hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グリア細胞カルシウムシグナルの制御機構と生理的役割の解明

本研究は,脳血流やシナプス活動の制御を担う,グリア細胞・アストロサイトにおけるカルシウムシグナルの空間的制御機構を解明することを目的とする.これまでに我々は,アストロサイトの突起と細胞体の間にmGluR分子の側方拡散による移動を妨げる拡散障壁があることを発見し,この拡散障壁がカルシウムシグナルの感受性を突起で高めていることを示した.拡散障壁を構成する具体的な分子機構を特定するために,今年度はまずmGluRと相互作用するタンパク質との相互作用領域の決定を目指した.mGluRのC末端細胞内領域を3つの領域に分け,それらを過剰発現したアストロサイトの中でmGluRが拡散障壁を越えて突起・細胞体間で移動するようになっているものを量子ドット1分子イメージングにより探索した.驚くべきことに,どの断片も単体ではmGluRの拡散障壁をかく乱できなかった.この結果は,拡散障壁の発現のためにmGluRと相互作用する分子は複数必要であることを意味している.また,細胞骨格セプチンがmGluR拡散障壁の構成要素かどうかを検討する目的で,アストロサイトをセプチンの阻害剤forchlorfenuron(FCF)で処理する実験を行った.免疫染色法により調べたところ,先行研究とは異なりアストロサイトではFCFはセプチン骨格を破壊しなかったことから,FCF処理したアストロサイトでmGluRの拡散障壁の機能不全をみることはできないことがわかった.その一方で,アストロサイトの一種である小脳バーグマングリア細胞のカルシウムシグナルの詳細な解析により,新しい知見を得た.ノックアウト動物を用いた実験から,バーグマングリアではIP_3受容体タイプ2が主要なカルシウムシグナルの担い手であるが,突起ではタイプ1,3も速やかなカルシウム上昇に寄与していることを発見した(Tamamushi et al. 2012).当初の作業仮説通りにはいかなかったものの,次なる方針がみえているから.また,小脳バーグマングリアのカルシウムシグナルについても新たな知見が得られたから.mGluR拡散障壁の発現に関わる相互作用タンパク質の同定には,C末端3つの断片を2つずつ組み合わせて過剰発現させる実験を行う.また,相互作用がわかっているHomerタンパク質をタンデムにつなぎ分子量を増したものを過剰発現させることにより,物理的なタンパク質立体障害が拡散障壁の原因である可能性を調べる.セプチン骨格が拡散障壁の発現に関与する可能性については,siRNAによるノックダウン法で検討する.また,アストロサイト特異的に発現していると言われるセプチン9のノックアウト動物の使用も考慮する.本研究は,脳血流やシナプス活動の制御を担う,グリア細胞・アストロサイトにおけるカルシウムシグナルの空間的制御機構を解明することを目的とする.これまでに我々は,アストロサイトの突起と細胞体の間にmGluR分子の側方拡散による移動を妨げる拡散障壁があることを発見し,この拡散障壁がカルシウムシグナルの感受性を突起で高めていることを示した.拡散障壁を構成する具体的な分子機構を特定するために,今年度はまずmGluRと相互作用するタンパク質との相互作用領域の決定を目指した.mGluRのC末端細胞内領域を3つの領域に分け,それらを過剰発現したアストロサイトの中でmGluRが拡散障壁を越えて突起・細胞体間で移動するようになっているものを量子ドット1分子イメージングにより探索した.驚くべきことに,どの断片も単体ではmGluRの拡散障壁をかく乱できなかった.この結果は,拡散障壁の発現のためにmGluRと相互作用する分子は複数必要であることを意味している.また,細胞骨格セプチンがmGluR拡散障壁の構成要素かどうかを検討する目的で,アストロサイトをセプチンの阻害剤forchlorfenuron(FCF)で処理する実験を行った.免疫染色法により調べたところ,先行研究とは異なりアストロサイトではFCFはセプチン骨格を破壊しなかったことから,FCF処理したアストロサイトでmGluRの拡散障壁の機能不全をみることはできないことがわかった.その一方で,アストロサイトの一種である小脳バーグマングリア細胞のカルシウムシグナルの詳細な解析により,新しい知見を得た.ノックアウト動物を用いた実験から,バーグマングリアではIP_3受容体タイプ2が主要なカルシウムシグナルの担い手であるが,突起ではタイプ1,3も速やかなカルシウム上昇に寄与していることを発見した(Tamamushi et al. 2012).当初の作業仮説通りにはいかなかったものの,次なる方針がみえているから.また,小脳バーグマングリアのカルシウムシグナルについても新たな知見が得られたから.mGluR拡散障壁の発現に関わる相互作用タンパク質の同定には,C末端3つの断片を2つずつ組み合わせて過剰発現させる実験を行う.また,相互作用がわかっているHomerタンパク質をタンデムにつなぎ分子量を増したものを過剰発現させることにより,物理的なタンパク質立体障害が拡散障壁の原因である可能性を調べる.セプチン骨格が拡散障壁の発現に関与する可能性については,siRNAによるノックダウン法で検討する.また,アストロサイト特異的に発現していると言われるセプチン9のノックアウト動物の使用も考慮する.
子宮頸部病変自動診断システムの開発～低医療資源国における子宮頸がん予防に向けて～

子宮頸がんの予防システムのさらなる改善は世界的に望まれている。特に低医療資源国においては十分な検診・治療システムが確立されておらず、スクリーニング陽性者をそのまま治療対象とせざるを得ないのが現状である。そこで、精検として活用できる、デジタルカメラやスマートフォンでの子宮頸部撮影画像の自動診断機能を開発することで、世界的な子宮頸がん対策の一端を担いたいと考えた。研究期間中に正常子宮頸部およびCIN・浸潤がんの画像を2200枚集積し、病理所見を付与して識別機にディープラーニングさせ、子宮頸部画像の自動診断機能を開発する。
人工尿逆流による前立腺炎モデルの確立とPDE5阻害薬の炎症抑制作用の機序の解明

尿酸濃度の異なる人工尿をラット外尿道口から注入したところ、尿酸を含む人工尿で、前立腺の炎症、血流低下、頻尿が確認された。またヒト前立腺培養細胞を用いた検討では、尿酸の投与により間質細胞で酸化ストレスの活性化が確認された。以上より、尿の前立腺導管内への逆流による炎症の惹起には尿中の尿酸が関与しており、間質細胞の酸化ストレス障害が機序であることが解明された。雄性ラットの外尿道口より人工尿500μLを注入すると一部が前立腺導管内に逆流し、炎症を惹起することが確認できた。人工尿に高濃度で含まれる尿酸が、炎症の惹起に関与していることが明らかとなった。CCDカメラにて前立腺表面の微小循環を評価すると、人口尿注入群では前立腺表面の血流障害が起きていた。また膀胱内圧測定にて排尿間隔の短縮が確認された。これらの特徴は、臨床での非細菌性前立腺炎と共通点をもつ。次年度はPDE5阻害薬を投与し、その効果を確認する予定である。研究開始当初は炎症の程度にばらつきが見られたが、手技が安定してくるにつれ、最近では炎症の程度も安定するようになってきた。前立腺に炎症が起こる機序として、細菌・ウイルスの感染、加齢に伴う性ホルモン環境の変化、前立腺の虚血、自己免疫の関与、尿の前立腺導管内への逆流などが提唱されている。過去の基礎研究では、細菌性、ホルモン性、自己免疫性、化学物質誘発前立腺炎ラットモデルなどが用いられているが、小動物とヒトの下部尿路の解剖学的違いもあり、これらのモデルの組織像はヒトの慢性前立腺炎とは大きく違うことが問題である。一方、前立腺肥大症患者で起こる排尿に伴う尿の前立腺内への逆流が炎症と関係していることが予想されるが、同様の機序で炎症を起こす動物モデルは存在しなかった。我々は過去に雄性ラットの膀胱より尿を直接採取し外尿道口より注入すると、1週間後に前立腺に炎症と間質の増生が起こり、排尿筋過活動となることを報告した。このモデルは作成が容易であり、ヒトの慢性前立腺炎と組織像が似ているという利点があるが、一方で尿中には非常に多くの成分が含まれており、どの成分が炎症の原因となっているか分からないことや、ラットにより尿の組成が一定でない点など限界もあった。本研究では尿酸の濃度を変えた人工尿をラット外尿道口より注入し前立腺に炎症が起こるか検討した。組織学的検討、および炎症性サイトカインの検討では尿酸を含む人工尿でのみラット前立腺に炎症が惹起された。前立腺に炎症を認めたラットでは、前立腺の血流が低下していた。さらに頻尿を呈していることも確認された。尿酸が前立腺に炎症を起こす機序を解明するために、ヒト前立腺培養細胞を用いて尿酸の影響を検討した。間質細胞を尿酸で刺激すると、酸化ストレスにより炎症性変化が起こることが確認された。以上の結果より、尿の前立腺導管内への流入による炎症の惹起には尿中の尿酸が関与しており、これは間質細胞の酸化ストレス経路の活性化が機序であることが解明された。今後はPDE5阻害薬であるtadarafilの効果を検討する予定である。医学前年度の至適条件の検討に時間がかかり、当初予定していたPDE5阻害薬であるtadarafilの炎症改善効果の検討が、次年度にずれこんだため。次年度はラットや消耗品の購入に180万円、学会等の出席のために20万円を計上したい。
肝細胞CTGFによる肝線維化・肝発癌制御機構の解明

肝線維化は慢性肝炎/肝硬変の中心的病態であるが、その制御機構は複雑で未だ不明な点が多い。これまでに我々は肝細胞p53が肝線維化に促進的に働く事を同定し、p53依存的に肝細胞から産生される液性因子の一つにconnective tissuegrowthfactor(CTGF)があることを報告した。このCTGFは腎臓・肺等の臓器の線維化を制御しており肝線維化への関与も想定されているが、CTGFを全身で欠損したマウスは胎生致死であることからこれまで詳細な解析は行われていない。そこで本研究課題においては肝臓における肝細胞由来CTGFの意義を解明するため、肝細胞特異的CTGF欠損マウスの作成を試みた。Ab-CreトランスジェニックマウスとFloxedCTGFマウスの交配により肝細胞特異的CTGF欠損マウス(Ab-Cre Tg/+ ; CTGFfl/fl)を作成した。このマウスは正常に発育し、6週令でのマクロの解析において肝に異常を認めず、また生化学所見においても異常を認めなかった。次に、MX1-CreトランスジェニックマウスとFloxed CTGFマウスの交配により、poly I:C誘導性肝細胞特異的CTGF欠損マウス(MX1-Cre Tg/+ ; CTGFfl/fl)を作成した。このマウスも正常に発育し、poly I:C刺激により肝細胞でのCTGF遺伝子欠損を誘導したが肝に明らかな表原型を呈さなかった。これらのことから肝細胞からのCTGF産生は肝臓の発生や恒常性の維持においては必須ではないことが明らかとなった。今後はこれらKOマウスに対して種々の肝線維化モデルを用いて検討を行っていく必要があると考えられる。
イラン思想史におけるナーセル・ホスロウ:クルアーン解釈学と哲学的世界観の交錯

本研究の中心課題は、西暦11世紀のペルシア詩人であり、イスラーム・シーア派の一派イスマーイール派に傾倒した思想家として知られるナーセル・ホスロウ(1072年以降没)の思想の全体像を明らかにすると共に、イランの思想史に位置づけることである。採用二年目である本年度は、(1)前年度学会で発表した、ナーセル・ホスロウの解釈学教義を端的に著したテクスト『宗教の顔』に関する研究を進め、また、(2)前年度に引き続き、新たに公刊された研究書、本邦で入手が困難な一次・二次資料文献、写本情報の収集のためイランに渡航した。(1)前年度はナーセル・ホスロウに先行するイスマーイール派思想家のテクストとの比較作業を行なった。特に、本研究で主に扱うテクスト、『宗教の顔Wajh-i Din』における記述には、基本的な教義的方向性に関する記述で先行する文献や、後のイスマーイール派の文献、また同時代の神秘主義文献にも程度の差こそあれ類似した表現が見られることが分かった。この点を間テクスト性の観点からどう扱うかについても考察を進めた。また、前年度の研究からの継続としては、『宗教の顔』に見られるザーヒル(外面)・バーティン(内面)の概念に二重の基準があるのではないかという考えを更に掘り下げ、この点に関して新たな知見を盛り込んだ論文を準備中である。(2)イランにおける資料収集:今年度はイラン国民議会(マジュレス)図書館および国民マレク図書館にて、刊本に使用されていないナーセル・ホスロウ著作の写本調査を行なった。1.概要:本研究は、11世紀の代表的ペルシア詩人で、イスラーム・シーア派の分派イスマーイール派思想家として知られるナーセル・ホスロウ(1072年以降没)の思想を、イランの思想史的脈絡の中に位置づける試みである。本年度は、(1)先行研究で十分に論じられていない、ナーセル著作とそれ以前及び同時代のテクストとの関係を検証する作業を行なった。また、(2)新たに公刊されたペルシア語の研究書、本邦で入手が困難な一次・二次資料文献、写本情報の収集のためイランに渡航した。2.具体的内容と成果:(1)(a)ナーセルの解釈学教理書である『宗教の顔Wajh-i Din』を邦訳し、コンピュータを用いて任意のキーワードで検索可能な状態にしたところ、タアウィール(解釈)、ザーヒル(外面)、バーティン(内面)等の解釈学に関わる語の用法が、従来の議論で考えられているよりも複雑ないし曖昧であることが判った。旧来の異端的な解釈を同時代の世俗的な公式教義に合致させることで、テクストのザーヒル/バーティンの概念に二重基準が生じたと仮定できる。(b)また、1092年執筆の異端分派学書『諸宗教解説Bayanal-adyan』において、「シーア派の第四の分派」として説明される異端的教義の記述に、『宗教の顔』の記述に酷似している部分のあることが判った。(2)イラン国立図書館にて未公刊著作の写本1点及び稀少雑誌論文数点の写しを入手した。また、ナーセル・ホスロウ研究の第一人者であるメフディー・モハッゲグ氏を往訪し、新たな研究書の刊行情報を得るとともに、テクスト読解上の不明箇所について知見を伺った。また、テヘランにおいて最新の研究書および稀少となっている一次・二次文献を数点入手した。以上の成果を踏まえ、その内容を日本オリエント学会年次大会において発表した。また、『宗教の顔』邦訳の一部を同発表のレジュメに資料として添付した。
16世紀-17世紀初頭におけるネ-デルラント人プロテスタントのドイツへの亡命

本研究においては,まず16世紀ネ-デルラントにおけるプロテスタンティズムと社会層との関連およびそのドイツにおける亡命の状況を追跡した。(1)信仰と社会層(i)初期のプロテスタンティズムの最大の勢力である再洗礼派=メンノ-派は,主として北ネ-デルラントの都市の貧しい手工業者,零細商人を中心としていた。ただし1550年代以降は,南ネ-デルラントの都市や農村工業地帯の,やや裕福な市民の間にも信徒を獲得した。(ii)それにたいして,1545年から姿を現すカルヴァン派は,とりわけ西南フランドルの農村毛織物工業地帯の生産者たちや,南ネ-デルラント東部のリ-エジュ=リンブルク地方の毛織物や鉄,亜鉛などの金属工業生産者の間に根を下ろし,また世界商業の中心であったアントウェルペンや,ヴァランシアンヌ,トゥルネ-などの都市の商人層や繊維工業(絹,毛織,綿)の生産者を掌握した。(iii)なお,ルターは,最も早くからドイツから入ってきたにもかかわらず,カルヴァン派に主導権を奪われて,アントウェルペンでのみ,有力な大商人の間に勢力を維持していた。(2)ドイツへの亡命先の状況。(i)再洗礼派=メンノ-派。その最大の亡命先は,これまで貿易関係が緊密であったダンツィッヒであったが,都市にはその信仰ゆえに市民として受容されがたく,結局,手工業や商業活動をすてて,周辺の低湿地を干拓してこれを肥沃な牧草地に変えて,農民として多くの村落と教団を築いて19世紀に及んだ。(ii)カルヴァン派は,それと対照的に隣接したライン地方の諸都市,とりわけ帝国都市のケルン,ア-ヘン,フランクフルト・アム・マイン,ハンブルク,エムデン,ヴェーゼルなど,そして同じカルヴァン派のプファルツ選帝侯国に大量に移住して,国際商業や新毛織物工業,絹織物工業を移植した。ただし,都市をあげてカルヴァン派に移行した少数の都市を除いて,主として手工業者ツンフトを基盤とするカトリックないしルター派の現地市民層の圧力によって,彼らは社会的・政治的に大きな差別を被り,経済活動にのみ専念せざるをえなかったことにより,経済的には有力市民層を形成した。
光合成系におけるカロテノイドの機能とその基礎としての反応動力学

光合成系におけるカロテノイドの機能、特にアンテナ色素としての機能について解析した。主な論点は、一重項間でのエネルギ-転移機構の解析であり、そのために、カロテノイド蛋白質の分離・精製法の確立を図り、更に単離したカロテノイドをも用いて理論的、実験的に解析を進めた。(1)褐藻からエネルギ-転移機能を完全に保持したカロテノイド蛋白質量単体の単離・精製に世界で初めて成功した。(2)エネルギ-転移機能は、カロテノイドの吸収帯が長波長側へ移行しているときのみ観測され、その原因として、カロテノイド分子の周囲の分子の分極率が寄与することが示された。(3)エネルギ-転移過程に関与する励起状態と考えられている2^1A_g状態が、単離したカロテノイドについて共鳴ラマン散乱によって確認された。光合成器官中では、その寿命が短すぎるために検出できなかった。(4)単離したカロテノイドの蛍光が観測され、その励起緩和過程、特にエネルギ-転移過程との関連が明らかとなった。共役二重結合の終端にケト基が存在し、励起状態の対称性が壊れると、S_1状態からの発光が観測された。その寿命は、対称性のよい分子に比べて長く、転移効率を高める要因となることが示された。カロテノイド蛋白質ではその短い励起寿命のため、カロテノイドの蛍光は観測できず、クロロフィルの立ち上がりから転移時間が2ピコ秒以下であることが観測された。(5)転移機構の理論的解析から、S_1状態間の転移には従来考えられていた電子交換相互作用ではなく、対称性のよいカロテノイドでは四重極ー二重極相互作用が、対称性が壊れたカロテノイドではク-ロン相互作用が寄与することが明らかとなった。(6)上記の解析の進展のために、励起状態の理論的解析、蛍光分光法の改良、再構成実験系の構築、遺伝子解析による蛋白質高次構造解析などの基礎的技術の開発を行った。1.光合成色素カロテノイドの機能の中で、特に光捕獲アンテナ色素としての機能、すなわち一重項ー一重項エネルギ-転移機構を、生化学的、分光学的、分子動力学的に解析し、多くの成果を得た。2.褐藻、珪藻、渦鞭毛藻などから、エネルギ-転移機能を保持した色素蛋白複合体の分離精製方法を確立し、さらに複合体が黄色植物に広く分布することを明らかにした。次に大量調製法を確立した。これにより、共通の試料について多方面からの解析が可能となり、大きな進展につながった。3.エネルギ-転移過程の分光学的解析から、エネルギ-転移に関与する準位が、可視部の吸収に対応する第二励起準位ではなく、一光子過程としては禁制遷移の第一励起準位を介して起こること、その寿命が10ー40ピコ秒(種によって異なる)であることを明らかにした。4.この過程の理論的解析の第一歩として、分子軌道法を採用し、<in vitro>___ーでの分子構造の最適化のためのパラメトリゼ-ションを行った。ついで、炭化水素のみから構成されるカロテノイドからクロロフィルへのエネルギ-転移過程を、従来考えられていた電子交換相互作用ではなく、ク-ロン相互作用(四極子ー双極子相互作用)での可能性を検討し、特定の配向では十分な速度が期待されることを明らかにした。5.反応機構に密接に関係するカロテノイドの物性を知るため、色素分析法の確立、構造解析法の改良を行なった。

これを応用して、光合成細菌から新しい分子種の単離し、その構造決定に成功した。藻類のカロテノイド蛋白質の構造を、部分的な一次構造の決定や、hydropathy plotにより解析した。6.三重項ー三重項遷移過程については、今年度は実質的な解析ができず、来年度の検討課題となった。光合成系におけるカロテノイドの機能を、単離した色素、色素蛋白質について分子動力学的に解析し、次のような知見を得た。(1)実験対象としての色素蛋白質について、生化学的な解析が飛躍的に進んだ。(1)褐藻からエネルギ-転移能を完全に保持したカロテノイド蛋白質単量体の単離精製に世界で初めて成功した。(2)渦鞭毛藻の水溶性ペリディニン蛋白質の会合体が分離され、アンテナ色素蛋白質の細胞内での一般的性質が確認された。(3)従来、カロテノイド蛋白のモデルとなると考えられていた色素蛋白質の機能を再検討する必要があることが判明した。(2)単離されたカロテノイドの性質の解析を進めた。(1)共役系が非対称構造を持つカロテノイドの吸収特性の理論的考察、(2)カロテノイドの吸収帯の赤色移行に関する理論的考察、(3)時間分解ラマン法によるS0準位内での振動緩和の特異な性質、等を明らかにした。(3)エネルギ-転移機構について考察した。(1)色素蛋白質中でのカロテノイドからのエネルギ-転移時間は、2ピコ秒より短く、色素間の特異的な相対位置関係が示唆された。(2)カロテノイドの禁制の第一励起準位からの発光測定に成功し、分子構造、エネルギ-転移過程とし関連が明らかとなった。(3)エネルギ-転移機構について、理論的に定式化を行い、電子交換相互作用、ク-ロン相互作用について、遷移一重項間、また多重極間の速度を見積ることができた。ク-ロン相互作用の可能性が具体的に示唆された。(4)新たな実験系の開発、特に(1)ストリ-クカメラの導入による蛍光測定の時間分解能の改善、(2)色素蛋白質の再構成法の確立を行った。(5)上記の結果を総合的に討論し、今後の問題点の整理、それらの解析のため共同研究の継続を確認した。
テロメラーゼおよび細胞外マトリックスの病態を利用した臨床検査法の確立

ザイモグラフィー法による血中、胆汁中の定量的測定法を確立し、マトリックスメタロプロテアーゼMMP-2, MMP-9を中心にして解析を行った。MMP-2, MMP-9の活性測定を、胃癌、大腸癌、脳腫瘍の体液について行い、いずれの癌においても、血中MMP-2, MMP-9の活性が、癌病態の把握に有効であることを明らかにした。胃癌患者生存率の解析で、血中MMP-9が、胃癌の予後を反映することを初めて明らかにした。癌遺伝子であるODC遺伝子とMMP-2発現の相関についても検討した。In vitroで、ODC遺伝子の下流でMAPKを介してMMP-2発現が調節されていることを明らかにした。そこで、胃癌、大腸癌、乳癌の各組織でODC活性を測定し、MMP-2活性との相関関係についても検討した。ODC活性は、胃癌、大腸癌、乳癌の各組織で非癌部との比較で有意に高値を示した。統計的解析では、MMP-2活性との相関は、大腸癌でのみ認められた。胃癌、乳癌では同様の傾向はあったが、統計的に有意の相関関係は認められなかった。MMP-2抗体を用いた免疫組織染色を80例(大腸癌13,子宮癌9,肺癌10,肝臓癌15,脳腫瘍10,横紋筋肉腫4,食道癌6)のヒト癌組織について行い、平均陽性率59%を得、病態と密接な関係のあることを明らかにした。さらに、大きな発見は、胆汁中のMMP-2,MMP-9の活性測定法を初めて確立し、臨床サンプルの測定を行った点である。文書による同意を得た53例(肝転移のない26例、肝転移例27例)の大腸癌患者の胆汁中のMMP-2(活性型および非活性型),MMP-9(非活性型)を定量測定した結果、肝転移例において、活性型MMP-2および非活性型MMP-9が有意に高値を示した。この結果は活性型MMP-2および非活性型MMP-9が、肝転移の予知に有用である可能性を示唆し、新規の臨床検査法確立の基盤を築いた。テロメラーゼの活性測定を各種癌について行なったが、癌で高い傾向を示したが、この結果は、従来の報告を追認した結果で新規の発見には至らなかった。本研究は、癌や炎症性疾患、筋ジストロフィー症などにおける病態を細胞外マトリックスやテロメラーゼの発現の増減により把握し、その成果を診断、治療、予後の判定などに応用することが目的である。申請者らが、癌遺伝子として位置ずけたodc遺伝子とMMPsの発現をin vitroおよび手術癌組織、患者血清を用いてそれらの活性、発現を解析した。in vitroでodc遺伝子を発現ベクターに組み込みCOS細胞に発現させたところ、MMPsの発現が誘導された。そこで、胃癌、大腸癌の手術組織(癌部と非癌部)のodc活牲、mRNA発現およびMMP-2活性、mRNA発現を解析したところ、odc、MMP-2ともに非癌部と比較して、癌部で発現が高く、また、odcとMMP-2の両者の発現に正の相関が見られた。

また、乳癌組織を用いて同様の傾向を得た。消化器癌患者血清中でMMP-2,MMP-9が高値を示し、病態把握に有用であることが判明した。この結果を癌治療に応用するため、培養胃癌および大腸癌細胞を用いて、odc遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチドを細胞に導入し、odc発現を抑制したところ、両細胞の増殖が著明に抑制された。脳腫瘍に関して、髄液中と腫瘍組織中のMMP-2,MMP-9の発現の相関を比較検討し、髄液中のMMP-2,MMP-9が脳腫瘍の病態を把握しうるとの結果を得た。正常人脳脊髄液中でラミニンα2(メロシン)鎖を検出することに成功し、筋ジストロフィー症の病態把握を可能とした。皮膚ケラチノサイト培養細胞および皮膚癌細胞で、MMP-2とMMP-9の発現が異なり、病態把握に有効であることを示した。各種癌細胞を用いてテロメラーゼ活性を測定した。強い活性を示したのは、RD、MDA-MB-231、A549、HT1080細胞であった。また、癌のマーカーとなる新規のヒトテロメラーゼ遺伝子をPCR法でスクリーニングし、ホモログの断片をクローニングした。ザイモグラフィー法による血中、脳脊髄液中、胆汁中の定量的測定法を確立し,MMP-2,MMP-9の活性測定を、胃癌、大腸癌、脳腫瘍の体液について行い、いずれの癌においても、血中MMP-2,MMP-9の活性が、癌病態の把握に有効であることを明らかにした。特に、胃癌においては、血中のCEAよりも、MMP-2,MMP-9の活性がより有用なマーカーであることを明らかにした。生存率の解析で、血中MMP-9が、胃癌の予後を反映することを明らかにした。ODC遺伝子の下流でMAPKを介してMMP-2発現が調節されていることを明らかにした。そこで、胃癌、大腸癌、乳癌の各組織でODC活性を測定し、MMP-2活性との相関関係についても検討した。ODC活性は、胃癌、大腸癌、乳癌の各組織で非癌部との比較で有意に高値を示し、MMP-2活性との相関は、大腸癌でのみ認められた。胃癌、乳癌では同様の傾向はあったが、有意の相関関係は認められなかった。MMP-2抗体を用いた免疫組織染色を80例(大腸癌13,子宮癌9,肺癌10,肝臓癌15,脳腫瘍10,横紋筋肉腫4,食道癌6)について行い、平均陽性率55%を得、病態と密接な関係のあることを明らかにした。大きな進展は、胆汁中のMMP-2,MMP-9の活性測定法を初めて確立し、臨床サンプルの測定を行った点である。文書による同意を得た53例(肝転移のない26例、肝転移例27例)の大腸癌患者の胆汁中のMMP-2(活性型および非活性型),MMP-9(非活性型)を定量測定した結果、肝転移例において、活性型MMP-2および非活性型MMP-9が有意に高値を示した。この結果は活性型MMP-2および非活性型MMP-9が、肝転移の予知に有用である可能性を示唆し、新規の臨床検査法確立の基盤を築いた。テロメラーゼの活性測定を各種癌について行なったが、癌で高い傾向を示したが、新規の発見には至らなかった。18型コラーゲン由来のエンドスタチン抗体を作成し、癌患者血清中のエンドスタチンの測定を行い、血中VEGFおよび癌組織のODC活性との相関関係について解析した。癌組織のODC活性高値例で血中エンドスタチンが抑制されるという新規の発見をした。血中VEGFとエンドスタチン濃度に明瞭な相関関係は見られなかった。
磁気異方性の直接測定による重い電子系化合物の異方的超伝導機構・磁化機構の解明

[1]CeRu_2の異方的ピーク効果近年CeRu_2において上部臨界磁場H_<c2>直下でヒステリシス磁化が特異なピーク効果を示すことが報告されている.この現象は,臨界電流密度がH_<c2>直下で急激に増大することを示しているが, CeRu_2は比較的大きな常磁性磁化率をもっているため,このピークがFFLO相への1次転移によって生じているかどうか議論されている.我々はこれまでに純良単結晶試料の磁化測定から,ピーク磁場近傍で1次相転移が起きていないこと,超伝導が常磁性によってほとんど抑制されていないことを示し, CeRu_2ではFFLO転移は起きていないことを示してきた.本研究では,このピーク効果の原因をより明らかにするため,より低温下での精密磁化測定,試料の純良度の異なる単結晶試料での磁化測定を行ったところ,H//<100>での減磁過程のピーク磁化にカスプ構造を見つけた.cuspは温度降下とともに顕著になること,カスプが生じた磁場は増磁過程でピークが生じはじめる磁場にほぼ等しいことなどから,このカスプは磁束ピニングに起因していることがわかった.より試料の純良度が悪い試料では,印加磁場方向に依らずカスプが観測され,ピークが増大するのに伴って顕著になった.以上の現象は,磁束線のシンクロナイゼーション効果,磁束線の規則格子から不規則格子への動的転移に基づいた現象論的モデルによって,定性的,半定量的に説明可能である.[2]URu_2Si_2のCooper対の対称性URu_2Si_2は超伝導ギャップに線状の節をもつ異方的超伝導体として長年精力的に研究されてきているが,Cooper対の対称性などの超伝導特性は未だ明らかにはなっていない.重い電子系超伝導体は常伝導磁化率が比較的大きいため,磁化や比熱などの巨視的な超伝導特性量にもPauli常磁性による影響が強く現れてくると考えられる.したがって,純良試料の磁化・比熱から得られるGinzburg-Landau(G-L)パラメータK_1,K_2の温度依存性および空間異方性を調べることにより,超伝導の対称性を議論することが可能となる.例えば,全ての磁場印加方向でK_1,K_2が温度降下とともに減少する場合は偶パリティ,全ての磁場印加方向でK_1,K_2が温度降下とともに増加する場合は等方的奇パリティとわかる.我々は,残留低抗比が200を越える純良単結晶URu_2Si_2の超伝導状態における磁化測定および比熱測定を行い,Pauli常磁性が超伝導に与える影響を調べた. K_1,K_2は1K以下の温度では,印加磁場方向に依らず温度降下とともに減少する.このことはURu_2Si_2の超伝導が低温で常磁性によって抑制されていることを示している.しかし,1.1K<T<T_cの温度範囲ではH//aでは温度降下とともにK_1,K_2が増加する一方,H//cでは温度降下とともにK_1,K_2が急減するという特異な振舞いを示しているため,さらに詳しく調べる必要がある.[3]UPd_2Al_3の超伝導特性の異方性UPd_2Al_3はd波超伝導体として知られているが,熱力学的臨界磁場H_cなどのような超伝導特性量は明らかにはなっていない.我々は純良単結晶の磁化測定からH_cを求め,さらに磁場印加方向を変化させながら磁化測定を行い,その超伝導特性の異方性を調べた.測定結果から,H_cは0Kで6×10^2Oeであることがわかった.また,常磁性効果からの見積もりからPauli常磁性磁化率は全常伝導磁化率の1020%であることがわかった。[1]CeRu_2の異方的ピーク効果近年CeRu_2において上部臨界磁場H_<c2>直下でヒステリシス磁化が特異なピーク効果を示すことが報告されている.この現象は,臨界電流密度がH_<c2>直下で急激に増大することを示しているが, CeRu_2は比較的大きな常磁性磁化率をもっているため,このピークがFFLO相への1次転移によって生じているかどうか議論されている.我々はこれまでに純良単結晶試料の磁化測定から,ピーク磁場近傍で1次相転移が起きていないこと,超伝導が常磁性によってほとんど抑制されていないことを示し, CeRu_2ではFFLO転移は起きていないことを示してきた.本研究では,このピーク効果の原因をより明らかにするため,より低温下での精密磁化測定,試料の純良度の異なる単結晶試料での磁化測定を行ったところ,H//<100>での減磁過程のピーク磁化にカスプ構造を見つけた.cuspは温度降下とともに顕著になること,カスプが生じた磁場は増磁過程でピークが生じはじめる磁場にほぼ等しいことなどから,このカスプは磁束ピニングに起因していることがわかった.より試料の純良度が悪い試料では,印加磁場方向に依らずカスプが観測され,ピークが増大するのに伴って顕著になった.以上の現象は,磁束線のシンクロナイゼーション効果,磁束線の規則格子から不規則格子への動的転移に基づいた現象論的モデルによって,定性的,半定量的に説明可能である.

[2]URu_2Si_2のCooper対の対称性URu_2Si_2は超伝導ギャップに線状の節をもつ異方的超伝導体として長年精力的に研究されてきているが,Cooper対の対称性などの超伝導特性は未だ明らかにはなっていない.重い電子系超伝導体は常伝導磁化率が比較的大きいため,磁化や比熱などの巨視的な超伝導特性量にもPauli常磁性による影響が強く現れてくると考えられる.したがって,純良試料の磁化・比熱から得られるGinzburg-Landau(G-L)パラメータK_1,K_2の温度依存性および空間異方性を調べることにより,超伝導の対称性を議論することが可能となる.例えば,全ての磁場印加方向でK_1,K_2が温度降下とともに減少する場合は偶パリティ,全ての磁場印加方向でK_1,K_2が温度降下とともに増加する場合は等方的奇パリティとわかる.我々は,残留低抗比が200を越える純良単結晶URu_2Si_2の超伝導状態における磁化測定および比熱測定を行い,Pauli常磁性が超伝導に与える影響を調べた. K_1,K_2は1K以下の温度では,印加磁場方向に依らず温度降下とともに減少する.このことはURu_2Si_2の超伝導が低温で常磁性によって抑制されていることを示している.しかし,1.1K<T<T_cの温度範囲ではH//aでは温度降下とともにK_1,K_2が増加する一方,H//cでは温度降下とともにK_1,K_2が急減するという特異な振舞いを示しているため,さらに詳しく調べる必要がある.[3]UPd_2Al_3の超伝導特性の異方性UPd_2Al_3はd波超伝導体として知られているが,熱力学的臨界磁場H_cなどのような超伝導特性量は明らかにはなっていない.我々は純良単結晶の磁化測定からH_cを求め,さらに磁場印加方向を変化させながら磁化測定を行い,その超伝導特性の異方性を調べた.測定結果から,H_cは0Kで6×10^2Oeであることがわかった.また,常磁性効果からの見積もりからPauli常磁性磁化率は全常伝導磁化率の1020%であることがわかった。第II種超伝導体のヒステリシス磁化はその臨界電流密度と比例関係にあるので,磁化測定を通じてピニング現象を調べることが可能である.近年CeRu_2において上部臨界磁場H_<c2>直下でヒステリシス磁化が特異なピーク効果を示すことが報告されている.この現象は,臨界電流密度がH_<c2>直下で急激に増大することを示しているが,CeRu_2は比較的大きな常磁性磁化率をもっているため,このピークがFFLO相への1次転移によって生じているかどうか議論されている.我々はこれまでに純良単結晶試料の磁化測定から,ピーク磁場近傍で1次相転移が起きていないこと,および超伝導が常磁性によってほとんど抑制されていないことを示し,CeRu_2ではFFLO転移は起きていないことを示してきた.さらに,このピーク効果の原因をより明らかにするため,より低温下での精密磁化測定,試料の純良度(残留抵抗比,RRR)の異なる単結晶試料での磁化測定を行ったところ,H//<100>での減磁過程のピーク磁化に構造(cusp)を見つけた.cusp構造は温度降下とともに顕著になること,cusp構造が生じた磁場は増磁過程でピークが生じはじめる磁場にほぼ等しいことなどから,このcusp構造は磁束ピニングに起因していることがわかった.よりRRRが小さい(試料の純良度が悪い)
イネおよびコムギの未発見祖先種の現存種よりの抽出

作物の祖先種を明らかにすることは,作物の育種や進化の研究にとってきわめて重要であるが,重要農作物であるイネのDDゲノム種は未発見であり,コムギのBBゲノム種もまだ確定されていない.そこで,組織培養とパラフルオロフェニルアラニン(PFP)処理を併用する手法によって染色体減数を起させ,イネでは野生稲Oryza alta(ゲノムCCDD)からDDゲノム植物を,コムギでは二粒系コムギTriticumdurum(ゲノムAABB)からBBゲノム植物を抽出するための実験を行った.1.イネのDDゲノム植物の抽出:O.alta(2n=48)の染色体減数混数体(2n=2236)の幼穂を用い, PFPを添加した培地でカルスを誘導し, 278個のカルスを得た.そのカルスから植物体を分化させ(40個体),緑色個体のほかにアルビノ,班入りなどが出現したが,染色体数については大部分の株が2n=36の安定した3倍体となり,一部に2n=24の2倍性細胞を含むキメラ個体が2個体見出された.3倍体はゲノムがCCDまたはCDDとみられ,これらからDDゲノム植物を抽出しようとして,さらにPFP添加培地で幼穂培養を行なっているが,現在までのところまだ2倍体CDD植物またはCC植物)を獲得していない.2.コムギのBBゲノム植物の抽出:T.durum(2n=28)を用い,開花23日前に除雄し袋掛けしたものに,開花日に同一個体の花粉を交配し,授粉6時間後にPFP500mg/l液を穎花内に注入した区で, 1個体の半数体(2n=14,ゲノムAB)を得た.このABゲノム植物からBゲノム植物を作出するために,半数体の幼穂をPFPを含む培地で培養しカルスを誘導した.カルス細胞には半数体の2n=14よりも染色体の減数したもの(例えば, 2n=10など)も得られたが,これらの細胞から植物体はまだ再分化していない.作物の祖先種を明らかにすることは,作物の育種や進化の研究にとってきわめて重要であるが,重要農作物であるイネのDDゲノム種は未発見であり,コムギのBBゲノム種もまだ確定されていない.そこで,組織培養とパラフルオロフェニルアラニン(PFP)処理を併用する手法によって染色体減数を起させ,イネでは野生稲Oryza alta(ゲノムCCDD)からDDゲノム植物を,コムギでは二粒系コムギTriticumdurum(ゲノムAABB)からBBゲノム植物を抽出するための実験を行った.1.イネのDDゲノム植物の抽出:O.alta(2n=48)の染色体減数混数体(2n=2236)の幼穂を用い, PFPを添加した培地でカルスを誘導し, 278個のカルスを得た.そのカルスから植物体を分化させ(40個体),緑色個体のほかにアルビノ,班入りなどが出現したが,染色体数については大部分の株が2n=36の安定した3倍体となり,一部に2n=24の2倍性細胞を含むキメラ個体が2個体見出された.3倍体はゲノムがCCDまたはCDDとみられ,これらからDDゲノム植物を抽出しようとして,さらにPFP添加培地で幼穂培養を行なっているが,現在までのところまだ2倍体CDD植物またはCC植物)を獲得していない.2.コムギのBBゲノム植物の抽出:T.durum(2n=28)を用い,開花23日前に除雄し袋掛けしたものに,開花日に同一個体の花粉を交配し,授粉6時間後にPFP500mg/l液を穎花内に注入した区で, 1個体の半数体(2n=14,ゲノムAB)を得た.このABゲノム植物からBゲノム植物を作出するために,半数体の幼穂をPFPを含む培地で培養しカルスを誘導した.カルス細胞には半数体の2n=14よりも染色体の減数したもの(例えば, 2n=10など)も得られたが,これらの細胞から植物体はまだ再分化していない.作物の祖先種を明らかにすることは、作物の育種や進化の研究にとってきわめて重要であるが、重要農作物であるイネのDDゲノム種は未発見であり、コムギのBBゲノム種もまだ確定されていない。そこで、組織培養とパラフルオロフェニルアラニン(PFP)処理を併用する手法によって染色体減数を起させ、イネでは野生稲Oryza alta(ゲノムCCDD)からDDゲノム植物を、コムギでは二粒系コムギTriticum durum(ゲノムAABB)からBBゲノム植物を抽出するための実験を行った。1.イネのDDゲノム植物の作出:先に作出したO.alta(2n=48)の3倍体(2n=36)の幼穂を用い、PFP30mg/l培地上で誘導したカルスから80個体の再分化植物を育成した。このうち30個体の染色体数を調査したが、いずれも2n=36で染色体数の減少したものは見出せなかった。染色体数未調査の植物体も形態的には特に異常なものはなく(班入り個体は生長するにつれて正常となった)、染色体数の大きな変動はないものと思われる。また、幼穂をPFP50mg/l培地でカルスを誘導し、それから10個体の再分化植物を得た。2個体について染色体数を調査したところ2n=36で減数個体は見出されなかった。

62年度はPFP以外の染色体数に変動を起す化学物質(グルセオフルビンなど)を用いて同様の実験を続ける。2.コムギのBBゲノム植物の作出:T.durum(2n=28)のあらかじめ除雄しておいた穂に花粉を交配し、交配直後と24時間後に数種の濃度のPFP溶液(0,20,50,100,200mg/l)を穎花内に注入した。得られた種子370粒を播き発芽させたところ330粒が発芽し、それらのうち322個体の根端細胞の染色体数を調査したところ、すべての個体が2n=28で染色体数の減少したものは得られなかった。62年度はPFP以外の染色体減数を引起す化学物質を用いて実験を継続する。
１５世紀～１７世紀日本絵画における中国主題の受容と変容

本研究では、中国絵画の受容と変容という観点から、以下の内容を明らかにした。狩野派の絵師にとって、中国で成立をした画題、様式を咀嚼するために有効であったのが、狩野探幽の時期に制作された一連の「流書手鑑」で、ここでは、画家名と画題、様式の固定化が進められた。しかし、李安忠のように、異なる二種の画題、様式のそれぞれが固定的に伝承された例もあった。一方、中国伝来の画題が和様化した事例として酒飯論絵巻をあげた。中国で成立をした酒茶論をベースに成立をした酒飯論絵巻は、繰り返し模本が制作されることにより、様式と図像の踏襲がはかられるが、そこでは、白描本の酒飯論絵巻が重要な役割を果たしていることを指摘した。平成25年度の研究では、中国画題の受容の一環として、桃山時代の、とくに大画面絵画における中国主題の受容についての研究をおこなった。瀟湘八景図、竹林七賢図、廿四孝図などの中国由来の主題は、それが直接的な影響関係のもとで受容される段階を経て、さまざまなかたちでわが国の従来の画題と融合することになる。それは様式面でも同様に指摘できる。具体的には金地着色の中国画題の表現を検討した。たとえば、長野県田中本家博物館所蔵の廿四孝図屏風は、金地着色の屏風で狩野山楽筆の伝承をもつ。この作品が、図像面でどのように廿四孝図の伝統を踏まえつつ、どのように新しい表現を求めたかを考察することにより、中国絵画の二次的、三次的受容の実態を明らかにすることができる。このような観点を踏まえ、平成25年度では桃山時代の絵画における中国主題の作例を重点的に考察した。また、狩野安信による『画道要訣』の本文分析をおこない、江戸狩野派における中国絵画受容のあり方をテキストを中心に考察した。平成26年度は、この成果を踏まえて、作品調査をおこなう。平成24年度は、中国で成立した主題のひとつである韃靼人図をとりあげて研究をおこない、その成果の一端を美学会西部会で「韃靼人図の初期的様相ー行列を描く韃靼人図をてがかりに」として研究発表した。具体的には、九州国立博物館所蔵作品、アメリカ個人所蔵作品、および、台湾・故宮博物院所蔵文姫観猟図などを分析の対象として、これまで注目されてこなかった韃靼人図における行列を考えることにより、この主題が本来は物語性のある内容であったという点、それが伝来し、絵画化されるにあたり、物語的要素に対する理解が希薄になり、むしろ、異国の風俗・風習に対して関心が向けられるようになったという点、そして、その物語の名残として、画面の中に、韃靼人の狩猟や打毬を見守る人物が描かれていることを指摘した。また、わが国で韃靼人図が受容される状況については、初期的な段階が狩野宗秀によるサンフランシスコ・アジア美術館本や九博本であり、その系譜が変容するのは、狩野探幽の時期であることも示唆した。探幽は『学古帖』により韃靼人図と李安忠との関係を示すだけでなく、大倉集古館所蔵の探幽縮図において、巻物形式の韃靼人図に取材していることが明らかであり、そのような背景が新しい韃靼人図を生み出したと論じた。また、それが探幽様式と言われる紙本墨画淡彩の様式で表現されていることも指摘した。最終年度であるため、これまでの調査結果をまとめて、論文にする作業をすすめた。具体的には、狩野派において、江戸時代初期の狩野探幽、尚信、安信、常信の周辺でさかんに制作されるにようになる一連の流書手鑑の類(大和文華館、栃木県立博物館、福岡市立美術館、東京国立博物館など)において収録されている中国絵画の実態と、仏日庵公物目録、御物御絵目録、君台観左右帳記などの文献史料から判明する、室町将軍家を中心とする14世紀以来の中国受容の実態、および、日本国内に現存する、また、売立目録等により現存したことが確認できる作例とを総体的に比較検討した。

この作業により、室町将軍家を中心とする中国絵画受容の実態と狩野派における中国絵画咀嚼の実態のあいだには微妙なズレがあること、そして、そのズレは、狩野探幽以前の以後で顕著である点から、狩野派における中国絵画受容については、いわゆる古狩野と探幽以降とで大きく変化をしており、その結果としてさかんに制作されたのが、一連の流書手鑑の類であることを明らかにし、同時に、流書手鑑の制作が、探幽以降の中国絵画受容の基本的な方向性を決定づけたことがわかった。また、中国から伝来した主題のなかで、とくに瀟湘八景図と韃靼人図に焦点をあてて、その受容と展開を具体的に跡づける作業をおこなった。瀟湘八景図の受容史においては、これまでこの文脈で取りあげられることの少なかった朝鮮半島における瀟湘八景図作品を視野に入れて、押絵貼という表現形式との関係も含め考察した。韃靼人図においては、九博本は金地着色の韃靼人図としては最初期の事例であることを論じ、同時に、李按中の伝承と実作品との関係を検討した。日本美術史本務校の移転作業が長引き、必要な調査のいくつかを断念せざるを得なかったことが原因である。平成26年度の早い段階で、調査予定の作品を実見するように努めたい。平成24年度に調査をおこなった作品も含めて、これまで調査した韃靼人図についての現時点での見解は、平成24年12月の美学会における口頭発表で披露したため。この口頭発表の内容については、加筆して平成25年度中に学会誌『美学』に投稿する予定で、現在準備を進めている。平成26年度は、当該テーマに関連する国際シンポジウムで口頭発表をおこない(平成26年5月16日)、その内容を論文としてまとめる。また、美学会西部会例会で発表済みの韃靼人図についての論文をまとめ、学会誌『美学』に投稿する。また、狩野派における中国絵画受容の実態を「手鑑」作品の分析により考察する論文を『大和文華』に投稿する。平成24年度は韃靼人図を中心に考察をしたため、25年度以降は、帝鑑図、蘭亭曲水図などについての研究を進めてゆき、15世紀から17世紀における日本の、中国画題受容のあり方について総合的にまとめてゆきたいと考えている。具体的には、狩野山楽における帝鑑図の絵画化とその展開、狩野山雪における蘭亭曲水図の絵画化を対象とする。狩野派の作品研究が中心となるが、手本となった中国絵画の存在とそのあり方についてもできるかぎり作品の調査を進めてゆく。そのために、台湾・故宮博物院での調査を予定している。端数の使用が困難であったため平成26年度の物品費等に合算して使用国内にある作品の調査が中心となるため、おもに調査旅費により、作品調査をおこなう。なかでも、台湾・故宮博物院での中国絵画調査を中心として進めてゆく予定である。
プレノイド代謝酵素を標的とする制癌薬の開発

癌細胞の異常増殖や転移の原因の一つにプレニル化されたGタンパクの増加が挙げられる。今回、我々はプレノイドの新規代謝経路及びその経路を触媒するプレニルアルデヒド還元酵素を見出した。本酵素は様々な癌で高発現することが知られており、癌細胞増殖との関連性も示唆されている。また、3種のプレニルアルデヒド還元酵素の阻害剤の創製研究を行い、3種の酵素全てについて強力かつ高い選択性を示す阻害剤の開発に成功した。またこれら阻害剤によるプレニルアルデヒド還元酵素の阻害は癌細胞の増殖を有意に抑制した。以上のことから、プレニルアルデヒド還元酵素は癌細胞特異的に作用する新規癌標的分子であり、その選択的阻害剤は新規制癌薬として期待される。(1)ラットおよびヒトでのプレニルアルデヒド代謝酵素の同定ラットの組織、リコンビナント酵素及び細胞を用いて、以下の3つの代謝経路における主酵素を検討した。その結果、「(1) Farnesol (FOH)とgeranylgeraniol (GGOH)からアルデヒド体への脱水素」にアルコール脱水素酵素(ADH)が関与し、肝ではADH1、胃ではADH7の関与が示唆された。また、「(2)アルデヒド体からFOHとGGOHへの還元」と「(3)アルデヒド体からカルボン酸体への酸化」にアルドーケト還元酵素(AKR) 1C15とミクロソーム局在型アルデヒド脱水素酵素3A2がそれぞれ関与することが示唆された。さらにヒトにおいては、アルデヒド体の還元代謝に、20α-HSD、17β-HSD5型、AKR1B10が関与することが示唆された。(2)ステロイドとプレノイドの代謝相互作用の解析AKR1B10はその他のAKRと異なり、ステロイドホルモン、胆汁酸とそれらの代謝物によって、強力に阻害された。この阻害様式はアルコール基質に対して拮抗阻害を示し、本酵素過剰発現細胞における「アルデヒド体からFOHへの還元」への阻害効果は、既知の最も強力な阻害剤であるtolrestatと同程度であった。(3) 20α-HSD及びAKR1B10の阻害剤の探索(1)プレノイド代謝酵素の阻害剤の探索これまでに20α-HSDの阻害剤として3,5-dichlorosalicylic acidをリード化合物とし、より強力な阻害剤として3-bromo-5-phenylsalicylic acidを見出している。3位と5位の置換基をそれぞれ変えた誘導体を新たに合成し、現時点で最も強力な阻害剤3-chloro-5-phenylsalicylic acidを創製し、その20α-HSDとの複合体の結晶構造を解析し、結合様式を明らかにした。また、抗腫瘍作用が報告されている非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)によるAKR1B10阻害活性を検討した。その結果、NSAIDsはAKR1B10を構造類似酵素であるアルドース還元酵素よりも約50倍強力に阻害し、その阻害定数K_i値はこれら薬剤の臨床投与時の血中濃度より約10倍低く、NSAIDsによって報告されている抗腫瘍作用の一序として、AKR1B10阻害活性が含まれる可能性が示唆された。(2)乳癌細胞におけるプレノイド代謝に及ぼすプレノイド代謝酵素阻害剤の効果ヒト乳癌MCF7細胞において、20α-HSD、17β-HSD5型が高発現している一方でAKR1B10の発現量は低い。そこでMCF細胞におけるfarnesal還元反応に及ぼすプレノイド代謝酵素阻害剤の効果を検討したところ、PGFS阻害剤の濃度依存的な阻害効果が確認された。その中でもPGFSの強力かつ特異的阻害剤であるtolfenamic acidは20μMの濃度において、farnesal還元反応を約50%阻害した。20α-HSD及びAKR1B10の阻害剤ではほとんど阻害効果が認められなかったことから、PGFSがMCF7細胞におけるfarnesal還元反応の主酵素であることが示唆された。(1)プレノイド代謝酵素阻害剤の誘導体の創製前年度までの研究成果にて得られたプレノイド代謝酵素の阻害剤をリード化合物とし、誘導体の創製を行った。AKR1B10の強力な阻害剤であるクロメン環化合物の誘導体の中で、KO48は阻害強度に加えて、構造類似酵素との選択性も上昇した。本化合物は現時点で最も強力な阻害剤であり、合成した97種の構造活性相関からタンパクとの結合に重要な官能基が同定された。また、抗腫瘍作用が報告されているプロポリス成分の中から、AKR1B10の強力かつ選択的な阻害剤としてカフェ酸フェネチルエステル、17β-HSD5型の選択的阻害剤としてバッカリンを見出し、約800倍の選択性を併せ持ち、IC50が6.2nMの強力な誘導体の創製に成功した。

(2)培養細胞を用いたプレノイド代謝酵素阻害剤の評価血管内皮細胞へのAKR1B10の一過性過剰発現細胞及び前立腺癌細胞への17β-HSD5型の一過性過剰発現細胞を作製し、細胞増殖試験を行ったところ、両細胞の細胞増殖はベクターのみを導入したコントロール細胞よりも亢進しており、前項目にて見出した両酵素の阻害剤添加によってその増殖亢進は有意に抑制された。また、大腸癌細胞におけるAKR1B10発現上昇はMAPキナーゼ系を亢進させることや、FOH及びFAL添加によってリン酸化MEKが増加したことから、癌細胞における細胞増殖へのプレニル代謝酵素の関与が示された。(3)遺伝子発現調節物質の探索AKR1BIOの発現誘導物質として、抗酸化剤として知られるtert-butylquinone及びその代謝体6-tert-butyl-2,3-epoxy-4-benzoquinoneを見出した。その機序の詳細は明らかではないが、プレニル代謝酵素の発現調節に関与することが知られる酸化ストレス応答性シグナルを介さない可能性が示唆された。
Neural Correlates of Interoceptive Attention/Awareness

本研究では、身体内部に意識を向ける課題を行っている際の神経活動を、fMRIを用いて次の3点について調べた:1熟練者は初心者と異なる脳活動を示すか、2脳活動から被験者が熟練者か初心者かを予測できるか、3遠心性経路を中継する脊髄でも両群で神経活動に差があるか。その結果、熟練者は下頭頂領域において初心者と逆の活動パターンを示し、脳活動から被験者が熟練者か初心者かを予測できることがわかった。また、熟練者は初心者と比べ高い脊髄神経活動を示した。研究成果の一部はOHBM 2014国際学会に発表された上で、国際学術誌2本として出版された。26年度が最終年度であるため、記入しない。