hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GISを用いた降雨時のリアルタイム斜面安定評価システムの開発研究

崩壊到達範囲の予測については、地すべり体の物理特性と動力学特性を考慮して、特定された危険すべり体の空間形状、および地形、地質特性から地すべり体の崩壊移動過程を三次元的にシミュレーションを行うモデルを開発し、崩壊到達範囲の予測を行った。具体的には、降雨浸透で飽和状態になった崩壊土をニュートン流体と仮定し、崩壊土はすべり面を境にして流れる非圧縮粘性流体の運動と考え、連続・運動方程式を解くことによる崩壊土の運動を再現した。計算はGISの中で実施し、計算された崩壊土流動過程で覆った範囲を崩壊到達範囲とした。斜面防災支援システムの開発については、COM(Component Object Model)技術を用い、GIS機能を実現するコンポーネント集合体によって、以上の成果を統合した斜面防災支援システムを開発した。開発されたシステムは独立なプ戸グラムとなり、降雨浸透、地下水位上昇、三次元斜面安定性の解析だけではなく、各種入力データの読込みとGISデータへの変換、計算用データセットの作成、計算結果の平面、断面、三次元表示、およびハザードマワプめ作成などの一連の作業を実行することができる。システムの適用と検討については、開発されたシステムを崩壊が危惧される実際の現場へ滴用し、様々な地形や地質条件における斜面安定性の解析と評価を行った。得られた解析結果と過去の地すべり災害の実態とを比較・検討することで、システムの妥当性と実用性を検討し、問題点の修正、改善を図った。本研究は空間解析に格段の有利性を持つ最新のGIS技術を駆使して降雨浸透-地下水上昇モデルと既開発の「位置」と「規模」を求める三次元安定計算法を連携させた,新しい視点の時空斜面崩壊評価システムの開発を行なうとともに,その有効性をフィールドで検証するものであり,本年度の実績は以下の通りである.(1)降雨の時間的空間的過程を考慮した斜面崩壊予測システムの開発降雨浸透解析から地盤内飽和度分布の変化,地下水位の変化,地盤材料力学特性の変化を予測する方法を提案し,求めた力学特性パラメータを,既に開発した三次元安定計算モデルに取り込むことで,以下の降雨の時空過程を考慮した広域の斜面崩壊を時間・空間的に予測するシステムを開発した.a)浸透モデルの構築GISを用いて地形,地盤,降雨などの平面的な分布を考慮して,降雨浸透や地下水変動などによる地盤内飽和度分布の変化をコラム毎に解析して準三次元的に求めた.b)地下水位および地盤の力学特性の分析降雨浸透による飽和度の変化量,水位上昇および地盤力学特性を,具体的事例を用いて求めた.c)斜面安定性の解析b)で求められたパラメータを三次元斜面安定解析モデルに取り込み,降雨に伴って経時的に状況が変化する斜面の安全率を逐次計算して,斜面安定度を時空間的にリアルタイムで評価した.d)斜面崩壊予測システムの完成以上のすべてのプロセスを実行するために,Visual Basic言語及びGISの解析機能を実行できるコンポーネントを用い,斜面崩壊予測システムを構築した.(2)予測システムの現場への適用とシステムの修正開発したシステムの有効性およびモデルの定数の決定および修正を目的として,過去に崩壊した,あるいは崩壊が危惧されている現場3ヶ所に適用した.崩壊到達範囲の予測については、地すべり体の物理特性と動力学特性を考慮して、特定された危険すべり体の空間形状、および地形、地質特性から地すべり体の崩壊移動過程を三次元的にシミュレーションを行うモデルを開発し、崩壊到達範囲の予測を行った。
電子タバコのエアロゾル吸入が骨癒合に及ぼす影響の検証と禁煙の有効性評価

当研究は、電子タバコのエアロゾルが骨癒合に及ぼす影響を燃焼式タバコ煙、及び非喫煙と比較検証し、骨関連手術前における電子タバコ使用の是非を評価することである。当研究は3種類の骨前駆細胞(ヒト由来1種、ラット由来2種)を用いたIn vitro評価と、2種類の骨癒合モデル(大腿骨骨折治療、脊柱後側方固定)を用いたIn vivo評価に分かれる。研究期間内に電子タバコエアロゾル抽出液を投与する群、燃焼式タバコ煙抽出液を投与する群、及び投与しない群を作製し比較する。当研究により、骨癒合を必要とする手術の周術期における電子タバコ使用の影響が明らかとなり、日常臨床の一助となる。
異宗派間の婚姻―近代ハンガリーにおける制度・議論・個別事例

19世紀ハンガリーにおける異宗派間の婚姻に関して、現地での研究動向、各宗派の婚姻規定を調査し、さらに、おもにユニテリアン教会文書館史料を用いて、個別研究をおこなった。ユニテリアン教会文書館史料からは、同教会が、異宗派婚裁判の運用とそれをめぐる議論を通して、義務的民事婚法制定に果たした積極的役割を明らかにした。ハンガリー国立図書館等において、昨年に引き続き研究文献を調査して研究史を整理し、研究動向を検討した。とくに昨年あまり時間をかけられなかった近年の動向に絞って調査したところ、離婚をテーマに研究しているナジの一連の研究が重要であることがわかった。ナジは、1890年代の民事婚法成立以前に、離婚手続が最も容易であったユニテリアンに改宗して離婚した諸事例を取りあげている。とはいえこれらは、異宗派館の婚姻というテーマを正面から扱った研究ではない。文書館調査としては、ブダペシュトのユニテリアン教会の文書館が利用可能であったことから、同文書館に通って、史料調査を進めた。ユニテリアンに改宗してから離婚する事例は、ナジが取り上げた以前にも、すでに同時代の新聞雑誌で取り上げられ論じられていたことが、前年の調査でわかっていたためである。同教会文書館に保管されている婚姻関係の史料は、夫婦ごとのファイルにまとめられており、そこには、以前の離婚に関する書類も含まれていて、改宗後の再婚という事例も多く見られた。これらの史料をもとに、事例それぞれの再構成を試みた。最終年度はおもに文書館調査をおこなった。とくにユニテリアン教会文書館には、二重君主国期の多くの史料がきわめてよい状態で保存され、ある程度整理されていることがわかった。また、義務的市民婚を導入する婚姻法が制定される際の各教会の役割についての研究を調べたところ、反対の態度をとり続けたカトリック教会に関する著作が最も多く、その他、カルヴァン派、ルター派、ユダヤ教の対応についても研究があること、一方で、ユニテリアンの対応についてはあまり取り上げられていないことがわかった。このため、ユニテリアン教会に焦点を絞って、異宗派間の婚姻をめぐる問題について深く掘り下げた。おもに調査したのは、ユニテリアン教会の理事会ならびに総会の議事録、およびその関連文書である。これらの史料からは、異宗派間の婚姻および婚姻法をめぐる、ユニテリアン教会内外での議論が浮かび上がった。とくに当時司教だったフェレンツ・ヨージェフが教会内の議論を主導し、教会として教育大臣に直接に意見書を提出したり、自身も教会関係者も新聞雑誌に執筆するなど、外部に対して教会の見解を説明すべく努めていたことがわかった。ユニテリアン教会が下した異宗派婚での判決が批判されることもしばしばあった。その際には、婚姻規定が国法に保証された教会自治の権利に属するもので、それに干渉できるのは、宗派の平等と相互性に基づいて定められる国の婚姻法だけだと主張し、教会として明確に婚姻法制定を要求した。教育大臣すなわち国の側の返答からは、教会の歴史的権利を否定することはできないと認識していたこともうかがえた。以上の調査結果を基に、婚姻法制定までのユニテリアン教会の活動を跡付けて、同教会が同法制定に果たした役割を考察する論文を現在執筆中である。ハンガリー国立図書館等において研究文献を調査して研究史を整理し、研究動向を検討した。研究動向は次の通りである。ハンガリーでは1890年代の民事婚法成立の前後に、異宗派婚の歴史に関する研究がまとまって現れた。この時期のものは、おもに法制度の歴史を追ったものが中心である。法政度史を中心とした研究は、民事婚制度推進の側についても、カトリック教会を中心とする民事婚制度反対派の側についても同様である。政策に関しては、19世紀後半に国教関係制定に向けて活動した政治家について、20世紀後半の社会主義期にチズマディアが明らかにしている。異宗派間で結婚した人びとに関しては、戦間期のセールが長期的傾向を分析したものが先駆といえる。この点では社会主義期にほとんど研究が見られなかったが、1990年代以降、新たな研究が現れていることがわかった。ファルカシュは、19世紀前半のカトリックとプロテスタント間の婚姻について、法制度改革のための議論や、実際に結婚しようとした者たちが抱えた問題等を明らかにしている。カラーディはおもに20世紀前半におけるユダヤ教徒にとっての異宗派婚を、社会的流動性という視点から検討している。ヴェルケルはブダペシュトのカルヴァン派教会の簿冊を基に、個別事例を取りあげて改宗と異宗派婚の関係を検討した。さらに、トートは宗派集団を歴史的に形成された身分制社会内部の境界の一つと見なして論じている。このように、近年では法制度だけでなく、個々人の判断をめぐるようなミクロな視点や、社会制度としての結婚という視点からの研究が現れていることが明らかになった。以上に加えて、上記の研究を参照しつつ、法令集を基にして、ハンガリーにおける異宗派婚に関する法律の変遷をまとめた。調査2年目に予定していた教会文書館調査をおこない、個別事例を得ることができたため。研究目的のうち、初年度に計画した

2点、すなわち(1)研究史の整理、(2)制度史の解明はおおむね達成することができたため。今回得られた個別事例を分析し、さらに他宗派での事例も探し、社会的背景を調査して、論文にまとめる。今年度以降は、おもに文書館調査を行なう予定である。まず、カトリックとカルヴァン派の教会文書館において文書を調査する。両文書館ではそれぞれの宗派における婚姻規定の変遷を調べて明らかにし、さらに、異宗派婚に関する法律が教会内でどのように議論され、また、訴訟の際に両宗派がどう対応して結論を出したのかを個別の事例を取りあげながら検討する。以上の作業により、両宗派の婚姻制度の変遷を明らかにする。次に、事例研究に適した地域を選び、その地域の県文書館で史料を調査する。おもに婚姻関係の裁判文書や学校関係文書を閲覧し、異宗派婚が問題となった事例を収集する。裁判史料ではとくに離婚時の訴訟の文書を中心に調査し、学校関係の史料では、異宗派間の婚姻から生まれた子供の教育をめぐる問題を取り上げた文書を中心に調査し、各事例における論点を整理する。ブダペシュトへの渡航費と滞在費、文献購入および史料コピー代、資料整理のためのパソコン周辺機器購入費用にあてる予定である。ハンガリーへの渡航費および滞在費70万円、史料文献等複写碑15万円、文献購入費15万円。
前人未踏の熱圏大気観測への挑戦：ヘリウム共鳴散乱ライダーの基礎研究

熱圏高度を広くカバーした大気観測を実現する為,熱圏高度に分布するヘリウムの共鳴線を利用したライダー観測について基礎研究を行った.シミュレーションベースの観測手法の検討より,ヘリウム原子の紫外域の共鳴散乱線(389 nm)も有用な観測手段となり得ることをあきらかにした.また,熱圏高度をカバーする為のレンジ範囲を拡張した受信機システム(レンジ範囲: 0-1920 km)を試作した.宇宙天気研究や地球気候研究の為にも熱圏高度を網羅する大気観測の重要性が高まっているが,有効な観測手段が欠如している.本課題では,前人未踏の熱圏大気(高度200-1,000 km)観測を世界に先駆けて実現する為,ヘリウムの共鳴散乱線を利用したライダー観測について基礎研究を行う.本年度は,シミュレーションベースの観測手法の検討を進めた.シミュレーションの結果,先行研究で提案されている近赤外域の共鳴散乱線(1083 nm)に加え,紫外域の共鳴散乱線(389 nm)も有用な観測手段となり得ることをあきらかにした.宇宙天気研究や地球気候研究の為にも熱圏高度を網羅する大気観測の重要性が高まっているが,有効な観測手段が欠如している.本課題では,前人未到の熱圏大気(200-1,000 km)観測を世界に先駆けて実現する為,ヘリウムの共鳴線を利用したライダー観測について基礎研究を行う.本年度は,前年度に進めた観測シミュレーションについて,より詳細な検討を行った.また,熱圏高度をカバーする為にレンジ範囲を拡張した受信機システムの検討と開発を進め,従来システムのレンジ範囲0-250 kmに対して,レンジ範囲0-1,920 kmのシステムの試作に着手した.開発中の広レンジ範囲の受信機システムの試作は順調であり,次年度には運用試験を実施可能な見込みである.宇宙天気研究や地球気候研究の為にも熱圏高度を網羅する大気観測の重要性が高まっているが,有効な観測手段が欠如している.本課題では,前人未踏の熱圏大気(200-1,000 km)観測を世界に先駆けて実現する為,ヘリウムの共鳴線を利用したライダー観測について基礎研究を行う.熱圏高度をカバーする為にはレンジ範囲を拡張した受信機システムが必要であり,前年度より試作システムの開発に向けて詳細な検討を進めてきた.本年度は,レンジ範囲を拡張した受信機システムの本格的な試作に取組み,従来システムのレンジ範囲0-250 kmに対して,レンジ範囲0-1,920 kmの試作システムを完成させた.試作の段階ではあるが,熱圏高度をカバーする受信機システムを実際に開発することを通じ,熱圏大気ライダー計測の実現に向けて重要な課題のひとつを達成した.熱圏高度を広くカバーした大気観測を実現する為,熱圏高度に分布するヘリウムの共鳴線を利用したライダー観測について基礎研究を行った.シミュレーションベースの観測手法の検討より,ヘリウム原子の紫外域の共鳴散乱線(389 nm)も有用な観測手段となり得ることをあきらかにした.また,熱圏高度をカバーする為のレンジ範囲を拡張した受信機システム(レンジ範囲: 0-1920 km)を試作した.先行研究で提案されている近赤外域のヘリウム共鳴散乱線(1083 nm)に加えて紫外域のヘリウム共鳴散乱線(389 nm)も有用な観測手段となり得ることを示したことは,観測システムの選択肢が増えることを意味する重要な成果と考える.例えば,紫外域の波長(389 nm)であれば,アレキサンドライトレーザーという実績のある高出力パルスレーザーを利用できる可能性もある.広レンジ範囲の受信機システムの試作を完了させ,運用試験を実施する.また,受信光学系や送信光学系の基礎検討と部分的な技術開発なども可能な限り実施する.以上の結果と観測シミュレーション結果を踏まえ,熱圏ライダー観測の実現に向けた課題をまとめていく.超高層大気科学今後は,近赤外域(1083 nm)と紫外域(389 nm)のヘリウム共鳴散乱線の各々について,実システムの開発要素の詳細検討を行っていく.特に,紫外域(389 nm)については,現存するアレキサンドライトレーザーの活用を考慮しつつ受信系システムの試作を視野に入れていく.試作や技術開発が本格化する次年度の為に予算の一部を温存した.本年度はシミュレーションベースの観測手法の検討に注力し,試験用システムを製作するための物品費を次年度に持ち越すことにしたため.試作や技術開発に予算を投入していく.試験用システムの製作に予算を投入することを計画している.
がん細胞を特異的に認識するKSP阻害に基づく革新的な抗がん剤探索研究

キネシンモータータンパク質Kinesin Spindle Protein (KSP)を標的とした抗がん剤開発では、これまで複数の阻害剤が臨床入りしたが好中球減少などの正常細胞への副作用が課題でいずれの臨床開発も進んでいない。本研究目的は、これまで創製した高活性オリジナルKSP阻害システイン誘導体を基本骨格に、がん細胞で高発現している酵素の基質や阻害薬を結合させてデュアル作用を持つ副作用低減を指向した次世代抗がん剤の創製である。平成30年度は、KSP ATPase及び細胞増殖阻害活性(HCT-116)が共にIC50値ナノモルレベルのS-trityl-L-cycteine誘導体1とKSPとの共結晶構造解析を論文化、更に1に多くのがん細胞で高発現しているgamma-glutamyltransferase (GGT)の基質部分構造を導入した新規化合物の合成と抗がん活性プロファイル評価を進めた。まず1のシステイン部をGluCysに変換した誘導体2は、GGT存在下1に変換されたことから基質として認識されることを確認。細胞系評価ではGGT発現量が多い細胞(A549)ほど細胞増殖阻害活性が強くなり、更に2のKSP阻害活性は1と比べ大幅に減弱することも分かった。すなわち2は、がん細胞選択的にKSP阻害に基づく細胞毒性を示すプロドラッグとして機能することが判明した。一方これまでのSARsから、誘導体3はKSP阻害以上に強力な細胞増殖阻害活性を示し、KSPとは別の標的タンパクの存在が示唆された。そこで先の共結晶情報を基にしたin silico解析により相互作用に影響しない官能基として3のカルボキシ基を同定し、本基を起点としたリンカー導入と続く磁気ビーズへの固定化を行った。現在、細胞内KSP捕捉をウエスタンブロットにより確認でき、今後未知標的タンパク質同定を試みる。平成30年度は、合成した化合物2のin vitro抗がん活性プロファイル解析とシステイン誘導体の更なる構造最適化によるKSPとは別の作用を持たせた新規誘導体の合成と評価を行う計画であった。2のプロファイル解析に関しては、プロドラッグとしての機能評価を概ね行うことができた。しかし、実際にがん細胞表面に発現しているGGTとの反応性(親化合物への変換)をより詳細に解析するため、今後GGT siRNA処理した細胞に対する化合物2の効果を確認する必要がある。またできればin vivo評価による抗がんプロドラッグとしての評価を行いたい。GGT以外の作用を持たせた新規誘導体合成に関しては、化合物3を端緒に今年度明らかとした1-KSP共結晶構造と統合計算ソフトMOEを活用することにより、3のKSP阻害活性を保持しつつ別の標的タンパク同定を試みている。磁気ビーズへの固定化では、固定化前の3-conjugateリンカー化合物に強い細胞増殖阻害活性を確認できており、本ビーズでKSP以外の候補タンパク同定を達成したい。また昨年度合成したシステイン部のSをCに変換した化合物への合成展開は、化合物3にも応用可能であるため、より新規性の高いデュアル作用抗がん化合物の創製を継続して行う必要がある。全体的には、今年度計画した研究項目は概ね着手することができており、全体3年計画中の2年目に予定していた計画通りに進捗を達成できたと考えられる。GGTに認識されるKSP阻害化合物2については、そのin vitroプロファイル解析を更に進める。具体的には、GGT発現量の異なる種々のがん細胞への評価と並行してGGT siRNAを処理した細胞に対する化合物2の効果を評価し、親化合物1との比較によるプロドラッグとしての機能評価を行う。次にKSPとは別の細胞内タンパクを標的としたデュアル作用薬の創出に関しては、今回見出した化合物3の標的同定を進めその標的と細胞増殖阻害(or細胞死)との関連評価、続く構造活性相関研究を進める。いずれの誘導体もオリジナルKSP阻害システイン誘導体を基に展開しているため、今後も高活性新規誘導体の合成と評価は精力的に継続する。特にがん微小環境・代謝に関わる酵素に対する基質や既存薬を結合させたデュアル作用薬をデザイン合成し、がん細胞認識能を持ち且つKSP阻害活性のある新規誘導体合成に注力する。これらの研究によりがん細胞を特異的に認識する新規システイン誘導体の可能を追求していく。キネシンモータータンパク質Kinesin Spindle Protein (KSP)を阻害する化合物は新たな抗がん剤候補として注目され、複数の阻害剤が臨床入りしたものの好中球減少症などの副作用が課題となりいずれの臨床開発も進んでいない。本研究の目的は、これまで見出してきたオリジナルKSP阻害化合物を基本骨格にがん細胞で高発現している酵素の基質や阻害薬を結合させたデュアル作用を有する次世代抗がん剤の創製である。平成29年度は、まずKSP ATPase・細胞増殖阻害活性ともにIC50値ナノモルレベルのS-trityl-L-cycteine誘導体1をリードとしKSPとの相互作用をAutoDock Vinaを用いてin silico解析した。その結果システイン中のアミノ基はKSPとの水素結合に重要であるという知見を得た。そこでがん細胞表面で特異的にアミノ基が生成するようなプロドラッグ化デザインとして、多くのがん細胞で高発現が報告されているgamma-glutamyltransferase (GGT)の酵素活性に着目した。GGTはグルタチオン(GSH)代謝に係る膜結合型酵素であり、GSHのグルタミル結合を加水分解しグルタミン酸を切り離す。そこで1のシステイン部をGSHまたはGluCysに変換した誘導体を合成し評価した。これら誘導体のKSP ATPase阻害活性は1と比べ大幅に減弱した。

特にグルタミル化した1は、GGTで1に変換されることをLC-MSで確認でき、基質として認識されることも判明した。がん細胞増殖阻害活性についても1と比べて減弱し、興味深いことにその減弱比率はGGT発現量が高いA549細胞よりも発現量の低いH460細胞の方が大きいことも明らかとした。平成29年度は、システイン誘導体の更なる構造最適化とプロドラッグ化を含めた高活性新規誘導体の合成と評価を行う計画であった。構造最適化に関しては、システイン部のSをCに変換した化合物の合成を完了し高活性を維持した新規KSP阻害アミノ酸誘導体を見出すことに成功した。現在、本誘導体のアミノ酸部分はラセミであるためキラル誘導体の合成と評価を行う必要がある。プロドラッグ化検討では、in silicoモデリングと実際の構造活性相関を参考にして、GGTの基質として認識されるKSP阻害化合物を合成することが出来た。がん細胞(がん微小環境)への特異性については、基質として認識されることは確認できているものの、種々のがん細胞を用いた実際の酵素発現量との相関やin vivo評価等プロドラッグとしてのプロファイルを精査していく必要はある。しかしながら今年度計画した研究項目は概ね着手することができており、全体3年計画中の初年度に予定していた計画通りに進捗を達成できたと考えられる。キネシンモータータンパク質Kinesin Spindle Protein (KSP)を標的とした抗がん剤開発では、これまで複数の阻害剤が臨床入りしたが好中球減少などの正常細胞への副作用が課題でいずれの臨床開発も進んでいない。本研究目的は、これまで創製した高活性オリジナルKSP阻害システイン誘導体を基本骨格に、がん細胞で高発現している酵素の基質や阻害薬を結合させてデュアル作用を持つ副作用低減を指向した次世代抗がん剤の創製である。平成30年度は、KSP ATPase及び細胞増殖阻害活性(HCT-116)が共にIC50値ナノモルレベルのS-trityl-L-cycteine誘導体1とKSPとの共結晶構造解析を論文化、更に1に多くのがん細胞で高発現しているgamma-glutamyltransferase (GGT)の基質部分構造を導入した新規化合物の合成と抗がん活性プロファイル評価を進めた。まず1のシステイン部をGluCysに変換した誘導体2は、GGT存在下1に変換されたことから基質として認識されることを確認。細胞系評価ではGGT発現量が多い細胞(A549)ほど細胞増殖阻害活性が強くなり、更に2のKSP阻害活性は1と比べ大幅に減弱することも分かった。すなわち2は、がん細胞選択的にKSP阻害に基づく細胞毒性を示すプロドラッグとして機能することが判明した。一方これまでのSARsから、誘導体3はKSP阻害以上に強力な細胞増殖阻害活性を示し、KSPとは別の標的タンパクの存在が示唆された。
複数財生産企業の製品選択とその非効率性に関する研究

2018年度の研究では,これまでの研究で得られた重要な結果を成果としてまとめた。まず,本研究の中心的課題である複数財生産企業がどのような製品選択を行うのかについての研究成果が得られた。これは,水野(2018)として国民経済雑誌から出版された。この研究では,ネットワーク外部性を伴う財を販売している製造業者が,新たに低品質な財を導入する場合における販路選択について分析を行った。選択可能な販路として,小売業者を通じた間接販路と消費者へ直接販売する直接販路を考えた。分析の結果,製造業者は新製品の販売に関して,直接販路と間接販路の両方を用いることが示された。一方,両販路の使用は競争を強めることになるため,小売業者の利益の観点から望ましくないことが分かった。また,ネットワーク外部性の程度が上昇することで,各販路選択の利潤差にどのような影響を与えるのかについても分析を行った。また,本研究では垂直的な市場における企業行動について分析を行っていたため,その副次的な成果をMizuno and Takauchi (forthcoming)としてManchester Schoolから出版することとなった。この研究では,川上企業の費用関数が凸となっている状況において,同質財価格競争を行うモデルを分析している。また,川下企業は異なる2国に立地しており,政府はこの川下企業の輸出に関して関税もしくは補助金を課すことを考えている。分析の結果,川上企業の一定割合が貿易政策を行う国に所属しているなら,政策の内容と製品差別化の程度には非単調な関係が成立することが分かった。本研究では,企業が財の種類を決定できる状況において,どのような財が販売され,またその状況は社会的に望ましいのかについて分析している。この問題を分析するために,Anderson and Celik (2015)の研究を参考にし,企業が任意の財の種類を選択できる状況を考えた。また,研究実施計画に従い,新たな製品を開発するためには新たな部品を必要とする状況をこの問題に取り入れた。その結果,分析を行ったモデルが複雑になりすぎたため,均衡を求めることが困難な状況となった。次に,研究実施計画に従い,扱う財の種類を2種類に制限する状況の分析を開始するために,先行研究の調査を行った。その結果,近年の研究の中で関連した研究を見つけることができ,本研究課題とは差別化が可能であることが概ね分かった。現在は,財を2種類に限定した状況で,企業が新たな部品を購入することで複数財を生産できるモデルと,2種類の財を販売するメーカーが直接販売と小売企業を通した間接販売とにどのような財の配分を行うのかについてモデルを構築している。いくつかの制限的な仮定の下では,既に均衡を導出できているが,より望ましい知見を探るために,モデルの修正を続けている。また,本研究をさらに発展させるために,企業が各財のブランディングについて決定できる状況をモデルに取り入れる準備を行った。具体的には,寡占市場におけるブランディングに関する研究を調査し,先行研究のモデルにおける企業が新たな製品を導入するか決定できるようにモデルの修正を行った。本研究は垂直的市場を1つの特徴としているため,先行研究の調査の過程で得られた知識を用い,垂直的市場における抱き合わせ販売に関する研究や輸送に関する研究も行った。これらの研究は英文査読付き雑誌に投稿中である。研究実施計画では,先行研究に本研究の要素を直接取り入れることを想定していたが,構築したモデルが予期していないほど複雑なものとなった。そのため,当初に想定していたモデルの修正が必要となった。次に,モデルを簡素にすることに成功したが,先行研究における関連研究が多くなってしまい,他の研究とどのように差別化するのかを決定するのに時間がかかってしまった。当初の計画では,平成28年度中に分析が終わり,最初の研究成果の執筆を開始する予定であったが,現在は分析が概ね終わっている状況にとどまっている。したがって,進捗状況は「やや遅れている」とした。2017年度の研究では,前年度の研究を継続しながらも,研究途中で得られた重要な結果を研究成果としてまとめた。まず,本研究の中心的課題の1つである投入物を選択した場合のモデルについて部分的な研究成果が得られた。これは,Mizuno and Takauchi (forthcoming)としてAsia-Pacific Journal of Accounting and Economicsから出版されることとなった。この研究では,企業が投入物の種類を選択することにより,自身の生産技術が変化するだけでなく,財を販売する場合に適応される税制が変わることに注目している。この研究の特徴としては,選択可能な技術には不確実性を伴うものと,それを伴わないものとが含まれていることである。分析の結果,平均的には非効率であり,また,不確実性を伴う技術が選択される可能性を明らかにしている。別の研究成果として,直接販売を伴う市場における企業間の競争に関する論文を2本執筆した。これは,本研究課題の主要な応用部分に位置付けられている。まず,Matsushima and Mizuno (2018)では,製造業者が小売業者を通じた間接販路に加えて,それを通じない直接販路を設置できるモデルを分析した。この研究の特徴は,小売業者が自身の努力によって,間接販路の効率性を高める可能性を考慮したことである。分析の結果,小売業者の努力によって直接販路の設置が抑止されるが,この努力が十分であるため,直接販路の設置による脅しには望ましい性質を有することが分かった。

さらに,直接販売を伴う別の研究成果として,Matsushima, Mizuno, and Pan (2018)がある。先行研究では,小売市場の逆需要関数として明示的な関数形を与えていたが,この研究では関数形を定めない一般形として分析している。分析の結果,直接販路の効率性が十分に高い場合,直接販売は社会的に望ましくないことが示された。複数財を生産するモデルの構築には,いくつかの問題が生じている。まず,モデルを明示的に解くためには,財の種類を2つに制限しなければならないということである。また,先行研究を調査するうちに,本研究で想定したモデルと関連しているものをいくつか発見した。その結果,本研究の貢献が部分的に制限される状態となっている。そこで,本研究で想定していた要素の中で発展可能性の強い部分を抽出し,それを研究成果としてまとめることとした。特に,直接販路の設置に関する研究と投入物選択に関する研究は主要な要素であったため,これらの発展に努めた。2018年度の研究では,これまでの研究で得られた重要な結果を成果としてまとめた。まず,本研究の中心的課題である複数財生産企業がどのような製品選択を行うのかについての研究成果が得られた。これは,水野(2018)として国民経済雑誌から出版された。この研究では,ネットワーク外部性を伴う財を販売している製造業者が,新たに低品質な財を導入する場合における販路選択について分析を行った。選択可能な販路として,小売業者を通じた間接販路と消費者へ直接販売する直接販路を考えた。分析の結果,製造業者は新製品の販売に関して,直接販路と間接販路の両方を用いることが示された。一方,両販路の使用は競争を強めることになるため,小売業者の利益の観点から望ましくないことが分かった。また,ネットワーク外部性の程度が上昇することで,各販路選択の利潤差にどのような影響を与えるのかについても分析を行った。また,本研究では垂直的な市場における企業行動について分析を行っていたため,その副次的な成果をMizuno and Takauchi (forthcoming)としてManchester Schoolから出版することとなった。この研究では,川上企業の費用関数が凸となっている状況において,同質財価格競争を行うモデルを分析している。また,川下企業は異なる2国に立地しており,政府はこの川下企業の輸出に関して関税もしくは補助金を課すことを考えている。分析の結果,川上企業の一定割合が貿易政策を行う国に所属しているなら,政策の内容と製品差別化の程度には非単調な関係が成立することが分かった。今後の研究計画に大きな変更はない。研究実施計画に記載した通り,財の種類を制限し,そのモデルの中で新たな知見を探していく。平成29年度は分析結果をとりまとめ,論文として完成させることを目指す。また,平成28年度中に発見した企業のブランディングという要素をモデルに取り入れ,その効果を明らかにしたいと考えている。
LatticeNET: Practical Lattice Codes for Cooperative Wireless Networks（国際共同研究強化）

無線通信システムのスペクトル効率を向上するための実用的な格子符号化方法を開発した。さらに、無線およびデータ記憶システムの両方において、デバイスの電力消費を低減するための効率的な量子化方法も開発した。海外の四つの大学と共同研究を行った。具体的には以下の結果を達成した。1. LDPC符号に基づく格子の実用的な復号アルゴリズム2.シェーピング利得の最大値の81%を達成できる格子符号方法3.連続値出通信路における最適量子化4.無線多重アクセス中継通信路(MARC)における、効果的な格子ベースの方式。また、DNA記憶システムの格子符号化方式も検討した。内定年度:2015無線通信システムのスペクトル効率を向上するための実用的な格子符号化方法を開発した。情報科学
イモリにおける遺伝子発現とゲノム上の遺伝子の分布

本研究ではゲノムが特に大きい両生類であるアカハライモリ(Cynops pyrrhogaster)を対象として、生物におけるゲノム情報構造とその発現の仕組みに関する新しい知見を得ることを目的とし,そのための第一歩としてこの生物のゲノム構造の一端を解析するべく企画立案した。過去2年間、まず(1)野外からアカハライモリの幼生を多数採集して凍結保存し、それらの幼生の細胞からイモリのcDNAを抽出してクローンバンクを作成し,得られたクローンの塩基配列を決定することにより,イモリで実際に発現している遺伝情報をできるだけ多く解析して他の生物種と比較することを試みた。しかし、イモリからのDNA抽出やcDNA作製の過程で予期しなかったようないろいろな問題が生じて手間取り、あまり多くのcDNAクローンについての解析が進められなかった。またこれと平行して,(2)イモリの染色体DNAのYACクローンバンクを作成し、両者の組織的なハイブリッド形成を調べることにより、発現している遺伝子のYACクローン上の分布を詳細に解析することも計画した。この線に添って一応かなりの数のYACクローンは作製できたが、cDNAクローンの方に問題があって、それらの解析はあまり進んでいない。さらに,(3)できるだけ多くのcDNAについてそのゲノムDNAクローンを作成し,エキソンやイントロンの解析を進める予定であったが、これについても同様の理由であまり進められなかった。今後、方法を改善してcDNAクローンバンクの作製を進め、本研究で得られているYACクローンを用いて当初予定した解析を継続的に進めていく予定である。(1)野外でイモリ(Triturus japonicus)の幼生を多数採取して凍結し保存した。そのうち一部の幼生個体からDNAおよびmRNA抽出などの予備実験を行ない,cDNAクローンバンク作成の準備を進めた。今後これらのイモリの幼生からからmRNAを抽出・精製し,なるべく完全長のcDNAクローンバンクの作成するための条件等を検討する。(2)得られた一部のcDNAクローンの塩基配列を決定した。そのためにPCRによるサイクルシーケンシングを行ない,得られたシーケンシング反応性生物をABI社製キャピラリーシーケンサーPrism 310DNAシーケンサーを用いて解析した。得られた塩基配列データはUNIXワークステーションSparcStation20に格納し,DDBJ/EMBL/NCBIの遺伝情報データベースに蓄えられているデータとの比較を通じて,他の生物の遺伝子とのホモロジー解析を行なった。(3)これと平行してイモリの幼生からゲノムDNAを抽出精製してYACベクターにクローン化し,できるだけサイズの大きなYACクローンバンクを作成する準備を進めた。今後、10-20程度のcDNAクローンを混合したものとYACクローンの間でハイブリッドを形成させ,イモリの幼生で発現している遺伝子を含んでいるYACクローンを同定する。
Vaspinとその相互作用分子から展開するメタボリック症候群関連創薬

Vaspinは内臓脂肪組織から発見したserine protease inhibitor (serpin)ファミリーに属する新規アディポカインであり、メタボリックシンドロームにおけるインスリン抵抗性、脂肪肝、脂質代謝異常、動脈硬化を改善する代償因子であるVaspinの受容体であるGRP78/DNAJC1 (DnaJ homolog, subfamily C, member1)複合体のうちDNAJC1(DnaJ homolog, subfamily C, member 1)のコンディショナルノックアウトマウスを作出した。DNAJC1はメタボリックシンドロームにおける創薬ターゲットと考えられる。Vaspinは内臓脂肪組織から発見したserine protease inhibitor (serpin)ファミリーに属する新規アディポカインであり、現在までの機能解析の結果からvaspinはメタボリックシンドロームにおけるインスリン抵抗性、脂肪肝、脂質代謝異常、動脈硬化を改善する代償因子であると報告してきた。またvaspin受容体として小胞体ストレスによって膜表面に表出してくるGlucose-regulated protein 78 (GRP78; BiP)を同定し、vaspinはリガンドとして作用して肝臓へのAktシグナルを促進したり、血管内皮細胞のアポトーシスを抑制したりすることを報告した。また最近セリンプロテアーゼであるkallikrein 7をvaspinが阻害することが報告された。本研究ではvaspinの相互作用分子であるGRP78とその細胞膜アンカー蛋白であるDNAJC1 (DnaJ homolog, subfamily C, member 1)、セリンプロテアーゼであるkallikrein 7に着目してメタボリックシンドロームにおける意義と創薬のターゲットとしての重要性を検討する。MTJ-1(ヒトホモログ; DNAJC1)のコンディショナルノックアウトマウスを個体化した。このマウスを用いてCre-loxPシステムによって臓器特異的ノックアウトマウスを作出することができる。本研究ではvaspinの相互作用分子であるGRP78とその細胞膜アンカー蛋白であるDNAJC1 (DnaJ homolog, subfamily C, member 1)に着目してメタボリックシンドロームにおける意義と創薬のターゲットとしての重要性を検討した。Vaspinノックアウトマウスとトランスジェニックマウスによる検討では、メタボリックシンドロームにおける近位尿細管障害がvaspinによって保護効果が発揮されることが明らかになった。またDNAJC1ノックアウトマウスとトランスジェニックマウスの作出を行った。このマウスを用いた検討によってvaspinのメタボリックシンドローム保護効果におけるDNAJC1/GRP78複合体の重要性を明らかにした。よってDNAJC1はメタボリックシンドロームにおける新たな創薬のターゲットと考えられる。高脂肪食飼育C57BL6Jマウス肝臓から、Iodixanol-NaCl/Tricine Density Gradient Method (OptiPrepTM)により形質膜分画を精製した。GRP78抗体で免疫沈降を行い、SDS-PAGEに展開し鍍銀染色及び質量解析を施行した。またKallikrein 7に対するセリンプロテアーゼに対するvaspinの阻害活性を検討した。これらプロテアーゼはvaspinを基質として認識して反応しさらに共有結合を形成することが知られており、vaspinの活性に影響を及ぼす可能性があり、kallilrein 7を含めたセリンプロテアーゼも以下の実験系に添加するなどして影響を検討した。平成28年度はMTJ-1ノックアウトマウスを高脂肪食もしくは通常食で25週齢まで飼育し、体重増加や血糖・血中脂質パラメーター,糖・インスリン負荷試験,運動量測定,酸素消費量や呼吸商の測定を行い、野生型と比較する。25週齢で肝臓・脂肪組織を採取し、脂肪細胞のサイズの変化や脂肪肝の程度など組織学的変化について検討する。さらにRNAを抽出し、糖脂質代謝に関連する遺伝子群の変化、炎症に関連する遺伝子の変化など定量PCRで検討する。またウエスタンブロットにより糖脂質代謝関連分子の発現変化を検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。内科学、糖尿病学、腎臓病学、肥満症、メタボリックシンドロームMutant Mouse Regional Resource Centers社に、すでにGene Trap法によるMTJ-1(ヒトホモログ; DNAJC1)のノックアウトマウスES細胞およびトランスジェニックマウスが登録されている。これらマウス

平成27年度までに個体化して、高脂肪食もしくは通常食で25週齢まで飼育し、体重増加や血糖・血中脂質パラメーター,糖・インスリン負荷試験,運動量測定,酸素消費量や呼吸商の測定を行い、野生型と比較する。25週齢で肝臓・脂肪組織を採取し、脂肪細胞のサイズの変化や脂肪肝の程度など組織学的変化について検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
喉頭全摘出したがん患者のコミュニケーション方法再構築過程を支える看護モデルの開発

喉頭摘出者のコミュニケーション方法再構築過程は,患者が失声をイメージ化することに始まるが,伝わらない・伝えられないという現実は事前の覚悟をしのぐ厳しいものであり,そのため他者とのコミュニケーションを極限までに縮小させ限定した範囲での伝達の再適正化・再円滑化・効率化を図るが,その過程でコミュニケーション充実への欲が生まれ,欲を原動力として極限までに縮小したコミュニケーションから脱却していく過程であった。本研究の目的は、喉頭摘出者のコミュニケーション方法の再構築過程を支援する看護モデルを帰納的に構築し、それにもとづいて看護実践指針を作成し、それを対象者に実施・評価し、より現実に適用できる看護モデルを作成することである。そのため、2段階の研究(研究1および研究2)を行うが、今年度はそのうちの喉頭摘出者のロミュニケーション方法再構築過程について明らかにすることを目的とした研究1を行った。本研究においては、喉頭全手出術を受ける頭頸部がん患者の手術前から手術後1年間にわたり、参加観察法、面接法、記録調査法を用いてデータ収集を行う。現在、11名の対象者について、2施設でデータ収集を継続して行っている。参加観察は入院期間中、外来診察時、セルフ・ヘルプグループへの参加時に随時行っており、今年度の参加観察の回数は合計210回であった。面接は手術前、退院時、手術後34か月後に行っており、今年度の面接時間は合計23回、約23時間であった。記録調査は随時、対象者の診療記録と看護記録から行っている。なお、喉頭摘出術を受ける頭頸部がん患者は各施設、年間約10例と少なく、1年間のデータ収集期間を終えた対象者はまだいない。また、本研究においては、前述の方法によって収集したデータを修正版グラウンデッド・セオリー・アプローチ(木下,2003)の手法を用いて分析する。現在、データ収集と並行し、随時、フィールドノートの内容と面接内容の逐語訳をデータとして分析を行っている。本研究の目的は、喉頭全摘出者のコミュニケーション方法の再構築過程を支援する看護モデノレを帰納的に構築し、それにもとづいて看護実践階針を作成し、それを対象者に実施・評価し、より現実に適用できる看護モデルを作成することである。そのため、2段階の研究(研究1および研究2)を行う。今年度は、昨年度に引き続いて、喉頭全摘出者のコミュニケーション方法再構築過程について明らかにすることを目的に研究1を行った。本研究においては、喉頭全手出術を受ける頭頸部がん患者の手術前から手術後約1年間にわたり、参加観察法、面接法、記録調査法を用いてデータ収集を行う。2施設の12名の対象者について、昨年度から継続してデータ収集を行った。参加観察は入院期間中、外来診察時、セルフ・ヘルプグループへの参加時に随時行い、今年度の参加観察の回数は合計約100回であった。面接は退院時、退院後45ヶ月、退院後1年に行い、今年度の面接時間は合計15回、約13時間であった。記録調査は随時、対象者の診療記録と看護記録から行った。今年度中に1年間のデータ収集期間を終えた対象者は8名であった。現在、データ収集と並行し、随時、フィールドノートの内容と面接内容の逐語訳をデータとして分析をしている。なお、来年度は、今年度に引き続いて、残り4名の対象者のデータ収集と、全対象者から収集したデータの分析をする。また、全対象者のデータ収集と分析が終了した時点で、必要な看護実践内容を抽出し、頭頸部がんで喉頭全摘出術を受けた喉頭摘出者のコミュニケーション方法の再構築過程を支援する看護モデルを構築し、それを対象者に実施・評価する。本研究の目的は、喉頭全摘出者のコミュニケーション方法の再構築過程を支援する看護モデルを帰納的に構築し、それにもとづいて看護実践指針を作成し、それを対象者に実施・評価し、より現実に適用できる看護モデルを作成することである。本研究においては、喉頭全手出術を受ける頭頭部がん患者の手術前から手術後約1年間にわたり、参加観察法、面接法、記録調査法を用いてデータ収集を行う。今年度は、昨年度から継続して、2施設の4名の対象者についてデータ収集を行った。参加観察は外来診察時に随時行い、今年度の参加観察の回数は合計5回であった。面接は退院後1年の時期に行い、今年度の面接時間は合計4回、約160分であった。今年度において、一昨年度から行ってきた全対象者12、名のデータ収集を終了した。

全対象者の面接の総時間数は2223分、1人当たりの平均時間数は185分であった。参加観察の総場面数334場面で、1人当たりの平均場面数は28場面であった。また、本研究においては、これらの収集したデータを修正版グラウンデッド・セオリー・アプローチ(木下,2003)の手法を用いて分析する。データ収集と並行して、参加観察内容を記録したフィールドノートと面接内容の逐語録をデータとして分析をしてきたが、現在も分析中である。そのため、今年度、全対象者の分析が終了した時点で予定していた、必要な看護実践内容の抽出、看護実践指針の作成およびその実施・評価については実施できなかった。
次世代パワーデバイスの実用化に向けた特殊電極材料の開発

パワーデバイス用ソース電極には「p型とn型の両伝導型SiC半導体において電極/半導体界面で"n型に電子"を"p型に空孔"を同時に輸送させる」性質を有する特殊電極が要求される。これまでに特殊電極用材料として三元系Ni-Ti-A1多層薄膜材料が極めて有効であり、電極形成(熱処理)後に形成する電極/半導体界面における微細構造と電極特性(電流輸送)の相関を明らかにしてきた。本年度はプロセス条件最適化による組織制御を行い、電極特性の向上を図るとともにNi-Ti-A1系材料の組成最適化および特殊電極作製のガイドライン構築を目指した。まず、Ni-Ti-Al材を用いて様々な組成において電極を作製し、電極の組成(元素添加量)に対する電気特性への影響が顕著であることを明らかにした。A1添加量の増加に伴い電流輸送特性がn型からp型へと単調的に遷移し、p-n両伝導型を必要とする特殊電極として機能する最適なA1添加量(電極組成)領域が極めて狭いことがわかった。Tiに関して添加量の減少に伴い界面微細構造が大きく変化しTiC化合物の生成が減少してグラファイト単相が形成した。また、Tiを添加しないA1添加量のみ制御したNi-A1二元系材料において従来の三元系同様にp型およびn型の両伝導型に対して10^<-3>Ωcm^2程度の接触抵抗率を示した。結果としてNi-Ti-A1三元系およびNi-A1二元系材料において狭い組成領域でのみ特殊電極が作製できることが示唆され、特殊電極の作製プロセス(成膜および熱処理)における条件最適化(界面での組成・組織制御)の重要性を示唆した。本研究において作製したNi-Ti-A1系特殊電極は実用化レベルに達しなかったが、半導体基板の特性制御(ドーピング量増加など)によって本電極の実用化が可能であると推察された。本研究では、SiCデバイス実用化に向け提案されているMOSFET型パワーデバイスに不可欠な「p型とn型の両伝導型SiC半導体(同一ウェハー)上に接合させ、電極/SiC界面で"n型に電子"を"p型に空孔"を同時に(パラレル)輸送させる」性質を有する特殊(オーム性)電極を作製した。特にNi-Ti-Al系合金(金属多層薄膜)を用いて電極が両伝導型特性を有する理由(電流輸送機構)を電極特性と微細構造の相関性から究明を目指した。本研究で作製したNi/Ti/Al三元系多層金属薄膜電極材は高温高真空熱処理により、SiC半導体基板との界面反応によりTiCとNi-Si合金の複化合物相が形成した。特に両伝導:型ヘオーム性(低抵抗電流輸送)を示したNi(20nm)/Ti(50nm)/Al(5070nm)電極材では、透過電子顕微鏡観察により結晶粒径が数十nm程度の微細粒のTiC相とNi-Si合金相がともに基板界面に接合していることが明かとなった。p型のみにオーム性を示すNi(20mm)/Ti(50nm)/Al(90nm)電極材の解析から、p型ヘオーム性を示すのはTiCであることが明らかになった。一方、Ni-Si合金相は従来よりn型ヘオーム性を示す低接触抵抗な物質とされていることから、両伝導型ヘオーム性を示す膜厚のサンプルではp型SiCへはTiCが、n型SiCへはNi-Si合金相が電流輸送を担っていると考えられる。また、両伝導型ヘオーム性を示す電極材における接触抵抗率はpおよびn型ともに10^<-3>Ω-cm^2程度であり、実用化に必要とされるまで抵抗率を低減するには至らなかった。デバイスへの応用・実用化に際しては特に電流輸送を担うn型SiCとの接触抵抗を低減する必要があり10^<-5>Ω-cm^2以下の値が必要とされている。低抵抗化の実現には本研究により明らかとなった電流輸送機構をもとに、材料選択や成膜・熱処理条件の最適化、微細組織制御等によりデバイス要求値の実現が望まれる。結果としてNi-Ti-A

1三元系およびNi-A1二元系材料において狭い組成領域でのみ特殊電極が作製できることが示唆され、特殊電極の作製プロセス(成膜および熱処理)における条件最適化(界面での組成・組織制御)の重要性を示唆した。本研究において作製したNi-Ti-A1系特殊電極は実用化レベルに達しなかったが、半導体基板の特性制御(ドーピング量増加など)によって本電極の実用化が可能であると推察された。
p63による扁平上皮癌細胞の活性化経路を決定するリン酸化プロテオーム解析

頭頸部、皮膚等の扁平上皮癌細胞で高発現するp63(p53ファミリー)と細胞シグナル伝達経路との関係を明らかにするため、RNA干渉とリン酸化プロテイン・アレイ、遺伝子アレイ等により解析した。p63のNpΔ63α型はタンパク質脱リン酸化酵素PP2A、βカテニン、TCF-4と相互作用し、Wntシグナルの標的遺伝子発現を活性化することが示唆された。[目的]p63が扁平上皮癌細胞のタンパク質リン酸化シグナル伝達系に及ぼす影響を抗体アレイで解析することにより、p63による癌細胞の制御機構を明らかにする。[実施項目]p63を高発現する扁平上皮癌細胞株において、siRNA導入によりp63をノックダウンし、細胞のタンパク質リン酸化を総合的に分析し、細胞の増殖能と形質の変化を解析した。[結果]1、FaDu、HSC-1、A431などの扁平上皮癌細胞でsiRNAによりp63を効率良いノックダウンする条件を設定した。研究者らが設計した二重鎖RNAをトランスフェクションにより導入した。高分化型の扁平上皮癌細胞(A431)では無血清培地を用いるなどの工夫を行った。2、本年度はFaDu細胞のp63ノックダウンによるリン酸化プロテオーム解析を実施した。Human Phospho-MAPK Antibody ArrayおよびHuman Phospho-Kinase Antibody Array (R & D Systems)を用いた。細胞全抽出物での解析ではERK1の特異的なリン酸化促進が検出された。Westernブロット解析でもこの結果が確認された。次に核と細胞質を分画し、再解析すると、核内でGSK3βのリン酸化促進が検出された。ERK1とGSK3βに機能的関連性があり、ΔNp63タンパク質がタンパク質脱リン酸化酵素PP2Aの制御因子に結合するという報告があるので、p63の消失によりPP2Aが抑制され、GSK3βのリン酸化が促進されたと考えられた。3、p63ノックダウンFaDu細胞でG1停止による増殖抑制が検出された。軟寒天中コロニー形成でも抑制が見られた。[意義と重要性]p63がタンパク質レベルで特定の脱リン酸化酵素に作用して、核内のリン酸化シグナル伝達経路に影響し、癌細胞の細胞周期を促進するという新たな機能が示唆された。研究の目的癌抑制タンパク質p53ファミリーの一員であるp63と扁平上皮癌の発症・進行との関連を明らかにするために、p63と相互作用する因子やp63遺伝子の転写誘導因子のタンパク質リン酸化とシグナル伝達経路との関連を解析した。実施項目1.由来やステージの異なる扁平上皮癌細胞株において、RNA干渉法によりp63をノックダウンし、細胞のタンパク質リン酸化を総合的に解析(リン酸化プロテオーム解析)した。2.扁平上皮癌のステージによってp63の発現が大きく変化するため、p63遺伝子の発現誘導に関わる因子とそのリン酸化について解析した。結果1.細胞質と核分画について解析したところ、p63ノックダウン細胞では核内でのGSK-3βのリン酸化促進が検出され、ウエスタンブロットでも確認された。タンパク質脱リン酸化酵素PP2AがΔNp63αと共沈し、p63ノックダウンによりPP2A活性が低下していたことから、p63⇒PP2A⇒GSK-3βの制御経路が示唆された。2.ΔNp63プロモーターは、Smad2とIKKαによるケラチノサイト特異的なTGF-β経路で活性化されることを明らかにし、この経路が機能する分化型扁平上皮癌細胞でSmad2のリン酸化と核移行が検出された。意義・重要性1.p63は転写調節因子として機能するほか、脱リン酸化酵素の調節を介してGSK-3βシグナル伝達に影響することが示唆された。2.p63とTGF-βシグナル伝達が密接に関連することを明らかにした。3.総合して、p63はリン酸化シグナル伝達系と様々な機構で連動して扁平上皮癌の増殖と分化を調節していると考えられる。下咽頭癌由来FaDu細胞でのHuman Phospho-MAPKアレイ解析などの結果を受け、1.他の細胞系でも同じことが起こるか、2.関連因子シグナル伝達系活性化、3.p63との複合体形成とリン酸化、4.遺伝子発現プロファイルなどを解析した。1.p63を発現する扁平上皮癌細胞A431等でp63ノックダウンを行い、核内タンパク質のリン酸化について解析したところ、FaDu細胞でノックダウン2日目に検出されたGSK-3βのリン酸化の変化は検出されなかった。GSK-3βで制御されるβ-カテニンのリン酸化と核移行の変化も検出されなかった。2.p63がWntシグナル伝達系の遺伝子発現に影響するかどうかにを調べるため、TCF-1/4結合配列をエンハンサーとするレポータ・アッセイを実施した。ΔNp63αアイソフォームによるTCF-4/βカテニン体存性の強い転写活性化が検出された。