hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己回帰モデルを用いた臨床検査デ-タの時系列解析法の開発に関する研究

本研究は平成2年度が最終年度の3年目にあたるが、研究代表者である和田が平成2年3月をもって、慶応義塾大学を退職することになったため、最終年度の研究補助金を辞退させて頂くことになった。このため昭和63年度、平成元年度のまとめを途中経過ながら以下に報告させて頂く。昭和63年度の研究では、従来から知られている時系列解析法と自己回帰モデル解析法を比較検討し、後者の有用性について検討した。まず各種の時系列デ-タについて、自己相関、相互相関などの解析を行い、さらにそれをフ-リエ変換することによりパワ-スペクトル、クロススペクトル、コヒ-レンスなどを求めた。これを検討することにより、従来の方法には極めて重大な問題点があることが判明した。すなわち、測定ノイズや生体に特有な変数間のフィ-ドバックの存在により、上記の伝統的な手法から得られた解析結果には疑問点が多いということである。また同時に、このようなデ-タを解析するには自己回帰モデルの手法が非常に有用性が高いという示唆が得られた。そこで、64年度は、インパルス応答や赤池のパワ-寄与率を求めるにあたって、デ-タの非定常性をどう扱うかという点についての検討を行なった。31名の慢性透析患者の7ー10年にわたる時系列デ-タについて、生デ-タの1階階差をとるか、あるいはハミングウィンドウなどを用いて前処理を行なってから解析し、それらを前処理なしの解析結果と対比させながら、非定常デ-タを定常時系列にするために最適のフィルタ-の検討を行なった。同様な検討を免疫ネットワ-クおよび内分泌患者のネットワ-クの解析においても繰返し行なった。その結果、平成元年度報告にあるように、フィルタ-の利用について多少の問題を残してはいるが、ほぼこの解析法の臨床応用についての見通しが得られた。あと1年の研究期間を残した現時点で、初期の目標のほぼ90%が達成されたと考える。臨床検査から得られる時系列データにおいては、生体内におけるフィードバックやネットワークの影響が加わり、入力と出力の関係がくずれるために、変数間の正しい関係を見出すのは難しい。そこで我々は、文部省統計数理研究所長赤池弘次博士らの考案した自己回帰モデルを用いたフィードバック解析法を、臨床検査データの解析に応用すべく研究を開始した。この解析により、検査データを患者の病態解明に有効に役立てようとするものである。今年度は初めての試みとして、透析患者35名の7ー10年にわたる長期間にわたる血液データの変動を解析することによって、赤池法が臨床検査データ解析にもよく適合することを確かめることを中心に研究を進めた。まず長期のデータを全て大型コンピュータに入力し、これをデータベースとした。多変量解析によって選択された2変数つまり、血清総蛋白濃度(TP)とヘモグロビン濃度(Hb)の変動から各患者について自己回帰係数を算出し、これから赤池のパワー寄与率とインパルス応答を求めた。これらの2手段により、35名の患者のほとんど全てにおいて、上記2変数間において相関係数の場合のような両方向性ではなく一方向性の関係を表示し得ることが証明された。すなわち、35名のうち1例を除いた全例において、TPの上昇によりHbが低下するが、Hbの上昇によってはTPの変化はほとんど見られなかった。アルブミンについても同様な関係があり、ガンマグロブリンではHbの変化を生じ得なかった。これらの結果から、透析患者の貧血と蛋白代謝の間に存在するフィードバックの役割を明らかにし得た。この結果をふまえて、Tリンパ球のサブセットや血清イムノグロブリンの変動を解析し、この方法が免疫ネットワークの解析に有力な手法となることが示唆された。

いずれにせよ、赤池法の臨床応用はかなり有望である。この結果を次年度の研究につなげて行きたい。昭和63年度の研究により、生体内のネットワ-ク解析に多変量自己回帰モデルが有用であることの確認が得られた。平成元年度は、まずインパルス応答や赤池のパワ-寄与率を求めるにあたって、デ-タの非定常性をどう扱うかという点についての検討を行なった。すなわち、31名の慢性透析患者の7-10年にわたる時系列デ-タについて、生デ-タの1回階差をとったり、ハミングウィンドウなどを用いて前処理を行なってから解析した。これを前処理なしの解析結果と対比させながら、非定常デ-タを定常時系列にするために最適のフィルタ-を決定することを試みた。その結果、多変量の場合には一変量の解析とは異なり、前処理を行なうことによって、各変数間の関係が異なって来る可能性が示唆された。この解析結果にもとづき、上記の操作を免疫ネットワ-クおよび内分泌患者のネットワ-クの解析においても繰返し行ない、上記の結果が一般性を有することを確認した。結論的にいえば、この研究の初期の目的はほぼ順調に達成しつつある。しかし、一般の時系列解析の手法では越えられない問題点が存在することが判明した。その最たるものは、臨床デ-タの持つ特性である。つまり、大体において多くのデ-タがトレンドと呼ばれる低周波成分を含んでおり、この取扱いに苦慮することとなった。他の学問領域たとえば経済時系列の解析などでは、トレンドは単純に取除いて解析するのが常識になっている。しかし、生体のネットワ-ク解析では、これを単純に取除くと、各変数間の関係がもとの状態とは変化してくる。したがって、得られたネットワ-ク構造が生体のそれを忠実に反映しない恐れがある。今後はこの点の実際的な処理方法を、統計学者などの意見を入れながら考案する必要性がある。(最終年度報告参照)。
原子効率100%の触媒的不斉4置換炭素構築反応の開発とアロステリック制御への展開

新規触媒の創製により、原子効率100%の不斉4置換炭素構築型反応の開発に成功し、医薬品の環境調和型短工程合成の有力な手法となることを示した。平成19年度は、原子効率100%の触媒的不斉反応として、4置換炭素構築型触媒的不斉アミノ化反応、触媒的不斉ニトロアルドール反応、触媒的不斉マンニッヒ型反応の検討を行った。最終的な不斉触媒の動的アロステリック制御を志向し、触媒としては希土類金属/アミドリガンドからなる触媒系を積極的に検討した。本触媒系は触媒的アミノ化反応に奏功し、得られた生成物は糖尿病性合併症治療薬の有望な治療薬として臨床第3相試験中であるAS-3201の効率的触媒的不斉合成に多大な貢献をした。またリガンドチューニングにより、世界的に例が非常に少ないanti選択的な触媒的不斉ニトロアルドール反応の開発にも成功した。さらに、本触媒系は触媒的不斉マンニッヒ型反応に極めて有効であることが明らかとなり、世界で唯一のanti選択性を示すシアノケトンの媒的不斉マンニッヒ型反応の開発にもつながった。本反応において、触媒コンポーネントのダイナミックな平衡状態が明らかとなり、来年度、本反応をベースとしたアロステリック制御型の反応を展開する計画である。原子効率100%の触媒的不斉4置換炭素構築反応の開発を目指し、アリルシアニドを低立体障害性炭素求核剤として設定し、ソフト金属、ハード塩基の協同触媒系を構築して反応の検討を行った。Cu/Ph-BPEILiOAr触媒系がアリルシアニドの脱プロトン化による求核的活性化に極めて有効であることを見いだし、世界で初めてのプロトン移動のみによるケトイミンへの不斉付加反応の開発に至った(JACS 2008, 130, 14477)。本触媒系をさらに精査・し、ケトンへのプロトン移動条件下での不斉付加も良好に進行することを見いだした(JACS2009, 131, 3195)。ケトイミン、ケトンへの付加反応において、アリルシアニドはそれぞれ完全なα-付加反応、γ-付加反応を起こし、アリルシアニドのアンビデント炭素求核剤としての利用価値も合わせて明らかにした。希土類金属/アミドリガンド触媒系においては、前年度に開発した触媒的不斉アミノ化反応におけるLa(O^iPr)_3から調製する第一世代触媒の高コスト、低再現性を払拭する、La(NO_3)_3/amineからなる第二世代触媒を創製し、糖尿病合併症治療薬の有望な治療薬として臨床第3相試験中であるAS-3201の効率的触媒的不斉合成に多大な貢献をした(OL2008, 10, 2725)。希土類金属アミドリガンド触媒系は、ダイナミックな動的平衡状態にあることから、従来の1触媒-1構造-1機能型触媒から脱却する、I-触媒-多構造-多機能型触媒への展開を試みた。構造的にフレキシブルなアミドリガンド、配位数、配位形式に多様性を持つ希土類金属の特性を最大限に引き出し、反応系中でダイナミックな構造変化、機能変化を起こす触媒の創製に成功し、4置換炭素型触媒的不斉Mamich型反応において、反応途中で触媒構造を変化させ、立体選択性を逆転させる事に成功した(JACS 2009, 131, 3779)。
米中露の第一次資料と聞き取り調査による朝鮮戦争の統合的な研究(1945〜56年)

米国、中国、ロシアで公開された資料を丹念に収集した結果、朝鮮戦争(1950年6月)の開戦に至る経緯と開戦後の韓国と北朝鮮(朝鮮民主主義人民共和国)での政治・経済・社会的な変化を把握する上で、大別して5点に要約できる研究成果を挙げることができた。1.朝鮮の解放(45年8月)から南北分断体制の樹立(48年89月)を経て朝鮮戦争に至る経緯を米ソ両国の朝鮮政策との関係で再整理する中で、北朝鮮による開戦の試図は当時の首相だった金日成が朝鮮共産主義運動の主導権を喪失したのを挽回しようとするところにあった点を明らかにできた。2.朝鮮戦争の開戦経緯と開戦後に起きた金日成による朝鮮労働党内の粛清とを連続的かつ論理整合的に説明できる北朝鮮内の内部矛盾の展開という仮説が正しいことを確認できた。朝鮮統一の戦略と朝鮮労働党内の権力闘争が結び付いた金日成と副首相兼外相の朴憲永との暗闘が矛盾の根源だった。3.朝鮮戦争の渦中から「対立の相互依存」構造と研究代表者が呼ぶ朝鮮分断の状態がどのように形成されたのかを実証的に明らかにできた。同族殺し合う戦争を経る中で南北朝鮮の国内に冷戦の論理を取り入れ、国内の政敵を軍事境界線の向こうの敵と同一視することで権力維持を図るようになった。4.これらの研究成果を得るために行った資料調査の中で、米国ならびに中国から公開されている資料をほぼ漏らすことなく収集でき、またロシア資料の所在と公開状況を把握できた。米国立記録保管所(National Archives II in College Park City)、北京の中国共産党直属の梢案館、モスクワに散在する記録保管所である。5.中国に亡命中の元文化宣伝副相だった金鋼氏など北朝鮮の比較的に高位の人物にインタヴューすると共に、彼らの所持する希少な資料を入手する約束を取り付けた。同時に世界各国にいる朝鮮戦争研究者との接触を通じて、今後の情報収集に道筋をつけることにも成功した。研究計画に従い夏季と春季の休暇期間、中国での関係資料の調査と収集ならびに朝鮮族を主要な対象として聞き取り調査をおこなった。7月中旬に訪韓してソウルの歴史問題研究所や延世大学校大学院で予備調査、8月上旬には第2回世界朝鮮学大会での報告を兼ねて平壌で関係者との接触を行った。これら事前準備の上、8月29日10月9日に訪中した。まず9月中、北京の新明基賓館(旅館)に滞在しながら中国国家図書館、北京大学、人民解放軍出版社、中国共産党文献出版社などで資料調査とその収集を行った。合わせて聞き取り調査に必要な中国語の基礎会話能力を習得するため平日午前中に中央戯劇学院(短大)の4週間コースを履修した。中国では英語が通じず、この会話能力を活用して初めて現地で研究活動に従事できた。特に近接する延辺朝鮮族自治州を9月1014日に訪問し、延辺大学中朝韓日関係史研究所などで研究協力者を獲得すると共に、資料収集を行うことができた。9月2425日には太原の江西医科大学第一病院を訪問、朝鮮戦争当時に元朝鮮人民軍政治委員だった在中朝鮮人K氏から聞き取り調査を実行できた。同時に彼の手になる自筆の証言史料の購入も約束できた。次に春季には2月27日、北京大学で開催の第2回世界韓国学大会後に北京と太原を再訪し、収集し残した資料の確認調査と証言資料の購入にあたった。

北京大学朝鮮文化研究所では所謂「党案件」について関係者からその存在を確認、後日これを調査する道が開けた。太原では資料を購入しようとK氏宅へ赴いたが、身辺保護と引き替えに政治活動を自粛するとした中国政府との約束に抵触し、資料の公開が生命の危険につながると言うK氏の主張を受け入れざるを得ず、資料の公開は延期されることになった。本年度の研究活動により朝鮮戦争に中国人民志願軍が介入する過程とその後の実情を詳細に調査できただけでなく、貴重な諸資料の所在も確認できた。K氏からの聞き取り調査を含め、今後の研究活動で更に深く広い探求を続ける。本年度は夏季休暇と春季休暇を利用して米国資料の調査に当たると共に、韓国における朝鮮戦争研究の第一人者である延世大学校国際大学院の朴明林教授の著作『韓国1950-戦争と平和-』の邦訳作業を行った。ただし、本年度は7月中旬に椎間板ヘルニアを発病し、7月27日8月13日に入院して外科手術を受けた関係から、予定よりも大幅に作業がずれ込み、研究成果は出せなかった。まず、4月1216日に訪韓して翻訳作業の打ち合わせを行うと同時に、米国資料の所在について確認した。続いて5月79日にも訪韓、文化日報社のインタヴューに応じ、この記事が同新聞2005年5月17日付29面に掲載された。この準備を経て9月18日10月10日に訪米し、メリーランド州カレッジ・パーク・シティにある米国立公文書館付属国立アーカイヴスII(the National ArchivesIIで所謂「選別鹵獲文書」の第一次調査を行った。この資料の研究で広く知られる韓国翰林大学校客員教授の方善柱氏によれば、日本人としては報告者の調査が初めてではないかという話である。この調査結果を得て10月2124日に台北、同月28日11月1日にはソウルをそれぞれ訪問し、朝鮮戦争を契機として台湾と韓国で東西冷戦がどのように国内化されていくかを現地で聞き取り調査した。前者の場合、国民党政府の恐怖政治という形で大陸との対立(分断)が利用される様子が克明にわかった。さらに11月1824日、北京-平壌-延吉を続けて訪問した。北京と延吉では中国資料の補充を行い、平壌において朝鮮戦争に対する認識を調査した。板門店の案内将校による「日本の植民地統治が朝鮮戦争の原因」と決めつける主張も、歴史の連続性という観点からは傾聴すべきである。春期休暇中の2月18日3月11日には再び国立アーカイヴスIIを訪ね、第2次調査を実施した。今回は貴重な資料をデジタル・カメラで撮影すると共に、米国務省文書ならびにCIA文書の所在と検索方法を確認した。資料が膨大なため収集を終える課題は来年度に再訪米する形で残されたが、南北朝鮮労働党の統合時に金日成ではなく金〓奉が党首だったことを示す中国資料、旧ソ連軍事顧問団が作成した戦争遂行計画を示すロシア資料、そして朝鮮戦争についての日本政府の認識を示す米国政府へ宛てた文書など、極めて資料価値の高い文献を入手できた。なお、来年度予定のロシア資料の調査と収集のため11月1214日に上京、現代韓国朝鮮学会主催の同資料に関する学術会議に出席した。本年度は8月にモスクワのロシア国立公文書館(アルヒーフ)、9月に米国立記録保管所(ナショナル・アーカイヴスII)で資料調査を行う予定だったが、4月27日に交通事故に遭遇して右足を骨折、約1ヵ月余りの手術入院のために研究活動全般が大幅に遅延せざるを得なかった。
自治体における環境会計の構築-自治体に対する実情調査を踏まえた公的環境会計の検討

本年度は、当研究の2年度目に当たる。1年度目に行った「自治体に対する環境会計アンケート調査」について、さらに結果の分析を行うとともに、環境会計を先導的に導入している全国の自治体を訪問し、担当者との意見交換を行った。さらに、当研究テーマについて発表を行った。これらの活動の概要は以下の通りである。(1)自治体訪問による意見交換=環境会計について先導的に取組み、導入している自治体を訪問し、上記アンケート調査の結果報告書を交えて、自治体環境会計のフレームワークや意義・活用方法等についての意見交換を行い、環境会計構築のための今後の課題や展望等について検討を行った。訪問した自治体は、一般会計部門では山口県、埼玉県、鯖江市、現業部門では名古屋市上下水道局、北九州市水道局などである。(2)学術発表=昨年度に日本社会関連会計学会東日本部会で行った当研究に関する報告について学会誌『社会関連会計研究』第15号に「自治体の環境会計の現状と課題」として掲載した。また、当研究の成果の一部を勝山進編著『環境会計の理論と実態』(中央経済社)に「自治体の環境会計」として所収した。(3)講演会等における報告等=2003年10月30日に行われた日本経営工学会の第1回経営工学セミナーの講師として「環境会計-環境経営のためのツール」を講演した。2003年11月21日に行われた日本計画行政学会の北海道支部研究会で、札幌市水道局の環境会計担当者による「札幌市水道局の環境会計」に対する対論者として出席し公的環境会計に関する意見を述べた。2004年1月16日に行われた札幌市ゴミゼロ会議の講師として「自治体の環境会計とゴミ処理システムの評価」について講演した。(4)その他=1年度目に行った「自治体に対する環境会計アンケート調査」の結果分析、資料収集・調査。初年度に当たる平成14年度における研究実績は以下の通りである。(1)自治体に対する郵送による実情調査の実施及び調査報告書の作成・送付自治体における環境会計の実情等について明らかにするために、70の都道府県・市町村(全都道府県・政令指定都市等)に対して、37項目、10ページにわたる調査票を、郵送送付して実情調査を行った。回収率は、都道府県で77.6%、その他66.7%であった。環境会計への取組みの状況としては、環境会計導入済みは8票、導入検討中は15票、環境会計研究・情報収集中15票等であった。調査票では、環境会計の導入・構築目的・導入による効果、情報内容、環境保全効果の貨幣換算、環境会計の構築・普及のために必要なこと、ISO14001や環境基本計画のフォローアップと環境会計の関係等について質問を行った。調査結果は『自治体における環境会計に関するアンケート調査結果』(2002年12月)(A4で22枚、裏表)としてまとめ、100部印刷し、自治体や研究者に送付・手交した。(2)自治体訪問による意見交換環境会計に先導的に取組み、導入している自治体を訪問し、上記報告書を踏まえて意見交換を行った。訪問した自治体は、一般会計部門へ導入している東京都多摩市と神奈川県横須賀市、現業部門へ導入している横浜市水道局と横浜市下水道局等である。意見交換を通じて得られた課題等について次年度さらに検討したい。(3)成果の公表日本社会関連会計学会東日本部会(2002年6月)において当実情調査の中間結果報告を行った。当報告については、同学会年報に掲載予定である。また、当調査結果については、『自治体における環境会計に関するアンケート調査結果』(2002年12月)として関係方面に送付した他、2003年刊行拙著『持続可能な発展のための環境会計』(白桃書房)に掲載。(4)その他断続的に自治体における環境会計等について資料収集を行った。
CAPS依存性の分泌小胞開口放出機構とその欠損による神経と行動の障害に関する研究

神経ペプチド・オキシトシンの分泌制御とその行動への影響に関しての研究を実施した。CAPS2が,視床下部の室傍核の前後軸方向に分布するオキシトシン産生ニューロンの内,何パーセントのニューロンに発現するのか明らかにした(同時にバソプレシン産生ニューロンについても明らかにした)。CAPS2 KOマウスと野生型マウスにおける血中オキシトシン濃度をELISA法にて再測定することにより,KOマウスでは統計的に有意な血中オキシトシン濃度の減少を示すことを実証した。これにより,下垂体後葉からのオキシトシン分泌にCAPS2の機能が重要であることが示唆された。また,KOマウスは社会性の面でも野生型と比べて特異な行動パターンを示すことが明らかになった。この結果より,CAPS2依存性分泌制御機構は行動表現型において重要な役割をもつ事が明らかとなり,どの表現型にCAPS2依存性オキシトシン分泌が関与するのか,その他の制御対象である生理活性ペプチドあるいはモノアミンの可能性も含めて今後の解析が必要である。海馬におけるCAPS1依存性シナプス小胞開口放出の機能的な役割を明らかにするため,シナプス回路レベル(シナプス伝達と可塑性),および行動レベル(海馬依存的な学習記憶行動)について前脳特異的CAPS1 cKOマウスを用いて解析をした。海馬三シナプス回路において,プレシナプス放出活性とポストシナプス応答および長期増強(LTP)がDG-CA3シナプスとCA3-CA1シナプスで異なることが明らかとなった。また,文脈依存的な学習テストにおける記憶力の変化が観察された。以上の結果から,CAPS1は,海馬神経回路のDG-CA3とCA3-CA1の各シナプス伝達に重要で,しかもシナプスタイプによって特異的な意義をもち,学習記憶レベルにおいても必須であることが示唆された。CAPS2とCAPS1の研究のいずれも順調に進展しており,国内外の専門学会にて研究発表を行った。現在,投稿論文を準備中である。以上のことから、本研究計画はおおむね順調に進展している。CAPS2とオキシトシンに関する研究では,オキシトシン産生ニューロン特異的なCAPS2 cKOマウスを用いた解析を行う。CAPS1の海馬シナプスにおける解析では,開口放出のプライミングステップを中心にCAPS1の機能的な役割について解析を行う。開口放出のイメージング解析とドーパミン投射先におけるCAPS2とD2DRの相互作用解析については昨年度に一定の成果があったが,2019年度で引き続き解析を進める。1有芯小胞(DCV)とシナプス小胞(SV)の開口放出動態の比較イメージング解析: DCVとSVの開口放出を可視化するための改変蛍光タンパク質は既存のコンストラクトを使用し、またDCVで分泌されるダイノルフィン(Dyn)の蛍光タンパク質のコンストラクトも使用して、活動依存的な蛍光動態を比較観察した。その結果、DCVとDynの蛍光が弱いことがわかり、コンストラクトの変更を行っている。2ドーパミンニューロンにおけるCAPS2依存性の開口放出とドーパミン放出部位の解析:ドーパミンニューロンの軸索投射先の線条体において、CAPS2 KOと野生型でドーパミン受容体とチロシン水酸化酵素の免疫陽性シグナルに違いがあることが分かってきた。現在詳細を解析中である。また、CAPS2依存的ドーパミン放出についても蛍光偽神経伝達物質FFN511を使用し、KOと野生型で分泌活性に違いがあることが示されている。3海馬シナプスにおけるCAPS1依存性シナプス小胞開口放出の解析:前脳特異的CAPS1 cKOマウスの海馬スライス標本を用いて、CA3-CA1シナプス、DG-CA3シナプスにおけるプレシナプス放出活性とポストシナプス応答を、野生型と比較解析した。その結果、2つの海馬シナプスに特異的なfEPSP、LTP、LTP前後のPPRなどで違いがあることが明らかになった。また、CAPS1がプシナプス放出に関わる特性も明らかになった。4視床下部オキシトシンニューロンの脳内投射の可視化とCAPSとの共存性の解析:オキシトシン産生部位の視床下部室房核におけるCAPS2とオキシトシンの免疫陽性のパターンを明らかにした。また、CAPS2 KOマウスと野生型マウスにおける外来性オキシトシン投与による社会性行動について比較解析を行い、両者に違いがあることがわかってきた。H29年度において、有芯小胞の開口放出イメージング用の蛍光タンパク質コンストラクトの改良が必要なこと以外は、順調に研究計画が遂行された。特に、CAPS1によるシナプス小胞の開口放出への寄与については、学会発表を行い、また投稿論文の準備段階にある。この結果より,CAPS2依存性分泌

制御機構は行動表現型において重要な役割をもつ事が明らかとなり,どの表現型にCAPS2依存性オキシトシン分泌が関与するのか,その他の制御対象である生理活性ペプチドあるいはモノアミンの可能性も含めて今後の解析が必要である。海馬におけるCAPS1依存性シナプス小胞開口放出の機能的な役割を明らかにするため,シナプス回路レベル(シナプス伝達と可塑性),および行動レベル(海馬依存的な学習記憶行動)について前脳特異的CAPS1 cKOマウスを用いて解析をした。海馬三シナプス回路において,プレシナプス放出活性とポストシナプス応答および長期増強(LTP)がDG-CA3シナプスとCA3-CA1シナプスで異なることが明らかとなった。また,文脈依存的な学習テストにおける記憶力の変化が観察された。以上の結果から,CAPS1は,海馬神経回路のDG-CA3とCA3-CA1の各シナプス伝達に重要で,しかもシナプスタイプによって特異的な意義をもち,学習記憶レベルにおいても必須であることが示唆された。CAPS2とCAPS1の研究のいずれも順調に進展しており,国内外の専門学会にて研究発表を行った。現在,投稿論文を準備中である。以上のことから、本研究計画はおおむね順調に進展している。有芯小胞の開口放出のイメージングについては、可視化のための蛍光タンパク質コンストラクトの改良が必要であり、H30年度以降も引き続き解析を進める方針である。CAPS1は、海馬シナプスにおける神経伝達と可塑性における重要性が明らかになってきたことから、CAPS1の開口放出にける役割の解析、およびCAPS1欠損による海馬依存的な記憶・学習への影響などについて、より深く解析を進めることとする。CAPS2については、オキシトシンとCAPS2との関連性の解析も進展しつつあり、ドーパミン投射先での役割とCAPS2-dex3の軸索局在性についても解析を強化する計画である。CAPS2とオキシトシンに関する研究では,オキシトシン産生ニューロン特異的なCAPS2 cKOマウスを用いた解析を行う。CAPS1の海馬シナプスにおける解析では,開口放出のプライミングステップを中心にCAPS1の機能的な役割について解析を行う。開口放出のイメージング解析とドーパミン投射先におけるCAPS2とD2DRの相互作用解析については昨年度に一定の成果があったが,2019年度で引き続き解析を進める。
自殺未遂者と精神医療を繋ぐために救急部看護師が果たせる役割についての実態調査

全国の救命救急センターの看護スタッフを対象に、自殺未遂者の精神医療継続の実態や救急部看護師がどのように自殺未遂者の状態を把握し、他職種と連携しているかを明らかにするために、調査を実施した。その結果、多くの施設が精神科医療機関と連携しており、その際に看護師もサマリの作成、精神科への情報提供などを行っていることが分かった。また、自殺未遂者に、「医師の指示のもとで、身体的処置や治療を行う」、「安全確保のため、密な観察を行う」などの身体的ケアは行えるが、「時間を取ってゆっくりと患者の話を聞く」、「今も死にたい気持ちがあるのかどうかたずねた」などの精神的ケアは、ほとんどが行えていないことが分かった。平成24年度は、「救急部門を受診した自殺未遂者の精神医療継続の実態を明らかにする事」を目的とし、当初の計画に沿い、日本救急医学会のホームページに公開されている救命救急センター241施設に郵送法による質問紙調査を実施し、80施設から回答を得た(回収率33.2%)。調査の結果、救急部門を受診した患者のうち、約10%が自殺未遂者であり、遺書の有無、本人の訴え、家族からの情報、縊首や過量服薬などの行動から自殺未遂者と判断されていた。90%の施設は精神科への紹介を行っており、紹介先は院内の精神科(47.5%)、院外の精神科(78.8%)、クリニック(47.5%)が主であった。保健所や市町村保健センターへの紹介もあった。精神科医療へ紹介する際に関わった職種は医師(93.8%)、看護師(73.8%)、社会福祉士(31.3%)、医療事務(22.5%)、臨床心理士(12.5%)であった。精神科医療へ紹介した患者の治療継続について、すべて知っていると回答したのは1施設のみであり、一部知っていると回答した施設が50%だった。約43%の施設は、精神科での治療を継続しているか知らないと回答した。精神科医療継続の必要性については、86.3%が必要性を感じていると回答した。また、自殺未遂者への対応について研修や教育の機会がないと回答した施設は72.5%であり、自殺未遂者への対応に関するマニュアルがないと回答した施設は72.5%であった。救急部門を受診した自殺未遂者の精神科医療継続の実態として、精神科医療への紹介は行われていること、しかし、紹介後に精神科治療を継続したか知らない施設が約43%あること、精神科医療の必要性は感じているが、自殺未遂者への対応についての教育や研修、マニュアルのない施設が72.5%存在することが明らかになった。平成25年度は、平成24年度の調査結果を基に「自殺未遂者と精神医療を繋ぐために救急医療に携わる看護師が実際どのように対象者の状態を把握し、他職種と連携しているかを明確にする」ことを目的に質問紙調査を実施した。その結果、自殺未遂者の把握は本人の訴えや家族からの話を中心に行っていること、他職種との連携は、サマリの作成などを通して精神科医療機関に自殺未遂者に関する情報提供を行っていることが分かった。一方で、自殺未遂者に対する精神的ケアなどについては、ほとんど行われておらず、医師から指示のあった医療処置にみ行っていると回答した者がほとんどだった。加えて、自殺企図を繰り返す自殺未遂者への対応に困難さを感じ、精神科との連携の必要性を感じている看護スタッフが多いことも分かった。また、先行研究より自殺未遂者へ対応する救急部看護師へは、自殺未遂者へ適切に対応するために、研修や学習会などの教育的支援と、自殺未遂者へ対応する際の心理的支援が必要であるとされている。本調査の結果でも、教育的支援があると回答した者の方が、環境調整や他職種との連携など適切な援助を行う割合が高いことが示唆された。しかし、教育的支援に関しては、自殺未遂者への対応に関する研修などの教育の機会がない、マニュアルがない、アセスメントツールがないと回答した者がほとんどであり、それらの支援があると回答した者でさえ、時間がない、必要性を感じない、活用方法が分からないなど十分に活用できていない可能性が示唆された。心理的支援については、同じ部署の医師や先輩看護師、同僚が話を聞くことで対応していることが多く、組織として特別に支援していることはほとんどなかった。自殺未遂者の再企図防止のために、対象者を効果的に精神科医療へ繋ぐことができるよう、救急部看護師への教育的・心理的支援を充実させることと、その必要性を理解してもらうことが重要である。

平成24年度の目的である救急部門を受診した自殺未遂者の精神医療継続の実態を明らかにする事」に関しては、精神科医療への紹介は行われていること、しかし、紹介後に精神科治療を継続したか知らない施設が約43%あること、精神科医療の必要性は感じているが、自殺未遂者への対応についての教育や研修、マニュアルのない施設が72.5%存在することなどが明らかになったため。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は、平成24年度の結果を踏まえ、「自殺未遂者と精神科医療を繋ぐために救急医療に携わる看護師が実際どのように対象者の状態を把握し、他職種と連携しているかを明確にする事」を目的とした実態調査を行う。
実験的高血圧マウスモデルによる破骨細胞形成および矯正学的歯の移動の解析

近年、高齢化に伴い、歯科矯正領域においても様々な生活習慣病を有する患者が増加している。肥満、糖尿病にならび高血圧もその一つである。この高血圧は、骨吸収を増加が報告されている。矯正学的歯の移動では、破骨細胞が骨を吸収し歯が移動していく。これらのことから高血圧患者において、矯正学的歯の移動に影響が出ることが考えられる。しかしながら、高血圧マウスモデルでの矯正学的歯の移動に関する研究はない。そこで、高血圧マウスモデルでの矯正学的歯の移動の検討、破骨細胞形成に対する高血圧治療薬の影響およびそのメカニズムの解明、さらに高血圧治療薬の矯正学的歯の移動への影響を検討することである。
光による結合組み換えを利用したキノイド化合物の光反応に関する研究

化学反応の基本を担う化学結合の形成・開裂に結びつく有機ラジカル化学に関する基礎研究は極めて重要である。本研究では、光照射による『結合組み換え』で構造が変化するフォトクロミック分子をリンカー骨格としたフェノキノン誘導体を用い、光の作用によってキノイド構造とビラジカル性の寄与をコントロール可能な新たな分子の創製および光反応を解明し、有機ラジカル分野の新たな研究戦略指針を開拓することを目的とする。また、『結合組み換え』の際に生じるスピンと別途導入した光誘起スピンとの磁気的相互作用および光反応を追究し、これまでの概念を覆す新たな光反応やそれに伴う新規分子骨格を模索する。
日本語音声認識のための統計的言語モデルとそのタスク適応に関する研究

今年度の研究では,「日本語連続音声認識のための形態素解析によらない統計的言語モデル」の研究を行った.この研究は2つのサブテーマから成っている.一つは統計的に選ばれた文字列を単位とした言語モデルの作成であり,もう一つは統計的手法に基づく漢字かな混じり文への読みの付与である.文字列を単位とした言語モデルの作成においては,提案法の評価実験として,さまざまな文字列への分割方法の比較実験,および学習テキストと評価テキストのタスクと規模を変えた実験を行った.その結果,頻度による文字列の抽出と左最長一致法による解析の組み合わせにおいて,もっとも大きいパ-プレキシティ低減効果(最大9.3%)が見られた.また,コーパスによる性能差を見るために,3種類の対話コーパスと,書き言葉であるEDRコーパスを用いた比較実験を行った.その結果,単一タスクであるATR会話コーパスにおけるパ-プレキシティ低減率がもっとも大きかった.これは,学習テキストのみから統計量の推定と分割単位の双方を決定するためであり,本手法の適用限界を示すものと言うことができる.統計的な手法を用いた読みの付与では,EDRコーパスを用いて,N-gramモデルを応用した読み付与システムを作成し評価した.その結果,当該文字の前後1文字を用いてモデルを作成した場合が最も高性能であることが明らかとなった.システムの最高性能として96.27%の読み付与精度が得られた.今年度の研究では,「日本語連続音声認識のための形態素解析によらない統計的言語モデル」の研究を行った.この研究は2つのサブテーマから成っている.一つは統計的に選ばれた文字列を単位とした言語モデルの作成であり,もう一つは統計的手法に基づく漢字かな混じり文への読みの付与である.文字列を単位とした言語モデルの作成においては,提案法の評価実験として,さまざまな文字列への分割方法の比較実験,および学習テキストと評価テキストのタスクと規模を変えた実験を行った.その結果,頻度による文字列の抽出と左最長一致法による解析の組み合わせにおいて,もっとも大きいパ-プレキシティ低減効果(最大9.3%)が見られた.また,コーパスによる性能差を見るために,3種類の対話コーパスと,書き言葉であるEDRコーパスを用いた比較実験を行った.その結果,単一タスクであるATR会話コーパスにおけるパ-プレキシティ低減率がもっとも大きかった.これは,学習テキストのみから統計量の推定と分割単位の双方を決定するためであり,本手法の適用限界を示すものと言うことができる.統計的な手法を用いた読みの付与では,EDRコーパスを用いて,N-gramモデルを応用した読み付与システムを作成し評価した.その結果,当該文字の前後1文字を用いてモデルを作成した場合が最も高性能であることが明らかとなった.システムの最高性能として96.27%の読み付与精度が得られた.
未利用資源からの高効率ブタノール生産を目指した学際的研究の実現と推進

微生物発酵プロセスにおいて、グルコースの存在によってキシロースといった他の糖の消費が抑制される事象をカーボンカタボライト抑制(CCR)と呼ぶ。我々はこれまでの研究でセロビオース/キシロース混合糖がCCRを回避したブタノール発酵を可能にすることを明らかにした。したがって当該年度は【CCR回避時の糖輸送および代謝メカニズムの解明と高効率キシロース代謝株創出】を目的として研究を行った。まず、CCR、非CCR条件間で発現量が異なる遺伝子を探索するためにRT-PCRを行った。その結果、ヒスチジン含有リン酸転移タンパク質(HPr)キナーゼ(HPrK)をコードする遺伝子(hprK)の発現量に顕著な差が見られた。そこで、hprKと以前の酵素活性測定試験でCCR、非CCR条件間で3倍活性に差が見られたキシロースイソメラーゼ遺伝子(xylA)について、Real time RT-PCRによる定量解析を行った。実験の結果、非CCR条件下のhprK発現量はCCR条件と比較して45%低下していることが明らかとなった。一方、xylAは10%程度発現量が増加していた。HPrKはCCR機構において中心的な役割を果たす酵素であり、したがってセロビオース/キシロース混合糖利用時のCCR回避はhprK発現量の低下が主な要因であることが示唆された。次に、CCR、非CCR時の細胞内中間代謝物の動態を明らかにするために、メタボローム解析を行った。CCR条件下の代謝物量を1として比較した結果、キシロース代謝を担うペントースリン酸経路(PPP)の代謝物量は条件間で顕著な差は見られなかった。これはPPPが可逆反応であり、解糖系の中間代謝物と共役しているためであると考えられる。したがって、CCR条件下ではキシロース輸送および上流経路(キシロース→キシルロース→PPP)に律速段階が存在するということが示唆された。遺伝子解析とメタボローム解析によって使用菌株Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4(N1-4)のCCR回避メカニズムおよびCCR発生時の律速段階に関する知見が得られた。その一方で、本菌株は遺伝子操作が比較的難しく、代謝解析によって得られた知見を基にした分子育種がやや遅れている。hprK、xylA以外の糖輸送および代謝遺伝子について更なる解析を行う。特にxylA同様キシロースイソメラーゼ活性を有すると思われる推定タンパクをコードする遺伝子(CSPA_RS20990、CSPA_RS23080、CSPA_RS22800)について検討を行う。また、育種菌株の創出は遺伝子操作が比較的容易且つN1-4株と同様の発酵挙動を示すことが明らかとなっているC. acetobutylicumATCC 824を使用菌株として研究を行う。さらに、本研究結果を応用した稲わらからの効率的なブタノール生産を実現させるために、低グルコース/高セロビオース加水分解物の生成を目的とした前処理・加水分解法の開発を行う。

また、育種菌株の創出は遺伝子操作が比較的容易且つN1-4株と同様の発酵挙動を示すことが明らかとなっているC. acetobutylicumATCC 824を使用菌株として研究を行う。さらに、本研究結果を応用した稲わらからの効率的なブタノール生産を実現させるために、低グルコース/高セロビオース加水分解物の生成を目的とした前処理・加水分解法の開発を行う。
金属酸化物中の欠陥の分光とエネルギー機能

おもにZnOのウルツ鉱型、SrTiO3のペロブスカイト型の単結晶に中赤外自由電子レーザーを照射し、特定の格子振動の励起による格子振動-電子間の相互作用を明らかにした。金属酸化物では欠陥生成によりキャリアが生じ、強い電子格子相関の下での伝導によりエネルギー機能が発現する。同じウルツ鉱のGaNではA1(LO)モードの選択励起に成功したが、ZnOでは欠陥の発光により妨げてられるため、紫外放射光による分光を行った。単結晶ZnOを主な研究対象として用い、極低温または室温においてラマン散乱およびフォトルミネッセンス(PL)測定を行った。さらに、冷却したサンプルに、ZnOのラマン・赤外活性である光学フォノンモードに対応する波長に調整した中赤外パルスレーザー(KU-FEL)、およびラマン散乱測定用のプローブ光(Nd-YAGレーザー第2高調波: 532 nm)を同時照射した。金属酸化物材料の電子移動などの物性は、赤外域に振動モードを有する格子振動(フォノン)と電子の相互作用が重要な役割を担っていると考えられており、選択的なフォノン励起により特定の格子振動が及ぼす電子状態への影響を解明することが可能である。欠陥生成により生成したキャリアの、格子と強く結びついた伝導メカニズムの解明においても、決定的なデータを与えると考えられる。ZnOにおける選択的格子振動励起の期待される振動モードをアンチ-ストークス・ラマン散乱光によって高いS/N比で観測するには至っていないが、不純物や欠陥に由来する幅広い発光を、紫外放射光を用いたPLおよびPL励起(PLE)測定スペクトルの測定によって取得し、解析することによって、欠陥からの発光スペクトルがラマン散乱信号に重なっているためであることがわかった。これらのPLバンドの発光強度は、プローブ光による励起強度の二乗に比例することが確かめられたため、二光子励起によるZnOからのPL信号がラマン散乱信号観測におけるS/N比を低下させていることが示唆された。酸化亜鉛ZnOに加えて、同じウルツ鉱型結晶構造をとり同じくワイドバンドギャップ半導体であるGaNを用い、極低温または室温においてラマン散乱およびフォトルミネッセンス(PL)測定を行った。さらに、冷却したサンプルに、Zn0, GaNのラマン・赤外活性である光学フォノンモードに対応する波長に調整した中赤外パルスレーザー(KU-FEL)、およびラマン散乱測定用のプローブ光(Nd-YAGレーザー第2高調波: 532 nm)を同時照射した。ZnOに対してFELとプローブ光を同時照射したところ、二光子励起によるフォトルミネッセンスのピークに隠され、選択的格子振動励起を示すアンチ-ストークス・ラマン散乱の信号を高いS/N比で観測するには至らなかった。この信号観測を阻害する幅広い発光の起源は、酸素空孔によるものであると考えられる。いったん真空・低温下で測定した後の試料をHe-Cdレーザー325 nmで励起したところ、バンドギャップ発光によるとされる鋭いバンド(400 nm付近)は消失し、幅広い発光のみが残った。同じくGaNに対して同時照射を行ったところ、A1(LO)モードの励起を示すアンチ-ストークス・ラマン散乱の信号を観測することができた。ポンプ光+プローブ光のうち、A1(LO)モード(731 cm-1)の振動エネルギーに対応する波長に調節したFEL光のon/offに呼応して同モードのラマン・シフト位置の信号がon/offされるために、この信号が選択的格子振動励起に対応すると考えられる。ひきつづき、ZnOおよびほかの金属酸化物半導体に対して、GaNにおいて成功した分光実験の手法の展開を行い、光利用半導体のエネルギー変換過程における格子振動の特性を明らかにすることを計画している。共同研究を順調に進め、自由電子レーザー実験設備(KU-FEL,京都大学エネルギー理工学研究所)を用いたなエネルギー高効率利用ワイドギャップ半導体の解析手法の確立のために、具体的な化合物に対する同手法の応用に成功することができた。ファイバ付小型分光器による(ストークス)ラマン散乱スペクトルの測定も順調に行うことができ、ZnOをはじめとしてGaN等の無機半導体のみならず、有機無機ハイブリッド・ペロブスカイト型太陽電池材料などのエネルギー機能解析のための分光に対する応用も進行中である。とくに試料環境によるエネルギー変換特性の劣化と欠陥生成との関わりの解析において、後者のコンパクトかつ迅速なスペクトル取得によって、経時的な変化の解析を簡便に行うことができるようになった。平成28年度は、立方晶ペロブスカイト型構造のSrTiO3 (STO)を試料として用い、太陽電池材料として非常に高いエネルギー機能を持つ半導体における、フォノンの媒介により発現される物性の解明への展開を目指した。立方晶のSTOにおいては、対称性の高さに起因する観測に適したフォノン・モードの少なさが、選択的格子振動励起の観測を阻害している。STOにおけるカチオン置換による欠陥生成を通じた電子ドープや、多結晶試料による選択律の緩和が知られる。本研究ではまずNbドープSTOに対するFEL照射による選択的格子振動励起と、そのラマン散乱を用いた観測法の確立を試みた。また、STOの吸収端においては、特定のフォノン吸収とフォノン放出のPLが生じることが知られているため、この発光を用いた格子振動励起の検証にも着手し、今後も継続して研究を遂行する予定である。研究期間を通じては、単結晶ZnOをはじめとする、次世代の太陽電池材料においてその変換効率を左右する金属酸化物を主な研究対象として、とくに効率を決定づける

光学フォノンモードの中赤外パルスレーザーによる選択励起とフォノン励起による効果を明らかにする分光法の確立に注力した。ZnOの欠陥由来のPL分光を踏まえ、同じ結晶構造のGaNにおけるA1(LO)モードの選択的格子振動励起を行った。ZnOにおいて不純物や欠陥に由来する発光が二光子励起によるZnOからのPL信号がラマン散乱信号観測におけるS/N比を低下させる一方、そのような構造の生じないGaNでは十分なS/N比でフォノン選択励起の信号を観測することができた。本成果については、論文Jpn. J. Appl. Phys., 56, 022701 (2017)として発表し、JJAP "Spotlights"論文に採択された。おもにZnOのウルツ鉱型、SrTiO3のペロブスカイト型の単結晶に中赤外自由電子レーザーを照射し、特定の格子振動の励起による格子振動-電子間の相互作用を明らかにした。金属酸化物では欠陥生成によりキャリアが生じ、強い電子格子相関の下での伝導によりエネルギー機能が発現する。同じウルツ鉱のGaNではA1(LO)モードの選択励起に成功したが、ZnOでは欠陥の発光により妨げてられるため、紫外放射光による分光を行った。フォトルミネッセンスの励起・ラマン散乱の励起光源には、実験室のHe-Cdレーザー・Nd-YAGレーザー等に加えて、共同研究先の自由電子レーザー実験設備(京都大学エネルギー理工学研究所)、放射光施設(分子研UVSOR)等を適宜利用して共同研究を順調に進行させている。とくに低酸素分圧下において生成する欠陥構造の解析において、上記の測定システムの有効性を示すことができた。雰囲気制御下・特異な多層膜での反射・ラマン散乱スペクトルの取得のための、ファイバ付小型分光器によるファイバー・プローブ導入による測定システムの構築を行い、ZnOほかの欠陥構造を有する酸化物バルク試料に加えて、所属研究分野内において電界紡糸法により作成された、金属酸化物を含むナノファイバー構造におけるラマン散乱スペクトルおよび国内共同研究研究室において作成された金属酸化物ナノ構造薄膜における反射・吸収スペクトル等を取得し、バルク構造とのスペクトル変化等を観測することができた。顕微ユニット付赤外分光光度計を用いた測定によっても、多層膜における赤外吸収スペクトルを通じた評価を行うことができた。測定システムに関しては前年度までの手法を継続し、とくに金属酸化物(ZnO, TiO2, SrTiO3など)への同手法の応用の確立を中心として、適宜シミュレーションにおける電子構造計算を用いつつ、金属酸化物半導体におけるエネルギー変換・利用における欠陥生成と、そのエネルギー変換メカニズムの中心であるバンドギャップ内および近傍における電子格子相互作用を中心とした電子構造と光励起過程との関わりを明らかにすることを目指す。新たな展開を行っているうちの一つである、太陽電池多層膜中のペロブスカイト型の材料においては、試料環境に強く依存した、時間に伴う欠陥生成とそれを原因とするエネルギー機能の低下が顕著であることが見いだされており、とくにこの問題に着目して今後の研究を推進していくことは非常に有益であると考えている。
プロテオーム解析による放射線感受性規定因子の探求-感受性に基づいた食道癌の治療-

放射線高感受性食道癌細胞と低感受性食道癌細胞に4Gyの照射を行い、抽出したRNAを定量的RT-PCR法により解析した。その結果、放射線低感受性細胞では放射線照射後にケモカイン受容体類似遺蛋白質であるSTRL33、ストレス反応蛋白質であるHSF-1の発現が約2倍に増加していることが明らかとなった。これらの変化は放射線高感受性細胞では観察されなかった。また、放射線高感受性細胞では放射線照射後に細胞周期調節蛋白質であるXRCC3の発現が増加してくることが明らかとなった。これらの遺伝子の放射線照射後の発現変化を調べることにより、食道癌の放射線感受性を治療前に予測することができる可能性が示された。食道癌細胞に対する放射線照射後の蛋白質発現の変化放射線高感受性食道癌細胞及び低感受性食道癌細胞に4Gyの照射を行い、照射後48時間で細胞をトリプシン処理にて回収し蛋白質を抽出、のpH3-10 NLプレキャストゲルにて一次元目電気泳動を行った後、10-20%プレキャストグラジェントゲルにて二次元目電気泳動を行い、蛋白質を分離した。照射を行わないコントロールの泳動パターンと比較することにより、放射線低感受性細胞において照射後に30kDaから60kDaまでの6種類の蛋白質の発現が増加してくることが明らかとなった。これらの放射線低感受性細胞に特徴的な発現変化は放射線高感受性細胞から抽出した蛋自質の泳動では観察されず、放射線低感受性細胞に特徴的な蛋白質の発現変化と解釈され、これらの蛋白質を放射線感受性マーカー蛋白質として利用できる可能性が示された。1.食道癌細胞株に対する放射線照射後のプロテオーム解析放射線高感受性食道癌細胞株TE4及び低感受性株TE8に4Gyの照射を行い、照射後8時間、24時間、48時間、72時間で細胞をトリプシン処理にて回収し蛋白質の抽出を行った。同時に照射を行わないコントロールの細胞からも蛋白質を抽出した。一次元目電気泳動としてAmershamのプレキャストゲル(Immobiline DryStrip pH 3-10NL)を用いて電気泳動を行った。2次元目電気泳動として、濃度818%のグラジェントゲルを作成し、これを用いた電気泳動終了後、クマシーブルーを用いてゲルの染色を行い、照射をしたサンプルとしないサンプルで蛋白質の発現に何か変化がないかどうか検討した。再現性を見るために同一のサンプルで数回泳動を行ったが、作成したゲルにばらつきがあり、必ずしも同様に泳動されないという問題が生じたため、いくつかの照射の有無で変化のある蛋白質スポットを同定したが、それが有意なものかどうか解釈に難渋した。そこで、現在は第一化学薬品の10-20%プレキャストグラジェントラージゲルに変更して2次元電気泳動を行っているところである。食道癌患者からの生検サンプルからのRNA抽出をRNeasy Mini Kit(QIAGEN)を用いて行ったが、回収されたRNA量が必ずしも十分ではなく、また内視鏡検査が長時間になることによる苦痛の問題もあり、サンプル数は必ずしも増加していない。そこで食道癌手術患者標本の健常部及び癌腫部からRNA及び蛋白質を抽出した。術前又は術後の放射線化学療法の効果を指標に今後プロテオーム解析及びRT-PCRにより放射線化学療法の効果予測因子の解析を行う予定である。1.食道癌細胞に対する放射線照射後の蛋白質発現の変化放射線高感受性食道癌細胞TE4及び放射線抵抗性食道癌細胞TE8に4Gyの照射を行い、照射後24時間、48時間で細胞をトリプシン処理にて回収し蛋白質を抽出、のpH3-10NLプレキャストゲル(Amersham)にて一次元目電気泳動を行った後、10-20%プレキャストグラジェントゲルにて二次元目電気泳動を行い、蛋白質を分離した。

照射を行わないコントロールの泳動パターンと比較することにより、放射線抵抗性細胞(TE8)において照射後に30kDaから60kDaまでの6種類の蛋白質の発現が増加してくることが明らかとなった。これらの放射線抵抗性細胞に特徴的なスポットは放射線高感受性細胞から抽出した蛋白質の泳動では観察されず、放射線抵抗性細胞に特徴的な蛋白質の発現パターンと解釈され、これらの蛋白質を放射線抵抗性を特徴づけるマーカー蛋白質として利用できる可能性が示された。放射線高感受性食道癌細胞と低感受性食道癌細胞から得られたcDNAをRT-PCRにより解析することにより、放射線抵抗性細胞では放射線照射後にケモカイン受容体類似遺蛋白質であるSTRL33、ストレス反応蛋白質であるHSF-1の発現が約2倍に増加していることが明らかとなった。また、抗アポトーシス蛋白質であるSurvivin及びc-Myc抑制遺伝子であるMad4の発現も増加してくることが明らかとなった。これらの変化は放射線高感受性細胞では認められなかった。さらに、放射線高感受性細胞では放射線照射後に細胞周期調節蛋白質であるCDKN2Cの発現が増加してくることが明らかとなった。これらの遺伝子の放射線照射後の発現変化を調べることにより、食道癌の放射線感受性を治療前に予測することができる可能性が示された。