hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子宮筋腫におけるミトコンドリアの形態観察と機能解析

子宮筋腫は低酸素に長期間暴露されているためにミトコンドリアの機能に異常が起こるとの仮説を立て、子宮筋腫における低酸素反応を検討した。筋腫組織では、子宮筋よりも低酸素誘導因子Hypoxia inducible factor-1α(HIF-1α)の発現が有意に高く、培養筋腫細胞では、低酸素によるHIF-1α発現量の増加、核内HIF-1α発現の誘導、HIF標的遺伝子のプロモーター領域への結合増加が確認された。さらにHIF標的遺伝子のmRNA発現が増加し、アポトーシスが誘導された。以上より子宮筋腫ではHIFを介した低酸素反応が起こっていることが示された。子宮筋腫細胞と正常子宮筋細胞を低酸素(1%酸素)と通常酸素(20%酸素)条件下に培養し、子宮筋腫における低酸素誘導因子Hypoxia induciblefactor-1 alpha(HIF-1α)を介した低酸素反応を検討した。HIF-1αは低酸素下でタンパク分解が阻害されることで、標的遺伝子の転写調節を行うことが知られている。そこでまず、低酸素と通常酸素下に培養した子宮筋腫、子宮筋細胞からタンパクを抽出し、HIF-1αのタンパク発現を比較検討した。HIF-1αの低酸素刺激により子宮筋腫、正常子宮筋ではHIF1αのタンパク発現量がともに増加したが、筋腫では子宮筋よりも上昇の割合が緩慢であった。一方、HIF-1αmRNA発現量は子宮筋腫、正常筋ともに低下しており、mRNA発現の低下割合は筋腫で子宮筋よりも緩慢であった。次に子宮筋腫と正常筋における低酸素と通常酸素培養下のHIF標的遺伝子のmRNA発現変化を、比較検討した。KEGGデータベースからHIF signaling pathwayに存在する10種類の遺伝子を抽出し、定量的RT-リアルタイムPCR法にて筋腫細胞および正常筋細胞におけるHIF標的遺伝子のmRNA発現を比較検討した。その結果、抽出した10遺伝子すべてでHIF-1αタンパクの発現と同様、低酸素培養下で増加した。さらにその増加割合は9遺伝子(ALDOA, ENO1, GAPDH, HK1, PFKL, PFKFB3, LDHA, SLC2A1, VEGFA)において、筋腫で正常子宮筋よりも緩慢だった。以上より、子宮筋腫では正常子宮筋と同様、低酸素刺激によりHIF-1αのタンパク分解が阻害され、HIF-1αのタンパク発現量が増加し、HIF-1標的遺伝子の転写活性が亢進する可能性が示唆された。また、筋腫では子宮筋に比べHIF-1αを介した低酸素応答が減弱していて、この低酸素応答の減弱が筋腫の特性を示していると考えられた。子宮筋腫における低酸素誘導因子Hypoxia inducible factor-1 alpha(HIF-1α)を介した低酸素反応を検討した。低酸素培養により子宮筋腫細胞でHIF1αのタンパク発現量が増加し、HIF標的遺伝子のmRNA発現も増加することが明らかになり、筋腫ではHIF-1αを介した低酸素反応があることが示唆された。そこで、低酸素培養下でのHIF-1αタンパクのHIF標的遺伝子のHIF反応配列への結合をクロマチン免疫沈降法を用いて検討した。その結果、低酸素培養下でmRNAの発現が増加した3遺伝子(ENO1, LDHA, VEGFA)において、筋腫でHIF反応配列へのHIF-1αタンパクの結合量が増加した。次に、子宮筋腫組織におけるin vivoでのHIF-1αタンパクの発現を検討した。過去の報告では子宮筋腫組織では、正常子宮筋と同様にHIF-1αの発現はみられない、とされていた。しかし、今回の検討で培養子宮筋腫細胞では低酸素刺激でHIF-1αの発現が誘導されることが確認できた。そこで子宮筋腫組織でもHIF-1αは発現しているが筋腫組織からのタンパク抽出方法に問題があるために検出できていないとの仮説を立てた。子宮筋腫は大量の細胞外マトリックスに囲まれているため、核内タンパクを抽出してウエスタンブロット法で検討したところ、子宮筋腫では正常子宮筋と比較して有意にHIF-1αタンパクの発現量が高かった。以上より、子宮筋腫組織は生体内で著しい低酸素環境にさらされているため、正常子宮筋に比べHIF-1αタンパク発現量が高いと考えられた。筋腫では低酸素刺激により発現が誘導されたHIF-1αが核内に移行し、HIF転写複合体がHIF標的遺伝子のプロモーター領域に結合し、その転写活性が亢進する可能性が示唆された。子宮筋腫におけるミトコンドリア機能異常は、筋腫組織が著しい低酸素環境で発育するために引き起こされると考えられる。ミトコンドリア機能異常を検討する前に、子宮筋腫における低酸素反応を明らかにする必要が生じた。そのため、まず転写因子HIF-1に着目し、子宮筋腫におけるHIF-1を介した低酸素反応を検討する必要性が生じた。低酸素誘導因子、Hypoxia inducible factor-1(HIF-1)は低酸素により多くの細胞で発現が誘導され、その標的遺伝子の発現を調節する。そこで子宮筋腫におけるHIF-1を介した低酸素反応と低酸素による細胞増殖、アポトーシスの変化を検討した。まず、低酸素培養によるHIF-1αタンパクの細胞内局在の変化を細胞蛍光免疫染色にて検討した。

低酸素培養により、筋腫細胞の核内でのHIF-1αタンパク発現が誘導された。塩化コバルトを添加して培養すると核内のHIF-1αタンパク発現はさらに上昇した。次に低酸素培養による子宮筋腫細胞の増殖能、アポトーシスの変化を検討した。低酸素培養により、細胞増殖能には変化がみられなかったが、子宮筋腫細胞のアポトーシスが亢進した。昨年度までに、子宮筋腫組織では子宮筋組織よりもHIF-1αの発現が高いこと、子宮筋細胞を低酸素で培養するとHIF-1αの発現が誘導され、HIF標的遺伝子のプロモーター領域にあるHIF反応配列へのHIF-1αの結合が増加すること、HIF標的遺伝子のmRNA発現が上昇することを明らかにした。以上より、子宮筋腫細胞では低酸素刺激によりプロテアソームでの分解を逃れたHIF-1αの発現が上昇し、HIF-1βとヘテロダイマーを形成し、核内に移行する。このヘテロダイマーを中心としたHIF転写複合体がHIF標的遺伝子のプロモーター領域に結合し、その転写を調節する。これらHIF標的遺伝子の発現により嫌気性解糖、グルコース輸送、血管新生などの低酸素反応が制御されていると考えられた。また、低酸素により子宮筋腫細胞でアポトーシスが誘導されることが示された。子宮筋腫は低酸素に長期間暴露されているためにミトコンドリアの機能に異常が起こるとの仮説を立て、子宮筋腫における低酸素反応を検討した。筋腫組織では、子宮筋よりも低酸素誘導因子Hypoxia inducible factor-1α(HIF-1α)の発現が有意に高く、培養筋腫細胞では、低酸素によるHIF-1α発現量の増加、核内HIF-1α発現の誘導、HIF標的遺伝子のプロモーター領域への結合増加が確認された。さらにHIF標的遺伝子のmRNA発現が増加し、アポトーシスが誘導された。以上より子宮筋腫ではHIFを介した低酸素反応が起こっていることが示された。子宮筋腫細胞、正常子宮筋細胞の低酸素培養下におけるHIF-1αmRNA発現とタンパク発現に乖離が見られたため、子宮筋腫におけるHIF-1の転写調節を明らかにする必要性が新たに生じた。また、子宮筋腫細胞におけるHIF-1標的遺伝子のmRNA発現を定量するのに時間を要した。子宮筋腫細胞のミトコンドリア機能解析を行う。低酸素で培養した子宮筋腫細胞、正常子宮筋細胞のミトコンドリア染色、酸素消費量、乳酸デヒドロゲナーゼ活性を測定し、比較検討する。また、子宮筋腫におけるHIF-1を介した低酸素反応は、低酸素刺激12時間後には減弱することが明らかになったため、代わりに別の転写因子を介した低酸素反応が存在する可能性が示唆された。乳癌細胞ではN-myc downstream regulated-1(NDRG1)を介した低酸素反応がHIF-1を介した低酸素反応と別に存在することが報告されている。予備実験で筋腫細胞では低酸素培養によりNDRG1のmRNA発現が誘導されることが明らかになったため、子宮筋腫におけるNDRG1を介した低酸素反応を検討する予定である。婦人科学子宮筋腫細胞と正常子宮筋細胞の低酸素培養下における遺伝子発現プロファイルを比較検討する。子宮筋腫細胞と正常子宮筋細胞を低酸素、通常酸素条件下で培養した後、RNAを回収し発現アレイを行う。次に子宮筋腫細胞のミトコンドリア機能解析を行う。
拓本の時空間データベースの作成及び潜在的知識の発見

本研究では、漢字を中心とした日本と中国の重要な古資料文献である拓本の多書体文字を、深層学習を用いて認識し、さらに、時空間情報を含むデータベースを作成して、それらを地図上に可視化することで有用な情報を抽出し、歴史の整理、気候変動、自然災害の予測対応等の研究に貢献することを目的とする。現在、拓本内の多書体文字を認識するためのデータ増強、データセット作成手法、深層学習による認識と認識率の向上手法を提案し、実験を行ってきた。また、拓本の時空間情報をキーワード毎に整理して時空間データベースを作成し、それらを地図上に可視化して潜在知識を抽出する、拓本潜在知識発見システムを設計している。拓本内の多書体文字の認識では、集めてきた拓本内の文字に対して、ノイズの除去、切り取り、輝度値変更の処理を行い、訓練データを増強し、100文字種5267331枚の画像を生成した。また、AlexnetとGoogLenetを用いて学習、認識を行い、61文字種のときGoogLenetで認識率96%、100文字種のときAlexnetで認識率92%を達成することを示した。さらに、AlexnetのDropoutの値を変更することで、認識率を92%から93.5%まで向上することを示した。時空間データベースの作成と可視化では、拓本の時空間情報を整理して、時空間管理番号表を作成し、さらに、キーワード毎に拓本の情報を管理番号でまとめた、キーワード管理番号表を12文字分作成した。そして、それら2つのリストを用いて、時空間データベースを作成するプログラムと、時空間データベースから地図上に可視化するのに必要な情報を整理するシステムを実現した。新たに発見した問題点(1)拓本の欠損により、深層学習においても認識できない部分が存在している。(2)歴史の原因により、拓本の出土地域と出土時間を記載されていない拓本が存在していることが分かった。それにより、当該する拓本情報を時間空間データベースに記録できない問題が生じる。(3)研究推進することにより、拓本のみならず、本研究は、日本の古典籍の認識と整理にも使えると発見した。今年度の研究計画は、当初設定されたプロセスの進行と、新たに発見された問題点の解決の二つで構成されている。【設定されたプロセス】(1)深層学習と画像処理を用いて、拓本文字認識精度の向上を目指す。(2)時空間データベースを完成する。(3)画像処理を用いてキーワードの可視化を実現する。【新たに発見された問題点】(1)拓本欠損問題について:拓本の欠損による認識できない拓本文に対して、統計的な手法を用いて、認識できた部分を整理し、認識できない拓本文の推測を行う。(2)拓本情報の不足問題について:インタネットでの検索、海外の研究者を含めた専門に聞く、そして、認識できた拓本の文章から、必要な拓本に関する情報を分析し、取得する。(3)日本古典籍への応用について、本研究は日本古典籍への応用ができると判明し、今後本システムを用いて、日本古典籍のキーワードに関する時間空間データベースを作成し、日本古典籍から潜在的な知識の抽出に貢献したい。【設定されたプロセス】

(1)深層学習と画像処理を用いて、拓本文字認識精度の向上を目指す。(2)時空間データベースを完成する。(3)画像処理を用いてキーワードの可視化を実現する。【新たに発見された問題点】(1)拓本欠損問題について:拓本の欠損による認識できない拓本文に対して、統計的な手法を用いて、認識できた部分を整理し、認識できない拓本文の推測を行う。(2)拓本情報の不足問題について:インタネットでの検索、海外の研究者を含めた専門に聞く、そして、認識できた拓本の文章から、必要な拓本に関する情報を分析し、取得する。(3)日本古典籍への応用について、本研究は日本古典籍への応用ができると判明し、今後本システムを用いて、日本古典籍のキーワードに関する時間空間データベースを作成し、日本古典籍から潜在的な知識の抽出に貢献したい。
神経細胞死と樹状突起の形成維持に及ぼす入力の賦法効果ー新しい標識法による研究

脊髄運動ニュ-ロンの樹状突起形成に及ぼす入力の影響を検討する最初の試みとして、セロトニン(5HT)線維を除去する実験を行った。5HT線維はPクロ-ルフェニ-ルアラニン(PCPA)により薬理学的に除去し、PCPAを投与後一週目で鶏の下肢筋にコレラトキシンを注入し、運動ニュ-ロンの樹状突起を逆行性に標識した。樹状突起の形成状態を定量的に評価した結果、PCPA投与によっても樹状突起形成には変化のないことが明らかになった。次にPCPA投与によるシナップス形成への影響を検討した。まず孵化直後の雛にPCPAを投与し、一週目で脊髄各層でのシナップスの密度を調べた。その結果、対照群で5HT線維の分布が観察される部位(I,II,VII,IX層)ではPCPA投与群で20ー40%のシナップスが消失していた。PCPA投与によるシナップス密度の低下は成鶏でも観察された。PCPA投与後のシナップス密度の低下は5HT線維が消失したために生じた現象なのか、またあるいはPCPAの一般的な、いわば副作用によるものなのかを知るために、PCPAとは異なる薬理学的機構によるモノアミン除去薬、レセルピンを使用した。その結果、PCPAと同様にシナップス密度は低下した。しかし正常では5HT線維の分布しない鶏の小脳、ラットの海馬分子層ではシナップス密度は変化しなかった。本研究によって5HTはシナップスの形成維持に深く関わっていることが明らかになった。また成体でもシナップスのturn overが起こっていることが示唆された。5HT線維の除去により大量のシナップスが脱落する事により細胞死が惹起されることが予想されるが現在この点に付いて研究を進めている。
本邦第三紀古脊椎動物相の起源と変遷

昭和62年度に引き続き、日本列島形成中の新生代第三紀における本邦の脊椎動物相がどこに由来し、どのような変遷を経てきたかを明らかにするべく研究を行った。その最も基礎的作業として、これまで欠如していた精密な比較骨学的資料の作成を行い、初年度に購入したSOFTEX CMB特型軟X線発生装置を用い、これまでほとんど不可能であった中型の板鰓類、硬骨魚類、両生類、鳥類等の骨格に関する諸データを非破壊的に得て蓄積する作業を行った結果約80科170種の資料を作成した。これらのデータを用いて北海道網走支庁の中新世中期常呂層の約1500万年前の地層から採集されたアカガレイ属の化石が新種であることが判明しトコロガレイと名付けて日本魚類学会において報告し、論文に記載を行ったまた埼玉県秩父近郊の川本町を流れる荒川の河床(中新世中期)より採集されたホホジロザメ属カルカロドン・メガロドンの同一個体に属する73個の歯を調査し、その歯列解析を行って古生物学会にて報告し、論文とした。この研究により、世界的にも初めてこの巨大化石鮫の歯の歯列解析が可能となり第三紀におけるネズミザメ科の起源と変遷、解明が容易になった。脊椎動物化石資料データベースの入力作業は完成し、印刷可能な段階に到達した。北海道における第三紀層化石の調査採集は特に三笠、北見地方において(白亜紀後期および漸新地)効果があり、新しい資料を入手することができた。北九州、鹿児島、種ケ島における調査ではかなり大量の魚類および植物化石が採集された。これらの標本により日本列島全体における脊椎動物相変遷の重要な断面を理解することができた。二年間にわたる集中的な調査結果は、本邦古脊椎動物の時空分布の表としてまとめ第三紀におる変遷のパターンのいくつかとともに発表する予定である。日本の脊椎動物相はアジア大陸および北アメリカ大陸の脊椎動物相と,その起源において密接な関係にある.日本列島が形成されつつあった新生代第三紀において本邦の脊椎動物がどこに由来し,どのような変遷を経たかを,精密な比較骨学的調査に立脚して,明らかにすることが本研究の目的である.本年度はその第一年度であるので,1)これまでに蓄積されている現生種骨格に関する基礎資料をより充実させるため備品として購入したSOFTEX CMB特型の軟X線発生装置を用い,これまでほとんど不可能であった大型,中型の魚類および鳥類の骨格に関するデータを非破壊的に得ることができた.このデータを用いて福島県相馬市鮮新世滝口層産出のサメガレイ化石の実体を明らかにし論文として発表することができた.また富山県鮮新世の魚類化石が現生のヒラメと同完されることがわかり原稿がまもなく完成する.千葉県東金産出の魚類化石はアカガレイであることが判明し,日本魚類学にて発表を行う.その他今年は約50種の関連魚種の軟X線写真撮影を行い,魚類化石の研究の資料として蓄積することができた.2)上野と植村は北海道北見市鮮新統の魚類化石ならびに植物化石産地にて採集と調査を行い,北海道における第三紀淡水魚類相の起源に関する古気候と古生態学的資料の解析を試み,更に来年度の調査を行ってまとめることとした.3)冨田・長谷川は謝金を使用してこれまでに蓄積された哺乳類化石の情報化〓理を進め,大型標本に関する整形とデータベース作成作業を完了した.上野はサメ・エイ等軟骨魚類のデータベースをほぼ完成し,来年度は硬骨魚類化石のデータベースを完成する予定である.4)小野・上野はいわき市鮮新統産出の鳥類化石5種,サメ類化石約10種の存在を確認し,来年度更に研究を進める計画である.来年度は最終年度であるので資料のデータベースの完成度を高めつつ,動物相変遷のパターンについて総括を行う.昭和62年度に引き続き、日本列島形成中の新生代第三紀における本邦の脊椎動物相がどこに由来し、どのような変遷を経てきたかを明らかにするべく研究を行った。
内耳奇形ハムスターにおける前庭感覚上皮細胞の細胞骨格構造の観察

数年前、無治療飼育群に、偶然に発見された内耳奇形ゴールデンハムスターを系代飼育中である。これを使用し形態学的に詳細な検討をおこなっているが、殊に成熟後の蝸牛に特異な所見が確認され、この奇形の原因が細胞の成熟障害に起因することを検証した。また、他に例を見ない、特異な水泳行動が見られ前庭神核及び小脳に光顕的に異常を認めないことから、前庭耳右器の異常であることが、強く示唆される。前庭機能評価と形態異常との関連について生後より3ヶ月までの詳細な検討を加えた。前庭形態評価は前庭の走査電顕による検索を行い特徴的な異常を認めた。前庭有毛細胞の極性は通常と異なりほぼ単極性であり、正常対照群前庭に見られる双極性の有毛細胞の配列は認められない。これらの所見以外には前庭微細構造の異常は見られていない。前庭機能の行動評価から生後4週間以内に著明な行動低下が見られ、前庭形態評価によって前庭有毛細がまばらで、感覚細胞の変性程度が経時的変化が認められた。行動異常と形態変化が平行して起こっており、大変まれなdevelopmental anomalyであることが検証された。有毛細胞の極性がアクチンフィラメントの存在によっておこることはかつてより報告されていることであるが、この内耳奇形ハムスターにおいてもアクチンフィラメント異常を強く示唆し、今後の検討に大変期待のおける動物モデルである。
キャビテーション気泡の運動状態の計測制御に関する研究

本研究は,高出力超音波に付随して発生する気泡の運動状態を気泡から生じる音響信号(気泡信号)により制御することを目的としている。超音波により発生した気泡は,超音波の周期に伴い,発生,膨張収縮,圧壊の3段階の運動状態に分かれる。気泡信号は,基本波,高調波,分調波,広帯域雑音の4つの信号が発生するが,基本波と高調波は気泡の発生現象以外にも生じるため,分調波と広帯域雑音に注目して研究を進めている。これまでに,我々は高速度ビデオカメラを用いた実験により,気泡の発生・圧壊時は広帯域雑音が,膨張収縮時は分調波が発生している可能性があることを確認した。そこで,最終年度である30年度は,気泡の運動状態計測・制御技術の応用を目的として,気泡を用いて加工部品の洗浄を行っている超音波洗浄器の洗浄能力を評価した。気泡信号と従来の洗浄能力評価方法を比較した。従来法は,微粒子を塗布したガラス板の超音波照射前後の重量比(超音波による微粒子の剥がれ具合)を用いた。その結果,気泡の発生・圧壊の信号である広帯域雑音とガラス板の重量変化の間には強い正の相関が確認できた。一方,気泡の膨張収縮の信号である分調波とガラス板の重量比の間には,広帯域雑音との関係ほど相関が確認できなかった。そのため,洗浄には気泡の発生や圧壊時に生じる衝撃波が大きく影響している可能性がある。洗浄能力の評価に広帯域雑音を用いることにより,洗浄分野に定量的且つ統一的な指標を確立できる可能性がある。本研究は、高出力超音波に付随して発生する気泡の信号のみを用いて、気泡の運動状態を制御することを目的としている。水に超音波を照射すると気泡が発生する。気泡は、照射超音波の出力の増加に伴い、発生、膨張収縮するstable状態、気泡自体が大きく動くinertial状態、気泡が破裂する圧壊の段階に分かれる。理論的には異なる状態の気泡からは異なる信号が発生している。我々は、気泡由来の信号をキャビテーションセンサで測定し、気泡の運動状態を制御できないか検討している。28年度は以下の検討を行った。1.超音波照射装置及びキャビテーションセンサの製作→共振周波数1MHzのPZTを用いて円筒形水槽を製作した。PZTは円形で直径は20mmとして、直径100mmの水槽の底部に設置した。超音波は水槽底部から水面に向かって照射され、局所的に定在波音場が形成される。またPZTのサイズに合うように、内径を30mmにした新しい円筒形キャビテーションセンサを製作した。2.水槽内の音圧測定→高音圧対応のハイドロホンを用いて、PZTへの印加電圧に対する水槽内の音圧を測定し、振動子への印加電圧と音圧の関係を明らかにした。今後は測定した結果を元にして水槽内の音圧を制御する予定である。3.キャビテーションセンサによる分調波と広帯域雑音の測定→水槽内の音圧を増加させた時の気泡由来の信号である分調波と広帯域雑音の変化をキャビテーションセンサを用いて測定した。その結果、分調波と広帯域雑音は異なる音圧で発生することを確認した。音圧を増加させると、最初に広帯域雑音が発生し、その後分調波が発生することが確認できた。これは、気泡が発生する瞬間は広帯域雑音が発生し、気泡が膨張収縮するときは分調波が発生している可能性を示している。本研究の達成度は、28年度に行った1.超音波照射装置及びキャビテーションセンサの製作、2.水槽内の音圧測定、3.キャビテーションセンサによる分調波と広帯域雑音の測定の成果により、おおむね順調に進行していると考えられる。28年度基盤研究(C)研究計画調書や28年度交付申請書に記述した28年度に行う研究計画をほぼ達成している。しかし、研究計画では気泡の状態をstable状態、inertial状態、圧壊の3つに分けていたが、その後の考察により気泡の発生、stable状態、inertail状態、圧壊の4つに分けることが必要であることを確認した。そのため、今後1/2分調波だけでなく2/3分調波も測定する必要が生じたため、29年度に検討予定である。本研究は,高出力超音波に付随して発生する気泡の運動状態を,気泡から発生する信号を用いて制御することを目的としている。超音波に付随して発生する気泡は,半導体の基盤洗浄などに用いられているが,気泡の運動状態を制御できていないため,基盤本体を傷つけてしまうことが問題となっている。気泡の運動状態は,超音波出力の増加に伴い,発生,膨張収縮,圧壊の状態に分かれ,理論的には,それぞれ異なる運動状態からは異なる信号が発生していることが報告されている。そこで我々は,気泡から発生する信号のみを用いて気泡の発生量を定量化すること及び運動状態を制御することを検討している。昨年度までに気泡由来の信号と言われている分調波及び広帯域雑音が,それぞれ異なる音圧で発生することを確認した。今年度は,高速度ビデオカメラで気泡の運動状態の観察を行い,気泡由来の信号との相関を実験的に確認した。疑似気泡として超音波造影剤のマイクロバブルを使用し,高速度ビデオカメラを用いて超音波音圧の増加に伴う気泡の運動状態の変化を観察した。

結果として,超音波音圧の増加に伴い気泡は膨張収縮を行い,最後に破裂する状態を観察できた。次に,同じ条件下で,キャビテーションセンサを用いて気泡の信号を受信したところ,最初に分調波が次に広帯域雑音が増加することが確認できた。これは,膨張収縮時には分調波が,圧壊時には広帯域雑音が増加することを示している。気泡由来の信号として膨張収縮時には周期的な信号が,発生及び圧壊時にはインパルス的な信号が発生していると考えられ,これらの信号を受信することにより,気泡の運動状態を制御できる可能性がある。マイクロバブルと高速度ビデオカメラを用いて,水槽内の気泡の観察を行い,気泡由来の信号との相関を確認した。この結果は,28年度基盤研究(C)研究計画調書の29年度計画をほぼ達成しており,おおむね順調に進展していると考えられる。本研究は,高出力超音波に付随して発生する気泡の運動状態を気泡から生じる音響信号(気泡信号)により制御することを目的としている。超音波により発生した気泡は,超音波の周期に伴い,発生,膨張収縮,圧壊の3段階の運動状態に分かれる。気泡信号は,基本波,高調波,分調波,広帯域雑音の4つの信号が発生するが,基本波と高調波は気泡の発生現象以外にも生じるため,分調波と広帯域雑音に注目して研究を進めている。これまでに,我々は高速度ビデオカメラを用いた実験により,気泡の発生・圧壊時は広帯域雑音が,膨張収縮時は分調波が発生している可能性があることを確認した。そこで,最終年度である30年度は,気泡の運動状態計測・制御技術の応用を目的として,気泡を用いて加工部品の洗浄を行っている超音波洗浄器の洗浄能力を評価した。気泡信号と従来の洗浄能力評価方法を比較した。従来法は,微粒子を塗布したガラス板の超音波照射前後の重量比(超音波による微粒子の剥がれ具合)を用いた。その結果,気泡の発生・圧壊の信号である広帯域雑音とガラス板の重量変化の間には強い正の相関が確認できた。一方,気泡の膨張収縮の信号である分調波とガラス板の重量比の間には,広帯域雑音との関係ほど相関が確認できなかった。そのため,洗浄には気泡の発生や圧壊時に生じる衝撃波が大きく影響している可能性がある。洗浄能力の評価に広帯域雑音を用いることにより,洗浄分野に定量的且つ統一的な指標を確立できる可能性がある。29年度は、水槽内に発生させた気泡を高速度ビデオカメラで観察する予定である。超音波造影剤であるマイクロバブルを使用して、水槽内の音圧を制御することにより、マイクロバブルの運動状態を制御し、その時の挙動をビデオカメラで観察する予定である。観察結果と28年度に測定した水槽内の音圧と気泡由来の信号の関係を用いて、信号と気泡の挙動の関係を明らかにする予定である。本研究の最終的な目標は,超音波洗浄機における気泡の最適な運動状態を明確にすることである。そのために,これまでにキャビテーションセンサで受信した気泡由来の信号と超音波洗浄機の洗浄能力の関係を評価する予定である。超音波洗浄機の洗浄能力の評価には,医療機器の洗浄評価のために使用されている評価用キットを使用する予定である。キャビテーションセンサは、気泡により発生する衝撃波により徐々に損傷するため、信号が小さくなった場合、新たに製作する必要が生じるが、予定していたより実験が順調に進んだため、キャビテーションセンサの製作台数が少なくてすんだ。また、超音波照射装置は、29年度に行う高速度ビデオカメラによる撮影を考慮して、当初予定していたよりコンパクトに設計・製作した。上記の理由により繰越金が生じた。
遺伝子改変動物を用いたChondromodulin-Iの機能解析

Chondromodulin-I(ChM-I)ノックアウトマウスの骨代謝を明らかにするため、骨形態計測を試みた。骨組織を凍結包埋し、粘着フィルムの支持のもとにタングステンカーバイド製刃を用いて薄切する方法(フィルム法)により骨組織切片を作製して、Villanueva Goldner染色を行った。しかし、現在までのところ、類骨と石灰化骨を明瞭に染め分けることが出来なかった。そこで次に、骨組織をGMA樹脂或いはMMA樹脂中に包埋し、これをタングステンカーバイド製刃にて薄切する方法を試みた。GMA樹脂包埋したブロックから得られた骨組織切片は全体的な骨の構造は維持されるものの、多くの骨の中央部で、組織が割れる部分が見られた。一方、MMA樹脂包埋したブロックから得られた骨組織切片は、周囲、内部共に構造が維持され、組織の割れる部分もほとんど見られなかった。現在、主にC57BL6バックグラウンドに戻し交配したChM-Iノックアウトマウス(12週齢雄)から脛骨を採取し、MMA樹脂中に包埋する方法により切片を作製し、Villanueva Bone染色、或いはVillanueva Goldner染色により骨代謝に関する解析を進めている。これらの結果をもとに、ChM-Iノックアウトマウスの骨代謝における表現型に対するバックグラウンドの影響ならびに骨代謝におけるChM-Iの作用を示すデータを蓄積している。今後、骨代謝疾患に対する本ノックアウトマウスの代謝応答を含めて展開する準備を進めた。マウス骨組織を固定後に凍結包埋し、これを粘着フィルムの支持のもとにタングステンカーバイド製刃を用いて薄切することにより、非脱灰条件下において良好な骨組織切片を作製した。この方法を用いてChondromodulin-I(ChM-I)ノックアウトマウスの脛骨組織内部の様子を詳細に調べた。その結果、ChM-1ノックアウトマウスでは骨量が増加するという表現系を確認することができた。とくに、骨量の増加は成長軟骨直下の海綿骨領域で特に顕著であること、またChM-Iノックアウトマウスにおいては成長軟骨領域が正常マウスに比べ増大し、骨梁中に残る軟骨由来細胞外マトリックスの量も増えるなどの異常が新たに明らかとなった。これらの表現系は12週齢において顕著であり、週齢が進むに従い、その異差は小さくなった。同様の表現系はバッククロスにより作製したC57BL/6、DBAなど複数のバックグラウンドにおいても観察されることを明らかにした。現在、免疫染色によりChM-Iの詳細な発現局在を解析して、系統的にノックアウトマウスの表現系を検討している。
局部座屈の局所化によるエネルギー吸収を考慮した耐震機能性構造部材の研究

本研究の目的は、構造物のある部分に弱点を設定し、そこで局部座屈変形の局所化によるエネルギー吸収を期待することによって構造物全体の延性を確保しながら、構造物の主要部分の損傷を回避するというフェイルセーフ機能を有した構造メカニズムを考え、その具体的構造部材を創意工夫して新規開発することである。ここでは具体的構造物として自立式単独柱の鋼製橋脚を取り上げる。この場合の居部座屈発生位置は、橋脚固定端にもっとも近く、曲げモーメントが最大となるパネルであることは自明であるので、人工的な弱点の導入は必要ない。まず、弾塑性有限変位解析シミュレーションの数値的精度を確認するため、角形鋼管柱に関する既往の実験結果と数値解を静的繰り返し載荷条件のもとで比較し、繰り返し載荷条件での材料構成則の仮定には若干の疑問が残るものの、実用的には充分な精度でシミュレート可能であることを確認した。材料の塑性状態での局部座屈変形の発生状況を調べ、さらにこの局部座屈変形を防止するためにコーナー部に曲率をつけた断面形の耐荷性能および変形能を比較した結果、ある程度の改善は認められるものの、局部座屈発生以後の変形能は一本柱という静定構造ゆえにあまり期待できないことが分かった。(発表論文-1)同様に、円筒形式の鋼製橋脚についてもその局部座屈変形の発生および進展状況と変形能特性を調べた。この橋脚モデルは「兵庫県南部地震」で実際に被災した実橋脚の断面構成を忠実に再現したものである。一般によく言われる「提灯座屈」形の発生がやはり橋脚の基部近傍の板厚変化点付近で生じ、鋼管の必要径厚比パラメータを満足しているにも関わらず、繰り返し水平力に対する延性はさほど期待できないことが分かった。(発表論文-2)この変形能力あるいは延性を改善すべく、ここで円筒鋼製橋脚タイプとして二重円筒形式を考え、その耐震機能特性を検討した。この構造は内円筒で上載荷重に対する強度を保ったまま、薄肉の外円筒で局部座屈を発生させて局部変形および塑性変形の局所化によるエネルギー吸収を期待するという延性向上策の具体例である。この構造に繰り返し水平変位を作用させると、外円筒の局部変形の早期発現により橋脚全体としてのエネルギー吸収能は向上するが、外円筒に引き続く内円筒の塑性化も同時に生じるため、相対的に延性の向上はほとんど認められない結果となってしまった。よって、今後はこの局部座屈変形とエネルギー吸収能の関連を明らかにするとともに、コンクリート充填などの効果についても検討する必要のあることが分かった。
社会的公正感を用いたパワーハラスメントのマネジメントに関する研究

2018年度産業カウンセリング学会にて職場のパワーハラスメントの実態と予防策についてワークショップを開催した(開催者:分担者仙波,指定討論者:研究責任者藤井)論文は2編投稿した。1.パワーハラスメントに性別は影響を及ぼさないが自己愛の高さはパワーハラスメントの認知に影響を及ぼすことが示された(掲載済み)。2.1パワーハラスメントが認定されていない事例×強い口調,2パワーハラスメントが認定されている事例×丁寧な口調,以上2つの映像媒体を用い調査を行った結果,過敏型自己愛の高い者は口調によってパワーハラスメントがあると誤認しやすいことが示された。また,パワーハラスメントがあっても口調が丁寧な場合には,過敏型自己愛の高さとは関係性がなくパワーハラスメントがないと誤認することも示された。パワーハラスメントがないにも関わらず「ある」とされることは,訴える方だけではなく訴えられる者のダメージもある。さらにパワーハラスメントがあるにも関わらず口調によって「ない」と認知することは,本来守られるべき労働者の権利が侵害されることにもつながる。パワーハラスメントおよびその誤認を減じていくためには,どの職位の組織の成員も適切なノンバーバル行動をとる必要性と正しい認識が必要であると考えられた(査読中)。追加データを収集し,今後再度分析する予定である。さらに追加調査として海外でのパワーハラスメントの実際について聞き取り調査を行った。国際学会に参加し他国の実情と予防策について示唆を得ていく。当初,国内での調査のみを予定し一定の成果を出すことができた。その後,多国籍企業に勤務する者からの情報を得て,国際的にはパワーハラスメントが起こりにくい状況にある,その仕組みづくりがされていることが示された。2019年度,国際学会に参加しパワーハラスメントに対する他国の予防策と日本への移植可能性について検討を継続する。得られた結果,追加データについては改めて分析し論文を投稿するとともに,得られた知見は臨地にフィードバックし職場でのパワーハラスメント減少に貢献させる。今後,国際学会でのパワーハラスメント予防策に関する情報収集と日本への移植可能性について継続して検討する。正当な指導や教育,業務命令であるにもかかわらず,パワーハラスメントであるとされ訴えられる事例は多い。このような訴えは,訴える側の心理的ストレスはもちろん,指導・教育・業務命令を発する者に対しても影響を及ぼすほか,組織の管理者の負担も増大させ正常な組織運営を困難にする可能性がある。そこで本研究は組織の中の公正によらず社会的に公正か否かによりパワーハラスメントを組織の成員が判断可能になることを目的に,裁判事例を基に社会的公正の考え方を検討し,今後の正常な組織運営に資することとした。平成28年度はこれまでのパワーハラスメントにかかる裁判事例を検討し,「過小評価による配置転換(パワーハラスメント事例)」「過度な指導(一部パワーハラスメント事例)」「職位の応じた業務命令と内容(パワーハラスメントなし事例)」を選定,これらの事例を基にシナリオを作成した。シナリオは映像に換算して5分以内とし,事例の内容は変更せず各事例の業態を変更し作成した(例工場→医療,ホテル業→飲食業等)。同時に調査対象組織,映像媒体出演者を募り,内諾を得ていることころである。また本研究に関する研究倫理審査を受審し了承を得た。研究者間で平成29年度に向け計画の調整をはかり,平成29年8月までに映像媒体を作成,その後のデータ収集の方法と分析方法,スケジュール,データを蓄積することを確認した。また調査にかかる各自の分担についても確認した。平成28年度までに研究倫理審査を受審・了承を得ている。平成29年度は映像媒体作成とデータ収集に取り組むことができ,研究期間である3年間以内に示唆を得ることが可能と推測するため。映像媒体と調査票の作成映像媒体シナリオは,訴えがあったがパワーハラスメントがないとされた判例,一部パワーハラスメントが認められた判例,パワーハラスメントが認定された判例の3つを研究者間で協議し,選定した。選定した判例の要旨は変更せず,業態を変更したシナリオを社会保険労務士の監修を受け作成,映像媒体も同じく監修を受け制作した。映像媒体の巻末にはシナリオごとにパワーハラスメントの有無とその理由について解説を加えた映像媒体を付した。個人属性,映像媒体のシナリオ(従属変数),職場環境(独立変数),共感性(統制変数),自己愛傾向(媒介変数)からなる調査票を作成した。調査協力者のリクルート,調査方法,分析方法企業,病院に勤務する者から調査協力が得られることを確認した。企業は150名程度,病院の勤務者も同数程度協力が得られる見込みである。調査時に最終的な調査協力意思を確認するが,調査協力は無記名であるため調査票の回収を以って調査に協力する意思があるとみなすことを文書で説明する。被験者には,まず従属変数のシナリオ部分を除く調査票を記入してもらい,次に作成した映像媒体3本のうち1本を視聴してもらう。最後に調査票のシナリオの部分を記入してもらい,封入しその場で調査票を回収する。完了後に当該映像媒体の解説映像を観てもらう。シナリオの正誤を得点化しこれを従属変数とし,共感性を統制変数,職場環境を独立変数,自己愛傾向を媒介変数とした重回帰分析を行う。調査票・映像媒体が完成し事前調査を完了させた。分析方法も決定しており調査対象のリクルートが完了したことから,平成30年度3年目で研究が完了することが見込めるため。計画に大幅な変更は必要ないため区分のとおりと判断した。

2018年度産業カウンセリング学会にて職場のパワーハラスメントの実態と予防策についてワークショップを開催した(開催者:分担者仙波,指定討論者:研究責任者藤井)論文は2編投稿した。1.パワーハラスメントに性別は影響を及ぼさないが自己愛の高さはパワーハラスメントの認知に影響を及ぼすことが示された(掲載済み)。2.1パワーハラスメントが認定されていない事例×強い口調,2パワーハラスメントが認定されている事例×丁寧な口調,以上2つの映像媒体を用い調査を行った結果,過敏型自己愛の高い者は口調によってパワーハラスメントがあると誤認しやすいことが示された。また,パワーハラスメントがあっても口調が丁寧な場合には,過敏型自己愛の高さとは関係性がなくパワーハラスメントがないと誤認することも示された。パワーハラスメントがないにも関わらず「ある」とされることは,訴える方だけではなく訴えられる者のダメージもある。さらにパワーハラスメントがあるにも関わらず口調によって「ない」と認知することは,本来守られるべき労働者の権利が侵害されることにもつながる。パワーハラスメントおよびその誤認を減じていくためには,どの職位の組織の成員も適切なノンバーバル行動をとる必要性と正しい認識が必要であると考えられた(査読中)。追加データを収集し,今後再度分析する予定である。さらに追加調査として海外でのパワーハラスメントの実際について聞き取り調査を行った。国際学会に参加し他国の実情と予防策について示唆を得ていく。当初,国内での調査のみを予定し一定の成果を出すことができた。その後,多国籍企業に勤務する者からの情報を得て,国際的にはパワーハラスメントが起こりにくい状況にある,その仕組みづくりがされていることが示された。2019年度,国際学会に参加しパワーハラスメントに対する他国の予防策と日本への移植可能性について検討を継続する。平成28年度に研究者間で調整したスケジュールと役割分担に則り遂行する。調査対象者を募り,調査を実施する。パワーハラスメントそのものを減じることはもちろん,対人関係の縺れや被害者とされる者の認知の問題から,パワーハラスメントとして訴えられる事例をどのようにすれば減じることができるのか,研究成果から検討できると考えられる。得られた結果,追加データについては改めて分析し論文を投稿するとともに,得られた知見は臨地にフィードバックし職場でのパワーハラスメント減少に貢献させる。今後,国際学会でのパワーハラスメント予防策に関する情報収集と日本への移植可能性について継続して検討する。調査の準備までが完了し,実際の調査に至っていない。そのため調査用映像媒体作成経費および調査にかかる旅費の支出がなかったことに因る。映像媒体の作成が2年目になったため国際学会にて2編成果報告をする他,海外のハラスメント・職場環境整備の取り組みについて聴取する。新たに収集したデータを用い論文作成を進める。平成29年度に支出予定である。
がん微小環境ネットワークの統合的研究

27年度が最終年度であるため、記入しない。がんの増殖・浸潤・転移のしやすさは、がん細胞自体のもつ特性のみならず、がん細胞と微小環境との相互作用が深く関わっている。今後のがん治療においてはがんをがん細胞のみではなく、がん組織全体として理解することにより、革新的な治療法の開発が可能となると考えられる。本領域では、1)がん微小環境のダイナミズム、2)がん幹細胞と微小環境、3)血管・リンパ管新生研究、4)転移の分子機構と治療戦略、の4つの項目を設定した。本領域では研究者間の交流を通じて共同研究を推進し、若手研究者を育成しつつ研究を行い、多くの興味深い成果を得た。総括班は、領域の研究の推進に必要な国内外の情報の収集を行い、研究者間の連携を強化する役割を担うことを目的として活動を行った。1)領域会議の開催:本年度は本研究領域発足初年度にあたることから領域内の連絡を密接にすることが重要と考え、平成22年9月8日、平成23年2月9日の2回にわたって領域会議を東京で開催した。領域会議では領域内の研究の進捗状況を報告し、平成23年3月までに決定される公募研究を含めた今後の領域の運営について議論を行った。また宮園浩平の分担研究者・城潤一郎の転出に伴い,分担研究者の交代(京都大学・田畑泰彦)について承認を得た。2)公開シンポジウムの開催:平成22年度は「がん研究支援活動」と連携を計り、平成23年2月89日に行われた公開シンポジウムにおいて本領域の高倉伸幸が「がん幹細胞の血管ニッチの形成とその制御」について発表を行った。また本領域の研究に密接な関連がある上野博夫教授(関西医科大学医学部)が本公開シンポジウムで「家族性ポリポーシスモデルマウスにおける腸幹細胞の動態」について発表し、発表後、領域内の研究者と意見交換を行った。3)共同研究の推進:領域内の研究の有機的連携を促進し、共同研究のコーディネート、とくに若手研究者間の交流の促進などを推進した。総括班の田畑泰彦教授からバイオマテリアルを用いた人工微小環境について領域内の研究者に紹介があり、共同研究が開始した。4)研究活動の公開:得られた研究成果を領域内外及び社会へ発信するためにホームページを開設した。また「がん研究支援活動」のホームページでは本領域の高倉伸幸が「血管領域でがんを潰す」と題して研究紹介を行った。なお、計画研究代表者である南敬(東京大学)が最先端次世代研究開発支援プログラムに採択されたことに伴い、原英二(がん研究会)が代わって計画班員となった。1)領域会議の開催:本年度は公募研究者が研究を開始したことから領域内の研究の進捗状況を把握し、得られた研究成果を共有することが重要と考え、平成23年6月17日に領域会議を東京(東京大学農学部弥生講堂一条ホール)で開催した。2)公開シンポジウムの開催:平成23年度は6月17日に公開シンポジウムを行い、領域内の研究成果の発表を行った。また「がん研究支援活動」に支援されている新学術領域研究の中から大島正伸博士(金沢大学)に「炎症性微小環境と消化管発がん」と題して特別講演をお願いした。さらに「がん研究支援活動」と連携を計り、平成24年1月3031日に行われた公開シンポジウムにおいて本領域の佐藤靖史が「Vasohibinファミリーを応用したがん治療法の開発研究」について発表を行った。3)共同研究の推進:領域内の研究の有機的連携を促進し、共同研究のコーディネートなどを推進した。田畑泰彦教授がバイオマテリアルを用いた人工微小環境について領域内の研究者にセミナーを行った。4)研究活動の公開:得られた研究成果を領域内外及び社会へ発信するためにホームページを開設し、継続的に更新を行った。領域と関連したセミナー(平成24年2月24日開催の千里ライフサイエンスセミナー「がんの転移・浸潤と微小環境」など)を広報することで本領域の研究のさらなる活性化を図った。総括班は領域の研究の推進に必要な国内の情報の収集を行い、研究者間の連携を強化する役割を目的として活動を行った。とくにホームページの充実や各種シンポジウムの開催などにより、得られた研究成果を領域内外の研究者や社会へ発信するための支援を行った。平成25年度は領域内の連携や「新学術領域(領域提案型)がん研究分野における支援活動(がん研究支援活動)」と連携を密接に行い、研究班の研究を支援した。またニュースレターを作成し発行した。1)領域会議の開催:平成25年度は新たに公募研究が採択されたことから、計画研究者、公募研究者が一同に会し、平成25年6月20日、21日に領域会議・研究発表会を東京(東京大学小柴ホール)で開催した。2)公開シンポジウムの開催:平成25年度は6月20日に東京大学内で公開シンポジウムを行い、領域内の研究成果の発表を行った。愛媛大今村健志教授に蛍光イメージングに関する特別講演をお願いした。がん研究支援活動と連携をはかり、平成26年1月30日31日に開催された公開シンポジウムでは千葉滋(公募研究班員)が「T細胞性リンパ腫の起源とその進化」について発表を行った。3)共同研究・若手研究者の育成:平成25年度は若手研究者の育成のために2名(金沢大学、東京大学)の海外短期派遣(米国、スウェーデン)を支援した。

4)研究活動の公開:研究成果の発信のためにホームページを更新した。「ニュースリリース」のコーナーを新設し、マスコミで紹介された研究成果に関する情報を掲載した。またホームページの「一般の方へ」のコーナーでは、がん微小環境ネットワークについて一般向けに解説した。さらに本年度はニュースレターを作成し、発行した。1)領域会議の開催:平成26年6月5日に東京大学医学部内で第1回領域会議・研究発表会を開催した。本領域の研究者(計画研究、公募研究)が研究成果を報告したほか、京都大学山田泰広教授を招聘し「iPS細胞を用いたがん研究」について特別講演をお願いした。第2回領域会議・研究発表会は平成27年1月14日につくば国際会議場で開催し、研究発表に加え、成果とりまとめについて議論した。3)共同研究の推進:ゲノム解析技術、イメージング技術、バイオマテリアルの応用を中心に共同研究を推進した。ゲノム解析技術については総括班の間野博行教授、油谷浩幸教授に合同公開シンポジウムで講演を依頼、バイオマテリアルについては領域会議で田畑泰彦研究室の技術の紹介を行った。4)若手研究者の育成:平成27年1月27、28日のがん支援班シンポジウムに本領域から横田明日美博士ら4名の参加を援助、また吉松康裕博士のスウェーデンへの海外派遣・共同研究推進を支援した。5)研究活動の公開:ホームページを随時更新して、本領域の活動を紹介した。総括班は領域の研究の推進に必要な国内外の情報の収集を行い、研究者間の連携を強化する役割を担うことを目的として活動を行った。総括班はホームページの充実やシンポジウムの開催により、得られた研究成果を領域内外の研究者や社会へ発信するための支援を行った。平成23年度に引き続き平成24年度は領域内の連携や、「新学術領域(領域提案型)がん研究分野における支援活動(がん研究支援活動)」と連携を密接にし、研究を支援した。1)領域会議の開催:計画研究者、公募研究者が一同に会し、平成24年7月5日6日に領域会議・研究発表会を東京(東京大学医学部総合中央館)で開催した。2)公開シンポジウムの開催:平成24年度は7月5日に公開シンポジウムを行い、領域内の研究成果の発表を行った。さらに「がん研究支援活動」と連携を計り、平成25年1月2930日に行われた公開シンポジウムにおいて本領域の秋山徹(計画研究代表者)が「大腸がんと微小環境の相互作用」について、南敬(総括班員)が「血管内皮活性化・エピゲノム調節機構解明による抗がん作用への応用」について発表を行った。3)共同研究の推進:領域内の研究の有機的連携を促進し、共同研究のコーディネートなどを推進した。とくにゲノム解析や生体イメージングに関して総括班員を含めて共同研究が行われ、成果が得られた。4)研究活動の公開:得られた研究成果を領域内外及び社会へ発信するためにホームページを開設し、継続的に更新を行った。ホームページに一般向けにがん微小環境を解説するページを設けた。平成2324年度にかけて計画研究の成果が6回にわたってマスコミに紹介された。領域内ではMol. Cell、Nat. Commun.、Scientific Reports誌などに論文が発表された。領域内での共同研究も盛んに行われた。
胃発がんリスク亢進に繋がるピロリ菌感染宿主細胞の分子特性解析

CD44v9陽性癌幹細胞は、オートファジー発現不全でありH. pylori由来癌蛋白質CagAを蓄積させることで胃癌の発生に強く寄与し、同時に、胃癌の再発にも関与することを報告してきたが、CD44v9陽性細胞がどの様に誕生するのかは明らかではなかった。前年度までに我々は、F-actin-capping protein subunit alpha-1(CAPZA1)過剰発現細胞では、LAMP1発現が抑制され、autophagyが抑制されるため、H. pylori感染を受けるとCagAが蓄積することを明確にした。さらに、CAPZA1過剰発現細胞は、CD44v9発現を誘導することを示した。本年度の成果から、CAPZA1過剰発現細胞では、H. pylori感染を受けることでSALL4及びKLF5のリプログラミング因子の発現も顕著に増強される事が示された。さらに、in vivo感染動物実験の結果から、CAPZA1過剰発現細胞は、H. pylori感染に伴う酸化ストレス刺激によって誘導され、かつ、CAPZA1過剰発現細胞からCD44v9陽性細胞が発生していることを確認した。さらに、ヒト胃癌組織検体を用いた解析により、胃癌部では、CAPZA1の過剰発現とCD44v9発現が共局在することも明らかにした。以上の結果から、H. pylori感染胃粘膜での胃発癌過程において、CAPZA1過剰発現細胞の発生とそこへのH. pylori感染が、CD44v9陽性癌幹細胞を誕生させる要因である事を示した。CapZA1過剰発現細胞では、H. pylori感染によりCD44v9の発現が誘導されることを明らかとした。そこで、CapZA1過剰発現細胞でのCD44v9発現誘導機序を解析し、CD44v9陽性細胞の誕生に関わる分子シグナルの解析を行った。その結果、CD44の転写因子として機能するβ-cateninの発現が亢進していることが明らかとなり、且つ、H. pylori感染により、過剰のβ-cateninが核内へ移行することが示された。さらに、CD44v9のスプライシングバリアントの構築に寄与するepithelialsplicing regulatory protein 1 (ESRP1)の発現がCapZA1過剰発現により誘導されることも明らかとなった。また、β-cateninの細胞質内での分解を促進する試薬(CCT031374)添加により、CapZA1過剰発現細胞のCD44発現誘導はキャンセルされた。これらの知見から、「CapZA1過剰発現細胞ではβ-catenin及びESRP1発現が亢進しており、そこへCagAが蓄積することでβ-cateninシグナルの異常活性化が誘発されCD44v9発現が惹起される」と考えられた。これらの成果から、H. pylori感染に伴うCD44v9発現シグナルが明らかとなりつつあり、胃発がんリスクを規定する宿主細胞キャラクターの同定に向けて順調に計画が進行していると考えている。CD44v9陽性細胞は、H. pylori感染を受けるとCagAを蓄積させ、腫瘍の増悪化をもたら胃発がんに関与する重要な宿主細胞である。本年度、研究代表者らは、ピロリ菌がんタンパク質CagAが、F-actin-capping protein subunit alpha-1(CAPZA1)過剰発現細胞に特異的に蓄積することを明示した。この機序は、CAPZA1過剰発現細胞では、LAMP1発現が抑制され、autophagyが抑制されることによるものであった。現在、ここまでの研究成果について、論文を投稿中である。さらに、CAPZA1過剰発現細胞では、CD44v9のスプライシングバリアントの構築に寄与するepithelialsplicing regulatory protein 1 (ESRP1)の発現が誘導されることも明らかとされた。また、CAPZA1過剰発現細胞へのピロリ菌感染では、CD44の転写因子として機能するβ-cateninの核内への移行が強く増強されることも見出し、CAPZA1過剰発現細胞は、ピロリ菌感染を受ける事で、CD4v9陽性がん幹細胞の前駆細胞として機能する可能性が示唆されている。興味深い事に、CAPZA1発現は、ピロリ菌感染胃粘膜において、酸化ストレス依存的に惹起される事も明らかとなり、ピロリ菌感染胃粘膜での胃発がん過程において、がん幹細胞の発生過程が明かになり始めている。CAPZA1過剰発現細胞は、H. pylori感染により、特異的にH. pyloriの産生するがんタンパク質CagAを蓄積させることが明らかとなった。これは、CAPZA1過剰発現細胞では、LAMP1発現が抑制され、autophagyが抑制されることによるものである(論文投稿中)。さらに、CAPZA1過剰発現細胞では、CD44v9のスプライシングバリアントの構築に寄与するepithelialsplicing regulatory protein 1 (ESRP1)の発現が誘導されることが明らかとなり、同時に、CAPZA1過剰発現細胞へのH. pylori感染は、CD44の転写因子であるβ-cateninの核内移行も増強される結果、CAPZA1過剰発現細胞が、H. pylori感染を受ける事で、CD44v9陽性細胞へ変化することを明らかとした(論文投稿準備中)。さらに、CAPZA1過剰発現細胞は、H. pylori感染胃粘膜で検出され、CAPZA1発現はH. pylori感染に伴う酸化ストレス刺激により誘導されることも明らかとなってきた。