hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ニュートリノ観測に拠る超新星内の流体不安定性の解明

超新星から放出されるニュートリノのシグナルを用いて爆発の仕組みに迫る研究を行った。以下論文ごとに紹介する。研究の大部分は終了しているものの、論文執筆は今後というものも多くある。Takiwaki et al. 2016:高速自転している星が重力崩壊した場合の超新星爆発の様子を数値シミュレーションで調べた。驚くべきことに原始中性子星が歪み、その歪みがスクリューのようにものをかき混ぜエネルギーの輸送を助けるという、これまでは考えられていなかった爆発メカニズムが発見された。ここから来るニュートリノは原始中性子星の自転周期に対応した時間変動を持つ。その結果は論文にまとめている最中である。Nakamura et al. 2016:超新星が爆発する際に生じる、ニュートリノと重力波と光を時系列に整理しその光度と観測可能性について議論した。ニュートリノの観測は特に原始中性子星ができた瞬間を特定するために重要になることを指摘した。この時刻を元に重力波の解析等が行われる。Kuroda et al.2016:定在降着衝撃波不安定性が起きたときの重力波シグナルについて述べた論文である。このモデルにおいてニュートリノと重力波の相関解析で何が分かるのかについては次の論文にて詳しく議論する。Sotani and Takiwaki 2016:数値シミュレーションをバックグラウンドにして線形摂動を与えることで、その原子中性子星が放出する重力波の周波数を議論した。ニュートリノの観測から原始中性子星の温度の時間進化が分かるため、その情報を統合することで原始中性子星の質量と半径の進化が分かる可能性がある。これは原子核の状態方程式を制限することにもつなげることができる。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,超新星爆発から生じるニュートリノ放射を観測してやることで,大質量星の重力崩壊のダイナミクスを探ることである.本年度の一つ目の成果は,超新星爆発から生じるニュートリノ,重力波,光の情報を一つのモデルから決め,それらの3つの信号を整合的にとりあつかったモデルの下で,それらの信号を同時観測することで生まれるシナジーを研究したことである.本結果は既に論文にまとめられ,査読中である.二つ目の成果は,星の中心コアが高速自転している場合について,そこから生じるニュートリノの信号を観測することで自転周期を決定できることを明らかにしたことである.本結果はそもそもこれまで考え落とされていた機構で爆発するため,そもそも流体の運動が面白い.流体の結果のみを論文にまとめ,投稿した.現在査読中である.受理され次第,ニュートリノ信号に関する論文の執筆に移りたい.この成果は,次世代のニュートリノ観測機器である,ハイパーカミオカンデの白書においても使用されている.ニュートリノの信号を正確に見積もるためには,シミュレーションの高精度化も欠かすことができない.本年度はこれまで使っていたIDSAという手法をアップデートし,さらにより仮定の少ないM1クロージャースキームの開発にも成功した.これまでの計算も,第一原理計算とおよそコンシステントだったが,新スキームでは第一原理計算をほぼ再現するところまで来ている.これらのスキームを用いることで,今後はニュートリノ信号をより正確に予想できるだろう.本年度は梶田教授がニュートリノ振動でノーベル賞を受賞した.そのせいか,一般向けの講演でもニュートリノの性質について尋ねられることが多かった.今回の計算結果を元に,もし我々の銀河内で超新星爆発が起これば,不思議なニュートリノの性質がより一層分かることを説明した.論文投稿まで順調に進んだので.超新星から放出されるニュートリノのシグナルを用いて爆発の仕組みに迫る研究を行った。研究結果は出ているので,論文にまとめる作業を精力的に行いたい.28年度が最終年度であるため、記入しない。
複製フォーク停止に応答するチェックポイントキナーゼによるユビキチンシステム制御

ファンコニ貧血は骨髄不全,高発がん性, DNAクロスリンク修復欠損を特徴とする遺伝性疾患である.本研究ではDNA損傷後誘導されるFANCI蛋白質のリン酸化が, DNA修復に重要なFANCD2蛋白質モノユビキチン化の分子スイッチとして機能することを明らかにした.現在, FANCIリン酸化が上流のコア複合体(ユビキチンE3リガーゼ)の活性をいかなるメカニズムで制御するのか,検討を進めている.ファンコニ貧血は骨髄不全,高発がん性, DNAクロスリンク修復欠損を特徴とする遺伝性疾患である.本研究ではDNA損傷後誘導されるFANCI蛋白質のリン酸化が, DNA修復に重要なFANCD2蛋白質モノユビキチン化の分子スイッチとして機能することを明らかにした.現在, FANCIリン酸化が上流のコア複合体(ユビキチンE3リガーゼ)の活性をいかなるメカニズムで制御するのか,検討を進めている.ファンコニ貧血に関わる遺伝子群はファンコニ経路を形成し、DNAダメージシグナリングとDNA修復において重要な役割を果たしている。キーファクターであるFANCD2は他のFA遺伝子群の形成するFAコア複合体によりDNAダメージ誘導とS期における複製ストレスによってモノユビキチン化され活性化する。このモノユビキチン化の活牲化メカニズムを探るため、以下の検討を行った。1.チェックポイントキナーゼであるChk1/2の欠損細胞においてFANCD2のモノユビキチン化は多少低下するものの、ほぼ正常に誘導された。2.FANCD2はATM/ATRキナーゼによりリン酸化されると思われるサイト(S/TQモチーフ)をいくつも持っている。進化上保存されたモチーフを中心に、10のモチーフをアラニンに変換した変異体を作成したが、それでも正常にモノユビキチン化され、またFANCD2欠損細胞のシスプラチン感受性を相補できた。3.FANCEのリン酸化サイトの変異体もきちんと機能することがわかった。4.FANCIのモノユビキチン化サイト近傍の6つのS/TQモチーフのアラニン変異体はFANCI欠損を相補できず、また同モチーフのホスホミミック変異体は構成的にFANCD2とFANCIのモノユビキチン化を誘導した。これらの実験結果は、FANCIリン酸化がFANCD2のモノユビキチン化のスイッチとして働くことを強く示している。チェックポイントキナーゼであるATMとATRは、ゲノム傷害を検知し下流のエフェクター群を活性化する最上流のキナーゼと考えられている。ATR変異細胞(Seckel症候群細胞)やATRノックダウンでD2モノユビキチン化が低下するため、FA経路の上流にあるのはおそらくATRキナーゼであると考えられている。しかし、実際にどのFA分子がFA経路活性化に必須なリン酸化基質なのかは不明であった。我々は、新規に同定されたFANCI遺伝子のモノユビキチン化サイト近傍のS/TQクラスタードメインの進化上保存された6つのリン酸化サイトに注目した。そしてFANCI欠損細胞に、リン酸化不能型(Ax6)とリン酸化ミミック型(Dx6)のFANCI変異体を発現させ、FANCI蛋白質のリン酸化こそがコア複合体活性化の引き金を引くことを明らかにした(Nat Struct Mol Biol. 2008 Nov; 15 (11): 1138-46.)。実際、Dx6の発現で、構成的なFANCD2、FANCIモノユビキチン化とフォーカス形成が観察された。FANCIのリン酸化とそれによるコア複合体の活性化の分子機構を明らかにするためには、FANCIリン酸化に伴う分子間相互作用の変化を捕まえる必要がある。そこで、既知のヒトFA分子(BRCA2以外)をすべて酵母2-ハイブリッドベクターにクローニングし、総当たり戦でヒトFANCIとの相互作用について検討を行い、あらたにFANCIとFANCLの相互作用を見いだした。したがって、FANCIのリン酸化によってFANCD2がE3リガーゼであるFANCLの近傍に位置することによりFANCD2のモノユビキチン化がスタートするものと考えている。今後、このモデルをさらに検証してゆきたい。
P.gingivalisのペプチドグリカンを応用した歯周病診断法の開発

本研究の目的は、歯周病原性細菌のペプチドグリカンの分子生物学的特性を応用した歯周病診断法を開発することである。結果:歯周病原性細菌の一つであるP.gingivalisの染色体DNAから大腸菌の遺伝子をプローブとしてコロニーブロッティング法によりクローニングを行なった。その結果、ペプチドグリカン合成酵素の一つであるMurC protein(UDP-N-acetylmuramate alanine ligase)をコードするmurC geneを単離することに成功した。この酵素は、ペプチドグリカンの合成初発酵素である。Sangerのdideoxy法により約2.5kbの全塩基配列を決定した。その結果、1371pbのopen reading frameとその上流と下流に部分的なopen reading frameが見出された。3歯周病診断法への応用MurCproteinは細胞骨格成分であるペプチドグリカンを合成する酵素であり、その生合成が阻害されると、細菌自身が生育することができなくなる。したがって、P.gingivalisや他の歯周病原性細菌のペプチドグリカン合成にかかわる遺伝子群を研究することにより歯周病の新たな診断法あるいは治療法につながると思われる。現在、以上の結果をまとめており、投稿予定である。
過去の薪炭林利用と丘陵地の景観変遷に関する研究

宮城県北西部旧花山村(現栗原市)の丘陵地において、以下の項目に関する調査を行った。1.湿原堆積物による過去1500年間の植生変遷の復元丘陵地内に位置する大沼湿原の堆積物に関する分析から、過去1500年間の植生変遷を明らかにした(吉田・西城,2005)。その結果は、この地域の森林植生が約360年前にブナ-イヌブナを主とする落葉広葉樹林からコナラ-ミズナラの二次林へと変化したことを示している。以上のことから、この地域では、約360年前以降、森林植生に対する人為の影響が強まったことが明らかとなった。2.丘陵地内にみられる炭焼き窯跡の分布および使用年代に関する調査過去の薪炭林利用の痕跡である炭焼き窯跡の分布を大沼湿原周辺において調査し、窯底を埋める堆積物中の炭化木片の年代測定を行った。その結果、炭焼き窯が使用されていたのは約280年前以降であることが判明した。この事実と上記花粉分析の結果から、約360年前に起った森林植生の二次林化は、藩政期における木炭生産を要因とするものであったことが推定された。この内容は、2005年度東北地理学会秋季大会にて発表した。3.森林植生の現況とその成立過程に関する調査森林植生の現況とその成立過程について、景観生態学的観点からの解析を試みた。その結果、植物社会学的手法によって8タイプの森林群落が抽出され、個々の種組成や構造は微地形、および当該地域の農林鉱業や生活様式の歴史的変遷と密接に関わっていることが把握できた。その成果は、次頁に示す論文(平吹・中條,2006)にまとめたほか、第53回日本生態学会において発表した。宮城県花山村の丘陵地において、研究テーマに沿う現地調査を計8回実施した。また現地調査で採取した各種試料の分析を行った。主要な調査・研究項目は次の通りである。(1)丘陵内にみられる大沼湿原の堆積物に関する調査と花粉分析。(2)丘陵斜面内における炭焼き窯跡の分布調査。(3)炭焼き窯跡およびその周辺の地形測量。(4)炭焼き窯の窯底を埋める堆積物の記載と年代測定。以下、調査・研究結果の概要を記す。まず丘陵地内に位置する大沼湿原の堆積物に関する分析から、過去1500年間の植生変遷が明らかとなった。その結果、花山村の丘陵地の森林植生が、約360年前にブナ-イヌブナを主とする落葉広葉樹林からコナラ-ミズナラの二次林へと変化したことが判明した。また同じ丘陵地において炭焼き窯跡の分布を調査したところ、多数の窯跡を確認することができた。そのうち、2つの窯跡において窯底を埋める堆積物の調査を行い、堆積物中の炭化木片の年代測定を行った。その結果、2つの炭焼き窯はいずれも190280年前頃に使用されたものであることがわかった。花山村では藩政期から本格的な木炭生産が始まったと言われているが、植生変遷より推定された360年前の二次林化、200300年前に使用されていた炭焼き窯跡の存在は、この見解と調和的である。すなわち藩政期には木炭生産に伴う森林植生への人為的干渉が起こっていたことが、植生および地形に関するデータから裏付けられた。以上の研究成果のうち、上記(1)・(2)については、日本地理学会の2004年度秋季学術大会(9月25日広島大学)にて口頭発表を行った。また発表内容の一部を雑誌「季刊地理学」に投稿し、現在印刷中である。
女性に親和的なテクノロジーの探求と新しいヘルスケア・システムの創造

11月に日本生命倫理学会でシンポジウムを企画し(シンポジウムテーマ「生殖技術における弱者とは誰か」)、インドの商業的代理出産をめぐる法規制や実態について、研究代表者が報告を行った。1月に東京で「国境を超える身体とツーリズム」というテーマで公開講演会を実施し、3名の演者に報告を依頼した(粟屋剛・岡山大、柘植あつみ・明治学院大、出口顕・島根大)。報告の内容を生殖テクノロジーとヘルスケアを考える研究会のホームページに掲載し、閲覧できるようにした。2月に第8回研究会を東京で開催し10名が報告を行った(小椋宗一郎、Christine Levy、小宅理沙、白井千晶、森脇健介、日比野由利、杵淵恵美子、小門穂、林千章)。9月に第9回研究会を東京で開催し8名が報告を行った(小椋宗一郎、島薗洋介、野辺陽子、日比野由利、松浦由美子、南貴子、森脇健介、林千章)。昨年から今年度にかけての研究会での議論の成果は論文集として刊行された(日比野由利・柳原良江編著『テクノロジーとヘルスケア-女性身体へのポリティクス-』生活書院)。研究会活動の他、研究員・牧由佳の協力を得てブログ(生殖テクノロジーとヘルスケアを考える研究会[防備録]http://azuki0405.exblog.jp/)で生殖医療関係の記事の要約・紹介を随時公表しており、現在までに200件以上の記事、10,000件ほどの訪問者を数えた。研究代表者は、アジアへの生殖ツーリズム現象に注目し、インド、タイ、マレーシアなどで調査を行い、その成果の一部を論文として公表した。2009年12月に第1回研究会(於東京)を開催し14名が報告を行った。また「生殖テクノロジーとヘルスケアを考える研究会」を組織し、研究会のホームページとメーリング・リストを立ち上げた。3月に第1回公開講演会「生殖をめぐる欲望と倫理と宗教」を開催し、島薗進「生殖補助医療は女性の幸福を増進するか?」/安藤泰至「生命操作システムにおける『見えざるもの』-生殖技術を中心に-」が報告された(於金沢)。3月にイタリアとフランスの生殖補助医療に関するテーマで第2回共催研究会を開催した(於東京)。4月に中絶をテーマに第3回研究会を開催した(於金沢)。6月に第2回公開講演会を開催し、齋藤有紀子(北里大学)「医療における女性の自己決定」、斎藤加代子(東京女子医科大学附属遺伝子医療センター)「遺伝子医療の現場から女性にかかわる医療として」が報告された。また、講演会の後、第4回研究会を開催し、4名が報告を行った(於金沢)。7月に中絶と水子供養をテーマに第5回研究会(於金沢)を開催した。7月に、出生前診断をテーマに第6回共催研究会(於東京)を開催した。9月に第7回研究会を実施し10名が報告を行った。不妊治療、中絶技術、出生前診断などの生殖テクノロジー、あるいは女性の身体やリプロダクションに関わりが深いテーマで研究会や公開講演会を実施し議論を重ねたことにより、次年度以降の共同研究の準備が整った。また、科研の成果の一部として、研究会のメンバーの原稿をとりまとめ、2011年春に論集(仮『テクノロジーとヘルスケア-女性身体へのポリティクス』執筆者12名)として出版予定である。
第6の味覚、脂肪の味を感受する受容体の諸臓器における発現

マウスを用いて、(1)脂肪の投与実験、(2)脂肪酸受容体の局在の免疫組織化学的検索、(3)脂肪酸受容体のmRNAのリアルタイムPCRを行っている。(1)ラード(固形)をペレットに混ぜてマウスに自由に摂食させる群、コーン油(液体)をボトルに入れ、水を入れたボトルと2ボトルにして、マウスに自由に飲水させる群、およびそれらの対照群を作り、体重、肝重量を測定した。また舌、肝臓、腸管(回腸および結腸)および視床下部の組織を採材して、脂肪酸受容体の動態を対照群と比較した。結果、ラードおよびコーン油投与群は対照群と比較して統計学的に有意に対照群より体重および肝重量の増加を認めた。免疫組織化学的検索では、脂肪酸受容体の局在にラードもしくは油自由接種群で、その局在に差は認めなかった。現在定量的PCR(リアルタイムPCR)で、舌、肝臓、腸、および視床下部における脂肪酸受容体のmRNAの定量的観察を行っている。また、上記実験と平行してラットを用いて発生学的研究を行っている。これは他の味(甘味、旨味、苦味など)と比較して、脂肪味の感受がどのようなタイミングで行われるかを解明しようとするものである。これも胎生期から成体にかけて、どのように発達していくか、現在観察の途中である。現在実験をほぼ予定通り遂行中である。現在実験を行っていると同時に、出てきた結果について解析中である。ほぼ予定通り遂行中なので、今後も予定通り振興する予定である。味覚は従来、甘味、旨味、苦味、酸味、塩味の5つが基本味であるとされてきたが近年、脂肪にも味があるとされるようになってきた。甘味受容体、旨味受容体、苦味受容体といった味覚受容体は舌以外にも多くの臓器に存在することが知られている。一方で、近年になって見つけられた脂肪味に関しては、未だに全身臓器での正確な分布およびその作用は十分に解明されていない。そこで本研究は供試動物として雄のC57BL/6Jマウス15匹を用いて、長鎖脂肪酸に対する受容体、すなわちG-protein coupled receptor (GPR) 40、GPR 113、GPR 120およびCluster of differentiation 36 (CD36)のmRNA量の多臓器分布を、Real-Time PCRにより定量的に検索、GPR113とGPR120は免疫組織化学的に観察した。結果、PCRにおいて、これら4種類の脂肪酸受容体は、舌(有郭乳頭、茸状乳頭)、下顎腺、涙腺、網膜、十二指腸、結腸、膵臓、肝臓、腎臓(皮質、髄質)のうち多くの臓器で発現していた。GPr40は涙腺、網膜および有郭乳頭には発現が認められなかった。Gpr40は膵臓、Gpr113は有郭乳頭、Gpr120は結腸、Cd36は腎臓において他臓器よりも有意に高い発現量を示した。免疫組織化学的検索ではGPR113は盲腸、膵臓など、GPR120は十二指腸および結腸の基底顆粒細胞、網膜の杆体視細胞と錐体視細胞層、精巣上体、陰茎、涙腺や下顎腺の星状筋上皮細胞、腎臓などで陽性を示した。これらの結果より、これまで報告されている以外にも多くの組織に肪酸受容体が分布していることを明らかにした。また、GPR120が分布しているといった報告が無い腎臓、涙腺、下顎腺でも本研究では免疫組織化学的検索で陽性を示した。さらにqPCRの結果、Gpr120の存在を確認した。おおむね順調だが、予想していた結果と異なった結果が一部得られた。たとえば唾液腺においては腺細胞に発現することを予想していたが、平滑筋に分布していた。そこで、追試が必要となり、やや遅れを生じた。現在の方針を続けるとともに例数を増やす予定である。また当初の実験計画通り実験を推進する予定である。

実験が予定よりやや遅れ気味であったことから、使用金額も予定額に達しなかった。購入する予定だった消耗品を、当初の予定(アメリカからの輸入品であるThermo Fisher Scientific、高価)から日本製(東洋紡、安価)に変更するなどして、節約に努めた。現在実験中なので、消耗品の使用量は当初の予定通りだと推定される。次年度は昨年度の分まで使用する予定である。
薄型柔軟素材で被覆された多関節ロボットの力学特性の解明

本申請課題では,薄型柔軟素材で被覆された多関節ロボットの設計論を確立するために,以下の事項を検討する.・平成31年度/令和1年度:ロボットと被覆素材との摺動特性の解明・令和2年度:被覆素材と物体との摺動特性の解明・令和3年度:実ロボットへの適用/性能評価ロボットと被覆した素材との摺動特性の評価するために,力学モデルを構築する.本研究では,真空包装技術を利用することで,シリアルリンクロボットを樹脂フィルムで被覆する.封入する液量がロボットの運動性能に影響を与えていることをモデルと実機実験から検討する.本申請課題では,薄型柔軟素材で被覆された多関節ロボットの設計論を確立するために,以下の事項を検討する.・平成31年度/令和1年度:ロボットと被覆素材との摺動特性の解明・令和2年度:被覆素材と物体との摺動特性の解明・令和3年度:実ロボットへの適用/性能評価ロボットと被覆した素材との摺動特性の評価するために,力学モデルを構築する.本研究では,真空包装技術を利用することで,シリアルリンクロボットを樹脂フィルムで被覆する.封入する液量がロボットの運動性能に影響を与えていることをモデルと実機実験から検討する.
胎生期における心拍動開始機序の解明

ラット胎仔の心拍動開始時期に、心臓原基から得た心筋細胞でカルシウムチャネル電流を観察した。この電流はペースメーカー電位の範囲で活性化するので、自動能を形成すると思われた。さらに心拍動開始前後に、該当チャネルの遺伝子の発現が増大し、タンパク分子の生成が確認されたことから、このカルシウムチャネル(Cav1.3)が心拍動開始の決定権を握っていると考えられた。本研究は、「心臓はいつどのように動き出すのか?」という根本的な疑問の解明を目的としている。本年度は、心拍動が開始されるラット胎生10.0010.15日目の心臓原基において、自発的かつ継続的な活動電位発生の引金を引く"キー電流"の責任タンパクの検索を分子生物学的に行った。RT-PCR法およびin-situハイブリダイゼーション法により、興奮の開始時期において心臓の興奮収縮連関の枢軸をなすL型カルシウムチャネルのイオン通路を構成するα1サブユニットのサブタイプに変化を捕まえた。すなわち、α1Cサブユニットは興奮開始直後に発現が増大するのに対し、α1Dサブユニットは興奮開始直前に発現が増大することである。静止膜電位を形成するカリウムチャネルの遺伝子や、他の組織で自動性に関与するとされるIfチャネルなどのタンパク発現については、この時期にほとんど増減しないことが分かった。したがって、"キー電流"の候補はα1Dサブユニットにより形成されるL型カルシウムチャネルのサブタイプであると考えられる。そこで、膜電位感受性蛍光色素を用いた心臓発生領域全体の電気生理学的検討を計画し、これによりα1Dサブユニットと興奮発生との関連を明らかにすることにした。本年度はそのための新たな測定機器の整備・調整を行い、カルシウム蛍光色素との同時測定が可能となった。これにより心拍動開始時の興奮収縮連関の機構を解明できるデータを得られる状態となり、準備が完了した。次年度に本格的な測定、検討を開始する予定である。RT-PCR法およびin-situハイブリダイゼーション法により、"キー電流"はα1Dサブユニットにより形成されるL型カルシウムチャネルのサブタイプであると考えられる。この研究の過程で心拍動開始時には、カルシウムトランジェントの開始が、心筋収縮の開始に先行することが明らかとなった。このタイミングのズレは、収縮タンパクが未成熟であることが関係していると考えられたので、心拍動開始時期の収縮タンパクの変化について、引き続きRT-PCR法とin-situハイブリダイゼーション法により検討をくわえた。この研究により、心拍動開始時期のトロポニンIは胎児型として報告されていたサブタイプのみが発現し、成体型は全く発現していないことが分かった。これがカルシウムトランジェント開始と心拍動開始のズレの原因となる可能性が考えられた。一方、膜電位感受性蛍光色素を用いた心臓発生領域全体の電気生理学的検討を計画し、これによりα1Dサブユニットと興奮発生との関連を明らかにすることにしたが、カルシウム蛍光色素と膜電位感受性色素の同時測定をするための蛍光指示薬負荷の条件設定が困難であった。そこで、今後は心拍動開始直後の心筋細胞のパッチクランプを行い膜電流を直接測定し、選択的阻害薬を用いてチャネルが機能していることを示す計画を先行させる予定である。これにより、α1Dサブユニットにより形成されるL型カルシウムチャネルが心拍動開始のキーであることを証明できると考えている。前年度までの研究により、心拍動が開始されるラット胎生10.0010.15日目の心臓原基において、自発的かつ継続的な活動電位発生の引金を引く“キー電流"はα1D型カルシウムチャネルであると考えられた。そこで、心拍動開始時期に実際にα1D型カルシウムチャネルがタンパク分子として存在するかどうかを、ウエスタンブロット法により確認した。この時期の心臓原基は、0.4×0.05ミリと非常に小さいため、通常のウェスタンブロットでは、検出が不可能であった。そこで、新たに開発された高感度ウエスタンブロット法を導入し、検討を加えた。その結果、この時期の心臓原基にα1D型カルシウムチャネルが一定量発現していることが確認された。ただし、その分子量は遺伝子全長から計算されるものより少なく、このことから心臓原基においては、タンパク分子発現後にタンパク分解酵素によりC末端が切り離されて存在していることが明らかとなった。そこで、切り離されているα1D型カルシウムチャネルが、実際に機能しているかどうかを、胎生11日目の心臓原基から単離した心臓原基細胞にパッチクランプ法を適用し、膜電流を測定した。

結果としてー40mV以上で活性化するα1C型カルシウムチャネルに加えて、ー60mV以上で活性化する内向きカルシウム電流を検出し、これがα1D型カルシウムチャネルによる電流であると考えられた。本研究により、新たに導入した微少量ウエスタンブロット法を用いることにより、心拍動開始時期の心臓原基のウエスタンブロットが可能であることが証明できた。また、実際にα1D型カルシウムチャネルが分子として存在し、機能していることが明らかとなり、心拍動開始のキー電流であることが確実となった。当初計画のうち、電位感受性蛍光色素を用いた研究は困難になっているが、同時に計画したパッチクランプ法を用いることで、克服できる見通しである。また、分子生物学的検討の途上に、収縮タンパクにおける新たな知見を見いだしたことなどから、「心拍動開始機構の解明」という研究目的に対しては確実に前進していると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。心臓発生領域に完全に限定した分子生物学的検討を遂行するために、新たに微量ウエスタンブロット法を用いて、遺伝子だけでなく、タンパク分子の側面からα1Dサブユニットにより形成されるL型カルシウムチャネルの意義を明らかにすることにした。また、このチャネル選択的な阻害薬が見いだされたことから、より簡便で確実な方法により研究を遂行できる状況となった。
相変態による自己制振および励振効果をもつスマート材料開発のための基礎研究

相変態,変形による熱発生と相まって振動制御現象は複雑化するものと考えられるため,相変態による振動制御のメカニズムの解明,振動制御現象の発生条件等を検討するためには数値シミュレーションによるアプローチが有効である.本研究では,マルテンサイト変態を生じる材料としてTRIP鋼を選び,強制振動下における振動試験を行い,数値シミュレーション結果の妥当性を評価する.さらに,巨視的構成式を用いた数値シミュレーション結果に基づいて,振動制御に最適な微視組織をセル・オートマトン法を用いて求める.これらの結果を総合し,TRIP鋼の自己振動制御機能の発現を目指し,振動制御機能を最適化するよう材料設計への指針を得る.今年度は申請時に計画した"シミュレーション結果の妥当性の検証と自己振動制御効果の実現化"を行う"実験系"および"セル・オートマトン法による自己振動制御効果を持つ最適組織形態の検討"を行う"微視セル・オートマトンシミュレーション系"を遂行した.前年度においてシミュレートした結果を踏まえて,実際にスプリットホプキンソン棒試験機を用いて衝撃引張,圧縮試験を行った.この際,実験は外部機関保有の施設の実験装置により行った.同時に,今回申請の体積抵抗率測定装置によりマルテンサイト相体積分率の時刻暦応答,ならびに温度を一定とするため恒温槽を試作し,熱電対により温度も併せて測定した.温度,変形速度等,試験条件を変化させた一連の試験により,TRIP鋼の自己振動制御効果を調査した.加えて,前年度作成した組織形成シミュレーション用基本プログラムにより初期結晶方位の異なる場合の組織形成シミュレーションを行い,マルテンサイト相の微視組織は母相の初期結晶方位にかなり依存することを明らかにした.また,Voronoi多角形分割により多結晶を表現する組織形成シミュレーション用基本プログラムを作成した.相変態による振動制御のメカニズムの解明,振動制御現象の発生条件等を検討するためには数値シミュレーションによるアプローチが有効である.マルテンサイト変態のひずみ速度依存性,変態に伴って発生する変態ひずみ及び熱膨張ひずみを考慮した巨視的変態-熱弾粘塑性型構成式を導入した本研究室で既に開発済みの有限要素解析コードを,振動問題が扱えるよう動的陽解法を用いた有限要素解析コードを開発した.開発したコードを用いて,時刻暦応答解析,周波数応答解析,過渡応答解析等,様々な動的振動解析を様々な温度、変形速度条件のもとで行い,逐次データを蓄積した.すなわち,TRIP鋼の固有振動数に等しい強制加振力を外力として加え,変態とともに発生する固有振動数の変化を,温度,変形速度条件による変化を検討した.また,過渡応答解析により,温度,変形速度の変化に伴う振動吸収特性の変化を調査した.このように,その蓄積データを整理することによって,相変態による自己制振および励振効果の発生条件ならびにその発現メカニズムを明らかにした.加えて,以下の内容の組織形成シミュレーション用基本プログラムを作成した.まず,結晶塑性理論に基づいた変態-弾結晶粘塑性構成式を導出した.それを有限要素法に導入した上で,矩形微視領域を定義し,その領域を正方形セルによりさらに分割する.Gibbsの自由エネルギーを定義し,マルテンサイト相とオーステナイト相の自由エネルギー差がある一定値に達すると変態が発生するという条件を設け,その条件を満たした正方形セルはマルテンサイト相に変態するというルールによりシミュレーションを行うよう作成した.相変態,変形による熱発生と相まって振動制御現象は複雑化するものと考えられるため,相変態による振動制御のメカニズムの解明,振動制御現象の発生条件等を検討するためには数値シミュレーションによるアプローチが有効である.本研究では,マルテンサイト変態を生じる材料としてTRIP鋼を選び,強制振動下における振動試験を行い,数値シミュレーション結果の妥当性を評価する.さらに,巨視的構成式を用いた数値シミュレーション結果に基づいて,振動制御に最適な微視組織をセル・オートマトン法を用いて求める.これらの結果を総合し,TRIP鋼の自己振動制御機能の発現を目指し,振動制御機能を最適化するよう材料設計への指針を得る.今年度は申請時に計画した"シミュレーション結果の妥当性の検証と自己振動制御効果の実現化"を行う"実験系"および"セル・オートマトン法による自己振動制御効果を持つ最適組織形態の検討"を行う"微視セル・オートマトンシミュレーション系"を遂行した.前年度においてシミュレートした結果を踏まえて,実際にスプリットホプキンソン棒試験機を用いて衝撃引張,圧縮試験を行った.この際,実験は外部機関保有の施設の実験装置により行った.同時に,今回申請の体積抵抗率測定装置によりマルテンサイト相体積分率の時刻暦応答,ならびに温度を一定とするため恒温槽を試作し,熱電対により温度も併せて測定した.温度,変形速度等,試験条件を変化させた一連の試験により,TRIP鋼の自己振動制御効果を調査した.加えて,前年度作成した組織形成シミュレーション用基本プログラムにより初期結晶方位の異なる場合の組織形成シミュレーションを行い,マルテンサイト相の微視組織は母相の初期結晶方位にかなり依存することを明らかにした.また,Voronoi多角形分割により多結晶を表現する組織形成シミュレーション用基本プログラムを作成した.相変態,変形による熱発生と相まって振動制御現象は複雑化するものと考えられるため,相変態による振動制御のメカニズムの解明,振動制御現象の発生条件等を検討するためには数値シミュレーションによるアプローチが有効である.本研究では,マルテンサイト変態を生じる材料としてTRIP鋼を選び,強制振動下における振動試験を行い,数値シミュレーション結果の妥当性を評価する.

さらに,巨視的構成式を用いた数値シミュレーション結果に基づいて,振動制御に最適な微視組織をセル・オートマトン法を用いて求める.これらの結果を総合し,TRIP鋼の自己振動制御機能の発現を目指し,振動制御機能を最適化するよう材料設計への指針を得る.今年度は申請時に計画した"シミュレーション結果の妥当性の検証と自己振動制御効果の実現化"を行う"実験系"および"セル・オートマトン法による自己振動制御効果を持つ最適組織形態の検討"を行う"微視セル・オートマトンシミュレーション系"を遂行した.前年度においてシミュレートした結果を踏まえて,実際にスプリットホプキンソン棒試験機を用いて衝撃引張,圧縮試験を行った.この際,実験は外部機関保有の施設の実験装置により行った.同時に,今回申請の体積抵抗率測定装置によりマルテンサイト相体積分率の時刻暦応答,ならびに温度を一定とするため恒温槽を試作し,熱電対により温度も併せて測定した.温度,変形速度等,試験条件を変化させた一連の試験により,TRIP鋼の自己振動制御効果を調査した.加えて,前年度作成した組織形成シミュレーション用基本プログラムにより初期結晶方位の異なる場合の組織形成シミュレーションを行い,マルテンサイト相の微視組織は母相の初期結晶方位にかなり依存することを明らかにした.また,Voronoi多角形分割により多結晶を表現する組織形成シミュレーション用基本プログラムを作成した.
オリゴマー相互作用の真時間での解析による陽イオンポンプの分子機作解明

Na^+,K^+-ATPaseへの基質の結合とリン酸化及びイオン輸送にともなう構造変化の関係を解析する目的で、本酵素に蛍光プローブを導入し、リガンド添加にともなう蛍光変化を測定し、その結果からAcP添加での蛍光増加は、PLP修飾酵素標品では見かけのEP形成を、AP2PL修飾酵素標品ではEP形成の後の現象を反映している。ATP添加後のEP形成の後に起きる蛍光変化は、PLPが結合した酵素へのATPの結合を反映しているのか、ATPからEPが形成される60%の酵素とPLPが結合した酵素との相互作用を反映している可能性がある。内在性tyrosine kinaseでリン酸化されたH^+,K^+-ATPase標品をTPCK・Trypsinで限定分解し、リン酸化部位を含むペプチド断片をゲル濾過及び逆相HPLCで分離精製したところ、Insulinより低分子量の2種類の放射性ピークが得られた。各ピークに相当する画分をアミノ酸シークエンサーで分析した結果、得られた配列はα鎖のN末端部に相当し、Tyr^<10>に加え、Tyr7もリン酸化部位であることが新たに判明した。また、得られたN末端部のペプチドはいずれもMet^1が欠損しており、成熟したH^+,K^+-ATPaseのα鎖にはMet^1が存在しない可能性が示唆された。更に、リン酸化の度合いが異なるH^+,K^+-ATPase標品を出発材料として、同様の方法により最終的に得られる2種類のピークの量比の変動を観察した結果、内在性のtyrosine kinaseによってTyr^<10>,Tyr^7の順にリン酸化されることが示された。電気ウナギ(eel)の電気器官の細胞膜上には、その発電作用に直接関わるナトリウムチャネルと共にNa^+,K^+-ATPaseを多く発現している。このためNa^+,K^+-ATPaseの反応機構の解析に用いられてきた。しかし、eelの電気器官に発現するNa^+,K^+-ATPaseのアミノ酸配列はまだ報告されていない。Na^+,K^+-ATPaseの反応機構を議論する上で、用いる酵素のタンパク質レベルでの知見は重要と考えられる。今回、eelの電気器官からmRNAを分離し、Na^+,K^+-ATPaseのαサブユニットをコードするcDNAのクローニングを行いその塩基配列を決定した。rat Na^+,K^+-ATPase α1のC末端領域やく700bpをプローブとして用い、常法に従ってクローニングを行った。完全長のクローンが得られなかったため、さらに5'-RACE法により5'末端領域をコードするクローンを単離した。得られたcDNAは全長3732bpからなり1009残基のアミノ酸をコードしていた。FITC、ピリドキサールリン酸、BIPMなど、哺乳類由来のNa^+,K^+-ATPaseの構造変化の解析に用いられていることが明らかになった。現在、これらの試薬にて標識したeelのNa^+,K^+-ATPaseの構造変化に基づく蛍光強度変化についてブタ腎臓から調整したNa^+,K^+-ATPaseとの比較を試みている。

rat Na^+,K^+-ATPase α1のC末端領域やく700bpをプローブとして用い、常法に従ってクローニングを行った。完全長のクローンが得られなかったため、さらに5'-RACE法により5'末端領域をコードするクローンを単離した。得られたcDNAは全長3732bpからなり1009残基のアミノ酸をコードしていた。FITC、ピリドキサールリン酸、BIPMなど、哺乳類由来のNa^+,K^+-ATPaseの構造変化の解析に用いられていることが明らかになった。現在、これらの試薬にて標識したeelのNa^+,K^+-ATPaseの構造変化に基づく蛍光強度変化についてブタ腎臓から調整したNa^+,K^+-ATPaseとの比較を試みている。
単位制高等学校の社会的機能に関する実証的研究

わが国の高校教育は準義務化し、「多様な」生徒を受け入れる教育機関となっている。それに加えて、とくに公立高校の「活性化戦略」として、高校教育改革が積極的に展開されるようになっている。学校間連携などの履修方法や教授・学習方法の改革、あるいは特別非常勤講師の採用など、さまざまな動きが見られる。なかでも、単位制高校の創設は、硬直化した従来の高校教育のあり方を弾力化する方策として注目を集めている。本研究では、各高校の先導的実践を踏まえながら、単位制高校の社会的機能について理論的・実証的な検討を加えるものである。そうしたなかで、単位制高校の多様な実像が浮かび上がるとともに、高校教育改革の本質を探る手がかりが得られた。たとえば、(1)単位制高校は中学時に「不登校」を経験した生徒が再び「学び」を始めるひとつのきっかけを提供していること、(2)その一方で、現代社会の構造に絡めとられることによって「単位制高校」が一時的な「生徒収容機関」となる危険性があること、などである。また、単位制高校の一タイプである「総合学科」は次年度には42校にまで増える予定であるが、すでに一部の高校では従来の「総合選択制」への「縮減」が起こりつつある。しかも、そうした「効率化」を行なう高校ほど社会的威信が高いという矛盾が生じている。高校教育改革の「局所化」は、既存の構造を拡大再生産するにすぎない。したがって、高校教育改革はもっと根本的な転換へと軌道修正される必要がある。単位制高校の社会的機能を探ることで、高校教育改革の巨視的な意味合いを見定めることができた。
「日中の地方自治実質化のための政策法務に関する総合的比較研究」

今年度は昨年に引き続き、関連文献の収集・分析と研究調査結果の分析などを行った。その上、日本の諸学説・理論の展開を参考にし、中国との差異も視野に入れながら、民主主義と基本的人権尊重の理念の実現を目指す地方自治の原理・原則を中国憲法への導入可能性について検討した。他方、地方自治の実質化の手段としての政策法務に着目し、自治体法務合同研究会(全国規模)、九州自治体法務研究会や福岡政策法務研究会での議論などを通して、自治体政策法務の現状・あり方を把握することができ、政策法務の課題を究明した。政策法務は地方自治を実現するための自主的な法システムの積極的な設計・運用である。その中で、自治立法権の活用がもっとも重要であるため、自治立法権に重点をおき、条例制定権・自治基本条例をめぐる理論と実践問題について分析・検討を行った。その成果は、研究代表者木佐が委員長となって検討した北九州市の自治基本条例報告書、飯塚市議員有志勉強会などを通して、自治立法過程及び行政実務に反映されている。その他、研究代表者の研究成果は、別掲研究成果欄の通りである。分担者・洪英は、研究代表者と協議の上、まず、憲法の視点から憲法学一般、及び地方自治の基礎理論の研究も行った。分担者は、日本憲法学の全体的発展趨勢・課題について研究した上、下記の研究成果欄に記入した諸論文や翻訳文の公表などをした。これらの基礎研究と同時に、本研究課題の研究も進めた。学術誌での公表という段階には至っていないが、「憲政の視点から地方自治理念に対する新たな考察」、「中国における地方自治の実施可能性とその憲政的基礎」、「日本における自治立法権の理論と実践」、「政策法務の視点から見る中国の地方立法権」などの論文原稿・研究レポートができており、中国と日本で公表するための補充・訂正作業を行っている。2008年度には、主に、研究テーマに関する資料収集、実態調査、文献の整理などを行い、その上、調査報告・論文などを中国の学術誌に発表した。1、研究の基礎になる、地方自治に関する基本的な原理理論の補強を目的とし、憲政の視点から、民主主義と人権尊重の理念の実現を目指す地方自治の実質化に関する日本における資料を収集したうえ、網羅的に通読し、読書メモなどの形に整理した。2、中国の地方自治・地方分権改革に関する最新文献、資料の収集を行い、地方自治研究に関する最新動向を把握し、比較研究の基礎を築いた。3、中日における地方自治の実施現状を把握するため、実態調査を行った。(1)中国で自治条例の制定が一番早い吉林省延辺朝鮮族自治州に行き、自治立法権の運用・実態について、調査し、資料収集を行った。(2)日本では、九州自治体法務研究会への参加などを通し、自治体公務員との交流及び研究会での自治基本条例の制定過程などの報告を通し、自治基本条例の制定状況等の実態の把握がある程度できた。4、真の法治国家的地方自治の実現へのアプローチとして、政策法務が重要視されている。政策法務の重要な一環である公務員の「法務教育」について、現地での調査などを通して、「中日地方公務員の法教育研修に関する比較」という論文を『中国司法』(第105期、2008年9月)にて発表した。5、政策法務を実施するため、公務員の法的素質と法に基づく行政のレベル並びに政策法務能力が問われている。中国の公務員の法的意識・素養に関するアンケート調査を踏まえ、「中国における社会変革と公務員の法意識-公務員の法意識に関するアンケート調査の分析を中心に」という論文を中国の学術誌『河南省政法幹部管理学院学報』(2009年2月号)にて発表した。6、研究テーマに関連する中国の学者の論文を翻訳し、『自治研究』(第84巻第2・5・7号)に掲載。

学術誌での公表という段階には至っていないが、「憲政の視点から地方自治理念に対する新たな考察」、「中国における地方自治の実施可能性とその憲政的基礎」、「日本における自治立法権の理論と実践」、「政策法務の視点から見る中国の地方立法権」などの論文原稿・研究レポートができており、中国と日本で公表するための補充・訂正作業を行っている。
消化器癌における腫瘍間質から見た抗癌剤耐性のメカニズムの解明とその克服

PD-L1は腫瘍自体や間質に発現し、免疫寛容に関連した重要な分子である。胃癌に対してPD1、PDL1阻害薬が治療として使用されつつあり、これら分子の寡多が治療効果に関連することがわかってきたものの、これら薬剤は静脈投与であり,末梢血液中のPD-L1 mRNA発現の意義は不明である。胃癌133例を対象とし,末梢血液中のPD-L1 mRNAの発現を定量RT-PCR法にて評価した。PD-L1 mRNA発現において切除症例と切除不能症例を比較すると切除不能症例が有意に高値(P<0.0001)であった。T因子と病期と有意の相関を認めた.PD-L1高発発現群の予後は有意に予後不良であった。近年の抗がん剤や分子標的薬剤の併用により、難治と考えられていた高度進行消化器癌化療が奏効し、画像上腫瘍の消失を経験するようになってきたが、切除してもその切除標本に腫瘍の遺残が見られることが多い。これら治療抵抗性の臨床検体から得られた腫瘍群は幹細胞様のキャラクターや生物学的悪性度の高い性質を持っていることが予想されているが、実際消化器癌臨床例で検討した報告は少ない。一方、化療耐性を獲得した腫瘍において腫瘍間質(ニッチ)の環境も通常と大きく異なっており、宿主が有する抗腫瘍免疫機能に対して負に採用することが指摘されており、遺残腫瘍の維持、増殖に腫瘍間質の要因も強く関わっていることが報告されている。今回われわれは消化器癌症例でしばしば経験される化学療法中、治療後の残存腫瘍とその腫瘍間質のキャラクターを解析することで、これら化療により遺残、再燃した難治性腫瘍の制御・克服に向けた新たな治療戦略として研究を開始した。研究対象は化療を行った後、奏効を確認して切除を行った進行胃癌62例の腫瘍及び腫瘍間質の癌幹細胞マーカーと免疫抑制マーカーの発現を組織生検で検討した。各症例の化療評価はCR2例、PR37例、SD11例、PD12例であった。幹細胞のマーカーとしてZEB-1、NRF-2を、免疫抑制性マーカーとしてfoxp3陽性細胞の浸潤を免疫組織学的に検討した。NRF-2陽性症例は陰性症例に比較して有意に予後不良であり、化療奏効程度と負の関連を認めた。現在腫瘍及び腫瘍間質のPDL-1陽性と化療奏効程度を検討中である。胎児期に発現するnonclassical HLA抗原のうちHLA-Fの乳がんでの発現を検討し、乳がんでの免疫抑制性マーカーの一つであることを英文論文に報告した(Pathol Int. 2015 Nov;65(11):569-74)。現在、代表者は大学から離れており、研究分担者と研究協力者と連携しながら実験を遂行し、これを学会発表や論文作成に向けて結果の考察などフィードバックを適宜行っている。昨年終了した前回の研究課題で形成されたデータに基づいた論文も作成され、現在投稿中である。このように研究の進行はやや遅れているものの成果は確実に得られている。近年の抗がん剤や分子標的薬剤治療の進歩により、切除不能高度進行消化器癌化療が奏効し、画像上腫瘍の縮小がみられ、根治切除可能症例が散見されるようになってきた。その切除標本に腫瘍の遺残が見られ、この腫瘍は繰り返す化療後の遺残腫瘍は治療抵抗性の腫瘍であり、いったん遺残細胞が治療耐性を獲得した病変であり、転移再発を来す場合、これら細胞が原因となりうる。この遺残病変こそ化療効果のない生物学的悪性度のもっとも高い腫瘍群とみなされ、幹細胞様のキャラクターや生物学的悪性度の高い性質を持っていることが予想されるものの、実際消化器癌臨床例で検討した報告は少ない。一方、化療耐性を獲得した腫瘍において腫瘍間質(ニッチ)の環境も通常と大きく異なっており、宿主が有する抗腫瘍免疫機能に対して負に採用することが指摘されており、遺残腫瘍の維持、増殖に腫瘍間質の要因も強く関わっていることが予想される。昨今、immunocheck point阻害薬がメラノーマや肺癌で著効し、臨床上、使用できるようになってきた。消化器癌でも化学療法耐性切除不能胃癌に著効することが示され、治療薬の選択肢の一つとなりうる。腫瘍間質における炎症細胞上のPD1やPDL1発現程度と抗PD1抗体の治療効果と強く関連することが報告されており。この高額な薬剤のレスポンダーの拾い上げに癌間質の情報が有用である可能性が指摘された。今回われわれは消化器癌症例でしばしば経験される化学療法中、治療後の残存腫瘍とその腫瘍間質(特に腫瘍間質に浸潤した免疫担当細胞)のキャラクターを解析することで、これら化療により遺残、再燃した難治性腫瘍の制御・克服に向けた新たな治療戦略を立てていきたいと研究を開始した。現在再発を含めた予後の解析を行っている。

テーマに関連した実験を学会発表や論文作成に向けて結果の考察などフィードバックを適宜行っている。昨年終了した前回の研究課題で形成されたデータに基づいた論文も作成され、現在投稿中である。成果は確実に得られており、消化器外科学会で発表予定である。PD-L1は腫瘍の免疫逃避機構を担う重要な免疫チェックポイント分子として知られており,胃癌においてはこの分子をターゲットにした免疫療法がセカンドライン治療を中心に臨床的に施行されており、その有効性が示唆されている.さらに胃癌間質におけるPD-L1発現とその治療効果についての関連性が示唆されつつある.一方で,ニボルマブの投与は静脈経路であり、血中のPD-L1 mRNA発現の影響が示唆されているものの、その臨床的意義について検討した報告はない。今回われわれは当科にて治療を行った胃癌133例を対象とし,治療前に末梢血液を採取した.白血球分画でのmRNAを抽出してPD-L1 mRNAの発現は定量RT-PCR法にて評価した(内因性のハウスキーピング遺伝子としてGAPDHを使用した).PD-L1 mRNA発現において切除症例と切除不能症例を比較すると切除不能症例が有意に高値(P<0.0001)であった.一方,PD-L1 mRNA発現と臨床病理学的因子との関係では,腫瘍深達度(P=0.002)およびステージ(P<0.001)と相関を認めた.さらに末梢血液中PD-L1高発発現群の予後は,低発現群に比較して有意に予後不良であった(P<0.0001).胃癌における末梢血液中のPD-L1 mRNA発現は,腫瘍の悪性度や予後を予測する上で重要な免疫マーカーとなる可能性が示唆された.今後はニボルマブ投与症例におけるPDL1陽性症例での治療効果を検討する予定である。PD-L1は腫瘍自体や間質に発現し、免疫寛容に関連した重要な分子である。胃癌に対してPD1、PDL1阻害薬が治療として使用されつつあり、これら分子の寡多が治療効果に関連することがわかってきたものの、これら薬剤は静脈投与であり,末梢血液中のPD-L1 mRNA発現の意義は不明である。胃癌133例を対象とし,末梢血液中のPD-L1 mRNAの発現を定量RT-PCR法にて評価した。PD-L1 mRNA発現において切除症例と切除不能症例を比較すると切除不能症例が有意に高値(P<0.0001)であった。T因子と病期と有意の相関を認めた.PD-L1高発発現群の予後は有意に予後不良であった。昨年のASCOでPD1阻害薬が化学療法後の切除不能胃癌の多施設共同大規模III相試験で著効することが示された。さらに、本薬剤をいったん投与すると、その効果が持続的であり、新しい免疫療法としての特性が示された。このように腫瘍および腫瘍間質を標的としたPD1やPDL1などimmunocheck point阻害薬が近い将来消化器癌でも使用できるようになってくることが予想される。本研究がそういった症例の臨床背景や薬剤の治療効果判定に利用できるようにさらに研究を重ねていきたい。昨今immunocheck point阻害薬がメラノーマや肺癌で使用されるようになり、化学療法耐性切除不能胃癌に著効することが示された。腫瘍間質における炎症細胞上のPD1やPDL1発現が治療効果と強く関連することが報告されており、化学療法後の腫瘍間質の情報はますます重要となることが予想される。
Zymomonas属細菌細胞表層のアルコ-ル耐性構造の解析

2.Z.mobilisのホスファチジルエタノ-ルアミン(PE)完全欠損変異株を単離して、本菌の3つのメチル化反応(PE→PMME→PDME→PC)がただ1つの酵素によって触媒されていることを遺伝学的に明らかにした。現在は、本精製酵素のN末端アミノ酸配列を決定し、その情報からDNAペロ-ブを化学合成した後、大腸菌-pUCプラスミド系のコロニ-ハイブリダイゼイションによって本酵素遺伝子をクロ-ニングしようとしている。3.Z.mobilisのテトラヒドロキシバクテリオホッパン(THBH)完全欠損変異株をナイスタチン抵抗株として単離した。本変異株のTHBH含有量は親株のそれに比べて約20%までに減少した。本変異株のアルコ-ル耐性は保持されていたが、高濃度グルコ-ス耐性は低下していた。4.Z.mobilisのナイスタチン抵抗株のなかからTHBH含有量が親株に比べて約3倍に増加したTHBH増量変異株を単離した。本変異株とTHBH欠損変異株のTHBHとその誘導体(グルコサミンTHBHとエ-テル型THBH)の定量分析の結果は、THBHが両誘導体の直接の前駆脂質とは考え難く、むしろ、THBHのtetrahydroxypentane側鎖と両誘導体のtrihydroxypentenyl glucosamineおよびtrihydroxypentenyl carbocyclic pseudopentoseの側鎖は、それぞれ独立してhopane骨格へ導入されることが示唆された。1.本研究課題の研究計画の1つとして、Z.mobilisの表層特異脂質、テトラヒドロキシバクテリオホッパン(THBH)、と本菌のアルコール醗酵との関係およびその生合成経路を遺伝学的に明らかにした。(1)Z.mobilisST44からTHBH欠損変異株(N103)をナイスタチン抵抗株として単離した。欠損変異株はTHBHの著しい減少に伴ってホッパノール含量が増加した。このことは本菌のTHBHがホッパノールを経て生合成されることを示唆した。(2)THBH復帰変異株(R103)を、欠損変異株の低下した塩耐性の回復を指標として単離した。欠損及び復帰変異株のアルコール醗酵能や塩耐性および高濃度グルコース耐性能の実験結果は、本菌のTHBHがアルコール醗酵に関連する浸透圧耐性に深く関与していることを示した。2.本研究課題を遺伝子工学的に解明するための基礎研究として、Z.mobilisのロイシン生合成系に関与するβ-インプロピルマレート脱水素酵素(β-IPMD)遺伝子を単離し、その塩基配列を決定した。(1)Z.mobilis染色体DNAをSauBAI部分分解DNA断片をpBR322-E.coliC600のショットガンクローニング法でβ-IPMD遺伝子を単離した。ササジハイブリダイジョイションで本遺伝子が該菌由来であることを確認した後、外来DNA断片を2.6Kbにサブクローニングした。(2)クローニングしたDNA断片から、β-IPMD遺伝子をコードする1047bpのオープンリーデングフレームを解読した。開始コドンの上流8-12bpにSD配列(AGGAG)を認めたが、Z.mobilisコンセンサス配列の-10および-35領域は確認することができなかった。本遺伝子のアミノ酸レベルにおける他のβ-IPMD遺伝子との相同性は、S.cerevisiae47%、C.utilis53%、B.coagulans53%、I.thermophilus49%であった。コドン使用頻度をZ.mobilisの他の遺伝子と比べた場合、Leu,AsnおよびArgにおいて異なっていた。2.Z.mobilisのテトラヒドロキシバクテリオホッパン(THBH)完全欠損変異株をナイスタチン抵抗株として単離した。

3.Z.mobilisのナイスタチン抵抗株のなかからTHBH含有量が親株に比べて約3倍に増加したTHBH増量変異株を単離した。本変異株とTHBH欠損変異株のTHBHとその誘導体(グルコサミンTHBHとエ-テル型THBH)の定量分析の結果は、THBHが両誘導体の直接の前駆脂質とは考え難く、むしろ、THBHのtetrahydroxypentane側鎖と両誘導体のtrihydroxypentenyl glucosaminneおよびtrihydroxypentenyl carbocyclic pseudopentoseの側鎖は、それぞれ独立してhopane骨格へ導入されることが示唆された。