2020年 度

大阪大学医学部医学科

頁一口疋

日コ円ド

全大Ｆロ

４式二〓ロ学ス扁ん￥中」

　

﹈

コＪ学

「 丹―L」E

Λ 科Aユ乙1‐口■31

」庁「ｌ∠□ロ

問 題 田 子

(注 意)

1 問題円子及び解答用紙は、試験開始の合図があるまで開いてはいけない。2 受験番号は、解答冊子の表紙及び各解笞用紙の受験番号欄に左詰めで、正確に記入すること。3 問題冊子は、表紙を除き 9枚ある。ただ し、 1枚日、 8枚 目及び 9枚 目は白紙である。4 問題円子又は解答用紙の落丁、印刷の不鮮明等がある場合は、解笞前に申 し出ること。5 解答は、解答用紙の指定されたところに記入すること。枠からはみ出 してはいけない。

問題冊子に解答を書いても採点されません。6 問題冊子の余白は、適宣下書きに使用 してよい。7 問題冊子は、持ち帰ること。

「‥電_

2020年 度 大阪大学医学部医学科 学士編入学試験問題

【生命科学】 1/10 ページ

I.以 下の文章 を読 んで ,問 1～ 問 4に 答 えな さい。

現在 の統計 に よる と,我 が国の国民の約 (ア )人 に 1人 は一生涯 に一度 はがんになる と推定 され てい る。罹患率 ,死亡率 ともに男性 は女性 に比べてやや高 く,日 本人男性 の約 (イ )人 に 1人 はがんで亡 くなってい る。がんは基本的 には遺伝子 の異 常であるが,通 常の遺伝性疾患 とは異 な り,そ の原因 とな る変異が主 として,体 を構成す る細胞 に起 こる (ウ )変異であ り,生殖細胞 に伝 え られ る変異ではない。がん細胞 には次の よ うな 2つ の特徴 がある。1つ は正常な制御 をはずれて異常増殖す ることである。も う 1つ は血流 な どに乗 って,発生 した場所 か ら離れた ところに移動して定着す るこ とである。 これ を (工 )と い う。疫学的 な研 究な どか ら,が んの原因 となる因子 を見出す こ とは予防 を考 える うえで非常に重要 であるが,実 際,特 定の 因 子 との強い 果 関係 が明確 になっているがんがい つかある。がん化 に重要 な遺伝子変異の 1つ は,そ の遺伝子変異が遺伝子産物 の過剰産生 をもた らす機能獲得変異 で,1対 の遺伝子 の うち一方が変異す るだけで問題 が起 こるcこ の変異遺伝子 を (オ )と い う。また ,そ の元の正常型 の遺伝子 を (力 )と い うc逆 |こ ,機能欠損型変異 によってがん化 をきたす遺伝子 もある。通常 1対の遺伝子 の うち両方 ともに異常が生 じた場合 にがん化 をきたす。この よ うな遺伝子 を (キ )と l.ヽ うこまた ,

遺伝子 の塩基配列 を変 えず に遺伝子発現 を変化 させ る (ク )な 変化 によって も,(キ )

の発現が抑制 され るこ ともある。発 がん過程 が よく研 究 され てい るものの代表 として大腸 がんが ある。大腸上皮細胞 において ИPσ遺伝子 に異常が生 じる ことで, まず大腸 に (ケ )が 発生 し, さらに R′s遺伝子 の変異 が加 わ ることでがん化をきたす。 さらにい くつかの遺伝子異 常が蓄積 して さらに大 きな腫瘍 とな り,tコ )の 変異な どが生 じるこ とで浸潤がんへ と変わつてい く。(コ )は 代表的な (キ )で あ り,

ヒ トのがんのお よそ 50%に その不活性化変異が認 め られ る。

問 1.文 章中の (ア )か ら (コ )に適切 な単語 あるいは数字 を記入 しな さい。

問 2.上記文章中の下線部の例を 3つ挙げなさい。(例 :ア ニ リン系化学染料への曝露 と膀脱がん)

問 3.免 疫療法 は代表的 な 4大 がん治療法 の 1つ であるが,ほ かの 3つ の代表 的治療法 を挙 げな さい。

2020年 度 大阪大学医学部医学科 学士編入学試験問題

【生命科学】 2/10 ベージ

(Iの続 き)

間 4.生体内に発 生 したがん細胞 は異種細胞 として,免疫細胞 に よる攻撃 の対象 とな るc細 胞傷害性 Tリ ンパ球 は,樹状細胞表面 に提示 されたがん特異的抗原 タンパ クを認識 して活性化 し,が ん細胞 を攻撃す る。 2018年 のノーベル 医学生理学賞の受賞対象 となった免疫 チ ェ ックポイ ン ト阻害薬 である抗 PD‐ 1抗 体が,が んの免疫治療薬 として作用す る仕組み を次 の単語 を用いて 150字 程度 で説 明 しな さい。ただ し,英数字 ,記号は 2文 字 を 1マ スに記入 し,奇数 の英数字 ,記号で構成 される用語 については,最 後の文字 を 1マ スに記入す るこ と。

[細 胞傷害性 Tリ ンバ球 (CTL),抑 制性 シグナル ,PD‐Ll,PD‐ 1]

2020年 度 大阪大学医学部医学科 学士編入学試験問題

【生命科学】 3/10 ベージ

Ⅱ.以 下の文章 を読 んで,問 1～ 間 4に答 えな さい (マ ス ロに記入す る場合 ,英数字 ,記 号は 2文字 を 1マ スに記入 し,奇数 の英数字 ,記 号で構成 され る用語 については,最後の文字 を 1マ スに記入す ること)。

細胞表面の受容体は,細胞外か らシグナル分子 (リ ガン ド)が 結合すると,そ の情報 を細胞内へ伝達する。代表的な受容体 として,①ィォンチャネル型受容体 (リガン ドが結合す ると,受容体の構造が変化 し特定のイオンの透過性が変わ り,多 くの場合膜電位が変化する),② Gタ ンパク質共役型受容体 (三量体 GTP結合タンパク質を活性化 し細胞内シグナル伝達を開始す る),③酵素共役型受容体 (受 容体が活性化す るとリン酸化酵素 として機能 した り,他 の細胞内酵素 と共役 して働 く)などがあ り,それぞれ異なる方法で細胞外のシグナル を変換 して細胞内に伝達す る。

問 1.(ア )

(イ )

(ウ )

(工 )

(オ )

(力 )

(キ )

(ク )

(ケ )

(コ )

以下の受容体は上記の①～③のどのタイプに相当するか,1答 えなさいc

骨格筋の神経筋接合部のアセチル コリン受容体瞳孔括約筋 (平滑筋)の アセチル コリン受容体神経成長因子 (NGF)の 受容体モル ヒネの標的 となる受容体嗅覚受容体苦味の受容体睡眠導入薬,抗不安薬,抗 けいれん薬 として使われているベンゾジアゼ ピンの標的 となる受容体唐辛子の成分カプサイシンの受容体 (温度センサーでもある)

イ ンス リン受容体網膜におけるロ ドプシンやオプシンな どの光受容体

問 2.脳 の情報伝達 には,興奮性神経伝達や抑制性神経伝達があるが,そ れぞれ に関与す る神経伝達物質の代表例 とその受容体 の代表例 を挙 げて,興 奮性 と抑制性神経伝達 の仕組 み を 150字程度 で説 明 しな さい。

問 3.② の Gタ ンパ ク質共役型受容体(GPCR)が 細胞外のシグナル分子 と結合すると,そ の情報は細胞内シグナル伝達経路に伝わる。GPCRの 種類によって,異 なるタイプの細胞内シグナル伝達経路が存在する。 この中で細胞内の C a2+の 濃度 を上昇 させ る経路について,GPCRか ら Ca2+の 濃度上昇までの道筋を 150字程度で説明 しなさい。

2020年 度 大阪大学医学部医学科 学士編入学試験問題

【生命科学】 4/10 ページ

(Ⅱ の続 き)

｀¬

間 4.に おいを感 知す る嗅覚受容体 は,ヒ トでは約 350種類程度存在 し,大 きな遺伝子 ファ ミリー を形成 してい る。一方 ,我 々の生活環境 には数十万種類 のにおい を有す る異 なる分子 が存在す る と考 え られてい る。これ らの外界 に存在す るにおいの多様性 を,わずか 350種類程度 の嗅覚受容体 で どの様 に区別 して認識す るこ とができるのか,に おい分子 と嗅覚受容体 との関係 を 150字程度 で考察 しな さい。

「|= ~

2020年 度 大阪大学医学部医学科 学士編入学試験問題

【生命科学】 5/10 ページ

Ⅲ.以下の文章 を読 んで,問 1～ 問 8に 答 えな さい。

感染症の原因 となる微生物には,ぃぇ二旦生L二狙塵L遷艶ュな どがあるc核 の形態か ら,細菌は (ア )生物,真菌は (イ )生物 と分類 されている。感染症を引き起 こすのはごく限 られた微生物であ り,こ れ らを病原微生物 と呼び,感 染症を引き起 こす因子を病原因子 と呼ぶ。感染症のひ とつである肺炎について考えてみ よう。肺炎は,微生物が気道か ら侵

入 して発症す るばか りではなく,血流に乗って肺に到達 し,肺炎を起 こす ことがある (血行性感染)。 病原細菌のひ とつである黄色ブ ドウ球菌の浮遊液*1を マ ウスの尾静脈か ら接種 (注射)し ても,肺炎は起 こらない (図①)が ,同 じ菌数の黄色ブドウ球菌 を 200μ m程度の径の寒天 ビーズに封入 して■2接種すると肺炎が発症 し(図 ③),一 部のマ ウスでは腎臓 にも感染が起きた。肺炎の組織を顕微鏡で観察すると感染 3日 目の肺の毛細血管の内部に寒天が塞栓+3し ,細菌が増殖 し,臓器に侵入 しているのが観察 され,そ の周囲には白血球が集まっていた。このよ うな肺炎の起 こり方を感染性塞栓症 と呼ぶ。同 じ菌数の大腸菌を寒天 ビーズに封入 して接種しても,肺炎は起 こらず,血管内に寒天 も観察 されなかった (図 ◎)。 そ こで,黄色ブ ドウ球菌には肺炎を起 こす特有の病原因子があると考えて,大腸菌 との違いを調べると,黄色ブ ドウ球菌には「コアグラーゼ」と言 う酵素があ り,菌体外に放出しているが,大腸菌はこの酵素を持たないことが分かったcさ らに,実験に用いた黄色ブ ドウ球菌 とは別の黄色ブ ドウ球菌の複数の株■4の 中か らコアグラーゼを欠損 した株 を選択 し,そ の株 を寒天 ビーズに封入 して接種 しても肺炎は起 こらなかった (図 ◎)。 この実験結果か ら,コ アグラーゼは,黄色ブ ドウ球菌による血行性肺炎の発症の病原因子であることが推測 された。②重:夏!二:墜:望:≧

=_童l望:主星:整:L__C!重 :墜!墾_上:型:L.鐙i立!生_L輩:墜:空_亜:型:童_二:亘!菫:走:ユ:色_.m!嚢:襲_産量重立■⊥色__.墾:重:韮

立 生。生体の感染防御機構だけで感染症が治ることもあるが,一般に細菌感染症の治療 には,抗菌薬 を用い る。0抗菌薬 は,で きるだ け細 に 特有 の構 造や 代謝 にの

み作 用 し,ヒ トの細胞 に作 用 な 物ヽ 暫 ン)ゞ ま しい この よ うな抗菌薬 の作用 をし 望し

(ウ )毒性と呼ぶ。一方,①糸田瑳亘量左菌:菫:コ1■止二:上:全_こ とで感染症の治療が困難になる。

本文中に用い られ る専門性の高い言葉黎1 細菌の浮遊液 :細 菌を生理食塩水中に,振盪混和 し均一化 した液鸞2 糸田菌を封入 した寒天 ビーズ :熱 を加 えて溶解 したゾル状の寒天を冷却 し,固 ま

る前に菌液 と混和 し,ゲル状 となった寒天を粉砕 し生きている細菌を封入 した粒子状の寒天 ビーズを作成す る。寒天 ビーズには血液中の成分が浸透する。寒天は しばらくすると体内で分解 され る。

2020年 度 大阪大学医学部医学科 学士編入学試験問題

【生昴科学】 6/10 ページ

(Ⅲ の続 き)

３

４

＊　　＊

塞栓 :血液 の流れ に乗 ってきた異物が,血 管 をふ さぐこ と。株 :ヒ トがひ と リー人 に体格や運動能力 が違 うよ うに,同 じ種の細菌 (例 :黄色ブ ドウ球菌)で あるが,遺伝子的 に異 なる細菌 をそれぞれ株 と呼ぶ。

ｏｌｌ

Ⅶ劃

１

０〇一一

衛り　Ｌ■一一

／、　　．‥・・〓

＝に降』

③ ″ヽ望ヽノ ◎

聰 囃 ∞黄色ブドウ球菌 寒天ビーズ封入

(コアグラーゼ陽性株) 黄色ブドウ球菌浮遊液 (コ アグラーゼ陽性株)

浮遊液

寒天ビーズ封入 寒天ビーズ封入大腸菌 黄色ブドウ球菌浮遊液 (コアグラーゼ陰性株)

浮遊液

r~ヽ|「 1/⌒| く

'う

|lra ′`ヽ||´ ` rlハ||〔i,|、 に,9滑嗜 |‖ ヽ| 1斗

||(|

t´ ′、_l F‐ キュ」 |´～ノ|、、_| 1/⌒‖ ^、 |

肺炎(― ) 肺炎(+) 肺炎(― ) 肺炎(― )

問 1.(ア )～ (ゥ )に適切 な語 句 を記入 しな さい。

問 2.下線部①のウイルスと細菌 と真菌の違いについて,そ れぞれの代表的な微生物について比較 した表の空欄に,存 在する場合や可能な場合は ○ を,存在 しない場合や可能でない場合は × を記入 しなさい。

核 酸核 膜 細胞壁

ミ ト コン ド リア

11 _=ゞ 、,ソ 月 ヽ ノー ム

人 工 培地 で の増殖

DNA RNA

カ ンジダ (真 菌 )

大腸菌 (細 菌 )

HIV(ヒ ト免疫不全 ウイルス)

2020年 度 大阪大学医学部医学科 学士編入学試験問題

【生命科学】 7/10 ページ

(Ⅲ の続 き)

問 3.マ ウスの尾静脈 に接種 した細菌 が肺 を通過 し,腎臓 にた ど り着いた。この血

液 の経路 を,ヒ トの場合 に置 き換 えて,下 に示 した脈管系の器官 の うち適切 な もの

を用いて解答欄 を完成 しな さい。

大動脈・大静脈・右心室 。左心室・右心房 。左心房・肺動脈・肺静脈・

気管支動脈・気管支静脈・腸間膜動脈・腸間膜静脈 。門脈・腎動脈・腎静脈

末梢静脈 →

■■■■月ヨ

一 → ‐――→)

→肺胞周囲毛細血管→ ―――→)一→

―――→) ――→) → → 腎臓

問 4.コ アグラーゼ を持 たない細菌 では肺炎 は起 こらない ことか ら,マ ウスを用い

た血行性肺炎モデル の発症 に コア グラーゼ は どの よ うな働 きを してい る と考 え ら

れ るか,組織 の観察所見 を参考 に 100字 以内で記述 しな さい。

問 5.コ アグラーゼ を欠損 した黄色 ブ ドウ球菌 の別 の 「株」では肺炎 が起 こらなか

った とい う実験結果 か らは,「 コア グラーゼが黄色 ブ ドウ球菌 に よる肺炎 の発症 の

病原因子 である」とい うことを推測 で きて も結論 できない。その理 由を 100字 以内

で記述 しな さい。

問 6.下線部②の自血球について(1)自 血球の種類の名称を答 えなさい。(2)そ の白血球は複数の機序で細菌を殺菌す ることができる。この白血球の

殺菌機序の うちのひ とつを答えなさい。

下線部③ の抗菌薬 の細菌へ の抗菌活性 について

(1)作 用機序 をひ とつ あげな さい。(2)(1)で 答 えた作用機 序 を有す る抗菌薬 の系統 をひ とつ答 えな さい。

問 8.下 線部④の細菌の抗菌薬への耐性について,細菌が どのように して薬剤の

作用を阻害す るか,そ の耐性機序をひ とつあげなさい。

７〓

日■

日ド

」

Ⅳ .以 下の英文 を読 んで,問 1～ 問 5に 日本語 で答 えな さい (マ ス ロに記入す る場合 ,英数字 ,記号は 2文字 を 1マ スに記入 し,奇 数の英数字 ,記号で構成 され る用語 については,最後の文字 を 1マ スに記入す るこ と)。 なお,専 門性 の高い用語 については,問題文の末尾 に 日本語訳 を記載 した。

Epidemiological studies provide strong support for a hereditary component tothe aetiology of common cancers. Many cancers show a higher concord,ance inmonozygotic twins as compared with dizygotic twins or with siblings. While thisconcordance is compatible with inherited genetic variation rather than lifestyleor environmental risk factors, it does not exclude nongenetic mechanisms as abasis of apparent heritabitity. For example, the high concordance of acuteleukaemia in monozygotic twins has an in utero explanation.Genetic linkage and positional cloning studies performed in the 1980s and1990s led to the identification, within certain families, of many cancersusceptibility genes (CSGs) with high penetrance, including those for breastand ovarian cancers (nnClr and BRCA2) and colorectal cancer (CnCi themismatch repair genes mutl, homologue 1(UlUt) and mutS homologue 2(ntSUZ)). fo date, mutations in more than 7O CSGs associated with high-penetrance cancer susceptibility syndromes have been identified, which conferrelative risks of 5-100. However, these syndromes account for only a smallfraction of the familial risks of the respective cancers, Ieaving much of theheritability unexplained. For example, high-penetrance mutations areresponsible for most breast cancer and CRC cases in families with more thanthree affected individuals (indicative of Mendelian inheritance) but areresponsible for only a minority of cases in families with two affected individuals.Mutations in known predisposition genes, including BRCAl and BRCAZ,account for less than 25% of the twofold excess risk in the relatives of patientswith breast cancer'. Simi.iarly, more than 60% of the excess familial risk of CRCremains unaccounted for.These data, coupled with the previously described high estimates of cancerheritability from twin studies, suggest that much of the missing heritabilitywill be polygenic. In appreciation of this, the past decade has seen a shift ingene discovery efforts from models of predisposition based on high-penetrancesingle-gene mutations (that is, those that are causative of cancer syndromes)to multi'genic models.Over the past decade, multiple GWAS have been reported for each of the major

2020年 度 大阪大学医学部医学科 学士編入学試験問題

【生命科学】 8/10 ページ

2020年 度 大阪大学医学部医学科 学士編入学試験問題

【生命科学】 9/10 ページ

(Ⅳ の続 き)

cancers in European populations, including breast, prostate, lung, colorectal,pancreatic, gastric, renal and bladder cancers. Each of these studies reportedwell-validated disease loci. Currently, more than 430 cancer associations at 262distinct genomic regions have been identified by GWAS. Breast and prostatecancer GWAS have so far yielded the greatest number of risk loci. This highoutput is likely related to the greater statistical power due to the large samplesize of the respective GWAS, each of which involved the genotyping of over120,000 individuals. For other cancers, differences in their heritability arelikely to have influenced the performance of GWAS in identifying risk loci. Forexample, in CLL, which is strongly heritable and has an eightfold familial RR,GWAS have led to the identification of 43 risk loci, despite being based on theanalysis of only 6,20O patients and 17,598 controls. In contrast, GWAS of.29,266patients and 56,450 controls has led to the discovery of only 18 risk loci for allIung cancer subtypes, reflecting the importance of non-genetic risk factors inthe aetiology of this cancer.

N,

（Ｕ〈Ｕ

∩）

∩ｖ

（ＵＣヽ，

〓の一」０＞事嗜一０∝

Uncorllrnonernoderate‐ penetrancecancer susceptibitity genes(e。 9。 ′ATM,CHEK2,3RIPl and PIAL32)

nce

1.0 ~T~~ ハlE

O.25 u.〕0 0.1Population frequency

Figure l Genetic architecture of cancer risk(出 典 :Sud A et al.Nature Revlews Cancer 17:692-704(2017)よ り改変 )

(Ⅳ の続 き)

本 文 に使用 され てい る専門性 が高い用語hereditary経 世代 的 な/aeti010gy病 因 /monozygOtic一 卵性 /dizygOtic二 卵性 /Sibllngs兄 弟 /acute leukaemia急 性 白血病 /in utero子 宮 内/genetichnkage遺伝連鎖 /SuSceptibility易 罹患性 /penetrance浸 透 /ovarian卵 巣 の/colorectal 結 腸 直腸 の/relative risks相 対 リス ク/predispOsitiOn体 質 /GWAS genOme‐wide assOciation study全 ゲ ノム関連研 究 /prostate前 立腺 /p ancre atic膵臓 の/gastric胃 の/re nal腎 臓 の/bladder膀 脱 /1oci遺 伝子座/CLL chrOnic lymphOcytic leukaemia慢 性 リンパ球性 白血病/

問 1.双 子で発 がん リス クが一致す るメカニズム として,遺伝的要因以外 に どんなメカニズムが考 え られ る と文 中で記載 され てい るか,100字 以内で説 明 しな さい。

問 2.親 族 内に 2人 の同部位 のがん患者 がい る場合 に,こ れ までに知 られ てい る浸透率 は高いが頻度 が希少 であるがん易罹患性遺伝子 に よって何 %が 説 明で きるか ,

乳 がん と大腸 がんについて,そ れぞれ答 えな さい。

問 3.家族集積性のあるがんについて,浸透率は高いが頻度が希少であるがん易罹患性遺伝子によっては説明できない部分が残 されている。Figure lの 3群 の遺伝子 (ア レル)を使 って,残 された部分が どのように説明できるか,200字以内で説明 しなさい。

問 4.が んの部位 に よって判 明 してい る リス クア レル の数 の違 いが何 に よるものか ,

がんの部位 をあげて 200字以 内で説 明 しな さい。

問 5.判 明 しているリスクア レルの少ないがんについては,今後 どのような研究が必要か,自 分の考えを 100字 以内で記述 しなさい。

2020年 度 大阪大学医学部医学科 学士編入学試験問題

【生命科学】 10/1o ページ