hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトの運動学習、発達過程における視覚・体性感覚統合システムの変化

リーチング等の多くの随意運動では、目標位置等の視覚情報を眼から取り入れて、体性感覚を含む他の感覚情報と統合して運動の制御に利用している。この際、視覚情報を受動的に受け取り運動制御に利用するというよりは、むしろ視覚的注意を適切な空間的位置に向けて適切なタイミングで視覚情報を能動的に獲得していると考えられる。すなわち、時間的、空間的に適切な視覚情報の能動的な取得が随意運動制御には不可欠である。視覚情報処理に関して、従来は視覚的注意の空間的な位置の移動に関しての研究は多くなされてきた。しかし注意レベル自体の大小の時間変化特性についての研究はあまりなされておらず、特に随意運動との関連について調べた研究はほとんどない。本研究では随意運動時の能動的な視覚情報処理過程の指標として特に自発性瞬目の生起パターンに注目した。自発性瞬目の生起パターンと視覚情報処理との関連について視覚-運動タスクを行い解析した。その結果、習熟した運動では視覚情報を取得している局面では瞬目生起確率は低下し、瞬目生起確率が視覚的注意等の視覚情報処理の時間的なダイナミクスを反映していることが示唆された。本研究の結果、随意運動、運動学習時の視覚情報処理過程の特に時間特性についての新たな指標として自発性瞬目のタイミングの解析が有用であることが明らかとなった。成人被験者において運動学習時の視覚情報と体性感覚情報の統合に関連する解析指標を検討した。特に通常のリーチング動作、あるいは手を延長するような道具を手先につけてのリーチング動作に注目した場合、目標物の位置等の情報を視覚的に認知し、自分の手先、道具をうまく目標物まで運ぶことが必要とされる。ここで視覚情報入力自体に注目すると、通常のリーチング動作では目標物を固視してそこに手先を運ぶということが行われるが、手先を延長する道具を用いてのリーチング動作の学習初期には、サッケード、瞬目等の眼球運動、視覚情報入力自体に関連すると思われる指標自体が大きく変化する。このことは運動学習過程において、視覚的な注意、ワーキングメモリなどのより高次の機能に関連した視覚認知過程が変化する可能性をも示唆する。そこで特に瞬目やサッケードの生起の時間的なパターンに注目して解析を行っている。これまでの解析により受動的な視覚情報の認知に関連して、瞬目の生起パターンが同一映像観察時には同期することが明らかとなった。このことは高次の視覚認知過程が瞬目に反映されることを示唆する。さらにリーチングによる能動的な視覚情報の変化がおきる場合について、サッケード、瞬目等の生起パターンについて、視覚認知、体性感覚との統合過程の指標として現在解析を進めている。運動学習時の視覚入力自体の能動的な変化についてはこれまで詳細には解析がなされていないため、これらに注目して解析を行うことで、視覚、体性感覚を統合して運動を実行する仕組みについての理解が深まるであろう。
慢性関節リウマチの発症機序の解析-HTLV-1 associated arthropathyにおけるHuman monocyte chemoattractant protein-1の転写調節機序の解析

1)hMCP-1の継続的発現が認められるA172glioblastoma cell lineにTax発現ベクターを導入すると導入量に相関してhMCP-1のmessageの発現亢進が認められたが、Taxのdeletion mutantを導入したA172においてはhMCP-1のmessageの発現亢進を認めなかった。2)hMCP-1 κB siteを含むプロモーター領域およびCATレポーター遺伝子のキメラを、Tax発現ベクターとともにA172に導入すると、CAT活性の上昇を認めたが、κB siteにmutationを導入した場合、Taxのdeletion mutantを導入した場合はCAT活性の上昇を認めなかった。1)-3)の結果より、TaxがNF-κBを活性化することによりhMCP-1の発現を亢進させることが示された。さらに、HAAPの間接滑膜細胞クローンのRNAを用いて半定量的RT-PCRによりhMCP-1の発現を検討した結果、Tax gene(+)の細胞に富むクローンにおいてhMCP-1の発現の亢進が認められた。(結論)TaxがNF-κBを活性化することによりhMCP-1の発現を亢進させることがはじめて示された。単球が慢性関節リウマチの病態形成に主要な役割を担っている点を考慮すると、cell lineさらには、慢性関節リウマチのモデルと考えられるHTLV-1 associated arthropathy(HAAP) HAAPの炎症性関節滑膜細胞を用いて、単球の遊走因子であるhMCP-1の転写調節機序が解析されたことは、今後、慢性関節リウマチの病態の把握、ひいては治療に大きく貢献するものと考える。
偏極^3He標的を用いたΔ-共鳴領域光原子核反応の研究

本研究は偏極^3He標的を用いた光核反応により、核内核子相関を詳しく調べることを目的としている。このためには偏極^3He標的は必須である。偏極^3He標的を作るには、偏極させたアルカリ金属原子に3Heを衝突させ、スピン交換反応により^3Heを偏極させる方法が一般的である。我々はまず偏極標的製作の第一段階として気化させたルビジウム原子に円偏光レーザーあてて偏極させる。オプテイカルポンピング法による偏極ルビジウム生成実験に取り組んだ。ポンピングには0.5WのTiサファイアレーザーを用い、原子の容器管壁との衝突による減偏極を防ぐため、管壁にはシラン系のコーテイングを施した。高品質の偏極原子を生成するための最適条件をもとめるには、条件を変えて生成された偏極ルビジウムの気体厚、偏極度を短時間で精密に測定する必要がある。このため我々はファラデー回転角の高速精密測定装置を開発し、測定装置の振動等、測定に与える環境の悪影響を極力排除して、回転角を0.01°以下の精度で測定することを可能にした。最終的に、偏極度0.4、気体厚10^<14>atom/cm^2の偏極ルビジウム原子の生成に成功した。これにより、^3He偏極標的製作の第一段階は達成されたと考えられる。本研究は偏極^3He標的を用いた光核反応により核内核子相関を詳しく調べることを目的としている.その第1段階として,本年度においては偏極^3He標的の整備を進めた.我々の偏極^3He標的は,円偏光レーザーによって偏極させたルビジウム原子と^3Heの間のスピン交換反応を利用して^3Heを偏極させる方法を採用している.この方法は,高圧の標的を作れるという特徴を持ち,すでにいくつかの研究機関で実用化されている方法である.以下に本年度の仕事の具体的内容を述べる。1.偏極標的製作の第1段階として,高真空に排気したガラス製のヒーター管内においてルビジウムを気化させ,それに円偏光レーザーを照射してルビジウム原子を偏極させた.その際,偏極されたルビジウム原子が容器の管壁と衝突して減偏極されるのを防ぐために容器内部をシラン系のコーティング材で処理している。2.ルビジウム原子の密度や偏極度をファラ-デ-回転法で測定するために,半導体レーザーやレーザーの偏極面測定のための測定系を整備し,様々な条件下での評価を行なった.測定の精度を上げるため,偏光素子の回転やデータ収集は計算機でコントロールするようにし,測定の妨げになる振動を除去するために測定台を新たに製作した.^3Heガスを購入し,それをガラス容器に充填するための特殊容器を製作した.
ゲノミクス情報を活用して性格の個体差を生みだす魚類の性質制御遺伝子を同定する試み

魚類種苗に望まれる形質に、“神経質でない"等の「飼育に適した性質」がある。哺乳類では、脳で働く蛋白質に発生したアミノ酸リピート数の多型、プロモーターに発生したマイクロサテライトの多型が、「性質」に差をもたらすことが知られている。本研究では、メダカの「人に慣れやすい」d-rR系統と、「神経質な」HNI系統の2系統を使って、ゲノム情報を使ったバイオインフォマティックスにより、魚類の性質関連遺伝子を探索した。その結果、脳機能に関係するセロトニン合成酵素、アンドロゲンレセプター、ドーパミンレセプターが候補遺伝子として抽出され、いずれも系統間で多型性を示すことから性質との相関が示唆された。養殖魚に望まれる遺伝的特性には、“暴れない"あるいは“神経質でない"など「飼育に適した性質」がある.本研究では、このような性質制御遺伝子を、ゲノム情報、バイオインフォマティックスと多型解析を駆使することにより、3年の研究期間内に特定することに挑戦する本年度は、性質の異なる系統が確立され、ゲノム情報も利用できるメダカを研究材料とした.使用した系統は、人によく慣れるDrR系統、人影に驚くHNI系統、野性系統である.最初に、「驚く」行動を撮影する簡便な装置を作成し、刺激に対する応答をムービーに撮影したのち、プログラムを使って刺激後の遊泳速度と距離を測定した.HNI系統はDrR系統の36倍の速度で逃避し、野性系統はその中間であった.今回作製したシステムにより「驚く」行動を数値化し比較することが可能となり、次年度以降はこのシステムを使って行動解析を進める.哺乳類では、タンパク質内に発生したアミノ酸の繰り返し配列の多型性が性質と強くリンクしている.そこでメダカのゲノムデータベースから、アミノ酸の繰り返し配列を持つ脳機能関連遺伝子を検索し、系統間で繰り返し数の多型性を示す遺伝子を候補遺伝子としてリストアップした。10回以上の1アミノ酸の繰り返し配列を有する遺伝子をゲノムデータベースで検索したところ、51種見つかった。種間で繰り返しの回数が同じ遺伝子は、機能的バイアスにより多型性が発生しにくいものと考え、他魚種のゲノムデータと比較し、魚種間で繰り返し数が異なる遺伝子を選別した.その結果、36種に絞り込まれた.そのうち試験的に3種類の脳機能関連遺伝子(clock, sox11, tbx1)を選び、系統間で繰り返し数を比較した.clock, sox11では、DrR、HNI、野性系統間で多型性の差異が発生していることが明らかになり、次年度以降の解析の候補遺伝子としてリストアップした.養殖魚に望まれる遺伝的特性ひとつに、“暴れない"あるいは“神経質でない"など「飼育に適した性質」がある.哺乳類では、タンパク質内の単一アミノ酸のリピート数の多型、プロモーター領域内のマイクロサテライト(MS)の多型により、性格の差異が発生する例が多数知られている.本研究では、ゲノム情報とバイオインフォマティックスにより、単一アミノ酸のリピートおよびプロモーターにMSが存在する遺伝子を検索し、性格の異なる系統間で多型解析を行うことにより、性格制御遺伝子を同定することを目的とする.メダカには、人を恐れないDrR系統、驚いて逃避するHNI系統の極端に性質が異なる2つの系統がある.昨年度、単一アミノ酸のリピートを有する遺伝子をメダカゲノムデータベースから抽出し、その中から野生集団、DrR系統およびHNI系統間で多型を示す遺伝子を6つ同定した。今年度は、プロモーターおよびイントロンにMSが存在する遺伝子をメダカゲノムデータベースから検索し、系統間で多型の有無を解析した。また機能的な側面から候補遺伝子を探すことを目的として、次世代シーケンサーを使ったトランスクリプトーム解析により、DrRとHNIの2系統の脳内発現量が異なる遺伝子を探索した。哺乳類では、攻撃性、慎重さなどの性格に関係している脳内シグナルの受容体、輸送体、生合成に関わる遺伝子が複数同定されている。それらのメダカ相同遺伝子の5'UTRから上流1000bpとイントロンの塩基配列をダウンロードし、MSを検出した。その結果、tph1b(セロトニン合成酵素)はプロモーター領域に、drd3(ドーパミン受容体D3)とar(アンドロゲン受容体)では第一イントロンにMSが見つかった。PCRによる解析により、これら3つの遺伝子のMSはいずれも、系統間で多型性を示すことが分かった。一方、トランスクリプトーム解析では、DrRとHNIの2系統間で脳内発現量が10倍以上の差がある遺伝子が7種類(POMC等)見つかった。養殖魚に望まれる形質に、"暴れない"、"神経質でない"など「飼育に適した性質」がある。哺乳類では、脳機能に関わるタンパク質内に発生したアミノ酸のリピート数の多型による機能的差異、あるいは脳機能に関わる遺伝子のプロモーターやイントロン内に発生したマイクロサテライト(MS)の多型による転写効率の差異により、性格の差が発生する例が知られている。本研究では、ゲノムデータベースからアミノ酸のリピートおよびプロモーターとイントロン内にMSが存在する遺伝子を抽出し、性格の異なる系統間で多型解析を行うことで、性格制御遺伝子を同定することを目的とする。メダカには人に慣れるDrR系統、驚いて逃避するHNI系統がある。メダカのゲノムデータベースから、単一アミノ酸のリピートおよびプロモーター・イントロン内にMSを持つ遺伝子を抽出した。PCRとDNAシーケンスにより、それらの中から2系統間リピート数が異なる脳機能関連遺伝子を検出した結果、アミノ酸のリピート数が異なるclock、sox11、evlv、プロモーター内のMSリピート数が異なるtph1b、イントロンに多型のある遺伝子アンドロゲン受容体arとドーパミン受容体drd3が見つかった。

arとdrd3は、トラフグにもイントロン内にMSが存在し、個体間でリピート数の差異があった事から、性格制御遺伝子の強い候補と考える。次世代シーケンサを使ったRNA-Seqの配列データから、DrRとHNI系統の脳内の発現量が10倍以上異なる遺伝子を探した結果、ドーパミンの小胞輸送に機能するvamp2、エンドサイトーシスに関わるcalyなど神経伝達に関わる遺伝子、副腎皮質刺激ホルモンの前駆ペプチドpomcが見つかった。pomcは、キツネの家畜化実験で人への慣れやすさに関係していることが報告されており、注目される。魚類種苗に望まれる形質に、“神経質でない"等の「飼育に適した性質」がある。哺乳類では、脳で働く蛋白質に発生したアミノ酸リピート数の多型、プロモーターに発生したマイクロサテライトの多型が、「性質」に差をもたらすことが知られている。本研究では、メダカの「人に慣れやすい」d-rR系統と、「神経質な」HNI系統の2系統を使って、ゲノム情報を使ったバイオインフォマティックスにより、魚類の性質関連遺伝子を探索した。その結果、脳機能に関係するセロトニン合成酵素、アンドロゲンレセプター、ドーパミンレセプターが候補遺伝子として抽出され、いずれも系統間で多型性を示すことから性質との相関が示唆された。昨年度は、単一アミノ酸10個以上のリピートを有し、かつリピート数が野生型、DrR系統およびHNI系統間で多型性を示す脳機能関連遺伝子をスクリーニングし、該当する遺伝子としてclockおよびsox11の2遺伝子を見つけることができた。本年度は、プロモーター配列内にMSを有し、かつMSが野生型、DrR系統およびHNI系統間で多型性を示す脳機能関連遺伝子を検索し、該当する遺伝子としてセロトニン合成酵素であるtph1bを見つけた。加えて、イントロンに多型性を示す脳機能関連遺伝子として、ドーパミン受容体D3とアンドロゲン受容体が見つかった。これら3つの遺伝子はいずれも、哺乳類において性格の個体差に深く関わっていることが知られており、メダカでも有力な性格関連遺伝子でと考えている。また次世代シーケンサーを使ったトランスクリプトーム解析により、DrRとHNIの2系統で顕著に発現量の異なる遺伝子が7つスクリーニングされた。このようにこれまでの解析によって、メダカの性格関連遺伝子の候補として、合計12の遺伝子がピックアップされた。このような成果は、おおむね計画通りであると判定している。水産学野生型メダカを日本各地から採取し、候補遺伝子の多型性と逃避行動との関連を解析することにより、候補遺伝子が実際に性格と関連しているかどうかを判定する。また、ゲノム情報が利用できる養殖重要魚種トラフグを使って、メダカで見つかった候補遺伝子の多型性と性格との関連を解析する。具体的には、単一アミノ酸のリピートを有する候補遺伝子をトラフグゲノムデータベースから抽出し、PCRプライマーを設計して多型性を解析する。またプロモーターとイントロンに関しては、メダカで行ったのと同様に、MSが存在する脳機能関連遺伝子をゲノムデータベースから抽出し、個体間で多型性を比較する。
新世紀に向けたアジアにおける口腔病理学の標準化と専門医化動向に関する戦略的調査

本調査は、将来的にアジア諸国における口腔病理専門医化を日本が主導をとりながら、口腔病理学の標準化が可能となるように、アジアにおける口腔病理学の教育の現状と口腔領域における病理診断の実情を調査することを目的とした。本調査の結果、現時点であればアジア諸国における口腔病理専門医化を日本が主導をとりながら口腔病理学の標準化が可能であることが判明した。その方法として、口腔病理診断コースの開催とICTを利用したバーチャルスライド等のデジタルコンテンツの供与を戦略的に行うことが重要であることが分かった。本調査は、将来的にアジア諸国における口腔病理専門医化を日本が主導をとりながら、口腔病理学の標準化が可能となるように、アジアにおける口腔病理学の教育の現状と口腔領域における病理診断の実情を調査することを目的とする。最終的には、我が国がアジア諸国での口腔病理専門医化制度の整備を主導をしていくことを目指した戦略的な調査である。本年度の調査として、22年12月にスリランカ民主社会主義共和国のペラデニア大学にてW. M. Tilakaratne(研究協力者)と同国の口腔病理学の教育の現状および本調査(ネパール連邦民主共和国、モンゴル国、ラオス人民民主共和国)の現地調査ための準備打ち合わせを行った。また、23年3月にマレーシア、マラヤ大学にてR. B. M. Zain(研究協力者)と同国の口腔病理学の教育の現状と本調査(インドネシア共和国、カンボジア王国、ベトナム社会主義共和国)のための準備打ち合わせを行った。上記の調査により、マレーシアおよびスリランカにおいては英国の教育方法に従い口腔病理学の教育と口腔病理診断が行われていることが判明した。特に、マレーシアにおいては、世界の100大学にマラヤ大学が入ることを目指し、精力的に教育の質をあげていた。口腔病理専門医の資格制度においては、マレーシアでは国の資格試験を行っているが、その数は少なく病理医に依存することが多いことが分かった。また、その他のアジア諸国の本調査の打ち合わせでは、上記にあげた6カ国において口腔病理専門医制度は無く、教育も行われていない。これらの国での口腔病理学の教育の標準化および口腔病理専門医の育成を行うことが必要であることが示唆された。特に、ベトナム社会主義共和国では近々に口腔病理学講座と口腔病理医による診断業務を始めたい意向があることが分かった。本年度の調査として、23年8月に、モンゴル国のモンゴル健康科学大学歯学部にて研究協力者と現地調査のための打ち合わせおよび現状調査を行った。23年8月に、福岡での日本臨床口腔病理学会総会・学術大会にて日本の口腔病理学講座の留学生に対する口腔病理専門医化のための戦略的な教育方法としての口腔病理コースを実施した。23年10月に、ベトナム社会主義共和国のホーチミン医科薬科大学にて同国の口腔病理学の教育の現状および現地調査を行った。それと同時に同大学にて口腔病理専門医化のための戦略的な教育方法としての口腔病理コースを行い同国での口腔病理診断専門医化制度の実証と問題点を検討した。24年2月に、インドネシア共和国のパジャジャラン州立大学にて同国の口腔病理学の教育の現状および現地調査を行った。24年3月に、モンゴル国のモンゴル健康科学大学歯学部にてベトナムと同様に口腔病理コースを行った。また、ラオス人民民主共和国のラオス国立大学にて研究協力者と現地調査のための打ち合わせおよび現状調査を行った。上記の調査により、これらの国での口腔病理学の教育の標準化および口腔病理専門医の育成を行うことが必要であることが示唆された。特に、ベトナム社会主義共和国、モンゴル国およびインドネシア共和国では近々に口腔病理学講座と口腔病理医による診断業務を始めたい意向があることが分かり、口腔病理コースの有用性が判明した。本年度の調査活動として、24年6月に愛知学院大学歯学会学術大会にてモンゴルでの調査活動の報告を行った。8月にモンゴル国のモンゴル健康科学大学歯学部にて研究協力者と現地調査と口腔病理学講座の設置・開設を行った。8月に日本臨床口腔病理学会総会・学術大会において、これまでの成果報告を行った。9月に歯科基礎医学会において、モンゴルでの成果報告を行った。10月にモンゴル健康科学大学歯学部にて研究協力者と現地調査および口腔病理学講座の稼働状況の調査を行った。10月に日本の口腔病理学講座の留学生に口腔病理専門医化に向けた戦略的な教育方法としての口腔病理コースを実施した。

12月にネパール連邦民主共和国の人民大学歯学部にて研究協力者と現地調査を行った。25年2月にカンボジア王国のプノンペン大学歯学部にて研究協力者と現地調査を行った。3月にベトナム社会主義共和国のホーチミン医科薬科大学歯学部およびハノイ医科大学歯学部にて研究協力者と現地調査を行った。上記の調査により、現状として口腔病理診断の教育は何もされていないことと、モンゴル、ベトナム、ネパールの歯学部においては、口腔病理学講座および口腔病理診断部の開設を強く望んでいることが判明した。また、モンゴルにおいては口腔病理学講座の開設を行い、モンゴル口腔病理協会を設立した。ネパール連邦民主主義共和国およびカンボジア王国への調査が行えなかった点が問題であるが、ベトナム社会主義共和国およびモンゴル国にて口腔病理コースが実践でき、これらの国での口腔病理学の教育の標準化および口腔病理専門医の育成を行うことが必要であることが示唆されたことは意義がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。調査できなかったネパール連邦民主主義共和国とカンボジア王国を優先して、23年度と同様に口腔病理学の教育の現状および現地調査を行う。また、ベトナム社会主義共和国、インドネシア共和国およびモンゴル国等に赴き、さらなる口腔病理学の教育の現状および現地調査と口腔病理専門医化のための戦略的な教育方法として口腔病理コースを行い、その検証を行う。さらに、日本の口腔病理学講座の留学生に対する口腔病理専門医化のための戦略的な教育方法としての口腔病理コースを実施して、その検証を行い、本事業終了後の実践的な教育方法を開発する。また、本事業の最:終報告を学会およびホームページ等で公表する。
腺様嚢胞癌のヌードマウス移植継代株における組織型別での遺伝子発現に関する研究

腺様嚢胞癌は唾液腺原発の腫瘍で口腔領域の癌腫では扁平上皮癌に次いで頻度が高く、きわめて緩徐な発育と著明な浸潤性増殖を示す悪性腫瘍である。病理組織学的所見としてPerzinらは腫瘍構造を管状型、節状型、充実型に分けているが、一つの腫瘍内に様々な組織型がみられたり、それぞれの移行型がみられたりすることも多い。これまで、組織型と臨床病態との関連性については、充実型を含む症例では予後不良とするものが多数報告されているが、関連性がないと報告されているものもあり、組織型の臨床的意義については不明な点が多い。本研究の目的は腺様嚢胞癌の組織型による相違を病理組織学的、免疫組織化学的、分子生物学的に検索をおこない、組織型と臨床的病態について解明することである。口腔癌では、多数のヌードマウス可移植株が樹立され、浸潤・転移像などのメカニズムの解明が進められている。しかしながら腺様嚢胞癌では腫瘍増殖が緩慢なため、移植株として樹立された系は非常に少ない。われわれは、現在、口底部原発の腺様嚢胞癌患者の摘出片をヌードマウス皮下に移植し、継代可能な移植株の樹立に成功している。この腫瘍を用いて継代による腺様嚢胞癌移植株の増殖や組織学的変化にはアポトーシスの減少が関与していることをすでに第49回日本口腔外科学会総会および第6回アジア顎顔面外科学会総会において報告している。そこで本研究では、腺様嚢胞癌の組織型についての臨床病態の相違を遺伝子レベルで解明したいと考えている。その結果二次元電気泳動で腺様嚢胞癌のタンパク発現プロファイリングを行ったところ6種類の特異的発現を検出した。そのうち強発現したstathminとmaspinについて臨床材料を含めウエスタンブロット法と免役染色を行った。正常唾液腺に比べstathminとmaspinは癌で強発現した。また、組織型では筋状型より充実型で強発現であった。さらに、別の口底腺様嚢胞癌転移株の樹立にも成功しており転移腫瘍は組織学的に未分化癌であった。原発株と転移株の細胞生物学的特性について検討した所.転移株は原発株に比べ、腫瘍増殖能が高く、PCNAUも高値を示した。転移株皮下移植5ヶ月後にリンパ節や肺に多発転移を生じ、6ヶ月後にはすべて腫瘍死した。また、舌への同所性移植においても高率にリンパ節と肺に転移した。現在この転移株についても遺伝学的検討を行っている。病理組織学的所見としてPerzinらは腫瘍構造を管状型、篩状型、充実型に分けているが、一つの腫瘍内に様々な組織型がみられたり、それぞれの移行型がみられたりすることも多い。継代が進むにつれ腫瘍増殖速度は増加し、15代目で初代ヌードマウス移植腫瘍に比べて約5倍となり、病理組織学的に初代移植時に篩状型であった腫瘍の約30%が充実型に移行している所見が認められている。また、それに伴ってPCNA、Ki-67、p53、bel-2の各LIは徐々に増加し、蛋白レベルにおいてはbcl-2が増加していた。まだ、TUNEL法にて継代依存的にアポトーシスの減少がみられた。これらのことから、継代による腺様嚢胞癌移植株の増殖や組織学的変化にはアポトーシスの減少が関与していることをすでに第49回日本口腔外科学会総会および第6回アジア顎顔面外科学会総会において報告している。また、組織型では篩状型より充実型で強発現であった。現在転移モデルでの検討を行っている。

これまで、組織型と臨床病態との関連性については、充実型を含む症例では予後不良とするものが多数報告されているが、関連性がないと報告されているものもあり、組織型の臨床的意義については不明な点が多い。本研究の目的は腺様嚢胞癌の組織型による相違を病理組織学的、免疫組織化学的、分子生物学的に検索をおこない、組織型と臨床的病態について解明することである。口腔癌では、多数のヌードマウス可移植株が樹立され、浸潤・転移像などのメカニズムの解明が進められている。しかしながら腺様嚢胞癌では腫瘍増殖が緩慢なため、移植株として樹立された系は非常に少ない。われわれは、現在、口底部原発の腺様嚢胞癌患者の摘出片をヌードマウス皮下に移植し、継代可能な移植株の樹立に成功している。この腫瘍を用いて継代による腺様嚢胞癌移植株の増殖や組織学的変化にはアポトーシスの減少が関与していることをすでに第49回日本口腔外科学会総会および第6回アジア顎顔面外科学会総会において報告している。そこで本研究では、腺様嚢胞癌の組織型についての臨床病態の相違を遺伝子レベルで解明したいと考えている。その結果二次元電気泳動で腺様嚢胞癌のタンパク発現プロファイリングを行ったところ6種類の特異的発現を検出した。そのうち強発現したstathminとmaspinについて臨床材料を含めウエスタンブロット法と免役染色を行った。正常唾液腺に比べstathminとmaspinは癌で強発現した。また、組織型では筋状型より充実型で強発現であった。さらに、別の口底腺様嚢胞癌転移株の樹立にも成功しており転移腫瘍は組織学的に未分化癌であった。原発株と転移株の細胞生物学的特性について検討した所.転移株は原発株に比べ、腫瘍増殖能が高く、PCNAUも高値を示した。転移株皮下移植5ヶ月後にリンパ節や肺に多発転移を生じ、6ヶ月後にはすべて腫瘍死した。また、舌への同所性移植においても高率にリンパ節と肺に転移した。現在この転移株についても遺伝学的検討を行っている。
多孔質多層構造生体材料の開発と軟骨・骨多層組織再生 に関する基礎的研究

本研究では,大規模な関節部の損傷に対する再生医療への応用を目指して,軟骨・骨多層系生体組織と同等の力学特性を示す多層構造足場材料の開発,および再生培養骨作製のための基礎技術の確立を主目的とした.足場材料として,生分解性高分子のPCLとPLLAおよびバイオセラミックスHAを原料とし,軟骨-骨の多層構造を力学的に模擬した多層構造の生体吸収性多孔質材料の開発に成功した.生体軟骨・骨多層組織と比較した結果,類似の圧縮特性を示すことが明らかになった.また,有機・無機複合系足場材料と間葉系幹細胞を組み合わせ一定期間培養することで,再生培養骨の作製に関する有益な知見を得ることができた.末期の変形性関節症や悪性腫瘍のような大規模な関節部の損傷に対する再生医療では,軟骨と骨からなる層状の組織再生が必要となる.そこで本研究では,大規模損傷を伴う関節の完全な再生医療を実現させるための基礎的研究として,軟骨と骨から構成される多層系生体組織の再生医療用足場材料を開発し,骨髄由来間葉系幹細胞を播種後軟骨細胞と骨芽細胞へそれぞれ分化させることで,自然な生体組織に匹敵する力学特性を有すると共に,生体適合性に優れる軟骨・骨多層構造再生組織を創製することを目的とした.平成23年度には,軟骨-骨の2層構造を力学的に模擬した2層構造の生体吸収性多孔質材料の開発を試みた.軟骨層は延性生分解性樹脂であるPCLの多孔体で作製し,骨層はより弾性率の高いPLLAとバイオセラミックスの一種であるハイドロキシアパタイトHApの複合多孔体で作製した.また,骨単体の組織再生として,コラーゲンとβ-TCPを複合化した多孔体を足場材料として,間葉系幹細胞を播種し増殖・分化させ,力学特性と構造の変化を調査した.平成24年度は,新たに軟骨単体の組織再生として,コラーゲンゲル,コラーゲン多孔体とゲルの複合体を足場材料として幹細胞の増殖能やALP活性について調査した.その結果,新規に開発したゲル・多孔体の複合構造が有効であることが明らかとなった.さらに,上層にコラーゲンゲルと幹細胞の複合体に軟骨分化誘導剤を加えたもの,下層にコラーゲンとβ-TCPの複合足場材と幹細胞の複合体に骨分化誘導剤を加えたものを用いて重ねあわせた2層構造の関節組織様人工組織を作製し,一定期間培養を行い,人工的に関節組織と類似の多層構造体の作製に成功した.また,骨のC画像から構築した3次元股関節モデルを用いて,人工多層組織を関節にインプラントした場合について,有限要素法を用いて応力解析を行い,力学環境の変化について明らか入した.本研究では,大規模な関節部の損傷に対する再生医療への応用を目指して,軟骨・骨多層系生体組織と同等の力学特性を示す多層構造足場材料の開発,および再生培養骨作製のための基礎技術の確立を主目的とした.足場材料として,生分解性高分子のPCLとPLLAおよびバイオセラミックスHAを原料とし,軟骨-骨の多層構造を力学的に模擬した多層構造の生体吸収性多孔質材料の開発に成功した.生体軟骨・骨多層組織と比較した結果,類似の圧縮特性を示すことが明らかになった.また,有機・無機複合系足場材料と間葉系幹細胞を組み合わせ一定期間培養することで,再生培養骨の作製に関する有益な知見を得ることができた.末期の変形性関節症や悪性腫瘍や骨頭壊死のような大規模な関節部の損傷に対する再生医療では,軟骨と骨からなる層状の組織再生が必要不可欠となる.そこで本研究では,大規模損傷を伴う関節の完全な再生医療を実現させるための基礎的研究として,軟骨と骨から構成される多層系生体組織の再生医療用足場材料を開発し,骨髄由来間葉系幹細胞を播種後軟骨細胞と骨芽細胞へそれぞれ分化させることで,自然な生体組織に匹敵する力学特性を有すると共に,生体適合性に優れる軟骨・骨多層構造再生組織を創製することを目的としている.平成23年度の研究としては,軟骨ー骨の2層構造を力学的に模擬した2層構造の生体吸収性多孔質材料の作製を試みた.軟骨層としては,延性ポリマーであるPCL,骨層としては,より弾性率の高いPLLAとリン酸カルシウム系セラミックスであるハイドロキシアパタイトHApの複合材料を用いた.骨層については,さらにPLLAの円筒形強化構造を導入し,剛性の向上を試みた.豚の膝と股関節から軟骨ー骨の多層組織を採取し圧縮実験を行い,開発した2層材料の圧縮特性と比較したところ,良い一致を示した.幹細胞を用いた骨単体の組織再生研究として,I型コラーゲンとβ-TCPを複合化し多孔質化した材料を作製し,ラット間葉系幹細胞を播種し増殖・分化・細胞外マトリックス形成挙動等を調べたところ,コラーゲンとβ-TCPを複合化することで幹細胞が活性化され骨形成能が大幅に向上することが明らかになった.また,骨組織再生用材料として,HApやβ-TCPの多孔質焼結体を作製し,PCL,PLLA,コラーゲン等のポリマーをコーティングする新規材料の開発研究を試みた.その結果,ポリマーコーティングにより構造安定性がもたらされ力学特性が向上することが明らかになった.

本研究の最終目的は,軟骨と海綿骨の2層構造で形成される再生組織をin vitroで作製することであるが,平成23年度には,実際の生体組織と同等の力学特性を有する2層構造生体吸収性材料の開発に成功し,本材料の足場材料としての有効性が期待される.また,骨組織のみについて,有機・無機複合系足場材料と間葉系幹細胞を用いて組織再生実験を試みたところ,幹細胞が骨芽細胞へと分化し,I型コラーゲンの生成とそれに続く石灰化が効果的に生じ,骨様組織の再生に成功した.現在,軟骨組織の再生に取り組んでおり,平成24年度中には,軟骨ー骨の2層構造の再生組織が実現できる予定である.平成24年度の研究の推進方策は以下の通りである.(1)軟骨組織再生研究として,足場材料として,II型コラーゲンのゲルあるいは多孔体を用いる.また,軟骨の主要成分の一つであるプロテオグリカンを添加し,細胞としては,骨髄由来間葉系幹細胞および脂肪由来間葉系幹細胞を用いて培養実験進め,軟骨細胞への分化状況や軟骨組織再生状況について生物学的評価と力学的評価を行う.生物学的評価としては,細胞数の計測と軟骨に関連するタンパク質DNAの定量化等を行う.(2)骨組織再生研究としては,平成23年度の成果を踏まえて,I型コラーゲン,リン酸カルシウム系セラミックス,生分解性ポリマー等を複合化した,より高機能の足場材料の作製,間葉系幹細胞の播種による組織再生研究を進める.生物学的評価として,細胞数の計測とALP活性の評価,ならびに骨に関連するタンパク質DNAの定量化等を行う.(3)多層構造組織再生の研究としては,単独に再生した軟骨と骨組織を層状に積み重ね,さらに培養を進めることで,界面において石灰化軟骨を形成させ,より実際の関節組織に近い再生組織を形成させることを試みる.平成24年度の研究費使用計画は以下の通りである.(1)幹細胞,培地,分化誘導剤等の細胞培養関係消耗品(2)細胞数,ALP活性,各種タンパク質DNA量計測のための消耗品(3)足場材料作製のための原料(コラーゲン,リン酸カルシウム,プロテオグリカン,骨形成誘導因子等)購入と試料作製に必要な各種消耗品(4)顕微鏡観察用消耗品,特に共焦点レーザ顕微鏡を用いる場合の蛍光薬品等(5)研究成果発表のための国内外学会参加のための旅費および参加登録費
分子ふるいシリカオーバーレイヤーの調整と機能

この基礎研究においては,テンプレートを用いる酸化スズ上のシリカオーバーレイヤーの調製と分子ふるい機能,およびそのガスセンサーへの応用を目的とする研究を行った.はじめに分子ふるい機能をもつシリカ層を調製するための条件を決定した.ベンズアルデヒドを吸着させ,さらにシリカを科学蒸着するためには温度を適当に制御すれがよいことがわかった.このようにして酸化スズの表面に調製したシリカオーバーレイヤーが分子ふるい機能をもつ事が明らかになった.さらに,その選択制の温度依存性を詳しく調べた結果,高温になるほど分子径の違いによる吸着選択性が顕著に現れることがわかった.また,この技術を応用した選択性をもつ酸化スズセンサーの開発に関する研究を行った.センサー感度の選択性を得るためには,表面の半分程度がシリカで覆われた酸化スズがよく,このような適当なシリカ表面濃度をもつ酸化スズ試料を用いることにより,アルデヒド,アルコール,それに脂肪族および芳香族炭化水素などのセンサー感度がその分子径によってかわるようになることががわかった.さらにテンプレートをベンズアルデヒドからナフトアルデヒドへとさらに大きくすることによるふるい機能の変化を研究した.テンプレート分子が大きくなると,予想されたようにふるい機能はよりおおきな分子径で機能の差が現れることがわかった.また,この技術をアルミナ上のシリカ固体酸触媒の調製にも応用した.テンプレートをもちいて調整することによってシリカは孤立して表面に存在しており,クラスターをなすシリカに特有な固体酸を発現しないことがわかった.この技術を応用することにより,アルミナ表面上のシリカの構造を制御できることがわかった.この基礎研究においては,テンプレートを用いる酸化スズ上のシリカオーバーレイヤーの調製と分子ふるい機能,およびそのガスセンサーへの応用を目的とする研究を行った.はじめに分子ふるい機能をもつシリカ層を調製するための条件を決定した.ベンズアルデヒドを吸着させ,さらにシリカを科学蒸着するためには温度を適当に制御すれがよいことがわかった.このようにして酸化スズの表面に調製したシリカオーバーレイヤーが分子ふるい機能をもつ事が明らかになった.さらに,その選択制の温度依存性を詳しく調べた結果,高温になるほど分子径の違いによる吸着選択性が顕著に現れることがわかった.また,この技術を応用した選択性をもつ酸化スズセンサーの開発に関する研究を行った.センサー感度の選択性を得るためには,表面の半分程度がシリカで覆われた酸化スズがよく,このような適当なシリカ表面濃度をもつ酸化スズ試料を用いることにより,アルデヒド,アルコール,それに脂肪族および芳香族炭化水素などのセンサー感度がその分子径によってかわるようになることががわかった.さらにテンプレートをベンズアルデヒドからナフトアルデヒドへとさらに大きくすることによるふるい機能の変化を研究した.テンプレート分子が大きくなると,予想されたようにふるい機能はよりおおきな分子径で機能の差が現れることがわかった.また,この技術をアルミナ上のシリカ固体酸触媒の調製にも応用した.テンプレートをもちいて調整することによってシリカは孤立して表面に存在しており,クラスターをなすシリカに特有な固体酸を発現しないことがわかった.この技術を応用することにより,アルミナ表面上のシリカの構造を制御できることがわかった.酸化スズをもちい、調製、キャラクタリゼーション、および吸着特性に関する研究を行った。はじめに、テンプレートである安息香酸アニオンをまばらに表面に吸着させるための温度として423または498Kを選択した。つぎに、この表面にシリカを蒸着するのであるが、濃度が高くなると、しだいに、飽和状態に達し、蒸着反応が停止する。このような場合には、試料の表面を加水分解し、その後シリカを蒸着すれば、シリカ濃度を高め酸化スズの表面を完全に覆うことができることがわかった。このようにして、安息香酸とシリカの濃度を変えたいくつかの試料を調製した。これらの試料の吸着特性を分子径の異なるアルデヒドを吸着剤として測定し、分子径の大きな分子ほど吸着量が減少する特徴を認めた。これは分子の大きさにより吸着特性が異なる機能-いわゆる分子ふるい機能-の発現であると見なすことができる。アルデヒドの吸着温度を変えて吸着特性を調べたところ、高い温度ほど分解能のよい吸着特性が現れることがわかった。シリカの構造を知る目的で、光電子分光法により表面組成を調べたところ、有機物テンプレートを用いてシリカ層を調製すると、よく表面に分散したシリカ層が得られることがわかった。また、テンプレートとしてナフトアルデヒドをもちい、それまでよりも大きな表面上の穴を持つ表面の調製も検討した。次年度はこれらのセンサーおよび固体触媒への応用に関する研究を行う予定である。今年度は昨年度にひきつづき,酸化スズ上のシリカオーバーレイヤーの調製と分子ふるい機能に関する研究,およびそのガスセンサーへの応用について研究した.テンプレートを使って酸化スズの表面に調製したシリカオーバーレイヤーが分子ふるい機能をもつことは昨年度の研究で確認されたが,その選択性の温度依存性を詳しく調べた結果,高温になるほど分子径の違いによる吸着選択性が顕著に現れることがわかった.これは,高温になると,化学吸着が容易におこるようになり,分子の大きさに基づく立体的な因子が支配的な因子としてあらわれるためであることがわかった.また,この技術を応用した選択性をもつ酸化スズセンサーの開発に関する研究を行った.

センサー感度の選択性を得るためには,表面の半分程度がシリカで覆われた酸化スズがよく,このような適当なシリカ表面濃度をもつ酸化スズ試料を用いることにより,アルデヒド,アルコール,それに脂肪族および芳香族炭化水素などのセンサー感度がその分子径によってかわるようになることがわかった.これは選択性をもつセンサーを開発するための基礎となる貴重な実験事実である.さらにテンプレートをベンズアルデヒドからナフトアルデヒドへとさらに大きくすることによるふるい機能の変化を研究した.テンプレート分子が大きくなると,予想されたようにふるい機能はよりおおきな分子径で機能の差が現れることがわかった.また,この技術をアルミナ上のシリカ固体酸触媒の調製にも応用した.テンプレートをもちいて調製することによってシリカは孤立して表面に存在しており,クラスターをなすシリカに特有な固体酸を発現しないことがわかった.この技術を応用することにより,アルミナ表面上のシリカの構造を制御できることがわかった.
高エネルギー荷電粒子ラジオグラフィ法を応用した気液二相流の研究

高感度・高分解能の実時間陽子線ラジオグラフィ法を開発した。不透明流体が作動流体として、また沸騰容器が金属製の場合、通常の光学的手法によって沸騰気泡の可視化は困難である。このような場合の可視化法としてX線や中性子ラジオグラフィ法が試みられてきたが、現象が非常に高速で可視化は成功していなかった。本研究は、荷電粒子はエネルギーの終端で急激に減速する性質を使い、さらに荷電粒子であるために磁場及び電場で粒子の集束が可能であるために、陽子束を高めることが可能であるために、金属管及び光学的に不透明な磁性流体の沸騰気泡の可視化が出来る。さらに、陽子は中性子に比べて蛍光剤の発光強度が大きいために高速度ビデオカメラの使用が可能で、1000コマ/秒の速度で撮影を行った。また、荷電流子ラジオグラフィの基礎研究として、陽子とヘリウムの蛍光特性及び分解能を調べた。荷電粒子ラジオグラフィは特に粒子束密度を大に出来るために高速現象を実時間で微細像を撮影出来る特徴を持っている。この特徴を活かして、次の二つへの応用を目的とする。(a)金属流路内の沸騰二相流,(b)流体自身が可視光に不透明な磁性流体および液体金属二相流中の気泡挙動を実時間で可視化し、画像処理法により、その基礎的パラメータを定量的に測定し、二相流の熱流動現象のモデル化に役立てる。金属細管内沸騰二相流は高熱負荷条件下が予想される核融合炉機器、高中性子束研究炉や高集積半導体素子の除熱の一方法として有望視されているがこれまで気泡挙動について充分な知見が得られていないために流動様式や限界熱流束のモデル化が行われていない。また磁性流体および液体金属二相流の気泡挙動はエネルギの有効利用および高速炉の安全性にとって重要テーマであるが、これについても知見が得られていないのが現状であり、この観点からも研究の意義がある。本年度行った主な研究は金属細管流路内の沸騰二相流と荷電粒子による蛍光特性について行った。金属細管としてアルミ製平板型蛇行細管ヒートパイプを用いた。この流路断面は0.6×0.7mm^2矩形で、研究はヒートパイプの加熱と冷却の姿勢を色々変えて、重力による影響を高速ビデオカメラ(シャッター速度1/4000秒、最高2100コマ/秒)を用いて陽子線で可視化を行い調べた。蛍光特性は蛍光材の発光強度を陽子線とアルファ線を用いて調べた。本年度行った研究は陽子線を用いて金属細管内の沸騰及び凝縮時の可視化を高速ビデオカメラを用いて研究をした。最大速度は4000コマ/秒撮影が可能であり、荷電粒子ラジオグラフィ法は沸騰二相流の研究に非常に役立つ事が解った。
動脈硬化防御機構としてのコレステロール逆転送システムの解明-特に細胞生物学的分子生物学的アプローチを基盤として-

我々は、すでにCETP欠損症患者において、著しく大粒子化したHDLと、粒子径が縮小したheterogeneousなLDLが存在していることを明らかにしている。今回、これら異常リポ蛋白と細胞とのinteractionについて検討した。正常者HDLは、泡沫化マクロファージからのコレステロール引き抜き作用を有していることが知られているが、CETP欠損症患者HDLではその引き抜き作用が低下していた。CETP欠損症患者LDLは、皮膚線維芽細胞のLDL受容体との親和性が、正常者LDLに比べ低下しており、生体内において異化を受けにくいと考えられた。以上より、CETP欠損症患者に見られるリポ蛋白代謝異常は、むしろatherogenicな変化と考えられる。我々は、CETP遺伝子のイントロン14スプライス異常が我が国において、一般人口の1%と高率に認められることを発見した。また、高HDL血症症例において新しい変異(エクソン15のミスセンス変異)をも発見、同変異も我が国において比較的高頻度であることを見いだした。我々が、世界に先駆けて発見した代謝異常に基づく高HDL血症症例が先に述べたミスセンス変異のホモ接合体であることを明らかにした。また、肝性トリグリセリドリパーゼ(HTGL)低下を合併したCETP欠損症では冠動脈疾患の合併率が高いことを示した。最近、CETP遺伝子のイントロン14スプライス異常に基づく高HDL血症の著しく集積した地域を発見し、同地区では高齢者において高HDL血症の頻度が低下することを見いだし、CETP欠損症は少なくとも長寿とはいえないこと示した。IV.原発性胆汁性肝硬変症(PBC)におけるリポ蛋白代謝異常の解析PBCはしばしば高HDL血症や黄色腫を合併することがしられているが、HDL増加のメカニズムは明らかでなかった。我々は、本症においてはCETP欠損症とは逆にCETPが著しく増加していることを発見した。1)マクロファージ(Mφ)は動脈硬化病巣における脂質蓄積に関与し、アセチル化LDLを培養液に添加すると、Mφは脂質を蓄積し泡沫化する。正常HDL_2を添加するとこの泡末化が抑制されるが、CETP欠損症患者で認められる著明に拡大したHDL_2はこの抗泡沫化能が低下していた。また、一旦泡沫化させたMφからのコレステロール(CHOL)引き抜き能力(脱泡沫化能)も、患者の異常HDL_2で低下していた。2)CETP欠損症患者血清にCETPを添加すると、LDLはよりCHOLに富んで均一な粒子へと変化し、大粒子HDLは減少し、VHDL類似の小粒子HDLが出現した。この小粒子HDLはリン脂質に富み、Mφの泡沫化を強く抑制し、また泡沫化したMφからのCHOLの引出しも強く促進した。従って、CETPは動脈硬化防御に働くVHDLの形成に重要であることが明らかになった。我々は、CETP遺伝子のintron14のsplicedonor siteのG→A変異が、CETP欠損症の大部分を占めることを明らかにした。この変異のヘテロ接合体の本邦の一般人口における頻度は約1%と、比較的高頻度であり、100mg/dl以上の高HDL血症患者の約32%を占めていた。また、CETP活性の低下した高HDL血症例で、新たにintron15のmissenseの変異を発見した。III.原発性胆汁性肝硬変症(PBC)におけるリポ蛋白代謝異常の解析。PBCはしばしば高HDL血症や黄色腫を合併する。患者ではアポEに富むHDL_2が増加し、肝性リパーゼ活性低下とCETP活性上昇が認められた。

高比重リポ蛋白(HDL)を介した動脈硬化防御機構として、末梢組織に蓄積したコレステロールを汲み出し、最終的に肝臓へと輸送するいわゆるコレステロール逆転送系が最も重要であると考えられている。我々は、高HDL血症をコレステロール逆転送系障害のモデルとして検討し、高HDL血症の中からコレステリルエステル転送蛋白(CETP)欠損症や肝性トリグリセリドリパーゼ(HTGL)低下に関連した高HDL血症を発見し、そのリポ蛋白代謝異常、遺伝子異常について明らかにしてきた。本年度は、CETP欠損症の遺伝子解析をさらに推し進め、新しいミスセンス変異を発見し、本変異が本邦では高頻度に存在することも確認した。また、我々が代謝異常に基づく高HDL血症症例として世界に先駆けて報告した症例が同変異のホモ接合体であることをも発見した。さらに、冠動脈疾患を合併したCETP欠損症では、HTGL低下を伴っていることも明らかにした。また、秋田県大曲市周辺において高HDL血症が他の地域の10倍以上の高頻度であることを見いだし、同地域においてCETP遺伝子イントロン14スプライス異常が著しく集積していることを発見した。また、コレステロール逆転送系のターミナルである肝細胞とHDLとのinteractionについても検討し、HDLが末梢組織とは異なり肝臓では異化を受けることをも明らかにした。さらに、原発性胆汁性肝硬変症では、著しい高HDL血症を生じるにもかかわらずCETP欠損症とは逆にCETPが著しく増加していることも報告した。
がん細胞が細胞老化様の形質を獲得し、悪性化する分子メカニズムの解明

細胞老化は、正常な細胞にがん遺伝子の活性化や酸化的ストレス等の修復不可能なほど大きな遺伝子損傷ストレス(DDR; DNA Damage Response)が生じると誘導され、p53やp16に依存した不可逆的な細胞周期停止を引き起こすがん抑制機構の一つとして知られている。その一方で、老化した細胞(老化細胞)は、死滅せずに生体内に留まることで、炎症性サイトカイン(IL-6、IL-1α)やケモカイン(CXCL8、GROα)、細胞外マトリックス分解酵素(MMP-2)等を細胞外へ分泌し、周囲の組織に発がんを促進する炎症反応を引き起こすことが知られている。非常に興味深いことに、近年、悪性度の高い大腸がん等の腫瘍組織内では、細胞老化で見られるようなSASP様遺伝子群の発現が亢進しているがん細胞が存在し、これらのがん細胞は高い転移能を有していることが示唆されている。しかし、なぜがん細胞が老化細胞と酷似した遺伝子発現プロファイルを呈し、悪性形質を獲得するのか?その遺伝子発現制御機構は未だ明らかになっていない。がん細胞の浸潤・転移はがんによる死亡率を規定する主因であり、がんの治療を困難にしていることから、その制御法の開発は喫緊の課題とされている。そこで本研究では、がん細胞においてSASP様遺伝子群を発現するようになる分子メカニズムとそのがん転移への関与を解明することで、がん転移に対する新たな制御法を開発することを目的としている。本研究では、がん細胞が悪性化の過程で老化細胞様の遺伝子発現プロファイルを獲得してしまう分子メカニズムを明らかにする。そのために本年度は研究計画通り、様々ながん遺伝子を累積的に蓄積した大腸がん腸管オルガノイドを用いて、SASP遺伝子群の発現レベルをRT-qPCR法等で解析し、がん遺伝子の活性化とSASP様遺伝子群の発現との関連性を解析した。その結果、がん関連遺伝子Xの活性化により、SASP遺伝子群の発現が上昇し、逆に遺伝子Xをノックダウンすることで、SASP遺伝子群の発現が抑制させる傾向があることを見出した。以上より、本研究は概ね順調に進展していると判断される。細胞老化様の形質を獲得したオルガノイド等を用いて、がん関連遺伝子Xの活性化によるSASP様遺伝子群の発現制御機構を明らかにする。さらに、SASP様遺伝子群の発現制御ががん細胞の浸潤・転移へ与える影響を明らかに、がん転移の新しい治療戦略へ繋げることを目指す。
癌細胞の増殖と転移を支える細胞外基質/インテグリン系の解析とその応用

種々の細胞外基質と多様なインテグリンの相互作用は、細胞の接着固定、増殖、移動、分化等に重要な役割を果たしている。癌の浸潤・転移の過程において、癌細胞は自らの増殖や移動に都合のよい細胞外基質を利用すると考えられている。本研究では高い細胞運動促進活性をもつラミニン5(ラドシン)とその細胞表面受容体であるインテグリンα3β1に注目しながら、7名の班員がそれぞれ独自の立場から、癌細胞の増殖、浸潤、転移に関与すると思われる細胞外基質/インテグリン系分子の種類や作用を解析した。1)ラミニン5(LN5)のα3鎖のG領域には3個の細胞接着ドメインが存在し、G2はインテグリンα3を認識し、G4とG5は糖鎖を認識することが示された。一方、LN5の強制発現実験によって、LN5が腫瘍形成を促進することが示唆された。2)リポソーム化シアリルルイス-x(SLeX)が癌細胞の肺への集積を強く抑制し、一方、合成RGDS誘導体は標的臓器微小管の内皮細胞への着床後の癌細胞の基底膜浸潤を顕著に阻害することが明らかになった。3)インテグリンα5β1とフィブロネクチンとの結合親和性が、フィブロネクチンのEDA領域の選択的スプライシングにより制御されていることを明らかにした。4)ラミニン及びIGFI受容体を介したシグナル伝達系が平滑筋細胞の分化形質を維持することを明らかにした。5)マウスα3インテグリン遺伝子の転写調節領域を明らかにし、また形質転換細胞での転写亢進を確認した。6)インテグリン遺伝子の導入実験において、インテグリン分子の特性により臓器特異的な転移、転移性の亢進、転移性の抑制などが見られた。7)HB-EGF-DRAP27/CD9-インテグリン複合体に、TM4ファミリーに属するCD63とCD81および21kDの新規蛋白がアソシエ-トしていることを明らかにした。
ウェブ上の人物の要約作成に関する研究

研究の全体構想は「Web上の人物を選択するためのインタフェースの開発」であり、「Web上の人物を要約する手法の開発」を目的とする。本研究における要約とは、人物を選択・理解するために有用な、情報の抽出(Webページからの抽出)、生成(Webページから抽出した情報からの生成)あるいは付与(外部データからの付与)である。本研究では、(a)人物の選択に有用な情報を明らかにし、(b)人物の要約手法(キーワード、件名、概要)と(c)2種類(表とネットワーク)のインタフェースの有効性を実験により検証する。