hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
仔稚魚の単一個体分析による栄養状態評価法

孵化後1日齢(無給餌)の眼部(n=6)では、DHA=30.16±1.67%、EPA=9.82±0.73%、総脂肪酸量=283±249ng、また、5日齢(栄養強化アルテミア給餌)(n=6)では、DHA=36.94±2.11%、EPA=6.31±0.27%、総脂肪酸量=2424±391ngであった。5.本法の開発により、仔稚魚1個体の眼部の脂肪酸分析が可能となった。このことから仔稚魚個体群の脂肪酸組成および脂肪酸量を平均値と標準偏差等の散布度で正確に示すことが可能となった。海産仔稚魚に含まれるDHAやEPA等の必須脂肪酸成分を1個体ごとに迅速かつ簡便に分析する手法を確立し,実際に天然仔稚魚の分析に適用して脂肪酸成分の個体間差の特徴を捉えた。1.高安定蛍光検出器を導入して高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による脂肪酸分析の微量化を行った。このことにより,体長が数mmの仔稚魚1個体の部位別(例えば体部や眼部)の脂肪酸分析が可能となった。2.脂質の抽出,反応,回収の行程を極力簡略化し分析の迅速化を行った。脂質抽出以後の行程は一本の使い捨てガラスバイアル中で実施可能となった。ひとつの分析に要する時間はHPLCを含めて約3.5時間,多検体を同時に分析する場合は1日当たり1012検体の処理が可能である。3.陸奥湾および噴火湾で採取した16魚種300個体の仔稚魚の体部(消化管・卵嚢を除く)の分析を実施し,各個体の脂肪酸組成を決定した。仔稚魚の主要脂肪酸は,すべての個体に共通してDHA(30%),EPA(15%),パルミチン酸(20%)の3種類であることが明らかとなった。4.上記の仔稚魚に含まれるDHA含有量(μg)を算出した。体長が同等でもDHA含有量は個体間で大きく異なった。体長ごとに相対標準偏差を比較した場合,カタクチイワシでは4.5mm(平均DHA含有量=0.5μg),イカナゴでは3.5mm(0.2μg)および5.5mm(0.5μg),マガレイでは3.0mm(0.2μg)および4.2mm(0.5μg)付近で変動が大きいことが認められた。本研究により天然仔稚魚のDHA含有量は個体間差が一様ではないこと,魚種ごとにその差が大きくなる発育段階のあることが明らかとなった。
数理生態学に現れる自由境界問題と関連する非線形拡散方程式の研究

数理生態学においては生物の個体数や生息領域の変化を知ることが重要なテーマである。生息領域の境界は自由境界となり、個体数は反応拡散方程式により記述される。このとき自由境界の動きはStefan型の境界条件により決定される場合と非線形拡散方程式に内在する場合の2通りがある。前者の例として、競合する二つの生物種の「縄張り争い」をモデルとする反応拡散方程式に対する二相自由境界問題がある。後者の例として、森林の変遷をモデルとする退化型非線形拡散項を伴う非線形システムがある。本研究において、これらの問題に対して未知関数および自由境界が時間の経過とともに変化する様子を理論的に明らかにしたい。
最新ab initio法と組み合わせ可能なポテンシャル内挿法の開発と応用

計算機の進展に伴い、ab initio動力学が近年行われるようになってきているが、計算量を減らすため、高精度の計算手法は利用できないのが現状であることを考えると、ポテンシャル面を簡便にab initio計算の結果から構成する方法が望まれる。われわれは、エネルギーに関する座標微分を全く使わない方法として、内挿移動最小二乗(interpolant moving least squares, IMLS)法とShepard内挿法を併用した方法(IMLS/Shepard法)を開発し、O+H_2系、H_2+OH、H_2+H_2系に適用した。最近、BettensとCollinsの提案しているBayesianの定理に基づいて重み関数を決める方法の有効性も検討した。0+H_2系については、Bayesian解析にShepard法のみを組み合わせた場合のrms誤差の最小値が、IMLS/Shepard法での最小誤差に近く、Shepard法とIMLS/Shepard法は精度があまり変わらないと考えられる。しかし、IMLS/Shepard法では、ポテンシャル面の微分の情報を必要としないので、同精度のポテンシャル面を得るのに必要な計算量ははるかに少なくてすむことは、IMLS/Shepard法の利点である。一方、H_2+OH系について、重み関数の広がりを表すパラメータを変えて、根平均二乗誤差、平均絶対偏差、誤差の中央値を見積もったが、いずれの場合も、3原子系のO+H_2の場合に比べ、広がりの狭い重み関数がよい結果を与えた。また、Bayesianの定理を用いた場合のほうが用いない場合よりもよい結果が得られた。さらに、韓国の研究所KAISTのYoon Sup Lee教授とab initio計算と結合してLi+H_2系への応用を行った。この方法の特色であるab initio計算において原子核の位置に関する微分が不要であることが実際の応用で示すことができた。CollinsらはShepard内挿法とトラジェクトリ計算を組み合わせたポテンシャル面の逐次改善法を用い、ポテンシャル面を決定する応用を行ってきた。しかしながら、この手法では、ポテンシャル面の二次微分を用いなければならないため、最新の量子化学的手法と組み合わせて用いることが困難である。そこでわれわれは、エネルギーに関する座標微分を全く使わない方法として、内挿移動最小二乗法(interpolant moving least squares,IMLS)法とShepard内挿法を併用した方法(IMLS/Shepard法)を開発し、O+H_2系、OH+H_2系に応用した。O+H_2系では、IMLS/Shepard法、Shepard法のいずれも反応断面積をサンプル点が増えるにつれ、再現していく傾向があったが、サンプル点が同数のときにrms誤差を比べると、IMLS/Shepard法はShepard法より小さかった。とくに、あるエネルギー以下の時にサンプルを行う方法の誤差が小さい。Shepard法では、ポテンシャル面の2次微分までを要するのに対し、IMLS/Shepard法では、ポテンシャル面の微分を全く必要としないことを考えると驚くべきことである。OH+H_2系でも、IMLS/Shepard法の結果がShepard法の結果より誤差がはるかに小さく、実用的な誤差の値(3kcal/mol程度)を示した。さらなる精度の改善、自動化法の確立が課題であるが、今後のさらなる応用に向けて最新のab initio法組み合わせ可能なポテンシャル内挿法が確立できた。

ポテンシャル面は、電子の運動を論じる量子化学と原子核の運動を論じる反応動力学の橋渡しをする重要な役割を果たす。われわれは、エネルギーに関する座標微分を全く使わない方法として、内挿移動最小二乗法(interpolant moving least squares, IMLS)法とShepard内挿法を併用した方法(IMLS/Shepard法)を開発し、いくつかの系に応用してきた。最近、BettensとCollinsはBayesianの定理に基づいて重み関数を決める方法を提案している。この方法を用いて、比較的局所的な範囲と比較的広い範囲を表現する2つのパラメータを用いて、ポテンシャルの精度が改善されることを報告している。この方法をIMLS/Shepard法と組み合わせたときの効果について検討した。BattensとCollinsが用いてShepard法に対して良い結果を得ている2成分の重み関数を用いた計算を行った。Shepard法に対する結果は良好で、最もrms誤差が小さくなった。しかし、動力学計算においてエネルギーの保存が悪かった。急速な重み関数の変化のためであると考えられる。Bayesian解析にShepard法のみを組み合わせた場合のrms誤差の最小値が、IMLS/Shepard法での最小誤差に近いことから、最良の結果どうしを比べると、Shepard法とIMLS/Shepard法は精度があまり変わらないと考えられる。しかし、IMLS/Shepard法では、ポテンシャル面の微分の情報を必要としないので、同精度のポテンシャル面を得るのに必要な計算量ははるかに少なくてすむことは、IMLS/Shepard法の利点である。このほかにH$_4$系に対する計算を行い、IMLS/Shepard法の誤差がShepard法のみを使った場合に比べてはるかにポテンシャルエネルギーなどの誤差が小さいことがわかり、IMLS/Shepard法の有効性が確認された。4原子系への応用として、H_2+OH系に適用した。最近、BettensとCollinsの提案しているBayesianの定理に基づいて重み関数を決める方法の有効性も検討した。初期ポテンシャル面として200点を取ったものを用い、ランダムに点をとって、内挿ポテンシャル面上でのエネルギーがH_2+OH漸近値より10kcal/molを超えない点を1,000点ずっ加えていった。重み関数の広がりを表すパラメータを変えて、根平均二乗誤差、平均絶対偏差、誤差の中央値を見積もったが、いずれの場合も、3原子系のO+H_2の場合に比べ、広がりの狭い重み関数がよい結果を与えた。
超高齢化社会に向けた日本人のライフパタン分析

ライフパタン研究とは、質問紙調査による大規模な量的データを用いて、個人の各ライフステージにおける生活のあり方や志向性などの経時的な変遷を、パタン化しようとするものである。ライフパタン・モデルを構築するため、予備調査、および第一次、第二次本調査を実施し、分析を行った。その結果、自由時間における活動パタンによってワーク・ライフ・バランスの満足度が影響を受けること、仕事と家庭生活のバランスの満足度や幸福感の高い生活パタンの基本類型などが明らかになったライフパタン研究とは、質問紙調査による大規模な量的データを用いて、個人の各ライフステージにおける生活のあり方や志向性などの経時的な変遷を、パタン化しようとするものである。その結果、自由時間における活動パタンによってワーク・ライフ・バランスの満足度が影響を受けること、仕事と家庭生活のバランスの満足度や幸福感の高い生活パタンの基本類型などが明らかになった現在の日本は超高齢化社会を迎えており,シルバー世代は今後,購買や労働力を支える層として主要なターゲットとなることが予想される。現在の日本は超高齢化社会を迎えており,シルバー世代は今後,購買や労働力を支える層として主要なターゲットとなることが予想される。そのため,彼らの志向性や行動パタン,どのような活動から生活充実度を得ているのかなどを検討する必要がある。本研究で提案するライフパタン研究は,大規模な量的調査データを用いて,個人の各ライフステージでの生活,志向性,価値観などの変遷を時系列的に追って,いくつかのパタン化を試みようとするものである。調査については社団法人国際経済労働研究所の協力を得て,労働組合を通じて20歳代から定年退職前までの幅広い勤労者対象に行うことが可能である。労働組合,企業共に定年退職後の人材活用やライフパタンという概念に興味を持ち,学術的研究に協力してくれる体制が整いつつある。本年度は,ライフパタン・モデルを構築するための基礎段階として,主に組織に働く人々と,その家族を対象に,各ライフステージでの仕事・家庭・自由時間などに関する生活様式,志向性などを検討するための調査票の基礎設計を行った。厚生労働省認可の社団法人国際経済労働研究所と連携して複数の企業・労働組合などからの協力を得て,研究者を交えたライフパタン研究会を組織し,設問設計や調査に関する議論・検討を行った。平行して文献研究や資料収集も行った。本研究で提案するライフパタン研究は,大規模な量的調査データを用いて,個人の各ライフステージでの生活,志向性,価値観などの変遷を時系列的に追い,いくつかのパタン化を試みようとするものである。この研究では,幅広い年齢層のサンプルが必要であり,かつ時系列の変化を検討するためにパネル調査も必要となる。この挑戦的萌芽研究においては,基本となる調査票を設計し,サンプル調査を行い,今後継続して進めていく調査の原型を作成する。本年度は,昨年度に行った資料収集と検討を基にして,主に組織に働く人々とその家族を対象に,各ライフステージでの仕事・家庭・自由時間などに関する生活様式,志向性などを検討するための調査票の設計を行った。ライフパタン研究会およびその分科会にて,設問設計や調査に関する議論・検討を重ね,ライフパタン調査の基礎となる予備調査票を完成させた。完成した調査票には,自由時間における活動領域(平日・休日・将来),主に誰とその活動を行うのか,その活動にはどのような意味があるか,家庭生活おける活動領域とその機能的意味などの項目が含まれている。サンプルは社団法人国際経済労働研究所の協力を得て,各産業の労働組合を通じて20歳代から定年退職前までの幅広い勤労者対象に調査票を配布し,勤労者およびその家族から収集した。また,関西および関東の大学での授業を通じてサンプル収集を呼びかけ,大学生の家族や近親者からも協力を得た。その結果,800部以上の回収を得て,現在,収集継続中である。また,自由時間領域,家庭領域以外の仕事領域についても国際経済労働研究所を通じて調査を行った。本年度は,ライフパタン調査の基礎となる予備調査票の分析・検討を経て,本調査票の設計を行い、調査を実施した。予備調査は社団法人国際経済労働研究所の協力を得て,各産業の企業の労働組合を通じて20歳代から定年退職前までの幅広い年代層の勤労者対象に調査票を配布・回収した。加えて,ライフパタン研究会に所属する各研究者が所属する大学でも授業を通じてサンプル収集を呼びかけ,大学生の家族や近親者から協力を得て,計約1000件のデータを収集した。予備調査票は主に1仕事・職業生活領域,2家族・家庭生活域,3余暇・自由時間領域(第三領域)の3つの領域に分かれている。そのうち、特に超高齢化社会において焦点が当てられる3の第三領域について,各種調査を参考に自由時間の過ごし方(活動)を網羅的に尋ねたものを因子分析によって29カテゴリに分類し,命名を行った。これによって多くの人が行っている自由時間の過ごし方のパタンが整理され,年代によってどのような自由時間の過ごし方が多く、生活充実度が高いのかなどの検討も行った。本調査に向けては労働組合や企業などの実務家を交えての議論・検討や、研究者間でのライフパタン研究会や分科会を定期的に実施し,本調査票を構成する項目の決定を行った。

最終的な調査票には、仕事での働きがいや満足度,ストレス,生活意識,キャリアと会社とのかかわり,送りたい人生のスタイル、家庭生活の楽しさの程度,家庭内の家事および役割分担,家事や家庭における役割の内発-外発性,自由時間の過ごし方(169項目)とその重要度など,およそ300項目が含まれている。この本調査票は2013年3月に企業に働く社会人対象に配布・回収が行われ,今後,継続して分析・検討を行う予定である。本年度中に予備調査票の検討・設計を終え,サンプルを収集することができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。収集したデータを分析・検討し,仕事・家庭・自由時間領域を網羅した縦断的な調査に耐えうる調査票の作成を目指す。平行して,ライフパタン抽出に必要な統計的手法の検討を行う。
真核細胞の転写-修復共役反応および複製-修復共役反応の無細胞系における解析

研究代表者および研究分担者は、真核細胞における転写と修復、および複製と修復の各共役反応の無細胞系の構築とその解析を目指して、以下に述べる研究を行った。1)既に我々が確立している、紫外線照射したSV40ミニ染色体を鋳型とする無細胞DNA修復系をベースとして、無細胞転写系に必要な成分を加えたり、あるいは反応条件を転写反応のそれに近付けたりして、転写と修復の共役反応を起こさせるように工夫した。しかしながら条件をどのように振っても、転写と修復の両反応を効率よく起こさせることは出来なかった。2)1)で述べたように、solubleな条件での転写と修復の共役系の構築は困難であったので、この共役には何らかの細胞構造が必要ではないかと考え、分離核での転写-修復共役反応の確立を試みた。特異的阻害剤としてα-アマニチンを用いることにより、HeLa細胞からの分離核系での転写産物にRNAポリメラーゼII(Pol.II)によるものが含まれていること、そして紫外線照射したHeLa細胞から調製した核では、Pol.IIによる転写産物が増加することを見出した。一方、transcription-coupled repairに異常を持つことが知られているコケイン症候群患者細胞からの分離核では、紫外線処理によってPol.IIによると思われる転写産物が消失した。これらのことは、この分離核系が転写-修復共役反応を見るためのよいモデル系であることを示している。3)複製と修復の共役反応については、SV40ウイルスのオリジンを有するプラスミドに1カ所損傷を持たせたものを鋳型として、複製と修復を共役させる試みを始めた。
精神科看護師が実施する外来女性うつ病患者への集団認知行動療法プログラムの効果検証

本研究は、精神科看護師による女性うつ病患者への集団認知行動療法プログラムの効果検証を目的に、量的・質的分析方法を組み合わせたMixed Methodにより検討を行った。参加者78名について、プログラム開始前・後、終了後3ヶ月、6ヶ月時点でのBDI-II、ATQ-R、DAS24-Jの変化、インタビュー内容を分析した結果、終了時点で症状改善がみられ、3ヶ月、6ヶ月時点での継続効果が示唆された。本研究は、精神科看護師が実施する女性うつ病患者に対する集団認知行動療法プログラムの効果を検証することを目的とする。今年度まで、プログラム前後と終了後3ヶ月、6ヶ月時点での効果について、量的・質的な分析方法を組み合わせたMixed Methodによる検討を行ってきた。次年度以降、対照群を設定してランダム割り付けを実施し比較検討を行う。本研究は、精神科看護師が実施する、女性うつ病患者の重要他者との関係性における認知に焦点をあてた集団認知行動療法プログラムの効果を、無作為割り付けによる比較から検証することを目的とする。今年度は、コントロール群を設けず、本プログラムの前・後、及び終了後3カ月時点での継続的な効果について、量的・質的データから検討を行った。対象は、2006年4月2008年6月までの本プログラムの参加者42名で、プログラム前・後に、ベック抑うつ質問票・第2版(BDI-II)、自動思考質問紙短縮版(ATQ-R)、非機能的態度尺度日本語版(DAS24-J)を実施した。また12名には、終了後3ヶ月時点にも同様の質問紙を実施し、さらにプログラムによる変化や活用状況等に関する面接を行なった。質問紙データは、対応のあるt検定及びフリードマン検定を行い、面接データはグラウンデッドセオリーアプローチによる質的な分析を行なった。これらの結果、BDI-II、ATQ-R、DAS24-Jは、いずれも、プログラム前・後間で統計的に有意な差がみられた(t=5.67,p<.01;t=2.24,p<.05;t=2.88,p<.01)が、前・後・終了後3ヶ月間では、有意な差はみられなかった。質的な分析からは、終了後3ヶ月時点でも、重要他者に対する認知、コミュニケーションに関する行動、対処方法などの変化・改善した状態が継続していること、効果の継続にはグループの作用が影響することなどが示された。これらのことから、終了後3ヵ月時点での効果の継続は、今後もデータを蓄積して検討する必要があるものの、プログラム終了時点での効果は示唆された。また質的なデータから、フォローアップの必要性や盛り込む内容が示されたため、今後これらを含めたフォローアップセッションの構築を行う予定である。本研究は、精神科看護師による女性うつ病患者を対象とした集団認知行動療法プログラムの効果を検証することを目的とする。今年度も昨年に引き続き、本プログラムの前・後、及び終了後3ヶ月時点での継続的な効果について、量的・質的方法のMixed Methodによる検討を行った。まず、終了後3ヶ月時点における継続的効果について、2007年4月2009年3月までの参加者14名を対象に、プログラム前・後でベック抑うつ質問票・第2版(BDI-II)、自動思考質問紙短縮版(ATQ-R)、非機能的態度尺度日本語版(DAS24-J)を実施した。また終了後3ヶ月時点にも同様の質問紙を実施し、さらに認知行動療法による変化・改善等に関する面接を行なった。質問紙データは、フリードマン検定とWilcoxonの順位和検定を行い、面接データは継続的比較分析法による質的分析を行なった。その結果、BDI-IIは、プログラム前・後間で統計的に有意な差がみられたが、それ以外の尺度では有意な差がみられず、また、BDI-IIについても終了後3ヶ月時点を含めた分析では有意な差はみられなかった。質的分析からは、終了時点および終了後3ヶ月時点でも、認知再構成法、考えや気分などを表現するコミュニケーションスキルの活用、問題への対処法の工夫などを行っており、考え方の幅の拡大、重要他者に対する認知の変化、重要他者とのコミュニケーションの変化、日常生活行動の変化、気分の改善などの効果の継続がみられた。現在、引き続きデータを収集しており、今後も継続的な効果を検討するのと同時に、対照群を設けた効果の検証を実施する予定である。本研究の目的は、精神科看護師が実施する女性うつ病患者に対する集団認知行動療法プログラムの効果を検証することを目的とする。今年度まで、プログラム前後と終了後3ヶ月、6ヶ月時点での効果について、量的・質的な分析方法を組み合わせたMixed Methodによる検討を行った。

2006年4月2010年6月までの参加者62名に対して、プログラム前後でベック抑うつ質問票・第2版(BDI-II)、自動思考質問紙短縮版(ATQ-R)、非機能的態度尺度日本語版(DAS24-J)を実施した結果、いずれの尺度も有意な差がみられた(t=6.96,p<0.01;t=3.34,p<0.01;t=3.2,p<0.01)。そのうち21名について終了後3ヶ月時点でも同様の尺度を測定し、BDI-IIは有意な差がみられたが(χ^2=8.4,p<0.05)、ATQ-R、DAS24-Jは有意な差がみられなかった。さらに13名について終了後6ヶ月時点でも同様の尺度を測定し、どの尺度も有意な差はみられなかった。継続比較分析法による質的な分析では、終了後3ヶ月時点でも、<とらわれた考えと距離をとる><別の考えを試みる>などの《認知の知識・スキルの活用》、<対処法の工夫><自己表現のスキルの活用>などの《行動の知識・スキルの活用》をしていた。それらにより<考え方の幅がひろがる><重要他者に対する見方の変化>などの《認知の変化》、<重要他者とのコミュニケーションの変化><日常生活の変化>などの《行動の変化》、また《気分の改善》などがみられた。量的・質的な分析結果から、終了後のみならず終了後3ヶ月時点においても認知・行動の知識・スキルの活用により認知・行動の変化、気分の改善などは示唆されたが、今後データを蓄積し継続的に分析する必要はある。また、効果の継続のためには、ブースターセッションを設けることも必要と考える。本研究は、精神科看護師による女性うつ病患者への集団認知行動療法プログラムの効果検証を目的とする。プログラム終了時と終了後3ヶ月、6ヶ月時点での効果について、量的・質的分析方法を組み合わせたMixed Methodにより検討を行ってきた。量的データとして、ベック抑うつ質問票・第2版(BDI-II)、自動思考質問紙短縮版(ATQ-R)、非機能的態度尺度日本語版(DAS24-J)をプログラム開始前・後、終了後3ヶ月、6ヶ月時点で測定し、フリードマン検定、t検定を行った。質的データは、終了後3ヶ月、6ヶ月時点でインタビューを実施し、逐語録を作成した後、継続比較分析を行った。2006年4月2011年7月までの参加者72名のうち、16名が終了後6ヶ月時点までの測定を終えた。16名について、BDI-IIは4時点間で有意差があった(x^2=8.01,p<.05)が、多重比較では有意差はなかった。さらに29名について、終了後3ヶ月までの3時点間で検討したところ、BDI-IIは有意差があり(x^2=16.07,pく.01)、多重比較では前後間で有意差があった(x^2=1.03,p<.01)。ATQ-R、DAS24-Jは4時点間、3時点間ともに有意差はなかった。しかし、72名の前後2時点間では、ATQ-R、DAS24-Jのいずれも有意差があった(t=3.33,p<.01;t=3.54,p<.01)。質的分析では、終了後3ヶ月時点で活用していた学習内容は、<とらわれた考えと距離をとる><考え方を切り替える努力をする><自己教示する>などの認知の知識・スキル、<対処法の工夫><自己表現のスキルの活用>などの行動の知識・スキルであった。それらにより、<客観視できる><考え方の幅がひろがる><現状を受容できる><重要他者に対する見方の変化>などの認知の変化・改善、<重要他者とのコミュニケーションの変化><日常生活の変化><家事の工夫>などの行動の変化・改善、また《気分の改善》がみられた。
大脳皮質における抑制性介在細胞ネットワークの錐体細胞による制御機構

大脳皮質の抑制性介在細胞ネットワークがどのように興奮性の錐体細胞によって制御されているのかを明らかにすることを目標にした。ラットの前頭皮質スライス標本を用いて、主要な介在細胞タイプであるfast-spiking(FS)細胞への結合特異性について第5層で解析した。その結果、FS細胞間で電気結合がある細胞ペアにおいて錐体細胞からの共通入力確率が高かった。また、FS細胞の活動は回路の状態に依存して興奮性・抑制性の両方の作用を電気結合を介してFS細胞に伝搬することがわかった。大脳皮質の出力細胞である興奮性の錐体細胞は、様々な脳領域に情報出力を行う。錐体細胞間は投射先に依存して選択的にシナプス結合を行い、皮質の層内・層間でサブネットワークを形成していることが研究代表者らの知見によって明らかにされている。本研究では、抑制性介在細胞が錐体細胞サブネットワークからどのように入力を受け、制御されるのかを明らかにすることを目的とした。ラット前頭皮質スライス標本において、主要な介在細胞であるfast-spiking(FS)細胞への錐体細胞のシナプス入力についてホールセル記録法・グルタミン酸刺激法・逆行性蛍光トレーサーによる投射細胞サブタイプの同定法などを用いて、第5層内のシナプス結合様式を検討した。その結果、FS細胞はnon-FS細胞と比べて錐体細胞からの入力確率が高かった。また、FS細胞は異なる錐体細胞サブタイプから同程度の確率で入力を受けており、錐体細胞サブタイプに非依存的であった。FS細胞間はギャップジャンクションを介して電気的に結合しており樹上突起網を形成していることが知られている。そこで、FS細胞サブネットワークへの錐体細胞の結合特異性を検討するためにFS細胞のペア記録を行い、錐体細胞からの共通入力確率を検討した。その結果、FS細胞間で電気結合がある細胞ペアにおいて共通入力確率が高かった。さらに、FS細胞の神経活動が電気的に結合したFS細胞ネットワークをどのように伝搬するのかについて実験とシミュレーションを用いて検討した。共通入力によって誘発された活動は、近傍のFS細胞に脱分極状態では抑制性、過分極状態では興奮性に作用した。以上の結果から、5層FS細胞サブネットワークはFS細胞間の電気結合とネットワークの状態に依存して錐体細胞から選択的に入力を受け局所的に活動が制御されていることが示唆された。本研究は大脳皮質の情報処理様式を理解するために、皮質回路を構成する細胞間の結合特異性を明らかにすることを目標としている。本研究では、抑制性介在細胞同士の結合回路は錐体細胞サブネットワークからどのように入力を受け、制御されるのかを明らかにすることを目的とした。本年度は、大脳皮質の主要な介在細胞であるfast-spiking(FS)細胞への錐体細胞の入力について5層において主に検討した。5層錐体細胞からの入力は、ガラス管を用いてグルタミン酸を錐体細胞の細胞体に短時間投与し興奮させ、シナプス入力の有無を検討した。また、異なる逆行性蛍光トレーサーを対側前頭皮質と同側橋核に同時に注入して5層錐体細胞を投射先の違いで分類し、FS細胞へのシナプス入力における錐体細胞サブタイプ依存性について検討した。蛍光ラベルされた錐体細胞サブタイプを交互にグルタミン酸刺激しサブタイプ間の入力確率を比較したが、FS細胞は異なる錐体細胞サブタイプから同程度の確率で入力を受けていた。FS細胞同士はギャップジャンクションを介して電気的に結合しており樹上突起網を形成していることが知られている。そこで、FS細胞サブネットワークへの錐体細胞の結合特異性を検討するためにFS細胞のペア記録を行い、錐体細胞からの共通入力確率を電気結合の有無で比較した。以上の結果から、5層FS細胞サブネットワークはFS細胞間の電気結合に依存して錐体細胞から特異的に入力を受け、FS細胞サブネットワークはネットワーク全体が同期的に活動するのでは無く局所的に活動が制御されていることが示唆された。平成23年度は、錐体細胞から介在細胞への入力様式を解析する計画を立て実験を行った。その結果、ギャップジャンクションを介して電気的に結合したFS細胞サブネットワークへの錐体細胞の興奮性シナプス共通入力は電気結合に依存していることがわかった。当初の計画どおり研究は進んでおり、結果は十分に得られている。従って、今後の研究のさらなる発展が期待できるので。平成24年度は、23年度で得られた結果を基にして、FS細胞サブネットワークへの興奮性シナプス共通入力における電気結合依存性の機能的意義についてより詳細に検討する。錐体細胞からの共通入力がFS細胞間の電気結合に依存していたので、特に介在細胞間の結合パタン(電気シナプス、化学シナプス)による違いで錐体細胞からの共通入力による介在細胞の同期発火や興奮度の違いを比較する。

また、記録した細胞の形態をニューロルシーダを用いて3次元再構築することによって介在細胞へのシナプス結合部位などを定量化し形態学的基盤についても比較検討する。平成23年度では、今までに使用していた顕微鏡が老朽化していたので実験で使用する顕微鏡を新しく購入した。平成24年度では、蛍光ラベルされた介在細胞や逆行性蛍光トレーサーで投射先を同定した5層錐体細胞サブタイプから記録を行う計画であり、蛍光ラベルした細胞を新しい顕微鏡下で同定するために落射蛍光装置を購入する必要がある。そこで、平成23年度に配分されていた研究費を少額であるが、24年度に使用することにした。また、実験に必要な消耗品も随時購入する。本研究はおおむね順調に進んでおり、今後も研究計画どおり遂行する予定である。
中波長紫外線照射に対する細胞応答の分子遺伝学的研究

本研究は紫外線照射に対する細胞応答のメカニズムの解析を企図して行われている。モデル系として、細胞周期や遺伝子発現の調節機構がヒト細胞と類似しており、遺伝学的操作の容易な分裂酵母Schizosaccahomyces pombeを採用している。はじめに、予備実験において単離した多数のS.Pombe紫外線超感受性株の種々の形質を分析した。温度感受性など特異な形質を示している変異株を選び、この形質が単一遺伝子の変異によることを確認した。紫外線超感受性株は、excision repairの欠損群、recombinational repairの欠損群、G2 checkpointに異常のある群、mismatch repairの欠損群、などにわけられる。本研究において現在解析中の変異株は、細胞周期調節機構に異常のある可能性がある。現在、この形質を相補する遺伝子のクローニングを行っている。S.pombe野生株の染色体から作成したプラスミッドライブラリーにより変異株をトランスフォームし、レプリカ法を用いてスクリーニングをおこなった。その結果、数万個のコロニーの中から紫外線や温度に対する感受性が回復しているコロニーが多数得られた。そのうち、プラスミッドの脱落と共に回復した形質が失われることが確認された約30個の株よりプラスミッドを回収し、現在そこに含まれている遺伝子断片の解析を行っている。複数の異なった遺伝子が得られている可能性があり、変異遺伝子その自体のほか、いわゆるマルチコピーサプレッサーが得られていることが期待される。本研究に関連して、第90回日本薬理学会近畿部会において報告をおこなった。以上述べたように、本研究は極めて順調に進展していっており、十分な成果が期待できるものと考えている。
ファンデルワールス会合体中の分子のねじれ振動の観測とそのポテンシャルの解析

1.本研究では,m-クレゾールと希ガス原子(Ne,Ar,Kr)の1:1会合体について,S_1におけるm-クレゾールのメチル基ねじれ振動の観測を,LIF分光法およびホールバーニング分光法で試みた.実験は,既存の分子線装置と波長可変パルスレーザーシステムで行ったが,測定系のボックスカ-積分器の一部を本研究費で更新することで,観測されるスペクトルのSN比が改善された.2.m-クレゾールには,OH基のH原子とメチル基位置関係によりシス型とトランス型の二つの異性体があるので,計6種の会合体に関して測定を試みた.LIF励起スペクトルにNe会合体のバンドは観測されなかった.これは,Ne会合体の電子遷移が単量体とほぼ重なっているためと考えられる.シス体とAr,Krとの会合体は,いずれについても0-0バンドとねじれ振動の1-1バンドがLIF励起スペクトルに観測され,それぞれをプローブしたホールバーニングスペクトルを得ることができた.一方トランス体の場合には,Krとの会合体で0-0バンド,1-1バンドが単量体のバンドに重なっているため,Arとの会合体についてのみホールバーニングの測定を行った.3.ホールバーニングスペクトルには,LIF分光法はで観測することが困難な,会合体のねじれ振動および分子間振動が数多く観測された.それら相互の比較およびそれらと単量体のスペクトルの比較を行なうことにより,バンドの帰属を行った.その結果,ねじれ振動はより大きな希ガス原子と会合体を形成することにより,より高波数にシフトすることが見いだされた.この結果は,以前測定したm-トルニトリルと希ガス原子の会合体で観測された結果と同じである.会合体中のm-クレゾールのねじれのポテンシャルの形を決める作業が,現在進行中である.1.本研究では,m-クレゾールと希ガス原子(Ne,Ar,Kr)の1:1会合体について,S_1におけるm-クレゾールのメチル基ねじれ振動の観測を,LIF分光法およびホールバーニング分光法で試みた.実験は,既存の分子線装置と波長可変パルスレーザーシステムで行ったが,測定系のボックスカ-積分器の一部を本研究費で更新することで,観測されるスペクトルのSN比が改善された.2.m-クレゾールには,OH基のH原子とメチル基位置関係によりシス型とトランス型の二つの異性体があるので,計6種の会合体に関して測定を試みた.LIF励起スペクトルにNe会合体のバンドは観測されなかった.これは,Ne会合体の電子遷移が単量体とほぼ重なっているためと考えられる.シス体とAr,Krとの会合体は,いずれについても0-0バンドとねじれ振動の1-1バンドがLIF励起スペクトルに観測され,それぞれをプローブしたホールバーニングスペクトルを得ることができた.一方トランス体の場合には,Krとの会合体で0-0バンド,1-1バンドが単量体のバンドに重なっているため,Arとの会合体についてのみホールバーニングの測定を行った.3.ホールバーニングスペクトルには,LIF分光法はで観測することが困難な,会合体のねじれ振動および分子間振動が数多く観測された.それら相互の比較およびそれらと単量体のスペクトルの比較を行なうことにより,バンドの帰属を行った.その結果,ねじれ振動はより大きな希ガス原子と会合体を形成することにより,より高波数にシフトすることが見いだされた.この結果は,以前測定したm-トルニトリルと希ガス原子の会合体で観測された結果と同じである.会合体中のm-クレゾールのねじれのポテンシャルの形を決める作業が,現在進行中である.
モジュラー群の巾零完備化のモチーフ的構造

代数曲線やアーベル多様体のモジュライ空間の数論幾何的研究を進めて、次の成果を得た。1.楕円モジュラーモチーフにおけるヘッケ作用素の理論を構成し、その応用として多重モジュラーL値の代数性を示した。2.リジッド解析を用いて、アーベル多様体がヤコビ多様体になるための条件、すなわちショットキー問題の解を与えた。3.p進ベクトル値ジーゲルモジュラー形式の基礎理論を構成し、志村による概正則ベクトル値ジーゲルモジュラー形式のp進版を与えて、そのCM点における代数性を示した。4.数論的ショットキー一意化理論を用い、3次元双曲多様体の幾何的ゼータ関数について、その特殊値の数論性を示した。研究の具体的内容:楕円モジュラーモチーフにおけるHecke作用素の理論を構成し、その応用の一つとして多重モジュラーL値の代数性を示した。またp進ベクトル値Siegelモジュラー形式の理論的基礎付けを与えると共に、志村による概正則ベクトル値Siegelモジュラー形式のp進版を構成して、そのCM点における代数性を示した。さらに、代数曲線のモジュライ空間上で定義されるMumford形式について、Siegelモジュラー形式や無限積による明示式を導き、Kleinの公式における定数の決定やSelbergゼータ値の有理性への応用を与えた。研究の意義と重要性:楕円モジュラーモチーフは、数論幾何において最近注目を集めている研究対象であり、混合モチーフ、Galois表現、多重モジュラーL値などのテーマと深く関わりがある。本研究はこのテーマに新しい進展をもたらすと共に、代数曲線やAbel多様体のモジュライ空間として得られる高次元のモジュラー多様体の数論幾何的研究を進めて、モジュラー形式やゼータ関数への応用を与えた。特に数論的Riemann-Rochの定理と数論的Schottky-Mumford一意化理論を用いることにより、概正則ベクトル値Siegelモジュラー形式及びそのp進版、さらにSelbergゼータ関数について、その特殊値の代数性や有理性を示すことにより、数論の重要問題である有理性について新しい方法と結果を提示した。1.楕円モジュラーモチーフにおけるヘッケ作用素の理論を構成し、その応用の一つとして多重モジュラーL値の代数性を示した。楕円モジュラーモチーフは、混合モチーフ、ガロア表現、多重モジュラーL値など数論の重要な研究テーマと関わりがあり、本研究はこのテーマに新しい進展をもたらした。2.リジッド解析を用いて、アーベル多様体がヤコビ多様体として表されるための条件、すなわちショットキー問題の解を与えた。3.p進ベクトル値ジーゲルモジュラー形式の基礎理論を構成し、志村による概正則ベクトル値ジーゲルモジュラー形式のp進版を構成して、そのCM点における代数性を示した。4.数論的ショットキー一意化理論を用いることにより、3次元双曲多様体における幾何的ゼータ関数の特殊値の数論性を示した。これにより数論の重要問題であるゼータ値の有理性を、幾何的なゼータ関数について拡張することに成功した。研究の具体的内容:楕円モジュラーモチーフ、すなわち楕円モジュラー群の巾零完備化から定まるモチーフの構造を研究した。特に合同関係式を満たすHecke作用素の理論を構成し、その作用素による分解を用いて楕円モジュラーモチーフの半単純性を示した。さらにこの結果の応用として、多重モジュラーL値の代数性や、Ceresa輪体から得られるモジュラー曲線上の因子周期の代数性を示した。研究の意義:楕円モジュラーモチーフは、数論幾何において最近注目を集めている研究対象であり、混合モチーフ、Galois表現、多重モジュラーL値などのテーマと深く関わりがあるが、その重要性にも関わらず今まで余り研究が進んでいなかったのが実状である。本研究においては、新しいHecke作用素の理論を導入することにより、楕円モジュラーモチーフに関する全く新しい見方が示されると共に、強力な研究方法が与えられたことに大きな意義がある。研究の重要性:多重ゼータ値については近年数多くの研究がなされてきたが、本質的な結果は、混合Tateモチーフの理論による所が大きい。その拡張としてモジュラー形式から生ずる多重モジュラーL値を考えるのは自然であるが、楕円モジュラーモチーフの構造を調べる手段が開発されていなかった。本研究においては、新しく構成されたHecke作用素による分解を用いて、楕円モジュラーモチーフの半単純性を示し、多重モジュラーL値の持つ代数性という著しい性質を導くことができた。またモジュラー曲線上の因子周期の研究は、今までHeegner点から得られるものに集中していたが、Ceresa輪体から得られる因子周期の代数性を示すことにより、Birch and Swinnerton-Dyer予想への展望を与えることができた。

従ってこれらの成果は、数論の新しい研究対象を開拓したと見なすことができる。楕円モジュラーモチーフについては、以前の議論の誤りを修正して当初の計画を一段落させることができた。またp進ベクトル値Siegelモジュラー形式、Mumford形式などの多変数モジュラー形式についての数論的研究を進展させることができた。楕円モジュラーモチーフにおけるHecke作用素の理論については、以前の議論の誤りを修正し、新しい構成方法を与えることができたため、当初の計画の理論的な部分を進展させることができた。多重モジュラーL値の具体的な計算とBirch and Swinnerton-Dyer予想への応用についての展望を与える。またp進ベクトル値Siegelモジュラー形式のL関数やSelbergゼータ値の特殊値についての数論的研究を進める。Hecke作用素の定義を修正したため、この作用素を実際に計算する方法を与えて、多重モジュラーL値の計算に応用することが今後の課題となる。またタイヒミュラーモジュラー群の相対巾零完備化から生ずるモチーフに対し、Grothendieckにより提唱されたタイヒミュラーのレゴゲームが成り立つかどうか、を調べることも行いたい。・研究分担者と共同して、上記の方策に基づき研究を進める。・代数幾何学、数論についての専門書及び論文集を購入し、研究分担者と共同で行うセミナーでこれらの最新の成果を学ぶ。・他大学・研究機関(外国を含む)に出張し、数論幾何についての最新の成果を勉強し、またこれらの話題について共同研究及び成果発表を行う。・他大学・研究機関(外国を含む)の研究者を招いて、数論幾何を中心とするテーマについての講演会及び共同研究会を行う。・他大学・研究機関(外国を含む)で行われる数論幾何を中心とする研究集会について、参加者への旅費等の支給を中心とした資金援助を行う。
卵巣癌化の分子機構に関する研究、癌抑制遺伝子のクローニング

2)ヒト卵巣癌組織のSmad3遺伝子の変異を解析した。Exon2で7例(29%)にLOHが観察され、2例にバンドシフトが観察された。Exon5では1例にバンドシフトが観祭された。ヒト卵巣癌の41,7%(10/24例)でSmad3に異常が存在することが示唆された。4)hMTH1遺伝子について卵巣癌組織49例、ヒト卵巣癌組織株9例を用いて解析した。卵巣癌組織49例中1例と卵巣癌培養細胞株9例中1例(3.4%)で、NsiI多型が認められた。癌組織12例、細胞株2例(24.1%)において、codon119にサイレント変異が認められた。5)子宮内膜癌組織でのER-βの発現様式と、癌の準展や悪性度との関連について検討した。子宮内膜癌組織36例の臨床進行期、細胞分化度、筋層浸潤の深さとER・β/ER・αの発現比を比較した。多変量解析の結果、ER・β/ER・αratioと筋層浸潤の深さとの間には有意な相間があり、筋層浸潤の程度が深いものほどER・βがER・αに比べ相対的に強く発現していた。6)エストロゲンによって子宮内膜癌に誘導される遺伝子を同定し、癌化との関わりを解析することを目的としてDifferential Displayを行った。遺伝子fragment(Probe1)と遺伝子fragment(Probe2)を単離した。Probe1はDouble strand DNA break-repair geneと、Probe2はmouse E46LIKE geneと、それぞれ99%、98%のホモロジーを有していた。DSBR遺伝子は、遺伝子修復機構の他に,Eによる細胞増殖に関与する遺伝子であり、マウスの脳に発現していること以外その機学が未知であつたE46遺伝子には、Eによる細胞増殖を抑制する働きがある可能性が示唆された。1.細胞周期のG1期の調節に関与するP16-CyclinD/Cdk4-Rb経路を構成する遺伝子をSouthern Blot,RT-PCR,Sequence,Western BlotおよびImmunoprecipitationにより解析し、これら遺伝子のうち少なくとも1つの異常が卵巣癌細胞株の約80%に認められることを証明した。遺伝子異常が修復されるG1期の調節が障害されることが、卵巣癌化に大きく関与していることを初めて証明し、論文として発表した。2.ヒト上皮性卵巣癌細胞株をFSHにより刺激した系と刺激しない系で培養し、RNAを抽出、Differential Display法により、細胞増殖が変化しない細胞と増殖促進される細胞間において発現に差のある遺伝子25個をサブクローニングした。現在cDNAライブラリーを用いてスクリーニング、クローニング中である。今後はNorthern Blotによる解析を行い、新しい遺伝子が発見されれば機能解析を行う。3.同一患者の手術時摘出材料から、卵巣癌組織と正常組織のDNAを抽出し、ミニセルフュージョンにより卵巣癌抑制遺伝子が存在する可能性が示唆されている4番染色体のLOHおよび両側アリルの欠失領域を、STSマーカーを用いて検索した。可能性のある領域は2つに絞られり、現在更に領域を限定する作業を行っている。今後BACライブラリーのスクリーニング、Exon Trappingなどの手法により、散発性卵巣に特有の癌抑制遺伝子の単離を目指したい。4.TGF-βtype2 receptorおよびその下流のシグナルトランスダクションに関連する蛋白質、smad3、smad4(DPC4)の変異を卵巣癌について検索中である。Receptor異常は認めなかったが、DPC4が認められるものが存在した。

Smad3について現在解析中である。1.細胞周期のG1期の調節に関与するP16-CyclinD/Cdk4-Rb経路を構成する遺伝子について解析し、これら遺伝子の少なくとも1つの異常が卵巣癌細胞株の約80%に認められることを明らかにした。遺伝子異常が修復されるG1期の障害が、卵巣癌化に関与していることを証明し、論文に発表した。2.ヒト上皮性卵巣癌細胞株をFSHにより刺激した系と刺激しない系で培養し、Differential Display法(DD法)により発現に差のある遺伝子25個をサブクローニングした。しかし,すべてが擬陽性であり,DD法の限界によるものと解釈せざるを得なかった.しかし,同様の手法を用いて子宮内膜癌細胞株を用いて行った実験では,エストロゲン刺激によって細部増殖の刺激される細胞に特異的に高発現する2つの遺伝子のクローニングに成功した.1つはdouble-strand DNA breakrepair geneであったが,もう1つは,mouse E46 LIKE geneで,機能未知の遺伝子であった.現在機能を解析中であり,これを待って論文とする.3.卵巣癌組織と正常組織のTGF-βシグナル伝達系に関わる分子の変異について検討した.TGF-βtype1及びtype2 receptor,その下流のシグナルトランスダクションに関連する蛋白、Smad2,Smad3,Smad4の変異を解析したところ,世界で初めてSmad3の点突然変異例を発見し,投稿準備中である.頻度的にはSmad遺伝子群の変異は卵巣癌化機構との関わりは少ないことが示唆された.TGF-βtype1 receptorの発現が極めて低あるいは無発現が卵巣癌の約25%に見られ,卵巣癌のTGF-β細胞増殖抑制制御からの逸脱の原因であることが明らかとなった.投稿準備中である.4.子宮内膜癌とDNA修復遺伝子の一つであるhMTH1遺伝子の変異との関わりについて検討した.子宮内膜癌に於けるhMTH1遺伝子の変異は,すでに報告されている多型が約24%に認められた.この多型に関しては熱安定性が野生型に比べて劣るとの報告があり,癌化との関与がしされている.この成果はCancer Researchに投稿し,採択を待っている.
治療誘導性secretomeにかかわる膵癌微小環境の新たな機序解明とその制御

膵癌におけるCD110発現とその臨床的意義をヒト膵癌細胞株及びマウス脾注モデルを用いて検討したところ、CD110は親株と比較して高肝転移株で高発現しており、CD110発現の抑制によって膵癌細胞の遊走・浸潤能が有意に低下し、細胞増殖に与えるTPOの促進作用も抑制された。免疫組織化学染色で、CD110は正常膵組織の膵管上皮には発現せず、膵癌原発巣と肝転移巣で発現していた。膵癌切除症例において、CD110発現陽性群は陰性群よりも全生存期間と無病生存期間ともに有意に短く、肝転移との相関性が認められ、CD110発現陽性群がより早く肝転移巣を形成して、肝転移の独立予測因子であることが判明した。膵癌オルガノイドは、極性をもつ管状構造を呈し、ラミニンα5、コラーゲンIVで染色される基底膜構造を有していた。コラーゲンゲル内で、膵癌オルガノイドを単培養群および膵星細胞との共培養群で浸潤様式を比較したところ、共培養群では極性を失い、ゲル内へ浸潤するオルガノイド数が有意に増加し、その浸潤面積も増大した。リアルタイムイメージングで基底膜破壊の前には膵星細胞の膵オルガノイドへの直接的なコンタクトがみられた。基底膜破壊に関与する因子のmRNAを測定したところ、ヒト膵癌細胞ではMMP2、MMP9、MT1-MMPは低発現でTIMP2のみ高発現であり、膵星細胞の分泌するMMP2により促進されると考えられた。MMP2, MTIMMPをノックダウンしたPSCは,ゲル内への浸潤オルガノイド数を減少させ,マウス同所移植でも,基底膜破壊,間質浸潤を抑制した.膵癌オルガノイドの分泌するTIMP2が、膵星細胞の細胞表面でのMMP2を活性化し、直接的なコンタクトにより基底膜破壊を促進している可能性が示唆された。膵癌は過剰な間質増生を特徴とし、癌間質相互作用が膵癌の浸潤・転移に促進的に働いていることが知られている。そのため、従来の膵癌細胞と標的とした治療に加え、間質を標的とした治療が膵癌の画期的治療となる可能性があり、研究が進められている。本研究の目的は膵癌の治療により誘導されるsecretomeが膵癌微小環境に与える影響を検討し、その変化を制御することで新たな膵癌治療戦略を開発することである。今年度はまず、ヒト膵癌由来の癌細胞株に加え、膵癌切除組織から間質細胞のほとんどを占める癌関連線維芽細胞を樹立した。さらに、膵癌化学療法に用いられるgemcitabineや5-FUを膵癌細胞株に繰り返し投与することでそれぞれの薬剤に対する耐性株を作成した。これらの細胞を用いて膵癌治療が腫瘍微小環境に与える影響を検討している。また、近年、細胞は培養条件によって増殖能や薬剤耐性などの性質が変化することが明らかになっており、従来の2次元培養モデルよりもより生体内の環境に近い状態を再現するために膵癌細胞を用いて3次元培養モデルであるspheroidやorganoidの作成に成功している。これらのモデルを使用することで、2次元モデルでは不可能であった癌間質相互作用の直接的な観察ができると考えられる。既にsecond harmonic generation(SHG)を用いて3次元培養モデル周囲の膠原線維の配列の変化の観察に成功している。膵癌細胞のspheroid, organoidを作成することで癌間質相互作用の観察をリアルタイムに行うことが可能になった。Gemcitabineや5FU耐性の膵癌細胞株を樹立しており、親株と比較することで膵癌治療薬が微小環境に与える影響を検討することができると考えられる。5FU耐性の膵癌細胞株を樹立しており、親株と比較することで膵癌治療薬が微小環境に与える影響を検討することができると考えられる。

膵癌におけるCD110発現とその臨床的意義をヒト膵癌細胞株及びマウス脾注モデルを用いて検討したところ、CD110は親株と比較して高肝転移株で高発現しており、CD110発現の抑制によって膵癌細胞の遊走・浸潤能が有意に低下し、細胞増殖に与えるTPOの促進作用も抑制された。免疫組織化学染色で、CD110は正常膵組織の膵管上皮には発現せず、膵癌原発巣と肝転移巣で発現していた。膵癌切除症例において、CD110発現陽性群は陰性群よりも全生存期間と無病生存期間ともに有意に短く、肝転移との相関性が認められ、CD110発現陽性群がより早く肝転移巣を形成して、肝転移の独立予測因子であることが判明した。膵癌オルガノイドは、極性をもつ管状構造を呈し、ラミニンα5、コラーゲンIVで染色される基底膜構造を有していた。コラーゲンゲル内で、膵癌オルガノイドを単培養群および膵星細胞との共培養群で浸潤様式を比較したところ、共培養群では極性を失い、ゲル内へ浸潤するオルガノイド数が有意に増加し、その浸潤面積も増大した。リアルタイムイメージングで基底膜破壊の前には膵星細胞の膵オルガノイドへの直接的なコンタクトがみられた。基底膜破壊に関与する因子のmRNAを測定したところ、ヒト膵癌細胞ではMMP2、MMP9、MT1-MMPは低発現でTIMP2のみ高発現であり、膵星細胞の分泌するMMP2により促進されると考えられた。MMP2, MTIMMPをノックダウンしたPSCは,ゲル内への浸潤オルガノイド数を減少させ,マウス同所移植でも,基底膜破壊,間質浸潤を抑制した.膵癌オルガノイドの分泌するTIMP2が、膵星細胞の細胞表面でのMMP2を活性化し、直接的なコンタクトにより基底膜破壊を促進している可能性が示唆された。膵癌治療薬が膵癌細胞を通じて微小環境に与える影響を3次元培養モデルを用いて検討する。ひいては、その機序を明らかにし、新規治療の開発を目指す。研究計画はおおむね順調に進展しており、資金を有効に使用できたため。昨年、他勤務先より移行し、研究基盤が整っていないため再計画して使用するため培養用試薬、培養用器具、抗体など