hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
汎ヒマラヤ地域の植物相に関する遺伝的多様性と種多様性にもとづく系統分類学的解析

2011年から2014年にかけて、ミャンマー、ネパール、中国西南部において、1)インベントリー調査により、標本番号で約3,300番(重複標本を含め約12,000点)の押し葉標本を収集し、それらは分類学的再検討およびネパール植物誌(Flora of Nepal)の基礎資料として用いられた。2)収集されたDNAサンプルおよび染色体観察用サンプルを用いて系統地理学的解析、細胞遺伝学的解析がなされた。さらに、繁殖生態学的解析および生理生態学的解析も進められた。3)収集されたDNAサンプルは、「ヒマラヤ植物DNAバンク」として整備が進められた。本研究は、ヒマラヤ及び周辺地域に生育する植物に関して、多様性の基礎となる植物誌をつくるための調査(インベントリー調査)と特定の植物群に関する解析的調査を進めることを目的とする。平成23年度は、ミャンマー・チン州のナマタン国立公園でインベントリー調査をおこなった(Fjikawa, Ikeda et al. 2012,池田2013)。ナマタン公園内にはビクトリア山(3050 m)があり、その周辺を中心として調査を行った。ビクトリア山の中腹以上には温帯性森林が発達し、ブナ科Quercus semecarpifoliaやツツジ科Rhododendronarboreumなど、ヒマラヤ地域との共通種が優占していた。低木層や草本層にもヒマラヤと共通あるいは近縁な種が数多く生育していた。この地域の植物について網羅的に採集するとともに、特筆すべき種に関して、1)バラ科Potentilla montisvictoriaeは、代表者が1993年に標本から記載した種であるが、今回自生地で、形態・生態ともに詳細に観察することができた。2)バラ科Rosa sericeaはヒマラヤ産の同種とされるものとやや異なり、むしろ中国産のR. omeiensisとの比較が必要と考えられた。3)リンドウ科Canscora diffusaは特殊な花形態を示し、ハチなどの送粉昆虫に対する適応が考えられた。また、ネパールの植物に関する植物誌「ネパール植物誌第3巻」を刊行した(Watson, Ikeda et al. 2011)。収集したサンプルは細胞遺伝学的・分子遺伝学的解析に供するとともに、採集したおし葉標本は、東京大学(TI)、高知県立牧野植物園(MBK)、ミャンマー森林局に保存すると同時に、重複標本はアメリカやイギリスなど、海外の植物標本室に送付することになっている。平成25年度は、7月に東ネパール・ジャルジャレヒマール(Jaljale Himal)地域で、9月に中国雲南省で現地調査をおこなった(池田2013)。ジャルジャレヒマールでは、約550点、雲南省では約100点のおし葉標本を作製すると同時に、集団遺伝学的、花粉分析学的、送粉生態学的調査も実施した。インベントリー調査としては、ジャルジャレヒマールに関して、昨年同地で収集した約950点のおし葉標本と合わせ、約1500点のおし葉標本をもとにフロラリストを作成すべく、整理・同定作業を進めているところである。系統分類学的研究としては、バラ科キジムシロ属植物について、これまで収集されたサンプルも含め、系統解析をおこなった(Vatanparast & Ikeda 2013)。また、雌雄異株植物であるキンポウゲ科Paroxygraphis属について、近縁属も含め系統解析をおこなった(高山・池田2013)。また、カヤツリグサ科Carex henryiの命名者名に関する議論をおこなった(Yano et al. 2013)。解析的研究としては、集団遺伝学的解析のためのサンプルを収集した。特に東ヒマラヤで多様化したと考えられるツツジ科ツツジ属と、サクラソウ科サクラソウ属について、サンプリングをおこなった。また、現在の植生の歴史的変遷を明らかにするため、花粉分析用サンプルを収集した。さらに、送受粉(ポリネーション)に関する資料も収集した。それらの資料については、現在整理・解析中である。さらに、ヒマラヤの植物の魅力について、多くの人がヒマラヤの植物に興味を持ってくれるよう、一般書に解説記事を書いた(池田2014a, 2014b)。平成24年度は、7月に極西ネパール・ダルチュラ(Darchura)地域で、8月に東ネパール・ジャルジャレヒマール(Jaljale Himal)地域で現地調査をおこなった(池田2012a, 2012b)。ダルチュラ地域を含む極西ネパールは、これまでほとんど植物調査隊が入っていない地域で、ネパールの植物調査の空白地域となっていたことから、インベントリー調査を主とした調査をおこなった。

約3週間の現地調査により、約1150点のおし葉標本を作製した。持ち帰った標本は現在同定を進めるとともに、興味ある種に関してはさらに詳しい分類学的解析が進められている。ジャルジャレ・ヒマールでは、おもに解析的研究が進められた。調査メンバーには、生理学、送粉生態学、細胞遺伝学、分子系統学の専門とする研究者がおり、各自の興味のある植物について調査・観察を進めた。これまでに、シャクナゲ類の生理生態的研究(種子田2013)、セーター植物の送粉生態(中路2012)、カヤツリグサ科カヤツリグサ属の送粉様式(Yano et al. 2013a)等については、すでに公表した。また、ヒマラヤに特徴的なカヤツリグサ科Erioscirpus属について、その系統的位置関係について議論をおこなった(Yano et al. 2012)。さらに、調査の過程で見出された生物地理学的知見については、逐次報告をおこなっている(Ikeda et al. 2012, Yano et al. 2013b, Devkota & Ikeda 2013, Shakya et al. 2013)。本研究は、ヒマラヤ及び周辺地域に生育する植物に関して、多様性の基礎となる植物誌をつくるための調査(インベントリー調査)と特定の植物群に関する解析的調査を進めることを目的とする。平成26年度は、2014年7月から8月にかけて中国雲南省で現地調査をおこなった。また、2015年3月にはネパール・カトマンズにおいて、これまでのとりまとめとして編集を進めているFlora of Nepalに関する編集会議に参加した。中国雲南省では、省北西部の大理(Dali)の蒼山(Cangshan)、香格里拉(Xianggelila)および高黎貢山(Mt. Gaoli Gongshan)地域で野外調査を実施した。調査の結果、約550点のおし葉標本を作製すると同時に、集団遺伝学的、花粉分析学的、送粉生態学的調査も実施した。採集した標本を検討した結果、ユリ科ナルコユリ属(Polygonatum)属の1新種を見いだし、報告をおこなった(Tamura et al. 2014)。また、これまで花粉の送粉に関して風媒が中心と考えられてきたカヤツリグサ科植物に関して虫媒送粉をする2種を発見し報告をおこなった(Yano et al. in press)。ネパールにおける編集会議では、これまでの調査の成果を含めた第4巻、第7巻、第10巻の出版に関する進捗状況を報告し、議論をおこなった。これらの巻は順次出版すべく、準備を進めているところである。さらに、ヒマラヤの植物の魅力について、多くの人がヒマラヤの植物に興味を持ってくれるよう、一般書に解説記事を書いた(池田2014)。また、これまでに収集したサンプルを用い、生理生態的解析に関する論文(Taneda et al. 2015)、新産地報告(Yano et al. 2015)等の論文を発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。
発がんに関わる染色体倍加の発生機構

染色体の倍加は異数体を生成することによってがんの発症に関わる染色体の数的異常の原因となる。このような倍加は様々の遺伝子の異常によって誘発されるが、発がんの原因との関連性は明らかではない。そこでDNA損傷に応答する細胞周期の調節機構と染色体倍加との関連をendonucleaseであるMus81-Eme1複合体のヒト細胞における機能解析を行なうことによって検討した。Mus81あるいはEme1のノックアウトによる機能低下細胞はS期およびG2期の遅延をきたす。そこで、これらの細胞周期におけるチェックポイントの活性化を検討した。まず、S期においてはChk1とChk2のリン酸化の亢進がこれらの変異細胞において観察された。DNA損傷を感知するATMの発現をRNA干渉によって低下させることによって、これらの活性化は抑制されることからDNA損傷依存性と考えられた。その結果としてリン酸化の標的であるCdc25Aの発現が低下した。一方、G2期ではATM依存性にChk2のリン酸化が変異細胞では亢進していた。これら複数のチェックポイントの活性化は細胞周期進行の中心的役割を担っているCdk1およびCdk2の活性低下をきたす。そこで、Cdk1の活性を外来性の強制発現によって補正したところ、染色体の倍加の頻度も低下した。これらの結果より、主としてDNA二重鎖切断に応答するATMを介するS期およびG2期のチェックポイントの活性化は染色体倍加の原因となることが示唆され、ごくわずかの内因性のDNA損傷でも染色体不安定性の原因となることが想定された。
心房性ナトリウム利尿ペプチド/cGMP系の意義に関する分子生物学、発生工学的研究

1.心血管系においてcGMPカスケードの主要なシグナル伝達物質であるヒトcGMP依存性プロティンキナーゼ(Gキナーゼ)タイプIαcDNA全長のクローニングに成功した。更に、ヒト各組織におけるGキナーゼIαの遺伝子発現を検討し、心房、心室、血管、肺、腎、副腎組織における高い発現を認めた。また、Gキナーゼは単一の遺伝子のalternative splicingによりタイプIα、Iβが生合成されること、ヒトGキナーゼ遺伝子は第10染色体に位置することが明らかとなった。2.GキナーゼタイプIαmRNA発現調節を検討し、cGMPそのものではその発現がわからないこと及びナトリウム利尿ペプチド発現が亢進したヒト不全心筋においてGキナーゼmRNA発現はdown-regulationを受けていないことを明らかにした。一方、血管平滑筋細胞において、その増殖を促進する増殖因子のPDGF、サイトカインのTNF-α、血管作動性物質であるアンジオテンシンIIによりその発現が抑制されることを示した。3.cGNPカスケードのリガンドの一つであり、血管局所因子であるC型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)が、ヒト閉塞性冠動脈病変において内皮細胞でその発現が低下しており、一方、病変部に動員される合成型血管平滑筋細胞、マクロファージにおいてその発現が認められることを報告した。更に、CNPcDNA組み換え非増殖型アデノウイルスを構築し、血管平滑筋細胞に遺伝子導入し過剰発現させることにより、血管平滑筋のG1期増殖抑制が起こることを明らかにし、更に、その分化誘導の可能性を示した。また、実際のウサギ増殖性血管病変にGNPアデノウイルスを感染させることにより病変が抑制されることも報告した。現在、CNPアデノウイルスの心筋細胞への導入により心筋肥大の抑制、分化誘導が起こるかにつき検討中である。4・ヒトGキナーゼIαはN端部dimerization domainを除去すると、cGMPを必要とせずconstitutive activeになることが報告されている。そこで今回、1でクローニングしたGキナーゼの持続活性型ミュータントを作成した。更に、心筋分化におけるGキナーゼのin vivoでの意義を明らかにするため、Gキナーゼ持続活性型ミュータントのトランスジェニックマウスを開発中である。
炭素関連物質における電子構造、格子振動および超伝導の解析

第一原理的に電子格子相互作用を計算し、格子振動が電子状態に及ぼす影響について検証を行った。特に超伝導に関しては、従来用いられていた手法よりもより基本的な方程式に立ち返って、超伝導転移温度を計算するプログラムを開発し、実際にフラーレンの超伝導に適用することで、実験の傾向と整合する結果が得られることを示した。さらに、ダイヤモンドにおいては、格子振動を取り込むことによりバンドギャップの温度依存性や同位体効果の実験を再現できることを示した。一方、物質設計として、BNナノチューブに内包された一次元アルカリドープフラーレンが従来の三次元のものと同様高い転移温度を持つ可能性を示した。また、細いチューブの今後の応用を見据え、その電子状態や光学応答についても調べ、細いチューブが発光しない場合が多いことを示した。まず、電子格子相互作用が重要となる系を念頭におき、第一原理的に計算したバンド構造やフォノン振動数、電子格子相互作用を利用して、Eliashberg方程式などのGreen関数を用いた理論を第一原理的に取り扱うプログラムを開発した。特に、最局在ワニエ基底を用いた実空間での基底を併用することにより、従来モデル計算で行われていた手法との親和性を高め、それらの手法をそのまま第一原理から行うことができるようにした。これにより、これまでモデル計算を使った定性的な議論しかされていなかった様々な効果を、第一原理から議論することが可能になった。この手法は、今後、電子格子相互作用が重要な系において重要な役割を果たしていくものと考えられる。また、炭素の電子格子相互作用を利用した物質設計の一例としてBNナノチューブを利用したピーポッドの電子状態の計算を行った。BNナノチューブはカーボンナノチューブと同じく様々な直径やカイラリティを持ちうるが、カーボンナノチューブの場合と異なり、常に5eVほどのギャップを持つ。従って、中に物質を内包させた場合、ギャップ中の状態はBNナノチューブの影響をほとんど受けないことが予想される。実際、アルカリドープフラーレンをBNナノチューブに内包させた物質の電子状態を調べたところ、Fermi面近傍は一次元のアルカリドープフラーレンといえることが明らかになった。さらに一次元特有の圧力依存性をもつこと、また、三次元の場合と同様高い転移温度が期待できることが分かった。電子格子相互作用によってバンドギャップが変化することを、第一原理計算を用いて定量的に議論するためのコードを開発した。また開発したコードを用いた結果が実験ともよく一致することを示した。具体的には、ダイヤモンドにおいて、バンドギャップ(間接ギャップ)と直接ギャップの温度依存性および同位体効果の計算を行い、それらが実験を定量的に再現することを示した。また、その結果、実験のみでは分からなかったT=0におけるバンドギャップの電子格子相互作用による補正が0.4eVほどあることが明らかになった。これは、バンドギャップの1割弱ほどもある大きな補正であり、GW近似による補正と同じオーダーであるという、非常に重要な結果である。すなわち、バンドギャップの第一原理計算においては、GW近似のみならずこの電子格子相互作用の効果をちゃんと考慮しなければならない、ということを意味している。また、同位体効果の計算から^<12>Cと^<13>Cからなる超格子におけるバンドオフセットが伝導帯の底と価電子帯の頂点で異なることを示した。これは、今後同位体を用いたナノデバイス設計の上で非常に有用な結果であると考えられる。一方、カーボンナノチューブにおける電子状態の計算も行った。特に、電子格子相互作用によってバンドギャップが変化すること、また、細いチューブにおいては自発的なひねりが存在しうることなどを明らかにした。これらの結果は、最近発展してきているカーボンナノチューブの単離技術により、一つのカイラリティのチューブが得られれば、その物性を議論する上で重要な情報となると期待される。電子格子相互作用によってバンドギャップなどのバンド構造が変化することを、第一原理計算を用いて定量的に議論するため、昨年度開発した手法と相補的な手法であるフローズンフォノン法を用いた方法を実装し、ダイヤモンドにおいて2つの手法の比較を行った。その結果、2つの手法の結果がほぼ同じ結果を与えることが分かった。これは、双方の手法に内在する近似などがあまり大きな問題とならず、電子格子相互作用によるバンドギャップの変化が非常に高い信頼性を持って計算可能になったことを意味する。この2つの手法の開発により、今後様々な物質において、バンド構造における電子格子相互作用の効果を系統的に議論する基盤が確立したものと考えている。一方、細いカーボンナノチューブの電子状態および光学応答についても計算を行った。特に、細いチューブにおいては普通のチューブで従来観測されてきた発光が観測されないことがあることを指摘した。

これは、細いチューブにおいて伝導体の底の電子状態が普通のチューブと異なることに起因している。細いチューブは電子格子相互作用が重要になることなどから従来のチューブと異なった応用が考えられており、今後重要となってくることが期待される。本研究は今後の細いチューブの応用に向けて非常に重要な情報となると考えられる。Eliashberg方程式にクーロン相互作用を取り込むテーマについては、進展は限定的であったが、もう一つの柱である、電子格子相互作用によるバンドギャップの変化については、ほぼ目的を達成し、あとは成果をまとめるだけの段階まできている。24年度が最終年度であるため、記入しない。Eliashberg方程式にクーロン相互作用を取り込むテーマに集中して、成果を上げたい。やるべきことは見えているので、順調にいけば、期待通りの成果が上げられるものと考えている。
希土類金属薄膜を用いた光検知式水素ガスセンサーの研究

本萌芽的研究では、希土類金属薄膜の光学的性質が水素化に伴って変化する現象を光検知式水素ガスセンサーに応用し、センサーの高感度化および高速化を目指した。これまでの研究において、本申請者は、Pd/Y二層薄膜を常温常圧下の水素にさらした際に、その透過率が約17倍にまで急激に増加することを見い出していた。その水素検出時における作動速度は大きく、変化量の90%に到達するまでの時間は約8秒以内であった。さらに、雰囲気を水素から空気に戻すとその透過率は減少してある値まで回復し、繰り返し水素化させた場合でもこの現象が高い再現性を有することも明らかとしていた。しかしながら、この水素ガスセンサーは、水素濃度増加時の応答速度に比べて水素濃度減少時の回復速度が小さいという問題点を抱えていた。この問題を解決するために、Ptの触媒作用に着目し、Pd薄膜の表面にPtを堆積させたセンサー素子のガス検知特性について検討した。その結果、Pd表面に微量のPtを担持させることにより回復速度を向上させることに成功した。乾燥空気中において、Pd/Y薄膜の回復時間は2050秒を要していたのに対し、Pt/Pd/Y薄膜では1015秒にまで短縮された。回復速度が回復時の雰囲気中酸素濃度の増加とともに向上したことから、回復過程は表面での水の生成反応により律速されていると推察された。この結果を考慮すると、回復速度を向上させるPt担持の効果は、Pd表面上に比べてPt表面上での酸素被覆率が高いことおよび水の生成反応における活性化エネルギーが低いことにより水の生成反応が促進されることに起因していると考えられる。以上の研究から、希土類金属薄膜を用いた光検知式水素ガスセンサーにおいて高感度および高速作動を実現させることに成功した。さらに、このセンサーにおけるY薄膜が0.1%という低濃度水素の検出後、大気中においてYH_2の状態を保持しており、Pd/Y二層薄腹が水素貯蔵能力のみならず集積能力を有していることを明らかにした。
新規サイトカイン インターロイキン35 の歯周組織における役割の検討

歯周炎歯肉組織における、IL-35のサブユニットの免疫組織学的検索・遺伝子発現解析、および歯肉溝浸出液におけるIL-35の検出により、IL-35は歯周病患者において有意に多く存在することが明らかになった。また、IL-35は破骨細胞形成を抑制する可能性が示唆された。本研究により、IL-35が歯周病において防御的に機能している可能性が考えられた。歯周病は歯周組織における慢性炎症性破壊を特徴とし、T細胞を中心とした免疫応答が関与している。歯周病において、近年注目されているT細胞サブセットであるTh17細胞や制御性T細胞(Treg細胞)が関与することが示唆されており、今後これらのサブセットやそれらに関連したサイトカインの歯周病病態における役割を解明する必要がある。最近同定されたサイトカインであるIL-35は、Treg細胞から産生され、Treg細胞の持つ調節性の一部を担う重要な抑制性サイトカインであろうと考えられているが、今のところ、歯周病におけるIL-35の役割は全く不明である。そこで、今回、申請者は、歯周病病態での免疫応答におけるIL-35の役割を明らかにすることを目的として、歯周病患者におけるIL-35の同定および産生能の差、歯周病原性細菌により活性化されるT細胞あるいは破骨細胞へのIL-35による抑制効果等の検討を行う予定である。平成21年度には、IL-35のELISA用にGCFサンプルを回収し、ストックしてきた。今後も回収を続け、十分なサンプル数に達したところで測定する予定である。また、歯周外科処置時に歯肉組織サンプルを採取し、パラフィン包埋切片用にホルマリン固定している。今後、免疫染色によりIL-35産生細胞を同定する予定である。また、一部の歯肉組織サンプルよりTRIZOLを用いてtotalRNAを抽出し、p35およびEBI3のmRNA発現をリアルタイムPCR法にて解析した。サンプル数はまだ不十分であるが、これまでのところ、健常組織群に比べ、歯周病患者群のp35およびEBI3 mRNA発現が高い傾向にある結果を得ている。今後、各サンプル数を増やすとともに、患者末梢血のTreg細胞におけるp35およびEBI3のmRNA発現やマウス破骨細胞形成系におけるIL-35の影響を検討する予定である。そこで、今回、申請者は、歯周病病態での免疫応答におけるIL-35の役割を明らかにすることを目的として、歯周病患者におけるIL-35の同定および産生能の差の検討を行う予定である。GCFサンプルを解析した結果、興味深いことに、歯周病患者において健常者よりもIL-35の産生が高いことが分かった。さらに、組織サンプルより抽出したRNAのqPCR解析によりIL-35のサブユニットであるp35およびEBI3のmRNA発現は、健常組織群に比べ、歯周病患者群のp35およびEBI3 mRNA発現が高いことも明らかとなった。現在、同p35およびEBI3の免疫染色を行っており、同様の結果がタンパクレベルでも確認することができれば、英文雑誌に投稿する予定である。IL-35は主に抑制性のサイトカインと考えられており、本研究により、IL-35が抑制的な働きのほかにも、積極的な感染防御のフェーズにも関与していることが示唆される。このことは、大変興味深く、免疫学の未知なる部分の解明のために、今後さらなる研究が望まれる。今後、患者末梢血のTreg細胞におけるp35およびEBI3のmRNA発現やマウス破骨細胞形成系におけるIL-35の影響を検討していきたいと考えている。
D-アミノ酸によるアカウキクサの分離拡散機構

アカウキクサ(Azolla)は、水田や池に浮遊している水生シダ植物である。繁殖力の強い外来種は、外来生物法上の特定外来生物に指定されており、大量発生の防止および駆除が国内外での検討課題となっている。アカウキクサは、環境の変化を検知すると、根を自切して分離拡散する特異な生理応答を示す。この特徴的な環境応答がアカウキクサの広域分散を可能にしている。しかし、アカウキクサに見られる根脱離応答機構は不明のままである。本研究では、D-アミノ酸誘導性の根脱離メカニズムを明らかにし、アカウキクサ大量発生抑制技術の開発、および有害アカウキクサ駆除対策の立案に資する生物学的学術基盤の確立を行う。
ポリメタクリル酸メチルのコイル-グロビュール転移

酢酸イソアミルを溶媒としたポリメタクリル酸メチル(PMMA)の希薄溶液の相分離速度は非常に遅く、相分離温度以下でも光散乱実験により、分子量M、平均二乗回転半径<s^2>、第二ビリアル係数A_2が決定できる。これを利用して、PMMA鎖のコイル-グロビュウル転移の特性を解明した。試料として分子量(M_X10^<-6>)が2.35、4.4、12.0の分別したPMMAを用いた。光散乱測定はθ-温度61°Cから0°Cの範囲で行った。得られた膨張因子α^2(=<s^2>/<s^2>_0)は還元温度τ(=1-θ/T)を用いて解析した。実験より以下の事が明らかになった。尚、酢酸イソアミルの代わりに、tert-ブタノール+水(2.5vol%)の混合溶媒を用いた場合にも、定性的にはほぼ同様の結論が得られた。1、分子量が2.35_X10^6と4.4_X10^6のPMMA鎖は、相分離温度以下に急冷後30分程度で完全に収縮した。分子量が12.0_X10^6のPMMA鎖は、急冷直後の30分間に急速に収縮し、その後は徐々に収縮を続けた。2、膨張因子α^2はτM^<1/2>のみの関数で、Mには依存しない。τM^<1/2><-300でα^2は0.18の一定値をとった。3、α^<-3>_<VS>τM^<1/2>のプロットは三つの領域、即ち、コイル領域、グロビュウル領域、α^2一定の領域で明確に異なる挙動をした。このプロットによりコイル-グロビュウルのクロスオーバー点が判明した。4、コイル領域とグロビュウル領域でのα^2_<VS>τM^<1/2>の関係は現在のコイル-グロビュウル転移の理論で説明できるが、-τM^<1/2>が大きいところでのα^2一定の挙動は現在の理論では説明できない。5、A_2_<VS>τM^<1/2>のプロットではコイル-グロビュウル転移に特徴的な極小が現れた。
初期宇宙・初期銀河・星における元素合成・化学進化

ビックバン元素合成後の元素量の時間変化を記述するために、銀河の化学進化のモデルを構築した。研究成果の概要は、以下の通りである。(1)超新星出現率、ガス消失率、宇宙線原子核成分エネルギースペクトルのパワーインデックスと強度、等のパラメータ群を、最近観測されたハロー星のリチウム、ベリリウム、ボロンと鉄元素の存在量の相関関係を説明できるように設定した。その結果、一般的に二次の相関となることが証明できた。しかし、従来のシンプルモデルでは取り入れられていなかったデイスクとハロー及びバルジとの相互作用を取り入れると、鉄が著しく欠乏したハロー星で一次の相関が現われ得ることが明らかとなった。(2)銀河内星間空間では、漂う塵やガスなどの物質と宇宙線高エネルギー原子核成分との相互作用によって、軽元素ばかりでなく、鉄族に至る元素も破砕過程から生成される。銀河の化学進化のモデルにこの過程を取り入れるために、高エネルギー原子核反応の断面積を量子力学による原子核反応理論を用いて計算した。(3)種々のビッグバンモデルを用いて、A=2-30の原子核の始源的元素合成計算を行った。銀河の化学進化の時間スケールでは、これらは時間ゼロでの各元素の初期値を与えるものである。今年度の研究によって、銀河の化学進化モデルのエレメントを全て揃えることができた。これらの成果を次年度に引き継ぎ、本格的な研究の展開を図りたい。
カルパインとカテプシンの動態より見た霊長類の虚血性神経細胞死の病態と治療

海馬のCA-1ニューロンは近時記憶を担っているが、一過性の脳虚血に脆弱で短時間血流が途絶えただけでも、その数日後には壊死に陥り個体は記憶障害をきたす。この遅発性神経細胞死に関しては現在なおその病態はベールにおおわれており有効な治療法がない。我々はサルの脳虚血実験で活性型muカルバインの基質はリソソーム膜に存在すること、及びmuカルパインの活性化が加水分解酵素であるカテプシンBのリソソーム外への放出を惹起することを示唆する知見を得た。即ち、活性型muカルパインのみを認識する抗体を用いた免疫染色を行うと、虚血をかけていない海馬のCA-1ニューロンは全く染色されないのに対し、20分間の脳虚血を負荷後のCA-1ニューロンは、核周囲の胞体が陽性所見を呈した。しかも、免疫電顕により検索すると、空胞化したリソソーム膜に活性型カルパイン局在がみられた。従って、虚血後のCA-1ニューロンに特異的にmuカルパインの活性化が生ずること、及びin vivoでの活性型muカルパインの基質はリソソーム膜の膜蛋白かその関連蛋白であることが示唆された。さらに、抗カテプシンB抗体を用いた免疫染色を行うと、一過性の虚血後にはCA-1以外の海馬ニューロンはリソソーム内での染色性の増加を示すものであるのに対し、CA-1ニューロンは特異的にリソソーム外へのカテプシンの放出を示した。以上より、CA-1ニューロンにおいて特異的に活性化されるmuカルパインは、リソソーム膜蛋白を限定分解する結果膜の断裂をきたし、カテプシンBがリソソーム外に漏出するものと推定された。そこで、カテプシンBの特異的拮抗薬であるCA-074を虚血負荷後に投与すると、CA-1領域の約2/3のニューロンは軽度の虚血性変化を示すものの遅発生神経細胞死は免れていた。
慢性疼痛治療の新規分子標的候補であるグリシン受容体α３サブユニットの役割の解明

本研究では疼痛の伝達経路である脊髄においてグリシン受容体がどのような働きをしているのかを、行動実験によって明らかにした。グリシン受容体α3サブユニットの発現を抑制するため、siRNAをラットの脊髄腔内に投与したが、熱刺激に対する反応はsiRNAの投与前後で変化しなかった。この結果より、グリシン受容体のサブユニットのひとつであるα3サブユニットは、疼痛伝達において平常時はそれほど大きな役割を果たしていないことが示唆された。今後は、この成果を基にして、炎症性疼痛モデル動物においてグリシン受容体のα3サブユニットがどのような役割を果たしているかを明らかにすることができると期待される。慢性疼痛の治療のターゲットとして、オピオイド受容体やカルシウムチャネル等の様々な分子が提唱され、それらに対する作動薬が臨床で用いられている。しかし、これまでに開発された鎮痛薬には副作用が少なからずあるうえ、効果を示さない例も多かった。我々は、脊髄後角の浅層にしか発現していないため、仮にその機能を抑制しても呼吸や循環などに重篤な副作用を起こさないことが期待されるグリシン受容体のα3サブユニットに注目した。グリシン受容体α3サブユニットは慢性疼痛の治療のターゲットとなる可能性を秘めている。そこで、脊髄におけるα3サブユニットを含むグリシン受容体の機能を調べるため、その機能をin vivoで抑制する実験を行った。α3サブユニットのノックアウトマウスを用いた研究が既に報告されているが、他の抑制システムが代償性変化を起こす可能性が考えられるため、我々の方法にアドバンテージがあると考えている。受容体の機能を抑制するために作成したsiRNAの有効性を確認するため、マウスのくも膜下腔(腰部)にsiRNAを注入し免疫染色およびウエスタンブロッティングによってグリシン受容体α1ならびにα3サブユニットの発現量の計時的変化を調べた。HVJ(hemagglutinating virus of the Japan)エンベロープベクターシステムを用いて、siRNAがin vivo条件下で安定して効果を発揮できるように工夫している。これまでの研究により様々な慢性疼痛のメカニズムが報告され、治療薬の開発が進んできた。しかし治療に難渋するケースも多く、新規治療薬の開発が望まれている。近年、グリシンやGABAによる抑制が脊髄後角において減弱すること(脱抑制)が、慢性疼痛時によく見られるアロディニア発症のメカニズムの一つとして挙げられるようになった。一方でグリシン受容体のサブユニットの一つであるα3が疼痛伝達関連部位の脊髄後角浅層に特異的に発現していることが報告された。本研究の目的は、脊髄におけるグリシン受容体α3サブユニットが炎症性疼痛時のアロディニア発症に果たす役割を調べることである。その目的を達成する第一歩として、グリシン受容体α3サブユニットの機能を解析するための手法の確立に重点を置いた。そのために、今年度は通常のラットのくも膜下腔(腰部)に留置したカテーテルからグリシン受容体α3サブユニットのsiRNAを注入して、熱刺激および機械刺激に対する反応が変化するかについて調べるための行動実験を行った。siRNAとしての機能が無いmutant siRNAを投与した群をコントロール群とした。また、siRNAを注入したラットにおいて受容体の発現量に変化が見られるのかをウエスタンブロッティング法により調べた。これらの実験により、来年度以降に炎症性疼痛モデル動物において、グリシン受容体α3サブユニットの機能解析を行うための基礎を築くことができたと考える。他施設における研究により、脊髄におけるグリシン・GABA(A)受容体を介する抑制を薬物によりブロックする(脱抑制)と、触っただけで痛みを感じる現象、すなわちアロディニアが引き起こされることが示された。さらに、脊髄後角I層に存在する投射ニューロンは痛みの入力のみを受けているが、脱抑制が起きると複数のニューロンを介した触刺激の情報も同時に受けるようになることが報告された。この報告は、通常はグリシンとGABAによってブロックされている経路が、脱抑制によって顕在化することを示唆した。また、グリシン受容体のサブユニットの一つであるα3が疼痛伝達関連部位の脊髄後角浅層に特異的に発現していることが報告された。これらの背景をふまえ、本研究では疼痛の伝達経路である脊髄においてグリシン受容体がどのような働きをしているのかを、行動実験によって明らかにした。今後は、この成果を基にして、炎症性疼痛モデル動物においてグリシン受容体のα

3サブユニットがどのような役割を果たしているかを明らかにすことができると期待される。麻酔科学グリシン受容体α3サブユニットの機能解析ツールの確立に時間がかかっている。現段階ではin vivoでα3サブユニットの発現を安定的に低下させるsiRNAを得られていない。脊髄のくも膜下腔に挿入したカテーテルからのsiRNA投与実験を繰り返し行って、α3サブユニットを含むグリシン受容体の発現量をウエスタンブロッティング法で確認する作業を継続中である。計画では今年度中に炎症性疼痛時のグリシン受容体α3サブユニットの質的・量的変化について調べる予定であったが、その段階に至ることは出来なかった。機能解析の手法を早期に確立させ、炎症性疼痛モデル動物の脊髄後角におけるグリシン受容体の挙動を調べる。我々は炎症性疼痛の発症時にα3サブユニットが増加するという仮説を立てており、その仮説を証明するための実験を行う。この実験の成果により、α3サブユニットに特異的な作用を示す薬の開発が進むことを期待している。今後は、炎症性疼痛モデル動物を用いて、炎症性疼痛の閾値がα3サブユニットの抑制により変化するかどうかを調べる。また、α3サブユニットがtonic inhibitionの分子基盤であるかを明らかにする。グリシン受容体の発現量の変化を調べる手法が確立できていないので、モデル動物を用いた実験を開始しておらず、実験動物の購入・維持のための費用が発生しなかった。また、電気生理学的実験のための費用も生じなかった。実験動物の購入・維持や、分子生物学的実験、免疫組織学的実験、電気生理学的実験のための消耗品の購入に充てる予定である。研究費は動物、siRNA、抗体を購入するための費用に充てる予定である。
北極域における積雪汚染及び雪氷微生物が急激な温暖化に及ぼす影響評価に関する研究

グリーンランド氷床上での現地観測から、涵養域ではアルベド低下に対するブラックカーボン(BC)等積雪不純物の寄与は小さく、積雪粒径増加効果の方が大きいことが分かった。また2012年7月の顕著な表面融解には下層雲からの長波放射が効いていた。消耗域では表面の不純物中に微生物が大量に含まれ、アルベド低下へ大きく寄与していた。衛星観測から2000年以降の氷床表面アルベドの低下原因を解析した結果、涵養域では積雪粒径の経年増加が主要因で、消耗域では裸氷域と微生物を含む暗色域の拡大が原因であった。内陸域で深さ223mの氷床コアを掘削し、その解析からBC濃度は1920-30年に現在の数倍程度高いことが分かった。(1)グリーンランド地上観測次年度以降に予定されている定点氷床観測と氷床コア掘削のための予備調査を実施し、北西部のQaanaaq地域で観測及び掘削地点を決定した。また、同地域及びスバールバル氷河消耗域で雪氷微生物調査の結果、積雪域では緑藻の繁殖による赤雪、裸氷域ではクリオコナイトが確認された。後者の鉱物粒子のSr,Nd同位体比の分析から裸氷域に堆積している鉱物粒子は、周辺裸地からの供給の可能性が示された。(2)国内地上観測札幌、芽室、長岡の3地点に放射収支観測装置を整備し、同地点の積雪サンプルからダスト黒色炭素等濃度分析を行った。積雪粒径を客観的に測定するための気体吸着法及び近赤外域反射率による積雪比表面積測定法を開発した。気体吸着法では比表面積と氷粒子の平均粒径との間によい関係がみられたが、大粒子は過大評価傾向があった。(3)気候モデリングエアロゾルモデルと結合された大気・海洋結合気候モデルを用い、グリーンランドにおける黒色炭素沈着量を計算し、氷床コアから求められた濃度と比較した結果、1910年代のピーク及びその後の減少傾向を概ね再現できた。また、水平解像度5kmの気象庁非静力学モデルを用いて、グリーンランドを対象とする予備的な降水再現実験を実施し、地上観測値と比較したところ、概ね良好な結果を得た。(4)氷床コア掘削前述(1)の予備調査から掘削地点を氷床上標高2,000m地点と決定し、2014年実施を前提に、掘削システムの整備を行った。(5)衛星リモートセンシング衛星データから積雪粒径及び積雪不純物濃度を求めるアルゴリズムにボロノイ凝集体等3種類の積雪粒子形状モデルを導入し、MODISデータからグリーンランドにおける2001-2011年夏季の積雪物理量の経年変化を解析した。また、熱赤外域チャンネルの輝度温度差から氷床表面粗度が推定できる可能性があることを明らかにした。(1)グリーンランド地上観測:前年度自動気象観測装置を設置した北西グリーンランド氷床上で雪氷、気象観測を実施した。前年とは対照的に気温が低く、積雪表面の融解は観測されなかった。原因は北極域における大規模な大気循環に起因するものと考えられる。積雪中の黒色炭素(BC)濃度は先行研究の範囲で、アルベド低下に影響を与えるものではなかった。雪氷微生物に関する観測は夏季融解期に主にグリーンランド北西部で実施した。不純物中に含まれる鉱物成分の分析の結果、消耗域表面に堆積している鉱物粒子は、グリーンランド周辺部の裸地から供給されていることが分かった。(2)国内地上観測:前年度同様、札幌、芽室、長岡の3地点における雪面上アルベド観測、積雪粒径、積雪不純物濃度観測を行った。積雪粒径を客観的に測定するための近赤外カメラ画像解析法とガス吸着法による測定装置を開発し、様々な積雪対して積雪粒子の変態過程を観測し、その温度依存性を系統的に示した。(3)気候モデリング:1850年から現在に至るまでの気象研究所気候モデルMRI-CGCM3による歴史実験において、BCエーロゾル沈着変動を調査した結果、欧州・北米では20世紀前半に多く、後半は減少し、東アジアでは逆に増加傾向となっていた。(4)氷床コア掘削:2014年のグリーンランド掘削に備え、掘削地点を北西グリーンランド内陸域のSIGMA-D(77.6°N, 59.1°W)と決定し、観測用機材の調達、掘削観測隊編成、観測機材輸送、観測許可申請等を行った。(5)衛星リモートセンシング:2000-2013年のMODISデータを用いて、グリーンランド全域における積雪粒径、積雪不純物(BC相当)濃度を抽出し長期変動を解析した結果、2009-2012年の近年に積雪粒径の増加が顕著であった。涵養域における積雪不純物濃度は低く、衛星センサーの経年劣化の影響を強く受けていた。(1)グリーンランド地上観測:6月から7月にかけ、北西グリーンランド氷床上標高1,490mとカナック氷帽上標高960m地点に自動気象観測装置を設置した。氷床上では約3週間の放射・雪氷等集中観測を実施した。その結果、積雪中黒色炭素濃度は先行研究の測定値の範囲で、アルベド低下量は1%以下であった。しかし、長距離輸送されにくい粒径5um以上の鉱物性ダストが多く見つかり、これが消耗域における雪氷微生物の栄養塩供給源になっている可能性がある。

一方、北西部や南西部における雪氷微生物調査の結果、裸氷域ではシアノバクテリアなどの微生物が大量に見つかり、標高1,250m以下の広範囲で雪氷藻類が繁殖していることが明らかになった。(2)国内地上観測:札幌、芽室、長岡の3地点における雪面上アルベド観測、地吹雪、積雪不純物濃度観測を行った。また、積雪不純物によるアルベド低下率に重要な役割を持つ積雪粒径を測定するための気体吸着法及び、近赤外反射率測定法の精度向上を図り、相互比較観測を実施した結果、概ね一致することを確認した。(3)気候モデリング:水平解像度5kmの気象庁非静力学モデルを用いて、氷床表面がグリーンランド全域にわたって融解した2012年7月12日前後の地上気象要素及び、降雨域・降雪域の分布と時間変化を再現した。また、積雪変質モデルを極域用に改良した。さらに、全球エアロゾルモデルを用いて、グリーンランドに沈着するダストエアロゾルの発生源を調べた。(4)氷床コア掘削:実施時期は2014年度4-5月とし、カナダのレゾリュートから航空機を利用して北西グリーンランド内陸部に掘削機材を輸送することを決定した。(5)衛星リモートセンシング:現在までに開発した積雪粒径及び積雪不純物濃度抽出アルゴリズムをMODIS衛星データに適用し、グリーンランド現地集中観測データと比較検証したところ、よい一致が見られた。(1)グリーンランド観測:雪氷・気象現地観測を2014年5-6月に、雪氷微生物調査を5-8月に実施した。涵養域におけるアルベド低下の原因を解析した結果、積雪不純物効果は2012年の表面融解時でも最大2%、粒径増加効果は10%前後であった。グリーンランド北西部カナック氷河積雪の雪氷藻類の繁殖は、融解開始後の日積算気温が約100°Cdayを超えると始まることがわかった。(2)国内観測:積雪のアルベドを支配する積雪の比表面積(SSA)を測定するためのガス吸着式測定装置を改良し、SSAが3-300 [m2kg-1]の広い範囲で精度よく測定できることがわかった。(3)気候モデリング:水平解像度5kmの気象庁非静力学モデルを用いてグリーンランド全域で予測実験・検証を実施した結果、良好な予測精度が得られた。同モデルに積雪変質モデルを組み合わせて、氷床表面質量収支が計算できるようになった。2012年の表面融解時の表面質量収支を解析し、下層雲からの長波放射が融解に寄与していることが判明した。(4)氷床コア掘削:グリーンランド北西氷床のSIGMA-D(77°N, 59°W,標高2,100 m)にて深さ222mまでの浅層アイスコア掘削、自動気象観測装置の設置等を実施した。アイスコア中の主要イオン成分と水同位体組成分析を行った結果、水同位体比、海塩成分は明瞭な季節変動を示し、その年層厚と氷河流動速度から、全サンプルで約800年の情報が得られると推定された。(5)衛星観測:2000-2014年のMODIS衛星データを解析し、近年のアルベド低下要因は、涵養域では積雪粒径の増加、消耗域では裸氷域と暗色域の拡大が原因であることが判明した。また、短波長赤外域の偏光情報を用いることで、積雪表面粒径の精度が向上できることや、複数の熱赤外域チャンネル情報から、雪面温度と同時に雪質分類が可能であることがわかった。グリーンランド氷床上で2012年7月に観測された記録的な表面融解イベントを積雪変質モデルと自動気象観測データを用いて解析した結果、下層雲からの下向き長波放射による雪面加熱効果が重要であることが分かった。
褐色脂肪細胞を標的としたAng 1-7の肥満治療への探索

本研究は研究代表者が示したAng 1-7の肥満における代謝改善作用に、褐色脂肪細胞の持つエネルギー消費作用に着目し、実験を行い下記の知見を証明した。本年度は本研究テーマであるアンジオテンシン1-7 (Ang 1-7)が褐色脂肪細胞にあたえる影響を評価するためのモデルマウスの作成、糖負荷試験、インスリン負荷試験や酸素消費量測定による代謝への影響の評価や各種臓器重量などの形態計測を行った。具体的には、生後4週のC57BL/6マウスを普通食と高脂肪食で8週間飼育した。更に、飼育開始4週間後からAng 1-7またはプラセボとして生食の投与を行った。投与量は過去に体重・脂肪減少、代謝の改善の効果が報告されている量で、頸部の皮下に浸透圧ポンプを植え込み投与した。高脂肪食で飼育したマウスにおいてAng 1-7投与群は生食投与群に比べて食事摂取量に差がないにも関わらず体重減少を認めた。各種臓器重量では褐色脂肪細胞がAng 1-7投与群で明らかな増加を認めた。インスリン抵抗性の評価として行った糖負荷試験・インスリン負荷試験で、Ang 1-7投与群と生食投与群とで血糖値には明らかな差を認めなかった。高脂肪食により褐色脂肪細胞や肝臓で脂肪が蓄積することが知られており、Ang 1-7投与により脂肪蓄積が改善するかをヘマトキシリン・エオジン染色で組織評価を行った。Ang 1-7投与群では生食投与群に比べて著明な脂肪滴の減少を認めた。27年度研究実地計画のうち、当初の予定通り普通食飼育マウスと高脂肪食飼育マウスにおける生食投与群とAng 1-7投与群のモデルマウスの作成を行い、体重や各臓器重量などの形態計測や糖負荷試験やインスリン負荷試験でのインスリン抵抗性や酸素消費量による代謝評価を行った。各臓器の採取が順調に行えたためヘマトキシリン・エオジン染色による組織の評価を前倒して27年度に行うことができた。当初予定していなかったMRIによる脂肪の蓄積の評価を実行することを新たに計画したため再度モデルマウスを作成する必要があるが概ね順調に研究は遂行できている。生後4週のC57BL/6マウスを普通食と60%脂肪の高脂肪食で8週間飼育した。更に、飼育開始4週間後からアンジオテンシン1-7 (Ang 1-7)または生食投与を行い、普通食摂餌マウス+Ang 1-7投与、普通食摂餌マウス+生食投与、高脂肪食摂餌マウス+Ang 1-7投与(HFD+Ang 1-7)、高脂肪食摂餌マウス+生食投与の4群でAng 1-7の褐色脂肪細胞に対する効果の検討を行った。HFD+Ang 1-7群では、食餌摂取量が減少することなく体重が減少し、更に酸素消費量の増加を認めた。また、UCP1やPRDM16の発現亢進を伴う褐色脂肪組織増大を認めた。褐色脂肪組織においては、1) PI3K/Aktシグナルの亢進(インスリンシグナルの改善)、2) Hormone Sensitive Lipaseの発現上昇やPerillipinの発現低下を伴う脂肪滴の狭小化(リポリーシスの改善)を認めた。白色脂肪細胞のベージュ化の検討を行ったが、ウェスタンブロッティングや免疫染色での検討で高脂肪食+Ang 1-7群においてUCP1の発現亢進は認めなかった。これらの結果から、Ang 1-7は白色脂肪細胞のベージュ化を引き起こすことなく、褐色脂肪細胞の分化・増殖に関与するPRDM16の発現を上昇により褐色脂肪組織増大させ、UCP1による非ふるえ熱産生による代謝亢進により体重現象効果を発揮することが示唆された。平成28年度研究実施計画のうち、当初の予定通り1) Ang1-7の褐色脂肪細胞に対する影響の評価、2) Ang 1-7による白色脂肪細胞のベージュ化への評価を行い、Ang 1-7が褐色脂肪細胞の分化・増殖を引き起こし、UCP1による熱産生を介し体重を減少させること、またその効果に白色脂肪細胞のベージュ化は関与しないことを示唆するデータを得た。本研究は研究代表者が示したアンジオテンシン1-7 (Ang1-7)が持つ肥満における代謝改善作用に褐色脂肪細胞が関与することを示しその機序を解明することにより、将来的な褐色脂肪細胞を標的とした抗肥満治療の開発に繋げることを目的とした。高脂肪食による肥満マウス群を用いAng1-7投与により体重・白色脂肪細胞減少、糖代謝改善、褐色脂肪細胞増加を認めた。最終年度は、寒冷刺激下において褐色脂肪細胞の活性化を評価した。23°Cの寒冷刺激によりAng1-7投与群では直腸温が優位に上昇し、Ang1-7投与により褐色脂肪細胞活性化による熱産生が増加していた。またAng1-7投与による褐色脂肪細胞の分化・増殖には、インスリンシグナル経路の改善(PI3K/Akt/mTOR)とAMPK経路の2つが関わっていることを証明した。これらの結果はAng1-7は褐色脂肪細胞を分化・増殖し、非ふるえ熱産生によるエネルギー消費を増加させることで抗肥満効果を発揮することを示している。本年度は、得られた各臓器や血液などのサンプルを用いて分子生化学的手法を用いて解析を行う。

具体的には平成28年度は、現在までに行ったヘマトキシリン・エオジン染色に加えて、電子顕微鏡による褐色脂肪細胞中のミトコンドリアの数の評価を行う。また、免疫染色、Western-blottingやreal time PCRを用いて褐色脂肪細胞におけるUCP1などの発現の評価を行いAng 1-7の褐色脂肪細胞に対する影響の評価を行う。更にはAng 1-7による白色脂肪細胞のベージュ化の評価としてヘマトキシリン・エオジン染色や免疫染色により白色脂肪細胞のベージュ化の評価を組織学的に行う。フローサイトメトリーなどを用い、CD137、TBX1やTMEM26などベージュ化の指標として知られているマーカーの解析によりベージュ化の評価を行う。Ang 1-7の褐色脂肪細胞の分化・増殖作用に関わる分子生物学的検討を行い、ターゲットとなる因子の同定を行う。今年度中に得られたデータをまとめて学術雑誌への掲載を目指す。小児代謝内分泌必要物品を購入し、その他に購入する物品がないため次年度使用額(BーA)に掲げる残額が生じた。次年度は、計画最終年度であり、研究業績を学術誌に投稿・発表をしていく予定であり、それに伴う必要経費に使用する予定である。
局所切除可能な十二指腸乳頭部癌の新規診断方法の開発

免疫染色による診断:乳頭部腫瘍症例の手術摘出標本14例と、内視鏡的切除術による摘出標本11例を選択した。これらの、最終病理診断はadenoma (n=5)、T1a adenocarcinoma (n=5)、T1b adenocarcinoma (n=3)、T2adenocarcinoma (n=5)、T3 adenocarcinoma (n=7)であった。これらに対し、IMP3、S100P、MUC5ACの免疫染色を施行した。これらの症例では病理学的進行度と染色形態の関係はIMP3でのみ認められた。IMP3の免疫染色形態は陽性細胞が乳頭部の表層から深層まで比較的均一に染色され、adenomaとT1a adenocarcinomaの腫瘍(疫学的に局所切除可能と考えられる腫瘍)とT1b adenocarcinoma以上の腫瘍(疫学的に外科的手術が必要な腫瘍)では、陽性細胞の比率に有意差が認められ、cut off値を設定することにより切除標本では正診率80%で診断可能であることがわかった。現在は、表層のみが採取される生検検体の標本を免疫染色しているところであり、その結果が摘出標本と同様であることを確認する前段階まできている。コンピューター支援画像診断(CAD)による診断:正常例100例と乳頭部腫瘍50例のサンプルを用いた診断で、内視鏡所見をそのまま読み込ませるdeep learningは不可能であることがわかった。理由として、内視鏡所見から乳頭部を判別するのが困難であることが考えられたため、内視鏡所見から正常、腫瘍それぞれ乳頭部のみをデジタル画像を用いて切り出し再度試行することとした。現状は150例の画像サンプルの切り抜きを施行している段階である。免疫染色による診断については予想より少ない症例数で結果が出始めているためおおむね順調である。CADを用いた診断については正常乳頭と進行癌の区別も困難な状況からのスタートとなり、腫瘍部だけの切り抜き、大きさなど他情報の入力などの追加処置が必要であることが判明し、時間を要しているため遅れが認められる。免疫染色を用いた診断については、生検組織での診断能を後方視的に確認して、摘出標本と同様の結果が得られるのであればそのまま前向きの臨床研究に進めて行く予定である。CADを用いた診断についてはデジタルデータの切り抜き、臨床情報の入力など労力と時間を要する処理が必要であるため、研究分担者の協力を得ながら出来るだけ早急にデータ入力を完成させdeep learningの試行を行う予定である。摘出標本に対する免疫染色の症例数が予想より少なくすみ、生検標本や将来の実臨床における前向き染色に免疫染色の費用を持ち越すことが可能であった。またCADについては試行段階であり、ソフトなどは共用のものを使用している段階までしか進捗していないため。