hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本型経営システムの形成と発展プロセスの研究

本研究では、日本型経営を生み出したガバナンスの構造を明らかにする目的で推進している。さらに、日本企業が持つ制度的な欠点はどこから生まれ、経営戦略はどのように意思決定されるのかなど、企業内部に入り込まなければわからない点を明らかにすることが本研究の目的である。また、同時期のアメリカで行われた科学的管理法に対して、日本型経営はどのように特徴つけることができるのかを明らかにしている。これらの研究の意義は、日本、及び世界の経営環境を鑑みて明確であり、本研究が学術的に見て推進すべき重要な課題であることは明白である。本研究は、日本企業の成長プロセス、コーポレート・ガバナンス、日本型経営の形成といった今まで分析されてこなかった変数を、企業における最高意思決定者の社長が発する稟議書を長期に渡って、現在のIT技術を駆使して分析するという、革新性の高い試みを行っている。そのなかで、今期は、当初の計画案の通り、企業の内部資料のデータベース化を行った。データベースは本研究の調査対象である鐘紡の内部資料のデジタル化、テキスト化(データの場合、エクセル化)が骨子となる。以下のデータベースを完成、データベース化した。1企業の決済資料である回章類のデジタル化を完了した(1886-1990年の114年間、36000ページ)2その間開かれた株主総会450回の議事録のデジタル化、テキスト化を完了し翻刻を行い、叢書として2冊の本を刊行した。3その間の売り上げ、新製品、海外展開のデータを含む営業報告書のデジタル化、テキスト化を完了した。4工場の生産性を示す生産データ、給与計算、人員構成など、全てエクセル化した、A2エクセル表1900ページ分。5上記データを包括しるソフトウエアを作成し、分析できるよう、全てのデータをパネル化した。分析を行うインフラを整えるために必要なハードウエア、ソフトウエアの準備は1,2年目で完了した。具体的には、データベースソフトウエア、手書き資料も扱えるOCRソフト、テキストマイニング、データマイニングを行うことができる環境であり、予定通り整えることができた、本年度はデータベースの構築を行った。実績にも述べたように、1企業の決済資料である回章類のデジタル化を完了し(1886-1990年の114年間、36000ページ)サーバー上で、キーワード等で管理できるようにデータベースを整理した。2その間開かれた株主総会450回の議事録のデジタル化、テキスト化を完了した。株主総会の議事録は、手額の速記録として残されていたため、現代語訳し、仮名表示し、さらに幹事も当用漢字に置き換える翻刻作業を行い、叢書として刊行した。450回分の株主総会は、前6巻の叢書として2019年までに全て刊行予定であるが、骨ンドは、そのうち、2巻を刊行した。を全て完了し、データベース化し膨大なデータベースを制作したが、さらに、本年度は、データマイニング、テキストマイニングを行うために、データをパネル化する必要があったため、専用のソフトウエアを開発し、パネルデータ化した。ここまでの作業は膨大なものであるが、データサーバを導入し、全て、キーワード等、一元管理できるデータベースをすでに立ち上げており、また、データの管理も慎重に行っている。本研究の最大のハードルであった、企業の114年にも及ぶ内部データのテキスト化を完了した。本研究プロジェクトの後半では、その分析に入る。テキストマイニング、データマイニング技術を駆使し、分析を行うが、多くの課題克服の必要性がある、まず、これほどの分量のテキストマイニングは行われておらず、システム情報学など理系の知識が必要になる可能性があるため、文理融合で取り組む予定である。構築したデータベースには、既存研究にはない重要な特徴が2点ある。まず、分析するデータが企業の内部資料であるという点である。これは経営者が意思決定した事案を担当部門に連絡した資料であり、海外では、チャンドラー等の研究はあるが、日本国内では事例が見当たらない。2点目の特徴は、資料が116年にもわたり、継続している点である。その間、11名の社長が就任しており、組織、企業風土など、どのようそれぞれの資料の蓄積数も3万点と分析には十分な分量である。上記のような特徴がある資料の分析の方法論には、多くの選択肢がある。たとえば、アメリカ企業での分析成果を有するマッキンゼーの7Sのフレームワークを用い、分析を進めることができる。マッキンゼーの7Sは組織マネジメントを考える際などに用いられるフレームワークである。このフレームを選択したのは、経営を7つの要素に分けてその関係性を分析する際、回章の内容を、一つ一つの内容を表すインデックスの項目と一致させることにより、アメリカ企業との比較研究を行える可能性があるためである。本研究では、さらに、鐘紡に特有のコーポレート・ガバナンスを分析することを目的としたプロセス論的アプローチ(M1)と、事業戦略と組織構造の関係を明らかにする分析論的アプローチ(M2)の2つの方法で分析を行い、最終的に企業はどのように成長するのかという点について、結論を出すことを目指している。企業の成長を研究する方法論として経営資源に着目する限り、内部資料の分析は必須となる。しかしながら、企業が存続している限り、内部資料の閲覧は不可能である。

ましてや上場企業のような大企業では社内文書は機密事項であり、外部に公表されることはない。研究対象の鐘紡資料は、同社の社史資料編纂室が所蔵していた資料で、その解散後、2008年12月に、神戸大学が寄贈を受け、経済経営研究所と経営学研究科が共同で整理、目録作成にあたってきた。同資料は鐘紡の1886年の設立から1990年にかけての時代をカバーする大規模な資料である。その中でも、稟議書と呼ばれる社長の決済資料は、ほぼ完全な形で残されており、その数は約3万点に及ぶ。同様に、帳簿関係資料も完全な形で残されている。本研究では、貴重な資料の保存、研究のため、デジタル化を進めており、稟議書、帳簿ともにほぼ作業を完了した。具体的には、1886年の設立から、戦前・戦後期の1950年ごろまでは、全て手書きの資料であり、特に明治期は特有の崩し字で書かれており、歴史家でも解読は難しい。一方、大型コンピューターを用いた図形認識や文字認識の技術が開発され、こうした判読困難な文書の活字化が研究されている。この分野のトップ企業である凸版印刷株式会社と共同で、明治期の崩し字の稟議書の一部の解読を試みたところ、コンピューターによる資料の解読・データベース化が技術的に可能、つまり最先端の画像処理技術を用いた解読、デジタル化、テキスト化を推進した。行った方法は、いわゆるOCRの技術よりも高度なもので、手書き資料においても適用可能である。本年度は、研究のコアとなる画像処理技術を用いたテキスト化とそのデータベース化、テキストマイニングのソフトウエアの導入を行った。一連の分析システムが構築できた。1年目は研究インフラの構築を行ったが、その中で、画像処理の特許申請を行った。大きく、2点より実績を報告する。まず、本テーマのコアである大量データのテキストマイニングを行うための仕組みの構築と、手書き資料などデジタル化が困難であった資料のデジタル化・テキスト化によるデータベースの構築である。以下、その実績を報告する。まず、テキストマイニングを行うための仕組みは、手書き資料(崩し字)、手書き資料(楷書)、旧かな使いを含む活字、現代の活字という4つのエンジンを有するOCRソフトウエアを導入した。市販のものではなく、専用のものであり、すでに、テキスト化に関しては高い精度で行うことができるレベルまで向上させている。次に、テキスト化したデータを保存、キーワード化、テキストマイニングのための出力形式に合わせたファイル化を行えるデータベースを構築した。これも、独自のシステムである。また、テキストマイニングのソフトウエアは、IBM社のものを導入し、既に立ち上がっている。このように、本研究のコアとなる大量データの解析に関する仕組みの構築は極めて順調に進めている。次に、そのシステムを用いた資料のデジタル化、テキスト化の状況であるが、実績として、まず、分析対象の鐘紡資料のコアである社長回章(決裁書)のデジタル化は、35000ページほど行い、ほぼ、完了した。また、同時に進めていた、株主総会の速記録、財務諸表なども、鐘紡では、130年の歴史の中で450回行われており、そのすべてのデジタル化が終わり、テキスト化も80%程度の達成度である。
ビタミンE代謝組織の特定とゴマ摂取によるビタミンE代謝への影響

脂溶性の抗酸化物質であるビタミンE(トコフェロール;以下Toc)は、肝臓で代謝されるが、今回我々は、肝外組織でのTocの代謝能について検討した。その結果、Tocは吸収時に小腸でその一部が代謝されている可能性が示された。また、過剰量のα-Tocの摂取は、γ-Tocの代謝を促進させる可能性が示された。さらに、ゴマ摂取させると、Toc代謝を阻害し、代謝産物を減少させ、体内Toc濃度を上昇させることを明らかにした。ビタミンEは、脂溶性の抗酸化物質である。ビタミンEとして最も多く体内に存在するα-トコフェロール(α-T)は、肝臓でシトクロームP450(CYP)4Fを律速酵素としてα-カルボキシエチルヒドロキシクロマン(α-CEHC)に代謝されるが、肝外組織でのα-Tの代謝能について報告はない。そこでビタミンE代謝臓器の特定のため、ビタミンE代謝産物の体内分布及びCYP4FのmRNA発現を調べた。また内部標準を用いたCEHC測定の条件設定を行った。その結果、小腸でCYP4F分子種のmRNA発現が確認された。α-Tとγ-トコフェロール(γ-T)を経口投与したラットの24時間後の組織中αT及びγT濃度と、設定した測定条件にてα-CEHC及びγ-CEHCを測定した。その結果、αT及びγTは、血清及び測定した全ての組織(肝臓、小腸、腎臓、副腎、肺、心臓脾臓、脳)で検出され、副腎で最も濃度が高く、次いで肝臓、小腸の順に高かった。また、γTよりもαT濃度の方が10倍以上高かった。α-CEHC及びγ-CEHCは、血清、肝臓、小腸、腎臓で検出され、小腸で最も濃度が高く、次いで肝臓で高かった。また、γ-CEHCの方がα-CEHCよりも10倍程度高かった。さらにラットにγ-トコトリエノール(γ-T3)を経口投与した3時間後に小腸を摘出し、内容物を生理食塩水で洗って6等分してγ-CEHCを測定した。その結果、小腸の中間部分でγ-CEHC濃度が高い傾向にあった。以上より、ビタミンEの代謝産物は、血清、肝臓以外に今回初めて小腸、腎臓でも検出され、小腸で比較的濃度が高いことが明らかとなった。さらに、小腸にもCYP4Fが存在している可能性が考えられることから、ビタミンEは吸収時にその一部が代謝されている可能性が示された。ビタミンEは、脂溶性の抗酸化物質であり、ビタミンE代謝の主要組織が肝臓であることは間違いない。昨年度の研究では、肝臓以外にも、小腸においてビタミンEが代謝される可能性について報告した。また、ビタミンEの構造類似体であるα-トコフェロール(α-T)とγ-トコフェロール(γ-T)を同量ラットに投与すると、γ-Tの方がα-Tよりも代謝されやすい可能性も示した。今年度は肝臓ミクロソームにおいて、ビタミンEの種類によって代謝の律速酵素であるCYPの酵素活性が異なるという報告があることから、ラットにα-トコフェロール(α-T)とγ-トコフェロール(γ-T)を一緒に摂取させたとき、代謝に影響が見られるか検討した。その結果、小腸および血清中のγ-T濃度は、α-Tとγ-Tを同時に投与した場合の方が、γ-Tのみを投与した場合に比べ、有意に低く、γ-Tの代謝産物である尿中γ-CEHC排泄量は、α-Tとγ-Tを同時に投与した場合の方が高かった。従って、過剰量のα-Tの摂取は、γ-Tのγ-CEHCへの代謝を促進させる可能性が示された。また、ゴマ摂取によるCEHC排泄量と主要組織におけるビタミンE代謝への影響をラットを用いて検討した。これまでの研究では、ゴマを摂取させると、γ-Tの体内濃度を上昇させること見出しているが、今回、γ-T以外にも、α-Tの体内濃度もゴマ摂取によって上昇させることを明らかにした。そのメカニズムとして、ゴマの摂取が、ビタミンE代謝を阻害し、代謝産物を減少させ、体内ビタミンE濃度を上昇させたと考えられた。
セルフ・アフィン表面の成長ダイナミックスに関する理論

成長する表面または界面が、滑らかでなく荒れた粗な形状を示すことが自然界や工学過程において良く観察される。それらが異方的なフラクタルである自己・アフィン性という共通の数理科学的構造を有していることに興味がある。成長する荒れた表面においては、表面の乱れがべき乗の法則にしたがって増大する。表面の自己・アフィン性を特定するフラクタル次元と共に、この動的指数を求めることが、この研究の目的になる。計算機シミュレーションの方法による研究が先行していたが、カーダーなど3人組が表面の運動を記述する確率的非線形偏微分方程式(KPZ方程式)を提案して以来、繰り込み群の方法など理論的な研究の成果が蓄積されてきた。しかし、単純な方程式にもかかわらず、KPZ方程式は手ごわく多くの理論家の挑戦を退けている。われわれはKPZ方程式の確率変数の取扱いに誤りがあることを指摘し、線形な確率的拡散方程式を数値的に解く場合にもこの問題が存在することを厳密に示した。確率的な偏微分方程式の数値解析に重要な問題を提起したことになる。一方理論的興味とは別に、KPZ方程式から導かれる指数は多くの実験結果と一致しないことが指摘されて久しい。最も有望な提案は、ランダムノイズが空間内の位置に依存する確率的非線形偏微分(KPZQ)方程式である。前述した2種類の指数を空間次元の関数として表す一般公式を以前より確かな方法で導出した。さらに、成長するランダム図形一般に研究対象を拡張して、拡散に支配された凝集体(DLA)のマルチ・フラクタル次元を理論的に求め、自己組織化臨界性を示す砂山モデルの普遍性について議論した。KPZ方程式自体が普遍的であり理論的に興味深い対象である。例えば、渦なし流体や方向づけられた高分子の配向の問題などと深い関連が存在することが知られている。このような現状にあるとき、我々はKPZ方程式の連続化に数学的な欠陥があることを発見した。この発見を契機に表面のフラクタル次元と動的指数の一般解を求めることに成功した。その結果はこの分野で信じられていたいくつかの結論を否定するものであり一部分の公表にたいしても賛否さまざまな反響があった。現在、数学的な精密化を行っている最中である。既に、前述した2種類の指数を空間次元の関数として表す一般公式を導出した。しかし、残された課題も多い。これらの問題を解決するのが次の目標である。それらが異方的なフラクタルである自己アフィン性という共通の数理科学的構造を有していることに興味がある。

表面の自己アフィン性を特定するフラクタル次元と共に、この動的指数を求めることが、この研究の目的になる。計算機シミュレーションの方法による研究が先行していたが、カーダーなど3人組が表面の運動を記述する確率的非線形偏微分方程式(KPZ方程式)を提案して以来、繰り込み群の方法など理論的な研究の成果が蓄積されてきた。しかし、単純な方程式にもかかわらず、KPZ方程式は手ごわく多くの理論家の挑戦を退けている。われわれはKPZ方程式の確率変数の取扱いに誤りがあることを指摘し、線形な確率的拡散方程式を数値的に解く場合にもこの問題が存在することを厳密に示した。確率的な偏微分方程式の数値解析に重要な問題を提起したことになる。一方理論的興味とは別に、KPZ方程式から導かれる指数は多くの実験結果と一致しないことが指摘されて久しい。最も有望な提案は、ランダムノイズは空間内の位置に依存する確率的非線形偏微分(KPZQ)方程式である。前述した2種類の指数を空間次元の関数として表す一般公式を以前より確かな方法で導出した。さらに、成長するランダム図形一般に研究対照を拡張して、拡散に支配された凝集体(DLA)のマルチ・フラクタル次元を理論的に求め、自己組織化臨海性を示す砂山モデルの普遍性について議論した。
流体の数学解析

圧縮性オイラー方程式および半導体の流体力学モデルに対して、数学の立場から研究をおこなった。まず、オイラー方程式は、気体の運動を表す流体力学の基礎方程式である。本研究では、特にその球対称な解の存在、および時間が十分経ったときの解の挙動を調べた。次に、半導体の流体力学モデルは、半導体中の電子や正孔の運動を表す方程式である。このモデルは、フラッシュメモリーのシミュレーションなどに用いられる。本研究では、特にその定常解を調べた。ここで、定常解とは時間によらない解のことである。本研究では圧縮性オイラー方程式および半導体方程式の流体力学モデルを研究し、以下の結果を得た。1.重力項のある圧縮性オイラー方程式の球対称解の時間大域解の存在重力項のある圧縮性オイラー方程式に対して、固体球の外部での球対称解の時間大域的存在を示した。これは星の周りでの非粘性気体の運動を表す。この問題に関しては、等温の場合を除いて時間大域解の存在は知られていないと思われる。本存在定理は、初期値の無限遠方にのみ制限を加えて証明される。例えば、初期値がcompact supportを持てば、任意の有界な関数を初期値として与えることができる。また、本定理はいくつかの定常解を含む事ができ、その中にはcompact supportを持たないものも含まれている。問題となるのは、近似解の有界評価を導出することである。これを解決するため、前年度の研究でおこなった近似解を用いた。2.圧縮性オイラー方程式の球対称解の減衰評価重力項のない場合に、圧縮性オイラー方程式の球対称解の減衰評価を導出した。球対称解に対しては、減衰評価はあまり知られていないように思われる。初期値がある条件を満たせば、圧力の重み付きの積分が減衰することを示した。まず、近似解に対してこのような減衰評価を導出し、その後その収束先である弱解に対しても同様な減衰評価が成り立つ事を示した。3.半導体の流体力学モデルの定常解の一意性定常解の一意性は、ある制限の下では示されていた。それに対して、ある状況下では、その制限が不要であることを発見した。1圧縮性オイラー方程式の球対称解の減衰評価圧縮性オイラー方程式の球対称解の時間無限大の漸近挙動を研究した。特に、初期値がある条件を満たせば圧力の重み付きの積分が減衰することを示した。球対称解に対しては、漸近挙動はあまり知られていないように思われる。この方程式は不連続解を持つため、解の範囲を弱解まで広げなければならないが、この弱解を扱うのは困難である。そこで、以前1次元の同様な結果を示すときに用いた手法を用いた。すなわち、直接弱解を扱うのではなく、まず差分法で構成した近似解に対して減衰評価を導出する。この近似解は弱解に収束するので、結果として弱解に対しても減衰評価を得ることができた。1次元のときにはなかった低階の項の扱いが困難であった。2半導体の流体力学モデルの定常解の一意性定常解の存在はある条件Aの下示されていた。その解の一意性は、条件Aよりも強い条件Bの下、示されていた。本研究では、条件Aの下でも解の一意性が成り立つことを示した。解の凸性に着目する事が重要であった。
高効率有機系太陽電池の実現に向けた新規近赤外吸収色素の合成

色素増感太陽電池(DSSC)は、セルのエネルギー変換効率が12%を超えるものも報告されており、実用化に向けた研究が進められているが、この実用化のためには更なる高効率化が不可欠な課題である。本研究では高い光電変換効率が期待できる増感色素として、電子供与性部位と電子受容性部位を分子内に持つpush-pull型構造に着目し、これらを用いたDSSCの長波長感度の向上を目的とした。本年度は、キノイド構造チオフェンをπ共役鎖として有するpush-pull型有機色素の電子供与性部位のアルキル鎖長依存性の検討と、新規電子受容性部位の開発に取り組んだ。このpush-pull型有機色素はTwisted intramolecular charge transfer(TICT)励起状態という特殊な励起状態を持ち、この分子の電子供与性部位のジアルキルアミノ基のアルキル鎖長が長くなると分子内回転が抑制され、TICT励起状態の寿命が長くなることが分かった。この現象を反映し、アルキル鎖が長い色素を用いたDSSCの光電変換特性が向上し、共吸着剤と電解液組成の最適化により、最高で6.4%の光電変換効率が得られた。このような動的過程の制御によるDSSCの光電変換特性向上は、従来の研究には見られなかった手法である。また、push-pull型有機色素の電子受容性部位であるロダニンが酸化チタン上へ直接吸着することを見出した。これにより、カルボキシル基を含まない電子受容性部位もDSSCへ応用可能であることが分かった。シアノ酢酸よりも電子受容性の強いロダニンを用いた色素は長波長側に吸収帯を有しており、DSSCの長波長感度の向上に有用である。以上、本研究では、DSSCの長波長感度向上に向けてキノイド構造を有するpush-pull型有機色素を提示し、その有効性を実証することでDSSCの光エネルギー変換効率向上に向けた新手法を示した。有機系太陽電池のでも、色素増感太陽電池(DSSC)はセルのエネルギー変換効率が12%を超えるものも報告されており、実用化に向けた研究が進められている。実用化に向けて不可欠な高効率化を目指し、本研究ではDSSCの長波長感度の向上を目的としている。本年度は、チエニルメチンをπ共役鎖として有する有機色素のメチン基の位置による特性の違いに関して検討した。Knoevenagel縮合反応を用いた合成経路を開発し、これまで報告されている有機色素とはメチン基の位置が異なりキノイド構造を有する新規有機色素を合成できるようになった。同じ電子供与性部位と電子受容性部位を持ちπ共役鎖長の等しい構造異性体を合成し比較することで、メチン基の位置の違いにより吸収極大波長とモル吸光係数が大きく異なることを見出した。また、これらの色素を用いたDSSCを作製し、メチン基の位置の違いによる光電変換特性への影響を評価した。分光感度特性では、吸収スペクトルを反映し、本研究で新たに合成したキノイド構造を有する有機色素がDSSCの長波長感度の改善に有効であることが分かった。さらに、色素の会合を抑制するための共吸着剤の検討とDSSCの開放電圧向上のための電解液組成の検討により、光電変換効率を改善した。以上の結果から、π共役鎖長が等しくてもメチン基の位置による構造の違いでDSSCの長波長感度の向上と高効率化が可能であることを初めて示した。今後は、キノイド構造の拡張により、有機色素の吸収帯を近赤外領域まで長波長化することを目指す。
相模原地区における家族性パーキンソニズムの原因遺伝子の探索

神奈川県相模原市在住のパーキンソニズム家系は1)常染色体優性遺伝である,2)発症年齢や初発症状,レボドパへの反応性や臨床経過は孤発性パーキンソン病と類似する,3)Lewy小体は全神経系で認められず,また,青斑核には所見がない,などの特徴を有する.相模原家系における原因遺伝子を特定するためマイクロサテライトを用いたゲノムワイドの連鎖解析を行った.2点解析を行い,多点解析をパラメトリックおよびノンパラメトリックで施行し,またハプロタイプ解析により組換えを確認した結果,最終的に原因遺伝子を第12番染色体12p11.2-q13.1の約13CMの領域内にマップした.この位置は既報のいずれのパーキンソニズム遺伝子座とも異なっており,新規の遺伝子座Park8として登録した.ヒトゲノムプロジェクトにより12p11.2-q13.1には,機能・発現部位等が既知あるいは未知の遺伝子が約60個マップされており,さらにこの領域内のいずれかの場所と相同配列を持つExpressed Sequence Tag(EST)が無数報告されている.Park8の遺伝子本体を特定するために,これらの遺伝子やESTについて,家系内患者/健常者のゲノム塩基配列を比較し,疾患と関連する変異を網羅的に探索する作業を行っている.現在,未知遺伝子について検討をおこなっているが,患者-家系内健常者-正常コントロールの比較により,正常多型でないことの確認などが必要である.神奈川県相模原市在住のパーキンソニズム家系は1)常染色体優性遺伝である,2)発症年齢や初発症状,レボドパへの反応性や臨床経過は孤発性パーキンソン病と類似する,3)Lewy小体は全神経系で認められず,また,青斑核には所見がない,などの特徴を有する.相模原家系における原因遺伝子を特定するためマイクロサテライトを用いたゲノムワイドの連鎖解析を行った.2点解析を行い,多点解析をパラメトリックおよびノンパラメトリックで施行し,またハプロタイプ解析により組換えを確認した結果,最終的に原因遺伝子を第12番染色体12p11.2-q13.1の約13CMの領域内にマップした.この位置は既報のいずれのパーキンソニズム遺伝子座とも異なっており,新規の遺伝子座Park8として登録した.ヒトゲノムプロジェクトにより12p11.2-q13.1には,機能・発現部位等が既知あるいは未知の遺伝子が約60個マップされており,さらにこの領域内のいずれかの場所と相同配列を持つExpressed Sequence Tag(EST)が無数報告されている.Park8の遺伝子本体を特定するために,これらの遺伝子やESTについて,家系内患者/健常者のゲノム塩基配列を比較し,疾患と関連する変異を網羅的に探索する作業を行っている.現在,未知遺伝子について検討をおこなっているが,患者-家系内健常者-正常コントロールの比較により,正常多型でないことの確認などが必要である.
ムチン型糖鎖合成酵素遺伝子改変マウスによる白血球におけるムチン型糖鎖の機能解析

Corelβ1,3-ガラクトース転移酵素(ClGal-T)およびCore1β1,3-ガラクトース転移酵素特異的シャペロン(cosmc)遺伝子のC57BL/6J由来の組換えES細胞を作製、およびそれらに由来する個体を得ることに成功した。受精卵で発現するAyul-Creマウスと交配により、ヌルアレルをもつマウスを作製し、完全欠損マウスを作製した結果・ClGal-T完全欠損マウスは胎生致死であることがわかった。また、cosmc遺伝子は、X染色体上に存在するために、まずメスヘテロマウスを作製した。そして、そのメスcosmcヘテロマウスとC57BL/6Jオスマウスとの交配の結果、-/Yのオスマウスは、生まれてこなかった。以上のことから、ムチン型糖鎖は、正常な発生に重要な働きをしていることが明らかになった。現在、両遺伝子ノックアウトマウスともに胎生期のいつ発生異常に起こすかを現在スクリーニング中である。また、両遺伝子ノックアウトマウスの組織を使用して、レクチンプロットやレクチン、抗糖鎖抗体による免疫組織学的解析によってムチン型糖鎖抗原の消失を確認する予定である。さらに白血球におけるムチン型糖鎖の役割を解析するための血球細胞へ薬剤誘導可能なCreマウス、Mxl-Creとの交配中である。合成ペプチドによるClGal-Tに対するポリクローナル抗体の作製に成功した。この抗体で、膵臓を染色したところランゲルハンス氏島と胃粘膜上皮細胞のゴルジ体に陽性像が得られた。さらにインスリンプロモーターをもつinsulin-Creマウスと交配して、β細胞特異的なコンディショナルノックアウトマウスを作製した。このマウスを抗ClGal-T抗体で免疫組織学的解析をおこなったところ、β細胞特異的にClGal-Tの発現の消失が確認できた。本年度は、ムチン型糖鎖のコア1構造を合成する2つのコア1合成酵素群(Core 1 β1,3-ガラクトース転移酵素;C1Gal-T1とC1Gal-T2)のコンディショナルノックアウトマウス作製用のターゲッティングベクターの作製を行った。今回はC57BL/6マウスのES細胞を使用するため、ゲノムDNAもC57BL/6マウス由来のものを使用した。まず、それぞれの遺伝子を含むBAC DNAからPCRによって目的のDNA断片の増幅をおこなった。核酸配列をDNAシークエンサーで確認してから、loxP配列を含むターゲッティングベクターに組み込んだ。アラビノースでCreリコンビナーゼが誘導される大腸菌に遺伝子導入して、loxP配列で挟まれた領域がCreリコンビナーゼによって効率よく欠失することを確認した。ES細胞に遺伝子導入し、ネオマイシン耐性クローン選別後、PCRにより相同性組換えしているクローンを選別した。ネオマイシン耐性クローンは、C1Gal-T1で336クローン、C1Gal-T2で448クローン選別した。その中で相同性組換えクローンは、C1Gal-Tは13クローン、C1Gal-T2は24クローン存在していた。また、コンディショナルノックアウトマウス作製のためのloxP配列が組み変わっているかどうかをPCRで確認したところ、C1Gal-T1は7クローンあったがC1Gal-T2では確認できなかった。C1Gal-T1のクローンに関しては更にサザンハイブリダイゼーションで相同性組換えを確認しており、現在の現在受精卵にインジェクションする予定になっている。C1Gal-T2に関してはESクローンを取り直す予定である。本年度は、昨年度作製したコンディショナルノックアウトマウス作製用のベクターをテトラプロイドアグリゲーション法にてマウス受精卵にインジェクションをおこなった。

この方法を用いることによりC57BL/6由来の組み換えES細胞から派生する個体を得ることに成功した。完全欠損マウス作製のため、受精卵で発現するAyu1-Creマウスと交配し、loxP配列間で遺伝子を飛ばすことにより欠損ヌルアレルをもつヘテロマウスを作製に成功した。また、Flpeマウスと交配することにより、FRT配列に挟まれたネオマイシン耐性遺伝子の飛んだアレルをもつマウスの作製に成功した。上記のマウスを用いて、血球細胞へ薬剤誘導可能なCreマウス、Mx1-Creとの交配およびCre発現誘導によって白血球におけるムチン型糖鎖の役割を解析する予定である。また、リアルタイムPCRによる遺伝子定量解析より膵ランゲルハンス島に発現が顕著であり、インスリンプロモーターCreとの交配も予定している。ポリクローナル抗体を作製中であり、細胞レベルでの発現も確認する予定である。Core1β1,3-ガラクトース転移酵素(C1Gal-T)およびCore1β1,3-ガラクトース転移酵素特異的シャペロン(cosmc)遺伝子のC57BL/6J由来の組換えES細胞を作製およびそれから由来する個体を得ることに成功した。受精卵で発現するAyu1-Creマウスと交配により、ヌルアレルをもつマウスを作製し、完全欠損マウスを作製した結果、C1Gal-T完全欠損マウスは胎生致死であることがわかった。また、cosmc遺伝子は、X染色体上に存在するために、まずメスヘテロマウスを作製した。そのメスヘテロマウスとC57BL/6Jオスマウスとの交配の結果、-/Yのオスマウスは、今のところ生まれてこなかった(現在3腹)。以上のことから、ムチン型糖鎖は、正常な発生に重要な働きをしていることが明らかになった。現在、どの段階で致死になるかを確認中である。白血球におけるムチン型糖鎖の役割を解析するための血球細胞へ薬剤誘導可能なCreマウス、Mx1-Creとの交配中である。合成ペプチドによるC1Gal-Tに対するポリクローナル抗体の作製に成功した。この抗体で、膵臓を染色したところランゲルハンス氏島のほとんどの細胞に陽性像が得られたことから、インスリンプロモーターをもつinsulin-Creマウスと交配して、β細胞特異的なコンディショナルノックアウトマウスを作製した。現在、病理的解析が進行中である。
トランスポゾンの転移に必要なホストの遺伝子の同定

自然から採集したモ-リシャスショウジョウバエには、mariner因子が30個以上含まれている。最初に、転移頻度の高い因子を残した状態で余分な因子を除く作業を行なった。6世代にわたる交配で、これが達成された。つぎに、転移頻度の高い因子をPCR法で増幅し、クローンとして分離した。これを、別のトランスポゾンであるP因子の内部に結合し、P因子の転移を利用してキイロショウジョウバエのゲノム中に導入した。1個だけ導入され、さらに、その中のmariner因子が転移能力を保っていることを確認した後、これを系統として確立した。転移の有無の判定は、指標系統を作製して複眼の色素のモザイクの観察で行う予定であったが、PCR法を利用してより簡単に判定する方法を考案したので、これを利用することとした。以上の材料ならびに判定法を準備した後、突然変異を誘発し、スクリーニングを行った。以下の結果が得られた。(1)モ-リシャスショウジョウバエのトランスポゾンであるmariner因子はキイロショウジョウバエのゲノム中でも転移を起こす。転移は、体細胞と生殖細胞のどちらでも起こる。(2)転移頻度は、温度と強い相関をもつ。(3)ショウジョウバエのゲノム中に、突然変異を起こせばmariner因子が転移できなくなる遺伝子が存在する。すなわち、mariner因子が転移するために必要な遺伝子が存在する。(4)その正確な数は不明であるが、そのうちの1個は常染色体上にあり、今回得た突然変異遺伝子は、野性型遺伝子に対して劣性である。
脳の情報処理機構のダイナミクス

脳の情報処理の簡単なモデルとして自己結合型の神経回路網を取り上げ、その想起課程のダイナミクスを解析した。ニューロンの2値モデルにおいて、シナプス結合をヘッブ規則で与える。適当な初期条件から開始して、通常のしきい値ダイナミクスに従って平衡状態に達するまでの経過をどう記述するかが課題である。全入力ポテンシュルを信号とノイズに分け、ノイズ部分についてはガウス分布をする統計変数としての取り扱いをすると、系のマクロな状態の記述が可能になるという提案が甘利と馬被によってなされた。私たちはモンテカルロシミュレーションによって彼らの仮説の成立条件を調べた。その結果、想起が成功する場合には甘利・馬被理論が正当化されるが、想起に失敗するときにはノイズの分布がガウス型から大きく外れることが明らかになった。以上を踏まえて、私たちはミクロなダイナミクスが、「温度」をパラメータとする確率過程で表される場合に甘利・馬被理論を拡張した。その結果は、平衡統計力学を同じ問題に適用して導かれた相図とよい一致を示した。まったく違った基礎を持つ2つの方法で導かれた結果の一致は、これらの信頼性を裏付けるものといえる。状態更新に確率過程が含まれる場合の解析にも甘利・馬被タイプの議論が使えることが明らかになったので、さらに各ニューロンの入出力関係が非単調関数になっている状況においても、ダイナミクスを同様にして取り扱うことを試みた。非単調入出力関数を、非単調な発火確率ダイナミクスで表現することにする。ガウスノイズの仮定を使って想起のマクロダイナミクスを求める。その結果ある種の非単調な入出力関数の場合には記憶容量が通常のシグモイド関数よりも増加することがわかった。非単調な関係は、側頭葉での短期記憶の保持においてなんらかの役割を果たしている可能性が指摘されており、そのダイナミクスが理論的に解明されたことの意義は大きい。
高電磁界環境下におけるディジタル計測の測定精度向上に関する研究

高電磁界環境下におけるディジタル計測の測定精度を向上させるためには高電磁界環境の評価が先決である。このため約100MHzの周波数帯域を有する電界、磁界センサを試作し、小型インパルス電圧発生装置近傍の電磁界を計測することを通じて、電磁界環境の評価と測定システムの開発を行った。自然雷に伴う電磁界については、高分解能のディジタル自動計測システムを開発し、日本海側に設置した結果、発生数が少く、世界的にも殆どデータのない冬季雷の電磁界に関するデータを多数収集するのに成功した。送電線下やガス絶縁開閉装置(GIS)内部などの高電磁界環境下において、人体の商用周波電界曝露量,人体静電誘導電流,汚損がいレサージ電流,GISで発生する高周波電流について、アナログ計測,ディジタル計測を実施して比較検討した。その結果、信号伝送を光で行うことにより、高精度のディジタル計測が十分に可能であること、一部の計測においては、光信号伝送を行わなければ精度の著しい低下を免れないことが明らかになった。ディジタル計測における測定精度に最も影響の大きいディジタル変換部の精度については、実測と理論の両面で検討を行った。その結果、機種による差が大きく、理論上の最小誤差に近い精度が実現されている機種は少ないことが伴明し、標準的な精度の評価手法が必要なことが明らかにかった。以上の成果をもとに、高電磁界環境下における標準的なディジタル計測システムを試作し、性能の検証を大型の高電圧実験室で行って、その結果とそれらをもたらす原因について考察を加えた。またこのような計測システムの規格化について検討を行った。今後の計画として、高電磁界環境の一般的な特性の把握を通じて試験条件の標準化をはかり、計測,制御システムの耐性に関する試験法の実用化を目的として研究を進める予定である。高電磁界環境下におけるディジタル計測の測定精度を向上させるためには、高電圧試験の際に実験室内に放射される高周波の電界および磁界を把握する必要がある。この目的のために、ほぼ100M【H_2】の周波数帯域を有する電界および磁界センサを試作し、インパルス電圧発生時ならびにさい断時に放射される電磁界を測定し、また、同様の周波数帯域の分圧器,分流器,変流器によって、発生回路の電圧、電流を同時に測定し、さらに、発生装置中の放電ギャップからの放電光とあわせて検討を行った。その結果、これらの時間的関係を明らかにするとともに、実験室内の多点における電磁界の測定結果から電磁界の距離による減衰特性を明らかにし、解析結果と比較検討を行った。自然雷に関する測定については、日本海沿岸における冬季雷を対象として、電磁界のディジタル計測を実施し、雷放電の際の強い電磁界環境下において信頼できるデータを得るためのセンサや測定結果をマイクロコンピュータに転送するための伝送系、さらに、コンピュータによる情報処理を行うためのシステムの特性改善を行った結果、信頼できるデータを取得できることを明らかにした。このシステムによって観測データの収集を行い、雷放電に伴う電磁界の特性についての解析を行った。高電磁界環境下において、過渡的に変化する量をアナログ計測によって測定した結果とディジタル計測結果とを比較検討することによって、ディジタル計測に伴う測定精度の低下について評価を行うとともに、その結果と理論的に解析した結果とを比較検討し、測定波形の相違によるディジタル計測の誤差についても研究を進めた。高電磁界環境下における各種計測の測定誤差を軽減するためには、オプトエレクトロニクス技術の適用がきわめて有望と考えられるが、その効果についても検討を行った。
脳腫瘍の特異的標的化を目指した遺伝子治療法のベクター開発

本研究では、細胞側の受容体分子との吸着を担うファイバーに変異を導入することによって、グリオーマ細胞に感染効率が高い「がん標的化ウイルスベクター」を新規に作成することを目的とする。当期間中は当研究グループによって樹立された、TAAペプチドモチーフを持つF/TAAウイルスに関して、in vitro並びにin vivo動物実験によって標的化が可能かどうかについて詳細な解析を行った。まず、Ad5本来の受容体であるCARと結合しないAd40の短いファイバーを有するキメラアデノウイルスベクターF40Sをベースとして用いることにより、in vivoでの腫瘍組織への選択性の向上を目指した。マウス静脈内投与によるウイルスの取り込みの臓器別分布を調べたところ、従来のヒト5型アデノウイルスF/wtは、肺・心臓・脾臓・腎臓・腸管などにはほとんど取り込まれず、肝臓にきわめて高い取り込みを示すのに対して、Adv-F40Sは肝臓への取り込みは従来型の50分の1以下と低かった。Adv-F40S自体は、マウスの肺・心臓・脾臓・腎臓・腸管など肝臓以外の組織に対しても親和性を示さず、また、大腸癌、メラノーマなどの担癌マウスの腫瘍組織に対してもin vivoでの親和性はなかった。Adv-F40Sをベースとして、NG2糖タンパクと特異的に結合するTAASGVRSMHの10アミノ酸のペプチドリガンド(以下TAAと略す)と組み合わせたF40S/TAAウイルスを用いることにより、悪性黒色腫、悪性脳腫瘍などの皮下腫瘍モデルに対して、効率の高さに加えて選択性の高い遺伝子導入に成功した。経静脈的に投与したウイルスは、肝臓などの正常組織への非特異的吸着は極めて少なく、多くはNG2陽性腫瘍塊の血管様間質組織に特異的に集積していた。現在臨床への応用を目指して各種ベクターを作成し、安全性の評価を進めている。当期間中は以下のような成果を得た。1)当研究グループによって樹立された、リジンの連続する配列をファイバーの先端に持ったF/K20変異アデノウイルス(Ax-F/K20)に関して、受容体分子は細胞表面のヘパラン硫酸などのネガティブチャージを持つ糖鎖と考えられた。2)インテグリンを標的としたF/RGDウイルスを用いると、悪性黒色腫、口腔領域の扁平上皮癌などに従来型に比べて数十倍高い遺伝子導入効率が得られたが、グリオーマに対しては追加的な効果を認めなかった。3)TAAペプチドモチーフを持つF/TAAウイルスを用いると、悪性黒色腫、悪性脳腫瘍などに高発現するNG2糖タンパクに高い遺伝子導入効率が得られた。4)さらにAd5の受容体であるCARと結合しないAd40の短いファイバー(F40S)を持つAdv-F40Sをベースとして、TAAリガンドとの組み合わせでグリオーマに高い選択性を示し、グリオーマの標的化に有効であった。宿主細胞域の狭まった選択性の高い「がん標的化ウイルスベクター」の作成が可能であることが示された。5)Adv-F40S/K7(リジン7個の連続配列を持つF40Sファイバー)はヘパラン硫酸を細胞表面に高発現する悪性脳腫瘍細胞に対して高い遺伝子導入効率が得られた。今後は、in vitro並びにin vivoでの標的化が可能かどうかについて詳細な解析を行い、さらに動物実験によって検討してゆく。

本研究では、細胞側の受容体分子との吸着を担うファイバーに変異を導入することによって、グリオーマ細胞に感染効率が高い「がん標的化ウィルスベクター」を新規に作成することを目的とする。当期間中は当研究グループによって樹立された、TAAペプチドモチーフを持つF/TAAウイルスに関して、in vitro並びにin vivo動物実験によって標的化が可能かどうかについて詳細な解析を行った。まず、Ad5本来の受容体であるCARと結合しないAd40の短いファイバーを有するキメラアデノウイルスベクターF40Sをベースとして用いることにより、in vivoでの腫瘍組織への選択性の向上を目指した。マウス静脈内投与によるウイルスの取り込みの臓器別分布を調べたところ、従来のヒト5型アデノウイルスF/wtは、肺・心臓・脾臓・腎臓・腸管などにはほとんど取り込まれず、肝臓にきわめて高い取り込みを示すのに対して、Adv-F40Sは肝臓への取り込みは従来型の50分の1以下と低かった。Adv-F40S自体は、マウスの肺・心臓・脾臓・腎臓・腸管など肝臓以外の組織に対しても親和性を示さず、また、大腸癌、メラノーマなどの担癌マウスの腫瘍組織に対してもin vivoでの親和性はなかった。Adv-F40Sをベースとして、NG2糖タンパクと特異的に結合するTAASGVRSMHの10アミノ酸のペプチドリガンド(以下TAAと略す)と組み合わせたF40S/TAAウイルスを用いることにより、悪性黒色腫、悪性脳腫瘍などの皮下腫瘍モデルに対して、効率の高さに加えて選択性の高い遺伝子導入に成功した。経静脈的に投与したウイルスは、肝臓などの正常組織への非特異的吸着は極めて少なく、多くはNG2陽性腫瘍塊の血管様間質組織に特異的に集積していた。現在臨床への応用を目指して各種ベクターを作成し、安全性の評価を進めている。
酸化物皮膜を残存させた金属粉の焼結による金属基バリスターの創製

現在、多用されているZnO基バリスターの導電メカニズムによれば、半導体であるZnOのかわりに導電体である金属を用いても、結晶粒界部に高い電気抵抗率(ρ)の薄層を存在させることにより、同じくバリスター特性が発現する可能性があると思われたことから、本研究では、アルミニウム粉の粒子表面には高いρの酸化物皮膜が存在していることに着目し、リン片状アルミニウム粉(厚さは0.3μm、2次粒子径は44μm;Al_2O_3皮膜の厚さは7nm)の焼結体(直径10mm×厚さ14mm)がバリスター特性を示すかどうかを検討した。その結果、(1)本焼結体は、低電圧の下では極めて高いρ(5×10^6Ω・m以上)を示し、電流は10^<-7>A以下であったが、ある電圧(V_B;試片厚さが14mmでは50130V)以上では、大気中放電が関与するものの、電流は1010^3Aへ急増した。(2)V_B以上の電圧を印加した後の、低電圧域におけるρは10^<-3>10^<-1>Ω・mへ減少し、かつV_Bもほぼ消失した。すなわち、本焼結体は一回のみ、大気中放電を伴うものの非直線導電性を示し、その後はほぼオーム性になるという、独特の電圧-電流特性を示した。(3)電極のみを対置させた場合の大気中放電開始電圧は、上記の通常試片のV_Bよりも著しく高い3.6×10^38.8×10^3Vであった。そして、電圧の印加方向と直角に薄い絶縁層を試片中央部に介在させた試片(厚さは4mm)のV_Bは通常試片の値よりかなり高い240Vであり、かつ電流サージ-印加後も試片前の高いρ(約5×10^6Ω・m以上)を保った。そこで、通常試片では、電流は、V_B以上ではまず試片を流れ、次にこれに誘発されて大気中放電も開始するものと見なせた。(4)通常試片において、V_B以上の電圧印加後は低電圧域のρが減少すると共にV_Bが消失したのは、通電部がジュール熱によって高温となりAl_2O_3皮膜の一部が凝集して金属Al同士の接着が生じたためと思われた。
ペプチドトランスポーターを利用した腫瘍特異的抗がん剤デリバリー

本研究は、正常組織においてはその発現が小腸および腎臓の上皮細胞刷子縁膜に局在するオリゴペプチドトランスポーターを分子標的とした腫瘍特異的な抗がん薬の送達が可能であるかを検証することを目的として検討を行った。そこで、ヒト肺、乳腺、胃、結腸、膵臓、膀胱、子宮頸部、皮膚、骨あるいは白血球、リンパ球に由来する各種株化腫瘍細胞を培養後、全RNAを調製し、Super Script II Reverse TranscriptaseおよびOligo dT primerを用いてcDNAを合成した。得られたcDNAを用いてLight Cycler(Roche Diagnostics)によりリアルタイム定量PCR解析を行った。その結果、既知の代表的なオリゴペプチドトランスポーターであるPEPT1の発現量は白血病細胞由来ML-1細胞で最も高く、次いでNakajimaおよびCaco2に顕著な発現が見られた。PEPT2は殆どの細胞に発現が見られた。これらペプチドトランスポーターの発現量を放射性標識グリシルザルコシンおよびベスタチンの取り込み活性と比較した結果、トラスポーター発現量と輸送活性とが必ずしも一致しないことから、新規のペプチドトランスポーターの存在が示唆された。ヒトゲノムデータベースに対して検索を行ったところ、PEPT1およびPEPT2に相同性を持つトランスポーター様の構造を有する新規遺伝子PEP3の存在が認められたことから、この分子がん細胞に発現する第3のペプチドトランスポーターである可能性が考えられた。これまでの研究成果をふまえて、今後は例えば、PEPT1をin vivoでの発現効率が高いアデノウイルスベクターを用いて、in vivoで本来PEPT1を発現しない臓器に強制発現することにより新たな輸送機能を発現させ、その基質となる薬物の体内動態を能動的に制御する等、薬効標的部位におけるトランスポーターの発現を積極的に制御することによる新たな能動的薬物動態制御法の樹立を目指す必要があるものと考えられる。ペプチドトランスポーターが発現することにより、腫瘍細胞へのペプチド性抗がん剤への感受性が上昇するかを明らかにすることを目的として、hPEPT1を強制する腫瘍細胞を樹立し、以下のようにin vitroおよびin vivoでの検討を行った。1.HeLa細胞をモデル腫瘍細胞として、リポフェクション法によりヒト小腸オリゴペプチドトランスポーターhPEPT1 cDNAを導入し、発現ベクター上に組み込まれているネオマイシン耐性を指標に強制発現細胞(HeLa-hPEPT1)を得た。同様に空ベクターでトランスフェクションを行い、陰性対照細胞(HeLa-pcDNA3)を得た。HeLa-hPEPT1細胞におけるhPEPT1mRNAの発現はRT-PCRによって確認した。これら細胞のペプチド性抗がん剤[^3H]ベスタチン取り込み活性について検討を行ったところ。HeLa-hPEPT1の[^3H]ベスタチン取り込みはHeLa-pcDNA3と比較して約5倍に増加した。そこで、hPEPT1を強制発現するHeLa細胞のべスタチンに対する感受性の変化をMTT法により検討した。HeLa-pcDNA3については、検討を行ったベスタチン濃度(0.22222μg/ml)でほとんど細胞増殖速度が変化しなかったのに対して、HeLa-hPEPT1については2.2μg/ml以上の濃度において顕著な増殖抑制効果がみられた。2.in vivoにおける感受性を検討する目的で、HeLa-hPEPT1およびHeLa-pcDNA3細胞をヌードマウスに移植し、ベスタチンを28日間毎日1回の経口投与(0.5mg/kg)を行った。その結果、HeLa-pcDNA3を移植形成させた腫瘍組織では腫瘍増殖抑制効果が認められなかったのに対し、HeLa-hPEPT1移植により形成させた腫瘍では、腫瘍体積が生理食塩水を投与した群に対して約5分の1程度となり顕著な腫瘍増殖抑制効果が認められた。以上の結果から、hPEPT1の発現により、腫瘍細胞のペプチド性抗がん剤への感受性が上昇することが明かとなった。また、トランスポーターの細胞内局在化機構についての考察も行った。これまでの研究成果をふまえて、今後は例えば、PEPT1をin vivoでの発現効率が高い

アデノウイルスベクターを用いて、in vivoで本来PEPT1を発現しない臓器に強制発現することにより新たな輸送機能を発現させ、その基質となる薬物の体内動態を能動的に制御する等、薬効標的部位におけるトランスポーターの発現を積極的に制御することによる新たな能動的薬物動態制御法の樹立を目指す必要があるものと考えられる。
マウス胎盤形成に関わる核マトリックス関連蛋白Ｓａｔｂの解析

マウス、ラットの栄養膜細胞の分化を制御する分子として核マトリックス関連分子Satb1、Satb2を同定した。Satb1、Satb2は栄養膜細胞を未分化な幹細胞の状態に保つために必要な分子である。Satb1、Satb2が転写因子として制御する標的遺伝子として栄養膜幹細胞の維持に必須であるEomesを同定した。すなわち、Satb1、Satb2はEomesの発現を上げることで未分化状態の維持に寄与していることが分かった。以上の結果を論文として発表した(Asanoma et al., 2012)。昨年度の平成23年度、我々はSatb1/2が胎盤栄養膜細胞の分化を抑制し、未分化維持に必須であることを論文発表した。その際、Satb1/2の制御する遺伝子としてEomesodermin(Eomes)を同定し、転写制御の詳細な機構を解明し、論文発表を行った(Asanoma et al., 2012)。研究申請書に記したようにSatb1/2は多数の遺伝子を同時に制御することが予想されるため本年度はSatb1/2が制御する遺伝子群を探ることとした。栄養膜幹細胞の分化を制御する遺伝子としてEomesと並んで知られているId1、Id2、Gata3について探った。ゲルシフト解析やクロマチン免疫沈降法により、Satb1/2はId1、Id2、Gata3のいずれについてもその転写制御領域に結合することが分かった。またレポーター解析によってSatb1/2がId1、Id2、Gata3の転写を制御することを見出した。一方で我々は、ダイオキシン受容体(AHR)の転写が一塩基多型依存的に制御されることを見出し、この制御に癌抑制遺伝子である転写因子NF1Cが関わることを発見した。NF1CはAHRのプロモーター領域にある一塩基多型部位(rs10249788: C/T)に結合しAHRの転写を抑制するが、この結合と転写抑制能はrs10249788がCアリルの場合、Tアリルに比べて強力であった。AHRは子宮体癌細胞の増殖、浸潤、運動能などの悪性形質を促進し、NF1Cはこれを抑制した。遺伝子型解析により進行子宮体癌患者がrs10249788にT/Tが持つ頻度が多いことを見出した。T/Tの遺伝子型はAHRの発現を上昇させ、癌の進展に有利に働いていると結論付けた。以上の結果を論文発表した(Li et al., 2012; Correspondingauthorを担当)。研究最終年度はSatb1/2の標的遺伝子の解明と機能解析を中心に行った。これまでの研究で我々はラット、マウスの栄養膜細胞株を用いた解析を行い、Satbが栄養膜細胞の分化を司る中心的な分子のひとつであるEomesの転写調節に関わることを証明した(Asanoma et al., 2012)。その後の個々の解析により、Satbがその他にもId2、Gata3の転写調節領域に直接結合し、転写調節に関わる未発表データを得ている。さらにSatbが制御する遺伝子群をゲノムワイドに単離することを目標として解析を試みた。我々は当初、栄養膜幹細胞モデルとして従来汎用されていたRcho-1細胞を主に用いていたがRcho-1細胞は絨毛癌由来であることから、分化機構がより明らかなマウス栄養膜幹細胞(mTSC)を用いることとした。Hemagglutinin(HA)でタグしたSatb1/2をアデノウィルスにてmTSCに遺伝子導入し、核抽出物から抗HA抗体を用いてSatbーDNA複合体の免疫沈降を試みた。米国カンザス大学医療センターMichael Soares研究室との共同研究で同解析を試みたが、mTSCを用いたクロマチン免疫沈降の段階で十分な精度の検体が得られず、この方向での解析は頓挫した。次に当初の目標には表していなかったが子宮体癌におけるSatbの発現機能解析を開始した。正常子宮内膜と比して癌組織においてはSatb1/2のいずれの発現も上昇していた。子宮体癌細胞株についても、大部分の細胞株においてSatb1/2の豊富な発現を認めた。まず、Satb1/2の発現をIshikawa、HEC1Aの細胞株においてノックダウンしたところいずれにおいても細胞増殖の低下を認めた。今後、転移、浸潤能を中心に機能解析を進めていく予定である。一方で我々は転写因子NF1Cが一塩基多型依存的にダイオキシン受容体の転写を制御し、子宮体癌の浸潤能を制御することを見出した(Li et al., 2013)。当研究代表者が中心的な働きを担い、corresponding authorを務めた。Satbの胎盤栄養膜細胞の分化における機能を探るためラットの栄養膜細胞Rcho-1にSatb1、Satb2を過剰発現させた細胞株を樹立してその表現型を解析した。Satb1、Satb2のいずれを導入した細胞も分化誘導刺激に対して抵抗性を示した。