hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
RNA標的型CRISPRシステム搭載ファージを用いた新規抗菌療法の開発

黄色ブドウ球菌のメチシリン耐性遺伝子mecAを標的とするCRISPR-Casをファージに搭載させ、MRSAを選択的に殺菌する抗菌治療法を開発した。その結果を以下に簡略にまとめる:1)mecAを標的に設計したCRISPR-Casは、mecAを発現させた大腸菌の増殖を有意義に抑制することを確認した。この抑制は、mecAの発現量依存的であった。また、mecA遺伝子配列の20箇所を標的とするCRISPR-Casを別々に合成し、殺菌活性を調べたが、それぞれの殺菌活性は大きく異なっていた。その一方で、mecAを標的としないCRISPR-Casは、大腸菌の増殖にほとんど影響を及ぼさなかった。2)ブドウ球菌の病原性遺伝子Island(SaPIs)を利用して上記の1)で有効であったCRISPR-Casを搭載したブドウ球菌ファージの作製に成功した。3)合成したmecA標的殺菌ファージによる薬剤耐性黄色ブドウ球菌MRSAの選択的殺菌効果を検討した。合成したファージはmecA遺伝子を保有する菌を選択的に殺菌するように設計したため、mecAを保有するMRSAを殺菌し、mecAを保有しないMSSAは殺菌しないはずである。重層寒天培地上にMRSA、MSSA株を撒き、その上から合成殺菌ファージを添加して殺菌斑を確認したところ、合成ファージはMRSA株のみを殺菌するものの、MSSA株は殺菌しないことが確認された。また、この合成ファージが耐性遺伝子(mecA)を標的としていることを確かめるために、mecAを欠損させたMRSA(ΔmecA)を作製し、同様の実験を行なった。その結果、mecAを欠損させた黄色ブドウ球菌への殺菌力は失われていた。以上の結果は、mecAを保有する菌を特異的に殺菌する殺菌キメラファージの合成が成功していることを示唆している。今年度は、耐性遺伝子を標的とするファージの合成を行った。合成にはM13という、特定の大腸菌に感染するファージを用いた。耐性遺伝子を保有させた大腸菌に作製した合成ファージを感染させると、耐性遺伝子を持つ大腸菌のみを選択的に殺菌することを確認した。このようにして、耐性遺伝子を保有する菌のみを制御できる人工合成ファージの作製に成功した。しかし、作製したファージは一部の大腸菌にしか感染しないため、現在より宿主感染域の広いファージや、大腸菌以外の臨床上重要な耐性菌に感染できる合成ファージの作製を試みている。本研究は合成ファージによる薬剤耐性菌感染症の治療を目指しているため、合成ファージの標的となる薬剤耐性菌や、殺菌酵素のキャリアとして用いるファージの収集も重要なテーマである。耐性菌に関しては、JANIS指定の11種類の耐性菌をそれぞれ100種類程度以上集めることができた。ファージに関しては、黄色ブドウ球菌や大腸菌のファージを環境中から単離し、ゲノム配列を決定するに至っている。また、菌内在性のファージも多数分離しており、現在までに数百種類のファージを取得している。来年度はこれらの中から、抗菌治療に最適なファージを選定していく。本研究では、耐性菌体内に存在する耐性遺伝子を殺菌酵素に認識させることで、酵素の殺菌スイッチをオンにしている。そのため、標的となる耐性遺伝子の配列の収集も重要な課題である。我々はMiSeqやMinIONといった最新の次世代シークエンサーとバイオインフォマティクスを用いて、さまざまな耐性菌の耐性原因遺伝子を同定することに成功した。また、予備的な実験結果ではあるが、耐性遺伝子の特定の領域を狙うと殺菌酵素の効果が格段に上がることを見出した。

今年度の研究はモデル菌やモデルファージを用いたものではあるが、全般的に予定通りに進んでいる。来年度は臨床上問題となっているさまざまな耐性菌に着目しつつ、in vivo実験も行う。そして、論文発表や特許取得を積極的に進めていきたい。
屋敷林植生による環境改善機能の量的・空間的評価と屋敷林の保存・育成に関する研究

地球温暖化防止を目指した京都議定書が2005年2月に発効した。我が国に科せられた二酸化炭素排出量の削減目標(1990年比-6%)を達成するための重要な施策として,植物の二酸化炭素吸収を組み入れ海外で植林活動を行っている。一方国内では,伝統的な屋敷林が継続的に減少しており,屋敷林が蓄積していた二酸化炭素が大気中に放出されている。この現状をふまえ,我が国の屋敷林中心地の一つである仙台平野中部を主たる対象地域として,以下のような現地調査を試みた。(1)現在の屋敷林の分布,規模,構成樹種(2)屋敷林の気候緩和機能の調査(3)屋敷林植生による大気浄化機能の調査(4)屋敷林の樹木が蓄積する二酸化炭素量の推定(5)屋敷林面積の減少(6)屋敷林を持つ農家の意識調査本研究の結果,仙台平野中部には多くの屋敷林が現存しているが,仙台市の拡大にともなう都市化の波により,過去40年間における屋敷林面積の減少が約40%に上ることが判明した。屋敷林は二酸化炭素の蓄積にとどまらず,気温や風に対する環境緩和効果および大気汚染の浄化機能も顕著であることが確認され,今後とも屋敷林を保護・育成することが重要であることは明らかであるが,住民の意識調査では高齢層は維持の方向,中年層は伐採と開発の方向と2極分化しており,今後の推移は楽観を許さない。何らかの体制的支援策が必要と思われる。(1)屋敷林の現状と消滅過程を把握するため,1960年代の航空写真を整備し,当時の屋敷林を読みとりデータベースの作成に取り組んだ。仙台平野中央部の行政メッシュ3次コードで約40メッシュ分のデータが得られた。これまで蓄積してきた現在の屋敷林との比較は15年度に行う予定である。(2)典型的な屋敷林を選び,気候緩和機能を把握する目的で気温の観測を行った(継続中)。15年度は風向風速の観測を加え,通年観測の予定である。(3)大気汚染物質の内,NO濃度,NO2濃度,CO濃度,CO2濃度,粉じん濃度の調査を行った。幹線道路に隣接した屋敷林を選び,連続測定により汚染物質濃度の動態および植物の浄化効果の確認を行った。バッグ採取法による比較調査の結果,屋敷林の有無によって道路周辺の濃度に大きな差が生ずることが確認できた。(4)屋敷林の植物生産量を計測するため,林内にリタートラップを設置し,落下してくる枯葉・枯れ枝の回収を行った(継続中)。14年度はリタートラップの試作と計測手法の検討を行った。15年度には林内に複数のリタートラップを設置し,林分全体の年間生産量を把握する予定である。同時に,屋敷林の樹木一本一本について樹幹肥大量を把握するために,胸高胴周りの計測を行う。3年後に同一の計測を行い,樹幹肥大量から二酸化炭素の固定量を見積もる予定である。昨年航空写真からトレースして取得した屋敷林について,今年度導入したGISソフトを用いて面積を求めた。16年度は,現在の屋敷林について同様の作業を実施し,40年間の変化の定量化を行う予定である。(3)屋敷林の樹木一本一本について樹幹肥大量を把握するために,胸高胴周りの計測を行った。16年度は,再度胴回りを計測して肥大量を求めることと同時に,代表的な樹木の幹にダイヤルゲージを設置して幹肥大速度の直接測定を試みる予定である。(4)樹木一本ごとの樹高を三角測量によって計測し,幹の太さと樹高との関係を解析し,良好な相関関係が得られた。このデータによって樹木容積の賦存量を試算した。樹幹肥大量から二酸化炭素の年間固定量を見積もる予定である。

(5)屋敷林の植物生産量を計測するため,林内にリタートラップを設置し,落下してくる枯葉・枯れ枝の回収を行った(継続中)。14年度はリタートラップの試作と計測手法の検討を行った。15年度には林内に5個のリタートラップを設置し,林分全体の年間生産量を把握する調査を継続中である。屋敷林の現地調査として、前年にひきつづき宮城県名取市内の農家において気温の連続観測、屋敷林内5カ所におけるリタートラップを用いた植物生産量調査を継続した。気温観測結果では、屋敷林に囲まれた前庭、屋敷畑と樹林の境界、樹林内部および外側の水田の4地点の間に気温日変化パターンの違いがあり、その差違が季節的にも変化することが把握できた。また、林内の落葉・落枝調査の結果によれば、落下量の季節変化において5月ごろと11月頃の2回のピークが認められた。前者は開花期、後者は紅葉・落葉期に相当する。この値をもとに単位面積あたり年間の落下量を求めると、571.25g/m^2となり、これをCO2量に換算すると838.5g/m^2となった。昨年度に実施した樹木の胸高直径と樹高との関係についての測定結果を用い、実測した樹木径と推算した樹木高から樹木の体積をもとめ、屋敷林全体の樹木現存量を体積として推算した。その結果から対象とした屋敷林に現存する単位面積あたり樹木量は31.5kg/m^2となり、これをCO2量に換算すると51.3kg/m^2となった。また、屋敷林の衰退傾向を把握するため、各農家の意向調査と、空中写真を用いた比較調査を行った。研究分担者の元木が茨城県、おなじく佐久間が宮城県において農家を回り、聞き取り調査の方法で屋敷林の功罪、維持管理の現状や、将来展望などを聴取した結果、近い将来劇的に衰退することはないにしても、継続的に減少傾向にあることが予想された。空中写真調査は、1961年撮影の写真と2001年撮影の写真からそれぞれ屋敷林を抜き出して比較し、40年間の変化を求めた。これについては現在作業中であり、今年中にこれまでの研究結果を加えデータベースとして完成の予定である。
土地利用の履歴が微生物群集の変化を介して植生に及ぼす効果

大部分の植物は菌根菌や根粒菌などの微生物と相利共生の関係を築いているが、これら微生物は土壌攪乱等の環境変化によって、たやすく群集構造や感染率が変化する。本研究では造成跡地や耕作放棄地などで在来植生が成立しない要因として相利共生にある微生物群集に着目する。土地利用の履歴は、微生物群集の変化を介して植生に影響を与えているという仮説を検証するため、(i)土地利用の履歴がAM菌および根粒菌群集に及ぼす効果を明らかにするためのメタゲノム解析、(ii)微生物群集の違いが植物の生育に及ぼす効果を明らかにするための栽培実験を行う。
ステップ型リーフ上に打ちあげた高波の挙動と波浪災害軽減法に関する研究

沖永良部島の和泊港や知名漁港のリーフを単純化したステップ型リーフ模型を用いて二次元水路で波を作用させ、リーフ上での波の変形をビデオで録画した。それを0.1秒毎にコマ送りし画面の水面形を透明紙に写し、リーフの各場所での波高などのデータをパーソナルコンピューターに入力して波高変化などを分析した。そして理論的な扱いの困難な、高波がリーフ上で砕波し減衰していくような場合の波高変化を推定できる実験式を得た。さらに、リーフ上に堤防があると反射波と入射波がリーフ上で衝突し波高が高くなるが、その場所とどの程度の波高を見積もればよいか検討した。また、高波が続けて打ちあげるとリーフ上に堆積した水によって平均水位が上昇し、堤防が高い程平均水位が高くなり得ることがわかった。このような状況下での消波ブロックの挙動についても調べた。資料調査から消波工の設計ではハドソン公式でブロック重量が決められてることがわかった。しかし、実験的にブロックの挙動を観察すると二層程度積んだ場合、ブロックが斜面からころがり落ちるといったことではなく、前列のブロックが堤防にセキあげられた水の戻り流れで海側に流され、上のブロックが下に落ちて破損すると考えられるような状況を示すことがわかった。そこで、単体としてのブロックの挙動を詳しく調べた。圧力センサーによる波圧や流速測定ならびに、ブロックの動きを測ったが、波力と戻り流れとのかねあいで場所によって海側あるいは堤体側に動かされることがわかった。堤防の天端高の高い程、戻り流れは強くなって海側に流されやすくなる。また、リーフの幅が広ければよいが、狭いと水面勾配が大きくて流れは速くなる。このような状況下ではハドソン公式で重量を算定するよりも、流されないような重量のものを置くという観点に立つ必要があり、また、被害を軽減するには溝を掘ることにより動きを拘束する必要性がわかった。
非対称行列へ拡張された共役勾配法系の反復法を用いる数値流体力学アルゴリズムの開発

非対称行列に拡張された共役勾配法系の反復法としてはCR法、BCG法、CR法などを始めとして類似の方法が多数提案されている。これらの反復法の前処理を施さない場合の特性を調べた結果、CGS法は他の方法と比較して収束に到る過程において残差が単調に減少せず振動を生じるという欠点はあるものの、収束に要する反復回数が少ないという優れた性質を有していることを過年度の研究により確認している。これらの成果を踏まえて本年度はCGS法に適した各種の前処理法の比較検討を行った。ベンチマ-ク問題としては、交差微分のある2次元楕円型方程式および2次元対流拡散式の2次精度中心差分近似によって得られる連立一次方程式を用いた。従来は不完全LU分解などの前処理がスカラ-計算機やパイプライン型ベクトル計算機に適合するとされているが本研究ではさらに並列度の高い計算機に適合した前処理法を開発するために係数行列の正則分離によって前処理法を構成する方法を提案する。どのような正則分離を採用すべきかの指針としてはSOR法やADI法などの古典的な反復法に関する研究成果とそれらの並列計算機に対する最近の研究成果を用いることができる。本年度はSOR法、ADI法を前処理とするCGS法の収束特性を調べた。その結果ADI法の前処理は必要とするメモリ量の関係からCGS法の反復1回あたりに1回だけ適用するのがよいこと、SOR法は多数回適用することが可能で3回の場合が最適であること、スカラ-計算機、パイプライン型ベクトル計算機では不完全LU分解と同程度の性能を有することが確認された。今後これらの方法をさらに並列度の高い計算機上での特性を調べることは重要な課題である。数値流体力学においては、物体形状に適合した一般曲線座標を用いるので交差微分のある楕円形方程式を解く必要がある。この方程式の差分解法は最終的に非対称の大型疎行列を係数行列とする連立一次方程式を解くことに帰着する。このような線形計算のベクトルプロセッサに適した効率的な反復解法として注目されているBCG法、CGS法の収束特性と、これらに各種の前処理を施した場合の収束特性の改善の効果を、ベンチマーク問題について調べた。なお前処理法については、従来から広く用いられている不完全LU分解法(ILU法)と本研究において新たに提案した交互方向法(ADP法)とについてその収束特性の改善の効果を比較した。その結果、前処理なしの基本反復法の特性としては、CGS法はBCG法に比べて収束過程における残差の振動が大きいという欠点はあるものの、収束に要する反復回数は約30%ほど少なく収束性がよいという知見を得た。前処理によっ収束に要する反復回数は、1/71/(10)と大幅に減少することが確認されたがADP法とILU法とではその効果に顕著な差はないということが明らかになった。今後の計画としては新たに行列分離型の多段階前処理法を提案し、その収束特性の改善の効果を調べるとともに本研究で開発した前処理付反復解法のアルゴリズムを高レイノルズ数の剥離流などの工学的に重要な問題に適用する。
高密度骨髄間葉系細胞および骨形成因子を用いた移植方法の開発による関節軟骨の再生

関節軟骨欠損修復に,自家細胞移植を用いた研究が多く成されているが,いまだ正常硝子軟骨構造の再生は達成されていない.これまでに研究代表者らは,transgenic ratとDNA in situ hybridizationを用いて,自家移植後骨髄間葉系細胞を宿主細胞から識別する方法を確立した.その結果,移植24週後,浅層部が硝子軟骨様組織深層部が軟骨下骨により修復され,骨髄間葉系細胞が骨,軟骨両層の修復に関与することを48^<th>,49^<th> Orthopaedic Research Society(ORS),USAおよび第17回,第18回日本整形外科学会基礎学術集会で報告した.しかし,自家骨髄細胞移植においても,軟骨石灰化前線を含む軟骨層の再生は困難であり、サイトカインなどを用いた組織工学を駆使することが必要である.骨形成タンパク質(BMP)は骨髄間葉系幹細胞の分化および骨化に関与することが報告されている。したがってBMPと発光クラゲ由来緑色蛍光蛋白質遺伝子(GFP)とともに導入したtransgenic ratを開発し、骨軟骨欠損に移植したtransgenic rat骨髄細胞のGFPシグナルを追跡することによりBMPが関節軟骨修復過程の石灰化に果たす機能をin vivoで解明することが可能であると考えた.一方、hanging drop culture法により高密度骨髄間葉系細胞を作成し移植する方法を開発し、軟骨下骨におよぶラット関節軟骨欠損の再生へ応用した。また、新たに開発した遺伝子導入ラットを用いた自家移植モデルを用いることで、移植細胞のin vivoでの追跡を行った。その結果、高密度骨髄間葉系細胞移植は移植後長期に渡る移植細胞の修復部での生存を可能とするとともに骨および軟骨組織を形成することが解明され、有用な関節軟骨再生手段となりうることが明らかとなった。次に高密度骨髄細胞移植法をラット自家移植モデルの骨軟骨欠損に行い、その再生過程における移植、宿主細胞と移植後粘弾性試験装置による力学試験を行うことにより再生軟骨特性を組織学的検討だけでなく力学的試験を行うことにより本移植方法の有用性を生物学的かつ生体工学的視点から評価した。その結果、移植軟骨の粘弾性特性は正常周囲関節軟骨とは全く異なった特性を示し、それは長期移植群に置いても回復を示さず、この移植方法の限界を示すものであった。hanging drop culture法により高密度骨髄間葉系細胞移植は移植細胞の数を多く維持する方法としては良い方法であるが、正常関節軟骨の力学特性を再獲得することはできなかった。関節軟骨欠損修復に,自家細胞移植を用いた研究が多く成されているが,いまだ正常硝子軟骨構造の再生は達成されていない.これまでに研究代表者らは,transgenic ratとDNA in situ hybridizationを用いて,自家移植後骨髄間葉系細胞を宿主細胞から識別する方法を確立した.

その結果,移植24週後,浅層部が硝子軟骨様組織,深層部が軟骨下骨により修復され,骨髄間葉系細胞が骨,軟骨両層の修復に関与することを48^<th>,49^<th> Orthopaedic Research Society(ORS), USAおよび第17回,第18回日本整形外科学会基礎学術集会で報告した.しかし,自家骨髄細胞移植においても,軟骨石灰化前線を含む軟骨層の再生は困難であり、サイトカインなどを用いた組織工学を駆使することが必要である.骨形成タンパク質(BMP)は骨髄間葉系幹細胞の分化および骨化に関与することが報告されている。したがってBMPと発光クラゲ由来緑色蛍光蛋白質遺伝子(GFP)とともに導入したtransgenic ratを開発し、骨軟骨欠損に移植したtransgenic rat骨髄細胞のGFPシグナルを追跡することによりBMPが関節軟骨修復過程の石灰化に果たす機能をin vivoで解明することが可能であると考えた.一方、hanging drop culture法により高密度骨髄間葉系細胞を作成し移植する方法を開発し、軟骨下骨におよぶラット関節軟骨欠損の再生へ応用した。また、新たに開発した遺伝子導入ラットを用いた自家移植モデルを用いることで、移植細胞のin vivoでの追跡を行った。その結果、高密度骨髄間葉系細胞移植は移植後長期に渡る移植細胞の修復部での生存を可能とするとともに骨および軟骨組織を形成することが解明され、有用な関節軟骨再生手段となりうることが明らかとなった。次に高密度骨髄細胞移植法をラット自家移植モデルの骨軟骨欠損に行い、その再生過程における移植、宿主細胞とBMPsおよび受容体発現との関連についての解明を行い、投与に適したBMPおよびBMP投与後の至適強制発現期間を決定した。その後、決定した至適BMPを徐放化させる生体吸収性材料包埋BMPと高密度骨髄間葉系細胞移植を組み合わせた新たな移植技術を開発し、ラット関節軟骨欠損に応用する。移植後、研究代表者らが開発したラット軟骨粘弾性試験装置による力学試験を行うことにより再生軟骨特性を組織学的検討だけでなく力学的試験を行うことにより本移植方法の有用性を生物学的かつ生体工学的視点から評価した。関節軟骨欠損修復に,自家細胞移植を用いた研究が多く成されているが,いまだ正常硝子軟骨構造の再生は達成されていない.これまでに研究代表者らは,transgenic ratとDNA in situ hybridizationを用いて,自家移植後骨髄間葉系細胞を宿主細胞から識別する方法を確立した.その結果,移植24週後,浅層部が硝子軟骨様組織,深層部が軟骨下骨により修復され,骨髄間葉系細胞が骨,軟骨両層の修復に関与することを48^<th>,49^<th> Orthopaedic Research Society(ORS),USAおよび第17回,第18回日本整形外科学会基礎学術集会で報告した.しかし,自家骨髄細胞移植においても,軟骨石灰化前線を含む軟骨層の再生は困難であり、サイトカインなどを用いた組織工学を駆使することが必要である.骨形成タンパク質(BMP)は骨髄間葉系幹細胞の分化および骨化に関与することが報告されている。
大豆イソフラボンの転写因子活性化作用を介した筋エネルギー代謝亢進作用の解析

本研究では,大豆イソフラボンが骨格筋のエネルギー代謝にもたらす作用について解析することを目的とした。実験の結果、イソフラボンの一種であるDaidzeinが骨格筋細胞において、ミトコンドリア関連遺伝子の発現制御に関わる転写因子Tfamや,その標的遺伝子であるATP5b, Cytochromeb, Cox1,さらに脂質β酸化に関わる複数の酵素の遺伝子発現を増加させることを見いだした。またこれらの作用には,NRF, ERRαといった転写因子の活性化が関与している可能性が示された。骨格筋に対するDaidzeinのこれらの作用は,肥満やサルコペニアの予防治療に対する応用性が期待できると考える。近年,大豆イソフラボンは生活習慣病など代謝性疾患の改善に効果的な機能性成分として注目されているがそのメカニズムは不明の点も多い。本研究では生体のエネルギー代謝の中心的役割を果たす骨格筋に着目し、大豆イソフラボンが骨格筋のエネルギー代謝に与える影響について検討した。既存の報告や大豆イソフラボンの構造的特徴により、大豆イソフラボンは転写因子であるPPARδやERRαの活性化作用を有する可能性が考えられた。そこでまずERRαに着目し、大豆イソフラボンが、ERRαの標的遺伝子の発現に与える影響について検討した。検討には骨格筋の筋芽細胞培養株であるC2C12細胞を用いた。C2C12細胞を一定の培養条件にて筋繊維細胞に分化させ、大豆イソフラボンの負荷を行い、各種遺伝子の発現を定量PCRによって解析した。この結果、大豆イソフラボンの一種であるDaidzeinの負荷によりMCAD (Medium-chain acyl-coenzyme A dehydrogenase)など、ERRαの標的遺伝子であり、脂質酸化に関わる遺伝子の発現が増加することを確認した。またERRαの発現ベクターを用いて、C2C12細胞に過剰にERRαを発現させることにより、Daidzeinの負荷によるこれら遺伝子の発現増加はさらに増強される事を確認した。また近交系C57BLマウスに高脂肪高ショ糖食とともにDaidzeinを12週間投与した。この結果、高脂肪高ショ糖食により誘導される体重増加が、Daidzeinの負荷群では有意に抑制されることを明らかとした。以上の結果から、Daidzeinが骨格筋における脂質酸化関連遺伝子の発現を調節し、肥満を制御する可能性を示唆した。これまで大豆イソフラボンには、血中脂質低下作用や抗肥満作用といった作用が報告され、代謝性疾患の改善に効果的な機能性成分として注目されている。しかし、そのメカニズムは未だ不明の点も多い。そこで本研究では生体のエネルギー代謝の中心的役割を果たす骨格筋に着目し、大豆イソフラボンが骨格筋のエネルギー代謝に与える影響について検討した。既存の報告や大豆イソフラボンの構造的特徴により、大豆イソフラボンは転写因子であるERRαの活性化作用を有する可能性が考えられたため、昨年度に引き続き、大豆イソフラボンの一種であるDaidzeinがERRαの標的遺伝子の発現に与える影響について検討した。培養系筋芽細胞であるC2C12細胞にDaidzeinを負荷した結果、Daidzeinは濃度依存的に、ERRαの標的遺伝子である脂質酸化関連遺伝子MCAD (Medium-chain acyl-coenzyme A dehydrogenase) , CPT1β(Carnitine palmitoyltransferase 1β), PDK4 (Pyruvate dehydrogenase kinase 4)などの遺伝子発現量を有意に増加させた。さらにERRαを強発現させたC2C12細胞においては、これらの作用が増強することを確認した。次にPDK4遺伝子に着目し、DaidzeinのPDK4遺伝子に対する制御メカニズムを、ルシフェラーゼアッセイにより検討した。その結果DaidzeinはPDK4の転写活性を増強すること、またプロモーター上に存在するERRα結合領域を欠失させたPDK4プロモーター変異体では、DaidzeinのPDK4転写活性増強効果は軽減することなどを確認した。以上の結果から、DaidzeinがERRαを介して、骨格筋における脂質酸化関連遺伝子の発現を調節し、肥満を制御する可能性を示唆した。これらの結果を論文にまとめ、現在投稿準備中である。本年度は大豆イソフラボンの一種であるDaidzeinが、MCADなど脂質酸化に関わる複数の遺伝子の発現を増加させることを明らかとし、その制御機構に転写因子ERRαが関与している可能性を示唆した。本研究の目的は、大豆イソフラボンが骨格筋におけるミトコンドリア活性や脂質代謝を制御する可能性とそのメカニズムを解析し、骨格筋を介して、肥満や糖尿病などの代謝疾患にもたらす作用を明らかにすることである。得られた結果は、そのメカニズムの一端を明らかにするものである。さらに動物における検討においても、Daidzeinが肥満予防効果を示す事を確認できており、研究はおおむね順調に進展しているといえる。応用栄養学今後は大豆イソフラボンの中でDaidzeinを中心に検討を行なっていく。

まずは、これまでに検討を行なった遺伝子に加え、脂肪酸の取り込みに関与する輸送体や酵素、脂肪酸の分解利用に関与するβ酸化系/ TCA回路/ミトコンドリア電子伝達系の各主要酵素、エネルギー代謝に影響を与えるホルモンとその受容体など、広く代謝に関連する分子の遺伝子発現量を定量PCRにより検討する。またすでにDaidzeinにより発現が増強されることが確認されているMCADなどの遺伝子に関しては、より詳細な制御メカニズムを明らかにするために、レポーターアッセイを用いて、その発現制御メカニズムを解析する。具体的には、発光ルシフェラーゼを組み込んだ転写活性測定用ベクターを用いて、ターゲットとする遺伝子のプロモーター制御領域を上流に挿入したアッセイ用ベクターを構築する。ベクターはC2C12細胞に導入し、Daidzein添加による直接的な転写活性と、ERRαの関与について評価していく。さらに他の転写因子であるPPARδなどについても、本年度と同様の検討を行なっていく。次年度使用額が生じた理由としては、1)実験消耗品の購入に際して、複数社に見積もりをとるなどの工夫をして購入費用の節約に務めた結果、当初の予想よりも消耗品購入額が少なくてすんだこと、2)当初参加を予定していた国際学会の参加を見合わせた事、などが挙げられる。生じた未使用額は、次年度において「今後の研究推進方策」に従い研究を推進するにあたり、主に実験消耗品の購入に充当する予定である。
細胞核内環境を再現するヒストン模倣ナノ粒子の作製とそれによる転写活性の制御

核酸の構造と熱力学的安定性に関して細胞核内を模倣した分子クラウディング条件下で検討した結果、分子クラウディングによって核酸の標準構造(二重らせん構造)が不安定化し、核酸の非標準構造は安定化した。さらに、細胞核内に存在するヒストンの核酸結合部位を化学的に合成し、核酸構造の安定性に及ぼす効果を検討したところ、ヒストン模倣ペプチドによって、核酸の非標準高次構造のみが安定化することが示された。また、これらの知見を用いることで、テロメラーゼなどの酵素機能も制御できた。本研究では、平成19年度の目的として、細胞核内の環境を化学的に模倣し、細胞における核酸の挙動を定量的に解明することを設定した。細胞核内は、さまざまな生命分子が高密度に存在する分子クラウディング状態にあることから、核酸の構造と熱力学的安定性に及ぼす分子クラウディングの効果を検討した。その結果、分子クラウディングによって、ワトソンクリック塩基対から形成される核酸の構造が不安定化するのに対し、フーグスティーン塩基対から形成される核酸の構造は安定化することが見出された(Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids,26,589(2007))。また、分子クラウディングの効果を用いて、DNAを基質とする酵素(ヌクレアーゼ)の機能活性を制御できた(Nucleic Acids Res.,35,4086(2007))。このような細胞を模倣した環境下において、核酸の構造安定性や酵素の機能活性を合目的的に調節できたことは、平成20年度の目標である転写活性の制御につながる成果であるといえる。さらに、細胞核内に存在するヒストンが核酸と結合している部位を化学的に合成し、核酸の構造安定性に及ぼす効果についても定量的に検討した。その結果、ヒストン模倣ペプチドによって、フーグスティーン塩基対から形成される核酸の構造のみが安定化することが見出された(Nucleic Acids Symp. Ser.(Oxf),51,167(2007))。この結果は、細胞内で転写活性を制御しているクロマチン構造の状態変化に対応するものとして非常に興味深い。また、化学修飾や低分子化合物を用いて核酸の構造や安定性を制御する方法も見出した(J. Am. Chem. Soc.,129,5919(2007)、TetrahedronLett.,48,8514(2007))。以上のように、本年度の目標を達成し、本研究の最終的な目標である「細胞核内環境を再現するヒストン模倣ナノ粒子の作製とそれによる転写活性の制御」に向けて有用な成果が得られた。本研究では、二カ年の研究目的として、(1)細胞核内の環境を化学的に模倣し、そのような環境下における細胞における核酸の挙動を定量的に解明すること、(2)細胞核内の環境下において転写活性(遺伝子発現)を制御すること、の二点を挙げた。その結果、分子クラウディングによって、Watson-Crick塩基対から形成される核酸の構造が一様に不安定化するのに対し、Hoogsteen塩基対から形成される核酸の構造は分子クラウディング剤の種類に依存して大きく安定化する場合や不安定化することが見出された。これらの結果から、常に二重らせん構造を作り遺伝情報を保持していると考えられてきたDNAが、細胞内においては二重らせん以外の様々な構造を作り出す可能性が示された。また、分子クラウディングの効果を用いて、DNAを基質とする酵素(ヌクレアーゼやテロメラーゼ)の機能活性を制御できた。さらに、細胞核内に存在するピストンが核酸と結合している部位を化学的に合成し、核酸の構造安定性に及ぼす効果についても定量的に検討した。その結果、ヒストン模倣ペプチドによって、Hoogsteen塩基対から形成される核酸の構造のみが安定化することが見出された。また、化学修飾や低分子化合物を用いて核酸の構造や安定性を制御する方法も見出した。以上のように、細胞を模倣した環境下において、核酸の構造安定性や酵素の機能活性を合目的的に調節できたことから、上述した本研究の二つの目標を十分達成できたといえる。
プログラム変換に基づく漸増計算理論の構築

ある入力に対して一度計算を行った後に入力がわずかに変化したとき、以前の計算結果を利用して迅速に変更された入力に対する計算結果を得る技法を漸増計算と呼ぶ。本研究では、漸増計算を考慮せずに記述したプログラムを漸増計算を行うプログラムへ変換するアプローチによって、一般的な漸増計算技法を与えることを目標としている。本研究では、研究代表者が近年開発したパラメトリック多相型の理論に基づく漸増計算手法に注目する。この手法は木構造を構造再帰によって処理するプログラムにしか適用できなかった。これを一般化することで、広い範囲のプログラムを扱える理論の構築を目指す。
治療抵抗性ヒトがん幹細胞特異的免疫応答機構の基礎的検討

本研究において、肺がん、大腸がん、腎がん細胞株から造腫瘍能の高いがん幹細胞を分離した。がん幹細胞のトランスクリプトーム解析を行った結果、がん幹細胞には多くのがん精巣抗原分子が発現することを見出した。それらはOR7C1, DNAJB8, SMCP等である。また、OR7C1およびDNAJB8にコードされるHLA-A24拘束性抗原ペプチドを同定した。同抗原ペプチド特異的細胞傷害性T細胞(CTL)は、がん幹細胞分画を有意に傷害できることを見出した。これらの結果は、治療抵抗性がん幹細胞に対して、がん幹細胞に発現するがん精巣抗原標的免疫療法を施すことにより治療可能となる可能性を示唆するものである。本研究において治療抵抗性を示すがん幹細胞に対する免疫応答の解析を進めている。これまで、我々は細胞傷害性T細胞(CTL)ががん幹細胞を有効に傷害することを示してきた。当該年度において、我々が同定した新規がん幹細胞抗原分子、DanJ homolog, superfamily B, member 8 (DNAJB8)にコードされる、CTLが認識する抗原ペプチドの同定に成功した(Cancer Sci 2014)。すなわち、DNAJB8のアミノ酸配列を元に、HLA-A24結合モチーフを有するペプチドをデザイン、合成した。当該合成ペプチドを用いて、HLA-A24陽性健常者末梢血から分離したCD8陽性T細胞を複数回刺激した。その結果、DNAJB8ペプチド特異的に反応するCTLクローンの樹立に成功した。DNAJB8ペプチド特異的CTLクローンは、ヒト大腸がん細胞株(HT29)からSide Population (SP)細胞として分離されたヒト大腸がん幹細胞を有意に認識、傷害した。また、HT29を移植した免疫不全マウスにDNAJB8特異的CTLクローンを移入すると、有意な抗腫瘍効果を認めた。これらの結果は、本研究課題であるヒトがん幹細胞特異的免疫療法の臨床応用への橋渡しの第一歩といえる。すなわち、HLA-A24拘束性DNAJB8由来抗原ペプチドは、がん幹細胞標的ペプチドワクチン療法に直接応用可能と考えられるからである。本研究期間内に、ヒト大腸がん、卵巣がん、子宮頸がん、肺がん、前立腺がん、膀胱がんなどの細胞株より、Side Population (SP)法、Aldefluor法、sphere培養法等を用いてがん幹細胞を分離した。がん幹細胞における遺伝子発現プロファイルをcDNAマイクロアレイを用いて包括的解析を行った。その結果、がん幹細胞にはOR7C1, DNAJB8, BORISなど多くのがん精巣抗原分子が発現することを見出した。精巣は正常臓器の中でも、HLAクラスI分子の発現が見られない特殊な「免疫特権臓器」であり、がん精巣抗原は免疫原性の高いがん抗原分子として知られる。そこで、がん幹細胞に発現するがん精巣抗原ががん幹細胞標的免疫療法の標的分子になりえるか検討した。OR7C1, DNAJB8, BORISにコードされるHLA-A2もしくはHLA-A24結合候補配列を検索し、ペプチドを合成した。同ペプチドを用いて、HLA-A2陽性ドナーもしくはHLA-A24陽性ドナーから細胞傷害性T細胞(CTL)誘導を試みた。その結果、OR7C1にコードされるHLA-A24拘束性ペプチド、DNAJB8にコードされるHLA-A24拘束性ペプチド、BORISにコードされるHLA-A2拘束性ペプチド同定に成功した。また、これらのがん精巣抗原特異的CTLは、がん幹細胞を有効に傷害することを確認した。これらの結果は、がん幹細胞に発現するがん精巣抗原分子群は、治療抵抗性がん幹細胞標的免疫療法を確立する上で、期待される標的抗原であることが示唆された。実験病理ヒトがん幹細胞標的免疫療法の臨床応用を現実化する上で、ヒトがん幹細胞抗原分子にコードされる抗原ペプチドの同定が必須である。以前の我々の検討では、がん幹細胞関連抗原であるDNAJB8が免疫原性を示し、免疫療法の標的となりうる可能性をマウス遺伝子ワクチンの実験系で示した(Cancer Res 2012)。しかしながら、DNAJB8にコードされるヒトHLAに提示される抗原ペプチドは不明であった。本研究期間内に、DNAJB8にコードされる抗原ペプチドの同定および、ヒト腫瘍細胞移植免疫不全マウスにおける抗腫瘍効果を確認出来た事により、臨床応用への第一歩を踏み出せたと考える。本研究は、化学療法や放射線療法等の既存の治療法に対して抵抗性を示すがん幹細胞を免疫療法から新たなアプローチを試みることを目的としている。高い造腫瘍能を示すがん幹細胞をSP細胞として安定して分離することが出来た。また、新規がん幹細胞抗原分子であるOR7C1およびDNAJB8特異的CTLクローンの樹立に成功し、今後、がん幹細胞標的免疫療法の解析を進める上で、貴重な研究ツールがそろいつつあると考えられる。

現在、がん幹細胞関連抗原分子として、DNAJB8およびOR7C1の2分子の解析を進めている。DNAJB8にコードされる抗原ペプチドの同定に成功した為、今後はDNAJB8抗原ペプチドに対する免疫応答が、がん患者においてどの程度みられるか検討する。すなわち、がん患者末梢血から分離した末梢血単核球を用いて、DNAJB8抗原ペプチドに対する免疫応答を確認する。DNAJB8抗原ペプチド、HLA-A24複合体テトラマーを合成し、DNAJB8ペプチド特異的CTLプリカーサーを検出する。また、ELISPOT法も用いてDNAJB8ペプチド反応性を確認する。OR7C1に関しては、抗原ペプチド候補を同定はしているが、論文報告には至っていない。今後OR7C1抗原ペプチドを論文報告し、ヒトがん患者における免疫応答の確認を行いたい。化学療法や、放射線療法といった既存の治療法に抵抗性を示すがん幹細胞が、CTLに感受性を示す事が示された。CTLを使ったがん幹細胞標的免疫療法は、がん幹細胞を特異的に傷害することが期待される。臨床上、がん幹細胞はがんの再発や転移に関わっていると考えられている。今後、がん幹細胞が関わると考えられる臨床的現象において、がん幹細胞標的免疫療法の有効性を確認したいと考えている。すなわち、発がんモデルマウスにおける発がん制御や、がん転移モデルにおける転移制御などである。また、肉眼的に腫瘍を造っているがんでは、がん幹細胞のみならず、分化したがん細胞である非がん幹細胞も存在する。よって肉眼的腫瘍を治療をデザインする上では、がん幹細胞のみならず、非がん幹細胞も標的とする必要性がある。非がん幹細胞は化学療法に感受性を示す事が知られているので、非がん幹細胞を化学療法で、がん幹細胞を免疫療法で標的とする、化学療法+免疫療法併用療法が有効であることが期待される。以上より、がん予防、転移予防、肉眼的腫瘍治療の観点から、がん幹細胞標的免疫療法の有効性を評価したいと考える。平成25年度においては、in vivo評価系を進める為に、実験動物(BALC/cマウス、NOD/SCIDマウス)の購入を予定している。また、CTLの誘導および培養の為の培養液、容器、サイトカイン、抗原ペプチド購入を予定する。
癌抑制遺伝子の個体における機能と制御

A.Hippo経路遺伝子群の機能解析研究:(1) Hippo経路の軟骨細胞に対する役割:舌上皮においてMOBを欠損させると軟骨異栄養症となること、これはYAP/TAZがSOX9のリプレッサーとして作用することによることを見出した。(2) Hippo経路の舌上皮細胞に対する役割:舌上皮においてMOBを欠損させると直ちに舌癌ができる世界最速発がんモデルマウスを作製し、特許申請を行った。(3)Hippo経路の細胞競合に対する役割; YAP発現細胞株を樹立し、この細胞では接着能が低いために、通常培養条件では、親株細胞がYAP発現細胞の下に潜り込み、親株細胞では足場依存性シグナルが増強し、YAP発現細胞ではこのシグナルが抑制されるため、細胞競合の敗者となった。一方、接着性の低いdishでの培養下では、YAP発現細胞は勝者に転換した。また、YAP発現皮膚片は野生型マウス皮膚に移植した時にだけ、拒絶・剥離された。YAP発現皮膚片上皮はヘミデスモゾーム構成分子の発現が弱く、周囲の野生型上皮に押されることで、皮膚上皮剥離を認め、Hippo経路による細胞競合現象が、ヒト皮膚移植効率を支配する可能性を示した。B.P53を制御する核小体ストレス経路の機能解析研究:質量分析解析で同定したPICT1と結合する蛋白質の中から,PICT1の安定化に関わる新規分子も見出した。また、これによってp53の安定性に関わる分子であることを見出した。またPICT1とRPL11の結合可視化系を,TR-FRET法で構築した。C.PTENを制御する分子の同定と機能解析研究:PTEN-EGFP発現細胞に,バーコードを含むsgRNAライブラリーを作用させ,PTENの発現が高くなった細胞をソート後次世代シークエンスで解析して,PTEN不安定化新規分子のスクリーニングを終え、その序列もつけた。本年度も、Oncogene, FASEB Jをはじめとする雑誌に研究成果を報告していること、特許も申請していること、研究計画もおおむね順調に進んでいることから、現在までの進捗は概ね良好であると考える。A.Hippo経路遺伝子群の機能解析研究:(a)Hippo経路の生理作用とその破綻病態の解明:本年度は昨年度から引き続きおこなっているHippo経路の頭頸部特異的欠損マウスの解析研究、子宮頸部特異的欠損マウス、T細胞特異的欠損マウスの解析を終了し、論文投稿までを行う。(b)Hippo経路を制御する分子の同定:昨年度はsiRNAライブラリースクリーニングによって、Hippo経路を活性化する分子2種類を、sgRNAを用いた二次スクリーニングをすることによって確認した。本年度はその他の二次スクリーニング陽性細胞をも取得して、二次スクリーニングを完全に終了するところまでを目標とする。B.P53を制御する核小体ストレス経路の機能解析研究:(a)PICT1安定化制御分子の探索:これまでPICT1安定化に関わるRPX分子を見出し、この分子が欠損すると、PICT1の消失、RPL11とMDM2の結合増加、p53の活性化をみることを見出した。そこで本年度はRPXとPICT1との結合を可視化できるシステムを構築する。これによって、RPXとPICT1との結合を変化させる蛋白質や化合物の探索に利用する。またRPXの核小体ストレス経路以外にも作用する可能性について検討する。C.PTENの制御機構研究:(a)PTENとWWP2との結合を可視化できるシステムを構築する。これによって、PTENとWWP2との結合を変化させる蛋白質や化合物の探索に利用する。(b)新規PTEN活性化制御因子の同定:sgRNAライブラリーを用いて、PTENの不安定化を引き起こす分子をスクリーニングし、実際スクリーニング陽性遺伝子をノックダウンするとPTEN蛋白質発現の増強を見る分子6種類を見出した。そこで今後、これら分子がPTENに直接結合するのか、どのように作用するのかを検討する。本研究では、(1)Hippo経路の個体における機能と活性化機構、(2)p53を下流標的とする核小体ストレス経路の鍵分子PICT1の機能と制御機構、(3)PTENの新規制御機構を解明して、癌抑制遺伝子研究を新展開させる。平成29年度には以下の成果を得た。(1)Hippo経路分子群の全貌解明研究と癌治療戦略:(a)Hippo経路の生理作用とその破綻病態の解明:ショウジョウバエにおいてHippo経路は個体のサイズを制御することから、軟骨細胞特異的なMOB1欠損マウスを作成したところ、下流のYAP1の活性化により、軟骨細胞のマスター制御因子SOX9の転写発現低下をみ、予想に反して軟骨異形成症を呈することを見出した。軟骨以外の組織特異的MOB1欠損マウスの作製も完了し、現在解析をはじめている。(b)Hippo経路を制御する分子の同定:YAP1活性レポーター細胞株にsiRNAライブラリーを遺伝子導入して、YAP1を強く制御する分子の一次スクリーニングを行った。(2)p53経路制御に重要なPICT1の機能とその制御機構の解明:PICT1安定化制御分子の探索:質量分析機器等を用いて、PICT1と複合体を形成する蛋白質をそれぞれsiRNAで抑制し、PICT1の安定化に関わる蛋白質RPXを単離し、RPXがPICT1と直接結合すること、RPXがなくなるとPICT1が不安定化し、核小体ストレス機構が作動してp53を上昇させることまで見出した。

(3)PTENの制御機構研究:新規PTEN安定化制御因子の同定:EGFP-PTENを安定発現させた細胞にsgRNAライブラリーを導入し、EGFP蛍光が増強する細胞群をFACSにて分離してバーコード配列をPCRにて増幅した後、次世代シークエンサーを用いてPTENを不安定化する分子の一次スクリーニングを終えた。研究実績の概要にあるように、本研究はほぼ順調に進んでいる。A.Hippo経路遺伝子群の機能解析研究:(1) Hippo経路の軟骨細胞に対する役割:舌上皮においてMOBを欠損させると軟骨異栄養症となること、これはYAP/TAZがSOX9のリプレッサーとして作用することによることを見出した。(2) Hippo経路の舌上皮細胞に対する役割:舌上皮においてMOBを欠損させると直ちに舌癌ができる世界最速発がんモデルマウスを作製し、特許申請を行った。(3)Hippo経路の細胞競合に対する役割; YAP発現細胞株を樹立し、この細胞では接着能が低いために、通常培養条件では、親株細胞がYAP発現細胞の下に潜り込み、親株細胞では足場依存性シグナルが増強し、YAP発現細胞ではこのシグナルが抑制されるため、細胞競合の敗者となった。一方、接着性の低いdishでの培養下では、YAP発現細胞は勝者に転換した。また、YAP発現皮膚片は野生型マウス皮膚に移植した時にだけ、拒絶・剥離された。YAP発現皮膚片上皮はヘミデスモゾーム構成分子の発現が弱く、周囲の野生型上皮に押されることで、皮膚上皮剥離を認め、Hippo経路による細胞競合現象が、ヒト皮膚移植効率を支配する可能性を示した。B.P53を制御する核小体ストレス経路の機能解析研究:質量分析解析で同定したPICT1と結合する蛋白質の中から,PICT1の安定化に関わる新規分子も見出した。また、これによってp53の安定性に関わる分子であることを見出した。またPICT1とRPL11の結合可視化系を,TR-FRET法で構築した。C.PTENを制御する分子の同定と機能解析研究:PTEN-EGFP発現細胞に,バーコードを含むsgRNAライブラリーを作用させ,PTENの発現が高くなった細胞をソート後次世代シークエンスで解析して,PTEN不安定化新規分子のスクリーニングを終え、その序列もつけた。本年度も、Oncogene, FASEB Jをはじめとする雑誌に研究成果を報告していること、特許も申請していること、研究計画もおおむね順調に進んでいることから、現在までの進捗は概ね良好であると考える。今後は下記のように研究をすすめる。(1)Hippo経路分子群の全貌解明研究と癌治療戦略:(a)Hippo経路の生理作用とその破綻病態の解明:本年度はHippo経路の頭頚部における機能を解析するために、舌組織に特異的なMOB1欠損マウスをそれぞれ作製・解析し、これらの表現型が、YAP1,TAZにどの程度依存するのか、細胞増殖・細胞死・細胞分化・接触抑制・遺伝子や染色体安定性などのどの現象が障害されて生じたのか等を検討する。また生化学的に表現型形成の主役になるHippo経路下流分子を特定する。
医用画像管理システムの総合的研究

本研究は次の三点について全班員のアンケ-ト調査、研究成果発表、常任委員による結果の集約を行ないながら進行した。結果的に研究主題は下記4点となった。それぞれを簡単な結果要約とともに記述する。1)フィルム管理及びマイクロフィルム化しての管理の評価主としてアンケ-ト調査で行なわれた。結果は画像管理の究極の理想型は画像情報をディジタル化して電算機とネットワ-クで管理するPACSである点で意見を一致を見た。2)CRTに表示された画像による診断の評価CRT画像の質は物理的には従来のフィルムに劣るが臨床的には多くの場合充分であるとの結論を得た。但しディジタル化のサンプリングピッチを小さくする、CRTの性能を向上するなど多くの改善の余地が残されている点と画像処理法の発展に期待出来る分だけ、CRT診断の方が将来性を持っている。3)PACSのシステム構成と経済性PACSは単独であるいは小規模な形でより大きな病院情報システムの一環として存在する方が機能的であり経済性も良いと予測された。この場合はしかし、デ-タ圧縮技術、放射線科専門医育成を阻害しない運用法などが研究される必要がある。4)PACSの教育へのインパクト少ない経験の中からの結論であるが、若い学生への影響は大変良い結果を示した。PACSの様な先端技術を介して画像医学へ関心の高まりがあることが示された。研究班は,次の5小委員会で組織的に研究を進めている.研究費申請の時点の実施計画から,やゝ変更したが本質的な差はない.(1) CRT診断の評価(2)マイクロフィルムシステムの評価(3) PACSのシステム構成(4) PACSの教育研究へのインパクト(5) PACSについての国内的,国際的な調査研究(1), (2)についてはそれぞれ高知医大の前田知穂教授と浜松医大の金子昌生教授が責任者となり,アンケート調査,小集会を持ち本年中に一応の結論を得た. (5)については筑波大学の秋貞雅祥教授が中心となって研究を進めている.以上の成果は中間報告として近く印刷出版の予定である.(3)については大阪大学小塚隆弘教授と北海道大学の入江が中心となって今後も研究を継続する.(4)については京都大学阿部光幸教授等が中心になって今後更に研究を継続する.これらの研究の責任者で構成する常任委員会を昭和62年7月11日東京,昭和63年3月5日東京でそれぞれ行ない研究成果の検討と今後の研究の進め方について協議した.班員全員による班会議1回と小委員会の責任者による集会を2回持ち連絡調整を行なった.各集会は多数の傍聴者を含め昭和62年7月29日浜松,昭和62年10月9ー10日北海道,昭和63年2月12日高知,等で盛大に行なわれ多数の学術発表,討論が行なわれた.研究班は引きつづき以下の組織で研究を続けてきた。1)CRT診断の評価前田教授(高知医大)2)マイクロフィルムシステムの評価金子教授(浜松医大)3)PACSのシステム構成と経済性小塚教授(大阪大学)4)PACSの教育研究へのインパクト阿部、小西教授(京都大学)5)PACSについて国際動向の調査秋貞教授(筑波大学)本年度は、各種PACSの診療、教育、研究にいたいするインパクトについて、京大、阿部、小西両教授が中心となり研究活動を行なった。研究発表会を行ない、全班員の意見の集約をした。63年度研究成果の出版とこの3年間の研究成果の総括と出版を行う。現在稼働しているシステムから推察出来る様に診療へのPACSの取込みは比較的スム-ズであった。教育へのインパクトも、少ない経験の中からの結論ではあるが、若い学生への影響は大変良い結果を示した。PACSの様な先端技術を介して画像診断学が新しい角度から情報科学的に理解され始めている。いづれも案ずるよりは産むが易しのたとえ通りの良いスタ-トであった。

更にPACSは潜在的にAIの利用、グロ-バルなデ-タベ-スの利用と構築等高度の機能をもっているので、今後システムの拡張とともにこれらの潜在機能が顕在化するであろう。今後、21世紀医療へ向けて大きく発展していくと判断される。