hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リン内殻吸収によって生じた酵母染色体DNA二重鎖切断の生成効率と修復されやすさ

これまで酵母菌を用いた実験より,DNA中のリン原子が直接エネルギーを吸収する過程により修復されにくい致死損傷が生じていることが示唆される結果を得た.本研究では,リン原子の光吸収により生じた二重鎖切断の酵母菌の修復過程による修復効率を調べた.二重鎖切断修復欠損株および野生株を用い,両者の二重鎖切断の生成収率の比を二重鎖切断の修復効率とした.照射にはリン酸基に起因する吸収ピークである2153eVおよび対照として2147eVの2種類の単色軟X線を用いた.もしリンK殻吸収によって「修復されやすさ」の異なる二重鎖切断が生じているならば,2つのエネルギーでの鎖切断修復効率は異なるはずである.二重鎖切断の定量はパルスフィールドゲル電気泳動を用いた.泳動後のDNAの定量は,従来はネガフィルムの黒化度をデンシトメータで測定する方法をとっていたが,今回は染色したゲルをCCDカメラで撮影し画像解析する方法を採用し,露出時間を1/100程度に短縮できた.二重鎖切断欠損株では,どちらのエネルギーでも1致死事象あたり約2個の二重鎖切断が生じていた.しかし予想に反し,修復効率はリンK殻吸収の有無で差はなく,リンの光吸収によって生じた二重鎖切断は他の元素の光吸収により生じた二重鎖切断と同じ効率で修復されていた.したがって致死損傷から示唆された修復されにくい損傷は,今回の検出法で検出可能な二重鎖切断ではないことが明らかになった.この方法では無傷のまま残ったDNA量を基にして切断数を求めているため,照射後DNA複製が起こらないことを前提としている.しかし二重鎖切断の修復効率が致死損傷の修復効率に比べ小さいことから,DNA複製前には修復過程が完全に行なわれていないと思われ,この段階ではリンの光吸収によって生じた損傷の「修復されやすさ」の違いは検出できないと考えられる.の成果は1994年4月に英国で開催される第18回グレイ会議で口頭発表を行なうことになっている.これまで酵母菌を用いた実験より,DNA中のリン原子が直接エネルギーを吸収する過程により修復されにくい致死損傷が生じていることが示唆される結果を得た.本研究では,リン原子の光吸収により生じた二重鎖切断の酵母菌の修復過程による修復効率を調べた.二重鎖切断修復欠損株および野生株を用い,両者の二重鎖切断の生成収率の比を二重鎖切断の修復効率とした.照射にはリン酸基に起因する吸収ピークである2153eVおよび対照として2147eVの2種類の単色軟X線を用いた.もしリンK殻吸収によって「修復されやすさ」の異なる二重鎖切断が生じているならば,2つのエネルギーでの鎖切断修復効率は異なるはずである.二重鎖切断の定量はパルスフィールドゲル電気泳動を用いた.泳動後のDNAの定量は,従来はネガフィルムの黒化度をデンシトメータで測定する方法をとっていたが,今回は染色したゲルをCCDカメラで撮影し画像解析する方法を採用し,露出時間を1/100程度に短縮できた.二重鎖切断欠損株では,どちらのエネルギーでも1致死事象あたり約2個の二重鎖切断が生じていた.しかし予想に反し,修復効率はリンK殻吸収の有無で差はなく,リンの光吸収によって生じた二重鎖切断は他の元素の光吸収により生じた二重鎖切断と同じ効率で修復されていた.したがって致死損傷から示唆された修復されにくい損傷は,今回の検出法で検出可能な二重鎖切断ではないことが明らかになった.この方法では無傷のまま残ったDNA量を基にして切断数を求めているため,照射後DNA複製が起こらないことを前提としている.しかし二重鎖切断の修復効率が致死損傷の修復効率に比べ小さいことから,DNA複製前には修復過程が完全に行なわれていないと思われ,この段階ではリンの光吸収によって生じた損傷の「修復されやすさ」の違いは検出できないと考えられる.の成果は1994年4月に英国で開催される第18回グレイ会議で口頭発表を行なうことになっている.
高濃度不純物添加酸化亜鉛膜の光伝導の機構解明

無添加ZnO膜とガリウム添加ZnO膜に対してXRD測定、Hall測定によるキャリア濃度と移動度、光伝導度スペクトル、および光吸収スペクトルを測定し、光伝導度やその応答性に関与する要因と考えている結晶子の粒界の影響、膜表面の界面準位の影響を検討した。光伝導度は、結晶粒が大きく影響し、応答性においてこの結晶性の影響を受け、結晶性を改善することで向上することを示した。無添加ZnO膜とGZO膜について、電子ビームを使ったイオンプレーティング法により無アルカリガラス基板上に200°Cで製膜した。XRD測定から、c軸方向にそろった結晶粒による柱状構造の多結晶膜が得られることを確認した。また、これまでの研究から、これらの多結晶酸化亜鉛薄膜は、製膜初期にはアイランド状の結晶粒からそれらが緻密になり、三次元成長につながって成膜することを、結晶粒の面方向と厚さ方向の残留ストレスから明らかにしている。結晶粒は膜厚と共に大きくなり、製膜条件に依るが膜厚100nmあたりまで成長し、それ以上の膜厚では結晶粒の大きさはほとんど変わらないことを確認している。今回試料の膜厚は、無添加nO膜とGZO膜ともに20nmから60nmまでを10nmごとに準備した。すなわち、膜厚とともに結晶粒の平均粒径が増大するととから、粒内と粒界が起因する特性を考察しやすくなると考えた。申請時には、まず無添加ZnO膜の評価を行い、続いて膜厚の異なるGZO膜の評価を行う計画であったが、成膜を同時期に行うことで、膜厚以外の試料のばらつきを抑えるようにした。次に、これらの試料の紫外線照射時の光応答特性を評価した。そして、(1)紫外線照射による光電流は、膜厚とともに大きくなる傾向があり、GZO膜の方が無添加ZnO膜より大きい、(2)紫外線を照射して光電流が飽和するまでの時間は膜厚が厚いほど長い傾向がある、(3)紫外線照射を切ったときの光電流の減少は、GZO膜の方が早い、ことを確認した。まず、無添加ZnO膜と高濃度GZO膜の光学的評価を行った。無添加ZnO膜では、光吸収スペクトルにおいて励起子吸収端と考えられるピークが観測されることを確認した。また、このピークの強度は膜厚共に強くなった。このことは、膜厚とともに結晶粒が大きくなり、結晶全体として結晶性がよくなることと定性的に合う。また、Hall測定の温度依存性は見られず、このことは不純物バンドが形成されていることを示している。さらに光伝導度スペクトルを、膜厚の違うGZO膜において測定した。その結果、波長350nm付近にピークをもつことは膜厚に依らないものの、より短波長側では膜厚が薄くなっても光伝導度がこのピーク強度に比較して小さくならないことを確認した。光応答性は膜厚の薄い試料で,より速い傾向が見られた。これらのことから、粒内の結晶欠陥が光応答性を悪くしていると考えられる。結晶内には、フレンケル欠陥が多数存在していることが考えられる。そこで、熱処理による酸化処理で光応答性が改善するかを検討した。XRD評価から膜構造の結晶性が改善されること、照射光を切ったときの光応答性が著しく改善されることを確認した。ガリウムを添加した酸化亜鉛薄膜におけるHall効果測定の結果、膜厚が100 nm以下の薄い場合、膜厚とともにキャリア濃度、移動度ともに大きくなったが、それ以上の膜厚ではキャリア濃度は大きくなるもののキャリア移動度はほぼ一定であった。これは、膜厚100 nm程度までは膜厚ともに多結晶粒が大きくなり、それ以上の膜厚では結晶粒の大きさが変化しないことと定性的に合っている。このことから、粒界がキャリアの移動に影響しており、光伝導度の大きさには結晶粒内が関係していると考えられる。光吸収スペクトルの結果は、キャリア濃度とともに光吸収スペクトルの吸収端が高エネルギー側へ移動した。一方で、膜厚に対して光吸収端のエネルギーはあまり変化しなかった。次に、ショットキー電極の形成を試みた。電極材料として、Au、Au-Zn、Pdを使い、蒸着法とスパッタ法で行った。また、電極を形成する前に、表面を空気中での熱処理による酸化も試みた。しかし、いずれの手法においても、良好なショットキー特性を得ることはできなかった。原因として、多結晶膜の表面準位の存在が考えられ、オゾンガスによる表面強酸化も行ったが改善することはできなかった。さらに試みとして、これらまでの結果を含み、ZnO膜を使ったアプリケーションとして紫外線センサを試作した。これは、電極とリードを取り付けた酸化亜鉛薄膜をインスツルメンテーション・アンプに接続し、バー配列のLED表示器に紫外線強度バー表示する用にしたものである。動作は、紫外線LED光の照射、室内照明と太陽光の照射で確認した。本研究では、光伝導度のメカニズムを明らかにすることを目的としている。

これまでに、膜条件の異なる高濃度不純物添加の酸化亜鉛薄膜に対してX線回折測定、紫外線照射による光伝導度スペクトル、光応答性について評価し、定性的な傾向がわかってきた。すなわち、多結晶の結晶子と粒界部分のそれぞれが電気的特性と光学的特性に大きく影響している。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度は、主に光吸収スペクトルとHall測定によるキャリア濃度と移動度の評価を行い、これまでの結果と合わせて特に多結晶結晶子と粒界部について総合的な検討を行う。また、ショットキー型のセンサを作る場合の電極形成時の界面(酸化亜鉛薄膜表面)の評価を行う。
触媒担体のカチオン操作による水素同位体交換容量の制御に関する研究

本研究は、核融合炉固体増殖ブランケットで生成されたトリチウムを回収する方法の一つとして、親水性交換触媒による水分吸着及び同位体交換プロセスの適用を検討する上で、トリチウムインベントリーの少ない親水性交換触媒創生の可能性について明らかにしようとするものである。本研究では水分保持量が比較的少ないモルデナイト型ゼオライトを出発物質としてカチオン交換を行い触媒担体とし、これに白金を担持させて触媒とする。初年度である平成26年度は1族のイオンに着目し、出発物質に含まれる交換カチオンNaのほか、LiとKで各々交換した材料を担体とし、塩化白金酸塩酸を使用して含浸法で白金を担持させ試料とした。実験は、一定温度(30ー80°C)に保持した試料充填層に、トリチウム水蒸気と水素を含むヘリウムガスを導入し、流量を変数として定常状態での充填層出口のガス組成を観察するもので、反応速度の比較の指標として総括反応速度定数を得た。担体としたモルデナイトの交換カチオンの違いによって、白金を担持させた時の反応速度に差異が生じることが判明したが、平成26年度下期の人事異動に伴い、自ら実験を進めることが困難となったため、研究の進捗に遅れが生じた。平成27年度は研究組織を変更し、連携研究者を研究分担者として迎え、トリチウムの使用が困難になったことについては、重水素-水蒸気系の実験として対応することとした。前年度に取得したデータの反応速度解析を進め、気相中の水素について1次反応、吸着水中のトリチウムに対して0.5次の反応を仮定するのが最も結果を表現できること、反応速度が単体の比表面積に依存する傾向があることがわかり、結果を国際会議で報告した。実験データの補強を進めようとしているところで、研究分担者が死亡するという事態を受け、研究継続が困難と判断して廃止措置を取った。初年度である平成26年度は1族のイオンに着目した。本研究の元になった研究では、Li交換型モルデナイトは表面水酸基を保持する傾向、K交換型モルデナイトは細孔径が縮小する傾向が認められている。そこで、出発物質に含まれる交換カチオンNaのほか、LiとKで各々交換した材料を担体とし、塩化白金酸塩酸を使用して含浸法で白金を担持させ試料とした。実験は、一定温度(30ー80°C)に保持した試料充填層に、トリチウム水蒸気と水素を含むヘリウムガスを導入し、流量を変数として定常状態での充填層出口のガス組成を観察するもので、総括反応に擬1次反応を仮定してデータの解析を行い、反応速度の比較の指標として総括反応速度定数を得た。担体としたモルデナイトの交換カチオンの違いによって、白金を担持させた時の反応速度に差異が生じることが判明した。平成26年度下期の人事異動に伴い、配置転換となった。現部署にて同種の実験を行うことは設備上も職務上も困難である。旧部署には兼務がかかっており、その範囲でしか実験を進めることができなくなった。そのため実験が計画どおりに進んでいない。次年度以降、研究組織を変更する。研究代表者は試料の調整と物性測定を担当し、交換反応実験を分担者に依頼する。

これまで連携研究者として指導をいただいていた秋田大学宗像教授に研究の分担を依頼し承諾を得た。ただし、トリチウムを用いた実験の継続は難しく、水素ー重水素系のコールド試験を主とし、規模を縮小して対応する。年度途中での人事異動に伴う部署や職務の変更で、実験計画を変更せざるを得ず、当初の計画に沿った執行ができなかったために繰り越しが生じた。当初の計画では、試料調整、一部の物性測定から実験解析まで自ら実施する予定であったが、困難となったため、次年度に研究組織を変更し、実験は分担者に依頼し、現場作業としては試料の調整と物性測定を主に担当する。物性測定は可能な範囲で外注する。
軟体動物門の高次分類群の分子系統解析

単板網を除く軟体動物の現生の全ての網について、ミトコンドリアDNA(mtDNA)の精製とクローニングを試みた。その結果、多板網ヒザラガイ、腹足網原始腹足類メガイアワビ、有肺類ツクシマイマイ、頭足網コウイカについては、mtDNA全ゲノムをクローン化し、その遺伝子配置を明らかにすることができた。本研究により決定された遺伝子配置を既に報告された二枚貝網のMytilus、多板網のKatharinaと比較したところ、2種の多板類とメガイアワビを除く全ての種類は、同じ軟体動物門でありながら、遺伝子配置が全て異なっており、しかも、いずれの配置も他の真体腔動物の配置とは著しく異なっていることが分かった。また、メガイアワビとツクシマイマイは共に腹足網に属し系統学的に極めて近縁であるにも関わらず、遺伝子配置は全く異なっていた。一方、多板類とメガイアワビは異なる亜門に属し、系統学的に遠い関係にありながら、その遺伝子配置は完全に一致していた。しかも、その遺伝子配置は他の真体腔動物群、特に節足動物の配置に極めてよく似ていることから分かった。この結果は、多板類とメガイアワビに共通する遺伝子配置こそが、軟体動物のmtDNA遺伝子配置の原型であり、他の軟体動物に見られる特殊な配置は、その原型から変化した派生的な配置であることを示している。しかも、腹足網の中で遺伝子配置の多様性が見られ、メガイアワビのように原始的な配置をそのまま残している種が存在する一方で、マイマイのように著しく特殊化した配置を示す種があるという観察結果から、各網が分岐した後に、各網で中で独立に遺伝子配置が変化したと考えられる。従って、mtDNAの遺伝子配置は各網ごとに独立の進化を遂げているため、各網の間の系統関係を解析するマーカーとしては残念ながら、使えないと考えられる。しかし、遺伝子配置の変化は、各網の中の上位分類群の系統解析をする極めて有効な分子マーカーになると期待される。
波連相関法による断層映像法

時間的にインコヒーレントな光源を用いた干渉計では,光路差がゼロの部分のみ干渉縞が発生する.一般にコヒーレント干渉計測では波長の整数倍の不確定が存在する.連続した面ではない孤立した点の位置は測定できない.このことに着目し,被測定物からの散乱光と可動参照鏡からの反射光を干渉させて,干渉縞の発生する参照鏡の位置から散乱核の絶対的な位置を測定することができる.このような低コヒーレンスな光源による干渉法が波連相開法である.本研究では,トワイマングリーン型の干渉計を作成し計測を行った.より精度を向上させるため,位柏シフト法の適用について検討を行った.位相シフト干渉法はこれまでコヒーレントなレーザー光源について主に適用されてきたが,その方法をインコヒーレントな光源を用いた干渉法について応用する揚合の問題点とその解決法について解析を行った.本研究の応用として,mmのオーダーのブロックゲージの絶対長測定を行った.本方法と,これまで用いられてきた多波長法の結果を比較し,誤差の評価を行った.生体試料の場合,干渉縞のS/N比が小さいため,縞解析法として,ウェーブレット変換,セプストラム変換,相関法などを複合的に用いより高感度な計測を行った.また,より輝度の高い光源として半導体レーザーを用いる可能性を検討した.半導体レーザーに外部共振器を付け,リットマン配置にすることにより,50nm程度の変調幅をえることができた.この光源を用い,実時間で波長をシフトし,干渉縞を取り込み,計算機のなかで合成することにより波連相関を行い,よい高い精度で測定を行うことができる.時間的にインコヒーレントな光源を用いた干渉計では,光路差がゼロの部分のみ干渉縞が発生する.一般にコヒーレント干渉計測では波長の整数倍の不確定が存在する.連続した面ではない孤立した点の位置は測定できない.このことに着目し,被測定物からの散乱光と可動参照鏡からの反射光を干渉させて,干渉縞の発生する参照鏡の位置から散乱核の絶対的な位置を測定することができる.このような低コヒーレンスな光源による干渉法が波連相開法である.本研究では,トワイマングリーン型の干渉計を作成し計測を行った.より精度を向上させるため,位柏シフト法の適用について検討を行った.位相シフト干渉法はこれまでコヒーレントなレーザー光源について主に適用されてきたが,その方法をインコヒーレントな光源を用いた干渉法について応用する揚合の問題点とその解決法について解析を行った.本研究の応用として,mmのオーダーのブロックゲージの絶対長測定を行った.本方法と,これまで用いられてきた多波長法の結果を比較し,誤差の評価を行った.生体試料の場合,干渉縞のS/N比が小さいため,縞解析法として,ウェーブレット変換,セプストラム変換,相関法などを複合的に用いより高感度な計測を行った.また,より輝度の高い光源として半導体レーザーを用いる可能性を検討した.半導体レーザーに外部共振器を付け,リットマン配置にすることにより,50nm程度の変調幅をえることができた.この光源を用い,実時間で波長をシフトし,干渉縞を取り込み,計算機のなかで合成することにより波連相関を行い,よい高い精度で測定を行うことができる.時間的にインコヒーレントな光源を用いた干渉計では,光路差がゼロの部分のみ干渉縞が発生する.このことに着目し,被測定物からの散乱光と可動参照鏡からの反射光を干渉させて,干渉縞の発生する参照鏡の位置から欠陥の位置を測定することができる.このような低コヒーレンスな光源による干渉法が波連相関法である.今年度はトワイマングリーン型の干渉計を設計し,片方の腕の反射鏡を精密ステージに設置することにより,光路長を1ミクロンの精度で制御することができた.干渉計の精度としては未だ不足であるが,補間法を用いることにより,統計的に0.1ミクロン程度の分解能を達成することができた.光源としては0.1mmの大きさを持つハロゲンランプを用いた.より精度を向上させるため,位相シフト法の適用について検討を行った.位相シフト干渉法はこれまでコヒーレントなレーザー光源について主に適用されてきたが,その方法をインコヒーレントな光源を用いた干渉法について応用する場合の問題点とその解決法について解析を行った.結論としては,光源,光学系,検出系を含めたスペクトルの分布が中心スペクトルに対して対称であれば,従来の方法が適用できることがわかった.一般的な解析解を求めることは困難であるためいくつかのシミュレーションを行った.三角分布,2次関数分布,正弦分布などについてその正当性を確認した.時間的にインコヒーレントな光源を用いて干渉計では,光路差がゼロの部分のみ干渉縞が発生する.一般にコヒーレント干渉計測では波長の整数倍の不確定が存在する.連続した面ではない孤立した点の位置は測定できない.このことに着目し,被測定物からの散乱光,と可動参照鏡からの反射光を干渉させて,干渉縞の発生する参照鏡の位置から散乱核の絶対的な位置を測定することができる.このような低コヒーレンスな光源による干渉法が波連相関法である.本研究では,トワイマングリーン型の干渉計を作成し計測を行った.より精度を向上させるため,位柏シブト法の適用について検討を行った.位相シフト干渉法はこれまでコヒーレントなレーザー光源について主に適用されてきたが,その方法をインコヒーレントな光源を月いた干渉法について応用する拐合の問題点とその解決法について解析を行った.

本研究の応用として,mmのオーダーのブロックゲージの絶対長測定を行った.本方法と,これまで用いられてきた多波長法の結果を比較し,誤差の評価を行った.生体試料の場合,干渉縞のS/N比が小さいため,縞解析法として,ウェーブレット変換,セプストラム変換,相関法などを複合的に用いより高感度な計測を行った.また,より輝度の高い光源として半導体レーザーを用いる可能性を検討した.半導体レーザーに外部共振器を付け,リットマン配置にすることにより,50nm程度の変調幅をえることができた.この光源を用い,実時間で波長をシフトし,干渉縞を取り込み,計算機のなかで合成することにより波連相関を行い,より高い精度で測定を行うことができる.
外傷・熱傷患者でのプロテインアレイを用いた白血球表面抗原の解析と感染症の予知

プロテインアレイ法はわれわれが開発した白血球表面抗原の解析法(immunophenotyping : IP法)であり、重度外傷・熱傷患者における免疫能の評価に臨床応用することを本研究の目的とした。健常人5人および熱傷・外傷患者10人に対して、全18種類(CD4/8/11c/16b/25/36/66b/68/123/127/161, TLR-2/4, CCR-2/4/5, CXCR-3, CRTh2)のIP解析を計22回施行した。本法は外傷・熱傷患者においても迅速・簡便に解析可能であった。本法によるIP解析は、外傷・熱傷患者における感染症や多臓器不全の予知に応用できる可能性が示唆された。重度外傷・熱傷患者は、感染症が契機となって多臓器不全で死亡することが多い。外傷・熱傷患者の救命には感染症の早期診断やが必須であるが、免疫能の評価に有用な検査方法は現在まで確立されていない。我々が開発した白血球表面抗原の網羅的解析(Immunophenotyping:IP)は、外傷・熱傷患者の免疫能の評価に有用であり、病態悪化の予知に貢献すると考えられる。本研究では、この解析キットによる熱傷・外傷患者のIPと臨床経過との関連を明らかにすることを目的とし、平成21年度は臨床患者における基礎的解析を行う予定とした。平成21年度に当科で集中治療を行った患者のうち、本法の解析に関する同意が得られた重度外傷・熱傷患者を対象とした。IPの解析法は、polyethylene glycolでコーティングされたスライドガラスに、解析予定の白血球表面抗原に対する抗体(詳細は下記)を並べたアレイを作成した。対象患者および健常成人から採取した血液検体を、赤血球除去後にアレイ上で15分間incubationし、リン酸緩衝液でアレイを洗浄後、抗体上に接着した白血球の有無を光学顕微鏡によって観察した(IP解析に用いた項目:T-lymphocyte subsets CD4,CD8;Monocytesubsets CD36;Neutrophil subsets CD16b)。平成21年度は熱傷患者1人と外傷患者1人に対してIPを行い、本法による解析が、健常成人に対する解析と同様に、迅速・簡便に施行可能であることが明らかとなった。熱傷患者では対照群と比較して明らかなCD4およびCD8リンパ球phenotypeの滅少を呈したが、外傷患者ではこの傾向を認めなかった。本法は臨床患者におけるIP解析に有用であり、今後さらにIPの網羅的解析によるデータを集積して、臨床経過との比較を行う予定である。熱傷・外傷患者のIPと臨床経過との関連を明らかにすることを目的として、polyethylene glycolでコーティングされたスライドガラスに、解析予定の白血球表面抗原に対する抗体(詳細は下記)をアレイ状に並べた解析キットを開発し、平成21年度は臨床患者への臨床応用と基礎的解析(IP解析:T-lymphocyte subsets CD4, CD8 ; Monocyte subsets CD36 ;Neutrophil subsets CD16b)を行った。本法による解析は、臨床患者においても迅速・簡便に施行可能であることが明らかとなった。平成22年度は、当科で集中治療を行った患者のうち、本法の解析に関する同意が得られた重度外傷・熱傷患者を対象として、より拡張性の高いIP解析を施行した。前述のIP解析方法に従い、下記のphenotype抗体を固着させた解析キットにより、赤血球除去した対象者の血液検体を15分間静置し、洗浄後に接着した白血球数を評価した。Phenotype抗体:CD4/8/11c/16b/25/36/66b/68/123/127/161,TLR-2/4,CCR-2/4/5,CXCR-3,CRTh2(全18種類)。健常人5人および熱傷および外傷患者10人に対して、本法によるIP解析を計22回施行した。全18種類の白血球phenotypeは、健常成人と同様に外傷・熱傷患者においても、迅速・簡便に解析可能であった。アレイ上に接着した白血球に関して、接着の有無を定性的に直視下で評価することは可能であったが、接着した白血球数の定量的評価を行うためには顕微鏡的評価が必須であった。

本解析方法は、臨床患者におけるハイスループットなIP解析(網羅的解析)へ応用できることから、今後さらなる網羅的IP解析の集積により、感染症を契機とした多臓器不全の予知にも有用となる可能性が示唆された。
三軸シェアシャドウ法による地下人工き裂の計測法の開発

本研究は、地下き裂の透過横波弾性波に対する伝搬異方性ならびに減衰特性を利用、坑井間弾性波計測により地下き裂の存在のみならずその三次元的な構造を計測する具体的な手法を確立しようとするものである。本研究によって得られた主な成果は次の通りである。1.理論的検討:地下き裂を透過する弾性波の伝搬特性を三層モデルを用いて理論解析し、その結果に基づき、透過横波の偏波ならびに減衰から、き裂の存在とその傾きを算定する具体的な方法を提案した。2.坑井内人工音源の開発:三軸シェアシャドウ法を実現するためには、再現性の良い弾性波を発生できる坑井内音源を開発する必要があるが、本研究では市販のエアガンに改造を施し、深度500mの坑井内で安定に弾性波を発生できるシステムを開発し、さらにその特性を明らかにした。3.三軸シェアシャドウ解析システムの開発:多数の波形を統計的に処理するためのデータ取込みならびに同期加算ソフトウェア、3成分の加速度波形から、き裂評価に必要なパラメータ(縦波振幅、横波振幅、偏波面、縦波速度、横波速度)を抽出するとともに、解析結果を三次元的に表示するソフトウェアを開発した。4.人工き裂計測実験:立案した計測法に基づき、東八幡平フィールドにおいて4本の坑井を用い、地下370mに人工的に作製されている地下き裂の計測実験を行った。さらにそこで得られた信号波形を先の理論に基づいて解析を行った。さらにそこで得られた信号波形の理論に基づいて解析を行い、地下き裂の三次元形状を求めた。その結果、三軸シェアシャドウ法によって得られたき裂の方向は三次元地殻応力計測ならびに人工き裂のコアサンブルによって推定される方向とほぼ一致しており、本計測法の有効性が確認された。また、透過SVのき裂開口変依存性が測定できた。本研究は,地下き裂の透過横波弾性波に対する伝搬異方性ならびに減衰特性を利用し,坑井間弾性波計測により地下き裂の存在のみならずその三次元的な構造を計測する具体的な手法を確立しようとするものである.本年度は計画初年度として次の研究を行った.1.特別推進研究「Γ計画」において,昭和61年度に東八幡平フィールドで行われたデトネータ試験結果を,三軸シェアシャドウ法の観点から再解析し,縦波ならびに横波速度,エアガンから放射される弾性波エネルギー,バックグラウンド・ノイズならびに受振感度等,予備的なデータを抽出した.さらに,そこで得られた諸定数を用い,地下き裂を透過する弾性波の伝搬特性を三層モデルを用いて理論解析し,その結果に基づき,透過横波の偏波ならびに減衰からき裂の存在とその傾きを算定する方法を考案した.2.三軸シェアシャドウ法を実現するには,再現性のよい縦波および横波を発生することができる音源を作製する必要があるが,本年度はΓ計画で用いられたエアガン(既設)を坑井内で安定に動作するように改造し,さらにその弾性波放射特性を測定し,その性能確認をおこなった.また,多数の波形を統計的に処理するためのデータ取り込みならびに同期加算処理ソフトウェアの開発を行った.3.東八幡平フィールドにおいて4本の坑井(F-1, EE-4, AE-1, E-3)を用い,地下370mに人工的に作成されている地下き裂を測定対象とし,これらの坑井間で三軸シェアシャドウ法による地下き裂計測の予備的なフィールド実験を実施した.4.上記3のフィールド実験で得られたデータを上記1の方法に基づき解析を行い,問題点を抽出するとともに,これらの結果に基づき具体的な計測法の検討を行った.

本研究は、地下き裂の透過横波弾性波に対する伝搬異方性ならびに減衰特性を利用し、坑井間弾性波計測により地下き裂の存在のみならずその三次元的な構造を計測する具体的な手法を確立しようとするもので、昨年度は理論的検討、坑井内人工音源の開発、信号取り込みソフトウェアの開発、具体的計測法の検討ならびにフィールド予備実験を行っている。本年度は第2年度としてこれらに基づき次の研究を行った。1.昭和62年度に立案した具体的な計測手法に基づき、東八幡平フィールドにおいて4本の坑井(F-1,EE-4,AE-1,E-3)を用い、地下370mに人工的に作成されている地下き裂を測定対象とし、これらの坑井間で三軸シェアシャドウ法による地下き裂計測の本実験を実施した。さらにそこで得られた信号波形を先に導出した理論に基づき解析を行い、人工地下き裂の三次元形状を求めた。その結果、三軸シェアシャドウ法によって得られたき裂の方向は三次元地殻応力計測ならびに人工き裂のコアサンプルによって推定される方向とほぼ一致しており、本計測法の有効性が確認された。また、透過SV波のき裂開口変位依存性が測定できた。2.上記フィールド実験と並行し、計測された三成分の加速度波形から、き裂評価に必要なパラメータ(縦波振幅、横波振幅、偏波面、縦波速度、横波速度)を抽出するとともに、解析結果を三次元的に表示する計算機ソフトウェアを開発した。3.以上の結果から、三軸シェアシャドウ法による新しい地下き裂計測法の提案を行った。
久山町一般住民における家庭血圧の循環器疾患発症率に及ぼす影響

2007年に、福岡県久山町の40歳以上の住民に健診を行うとともに、家庭血圧を測定し、臓器障害との関連を検討した。朝の家庭血圧を測定した2,993名を本研究の解析対象とした。血圧分類別にみると、正常血圧(NT)群47.3%、白衣高血圧(WHT)群7.5%、仮面高血圧(MHT)群20.7%、持続高血圧(SHT)群24.5%であった。心電図異常の頻度は、NT群に比べMHT群とSHT群で有意に多かった。また、尿蛋白は、NT群に対してWHT群、MHT群、SHT群のいずれも有意に高頻度であった。久山町の地域住民では、MHTの頻度が高く、MHTのみならずWHTでも臓器障害の合併がまれではないことが示唆される。1.平成18年度は、福岡県久山町在住の一般住民を対象に、包括的な生活習慣病予防健診を実施した。1)家庭血圧測定の同意が得られた者に対しては、上腕型家庭血圧計(オムロン社製)を貸与し、家庭血圧を測定した。家庭血圧は、朝(起床後1時間以内の排尿後かっ朝食前かっ服薬前)および夜(就寝前)に測定した。血圧は、座位で1-2分間の安静後に、左上肢において1分間以上の間隔をあけて3回連続で測定した。すべての血圧値は、記録用紙に記載していただいた。また、家庭血圧計を深夜2時に連夜駆動するよう設定し、深夜睡眠時の血圧も測定した。家庭血圧測定後、家庭血圧計を回収し、血圧および脈拍数のデータをコンピューターに取り込んだ。医師が、対象者に測定結果を説明し、高血圧者については病院受診の推奨・主治医への報告など適切な事後措置を実施した。2)生活習慣病予防健診は、久山町C&Cセンターで実施した。健診では、既往歴・家族歴の聴取、喫煙・飲酒習慣・身体活動度の調査、食事調査、身体計測(身長、体重、腹囲/腰囲比、体組成計[タニタ社製]による脂肪量・内臓脂肪レベル・筋肉量の測定)、随時血圧測定、医師による診察、眼科検診(視力測定、眼圧測定、眼底検査)、検尿、血計、血液生化学検査、心電図検査、胸写、骨密度測定などを含む包括的な検査を実施した。これらに加え、動脈硬化の指標としてAugmentation Index(AI)を測定した。医師が、対象者にすべての結果を説明し、適切な事後措置を実施した。2.久山町住民の予後調査を以下の方法で行った。1)健診対象者から循環器疾患の罹患が疑われる者を抽出した。2)久山町研究の追跡ネットワークを用いて、循環器疾患の罹患が疑われる者を抽出した。3)循環器疾患の罹患が疑われる者については、往診し、病歴・診察所見・検査所見など臨床情報を収集した。4)死亡例については、臨床情報を収集し、病理解剖の承諾を得るように努めた。5)解剖承諾例については、九州大学大学院病理学教室で解剖し、死因および臓器病変を調査した。6)定期的に研究スタッフの会議を開き、循環器疾患罹患および死因の最終診断を決定した。1.平成19年度は、昨年度に引き続き福岡県久山町在住の一般住民を対象に包括的な生活習慣病予防健診を実施し、全住民(40歳以上)の3271名の方に受診していただいた(受診率75%以上)。この一斉健診では、毎年行っている通常の健診項目(既往歴・家族歴の聴取、喫煙・飲酒習慣・身体活動度の調査、食事調査、身体計測、随時血圧測定、医師による診察、眼科検診、検尿、血計、血液生化学検査、心電図検査、胸写、骨密度測定)に加え新たに、うつ症状評価、脈波検査、頸動脈エコー検査などの健診項目を追加した。さらに、受診者に上腕型家庭血圧計(オムロン社製)を貸与し、家庭血圧を測定していただいた。家庭血圧は、朝(起床後1時間以内の排尿後かつ朝食前かつ服薬前)および就寝前に、それぞれ3回測定していただいた。また、家庭血圧計を深夜2時あるいは就寝2時間後に駆動するよう設定し、深夜睡眠時の血圧も測定していただいた。家庭血圧測定後、血圧および脈拍数のデータをコンピューターに取り込んだ。(1)平成19年度の健診受診者(受診率75%以上)から循環器疾患の罹患が疑われる者を抽出した。

(2)健診未受診者全員にアンケートを送り、循環器疾患の罹患が疑われる者を抽出した。(3)久山町研究の追跡ネットワークを用いて、循環器疾患の罹患が疑われる者を抽出した。(4)循環器疾患の罹患が疑われる者については、往診し、病歴・診察所見・検査所見など臨床情報を収集した。(5)死亡例については、臨床情報を収集し、病理解剖の承諾を得るように努めた。(6)解剖承諾例については、九州大学大学院病理学教室で解剖し、死因および臓器病変を調査した。(7)定期的に研究スタッフの会議を開き、循環器疾患罹患および死因の最終診断を決定した。1.平成20年度は、昨年度に引き続き福岡県久山町の一般住民を対象に包括的な生活習慣病予防健診を実施した。既往歴・家族歴の聴取、喫煙・飲酒習慣・身体活動度の調査、食事調査、身体計測、随時血圧測定、医師の診察、眼科検診、検尿、血計、血液生化学検査、心電図検査、胸写、骨密度測定を行った。2.平成19年度におこなった久山町生活習慣病予防健診と家庭血圧のデータを分析した。久山町住民3086名が家庭血圧を測定した。そのうち、健診を受診した3026名について解析を行った。年齢は63±12歳(平均±標準偏差)であった。朝の血圧は、起床後1時間以内の排尿後かつ朝食前かつ服薬前に測定した。朝の家庭血圧の平均値は、収縮期血圧132±18mmHg、拡張期血圧77±10mmHg、脈拍数の平均値は66±8/分であった。健診時血圧の平均値は、収縮期血圧132±19mmHg、拡張期血圧79±10mmHg、脈拍数の平均値は73±11/分であった。健診時血圧を使っての高血圧を収縮期血圧140mmHg以上、拡張期血圧90mmHg以上、または降圧薬の服用、家庭血圧による高血圧の定義を収縮期血圧135mmHg以上、拡張期血圧85mmHg以上、または降圧薬の服用者とした。この二つの定義で両者ともに高血圧を定義されたのは1330名(44%)で、白衣性高血圧者は139名(5%)、仮面高血圧者は313名(10%)であった。3.久山町住民の予後調査を以下の方法で行った。(1)平成20年度の健診受診者から循環器疾患の罹患が疑われる者を抽出した。(3)久山町研究の追跡ネットワークを通じて、循環器疾患の罹患が疑われる者を抽出した。
ヒトの時空間知覚に対する多面的検討

本年度は視覚系における時空間処理が人の他のモジュールとどのような相互作用を行っているかという点について、両眼視野闘争事態を用いた検討を行った。両眼に著しく異なる刺激を提示すると、知覚は2つの刺激の間で不規則に揺らぐ。この両眼視野闘争のダイナミクスに観察者自身の身体運動が影響を及ぼすことを示した。具体的には、観察者自身が両眼に提示する2つの刺激のうち一方の刺激中の運動をコントロールできる場合、この刺激は他方の刺激に対して長い時間優勢に知覚され、また他方の刺激に抑制される時間も短いという結果が得られた。視覚系と身体運動系の相互作用についてはこれまでにもいくつかの研究があるが、観察者自身の自発的運動が視覚系における網膜刺激のあいまい性解決にどのような影響を及ぼしているかという点は明らかではなかった。本研究はこの点について、初めての知見を得たという点で重要である。また、統合失調症の患者では自発的な身体運動を外部からの強制によるものであると錯覚する症例が多く見られ、本研究の結果はこのような症例のメカニズム解明の糸口となる可能性がある。さらに身体運動系は脳内の視覚処理メカニズムにおける2つの重要な経路のうちの背側経路の終点部に位置しており、これらの結果は、両眼視野闘争事態において知覚上は抑制されている刺激に対するトップダウン処理が背側系では確立されていることを示唆している。腹側経路では知覚上の抑制と処理の抑制が密接に関連していることがいくつかの研究によって示唆されているが、背側系では知覚と処理の間にこれとは異なった関係が成立している可能性がある。本年度は第一に、特に高次の処理過程で処理されていると考えられる運動知覚について、標準的な運動検出モデルから予測される低次の過程によって出力された運動信号がどのような寄与を行っているかを検討した。この研究ではStream-bounce刺激と呼ばれる物理的に可能な運動軌跡が複数(2つ)存在するという多義的な運動刺激を用いて、低次過程からの運動信号が存在するときとしない場合にそれら複数の運動軌跡の決定がどのように変化するかを検討した。結果、被験者にどちらかの見えを選好する傾向があり、この選好性が低次過程からの運動信号の有無によって逆転することが示された。これは、これまで主に高次の過程で処理されていると考えられていた運動知覚に対して、初期的な運動検出器がその可能な軌跡について、物理的な情報以上の寄与を行い、最終的な知覚に対して直接重要な役割を果たしていることを示唆する結果である。さらに、本年度は2次属性で定義された刺激に対する基礎的な検討を行った。特に、2次属性で定義された輪郭線処理の時間特性について注目し、Speed-Accuracy Tradeoff課題(SAT課題)と呼ばれる実験パラダイムを用いて、この時間特性を1次属性で定義された刺激処理の時間特性と定量的に比較した。結果、同じ2次属性でも刺激処理のメカニズムが異なる事が示唆された。このことは、1次・2次という刺激属性の分類は、しばしば行われるようにその処理メカニズムに対する分類としてとらえることはできず、それぞれの刺激属性に対して詳細なメカニズムの検討を行った結果、それらのメカニズムに対して再度分類をすることが必要である事を示している。本年度は2次属性で定義された輪郭線処理の時間特性について詳細な検討を行った。一般に輝度という1次の統計量で定義された輪郭線に比べてそれ以外の属性である2次属性で定義された視覚刺激処理の時間特性は遅いと考えられているが、これを定量的に測定した研究は少ない。さらに、様々な2次属性に対する処理が同様の時間特性を持つのか、あるいはそれぞれがバラバラの時間特性を持つかと言う点についても明らかではなかった。今年度行った研究によって、同じ2次属性の輪郭線処理のなかでも、方位で定義された輪郭線処理の時間特性は1次のそれとほとんど変わらないのに対して、運動で定義された輪郭線処理の時間特性は半分程度と大幅に遅いことが示された。これは、高次の輪郭線処理が属性毎に行われている事を示唆している。さらに、本年度は高次の運動処理と視覚的アウェアネスとの関係についても研究を行った。一般に動的運動残効の両眼転移成分は高次の運動処理過程の働きを反映していると考えられている。この成分をdCFSと呼ばれる特殊な両眼間抑制の方法を用いて刺激に対するアウェアネスが完全に抑制された状況下で測定した結果、これが完全に消失することを示した。これは高次の運動処理と視覚的アウェアネスが本質的な関連を持つことを示す結果である。一方で、この視覚的アウェアネスが完全に抑制された状況下でも静的な運動残効は頑健に知覚される事が示された。これは、初期の運動検出と高次の運動検出におけるアウェアネスの役割の質的な差異を明確に示す結果である。

視覚系と身体運動系の相互作用についてはこれまでにもいくつかの研究があるが、観察者自身の自発的運動が視覚系における網膜刺激のあいまい性解決にどのような影響を及ぼしているかという点は明らかではなかった。本研究はこの点について、初めての知見を得たという点で重要である。また、統合失調症の患者では自発的な身体運動を外部からの強制によるものであると錯覚する症例が多く見られ、本研究の結果はこのような症例のメカニズム解明の糸口となる可能性がある。さらに身体運動系は脳内の視覚処理メカニズムにおける2つの重要な経路のうちの背側経路の終点部に位置しており、これらの結果は、両眼視野闘争事態において知覚上は抑制されている刺激に対するトップダウン処理が背側系では確立されていることを示唆している。腹側経路では知覚上の抑制と処理の抑制が密接に関連していることがいくつかの研究によって示唆されているが、背側系では知覚と処理の間にこれとは異なった関係が成立している可能性がある。
部位特異的同位体ラベル法によるシトクロムP450camプロトン輸送経路の解明

本研究は、たんぱく質の微細な構造の動きを機能と関連づけて解析することを目的とし、たんぱく質中の特定のアミノ酸残基を同位体でラベルするための普遍的かつ効率の良い手法の確立を目指すものである。材料としてシトクロムP450camを用いており、我々は既にこのたんぱく質へ部位特異的に人工アミノ酸を導入し、その機能解析に成功している。部位特異的同位体ラベル法は人工アミノ酸導入法と基本的には原理・操作を同じくするが、いくつか検討、修飾を要する所があり、今年度は以下の点に取り組んだ。1.本手法では無細胞系でたんぱく合成させるため、合成効率が低いのが問題である。我々は既にかなり高い合成効率(1mlあたり機能たんぱく質5-10μg)を得ているが、経済的・労力的にも更に効率よい合成法が必要とされた。そこで今までの閉鎖系に代わり、透析膜を用いた連続合成系を用いることにより、反応時間を従来の1時間から20時間まで継続させ、その結果回収量が約10倍上昇し、大幅な効率化をはかることができた。2ラベルしたアミノ酸を部位特異的に導入するためには、導入部位のDNAをアンバー終始コドンに変異させ、ラベルしたアミノ酸を結合したアンバーサプレッサーtRNAを加えてたんぱく合成する。従来法ではアミノ酸とtRNAとを有機合成的に結合させるが、多段階かつ煩雑で多量(数百mg)のアミノ酸を要した。今回は、同位体ラベルした天然型アミノ酸を用いることを考慮して、より効率が良いと思われるアミノアシルtRNA合成酵素を用いた調製法の開発を試みた。先ず、天然のtRNAへアミノ酸と大腸菌及び酵母由来の当酵素を添加することにより、アミノアシルtRNAが調製できることを確認した。次にDNAから試験館内合成したアンバーサプレッサーRNAを用いて酵素法でのアミノアシルtRNAの合成を試み、より効率よく合成できる条件を検討している。本年度は、シトクロムP450camの251番目のアスパラギン酸残基へ部位特異的に安定同位体を導入した変異体を調整するための準備として、まず天然のアスパラギン酸を同じ手法でシトクロムP450camに導入し、大量の酵素標品を効率よく得るための系の確立を試みた。1) PCR法によって、251番目の位置にアンバー変異を導入したシトクロムP450cam遺伝子を持つ発現プラスミドを作成した。2)大腸菌抽出液を用いた無細胞系で合成したシトクロムP450cam酵素標品を、大量のスケールで効率よく精製する方法および手順の確立を行った。5mlのたんぱく合成反応液からHiTrapBlue(Pharmacia)によるアフィニティー、MonoQによるイオン交換、ゲル濾過、再びアフィニティー、の各カラムクロマトグラフィーを順に行うことにより、マイクログラム単位の精製酵素標品が得られた。3)アスパラギン酸をもつサプレッサーtRNAの作成の検討を行った。酵母のアスパラギン酸サプレッサーtRNAのtRNAの部分を、合成DNAから試験管内で合成し、酵母から調製したアミノアシルtRNA合成酵素を用いて、このtRNAとアスパラギン酸とを酵素的に結合させる手法を現在検討している。
視線計測による保育者の「見守り」の可視化とその教育的利用

視線検出器を用いて幼稚園教諭・保育士の視線を計測した。学生との比較において、幼稚園教諭・保育士の視線移動はより頻繁であり、また全ての子どもに目を向ける、より危険な遊具などの場所に注意する傾向が見られた。これらの結果は保育者養成において科学的な基盤の1つを提供するものである。保育・幼稚園教育において、安心・信頼を基盤として、自発的な遊びによる環境との相互作用の中で子どもの心身の発達を促すことが重視されている(文部科学省、2008;厚生労働省、2008)。実際の現場でも、様々な自由遊びにおいて園児の社会性・感性・情緒等の発達を安全・適切に援助するため、視覚的注意による「目配り」が重要な役割を果たしている。しかしながら、従来この「目配り」については経験則によって語られることが多く、客観的・定量的な検討はほとんど行われてこなかった。本研究では、現職の専門職と幼稚園教諭・保育士養成課程の学生の視線移動パタンを比較することで、現職者特有の「目配り」を視線移動のパタンとして定量化し、科学的な専門職養成プログラムに寄与することを目的とした。22年度に行った実験により、一定の経験のある現職者は、学生に比べ、より多く視線を動かしており、また陰になるなど見えにくい場所に対してより注意を向けていることが示された。したがって、保育・幼児教育の現場においても、園児の事故を可能な限り未然に防止するための視覚的注意に対して、現場経験が一定の影響をもつことが示唆している。今後、更に様々な保育場面について詳細に検討を加えることで、従来の経験的・対処的伝達による教育から、科学的見地に立った形式知・子どもの安全に関するデータベース化による専門職養成プログラムの開発へと発展させることが期待される。平成22年度に学生と現職者の視線比較による保育者特有の視線の定量化を行い,現職者の方が視線の移動回数が多く,提示映像の停留点分布においてより全体をくまなく見渡し,かつ環境内の危険因子にも視線が向くような分布が示された.これを受けて,平成23年度では,得られたデータを視線移動の動画停留点分布のマップに変換し,最初の実習を控えた学生(1回生)への提示による効果を定量的に検討することを目的として研究を行った.その結果,実習前後の学生の視線移動パタンには大きな差異は認められなかった.おそらく,1回の提示と1回の実習期間では,明らかな違いを見出すには不足したものと思われる.そこで,より長期的な影響をみるため,幼稚園・保育所・施設での実習(合計約2.5ヶ月)を終え,保育者特有の視線の内容を繰り返し学習した保育者養成課程の2回生とそれ以外の課程の2回生の視線を比較したところ,学生と現職者の間の差ほど大きくはなかったものの,保育者養成課程の学生は視線移動回数がより多く,より広範囲に停留点が分布する傾向がみられた.以上により,保育者特有の視線を短期間で身につけることは学生にとって容易でないこと,しかし長期間にわたって訓練を行うことで次第にそれが身についていく可能性が高いことが示唆された.今後,こうした定量的データと,言語報告・実習評価などの定性的データとの間で比較検討を行うことで,より詳細な影響を調べることができるだろう.刻一刻と状況が変化する保育現場では,保育者の視線は保育の質において非常に重要な要素である.今年度の成果は,従来主観的に語られてきた保育者の視線を科学的に検証する端緒の1つといえる.
口腔扁平上皮癌における癌幹細胞関連分子群の役割

口腔扁平上皮癌(OSCC)において、変異細胞の単一クローン性増殖に対して、細胞の不均一性(heterogeneity)は、制御不可能となった幹細胞や前駆細胞から生じることが想定される。しかし、幹細胞性(stemness)に関わる分子の発現や分布については明らかになっていない。そこで、我々は、OSCCにおける、これらstemness関連分子の発現・特性と予後との関連性について明らかにした。クロマチンの調節に関わるBmi-1とHmga2について、OSCC 12症例における腫瘍部と周辺の正常部での発現の差異についてマイクロアレイを用いて検討した。Bmi-1とHmga2の双方とも、がんの抑制に関わるInk4aやArfの発現を抑制的に調節することによって、幹細胞の自己複製を促進することが知られている。これらの発現レベルに関して、OSCC 38症例の腫瘍部・正常部と、同一病期の舌扁平上皮癌91症例についてqRT-PCRを用いて解析した。Bmi-1とHmga2はターゲットとして類似しているにもかかわらず、Bmi-1蛋白は発癌初期の病変部に、Hmga2蛋白は進行した病変部に発現していた。同様に、腫瘍のBmi-1発現と全生存期間(OS)に関連性は認められなかった(P = 0.67)が、腫瘍のHmga2発現とOSの短縮には関連性が認められた(P = 0.05)。qRT-PCRの解析結果は、蛋白の発現レベルと相関していた。以上の知見から、Bmi-1は、非がん部からの発がんを検索する早期発見マーカーであり、一方、Hmga2は、腫瘍の予後を推定するマーカーであることが示唆された。我々の検討では、OSCCにおいて、これらstemness関連分子の発現は、少数の原始的な腫瘍細胞に認められ、むしろ非発現の腫瘍細胞がその多くを占める。stemness関連分子を高発現しているOSCC細胞は、部分的に幹細胞のような振舞いをしているに違いないと考えられる。本研究は、癌幹細胞の関連分子の発現を解析することにより、口腔扁平上皮癌(OSCC)における進展・再発・転移に関する分子機構の解明を目的とする。試料はOSCC検体の腫瘍部(T)と周辺の非腫瘍部(N)から採取し、同時にTotal RNA抽出を行った。遺伝子発現解析法としてカスタムアレイシステムを用いて15Kx8サンプルを1枚のスライドグラスで解析するシステムを構築した。同一の患者の腫瘍部(T)と周辺の非腫瘍部(N)をペアとして、総計12ペアの解析を行った。カスタムアレイデータからこれまでがん・幹細胞に関連する候補分子であるBmi1, Prominin1(CD133),GNL3(Nucleostemin),HMGA2(High mobility groupA2)ならびにコントロールとしてOSCCでの高発現が知られているPTHrP(副甲状腺ホルモン関連蛋白)のデータを抽出し、T,Nの全体の総和での比較と、12症例それぞれのT,Nで発現比較解析を行った。その結果、コントロールのPTHrPでは、腫瘍での高発現が有意差を持って認められた。候補分子では、HMGA2が腫瘍で平均44倍の非常に高い発現を示した。一方、Bmi1, Prom1, GNL3ではTにおいて有意な発現は認められなかった。今回の解析ではHMGA2の様にほぼ全例の腫瘍部において高発現が見られる分子は、OSCCのマーカーや治療標的として有用である可能性が示唆された。Bmi1, Prom1, GNL3の様に全体では、有意差を示さないものの、突出した高発現が見られる症例も含まれていた。

がん・幹細胞の特性を考える上で、非常に興味深く、今後の解析を含め検討が必要であると考えられた。また、コントロールとしてのPTHrPは、ほとんどの症例の腫瘍部で高い発現がみとめられ、このシステムから一定の信頼をおけるデータが得られることが示唆された。現在、カスタムアレイシステムによる網羅的解析データに基づきこれらの試料を含めた50症例の試料を用いて、がん幹細胞関連分子の発現を定量PCR法にて解析中である。さらに病理診断とともに免疫組織化学染色による局所での蛋白発現解析、病理組織型、浸潤転移、臨床予後との相関についても解析を行っている。本研究は、癌幹細胞の関連分子の発現を解析することにより、口腔扁平上皮癌(OSCC)における進展・再発・転移に関する分子機構の解明を目的とする。試料はOSCC検体の腫瘍部(T)と周辺の非腫瘍部(N)から採取し、同時にTotal RNA抽出を行った。遺伝子発現解析法としてカスタムアレイシステムを用いて15Kx8サンプルを1枚のスライドグラスで解析するシステムを構築した。同一の患者の腫瘍部(T)と周辺の非腫瘍部(N)をペアとして、総計12ペアの解析を行った。カスタムアレイデータからこれまでがん・幹細胞に関連する候補分子であるBmi1,Prominin1(CD133),GNL 3(Nuclestemin),HMGA2(High mobility groupA2)ならびにコントロールとしてOSCCでの高発現が知られているPTHrP(副甲状腺ホルモン関連蛋白)のデータを抽出し、T,Nの全体の総和での比較と、12症例それぞれのT,Nで発現比較解析を行った。その結果、コントロールのPTHrPでは、腫瘍での高発現が有意差を持って認められた。候補分子では、HMGA2が腫瘍で平均44倍の非常に高い発現を示した。一方、Bmi1,Prom1,GNL3ではTにおいて有意な発現は認められなかった。今回の解析ではHMGA2の様にほぼ全例の腫瘍部において高発現が見られる分子は、OSCCのマーカーや治療標的として有用である可能性が示唆された。Bmi1,Prom1,GNL3の様に全体では、有意差を示さないものの、突出した高発現が見られる症例も含まれていた。現在、カスタムアレイシステムによる網羅的解析データに基づきこれらの試料を含めた50症例の試料を用いて、がん幹細胞関連分子の発現を定量PCR法にて解析を行った。現在、以上の研究成果を報告すべく論文を執筆中である。近年、癌を形成する細胞の中に少数ではあるが、幹細胞の性質を有する癌幹細胞が存在することが明らかになった。癌幹細胞は正常幹細胞と同様に自己複製能および多分化能を有する。癌の分化・増殖が引き起こされ、やがて腫瘍が形成される。