hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯周組織に存在する幹細胞とその幹細胞ニッチの同定

歯を支える周りの組織(歯周組織)は外部からの刺激に対して適応する能力に優れ、高い再生能力を有する。本研究においては、硬組織の新鮮切片を用いた蛍光抗体による多重染色を行い、歯周組織において「上皮系細胞」と「血管内皮細胞」が特殊な鞘状の構造を形成し、その周囲に未熟な細胞の集団が存在することを同定した。この未熟な細胞の集団は組織の恒常性の維持と再生能に関与していることが示唆される。本研究においては、歯周組織に存在する幹細胞のin vivoにおける局在および微小環境すなわち幹細胞ニッチを、BrdU投与によるpulse/chase法を用いて免疫組織化学的に同定する。歯周組織における幹細胞の存在はこれまでin vitroの実験より示唆されているが、そのin vivoにおける局在は明らかとされていない。歯周組織の再生および歯の移動メカニズムなどへの幹細胞の関与はこれまで十分検討されておらず、臨床的な重要なこれらの現象を解明する観点からも本研究が及ぼす意義は大きい。予備実験として、ラット大臼歯歯根および歯槽骨を脱灰せずにOCT compoundに包埋し、タングステンナイフを用いて凍結切片作成を行った。この結果、歯根および歯槽骨は非脱灰包埋状態で7μm厚で切片作成が可能であった。即ち、従来脱灰に伴う抗原性の喪失などにより十分な解析が困難であったこれらの組織を、より詳細に免疫組織化学的に検討する新たな方法として本研究の方法が有用であることが示唆された。BrdU投与によるpulse/chase法に関しては、マウス臼歯の歯根形成期に当たる生後10日から6日間1日2回BrdUを投与し(pulse)、その後28日あるいは70日間の期間(chase)を置いた後に屠殺・解析する。本プロトコルは標準的な方法として既に多数の先行論文において用いられている。本法を行ったマウスの歯根および歯槽骨を予備実験の方法で切片作成し、免疫組織化学染色によりBrdU陽性のラベル長期保持細胞(LRCs)の局在を今後解析する予定である。さまざまな組織において幹細胞はLRCsに含まれると考えられている。将来的に歯周組織のLRCsの幹細胞としての性質をin vitroの系を用いて明らかにする予定である。歯周組織に存在する幹細胞および幹細胞ニッチを同定するため、未固定非脱灰新鮮凍結切片を用いた免疫組織化学による解析を行った。上皮系細胞マーカーとしてcytokeratin l4(K14)、血管内皮細胞マーカーCD31、幹細胞マーカーとしてStemcell antigen-1 (Sca-1)を用いた。歯周組織において、骨髄腔から歯根膜へ伸びる鞘状の上皮系細胞の集団が認められ、そのネットワークは特に歯根尖部において顕著に観察された。鞘状の上皮系細胞の一部は幹細胞マーカーであるSca-1を発現していた。上皮系細胞が形成する鞘状構造の内部にはSca-1陽性細胞および血管内皮細胞マーカーであるCD31陽性細胞が存在した。鞘状構造の内部における血管腔形成は認められなかった。歯根膜においては、歯根膜線維芽細胞とは著明に異なるFlk-1陽性の球状の細胞塊が歯槽骨近傍に存在し、上皮系細胞が形成する鞘状構造はその一部を構成していた。CD31陽性細胞が鞘状構造から球状細胞塊近傍へ伸張していることが認められた。上皮細胞系が形成する鞘状構造は歯髄腔内にも認められ、根尖部において歯根膜から歯髄腔内に延伸する鞘状構造が認められた。この上皮細胞系が形成する鞘状構造および内部の細胞の幹細胞としての性質を同定するために、核酸アナログであるBrdU (5-bromo-2'-deoxyuridine)を生後9日目から1日2回7日間投与し9週間後に解析するpulse-chase実験を行いBrdUラベル長期保持細胞の局在を解析した。BrdUラベル保持細胞は歯根膜の歯槽骨近傍の細胞塊中に局在することが認められた。鞘状構造を形成する上皮系細胞および内部の細胞の一部はBrdUラベル長期保持細胞であることが認められた。以上の所見より、歯髄および歯周組織においては幹細胞の性質を有する上皮系細胞および血管内皮細胞が鞘状構造を有する細胞集団を形成していることが示唆され、これらの組織の恒常性の維持に関与していることが示唆された。
生態系サービス評価の環境社会学的再検討-環境正義概念と浜名湖の事例研究から

本研究の成果から、次のことが明らかになった。(1)享受できる生態系サービスの豊かさは、社会的な媒介プロセスの多様さと生態系の豊かさ(生物多様性)の関数として見ることができる。(2)生態系サービスの享受にかかわる媒介プロセスと分配プロセスのあり方は、人と自然の関係についての歴史的・政治的経緯や、地理的な入れ子構造の影響もうけること。本研究では「誰が」生態系サービスを享受するべきかなどの生態系サービスに関して環境正義の観点から公正な評価をするために、生態系サービスの媒介プロセスと分配プロセスの動態についての浜名湖周辺の社会調査を進めた。具体的には、観光や漁業振興、祭礼などについての生態系サービスの媒介プロセスと分配プロセスについて、資料調査及び聞き取り調査を進めた。その結果、浜名湖内でもエリアによって媒介プロセスの歴史的変遷の様相が異なることが示唆されたほか、これらの社会調査および理論研究を通じて、分配プロセスにおいても漁業者と観光業、自然保護団体などの違いだけでなく、特に漁業者間でも経済的・政治的な関係の違いやそれにともなう分配のプロセスへの関与の違いなどが明らかになった。また、「誰が」生態系サービスを享受するべきかという問題を突き詰める中で、生態系サービスの分配プロセスでは、例えば、ローカルな地域内(集落)、流域(浜名湖など)、都道府県レベル、日本全国、国家間レベルという入れ子構造が存在することが明らかになった。一方で、生態系あるいは社会的な変動から、媒介プロセスが変化し「潮干狩り」などのサービスが衰退する一方で「今切の渡し」など、これまで認知されなかった「生態系サービス」が登場するというダイナミズムも新たに観測された。以上のような研究成果とサブサイトとの比較検討からも、最終的に享受できる生態系サービスの豊かさは、社会的な媒介プロセスの多様さと、生態系の豊かさ(生物多様性)の関数として見ることができることが示唆された。一方で、新たな生態系サービスのダイナミズムに関しては、歴史的・政治的・地理的経緯からの媒介プロセスの変化と分配プロセスのあり方に密接な関係があることも示唆された。また、これらの研究成果は学術的な発表のほかに現地でのワークショップなどを通じて社会還元を行った。本研究では「誰が」生態系サービスを享受するべきかなどの生態系サービスに関して環境正義の観点から公正な評価をするために、生態系サービスの媒介プロセスと分配プロセスの動態についての浜名湖の社会調査を進めた。その結果、浜名湖内でもエリアによって媒介プロセスの歴史的変遷の様相が異なることが示唆されたほか、分配プロセスにおいても漁業者と観光業、自然保護団体などの違いだけでなく、特に漁業者間でも経済的・政治的な関係の違いやそれにともなう分配サービスへの関与の違いなども示唆された。この分配プロセスについては、ローカルな地域内、浜名湖流域、静岡県域、日本全国、国家間レベルという入れ子構造の存在も浮かび上がってきた。一方、理論研究においても、それが社会学だけでなく、倫理学、民俗学、歴史学、資源管理学などの分野に分散して行われているため、まずは分散した既往の知見や概念の検証による生態系サービスの享受という統合的な枠組みの構築を行うための理論的な検討を進めた。これらの社会調査および理論研究を通じて、享受できる生態系サービスの豊かさは、社会的な媒介プロセスの多様さと、生態系の豊かさ(生物多様性)の関数として見ることができることが示唆された。また、「誰が」生態系サービスを享受するべきかという問題を実証的な検証を推進するために、従来の環境社会学、環境倫理学、民俗学、歴史学、資源管理学、保全生態学などの分野に分散して行われてきた研究の蓄積を統合的に調査分析し、かつ従来の国連生態系サービス評価に代わる新たなモデルを考察し得る基礎的なプラットホーム構築に必要な基礎的な知見や資料などを発掘し得たと考えられる。「生態系サービス」概念による議論の蓄積はここ15年ほどに限られ、社会学的な検討がほとんどされていないことや、従来の知見や資料は、生態系サービスの享受という統合的な枠組みには別に社会学だけでなく、環境倫理学、民俗学、歴史学、資源管理学、保全生態学などの分野に分散して行われているため、まずはそれを統合的に調査分析し、かつ考察し得る基礎的なプラットホーム構築が必要になる。それに対して、本研究では理論調査を進めることができたほか、現地のNPOや行政機関などと協力して、浜名湖における多様な生態系サービスの享受の一環である舘山寺温泉や弁天島周辺の観光業や漁業や行政による漁業振興活動、流域保全にかかわる環境教育関連についての実態調査を進められた点は大きい。また、特に資料調査において、各エリアや分野に拡散していた浜名湖の生態系サービス享受に関する資料を収集、分析を進めることができた。さらに、これらの社会調査についても、数回にわたってワークショップなどの参加者や関係者にも調査の知見がフィードバックできる参加型で行うことができたことは、本研究において構想した「win-win」の関係での新たな調査研究手法の開発にもつながっている。こうした研究成果については、環境社会学会や日本生態学会を中心とする学会発表を中心に公表を行い、議論を深めてきた。

一方で、浜名湖内の主要産業である漁業そのものについては、資料(特に統計資料の不備)などの制約があるほか、浜名湖内の各エリアごとの社会及び生態系の状況の違いなども具体的に明らかになってきたため、その点の分析と整理や、インテンシヴな聞き取り調査の展開については、今後の課題となった。以上から、課題点はあるものの本研究は着実に進展を見せていると考えることができる。平成23年度に引き続き、社会学だけでなく環境倫理学、民俗学、歴史学、資源管理学、保全生態学などの分野に拡散していた理論や調査結果を統合的に調査分析し、特に前年度の課題となった浜名湖内の主要産業である漁業そのものについて、歴史的な経過にもとづきより客観的な情報をあつめることや、インテンシヴな聞き取り調査など詳細な調査の展開を行う必要がある。そのうえで、最終年度の今年は研究成果を取りまとめ、政策提言などに活かしていく。特に前年度の課題となった浜名湖内の主要産業である漁業そのものについて、累年的な資料(特に統計などの客観的資料)の分析や浜名湖内の各エリアごとの社会及び生態系の状況の違いなどを具体的に踏まえたインテンシヴな聞き取り調査の展開を行う必要がある。これらに関しては、前年度からの研究協力体制が浜名漁業協同組合と構築できつつあるため、その協力体制を発展させる形で調査を進めていく。年度の後半には成果をまとめるための作業に着手する。理論研究の成果とフィールド研究の成果を合わせて、サブサイトである霞ヶ浦や三方五湖での研究蓄積などを活かしながら、浜名湖における環境正義を考慮した生態系サービス評価を行い、政策提言可能なモデルを構築する。また、この時期には、2010年の生物多様性条約COP10で新たに決められる10年目標と連動した日本国内外での生態系サービスの評価の更新、特に、サブグローバル評価(SGA)といわれる日本の地方レベルの評価や、よりローカルな評価の枠組みが議論されていると考えられるため、「浜名湖モデル」をもとにした政策提言を行い、国内・国際社会へのより広い貢献を目指す。なお、次年度に使用する研究費が2688円存在するが、これは調査旅費や資料収集の費用の端数として生じたもので、今年度についても社会調査費用として使用する。
鉄スクラップ中トランプエレメントの簡易な高感度分析技術の開発

鉄スクラップを製鋼原料として再利用する際に管理が必要とされるトランプエレメントを高い精度と正確さで定量できる簡易な高感度化学分析法を開発した。具体的には,煩雑で,熟練と時間を要する分離操作を全く行わずに直接定量が可能なストリッピングボルタンメトリーを応用した分析技術を確立した。精秤した鉄鋼試料を加熱酸分解後,定電位もしくは開回路(無電解)で一定時間濃縮して電極上に目的成分を析出する。静置後,示差パルスモードにより電位を定速走査し,析出物の溶出の際に得られる溶出曲線のピーク高さまたはピーク面積から,標準溶液で作成した検量線を用いて目的成分を定量する。鉄(III)の妨害は,ヨウ化カリウムまたはL(+)-アスコルビン酸を加えて鉄(II)へ還元して、あるいは鉄(III)-リン酸錯体を利用して抑制した。銅,モリブデンはグラッシーカーボン電極を,ヒ素,アンチモン及びスズは金膜電極を用いたアノーディックストリッピング法,テルルは銀電極を用いたカソーディックストリッピング法,クロムはグラファイト電極を用いた吸着ストリッピング法により精確に定量できた。また,亜鉛,カドミウム及び鉛はアノーディックストリッピング法により,銅,鉛及びカドミウムは定電流ストリッピングアナリシスにより同時定量できた。相対標準偏差と検出限界は,それぞれ数%と10^<-8>10^<-9>Mであり,分析所要時間は1時以内であった。本申請課題で開発した方法は環境負荷の高い分析操作を必要とせず,現行法とは全く原理の異なる酸分野直接法であり,トランプエレメントを簡便迅速に,高い感度と精度で分析できる。1.鉄鋼中微量銅の定量方法の開発鉄鋼試料を酸分解後,鉄マトリックスを分離せずに微量銅を直接定量できる迅速簡便なアノ-ディックストリッピングボルタンメトリーを開発した。鉄(III)を2価へ還元するためにL(+)-アスコルビン酸を添加した硝酸-硝酸溶液から分取した4mlの試料溶液(pH2.5)を,-0.7V vs.Ag/AgClで前電解して銅を回転グラッシーカーボンディスク電極上に析出させた後,50mV s^<-1>の速度で0.2V vs.Ag/AgClまで電位を走査して示差パルス溶出曲線を記録し,ピーク高さから銅量を求めた。前電解時間を変えることにより(12005s),広い銅濃度範囲(1.6×10^<-8>3.2×10^<-5>M)で原点を通る直線の検量線が得られた(相関係数>0.9992)。定量範囲は鉄鋼中0.51000μg g^<-1>で,10μg g^<-1>レベルの銅が0.9%程度の相対標準偏差で定量できた。分析所要時間は50分間以内であった。大部分の元素は共存しても問題とならなかったが,Ag(I),Se(IV),Te(IV)の存在は銅のピークに大きく妨害した。本法は現行の鉄鋼JIS分析方法に比べ,有害試薬を用いず,煩雑な前処理操作を必要とせずに微量から高濃度域までの銅を定量できる利点がある。これらの結果をまとめて論文誌に投稿中である。2.鉄鋼中ヒ素の定量方法の開発回転金膜を作用電極に用い,銅とほぼ同様の手法でヒ素を定量できる方法を開発した。ヒ素(V)の3価への還元と鉄マトリックスの妨害の抑制にはヨウ化カリウムの添加が最適であった。ヒ素1050ng ml^<-1>の範囲で原点を通る検量線が得られ,鉄鋼中100μg g^<-1>までのヒ素に適用可能である。感度の向上,銅イオンの妨害などについてさらに検討中である。1.鉄鋼中ヒ素の定量方法の開発

鉄鋼試料を塩酸ー硝酸で分解したままの溶液中で全操作が可能なヒ素定量方法が開発できた。作用電極には回転金膜を用い,ヒ素(V)の還元にはヨウ化カリウムが最適であった。前電解は-0.5V vs.SCEで180秒間,溶出は示差パルスモードにより電位を40mV/sの速度で0.2V vs.SCEまで走査し,得られた溶出曲線のピーク高さからヒ素を定量した。1000μg/mlの鉄を共存させて得られたヒ素の検量線は,1040ng/mlで原点を通る直線となり,25ng/mlでの相対標準偏差(n=5)は3.4%であった。本法は鉄鋼中10μg/g以上のヒ素の定量に適用可能であり,鉄鋼、中50.4448.8μg/gのヒ素を高い精度と正確さで定量できた。検出限界(3σ,n=10)は180秒間の前電解で1.04ngAs/mlであり,分析所要時間は40分以内と大幅に短縮できた。開発したこの方法は,有害試薬を用いた煩雑で熟練と時間を要する前処理操作が不可欠な現行JIS法とは全く原理が異なり,迅速簡便なJIS代替分析方法として有用である。また,市中スクラップ利用製鉄における鉄鋼中ヒ素の定量方法としても有効である。2.鉄鋼中クロム,アンチモンの定量方法の開発クロムは1,5-ジフェニルカルバゾン錯体を利用する吸着ストリッピングボルタンメドリー,アンチモンはヒ素とほぼ同様の方法により簡便に定量できることを明らかにし,投稿準備中である。1.鉄鋼中アンチモン,スズ,モリブデン,テルル及びクロムの定量方法の開発鉄鋼試料を簡易に高感度分析できる酸分解直接ストリッピングボルタンメトリーを開発した。アンチモンとスズの作用電極には回転金膜を用い,アンチモン(V)はヨウ化カリウムで還元後,スズ(IV)は臭化ナトリウム共存下でアノーディックストリッピング法により定量した。モリブデン(VI)は酸化モリブデン(IV)としてグラッシーカーボン電極上に電着後,支持電解質溶液変換法を適用して陽極溶出させた。臭化物を含む酸性試料溶液中,テルル(IV)は銀電極上にテルル化銀として無電解濃縮後,カソーディックストリッピング法により定量できた。ペルオキソニ硫酸で6価へ酸化したクロムは,ジフェニルカルバジドとの錯体を開回路でグラファイト電極上に吸着濃縮するカソーディックストリッピング法により簡便に定量できた。鉄(IIまたはIII)共存下,鉄鋼等中ppmレベルのこれら元素が数%の相対標準偏差で,正確かつ迅速に定量できた。開発したこれらの方法は,有害試薬を用いた煩雑で熟練と時間を要する前処理操作が不可欠な現行JIS法とは全く原理が異なり,迅速簡便なJIS代替分析技術として有用である。また,市中スクラップ利用製鉄における鉄鋼分析法として有効である。2.鉄鋼中多元素同時定量法の開発酸分解した鉄鋼試料溶液中の鉄(III)をL(+)-アスコルビン酸で2価へ還元後,亜鉛,カドミウム及び鉛はアノーディックストリッピング法により,銅,鉛及びカドミウムは定電流ストリッピングアナリシスにより高い感度と精度で簡便に同時定量できることを明らかにした。
FGF結合蛋白HBp17/FGF-BPを標的にした口腔癌の分子標的治療の開発研究

HBp17のsiRNAを設計し、遺伝子導入を行った。コントロールとしてスクランブルsiRNAを遺伝子導入し、HBp17遺伝子発現を検討した。siRNA導入48時間後の細胞抽出液と培養上清中でのHBp17蛋白量の比較、検討を行った。HBp17siRNA遺伝子導入のOSCC細胞の増殖に及ぼす影響について検討を行った。si94は、siRNA遺伝子導入した細胞である。遺伝子レベルにおいて、明らかに有意なHBp17遺伝子発現の低下を認めた。細胞抽出液と培養上清中での結果では、siRNA導入細胞で、有意にHBp17蛋白の発現の低下が認めた。KA、UE、NAともに、HBp17siRNA遺伝子導入細胞では増殖が抑制された。(1)扁平上皮癌細胞におけるFGFBP/HBp17蛋白の発現の検討当科で樹立した5種類の口腔扁平上皮癌由来細胞株から培養上清と細胞内のFGFBP/HBp17蛋白の発現をウエスタンブロット法にて検討する。得られた結果から、FGFBP/HBp17蛋白発現の高発現細胞株と低発現細胞株を選択し以下の実験に用いる。(2)放射線照射によるFGFBP/HBp17蛋白の発現量の変化を検討上記の実験にて選択した2種類の癌細胞3×10_3を60mm培養皿に植え込み, 72時間後に放射線照射を行う. 0, 2, 4, 6Gyの線量にて照射を行い, 1週間後にクリスタルバイオレットにて染色し, 50個以上の生細胞が存在するコロニーを数える(Clonogenic assay). 4つのタイムポイントでの培養上清と細胞内FGFBP/HBp17発現を定量する. FGFBP/HBp17発現量が癌細胞の放射線感受性に与える影響を検討する.さらに,同じ実験系を用いて,照射前後で培養上清中に分泌されるFGFBP/HBp17, FGF-2およびFGF-1濃度の経時的変化を検討する.培養上清中に分泌されるFGFBP/HBp17, FGF-2およびFGF-1は微量である為,ウエスタンブロット法にて検出するには,培養上清を濃縮する必要がある.そこで今回申請分の高速冷却遠心機の使用を予定している。(3)ヌードマウスにおける腫瘍切除前後での血清中のFGFBP/HBp17蛋白の発現量の変化を検討.1×10_6個の癌細胞をヌードマウス背部皮下に移植.形成された腫瘍の体積が500mm3になった時,腫瘍切除を行う.腫瘍切除前にヌードマウスの尾静脈より0.1mlの血液を採取しコントロールとする.さらに腫瘍切除1週間後と2週間後にも採血を行い,血清中に含まれるFGFBP/HBp17蛋白の発現量の変化をウエスタンブロット法を用いて検討する.(1)扁平上皮癌細胞におけるFGFBP/HBp17蛋白の発現の検討当科で樹立した5種類の口腔扁平上皮癌由来細胞株から培養上清と細胞内のFGFBP/HBp17蛋白の発現をウエスタンブロット法にて検討した。その結果から、NA,UE,A431,KA,KO細胞でFGFBP/HBp17蛋白発現が認められた.。NA,UE,A431,KA,KO細胞にFGFBP/HBp17 siRNAをトランスフェクションした.対照にスクランブルsiRNAをトランスフェクションした.トランスフェクションした細胞よりmRNAを抽出し定量PCRを行った.インターナルコントロールにはGAPDHを使用した.その結果FGFBP/HBp17 siRNAをトランスフェクションしたすべての細胞で遺伝子発現がコントロールの細胞に比べて抑制していた.次にFGFBP/HBp17蛋白発現量を比較検討した.すなわち,トランスフェクションした細胞とその培養上清を回収し,ブラッドフォードアッセイにて,タンパク量を統一した後,ウエスタンブロット法を用いて比較した.その結果FGFBP/HBp17 siRNAをトランスフェクションしたすべての細胞でのタンパク発現がコントロールの細胞に比べて抑制していた.(3)抗HBp17/FGF-BP抗体を用いた免疫組織学的検討当科に受診した患者から得た手術材料を用いて正常組織と癌の組織におけるFGFBP/HBp17蛋白発現を検討した.正常口腔粘膜上皮ではFGFBP/HBp17は有棘細胞層に発現していた.口腔扁平上皮癌でもFGFBP/HBp17蛋白発現は認められ,その発現強度は正常口腔粘膜上皮に比べ,増加していた.
冷熱発生用高効率気固形ケミカルヒートポンプの開発

無機塩と気体の反応を駆動反応とするケミカルヒートポンプには200°C以下の温度レベルで作動する系が多くあり,低エクセルギー熱源の有効利用を図る有力な手段である。本年度は,気固系ケミカルヒートポンプの実用化において重要な課題となる固体反応層の熱伝導性の改善,気体の拡散抵抗減少による反応の高速化の方法を検討するために,伝熱フィン挿入による反応促進効果のシミュレーション解析ならびに膨張化グラファイトを用いた高反応性粒子の調製を行った。フィン挿入効果については,昨年度に行った反応固体熱物性値の測定結果に基づいて反応による物性変化を考慮した数値シミュレーションを塩化カルシウム・メチルアミン系について行った。反応層内の温度分布,組成分布,層全体の反応速度を求め,フィン挿入によって単位伝熱面積当たりの総括反応速度を約5倍向上できることを明らかにした。また,伝熱性を損なうことなく拡散抵抗を減少させるという要求を満たす目的で,膨張化グラファイトのハネカム状隔壁構造内で塩化カルシウム粒子を生成させ反応粒子を複合化した。熱天秤を組み込んだ流通系反応装置を用いて複合粒子ならびに塩化カルシウム粒子の反応特性を測定した。反応推進圧力は低い条件では総括反応は化学反応律速で進行し,反応速度は気相圧力と見かけの平衡圧力との差の一次に比例し,アレニウス型の速度式で表されることを示した。また,粒子の複合化によって反応速度が2倍以上に増大しすることを明らかにした。
ブランケット冷却管を対象とした電磁超音波による保全のための常時監視システムの構築

配管全体をモニタリングするために、電磁超音波による検査手法を検討し実験を行った。超音波の送信モードは、底面や表面で反射する際にモード変換の少ないSH波を利用した。超音波の波長より十分に厚い板厚に対して、超音波の送信周波数を変化させることで超音波ビームのスキャニングを行い、欠陥がない場合の超音波伝播波形を参照信号とし、欠陥が存在する場合の波形との差信号を得ることによって、ある特定の周波数で差信号強度が大きく得られることを示した。差信号が最大となる周波数は、超音波の指向角の方向に存在する欠陥の位置情報を含んでおり、種々の周波数で差信号が最大となる多情報を利用すれば、検出精度を向上させることが出来ると考えられる。一方、波長と同程度の板厚に対しては、平板プレートに放電加工した1mm, 3mm, 5mmの人工欠陥に対して、3mmと5mmはおおむね10%以下の誤差でその深さを評価できるが、1mmに対しては、欠陥の判別ができなかった。これは、送信周波数が1MHzとなるSH波を用いることによって、波長と同程度の3mmの欠陥までは欠陥判別ができていたが、それ以下の欠陥深さについては対応できていなかったものと考えられる。永久磁石を電磁石に置き換えた磁場コイル型電磁超音波探触子について、電磁石コイルを多層化することによって、超音波の高出力化に取り組んだ。表面SH波の周波数が0.5MHz、1MHz、1.5MHz、2MHzとなる磁場コイルに対して、パルス電流通電による起磁力と超音波送信強度の関係を調べた。その結果、いずれのコイルに対しても単層で磁石型電磁超音波探触子と同程度の出力が得られることが確認された。また、磁場コイルの多層化は、送信周波数0.5MHzのコイルに対して4層重ねることによって、磁石型電磁超音波探触子の約2.6倍の送信出力を得ることができた。一方、波長と同程度の板厚に対しては、送信周波数に関わらず多重エコー信号が得られた。そこで、送受信間距離を一定とした送信器/受信器プローブを掃引させ、プローブと欠陥までの距離に対する、多重エコーのそれぞれの波群の強度の変化を求めた。この波群の信号変化は、プローブの大きさと欠陥サイズに依存する。そこで、その信号変化を3つの部分に区分けし、それぞれの区間を直線でフィッティングして、直線同士の交点から欠陥サイズを推定した。その結果、板厚10mmに対して、欠陥深さ3mmと5mmはおおむね10%以下の誤差でその深さを評価できることを明らかにした。欠陥の検出精度を向上させるために、高周波に対応した磁場コイルを製作した。磁石ピッチが1.5mmとなる磁場コイルEMATでは、SH波を送受信できることを確認した。

肉厚が10mmのステンレス製の平板プレートに放電加工した1mm,3mm,5mmの人工欠陥に対して、3mmと5mmはおおむね10%以下の誤差でその深さを評価できるが、1mmに対しては、欠陥の判別ができていなかった。これは、送信周波数が1MHzとなるSH波を用いることによって、波長と同程度の3mmの欠陥までは欠陥判別ができていたが、それ以下の欠陥深さについては対応できていなかったものと考えられる。微小欠陥を検出するためには、電磁超音波探船子の高周波化が不可欠である。しかし、もともと電磁超音波探触子による超音波強度が微弱であることに加え、高周波化に伴い、さらなる超音波強度の減少により十分な欠陥信号波形が得られないという問題があった。そこで、本研究では、永久磁石を電磁石に置き換えた磁場コイル型電磁超音波探触子について、電磁石コイルを多層化することによって、超音波の高出力化に取り組んだ。表面SH波の周波数が0.5MHz、1MHz、1.5MHz、2MHzとなる磁場コイルに対して、パルス電流通電による起磁力と超音波送信強度の関係を調べた。その結果、いずれのコイルに対しても単層で磁石型電磁超音波探触子と同程度の出力が得られることが確認された。また、磁場コイルの多層化は、送信周波数0.5MHzのコイルに対して4層重ねることによって、磁石型電磁超音波探触子の約2.6倍の送信出力を得ることができた。その一方で、2MHzのコイルに対しては、コイルパターンが細かく多層化することが難しかった。表面SH波の送信周波数が1.5MHzとなる磁場コイル型超音波探船子を用いて、板厚10mm、欠陥深さ1mmとなる人工欠陥の探傷を行った。超音波を試験片表面に対して斜角で入射させるため、送信周波数は2.0-2.4MHZであった。多重エコー信号を用いて信号処理を行ったところ、欠陥が存在しない場合の波形に対して、有意な信号変化を検出することができた。
マクロファージによる腎結石貪食作用の機能解析と溶解療法への応用

本研究は、腎結石の自然消失現象の主体がMφの「腎結石貪食機能」であると位置付け、新たな腎結石予防因子としてMφの機能を制御する技術を確立することが目的であり、動物モデル、ヒト検体、培養細胞を用いて以下の3つの研究を行い、成果を得た。[1] Mφ機能不全マウス(op/op)の結石形成量増加から、M-CSFで誘導されるM2-Mφの結石防御能を同定した。[2]ヒト尿のマルチプレックス解析によって、尿中IL-4が低値であることが結石形成に関与する可能性を示した。[3]培養Mφを用い、貪食されたCOM結晶がMφのリソゾーム内で酸性環境に暴露され、経時的に消失することを認めた。本研究の目的は、私たちが発見した「マクロファージ(Mφ)の腎結晶処理能力」に着目し、健常者のMΦが腎結石の貧食能力に優れていることが「結石防御因子」の1つであると考え、以下の3つの方法により腎結石溶解療法につなげる研究をすることである。1.MΦ機能不全マウスへのM-CSF投与による腎結石予防効果Macrophagecolony stimulation factor (Csfl)遺伝子欠損マウス(op/op)を導入した。尻尾より抽出したDNAのCsf1変異領域を含むPCRを行い、制限酵素によるPCR産物の断片化をゲル電気泳動にて確認する。またより簡便で正確なgenotypingのために、TaqMan[○!R]probeを用いたSNP typing assayの技術を応用したプライマー・TaqMan[○!R]probeの設計を行った。さらにこれらのマウスを繁殖させることに成功した。8週齢雄のop/opおよび野生型に対し、腎結石モデルマウスの手法に順じ、シュウ酸前駆物質グリオキシル酸(GOx)80mg/kgを6日間腹腔内投与を行い、血液・尿・腎の採取を行った。Pizzolato染色および偏光顕微鏡による観察で、腎結石形成を確認および定量化した。また免疫染色によってマクロファージの関連遺伝子発現を確認した。採取した腎から蛋白を抽出し、western blotingを、またmRNAを抽出し、定量PCRを行うことによって、関連遺伝子発現を再確認した。1. Mφ機能不全マウスへのM-CSF投与による腎結石予防効果:M-CSF遺伝子欠損マウス(ob/ob)と野生型マウスにおける結石形成およびマクロファージ遊走を免疫染色・FACSを用いて比較した。M-CSF遺伝子欠損マウスでは腎の抗炎症性(M2)マクロファージが欠損しており、野生型と比較して結石形成が増加した。さらにM-CSFの投与により、抗炎症性(M2)マクロファージが増加すると共に、結石形成が増加した。2.結石形成に関わるヒト血中・尿中炎症関連蛋白のマルチプレックス解析:本研究を実施するにあたり、名古屋市立大学大学院医学研究科倫理審査委員会での承認を得た。当院一般外来、尿路結石症外来を通院する患者のうち、検尿沈渣異常、腫瘍の既往、自己免疫疾患既往、ステロイド服用患者を除いた健常者、結石患者より一時尿を採取し、結石関連無機物質およびMAGPIXシステムによってマクロファージ関連因子をマルチプレックス解析にて同時測定した。結果として、結石患者は、健常者と比較して炎症性マクロファージ関連因子の有意な増加、抗炎症性マクロファージ関連因子の有意な低下を認めた。今後、症例数を増やした上、追加解析を行う。3.共培養システムを用いたMφ結晶処理機能の制御法の開発:Mφ細胞(J774.1)および尿細管細胞(M-1)の培養を実施し、位相差顕微鏡・蛍光顕微鏡・共焦点顕微鏡を用いた結晶貪食率・結晶貪食指数の確立を行った。[1]Mφ機能不全マウスへのM-CSF投与による腎結石予防効果:本年度は、このマウス腎から分離・抽出したマクロファージをマイクロアレイ解析でop/opで有意にM2関連遺伝子が発現低下していることを確認した。さらにマウス骨髄より抽出したマクロファージをLPS・GM-CSF投与でM1-Mφを誘導、IL-4・M-CSF投与でM2-Mφを誘導させ、各細胞にシュウ酸カルシウム一水和物(COM)結晶を暴露させた。この結果、M2のCOM結晶貪食率がM1よりも有意に多いことを確認した。加えて、本年、ここまでの成果を論文化した。

[2]結石形成に関わるヒト血中・尿中炎症関連蛋白のマルチプレックス解析:本年は追加解析並び、採取データの補正ソフトウェアによって、さらに正確なデータを採取し、測定項目による多変量解析によって、抗炎症性マクロファージ誘導因子であるIL-2が低値であることが、結石患者において有意に示された。[3]共培養システムを用いたMφ結晶処理機能の制御法の開発:共焦点顕微鏡のZ-Stackイメージ(3次元階層イメージ解析)では、COM結晶が培養Mφ(J774.1)の中央に位置していることが観察された。貪食率の観察では、貪食阻害剤Cytochalasin Bを投与されていないJ774.1細胞は、投与された細胞よりも有意に高い貪食率を示した。次に、pH感受性色素pHrodoTMで標識されたS.aureus及びビーズは、J774.1に貪食されることによって、いずれも酸性環境を示す赤色に発色した。また、偏光顕微鏡によってJ774.1に貪食されたCOM結晶が同定された。また結晶と同部位にLysoTrackerで染色されたリソゾームが確認された。加えて、ガラスベースディッシュでの追跡観察において、J774.1の分裂に伴ってCOM結晶が細分化され、消失していく像が観察された。以上より、本研究の結果より、マクロファージはCOM結晶を能動的に貪食し、リソゾームの酸性環境下で処理する能力を有することが示された。現在この結果に関する論文を執筆中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画通りの成果が上がっているため。各研究ともほぼ予定通り進行している。現在の通り、共同研究者ならびに研究補助者への指示・連絡を密にし、予定通り研究を遂行する。1. Mφ機能不全マウスへのM-CSF投与による腎結石予防効果:マクロファージ機能不全マウスに対するM-CSF投与により、尿路結石形成が抑制できることが判明した。今後は、M-CSF投与によって抗炎症性マクロファージ(M2)に分化させた培養Mφをマクロファージ機能不全マウスに投与することによって、結石形成が抑制できるかどうかを判定する。またFlowcytometryにより、腎結石形成におけるマクロファージの分類を行う。2.結石形成に関わるヒト血中・尿中炎症関連蛋白のマルチプレックス解析:今後はMagPixシステムを用いて、まずは一時尿におけるマクロファージ関連因子の測定を実施する。3.共培養システムを用いたMφ結晶処理機能の制御法の開発:引き続いて培養Mφによる結晶貪食能を解析する研究を行う。特に本年は、一般マクロファージをサイトカインを用いて炎症性マクロファージ(M1)と抗炎症性マクロファージ(M2)に分化させて、結晶の貪食能に差異が生じるかを観察する。本年度購入したオールインワン蛍光顕微鏡を使い、更に研究を進める予定である。また、データ整理と実験補助のため実験助手を雇用する予定であり、そのための人件費も必要である。次年度は学会や論文発表に要する英文校正料、学会参加費、国内外学会参加のための旅費にも使用する予定である。なお、平成24年度ではob/obマウスのgenotyping primerの作成に予定より時間を費やしてしまった上、海外より搬入する遺伝子変異マウスの追加購入並びに関連試薬類の購入が滞ったため、次年度使用額が発生した。
技術者のキャリアに基づいた技術倫理事例の体系化

本研究では,まず過去の調査の再分析を行い,技術倫理教育の理想的な姿などを中心として本研究に求められる内容について検討を行った.さらに,A大学における就業状況などを調査し,1.典型的な技術者のキャリアはどのようなものか/典型的なキャリアが存在するか.また,2.それを前提とした場合に,どのような知識・能力・スキルが求められか,について分析し,「技術倫理は,専門知識を実地で活用し,問題解決を行う際に必要とされる意思決定に関わる能力や知識の体系である.すなわち,そのような能力や知識は,技術者教育においては専門知識その知識や能力を総合的に活用するための実践的な知識や能力として理解されるべきである.」という結論を得た.この結論に基づき,理論的な考察およびWinnyに関する事例の分析から,「通常の専門職倫理は,自らの行為が関係者やそのネットワークなどに対して自らの視野内で与えてしまう影響に対する配慮や責任をベースに組み立てられるのに対して,技術倫理はそれらを含むのは当然として,さらに,自らの行為の結果が自らの手を離れた後に視野内外の人々が加える行為と相互作用して視野内外の人々に与える影響に対する配慮や責任までも考慮して組み立てられる」ことを明らかにした.さらに,技術倫理の事例を体系的に整理した上で,その結果から個人の能力や経験に頼る階層型で進められていた技術行為がチーム主体へと移行し,技術者のキャリアにも変化が生じた結果として技術者教育が変化しつつあるように,技術倫理問題の中身も責任と権限の階層を前提として解決が進められるものから,チームによって進められるものへと変容しており,同様に技術倫理教育自体も変化しなければならないことを示した.本研究では,まず過去の調査の再分析を行い,技術倫理教育の理想的な姿などを中心として本研究に求められる内容について検討を行った.さらに,A大学における就業状況などを調査し,1.典型的な技術者のキャリアはどのようなものか/典型的なキャリアが存在するか.また,2.それを前提とした場合に,どのような知識・能力・スキルが求められか,について分析し,「技術倫理は,専門知識を実地で活用し,問題解決を行う際に必要とされる意思決定に関わる能力や知識の体系である.すなわち,そのような能力や知識は,技術者教育においては専門知識その知識や能力を総合的に活用するための実践的な知識や能力として理解されるべきである.」という結論を得た.この結論に基づき,理論的な考察およびWinnyに関する事例の分析から,「通常の専門職倫理は,自らの行為が関係者やそのネットワークなどに対して自らの視野内で与えてしまう影響に対する配慮や責任をベースに組み立てられるのに対して,技術倫理はそれらを含むのは当然として,さらに,自らの行為の結果が自らの手を離れた後に視野内外の人々が加える行為と相互作用して視野内外の人々に与える影響に対する配慮や責任までも考慮して組み立てられる」ことを明らかにした.さらに,技術倫理の事例を体系的に整理した上で,その結果から個人の能力や経験に頼る階層型で進められていた技術行為がチーム主体へと移行し,技術者のキャリアにも変化が生じた結果として技術者教育が変化しつつあるように,技術倫理問題の中身も責任と権限の階層を前提として解決が進められるものから,チームによって進められるものへと変容しており,同様に技術倫理教育自体も変化しなければならないことを示した.本年度は,代表者の所属する東京農工大学の卒業生あるいは修士課程修了生のうち10名程度に対して,技術者としてのキャリアならびにキャリアの各段階で直面した様々な問題についてインタビュー調査を実施した.さらに,東京農工大学卒業後5年および10年が経過した卒業生・修了生を対象とした総合的なアンケート調査について,自由記述を主たる対象とした分析を行った.分析の結果,技術系大学を卒業した者であっても,卒業後の進路は技術系には限られないことは当然として,技術系の進路を選択した場合であっても,卒業・修了時の専門とは必ずしも一致しない分野で活動している場合が多いことが明らかになった.さらに,これらの調査対象者が現在技術倫理教育で問題事例として取り上げられているような状況に「技術者として」直面した例は皆無であった.企業活動においては,営業などを通して技術倫理というよりはビジネス・エシックスが問題となる局面が多く,組織的にもそれに対する対応が進んでいる.いわゆるコンプライアンスが関わる技術的課題についても,企業内でガイドラインが整備されており,また,課題設定の段階で倫理問題はクリアするように注意が払われている.したがって,技術者個人が技術倫理問題に面することは稀有であるのだ.むしろ技術倫理が問題となるのは,総合的なエンジニアリングの課題を解決したり見出したりする際であり,(技術,経済,環境などの)様々な価値のトレードオフに対して判断を下す場合に考慮すべき要因としてたち現れていた.2006年度以降は,ここに焦点をあてて研究を遂行する.これまでに実施したインタビューおよびアンケート調査の結果,技術者のキャリアおよび技術者を取り巻く環境として以下の2点が明らかになった.すなわち,(1)近年(平均的な意味で)大卒および修士修了の技術者は初職においては必ずしも自らの専門と同一でない領域でキャリアをスタートすることが多く,その後一端「専門」に近い領域に戻るものが増えるものの「専門」領域で勤務する割合は全キャリアを通じて過半数を大きく超えることはない.一方で,人事管理を行う企業側も,技術者(予備軍)に対しては大学で学んだ専門知識よりも基礎的な能力やスキルを期待しており,実際その能力等を活用している.

(2)技術倫理的な問題に対する企業の意識は非常に高く,コンプライアンスを中心とした技術者倫理教育については社内教育の形で充実したものが行われており,しかも日常の企業活動の中で多くの企業はミドルないしトップダウン形式で技術倫理的な問題を厳しく管理している.したがって,大学を出て企業に勤務するようになった技術者は管理職につくまでの相当の期間は,技術倫理的問題に対して直接の判断を求められることは極めて稀である.このような技術者のキャリアと企業のあり方を考慮すると,技術者が倫理的な問題に直面して判断を求められるような事例の重要性が否定されるわけではないとはいえ,メタな技術倫理事例が今後の技術者倫理教育を実施する上で重要であると考えられる.すなわち,(1)技術者倫理に関する組織的な取組みの設計・運用にかかわる事例,(2)一般的な技術者ではなく技術者を管理する側に立った倫理的な事例,(3)企業活動の成果に対する俯瞰的な視点を与える事例,などを通じた教育が重要である.本年度はまず前年度の大学卒業者・修了者を対象としたインタビュー調査に引き続き、採用側の企業関係者に対してインタビューを実施し、分析した。インタビューの結果、近年の企業環境の変化を受けてどの企業もコンプライアンスや企業倫理の問題等については強く意識し、また社員教育や管理体制を通じて積極的に対応しているものの、高等教育における技術者倫理教育に関して単独での意義を積極的に支持する企業はあまりないことが明らかになった。加えて、理工系大学出身者のキャリアは企業間でも、また同一企業内においても典型と呼べるキャリアはほとんど存在しないことが確認された。そこで、前年度および今年度のインタビュー調査の分析結果を受けて、技術者倫理を理工系教育で養成される他の能力やスキルと独立した形で取り扱うのではなく、技術者および理工系大学出身者に求められる実践的能力・スキルの構成要素として理解することを提唱し、その概念に基づいて技術倫理教育に活用可能な事例を体系化するために、既存事例の再分析を実施した。その結果、技術倫理の事例は、(1)ビジネスエシックス、(2)制度設計などのメタ設計、(3)価値の対立、(4)コミュニケーション不足・不全、(5)フレーミング、(6)リスク処理、(7)科学技術の生来的特性などの観点およびその複合的な観点によって整理することで、多様なキャリアに対してある程度対応可能な事例の体系化が進められることが示唆された。
乳幼児の発達過程における光トポグラフィーを用いた前頭連合野機能の測定

光トポグラフィーという近赤外分光法を利用した脳機能測定装置を用いて,新生児乳幼児期における脳機能発達過程を調べることを目的とした。近年の非侵襲計測技術の進展にともない,主に成人で脳機能の測定および画像化による研究は多くの成果をもたらした。しかし,脳機能イメージングにおける新たな課題のひとつは動きによるアーティファクトをいかに抑えることができるかであるともいわれている。これは,従来の非侵襲型装置の特性として,脳賦活にともなう内因性物質の生理学的動態を敏感に感知するようにつくられているため,実際には不要な動きによるノイズまで測り込んでしまうところにある。従って,覚醒条件下にあるサルや命令に従うことのできない新生児乳幼児では非侵襲的脳機能イメージングは困難であるとされてきた。今回,われわれが用いた近赤外光測定のプローブは頭皮上に直接固定する型のもので,低拘束性となるため,被験者の動きにある程度まで耐えうる利点を有している。さらに,脳波・誘発電位などの測定と異なり,周辺の電場環境が測定に及ぼす影響は殆ど無視できる。本研究では,分娩直後の新生児を対象に自然睡眠下で光ダイオードの点滅刺激に反応する脳の一次視覚領野での局所脳血流動態を測定した。本学の倫理委員会での承認を得て行われたため,研究の構想から実際の測定結果が得られるまでに時間を要した。準備段階での初期研究として,視覚・運動・言語・作業記憶などの機能刺激による成人での皮質反応を調べ,結果を第31回日本臨床神経生理学会,第3回ヒト脳機能マッピング学会および第7回OHBM(ヒト脳機能マッピングに関する国際学会,於英国)で発表した。全国的に初めての試みとして新聞紙上で取り上げられることもあり,期待の寄せられる分野であるとも考える。今回の研究成果としては,一次視覚野での神経-循環動態反応のパターンが生後間もない新生児期においては成人と大きく異なることが分かり,これまでの霊長類における電気生理学的研究による知見と一致することが確認された。光トポグラフィーとは,近赤外光(780,830nm)を用いて非侵襲的に皮質局所における脳活動にともなう血液動態の変化を,サブ秒の時間分解能で測定し,2次元分布図として記録,表現する脳機能イメージング法である。これは,近年わが国で開発され,脳機能研究分野では従来のfMRIやEEG,MEGおよびPETなどの機能画像とはある意味,一線を画しており,空間分解能の追求から離れ,非拘束性や簡便さを重視した実践向け脳機能表現法といえる。乳幼児の脳機能測定において,最大の問題点は拘束性にある。大がかりな装置の中で動きを制して測定を行うためには睡眠剤の使用が不可欠であり,覚醒状態での測定は非現実的とされてきた。ところが,光トポグラフィーの出現により,必ずしも睡眠剤の使用の必要がなくなり,しかもさまざまな姿勢をとりながら,覚醒状態での課題の遂行中において脳機能測定の可能性が見え始めたといえる。本研究では,乳幼児期から思春期にかけてヒトで最も顕著な前頭前野における機能発達と実際の脳活動変化の対応から,可塑性の神経基盤にもとづいた意義付けを行うことを目的としている。初年度における具体的な成果としては,1)生理的要因による脳血液動態の変化と脳活動によるものとの明確な違いを見いだすための基礎的データの収集,2)成人による前頭連合野機能の光トポグラフィーを用いた研究実績,3)また2)の従来法との比較検討,そして,4)乳幼児での計測のための装置の調整および基礎的データの収集をあげることができる。1)は健常人および脳死患者による賦活検査から現在,学会発表の準備段階であり,2)はヒト脳機能マッピング学会(国内),およびHuman Brain Mapping(英国)国際学会にて成果発表の予定であり,本研究は現在,申請者の研究計画に概ね沿って進行中である。残す13年度においては,検討中の時系列統計解析法の確立によってS/N比の向上をはかり,実際の脳機能発達過程のイメージングを実現させる予定である。

準備段階での初期研究として,視覚・運動・言語・作業記憶などの機能刺激による成人での皮質反応を調べ,結果を第31回日本臨床神経生理学会,第3回ヒト脳機能マッピング学会および第7回OHBM(ヒト脳機能マッピングに関する国際学会,於英国)で発表した。全国的に初めての試みとして新聞紙上で取り上げられることもあり,期待の寄せられる分野であるとも考える。今回の研究成果としては,一次視覚野での神経-循環動態反応のパターンが生後間もない新生児期においては成人と大きく異なることが分かり,これまでの霊長類における電気生理学的研究による知見と一致することが確認された。
ＨＧＦ／ｃＭＥＴ　ａｘｉｓとＨＢーＥＧＦを標的とした胃癌標的治療法の開発

胃癌診療、とくにスキルス胃癌において、悪性腹水を伴う癌性腹膜炎は治療に難渋する最も予後不良な病態で、本病態に対する新たな治療法開発は喫緊の重要課題である。本研究では、ヒトスキルス胃癌細胞株を用い、HGFならびに受容体であるMETを主な標的に、in vitro, in vivoにおけるHGFによる活性誘導の有無・METインヒビターによるそれら活性誘導阻害効果について検討した。スキルス胃癌はマウスに悪性腹水伴うがん性腹膜炎を形成した。間質誘導性のHGFがMetを介して増殖・細胞内シグナル活性化が関与することが判明した。MET-TKIによる治療は、スキルス胃癌進展を制御する新規標的治療となりうる。胃癌診療の中で、その予後を最も左右する癌性腹膜炎の成因は不明であり今なお効果的な治療法がない。本研究では、高度な間質増生を伴うスキルス胃癌が高頻度に癌性腹膜炎を発症するという重要な臨床知見を踏まえ、癌の微小環境の新たな視点に基づく解析(癌間質誘導性Hepatocyte Growth Factor (HGF)を主な標的として上記2つの機序(CXCR4/CXCL12 axisならびにEGFR/EGFR ligands axis)との相互促進作用の詳細な検討)から、真の胃癌標的治療法の確立を目指す。今年度は、胃癌におけるHGFの関与やその産生細胞ならびに産生誘導機序(オートクリン・パラクリン機序など)をヒト胃癌細胞株・初代培養線維芽細胞ならびに臨床検体(癌性腹膜炎を発症した胃癌原発巣や癌性腹水)を用いて検討した。興味深いことに、オートクリン機序による胃癌細胞からのHGF産生については、in vitroでwestern blot analysisや培養上清を用いたELISA試験ならびに病理免疫組織学的検討においていずれも認められず、腫瘍間質を構成する線維芽細胞より大量に産生されることが判明した(パラクリン経路)、とくにがん性腹水で1.4 ng/mLと非がん性腹水に比して2倍以上の高い濃度で存在することが判明した。さらに、マウスを用いた検討で、MET増幅を有する細胞株は腹膜播種のみを形成し、HGFによって増殖誘導のおこるスキルス胃癌由来の胃癌細胞株のみが悪性腹水を有する腹膜播種(癌性腹膜炎)を形成できることを明らかにした。MET TKIは、癌性腹膜炎形成後からの治療開始においても十分な抗腫瘍効果を発揮し、著明な生存期間の延長をもたらすことを明らかにした。我々は初めて、CXCR4/CXCL12 axisがさらにEGFR/EGFRリガンド(amphiregulinならびにHB-EGF)axisが、しかも互いに相互促進作用しながら、本病態形成に重要な役割を果すことを見出した。本研究では、高度な間質増生を伴うスキルス胃癌が高頻度に癌性腹膜炎を発症するという重要な臨床知見を踏まえ、癌の微小環境の新たな視点に基づく解析(癌間質誘導性Hepatocyte Growth Factor (HGF)を主な標的として上記2つの機序との相互促進作用の詳細な検討)から、真の胃癌標的治療法の確立を目指す。これまでの研究で、スキルス胃癌細胞株のみがマウス腹腔内移植により悪性腹水を伴う癌性腹膜炎を形成することが判明し、腹水形成性スキルス胃癌細胞のみがHGFにより著明な増殖が誘導されることが判明した。同じスキルス胃癌でも増殖誘導の起こらない細胞株では腹水形成を含めてがん性腹膜炎発症はおこらないことも判明した。さらに、MET遺伝子増幅を有する胃癌細胞(4ー10%)がスキルス胃癌細胞同様がん性腹膜炎形成能をもつことがマウスモデルで確認された。ただし、悪性腹水の産生は伴わなかったことは興味深い。スキルス胃癌ならびにMET遺伝子増幅胃癌によるがん性腹膜炎形成後からの治療開始でも、MET阻害剤(METーTKI)は著明に病態を改善し、有意な生存期間延長をもたらした。本年度は、マウス腹腔内移植により悪性腹水を伴う癌性腹膜炎を発症したスキルス胃癌のHGF誘導性増殖機序について検討をさらに加え、in vivoにおいては、EGFR抗体とMETーTKIによる併用阻害効果の検討を行い、単独投与に比して有意に生存期間の延長がもたらされることを明らかにした。本年度は、胃癌性腹膜炎発症進展におけるHGF/MET axisの役割を明らかにするために、まずin vitroでの検討としてヒト胃癌細胞株や線維芽細胞(がん微小環境の構成員)を用いて、western blot法によりMET蛋白の発現状況、また細胞培養上清や癌性腹水中でのHGF蛋白量の検討を行った。