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現代海洋法秩序の法史的分析と総合的体系化の研究

研究代表者および研究分担者は、平成13年度以降、研究グループ「日本海洋法研究会」を結成しており、日本海洋法研究会の研究成果が本科学研究費補助金研究の成果でもある。日本海洋法研究会では、当初、息の長い共同研究を行っていくためには、基礎的な視座を確定する必要があることが認識された。そこで、まず海洋法が長期にわたる国家慣行をもとに形成されたという特徴に着目して、その理論史的、制度史的な整理が必要であると考え、平成16年度までは、海洋法の歴史に関する研究にあてた。研究会の第1期にあたるこの研究では、21件の個別報告と総合的な討論によって、従来類例を見ない多角的な視点に基づく海洋法の歴史に関する詳細な研究としての成果を上げ、その成果は、日本海洋法研究会叢書「現代海洋法の潮流」第1巻『海洋法の歴史的展開』として平成16年に有信堂から刊行された。研究会の第2期にあたる平成17年度と平成18年度には、歴史研究の成果をふまえて、海洋法制度の発展のきっかけとなった事例をとりあげ、その事例の性質が後の個別制度形成にいかなる影響を与えたかを多角的に分析する研究を行った。この研究の成果は、叢書第2巻『海洋法の主要事例とその影響』として、平成19年3月に刊行された。このような研究活動を行うのと同時に、海洋法分野における国際研究協力も積極的に行い、平成18年10月には、中国海洋法学会と共催で、中国・北京の清華大学において日中海洋法ワークショップを開催した。本研究組織による海洋法研究は平成13年にスタートし、慶応大学と京都大学で相互に研究報告会を開催してきた。最初の研究テーマは、今後の研究の全般的基礎となる、「海洋法の歴史」に焦点を当てた。このテーマに関する各分担者の研究報告はすでに完了したので、本年度(平成15年度)は新しい研究テーマに移った。その結果、今年度の研究は次の二点にまたがることになった。第一は、最初の研究テーマ(海洋法の歴史研究)の成果を学術書として刊行するための原稿の執筆である。これには10名の研究分担者がその執筆に当たった。本年2月に全原稿が出揃い、現在、印刷中である(出版社は「有信堂」、刊行は本年6月)。10名の執筆者の各論文は、本報告書の「11.研究発表」の欄に記載した。第二の研究活動は、新しい研究テーマの調査・報告である。共通テーマとして「海洋法の発展と主要裁判事例」および「日本に関連する個別海洋法問題」の二つを設定し、今年度は前者に重点をおいた。これについて、今年度、次の9件の研究発表がなされた。「ノース号事件と追跡権制度」(古賀)、「アサイア号事件と無国籍船の取締り」(水上)、「フランコニア号事件と領海制度」(杉原)、「公海制度の史的展開」(島田)、「アキレ・ラウロ号事件と海上テロの防止」(酒井)、「ノルウェー漁業事件と直線基線」(植木)、「大陸棚の境界画定における衡平原則の意義」(小森)、「ウィルデンフス事件と寄港国管轄権」(村上)、「ナホトカ号事件と海洋汚染の防止」(森川)、である。二つの共通テーマの研究は次年度以降も継続し、数年内にそれぞれの成果を学術書として刊行する予定である。以上のほか、本年度、研究分担者の一人(加藤)が海洋紛争の裁判調査のため国際司法裁判所(オランダ)と国際海洋法裁判所(ドイツ)の現地調査に当たった。今年度の研究成果は、次の二点にわたる。第一は、本研究組織の研究叢書第1巻『現代海洋法の潮流-歴史的発展-』(有信堂、平成16年10月)を刊行したことである。これは、昨年度までの研究成果をとりまとめたものである。本書には、海洋法史に関する10本の研究論文が収められている。第二の成果は、研究叢書第2巻『現代海洋法の潮流

-海洋法の主要事例とその影響-』の刊行に向けて、研究分担者による以下の研究発表(10本)を得たことである(研究会は3回に分けて東京と京都で行われた)。(1)「トルーマン宣言と大陸棚制度」佃中則夫)、(2)「トリーキャニヨン号事件と海洋汚染の防止制度」(加藤信行)、(3)「パルドー提案と深海底制度」(坂元茂樹)、(4)「コルフ海峡事件と国際海峡制度」(深町公信)(以上、7月17日、18日)、(5)「ローチェス号事件と船舶衝突の刑事裁判権」(小寺彰)、(6)「フィリピンの群島宣言と群島水域制度」(富岡仁)、(7)「ベーリング海オットセイ事件と公海漁業」(青木隆)、(8)「みなみまぐろ事件と海洋紛争の解決」(河野真理子)(以上、11月20日、21日)、(9)「ウィルデンフス事件と沿岸国の裁判権」(吉井淳)、(10)「スミス事件と海賊行為の取締り」(森田桂子)似上、12月26日)。これらの研究は、歴史的な主要事件ないし裁判例を契機として、海洋の諸制度が具体的にどのような発展をたどって今日にいたったか、その展開過程を検討したものである。以上の研究報告と、すでに昨年度に済ませた報告(4本)を併せて、明年、上記の書物(第2巻)として刊行する予定である(出版社・有信堂の承諾を得ている)。なお、以上の活動のほか、本年3月下旬にイギリスで行われる海洋法のシンポジウム(イギリス国際法学会主催)に、研究分担者の吉井淳教授(明治学院大学)に参加していただくことになっている。今年度の研究成果は、次の2点にわたる。第1は、本研究組織の研究叢書『海洋法の主要事例とその影響』(現代海洋法の潮流第2巻)の刊行準備の完了である。本書には12本の論文が収められる。なお、本書は完全原稿を確定し終え、現在、日本学術振興会出版助成金の申請中であり、申請の結果を待って、本年9月頃に出版の予定である。第2の成果は、研究叢書第3巻『日本に関連する諸問題』の刊行に向けて、研究分担者による以下の研究発表を得たことである(研究会は3回に分けて、名古屋、広島、東京で行われた。)。(1)「排他的経済水域と大陸棚の境界画定をめぐる国際法上の諸問題」(古賀衞)、(2)「排他的経済水域における調査活動-とくに日本に関連する場合-」(三好正弘)、(3)「島の制度」(栗林忠男)(以上、6月25日)、(4)「公海漁業について考える-IUU漁業の規制措置を手がかりに」(坂元茂樹)、(5)「国際海峡における沿岸国と利用国の協力」(深町公信)(以上、8月20日)、(6)「捕鯨問題と日本」(水上千之)、(7)「危険物(核物質)の輸送に対する日本の対応」(田中則夫)(以上、11月23日)。これらの研究は日本に関連する最近の国際法上の問題の性質を分析し、国際法による解決を模索するものである。以上の研究報告と、平成18年度に予定される報告(4本)を併せて上記の研究書(第3巻)として、明年刊行する予定である(出版社・有信堂の承諾を得ている)。今年度の研究成果は、次の諸点である。第1に、一昨年度の研究テーマであった「海洋法の主要事例とその影響」についての研究成果を、平成19年3月に「日本海洋法研究会叢書現代海洋法の潮流第2巻・海洋法の主要事例とその影響」として出版した。第2に、研究組織の第3期の研究テーマである『日本に関連する諸問題』に関して、研究分担者による以下の研究発表を得た。(1)坂元茂樹「東シナ海における天然資源の共同開発をめざして-「対立の海」から「協力の海」へ」(2)薬師寺公夫「船舶の国籍と真正な連関-
セルロース結合蛋白質のアンカリングによる植物細胞壁の高機能化

植物細胞壁に微生物由来のセルロース結合蛋白質(CBD)をアンカリングして、堅い細胞壁繊維質を分解しやすくしたり、CBDに抗菌蛋白質を融合したりして高機能化することを究極の目的として、まず、CBDの性質検討と、植物細胞中での発現をめざした。嫌気性細菌Clostridium thermocellum F1株のキシラナーゼAに存在するCBD部分の大腸菌での発現を行った。CBDをコードする部分をPCR法で増幅し、大腸菌発現ベクターpQE30に連結し、発現を行った。大腸菌で発現したCBDを精製し、各種ポリマーへの吸着を調べた。その結果、このCBDは、キシランに最も強く吸着した。また、セルロースヘの吸着もみられたが、キシランヘの吸着に比べて弱かった。C.stercorariumのキシラナーゼAにも同じグループに属するCBDがタンデムにつながっている。そこで、これらも同様の方法で大腸菌からCBDを精製し、性質の検討を行った。その結果、C.thermocellumのCBDと同じようにキシランヘの吸着が最も強かった。これらの結果は、これらCBDをキシラン含量の多い植物の細胞壁、例えばイネやトウモロコシなどの穀類の細胞壁の改変に利用できることが示唆された。次に、これらCBDが植物中で発現できるか調べるため、CtXynAを植物用の形質転換ベクターに導入し、タバコ培養細胞に導入した。得られた形質転換体から、無細胞抽出液を調整し、ウエスタンブロッティングで酵素の発現を調べたところ、予想される分子量に反応するバンドが観察された。このことは植物細胞中でCBDが発現することを示唆している。
知識の妥当化・確実化温程に関する基礎的研究

我々の持つ知識や経験則の多くが分布によって表現可能であり、種々の推論に取り込まれている。これらの不確実性を伴う知識は、経験とともに適切に修正される必要があり、事前情報から観測値への適当な速さでの移行がなされるべきである。これをひとつの学習過程とみるとき、「学習」は現在の知識と観測データとのあいだに大きな差異が認められる場合、言い替えれば、経験による学習価値が高い場合ほど急速に進むことが望ましい。しかし一方で、経験が浅い内にそれを過度に信頼することは、推論の不安定さが増す危険を含んでいる。この「鋭敏さ」と「安定性」という2つの相反する要請を満たすため、事前分布と経験分布との混合分布による学習モデルを提案した。混合比は、観測データに依存し、Kullback-Leibler情報量を用いた両分布の妥当性比較に基づいて決定される。構成したモデルのデータの蓄積に伴う漸近的なふるまいについて孝察し、経験分布が事前分布よりも妥当といえる確率が指数のorderで増加すること、学習価値が高いほど急速に学習が進むことを示した。さらに、混合比の推定に関して、尤度関数を利用する方法および混合分布の漸近的な性質に基づく方法を提示した。事前情報と標本情報を、論理的に結合するモデルとしてはBayes推論が良く知られている。我々の不確実性表現は、Bayesのそれに比して、直感的で簡明である。また、推論結果は事前分布の変動に関して頑健であり、事前知識が希少な場合、大雑把な数値を設定してある程度妥当な推論結果が期待できることを数値例を通じて示した。
ステロイド骨粗鬆症とグルココルチコイド受容体遺伝子多型の関連

【はじめに】ステロイドホルモン投与による骨粗鬆症発症に関与する遺伝的素因を解明する目的で、ステロイドホルモン感受性を規定すると考えられる遺伝子多型について検討した。体内に吸収されたグルココルチコイドは一部は肝臓で主にCYP3A4により代謝され、一部は標的細胞に至る。標的細胞内では11β-hydroxysteroid dehydrogenase type2(11β-HSD2)で一部は不活化され、残りはグルココルチコイド受容体(GR)と結合しその作用を発現する。今回はGRおよび11β-HSD2遺伝子について検討した。【方法】各遺伝子の多型部位を含む領域をPCR法で増幅し、ダイレクトシークエンス法にて検討した。対象として、健常日本人50名および文書による同意の得られたステロイド投与患者7名を用いた。患者はステロイド投与前および投与開始後1-2ヶ月ごとに骨塩量を系時的に測定した。【結果】欧米で既報のGR遺伝子のN363S多型および11β-HSD2遺伝子のG534A多型は、健常日本人およびステロイド投与患児においては認めなかった。そこで、東京大学医科学研究所ヒトゲノム解析センターと科学事業振興事業団の共同プロジェクトであるJSNPの日本人のSNPデータベースを検索し、登録されているGR遺伝子上の3ケ所のSNP(JST006606,032069,057143)について検討した。ステロイド投与患者での骨塩量の最大低下率(投与開始前の測定価に対する%)を各多型別に比較した結果、JST006606ではC/Tを有する患者で低下率が小さかった。JST032069では特定の傾向は認めなかった。【考察】今後さらに症例数を増やして検討するとともに、CYP3A4遺伝子の2種類のSNPについても検討する予定である。【目的】ステロイドホルモン薬の副作用のうち骨に対する影響は最も重要な問題の一つである。その出現には個人差が存在するが、それを規定する遺伝的因子についての詳細は明らかでない。今回我々はステロイドホルモン薬の受容体であるグルココルチコイド受容体(GR)の日本人における遺伝子多型について検討した。【方法】日本人健常成人の末梢血リンパ球よりゲノムDNAを抽出し、多型部位を含むDNA領域をPCR法にて増幅し、ダイレクトシークエンス法にてDNA配列を決定した。GR遺伝子多型のうち、欧米で報告されているN363S多型について、健常日本人43名について検討した。また当科で骨塩量および骨代謝マーカーを経時的に検討しているステロイド投与腎疾患患児9名についても同様の検討を行った。本研究は本学医学部倫理委員会で承認されており、また患者サンプルの解析に際しては、患者あるいはその保護者の同意を得て行った。【結果】健常日本人およびステロイド投与患児においてはN363S多型は認めなっかった。また、同部分の前後約200baseにも遺伝子多型は存在しなかった。【考察】GR遺伝子については欧米において報告されている多型(N363S多型)は日本人では存在しないことが確認された。他の遺伝子、例えばP450系酵素群でも白人や黒人と日本人の多型出現頻度が大きくことなることが知られており、日本人に特有の多型を検索し検討する必要がある。また、GR遺伝子のプロモーター領域について、さらに直接DNA配列を解析する予定である。

標的細胞内では11β-hydroxysteroid dehydrogenase type2(11β-HSD2)で一部は不活化され、残りはグルココルチコイド受容体(GR)と結合しその作用を発現する。今回はGRおよび11β-HSD2遺伝子について検討した。【方法】各遺伝子の多型部位を含む領域をPCR法で増幅し、ダイレクトシークエンス法にて検討した。対象として、健常日本人50名および文書による同意の得られたステロイド投与患者7名を用いた。患者はステロイド投与前および投与開始後1-2ケ月ごとに骨塩量を系時的に測定した。【結果】欧米で既報のGR遺伝子のN363S多型および11β-HSD2遺伝子のG534A多型は、健常日本人およびステロイド投与患児においては認めなかった。そこで、東京大学医科学研究所ヒトゲノム解析センターと科学事業振興事業団の共同プロジェクトであるJSNPの日本人のSNPデータベースを検索し、登録されているGR遺伝子上の3ケ所のSNP(JST006606,032069,057143)について検討した。ステロイド投与患者での骨塩量の最大低下率(投与開始前の測定価に対する%)を各多型別に比較した結果、JST006606ではC/Tを有する患者で低下率が小さかった。JST032069では特定の傾向は認めなかった。【考察】今後さらに症例数を増やして検討するとともに、CYP3A4遺伝子の2種類のSNPについても検討する予定である。
傷害脳内への骨髄由来間葉系幹細胞の高効率送達に基づく細胞治療

静脈内に投与された骨髄間葉系幹細胞(MSC)の脳実質内への高効率送達を目指し、ラットから採取・培養した脳微小血管内皮細胞(BMEC)およびMSCを用いて、MSCのBMEC層通過機構を解析するためのインビトロ評価系を構築した。この評価系を用いた生細胞イメージングにより、MSCが傍細胞経路でBMEC層を通過することを明らかにした。また、MAPキナーゼ阻害がMSCのBMEC層通過に影響を及ぼすことを示した。骨髄間葉系幹細胞(MSC)の静脈内投与は、脳梗塞後の神経機能障害を改善する。本研究では、循環血から脳傷害部位へのMSCのより効率的な送達を実現することを目的としている。そこで、まず、MSCの血液脳関門(BBB)通過機構の解析に用いるインビトロ評価系を、申請者のこれまでの研究成果を基盤に、脳微小血管内皮細胞(BMEC)からなるインビトロBBBモデルとMSCを組み合わせることで構築した。BMECは全ての細胞が緑色蛍光を発するSD-Tg(CAG-EGFP)ラットから採取して培養したものを、MSCはラット骨髄から採取して培養し、蛍光試薬PKH26で標識したものをそれぞれ用いた。細胞培養インサート(メンブレンのポアサイズは8.0μm)にBMECを播種し、インサートのlowerチャンバーに10%牛胎仔血清を加えた条件下、upperチャンバーにMSC(1.5×10^4cells/cm^2)を加え、24時間後に固定して観察した。BMECの形態や単層構造に顕著な変化は認められない一方で、BMEC層を通過し、BMEC下にてメンブレン上に接着したMSCが多数観察された。また、ポアを通過してメンブレンの裏側に接着したMSCも認められた。MSCがどのようにBMEC層を通過するのかを明らかにするために、タイムラプスイメージングにより両細胞の動態を観察した。その結果、MSCが傍細胞経路を介してBMEC層を通過する様子が観察された。また、MSCがBMEC層を通過する際には、一時的にBMEC間隙が拡がり、通過後、その間隙は閉じて元の状態に戻る様子も観察された。以上より、本研究においてMSCのBMEC層通過を評価・観察できるインビトロ実験系の構築に成功し、この実験系を用いて、MSCが傍細胞経路でBMEC層を通過することを明らかにした。本研究では、循環血から脳内への骨髄間葉系幹細胞(MSC)の高効率送達を最終目標に、MSCの血液脳関門(BBB)通過機構の解明を目指した。昨年度は、MSCのBBB通過機構を解析するためのインビトロ評価系を構築して、MSCが傍細胞経路で脳微小血管内皮細胞(BMEC)層を通過することを示した。今年度は、MSCのBMEC層通過へのMAPキナーゼ(MAPK)の関与を検討した。まずは、細胞培養インサートの膜上にBMECを培養し、upperチャンバーにMSCを添加するという昨年度構築した評価系を用い、MSCのBMEC層通過へのMAPK阻害薬の作用を調べた。MEK阻害薬はMSCのBMEC層通過を増加させた。一方で、p38MAPK阻害薬存在下ではBMEC層を通過するMSC数は減少した。次に、BMECからなるインビトロBBBモデルを用い、そのバリア機能へのMAPK阻害薬の効果を経内皮電気抵抗値(TEER)を指標として検討した。その結果、MEK阻害薬はTEERを減少させ、逆にp38MAPK阻害薬はTEERを上昇させた。すなわち、MEK阻害薬はバリア機能を低下させ、p38MAPK阻害薬はバリア機能を増強した。続いて、MSCのみを用いてMSCの遊走能に対するMAPK阻害薬の効果を検討したところ、両阻害薬ともにMSCの遊走を抑制した。以上の結果から、少なくともMEK阻害薬に関しては、BMEC存在下ではMSCへの直接的作用よりもBMECへの作用の寄与が大きく、BEMC層のバリア機能を低下させた結果としてMSCのBMEC層通過を増加させた可能性が示唆された。さらなる詳細な検討が必要であるものの、本研究成果は、幹細胞や白血球などの脳内浸潤機構をインビトロ実験系で評価する際には、遊走細胞のみを用いた遊走実験だけでなく、BMEC存在下での遊走能の評価が重要であることを示唆している。
リスク-機能分析に基づく化学物質情報の体系化

本研究は、産業における化学物質の適正利用のために、製品製造プロセス設計時に設計者や製品のサプライチェーンにおいて行うべき意思決定支援を行うことを目的とする。品質達成のためにプロセスが果たすべき機能と、化学物質の使用に伴い発生するヒトや環境へのリスクを分析する手法(リスク-機能分析)を構築する。さらに、分析結果を利用した意思決定における具体的な作業や必要な情報を可視化することで、化学物質に関わる情報の体系化を行う。ケーススタディとして、金属部品表面の汚れを化学物質で除去する金属洗浄プロセスを取り扱う。平成22年度は、ケーススタディの対象である金属洗浄プロセスについて、プロセスの機能とリスクを評価し、両者の相関を定量化するためのプロセスモデルを構築するために、洗浄装置メーカーの協力のもと工業用洗浄装置を用いた実験を行った。実験では、ベース条件の他、洗浄力を向上するために行われる、超音波発生装置の稼働、洗浄温度の上昇、被洗浄物の投入、洗浄時間の変更といった、主要なプロセスパラメタを変更した際の、作業環境中の溶剤濃度、排気中の溶剤濃度、及び、洗浄装置からの溶剤排出量を測定した。溶剤濃度に関しては連続モニタリング装置を用い、昼間の装置稼働時だけでなく夜間の非稼働時のデータも収集した。装置からの溶剤排出量に関しては、装置の一部に測定精度を向上させるための改造を行った。金属洗浄プロセスの稼働に伴う濃度、溶剤排出量に関する測定は他に例がなく、非常に貴重なデータが得られたといえる。測定結果を解析することで一部のパラメタに関して、溶剤排出量を推算するための統計モデルを構築した。また、測定データから、夜間の装置非稼働時も溶剤が排出されること、局所排気装置による作業環境改善効果が一部のプロセスパラメタにより大きな影響を受けることなど、新たな知見が多数得られた。構築したプロセスモデルや得られた知見を利用することで、代替プロセスの機能とリスクを定量的に評価することが可能となった。本研究は、産業における化学物質の適正利用のために、製品製造プロセス設計時に設計者や製品のサプライチェーンにおいて行うべき意思決定の支援システムを構築することを目的とする。システム構築のために、品質達成のためにプロセスが果たすべき機能と、化学物質の使用に伴い発生するヒトや環境へのリスクを分析する手法(リスク-機能分析)を構築する。平成21年度は、洗浄プロセスに必要な機能やリスク削減を決定する制約条件を明らかにするために、複数の金属部品メーカーへの訪問と現地調査を、また、洗浄剤メーカーを訪問し、洗浄剤や装置の選択基準に関するヒアリングを行った。調査によって、洗浄剤や装置の選択に影響を与える被洗浄物や、洗浄前後のプロセスの条件が明らかになった。また、プロセスの評価に用いるプロセスモデルを構築するために、洗浄装置メーカーの協力のもと工業用洗浄装置を用いた実験を行い、ベース条件の他、主要なプロセスパラメタを変更した条件で、作業環境濃度と、洗浄装置からの溶剤排出量を測定した。洗浄プロセスの稼働に伴う濃度、溶剤排出量に関する測定は他に例がなく、非常に貴重なデータが得られたといえる。さらに、測定結果を解析することで、プロセスの主要な設計パラメタを変更した際に、機能とリスクとの間にトレードオフが生じる可能性があること、また、装置非稼働時も溶剤が排出されることなど、新たな知見が多数得られた。さらに、実験結果を利用して作業者の健康リスクや一般大気への洗浄剤の排出量との間の定量的な関係を示すモデルを構築した。モデルを利用することで、代替プロセスの機能とリスクを定量的に評価することが可能となる。
泌尿器癌の集学的治療におけるガレクチンー3の応用

ガレクチンー3は腎細胞癌、膀胱癌の原発腫瘍のみならず腎細胞癌の転移巣でも強発現が認められ、腎細胞癌および膀胱癌患者では血清ガレクチンー3の強発現が認められた。前立腺癌細胞株(PC-3)、腎癌細胞株(KPK-1)および膀胱癌細胞株(J82)においてガレクチンー3の発現を約5分の1以下にノックアウトした細胞株を作成し、腎細胞癌、膀胱癌に対する放射線療法、シスプラチンによる化学療法とガレクチンー3の発現抑制による治療効果、アポトーシスへの影響を検討したところ、ガレクチンー3の発現を制御した腎細胞癌細胞株および膀胱癌細胞株では、細胞の増殖能が12%および14%低下し、放射線治療の感受性がそれぞれ18%、26%増加し、シスプラチンによる化学療法の感受性が15%、35%増加した。特に、ガレクチンー3ノックアウト細胞では、シスプラチン治療中に細胞質中のcytochrome cの発現が増加しcaspase-3が活性化されアポトーシスが誘導された。さらに、ガレクチンー3のブロッキング抗体を作成し今後の臨床的意義を検討する予定である。ガレクチン-3は多くの癌細胞の細胞内外で強発現が認められ、細胞の増殖、血管新生、アポトーシス調節等に関与し、癌の浸潤・転移に重要なキータンパクの1つであることが示唆されている。われわれは以前、腎細胞癌においてガレクチン-3が有意に高発現していることを見いだしているが、今回3例の淡明型腎細胞癌の転移組織(肺転移2例、副腎転移1例)から、total RNAを抽出し、ガレクチン-3の発現をreal-timePCR法で検討した。転移巣では、原発巣と同程度以上にガレクチン-3が高発現しており、腎細胞癌の転移の治療としてガレクチン-3が重要なターゲット遺伝子になることが示唆された。さらに、ヒト膀胱癌でもガレクチン-3は正常膀胱粘膜と比較して有意に高発現していることを見いだし、43例の膀胱患者群の血清ガレクチン-3の発現は24例のコントロール群のそれより有意に高いことも発見し報告した(1068vs 584pg/ml、p=0.0005)(J Med Invest.55、127-132、2008)。以上の結果は、ガレクチン-3が治療のターゲット分子のみならず、診断分子としても有効であることを示唆している。現在われわれは、前立腺がん細胞株(PC-3)および腎癌の細胞株(KPK-1)においてガレクチン-3の発現を5分の1以下にノックアウトした細胞株を作成しており、これらの細胞を利用して腎細胞癌、前立腺がんに対する放射線療法、インターフェロンによる免疫療法、シスプラチンとタキサン系による化学療法とガレクチン-3の発現抑制による治療効果、血管新生、アポトーシスへの影響を検討していく予定である。さらにはガレクチン-3の発現を制御するブロッキング抗体を作成し、転移巣をターゲットにした遺伝子治療に応用していく予定である。われわれは、腎細胞癌および膀胱癌においてガレクチン-3が有意に高発現していることを見いだしており(J Med Invest.55,127-132,2008)、腎細胞癌および膀胱癌の転移の治療としてガレクチン-3が重要なターゲット遺伝子になることが示唆された。さらに前立腺癌細胞株(PC-3)、腎癌細胞株(KPK-1)および膀胱癌細胞株(J82)においてガレクチン-3の発現を約5分の1以下にノックアウトした細胞株を作成し、これらの細胞を利用して腎細胞癌、膀胱癌に対する放射線療法、シスプラチンによる化学療法とガレクチン-3の発現抑制による治療効果、アポトーシスへの影響を検討した。その結果、ガレクチン-3の発現を制御した腎細胞癌細胞株および膀胱癌細胞株では、細胞の増殖能が12%および14%低下し、放射線治療の感受性がそれぞれ18%、26%増加し、シスプラチンによる化学療法の感受性が15%、35%増加した。特に、ガレクチン-3ノックアウト細胞では、シスプラチン治療中に細胞質中のcytochrome cの発現が増加しcaspase-3が活性化されアポトーシスが誘導された。

さらに、われわれが既に作成しているガレクチン-3のリコンビナント蛋白質をマウスに免疫することでガレクチン-3の発現を抑えるブロッキング抗体を抽出し、腎癌細胞株(KPK-1)および前立腺癌細胞株(PC-3)で培養上澄中のガレクチン-3の発現を約40%抑える抗体を得た。これらのガレクチン-3ブロッキング抗体は、転移巣をターゲットにした遺伝子治療に応用が可能で、臨床的意義は極めて高いと思われる。今後、さらに泌尿器科癌における臨床的意義を検討する予定である。
アルデヒド脱水素酵素プロモータ領域の変異とアルコール代謝の個人差に関する研究

アルコール代謝の個人差を決定する因子のひとつとしてALDH2遺伝子型がある.即ち,ALDH2^*1/1型の被験者は飲酒後の血中アセトアルデヒド濃度が極めて低く,ALDH2^*2/1型及びALDH2^*2/2型の被験者は全て10μM以上のアセトアルデヒド濃度を示し,顔面紅潮等の不快症状を呈する.そこで各遺伝子型の被験者についてRT-PCR法を用い検討したところ,ALDH2 mRNAは飲酒前から構成的に発現し,少量の飲酒によって著明に増加し,しかもアルコールよりもアセトアルデヒドの影響を強く受けることが明らかになった.このような個人差は,飲酒行動にも大きな影響を及ぼし,依存形成に関与している.そこで飲酒行動と関連する遺伝子を検索するためにWister系雄性ラットの慢性エタノール投与ラットの中枢からtotal RNAを抽出し,differential displayによって関連遺伝子の解析を行った.reverse Northern blotによってコントロールに比べアルコール摂取が影響を及ぼすと考えられる46種のクローンの再増幅に成功した.そのうち,8遺伝子がup-regulateを受け,その代表的なものはヒトTGFβと一致していた.一方,7遺伝子がdown-regulateを受け,その他機能の不明なものも見出された.今後更に,各遺伝子のプロモーター領域及び更に上流領域の解析を行い,個人差並びに依存形成の機序の解明に繋がるものと考えられる.アルコール代謝の個人差を決定する因子のひとつとしてALDH2遺伝子型がある.即ち,ALDH2^*1/1型の被験者は飲酒後の血中アセトアルデヒド濃度が極めて低く,ALDH2^*2/1型及びALDH2^*2/2型の被験者は全て10μM以上のアセトアルデヒド濃度を示し,顔面紅潮等の不快症状を呈する.そこで各遺伝子型の被験者についてRT-PCR法を用い検討したところ,ALDH2 mRNAは飲酒前から構成的に発現し,少量の飲酒によって著明に増加し,しかもアルコールよりもアセトアルデヒドの影響を強く受けることが明らかになった.このような個人差は,飲酒行動にも大きな影響を及ぼし,依存形成に関与している.そこで飲酒行動と関連する遺伝子を検索するためにWister系雄性ラットの慢性エタノール投与ラットの中枢からtotal RNAを抽出し,differential displayによって関連遺伝子の解析を行った.reverse Northern blotによってコントロールに比べアルコール摂取が影響を及ぼすと考えられる46種のクローンの再増幅に成功した.そのうち,8遺伝子がup-regulateを受け,その代表的なものはヒトTGFβと一致していた.一方,7遺伝子がdown-regulateを受け,その他機能の不明なものも見出された.今後更に,各遺伝子のプロモーター領域及び更に上流領域の解析を行い,個人差並びに依存形成の機序の解明に繋がるものと考えられる.アルコール代謝の個人差を決定する因子のひとつとしてALDH2遺伝子型がある.即ち,ALDH2*1/1型の被験者は飲酒後の血中アセトアルデヒド濃度が極めて低く,ALDH2*2/1型及びALDH2*2/2型の被験者は全て10μM以上のアセトアルデヒド濃度を示し,顔面紅潮等の不快症状を呈する.そこで各遺伝子型の被験者についてRT-PCR法を用い検討したところ,ALDH2 mRNAは飲酒前から構成的に発現し,少量の飲酒によって著明に増加し,しかもアルコールよりもアセトアルデヒドの影響を強く受けることが明らかになった.しかしながら,同じ遺伝子型であってもALDH2活性,アセトアルデヒド濃度及びmRNA量に大きな個人差があることが判明した.特にALDH2*2/1のheterozygoteには,0.4g/Kgのアルコール摂取後の血中アセトアルデヒド濃度が10μMから50μMまで大きくばらつき,その原因は,他の代謝酵素であるアルコール脱水素酵素あるいはチトクロームP450 2E1の遺伝的多型だけでは説明が困難であった.また,飲酒後の症状観察によって,同じheterozygoteであっても飲酒を完全に拒絶する者から,さらに飲酒が可能な者まで存在した.そこで現在,その原因を探求するためにdifferential displayによってプロモータ領域の解析を行っている.即ち,プロモータ領域に新たなる変異が存在するのか,さらに女性被験者においては生理周期のALDH2 mRNA量に与える影響等について検討を進める計画である.アルコール代謝の個人差を決定する因子のひとつとしてALDH2遺伝子型がある.即ち,ALDH2^*1/1型の被験者は飲酒後の血中アセトアルデヒド濃度が極めて低く,ALDH2^*2/1型及びALDH2^*2/2型の被験者は全て10μM以上のアセトアルデヒド濃度を示し,顔面紅潮等の不快症状を呈する.そこで各遺伝子型の被験者についてRT-PCR法を用い検討したところ,ALDH2 mRNAは飲酒前から構成的に発現し,少量の飲酒によって著明に増加し,しかもアルコールよりもアセトアルデヒドの影響を強く受けることが明らかになった.このような個人差は,飲酒行動にも大きな影響を及ぼし,依存形成に関与している.そこで飲酒行動と関連する遺伝子を検索するためにWister系雄性ラットの慢性エタノール投与ラットの中枢からtotal RNAを抽出し,differential displayによって関連遺伝子の解析を行った.reverse Northern blotによってコントロールに比べアルコール摂取が影響を及ぼすと考えられる46種のクローンの再増幅に成功した.そのうち,8遺伝子がup-regulateを受け,その代表的なものはヒトTGFβと一致していた.一方,7遺伝子がdown-regulateを受け,その他機能の不明なものも見出された.今後更に,各遺伝子のプロモーター領域及び更に上流領域の解析を行い,個人差並びに依存形成の機序の解明に繋がるものと考えられる.
コラーゲン線維化におけるデルマトポンチン(新しい細胞外マトリックス成分)の機能

新しい細胞外マトリックス成分であるデルマトポンチンは皮膚に存在するプロテオグリカンであるデコリン,バイグリカンと親和性を有し,結合組織の構築に関与することが考えられるのでデルマトポンチン遺伝子をノックアウトすることにより,その表現型を解析することを目的とした。(1)デルマトポンチンのマウスの遺伝子(genomic)は不明であったのでヒトデルマトポンチンcDNAをブローグとしてマウスgenomic-DNAを調べた所,マウスにも存在することが判明した,同遺伝子の開始コドンを含む下流にneo耐性遺伝子を対像遺伝子と逆向きに相同組換えでcnstrectを作製。(2)マウスgenomicライブラリーをマウスデルマトポンチンcDNAを用いてスクーリングし,その制限酵素地図を作製。(3)ATG部位を含むshot armは0.5kbp,long armは3.3kbdと同定した。(4)現在ES細胞にエレクトロポーション法によって遺伝子を挿入し,相同組換えを施行中である。
ヒト血管内皮細胞、平滑筋細胞のCa^<2+>動態およびPGI_2産生に及ぼすMgの影響

1、ヒト臍帯動脈から得られた培養血管内皮細胞(HUVEC)、ラット大動脈から単離、培養した血管平滑筋細胞(SMC)を用いて、低Mg液、正Mg液、高Mg液の各Mg濃度条件のHepes buffer(MgSO_4;0・1・2mM)中に産出されるPGI_2量を、その最終安定産物である6-keto-PGF1alphaをRIA法にて測定することにより定量化した。PGI_2産出量は、保生液のMg濃度を変化させるだけでは変化はみられなかった。しかし、HUVECにPGI_2産生刺激因子であるアラキドン酸20muMを添加すると高Mg時には、正Mg時に比べ、60%の産生増加が認められた。またSMCにアラキドン酸20muM、ノルアドレナリン10^<-6>Mを添加すると、高Mg時には正Mg時に比べ各々100%、30%の産生増加が認められた。2、上記各Mg濃度条件下でのSMC細胞内Ca^<2+>濃度を、細胞内蛍光色素であるFura-2を用いて分光光度計にて測定した。SMC内Ca^<2+>濃度は、低Mg液、正Mg液、高Mg液中ではそれぞれ280nM・136nM・84nMzで、Mg欠乏状態では細胞内Ca^<2+>濃度が増加することが示された。またSMCにアンギオテンシンIIを10^<-7>Mを添加すると、高Mg液中では正Mg液中に比べ細胞内Ca^<2+>濃度の一過性上昇度合いは50%に抑制された。細胞外Mg濃度は血管平滑筋細胞の細胞内Ca^<2+>濃度に影響を及ぼしており、また刺激物質によるCa^<2+>上昇にも影響し、さらに生理活性物質産生能にも影響することが明らかになった。このことから細胞外Mg濃度は血管のトーヌスの調節に密接に関与している可能性が、培養細胞レベルでも示された。
有機ホウ素触媒による官能基および位置選択的分子変換

効率的な物質供給の観点から、高収率や高立体選択性の獲得のみならず、官能基選択性(化学選択性)や位置選択性を精密に制御した触媒的分子変換法が強く求められる。本研究は、ペプチドや糖鎖などの生体分子の効率的合成を志向し、ホウ素元素の特性を活用する触媒的活性化機構に基づいた官能基および位置選択的分子変換法の開発を目的とする。具体的には、1カルボン酸の活性化を機軸とするヒドロキシルカルボン酸の位置選択的アミド化反応ならびにペプチド結合形成反応の開発、2ヒドロキシ基の活性化を機軸とした無保護糖受容体基質の位置選択的官能基化ならびにグリコシル化反応の開発を目指す。官能基選択的分子変換法の開発については、新規ジボロン酸無水物誘導体を触媒として用いるβ-ヒドロキシカルボン酸の直接的脱水縮合型アミド化反応の開発に成功した。本触媒反応は、最大で0.01 mol%まで触媒量の低減が可能であり、有機ホウ素触媒を用いるカルボン酸のアミド化反応としては文献史上最高の触媒回転数を記録した。また、広範なアミン基質が適用可能であり、本触媒反応が高い官能基許容性を示すことが明らかとなった。本触媒反応は、従来のホウ素触媒アミド化反応と異なり特別な脱水操作を必要としない利点を有する。位置選択的分子変換法の開発については、イミダゾール含有ボロン酸が無保護糖のcis配置のビシナルジオールを位置特異的に活性化することを見出した。アシル化反応をベンチマークとして検討を行った結果、広範な無保護糖ならびにアシル化剤が適用可能であることが明らかとなった。さらに、合成最終工程での触媒的アシル化反応を鍵工程としたビサボロールグリコシド天然物の初の全合成を達成し、その有用性を示すことができた。効率的な物質供給の観点から、高収率と高立体選択性の獲得のみならず、官能基選択性(化学選択性)や位置選択性を精密に制御した触媒的分子変換法が強く求められる。具体的には、1カルボン酸の活性化を機軸とするヒドロキシカルボン酸の位置選択的アミド反応ならびにペプチド結合形成反応の開発、2ヒドロキシ基の活性化を機軸とした無保護糖受容体基質の位置選択的官能基化ならびにグリコシル化反応の開発を目指す。官能基選択的分子変換法の開発を目指し、同一分子内に二つのホウ素原子を組み込んだボロン酸誘導体を用いて、カルボン酸の脱水縮合反応について検討を行ったところ、ジボロン酸無水物がα-ヒドロキシカルボン酸の直接的アミド化反応における触媒として機能することを見出した。これまでに、第2級α-ヒドロキアミドの他、第3級α-ヒドロキアミドの構築にも有効であることが明らかとなった。さらに、前例の少ない、β-ヒドロキシカルボン酸も基質とした触媒的アミド化反応にも応用可能であるという知見が得られた。また、位置選択的分子変換法の開発を目指し、同一分子内にルイス塩基性官能基を組み込んだボロン酸誘導体を用いて、無保護糖受容体基質の官能基化反応について検討を行ったところ、イミダゾール含有芳香族ボロン酸が位置選択的アシル化反応における高活性な触媒として機能することを見出した。触媒構造のチューニングならびに反応条件の精査を行い、現在までに触媒量を最高0.2 mol%まで低減可能であることが明らかとなった。当初の目的である「官能基選択的分子変換法の開発」と「位置選択的分子変換の開発」において、いずれも触媒反応開発の要となる基本触媒骨格を見出すことができたので、研究は順調に進展していると判断した。官能基選択的分子変換法の開発については、これまで触媒として顧みられることのなかったビフェニル骨格を有するジボロン酸無水物が、β-ヒドロキシカルボン酸を基質としたアミド化反応における高活性な触媒として機能することを明らかにした。さらに、化学構造の修飾による触媒活性の向上を目指し検討を行ったところ、両ホウ素原子のオルト位ならびにパラ位に臭素原子を組み込んだ化合物が母型触媒と比較し、格段に優れた触媒活性を有することを見出した。本触媒反応は、従来の有機ホウ素触媒アミド化反応と異なり、脱水剤の添加や共沸操作などの煩雑な操作を必要としない長所を有する。また、位置選択的分子変換法の開発については、イミダゾール含有ボロン酸を触媒とした無保護糖のアシル化反応における基質一般性について検討を行ったところ、広範な無保護糖ならびにアシル化剤が適用可能であることが明らかとなった。

官能基選択的分子変換法の開発に関しては、触媒基本骨格の化学修飾に成功し、ヒドロキシカルボン酸に対して高い官能基選択性をしめす高活性アミド化触媒を創出することができた。位置選択的分子変換法の開発に関しては、アシル化反応をベンチマークとして触媒の有用性を示すことができた。以上の点より、本研究は順調に推移していると判断した。効率的な物質供給の観点から、高収率や高立体選択性の獲得のみならず、官能基選択性(化学選択性)や位置選択性を精密に制御した触媒的分子変換法が強く求められる。本研究は、ペプチドや糖鎖などの生体分子の効率的合成を志向し、ホウ素元素の特性を活用する触媒的活性化機構に基づいた官能基および位置選択的分子変換法の開発を目的とする。具体的には、1カルボン酸の活性化を機軸とするヒドロキシルカルボン酸の位置選択的アミド化反応ならびにペプチド結合形成反応の開発、2ヒドロキシ基の活性化を機軸とした無保護糖受容体基質の位置選択的官能基化ならびにグリコシル化反応の開発を目指す。官能基選択的分子変換法の開発については、新規ジボロン酸無水物誘導体を触媒として用いるβ-ヒドロキシカルボン酸の直接的脱水縮合型アミド化反応の開発に成功した。本触媒反応は、最大で0.01 mol%まで触媒量の低減が可能であり、有機ホウ素触媒を用いるカルボン酸のアミド化反応としては文献史上最高の触媒回転数を記録した。また、広範なアミン基質が適用可能であり、本触媒反応が高い官能基許容性を示すことが明らかとなった。本触媒反応は、従来のホウ素触媒アミド化反応と異なり特別な脱水操作を必要としない利点を有する。位置選択的分子変換法の開発については、イミダゾール含有ボロン酸が無保護糖のcis配置のビシナルジオールを位置特異的に活性化することを見出した。アシル化反応をベンチマークとして検討を行った結果、広範な無保護糖ならびにアシル化剤が適用可能であることが明らかとなった。さらに、合成最終工程での触媒的アシル化反応を鍵工程としたビサボロールグリコシド天然物の初の全合成を達成し、その有用性を示すことができた。本研究は計画通りに推移していることから、平成29年度も引き続き、研究実施計画に従い、研究を実施する。カルボン酸の活性化を機軸とするヒドロキシカルボン酸の官能基選択的脱水縮合反応の開発研究ついては、これまでに得られた予備的知見を踏まえ、触媒構造の修飾を行うことでさらなる高活性アミド化触媒の創出を計画している。また、本触媒反応を利用した医薬品合成への応用についても検討を進める。ヒドロキシ基の活性化を機軸とする糖質の位置選択的官能基化反応の開発研究については、引き続き基質適用系拡張を目指し検討を行う。また、本触媒反応を鍵工程とした天然物合成の短工程全合成を計画している。具体的には、ビサポロールグリコシド天然物群の網羅的全合成を実施する。これと並行して、糖質の位置選択的グリコシル化反応についても検討を進める。本研究は計画通りに推移していることから、2018年度(平成30年度)も引き続き、研究実施計画に従い研究を実施する。カルボン酸の活性化を機軸とするヒドロキシカルボン酸の官能基選択的脱水縮合反応の開発研究については、前年度までに高活性アミド化触媒を創出することができたので、今後は基質適用範囲の拡充、医薬品合成への応用について検討を進める。
分野別特徴語の共起情報を基にした用例表現検索ツールの開発と論文作成支援への応用

最終年度は、引き続き工学系英語論文の収集およびテキスト処理を行うとともに、データベースの作成およびインターフェイスの開発を行った。本研究では、工学系のテキストの電子化は、専門入門書に関しては紙の本をスキャンしてOCR処理をした上で修正を行い電子化し、論文に関しては、HTMLで入手できるものから本文を抽出し、理学・工学系で多く用いられるが本研究においては重要でない変数や数式などの置換処理を行いコーパスを構築した。データベース構築に関しては、工学系全体をカバーするためのコーパスの構築は、分野がカバーする領域の広さから小規模な研究では難しいと判断し、コーパスを追加した場合に分野ごとの指標をつけてあれば切り替えて検索可能なシステムを構築することに重点を移した。検索に関しては、あらかじめコロケーション頻度情報をもとにリストを作成して検索する方法では、数式や変数が多いテキストでは期待される結果が得られなかったことから、依存文法でのタグ付けが可能なStanford CoreNLPを利用して、単語間の文法関係の情報を含めたデータベースを作成し検索する方式に転換した。それに伴い、インターフェイスは動的に検索が可能なウェブベースのものを採用するに至った。データベース作成に関しては別途アプリケーションを開発した。検索機能に関しては、既存のコーパス分析アプリケーションに組み込む形でテストし、Stanford CoreNLPで付与したの文法情報をもとにしたコロケーションの抽出は、タグ付けの精度の限界はあるものの、頻度情報をもとにしたものよりも利用しやすい結果が得られた。最終的には、データベースの仕様の決定と検索処理のアルゴリズムの開発はおおよそ完成したがインターフェイスは開発の途中で完成には至らなかった。今後、インターフェイスを完成させて公開につなげたい。研究初年度である27年度は、本研究の基となる英語で書かれた工学系基礎分野の大学教科書の電子化に向けたコーパス作成のための教科書の選定及び、コーパス作成及びテキスト分析のためのアプリケーションの開発・改良を行った。当初は、本務校での教員によるアンケートなどを基にしてコーパスを作成する予定であったが、科研の意義からしても、ある程度の汎用性が必要ではないかということで、工学研究全般での基本的な用語及びそのコロケーション・用例などを幅広く集めるために、選定基準を一般的に工学系の大学教科書として多く用いられているものとした。その選定にあたっては、最終的に、オープンになっている大学のシラバスなどを収集して採用テキストなどのランキングを行っているThe Open Syllabus Projectでの工学系テキストのランク上位のものを基にし、本務校のシラバスを分析した上で教科書及び参考書として登録されている英語教科書及びその翻訳書を考慮に入れて20冊ほどの教科書を選定した。ただ、他の作業などとも関係して、選定は年度末近くまでかかり科研費の執行が難しくなったため、予め別予算で用意していた教科書の電子化から取り掛かり、その購入及び電子化は次年度に持ち越すこととした。電子化したコーパスの分析は、一般に無償公開している自作のアプリケーションを利用する予定で、その改善も予定に入れていたが、Mac OSのアップデートなどで問題が出る可能性もあったため、当初の予定では、コーパスの作成過程でその都度改良する予定であったが、改良というよりはほぼ書き直す形で、本研究でも利用する予定であった機能などを新たに加える開発を行い、これまでにあまり例のない機能を持つ高度なコーパス分析ツールとなった。アプリケーション自体は、その後も問題点の解消やマニュアルの作成も含めて、一般公開するに至った。研究初年度では、教科書コーパス作成及び、論文コーパス作成まで進める予定ではあったが、教科書コーパス収集の基準変更や、実績のところにも書いたように、分析のためのツールに注力する必要性があったことで、そちらを中心に進めたため、教科書コーパスの作成自体に遅れが出た。また、この電子化は、大学院生をRAとして雇用して進める予定であったが、リスト作成の遅れや予定していた大学院生の都合などにより、まずは、テキストの電子化から、新たに改良したアプリケーションの操作などに慣れてもらいながら進めているため、進みが遅くなっている。コーパスに含める教科書の選定も終わり、新年度になり新たな大学院生も増えたことから、現在作業を担当している大学院生を中心にRAを増やして、電子化作業の遅れを取り戻したいと考えている。ただ、アプリケーションの開発・修正で予定していた大きなものは、すでに組み込んだため、今後はアプリケーションの修正は細かなものが中心となるため、そのために予定していた時間は、テキストの電子化や論文電子テキストの収集に充てる予定である。前年度に引き続き工学系英語教科書の電子化作業を行った。ただ、データの中心となる論文テキストの収集に関して、工学全分野から集める予定であったが、コロケーションの抽出にはある程度の頻度が必要であるため、分野を絞ることに計画を変更し、その分野の選定を行なった。現時点では、電子工学から始める予定で、論文誌の選定を行なっている。テキストの電子化・収集に並行して、データベースの構築及び検索インターフェイスの作成に着手した。データベースは、当初、市販のアプリケーションであるFileMakerを採用する予定であったが、試用版を入手して検討したところ、データベースやインターフェイス作成の自由度、研究期間終了後のライセンス維持費などを考慮した結果、無料のデータベースアプリケーションであるSQLiteで構築することに変更し、そのサンプルアプリケーションを製作してデータベースの検索処理の使い勝手のこっ場を図っている。データベースの作成やインターフェイスのプロトタイプ作成においては、現時点では工学系テキストのデータが十分に揃っていないため、他の共同研究で収集した応用言語学の論文テキストを利用して行なっている。

また、データベースに入れるデータの処理に関しては、当初は、旧来のある単語の前後に現れる文脈語の頻度を集計することでコロケーションの抽出を行なっていたが、検索システムを構築する際に、品詞情報などや依存関係に基づいての検索の必要性を感じたことから、構文解析をしたデータを用いてデータベース作成を行う可能性について検証し、その方向で進める決定をした。また、これまでのところは、英語での検索を行うことを優先してシステム・インターフェイスの構築を検証してきたが、最終的な目標の、日本語での検索のための日英の専門用語対応表などの構築を進めるとともに、検索システムへの組み込みを試みる予定である。前年度の進捗が遅れた影響で、その遅れを十分取り戻すに至らず、前年度に引き続きテキスト処理に時間が必要となったため、教科書テキストの電子化後に行う予定であった論文テキスト収集まで至っていない段階である。現在は、論文データを収集するための論文誌を決定し、アルバイトを雇用した段階であり、今後データの収集を進めていく。ただ、上述の通り、応用言語学の論文データでコロケーション抽出の予備実験を行なっているため、論文データが集まり次第データベース構築に取りかかれる段階までには、データベース作成のための準備は進んでいる。また、データベース自体に関しても、上述の通り、当初の市販のアプリケーションであるFileMakerを採用する予定を予算や自由度の点から取りやめて、無料のSQLiteで構築することに変更し、そのサンプルアプリケーションを製作してデータベースの検索処理の使い勝手を向上させている段階となっている。データベース構築のための工学系論文の電子テキスト化を進めた。現在のところ、教科書コーパスは130万語弱、論文コーパス90万語程度となっている。また、電子化したテキストを文法解析した上で、検索システムを構築するためにSQLiteのデータベースに蓄積していく予定であるが、検索システムの仕様を決めつつ、効率よく必要なデータが取り出せる形のデータベースを作成し検証している。このデータベース構築に関しては、工学論文コーパスを主とする予定であるが、語彙のデータベースとしては十分な量が確保できていないため、共同研究者として参加している別の科研で収集している別分野の論文テキストを使用している。その際に、本研究にも応用できるテキストの分析を行い、共同研究として学術論文誌に共同研究として発表した。また、これと並行して、自身が開発しているテキスト分析アプリケーションに、テキストデータからデータベースを作成する機能とそのテストをする機能を組み込む作業を行なっている。
ビタミンC不足マウスを用いた慢性閉塞性肺疾患(COPD)発症機構の解明

慢性閉塞性肺疾患(COPD)は喫煙が主な原因とされる肺の生活習慣病である。COPD発症要因のひとつは肺での酸化ストレスの増加と考えられている。そこで本研究では、ビタミンCを合成できない遺伝子破壊マウス(SMP30/GNLノックアウトマウスを用いて、ビタミンC不足が肺に与える影響を検討した。その結果、ビタミンC不足は肺における酸化ストレスの増大や肺胞径、肺胞破壊の増大を招くことが明らかになった。ビタミンCの不足はCOPD発症リスクを高めると考えられる。申請者らは、ビタミンC(VC)を合成できない遺伝子破壊マウス(SMP30/GNLノックアウトマウス)を作製し、VCの不足が喫煙によるCOPD発症リスクを高めることを明らかにした。しかし、その発症メカニズムは未だ明らかではない。本年度、VC不足により肺での酸化ストレスが増加することを明らかにした。即ち、VCを合成できない遺伝子破壊マウスにマウスが1日に必要とするVC量の2.5%を飲料水から与えて飼育し、1ヶ月、2ヶ月後に気管支肺胞洗浄液(BALF)中の細胞成分を解析した。BALFは生理食塩水を気管支肺胞に注入・回収を反復して局所の肺細胞、気道被覆液を採取する方法である。その結果、VC不足期間に応じて、炎症性マクロファージが増加した。また、HE染色による肺病理組織像から平均肺胞径(MLI)もVC不足期間に応じて拡大した。この時、肺組織中のVC含量は3%以下であった。次に、炎症性細胞の増加やMLIの拡大がVC不足による酸化ストレスの増加によるのか解析するため、BALFや肺組織中の活性酸素種(ROS)の量をcarboxy-H_2DCFDA(C400)を用いて測定した。その結果、VCが不足した遺伝子破壊マウスの肺では野生型マウスに比べて約3倍、ROSの値が高かった。これらの結果は、ヒトにおいてもVC不足が肺でのROSの増加をもたらし、COPD発症リスクを高める可能性を示している。[目的]慢性閉塞性肺疾患(COPD)は喫煙が主な原因とされる肺の生活習慣病である。私たちは、ビタミンCを合成できない遺伝子破壊マウス(SMP30/GNLノックアウトマウス)を作製し、ビタミンCの長期的な不足は寿命を短くすることを明らかにした。COPD発症要因の1つは肺での酸化ストレスの増加と考えられる。そこで本研究では、SMP30/GNLノックアウトマウスを用いて、充分なビタミンCの摂取が喫煙によるCOPD発症リスクを下げられるか検討を行った。[方法]体内でビタミンCを合成できないSMP30/GNLノックアウトマウスを生後3ヶ月齢までビタミンCを充分に与えて飼育した。その後、マウスを(1)ビタミンC不足群と(2)ビタミンCを充分に与える群の2群に分けた。さらに(1)(2)各群をタバコ煙曝露群と大気曝露群の2群ずつ(全部で4群)に分け、喫煙暴露させた後、肺胞破壊指数(DI)や平均肺胞径(MLI)を測定し、ビタミンC不足群と充分に与えた群で比較した。[結果]ビタミンCを充分に与えた群は、タバコ煙曝露により軽度の平均肺胞径の増大や肺胞の破壊を認めたが、酸化ストレスの亢進は認められなかった。一方、ビタミンC不足群では酸化ストレスが増大し、顕著な肺胞の破壊を認めた。[結論]体内でビタミンCを合成できないSMP30/GNLノックアウトマウスを用いて、予めビタミンCを充分に摂取すると喫煙によるCOPD発症リスクを下げられることを明らかにした。