hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
蛋白質間相互作用を利用した細胞内シグナル伝達分子の同定法の開発

screeningでもRab様タンパクが結合することが確認されたことから、得られたRabファミリーを加えてSmad1とのCOS7での結合を確認した。その結果、リガンド刺激非存在下で、Smad1とRabファミリータンパクが結合することが明らかとなった。また共焦点顕微鏡で確認したところ細胞内で両者が共存することが明らかとなり、本法の有用性が確認された。我々はこれまでTGF-βのシグナル伝達分子であるSmadに結合するタンパク質をFLAG-tagged Smadを用い、FLAG抗体で免疫沈降することによって検索してきた。そしてマススペクトロメトリーによる解析でRabファミリーのタンパク質がSmad1と結合することを示した。しかしこの方法では主として非活性型のSmadと結合するタンパク質が同定されることから、活性型Smadと結合するタンパク質を検索するための新たな手法の開発を行った。Smad3はCAGAというモチーフに活性化された時にのみ結合することから、CAGA sequenceを用いてDNA affinity purification (DNAP)によるSmad3の回収を試みた。その結果、HaCaT細胞ではSmad3はTGF-βによって活性化されたときにのみ特異的にCAGA sequenceに結合し、さらにSmad2も共沈することが確認された。また転写共役因子であるp300やc-SkiがSmad3とともに回収できることが確認された。結合タンパク質の特異的な回収のためにはPoly d(I-C)の濃度の決定、ビーヅの洗浄の条件、DNAとの反応時間の設定などが重要であることが確認された。またダイナビーヅを用いることによって、タンパク質を銀染色で調べた場合、劇的にバックグラウンドが低くなることが明らかとなった。以上からDNAPを用いることによって細胞内に存在するSmad結合タンパク質を活性化された時に特異的に効率良く回収できることが明らかとなった。
ダイニン分子の作動マシナリー

本研究では、ダイニンと微小管との相互作用に注目して、分子レベルでの挙動を計測することにより、その分子マシナリーの一端を明らかにした。ダイニン分子が微小管上を運動する際にプロトフィラメント1本で運動ができるのか、複数頭部を複数のプロトフィラメントにまたがって相互作用することにより運動しているのかを明らかにするために、ダイニンの結合領域であるβチューブリンのヘリックス12付近がただ1列に表面に露出した重合体であるZnシートを用いた。以前にガラスに固定したダイニンがこのZnシートを滑り運動させることを観察したが、この運動再構成系では1本のZnシートに同時に複数のダイニン分子が相互作用できるので、必ずしも1分子ダイニンが1本のプロトフィラメントを利用しているとは限らない。そこで酵母ダイニンのN末端にGFPを融合させた双頭の組換え体を用いて固定したZnシートの一端を使って運動を観察したところ、連続的な運動が観察できた。これは、ダイニンの複数の頭部が1本のプロトフィラメントと交互に相互作用することを示している。これまでのダイニンの力学計測に使用してきたダイニンビーズは、ダイニンの吸着を制御することができなかったが、組換え体を利用することにより、N末側にビオチン化タグを入れ、その部位でアビジンコートビーズに特異的に固定した。この単頭ダイニンのビーズを用いて微小管の破断力を測定したところ、ヌクレオチド無しとAMPPNP存在下では外部負荷の方向による破断力の違いはないが、ADP・ViとADP存在下では進行方向への破断力が逆方向への破断力の約半分であった。これは、双頭ダイニンが微小管上を進むとき、後ろの頭部のほうが外れやすいことを意味し、運動連続性を上げることに寄与すると考えられる。これらの成果は、ダイニンの高次機能についての新たな知見を与え、今後の運動発生メカニズムの解明への指針を与えるものである。ダイニン1分子を可視化するために、すでにダイナクチンp150のダイニン結合部位(C1)にゲルンリンを結合させた融合タンパク質(C1G)を結合させて蛍光アクチンをプローブとして用いていたが、ゲルゾリン単独では微小管と相互作用しないが、融合したタンパク質がある場合そのタンパク質の微小管親和性を変える可能性が考えられたので、ゲルゾリンにかえてGFPを融合したタンパク質を作製し、その微小管上の挙動を全反射顕微鏡(TIRF)で観察した。その結果、定性的にはC1の性質にこれまでの結果と同様であることが確認され、定量的にはばらつきが減って精度がよくなった。こオはゲルゾリンに結合させる蛍光アクチンの長さが均一に揃えられないことに由来するものと考えをれ、GFP融合タンパク質を全反射顕微鏡で観察する系のほうが精度よく観察できることが明らかになった。このことから、微小管上のdiffusiveな動きの拡散定数を求めることが可能になり、現在継続して計測中である。ダイニンのヌクレオチド感受性が細胞質ダイニンと軸糸ダイニンで異なることが示唆されてきたが、今回、AMPPNPを使うことによりその差が明確に示された。すなわち、軸糸ダイニンではAMPPNPを結合すると微小管から解離した状態をとり、AMPPNPはATPに対して拮抗阻害として働くことがわかった。一方、細胞質ダイニンでは、AMPPNP存在下で微小管に強く結合し、ATPとAMPPNPの両方が存在する中ではATPによる運動を阻害し、両者の量比のバランスにより微妙な重きをすることが明らかになった。

ヌクレオチド結合部位のアミノ酸配列比較から、AMPPNPは軸糸ダイニン、細胞質ダイニンともにP1ループに競合的に結合するとともに、細胞質ダイニンではP3ループにも結合し、その差が微小管結合に機能の差となっていることが考えられる。ダイニン分子が微小管上を運動する際にプロトフィラメント1本で運動ができるのか,複数頭部を複数のプロトフィラメントにまたがって相互作用することにより運動しているのかを明らかにするために,ダイニンの結合領域であるβチューブリンのヘリックス12付近がただ1列に表面に露出した重合体であるZnシートを用いた。以前にガラスに固定したダイニンがこのZnシートを滑り運動させることを観察したが,この運動再構成系では1本のZnシートに同時に複数のダイニン分子が相互作用できるので,必ずしも1分子ダイニン;が1本のプロトフィラメントを利用しているとは限らない。そこで酵母ダイニンのN末端にGFPを融合させた双頭の組換え体は微小管上を1分子で連続的に運動できるので,これを用いて固定したZnシートの一端を使って運動を観察したところ,連続的な運動が観察できた。これは,ダイニンの複数の頭部が1本のロトフィラメントと交互に相互作用することを示している,これまでのダイニンの力学計測に使用してきたダイニンビーズは,ダイニンの吸着を制御することができなかったが,組換え体を利用することにより,N末側にビオチン化タグを入れ,その部位でアビジンコートビーズに特異的に固定した。この単頭ダイニンのビーズを用いて微小管の破断力を測定したところ,ヌクレオチド無しとAMPPNP存在下では外部負荷の方向による破断力の違いはないが,ADP,ViとADP存在下では進行方向への破断力が逆方向への破断力の約半分であった。これは,双頭ダイニンが微小管上を進むとき,後ろの頭部のほうが外れやすいことを意味し,運動連続性を上げることに寄与すると考えられる。
超弦理論と基本相互作用

この研究では、超弦理論に基づいて重力を含むすべての素粒子の相互作用を統一的に記述することを目標としている。この目標に到達するためには10次元時空の理論である超弦理論からどのようにして我々の4次元時空が導かれるかを明らかにしておく必要がある。余分の6次元時空が見えない位に小さくなる現象(時空のコンパクト化)の可能性を調べるために、弦に対する場の理論等の理論的枠組みを構築する試みを行っている。またコンパクト化の無矛盾性を仮定したうえでコンフォ-マル場の方法や第一量子化された弦の理論を用いて、どの様な空間にコンパクト化すれば超対称性が成り立つかを調べている。今後、4次元時空における超対称性がいかにして破れるのかを明らかにしていくと同時に、さまざまのコンパクト空間がお互いにどのように関係しているかを調べる必要がある。そのためには弦の理論を2次元のコンフォ-マン場の理論と見なした時に、様々の摂動を加えてそれぞれの理論がどのように変形されるかを調べている。以上のような観点から、11月6日より11月10日迄の5日間にわたり、高エネルギ-物理学研究所において研究会を行った。全国の大学から百名を越える参加者があり活発な討論がなされた。なお、この研究会の報告はKEK REPORTとして出版した。
蓮華王院建長再興にみる鎌倉時代後期の仏師社会について

建長3年(1251)7月24日に御仏始のあった蓮華王院千体千手観音菩薩像を資料として、当時、仏師には三派以外にどのような立場・作風の仏師集団が存在し、彼らを含む仏師全体の社会的地位がどのように変化したか、また、以後の仏師たちにどのような影響を与えたか、の3点について考察し、鎌倉時代仏師論の拡充を目指して研究をおこなった。(1)再興の際に造立された千手観音像の作風分類、(2)再興造仏に参加したすべての仏師の事績や作品の再検討、(3)鎌倉時代前期と後期の仏師の僧綱補任の傾向を比較検討することにより、鎌倉時代後期における仏師の多様化や仏師同士の交流・混交があった可能性を指摘できると考える。今年度は上記のうち(1)及び(3)に取り組み、前者は、現状で876体が建長再興像として数えられており、銘記により明らかに院・円・慶派仏師作と考えられるものについては作風的に大きく三つの傾向にあることが確認できた。後者に関しては、建長元年(1249)以降の僧綱補任の記録及び僧綱仏師の作品から、鎌倉前期に認められた三派仏師の通字を用いていない例を確認することができ、13世紀後半以降には地方仏師が僧綱位を得ることが可能になったことが予想された。なお、本研究は研究代表者の身分変動に伴う廃止により、2年の研究期間のうち初年度の3ヶ月で終了しなければならなかったため、進度は当初の計画の五分の一程度である。具体的な分析は不十分といわざるをえないが、今後も同研究を継続していくうえで前提となる知見・資料を得ることができた。28年度が最終年度であるため、記入しない。
形質細胞様樹状細胞によるIgA生産誘導機構の解明とIgA腎症治療への応用

申請者は、腸管関連リンパ組織(GALT)に存在する形質細胞様樹状細胞(pDC)が従来型樹状細胞(cDC)よりもIgA生産誘導に優れており、この性質はpDCに優位に発現するサイトカインAPRILやBAFFに依存していること、さらにこの誘導機構には腸内常在菌依存性にGALTストローマ細胞から生産されたI型インターフェロンによる"粘膜型"pDCへのコンディショニングが重要であることを明らかにした。平成21年度は粘膜関連リンパ組織(MALT)のT細胞非依存性(TI)IgA生産誘導機構における樹状細胞サブセットの貢献度について検討をおこない、以下の成果が得られた。MALTとして腸間膜リンパ節(MLN)、その対照として末梢リンパ節(PLN)から従来型樹状細胞(cDC)および形質細胞様樹状細胞(pDC)を単離し、ナイーブB細胞と共培養したところ、MLN cDCやPLN pDCと比較して、MLN pDCが効率的にIgA生産を誘導することが明らかとなった。また、同培養系にTI IgA生産誘導に重要なサイトカインAPRILおよびBAFFのデコイ受容体(TACI-IgやBCMA-Ig)を添加することで、MLN pDCで誘導されるIgA生産は著明に抑制された。またこれらの結果と相関するように、APRILおよびBAFF発現レベルはMLN pDCが最も高いことが判明した。次にTI IgA生産誘導におけるレチノイン酸の役割を明らかにするために、上記培養系にレチノイン酸受容体アンタゴニスト(LE540)を添加した。その結果、MLN pDCによるIgA生産はLE540によりほとんど影響を受けなかったのに対して、MLN cDCによるIgA生産は著明に抑制された。またこの結果と相関するように、レチノイン酸合成酵素の遺伝子発現ならびに酵素活性はMLN cDCのみに認められ、MLN pDCではほとんど検出されなかった。以上の結果から、TI IgA生産誘導における粘膜樹状細胞サブセットの貢献度はcDCよりもpDCの方が大きいこと、またpDCにより誘導されるIgA生産はAPRIL/BAFF依存性であるのに対して、cDCによるIgA生産誘導はレチノイン酸依存性であることが明らかとなった。本研究では、IgA生産誘導機構における樹状細胞(DC)サブセットの役割分担を明らかにすることを目的として研究を行い、以下の成果を得た。従来型DC(cDC)と形質細胞様DC(pDC)を腸管関連リンパ組織(GALT:パイエル板、腸間膜リンパ節)と末梢リンパ組織(PLN)から単離し、ナイーブB細胞と共培養したところ、GALT pDCはGALT cDCやPLN pDCよりもIgA生産誘導能が優れていた。これは、IgA生産誘導に重要なサイトカインであるAPRILやBAFFの発現レベルがGALT pDCで著しく高いことに起因していた。次に、GALT pDCにおけるAPRIL/BAFF発現誘導機序を明らかにするために、これらの発現誘導に重要なサイトカインとして知られるI型インターフェロン(IFN)に着目した。野生型マウスと比較して、I型IFN受容体欠損(IFNAR1^<-/->)マウスのGALT pDCではAPRIL/BAFF発現レベルが著しく減少していた。この結果と相関するように、IFNAR1^<-/->マウスでは血清や糞便中のIgA量が減少していた。また、野生型マウスのPLN pDCをIFNAR1^<-/->マウスに移植したところ、その一部がGALTに移入すること、血清や糞便中のIgA量が回復することが認められた。このことから、pDCのAPRIL/BAFF発現誘導はI型IFN依存性であり、定常状態のGALTには構成的にI型IFNを発現する細胞が存在することが示唆された。最後に、構成的I型IFN^+細胞の同定を試みたところ、同細胞はGALTのストローマ細胞であり、PLNや無菌マウスのGALTには存在しないことが判明した。以上の結果から、GALTに移入したpDCは、同所のストローマ細胞の生産するI型IFNの刺激依存性にAPRIL/BAFF発現を獲得することが明らかとなった。本成果は、『Immunity』に掲載された。
物性マップ機能を有する溶接中ナノダイナミクス高速顕微鏡法の開発

本研究では、物性マップをナノ解像で得ることのできる「マルチ高速AFM」を開発することをめざす。具体的には、AFMの高感度化を実現するとともに、高速・高感度な物性測定法を開発し、この装置がタンパク質分子の機能解明のための強力な最先端の計測機器であることを実証することをめざす。1)アクティブダンピング法によるカンチレバーの応答速度の高速化カンチレバーの振動振幅制御回路にアクティブダンピング回路を付加し、カンチレバーの実効的Q値を5から1に低下させ、カンチレバーの応答速度の高速化を実現した。2)単原子観察条件の実験的検討溶液中において固体表面を原子分解能で観察するための条件を実験的に解明した。具体的には、前年度に改良した高速原子間力顕微鏡を用いて、位相シフト曲線を測定した。ばね定数、機械的共振周波数、振動振幅に対する位相シフト曲線を理論的に導出した。この位相シフト曲線に対する信号対雑音比(SN比)を求め、信号の帯域幅を狭めることなく感度の最も高くなる観察条件を求めた。3)ビデオレートでの単原子観察と物性測定の実証高性能化・高速化した位相変調方式の高速原子間力顕微鏡を用いて、ビデオレートで試料表面の原子レベルの構造と表面電位を高速観察できることを初めて実験的に検証した。本研究は、『溶液中において固体表面の個々の原子を観察でき、そのダイナミックな現象を映像として捉えることのできる、高い空間分解能と時間分解能、物性計測機能を併せ持つ高速原子間力顕微鏡(AFM)を開発する』ことを目的とする。平成23年度では具体的に1)単原子観察条件の理論的検討した。探針の振動振幅や探針・試料間距離と信号対雑音(SN)比の関係を理論的・実験的に検討し、信号の帯域幅を狭めることなくSN比を高くして表面を観察できる測定条件を明らかにした。2)三軸アクティブダンピング法を用いた高性能・高速スキャナーを実現した。アクティブダンピング法を用いてピエゾ素子の共振を完全に打ち消し、位置決め精度が高く、高速に変位するスキャナー(共振周波数300Hz以上、Q値0.5以下)を実現した。3)光てこ変位検出計の高感度化・高速化を実現した。4)高速振動振幅・位相検出回路の低ノイズ化・高速化を実現した。振動振幅や位相測定に使用しているサンプル・ホールド回路の構成をシングルエンド型から差動変換型に変更することにより、サンプリング時の同相のスイッチングノイズをキャンセルし、大幅なノイズ低下を実現した。5)表面電位の高速測定法に関する理論的・実験的検討をした。探針・試料間に微小な交流電圧を印加し、カンチレバーの位相シフトに現れる交流信号成分から高速に表面電位を測定する方法について理論的・実験的に検討した。なお、高速測定を実現するため、電位フィードバックを用いずに高速演算により表面電位を測定できるようにした。1)単原子観察条件の理論的検討した.2)三軸アクティブダンピング法を用いた高性能・高速スキャナーを実現した.3)光てこ変位検出計の高感度化・高速化を実現した.4)高速振動振幅・位相検出回路の低ノイズ化・高速化を実現した.5)表面電位の高速測定法に関する理論的・実験的検討をしたことに成功した。このように、本研究目標を達成するための具体的な研究計画が順調に進展しているため。研究を遂行する上で大きな問題点は生じておらず、当初の研究計画に従って研究を推進すれば、研究目的を達成できると考えている。1)アクティブダンピング法によるカンチレバーの応答速度の高速化。開発した位相変調方式は、力の検出感度を低下させることなく、カンチレバーの応答速度を向上させることが可能である。すなわち、アクティブダンピング法(Q値制御法)を用いて、カンチレバーの実効的Q値を低下させても、検出可能な最小の力の大きさは変化しない。そこで、カンチレバーの振動振幅制御回路にアクティブダンピング回路を付加し、カンチレバーの実効的Q値を5から1に低下させ、カンチレバーの応答速度の高速化を実現する。2)単原子観察条件の実験的検討。溶液中において固体表面を原子分解能で観察するための条件を実験的に解明する。具体的には、前年度に改良した高速原子間力顕微鏡を用いて、位相シフト曲線(位相シフトの距離依存性)を測定し、様々なばね定数、機械的共振周波数、振動振幅に対する位相シフト曲線を理論的に導出する。この位相シフト曲線に対する信号対雑音比(SN比)を求め、信号の帯域幅を狭めることなく感度の最も高くなる観察条件を求める。3)ビデオレート(33フレーム/秒)での単原子観察と物性測定の実証。高性能化・高速化した位相変調方式の高速原子間力顕微鏡を用いて、ビデオレート(33フレーム/秒)で試料表面の原子レベルの構造と表面電位を高速観察できることを世界で初めて実験的に検証する。なお、試料としては、イオン結晶BaSO4 (210)表面(電位測定のため背面に参照電極を設ける)を取り上げる。
細胞膜タンパクSdc4を標的とした癌幹細胞の診断と治療

癌組織は自己複製能や多分化能を有し、子孫の細胞を作り続ける少数の細胞集団(癌幹細胞)と最終的に腫瘍形成能を失う細胞集団(非癌幹細胞)の二群からなる。現在臨床で行われている抗がん剤治療や放射線治療によって非癌幹細胞は死滅するが、治療抵抗性を示す癌幹細胞集団は生き残り、これが後に癌の再発や転移をきたす。従って、「癌幹細胞を標的」とした治療剤の研究開発は究極の癌治療であるが、未だ有効な治療法の開発には至っていない。本研究課題では我々は、新規癌幹細胞遺伝子Sdc4を標的とした治療剤(抗体、核酸)を作製して、診断・治療の両面から癌の根治を目指す。
アルコール含有速乾性手指消毒剤による除菌効果と皮膚への影響

院内感染防止のためにCDCガイドラインにより擦式アルコール手指消毒剤による手指衛生が推奨され、病棟において頻繁に用いられている。そこで本研究では異なる性状のアルコール手指消毒剤(ウェルパス・ゴージョー)と非薬用石けんを使用した手指衛生の除菌効果を調べた。また手荒れの観察を行うとともに角質細胞の形態的変化、経皮水分蒸散量、油分、常在細菌数を計測し皮膚への影響を調べた。除菌効果について、非薬用石けんと比較してアルコール製剤の除菌効果が高かった。また10回の手指衛生を行った1時間後では特にウエルパスでは手指から検出される細菌数が少なく持続効果が示唆された。逆に非薬用石けんでは10回手洗い後に手指の細菌数は増加することがわかった。皮膚への影響について、1日10回の手指衛生で、ゴージョー10回使用直後に細胞形態値の低下が認められたが、ウェルパスや非薬用石けんでは認められず、またTEWL値については3製剤ともに認められなかった。1日10回3日間の手指衛生を行った場合では手指衛生を行った翌日に手荒れの評価をおこなったところ、3製剤ともに角質細胞の形態変化およびTEWL値の有意な変化は認められなかった。また皮脂量に有意な減少は認められなかった。しかし1日10回5目問の手指衛生では細胞形態値の有意な減少が認められ、非薬用石けんを使用した場合のみTEWL値の有意な上昇と皮脂量の減少傾向が見られた。手荒れの症状として観察されたのは、乾燥がほとんどで次いで亀裂であり主な発生部位は指先、爪周囲であった。5日間の手指衛生によりウエルパスでは手荒れスコアーの有意な上昇、ゴジョーでも上昇傾向が見られたが、非薬用石けんでは有意な上昇は認められなかった。また、アルコール製剤の使用により皮膚の常在細菌数が減少することがわかった。速乾性手指消毒剤の除菌効果と手荒れへの影響を明らかにするために、速乾性擦式手指消毒剤(ウェルパス、丸石製薬)、ゲル状速乾性擦式手指殺菌消毒剤(ゴージョー、GOJO Industries)、非薬用石鹸を使用した手指衛生を1日10回行った。手荒れへの影響を見るために、手洗い前、1回手洗い後、3回後、10回後、翌日に角質細胞の形態的変化(形態値・重層値)、経皮水分蒸散量の変化(TEWL値)を調べた。ウエルパスでは角質細胞の形態的変化は全経過を通じて有意な低下は見られなかった。そしてTEWL値も有意な上昇は見られず手荒れは示唆されなかった。ゴージョーでは10回後に細胞形態、重層値ともに低下を示したが翌日には回復し、TEWL値の有意な上昇は認められなかった。非薬用石鹸と流水による手洗いを行った場合と比較しすると、ゴージョー10回使用後においてのみ細胞形態値が有意に低い値を示し、ゴージョーが非薬用石鹸よりも手荒れが起こりやすいと示唆された。しかし、ウェルパスと非薬用石鹸の皮膚への影響は同等であると考えられる。除菌効果については1回手洗いによる除菌効果とその持続性、また、連続使用による除菌効果への影響について調べた。1回手洗い直後の除菌効果ではウェルパス、ゴージョーの順に除菌効果が高く手洗い前と比較して細菌数は有意に少なくなった。しかし、非薬用石鹸では、手洗い前と比較して逆に細菌数は増加した。1回手洗い30分後、1時間後では直後よりも細菌数は増加するものの、手洗い前と比較して細菌数は少なく、ウェルパス、ゴージョー、非薬用石鹸ではば同等の細菌数であった。

さらに10回使用後の1時間後ではウェルパスまたはゴージョーを使用した群の細菌数が手洗い前よりも有意に少なく、特にウェルパス使用群では多くの場合で細菌が検出されず、連続使用による高い累積効果があると示唆された。非薬用石鹸では、手洗い前よりも細菌数が逆に有意な増加を示した。速乾性手指消毒剤の除菌効果と手荒れへの影響を明らかにするために、昨年度、速乾性擦式手指消毒剤(ウェルパス)、ゲル状速乾性擦式手指消毒剤(ゴージョー)、非薬用石鹸を使用した手指衛生を1日10回行いその影響を明らかにした。それにひき続き今年度は1日10回3日間使用による影響をみた。手荒れへの影響を見るために、1日目、2日目、3日目、4日目に角質細胞の形態的変化(形態値・重層値)、経皮水分蒸散量の変化(TEWL値)、油分を測定し、手荒れに関する視診(乾燥・紅斑・硬化・紋消失・亀裂)を行った。角質細胞の形態的観察およびTEWL値に関しては3基剤ともに3日間の使用において手荒れを示唆する有意な変化は認められなかったが、視診による手荒れの観察においてはゴージョーで最も手荒れが少なく、ついで非薬用石鹸、ウエルパスであり、手荒れの発生しやすい部位は指先であった。皮膚表面の油分量は3日間の使用で、有意な減少は認められなかったが、手洗い前の測定値がすでに低く、検討の必要がある。除菌効果を見るために、3日間を通して手洗い前、1回手洗い直後、1回手洗い1時間後、10回手洗い1時間後、にパームスタンプ標準寒天培地を用い手指の細菌数を測定した。3日間ともに昨年の結果と同様ウェルパス、ゴージョーでは1回手洗い直後の除菌効果が高く、1回手洗い1時間後には手洗い直後よりも増加するものの手洗い前と比較して細菌数は少なく、10回手洗い1時間後にはゴージョーでは手洗い前と同等の細菌数であったが、ウェルパスでは有意に細菌数が少なく、持続効果が高いことが示唆された。しかし、各日の手洗い前の細菌数に有意な変化は認められず、3日間連続で手洗いを施行することによる、除菌効果への影響はなかったと考えられた。速乾性手指消毒剤の除菌効果と手荒れへの影響を明らかにするために、昨年度までに速乾性擦式手指消毒剤(ウェルパス)、ゲル状速乾性擦式手指消毒剤(ゴージョー)、非薬用石けんを使用した手指衛生を、1日10回および1日10回3日間行いその影響を明らかにした。そして、今年度は手荒れへの影響については臨床現場での使用状況に近い状況での検証を行う必要があると考え1日10回随時使用による手洗いを5日間行い手荒れへの影響を調べた。1日目の手洗い開始前と5日間手洗い終了の翌日に角質細胞の形態的変化(細胞形態値・重層値)、経皮水分蒸散量(TEWL値)、油分を測定するとともに手荒れに関する視診(乾燥・紅斑・硬化・紋消失・亀裂)を行った。その結果、皮膚表面の角質細胞については手背部では3基剤ともに細胞形態および重層値に有意な低下が認められ、指部ではウェルパスとゴージョーで細胞形態値および重層値に有意な低下が認められたが、石けん使用では有意な低下は認められなかった。TEWL値については3基剤ともに5日間の使用による有意な上昇は認められず、皮膚のバリアー機能に影響はなかったと考えられる。油分については5日間の使用で有意な減少は認められなかったが、手洗い前の測定値がすでに低く、測定方法に検討が必要である。手荒れに関する視診は手背、手掌、爪周辺、指先、指間に分けて観察を行ったところ、爪周囲や指先に多く、その症状はほとんどが乾燥であった。
生態学的適所における造血幹細胞分裂の分子基盤の解明

造血幹細胞の自己複製に関与するTie2受容体に関わる分子の機能解析を行った。Tie2活性化に伴い発現の制御されるDNA複製誘導因子PSF1は、プロモーター制御によって無機能なPSF1が転写され幹細胞分裂を負に制御する可能性が示唆された。造血幹細胞はGalectin-3を発現するが、このGalectin-3は血管新生を誘導して血管ニッチ形成に関与することが示唆された。さらにTie2とともに造血幹細胞に発現するTie1はその活性化によって、幹細胞の分裂を抑制する可能性が示唆された。造血幹細胞は、胎児期において幹細胞は組織形成のために細胞周期を回転させている状況であるが、成体においては細胞周期が遅延化し、多くの幹細胞は休眠状態にあるとされてきたが、その細胞周期の相違についての分子機序についてはまだ明確にはされていない。我々は、従来の研究により、幹細胞の細胞周期を司ることを示してきた受容体Tie2の下流シグナルの解析から、DNA複製因子SF1/SLD5が造血幹細胞の細胞周期における正の制御因子であり、Galectin-3が負の制御因子であることを示唆する所見を得てきた。そこで本研究では、Galectin-3の発現およびTie2の活性化状態とともに、胎児および成体の造血幹細胞の生態学適所における幹細胞の細胞分裂活性を解明する。また、PSF1遺伝子のプロモーター領域のエピジェネティックな制御機構を解明することにより、PSF1の発現を誘導する上流因子の解明へとつなげ、造血幹細胞の自己複製に関わる幹細胞因子の同定をはかることを目的とする。幹細胞と前駆細胞の細胞周期の相違についての分子機序は現在不明である。この相違を明らかにすることは、幹細胞特有に利用される細胞周期の分子機序の解明につながると考えられる。従来我々は、造血幹細胞の自己複製が制御されると考えられる血管領域(血管ニッチ)の、造血と血管形成の両者に必須の分子であるTie2受容体に注目し、Tie2の下流分子の解析から、分裂酵母でDNA複製に必須とされてきたPSF1のマウス相同遺伝子を単離して、本分子が造血幹細胞の細胞分裂において必須の役割を果たし、また、別の遺伝子として、細胞周期の遅延化にgalactose binding lectin-3(Galectin-3)が関わることを解明し得た。本年度我々はPSF1の発現制御についての解析を、精巣におけるspermatogonia(精子幹細胞)とそれより分化しているが増殖能力を有するspermatocyte(精母細胞)を幹細胞-前駆細胞のモデルとして行った。PSF1は蛋白レベルでは精子幹細胞に特異的に観察され、精母細胞には発現していない。しかし、in situ hybridizationの結果、mRNAレベルでは両者に発現していることが判明した。精母細胞ではPSF1遺伝子からPSF1蛋白が産生されても早期に変性をうけて消失するのではないかと予想し、PSF1の転写開始点を5'レース法、5'Cap法により解析した。その結果、精母細胞では完全長ではない短いPSF1のmRNAが転写されていることが判明した。この短いRNAからはPSF1のN末端が欠損した不完全な変性を受けやすいPSF1蛋白が産生されることが予想され、これが精母細胞でのmRNAと蛋白発現の解離をもたらしていると考えられた。前駆細胞は、幹細胞と異なり細胞増殖に限界があり、この制御がDNA複製因子の発現調節により営まれていることが示唆された。休眠期の造血幹細胞が細胞周期に入る要因は、恒常的な造血幹細胞のプールサイズの維持と、外来性環境要因による、幹細胞自己複製の要求性の二通りが考えられる。我々は、造血幹細胞の自己複製に関わる機構の解明のため、CD34陽性の一過性増殖期にある造血幹細胞と、CD34陰性の休眠期の造血幹細胞におけるDNA複製因子PSF1に注目して、その発現による幹細胞の細胞周期に関する検討を行ってきた。PSF1は転写開始点の相違により、完全長のものと、不完全な短いPSF1が産生されることを解明してきた。CD34陰性弱陽性の休眠中の造血幹細胞では、主に短いPSF1が産生されており、CD34陽性の増殖期の造血幹細胞では、完全長のPSF1の産生が観察された。このことはPSF1遺伝子のプロモーター領域において、PSF1の発現をコントロールすることにより、短いPSF1の産生により造血幹細胞のDNA複製を抑制して幹細胞の細胞周期を負に制御していることが予想された。そこで、PSF1遺伝子のプロモーター領域を鱗析したところ、1番目のエクソンより05Kb上流の領域内では、PSF1「のプロモーター活性は02Kbの領域が必須であり、25Kbの領域はプロモーター活性に影響を与えなかった。

興味深いことに、造血幹細胞の細胞周期を休眠状態にすることが予想されている、E2F6の結合領域が、5'上流領域に存在し、この領域においてE2F6が結合することにより、PSF1の完全長の遺伝子翻訳に抑制をかける可能性が示唆された。CD34陰性の休眠中の造血幹細胞では無機能なPSFIのshort formが産生され、CD34陽性の一過性分裂期の造血幹細胞では機能的なPSF1のlong formが形成される。PSF1はDNA複製に関わる分子であることから、幹細胞の休眠期と分裂期におけるPSFIの発現制御を明らかにすることは、幹細胞性維持機構の解明につながる。本年度、PSF1遺伝子の1stエクソンから5'上流領域の5kbのプロモーター領域遺伝子をクローニングした。この5kbのPSF1プロモーター遺伝子と、GFP蛍光蛋白をコードする遺伝子を連結したコンストラクトを作製した。このモニター遺伝子をPSF1を発現するNIH3T3細胞に遺伝子導入したところ、この5kbのプロモーター領域でPSF1の発現制御解析が可能であることが判明した。次に、このプロモーター遺伝子の変異体を作製して、解析したところ、1stエクソンから1kb上流までのプロモーター領域(A領域)で十分な活性があることが判明した。一方で、4-5kb上流域には、PSF1遺伝子の発現を負に制御する領域(B領域)が存在することが判明した。A領域、B領域には細胞周期を正および負に制御することが判明している、E2Fファミリー転写因子の結合モチーフが存在しており、A領域にはE2F1-3が、B領域にはE2F4-6が結合して、PSF1遺伝子の発現を制御することが想像された。B領域におけるE2F6の結合をChlP解析で確認できたことから、まずB領域のE2F結合領域へのE2F6結合による細胞周期の負の制御機構について言及するため、NIHH3T3細胞にE2F6をノックダウンさせるRNAiを遺伝子導入を試みたが、PSF1遺伝子発現には影響を及ぼさなかった。よってE2F4以外のE2F5, 6のノックダウンおよびこれらすべてのノックダウンが必要であることが判明した。CD34陰性の休眠中の造血幹細胞では無機能なPSF1のshort formが産生され、CD34陽性の一過性分裂期の造血幹細胞では機能的なPSF1のlong formが形成される。PSF1はDNA複製の開始にとって必須であることから、細胞周期活性における、このPSF1の発現制御を明らかにするために、PSF1遺伝子のプロモーター領域においていかなる転写因子の結合様式が変化するのか解明を試みた。まず、PSF1プロモーター領域では、PSF1の第1エクソンの上流5Kbで、PSF1転写活性を誘導するのに十分であることが判明していることから、この5Kbのプロモーター領域を1kbずつ切断した変異プロモーターを作成し、PSF1を恒常的に発現することが判明している、colon26大腸がん細胞、B16メラノーマ細胞および、NIH3T3線維芽細胞株において、プロモーター活性の変化を確認した。その結果、第1エクソンの上流1Kb以内にPSF1プロモーター活性を誘導する領域が存在することが判明した。この領域においてはE2F転写因子ファミリーの結合領域が散在しており、特にE2F1-3の予測結合領域が存在した。これらのE2F1-3の実際の結合を、ChIP解析を行い、E2F1の結合が示唆された。次いで、E2F1分子の遺伝子ノックダウンを行い、上記のcolon26大腸がん細胞、B16メラノーマ細胞および、NIH3T3線維芽細胞株において細胞増殖を解析した。
トラヒック特性を考慮したネットワークスイッチ間連携による省電力化手法に関する研究

ネットワークのトラヒック量は継続的に増加しており,通信機器で消費される電力も増加している.このようなトラヒック増加に伴う電力消費量の増大に対応するためには,ネットワークそのものを対象とした省電力化手法を検討する必要がある.そこで本研究では,スイッチ間のトラヒック特性に応じて適切な通信速度を設定することで,ネットワーク機器における省電力化を達成する機構について検討し,必要な機能の研究開発を行った.ネットワークのトラヒック量は継続的に増加しており,通信機器で消費される電力も増加している.このようなトラヒック増加に伴う電力消費量の増大に対応するためには,ネットワークそのものを対象とした省電力化手法を検討する必要がある.そこで本研究では,スイッチ間のトラヒック特性に応じて適切な通信速度を設定することで,ネットワーク機器における省電力化を達成する機構について検討し,必要な機能の研究開発を行った.地球環境に対する意識の高まりと,インターネットの発展に伴う消費電力の上昇が続いていることから,ネットワークにおける省電力化技術の研究開発は重要な課題となっている.そこで本研究では,スイッチ間のトラヒック特性に応じて適切な通信速度を設定することで,ネットワークにおける省電力化を実現する機構について検討し,必要な機能の研究開発を行った.本年度の研究成果は以下の通りである.(1)計測ネットワーク機器における消費電力を調査するために,代表的なL2,L3スイッチの消費電力を計測した.その結果,通信速度が上昇すると消費電力量は増加すること,特に100 Mb/sから1 Gb/s間の消費電力量の差が大きいことを確認した.さらにトラヒック特性に応じて適切な通信速度予測を行うための基礎データとして,大学内の幹線トラヒック特性の計測を実施した.(2)予測手法の開発,及び予測に基づくリンク制御アルゴリズムの検討省電力化のためにスイッチ間で適切な通信速度を設定した場合でも,スループットや遅延といった通信品質特性の低下は避ける必要があるため,通信品質の低下を防ぐことができるよう安全側に重きを置いた予測手法を検討した.またこの予測に基づいて動的に通信速度を制御するために,スイッチ間を接続する際に用いられることが多いリンク集約技術(LACP, Link Aggregation Control Protocol)に着目し,LACPを拡張してトラヒック転送に必要な物理リンク数だけをスイッチ間でアップさせ,その他のリンクをスリープ状態にする機構を検討した.さらに多様なトラヒック特性を想定した複数のモデルをもちいてシミュレーション評価実験を行い,提案手法が遅延などの通信品質特性への影響を抑えながら省電力化を達成可能であることを明らかにした.ネットワークのトラヒック量は継続的に増加しており,そのために消費される電力も増加している.このようなトラヒック増加に伴う電力消費量の増大に対応するためには,ネットワークそのものを対象とした省電力化手法を検討する必要がある.そこで本研究では, 2年間にわたりスイッチ間のトラヒック特性に応じて適切な通信速度を設定することで,ネットワーク機器における省電力化を達成する機構について検討し,必要な機能の研究開発を行った.本年度の研究成果は以下の通りである.(1)消費電力計測トラヒックと消費電力量について,代表的なL2, L3スイッチの消費電力測定を継続して実施した.本提案で基礎技術として採用したリンク集約技術(LACP, Link Aggregation Control Protocol)を利用した場合の消費電力を調査したところ,あるスイッチでは, 1Gb/sのトラヒックを送信するリンクを増やすにつれ,総消費電力が2W増加することが分かった.よって,トラヒックに応じて適切なリンク本数を設定することで,消費電力を削減できることを確認した.(2)予測に基づくリンク制御アルゴリズムの検討昨年度検討したLACPを利用しているスイッチ間におけるトラヒックに応じたリンク数制御アルゴリズムについて,改良を実施した.昨年度までは,通信特性への影響を考慮してスイッチのバッファからリンク数を算定していたが,今年度はトラヒックの傾向を予測してリンク数を決定するように変更した.構築した学内トラヒック計測環境より取得したデータを分析して予測手法を開発し,シミュレーションにより提案アルゴリズムの性能が改善されることを確認した.
実験値としての内部音速分布に基づく太陽内部構造の決定と太陽ニュートリノ問題の吟味

太陽の音波モードの振動数データを使って、太陽の内部構造モデルを構築した。大方針は、先ず、太陽の音波モードの振動データから決まる太陽の内部の音速分布を既知の情報として活用し、静水圧平衡及び熱平衡を満たすような星の内部構造を境界値問題として解くというものである。先ず、太陽の音波モードの振動データから決まる太陽の内部の音速分布を既知の情報として活用し、静水圧平衡を満たすような圧力、密度分布を求める。このための微分方程式は、質量が中心でゼロ、太陽半径で太陽質量という境界を課すと、境界値問題となる。温度分布、化学組成分布を求めるには、こうして求めた密度、圧力を使い、更に、熱核反応率、吸収係数の情報を使う。これらを求める微分方程式も、光度が中心でゼロ、太陽半径で太陽光度という境界条件が課せられ、境界値問題となる。一般には解が存在する保証はない。与えられた密度、圧力、音速分布と熱核反応率、吸収係数で解が存在しない場合は、音速データの誤差が大きすぎるか、熱核反応率が間違っているか、太陽が熱平衡にないか、である。その結果、太陽の音速分布の誤差の範囲内ぎりぎりに、しかるべき境界条件を満たす解が存在し得る事が判った。こうして構築した太陽内部構造モデルは、対流層と輻射層の境界直下で、化学組成の非一様性が見られ、拡散と解釈される。太陽中心部まで伝播する音波モードが少ないため、中心部に近付くにつれて、こうして構築したモデルの精度は悪くなるものの、中心温度は標準より若干低く、中心での水素量は標準より若干多い。これから期待される太陽ニュートリノ・フラックスは、^8Bについては、標準太陽モデル約2/3となり、^7Beについては、標準太陽モデルより約20%少なくなるものの、ppニュートリノに関しては、ここでこうして構築した太陽モデルから期待される太陽ニュートリノ・フラックスは、標準太陽モデルで期待される量とほぼ同じである。このフラックスから、Homestake及びGaによる太陽ニュートリノ捕捉実験での期待値を求め、それぞれ5.62SNU及び117SNUを得た。これらの値は、測定値より有意に大きい。ところで、こうして決定する太陽内部モデルは、太陽振動データの質と、それから音速を求める方法の精度に依存する。ここで述べた解析で使用した太陽振動データは、BBSOで得られたものであるが、現在、より質の高いと期待される南極で得られた太陽振動データ及びGONGによる太陽振動データを解析中であり、それらによる太陽モデルも近いうちに構築出来る予定である。太陽観測衛星“ようこう"の可視光画像データの解析を行なった。解析の目的は太陽内部の重力波モードの検出である。重力波は太陽中心部で振動するモードで、検出されたならば、それを使って太陽中心部の構造をニュートリノ以外の手段で、太陽中心部を高精度で測定できるという画期的なものである。しかしながら、このモードの太陽表面での振幅はとても小さいことが予想されており、地上観測では検出が困難と思われてきた。

そのため、検出の報告があるものの、その真実性が疑問視されてきた衛星観測では地球大気の影響を受けないため、太陽光度の微小な変化も取らえられることが期待された。圧縮データの復元、露出補正などの各種前処理を行なった画像データについて時系列解析を行なった。(1)各ピクセル光度の太陽面での積分を行ない1年分の光度曲線を求めた。その結果、可視フィルターの紫外線による劣化が予想以上に大きく、感度は4カ月程の時定数で減衰していた。(2)そのため、指数関数的な感度の劣化を仮定し感度補正を行なった。得られた時系列のパワースペクトルから、20.6、18.4時間にピークが見られた。しかし、観測におけるサンプリング間隔が一定でないため、これらのピークがサンプリングの影響である可能性も否定できない。現在、その影響の程を調べるため解析を進めている。それとは独立に、音波モードの解析から太陽内部の音速構造を求め、それを精度良い測定事実として、他の精度良い測定事実(太陽質量、太陽半径)と共に対等に取り扱い、静水圧平衡を満たすように、太陽内部の密度、圧力構造を決定する事を試みている。注意に値する事は、こうして得る太陽内部の密度圧力構造は、測定事実と殆ど疑う余地の無い仮定のみを用いて決定される事である。実験事実に忠実なモデルが作成できるという事である。これによると、中心密度は、約130g/cm^3となって、標準太陽モデルより、小さい。太陽の音波モードの振動数データを使って、太陽の内部構造モデルを構築した。大方針は、先ず、太陽の音波モードの振動データから決まる太陽の内部の音速分布を既知の情報として活用し、静水圧平衡及び熱平衡を満たすような星の内部構造を境界値問題として解くというものである。先ず、太陽の音波モードの振動データから決まる太陽の内部の音速分布を既知の情報として活用し、静水圧平衡を満たすような圧力、密度分布を求める。このための微分方程式は、質量が中心でゼロ、太陽半径で太陽質量という境界を課すと、境界値問題となる。温度分布、化学組成分布を求めるには、こうして求めた密度、圧力を使い、更に、熱核反応率、吸収係数の情報を使う。これらを求める微分方程式も、光度が中心でゼロ、太陽半径で太陽光度という境界条件が課せられ、境界値問題となる。一般には解が存在する保証はない。与えられた密度、圧力、音速分布と熱核反応率、吸収係数で解が存在しない場合は、音速データの誤差が大きすぎるか、熱反応率が間違っているか、太陽が熱平衡にないか、である。その結果、太陽の音速分布の誤差の範囲内ぎりぎりに、しかるべき境界条件を満たす解が存在し得る事が判った。こうして構築した太陽内部構造モデルは、対流層と輻射層の境界直下で、化学組成の非一様性が見られ、拡散と解釈される。太陽中心部まで伝播する音波モードが少ないため、中心部に近付くにつれて、こうして構築したモデルの精度は悪くなるものの、中心温度は標準より若干低く、中心での水素量は標準より若干多い。
14MeV中性子による二次荷電粒子の放射化反応の実験的研究

(1)リシウム化合物に14MeV中性子が入射した場合、(n,p)反応により二次荷電粒子としての高エネルギー陽子が発生する。この陽子がLi-7原子核と反応し(P,n)反応によりBe-7(半減期53.4日,放出ガンマ線エネルギー480KeVの放射性同位元素)が発生し、2段階の核反応を経て放射化を生じることになる。この二段階放射化プロセスにつき、LiHLiD,【Li_2】【CO_3】などの化合物につき、14MeV中性子に対する実効断面積を測面した。LiHに対し約0.1ミリバーン、又単位グラム当りの放射化の比は1:0.27:0.018であった。(2)上記研究の一環として、ヴァンデグラフ加速器により陽子を1.883MeVまで加速し、LiFターゲットにあて(P,n)反応を生じさせ、ターゲット中に生成するBe-7の放射化量を測定した。その結果、この生成Be7量と中性子発生総量の間に比例性が観測され、このBe7の放射能を中性子発生量モニターとして使用できることが分った。これを共役放射化法と名付けて学会等に報告し、実用化した。(3)リシウム化合物以外に、14MeV中性子照射による二次的放射化反応を生ずる可能性のある核種について調査した。その結果、Ti49(p,n)V49(半減期320日),V51(P,n)Cr51(半減期27日),F19(α,n)Na22(半減期2.6年)などが重要核種となった。これらに対し、単一元素として実効断面積を評価すると、それぞれ0.08,0.035,0.24マイクロバーンとなった。これらの値は化合物になると増加する可能性がある。(4)その他、特殊な放射化生成核反応として(n,t)反応の生ずる核種につき調査し、窒素(N-16),アルミニウム(Al-27)およびCo,Fe,Cu,Znなどがとり上げられた。
副甲状腺の腫瘍化機構とカルシウム感知受容体の意義

シナカルセト塩酸塩は、カルシウム受容体(CaR)をアロステリックに活性化し、副甲状腺ホルモン(PTH)の分泌を抑制する。原発性副甲状腺機能亢進症モデルマウスを用い、シナカルセト塩酸塩の副甲状腺細胞増殖抑制作用について検討したところ、過形成の部位のみならず、アデノーマ様にCaRの低下した副甲状腺においても細胞増殖抑制作用を呈し、副甲状腺細胞増殖による病態の進行を抑制することが示唆された。既に我々は予備実験において、PC-H253マウスのメス(D1/-,XlacZ/X-)はPCマウスと同様に、週齢を経るに従い血清カルシウム値が上昇し、生化学的な原発性副甲状腺機能亢進症を呈することを確認した。さらに、90-114週齢のPC-H253マウスにおいて、実体顕微鏡でモノクローナルと考えられる腫瘍の形成を認めた。白矢印の部分がlacZ染色で無染色であった部位で、黒矢印の部分が青色染色の部位であり、共にモノクローナルな腫瘍が形成されていることが示された。90-114週齢のコントロールマウスでは、lacZ染色でモザイク様の染色パターンを示し、ポリクローナルであった(図5B)。また、同部位のCaR免疫染色においては、良好な染色性を示した。一方、同週齢のPC-H253マウスにおいて、lacZ染色で無染色領域を認めた。さらに同部位のCaR免疫染色において、CaRの発現低下を認めた。以上より、(1)PC-H253マウスはPCマウスと同様に原発性副甲状腺機能亢進症を発症すること、(2)PC-H253マウスでは、90-114週齢でモノクローナルな腫瘍を認めることができること、(3)モノクローナルな腫瘍の形成とCaRの発現低下とに関連があることが示された。本実験においては、PC-H253マウスに対して混餌にてシナカルセトの投与を行う。投与量は、(1)シナカルセト30mg/kg投与、(2)シナカルセト100mg/kg投与、(3)無投与の3種類の用量とした。シナカルセト投与の開始は14週齢と46週齢とした。これは、早期のまだ副甲状腺機能亢進症を発症していない時期(14週齢)と、既に副甲状腺機能亢進症を発症し、モノクローナルな腫瘍の形成が始まっている時期(46週齢)のそれぞれにおけるシナカルセトの効果を観察することが目的である。まず我々は、モノクローナルな腫瘍発生を組織学的に容易に検出できる、in vivo実験系の開発に着手した。まず、X染色体にLacZ遺伝子を導入したトランスジェニックマウスのメス(X-LacZマウス;X^<lacZ>/X^<lacZ>)を野生型オスと交配し、ヘテロのメス(X^<lacZ>/X^-)を作成する。このマウスに対して、化学発癌による腫瘍形成におけるモノクローナルな腫瘍発生と、LacZ染色性について検討を行った。ヘテロのメス(X^<lacZ>/X^-)の組織では、ランダムなX染色体の不活性化により、メチル化されたX^<lacZ>を持つ細胞と、メチル化されたX^-を持つ細胞とが混在する。体細胞突然変異により増殖優勢となった場合にはモノクローナルな増殖を呈し、体細胞突然変異が生じた元の細胞のメチル化の状態を反映し、青色または無染色の腫瘍形成が期待される。X^<lacZ>/X^-マウスに対してN-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosoamine (BBN)の飲水投与を行ったところ、膀胱癌を作成し得た。腫瘍部では、HEで腫瘍と確認できた部位と一致して、LacZ染色では青色または白色の単一色に染色された。これは、病理学的検索でモノクローナルな腫瘍と確認できた部位において、本マウスがモノクローナルパターンを示したことを意味しており、本実験系がモノクローナルな増殖を組織化学的に容易に検出する能力を持つことを示している。さらに現在、1,2-dimethylhydrazine (DMH)の腹内投与による大腸癌モデルを用いて、本実験系がモノクローナルな増殖を、他の臓器においても検出できるかについて検討中である。また、本マウスと原発性副甲状腺機能亢進症モデルマウスとを交配したマウス(Dl/-, X^<lacZ>/X^-)も生化学的な原発性副甲状腺機能亢進症を呈することが確認できており、シナカルセトの用量試験中である。まず、X染色体にLacZ遺伝子を導入したトランスジェニックマウスのメス(X-LacZマウス;XlacZ/XlacZ)を野生型オスと交配し、ヘテロのメス(XlacZ/X-)を作成する。

このマウスに対して、化学発癌による腫瘍形成におけるモノクローナルな腫瘍発生と、LacZ染色性について検討を行った。ヘテロのメス(XlacZ/X-)の組織では、ランダムなX染色体の不活性化により、メチル化されたXlacZを持つ細胞と、メチル化されたX-を持つ細胞とが混在する。体細胞突然変異により増殖優勢となった場合にはモノクローナルな増殖を呈し、体細胞突然変異が生じた元の細胞のメチル化の状態を反映し、青色または無染色の腫瘍形成が期待される。XlacZ/X-マウスに対してN-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosoamine(BBN)の飲水投与を行ったところ、膀胱癌を作成し得た。腫瘍部では、HEで腫瘍と確認できた部位と一致して、LacZ染色では青色または白色の単一色に染色された。これは、病理学的検索でモノクローナルな腫瘍と確認できた部位において、本マウスがモノクローナルパターンを示したことを意味しており、本実験系がモノクローナルな増殖を組織化学的に容易に検出する能力を持つことを示している。さらに現在、1,2-dimethylhydrazine(DMH)の腹内投与による大腸癌モデルにおいても、モノクローナルな大腸癌増殖を認め、種々の臓器においてもモノクローナルな増殖を組織化学的に容易に検出する能力を持つことが示唆された。