hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビタミンDと運動併用による筋肥大メカニズムの解明と新たなサルコペニア予防法の開発

ビタミンDが骨格筋量の維持・増加に関与することが示唆されており、特に高齢期におけるビタミンD不足は骨粗しょう症のリスク増加のみならずサルコペニアと関連することが報告されている。しかし、その詳細作用機序については不明な点が多い。本研究課題では、ビタミンDが骨格筋タンパク質の代謝調整に及ぼす影響を明らかにすることで、サルコペニア予防に向けた栄養・運動介入法の開発の一助となることを目的としている。昨年度は動物実験において、短期間のビタミンD摂取と単回レジスタンス運動の組み合わせが筋タンパク質代謝を制御するシグナル伝達経路に及ぼす影響を明らかにした。またヒト臨床試験を実施し、一過性のレジスタンス運動がビタミンD受容体(VDR)やビタミンD代謝酵素に及ぼす影響について検討を開始した。動物実験では8週齢のSparague-Dawleyラットにおいて、10日間の4000 IUのビタミンD食摂取により、血中・筋中の25(OH)2D3濃度と筋内VDRおよびビタミンD代謝酵素の有意な発現増加が確認された。しかしながら、短期間の高ビタミンD食摂取はレジスタンス運動によるmTORC1シグナル経路のリン酸化を促進せず、短期間のビタミンD摂取によりレジスタンス運動誘発性の筋内のビタミンD代謝および筋タンパク質合成は運動刺激以上には促進しないことが示唆された。ヒト臨床試験については、若年者20名を対象に実験を開始した。臨床試験は2019年度も継続しており、全ての実験が終了次第、組織解析を実施する。当初予定していた計画どおりに研究は進んでいる。動物実験において、レジスタンス運動による骨格筋内でのビタミンD代謝への影響は先行研究を再確認できたが、事前のビタミンDの投与による相乗効果は確認できなかった。この機序については今後ビタミンD不足の動物モデルとの比較において明らかにしていく予定である。ヒト臨床試験については、既に倫理委員会での承認も得られ、本実験を開始している。健常な若年男性を被験者として研究を実施する。被験者は若年者とし、一過性のレジスタンス運動を実施し、その前後において筋生検により筋サンプルを採取することで、運動前後における筋細胞内でのビタミンD受容体や筋たんぱく質合成に関わるシグナルタンパク質の発現を比較・検討する。運動プログラム:最大挙上重量の70%にて膝伸展および屈曲運動をウエイトスタック式のマシンを用いて運動(各セット10回×3セット)する。レジスタンス運動によるアミノ酸輸送体の発現とタンパク質同化作用を最大限に高めるため、運動終了直後に必須アミノ酸を摂取する。筋生検:単回運動の実施直前、および運動実施の90分後に、外側広筋腹中央から筋生検を行う。採血:事前投与期間の前、運動およびアミノ酸摂取前後において静脈より採血を行う。血液分析:血糖値、アミノ酸濃度、ビタミンD濃度(25(OH)D3および1,25(OH)2D3)、など。筋組織の分析:凍結保存された筋サンプルを調整後、遠心分離し、その上清をSDS-PAGEによる電気泳動分離する。それぞれの抗体を用いて高感度ウエスタンブロッティング法にてビタミンD受容体および代謝関連因子、アミノ酸輸送体および関連タンパク質、mTORC1シグナル関連因子など各種タンパク質の検出および定量化を行う。〈背景〉高齢期におけるビタミンD不足は筋量や筋力、筋機能の低下と関連している。さらに、ビタミンDが不足傾向にある高齢者にビタミンDを摂取させることにより、筋力や筋機能が向上することも報告されている。しかしながら、ビタミンDとレジスタンス運動の組み合わせによる相乗効果について、ビタミンD代謝の季節変動、ビタミンD摂取のタイミング、レジスタンス運動における運動強度を包括的に考慮した介入研究は皆無である。〈方法〉65歳以上の健康な高齢男性を対象として、中強度レジスタンス運動とビタミンDサプリメント(2,000IU/日)の摂取を併用するビタミンD群、中強度レジスタンス運動と偽薬の摂取を併用するプラセボ群に分けた。下肢2種目の中強度レジスタンス運動(50%1-RM、14回×3セット、セット間休息3分)を週2回の頻度で12週間実施した。トレーニング介入の前後で、筋量(除脂肪量)、筋力(膝伸展・屈曲最大トルク)、血液指標の測定を行った。〈結果〉12週間の介入前後で、下肢の除脂肪量は介入前後で有意に増加したものの、群間差は認められなかった。また、筋力の結果について群間差は認められなかった。介入前の25(OH)D濃度とHOMA-IRおよび糖負荷試験時血糖AUCにおいて負の相関を示した。〈結論〉本研究では、健康な高齢者男性を対象として、12週間の中強度レジスタンス運動とビタミンD摂取の組み合わせにより、身体機能および筋機能に及ぼす影響を検証した。その結果、中強度レジスタンス運動による筋量、筋力および筋機能の有意な増加は認められたが、12週間のビタミンD摂取(2,000IU/日)による筋量、筋力および筋機能への相乗効果は認められなかった。介入研究は計画どおりに実施することができ、測定項目も全て評価し終えた。一部、介入研究の結果が予想と異なるため、ビタミンDの投与量、介入期間について再検討を行う。また、筋量の評価については除脂肪量のみならず、MRIデータから筋横断面積の評価も引き続き行う。

本研究課題では、ビタミンDが骨格筋タンパク質の代謝調整に及ぼす影響を明らかにすることで、サルコペニア予防に向けた栄養・運動介入法の開発の一助となることを目的としている。昨年度は動物実験において、短期間のビタミンD摂取と単回レジスタンス運動の組み合わせが筋タンパク質代謝を制御するシグナル伝達経路に及ぼす影響を明らかにした。またヒト臨床試験を実施し、一過性のレジスタンス運動がビタミンD受容体(VDR)やビタミンD代謝酵素に及ぼす影響について検討を開始した。動物実験では8週齢のSparague-Dawleyラットにおいて、10日間の4000 IUのビタミンD食摂取により、血中・筋中の25(OH)2D3濃度と筋内VDRおよびビタミンD代謝酵素の有意な発現増加が確認された。しかしながら、短期間の高ビタミンD食摂取はレジスタンス運動によるmTORC1シグナル経路のリン酸化を促進せず、短期間のビタミンD摂取によりレジスタンス運動誘発性の筋内のビタミンD代謝および筋タンパク質合成は運動刺激以上には促進しないことが示唆された。ヒト臨床試験については、若年者20名を対象に実験を開始した。臨床試験は2019年度も継続しており、全ての実験が終了次第、組織解析を実施する。当初予定していた計画どおりに研究は進んでいる。動物実験において、レジスタンス運動による骨格筋内でのビタミンD代謝への影響は先行研究を再確認できたが、事前のビタミンDの投与による相乗効果は確認できなかった。この機序については今後ビタミンD不足の動物モデルとの比較において明らかにしていく予定である。ヒト臨床試験については、既に倫理委員会での承認も得られ、本実験を開始している。平成30年度はビタミンD摂取と単回の運動および栄養(ロイシン高配合必須アミノ酸)摂取の組み合わせが筋タンパク質の代謝調節に及ぼす影響について調査を行う。また加齢がビタミンD代謝およびタンパク質代謝に及ぼす影響を検討するために、若年被験者も対象とする。<実験プロトコル>健常な高齢男女と若年男女を被験者として研究を実施する。被験者は若年者群と高齢者群それぞれビタミンD摂取群(各10名)とプラセボ群(各10名)にランダムに分ける。血中のビタミンD濃度(25(OH)D3)を上昇させることを目的に、事前に4週間のビタミンD3(50μg/日(2000IU/日))あるいはプラセボ摂取を実施する。実験前日の晩に規定食を摂取後は朝食まで10時間の絶食とし、空腹状態にて実験を行う。運動プログラム:最大挙上重量の50%にて膝伸展および屈曲運動をウエイトスタック式のマシンを用いて運動(各セットを疲労困憊まで挙上×3セット)する。レジスタンス運動によるアミノ酸輸送体の発現とタンパク質同化作用を最大限に高めるため、運動終了直後に必須アミノ酸を摂取する。筋生検:4週間のビタミンD摂取期間前、単回運動の実施直前、および運動実施の3時間後に、外側広筋腹中央より筋生検を行い、アミノ酸輸送体および関連タンパク質、mTORC1シグナル
刑事訴追過程の実証的日仏比較研究

本研究では、日本とフランスの刑事訴追過程について、わが国では主に検察官からの聴き取りを中心に、フランスでは検察官と予審判事の職務の観察と聴き取りを中心にデータを収集し、公判前の手続が実際にどのように行われているかを比較検討した。フランスでは、現行犯やその他証拠関係が明らかな軽罪事件は検察官によって公判前の処理が行われており、重罪事件や、証拠関係が明らかでなかったり、犯罪組織が関係していると見られる軽罪事件は、予審判事によって公判前の処理が行われている。検察官は、警察官からほぼすべての刑事事件を受理し、そのいわば交通整理をする責務を任っており、不起訴にするか、起訴猶予にするか、訴追するかは、司法省の作成した基準に従って判断されている。検察官の仕事の特徴は、迅速な判断である。警察は事件を認知したり、被疑者を検挙したり、身柄を拘束したりするときには、直ちに検察官に電話連絡をし、検察官の判断を仰ぐことになっている。このため、検察官はその場ですぐに指示を出すことを要求されている。これに対して、予審判事は事件を受け取ると半年から1年かけて被疑者、被害者、証人を尋問し、鑑定なども行い、公判のための証拠を集める。予審が終わった段階で、実質的に有罪か無罪かの証拠は出揃っており、公判は公開の手続で予審判事の判断を確認するものであると言えよう。検察官が起訴する事件では、否認する被告人は少なく、有罪率も極めて高いように見える。弁護士の活動は、独自に証拠を集めるものではなく、警察、検察官、予審判事の捜査を前提として、その証拠に依拠して弁護を行っている。以上のような刑事過程の主な関与者である、検察官、警察官、および弁護人の役割行動は、警察が検察官から制度上独立であること、起訴状一本主義の下で裁判官は捜査書類を読まず、第三者的審判者の役割を演じていること以外は、日本とフランスの間で極めて類似している。日本とフランスの検察庁において聴き取りおよび観察による実態調査を行った。わが国では、起訴および求刑において考慮すべき事柄が刑事訴訟法によって定められているほか、それをより具体化した一定の規準が全国的に定められている。これは、しかしながら、個々の事件における処理において検察官による判断の幅を排除するほど具体的なものでは必ずしもない(事件の種類によっても異なる)。このため、決裁その他の制度的仕組みが、全国的に一律な処理を確保するために存在しており、それによって相当に高い程度の全国的な画一的な処理が実際にも実現している(ただし、地方による多少の相違がないわけではないようである)。これに対して、フランスでは、同じく全国的な処理規準が司法省によって定められているほか、リージョナルな規準が定められており、さらに各県(departement)毎に処理規準がより具体化された形で定められている。したがって、フランスでも起訴および求刑の規準は、各検察庁毎に見ると極めて具体的な形で定められているが、各県における規準は必ずしも同一ではないようである。また、フランスには、わが国の決裁のような制度的仕組みは存在しない。このため、検察官の間の判断の相違は不可避であるが、しかし、実際にはそうした相違は、少なくとも個々の検察庁単位で見る限りそれほど大きくはないようである。起訴および求刑における刑事政策的考慮は、わが国においてもフランスにおいても、何らかの一般的方針としての刑事政策が定立されているわけではなく、罪種に応じた個々の判断規準の設定およびその運用において、基本的にどのような方針での処理が望ましいのかという形で考慮されている。

フランスにおいては、わが国の起訴猶予に当たる判断がなされる場合、刑事訴追に代わる代替的処理として、被疑者の同意を前提とした刑事調停や医療措置が制度化されている。このため、検察官の起訴・不起訴の判断に関わる権限は、フランスでは実質的により大きなものとなっていると言えよう。ただし、この点は、弁護人の役割の相違とも関連している。わが国では、弁護人の活動の一部として被害者との示談が行われるが、フランスの弁護人の活動は、被疑者・被告人の権利の確保と法的主張に限定される傾向があるようであり、このため、被疑者段階において弁護人が被害者との示談を行うことは通例ではないように見える。このため、起訴猶予の条件としての刑事調停が、弁護人の仕事ではなく、独立の手続として分化していると見ることができる(同じく、起訴された場合には、被害者は被告人の弁護士との示談によってではなく、附帯私訴で民事賠償を求めることが通例である)。フランスでは予審判事の仕事を中心に調査を行ない、日本でもそれに対応する調査を行なった。フランスの予審判事は重罪事件と複雑な軽罪事件の捜査を行なう。予審判事は警察を指揮して捜査を進め、事件の最終判断に必要な証拠書類を作成することをその職務としている。仕事の進め方は被疑者不詳かどうかによって異なる(多くは判明している)。被疑者不詳の場合、できることは少ない。被疑者が判明すると、警察による逮捕の後、被疑者を裁判所に引致して取調を行い、被疑者を勾留すべきかどうかの判断をする。この最終的決定は、2000年7月の法律で、特別の勾留裁判官によって行なわれるようになった。これは糺問主義の原則に基づく刑事手続に英米法的な要素を取り入れたものと理解されており、今後の運営が注目される。予審判事は、その後凡そ1年から1年半位の間に、被疑者、被害者、関係者の取調を行い、科学的鑑定書も作成される。この長期間に亘る仕事は、事件が犯罪になるかどうかを判断するための書類作成が中心であり、事件の実体についての実質的な調査手続である。この後に行われる公判では、新しい証拠の提出は原則として予想されておらず、公判は、予審判事の捜査結果を社会に公開し、それが納得するに足るかどうかを最終判定する手続であると言えよう。英米法における公判とは非常に異なると言える。わが国では戦後予審判事を廃止した。強いて類似した制度を挙げれば地検特捜部であるが、そこでは捜査は警察とは独立に行なわれる点で、フランスの予審判事とは大きく異なる。通常の事件では警察が検察官から独立に捜査を行なうこととなっているが、実際には両者の間で様々な連絡が取られており、その相互作用の中で検察官と警察官がどのように振舞っているかに、戦前からの制度的伝統と戦後の制度的変化双方の影響を見ることができる。これは弁護士の弁護活動についても同様である。
高齢者の社会活動指標の開発および認知症予防における効果検証

社会的ネットワークや社会活動の健康に対する有効性は先行研究で指摘されており、日本を含む多くの先進国では活動的な高齢期、高齢者の社会活動促進施策が推進されている。研究事業からみると、2000年前後では、これらの活動を実施することは認知機能や認知症における危険または保護因子であることが報告され、超高齢社会を迎える日本においても改めて注目されるようになった。本研究では、社会活動や社会的ネットワークの内容および至適量を検討し、簡便に測定可能な新たな指標を開発することを目的とした。本研究における社会活動は『会話を伴った戸外での他人との接触・行動』と定義した。28年度には、当研究チームで運動教室における大規模無作為比較実験を実施した。募集から事前検査を得て、280名を対象とした。社会活動の参加有無における認知機能、脳容量についての検討、関連性を検討した。また、大希望の高齢者を対象とした調査データを分析し、認知機能に関連のある活動種類を確認した。先行研究からの知見をもと、地域における社会活動を整理し、ブレインストーミングを重ねて項目を決定した。検討した項目を用いて現在、愛知県の在宅高齢者に対して大希望調査を実施しており、約3850名の調査が終了している。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。しかし、健康における至適活動量や活動内容に関しては、一致した知見は得られておらず、社会活動における尺度の問題が指摘されている。そこで、本研究では社会活動を『会話を伴った戸外での他人との接触・行動』と定義したうえで、簡便に測定可能な新たな指標を開発し、GPSおよび3軸の加速度センサー付体動計といった客観的な手法を加えた検討を行う。初年度に関しては、社会活動指標を開発するため先行研究の検討、調査研究を行うことを計画した。先行研究は高齢者の社会活動、健康状態等をキーワードとした文献検索を進行している。調査は、2月、在宅高齢者152名を対象とし、先行研究を参考として作成した質問紙調査を実施した。同意が得られた対象者には、全地球測位網(Global Positioning System,以下、GPS)および3軸の加速度センサー付体動計を2週間装着してもらった。日常生活の活動に関しては質問紙調査により実施した。現在、質問紙調査や機械測定によるデータのクリーニング作業を進行している。データ構築の終了次第、回答者の個人特性による解析を進行する。本研究事業は、当研究チームで実施している研究フィールドで実行している。すでに自治体との協力体制や研究フィールドの確保ができていたため、概ね順調な進展が可能であったと考えられる。実施調査のデータ構築により、社会活動における項目内容や活動参加にかかわる要因を検討する。なお、解析結果や先行研究から、社会活動の項目プールを作成し、項目内容を検討していく。当時に、認知症でない地域在住高年者において、社会活動の参加状態と認知機能、脳容量との関連を検証する。解析項目としては、質問紙調査と認知機能検査、MRI検査等を使用する。研究フィールドは、JST戦略的創造研究推進事業の「認知症予防のためのコミュニティの創出と効果検証」プロジェクトにより、認知症予防プログラムにおける大規模無作為比較実験を用いる。参加者は280名であり、平成26年3月から6月に事前検査を実施し、介入が終了した現在、事後検査を実施している。本研究により、日常生活活動と認知機能、脳容量との関連を社会活動の参加を中心として解析することで、これらの活動実施が認知機能にどのような影響を与えるか、科学的根拠を提案することが可能となる。なお、検討された項目を用い、地域在住高齢者を対象とした大規模の質問紙調査等を実施することで、開発された尺度の総合的検討や信頼性、妥当性の検討を行う。
多発性 筋炎・皮膚筋炎患者の免疫遺伝学的背景

平成9年度の研究に引き続き、筋炎患者70症例(多発性筋炎32例、皮膚筋炎17例、その他全身性エリテマトーデス・強皮症・混合性結合組織病合併20例)を対象にPCR-RFLP法によりIILA class IIアリルを決定した。各自己抗体の陽性率や間質性肺病変の有無などは昨年の報告同様であった。悪性疾患合併は筋炎の出現1年前後に限ったところ9例に認められた。各々のグループを健常コントロール(62例)と比較した。筋炎全体で、IILA class IIアリルの各々の頻度には差が見られなかった。PMでDRBl*0405(p<0.02)の頻度の低下がみられた。DMでDRBl*1302(p<0,05)とDQAl*0102(p<0.04)とDQBl*0604(p<0.05)の頻度の増加を認めた。ハプロタイプでの頻度(41.2%)もコントロール(17.7%)にくらべ上昇していた(p<0.05)。筋炎全体で間質性肺病変(IP)を合併していない患者群でDRBl*0405-DQAl*03-DQBl*0401の各々のアリルとハプロタイプの頻度の低下を認めた。PMではIP合併する患者(13/32例)でDQBl*0401(53.8%)とコントロール(17.7%)に比べ,増加(p<0.05)し、DRBl*0405-DQA*03-DQBl*0401ハプロタイプ(53.8%)もコントロール(17.7%)に比べ増加していた(p<0.02)。一方、IPを合併しない患者(19/32例)ではこのハプロタイプは5.3%と低く、PMのIP合併にこのハプロタイプが関与している可能性がある。Jo-1抗体陽性例(8例)では間質性肺炎は全例合併で、DRBl*0101(0.02)の頻度の上昇を認めた。ハプロタイプから比べると、DRBl*0101-DQAl*0101-DQBl*0501(50%)はコントロールの11.3%より増加(p<0.02)していた。そのほかDRBl*0405-DQA1*03-DQB1*0401も50%で有していたが、コントロールの17.7%より増加しているとは(p<0.06)いえなかった。どちらのハプロタイプも有しなかったものは1例であった。DM-PMのIP合併の有無・Jo-1抗体陽性筋炎にHLA class IIの関与が示唆された。単独のアリルのみならず、ハプロタイプでの関与も示唆され、HLA class Iとの関連も否定できない。多発性筋炎(PM)、皮膚筋炎(DM)は自己免疫疾患と考えられているにもかかわらず、発症を規定している遺伝子は依然として不明である。今回、実験例をPM、DM他の自己免疫疾患との重複群の3型に分類し、病型間でのHLAクラスIIアリルと臨床病態との関連について検討する予定である。対象予定症例は、PM25例、DM14例、重複群は16例(強皮症合併8例、全身性エリテマトーデスあるいは混合性結合組織病合併が8例)計55例で、発症年齢は17才から80才である。各々のグループの自己抗体の陽性率は、抗核抗体でPM40%、DM36%、重複群100%、抗Jo1抗体はPM28%、DM7%、重複群0%、抗SS-A抗体はPM37%、DM10%、重複群44%、抗RNP抗体はPM4%、DM0%、重複群50%、リウマトイド因子はPM52%、DM43%、重複群12%であり、DMよりもPMに高率に陽性であった。レントゲン写真上間質性肺病変(IP)は、DMの86%に対し、PMの44%、重複群の8%とDMに高率に認められている。一方、PMのIPの有無を自己抗体の有無から見てみると、抗核抗体陽性はIP(+)64%、IP(-)29%、抗SS-A抗体はIP(+)45%、IP(-)14%、リウマトイド因子はIP(+)82%、IP(-)29%、抗Jo-1抗体はIP(+)64%、IP(-)0%と自己抗体を有する症例で多く認められていた。IPが治療抵抗性で急速に進行し、死亡に至った症例は4例であった。フォローアップ期間を通じて悪性疾患が合併した症例は11例(胃癌3例、乳癌2例、悪性リンパ腫2例、大腸癌・卵巣癌・子宮頸癌・前立腺癌が各例)で、PM6例、DM1例、重複群4例(内3例は強皮症合併)に認められた。上記の症例を対象として、現在HLAクラスIIアリルを決定するためにDNAを末梢血液より、採取中である。

各々のグループを健常コントロール(62例)と比較した。筋炎全体で、IILA class IIアリルの各々の頻度には差が見られなかった。PMでDRBl*0405(p<0.02)の頻度の低下がみられた。DMでDRBl*1302(p<0,05)とDQAl*0102(p<0.04)とDQBl*0604(p<0.05)の頻度の増加を認めた。ハプロタイプでの頻度(41.2%)もコントロール(17.7%)にくらべ上昇していた(p<0.05)。筋炎全体で間質性肺病変(IP)を合併していない患者群でDRBl*0405-DQAl*03-DQBl*0401の各々のアリルとハプロタイプの頻度の低下を認めた。PMではIP合併する患者(13/32例)でDQBl*0401(53.8%)とコントロール(17.7%)に比べ,増加(p<0.05)し、DRBl*0405-DQA*03-DQBl*0401ハプロタイプ(53.8%)もコントロール(17.7%)に比べ増加していた(p<0.02)。一方、IPを合併しない患者(19/32例)ではこのハプロタイプは5.3%と低く、PMのIP合併にこのハプロタイプが関与している可能性がある。Jo-1抗体陽性例(8例)では間質性肺炎は全例合併で、DRBl*0101(0.02)の頻度の上昇を認めた。ハプロタイプから比べると、DRBl*0101-DQAl*0101-DQBl*0501(50%)はコントロールの11.3%より増加(p<0.02)していた。そのほかDRBl*0405-DQA1*03-DQB1*0401も50%で有していたが、コントロールの17.7%より増加しているとは(p<0.06)いえなかった。どちらのハプロタイプも有しなかったものは1例であった。DM-PMのIP合併の有無・Jo-1抗体陽性筋炎にHLA class IIの関与が示唆された。単独のアリルのみならず、ハプロタイプでの関与も示唆され、HLA class Iとの関連も否定できない。
可塑性遺伝子産物の構造と機能

シナプス活動による神経の可塑的変化は、発達期における神経回路網の形成だけでなく、記憶・学習などの脳の高次機能の素子過程と考えられている。神経の可塑性には伝達効率の変化だげでなく、シナプス結合の形態学的変化も伴い、特に記憶の長期保持(LTPの維持相)には後者の方が重要な役割を果たしている。本研究は、神経活動によるシナプス伝達効率の上昇、さらにシナプス結合の変化を引き起こす遺伝子(可塑性遺伝子)を単離し、遺伝子産物の生理機能を明らかにすることを目的とする。海馬のcDNAライブラリーから、subtraction-differential hybridization法を用いて、電撃痙攣刺激後、急速に誘導される新しい最初期遺伝子を見いだした。これらは電気ショックだけでなく、LTPを誘発する高頻度刺激やNMDA受容体遮断薬で発現量が調節されることから、可塑性遺伝子と考えられる。我々は、誘導型プロスタグランジン合成酵素Cox2(Cyclooxygenase-2)も可塑性遺伝子産物の一つであることを既に報告しているが、今年度は、そのノックアウトマウス(KO)を用いて、神経可塑性におけるcox-2の役割を解析した。in vivoで、内嗅皮質からの貫通線維を頻回刺激し、海馬歯状回分子層で後発射(after discharge)を記録することによって、痙攣重積状態(status epilepticus)への移行の早さをワイルドタイプ(WT)と比較した。その結果、予想に反し、、cox-2KOでは、WTに比較して、statusへの移行が遅れていることが明らかになった。さらに、cox-2特異的阻害剤であるnimesulideもstatusへの移行を遅らせた。以上の結果から、刺激によって誘導されたcox-2が、「てんかん」という脳の病的可塑性において、病態を悪化させ、痙攣重積状態に移行しやすくすると考えられた。
メタボローム解析による昆虫体内フィラリア感染幼虫の効率的検出法の開発とその応用

動物に寄生するオンコセルカ(フィラリア)の人体感染が、新興人獣共通感染症として世界的に増えている。日本では、生息域が拡大した野生動物のフィラリアが吸血性昆虫を媒介者として人に感染する可能性が高い。本症の感染予防には、フィラリアの生活史の解明が不可欠である。しかし、フィラリア第3期幼虫(感染幼虫)を形態的に同定する媒介者検索法の煩雑さが、研究推進上、障害となってきた。本研究では、メタボローム解析を利用して昆虫内のフィラリア感染幼虫を効率的に検出する全く新しい方法を開発し、日本の人獣共通フィラリア症の伝播サイクルを解明する。さらに、新たな人獣共通フィラリア症発生の可能性を探る。
渡り鳥の飛来によるため池水質汚染に対する水質浄化策の確立

本研究では、平成18年度に引き続き、渡り鳥の飛来数増加による農業用ため池の水質汚染の現状把握および浄化策の確立を目的とし、山形県鶴岡市の大山下池を対象地として水質通年調査の実施、水生植物の水質浄化能の定量化および数値シミュレーションによる浄化効果の定量的検討を行った。水質調査項目には栄養塩類に加えて生物指標として動物プランクトンを観測し、水圏生態系への影響について検討した。水質通年調査では、前年同様、渡り鳥の飛来する10月以降で溜池内の栄養塩類濃度が急激に上昇した。水質の変化に伴い動物プランクトンの種・属、生息数が大きく変化したことから、水圏生態系にも影響を与えていることが明らかとなった。また、糞尿の堆積による水質への悪影響は翌春まで続くことが観測された。水生植物による浄化試験はスイレンを用いて室内、現地で行った。室内実験では、前年度の実験で比較的浄化効果の大きかった底土質を用いて実験を行った結果、全窒素浄化速度は0.310.48g/m^2/dayとなった。これは浄化能が大きいとされているハス類とほぼ同程度の浄化能である。現地実験では、自治体(鶴岡市)、地域住民との協働作業で溜池内の一部にスイレンを植栽した。しかし水深が大きい(約2.03.0m)地点では花葉が水面まで達せず、伐採による系外への持ち出しは実施できなかった。数値シミュレーションでは、水平・鉛直2次元モデルをベースに「非灌漑期水位低下試験」「植生による浄化試験」を組み込み、対策効果の検討を行った。その結果、冬季に水位を従来管理より2m低下させる(貯水量を約30%にする)ことにより、栄養塩類と有機物の濃度は一時的に20%程度上昇するが、全体量はそれぞれ6070%削減できることが予測された。また、植生を20%増加させることにより、栄養塩類濃度は30%減少するという結果が得られた。本研究では、渡り鳥の飛来数増加による農業用ため池の水質汚染の現状把握および浄化策の確立を目的とし、山形県鶴岡市の大山下池を対象地として、水質通年調査の実施および室内実験により水生植物の水質浄化能の定量化を試みた。分析した主な水質項目は、陽イオン5種、陰イオン7種、全窒素、全有機炭素、SSであり、浄化実験ではため池底土の強熱減量を項目に加えた。水質通年調査は2006年4月12月にかけて実施した。全窒素濃度では、灌漑期前の4月5月では表層、低層ともに0.51.0mg/lと比較的高濃度であったが、ため池内にヒシ類、スイレンが大量に発生する7月8月には表層で約0.3mg/l、低層で約0.1mg/lへと低下した。これは植物による吸収と低層部の貧酸素化に伴う脱窒の進行によるものである。カモ・白鳥などの渡り鳥が飛来する10月12月にかけては全窒素濃度は1.52.0mg/lへと急上昇した。特に渡り鳥の飛来数(最大約4万羽)とアンモニア態窒素濃度(最大2.5mg/l)の相関が高かったことから、鳥の糞尿により過剰な窒素の供給が起こっていることが明らかとなった。水生植物による浄化能の実験は、大山下池に自生するスイレン類を対象植物として、池の3箇所より直接採取した底土と流入水を用い、20°Cに調整された恒温室内で2ヶ月間行った。実験開始後に全窒素のみかけの浄化速度は緩やかに上昇し、植物量が最大となった1ヵ月後に浄化速度も最大値約0.6/m^2/dayとなった。その後枯死するまでの期間は緩やかに減少したが、期間平均のみかけの浄化速度は0.060.39g/m^2/dayとなり、これはハス類の0.45g/m^2/dayとほぼ同程度の浄化能であることが明らかとなった。ただし、浄化能は低土質によって大きく異なっていたため現地に植栽する際には場所の選定が重要となる。

数値シミュレーションでは、水平・鉛直2次元モデルをベースに「非灌漑期水位低下試験」「植生による浄化試験」を組み込み、対策効果の検討を行った。その結果、冬季に水位を従来管理より2m低下させる(貯水量を約30%にする)ことにより、栄養塩類と有機物の濃度は一時的に20%程度上昇するが、全体量はそれぞれ6070%削減できることが予測された。また、植生を20%増加させることにより、栄養塩類濃度は30%減少するという結果が得られた。
ポリマー光ファイバにおけるフォトリフラクティブ効果とグレーティングの形成

本研究ではPMMAファイバーおよび石英ファイバーを用いて、レーザー照射を行い、グレーティングの形成を試みた。またPMMAファイバーはマルチモード動作となるが、マルチモードファイバーにグレーティングを形成した場合の特性は知られていないため、石英ファイバーを用いて実験を行った。レーザとしてはコヒーレンスの良い注入同期型KrFエキシマーレーザーを用い、位相マスク法と二光束干渉法で比較した。シングルモード石英ファイバーの場合、二光束干渉法および位相マスク法のいずれも95%以上の反射率のグレーティングが得られた。位相マスク法は時間がかかるが再現性が良い。反射波長は1.5μm帯の1ヵ所でスペクトル幅は0.2-0.6nmであった。次にポリマーファイバーに照射を行うと、二光束干渉法で、0.1-0.01J/cm^2のエネルギー密度ではアブレーション(瞬間的な蒸発)が生じ、グレーティングが形成されないまま透過光が減少していった。また極めて低いエネルギー密度では数時間照射してもグレーティングはできなかった。したがってアルゴンレーザーの第二高調波のような連続発振の紫外レーザーが必要と考えられる。マルチモード石英ファイバの場合、GI型ファイバーに1.5μm帯のグレーティングを位相マスク法で作製すると、多数の波長で反射した。また分散シフトファイバーに0.8μm帯のグレーティングを作製すると反射波長は3箇所となった。これらのファイバーを曲げたときはスペクトルが変化し、曲げを検知するセンサーとしての特性を示した。
液滴パージとレーザー点火によるパルスデトネーション技術の高度化

液滴パージとレーザー点火によるパルスデトネーション(PD)技術の高度化を目的に研究を行った。液滴パージによるPD技術の高度化については、技術の熟成段階に入った。具体的には、PD燃焼器の運転条件を変えた際に液滴パージに関する運転パラメータを如何に調整するかについて、その調整手順を確立し、種々の運転条件に対応できるようになった。レーザー点火によるPD技術の高度化については、技術がまだ未熟なので、単純な系を使った基礎研究を進め、静止した可燃性混合気および100 m/s程度までの高速で流れる可燃性混合気を使い、レーザー点火の特性を従来型のスパークプラグ点火の特性と比較して明らかにした。主として「パージに必要な最小水供給量決定方法の工学的体系化」と「リトロリフレクターを使った透過光のプラズマへの再投入」を行った。前者については、爆発性ガスの組成を変えても運転可能なパルスデトネーション燃焼器を製作し、種々の爆発性ガスに対してパージに必要な最小の水供給量に関するデータを取得しつつあるところである。具体的には、4つのガス供給ポートを持つ燃焼器を新たに製作し、1つのポートからエチレン(燃料)を、1つのポートから酸素(酸化剤)を、2つのポートからアルゴン(希釈剤)を供給できるようにし、水供給量を変えつつ運転を試みている。さらに関連研究として、水滴群導入によるパルスデトネーションタービンエンジンにおけるタービン入口温度制御法を開発し、また、パルスデトネーション溶射における溶射粉体の温度・速度のモデル計算を実施した。これらの研究により、パルスデトネーション技術を実用化する際の多くの有用な知見が得られた。後者については、まず空気を使い、気体中にレーザーを集光してプラズマを生成し、透過光をリトロリフレクターで反射して既に生成されているプラズマに再投入して吸収させ、レーザーの吸収率を増大させられることを実証するとともに、光路長を調整して適切なタイミングで透過光を戻すことの重要性を実験的に示した。レーザーの吸収率は最大で約1.5倍に増大した。さらに、リトロリフレクターによる反射光の集光スポットが入射光のそれよりも大きいことを見出し、この現象を利用することでランダム位相板を用いなくても低温の大規模プラズマを生成できる可能性を見出した。また、水素・空気混合気を用いてレーザー点火実験を行い、透過光の再投入によって初期火炎核の振る舞いが大きく影響されることを実験的に見出した。これらの研究により、レーザー点火をパルスデトネーション燃焼器に適用する際の重要な基礎的知見が得られた。主として「エチレン・酸素・アルゴン混合気の組成(アルゴン希釈率)がパルスデトネーションおよびそれによる溶射に及ぼす影響の実験的解明」と「レーザー点火と電極間火花点火における点火能力の違いの理由の解明」を中心に研究を進めた。前者については、ニッケルクロム(50:50)粉体を溶射材料とし、エチレン:酸素:アルゴンのモル比を1:3:X(Xは0から5まで1刻みで変化)として、実験を行い、溶射皮膜の気孔率、酸化物度、密着力を測定した。結果として、Xが23で気孔率1%以下かつ酸化物度数%程度となり、運転も安定で、ガス組成をある程度最適化できることがわかった。また、さらに、粉体のサイズを2種類、基材の送り速度を2種類変化させ、それらの皮膜に対する影響も調べた。これらは特に皮膜の密着力に大きく影響するものと見られ、詳細な解析を進めているところである。また、燃焼器単体を使った耐久試験も実施し、運転周波数150Hzで30分間の連続運転を達成した。後者については、燃料希薄条件におけるレーザー点火の電極間火花点火に対する優位性について、実際の自動車用スパークプラグと同程度の電極間距離と印加電圧波形で電極間火花で点火する場合と、電極間火花点火の場合と吸収エネルギーを合わせたレーザー点火の場合とを比較することで、点火過程の詳細を比較した。結果として、レーザー点火の方が燃料希薄条件での点火能力に優れ、その主たる理由はレーザー点火のエネルギー投入時間が電極間火花点火のそれに対して5桁ほど短く、そのことによって初期火炎核が周囲の未燃ガスを適度に取り込み、その燃焼熱をも初期火炎核のエネルギーとしていることにあると考えられた。さらに、レトロリフレクターによる透過光再投入で燃料希薄な条件での点火能力がさらに上がることが実験的に示され、その理由は吸収エネルギーの増大が直接的に点火能力を高めていることがわかった。液滴パージによるパルスデトネーション技術の高度化に関しては、おおむね順調に進展している。高温の既燃ガスを水滴群の吹き込みでパージするだけでなく、燃焼器下流に水滴群を吹き込んでタービンエンジンのタービン入口温度を制御することも可能となり、また150Hzでの30分間連続運転を実現する過程で種々の冷却技術も高度化された。さらに、燃焼器の冷却が溶射皮膜作製の安定性に大きく影響することも明らかとなり、パルスデトネーション技術を実用化するための種々の技術開発ができた。レーザー点火によるパルスデトネーション技術の高度化に関しても、おおむね順調に進展している。静止気体中の実験ではあるが、レトロリフレクターによる透過光再投入によってレーザー点火の点火能力が上がることが実証された。パルスデトネーション燃焼器へのレーザー点火導入については、まだ実験は始まっていないが物品の設計・製作および購入は済んでおり、5月から実験を立ち上げる段階に進んでいる。

今年度は、1「溶射用パルスデトネーション燃焼器の冷却技術と耐摩耗技術」の高度化、2「CoNiCrAlY溶射皮膜実用化」のための技術開発、3「タービン駆動用パルスデトネーション燃焼器の大流量化」のための課題抽出、ならびに4「パルスデトネーション燃焼器にレーザー点火を導入する際の特徴」の実験的解明、を行った。1については、冷却能力を上げるため冷却水循環用のチラーを2台に増設し、燃焼器の上流部分と下流部分を2つの循環水系で冷却するように改良した。また、長時間溶射を行うと溶射用粉体によって燃焼器内面が摩耗し、運転に支障をきたす(冷却水の漏洩)問題を解決するため、炭化タングステンの薄い円筒を燃焼器内面に装着する方法を考案し、最終的に、溶射用粉体を導入しつつ30分間の連続運転を達成した。2については、エチレン・酸素混合気をアルゴンで希釈してパルスデトネーション溶射でCoNiCrAlY皮膜を作製し、アルゴン希釈度と皮膜性能(気孔率、基材への密着力、酸化物度)の関係を実験的に調べ、実用皮膜の基準を満たす皮膜作製条件を見出した。3については、市販されているターボチャージャーにパルスデトネーション燃焼器の平均流量を合致させるため、燃焼器の大容積化を試み、開発すべき技術課題を探った。具体的には、燃焼器の後半部分のみを大口径化するため、燃焼器の途中に口径拡大部を設けた装置を試作して実験を行った。結果として、口径拡大部において口径を拡大させる側壁の開き角が運転安定性を非常に強く支配しており、デトネーションが安定して伝播できる側壁開き角を基礎研究によって明らかにせねばならないことが判明した。4については、流速を100 m/s程度まで上げられるレーザー点火基礎研究用の可視化実験装置を構築し、高速流中におけるレーザー点火の特徴を、通常のスパークプラグとの比較において実験的に明らかにした。液滴パージとレーザー点火によるパルスデトネーション(PD)技術の高度化を目的に研究を行った。液滴パージによるPD技術の高度化については、技術の熟成段階に入った。具体的には、PD燃焼器の運転条件を変えた際に液滴パージに関する運転パラメータを如何に調整するかについて、その調整手順を確立し、種々の運転条件に対応できるようになった。レーザー点火によるPD技術の高度化については、技術がまだ未熟なので、単純な系を使った基礎研究を進め、静止した可燃性混合気および100 m/s程度までの高速で流れる可燃性混合気を使い、レーザー点火の特性を従来型のスパークプラグ点火の特性と比較して明らかにした。液滴パージによるパルスデトネーション技術の高度化に関しては、当初計画よりもやや遅れ気味である。これは、新たに製作したパルスデトネーション燃焼器が大きな熱負荷によって不具合を起こしたためで、その改修に時間がかかったからである。一方、レーザー点火によるパルスデトネーション技術の高度化に関しては、当初計画よりもやや進んでいる。特に、リトロリフレクターによる反射光の集光スポットが入射光のそれよりも大きいことを利用すると、当初計画していたランダム位相板の導入を実施しなくても低温の大規模プラズマを生成できる可能性を見出したことは意義深く、今後の研究を計画よりも前倒しして進め得る可能性がある。今後も、溶射技術の開発とタービンエンジンの開発を通じ、パルスデトネーション技術の高度化を進める。
中国清未知識人の思想と生活

当該の研究補助金を活用していくつかの研究活動を行った。2001年末に神戸にて辛亥革命90周年シンポジウムが行われ、私は通訳として参加した。数日にわたり、政治、経済、思想、華僑等、多分野に及ぶ大規模な研究集会であったが、私は全日程を傍聴した。その総括が、野澤豊氏の編集による『近きに在りて』掲載の拙文である。単なる紹介にとどまらず、自分なりの論評も加えている。というのは、同シンポジウムでは辛亥革命研究の新たな傾向や研究史上の意義も私なりに見て取れるからである。2002年5月にはハーバード大学研究員の孔祥吉氏との学術交流が意義深い。孔氏は档案史料を駆使した戊戌変法史研究の世界的な権威。89年の天安門事件を機に中国人民大学清史研究所教授の職を辞し渡米し、生活の拠点をアメリカに移している。今回、東京大学の村田雄二郎助教授の招きで初来日を果たし、3ヶ月日本に滞在し、東京での外交史資料館での史料調査のかたわら、各地で数々の講演、学術交流を行った。私は関西地区、京都大学人文科学研究所等での講演旅行に数日間にわたり同行し、通訳をするとともに、孔氏と公私にわたる学術交流を行った。その一端、および孔氏の学術の簡単な紹介は『現代中国研究』誌に掲載された拙文で披瀝した。孔氏の学問、研究がどの程度、日本人学者に理解されているかどうかは、はなはだ疑問で、拙文は意味あるものであったと自負している。なお孔祥吉氏は2003年4月より1年間、東京大学客員教授に就任、日本滞在の予定。引き続き有意義な学術交流を行いたい。また史学会(東京大学)の依頼により、松本英紀『宋教仁の研究』の新刊紹介を行った。堅実な伝記研究である同書はこれまできちんとした紹介がなされてこなかった。本補助金により、香港での史料調査(香港電影資料館等)を行い、1949年に香港で製作、上映された映画『清宮秘史』の貴重な資料を収集した。その成果は近日中にまとめる予定である。
ヒストンデアセチラーゼ結合蛋白HDARTの発見と転写制御における役割の解明

HDARTは、HDARTは855アミノ酸をコードし、TPRと呼ばれる34アミノ酸からなる構造を繰り返しもつ新規タンパク質である。RAR(レチノイン酸受容体)やGR(グルココルチコイド受容体)のコファクターであるSkipと直接結合し、HDACをリクルートすることにより、リガンド依存性のレセプターの転写活性化を抑制する。核内レセプターを介した転写の制御メカニズムの概要は明らかにされつつあるが、そのメカニズムにどのような因子が関与するかの解明は残されており、HDARTがこの機構に密接に関与する重要な分子であることを明らかにした。さらに、HDARTはp53のコアクチベーターであるp300蛋白に直接結合し,その転写活性化能を阻害することによって癌抑制蛋白p53による遺伝子の転写を特異的に阻害することもあきらかになった。このメカニズムによってHDARTはP53機能を抑制するあらたながん遺伝子であることが判明した。こころみにHDARTのsiRNAによってその遺伝子発現を抑制してみると、細胞のDNA損傷に対する感受性が有意に高まることも明らかにした。今後癌治療の研究に役立つ可能性を明らかにする予定である。
19・20世紀東京弁録音資料のアーカイブ化とその総合的研究

この研究は、秋永が行なった調査【東京旧市内(旧15区)を生育地とする話者の】録音資料をアーカイブ化し、汎く利用できる言語資料の作成も大きな目標の一つであった。劣化の危険性があった200本近い様々なメディアに記録された音声資料はすべてデジタル化しCD-ROMとハードディスクに保存を完了した。平成15(2003)年度には、アーカイブ化のテスト版をWeb形式で作成し国語学会において発表した。これは文字化資料の一部に付した「音声資料(アクセント、母音の無声化,訛音など)」「音響分析資料(音声波形・ピッチ曲線・スペクトログラム)」、「語義等解説資料」、「発音者生育地」が表示できるよう作成した。平成16(2004)年度は、(1)東京語音声の文字化(2)音韻情報・音声的情報の付加、(3)音声データの正規化とセグメントといった作業を中心に研究を進めた。(1)では、東京弁音声のデジタル化データを元に35名分の文字化を完成した。(2)では、秋永によるアクセントの聞き取り、無声化・ガ行鼻音化などの音声的特徴の情報記述を進めた。次に、これらの情報を(1)の文字化データに付加する作業を行なった。文節のセグメント・記号の付加作業が終了した後、HTML化、PDFファイル化を行なった。生育地が下町である話者を中心に12名分のデータ、約600ページ分の資料を完成させ、資料との音声リンクを行なった。平成17年度(最終年度)では文字化資料を中心とした報告書を作成。本資料はCD-ROMも同時に完成させ、公開可能な状態にすることができた。2003年度は、秋永の調査した以下のA・B・C三種類の東京弁調査のうち、オープンリールで記録したA調査を重点的に行った。A調査は19751980年度に行なったもので、60歳以上の男女24名を対象とした。これらの音声のデジタル化及びアルバイトによる単純文字化はほぼ90%終了した。秋永は現在それらにアクセントなどの発音記入を始めている。B調査は19891992年度に行なった65歳以上の23名が対象、C調査は19752002年度に行なった中高年若干名を対象とした継続調査である。現在B・C調査について、各1名の音声のCD化と文字化を終了した段階である。今回アーカイブ化の方針としては、発音関係調査票による回答のみでなく、回答前後のやりとりや、東京の地名や東京弁に関する語彙調査もすべて対象としている。秋永・松永・田中の3名は、A調査から2名、B・C調査それぞれから1名のデータを取り出し、アーカイブ化のテスト版をWeb形式で作成し国語学会において発表した。これは文字化資料の一部に付した「音声資料(アクセント、母音の無声化,訛音など)」、「音響分析資料(音声波形・ピッチ曲線・スペクトログラム)」、「語義等解説資料」、「発音者生育地」が表示できるよう作成した。これらの音声は「マルチスピーチ」を用い音響分析を行なった。なお、生育地は東京旧市内(旧15区)の区分による地図上に各被調査者をプロットして示してある。『19・20世紀東京弁録音資料のアーカイブ化とその総合的研究』では東京旧市内(1日15区)を生育地とする話者の録音資料をアーカイブ化し、汎く利用できる言語資料の作成も大きな目標の一つであった。2004年度の本研究では、次の三つ(1)東京語音声の文字化、(2)音韻情報・音声的情報の付加、(3)音声データの正規化とセグメント、といった作業を中心に研究を進めた。(1)では、東京弁音声のデジタル化データ(2003年度分研究実績分)を元に35名分の文字北を完成した。

方言音声はカタカナ表記で、共通語訳は漢字かな混じり文でそれぞれ文字化を行った。文字化は原則としてプレーンテキストで入力した。(2)では、まず、秋永によるアクセントの聞き取り、無声化・ガ音鼻音化などの音声的特徴の情報記述を進めた。次に、これらの情報を(1)の文字化データに付加する作業を行った。文節のセグメント・記号の付加作業が終了した後、HTML化、PDFファイル化を行った。本作業の今年度は、生育地が下町である話者を中心に12名分のデータ、約600ページ分の入力および校正まで終了し、これを完成させた。(3)においては、2003年度にデジタル化した音声の一部を音響処理ソフトAdobe Audition 1.5により、ボリューム調整、ノイズの除去、話題別の音声の分割を行った。また、(2)の資料のPDFファイル変換後、資料との音声リンクのテストも行った。以上、次年度(研究完了年度)に向けて必要不可欠であった三つの成果を得ることができた。平成17年度(最終年度)では文字化資料を中心とした報告書を作成。本資料はCD-ROMも同時に完成させ、公開可能な状態にすることができた。具体的には(1)東京語音声の文字化の完成(2)音韻情報・音声的情報の付加、(3)音声データの正規化とセグメント(4)文字化談話資料のデータベース化といった作業を中心に研究を進めた。(1)では、東京弁音声のデジタル化データを元に35名分の文字化を完成した。(2)では、秋永によるアクセントの聞き取り、無声化・ガ行鼻音化などの音声的特徴の情報記述を進めた。次に、これらの情報を(1)の文字化データに付加する作業を行なった。文字化、記号化の過程での校正は数回にわたっておこない聞きなおしも併せて行なった。(3)では文字化談話資料のページごとの切り出しを行ない、音声のノイズリダクション、ボリュームの調整をおこなった。ページごとの切り出しと併せてインデックス作成のためのキーワード抽出も進めた。(4)ではページごとの音声データのMP3化を完了させ、次にインデックス情報を元に音声とのリンク、再生一時停止等のナビゲーションタグも作成、張り込みをおこなった。ここまでの作業で作成した各データはPDFファイルで公開できるように、また一部のデータはHTML化しWeb上での公開可能な状態にすることができた。本研究の研究成果物として、生育地が下町である話者を中心に12名分のデータ、約600ページ分の資料を完成させ、印刷物と文字化資料との音声リンクを行なったデータベースとしての資料をPDF化しCD-ROMを完成させた。
神経芽腫の予後決定因子としてのRabファミリー低分子量G蛋白質の役割に関する研究

神経芽腫は、小児がん死亡の約1/6を占める代表的な難治性小児固形がんである。特に、半数以上が再発を経験する高リスク神経芽腫患者は、長期生存率が未だ40%に達しておらず、その予後改善には、新たな予後因子の同定が必要である。最近、多くのがんで選択的スプライシングの異常が検出され、がんの診断や予後予測のバイオマーカーとして注目されている。申請者らは、細胞内小胞輸送が、神経芽腫の発症・進展に必須の役割を果たすと考え、細胞内小胞輸送の中心的な制御因子であるRabファミリー低分子量G蛋白質(Rab)に注目している。本研究では、脳特異的なRabとして単離されたRab15遺伝子が、選択的スプライシングによって少なくとも4つのアイソフォームを生成することを明らかにし、Rab15アイソフォーム・バランスが、神経芽腫におけるがん幹細胞と非がん幹細胞を鑑別するバイオマーカーとなり得る可能性を示した。神経芽腫は、最も頻度の高い小児固形がんで、小児がん死亡の約1/6を占めている。臨床病期、発症年齢、病理分類、染色体数、MYCN遺伝子のコピー数を用いたリスク分類(低リスク群、中間リスク群、高リスク群)に応じた治療が行われ、低・中間リスク群では70-90%以上の長期生存が得られるようになっている。しかし、全神経芽腫患者の約1/2を占める高リスク群の長期生存は40%に達しておらず、高リスク群の予後を決定する因子を同定することは、神経芽腫研究における最重要課題の一つである。申請者らは、これまでに細胞内小胞輸送の中心的な制御因子であるRabファミリー低分子量G蛋白質(Rab)が上皮細胞の極性を制御することを明らかにしてきており、Rabによる細胞極性の制御が神経芽腫の予後決定に重要な役割を果たしているとの仮説を立てるにいたった。そこで本年度の研究では、神経芽腫の予後決定に関わるRabの同定を目指して、神経芽腫細胞株の分化誘導前後におけるRabの発現解析を行った。レチノイン酸処理で神経系の形質を示すN-typeへ、BUdR(5-bromo-2'-deoxyuridine)処理で基質接着性を示すS-typeへ分化誘導されるBE(2)-C神経芽腫細胞株を用いて、60種類のヒトRab遺伝子の発現をReal-time RT-PCRによって定量した。その結果、レチノイン酸処理によって発現量が5倍以上変化するRabの同定に成功し、機能解析を進めている。また、神経芽腫の患者検体からの新規の神経芽腫細胞株の樹立にも成功した。このように、本年度の研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ達成できた。神経芽腫は、神経堤細胞が交感神経系へ分化する過程で発生する代表的な小児難治性固形がんであり、小児がん死亡の約1/6を占めている。特に、全神経芽腫患者の約1/2を占める高リスク群の長期生存率は未だ40%に達しておらず、その予後因子の同定は現在の小児がん研究における最重要課題の一つである。ホルモンや神経伝達物質の分泌を司る細胞内小胞輸送は、接着分子/軸索ガイダンス分子の移動や膜成分の再配置も制御しており、神経堤細胞の交感神経系への分化および神経芽腫の発症・進展に必須の役割を果たすと考えられる。これまでに申請者らは、細胞内小胞輸送の中心的な制御因子であるRabファミリー低分子量G蛋白質(Rab)に注目して、神経芽腫細胞株の分化に伴って発現量の変化するRabを同定している。また、高リスク神経芽腫患者の腫瘍組織および骨髄検体から新規の神経芽腫細胞を樹立している。そこで本年度の研究では、レチノイン酸で神経系へ分化誘導されるBE(2)-C神経芽腫細胞株と共に新規に患者検体から樹立した3種類の神経芽腫細胞を用いて、Rab15の解析を行った。Rab15遺伝子から選択的スプライシングによって生成される2つのアイソフォームを同定し、神経特異的に発現するアイソフォームをRab15^<CN>精巣特異的に発現するアイソフォームをRab15^<AN>と名付けた。解析した全ての神経芽腫細胞において、Rab15^<CN>の発現がレチノイン酸による神経分化に伴って特異的に誘導された。