hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
完全準同型ファンクショナル暗号の実現に向けた挑戦的研究

本研究は、クラウドコンピューティングにおけるセキュリティソリューションとなる暗号方式を提案する。これまでに、クラウド上のデータベース管理と、クラウド上のデータ処理時のセキュリティが主な課題であるが、クラウドプロバイダーの信頼性を仮定せず、かつ、プライベートクラウドを利用しない状況での解決方法はまだ提案されていなかった。本研究はこのような状況においても安全なシステムを考案する。具体的な成果は、効率のよいかつ高度なアクセス制御機能を持つ暗号方式としてコンパクトな「関数型暗号」の提案および、データが正しく処理される際にデータの真正性が保持される仕組みである「準同型電子署名」の提案である。初年度では、目的である「完全準同型ファンクショナル暗号」の構成に向けて、ベースになる理論を二つの結果で示した。一つ目の結果は研究実施計画の【B1】安全性の定義、モデル、および分析に関する研究である。主な成果は強い安全性をもつファンクショナル暗号方式を提案した。具体的には、楕円曲線上の「ペアリング」を用いて方式を設計し、強い安全性モデルであるAdaptive securityで安全性証明を考案した。この成果はPKC2010(International Conference on Public Key Cryptography)という国際学会で発表した。二つ目の結果は研究実施計画の【C1】実用性の高いファンクショナル暗号に関する研究である。成果の内容としてはファンクショナル暗号方式の一つの例である属性ベース暗号の効率の良い方式の構成法を提案した。この方式の特徴はファンクショナル暗号の高機能性を落とすことなく、方式の暗号文サイズが小さくすることが可能となった。これにより提案の暗号方式を効率よく実現することが可能となる。この結果はPKC2011という国際学会で発表した。その他に、研究実施計画の【Al】構成法のアプローチに関する研究について、楕円曲線上の「ペアリング」に基づく暗号方式を用いて、目的の性質である準同型性が得られやすい「格子」ベース暗号を構成するという計画であったが、この手法は理論的に困難であることが分かった。解決法としては、別の数学構想を用いることにするか、あるいは楕円曲線上の「ペアリング」のままで限定的な準同型ファンクショナル暗号を構成することである。これについては引き続き今年度で研究を行う予定である。今年度では、初年度から引き続き目的である「完全準同型ファンクショナル暗号」の構成に向けて、二つの成果で示した。一つ目の成果は研究実施計画の【A2】暗号アルゴリズムの構成法と【B2】安全性モデルおよび分析に関する研究である。主な成果は、広いクラスの高機能暗号を統一し取り扱い可能なファンクショナル暗号の構成法の提案である。この構成法はAdaptive securityという最強安全性を持つということを標準的なセキュリティモデルで理論的に証明した。この成果はJournal of Mathematical Cryptology(2011)という国際論文誌に採録された。二つ目の成果は研究実施計画の【C2】実用性の高いファンクショナル暗号に関する研究である。主な成果は、昨年度に引き続き、ファンクショナル暗号方式の一つの例である属性ベース暗号の効率の良い方式の構成法を提案した。昨年度では、アクセス制御可能な有料放送などが応用例となるキーポリシータイプという種類の属性ベース暗号を提案したが、今年度では最も難しいとされる、暗号文ポリシータイプという属性ベース暗号の効率の良い方式を提案した。このタイプの応用例はアクセス制御可能なパブリッククラウドなどである。属性ベース暗号の研究分野において、本研究の提案方式が現在暗号文サイズと復号の計算量に関しては最も効率の良い方式である。この結果はTheoretical Computer Science(2012)という権威のる国際論文誌に採録された。最終年度は、本研究の目的である完全準同型ファンクショナル暗号の構成、および安全なクラウドコンピューティングの構築に向けて研究を行った。昨年度まではファンクショナル暗号(関数型暗号)に関するサブ課題の研究を主に行ったのに対し、今年度は残りのサブ課題である準同型暗号について研究を主に行った。また、これまで安全なクラウドコンピューティングに向けて、情報の秘匿性を保証するための暗号プロトコルを設計したが、今年度はもう一つの重要な安全性要素である情報の真正性を保証するためのプロトコルの設計も行った。いわば、クラウドコンピューティングに適用可能な高機能電子署名を構築した。研究の成果は二本の論文で発表した。一つ目の成果は研究実施計画の【A2】アルゴリズムの構成法と【B2】安全性モデルおよび分析に関する研究である。主な成果は、広いクラスの高機能電子署名を統一し取り扱い可能な準同型電子署名の構成法の提案である。この構成法は完全コンテクスト秘匿性と偽造不可能(真正性)という安全性を持つであることを標準的なセキュリティモデルで理論的に証明した。この成果はASIACRYPT2012という権威のある国際暗号研究学会(IACR)が主催するトップ国際会議で発表した。

二つ目の成果は研究実施計画の【C2】実用性の高い方式に関する研究である。主な成果はより効率の良い準同型電子署名の構成法である。この成果はPKC2013という国際会議で発表した。こちらも国際暗号研究学会が主催するトップレベル会議である。研究の目的に向けて、二つの主な成果が得られ、権威のある国際論文誌に採録されたので、おおむね順調に進展していると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終的な目標である完全準同型性をもつ方式を得られるために、その分野を得意とする研究協力者を招いて共同研究を推進する。具体的にはフランスENSにおいて、本研究員が在外研究を行う予定である。具体的な内容としては格子理論を導入すると考えている。
繰り返し観察データの回帰分析におけるモデル選択に関する研究

1)各種階層的個体内計画行列を持つ拡張成長曲線モデルの下での推測問題を扱った。本モデルには、群毎の成長曲線の平均トレンドが異なった次数の多項式で表されるものも含まれている。まず、共分散行列が一般の正値であるが未知の場合について、個体内計画行列が階層的構造をもっているか否かを検証するための尤度比検定統計量とモデル選択規準を導出した。次に、ランダム係数成長曲線モデルの共分散構造の下での推測問題についても考察した。これらの理論的結果をPotthoff and Roy(1964,Biometrika 51,313-326)による歯学的データに適用し再解析を試みた。2)平均μ、分散Σのp-変量正規分布に従う標本がk-段階単調な欠測構造を持つ場合のμとΣの最尤推定量に関する基本的特性について研究を行った。その結果、k=2および3の場合に対して、μの最尤推定量の正確な期待値と分散およびΣの最尤推定量の偏りを導出した。また、これらの推定量の分布に関する漸近展開を行った。さらに、一般のkの場合について、μやΣの最尤推定量の正確な定式化を行い、それらの統計的特性について研究を行った。3)最近の日本の5歳未満の子供における女児割合の地理的変動および経時変動の有無について、国勢調査データを用いて統計的解析を行った。二項分布を用いて帰無仮説を記述し、べ一タ二項分布や順序制約を用いて対立仮説を定式化して、統計的解析を行った。4)成長曲線解析理論に基づき、繰り返し観察データによる放射線の生物効果比の区間推定を行うための方法を開発した。その方法を、中性子線とガンマ線を照射した子供マウスの体重変化データに適用して、中性子線の生物効果比の区間推定を行った。大瀧らは主要点解析法とVonesh-Carter法の組み合わせによる繰り返し観察データの分類に関する探索的方法の開発を行った(投稿準備中)。また、多次元パターンデータの分類について主要点解析法の応用に関する研究を行った(応用統計学に印刷中)。藤越らはバランス型デザインを持つ成長モデルおよび多変量回帰モデルにおけるモデル選択基準として、候補モデルのなかに真のモデルが含まれていない場合についてもリスクの推定量として高次の漸次不偏性を持つModified AICおよびModified Cpを導出した(Biometrika,1997;J.Multivariate Analysis,1997)。またこれらの基準が小標本においても高い不偏性を持ち、その結果リスクを最小とするモデルを高い確率で選択することを数値実験的に示した。神田らは、バランス型デザイン下で階層的な欠測値を含む繰り返し観察データに対する最尤法による統計的推測のための研究を行った(Amer.J.Math.Manage.Sci.に印刷中)。大谷らは、多変量生存期間データに対して、センサリングや個人変動に対応した解析法の研究を行った。その応用として、臨床データへの応用として広島大学および徳島大学歯学部で収集された歯牙喪失に関するデータを用いて歯牙喪失危険度の年齢依存性や歯種間相関構造の推定を行った。佐藤は、回帰モデルにおける外挿を考慮した変量選択基準の研究を行った。未観測データの予測密度から導出される変量選択基準PAICの各標本に対する寄与量を求めることにより、大多数の標本が支持するモデルを選択することを試み、数値実験的にその振る舞いを調べた(J.Japan Statist.Soc.に印刷中)。

まず、共分散行列が一般の正値であるが未知の場合について、個体内計画行列が階層的構造をもっているか否かを検証するための尤度比検定統計量とモデル選択規準を導出した。次に、ランダム係数成長曲線モデルの共分散構造の下での推測問題についても考察した。これらの理論的結果をPotthoff and Roy(1964,Biometrika 51,313-326)による歯学的データに適用し再解析を試みた。2)平均μ、分散Σのp-変量正規分布に従う標本がk-段階単調な欠測構造を持つ場合のμとΣの最尤推定量に関する基本的特性について研究を行った。その結果、k=2および3の場合に対して、μの最尤推定量の正確な期待値と分散およびΣの最尤推定量の偏りを導出した。また、これらの推定量の分布に関する漸近展開を行った。さらに、一般のkの場合について、μやΣの最尤推定量の正確な定式化を行い、それらの統計的特性について研究を行った。3)最近の日本の5歳未満の子供における女児割合の地理的変動および経時変動の有無について、国勢調査データを用いて統計的解析を行った。二項分布を用いて帰無仮説を記述し、べータ二項分布や順序制約を用いて対立仮説を定式化して、統計的解析を行った。4)成長曲線解析理論に基づき、繰り返し観察データによる放射線の生物効果比の区間推定を行うための方法を開発した。その方法を、中性子線とガンマ線を照射した子供マウスの体重変化データに適用して、中性子線の生物効果比の区間推定を行った。
保存中の食品におけるカビ毒の網羅的な検出について

日本では製造から流通・販売まで食品の衛生管理が行き届いているが、購入後の食品の管理は個人に委ねられている。そのため保存状態によってはカビが生えることがある。カビの中にはヒトに対して有害なカビ毒を産生するものも含まれることが示唆されているが、実際、カビで汚染した食品におけるカビ毒に関する報告事例は少ない。そこで、カビで汚染した食品におけるカビ毒の実態について、LC-TOF-MSとよばれる網羅的に多くの化合物を測定が可能な機器を用いて調査し、保存状態によるカビ毒の経時変化について明らかにし、食品の保存期間や状態がカビ毒の摂取量に与える影響について解明する。カビ毒はカビの代謝産物のうち、ヒトや家畜の健康に影響を及ぼす有害物質であり300種以上あるといわれている。食品は保存状態によってカビが発生することもあるが、実際にカビに汚染された食品中のカビ毒を調査した報告は少ない。保存状態によるカビ毒の経時変化について明らかにし、食品の保存期間や状態がカビ毒の摂取量に影響を与えるかを解明するために、カビに汚染された食品におけるカビ毒について液体クロマトグラフー飛行時間型質量分析計(LC-TOF-MS)を用いて網羅的に検出する。カビ毒のうち、食品衛生法で基準値が設定されているもの、および現時点で日本国内で基準値は設定されていないがヒトに影響を与える恐れがあるとして実態調査が行われているものを合わせると20種類程度である。これらのカビ毒については、開封直後の試料にて測定することにより汚染実態調査も行えるため、測定条件の確立および定量性について確認する必要がある。そのためLC-QTOF-MSと同等の感度を要する液体クロマトグラフィータンデム質量分析装置(LC-MS/MS)にて測定条件の確立および定量性の確認を実施した。対象としたカビ毒は18種である。近年、糖で分子が修飾されたモディファイドマイコトキシンが発見され、汚染実態調査が行われつつあり、本研究で測定対象としたカビ毒の中にはその一つであるデオキシニバレノール-3-グルコシドも含まれる。デオキシニバレノール-3-グルコシドは小麦中のカビ毒としてデオキシニバレノールとともに規制対象となる可能性もあるため、食品衛生上、汚染実態調査の結果は有意義なものになると考えられる。その後、LC-MS/MSで得られた測定条件をもとにLC-QTOF-MSにて検出確認を行った。標準溶液を保有していないカビ毒については、ノンターゲットスクリーニング分析手法にてライブラリーを用いて定性的に検出を行う予定である。カビ毒の実態調査のために、LC-MS/MSにて測定条件の最適化を行った。本研究で用いているLC-MS/MSおよびLC-QTOF-MSはともにAB SCIEX社製であり、感度も同程度である。対象としたカビ毒は、食品衛生法で基準値が設定されているアフラトキシンB1、B2、G1、G2、パツリン、デオキシニバレノール、基準値は設定されていないがヒトに影響を与える恐れがあるとして実態調査が行われているステリグマトシスチン、ニバレノール、3アセチルデオキシニバレノール、15アセチルデオキシニバレノール、デオキシニバレノール-3-グルコシド、H2トキシン、HT2トキシン、フザレノンX、ネオソラニオール、シトリニン、オクラトキシンA、ゼアラレノンの合計18種類である。定量性についてはアフラトキシンB1、B2、G1、G2、ステリグマトシスチンで標準溶液濃度として0.110ng/mL、その他のカビ毒については概ね1200ng/mLの範囲で検量線が直線になることを確認した。その後、LC-MS/MSで設定した条件がLC-QTOF-MSでも適用できることを確認した。次に、小麦粉および雑穀など比較的単純なマトリクスである食品を用いてカビ毒抽出方法の検討を行った。水ーアセトニトリル混液にて抽出しLC-MS/MSにて測定したところ、微量のデオキシニバレノールが検出された検体もあった。またカビ毒の実態調査は粉砕した試料から抽出・測定する必要があるが、カビは食品の表面に生えることから、カビが生えた食品からのカビ毒抽出を想定して、粉砕試料と未粉砕試料の抽出の比較についても検討を行った。LC-QTOF-MSにおけるノンターゲットスクリーニング分析については、未検討であるが、分析後の解析手法に依るところが大きいので、進捗状況としては順調である。実際にカビが生えた食品におけるカビ毒の調査を行う。対象とする食品は、カビが生えやすい食品の代表である食パンを予定している。食パンの主成分は小麦であるが、小麦からはトリコテセン系のカビ毒の検出頻度が高いため、開封直後の試料からのカビ毒実態調査も重要である。通常の食品理化学検査で行うように添加回収試験を実施し、内部品質管理の確保に努める。現在、暫定基準が設定されているデオキシニバレノールについては、今後、アセチル化体である3アセチルデオキシニバレノール、15アセチルデオキシニバレノール、配糖体であるデオキシニバレノール-3-グルコシドについても規制対象となる可能性があることから、特に注目して分析を実施する。カビ毒の経時変化についての調査では、入手した食品を開封または未開封の状態で室温、冷蔵、冷凍の3つの状態で一定期間保存し、カビの生え方を経時的に観察する。いずれかの条件でカビが生えたことを確認できたら、カビ毒の抽出、LC-TOF-MSによる18種類のカビ毒の定量的な検出およびノンターゲットスクリーニング分析によるその他の網羅的なカビ毒検出を行い、保存状態によるカビ毒産生に違いがみられるかを調べる。

保存期間が短いとカビは生えてもカビ毒産生まで至らない可能性もあるため、一部、長期間保存したものについてもカビ毒の有無を調査したいと考えている。得られた結果については、食品の保存期間や状態がカビ毒の摂取量に影響を与えるかを解明するための基礎的なデータとなる。日本では製造から流通・販売まで食品の衛生管理が行き届いているが、購入後の食品の管理は個人に委ねられている。そのため保存状態によってはカビが生えることがある。カビの中にはヒトに対して有害なカビ毒を産生するものも含まれることが示唆されているが、実際、カビで汚染した食品におけるカビ毒に関する報告事例は少ない。そこで、カビで汚染した食品におけるカビ毒の実態について、LC-TOF-MSとよばれる網羅的に多くの化合物を測定が可能な機器を用いて調査し、保存状態によるカビ毒の経時変化について明らかにし、食品の保存期間や状態がカビ毒の摂取量に与える影響について解明する。カビ毒はカビの代謝産物のうち、ヒトや家畜の健康に影響を及ぼす有害物質であり300種以上あるといわれている。食品は保存状態によってカビが発生することもあるが、実際にカビに汚染された食品中のカビ毒を調査した報告は少ない。保存状態によるカビ毒の経時変化について明らかにし、食品の保存期間や状態がカビ毒の摂取量に影響を与えるかを解明するために、カビに汚染された食品におけるカビ毒について液体クロマトグラフー飛行時間型質量分析計(LC-TOF-MS)を用いて網羅的に検出する。カビ毒のうち、食品衛生法で基準値が設定されているもの、および現時点で日本国内で基準値は設定されていないがヒトに影響を与える恐れがあるとして実態調査が行われているものを合わせると20種類程度である。これらのカビ毒については、開封直後の試料にて測定することにより汚染実態調査も行えるため、測定条件の確立および定量性について確認する必要がある。そのためLC-QTOF-MSと同等の感度を要する液体クロマトグラフィータンデム質量分析装置(LC-MS/MS)にて測定条件の確立および定量性の確認を実施した。対象としたカビ毒は18種である。近年、糖で分子が修飾されたモディファイドマイコトキシンが発見され、汚染実態調査が行われつつあり、本研究で測定対象としたカビ毒の中にはその一つであるデオキシニバレノール-3-グルコシドも含まれる。デオキシニバレノール-3-グルコシドは小麦中のカビ毒としてデオキシニバレノールとともに規制対象となる可能性もあるため、食品衛生上、汚染実態調査の結果は有意義なものになると考えられる。その後、LC-MS/MSで得られた測定条件をもとにLC-QTOF-MSにて検出確認を行った。標準溶液を保有していないカビ毒については、ノンターゲットスクリーニング分析手法にてライブラリーを用いて定性的に検出を行う予定である。カビ毒の実態調査のために、LC-MS/MSにて測定条件の最適化を行った。本研究で用いているLC-MS/MSおよびLC-QTOF-MSはともにAB SCIEX社製であり、感度も同程度である。
音声によるデータベースアクセスの研究

音声は人間にとって最も自然で,かつ確実なコミュニケーションの手段である.また,近年の音声認識技術の進歩により不特定話者の連続音声認識技術も格段に進歩している.一方,データベースは組織体のかけがえのない共有情報資源であり,社会の情報化の進展と共にその意義はますます増大している.しかしながら,データベースへのアクセスは相変わらずキーボードから入力する文字ベースのインタフェースに依っているのが現状である.この様な状況は携帯電話や携帯情報端末の普及によるユ-ビキタスな社会環境とも馴染まないものになってきている.そこで,本研究ではマルチモーダルなオフィス・作業環境の実現,遠隔地からのデータベースアクセスの実現,あるいは移動体環境からのデータベースアクセスを実現する目的で,音声によるリレーショナルデータベースのアクセスを理論的・実践的に研究した.まず,Sunワークステーション上で稼動するリレーショナルデータベースシステムOracle7への音声によるデータベースアクセスシステムを可能とすべく,不特定話者の音声音声認識装置,オ-ジス総研のDS200,それに明電舎の音声合成装置FINE TALKを基盤として,4つのソウトウエアモジュールを開発することで,プロトタイプシステムを構築し,システムを評価した.その結果,同音語問題をどう解決するか,不完全な日本語文による問い合わせをどう取り扱うか,などの問題点が明かとなった.本研究では,とくに同音語問題を取り上げ,その問題解決に取り組んだ.そのために,従来のキ-概念を包含するインスタンスキーなる新しいキ-概念を導入しそれにより同音語問題を解決できることを示し,我々のアプローチの正当性を示した.今後さらに研究を充実させることにより実用性の高いシステムが開発できるであろうことを示した.音声は人間にとって最も自然で,かつ確実なコミュニケーションの手段である.また,近年の音声認識技術の進歩により不特定話者の連続音声認識技術も格段に進歩している.一方,データベースは組織体のかけがえのない共有情報資源であり,社会の情報化の進展と共にその意義はますます増大している.しかしながら,データベースへのアクセスは相変わらずキーボードから入力する文字ベースのインタフェースに依っているのが現状である.この様な状況は携帯電話や携帯情報端末の普及によるユ-ビキタスな社会環境とも馴染まないものになってきている.そこで,本研究ではマルチモーダルなオフィス・作業環境の実現,遠隔地からのデータベースアクセスの実現,あるいは移動体環境からのデータベースアクセスを実現する目的で,音声によるリレーショナルデータベースのアクセスを理論的・実践的に研究した.まず,Sunワークステーション上で稼動するリレーショナルデータベースシステムOracle7への音声によるデータベースアクセスシステムを可能とすべく,不特定話者の音声音声認識装置,オ-ジス総研のDS200,それに明電舎の音声合成装置FINE TALKを基盤として,4つのソウトウエアモジュールを開発することで,プロトタイプシステムを構築し,システムを評価した.その結果,同音語問題をどう解決するか,不完全な日本語文による問い合わせをどう取り扱うか,などの問題点が明かとなった.本研究では,とくに同音語問題を取り上げ,その問題解決に取り組んだ.そのために,従来のキ-概念を包含するインスタンスキーなる新しいキ-概念を導入しそれにより同音語問題を解決できることを示し,我々のアプローチの正当性を示した.今後さらに研究を充実させることにより実用性の高いシステムが開発できるであろうことを示した.本研究の目的は,データベースに対する質問を自然言語によりそのまま肉声で発話して,それによりデータベースをアクセスして質問結果を音声を合成して質問者に返すという,音声によるデータベースアクセスの研究・開発を行うことにある.この方式は従来のデータベースアクセス方式がリレーショナルデータベース言語SQLなどを使ってキーボードにより手で打ち込んでいた方式に比べて,自然言語でアクセスできる,従ってデータベースをアクセスするために特有の言語を修得する必要がない,また,ネットワーク回線接続装置を導入すれば携帯電話により全国からいつでも,どこでもデータベースにアクセスが可能となるという移動体環境を実現できるなどといったこれまでにないデータベースアクセス環境を実現できるという利点を有する.本研究では,本目的を達成するために,本年度次のような研究を行い実績を積み上げた.1.自然言語による音声発話の認識にはセンテンスパターンによる方式を採用し必要な実装を行った.2.データベースはリレーショナルデータベースとし,また実験のサンプルデータベースとして企業データベースを構築した.3.認識された自然言語文をSQLの質問文に変換する変換ソフトウェアを開発した.4.質問結果を表わすリレーションを音声合成装置の入力系列に変換するソフトウエアを開発した.5.これらの成果物を組み上げ基本システムを構築し,システムが設計通り稼働することを確認した.来年度は,同音異議語の問題の解決,ネットワーク(公衆電話網)からのアクセス等残された問題に取り組む予定である.音声は人間にとって最も自然で,かつ確実なコミュニケーションの手段である.また,近年の音声認識技術の進歩により不特定話者の連続音声認識技術も格段に進歩している.一方,データベースは組織体のかけがえのない共有情報資源であり,社会の情報化の進展と共にその意義はますます増大している.しかしながら,データベースへのアクセスは相変わらずキーボードから入力する文字ベースのインタフェースに依っているのが現状である.この様な状況は携帯電話や携帯情報端末の普及によるユ-ビキタスな社会環境とも馴染まないものになってきている.そこで,本研究ではマルチモーダルなオフィス・作業環境の実現,遠隔地からのデータベースアクセスの実現,あるいは移動体環境からのデータベースアクセスを実現する目的で,音声によるリレーショナルデータベースのアクセスを理論的・実践的に研究した.まず,Sunワークステーション上で稼働するリレーショナルデータベースシステムOracle7への音声によるデータベースアクセスシステムを可能とすべく,不特定話者の音声音声認識装置,オ-ジス総研のDS200,それに明電舎の音声合成装置FINETALKを基盤として,4つのソフトウエアモジュールを開発することで,プロトタイプシステムを構築し,システムを評価した.

その結果,同音語問題をどう解決するか,不完全な日本語文による問い合わせをどう取り扱うか,などの問題点が明かとなった.本研究では,とくに同音語問題を取り上げ,その問題解決に取り組んだ.そのために,従来のキ-概念を包含するインスタンスキーなる新しいキ-概念を導入しそれにより同音語問題を解決できることを示し,我々のアプローチの正当性を示した.今後さらに研究を充実させることにより実用性の高いシステムが開発できるであろうことを示した.
iPS細胞の臨床応用における歯科医療安全に関する基礎研究と安全性評価方法の検討

歯根膜細胞は骨芽細胞やセメント芽細胞に分化するなどもともと多分化能を持つ事が知られているので、iPS細胞のソースとして有望な細胞である。我々は歯根膜繊維芽細胞からiPS細胞の誘導に我が国で初めて成功した。樹立したiPS細胞の多分化能は確認できたが、多くの細胞で染色体の欠損(核型異常)が不規則に認められた。また、テラトーマには脂肪様組織、神経様組織、筋肉様組織、上皮および管空様組織、軟骨様組織が観察されたが、未熟な細胞も観察された。臨床研究に向けて今後とも分化能や安全性についての研究が必要である事が明らかになった。マウスおよびヒトiPS細胞の分与を受け、実験室での培養技術を確立した。更に、正常ヒト歯周靱帯線維芽細胞(HPdLF)よりHuman iPS Cell Generation vector setを用いてiPS細胞の作製を試みた。Human iPS Cell Generationvector setはヒトiPS細胞誘導用組換えレトロウイルスベクターを調製するためのプラスミドDNAのセットである。レトロウイルスベクタープラスミドpDON-5 DNAに、iPS細胞誘導用遺伝子であるOCT3/4とSOX2*、KLF4、LIN28とNANOG*がそれぞれ搭載されている。各プラスミドベクターと、Retrovirus Packaging Kit Amphoに含まれるpGP VectorおよびpE-ampho Vectorを組換えレトロウイルス調製細胞G3T-hi細胞に共導入することで、iPS細胞誘導用組換えレトロウイルスベクターを調製した。このようにして調製された組換えレトロウイルスを、目的細胞であるLonza社製の正常ヒト歯周靱帯線維芽細胞(HPdLF)に導入している。理研より分与を受けたiPS細胞との細胞分化の違い、および安全性の比較試験を行う予定である。【研究の目的】iPS(Induced Pluripotency Stem Cell)は患者自身の細胞から誘導が可能であり、免疫拒絶やES細胞に関する倫理的な問題を回避できるため再生療法として注目されている。しかし、iPS細胞の誘導にはc-Myc等の癌遺伝子を導入すること、レトロウイルスベクターを使用することから、安全性が担保されているとは言い難い。現在、導入遺伝子の検討やベクターの改良などが行われているが、iPS細胞の誘導効率の低さが問題になっている。本年度は、我々が歯根膜繊維芽細胞から誘導に成功したiPS細胞の安全性を検討した。【研究実施方法】我々は歯根膜細胞からiPS細胞を樹立した。これらの細胞を3匹のSCIDマウスに皮下注射し、テラトーマの形成を検討した。対照として歯根膜細胞を同様の条件でSCIDマウス3匹に皮下注射し観察した。【結果】iPS細胞の誘導効率は0.025%であった。iPS細胞を注射したSCIDマウスでは9週間後には3匹中2匹に大きな腫瘤が観察された。対照である歯根膜細胞では、3匹中3匹に腫瘤は観察できなかった。組織切片を検討した結果、iPS細胞を注射したSCIDマウスの1匹からは、典型的なテラトーマが観察された。他の1匹からは癌の組織像が観察された。【考察】我々が誘導したiPS細胞は癌遺伝子であるc-Mycを用いていないにも関わらずiPS細胞の誘導効率は低い値ではなかった。しかし、SCIDマウスで3匹中1匹から癌に類似した組織像が観察されたことから、ヒトを対象とした再生医療に使用する場合、その発癌性が危惧される。現在、iPS細胞の誘導に関して様々な改良が加えられていることから、今後、iPS細胞の安全性の検討を改良にあわせて検討する必要がある。本研究課題において、我々は歯根膜繊維芽細胞からiPS細胞の誘導に成功した。その樹立方法はOct 3/4,SOX2,Lin 28,Klf 4,Nanogの4つの遺伝子をレトロウイルスベクターを用いて遺伝子導入することによってES細胞様の形態を有する細胞にアルカリフォスファターゼ染色によりスクリーニングを行い、さらに幹細胞マーカーの発現を遺伝子レベル、タンパクレベルで確認を行った。その結果として5つのiPSクローンを得た。これらのクローンに対してin vitroで脂肪細胞、神経細胞、軟骨細胞、骨芽細胞への誘導を行い、樹立したiPS細胞が脂肪細胞、神経細胞、軟骨細胞、骨芽細胞への分化能を有していることを確認した。さらに我々が樹立したiPS細胞をSCIDマウスの腹腔内に注入し、テラトーマを形成させた。その結果、脂肪様組織、神経様組織、筋肉様組織、上皮および管空様組織、軟骨様組織が観察され、テラトーマの形成が確認された。しかし、上記の典型的な組織像の他、未熟な組織が多数観察された。

具体的には未熟な間質をはじめ、未熟な軟骨および分化傾向不明の腺管構造、やや未熟で粘液腫様の間質、胎児組織に類似した粘液腫様の間質、未熟な腸管構造、分化が明かでない腺上皮と分化が不明な胎児性組織の構造などが多数観察された。上記の観察結果から、iPS細胞をそのまま生体内に注入し組織形成を誘導しようとした場合、未熟な細胞、組織から、腫瘍が形成される可能性が示唆された。また、iPS細胞の核型を精査したところ、多くの細胞で染色体の欠損が認められた。このような核型異常を示す細胞が一定の細胞や組織に分化する可能性があるため、今後はさらに特定の細胞に分化させた後にSCIDマウスをはじめとする生体内への移植によって未熟な細胞、組織形成、さらに核型異常を精査する必要がある。
ギリシア教父におけるプラトン主義的「神に似ること」概念の受容史研究

最終年度にあたる平成30年度では、以下の3種の研究成果を得た。1カッパドキア教父における「キリストに倣うこと」の概念の起源を探求した。従来のMeredith解釈によればニュッサのグレゴリオス『至福について』がその初出箇所とされたが、可能な限りでの文献調査の結果、その解釈の正しさが確認された。少なくとも「キリストに倣うこと」がプラトン起源の「神に似ること」の延長線上に置かれるべき理念であると同時に、キリスト教固有の極めて重要な改変を伴った概念でもあることを当該文献の詳細な解読から明らかにすることができた。2「キリストに倣うこと」のために要請される「徳」の観念と、「神に似ること」のために従来要請されてきた「徳」観念との間には、いかなる相違/連続性があるのか、またそのことによる人間性の完成に関する理念にはどのような相違/連続性があるのか、その点に関して哲学的な面からのみならず、徳倫理学的な面からも解明することができた。3カッパドキア三教父の全テキストにおいて、「神に似ること」と「キリストに倣うこと」という二つの鍵概念(及びその派生概念)の相互連関とそれが見出される文脈が、果たして両立可能な形で併存しているのか、それとも前者から後者への移行が見出されるのか、その点について具体的な用例分布の調査と個々の用例解釈を行なった。その結果、単に語義の上での両概念の繋がりにとどまらず、トポロジカルな「上昇」と「下降」、さらに哲学・神学的には「超越」と「内在」、より具体的には「禁欲修道」と「隣人愛」という思考類型が果たす理念的働きがギリシア哲学からギリシア教父(すなわち東方キリスト教)思想に至る過程でどのように変移していくのかを可能な限り克明に跡付けることができた。本研究は、「神に似ること」を人間本性の完成とみなすプラトン主義的な伝統が、プロティノスを経て初期キリスト教思想にどのような影響を与え、いかなる変容を被ったかを検証・考察することを目的とする。平成28年度はその初年度として、以下の4点の研究活動を行なった。1予備的考察として、ホメロス、ヘロドトスからソクラテス以前の哲学者に至るまでの様々な伝統的「神」概念の用法を研究調査することによって、古代ギリシア哲学における「神」概念の諸相を原典から確認することができ、大きな成果を得ることができた。2プラトン『パイドン』『国家』『テアイテトス』における「神に似ること」という概念を重点的に考察することによって、その概念がどのような文脈でいかなる目的のために用いられたのか、またその背景にいかなる哲学的「神」概念が前提されていたのかをできる限り精確に把握し、その解明が試みられた。3プロティノス『エンネアデス』における「神に似ること」及び「神」概念の展開事例をテキストから可能な限り析出し、それを2で得られたプラトン的原型及び他のヘレニズム期諸学派と比較考察することによって、同時期における同概念の継承の実態と変容の可能性を哲学的に探求した。4「神に似ること」のために、いかなる徳が(たとえば、市民的徳と浄化的徳が区別されるように)要請されていたのかを、それぞれの徳が必要とされた文脈と関連付けることによって具体的かつ詳細に跡付けていった結果、本研究の今後の展開に関して大きな示唆を得た。以上を総括するに、それぞれの領域においては従来から優れた研究が無数にあるが、本研究のように「神に似ること」概念の解明という一貫した観点から総合的、体系的に研究されることは稀であり、まだ序論段階とはいえ、その限りで多いに意義ある成果を得たものと思われる。平成28年度の研究目的の達成度に関して、おおむね順調に進展しているという自己評価は以下の理由による。1予備的考察としてのソクラテス以前の哲学者に至るまでの主に文学・史学領域における「神」概念研究、およびプラトン対話篇における「神に似ること」概念の研究に関しては、連携研究者として本研究と並行して私が取り組んでいる「古代ギリシア文明における超越と人間の価値ー欧文総合研究」(科学研究費補助金・基盤研究(B)、研究代表:納富信留)の主要メンバーである西洋古典学、史学、プラトン研究の専門家たちと頻繁になされた研究集会や研究合宿において、大いに啓発され、本研究のテーマに関しても多大の収穫を得た。2プロティノスを中心とする新プラトン主義に関する研究に関しては、平成28年まで私が会長を務めた新プラトン主義協会における多くのプロティノス研究やヘレニズム期哲学研究の専門家たちとの研究交流、とりわけ同協会大会でのシンポジウムから多くの示唆や教示を得られたことで、今年度から来年度にかけての研究の方向性に関しても、具体的な進展を得られた。以上が、本研究が順調な進展を遂げていると自己評価できた研究活動面での理由である。本研究は、「神に似ること」を人間本性の完成とみなすプラトン主義的な伝統が、プロティノスを経て初期キリスト教思想にどのような影響を与え、いかなる変容を被ったかを、検証・考察することを目的とする。平成29年度はその2年目として以下の4種の研究活動を行った。1初年度で考証された古代ギリシア世界における「神」観と、古代末期のキリスト教が登場して以降の、とりわけ異教圏における一神教的「神」観とを、予備考察的に代表的文献に基づきサーベイした。

2プラトン主義の影響を色濃く受けたフィロンやオリゲネスを中心に、プラトン起源の「神に似ること」概念が東方キリスト教圏においても受容、継承されている実態を文献から読み取り、考証できた。3カッパドキア三教父(カイサレイアのバシレイオス、ニュッサのグレゴリオス、ナジアンゾスのグレゴリオス)の膨大な文献群の中からTLGなど電子テキストによって「神に似ること」の用例を検索し、そのすべての用例を文脈に応じて解釈し分けていく。そのような用法分析によって、彼らにおいてプラトン起源の「神に似ること」の伝統がどのように継承され、また変容されていったのかを詳細に調査し、それぞれの事例のもつ意味を総合的な見地から解明した。4それに伴い、神に似るためにどのような「徳」が要請されたかという論点についても、上記文献調査23と並行して、「神に似ること」概念の継承ないし変容過程に応じた徳概念の変容として明確に把握した上で、ギリシア教父に固有な「徳」理解の特定を試みた。以上を総括するに、古代末期のギリシア哲学と初期キリスト教との影響関係を「神に似ること」概念の解明という一貫した観点から総合的、体系的に研究することは、本邦において従来ほとんどなされておらず、その限りで、2年目にして極めて意義ある成果を得たものと思われる。平成29年度の研究目的の達成度に関して、おおむね順調に進展しているという自己評価は以下の理由による。1東方キリスト教圏における「神」観と「神に似ること」概念の研究に関しては、分担研究者として本研究と並行して私が取り組んでいる「古典教父研究の現代的意義ー分裂から相生へ」(科学研究費補助金・基盤研究(B)、研究代表:宮本久雄)の主要メンバーである古典期教父研究の専門家たちと頻繁になされた研究集会や研究合宿において、大いに啓発され、本研究のテーマに関しても多大な収穫を得た。2神に似るために要請された「徳」概念の研究に関しては、私が提題者を務めた第17回東方キリスト教学会におけるシンポジウム(主題:「善く生きること」の意味と成立根拠を問う)から多くの示唆や教示が得られたことで、今年度から来年度にかけての研究の方向性に関しても具体的な進展を得られた。以上が、本研究が順調な進展を遂げていると自己評価できた研究活動面での理由である。最終年度にあたる平成30年度では、以下の3種の研究成果を得た。1カッパドキア教父における「キリストに倣うこと」の概念の起源を探求した。従来のMeredith解釈によればニュッサのグレゴリオス『至福について』がその初出箇所とされたが、可能な限りでの文献調査の結果、その解釈の正しさが確認された。少なくとも「キリストに倣うこと」がプラトン起源の「神に似ること」の延長線上に置かれるべき理念であると同時に、キリスト教固有の極めて重要な改変を伴った概念でもあることを当該文献の詳細な解読から明らかにすることができた。2「キリストに倣うこと」のために要請される「徳」の観念と、「神に似ること」のために従来要請されてきた「徳」観念との間には、いかなる相違/連続性があるのか、またそのことによる人間性の完成に関する理念にはどのような相違/連続性があるのか、その点に関して哲学的な面からのみならず、徳倫理学的な面からも解明することができた。3カッパドキア三教父の全テキストにおいて、「神に似ること」と「キリストに倣うこと」という二つの鍵概念(及びその派生概念)の相互連関とそれが見出される文脈が、果たして両立可能な形で併存しているのか、それとも前者から後者への移行が見出されるのか、その点について具体的な用例分布の調査と個々の用例解釈を行なった。
グラム陽性細菌表層の共通抗原によるMRSA感染防御

メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)に対する感染防御に、グラム陽性細菌の表層に広く存在する細胞壁タイコ酸(WTA)に対する抗体が主要な役割を担うことを見出した。黄色ブドウ球菌WTAに対する抗体が非病原性細菌により誘導される場合があると予測し、MRSA株のWTAと免疫学的に交差する菌を探索した。その結果、Lactobacillus属の一種が免疫学的に交差する抗原を持つことを見出し、抗黄色ブドウ球菌WTA抗体を誘導しうる乳酸菌候補株が得られた。黄色ブドウ球菌種においてWTAの構造多型が報告されている。β-GlcNAc WTAを抗原とするワクチン開発の構想のもと、我々が同定した抗原エピトープであるβ-GlcNAc WTAを持つ菌株の拡がりを調査した。黄色ブドウ球菌株12種を収集し、精製した抗βGlcNAc WTA抗体を用いて抗体依存の補体活性化能、並びに貪食誘導能を試験した。その結果、現在米国で拡大しているMRSA株であるUSA300株やUSA400株は、いずれもβ-GlcNAc WTAをエピトープに持つことが判明した。一方、ドイツの共同研究者から提供を受けたST395株由来のPS187株に対しては、抗β-GlcNAc WTA抗体は作用しなかった。この結果はPS187株のWTAの修飾糖がN-アセチルグルコサミンではなくN-アセチルガラクトサミンであること、さらにリビトールリン酸骨格ではなくグリセロールリン酸骨格を持つとの知見と矛盾しない。その他に、抗β-GlcNAc WTA抗体に不応答性の黄色ブドウ球菌株が2種見出された。そのうちの1種であるLowenstein株はβ-GlcNAc修飾酵素TarSを持たないことが、PCR解析から示唆された。もう一種Smith Diffuse株はtarS遺伝子を有しており、今後WTA構造の精査を含め原因の究明を行う計画である。以上の結果から、β-GlcNAc WTAを免疫原として用いるMRSA感染防御の戦略は、現状で拡がりを見せている主要なMRSA株に対して対処しうる一方、防御できないMRSA株が一部あることが明らかとなった。特定の抗原を用いたワクチンが供せられ実際に効果を示す場合、その免疫系から逃避可能なMRSA株が新たな拡がりを見せてくると推測されることから、WTAを抗原として用いるワクチン開発を進める際には、他価抗原として開発する必要があると考えられた。黄色ブドウ球菌の細胞表層の細胞壁タイコ酸はこの菌の主要な表層抗原となっており、このうちβアノマー結合したN-アセチルグルコサミンを修飾糖に持つリビトールリン酸鎖構造の重要性を見出してきた。このβ-GlcNAc WTAを基盤とするワクチン開発の構想のもと、β-GlcNAc WTAと免疫学的に同じ構造を有する乳酸菌の探索を行った。ヒト抗β-GlcNAc WTA抗体は黄色ブドウ球菌WTAに対する結合性をもとに注射用イムノグロブリン製剤から精製した。乳酸菌種はMRS培地で培養し、固定して用いた。ヒト抗β-GlcNAc WTA抗体の乳酸菌への結合性をフローサイトメーターを用いて評価する方法を確立した。これにより公的研究機関から試験提供を受けた132株の乳酸菌種のうちの1株が、抗β-GlcNAc WTA抗体に対する結合性を有することを見出した。焼酎粕から分離されたこの株は、16S rRNAのシークエンス解析によりLactobacillus属の一菌種と分かった。当該菌種においてデータベース登録されている複数株を対象に黄色ブドウ球菌のWTA合成遺伝子群のホモログを調査した。その結果WTAの連結領域やポリマー領域の合成酵素のホモログは見られず、この乳酸菌種は黄色ブドウ球菌とは異った構造のWTAを持つと考えられた。一方、糖転移酵素のホモログは見られることから、表層にはβ-GlcNAc付加を受けた糖鎖があり、それが抗β-GlcNAc抗体と結合していると推測される。別の乳酸菌種のLactobacillusplantarumはリビトールリン酸型のWTAを持つと報告され、ゲノム配列上も黄色ブドウ球菌WTAの合成遺伝子のホモログを有する。この菌の分離株を入手したが、抗β-GlcNAc抗体への結合性は無かった。本研究により、抗黄色ブドウ球菌抗体を誘導しうる、乳酸菌種の候補株が得られたものと考える。26年度が最終年度であるため、記入しない。微生物薬品化学26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の主題であるグラム陽性菌の収集と抗β-GlcNAc WTA抗体に認識されるWTAを持つ菌体の探索はあまり進んでいない。これは平成25年度には黄色ブドウ球菌株を収集し、ワクチン抗原として期待しているβ-GlcNAc WTAを有するMRSA株の拡がりを調べることを優先したことによる。

その結果、β-GlcNAc WTAを有するMRSA株は、現状では世界的に優性であることを示唆する結果を得た。一方でWTAの構造の違いを背景にこのワクチン防御戦略からは逃避しうる菌株も見出され、ワクチン開発時には多価のWTAを抗原とする必要性が明白となった。グラム陽性菌の収集と探索においても、多価抗原としてのWTAワクチンの開発に対応できるよう対策をとりたい。当初の計画に従い、平成26年度もMRSA株のβ-GlcNAc WTA (βアノマー結合したN-アセチルグルコサミンを修飾糖に持つリビトールリン酸鎖型の細胞壁タイコ酸)と免疫学的に同じ構造を有するグラム陽性菌、あるいは正常細菌叢に属する菌、あるいは非病原性細菌の探索を進める。収集したグラム陽性菌を培養し、固定後に懸濁して抗WTA抗体と反応させ、特異的結合があるかについてフローサイトメーターを用い調べる。第二に、抗β-GlcNAc WTA抗体の持つ生体防御能を究明する。昨年度我々はβーGlcNAc WTAをマウスに免疫することで抗体価が上昇し、またMRSA防御能を獲得できることを発表した(Takahashi K., et al. 2013)。その具体的な作用機序について、免疫原の構造との対応や、サイトカイン誘導能との関わりを追究していく予定である。現在までの処、製薬企業各社の取り組みにも関わらず黄色ブドウ球菌ワクチンの開発は成功しておらず、ヒトにおいては抗体産生誘導が必ずしも黄色ブドウ球菌感染からの防御に十分でない節がある。そこで、ヒト好中球被貪食後の黄色ブドウ球菌の運命を検証する。これまでのところ、試験管内では被貪食後も黄色ブドウ球菌は一部が生存し増殖を再開するとの予備的知見を得ている。今年度はこれが生理的に重要な知見であるのか検証するとともに、黄色ブドウ球菌の各種変異体を用いて免疫逃避の分子機構を解明していく。得られた知見はWTAを抗原とする、MRSAワクチンの開発につなげていく構想である。
アジア寄生虫学者連盟の設立企画

アジアの寄生虫学者の連帯と寄生虫学及び世界保健のなかでのリーダーシップ確立を目的に、本企画調査は立案された.このために、まず平成11年10月1-2日に九州大学で班会議を開催した.この予備会議で、アジアの寄生虫学の特徴、アジアの範囲、今後の展開を討論した.さらにこの組織の名称を「アジア寄生虫学者連盟Asian Federation of Parasitologists(略称AFP、後にFAPと改称)」と定めた.この会議の席上で韓国、中国、タイ、フィリピン、インドネシア、スリランカの6カ国から、招待すべき研究者を班員の推薦で選定した.これらの招待予定者(インドネシアを除く)とは直ちに交信を始め、各人の十分な理解と賛同を得た.そこで平成12年1月28日に5人の招待者(研究組織に記載)と日本側班員並びに参加を希望した学会員十数名とによる国際セミナーを福岡市で開催した.海外の参加者には、それぞれの国の寄生虫学会とその活動、主な寄生虫病の問題点など、いわゆる1)カントリー・レポートと、2)アジア寄生虫学者連盟への期待、の2点についての報告を求めた.その結果,この組織作りに対するアジアの寄生虫学者達の期待は大きいことが判明した.すなわち早くFAPの組織を作り、事務局を置き、大会を開いたり、国際機関への働きかけなどを始めるべきだという意見が続出した.本部としては日本でやって欲しいという意向が多かった.そこでまずインターネットを通じた交信を始め、組織のまとめを図り、日本側として次の拡大国際セミナーを開く基金を確保する、ことなどが決議された.この企画会議の報告書は別途、まとめて印刷し、日本寄生虫学会の会員に広く配布する予定である.アジアの寄生虫学者の連帯と寄生虫学及び世界保健のなかでのリーダーシップ確立を目的に、本企画調査は立案された.このために、まず平成11年10月1-2日に九州大学で班会議を開催した.この予備会議で、アジアの寄生虫学の特徴、アジアの範囲、今後の展開を討論した.さらにこの組織の名称を「アジア寄生虫学者連盟Asian Federation of Parasitologists(略称AFP、後にFAPと改称)」と定めた.この会議の席上で韓国、中国、タイ、フィリピン、インドネシア、スリランカの6カ国から、招待すべき研究者を班員の推薦で選定した.これらの招待予定者(インドネシアを除く)とは直ちに交信を始め、各人の十分な理解と賛同を得た.そこで平成12年1月28日に5人の招待者(研究組織に記載)と日本側班員並びに参加を希望した学会員十数名とによる国際セミナーを福岡市で開催した.海外の参加者には、それぞれの国の寄生虫学会とその活動、主な寄生虫病の問題点など、いわゆる1)カントリー・レポートと、2)アジア寄生虫学者連盟への期待、の2点についての報告を求めた.その結果,この組織作りに対するアジアの寄生虫学者達の期待は大きいことが判明した.すなわち早くFAPの組織を作り、事務局を置き、大会を開いたり、国際機関への働きかけなどを始めるべきだという意見が続出した.本部としては日本でやって欲しいという意向が多かった.そこでまずインターネットを通じた交信を始め、組織のまとめを図り、日本側として次の拡大国際セミナーを開く基金を確保する、ことなどが決議された.この企画会議の報告書は別途、まとめて印刷し、日本寄生虫学会の会員に広く配布する予定である.
口腔扁平上皮癌の転移形成に及ぼすマトリックスメタロプロテナーゼの影響

口腔扁平上皮癌の転移形成におけるマトリックスメタロプロテナーゼ(MMPs)の果たす役割を、われわれが最近開発したin vivo転移モデルを用いて検索するとともに、臨床材料を用いて実際の口腔扁平上皮癌組織の産生するMMPsについても検討し、これらの酵素と転移との関係について検討を行った。まず、in vivo転移モデルを用いて転移能の異なるヒト口腔扁平上皮癌細胞株のOSC-19細胞とOSC-20細胞をヌードマウスの舌に移植し、舌腫瘍組織におけるMMPsの発現について免疫組織化学的および生化学的に検討した。その結果、頚部リンパ節に高率に転移するOSC-19細胞では、低転移性のOSC-20細胞と比較してゼラチナーゼ活性が高く、免疫染色およびゼラチンザイモグラムにおいてMMP-9(92kDa IV型コラゲナーゼ、ゼラチナーゼB)の発現が顕著に認められた。次に、口腔扁平上皮癌38例の初診時生検材料を用いてMMP-1,-2,-3,-9およびTIMP-1に対する免疫染色を行ったところ、癌細胞に陽性所見を示したのは、主としてMMP-1(70.0%)とMMP-9(45.7%)であり、MMP-2,MMP-3およびTIMP-1の発現率はそれぞれ21.1%、10.5%、22.2%と低かった。また、これらMMPsの陽性癌細胞率と頚部リンパ節転移との関係について検討したところ、MMP-QとMMP-9の陽性細胞率は転移を認めた群では非転移群に比較して有意に高値を示した。以上の結果より、口腔扁平上皮癌の頚部リンパ節転移にはMMP-1とMMP-9が深く関与し、特にMMP-9が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。今後は、これらの結果をふまえて、さらに、これらの酵素のインヒビターを用いた転移抑制の可能性について研究を行っていく予定である。口腔癌のin vivo転移モデルを用いて、転移能の異なるヒト口腔扁平上皮癌細胞の産生するマトリックスメタロプロテナーゼ(MMPs)の種類、産生量、活性について生化学的に検索するとともに、癌組織におけるこれらMMPsの免疫組織化学的局在を検討した。その結果、1.2種類の癌細胞(OSC-19細胞とOSC-20細胞)をヌードマウスの舌に移植したところ、移植3週後の頸部リンパ節転移率は、OSC-19細胞では83.3%、OSC-20細胞では16.7%であり、本モデルではOSC-19細胞がOSC-20細胞に比べて高転移性を示した。2.舌移植腫瘍におけるMMPsの免疫組織化学的発現は、OSC-19細胞ではMMP-1(組織コラナーゼ)とMMP-9(92kDaIV型コラゲナーゼ)が陽性であったのに対して、OSC-20細胞ではMMP-1のみ陽性を示した。3.舌移植腫瘍におけるゼラチン分解活性は、OSC-19細胞では12.8±6.9(u/g)、OSC-20細胞では7.8±4.2(u/g)であり、OSC-19細胞移植腫瘍の方が高値を示した。4.舌移植腫瘍組織片の培養上清のゼラチン分解パターンをゼラチンサブストレートゲル電気泳動法を用いて検索したところ、OSC-19細胞とOSC-20細胞のいずれを移植した癌組織でもMMP-9とMMP-2(72kDaIV型コラーゲン)に相当する位置にバンドが出現した。特にOSC-19細胞移植腫瘍ではOSC-20細胞に比べてMMP-9のバンドが太く明瞭に認められた。

以上の結果より、頸部リンパ節転移に高率に転移するOSC-19細胞ではOSC-20細胞と比較してMMP-9の発現が顕著であり、口腔扁平上皮癌の頸部リンパ節転移にはMMP-9が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。今後は口腔扁平上皮癌の臨床材料を用いて検討を行ってゆく予定である。口腔扁平上皮癌の転移形成におけるマトリックスメタロプロテナーゼ(MMPs)の果たす役割を、われわれが最近開発したin vivo転移モデルを用いて検討するとともに、臨床材料を用いて実際の口腔扁平上皮癌組織の産生するMMPsについても検索し、これらの酵素と転移との関係について検討を行った。まず、in vivo転移モデルを用いて転移能の異なるヒト口腔扁平上皮癌細胞株のOSC-19細胞とOSC-20細胞をヌードマウスの舌に移植し、舌腫瘍組織におけるMMPsの発現について免疫組織化学的および生化学的に検討した。その結果、頚部リンパ節に高率に転移するOSC-19細胞では、低転移性のOSC-20細胞と比較してゼラチナーゼ活性が高く、免疫染色およびゼラチンザイモグラムにおいてMMP-9(92kDa IV型コラゲナーゼ、ゼラチナーゼB)の発現が顕著に認められた。次に、口腔扁平上皮癌38例の初診時生検材料を用いてMMP-1,-2,-3,-9およびTIMP-1に対する免疫染色を行ったところ、癌細胞に陽性所見を示したのは、主としてMMP-1(70.0%)とMMP-9(45.7%)であり、MMP-2,MMP-3およびTIMP-1の発現率はそれぞれ21.1%、10.5%、22.2%と低かった。また、これらMMPsの陽性癌細胞率と頚部リンパ節転移との関係について検討したところ、MMP-1とMMP-9の陽性細胞率は転移を認めた群では非転移群に比較して有意に高値を示した。以上の結果より、口腔扁平上皮癌の頚部リンパ節転移にはMMP-1とMMP-9が深く関与し、特にMMP-9が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。今後は、これらの結果をふまえて、さらに、これらの酵素のインヒビターを用いた転移抑制の可能性について研究を行っていく予定である。