hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子宮頸がんにおけるHPVウイルスの新規標的分子と治療戦略

我々はHPVの主な標的がHippo経路である可能性を示すとともに、子宮頸がんへの新たな治療戦略の提示によって社会に貢献する<研究成果>平成26年度には(1)子宮特異的なMOB1欠損マウスに早期子宮頸がん上皮内がんを全例にみること、(2)子宮特異的MOB1欠損は増殖亢進、未分化性亢進、YAP/TAZの活性化をみること、(3)ヒト子宮頸がんにおいては全例YAPが活性化していることを見出した。また平成27年度には、(1)HPVE6E7によってYAPの活性化やP53の減弱をみること、(2)子宮特異的なMOB1欠損マウスではYAPは活性化するものの、P53も発現亢進すること、p53発現亢進の原因は核の多倍体異数体形成によることが示唆された。しかしその後、マウス飼育施設に原虫感染事故が起こり、マウスを殺処分するとともに再度一から交配をはじめ、さらに所属の異動に伴ってマウスを移動する必要がでたために、研究費は平成28年度に繰り越した。その後平成28年度には、(1)MOB1とP53の二重欠損マウスには子宮頸がんの増悪変化をみること、(2)HPVE6E7によってP53が発現抑制される機構の一端も明らかにすることができた。今後は交配が遅れているHPVE6E7トランスジェニックマウスによる子宮頚部異形成の発症とそのYAP依存性、及びYAP活性抑制剤の効果判定の結果を待って投稿及び特許取得予定である。既に、MOB1A/1B二重欠損マウスに高頻度に子宮頸がんが起こることを見出していること、ヒト子宮頸がんにおいても高頻度にYAP1が亢進していることを見出していることから、当初計画はほぼ満たされたと考える。これらのことから本研究課題は、ほぼ計画通りに進行しているものと思われる。(1)HPVE6E7Tgマウスにみられる子宮頚部異形成変化とそのYAP依存性、(2)MOB1欠損にさらにp53を欠損させたときの子宮頸がんの増悪変化、(3)HPVE6E7によってp53が発現抑制されるメカニズムをマウスを用いて解析予定であったことから、これらを平成28年度に解析することとする。腫瘍学今後HPVE6, E7によるYAPの活性化をin vitroで検討するとともに、HPVE6, E7による子宮頚部異形成がYAP1変異で回復するかどうか、p53やRB1の不活化との相乗作用を検討して、論文を投稿予定である。前述のように感染事故があったことから、これまで作製したマウスをすべて廃棄し、再度一から交配を始めたために研究に遅延が生じている。このようなことから、研究費も翌年に繰り越す手続きをとった。旅費10万円、その他(論文投稿料)40万円以外は、すべて消耗品(試薬類や飼料代に充てる。
アメリカにおける学校図書館蔵書をめぐる裁判事例の総合的研究

本研究の目的は、日本において学校教育を支える施設として学校図書館に関心が高まっていること、および図書館資料の幅が飛躍的に拡大していることを意識し、あらためて学校図書館の資料の構成と提供のあり方を検討すべく、この分野での実践が進んでいるアメリカを例に取って、特に裁判を手がかりに検討するものであった。本研究によって以下の点が明らかになった。1.学校図書館蔵書をめぐる裁判事件の大多数は1970年代に生じているが、1990年代中葉から裁判事件が多くなる兆しが窺われる。2.すべての事例(全17件)において、教育委員会が図書館資料を除去、制限、あるいは検閲し、それにたいして生徒、教師、および/あるいは親などが、自分たちの修正第1条(例えば、表現の自由、知る権利、学問の自由など)の権利を侵害されたとして提訴している。3.裁判所の判決はするどく対立している。教育委員会の図書館資料の選択/除去の権利を法的権利として認める一群の判決がある。また、図書館資料への生徒のアクセス権、教師の教授の自由などを守るために、教育の恣意的な権力に反対する判決がある。本研究は学校図書館における知的自由にのみならず、学校図書館全般の使命や役割といった幅広い課題を検討するときにも基礎的な研究として、重要な意味を有する。14年度は学校図書館蔵書に関する判例および法律雑誌論文の網羅的な収集につとめ、そこから学校図書館蔵書への検閲問題を中心課題とする判例や法律雑誌論文を抽出し、分析の基礎となる範囲を設定することにつとめた。以下の2つの領域に分けて研究実績を報告する。(1)学校図書館蔵書への検閲問題を中心課題とする裁判事件を抽出し、本研究の基礎となる事例の確定を行った。またそうした事例の読み込みと分析にも部分的に着手している。そこでは例えば以下のような大きな流れを見いだすことができた。a.学校図書館蔵書をめぐる検閲事件は1970年代に多発し、それが1982年に合衆国最高裁判所のピコ(Pico)事件判決に収斂していくこと。そののちは裁判数は少なく、1990年代後半から再び裁判が現れるが、そこではピコ事件判決にならった判決がだされていること。b.そうした判決をみると、大きく教育委員会の裁量権を重視する型と生徒の知る権利を重視する型とに大別できること。(2)法律雑誌(Law Journal)でも幅広く学校図書館蔵書に関する文献の収集を行い、そのなかから学校図書館蔵書への検閲問題に関する雑誌論文を確定した。現在はそうした文献の読み込みの段階である。14年度-15年度「研究実績の概要」本研究の目的は、日本において学校教育を支える施設として学校図書館に関心が高まっていること、および図書館資料の幅が飛躍的に拡大していることを意識し、あらためて学校図書館の資料の構成と提供のあり方を検討すべく、この分野での実践が進んでいるアメリカを例にとって、学校図書館における蔵書構成と学校図書館の目的について裁判を手がかりに検討するものであった。具体的には、以下を研究の目的にした。1.学校図書館の蔵書にかかわる、裁判事例を網羅的に抽出する。2.そうした各判例について、事件の経過・論点・判決の結論をまとめる。3.それらを受けて、判例の流れを整理、分析する。(1)については、LEXISデータベースを使用して、延べとして17の判決を確定した。(2)については、この17件について、事件の事実、および判旨を時系列にそってまとめた(科研報告書『アメリカにおける学校図書館蔵書をめぐる裁判事例の総合的研究』第1部「学校図書館蔵書をめぐる裁判事件(1),pp.5-49参照)。(3)については、論文として「学校図書館蔵書の除去をめぐる裁判の核心:表現の自由と思想の自由」で全体を諸裁判の全体像を明らかにし、「学校図書館の検閲と生徒の知る権利:チェルシー事件の場合」は個別論文として執筆した(いずれも前掲書、pp.51-72,73-92)。また学術雑誌への論文の掲載、学会での口頭発表も、行った。
前向きゲノムコホート研究を用いた糖尿病患者における栄養-遺伝子相互作用の解明

福岡県内の糖尿病を専門とする医療機関16施設に平成20年から22年にかけて通院中の糖尿病患者5131人について、食事、運動、メンタルヘルス、検査値、治療を含む臨床情報ならびに血液、尿、DNAを収集し、登録を終了、コホート集団とした。登録患者の治療状況や合併症(脳心血管障害、腎機能、網膜症、足病変、重症低血糖、骨折、癌、死亡など)について医師が直接カルテや画像診断などを閲覧し、高い精度で追跡を継続している。平成30年度はこのコホート集団のイベント発症や各データ収集を含めた追跡の精度を高めること、また追跡の延長作業を行った。本年度の論文発表は、また、理化学研究所との共同研究により糖尿病と関連する遺伝子多型(SNP)を解析しており、今後のテーラーメイド医療への応用に向けて検討を進める予定である。コホート研究の追跡調査は5年を過ぎているが、追跡率は90%以上を維持している。また、遺伝子解析も予定通り行われている。断面調査データ、追跡調査データを用いた研究成果は、論文発表、学会発表を順次行っており、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。前年度と同様に断面調査解析及び追跡調査を行う。追跡不明者を可能な限り減らすよう努力する。データベースの構築を進め、データの整合性や欠損値の確認を行う。本コホート研究(前向きゲノムコホート研究)に収集されたデータを用いて、わが国の糖尿病患者に対するより効果的な治療(テーラーメード治療)を目指して解析を行う。各種栄養素摂取状況と各種イベント(血管合併症、悪性腫瘍、骨折など)との関連について、SAS統計解析ソフトを用いて解析する。さらに、遺伝子との相互作用についてSNPとの関連を検討し、栄養-遺伝子相互作用を明らかにする。平成28年度はこのコホート集団のイベント発症や各データ収集を含めた追跡の精度を高めること、また追跡の延長作業を行った。本年度の論文発表は、12型糖尿病男性において喫煙用量の増加とともにCKD(慢性腎臓病)の頻度が増加し、禁煙後には低下すること(Hypertens Res. 2016Oct;39(10):744-751)、2クレアチニンを用いたeGFR(推算糸球体ろ過量)よりシスタチンCを用いて計算したeGFRの方が強く2型糖尿病日本人の総死亡と関連すること(Clin Exp Nephrol. 2016 Jun 23)ことを報告した。また、理化学研究所との共同研究により糖尿病と関連する遺伝子多型(SNP)を解析しており、今後のテーラーメイド医療への応用に向けて検討を進める予定である。断面調査データを用いた研究成果は、論文発表、学会発表を順次行っており、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。平成29年度はこのコホート集団のイベント発症や各データ収集を含めた追跡の精度を高めること、また追跡の延長作業を行った。本年度の論文発表は、12型糖尿病患者において血清アディポネクチンの増加が骨折イベント発症と関係すること(Diabetologia. 2017 Oct;60(10):1922-1930)、22型糖尿病患者においてPON-1遺伝子多型とスタチン治療の間にインスリン分泌に対する交互作用が存在すること(BMC Med Genet. 2017 Dec 12;18(1):146)、3日本人2型糖尿病患者における足潰瘍、切断の頻度(Diabetes Res Clin Pract. 2018 Mar;137:183-189)を報告した。

登録患者の治療状況や合併症(脳心血管障害、腎機能、網膜症、足病変、重症低血糖、骨折、癌、死亡など)について医師が直接カルテや画像診断などを閲覧し、高い精度で追跡を継続している。平成30年度はこのコホート集団のイベント発症や各データ収集を含めた追跡の精度を高めること、また追跡の延長作業を行った。本年度の論文発表は、また、理化学研究所との共同研究により糖尿病と関連する遺伝子多型(SNP)を解析しており、今後のテーラーメイド医療への応用に向けて検討を進める予定である。コホート研究の追跡調査は5年を過ぎているが、追跡率は90%以上を維持している。また、遺伝子解析も予定通り行われている。断面調査データ、追跡調査データを用いた研究成果は、論文発表、学会発表を順次行っており、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。前年度と同様に断面調査解析及び追跡調査を行う。追跡不明者を可能な限り減らすよう努力する。データベースの構築を進め、データの整合性や欠損値の確認を行う。本コホート研究(前向きゲノムコホート研究)に収集されたデータを用いて、わが国の糖尿病患者に対するより効果的な治療(テーラーメード治療)を目指して解析を行う。各種栄養素摂取状況と各種イベント(血管合併症、悪性腫瘍、骨折など)との関連について、SAS統計解析ソフトを用いて解析する。さらに、遺伝子との相互作用についてSNPとの関連を検討し、栄養-遺伝子相互作用を明らかにする。平成28年度の追跡作業は順調に進行しているが、電子化作業が遅れたため、予算の執行が遅れた。今後早期に、追跡調査の電子化作業を行って、データセットを整備し、解析を行う予定である。平成29年度の追跡作業は順調に進行しているが、電子化作業が遅れたため、予算の執行が遅れている。今後追跡調査の電子化作業を進め、データセットを整備し、解析を行う予定である。平成30年度の追跡作業は順調に進行しているが、電子化作業が遅れたため、予算の執行が遅れている。すべての評価項目について可能な限り追跡データの収集を進め精度を高める。
遠隔看護チームの知の可視化と共有化を推進する事例データベースの構築

本研究では、遠隔看護チームの知の可視化と共有化を推進する事例データベースの構築に向けて、『遠隔看護システム:THAケアネット』を用いた外来患者への介入をチームの実践知としてSECIモデルにて分析した。THAケアネットを用いた実践でチームメンバーは、1場面や状況、観察の視点や臨床判断を共有し(共有化)、2実践知をチームの見解として統合し(表出化)、3院内の既存の実践のエビデンスとして再認識し(連結化)、4形式化されたチームの実践知を個々の専門職の実践に組み込んでいた(内面化)。本研究の目的は、遠隔看護チームの実践知(知識・技術・臨床判断)を可視化・構造化し、チーム内での共有化・創造化が可能な事例データベースの構築を行うことである。看護師、医師および多職種で構成される遠隔看護チームと外来患者との双方向交流のプロセスから、事例毎に専門職の実践知を抽出して構造化を行う。2年目である本年度は、以下の検討を行った。1)実践知(知識・技術・臨床判断)の洗い出し:専門職が実践している臨床判断のプロセスを、アルゴリズムとしてデータベース化するために、専門職へのプレインタビューの結果をもとに、今後の本調査(インタビューおよび参加観察)について更なる検討を行った。また、先行している遠隔看護システムの開発の遅れに伴い、半構成的インタビュー調査の対象者は、人工股関節全置換術を受ける患者の看護・治療に関わる専門職として変更はないが、臨床場面での参加観察については遠隔看護実践に限らず、院内での関わりに拡大することとなった。2)事例データベースの構成:研究者間および研究協力者と協働し、データベースの構築に関する準備を進めた。ブレーンストーミングにより、事例データベースの活用方法について話し合い、具体的なシステムの構成や機能を検討した。また、構築される事例データベースは、研究フィールドとなる医療施設内のイントラネット上での運用となる予定であり、個人情報の管理・セキュリティ対策についても同時に検討を進めた。本研究の目的は、遠隔看護チームの実践知(知識・技術・臨床判断)を可視化・構造化し、イントラネットによるチーム内での共有化・創造化が可能な事例データベースの構築を行うことである。本年度は、以下の検討を行った。1)臨床判断に関する文献検討:国内外における、遠隔看護および多職種チームの連携と実践知に関する文献レビューを行い、エビデンスを整理した。2)事例データベースの構成に関する検討(知識・技術の相互提供):現在、臨床応用に向けた試験的導入の段階に入っている「外来患者のセルフモニタリング力を高める遠隔看護実践モデルの構築」および「臨床応用に向けた遠隔看護システムの開発」の遠隔看護実践の窓口となる専門職(看護師・医師・理学療法士)より、実践知・臨床判断に関する情報提供を受けた。上記より得られた知見を参考に、事例データベースの構築およびインタビュー調査に関する準備を進めた。3)専門職の臨床判断に関するインタビュー調査・参加観察調査の準備:遠隔看護実践による介入事例を通して専門職が行う臨床判断のプロセスを、アルゴリズム(判断樹の構成)としてデータベース化するために、インタビュー調査および参加観察調査を予定している。今年度はプレテストとして、看護師1名に聞き取り調査を実施した。その結果、看護師は医療チームの連携を常に意識し、患者と専門職を繋ぐ調整役を担おうとしている一方で、チームの情報の共有化という点では、有効なシステムを有していないことが示唆された。4)個人情報管理・セキュリティ対策の検討:事例データベースは、医療施設内のイントラネット上での運用となるが、実在する患者個々の事例を取り扱うため、システムの運用に向けて、クリニックと密に連携し、個人情報の管理・セキュリティ対策に関する検討を行った。本研究では、遠隔看護チームの実践知を可視化・構造化し、チーム内での共有化・創造化が可能な事例データベースを構築することを目的とする。平成26年度は、看護師、医師および多職種で構成される遠隔看護チームと外来患者との双方向交流のプロセスを検証するために必要な「遠隔看護システム:THAケアネット」が改修作業により使用不可となったことから、看護師の患者教育に対する認識と実態に関する以下の調査を行い、その現状および課題を明確にするとともに、看護チームの実践知(知識・技術・臨床判断)について検討した。■看護師の患者教育に対する認識と実態に関する調査(担当:佐藤、小西、川口、笠原)【研究方法】関東圏の中規模病院に勤務する看護師を対象に、無記名自記式の質問紙調査を行った。本研究は、所属機関の倫理委員会の承認を得て実施した(通知番号:26054)。調査内容は、先行研究を参考に患者教育に関する56項目とした。【結果】1)基本属性:看護師761名の年齢は、20代、30代、40代が各3割程度であり、女性が9割以上を占めた。経験平均年数は、現職が4年、看護師全体では12年であった。2)患者教育の実際:患者教育の担当者は「プライマリーナース」は26%と低く「当日の担当看護師」が7割を占めた。主な内容は「合併症の予防」「体重管理」「生活習慣」「服薬」「病気の知識」であった。形式は「個人指導」が9割で、手段は「口頭」「パンフレット」が78割であった。勤務時間に占める患者教育の割合は2割強と低く、障壁として「看護師の人員不足」「ケア時間の不足」が67割を占めた。3)患者教育に対する認識:全体の6割が「患者教育が苦手である」、7割強が「患者教育についてお手本にできる看護師がいる」と回答した。

本研究の目的は、遠隔看護チームの実践知(知識・技術・臨床判断)を可視化・構造化し、チーム内での共有化が可能な事例データベースの構築を行うことである。看護師、理学療法士、医師等の他職種で構成される遠隔看護チームと外来患者との双方向交流のプロセスから、事例毎に専門職の実践知を抽出して構造化を行う。最終年度には、これまでの研究成果をもとに下記の検討を行った。1)実践知(知識・技術・臨床判断)の構造化:遠隔看護システムの実践を踏まえて、専門職が実践している臨床判断のプロセスの構造化を試みた。主に、看護師の入院前の教育的関わり、看護師および理学療法士の退院後の継続的関わりに着目した。2)事例データベースの構築:遠隔看護システム「THAケアネット」での専門職と患者間、専門職間の交流をデータベースとして構築するための課題を検討した。現行のシステムでは事例毎の交流そのものはデータとして保存さているが、各自のログインやアクセス、閲覧等の状況を把握することが不可能である。この点については、システム上の大幅な改修が必要であり、先ずは基盤研究(B)にて別途開発を進めている患者教育用アプリにてログ機能を確保することとなった。3)患者用教育アプリのログ機能の構築:遠隔看護システム患者教育用アプリ「THAケアネット:生活動作編」に、Webアクセス解析ツールのGoogleアナリティクスを用いて、事例および専門職毎にログインや閲覧の状況を把握できるようにした。今後、患者用教育アプリによる解析結果を、遠隔看護システムと連動させ事例データベースの充実化を図る必要がある。本研究では、遠隔看護チームの知の可視化と共有化を推進する事例データベースの構築に向けて、『遠隔看護システム:THAケアネット』を用いた外来患者への介入をチームの実践知としてSECIモデルにて分析した。THAケアネットを用いた実践でチームメンバーは、1場面や状況、観察の視点や臨床判断を共有し(共有化)、2実践知をチームの見解として統合し(表出化)、3院内の既存の実践のエビデンスとして再認識し(連結化)、4形式化されたチームの実践知を個々の専門職の実践に組み込んでいた(内面化)。他の研究で開発を進めている既存の「遠隔看護システム:THAケアネット」の修正作業が大幅に遅れたことから、遠隔看護による介入研究を行うことができず、結果として「看護師、医師および多職種で構成される遠隔看護チームと外来患者との双方向交流のプロセスから、事例毎に専門職の実践知を抽出して構造化を行う」という計画を遂行することが不可能となった。したがって、当初に予定していた平成26年度の研究計画を急遽変更し、看護実践における患者教育の実態に関する調査を実施した。基礎看護学次年度の課題としては、「遠隔看護システム:THAケアネット」の修正作業が遅れており、今後、介入研究から新たなデータを得ることが難しい状況である。研究計画を変更し、これまでの遠隔看護実践における蓄積データから、医療側と患者側の相互交流のプロセスを拾い出し、実践の知の可視化に向けた検討を行う予定である。別途、研究を進めている遠隔看護システムの開発との関係で、専門職への調査の実施が遅れており、次年度に繰り越しとなった部分がある。
「エフタル期」の図像資料の特定と考察:バーミヤン、ソグド、クチャを中心に

人物像の服飾や王冠、人物表現の特徴をもとに、中央アジア、特にバーミヤン、ソグド、クチャで発見されている図像資料の中から、エフタルが支配していた時代(5世紀後半6世紀前半)に作成されたと推定される資料を特定した。長衣の右襟のみを折り返して着用する習慣はエフタルが支配していた時代に流行したと推測され、そのような長衣を身に付けた人物が表わされている資料は、5世紀後半から6世紀前半に作成された可能性が高い。エフタルとは5世紀後半にバクトリア(現在のアフガニスタン北部)を拠点として急速に勢力を拡大し、6世紀前半には中央アジアのほぼ全域を支配下に治めた遊牧民族である。エフタル支配期の造形資料は、これまで中央アジア美術史においてほとんど注目されてこなかった。その原因は、エフタルについて不明な点が多く、さらに遊牧民は文化的には定住民に影響を与えなかったと考えられてきたからであろう。しかし、新たに中国やアフガニスタンで発見されている図像資料や文献資料により、エフタルに関する研究が進み、エフタルがクシャーン朝に匹敵するほど重要な影響を中央アジア地域に及ぼした可能性が明らかにされつつある。このような視点から中央アジアで発見される図像資料を見直し、エフタル支配期もしくはその直後に制作された可能性の高い資料を特定することを目標とする。バーミヤン(アフガニスタン)、ソグド(現在のウズベキスタン北部とタジキスタン北部)、クチャ(中国新彊ウイグル自治区)の壁画を主たる対象とする。初年度である本年度は、対象となる造形資料の収集を行った。バーミヤン、ソグド、クチャの壁画のほかに、バクトリアで出土した壁画、塑像、銀器なども対象とした。同時に、エフタル、中央アジア美術に関する出版物の収集を行った。来年度は収集した資料の分析を行い、「エフタル期」に共通して見られる服装や習慣、またこの時期に特徴的な絵画表現を明らかにしたい。バーミヤン(アフガニスタン)、ソグド(現在のウズベキスタン北部とタジキスタン北部)、クチャ(中国新疆ウイグル自治区)の壁画を主たる対象とする。本年度は、ロシアのエルミタージュ美術館において、中央アジア(現在のウズベキスタン、タジキスタン、中国新疆ウイグル自治区)から出土した壁画、銀器、木彫、塑像の調査を行った。また、イスラム以前の中央アジアの歴史や文化をテーマとした研究会に出席し、また、中央アジアの考古学、美術史、歴史に関連する出版物を収集し、最新の研究成果を把握するように努めた。エフタルは広大な地域を版図としたが、エフタルが自ら残したことが確実な造形資料は、彼らが発行したと推測されるコインと、エフタル王の名が刻まれた印章のみである。本研究では、エフタルの風俗や「エフタル期」の美術を間接的に示す資料の検討を行った。エフタルの風俗として、鳥翼冠または三面の三日月冠をつけること、また長衣の右襟だけを折り返して着用することを挙げることができる。そのような冠と長衣を身に付けた人物は、バーミヤン石窟東大仏天井画の王侯貴族の中に見られる。頭飾りはつけないが、長衣の右襟のみを折り返して着用する人物は、アフガニスタン北部のディルベルジン・テパ遺跡出土壁画の人物像、ウズベキスタン南部のバラリクテパ遺跡出土壁画の人物像、ウズベキスタン南部出土のテラコッタ像、新疆のキジル仏教石窟第8窟、69窟、104窟、207窟、224窟、新1窟の供養者像、同じく新疆のクムトラ仏教石窟第23窟の供養者像、エルミタージュ美術館所蔵銀碗の人物像などに認められる。これらの資料の製作年代は、5世紀から7世紀頃に推定されているが、エフタルが中央アジアに勢力を拡大した5世紀後半から6世紀前半に限定することができるかもしれない。エフタルの風俗を表す資料ではないが、500年の製作と推測されるソグドのペンジケント遺跡第I神殿壁画の供養者は、キジル石窟、クムトラ石窟の供養者像と多くの共通点を持つ。また、エフタル期に製作されたと推測される銀碗2点は、上述の銀碗とサイズとかたちが酷似する。バーミヤン石窟

東大仏とキジル石窟第8窟に対しては、放射性炭素による年代測定が行われているが、その結果もこの推測と矛盾しない。ソグディアナでは、長衣の右襟のみを折り返して着用している人物が一例も見つかっていないが、鳥翼冠は8世紀前半の壁画にも数多く認められる。「エフタル期」に広まった冠が定着し、次第に形式化したと考えられる。
分子ふるい炭素膜の超精密細孔径制御と細孔塞塞過程のin situ 観察

本研究では,高透過性及び高選択性を有する分子ふるい炭素膜をポリイミド膜から調製し,さらに,熱分解炭素の蒸着によって膜表面のミクロ細孔を選択的に閉塞させ,閉塞透過性の更なる向上を試みた.まず,BPDA-ODA polyamic酸を合成し,コーティング法によって多孔質アルミナ中空管表面に数ミクロンの膜を作成,これを300°Cでイミド化した.700°Cで炭化した膜はポリイミド膜の約1000倍の高透過性を示し,同時に分離性能も向上した.この分子ふるい膜の酸素/窒素分離係数は9であった.700°C炭化膜のCVD処理を650°Cで行った.蒸着炭素源としてプロピレンを使用した.このCVD処理によって,ガス分離特性が大きく変化した.CVD反応時間を変化させ,処理膜のガス透過特性に及ぼす影響を検討した.いずれのガスの透過特性も,初期の5minの間に透過速度が初期の1/21/5に急激に減少したが,その後は緩やかに減少し,20min後にはほぼ一定となった.酸素/窒素分離係数は,CVD時間が2minのときに最大となり,15に達した.また,ヘリウム/窒素分離係数は,100から415まで増加した.酸素/窒素分離係数は,2min以上CVDを行うと逆に低下し,初期の値に漸近した.これは酸素と窒素の分離能を示す0.40.45nmの細孔が長時間のCVDによって閉塞されたためである.次に,炭化膜のパラフィン/オレフィンガス分離特性を調べた.イミド化と炭化を23回繰り返して調製した炭化膜は,プロピレン/プトパン及びエチレン/エタンの分離係数がそれぞれ56及び10(35°C)であり,従来報告されているポリイミド膜についての値を大きく上回った.また,エチレン及びプロピレンの透過係数は,100barrer以上となった.膜の厚さを現在の1/6程度にまで薄くできれば,実用可能となることが示された.本研究では,高透過性及び高選択性を有する分子ふるい炭素膜をポリイミド膜から調製し,さらに,熱分解炭素の蒸着によって膜表面のミクロ細孔を選択的に閉塞させ,閉塞透過性の更なる向上を試みた.まず,BPDA-ODA polyamic酸を合成し,コーティング法によって多孔質アルミナ中空管表面に数ミクロンの膜を作成,これを300°Cでイミド化した.700°Cで炭化した膜はポリイミド膜の約1000倍の高透過性を示し,同時に分離性能も向上した.この分子ふるい膜の酸素/窒素分離係数は9であった.700°C炭化膜のCVD処理を650°Cで行った.蒸着炭素源としてプロピレンを使用した.このCVD処理によって,ガス分離特性が大きく変化した.CVD反応時間を変化させ,処理膜のガス透過特性に及ぼす影響を検討した.いずれのガスの透過特性も,初期の5minの間に透過速度が初期の1/21/5に急激に減少したが,その後は緩やかに減少し,20min後にはほぼ一定となった.酸素/窒素分離係数は,CVD時間が2minのときに最大となり,15に達した.また,ヘリウム/窒素分離係数は,100から415まで増加した.酸素/窒素分離係数は,2min以上CVDを行うと逆に低下し,初期の値に漸近した.これは酸素と窒素の分離能を示す0.40.45nmの細孔が長時間のCVDによって閉塞されたためである.次に,炭化膜のパラフィン/オレフィンガス分離特性を調べた.イミド化と炭化を23回繰り返して調製した炭化膜は,プロピレン/プトパン及びエチレン/エタンの分離係数がそれぞれ56及び10(35°C)であり,従来報告されているポリイミド膜についての値を大きく上回った.また,エチレン及びプロピレンの透過係数は,100barrer以上となった.膜の厚さを現在の1/6程度にまで薄くできれば,実用可能となることが示された.
miRNA発現変化を介した消化器悪性腫瘍肝転移機構の解析

大腸癌および消化管間質腫瘍(GIST)の腫瘍細胞やその周囲の間質におけるマイクロRNA (miRNA)発現の変化を測定し、肝転移の形成機序に関する解析を行った。大腸癌では、腫瘍周囲間質におけるmiR- 198の発現低下に伴うtenascin C蛋白の発現亢進が肝転移形成に関与していることが明らかとなり、原発巣の間質におけるtenascin Cの発現強度が肝転移の新規予測マーカーとして同定された。GISTでは、原発巣におけるmiR-122の発現上昇に伴うCAT1蛋白の発現低下や、miR-133bの発現低下に伴うfascin-1蛋白の発現低下が肝転移に関与している可能性が明らかとなった。1.大腸癌周囲間質におけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析浜松医大第二外科で切除したStageII/III大腸癌16症例(無肝転移再発8例、同時性肝転移4例、術後肝転移再発4例)の原発巣切除検体のFFPE sampleからLCM法にて腫瘍間質組織を採取し、total RNAを抽出。原発巣の腫瘍周囲間質細胞におけるmiRNA発現をTaqManmiRNA Arrayを用いて計測したところ、クラスタリング解析で同時性肝転移あり群と同時性肝転移なし群(無肝転移再発+術後肝転移再発)の2群に分類された。同時性肝転移あり群で発現が低下しているmiRNAとして、miR-302aやmiR-551b、miR-627などが同定された。これらの抑制的標的遺伝子として、in silico解析でpalladin cytoskeletal associated proteinやtenascin Cなどが同定された。免疫組織化学染色を施行したところ、原発巣間質におけるtenascin C発現強度と無再発生存率に有意な逆相関を認めた。2.GISTにおけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析浜松医大第二外科で切除した胃原発GISTのうち、術前治療歴のない低/中リスク胃原発巣5症例、高リスク胃原発巣5症例、および肝転移巣6症例の計16症例のFFPE標本からtotal RNAを抽出し、TaqMan microRNA Arrayを用いてmiRNA発現を比較検討した。原発巣と比較し肝転移巣において最も発現が高いmiRNAはmiR-122であった。miR-122の抑制的標的であるCAT1の免疫組織化学染色を行ったところ、原発巣に比し肝転移巣においてCAT1発現が有意に低く、原発巣におけるCAT1発現と無肝転移再発生存率に有意な逆相関を認めた。「大腸癌周囲間質におけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析」および「GISTにおけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析」ともに、概ね当初の計画通りに研究が進展している。1.大腸癌周囲間質におけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析StageII/III大腸癌16症例(無肝転移再発8例、同時性肝転移4例、異時性肝転移4例)の、原発巣切除検体のFFPE検体からLCM法にて腫瘍間質組織を採取し、TaqMan miRNA Arrayを用いてmiRNA発現パターンを解析したところ、同時性肝転移群と異時性肝転移群+無肝転移再発群の2群に分類された。異時性肝転移群+無肝転移再発群と比較して同時性肝転移群において有意に発現が亢進しているmiRNAとしてmiR-29c、miR-195が。発現が低下しているmiRNAとしてmiR-302a、miR-551b、miR-198などが同定された。In silico解析にて、miR-198の抑制的標的遺伝子の1つとしてtenascin C(TNC)が同定された。139例の前治療歴のない大腸癌原発巣の免疫染色にて、腫瘍周囲間質におけるTNCタンパクの発現強度と同時性肝転移の有無に正の相関を認め、TNC高発現は独立予後不良因子であった。原発巣139例および肝転移巣83例の比較では、肝転移巣の腫瘍周囲間質でTNCタンパクが高発現であった。本研究により、大腸癌原発巣の腫瘍周囲間質におけるmiRNA発現変化により発現が亢進し、肝転移形成過程で重要な役割を果たしているタンパクとしてTNCが同定され、予後予測マーカーや治療標的として期待される。2.GISTにおけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析胃GIST原発巣と肝転移巣におけるmiRNA発現を比較検討したところ、原発巣と比較し肝転移巣で最も発現が高いmiRNAは、miR-122であった。発現が低下しているmiRNAとしてmiR-133bが同定され、原発巣に比べ肝転移巣で、miR-133bの抑制的ターゲットのfascin-1タンパクの発現亢進を認めた。「大腸癌周囲間質におけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析」および「GISTにおけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析」ともに、概ね当初の計画通りに研究が進展しており、学会発表や論文投稿などを行っている。1.大腸癌周囲間質におけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析StageII/III大腸癌16症例(無肝転移再発8例、同時性肝転移4例、異時性肝転移4例)の、原発巣切除検体のFFPE検体からLCM法にて腫瘍間質組織を採取。miRNAArray解析にて、同時性肝転移の有無で2群に分類された。同時性肝転移(+)群の原発巣間質で有意に発現が亢進しているmiRNAが2個であるのに対し、14個のmiRNA発現が低下していた。

この内10個をin silico解析し、miR-198の予測標的としてtenascin C(TNC)が同定された。139例の大腸癌原発巣の免疫染色を行い、間質におけるTNC蛋白発現強度と同時性肝転移に有意な相関を認めた。Cox比例ハザード解析では、術後全生存率、術後無肝転移再発共にTNC発現強度が独立予後規定因子であった。大腸癌細胞株SW620と大腸線維芽細胞株CCD18-COを用いて検討を行い、miR-198 mimic処理によるTNC発現抑制、miR-198inhibitorによるTNC発現亢進が確認された。大腸癌原発巣間質におけるmiR-198発現低下に伴うTNC蛋白の発現亢進による肝転移形成機序が示唆された。2.GISTにおけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析胃GIST原発巣と肝転移巣におけるmiRNA発現を比較検討し、原発巣と比較し肝転移巣で最も発現が高いmiRNAとしてmiR-122を同定した。免疫組織化学染色では、miR-122の抑制的標的であるCAT1の発現が原発巣に比し肝転移巣で有意に低く、原発巣におけるCAT1発現と無肝転移再発生存率に有意な逆相関を認めた。肝転移巣で発現が低下しているmiRNAとしてmiR-133bが同定され、miR-133bの抑制的ターゲットのfascin-1の発現が肝転移巣で亢進していた。大腸癌および消化管間質腫瘍(GIST)の腫瘍細胞やその周囲の間質におけるマイクロRNA (miRNA)発現の変化を測定し、肝転移の形成機序に関する解析を行った。大腸癌では、腫瘍周囲間質におけるmiR- 198の発現低下に伴うtenascin C蛋白の発現亢進が肝転移形成に関与していることが明らかとなり、原発巣の間質におけるtenascin Cの発現強度が肝転移の新規予測マーカーとして同定された。GISTでは、原発巣におけるmiR-122の発現上昇に伴うCAT1蛋白の発現低下や、miR-133bの発現低下に伴うfascin-1蛋白の発現低下が肝転移に関与している可能性が明らかとなった。「大腸癌周囲間質におけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析」および「GISTにおけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析」ともに、ほぼ当初の計画通りに研究を推進していく予定である。「大腸癌周囲間質におけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析」および「GISTにおけるmiRNA発現変化を介した肝転移機構の解析」ともに、当初の計画通りまたは計画に修正を加え推進していく予定である。研究成果は英文誌への投稿や、国内外の学会発表によって公表する予定である。消化器外科学研究は概ね計画通りに進行しているが、予定していた研究の一部がやや遅れ次年度に行う見込みとなったことや、他の研究費で購入した試薬等を一部使用可能であったことなどにより、未使用額が生じた。研究は概ね計画通り進行しているが、予定した研究の一部を次年度に行う予定となったことや、他の研究費で購入した試薬等を一部使用可能であったことなどにより、未使用額が生じた。当初計画していた研究は予定通り次年度に行う見込みであり、これに伴い翌年度分として請求した助成金と合わせて使用する予定である。当初計画していた研究は予定通り次年度に行う見込みであり、これに伴い翌年度文として請求した助成金と合わせて使用する計画である。
乱気流中を飛翔する昆虫の空力特性の評価と制御

効率の良い羽ばたき飛翔体を開発するため,プラズマアクチュエータ(PA)を振動翼に取り付け,流体力の制御を試みた.振動翼の運動周期に対して,PAを駆動する割合,駆動開始タイミングを変えて解析を行った.その結果,振り上げ開始と同時に振り上げ運動の半分程度までPAを駆動すると,PAを駆動させない場合に対して揚力を6.8%増加させることができた.また,この制御を行うことにより揚力の変動を小さくすることもできた数値解析の結果より渦が揚力を発生させるタイミング,効率的な振動方法,制御方法などが明らかになった.プラズマアクチュエータによる制御によって乱気流中においても安定して揚力が得られることを確認した.トンボや蝶は自然界の中で自由に飛翔し,蝶の中には大陸間を移動するものもいる.昆虫の飛翔は運動性能に優れ,効率が良く,大気乱流中でも安定しているという特徴がある.これらの特徴は超小型飛翔体(MAV: Micro Air Vehicle)や今後需要の増加が見込まれる小型飛行機において重要な課題であり,特に小型飛行機では離着陸時の安定性は安全性を確保する上で非常に重要である.本研究の目的は,乱気流中における飛翔昆虫の流体力学特性を実験及び数値解析により明らかにし,外乱を伴う環境で安定して飛翔するための技術を開発し,航空機の安定性・安全性を流体力学的に明らかにすることである.本年度は大気乱流中における羽ばたき飛翔(昆虫モデル)と人工飛翔体(回転翼,固定翼)の空力性能の比較及びプラズマアクチュエータによる性能改善効果について検討を行うことを目的とし,振動翼の周波数と流れ場の関係について風洞実験で調べ,さらに振動平板にプラズマアクチュエータ(PA)を取りつけた実験を行った.実験の結果,PAを取り付けない場合はトンボのような複雑な羽ばたき運動が必要であるが,PAを用いた場合は単純な往復羽ばたき運動によって揚力が得られる可能性があることが明らかとなった.今後,PA制御による余力発生の羽ばたき飛翔のロバスト性について調べることにより,より効率的な飛翔技術の開発を行う.また,羽ばたき翼周りの流れ解析,PAを模擬した解析技術を開発し,予備解析を行った.この技術は翌年度の研究に適用する予定である.羽ばたき翼の解析には埋め込み境界法を的よした.これにより複雑な羽ばたき運動の解析が可能となった.また,PAの模擬には電界の強さを外力項で模擬するモデルを適用し,PA周りの流れを簡便に模擬することができることを確認した.実験装置の開発,解析技術の開発など概ねスケジュール通りであり,特に大きな問題は発生していない.開発した装置を用いて研究を継続していく.今年度は羽ばたき翼周りの流れをプラズマアクチュエータ(PA)を用いて制御することを目的として,制御実験,可視化実験を行った.また,数値解析技術を開発し,特にPAを模擬する技術を開発した.以下に今年度得られた知見を示す.・平板翼を振動させ,はく離制御の効果を比較した.迎え角2°6°の条件で可視化を行った結果,PAによる制御を行わない場合は,振り上げ時,振り下げ時ともに前縁付近で流れがはく離し,大規模なはく離渦が発生するのに対して,PAによって流れを制御した場合,前縁での渦の発生が抑制され,平板に沿った流れとなることを確認した.ただし,迎え角が大きい6°の場合は,振り上げにおいてはPAにより剥離を制御できているが,振り下げ時の下死点付近において制御効果が小さくなった.これはPAの出力が不足したことによるものと考えられる.これらの結果から,単純な正弦波振動平板においても,迎え角に応じて適切な制御条件を選ぶことにより,PAによって振動の上死点,下死点及び中央付近(振動速度最大)の各位置において,はく離が抑制できることが確認できた.したがって,振り上げにはPA制御を行い,はく離を抑制し,振り下げ時にはPA制御を行わなければ,はく離が発生することから,ひねり運動を加えなくとも,昆虫の羽ばたき飛行に必要な渦の制御が可能となると考えられる.上記の実験を模擬した数値解析を行うため,PAを模擬した解析プログラム,羽ばたき翼を模擬した移動境界解析プログラムを開発し,流れ場の制御計算を行い,上記と同等の解析結果を得た.実験装置の開発,制御技術の開発など概ねスケジュール通りであり,特に大きな問題は発生していない.解析についてもPAのモデルを組み込むことに成功した.トンボの飛翔を模擬することに注力してきたが,MAVにおいて羽ばたき運動とひねり運動を同時に行う場合は機構が複雑になり,装置の重量増加につながる.そこで,ひねり運動に相当するはく離制御効果を得るために,能動的なはく離の制御によって単純なはばたき運動によって揚力を発生させることを試みてきた.今年度は昨年度開発した数値解析技術,風洞実験装置を用いて,以下の知見を得た.翼が振動する1周期のうちPAが駆動する割合を50%に設定し,PAを駆動させ始める振動周期を0.0とし解析を行ってきた.その結果,PAを駆動させない場合に対して揚力を6.8%増加させることができ,揚力の変動を小さくすることができた.

また,流れの数値解析より渦が揚力を発生させるタイミング,効率的な振動方法,制御方法などが明らかになった.低マッハ数流れ場において,PA周りの流れと振動翼の計算を行い,その動特性を検討するには,計算規模が膨大(これまでの計算実績では一つの条件を調べるのに数百万ステップが必要であった)となる.また,揚力を改善するためにPAの配置,駆動条件等をパラメトリックに調べる必要がある.このような大規模な解析により飛翔メカニズムを解明し,MAVの性能を向上させるために,一度に大量の計算を流すことのできる計算機を利用する必要性がある.また,トンボや蝶のような飛翔昆虫は,運動性能が極めて高いだけでなく,乱れた気流の中で比較的安定した飛行が可能である.プラズマアクチュエータによる制御でも安定して揚力が得られることを確認した.効率の良い羽ばたき飛翔体を開発するため,プラズマアクチュエータ(PA)を振動翼に取り付け,流体力の制御を試みた.振動翼の運動周期に対して,PAを駆動する割合,駆動開始タイミングを変えて解析を行った.その結果,振り上げ開始と同時に振り上げ運動の半分程度までPAを駆動すると,PAを駆動させない場合に対して揚力を6.8%増加させることができた.また,この制御を行うことにより揚力の変動を小さくすることもできた数値解析の結果より渦が揚力を発生させるタイミング,効率的な振動方法,制御方法などが明らかになった.プラズマアクチュエータによる制御によって乱気流中においても安定して揚力が得られることを確認した.実験及び解析については予定通り,乱流の影響,制御効果の確認を中心に進めていく.数値解析による検討ををより強化し,流れ場の現象をより詳細に調べるていく.実験及び解析については予定通り,今後,乱流の影響を中心に研究を進めていく.数値解析についてはPAのモデル化が成功したので,この技術を活用して性能評価を行う.流体工学消耗品の購入費が予定より少なかったために差額が生じた.実験用のモデルを複数作成し,実験パラメータを増やして,より詳細な実験を行う.
社会教育事業の大学における単位認定に関する序論的研究

本研究の目的は、現在行われている社会教育事業をどのように単位認定するかではなく、大学教育の目標の達成に資する社会教育事業が存在するのか、存在するとすればそれをどのようにカリキュラムに位置づけていくのかということにある。それには、社会教育事業と大学との教育目標が近接していることが条件となるため、自然生活体験事業「出雲わくわくウォーク」と島根大学教育学部との関連を重視し、教員養成の視点に立った事業評価と単位認定の実証を行うための調査を実施した。調査の実施にあたっては、活動内容や期待される結果(教育目標やねらい)によっては、(1)教育実習やボランティア科目の単位としてだけではなく、(2)特定の教養・総合科目や専門科目の単位として、(3)場合によっては講義や演習の単位としても認定可能ではないか、という仮説を立てた。さらに、より精度の高い結果を得るために、調査対象を事業への参加経験をもつ現職教諭に限定した。ここでは紙幅の関係で、調査結果の概略を述べるにとどめる。大学における単位認定には7割以上のものが肯定の意見をもっており、その認定の科目は実習に限定されず、演習等への多様な読み換えも想定されている。それは、相当する授業科目に「生徒(生活)指導論」「青少年指導論(学校外活動論)」「社会教育学」等が回答されていることからも実証された。加えて、事業への参加経験が学校現場で役立つという回答も得られている。本研究の成果から、実践力の修得が期待される教育学部においては、教育実習のみにとらわれず、幅広い教育機会の中から新しい教育の観点を養うことが重要であるということが明らかとなった。社会教育事業への参加はその可能性をひらくものであり、今後の課題は大学がそれを側面的に支援することで教員養成から欠如した実践力を補完するための方法を構築することにあろう。
破骨細胞アポトーシスの分子メカニズム解明による生体内における骨吸収機能制御系の構築

破骨細胞は生体では約2週間でアポトーシスによって細胞死に陥る、きわめて短命な細胞であるという事実である。換言すれば、骨リモデリングとは、破骨細胞によって急速に吸収され、欠損した骨組織を、骨芽細胞が緩やかに充填していく過程であるといえる。したがってリモデリングサイクルのイニシャティブをとり、骨代謝回転を決定しているのは破骨細胞であり、破骨細胞の活性、その生存期間は、生体において極めて厳密に制御されていなければならない。骨粗鬆症に代表される骨代謝疾患においては、正常なリモデリングの破綻、すなわち骨形成と骨吸収のアンバランスが大きな問題であると考えられているが、細胞レベルで主たる原因となるのは、破骨細胞の活性上昇・寿命の延長である。本研究においてわれわれは破骨細胞アポトーシスの分子メカニズムを検討した。その結果proapotptotic Bcl-2ファミリーに属するBH3-only protein Bimが破骨細胞アポトーシスに重要な役割を果たしていることが明らかになった。マクロファージコロニー刺激因子(macrophage colony stimulating factor, M-CSF)は破骨細胞アポトーシスを抑制するサイトカインであるが、破骨細胞をM-CSFで刺激するとBimがユビキチン化をうけ、プロテアソームによって分解される。このとき破骨細胞内のERKの活性化が重要な役割を果たす。今後破骨細胞におけるBimの発現を制御する薬剤を開発することによってまったく新しい骨代謝改善剤の開発がみこまれる。破骨細胞は生体内で骨吸収を行う唯一の細胞であり、骨代謝において中心的な役割を果たす細胞である。破骨細胞の特徴としては分化終了と同時にアポトーシスに陥ることが挙げられるが、破骨細胞アポトーシスの詳細な細胞内情報伝達機構については不明な点が多かった。本研究は分子生物学的に破骨細胞アポトーシスを解析し、破骨細胞の生体内における調節系に対して機能、アポトーシスの両面からアプローチするものである。本研究において、我々は破骨細胞アポトーシスを直接誘導する分子としてBcl-2ファミリーに属する分子Bimを同定した。アポトーシス誘導蛋白Bimは破骨細胞の培養条件からM-CSFや骨芽細胞などの生存因子を除去すると、急速に発現上昇を起こし、少なくとも12時間発現上昇が維持される。Bimの発現量変化は蛋白レベルで調節され、M-CSFの下流においてERKの活性化を介したBimのユビキチン化とそれに引き続いて起こるプロテアソームによる分解に依存していることが明らかになった。Bim遺伝子欠損マウス骨髄細胞から分化した破骨細胞はM-CSF非存在下でも著明な生存の延長を示した。また生体内においてもBim遺伝子欠損マウスでは破骨細胞の寿命が延長しており、骨組織内の破骨細胞数は増加していた。しかしながら、Bim遺伝子欠損マウスの骨組織は中等度の骨量増加(骨硬化症)傾向を示していた。In vitroの解析においてもBim遺伝子欠損マウス骨髄細胞より分化した破骨細胞は正常型のものに比べ骨吸収能は大きく減少していた。これらの結果から、Bimは破骨細胞の生存に対してはネガティブに働くにもかかわらず、その骨吸収機能をポジティブに制御することが明らかになった。われわれはこれまで破骨細胞のアポトーシスメカニズムとしてミトコンドリアからのチトクロームcの放出を介する系が関与していることを明らかにした。またこのときにproapoptotic bcl-2ファミリーに所属するBH3-onlyメンバーであるBimが重要な役割を果たしていることを、ノックアウトマウスを用いた研究、in vitroでのアデノウイルスによる遺伝子導入系を用いて明らかにした。本年はもう一つの経路であるdeath receptorを介するシグナル伝達系が破骨細胞アポトーシスに関与するかどうかを、death receptor pathwayにおいて重要な役割を果たすアダプター分子であるFADDのドミナントネガティブ変異体を、アデノウイルスベクターを用いて破骨細胞に導入することによって検討した。破骨細胞はマクロファージコロニー刺激因子などのprosurvival factorが存在しない条件では24時間以内にアポトーシスによって死滅する。アデノウイルスによるdominant negative FADDの導入はこの破骨細胞のアポトーシスに影響を与えなかった。
高効率物質生産システムとしての浮遊-付着可変型動物細胞培養系の開発

本年度は最終年度であり、以下の通り研究を総括する。動物細胞を用いた物質生産、機能解析を行う上で、付着細胞を何らかの制御機構の下で浮遊化して培養することができれば、非常に多彩な実験系が成立する。本研究はそのような細胞培養系の確立を最終目的として、細胞接着タンパクの切断や付着性に関与する細胞内プロテアーゼ、カルパインの発現制御を行ってそのような細胞株が作成できるか検討したものである。すなわち、カルパインとその特異的阻害タンパク質カルパスタチンについて、一方を誘導的に発現させるなど、本来厳密にレベルが制御される両タンパクの割合を変えて、接着関連タンパクの急激な変化、ひいてはその付着性の変化を検討しようとした。細胞としては、筋芽細胞C2C12、および線維芽細胞NIH3T3,L929を用いた。本研究では初年度にまず、カルパイン、カルパスタチンの安定発現株の取得を試み、カルパスタチンについてのみ成功した。カルパインについては、最終年度まで取得ができなかった。カルパスタチンについては、NIH3T3については付着性に変化が生じ、カルパイン活性の相対的な低下も見られた。逆にカルパスタチン発現量を抑制させて、カルパイン活性の相対的な上昇→付着性の現象を試みているが、抑制株の取得を現在行っている段階である。カルパスタチン、カルパインの安定、誘導発現株の取得は他の遺伝子群に比べて明らかに困難で、これは細胞に致死的効果があったためではないかと考えられる。本研究は細胞内カルシウム依存性のプロテアーゼであるカルパインを用いて、その活性を制御することによって動物細胞付着性を改変しうる事を目指して基本的知見の蓄積を行わんとするものである。本年度はまず、筋芽細胞をモデルとして、付着性と浮遊性の制御に関する基礎的研究を行った。カルパインは付着性細胞においては、さまざまな付着に関与する蛋白の切断に関わっているとされるいくつかの報告(フィブロネクチンなど)があるが、付着性との関わりについては未知である。申請者は、カルパインの特異的な内在性阻害蛋白質であるカルパスタチンの遺伝子を筋芽細胞に強制的に導入し、これを安定に発現する細胞株を得ることを試みた。このような細胞株を得ることによって、カルパインを完全に細胞内において作用させない付着性細胞が生み出せることになるので、その付着能力を検定しようと考えたからである。その結果3株の安定な遺伝子導入株を得ることに成功した。それぞれの付着性に及ぼす効果については、まだ定量的な解析を行っていないが、非導入株(親株)と比較して明確な差が見られなかった。この理由について、カルパスタチンとカルパインの細胞内局在が異なり、有効に働かなかったか、あるいはまだカルパインの分解を受けない付着に関わる蛋白質の存在も考えられる。次年度以降は、この点を考慮し、他の付着性細胞株、あるいはカルパインの局在性を考慮した遺伝子導入株の樹立を行う予定である。しかし、今回得た細胞株については、筋芽細胞の細胞分化に伴う細胞融合にカルパインが必要とされるという仮説があり、その実証のためにも有用であると考えている。本研究は細胞内カルシウム依存性のプロテアーゼであるカルパインを用いて、その活性を制御することによって動物細胞付着性を改変しうる事を目指して、基本的知見の蓄積を行わんとするものである。昨年度から続いて、筋芽細胞をモデル細胞として、付着性と浮遊性の制御に関する基礎的研究を行った。カルパインは付着性細胞においては、さまざまな付着に関与する蛋白の切断に関わっているが、付着性との関連については未知である。申請者は、カルパインの特異的な内在性阻害蛋白質であるカルパスタチンの遺伝子を筋芽細胞に強制的に導入し、これを安定に発現する細胞株を得ることを試み発現株を得た。このような細胞株ではカルパインを完全に細胞内において作用させない付着性細胞が生み出せることになると考えたからである。しかし付着性に及ぼす効果については、非導入株(親株)と比較して明確な差が見られなかった。そこで、今年度は他の付着性細胞株である線維芽細胞L929を用いたカルパスタチン安定発現株を樹立した。その結果、L929細胞株においてカルパスタチンの活性量がカルパイン阻害剤、カルシウム流入促進剤の添加で変化することを確認した。現在付着性が親株と異なるかどうかを定量的に解析している。またカルパインの局在性を考慮した遺伝子導入株の樹立を試みている。

本研究では初年度にまず、カルパイン、カルパスタチンの安定発現株の取得を試み、カルパスタチンについてのみ成功した。カルパインについては、最終年度まで取得ができなかった。カルパスタチンについては、NIH3T3については付着性に変化が生じ、カルパイン活性の相対的な低下も見られた。逆にカルパスタチン発現量を抑制させて、カルパイン活性の相対的な上昇→付着性の現象を試みているが、抑制株の取得を現在行っている段階である。カルパスタチン、カルパインの安定、誘導発現株の取得は他の遺伝子群に比べて明らかに困難で、これは細胞に致死的効果があったためではないかと考えられる。