hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動的方言論の研究(英語の史的発達への試み)

言語変化についての研究は、William Jonesの1786年の講演に始まり、Jones、Boppなど19世紀初頭の諸学者の研究により言語学が新たな学問として登場した。それ以降、言語学は生物学と密接な関係をもって発達し、Schleicherはダーウィンの進化論の影響を受けて樹状論を提唱した。しかし文化伝播と遺伝子伝播は根本禎に異なっており、遺伝的には親から子へと縦の影響がほとんどであるが、言語はこの他、同輩という横の影響、他の世代という斜めの影響も強く受けている。筆者は数年来、時間と空間の中での言語研究を統合する動的方言論を提唱してきた。本研究では、動的方言論の観点から、1.英語の金母音推移のイングランドでの空間的分布、2.英語史上の言語接触について調査した。1に関しては、データはSurvey English Dialectsに基づき、イングランド311地点における中英語に長母音を持つ181語の発音をコンピュータ化し、言語伝播の波の中心から周辺へと相関係数が高いものから低いものへと変化する様子を三次元グラフィックスで表わした。伝播の波は、人口密度の高に地点を起点として人口移動の経路と一致していることを明らかにした。2に関しては、アングロ・サクソン民族の侵略と定住は原住民の言語が完全に放棄された変化、スカンジナビア人の侵略と定住は人口移動による変化、ノルマン人の征服は文化拡散による変化であることを明らかにした。同時に遺伝子分布に基づく人口移動、文化的・社会的背景との関係を考察し、コンピュータ・グラフィックスで言語の伝播の波と人口移動の波の関係を示した。すでに動的方言論に基づき、印欧諸語の発達、音韻習得、中国語の子音発達について分析を行ったが、今後は音韻変化のみならず、意味変化も動的方言論により分析出来ることを、中国語における漢字の意味変化により明らかにしたい。
女性生殖器に於けるマクロファージの生理的役割に関する研究-卵巣および胎盤絨毛を中心に-

1.卵巣の顆粒膜細胞の増殖に対するマクロファージおよびサイトカインの関与についての検討ラットに過排卵刺激を与え、卵胞の発育並びに卵巣内マクロファージの分布を免疫組織化学的及び超微形態学的に観察したところ、マクロファージが卵巣間質、莢膜細胞層に加え、preantral,antral,mature follicleの顆粒膜細胞層および卵胞腔内にも存在することが明かとなった。次にラット顆粒膜細胞と腹腔マクロファージの共培養実験を行ったが、顆粒膜細胞の増殖率は、同細胞単独培養に較べてマクロファージを添加した群が有意に高値であった。以上より、マクロファージが卵胞内に於て卵胞発育に対して促進的に調節している可能性が示唆された。さらに、抗epidermal growthfactor(EGF)抗体を用いた免疫組織化学的観察で発育卵胞内に陽性細胞が観察され、その分布は卵胞内マクロファージの分布に一致した。顆粒膜細胞の培養実験において、EGF単独では同細胞の増殖は促進されなかったが、マクロファージからの産生が知られているfibroblast growthfactor(FGF)とEGFを同時に添加すると顆粒膜細胞の増殖は促進された。以上より、卵胞内マクロファージはEGF,FGFを含めた複数のgorwth factorを介して卵胞発育を調節している可能性が示唆された。胎盤・絨毛に於けるトロホブラストの増殖・分化に対するマクロファージの関与についての検討ヒト胎盤における免疫組織化学的並びに超微形態学的観察でマクロファージが絨毛性ゴナドトロピン(hCG)およびEGFを摂取・修飾する所見が観察され、マクロファージがトロホブラストから産生される生理活性物質を修飾することによって、トロホブラストの機能ならびに増殖・分化に関与している可能性が推測された。卵巣の顆粒膜細胞の増殖に対するマクロファージおよびサイトカインの関与についての検討1.Woodruff et al.により考案されたserum-free granulosa cell medium(GCM)を用いた顆粒膜細胞培養系を確立した。これにより血清中に含まれていた未知の因子を除外することが出来、マクロファージあるいは同細胞から産生されるサイトカインの顆粒膜細胞に対する純粋な影響の評価が可能となった。2.Macrophage-colony stimulatingfactor(M-CSF)欠損マウスを用いた観察において、同マウスではlittermateに比較して、排卵個数の減少が認められた。また、卵胞発育においても、mature follicleおよびantral follicleの形態を示す卵胞が有意に減少していた。さらに、卵胞内に存在するマクロファージの数の減少も観察され、MCS-Fあるいはマクロファージが卵胞発育・排卵に関与している可能性がin vivoでも示唆された。胎盤絨毛におけるトロホブラストの増殖・分化に対するマクロファージの関与についての検討1.ヒト胎盤トロホブラストの採取手技および有血清培養系が、ほぼ確立出来た。

以上より、マクロファージが卵胞内に於て卵胞発育に対して促進的に調節している可能性が示唆された。さらに、抗epidermal growthfactor(EGF)抗体を用いた免疫組織化学的観察で発育卵胞内に陽性細胞が観察され、その分布は卵胞内マクロファージの分布に一致した。顆粒膜細胞の培養実験において、EGF単独では同細胞の増殖は促進されなかったが、マクロファージからの産生が知られているfibroblast growthfactor(FGF)とEGFを同時に添加すると顆粒膜細胞の増殖は促進された。以上より、卵胞内マクロファージはEGF,FGFを含めた複数のgrowthfactorを介して卵胞発育を調節している可能性が示唆された。2.胎盤・絨毛に於けるトロホブラストの増殖・分化に対するマクロファージの関与についての検討ヒト胎盤における免疫組織化学的並びに超微形態学的観察でマクロファージが絨毛性ゴナドトロピン(hCG)およびEGFを摂取・修飾する所見が観察され、マクロファージがトロホブラストから産生される生理活性物質を修飾することによって、トロホブラストの機能ならびに増殖・分化に関与している可能性が推測された。
マイクロマシンのための吸着ガス潤滑法の開発

本研究グループは,窒素雰囲気環境下での窒化炭素膜と窒化ケイ素セラミックスとの摩擦において,無潤滑の接触にもかかわらず0.01程度の低摩擦係数が発現することを発見している.さらに,同じ材料組み合わせにおいて,窒素ガスを接触面に吹き付ける簡便な手法において0.001オーダの低摩擦係数が得られることを発見している.この潤滑技術をマイクロマシンに応用することを最終目的とする本研究において,2年目の本年は,窒化炭素膜同士のすべり接触において,窒素ガス雰囲気下の湿度の影響を明らかにした.さらに,窒素ガスの吹き付けにより超低摩擦を実現するための材料組み合わせについても明らかにした.得られた主要な結果は,以下の通りである.1.窒素ガス置換したチャンバー内の湿度を制御して摩擦実験を行い,窒素ガス雰囲気下の窒化炭素膜同士のすべりにおける摩擦係数は60%RH以下の湿度領域において,湿度の減少に伴い線形的に減少し,湿度1%RH以下で安定した低い摩擦係数0.01が得られる.2.試験片を90%RHの環境で保管した場合低摩擦が得られなくなることを実験的に明らかにした.さらに,20%RH以下の保管環境であれば安定した低摩擦が得られることを確認した.また一度90%RH環境で保管した試験片であっても大気中で200°C,30分ベーキングをすることで再び,安定した低摩擦を実現できることを明らかにした.3.窒化ケイ素と窒化炭素膜の窒素環境下の摩擦において,摩擦係数が0.03程度から0.2-0.3まで突発的に上昇する現象及び湿度の増加に比例して摩擦係数が高くなる現象が同時に発生することを明らかにした.4.安定した0.01以下の低摩擦を実現するためには窒化炭素膜同士の摩擦が極めて有効であることを実験的に明らかにした.本研究グループは,窒素雰囲気環境下での窒化炭素膜と窒化ケイ素セラミックスとの摩擦において,無潤滑の接触にもかかわらず0.01程度の低摩擦係数が発現することを発見している.さらに,同じ材料組み合わせにおいて,窒素ガスを接触面に吹き付ける簡便な手法において0.001オーダの低摩擦係数が得られることを発見している.この潤滑技術をマイクロマシンに応用することを最終目的とする本研究において,1年目の本年は,窒化炭素膜同士のすべり接触において,窒素ガスを接触面に供給する吹き付け条件を様々に変化させ,0.03以下の低摩擦を実現し得る条件を明らかにした.さらに,窒素ガスの吹き付けに対する摩擦挙動の応答性についても明らかにした.得られた主要な結果は,以下の通りである.1、接触面に対し窒素ガスを吹き付ける水平方向の吹き付け角は,0-45度の範囲において,0.03以下の低摩擦が実現される.摩擦方向の反対方向からの窒素ガスの吹き付けを行なっても,全くその効果は得られず,窒素ガスの吹き付けの方向性の重要性が明らかにされた.2、窒素ガスの垂直方向の吹き付け角は,15-30度の範囲において0.03以下の低摩擦が実現される.3、摩擦界面に導入される窯素ガス量に影響を及ぼす吹き付け流量,吹き付ける距離,そして吹き付けるノズルの直径は,それぞれ,2L/min,5-10mm,4.5-8mmにおいて,0.03以下の低摩擦が実現される.4、吹き付ける窒素ガスの流速の増加に伴い摩擦係数は増加することが明らかにされた.5、窒素ガスの吹き付けにおいて得られる0.03以下の低摩擦現象は,窒素ガスの吹き付け終了と供に,数サイクルの間に1桁高い0.1オーダの摩擦係数まで急増することが明らかにされた.本研究グループは,窒素雰囲気環境下での窒化炭素膜と窒化ケイ素セラミックスとの摩擦において,無潤滑の接触にもかかわらず0.01程度の低摩擦係数が発現することを発見している.さらに,同じ材料組み合わせにおいて,窒素ガスを接触面に吹き付ける簡便な手法において0.001オーダの低摩擦係数が得られることを発見している.この潤滑技術をマイクロマシンに応用することを最終目的とする本研究において,2年目の本年は,窒化炭素膜同士のすべり接触において,窒素ガス雰囲気下の湿度の影響を明らかにした.さらに,窒素ガスの吹き付けにより超低摩擦を実現するための材料組み合わせについても明らかにした.得られた主要な結果は,以下の通りである.1.窒素ガス置換したチャンバー内の湿度を制御して摩擦実験を行い,窒素ガス雰囲気下の窒化炭素膜同士のすべりにおける摩擦係数は60%RH以下の湿度領域において,湿度の減少に伴い線形的に減少し,湿度1%RH以下で安定した低い摩擦係数0.01が得られる.2.試験片を90%RHの環境で保管した場合低摩擦が得られなくなることを実験的に明らかにした.さらに,20%RH以下の保管環境であれば安定した低摩擦が得られることを確認した.また一度90%RH環境で保管した試験片であっても大気中で200°C,30分ベーキングをすることで再び,安定した低摩擦を実現できることを明らかにした.3.窒化ケイ素と窒化炭素膜の窒素環境下の摩擦において,摩擦係数が0.03程度から0.2-0.3まで突発的に上昇する現象及び湿度の増加に比例して摩擦係数が高くなる現象が同時に発生することを明らかにした.4.安定した0.01以下の低摩擦を実現するためには窒化炭素膜同士の摩擦が極めて有効であることを実験的に明らかにした.
フォストリエシンをリードとするプロテインホスファターゼ阻害剤の開発

我々は、収束型合成経路による抗腫瘍性抗生物質フォストリエシンの立体選択的全合成に成功した。本合成経路は、フォストリエシンをセグメントA(不飽和ラクトン構造部分)、セグメントB(連続不斉中心を有するアルコール部分)およびセグメントC(トリエン構造部分)の3個のセグメントに分割し、それぞれを合成した後カップリングさせるもので、フォストリエシンだけでなく他のフォストリエシンファミリーに属する天然物(ロイストロダクシン類やスルフトリエシン等)、さらには非天然型立体配置を有する誘導体、部分構造欠損型誘導体や他のフォストリエシンファミリー天然物とのハイブリッド型誘導体等、様々な誘導体合成に応用可能な柔軟性に優れた合成経路であると考えられる。本研究においては、本合成経路の有用性を証明するとともにその特徴を利活用して、1)フォストリエシンと同じくプロテインホスファターゼ2A選択的阻害活性を有する天然物ロイストロダクシンの全合成の達成、2)フォストリエシンの部分構造欠損型類縁体やロイストロダクシンとのハイブリッド型類縁体等、各種類縁体の合成を行い、3)プロテインホスファターゼ阻害活性に関する構造活性相関を明らかにすることを目的として研究を行った。その結果、ロイストロダクシン類の全合成研究に関しては、ロイストロダクシンBの全炭素骨格を持つ鍵中間体の立体選択的合成に成功し、また、本研究の過程において末端ジオール類の位置選択的アシル化法の開発にも成功した。一方、類縁体合成に関しては、フォストリエシンのトリエン構造に着目した各種類縁体およびロイストロダクシンの構造的特徴であるアミノエチル基に着目した類縁体を立体選択的に合成することに成功し、プロテインホスファターゼタイプ特異的阻害活性について興味深い知見が得られた。フォストリエシンの合成経路を活用してリウストロダクシンの全合成を達成するに当たり、リウストロダクシンを3個のセグメントA,B,Cに分割しそれらをカップリングさせる収束型合成経路を立案した。本合成計画に従い、セグメントAについては、ペンテノールを出発原料としてSharpless不斉エポキシ化反応、有機アルミニウム試薬による開環反応を機軸として立体選択的合成に成功した。セグメントBは、(R)-リンゴ酸を出発原料としてWittig反応、不斉cis-ジヒドキシル化反応を用いて立体選択的に合成することに成功した。また、この合成課程において1,2-ジオール類の立体障害の大きい方の水酸基を位置選択的にエステル化するという、これまでに例のないエステル化反応を見出した。セグメントCについては、光学活性3-シクロヘキセンカルボン酸の不斉Diels-Alder反応による新たな合成方法を見出し、これを出発原料として立体選択的に合成することに成功した。最後にこれらセグメントA,B,Cのカップリング反応について検討を行った。我々の合成したセグメントBは、両末端保護基の選択的除去が可能で、セグメントB、Cどちらからでもカップリング可能であるが、リウストロダクシン類の多様性がセグメントCによることと反応性を考慮してセグメントAとBをまずカップリングさせることとし、Julia反応によるカップリングを検討し、収率に改善の余地はあるもののこれに成功した。さらに得られたセグメントA-Bに対して各種保護基の変換を経た後、セグメントCのカップリングを検討した。その結果、Stille反応によりこれを達成し、リウストロダクシンの全炭素骨格の立体選択的構築に成功するとともに重要中間体の立体選択的合成にも成功した。申請者等が、独自に開発したフォストリエシンの収束型合成経路による全合成と、環状リン酸エステル経由によるリン酸エステル導入方法(K.Miyashita et al., Chem.Commun.2002,742-743;J.Am.Chem.Soc.2003,125,8238-8243.)を利活用し、フォストリエシンと同様、プロテインホスファターゼ(PP)IIAに対する選択的阻害作用を示すフォストリエシン類縁天然物、リウストロダクシンの全合成を目指し、検討を行った。その結果リウストロダクシン基本骨格の構築に成功した。

フォストリエシンとリウストロダクシンの構造上の特徴的な相違点は、フォストリエシンの8位メチル基に代わってリウストロダクシンではアミノエチル基を有している点にある。そこでアミノエチル基の酵素阻害活性に対する効果を調べるために、フォストリエシンの不飽和ラクトン構造とリウストロダクシンのアミノエチル基とその周辺構造を合わせ持つハイブリッド型類縁体の合成についても検討し、これに成功した。これまでに合成したフォストリエシンのトリエン構造を除いた類縁体、トリエン構造を飽和炭素鎖に置換した類縁体、今回合成したハイブリッド型類縁体等を用いて、第一選択肢としてWaldmann等の方法を参考にPPIおよびIIA阻害活性を評価した結果、今後基質を代えてさらなる詳細な評価、検討は必要なものの、1)リン酸エステル構造は、PPI、PPIIA阻害活性発現に必須である。2)アミノエチル構造はPPI、PPIIA阻害活性発現には必須ではない。3)トリエン構造はPPI、PPIIA阻害活性発現には必須ではないものの、PPIIA選択的阻害を示す上では、重要であること等、構造と活性の相関が明らかになった。
運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性の総括

2)領域のメインテーマであった,生命の樹における運動能の発生と進化について代表者が7回の学会発表,市民講座,日本生物物理学会学会誌の巻頭言などで発表を行い,問題提起を行った.4)領域で得られた研究成果を,日本化学会が編集する日本語のシリーズ本,CSJレビューと,日本工学会の学会誌,生物工学誌で,日本語の特集として発表した.5)総括班で開発した3Dプリンターの生物学への応用の成果である,タンパク質模型の蛍光ラベルにかんする技術を「立体模型の製造方法、及び立体模型」というタイトルで特許として公開した.6)総括班で開発した,微生物のための急速凍結レプリカ電子顕微鏡法を,引き続き各方面に提供した.それらの成果は,研究代表者との7件の共同研究として発表され,そのうち6件が学会賞を受賞した(学会発表の欄では1件のみを記載).平成29年度が最終年度であるため、記入しない。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。生物物理学会の「生物物理ビデオアーカイブ」へ、「運動マシナリー」ホームページのビデオ・アーカイブを移管した。
精神疾患の病理を通してみた西洋古典古代の人間観の特質を解明するための実証的研究

本研究の目的は,精神疾患の病理を通してみた西洋古典古代の人間観の特質を,古典ギリシア語・ラテン語の原典資料等の内容分析をもとに,実証的に解明しようというものである。おもに,前5世紀における経験科学としての医学の誕生が,この種の疾患をめぐるギリシア人の共通理解に大きな転換をもたらしたという事実に着目することによって,ギリシア古典期からヘレニズム期・ローマ期にいたる西洋古典古代の人間観の展開の中で,医学者たちがどのような思想的貢献をなしたかを明らかにすることが,本研究の主眼である。本研究の第三年目にあたる平成30年度(2018年度)には,脳中心主義に立ったヒッポクラテス医学派の精神病理論が前4世紀の医学思想の文脈において,どのように受けつがれていったかという点に焦点をあてた。とくに,カリュストス出身の医学者ディオクレスが,ヒッポクラテスの「脳中心主義」を代表する『神聖病論』の著者の精神病理論に対して,心臓中心主義という観点に立って批判的な応答を展開しているという事実を明らかにした。以上のことは,脳中心主義に立ったヒッポクラテスの精神病理論が,古代の精神病理学を代表する理論として,ヒッポクラテス以降の医学者たちの間でも広く認知されていたという事実を明らかにするだけでなく,かれ以降の医学者たちがヒッポクラテスの「権威」に対抗して,独自の精神病理論の展開の可能性を探っていたという事実を示すものである。以上が,平成30年度(2018年度)の主な実績である。本研究は,当初は平成28年度(2016年度)から平成30年度(2018年度)までの三年間にわたる計画を予定していた。しかし,研究課題にもとづく研究を,所定の研究計画に沿って進めていく過程で,精神疾患の病理の問題が,ヒッポクラテスに代表される古代ギリシアの医学者たちの間でどのように認識されていったかという根本的な事実をより掘り下げて理解することが,当該研究の進展において必要であるという認識にいたった。以上の理由にもとづいて,現在までの研究の進捗状況については,上記のような状況であると自己判断した。今後は,本研究を進めていく過程で明らかになってきた上記の課題への対応も含めて,本研究全体のペースをあげることによって,最終的な研究の成果につなげていく予定である。本研究の目的は,精神疾患の病理を通してみた西洋古典古代の人間観の特質を,古典ギリシア語・ラテン語の原典資料等の分析をもとに,実証的に解明しようというものである.おもに紀元前5世紀における「経験科学」としての医学の誕生が,この種の疾患をめぐるギリシア人の共通理解に大きな転換をもたらしたという事実に着目することによって,ギリシア古典期からヘレニズム期・ローマ期にいたる西洋古典古代の人間観の展開の中で,医学者たちがどのような思想的貢献をなしたかということを明らかにすることが,本研究の主眼である.本研究の初年度にあたる平成28年度には,医学が誕生する以前の段階における精神疾患の諸相を概観しながら,この種の疾患の病理をめぐる当時のギリシア人の共通理解とその背景をなしているものについて,ホメロス・ヘシオドスの叙事詩や古典期ギリシアの非劇作品において,この種の疾患がどのように描かれているかということに焦点をあてた考察をすすめ,この種の疾患に対して当時の人々がどのような共通理解をもっていたのかという点を明らかにした.平成28年度の後半からは,ヒッポクラテス(c.460-375 BC)に主導されたコス医学派の医学者たちによる医学書の中で,精神疾患をめぐってもっとも体系的で科学的な病理論を展開していることで有名な『神聖病論』を取り上げ,同書の議論内容の分析をとおして,この種の疾患の病理診断が成立していく歴史的プロセスを明らかにした.当初の研究計画では,本研究は3年間で完了する予定である.本研究の初年度にあたる平成28年度には,上記の「研究実績の概要」において説明した通り,当初予定していた計画にそって,ほぼ順調に研究を進めていくことができたという判断に立っている.本研究の目的は,精神疾患の病理を通してみた西洋古典古代の人間観の特質を,古典ギリシア語・ラテン語の原典資料等の内容分析をもとに,実証的に解明しようというものである。おもに,前5世紀における経験科学としての医学の誕生が,この種の疾患をめぐるギリシア人の共通理解に大きな転換をもたらしたという事実に着目することによって,ギリシア古典期からヘレニズム期・ローマ期にいたる西洋古典古代の人間観の展開の中で,医学者たちがどのような思想的貢献をなしたかを解明することが,本研究の主眼である。本研究の第二年目にあたる平成29年度には,ヒッポクラテス医学派の精神病理学の伝統の形成において,きわめて重要な役割を果たしたと考えられる『神聖病論』の著者(ヒッポクラテス自身であるかは不明)の精神病理論が,カリュストス出身の医学者ディオクレスやコス出身の医学者プラクサゴラスら,ヒッポクラテス以降の医学者たちによってどのように受けつがれていったかという点に焦点をあてながら考察を進めていった。この二人の医学者のうち,プラクサゴラスに関しては,精神病理学的な観点も含めて,かれの医学理論・方法論がヒッポクラテス医学派の医学理論・方法論に対する批判的応答となっていることをすでに明らかにした。医学者プラクサゴラスのほぼ同時代人にあたる医学者ディオクレスについても,アリストテレスの生物学モデルからの強い影響下において,心臓中心主義に基づく人体モデルに依拠する一方で,脳中心主義に立った『神聖病論』の著者の精神病理論と共通する側面をもっており,そこにこの医学者とヒッポクラテス医学派との接点が存在することを明らかにした。

本研究は3年計画を予定している。初年度にあたる平成28年度においては,精神疾患に対する当時のギリシア人社会の一般的理解が,前五世紀における経験科学としての医学の成立によってどのように変化していったかという点を,ヒッポクラテス医学派の医学書(おもに『神聖病論』)の議論等の分析をとおして明らかにしていった。第二年度にあたる平成29年度には,精神疾患をめぐるヒッポクラテス医学の伝統が,ヒッポクラテス以後の医学者たちによってどのように受けつがれていったかという点に着目した考察を進め,一定の成果をあげた。以上のことから,本研究は当初の計画にそって,概ね順調に進展していると判断される。本研究の目的は,精神疾患の病理を通してみた西洋古典古代の人間観の特質を,古典ギリシア語・ラテン語の原典資料等の内容分析をもとに,実証的に解明しようというものである。おもに,前5世紀における経験科学としての医学の誕生が,この種の疾患をめぐるギリシア人の共通理解に大きな転換をもたらしたという事実に着目することによって,ギリシア古典期からヘレニズム期・ローマ期にいたる西洋古典古代の人間観の展開の中で,医学者たちがどのような思想的貢献をなしたかを明らかにすることが,本研究の主眼である。本研究の第三年目にあたる平成30年度(2018年度)には,脳中心主義に立ったヒッポクラテス医学派の精神病理論が前4世紀の医学思想の文脈において,どのように受けつがれていったかという点に焦点をあてた。とくに,カリュストス出身の医学者ディオクレスが,ヒッポクラテスの「脳中心主義」を代表する『神聖病論』の著者の精神病理論に対して,心臓中心主義という観点に立って批判的な応答を展開しているという事実を明らかにした。以上のことは,脳中心主義に立ったヒッポクラテスの精神病理論が,古代の精神病理学を代表する理論として,ヒッポクラテス以降の医学者たちの間でも広く認知されていたという事実を明らかにするだけでなく,かれ以降の医学者たちがヒッポクラテスの「権威」に対抗して,独自の精神病理論の展開の可能性を探っていたという事実を示すものである。以上が,平成30年度(2018年度)の主な実績である。本研究は,当初は平成28年度(2016年度)から平成30年度(2018年度)までの三年間にわたる計画を予定していた。しかし,研究課題にもとづく研究を,所定の研究計画に沿って進めていく過程で,精神疾患の病理の問題が,ヒッポクラテスに代表される古代ギリシアの医学者たちの間でどのように認識されていったかという根本的な事実をより掘り下げて理解することが,当該研究の進展において必要であるという認識にいたった。以上の理由にもとづいて,現在までの研究の進捗状況については,上記のような状況であると自己判断した。
トキソプラズマ原虫の潜伏を誘導する骨格筋細胞内因子の特定

筋分化に重要とされるMyoD遺伝子を繊維芽細胞に導入したところ筋芽細胞様の細胞へと分化したが、このような細胞と通常の繊維芽細胞にトキソプラズマを感染させたところステージ転換の効率に大きな変化はなかった。このことはMyoDによる筋分化に伴う宿主細胞の変化だけでは細胞内に寄生したトキソプラズマのステージ転換を誘導するには不十分であることを示している。また宿主細胞のMAPKp38αはステージ転換の開始には関与していないものの、いったん始まったステージ転換に関わる一連の反応を推進する段階で関与していることが強く示唆された。生体内でトキソプラズマの潜伏虫体(ブラディゾイト、シスト)が多くみられる筋肉や脳を構成する細胞と、あまり潜伏が見られない繊維芽細胞や肝細胞において、タキソイトからブラディゾイトへのステージ変換の頻度を比べた。後者ではタキゾイトステージに特異的な遺伝子の発現と言う意味での潜伏はそれなりに起こるが、成熟したシストが形成される頻度は少なかった。以上のことから、宿主細胞の細胞内環境が決定するのは、ステージ転換が始まるかどうかではなく、いったん始まったステージ転換が完了するかどうかと言う点にあるものと考えられた。次に、タキゾイトからブラディゾイトへのステージ転換が始まったものの成熟したシストには至らなかった虫体がどうなるのかについて検証した。この点については潜伏虫体があまりみられない臓器である肝臓に直接タキゾイトを接種し、形成された「タキゾイトからブラディゾイトへのステージ転換が始まったものの成熟しなかった虫体」の動態を観察した。なお、ステージ転換を開始する虫体は感染後1週間の段階で1-3%程度であった。また感染後1週間から4週間にかけて、ステージ転換を起こさなかったタキゾイトは排除されるが、いったんステージ転換の始まった虫体については排除されてないことが示唆された。タキゾイトからブアディゾイトへのステージ転換が始まった後、成熟シスト形成を疎外する因子について今後さらに検証する必要があり、この点を追求するために次年度に研究費を使用したい。トキソプラズマが中間宿主に感染した場合、脳や筋肉など特定臓器に侵入したタキゾイトは潜伏型虫体であるブラディゾイトへとステージ転換する。しかし生体内においてタキゾイトからブラディゾイトへのステージ転換を起こす引き金となる要因は明らかになっていない。これまでに分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ(MAPK) p38阻害剤によってこのようなステージ転換を誘導できることが知られている。MAPK p38a,p38b分子は多くの細胞・組織において各種ストレス刺激に対する応答に重要な因子であり,その活性は生体内で常に変動している。そこで宿主細胞のMAPK p38分子,とりわけ主要なアイソフォームであるMAPK p38a分子に着目し,この分子がトキソプラズマ原虫のステージ転換に関与しているか否か検証した。まずMAPK p38aを欠損した細胞にタキゾイトを感染させたが,それだけではブラディゾイトは出現しなかった。このことから宿主MAPK p38б分子の活性が恒常的に欠損しているだけではトキソプラズマのステージ転換は起こらないことが分かった。さらにMAPK p38a,p38в阻害剤の一つであるSB202190添加により,MAPK p38a欠損細胞に感染したタキゾイトにおいてステージ転換の開始が確認された。その頻度はMAPK p38aを持つ細胞に感染したタキゾイトとほぼ同じであった。しかしながら,MAPK p38a欠損細胞に感染した虫体では,ステージ転換の開始後におけるブラディゾイトの成熟レベルがMAPK p38aを持つ細胞に感染した虫体に比べて有意に低かった。以上のことから宿主細胞のMAPK p38aはタキゾイトからブラディゾイトへのステージ転換の開始段階には関与していないものの,ブラディゾイトの成熟には部分的に関与していることが示唆された。本研究はトキソプラズマ原虫がなぜ筋肉で潜伏しやすいのかについて、筋肉細胞の内部環境の観点から明らかにしようとするものである。筋肉細胞分化の司令塔ともいえるMyoD遺伝子を繊維芽細胞に強制発現させたところ、宿主細胞の細胞周期が、トキソプラズマが増殖しにくいとされるG1/G0期に固定された。さらにここにトキソプラズマを感染させたが宿主細胞のS期移行は観察されなかった。このように宿主の細胞周期がG0期にとどまるとトキソプラズマは増えにくいとされるてきたが、MyoD発現細胞内でもトキソプラズマはコントロール群と変わらず増殖し、潜伏は見られなかった。このことはMyoD及びその下流にある因子はトキソプラズマの潜伏には関与しないことを示唆している。一方で、繊維芽細胞にMyoD遺伝子を強制発現させることによって得られた細胞は形態や運動性などが筋管細胞に酷似しおり、筋分化が進んでいるものと考えられた。筋肉細胞内に特異的な「トキソプラズマを潜伏させる因子」はMyoD以外の司令塔の下流にあるものと推察される。

一方で当初計画どうりの薬剤による潜伏誘導は問題なくかかっている。薬剤添加によって誘導される遺伝子のうち筋分化時に筋が細胞において誘導され、かつその発現がMyoDの影響を受けないものがターゲット分子であることが示唆される。原虫の株間で挙動が異なることは当初から想定済みであったが、同じII型に分類される株の間でも予想以上に挙動が違うことが明らかにされ、この部分に充分留意する必要があることが分かった。生体内のシストが免疫系に排除されること、あるいはそのメカニズムについて研究開始当初とは異なった知見が国外で発表された。このような新知見を反映した実験ができるよう、評価系に改変を加えたため時間がかかっており平成25年度にも一部作業を実施する必要が生じた。研究そのものは順調である。原虫の株による挙動の違いは当初より予想していたが、同じタイプ2に属する株間でも予想以上に挙動が違い、モデルとして用いている株で得られた結果だけから結論を導くのは危険であることが年度中盤に判明した。さまざまな株のデータを入手するのに手間取ったため研究の進展は当初よりやや遅れているが、ほぼ見通しが立ったので最終的には大きな問題ではないと思われる。これまで観察した限りにおいては、宿主臓器あるいは細胞により「タキゾイトからブラディゾイトへのステージ転換が始まる頻度」には顕著な違いが無いことが分かった。一方で、いったん始まったステージ転換が成熟シストの形成という最終段階まで到達しないと言う現象が見られた。今後は、この現象を規定する要因を検証する。原虫の株間の比較をする必要が急遽生じたため実験の進行が中断したが、株間の比較を行うための環境は整ったので、年度始めにこれを早急に終えて本来のタイムスケジュールに戻る。研究方針の大枠が変わったわけではないので推進方策そのものに変更はない。いったんステージ転換の始まった虫体については排除されてないことが示唆された。タキゾイトからブアディゾイトへのステージ転換が始まった後、成熟シスト形成を疎外する因子について今後さらに検証する必要があるが、in vitroでは成熟シストが形成するまで宿主細胞を維持するのが難しいため、一部マウス感染実験を実施する。モデル系からしぼりこんだ候補遺伝子の機能と筋肉に特異的な環境の関係について検証する。これは従来の計画通りの内容である。当初は4月から開始できる予定であったが、従来の通り本格的な開始が2ー3ヶ月遅れる可能性がある。
細胞外ATPによるCa^<++>,イノシト-ルりん酸代謝とEGF受容体の機能変化の研究

昨年までにA431ヒト類表皮癌培養細胞に細胞外からATPなどのヌクレオチドを投与するとIP_3産生が刺激され、貯蔵カルシウムの動員、EGF受容体のセリンおよびスレオニン残基のりん酸化が刺激されることを見いだした。さらにこのような状態の細胞においては、EGFの受容体への結合親和性が低下することをスカッチャ-ド分析より明らかにした。本年は(1)ATPの作用がP_2プリン受容体を介して起こること、およびこの受容体が光アフィニティ試薬である[^<14>C]-azidonitrophenyl aminopropionyl AMPPNPによって標識できること(2)ATP以外にUTP、GTP、ADP、UDPが貯蔵カルシウムの動員、細胞外カルシウムのインフラックスの促進を行うこと、(3)A431細胞の有するecto-ATPaseの諸性質を調べその基質特異性がP_2プリン受容体野リガンドに対する特異性に比して著しく異なることを明らかにした。このことは両蛋白質は同一蛋白質ではなく機能をことにするものと考えられた。(4)P_2プリン受容体の機能の1つであるIP_3産生を調べ、IP_3産生のATPによる上昇には細胞の貯蔵カルシウムが必須であることを示した。なお、貯蔵カルシウム動員による細胞内カルシウム上昇、およびカルシウムインフラックスも細胞の貯蔵カルシウムを枯渇することによって消失した。(5)本年はこれらの実験に加えてイノシト-ル燐脂質合成系に対するP_2プリン受容体を介したATPの作用を調べ、カルシウムイオンの存在下で細胞外ATPはイノシト-ルの細胞内への取り込みおよびPIなどの膜燐脂質への生合成を促進した。これらの結果はATPをはじめとする数種のヌクレオチドが細胞に外から作用してイノシト-ル代謝系を賦活化し、EGF受容体などの受容体機能を調節すると考えられた。1)A431培養細胞の細胞外液にATPを添加すると, ^<45>Ca^<2+>の細胞への取込みが促進される.細胞の諸機能の調節に細胞内Ca^<2+>が極めて重要な役割を演じているので,この現象を解析するために, Ca^<2+>輸送阻害剤であるベラパミール,ニフェジピン,ジルチアゼムなどを添加して, ^<45>Ca^<2+>取込み実験を行なったがこれらの化合物は^<45>Ca^<2+>取込みを阻害しなかった.しかし, ATPのアナログであるAMP-PNPをはじめ, ATPaseの阻害剤であるADP,ピロりん酸を添加してATP依存性^<45>Ca^<2+>取込みを測定すると,これらの化合物によるecto-ATPase活性の阻害と平行して^<45>Ca^<2+>の細胞への取込みが阻害された.また本研究で用いた^<45>Ca^<2+>輸送阻害剤はecto-ATPaseを阻害しなかった.したがってATP依存性^<45>Ca^<2+>取込みにecto-ATPaseが何らかの役割を演じている可能性が考えられる.現在, ^<45>Ca^<2+>の取込みおよびecto-ATPase活性に対する種々の二価金属イオンの効果を調べ, ^<45>Ca^<2+>の取込み活性とecto-ATPase活性の相関関係を調べている.2)細胞外ATPはA431細胞において(1)にのべた^<45>Ca^<2+>の取込みに先行して, ATP添加後数秒以内に急激な細胞内Ca^<2+>の上昇が起こることを見出した.細胞内Ca^<2+>はATP添加後約30秒で最大値を与え, 2-3分以内にATP添加前の値にもどった.

細胞外ATPによってEGFレセプターがりん酸化されることを既に見出しているので,この現象は,細胞外ATPによって細胞膜のホスファチジールイノシトールりん酸の分解が促進された結果ジアシールグリセリドとイノシトール三りん酸が生成したためと考えられる.現在細胞内Ca^<2+>上昇に対する各種リガンドの影響について調べると同時に細胞外ATPによるホスファチジールイノシトールりん酸の分解を直接調べている.細胞外ATPによる刺激がA431細胞におけるEGF受容体のSer,Thr残基の燐酸化を促進し、その結果受容体の高親和性部位へのEGF結合は減少する(Hosoi and Edidin:PNAS to submit)。そこで、本研究はA431細胞におけるATPの受容体を証明し、その作用の詳細を明らかにしようとするものである。本年度の成果は以下のとおりである。1.〔αー^<32>P〕AMPPNPの細胞への結合を観察する事に成功した。結合のキネティックスから、リガンドに対するKdは10^<-6>Mであり、これはATPの細胞内カルシウム上昇作用における有効濃度とよく一致した。2.細胞外にATPをはじめ各種ヌクレオチド(20種)、ATPアナログ(6種)を添加し細胞内遊離カルシウムイオンの上昇を調べた結果、ATP、GTP、UTP、ADP、UDPおよびATPγーS、AMPPNPなどが有効であった。3.細胞内カルシウム上昇とイノシトール三燐酸(IP_3)生成のタイムコースは互いによく一致し、ATP刺激後約30秒でピークを与えた。したがって、ATPおよび関連ヌクレオチドは膜受容体を刺激後、ホスホリパーゼCまたはそれに強くリンクした系を活性化する事によってIP_3を生成したものと考えられた。4.上述のヌクレオチド燐酸類およびそれらのアナログを用いて^<45>Ca^<2+>の細胞への取り込みを詳細に観察するとこの活性と細胞内Ca^<2+>の上昇との間に並行関係が認められた。したがって^<45>Ca^<2+>の細胞への移動はプリン受容体刺激とその結果上昇する細胞内カルシウムによって促進されると考えられる。5.本細胞はecto-ATPase活性を有するが、基質として与えた5種のヌクレオチド三燐酸および一燐酸を水解するがヌクレオチド二燐酸を水解しないという基質特異性を有し、プリン受容体刺激による細胞内カルシウム上昇のヌクレオチド特異性と異なるので両機能に関与する蛋白質は互いに異なる分子であると考えられた。A431ヒト類表皮癌培養細胞において細胞外に添加されたATPをはじめとする数種のヌクレオチドは本培養細胞の種々の生理機能に影響を与えた。即ち、(a)イノシト-ル3りん酸(IP_3)の上昇、(b)細胞内カルシウムの動員と細胞外^<45>Ca^<2+>の細胞内への流入促進、(c)EGF受容体のりん酸化と受容体機能の調節、(d)[^3H]イノシト-ルの細胞内への取り込みおよび細胞膜イノシト-ル燐脂質への生合成の促進などである。これらを詳細に調べた結果、以下のことが明らかになった。(1)ATPによるIP_3上昇は約30秒でピ-クを与え、そのタイムコ-スは細胞内カルシウム上昇のそれとよく一致した。しかし、細胞外から細胞内への^<45>Ca^<2+>の流入のタイムコ-スは前2者よりも少し遅れた。
超高圧電力系統における事攻時復旧操住のエキスパートシステム化

本研究では、超高圧電力系統の事故時復旧操作を、エキスパートシステムにより自動化する研究を行っている。復旧操作は、初期電源の確保、送電系統の充電、発電機の起動・並列、負荷への電力供給などの各段階から成っている。本年度は、負荷への供給が進むにつれ、送電設備に発生する過負荷について検討を行った。以下に研究結果をまとめる。まず、検討の対象としている超高圧系統について、送電線および変圧器の具体的な送電容量を調ベ、オブジェクト形式で記述した系統データに追加した。そして潮流計算により送電線および変圧器に流れる電力量を算出し、これを該当設備の容量と比較することにより過負荷の有無を検出できるよう機能拡張を行った。つぎに文献調査により、過負荷の解消法について調ベた。解消法には系統切替、発電調整、負荷切替、負荷制限などがあり、これらをメソッドとしてシステムに組み込んだ。また、設備過負荷時に適用する具体的な方法は設備ごとに異なるので、設備ごとにルールを設けて個別に対応するものとした。例えば、ある送電線の過負荷を負荷切替えにより解消するには、下立系統の変電所負荷をどのように切替えるかの知識が必要であり、これは送電線によって異なる。最後に対象系統が全停電となった状態からの復旧操作をシミュレーションにより検討した。その結果、送電線1回線や変圧器1台が使用できないような状況下では、過負荷が発生することは稀であることが判明した。また、仮に過負荷が発生したとしても、本エキスパートシステムに組み込んだ機能により解消することができ、さらに負荷制限にまで追い込まれることは検討の範囲内では起こらなかった。以上により過負荷の解消については所期の目的を果たしたと考えている。今後は、潮流計算だけでなく、安定度計算プログラムなどもシステムに組み込み、平常時操作についても検討を行っていく計画である。
佐賀低平地における海成粘土層の塩分溶脱メカニズムに関する研究

平成12年度の調査結果から、塩分溶脱メカニズムの基礎知見として次のことを得た。地下帯水層では塩水化が進んでいるが、その水質組成は海水のそれに類似しないことから、陸域における塩分供給源の存在を考慮しないと説明できない。また、地下帯水層の水質は、酸素を含み酸化状態にあるものが見受けられた。一方、海水環境で堆積した海成粘土層の塩分濃度は著い低下の傾向を示した。また、その酸化還元状態も弱い還元状態にあった。以上のことから、地下では自然状態のもとでは考えられない速さで地下水流動が進んでいることが示唆された。上述のことを詳しく確かめるために、平成13年度はまず、放射性同位元素トリチウムの分析結果から年代に関する検討を行い、水素・酸素の各同位元素の分析結果から起源に関する検討を行った。次に、移流拡散解析プログラムを用いて塩分溶脱メカニズムに関する解析的検討を行った。以上の結果から、塩分溶脱現象は、自然状態のもとでは考えられない速さで進んでいることが確かとなり、佐賀低平地における季節的な地下水揚水による粘土層中地下水(間隙水)と帯水層地下水の混合が主な原因であるとの結論を得た。このことから、佐賀低平地における海成粘土の高鋭敏性・高圧縮性もまた、人為的な活動によって生起された性質であるとみなせる。今回の研究結果から、海成粘土の高鋭敏性・高層縮性の生成メカニズムについて、初めて年代・起源の視点を取り入れることが可能となった。このような視点に基づいて海成粘土の土質特性の解明に取り組んだ事例は皆無であり、今後の理解に新たな視点をもたらすものと考える。白石地域における山麓側から海側にかけての低平地地帯3地点から、地質調査用,地下水調査用および土質試験用試料を得た。地質調査用試料を用いて酸化還元電位,塩分濃度,電気伝導率およびpHを測定した.また、含有貝化石分析や火山灰ガラスの同定を行い、地層堆積時の年代や水質について推定した。地下水調査用試料から遠心分離機を用いて地下水を採水し、塩分等水質の分析を行った。土質試験用試料を用いて鋭敏性、圧縮性に関する土質試験を行い、電子顕微鏡観察を行った。以上の調査結果から、塩分溶脱メカニズムの基礎知見として次のことを得た。一方、海水環境で堆積した海成粘土層の塩分濃度は著しい低下の傾向を示した。現在、地下水の各同位元素の分析を進めており、3月中に結果がでそろうので直ちに地下水の年代、起源に関する検討に着手する。さらに、海成粘土層と地下帯水層との間の地下水流動メカニズムを知るために、地質調査用試料を用いてイオウを主とする安定同位体の分析も進めており、まもなく調査結果が得られる。以上の知見に基づいて、平成12年度末から地下水流動に関する解析的検討を始めた。平成13年度はこの解析的検討が主な作業となり、しかる後に海成粘土層の塩分溶脱メカニズムについての理解をまとめることとなる。
エピジェネティクス制御を指向したヒストンテールペプチドライブラリの構築

本研究では様々なアミノ酸側鎖翻訳後修飾を位置特異的に施したヒストンテールポリペプチドライブラリの構築を行った。さらに、構築したライブラリを用いて、代表的クロマチン関連因子由来のブロモドメインやクロモドメインとの相互作用を解析した。また、得られた情報に基づき、ヒストン認識ドメインや人工の刺激応答部位を複合化した分割型GFPを設計し、任意のタンパク質翻訳後修飾反応や外部刺激を特異的に検出可能な蛍光プローブを構築することに成功した。従来のセントラルドグマやメンデルの法則の例外に位置する「エピジェネティクス」機構の解明を指向した基礎的研究として、本研究では様々なアミノ酸側鎖翻訳後修飾を施したヒストンテールポリペプチドライブラリの構築を目的とした。すなわち、クロマチンを構成する主要ヒストンタンパク質であるH2A、H2B、H3およびH4の各ヒストンテールポリペプチド配列を基体として、種々の翻訳後修飾を位置特異的に施したペプチドライブラリを化学合成的に調製する。また、ペプチドライブラリを固相上に固定化した機能性ポリペプチドアレイの構築を試みる。ライブラリの構築に化学法を用いることによって、既存の分子生物学的手法では困難な位置選択的なアミノ酸側鎖翻訳後修飾の導入が可能となる。次いで、種々のクロマチン関連因子との相互作用を分光学的手法によって網羅的に解析し、各クロマチン関連因子に対する特異的認識およびリクルートに最低限必要となるファクターを分子レベルで見いだすことを目標とする。本年度は、H3およびH4の各ヒストンテールポリペプチドに対し、メチル化、アセチル化、リン酸化等の修飾を系統的に導入したライブラリの構築とセルロースシート上への固定化に成功した。さらに、クロモドマイン、ブロモドメイン、PHDドメイン等のクロマチン関連因子と分割型GFPを複合化することによって、任意のタンパク質翻訳後修飾を特異的に検出可能な蛍光プローブの設計を行った。
食道癌に対する癌抑制遺伝子NPRL2を用いた新規放射線治療の開発

ヒト食道癌細胞株10株で、放射線に対するIC50は1.58Gyから9.28Gyの範囲であった。一方、これらの腫瘍株でNPRL2蛋白は発現を認めず、Rad51蛋白は、全ての腫瘍株で強発現を認めた。以上よりNPRL2あるいはRad51発現量と放射線感受性に相関関係はなかった。ヒト食道癌細胞株に対するNPRL2ベクターの腫瘍増殖抑制効果は約30%でありIC20の放射線治療の併用で、抑制効果は60%前後まで増強された。我々が作製したRad51-siRNAベクターは、Rad51の発現抑制効果はほとんど認めなかった。放射線治療とNPRL2ベクターの併用効果におけるメカニズムを検討するため、1)control群、2)放射線療法(IC20)、3)NPRL2群、4)NPRL2+放射線療法の4群を設定した。NPRL2+放射線療法群は他群と比較して、DNA damage pathwayが活性化され、著明なG2停止とアポトーシスを認めた。食道癌細胞株におけるendogenousのNPRL2発現量と放射線感受性、Rad51発現量との相関関係:ヒト食道癌細胞株10株(TEI,2,3,4,5,6,8,9,10,11)をRIKEN BioResource Centerより購入し、放射線に対するIC50とIC20をXTT assayで測定した。IC50はそれぞれ1.58Gyから9.28Gyの範囲で測定された。一方、それぞれの腫瘍株のNPRL2蛋白発現をNPRL2抗体(Abcom)を用いてWestern blotで検証したが、一律にほとんど発現を認めなかった。そこで、現在他社のNPRL2抗体2種類を購入し、再検証を行っている段階である。Rad51蛋白発現レベルは、正常細胞株と比較して全ての腫瘍株で強発現を認めた。NPRL2発現ベクター・siRNA発現ベクターの作製:研究代表者が留学中に作成したNPRL2発現プラスミドベクターとDC-nanoparticleが、MD Anderson Cancer Centerからに寄与された。TE1, TE3にNPRL2ベクターをDC-nanoparticleに包埋してtransfectionを行うと、高い導入効率を認め、食道癌細胞株でもNPRL2の治療効果が得ることを確認した。また、Rad51に対するsiRNA配列を3種類設定し、siRNA発現ベクターに挿入し作製した。現在、これらのベクターをTE1, TE3にtransfectionし、Western blotでRad51の発現抑制効果を比較して、最適なsiRNA配列を検討している。NPRL2遺伝子導入によるDNA損傷修復遺伝子の発現量の検討:NPRL2非発現食道癌株・TE8にNPRL2ベクターあるいはGFPベクターをtransfectionし、3日後にDNA損傷修復遺伝子Rad51の発現量をWesternblotで定量した。NPRL2ベクターをtransfectionされたTE8では明らかにGFPベクターのTE8よりRad51蛋白の発現抑制を認めた。以上より、NPRL2の発現はDNA損傷修復に対する抑制効果を持つ可能性が示唆された。現在、NPRL2がRad51以外のDNA損傷修復遺伝子に対する抑制作用の有無を検討している。食道癌細胞株におけるendogenousなNPRL2・Rad51発現量と放射線感受性の相関関係:ヒト食道癌細胞株10株で、放射線に対するIC50をXTT assayで測定した。一方、それぞれの腫瘍株のNPRL2蛋白発現を3種類のNPRL2抗体を用いてWestern blotで検証したが、一律にほとんど発現を認めなかった。Rad51蛋白発現レベルは、全ての腫瘍株で強発現を認めた。以上よりNPRL2あるいはRad51発現量と放射線感受性に相関関係は認めなかった。NPRL2ベクター・Rad51-siRNAベクターの効果:TE1,TE3にNPRL2ベクターをDC-nanoparticleに包埋してtransfectionを行うと、約30%の導入効率を認めたが腫瘍増殖抑制効果は約20%であった。IC20の放射線治療を併用し相乗効果を検討した所、抑制効果は40%前後であった。また、Rad51に対するsiRNA配列を設定し、3種類のsiRNA発現ベクターを作製した。これらをTE1,TE3にtransfectionし、Western blotでRad51の発現抑制効果はほとんど認めなかった。食道癌細胞株におけるendogenousなNPRL2・Rad51発現量と放射線感受性の相関関係:ヒト食道癌細胞株10株で、放射線に対するIC50はそれぞれ1.58Gyから9.28Gyの範囲であった。

一方、それぞれの腫瘍株のNPRL2蛋白は一律にほとんど発現を認めず、Rad51蛋白発現レベルは、全ての腫瘍株で強発現を認めた。以上よりNPRL2あるいはRad51発現量と放射線感受性に相関関係は認めなかった。NPRL2ベクター・Rad51-siRNAベクターの効果:ヒト食道癌細胞株(TE1,TE3)に対するNPRL2ベクターの腫瘍増殖抑制効果は約30%であった。IC20の放射線治療を併用し相乗効果を検討した所、抑制効果は60%前後まで増強された。また、Rad51に対するsiRNA配列を設定し、siRNA発現ベクターを作製したが、Western blotでRad51の発現抑制効果はほとんど認めなかった。本研究結果のまとめ:以上より、食道癌放射線治療の効果をNPRL2ベクターは細胞周期停止・アポトーシス増強・DNA damage pathwayの活性化を介して増強することが、本研究で証明された。