hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ロシアの長期経済発展の実証的分析：1860-2010年

本年度はワルシャワ経済大学において2018年9月に開催された欧州比較経済学会2018年大会においてQuantitative analyses of Sovieteconomicdevelopment: New insights of newdataand approaches 1&2と題して2スロット分のセッションを組織し,日本語版書籍用最終原稿に基づいて報告をおこなうことを前半の中心においた.同大会での報告への批判,意見にもとづき,その結果を日本語版用,英語版書籍用の原稿作成にフィードバックした.寄せられた意見により工業,農業,したがってGDPの部分的に再推計を行う等,具体的な改善につなげることができた.同時に前年度からの課題であった賃金,物価のソ連期マクロ経済統計の利用可能性を再確認する作業をロシア公文書館およびドイツ連邦公文書館でおこなった.ドイツ連邦公文書館で調査を行った理由は,ロシア公文書館のアーカイブ資料の公表が遅れることが多く,また利用の利便性にも欠ける一方,ソ連期資料が比較的利用の利便性の高いソ連友好国の公文書館にアーカイブ資料として存在する可能性があるとの指摘をロシア人歴史研究者から受けたからである.実際,ドイツ連邦公文書館では短時間で極めて効率よく資料を調査することができた,結果的には,ロシアにおいてもドイツにおいても該当する資料(国民経済バランス統計集)は発見できなかった.この公文書館調査の結果から本研究プロジェクトの分野構成に大きな修正,追加を加える必要はないことが確定できた.大きな修正,追加の必要がなくなったため,日本語版,英語版の各書籍の出版作業をすすめた.日本語版書籍用原稿は2018年10月に出版社に引き渡し,英語版書籍用原稿も2019年3月末に引き渡すことができた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,ロシア公文書館所蔵アーカイブ資料を含む資料にもとづきロシア帝国,ソ連,現代ロシアをまたぐ歴史統計を体系的に整備するとともに,数量的,計量的方法によって分析することで,ロシアの過去150年の経済発展を総括することを目的としている.通貨・金融(中村),経済成長・鉱業(久保庭),工業・農業(栖原),対外経済(上垣),財政(田畑),自然環境・人口(雲)の各分野について,データ収集,分析を基本的に終了した.従来利用できなかった通貨金融統計の発掘とその分析,GDP統計の再推計,工業生産指数の旧系列の体系的検討にもとづく新推計,従来利用できなかっ戦時期貿易統計によるた新たな戦時ソ連経済像の描出,200年にわたる財政収支構造変遷の分析,地域別人口統計の綿密な収集と検討による人口変化と経済発展についての新たな知見の獲得等,各分野について数多くの業績をあげることができた(「研究発表」参照).この作業に基づき日本語版書籍用の原稿を作成し,2度のワークショップにおいて各分野間の形式的,内容的な調整,統一化をおこなった.2016年度時点では,出版物2016年中の完成に向けた作業中である.内容的には,ロシア歴史統計の体系的整備,体系化に必要な作業,資料についての解説,データについての簡単な経済分析からなる,ロシアを含む世界的に例を見ない成果となっていると考える.その一方でデータの収集,分析も継続しておこなっている.それらの成果は2016年度中に完成予定の英語版原稿に反映される予定であり,2017年2月開催予定の国際ワークショップで外国人研究者とともにその内容を検討する.2015年度中に2回のワークショップを開催し,ロシア長期経済統計の各分野間の調整作業,統一化を終了した.各担当分野の追加的な資料発掘,データ分析を継続.その成果は基本的に英語版に反映させる.日本語版出版物については,現段階までで収集できた資料とそれらにもとづく分析までをまとめることとし,出版用原稿の作成段階になっている.本研究の目的は,ロシア公文書館所蔵アーカイブ資料を含む資料にもとづき,ロシア帝国,ソ連,現代ロシアをまたぐ歴史統計を体系的に整備し,それらを数量的,計量的方法によって分析することで,ロシア過去150年の経済発展を総括することである.本年度,通貨・金融・労働(中村),GDP(久保庭),工業・農業(栖原),対外経済(上垣),統計制度・財政(田畑),人口(雲)の各章について日本語出版原稿を基本的に完成し,2017年度早々に出版社との具体的な編集打合せをおこなう段階になっている.2016年度はさらに英語版書籍用の原稿作成に着手した.2017年2月に外国人研究者7名を招いた国際ワークショップを開催し,英語版原稿にもとづいた研究発表と討論をおこなった.ワークショップでの討論結果を反映させて研究の深化をはかるとともに,原稿のブラッシュアップをおこなっている.ワークショップ参加者からは研究成果について高い評価を得ることができた.またPalgrave出版社より英語版出版の内諾も得た.2017年度は,2017年6月にロシアでおこなわれる比較経済学会世界大会に歴史統計パネルとして本研究のこれまでの成果を報告する.そこでの討論内容を反映して,英語版書籍出版用原稿の完成版を作成することが2017年度の課題である.一方で,データの収集とその分析も継続する.また研究の最終総括に向け,ロシアの長期的経済発展を多面的に理解するため,比較経済史的観点から各分担分野の理解を深めることが2017年度のもう一つの目的である.この面での研究の一環として,2017年2月にユーラシア大陸各国の長期的経済発展を比較するもう一つの国際ワークショップを開催した.日本語版書籍用原稿はほぼ完成し,英語版書籍用原稿の準備も進み,各自の研究も進んだ.

しかし,2016年度は1名を除く科研メンバー全員が部局長,理事,外国大学招聘教授のポストに就くという事態となり,スケジュール調整の困難さから全体調整が必要な最終仕上げが思うように進まない.また国際ワークショップの日程調整にも大きな困難があり,かなり無理なスケジュールとせざるを得なかった.これらの点から予定に対して「やや遅れている」と判定せざるを得ない.本年度はワルシャワ経済大学において2018年9月に開催された欧州比較経済学会2018年大会においてQuantitative analyses of Sovieteconomicdevelopment: New insights of newdataand approaches 1&2と題して2スロット分のセッションを組織し,日本語版書籍用最終原稿に基づいて報告をおこなうことを前半の中心においた.同大会での報告への批判,意見にもとづき,その結果を日本語版用,英語版書籍用の原稿作成にフィードバックした.寄せられた意見により工業,農業,したがってGDPの部分的に再推計を行う等,具体的な改善につなげることができた.同時に前年度からの課題であった賃金,物価のソ連期マクロ経済統計の利用可能性を再確認する作業をロシア公文書館およびドイツ連邦公文書館でおこなった.ドイツ連邦公文書館で調査を行った理由は,ロシア公文書館のアーカイブ資料の公表が遅れることが多く,また利用の利便性にも欠ける一方,ソ連期資料が比較的利用の利便性の高いソ連友好国の公文書館にアーカイブ資料として存在する可能性があるとの指摘をロシア人歴史研究者から受けたからである.実際,ドイツ連邦公文書館では短時間で極めて効率よく資料を調査することができた,結果的には,ロシアにおいてもドイツにおいても該当する資料(国民経済バランス統計集)は発見できなかった.この公文書館調査の結果から本研究プロジェクトの分野構成に大きな修正,追加を加える必要はないことが確定できた.大きな修正,追加の必要がなくなったため,日本語版,英語版の各書籍の出版作業をすすめた.日本語版書籍用原稿は2018年10月に出版社に引き渡し,英語版書籍用原稿も2019年3月末に引き渡すことができた.この学会およびその他の個々の研究報告等を通じて,ソ連期の価格,賃金,名目所得等のデータが体系的に収集されていないのではないかという指摘を繰り返し受けた.この点については,以前から研究グループ内で検討しており,帝政期,ソ連期,現代ロシア期を通じた名目系列の整備は,非市場経済であるソ連期の名目経済指標をそれだけで提示しても経済分析上の意味に乏しく,3期間の連続した統計を作成するという本研究の目的の下では,むしろ我々が「ソ連期名目指標に通常の経済的な意味がある」とみなしているとの誤解を与えかねないということからあえて独立した分野として設定しなかった.また価格,賃金のデータ自体は,各分担領域において収集されている.しかしながら,本研究の中心課題であるGDP推計に関連し,賃金,物価,所得のマクロ的統計指標がこれ以上存在しないかどうかは重要であるため,研究費を一部次年度に繰り越し,次年度にアーカイブ調査をおこなうこととした.
陽子線の生物学的効果比と放射線肺臓炎の関係：機能画像、放射化画像の応用による解明

肺癌の陽子線治療における照射線量・線量分布、生物学的効果比(relative biological effectiveness;RBE)と肺の間質性変化・放射線肺臓炎との関連について、in vitro(培養細胞や寒天など)でのRBE、および臨床例での機能画像・放射化画像等と、治療後の画像変化の推移の比較検討から解明する。
Duffy式血液型遺伝子の発現と調節に関する人類遺伝学的研究

1993年にクローニングされたDuffy cDNAは、5′および3′の非翻訳領域を含めて1エキソンで構成されていたが(Blood 85:622-626,1995)、Duffy遺伝子転写物について5′末端の再検討を行ったところ、従来のcDNAとは5′側の202塩基が異るcDNAを見いだした。置き換わった配列が本来の第一エキソンとして同定され、従来のcDNAにおいて転写開始部位とされていた場所より約300塩基上流に位置していた。Duffy遺伝子は赤芽球系細胞だけでなく血管内皮細胞にも発現していることが明らかにされたが、それぞれの主な転写開始部位は約60塩基離れて存在し、その中間に、赤血球特異的遺伝子制御領域に共通して存在するシス配列であるGATA配列が見いだされた(Blood 87:378-385,1996)。アフリカ系民族に高頻度で見いだされるDuffy陰性者は赤血球上のDuffy抗原を欠損するが、血管内皮には発現を認める。Duffy陰性者では、GATA配列内に一塩基置換が見いだされ、このことが赤血球特異的な抗原欠損のメカニズムであろうと予想された。そこで、新たな第一エキソンの上流の配列をCATプラスミドに挿入し、Duffy遺伝子の発現制御機構について検討を行った。その結果、Duffy陰性者に見いだされた変異を導入したCATプラスミドは赤芽球系細胞における転写活性をほぼ完全に失ったが、血管内皮細胞では転写活性は保たれ(Biochem Biophys Res Commun 222:852-859,1996)、Duffy陰性者における抗原発現の結果を裏付けた。さらに、Duffy遺伝子の3′側、約400塩基下流にマイクロサテライト多型を見いだし、Duffy遺伝子の多型との関連についても検討を加えた。その結果、ヒトDuffy遺伝子の分岐経路を予想することが可能となり、Duffy陰性の遺伝子は比較的早い時期に分岐したことが明らかとなった(Hum Genet:in press)。このことは、この遺伝子産物の機能を考える上でも興味深い結果と考えられ、今後はこの点についても検討を重ねていきたいと考えている。1993年にクローニングされたDuffy cDNAは、5'および3'の非翻訳領域を含めて1エキソンで構成されているこは、PCRクローニングとサザンブロッティングを用いてすでに明らかにした(Blood 85:622-626, 1995)。しかし、Duffy遺伝子産物はG蛋白結合性レセプターファミリーに属し、その中でも最も近似したホモローグのケモカインレセプターファミリーは、コーディング領域は1エキソンで構成されるものの、5'ノンコーディング領域に1ないし数個のエキソンを持つ。そこで、平成7年度はDuffy遺伝子転写産物について5'末端の再検討を行った。その結果、従来のcDNAとは5'側の202塩基が異なるcDNAを見いだした。置き変わった配列は新たなエキソンとして同定され、従来のcDNAにおいて転写開始部位とされていた場所より約300塩基上流に位置していた。Duffy遺伝子は、造血組織だけでなく血管内皮細胞にも発現していることが明らかにされており、両組織における転写産物と転写開始部位についても検討を行った。

その結果、今回の研究によって明らかになったエキソンを使ったmRNAが、Duffy遺伝子の主な転写産物であることをつきとめ、赤芽球系細胞と血管内皮細胞における転写開始部位をそれぞれ明らかにした(Blood87:378-385, 1996)。赤芽球の転写開始部位の上流約40塩基、血管内皮の下流20塩基にはGATA配列があり、Duffy陰性者ではこのGATA配列に変異が存在するために、赤芽球特異的な発現抑制が生じていると考えられ、従来の免疫組織化学的解析結果と合致するものであった。現在、本研究で同定したエキソンの上流をCATプラスミドに挿入し、その発現制御機構について検討を重ねている。1993年にクローニングされたDuffy cDNAは、5′および3′の非翻訳領域を含めて1エキソンで構成されていたが(Blood 85:622-626,1995)、Duffy遺伝子転写物について5′末端の再検討を行ったところ、従来のcDNAとは5′側の202塩基が異るcDNAを見いだした。置き換わった配列が本来の第一エキソンとして同定され、従来のcDNAにおいて転写開始部位とされていた場所より約300塩基上流に位置していた。Duffy遺伝子は赤芽球系細胞だけでなく血管内皮細胞にも発現していることが明らかにされたが、それぞれの主な転写開始部位は約60塩基離れて存在し、その中間に、赤血球特異的遺伝子制御領域に共通して存在するシス配列であるGATA配列が見いだされた(Blood 87:378-385,1996)。アフリカ系民族に高頻度で見いだされるDuffy陰性者は赤血球上のDuffy抗原を欠損するが、血管内皮には発現を認める。Duffy陰性者では、GATA配列内に一塩基置換が見いだされ、このことが赤血球特異的な抗原欠損のメカニズムであろうと予想された。そこで、新たな第一エキソンの上流の配列をCATプラスミドに挿入し、Duffy遺伝子の発現制御機構について検討を行った。その結果、Duffy陰性者に見いだされた変異を導入したCATプラスミドは赤芽球系細胞における転写活性をほぼ完全に失ったが、血管内皮細胞では転写活性は保たれ(Biochem Biophys Res Commun 222:852-859,1996)、Duffy陰性者における抗原発現の結果を裏付けた。さらに、Duffy遺伝子の3′側、約400塩基下流にマイクロサテライト多型を見いだし、Duffy遺伝子の多型との関連についても検討を加えた。その結果、ヒトDuffy遺伝子の分岐経路を予想することが可能となり、Duffy陰性の遺伝子は比較的早い時期に分岐したことが明らかとなった(Hum Genet:in press)。このことは、この遺伝子産物の機能を考える上でも興味深い結果と考えられ、今後はこの点についても検討を重ねていきたいと考えている。
歩行運動の動的安定性制御に関する数理的および中枢神経機構論的研究

歩行運動中の交番的な筋活動パターンの生成には中枢パターン生成器(CPG)と呼ばれる神経回路の活動パターンが関与していると考えられている.我々は,互いに結合した複数の非線形振動子から構成される非線形力学系を脊髄CPGのモデルとして用い,高次中枢で生成されCPGに入力する脊髄下行信号によるCPGの制御機構を理解することを目的として研究を進めてきた.本研究では,パーキンソン病(PD)患者が呈する症状として広く知られているリズム運動障害に着目した.PDは主に脳内の病変に起因すると考えられており脊髄レベルの神経回路は基本的に健常者と同一視できることから,脊髄CPGの動作機序を理解する上で重要な知見を得られることが期待できるからである.我々は先行研究においてこのCPGモデルがPD患者における障害された下肢間協調を非常によく再現できることを確認した.本研究では,このCPGモデルのダイナミクスと臨床計測データとを比較することにより,PD患者において観測される肢間協調性の乱れを伴う運動疾患が動的疾患として捉えることができること,および,その生成メカニズムを脊髄神経のダイナミクスにおける分岐現象と関連付けて考察することができる可能性を指摘しかつ議論した.ここで,動的疾患とは,正常な生体システムが適正範囲外の入力を受けることにより異常な振る舞いを示す現象のことを意味する.周期的な運動中の筋活動を支配する運動神経の交番的な発火活動の生成には中枢パターン生成器(CPG)と呼ばれる神経回路が関わっていると考えられている.CPG神経網の詳細な構造は未解明だが,脊髄CPGが電気的または化学的な刺激の強度に応じて複数の協調的な振動パターンを生成できることが示されている.このような交番的な発火活動の生成機構を説明するために,相互抑制性に複数のhalf-centerが対称的に結合したhalf-centerモデルが用いられている.half-centerモデルはCPG神経網を直感的に簡略化したもので,1つのhalf-centerは神経細胞の集団から成る.我々が一連の研究の中で考察を行った主要な2つの問題は,この古典的でかつ現代でもCPG研究の主要な位置を占めるhalf-centerモデルのダイナミクスに関係する.第1の問いは,構造的に予想されるようにhalf-centerモデルはいつでも交番的な活動を生成するのか、ということである.ここでは2つのBVP方程式が相互結合するhalf-centerモデルが中心的な役割を果たした.half-centerモデルを具体的に非線形微分方程式で書き下したとき,モデルにおける振動パターンは"分岐"を経て発生する.分岐とは,あるパラメータの変化によって系が突然質的に異なるダイナミクスを示す現象である.我々はモデルの分岐構造を明らかにすることで,第1の問いにアプローチした.第2の問いは,CPGを含むヒトの運動制御系が分岐を示す力学系として捉えられるか、ということである.ここで我々はパーキンソン病患者の運動中に見られる肢間協調性の乱れに注目した.具体的には,先ほどのモデルが生成するダイナミクスを臨床計測データと比較した.モデルが含む上位中枢からの制御信号の強度をあらわすパラメータを調節することでモデルが臨床データを非常によく再現できることを示した.これは乱れを伴う肢間協調が分岐により現れることを示唆すると考えられる.歩行運動中の交番的な筋活動パターンの生成には中枢パターン生成器(CPG)と呼ばれる神経回路の活動パターンが関与していると考えられている.我々は,互いに結合した複数の非線形振動子から構成される非線形力学系を脊髄CPGのモデルとして用い,高次中枢で生成されCPGに入力する脊髄下行信号によるCPGの制御機構を理解することを目的として研究を進めてきた.本研究では,パーキンソン病(PD)患者が呈する症状として広く知られているリズム運動障害に着目した.PDは主に脳内の病変に起因すると考えられており脊髄レベルの神経回路は基本的に健常者と同一視できることから,脊髄CPGの動作機序を理解する上で重要な知見を得られることが期待できるからである.我々は先行研究においてこのCPGモデルがPD患者における障害された下肢間協調を非常によく再現できることを確認した.本研究では,このCPGモデルのダイナミクスと臨床計測データとを比較することにより,PD患者において観測される肢間協調性の乱れを伴う運動疾患が動的疾患として捉えることができること,および,その生成メカニズムを脊髄神経のダイナミクスにおける分岐現象と関連付けて考察することができる可能性を指摘しかつ議論した.ここで,動的疾患とは,正常な生体システムが適正範囲外の入力を受けることにより異常な振る舞いを示す現象のことを意味する.
高精度温度制御マルチガスプラズマ源の開発と内視鏡下の止血応用に向けた基礎研究

本研究では,温度制御マルチガスプラズマ源を用いて,様々なガス種,様々なプラズマガス温度で止血効果を調査した。また,3Dプリンターを用いることにより,内視鏡の直径3.2 mmの鉗子口に導入できるほどの超小型なプラズマ源を開発し,基礎的な特性評価を行った。各ガス種のプラズマ処理を行ったところ,二酸化炭素プラズマが実用上優れていることが明らかとなった。また,温度は高いほど止血効果が上がり,200°C程度までは組織損傷は軽微であった。また,消化管内での止血効果は,90秒程度で止血効果が得られることが明らかになった。本研究では,プラズマによる血液凝固のメカニズムの解明と,内視鏡下の止血装置として実用化の指針を得ることを目的として,申請者らが開発してきたプラズマ源の基本設計と3Dプリンター技術を融合し,平成28年度では1)超小型の温度制御マルチガスプラズマ源の開発,2)各ガス種のプラズマから生成される活性種調査,3)血液凝固効果の調査を実施した。1)従来のプラズマ源は切削加工が可能な構造でしか作成できなかったが,申請者らは3Dプリンターを用いることにより,内視鏡の直径3.2 mmの鉗子口に導入できるほどの超小型なプラズマ源を開発した。直径3.2 mmは処置用の胃カメラ,大腸カメラのどちらの鉗子口にも導入できるサイズであるため,食道,胃,十二指腸,大腸での止血実験が可能となった。また,このプラズマ源は,様々なガス種でプラズマが生成でき,入力電力により温度の変化が認められた。2)各ガス種のプラズマから生成される活性種調査として,様々なガス種でプラズマを生成し,電子スピン共鳴を用いてOHラジカルを測定した。その結果,ガス種によって生成される活性種の種類や量が大きく異なり,OHラジカルはヘリウム,窒素のプラズマから最も多く生成され,その濃度は約30 μMであった。3)一般的なジェット状のプラズマ源でさえ,主にヘリウムを用いて血液凝固の研究がされており他のガス種のプラズマを用いた調査はほとんどおこなわれていない。そこで,今回開発した内視鏡用のプラズマジェットでアルゴン,ヘリウム,窒素,二酸化炭素,酸素のガス種を変化させて血液凝固効果を調査した。その結果,どのガス種も血液凝固効果は大きく変わらなかった。そのため,生体吸収性の優れた二酸化炭素がプラズマのプロセスガスとして選択することが好ましいと考えられる。平成28年度では当初より予定されていた超小型の温度制御マルチガスプラズマ源の開発,各ガス種のプラズマから生成される活性種調査および血液凝固効果の調査を実施した。その際,内視鏡の直径3.2 mmの鉗子口に導入できるほどの超小型なマルチガスプラズマ源の開発に成功し,さらに,そのプラズマ源を用いて,各ガス種のプラズマから生成されるOHラジカル量を測定し,in vitroでの血液凝固効果も検証し,それらの結果から今後の指針を得た。そのため,概ね平成28年度の研究計画を消化することができたといえる。また,平成29年度では4)マウス・ブタの止血効果の検証5)生体への影響調査を行う予定であるが,最もハードルの高いと考えられるブタを使った内視鏡下での止血実験に関しては,内視鏡下でプラズマが使用可能かどうか,及び内視鏡下で粘膜層に均一な出血点を作り出せるかどうかが挙げられる。しかし,予備実験により内視鏡下でプラズマが生成されることが確認されており,内視鏡下で生検鉗子を用いて粘膜層を傷つけると数分間は出血が止まらない出血点を作り出せることも分かっている。また,従来法との比較として,アルゴンプラズマ凝固装置(APC)が必要であるが,ERBE製のAPCを動物実験施設内で借りることができるため,高温プラズマ処理と低温プラズマ処理で組織損傷の度合いを顕微鏡的に調査することが可能である。そのため,現在予定している動物実験において円滑に止血実験を行うことができると考えられる。申請者は28年度に3Dプリンターを用いることにより,内視鏡の直径3.2 mmの鉗子口に導入できるほどの超小型なプラズマ源を開発し,基礎的な特性評価を行った。そして,その結果をもとに平成29年度では,その内視鏡に導入可能なプラズマ源を用いて,1)ブタに対する止血効果の検証,2)生体への影響調査を実施した。1)ブタに対する止血効果の調査として,内視鏡下で胃の粘膜に対して生検鉗子を用い,出血の状態を作り出し,その出血部に対して生体吸収性の優れた二酸化炭素をプロセスガスとした低温プラズマを照射した。その結果,プラズマ処理による急性毒性はなく,出血部の血液は表面から徐々に凝固し,およそ90秒後には止血効果が得られた。また,照射部位周囲の粘膜面には肉眼的な変化は見られなかった。これは出血源においてプラズマ照射により血液凝固が生じ,圧迫,熱凝固以外の要素により血餅が破綻した微小血管の管腔を塞ぐことで止血効果が得られていると推測される。2)生体への影響調査として,プラズマによって止血された粘膜を切除し,HE染色した組織票本を作成し,顕微鏡で観察した。プラズマ照射直後のHE標本では,粘膜筋板以深の周囲組織を損傷することなく血液凝固による止血効果を得た。また,経過観察として,プラズマ処理して5日後に切除した組織のHE標本では,粘膜上皮の再生が確認された。

以上のように周囲組織を損傷することなく止血効果が得られるため,肉壁の薄い十二指腸や大腸に対しても穿孔のリスクなく止血できることが期待できる。本研究では,温度制御マルチガスプラズマ源を用いて,様々なガス種,様々なプラズマガス温度で止血効果を調査した。また,3Dプリンターを用いることにより,内視鏡の直径3.2 mmの鉗子口に導入できるほどの超小型なプラズマ源を開発し,基礎的な特性評価を行った。各ガス種のプラズマ処理を行ったところ,二酸化炭素プラズマが実用上優れていることが明らかとなった。また,温度は高いほど止血効果が上がり,200°C程度までは組織損傷は軽微であった。また,消化管内での止血効果は,90秒程度で止血効果が得られることが明らかになった。本年度では,前述の1)3)から発展して4)マウス・ブタの止血効果の検証5)生体への影響調査を行う。4)マウス・ブタの止血効果の検証に関しては,現在,出血部に対する低温プラズマの処理により,止血効果が得られることが明らかになっている。ブタの肝臓に対する止血実験を行ったところ,通常血液の凝固に数分かかるところが,プラズマ処理により15秒程度で凝固し,止血できることが明らかにされている。本研究では開発したプラズマ源を用いてプラズマの生成条件を設定し,マウス及びブタに対する止血効果を調査する。具体的には,動物の組織にメスなどの器具を用いて創傷を作り出血を人為的に生じさせた後,各条件のプラズマを創部に当てることで,血液凝固効果と止血効果の相関を調査する。ブタを用いる場合は,腹腔鏡下や消化管内視鏡下の止血効果も検証することができる。そこで,止血する症例を模擬して内視鏡用スネアを用いて肝臓等の臓器や消化管の粘膜に出血部を作りだし,用途に合わせて設計したプラズマ源でそれぞれ出血部に対してプラズマ処理することによって止血効果を調査する。5)生体への影響調査については,申請者らは以前にプラズマによる生体の損傷の有無の調査として,粘膜組織であるブタの角膜に対して各温度のプラズマ処理を施し,顕微鏡観察を行った。その結果,温度制御をしないプラズマ処理では,組織の損傷が確認され,適切なガス温度で処理する必要性が示唆された。このとき,温度制御をしないプラズマのガス温度は50°C程度であったが,本研究では組織に影響を及ぼすプラズマのガス温度を詳細に調査する。また,各臓器ごとに低温プラズマによる止血処理と従来の熱凝固法による止血処理で創部とその周囲組織への影響を,治癒経過の観察や顕微鏡観察により比較する。28年度にて論文を投稿し,論文投稿費用が3月末にオープンアクセスのため2000ドルほど発生すると予定していたが,年度を跨いだため。29年度にて論文がアクセプトされた際,使用する予定である。
嗜好味受容体発現細胞を用いた呈味調節物質の探索とその作用機序の解明

食品の味はその価値を決定づける重要な因子である。近年同定された味覚受容体の機能解析により、官能評価に依らない味物質の評価が可能となり、詳細な味物質受容メカニズムも解析可能となった。本研究においては、複合的な物質投与に対する味覚受容体の応答評価を、嗜好味(甘味・旨味)を担う味覚受容体を対象として実施することで、どのような相互作用が発生しうるかを明らかにすることを目的とする。・構造類縁体における味覚受容体への作用機序の解析ヒト甘味受容体へ作用することが知られている複数の阻害剤は、変異体実験からその作用部位はほぼ同一(hT1R3の膜貫通部分)であることが判明している。阻害剤の構造も非常に類似しているものの、ラクチゾールと比較して2,4DPは1桁以上、薄い濃度で受容体を阻害する。受容体阻害様式の差異について、変異体実験ならびに受容体分子モデリングの手法により作用機構の考察を行った結果、2,4DPの分子内クロロ基を介した受容体との疎水的結合が、その阻害活性に大きく寄与することが明らかになった。・食品中に含まれる味覚受容体へ作用しうる物質のスクリーニング培養細胞発現系を用いて旨味受容体の機能解析を行い、天然香気成分であるメチオナールが、ヒト旨味受容体のアミノ酸に対する応答を有意に増強することを見出した。メチオナールはアミノ酸から作られる物質であり、醤油・チーズ・トマトなど、日常用いられる食材・調味料中にも、主要な香気成分として含有されている。つまり、世界各国で用いられている食材には、ヒトに対する旨味増強成分が共通して含まれており、知らず知らずのうちに「食のおいしさ」に貢献していることが明らかになった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究においては、複合的な物質投与に対する味覚受容体の応答評価を、嗜好味(甘味・旨味)を担う味覚受容体を対象として実施することで、どのような相互作用が発生しうるかを明らかにすることを目的としている。・大規模な甘味受容体応答評価の実施GPCRファミリーに属する味覚受容体のうち、ヒト甘味受容体については、蛍光カルシウム指示薬を用いたセルベースアッセイ法の適用が可能である。多様な構造を有する化合物を単独で投与した際の受容体活性化の有無に加え、甘味物質と同時に投与した時にその活性を増強・減弱するかどうかについても、検討を行った。数百種類の物質を対象に1単独での投与、2甘味物質との共投与、を行ったところ、単独で甘味受容体を活性化する物質以外に、甘味増強あるいは甘味減弱作用を示す物質の存在が示された。各物質について、最適な投与濃度の決定を行うとともに、濃度応答関係についても、今後、解析を行う。・味覚受容体応答評価系に関する改良蛍光指示薬ベースの測定では、色素や自家蛍光物質が含まれている場合については、蛍光強度の測定に支障が出てしまう。これを解消する一つの手段が発光タンパク質を用いた発光測定であり、すでに旨味受容体発現細胞で実証している。この手法を他の受容体へ適用するため、発光タンパク質との共導入条件の検討、測定条件の最適化について検討を実施した。その結果、甘味や苦味受容体を用いた場合においても、発光タンパク質を用いた発光測定により評価が可能となった。応答感度についても蛍光測定系とおおむね大きな相違はないことが判明した。当初の計画に沿った解析が実施できているため。本年度は評価対象の物質として、香料成分を選択した。香料成分は、多様な構造を有する化合物が含まれており、かつ食品に添加可能であることが特徴的である。数百種類の香料成分を単独で、あるいは人工甘味料とともに、ヒト甘味受容体安定発現細胞に投与した。その結果、香料単独でヒト甘味受容体を活性化しうる成分、人工甘味料の甘味を増強する成分、人工甘味料の甘味を減弱させる成分など、多様な活性を示す成分の存在が確認できた。今後はそれぞれの作用メカニズムについて、変異体解析を実施していく予定である。・味覚受容体応答評価系に関する改良すでに各種味覚受容体の測定はある程度可能ではあるものの、測定条件・応答強度や受容体の種類といった点については、改良の余地がある。そこで、ヒト甘味受容体の安定発現細胞について、応答性向上を目的に発現コンストラクトの改良を行った。受容体サブユニットを発現させるプロモーターやコンストラクト上の位置の変更を網羅的に実施し、既存の細胞株よりも高い応答性を有する新規細胞株の作出に成功した。受容体サブユニットのmRNAが発現していても応答性が低い細胞株も見受けられたため、どの条件が応答性向上に寄与するかについては、今後明らかにしていきたい。

当初の計画に沿った解析が実施できているため。食品の味はその価値を決定づける重要な因子である。近年同定された味覚受容体の機能解析により、官能評価に依らない味物質の評価が可能となり、詳細な味物質受容メカニズムも解析可能となった。本研究においては、複合的な物質投与に対する味覚受容体の応答評価を、嗜好味(甘味・旨味)を担う味覚受容体を対象として実施することで、どのような相互作用が発生しうるかを明らかにすることを目的とする。・構造類縁体における味覚受容体への作用機序の解析ヒト甘味受容体へ作用することが知られている複数の阻害剤は、変異体実験からその作用部位はほぼ同一(hT1R3の膜貫通部分)であることが判明している。阻害剤の構造も非常に類似しているものの、ラクチゾールと比較して2,4DPは1桁以上、薄い濃度で受容体を阻害する。受容体阻害様式の差異について、変異体実験ならびに受容体分子モデリングの手法により作用機構の考察を行った結果、2,4DPの分子内クロロ基を介した受容体との疎水的結合が、その阻害活性に大きく寄与することが明らかになった。・食品中に含まれる味覚受容体へ作用しうる物質のスクリーニング培養細胞発現系を用いて旨味受容体の機能解析を行い、天然香気成分であるメチオナールが、ヒト旨味受容体のアミノ酸に対する応答を有意に増強することを見出した。メチオナールはアミノ酸から作られる物質であり、醤油・チーズ・トマトなど、日常用いられる食材・調味料中にも、主要な香気成分として含有されている。つまり、世界各国で用いられている食材には、ヒトに対する旨味増強成分が共通して含まれており、知らず知らずのうちに「食のおいしさ」に貢献していることが明らかになった。次年度以降の計画について、順次、進行していく。次年度以降の計画について、順次、実行していく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
テロメアDNAを利用したカリウムイオンの蛍光イメージング試薬の開発

ヒトテロメアDNA配列を有するオリゴヌクレオチドの両置換基末端にピレンを導入したPSO4を用いて、K^+添加に伴うゲル電気泳動、吸収、円二色性、蛍光、蛍光偏光スペクトル変化等の解析によってヒトテロメアDNAの4本鎖構造(最近になってbasket、chahr、propeller、hybrid I、hybrid II型の五つ)のうちchair型の時だけ効果的なFRETが見られると予測された。そこで前年度はG-リッチオリゴヌクレオチドにトロンビン結合アプタマー(TBA)配列を導入することによってより高いFRET効率を示すPSO2の合成に成功した。しかし、細胞内へ導入すると導入された細胞の73%が細胞死を起こすことが明らかとなった。これは、TBA配列が核内に存在するヌクレオリンタンパクが結合したためと考えられた。そこで当該年度では二つのFRET色素に加えビオチンを導入したPSO5を合成した。これをストレプトアビジンと結合させ同様に細胞へ導入することによって細胞毒性を軽減することに成功した。PSO5をアビジンに結合させることによってヌクレオリンの相互作用が阻害されたものと考えられたが、このような条件によってもPSO5の核への移行が観察されたが、一部は細胞質に留まっていることがわかった。そこで細胞内のK^+濃度を減少させることが知られているAmphotericin Bの添加に伴う蛍光変化を調べた。その結果核内のK^+濃度の上昇がみちれた。これは、核内のK^+をモニターできた最初の例と見られる。しかしながら、PSO5の合成収率は低く、また、精製も困難であった。そこで、ペプチド-オリゴヌクレオチドコンジュゲートを利用してPSO6の設計を行い、その合成に成功した。予備的検討では、PSO5よりも感度良くK^+濃度の蛍光イメージングが可能なことが明らかとなった。ヒトテロメア配列を有するオリゴヌクレオチドの両末端にピレンを導入したPSO誘導体(Py-Htelom-Py(C3),Py-Htelom-Py(C6))を合成した。これを用いてカリウムイオンまたはナトリウムイオン存在下で蛍光スペクトル測定を行った。その結果、カリウムイオン存在下で、Py-Htelom-Py(C3),Py-Htelom-Py(C6)いずれもピレンエキシマー発光は見られず蛍光強度の大幅な減少が観察された。吸収スペクトル、円二色性(CD)スペクトルまたはその温度変化、蛍光偏光の測定等によってハイブリット型4本鎖構造が優先して形成することが明らかとなった。カリウムイオンのセンシングの観点からは不十分なものであったが、ヒトテロメアDNAのカリウムイオン、ナトリウムイオン存在下での4本鎖構造に関しては有益な知見が得られた。そこで、両末端にFRET色素の組み合わせたトロンビンアプタマー(TBA)配列を利用したPSO誘導体(PSO-2)を利用した細胞内のカリウムイオンのイメージングについて検討した。PSOを細胞に導入したときに核へ輸送される可能性が示された.その際,核に存在するヌクレオリンとの相互作用の可能性が示唆された.また,これに伴い細胞死が引き起こされたが、このメカニズムはまだ明らかとなっていない。今後、細胞死を回避するためにアビジンなどのタンパクをPSOへ導入し,核への移行の抑制を試みることによって、細胞内のカリウムイオン変化をPSOにより蛍光イメージングできるものと期待される。
樺太アイヌ語の母音の長短と北海道アイヌ語の高さアクセントの史的関係の解明

これまで樺太アイヌ語のアクセントや母音の長さに関する文献、特に論文や報告書などできる限り収集し判断材料にした。樺太アイヌ語の母音の長さのほかに母音の高低が音韻レベルで関係していないかどうかを確認するため、音声解析ソフトで樺太アイヌ語音声資料を分析することも試みた。この分析から樺太アイヌ語においては母音の長い拍が必ずしも高いわけではなく、またその逆の低い拍が短いわけでもないようである。また樺太アイヌ語の母音の長さに関しては従来言われてきたように、母音の長短が音韻レベルの要素であり重要であることを再確認している。それに対し樺太アイヌ語では単語の母音の高低は文中では変化し、音韻レベルの変化ではなく、音声レベルの変化であると考えられる。今回作成した音声解析資料からは、樺太アイヌ語の母音の高低と北海道アイヌ語の母音の高低の関連がよくみられなかった。結論としてはある特定の環境において樺太アイヌ語の母音の長短と北海道アイヌ語の母音の高低は概ね対応し、アイヌ祖語の音韻レベルの弁別性は母音の長短のみである。それはアイヌ祖語の音節パターンを復元する際に必要充分条件として母音の長短のみが問題となり、高さアクセントは母音の長さが決定されれば、自動的に決定され論理的に樺太アイヌ語と北海道アイヌ語への変遷を説明することができるからである。樺太アイヌ語の母音の長短に関する文献と北海道アイヌ語の高さアクセントに関する文献資料[服部(1959;1967)と服部&知里(1960),Vovin(1993)]を批判的に分析、考察した。この先行文献から分かることは多くの語例が樺太アイヌ語の母音の長短と北海道アイヌ語の高さアクセントが1対1の対応があることが窺えるが、その規則的対応がない語例もかなりあり、それについての規則性についても考察した。その結果を正式の文章にしたものではないが、8月末に日頭により東北大学文学部言語学セミナーにて発表、討論した。ここでの討論では有益なものが多かったが、特に例外的な語例について、更なる分析をする上での足がかりとなるものがあった。また東北大学の図書館所蔵のアイヌ語に関する資料文献収集も行った。さらに8月末から9月初旬にかけて、実際に静内、沙流、鵡川にてアイヌ古老を訪ね、ウエペケレ、ウポポ、ユーカラを直接ビデオで収録した。アイヌ古老は上田トシさん、木村イトさんを被検者にお願いした。現在そのビデオのテープ起こしの途中であるが、高さアクセントに関して窺えることはすでにこの古老の方は日本語が母語になっており、その影響が非常に大きいように見えることであるが、まだ最終結論には至っていない。しかしながら、実際に生のアイヌ語の高さアクセントが先行研究で発表されたものと異なっていることがあり、またそれが日本語の影響と見られないものもあるので、その点に関してはこれからさらに分析を深める必要がある。昨年度は予定してはいなかったことであるが、これまで収集した樺太アイヌ語と北海道アイヌ語のデータと服部(1959、1967)とVovin(1993)の先行研究を基に比較検討を行い、暫定的にその成果を九州大学紀要「言文論究」にまとめた。その中でこれまで問題になっていた樺太アイヌ語の母音の長短と北海道アイヌ語のピッチアクセントの不規則な対応例が多く見つかり、その点に関しては更なる課題とした。昨年度はアイヌ古老の上田トシさん、木村イトさんにお願いし、ウェペケレ、ウポポ、ユーカラを直接ビデオ収録したが、実際テープ起しをしてみて、高さアクセントは本来のアイヌ語というより彼女らの母語である日本語の影響を多大に受けているように見られた。従って、その可能性をできるだけ排除するために、今年度は北海道のフィールドワークは行わず、それに代わるものとしてこれまでに既に刊行されているものとまだ刊行されていないが使用可能な資料をできる限り収集し、それを基に分析を行うことにした。現在音声資料の分析を行っている最中であるが、大部分は従来の諸説のように樺太アイヌ語と北海道アイヌ語の対応があることが暫定的にわかるが、さらにそれを今年度収集した他の多くの音声資料からも裏書きできる。

しかし、果たしてどの程度まで規則化が可能かは現段階では明確ではなく、従来の諸説(服部、Vovin)と異なる可能性も出てきている。実際に今年度収集したものは既に今年まで刊行されている音声資料、そして以前に刊行されているが、現在は手に入らない音声資料をできるだけ収集した。この収集のために北海道大学、北海学園大学、千葉大学、早稲田大学等に赴き、できるだけ多くの樺太アイヌ語と北海道アイヌ語の音声資料を入手した。しかしながら、これでもまだ不十分なので、その補強は来年度に譲る。今年度はアイヌ語の音声に関する文献,特に論文や報告書そして書物をできるだけ収集したが,特にこれまで手に入らなかった報告書を入手した。これらの文献を語のアクセントと母音の長さに関しての判断材料の一つとして考えることができるものであることがわかった。また今年度はこれまでに既に刊行されているものとまだ刊行されていないが使用可能な音声資料をできる限り収集する一方,それを基に分析を開始した。北海道大学,早稲田大学,千葉大学に保存されていた樺太アイヌ語の音声データを昨年度入手したが,その音声データを基に実際にその高低を耳で聞いて判断すると同時に音声分析装置で母音の長さとともに語のアクセントの高さを分析している最中であるが,そのデータが非常におおいため,多大な時間を要しその結果はまだ出ない。またそれと同時にこれまで市販されている樺太アイヌ語の音声データも音声分析装置を使用して特に高低アクセントに焦点を絞り分析している。これは従来音韻レベルでは樺太アイヌ語では高低アクセントによる意味上の区別はないと言われてきたが,樺太アイヌ語の高低の違いの有無を音韻レベルにおいて明確にするためである。これまでの音声資料の分析からは大部分が従来の諸説のように樺太アイヌ語と北海道アイヌ語の母音の長短と高低アクセントの対応があることが暫定的にわかるが,それは今年度音声分析装置で分析した資料からも裏書きできるようである。今年度は最終年度である。これまで入手した文献、特に論文や報告書、拙論などは語のアクセントや母音の長さに関してのひとつの判断材料になると考えられる。また音声資料もできる限り収集し、それらをすべて音声解析ソフトで分析してきたが、その量は1年間では到底できる量ではなかった。そこで、できるだけ多くの音声資料を分析するように努めた。これは樺太アイヌ語の母音の長さのほかに母音の高低が音韻レベルで関係していないかどうかを分析するためである。以下のことが現時点では分析結果として分かっている。これまでの分析からでは樺太アイヌ語の母音の長短と母音の高低はなんら一致しないようであることが分かった。つまり樺太アイヌ語においては母音の長い拍が必ずしも高いわけではなく、またその逆の低い拍が短いわけでもないようである。また同じ単語であってもそのピッチの位置が異なることがだいぶあり、ピッチそのものが文中においてどのように移動するのかがまだ不明であり、この点に言及した著書、論文はない。この点も明らかにすべき点である。また母音の長さに関しては孤立環境での単語でも文中における単語でも変化しないし、語中で母音が長い拍が移動することもなく固定していることから、従来言われてきたように、樺太アイヌ語に関してはこの母音の長短が音韻レベルの要素であり重要であることを再確認している。
高等植物原形質膜G蛋白質の構造、機能と器官特異性の解析

高等植物原形質膜G蛋白質の構造に関する研究1)ヘテロ3量体G蛋白質のβサブユニットと推定されるcDNAをイネより単離した。このcDNAを用いて、融合蛋白質を合成した後、特異抗体を調製した。この抗体と反応する産物(43kDa)は、原形質膜に局在していた。2)一昨年単離したαサブユニットのcDNAを用い、融合蛋白質を調製した後、その酵素機能の検討を行った。αサブユニット融合蛋白質は、GTPaseおよびGTPγS結合能を有し、コレラ毒素によるADPリボシル化を受けた。このADPリボシル化は、イネミクロソーム画分の存在下で数十倍増加した。また、このαサブユニットに対する特異抗体が、原形質膜の45kDaポリペプチドを特異的に認識することを明らかにした。マストパランを用いた高等植物原形質膜G蛋白質の機能に関する研究ヘテロ3量体G蛋白質の活性化剤であるマストパランを、原形質膜画分、個体および培養細胞に投与して以下の知見を得た。a)高等植物原形質膜画分のGTPase活性およびGTPγS結合能を増大させた。b)分子量、45kDaのprotein kinaseの自己リン酸化能を増大した。phospholipase A2、phospholipase C、phospholipase D、カルシウムチャンネル、カリウムチャンネル等の活性およびH_2O_2の発生などに、3量体G蛋白質が関与することが示唆されているので、今後、これらの活性変動にマストパランが関与するか否かを計画している。
癌抑制低分子核酸を基点とした癌転移能に関する新規分子ネットワークの解明

下咽頭癌マイクロRNA発現プロファイルの中で、これまで下咽頭癌での報告の無いmicroRNA-451aについて機能解析を施行した。その結果、microRNA-451aは、癌細胞の遊走や浸潤に関与する「癌転移抑制型マイクロRNA」である事が示された。更に、ゲノム科学的手法により、microRNA-451aが直接制御する癌遺伝子として、ESDN/DCBLD2を探索した。ヒトゲノム解析研究の成果として、ヒトゲノム中には、蛋白をコードしない機能性RNA分子が多数存在する事が示された。この中で、マイクロRNAと呼ばれるRNA分子は、1922塩基程度の1本鎖RNAであり、その機能は、蛋白コード遺伝子に配列依存的に結合し、分解や翻訳阻害により標的となる遺伝子の発現制御を行う事である。1種類のマイクロRNAは、数十数千の蛋白コード遺伝子の発現制御を行う事が示唆されている。そのため、マイクロRNAの発現異常は、細胞内のRNAネットワーク(マイクロRNA-蛋白コード遺伝子)の破綻を引き起こす。ヒト癌を含め様々な疾患において、マイクロRNAの発現異常が報告されており、細胞内のRNAネットワークの破綻が疾患の発生や進展に大きな役割を担っている事が明らかとなってきた。この様な背景を基に、我々は、頭頸部扁平上皮癌患者由来のRNAから、マイクロRNA発現プロファイルを作成し、癌細胞において発現変動を認めるマイクロRNAを探索してきた。さらに、癌細胞において発現が抑制されているマイクロRNAに着目し、その機能解析から「癌抑制型マイクロRNA」を見出してきた実績を有する。これまでに、microRNA-1、microRNA-133a、microRNA-218が、頭頸部扁平上皮癌における「癌抑制型マイクロRNA」である事を証明し論文発表してきた。今回は、マイクロRNA発現プロファイルにおいて、発現抑制を認めたmicroRNA-29に着目し、頭頸部癌由来細胞株を用いた機能解析を施行した。また、microRNA-29が制御する分子ネットワークについて、ゲノム科学的手法を用いて解析し、microRNA-29が制御する分子ネットワークを明らかにした。近年、タンパクコード遺伝子の発現調節に関わるRNA分子として、タンパク質をコードしない機能性RNAの一つであるmicroRNA(miRNA)が注目されている。miRNAは、配列特異的にタンパクコード遺伝子を標的として、その分解や翻訳を阻害する事で遺伝子の発現を制御している。miRNAの発現異常は、癌の発生、進展、転移において重要な役割を担っている事が報告されている。今回の解析では、これまでに我々の作成したmiRNA発現プロファイルの中で、発現抑制を認めるmiRNAに注目し、癌の浸潤・遊走に関与するmiRNAの探索を目的とした。癌細胞株に成熟型miRNAを核酸導入し、癌細胞の浸潤・遊走を抑制するmiRNAを探索した。解析の結果、新たにmiR-218がその有力候補となった。miR-218の癌抑制機能は、頭頸部扁平上皮癌、尿路上皮癌、腎細胞癌由来の細胞株で認められ、更に、これら癌種の臨床検体において発現抑制されていた事から、miR-218は、ヒト癌において浸潤・遊走に関与する癌抑制型miRNAである事が強く示唆された。miRNAの大きな特徴として、一つのmiRNAが複数のタンパクコード遺伝子発現を制御している事である。そこで、癌抑制型miRNA-218が制御する遺伝子群の探索を行った。その結果、細胞の浸潤・遊走に関わるFocal adhesion pathwayに関与する複数の遺伝子が抽出された。この中から、Laminin-332の構成タンパクの一つであるLAMB3を見出した。Laminin-332は、細胞の基底膜を構成する主要なタンパク質の一種であり、細胞の接着、遊走、増殖に関与する報告がある。miR-218の発現抑制によるLAMB3の発現異常は、ヒト癌の転移に大きく関与する事が示された。ヒトゲノム中に存在には、蛋白をコードしない機能性RNAが多数存在し、転写されている事が示された。機能性RNAの中で、マイクロRNAに分類される低分子核酸(19塩基22塩基)は、蛋白コード遺伝子の発現を、mRNAの分解や翻訳阻害により制御している。一つのマイクロRNAは、数十から数百の蛋白コード遺伝子の発現を制御しており、ゲノム中に存在する遺伝子の半数以上がマイクロRNAの制御を受けている。そのため、マイクロRNAの発現異常は、細胞内の蛋白コード遺伝子・マイクロRNAの分子ネットワークの破綻を引き起こす。癌を含む様々なヒト疾患の発症や進展には、細胞内のマイクロRNAの発現異常が深く関わっている事が示され注目されている。今回我々は、頭頸部扁平上皮癌の中でも予後不良癌である下咽頭癌に着目し、下咽頭癌における「癌抑制型マイクロRNA」の探索を試みた。先ず、下咽頭癌臨床検体(22症例)から、下咽頭癌マイクロRNA発現プロファイルを作成した。この中で、これまで下咽頭癌での報告の無いmicroRNA-451aについて機能解析を施行した。

その結果、microRNA-451aは、癌細胞の遊走や浸潤に関与する「癌転移抑制型マイクロRNA」である事が示された。更に、ゲノム科学的手法により、microRNA-451aが直接制御する遺伝子として、ESDN/DCBLD2を探索した。ESDN/DCBLD2は、下咽頭癌臨床検体で有意に発現上昇しており、この遺伝子をノックダウンする事により癌細胞の遊走・浸潤能が抑制された事から、癌遺伝子機能を有する事が強く示唆された。本研究から、下咽頭癌における新規分子ネットワークとして、microRNA-451a- ESDN/DCBLD2の経路を見出した。これらのネットワークは、癌細胞の遊走や浸潤に深く関与しており、これら分子経路の更なる解明が下咽頭癌の治療戦略に役立つと考える。ゲノム医学我々が独自に作成した、頭頸部扁平上皮癌・マイクロRNA発現プロファイルから、発現抑制が認められたmicroRNA-29に着目した。頭頸部癌由来細胞株を用いた機能解析から、microRNA-29は、癌細胞の浸潤や遊走を抑制する「癌転移抑制型マイクロRNA」である事を見出した。さらに、microRNA-29が制御する分子ネットワークとして、Focal adhesion pathwayを見出した。この分子経路の中で、ラミニン-インテグリンの経路の活性化が癌細胞の浸潤や遊走に重要であり、microRNA-29は、ラミニン-インテグリンの経路のLAMC2とITGA6を直接制御する事により、癌細胞の浸潤や遊走を抑制する事を証明した。これまでに報告してきた癌miRNA発現プロファイルから、癌細胞において発現抑制されているmiRNAに着目し、癌の浸潤・遊走に関わる癌抑制型miRNAとしてmiR-218を見出した。更に、miR-218が制御する分子ネットワークを抽出し、この中から、標的遺伝子、LAMB3を探索した。この他にも、miR-218が制御する候補遺伝子を見出している事から、miRNAが制御する癌転移に関する分子ネットワーク研究の発展が期待できる。これまでの研究成果として、頭頸部扁平上皮癌における「癌転移抑制型マイクロRNA」として、microRNA-218およびmicroRNA-29を見出し、in vitroの解析において、その癌抑制機能を証明してきた。次のステップとして、これら「癌転移抑制型マイクロRNA」のin vivoにおける解析を施行し、動物モデルにおける癌抑制機能を証明する事である。これまでのin vitro解析で示された、癌抑制型マイクロRNAが制御する分子ネットワークの遮断が治療として有効であるか、動物モデルで証明する事は重要である。研究最終年度は、これまでの成果として見出した、癌転移抑制型マイクロRNA(microRNA-218およびmicroRNA-29)のin vivo解析を中心に研究を推進する予定である。ヒト癌の転移抑制型miRNAとして、miR-218を見出した。このmiRNAを基点とした、癌抑制効果の新規分子ネットワークを解明する事は、癌の転移メカニズムの解明に繋がる事が期待される。今後の解析として、miR-218の癌転移抑制効果を動物モデルで検証する。