hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト免疫不全ウイルスがウイルスRNAの核外輸送経路を取捨選択する意義

HIV-1のRNAは細胞のmRNAの特徴を持つが、その核外輸送ではmRNA輸送因子TAPの利用が抑制され、別の因子CRM1が誘導される。この抑制は、ウイルスタンパク質RevがTAPのRNA上へのリクルートを遮断する活性に依存する。なぜRevはTAP経路の利用を遮断するのだろうか。ウイルスRNAはイントロンを持ったまま核外輸送されるので、RevはTAP経路の遮断によって、スプライシングを回避する可能性を考えた。つまり、TAPはスプライシングを促進する活性を持つという仮説をたてた。この仮説を検証するために、試験管内スプライシング反応を行った結果、TAPがスプライシングを促進することが示唆された。ヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)の感染後期に転写されるRNA群(例えば9-kb RNA)は、異なる2種類の機構(CRM1経路とTAP経路)によって核外へ輸送されうる。しかし申請者らは、それらのRNAの輸送において、TAP経路の利用が、ウイルスタンパク質のRevによって回避されていることを発見した。ただし、なぜHIV-1がTAP経路の利用をわざわざ回避するのかは不明であった。この疑問を明らかにするため、ウイルスRNAの核外輸送においてTAP経路を強制的に誘導させることを試みた。そのため、ウイルスRNAを発現する培養細胞HEK293TにTAPとその結合タンパク質p15を同時に過剰発現させた。その結果、ウイルスタンパク質Gagの量が減少した。この原因を明らかにするため、Gagをコードする9-kb RNA量を半定量的RT-PCRによって調べた。その結果、Tap-p15の過剰発現によって、9-kb RNAの量が減少することがわかった。以上の結果は、9-kb RNAの核外輸送にTAP経路が誘導すると、ウイルスの複製に悪影響を及ぼすことを意味している。したがって、その悪影響から免れるためにTAP経路の利用を回避するというウイルスの戦略が考えられた。ここで、TAP経路の誘導がウイルスRNA量の減少を引き起こす仕組みが新たな疑問として浮上した。9-kb RNAはイントロンを持ったまま核外輸送されることから、TAP経路による減少にはスプライシング反応の寄与が考えられた。このことを調べるため、スプライシング反応阻害剤であるSSA存在下で同様の実験を行った。その結果、SSA存在下でもTAP-p15過剰発現によって9-kb RNAは減少したことから、スプライシング反応には依存しないことが示唆された。本研究はヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)の感染後期に発現するウイルスRNAの遺伝子発現過程に注目している。HIV-1のRNAは一般的な細胞のmRNAとは異なる仕組みで核外輸送される。一般的なmRNAはTAP-p15と呼ばれるヘテロ二量体で核外輸送されるが、ウイルスRNAは異なる因子であるCRM1と呼ばれる因子によって核外輸送される。なぜHIV-1は自身のRNAの核外輸送において、TAP-p15ではなくCRM1に依存した仕組みを利用するようになったのかを明らかにすることを目的とする。TAP-15に依存した輸送機構を強制的にHIV-1 RNAに誘導するとRNAはどのようにふるまうのかを調べるために、HIV-1のRNAを発現するヒト培養細胞HEK293TでTAP-15を過剰発現させた。その結果、ウイルスRNAの量が特異的に減少した。これらのウイルスRNAにはイントロンが含まれていることから、TAP-p15がスプライシングを促進するのではないかと考えられた。そこで、TAP-p15がスプライシング反応を促進するかを検証するため、培養細胞の系でスプライシング阻害実験を行ったが、明瞭な結果は得られなかった。これは、培養細胞では転写の影響を排除できないことが結果の解釈を複雑にしていると考えられた。そこで次に、ヒト培養細胞の核抽出液を用いた試験管内スプライシング反応系を利用することにした。その結果、TAP-p15を過剰発現させた細胞から調製した細胞抽出液ではスプライシングが促進された。一方、TAPのRNA結合を阻害する阻害剤存在下では、スプライシングが阻害された。これらの結果は、TAP-p15にはスプライシング反応を促進するという新しい活性があることを示唆している。ヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)の感染後期に発現するRNAはイントロンを含んだまま核外輸送されるが、これは一般的な宿主mRNAとは異なる仕組みで核外へ輸送される。つまり、一般的なmRNAの核外輸送においては、TAP-p15ヘテロ二量体がmRNA上へリクルートされる。一方、HIV-1のRNAの場合では、ウイルタンパク質であるRevを介した、別の核外輸送因子のCRM1依存の仕組みを利用する。その際HIV-1は、積極的にTAP-p15依存の仕組みの利用を遮断している。つまり、HIV-1は自身のRNA核外輸送において、わざわざ宿主型の仕組みの利用を回避しているのである。それでは、なぜHIV-1はTAP-p15依存の仕組みを遮断しているのだろう。上記の疑問に答えるために、HIV-1のRNAの発現する培養細胞にTAP-p15を過剰発現させて、強制的にTAP-p15依存の仕組みをウイルスRNAに誘導させた。その結果、感染後期に発現するウイルスRNAの量が減少することを見出した。また、試験管内スプライシング反応系において、TAP阻害剤によってスプライシング反応が阻害された。さらに、TAPを過剰発現させた培養細胞の破砕液を反応系に添加すると、スプライシング反応が促進された。以上の結果は、TAPがスプライシング反応を促進する活性を持つことを示唆している。

2015年度では、以上の「TAPのスプライシング反応促進活性」の可能性を直接的に検証した。まず、TAPの結合配列をmRNA前駆体に付加すると、スプライシング反応が促進した。また、大腸菌で発現させ、精製したTAPの組み換えタンパク質を反応系に添加すると、スプライシング反応が促進した。これらの結果は、TAPは実際にスプライシング反応を促進する活性を持つことを示している。このことは、遺伝子発現の下流の過程に関わる因子が、上流の過程に影響を及ぼすという興味深いコンセプトを提示できるものである。HIV-1のRNAは細胞のmRNAの特徴を持つが、その核外輸送ではmRNA輸送因子TAPの利用が抑制され、別の因子CRM1が誘導される。この抑制は、ウイルスタンパク質RevがTAPのRNA上へのリクルートを遮断する活性に依存する。なぜRevはTAP経路の利用を遮断するのだろうか。ウイルスRNAはイントロンを持ったまま核外輸送されるので、RevはTAP経路の遮断によって、スプライシングを回避する可能性を考えた。つまり、TAPはスプライシングを促進する活性を持つという仮説をたてた。この仮説を検証するために、試験管内スプライシング反応を行った結果、TAPがスプライシングを促進することが示唆された。HIV-1の核外輸送におけるTAP-p15の影響を調べる手法として、ウイルスの遺伝子発現を再現できるヒト培養細胞を用いた実験系を利用することを当初予定していたが、明瞭な結果が得られなかった。しかし、試験管内の反応系を利用することにより、TAP-p15にはRNAスプライシング反応を促進するという新しい活性があることを支持する結果が得られた。このように実験系を変更することにより、ウイルスの遺伝子発現過程に及ぼすTAP-p15の影響に関する分子機構に迫る知見が得られつつある。遺伝子発現制御TAP-p15を過剰発現させた培養細胞の抽出液では、対照抽出液に比べてRNAスプライシング反応が促進した。また、TAP-p15阻害剤によりスプライシング反応が阻害された。これらの結果は、TAP-p15がRNAスプライシングを促進することを示唆しているが、間接的な実験によって得られたものである。これを直接的に示すために、今後は大腸菌で発現させ精製したレコンビナントタンパク質を用いてスプライシング反応が促進されるかを検証する。ただし、TAPのレコンビナントタンパク質は可溶化しにくいという問題が知られているので、十分な濃度のタンパク質が得られず、スプライシング反応の促進が見られない可能性がある。その場合、TAPの様々な欠失変異体を作製し、可溶化を目指すとともに、スプライシング促進に十分なドメインを探索する。当初の計画では、TAP過剰発現によるGagタンパク質量の減少が何に起因するかを、平成25年度に明らかにすることを予定していた。
ヘテロ元素置換ポルフィリンの光線力学的療法による癌治療への利用

光線力学療法(Photodynamic Therapy = PDT)とは、光励起による一重項酸素発生に基づく癌治療であり、低侵襲癌治療法として注目される。しかし、深部癌を治療するには生体透過性の高い近赤外光で励起できる増感剤を開発する必要がある。そこで本研究では、日本ー韓国ーフランスの三国間で国際共同研究を行い、ヘテロ元素を含む新規ポルフィリン誘導体を用いて高活性近赤外PDT光増感剤を開発することを目指す。
腸管マクロファージのIL-10産生亢進作用をもつ炎症性腸疾患の新たな治療薬の開発

本研究では、炎症性腸疾患(IBD)の治療において長期の寛解維持を可能とさせる有用な新規治療薬を開発することを目的として、探索研究から見出した化合物ベルベリンが、マクロファージのIL-10産生を亢進する最適な条件の同定を試みた。ベルベリン(3-30 μM)は、リポ多糖(LPS)刺激による骨髄細胞由来マクロファージ(BMDM)のIL-10分泌を濃度依存的に上昇させ、LPS刺激の4時間後にIL-10分泌はピーク値を示した。また、ベルベリンはBMDMにおいてLPS刺激によるIL-10のmRNA発現上昇を亢進し、LPS刺激の1時間後にIL-10のmRNA発現はピーク値を示した。一方、ベルベリンは、LPS刺激によるBMDMのTNF-α分泌に対しては影響を与えなかった。ベルベリンを正常なマウスに1週間経口投与を行い、ベルベリンが生体レベルで腸管のIL-10発現を亢進するかを解析した。ベルベリンの投与は、溶媒投与群と比較して腸管組織におけるIL-10のmRNA発現を有意に上昇させた。一方、炎症性サイトカインであるIL-1β、IL-6およびTNF-αの発現には変化は認められなかった。さらにベルベリンの投与は、マウスに炎症惹起物質デキストラン硫酸ナトリウムを飲水させることで作製したIBDモデルにおける体重減少、下痢や下血などの大腸炎症状、大腸丈の短縮および大腸粘膜構造の破綻などの病的変化を有意に改善した。本年度の成果から、ベルベリンがマクロファージのIL-10産生を亢進させる最適な濃度および刺激時間を同定することが出来た。さらに、ベルベリンは生体レベルにおいて、炎症性サイトカインに影響を与えず腸管でのIL-10発現を上昇させることが明らかになった。ベルベリンはIL-10産生亢進を介した長期寛解維持を実現させるIBDに対する新規治療薬の有用なシードとなる可能性が期待される。ベルベリンが腸管マクロファージのIL-10産生を亢進する最適な条件について検討を行い、骨髄細胞由来マクロファージ(BMDM)においてリポ多糖(LPS)刺激1時間後にIL-10のmRNA発現、4時間後にIL-10分泌がピークに達することを見出し、ベルベリンが効率良くマクロファージのIL-10産生を亢進する条件を決定した。ベルベリンの投与がマウス腸管組織において、炎症性サイトカインには影響を与えず、特異的にIL-10のmRNA発現を上昇させることを見出し、生体レベルにおいてもベルベリンがIL-10産生を亢進することを示した。また、ベルベリンの投与が炎症性腸疾患の病態モデルにおける病的変化を改善する知見を得ることが出来た。また、ベルベリンが腸管マクロファージのIL-10産生亢進を介し腸管粘膜の修復を促進するかを明らかにするための予備検討として、ヒト大腸上皮細胞株であるT84細胞を用いた解析を行い、IL-10が傷害された大腸上皮細胞の損傷修復を促進することを見出した。これらのことから、当初の計画通りおおむね順調に進展していると考える。腸管マクロファージのIL-10産生を亢進させる作用をもつ炎症性腸疾患(IBD)に対する新規治療薬の開発研究を達成するために、今後以下の研究を行う予定である。ベルベリンが腸管マクロファージのIL-10産生を介して腸管粘膜の修復を促進するかを明らかにするため、マクロファージと大腸上皮細胞の共培養系を確立し、ベルベリンで刺激されたマクロファージが、非刺激のマクロファージに比べて傷害された大腸上皮細胞の損傷修復を促進するかを解析する。腸管マクロファージをベルベリンで刺激後、マイクロアレイを用いたトランスクリプトーム解析を行い、ベルベリンが腸管マクロファージの遺伝子発現に及ぼす効果を網羅的に解析する。得られた遺伝子情報を処理し、ベルベリンの標的となる候補因子を選択後、候補化合物が腸管マクロファージのIL-10産生を亢進するメカニズムを遺伝学的、生化学的、分子生物学的および薬理学的手法を駆使し、明らかにする。再燃しやすいIBDモデルの確立を試み、ベルベリンが寛解状態を延長させることが出来るかを検討する。

ベルベリンの投与は、溶媒投与群と比較して腸管組織におけるIL-10のmRNA発現を有意に上昇させた。一方、炎症性サイトカインであるIL-1β、IL-6およびTNF-αの発現には変化は認められなかった。さらにベルベリンの投与は、マウスに炎症惹起物質デキストラン硫酸ナトリウムを飲水させることで作製したIBDモデルにおける体重減少、下痢や下血などの大腸炎症状、大腸丈の短縮および大腸粘膜構造の破綻などの病的変化を有意に改善した。本年度の成果から、ベルベリンがマクロファージのIL-10産生を亢進させる最適な濃度および刺激時間を同定することが出来た。さらに、ベルベリンは生体レベルにおいて、炎症性サイトカインに影響を与えず腸管でのIL-10発現を上昇させることが明らかになった。ベルベリンはIL-10産生亢進を介した長期寛解維持を実現させるIBDに対する新規治療薬の有用なシードとなる可能性が期待される。ベルベリンが腸管マクロファージのIL-10産生を亢進する最適な条件について検討を行い、骨髄細胞由来マクロファージ(BMDM)においてリポ多糖(LPS)刺激1時間後にIL-10のmRNA発現、4時間後にIL-10分泌がピークに達することを見出し、ベルベリンが効率良くマクロファージのIL-10産生を亢進する条件を決定した。ベルベリンの投与がマウス腸管組織において、炎症性サイトカインには影響を与えず、特異的にIL-10のmRNA発現を上昇させることを見出し、生体レベルにおいてもベルベリンがIL-10産生を亢進することを示した。また、ベルベリンの投与が炎症性腸疾患の病態モデルにおける病的変化を改善する知見を得ることが出来た。また、ベルベリンが腸管マクロファージのIL-10産生亢進を介し腸管粘膜の修復を促進するかを明らかにするための予備検討として、ヒト大腸上皮細胞株であるT84細胞を用いた解析を行い、IL-10が傷害された大腸上皮細胞の損傷修復を促進することを見出した。これらのことから、当初の計画通りおおむね順調に進展していると考える。腸管マクロファージのIL-10産生を亢進させる作用をもつ炎症性腸疾患(IBD)に対する新規治療薬の開発研究を達成するために、今後以下の研究を行う予定である。ベルベリンが腸管マクロファージのIL-10産生を介して腸管粘膜の修復を促進するかを明らかにするため、マクロファージと大腸上皮細胞の共培養系を確立し、ベルベリンで刺激されたマクロファージが、非刺激のマクロファージに比べて傷害された大腸上皮細胞の損傷修復を促進するかを解析する。腸管マクロファージをベルベリンで刺激後、マイクロアレイを用いたトランスクリプトーム解析を行い、ベルベリンが腸管マクロファージの遺伝子発現に及ぼす効果を網羅的に解析する。得られた遺伝子情報を処理し、ベルベリンの標的となる候補因子を選択後、候補化合物が腸管マクロファージのIL-10産生を亢進するメカニズムを遺伝学的、生化学的、分子生物学的および薬理学的手法を駆使し、明らかにする。再燃しやすいIBDモデルの確立を試み、ベルベリンが寛解状態を延長させることが出来るかを検討する。計画通りに研究を実施したが、研究代表者が2019年1月から国際共同研究でアメリカ合衆国に渡航したため、次年度使用額が生じた。また、次年度にマイクロアレイを用いた網羅的解析を行う計画をたてており、本解析には多数の高額消耗品が必要であるため、翌年度分として請求した助成金と合わせて使用する予定である。
協同参画型FDのための多声的授業計画・改善手法の研究

授業の改善に学習者の声を反映するための手法の開発が本研究の目的である。そのために、授業計画プロセスの理論化、多声的授業計画のための支援手法と支援システムの開発に取り組んだ。研究をとおして、マンガを利用した授業計画・改善手法を確立し、マンガ描画に基づく授業計画の振り返りを支援するためのコンピュータシステムを開発した。現場での実践利用をとおして、手法とシステムの効果を実証した。授業における学習者反応をあらかじめ予測するための支援手法として、漫画表現法を提案した。これは、授業計画に基づき、自身の授業における学習者の予測される反応を漫画の形式で表現するものである。漫画の登場人物のインタラクションの形で授業の流れを表現することで、授業者は、自分の授業における学習者の反応をよりリアルに予測できると期待される。本年度は、実験的な場面において、本手法の効果を検証した。その結果、漫画によって表現することで、授業の聞き手に対する把握(どんな受講者が存在するのか、受講者はどんな気持ちでいるのか、どんな背景をもつのか)が向上することが明らかになった。また、漫画表現を支援するシステムを授業改善に利用できるように改良した。この改良により、自身の授業計画の振り返りが容易となるとともに、教師集団の議論において想定された学習者の特徴や反応といったものを、漫画の登場人物として組み込んでいくことが容易となった。これらの機能は、インタフェースの評価が終わった段階である。また、漫画表現に基づく振り返りの結果を、授業案の修正に結びつけるための支援についても検討した。この結果、漫画と指導案の間を自由に行き来しながら考えることを可能とするような統合的機能の必要が明らかになった。今年度は、統合機能の仕様検討をおこない、外部仕様を決定した。本年度は、以下の課題に取り組んだ。(1)漫画表現を用いた授業計画立案支援手法の確立本研究では、教員が、受講者らの声をより豊かにリアルに予測することを支援するための「漫画ベース思考」に基づく手法を開発した。昨年度までに授業計画において受講者の意見や反応をあらかじめ把握しておくための支援手法として、漫画表現法を提案し,その効果を,大学の授業において実施し,その効果を確認した。本年度は,大学(専修大、茨城大)においてこのシステムを利用し効果の詳細な検討をおこなうことで、本手法を現場において実施するためのガイドライン等を得た。これに基づき、本手法普及のためのWebページを制作し、公開した。(2)支援システムの開発昨年度より、授業計画から漫画を作成し、その漫画を基に授業計画を振り返るという活動をよりシステマティックにおこなうために、漫画と改善される授業案の結び付けを支援するコンピュータシステムを開発している。今年度、全ての機能の実装を完了し、大学生を対象とした検証実験をおこなった。その結果、本システムが、漫画と授業案の結びつけを支援し、漫画による振り返り結果の授業案への反映を促進することが示された。支援システムは、Webページを通じて公開した。また、海外への普及も視野にいれシステムの英語化をおこなった。
NF-κB・IKKβシグナルによる生体エネルギー制御と酸化ストレス関連疾患

我々は腫瘍壊死因子(TNF)により引き起こされる細胞死の誘導機構の解析をおこない、このシステムにカスパーゼやJNKが重要な役割を担うことを明らかにした。さらにこの制御機構の中核に細胞内で産生された活性酸素種が関与することを明らかにした。TNFにより細胞内で産生された活性酸素種はJNKの脱リン酸化をになうMAPキナーゼホスファターゼ(MKP)の活性中心のシステイン残基の酸化修飾を誘導することにより持続的なJNKの活性化を引き起こす。活性化されたJNKはユビキチンリガーゼItchをリン酸化し、その活性を上昇させ、この結果としてカスパーゼの抑制タンパク質であるcFLIPの分解が誘導され、最終的にカスパーゼの活性化により細胞死が惹起されることになる。以上のメカニズムを培養細胞系を用いた細胞生物学的実験と、試験管内における生化学的実験により明らかにした。一方、TNFにより引き起こされる細胞死は特定の条件下にのみ見られる現象であり、一般の野生型細胞株では細胞死は誘導されず、TNFはむしろ細胞増殖因子として機能する。TNFによる細胞死から細胞を防御する保護効果の本体はIKKbを介して活性化されるNF-kB依存性の遺伝子発現産物であると考えられるが、その詳細については不明であった。われわれはIKKb・NF-kBシステムが細胞内生体エネルギーシステムを破綻から防御して、最終的に活性酸素種の産生を抑制することにより細胞を保護していることを明らかにした。このようなレドックス制御システムが細胞の生と死の制御機構において主要な役割を担うことになる。さらにモデルマウスをもしいた実験により、炎症に伴う肝障害や、肝臓の発癌に活性酸素の産生と、これにともなうMKPの酸化修飾やJNKの活性化が密接に関連することを明らかにした。この研究成果をもとに、酸化ストレスの発生を抑制し、さらに組織を防御する方法を開発することにより、酸化ストレスが関与するさまざまな疾患の治療や予防法の開発のための基礎原理を確立したいと考えている。腫瘍壊死因子(TNF)はさまざまな遺伝子発現を誘導するとともに、ネクローシスおよびアポトーシスにより細胞死を引き起こすサイトカインである。従来はTNFによる細胞死誘導にはカスパーゼが主要な役割を果たしており、JNKは関与しないと考えられていた。しかしNF-κBやIKKβのノックアウトマウスを用いた解析により、TNFの細胞死誘導へのJNKの関与が明らかにされてきた。さらにこの機構への活性酸素種(ROS)の関与が想定されてきた。実際にNF-κBを欠損した繊維芽細胞をTNFで処理すると細胞内で大量のROSの産生が認められる。さらに抗酸化剤の処理によりJNKの持続性の活性化が阻害され、細胞死が防御される。それではどのようにしてROSはJNKの活性化を引き起こして細胞を死に至らしめるのであろうか?我々はIKKβ/NF-κB系とJNKのクロストークにおけるROSの作用の分子機構についてIKKβを欠損した繊維芽細胞を用いて解析した。ROSの細胞内シグナル伝達系の標的分子の第一候補としてプロテインチロシンホスファターゼ(PTP)が想定された。すべてのPTPの活性中心はシステイン残基であり、この反応性に富むシステインはきわめて容易に酸化修飾を受ける。特にJNKの脱リン酸化反応を担うMAPキナーゼホスファターゼ(MKP)はPTPファミリーに属しており、細胞内におけるJNK系のレドックスセンサーとして機能していることが考えられた。

実際にIKKβを欠損した繊維芽細胞をTNFで処理すると、ROSが産生されるのと同時にJNKに対するホスファターゼ活性の低下が認められた。またMKP-1、MKP-3、MKP-5、MKP-7に関して解析したところ、細胞内でMKPの活性中心のシステイン残基がジスルフィドあるいはスルフェン酸に酸化され、MKPが失活することが判明した。さらにドミナントネガティブ型のMKPの発現系とJNK1の欠損細胞を用いた解析から、ROSによるMKPの酸化修飾が持続性のJNKの活性化を誘導し、この応答が細胞死を引き起こすことが確認された。さらに劇症肝炎および化学発がんのモデル系を用いたノックアウトマウスの解析により、活性酸素種によるJNKの駆動が組織傷害・発がんに関連することを見出した。腫瘍壊死因子(TNF)はさまざまな遺伝子発現を誘導するとともに、ネクローシスおよびアポトーシスにより細胞死を引き起こすサイトカインであり、NF-kBやIKKβのノックアウトマウスではTNFは細胞内で活性酸素種(ROS)の産生を誘導することにより細胞死を誘導する。この細胞死誘導には持続性のJNKの活性化が関与する。我々はIKKβ/NF-kB系とJNKのクロストークにおけるROSの作用の分子機構についてIKKβを欠損した繊維芽細胞を用いて解析することにより、ROSの細胞内シグナル伝達系の標的分子としてプロテインチロシンホスファターゼ(PTP)を同定した。すべてのPTPの活性中心はシステイン残基であり、この反応性に富むシステインはきわめて容易に酸化修飾を受ける。特にJNKの脱リン酸化反応を担うMAPキナーゼホスファターゼ(MKP)はPTPファミリーにするが、実際にIKKβを欠損した繊維芽細胞をTNFで処理すると、ROSが産生されるのと同時にJNKに対するホスファターゼ活性の低下が認められた。またMKP-1、MKP-3、MKP-5、MKP-7に関して解析したところ、細胞内でMKPの活性中心のシステイン残基が酸化され、MKPが失活することが細胞死応答の引き金を引くことが判明した。さらにこの応答は、劇症肝炎および化学発がんにおいても重要であることが明らかとなった。さらにROSによる持続性のJNKの活性化の下流で細胞死を誘導するシステムについて解析をおこない、E3リガーゼItchが細胞死応答の制御を行うFLIPの分解を制御することにより細胞の生と死の調節に関与することを明らかにしてきた。
半数体精子細胞及び生殖障害ヘテロ変異マウスに対する内分泌撹乱物質の影響

内分泌撹乱物質の生殖細胞に及ぼす影響を半数体精子細胞特異的遺伝子群の発現レベル(短期的影響)及び精子形成障害(長期的影響)を指標として明らかにすることを目的として研究を行った。食品容器に多用されるプラスチック製品のポリカーボネイトの原料であるBisphenol Aにエストロジェン作用のあることが判明していることから、本研究においては内分泌撹乱物質としてBisphenol Aを用いて、生殖細胞に及ぼす影響を調べた。1.短期的影響成熟精巣と未成熟精巣それぞれから抽出したmRNAを用いてサブトラクテッドcDNAライブラリーを作成し、半数体特異的遺伝子を85種類クローニングした。そのうち約25%は既知であり、それ以外は未知の新規遺伝子であった。それぞれの遺伝子について、ノーザンハイブリダイゼイションによって精巣半数体特異的発現を確認した。今後はこれら精巣生殖細胞特異的遺伝子群の発現変調について、マイクロアレイ等を用いて、Bisphenol Aの影響を明らかにする。2.長期的影響(1)雄に対する直接的な影響未成熟マウス(4週齢)に極微量(200ng/kg/day)のBisphenol Aを週3回、6週間経口投与した後、20週齢まで経時的に観察した。その間、生殖器官重量および肉眼的観察による変化は認められず、妊孕性に異常はなかった。しかし組織観察により、精細管内精細胞の剥落や壊死塊等の変化が認められた。この結果は、幼若期から一定期間連続的に微量のBisphenol A経口摂取により、精細胞に障害が現れたことを示す。大部分の精細胞は正常であり、妊孕性もあることから、障害は軽いとはいえ、食器等からも溶出しうる物質によって現れた影響は無視できない。今後、作用機作も含めて、詳細な解析を続けていく。(2)母親を通じた間接的な影響4週齢雌マウスに極微量(200ng/kg/day)のBisphenol Aを週3回、6週間経口投与した後、交配し、さらに投与を継続し、得られた新生仔の臓器重量測定及び、各臓器の肉眼観察を行った。その結果、多くの個体で精巣だけに著しいサイズの減少が見られた。これらの異常精巣の組織観察を行ったところ、その一部は精細胞分化障害により精子形成が完全に阻害されており、多くは部分的障害を呈していた。さらにこれらの新生仔個体では10週齢まで、前立腺重量増加が顕著であった。これらの結果は雌個体に摂取された極微量の内分泌撹乱物質が受胎後、胎盤を通して雄個体に影響を与え、新生仔の精子形成阻害および、前立腺細胞増殖異常を起こした可能性を示している。母胎を通じた子供への化学物質の影響についてさらに解析を進めていく。

内分泌攪乱物質の生殖細胞に及ぼす影響を半数体精子細胞特異的遺伝子群の発現レベル(短期的影響)及び精子形成障害(長期的影響)を指標として明らかにすることを目的として研究を行った。今年度は長期的影響について検討するために、エストロゲン様構造を持つBisphenol A(BPA)の妊娠雌個体に対する微量暴露による胎児への影響を出生後雄マウスの生殖器官について検討した。4週齢雌マウスにBPAを2ng/kg体重/day週3回経口投与し、投与5週目に交配、分娩前日まで投与を継続した。処理雌マウスから生まれた新生児の体重、雄の妊よう性、生殖器官の重要、精巣の組織学的観察を行った。得られた結果1.処理群新生児の体重増加率を非処理群のそれと比較すると離乳期に至るまでは増加率が低く、離乳後は回復した。出生時では体重差が見られないことから、母体に対するBPAの影響が授乳に現れる可能性が示唆された。2.出生後7週齢の雄において精嚢および精巣重量の低い個体が見られたが、14週齢では差が見られず、妊よう性にも異常はなかった。このことは幼弱期に現れる影響が成体になり回復する可能性を示す。3.精巣の組織学的検索では14週齢で生殖細胞の減少およびセルトリ細胞からの剥落等の異常所見が認められる個体が存在した。このように精巣重量、妊よう性等には著しい障害は認められないものの、精子形成に対しては明らかな影響が認められた。BPAは生活環境において多用される合成樹脂であるポリカーボネートの原材料として使用されている。BPAが、体重kg当たりngという極微量の経口投与を受けた母親から母子移行により胎児に作用し、その影響が生後14週の個体の精巣に現れることが本研究において示された。この結果は生活環境中の化学物質による生殖への重大な影響であり、今後生殖細胞で発現する遺伝子群に対する影響を含め、分子レベルでの作用について詳細に検討する予定である。内分泌撹乱物質の生殖細胞に及ぼす影響を半数体精子細胞特異的遺伝子群の発現レベル(短期的影響)及び精子形成障害(長期的影響)を指標として明らかにすることを目的として研究を行った。食品容器に多用されるプラスチック製品のポリカーボネイトの原料であるBisphenol Aにエストロジェン作用のあることが判明していることから、本研究においてはBisphenol Aの精子形成に及ぼす影響について検討を行った。1.雄に対する直接的な影響4週齢雄マウス(C57BL/6J)に200ng/kg/dayのBisphenol Aを週3回、6週間経口投与し、その後、20週齢まで経時的に観察した。その間、生殖器官重量および肉眼的観察による変化は認められず、妊孕性に異常はなかった。しかし組織観察により、精細管内精細胞の剥落、精細胞の壊死塊等が認められた。2.母親を通じた間接的な影響4週齢雌マウス(C57BL/6J)に200ng/kg/dayのBisphanol Aを週3回、6週間経口投与した後、交配し、さらに投与を続け、得られた新生仔の臓器重量及び、各臓器の肉眼観察を行った。その結果、多くの個体において精巣だけに、著しいサイズの減少が見られた。
数学と科学技術教育の総合のための初等メカトロニクス教具の開発研究〜レゴロゴを活用した数学と機構、技術科、工業科、理科そして芸術の連関教材教具の開発〜

総合的学習の時間と情報科に対する数学科関連教具の開発をめざす本研究では、機構学、コンピュータ制御簡易メカトロニクス機構まで実現する組立ブロック、レゴ(ロゴジャパン社の商標ではレゴロゴテクノクラブ:以下レゴ・ロゴと略記)を利用した教材開発を継続した。レゴ・ロゴを用いて、小学校高学年から高等学校に至る数学と関連諸教科(理科、技術科、工業科、美術科など)の教材とそれに必要なコンピュータプログラム集を開発を進ることを目的として進めた。算軟・数学科はもとより、関連教科や新設の総合的な学習の時間、情報科、そして選択教科などで、数学を独創的な技術開発の文脈や芸術的なデザイン創出の文脈で活用し、そこから改めて数学を探究しはじめるなどの活動を再帰的に展開する総合的、クロスカリキュラム的な指導事例を計画し、実施した。科学館・博物館、児童館等の教室外学習の場でも、子供が自ら機構を数学的に探究する簡便な教材・教具としてレゴ・ロゴを活用するためのマニュアルも作成,web上に公開した。また、ICME9,WGA11,テクノロジー利用部会において研究発表、ならびみTSG5,ハンズオン部会にて研究発表を行った。そして,HPMでは全体講演を,また,ATCMでは研究発表を行い、注目を浴びた。以上の成果の一端を、報告書には収めた。加えて,その成果を,明治図書から著書として,内田洋行などから教具として発表する準備中である。総合的学習の時間と情報科に対する数学科関連教具の開発をめざす本研究では、機構学、コンピュータ制御簡易メカトロニクス機構まで実現する組立ブロック、レゴ(ロゴジャパン社の商標ではレゴロゴテクノクラブ:以下レゴ・ロゴと略記)を利用した教材開発をまず行った。算数・数学科はもとより、関連教科や新設の総合的な学習の時間、情報科、そして選択教科などで、数学を独創的な技術開発の文脈や芸術的なデザイン創出の文脈で活用し、そこから改めて数学を探究しはじめるなどの活動を再帰的に展開する総合的、クロスカリキュラム的な指導事例を計画し、実施した。科学館・博物館、児童館等の教室外学習の場でも、子供が自ら機構を数学的に探究する簡便な教材・教具としてレゴ・ロゴを活用するためのマニュアルも作成は来年度の課題である。本年は、特にホームページ化を遂行した。今年度は、国際会議での発表も行い、訪れた韓国、オーストラリアでは、注目を集めた。機構学は、数学から分化した学問であるにも関わらずほとんど知られていないことがわかった。パンタグラフと関連して透視図法について本を翻訳した。次年度出版される予定である。来年度は、さらに継続して深めたい。総合的学習の時間と情報科に対する数学科関連教具の開発をめざす本研究では、本年度は、機構学、コンピュータ制御簡易メカトロニクス機構まで実現する組立ブロック、レゴ(ロゴジャパン社の商標ではレゴロゴテクノクラブ:以下レゴ・ロゴと略記)を利用した実践開発を継続した。特に中学校段階では、各学年における教材を開発した。また、総合的な学習の時間においてロゴプログラミングも取り入れた、メカトロニクスの開発を生とは行った。高校段階では、作図ツールとも関連づけて、複素数平面上での検討に、役立てた。さらにオーストラリアとのインターネットプロジェクトにおいて、その事例を活用した。中学校・高等学校段階における新しい教材として、すでに多方面から注目される成果を出すに至っている。また、国際会議ATCMなどにおいても注目を浴びた。本年度、開発した実践は、改めて雑誌投稿する。加えて、来年度は、国際会議における発表を軸に、世界へ成果を公開する終了年度にしたい。

レゴ・ロゴを用いて、小学校高学年から高等学校に至る数学と関連諸教科(理科、技術科、工業科、美術科など)の教材とそれに必要なコンピュータプログラム集を開発を進ることを目的として進めた。算数・数学科はもとより、関連教科や新設の総合的な学習の時間、情報科、そして選択教科などで、数学を独創的な技術開発の文脈や芸術的なデザイン創出の文脈で活用し、そこから改めて数学を探究しはじめるなどの活動を再帰的に展開する総合的、クロスカリキュラム的な指導事例を計画し、実施した。科学館・博物館、児童館等の教室外学習の場でも、子供が自ら機構を数学的に探究する簡便な教材・教具としてレゴ・ロゴを活用するためのマニュアルも作成を行っていく。本年は、特にホームページを充実させた。また,ICME9,WGA11,テクノロジー利用部会において研究発表,ならびみTSG5,ハンズオン部会にて研究発表を行った。そして,HPMでは全体講演を,また,ATCMでは研究発表を行い,注目を浴びた。現在,その成果は,明治図書から著書として,内田洋行などから教具として発表する準備中である。
乳児の四肢運動が織りなす音響的な「場」

乳児期初期の児を対象とし、さまざまな環境(場)における四肢運動を三次元動作解析システムによって計測し、四肢運動に含まれる多様な運動特性の抽出をおこなった。その結果、四肢運動パターンの発達にともなう変化、環境(音楽や玩具)との相互作用における四肢運動の特性が明らかにされた。これらの運動特性は、乳児の運動をもとに外界からの応答をフィードバックする豊かな環境のシステム構築に役立つと考えられる。生後数ヶ月の乳児が、環境との関係の中で行動を自己組織的に変化させていく過程を理解することをめざし、乳児から得られる四肢の運動情報を、音響情報に変換して乳児にフィードバックするシステムを開発するための基礎データの解析に取り組んだ。特に、乳児が生成する運動情報に関して、その発達過程による相違に着目して、量的・質的特徴を詳細に解析することにより、フィードバックシステムに利用可能な情報の探索をおこなった。生後3-4ヶ月の乳児(221名)を対象に、環境との相互作用時(自己操作が可能な玩具で遊ぶ際)の四肢運動の特徴を、三次元動作解析システムによって計測したデータの解析に取り組んだ。これらのデータを、90-99日、100-109日、110-119日、120-129日の4日齢群に分割し、発達にともなう運動特性の変化を検討した。指標として、1)四肢運動の速度情報を中心とした量的特徴、2)腕と脚における活動性の違い(腕優位か脚優位か)を中心とした運動パターンの質的特徴を取り上げた。乳児が玩具で遊ぶ際、手首と玩具をひもでつなぎ、腕を動かすと玩具が動くという状況を設定したため、環境との相互作用の中で、腕を動かすという特定の運動パターンが優位になると考えられた。解析の結果、若年齢群においては、環境との相互作用前(玩具で遊ぶ前)の運動パターンが維持されたままで、運動量のみが増加することが明らかになった。一方、高年齢群においては、環境との相互作用が開始すると、まず運動パターンの変化が生じ(すなわち、環境との相互作用前の運動パターンがどのようであったかに関わらず、腕優位の運動への変化が見られる)、続いてその体得した運動パターンの量が増加するという2段階の変化が観察された。このことは、乳児の発達段階に応じて、環境からのフィードバックに利用する情報を適切に選択する必要があることを示唆している。生後4ヶ月以下の乳児が自己生成する身体運動情報に関して、H24年度までに右腕・左腕・右脚・左脚の運動速度を別々に計算して、特定の腕(おもちゃと紐でつながった腕)の運動が増加するかどうかという「量の変化」を検討してきた。H25年度は、それぞれの腕や脚が同じタイミングで動くのか、違うタイミングで動くのかといった「質の変化」に注目し、「四肢の運動の協調性」の側面を示す新しい指標を抽出した。計測した時の日齢によって90-99日、100-109日、110-119日、120-129日という4つのグループに分けて、おもちゃで遊ぶ前の運動の特徴とおもちゃで遊んでいる最中の運動の特徴を比べたところ、日齢の小さい2つのグループ(日齢100-109日)では、おもちゃで遊んでいるときに運動の量が増えたのに対して、運動のパターンには違いがなく、生後3ヶ月前半までの乳児では、新しいおもちゃで遊ぶ際に、腕や脚をたくさん動かすようになるが、脚に比べて腕を特に動かすというような傾向は見られないことが示された。一方、日齢の大きい2つのグループ(日齢110-129日)では、おもちゃで遊び始めてすぐ(最初の2分間)に運動パターンの変化が見られ、その後(続く2分間)に運動量が増えるということが示され、生後3ヶ月後半以降の赤ちゃんでは、おもちゃで遊び始めてすぐに、おもちゃが魅力的に動くような動き、すなわち紐のついた腕だけを動かすという運動パターンを獲得し、その後に運動量を増加させるということが明らかになった。運動の速度(量)と運動パターン(質)を別々に評価する指標を取り入れたことにより、運動の発達的変化をより詳細にとらえることが可能になった。本研究は、乳児の四肢運動をもとにして、外界からの音響情報のフィードバックシステムを開発するための、基本的な運動特性あるいは運動情報を抽出する基盤を構築したものと位置づけられる。生後数ヶ月の乳児が、自己と環境の関係性を発見し、その関係性の中で行動を自己組織的に変化させていく過程を理解することをめざし、本年度は、乳児から得られる四肢の運動情報を、音響情報に変換して乳児にフィードバックするシステムを開発するための基礎データの取得をおこなった。特に、乳児が生成する運動情報の、量的・質的特徴を詳細に解析することにより、フィードバックシステムに利用可能な情報の探索をおこなった。生後3ヶ月の乳児(約100名)を対象に、自発運動時および環境との相互作用時(自己操作が可能な玩具で遊ぶ際)の四肢運動の特徴を、三次元動作解析システムによって計測した。

本研究は、データに含まれる情報を詳細にとらえることを目指しており、本年度はこれまで進めてきた四肢運動の速度情報を中心とした量的特徴だけではなく、四肢間の運動の関係性を中心とした運動パターンの質的特徴を定量的に明らかにすることができた。また、新生児(約150名)の運動データ(前年度までに取得済み)についても、量的・質的側面の特徴抽出を試みた。このデータについては、新生児における運動特性が、3歳時点での発達段階(発達検査や医師の診察による)と関連性があることが明らかにされた。すなわち、3歳時点で発達の遅れがある児や脳性麻痺の児は、新生児の時点における運動特性が、定型発達の児の運動特性と異なることが示された。このような本年度の取り組みから、新生児および乳児における運動特性を豊富な指標で捉えることが可能になり、それらの指標の特性を生かしたフィードバックシステムの開発の基盤となる情報を得ることに成功した。また、対象群による運動特性の違いは、児と外界とのコミュニケーションパターンにおける多様性を示すものであり、個人の持つ特性に適切なフィードバック様式の必要性を強く示唆するものである。本年度は、乳児の四肢運動をもとにして、外界からの音響情報のフィードバックシステムを開発するフェーズとして位置づけた。乳児の運動特性は、発達にともない刻々と変化するため、フィードバックシステムを有効なものにするためには、各発達過程における乳児の運動特性の違いを把握することが重要な課題である。そこで、本年度は、乳児のデータを日齢によって細かく区分し、その運動特性を詳細に検討してきた。その結果、99-120日という範囲内においても、運動の表現型が異なることが明らかにされた。しかしながら、適切な指標の抽出に時間を要したため、それらの指標を使ったフィードバックシステムの試験的な作動にまで至らなかった。したがって、当初計画していた、フィードバック情報を実際に作動させて、乳児の行動の変化の観察をおこなうという段階にまで及ばなかった。また、成果の発表に関しては、昨年度取り組んできた新生児の自発運動特性に関してまとめた論文が、Developmental Medicine and Child Neurology誌に採択されたが、乳児の運動特性に関しての論文は、現在投稿準備中であり投稿までに至らなかった。フィードバックシステムを有効なものにするためには、乳児の生成するどのような運動情報を基盤データとするかを決定することが重要な課題である。そこで、本年度は、乳児から得られた運動情報を様々な側面から徹底的に検討してきた。その結果、複数の特性(指標)を抽出することに成功した。しかしながら、適切な指標の抽出に時間要したため、それらの指標を使ったフィードバックシステムの試験的な作動にまで至らなかった。したがって、当初計画していた、フィードバック情報の提供による乳児の行動の変化の観察をおこなうことができなかった。今後は、昨年度および本年度に明らかにしてきた乳児の四肢運動から得られた指標をもとに、音響的フィードバックをおこなうシステムを作動させることを目指す。特に、昨年度明らかにしてきた定型発達および非定型発達にともなう運動特性の変化、および今年度明らかにしてきた定型発達における発達過程の違いによる運動特性の相違に応じ、適切なフィードバック情報の選択に取り組む。
哺乳類の核内exosomeによって制御されるRNA分子種の同定と機構解析

真核生物の遺伝子発現過程では、RNAの安定制御が最終的な発現量を決定する上で重要である。一方、多くのノンコーディングRNAは前駆体として合成された後、プロセシングによって成熟化する。これまでにRNAを3'→5'方向に分解するエクソヌクレアーゼが、エクソソームという巨大な複合体を形成し、細胞質と核それぞれに存在することが酵母において明らかになっていた。またこのうち核エクソソームに特異的な構成因子であるRrp6は、様々なRNAプロセシングや品質管理に関わる重要な因子であることが示されていた。本研究ではヒトのRrp6オーソログ(hRrp6)によって分解されるRNA種を特定し、酵母より複雑なRNAプロセシング系を有するヒト細胞におけるエクソソームの役割を明らかにすることを目標にした。まずhRrp6に対する特異的な抗体と高効率にノックダウンできるsiRNAを用いて、HeLa細胞においてhRrp6のノックダウンを行った。ノックダウン細胞からRNAを回収し、コントロールと共に各種RNAの蓄積量およびプロセシングパターンを解析したところ、核小体に局在するU3 snoRNA、マイクロRNA前駆体などがhRrp6のノックダウン細胞で多く蓄積していることを観察した。hRrp6の細胞内局在を抗hRrp6抗体を用いて解析したところ、多くが核小体に局在していることを確認した。さらに近年見つかったmRNA型ncRNAの発現へのエクソソームの関与を、ncRNAの発現を網羅的に解析できるマイクロアレイを用いて解析したところ、数十種類のncRNA様転写物の蓄積量が2倍以上に上昇していることを確認した。以上の結果から、hRrp6はヒト細胞でも核内に局在し、複数のRNA種のプロセシング及び分解に関与していることが示された。Exosomeは、真核生物の核と細胞質のそれぞれに存在する約10種の3'->5'エクソヌクレアーゼからなるタンパク質複合体である。これまでのExosome機能解析は、主に酵母の変異体を用いて行われており、exosomeはrRNA, snRNA, snoRNAなどの安定RNAの前駆体プロセシング、さらには転写と共役したRNA品質管理、ゲノム上のスペーサー領域のnon-coding RNA分解、細胞質でのRNA分解制御など多岐に渡る機能を果たしている事が明らかになっている。一方、哺乳類細胞におけるexosome機能の研究はあまり報告例がなかった。哺乳類の核内では、スプライシングによる膨大な数のイントロンの除去など複雑なRNAプロセシング現象が行われており、核内Exosomeによる品質管理が重要な役割を果たしていることが考えられる。そこで哺乳類細胞の核内品質管理機構を解明する第一歩として、酵母で核内exosomeの特異的構成因子として知られているRrp6のヒトホモログ(hRrp6)の機能解析を行った。まずhRrp6に対する特異的な抗体の作製、siRNAによる哺乳類細胞内でのhRrp6の機能破壊条件の至適化を行った。さらに核内に存在する様々な安定RNAのプロセシングパターンを解析し、U3 snoRNAの3'プロセシングがhRrp6のRNAiノックダウンによって顕著に阻害されていることを見出した。さらに酵母には存在しないmicroRNAの前駆体のレベルが幾分上昇していることも新たに観察された。このことはhRrp6が哺乳類細胞核内において、いくつかのRNA種のプロセシング経路で重要な働きを果たしている事を示している。今後は、さらに他のRNA種についても解析を行う予定である。
画像表示による乳管腺葉系の3次元再構築からみた至的な乳房温存し術適応の決定

画像表示による乳管腺葉系の3次元再構築からみた至適な乳房温存手術適応の決定【目的および材料】乳癌の広範な乳管内進展は乳房温存手術による切除断端癌遺残の主因となるが、乳管の走行に基づく立体的な乳管内癌進展過程の理解はいまだ不十分である。我々は乳房四分円切除術を施行した原発性乳癌20例(乳頭腺管癌8例、充実腺管癌5例、硬癌6例、粘液癌1例)の厚切り全割標本から乳管の走行を立体的に観察し、乳管内進展の特徴について2次元および3次元的に検討した。【方法】切除標本はホルマリン固定後2mm厚に全割し、Wellingsらの方法に準じて観察した。2元的検討では正確にマッピングした癌分布図から乳管内進展距離および角度を測定した。3次元的検討では画像処理装置(TRI、ラトックシステムエンジニアリング、東京)により乳管腺葉系および乳管内癌進展の3次元再構築を行った。【結果】対象20例中16例(80%)で主腫瘍巣から連続する乳管内進展を認め、臨床所見では49歳以下の若年者および微細石灰化陽性例、組織所見では乳頭腺管癌および面疱型乳管内進展巣例において進展範囲の広い傾向がみられた。乳管内進展(+)16例の進展様式は、(1)乳頭側進展(central type)11例、(2)末梢側進展(peripheral type)3例、(3)広範進展(mixed type)2例に分類され、(2)・(3)は乳頭腺管癌および面疱型乳管内進展巣に多かった。3次元再構築により各症例様々な部位で乳管の吻合が確認され、各々独立して分岐しているとされる乳管腺葉系間にも乳管吻合による連絡があることがわかった。また、こうした乳管吻合が一つの乳管腺葉系の範囲を越えた乳管内拡大進展の形成に関与していることが示された。乳癌に対する乳房温存療法を施行するに際し問題となる、乳管内進展の状態を把握する目的で乳管内進展病巣の分布を詳細にマッピングし、これをもとに乳癌の温存療法施行例における乳管内進展病巣の進展分布および到達距離について検討した。【方法】20例の乳房温存療法施行例の摘出標本についてWellingsの方法により2mmの厚切り連続切片標本を作成、これをヘマトキシリン染色した後サリチル酸メチルにより透徹した。これを実体顕微鏡で観察し乳管の連続性を保ちながら再構築した2次元画像を作成して、乳管内進展病巣の進展方向、距離の計測を行った。さらに三次元画像ソフトを用いて入力し、三次元画像を作成し観察した。【結果】乳管内進展病巣は基本的にほぼすべての症例に存在した。しかしその到達距離は様々であり、検討した20標本の最大到達距離は4.2cmであった。これらについてその進展方向、距離を整理検討すると、乳頭方向は腫瘍からの距離が1cm,2cm,3cmと離れるにしたがい、乳管内病巣の存在確立は65%,15%,10%と低下する。一方側方向、末梢方向は乳管内進展は一般に軽度であり、ともに2cm離れるとその存在は見られなかった。また乳管内病巣が乳管吻合を介して隣接する乳管へ進展する像がえられており、乳管内病巣が想像以上に広範囲に存在する機序を説明する根拠となる所見とえいる。【結語】

乳管内進展は乳頭方向に高度であり、温存療法施行時には乳頭方向を他の方向に比し広汎に切除する必要がある。側方向、末梢方向は2cmのマージンをとればかなりの率で乳管内進展病巣もとりきれることがわかった。基本的にはsurgical marginをいかに増やしても癌の遺残の可能性は完全に0にはならないが、外科的に可能な限り病巣を取り除くことが局所再発を減少させるために必要であることは明らかであり、このような成績は切除範囲の決定に重要な情報であるといえる。目的:我々は乳癌の乳管内進展の病理学的な基礎資料を得るため、乳癌手術材料の厚切り全割標本から乳管内癌進展の分布を詳細に検討してきた。今回はさらに乳管内進展巣の進展範囲および到達距離と、腫瘍細胞の核形態との関係について検討した。材料:当科で乳房四分円切除術を施行した単腫瘤性の原発性乳癌20例を用いた。方法:切除標本の2mm厚連続切片の観察(サリチル酸メチル透徹法)から乳管内進展を2次元および3次元的に観察し、乳管の走行に基づいた乳管内進展巣の詳細な分布図を作成した。さらに分布図から進展距離(乳頭方向、末梢方向、側方向)および進展角度を計測し、乳管内進展範囲の評価材料とした。腫瘍細胞核形態の評価では画像処理装置を用いて浸潤部癌細胞核100個の平均核面積(MNA)、核面積標準偏差(NASD)、核形状係数(凸凹度)を計測した。結果:浸潤部癌細胞核のMNAおよびNASDと、乳管内進展距離(乳頭方向)および進展角度との間には有意に正の相関関係が認められた(P<0.05)。すなわち主腫瘍(浸潤癌巣)の癌細胞核形態から乳管内進展の程度が予想できる可能性が示唆された。我々は乳癌の乳管内進展が乳管腺葉系に沿って存在し、解剖学的知識に基づいた乳管腺葉系に沿った乳房切除の重要性を報告してきた。乳房温存療法においては手術標本を全割して行う詳細な病理学的検討が術後の治療方針の選択に必須であることは言うまでもない。しかし、全割連続切片による検討を行えない状況においては、今回得られた癌細胞核形態と乳管内進展範囲の関連性は、主腫瘍の病理学的特徴が広範な乳管内進展の一つの予測因子となることを証明するものであり、乳房温存療法における切除範囲の決定や術後の治療方針の決定に重要な情報であるといえる。