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ニーム(インドセンダン)成分の機能性評価と高度利用に関する研究

ニーム種子メタノール抽出物から31種のリモノイドと1種のジテルペノイドを,一方,ヘキサン抽出物から17種のリモノイドを単離した.これらのうち7種は新規化合物であり,構造決定を行った.これらの化合物についてB16メラノーマ細胞を用いたメラニン産生抑制活性,マウス耳殻における抗炎症活性,Epstein-Barrウィルス早期抗原(EBV-EA)発現抑制活性,及び細胞傷害活性を評価し,幾つかの化合物が顕著なメラニン産生抑制活性,抗炎症活性,EBV-EA抑制活性,及びアポトーシス誘導による細胞傷害活性を有することを明らかにした.ニーム種子メタノール抽出物から31種のリモノイドと1種のジテルペノイドを,一方,ヘキサン抽出物から17種のリモノイドを単離した.これらのうち7種は新規化合物であり,構造決定を行った.これらの化合物についてB16メラノーマ細胞を用いたメラニン産生抑制活性,マウス耳殻における抗炎症活性,Epstein-Barrウィルス早期抗原(EBV-EA)発現抑制活性,及び細胞傷害活性を評価し,幾つかの化合物が顕著なメラニン産生抑制活性,抗炎症活性,EBV-EA抑制活性,及びアポトーシス誘導による細胞傷害活性を有することを明らかにした.ニーム(Azadirachta indica;インドセンダン;センダン科)はインド原産の常緑樹であり,インド伝承医学であるAyurvedaにおいては最も重要な植物のひとつとされている.本研究は,ニームのさらなる高度利用を図るために,ニーム成分の探索と生物活性機能(メラニン産生抑制活性,抗腫瘍活性など)の評価を行い,ニーム成分を素材とした新たな優れた機能性分子の創製を目的とする.本年度は種子部及び葉部成分について研究を行った.ニーム種子メタノール抽出物から38種のリモノイド化合物及び1種のジテルペノイドを単離した.これらについてマウスB16 melanoma細胞におけるメラニン産生抑制試験を行い,2種を除く全ての化合物に参照化合物であるArbutinを上回る活性を認めた.また,これらのうち17-Hydroxynimbocinol, 17-Epi-17-hydroxy-15-methoxynimbocinol, Nimolicinol, Nimbin, 6-Deacetylnimbin, α-Nimnolactone, Desfuranoazadiradioneは顕著な細胞毒性を示さず,安全性の高い美白剤となり得る可能性が示唆された.一方,ニーム葉部エタノール抽出物より8種のリモノイド化合物Nimbinene, Nimonol,6-Homodesacetylnimbin, Nimbolide,6-Deacetylnilnbin,6-Deacetylnimbinene, Desacetylnimbinolide及び2′,3′-Dehydrosalannolを単離した.ヒト白血病細胞HL60における細胞傷害活性試験ではNimonol (2)には参照化合物Cisplatinと同程度の活性を,また,Nimbolideには極めて強い活性を確認した.ニーム(Azadirachta indica;インドセンダン;センダン科)はインド原産の常緑樹であり,インド伝承医学であるAyurvedaにおいては最も重要な植物のひとつとされている.本研究は,ニームのさらなる高度利用を図るために,ニーム成分の探索と生物活性機能(メラニン産生抑制活性,抗腫瘍活性など)の評価を行い,ニーム成分を素材とした新たな優れた機能性分子の創製を目的とする.本年度は,ニーム種子n-ヘキサン抽出物から22種,また,ニーム葉部エタノール抽出物から10種の合計32種のリモノイド型トリテルペンを単離した.これらのうち10種は新規化合物であり,構造を明らかにした.これらについてヒト腫瘍細胞株における細胞傷害活性試験を行い,種子抽出物からの3-Deacetyl-1-de-O-tigloylsalannin-1-en-3-one(1),及び葉部抽出物からのNimonol(2),Nimbolide(3),28-Deoxonimbolide(4)に強い細胞傷害活性を確認した.さらに,昨年度の研究で種子メタノール抽出物から単離している7-O-Benzoylnimbocinol(5),Epoxyazadiradione(6),7-Deacetyl-7-benzoylepoxyazadiradione(7),Gedunin(8),7-Deacetyl-7-benzoylgedunin(9)について,HL60細胞を用いてのHoechst 33342染色,Annexin V-PI二重染色及びDAPI染色を行い,核の凝集・断片化,Phosphatidylserine露出細胞群の増加及びSub G_1ピークへの細胞の堆積を確認した.化合物(7),(20)についてWestern blot法を行い,Caspase-3,-8,-9の活性化を認めた.これらの結果より,(5)(9)のHL60細胞に対する傷害活性は,主にアポトーシス誘導によるものであり,(7)及び(9)が誘導するアポトーシスはデスレセプターおよびミトコンドリアの両経路によることが示唆された.以上,化合物(5)(9)は新規抗腫瘍剤あるいはそのシード化合物として有望とみなされる.一方,本年度にニーム抽出物から単離した化合物についてB16メラノーマ細胞におけるメラニン産生抑制試験を行い,幾つかの化合物に優れた活性を見出している.ニーム(Azadirachta indica;インドセンダン;センダン科)はインド原産の常緑樹であり,インド伝承医学であるAyurvedaにおいては最も重要な植物のひとつとされている.

本研究は,ニームのさらなる高度利用を図るために,ニーム成分の探索と生物活性機能(メラニン産生抑制活性,抗腫瘍活性など)の評価を行い,ニーム成分を素材とした新たな優れた機能性分子の創製を目的とする.本年度は,ニーム種子n-Hexane抽出物から7種のAzadiradion型,新規化合物1種17-Defurano-17-oxosalanninを含む9種のNimbin型及び1種のGedunin型リモノイドを単離した.メラニン産生抑制試験においては,2種の化合物[Salannin(Cell viability 79.1%,Melanin content30.4%),3-Deacetylsalannin(85.3%;25.8%)]は濃度25μg/mlで顕著な細胞毒性を示さず,参照化合物Arbutin(Melan in content82.5%)よりも優れた抑制活性を示した.本研究によりニーム種子n-Hexane抽出物のリモノイド成分の幾つかは新規美白剤及び抗炎症剤として有用であることが示唆された.また,ニーム種子抽出物から単離した35種のリモノイド化合物についてがん細胞に対する細胞傷害活性を評価し,7種の化合物に強い細胞傷害活性を認め,中でも,7-Deacetyl-7-benzoylepoxyazadiradione,7-deacetyl-7-benzoylgedunin,及び28-DeoxonimbolideにはHL60細胞において顕著なアポトーシス誘導活性を示すことをFlow Cytometryで確認した.Western Blot法により,これらの化合物のアポトーシス誘導効果はCaspases-3,-8,及び-9を介する機構によることを明らかにした.さらに,7-Deacetyl-7-benzoylepoxyazadiradioneは正常白血球細胞には殆ど毒性を示さないことを確認し,これが白血病に対する抗がん剤のリード化合物として極めて有用であることを明らかにした.
低濃度インタ-フェロン処理のウイルス由来酵素に及ぼす影響

単純ヘルペスウイルス2型(HSV2)および水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)感染細胞中に産生されるチミジンキナ-ゼ(TK)におよぼすインタ-フェロン(IFN)の影響をみるために次のような実験を行ない、下記のような結果を得た。ヒト胎児線維芽細胞(HEF)の培養細胞を416単位のヒトIFNーβで24時間処理したのちに、非処理HEFと共にHSV2ーG株またはVZVーCaQu株を感染させた。感染後72時間後に感染細胞よりウイルスTKを取り、森らの方法により精製した。HSVーTKについてはアシクロビル(ACV)の、VZVーTKについてはブロバビル(BVーaraU)の燐酸化効率を各々の物質の1燐酸化化合物の生成速度より算出した。すなわち基質としてのACVまたはBVーaraUの濃度の逆数を横軸に、1燐酸化物の生成速度の逆数を縦軸にプロットしたLineweabenーBurkの図より、各々のTKの基質に対するkmを求めた。その結果416単位/mlのIFN処理をした後にウイルス感染をうけたHEFより得たウイルスTKは、IFNの処理をうけずにウイルス感染をしたHEFのウイルスTKに比べて、ACVまたはBVーaraUに対するkm値が低くなった。すなわちIFN処理に伴ない、産生されるウイルスTKのACVまたはBVーaraUへの親和性が高まることが証明された。HSVやVZVの感染に対して、ACVまたはBVaraUとIFNとが相乗的な抑制効果を示すということは、ACVやBVaraUが、ウイルスTKの作用をうけて燐酸化されたのちに抗ヘルペス作用を示すという作用機序を考えるならば、IFNの処理にもかかわらず、ウイルス由来のTKは産生されて作用していることを示している。今回の我々の研究の結果は、細胞のIFN処理に伴ない細胞内に産生されたヘルペスウイルスTKのACV,BVーaraUなどのヌクレオシドアナログに対する燐酸化効率が高まることを証明し、ACVとIFNとの相乗作用の機序を解明した。我々は、単純ヘルペスウィルス(HSV)と水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)のヒト胎児培養細胞(HEF)における増殖に対して、ヒトインタ-フェロン(HーIFN)αおよびB型とアシクロビル(ACV)が相乗的な抑制効果を示すことを報告して来た。その後の研究成果として、1.低濃度(416単位/ml)のヒトB型インタ-フェロン(HーIFNーB)で前処理したHEFに、HSVー2を感染させて48時間後に得たチミヂンキナ-ゼ(HSVーTK)は、正常の(IFNで前処理をせずにHSV感染をして得た)HSVーTKに比べてACVに対する基質親和性が高く(低いKm値を示す)、ACVに対する燐酸化効が高いことがわかった。2.またACVがHSVーTKのdcydキナ-ゼ活性(ACVを燐酸化する)に対して示す阻害効果は、IFN処理HSVーTKの方が、正常のHSVーTKよりもうけ易い(Ki値が低い)ことを発見した。3.この現象がより普遍的なものであることを証明するために、VZV感染細胞より得たTK(VZVーTK)について同様な実験を行なったが、HSVーTKほど明暸な結果が得られなかった。これは、VZVーTKによるACVの燐酸化効率がHSVーTKほど高くないためであろう。

4.VZVーTKにおよぼすIFN処理の影響について、現在、燐酸化効率の高いBVーaraUを用いて検討を続けている。5.ACVー3燐酸およびBVーaraU3燐酸が、HSVーDNAポリメラ-ゼ、VZVーDNAポリメラ-ゼ活性に対して示す阻害効果の基礎的な研究を行なって報告した。今後はIFN処理による影響について検討したい。水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)感染細胞中に産生されるチミジンキナ-ゼ(TK)におよぼすインタ-フェロン(IFN)の影響をみるために次のような実験を行ない、下記のような結果を得た。ヒト胎児線維芽細胞(HEF)の培養細胞を416単位/mlのヒトIFNーβで24時間処理したのちに、非処理HEFと共にVZVーCaQu株を感染させた。感染72時間後に感染細胞よりTKをとり、森らの方法により精製した。これらのVZVーTKについて^<14>Cーbromouynylーarauracil(BVaraU)に対する燐酸化効率を調べたところ、4、8、16単位/mlのIFNで処理後にVZVを感染して72時間後に得たTKは、IFN未処理でVZV感染をうけた細胞より得たTKに比べて、BVaraUのリン酸化効率がよくKm値が低くなった(Km0.20.4、3.4ug/ml)。IFN処理のみで、VZV感染をうけなかったHEFからは、高いTK活性が得られず、VZVーTKに相当するものは得られなかった。またBVaraUを基質としてリン酸化する反応は全く認められなかった。以上のことから、ヒトIFNーβは、低濃度で細胞を処理することにより、細胞内で産生されるVZVーTKのBVaraUに対するKm値を低くして、燐酸化効率を高くすることが証明された。BVaraUはIFNと併用すると、抗VZV活性が相乗的に増加することが知られているが、そのメカニズムは、IFN処理細胞内で産生されるVZVーTKのBVaraUへの親和性が増すことによる。おそらくは、IFN処理細胞内に産生される物質が、VZVーTKに対してアロステリックに作用して、酵素とBVaraUとの親知性を増すものと考えられる。
21世紀型スキルに対応した教員研修の在り方に関する国際比較研究

本研究は、学力向上政策を推進しようとする際、教員研修はどのような役割を果たしているか、ドイツ、オランダ、デンマーク、イングランド、オーストラリア、中国、マレーシア等を対象として、国際比較の観点から検討した。まず、各国における教員研修の参加に関する法的規定、研修の形態と参加状況、教員研修の状況について確認し、「21世紀型スキル」に対応した教員研修がどのように実施されているか明らかにした。また、OECDによる学校の学習環境と教員の勤務環境に焦点を当てた「国際教員指導環境調査(TALIS)」について、職能開発と初任者研修などを含む教員研修を取り上げ、先行研究を整理した。TALISにおいて調査された職能開発の三つの要素(初任者研修、メンタリング、継続的な職能開発(CPD))のうち、継続的な職能開発に注目し、(1)どのような研修に、どれくらい参加しているか、(2)どのようなニーズがあり、どのような障壁・支援があるかという観点から比較分析し、各国の特質を探った。TALISの結果や各国・地域のカントリーレポート、ナショナルレポートを参照して、教員研修に関するニーズ(自律的・内発的/他律的・外発的)と行政が研修への参加を指導するのか、支援するのかという観点から、仮説的に類型化を試みた。1内発的ニーズ・支援充実型(オランダ、デンマーク、オーストラリア等)、2外発的ニーズ・支援充実型(韓国、シンガポール、日本等)、3外発的ニーズ・指導対応型(上海(中国)、マレーシア等)、4内発的ニーズ・指導対応型(本研究の対象国・地域では該当なし)、5折衷型(イングランド)の5類型である。研究対象の各国・地域において、共通して教員の資質向上が課題になっており、TALISの結果も活用しながら、教員研修プログラムを体系化する動きが見られる。本研究は、ヨーロッパ地域ではドイツ、オランダ、イギリス、デンマーク、北米地域ではカナダ、アジア地域では中国と日本において、キー・コンピテンシーや21世紀型スキルなどの「新しい能力観」に基づく学力向上政策において教員研修がどのような役割を果たしているか比較検討し、知識基盤社会における教員研修の具体的モデルを提案することを目的としている。今年度は、そのための基礎的作業として、各国における「21世紀型スキル」に対応する概念・用語を確認したうえで、教員の身分・資格(免許)、教員養成制度、教員研修制度、教員をめぐる改革動向を明らかにすることに取り組んだ。「21世紀型スキル」に対応する概念・用語として、例えばドイツにおける「コンピンテンシー」、イギリスにおける「キースキル」、中国における「核心素養」などが挙げられる。各国で状況は多様であるが、それらを育成するための教育課程改革やスタンダードの設定等が行われている。教員研修制度は、各国の学校教育の歴史、教育行政制度などを背景として、多様である。連邦制をとるドイツでは州政府・地方自治体の教育行政機関が教員研修の主たる担い手となっており、デンマークでは高等教育機関や国・地方の研修機関、教員組合が研修を実施している。オランダでは、教員に対して研修のための奨学金が支給されている。中国では、学歴(資格)の取得から有資格教員の資質向上を目指す研修へシフトしている。研修の内容は教科指導、生活指導、ICT教育、学校経営などであり、研修の形態は国により多様である。ドイツ、オランダ、イギリス、デンマーク、カナダ、中国、日本の教員養成制度、教員研修制度に関して、収集した文献・資料に基づき分析し、各国の教員養成制度、教員研修制度の全体像を把握・整理した。教員研修制度を含めた各国の教師改革の動向については、基礎的資料を収集・整理するにとどまった。また、ドイツの教員研修に関する現地調査を実施する予定であったが、教員研修制度の全体像を把握したうえで調査を行う方が有効であることから、次年度に実施することとした。ドイツ、デンマーク、オランダの3か国について、教員研修の法的基準、教員研修機関、教員研修の内容(形態、期間、対象)という観点から検討した。ドイツでは、各州が教員研修の目的や義務について法令で規定しており、州ごとに中央(州)レベル、地方レベル、学校レベルでの研修が行われている。デンマークでは、研修を義務づける法的規定はなく、大学(デンマーク教育大学、南デンマーク大学)が中核となり、国・地方の研修機関、教員組合等による研修が行われている。オランダでは、研修を義務づける法的規定はなく、研修を支援する各種機関による研修が行われている。同様に、マレーシア、中国、日本の3か国について、教員養成・採用システム、教員研修制度の現状(教員をめぐる議論、研修制度、研修提供機関、研修内容及び形態、改革動向)、教員研修制度の特質(共通点と相違点)という観点から検討・分析した。マレーシアでは、慢性的な教員不足が続く状況にあるが、教師の専門性等を世界水準まで高めるよう努力するという政策により、自治体(州、地区)の教育事務所と学校による研修が進められている。中国では、教員の待遇改善(地位、給与等)の要請、教員の質のばらつきによる教育格差の存在、農村の教員不足などの問題があり、教員の質の向上に重点を置いた研修が行われている。上記6か国にオーストラリア、カナダ(ブリティッシュ・コロンビア州)を加えた8か国の教員・教員養成・教員研修をめぐる議論や改革動向、21世紀型スキルに対応する概念・用語、教員の身分・資格、教員養成制度、教員免許・資格、教員の採用、教員の給与、教員研修の法的基準、研修機関、研修の内容等について、先行研究、各国政府や国際機関の資料に基づき、分析、整理した。研究対象とする各国の政府資料や国際機関による関連資料の検討・分析は着実に進めてきたが、現地調査が十分に行えておらず、各国の教員研修の現状や動向に関する情報が若干不足している。

本研究は、学力向上政策を推進しようとする際、教員研修はどのような役割を果たしているか、ドイツ、オランダ、デンマーク、イングランド、オーストラリア、中国、マレーシア等を対象として、国際比較の観点から検討した。まず、各国における教員研修の参加に関する法的規定、研修の形態と参加状況、教員研修の状況について確認し、「21世紀型スキル」に対応した教員研修がどのように実施されているか明らかにした。また、OECDによる学校の学習環境と教員の勤務環境に焦点を当てた「国際教員指導環境調査(TALIS)」について、職能開発と初任者研修などを含む教員研修を取り上げ、先行研究を整理した。TALISにおいて調査された職能開発の三つの要素(初任者研修、メンタリング、継続的な職能開発(CPD))のうち、継続的な職能開発に注目し、(1)どのような研修に、どれくらい参加しているか、(2)どのようなニーズがあり、どのような障壁・支援があるかという観点から比較分析し、各国の特質を探った。TALISの結果や各国・地域のカントリーレポート、ナショナルレポートを参照して、教員研修に関するニーズ(自律的・内発的/他律的・外発的)と行政が研修への参加を指導するのか、支援するのかという観点から、仮説的に類型化を試みた。1内発的ニーズ・支援充実型(オランダ、デンマーク、オーストラリア等)、2外発的ニーズ・支援充実型(韓国、シンガポール、日本等)、3外発的ニーズ・指導対応型(上海(中国)、マレーシア等)、4内発的ニーズ・指導対応型(本研究の対象国・地域では該当なし)、5折衷型(イングランド)の5類型である。研究対象の各国・地域において、共通して教員の資質向上が課題になっており、TALISの結果も活用しながら、教員研修プログラムを体系化する動きが見られる。ドイツ、オランダ、デンマーク、中国の教員研修の内容、方法について、現地での資料収集とインタビュー調査を実施する。現地調査の結果を踏まえ、各国の教員研修制度を比較する枠組みや項目を抽出する。各国の教員研修制度の特徴を整理したうえで、複数の比較軸により整理・分類する。各国の教員研修制度の比較分析に基づき、日本の教員研修の特質や課題について検討する。なお、カナダについては、情報や資料収集のしやすさという面から、当初予定していたオンタリオ州ではなく、ブリティッシュ・コロンビア州の教員研修制度を対象とする。ドイツ、デンマーク、オランダの教員研修に関する現地調査(対象国は変更の可能性あり)を実施し、研修の現状、改革動向を確認する。各国政府資料等に加え、OECDによる「国際教員指導環境調査(TALIS)」、Eurydiceの報告書(Teaching Careers in Europe: Access, Progression and Support, 2018.等)を参照し、ドイツ、デンマーク、オランダ、イギリス、中国、マレーシア、オーストラリア、カナダ(ブリティッシュ・コロンビア州)の教員研修の特質を明らかにする。当該年度に予定していた現地調査(ドイツ)を実施せず、次年度に延期したことが主な理由である。
Xenograftによる支持組織を含めた弁置換の基礎的研究

凍結保存同種生体弁は血管内皮細胞の抗原性が消失していることが良好な遠隔成績の原因とする報告があり、一方では凍結保存同種大動脈弁の血管内皮細胞は抗原性を維持して生存し続けているという報告もある。本研究では、まず霊長類同種移植において動脈壁と弁の拒絶反応の強さを比較し、さらに異種移植における検討を試みた。1、同種移植における検討:(対象と方法)日本猿を用いて、計5回の腹腔内異所性同種心臓移植を免疫抑制剤を用いずに行った。剖検時摘出標本より大動脈壁、肺動脈壁、ならびに大動脈弁、肺動脈弁のH-E染色標本を作り病理組織学的検討を行った。弁の拒絶反応の判定は、Brandlらの基準により、動脈壁の判定は単核球の浸潤の重篤度により行った。(結果)移植心は、移植後8-27日後に拒絶された。心筋には、全例中等度-高度の拒絶反応を認めた。大動脈壁、肺動脈壁はその40%、63%に拒絶反応を認めた。また、大動脈弁、肺動脈弁はその90%、90%に拒絶反応を認めた。動脈壁は、弁に比べ拒絶の頻度も少なくかつ軽度であった。2、異種移植における検討:(対象と方法)ブタ大動脈を日本猿の腹部大動脈に端側吻合し、同じく肺動脈弁を日本猿の下大動脈に端側吻合し、各2頭でその成績を検討した。(結果)いずれも7日、10日、14日、20日でグラフトからの腹腔内出血で死亡した。(まとめ)同種間移植においては、弁組織に比べ血管自体に対する拒絶反応は軽度であった。しかし異種間移植では血管に対する拒絶反応も極めて強度であった。
白血病幹細胞の自己複製の分子基盤の解明

ポリコーム群遺伝子はクロマチン修飾因子としてエピジェネティックな遺伝子発現の抑制維持に関与する。近年、造血・神経等の幹細胞のみならず癌幹細胞の自己複製制御分子としても注目を集めつつある。Bmi1遺伝子欠損造血幹細胞の機能障害は、Bmi1が抑制的に制御する遺伝子であり、Bmi1遺伝子欠損細胞でその発現が著明に脱抑制しているInk4a、Arf遺伝子の両方を欠損した場合(Bmi1-/-Ink4a-Arf-/-)においてほぼ正常に回復する。したがって、Bmi1は造血幹細胞においてInk4a-Arf遺伝子発現の抑制状態を維持することにより幹細胞老化を阻止し、その寿命、すなわち自己複製能の維持を担保するものと考えられる。白血病融合遺伝子MLL-AF9は自己複製能を持たない造血前駆細胞に自己複製能を付与し、白血病幹細胞化することが知られている。本研究では、この系を用いて前駆細胞が癌幹細胞化する過程におけるBmi1の機能を解析した。MLL-AF9に感染した骨髄球系前駆細胞は、in vitroで効率良く形質転換し不死化する。Bmi1遺伝子欠損前駆細胞も野生型と同様に不死化し、Bmi1は骨髄球系前駆細胞のin vitroでの形質転換には必須ではないことが示された。ただ、形質転換の過程で選別をうけた全てのクローンにおいてInk4a-Arf遺伝子発現の抑制が認められたことから、この過程においてもBmi1の制御遺伝子であるInk4a-Arf遺伝子の発現抑制が必須であると考えられた。in vitroで形質転換した野生型細胞を致死量の放射線を照射したマウスに移植すると、全例において白血病が発症した。一方で、in vitroで形質転換したBmi1遺伝子欠損細胞は、Ink4a-Arf遺伝子発現が抑制されているにも関わらず全く生着せず、in vivoでの増殖が認められなかった。したがって、本来自己複製能を持たない前駆細胞が白血病幹細胞としての形質を獲得する過程においては、Bmi1によるInk4a-Arf遺伝子の発現抑制だけでは不十分であり、Ink4a-Arf以外の未同定の遺伝子群の発現が抑制される必用があるものと考えられる。これらの遺伝子はBmi1の制御遺伝子の中でも白血病幹細胞に特異的なものと考えられ、正常と癌幹細胞におけるBmi1機能の違いを示すものとして興味深く、その同定を進めている。白血病幹細胞の自己複製メカニズムを解析するために、白血病幹細胞の自己複製の維持に必須な分子群、Bmilと恒常的活性化型STAT5を純化した造血幹細胞にレトロウイルスを用いて遺伝子導入し、DNAマイクロアレイを用いてBmilと活性化したSTAT5によって制御される遺伝子群をプロファイリングした。白血病幹細胞の自己複製能増強に重要である候補遺伝子、あるいは白血病幹細胞から分泌され、ニッチ細胞に作用すると考えられる候補遺伝子をリストアップした。これらの遺伝子について、レトロウイルスやレンチウイルスによる強制発現系やRNAiノックダウン法と純化した造血幹細胞および前駆細胞を用い、in vitroおよび移植マウスにおけるin vivoの機能解析を行う予定である。さらにBmil遺伝子欠損マウス、およびSTAT5コンディショナル遺伝子欠損マウス(TNAP-Cre; STAT5^<flox/flox>)を準備した。造血幹細胞および前駆細胞を純化し、造血幹細胞にBCR-ABLを、前駆細胞にMLL-AF9を遺伝子導入し、骨髄移植を行い、移植マウスにおける白血病の発症をモニタリングする。この解析により、正常造血幹細胞で機能する自己複製分子(Bmil、STAT5など)への依存性が造血幹細胞をターゲットとする白血病と前駆細胞をターゲットとする白血病で同様か否かを検証する予定である。したがって、

本来自己複製能を持たない前駆細胞が白血病幹細胞としての形質を獲得する過程においては、Bmi1によるInk4a-Arf遺伝子の発現抑制だけでは不十分であり、Ink4a-Arf以外の未同定の遺伝子群の発現が抑制される必用があるものと考えられる。これらの遺伝子はBmi1の制御遺伝子の中でも白血病幹細胞に特異的なものと考えられ、正常と癌幹細胞におけるBmi1機能の違いを示すものとして興味深く、その同定を進めている。
文副詞の認可条件　―　統語論・意味論インターフェイス研究

英語や日本語と違って、ロマンス語であるルーマニア語又はフランス語では、文副詞を用いる際、そのすぐ後、従位接続詞(英語のthatのようなもの)を置かなければならない。この事実は、伝統文法では、昔から知られているが、理論言語学の枠でまだあまり扱われていない。さらに、伝統文法書では、この現象に関する事実(例など)だけが書いてあり、どのような制限があるか、どうしてこのような現象があるかは説明されていない。上記現象を説明するに当たり、今まで提案されてきた、副詞についての理論がどれも妥当ではないことが分かって、最近理論言語学で用いられる枠組み、極小主義理論の枠で分析・説明を提案した。本研究の目的は、生成文法のミニマリスト・プログラムの枠組みで、文副詞を研究することによって統語論・意味論のインターフェイスにおいて、文副詞の認可を支配する原理や条件を特徴付けることである。具体的な現象としては、下記のような構文、「the adverb plus complementizer construction」として知られている構文を扱っている。次の研究を行う計画であった:ア)統語部門で構築された文副詞を含む文の形は何であるかイ)統語部門はどのようにして文副詞を含む文を構築していくかウ)言語間に見られる文副詞の具現化に関する違いを引き起こす要因は何であるか。平成24年度では、(イ)と(ウ)に焦点を当てて研究を進めた。ルーマニア語にみらっる上記の構文の分析、それからルーマニア語とフランス語の文副詞の比較を行い、その結果、作業仮説として採用していたCinque1999妥当ではないと判断し、Chomsky 1995以降の論文で提案されている句構造に対する考え方を採用することにした。25年度には、この考え方に基づいて、副詞の選択制限・意味部門からの要求(命題の修飾)・that-deletionパラメーター・external mergeを用いて、上記の構文はどのように派生されるかについての提案を行った。本研究の目的は、生成文法のミニマリスト・プログラムの枠で、文副詞を含む文を研究することによって統語論と意味論のインターフェイスにおいて文副詞の認可を支配する原理や条件を特徴付けることである。具体的には、次の研究を行う。ア)統語部門で構築された文副詞を含む文の形は何であるべきか(インターフェイスの研究)。イ)統語部門はどの操作を使ってどのようにして副詞を含む文を構築していくか(統語論の研究)。ウ)言語間(ロマンス語、英語)に見られる、文副詞の具現化に関する違いを支配する要因は何であるか(比較統語論の研究)。平成24年度では、(イ)と(ウ)に焦点を当てながら研究を進めた。具体的には、ルーマニア語とフランス語の文副詞の比較(ウの研究)を行い、その結果、作業仮説として採用していたCinque 1999の理論が正しくないことが分かった。このような比較研究に基づいて、(イ)に関する仮説を修正し、Chomsky1995年以降の論文で提案されている句構造に対する考え方を採用することにしました。次に、この新しい仮説を採用した上で、ルーマニア語とフランス語に見られる相違をどのように捕らえられるべきか、論文発表で提案した。本研究には、上記で述べた3つの目的・側面(ア、イ、ウ)があり、現在までは、これらの3つのうち、2つ(イとウ)について研究進んでいるので、順調に進んでいると思われる。前年度の(イ)と(ウ)に関する研究結果を(ア)の可読性条件及び(イ)の言語計算の最適性と均一性の観点から考察しどういj、(ウ)の言語観に見られる表面上の相違をどのように説明するべきか、引き続き検討を行う。同時に、(イ)と(ウ)の研究結果に関しては、Chomsky 2004の「強い極小主義仮説」を支持できるかについて検討する。本研究全体によって得られた洞察や結論について研究発表を行い、論文にまとめて海外ジャーナルに投稿する。研究費の75%(300,000円は、必要な書籍や文具の購入に使う予定です。残りの25%(100,000円)は、研究成果の公開(研究発表)をするための旅費として使う予定です。
モスアイ構造を用いた大表面積化による高感度長距離伝搬表面プラズモンバイオセンサ

本研究は、モスアイ構造をはじめとした、大表面積を持つナノ立体表面を作製することによって吸着量を増やし、長距離伝搬表面プラズモン共鳴(Long-range Surface Plasmon Resonance:LRSPR)バイオセンサを格段に高感度化するとともに実用性を高めることを目的としている。平成29年度は、微小球を用いた大表面積化から実験を開始した。シリカ微小球で被覆した表面プラズモンセンサを作製し、電解質交互吸着(LbL)膜の堆積に伴う共鳴波長の変化を観測した。これにより、微小球で被覆して表面積を増やすことで、LbL膜堆積に伴う共鳴波長の変化量を増大できることを確認した。一方で、シリカ微小球を堆積すると共鳴が鈍くなる様子も観測され、シリカと外部媒体の水との屈折率差によると考えられた。平成30年度は、前年度の結果を踏まえて、テフロン微小球の利用を検討した。テフロンは水とほぼ同じ屈折率を持つため、LRSPRの共鳴を妨げることがないと期待し用いたものである。実際にテフロン微小球を用いたところ、シリカに比べて明瞭な共鳴ピークを観測でき、有用であることを確認した。現在、微小球の堆積量依存性について調べている。LRSPRを用いているので金属表面からの電界のしみ出し距離が大きく、微小球堆積量を増やすことで表面積を大きくできるものと考えられる。また、大表面化のためにモスアイ構造を転写したセンサの構築も進めている。周期や高さの異なるモスアイ構造をセンサ上に形成し、センサ感度に与える効果について検討している。なお、LRSPRによるアゾ色素の光異性化も行い、通常のSPRよりも高い効果が得られることを確認した。この結果は、LRSPRが通常のSPRよりも強い電界を伴うことを裏付けるもので、蛍光分子励起を用いたバイオセンサへの利用も期待できる。当初想定していた内容に沿って研究成果が得られてきており、概ね順調である。最終年度にあたっており、当初計画に基づき研究を進め成果をまとめる予定である。大表面積化に関しては、微小球の堆積量依存性のほか、異なる複数の球径の微小球を複合的に利用する。また、高さや周期の異なるモスアイ構造の利用を進め、微小球との組み合わせも検討する。この結果を踏まえて、LRSPRの共鳴波長シフトや、強い電界による蛍光増強を用いたバイオセンシングを行う。その他、LRSPRセンサの構造と電界しみだし距離の関係についてシミュレーションを行い、3次元的な構造をどこまで利用できるか理論的な見地からも明らかにしていく。本研究は、モスアイ構造をはじめとした大表面積を持つナノ立体表面を作製することによって吸着量を増やし、長距離伝搬表面プラズモン共鳴(Long-range Surface Plasmon Resonance:LRSPR)バイオセンサを格段に高感度化するとともに実用性を高めることを目的としている。まずシリカ微小球で被覆した表面プラズモンセンサを作製し、電解質交互吸着(LbL)膜の堆積に伴う共鳴波長の変化を観測した。現在、微小球の球径依存性について調べている。また、コロイドナノリソグラフィーを用いた大表面積化についても検討を進めている。上記と並行して、センサ構築の際に重要となる、グレーティングカップリングLRSPR励起による透過光特性について検討を進めた。長距離型にすることで、通常の表面プラズモンを用いた場合に比べて非常に強く、鋭い透過光ピークを観測できる様子を観測した。また、センシングに適した金属膜厚や波長依存性、グレーティング周期に関する知見を得ることができた。これに関連して、LRSPRの強い電界をアゾ色素の光異性化に利用することを試みた。LRSPRを用いることで、通常の表面プラズモンよりも2倍ほど大きな透過光変化が観測され、LRSPRの有用性を確認した。モスアイ構造に関しては、種々の材料上に転写する条件を検討している。モスアイ構造上に金属薄膜を設けると、平坦構造上の場合と異なり反射が大きく減少する。反射・透過スペクトルは金属およびその上の誘電体の膜厚に依存しており、LRSPRとの組み合わせでセンサの高感度化が期待できる。

実際にテフロン微小球を用いたところ、シリカに比べて明瞭な共鳴ピークを観測でき、有用であることを確認した。現在、微小球の堆積量依存性について調べている。LRSPRを用いているので金属表面からの電界のしみ出し距離が大きく、微小球堆積量を増やすことで表面積を大きくできるものと考えられる。また、大表面化のためにモスアイ構造を転写したセンサの構築も進めている。周期や高さの異なるモスアイ構造をセンサ上に形成し、センサ感度に与える効果について検討している。なお、LRSPRによるアゾ色素の光異性化も行い、通常のSPRよりも高い効果が得られることを確認した。この結果は、LRSPRが通常のSPRよりも強い電界を伴うことを裏付けるもので、蛍光分子励起を用いたバイオセンサへの利用も期待できる。当初想定していた内容に沿って研究成果が得られてきており、概ね順調である。引き続き、大表面積化によるLRSPRセンサの高感度化を進めていく。種々球径の微小球を用いたコロイドナノリソグラフィー、モスアイ構造の転写を利用する。平成29年度はLbL膜の堆積実験のみであったが、平成30年度はバイオセンシングを行い、どの程度まで高感度化できるか検証する。その他、LRSPRセンサの構造と電界しみだし距離の関係についてシミュレーションを行い、3次元的な構造をどこまで利用できるか明らかにしていく。最終年度にあたっており、当初計画に基づき研究を進め成果をまとめる予定である。大表面積化に関しては、微小球の堆積量依存性のほか、異なる複数の球径の微小球を複合的に利用する。また、高さや周期の異なるモスアイ構造の利用を進め、微小球との組み合わせも検討する。この結果を踏まえて、LRSPRの共鳴波長シフトや、強い電界による蛍光増強を用いたバイオセンシングを行う。その他、LRSPRセンサの構造と電界しみだし距離の関係についてシミュレーションを行い、3次元的な構造をどこまで利用できるか理論的な見地からも明らかにしていく。次年度使用額の半分は、年度末に出席した学会旅費の清算が次年度になったことによる。その他は、インプリント方法を当初の方法から変更したために、購入予定だったインプリント用の装置が不要となったことによる。本年度以降の助成金と合わせて、研究に必要な消耗品(フッ素樹脂、金属、モールド材料など)に使用する他、積極的に学会で成果発表するために旅費として使用する。差額は4,710円と少なく、おおむね計画通り使用してきている。2019年度が最終年度に当たり、当初通りの使用計画としていく。
ヒストン修飾酵素と転写因子の共同作業によるB細胞特異的なアポトーシス制御システム

ニワトリB細胞系株細胞DT40を用い、遺伝子破壊法を駆使してヒストンアセチルトランスフェラーゼGCN5およびリンパ球特異的転写因子(Helios、Aiolos、Pax5およびEBF1など)の遺伝子欠損変異株を作成し、それらの表現型を解析した。その結果、(1)GCN5がgp91-phox遺伝子の発現制御を介して白血球スーパーオキシド産生系の活性を制御していること、(2)GCN5がSykおよびBtk遺伝子の発現制御によってPI3K/Akt経路を調節し、細胞に酸化ストレス抵抗性を付与していること、(3)HeliosによるプロテインキナーゼC群の遺伝子発現制御を通じてBCR仲介アポトーシスの亢進やスーパーオキシド産生活性の抑制に寄与していること、を明らかにし学術雑誌に投稿・発表した(研究発表の欄参照)。(1)のGCN5による白血球スーパーオキシド産生系活性制御の研究では、GCN5によってgp91-phox遺伝子プロモーター領域近傍のヒストンアセチル化が亢進し、それに伴って転写因子PU.1の当該領域への結合が促進されることが明らかとなり、本研究課題での目標の一つである「ヒストンアセチル化酵素(GCN5)とリンパ球特異的転写因子(PU.1)の共同作業による細胞機能制御機構」の一端を解明できたという点で非常に意義深いものとなった。(2)に関しては、B細胞の酸化ストレス耐性機構のkey enzymeであるSykおよびBtkの遺伝子発現制御がGCN5によって為されていることを初めて明らかにし、GCN5の有する多彩な生理機能の解明に大いに貢献するものであった。(3)については、これまで全くその生理的意義が不明であった未熟B細胞におけるHeliosの機能を解明することに成功し、HeliosがB細胞でも重要な役割を担っていることを明らかにした。GCN5やHeliosに関して、immature B細胞における新規の生理機能を解明し、その成果を3報の学術論文として公表できた。GCN5遺伝子欠損変異株は様々なphenotypeを示しており、この解析を通じてGCN5の新しい生理機能を明らかにする予定である。また、リンパ球特異的転写因子のうち、EBF1欠損株で他のリンパ球特異的転写因子の発現が顕著に変化しており、目下、解析中である。Pax5欠損株で得られたデータと併せて、B細胞分化(特に形質細胞への分化)機構の一端を解明できるものと期待している。さらに、GCN5とリンパ球特異的転写因子の相互作用についても解析を進めていく予定である。本研究課題において、平成22年度はヒストンアセチルトランスフェラーゼ(HAT)の1種であるGCN5がチロシンキナーゼSykおよびBtkの遺伝子発現制御を介して、過酸化水素処理によって未熟B細胞に引き起こされるアポトーシス細胞死をコントロールすることを明らかにした。具体的には次のような成果が得られた。ニワトリB細胞系株細胞DT40(未熟B細胞)の私共がジーンノックアウト法で作成したGCN5欠損株を低濃度(100μM)の過酸化水素で処理したところ、野生株と比較して細胞死が顕著に促進された。過酸化水素を含む活性酸素分子種(ROS)刺激による細胞死から細胞を防御する細胞内情報伝達機構であるPI3キナーゼ/Akt経路に関与する遺伝子群の発現量を網羅的に調べたところ、GCN5欠損株ではROS抵抗性のkey enzymeであるSykおよびBtkの遺伝子発現量が共に顕著に低下(35%)しており、このことが本変異株における過酸化水素感受性亢進をもたらしていると考えられた。事実、GCN5欠損株では過酸化水素処理に伴うAktのリン酸化レベルが野生株と比べて顕著に低下(35%)しており、PI3キナーゼ/Akt経路が充分に機能していないことが判明した。さらにクロマチン免疫沈降法(ChIPアッセイ)を行うことにより、GCN5がSykおよびBtk遺伝子の5'-非翻訳領域に結合していることを証明し、GCN5がこれら2種類のチロシンキナーゼの遺伝子発現に重要な役割を担っていることを明らかにした。以上の研究成果およびその他の研究成果はBiochemical and Biophysical Research CommunicationsやThe Journal of Immunology等の3つの国際学術雑誌に発表した。(1)のGCN5による白血球スーパーオキシド産生系活性制御の研究では、GCN5によってgp91-phox遺伝子プロモーター領域近傍のヒストンアセチル化が亢進し、それに伴って転写因子PU.1の当該領域への結合が促進されることが明らかとなり、本研究課題での目標の一つである「ヒストンアセチル化酵素(GCN5)とリンパ球

特異的転写因子(PU.1)の共同作業による細胞機能制御機構」の一端を解明できたという点で非常に意義深いものとなった。(2)に関しては、B細胞の酸化ストレス耐性機構のkey enzymeであるSykおよびBtkの遺伝子発現制御がGCN5によって為されていることを初めて明らかにし、GCN5の有する多彩な生理機能の解明に大いに貢献するものであった。(3)については、これまで全くその生理的意義が不明であった未熟B細胞におけるHeliosの機能を解明することに成功し、HeliosがB細胞でも重要な役割を担っていることを明らかにした。GCN5やHeliosに関して、immature B細胞における新規の生理機能を解明し、その成果を3報の学術論文として公表できた。GCN5遺伝子欠損変異株は様々なphenotypeを示しており、この解析を通じてGCN5の新しい生理機能を明らかにする予定である。また、リンパ球特異的転写因子のうち、EBF1欠損株で他のリンパ球特異的転写因子の発現が顕著に変化しており、目下、解析中である。Pax5欠損株で得られたデータと併せて、B細胞分化(特に形質細胞への分化)機構の一端を解明できるものと期待している。さらに、GCN5とリンパ球特異的転写因子の相互作用についても解析を進めていく予定である。
専門家協働ワークショップによる気候変動に対する適応都市設計ガイドラインの作成

ドイツと日本の代表的な都市における将来気候の予測結果に基づいて都市環境気候図を作成し,都市計画実務者と気候専門家による専門家協働ワークショップを通して,適応都市の具体像を描くことが目的である.具体的には,都市環境気候図の作成,専門家協働ワークショップの実施,適応都市設計ガイドラインの作成を検討した.昨年度までに広島,仙台,大阪,エッセン,ベルリン,カールスルーエを対象として都市環境気候図の作成方法を検討した. 9月にエッセン,ベルリン,カールスルーエで専門家協働ワークショップを実施した.ワークショップでの議論を通して,適材適所の暑さ対策技術の導入方針を検討し,適応都市設計ガイドラインの作成を進めた. 12月に神戸にバウミュラー教授を招聘して極端な高温化対策に向けた国際ワークショップを実施し,関連分野の職員との間で情報,意見交換を行い,適応都市の実現に向けた検討の方向性や課題を議論した.日本側より提示した,日本における暑さ対策に関する取組の概要,暑さ対策技術導入効果の簡易評価方法,ホットスポットの抽出結果,ドイツと日本の気候特性,専門家ワークショップの可能性などに対して,ドイツの研究者や実務者から,暑さ対策技術としての蒸発冷却の可能性,ヨーロッパの都市における街路空間内の換気促進への建物高さのバラツキの考慮,気温上昇が冷房負荷に及ぼす影響,人口減少と建築,都市環境の関係,などについて質疑があり,意見交換が行われた.ドイツ側からは,気候変動の実態,都市における影響,ドイツの都市における適応戦略,グリーンインフラによる適応策などが紹介され,外部空間の緑や外部環境に対する市民の感覚,メンテナンスに対する行政と市民の役割分担,施策の実践に向けた行政,大学,企業等の協働関係,などが議論された.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ドイツと日本の代表的な都市における将来気候の予測結果に基づいて都市環境気候図を作成し,都市計画実務者と気候専門家による専門家協働ワークショップを通して,適応都市の具体像を描くことが目的である.具体的には,都市環境気候図の作成,専門家協働ワークショップの実施,適応都市設計ガイドラインの作成を実践する.今年度は,広島,仙台,大阪,エッセン,ベルリン,カールスルーエを対象とした都市環境気候図の作成方法を,都市スケールと街区スケールに分けて検討した.都市スケールの検討では,田中,橘高がローカルクライメートゾーン(LCZ)地図の作成方法を分析した.日本の諸都市を対象としてクラスタ分析を実施し,各都市に共通するクラスタの特徴などが分析された.また,竹林,森山がWRF(Weather Research and Forecasting Model)により気温,風の分布を計算し海風の影響を受けた気温分布の特徴などが分析された.これらの検討結果を踏まえて,宮崎,田中,渡辺が大阪,広島,仙台の都市環境気候図を考察した.街区スケールの検討では,竹林,橘高が日射量分布図,気流分布図の作成方法を分析した.道路幅,方位,建物高さ,建蔽率などと風通し,日射受熱量との関係が分析された.ドイツにおける都市環境気候図の作成については,入手可能な建物データ等を用いて分析を実施し,3月末にドイツ人の研究者及び都市計画担当者の8名を招聘し,今年度の検討結果を紹介して意見交換を行った.日本の諸都市における気温,風分布の特徴の分析結果を踏まえ,ドイツにおける分析の方向性などが議論された.また,田中が3名のドイツ人を含む都市計画分野の専門家とともにワークショップを実施し,適応都市の具体的な検討に向けて議論を行った.本研究における具体的な検討項目は,都市環境気候図の作成,専門家協働ワークショップの実施,適応都市設計ガイドラインの作成である.現在まで,都市環境気候図の作成方法を,広島,仙台,大阪,エッセン,ベルリン,カールスルーエを対象として検討した.また,3名のドイツ人を含む都市計画分野の専門家とともにワークショップを実施し,適応都市の具体的な検討に向けて議論を行った.都市環境気候図の作成方法に関する検討は,ローカルクライメートゾーン(LCZ)地図の作成方法の分析,WRF(Weather Research and Forecasting Model)による気温,風の分布の計算,大阪,広島,仙台の都市環境気候図の考察を実施した.また,街区スケールの検討として,日射量分布図,気流分布図の作成方法を分析した.併せて,ドイツにおける都市環境気候図の作成について,3月末にドイツ人の研究者及び都市計画担当者の8名を招聘し,今年度の検討結果を紹介し,意見交換を行った.ドイツと日本の代表的な都市における将来気候の予測結果に基づいて都市環境気候図を作成し,都市計画実務者と気候専門家による専門家協働ワークショップを通して,適応都市の具体像を描くことが目的である.具体的には,都市環境気候図の作成,専門家協働ワークショップの実施,適応都市設計ガイドラインの作成を実践する.昨年度に引き続き,広島,仙台,大阪,エッセン,ベルリン,カールスルーエを対象とした都市環境気候図の作成方法を,都市スケールと街区スケールに分けて検討した.都市スケールの検討では,田中が中国地方主要都市を対象として,土地利用シナリオに基づく将来気候の予測を行った.竹林はWRFによりエッセン,ベルリン,カールスルーエの気温,風の分布を計算し,郊外からの風の影響を受けた気温分布の特徴が,海風の影響を受けた日本の都市と比較して分析された.街区スケールの検討では,竹林はベルリンの典型的な街区を対象として,道路幅,方位,建物高さなどと風通しの関係を分析し,建物高さのばらつきが大きい大阪での検討結果と比較して,建物高さが街路空間の風通しに及ぼす影響を分析した.

橘高は,大阪,広島,仙台の典型的な街区を対象として日射受熱量,風通しの観点からヒートアイランド対策が優先されるホットスポットを抽出した.森山は寝屋川市内の典型的な街区を対象として,気候分析の結果に基づきヒートアイランド適応策の提案を行った.3月にドイツよりバウミュラー教授,クトラー教授を招聘し,今年度の検討結果を紹介して意見交換を行った.日本とドイツの諸都市における気温,風分布の特徴の分析結果を踏まえ,ドイツにおけるワークショップ開催の可能性が議論された.また,渡辺は仙台においてバウミュラー教授の講演会を開催し,自治体職員と気候変動適応策としてグリーン・インフラストラクチャーを整備する方策について具体的な議論が行われた.本研究における具体的な検討項目は,都市環境気候図の作成,専門家協働ワークショップの実施,適応都市設計ガイドラインの作成である.現在まで,都市環境気候図の作成方法を,広島,仙台,大阪,エッセン,ベルリン,カールスルーエを対象として検討した.都市スケールの検討では,土地利用シナリオに基づく将来気候の予測,WRFによる気温,風の分布の計算結果に基づく,エッセン,ベルリン,カールスルーエの都市環境気候図の考察を実施した.街区スケールの検討では,建物高さのばらつきが異なる大阪とベルリンでの街路空間内の風通しの比較,日射受熱量,風通しの観点に基づくヒートアイランド対策が優先されるホットスポットの抽出,気候分析の結果に基づくヒートアイランド適応策の提案を実施した.併せて,3月にドイツよりバウミュラー教授,クトラー教授を招聘し,今年度の検討結果を紹介して意見交換を行った.ドイツと日本の代表的な都市における将来気候の予測結果に基づいて都市環境気候図を作成し,都市計画実務者と気候専門家による専門家協働ワークショップを通して,適応都市の具体像を描くことが目的である.具体的には,都市環境気候図の作成,専門家協働ワークショップの実施,適応都市設計ガイドラインの作成を検討した.昨年度までに広島,仙台,大阪,エッセン,ベルリン,カールスルーエを対象として都市環境気候図の作成方法を検討した. 9月にエッセン,ベルリン,カールスルーエで専門家協働ワークショップを実施した.ワークショップでの議論を通して,適材適所の暑さ対策技術の導入方針を検討し,適応都市設計ガイドラインの作成を進めた. 12月に神戸にバウミュラー教授を招聘して極端な高温化対策に向けた国際ワークショップを実施し,関連分野の職員との間で情報,意見交換を行い,適応都市の実現に向けた検討の方向性や課題を議論した.日本側より提示した,日本における暑さ対策に関する取組の概要,暑さ対策技術導入効果の簡易評価方法,ホットスポットの抽出結果,ドイツと日本の気候特性,専門家ワークショップの可能性などに対して,ドイツの研究者や実務者から,暑さ対策技術としての蒸発冷却の可能性,ヨーロッパの都市における街路空間内の換気促進への建物高さのバラツキの考慮,気温上昇が冷房負荷に及ぼす影響,人口減少と建築,都市環境の関係,などについて質疑があり,意見交換が行われた.
肺癌治療におけるゲフィチニブ感受性予測法の開発

ゲフィチニブ感受性株である肺腺癌細胞株PC9とその高転移株でゲフィチニブ耐性株であるPC9/f9、PC9/f14を対象として、1、6DNAアレイ用いた遺伝子発現解析(トランスクリプトーム解析)、2、蛍光標識2次元電気泳動法(2D-DIGE)を用いたプロテオーム解析、3、抗体アレイを用いたプロテオーム解析、4、EGFR遺伝子下流シグナル伝達経路の蛋白発現解析を施行し、ゲフィチニブ感受性規定因子の探索を試みた。cDNAアレイ解析にて12遺伝子、2D-DIGEにおいて29蛋白、抗体アレイ解析にて52蛋白が、感受性株と耐性株間で統計学的有意に発現差を認めな因子群であった。次に、これらの因子群の多くがEGFR下流のシグナル伝達経路の2つの主要なpathway (PI3K/Akt pathway、Ras/Raf/MAPK pathway)に関わる因子群であったことから、PI3K/Akt pathwayとRas/Raf/MAPK pathwayに関わる因子の蛋白発現を検討した。Western blot法にて、Akt phosphorylationおよびPTENの蛋白発現が、EGFR遺伝子変異に加え、ゲフィチニブ感受性に関与している可能性が示唆された。今後、siRNA法を用いたこれらの因子の遺伝子ノックアウト解析と実際の肺癌組織を用いた解析を行い、肺癌治療への臨床応用訂能なゲフィチニブ感受性予測システムの構築を最終目標に研究を継続していく予定である。