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オーストリー法治主義(Legalitatsprinzip)の比較法的研究

づけが要求されることは、当時の一般的理解であったことが認められる。本年度は、まずその前半において、1925年および1929年の憲法改正と法治主義の関係等について、後半においては、1970にいたる第2次大戦後の法治主義について、主として検討した。第一に、オーストリーの“Legalitatsprinzip"について定める連邦憲法18条は、1920年代に二度にわたって改正されたが、それらは法律と個別行為に関するものではなく、法律と命令の関係に関するものであった。そしてそこでは、一方で命令に対する法律の統制の強化が図られ(1925年改正)、他方、緊急時の暫定的命令が定められた(1929年改正)。これらを通して、オーストリーでは、法治行政という場合、まず法律と個別行為の関係が観念されること、それにもかかわらず、法律と個別行為の関係および法律と命令の関係は、1925年改正によって共通のものとなったことが、認識される。第二に、この連邦憲法は、1933年3月5日以降に効力を失っ行ったが、1945年5月1日に復活する。そして、第二次大戦後のオーストリーにおける“Legalitatsprinzip"は、1960年代末までは、いずれかといえば、1920年代の原挽の貫徹の方向で推移した。すなわち、「すべての国家行政は、法律の根拠に基いてのみ行われ得る」と定めた連邦憲法18条1項における「すべての国家行政」には私経済行政も含まれ、また、法律の授推のみでなく、法律による行政の内容・手続きの規律も要請されたのである。この時期、独墺の法治行政は、基本的には対稿的な展開を遂げたが、1960年代のドイツにおける全部留保説のように両者と接近せしめたものもみられた。しかし、両者の本値的接近は、1970年代以降と考えられ、その検討は、次年度(最終年度)の課題となる。本年は、三年にわたるオーストリー法治主義研究の最後の年に当たる。本年度研究実績は、次の三点にまとめることができよう。まず第一は、1970年代以降のオーストリー法治主義の変化の解明である。すなわち、すべての行政に法律の根拠を要求する連邦憲法第18条第1項については、60年代までは行政に対する法律の授権と羈束が厳格に解されていたが、70年代に入ると、現代行政の複雑多様な展開に対応して、個別的・具体的適法性原理(differenziertes Legalitatsprinzip)や「目的のプログラミング」といった新たな学説・判例が展開し、また80年代以降、私経済行政が憲法18条1項の「すべての行政」から除外される傾向にある。第二は、このようなオーストリー法治主義の現実化傾向とドイツ法治行政の最近の展開の比較である。ドイツにおいては、伝統的な介入(いわゆる侵害)留保説から、60年代の全部留保説(少数説)を介して、70年代以降の本質性理論へと展開する(近年、新たな展開がみられる)。その結果、両国の法治行政原理には、従来の対照的展開から接近へという潮流を確認できよう。第三は、日本の法治行政論への問題の提起である。従来の日本の法治主義論は、もっぱらドイツのそれを比較法的検討の対象としてきた。これに対して、私は、立憲君主制から民主制への転換に基礎づけられたオーストリー連邦憲法18条と、現代行政の展開に対応したその柔軟な解釈・運用を参照して、「授権原理説」を提唱したい。なお、本年度には、ウイーン大学を訪ね、個別的具体的適法性原理の提唱者ヴィンクラ-教授、ウイーン学派の現在の中心的存在ヴァルター教授その他と共同の研究の機会をもち、また、本研究に関する論文のオーストリーでの公刊についても話し合った。本研究の成果は、モノグラフィー『法治行政論の展開と転回』に収録する予定である。
純血種犬を用いた細菌叢に影響を与える宿主の新規遺伝子の探索

本研究は、『イヌの細菌叢に影響を与える宿主の遺伝子を解明し、細菌叢変化と疾患の因果関係解明に繋がる基礎データを作成すること』を目的とした研究である。生体の細菌叢(細菌の群集)の構成の異常は宿主の様々な疾患と関連している。しかし、細菌叢は疾患によって変化する一方、細菌叢の変化が疾患を引き起こすこともあるため、細菌叢変化と疾患発症の因果関係の解釈は容易ではない。近年の研究により細菌叢は宿主の遺伝子によっても変化することが知られており、宿主の遺伝子情報がこの因果関係解明の鍵となることが期待されている。本研究では、純血種犬の遺伝子と細菌叢を解析することで、細菌叢に影響を与える新規遺伝子と同定する。本研究は、『イヌの細菌叢に影響を与える宿主の遺伝子を解明し、細菌叢変化と疾患の因果関係解明に繋がる基礎データを作成する』ことを目的としている。生体の細菌叢の構成異常は宿主の様々な疾患と関連している。細菌叢は疾患で変化する一方、細菌叢の変化が疾患を引き起こすこともあり、細菌叢変化と疾患の因果関係の解釈は容易ではない。近年、細菌叢は宿主の遺伝子で変化することが明らかとなり、細菌叢解析における宿主の遺伝子情報の重要性が認識されている。本研究では、純血種犬の遺伝子と細菌叢を解析することで、細菌叢に影響を与える遺伝子と同定する。イヌの細菌叢変化と疾患との関係は様々な疾患において調べられているものの、一般的な性質との関係性はほとんど調べられていない。一般性質で細菌叢が変化するということは、その変化には遺伝的素因は直接的に関与していないため、その変化は遺伝子と細菌の関連性を調べる際に交絡因子となると考えられる。そこで、平成30年度は性別や年齢によってイヌの腸内細菌叢が変化するか調べた。まず、同一環境下の柴犬53頭から糞便を採取し、嫌気性状態で保管後、細菌のDNAを抽出した。次に、抽出DNAを用いて細菌の16S rRNA遺伝子の可変領域の配列を高速シーケンサーによって解読し、得られた配列情報を細菌叢解析に使用した。餌の影響を除外するため、解析には同一の餌が与えられていた43頭のみを使用した。性別と腸内細菌叢の解析では、細菌叢の個体ごとの多様性や個体間の群集構造の違い、特定の細菌の量に対する性別の影響は認められなかった。一方、年齢と腸内細菌叢の解析では、細菌叢の多様性が加齢に伴い変化することを明らかにした。また、加齢と共に有意に増加する細菌が存在した。さらに、ネットワークを構成する細菌群を同定し、年齢と有意に相関する細菌群を同定した。これら研究成果は現在、国際学術誌に投稿中である。平成30年度は当初の計画通り、同一環境下で飼育されている柴犬群から糞便と口腔スワブを採取し、細菌のDNAを抽出後、16S rRNA遺伝子のV3-V4領域のアンプリコンシーケンスを行った。また、同一個体から採取した血液検体から、宿主(イヌ)のゲノムDNAを抽出し、イルミナ社のマクロアレイチップを用いて17万個の一塩基多型(SNP)の遺伝子型を決定した。上記の腸内細菌叢データと採材したイヌの一般性質の関連性を調べたところ、年齢と種々の細菌叢パラメーターの間に有意な相関が認められたため、その内容をまとめて国際学術誌に投稿し、現在審査中である。また、上記と同様の手法を用いて柴犬とは異なる14頭の純血種犬の糞便および口腔スワブを採取し、細菌のDNA抽出および16S rRNA遺伝子のアンプリコンシーケンスを実施した。また、同一個体より採取した血液から宿主のDNAも抽出し、柴犬において使用したマイクロアレイチップと同じチップを用いて17万個のSNPの遺伝子型を決定した。上記のように、本研究は概ね当初想定していた計画通り進捗している。平成30年度は細菌叢解析に必要な各種試料およびデータを収集し、本研究の主目的である細菌叢に影響を与える遺伝子を探索する際に必要な基礎データを作成した。そのため、平成31年度(令和元年度)はこれらを用いて、各種細菌叢データと有意に相関する一塩基多型(SNP)の同定を試みる。具体的には、柴犬の腸内細菌叢と口腔細菌叢の個体ごと多様性の指標、個体間の群集構造の違いの指標および各細菌の菌量と関連性の高い宿主のSNPを、ゲノムワイド関連解析によって検出する。この際、一般的に細菌叢に影響を与えるとされている餌の種類と本研究にて腸内細菌叢に影響を与えることが明らかとなった年齢の二つの指標を共変量として使用する。また、各細菌叢の個体間の群集構造の違いとIBSの間に相関があるかも調べる。柴犬において高い関連性が示された細菌に関しては、別犬種で採取した細菌叢データとマイクロアレイからの宿主のSNPデータを用いて再現性を確認する。別犬種において関連性が再現されたSNPに関してはハプロタイプの分析を行い、関連遺伝子の同定を試みる。関連遺伝子が同定された場合はサンガーシーケンスによるコード領域の配列解析を行い、アミノ酸置換等の具体的な原因因子を探索する。これらによって得られた研究成果は学術集会において発表すると同時に、国際学術誌に論文投稿する。

しかし、細菌叢は疾患によって変化する一方、細菌叢の変化が疾患を引き起こすこともあるため、細菌叢変化と疾患発症の因果関係の解釈は容易ではない。近年の研究により細菌叢は宿主の遺伝子によっても変化することが知られており、宿主の遺伝子情報がこの因果関係解明の鍵となることが期待されている。本研究では、純血種犬の遺伝子と細菌叢を解析することで、細菌叢に影響を与える新規遺伝子と同定する。本研究は、『イヌの細菌叢に影響を与える宿主の遺伝子を解明し、細菌叢変化と疾患の因果関係解明に繋がる基礎データを作成する』ことを目的としている。生体の細菌叢の構成異常は宿主の様々な疾患と関連している。細菌叢は疾患で変化する一方、細菌叢の変化が疾患を引き起こすこともあり、細菌叢変化と疾患の因果関係の解釈は容易ではない。近年、細菌叢は宿主の遺伝子で変化することが明らかとなり、細菌叢解析における宿主の遺伝子情報の重要性が認識されている。本研究では、純血種犬の遺伝子と細菌叢を解析することで、細菌叢に影響を与える遺伝子と同定する。イヌの細菌叢変化と疾患との関係は様々な疾患において調べられているものの、一般的な性質との関係性はほとんど調べられていない。一般性質で細菌叢が変化するということは、その変化には遺伝的素因は直接的に関与していないため、その変化は遺伝子と細菌の関連性を調べる際に交絡因子となると考えられる。そこで、平成30年度は性別や年齢によってイヌの腸内細菌叢が変化するか調べた。まず、同一環境下の柴犬53頭から糞便を採取し、嫌気性状態で保管後、細菌のDNAを抽出した。次に、抽出DNAを用いて細菌の16S rRNA遺伝子の可変領域の配列を高速シーケンサーによって解読し、得られた配列情報を細菌叢解析に使用した。餌の影響を除外するため、解析には同一の餌が与えられていた43頭のみを使用した。性別と腸内細菌叢の解析では、細菌叢の個体ごとの多様性や個体間の群集構造の違い、特定の細菌の量に対する性別の影響は認められなかった。一方、年齢と腸内細菌叢の解析では、細菌叢の多様性が加齢に伴い変化することを明らかにした。また、加齢と共に有意に増加する細菌が存在した。さらに、ネットワークを構成する細菌群を同定し、年齢と有意に相関する細菌群を同定した。これら研究成果は現在、国際学術誌に投稿中である。平成30年度は当初の計画通り、同一環境下で飼育されている柴犬群から糞便と口腔スワブを採取し、細菌のDNAを抽出後、16S rRNA遺伝子のV3-V4領域のアンプリコンシーケンスを行った。また、同一個体から採取した血液検体から、宿主(イヌ)のゲノムDNAを抽出し、イルミナ社のマクロアレイチップを用いて17万個の一塩基多型(SNP)の遺伝子型を決定した。上記の腸内細菌叢データと採材したイヌの一般性質の関連性を調べたところ、年齢と種々の細菌叢パラメーターの間に有意な相関が認められたため、その内容をまとめて国際学術誌に投稿し、現在審査中である。また、上記と同様の手法を用いて柴犬とは異なる14頭の純血種犬の糞便および口腔スワブを採取し、細菌のDNA抽出および16S rRNA遺伝子のアンプリコンシーケンスを実施した。また、同一個体より採取した血液から宿主のDNAも抽出し、柴犬において使用したマイクロアレイチップと同じチップを用いて17万個のSNPの遺伝子型を決定した。
YbXCu_4系の多様な強相関物性の制御機構のX置換による系統的研究

本研究の対象であるYbXCu_4化合物はX元素置換によってKondo温度を系統的に変えることができ、Yb元素を構成元素としてもつ強相関f電子系化合物の研究に適した系である。なかでもYbInCu_4は高温でYbイオンが局在スピン状態(高温相)をとるのに対し、42Kでの一次の価数転移を起こし、それ以下の温度では非磁性状態(低温相)とる。この転移は0.5%の体積膨張をともなうため、圧力を印加し体積膨張を抑制することによって転移温度が下がり高温相が安定化することが知られていた。昨年度、圧力によって安定化された高温磁気相の基底状態を実験的に探る目的で、3GPaまでの圧力下での電気抵抗および交流帯磁率の同時測定用圧力セルを開発し、高圧下での電気抵抗、交流帯磁率の測定を行った結果、転移は2.49GPa以上の圧力で消失し、2.3K以下の温度で強磁性秩序することを見出した。そこで今年度、価数転移と磁気転移の関係、さらに、圧力がf電子に与える効果を明らかにするために、YbInCu_4単結晶試料中の^<63>Cuの核四重極共鳴(NQR)測定を行い、2.5GPaまでの圧力下で電気四重極共鳴周波数および核スピン格子緩和率の圧力依存性の測定を行った。その結果、微視的にも2.5GPa以上の圧力では価数転移は完全に消失すること、そして、圧力安定化高温相での磁気転移の確証を得た。さらに、4f電子は近藤効果による重い電子系への移行を示さず、磁気転移温度まで依然として局在状態を保ったまま磁気秩序することを明らかにした。つまり、YbInCu_4の価数転移は4f電子のとる状態が局在状態から遍歴状態へ変化する転移であることを明確にした。圧力が2.3GPaでの実験では2.3K以下で低温相と磁気秩序状態の共存を観測し、また、低温相と磁気秩序相の境界は一次転移であることを示した。(Physical Review Letterに投稿済み)本研究で取り上げたYbXCu_4は,X原子置換によりKondo温度を系統的に変化させることのできる唯一の系であり,Ybを構成要素とする強相関電子物性の本質を研究するのに最も適した系である。このシリーズの中でも,YbInCu_4は高温の局在スピン状態から42K以下で0.5%の体積膨張をともない非磁性価数揺動状態に転移する典型的な価数揺動物質である。このため、この系に物理的圧力を印加すると価数転移が抑制されることが知られていた。本研究では、この圧力によって安定化された高温磁気相の基底状態を実験的に探る目的で、3GPaまでの圧力下での電気抵抗および交流帯磁率の同時測定用圧力セルを開発した。これを用いて測定した結果、転移温度が-18.5K/GPaの割合で降下し、2.49GPa以上の圧力下で価数転移が完全に消失するとともに、2.49GPa以上の圧力,2.3K以下の温度で強磁性秩序状態に転移することを見出した(Physical Review B : Rapid communicationに投稿済み)。この圧力は、他のYb化合物における磁気転移圧力(>5PGa)に比してかなり低く、圧力誘起磁気相転移の機構の実験的解明に有利である。そこで、YbInCu_4の圧力安定化高温磁気相の基底状態の磁気構造とその秩序機構を微視的に探る目的で、高圧NMRセルを製作しYbInCu_4単結晶試料中の^<63>Cuの核四重極共鳴(NQR)測定を行い、電気四重極共鳴周波数および核スピン格子緩和率の圧力依存性の測定を行っている。圧力下での緩和率の高精度の測定は非常に長時間を要するものであり、現在1.6GPaの圧力までの測定を進めている。その結果、1.6GPa以下の圧力では、その圧力下での価数転移温度以上の高温磁気相では4f電子が依然として局在状態にあり、Kondo効果による低温での重い電子状態への移行の兆候は見られていない。今後、さらに高圧下でのNQR測定を行うとともに,YbAgCu_4の系に対する圧力効果に実験研究を進め、これによりYb化合物が示す多様な強相関電子物性を制御している機構を解明していく。

そこで今年度、価数転移と磁気転移の関係、さらに、圧力がf電子に与える効果を明らかにするために、YbInCu_4単結晶試料中の^<63>Cuの核四重極共鳴(NQR)測定を行い、2.5GPaまでの圧力下で電気四重極共鳴周波数および核スピン格子緩和率の圧力依存性の測定を行った。その結果、微視的にも2.5GPa以上の圧力では価数転移は完全に消失すること、そして、圧力安定化高温相での磁気転移の確証を得た。さらに、4f電子は近藤効果による重い電子系への移行を示さず、磁気転移温度まで依然として局在状態を保ったまま磁気秩序することを明らかにした。つまり、YbInCu_4の価数転移は4f電子のとる状態が局在状態から遍歴状態へ変化する転移であることを明確にした。圧力が2.3GPaでの実験では2.3K以下で低温相と磁気秩序状態の共存を観測し、また、低温相と磁気秩序相の境界は一次転移であることを示した。(Physical Review Letterに投稿済み)
発酵食品製造に利用される微生物の耐塩性機構の分子生物学的研究

日本の伝統的な大豆発酵食品である味噌・醤油には、その独特の風味形成に耐塩性酵母(Zygosaccharomyces rouxii等)の関与が不可欠である。本研究では醸造用耐塩性酵母の特性である耐塩性(抗浸透圧性)に着目し、この形質に関与する可能性のある遺伝子発現を解析し、その原因遺伝子の各種の醸造関連微生物への導入による新菌種育種の基礎を築くことを目的としている。耐塩性酵母Zygosaccharomyces rouxii S-96株を用い、高塩濃度環境に対する「適合溶質」とされるglycero1の代謝調節を解析した。pH4.0のYPD培地で培養したZ.rouxii S-96株は、2M Naclの添加によりglycero1合成能が亢進するが、塩負荷に加えてpHの上昇(4.0→6.0)により相乗的にglycero1合成量が増大することが示された。glycero1-3-phosphate dehydrogenaseは酵母Saccharomyces cerevisiaeではglycero1合成系の律速酵素であり、浸透圧ストレスにより誘導されることが知られているが、S-96株での高塩濃度による本酵素遺伝子(GPD1)の発現誘導を解析した。その結果、pH4.0の条件下では2M Nacl添加によりGPDl mRNA量は変化しなかったが、pH6.0+2M Naclの条件下では顕著な誘導が見られた。このことから、Z.rouxii S-96株では高塩濃度ストレスに対し、dihydroxyacetoneを経由する経路によりglycero1合成を促進させ、それにpHの上昇を伴う場合はさらにGPD1を誘導させるという相乗的なglycero1合成により適応していることが示唆された。さらに、発現クローニングにより高塩濃度適応遺伝子の探索を行い、その候補遺伝子の解析を現在継続している。日本の伝統的な大豆発酵食品である味噌・醤油には、その独特の風味形成に麹菌以外のいわゆる耐塩性酵母(Zygosaccharomyces rouxii等)の関与が不可欠である。本研究では醸造用耐塩性酵母の特性である抗浸透圧性に着目し、この形質に関与する可能性のある遺伝子発現を解析し、原因遺伝子をクローニングすること、ならびに単離された遺伝子を各種の醸造関連微生物に導入し、新菌種育種の基礎を築くことを目的としている。平成10年度においては実験に供する耐塩性酵母菌株の基本的な性状の確認,耐塩性遺伝子の発現クローニングならびに醸造関連微生物への遺伝子導入の基礎的条件の検討を行った。実験には赤色系辛味噌実用株として醸造に用いられているzygosaccharomyces rouxii S-96株およびS2-B株を用い、これらの菌株の耐塩性と2M NaCl存在下でのpH依存性を調べたところ、S-96株はS2-B株よりも生育至適pH幅が広く、耐塩性も高いことが確認された。また、耐塩性発現の生化学的な指標とされるグリセロール蓄積もS-96株に顕著に見られた。そこで、S-96株のgenornic DNAを制限酵素により部分切断し、これをYeast発現ベクターに結合して遺伝子ライブラリーを作製した。このライブラリーDNAをエレクトロポーレーション法により遺伝子導入条件を検討した非耐塩性の酵母Saccharamyces cerevisiae AB-1380株等に導入して高塩濃度培地に播き陽性コロニーのスクリーニングを現在継続している。
完全積分可能系のmoduli構造の解析と関連する幾何学

前年度までは主に確定特異点型の完全積分可能系を対象に研究を進めてきたが,今年度は不確定特異性を持つような完全積分可能系についても研究を開始した。不確定特異性を持つ多変数完全積分可能系の研究で最も基本となるのは,不確定性を持つ既約特異点因子が交叉するところにおける漸近解析である。常微分方程式の理論からの類推では,まず不確定特異点において微分方程式をより階数の低いものに分解する形式変換を行い(ブロック対角化),その形式変換を漸近展開に持つ解析関数で解を与えるものを扇形領域毎に構成する,という手順が考えられる。多変数の完全積分可能系では,Gerard-Sibuyaの先駆的研究において,ブロック対角化の際の形式変換が常に収束するという意外な主張が得られており,そのため多くの研究者が興味を失ったように思われる。本研究ではこの主張はきわめて強い仮定の下に成り立つことを明らかにして,一般の場合には適用されないことを示した。次に漸近展開の構成においては,真島による強漸近展開の概念(1984年)が最も自然で有用な定義であるとの認識の下に,その具体的計算方法を追求した。具体例の構成については,確定特異点型のKZ型方程式がKatz理論の応用として得られるので,それからの合流により不確定特異性を発生させることができる。こうして得られる完全積分可能系は,解の積分表示も有するため,積分を用いた漸近解析が可能となり,さらにStokes現象等の大域解析も可能となる。実際の例についてこれらの計算を進めており,多くの知見を獲得しつつある。国内外の研究集会において研究成果を発表し,多くの専門家と意見交換できた。また研究集会「アクセサリー・パラメーター研究会」を2回開催して,研究交流と若手研究者の育成にも努めた。完全積分可能系のなすmoduli空間に様々な操作を定義して,その構造を解明することを目指している。これまで確定特異点型の場合に多くの基本的結果を得ており,それらの自然な延長として,不確定特異点型の場合の研究を開始した。確定特異点型の場合に獲得した知見を不確定特異点型の場合に適用することで,既存の理論で不足していた考察や具体的計算手法の構築を進めており,今後の大きな理論展開の基盤を築き始めている。セミナーや研究集会の開催,および参加により,関連する多くの研究成果を把握することができた。特に不確定特異性を持つD-加群が様々な重要な場面に現れることがわかり,研究の視野を広げることができた。予定していた国内研究集会を2回開催でき,また海外での招待講演をはじめ複数の講演を行って研究成果を伝えることができた。不確定特異性を持つ完全積分可能系の局所・大域解析を進める。個別の方程式に対する研究を通して普遍的のある計算手法の確立を目指すとともに,moduli空間の構造を用いた解析方法についても考察を進める。また共形場理論の視点からも考察を行う。研究集会・セミナーの主催,研究集会への参加などを通して研究交流を進め,新しい知見の開拓および若手研究者の育成に努めていく。線形完全積分可能系のmoduli空間の構造を解析することを目指す研究であり,本年度はrigidな常微分方程式からmiddle convolutionを用いて構成される完全積分可能系(KZ型方程式)の構造の解析と,特異点集合を指定することで構成される完全積分可能系の研究を計画していた。KZ型方程式に対しては,見かけ上の留数行列だけでなく内在的な留数行列も考え合わせることで,変数変換に対して不変な姿をとらえることができ,rigidityをはじめとする種々の性質が自然に把握できることを見出した。この方向でさらに研究を進めるため,大島利雄(連携研究者)と議論を続けているところである。特異点集合としてある既約な代数曲線を指定したときの,既約な完全積分可能系の構成を行った。この結果は山城拓也(大学院生)との共同研究によるもので,現在論文にまとめているところである。そのほか,完全積分可能系に対する接続問題の定式化に取り組んだ。多変数の完全積分可能系では,特異点集合の通常点からなる集合の弧状連結成分が局所モノドロミーに対応することに注意することで,内在的な接続問題の定式化を行うことができ,いくつかの例で接続問題を解くことができた。交付申請書に記載した通り,ポーランドにおけるスクールと国際研究集会,および国内における2回の研究集会を共同主催として開催し,研究交流と新しい方向性の開拓に努めた。特にポーランドにおけるスクールでは講師として連続講義を行い,各国の若手研究者に本研究の内容を伝え,また質疑応答を通して今後の研究への有益な示唆も得ることができた。開催を予定していた国際研究集会1回と国内研究集会2回を予定通り行うことができ,多くの参加者を得て活発な議論を行い,本研究の成果発表および研究内容の深化が実現できた。また様々な分野における関連する研究成果を知ることができ,新しい展開の可能性や着想を得た。研究内容としては,接続問題やKZ方程式の構造解析について新しい知見が得られ,研究成果発表や論文執筆に取りかかることができた。線形の完全積分可能系のなすmoduli空間の構造を解明することを目指す研究で,本年度はKZ型方程式のmoduli空間の解析を進めることを計画していた。KZ型方程式においては特異点集合が超平面配置となっていることもあり,種々の制限が調べやすいという利点を持つ。本年度の研究においては,正則点集合および特異点集合への制限によるスペクトル型の変化の様子を調べ,rigidな方程式からnon-rigidな方程式が得られるメカニズムを見出した。

このメカニズムを利用して,変形方程式の特殊解の系列を作り出すという着想を得,その一般的な記述を目指すこととした。乗法的middle convolutionの記述についても研究を進め,どのように定式化すればよいかという方向性を得ることができた。これらの研究についてはまだ完成形にはなっていないため,今後整備した上で論文にまとめていく。KZ型方程式とは異なり,超曲面を特異点集合に持つ完全積分可能系についても考察を進めた。そのような系に対するmiddle convolutionの定式化について,試行を行った。いくつかの具体的な超曲面に関して,それを特異点集合とする完全積分可能系の構成やモノドロミーの記述等を行った。Fuchs型常微分方程式の接続問題についてもあらためて研究を進めた。特異点における特性指数に重複がある場合に,どのようにして内在的な接続係数を取り出すか,という問題を考察し,中間的な既約性という概念を得ることができた。そのほか,研究交流による成果として,極小曲面に関わるアクセサリー・パラメーターの問題という大きく発展する可能性を持つテーマを認識することができた。交付申請書に記載した通り,2回の国内研究集会を共同主催として開催し,活発な研究交流を実現することができた。開催を予定していた国内研究集会2回を予定通り行うことができ,多くの参加者を得て有益な研究交流を実現することができた。国際研究集会において招待講演を行い,研究成果を周知するとともに,多くの新しい知見・発想を学ぶことができた。研究内容としては,計算実験の結果を積み上げ,またいくつかの本質的な着想を得て,KZ型方程式の構造の解明を着実に進めることができている。さらに微分幾何学からの知見も得ることができて,新しい展開の方向性も得ることができた。今年度は,W代数対称性をもつ共形場理論にKatz理論を応用するという結果と,KZ方程式に対する乗法的middle convolutionの記述という2つの大きな結果を得た。共形場理論でも特にW代数対称性をもつ場合には,rigidな方程式が現れやすい。その場合に構造定数がKatz理論を応用して系統的に求められることを述べ,具体的な場合にそれを実行する,という成果を得た。積分表示を用いて重複度のある場合に接続問題を解く,というステップが鍵となった。この結果については現在投稿中で,arXivに掲載している。KZ方程式の乗法的(モノドロミーに対する)middle convolutionの記述に成功した。KZ方程式の特異点集合は複素n次元空間内の対角線集合となるので,基本群は純組み紐群となる。純組み紐群の生成元に関する諸性質を利用して,加法的middle convolutionを与える積分路の変化を記述するというのが構想であった。加法的middle convolutionとの整合性,固有値の追跡,合成の記述など多くの付随する結果も整備した。またbraid群の表現論との関わりも追求し,研究の視野を広げることができた。
ヒト肺癌におけるp27^<KIP1>の発現調節異常の分子機序とその治療への応用

我々はほぼ全例の小細胞肺癌において、予想に反してp27^<KIP1>が高い発現をしていることを見出していた。そこで本研究は、小細胞肺癌におけるp27^<KIP1>高発現の分子機序の解析とその特徴を利用した治療法への応用を目指した以下の検討を加えた。その結果、1.小細胞肺癌のp27^<KIP1>の発現は細胞培養下のみならず、scid mice移植腫瘍においてもG1/G0期に限局して発現していることを確認し、培養細胞における基礎的な実験が、最終的な治療法の開発に役立つことを期待させた。2.アミノ酸などの栄養素の欠乏のみならず、より生体内の環境に近い低酸素状態においてもp27^<KIP1>が強く誘導されることを見出した。3.誘導されたp27^<KIP1>はサイクリン-サイクリン依存キナーゼへの結合能やキナーゼ阻害作用などの生化学的な活性を有し、細胞周期の停止に役立っていることが示唆された。4.p27^<KIP1>が強く誘導される典型的な細胞株は低酸素状態などのストレスに対して耐性を示したが、誘導されにくい非典型的な細胞株は高感受性を示し、アポトーシスに陥った。5.p27^<KIP1>が強く誘導される典型的な細胞株にアンチセンスDNAオリゴマーを導入したところ、約70%の細胞ヘオリゴマーの導入が見られ、この細胞をイソロイシンを含まない培地で培養すると濃度依存的にp27^<KIP1>の蓄積の低下が見られ、アポトーシスに陥る細胞の割合が増加した。一方、同様の塩基組成を持つミスマッチオリゴマーにはこの様な効果は認められなかった。以上の結果から、小細胞肺癌のp27^<KIP1>高発現の生物学的意味が明らかとなり、p27^<KIP1>に対するアンチセンスDNAオリゴマーによる肺小細胞癌治療への応用の可能性が示唆された。in vivoの腫瘍に対するにオリゴマーの導入効率の向上、及び他の治療法と連動した効果的な導入時期の選定などが今後の課題である。本年度は小細胞肺癌を中心にp27^<KIP1>高発現の分子機序の解析とその特徴を利用した治療法への応用について検討した。我々はこれまでにほぼ全例の小細胞肺癌においてp27^<KIP1>が高い発現をしていること、低栄養状態などの細胞環境の悪化に伴ってp27^<KIP1>が誘導され、アポトーシスを防ぐ役割を果たしていることを示唆する結果を得ていた。本年度の研究によって更に、小細胞肺癌のp27^<KIP1>の発現は細胞培養下のみならず、scid mice移植腫瘍においてもG1/G0期に限局して発現していることを確認し、培養細胞における基礎的な実験が、最終的な治療法の開発に役立つことを期待させる結果を得た。腫瘍細胞はアミノ酸などの栄養素の欠乏のみならず、しばしば低酸素状態あるが、その様な条件下においてもp27^<KIP1>が強く誘導されることを見出した。誘導されたp27^<KIP1>はサイクリン-サイクリン依存キナーゼヘの結合能やキナーゼ阻害作用などの生化学的な活性を有し、細胞周期の停止に役立っていることが示唆された。

p27^<KIP1>が強く誘導される典型的な細胞株は低酸素状態などのストレスに対して耐性を示したが、誘導されにくい非典型的な細胞株は高感受性を示し、アポトーシスに陥った。典型的な細胞株に全長のアンチセンスp27^<KIP1>cDNA発現コンストラクトを導入したところ、部分的にストレスに対して高感受性になった。今後さらに、将来の臨床応用を視野において、p27^<KIP1>の合成アンチセンスDNAオリゴマーの細胞株やscid mice移植腫瘍に対するアポトーシス誘導効果及び移植腫瘍の退縮効果を検討する予定である。昨年度までに小細胞肺癌におけるp27^<KIP1>高発現の分子機序の解析を行ない、ほぼ全例においてp27^<KIP1>が高い発現をしていること、低栄養及び低酸素状態などの細胞環境の悪化に伴ってp27^<KIP1>が誘導され、G1/G0期に細胞周期を留め、アポトーシスを防ぐ役割を果たしていることを示唆する結果を得た。本年度は、将来の臨床応用を視野において、p27^<KIP1>が強く誘導される典型的な細胞株に対するp27^<KIP1>の合成アンチセシスDNAオリゴマーのアポトーシス誘導効果について検討した。p27^<KIP1>が強く誘導される典型的な細胞株ACC-LC-48に、3nMから10nMのC、U-プロピン化/チオール化アンチセンスDNAオリゴマー(15-mer)をカチオン化リポゾーム法によって導入したところ、約70%の細胞へオリゴマーの導入が見られた。この細胞をイソロイシンを含まない培地で培養するとオリゴマー濃度依存的にp27^<KIP1>の蓄積の低下が見られ、アポトーシスに陥る細胞の割合が増加した。一方、同様の塩基組成を持つミスマッチオリゴマーにはこの様な効果は認められなかった。また、イソロイシンを含む通常の培地で培養した場合にはアンチセンス及びミスマッチオリゴマーのいずれの場合にもアポトーシスの増加は見られなかった。以上の結果から、p27^<KIP1>に対するアンチセンスDNAオリゴマーによる肺小細胞癌治療への応用の可能性が示唆された。in vivoの腫瘍に対するにオリゴマーの導入効率の向上、及び他の治療法との併用による効果増強に至適な導入時期の選定などが今後の課題である。
海底地盤情報のデ-タベ-ス化と設計パラメ-タ-の選定に関する研究

1.海底地盤情報デ-タベ-スの構築についてリレ-ショナルモデルを用いたデ-タベ-ス構築を検討し、全体システムのあらましを明らかににして、デ-タベ-ス化によって今後可能となる実務上ならびに研究上のメリットについて考察した。さらに、大阪湾における海底地盤情報のデ-タベ-ス化について、大阪港内の海底地盤と、大阪湾内沖合12kmの地盤状況に着目し、デ-タ入力例と、応用プログラミングに基づいた検索システム・表示システム等の出力結果とに関する検討を行った。得られたデ-タベ-スに基づいたゾ-ニングやマッピング等の情報加工は、海底地盤物性の三次元分布を把握する上で、きわめて有効であることを示した。また、入力デ-タの信頼性を高めるためには、デ-タそのもののチェックを入力段階で実施することが有効である。デ-タの管理やデ-タベ-スのメンテナンスと、将来の拡張デ-タの入力上の問題点、あるいはシステムそのものが将来変化する可能性があるため、これに対応しうる体制の重要性などの課題もあわせて明らかにした。2.設計パラメ-タ-の選定について海底地盤の動的特性と、埋立地における不等沈下ならびに洪積粘土層の長期二次圧密沈下挙動を取り上げて検討した。デ-タベ-ス化によって明らかにされた海底地盤の地層の層序、地盤物性ならびに室内試験結果等に基づいて、海底地盤の工学的特性、特に洪積粘土地盤について明らかにした。沖合人工島や海上橋梁基礎地盤の動的特性に関しては、等価線形モデルや有限要素解析等の非線形地震応答解析によって、地盤の地震時応答を示し、埋立による地盤沈下に関しては、二次圧密による長期沈下の推定に用いるべき二次圧密速度の選定手法についての提案等を行っている。大阪湾・東京湾の海底地盤情報を、沿岸部のみでなく沖合い部まで対象とし、特に地質学的立場からの地盤の成因や堆積環境の解析をも取り入れた土質工学的特性のデータベース化を図り、あわせて人工島や構造物基礎の沈下と破壊に対する深部堆積層の影響を解明し、合理的な設計パラメータの選定手法を提案しようとするものであり、本年度の成果は以下のようにまとめられる。1.地盤調査結果ならびに関連土質試験結果の収集と整理については、大阪湾についてほぼデータの取りまとめが終了しつつある。2.大阪湾の地質特性に関する堆積環境ならびに層序の見直しについては、堆積環境が地盤特性に大きく影響することを明らかにし、粘土層の物理定数、例えば間隙比・コンシステンシー・密度などとの相関を示しうるようになっている。3.K長期圧密試験ならびに異方動的繰返し試験を実施することによって、二次圧密速度の時間依存性・載荷応力依存性を明らかにし、海底地盤の変形特性の解析へ適用し、既往の現場データの説明を行った。さらに、動的せん断定数の深度分布の推定を行い、実測値とのよい一致を得られている。4.海底地盤情報の選別とコンピュータへの入力によるデータベースの構築について、その最適手法を検討し、リレーショナルモデルを用いたデータベースの構築に取り組むとともに、将来の拡張データの入力上の問題点、あるいは将来のシステムの変化に対応しうる体制に関する課題の整理を行った。ゾーニングやマッピング等の情報加工による海底地盤の土質特性の二次元的分布の把握と図化の実施や海底地盤に特有の設計パラメーターの選定などに関する検討については次年度に行うものである。昭和63年度に継続して、海底地盤情報のデ-タベ-ス化と、その結果を利用した設計パラメ-タ-の選定とについての検討を実施した。1.海底地盤情報のデ-タベ-ス化について大阪湾における海底地盤情報のデ-タベ-スとして、大阪港内地区の海底地盤調査結果ならびに大阪湾内沖合12kmの大深度海底地盤調査結果を入力した。

この入力デ-タの解析のために応用プラグラミングを開発して検索システム・表示システム等への適用性を検討したものである。得られたデ-タベ-スに基づく物性値の三次元分布は、海底地盤のゾ-ニングのためにきわめて有効であり、沖積粘土層の基底層面や上部洪積粘土層厚のマッピング結果等、今後の実務規な設計業務に大きく貢献するだけでなく、研究上においても海底地盤状況を可視的に把握できるため総合的評価を容易にするものと考えられる。また、入力デ-タの信頼性については、圧密降伏応力の評価を中心に検討し、デ-タそのもののチェックを入力段階で実施することが有効であることを示した。2.設計パラメ-タ-の選定について埋立事業にともなう海底地盤の長期二次圧密珍下挙動と、地震時における動的応答、特に粘性土の動的特性(せん断弾性定数と減衰比)等について検討した。前者については室内試験結果から得られる二次圧密連度が、ひずみ速度の遅い擬似過圧密粘土の二次圧密の推定には用いられないことを明らかにし、長期二次圧密珍下予測のための手法を提案した。後者についてはSP検層デ-タを用いて動的地盤定数の合理的決定法を示し、これに基づいて海底地盤の地震時応答特性を明らかにした。
ｐ／ｎ接合型鉄複合酸化物光触媒による水の完全分解

水を太陽光エネルギーを利用して分解し、燃料としての水素を得る目的のために、鉄複合酸化物光触媒に注目して水分解を目指して開発研究を行ってきた。初期の目的であったp/n接合型の鉄複合酸化物光触媒の直接合成は極めて難しい事がわかってきたので、様々なナノ混合物光触媒合成へ向けて研究してきた。その結果、鉄複合酸化物と混合する相手の酸化物、例えば酸化セリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化グラフェンの合成に着手して、興味あるナノ構造体を得た。それらと鉄複合酸化物を混合し、色々な処理を施したが、高い活性の光触媒は得られなかった。しかしながら、これまでの研究から混合体の作製のヒントは得られた。鉄複合酸化物やそのp/n接合型触媒を作製するために、まず鉄と各種界面活性剤を混ぜて、水熱下で合成を試みた。複合酸化物はできにくい代わりに、いくつかの鉄酸化物のナノシートを作る事ができた。XRDやTEMによる解析から、それらはヘマタイトであることが判明した。ナノシートは一枚ではなく、細長い、ヘマタイトが集合したもめであるととが判明した。n型半導体ができたことになるが、その光触媒活性は低かった。次に、鉄酸化物とセリプの混合体からp/n接合型光触媒を形成するため、まずセリアのナノシートに関して合成を試みた。セリウムイオンと界面活性剤をpHの高い状熊から混合することでセリアのナノシートからなる界面活性剤を含む層状化合物を得ることに成功した。その状態を観察するためTEMを用い、その発光特性を測定した。その結果、得られた層状体の発光効率は60%であり、紫外線を発光した。このような層状体で高い効率の発光が得られたのはこれが初めてであるさらにp/n接合体を得るために、その電荷移動を促進するといわれている酸化グラフェンナノシートの光加工方法についても検討した。すなわち、酸化グラフェンの両面に酸化鉄を光電着させるのである。その結果、光照射により、酸化グラフェンは穴を開けながら還元されることを見いだした。また酸化グラフェンの両面には、酸化鉄が光電着していた。酸化鉄の光電着に伴い、酸化グラフェンが大きく還元されることも見いだした。今後は酸化グラフェンと鉄複合酸化物の複合触媒も検討する。本年度では、前年度に引き続き、酸化鉄やCaFe2O4のナノシートの合成と酸化グラフェンの層間におけるp型CaFe2O4やn型Fe2O3の微粒子の作製を主眼に研究を行った。前者については、DSイオンを含む溶液にFeイオンとCaイオンを混合させてpHを上昇させ、層状体を得た。この時の温度は6080°Cに設定した。その層状体の層間距離は、DS自身が持つ層間距離より大きく層間にFeとCaの両方が存在することがわかった。EPMAの結果から、最初の仕込み量よりも大幅にCaの量が少なく、このためCaの仕込み量を多くすることで、CaFe2O4に近い組成とした。さらに、類似する層状体としてCaに代えてBa-Feの層状体を同様の方法で得た。このようにして作製したCa-FeやBa-Fe酸化物層状体の光電気化学特性を評価した。このときの各電極は、各サンプルの分散液を泳動電着により得た。その結果、残念ながら光電流はほとんど観察されなかった。光電流が見られないのは、これらが光触媒として働かないことを意味している。次に、FeイオンとCaイオンを目的の組成になるように酸化グラフェンと混合し、それを種々の温度で熱処理した。まず、GO分散液にFeとCaイオンを目的の組成になるように加えて、これらが吸着するか検討した。その結果、これらのイオンの濃度が低い場合には全てがGOに吸着した。同時に、GOの沈殿も観察された。このことは、GO層間にFeとCaの両者がインターカレーションしたことを意味している。このようにして作製したGO-Fe-Ca混合体を焼成してGO-CaFe2O4混合体の合成を試みた。しかしながら、500°C以下ではCaFe2O4は生成せず、800°C以上の温度でCaFe2O4の生成を確認した。しかしながらp/n接合光触媒生成までには至らなかった。鉄の3価と2価の金属イオンを適量混合し、ドデシル硫酸イオン(DS-)を混合することにより、DSの鉄層状酸化物を得ることに成功した。これらは、数nmサイズの超微粒子がDS体で挟まれた異常な状態として存在している。これをTBAで剥離すると、超微粒子の酸化鉄を得ることができる。鉄が2価や3価で存在するとマグネタイトになり、磁性粒子として作動する。これらを光触媒として作動させると微弱な光触媒活性を示した。

類似の方法で、酸化チタンナノシートを作製することにも成功した。この場合、TEM観察によると酸化チタンはK2TiO4として存在していることが判明した。ナノシートのサイズは5nm程度の広さを持つため、量子サイズ効果を有している。このため、光触媒活性は生じるがバンドギャップが大きいため可視応答は小さい。今後は、これらのp型光触媒とn型光触媒が接触する界面を作る方法の確立が重要である。一方、酸化グラフェンと酸化金属ナノシートに関する研究においては、まず酸化グラフェンの層間に容易に金属イオンがしみ込んでいく現象を明らかにした。金属イオンの層間での量を増やすことにより、層間に金属酸化物ナノシートを作製することが容易になると思われる。実際には、金属は金属そのままでも層間を移動している現象も得られている。これを還元する事により、金属ナノシートの形成も可能になり、光触媒活性の新しい分野を切り開くことも可能になろう。今後は、層間に様々な複合酸化物や金属などのナノシートを作り、触媒活性の高い光触媒特性を評価する。様々な錐複合酸化物の合成を検討し、ナノシートや今後混合すべき層状体などを得た点は順調であるが、未だ高い効率の光触媒が得られていない点については今あらゆる手段を使っ畔てこれを成功するつもりでいる。以上の観点から(2)と判断できる。25年度が最終年度であるため、記入しない。様々な鉄複合酸化物ナノシートの合成を検討し、ナノシートやナノシート含有層状体などを得た点は順調であるが、未だ高い効率の光触媒が得られていない点については今後あらゆる手段を使ってこれを成功するつもりでいる。鉄複合酸化物のp/n接合光触媒が本来の目的であるが、今後は、光触媒を推進させるといわれている酸化グラフェンなどを酸花鉄と複合化することも考える必要がある。基板となる酸化グラフェンの両面に酸化鉄などを光電析させたものについて光触媒特性を評価する。鉄複合酸化物のp/n接合光触媒が本来の目的であり、様々なp型、n型光触媒のナノシートの合成には成功している。これらを接触させる手法の開発や酸化グラフェンを媒介とする接触が考えられる。後者の場合、酸化グラフェンの層間に金属イオンを存在させることには成功しているので、今後はこれから層間にナノシートを作る技術開発が必要である。
新規PDGFRα転写産物を指標とした多発性骨髄腫に普遍的なバイオマーカーの開発

本研究では、多発性骨髄腫に特異的な血小板由来増殖因子受容体α(PDGFRα)転写産物の同定を試みた。その結果、多発性骨髄腫に特異的な転写産物は同定できなかったが、ヒトPDGFRα遺伝子の新規first exonを5つ見出した。複数のfirst exonによる遺伝子発現制御はその遺伝子の時空間特異的な発現に関わることが報告されている。そこで新規first exonのマウスホモログを同定しその発現を調べた。その結果、各first exonはそれぞれ異なる組織発現パターンを示したことから、PDGFRα遺伝子は複数のfirst exonによりその発現が緻密に制御されている可能性が示唆された。多発性骨髄腫では完全奏功の判定が困難であり、有用な微小残存病変をとらえる手法の開発が求められている。本研究の目的は、多発性骨髄腫に特異的に発現する血小板由来増殖因子受容体α転写産物を同定することで、より高感度かつ普遍的に微小残存病変の捕捉を試みることである。まず、10の多発性骨髄腫細胞株を用いてRACE法によりPDGFRα転写産物の末端構造を調べた。その結果、既知のPDGFRαintron1領域内に存在する5つの新しいfirst exonを同定した。また、exon 3内に5'末端を持つ転写産物の存在を見出した。さらに、intron 14の配列を3'末端に持つ転写産物があることがわかった。新たに見出したfirst exonやintron 14の配列にprimerを設計しRT-PCRを行ったところ、1つの細胞株の中に複数のPDGFRα転写産物が発現していることがわかった。また、これらの転写産物はPDGFRαを発現している骨肉腫細胞株HuO9でも検出された。exon 3内に5'末端を持つ転写産物についてはPCRによる解析ができず、次世代シーケンサーやnorthern blotによる解析も非常に困難である。そこでsequence specific captureによる解析を試みたが、うまくいかなかった。現在はアプローチを変えて、複数の転写産物に共通していると思われる部分をエピトープとする抗体を用い、western blotにより多発性骨髄腫に特異的な翻訳産物が検出できるか検討している。多発性骨髄腫では化学療法後の完全奏功の判定が困難であり、微小残存病変をとらえる有用な手法の開発が求められている。本研究の目的は、多発性骨髄腫に特異的に発現する血小板由来増殖因子受容体α(PDGFRα)転写産物を同定し、より高感度かつ普遍的に微小残存病変の補足を試みることである。平成26年度に複数の多発性骨髄腫細胞株から、既知のPDGFRα遺伝子のintron1領域内に存在するPDGFRαの5つの新しいfirst exonを含む、様々な転写産物の構造を見出した。しかしその構造多様性から、転写産物を対象とした解析が非常に困難であったため、平成27年度は翻訳産物を対象とした解析を行った。複数の転写産物に共通していると思われる部分をエピトープとする抗PDGFRα抗体を用い、western blotを行った。その結果、全長のPDGFRαタンパク質よりも小さい分子量の、正常細胞株と比して多発性骨髄腫細胞株にのみ検出されるバンドを見出した。このバンドはいくつかの急性骨髄性白血病細胞株でも検出された。この結果から、PDGFRα遺伝子の異常な翻訳産物の存在が示唆された。そこでMS解析により目的のバンドがPDGFRα遺伝子由来の翻訳産物であるか確認するため、免疫沈降法により目的のバンドの濃縮を試みた。しかし、全長のPDGFRαタンパク質が免疫沈降される条件下で、目的のバンドを濃縮することができなかった。研究代表者は平成28年9月より所属研究機関を変更した。そのため新しい環境下で研究を遂行するためのセットアップに時間がかかり、補助事業期間を延長した。前年度までにヒトPDGFRα遺伝子の新規first exonを5つ(exon 1γ、1δ、1ε、1ζ、1η)見出した。しかし、多発性骨髄腫のバイオマーカーとなり得る転写産物を同定するには至らず、さらなる研究展開に困難が予想される結果となった。一方、PDGFRαノックアウトマウスは胎生致死であることから、発生期における機能の重要性が指摘されているものの、十分な機能解析が進められていない。見出した新規first exonを特異的にノックアウトすることで、胎生致死を引き起こさずに発生期におけるPDGFRα遺伝子の機能が解明できると考えた。そのためにまず、ヒトで見出したPDGFRα遺伝子の新規first exonがマウスにも存在するかを調べた。マウスPDGFRα遺伝子のintron1領域内のヒトの各first exonの配列と相同性が高い領域を検索し、primerを設計してRT-PCRを行った結果、マウスにおいてもexon 1γ、1δ、1ε、1ζが存在することが確認できた。exon 1ηはマウスにおいては同定できなかった。次に5'-RACE法により見出したマウスホモログの5'端を決定した。得られた結果をもとにprimerを再設計し、マウスにおける各first exonの組織特性を既知のものも含めてRT-PCRにより検討した。その結果、exon 1α、1β、1γ、1δは広範の組織で発現が検出されたが、exon 1ε、1ζは限られた組織でのみ発現が検出された。特にexon 1εの発現は、中枢神経系でのみ検出された。得られた結果を2016年度の分子生物学会で報告した。

現在はin situ hybridization法により各first exonの発現部位や時期特異性についてより詳細な解析を行っている。本研究では、多発性骨髄腫に特異的な血小板由来増殖因子受容体α(PDGFRα)転写産物の同定を試みた。その結果、多発性骨髄腫に特異的な転写産物は同定できなかったが、ヒトPDGFRα遺伝子の新規first exonを5つ見出した。複数のfirst exonによる遺伝子発現制御はその遺伝子の時空間特異的な発現に関わることが報告されている。そこで新規first exonのマウスホモログを同定しその発現を調べた。その結果、各first exonはそれぞれ異なる組織発現パターンを示したことから、PDGFRα遺伝子は複数のfirst exonによりその発現が緻密に制御されている可能性が示唆された。多発性骨髄腫に特異的な転写産物の同定には至っていないものの、PDGFRα遺伝子の新しい構造を複数見出しており、おおむね順調に進展しているといえる。これまでの研究結果から、転写産物、翻訳産物いずれからのアプローチにおいても今後の研究展開に困難が予想される。一方、PDGFRα遺伝子の新規first exonの発見は、PDGFRα遺伝子の生体内での機能を解明する上で非常に有用であると考えられる。PDGFRαノックアウトマウスは胎生致死であることから、発生期における機能の重要性が指摘されているものの、機能解析が進められない状態である。そこで、各first exonを特異的にノックアウトすれば全PDGFRα遺伝子を欠損しないので、胎生致死を引き起こさずに発生期におけるPDGFRα遺伝子の機能が解明できると期待される。そのため平成28年度は、ヒトで見出したPDGFRα遺伝子の新規first exonがマウスにも存在するかをまず検討する。マウスでも存在する場合は、発生期におけるそれぞれの発現部位、時期特異性についてin situ hybridization法を用いて検討を行う。細胞生物学研究代表者が平成27年9月より所属研究機関を変更したため、新たな環境で研究を行うためのセットアップに時間がかかり次年度使用額が生じた。なお、補助期間延長申請を行い、承認を受けている。研究経過上、PCRベースの実験が多くなり、細胞培養やタンパク質解析を予定よりも多く行う必要がなかったため、経費が抑えられた。また、本研究の遂行にあたり用いるキットやsequence specific captureに用いたprobe、抗体などの多くが発注から納品までに1ヶ月前後と非常に時間を要しており、年度をまたいで納品されるものもあるため。「今後の研究の推進方策」記載の計画に則って、生じた遅れを取り戻すべく、精力的に研究を行っていく。PCRベースの実験がほぼ終了し、これから細胞培養やタンパク実験を多く行っていくため、これらに必要な細胞培養器具、培地や抗体などの物品を購入させていただく予定である。