平成21（2009）年度　一般研究２実施報告書

課題番号	21−共研−2008		分野分類			統計数理研究所内分野分類			a
						主要研究分野分類			3
研究課題名	皮膚病理とりわけ悪性腫瘍の数理生物学的解析
フリガナ 代表者氏名	ホンダ　ヒサオ 本多　久夫				ローマ字		HONDA Hisao
所属機関	兵庫大学
所属部局	健康科学部
職　　名	教授
配分経費	研究費	0千円		旅　費		0千円		研究参加者数		3　人

研究目的と成果（経過）の概要

研究の目的：医療現場における「ガン」診断は，手術または生検により得られた病変を，病理組織学的に診断すること，すなわち（１）起源：どの臓器由来の細胞であるか，（２）悪性度：増殖速度と転移能の程度，（３）手術や化学療法の選択と評価によってなされる．中でも重要な（肺癌か胃癌かなどの）起源の決定は，主に癌細胞の形状と配列パターンに基づいて行われるが，それは熟練した病理学者の手腕に全面的に依存している．本研究は，顕微鏡下の，腫瘍細胞の配列パターンから（論理の必然として）ガンの由来を求める方法を検討するものである．

研究の概要：手術により切除された腫瘍病変の標本（プレパラート）の顕微鏡写真を作成して，何種類かの腫瘍ごとに，細胞配列パターンを分類した（分担：今山修平）．こうして得られた腫細胞の配列パターンを単純化し，細胞配列パターン毎に潜在する共通性を数理生物学に想定し，細胞配列パターンの生物学的意義を考察した（担当：本多久夫）．さらには，細胞配列パターンから数理生物学的に予想されるモデルを検討した．この検討は，ゴールとして，ガン病変の由来と悪性度を数理的に定義するものであり，（ともすれば経験的であった）ガンの診断を，より論理的に評価することを目指すものである（担当：種村正美）．

成果の概要昨年度は，間葉系の悪性腫瘍（dermatofibrosarcoma protuberans, malignant fibrous histiocytomaなど）に特徴的な細胞配列として有名な，「ヘリンボ?ン状，車軸状，花むしろ状」と呼ばれてきた特異な細胞配列パターンを検討したが，本年度は，がん細胞の核分裂と核崩壊の両者のパターンを考察した（文献5,14,15）．
本研究により腫瘍細胞の分裂像では，?核分裂の頻度：頻繁な分裂像は，細胞が（休止期M0期ではなく）細胞増殖周期にあり，そのために（その周期の中の）分裂期M期に遭遇する頻度が高いこと，?核分裂の場所：細胞周期（特にS期）にある細胞には大量の栄養と酸素が必要であるから（血管からの拡散酸素供給を受けやすい）腫瘍巣辺縁（＝基底層あたり）に位置すること，?核分裂の形状：そもそも腫瘍化が一種の遺伝子（≒染色体）異常を反映してした結果であることから，不整な染色体集塊，巨大な集塊，3方向の鼎のような配列，不均等に2分された染色体などの分裂形状の異常がみられることに基づき，分裂像の?頻度，?場所，?形状が腫瘍診断と悪性度評価に直結することを明らかにしたが，現在はその分裂像の?頻度，?場所，?形状の数理生物学適評かを検討中である．こうした検討には（経験的な了解だけでは不充分であり）今後とも数理生物学的解析が必須であろうことが提示されたと考えている．

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

著書
1.今山修平：爪黒色線条（黒子・色素性母斑・悪性黒色腫），子どもの良性・悪性皮膚腫瘍の実践診療，診断と治療社，12-16，2009
2.今山修平：（1）毛細血管拡張をきたす皮膚疾患，（2）血管の拡張・増生をみる疾患，（3）理学的検査法：硝子圧法，（4）血管の脆弱性による紫斑，皮膚疾患診療実践ガイド第２版，文光堂，（1）12-16，（2）55，（3）70，（4）338，2009
3.今山修平：皮膚の老化，美容皮膚科学改訂２版，南山堂，52-68，2009

雑誌
4.今山修平：皮膚科専門医試験に必要な電顕の見方:皮膚に発現されるかたちの数理生物学，日本皮膚科学会雑誌119，2956-2959，2009
5.今山修平：基本のPathology_020 皮膚転移／浸潤 cutaneous metastasis / infiltration，Visual Dermatology8，94-99，2009
6.今山修平：基本のPathology_021 表皮／上皮による襟（のような縁取り） epidermal / epithelial collarette，Visual Dermatology，8，196-201，2009
7.今山修平：基本のPathology_022 水疱 bulla, blister，Visual Dermatology　8，294-299，2009
8.今山修平：基本のPathology_023 表皮内の細胞巣 intraepidermal nests，Visual Dermatology　8，540-545，2009
9.今山修平：基本のPathology_024 線維化 fibrosis，硬化 sclerosis（硝子／ヒアリン化 hyalinization），Visual Dermatology　8，646-651，2009
10.今山修平：基本のPathology_025 弾力線維症，弾力線維融解，弾力線維腫 elastosis, elastolysis, elastoma / elastofibroma，Visual Dermatology　8，750-755，2009
11.今山修平：基本のPathology_026 巨細胞 giant cell （破骨細胞様，ツートン型，異物型，ラングハンス型 osteoclast-like, Touton, foreign body, Langhans），Visual Dermatology　8，884-889，2009
12.今山修平：基本のPathology_027 リンパ管／リンパ浮腫／リンパ管腫 lymph vessels / lymph edema / lymphangioma，Visual Dermatology　8，986-991，2009
13.今山修平：基本のPathology_028 肉芽／肉芽組織 granulation / granulation tissue，Visual Dermatology　8，1094-1099，2009
14.今山修平：基本のPathology_029 核分裂／像 mitosis /mitotic figure_その１：悪性腫瘍，Visual Dermatology　8，1210-1215，2009
15.今山修平：基本のPathology_030 核分裂／像 mitosis /mitotic figure_その２：反応病変における分裂像，Visual Dermatology　8，1334-1339，2009
16. T. Nagai and H. Honda, Computer simulation of wound closure in epithelial tissues: Cell basal-lamina adhesion. Phys. Rev. E 80 (6) 061903, 2009 [12 pages]

研究会を開催した場合は、テーマ・日時・場所・参加者数を記入してください。

テーマ1.　皮膚がんに見られる花筵パターン（今山）
テーマ2.　ボロノイセルの相互作用モデル（種村）
2009年12月7日
統計数理研究所（立川市）
参加人員3名

研究参加者一覧
氏名	所属機関
今山　修平	今山修平クリニック＆ラボ
種村　正美	統計数理研究所