hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＮＩＣＵ高照度環境が及ぼす早産児の睡眠・覚醒リズム形成と心身発達の前方視的研究

(4)NICUにおける治療環境の照度測定を、対象児が過ごすNICUとGCUとで昼間帯と夜帯の観測をするための照度計の設置場所等の検討を行なった。(5)研究協力いただく病棟のスタッフ会議、共同研究施設との打ち合わせ会議を実施した。目的:高照度や騒音の治療環境による睡眠・覚醒リズムの影響をNICU入院児と、成熟新生児の比較によって、睡眠の質評価、生理的ストレス反応など生体リズムの視点から、子どもに優しい成育環境の実現にむけた睡眠環境指針を探る。研究方法:平成25-26年度(3年目)は、NICU治療環境における介入(暗環境)下での睡眠・覚醒行動と活動量の変化を観測した。在胎3132週齢で生まれ、呼吸循環状態が落ち着いた修正在胎3335週齢時(生後821日)に、5組のケースについて、生理的活動量と睡眠状態の観測を行った。ストレス指標として、P,R,SPO2と環境測定(照度、騒音)を同時モニターを行った。暗環境による影響を見るための介入観測は、目標症例数は15組であったが、NICUの工事等の病棟側の事情と、研究代表者の異動などにより、目標数の達成ができないまま観測を中断することとなり、介入影響による分析まで至らなかった。今回は、2年目-3年目の取り組みであったGCU,NICU児の昼夜の通常のメリハリ環境下での睡眠・覚醒リズムと活動量について36名の観測研究データを分析をした。結果:養育環境は、夜帯の方が照度は低く、音刺激は日によっての違いが見られたが昼帯も夜帯の音圧の有意な差はなかった。昼帯と夜帯の、それぞれの時間経過による睡眠の質の割合をみてみると、昼夜ともに2ー3時間の授乳リズムに同期を認めた。今後は、介入5組のうち、有効症例について症例数が少ないので、事例報告予定である。さらに、一部の協力者へのフォローとして、調査協力してくれた対象者についての在宅における養育環境と睡眠及び情緒行動について調査票を送付し、こどもにやさしい養育環境の考察をまとめる予定である。高照度・騒音の治療環境下にいるNICU入院中の早期産児の睡眠発達影響を知る目的で、アクチ活動計を用い昼夜メリハリ環境と1週間の子宮内模擬暗環境の介入観測によって、睡眠・覚醒リズムの変化、生理的ストレス反応の特徴を分析し、養育環境の健康影響を検討しdevelopmental careへの課題をさぐった。方法:平成24-25年度に実施したNICUに収容された修正週齢32-33週齢児について、3週間にわたる3クール(1週間に3日間観測)の睡眠行動観察を実施した。1クール目(昼夜の明暗環境)→2クール目(子宮内模擬の暗環境)、3クール目(昼夜の明暗環境)の照度調整介入観測を行い、睡眠質判定と生理的ストレス反応を分析した。結果:在胎週齢31-33週齢の早期産児7例が過ごした環境は、昼間は400Lux程度,夜帯は50-80Lux(明暗環境)か、暗環境のみ(50Lux以下)で、特に活動量に有意差は認められなかったが、睡眠時の酸素飽和度は昼間より夜間の方が有意に高く、動睡眠の割合の経時的変化では昼間と夜間で異なる変化を示した。昼間と夜間の明暗環境は睡眠時の酸素飽和度および睡眠の質に影響を及ぼしていることが示唆された。さらに3週間の観察で、週齢が進むにつれ、活動量が増し、照度の影響は認めなかったが加齢に伴う活動が活発になったことが示唆された。光影響による活動量との相関はなく、音刺激による活動量には関連傾向を認めた。睡眠効率は暗環境、明暗環境ともに80%前後で授乳時間に一致した活動量の動きがあり、授乳時の覚醒後は20分程度で動睡眠に移行していた。新生児の啼泣からみた周波数解析において、夜間の騒音レベルの出現は40dBから85dBの広い範囲に分布し、大きな騒音の周波数特性は60dBから80dBの際に、動睡眠から覚醒に変化しており、騒音が児の睡眠を妨げた可能性が認められた。
真核細胞の翻訳制御に介在する新規GTP結合蛋白質GSPT/eRF3の機能解析

私は以前に,翻訳終結因子GSPT/eRF3がpoly(A)鎖結合因子PABPと相互作用することを見出したが,PABPは、翻訳開始因子eIF4Gを介して翻訳効率を制御し,またmRNAの分解過程に関与すると考えられている蛋白質であるので,GSPTが翻訳効率あるいはmRNAの分解過程へ関与する可能性が考えられる。それを受けて私は,GSPTとPABPとの相互作用がリボソームのリサイクリングで機能することを明らかにした。また、PABPと相互作用すると想定される核酸分解酵素の同定を行い,ヒトにおいてヘテロ二量体(Pan2及びPan3)からなる核酸分解酵素(PAN複合体)の単離に成功し,以下の知見を得た。1)PAN複合体のなかでPan3がPABPと相互作用し,それに応じてPABPはPan3依存的にPan2の持つRNase活性を活性化することを示した。このとき,PANはpoly(A) RNAのみを基質とする特徴をもっていた。2)細胞内においてPAN複合体は,翻訳の進行しているmRNA上に分布し,実際にmRNAのpoly(A)鎖分解過程で機能していることを見出した。3)in vitroの結合実験から,PABP上でGSPTとPANが互いに競合することを明らかにした。また,細胞を用いた実験から,PABPと相互作用しているGSPTが翻訳の進行に伴ってPANと置き換わることを示した。すなわち,翻訳終結因子であるGSPTによる翻訳が終結したという情報が,PABPを介してpoly(A)鎖分解酵素であるPANに伝達され,その結果mRNAのpoly(A)鎖の分解が進行するという合理性にかなったモデルが提示できると考えている。当研究室では以前に、翻訳終結因子GSPT/eRF3がpoly(A)鎖結合因子PABPと相互作用することを見出した。PABPは,翻訳開始因子eIF4Gを介して翻訳効率を制御し,またmRNAの分解過程に関与すると考えられている蛋白質である。したがって,GSPTが翻訳効率あるいはmRNAの分解過程へ関与する可能性が考えられる。それを受けて私は、in vitroの実験からGSPTとPABPとの相互作用がリボソームのリサイクリングで機能する可能性を見出した。また、私は以前にGSPTの制御因子としてNM23/NDPKを見出し、GAPTとの相互作用はNM23/NDPKの酵素活性に依存しないことを見出した。本年度、以上を踏まえて実験を行い、以下に示す新たな知見を得た。1)新たに生細胞を用いて翻訳を評価できる系を作成し、その系を用いてGSPTとPABPの結合を阻害した場合に翻訳に与える影響を検討したところ、GSPTがPABPとの相互作用が、前年度にin vitroで示したのと同様に、リボソームのリサイクリング機構に関与する可能性を見出した。また、in vitroでの実験から、GSPTが関与する翻訳過程はmRNAが初めて翻訳される第一回目の翻訳ではなく、それ以降の翻訳過程であることが示唆され、GSPTがリボソームのリサイクリング機構に関与することが確かめられた。2)GSPTがPABPとの相互作用を介してmRNAの分解過程に関与する可能性を検討するために、まずPABPと相互作用すると想定される核酸分解酵素の同定を行った。その結果、ヘテロ二量体からなる核酸分解酵素の単離に成功した。3)NM23/NDPKにはの2種のアイソフォームが存在するが、その両者ともGSPTとの相互作用が確認された。
糸状菌におけるグルコースキナーゼによる酵素タンパク質生産制御機構の解析

麹菌のヘキソキナーゼ(hxkA)とグルコキナーゼ(glkA)の破壊株を作成したところ、hxkAの破壊により著しい分生子形成の阻害が起きたのに対し、glkA破壊では生育への影響は観察されなかった。一方、カーボンカタボライト抑制(CCR)への影響を調べた結果、いずれの破壊株でもグルコースを添加したデンプン培地でのハロー形成が観察され、glkA破壊株でより大きなハローが観察された。CCRを制御する転写因子CreAは、グルコース存在下では安定であり、アミラーゼ生産条件であるマルトース存在下では不安定化することが明らかとなっている。両破壊株におけるCreAの存在量を調べた結果、glkA破壊株ではグルコース培地においてもCreAの存在量が著しく減少したのに対し、hxkA破壊株では野生株と比較して大きな違いは見られなかった。麹菌においては、グルコース存在条件下で細胞膜上のマルトーストランスポーター(MalP)がユビキチン化され、エンドサイトーシス依存的に液胞に輸送されて分解されることが明らかとなっている。両破壊株におけるグルコース添加後のGFP融合MalPをウェスタン解析で検出した結果、glkA破壊株ではGFP-MalPの分解が著しく抑制されていたのに対し、hxkA破壊株では野生株と同様に速やかに分解されていた。また、MalPのユビキチン化に必要なアレスチン様タンパク質CreDはグルコース添加後に速やかに脱リン酸化されることが明らかとなっているが、glkAの破壊によってCreDの脱リン酸化が著しく抑制された。以上の結果から、麹菌のグルコース存在条件下におけるアミラーゼ遺伝子の発現抑制には、GlkAが中心的な役割を担っていることが示唆された。hxkA破壊株とglkA破壊株の解析により、GlkAがグルコース存在下でのCreAの安定化、グルコース誘導性MalPの分解、CreDのグルコース誘導性脱リン酸化に必要であり、麹菌のカーボンカタボライト抑制においてGlkAが中心的な役割を担っていることが明らかとなった。グルコキナーゼによるカーボンカタボライト抑制の制御は、出芽酵母などの他の真核微生物においてもこれまでに報告がなく、新規性の高い研究成果が得られたと考えられる。1. HxkAとGlkAにGFPを融合し、細胞内局在を調べると共に、炭素源による影響を調べる。2.様々な炭素源存在下におけるhxkA破壊株とglkA破壊株におけるCreAの安定性およびCreAの細胞内局在を調べる。3. hxkA破壊株とglkA破壊株における細胞内グルコースキナーゼ活性を調べる。5. HxkAおよびGlkAとCreAの相互作用について検討する。
半導体超微粒子の高密度担持と微粒子電子励起状態間のコヒーレント協力現象

本研究では、半導体超微粒子の閉じ込め励起子の内部構造を含めて考察するとともに、一微粒子中の複数個の励起子間に働く相互作用の特徴を明らかにし、それらを基礎に、高密度担持された微粒子間の相互作用による励起子コヒーレント協力現象に実験・理論の両面から迫ることを目的としている。1.イオンビームスパッター法を用いてCdSe微粒子の高密度担持、CdSe、ZnSe、ZnO超薄膜作成を行ない、X線回折、AFM表面構造観測から結晶性を、光学測定により結晶欠陥の逓減について情報を得た。2.閉じ込め励起子状態の分光学的研究(1)2光子励起ピコ秒時間分解測光を行い、CuCl超微粒子発光の共鳴散乱とルミネッセンスの強度比のサイズ依存性から量子閉じ込め系に特徴的なノンマルコフ過程の存在の可能性を示した。(2)CuCl、ZnCdSe量子ドットについて顕微単一微粒子分光を行ない、励起子発光の尖鋭化、明滅現象、光疲労現象の観測に成功した。また、閉じ込め励起子の発光励起スペクトルの微細構造から閉じ込め第2励起状態位置が予想とは大幅に異なることを発見し、縦波励起類似の効果がP状態に現れる可能性を示した。(3)ポリマー中の高密度担持CuCl超微粒子の励起子発光の紫外レーザー光照射効果に現れる特異な発光強度増大現象がポーラスシリコンの場合と類似することと、光イオン化、光誘起表面構造変化との関連を示した。(4)赤外過渡吸収分光によりCuCl微粒子のリュードベリ系列1S→P励起子状態間遷移エネルギーの微粒子サイズ依存性を調べ、2P励起子状態が励起子閉じ込めモデルからサイズの減少とともに外れることを明らかにした。一方、閉じ込め励起子全角運動量S→P状態間遷移のスペクトルの計算を行い、実験と半定量的に一致すること、CuCl超結晶中の励起子の励起子内部運動の広がりが初めて直接的に観測されることを示した。3.異常の研究により閉じ込め励起子状態に関する新たな展開が実験理論の両面でもたらされた。微粒子高密度担持の実現により、半導体超微粒子間相互作用による励起子のコヒーレント協力現象の研究の発展が期待できる。1、イオンビームスパッター装置を設計試作した。この装置ではアルゴンイオン・ビームアシストガンの効果と基板加熱(800度まで)の効果の相乗効果が期待できる。2、石英基板上にシリコン薄膜を作成し、AFMを用いて表面構造の観測を行ない、島状ナノ構造の出来る条件を調べた。3、CuCl微粒子の励起子に2光子で共鳴するYAGレーザー励起色素レーザーを用いて、2光子吸収の測定を行なった。その結果、偏光選択則の異なる2構造が現れることが分った。S状態については明確な選択則があり、共鳴発光と高調波散乱の共存が確認された。4、高密度担持した際に現れることが期待されるヘテロバリアー共鳴トンネリングについて理論計算を行なった。5、以上の成果にたって、新しいコヒーレント現象の実現のために以下の研究を継続する。(1)イオンビームスパッター法で比較的清浄表面を持った半導体超微粒子の高密度担持膜を作成し、微粒子間相互作用の効果を観測する。

(2)高密度担持膜の光学非線形性、特に4光波混合光についてコヒーレント現象の観測を行ない、微粒子間相互作用による新たなホトニックバンド的効果の出現を探求する。(3)球形量子ドットのp型励起子状態の固有値問題を解き、過渡光応答の解析を行なう。(4)量子ドットのランダム格子の光応答、位相緩和と光応答の関係などを理論的に求め、実験結果と比較する。1.イオンビ-ブスパッター法による微粒子試料の作成(1)シリコン基板上へのSi微粒子の堆積、石英基板上のCdSe超薄膜作成、CdSe微粒子のシリカアモルファス膜中への埋め込み等の試料作成条件を実験的に求めた。(2)蒸気の試料についてAFMを用いて表面構造の観測を行い、島状ナノ構造の存在を確認した。(3)シリコン基板上へのSi微粒子の堆積膜からの可視赤色発光を観測した。この結果から、酸化膜の存在とナノスケール微細構造の存在が示唆される。(4)各種材料のスパッター堆積速度のイオンビーム電流密度依存性を測定し、微粒子高密度担持条件を得た。2.閉じ込め励起子状態の分光学的研究(1)高感度ストリークカメラとパルス色素レーザー、単分散分光器の組み合せによるピコ秒時間分解測光により、CuCl超微粒子の励起子発光の寿命と発光効率の関係を調べた。(2)ポリマー中の高密度担持CuCl超微粒子を作成し、励起子発光の紫外レーザー光照射効果を調べ、特異な発光強度増大現象を発見した。(3)CuCl微粒子のP型励起子状態と光学フォノンの混合状態に関して、発光の励起スペクトルを用いて、1光子励起と2光子励起、及びNaClとガラスマトリックス中では各々結果が異なることを明かにした。3.以上の成果に立って、微粒子間相互作用に基づくコヒーレント協力現象の観測のために、以下の研究を継続する。(1)スパッター法によりCdSe、CuCl微粒子の高密度担持膜を作成し、発光寿命や発光のスペクトル幅の濃度依存性を観測する。(2)高密度担持膜の2光子分光、4光波混合、時間分解分光、顕微分光を行い、微粒子間相互作用によるコヒーレントな共鳴効果の観測を試みる。(3)量子ドット内部の閉じ込め励起子状態の過渡的光応答の理論や、多粒子系の共鳴光散乱理論を発展させ、実験との比較を行う。1.イオンビームスパッター法によりCdSe微粒子のシリカガラス膜中への高密度埋め込み、CdSe、ZnSe、ZnO超薄膜作成をを行ない、試料のX線回折、AFM表面構造観測から結晶性を、光吸収端の立ち上がりの鋭さ、位置の変化から結晶欠陥の逓減についての情報を得た。2.閉じ込め励起子状態の分光学的研究(1)2光子励起によるピコ秒時間分解測光を行ない、CuCl超微粒子の励起子発光の共鳴散乱とルミネッセンスの強度比のサイズ依存性から量子閉じ込め系に特徴的なノンマルコフ過程の存在の可能性を示した。(2)CuCl、ZnCdSe量子ドットについて顕微単一微粒子分光を行ない、励起子発光の尖鋭化、明滅現象、光疲労現象の観測に成功した。また、閉じ込め励起子の発光励起スペクトルの微細構造から第2励起状態位置が予想とは大幅に異なることを発見し、縦波励起子類似の効果がP状態に現れる可能性を示した。(3)ポリマー中の高密度担持CuCl超微粒子の励起子発光の紫外レーザー光照射効果に現れる特異な発光強度増大現象がポーラスシリコンの場合と類似することと、光イオン化、光誘起表面構造変化との関連を示した。(4)赤外過渡吸収分光によりCuCl微粒子のリュードベリ系列の1S→P励起子
MAPKKKのインタラクトームによるストレス受容・認識の分子機構の網羅的解明

本研究計画は、環境ストレス応答の分子メカニズムの解明を目指し、まずその足掛かりのために、MAPKKKの網羅的なインタラクトーム解析(生体分子間相互作用の組織的解析)を行うものである。本年度は昨年度に引き続き効率的Two-hybridスクリーニング法の開発を行った。我々がこれまでASK1研究で用いてきた酵母Two-hybridシステムを基本として、さらに、使用する酵母種や基本手法などの条件について検討を重ね、より迅速でかつ正確な改良型酵母Two-hybridシステムの構築を行った。その結果、接合を利用したクローンテック社の酵母Two-hybridシステムを改良することにより、様々なキナーゼをベイトとするスクリーニングを同一のプレイライブラリーから同程度のバックグラウンドでスクリーニングすることが可能となった。そこで実際に機能未知の新規MAPキナーゼキナーゼキナーゼASK3の生理機能解明を目的として、腎臓のcDNAライブラリーを用いた酵母Two-hybrid screeningによってASK3結合分子の同定を試み、両者の関係からその生理的役割について検討した。その結果、ASK3結合蛋白質としてWNK4を同定し、ASK3との共発現によりWNK4がリン酸化されること、高浸透圧刺激によりASK3が不活性化され、それに伴いWNK4が脱リン酸化されることを明らかにした。本年度はまず効率的Two-hybridスクリーニング法の開発を行った。このことは、プレイのみに依存する、即ちベイトとの結合とは無関係な偽陽性クローンの判定を各スクリーニングデータを元に比較するとを可能とし、網羅的解析において無駄となる手間を大幅に削減できることを意味している。一方、高等動物細胞系において、ストレス刺激などによって誘起されるMAPKKKタンパク質の翻訳後修飾(リン酸化修飾など)や、生理的な細胞内条件を考慮した細胞内在性のタンパク-タンパク相互作用を再現した形での結合タンパク質スクリーニング系を構築するため、培養細胞への発現ベクターの導入によるプルダウン法の開発、さらに質量分析装置による解折手法の確立に着手した。
Biofeedbackを利用した心理的トレーニングによるパフォーマンスの向上の研究

Biofeedbackを利用した心理的トレーニングによってperformanceを向上させるための基礎的研究を進めてきたが今年度が最終年度である。それらの結果を要約すると、平成6年度は(1)実験計画を作り(2)それらの実験に必要な脳波バイオフィードバック(脳波BFTと記す)装置を一応の水準まで開発し、その解析プログラムも制作した。そして予備実験を繰り返した。平成7年度は(1)それらの装置を用いて優勢脳波(優勢前額皮上電位)α_2波BFTや心拍BFTを試み、performanceを高める方法を検討した。それらの膨大な資料の整理は、平成8年度まで持ち越された。また、それらのBFTを行うに際して、イメージトレーニングや自律訓練法等、最も効果的な心理トレーニングについても検討を行った。平成8年度は、これらの資料を整理検討すると共に補足実験を行った。また脳波BFT装置の改良やそれから生産された資料の解析プログラムを製作した。結果を要約すると(1)前額皮上電位α_2波と一点集中によるパフォーマンスの結果とは相関がみられるが、α_1波、α_3波とはあまり関係がない。(2)優勢前額皮上電位α_2波は心理的トレーニングを用いた脳波BFTで増大させることができる。(3)心理的トレーニングを用いたBFTによって優勢脳波α_2波を高めることによって、一点集中のパフォーマンスを高めることができる。(4)Quality of Lifeと関連して、自然現象の音である自然音と優勢前額皮上電位α_2波とは関係するが、トラック音や工事音等の生活音とは、速波特にβ_2波、α_3と関係がある。(5)心拍(HR)BFTでHRを一定の範囲内で制御できる。(6)不安特性の違いに基づくHR・BFTにはそれぞれに最適な自己暗示がある。(6)最適な自己暗示を用いたHR・BFTでHRを制御しながら、反応時間を短縮できる。Bio-feedbackを利用してHigh Performannceをもたらす心理的トレーニングの基礎的研究を進めるにあたって、第1年目(今年度)の研究目的は、(1)国内・外の研究を検討すること(2)それをもとに本研究の実験計画を練ること(3)研究に必要な脳波バイオフィードバック装置を開発することであった。研究は概ね順調に進んできた。まず先行研究を検討した結果、まだ研究されていない脳波Bio-feedback training(BFTと略す)を取り上げ、特にα波(813Hz)を問題とし、それを3分してα_1波(中心周波数8.2Hz)、α_2波(中心周波数10Hz)、α_3波(中心周波数12Hz)をとらえることにした。そのため脳波BFT装置と資料整理を行うプログラムを作成した。次に優勢脳波α_1、α_2、α_3波と一点集中力との関係を確かめる方法を開発し、予備実験をくり返しある程度成功する目途が立った。さらに、2点集中時や多点集中時のHigh Performanceと優勢脳波α_1、α_2、α_3各波との関係を解明する装置の準備や実験計画も一応でき上がった。また、心拍を用いたBFTの予備実験を終え、弓道部員を対象に、自律訓練法を用いた心拍BFTによる心拍数制御と弓道の的中率との関係についての実験計画ができ上がった。その他のスポーツ行動だけでなく一般の人の日常の生活行動を考慮して、安静状態における快適感と生理心理的状態との関係を分析したいと考え、聴覚(音)刺激を手がかりとして、快適感を優勢脳波や心拍数との関係を検討するための実験計画および実験装置を、一応作るところまで進めることができた。

Bio-feedbackを利用した心理的トレーニングによってHigh Performanceをみたらすための基礎的研究を進めるため、第1年目(平成6年度)の目的は、(1)国内・外の研究を検討し、それをもとに本研究の実験計画を作ること(2)それらの実験に必要な脳波バイオフィードバックトレーニング(脳波BFTと記す)装置を開発することであった。それらの計画は順調に進み、第2年目(今年度)の目的は、それらの実験装置を用いてα_2波BFTや心拍BFTを試み、実験を繰り返して膨大な資料を整理して基礎的資料を得ることであった。その結果、(1)脳波BFTの装置を使用しその装置によって生み出された資料を整理する統計プログラムを製作したが、それらは、比較的順調に機能することが確認できた。(2)注意を一点に集中した時の脳波の状態を、特に優勢脳波θ_2、α_1、α_2、α_3、β_2波との関係から実験的に検討した結果、一点集中のパフォーマンスと優勢脳波α_2波とに相関のあることがわかってきた。(3)したがって一点集中のパフォーマンスを向上させるためには、優勢脳波α_2波を高めるBFTを行う必要があるので、優勢脳波α_2波を長時間継続的に出現させるためのBFTの方法を試みた。その結果、イメージのみによるものはある程度成功したが、自律訓練法のみやイメージと自律訓練法を重ねた場合は成功しなかった。これは第3年目(平成8年度)の課題として残された。(4)日常生活行動を考慮して、安静状態における快適感と脳波や自律神経系現象(特に心拍)との関係を検討した結果、視覚刺激を与えた場合、自然現象の音(自然音)で優勢脳波α_2波が多く出現し、トラック音や工事音等の生活音では概して速波(β_2、α_3波等)が多く現れ、α_2波は快適感とも関係していることがわかり始めた。Biofeedbackを利用した心理的トレーニングによってperformanceを向上させるための基礎的研究を進めてきたが今年度が最終年度である。それらの結果を要約すると、平成6年度は(1)実験計画を作り(2)それらの実験に必要な脳波バイオフィードバック(脳波BFTと記す)装置を一応の水準まで開発し、その解析プログラムも製作した。そして予備実験を繰り返した。平成7年度は(1)それらの装置を用いて優勢脳波(優勢前額皮上電位)α_2波BFTや心拍BFTを試み、performanceを高める方法を検討した。それらの膨大な資料の整理は、平成8年度まで持ち越された。また、それらのBFTを行うに際して、イメージトレーニングや自律訓練法等、最も効果的な心理的トレーニングについても検討を行った。平成8年度は、これらの資料を整理検討すると共に補足実験を行った。また脳波BFT装置の改良やそれから生産された資料の解析プログラムを製作した。結果を要約すると(1)前額皮上電位α_2波と一点集中によるパフォーマンスの結果とは相関がみられるが、α_1波、α_3波とはあまり関係がない。(2)優勢前額皮上電位α_2波は心理的トレーニングを用いた脳波BFTで増大させることができる。(3)心理的トレーニングを用いたBFTによって優勢脳波α_2波を高めることによって、一点集中のパフォーマンスを高めることができる。
抑制性神経前駆細胞の実体解明と神経分化におけるノッチシグナルの役割

Notchシグナルは細胞の運命決定に重要なシグナルであり、しかも発現する細胞・時期により異なった機能を果たすことが示唆されている。神経幹細胞においてNotchシグナルは、神経幹細胞の未分化性を維持し神経細胞への分化を抑制していることが知られている。しかし、神経細胞へ運命決定された神経前駆細胞におけるNotchシグナルの機能に関しては、不明である。我々は、小脳においてアストログリア細胞と分子層に存在する抑制性介在神経細胞である籠細胞、星状細胞の前駆細胞にCre酵素が発現する遺伝子改変マウスを用いてアストログリア細胞、籠細胞、星状細胞からNotchシグナル(RBP・J)を欠損したマウスを作製した。その結果、グリア細胞においては、Notchシグナルがバーグマングリアの層形成に重要な役割をもつことを明らかにした。さらに、この変異マウスの小脳において、籠細胞、星状細胞が消失していた。小脳において、分子層に存在する籠細胞、星状細胞は、小型のPax2陽性神経前駆細胞から産生されることが知られている。また、最近、生後間もない小脳において小型Pax2陽性神経前駆細胞になる前に、Pax2陰性の神経前駆細胞が存在していることが予想されているが、その実体は不明である。この変異マウスの詳細な解析により、変異マウスにおいて小型Pax2陽性神経前駆細胞が産生されないことがわかった。さらに解析を進めたところ、神経幹細胞や神経前駆細胞のマーカーであるSox2陽性でPax2陰性の神経前駆細胞が顕著に増加しており、小型Pax2陽性神経前駆細胞への分化が止まっていることを突き止めた。さらに、このRBP-Jの機能はNotchに依存しないことを明らかにした。このことは、小脳抑制性介在神経細胞の神経前駆細胞においてRBP-Jは、Notch非依存性に神経前駆細胞から神経細胞への分化を促進することを示唆しているNotchシグナルは細胞の運命決定に重要なシグナルであり、しかも発現する細胞・時期により異なった機能を果たすことが示唆されている。我々は、小脳においてアストログリア細胞と分子層に存在する抑制性介在神経細胞である籠細胞、星状細胞の前駆細胞にGre酵素が発現する遺伝子改変マウスを用いてアストログリア細胞、籠細胞、星状細胞からNotchシグナル(RBP-J)を欠損したマウスを作製した。さらに、この変異マウスが、籠細胞、星状細胞が激減するという表現型を示すことを発見した。このことは、小脳抑制性介在神経細胞の神経前駆細胞において、Notchシグナルは神経前駆細胞から神経細胞への分化を促進する役割をもつことを示唆している。このことは、小脳抑制性介在神経細胞の神経前駆細胞においてRBP-Jは、Notch非依存性に神経前駆細胞から神経細胞への分化を促進することを示唆している
金属人工格子の物性と機能

二種類の磁性層を含む人工格子における磁気抵抗効果の系統的研究を中心に行った。非磁性層物質としてCuを用いた場合についてまずCu層、および磁性層(CoおよびNi(Fe)合金)の層厚に対する磁気抵抗の依存性を調べた。次にCu層をAu、又はAgに置き換えた場合を検討したが、磁気抵抗に関する性質には大きな変化はなく、非磁性層の選択によって、大きな改良は実現されていない。これらの人工格子では二種類の磁性層の抗磁力の差を利用して磁化が反平行となる状態が作られ、交換相互作用による反平行磁化と同様に抵抗の増加をもたらすことは予め推察されていたが、中性子回折によって直接的に証明された。中性子回折強度の解析から反平行配置の完全度を定量的に評価する試みを行っている。Fe/Cr系に対する中性子実験の予備的な結果は既に報告したが、更に詳細な検討を行い、Cr層の磁化について考察し、又中性子分極度の測定からFe層磁化が回転によって平行配置へ移っていくことを明らかにした。二種類の磁性層の抗磁力差を用いる人工格子では、できるだけ弱い磁場で大きな抵抗変化を作り出すことに興味が集まっている。そのためには平滑性の良い界面が必要で、バッファ-層として50A^^°のCr層を用いることが有効であることを見出した。この結果、10Oeの磁場変化に対して約10%の抵抗変化がえられた。強磁性層から非磁性層に及んでいる磁気的影響を考察するためには、Cu層のNMRやAu層のメスバウア-分光法が有効である。NMRはNi/Cu人工格子について測定が行われているが、磁場方向を膜面に平行にした時と垂直にした時にスペクトルに変化が見られ、Knightシフトに異方性があることが示唆されている。低温強磁場中での伝導現象の測定も整備され、大きな磁気抵抗ばかりではなく、小さな磁気モ-メントや二次元系についても基礎的見地から研究を行う準備が完了した。
「日本型学校モデル」再考時代における教師の役割に関する研究

本研究が意図してきたことは、「第三の教育改革」の中で、従来の日本の教育システム=「日本型学校モデル」が、どのように変化しているのか、どのような変化を求められているのかを明らかにすることであった。「日本型学校モデル」は、わが国における文化や集団編成のあり方と密接に関連しているが、分析的にはいくつかのディメンジョンに分けて考えることが出来る。それは、教師役割、同僚関係。教師-生徒関係、カリキュラムの編成の仕方等々であるが、この中で、前年度より中心的に検討してきたのが教師の同僚関係であった。昨年度のニューヨークでのメンター制度との比較に続き、今年度は、カリフォルニア州(ベイエリア)で実施されているteacher development programの実際を調査し、わが国の同僚関係のあり方を考察した。CAで行われていたTDPの具体例としては、1)NBPTS(National Board professional Teaching Standards)の有資格教師が、新任教師の助言をする2)NBPTS有資格教師と新任教師がT・Tをしながら、教育効果を高める共同作業を行うというようなものであった。これらの発想の基底にあるのは、「職員室で様々な会話をしながら、情報や技術を交換し合う」日本の教師集団における教育力を、意識的に、個人主義的文化土壌の強いアメリカに移植しようとするものである。教師の職業的発達や教育効果を高める上での同僚性の獲得が、わが国の「職員室文化」には存在していたことを、改めて確認し、さらに多忙化の中で崩れようとしてしている状況をどのような形で再構築することが出来るのかの課題が残された。自由化・個性化・多様化の方向で教育システムをシフトしていこうとする「第三の教育改革」の中で、これまでの教育システムは、大きく変容しようとしており、学校や教師の果たす役割も変化を迫られている。こうした状況を踏まえ、従来の日本の教育システム=「日本型学校モデル」が1)現在どのような変化を求められているのか、2)「日本型学校モデル」の功罪は何か、について明らかにすることが、本研究の目的である。平成12年度は、まず「日本型学校モデル」という概念を整理し、次に、その功罪を検討するための比較資料を入手し、若干の考察を行った。「日本型学校モデル」は、1)教師と生徒の人間関係、2)教える内容(学校の役割=教科に限定されるか否か)、3)教えるための方法、4)教師の同僚関係というようなディメンジョンにおいて特徴を持っており、それは「日本的集団」や「日本的経営」で示されてきた特徴と軌を一にするものであることが確認された。それを踏まえ、「日本型学校モデル」における功罪(問題点と利点)は何かを明らかにするため、今年度は、とりわけ4)の「同僚関係」にしぼって、ニューヨーク州のメンター制度と比較検討した。その結果、ニューヨーク州のメンター制度は、わが国で培われてきた行動や教師文化を、より合理的に編成し、制度として導入しようとするものであること、すなわち、個人主義の文化の中で、教師の職業的成長が十分に保障されていないことから導入されるサポートシステム(=メンター制度)は、経験のある教師と新任教師の間での、「場・時を共にしながら」相互の「信頼関係」に基づいた「優れた教師の技を見せる-盗む」という相互関係を形成し、さらにそれをより合理的・計画的に実行するものであった。ここに、わが国における「日本型学校モデル」の優越性をひとまずは認めることができたが、今後平成13年度は、まだ着手していないインタビュー等の分析も含め、より詳細に検討・考察を行う予定である本研究は、2年目の最終年度に当たる。

「日本型学校モデル」は、わが国における文化や集団編成のあり方と密接に関連しているが、分析的にはいくつかのディメンジョンに分けて考えることが出来る。それは、教師役割、同僚関係。教師-生徒関係、カリキュラムの編成の仕方等々であるが、この中で、前年度より中心的に検討してきたのが教師の同僚関係であった。昨年度のニューヨークでのメンター制度との比較に続き、今年度は、カリフォルニア州(ベイエリア)で実施されているteacher development programの実際を調査し、わが国の同僚関係のあり方を考察した。CAで行われていたTDPの具体例としては、1)NBPTS (National Board professional Teaching Standards)の有資格教師が、新任教師の助言をする2)NBPTS有資格教師と新任教師がT・Tをしながら、教育効果を高める共同作業を行うというようなものであった。これらの発想の基底にあるのは、「職員室で様々な会話をしながら、情報や技術を交換し合う」日本の教師集団における教育力を、意識的に、個人主義的文化土壌の強いアメリカに移植しようとするものである。教師の職業的発達や教育効果を高める上での同僚性の獲得が、わが国の「職員室文化」には存在していたことを、改めて確認し、さらに多忙化の中で崩れようとしてしている状況をどのような形で再構築することが出来るのかの課題が残された。
嗅粘膜分泌異常における活性好酸球の関与-嗅覚障害の発症と改善のメカニズムの解明-

副鼻腔呼吸粘膜に好酸球浸潤が高度になると嗅覚障害を呈する割合が高く、かつ治療にて副鼻腔炎が改善し嗅覚障害の改善も認められた例では、好酸球浸潤も低下した。しかし、手術にて採取した副鼻腔粘膜と嗅粘膜の好酸球浸潤の程度を比較すると、嗅粘膜に好酸球浸潤する割合は呼吸粘膜ほど高度ではなかった。一方、嗅粘膜の分泌腺であるボーマン腺の増生が認められ、レクチン染色でもConAやSNAの発現を示し分泌異常を来している可能性が示唆された。これらのことから、好酸球浸潤した副鼻腔炎での嗅覚障害の病因は、直接の好酸球組織障害蛋白による嗅粘膜障害よりも分泌異常による嗅粘膜表面での嗅分子の接着障害によることが考えられた。1.慢性副鼻腔炎患者の中鼻道粘膜表層Eosinophilcationic protein濃度と血中Eosinophilcationic protein濃度の高値の症例では、高率に嗅覚障害を呈していた。また嗅覚障害改善時には、血中、中鼻道粘膜表層ECP濃度はともに低下した。この結果から嗅粘膜における好酸球浸潤の増減と嗅覚障害との関連が示唆された。2.New Zealand White Rabbitと細菌(肺炎球菌serotype3、黄色ブドウ球菌V8、107-109 CFU)を用い実験的副鼻腔炎モデルを作製後、細菌接種後5日より、Bowman腺、粘膜上皮、細胞表面にてConAの陽性化、SNAの陰性化が認められた。電顕的にもConAの陽性化、SNAの陰性化が見られた。接種後12週以上経過し、光顕上で炎症所見の改善の認められたものではBowman腺、粘膜上皮、細胞表面にてConAの消失、SNAの陽性化が観察され、正常染色パターンと同様な結果が得られた。3.嗅覚障害を伴う慢性副鼻腔炎で手術治療をした症例の嗅粘膜で細胞表面、ボーマン腺のMAA強陽性像や、SNA,PNA,UEA-1、シアルダーゼ処理後PNA染色でボーマン腺、支持細胞、細胞表面で陽性像が観察され、粘液の粘性の増加やシアル酸の分泌増加が示唆された。手術数ヶ月経過、慢性副鼻腔炎治癒例の一部の嗅粘膜上でボーマン腺のMAA、PNA染色、UEA-1の減弱が認やられ、粘液の粘性とシアル酸分泌の正常化が予想された。4.化学発光式NO測定装置による鼻腔および口腔経由の呼気中NO濃度を慢性副鼻腔炎で嗅覚障害の有無で比較すると両者の明らかな差異は認められなかった。両者におけるNOSによる免疫組織学的検討ではiNOS抗体では線毛、杯細胞、腺組織で、またeNOS抗体は血管周囲に陽性像が観察され、両者の明らかな差は観察されなかった。昨年度までは、人および兎嗅粘膜での分泌異常を組織学的に検討した。その結果、嗅粘膜および嗅覚障害時の複合糖質に注目し、これまで人嗅粘膜と呼吸粘膜上皮の細胞表面にある糖蛋白分布の異なることをレクチン組織化学で証明し、さらに兎実験的副鼻腔炎モデルにて、正常嗅粘膜に比べて、炎症時に嗅覚のreceptorである嗅粘膜細胞表面でのシアル酸複合糖質の分布の変化やConAの発現を認めた。本年度は兎嗅粘膜の細胞培養を検討した。そのために、なるべく生体内に近づける目的で、嗅粘膜上皮と繊維芽細胞や脳アストログリアの再構成による嗅粘膜の三次元培養を試みた。その特徴は嗅細胞の新生、増殖を支持する脳アストログリアと上皮細胞の分化を支持する繊維芽細胞を埋め込んだ収縮コラーゲンゲル上に嗅粘膜上皮を移植したままで培地の中に入れ、空気に触れさせながら培養する点にある。コラーゲンゲルが粘膜下のモデルとなり、繊維芽細胞や脳アストログリアと嗅粘膜上皮が上皮・間質間相互作用を作り出し、表面を空気に触れさせることで細胞の分化を促す。また、上皮細胞の分化を支持すると言われるVitamin A加無血清培地と血清培地を用い、両者の培地での増殖および分化能を比較観察する。培養細胞に対して種々のcytokeratin抗体や抗Neurafilament抗体を用い嗅上皮であることを同定する。しかし、現在まで嗅細胞は培地の中では、抗体を用いた嗅細胞の生存の確認は数日間のみであり、明らかな嗅細胞のcelll lineの確立には至っていない。好酸球浸潤性兎実験的副鼻腔炎モデルにおいて呼吸粘膜には多数の好酸球浸潤が認められ、上皮細胞障害や杯細胞化生とともに軽度の基底膜の肥厚も認められた。

一方、嗅粘膜において好酸球浸潤は、好酸球浸潤が呼吸粘膜>嗅粘膜の群、呼吸粘膜〓嗅粘膜の群と分けられ、前者の群の方が多かった。嗅粘膜障害や杯細胞化生を示したものは後者の群に多く認められ、嗅細胞の減少も予想された。しかし、両群ともにボーマン腺の拡大が認められ、過剰分泌の可能性が示唆された。ConAの増強、SNAの減弱化が免疫染色で認められた。iNOS, eNOSともに嗅粘膜、ボーマン腺に観察された。したがって、人に認められたように、動物実験おいても、好酸球性副鼻腔炎では活性好酸球による組織障害蛋白による嗅粘膜組織障害を起こし嗅覚障害を発症している可能性より、過剰分泌による嗅分子の嗅粘膜表面における接着を妨げていると予想された。今後は、ステロイド薬による好酸球性副鼻腔炎の改善モデルを作製し、その時の呼吸粘膜と嗅粘膜の修復状況を観察したい。呼吸粘膜の3次元培養おいては、粘膜下組織をゲル状にし、その下に培養液で栄養させ、ゲルの上に呼吸上皮を引いた培養システムで、上皮細胞、杯細胞、基底細胞が認められている。一方、嗅粘膜上皮と繊維芽細胞や脳アストログリアの再構成による嗅粘膜の三次元培養を試みるも、数日すると嗅細胞が減少して基底細胞のみとなり、cell lineの確立には至っていない。今後、上皮細胞の分化を支持すると言われるVitamin A加無血清培地を用いて、培養確立をめざしたい。
パリティを破る秩序・揺らぎが生み出す新奇超伝導現象の解明

近年の物性物理学においては超伝導と他の秩序相の関係が活発に議論されてきた。例えば銅酸化物においては、スピンの揺らぎに媒介される高温超伝導の実現が提案されている。一方、近年注目されるもう1つのテーマに「空間反転対称性(パリティ)の破れ」がある。パリティの破れはトポロジカル量子相など、物性物理の多方面で重要な役割を果たす。そこで興味深いのが、自発的にパリティを破る「奇パリティ秩序」と超伝導の協奏が生み出す物性現象である。本研究ではこの未開拓領域を現象論と微視的理論の双方から理解・解明することを目的とし、奇パリティの秩序・揺らぎが誘起するエキゾチック超伝導相や新奇な超伝導応答現象を調査する。
フレイルな高齢心房細動患者への抗凝固薬投与の判断に関わる新たな指標の探索

老年病科では患者背景を考慮して抗凝固療法の適応を判断しているが、どのような指標が高齢者において適切なのかはまだ明確ではない。本研究の目的は、超高齢で入院歴があり、要介護状態を多く含むような患者を対象として、老年病科医がどのような患者の背景を考慮して、抗凝固療法の選択をしており、また、その選択の結果起こった、塞栓性梗塞症や大出血、死亡といった予後の検討を行い、現状の抗凝固療法の選択でよいのかを確認することである。東大病院の入院データベースを用いて、2012年から2017年の間に入院歴のある75歳以上の心房細動の病名を抽出し(175名)、それらの患者のカルテを後ろ向きに調査した。1.主観的には、出血リスクの高さや転倒リスク、大出血の既往、病態が不良であることが抗凝固薬非投与の上位理由となっていた。2.客観的には、高齢、やせ、認知機能の低い人、要介護状態の人、バーセル、IADL、バイタリティインデックスの低い人では避けられており、CHADS2VASCの高い人、高血圧の既往、脳梗塞の既往のある人ではより処方されていた。多変量解析では高齢者、痩せ、脳梗塞の既往が抗凝固療法の決定に有意な因子であった。3.後ろ向きに予後調査を行い、梗塞、出血、全死亡のイベントを検討したところ、抗凝固療法の有無と出血には有意な相関は認められなかった。また、抗凝固療法を受けている患者に脳梗塞が有意に多い結果となった。全死亡については、抗凝固療法を受けている患者に生存率が高かった。これらの結果から、副作用としての出血が増えていなかったため、従来老年病科で行われていた、高齢、やせ、認知機能の低い人、要介護状態の人、バーセル、IADL、バイタリティインデックスの低い人といった出血の高リスクを避けて処方を行うという選択は、出血合併症を増やさず、梗塞イベントも増やさないため、適正な判断であると考えられた。目的:高齢者では、心房細動を有する患者が多く、それとともに抗凝固薬を内服している患者も増加している。しかし、後期高齢者やフレイルな高齢者は個体差が大きく、弱中年者と同様にCHADSVASc2スコアを用いて判断してもよいのかという問いに対する答えはいまだない。本研究の目的は、フレイルな高齢者へ抗凝固薬を投与する際の、判断材料となるような指標を探索することである。方法:東大老年病科入院患者を対象として、高齢者における抗凝固薬使用の現状につき、(1)カルテ調査にて後ろ向きに1主観的な判断基準2客観的な判断基準3梗塞、出血、全死亡のリスク因子を明らかにすること(上記12は妥当であったかどうか)結果:東大病院老年病科入院患者(2013-2015年)のうち、心房細動を有する90名を抽出し、抗凝固薬使用の現状を確認した。90名中48名に抗凝固薬が使用されていた。これら患者について、1抗凝固薬使用の主観的な判断基準をカルテから抽出した。また、2客観的な判断基準を検討するため、抗凝固薬の内服の有無と、高齢者総合機能評価項目(BMI、IADL、Barthel Index、HDS-R、vitality index、GDS15、独居の有無、腎機能障害)についての検討を行った。また、3高齢心房細動患者における梗塞、出血、全死亡のリスク因子を明らかにするために、前記90名の患者へアンケート調査を行い、75名が追跡可能であった。これら患者の最大3年間のイベント発生について調査を行った。所属研究機関の変更により、当初予定していたエフォートが得られなくなってしまったため患者の抽出作業が遅れている。

これらの結果から、副作用としての出血が増えていなかったため、従来老年病科で行われていた、高齢、やせ、認知機能の低い人、要介護状態の人、バーセル、IADL、バイタリティインデックスの低い人といった出血の高リスクを避けて処方を行うという選択は、出血合併症を増やさず、梗塞イベントも増やさないため、適正な判断であると考えられた。抽出患者数を増やし、解析を進めていく。前向き観察研究のための患者の登録を進めていく。患者へのアンケート発送が遅れているため、その郵送費や文書代として翌年度への持越しが生じた。平成30年度は後ろ向き研究の解析や結果報告が見込まれており、こちらの論文投稿料や学会発表のための旅費を当初から計上していた。このたび次年度使用額が発生したため、今後国内外における学会発表の機会を増やすことを計画している。
細胞外ベシクルによるスフィンゴ糖脂質の癌微小環境と癌転移の制御機構の解明

1.癌関連糖脂質発現細胞からの液性因子とエクソソーム含有糖脂質の分子種の分別的機能の解析:大腸癌細胞株のGM3, GD3分子種に関し、セラミドの水酸化を中心に脂質化学構造の比較検討を行った。先に検討したガングリオシドGD3の分子種解析と同様に、GM3でも長鎖塩基上のC4水酸化、脂肪酸上のC2水酸化を有するセラミドが主要な脂質構造として検出された。大腸癌細胞株由来のエクソソームを調製して同様の解析を行い、類似の化学構造が存在する感触を得ている。2.大腸癌細胞株DLD-1の脂質修飾細胞を用いて、NK細胞への感受性の比較検討:脂質修飾の結果得られた正常型セラミドを含むGD3発現細胞では、NKによる細胞傷害の低下が観察された。脂質修飾細胞由来のエクソソームで処理前後のNK細胞による細胞傷害活性を比較検討しているところである。3.癌細胞由来のエクソソームによる遠隔臓器に対する糖脂質/インテグリンの協働作用の解析:エクソソームのマウス体内動態を検討するために、マウスLewis肺癌(高/低転移性亜株)をマウスに接種後、その体内動態と転移病巣の病理的解析を行った。その結果、高転移株、とくに卵巣高転移株で、筋肉や皮膚に著明な転移を認めた。これらの転移巣由来の細胞株を樹立して、分泌する細胞外顆粒の機能を解析した。概して、高転移株由来細胞外顆粒は、細胞増殖、浸潤度を亢進する作用が認められ、逆に低転移株由来細胞外顆粒は高転移性亜株の増殖、浸潤度を抑制した。さらに、エクソソームにおける糖脂質とインテグリンの会合体の同定を、免疫共沈降とイムノブロッテイングにより行った。まず、インテグリンのサブタイプごとのエクソソーム含有量を、GD3陽性・陰性細胞間で比較検討した結果、多くのインテグリンサブタイプが、GD3発現株由来のエクソソームで著明に増量しており、選択的取り込み機構の存在が示された。当初目指した、癌細胞由来の細胞外顆粒の組成、とくにガングリオシドの組成と、癌転移にもっとも関連が深いと考えられるインテグリンの各サブセットの含量について、分泌元の細胞株における発現レベルと対照させた解析が概ね実行できたことが大きい、とくに、メラノーマ、グリオーマ、肺癌など、異なった癌種であるが、癌関連糖脂質GD3の発現の有無の違いで、分泌顆粒中のインテグリンのレベルが大きく異なることが明らかになり、癌細胞の分泌顆粒の生成機構の理解に大きな進歩が得られたと考える。また、マウス肺癌細胞株Lewis肺癌の高転移性と低転移性亜株を用いて、マウスに接種した場合の体内動態の大きな違いを病理学的に観察したことと、これらの培養細胞株から分泌される細胞外分泌顆粒が、培養細胞に添加して作用させた時に、高転移亜株由来の細胞外顆粒は、細胞増殖能、浸潤能、移動能を亢進させ、逆に低転移性亜株由来の細胞外顆粒は増殖能、浸潤能、移動能を抑制する機能を示したことから、細胞内のシグナル変化の解析に発展せしめた点、順調な進展と考えられる。1.癌関連糖脂質発現細胞からのエクソソームの構成分子の解析と生物学的機能の解明を目指してきたが、癌細胞由来のエクソソームの含有糖脂質の分子種の分別的機能解析という点では不十分である。とくに、癌微小環境の免疫系細胞、線維芽細胞等の諸細胞に対するエクソソーム中の糖脂質の作用と作用機構解明という点でやり残した点が多々あるので、残った予算、および新規の研究計画の中で継続発展させる。2.癌細胞由来のエクソソームにおける糖脂質・インテグリンの複合体による癌微小環境制御と転移誘導機能の解析を目指してきて、複合体形成に関する一定度の知見が得られた。今後、エクソソーム膜上の複合体形成のメカニズムに関して、さらに生化学的および高解像度のイメージング技術によって解析を進めたい。そのためには、残った予算に加えて、新しい予算の獲得が必須であり、そのために努力を続ける。

概して、高転移株由来細胞外顆粒は、細胞増殖、浸潤度を亢進する作用が認められ、逆に低転移株由来細胞外顆粒は高転移性亜株の増殖、浸潤度を抑制した。さらに、エクソソームにおける糖脂質とインテグリンの会合体の同定を、免疫共沈降とイムノブロッテイングにより行った。まず、インテグリンのサブタイプごとのエクソソーム含有量を、GD3陽性・陰性細胞間で比較検討した結果、多くのインテグリンサブタイプが、GD3発現株由来のエクソソームで著明に増量しており、選択的取り込み機構の存在が示された。当初目指した、癌細胞由来の細胞外顆粒の組成、とくにガングリオシドの組成と、癌転移にもっとも関連が深いと考えられるインテグリンの各サブセットの含量について、分泌元の細胞株における発現レベルと対照させた解析が概ね実行できたことが大きい、とくに、メラノーマ、グリオーマ、肺癌など、異なった癌種であるが、癌関連糖脂質GD3の発現の有無の違いで、分泌顆粒中のインテグリンのレベルが大きく異なることが明らかになり、癌細胞の分泌顆粒の生成機構の理解に大きな進歩が得られたと考える。また、マウス肺癌細胞株Lewis肺癌の高転移性と低転移性亜株を用いて、マウスに接種した場合の体内動態の大きな違いを病理学的に観察したことと、これらの培養細胞株から分泌される細胞外分泌顆粒が、培養細胞に添加して作用させた時に、高転移亜株由来の細胞外顆粒は、細胞増殖能、浸潤能、移動能を亢進させ、逆に低転移性亜株由来の細胞外顆粒は増殖能、浸潤能、移動能を抑制する機能を示したことから、細胞内のシグナル変化の解析に発展せしめた点、順調な進展と考えられる。1.癌関連糖脂質発現細胞からのエクソソームの構成分子の解析と生物学的機能の解明を目指してきたが、癌細胞由来のエクソソームの含有糖脂質の分子種の分別的機能解析という点では不十分である。とくに、癌微小環境の免疫系細胞、線維芽細胞等の諸細胞に対するエクソソーム中の糖脂質の作用と作用機構解明という点でやり残した点が多々あるので、残った予算、および新規の研究計画の中で継続発展させる。2.癌細胞由来のエクソソームにおける糖脂質・インテグリンの複合体による癌微小環境制御と転移誘導機能の解析を目指してきて、複合体形成に関する一定度の知見が得られた。今後、エクソソーム膜上の複合体形成のメカニズムに関して、さらに生化学的および高解像度のイメージング技術によって解析を進めたい。そのためには、残った予算に加えて、新しい予算の獲得が必須であり、そのために努力を続ける。本研究で当初目指した、癌細胞由来の細胞外顆粒の組成、とくにガングリオシドの組成と、癌転移にもっとも関連が深いと考えられるインテグリンの各サブセットの含量について、分泌元の細胞株における発現レベルと対照させた解析は概ね実行できた。とくに、メラノーマ、グリオーマ、肺癌など、異なった癌種であるが、癌関連糖脂質GD3の発現の有無の違いで、分泌顆粒中のインテグリンのレベルが大きく異なることが明らかになった。しかし、これらの結果をまとめて論文報告を作成中であるが、データのばらつきが目立ち、有意差の検定に一定の困難が生じてきた。また、マウス肺癌細胞株Lewis肺癌の高転移性と低転移性亜株をマウスに接種した場合の体内動態の違いを病理学的に観察したり、これらの培養細胞株から分泌される細胞外分泌顆粒を培養細胞に添加した時の作用を検討して興味深い結果が得られたが、そのデータ処理においても、正確性に不十分な点が見出されている。したがって、主な実験の再現性を確実なものとするためにさらなる実験の追加が必要となり、研究費を延長して使用することとした。9月末までに実験を終えて論文報告をまとめる予定である。