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古典／量子可積分系における楕円超幾何型積分の研究

以下の項目(1)-(4)のステップを完遂し,スター・トライアングル関係式の新しい解を構成し,応用として,関連するq-超幾何関数の積分変換を明らかにすること,超対称ゲージ理論の指数を用いた双対性による説明を与えること,更に温度に該当するパラメーターを0に近づける極限で,基底状態のスピン配置と古典可積分系における非線形発展方程式との関係を明らかにする等といったテーマに取り組み,受入研究者,特別研究員のKels氏および山崎雅人氏と三人で考察して研究を進めた.Kels氏は解析的に計算を推進し,議論の要となる段階では,計算機も駆使することで途中段階の結果を確認し,新しい予想を提出するなど,研究の推進に大きく寄与した.(1)量子群U_qsl(1,1)のR行列のパラメーターqを1のN乗根に特殊化したものを構造関数に持つ2次の代数の生成元(L演算子と呼ばれる)を求めること.(2)L演算子の各成分を補助ベクトルpsi-bar, psiを用いて因子化すること.(3)L演算子は2次元空間とN次元空間の直積に作用するが,後者の積を入れ換える同値変換を与える行列Sを求めること.(4)psi-bar, psiベクトルを利用して,(3)のSを因子化し,スピン模型のエッジ相互作用のボルツマン重率を抽出すること.これらのうち(1), (2), (3)のステップを概ね達成できた.とくに量子U_qsl(1,1)の超対称性からL演算子や\psi-bar, \psiベクトルには反可換なグラスマン数が介入してくる.これは先行研究には見られない新規な様相である.今回の共同研究では,抽象的な代数的アプローチでなく,受入研究者が構成したR行列から出発し,具体的な物理模型の構成という動機,背景に基づいて,そのような実例を得ることが出来たという意味で,数理物理学としての意義が深い.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。ケルスにより発見された新しい楕円ベータ積分,級数の双曲極限を厳密に解析した.この極限が潰されたレンズ空間上の超対称量子場理論の指標の双対性を意味することを示した.この極限は,バジャノフ,マンガゼエフ,セルゲエフにより研究されたファデエフ・ボボルコフ模型を拡張する新しい可解格子模型をもたらす.更に,この極限はストックマンにより導かれた双曲ガンマ関数の評価式の新しい拡張を与えることを示した.これらの成果は国際学術誌J. High Energ. Phys.に出版された.山崎雅人氏との共同研究も行った.ルート系に付随する多変数楕円超幾何級数・積分の変換公式として新しいものを2種類数学的に証明した.これらはレインによる公式を複素や整数変数に拡張するもので,これまでに知られた多くの結果を特殊な場合として含む.それはレンズ空間上のゲージ理論の対に対してその超対称指標のサイバーグ双対性を意味することを示した.更にバジャノフとセルゲエフによる格子模型の拡張に対してヤン・バクスター方程式が従うことを示した.これらの結果を国際学術誌SIGMAに投稿した.バクスターによる可解格子模型のZ不変性を拡張する計画もほぼ完成しつつある.この拡張はスター・トライアングル関係式を見たす全ての模型に適用可能であり,よく知られたイジング模型やカイラルポッツ模型も該当する.このような模型の準古典極限も考察し,アドラー,ボベンコ,スリスによる古典離散方程式との関係を明らかにしている.後者の場合,Z不変性はロッブとナイホフにより提唱された閉包条件との関係を見出している.本研究は,可積分系,超対称ゲージ理論,楕円超幾何積分の間に見出された新しい対応に関する重要な知見をもたらしている.将来的な展望も豊富である.結果の一つは査読付き国際学術誌J. High Energ. Phys.に掲載され,もう一つは,やはり査読付き国際学術誌であるSIGMAの特集号に投稿された.更にウィーンで開催された国際研究集会においても発表し,参加した専門家から素晴らしい反響を得ている.この数ヶ月の間に完成予定の研究課題も幾つかあり,少なくとも論文二編となることが期待できる.以上の状況に鑑みて,本研究は概ね順調に進展していると判断できる.以下の項目(1)-(4)のステップを完遂し,スター・トライアングル関係式の新しい解を構成し,応用として,関連するq-超幾何関数の積分変換を明らかにすること,超対称ゲージ理論の指数を用いた双対性による説明を与えること,更に温度に該当するパラメーターを0に近づける極限で,基底状態のスピン配置と古典可積分系における非線形発展方程式との関係を明らかにする等といったテーマに取り組み,受入研究者,特別研究員のKels氏および山崎雅人氏と三人で考察して研究を進めた.Kels氏は解析的に計算を推進し,議論の要となる段階では,計算機も駆使することで途中段階の結果を確認し,新しい予想を提出するなど,研究の推進に大きく寄与した.(1)量子群U_qsl(1,1)のR行列のパラメーターqを1のN乗根に特殊化したものを構造関数に持つ2次の代数の生成元(L演算子と呼ばれる)を求めること.(2)L演算子の各成分を補助ベクトルpsi-bar, psiを用いて因子化すること.(3)L演算子は2次元空間とN次元空間の直積に作用するが,後者の積を入れ換える同値変換を与える行列Sを求めること.

(4)psi-bar, psiベクトルを利用して,(3)のSを因子化し,スピン模型のエッジ相互作用のボルツマン重率を抽出すること.これらのうち(1), (2), (3)のステップを概ね達成できた.とくに量子U_qsl(1,1)の超対称性からL演算子や\psi-bar, \psiベクトルには反可換なグラスマン数が介入してくる.これは先行研究には見られない新規な様相である.今回の共同研究では,抽象的な代数的アプローチでなく,受入研究者が構成したR行列から出発し,具体的な物理模型の構成という動機,背景に基づいて,そのような実例を得ることが出来たという意味で,数理物理学としての意義が深い.バクスターによる可解格子模型のZ不変性を拡張する計画を完成させる.この拡張はスター・トライアングル関係式を見たす全ての模型,特によく知られたイジング模型やカイラルポッツ模型にも適用可能である.このような模型の準古典極限を詳細に解析し,アドラー,ボベンコ,スリスによる古典離散方程式との関係を明らかにする.後者の場合,Z不変性はロッブとナイホフにより提唱された閉包条件との関係を見出しているが,その点を詳らかにする計画である.この他にも実現可能な更なる計画について述べる.ガラマロフとケルスによる最近の結果により,ファデエフ・ボルコフ模型の新しいレンズ空間による拡張が得られている.準古典極限で,ファデエフ・ボルコフ模型は可積分サークルパターンの離散幾何との興味深い関係を持つことが知られている.このことからガラマロフとケルスによるレンズ空間的拡張模型の準古典極限を調べることにより,可積分サークルパターンの離散幾何の拡張を開拓し,それとの関係を確立できると期待できる.可積分サークルパターンはQ3離散可積分方程式と呼ばれる構造と関係することが知られているので,レンズ空間的拡張は古典可積分方程式のサイドにも新しい拡張をもたらすものと考えられる.これについて詳細な研究を行う予定である.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。
非正規労働者の活用に関する調査研究

本年度は昨年度の電子工業に引き続き、小売業における労働力編成についてアンケート調査ならびにヒアリング調査を行い、後に研究の総括を行った。ヒアリングは百貨店4企業、スーパー2企業、ホームセンター、専門店各1企業の計8企業、アンケート調査では国内928の小売業企業を対象にし、以下の知見を得た。百貨店では労務コスト低下のための正社員の大幅削減により、販売部門を中心に正規労働者の労働時間に近似した有期契約社員を増加させている。これら非正規労働者の顧客対応スキルや商品知識は高く、基幹労働者として位置づけられているが、その正規労働者へのルートはインセンティブとして検討課題とされていたり、制度として確立していても増店舗や増床などの拡大要因がない限り、労働市場は分断的なものとしてあり続ける方向性が示唆された。また、分断による労働条件の相対的低下によりモチベーションが落ちないよう、職種によっては販売実績比例や年俸制の非正規労働者を創出したり、法定外福利の充実などでインセンティブを与え、労務コスト低下と労働モチベーションをバランスさせている。また、百貨店では短時間の典型パートは減少傾向にあるが、百貨店以外の高度な顧客対応スキルを要求されない業態・職種では短時間の典型パートは増加傾向にある。このように小売業では百貨店のように正規の削減のなかで基幹型の非正規労働者が増加する一方、顧客対応スキルを必要としない業態・職種で補完型の非正規労働者が拡大している。ただし、基幹化が進行しても労働市場の分断性は維持され、さらにこれら労働者の関連会社への雇用管理の委託も検討されており、その階層化が進行することも予想される。電子工業でも分断化・階層化は進んでおり、これら非正規活用の活発な業種の雇用管理は労働市場の分断化と階層化を維持・強化する方向へと進んでいる。本年度は電子工業における非正規労働者の活用についてのヒアリング調査ならびにアンケート調査を実施した。ヒアリング調査では電子工業を営む10の事業所で、アンケート調査は同じく電子工業を営む550工場を対象にその非正規の活用ならびに正規の労働力編成をも規定すると考えられる生産動向、生産方法、雇用管理方法、労使関係との関係を尋ねた。その結果、第1に電子工業における非正規労働者の活用はパート等短時間労働者のような雇用関係のある非正規労働者の活用が伸び悩み、代わりに請負関係の労働者の活用の増加がみられる。この傾向は特に97年アジア経済危機以降進んでいる。その背景には低コストを追求した価格競争力とならんで市場への即時要求に応える体制づくりのために需要の変動を吸収できる体制が要求された結果、時間が区切られ反復雇用により固定化しているパート等短時間労働者より、コストはやや高いが柔軟な対応面で優位性を持っている請負型への活用にシフトしていることが大きい。これまで電子工業では多数のパート労働者を抱えてきたが、今後、迅速な市場対応要求が強まればパートの請負への転化、つまり非正規労働者の間接雇用化が進んでいくことが予想される。パート労働者等の条件改善を推進してきた労働政策はこれら間接雇用の労働者への対応も重要な課題となっている。また第2に、非正規労働者の正規労働者化はパート等短時間労働者の減少のなかで少なくなっている。正規への登用制度を持つ事業所はあるが、継続的な運用は行われていない場合が多く形骸化している。そのなかで正規化を行っている事業所ではそれらに労働力不足期における労働給源の役割と正規登用前の試用の役割を担わせているのだが、今日、非正規労働者の間接雇用化が進んでおり、給源や試用の役割の重要性が薄れてきている。(50字×16行)本年度は昨年度の電子工業に引き続き、小売業における労働力編成についてアンケート調査ならびにヒアリング調査を行い、後に研究の総括を行った。
ゆらぎ構造からみた超臨界水中の塩・希ガス・アルコール分子周囲の局所密度変化

水と類似した静電的相互作用のサイトを持つCH_2F_2及び、同じフルオロカーボンのCHF_3に対し小角X線散乱実験を行い、水素結合形態とゆらぎ構造との相関を調べた。その結果、CH_2F_2のゆらぎ構造は、CHF_3やCO_2などの他の多くの物質より大きな分布特性を示した。典型的な水素結合性流体の超臨界水と非水素結合性流体との中間的な分布となった。これは、CH_2F_2の水素結合形態が水と類似しているためと考えられる。超臨界水溶液のゆらぎ構造の解析として、水と同じ水素結合性を示すメタノールとエタノールを混合した超臨界アルコール水溶液の小角散乱実験を行った。相関距離の密度依存性は、低密度側と高密度側での顕著な相違を示した。超臨界アルコール水溶液は低密度側では水と類似したゆらぎ構造を持つのに対し、高密度側ではゆらぎの程度が大幅に減少した。超臨界水溶液の熱力学的物理量の導出のため、高温高圧流体に適応可能な密度測定装置を構築した。さらに、水-炭化水素系や水-希ガス系などの測定が可能となる体積可変機構を有するチタンセルを構築し、窓部のシールに活性ろう材を用いたろう付けを採用し成功した。これにより、様々な超臨界水溶液に対する小角散乱実験と密度測定の目処が立った。さらに、高エネルギー加速器研究機構の放射光共同利用実験施設において、小角散乱測定と試料によるX線吸収を測定する、同時測定システムを構築し、装置評価を行った。試料密度が3倍程度と大きく変化しても、直線性良い測定結果が得られ、精度と広いダイナミックレンジを持つシステムが完成した。水は,最もありふれた液体である。しかし,現在でも最もなぞに包まれた液体である。また,物質が臨界点を越えた超臨界状態になると,通常の気体や液体には見られない,多くの特異な性質を示す。超臨界状態での特異的な性質は,「構造のゆらぎ」により議論され,このゆらぎは、超臨界流体の特異性と密接に関連している。水は,このゆらぎ構造においても他の物質には見られない特性を示すのである。我々が日常目にする水は,その強い水素結合を反映し,ほぼ均一な構造を有している。このため,メタノールやエタノールなどの一般的なアルコールと比較し「構造のゆらぎ」が同程度かむしろ小さい。しかし,超臨界状態では,水は特異的に「構造のゆらぎ」を増大させ,逆に,メタノールより大きなゆらぎを持つようになる。水のゆらぎ構造は,水以外の水素結合性流体や,水に様々な分子間相互作用を持つ溶質を混合し,その変化を解析することで,その水素結合との相関がより深く理解される。本年度は,典型的な水素結合性の物質であるメタノールを高温高圧下の水に混合したときに水そのもののゆらぎ構造の変化を解明した。また,超臨界混合系での小角散乱実験を行うための金属ベローズを内蔵した測定セルを構築した。さらに、溶媒と溶質の混合状態を分離し解析するために必要となる熱力学量を,X線をプローブとした測定手法による密度測定装置を構築した。構築した密度測定装置により得られた値の微分量から,部分モル量を見積もることができる程度まで高精度であることが確認されており,今後各系に対し解析を行っていく。
神経芽腫における腫瘍退縮抗原の発現の解析とその臨床的意義の検討

昨年報告したが、細胞障害性Tリンパ球により認識される腫瘍退縮抗原遺伝子MAGE-1、MAGE-3、GAGE-1/2、BAGE、RAGE-1の神経芽腫における発現を新鮮腫瘍組織48例についてRT-PCR法を用いて検討したところ、新鮮腫瘍組織におけるいずれかの腫瘍退縮抗原遺伝子の発現率はmycNの発現率(p=0.019)および臨床病期分類の進行度(p=0.04)と逆相関していた。どの腫瘍退縮抗原遺伝子も発現していない神経芽腫は宿主抗腫瘍免疫応答から逃れ、侵襲的に増殖する可能性が考えられたが、神経芽腫例における腫瘍退縮抗原遺伝子の発現とその予後に直接の関連は認めなかった。神経節腫は良性腫瘍として位置づけられてきたが、近年、神経芽腫や神経節芽腫が分化することによって神経節腫となることは稀ではないことが明らかとなってきた。腫瘍退縮抗原遺伝子の発現と予後の関連性についての検討の一環として、神経節腫における腫瘍退縮抗原遺伝子の発現をRT-PCR法を用いて検討した。[結果と考察]腫瘍退縮抗原遺伝子MAGE-1、MAGE-3、GAGE-1/2、BAGE、RAGE-1はそれぞれ、神経節腫新鮮腫瘍組織4例の25%、25%、25%、0%、0%に発現を認めた。腫瘍退縮抗原遺伝子の神経節腫での発現頻度は低く、腫瘍退縮抗原遺伝子の発現した神経芽腫が、分化して神経節腫になる傾向があるとは考えられなかった。また、MAGE-1陽性の神経芽腫患児由来の細胞株と患児リンパ球を10%FCS+10%ヒトAB血清+IL-210U/mL加RPMI1640存在下に混合培養して、細胞障害性Tリンパ球の誘導を試みたが、今のところ細胞株は樹立できていない。細胞障害性Tリンパ球により認識される腫瘍退縮抗原遺伝子MAGE-1、MAGE-3、GAGE-1/2、BAGE、RAGE-1の神経芽腫における発現を、細胞株15株および新鮮腫瘍組織48例についてRT-PCR法を用いて検討した。[方法]神経芽腫細胞株15株をRPMI1640にて継代培養し、AGPC法を用いてtotal RNAを抽出し、oligo dT法によりcDNAを作製し、RT-PCR反応を行い、エチジウムブロマイドを含有したミニゲルを用いて泳動して目的遺伝子由来のRNAの発現の有無を検討した。また神経芽腫患者から切除した直後に液体窒素を用いて凍結し、-80度で保存した新鮮腫瘍組織48例を用いて同様の方法で検討した。また、腫瘍退縮抗原遺伝子の発現と患者の背景との相関を検討し、神経芽腫の抗原性について考察した。[結果と考察]腫瘍退縮抗原遺伝子MAGE-1、MAGE-3、GAGE-1/2、BAGE、RAGE-1はそれぞれ、細胞株15株の33%、33%、33%、47%、0%に、新鮮腫瘍組織48例の48%、35%、65%、44%、0%に発現を認めた.新鮮腫瘍組織におけるいずれかの腫瘍退縮抗原遺伝子の発現率はmycNの発現率(p=0.019)および臨床病期分類の進行度(P=0.04)と逆相関しており、どの腫瘍退縮抗原遺伝子も発現していない神経芽腫は宿主抗腫瘍免疫応答から逃れ、侵襲的に増殖する可能性が考えられた.腫瘍退縮抗原遺伝子の発現と予後に直接の関連は認めず、腫瘍退縮抗原を認識する抗腫瘍免疫反応は予後に影響を与えるほど強くないことが示唆された。いずれかの腫瘍退縮抗原遺伝子を発現する神経芽腫新鮮腫瘍組織は約90%と効率で、腫瘍退縮抗原を標的とした免疫療法は神経芽腫に対しても応用しうると思われた.昨年報告したが、細胞障害性Tリンパ球により認識される腫瘍退縮抗原遺伝子MAGE-1、MAGE-3、GAGE-1/2、BAGE、RAGE-1の神経芽腫における発現を新鮮腫瘍組織48例についてRT-PCR法を用いて検討したところ、新鮮腫瘍組織におけるいずれかの腫瘍退縮抗原遺伝子の発現率はmycNの発現率(p=0.019)および臨床病期分類の進行度(p=0.04)と逆相関していた。また、MAGE-1陽性の神経芽腫患児由来の細胞株と患児リンパ球を10%FCS+10%ヒトAB血清+IL-210U/mL加RPMI1640
イオニクス素子の全固体化にむけた基礎研究

本研究では、化学電池に重点をおいて、「全固体イオニクス素子」の構築をめざすうえで解決すべき基礎的な問題について検討する。その際、最も重要な課題は、固体-固体間で起こる反応やその界面状態の解明である。研究の推進が最も効果的に行えるように、下記の5班の研究項目を設定した。また、企画調査研究会議、班会議、合同班会議等を適宜開催し、班員相互の意志疎通を図った。1.アモルファス固体電解質の作製と特性評価(大阪府立大学教授、南努)2.リチウムイオン伝導性全固体イオニクス素子用材料の探索と界面反応(東京工業大学教授、脇原将孝)3.水素吸蔵合金電極/プロトン伝導性固体電解質界面の反応とその全固体素子への応用(大阪府立大学教授、岩倉千秋)4.全固体イオニクス素子構築にたいするポリマーの役割(京都大学教授、麹谷信三)5.全固体イオニクス素子の量子材料設計(京都大学助教授、田中功)以下に企画調査研究会議の開催状況の概要を示す。第1回企画調査研究会議1.日時:平成11年8月13日(金)10:00-16:002.場所:大阪ガーデンパレス(大阪市淀川区西宮原1-3-35)3.出席者:南、辰巳砂、忠永、松田、河村、町田、脇原、生田、岩倉、井上、古川、坂口、麹谷、村上、池田、田中、小笠原、小和田第2回企画調査研究会議1.日時:平成11年12月7日(火)14:30-20:302.場所:札幌アスペンホテル(札幌市北区北8条西4丁5番地)3.出席者:南、忠永、松田、河村、町田、脇原、阿竹、石澤、古川、坂口、麹谷、村上、池田、田中、小和田本研究では、化学電池に重点をおいて、「全固体イオニクス素子」の構築をめざすうえで解決すべき基礎的な問題について検討する。第1回企画調査研究会議1.日時:平成11年8月13日(金)10:00-16:002.場所:大阪ガーデンパレス(大阪市淀川区西宮原1-3-35)3.出席者:南、辰巳砂、忠永、松田、河村、町田、脇原、生田、岩倉、井上、古川、坂口、麹谷、村上、池田、田中、小笠原、小和田第2回企画調査研究会議1.日時:平成11年12月7日(火)14:30-20:302.場所:札幌アスペンホテル(札幌市北区北8条西4丁5番地)3.出席者:南、忠永、松田、河村、町田、脇原、阿竹、石澤、古川、坂口、麹谷、村上、池田、田中、小和田
水素移動と光化学反応の強結合による高次機能分子デバイスの創出

本研究では、有機固体中の水素移動に由来する機能を分子光化学反応により操作できる高次水素機能分子デバイスを創出することを目的とする。有機分子結晶や高分子材料における水素移動と、フォトクロミック分子の光異性化反応とを強結合させることで、強誘電性やプロトン伝導性に対して光ゲート機能や光パターン化機能を発現させることに挑戦する。このような研究を通じて、水素機能の新しい光操作機構を実証し、水素機能材料と光応答性有機分子の複合化に基づく時空間制御型ハイドロジェノミクスデバイスへ向けた物質設計の基礎を確立することを目指す。
安定な社会を構築するための金融派生商品の評価モデルに関する研究

売り手と買い手の両者が権利行使可能な金融派生商品のペイオフを一般化し、定式化および価格評価を行った。さらにいくつかの例として転換社債、仕組債(ダブルバリア型エクイティリンク債、パワー・リバース・デュアルカレンシー債)などを取り上げ、売り手および買い手が権利行使をすべき閾値(最適行使境界)の解析的な性質を導いた。平成20年度は4件の学会・国際会議発表を行った。これらの研究成果は大きく2つに分けることができる。(1)一般化した償還条項付きオプションの評価:売り手と買い手の両者が権利行使可能な金融派生商品のペイオフを一般化し、定式化および価格評価を行った。このような金融派生商品の価格評価を行ったことは実務上重要な意味をもっと考えられる。(2)原資産価格が不連続な点をもつ場合の償還条項付きロシアンオプションの評価:原資産価格が連続の部分は幾何ブラウン運動にしたがい,ジャンプはポアソン過程により発生し,そのジャンプ幅の対数が両側指数分布にしたがうジャンプ拡散過程による償還条項付きロシアンオプションの価格評価を行った。その結果として、売り手と買い手の最適行使境界および価格式を解析的に求められたことは大変意義がある。以上の研究成果は日本ファイナンス学会・アジアファイナンス学会2008合同国際大会、Bachelier国際会議、国際シンポジウムISORA2008などにおいて発表を行った。これは研究の目的および研究実施計画の観点から十分な成果であると考えられる。平成21年度は3編の雑誌論文の発表と1件の学会・国際会議発表を行った.これらの研究成果は次のように分けることができる.(1)仕組債の評価:ダブルバリア型エクイティリンク債の評価モデルを提示し,その理論的枠組みを論究した.2種類(ブルタイプ,ベアタイプ)のダブルバリア型エクイティリンク債の評価をおこない,その定性的性質を考察した.(2)償還条項付きロシアンオプションの評価:売り手と買い手の両者が権利行使可能な償還条項付きロシアンオプションの定式化および価格評価をおこなった.さらに売り手および買い手が権利行使をすべき閾値(最適行使境界)の解析的な性質を導いた.(3)原資産価格が不連続な点をもつモデルの延期オプションへの適用:原資産価格が連続の部分は幾何ブラウン運動にしたがい,ジャンプはポアソン過程により発生し,そのジャンプ幅の対数が両側指数分布にしたがうジャンプ拡散過程によるモデルをリアルオプションの延期オプションに対して適用した.これらの研究成果は査読付き学術論文および国際会議査読付き論文として発表された.これは研究の目的および研究実施計画の観点から十分な成果であると考えられる.
ナメクジウオの受精および発生

原索動物の中でも、ナメクジウオ類は脊椎動物の直接の祖先形と考えられており興味深い生物である。青島で採集されるナメクジウオ(Branchiostoma belcheri)を用いて以下の6テーマについて研究が行なった。(1)ナメクジウオの胚発生の記録と記載を行われた。同じ原索動物であるホヤで観察されるような卵細胞質再配置がナメクジウオでは起こらなかった。ナメクジウオ胚が示す調節能を調べたところ、完全な調節能を発揮した。(2)初期発生に重要な役割をもつLIMホメオドメインの発現を調べるために、ナメクジウオLIMホメオボックス遺伝子を同定、単離しつつある。(3)幼生の筋形成を調べるためにナメクジウオ・トロポニンTcDNAの単離を進めている。一方、T、I、Cと思われる3成分を主とするナメクジウオのトロポニンの調製に成功し、カルシウムイオンへの応答性からCは同定された。(4)受精における精子運動に対するイオンチャネル阻害剤の効果、除膜モデル精子の運動性について調べたところナメクジウオの受精、発生、精子運動はウニなどの典型的海産無脊椎動物と似ていた。(5)ナメクジウオ胚における孵化に関与するアスタシン様プロテアーゼの検出を試みたが、未だクローンは得られていない。(6)ナメクジウオの実験動物化のためにrRNA遺伝子を指標に遺伝的多型を調べたところ、数種の多型が見られた。以上のように、本研究のテーマはどれも始まったばかりで、大きな成果は得られていないが、2月末Zhangの来日に合わせて検討会を行い、共同研究を続けることを話し合った。日本側は初めてナメクジウオに触れたわけであるが、その取り扱いにかなり習熟した。また、青島の実情も把握し、青島側との友好的協力関係も確立し、今後の共同研究がスムースに行える体制が出来た。生きた配偶子や胚を使える時期の制約が、予想以上に厳しいことが判明する一方、入手可能な材料が予測以上に豊富である事も明かになった。中国政府の方針により、生きた成体の持ち出しが許可になっていないが、速やかな解決を目指して、中国科学院を通じて引き続き交渉中である。筋肉分化、ホメオボックス遺伝子、精子運動能獲得、卵成熟などに関し、以下のような重要な手掛かりを得た。1)ホヤのトロポニンTに対するモノクローン抗体を用いたイムノブロット法により、ナメクジウオ横紋筋に存在する筋調節蛋白質トロポニンTを分子量約25kDaの蛋白質であると同定した。これは、ホヤや脊椎動物のトロポニンTに比してサイズが小さい。分子構造の解明に向けて、ナメクジウオ筋cDNAのクローニングを進めている。トロポニンTを指標とした発生過程での筋形成の研究のために、中国側研究グループに上記抗体を供給した。2)LIMクラスホメオボックス遺伝子に対するプライマーを用いて、ナメクジウオのゲノムDNAに対してPCRを行ない、ホヤのLIMクラスホメオボックス遺伝子に対しクロスハイブリダイズするものを見出した。目下、この遺伝子の単離を目指して努力中である。3)放精・放卵に先立って砂中から泳ぎ出て来る直前に、精巣中の精子は運動能を獲得し、卵巣中の卵子は成熟することを明らかにした。4)実験動物中を目指し、実験室内における継代飼育を小規模ながら青島側で開始し、引き続き進行中である。日本側でも、継代飼育の準備を整え生きた成体の持出許可をまっている。
褥瘡・慢性創傷の炎症遷延に関わるダメージ関連分子の同定と炎症制御ケア技術の確立

マウス創傷モデルを用いて、治癒過程の炎症へのDAMPsおよびDAMPsを認識するC型レクチン受容体(CLRs)の関与について検討した。はじめにCLRsを介し、NF-κBを活性化するCARD9の役割について解析した。次にSAP130(DAMPsの一種)とSAP130を認識するMincleを解析した。WTに比べCARD9KOマウスでは創閉鎖率と白血球集積数、TNF-α、MIP-1α、MIP-1βのmRNA発現が有意に低下した。免疫染色結果より、創部においてSAP130とMincle陽性細胞を認めた。以上の結果から、Mincleを介したシグナル伝達が創傷治癒に関与している可能性が示唆された。皮膚創傷治癒過程において、感染や壊死組織は、炎症遷延や治癒阻害に働く要因と考えられている。しかし、壊死組織に関する解析は遅れており、近年注目されている「壊死組織・死細胞が放出するダメージ関連分子パターン(DAMPs)」が創傷に与える影響は解明されていない。同時に、壊死組織から放出されるDAMPsに対し、現在行われている創傷ケア技術(洗浄、ドレッシング材、抗菌薬入り軟膏等)が与える影響も明らかではない。今年度は感染と壊死組織から放出されるDAMPsとの複合的な影響に注目し、解析を行った。創傷で問題となる病原菌の一つに緑膿菌が挙げられる。今回、緑膿菌の病原性に関与する物質として、細胞膜を構成するリポポリサッカライド(LPS)と緑膿菌が菌間のコミュニケーションで用いているクオラムセンシング分子であるホモセリンラクトン(HSL)を用いた。また、DAMPsとして、炎症を誘導することで知られるHMGB1を用いた。創傷治癒過程で中心的に働く細胞であるマクロファージをLPSとHMGB1で刺激した結果、HMGB1は濃度依存的に炎症性サイトカインTNF-αの産生を促進した。また、マクロファージをLPS、HMGB1に加え、ホモセリンラクトンで刺激した場合もTNF-α産生が促進した。これは、細菌と壊死組織が共存した状況下では、創部の炎症が高まることを示唆する結果である。現在、臨床では、抗菌薬を用いて細菌数を減少させる、またはデブリードマンにより壊死組織を減少させる治療が行われている。今回の結果より、細菌、壊死組織のどちらかを減少させるだけでも炎症反応が低下する可能性があると考える。今後、動物実験モデルに創傷を作成し、より臨床に即した形での検証を行う予定である。今年度は、壊死組織や死細胞が放出するダメージ関連分子パターン(DAMPs)や病原微生物由来の病原体関連分子パターン(PAMPs)の認識に関与するC型レクチン受容体に注目し解析を行った。マウスに皮膚生検パンチで開放創を作成し、経日的に観察した。その結果、Dectin-1、Dectin-2、MincleのmRNAは創作成後12hと早期に発現のピークがみられた。また、野生型マウスと比較し、CAED9KOマウスでは、創作成5日目の創閉鎖率が有意に低下する結果を得た。これに先立ちマクロファージ集積数の有意な低下を認めた。以上の結果より、CLRsはマクロファージを介して創傷治癒過程の促進に関与している可能性が示唆された。創傷治癒過程において、感染や壊死組織は炎症遷延や治癒阻害に働く要因と考えられている。今年度は、壊死組織や死細胞が放出するダメージ関連分子パターン(DAMPs)や病原微生物由来の病原体関連分子パターン(PAMPs)の認識に関与するC型レクチン受容体(CLRs)に注目した。CLRsにはDectin-1、Dectin-2、Mincle等が存在する。これまでに、CLRs下流のアダプター分子であるCARD9遺伝子欠損(KO)マウスを用いた解析により、CARD9 KOマウスでは早期マクロファージ集積の低下、創閉鎖率の低下を明らかにしてきた。今回はDAMPsの認識に関わるMincleとそのリガンドであるSAP130に注目し、治癒過程におけるCLRsを介したDAMPsの影響について解析を行った。野生型マウス、CARD9 KOマウスの背側皮膚に創を作成し、6、24時間後に摘出、パラフィン切片を作成、免疫染色しMincle陽性細胞数とSAP130陽性細胞数を算出した。さらに、レポーターアッセイにより創部のMincle-NFAT GFP導入細胞のGFP発現をフローサイトメトリーにより解析した。免疫染色により、創作成前の正常皮膚組織ではMincle, SAP130陽性細胞ともに観察されなかったが、創作成24時間後にはMincle陽性細胞がWTと比較しKOマウスで有意に少なかった。SAP130陽性細胞は両群間で同程度観察された。Mincle NFAT-GFP導入細胞を用いたレポーターアッセイにより、創作成6時間の創で細胞を刺激することにより、細胞が活性化しGFPの発現が観察された。以上のことから、皮膚損傷によりSAP130等のDAMPsが放出され、Mincleを介した炎症反応が治癒促進に関与している可能性が示唆された。

次にSAP130(DAMPsの一種)とSAP130を認識するMincleを解析した。WTに比べCARD9KOマウスでは創閉鎖率と白血球集積数、TNF-α、MIP-1α、MIP-1βのmRNA発現が有意に低下した。免疫染色結果より、創部においてSAP130とMincle陽性細胞を認めた。以上の結果から、Mincleを介したシグナル伝達が創傷治癒に関与している可能性が示唆された。皮膚創傷治癒過程における感染や壊死組織の影響を明らかにするため、本年度はC型レクチン受容体(CLRs)に注目し、解析を行った。CLRsは細菌由来のPAMPs、壊死組織・死細胞由来のDAMPsの認識に関わる受容体である。その結果、CLRsのシグナルを伝達するCARD9を欠損したマウスでは、創傷治癒が遅延するとの結果を得た。これは、PAMPs、DAMPsによる適度な炎症反応が創傷治癒にプラスに働くことを示唆する結果である。今後、感染モデルを用いて過剰な炎症反応誘導下におけるCLRsの役割について解析を行いさらに詳細な結果を得る予定である。創傷治癒今回の結果が実際の慢性創傷を反映しているか否かを検討するため、今後は、創傷が難治化しやすい感染モデルや免疫低下モデルを用いた解析が必要であると考える。また、どのCLRsが関与しているのかについて、Dectin-1、Dectin-2、Mincleの遺伝子を欠損したマウスを用いた解析により、明らかにできると考えている。皮膚創傷治癒過程における感染や壊死組織と炎症遷延との関連性を解析するため、本年度は細菌の病原性に関与するリポポリサッカライド(LPS、ホモセリンラクトン)と壊死組織(HMGB1)との関連性を検討した。その結果、細菌の病原性に関与する物質または壊死組織から放出されるHMGB1が単独で存在する場合よりも、両者が同時に存在する状況下で炎症反応が高まるとの結果を得た。これは、研究の目的を達成するための有力な結果である。現在、創傷治癒が遅延する原因として、過剰な炎症反応および炎症反応の遷延が考えられているが、炎症反応にフォーカスをあてた治療法は存在しない。これは炎症を遷延させる物質が特定されていないことに起因すると考える。今年度の結果より、炎症遷延は複合的な反応である可能性が高まり、次年度以降のより詳細な解析の足掛かりを得たといえる。本年度はCARD9遺伝子欠損マウスを自家繁殖し実験に用いたため、予定金額内で研究を進めることができた。次年度は感染モデル、免疫不全モデルを用いた解析を計画しており、今年度繰り越した経費をそちらに充てる予定である。今回の結果が実際に慢性創傷を反映しているか否かを検討するため、今後は基礎的な動物実験やin vitroの実験と並行して、臨床検体として慢性創傷の壊死組織を用いた解析が必要であると考える。そのためには、臨床医である研究分担者、連携研究者との密な連携を継続する。次年度はCARD9遺伝子を欠損したマウスに感染、免疫不全等の条件を加えた実験を計画している。実験動物費用、RNA解析に用いる試薬、成果発表用の旅費、論文投稿代金として研究費を使用する。本年度はin vitroの実験を中心に研究を実施した結果、予定金額内で研究を進めることができた。
細胞周期調節蛋白p27ノックアウトマウスにおける大脳皮質発生異常に関する研究

<背景>CDK抑制遺伝子p27Kip1は、増殖抑制・分化誘導に重要な細胞周期調節蛋白であることが、培養細胞の研究で明らかとなっている。p27Kip1ノックアウトマウス(p27KO)では各臓器が約30%増大し、大脳のサイズも増大する。以上より、p27Kip1は大脳皮質を構成する神経細胞数を調節する役割を担っている可能性がある。本研究では、p27KOにおける神経前駆細胞(neural progenitor cell, NPC)の分裂増殖・分化誘導パターンを定量解析し、大脳皮質形成におけるp27Kip1の役割を検討した。<結果>まず平成13年度において、妊娠14日における胎仔大脳壁の皮質板と中間帯の厚さがp27KOで有意に増加していること、細胞周期を終え分化を開始したQ細胞のうち脳表に近いピークが、p27KOでは構成細胞数が野生型に比して少なく大脳表層に向かってシフトしていることを明らかにした。また平成14年度において、妊娠14日におけるNPCの細胞周期長を測定し、野生型とp27KOで差異を認めず、との結果を得た。<考察>妊娠14日以降にNPCより産生されるニューロン数の増加は、1.NPC分裂回数の増加(細胞周期の短縮)、2.Q値の変動(少なくとも妊娠14日までは低値、その後急速に増加)のいずれか、または両者で説明可能である。今年度の研究結果より、妊娠14日においてp27KOのNPC細胞周期長に変化を認めなかったことより、p27KOの大脳皮質発生異常は、Q値の異常に基づく可能性が強く示唆された。これらの知見に基づき、今後さらに詳しい解析を行う予定である。神経系前駆細胞の増殖・分化誘導の調節機構を解明し、高次脳機能障害の予防、治療法の確立に貢献するため、細胞分裂と分化誘導の制御蛋白であるp27^<Kip1>の神経細胞産生における役割を検討した。方法p27^<Kip1>ノックアウトマウス(p27KO)の大脳皮質発生における分化開始の確率(Q fraction)を測定した。妊娠14日(E14)のマウスにトリチウム標識チミジン([3H]TdR)とブロモデオキシウリジン(BUdR)を2時間の間隔(午前7時、9時)で腹腔内投与、その後、3時間ごとにBUdRの追加腹注を続けた。12.5時間後に安楽死させ、胎仔脳標本を作製した。この条件では増殖を止め分化を開始した神経細胞(Q細胞)が[3H]TdRのみで標識される。遺伝子型の判定は、胎仔マウスの体部からDNAを抽出し、PCR法で行った。BUdRを免疫組織学的に染色、続いてオートラジオグラフィーを行った。6週間後に現像、Q細胞数を計測した。結果E14で認められるべき大脳壁の層構造はp27KOでも野生型(WT)と同様に保たれていた。脳室層神経上皮の厚さには有意差はなかったが、分化を開始した神経細胞から構成される層(cortical plateとintermediate zone)の厚さはp27KOで有意に増加していた。Q細胞は、WT、p27KOいずれにおいても二峰性の分布を示し、脳表に近いピークは、p27KOではWTに比して構成細胞数が少なく大脳表層に向かってシフトしていた。考察p27KOでは、神経系前駆細胞が分化を開始した直後に、既にWTとは異なる分布パターンを認めた。また、Q細胞の絶対数が減少していることから、E14におけるQ Fractionはp27KOにおいて減少している可能性がある。これは、すでに報告されているp27KO大脳皮質における神経細胞増加パターンと合致する結果である。

一方、E14においてp27KOの大脳壁がWTのそれより厚いことから、E14以前の神経細胞産生がp27KOで増加していた、と予想される。E14におけるQ Fractionの減少とは一見矛盾するこの現象は、p27^<Kip1>機能の喪失がE14以前の神経系前駆細胞の分裂回数を増加させる可能性を示唆する。CDK抑制遺伝子p27^<Kip1>は、増殖抑制・分化誘導に重要な細胞周期調節蛋白であることが、培養細胞の研究で明らかとなっている。p27^<Kip1>ノックアウトマウス(p27KO)では各臓器が約30%増大し、大脳のサイズも増大する。以上より、p27^<Kip1>は大脳皮質を構成する神経細胞数を調節する役割を担っている可能性がある。本研究では、p27KOにおける神経前駆細胞(neural progenitor cell, NPC)の分裂増殖・分化誘導パターンを定量解析し、大脳皮質形成におけるp27^<Kip1>の役割を検討した。方法妊娠14日(E14)のマウスに、ブロモデオキシウリジン(BUdR)を3時間おきに腹腔内投与した。E14胎仔前脳において、BUdRが陽性であるNPCの割合(labeling index, LI)をBUdR曝露2時間、8時間、14時間後に計測した。得られたLIよりNPC細胞周期長を計算した。結果E14における2時間のBUdR曝露により、WTとp27KOの両者ともに脳室表面の細胞分裂像はほぼすべてBUdR陽性となった。すなわち、細胞周期のG2期とM期の合計は約2時間であった。8および14時間曝露後のLIにもWTとp27KOで有意差を認めなかった。以上より、E14におけるNPC細胞周期長は、WTとp27KOで差異を認めなかった。考察昨年度我々は、E14において分化を開始するQ細胞の数がp27KOにおいて減少することを明らかにした。E14以降にNPCより産生されるニューロン数の増加は、1.NPC分裂回数の増加(細胞周期の短縮)、2.Q値の変動(少なくともE14までは低値、その後急速に増加)のいずれか、または両者で説明可能である。今年度の研究結果より、E14においてp27KOのNPC細胞周期長に変化を認めなかったことより、p27KOの大脳皮質発生異常は、Q値の異常に基づく可能性が強く示唆された。これらの知見に基づき、今後さらに詳しい解析を行う予定である。
MEMS技術を用いた低雑音・高空間分解能なガス飛跡検出器に向けた基礎開発

低放射線雑音化を目指して開発を進めたThrough Silicon Via(TSV) μ-PICであったが、基板が半導体であるために基板内での電荷移動が起き、得られるガス利得の時間安定性に大きな不定性を生じてしまった。この為、絶縁体であるガラス基板を用いたThrough Glass Via(TGV) μ-PICを400 μmピッチと215 μmピッチの2つ製作し、その評価を行った。400 μmピッチの物は低雑音化前のポリイミド基板によるμ-PICと同程度のガス利得が得られた。215 μmピッチも良好に動作し、中性子ビームを用いた画像化では100 μmを切る高解像度の透過イメージも確認された。一方で、400 μmのガス利得はシミュレーションから予想されていた値よりも数倍低かった。検証を進めたところ、シミュレーションで使用するガラスの誘電率に仕様書記載の1 MHzでの値(3)を用いていたが、実際に影響するDC成分に対する誘電率は30とそれよりも大きく、またガラス表面に塗布していたポリイミドとの誘電率の違いが陽極への電場集中を妨げている、という事が見えてきた。この為、ポリイミドが無いTGV μ-PICも作成した所、ガス利得は1.6倍程に、エネルギー分解能も5.9 keVで18%(FWHM)と大きな改善が見られた。更に表面のポリイミドが無くなった為、放電に対する耐性も強くなり、TGV μ-PIC単独で15,000のガス利得を連続して1日以上得ることができるようになった。今後、ガラス基板の低雑音化の為、人工石英ガラス基板の導入を検討する。荷電粒子飛跡の高精度化に向けては、現行のμ-PICのX軸とY軸の2方向へストリップ読み出しに対して、3軸目を新たに導入すべく陰極を上下2段にした新しい電極構造を検討した。シミュレーションから良好な結果が得られた為、実際の製作検討を開始した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ガンマ線検出器や中性子検出器として開発されてきたマイクロピクセルガス検出器μ-PICは、微細な電極構造により荷電粒子の詳細な飛跡の観測を可能とする。このμ-PICを低圧のガスの下で動作させることにより、100 keV程度の原子核反跳の飛跡も観測可能となる為、暗黒物質探索にも用いられている。一方で、これまでのμ-PICはプリント基板技術を用いて製作されており、ハンドリングし易い様に基板の形状保持力を上げる為、ガラス繊維を基板内部に入れてある。暗黒物質探索実験では、このガラス繊維内部のU/Th系列の天然放射性同位体が雑音減となっており、感度を制限していることが報告されていた。プリント基板技術μ-PICに代わるものとして、成長著しいMEMS技術を用いたμ-PICの開発を始めている。このMEMS μ-PICには、雑音減となるガラス繊維が含まれない。このため、暗黒物質探索実験用として使用が可能であるか、その材料に含まれる放射性同位体の量をGe検出器を用いて測定を行った。その結果、基板材料中に含まれるU/Th系列の放射性同位体は0,02ppm未満であり、30 cm角のMEMS μ-PICを用意しても大きな雑音減とはならないことが確認できた。これを受け、5 cm角サイズのMEMS μ-PICを製作し、その性能評価を行った。得られたガス利得は、これまで試験に用いてきた1 cm角のMEMS μ-PIC同様、プリント基板技術μ-PICの約2倍の利得が得られた。これは、基板材料の厚みが厚くなったために、陽極まわりの電気力線がより集中し、なだれ増幅が大きくなったためである。その一方、予想されたよりもエネルギー分解能の一様性は良くないことが確認された。この点については続けて調査を行っていく。MEMS技術に基づくμ-PICの材料に含まれる放射性同位体の量の測定を予定通り終えることができた。また、検出面積を5×5 cmに拡大したMEMS μ-PICの性能評価を行い、ガス検出器として動作すること、従来のプリント基板技術μ-PICよりも高いガス利得を得られることが確認できた。一方で、エネルギー分解能については再調査が必要となっている。従って、おおむね順調に低雑音なガス検出器の開発が進んでいると判断する。

検証を進めたところ、シミュレーションで使用するガラスの誘電率に仕様書記載の1 MHzでの値(3)を用いていたが、実際に影響するDC成分に対する誘電率は30とそれよりも大きく、またガラス表面に塗布していたポリイミドとの誘電率の違いが陽極への電場集中を妨げている、という事が見えてきた。この為、ポリイミドが無いTGV μ-PICも作成した所、ガス利得は1.6倍程に、エネルギー分解能も5.9 keVで18%(FWHM)と大きな改善が見られた。更に表面のポリイミドが無くなった為、放電に対する耐性も強くなり、TGV μ-PIC単独で15,000のガス利得を連続して1日以上得ることができるようになった。今後、ガラス基板の低雑音化の為、人工石英ガラス基板の導入を検討する。荷電粒子飛跡の高精度化に向けては、現行のμ-PICのX軸とY軸の2方向へストリップ読み出しに対して、3軸目を新たに導入すべく陰極を上下2段にした新しい電極構造を検討した。シミュレーションから良好な結果が得られた為、実際の製作検討を開始した。MEMS技術の特徴として、プリント基板技術よりも高い精度での電極形成が可能な点が挙げられる。このため、従来のプリント基板技術μ-PICよりもガス利得の一様性が向上し、エネルギー分解能も改善することが期待されたが、今年度試作した5 cm角MEMS μ-PICでは、大きな改善は見られなかった。この原因の調査を続けて行っていく。また、現在はMEMS μ-PICのSi基板の電位が不定の状態で動作させているが、小さな1 cm角の試験体では、Si基板に電極を取り付け積極的に電位を定めることで、さらにガス利得が上がることが確認されている。5 cm角のMEMS μ-PICでも同様であるか、調査を行う予定である。これまで試作してきたMEMS μ-PICの電極構造は、従来のプリント基板技術μ-PICと同じであり、X軸とY軸の2つの位置情報を得ていたが、新たに3軸目を導入することにより、さらに詳細な荷電粒子の飛跡が得られることが期待される。この為、新しい電極構造をシミュレーションを用いて探っていく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
発癌プロモ-タ-による遺伝子発現変動連鎖の分子生物学的研究

発がんプロモ-タ-により遅れて誘導される遺伝子の分離、発現のシグナルおよび分離した遺伝子の機能に関する研究を行なった。マウス骨芽細胞MC3T3をTPAで4時間処理し、mRNAからCDNAライブラリ-を作製した。差引ハイブリダイズ法によりスクリ-ニングし、TPA処理後48時間で発現が最大となるCDNAクロ-ン8個が分離された。塩基配列からこのうち3個はメタロチオネイン、1個はオステオポンチン、他の4個は互いに独立の未知の遺伝子であった。これらの遺伝子はいずれもTPA以外に上皮増殖因子EGFによっても誘導されたが血清では誘導されなかった。またTPAによる誘導はCキナ-ゼ阻害剤で抑制された。分離した未知の遺伝子の一つ(OTS-8)に関し、CDNAの全塩基配列を決定した結果、26kDaの蛋白をコ-ドすることが予想され、in vitroの翻訳系を用いて確認された。OTS-8遺伝子は、マウス各臓器の中でも肺でのみ強い発現が見られたが、TPA刺激によりmc3T3細胞以外にBalb/3T3、マウス皮膚でも誘導された。この誘導は新たなタンパク質合成阻害剤を必要とした。次に、TPAにより初期に発現される転写因子c-fosと上の遺伝子発現との相関を解析するため、c-fos遺伝子をメタロチオネイン転写エンハンサ-に結合した発現ベクタ-を作製し、NiH/3T3細胞に導入した。重金属によりc-fosが誘導される細胞クロ-ンを分離し、c-fosを発現した時のOTSー8遺伝子発現を検討したが変化は見られず、この遺伝子の発現にはc-fos以外のシグナルが必要と考えられた。MC3T3をV-rasで形質転換した細胞では、オステオポンチン(OTS-5)、OTS-8遺伝子がいずれも構成的に発現しており、TPAとrasとは共通のシグナルを細胞の遺伝子に与えていることになる。今後、これら遺伝子の転写制御領域を明らかにし、発癌過程の分子機構を解明したい。発癌プロモーターTPAは細胞内遺伝子発現の変化を誘起し,発癌の促進を行なう。この分子機構を明らかにするため,TPA処理したマウス骨芽細胞からcDNAライブラリーを作製し,TPAにより発現の誘導される遺伝子のクローニングを行った。スクリニングの結果,8個の遺伝子が分離され,塩基配列決定により,このうち3個はメタロチオネイン,1個はオステオポンチン,残り4個は未知の遺伝子であることが判明した。こられの遺伝子の発現は,TPA処理後48時間で最大となり,刺激後直ちに発現が誘導されるc-fos,c-mycなどの遺伝子発現に引き続いて起こる。また,いずれの遺伝子のTPAによる誘導には,C-キナーゼの活性化を必要とした。分離した遺伝子の発現様式を,マウスの各種臓器で比較したところ,OTS-2は全ての臓器で発現が見られたのに対し,OTS-5は腎,骨で発現が高く,OTS-7は腎,肺で比較的強く発現しており,OTS-8は肺でのみ発現が見られた。以上のように発現に臓器特異性の存在することは,これらの遺伝子の機能を反映していると考えられる。また,培養細胞の増殖との関連を推定するため,増殖期と静止期の細胞における発現を比較した。分離した新規の遺伝子の発現は,いずれも増殖期の細胞で静止期の細胞と比べより強く誘導された。

従って,これらの遺伝子は何らかの形で細胞増殖に関与すると期待される。TPAにより初期に発現するc-fosとの相関を調べるため,人工的に誘導されるc-fos遺伝子を導入した細胞を作製して解析した結果,OTS-5の発現にはc-fosが負の制御を与えていることが示唆された。新しく分離された遺伝子の増殖,癌化における役割を明らかにするためには,今後これらの遺伝子の発現ベクター,遺伝子産物に対する抗体の作製などの研究を推める必要があると考えている。昨年度、発癌プロモ-タ-TPAにより誘導される遺伝子を8クロ-ン(OTS-18)、マウス骨素細胞MC3T3から分離した。今年度はこのうちの一つ(OTS-8)の発現制御と機能に関する研究を行なった。第一にOTS-8遺伝子のcDNAの全構造を決定した結果、280個のアミノ酸からなるコ-ド領域が見られ、in vitroの翻訳系で26kDaの蛋白質が合成されることが明らかとなった。塩基配列、アミノ酸配列のいずれにおいてもOTS-8は既知の遺伝子との相同性は認められず、新規の遺伝子と考えられる。第二に、OTS-8の発現に関しては、Cーキナ-ゼ阻害剤、蛋白合成阻害剤により抑制され、TPAによる誘導はCーキナ-ゼの活性化と蛋白合成を必要とすることが示唆された。また、刺激後4時間をピ-クとする一過性の発現を示し、G_1中期で何らかの機能を持つことが考えられる。マウス各臓器では肺でのみ強い発現が見られた。OTS-8の機能を直接的に推定するため、mRNAを正または逆方向で発現するベクタ-を構築しN1H/3T3細胞に導入した。ネオマイシン耐性遺伝子と同時に、これらの発現ベクタ-を導入すると、逆方向の発現ベクタ-によりネオマイシン耐性コロニ-の出現がかなり抑制され、OTS-8遺伝子機能は細胞増殖に必須であると考えられる。第三に、TPAにより初期に発現されるc-fos/c-jun遺伝子産物とOTS-8遺伝子発現との相関を見るため、メタロチオネイン転写プロモ-タ-に結合したc-fos遺伝子をN1H/3T3細胞に導入した。Cd^<++>でc-fosを誘導しても、また逆向のc-fosを発現してもOTS-8誘導は影響をうけなかった。