hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミュラー管由来漿液性腺癌の分子生物学的特徴の解明と新たな治療標的の同定

卵巣および子宮体部漿液性腺癌における分子生物学的特徴を明らかにし、卵巣・子宮体部に発生する類内膜腺癌と比較することによって、ミューラー管由来漿液性腺癌の分子生物学的共通性を同定することを目的とした。網羅的タンパク質発現解析の結果、漿液性腺癌は発生部位にかかわらず、臓器を超えた類似性を示した。特にIMP2とMCM2高発現は漿液性腺癌に特徴的であり、これらのタンパク質が癌細胞増殖に関与することを証明した。子宮体部および卵巣原発の漿液性腺癌と類内膜腺癌の各9症例、計36症例の凍結検体を用い、蛋白質およびDNA・RNAを抽出した。iTRAQによる網羅的蛋白質発現解析を行い、それら検体に共通して発現している826種の蛋白質を同定した。公開されているマイクロアレイデータを用いて検出されたタンパクのRNAレベルの発現を検証した。また、検出された蛋白質について蛋白質発現値による階層的クラスター解析を施行し、unsupervisedに臨床検体のクラスタリングを行ったところ、原発臓器(子宮vs.卵巣)より組織型(漿液性腺癌vs.類内膜腺癌)とより有意に相関していることが証明された(p=0.0003)。ネットワーク解析漿液性腺癌で有意に高発現しているタンパクは118種類あり、これにProtein Ontology解析を行うと、15種の活性化しているbiological processが同定された。婦人科悪性腫瘍組織および腹水検体よりがん細胞を抽出し,浮遊培養系を用いて血清非添加培地中で卵巣高悪性度漿液性腺がんおよび子宮体がんよりスフェロイド細胞の安定培養に成功した。安定培養した細胞のin vivo造腫瘍能確認に免疫不全マウス皮下への細胞移植を,in vitro分化誘導法に血清添加培地での接着培養を施行した。スフェロイド細胞はin vivoにおいて患者検体と類似の腫瘍を形成した。卵巣がんスフェロイド細胞は幹細胞因子(Nanog・Sox2・ALDH1A1)を発現しており,分化誘導により発現の低下を認めた。またこれら幹細胞因子の発現抑制により細胞の増殖抑制を認めた。分化細胞を浮遊培地でのin vitro脱分化誘導を行うとスフェロイドの再形成を認め,幹細胞因子の再上昇を認めた。卵巣、卵管、子宮、腹膜に発生する漿液性腺癌も、組織学的にあるいは生物学的に多くの類似点を持ち、腹膜播種を伴った進行がんとして発見されることが多く、予後不良な疾患である。漿液性腺癌の起源については、卵巣原発、あるいは腹膜原発の多くと子宮体部原発の一部は卵管采の上皮由来であるという説がある一方腹膜原発の中には多中心性に発生するものがあるという説がある。また子宮体部原発のものは子宮内膜の上皮内病変から発生するという説もあり未だ明らかでない。本研究では卵巣漿液性腺癌、および子宮体部漿液性腺癌における分子生物学的特徴を明らかにし、卵巣あるいは子宮体部に発生する類内膜腺癌と比較することによって、ミューラー管由来漿液性腺癌の子生物学的共通性/相違性を同定することを目的とした。凍結保存した臨床検体からレーザーマイクロダイセクション法にて腫瘍部分のみを回収、isobaricTags for Relative and Absolute Quantitation法による網羅的タンパク解析を行い、828種のタンパクを同定、発現変動のSD<0.3のタンパク356種を階層クラスター解析(unsupervised hierarchical cluster analysis)を行ったところ低分化型漿液性腺癌は発生部位にかかわらず、臓器を超えた類似性を示すことがわかった。低分化型漿液性腺癌で有意に発現が高い45種のタンパクを用いてオントロジー解析を行い、insilin-like growthfactor 2 mRNA-binding protein (IMP2)とDNA replication licensing factor MCM2の2種のタンパクを同定した。低分化型漿液性腺癌で有意に発現が高い45種のタンパクを用いてオントロジー解析を行い、insulin-like growthfactor 2 mRNA-binding protein (IMP2)とDNA replication licensing factor MCM2の2種類のタンパク質発現が低分化型漿液

性腺癌に特徴的であることを明らかにするとともに、siRNAを用いた機能抑制実験により、上記2つのタンパク質が細胞増殖に関連することを証明した。卵巣および子宮体部漿液性腺癌における分子生物学的特徴を明らかにし、卵巣・子宮体部に発生する類内膜腺癌と比較することによって、ミューラー管由来漿液性腺癌の分子生物学的共通性を同定することを目的とした。網羅的タンパク質発現解析の結果、漿液性腺癌は発生部位にかかわらず、臓器を超えた類似性を示した。特にIMP2とMCM2高発現は漿液性腺癌に特徴的であり、これらのタンパク質が癌細胞増殖に関与することを証明した。平成25年度から26年度にかけて、卵巣由来のHGSC7例、子宮体部由来のHGSC7例、およびコントロールとして、卵巣由来の高分化型類内膜癌9例、子宮体部由来の高分化型類内膜腺癌9例の計32例の新鮮凍結検体を用いた。レーザーマイクロダイセクションで腫瘍のみを回収し、iTRAQ法を用いて卵巣および子宮体部のHGSCおとび高分化型類内膜腺癌の網羅的蛋白解析をおこなった。6シリーズのiTRAQ法にて828種のタンパクを同定、発現変動がSD 0.3未満の356種の蛋白に対し階層的クラスター解析を行い、その生化学的類似性を統計学的に評価したところ、卵巣由来HGSCは卵巣由来高分化型類内膜腺癌より子宮体部由来HGSCと生化学的に類似していることを証明し(p=0.0007)。またHGSCで有意に高発現な45種の蛋白を用いてオントロジー解析を行い、2つの有意なカテゴリー(negative regulation of protein metabolic process, DNA replication initiation)を同定した(FDR<0.3).前者ではIGFBP2,後者ではMCM2が最も高発現であった。27年度が最終年度であるため、記入しない。婦人科腫瘍学平成27年度は1卵巣由来および子宮体部由来のHGSCおよび高分化型類内膜腺癌におけるIGFBP2、MCM2の発現をreal time PCRおよび免疫染色にて検索し、発現が組織型と相関するか検証する。2HGSC由来細胞株にを用いてsiRNAを用いてこれらの蛋白の発現を制御した際のin vitroでの細胞増殖変化、in vivoでの腫瘍サイズの変化をみる。3HGSC低発現細胞株にこれらの遺伝子を導入した際のin vitroでの細胞増殖変化、in vivoでの腫瘍サイズの変化を調べIGFBP2、MCM2のHGSCにおける役割を明らかにする。4卵巣および子宮体部由来のHGSCの臨床検体からcancer stem cellが多く含まれているsphenoidを培養分離し、その細胞におけるIGFBP2, MDM2の役割を同定する。研究計画全体としては順調に進んでいる。研究結果の状況により、当初の計画の進め方の変更を行った。
脱細胞化角膜実質足場での再生メカニズム解析と角膜類似構造体の構築に関する研究

脱細胞化角膜実質足場に関して、角膜上皮との相互作用を詳細に検討し、欠損部位へ組み込んでいく手法を確立することを目的とした。これまでの研究では、脱細胞化角膜実質足場を用いた再生では、上皮細胞との相互作用が角膜実質再生に大きな影響を与える可能性が示唆されている。本研究では、脱細胞角膜実質足場の上に、分散した上皮細胞とシート上皮をそれぞれ播種し、足場と上皮細胞の境界部分の構造の変化やメタロプロテアーゼの分布などを比較評価することで角膜実質再生のメカニズムを解明することを目標とした。更に、最適な適応法を探りながら角膜上皮シートを脱細胞化角膜実質足場と組み合わせて用いる手技の有用性を検討する。
線虫C.elegansチロシンキナーゼの発生及び神経系における役割

ショウジョウバエの熱誘導プロモータとlet-23のコード領域の全部または一部に対応するcDNAをつないだもの、またはlin-3に関する同様な融合遺伝子を、それぞれショウジョウバエの培養細胞Schneider2に導入した。熱誘導処理後、両者の細胞凝集を調べたが、有意な凝集は見られなかった。細胞が導入遺伝子をもつことは確認したが、Let-23に対する抗体によってはLet-23の発現は確認できなかった。また、酵母のtwo hybrid systemを用いて、Let-23とLin-3との相互作用を調べたが、有意な相互作用は検出できなかった。ヒト培養細胞TK6と発現ベクターpCDEBによる最初のものと同様な実験を行っている。C.elegansの熱誘導プロモーターhsp16に活性化型let-60のcDNAを接続した融合遺伝子を、陰門誘導に関して野生型のC.elegansに導入した。この線虫全体を熱誘導(34°C、30分)すると、多くの個体がmultivulva(Muv)の表現型を示す。これは、陰門前駆細胞(VPC)の中で通常陰門を形成するP5.p-P7.pだけでなくP4.p,P5.p,P8.pにおいても導入遺伝子の発現により、陰門誘導経路が活性化されたためと考えられる。このトランスジェニック線虫について、P4.pまたはP8.pの核に弱いレーザー光照射を5-10分行ったところ、よい条件では約40%の個体について、照射されたVPCが陰門誘導を受け陰門様突起(pseudovulva)を形成した。照射されなかったものに同様な誘導が起こったのは%以下であった。この結果は、let-60遺伝子のVPCにおける細胞自律性を示唆している。現在、さらに再現性や効率を高めるための条件の検討を行うとともに、let-23についても調べる予定である。
栄養性、嗜好性を含む多次元解析による野菜の品質評価指標の構築

野菜のおいしさには、外観・味・テクスチャーなどが影響しているが、野菜は鮮度が低下するに従い、味が落ちるといわれている。鮮度に関する成分変化について色素成分や水分含量は、黄化やしおれの指標として、またアスコルビン酸は栄養成分としてよく測定される。しかし、食品の味覚を決定づける因子である呈味成分、糖や有機酸については測定例も少なく、特に有機酸については貯蔵による変化を測定した例はほとんどない。4°Cで貯蔵したほうれん草は21日貯蔵後も黄化はあまりみられず、食用可能といえるくらいであった。貯蔵に伴いシュクロースが減少し、グルコース、フルクトースが増加しつつ、呼吸代謝で使われ減少していくという傾向が一貫してみられた。遊離アミノ酸については、貯蔵に伴い増加していく傾向がみられた。その原因としてタンパク質の分解と、TCA回路のケト酸からの遊離アミノ酸の合成が考えられた。O日のほうれん草のクエン酸とリンゴ酸含有量はほとんど変わらなかったが、貯蔵により一方が増加し、もう一方が減少する傾向にあった。10°C、95%RHで貯蔵したきゅうりは10日後にカビのようなものがはえ、腐敗しかけてしまった。本来ならば10°C、高湿度という条件は23週間貯蔵可能なはずであるから、湿度が高すぎてしまったのか、今後同様に貯蔵を行う際は、貯蔵条件について検討の必要がある。遊離アミノ酸は、ほうれん草とは異なり、全体的に貯蔵に伴い減少する傾向にあった。またリンゴ酸が貯蔵に伴い減少、クエン酸が増加した。きゅうりを部位別に分け、呈味成分の有機酸を測定した。これはさきの結果においてばらつきが多かったため、サンプリングの問題点を指摘され、部位による差が大きいことが考えられたためである。きゅうりのビタミンCは先端部と、種子を含む部分に多く、クエン酸、コハク酸、乳酸は先端部に多かった。あわせて部位により、呈味に差があるかどうか官能検査を行った。野菜の品質を評価するための指標を確立することを目的とし、今年度は呈味成分の貯蔵による変化を検討した。先ず、モヤシを用い、呈味成分の抽出方法を探索した結果、80%エタノール抽出によって糖(グルコース、フルクトース、スクロース)、有機酸(リンゴ酸、クエン酸、シュセキ酸など)、遊離アミノ酸の測定が可能であることがわかった。これを用い、HPLCの条件を検討した。モヤシを4°Cで14日間貯蔵し、これらの変化を測定した結果、アスパラギンをはじめとする遊離アミノ酸が減少した。9日目まで全糖量には変化がなかったが、各糖含量には変化が認められた。最も多く含まれていたリンゴ酸は、鮮度低下に伴い減少した。明らかに食用可能な期間(6日間)における、以上の呈味成分の変化はわずかであった。ホウレンソウについては有機酸の中で特に多いシュウ酸をHPLCで測定することを試みたが、シュウ酸ピークとシステムピークが重なり、分離できなかった。そこでシュウ酸のみ酵素法で水抽出後測定した。ホウレンソウの糖は葉よりも茎に多く含まれ、貯蔵による変化はわずかであった。遊離アミノ酸も茎より葉に多く含まれ、グルタミン、アスパラギン、プロリンが多く、貯蔵によりやや増加する傾向にあった。有機酸は茎より葉に多く含まれ、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸が主要なものであった。貯蔵によるスクロースの減少、シュウ酸やリンゴ酸などの増加が品質低下の一因と考えられた。

野菜のおいしさには、外観・味・テクスチャーなどが影響しているが、野菜は鮮度が低下するに従い、味が落ちるといわれている。鮮度に関する成分変化について色素成分や水分含量は、黄化やしおれの指標として、またアスコルビン酸は栄養成分としてよく測定される。しかし、食品の味覚を決定づける因子である呈味成分、糖や有機酸については測定例も少なく、特に有機酸については貯蔵による変化を測定した例はほとんどない。4°Cで貯蔵したほうれん草は21日貯蔵後も黄化はあまりみられず、食用可能といえるくらいであった。貯蔵に伴いシュクロースが減少し、グルコース、フルクトースが増加しつつ、呼吸代謝で使われ減少していくという傾向が一貫してみられた。遊離アミノ酸については、貯蔵に伴い増加していく傾向がみられた。その原因としてタンパク質の分解と、TCA回路のケト酸からの遊離アミノ酸の合成が考えられた。0日のほうれん草のクエン酸とリンゴ酸含有量はほとんど変わらなかったが、貯蔵により一方が増加し、もう一方が減少する傾向にあった。10°C、95%RHで貯蔵したきゅうりは10日後にカビのようなものがはえ、腐敗しかけてしまった。本来ならば10°C、高湿度という条件は23週間貯蔵可能なはずであるから、湿度が高すぎてしまったのか、今後同様に貯蔵を行う際は、貯蔵条件について検討の必要がある。遊離アミノ酸は、ほうれん草とは異なり、全体的に貯蔵に伴い減少する傾向にあった。またリンゴ酸が貯蔵に伴い減少、クエン酸が増加した。きゅうりを部位別に分け、呈味成分の有機酸を測定した。これはさきの結果においてばらつきが多かったため、サンプリングの問題点を指摘され、部位による差が大きいことが考えられたためである。きゅうりのビタミンCは先端部と、種子を含む部分に多く、クエン酸、コハク酸、乳酸は先端部に多かった。あわせて部位により、呈味に差があるかどうか官能検査を行った。
再分配制約を考慮に入れた資源配分メカニズムのミクロ経済理論分析

本研究の主目的は「経済メカニズムが分配に与える影響を評価できる理論的フレームワークの構築」および「競争市場に関するベンチマーク結果の導出」の二点である。前者については、昨年度までに「Pareto Efficiency with No Side-Payment (= PENS)」という独自の厚生概念を導き、それを元にさらに分析を進めている。これは、売買を行う買い手と売り手の間での金銭授受は認める一方で、政府などの第三者が再配分を行うことができない、という制約を達成可能な資源配分に課した上で、パレート効率性を定義したものである。PENSは通常のパレート効率性よりも弱い概念で、(達成可能な)パレート効率的な配分は必ずPENS集合に含まれる、という関係性がある。本年度は、後者について大きな進捗があった。今まで本研究は、競争市場を離れた分権的な市場で何が起こるかを分析するための、実証的あるいは事実解明的なフレームワークを欠いていた。申請者は、数理経済学やマッチング理論で用いられる中心的な概念である安定性を大幅に弱めた新たな概念を定義し、この欠けている穴を補うことに成功した。さらに、同質財市場においては、この弱い安定性を満たす配分がPENS配分と一致することを明らかにした。これにより、PENSが規範的のみならず、実証的にも意味のある概念であることが示された。平成30年度は本研究に関する研究報告を、復旦大学で開催された国際学会であるChina Meeting of Econometric Society、および京都大学と大阪大学のセミナーで行った。また、そこで得られたコメントなどを反映させる形で草稿の改訂も行った。研究実績の概要で触れたように、新たな研究成果が順調に上がっている点、研究報告から得られたフィードバックを研究のさらなる改善に繋げられている点、研究が論文としてまとまりつつある点、の三点を考慮すると、おおむね順調に進展していると考えられる。平成30年度は、問題を分析する上での理論的/概念的フレームワークがさらに拡充され、29年度から質的に大きく飛躍するような新たな結果が得られた。申請段階での計画に基づき、平成31年度は、すでに得られている結果を論文の形でまとめ、一流学術誌への投稿を目指したい。申請段階で、前者については「Pareto Efficiency wity No Transfer (= PENT)」という概念を準備していたが、研究報告などで得られた批評などを参考に、「Pareto Efficiency with No Side-Payment (= PENS)」という概念に発展させた。後者については、単純な同質財市場を超えた結果は得られていなかったが、単一需要の仮定のもとで、異質材取引やマッチング市場における一般的な結果をいくつか導出できた。具体的な成果を、金銭授受のある企業と労働者の(1対1の)マッチング市場を通じて紹介すると、次にようになる。企業と労働者がそれぞれ質の高い方から低い方へと1次元で順序付けでき、さらに1番どうし、2番どうし、...と、同じ順序の企業と労働者がペアになるマッチング結果がコアになっているとする。これは、労働経済学などの分析でしばしば想定される状況である。このコア・マッチングは、上述のPENSに含まれる効率的なマッチングにおいて、常にペア数を最小化するものになっている。つまり、競争的な市場結果と解釈できるコアにおいて、ペアを見つけることができる参加者数が最小化されてしまうのである。平成29年度は本研究に関する研究報告を、リスボン大学、早稲田大学における国際コンファレンス、および近畿大学におけるセミナーで行った。また、それに合わせて草稿の改訂も行った。研究実績の概要で触れたように、新たな研究成果が順調に上がっている点、研究報告から得られたフィードバックを研究のさらなる改善に繋げられている点、研究が論文としてまとまりつつある点、を考慮すると、おおむね順調に進展していると考えられる。

研究実績の概要で触れたように、新たな研究成果が順調に上がっている点、研究報告から得られたフィードバックを研究のさらなる改善に繋げられている点、研究が論文としてまとまりつつある点、の三点を考慮すると、おおむね順調に進展していると考えられる。平成29年度は、問題を分析する上での理論的/概念的フレームワークがほぼ整い、基礎的な結果も得られた。申請段階での計画に基づき、平成30年度以降は、サーチモデルなどの具体的な構造が入った分権的経済モデルを解き、すでに得られたベンチマークとの比較などを行いたい。また、できるだけ早い段階で、すでに得られている結果を論文の形でまとめ、一流学術誌への投稿を目指したい。平成30年度は、問題を分析する上での理論的/概念的フレームワークがさらに拡充され、29年度から質的に大きく飛躍するような新たな結果が得られた。申請段階での計画に基づき、平成31年度は、すでに得られている結果を論文の形でまとめ、一流学術誌への投稿を目指したい。
B1細胞発生におけるLUBACの機能解析

直鎖状ポリユビキチン鎖は所属研究室で発見された新規ユビキチン修飾であり、HOIP、HOIL-1L、SHARPINからなるLUBAC(linear ubiquitin assembly complex)によって選択的に生成され、古典的NF-κB経路の活性化や細胞死の制御に関与することが知られている。研究代表者は、これまでにLUBACがB1細胞の発生に必須の機能を持つことを報告してきた。そこで、本研究課題ではB1細胞の発生におけるLUBACの機能を明らかにすることを目的として研究を行っている。これまでの研究に於いて、LUBACがTLR4の下流の二つのシグナル伝達分子MyD88とTRIFの内、TRIF経路によって活性化されるCaspase-8及びCaspase-3を活性化を抑制することによって、LPS刺激によるB細胞の活性化、増殖、そしてそれに引き続いて起こる抗体産生細胞への分化を制御していること、また、LUBACがネクロプトーシスを抑制することでB1b細胞の発生・維持を制御していることを発表している。今後は、LUBACによるB1a細胞の発生における機能について解析していく予定である。平成30年に研究代表者はこれまで所属していた研究室を離れ、これまの研究主体から診療中心の組織に属する事となった。そのため、研究する環境を整えるところから始める必要があるため、当初の研究計画よりも遅れを認める。必要に応じて研究計画の延長も検討する必要があると考えている。LUBACを欠損するB1a細胞の発生はネクロプトーシスを抑制しただけでは回復されない事から、LUBACがどのようにしてB1a細胞の発生・維持をコントロールしているのかについて解析を進めていく。具体的には、B1a細胞の発生・維持にはLUBACによるアポトーシス、ネクロプトーシス両方のプログラム細胞死を制御する必要であるのか、もしくは古典的LUBACのもう1つの重要な機能であるNF-κB経路の活性化が重要であるのかについて検討する。さらに、LUBAC活性が欠損したB1b細胞にネクロプトーシスを誘導する受容体の検索も同時に行う。研究代表者は、LUBACがB1細胞の発生に必須の機能を持つことを報告してきた。平成29年度の研究に於いては、LUBACを欠損したB細胞をTLR4のリガンドであるLPSで刺激をした場合、細胞死に関与するシステインプロテアーゼCaspase-8とCaspase-3の活性化を認める事、この活性化がTLR4からのシグナルを伝えるアダプター分子の一つTRIFを欠損させる事で抑制出来る事を発見した。さらに、LUBACを欠損したB細胞のLPS刺激による細胞死がどのようなタイプのプログラム細胞死であるか解析を行った。LUBACを欠損したB細胞においてさらにネクロプトーシスに必須の分子RIP3を欠損させてもLPS刺激による細胞死はほとんど抑制されなかった。しかし、そこにCaspaseの阻害剤であるZ-VAD-FMKを加える事によってLPS刺激による細胞死は強く抑制された事から、LUBACを欠損したB細胞の細胞死はCaspaseを介したアポトーシスがメインである事が明らかとなった。この研究の過程においてRIP3を欠損させることによってHOIPを欠損するB1a細胞の数は若干増加する程度であるのに対して、B1b細胞の数は野生型と同程度まで回復することを発見した。この結果から、LUBACはネクロプトーシスを抑制することでB1b細胞の発生・維持を制御していることが明らかとなった。LUBACの細胞死制御機構の解析の過程においてLUBACがネクロプトーシスを抑制することでB1b細胞の発生・維持を制御していることを明らかにした。一方、B1a細胞の発生・維持にはネクロプトーシスの抑制だけでなく別の機構も関与している事も発見した。これの結果を論文にまとめて発表している事から研究はおおむね順調に進展していると考えられる。

平成30年に研究代表者はこれまで所属していた研究室を離れ、これまの研究主体から診療中心の組織に属する事となった。そのため、研究する環境を整えるところから始める必要があるため、当初の研究計画よりも遅れを認める。必要に応じて研究計画の延長も検討する必要があると考えている。B1a細胞の発生制御におけるLUBACの機能はネクロプトーシスの抑制だけでは説明できない事から、LUBACがどのようにしてB1a細胞の発生・維持をコントロールしているのかについて解析を進めていく。具体的には、B1a細胞の発生・維持にはLUBACによるネクロプトーシスの抑制に加えてアポトーシスの制御が必要であるのか、もしくは古典的NF-κB経路の活性化が重要であるのかについて検討する。さらに、LUBAC活性が欠損したB1b細胞にネクロプトーシスを誘導する受容体の検索も同時に行う。LUBACを欠損するB1a細胞の発生はネクロプトーシスを抑制しただけでは回復されない事から、LUBACがどのようにしてB1a細胞の発生・維持をコントロールしているのかについて解析を進めていく。具体的には、B1a細胞の発生・維持にはLUBACによるアポトーシス、ネクロプトーシス両方のプログラム細胞死を制御する必要であるのか、もしくは古典的LUBACのもう1つの重要な機能であるNF-κB経路の活性化が重要であるのかについて検討する。想定した期間よりも短期間でLUBACによるB1細胞発生制御機構の一端を明らかに出来、このデータを論文にして発表する事を優先したため当初の計画よりも予算を使用しなかったことで繰越分が発生した。次年度においては、繰越分を主に物品費に充てる事で実験計画の達成されていない部分を積極的に進めていく。研究代表者は30年度より所属機関が変更になり、これまでの研究を主体に行っていく環境から診療の業務の間に研究を行う事となった。研究に割ける時間を確保する事が難しく、研究環境を整えるところから行わなければならない事から当初必要としていた予算を使用しなかった。研究計画に遅れも認めている事から研究計画の延長も検討し、当初の研究目標を達成できるようにする方針である。
環状ホスト結晶の認識空間制御による難分離性ゲストの高選択的・広適用性包接法の開発

本研究の目的はカリックスアレーンおよびシクロデキストリンなどの環状ホスト分子が形成するチャネル構造を持たない分子結晶の認識空間を,目的物質に併せて化学修飾および第三成分の添加により制御し,様々な難分離性の有機分子やレアメタルを競争条件下で高選択的に包接する方法を確立することである。計画した課題に対して,本年度は下記の成果を得た。1.チアカリックス[4]アレーンをジエチルアミン水溶液中で攪拌することで,二分子のホストがジエチルアミンとの塩形成で架橋された錯体の結晶を調製した。この塩の結晶の有機分子捕捉能を調査した結果,チアカリックス[4]アレーン単体の結晶では捕捉できないゲスト(アルカン,アルケン,アルコール)を包接可能であることがわかり,適用性の拡張に成功した。また,包接結晶の粉末および単結晶X線解析から包接形態を明らかにした。例えば,直鎖アルカンをゲストとした場合,C5-C6アルカンはホスト間の空隙に,C7-C9アルカンは二つのホストが形成するカプセル内に捕捉されることがわかった。これは,チアカリックス[4]アレーン単体が形成する1次元カラム構造の形成がアミンの存在により抑制されたためである。また,この空間を利用することで,直鎖・分岐アルカンの混合液から直鎖アルカンを選択的に包接することにも成功した。2.シクロデキストリンの結晶によるアミノ酸のエナンチオ選択的包接を検討した。ラセミ体ロイシンのスルホン酸塩がエタノール溶液中から塩を維持したまま包接されることがわかり,ピレン-1-スルホン酸の塩とすると高いエナンチオ選択性が獲得できた。これは,嵩高いスルホン酸の存在によりアミノ酸の配座が固定されためと考えられる。また,他のアミノ酸の包接にも適用可能であることも明らかにした。チアカリックス[4]アレーンをジエチルアミンとの塩とすることで,カリックスアレーン結晶で包接可能なゲストの適用範囲を大きく拡張することに成功した。また,分離が困難なアルカン異性体の選択的包接へ展開できた。一方,シクロデキストリンの結晶を用いたゲストのエナンチオ選択的包接に関する研究例は少ない。しかし本研究では,ゲストを嵩高いスルホン酸塩としてシクロデキストリンの結晶に包接させ,選択性を獲得することに成功した。これは環状ホスト結晶による新しいゲスト認識法確立のための足掛かりとなる。以上より,本研究課題は順調に進展している。前年度の研究課題を継続して行いながら,以下の課題に取り組む。1.カリックス[4]アレーンのヒドロキシ基を直接配位性官能基で置換した誘導体の結晶を用いることで,分離困難な有機分子やレアメタルの直接かつ選択的な捕集法を確立する。従来難しい,ホスト結晶への直接的な金属イオンの捕集においては,ホスト間の水素結合やコンホメーションによる予備組織化を利用する。結晶中の集積構造を利用することで,液ー液抽出よりも高い選択性が発現することが期待される。捕集速度が遅い場合は,ホストをアンモニウム塩として,イオン交換による金属イオンの捕捉を試みる。得られる結晶の構造解析などから錯形成挙動を考察し,分子設計へとフィードバックし,目的を達成する。2.シクロデキストリンの結晶によるアミノ酸のエナンチオ選択的包接における適用性の拡張および選択性の発現機構の解明を行う。まず,シクロデキストリンの結晶による種々のアミノ酸・スルホン酸塩の包接において,選択性が発現する条件(温度,濃度等)をスクリーニングする。包接錯体の生成速度および熱安定性を比較することで,選択性の発現が速度論支配か熱力学的支配であるかを明確にする。その後,包接結晶の粉末・単結晶X線結晶構造解析により,その構造を明らかにし,選択性の発現機構を考察し,分子設計へフィードバックする。最終的に,ホストの構造およびスルホン酸などの第三成分の構造をスクリーニングすることで,種々の無修飾アミノ酸の不斉選択的包接法を確立する。

ラセミ体ロイシンのスルホン酸塩がエタノール溶液中から塩を維持したまま包接されることがわかり,ピレン-1-スルホン酸の塩とすると高いエナンチオ選択性が獲得できた。これは,嵩高いスルホン酸の存在によりアミノ酸の配座が固定されためと考えられる。また,他のアミノ酸の包接にも適用可能であることも明らかにした。チアカリックス[4]アレーンをジエチルアミンとの塩とすることで,カリックスアレーン結晶で包接可能なゲストの適用範囲を大きく拡張することに成功した。また,分離が困難なアルカン異性体の選択的包接へ展開できた。一方,シクロデキストリンの結晶を用いたゲストのエナンチオ選択的包接に関する研究例は少ない。しかし本研究では,ゲストを嵩高いスルホン酸塩としてシクロデキストリンの結晶に包接させ,選択性を獲得することに成功した。これは環状ホスト結晶による新しいゲスト認識法確立のための足掛かりとなる。以上より,本研究課題は順調に進展している。前年度の研究課題を継続して行いながら,以下の課題に取り組む。1.カリックス[4]アレーンのヒドロキシ基を直接配位性官能基で置換した誘導体の結晶を用いることで,分離困難な有機分子やレアメタルの直接かつ選択的な捕集法を確立する。従来難しい,ホスト結晶への直接的な金属イオンの捕集においては,ホスト間の水素結合やコンホメーションによる予備組織化を利用する。結晶中の集積構造を利用することで,液ー液抽出よりも高い選択性が発現することが期待される。捕集速度が遅い場合は,ホストをアンモニウム塩として,イオン交換による金属イオンの捕捉を試みる。得られる結晶の構造解析などから錯形成挙動を考察し,分子設計へとフィードバックし,目的を達成する。2.シクロデキストリンの結晶によるアミノ酸のエナンチオ選択的包接における適用性の拡張および選択性の発現機構の解明を行う。まず,シクロデキストリンの結晶による種々のアミノ酸・スルホン酸塩の包接において,選択性が発現する条件(温度,濃度等)をスクリーニングする。包接錯体の生成速度および熱安定性を比較することで,選択性の発現が速度論支配か熱力学的支配であるかを明確にする。その後,包接結晶の粉末・単結晶X線結晶構造解析により,その構造を明らかにし,選択性の発現機構を考察し,分子設計へフィードバックする。最終的に,ホストの構造およびスルホン酸などの第三成分の構造をスクリーニングすることで,種々の無修飾アミノ酸の不斉選択的包接法を確立する。次年度使用額は本年度の研究計画を効率的に遂行したことにより発生した未使用額である。次年度の請求額と合わせ,研究計画遂行ならびに成果発表に使用する予定である。
身体部位間の時間を同期させる神経機構：β脳活動による身体部位間クロック同期仮説

本年度の研究では、時間順序判断時に入力分布が偏向するとき、入力分布の時間的変化の特性が判断に与える影響を調査した。被験者はヘルシンキ宣言下で個人情報が匿名化され、当該研究目的でのみ使用されるという同意の下、実験に参加した。実験では右・左の手に与えられる触覚刺激の順序を判断した。ベースライン条件では、分布の中心は0msであり、どちらかの手に先に刺激が来る確率は同じになっている(50試行x4セッション)。しかし、テスト条件では、分布の中心は40ms左、もしくは右へ偏向した。Abrupt群の被験者は、ベースライン条件後、すぐに分布の中心が40ms偏向した。しかし、Gradual群の被験者では、+10ms分布がずれる試行が50試行ずつ、4回続き、最終的に40ms偏向した。すると、Gradual群のほうがAbrupt群に比べて有意に判断が偏向する、すなわち、入力分布の特性をより学習するようになることが分かった。次に触覚の時間知覚と運動学習で、同じメカニズムを通して入力分布の学習が行われているのかをさらに調査した。触覚課題では入力分布の特徴は「時間」であるが、運動課題では、ターゲットとカーソルの間の「誤差」になる。被験者はベースライン条件ではカーソルをターゲットに合わせる運動を行ったが、テスト条件では、手運動に対してマウスの動きが15度回転するように操作した。すぐに回転がかかるAbrupt群では、すぐにターゲットとカーソルの関係が学習されたのに対し(誤差が収束)、回転が徐々にかかるGradual群ではターゲットとカーソルの間に定常的な誤差が残った(誤差が偏向)。以上より、入力分布がダイナミックに変化する場合、時間的にゆっくりと変化する場合には課題に依存せずに、より環境に適応することが分かった。これはゆっくりな環境の変化を脳が自己に同化させるためだと考えられる。本結果は現在投稿準備中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。身体運動と時間知覚の関係を調査するために、本年度は運動の開始タイミングが実際の開始タイミングとどのような関係にあるのかを調査した。課題では、モニター上に準備刺激が提示され、その後、左右いずれかの方向を指し示す矢印(運動開始刺激)が提示された。被験者は、矢印が右向きの場合は右手の小指で、左向きの場合は右手の親指でボタン押しを行った。被験者の運動準備状態を操作するために、運動準備刺激が運動開始刺激の方向と一致する場合(運動準備あり)と、両方を左右両方を指し示す場合(運動準備なし)が用意された。運動開始刺激の前後には、フラッシュ刺激が提示され、被験者はボタン押し後、フラッシュと自分の運動のタイミングが同時だったか否か(同時性判断)を行った。統制条件として、同じ課題を行うが、小指、もしくは親指の運動の代わりに、ソレノイド電極で小指、もしくは親指に触覚刺激を与えられ、フラッシュと触覚刺激の間の同時性判断を行った。結果、運動実行前に行うべき運動がわかっている場合のみ(運動準備あり)、運動開始タイミングの知覚が、実際の物理タイミングよりも先行して知覚されることが分かった。このようなタイミング知覚の変化は、運動課題と同様に「どの指に触覚刺激が与えられるか」が事前にわかっている場合には生じなかった。これは、この現象は、外部から与えられる感覚情報の予測によって生じるのではなく、運動特異的な予測システムによるものであることを指し示す。よって、運動準備は、運動実行タイミングの知覚を実際よりも先行させることが明らかになった。本研究課題の目的は、身体運動と時間知覚がどのように関係するのかを調査する。現在まで、運動準備がどのように自分自身の運動についての知覚を変容させるのかの条件が明らかになっていることから、研究は順調に進展しているといえる。

以上より、入力分布がダイナミックに変化する場合、時間的にゆっくりと変化する場合には課題に依存せずに、より環境に適応することが分かった。これはゆっくりな環境の変化を脳が自己に同化させるためだと考えられる。本結果は現在投稿準備中である。外部から入力される感覚情報のタイミング知覚について、これまで「タイミングの分布」がどのように時間知覚に影響を与えるのかについての研究は行われてきているが、その分布がダイナミックに変化するときに、その変化に対し、脳がどのように適応していくのか、についての研究はあまりなされていない。運動学習では、環境の変化に応じて、学習がどのように頑健になっていくのかについての現象が多く報告されている。そのメカニズムの知見がタイミング知覚についても成立するのかについて、調査する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
化学療法抵抗性子宮内膜癌へのＫｅａｐ１遺伝子導入治療

Keap1またはNrf2の遺伝子変異は癌の化学・放射線療法抵抗性獲得に寄与していることが指摘されている。本研究課題において、子宮内膜癌でのKeap1およびNrf2遺伝子変異と放射線療法抵抗性獲得への関わり明らかにするとともに、Keap1遺伝子ベクター作製に成功した。さらに、子宮内膜癌において細胞増殖、進展、浸潤のカギとなるマイクロRNA(マイクロRNA-34b)を同定した。本研究課題は、Keap1遺伝子治療法の開発に向けた創薬基盤を構築に寄与すると考えられる。癌におけるKeap1またはNrf2の遺伝子変異は両者の相互作用を妨げ、Nrf2が分解されなくなり、酸化ストレス応答酵素群の転写・翻訳が亢進され、化学・放射線療法治療抵抗性をもたらすと考えられている。我々は子宮内膜癌(類内膜腺癌)症例において初めてKeap1遺伝子およびNrf2遺伝子変異を発見した。105症例中、Keap1遺伝子変異が9例、Nrf2遺伝子変異が3例あると確認した。Keap1遺伝子のエクソン4およびエクソン5においてSNP(Single nucleotide polymorphism)を高頻度に認めた。Keap1-Nrf2の相互作用を妨げる遺伝子変異の有無、Keap1のSNPについて子宮内膜癌の生存率との関連も統計学的に解析した。Keap1-Nrf2遺伝子変異の有無は無病生存率に有意な関連がなかったが、Keap1遺伝子のエクソン4のSNP(1413C/G)は化学・放射線療法を受けた症例群において無病生存と統計学的に有意な相関があった。また子宮体がん細胞株を用いてKeap1,Nrf2遺伝子配列を検討したところ、手術検体と同じSNPを発見したことから子宮体癌の癌化過程や化学療法抵抗性に関与することが示唆された。そこで昨年度はKeap1遺伝子導入に際して遺伝子感受性の良いSNPを選んで導入することが重要であることがわかった。本年度の研究では更なる子宮体癌がん細胞株のKeap1の機能解析をすすめ正常子宮内膜細胞と子宮体がん細胞株のKeap1遺伝子のメチル化を検討した結果、Keap1遺伝子において高頻度でメチル化されていること、メチル化されていない子宮体がん細胞株ではKeap1が高発現していることが確認された。基礎研究として子宮体癌細胞株のKeap1の機能解析を蓄積している状況である。Keap1とNrf2遺伝子産物は共同で生体の酸化ストレスを和らげ解毒作用を助けている。両遺伝子の持つ遺伝子異常やSNPsがこの生体反応に影響し各種の癌化メカニズムに寄与していることがわかってきた。そこで、Keap1遺伝子導入の前にKeap1遺伝子の変異やSNPsが子宮内膜癌の化学療法抵抗性にどの程度影響するかを検討した。子宮内膜癌105例の手術検体を用い、Keap1遺伝子とNrf2遺伝子のシークエンスを行った結果Keap1遺伝子変異9例、Nrf2遺伝子変異3例が見つかった。両遺伝子が同時に変異している症例は無く、子宮体癌組織でこれらの遺伝子変異が検出される割合は11.4%であった。臨床病理学的諸因子とこれらの遺伝子変異を比較したが、遺伝子変異と予後には特に関係性は見いだせなかった。さらにKeap1遺伝子に2か所SNPsを見つけた。そのうちKeap1-rs1048290(c.1413C>G)のSNPは子宮体癌の無病生存率を優位に低下させ、化学療法抵抗性に関与することが示唆された。一方、Keap1-rs11545829(c.1611C.T)のSNPは予後には関係しなかった。子宮体がん細胞株を用いてKeap1やNrf2遺伝子配列を検討したところ、手術検体と同じSNPを発見したことから、子宮体癌の癌化過程や化学療法抵抗性に深く関わることが示唆された。本年度の研究から、Keap1遺伝子導入にさいしては、遺伝子感受性の良いSNPを選んで導入することが重要であることがわかった。遺伝子の生理機能には遺伝子の持つSNPsが関与することが言われているが、今回の研究は基礎研究としてKeap1遺伝でも同様のことがあることを示唆した初めての研究である。Keap1またはNrf2の遺伝子変異は両者の相互作用を妨げ、酸化ストレス応答遺伝子の発現は亢進する。これらの変異から生じるシグナル伝達の異常は癌の化学・放射線療法抵抗性獲得に寄与していることが指摘されている。本研究課題において、子宮内膜癌でのkeap1およびnrf2遺伝子変異を発見するとともに、化学・放射線療法抵抗性獲得に関わるKeap1遺伝子のSNP変異を同定した。さらに、25年度ではパイロット的にKeap1遺伝子のメチル化の可能性を示した。26年度では子宮内膜癌細胞株においてKeap1遺伝子のメチル化が亢進していることを確認したが、これまでの成果に矛盾無い結果であった。また、Keap1遺伝子のin vivoでの薬剤耐性化への関与を明らかにするために、担癌マウスモデルおよび移植用ヒトKeap1高発現子宮内膜癌細胞株の作製を試みた。その結果、ヒトKeap1発現ベクターの作製に成功した。

しかしながら、Keap1を安定的に発現する子宮内膜癌細胞株を作製することは困難であることが判明した。そこで、子宮内膜癌において細胞増殖、進展、浸潤のカギとなるmicroRNAの網羅的スクリーニングを行った。MIR-34bを候補遺伝子とするまで絞り込み、薬剤耐性との関連性、Nrf2-Keap1経路との関連性について検討中である。産婦人科学遺伝子導入の準備とKeap1の機能解析の準備が整った状況である。Keap1遺伝子変異を有する内膜癌細胞株を、マウスの腹腔に移植した後、アデノ随伴ウイルスを用いて正常Keap1遺伝子導入を行う。その後化学療法薬剤への感受性をin vivo imaging測定する。SNPを有するKeap1遺伝子とluc遺伝子を導入した子宮内膜癌細胞株を作成し、免疫不全マウスの腹腔内に移植する。移植後に、あらかじめ準備しておいた正常Keap1遺伝子を導入したアデノウイルスを、内膜癌細胞を移植した免疫不全マウスの腹腔内へ投与する。その後シスプラチン・アドリアマイシンなど子宮内膜癌治療に標準的に用いられている化学療法剤を添加しマウス生存中にin vivo imagingを行い、正常な遺伝子導入せず内膜癌細胞株を移植して化学療法添加したマウスと比較する。その後、マウス腹腔内腫瘍の性状観察をマクロおよびミクロで行い、PCRを用いて腫瘍細胞へのKeap1正常遺伝子導入を確認する。25年度の動物実験でのin vivo実験の結果の解析・報告ののちに本研究に対する世界的な評価を客観的に振り返ったのち、ヒトでの遺伝子導入治療の臨床応用の検討を開始して27年度以降の実施に向けての準備を行う。具体的には、in vivo試験の知財獲得、論文化、ヒトへの遺伝子導入試験のデザイン検討および倫理委員会での検討準備を行う。次年度使用額は今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。平成26年度請求額と合わせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。次年度使用額は今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額と合わせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。
大規模シーケンスとコンピューティングによるがんの進化と多様性の解明

a)癌の起源と進化に関する解析:食道癌(ESCC)患者および健常者より多数の微小(4mm20.2mm2)サンプリングによる次世代シーケンス解析を行ったところ、腫瘍組織のみならず健常人正常食道上皮においてもESCCで認められるドライバー遺伝子の変異を有するクローンが加齢に伴って全ての被験者で生じていること、またそれらはアルコールや喫煙によって促進されることが明らかとなった。興味深いことに、前がん組織で認められた変異とがん組織で認められた変異のスペクトラムは大きく異なっていた。b)全ゲノムシーケンスによる新たな発がんメカニズムの解析:泌尿器系腫瘍(腎盂尿管癌)の全ゲノムシーケンスの解析により、MLL関連遺伝子において新規な変異が本病型に特異的かつ極めて高頻度に生じていることが明らかとなった。また、腎がんおよび膀胱がんとの遺伝子異常のプロファイルの違いに関しても新たな知見が得られた。c)胚細胞変異の解析:日本骨髄バンクのMDSの保存試料約800例および本事業で集積されたに日本人MDS 700試料について、骨髄腫瘍の発症に関わる胚細胞変異の種類と頻度を解析した。その結果、DDX41の新たなリスクアレルが新たに5個同定された。また、驚くべきことにDDX41の胚細胞変異は、我が国における孤発性高リスクMDSの8%もの症例において認められ、MDSの発症には胚細胞変異が予想以上に大きな役割を担っていることが明らかとなった。d)臨床シーケンスに関する検討: StageII/IIIの大腸癌検体2000例について既知のドライバー変異に関するターゲットシーケンスを行い、POLE変異を有する大腸がんおよび、その他の大腸がんに関して、特徴的な遺伝子変異プロフアイルを有することを明らかにした。これらのうち予後と関連する因子を抽出し、予後予測の優れたバイオマーカーとなることが明らかとなった。a)癌の起源と進化に関する解析:健常食道上皮の網羅的な変異解析によって、食道がんで認められるドライバー変異が加齢によって全ての患者で生じていることが明らかとなった。このことは、食道がんの基盤となる初期の変化は全ての個体で生じている普遍的な現象であって、食道がんの起源の解明に関して予想以上の大きな進展が認められた。また、尿路上皮についても同様の知見が得られつつある。食道がんに関しては論文化された(Yokoyama et al., Nature 2019)b)全ゲノムシーケンスについても当初予定していた200例の解析を上回る試料(320試料)の解析が終了した。全ゲノム解析により、それまで明らかとならなかった複雑な染色体コピー数異常および構造異常の合併が認められ、同部位から白血病の新たな治療標的遺伝子が発見され、論文化の予定である。c)胚細胞変異の解析では、DDX41の新規胚細胞リスクアレルが同定されるとともに、これらのリスクアレルが孤発性高リスクMDSの78%もの症例で生じていることを見いだした。本発見は、少なくとも我が国においては、胚細胞変異が、従来考えられている以上にMDSの発症に深く関わっていることを示すもので、大きな成果と考えている。d)一方、大腸がんの標的シーケンスに関しては、当初予定していた症例数を大きく上回る2000例の解析を実施した。また、これらの解析から、POLE変異を有する大腸がんが遺伝学的、臨床的に特徴的な一群を構成していることを明らかにした。POLE変異陰性例に関しても、新たなドライバー遺伝子を検索中である。以上より、年度当初に予定していた解析は概ね順調に進捗しており、また一部の解析では、当初の予測を上回る成果が得られていることから、研究は概ね順調に振興していると判断している。a)癌の起源と進化に関する解析:大腸がん、すい臓がん、乳がん、泌尿器系腫瘍(腎盂尿管癌)について、前がん病変、健常組織を含めた組織から微小サンプリングを複数個所において行い、全エクソンシーケンスを行うことにより、がんの初期発生の過程を解明する。b)全ゲノムシーケンスによる新たな発がんメカニズムの解析:骨髄異形成症候群(MDS)および急性骨髄性白血病(AML)については計500例、また成人T細胞白血病、尿路上皮がん、軟部肉腫についても、追加解析を行う。複雑な構造異常についてさらに詳細な解析を行う。c)正常組織におけるクローン拡大の解析:がんの発症の初期過程におけるクローン選択を明らかにする目的で、尿路上皮がん、乳がん、すい臓がんについて、担がん患者の尿管、乳腺上皮食道上皮の高密度サンプリングにより採取した健常組織について、全エクソンシーケンスを行い、健常組織に生ずるクローン拡大を明らかにすることにより、がんの初期発症過程を解明する。また、潰瘍性大腸炎についても同様の解析を行い、炎症による初期のクローン選択のメカニズムの解明を行う。d)単一細胞シーケンス技術の開発:遺伝子変異と遺伝子発現の同時測定を可能とする単一細胞シーケンス技術において、アレルドロップアウトの除去のプロトコールを確立し、今後の解析の精度が上昇した。e)胚細胞系列の変異に関する解析:症例数をさらに追加して発症リスクをより詳細に推定する予定である。AML/MDSおよび健常日本人集団における主要なDDX41変異アレルの頻度を測定・比較することにより、相対リスクを明らかにする。f)臨床シーケンスに関する検討:大腸がんについて、POLE変異大腸がんのゲノムプロファイルと臨床像を明らかにする。その過程でえられる1800例の大腸がんの変異データに基づいて、ドライバー変異に基づく大腸がんの分子分類の構築を引き続き試みる。a)癌の起源と進化に関する解析。

食道癌については、がん試料に加えて、非がん部粘膜より多数サンプリングを行い、全エクソン解析を実施した。アルコール過剰摂取・喫煙歴のある患者では、一見正常な食道粘膜組織にすでに無数のクローン性増殖が生じることが明らかとなった。また、脳腫瘍、大腸がん、肝癌、および尿路上皮がんに関しても、多数サンプリング試料において高深度シーケンスおよびエクソンシーケンスを行った。b)全ゲノムシーケンスによる新たな発がんメカニズムの解析。48例の成人T細胞白血病・リンパ腫試料について、全ゲノムシーケンスを行い、宮野らにより構築された解析用パイプラインを用いて解析を行った。その結果、単一塩基置換、塩基の挿入欠失に加えて、従来の全エクソン解析では同定されなかったCARD11、TP73、IKZF2遺伝子の特定のエクソンに集積する微小欠失を含む、様々な構造異常が同定され、全ゲノム解析の重要性が確認された。c)胚細胞系列の変異に関する解析。DDX41遺伝子について、多数例の孤発性骨髄系腫瘍に関する変異解析を実施した結果、DDX41の胚細胞変異は、孤発性の骨髄系腫瘍の3%内外で認められること、またこれらの症例の多くは、R525Hに集積する対側アレルの体細胞を伴っていることが明らかとなった。また、DDX41遺伝子変異については機能欠失アレルおよびR525Hアレルを導入したマウスモデルの作成がほぼ完了した。d)臨床シーケンスの開発。乳癌、血液系腫瘍、大腸がんについて、候補遺伝子・染色体の異常を高感度に検出可能とする、標的シーケンスシステムを構築し、これまでに1000試料を越える腫瘍検体の解析を実施することにより、性能評価を行った。また、血漿および血球由来DNAについて、高深度シーケンスおよびdroplet PCR法を用いた微小腫瘍集団の検出システムを構築した。癌の起源と進化に関する解析については、脳腫瘍、大腸がん、食道がんについては、予定していた解析を大きく上回る症例のゲノムシーケンス解析が終了しており、その他の腫瘍についても、予定のシーケンス解析を実施した。また、脳腫瘍(Suzuki et al., Nature genetics, 2015)、大腸がん(Sawada, et al., Gastroenteology, 2015)については、主要な成果についての論文発表をおこなった。また、ATLの全ゲノムシーケンス解析についても、予定数を上回る症例の解析が完了し、その成果はNature genetics誌に掲載された(Kataoka, et al., 2015)。胚細胞系列の変異に関する解析についても、予想以上の成果が得られた。実際、今回の解析によって、DDX41の胚細胞性変異はこれまでに知られている最大の白血病の遺伝的リスクを説明する胚細胞性異常であることが判明した(Polprasert et al., Cancer Cell, 2015)。
翼端漏れ渦の非定常挙動及び後置翼の非定常空気力に対する影響の解明

本研究では周期変動流を受ける翼、および振動する翼の翼端から発生する渦の非定常挙動を明らかにし、流体機械内部で翼端渦が翼列非定常流れに及ぼす影響を解明すること、渦が下流側の翼の非定常空気力に及ぼす影響を解明することを目的として研究を行った。はじめに三線熱線風速計プローブを自作し、三次元非定常流速の測定技術を確立した。続いて翼加振装置と、回転円柱列の後流により周期変動流を発生させる後流発生装置を製作した。既存の低速吸い込み風洞測定部に、製作した翼を鉛直壁面との間に間隙を持たせて設置し、周期変動流を翼にあてた場合と翼を振動させた場合の実験を行った。周期変動流を受ける翼端渦の挙動に関しては、回転円柱列による流速欠損部が通過する際、翼端渦はいったん完全に消滅し、その後緩やかに渦度を回復すること、この間渦中心は翼厚さ方向に大きく振動すること、等が明らかになり、流速の周期変動が翼端渦に対して強く影響を及ぼすことがわかった。続いて翼を振動させた場合の翼端渦挙動を三線熱線風速計により捉えた。その結果、翼端渦の中心が翼の振動と同期して振動する様子が明らかになった。後縁より下流に向かって渦中心の振動位相は変化するが、これは主流による渦振動の伝搬で説明づけられた。更に、翼の下流に設置した変動圧力測定用平板により、非定常翼端渦に誘起される非定常圧力を測定した。翼面上の圧力は翼端渦の通過によって急激に低下し、そのために翼に働く非定常空気力が大きく変化する様子を明らかにした。また、翼端渦は後置翼の背面側を通過する時と腹面側を通過する時とで、スパン方向に大きく移動し、これに伴って変動圧力場もスパン方向の広い範囲で変化することがわかった。理論解析では既存のプログラムを改造し、翼端渦の位置および強さが翼後縁から一定の範囲内で任意に時間変動する場合に、翼に誘起される非定常空気力を算出する特異点解析法を開発した。本年度は始めに3線式熱線風速計による三次元非定常流速の測定技術確率を目指し、熱線プローブを製作した。ついでキャリブレーションを行い、熱線出力信号から流速ベクトルを算出するソフトウェアを開発した。定常翼端渦の流速ベクトル計測結果を5孔ピト-管を用いた既存の実験結果と比較し、計測法の妥当性を確認した。3線式熱線風速計を用いて翼端渦の非定常挙動を測定するため、NACA65シリーズの対称翼を含む翼加振装置と、回転円柱列の後流により周期変動流を発生させる後流発生装置を作製した。既存の定速吸い込み風洞測定部に、製作した翼を鉛直壁面との間に間隙を持たせて設置した。後流発生装置によって得た周期変動流を翼にあて、翼端部下流で流速分布を測定した結果、円柱後流の速度欠損部が翼端に到達すると翼端渦が急速に消滅し、速度欠損部が通過するともとの状態に回復するという、渦の時間変化が捉えられた。また、回復過程ではわずかに渦が巻き上がった段階で、乱れた速度ベクトル場が暫く続くことを見い出した。この状態は変動する円柱後流の速度場と翼端渦とが干渉して生じると考えられるが、詳細の解明には到っていない。