hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハイギョとサメ、ヌタウナギの染色体からマイクロ染色体の起源を探る

昨年度に確立した軟骨魚類における培養細胞を用いた染色体標本作製法を用いて、軟骨魚類テンジクザメ目に属するイヌザメから培養細胞を樹立し、FISHマッピング用の染色体標本の作製を行った。本研究申請時ではcDNAクローンをFISHに用いる予定であったが、FISHシグナルのハイブリ効率が悪いため、十分に再現性の高い実験結果が得られないことから、イヌザメのゲノムDNAからfosmidライブラリを作製し、得られたfosmidクローンを用いることにした。現在は、所属研究室により構築したこの種における断片的なゲノム配列情報(Hara et al. 2019 Nat Ecol Evol 2: 1761)を参照し、イヌザメFISH用クローンの選抜ならびに選抜したクローンによるFISHマッピングをすすめている。また、イヌザメと同じテンジクザメ目に属する複数種のサメについても、同様の手法を用いて培養細胞を樹立し核型解析を行った。その結果、これらの種もイヌザメと同様に100本を超える染色体を保持してしていた。しかし一部の種はマイクロ染色体をもたないイヌザメと異なり、多くの軟骨魚類種と同様に多数のマイクロ染色体をもつことが明らかになった。これらの結果から、軟骨魚類の共通祖先は、多くの軟骨魚類種の同様に多数のマイクロ染色体を含む80本程度の染色体から構成された核型を保持していたが、テンジクザメ目の共通祖先で独自に起きた染色体の分離により染色体数が増えた結果100本程度となり、さらにイヌザメなどの一部の種のみでは染色体融合や分離を伴う大規模な染色体再配列が生じた結果マイクロ染色体が消失したことが示唆された。当初の予定どおり、FISH法を用いたイヌザメの染色体マッピングに着手している。以上のことから、概ね計画どおりに進行している。イヌザメにおけるFISHマッピングをすすめるとともに、ハイギョを用いた解析を行い、この種における染色体標本作製方法の確立を行うことで、ハイギョの遺伝連鎖群やゲノム染色体構造を明らかにする。これまで申請者が確立した魚類や両生類における培養細胞を用いた染色体標本作製法を応用することで、軟骨魚類のイヌザメの全胚から線維芽細胞を、もしくは成体から採取した血液からリンパ球細胞を培養して得られた染色体標本を作製し、ギムザ染色やC-分染、複製R-分染などの核型解析を行った。その結果、軟骨魚類における細胞培養法や染色体標本の作製法の最適化に成功し、この種における核型を明らかにした。研究計画当初は、これまで核型報告されている軟骨魚類と同様に、イヌザメでも多数のマイクロ染色体を含む60-70本の染色体を保持していると想定していた。しかし、この種の核型はマイクロ染色体を含まない非常に多くの染色体(2n = 106)から構成されていることが明らかになった。これは、これまで核型が報告されている軟骨魚類の中で最も染色体数の多い報告である。また、微小でそれぞれが識別不可能なマイクロ染色体をもたないため、複製R-分染バンドにより53対のほぼすべての染色体の識別が可能となった。したがって、今後本格的に実施予定であるFISHマッピングを効率よく行うことができると期待される。また、これまでの硬骨魚類におけるゲノム・染色体比較解析では、硬骨魚類や四肢動物の共通祖先も一般的な軟骨魚類と同様にマイクロ染色体を保持していた仮説が支持されているが、イヌザメのようにマイクロ染色体をもたない核型である可能性も考えられるため、慎重に議論する必要があると考えられる。平成29年度はイヌザメの核型を明らかにした。その結果、この種はマイクロ染色体をもたず、複製R-分染バンドにより53対のほぼすべての染色体の識別が可能となったため、計画当初予定していたマイクロ染色体特異的DNAプローブの作製を行う必要がないと判断した。すでにシンプルリピートやfosmidゲノムライブラリから単離したクローンを用いたイヌザメにおけるFISHマッピングに着手している。

これらの結果から、軟骨魚類の共通祖先は、多くの軟骨魚類種の同様に多数のマイクロ染色体を含む80本程度の染色体から構成された核型を保持していたが、テンジクザメ目の共通祖先で独自に起きた染色体の分離により染色体数が増えた結果100本程度となり、さらにイヌザメなどの一部の種のみでは染色体融合や分離を伴う大規模な染色体再配列が生じた結果マイクロ染色体が消失したことが示唆された。当初の予定どおり、FISH法を用いたイヌザメの染色体マッピングに着手している。以上のことから、概ね計画どおりに進行している。平成30年度では、イヌザメにおけるFISHマッピングを行うとともに、ハイギョを用いた解析を行い、この種における染色体標本作製方法の確立を行うことで、ハイギョの遺伝連鎖群やゲノム染色体構造を明らかにする。イヌザメにおけるFISHマッピングをすすめるとともに、ハイギョを用いた解析を行い、この種における染色体標本作製方法の確立を行うことで、ハイギョの遺伝連鎖群やゲノム染色体構造を明らかにする。計画当初では、イヌザメのマイクロ染色体の識別のためにマイクロ染色体特異的DNAプローブの作製が必要になると思われたが、核型解析の結果マイクロ染色体をもたず、すべての染色体を複製R-分染バンドにより識別可能になり、本解析を行う必要がなくなったため。しかしながら、イヌザメはこれまでの想定よりはるかに染色体数が多く、得られる染色体中期像もこれまで申請者が確立してきた両生類や魚類よりも非常に少ないため、次年度以降に行うFISHマッピングでは計画当初よりさらに多くの染色体標本作製とFISHを行う必要があると考えられる。従い、次年度にはより多くのFISHなどの実験消耗品の購入費用に充てるものとする。次年度以降に中心に行うハイギョの解析については、いまだ効率のよい染色体標本の作製およびFISH解析についての報告がされておらず、実験方法の確立のための条件検討の予備実験が多く必要であると考えられるため、あえて今年度の支出を抑えて次年度の使用額を生じるようにした。
可視光による光運動機能を有する高分子液晶多層膜の構築

本研究は可視光のみで可逆的に光運動性を示す、高分子液晶多層膜の開発を主な目的として行った。検討において、物理的負荷をかけない膜の剥離、多層膜中の高分子液晶層の後架橋による主鎖の固定を達成できた。また、分子設計を繰り返すことで高速な逆異性化および可視光領域に吸収を有し、配向性を有するアゾベンゼン高分子液晶を得ることができた。しかし、可視光単色による可逆的な光運動性を達成することはできなかった。本研究の目的は光応答性高分子液晶多層膜フィルムの光運動挙動における「可視光による光運動」および「高速応答化」である。本年度はこの目的を達成するために、可視光応答性アゾベンゼンモノマーの設計・合成・評価、高分子ネットワークの固定化、多層膜構造の最適化の検討を行った。可視光応答性アゾベンゼンモノマーは、可視光応答性と液晶性を同時に併せ持つような分子設計を行い、二種類の新しいモノマーおよび従来の可視光応答性モノマーなどを組み合わせた光応答性高分子を数種類合成し、その光応答性、配向性、液晶性を観察した。その結果、可視光応答性および高速応答性は全ての高分子で確認されたが、配向性は一部の高分子で面内配向性がわずかに確認されたのみで、求められる垂直配向性や高い配向性を有するアゾベンゼン高分子は得られなかった。これは、作成したアゾベンゼン高分子がいずれもスメクチック液晶性を示さなかったためと推測している。また、これらのアゾベンゼン高分子から作成した多層膜は、想定してた光運動性は示さなかった。高分子ネットワークの固定化は、反応性側鎖を有するモノマーとアゾベンゼンモノマーを共重合し、多層膜を構築したのち架橋処理により行った。液晶性や光応答性を保ちつつ高分子ネットワークを固定し、運動エネルギー伝達効率の向上と塑性変形低減による繰り返し性の向上を達成した。また、様々な層構造の多層膜を作製し、光運動性を観察することで光運動に最適な膜構造を検討した。その結果、膜厚、層数、膜厚パターンそれぞれが光運動性に影響を及ぼしており、最適な構造があることが明らかとなった。本年度は可視光応答性、垂直配向性、高速応答性を兼ね備える、液晶性プッシュプル型アゾベンゼンの設計と合成、評価を中心に検討を行った。昨年までの検討で合成した長鎖アルキル基を有するプッシュプル型アゾベンゼンは良好な可視光応答性は示したものの、液晶性と配向性が低く、フォトメカニカル素子材料として適していなかった。そこで分子計算により分子構造を確認したところ、電子供与基の三級アミンの部分で大きく屈曲しており、分子の直線性が低いために液晶性・配向性が低いと推測した。また、電子吸引基のニトロ基も極性が高く液晶性を示さない原因と推測した。そこで、分子計算を活用し電子供与基、電子吸引基、スペーサー長を変えて分子設計を行い、二種類のモノマーを合成した。いずれも電子吸引基として、対称性の高いピペラジンを採用し、一つは電子吸引基にシアノ基、スペーサー長をn=8としたモノマー(CAzP8Ac)、もう一つは電子吸引基にシアノ基とクロロ基の二つを有するモノマー(CAzP6ClAc)を合成した。それぞれを重合して得られたポリマーの配向性を確認したところ、PCAzP8Acは垂直配向性を示した。PCAzP6ClAcは側鎖の置換基により直線性が低下したためか、配向性が低かった。吸収波長はいずれもPMAz6Acに比べて長波長化して可視光応答性を示し、特にPCAzP6ClAcは吸収波長445nmとなった。その光異性化および逆異性化速度はPMAz6Acより高速ではあるもののDisperseRed1より遅く、光照射中のみ変形して暗所で復元するために必要な「光照射中のみ配向が乱れる」特性は達成できなかった。さらに得られたモノマーの重合性はいずれも著しく低く、開始剤濃度を高くすることでようやく数%の重合物が得られた。収率が低いこともあり、フォトメカニカル特性については十分な検討を行う事ができなかったが、「可視光」で「高速」に配向応答するアゾベンゼン高分子液晶を得ることができた。光運動性を有する高分子多層膜の可視光応答性および運動性向上を目的に検討を目的としている。当該年度の計画では可視光応答性分子の設計と評価を予定していたが、作製した多層膜の光応答特性の再現性が乏しい課題があり、正確な評価にはこの課題解決が最優先と考え、本年度は多層膜作製精度の向上と運動性の正確な評価を行う事を主眼に検討を行った。再現性の乏しさの原因の一つは、スピンコートにより積層した高分子多層膜を基板より剥離する際の力学的負荷により多層膜中の高分子鎖が延伸されるためと推測し、負荷をかけない剥離方法の検討を行った。

その結果、高分子多層膜を構成する水溶性のPVA、極性有機溶媒に溶解するアゾポリマーいずれとも溶解性の異なる低極性ポリマー(ポリメチルペンテンPMPT)を基板と多層膜の間に形成し、PVAとアゾポリマーは侵さずPMPTのみを溶解するシクロヘキサンに浸して除去することで無負荷剥離に成功した。得られた多層膜の液晶性に対する溶媒の影響は無いことを確認している。さらに従来の力学的剥離法では光運動に不要なPVCからなる剥離層が必要であったが、溶媒剥離法では不要となり、純粋な高分子多層膜が得られ、正確な光運動特性の測定が行えるようになった。また、光応答特性の再現性を向上するために、光照射方法を検討した。従来は、UV光源にはUVレーザーを用い、可視光光源には既存の大型キセノンランプをレンズで集光して照射していた。そのため、UV光と可視光の照射位置、照射面積、照射形状のずれおよび光路の斜行等の問題があった。そこで、UVと可視光の光量を十分に有する光源装置を本研究費により導入し光ファイバーを用いて照射する事で、光源を統一することで解決できた。以上の主な成果に加え、可視光応答性アゾモノマーの設計およびその合成を部分的に完了した。本研究の目的においてもっとも重要な可視光応答性高分子液晶が期待していた「垂直配向性」を示さないため光運動性を有する多層膜が得られていないことがネックとなっている。この点以外の目的については、おおむね達成しているため、この光応答性高分子液晶を得ることができれば、これまでの結果を適用することで、目的を達成できると考えている。計画では、本年度中に可視光応答性を達成し、次年度以降に最適化などを行う予定であったため、やや遅れていると判断した。本年度の達成目標は、可視光応答性高分子液晶の合成であったが、実績の概要でも述べたとおり、新たな優先課題が明らかとなったために当初目的の可視光応答性への取り組みが遅れている。しかし、本年度に実施した課題はいずれ表面化するため、本研究の完成には必須である。本来の目的の可視光応答性は設計と合成初期段階に留まっているため、やや遅れている評価と判断した。今後、可視光応答性と配向性を兼ね備えるアゾベンゼン高分子の合成を目指す。その中でも最も配向秩序性の高いスメクチック液相相の発現を狙い、分子設計を行う。これまでに検討で、可視光応答性を発現させるためにプッシュプル構造を導入したアゾベンゼンの電子吸引基として採用したニトロ基は、プッシュプル型アゾベンゼンには適しているが、液晶性発現に対しては不可能ではないが適した構造でないことも知られている。また、電子供与基として用いていたイミノ基も分子の直線性を低下させ、液晶性を阻害していることが予測されている。そこで、シアノ基やエチレントリカルボニトリル基を電子吸引基として用い、電子供与基としてはエーテルあるいは環状アミンなどの直線性を有するアミノ基を採用する。さらに、スペーサーとしてヘキシル基を用いていたが、この長さによっても液晶性が大きく変化するため、このスペーサー長も変化させる。以上の条件でアゾベンゼンモノマーの設計および合成を行い、液晶性と可視光応答性の同時発現を目指す。新たに合成したモノマーを用いて高分子を作製する際、これまでの検討で得られた高分子ネットワークの固定化や多層膜構造の最適化を適用し、運動効率、運動再現性、高層く応答性を有する光運動性デバイスの構築および光運動性の評価を行う。24年度は、23年度に予定していた可視光応答性モノマーの合成および評価を中心に行いつつ、当初の予定であるネットワークの固定化を行う。
情動とストレス反応性の脳科学

健常者におけるストレス刺激への反応性を、機能的磁気共鳴画像(fMRI)と脳賦活検査を用いて研究した。顔刺激と不快な音声刺激を組み合わせ、新奇な嫌悪条件づけ課題を作成してfMRI実験を行った。学習に伴う扁桃体の反応が、一過性に上昇することが分かった。この結果は日常的な視覚と聴覚刺激によって、扁桃体を介した嫌悪条件づけが行われることを示している。日本人が日本人の笑顔を見ている時の脳活動を計測し、後部帯状回が同じ人種の表情認知に関わっていることを発表した。その他にMRIによって計測された扁桃体の体積と、気質の1つである損害回避傾向が関連していることを示した。機能的磁気共鳴画像(fMRI)を用いた、情動とストレス脆弱性に関わる脳賦活検査の実験パラダイムを作成した。ここでは顔認知課題に音声による嫌悪条件付けを行う課題を採用した。予備実験として皮膚電気反応(SCR)を測定した結果では、条件付けされた刺激と条件付けされていない刺激の間でSCRが有意に異なっていた。これを元に課題を発展させて、馴化期、学習期、消去期からなるfMRI実験のための実験プログラムを作成した。次いで生理学研究所に導入されている3T-MRI装置を用いて、数名の予備実験を行った。そのデータを解析したところ期待していた結果が得られたため、現在はさらに被験者を募って実験を進めている所である。また同時に被験者からは採血のうえ、遺伝子多型の検査も行っている。健常者の中には、不安や抑うつになりやすい性格傾向として損害回避という要素がある。これはTemperament and Character Inventoryという質問紙で測定することが一般的である。この手法を用いて健常者の損害回避得点を算出し、高解像度頭部MRIで計測される灰白質体積との相関関係を調べた。Voxel-based morphometryを用いた解析では、損害回避傾向の高い人は扁桃体の一部の体積が増大していることがわかった。この結果はBrain Research,1125;85-93,2006として発表した。最後に情動とストレスに関連した脳活動が日本人、米国白人、米国在住日本人などの間で相違があるかどうか検討する国際共同研究を開始した。米国のNorthwestern大学心理学講師のJoan Chiao博士が来日し、fMRI実験の予備実験を行った。まず日本と米国のMRI装置で同じ被験者と同じ課題を行い、同様の結果が得られるかどうかを検証した。機能的磁気共鳴画像(fMR I)と脳賦活検査を用いて、健常被験者のストレス脆弱性と扁桃体機能との関連性について研究した。顔刺激と不快な音声刺激を同時に呈示した場合には音声刺激を呈示しない場合よりも、扁桃体の活動が有意に大きく変化していることが分かった。この反応は刺激呈示の前半では促進性に働き、後半では抑制性に働いていた。このような学習期における扁桃体活動の変化は、従来の嫌悪条件付けの場合と同様の機序が働いている可能性を示唆している。現在は被験者数が20名を越えていることから、次にこの被験者群からゲノムを採取して解析した。その結果セロトニントランスポーター遺伝子の多型により、扁桃体の活動が異なっている可能性が示唆された。そのためさらに被験者を増やして実験を行い、多型間の比較を行う予定である。多文化・人種間で脳機能を比較する研究を遂行中であるが、ここでは同じ課題を日本人と米国の白人および日系アメリカ人を対象としている。その予備的実験として、異なったまたは同じ人種の顔を認知する場合の脳活動について日本人被験者を対象に検討した。特に笑顔は人種間でも間違えようのない表情であり、笑顔の認知で脳賦活に違いがあるとすれば誤解や単なる達成率の差とは無関係と推察される。今回は自分と同じ人種の表情認知に関わる脳領域を同定するための実験を行い、後部帯状回がその領域であることを英文論文として発表した。各脳領域間を結ぶ線維束は、MRIを用いると拡散テンソル画像(DTI)として可視化することができる。今回は基礎的な実験として種々の認知機能や性格傾向と線維束の統合性との関連を検討し、その結果を国際学会で報告した。将来的には扁桃体と前頭葉の機能的関連性について検討する予定である。機能的磁気共鳴画像(fMRI)と脳賦活検査を用いて、被験者に顔と不快な音声刺激を呈示することで嫌悪条件づけを行っている時の脳活動を調べた。扁桃体の活動は学習相の初期に一過性に上昇し、その後低下することが分かった。一方で前頭前野の活動は時間経過にかかわらずほぼ一定に推移しており、不快刺激に対する予期や不安などの反映と推察された。

不快な音声刺激の付加により、内側膝状体と扁桃体の機能的結合性に変化が生じていた。消去相では、条件づけされた顔はされていない顔よりも海馬-扁桃体領域の活動が強かった。この結果は、学習コンテクストを想起させる課題を用いたためと推察された。本研究は日常的に遭遇する可能性のある顔と音声によって、扁桃体を含めた脳内ネットワークの活動や結合性に変化が生じることを示している。現在は英文論文を投稿中である。さらに被験者の同意を得たうえで遺伝子検査を行い、セロトニントランスポーター遺伝子多型(5-HTTLPR)を調べた。その結果に基づき、被験者をストレス脆弱性が強いとされるS群と、そうでないL群に分類した。2群間でfMRI実験の結果を比較すると、S群では学習相における右前頭前野の活動が、L群よりも有意に強かった。しかし従来指摘されている扁桃体の活動に関しては、今回の研究では群間に有意な違いは認められなかった。これらの結果は遺伝子解析データにおける人種差や、方法論的な問題点も含めて今後議論する必要があると考えられる。
画像誘導放射線治療における患者被曝線量低減に向けた線量予測システムの開発

本研究の目的は、画像誘導放射線治療(IGRT)の被曝線量予測システムを開発し、患者位置合わせの精度を保持しつつ、患者被曝線量を合理的に低減することである。さらに、放射線治療分野における被曝線量管理体制の基盤確立を目指す。平成30年度は、2つのIGRTシステムに対して研究を進めた。(1)SyncTraX FX4システム(STX):基礎評価として、STXにおける位置合わせの精度と被曝線量を頭部ファントムを用いて評価した。位置合わせ精度については、全てのX線管-FPDの組み合わせにおいて、リニアックMV中心とSTX画像中心のオフセットが中央値にて0.31 mm(範囲:0.14-0.57 mm)であることを示した。被曝線量については、空気カーマの評価にて平均0.11 mGy(撮像条件:80 kV、200 mA、50 msec)と低値であることを確認した。これらの成果の一部はJ Appl Clin Med Phys (JACMP)に掲載された(Tanabe et al., JACMP, 2018;19:6:149-158)。左記の結果を踏まえ、頭部領域において1 mm以内の位置精度を保持する撮像条件において、100 kV, 1 mAsの条件が最も被曝線量が少ない(0.033 mGy)ことを明らかにした(第46回JSRTにて報告)。(2)ExacTrac X-rayシステム:患者の被曝線量低減にはFiducialマーカー(FM)を用いた位置合わせが有効である。本研究では「FMによる3軸位置合わせ」に着目し、CBCTによる3軸位置合わせとの精度比較を行った。結果として、両位置合わせの相違は平均値にて1 mm以内であり、同等の精度を有していることを明らかにした。これらの成果の一部はJACMPに掲載された(Tanabe et al., JACMP, 2019)。研究計画調書に沿って研究開発を進めており、予期していた結果が得られていることから、現在までの進捗状況区分は、「おおむね順調に進展している」と自己評価した。平成31年度は以下の通り研究を推進する。(1)SyncTraX FX4システム(STX):平成30年度に頭部ファントムを用いて検討した成果において、高位置合わせ精度・低被曝線量を満たす至適撮像条件(100 kV、1 mAs)の妥当性を複数の評価者による視覚評価にて検証する。また、実臨床にて左記の撮像条件にて患者位置合わせを行い、高い位置精度が保持されているか否か評価する。また、患者位置合わせに加えて、動体追跡放射線治療時の被曝線量を評価し、透視下での被曝線量予測評価モデルを構築する。

(理由)当初購入予定であった備品に関して、交付金の都合上別のソフトウェアへの代替購入を余儀なくされたため。(使用計画)欧文論文に係る英文校正費および掲載費、また国内外での学会発表等に次年度使用額を充てる。
植物病原性卵菌の感染時シグナル伝達系における一酸化窒素(NO)の影響に関する研究

植物病原性卵菌類であるAphanomyces及びPhytophthoraは、遊泳能力を持つ遊走子細胞を形成することにより宿主植物に到達し感染する。その際、遊走子は被嚢化しさらに被嚢胞子の発芽が起こる。この遊走子形態変化は宿主感染機構において重要な過程であるがその分子機構については不明な点が多い。本研究では、遊走子の形態変化分子機構解明とその制御に関わる基礎的知見を得ることを目的とし、動植物で様々な生理作用を示す一酸化窒素(NO)の遊走子被嚢化及び発芽に対する影響を調べた。Aphanomyces cochlioides及びPhytophthora sojae遊走子を自発的NO発生試薬であるNOC5またはNOR3で処理したところ、被嚢化及び発芽率が有意に上昇した。また、哺乳類型NO合成酵素(NOS)の基質であるアルギニンでも遊走子の発芽促進が観察されたため、DOE Joint Genome InstituteのP.sojaeゲノムデータベースを用いNOS様遺伝子の探索を行ったところ、アミノ酸配列で70%の相同性を持つ遺伝子が存在した。しかし、この遺伝子はオキシダーゼドメインを欠いており、同遺伝子を導入した大腸菌ではアルギニン由来のNO生成活性は確認出来なかった。また、脱窒菌や一部の真菌では脱窒過程においてNOを生成することが報告されていることから、脱窒に関わる酵素群遺伝子についても検索したところ、亜硝酸をNOに変換する亜硝酸還元酵素と高い相同性をもつ遺伝子が見つかった。本研究課題の遂行により、A.cochlioides及びP.sojae遊走子の被嚢化及び発芽機構にNOが大きな影響を与える事が分かった。卵菌類の遊走子は宿主植物に到達できなかった場合は被嚢化しても発芽せずに再度遊走子を作りだすが、NOによって遊走子を強制的に被嚢化・発芽させる"自殺発芽誘導法"等の新たな駆除法の開発への応用が期待される。植物病原性卵菌Aphanomyces cochlioidesは、宿主植物感染時に遊泳能力を持った遊走子を形成する。その遊走子は、宿主植物に含まれる特異的シグナル物質に応答し、被嚢化や被嚢胞子の発芽等の形態変化を起こすことが分かっている。遊走子の被嚢化は物理的・化学的刺激によっても引き起こされるが、誘引物質が存在しない場合には発芽に至らず感染は起こらない。しかし、遊走子を一酸化窒素(NO)発生試薬で処理した場合には、誘引物質が存在しなくても発芽が起こることが見いだされた。また、今回ほ乳類の一酸化窒素合成酵素(NOS)の基質であるアルギニンを加えたときにも発芽が促進さることが観察された。更に、被嚢胞子の発芽はNOSの阻害剤であるL-NAMEでは促進されなかったことから、遊走子の形態変化にはほ乳類型NOS依存性のNO生成が関与していることが示唆された。A.cochlioidesと同じ卵菌類であるダイズ病原菌Phytophthora sojaeの遊走子もNO及びアルギニンに対し同様の応答を見せたことから、この応答は遊走子を作る卵菌類に共通の機構である可能性が高い。遊走子の被嚢化とそれに続く被嚢胞子の発芽は宿主植物への感染成立を左右する重要なステップであるがその分子機構は明らかではない。本研究課題の遂行によって卵菌類におけるNOSの存在またNOに依存した発芽促進機構の存在が示唆され、今後の実験を進める上で重要な知見を得ることができた。
昭和前期思想史における<宗教問題>について

本研究は近代と反近代とが、また前近代と超近代とが、さまざまに錯綜し互いに転化する様相を示した昭和前期思想史の中心的な問題連関を解明するという課題を掲げ、そのための基本視角及び方法を明らかにしようとするものである。そのさい、とくに研究を導く中心テーマとして<宗教批判>という問題意識を設定し、そこから昭和前期思想史の構造を解き明かそうと試みた。具体的には西田哲学をめぐる哲学アカデミズムの動向や、雪崩的な転向現象や新興宗教(「疑似宗教」)の叢生などの当時の思想・文化事象について、その相互の連関と論理を分析しようとした。研究計画の第1年目はとくに三木清と彼をめぐる宗教論争を中心に、そこでの「あらゆる現実批判の入門」としての<宗教批判>の意義を論証した。第2年目には、三木清を中心にした研究を取りまとめる一方、他方で研究範囲を広げて、昭和前期の思想史の展開を象徴していると思われる思想家として和辻哲郎を取り上げ、その思想性格を確定しようとした。最終の第3年目は、和辻の思想形成の細部を検討し、個別の業績の背景に<国民道徳論体系>と言うべき構想があり、それが昭和5年前後に確立されることを具体的に示した。同時に、この構想が当時の代表的な思想家(河上肇、等)に修正を伴いつつ共有されていることを明らかにした。本研究は、さまざまな思想潮流が対立し、また、相互に転化するといった錯綜した様相を示す昭和前期(戦前期)思想史の中心的な問題連関を解明するという課題を掲げ、そのための基本視角なり方法論を探るという目的をもって行われている。そのさい、研究を導く方法的な仮説として、〈宗教批判〉という問題視角を導入し、検討を加えることとした。宗教問題の意義は、広く近代日本人の思想形成を考えるときに中心的なものとして位置づけられるが、とりわけ昭和前期における、例えば西田哲学をめぐるアカデミズム内部(三木清なども含めて)の動向や雪崩的な転向現象や新興宗教(当時「疑似宗教」と貶せられた)の叢生など、当時の思想・文化の諸事象について、その相互の連関とそこに働いている論理を解明しようとするとき、宗教問題とくに宗教批判の視角からする分析がきわめて有効と考えられる。こうした見地のもとに、本年の取り組みとして、具体的な検討対象として三木清および彼をめぐる宗教論争を取り上げ、その思想的な意義の解明を試みた。そのなかで従来、宗教肯定論と批判された三木の宗教論が、彼自身にとって「唯物論の現実形態」として、〈宗教批判〉の性格をもっていたこと、しかし彼の批判者たちは、三木の宗教論をもっぱら宗教擁護・宗教の永遠性の主張と性格づけ、断罪のための根拠としたこと、その結果、皮肉にも、「あらゆる現実批判の入門」としての〈宗教批判〉の遂行は、皮肉にも無神論を呼号したマルクス主義者によってではなく、むしろ三木清によって担われたことを指摘し、その展開と挫折を分析した。本研究は昭和前期の思想史の展開を〈宗教問題〉の視角から検討することによって、その錯綜した様相の解明をめざしている。研究の第1年度にあたる昨年は、とくに検討対象として三木清及び彼をめぐっての宗教論争を主題的に取り上げた。結論として、これまで宗教肯定論として批判された三木の宗教論が、むしろ「唯物論の現実形態」の探求として、〈宗教批判〉の性格を帯びていたことを明らかにした。そのうえで、第2年度の本年は、一方で三木を中心としたこうした研究を発展させ、取りまとめて一書として公刊(『文化と宗教-近代日本思想史序論』)し、一応の決着をつけた。そして他方、新たな展開として、三木周辺からその研究範囲を広げて、和辻哲郎を主たる対象として、とくに西欧留学直後から昭和10年後にかけて、和辻の思想の本格的確立の時期が昭和前期に当たることに注目し、時代的連関を探った。この時期、彼の業績とされる風土論や人間の学としての倫理学の構想が確立するが、その思想的背景には独自の国民道徳論の展開及びマルクス主義との対決があったこと、さらにまた、同時期に明確になる彼の時代認識(歴史意識)の確立があり、それらがまさに不可分一体のものとして同時的に生成してくるところに、和辻の思想の根本特徴が見られることを指摘しつつ、そのことが昭和前期の思想状況と密接に繋がっていることを明らかにし、彼のイデオロギーの解明を試みた。
GISを用いた都市環境での空間的リスク認知と時空間インテリジェントシステムの開発

本研究は、日常のヒヤリハット事例や過去の災害・事故事例とその対応経験などに内在する暗黙知を、その構造化および空間的に可視化することで形式知に換え、地域のステークホルダーである子どもと大人が状況認識を統一することで知恵化を試みた。プラットフォームとして、GIS(地理情報システム)をコア技術としつつ、「リスクを基準とする安全の評価」を可能とする時空間データベースの構築と、その活用方法の検討を行った。本研究では安心・安全を得るための災害・環境リスクアセスメントを支援するプラットフォームとして、GIS(地理情報システム)をコア技術としつつ、人々の安心・安全に関する空間認知尺度などと関連づけた「リスクを基準とする安全の評価」を可能とする時空間データベースの構築と、その活用方法の検討を行っている。本年度は、スタディエリアとして横浜市保土ヶ谷区を設定し、区内26箇所の地域防災拠点へ出向き地域住民へのヒアリング・意見交換会を行った。特に行政資料に基づく風水害(崖崩れ・浸水箇所等)履歴図の認知状況や、情報公開・共有に対するニーズも合わせて調査を行った。地域の災害履歴の認知状況については、居住期間が長い、一戸建て住居者、自営業といった属性の住民の認知度が高いという結果が得られた。また、地域の災害履歴情報の公開については、半数以上の人が一般に公開すべきという反応で、情報へのニーズの高さがうかがえた。そして、安心・安全面でのGISの最新動向に関して、文献調査や専門家へのヒアリング調査を通じて、空間情報の蓄積・活用に関するデータ構造化手法やモデリング手法を検討した。さらに、プラットフォームの設計・プロトタイプ構築として、WebGISの利用環境を整備し、市販のGISデータを用いて基盤要素の収集をし、レイヤーごとに整理を行った。これらの成果を基に、来年度以降は自然災害だけではなく、防犯やその他の地域における不安要因・危険要因に関する背景事情・空間要素との関連性を分析し、評価指標に関するアンケート調査項目の設計や空間的リスク認知について検討を行う。本年度は子どもの視点からの目からも、アクシデント・インシデント・ヒヤリハット事例を収集することで、その不安要因・危険要因に関する背景事情・空間要素を抽出し、空間的リスク認知の現状の把握を試みた。スタディエリアとして横浜市保土ヶ谷区を設定し、保土ヶ谷中学校の協力を得ながら、中学校1年生が夏休みの課題として『まち歩きをしながら「安全・危険要素発見カード」の作成』を行った。持ち寄ったカードは総合的学区集の時間を利用して、紙ベースの地図化を行いながら、各クラスで班毎に中学生ならではの発想や気付きなど空間認識の特徴を共有化した。さらにこれらの情報はGISを用いてでデジタル化し、地域全体での傾向分析などを踏まえて保土ヶ谷区の安心・安全フォーラムの参加者に提示したところ高い反響を得られることができた。これらの成果を基に、リスクを基準とする安全の評価の検討や、来年度は継続的な情報更新および相互共有のあり方なども含めて検討していく。尚、これらの研究過程で得られる知見は、本学で平成16年度から採択されている文部科学省科学技術振興調整費新興分野人材養成プログラム「高度リスクマネジメント技術者育成ユニット」の教育現場にも還元していく。本研究では安心・安全を得るための災害・環境リスクアセスメントを支援するプラットフォームとして、GIS(地理情報システム)をコア技術としつつ、人々の安心・安全に関する空間認知尺度などと関連づけた「リスクを基準とする安全の評価」を可能とする時空間データベースの構築と、その活用方法の検討を行った。本年度は、昨年度に中学校の協力を得ながら収集した子ども目線でのアクシデント・インシデント・ヒヤリハット事例をさらに分析することで、その不安要因・危険要因に関する背景事情・空間要素を抽出し、空間的リスク認知のデータ構造化やモデリングを行った。また、利用者限定型のWebGISを活用してこれらの情報を可視化するための空間情報プラットフォームを整備し、『まち歩き』で得られた中学生ならではの発想や気付きなど経験的な空間認識の特徴を、自治会町内会等の地域を見守る大人たちヘフィードバックすることで追体験させ、地域の問題点だけではなく、情報の相互利用・更新のあり方などについて検討を行った。本研究は、日常のヒヤリハット事例や過去の災害・事故事例とその対応経験などに内在する暗黙知を、その構造化および空間的に可視化することで形式知に換え、地域のステークホルダーである子どもと大人が状況認識を統一することで知恵化を図った課程に意義があり、引き続きPDCAサイクルをまわしていくことが重要である。尚、これらの研究過程で得られる知見は、本学で平成16年度から採択されている文部科学省科学技術振興調整費新興分野人材養成プログラム「高度リスクマネジメント技術者育成ユニット」および平成20年度から学内措置で行われている副専攻プログラム「安心安全マネジメント」の教育現場にも還元していく。
血管内皮細胞・周細胞相互陥入部を介した血管新生制御機構の三次元電顕免疫学的研究

【目的】血管内皮細胞・周細胞相互陥入部Endothelial cell and pericyte interdigitation(EPI)は血管新生初期に比較にして血管新生成熟期に有意にその数が増加することを本研究者はラット実験肉芽組織モデルを用いて三次元電顕免疫学的に証朗した。さらに、EPIでは血管新生因子の受容体は周細胞側に発現すること、さらに内皮細胞の増殖阻害因子が発現することを三次元電顕免疫学的に証明した。この結果から、EPIが血管新生制御機構に於いて新生血管の増加よりも、新生血管数の選択的維持に関与することを示唆した。そこで、EPIの増減と関与する遺伝子を検討するために、ラット実験肉芽組織モデルを対象としてAtlas cDNA Expression Array解析を行い、同定された一部の遺伝子の発現をReal Time RT-PCR法で解析した。次に、発現を検討したmRNAがコードするタンパクの分布の三次元電顕免疫学的検討を行った。【方法】8週齢雌SDラットの背部皮下にマトリーゲルを無菌的に埋め込んだ。その後、経日的に実験内芽組織を摘出し形態学的検討を行った。さらに、実験肉芽組織を対象として、三次元電顕免疫学的検討を行った。【結果・考察】実験肉芽組織内に認められる新生毛細血管では、血管内皮細胞・周細胞でAngiopoietin2の発現が認められた。また、Tie-2は血管内皮細胞で発現していたが、Agiopoietin 1の発現はほとんど認められなかった。これに対し、成熟毛細血管ではAgiopoietin 1の強い発現が周細胞で認められた。しかし、Angiopoietin2、Tie-2の発現は新生毛細血管とほぼ同様であった。さらに、EPIでAgiopoietin 1の強い発現が認められた。以上のことから、毛細血管成熟には周細胞が発現するAgiopoietin 1が関与し、Agiopoietin 1の周細胞から血管内皮細胞への輸送にはEPIが関与することが示唆された。【目的】血管内皮細胞・周細胞相互陥入部Endothelial cell and pericyte interdigitation(EPI)は血管新生初期に比較にして血管新生成熟期に有意にその数が増加するこを本研究者はラット実験肉芽組織モデルを用いて三次元電顕免疫学的に証明した。【方法】7週齢雌SDラットの背部皮下に硬質スポンジを無菌的に埋め込んだ。その後、経日的に実験肉芽組織を摘出し形態学的検討を行った。さらに、実験肉芽組織からpoly(A+)RNAを抽出しAtlas cDNA Expression Arrayを作成しmRNAの発現の推移を検討した。【結果・考察】実験肉芽組織内に認められる新生毛細血管数は経日的に増加し7日目で最高値を示し、その後10日目で減少を示した。

これら毛細血管の直径は7日目まで有意に小さい値を示し、その後10日目で増大を示した。マイクロアレイ解析から7日目では既存のVEGF・PCNAmRNAの発現増加か認められたが、10日目ではVEGFmRNA発現は減少傾向を示した。これに対し、10日目ではアポトーシス関連遺伝子mRNAの発現増が認められ、これに対し、PCNAmRNAの発現は減弱するも発現は維持されていた。次にRT-PCR解析をVEGF・PCNAmRNAについて行ったが、マイクロアレィ解析と同様の結果を示した。そこで、現在、VEGF・PCNAに関して二次元電顕免疫学的検討を行っている。さらにアポトーシス関連遺伝子mRNAのRT-PCR解析の準備を行っている。【目的】血管内皮細胞・周細胞相互陥入部Endothelial cell and pericyte interdigitation (EPI)は血管新生初期に比較にして血管新生成熟期に有意にその数が増加することを本研究者はラット実験肉芽組織モデルを用いて三次元電顕免疫学的に証明した。さらに、EPIでは血管新生因子の受容体は周細胞側に発現すること、さらに内皮細胞の増殖阻害因子が発現することを三次元電顕免疫学的に証明した。この結果から、EPIが血管新生制御機構に於いて新生血管の増加よりも、新生血管数の選択的維持に関与することを示唆した。そこで、EPIの増減と関与する遺伝子を検討するために、ラット実験肉芽組織モデルを対象としてAtlas cDNA Expression Array解析を行い、同定された一部の遺伝子の発現をReal Time RT-PCR法で解析した。【方法】8週齢雌SDラットの背部皮下にマトリーゲルを無菌的に埋め込んだ。その後、経日的に実験肉芽組織を摘出し形態学的検討を行った。さらに、実験肉芽組織からpoly (A+)RNAを抽出しAtlas cDNA Expression Arrayを作成しmRNAの発現の推移を網羅的に検討した。【結果・考察】実験肉芽組織内に認められる新生毛細血管数は経日的に増加し7日目で最高値を示し、その後10日目で減少を示した。マイクロアレイ解析では、Agiopoietin 1,Angiopoietin2,及び、両リガンドの受容体であるTie-2の発現について解析した。本検討では、血管新生数の最大を示す7日目にAgiopoietin 1 mRNA<Angiopoietin2 mRNAが認めれたのに対して、EPIの最大値を示す10日目ではAgiopoietin 1 mRNA>Angiopoietin2 mRNAが認められた。またTie-2 mRNAの発現は7-10日目に認められ、7日目の方が高い傾向を示した。本検討からEPIの形成にAgiopoietin1,Tie-2系の発現が関与することが強く示唆された。
契約によるガバナンスに関する比較法的研究

公権力主体たる行政が国民の任意性を排除して、権力的行為によって公共的価値を実現すべきという伝統的なガバメントモデルの変容について、わが国の展開を検討することが今年度の研究内容であった。私人が行政的権限を行使する場合において、第三者国民の権利侵害または第三者国民からの政治的主権の行使の局面において、どのような行政法的諸問題が生成しているのかについて、国家賠償および情報公開のそれぞれの課題を整理したことが、今年度の研究実績であった。まず、国家賠償については、社会福祉法人の職員による加害行為に関する賠償責任主体が問題となった最判平成19年1月25日(暁学園事件)を分析した。この事件の訴訟代理人を招いて研究会を開催するとともに、分析結果を法学セミナー増刊『速報判例解説第1号』に掲載した。次に、出資法人や指定管理者などの私人の保有する情報公開法制について検討した。私人が情報公開の実施機関となることのメリットとデメリットを整理しつつ、一長一短があるものの、行政機関が情報公開の実施機関となる責任を負うべきであって、私人に対して情報提供を命ずる型が現時点では標準的なものではないか、との結論に至った。この検討結果は、『名古屋大学法政論集』の「福家俊朗教授退職記念号」に掲載される予定である。公権力主体たる行政が国民の任意性を排除して、権力的行為によって公共的価値を実現すべきという伝統的なガバメントモデルの変容について、一つの有力な潮流であるアメリカを対象として、変容の背景を検討するのが今年度の研究内容であった。本研究課題の一つの柱である行政機関から私人への権限の委任を中心にとりあげつつ、その背景に存在するであろうNew Public ManagementあるいはPrivatizationという(法)イデオロギーの生成することとなった背景や現象形態を整理したことが、今年度の研究実績であった。まず、その背景については、法目的を実現する既存の手段の機能不全とりわけ民主主義的手続の形骸化やそれを克服するための司法審査の強化による行政過程の遅延が、行政による権限行使に見直しを迫るものとなっているように思われる。『名古屋大学法政論集』に掲載した成果では、その内容をやや具体的に整理するとともに、『法律時報』に掲載した論文においては、そのような規範的要請とそれとは区別される経済的要請との混在を指摘した。次に、アメリカの憲法行政法学において把握されているPrivatizationの諸現象を整理した。この概念をめぐっては、法的限界と民主的コントロールが盛んに論じられている。『名古屋大学法政論集』に掲載した論文では、委任禁止法理および実体的デュープロセスという民主主義原理および人権保障要請の存在を指摘した。『法律時報』の論文では、行政機関が規則形式により定めていた規制基準が住民も交えた私人との契約によって代替された場合であっても、契約締結に対する行政手続法の適用が学説においては有力に主張されているなどのアメリカ(行政法)の現況を紹介した。
Src・Wnt経路による細胞競合機構とその腫瘍形成における役割

Wnt駆動性の細胞競合を研究する過程で新たな細胞品質管理システム「モルフォゲン勾配ノイズキャンセリング」を発見した。このシステムは、初期胚に生じたシグナル異常細胞をWntシグナル勾配を介して感知し、細胞競合により取り除く、初期胚の質を高めるシステムである。本年度は、このシステムのさらなる詳細な解析を進め、最終的な異常細胞の除去の際にBcl2の抑制が関与することを突き止めた。現在、ノイズキャンセリングシステムについての論文の改訂を行っており、2019年度前半の受理を目指している。さらに、我々は、このシステムが初期胚だけでなく、成体組織の細胞品質管理にも関わっているかを検討しており、現在までに神経管のパターン維持に寄与することを突き止めた。また、我々は、Srcがん原遺伝子産物の異常な活性化による細胞競合現象の分子メカニズムの解明を進めてきた。本年度の研究において、TypeI型MDCK細胞ではSrc活性化細胞がbasal側に浸潤するのに対して、TypeII型MDCK細胞ではapical側に排除されることを見出し、それらの作用機序の違いを解析した。その結果、TypeI型では活性化Srcが効率よく脂質ラフトに集積するのに対して、TypeII型ではその効率が低下していることが観察された。また、TypeI型においてSrcのラフト局在を阻害するとapical側に排除されること、TypeII型においてSrcを強制的にラフトに誘導するとbasalへの浸潤能が高まることが認められた。以上の結果から、膜構造など細胞の状態の違いや細胞の置かれる環境に応じて細胞競合現象の表現型が変化する可能性が示唆された。現在、さらにその分子機序の解析を進めている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。Src・Wnt経路による細胞競合現象の分子機序と腫瘍形成における役割を明らかにするために、in vitroおよびin vivo実験系の構築と解析を行った。1.培養上皮細胞を用いた解析:MDCK細胞を用いたSrc活性の誘導系において、Src活性化細胞が正常上皮層の下部に排斥される現象を見出した。Srcタンパク質の発現誘導系においては、Src発現細胞がapical側に排除されたのちアポトーシスで死滅することを観察した。また、3次元培養系の構築に成功し、その系においてもSrc発現細胞がapical側に排除されることを確認した。また一方で、細胞競合と関連することが推測される細胞間相互作用を介したWntシグナル活性調節機構を発見した(Cell Reports 2014)。2.マウスモデルを用いた解析:iMOSシステムを用いてモザイク状に活性化Srcを発現誘導するマウスモデル系の作製が終了し、現在その産仔の解析を進めている。また、タモキシフェン依存的にCskをKOすることによって、モザイク状にSrcを活性化するモデルマウスの作製も終了し、その組織(表皮)の解析を行った。その結果、Src活性化部位において表皮組織構築の異常(過形成)が認められ、現在、その部位と正常組織との境界領域でのイベントの詳細な解析を進めている。3.ゼブラフィッシュモデルを用いた解析:Wnt経路異常活性化細胞がどのような振る舞いを経てがんを形成するのかを明らかにするために、モデル脊椎動物ゼブラフィッシュの胚上皮に少数の蛍光ラベルしたWnt経路異常活性化細胞を人為的に誘導する系を構築した。この系を用いた解析により、胚上皮に誘導したWnt経路異常活性化細胞が周辺細胞とのWnt経路の活性の差を感知して死に至ることを見いだした。このことは、Wnt経路異常活性化細胞が細胞競合により上皮組織から排除されることを示唆しており、ゼブラフィッシュ胚上皮が免疫細胞を介さずにがんのもとを排除する能力を持っていることを示唆する。1.培養上皮細胞を用いた解析:MDCK細胞を用いたSrc活性の誘導系において、Src活性化細胞が活性レベルに依存して正常上皮層の下部に排斥される現象を見出した。Src発現誘導系においては、Src発現細胞がapical側に排除されたのちアポトーシスで死滅することを観察した。また、3次元培養系においてもSrc発現細胞がapical側に排除されることが確認された。さらに、Srcの負の制御因子であるCskの機能抑制による競合現象の解析を行い、Src活性化レベルと細胞競合現象との関連性を検証した。以上の結果から、ある閾値を超えたSrcの活性化により細胞競合現象が駆動されることが明らかとなり、その閾値を規定するSrcの基質蛋白質の同定を現在進めている。また、上皮系がん細胞集団におけるSrc活性化細胞の挙動の解析を行い、正常細胞と同様にSrc活性化細胞が集団から逸脱する現象を観察し、その分子基盤の解明に着手した。2.マウスモデルを用いた解析:iMOSシステムを用いてモザイク状に活性化Srcを発現誘導するマウスモデル系の作製に成功し、表皮におけるSrc活性化細胞の挙動を解析した。その結果、Src活性化細胞の比率が経時的に変化することが見出された。3.ゼブラフィッシュモデルを用いた解析:昨年度までに構築した系を用いて解析を行い、初期胚に生じたWnt経路異常活性化細胞が周辺細胞とのWnt経路の活性の差を感知してアポトーシスを起こして消失することを見いだした。また、Wnt経路異常活性化細胞を少数生じさせた胚は正常に発生したが、この異常細胞のアポトーシスを阻害すると、胚発生に異常が生じた。このようなことから、このWnt経路異常活性化細胞の排除は、初期発生プログラムの頑強性を支える重要なシステムであると考えている。

また、皮膚においてSrc活性化細胞の細胞競合をライブイメージングする系を確立した。ゼブラフィッシュの系においては、皮膚においてSrc誘導性の細胞競合を解析する系を構築することが出来た。本系を応用することでRas誘導性の細胞競合を観察することも出来た。今後本系を用いることで、がん原性細胞の排除の分子メカニズムの発生遺伝学的解析、イメージング解析が容易になり、本領域の細胞競合研究を大きく推進することが期待される。また、ゼブラフィッシュ初期胚においてWnt経路異常細胞の細胞競合の排除が起こることを突き止め、この排除が正常な胚発生を支える重要なシステムであることを見いだした。さらに、培養上皮細胞系やマウスモデルの系についても、昨年度までに完成した実験系を用いて細胞競合現象を注意深く観察することにより、現象の検証および分子基盤解明の土台を築くことができた。このように、本研究は順調に進展していると言える。Wntシグナルは、初期胚や形成途上の器官、あるいは成体の腸や肝臓等においてシグナル活性勾配を形成し、その勾配により組織を構成する細胞に位置情報を与え、その情報に沿って組織空間に複数の細胞運命を誘導する。また、これらの制御破綻は、がんの発生に深く関わる。私たちは、Wntシグナルが制御破綻したがん原細胞の挙動解析を行う過程で、ノイズキャンセリングシステムという新しいがん抑制機構を発見した。Wntシグナルは脊椎動物初期胚の前後軸に沿って活性勾配を形成するが、ゼブラフィッシュ初期胚においてWntシグナル異常細胞を人為的に誘導してシグナル勾配にノイズを与えると、これらの異常細胞が選択的に細胞死を起こして組織から除去され、勾配が正常に回復することがわかった。さらに、継続的な解析により、異常細胞と隣接正常細胞のシグナル活性の大きな差が異常細胞の細胞死誘導の引き金となることもわかった。私たちは、この「シグナル活性勾配を乱す異常細胞(ノイズ細胞)を除去して組織恒常性を支えるシステム」をノイズキャンセリングシステムと名付けた。現在、ゼブラフィッシュに加えて、哺乳類培養上皮におけるWntシグナル異常細胞と正常細胞の競合も解析している。また、Srcによる細胞競合の分子機序を明らかにするために、2次元および3次元での細胞培養系を用いたin vitro解析、さらにiMOSシステムを用いたin vivo解析を進めている。本年度は、Src活性化細胞の排除機構に関わるシグナル系として、新たにARHGEF5-Rho経路およびcーMET-STAT3経路を見出しそれらの機能解析を行った。iMOSシステムについては、K19-creERを用いた新たな組織での解析を開始した。実験系の構築を完成し現象の確実な捕捉にまでは到達し、さらには、ノイズキャンセリングシステムという生理的な状況下で起こる細胞競合を発見したが、その一方で、論文として報告する段階にはまだ至っていない課題があり、来年度にはそれらを完成する予定である。
イネ科作物の節間伸長の機構に関する免疫組織化学的解析

本研究は,“イネ科作物の節間の長さが,伸長に関与する分裂組織の分化時期の遅速によって決定される"という申請者の仮説を検証することを第1の目的とした.また,本目的を達成する上での方法上の必要から,各種分裂組織の分化のマーカーを免疫組織学の手法を用いて確立しようとした.まず,分裂組織の分化マーカーの確立にあたっては,近年,細胞の分裂面や伸長方向の制御の担い手として注目されている細胞内微小管の形態に着目した.微小管タンパク質の抗体を用いて様々な発育段階にあるトウモロコシ節間の細胞を免疫染色したところ,節間伸長に関与する分裂組織が,微小管の配列に特異な特徴を備えているという新知見が得られ,また,このことを応用することにより,この分裂組織の有無を,それが単一の始原細胞層として分化するような初期段階にまで遡って,同定できるようになった.つづいて,上記した手法によって様々な節位の節間における分裂組織の活動期間を同定し,それらの節間の最終長と較べた.その結果,節間の長短は第1義に節間分裂組織の活動期間の長短に規定されていることが明かとなり,“節間の長さは伸長に関与する分裂組織の分化時期の遅速によって決定される"という当初の仮説は,節位別の節間長の変異をよく説明する,という結論を得た.このように,節間分裂組織の分化のタイミングが節間長の主要な制御要因である,という事実が本研究によって明らかとなったため,目下,研究テーマを節間分裂組織分化の分子機構の解明へと拡張させつつある.具体的には,節間分裂組織の分化に密接に関連すると考えられる微小管タンパク質遺伝子(あるいは各種の微小管関連タンパク質遺伝子)の節間内での発現をin situハイブリダイゼーション法で検出することを試みている.本研究は,“イネ科作物の節間の長さが,伸長に関与する分裂組織の分化時期の遅速によって決定される"という申請者の仮説を検証することを第1の目的とした.また,本目的を達成する上での方法上の必要から,各種分裂組織の分化のマーカーを免疫組織学の手法を用いて確立しようとした.まず,分裂組織の分化マーカーの確立にあたっては,近年,細胞の分裂面や伸長方向の制御の担い手として注目されている細胞内微小管の形態に着目した.微小管タンパク質の抗体を用いて様々な発育段階にあるトウモロコシ節間の細胞を免疫染色したところ,節間伸長に関与する分裂組織が,微小管の配列に特異な特徴を備えているという新知見が得られ,また,このことを応用することにより,この分裂組織の有無を,それが単一の始原細胞層として分化するような初期段階にまで遡って,同定できるようになった.つづいて,上記した手法によって様々な節位の節間における分裂組織の活動期間を同定し,それらの節間の最終長と較べた.その結果,節間の長短は第1義に節間分裂組織の活動期間の長短に規定されていることが明かとなり,“節間の長さは伸長に関与する分裂組織の分化時期の遅速によって決定される"という当初の仮説は,節位別の節間長の変異をよく説明する,という結論を得た.このように,節間分裂組織の分化のタイミングが節間長の主要な制御要因である,という事実が本研究によって明らかとなったため,目下,研究テーマを節間分裂組織分化の分子機構の解明へと拡張させつつある.具体的には,節間分裂組織の分化に密接に関連すると考えられる微小管タンパク質遺伝子(あるいは各種の微小管関連タンパク質遺伝子)の節間内での発現をin situハイブリダイゼーション法で検出することを試みている.