hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新世代のアデノウイルスベクターを用いた進行性筋ジストロフィーの遺伝子治療

我々は、骨格筋での遺伝子導入効率の向上をめざしヘルパーウイルス依存型アデノウイルスベクター(HDAd)の作製を行ってきた。今回、dystrophinおよびLacZ発現カセットをもつHDAdLacZ-dysと、dystrophinとCAR発現カセットをもつHDAdCAR-dysの2種類のHDAdを作製した。これらのHDAdを用いてmdxマウスの骨格筋にdystrophinを導入し、その導入効率や発現期間、筋病理変化などについて検討した。HDAdLacZ-dysを幼弱期に注入すると、dystrophinが正常筋と同様に筋線維膜に一致して高率に発現しており、その発現が持続することによって筋病理所見が改善することを確認した。さらに、HDAdCAR-dysを成熟期に繰り返し注入した筋で、一回注入した筋に比べて、dystrophin陽性の筋線維数が9倍増加し、24週齢時点で骨格筋全体の19%の筋線維にdystrophinの発現が認められた。また、それに伴いdystrophin結合蛋白の発現も回復した。HDAdLacZ-dysを繰り返し注入した筋ではこのような増加はみられず、HDAdCAR-dysとHDAdLacZ-dysが注入された筋で惹起された細胞性免疫に明らかな違いは認められなかった。HDAdCAR-dysを成熟mdxマウス骨格筋に注入することによって、繰り返し注入時のdystrophin遺伝子の導入効率が改善したものと考えられた。以上の結果は、Duchenne型筋ジストロフィーに対する新しい遺伝子治療法を提示しており、他の遺伝性筋疾患に対する遺伝子治療にも応用できる可能性があると考えられた。我々は、アデノウイルスゲノムがもつ全ての蛋白遺伝子を欠失させ、代わりに治療用遺伝子のみをもつヘルパーウイルス依存型アデノウイルスベクター(以下HDAV)を開発し、full-length dystrophinおよびアデノウイルスのアタッチメントレセプターであるCARを含むHDAV CAR-dysを作製した。免疫抑制を一切行わない条件下において、HDAV CAR-dysを幼若なmdxマウスの骨格筋に注入したところ、注入8週後にもdystrophinの発現が高率に認められた。さらにdystrophin発現部位のみにおいて筋病理所見の改善が確認された。また、成熟したmdxマウスの骨格筋に繰り返し注入したところ、3回反復投与によりdystrophinの導入効率が上がり、一定レベル以上のdystrophinの発現を長期間維持することができた。ただ発現効率は全体の10%以下であった。ヌードmdxマウスで同様の実験を行ったところ、2回反復注入により25%程度に発現効率の増加をみた。今後、免疫抑制も併用したHDAV CAR-dysの反復注入法について検討を加えることにより筋ジストロフィー遺伝子治療の臨床応用への可能性が広がると考えられる。我々は今回、全長dystrophin発現カセットおよびHDAdの増幅時にマーカーとして使用するLacZ発現カセットをもつHDAdLacZ-dysと、全長dystrophin発現カセットとCAR発現カセットをもつHDAdCAR-dysの2種類のHDAdを作製した。この二つのHDAdを用いてmdxマウスの前脛骨筋にdystrophinを導入し、その導入効率や発現期間、筋病理変化の改善度などについて検討した。はじめに、HDAdLacz-dysを幼弱期に注入した筋において、dystrophinが正常骨格筋と同様に筋線維膜に一致して高率に発現しており、その発現が持続することによってmdxマウスの筋病理所見が改善することを確認した。さらに、HDAdCAR-dysを成熟期に繰り返し注入した筋で、一回注入した筋に比べて、dystrophin陽性の筋線維数が9倍増加し、24週齢時点で前脛骨筋全体の19%の筋線維にdystrophinの発現が認められた。また、それに伴いdystrophin結合蛋白の発現も回復していた。HDAdCAR-dysを成熟mdxマウス骨格筋に注入すること,によって、繰り返し注入時のdystrophin遺伝子の導入効率が改善したものと考えられた。

また、この結果から、ある特定のアデノウイルスの血清型に対して既に感作されている宿主に対しても、それと同型由来のアデノウイルスベクターの投与が可能であることが示唆された。以上の結果は、Duchenne型筋ジストロフィーに対する新しい遺伝子治療法を提示しており、他の遺伝性筋疾患に対する遺伝子治療にも応用できる可能性があると考えられた。
人工層状構造を有する多機能材料の開発

Coを含む複合酸化物はNaCo2O4やCa3Co4O9のように高いp型の熱電特性を示す物質が報告されている。これらはCdI2構造を有する層状のCoO2層が優れた熱電特性の起源として理解されているが、Ca3Co2O6に観られる八面体CoO6とプリズムCoO6から成る擬一次元鎖構造も高いゼーベック係数を示す有望な熱電発現ブロックである。本研究では八面体CoO6を有するBaCoO3-δ、Ba2Co9O14、Ba6Co6ClO16について熱電性能を比較した。Ba2Co9O14の電気抵抗率は400°C以下で急激に増加した、これと同時にゼーベック係数も高くなる。これは低いキャリア濃度に起因すると考えられる。一方、BaCoO3-δとBa6Co6ClO16は温度上昇に従い電気抵抗率は低下する絶縁体的な挙動を示すが、ゼーベック係数も温度上昇により増加した。このことから、BaCoO3-δとBa6Co6ClO16はVariable-range hoppingにより電気伝導が起きていることが推測できる。熱伝導度はいずれの酸化物においても、焼結密度が90%以上あるにも関わらず、1.5W/m.K以下の低い値となった。これは一次元鎖構造に起因することも考えられるが、BaCoO3-δの熱伝導度が他の酸化物より低いことから、挿入層の構造によりフォノン散乱を制御できることがわかった。今後これらの酸化物の熱電特性と構造の関係を明らかにし、機能界面の集積化(Misfit integration)による材料設計が、高性能熱電材料、多機能材料の創製に有効であることを実証する。27年度が最終年度であるため、記入しない。新たな熱電材料の探索とこれまでに得られている熱電材料の結晶構造を明らかにすることを目的に、酸化物及びシリサイド材料を合成、評価した。酸化物はBa-Co-Oで構成されるホモロガス物質について、元素置換による物性値の変化と結晶構造の関係を明らかにした。このホモロガス相は[Ba Co O_3][Ba Co_8O11]_nで表され、Baの一部をアルカリ土類及び希土類で置換することができた。またCoの一部も3d遷移金属で置換できた。特に、Ni、Cuで置換した場合、高い置換量でも単相が得られることが分かった。またnの値はホモロガス比と呼ばれ、本研究ではn=0、1、2及び∞の試料を合成した。nの値により異なる電気伝導性及びゼーベック係数が得られた。さらにBaCo_8O_11層へのインターカレーションも試みた。n型の熱電特性を示すシリサイド材料で、層状構造を有するMn_3Si_4Al_2の結晶構造を詳細に調べ、インターカレーションなど新たな人工超格子構造を構築するための可能性を調ぺた。インターカレーションでは、200°Cで、このシリサイドをヨウ素雰囲気中に5日間放置することで、c軸の異なる二つのMn_3Si_4Al_2構造が粉末X線回折測定の結果から観察され、新たな層状物質の存在を示す結果が得られた。ヨウ素処理により作製した新しいシリサイド材料の電気抵抗率はヨウ素処理前よりも低くなったが、ゼーベック係数は高くなり、高温ではp型の特性を示すようになった。またMn_3Si_4Al_2のAlをP、Sn、Sb、rnで置換した試料も合成し、層状構造と熱電特性に与える影響を調べた。BaCo8O11 (n=0)、Ba2Co9O14 (n=1)、Ba3Co10O17 (n=2)、Ba4Co11O20 (n=3)及びBaCoO3 (n=∞)の多結晶体試料を固相反応法により作製した。全ての試料で電気抵抗率は温度上昇共に低下した。またn=13の試料ではnの値の増加に伴い、BaCoO3の数値に近づく傾向があった。ゼーベック係数の数値から全試料がp型であることが分かった。BaCoO3を除きゼーベック係数は温度上昇と共に低下したことから、n=03はフェルミ順位付近にギャップを有するバンド半導体と考えられる。熱伝導率はn値が大きくなるほど低減した。これはBaCoO3一次元鎖がBaCo8O11面よりも低い熱伝導率を有するためである。ZTの値はBa2Co9O14 (n=1)で最も高くなった。Ba2Co9O14のBaを5%元素置換したBa1.9M0.1Co9O14 (M: Sr,Ca,Na,La,Dy,Er,Yb,Bi)の電気抵抗率は定性的には200°Cと300°C辺りに変曲点を持つ、温度上昇と共に電気抵抗率が減少する曲線となったが、Dy、Er、Ybで300400°Cより高温では温度上昇に従い電気抵抗率が増加する金属的な挙動が観察された。ゼーベック係数は全ての試料で温度上昇と共に減少した。Yb置換において最も高い出力因子が得られた。Yb置換量を変えた研究の結果、Ba1.9Yb0.1Co9O14で500°Cにおいて0.1のZTを得ることができた。

これらはCdI2構造を有する層状のCoO2層が優れた熱電特性の起源として理解されているが、Ca3Co2O6に観られる八面体CoO6とプリズムCoO6から成る擬一次元鎖構造も高いゼーベック係数を示す有望な熱電発現ブロックである。本研究では八面体CoO6を有するBaCoO3-δ、Ba2Co9O14、Ba6Co6ClO16について熱電性能を比較した。Ba2Co9O14の電気抵抗率は400°C以下で急激に増加した、これと同時にゼーベック係数も高くなる。これは低いキャリア濃度に起因すると考えられる。一方、BaCoO3-δとBa6Co6ClO16は温度上昇に従い電気抵抗率は低下する絶縁体的な挙動を示すが、ゼーベック係数も温度上昇により増加した。このことから、BaCoO3-δとBa6Co6ClO16はVariable-range hoppingにより電気伝導が起きていることが推測できる。熱伝導度はいずれの酸化物においても、焼結密度が90%以上あるにも関わらず、1.5W/m.K以下の低い値となった。これは一次元鎖構造に起因することも考えられるが、BaCoO3-δの熱伝導度が他の酸化物より低いことから、挿入層の構造によりフォノン散乱を制御できることがわかった。今後これらの酸化物の熱電特性と構造の関係を明らかにし、機能界面の集積化(Misfit integration)による材料設計が、高性能熱電材料、多機能材料の創製に有効であることを実証する。酸化物においてはBa-Co-O及びBa-Co-Cl(Br)-Oのホモロガス物質について詳細な構造解析とその特性の関係が明らかになりつつある。まだ実用域には達していないものの、このホモロガス物質では最高で0.1のZTを得ており、この物質を母物質として、新たな機能物質を開発できる可能性が見えてきた。また、シリサイド材料においても、これまで研究してきたMn3Si4Al2に非常に近い組成で、異なる結晶構造を有する合金相を見出すことができた。今年度、この物質の熱電特性を評価することで、新たな機能性層状構造材料の開発に期待が持てると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後、多数の試料合成により、高い機能を有する層状構造物質の探索を行う。そのため構造解析や熱電性能など多くの測定、解析が必要となる。既に東北大学、北海道大学、大阪府立大学、フランスのCRISMATとの研究連携を行っているが、さらに関係を深め、効率的に研究を進め、限られた時間内で成果を上げられるようにしたいと考えている。酸化物、シリサイド材料で、層間の修飾が可能な篠補材料を見出すことができた。また実際にインターカレーションにより物性の変化が見られている。熱電変換と異なる機能(例えば蓄電機能、コンバーター機能など)や、フォノン散乱やゼーベック係数の増大により熱電変換効率を飛耀的に向上する導入層を検討し、合成方法の構築を物性評価を行う。
逆解析による地盤調査の総合システムの開発

自然によって形成された土や岩などの非均質あるいは非線形性の強い「地盤材料」を対象とする地盤工学の諸問題は地層構造やその特性を正確に知り難い故に、時として恣意的な力学モデルに帰せしめられる。現実の地盤性状を反映しないこれらの解析と、それに続く設計を施工中に修正すべく、観測的方法(observational methods)あるいは同定問題(identification problem)・逆解析(inverse analysis)の概念が提案されて久しいが、微分方程式に支配される境界値問題として同定問題を正確に記述した手法は未だ完成されていなかった。1990年以来、研究代表者は材料定数を決定するパラメーター同定問題が、領域境界上における例えば変位と力の双対性を利用した境界制御問題に帰すことができることを提案してきた(双対境界制御法)。この方法では荷重あるいは変位の観測境界条件は、領域+境界上で定義された応力(荷重)・変位を該当境界上の観測条件に制限する射影(projection)条件として導入される。この新しい手法によって従来の逆定式化法や直接定式化法では解き得なかった問題、例えば非均質場における弾性定数とポアソン比を同時に同定する問題が極めて効率的に解けることが示された。このように新しい方法論はしかしながら、現実の工学問題に適用されて初めてその価値が明らかになる。本研究では、現実の地盤工学問題に適用するために、三次元が問題に対応するシステムを開発・整備し、併せて、同定されるパラメータのデータ依存性(感度解析)等の従来不十分であった理論的側面についても検討を行った。本研究の基礎理論が研究代表者・市川を中心として1990年以来、開発が進められてきたことは上述のとおりである。当プロジェクトにおいても双対境界制御手法の理論的側面の開発および全体作業の調整は名古屋大学(市川康明・呉旭・清木隆文)が行った。オーストリア・インスブルック大学のG.Swobodaは上記の基礎理論に立脚して、インスブルック大学に所有する計算機システム(ワークステーション)の上に総合システムを開発した。なお、名古屋大学・清木隆文はインスブルック大学で開発したシステムを、名古屋大学で所有する計算機システム(パーソナル・コンピュータ)に移植した。イタリア・ミラノ工科大学のG.Gioda,A.Cividiniは、逆解析・同定問題における確率的理論の開発(双対制御を導入したカルマンフィルター理論)作業と併せて、インスブルック大学・Swobodaのシステムに適合する観測データを提供し、同システムの有効性をチェックした。本プロジェクトで得られた具体的成果は以下のとおりである。・三次元弾性問題に対するプログラムをインスブルック大学のワークステーション上で開発し、入出力機能を整備した。なお、当初は二次元問題のシステム開発を予定していたので、予定以上の成果であった。三次元粘弾性問題については、インスブルック大学で所有するワークステーションの処理能力を超えるので、別の理論(ラプラス空間における同定問題)によるシステム開発を検討している段階である。・開発したプログラムを名古屋大学のパーソナル・コンピュータ上に移植した。・弾性問題と粘弾性問題に適用されていた境界射影制御法の理論を拡張し、岩盤中に存在する節理等の分布不連続面群を同定する損傷力学問題、弾塑性パラメータを同定する弾塑性問題、弾性定数と減衰定数を同時に同定する波動問題、弾性定数と浸透計数および熱伝導率を同定する応力・浸透・熟練成問題に適用し、二次元問題を対象にしたプログラムを開発した。・カルマンフィルター双対制御理論による損傷力学問題、応力・浸透・熟練成問題に適用し、二次元問題を対象にしたプログラムを開発した。・室内モデル実験の結果と解析結果を比較検討した。ただし、実験材料にはセメントモルタルを用いたので、データのばらつきが大きく、結果の解釈に苦労した。なお、本プロジェクトの発足した平成6年12月には約30名の参加者による逆解析の国際ワークショップを名古屋大学で開催し、地盤工学における逆解析の現状と未来について総括討議を行い好評を得た。参加者は上記研究担当者以外に京都大学・佐藤忠信教授、同・村上章助教授、信州大学・大上俊之助教授、神戸大学・芥川真一助教授他であった。また、本プロジェクトに関して国際的な反響を呼び、ポーランド政府支援によるグダニスク工科大学・名古屋大学共同研究プロジェクト(逆解析をベースにした地盤材料の構成則に対するエキスパート・システム開発)が平成8年度に発足している。

このように新しい方法論はしかしながら、現実の工学問題に適用されて初めてその価値が明らかになる。本研究では、現実の地盤工学問題に適用するために、三次元が問題に対応するシステムを開発・整備し、併せて、同定されるパラメータのデータ依存性(感度解析)等の従来不十分であった理論的側面についても検討を行った。本研究の基礎理論が研究代表者・市川を中心として1990年以来、開発が進められてきたことは上述のとおりである。当プロジェクトにおいても双対境界制御手法の理論的側面の開発および全体作業の調整は名古屋大学(市川康明・呉旭・清木隆文)が行った。オーストリア・インスブルック大学のG.Swobodaは上記の基礎理論に立脚して、インスブルック大学に所有する計算機システム(ワークステーション)の上に総合システムを開発した。なお、名古屋大学・清木隆文はインスブルック大学で開発したシステムを、名古屋大学で所有する計算機システム(パーソナル・コンピュータ)に移植した。イタリア・ミラノ工科大学のG.Gioda,A.Cividiniは、逆解析・同定問題における確率的理論の開発(双対制御を導入したカルマンフィルター理論)作業と併せて、インスブルック大学・Swobodaのシステムに適合する観測データを提供し、同システムの有効性をチェックした。本プロジェクトで得られた具体的成果は以下のとおりである。・三次元弾性問題に対するプログラムをインスブルック大学のワークステーション上で開発し、入出力機能を整備した。なお、当初は二次元問題のシステム開発を予定していたので、予定以上の成果であった。三次元粘弾性問題については、インスブルック大学で所有するワークステーションの処理能力を超えるので、別の理論(ラプラス空間における同定問題)によるシステム開発を検討している段階である。・開発したプログラムを名古屋大学のパーソナル・コンピュータ上に移植した。・弾性問題と粘弾性問題に適用されていた境界射影制御法の理論を拡張し、岩盤中に存在する節理等の分布不連続面群を同定する損傷力学問題、弾塑性パラメータを同定する弾塑性問題、弾性定数と減衰定数を同時に同定する波動問題、弾性定数と浸透計数および熱伝導率を同定する応力・浸透・熟練成問題に適用し、二次元問題を対象にしたプログラムを開発した。・カルマンフィルター双対制御理論による損傷力学問題、応力・浸透・熟練成問題に適用し、二次元問題を対象にしたプログラムを開発した。・室内モデル実験の結果と解析結果を比較検討した。ただし、実験材料にはセメントモルタルを用いたので、データのばらつきが大きく、結果の解釈に苦労した。なお、本プロジェクトの発足した平成6年12月には約30名の参加者による逆解析の国際ワークショップを名古屋大学で開催し、地盤工学における逆解析の現状と未来について総括討議を行い好評を得た。参加者は上記研究担当者以外に京都大学・佐藤忠信教授、同・村上章助教授、信州大学・大上俊之助教授、神戸大学・芥川真一助教授他であった。
北海道における精神保健ソーシャルワークの歴史記録と教育コンテンツの構築

本研究では、北海道を6区域(道南、道央、道北、オホーツク、十勝、釧路・根室)に分けて各区域の特色をふまえた精神保健ソーシャルワーク(以下、精神保健SW)の歴史記述を行うことを研究方法とし、特に2018年度は2017年度に収集・整理した史料・資料の分析を進めるほか、各地の初期のソーシャルワーカー(以下、PSW)へのインタビュー調査を実施した。まず、6区域の精神保健SWの生成期について概要をまとめ、日本精神保健福祉学会にて発表した。道南については、この学会発表の時点で一定の情報を整理できたが、昨年までのインタビュー調査に加え、もう1名を予定していたが実施できなかった。その他、道央については、室蘭・登別の精神保健SWの歴史の概略をPSW2名へのインタビュー調査の結果も含めて論文にまとめることができたほか、北海道立精神衛生センターに長く勤務したPSWへのインタビュー調査を実施できた。道北については、前年度末に行ったPSWへのインタビュー結果もふまえ、名寄市の精神保健SWの歴史に、公立病院中心、キリスト教の影響、思想のあるPSWの存在といった特徴を見出し、地域間の比較検討のベースとすることができた。オホーツクについては、現地調査にて北見地方精神保健協会の貴重な資料の存在を確認したが、一部しか入手できなかった。十勝については、同地の精神保健SWの展開過程をまとめ、日本精神障害者リハビリテーション学会でポスター発表したほか、先駆的PSW・小栗静雄氏ほか2名へのインタビュー調査を実施できた。釧路・根室については、前年度実施したインタビューをふまえ、関連する人物についての追加調査を行った。以上のような調査の結果、各地の精神保健SWの特色とそこにおいてPSWが果たした役割が明らかになってきている。各地の精神保健SWに関する史料・資料の収集を網羅的に行うことができてきており、資料一覧や年表も充実してきている。また、各地の先駆者をPSW中心に抽出し、2018年度は7名にインタビュー調査を行うことができた(2017年度3名実施、2019年度56名実施予定)。当初計画ではインタビュー対象者は12名と想定していたが、研究を進めるなかで新たに判明した先駆者の存在もあって数が増えており、2019年度にインタビュー調査を持ち越した部分があるが、概ね順調に研究が進んでいるといえる。最終年度は、残されたインタビュー調査を実施し、6区域ごとの歴史を記述した上で、比較分析し、北海道の精神保健SWの歴史を体系的、包括的に理解できるようなまとめをおこなっていく。また、これに基づき、授業コンテンツを作成するために、各地の精神保健SWを伝える風景等の撮影も実施する。授業コンテンツの内容は60分程度で6区域を全て盛り込むことができるようにし、パワーポイントと副読本の作成を予定している。これらを教材として、札幌市と名寄市で各1回、PSWを志す学生と現職のPSWを対象に授業を試行する。交付申請時には学生と現職者を分ける予定であったが、インタビュー調査が増えたため、予算や時間の制約もあり、まとめて行う予定である。この受講者にアンケート調査を実施し、結果を反映させて授業コンテンツを完成させる。本研究では、北海道内を6区域(下記の16)にわけて各区域の特色をふまえた精神保健ソーシャルワーク(以下、PSW)の歴史記述を行うことを研究方法とし、特に2017年度は現地における資料・史料の収集と整理、年表作成に努めた。1道南では、函館市立病院、函館市保健所と二つの私立精神科病院のPSWに関わる資料・史料、函館渡辺病院の初期ワーカーへのインタビュー等に基づき年表を作成した。2道央については、北海道立精神保健福祉センターにおけるPSWの歩みを整理することに着手した。また、後志、苫小牧、登別・室蘭の主だった精神科病院に充実した記念誌があり、それらに基づき年表を作成、さらなる情報収集のためのインタビュー対象者の調整を進めた。3道北では、名寄、稚内のPSWについて、現地での関係者への聞き取り調査を実施、希少な情報も含め収集できた。旭川については、旭川精神衛生協会誌『旭川精神衛生』のバックナンバーと旭川で最も古い共同作業所における聞き取り調査に基づき年表を作成、さらなる調査課題も見えてきている。4オホーツクについては、紋別の文献調査は進んだが、北見、網走の文献等が乏しく、2018年度に丁寧な現地調査を行う必要がある。5十勝については先駆的ワーカー・門屋充郎氏へのインタビューや文献等をもとに年表を作成、これを多面的に検証する意味で関係機関の資料・史料収集を実施した。6釧路・根室でも、開拓的ワーカー・佐々木寛氏へのインタビュー、関係機関の資料・史料収集を行い、年表を作成したが、根室についてはPSWの所在が見えてこなかった。以上のように各区域のPSWの歴史の概況を把握し、年表や資料の一覧を整理するなかで、北海道における初期のPSWが精神科病院内の活動にとどまらず、共同住居や共同作業所の立ち上げなどの社会復帰活動を含んでいたことがどの地域にも共通して言えることが明らかになってきた。平成29年度に予定していた、6区域の精神科医療機関と保健所等行政機関の史料・資料収集と整理に加え、各地の社会復帰活動を明らかにする資料も収集できた。その結果、各地の年表、史料一覧の作成も行うことができている。また、196090年代の精神保健ソーシャルワーク先駆者の所在の調査、インタビュー対象者の選定について、研究代表者と研究分担者とで情報共有、役割分担しつつ着実に進めている。文献等の乏しいオホーツク(北見、網走)を除き、順調に研究が進展しているといえる。

本研究では、北海道を6区域(道南、道央、道北、オホーツク、十勝、釧路・根室)に分けて各区域の特色をふまえた精神保健ソーシャルワーク(以下、精神保健SW)の歴史記述を行うことを研究方法とし、特に2018年度は2017年度に収集・整理した史料・資料の分析を進めるほか、各地の初期のソーシャルワーカー(以下、PSW)へのインタビュー調査を実施した。まず、6区域の精神保健SWの生成期について概要をまとめ、日本精神保健福祉学会にて発表した。道南については、この学会発表の時点で一定の情報を整理できたが、昨年までのインタビュー調査に加え、もう1名を予定していたが実施できなかった。その他、道央については、室蘭・登別の精神保健SWの歴史の概略をPSW2名へのインタビュー調査の結果も含めて論文にまとめることができたほか、北海道立精神衛生センターに長く勤務したPSWへのインタビュー調査を実施できた。道北については、前年度末に行ったPSWへのインタビュー結果もふまえ、名寄市の精神保健SWの歴史に、公立病院中心、キリスト教の影響、思想のあるPSWの存在といった特徴を見出し、地域間の比較検討のベースとすることができた。オホーツクについては、現地調査にて北見地方精神保健協会の貴重な資料の存在を確認したが、一部しか入手できなかった。十勝については、同地の精神保健SWの展開過程をまとめ、日本精神障害者リハビリテーション学会でポスター発表したほか、先駆的PSW・小栗静雄氏ほか2名へのインタビュー調査を実施できた。釧路・根室については、前年度実施したインタビューをふまえ、関連する人物についての追加調査を行った。以上のような調査の結果、各地の精神保健SWの特色とそこにおいてPSWが果たした役割が明らかになってきている。各地の精神保健SWに関する史料・資料の収集を網羅的に行うことができてきており、資料一覧や年表も充実してきている。また、各地の先駆者をPSW中心に抽出し、2018年度は7名にインタビュー調査を行うことができた(2017年度3名実施、2019年度56名実施予定)。当初計画ではインタビュー対象者は12名と想定していたが、研究を進めるなかで新たに判明した先駆者の存在もあって数が増えており、2019年度にインタビュー調査を持ち越した部分があるが、概ね順調に研究が進んでいるといえる。平成30年度は平成29年度中に収集・整理した史料・資料の分析を特に全国通史との比較の観点で行う。これをもとに、インタビュー・ガイドを作成し、地域固有の精神保健ソーシャルワークの歴史について先駆者に聞き取りを行うとともに、精神保健福祉士養成教育の教材となるよう、実践者の立場からのソーシャルワーク観や地域資源開拓の視点・手法、未来の活動に期待するものなどについても語っていただく。インタビューは全て北星学園大学全学危機管理委員会の研究倫理審査にて承認を得た上で、研究代表者と分担者とで実施する。なお、教育コンテンツの作成に資するよう、対象者の許可を得た範囲でインタビュー場面を録音・撮影する。インタビュー内容は歴史的証言として扱い、平成29年度に作成した年表にインタビュー内容も盛り込んで各地に固有の精神保健ソーシャルワークの歴史記録を作成する。
カキのタンニン蓄積制御遺伝子の探索とそれを利用したゲノム構成の解析と実生選抜

日本タイプのカキの甘渋性発現に関与する遺伝子の遺伝子座を調査し、近縁二倍体種であるマメガキのゲノムライブラリーから構築したコンティグの端から、さらに100kbはなれたところに存在する可能性が明らかとなった。また、この遺伝子が単一で甘渋性を制御し、六倍体のカキゲノム中に6アリル存在していること、タンニン生合成を総括的に制御する転写因子DkMyb4が甘渋性発現を制御している可能性を示した。さらに、この遺伝子に連鎖する領域から、日本タイプの完全甘ガキを簡便に選別できる分子マーカーを構築した。なお、中国タイプの完全甘ガキ形質に連鎖するAFLPマーカーを得ることにも成功した。日本のカキの甘渋性形質発現に関与する遺伝子探索のための基礎となるコンティグを、二倍体の近縁野生種であるマメガキ(Diospyros lotus)ゲノミッククローンから構築した。さらに、このマメガキから構築したコンティグのいくつかの部位の塩基配列からプライマーを作製し、このプライマーをカキ'次郎'および'西村早生'から抽出したDNAを用いたPCR分析に適用した後、マメガキとカキの対応する部位の塩基配列を比較したところ、その配列の非常に高い類似性を確認した。すなわち、今後、このマメガキより構築したコンティグを用い、カキの甘渋性形質発現に関与する遺伝子の位置を特定できる可能性が明らかとなった。一方、日本のカキの甘渋性形質発現に関与する遺伝子に密接に連鎖するマーカー部位の塩基配列を用い、カキのこの目的遺伝子のゲノム内でのコピー数を定量PCRにより解析したところ、カキのゲノム内に6コピーこの遺伝子を有している可能性がはじめて明らかになった。さらに、このマーカー部位の塩基配列多型を定量PCR分析に利用することで、日本のカキ品種の甘渋性発現に関与するこの連鎖マーカーの遺伝子型を決定することができ、カキの品種分化の考察に利用できる可能性が明らかになった。なお、'羅田甜柿'のタンニン構成成分は日本の渋ガキに類似しており、中国の完全甘ガキが日本のそれとは全く異なる機作によって生じたことが確認できた。この中国の完全甘ガキが有する完全甘ガキ発現に関与する遺伝子探索のため、現在、'羅田甜柿'から作製したゲノミッククローンの解析を実施している。これまでに構築した約400kbpからなるカキの近縁二倍体種マメガキ(D. lotus)コンティグのシークエンスを用い、コンティグ内の様々な位置でプライマーを作成し、これらプライマー組でのPCR増幅産物の有無と日本タイプの甘渋性の連鎖関係を甘渋性が確定できている育種集団を用いて調査した。その結果、日本タイプの甘渋性形質発現に関与する遺伝子は、構築したコンティグの約100200kbp上流に存在することが示唆され、マメガキのコンティグをさらに延長することで、遺伝子が存在する領域を絞り込み、日本タイプの甘渋性形質発現を制御する遺伝子の単離が可能となるものと推測された。一方、中国の完全甘ガキ'羅田甜柿'が有するタンニン蓄積を抑制する優性遺伝子の探索のために、BSA (bulked segregant analysis)を利用したAFLP (amplified fragment length polymorphism)分析を実施したところ、この優性遺伝子に連鎖したマーカーをRO-1からRO-7まで見出し、これらマーカーを用いた'羅田甜柿'の交雑個体集団の分析により、中国タイプの甘渋性発現に関与する遺伝子の領域をこれらのマーカーで絞り込むことが出来た。ただ、この領域はまだかなり大きく、遺伝子単離のためにはさらなるマーカーの探索が必要であることが示唆された。最後に、六倍体であるカキのゲノム構造を、日本タイプの甘渋性連鎖マーカーを増幅するためのプライマー組みを利用して定量PCR分析により解析したところ、カキは同質六倍体であることを示唆するデータを再確認した。これまでに構築したカキの二倍体近縁種であるマメガキ(D. lotus)の約400kbpからなるコンティグの様々な位置でのプライマーを作成し、これらプライマー組と甘渋性が確定できている約300個体の育種集団を用いた甘渋性との連鎖関係を調査した実験により、日本の甘渋性形質発現に関与する遺伝子(AST)は、構築したコンティグの約100200kbp上流に存在することが昨年度の実験結果から示唆されていた。このため、本年度はこのコンティグをさらに延長したが、現時点ではまだAST遺伝子座を同定するまでには至らなかった。ただ、この実験過程で、これまでに作出した甘渋性判別マーカーより、その識別精度が優れる新たなSCARマーカーを作成することに成功し、現在、このマーカーを用いた大規模な育種計画を共同研究者が属するカキ・ブドウ研究拠点で実施している。

また、六倍体であるカキのAST遺伝子座の量的遺伝子型をreal-time PCRにより決定することができ、完全甘ガキを効率的に得るための育種親の選抜に応用できることを示した。さらに、日本タイプの完全甘ガキ形質の出現に、シキミ酸経路およびプラボノイド合成経路の酵素遺伝子の発現を統合的に制御する転写因子DKMyb4の発現が深く関与していることを明らかにすることができた。ただ、中国タイプの完全甘ガキ形質を制御する遺伝子の単離のため、より目的遺伝子に近いマーカーを獲得するためにAFLP分析を本年度も実施したが、これまで得られているマーカーよりも目的遺伝子に近いマーカーを得ることができず、この点はさらなる検討が必要であった。
極限環境下におけるアーキアの遺伝情報維持機構の解明

超好熱アーキアから新規酵素を発見しEndoQ、EndoMSと命名した。EndoQは塩基の脱アミノ化、EndoMSはミスマッチ塩基対に対する修復酵素と予想される。これらの発見は、アーキアのDNA修復系理解のBreakthroughである。Pf-EndA、Pf-RtcB、Pf-Archaease、前駆体tRNAを用いた試験管内再構成系を構築したことで、tRNAプロセッシングの反応機構の理解が大きく進んだ。リボソームに結合性を示す新規の翻訳制御因子として、PF0374、PF0560を発見し、それぞれの具体的な機能を解明した。これら新規の発見によって極限環境下の遺伝情報維持機構の理解が大きく進んだ。本研究は極限環境下における生命維持現象の解明を目指し、研究対象として100°Cの高温下で生息する超好熱性アーキア(古細菌)が遺伝情報を維持し、子孫に伝達して行くしくみ明らかにするのが目的である。本研究で超好熱性アーキアの代表的な種であるT. kodakarensis、P. furiosusを用いて遺伝学的手法と生化学的手法を融合させながら解析を進めている。本研究は超高温という特殊環境での生命現象の解明と同時に、生物が獲得した遺伝情報の複製、修復、転写、翻訳装置の作動原理について究明するための比較生物学を推進する。超好熱アーキアのゲノム安定性維持に含まれるタンパク質解析のうち、我々が発見して命名したEndoQは、EndoVと同一過程で機能するのではなくそれぞれ独立に働くことを示した。分担者との連携で、endoQ, endoV遺伝子破壊株の作製も行なった。さらに、Thermococcus特有のExonuclease Iの構造と機能の解析も進んだ。また、アーキアに特有のミスマッチ塩基切断酵素の解析も進めて特許出願した。RNAプロセシングに関しては、RNA分解関連遺伝子の網羅的な同定と性状解析を進めた。また、tRNA前駆体スプライシング再構成系の構築とその制御に関わる因子の同定に成功した。翻訳伸長反応においては、リボソームストークタンパク質aP1のC末端部位と翻訳因子aEF1Aの複合体の結晶構造を解明し、aP1のC末端部位の翻訳因子リクルートへの寄与を明らかにした。さらにaP1のC末端のはたらきとして、翻訳因子EF1AとEF2をリボソームの機能中心(SRL:毒素標的部位)に運びこむ機能を示した。リボソーム粒子中でのaP1のC末端の機能は、アーキアin vitro翻訳系へのC末端部位の合成ペプチド添加による阻害効果でも示された。DNA修復系の解析で大きな進展があった。DNAの塩基に損傷が起きたときの修復機能に関連する新規酵素として、昨年度に発見し、Endonuclease Qと命名した酵素の機能解析に加えて、本年度は塩基対にミスマッチが生じた時に、それを認識して切断する新規酵素を発見して解析した成果は大きい。この酵素はEndonuclease MSと名付けた。この酵素の生化学的性質解析、構造解析を活発に進め、新たなミスマッチ修復経路の提唱を行った。また細胞内での機能解析を進めるために、分担者によって、これらの酵素遺伝子を破壊した菌株の単離を行った。RNAプロセシング装置では、P. furiosus全タンパク質抽出液を系統的かつ生化学的に分画し、rRNA前駆体のプロセシングや分解活性に関わるタンパク質複合体の部分精製分画を複数種得た。この画分のLC-MS/MS解析を行い、活性の一つがRNA分解に関わるExosomeの複合体に依る可能性を突き止めた。また、真核生物でrRNA前駆体のプロセシングに関わるNob-1とDim2のホモログを同定した。さらに、試験管内でtRNA前駆体におけるイントロン配列の切断から、エキソンの連結までの再構成を行い、未同定のタンパク質因子がtRNAエキソンの連結に必要であることを予想した。翻訳装置では、P. furiosusのリボソーム結合タンパク質を網羅的に解析し、翻訳に関わる既知因子8種類に加え、プライマーゼを含む5種類のDNA合成関連因子、2種類のRNA合成関連因子、32種類の機能未知の因子を検出した。これら機能未知因子のうち4種類について、精製リボソームとの再結合性を確認した。これらリボソーム結合因子の中には、リボソームの機能中心に位置するstalkタンパク質と結合するもの、リボソーム小亜粒子の二量体形成に関わるものも含まれる。今後の研究の基盤が確立したと言える。本研究は極限環境下における生命維持現象の解明を目指している。100 °Cの高温下で生息する超好熱性アーキアが遺伝情報を正確に維持し、子孫に伝達していくしくみを明らかにすることが目的である。超好熱性アーキアの代表的な種であるPyrococcus furious, Thermococcus kodakarensisを用いて、生化学的手法と遺伝学的手法を組み合わせながら解析を進めている。本研究は超高温という特殊環境での生命現象の解明と同時に、これまでの分子生物学で積み上げられてきた多くの知識を整理し、本研究で得られる情報を基に、生物が獲得した遺伝情報の複製、修復、転写、翻訳装置の作動原理を解き明かしたいと考えている。本研究目的に対して、H27年度の成果は、一年間に実施できる内容としては十分に達成できている。塩基対にミスマッチが生じた時に、それを認識して切断する新規酵素Endonuclease MSの発見と、新たなミスマッチ修復経路の提唱を行ったことは顕著な進歩である。

RNAプロセシング及び分解活性を担う複合体の分子同定についても、活性に関わるタンパク質(複合体)の部分精製分画をLC-MS/MS解析し、活性の一つがアーキアのRNA分解に関わるExosomeの複合体に依る可能性を突き止めたこと、アーキアのNob-1とDim2ホモログ(Pf-Nob1及びPf-Dim2)を同定したこと、tRNA前駆体スプライシング再構成系を構築したことなど顕著な進展があった。翻訳装置に関しても、リボソーム結合タンパク質を網羅的に解析し、翻訳に関わるタンパク質として新たに、プライマーゼを含む5種類のDNA合成関連因子、2種類のRNA合成関連因子、32種類の機能未知の因子を検出したことは目的通りである。特に複製と翻訳の協調的作用が示唆され、本研究チーム間の連携が今後ますます有効になる。本研究で発見して命名した新規酵素EndoQとEndoMSは未開の地であったアーキアのDNA修復系の理解に大きく貢献した。EndoQは塩基の脱アミノ化、EndoMSはミスマッチ塩基対に対する修復酵素として見つかったもので、これらの基質特異性の詳細な解析に加えて、アーキア細胞におけるDNA修復系ネットワークを解き明かすために、その他の既知酵素遺伝子についても破壊株を作製し、それらの表現型の解析を続けている。さらに、これらの酵素と相互作用するタンパク質を探索し、候補タンパク質を精製して物理的結合、機能的相互作用を解析した。中でもPCNAは両酵素の活性を促進した。Pf-Nob1及びPf-Dim2と命名したRNA制御因子を用いて、16S rRNA前駆体プロセシングの試験管内再構成系を構築した。両因子の協調的制御機構がrRNA前駆体のプロセシングのみならずタンパク質翻訳制御にも関与する可能性を示した。tRNAスプライシングエンドヌクレアーゼ(Pf-EndA)、tRNAリガーゼ(Pf-RtcB)、tRNAリガーゼ活性促進タンパク質(Pf-Archaease)を用いて、アンチコドンループ領域にイントロンを含む前駆体tRNAを基質として試験管内再構成系を構築したことで、tRNAプロセッシングの反応機構の理解が大きく進んだ。さらに、tRNAエキソン連結に必要な未同定因子の存在が示唆された。アーキアのリボソームに結合性を示す新規因子として発見した2種のタンパク質PF0374の機能解析を進めた結果、PF0374はリボソーム大亜粒子のstalkタンパク質の保存されたC末端と結合しリボソームおよびtRNA依存性のGTPase/ATPase活性を示し、PF0560はリボソーム小亜粒子を効率よく二量化し翻訳を抑制することが判明した。これら新規の翻訳制御因子の機能解析から大きな発展が期待される。超好熱アーキアから新規酵素を発見しEndoQ、EndoMSと命名した。EndoQは塩基の脱アミノ化、EndoMSはミスマッチ塩基対に対する修復酵素と予想される。これらの発見は、アーキアのDNA修復系理解のBreakthroughである。Pf-EndA、Pf-RtcB、Pf-Archaease、前駆体tRNAを用いた試験管内再構成系を構築したことで、tRNAプロセッシングの反応機構の理解が大きく進んだ。
低温ショック蛋白RBM3から展開する低温による炎症制御メカニズムの解明

急性期病態における全身性炎症反応は、Damage Associated Molecular Patterns(DAMPs)を自然免疫系が認識することにより惹起される。今年度は、組織損傷と感染による炎症の自然免疫受容体とシグナル分子の遺伝子発現パターンを判別分析で比較検討した。組織損傷モデルとしては広範囲熱傷モデル(20%III度熱傷)(Burn)、敗血症モデルとしては盲腸結紮穿刺モデル(CLP)を使用した。TLR2, TLR4, NLRP3, MyD88の発現はCLP, Burnにおいて3時間後から有意に上昇した(p<0.05)。CLPにおいてTLR9は12, 24時間後でSham, Burnより有意に低下(p<0.05)、IRF-7は有意に上昇した(p<0.05)。3時間後から各群で特徴的な遺伝子発現パターンを示し、判別分析では3時間後で判別過誤率6.06%、6時間後からは0%で各病態を判別できた。受傷早期から感染、組織損傷とも病態特異的な自然免疫系の反応が惹起されていると考えられた。今年度は、CLPおよびBurnにおける自然免疫受容体の発現パターンに加え、その下流のシグナル分子の遺伝子発現パターンにも特徴的変化が現れることを明らかにした。しかし、臨床業務による多忙、および実験モデル解析のための研究遂行に予想以上の時間を要したことが原因で低体温の影響を精査することができなかった。そのため、当初の目的を達成するため研究期間の延長を申請した。敗血症モデルの低体温下における自然免疫細胞活性化と自然免疫受容体発現の関与を明らかにする。・低体温モデル、敗血症モデルにおいて以下の実験系を確立する。Control群、敗血症モデル群、低体温モデル群、敗血症+低体温モデル群で、低体温終了後6,12,24時間後にマウスを安楽死させて、血液は心腔内採血し、脾臓をサンプリングする。RNA-bindingmotif protein3(RBM3)、各Pattern Recognition ReceptorsのmRNA、蛋白発現を測定して、全身の炎症や各免疫担当細胞の活性化と比較することでRBM3の自然免疫系を介した炎症制御への関与を調べる。本研究の目的は低温ショック蛋白:RNA-bindingmotif protein3による炎症制御メカニズムを明らかにすることである。今年度は、主に動物モデルの開発と自然免疫受容体の発現パターンを明らかにした。TLR2,TLR4,NLRP3の発現はCLP、Burnにおいて有意に上昇した。TLR9の発現はCLPにおいてSham, Burnより有意に低下した。各群で特徴的な遺伝子発現パターンを示し、BIはCLPでSham, Burnより有意に高く、1.0をカットオフ値とすると、2つの病態の判別に有用であることが明らかとなった。また、敗血症モデルを感染性侵襲、熱傷を非感染性侵襲とすると、感染症と非感染症の鑑別にも応用できる可能性が示唆された。敗血症と熱傷という侵襲モデル、および自然免疫受容体の測定系は確立できたが、低体温モデルの開発、RBM3およびPRRsの遺伝子発現解析や蛋白発現解析が遅れているため。感染性炎症と非感染性炎症の病態を自然免疫の発現パターンから判別することを目的として研究を行った。感染性炎症モデルとして盲腸結紮穿刺を、非感染性炎症モデルとして20%III度熱傷モデルを用いて、受傷6、12、24時間後に全血よりtotal RNAをを抽出して定量RT-PCRにより自然免疫受容体(TLR2、TLR4、TLR9、NLRP3、RIG-I)の遺伝子発現を測定し判別分析を行った。その結果、受傷後6時間後から各群で特徴的な遺伝子発現パターンを示し、各時間(6、12、24)において過誤率0%で各病態を判別することができた。この結果は、米国外傷学会に口演発表し論文化した。また、新たな重症病態とCit-H3やNETs発現との関連を評価するため、頭部外傷モデルの作成に着手した。臨床研究においては、NETs産生との関連が注目されている静脈血栓塞栓症(VTE)とその予防法についての研究を行った。外傷の重症度を示すInjuryseverity scoreが15以上、VTE発症のリスク指標であるRisk AssessmentProfile scoreが5以上の重症外傷患者(n=27)に対して止血が完成した時点から未分画ヘパリン1万単位/日を最長14日間投与した。その結果、VTEの発症率はhistorical control群(n=82)と比較して32.9%から7.4%まで有意に低下した。本予防法においてもVTEが生じた症例ではNETsの過剰産生が関与している可能性がある。その他の臨床研究として、救命救急センターおよび外傷センター開設が、担当地域の救命率向上に寄与したかを地域網羅的に解析した。自然免疫系に着目して、敗血症モデルと熱傷モデルにおいて、自然免疫受容体の遺伝子発現パターンを解析し、両モデル(感染性炎症と非感染性炎症)に差異があることを明らかにすることができた。しかし、低体温での自然免疫細胞の活性化や受容体発現の解明の段階には至っていない。

組織損傷モデルとしては広範囲熱傷モデル(20%III度熱傷)(Burn)、敗血症モデルとしては盲腸結紮穿刺モデル(CLP)を使用した。TLR2, TLR4, NLRP3, MyD88の発現はCLP, Burnにおいて3時間後から有意に上昇した(p<0.05)。CLPにおいてTLR9は12, 24時間後でSham, Burnより有意に低下(p<0.05)、IRF-7は有意に上昇した(p<0.05)。3時間後から各群で特徴的な遺伝子発現パターンを示し、判別分析では3時間後で判別過誤率6.06%、6時間後からは0%で各病態を判別できた。受傷早期から感染、組織損傷とも病態特異的な自然免疫系の反応が惹起されていると考えられた。今年度は、CLPおよびBurnにおける自然免疫受容体の発現パターンに加え、その下流のシグナル分子の遺伝子発現パターンにも特徴的変化が現れることを明らかにした。しかし、臨床業務による多忙、および実験モデル解析のための研究遂行に予想以上の時間を要したことが原因で低体温の影響を精査することができなかった。そのため、当初の目的を達成するため研究期間の延長を申請した。各種侵襲モデルにおける自然免疫受容体の発現パターンを明らかにするとともに、低体温モデル、あるいは、侵襲モデルを低体温にした時のRBM3の関与を明らかにしていく。敗血症モデルの低体温下における自然免疫細胞活性化と自然免疫受容体発現の関与を明らかにする。・低体温モデル、敗血症モデルにおいて以下の実験系を確立する。Control群、敗血症モデル群、低体温モデル群、敗血症+低体温モデル群で、低体温終了後6、12、24時間後にマウスを安楽死させて、血液は心腔内採血し、脾臓をサンプリングする。:RNA-bindingmotif protein3(RBM3)、各Pattern Recognition Receptors(PRRs)のmRNA、蛋白発現を測定して、全身の炎症、各免疫担当細胞の活性化と比較することでRBM3の自然免疫系を介した炎症制御への関与を調べる。・低体温療法患者(心肺停止蘇生後、重症頭部外傷)のRBM3発現とPRRs、自然免疫細胞活性の変化を明らかにする。Control群、敗血症モデル群、低体温モデル群、敗血症+低体温モデル群で、低体温終了後6,12,24時間後にマウスを安楽死させて、血液は心腔内採血し、脾臓をサンプリングする。RNA-binding
挿入変異法で同定されたエピジェネティック制御因子による疾患発症メカニズムの解析

ウイルス挿入変異によってマウスに発症した腫瘍から、ウイルスタギングを用いて新規がん関連遺伝子群の探索を進め、ヒストンのメチル化修飾を担う酵素群の遺伝子を同定した。こうしたエピジェネティック制御に関わる酵素は、がん細胞の増殖だけでなく、悪性進展の様々な局面(細胞の運動・浸潤,上皮間葉転換(EMT),幹細胞性維持など)において重要な役割を担うことがわかった。さらに、酵素の機能を制御する長鎖非コードRNA(lncRNA)を同定し、lncRNAのがん悪性進展過程における新しい機能を発見した。レトロウイルス感染発がんモデルマウスを用いて、腫瘍の発症および悪性進展過程に関連する遺伝子群の探索を進め、新しい候補としてヒストンのメチル化修飾に関与する酵素の遺伝子を同定してきた。候補遺伝子のひとつJMJD5の生理機能やがん発症における役割を解明するために、Jmjd5欠損マウスを作製して解析した。Jmjd5ー/ー胚では、がん抑制遺伝子p53の主な下流標的遺伝子(p21、Noxa、Mdm2など)の発現が亢進するが、p53遺伝子の転写・翻訳レベルの発現誘導は観察されない。クロマチン免疫沈降実験から、標的遺伝子座へのp53タンパク質のリクルートが有意に上昇すること、免疫沈降実験から、p53タンパク質がJMJD5タンパク質と相互作用することが示された。すなわち、JMJD5はp53シグナルを負に制御する新しい「p53制御因子」として,細胞の増殖に関与することがわかった。もう一つの候補因子DOT1L酵素は、白血病発症に関与することで有名だが、固形がんにおける役割はあまり報告されていない。私達は、DOT1Lが乳がん、特にトリプルネガティブ型乳がんで、高発現していることを見いだした。また、DOT1Lの大量発現は、乳がん細胞株のスフィア形成能や細胞運動能を上昇させること、一方、DOT1Lのノックダウンは、それらを低下させることがわかった。DOT1Lによって発現制御される標的遺伝子のうち、分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素BCAT1は、乳がんでDOT1Lと同様の発現様式を示した。BCAT1の大量発現あるいはノックダウンによって、DOT1Lによるスフィア形成能や細胞運動能の変化を打ち消すことができることから、BCAT1がDOT1Lの下流で作用する重要なエフェクター分子であることが示唆された。さらに、DOT1L酵素活性阻害剤EPZ-5676やBCAT1阻害剤gabapentinが、乳がん細胞株の悪性形質に阻害的効果を示したことから、これらの阻害剤のがん治療への有用性をさらに検討する計画である。がん細胞の浸潤、上皮・間葉転換(EMT)、薬剤耐性、低酸素応答などは、がんの悪性化や難治性の本態であり、これらを理解し制御するがんの治療法の開発は極めて重要である。挿入変異の標的として同定したヒストンのメチル化酵素と脱メチル化酵素について、乳がん、肺がん、大腸がんなどさまざまながん細胞株を用いて発現解析を行なった結果、次のような新しい知見が得られつつある。1)がん細胞の運動能・浸潤能に影響を与える2種類の酵素および、EMTに影響を与える3種類の酵素を同定した。2)肺がん細胞株の抗がん剤に対する薬剤耐性に関して、複数の酵素の発現が、耐性獲得と関係することを見いだした。3)がん細胞の低酸素刺激に応答して顕著に発現が変化するJMJD5酵素が、がんの悪性度やスフィア形成能に関与することを見いだした。このように、がんの悪性進展の様々なステップにおいて、ヒストンのメチル化修飾を介するエピジェネティック制御の異常が密接に関係することが明らかになりつつある。ウイルス感染発がんモデルマウスを用いて,腫瘍の発症や悪性進展に関与する遺伝子群の探索を進め,ヒストンのメチル化修飾を担う酵素群の遺伝子を同定してきた。PRC2は,ヒストンH3の27番目のLys(H3K27)のメチル化を担う酵素複合体であり,EZH2, SUZ12,EED,RBBP4/7のコア要素から構成される。私たちは,H3K27me3修飾を認識するEEDと,PRC2複合体をクロマチンにリクルートするアクセサリー因子JARID2が,がん細胞の上皮間葉転換(EMT)に重要な役割を果たすことを示してきた。これらの因子は,TGF-beta刺激によるEMTプロセスで顕著に発現誘導され,その発現を抑制すると,EMTの進行がブロックされた。この原因は,H3K27のメチル化制御の異常により,上皮系マーカー遺伝子の発現抑制が阻害されたためであり,PRC2の機能が,EMT誘導遺伝子発現プログラムに重要であることが示された。また,JARID2の強制発現のみでは,PRC2の標的遺伝子へのリクルートやEMTを誘導しないことから,TGF-beta刺激で誘導される何らかの因子がPRC2の機能に必要なことが示唆された。最近,この因子の有力な候補として,EMTに伴って発現誘導される長鎖非コードRNAであるMEG3を同定した。MEG3のノックダウンにより,TGF-beta誘導EMTはブロックされ,MEG3の大量発現により,PRC2の活性化と上皮系マーカー遺伝子の発現抑制が誘導されることがわかった。また,MEG3はJARID2と結合すること,それによってJARID2とEZH2の相互作用を増強すること,さらに標的遺伝子の発現制御領域へのPRC2酵素複合体の相互作用を増強することが示された。これらの結果は,EMTのエピジェネティック制御において,長鎖非コードRNAが中心的な役割を担うことを示すものである。