hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中枢神経損傷における血管機能の役割

脳脊髄からなる中枢神経系が炎症が外傷により傷つくと、様々な神経機能に障害があらわれる。症状を改善させるには神経組織を修復する必要があるが、いかにして神経組織が修復するか、メカニズムには不明な点が多い。我々はこれまでに、神経組織の修復が病巣に新たに形成した血管によって促されることを発見している。血管の機能が神経組織の修復に影響を与えるか検証することを目標として、本研究では、血管の機能ト関連するシグナル伝達分子の脳内での発現パターンについての解析を行った。外傷や炎症により中枢神経系が傷害されると、様々な神経機能に障害があらわえれる。この症状は、時間経過が経つにつれて自然に回復するが、それは傷害により傷ついた神経回路が修復した結果と考えられていた。なぜ神経回路が自然に修復するか、そのメカニズムには不明な点が多い。神経回路が自然に修復するメカニズムを解明することで、その作用を活かした治療薬剤の開発へ繋がる可能性が期待される。本研究では、中枢神経回路の修復における酸素供給の意義について、特に酸素感受性タンパク質の作用を中心に解析した。種々の酸素感受性タンパク質の作用を抑制することで、in vitroおよびin vivoで、神経突起の伸長を抑制する結果が得られた。さらに、培養細胞を用いた検討から、酸素感受性タンパク質を介した神経突起の伸長には、突起伸長において重要な役割を担う低分子量G蛋白質が関与することが示唆された。in vivoで、酸素感受性タンパク質の作用を抑制する処置を施したマウスに対して、脳損傷を加え、神経回路の自然修復を観察した。その結果、酸素感受性タンパク質の働きを弱めることで、神経回路の修復も阻害された。さらに同マウスにおいて、神経機能が自然に改善する過程を行動試験により観察したところ、酸素感受性タンパク質の働きを弱めたマウスでは行動機能の改善も抑制された。以上の結果から、酸素感受性タンパク質は中枢神経回路の修復と神経症状の改善に対してプラスの役割を持つことが示唆された。脳挫傷、脊髄損傷、多発性硬化症などによる中枢神経障害は、時間経過に伴い自然回復する。大人の中枢神経にわずかに備わる再生能力が、損傷環境により増強されたためと予想されてるが、その実体は不明だった。申請者はこれまでの研究により、損傷後の神経回路再生は血管新生の後に生じることを発見した。さらに神経回路の再生を担う血管内皮細胞由来の因子の同定にも成功した。しかし、同定因子の作用だけでは、十分な神経回路の再生効果が得られなかった。そこで本課題では血管の機能(酸素供給)も神経回路の再生を促進すると推察し、培養実験により神経回路の修復における酸素供給の役割の解析を試みた。細胞が酸素を感知し、細胞内へシグナルを伝達する分子機構として、酸素感受性タンパク質の関与が知られている。本課題では、マウス大脳皮質初代培養細胞における酸素感受性タンパク質の機能を抑制した際に、神経突起の伸長がどのように変化するか、検討した。その結果、酸素感受性蛋白質の働きを抑制することで、神経突起の伸長が低下した。さらにその分子機構の検討を行い、酸素果樹性タンパク質の作用は低分子量蛋白質の活性依存的であることがわかった。以上のことから、神経回路は、適切な酸素濃度下で形成されることが示唆された。酸素濃度に応じて活性や発現が変化する物質は複数存在する。まず、関連する分子の働きを広く抑制した際に仮説通りの現象が得られるか検討するには、薬理学的に関連する物質の作用を広く阻害する実験を行う必要がある。しかし薬理学的な実験は、複数の候補分子の関与を検証することになり、分子の特定ができないという弱点がある。また、培養実験を行うにあたり、解析する現象ごとに培養条件の検討が必要になる。しかし、本課題においては、適切な培養条件の確立を迅速に行うことができ、また薬剤の効果も安定して得ることができた。複数の候補分子の中の何が本現象に関わるかを解析するには、遺伝学的に特定の分子発現を抑制して、培養実験を行う必要がある。遺伝学的実験のための条件検討についても順調に進み、関連する分子の候補を遺伝学的に抑制した細胞の確立にも成功した。これらのことから、標的となる分子の同定までたどり着くことができた。これらの検討が速やかに進んだために、標的分子が促す細胞内シグナルを探索する薬理学的なスクリーニングも進めることができ、関連する分子の探索にも成功した。以上のことから、本課題の現在までの達成度は、当初の計画以上に進展したと判断している。前年度までの研究で、培養細胞レベルで酸素感受性タンパク質による神経回路形成メカニズムの一端が解明した。今後は、得られた現象が個体レベルでも作用するか、特に中枢神経回路傷害後の神経回路の修復機構における関与を検証する。マウスでは片側の脳を損傷すると、損傷した領域が担ってた神経機能は失われる。大脳皮質運動野を損傷したマウスでは、反対側の四肢に運動機能麻痺や感覚障害が生じる。ところがこの症状は時間が経つと部分的に自然回復する。

これは健常側の運動野の神経回路が、軸索枝を発芽し、それが代償的な神経回路を構築するために導かれることと知られている。そこで、酸素感受性タンパク質の働きを弱めることで、代償的な神経回路の形成が抑制されるか、検証する。マウスの大脳皮質に順行性トレーサーを注入し、運動野由来の神経回路を可視化する。酸素感受性たんぱく質の作用を弱める薬剤あるいは強める薬剤を健常側の運動野に持続的に注入し、神経回路の走行を形態学的に解析することで、神経回路の修復能への効果を評価する。運動野を損傷したマウスでは、四肢の麻痺が生じ、神経回路の修復に伴い、運動機能の自然回復が生じる。薬剤を施したマウスでは、神経回路の修復と同じく運動機能の改善に対しても影響があるか、行動試験を行い解析する。該当なし
性ステロイドレセプターの生物学的意義と臨床応用に関する研究

性ステロイド効果は女性性殖器やそれ以外の臓器にも発揮される。この効果はレセプターを介してもたらされるが、逆にこのレセプターの面より性ステロイド効果を増量することができる可能性がある。そこで性ステロイドレセプターの生物学的意義と臨床応用に関連して検討した結果を連らねる。1.(1)酢酸メドロオキシプロゲステロン(MPA)が内膜癌のコロニー形成を抑制するのに必要な濃度はプロゲステロンレセプター(PR)濃度をはるかに越える。したがってMPAの内膜癌治療効果はPRを介する以外に直接クロマチン機能に影響を及ぼし得られる。(2)MPAと抗癌剤の併用添加で相加的にコロニー形成が抑制され、抗癌剤内分泌療法が期待できる。(3)MPAにより内膜癌の核小体オーガナイザー域が正常内膜のそれに近い状態になり、このことからMPAは癌細胞の分化誘導を起すといえる。(4)MPAにより細胞質のエストラジオールー17β(E_2)の局在が減少することから、細胞質にもE_2作用と関連する結合蛋白が存在する。(5)内膜癌株と内膜癌由来の間質細胞との混合培養で、プロゲステロン(P)によるサイミジンの取り込みの減少が促進し、間質も抗腫瘍作用を役割を果たしている。2.ヒト妊娠脱落膜のステロイドレセプターの検討からエストロゲンは脱落質の増殖とPによるプロラクチン産生に重要である。3.女性性殖器で、アンドロゲンはエストロゲン作用をコントロールし、特に間質に相対的に多い、そのレセプターを介して作用していると考えられる。4.エストロゲンであるE_2やエストリオール(E_3)のレセプターや生物学的効果は独立して存在し、互いに協同作用をしている。これらは生体内に広く存在してい、主にE_2によりコントロールされる。抗エストロゲン剤の作用はE_3のレセプターを介している可能性が強い。1.子宮内膜癌のコロニー形成測定法で検討した結果、内膜癌コロニーにエストロゲンレセプターが存在するがエストロゲンによるコロニー増殖促進効果はない。またプロゲステロンレセプターが存在するが、合成黄体ホルモン剤であるメドロキシプロゲステロンアセテート(MPA)がコロニー形成を抑制するのに必要な濃度はプロゲステロンレセプター濃度をはるかに越えている。このことから、MPAは細胞質プロゲステロンレセプター機構を介さない別の機構でもコロニー形成を抑制する。内膜癌細胞のコロニー形成はMPAと抗癌剤の併用添加で、それらの単独添加に比べて相加的に抑制され、臨床的にこの抗癌剤内分泌療法が期待できると考えられる。2.子宮内膜癌組識は癌細胞と間質細胞から構築されているのでこの間質細胞の役割を検討した。癌細胞としてHECの細胞株と内膜癌間質の代用にこの組織より培養した線維芽細胞とを混合培養すると、この混合細胞群への黄体ホルモンによるサイミジンの取り込みの減少が促進された。間質は抗腫瘍作用に対して割合を果たしている可能性が考えられる。3.ヒト妊娠脱落膜でのステロイドの効果を知るために、妊娠各時期での脱落膜でのステロイドレセプター濃度とプロラクチン濃度とを測定した。この両者の関係からエストロゲンは脱落膜の増殖とプロゲステロンによるプロラクチン産生に重要であることが明らかとなった。4.女性性殖器にアンドロゲンが全く無関係なものでもなく、場合により必要なこともある。

エストロゲンを投与したウサギ子宮でアンドロゲンを投与すると、エストロゲンによる細胞分裂をアンドロゲンが抑制することから、アンドロゲンは生体でエストロゲン作用を変化させていると考えられた。1.転移性子宮内膜癌の治療にメドロオキシプロゲステロンアセトート(MPA)が用いられるが,その治療効果はプロゲステロンレセプターを介する以外に直接グロマチン機能に影響を及ぼしもたらされる.この効果にrRNAの形成に関与するDNA周囲の特異蛋白である核小体オーガナイザー域はMPA投与により組織型が分化度の高いほど分散していたものが正常内膜でみられるように集合してくる.したがってMPAは癌細胞の分化誘導を起こすことを示した.2.従来,ステロイド受容体は細胞質に存在すると考えられてきたが,現在では核に存在することが組織化学的に示されてきた.血中のエストラジオールー17β(E_2)が核に到達するには細胞質を通過するものと考えられる.そこで細胞質のE_2の局在を抗体を用いた組織化学的にみると,組織分化度と無関係に存在し,しかもMPAによってE_2の局在が減少することを明らかにした.したがって細胞質にもE_2と結合する蛋白が存在することが考えられる.3.従来,エストロゲンはその個有の受容体を持っていると考えられたが,エストロゲンであるエストラジオールー17β(E_2),エストリオール(E_3)はウサギ子宮で全く異なった結合部位を持っていることを結合特異性,解離定数の面より明らかにした.したがってE_2とE_3は異なった生物学的効果を発揮するものと考えられた.また生体にE_2やE_3を投与すると,用量,機関依存性に両者の結合部位が増加し,両者の生物学的効果発現には相互作用が存在していることが考えられる.女性生殖器でのエストラジオール-17β(E_2)とエストリオール(E_3)との生物学的効果は別々に、独立して存在していると考えられる。この効果発現機構を知るため、実験を行ってきた。1.標的細胞でのE_2やE_3の最初の作用部位としての特異的結合部位であるレセプターは別々に存在するとウサギ子宮、ヒト子宮を用い報告してきた。しかもE_3よりもE_2によってウサギ子宮での両者の結合部位はコントロールされ、増加することも明らかとなった。2.抗エストロゲン剤としてフロミフェンやタモキシフェンは、エストロゲンレセプターを介して、その効果を発揮すると考えられている。これらの抗エストロゲン剤とE_2やE_3との特異的結合部位との関係をウサギ子宮を用いて検討すると、これら抗エストロゲン剤はE_3との結合部位により強い親和性を示し、E_3との結合部位との結合が抗エストロゲン剤のその作用の発揮に関係する可能性が考えられた。3.E_2やE_3の特異的結合部位の生体内の組織でどのように分布しているかをウサギで検討すると、脳実質、肝臓、腟、子宮頚部、子宮体部など、体内に広く、これら結合部位が存在していることが明らかとなった。したがって生体内ではE_2やE_3の生物学的効果は互に協同作用している可能性が考えられる。
臨界ソボレフ-ハーディ指数をもつ放物型方程式の無限時間爆発解の挙動に関する研究

本研究では臨界ソボレフ・ハーディ指数をもつ半線型放物型方程式に見られる無限時間爆発解の漸近挙動のプロファイルを解析した。臨界ソボレフ・ハーディ指数の特別な場合である臨界ソボレフ指数をもつ場合には、方程式を不変にするスケーリングを行い正規化することにより、無限時間爆発解は空間全域における非自明定常解を漸近プロファイルとして持つことがわかった。関連する放物型方程式の解析も行なった。本研究では臨界ソボレフ-ハーディ指数をもつ放物型方程式の時間大域解、とくに無限時間爆発解の漸近挙動を明らかにすることを目的とする。そのため、(1)臨界型放物型方程式の解の可解性に関する抽象理論の展開(2)時間発展しない定常問題でのコンパクト性の破れの解析(3)ソボレフ-ハーディ型不等式のもつ数理的構造の三つのトピックについて、周辺的な研究も含め明らかにする必要がある。平成19年度の研究は、重み関数をもつ臨界ソボレフ・ハーディ指数をもつ放物型方程式の時間大域解の漸近挙動の解析が主たるテーマであった。本年度は重み関数をもつ場合への試金石として、主に重み関数が定数関数である場合の解析を行った。臨界ソボレフ指数をもつ放物型方程式には、時間大域的に存在するがその最大値ノルムが時間大域的に有界でない解(無限時間爆発解)があることが知られている。解が球対称性を持つ場合には、その漸近挙動は非自明な定常解で特徴付けられることは応募者のこれまでの研究によりわかっていた。球対称性を仮定する場合は、放物型方程式に関する交点数非増加の定理など、本質的に空間一次元の場合に成り立つ強力な道具が使用可能であり、上記の結果はこの道具に基づいて証明された。一方、解に必ずしも球対称性を仮定しない場合には解析の道具が限られ、困難である。本年度は必ずしも球対称性を仮定しない場合にも、ある時間列にそった挙動が非自明定常解で特徴づけられることを示した。また、このような解を与える初期値が、初期値空間の中で余次元1の集合をなすことを示した。さらに、自己相似変換後の解の挙動について、その減衰評価、爆発レートの評価を得た。これらの結果を得る過程で、研究代表者は臨界ケースに特徴的なエネルギー構造のスケール不変性が重要な役割を果たすことを発見した。また、このスケール不変性と前方自己相似変換を組み合わると、特に全領域上の問題の困難の多くが解析できることを発見した。問題の解析過程で開発されたこれらの手法は、領域が全領域であること、また臨界指数をもつことから来る困難をどう回避するかについてのモデルケースとなりえる点で、重み関数が自明でない場合の解析に貴重な示唆を与えるものといえる。平成20年度の研究は、重み関数をもつ臨界ソボレフ・バーディ指数をもつ放物型方程式の時間大域解の漸近挙動の解析が主たるテーマであった。劣臨界指数をもつ放物型方程式に対しては、時間局所解の局所存在時間が初期値のエネルギーノルムで評価できるため、安定集合、不安定集合が存在することは比較的容易に示すことができる。しかし臨界ス数の場合には局所解の存在時間の初期値エネルギーノルムに対する依存性があらわでないため、安定集合・不安定集合の存在は知られていなかった。著者はエネルギー構造と方程式のもつスケール不変性に着目し、臨界問題に対しても安定集合・不安定集合が存在することを示した。これは特異的な重み函数を持つ場合に対しても直に拡張が可能な手法に基づいており、次年度以降の研究に重要な技術である。また臨界構造をもつ偏微分方程式(系)の解析に対する知見を得るため、別のタイプの臨界型方程式であるKeller-Segel型方程式系の解析を行なった。本方程式系は放物型-楕円型連立系である。楕円型方程式が線型の場合には、一つの初期値に対して唯一つの時間局所解が存在することが知られていた。筆者(と共著者)は、楕円型方程式が非線型である場合には、一つの初期値に対して少なくとも二つの時間局所解が存在することを示した。これは、単独の放物型方程式に対する適切性の概念が、連立方程式の場合必ずしも適切ではないことを示唆しており、他の方程式系にも応用可能である。本年度の研究は、最終年度の研究を見越した上で、周辺的事項の研究を重点的に行なった。具体的には、臨界放物型方程式の定常解の構造に関する知見を得る目的で行なったTrudinger-Moser型不等式の最大化関数の存在に関する研究、非自明な状況下での放物型方程式の解の漸近挙動に関する知見を得る目的で行なった、外部領域で定義された劣臨界指数をもつ藤田型方程式の解の漸近挙動に関する研究、ハーディ形不等式に関する知見を得る目的で行なった、トレースソボレフ-ハーディ型不等式の最大化関数の存在と非存在に関する研究である。

Trudinger-Moser型不等式の最大化関数の存在に関する研究では、有界領域の場合には常に最大化関数が存在することが知られていたが、本研究では、非有界領域上の問題では、パラメータが臨界指数に近いときには最大化関数が存在し、小さいときには最大化関数が存在しないという結果を得た。外部領域で定義された藤田型方程式の解の漸近挙動については、領域の境界が非自明であることが既存の解析の応用を妨げていたが、東北大学石毛准教授の開発した手法により、時間発展を解析する基礎的道具立てがそろったことを受け、無限次元力学系的理論を精密に適用することにより、境界項から来る降下の詳細な分析を行なうことができた。トレースソボレフ-ハーディ不等式に関する研究では、全領域の場合と異なり、トレースハーディ不等式は特異最小化元すら持ち得ないこと、またトレースソボレフ-ハーディ不等式ついては凝集コンパクト性原理を用いることにより最大化元の存在を得ることができた。対応する放物型方程式の解の漸近挙動は、本研究の研究テーマに密接に関係するものであるが、今後の課題である。本年度は、1.トレース・ハーディ型不等式に付随する線型熱方程式の解の存在・非存在、2.力学的境界条件をもつラプラス方程式に対する減衰評価とその応用、及び3.重み関数を持つソボレフ空間上で定義された、ソボレフ臨界指数をもつ汎関数のPalais-Smale列の挙動の解析を行なった。1.については2010年度に行なった、トレース・ハーディ不等式に付随する変分問題の最小化元の非存在に関する研究結果を受け、方程式のポテンシャル項の強さを表すパラメータの大小により放物型方程式の解の存在:非存在が分かれるという結果を得た。類似の結果はハーディ不等式に付随する熱方程式についてBaras-Goldsteinにより得られていたが、本研究は境界に特異性を持つ場合にあたり、この範疇の結果としては初めてのものである。なお本研究は東北大学石毛教授との共同研究による。2.については、既に境界に非線型項を持つ場合にはFujita指数の導出がAmann-Filaによってなされていたが、そもそも線型方程式の解の挙動の概要は詳しく解析されてこなかった。本研究では解の詳細な減衰評価を求めることによりこの点を明らかにした。なお解析には臨界型補間定理が必要であり、見掛けの線型性にもかかわらず、臨界構造を持つという興味深い知見が得られた。3.については、Fujita型方程式を前方自己相似変換した方程式の解析を行なう際に必要となるツールである。臨界指数をもつ、Gauss型重みを持つ関数空間上で定義された汎関数のPalais-Smale条件の破れを解析した。スケール不変性と平行移動不変性を破る重み関数の存在にもかかわらず、エネルギーの量子化が起こることが確認された。本結果の放物型方程式への応用は今後の課題である。
粒界アモルファス相からのホウ炭化物生成挙動に基づく鋼の焼入れ性向上メカニズム解明

Fe-Mo-B三元系およびFe-Nb-B三元系を対象とし,示差走査熱量測定により液相が関与する相境界を明らかにするとともに,合金法を用いて900°Cにおける相平衡を実験的に明らかにした.さらに,第一原理計算により,Fe-Mo-B三元系に現れる三元化合物FeMo2BおよびFe2MoB4の生成エネルギーを評価した.CALPHAD(Calculation of Phase Diagrams)法に基づき,得られた実験結果と計算結果および従来の実験結果を用いてFe-Mo-B三元系の熱力学的解析を行い,各相のギブスエネルギーを定式化した.Fe-Nb-B三元系については,従来の解析結果をベースに,本研究で得られた液相が関与する相境界の実験結果を用いて液相の熱力学パラメータを評価した.さらに,第一原理計算を用いてMo23B6およびFe20Mo3B6などの準安定化合物の生成エネルギーを評価した.Fe-Mo-B-C系について予備的に得られた熱力学パラメータを用いて鋼中粒界偏析量を評価し,CALPHAD法とDavies-Uhlmannの速度論的取扱いとのカップリングにより,粒界における析出挙動を表すTTT曲線を計算した.粒界析出挙動に及ぼすMo添加の効果については,Mo添加により(Fe,Mo)23(B,C)6の析出が抑制されること,またMo添加量が多くなるにつれて三元ホウ化物の析出が容易になることが予測されたが,これらの計算結果は定性的には実験結果と符合する傾向が見られた.Fe-Mo-B三元系およびFe-Nb-B三元系については,相平衡の熱力学的解析に必要な実験データおよび計算データを取得し,状態図を計算できる熱力学パラメータを得ることができた.熱力学データベースについては更なる高精度化が必要であるが,現時点でのデータベースを用いて鋼中の粒界析出挙動を計算科学的アプローチで評価した結果,従来の実験結果と定性的に符合する結果を得ることができた.Fe-V-B三元系およびFe-Ti-B三元系の熱力学パラメータを新たに評価するとともに,熱力学データベースの高度化を図る予定である.また,第一原理計算の効率アップを図るために,計算機を増設する予定である.Fe-Mo-B三元系およびFe-Nb-B三元系を対象とし,示差走査熱量測定により液相が関与する相境界を明らかにするとともに,合金法を用いて900°Cにおける相平衡を実験的に明らかにした.さらに,第一原理計算により,Fe-Mo-B三元系に現れる三元化合物FeMo2BおよびFe2MoB4の生成エネルギーを評価した.CALPHAD(Calculation of Phase Diagrams)法に基づき,得られた実験結果と計算結果および従来の実験結果を用いてFe-Mo-B三元系の熱力学的解析を行い,各相のギブスエネルギーを定式化した.Fe-Nb-B三元系については,従来の解析結果をベースに,本研究で得られた液相が関与する相境界の実験結果を用いて液相の熱力学パラメータを評価した.さらに,第一原理計算を用いてMo23B6およびFe20Mo3B6などの準安定化合物の生成エネルギーを評価した.Fe-Mo-B-C系について予備的に得られた熱力学パラメータを用いて鋼中粒界偏析量を評価し,CALPHAD法とDavies-Uhlmannの速度論的取扱いとのカップリングにより,粒界における析出挙動を表すTTT曲線を計算した.粒界析出挙動に及ぼすMo添加の効果については,Mo添加により(Fe,Mo)23(B,C)6の析出が抑制されること,またMo添加量が多くなるにつれて三元ホウ化物の析出が容易になることが予測されたが,これらの計算結果は定性的には実験結果と符合する傾向が見られた.Fe-Mo-B三元系およびFe-Nb-B三元系については,相平衡の熱力学的解析に必要な実験データおよび計算データを取得し,状態図を計算できる熱力学パラメータを得ることができた.熱力学データベースについては更なる高精度化が必要であるが,現時点でのデータベースを用いて鋼中の粒界析出挙動を計算科学的アプローチで評価した結果,従来の実験結果と定性的に符合する結果を得ることができた.Fe-V-B三元系およびFe-Ti-B三元系の熱力学パラメータを新たに評価するとともに,熱力学データベースの高度化を図る予定である.また,第一原理計算の効率アップを図るために,計算機を増設する予定である.
GM1ガングリオシドーシスの造血幹細胞を標的とした遺伝子治療法の開発

GM1ガングリオシドーシスはライソゾーム蓄積症(LSD)の1つであり、βガラクトシダーゼ(βgal)の遺伝子異常のため、βGalの活性が低下しGM1ガングリオシドの蓄積により中枢神経症状・骨症状を呈する。現在、GM1への効果のある治療法は存在しない。本研究では、造血幹細胞を標的とした遺伝子治療がGM1中枢神経症状に有効かどうかを明らかにし、加えて上記遺伝子治療の問題をも克服する新規の遺伝子治療法の開発を目指す。初年度は2種類のウイルスベクターの構築(βGal遺伝子をPGKプロモーターもしくはウイルスプロモーターであるMNDプロモーターでドライブするレンチウイルスベクター)並びにPGKプロモーターを使用したレンチウイルスベクターにてモデルマウスで造血幹細胞を標的とした遺伝子治療の施行ができ、MNDプロモーターを使用したベクターに関しても、動物実験が進んでいる。また蓄積物質の測定方法、組織内炎症性サイトカインの測定法も、準備実験では概ね順調に確立に向かっている。以上より、概ね予定通りに研究が進んでいると評価した。ただ今回のPGKプロモーターのベクターを使用した結果では末梢臓器では有意にβGal酵素活性の上昇が認められたが、脳でのβGal酵素活性の有意な上昇は認められなかった。現在実験中のMNDプロモーターを使用したベクターはより強力にβGalを発現させるため、各臓器、特に脳での活性の有意な上昇が期待出来ると予測しているが、さらなるGM1に対する遺伝子治療法の改善も必要である。PGKプロモーターより強力なMNDプロモーターでβgal遺伝子をドライブするレンチウイルスベクターを用いて、モデルマウスで造血幹細胞を標的とした遺伝子治療を行う。これはPGKプロモーターに比して大量のβgalが発現出来るので脳での活性上昇が期待できる。その他の改善策としては2点ある。1点目はまず造血幹細胞への遺伝子導入効率を上げる事である。これは現在、prostaglandin E2やCyclosporine Hの使用を予定している。2点目としては末梢臓器で発現した酵素の脳への移行を促進する方策の検討である。これは現在トランスフェリン受容体抗体と酵素の融合体を作る事を考えている。同じLSDのムコ多糖症II型で酵素とトランスフェリン受容体抗体を融合させると血液脳関門を通過することがマウス、ヒトで証明されている。これを応用しβGal遺伝子とトランスフェリン受容体抗体遺伝子の融合体発現するウイルスベクターの作成を行なう。まずこの融合蛋白を発現するアデノ随伴ウイルスベクターを作成し、肝臓を標的に遺伝子治療を行い、これが上手く行くようであれば、融合蛋白を発現するレンチウイルスベクターを作成し造血幹細胞を標的とした遺伝治療を行う。同時に以下の通りの治療効果の評価方法の確立を行なう。(1)GM1ガングリオシドのLC/MS/MSによる測定法の確立。(2)行動学的評価法の確立。オープンフィールド試験、恐怖条件付け試験、ロタロッド試験などを行ない、正常マウスとモデルマウスで差が顕著なものを評価試験として採用する。(3)脳内サイトカイン測定法の確立。(4)脳の病理学的検討を行なうために様々染色を行なう。例えばβgalの活性染色・免疫染色、蓄積しているGM1の免疫染色、アストログリオーシスを評価するためのGFAPの免疫染色などである。

これを応用しβGal遺伝子とトランスフェリン受容体抗体遺伝子の融合体発現するウイルスベクターの作成を行なう。まずこの融合蛋白を発現するアデノ随伴ウイルスベクターを作成し、肝臓を標的に遺伝子治療を行い、これが上手く行くようであれば、融合蛋白を発現するレンチウイルスベクターを作成し造血幹細胞を標的とした遺伝治療を行う。同時に以下の通りの治療効果の評価方法の確立を行なう。(1)GM1ガングリオシドのLC/MS/MSによる測定法の確立。(2)行動学的評価法の確立。オープンフィールド試験、恐怖条件付け試験、ロタロッド試験などを行ない、正常マウスとモデルマウスで差が顕著なものを評価試験として採用する。(3)脳内サイトカイン測定法の確立。(4)脳の病理学的検討を行なうために様々染色を行なう。例えばβgalの活性染色・免疫染色、蓄積しているGM1の免疫染色、アストログリオーシスを評価するためのGFAPの免疫染色などである。
系質一雄と近江学園リーダーの思想と実践に関する歴史的実証的研究

1.史料の保全整理と目録化社会福祉法人大木会所蔵の糸賀一雄著作原稿等史料、ならびに滋賀県立近江学園所蔵の写真記録等史料の保全と整理を行った。糸賀一雄自筆原稿については清拭作業の上で長期保存用の封筒、文書箱に収納し、昭和8年から昭和43年まで(執筆年未分類を含む)の全数についての整理と目録化を完了した。また、近江学園写真記録についても清拭作業の上で長期保存用の写真用アルバムに収納し、昭和21年から昭和56年(『糸賀一雄著作集』発刊の前年)まで(撮影年未分類を含む)の全数についての整理と目録化を完了した。これら史料のデジタル化については、原史料の保全を中心とした構築の具体化に向けた環境整備を行い、作業シミュレーションの段階まで到達したものの、例えば調査対象期間で確定された3,343枚の写真史料についての全工程の遂行は今後の大きな課題である。2.インタヴュー調査ならびに現地踏査故・糸賀一雄、近江学園関係者へのインタヴュー調査を実施した。これにより糸賀一雄をはじめとする初期の近江学園における人物や実践に関する多くの示唆を得た。また、社会福祉法人大木会理事長の協力の下、石山学園、三津浜学園、近江学園をはじめ、糸賀一雄ならびに初期近江学園に縁の深い場所についても踏査、確認することができた。3.関連資料の収集と分析視点の再構築「近江学園年報」や「南郷」をはじめとする近江学園学園編集による資料や、『追想集糸賀一雄』をはじめとする初期の近江学園リーダーの追想集等を収集、整理した。これにより、糸賀一雄を中心とした初期の近江学園における人物の動向を俯瞰し、上記の成果と合わせて、例えば「養成」や「女性」といった分析視点の再構築の可能性が示唆された。1、資料保全糸賀一雄の直筆資料や、1930年代からの資料が保管されている社会福祉法人・大木会(滋賀県甲賀郡石部町)において、2回の資料保全作業を実施した。保全については、アーカイバルの封筒、容器を発注し、錆や汚れを残さないよう、また、資料と封筒とが1対1で対応するようにした。同会保管の資料の約1/2について作業を終了している。次年度に全資料についての作業を終了する予定である。同時に、『糸賀一雄著作集』に収録されている「著作目録」との照合・整理の作業も実施しているところである。次年度については、研究、学習への便宜ならぴに資料保全を目的に、これら資料のデジタル化の作業に取り組む予定である。2、ヒアリング調査(1)、糸賀一雄夫人、近江学園長、大木会理事長らへのヒアリング調査を実施した。木村素衛をはじめとする、糸賀の思想形成における人的環境等について、また、その人となりについて多くの示唆を得た。(2)、主として大木会理事長へのヒアリング調査により、前記資料、講演記録をはじめとする糸賀の音声資料、ならびに近江学園創設地について、確認と多くの示唆を得た。1.史料の保全と整理社会福祉法人大木会所蔵の直筆原稿を中心とした糸賀一雄関連史料、ならびに滋賀県立近江学園所蔵の写真史料の保全と整理について6回の出張調査を実施した。糸賀一雄関連史料については清拭作業の上で長期保存用の封筒、文書箱に収納し、昭和8年から昭和43年まで(執筆年未分類を含む)の全数についての整理と目録化を完了した。また、写真資料についても清拭作業の上で長期保存用の写真用アルバムに収納し、昭和21年から昭和56年(『糸賀一雄著作集』発刊の前年)まで(撮影年未分類を含む)の全数についての整理と目録化を完了した。

これら史料のデジタル化については、原史料の保全を中心とした構築の具体化に向けた環境整備を行い、作業シミュレーションの段階まで到達したものの、例えば5,000枚を超える写真史料についての全工程の遂行は今後の大きな課題として位置づけざるを得ない状況である。2.ヒアリング調査ならびに現地調査故・糸賀一雄夫人、故・田村一二夫人、社会福祉法人大木会理事長、滋賀県立近江学園関係者へのヒアリング調査を実施し、糸賀一雄をはじめとする初期近江学園における人物や実践に関する多くの示唆を得た。また、大木会理事長の協力の下に石山学園、三津浜学園、近江学園をはじめ、糸賀一雄ならびに初期近江学園に縁の深い場所についても確認することができた。3.関連資料の収集・整理と分析視点の再構築『近江学園年報』をはじめとする学園の編集による資料や『追想集糸賀一雄』等の初期リーダーの追想集類の収集と整理から、糸賀一雄を中心とした初期近江学園における人物の動向を俯瞰し、上記の成果と合わせて、例えば「養成」や「女性」といった分析視点の再構築を試みた。
バングラデシュにおける地下水由来の無機ヒ素曝露の評価

本年度は,乳児あるいは小児における曝露評価,食物からの摂取を考慮した総合的曝露評価,介入と介入終了後の曝露評価など,バングラデシュはじめ多くの途上国で深刻な問題となっているヒ素汚染のリスク評価あるいは軽減策の提言を目的とした。本プロジェクトで得られた生体試料,環境試料の総ヒ素分析ならびに形態別ヒ素分析についてその化学分析をほぼ終了し,特に,小児における曝露と影響実態の調査ならびに疫学的介入時における曝露実態の調査について影響指標との関連を解析できる段階に達した。これまで小児についで漫性ヒ素中毒症状をほとんど示さないとして定量的な評価はほとんど行われていなかった.既に我々の検討で軽微ながら皮膚症状が観察されることを見出した。また,疫学的介入の試みは少数の既報があるが,介入終了後にわたって曝露を評価した例はほとんどなく,介入のインパクトの時間経過に従った減衰を評価した。少数の食品中ヒ素分析から大まかな推定が行われたにとどまっているが,飲水量・食物摂取量の定量データが既に得られており,体系的なサンプリングと化学分析の結果と合わせて,ヒ素摂取での水と食物の相対的寄与を評価し得るような総合曝露評価をした。乳児が母乳を通じて曝露されることを当研究室では既に見出している(母乳中のヒ素濃度は井戸水よりも低いものの,飲料水の安全基準よりは高値を示す場合があること,総ヒ素摂取に対する離乳食の寄与が無視できないこと)が,この毒性学的な意義を明確にするために母乳中の化学形態別ヒ素分析手法を検討中である。本年度は主として、食物からの砒素摂取を含む総合的な砒素曝露評価と小児についての曝露-影響評価について明らかにするために調査・測定を行った。食物からの砒素摂取を含む総合的な砒素曝露評価:バングラデシュヒ素汚染地域である北西農村部において飲水量ならびに水以外(食物)から摂取されるヒ素の量について現地調査を実施、北西農村部である2村を対象として1日の飲水量について実測調査を行なった。その結果、性差はほとんど見られなかったが、村によって異なっていることを見出した。また、食物から摂取されるヒ素の量については得られた食物試料を水素化物発生-原子吸光法(HG-AAS)を用いてヒ素濃度を測定した。これまで少数の食品中砒素分析から大まかな推定が行われたにとどまっているが,本研究において飲水量・食物摂取量の定量データが既に得られており、体系的なサンプリングと化学分析の結果と合わせて相対的寄与を評価し得るような総合曝露評価を検討中である。小児についての曝露-影響評価:本プロジェクトで過去に実施した小児における曝露と影響実態の調査ならびに疫学的介入時における曝露実態の調査について,得られた生体試料,環境試料の総砒素分析ならびに形態別砒素分析を、それぞれ水素化物発生-原子吸光法(HG-AAS)ならびに高速液クローICP質量分析(HPLC-ICP-MS)を用いて測定した。その化学分析はほぼ終了し、影響指標との関連を解析できる段階に達している。また、これまで小児は慢性砒素中毒症状をほとんど示さないとして定量的な評価はほとんど行われていなかった。しかし、既に我々の検討で軽微ながら皮膚症状が観察されることを見出した。疫学的介入の試みは少数の既報があるが、介入終了後において曝露を評価した例はほとんどなく、介入のインパクトの時間経過に従った減衰の評価を検討中である。
下顎頭軟骨等の二次軟骨形成を制御する転写因子、成長因子の検索

4年間の研究期間で、下顎頭軟骨形成過程における転写因子(Runx2, Osterix, Sox9)、成長因子(IGF)の発現パターンが明らかになるとともに、新規軟骨細胞増殖因子であるcartducinの下顎頭軟骨形成に対する機能の一端が明らかとなった。この間に原著論文13報(いずれも査読ありの雑誌)を出版した。マウス下顎頭軟骨は胎齢14日で、間葉凝集の状態であり15日で最初の軟骨形成が認められ、16日では肥大細胞層が著しく伸長することがわかっている。本年はまずもってこの下顎頭軟骨初期形成過程における既知の転写因子の発現を検索した。通法にしたがって試料を固定、パラフィン包埋し、冠状断切片を作成してIn situ hybridization法でRunx2,Osterix, Sox9,Sox5等の発現を検索したところ、前3者はいずれも胎齢14日の間葉凝集に発現がみられ、下顎頭軟骨形成に何らかの働きをしていることが判明した。胎齢15日で最初の軟骨形成が認められると軟骨内では、Osterixの発現が著しく低下していること、またRunx2の発現も若干減少していることがわかり、一方Sox9の発現は引き続き軟骨内で認められるほか、Sox5の発現が新たに軟骨内に認められた。このことはマウス下顎頭軟骨の初期形成部位においてはOsterixが軟骨形成に抑制的に働いており、その発現の低下と軟骨形成促進因子であるSox9-Sox5が関係していることが明らかになった。この結果は論文にまとめJournal of Anatomy誌に掲載された。また、マウス下顎頭軟骨はアルカリフォスファターゼ陽性の原基から形成されることがわかっているが引き続き、胎齢14日以前の原基の構造上の特徴を、新たに購入した3次元解析装置で解析するとともに、器官培養の系で各胎齢における軟骨形成能を検索した。その結果下顎頭軟骨の原基は胎齢13日では下顎骨の原基と区別はつかないが、6日間器官培養を続けると軟骨形成がみられることから、少なくともこの時期には軟骨形成能を有するようになっていることが判明した。この結果は本年の国際歯科研究学会で発表する予定である。さらに下顎頭軟骨原基の凍結切片からmRNAを抽出する実験を遂行中である。マウス下顎頭軟骨は胎齢14日では間葉凝集の状態であり、15日で既に形成されている下顎骨の遠心に連続する形で最初の軟骨形成が認められ、さらに16日では肥大細胞層が著しく伸長することがわかっている。前年度に骨軟骨形成に関係する転写制御因子である、Runx2, Osterix, Sox9, Sox5の遺伝子発現をIn situ hybridization法で検索したところ、胎齢14日の間葉凝集段階でRunx2, Osterix, Sox9が既に発現しており、15日の最初の軟骨形成とともに特にOsterixの発現低下と平行してSox5が発現することが判明した。本年度はさらに日齢をさかのぼり下顎骨の形成過程におけるこれらの転写因子の発現を検索することにより、いつ下顎頭軟骨の原基が同定されるかを検索した。通法にしたがって試料を固定、パラフィン包埋し、冠状断切片を作成してこれらの転写因子の発現を検索したところRunx2, Osterixは胎齢12日の下顎骨形成部位に発現が認められたが、Sox9の発現はこの時期の下顎骨形成部位には認められなかった。しかしながら、胎齢13日では形成されている下顎骨の遠心にSox9を発現している部位が認められるようになった。この結果から下顎頭軟骨の原基は下顎骨と共通の原基から出現し、その遠心部位にSox9陽性部位として同定されるようになることが判明した。この結果は現在さらにデータを追加して論文にまとめる予定である。また、マウス下顎頭軟骨はアルカリフォスファターゼ陽性の原基から形成されることがわかっているが引き続き、器官培養の系で各胎齢における軟骨形性能を検索した。その結果下顎頭軟骨の原基は胎齢12日では下顎骨の原基と区別はつかないが、6日間器官培養を続けると軟骨形成がみられることから、少なくともこの時期には軟骨形性能を有するようになっていることが判明した。さらに下顎頭軟骨原基の凍結切片からレーザーマイクロダイセクション法によりmRNAを抽出する実験を遂行中である。骨軟骨形成に関連する転写因子であるRunx2,0sterix,Sox9の発現を発生初期にさかのぼり、下顎骨および下顎頭軟骨の形成過程における発現を検索した。その結果Runx2は胎齢11.5日に下顎骨形成部位に発現が認められたがOsterixは胎齢12.0になって初めてこの部位に発現が認められた。従ってOsterixはRunx2の下流に位置する転写因子であることが下顎骨形成の場においても確認された。軟骨形成に関連の深いSox9は胎齢11.0日にメッケル軟骨に相当する間葉凝集に発現が認められ、その後形成されたメッケル軟骨に引き続き発現が認められた。従って、神経堤由来の外胚葉性間葉に由来するメッケル軟骨においてもSox9がその形成に関与していることが判明した。

下顎骨形成部位においては胎齢13.0日までSox9の発現は認められなかったが、胎齢13.5日になって、形成されている下顎骨の遠心にSox9を発現している部位が認められるようになり、胎齢15日にはこの部位に下顎頭軟骨の形成が認められた。この結果から下顎頭軟骨の原基は下顎骨と共通の原基から出現し、その遠心部位に発現するSox9が下顎頭軟骨形成の引き金になることが判明した。この結果は現在論文にまとめ、投稿中である。また、新規軟骨特異的成長因子であるcartducinの発現をin situ hybridizationで検索したところ、軟骨形成直後の増殖帯に強く発現することが確認され、下顎頭軟骨のような二次軟骨においてもこの分子がその形成、分化に関与していることが判明した。現在リアルタイムPCR法によって、この分子の発現のin vivoにおける経時変化、器官培養法によるin vitroでの発現変化について検索中である。さらにやはり軟骨形成に関連があるとされる、IGFおよびIGF binding proteinの発現も検索したところ、これらの分子は下顎頭軟骨のみならず、関節円板形成部位においても独特な発現が認められ、顎関節形成全体への関与が示唆された。現在これらの分子の発現の詳細を検索中である。本年度はユビキタスな成長因子として知られているInsulin-like growthfactor(IGF)とそのレセプター(IGFR)、およびその発現を制御しているIGF binding protein(IGFBP)の下顎頭軟骨形成過程における発現を検索した。その結果、胎齢14日において、IGF-IとIGF-IIのmRNAは下顎頭軟骨の原基である間葉細胞凝集の周辺部に発現が認められる一方、IGF-IR mRNAは間葉凝集の中心部に発現が認められた。胎齢15-16日において、IGF-IとIGF-IIのmRMAは形成された軟骨周囲の軟骨膜に発現が認められ、IGF-IRmRNAは軟骨上部の間葉細胞(増殖帯)に発現が認められた。さらに胎齢16日では関節円板の原基が間葉細胞凝集として、下顎頭軟骨の後上方に明瞭に認められ、IGFBP-4mRNAの発現がこの関節円板原基にも認められた。さらにIGFBP-2mRNAはこの関節円板原基に限局してその発現が観察された。以上のことから、IGF familyは下顎頭軟骨の形成、発育のみならず顎関節全体の発育を制御していると考えられた。また、新規軟骨特異的増殖因子であるcartducinの発現をin situ hybridizationで検索したところ、軟骨形成直後の増殖帯に強く発現することが確認され、その機能を検索するためにantisense oligonucleotideを添加した組織培養の系を用いて発現を抑制したところ、軟骨膜の消失とそれに伴う下顎頭軟骨形成の抑制が認められた。またMeckel軟骨の軟骨膜が消失し、異所性の軟骨形成が生じていることも判明した。以上のことから、cartducinは軟骨膜の恒常性の維持に関係しており、軟骨膜/骨膜に由来するとされる下顎頭軟骨などの二次軟骨形成において、非常に重要な分子であることが明らかとなった。
導電性能・電磁波吸収性能を有するナノカーボン+合成樹脂コンポジット舗装材料の開発

本研究により以下の点を明らかにした。(1)コンポジット材料におけるナノカーボン添加割合を実験的に求めた。(2)コンポジット材料と舗装材料を接着する目的でアスファルト乳剤を用いていたが、これがナノカーボンの分散に極めて有効であることを明らかにした(特許を申請)。(3)導電性能・電磁波吸収性能の確認を行った結果、ナノカーボンを添加すると特に電磁波吸収性について、従来の同種材料にはない性能を発現させることができた。本研究は、道路交通分野における諸問題のうち、積雪寒冷地のロードヒーティング問題とITS社会の発展に伴い指摘され始めた電磁波公害への対応が可能な舗装構造を新たに開発・提案することを目的に実施した。今回新たに開発した【ナノカーボン+合成樹脂コンポジット材料】は、メタンガスから水素を生成する際に副次産物として得られるナノサイズの炭素カーボンナノチューブのうち品質は劣るが量産が可能なレベルのもの)と、合成樹脂を主原料とする、低コスト・エコロジー材料である。基本コンセプトは、合成樹脂の特徴である耐水性・透明性・成形性にナノカーボンの導電性能・電磁波吸収性能を付加し、従来の舗装材料にはない新性能を発現させることである。2年間の研究の過程で、以下の点を明らかにした。(2)当該コンポジット材料と舗装材料を接着する目的でアスファルト乳剤を用いていたが、これがナノカーボンの分散に極めて有効であることを明らかにした(特許を申請)。(3)ロードヒーティング/電磁波吸収舗装の実験装置製作、発熱性能・電磁波吸収性能の確認を行った結果、ナノカーボンを添加すると特に電磁波吸収性について、従来の同種材料にはない性能を発現させることができた。本研究は、道路交通分野における諸問題のうち、積雪寒冷地のロードヒーティング問題(初期コスト、維持管理コスト、破損)とITS社会の発展に伴い指摘され始めた電磁波公害への対応が可能な舗装構造を新たに開発・提案することを目的とするものである。省メンテナンス社会やITS社会の到来に伴い、舗装材料や舗装構造には近年新たな要求が課せられるようになった。例えば北海道のような積雪寒冷地では、道路利用者からの要望に応じて交差点付近における冬期スリップ事故防止、あるいは除雪のためのロードヒーティング化が進められきた。しかし初期投資・運転経費ともに高額であることに加え、ヒーティングパイプの折損故障が発生するなど、運用にあたって多くの障害が見られるようになった。さらに近年の道路維持管理費用の削減に伴い、上記運転経費が捻出できなくなり、設備がありながら利用されていない事例がメディアを通じて報道されている。別の事例としては、ETCに代表されるITS技術が近年著しく普及しているが、自動車から発信される電磁波が舗装上で乱反射することにより誤作動が生じたという事例が報告されている。これらの諸問題に対しては、ナノカーボンを舗装材料に使用しその性能を発現させることによって解決することが可能であると考えた。今年度は、研究開発の基本であるナノカーボンと建設材料(アスファルト)との複合材料開発を主体的に行い、分散技術の確立と、新材料の強度・電磁波吸収性能の確認に主眼を置いた。実験の結果、アスファルトへのナノカーボンの分散性を高めるため、アスファルト乳剤が有効であることが分かった。ナノカーボンを添加することにより針入度(強度)及び電磁波吸収性能を高める効果が認められた(特許を出願した)。これを表層材として、次年度は具体的なロードヒーティングを設計・開発する予定である。研究開発の基本であるナノカーボンの分散技術について、アスファルト乳剤を使用する方法を発明し、特許を出願し、学術論文を公表した。しかしながら、最終的なロードヒーティングモデル構築へのアプローチは遅れ気味であり、平成24年度は研究開発のペースを高める必要がある。平成23年度に確立した基本技術を表層(舗装面)に使用し、熱伝導性を高めた新型ロードヒーティングモデルを作成し、冬期の降雪時に実験を実施する予定である。ロードヒーティングモデル開発のための材料費、実験分析装置に使用する予定である。また、研究資料の収集及び研究成果公表のための旅費、実験補助・協力者への謝金を計上する予定である。
紡錘体チェックポイントからG1期にスリップした四倍体細胞でおこる新規の細胞死経路

紡錘体チェックポイントを発動させる薬剤の抗癌作用は、第一にM期停止中の細胞死、第二にM期完了せぬままG1期にスリップした四倍体細胞での細胞死(Post-slippage cell death; PSCD)にある。PSCDが基底オートファジーレベルに依存していたことから、本研究でその機序を探った。PSCD回避の機序として四倍体細胞で2箇所同時に起こる細胞分裂による二倍体回帰を想定していたが、起きていなかった。抗がん薬耐性細胞で第一の細胞死の起こすM期停止が長引くのは、この第一の細胞死が阻害されている「結果」であると修正し、その機序を探り、新たにp53とアポトーシス制御因子Aによる制御を同定した。微小管阻害剤など紡錘体チェックポイントを発動させる薬剤の抗癌作用は、M期停止中の細胞死、加えてM期完了せぬままG1期にスリップした四倍体細胞での細胞死(PSCD)誘導にある。PSCDは基底オートファジーレベルに依存して起こる細胞死であった。PSCDを標的とした制癌法開発をめざし、オートファジーを糸口とする二つのアプローチでPSCDの機序を解明する。そのための課題設定は以下の二つである。課題1.オートファジー制御下の既知情報伝達系中にPSCD制御経路を求め同定する。課題2.オートファジー制御下の新現象として、PSCDに先行する四倍体での微小核形成および四倍体からの二倍体回帰を見つけた。二つの現象にPSCD制御機構としての役割を求め、ライブセルイメージングで検証し、これらを簡便な指標としたPSCD未知制御分子のゲノムワイド探索に挑む。課題1では有力な制御経路として着目していた経路Aは、PSCD内で変化があるものの、人為的に変化を誘導してもPSCDには変化がなかったことから、その積極的関与について否定的な判断をした。一方、あまり着目していなかった他の経路Bの関与を偶然見つけ、その前後の分子の変化を追跡し、またその分子機能を操作したところ、この経路のPSCD関与が明らかになった。課題2では、一核で形成される微小核、多核で形成される特殊な微小核の機能について、正常核の機能との比較からPSCDの理解にもつながる新知見を得た。新たに関与が明らかになった経路Bについて一挙に理解が進んだため。一方でライブイメージング解析が遅れてしまっているので、迅速に進めたい。微小管阻害剤など紡錘体チェックポイントを発動させる薬剤の抗癌作用は、M期停止中に起こる細胞死とその後M期完了せぬままG1期にスリップした四倍体細胞での細胞死または増殖停止(PSCD)にある。PSCDがオートファジーレベルに依存して起こることを見出したことから、オートファジーを糸口とする次の3つのアプローチでその機序を解明し、PSCDを標的とした制癌法を目指す。課題1:オートファジー制御下の既知の情報伝達系の中からPSCD制御系を同定する。課題2:オートファジーが制御する新現象としてPSCDに先行しておこる四倍体細胞での微小核形成を見つけている。この現象とPSCDとの関連を明確にし、微小核形成制御を制御する分子を知り、この中からPSCD制御分子を同定する。課題3:微小管阻害剤耐性細胞は一度四倍体化しているにも関わらず二倍体細胞として生存することから、二倍体回帰が想定される。これらを指標としたPSCDの未知制御分子を探る。課題1については想定していたKeap1-Nrf2経路は確かにPSCDに相関して局在と量が変動するものの人為的にそのレベルを変えてもPSCDに影響はないことから候補経路から除外した。新たな経路として他グループがM期停止中に起こる細胞死を制御する分子として報告した分子Aがオートファジーレベルで期待通りの変動することを見つけ、この分子がPSCD制御に関与するのかを検討している。課題2と3ではライブセルイメージング解析で微小核形成した四倍体細胞がその後PSCDを起こることが明確になった。二倍体回帰現象については、当初double mitosisを想定していたが、そのような像は認められなかった一方で、代わりの候補経路なる可能性のある二タイプの分裂像を少ないながらも認めた。このような挙動をする細胞についてサンプル数を増やし確認し、DNA複製の有無とオートファジーレベル変化との関連を探る。課題1については当初の予想と異なる結果であったが、代わりの候補経路が探し当てることができた。またもう一つの他の第二の分子の関与についても浮上し、その分子自身の制御経路も分かったことも予想外の成果である。課題2と3については一定の成果は得られた一方で、機器上の問題で解析数が限定されざるを得ず、今後解析回数を増やすことが必要な現状である。また微小管阻害剤処理後の細胞を使用するため、細胞がはがれたり移動したりしやいため、定点観測のための培養条件の工夫が必要である。