかについて検討した。HSC-3細胞は,マトリゲル上で細胞遊走させると,鎖状に連結したネットワークを形成し,細胞がマトリゲル表面を分解したような溝が観察され,これらはMMP阻害剤GM6001によって阻害された。また,BRAK強制発現細胞ではネットワーク形成および,マトリゲルへの細胞浸潤も顕著に阻害された。さらに,MMP-9の分泌量をザイモグラフィで,MMP-9のmRNA量をRT-PCR法で測定したところ,BRAK強制発現細胞ではどちらも低下していることが認められた。このBRAK強制発現細胞をRNA干渉法によって処理し,再度BRAKの発現量を低下させると,MMP-9の分泌量が顕著に回復した。以上の結果から,BRAK強制発現によるマトリゲル上のネットワーク形成および細胞遊走の抑制には,BRAKによるMMP-9合成能およびその分泌能の低下が関与していることが示唆された。本研究では、ヒト舌癌由来細胞HSC-3を用いて、腫瘍形成抑制のメカニズムの解明として、浸潤性増殖に対するBRAKの役割について解析することを目的とした。昨年度は、ヒト舌癌由来細胞(HSC-3)のマトリゲル上での細胞遊走について、その遅延する要因の一つとしてMMP-9の発現低下を見出した。そして、MMP-9の発現低下の原因は、細胞接着の増強による細胞遊走の抑制を介すると考えられたので、本年度は、接着の増強について解析することを目的とした。その結果、BRAK高発現株においては、コラーゲン特異的な細胞接着の増強、長い接着斑形成が観察され、予想通り安定した接着の形成が明らかとなった。次に、そのメカニズムを明らかにするために、リコンビナントBRAKにより活性化する分子群のうち、接着増強に関与する分子の同定を試みた。その結果、低分子G-タンパク質のRap1を同定し、接着斑形成への関与を確かめた。さらに、BRAKを添加した長期培養によって、長い接着斑形成を再現することが出来たことから、パラクライン刺激でも接着斑形成に同様に効果があることが示唆された。興味深いことに、EGF刺激では形成する接着斑は短小化傾向にあり、BRAK刺激と相反する結果が得られた。これらの結果から、舌癌由来細胞HSC-3では、BRAK-Rapl経路が絶たれているために、本来持っていた強い接着が弱まり、EGFによる遊走浸潤が起きやすい性質へ変化するという分子メカニズムが示唆された。また、本研究によってBRAKにより制御される分子に、MMP-9、接着斑キナーゼ、Rap1を同定し、これらの分子はBRAKに加えて、口腔癌治療への標的分子の有望な候補と考えられる。
原子力水化学のための非均質照射場の超高速反応ダイナミクスの研究

原子力では炉水をはじめ、容器や構造材の腐食、地層処分での核種移行、再処理での溶媒抽出等は水の放射線分解と密接に関係している(原子力水化学)が、実際の水溶液は他の気体や固体、液体が混ざった懸濁状態(非均質照射場)で、均一な水溶液では説明できない、より複雑な放射線誘起の現象が起きている。そこで本研究では、非均質照射場の反応ダイナミクスを超高速で捉えるため、新規の反射分光装置・手法の開発に試み、その見通しを得るとともに、表面・電気化学的な測定やパルス・定常照射による放射線分解実験を通して、懸濁溶液の化学状態を明らかにした。併せて、福島第一原子力発電所事故後の水素安全対策に貢献した。反射分光装置のデザイン・開発の遅延によってパルス電子線照射装置を用いた懸濁溶液中の高速反応の測定に着手できなかったため、固-液の懸濁溶液として、福島第1原発事故後の汚染水処理での吸着材として注目されているゼオライトが共存した水溶液を対象に、ゼータ電位測定装置等を用いた化学状態分析を先行させるとともに、定常照射源であるCo-60ガンマ線照射装置を用いた放射線分解による水素発生等の生成物分析を進めた。アルミノケイ酸塩であるゼオライトを純水または海水成分を含む水溶液に浸すと、ゼオライトの種類、表面構造等に依存するものの、水溶液は概ね中性からアルカリ性の酸性度を示し、ゼータ電位は負の値を示した。このゼオライトが共存した水溶液を定常照射すると、発生する水素分子量はゼオライトが共存しない場合に比べて多く、水分濃度を水分がゼオライトに吸着する程度から、ゼオライトが水溶液に微量含まれる程度まで変えても、その関係は維持された。ゼオライトが共存した水溶液中の水素発生では、放射線のゼオライトへのエネルギー付与が水の分解に関与していることが示唆される一方、シリカコロイド水溶液中の放射線誘起反応の研究と同様に、水溶液中で水素分子を酸化する水酸化ラジカルがゼオライトに吸着することで、水素分子が酸化反応を逃れることも考えられる。以上の研究は、懸濁溶液中の高速反応の測定にあたって観測する対象や条件を選定する上で意義ある基礎データであるとともに、平常時並びに事故時の固体吸着材を用いた水溶液中の放射性物質の除去・回収における水素安全評価にとっても重要である。試作した積分球タイプの反射分光装置を線形加速器-分光装置システムに設置し、電子線パルスの非照射下または照射下の条件で反射分光装置の動作確認を行うとともに、懸濁溶液中の高速反応の測定(反射分光法)に着手する前に重要な測定として、懸濁物の表面電荷や水中の反応物のイオン雰囲気に影響を及ぼす、高濃度の塩を含んだ水溶液のパルスラジオリシス(透過分光法)により放射線分解生成物の反応の塩濃度依存性を調べた。反射分光装置の動作確認では、直径60mm、検出光用開口部3mmの積分球、及び固-液の懸濁溶液(水中の酸化物粉末を撹拌)を用いて電子線パルスの照射を行った結果、参照光のフラッシュランプの光強度が積分球の開口部では入射時の1000分の1程度になること、電子線パルス出口-積分球-光学セル(懸濁溶液)の並びでは懸濁溶液の電子線照射で発生するチェレンコフ光の強度が参照光の強度に比べて顕著になること等を明らかにした。高濃度塩水溶液のパルスラジオリシスでは、放射線分解生成物である水和電子と1価銀イオンとの(拡散)反応を観測した結果、その2次の反応速度が100mMの銀イオン濃度まではデバイ-ヒュッケル則に従って低下するが、それ以上の銀イオン濃度ではデバイ-ヒュッケル則に従わずさらに加速度的に低下することがわかった。このことは高濃度塩水溶液中の反応を把握するためには、反応物の活量係数及び拡散係数の塩濃度依存性をそれぞれ独立して評価する必要があることを示している。反射分光装置のデザイン・開発の遅延でパルス電子線照射装置を用いた懸濁溶液中の高速反応の測定まで達しなかったため、固-液の懸濁溶液として、原発事故時の汚染水処理や被覆管溶融で注目されているゼオライト、ジルコニア等の固体酸化物が共存した水溶液を対象に、水蒸気吸着測定装置を用いた酸化物の表面構造評価や、ゼータ電位測定装置等を用いた懸濁液の化学状態分析を先行させるとともに、定常照射源であるCo-60ガンマ線照射装置を用いた放射線分解による水素発生等の生成物分析を進めた。酸化物の表面構造評価では、ジルカロイ等の金属を酸化して作成したジルコニアは比表面積が小さく、表面上の吸着サイトでの化学吸着サイトの割合が少ない一方、アルミノケイ酸塩であるゼオライトは比表面積が大きく、化学吸着サイトの割合が多かった。

また、懸濁液の化学状態の測定では、ジルコニアを純水または海水成分を含む水溶液に浸すと、弱酸性の酸性度を示し、ゼータ電位は負の値であるがほぼゼロに近い値を示した。一方、ゼオライトの場合はその種類や比表面積に依存するものの、水溶液は概ね中性からアルカリ性の酸性度を示し、ゼータ電位は負の値を示した。上記酸化物が共存した水溶液中のガンマ線分解による水素発生では、どちらの酸化物でも発生する水素量が酸化物が共存しない場合に比べて多いため、放射線の酸化物へのエネルギー付与が水の分解に関与していることが示唆されるが、その水の放射線分解への関与が、純水と海水の場合で異なること(塩濃度依存性)、酸化物が水溶液に接する表面積に依存することと等の結果が得られた。以上の研究は、懸濁溶液中の高速反応の測定にあたって観測する対象や条件を選定する上で意義ある基礎データであるとともに、原子力施設での平常時や事故時の原子炉、並びに固体吸着材による放射性物質の除去・回収での水素安全評価にとっても重要である。凹面鏡タイプの反射分光装置を試作して線形加速器-分光装置システムに設置し、電子線パルスの非照射/照射下の条件で装置の動作確認を行うとともに、懸濁溶液中の高速反応の測定(反射/透過分光法)の重要性を明確にする相補的な化学状態分析として、海水のパルスラジオリシス(透過分光法)ではハロゲン化物イオンの反応性について、固体材料の水蒸気吸着測定等ではゼオライト充填層での異なる二つの空隙について、それぞれの特徴を調べた。反射分光装置の動作確認では、直径40mm、曲率半径100mm、試料前面までの光路100mm(設計時、入射・検出角30度)の凹面鏡、及び酸化物の懸濁水を試料に用いて電子線パルスの照射を行った結果、凹面鏡の位置やサイズを変えることで試料から生じるチェレンコフ光を反射(検出)光に対して抑制できること、電子線パルスに対する試料セル面の角度を変えることでセル前面の石英板からの正(鏡面)反射光を除去できること、拡散反射光で試料中の反射・透過分光が可能になったこと等を明らかにした。海水のパルスラジオリシスでは、ハロゲン化物イオンと放射線分解生成物の水酸化ラジカルとの反応を観測した結果、塩化物イオンが0.1μs未満(不均一反応)の領域で、臭化物イオンが0.1μs以上(均一反応)の領域で主に反応することがわかった。また、ゼオライト充填層の水蒸気吸着測定等では、充填層内の粒子間と細孔内の空隙を調べた結果、事故時の汚染水処理で用いられるゼオライトの細孔内には海水塩分等のイオンが侵入しないこと、粒子間と細孔内で水の放射線分解の初期過程が異なること等が示唆された。期間中、反射分光装置のデザイン・開発の遅延等があったものの、これまでの照射実験や化学状態分析の成果並びに反射分光装置をもとに、今後、懸濁溶液中の高速反応挙動の解明に関するより的確かつ詳細な研究を進めることができる見通しを得た。26年度が最終年度であるため、記入しない。放射線化学・光化学・溶液化学・f元素化学26年度が最終年度であるため、記入しない。懸濁溶液中の高速反応の測定に用いる線形加速器-分光装置システムが故障し、修理や運用再開に時間を要するとともに、そのシステムに導入する反射分光装置のデザイン及び開発に大幅な遅延が生じたため、23年度、さらに期間延長した24年度内の反射分光装置の設置及び試験の着手が困難となり、計画を延期する必要が生じた。懸濁溶液中の高速反応の測定に用いる線形加速器-分光装置システムに導入する反射分光装置のデザイン及び開発がほぼ完了し装置の試作を製作したので、反射分光装置の設置及び動作確認の着手に至ったが、さらなる反射分光装置の改良、実際に懸濁溶液中の高速反応を測定すること等は今後の課題である。
薬剤抵抗性の発現機構解明と薬動力学解析に基づく対処法の構築

ワルファリン抵抗性因子としてビタミンK還元酵素遺伝子VKORC1が重要である一方、ビタミンK代謝酵素であるCYP4F2の影響は限定的であった。全身紅斑性エリテマトーデス患者におけるアザチオプリンの治療効果に及ぼすチオプリンメチル基転移酵素(TPMT)およびイノシン三リン酸化酵素(ITPA)遺伝子型の、臨床における治療効果への影響を検討した。我が国では伝統的に低用量でアザチオプリンによる治療が行われるため、ITPA遺伝子変異を有する患者では十分に効果が得られるが、通常型の場合はやや効果が劣ることが明らかとなった。薬物の効果が減弱する機構のうち、薬物の吸収阻害や薬物代謝酵素の誘導については比較的解明されているが、薬剤抵抗性の遺伝的因子については未だ明らかにされていない。我々はワルファリン抵抗性因子としてビタミンK還元酵素遺伝子VKORに着目し、薬剤感受性との関連を明らかにした。さらに今回ビタミンK代謝酵素であるCYP4F2が薬剤感受性に及ぼす影響を検討し、学会で報告した。VKORの遺伝子分布には人種差が大きいことが知られているので、我々は日本人およびインドネシア人における遺伝子分布を明らかにして欧米白人との差異を示した。この遺伝子頻度の差が欧米と日本におけるワルファリン用量の違いに反映しているものと考えられる。インドネシアにおいては未だ抗凝固能測定に基づく用量設定が十分に普及しておらず、遺伝子頻度を考慮した初期投与量設定は極めて重要であると考えられる。さらに、我々は全身紅斑性エリテマトーデス患者におけるアザチオプリンの治療効果に及ぼす遺伝子を検索し、感受性亢進に関わるチオプリンメチル基転移酵素(TPMT)およびイノシン三リン酸化酵素(ITPA)を対象として遺伝子型の迅速判定法を確立し、臨床における治療効果への影響を検討した。我が国では伝統的に低用量でアザチオプリンによる治療が行われるため、ITPA遺伝子変異を有する患者では十分に効果が得られるが、通常型の場合ややや効果が劣る可能性が示唆された。アザチオプリンの薬効発現にはさまざまな遺伝子が関与している可能性が示唆されており、現在それらを検索中である。我々はワルファリン抵抗性因子としてビタミンK還元酵素遺伝子VKOR、ビタミンK代謝酵素であるCYP4F2が薬剤感受性に及ぼす影響を検討し、さらに日本人とインドネシア人におけるデータを蓄積し、アジアと欧米との差異を明らかにして学会で報告した。また、VKOR遺伝子型によりワルファリン治療が安定するまでの期間に差があり、当該遺伝子解析が臨床的にも重要であることを明らかにし、論文で報告した。現在は食物から摂取するビタミンKの含量と、その生体内代謝活性がワルファリンの作用に及ぼす影響の検討を進めており、薬剤感受性に及ぼす環境因子の評価を行う予定である。また、我々は全身紅斑性エリテマトーデス患者におけるアザチオプリンの治療効果に及ぼすチオプリンメチル基転移酵素(TPMT)およびイノシン三リン酸化酵素(ITPA)遺伝子型の、臨床における治療効果への影響を検討した。我が国では伝統的に低用量でアザチオプリンによる治療が行われるため、ITPA遺伝子変異を有する患者では十分に効果が得られるが、通常型の場合はやや効果が劣ることが明らかとなり、論文で報告した。さらにアザチオプリンの薬効発現に関与する可能性がある遺伝子として肝臓での代謝酵素であるキサンチンオキシダーゼおよび細胞内からの排出トランスポータであるMDR1の影響を評価し、その結果を学会で報告した。今後、細胞内への取り込みに関与する核酸トランスポータの影響を検討する。現在は食物から摂取するビタミンKの含量と、その生体内代謝活性がワルファリンの作用に及ぼす影響の検討を進めており、薬剤感受性に及ぼす環境因子の評価を行った。

さらにアザチオプリンの薬効発現に関与する可能性がある遺伝子として肝臓での代謝酵素であるキサンチンオキシダーゼおよび細胞内からの排出トランスポータであるMDR1の影響を評価し、その結果を学会で報告した。
介形虫類(甲殻類)の腹・尾部の比較解剖と系統分類学的応用

現生介形虫類は、3つの目、palaeocopa、Podocopa、Myodocopaに分類され、さらにPodocopaは、Metacopina、Podocopina、Platycopinaの3亜目、Myodocopは、CladocopinaとMyodocopinaの2亜目を包括している。一般に、介形虫類のメジャーグループであるPodocopaとMyodocopaの2目は、肛門開口部の位置で区別できるものと認識されている。すなわち、前者はfurcaと呼ばれる最終節から派生する擬似付属肢に対して背側に開口し、後者は腹側に開口するとされてきた。本研究ではMyodocopaの2亜目について、実際に腹側に開口することを再認識すると同時に、Podocopaの場合は、背側に開口するとされていたが、Podocopinaの大部分の海生種は、これまでの定説とは異なり、腹側に開口していることをつきとめることができた。肛門の開口位置は、形態形成の中で安定した位置を保持することが知られる。仮に肛門の位置が一定であるなら、最終節から派生するfurcaは、相同器官でありながら分類群によって腹側と背側の両方に派生することになり、比較解剖学上の矛盾が生じる。腹側に位置するものと背側で位置するものは、形態的特徴にも大きな差があることが、本研究によって明らかにされたが、それは真に相同性を有するものではなく、違う起源の器官が、見かけ上同じ器官として認識されているに過ぎないという可能性を提起した。また、腹側に開口する分類群と背側に開口するものとの、系統分類学的な関連性を再検証する必要性も生じた。本研究成果の一部は、平成8年月の日本古生物学会ですでに口頭発表され、4月に行われる日本動物分類学会でも、口頭発表される予定である。
ヘリカルワインディング法による円筒単板積層材の連続成形技術の開発

本研究は、ヘリカルワイディング法を応用して、中空円筒LVIの製造を試みたものである。このため、機械装置の設計試作や生産技術に関わる開発研究を行った。主な研究成果は以下の通りである。1)単板の幅矧ぎを行い、かつ横引強度の補強法を検討し、単板をミシン糸で縫合する方法が、簡便で、十分な強度が得られることを明らかにした。2)単板の繊維傾斜角およびその交錯積層がヤング率に及ぼす影響について理論的に考察し、実験でこれを検証した。3)速硬化性ハネムーン型および常温硬化型レゾルシノール樹脂接着剤を、それぞれ混合比25/75で用い、接着層温度を40°C前後に保持することにより、圧締時間は5秒前後にまで短縮することに成功した。4)既存の固定マンドレル方式のヘリカルワインダーを適用し、円筒LVIの連続成形が基本的に可能であることが明らかにした。5)新たにスライドシフタ-方式のヘリカルワインダーを設計するにあたり、製品寸法や造管方式、テープの厚さ・輻と入射角度の関係など、設計に必要な諸条件を検討し、これを試作した。さらに、これを用いて中空円筒LTVを試作に成功した。6)交錯積層構造の円筒LVIの乾燥収縮に伴う応用分布を、数値解析により明らかにした。本研究は、中空円筒状の構造用LVLを効率的に連続生産するための技術開発を目指したものである。本年度の研究成果は次のとおりである。1)単板横引張強度の補強材料の検討し、ポリエステル糸2本のミシン縫いによる補強方法が適当であることを見いだした。2)接着剤を検討し、急速常温硬化型構造用接着剤としてハネムーンタイプのレゾルシノール樹脂接着剤を選び、その圧締時間および温度、圧力等と接着力の関係を調べた。3)紙管用ラミネーターを基にして、左右交互両巻き構造にするための2重マンドレル方式、熱風加熱方式の採用などヘリカルワインダーを改良し、積層数の異なる円筒LVLの試作に成功した。4)交錯木理構造をもつ単板積層材の力学的特性の解析的・実験的な解明を行った。5)横圧縮座屈について理論的・実験的な解析を加え、これに基づいて断面形状丸十字、節状構造をもつ補強用中芯を射出成形するための治具を新たに設計し、中芯(ポリプロピレン:故紙=1:1)を試作した。次年度は、引続き、内径と積層数の異なる中空円筒VLVを試作し、製造技術の確立に努めるとともに、試作品の耐力性能を明らかにする。また、中芯を挿入した場合の圧縮座屈に対する補強効果についても明らかにする計画である。本研究は、ヘリカルワイディング法を応用して、中空円筒LVLの製造に試みたものである。1)単板の幅矧ぎを行い、かつ横引張強度の補強法を検討し、単板をミシン糸で縫合する方法が、簡便で、十分な強度が得られることを明らかにした。4)既存の固定マンドレル方式のヘリカルワインダーを適用して、円筒LVLの連続成形が基本的に可能であることが明らかにした。5)新たにスライドシフタ-方式のヘリカルワインダーを設計するにあたり、製品寸法や造管方式、テープの厚さ・幅と入射角度の関係など、設計に必要な諸条件を検討し、これを試作した。さらに、これを用いて中空円筒LVLを試作に成功した。6)交錯積層構造の円筒LVLの乾燥収縮に伴う応力分布を、数値解析により明らかにした。
食道癌発癌における喫煙・飲酒による酸化的DNA損傷および癌抑制遺伝子異常の関与

喫煙は食道粘膜に酸化ストレスをもたらし、食道癌の進展に伴い酸化的DNA損傷の蓄積とその修復の障害がおこる可能性が示された。また、食道癌は癌抑制遺伝子p53の変異を高頻度に認め、喫煙、酸化ストレスが関与するトランスバージョン変異が優位であった。さらにp53変異を伴う食道癌においてはp53遺伝子座のコピー数変化を伴わないLOH(対立遺伝子座の消失)が発癌の主要メカニズムであることが示唆された。1.食道癌発癌における酸化的DNA損傷の関与8-oxoGは酸化的損傷の指標でありOGG1で塩基除去修復される。食道癌切除例でOGG1と8-oxoGの免疫染色を行い臨床病理学的因子との関係を検討した。その結果、1)喫煙指数が多いほど正常食道上皮の8oxoGが蓄積していた。2)食道上皮に比較して癌部ではOGG1の発現が低下していた。3)癌部のOGG1は核染色型と細胞質染色型があり深達度が深いほど核の発現が低下していた。以上より、タバコの暴露によって食道粘膜に酸化ストレスが惹起されると考えられる。さらに、癌部ではOGG1の発現が低下しておりDNA修復の障害が示唆された。2.食道癌発癌におけるp53遺伝子変異とコピーニュートラルloss of heterozygosityの意義1.p53遺伝子変異とLOHの関係:食道癌切除症例においてp53遺伝子変異を46.2%、LOHを51.6%に認めた。p53遺伝子変異症例では高頻度(73.8%)にLOHを伴っていた。2.LOHのメカニズムに関する検討:食道癌細胞株10株中4株にp53遺伝子変異を認めたが、すべてにおいて野生型シグナルが変異シグナルに完全に置換されていた。p53遺伝子領域のLOHの存在が示唆されたため、CGHにより遺伝子コピー数を解析したが明らかなコピー数変化を認めなかった。また、食道癌臨床検体と細胞株を用いてFISHを施行したところ、p53遺伝子変異に伴うLOHの85.7%がコピー数変化を伴わないLOH(コピーニュートラルLOH)であることが明らかとなった。以上より、p53遺伝子変異を伴う食道癌においてはp53遺伝子座のコピーニュートラルLOHが発癌の主要メカニズムであることが示唆された。1.食道癌発癌における酸化的DNA損傷およびその修復系の関与8-oxoGは酸化的DNA損傷の指標でありOGG1で塩基除去修復される。一方、MutYHは細胞死を誘導する。食道癌切除例でOGG1と8-oxoG、MutYHの免疫染色を行った結果、1)喫煙指数が多いほど食道上皮で8-oxoGが蓄積していた。2)食道上皮に対し癌部ではOGG1の発現が低下していた。3)正常食道では8-oxoGとOGG1の発現は正の相関を示したが、癌部では相関を認めなかった。4)MutYHは正常上皮ではほとんどの症例で検出できなかったが、癌部では過半数で発現をみとめた。5)MutYH強発現例で腫瘍径が大きい傾向にあった。以上より、タバコの暴露によって食道粘膜に酸化ストレスが惹起されるが、癌部ではOGG1の発現が低下によりDNA修復の障害が考えられる。さらに、癌組織では異常MutYHによる過剰発現が認められ、細胞死が障害されている可能性が示唆された。2.食道癌におけるp53異常に注目した発癌分子機構の解析p53遺伝子の食道癌の発癌における意義を明らかにする目的で、食道扁平上皮癌における遺伝子変異、LOHを解析した。その結果、61%にp53遺伝子変異を認めた。その変異スペクトラムは他の癌腫と異なり、喫煙、酸化ストレスが関与するトランスバージョン変異が優位であった。一方、p53遺伝子座のLOHを68%に認めた。また、p53遺伝子変異とLOHの間に有意な相関を認めた。食道癌におけるp53機能異常は、遺伝子変異、LOHともに高頻度であり、点突然変異及び染色体異常の両方がその発生に関与している。これらのp53の異常は食道発癌において重要であると考えられる。食道癌発癌における酸化的DNA損傷およびその修復系の関与に関する研究8-oxoGは酸化的DNA損傷の指標でありOGG1で塩基除去修復される。食道癌切除例でOGGIと8-oxoG、MutYHの免疫染色を行った結果、1)喫煙指数が多いほど食道上皮で8-oxoGが蓄積していた。2)食道上皮に対し癌部ではOGGIの発現が低下していた。

4)MutYHは正常上皮ではほとんどの症例で検出できなかったが、癌部では過半数で発現をみとめた。5)MutYH強発現例で腫瘍径が大きい傾向にあった。以上より、タバコの暴露によって食道粘膜に酸化ストレスが惹起されることが示された。さらに、食道癌においては、癌の進展にともなって酸化的DNA損傷と核DNA修復の障害が蓄積している可能性が示唆された。食道癌においてもアポトーシス誘導に酸化的DNA損傷修復酵素の発現が関係している可能性が示唆された。
結晶核パターニングによる有機分子のオンデマンド結晶成長技術の創成

有機デバイス創出のための基盤技術として、"所定の位置"に"所定のサイズ"で結晶方位のそろった有機結晶を集積化する「オンデマンド有機結晶成長技術」の開発を目的として,可溶性前駆体からの有機半導体の熱転換結晶成長、結晶成長テンプレート形成とパターニングおよび配列有機結晶を用いた光・電子デバイスの創出に関する研究を実施した。Siウェハーおよび石英ガラス上に作製したベンゾポルフィセン前駆体膜は均一な非晶膜から形成され、レーザーを照射することにより熱転換し、走査方向に高度に一軸配向したベンゾポルフィセン薄膜が得られることを見出した。特にマスクを通じてレーザーを照射することで露光部のみを転化させるオンデマンド結晶成長およびパターン形成に成功し、トランジスタにおける電極間など必要箇所のみで結晶化させることを可能にした。一方フッ素末端基を有するホスホン酸系の自己組織化単分子膜を用いてITO基板表面を改質し、銅フタロシアニンの分子配向制御や結晶成長に関する基礎的知見を得ることに成功した。一連の研究成果により、有機分子の結晶成長にぬれ性の概念を導入した新たな学理を創出するとともに、3次元組織化による高性能有機薄膜太陽電池の創成に向けた基本的指針を得た。更に、気ー液界面を利用するオンデマンド有機結晶成長法としてイオン液体を結晶成長場として適用し、有機半導体ルブレンの結晶・凝集状態制御を可能とした。総じて、オンデマンド有機結晶成長技術のための要素技術を確立することができた。本研究課題は研究代表者の急逝により最終年度初期にて研究廃止となったが、有機半導体結晶の局所パターニング、大面積配向化、ナノロッド形成など、研究目的とするオンデマンド有機結晶成長のための要素技術の確立に成功しており、おおむね順調に研究進展したと判断している。本研究課題を通して、オンデマンド有機結晶成長に向けた要素技術の構築を実現したので、今後はデバイス特性取得を目指して、特に複数電極や異種電極材上でのオンデマンド有機結晶やナノ有機結晶の配列結晶化技術へ拡張を目指す。異なる形状、異なる表面エネルギーをもつ電極材上での集積化が要望されており、より積極的な成長場コントロールのため、従来法のパラメータ最適化や深化のみならず、光や閉鎖ナノ空間、流動結晶場等の新規導入による結晶成長技術の確立を目指す。有機デバイス創出のための基盤技術として、"所定の位置"に"所定のサイズ"で"結晶方位のそろった"有機結晶を集積化する「オンデマンド有機結晶成長技術」の開発を目的として、可溶性前駆体からの有機半導体の熱転換結晶成長、結晶成長テンプレート形成とパターニングおよび配列有機結晶を用いた光・電子デバイスの創出に関する研究を実施した。Siウエハーおよび石英ガラス上に作製したペンタセン前駆体膜は、均一は非晶膜から形成され、加熱処理によりペンタセへの転換と結晶化が同時に起こり、加熱温度を選択することでペンタセン分子がエッジオンした大きさと高さの揃った結晶が成長すること、得られた配向制御膜は薄膜トランジスタや太陽電池に応用できることを見出した。また、π共役系を拡張した繰り返し周期をもつ新規ポリチオフェン誘導体の摩擦転写膜は、基板温度により4種の配向構造をとり、エッジオンした配向膜のπスタッキングが最もキャリア移動に有効であることを見出した。一方、ジアセチレンの固相重合に電子線を用いることで膜の収縮が抑えられ、移動度が3cm^2V^<-1>s^<-1>以上とポリマー系では世界最高水準のトランジスタの開発に成功した。さらに、ジアセチレンの蒸着時に紫外光を照射すると重合(結晶成長)に異方性が生じ、100μm超のドメインサイズの均一な結晶薄膜が生成すること、キャリア移動も通常の蒸着膜と比較して1桁以上向上することを見出した。デバイス作製プロセスについても、フォトクロミック化合物のヌレ性制御を用いる新規コンタクトプリント法を創出し、真空フリーによるオール有機デバイス創成に向けた基礎的知見も得た。

有機デバイス創出のための基盤技術として、"所定の位置"に"所定のサイズ"で結晶方位のそろった有機結晶を集積化する「オンデマンド有機結晶成長技術」の開発を目的として、可溶性前駆体からの有機半導体の熱転換結晶成長、結晶成長テンプレート形成とパターニングおよび配列有機結晶を用いた光・電子デバイスの創出に関する研究を実施した。Siウェハーおよび石英ガラス上に作製したチオフェン前駆体膜は均一は非晶膜から形成され、加熱処理によりチオフェンへ転換し、脱離成分を溶媒として結晶成長すること、結晶化温度を制御することで約0.1mmの単結晶薄膜が得られ有機トランジスタに応用できることを見出した。また、ペンタセン前駆体はレーザーアニールで均一なペンタセン薄膜に転換し、さらにマスクを通じてレーザーを照射することで露光部のみを転化させるオンデマンド結晶成長およびパターン形成に成功した。一方、主鎖骨格に発光能と光配向能を合わせ持つ新規ポリマーの合成に成功し、ポリマーを用いた非接触結晶成長に関する基礎的知見が得られた。さらに、グレーティング構造をもつシリコンゴムをテンプレートとして高分子発光材料を湿式成膜し、熱処理条件を最適化することで一次元配向した発光層の創成に成功した。この膜はコンタクトプリント法により基板の転写が可能で、配向制御高分子薄膜創成に関する新規手法を確立した。デバイス作製プロセスについても、昨年度見出したフォトコンタクトプリント法に対し、スタンパーにフォトクロミック色素を直接導入することで適用基板の拡張に成功し、真空フリーによるオール有機デバイス創成に向けた基礎的知見も得た。申請書に記載した平成23年度の4研究テーマ、(1)可溶性有機半導体の熱転換挙動、(2)可溶性前駆体からの有機半導体の熱転換結晶成長、(3)結晶成長テンプレート形成とパターニング、(4)過飽和度制御空間での有機結晶成長はほぼ達成し、研究成果として学術報告ならびに論文投稿につながった。本研究課題は研究代表者の急逝により最終年度初期にて研究廃止となったが、有機半導体結晶の局所パターニング、大面積配向化、ナノロッド形成など、研究目的とするオンデマンド有機結晶成長のための要素技術の確立に成功しており、おおむね順調に研究進展したと判断している。申請書に記載した平成24年度の4研究テーマ、(1)可溶性前駆体からの有機半導体の光・熱転換結晶成長とパターニング、(2)低次元反応場の創成と有機結晶成長、(3)真空中での分子熱力学物性探索、(4)配列有機結晶を用いた光・電子デバイスの創出はほぼ達成し、研究成果として学術報告ならびに論文投稿につながった。今後は、平成23年度の成果を基に構造の最適化を図るとともに申請書に記載した蒸着分子の真空中での熱力学物性および配列有機結晶を用いた光・電子デバイスの創出に取り組む。また、最新の情報収集により新たな課題も取り入れ「結晶核パターニングによる有機分子のオンデマンド結晶成長技術の創成」の充実に努める。本研究課題を通して、オンデマンド有機結晶成長に向けた要素技術の構築を実現したので、今後はデバイス特性取得を目指して、特に複数電極や異種電極材上でのオンデマンド有機結晶やナノ有機結晶の配列結晶化技術へ拡張を目指す。異なる形状、異なる表面エネルギーをもつ電極材上での集積化が要望されており、より積極的な成長場コントロールのため、従来法のパラメータ最適化や深化のみならず、光や閉鎖ナノ空間、流動結晶場等の新規導入による結晶成長技術の確立を目指す。
膵癌の新規治療創出を目指したゲムシタビンとmTOR阻害薬の併用効果とその機序

ゲムシタビンはピリミジンアナログ系抗がん剤であり、膵癌を含め様々ながんに臨床応用されている。治療効果の改善のためにゲムシタビンの併用薬の臨床試験が行われており、エルロチニブやnab-パクリタキセルとの併用による生存期間の延長が示されたがいずれの併用効果も十分ではなく、著名な有効性が期待される治療法が求められている。本研究でゲムシタビンとmTOR阻害剤の併用が相乗的に膵癌の細胞増殖を抑制することを示した。また、そのメカニズムはmTOR阻害剤によるゲムシタビン代謝酵素であるCDAの発現抑制であった。ヒト膵癌に対してゲムシタビンのmTOR阻害剤の併用が有効である可能性を示すことができた。我々は、ヒト膵癌細胞に対するゲムシタビンとmTOR阻害剤の併用はそれぞれの単独処理時と比較して相乗的に殺細胞効果を増強することを観察している。そこで本研究では、ヒト膵癌細胞を対象にしてゲムシタビンとmTOR阻害剤の併用増強効果のメカニズムについて核酸やゲムシタビンの関連代謝系に着目して明らかにしていくと共にゲムシタビン不応性の膵癌細胞における併用の有用性について明らかにすることを目的とした。本年度の研究では以下のことを明らかにした。(1)ヒト膵癌細胞においてゲムシタビンの殺細胞効果を相乗的に増強したmTOR阻害剤であるラパマイシン、エベロリムス及びAZD8055を用いて核酸代謝に関連するタンパク質の発現や活性化について検討を行った。3種のmTOR阻害剤は核酸代謝酵素であるカルバモイルリン酸合成酵素-2,アスパラギン酸カルバモイル転移酵素,オルニチン脱水素酵素(CAD)のリン酸化を阻害した。さらに、ゲムシタビンの代謝に関与するシチジンデアミナーゼ(CDA)の発現を有意に抑制した。(2)ヒト膵癌細胞におけるゲムシタビンの殺細胞効果にCDAが影響を及ぼすか否か検討した。CDAの発現抑制によってゲムシタビンの殺細胞効果が増強された。(3)ヒト膵癌細胞株にゲムシタビンを暴露することにより樹立された耐性株を用いてゲムシタビンとmTOR阻害剤の併用効果について検討を行った。ゲムシタビン耐性株に対するゲムシタビンの殺細胞効果はmTOR阻害剤により増強された。以上の結果より、ヒト膵癌細胞におけるmTOR阻害剤によるゲムシタビンの殺細胞効果の増強効果はCDAの発現抑制を介して誘導されることが示唆された。さらに、mTOR阻害剤とゲムシタビンの併用はゲムシタビン耐性細胞においても有効であると考えられた。現在までにヒト膵癌におけるゲムシタビンとmTOR阻害剤の相乗効果のメカニズムとしてCDAが関与することを提示できた。またゲムシタビン耐性膵癌においても併用が有効である可能性を示した。膵癌で用いられている核酸拮抗性抗がん剤のゲムシタビンの治療効果は十分なものではなく、多くの分子標的薬との併用が検討されてきており、我々は前年度までに(1)ヒト膵癌細胞株及び樹立したゲムシタビン耐性株におけるmTOR阻害剤とゲムシタビンとの併用による相乗的な殺細胞効果の増強、(2)mTOR阻害剤によるゲムシタビンの代謝に関わる代謝酵素であるカルバモイルリン酸合成酵素-2,アスパラギン酸カルバモイル転移酵素、オルニチン脱水素酵素(CAD)のリン酸化阻害及びシチジンデアミナーゼ(CDA)の発現抑制、(3) CDA発現抑制によるゲムシタビンの効果の増強を観察している。そこで本年度の研究ではこれらの知見に基づき以下のことを明らかにした。まず、CDAの発現抑制メカニズムを検討するためにmTOR阻害剤によるCDAプロモーター活性阻害効果の検討を行った。その結果、mTOR阻害剤によるCDAプロモーター活性阻害効果は観察されなかった。mTOR阻害剤によるCDAの転写活性の抑制がみられなかったことから、次にmTOR阻害剤によるCDA mRNAの安定性について検討したところ、mTOR阻害剤処理によってCDA mRNAの分解が促進された。そこで、CDAのmRNA分解に関与することが報告されているmiR-484の発現を検討したところ、mTOR阻害剤によってmiR-484の発現は変化しなかった。以上のことからヒト膵癌細胞におけるmTOR阻害剤はCDAのmRNA分解促進による発現低下を介してゲムシタビンの不活化を阻害することによってゲムシタビンの殺細胞効果を増強することが示唆され、ヒト膵癌に対してゲムシタビンとmTOR阻害薬併用が有効である可能性を示した。今後はmTOR阻害剤のCDAの発現抑制メカニズムについてヒト膵癌細胞株及びゲムシタビン耐性株を用いてさらに詳細に解析する。

また、担がんマウスへmTOR阻害剤とゲムシタビンを併用投与することにより、in vivoにおける併用効果について検討するとともに腫瘍内のCDAの発現を免疫染色によって測定することによりCDAの併用効果への関与について検討する。細胞生物学