Ehime University Institutional Repository

Ehime University (愛媛大学)博士(医学)doctoral thesi

秋田, 聡

AKITA, Satoshi

 （第３号様式）     
 
 
学 位 論 文 要 旨 
 
 
 
         氏   名 秋田 聡 
 
 
 
 
         論 文 名 ハイスループットイメージングシステムを用いたノイロトロピンの   
末梢神経保護効果の解析: ノイロトロピンのリポジショニングへの応用 
 
 
 
 
学位論文要旨     
＜はじめに＞ 
大腸癌は、世界で最も罹患数が多く、4 番目に死亡数が多い悪性腫瘍である。近年の化学治療
の発展により大腸癌による死亡数は 2003 年から 2012 年の間に 3％ずつ低下している。オキサリ
プラチンは白金製剤に分類される化学治療剤であり、イリノテカンやフルオロウラシルとともに
進行転移大腸癌に効果があり、予後の向上に寄与してきた。しかし、オキサリプラチンは急性も
しくは慢性の末梢神経障害を引き起こし、多くの患者が投与量の減量や投与の中断を余儀なくさ
れ、治療の有効性にも影響を与えてきた。種々の薬剤が、末梢神経障害を予防または治療するた
めに開発されるも、標準的な治療法の確立には至らなかった。 
 ノイロトロピンは、ワクシニアウィルスを注射した兎の皮膚から抽出した鎮痛剤である。ノイ
ロトロピンは、日本においてヘルペス後疼痛、腰背部痛、SMON などの慢性疼痛に対して古くか
ら使用されてきた。過去の報告において、ノイロトロピン投与が、オキサリプラチンの神経障害
を軽減する可能性を示しているが、その作用機序は明らかになっていない。 
我々は、オキサリプラチンの細胞障害性やノイロトロピンの神経保護作用を、ImageXpress
（蛍光顕微鏡）を使用して high throughput image 解析した。またノイロトロピンの抗酸化作
用、抗炎症作用を調べ、ノイロトロピンの効果の解明を試みた。 
＜方法＞ 
 6 週齢、雌の SD ラットから DRG（後根神経節）を摘出し、コラゲナーゼ、トリプシンの酵素処
理の後に 30％パーコールで密度勾配遠心を行ってニューロンを単離し、B-27 サプリメントを加
えた F-12 培地で２週間培養した。さらに、オキサリプラチン（0.1μM）、ノイロトロピン（4or
40mNU/mL；NU, Neurotropin Unit）を投与して 1 週間培養した。抗βⅢ-tubulin1 次抗体、FITC
氏名  秋田 聡       
結合 2 次抗体、Hoechst33342 で蛍光染色し、ImageXpress で取り込み、高容量画像処理ソフトウ
ェアである MetaXpress で分析した。薬剤投与後 1 週間の細胞からのタンパク質でウエスタンブ
ロッティングを行い、ノイロトロピンの抗酸化、抗炎症性作用を検討した。 
＜結果＞ 
40mNU/mL 以下の濃度のノイロトロピンを加えても、DRG ニューロンに障害を認めなかった。神
経突起の長さ、面積、細胞体の面積、神経突起の branching の数量化を ImageXpress で行ったと
ころ、ノイロトロピンを加えたものは、オキサリプラチン単独と比べて明らかな増加を示した。
ウエスタンブロッティングでは、ノイロトロピンの 40mNU において p38 の発現は変化ないのにか
かわらず、pp38 の発現は明らかに減少していた。対照的に JNK（c-Jun N-termminal kinase）と
pJNK においては変化がなかった。またノイロトロピンは濃度依存的に TRX(thioredoxin)の発現
を増加させた。 
＜考察＞ 
 ノイロトロピンは慢性の神経障害を軽減するものの、そのメカニズムは解明されていない。
我々は、DRG ニューロンに対するノイロトロピンの効果を解明するために、high throughput im
aging system を導入して、薬剤の効果を定量化して評価した。ノイロトロピンの細胞保護効果
は神経突起の長さ、面積、細胞体の面積、神経突起の branching で特徴づけられ、それらは、オ
キサリプラチンとノイロトロピンの投与がノイロトロピン単独投与に比して改善傾向を示し、ノ
イロトロピンはオキサリプラチンの神経毒性を減量させていることを示唆している。また、ノイ
ロトロピンはオキサリプラチンの total RNA 減少による転写障害から保護することで細胞体の大
きさの維持し、コレステロールの代謝物を制御することで神経突起の branching を増やしている
可能性がある。 
 ノイロトロピンは JNK のリン酸化に影響を与えず、高濃度において p38 のリン酸化を抑制し
た。このことからノイロトロピンはオキサリプラチンが誘発する p38 経路を介したアポトーシス
を抑制していると推測できる。また、ASK1 と複合体を形成する TRX はノイロトロピンに濃度依
存的に発現増加する。これらの結果は DRG においてノイロトロピンは、TRX の介在により ASK-p3
8 経路のアポトーシスを軽減していることを示す。ノイロトロピンは抗アポトーシス剤や抗炎症
剤として働き、炎症性疾患における予防または治療の役目を担う可能性がある。 
＜結語＞ 
 ノイロトロピンは、オキサリプラチンによる神経障害に対して、神経突起の長さ、面積、細胞
体の面積、神経突起の branching において効果が認められた。さらに、ノイロトロピンは、p38
経路のアポトーシスを防ぐ役割があった。我々の研究によりノイロトロピンの DRG ニューロンに
対する神経保護効果が明らかになった。ノイロトロピンは、炎症疾患において有用な新薬である
と期待できる 
 
キーワード（３～５） 
 
 
 
neurotropin 
oxaliplatin 
dosal root ganglion neuron 
apoptosis 
high throughput imaging 
 


English

Assessment of Neuroprotective Effects of Neurotropin in Cultured Rat Dorsal Root Ganglion Neurons Using HighThroughput Imaging

Ehime University (愛媛大学)博士(農学)thesi

Md, Zohurul Kadir Roni

（第３号様式）(Form No. 3) 
学  位  論  文  要  旨  
Dissertation Abstract 
 
 
氏名：  
Name 
 
Md Zohurul Kadir Roni 
学位論文題目：  
Title of Dissertation 
 
Aspects of Eustoma  growth in controlled environment: 
from seed to plant 
（制御環境下におけるトルコギキョウの成長様相：  
種子から植物体へ）  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
学位論文要旨：  
Dissertation Abstract 
Eustoma  [Eustoma grandiflorum  (Raf.) Shinn] is a tiny seed-propagated, high-ranked 
cut flower. Conventionally, seed is an important approach for high-volume production 
of Eustoma in controlled environment. However, early day/night (d/n) 
temperature-induced is a main factor for seed germination in seedling development in 
Eustoma ,  especially in tropics  and a key problem for the plant postures such as rosettes. 
For the purposes of anticipating this problem, in vitro  technique is an alternative, easy 
and straightforward method for seed germination and seedling growth in any 
geographical regions. Furthermore, light-emitting diodes (LEDs) are now being used to 
take over key functions in horticultural lighting for plant growth and development in a 
controlled environment. However, to date, there have been no reports on successful 
Eustoma  seed germination and seedling growth in an in vitro  culture and, few studies 
on quality color LEDs spectrum for plant growth stature in response to phenotype and 
photosynthetic performance in a controlled environment. The purposes of this studied 
was undertaken to; 1) to examine how early day/night temperature treatment affects the 
growth and development of Eustoma  seedlings leaf posture (rosette), 2) to track 
Eustoma  seed germination and seedling growth in vitro  using different sucrose levels 
and culture medium strengths and, 3) to investigate the perspectives of Eustoma  leaf 
physiology and plant growth stature in response to quality LED spectrum properties in 
the controlled environment. In Chapter 2 results showed that seedlings subjected to a 
28/30°C (d/n) temperature treatment had decreased stomatal density (27.6%) and area 
(28.8%), and guard cell opening angle (29.4%). Further, lower stomatal movement 
adversely affected plant posture and directly inhibited photosynthesis parameters, such 
as gs,  that were affected by the rosetting. Eustoma  seedlings subjected to an 18/20°C 
(d/n) treatment had a higher stomatal density (39.2%) and area (39.3%) in response to a 
higher guard cell opening angle (37.1%) compared with the seedlings subjected to a 
28/30°C (d/n) treatment and showed a strong relationship with leaf area and canopy 
area after transplanting. In the sequence of this investigation, Chapter 3 reported the 
3% sucrose in half-strength MS medium was effective for the seed germination and 
growth of Eustoma  seedlings than full-strength MS medium. This study showed that 
（第３号様式）(Form No. 3) 
increased sucrose (3%) levels in half-strength MS medium significantly affected days 
to 4th leaf pair (37.5 days) and total fresh biomass production. The results also revealed 
that a higher root:shoot ratio with 3% sucrose level in half-strength MS medium 
optimized survivability ex vitro compared to full-strength MS medium. Seedlings 
grown in vitro  without sucrose did not survive when transferred ex vitro ,  whereas those 
grown in 3% sucrose in half-strength MS medium showed a higher survival rate 
(88.0%), faster growth and lower rosette rate (11.8%). After the successful production 
of seedling in vitro ,  Chapter 4 performed that the leaves under blue (B) LEDs had 
greater net photosynthetic rates (A), stomatal conductance (gs), and transpiration rates 
(E), especially at 1500 µmol m−2 s−1  photosynthetic photon flux density (PPFD), that 
resulted in a decrease in the intercellular CO2 concentration (Ci), than leaves under the 
white (W) and red (R) LEDs. B LED also showed greater guard cell length, breadth, 
and area, and stomatal density, than W or R LEDs, which may contribute to increase A ,  
gs and E  at 1500 µmol m−2 s−1  PPFDs. Furthermore, Chapter 5 reported that Eustoma  
grown under B LED exhibited taller stature, and more mass compared with plants 
grown under R or W LEDs. The taller stature of plants grown under B LED was 
associated with longer and larger internode stem length and diameter, respectively. The 
internode stem diameter differences of plants grown under B LED was associated with 
xylem, cortex and pith cell layer width size. Therefore, the series of experiment 
suggests that in vitro technique with 3% sucrose level in half-strength MS medium 
resolved the seed germination and seedling growth challenges, especially in tropical 
areas and, Eustoma  grown under B LED light improved the photosynthesis performance 
and optimized the growth stature in controlled environment. 
 
    
 
 
 
 
 
 
 


Aspects of Eustoma growth in controlled environment: from seed to plant

愛媛大学Ehime University博士(理学)doctoral thesi

元岡, 耕一

MOTOOKA, Koichi

(第6号様式)
学位論文審査の結果の要旨
氏 名 元岡 耕一
審査委員
論 文名 Continuousweak selections and orderability 
審査結果の要旨
本論文は，位相数学において主要な研究対象の一つである連続な弱選択関数の存在について
論じたもので， 5章からなる。
ハウスドルフ空間(以下，空間とよぶ)xに対して， 2点以下の部分集合全体からなり Vietoris
位相をもっ超空間を九(X)で表す。乃(X)の各要素{x，y}εfZ(X)に対して ， {X，y}の要素
ψ({x， y})ε 仇 y}を選んでできる関数ψ:九(X)→Xを，Xにおける弱選択関数(weakselection)と
いう。連続な弱選択関数の存在は，順序化可能 (orderable)空間，部分}I慎序化可能
Csuborderable)空間，弱順序化可能(weaklyorderable)空間と密接な関係があり，一般に， r順
序化可能ならば部分順序化可能J，r部分順序化可能ならば弱順序化可能J，r弱}I慎序化可能なら
ば連続な弱選択関数をもっJが成り立つ。 1951年に Michaelは，連結なコンパクト空間が連続
な弱選択関数をもてば，その空間が順序化可能であること，すなわち上の 4条件が全て同値で
あることを証明した。この定理は， 1981年に vanMill， Wattelによって一般のコンパクト空
間へ拡張された。さらに， 1984年に vanMill， Wattelは，完全正則空間が部分順序化可能で
あることを，局所一様な弱選択関数の存在を用いて特徴付けた。この特徴付けを用いることに
より" 2002年に Artico，Marconi， Pelant， Rotter， Tkachenko は，連続な弱選択関数をもっ
可算コンパクトな完全正則空間が部分JI慎序化可能であることを証明した。
Artico達の定理において空間の完全正則性は本質的である。実際，2013年にBuhagiar，Gutev 
は，連続な弱選択関数をもつが部分順序化可能でない可算コンパクト空間の存在を指摘し，問
題「連続な弱選択関数をもっ可算コンパクト空間は弱順序化可能であるか。空間に正則性を仮
定したらどうか。Jを提起した。
一方， Artico達は上記論文で，各個連続(separatelycontinuous)な弱選択関数をもっ連結
空間が弱順序化可能であることを証明した。ここで，任意の連続な弱選択関数は各個連続であ
ることに注意する。各個連続であるが連続でない弱選択関数の存在は知られているが， Gutev 
の問題「コンパクト空間が各個連続な弱選択関数をもてば，連続な弱選択関数をもつかJは現
在も未解決である。そこで，連続な弱選択関数の存在する空間に関するどのような定理が，各
個連続な弱選択関数の存在する空間へ拡張し得るか，は自然な問いである。
本論文は，上述の Buhagiar，Gutevの問題を肯定的に解決すると共に，弱選択関数による部
分 ・弱順序化可能性の特徴付けと各個連続な弱選択関数をもっ空間について興味深い成果を得
ている。
以下，本論文の内容を述べると，第 l章では本論文に関する基本的事実が述べられている。
第 2章では，弱選択関数を用いて弱順序化可能性と部分順序化可能性を特徴付けており，こ
れらが Buhagiar，Gutevの問題の解答への鍵となる。まず，van Mill， Wattelによる局所一様
性の類似概念を弱選択関数に対して定義し，この概念を用いて弱順序化可能性を特徴付けてい
る。さらに， van Mill， Wattelによる部分順序化可能性の特徴付けを，完全正則空間から任意
の(ハウスドソレフ)空間へと拡張している。 vanMill. Wattelの証明では， Cech-Stoneのコン
パクト化が用いられたために完全正則の仮定が必要で、あった。本論文では，コンパクト化を用
いない，より直接的な証明が与えられている。また，弱選択関数を用いた弱順序化可能性の特
徴付けは，本結果が初めてである。
第 3章では，第 2章の結果を用いて，連続な弱選択関数をもっ任意の可算コンパクト空間が
弱順序化可能であることを証明し， Buhagiar，Gutevの問題を肯定的に解決している。さらに，
連続な弱選択関数をもっ可算コンパクト空間が正則であれば，部分順序化可能であることも証
明している。これは， Artico達の定理を完全正則空間から正則空間へ拡張しただけでなく，可
算コンパクト空間の範轄において，正則性が弱順序化可能性と部分順序化可能性の違いを与え
ることを明らかに したという点でも，興味深い結果である。
第 4章では，積空間における各個連続な弱選択関数の存在について論じている。 2013年に
Garcia-Ferreira， Miyazaki， Noguraは，積空間に連続な弱選択関数が存在するための，いく
つかの必要条件を与えた。本論文では，各個連続な弱選択関数に対する独自の議論を展開する
ことで， Garcia-Ferreira， Miyazaki， Noguraによる定理群を連続性から各個連続性へ拡張し
ている。特に，遺伝的パラコンパクト空間に関する定理については，基数不変量に関する条件
を落とすことにも成功しているe
第 5章は，フィルター空間における連続な弱選択関数の存在と種々の順序化可能性をテーマ
としている。 2002年の Garcia-Ferreira，Gutev， Nogura， Sanchisによるフィノレター空間の順
序化可能性に関する結果を発展させ，フィノレター空間における連続な弱選択関数の存在と順序
化可能性に関する性質の関係を解明している。その中で，し、くつかの興味深い例を構成してい
る。
以上，本論文は，成果とその手法を通して弱選択関数の研究の今後の発展に大いに寄与した
ものと考えられる。実際，本論文の基となった 4編の論文は査読付き国際学術誌に掲載または
受理されており，国際的に高い評価を得ている。なお， 1月 31日に理学部 2号館 201号室(大
演習室)で開催された本論文の公聴会において口頭発表と質疑応答が行われ，本論文の主要な
結果が明解に解説された。
よって，本論文は博士(理学)の学位を受けるに十分な価値があるものと認める。


Continuous weak selections and orderability

佐々木, 裕己

SASAKI, Hiroki

(第6号様式)
学位論文審査の結果の要旨
氏 名 佐々木裕己
審査委員
論文 名
イトマキヒトデPatiriapectiniferaにおける、 Nodalの発現と脹軸形成および、組織パターニン
グとの関わり
審査結果の要旨
本論文は、株皮動物イトマキヒトデの発生期における Yodalの発現ならびに形態形成における
その役割に関する申請者の研究成果をとりまとめたものである。
動物の形がどのように出来上がってくるのかについては、発生学における最も重要なテーマの
一つであり、古来より人類の興味の対象となっている。赫皮動物は脹が透明で観察が容易であり、
系統的にも脊椎動物と閉じ後口動物に所属しているため、脊椎動物の発生に関する基本的な仕組
みを理解する上で極めて重要である。しかしながら、糠皮動物の発生に関する研究はウニでは詳
しく調べられているものの、それ以外のグ、ノレーフについてはあまり行われていない。したがって、
申請者が設定した研究テーマは学術的な意義を十分に備えていると言える。
申請者は、東京、皮動物のうち、ヒトデ類の一種であるイトマキヒトデPatiriapθctl川・feraを実
験材料としてその匹軸の決定に至る過程を明らかにし、さらにウニや脊椎動物の形態形成におい
て鍵となる役割を担う Nodalシグナルの役割を明らかにすることを目的とした。申請者は匹を分
離する実験を行い、妊の背腹軸が中~後期原腸任期までに決定され、妊の動物半球側は植物半球
からのシグナノレを受けて発生することを明らかにした。さらに申請者はヒトデの Nodal相同遺伝
子をクローニングし、その発現時期を解析した結果、ヒトデの Nodalはウニ とは大きく異なる時
間的スケールで発現することを明らかにした。すなわち、ヒトデの Nodalはウニよりも数時間遅
く発現が始まり、その期間はウニよ り長かった。さらにその発現パターンを解析した結果、ヒト
デ匪ではウニとは異なり予定口領域(腹側)での発現が見られなかった。さらに、ヒトデでは初
期原腸任期に妊の赤道付近でベルト状に発現し、中~後期原腸任期から初期ビピンナリア幼生期
までは任側面の外妊葉に発現していた。これらの結果からヒトデの:'-lodalはウニとは異なり背
腹軸の形成には関与していない可能性が示唆された。
これらの情報を基に、申請者は主に Nodalシグナノレを阻害することが知られている SB431542
という薬剤を用いて、ヒトデ佐での Nodalの機能を調べる研究を進めた。この阻害剤をウニに作
用させると背腹軸も左右軸も消失してしまうが、ヒトデ脹に処理した場合では左右対称性は失わ
れたにも関わらず、背腹軸の形成には影響が見られなかったc この結果からヒトデの Nodalは左
右軸の確立には関与するが背腹軸の決定には関与しない可能性が示唆されたcならばどのような
シグナルがヒトデの背腹軸を決めているのか?それについて、申請者は主に TGF-s 1シクーナルを
阻害する SB525334としづ薬剤でヒトデ腔を処理すると、その背腹軸の形成が損なわれることを
突き止めた。このことからヒトデでは Nodalではなく TGF-s 1様のシグナルが背腹軸の形成に関
与している可能性が考えられる。
したがって、発生初期での匹軸形成や組織パターニングの仕組みは赫皮動物内で系統ごとに異
なっていることが明らかとなった。以上のように、本研究では十分な結果や成果が得られており、
学位論文ではそれらに基づいた適切な議論や考察がなされている。本研究で得られた知見は、動
物の発生機構について新規な'情報を提供するとともに、我々ヒトを含む脊椎動物の発生メカニズ
ムについても重要な示唆を与えるものである。なお、本研究の成果は生物学分野における国際誌
に掲載されている(参考論文:Sasaki and Kominami， Develop Growth and Differentiation， 2017)。
そして、本学位論文は研究倫理と専門分野が定める要請に則り、適正な形式 ・構成で記述されて
いる。以上のことから、本論文は愛媛大学大学院理工学研究科博士学位論文として相応しいと判
断した。この研究成果に関する公聴会は平成 30 年 2 月 20 日，午前 10 時~ll 時に総合研究棟 I
の6階共通会議室で行われた。


Japanese

Relation of Nodal expression to the embryonic axis formation and tissue patterning in the starfish Patiria pectinifera

岡本, 隆

OKAMOTO, Takashi

崔, 英靖

SAI, Hidenobu

松山市の事業所が抱える経営課題と求める支援

Ehime University (愛媛大学)博士(工学)doctoral thesi

小田, 顕通

ODA, Akimichi

Highly Enantioselective Synthesis of Chiral 1-Alkanols via Zirconium-Catalyzed-Asymmetric Carboalumination of Alkenes (ZACA) and Its Application to the Synthesis of Deoxypropionates

Not a member yet

Assessment of Neuroprotective Effects of Neurotropin in Cultured Rat Dorsal Root Ganglion Neurons Using HighThroughput Imaging

Aspects of Eustoma growth in controlled environment: from seed to plant

Continuous weak selections and orderability

Relation of Nodal expression to the embryonic axis formation and tissue patterning in the starfish Patiria pectinifera

松山市の事業所が抱える経営課題と求める支援

Highly Enantioselective Synthesis of Chiral 1-Alkanols via Zirconium-Catalyzed-Asymmetric Carboalumination of Alkenes (ZACA) and Its Application to the Synthesis of Deoxypropionates

テクノロジー時代のニヒリズム : ニーチェとハイデガーの思惟を手がかりにして

Musical Histories of Nisei Singers,Featuring Chiyoko Ida Aoyagi of the Hawaii Shochiku Orchestra

未評価出土文化財をめぐる博物館資料学の実践研究(1) ─縄文文化解体期の東南四国域における無文系粗製深鉢群の再検証(前篇)─

地域を活かし人が育つ学校改善 - 地域貢献を目指す教職大学院の実践研究

5,362

5,403