hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国際化時代における山村経済の活性化と林政の役割に関る研究

石油危機後の国際化時代と80年後半の円高局面化において、山村経済は疲弊、停滞化の状況にある。このような状況を克服するためには地域の諸資源に着目した山村経済の活性化が必要であるが、そのためには地場産業の根幹をなす農林業を組織化し振興する必要がある。研究方法は2つに大別される。すなわち国際競争力のもてる低コストの林業の組織化を研究する分野と山村経済活性化のための農・林産品を中心とした「村おこし」、リゾ-ト開発について研究する分野である。これらについて現状分析を行い問題点を摘出し、今後の政策のあり方を考究した。製林業者は製材価格の低下を反映して立木価格の切り下げ、伐採圏を縮小しており、これが森林所有者の経営意欲を低下させているが、カラマツ林業の振興のためには、計画的な資源政策の下で共同化・機械化による育林・素材生産コストの削減、中、大径木の用途開発のほか、補助金・各種融資等の見直しが必要である。また住宅需要の進展に合わせて規格化と十分な乾燥を徹底させ、種分け別の流通一本化が必要となる。山村における「村おこし」においては、基本的には第一次産業構造基盤の確立こそが第一義であり、さらに、それと結びついた「人づくり」、財政などの行政的援助が必要となる。また「一村一品運動」の発展のためには、目的意識の必要性、自治体と住民の有機的結合、資金援助、地域間の協調性、地域の総合的発展との結びつきが重要である。蓄積250m^3以上の「健全な林」を造成・維持するためには、単に伐採のみならず、人為的な補助・保育作業が必要であり、また森林の諸機能は同時共存的に担われていることから、区分により諸機能のバランスを判断した合自然的な施業体系の確立が不可欠である。また技術を支える労働力集団が必要であり、労働力の組織化のためには、資本の雇用責任の明確化と労働組織のあり方の対する経営体の長期的視野が必要となる。昭和63年度は、各分担別に道内を中心に調査を重ねたほか、北海道との比較のために、道外で共同調査を実施した。得られた知見を列挙すれば以下のとおりである。1.製材流通については、この20年間で寒地一戸建住民の建築様式が大きく変化し、これに伴い生産品目・流通組織に変化がみられるが、需要拡大のためにはそれらの合理化は一層進むものと思われる。2.カラマツ需要は、製材においては梱包材需要が中心であり、間伐材においてはパルプ原料中心の需要であるため、生産コストと市場価格との差は小さいか逆ざやかであり、そのためカラマツ伐採跡地の再造林と間伐がすすんでいないという問題をかかえている。3.林業労働については、林業生産の縮小に伴って老・壮年労働力が相対的に過剰化し、その再編を余儀なくされている。4.「村おこし」に関しては、産業構造基盤の確立こそが第一義であり、それと共に、それと結びついた「人づくり」が必要であり、また行政による財政的援助の結合が必要である。5.リゾート開発は過疎地での「村おこし」に一定の効果をもたらしているが、これに伴って林地移動が進行しており、今後の森林管理のあり方が問題となる。平成元年度も前年度に引き続き、大きくは国際競争力のもてる低コスト林業の組織化のあり方を研究する分野と、山村活性化のための農・林産品を中心とした「村おこし」、リゾート開発について研究する分野に分けて補足的に調査を実施する。

これらの実態調査と併行して最近の全国的・全道的な資料を収集し、これとの関連で北海道の位置づけを行い、問題点とあり方を検討すると共に、政策・制度のあり方を検討する。本年度は前年度に引き続き、大きくは国際競争力のもてる低コスト林業の組織化のあり方を研究する分野と、山村活性化のための農・林産品を中心とした「村おこし」、リゾ-ト開発について研究する分野に分けて補足的に調査を実施した。これらの実体調査と併行して最近の全国的・全道的な資料を収集し、これらとの関連で北海道の位置づけを行い、問題点とあり方を検討した。えられた知見の主なるものは以下のとおりである。1).森林の造成・維持のためには、単に伐採のみならず、人為的な補助・保育作業が必要であり、また森林の諸機能は同時共存的に担われていることから、区分よりは諸機能のバランスを判断した合自然的な施業体系の確立が不可欠である。2).製材業者は製材価格の低下を反映して立木価格を切り下げ、伐採圏を縮小しており、これが森林所有者の経営意欲を低下させる結果になっている。3).カラマツ林業の振興のためには、計画的な資源政策の下で共同化・機械化による育林・素材生産コストの削減、中・大径材の用途開発のほか、補助金や多種融資等の見直しが必要である。4).広葉樹木材産業は海外市場向の生産が崩壊する中で内需向けに構造転換し、この過程で合板工業はシナ、製材業はナラヘと樹種が集中し、また原木価格高騰の中で原木を海外市場に求める段階に入った。5).住宅メ-カ-の製材調達の特徴は、規格化・精密化の中で部材工場の建設がみられ、乾燥材の使用の増加の中で製材工場への乾燥材出荷の義務づけ等がみられる。6).一村一品運動の発展のためには、目的意識の必要性、自治体と住民との有機的結合、資金援助、地域間の協調性、地域の総合的発展との結びつきが重要である。7).ゴルフ場は経営体自らが土地を取得するのに対し、スキ-場は国有地と道有地の割合が多い。ここでの利用優位の考え方には問題がある。
音声知覚に及ぼす視覚刺激の影響に関する研究

本研究では、音声知覚に伴う視覚刺激の時間的な要因、年齢による差異、聴覚障害者と健聴者の差異などを明らかにするために、高速な画像処理が可能なパーソナルコンピュータにより、音声とこれを発話したときの顔画像の提示タイミングや顔画像の情報量(表示領域)をさまざまにコントロールした視聴覚刺激VTRを作成し、Mcgurk効果を応用した聴取実験により、下記に示す事柄についての基礎的な検討を行った。1.音声知覚における視覚刺激の時間的な影響の検討2.脳波(EEG)および脳磁図(MEG)計測により脳内での視聴覚処理過程の検討3.年齢による音声知覚時の視覚刺激の影響の差異についての検討4.視覚刺激(顔画像)のどのような部分が音声知覚に大きく影響を及ぼすのかについての検討5.聴覚障害者と健聴者における音声知覚時の視覚刺激の影響の差異についての検討健聴者のべ106人を対象に行った聴取実験より、以下の事柄が明らかとなった。1.聴覚刺激と視覚刺激間の提示時間差が±100msec.程度以上になると音声知覚における視覚刺激の影響は提示時間差が無い場合に較べ、大きく低下する。2.脳波および脳磁図計測の結果、比較的に独立しながらも相互に影響しあう聴覚情設処理機構と視覚情報処理機構とこれらを統合する高次の処理機構が存在することが示唆された。3.聴覚情報処理機構と視覚情報処理機構を統合する高次の処理機構は、成長と共に発達し、10歳程度でほぼ成人と同様になることが示唆された。4.視覚情報量を変化させた聴取実験から、音声知覚時の顔画像情報は、口唇周辺だけではなくそれ以外の部分の影響も大きいことや聴覚刺激と視覚刺激の提示時間差が±150msec.程度以上になると口唇周辺画像が音声知覚に及ぼす影響は顔全体画像と同程度になる。5.聴覚障害などで聴覚情報処理が充分に行えない場合には視覚情報処理機構が音声知覚に大きく関与している。本研究では、音声知覚にともなう視覚刺激の時間的な要因、年齢による差異、聴覚障害者と健聴者の差異などを明らかにするために、1)高速化画像処理が可能なパーソナルコンピュータを使用し、音声とこれを発話したときの顔画像の提示タイミングや顔画像の情報量(表示領域)をさまざまにコントロールした視聴覚刺激VTRが作成できる処理システムを構築した。また、構築した処理システムを用いて女性アナウンサーが発声した日本語単音節音声及びその時の顔画像から視聴覚刺激VTRを作成し、Mcgurk効果を応用した聴取実験により、2)音声知覚における視覚刺激の時間的な影響、3)視覚刺激(顔画像)のどのような部分が音声知覚に大きく影響を及ぼすかについての検討を行った。さらに、4)脳波(EEG)および脳磁図(MEG)計測により脳内での視聴覚処理過程の検討も加えた。本年度成人健聴者40人を対象に行った聴取実験の結果、聴覚刺激と視覚刺激間の提示時間差が【/+-/I】100msec.以上になると異聴率が提示時間差のない場合と比べ、有意に低下することが確認された。また、視覚刺激として顔全体を提示した場合と口唇周辺のみを提示した場合について検討すると、聴覚刺激と視覚刺激間に提示時間差がない場合は、口唇周辺のみを提示した場合の方が有意に異聴率が低下するが、提示時間差が【/+-/I】150msec.以上になると両者間に異聴率の差は認められなかった。

このことから、音声知覚時の顔画像情報は、口唇周辺だけではなくそれ以外の部分の影響が大きいことや聴覚刺激と視覚刺激間の提示時間差がある程度(【/+-/I】150msec.)以上になると音声知覚に及ぼす視覚刺激の影響は両視覚刺激間で同程度になることがわかった。さらに、脳波と脳磁図による測定の結果、比較的に独立しながらも相互に影響しあう同時並列的な聴覚情報処理機構と視覚情報処理機構の存在とそれらを統合する高次の機構の存在が示唆された。本研究では、音声知覚に伴う視覚刺激の時間的な要因、年齢による差異、聴覚障害者と健聴者の差異などを明らかにするために、昨年度行った研究成果をもとに1)年齢による音声知覚時の視覚刺激の影響の差異についての検討、2)聴覚障害者と健聴者における音声知覚時の視覚刺激の影響の差異について検討を中心に研究を進めた。さらに、音声知覚に伴う視覚刺激の影響についてのモデル化の検討も行った。本年度、健聴者のべ66人を対象に聴取実験を行い、以下の結果を得た。1)音声知覚時における年齢による視覚刺激の影響の差異に関する検討では、3歳から24歳成人までの被験者を対象に聴取実験を行い、この結果から、音声知覚時の視覚刺激(口形)の影響は5歳をすぎる頃から徐々に増加し910歳(小学校4年生)になると成人とほぼ同様の影響を及ぼしていると考えられた。このことから、34歳の幼児では成人に比べ視聴覚間の感覚統合能力が未発達であり、音声知覚において視覚情報の影響を受けにくく、聴覚からの情報を有意に利用して音声知覚を行っていることが示唆された。また、2)聴覚障害者と健聴者における音声知覚時の視覚刺激の影響の差異について基礎的な検討を行うために、疑似音声雑音を聴覚刺激に様々なレベルで付加することにより健聴者を模擬難聴とし聴取実験を行い検討した。聴取実験の結果、聴覚刺激とした音声信号レベルに対して付加雑音レベルが9dB小さい場合においても、雑音を付加しない場合よりも有意に視覚刺激を利用して音声知覚を行っていることが示唆された。この結果から、音声に付加した雑音レベルが音声知覚時における視覚刺激の影響に大きく関与していることが考えられた。このことは、聴覚障害者ではわずかに得られる聴覚情報に加え、非常に多くの視覚情報の手がかりを利用して音声知覚を行っていると考えられた。先年度と本年度の研究の結果から、比較的に独立しながらも相互に影響しあう聴覚情報処理機構と視覚情報処理機構が存在し、これらを統合する高次の処理機構は、加齢と共に発達し、10歳程度でほぼ成人と同様になること、聴覚障害などで聴覚情報処理が充分に行えない場合には視覚情報処理機構が音声知覚に大きく関与していることが示唆された。
エピブラストから多様な体細胞系列を生み出す遺伝子制御ネットワークの解析

体を構成する様々な体細胞はすべて、着床後に成立する多能性細胞集団であるエピブラストから発生する。しかしエピブラスト状態を作るとともに、多様な体細胞を生み出す遺伝子制御ネットワークは未解明であった。本研究ではまず、エピブラスト状態での主要な転写因子の作用を解析して、着床前の多能性状態から着床後のエピブラストに至る、遺伝子制御ネットワークの大きな変化を明らかにした。また、エピブラストの次の段階の初期の体細胞系列の幹細胞株を樹立し、それらの特性を調べた。また内胚葉組織の領域化に関わる転写因子SOX2の役割などを明らかにした。すべての体細胞の原基であるエピブラストから、どのような対細胞系列がどのような制御のもとで成立し分岐するのかを研究する。特に、転写因子と細胞間シグナルの相関に注目して研究を進める。この目的のために、Sox2, Zicなどの転写因子の遺伝子を発生段階特異的、あるいは組織特異的に失活させることができるマウス、あるいは、エピブラスト幹細胞を活用するという基本方針のもとで研究を行った。平成26年度では、本研究のリソースと基盤技術の整備に力を注いだ。(1) in vivoビオチン化転写因子を用いた新しいChIP-seq法を、多様な転写因子に適用して、エピブラスト幹細胞の制御に関わる転写因子間の相互作用を解析した。Zic因子が関わる転写因子間の新しい相互作用を見いだすとともに、発生過程の進行に対応して、転写因子間の相互作用がどのように切り替るのかを解析した。(2) Floxed Sox2, Floxed Zic1/2マウスと、さまざまな特異性を持ったCreトランスジェニックマウスを交配して、Sox2, Zicなどを発生段階特異的、あるいは組織特異的に失活させることができるマウスを作製している。(3)エピブラスト幹細胞株を樹立する方法を改良して、新しい細胞株を樹立した。(4)エピブラスト幹細胞から、さまざまな神経板領域、内胚葉、心臓原基などを生みだすための、個々の培養条件とシグナル操作とを検討した。すべての体細胞系列の直接の前駆体であるエピブラストから、個々の体細胞系列がどのような制御のもとで生み出されたり分岐したりするのかという、発生生物学の根本問題を、現代的なアプローチによって研究する研究を実施した。次の研究成果を得た。1.体細胞系列の前段階として、エピブラスト幹細胞で作動している遺伝子制御ネットワークを明らかにすることを目指した。転写因子ZIC2, OTX2, SOX2, POU5F1, POU3F1に関するChIP-seq解析を行っていたが、データの分析を進めた結果、ZIC2+OTX2, SOX2+POUの転写因子の組み合わせが、別個の転写制御協同ユニットを構成することが明らかになった。2. Wntシグナルの強度に応じてEGFP発現レベルを変化させるレポーターマウス系統R26-WntVisを完成した。3.転写因子FOXA2が発現されると、同時にEGFP蛍光タンパク質を発現するノックインマウス胚から、その性質を保持したエピブラスト幹細胞株を樹立した。このエピブラスト幹細胞を用いて、原条とその周辺組織に対応した細胞群を生み出す条件を見いだした。4.エピブラスト幹細胞から、直接的に神経幹細胞株を樹立した。その樹立過程において与えるWntシグナルの強度の違いによって、異なる領域特性をもった神経幹細胞株を樹立した。5.エピブラスト幹細胞を出発点として、心外膜前駆体に対応する幹細胞株を樹立した。6. SOX2転写因子は初期胚発生の重要な転写因子であるにも関わらず、ノックアウトマウス胚が着床直後に発生を停止するために研究が停滞していた。そこで、CreERとfloxed Sox2 alleleの組み合わせによって、発生時期、あるいは組織特異的なSox2ノックアウト胚を作成した。神経系及び消化管を中心として大きな発生異常が認められた。以下の、当初に計画した研究は順調に進んでいる。1.遺伝子制御ネットワークを、ChIPーseqを用いて、ゲノム全体を対象として解析する研究、2.エピブラスト幹細胞を起点として、新たな体細胞系列の幹細胞株を樹立する研究、3.さまざまなシグナル因子の、遺伝子制御ネットワークに対する効果と幹細胞からの発生の方向付けに対する効果を、総合的に解析する研究、4.特定の転写因子が、各発生ステージの遺伝子制御ネットワークに対する関与の変化の研究。すべての体細胞系列の直接の前駆体であるエピブラストから、個々の体細胞系列がどのような制御のもとで生み出されたり分岐したりするのかという発生生物学の基本問題について研究した。次の成果を得た。1.エピブラスト幹細胞における主要な5つの転写因子Zic2, Otx2, Sox2, Pou5f1, Pou3f1のゲノム上の結合部位を網羅的に明らかにするChIP-seq解析を行った。これまでSox2-Pou5f1の2転写因子の複合体が初期胚幹細胞に共通して、主要な制御機能を担うと考えられてきたが、それは誤りであった。Sox2-Pou5f1は着床前胚の状態に対応するマウスES細胞のみで転写制御の中心を占めるが、着床直後の胚に対応するエピブラスト幹細胞などではSox2-Pou5f1に代わってZic2-Otx2転写因子ペアが主要な転写制御の役割を担う。この主要な転写因子ペアの交代が、体細胞系列の発生を準備する過程である。2.ニワトリ胚のエピブラストは、先ずOtx2の有無によって前部と後部に分けられる。

蛍光標識したノードを宿主胚に異所移植してライブイメージングで解析した。胚の前半に移植されたノードは、前部中内胚葉を生み出し、その新たに生み出された前部中内胚葉の周りに宿主エピブラストが集合して、新たな頭部構造を作ることがわかった。3.エピブラスト幹細胞から直接に神経幹細胞株を樹立する際のWntシグナルの強度の影響を調べた。低Wntの条件で樹立すると、Otx2+, Hox-の頭部神経系の幹細胞が得られたのに対して、Wnt無操作の条件ではOtx2-, Hox+の前部脊髄の幹細胞が得られ、その性質は安定に維持された。4.内胚葉の領域化にはSox2が関与している。内胚葉特異的にSox2をノックアウトすると、食道の内胚葉由来上皮が気管上皮に変化するだけでなく、上皮を取り巻く間充織も気管のものに変化した。体を構成する様々な体細胞はすべて、着床後に成立する多能性細胞集団であるエピブラストから発生する。しかしエピブラスト状態を作るとともに、多様な体細胞を生み出す遺伝子制御ネットワークは未解明であった。本研究ではまず、エピブラスト状態での主要な転写因子の作用を解析して、着床前の多能性状態から着床後のエピブラストに至る、遺伝子制御ネットワークの大きな変化を明らかにした。また、エピブラストの次の段階の初期の体細胞系列の幹細胞株を樹立し、それらの特性を調べた。また内胚葉組織の領域化に関わる転写因子SOX2の役割などを明らかにした。平成26年度は、本研究のリソースと基盤技術を整備するという基本方針に沿って作業を進めた結果、目標は概ね達することができた。Floxed Sox2, Floxed Zic1/2マウスの交配の完了と、特定の遺伝子型を持ったマウスコロニーの拡大にはあと数世代を要するが、交配は順調に進行している。エピブラスト幹細胞の操作と解析については大きな前進があった。平成27年度には、組織学的な解析と、遺伝子発現解析、転写因子解析を総合しながら、体系的な研究を実施できるであろう。研究は、当初の計画にそって順調に展開しているので、大きな方針の転換は予定しない。研究対象とする転写因子として、ZFHXファミリーの因子(δEF1/ZEB1, SIP1/ZEB2)を加えることにした。これらがEMT(epithelial to mesenchymal transition)を介して、胚の中での細胞系列の分岐を制御している可能性がある。また研究をすすめるにつれて、エピブラストの中での特異的な組織構造であるNodeおよび周辺の組織が、古典的な「オーガナイザー」から期待されるものとは異なる挙動を示すことを強く認識した。これらの組織がどのような発生能を持ち、また他の組織に具体的にどのように働きかけるのかを明らかにするには、鳥類(ニワトリ、ウズラ)胚の操作による研究が切れ味の良い解析を可能にするので、平成28年度では、鳥類胚のエピブラストを用いた研究にも力を入れる。28年度が最終年度であるため、記入しない。分子発生生物学平成26年度に、研究を実施する基盤は整備したので、今後は次の研究を展開する。(1)エピブラスト
アミノ酸、タンパク質のグリケ-ションによる反応生成物のマクロファ-ジ活性化

1.グリシン-グルコ-ス系メラノイジン(分子量10005000)に対するC3Hマウス腹腔マクロファ-ジ(Mφ)の応答を調べた結果、1001000g/mlの濃度でグルコ-ス消費量は有意に増大した。しかし、アミノ酸(グリシン、リジン、アルギニン)-糖(グルコ-ス、キシロ-ス)系反応溶液に対するMφによるインタ-ロイキン1の分泌や抗腫瘍活性は認められなかった。上記の系に存在する3-デオキシグルコソン(3DG)について試験した結果、Mφに対して、細胞障害性が認められた。2.上記の系ではMφ活性化因子を特定することはできなかった。今後上記と異なる系で、Mφ活性化因子を精査する予定である。3.^<125>IラベルしたBSA-グルコ-スおよびBSA-3DG系を用い、生理条件下で反応させ、各反応溶液のRAW264.7細胞株あるいはチオグリコレ-ト誘導腹腔Mφへの取り込みを放射能を測定して調べた。その結果、グルコ-ス修飾BSAの場合には、3日間反応させたものが、MφあるいはRAW264.7によって未修飾BSAと比較して取り込み量の増加が認められたが、さらに反応が進行しかものでは、逆に取り込み量が減少した。また、蛍光標識させたBSAを用いたMφ取込み実験の結果でも同様な傾向を示した。一方、3DG修飾BSAの取り込み量は14日目までの反応の進行に伴い増加した。以上の結果から、Mφのレセプタ-に対してグルコ-スあるいは3DG修飾BSAが親和性を現わすには、タンパク質の後期段階グリケ-ションが必要である。しかし褐変反応が進行し過ぎると逆に親和性が減少することによって取り込みが少なくなると考えられた。そこでメイラ-ド反応後期段階生成物のピロ-ルアルデヒド(PL)修飾したBSAを用い、Mφへの取り込みを調べた結果、取り込みは認められなかった。従って、BSAはメイラ-ド反応によりMφへの取り込みが起こり、そのリガンドはPL以外の3DG修飾部位によると推察された1.グリシン-グルコ-ス系メラノイジン(分子量10005000)に対するC3Hマウス腹腔マクロファ-ジ(Mφ)の応答を調べた結果、1001000g/mlの濃度でグルコ-ス消費量は有意に増大した。従って、BSAはメイラ-ド反応によりMφへの取り込みが起こり、そのリガンドはPL以外の3DG修飾部位によると推察された
体内時計の同調機能と発振機能を担う視交叉上核内神経回路の動物個体レベルでの解明

46億年間、地球は自転し昼と夜を生み出し続けた。その結果、生物は約24時間の概日リズム、体内時計を獲得した。私達はこの体内時計のおかげで睡眠、血圧、体温、食餌のリズムをコントロールできる。体内時計の中枢は脳の視交叉上核(suprachiasmatic nucleus: SCN)であり、SCNは「同調機能」と「発振機能」を持つ。SCNは機能形態学的に腹外側部(VL)と背内側部(DM)に分けられるが、これらの領域が同調機能と発振機能においてどのような役割を担っているかはほとんど不明である。今回、私自身が開発した哺乳類動物の神経細胞を動物が生きたままの状態で繰り返し不活性化できるアラトスタチン法を用いて、SCNのVL及びDM各領域の体内時計の生理的役割を動物個体レベルでの解明を試みた。まず、アラトスタチン受容体(AlstR)をDMあるいはVL領域に発現させる方法の検討を行った。そこで、EGFPを発現するAAVを作製し、マウスSCNのスライス培養に感染させたところ、SCNのほとんどの神経細胞がEGFPを発現することを確認した。現在は、DM領域あるいは、VL領域に特異的なプロモーターを用いてAlstRを発現するウイルスを作製し、各領域の神経細胞にのみ特異的にAlstRを発現させる方法を検討中である。
肺胞再生の分子機序の解析による肺気腫症の再生治療の基礎的研究

肺気腫症の、肺胞再生を目指した再生治療にむけての第一段階として、レチノイン酸(retinoic acid : RA)により惹起される肺胞形成において発現調節を受ける遺伝子群を同定し、さらにニコチン投与が、それら遺伝子群の発現、さらには肺胞の形成に及ぼす影響を詳細に検討することを目的とし、今年度は、in vitroで、肺を構成する諸細胞の細胞株を用い、all-trans-retinoic acid (t-RA)投与により、発現調節される遺伝子群をcDNA microarray法にて同定した。細胞株として、ヒト肺線維芽細胞であるWI38、ヒト単球様細胞であるU937細胞を用い、以下のようなcDNA microarray法により検討した。培養細胞の上清中にt-RAを低濃度から高濃度まで異なった濃度で加え、t-RA刺激培養後、トータルRNAを抽出し、ランダムヘキサマープライマーと^<33>PでラベルしたdCTPを用い、逆転写酵素により、cDNAプローブを作製、つぎに、コントロールとしてt-RAの溶媒である綿実油のみを添加した細胞(無刺激)から同様の操作を行い、t-RA刺激ならびに無刺激の培養細胞から得られた2種類のcDNAプローブを用いてあらかじめ8000個以上のヒト遺伝子がオリゴヌクレオチドとして吸着されたメンブレンとハイブリダイゼイションを施行し、発現の差の認められた遺伝子群を同定したところ、複数の増殖あるいは成長因子において、t-RA刺激により発現の強弱が認められた。変化の認められた遺伝子に関しては、遺伝子特異的なプライマーを用いたsemi-quantitative PCRにより確認した。
てんかん欠神発作における細胞内カルシウム制御と遺伝子発現に関する研究

2系統の遺伝的てんかん欠神発作モデルマウスlethargic(lh/lh)およびstargazer(stg/stg)マウスを用い、欠神発作におけるGABA_B受容体の関与および核内転写調節因子の挙動を検討した。両モデルマウスとも30秒から数分間隔で行動の停止が認められ、脳波上には6Hzの棘徐波複合放電(SWDs)が出現した。欠神発作治療薬のエトスクシミドおよびGABA_B拮抗薬のCGP35348およびCGP46381は、両モデルマウスのSWDs出現を有意に抑制した。ゲルシフトアッセイ法で両モデルマウスのcyclic AMP responsiveelement(CRE)およびactivator protein 1(AP-1)DNA結合活性を測定したところ、両DNA結合活性ともに各モデルの発作を生じないコントロール(+/+)マウスに比べ、大脳皮質および視床において有意に高かったが、小脳では、コントロールマウスとの間に差がなかった。両部位における両DNA結合活性の上昇は、SWDsを抑制したのとほぼ同用量のエトスクシミドまたはCGP46381により抑制された。以上より、大脳皮質と視床における両結合活性の上昇が欠神発作に依存したもので、視床-大脳皮質系ニューロンの異常に起因していること、および発作発現にGABA_B受容体が関与することがより明らかとなった。また、Lethargicマウスの大脳皮質におけるCRE結合活性は、CRE-binding protein(CREB)抗体およびリン酸化CREB(pCREB)抗体によりスーパーシフトし、AP-1 DNA結合活性は、c-Fosおよびc-Jun抗体により抑制された。したがって、CRE結合活性の上昇がCREBによるもので、少なくともその一部はリン酸化されていること、および、AP-1 DNA結合活性にはFos-Jun複合体が関与していることも明らかとなった。本年度は、遺伝的てんかん欠神発作発現モデル動物における脳波の解析および核内転写調節因子の挙動を検討した。遺伝的欠神発作モデルであるstargazerおよびlethargicマウスは、発作時に脳波上に棘徐波複合を伴うので、これを指標としてGABA_B受容体拮抗薬および欠神発作治療薬のエトスクシミドの効果を検討し、転写調節因子の動態に及ぼす上記薬物の影響と比較した。両欠神発作モデルマウスの脳波を測定したところ、脳波上に6Hzの棘徐波複合(SWD)が30秒から数分間隔で出現した。GABA_B拮抗薬のCGP 35348(200mg/kg)はlethargicマウスのSWDを有意に抑制したが、stargazerマウスのSWD発現に対しては影響を及ぼさなかった。しかしながら、より高用量(400mg/kg)ではstargazerマウスのSWDも有意に抑制された。また、エトスクシミド(200mg/kg)も、両モデルマウスのSWD出現を有意に抑制した。さらに、ゲルシフト法でstargazerおよびlethargicマウスの全脳におけるcyclic AMP responsiveelement(CRE)およびactivator protein 1(AP-1)DNA結合活性をでそれぞれの系統のwild typeマウスと比較したところ、両欠神発作モデルマウスの全脳における両結合活性はwild typeマウスに比べて有意に高かった。また、stargazerマウスにおけるこの結合活性の上昇は、エトスクシミド(200mg/kg)により抑制された。以上の結果より、欠神発作モデルマウスにおけるCREおよびAP-1DNA結合活性の上昇が、欠神発作発現と密接に関連していることが明らかとなった。現在は、遺伝的欠神発作発現モデルの両DNA結合活性に及ぼすGABA_B拮抗薬の影響と視床におけるCa^<2+>動態を検討中である。

本年度は、発症機構が異なると考えらる2系統の遺伝的欠神発作モデルマウスlethargic(lh/lh)およびstargazer(stg/stg)マウスを用い、まず、cyclic AMP responsive element(CRE)およびactivator protein 1(AP-1)DNA結合活性を検討した。Lethargicマウスの両DNA結合活性は、同週齢の発作を生じないコントロール(+/+)マウスに比べ、大脳皮質および視床において有意に高かったが、海馬および小脳では、コントロールマウスとの間に差がなかった。また、両部位におけるこれらDNA結合活性の上昇は、GABA_B拮抗薬のCGP46381(60mg/kg,i.p.)の投与により抑制された。CGP46381の抑制効果は、単回投与よりも連続投与で強かった。Stargazerマウスにおいてもlethargicマウスの場合と同様に大脳皮質および視床におけるCREおよびAP-1 DNA結合活性はコントロールマウスよりも高く、これらDNA結合活性の上昇はCGP46381により抑制された。以上より、大脳皮質と視床におけるCREおよびAP-1 DNA結合活性の上昇が欠神発作に依存したもので、視床-大脳皮質系ニューロンの異常に起因していること、および発作発現にGABA_B受容体が関与することがより明らかとなった。Lethargicマウスの大脳皮質および視床におけるCRE結合活性は、CRE-binding protein(CREB)抗体およびリン酸化CREB(pCREB)抗体によりスーパーシフトし、AP-1 DNA結合活性は、c-Fosおよびc-Jun抗体により抑制された。したがって、CRE結合活性の上昇がCREBによるもので、少なくともその一部はリン酸化されていること、および、AP-1 DNA結合活性にはFos-Jun複合体が関与していることも明らかとなった。本年度は、欠神発作発現時の視床における細胞内Ca^<2+>濃度の変化をin vivo条件下で調べることを計画しており検討を開始したが、測定系に問題が多く詳細な検討ができなかった。現在、測定系の確立を急いでいるところである。
1930年代アメリカにおける「忘れられた人々」をめぐる写真とテクストの表象

当初、研究は「1930年代のアメリカにおける」という限定をつけていたが、研究の背景としてはトランプ政権誕生に至ったポピュリズムの興隆や白人労働者階級の問題があり、研究はつねに現在時と過去を弁証法的に往還するものとなった。平成30年度には学会や研究会での発表は3件、12月頃から年度末に2つの論文を執筆したが、その発行は平成31年4月になった。論文の一つは、平成30年に学会のシンポジウムで発表したディストピア小説の近年のドラマ化を掘り下げたものである。もう一つは、平成30年12月に神戸大学で行われた「コンタクトゾーン」をテーマにしたシンポジウムで発表した、D・H・ロレンスとウィラ・キャザーという二人の作家がニューメキシコ州タオスで先住民に対してどのような観察・記録を行ったかということについての考察である。より科研費採択課題に沿った研究としては、アースキン・コールドウェルとマーガレット・バーク=ホワイトの共著、『You Have Seen Their Faces』とウォーカー・エヴァンスとジェイムズ・エイジーの共著、『Let Us Now Praise Our Famous Men』のイメージとテクストの関係性について考察を深めることができた。また、これに関連して、Catherine Morley, Nathaniel Mills, Paula Rabinowitzらによる1930年代のアメリカについての研究書を精読することができた。この成果の一部は平成31年のアメリカ学会におけるシンポジウムで発表する予定である。さらに、平成31年度の日本英文学会における「ヒルビリー」をテーマとしたシンポジウムに登壇する予定だが、その準備として、現在の「ヒルビリー」についての分析を中心にしながらも、その状況を不況下の1930年代の状況と重ねながら考察した。これは現在引き続き考察を続けているテーマである。当初設定したテーマがかなり具体的かつ限定的であったため、実際の研究はそれよりも広い範囲のものとなっているが、元のテーマの研究自体は順調に進んでおり、平成31年6月のアメリカ学会の発表において一つの成果を示せると思う。上記の6月の研究発表以降は、トランプ政権化における文化・文学ということを念頭に現在のアメリカと過去のアメリカの交錯について、すでに発表した論文などをもとにしながら著作を計画している。今年度中に大まかな著作のプランをまとめ、来年度中の発刊を目指し、研究をまとめていく。
ゴシック黎明期の北イタリアにおける聖堂彫刻図像研究-フィデンツァ大聖堂を中心に

12世紀後半から13世紀前半にかけての北イタリア建築および彫刻は,いわゆるロンバルディア・ロマネスクがフランスの影響をうけつつ固有のゴシックを展開しようとしていた。しかし,この過渡期の状況についてはいまだ多くのことが詳らかでない。本研究ではこうした状況をふまえ,北イタリア・ゴシック黎明期を代表するモニュメントのひとつであるフィデンツァ大聖堂を中心に,過渡期の北イタリア聖堂彫刻図像に関する総体的な研究を行った。フィデンツァ大聖堂の他,パルマ洗礼堂,ピアチェンツァ大聖堂,モデナ大聖堂,そしてローディ大聖堂を考察の対象とした。その成果として特に以下3点が挙げられる。(1)聖堂正面中央扉口左右の預言者像について預言者像およびその周囲の聖母子像によって,聖堂を「神の家」・「聖母の胎内」として称揚していること,シトー会神学との関連なども考慮に入れつつ具体的に検証した。(2)聖堂正面中央扉左右のアダムとエヴァ像についてこれらの図像が同時代の聖史劇「アダム劇」と関連するばかりでなく,1215年のラテラノ公会議で「告解の秘蹟」が認められることとも密接なかかわりあることを明らかにした。(3)聖堂正面の創世記伝図像における労働の場面が,イタリア中世自治都市国家における労働に対する理念と関連することを,当時の具体的政治状況とともに考察した。初年度である平成16年度は特に、(I)現地調査の準備・実施と、(II)この調査において入手した各種資料の整理・データベース化に従事した。(I)の現地調査(8月21日9月13日)は、(1)画像データ制作と、(2)研究所・古文書館・図書館での資料蒐集の2つからなる。(1)の画像データ制作では、フィデンツァ大聖堂の他に、パルマ洗礼堂、クレモナ大聖堂、ピアチェンツァ大聖堂の外壁や内部にある彫刻装飾を一眼レフ・デジタルカメラで撮影した。細かい部分図像を含めて総計約1500点の画像データを制作した。(2)の資料蒐集では、ドイツ美術史研究所(フィレンツェ)、バチカン図書館(ローマ)、パルマ国立古文書館(パルマ)が重要な蒐集場所で、殆どの資料をコピーで入手した。さらに現地の専門書店では、学術書籍・資料を購入した。これらの資料には、上記モニュメントに関する文献の他に、さらに、ダヴィデ、エゼキエルを中心とした預言者図像、そして中世後期の聖人奇蹟譚図像に関連した文献も含まれる。なお現地調査ではさらに、同様の研究を進めているG.Tiglerフィレンツェ大学教授とG.Valenzanoパドヴァ大学教授、そしてイタリア中世後期美術史学の重鎮であるE.Castelnuovoピサ高等研究院名誉教授とA.Peroniフィレンツェ大学名誉教授と、意見交換を行った。これらの研究者とは、帰国後もインターネットを通じて議論を重ねている。(II)の資料の整理・データベース化も、(1)の画像データと(2)の資料の2つに分かれる。(1)の画像データは現在、各々に詳細なタイトルを付けて、Photo Shop形式で保存し、CD-Romに焼き付ける作業を進めている(全体の4分の3ほど終了)。(2)の資料は、読解・整理を経て、ソフト「End-Note-Plus」を用いてデータ入力をするという作業進めた。当該研究2年目となる本年度は、(I)現地調査の継続、(II)現地研究者との意見交換、そして(III)画像データ整理の継続に主に従事した。(I)の現地調査(夏期)では、先ず、パラティーナ図書館(パルマ)、イタリア国立図書館(フィレンツェ)、ドイツ国立美術史研究所(フィレンツェ)において、予言者図像研究を中心に資料蒐集を行った。また今年度は、フィデンツァ大聖堂、パルマ洗礼堂、クレモナ大聖堂、ピアチェンツァ大聖堂に加えて、さらにモデナ大聖堂に関する画像データを制作した。(II)では、G.Tiglerフィレンツェ大学教授およびG.Valenzanoパドヴァ大学教授と意見交換をした。とりわけ、フィデンツァ大聖堂とクレモナ大聖堂の予言者図像の関係について議論をおこなえたことは意義深い。フィデンツァ大聖堂の予言者像はフランス・ゴシックの図像の伝播というよりは、むしろ北イタリア・ロマネスク図像の伝統の中に位置づけられることが確認できたのである。

(III)においては、昨年に引き続き、各画像データに詳細なタイトルを付けてPhoto-Shop形式で保存、そしてCD-Romに焼き付けるという作業を進めた。なお、昨年入稿していた論文2本(うち1本はイタリアの学術雑誌に掲載)が今年度出版されたことにより、これをもとにより広く現地研究者と意見を交換した。そこにおいては、イタリア中世自治都市国家の祝祭とファサード彫刻図との関連について、改めてその重要性を提起することができた。当該研究3年目となる本年度は、(1)フィデンツァ大聖堂に関する研究書のイタリアでの出版、(2)現地研究者との意見交換、そして(3)画像データの解析に主に従事した。とりわけ重要なのは(1)である。ピサ高等研究院に受理された学位論文に大幅な改変を加えて出版に至った。改変においては、この3年間に実施した現地調査、古文書調査、そして現地研究者との協議が不可欠であった。こうした調査・研究の加えて、出版前の初稿、再校の校正のためにも、本年度は海外調査費に比重が置かれることとなった。(2)に関しては、昨年同様、G.Tiglerフィレンツェ大学教授およびG.Valenzanoパドヴァ大学教授と意見交換を行った。また、(1)の研究書出版に際して、学位論文主査のE.Castelnuovoピサ高等研究院名誉教授、副査のA.peroniフィレンツェ大学名誉教授、そして出版元のピサ高等研究院学長S.Settis教授より、多くの指導、助言、指摘をいただいた。(3)については、特に北イタリア・ロマネスク聖堂中央扉口彫刻の配置と図像との関係に着目して、画像解析を進めた。当該研究3年目(最終年)となる本年度は、(1)画像データ整理(2)研究全体の纏め(3)現地研究者との意見交換・共同現地調査に従事した。(1)については、現地調査で収集した各聖堂彫刻細部写真を、地域、年代、図像、聖堂内での位置(特に中央扉口との関係性)を基準に整理した。当該研究の纏めのみならず、今後の研究、さらに海外研究者との共同作業にとっても重要なデータとなる。(2)昨年度までは、フィデンツァ大聖堂、パルマ洗礼堂、ピアチェンツァ大聖堂、ピアチェンツァのサンタントーニオ聖堂、そしてローディ大聖堂の彫刻図像について、個別に調査を進あてきだが、今年度はそれをふまえた纏めの作業に入った。同時代の「労働」および「原罪」に対する観念との関係、そして、中央扉口の象徴的意味との関連性について、北イタリア・ロマネスク彫刻の特徴を浮かび上がらせることができたのはね特に大きな成果と言える。これについては、6月の日本西洋史学会大会においも発表した。また、キアラヴァッレ・デッラ・ゴオシンバ・シトー会回廊彫刻図像と聖堂参事会室との関連性を明らかにした点は、今後の研究の展開において重要となる。(3)今年度もイタリアの研究者と協議をしながら、研究を進めた。
肝性脳症における脳高次機能と脳イメージング

肝性脳症に関するわれわれの研究成果を背景として,脳における機能局在という観点から,脳高次機能の解析に加えて脳機能イメージングという新たなアプローチを試み,肝性脳症の診断や治療に役立てることを目的とし,以下の研究成果を得た。肝硬変(代償性,非代償性)例に対してコンピュータ化した定量的神経機能検査(5検査,8評価項目)を行い潜在性脳症の有無を診断し,以下の検討を行った。1)認知機能や全般的注意能力の異常を事象関連電位P300の等電位図(カラートポグラフィー,脳マッピング)の面から比較し,定量的神経機能との相関を検討した。2)大脳全体の意識をコントロールする脳幹網様体,記憶と情動の中枢としての海馬,肝硬変で脳萎縮の顕著にみられる前頭葉など大脳各部位の血流量を^<99m>Tc-ECD SPECTにより算出した。3) ^1H-MRSで海馬など脳各部位のコリン、グルタミン、ミオ-イノシトールなどの濃度を測定した。さらに,卵黄コリン経口投与後の脳内コリン濃度を測定し,神経心理学的機能検査を前後で実施し比較した。これまでの肝性脳症の研究成果を背景として、脳における機能局在という観点から、脳高次機能の解析に加えて脳機能イメージングという新たなアプローチを試み、肝性脳症の診断と治療に役立てようと考えた。そこで、肝硬変(代謝性,非代謝性)例のうちコンピュータ化した定量的神経心理学的検査法(IBM Think-pad 760C type)の5検査(8評価項目)から潜在性肝性脳症を検出し、以下の検討を行った。肝硬変例の認知・注意機能を事象関連電位(P300とCNV)の振幅の低下や潜時の延長から検討し、^1H-MRSにより海馬、基底核、側頭葉におけるコリン、グルタミン(グルタミン酸を含む)、ミオ-イノシトール、N-アセチルアスパラギン酸(NAA)などの濃度を測定した。さらに、^<99m>Tc-ECD SPECT(PatlakプロットとLassen補正)により海馬、基底核、前頭葉皮質の脳局所血流・(m1/100g/分、rCBF)を測定した。その結果、定量的神経機能検査の成績が60点以上のものを潜在性脳症なし、60点未満を潜在性脳症と判定すると、代謝性肝硬変15例中前者は7例、後者は8例となった。^1H-MRSによる海馬領域のコリン/NAA比は潜在性脳症例で有意に低下したが、retrospectiveに評価したグレード0とグレードIの間には有意差はみられなかった。さらにSPECTによるrCBFの低下(対照値の10%以下)は潜在性脳症例で海馬領域でのみ特異的に認められた。今後、潜在性脳症例のグレード0とクレードIとの異同、その経時的推移(非脳症≒潜在性脳症≒I≒II)の検討を続ける。これまでの肝性脳症に関するわれわれの研究成果を背景として,脳高次機能の解析に加えて脳機能イメージングという新たなアプローチを試み,肝性脳症の早期診断や治療に役立てようとした。平成10年度の本研究によって得られた新しい知見を以下に箇条書する。2.肝硬変例において、MR画像から大脳(前頭葉、海馬、側頭葉)萎縮と大脳基底核領域のT1高信号を検出した。3.肝硬変例において、^<99m>Tc-ECD SPECT(PatlakプロットとLassen補正)により海馬、基底核、前頭葉皮質の脳血流量(ml/100g/分)を測定した。4. ^1H-MRSにより海馬、基底核、側頭葉におけるコリン、グルタミン(グルタミン酸を含む)、ミオ-イノシトール、N-アセチルアスバラギン酸などの濃度を測定した。
グルココルチコイドによる生体機能の統合的調節に関する研究

骨格筋特異的グルココルチコイドレセプターGR遺伝子破壊マウスGRmKOを作成して以下の結果を得た。i.GRmKOでは骨格筋量は増大、ii.GRmKOは脂肪組織縮小、iii.GRmKOでは、骨格筋由来するアラニンの供給不足により肝臓のグルコース-アラニン回路を介した糖新生低下、FGF21産生亢進、iv.高アラニン食飼育でGRmKOは脂肪組織重量増加。野生型マウスへの3-クロロアラニン投与により肝臓のFGF21 mRNA発現、血中FGF21増加。以上、生理的エネルギーフローの制御に関わる「骨格筋-肝-脂肪ネットワーク」を発見し、グルココルチコイド作用の解明に新展開をもたらした骨格筋特異的グルココルチコイドレセプターGR遺伝子破壊マウスGRmKOを作成して以下の結果を得た。以上、生理的エネルギーフローの制御に関わる「骨格筋-肝-脂肪ネットワーク」を発見し、グルココルチコイド作用の解明に新展開をもたらした(1)心筋、骨格筋におけるエピゲノム制御因子を、すでに確立した動物組織・培養細胞由来サンプルからの免疫沈降法(担体としてSGビーズを用いる)、質量分析法によって網羅的に同定した。(2)マイクロアレイとin silico解析、ChIP-on-ChIP法を用いて心筋、骨格筋におけるGR標的遺伝子を網羅的に同定した。遺伝子同定後、その発現制御機構、機能、生理的意義、に関して、従来構築した実験システムによって究明した。(4)骨格筋におけるmTORによるGR機能抑制機構を解明するため、すでに申請者らが開発・実用化したSGビーズ、質量分析法を用いて、GR-mTOR複合体の構成成分を明らかにした。(5)mGRKOマウスで糖脂質代謝に様々な変化が生じ、とくに脂肪組織が激減していることを明らかにした。血中インスリン・コルチコステロンに両群で差はないことから、未知の骨格筋由来因子による作用を想定してその同定に着手した。本研究はグルココルチコイドレセプターGRにフォーカスしてその制御分子、標的遺伝子、そしてそれらの機能的相互関係を骨格筋をモデルに明らかにすることをめざした。とくに、骨格筋の量的質的制御と生体代謝調節に関わる側面を中心に解析をすすめた。これまでの成果は下記のごとくである。1.GR機能制御に関わる因子としてセリンスレオニンキナーゼmTORを同定した。その制御機構を解析した結果、mTORのリン酸化、すなわち活性化によりGRの標的遺伝子DNAへの結合が厳弱することが分かった。その際、少なくとも複数の異なった配列を有するプロモーターに対しても同様の制御がかかることから、mTORの働きは標的DNAではなくGRそのものである可能性が大きいと考えられた。2.骨格筋におけるGR標的遺伝子としてKLF15、REDD1、FOXO3などを同定し、GRによる転写制御機構を解明した。KLF15はタンパク分解とアミノ酸利用の阻害、FoxOはタンパク分解、REDD1はmTOR活性化阻害、に関わっていることが分かった。さらに、KLF15はFOXO3と協調的にatrogin-1、MuRF1などの遺伝子発現を制御することが分かった。3.mTOR活性化療法として分岐鎖アミノ酸BCAAの経口投与を行うこととし、その標準化を試みた。また、ステロイド服用膠原病患者を対象としたBCAA療法のプロトコルを作成した。かかる臨床試験は2013年4月に開始された。4.GR-mTOR複合体の構成成分を解明すべく質量分析法によって検討した。5.骨格筋特異的GR遺伝子破壊マウスを作成し表現型を解析した:骨格筋は20%増、脂肪組織は著減していた。耐糖能が向上していた。グルココルチコイドGCは1種類のグルココルチコイドレセプターGRを介して多くの臓器において多彩な作用を発現し生体の恒常性を維持するが、その詳細な分子機構はいまだに不明である。「骨格筋におけるGC-GR系によるタンパク分解制御が生体のエネルギーフロー制御を介して恒常性維持に関与している」という仮説を立て、骨格筋-肝-脂肪ネットワークがエネルギーフロー制御を司る根源的機構であることを明らかにした(Nat. Common.)。骨格筋特異的GR遺伝子破壊マウスGRmKOを作成して以下の結果を得た。1.GRmKOでは骨格筋量は増大→生体は恒常的に骨格筋のGC依存性タンパク分解を利用2.GRmKOは脂肪組織縮小(クッシング症候群と対極の表現型)→クッシング症候群の中心性肥満などの病態形成に骨格筋GC-GR依存性タンパク分解によるエネルギーフローが重要。3.GRmKOでは、骨格筋に由来するアラニンの供給不足により肝臓のグルコース-アラニン回路を介した糖新生低下、PPARα活性化、FGF21産生亢進⇒血中FGF21上昇、脂肪細胞における脂肪分解亢進。4.高アラニン食飼育でGRmKOは脂肪組織重量増加(骨格筋量不変)。野生型マウスへのアラニン拮抗物質3-クロロアラニン投与により肝臓のFGF21 mRNA発現、血中FGF21増加。

5.「高アラニン食飼育下のGRmKO」を用いて、FGF21産生・血中濃度、脂肪量(CTないしDXAで測定)を指標に、抗肥満薬・生活習慣病治療法をスクリーニング可能。26年度が最終年度であるため、記入しない。内分泌学26年度が最終年度であるため、記入しない。申請者らの仮説のProof of principleが確立されたことから、当初計画したアプローチの妥当性が担保された。その一方で、研究計画に含まれる実験量は膨大であり、今後、さらなる研究費の確保と人員の増員が望まれる。GR遺伝子破壊マウスの作出と解析が予定どおり進展していることは特筆される。その一方、GR-mTOR複合体の構成成分解析に難航しており、全体としては「おおむね順調に進展している」と評価される。本研究課題の成果はまず骨格筋萎縮の臨床に貢献することが予想される。それを突破口に、グルココルチコイドの新しい作用の臨床医学的意義究明と臨床医学への貢献を加速化させる。質量分析の専門家に助言を求める。臨床試験にエントリーした患者数が予測を下回ったため消耗品の経費支出が当初の予算額よりも少なくなった。残額は平成25年度に同じ費目にて支出予定である。
人種比較による疾患感受性遺伝子の精密マッピング

ゲノムワイド関連解析の成功により、疾患と関連する遺伝的多型が数多くの染色体領域に位置決定されてきた。本研究は、人種差を利用して、位置決定された染色体領域中の責任変異を絞り込む手法の開発を目的とした。提案手法では先ず、染色体領域中の多型を、複数人種で強い連鎖不平衡を保つグループに分ける。次に、各グループを代表する多型を選び、重回帰分析により疾患に寄与するグループを絞り込む。責任変異を絞り込めたのは、2型糖尿病と関連する5つの領域、虚血性心疾患・高血圧と関連する12q24領域、ハンセン病・クローン病と関連する13q14領域である。本研究により、複数人種の関連解析を組み合わせて効率的に責任遺伝子多型リストが絞り込めることが分かった。様々な疾患解析に応用し、機能解析や治療薬の開発へと展開させることができる。ここ数年のゲノムワイド関連解析(GWAS)の成功により、疾患形質と関連する遺伝的多型が数多くの染色体領域に位置決定(マッピング)されてきた。しかし、しばしば当該領域中に複数の遺伝子が存在し、そのうちのどれが責任遺伝子か絞り込めない状況にある。関連を示す多型の多くが人種間で共通するものの、人種ごとに、対立遺伝子の頻度やその遺伝的効果が異なることが、我々の先行研究から示されていた。本研究は、人種差を利用して、GWASでマッピングされた染色体領域中の責任変異を絞り込む手法を開発し、実データで検証することを目的とした。絞り込みにあたっての作業仮説は、真の責任変異自体は人種共通に強い関連を示すのに対して、近傍の(責任変異以外の)多型は遺伝的浮動により人種ごとに関連が弱まることである。日本人とスリランカ人についてSNPタイピングを行い、欧州人については公開データを用いた。またDNAサンプル採取の準備実験も行った。責任変異を絞り込めたのは、2型糖尿病と関連するCDKAL1, CDKN2A/B, FTO, IGF2BP2, KCNQ1(国際共同研究)、虚血性心疾患・高血圧と関連する12q24領域、ハンセン病・クローン病と関連する13q14領域である。責任変異が二つ以上存在することが分かった領域もあった。子宮頸癌については欧州人でHLA領域との関連が報告されているが、日本人では関連がみつからなかった。本手法のソフトウェアは今後開発する。本研究の目標は、人種比較による疾患感受性遺伝子の精密マッピングを、実データに基づいて行い、その知見を方法論としてまとめること、さらにソフトウェアとして実装することである。平成23年度は、メタボリックシンドロームや感染症について、人種比較によるゲノムワイド関連解析(GWAS)と精密マッピングを行った。【2型糖尿病と関連する5つの遺伝子座】日本人と欧州人のどちらのGWASでも2型糖尿病と有意な関連を示している遺伝子座にCDKAL1, CDKN2A/B, FTO, IGF2BP2, KCNQ1がある。日本人と欧州人での関連解析結果をメタ解析により統合し、人種横断的に強い関連を示すSNP及びハプロタイプを探索することにより、責任変異を絞り込むことができた。これは欧米グループ(McCarthy, Oxford Univ.他)との共同研究である。【アルデヒド代謝及び心筋梗塞・高血圧に関連する12q24の領域】aldehyde dehydrogenase2family (ALDH2)の東アジア人固有の*2対立遺伝子保有者では酵素活性が低いため、フラッシングを起こし飲酒量を減らすことが知られている。日本人における心筋梗塞のGWAS、及び東アジア人における高血圧のGWASを行ったところ、この多型が強い関連を示すことが分かった。詳細なタイピングを行い、これら疾患の原因変異がどこに存在し得るかを解明した。【ハンセン病とクローン病に関連する13q14の領域】ハンセン病及びクローン病と関連を示す13q14遺伝子座には二つの遺伝子CCDC122, C13orf31が含まれており、それらの機能は未知である。両疾患のGWAS及びHapMapのデータを用いて、原因変異を絞り込んだ結果、この遺伝子座には二つ以上の原因変異が含まれ得ることが分かった。平成23年度の研究対象として予定していた3つの疾患感受性領域のうちの2つ、及び予定外の1つについて解析を行った。

上記の研究成果については、アメリカ人類遺伝学会や専門誌で発表した。前年度の実データ解析に基づいて、様々なGWASに応用できる精密マッピングのアルゴリズムを開発し、ソフトウェアとして実装する。また、GWASで同定され人種差を示す関連領域について、前年度に追加して解析する。23年度までは頻度が5%以上でHapMapでタイピングされている多型に解析が限られるが、24年度以降は1000 genomes projectの進行により頻度1%以上のゲノム多型が網羅的に調べられるようになる見込みである。こうした、データベースに登録されているSNPsのタイピングのみならず、次世代シーケンサーでの塩基配列解読コストが下がれば、さらに低頻度で人種あるいは疾患固有の変異についても独自に配列解読による検出とタイピングを行ない、解析対象としたい。研究経費の主な用途としては数理解析ソフトウェアの購入、サンプルDNAのSNPタイピングと塩基配列解読、および成果発表と情報収集のための学会出張を計画している。