hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
悪性骨軟部腫瘍に対する経皮二酸化炭素療法を応用した新規化学療法の開発に関する研究

高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを用いた臨床試験を1例に対して行った。高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを悪性骨軟部腫瘍に使用した際の有害事象の有無・安全性を検討する第1相試験に関して、倫理委員会審査を受け承認後、1例症例登録を行い、臨床試験を開始した。方法は、悪性骨軟部腫瘍(肉腫)上・周囲皮膚に炭酸ガス経皮吸収促進ジェルを塗布し、周囲にビニール袋をかぶせ、留め具(バンド)で口を留めることによって密封空間を作り、炭酸ガスボンベから100%炭酸ガスを袋内に流入し充満させた。治療期間中、平日1日1回、1回20分間、計10回の炭酸ガス経皮吸収療法を行った。症例は62歳男性、右大腿悪性軟部腫瘍(粘液線維肉腫)である。現病歴は、X年はじめ頃より右大腿部の膨隆を自覚していた.徐々に増大傾向あり、疼痛を自覚するようになったためX+1年2月近医受診,MRIにて軟部腫瘍が疑われ紹介となった。炭酸ガス治療は計10回完遂毎治療前後に血圧測定,治療中にSpO2モニター施行も異常認めず。腫瘍部の疼痛増悪や皮膚合併症等の有害事象を認めず。治療中に施行した動脈血ガス・呼気ガス・下肢動脈ドップラーエコーでの異常を認めず。最終治療後の腫瘍膨隆最大部(膝蓋上縁から7cm近位)での大腿周囲径は右(患側)45cmと微増.胸腹部CTにて遠隔転移を認めず。局所MRI:76x54mm大とサイズ増大した。また、本臨床研究が、臨床研究法施行により特定臨床研究となったため、神戸大学臨床研究審査委員会(認定臨床研究審査委員会)にて、臨床研究法に則った再審査を受け、承認を得た。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度においては、悪性腫瘍移植動物モデル(ヌードマウス)の腫瘍局所に対して、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを単独で使用した場合の腫瘍および全身に対する影響を検討した。(1)悪性腫瘍移植動物モデルの作成(2)炭酸ガス経皮吸収デバイスを単独使用による悪性腫瘍移植動物モデルへの炭酸ガス暴露と腫瘍サイズの測定腫瘍動物モデル作成後、3日目から週2回の頻度で、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを用いて経皮的に炭酸ガスを局所で吸収させた。頻度回数について、予備実験にて、マウスの全身状態および腫瘍サイズの変化を検討し、至適な条件を週2回の頻度と設定し、本実験に臨んだ。本実験の結果は以下の通りである。骨肉腫細胞株(KHOS, LM8)、MFH由来細胞株(TNMY-1, NaraH)それぞれの細胞株とも、高濃度炭酸ガス経皮吸収治療群が、コントロール群と比較して腫瘍の増大が抑制された。また、骨肉腫高肺転移株(LM8)においては、高濃度炭酸ガス経皮吸収治療群が、コントロール群と比較して肺転移の抑制が見られた。組織免疫化学的解析、および、分子生物学的解析では、腫瘍組織内のapoptosisが亢進しており、骨肉腫高肺転移株(LM8)においては、転移に関与するMMPの発現が低下していた。また、すべての動物モデルにおいて高濃度炭酸ガス経皮吸収治療による体重減少などの副作用は認めなかった。平成27年度においては、悪性腫瘍移植動物モデル(ヌードマウス)の腫瘍局所に対して、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを使用し、さらに全身的な化学療法剤を併用投与した場合の腫瘍および全身に対する影響を検討した。コントロール(炭酸ガス経皮吸収および化学療法非施行)群、炭酸ガス経皮吸収デバイス単独治療群、化学療法(ドキソルビシン)単独治療群、および炭酸ガス経皮吸収デバイスと化学療法(ドキソルビシン)併用治療群による悪性腫瘍移植動物モデルでの腫瘍サイズの測定を行った。炭酸ガス経皮吸収療法は、腫瘍動物モデル作成後、3日目から週2回の頻度で、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを用いて経皮的に炭酸ガスを週2回の頻度で局所で吸収させた。MFH/UPS由来細胞株(NaraH)では、高濃度炭酸ガス経皮吸収治療群が、コントロール群と比較して腫瘍の増大が抑制された。さらに炭酸ガス経皮吸収デバイスと化学療法(ドキソルビシン)併用治療群では、相乗的な腫瘍増大抑制効果が見られた。また、すべての動物モデルにおいて高濃度炭酸ガス経皮吸収治療および化学療法、併用療法による体重減少などの副作用は認めなかった。転移性骨腫瘍に対する動物モデルとして、乳癌由来細胞株(MDA-MB-231)を用い、ヌードマウス脛骨骨髄内に乳癌由来細胞株(MDA-MB-231)を移植し、脛骨転移性腫瘍モデルの作成を行った。臨床研究に関しては、臨床研究に向けた倫理委員会での審議のための準備、書類の作成を行った。平成27年度においては、交付申請書に記載した研究計画とおり進行し、悪性腫瘍移植動物モデル(ヌードマウス)の腫瘍局所に対して、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスと化学療法の併用効果を腫瘍および全身に対する影響を検討した。

1.高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスと化学療法(ドキソルビシン)の併用効果に関する基礎的機序の解明:平成27年度に施行した悪性腫瘍移植動物モデル(ヌードマウス)の腫瘍局所に対して、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスと化学療法(ドキソルビシン)の併用効果検討し、併用による腫瘍増大抑制効果を認めたが、平成28年度においては、実験動物を屠殺し得られた腫瘍組織に関して、その組織学的、分子生物学的、免疫組織化学的に腫瘍および全身に対する影響を検討した。MFH/UPS由来細胞株(NaraH)において、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスと化学療法(ドキソルビシン)の併用群は、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイス単独使用群と比較して、腫瘍組織のapoptosisが亢進しており、その関連遺伝子・蛋白の発現及び活性が亢進していた。2.乳がん細胞骨転移モデルにおける高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスの抗腫瘍効果:平成27年度に作成に成功した乳がん細胞株(MDA-MB-231)をヌードマウス脛骨内に移植した骨転移動物モデルに対して、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを単独使用し、その腫瘍抑制効果を検討した。結果、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを使用した群では、コントロール群に比較して、CTによる画像評価で骨破壊が抑制され、また、腫瘍サイズも有意に小さく、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを単独使用にて、乳がん骨転移動物モデルでの腫瘍増大抑制効果が確認された。3.高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを用いた臨床試験:高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを悪性骨軟部腫瘍に使用した際の有害事象の有無・安全性を検討する第1相試験に関して、神戸大学臨床推進センターと協議し、研究計画書を作成した。平成28年度においては、交付申請書に記載した研究計画とおり進行し、悪性腫瘍移植動物モデル(ヌードマウス)の腫瘍局所に対して、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを単独と使用した場合と化学療法を併用した際の腫瘍抑制効果の機序に関しての検討を行った。また、乳がん骨転移モデルに於いても、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを単独使用の腫瘍および全身に対する影響を検討した。動物実験の進捗は順調である。一方、臨床試験に関しては研究計画の策定はほぼ終了しているが、倫理審査前の状態であり、当初の計画より遅れている。1.乳がん細胞骨転移モデルにおける高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスの抗腫瘍効果平成28年度に施行した乳がん細胞株(MDA-MB-231)をヌードマウス脛骨内に移植した骨転移動物モデルに対して、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを単独使用し、その腫瘍抑制効果を検討した。結果、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを使用した群では、コントロール群に比較して、CTによる画像評価で骨破壊が抑制され、また、腫瘍サイズも有意に小さく、高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを単独使用にて、乳がん骨転移動物モデルでの腫瘍増大抑制効果が確認されたが、その組織を、組織学的および免疫組織化学的に検討した。組織学的検討では、CO2群では、腫瘍細胞の減少が認められ、CTでの画像評価同様に骨破壊の抑制を認めた。免疫組織化学的検討では、CO2群ではHIF-1α, RANKL ,溶骨性因子の発現低下とTRAP染色にて、破骨細胞の減少を確認した。2.高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを用いた臨床試験高濃度炭酸ガス経皮吸収デバイスを悪性骨軟部腫瘍に使用した際の有害事象の有無・安全性を検討する第1相試験に関して、倫理委員会審査を受け承認後、1例症例登録を行い、臨床試験を開始した。方法は、悪性骨軟部腫瘍(肉腫)上・周囲皮膚に炭酸ガス経皮吸収促進ジェルを塗布し、周囲にビニール袋をかぶせ、留め具(バンド)で口を留めることによって密封空間を作り、炭酸ガスボンベから100%炭酸ガスを袋内に流入し充満させた。治療期間中、平日1日1回、1回20分間、計10回の炭酸ガス経皮吸収療法を行った。
津波被災した地質標本の修復に関する予察的・実験的研究　次の南海トラフ地震に備える

東日本大震災で津波により被災した自然史資料について、標本レスキュー事業が実施され、多くの自然史標本の安定化処理がなされた。次の地震・津波災害に備えた予察的・実験的研究として、地質標本のうち軟質岩資料が津波により浸水被災した場合を想定して、その安定化処理を確立することを目的として本研究課題に取り組んだ。軟質岩標本の浸水実験のために、日本各地の後期新生代の地層から地質標本を採集した。浸水実験では、地質標本をブロック状に切断し、超純水と人工海水にそれぞれ浸し、表面の経過観察と、1週間ごとに浸した水を分取し溶存元素濃度を分析した。○新潟県上越市から糸魚川市にかけて分布する上部鮮新統更新統川詰層(8月21日)、長野県長野市に分布する上部鮮新統柵層(9月14日)、滋賀県湖南市に分布する更新島弧琵琶湖層群(11月5日)の地質試料を実験用の試料として採集した。○地学団体研究会糸魚川総会、日本地質学会長野大会に参加して、関連情報の収集と研究発表を行った。○3月1315日にかけて、宮城県南三陸町、岩手県陸前高田市において地質試料を採集するとともに、東北大学学術総合博物館を見学し、津波被災した地質標本の修復後の経過についてヒアリングを行った。○福井県立博物館で開催された植物化石研究会(3月1617日)に参加し、情報収集と意見交換を行った。○3月2427日にかけて、愛媛県内の新生代植物化石を含む地質試料の採集を行った。研究課題として設定している、「津波被災を想定した、軟質岩を用いた地質標本の実験」において、試料の採集は順調に実施できたが、実験の初期条件をどう設定するのかという検討が進まずに、1年目の実験ができていない。平成28年度がはじまる早々には実験を開始して、遅れを取り戻す予定である。具体的には、年度前半には27年度に実施予定であった試行実験を実施し、年度後半に集中的に28年度の実験計画を進める。○岸和田市に分布する更新統大阪層群の地質試料、宮城県南三陸町、石巻市において古生代ペルム紀・中生代三畳紀の地質試料を実験用の試料として採集した。○日本地質学会桜上水大会(東京、日本大学)に参加して、関連情報の収集を行った。○本研究に対して地球化学的側面から助言をいただいている大阪市立大学益田晴恵教授とともに、大学院修士課程院生の研究指導を行い、昨年度採集した地質試料の浸水実験を実施し、地球化学的分析の結果を検討した。研究成果については、日本地球科学会年会(大阪市立大学)において学会発表を行った。○愛媛県に分布する久万層群、佐賀県肥前町の新生代古第三紀層の植物化石及び母岩を地質試料として採集した。1年目に引き続き、研究課題としてい設定している「津波被災を想定した、軟質岩を用いた地質標本の実験」において、地質試料の採集を行い、地球化学的側面から助言をいただいている大阪市立大学益田晴恵教授とともに、大学院修士課程院生の研究指導を行い、昨年度採集した地質試料の浸水実験を実施し、地球化学的分析の結果を検討した。その実験を通じて初期条件の設定に関して検討を進めたが、実験を開始できていない状況である。・地学団体研究会旭川総会(北海道、旭川市)に参加して、関連情報の収集を行った。沼田町立化石館において資料集増保管状況についてのヒアリングを行った。・日本地質学会松山大会(愛媛、愛媛大学)に参加して、関連情報の収集を行うとともに、学術大会kk暗中の夜間小集会「博物館の展示リニューアル:地学系展示で何をどのようにつたえていくか(その2)」を主催し、各地の博物館関係者から地震被災対策のヒアリングを行った。・兵庫県高砂市において、古墳の石棺や寺院の礎石に用いられている「竜山石」の岩石試料を採集した。竜山石は白亜紀酸性火成活動の産物で、流紋岩質火砕岩類であるが、多孔質であり、津波浸水被害の比較実験試料とする予定で採集を行った。・愛媛県久万高原町周辺において、古第三紀久万層群の植物化石含有資料の採集を行った。また香川県さぬき市において後期白亜紀和泉層群の植物化石含有資料の採集を行った。これらについても波浸水被害の比較実験試料とする予定である。研究計画書に記述した作業仮説に従い、津波被災を想定した予察的な実験を年度前半に実施し、経過観察を行う。実験には本研究で採集した軟質岩地質試料を用いる。予察的な実験により、海水に浸水させた地質試料の変化を経過観察するとともに、塩分の結晶化による影響を検討する。引き続き実験を実施し、海水に浸水させた試料について、真水による脱塩処理について試行実験を行う。研究計画書に記述した作業仮説に従い、津波被災を想定した実験を今年度前半には実施し、経過観察を行うと。

年度後半には条件を変化させた実験を追加実施し、塩分の結晶化による影響を検討する予定である。年度後半に一定のまとめを出せるよう、エフォートを高める。博物館学物品費によって購入した塩分濃度計(電気伝導率セルセット)が、複数業者による比較見積で、当初計画より安価に整備できた。同じく物品費で購入した顕微鏡デジタル撮影装置についても、新製品が発売されたために当初計画で想定していた機種と同等の性能を有する機種が安価に整備されたために、次年度使用額が生じることとなった。研究課題としている「津波被災を想定した、軟質岩を用いた地質標本の実験」が予定どおりに実施することができなかったために、実験補助及び経過観察に予定していたアルバイト雇用ができず、人件費・謝金が大幅な減額となったためである。計画より遅れている、「津波被災を想定した、地質試料を海水に浸水させる実験」を効果的に実施できるよう、津波で浸水被害を受けた地質標本の安定化処理、修復後の現況調査(陸前高田市立博物館、岩手県立博物館など)を再度実施し、実験の計画に反映させるための旅費に充当する。あわせて、実験に用いる地質試料の追加採集の旅費に充当する。計画より遅れている実験を実施し、経過観察などを集中して行うことにより、研究費を効果的に使用していく。
脳腫瘍の診断と治療に有効なミクログリア/マクロファージのサブタイプの同定

本研究において我々は、グリオーマ組織内tumor-associated macrophages (TAM)に関して、ヒト悪性グリオーマとS100β-v-erbBトランスジェニックラット発症グリオーマ組織を用いて、画像解析による定量的検討と統計学的解析を行い、悪性度の高いグリオーマでTAMの活性化が優位に強いという興味深い成果が得た。さらにラット発症グリオーマはヒト悪性グリオーマと異なり、M2タイプのTAMが少ないことが見出した。以上の結果は、英文雑誌、国内学会とシドニー大学でのセミナーにおいて発表した。我々は今年度の研究目的である、「トランスジェニック(TG)ラット神経膠腫におけるミクログリア/マクロファージ(mic/mac)活性化とサブタイプ」を明らかにするために、TGラット脳腫瘍を組織学的並びに免疫組織化学的に解析した。共同研究者の横尾は、Ohgakiらが樹立したS100・-v-erbB TGラットを通常の実験動物飼育環境のもと、交配を繰り返して系統を維持し、脳腫瘍で死亡したと考えられる個体について脳の摘出を行った。脳腫瘍組織は全例、光学顕微鏡用のホルマリン固定資料を作製し、一部のものは凍結生材料を保存した。ホルマリン固定後は、型の如く、脱水、パラフィン包埋し切片を作製した。免疫組織化学にはビオチン・ストレプトアビヂン法を用い、一次抗体として、GFAP、Iba1、CD204(scavenger receptor class A)などを用いた。脳腫瘍で死亡した約50個体について検索した結果、単独あるいは2種類の組み合わせで脳腫瘍が見出された。その組織型は、悪性神経膠腫(71.5%)、退形成性乏突起膠腫(19%)、乏突起膠腫(8%)、低悪性度星細胞腫(1.5%)であった。その中の10例でIba1とCD204の局在・分布を検討したところ、全例で、Iba1陽性mic/macが出現しており、活性型micの形態を示す細胞が腫瘍と正常脳組織の境界部に多数集族して認められた。一方、CD204は高悪性度神経膠腫の壊死巣周囲に出現したmacに発現していた。以上の結果から,1)TGラット神経膠腫では腫瘍組織の周辺部に活性型micの集積が恒常的にみられること、2)CD204陽性のM2マクロファージはTGラット脳腫瘍の壊死と密接に関係すること、が示された。活性型micないしmacの細胞由来に関しては、腫瘍・正常組織境界部の活性型micは脳在住のミクログリア由来が、そして、壊死周囲のCD204陽性macは骨髄由来の浸潤細胞の可能性が高いことが示唆された。今年度我々は,グリオーマ組織内tumor-associatedmacrophages(TAM)に関して,昨年度から継続してS100β-v-erbBトランスジェニックラット発症グリオーマ組織を検討し,今年度は画像解析による定量的検討と統計学的解析を行い,悪性度の高いグリオーマでTAMの活性化が優位に強いという興味深い成果が得らえた.さらにヒト悪性グリオーマとの比較検討を行い,ヒトグリオーマとの共通性と違いが見出され,その結果の一部をシドニー大学でのセミナーで発表した.その結果,AOとMGの全例で,多数のIba1陽性活性型ミクログリア/マクロファージが腫瘍組織内に認められた.AO4例で単位面積あたりのIba1陽性細胞占有面積を定量的に解析したところ,腫瘍組織内部と腫瘍境界部は非腫瘍部と比較して優位に増加していた(P<0.05).蛍光二重染色では,Iba1/SP6のdouble positive細胞が少数認められ,TAMは腫瘍組織で増殖能を有することが示された.腫瘍組織内部においては,Iba1陽性細胞占有面積とKi-67陽性率には正の相関関係が認められた.さらに,Aoでは、Iba1陽性TAMが微小血管増殖部で増加しており,グリオーマのニッチとTAMの関連が示唆された.AOやMGの腫瘍組織内壊死巣では,Iba1陽性,CD204陽性の貪食マクロファージが観察されたが,CD163やCD204陽性のM2タイプのTAMは少数であった.ヒトグリオーマの解析では多数のM2タイプTAMが認められており,ヒトとラットの種差による違いの可能性が考えられた.我々は今年度、S100beta-v-erbBトランスジェニックラットにおけるグリオーマ組織内tumor-associatedmacrophages (TAM)について、免疫組織化学的解析、定量的画像解析、統計学的処理と蛍光抗体二重染色法を用いた研究をまとめ、第53回日本神経病理学会に発表した。その後、論文を"Neuropathology"に投稿し、受理された。具体的には、同ラット11個体に発生した13の脳腫瘍を研究対象とした。腫瘍の内訳は、anaplastic oligodendroglioma (AO)5、malignant glioma (MG)4、low-grade astrocytoma (AS)4。

免疫組織化学的検討は、酵素抗体法と蛍光抗体法を用いた。Iba1およびSP6(Ki-67)染色標本では、画像解析ソフトを用いて定量的解析も施行した。その結果、AOとMGの全例で、多数のIba1陽性活性型ミクログリア/マクロファージが腫瘍組織内に認められた。AO4例で単位面積あたりのIba1陽性細胞占有面積を定量的に解析したところ、腫瘍組織内部は非腫瘍部と比較して優位に増加していた。活性型ミクロログリア/マクロファージの浸潤は、ASは他の悪性型グリオーマ(AO,MG)と比較して軽度であり、ASのKi-67陽性率は低かった。CD163やCD204陽性のTAMは壊死組織や微小血管増殖に少数認められた。このように、S100beta-v-erbBトランスジェニックラット発症グリオーマは腫瘍組織内、特に壊死と微小血管増殖部でヒトグリオーマと同様のTAMを有しており、有効な実験モデルであることが示された。今後は、おもに血管新生におけるTAMの役割解析をすすめる予定である。(S100β-v-erbBトランスジェニックラット発症グリオーマ組織に関しての実験はほぼ終了し,新たな知見が得られた.ヒトグリオーマ組織TAMとグリオーマ患者予後との解析にはフォローアップが必要であり,平成24年度にまとめる予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。・S100β-v-erbBトランスジェニックラット発症グリオーマに関しては,M2タイプTAMの定量的解析を行い,ヒトグリオーマとの違いに関するより客観的データを求めて行く.・上記の実験ラットグリオーマの治療実験に向けてさらなる基礎データの集積を行っていく.・ヒトグリオーマでのTAMのマーカー,特にM2タイプのマーカーであるCD163とCD204を中心に,その発現率とグリオーマ予後との相関解析を施行する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
鳥類の網膜視蓋系の視覚情報チャネルはどの様に形成されるか

我々はこれまでの研究でヒヨコの網膜節細胞は異所性のものを除き、6グループに分類した。各タイプの節細胞はそれぞれ特有の要素的視覚情報をそれぞれのチャネルを通して、受け持ちの一次中枢へ送っている。今回、各チャネルを作っている節細胞をDiIおよびLucifer Yellowを用いて蛍光標識し、その形成過程をヒヨコ胚で系時的に調べた。E8では標識された節細胞の分布は中心網膜に限局し、網膜全体の約6%を占めた。樹状突起はあまり分岐せず、小さな樹状突起野を形成した。E11では小型または中型の樹状突起野を特徴とするGroup Ic様、Group IIs様/IIc様節細胞が観察された。E14では広い樹状突起野を持つGroup IIIs様とGroup VIc様節細胞が出現した。E17では6タイプ全てが観察された。しかし、まだなお周辺網膜(全体の15%)には軸索を出さない節細胞が存在した。E20において網膜の全領域の節細胞が標識された。また、生理学的特性をもたらす樹状突起の内網状層内での分岐には、各節細胞は特有の層分布を形成した。Group IIは二つの層に、Group IIIsは一つの層に、Group IとGroup IVは多くの層に分布した。以上のデーターのより詳しい解析は現在進行中である。これまでの一連の研究から光がもつ物理現象を要素的にチャネル化することは生体が光を利用して生息する限りにおいて重要な事と考える。鳥類の視覚機能、特に動体視、形態視、色覚おいて優れていることは古くから行動学的に知られている。網膜の出力ニューロンである網膜節細胞の形態計測をニワトリ網膜でおこなったところ、ニワトリの網膜節細胞は7種類、400万個あり、優れた視覚機能を十分示唆する結果であった。そのうち、いくつかのタイプの網膜節細胞は視蓋の特定の層と関係していた。今年度は網膜の領域的特殊化と網膜の出力ニューロンである7種の網膜節細胞の特殊化がいつ、どの様な経過で進むのか、発生学的に実験を行なった。ヒヨコ網膜における網膜節細胞層の細胞数はE14で最も高く(7.85百万個)、以後、徐々に減少する。細胞密度も胚齢と共に減少するが、その減り方は網膜の部位により不均等であり、結果的に、減少率の低い網膜の中央部と背側周辺部に中心野と背側野が出現する。一方、この二つの網膜域から離れるにつれ減少率が高くなり、中心から辺縁に向かう密度勾配が生じ、領域的特殊化がE11で生じていた。細胞の大きさは発生初期にはどれも小型で非常に均一で、その出現頻度のグラフは平坦であった。発生が進に従って(特にE14以降)大きな細胞が出現し、左に寄った一峰性の出現頻度のグラフを描くようになり、さらに胚齢が進むにつれ、際だって大きな節細胞が出現し、その峰は中央に寄るとともに、その右側に長い裾を引くようになった。これらのデーターは細胞数が減少し始め、網膜の領域的特殊化が起こる頃より、網膜節細胞の特殊化は顕著となることを示している。蛍光色素の細胞内注入およびDiI標識した結果、E8ではβ型様の網膜節細胞が多数出現しており、α型様網膜節細胞はE11でも出現していたが、E14以降しばしば見られるようになった。今回、各チャネルを作っているDiIおよびLucifer Yellowを用いて節細胞を蛍光標識し、その形成過程をヒヨコ胚で系時的に調べた。E11では小型または中型の樹状突起野を特徴とするGroup Ic様、Group Iis様/Iic様節細胞が観察された。

E14では広い樹状突起野を持つGroup IIIs様とGroup Vic様節細胞が出現した。E17では6タイプ全てが観察された。しかし、まだなお周辺網膜(全体の15%)には軸策を出さない節細胞が存在した。E20において網膜の全領域の節細胞が標識された。また、生理学的特性をもたらす樹状突起の内網状層内での分岐には、各節細胞は特有の層分布を形成した。Group IIは二つの層に、Group IIIsは一つの層に、Group IとGroup IVは多くの層に分布した。以上のデーターのより詳しい解析は現在進行中である。これまでの一連の研究から光がもつ物理現象を要素的にチャネル化することは生体が光を利用して生息する限りにおいて重要な事と考える。
機能性包材による食品の品質制御に関する研究

機能性包材としてビニロン製の半透膜に高分子吸水剤と高浸透圧剤を封入した接触脱水シ-トが最近新しく開発されており、このシ-トを食品素材と表面接触させるだけで浸透圧差を利用して食品の脱水を有効に行うことができる。本研究は上記接触脱水シ-トを用いて食肉や魚肉の脱水を行い、その品質保持や向上をはかることを目的とした。牛肉およびマグロ肉を一定の厚さに切り、低温にて脱水シ-トに接触させ、試料中の水分移行率を経時的に測定して、脱水速度を調べた。シ-トに接する試料の上層部は下層部に比べて脱水量が多く、24時間の処理後ではその脱水率は1020%に及んだ。また、食肉の保水力が脱水率に大きく影響することがわかった。マグロ肉は牛肉に比べて脱水されやすいが、これは結合組織が少なく、脂肪組織が少ないためのものと思われた。メバチマグロ肉は解凍後の肉色の変化が他の種類のマグロ肉に比べて比較的少ないといわれているが、接触脱水処理によって肉色の保持が可能であるかどうかを調べた。その結果、ミオグロビンのメト化率は脱水処理時間の延長と共にわずかに増加するが、色調には大きな差はみられなかった。ついで、ミオグロビン含量の異なる仔牛肉、豚肉、牛肉及び各種マグロ肉の色調の変化に対する接触脱水の効果を比較し、さらに、鉄含量と色調との関係を調べた。その結果、肉の種類にかかわらず脱水による水分の減少にともなって肉中の鉄含量の増加がみられるが、肉中の鉄含量と肉色の相関を調べたところ、仔牛肉、豚肉及びメバチマグロ肉の鉄含量はそれぞれ1.82から2.51mg%へ、0.50から0.78mg%へ、1.29から1.62mg%へと濃縮されたが、色調の改善はみられなかった。これに対して、仔牛肉および豚肉の肉色は鉄含量が0.9から1.2mg%の範囲内で赤味が増加し、キハダマグロ肉の肉色は鉄含量がより低いときにのみ赤味の増加が観察された。
傾斜計を用いた二酸化炭素地下貯留の高精度モニタリング法

本研究では、地下深部に貯留された二酸化炭素の流動を地表傾斜計により高精度でモニタリングする方法を開発するため、まず、深度が2,000mまでに相当する封圧と間隙水圧を再現できる三軸圧縮試験装置を設計・製作して岩石の多孔質弾性定数の有効応力依存性を明らかにし、次に、深度2,000mまでの楕円体状流体流動の逆解析に関する理論的研究を行い、傾斜量に含まれるノイズが大きい場合でも地下の流体流動を精度よく評価できる方法を提案した。本研究では,地下深部に貯留されたCO_2の流動を地表傾斜計により高精度でモニタリングする方法を開発する.まず,多孔質弾性理論における各種岩石の弾性定数を実験的に明らかにしたうえで,これまでの方法についてCO_2流動を検知できる限界深度等を明らかにした後,地表面形状,岩体の不均一性ならびに断層などの不連続面の影響を考慮できる地表面傾斜量等の逆解析による地下深部流体流動評価法を開発し,同方法のCO_2漏洩検知能力を明らかにするとともにボアホール内傾斜計による能力向上法を提案する.本年度は,まず,岩石の多孔質弾性定数を決定するための三軸圧縮試験用圧力容器を主体とする実験装置の設計・製作を行った.すなわち,直径30mm,長さ75mmの試料に対して,耐圧が深度2000mに相当する50MPaの圧力容器を設計・製作し,高精密高圧(耐圧25.8MPa)シリンジポンプを用いて間隙水圧を高精度で制御し,封圧と軸荷重は現有の微量吐出ユニット(耐圧70MPa)と材料試験機(最大荷重100kN)で制御する実験システムを構築した.種々の岩石の多孔質弾性定数に関する実験は来年度に行う予定である.次に,従来の流体流動評価法がどの程度の深度にまで適用できるか明らかにするため,楕円体状の流体体積変化領域について,評価精度に及ぼす2000mまでの中心深度の影響に関する解析を行った.その結果,傾斜量にノイズが混入していなければ中心位置はある程度正確に評価できるものの,ノイズが無視できない場合には,深度とともに流体体積変化の広がりのみならず中心位置の評価精度も悪化することが分かった.このことから,流体流動場の形状と分布を関数表示して決定すべき未知量を減らす解析法を考案し,予備的解析により,本方法はノイズにも強いことを明らかにした.地下深部に貯留された二酸化炭素の流動を高精度傾斜計を用いて高精度でモニタリングする方法を開発するために,本研究では,多孔質弾性理論における各種弾性定数を実験的に明らかにすることを目的としている.平成23年度は,昨年度開発した深度2,000m相当の容量を有する三軸圧縮試験装置を用いて,来待砂岩および稲田花崗岩について,排水および非排水の三軸圧縮試験を実施し,多孔質弾性体の弾性定数(通常のヤング率,通常のポアソン比,非排水ポアソン比,非排水体積弾性率,Skempton係数など)を実験的に求めた.平成23年度に得られた主な結果は以下のとおりである.1.開発した試験装置を用いて,金属試験片に対し一連の三軸圧縮試験を行い,間隙を有さない試験片に対しても非排水状態を実現できることを確認した.また,本試験装置の非排水条件における封圧に対する間隙水圧の変動特性を明らかにし,同結果を岩石に対する測定値から差し引くことで,スケンプトン係数の測定精度を向上できることが分かった.2.来待砂岩および稲田花崗岩について,排水および非排水の三軸圧縮試験を実施し,多孔質弾性パラメータを算出するために必要な間隙水圧,体積ひずみの変化を得た.得られた多孔質弾性パラメータの値は,類似した岩石に対して知られている値と調和的であったが,測定値の信頼性を向上させるために,十分な再現性を得ることが今後の課題である.3.低透水性の稲田花崗岩に対して間隙水圧を増加させた場合,間隙水圧が不均一になる過渡現象により,体積ひずみが収束方向と逆方向に一旦変化する挙動が観察された.また,間隙水圧の経時変化から,多孔質弾性パラメータを精度良く求めるために必要な間隙水圧の緩和時間の指標が得られた.来待砂岩の多孔質弾性パラメータ(排水ヤング率(E),非排水ヤング率(Eu),排水ポアソン比(ν),非排水ポアソン比(νu),排水体積弾性率(K),非排水体積弾性率(Ku),多孔質弾性パラメータH,スケンプトンのB値,排水剛性率(G),非排水剛性率(Gu),多孔質弾性パラメータRおよびBiot-Willis係数αを測定・算出し,多孔質弾性パラメータの封圧や間隙水圧依存性を明らかにした。封圧依存性を評価するため,間隙圧を5MPaに固定し,封圧(有効応力)を7MPaから40MPa(2MPaから35MPa)まで増加させたところ,E,Eu,ν,νu,K,KuおよびHは,封圧の増加に対して非線形的に増加し,Bは封圧(有効応力)の増加に対して非線形的に減少した。

すなわち,封圧(有効封圧)が約15MPa (10MPa)までは封圧(有効応力)依存性が大きく,それ以上では封圧(有効応力)依存性が小さい。また,G,Gu,Rおよびαに関しては,用いた多孔質弾性パラメータの封圧(有効封圧)依存性に応じて,上記と同様に封圧(有効封圧)の増加に対して非線形に増加するかほぼ一定(R)であった。間隙圧依存性を評価するため,封圧を40MPaに固定し,間隙圧を5MPaから25MPaまで増加させたところ,どの多孔質弾性パラメータも顕著な変化は無かった。間隙圧を一定にし,封圧を変化させた場合にも,多孔質弾性パラメータの変化が顕著でなかったことから,多孔質弾性パラメータは有効応力依存性のみで整理できる。すなわち,多孔質弾性パラメータ(y)(Rを除く)は,有効応力の増加にともないある応力レベル(本研究では約10MPa)までは顕著に増加あるいは減少するが,それ以上の応力レベルではその傾向は顕著でなくなるので,y=a+b(1-e**(-σeff/10))で記述できる。ここで,aおよびbはパラメータで異なる定数。非排水三軸圧縮試験において,高圧条件下における間隙水圧配管および試験片のシール方法の確立に時間を要したため,実験の実施がやや遅れているものの,研究全体の進展状況としてはおおむね順調に進展している.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度までに開発した試験装置を用いて,引き続き来待砂岩および稲田花崗岩に対する排水・非排水三軸圧縮試験を行い,多孔質弾性パラメータの測定を行うとともに,得られた値の妥当性について検証を行う.また,各種多孔質弾性パラメータに及ぼす封圧および間隙水圧の影響を評価し,各種弾性定数の応力依存性を明らかにする.24年度が最終年度であるため、記入しない。
経済学分野を中心とした科研費の論文生産性に与える効果に関する基礎的研究

経済学分野の科研費データベース、SCOPUS論文データベース、日本経済学会発表記録を整理結合したデータセットを用いて、科研費交付がその後5年間の論文生産性(論文数、引用数)に与えた影響を計測した。具体的には、審査評点データを用いて、わずかな評点の違いが採択の成否につながった研究者同士を比較することで、因果関係を特定する回帰不連続デザインを用いた。結果をまとめると、(1)科研費の交付は論文数を17-21%、引用数を23-37%増加させる、(2)費用対効果で見ると、生産性押上効果は、若手研究・スタートアップが基盤研究Bの4倍、基盤研究Cの1.6倍ある、(3)有意な生産性押上効果は理論研究では認められない、(4)地方に比べて、首都圏・京阪神圏の大学の研究者に与える影響が2倍大きい、(5)正教授にとっての効果は、それ以外のランクの研究者に比べて小さい。ただし、大型予算の研究代表者ほど、あるいは正教授ほど、代替的な財源を持つ傾向があるため、効果が過少に推定されている可能性がある。また、地方大学の研究者ほど旅費が余分にかかることや、共同研究相手の発掘が容易ではない点などには注意が必要である。結果の解釈は慎重に行う必要があるものの、これらの結果は、科研費の配分において、効果に応じた予算配分を行うことによって、国全体の研究生産性が改善できる可能性を示唆している。また、本研究では、二次審査の審査員が、過去の研究実績や科研費獲得実績に影響を受ける傾向が強いことも併せて示しており、研究キャリアの初期に発生した差がその後も強化される可能性を示している。二次審査で順位の入れ替えがないグループの方が、科研費の効果が高くなる傾向も確認しており、近年の科研費審査プロセスの変更が効率性に寄与したことを示唆する。当初、統計数理研究所に寄託されたWorld of Science DBから論文情報を抽出する計画であったが、同研究所の方針変更により利用が認められず、大阪経済大学が契約するScopus DBを使った契約社員による手作業での論文情報のダウンロードとなり数か月分析開始が遅れた。また、研究代表者と分担者1名が、当該年度に、同時に他大学へ移籍したために、移籍前後の準備や研究室立ち上げで数か月作業が滞ったことも大きく影響を与えた。審査における評価者のバイアスを理解するため、審査員と応募者の専門分野の近さ、所属機関や共同研究関係などの関係性の近さ、などの距離指標と審査評点の関係を分析する。既に暫定的な結果では、本人の能力指標をある程度コントロールしても、距離と審査評点の間には高い相関があることを確認している。今後は、この相関が嗜好や利己的行動によるものなのか、より詳細な情報によるものなのかを区別する工夫を行うと同時に、距離指標を操作変数として、科研費の生産性押上効果を特定する推計も行う。年度中に、海外で同様な研究を行っている研究者を集め、国際コンファレンスを開催し、研究からの知見を共有する予定である。大学研究者の研究資金の多くは公的資金で賄われており、獲得した研究資金に対して何らかの成果を出すことが求められる。しかしながら、公的資金の配分が実際にどの程度大学の研究者の論文生産性に影響を与えているのか、あるいは、研究者の属性、分野や置かれた環境に応じてその効果にどの程度違いが出てくるのか、政策に有用な形で明らかになっているとは言い難い。本研究では、日本学術振興会より研究者の科研費の取得状況等データ提供を受けることにより、研究者の様々な属性等をコントロールした上で、因果関係の意味での科研費の取得と論文生産性の関係性を明らかにする。本年度は、日本学術振興会より貸与いただいた研究者の科研費取得データと論文書誌情報データベースと接続する作業を行なった。論文書誌情報は論文の質情報を反映できるようにSCOPUSを用い、併せて各論文の被引用件数情報も取得した。また収集した研究者情報をもとにの学会名簿との接続も実施した。また、科研費取得データですべての職歴が明らかになるわけではないため、追加的に必要となる研究者属性情報の収集方法も検討を行っている。このようなデータベースの接続により、同一分野の研究者における科研費の取得情報と所属先、成果との関連性がわかりつつある。データベース収載の研究者の人数が想定した以上に多く、また経済学分野外の研究者も多かったことにより、それら研究者情報の収集に時間を要しており、その分データベースの構築に時間を要している。また、データベース構築上の同姓同名問題も障害となっている。

ただし、大型予算の研究代表者ほど、あるいは正教授ほど、代替的な財源を持つ傾向があるため、効果が過少に推定されている可能性がある。また、地方大学の研究者ほど旅費が余分にかかることや、共同研究相手の発掘が容易ではない点などには注意が必要である。結果の解釈は慎重に行う必要があるものの、これらの結果は、科研費の配分において、効果に応じた予算配分を行うことによって、国全体の研究生産性が改善できる可能性を示唆している。また、本研究では、二次審査の審査員が、過去の研究実績や科研費獲得実績に影響を受ける傾向が強いことも併せて示しており、研究キャリアの初期に発生した差がその後も強化される可能性を示している。二次審査で順位の入れ替えがないグループの方が、科研費の効果が高くなる傾向も確認しており、近年の科研費審査プロセスの変更が効率性に寄与したことを示唆する。当初、統計数理研究所に寄託されたWorld of Science DBから論文情報を抽出する計画であったが、同研究所の方針変更により利用が認められず、大阪経済大学が契約するScopus DBを使った契約社員による手作業での論文情報のダウンロードとなり数か月分析開始が遅れた。また、研究代表者と分担者1名が、当該年度に、同時に他大学へ移籍したために、移籍前後の準備や研究室立ち上げで数か月作業が滞ったことも大きく影響を与えた。ある程度データベースの構築が進んだ段階で予備的な推計等を実施いていく。研究開始前の公開データのみを用いた分析では、審査員と応募者の専門分野の重なりは、採択確率に有意な影響を与えることが明らかになっていた。今後、審査員と応募者の専門分野を操作変数として用いた2段階最小二乗法、審査の平均スコアを用いた回帰不連続デザインによる分析、それらの影響の研究者の属性による違いなどをみる分析など、を今後進めていく。また少し結果が出てきた段階で、年度内に予定している国際コンファレンスの具体的な準備に入る。審査における評価者のバイアスを理解するため、審査員と応募者の専門分野の近さ、所属機関や共同研究関係などの関係性の近さ、などの距離指標と審査評点の関係を分析する。既に暫定的な結果では、本人の能力指標をある程度コントロールしても、距離と審査評点の間には高い相関があることを確認している。今後は、この相関が嗜好や利己的行動によるものなのか、より詳細な情報によるものなのかを区別する工夫を行うと同時に、距離指標を操作変数として、科研費の生産性押上効果を特定する推計も行う。年度中に、海外で同様な研究を行っている研究者を集め、国際コンファレンスを開催し、研究からの知見を共有する予定である。前出の遅延理由からデータベース構築が遅れており、そのための人件費の支出が次年度に繰り延べになった。また、研究代表者および研究分担者の1名が共に、大学を移籍したため、そのための準備や移動のために、本研究課題作業を翌年度に回したことも影響した。また、大湾・大西両名が今年度同時に早稲田大学への移籍が決まり、移籍前後の準備や研究室立ち上げで数か月作業が滞ったため、研究が遅れた。
VLSIパッケージのための配線自動合成システムの構築

本研究は、フィンガー端子がパッケージ基板の内周の第1層に配置され、ボール端子がその外側にアレイ状に第2層に配置される1チップが搭載された2層BGAタイプパッケージに対する実用的な自動配線合成システムの構築を目的としている。システムが対象とする問題では、接続要求はフィンガー端子とボール端子の対が端子ネットとして与えられ、それらを第1層配線、第2層配線、および第1層配線と第2層配線を接続するビアを用いて接続する。また、電気滅金によりパッケージの信頼性を低コストで向上させるため、それぞれのネットを滅金引出し線によりパッケージ外周のリングと接続する。従来のシステムでは、滅金引出し線を第1層で実現し第1層の配線を順向に制限するとの方針に基づき、ビア割当を逐次的に修正することで配線混雑度の低い配線パターンを生成していた。しかし、第2層の配線可能性は必ずしも保証されず、配線禁止領域に対する配慮も不十分であり、必ずしも設計者が満足できる配線パターンを生成できてはいなかった。そこで、第2層の配線領域に対応するグリッドグラフを生成し、ビア割当に応じてグリッドグラフ上で実際に配線経路を生成することで第2層の配線可能性を保証するとともに、配線領域周囲に存在する製造時に用いられるマーカーなどの障害物に対応する配線禁止領域を考慮するように機能を拡張しつつ、配線混雑度の低減に効果が高いビア割当の修正法を採り入れた。また、第2層の配線密度が低い部分で滅金引出し線を実現する機能を追加するとともに、電源ネットに対する滅金引出し線にも対応した。その結果、システムの高速化が実現するとともに、システムにより得られる配線パターンの評価が向上した。以上により、設計技術者による配線パターンと同程度以上の配線パターンを数秒から数分程度で出力する自動配線設計システムを得ることができた。本研究は,1チップが搭載された2層BGAタイプパッケージに対する実用的な自動配線合成システムの構築を目的としている.システムが対象とする問題では,フィンガー端子がパッケージ基板の内周の第1層に配置され,ボール端子はその外側にアレイ状に第2層に配置される.接続要求はフィンガー端子とボール端子の対が2端子ネットとして与えられ,それらを第1層配線,第2層配線,および第1層配線と第2層配線を接続するビアを用いて接続することが求められる.また,それぞれのネットは電気滅金を行ないパッケージの信頼性を低コストで実現するためにパッケージ外周のリングと接続することが求められる.システムは,パッケージの配線領域を4分割しそれぞれの配線領域に対する配線要求を実現する.すなわち,各配線領域では,フィンガー端子が配線領域外周の1辺の第1層に置かれ,ボール端子は配線領域内にアレイ状に第2層に配置され,フィンガーとボールの接続が要求される.従来のシステムでは,第1層の配線を順向に制限しビア割当を逐次的に修正することで配線混雑度の低い配線パターンを生成していた.しかし,第2層の配線可能性は必ずしも保証されず,配線禁止領域に対する配慮も不十分であり,必ずしも設計者が満足できる配線パターンを生成できてはいなかった.そこで,第2層の配線領域に対応するグリッドグラフを生成し,ビア割当に応じてグリッドグラフ上で実際に配線経路を生成することで第2層の配線可能性を保証するとともに,配線混雑度の低減に効果が高いビア割当の修正法を採り入れた.また,配線領域周囲に存在する製造時に用いられるマーカなどの障害物に対応する配線禁止領域を考慮するように機能を拡張した.その結果,システムにより得られる配線パターンの評価が向上するとともに,システムの高速化が実現した.本研空は、フィンガー端子がパッケージ基板の内周の第1層に配置され、ボール端子がその外側にアレイ状に第2層に配置される1チップが搭載された2層BGAタイプパジケージに対する実用的な自動配線合成システムの構築を目的としている。

システムが対象とする問題では、接続要求はフィンガー端子とボール端子の対が2端子ネットとして与えられ、それらを第1層配線、第2層配線、および第1層配線と第2層配線を接続するビアを用いて接続する。また、電気滅金によリパッケージの信頼性を低コストで向上させるため、それぞれのネットを滅金引出し線によりパッケージ外周のリングと接続する。従来のシステムでは、滅金引出し線を第1層で実現し第1層配線を順向に制限するとの方針に基づき、ビア割当を逐次的に修正することで配線混雑度の低い配線パターンを生成していた。しかし、第2層の配線可能性は必ずしも保証されず、配線禁止領域に対する配慮も不十分であり、必ずしも設計者が満足でぎる配線パターンを生成できてはいなかった。そこで、第2層の配線領域に対応するグリッドグラフを生成し、ビア割当に応じてグリッドグラフ上で実際に配線経路を生成することで第2層の配線可能性を保証するとともに、配線領域周囲に存在する製造時に用いられるマーカーなどの障害物に対応する配線禁止領域を考慮するように機能を拡張しつつ、配線混雑度の低減に効果が高いビア割当の修正法を採り入れた。また、第2層の配線密度が低い部分で滅金引出し線を実現する機能を追加するとともに、電源ネットに対する滅金引出し線にも対応した。その結果、システムの高速化が実現するとともに、システムにより得られる配線パターンの評価が向上した。以上により、設計技術者による配線パターンと同程度以上の配線パターンを数秒から数分程度で出力する自動配線設計システムを得ることができた。
神経特異蛋白ドレブリンの細胞接着への影響及び腫瘍への応用

ドレブリンを発現していないマウス線維芽細胞株のL細胞にドレブリンA cDNAを導入して強制発現させ、アクチン線維形態および接着斑の変化を観察した。そのドレブリンA発現細胞にアクチンの脱重合剤サイトカラシンDとチュブリンの脱重合剤コルセミドを作用させて接着斑の変化を観察すると共に、細胞基質間接着の変化を定性的、定量的に解析した。対照L細胞のストレスファイバーとは異なり、ドレブリンA発現L細胞では湾曲し交錯したアクチン線維束、あるいは網目状のアクチン線維の形成が認められた。ビンキュリン染色で接着斑様構造物の存在が確認されたので、これらのアクチン線維はストレスファイバーの形態が変化したものであることが示唆された。ドレブリンA発現の増加にともなってビンキュリンの存在量が増加し、接着斑に多く局在することも明らかとなったので、このアクチン線維形態の変化はドレブリンAのアクチン線維への直接作用だけでなく、ビンキュリンを介して接着斑を変化させた間接作用にも起因すると考えられた。対照L細胞が低濃度サイトカラシンDとコルセミド添加時には球形化し、高濃度サイトカラシンD添加時にはretraction processを形成したのに対し、ドレブリンA発現L細胞はいずれの場合も偏平化しながら小突起を維持した。このとき、ドレブリンAの発現の有無にかかわらず両細胞においてアクチン線維と微小管は同様に破壊された。しかし,対照L細胞ではビンキュリン染色で接着斑が確認できなくなったのに対し、ドレブリンA発現L細胞では接着斑様構造物が維持され、この構造物によって基質接着性が保持されていると考えられた。定量的に、サイトカラシンD存在下でドレブリンA発現L細胞の基質への接着能はコントロールL細胞に比べ、有意に高かった。ドレブリンAがストレスファイバーを失った培養細胞の基質接着性を強化している可能性が示唆された。
局所的炭酸ガス投与による口腔癌転移抑制効果の検討

過去にわれわれは局所的炭酸ガス投与の低酸素環境改善による腫瘍抑制およびリンパ節転移抑制効果を報告したが、その詳細なメカニズムは不明であった。本研究では、口腔扁平上皮癌に対して局所的炭酸ガスを応用し、低酸素環境改善が、転移に深く関わる上皮間葉移行(EMT)関連因子に及ぼす影響について観察することを目的とした。局所的炭酸ガス投与によって口腔扁平上皮癌細胞は低酸素誘導因子およびEMT関連因子の発現が抑制された。したがって、局所的な経皮的炭酸ガス投与法は、腫瘍に対して低酸素環境を改善し、EMT発現を抑制することで、腫瘍抑制効果や転移抑制効果を示す可能性が示唆された。近年、局所的炭酸ガス投与装置を開発し、血管拡張作用とBohr効果により、局所の酸素供給を増やし、細胞内のミドコンドリア量が増加することを発見した。さらに、この現象を癌細胞に応用し、in vivoにおいて扁平上皮癌に局所的炭酸ガス投与を行い、ミトコンドリア量増加によるミトコンドリア経路のアポトーシスの活性化によって、癌の増殖抑制とリンパ節転移の抑制がおこることを発見した。しかし、このリンパ節転移の抑制が、原発巣縮小によるものか、癌転移能の抑制によるものかは不明であった。本研究の目的は、この局所的炭酸ガス投与による口腔扁平上皮癌のリンパ節転移の抑制効果に対する新たな知見を得ることである。in vitroでの検討で、ヒト口腔扁平上皮癌(HSC-3)を継代培養し、20%酸素下および1%酸素下で培養し,低酸素関連因子とEMT関連因子の発現を検討した.またin vivoの検討で、同細胞をNude-Mouse皮下背部に移植し,7日後より週2回(20分/回)経皮的炭酸ガス投与を行い28日後に腫瘍組織を採取し,同様にReal-time PCR, Western-blot法,免疫染色法を用いて検討中である。in vitroでの研究結果に加え、in vivoでの研究結果において、転移抑制効果が示されつつあり、おおむね順調に進展している。in vitroでの検討で、ヒト口腔扁平上皮癌(HSC-3)を継代培養し、20%酸素下および1%酸素下で培養し,低酸素関連因子とEMT関連因子の発現を検討した.また同細胞をNude-Mouse皮下背部に移植し,7日後より週2回(20分/回)経皮的炭酸ガス投与を行い28日後に腫瘍組織を採取し,同様にReal-time PCR, Western-blot法,免疫染色法を用いて検討した.in vitroでの検討で、低酸素培養群で、HIF-1α,Snail,Slug, N-cadherin, Vimentinの発現増加およびE-cadherinの発現低下を認め、低酸素関連因子およびEMT関連因子の上昇を認めた。また、in vivoでの検討では、炭酸ガス投与群にといて、低酸素関連因子およびEMT関連因子の低下を認めた。in vitroおよびin vivoの研究において、局所的炭酸ガス投与の転移能抑制効果が示されており、おおむね順調に進展している。in vitroでの検討で、ヒト口腔扁平上皮癌(HSC-3)を継代培養し、20%酸素下および1%酸素下で培養し、低酸素関連因子とEMT関連因子の発現を検討した。また同細胞をNude-Mouse皮下背部に移植し、7日後より週2回(20分/回)経皮的炭酸ガス投与を行い28日後に腫瘍組織を採取し、同様にReal-time PCR, Western-blot法、免疫染色法を用いて検討した。結論として、経皮的炭酸ガス投与は低酸素環境改善によりEMT抑制効果があることが示された。

したがって、局所的な経皮的炭酸ガス投与法は、腫瘍に対して低酸素環境を改善し、EMT発現を抑制することで、腫瘍抑制効果や転移抑制効果を示す可能性が示唆された。引き続き、研究計画書に沿って、研究を推進していきたい。特に、現在、示されつつあるデータの解析完了と他の転移関連マーカーについての検討をすすめていきたい。特に、現在、示されつつあるデータの解析の継続を行っていく。口腔外科学