hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生態化学研究を推進するための新しいタイプのネットワーク構想

地球の温暖化や生物多様性の喪失など、地球環境問題の深刻化に伴い、生態科学が答えるべき社会的課題は大きくなっている。そこで「生物と佳境と相互作用」、「多様な生物間の複雑な関係」、「生物の進化と多様性」など、マクロなレベルでの生命現象の解明をめざすと共に、生態科学の立場から環境問題の解決に貢献できる体制を作る第一段階として、京都大学の生態学研究センターが1991年に設置された。さらにこれを発展させるべく、1992年に日本生態学会は国立生態科学研究所構想第7次案をまとめた。本研究は7次案の主な課題である「Center of Excellence」、「人事の流動と活性化」、「人と情報のネットワーク」、「国際的高等教育機関」、「本格的な共同研究を推進できる体制」などを全く新しいタイプのネットワークの構築を通して実現する道を提示することを目的として行われた。具体的な方法としては、研究会を開いて以下の項目を検討した。1)具体的な当面の最大の共通テーマ2)本格的な共同研究を推進するための、コアとなる組織と研究機関のネットワークの全体構造3)人事の流動化と活性化を促進メカニズムに関する斬新なアイデア4)共同利用を必要とする、これからの生態科学にとって最も有用な研究施設5)研究機関のネットワークの具体化6)生態学研究の飛躍的発展のためのPost Doc層の最大活用化7)国際対応できる生態科学における大学院教育のカリキュラム作成8)国際共同研究推進と有機的に連動した大学院生の国際交流検討結果を整理し、「国立バイスフィア研究ネットワーク構想」としてまとめた。この構想案は、生態学の研究を有効に進める新しい研究機関の設立を含めた、研究機関のネットワークを実現化するひとつの具体的な道のりを示すものである。
ミクロ統計データを活用した舞台芸術施設運営に関する調査研究

本研究は、公立の舞台芸術施設に対してアンケート調査を行い、最新の舞台芸術施設運営の実態を明らかにするとともに、過去2回の調査と今回の調査に基づく時系列変化を読み取ることを第一の目的とする。また、開示可能なミクロ統計資料として開銀企業財務データを使用し、民間の劇場における経営実態を把握するとともに、舞台芸術施設運営の調査に対する応用可能性を検討することを第二の目的とする。本研究は実質3年度にわたる研究である。公立の舞台芸術施設における不整合な経理処理の実態を解明するという立場から、調査票の経理処理に関する項目の構成を大幅に改めた。調査項目としては、施設の概要、組織の概要、職員数と外部委託業務、ホールの使用時間、ホールの年間利用日数、上演種目別の利用日数と公演回数、自主事業の内容、施設運営の経理、標準的な自主事業の収支の例を設定した。平成8年度にアンケート調査を実施し、平成9年度は主に時系列標本の集計分析を、平成10年度は主に無作為標本の集計分析を行った。この結果、公立の舞台芸術施設における運営の実態を総合的に把握することができた。また、平成10年度には先進的かつ特徴的な施設を幾つかピックアップし、補足的な個別調査を実施した。開銀企業財務データは、一企業あるいは関連企業全体としての決算概要を示したものであり、この中から劇場経営に関する部分を取り出すことはいささか困難であるが、劇場運営を経営の主な基盤とする会社に対して、決算状況を時系列で把握することができた。また、財務諸表のデータ項目を今後のアンケート調査に応用するために、幾つかの知見を得ることができた。
コナダニ類分泌化合物の効率的合成とその生物間トーク機構の解明

コナダニ由来のモノテルペン類はネラール、ゲラニアールよりも酸化段階が高い構造を有する事から、新規性に富んでいる。その構造を特徴づけるのは、ゲラニオール骨格で考えた場合、3位のメチル基がアルデヒドに酸化されている点である。この酸化に関与する酵素および生合成機構は非常に興味深く、追求すべき重要な課題である。以前、簡便な合成法を確立したβ-acaridialおよびisorobinal、さらにCaloglyphus polyphyllae分泌化合物として同定した新規モノテルペンα-acariolal、β-acariolalおよびβ-(Z)-acaridialも、コナダニ特有の化学構造を有したものであった。生合成に関するさらなる知見を得るため、α-(Z)-acaridialおよびrobinolの合成法を検討した。a-(Z)-Acaridialについては、α,α-acariolideを経て、a-(Z)-acaridiolを得る方法を確立し、高収率にジアール体へ誘導する酸化剤の検討を行った。Robinolについては、目的化合物の不飽和結合が転位反応を起こしやすく不安定であるため、合成中間体の保護基および脱離条件の検討を行った。これまで同定された新規モノテルペンと合成過程で得た中間体は、一部の官能基のみ異なる構造類縁体であるが、アルコール体はダニ分泌物中には認められなかった。これだけ多くのモノテルペンがコナダニ分泌物として同定、あるいは合成されているにも関わらず、3位のアルデヒドが還元されたアルコール体は未だ見つかっていない。よって、アルコール体はコナダニ体内には蓄積されず、様々な生物活性(フェロモン機能、抗菌活性)が認められているアルデヒドに速やかに変換されていると推測できる。このようなコナダニ由来モノテルペン類の生態学的意義を解析するため、それら化合物の生物機能を多角的に検討した。コナダニ類のフェロモン機構の解明に必要不可欠なモノテルペンβ-acaridialおよびisorobinalについて,効率的かつ高収率な合成法を確立した.β-Acaridialは,コナダニ類に広く分布する化合物で,個々のダニについてその生物機能を解明する必要があり,そのためには充分な化合物を供給する必要がある.そこで,β-acaridialの大量合成を目的とし,合成法の検討を行った.その結果,安価に購入できる1,2,4-butanetriolを出発原料として,5段階,全収率19%でβ-acaridialを調製することができた.さらに,ゴミコナダニの一種Caloglyphus polyphyllaeの分泌化合物として,2種の新規モノテルペンβ-acariolalおよびβ-(Z)-acaridialを新たに同定した.なお,両化合物は新たに構築したβ-acaridialの合成経路を適用することで,容易に合成することができた.単環式モノテルペンisorobinalは,低分子特有の易揮発性および不安定さから簡便な合成法は確立しておらず,生物機能の解明が遅れている.そこで,その立体選択的合成法を検討した結果,(R)-および(S)-perillyl alcoholを出発原料とし,7段階で(S)-および(R)-isorobinalを得る合成経路を新規に確立した.なお,全収率は(S)-体が15%,(R)-体は17%であった.これにより,天然化合物の絶対立体配置が明らかになり,さらに標品を用いた生物活性の検討が可能になった.コナダニ由来のモノテルペン類はネラール、ゲラニアールよりも酸化段階が高い構造を有する事から、新規性に富んでいる。
新しい日本人のアイデンティティ:市民権と多文化共生をめぐる移民者の物語

本研究は、日本社会から日本在住のマイノリティ側へ向けたまなざしがどのように形成されるのか、またマイノリティ側から見た日本社会および日本人イメージがどのように形成されるのかを、言説分析から明らかにすることを目的にした研究である。具体的には、日本社会が今後進む「多文化共生社会」を構想する上で、不可欠となるのが民間組織の力であるという視点から、マイノリティ集団とNGO(非政府組織)がどのような視点を持って社会構策へ貢献できるかについて考察した。調査方法は、アンケートおよびインタビューによるマイノリティ集団とNGOの調査である。調査対象は、特に関西、関東、沖縄、北海道に在住する在日コリアンである。それに加え、日本社会へ参入する外国人の「戸籍」がどのように作られたかについて、小笠原でのフィールドワークも実施した。これらの調査研究は、移民社会であるオーストラリアの多文化主義研究の視点をもとに、日本社会における市民権と多文化主義の概念に新たな視点を提示することをめざして行われた。日本は少子化・高齢化が進んでおり、労働人口の減少と労働力の確保が重要な課題となってきている。その課題への取り組みとして考えられるのが外国人労働者の受入れである。したがって、今後の日本社会はますます多言語化・多文化化することが予想される。一方、日本にはこれまでも外国人居住者が生活してきている。そのひとつの例が在日コリアンであるが、日本社会には一般に「単一文化社会」観が根強く、その中で生きる在日コリアンのアイデンティティの課題が、今後の日本社会の多言語化・多文化化する社会的コンテクストの中でどのように変化していくかは、今後、日本に大量に入国すると予想される外国人労働者やその家族のアイデンティティの課題を考えるうえで貴重な先行例となることが考えられる。本研究は、そのような視点から、日本の中で最も多言語化・多文化化する新宿区において、市民権と多文化共生をめぐる在日コリアンの「移民者の語り」に注目する。その理由は、日本社会に古くから居住してきたオールド・カマーと、近年日本に入国してきているニュー・カマーの両方が、在日コミュニティには含まれており、かつ、定住者および短期滞在者、日本人との国際結婚とその子どもの出現など、多様化が進んでおり、それらの人々が自分たち自身と日本社会との関係をどう捉えているかという課題が今後の日本社会を考えるうえで重要な示唆を与えてくれると考えるからである。今年度は、その準備として、新宿区および関係地域、行政機関等での調査を行った。今後は、さらにフィールドワークを重ね、理論化を進める。
肺血管リモデリング防止をめざした核酸医薬による肺高血圧治療法の開発

本研究の目的は、「モノクロタリンを用いた実験的肺高血圧ラットモデルにおいて、炎症反応をつかさどる核内転写因子NF-κBを阻害すれば、肺血管リモデリングを阻止し、肺高血圧への進展を防ぐことができる」という仮説の検証である。前年度の実験によって、この仮説を検証することができたので、今年度は、別の核内転写因子であるEgr(Early growth response)-1を対象にして、Egr-1に対するおとり型核酸医薬(デコイ)を、HVJ-Eベクターによって細胞内に導入し、遺伝子発現レベルで特異的に抑制した。実験の結果、以下の結論を得た。1.モノクロタリン投与前にEgr-1デコイを投与した群においては、肺高血圧や肺血管閉塞病変の程度が、コントロール群と比較して有意に減弱した。2.一方、Egr-1のスクランブルデコイ投与群においては、肺高血圧や肺血管閉塞病変の程度は、コントロール群と比較して変化しなかった。以上より、Egr-1デコイは、モノクロタリン誘発肺高血圧の治療に有効であると結論した。この実験の結果は、肺血管閉塞病変をともなう肺高血圧の病態生理において、肺血管における炎症反応が重要な役割を果たしており、炎症反応を抑制することが、肺血管リモデリングの進展を阻止するという点で、肺高血圧治療のターゲットになりうる、ということを示唆する。具体的には、炎症反応カスケードの上流に属する核内転写因子のNF-κBやEgr-1が良い標的となる。本研究では、「モノクロタリンを用いた実験的肺高血圧ラットモデルにおいて、炎症反応をつかさどる核内転写因子NF-κBを阻害すれば、肺血管リモデリングを阻止し、肺高血圧への進展を防ぐことができる」という仮説を検証した。核内転写因子を阻害するために、NF-κBに対するおとり型核酸医薬(デコイ)を、HVJ-Eベクターによって細胞内に導入し、遺伝子発現レベルで特異的に抑制する方法を用いた。1.幼若(生後3週)ラットに、モノクロタリンを投与すると、3週間後に、平均肺動脈圧50mmHg程度で、肺血管閉塞病変を伴う高度の肺高血圧を呈するようになる。2.NF-κBデコイ投与をモノクロタリン2日前と直前の2回投与した群においては、肺高血圧や肺血管閉塞病変の程度が、コントロール群と比較して有意に減弱した。3.一方、NF-κBのスクランブルデコイ投与群においては、肺高血圧や肺血管閉塞病変の程度は、コントロール群と比較して変化しなかった。4.同様の傾向が、体重増加率や体血管圧でも観察された。以上より、NF-κBデコイは、モノクロタリン誘発肺高血圧の治療に有効であると結論した。この実験の結果は、肺血管閉塞病変をともなう肺高血圧の病態生理において、肺血管における炎症反応が重要な役割を果たしており、炎症反応を抑制することが、肺血管リモデリングの進展を阻止するという点で、治療のターゲットになりうる、ということを示唆すると考えられる。

この実験の結果は、肺血管閉塞病変をともなう肺高血圧の病態生理において、肺血管における炎症反応が重要な役割を果たしており、炎症反応を抑制することが、肺血管リモデリングの進展を阻止するという点で、肺高血圧治療のターゲットになりうる、ということを示唆する。具体的には、炎症反応カスケードの上流に属する核内転写因子のNF-κBやEgr-1が良い標的となる。
憲法の変容:国際化と地域化の下での市民生活の変動に関する国際比較研究

本研究は、冷戦終了後の国際関係が、急速な国際化現象と地域化現象の中で進展している状況の中で、国家および国際機関の役割が変化する開題について検討してきた。具体的には、国際化現象の下での憲法および公法理論の変容(政府権限の国際機関または地方機関への委譲、国際機関の民主主義的コントロールなどの問題)、国家機関と国際機関との関係の変容(国際機関、とりわけ押収人権裁判所・国際司法裁判所・国際刑事裁判所など超国家的裁判機関による政府権限のコントロールの問題、欧州委員会・欧州議会などの権限の正当性の問題)、市民生活の変容(欧州市民権・亡命権・庇護権・経済的諸権利・発展の権利・人格権など基本的人権諸領域の担手・保障手段の変化の問題)、などに関して研究を進めた。また、上記のシンポジウムに関して、「公共空間における裁判権」との表題で、2006年度刊行を有信堂からめざしている。また、関東学院大学でのシンポジウムは、ジュリスコンサルタス15号に掲載された。冷戦体制の終了後、急速な国際化現象と地域化現象が世界的に進行するが、国家および国際機関の役割についても、政治・経済領域の国際的・地域的再編による大規模な影響が進行している。本研究では、これらの変化が市民生活に与える影響に関し、日仏の研究者による相互比較研究により、日本およびフランスにおける実態および理論状況を中心に検討を進めるものである。具体的には、国際化現象の下での憲法および公法理論の変容(政府権限の国際機関および地方機関への委譲問題、国際機関の国民的コントロールの問題など)、国家機関と国際機関の変容(欧州人権裁判所・国際司法裁判所・国際刑事裁判所などの超国家的裁判所による国家機関の統制問題、欧州委員会・欧州議会の権限問題など)、市民生活の変容(欧州市民権・亡命権・庇護権・経済的諸権利・地方自治権・人格権・プライバシー・環境権・参政権など基本的人権の変容問題)などに関して比較研究を進めた。本年度は、「憲法の伝統的概念と新概念」、「国家および主権」、「地方自治の伝統的概念と新概念」、「安全保障の伝統的概念と新概念」、「議会制度の伝統的概念と新概念」、「人権保障の伝統的概念と新概念」、「人権の国際化と人権裁判所」、「外国人の基本的権利」、「国家の地域社会における役割」、「人権概念の再構築」、「地方自治体の役割」、「司法権と裁判権」などに関する研究を、各研究分担者が個別的に進めるとともに、その成果の検討と交流を行うために、5月8日に明治大学において、また10月11日に北海道大学において、研究会を開催した。また各論点を横断的に扱うテーマとして、「司法権と裁判権」に関して、「Le pouvoir juridictionel dansl'espacepublic(公共空間における裁判権)」と題する国際シンポジウムを企画し、8月30日・31日・9月2日・3日の4日間の日程で、工学院大学・関東学院大学・東北大学・東北学院大学において開催した。シンポジウムでは、日仏の研究者により、「STATUT ET RESPONSABILITE」、「INTERACTIONS DES ORGANES JURIDICTIONNELS」、「NOUVEAUX ENJEUX JURIDIQUES ET POUVOIR JURIDICTIONNEL」、「Theorie comparee franco-japonaise de la notion d'《Etat de Droit》」などの小テーマに関して、計36の報告が行われ、討論とともに円卓での議論が行われた。同シンポジウムに関しては、現在報告集を刊行する準備が進められている。
看護師の熟達化における情報生産プロセス変化の仮説構築とその検証

本研究は看護学生と看護師が看護実践場面において,見た事実から患者に必要なケアを生み出すまでの思考のプロセスとその思考プロセスの発達段階を明らかにすることが目的である.調査では,看護師が日常的に看護実践場面で経験するような患者の状況を画像に再現し材料として使用することを計画している.看護学生からベテラン看護師に至るまでの観察したことから必要なケアを判断するまでの思考プロセスについては,見たことを確かに表すと言われる「発話」を採用し測定する.看護実践における患者の状況を画像に再現する上での必須条件は,第1にベテラン看護師が観察可能である,第2には看護学生とベテラン看護師から得られる観察結果には相違があることである.先行研究では看護師が患者の異変を察知する兆候の一つには表情の変化であるということ,また,表情認知においては看護学生と看護師間では相違があることが示されていた.これらのことから,看護実践における患者の状況は看護師が患者の異常を察知する際に目を向け,また,看護学生と看護師間での相違が生じる可能性がある患者の顔面の様子を再現することにした.患者の顔面の状況において,ベテラン看護師は観察可能であるが看護学生は観察することが不可能であるような観察項目を明確にするために,看護師経験20年以上の経験を持つ看護師3名にヒアリングを行った.看護師3名に対して,患者の顔の観察項目において格言に該当するような観察項目を知っているか,また,その観察項目に関する経験を語ってもらった.対象者からは放射線検査の際に使用される造影剤の副作用の症状,精神症状を示す表情の特徴について語られた.この結果から,患者の顔の全体や部分の色や表情などの変化等,画像に再現するための示唆を得ることができた.今年度は,看護学生と看護師の看護実践における見た事実から患者に必要とされるケアを生み出すまでの思考のプロセスとその発達段階を明らかにするために,調査の材料となるVR画像とシナリオを作成することを予定していた.当初は材料であるVR画像のシナリオは先行研究をもとに作成することを予定していた.しかし,ベテラン看護師は観察可能であるが看護学生には観察が難しいとされるような観察事項を再現するためには,先行研究を参考にするだけでは現実性に欠けるという課題が浮かび上がった.そのため,看護師経験20年以上の経験を持つ看護師を対象にヒアリングによる調査を行いVR画像に再現するシナリオの示唆を得ることにした.看護師経験20年以上の経験を持つ看護師3名を対象にヒアリングを行うことで,看護実践場面で看護師が日常的に経験するようなシナリオを再現するための示唆を得ることができた.ヒアリングを行うにあたり,対象となる看護師経験20年以上の経験をもつ看護師の協力者を確保することが難航したこともあり当初の予定よりも計画が遅れている.平成30年度は調査の材料であるVR画像のシナリオを作成することができた.今後は模擬患者にシナリオの内容を演じてもらい画像を作成し,作成した画像による予備調査を行い調査の材料を完成させることである.また,完成した画像をもとに今年度の調査予定である看護師を対象として本調査を行うことを予定している.当初,病室内や患者の状況をよりリアルに再現することを目的としてVR画像を作成することを計画していた.しかし,看護師経験20年以上の経験を持つ看護師を対象にヒアリングをした結果から,患者の状況の変化を画像として再現することになったため微妙な変化を再現できるような媒体に変更する予定である.本研究は看護学生と看護師が看護実践場面において,見た事実から患者に必要なケアを生み出すまでの思考のプロセスとその思考プロセスの発達段階を明らかにすることが目的である.調査では,看護師が日常的に看護実践場面で経験するような患者の状況を画像に再現し材料として使用することを計画している.看護学生からベテラン看護師に至るまでの観察したことから必要なケアを判断するまでの思考プロセスについては,見たことを確かに表すと言われる「発話」を採用し測定する.看護実践における患者の状況を画像に再現する上での必須条件は,第1にベテラン看護師が観察可能である,第2には看護学生とベテラン看護師から得られる観察結果には相違があることである.先行研究では看護師が患者の異変を察知する兆候の一つには表情の変化であるということ,また,表情認知においては看護学生と看護師間では相違があることが示されていた.これらのことから,看護実践における患者の状況は看護師が患者の異常を察知する際に目を向け,また,看護学生と看護師間での相違が生じる可能性がある患者の顔面の様子を再現することにした.患者の顔面の状況において,ベテラン看護師は観察可能であるが看護学生は観察することが不可能であるような観察項目を明確にするために,看護師経験20年以上の経験を持つ看護師3名にヒアリングを行った.看護師3名に対して,患者の顔の観察項目において格言に該当するような観察項目を知っているか,また,その観察項目に関する経験を語ってもらった.対象者からは放射線検査の際に使用される造影剤の副作用の症状,精神症状を示す表情の特徴について語られた.この結果から,患者の顔の全体や部分の色や表情などの変化等,画像に再現するための示唆を得ることができた.今年度は,看護学生と看護師の看護実践における見た事実から患者に必要とされるケアを生み出すまでの思考のプロセスとその発達段階を明らかにするために,調査の材料となるVR画像とシナリオを作成することを予定していた.当初は材料であるVR画像のシナリオは先行研究をもとに作成することを予定していた.

しかし,ベテラン看護師は観察可能であるが看護学生には観察が難しいとされるような観察事項を再現するためには,先行研究を参考にするだけでは現実性に欠けるという課題が浮かび上がった.そのため,看護師経験20年以上の経験を持つ看護師を対象にヒアリングによる調査を行いVR画像に再現するシナリオの示唆を得ることにした.看護師経験20年以上の経験を持つ看護師3名を対象にヒアリングを行うことで,看護実践場面で看護師が日常的に経験するようなシナリオを再現するための示唆を得ることができた.ヒアリングを行うにあたり,対象となる看護師経験20年以上の経験をもつ看護師の協力者を確保することが難航したこともあり当初の予定よりも計画が遅れている.平成30年度は調査の材料であるVR画像のシナリオを作成することができた.今後は模擬患者にシナリオの内容を演じてもらい画像を作成し,作成した画像による予備調査を行い調査の材料を完成させることである.また,完成した画像をもとに今年度の調査予定である看護師を対象として本調査を行うことを予定している.当初,病室内や患者の状況をよりリアルに再現することを目的としてVR画像を作成することを計画していた.しかし,看護師経験20年以上の経験を持つ看護師を対象にヒアリングをした結果から,患者の状況の変化を画像として再現することになったため微妙な変化を再現できるような媒体に変更する予定である.平成30年度,VR画像を作成するために使用するパソコンは,シナリオ作成に時間を要したため画像の作成までには至らなかったため未購入である.また,VR画像を作成した後は予備調査を行い,提示した画像から調査のデータとなる発話が可能かどうかの予備調査も未実施である.そのため,平成30年度の繰越金は調査に使用するパソコンの購入及びプログラム開発の委託費,また予備調査のための旅費や人件費として使用することを予定している.
中性単一分子による超伝導体および磁性金属の開発

本年度は拡張型ジチオフルバレンジチオラト配位子の中性単一成分磁性伝導体の合成を行った。銅錯体[Cu(dmdt)_2][dmdt^<2->=dimethyl-tetrathiafulvalenedithiolate]について大変興味深い結果を得た。この錯体は単結晶の室温電気伝導度が約4cm^<-1>と中性分子としては高く、活性化エネルギーは30meVで、バンドギヤップの小さい半導体である。0.12x0.07x0.01mmの微小結晶を用いて結晶構造をCCDX線構造解析装置により決定した。結晶学的なデータは、格子定数がa=24.24(2)Å,b=8.250(6),c=11.500(8),β=91.38(1)°,V=2299(2)Å^3, monoclinic, C2/c, Z=4である。2641点の反射強度に対してR値は0.055であった。銅には2つの平面配位子が四面体的に配位し、配位子の2面体角は約80度で、配位子はほぼ直交している。従って2つの配位子はそれぞれ隣の配位子と面を突き合わせ、二量体が直交した有機物超伝導体で有名なκ型構造をなしている。ただしこの場合には三次元のκ型構造である(図2)。このように中性単一成分分子性金属構造はこれまでに分子性結晶で見られなかった稠密な構造をしている事が大きな特徴である。又磁化率はCu^<2+>と思われる局在スピンが観測されており、伝導バンドと局在スピンの共存が予想される。このようにこの系の電子状態は特異的で、高圧下伝導度は大変興味深い。一方[Cu(tmdt)_2][tmdt^<2->=trimethylenetetrathiaful valenedithiolate]ではスピン密度6%の磁化率が観測され、単純なCurie-Weiss則にのらなかった。
運動トレーニングが骨全長の形態と力学的特性に及ぼす影響:自作MRIによる解析

・MRIによる骨評価の妥当性踵骨のMR画像を3次元的に撮像し,骨髄内の脂肪信号強度と骨全体の体積から骨内部の海綿骨体積を算出した.その数値から体積骨密度を推定し,従来から行われている2重エネルギーX線吸収(DXA)法および超音波測定(US)法との相関を検討した.MR画像から推定した骨密度はDXAのそれとよく相関し,US法でも骨密度と関連が深いとされる超音波伝播速度と高い相関を示した.このことから,MR画像を用いた骨密度推定法に妥当性があると結論した.・運動による四肢骨全長での強度変化アスリートの四肢骨の全長にわたるMRI像を得て,運動が骨構造と骨強度に及ぼす影響について調べることを研究の主眼とした.その結果,断面においてはアスリートでは皮質骨の外径・内径とも拡大し,2次元での強度指標がコントロールと比較して増大していることが明らかになった.現在3次元での強度指標について検討している.現在は,骨形態を3次元化して強度のシミュレートを行うための手法を確立させているところである.2次元断面のMR画像をDICOMデータとして取得し,それをもとに3次元有限要素モデルを構築して力学的な強度試験をシミュレートする方法は完成している.ただし,長管骨全長にわたるモデル化と骨両端の骨皮質が薄く海綿骨が豊富な部分のモデル化,および解析時の境界条件の影響に関する詳細な検討に課題を残している.・MRIによる骨評価の妥当性踵骨のMR画像を3次元的に撮像し,骨髄内の脂肪信号強度と骨全体の体積から骨内部の海綿骨体積を算出した.その数値から体積骨密度を推定し,従来から行われている2重エネルギーX線吸収(DXA)法および超音波測定(US)法との相関を検討した.MR画像から推定した骨密度はDXAのそれとよく相関し,US法でも骨密度と関連が深いとされる超音波伝播速度と高い相関を示した.このことから,MR画像を用いた骨密度推定法に妥当性があると結論した.・運動による四肢骨全長での強度変化アスリートの四肢骨の全長にわたるMRI像を得て,運動が骨構造と骨強度に及ぼす影響について調べることを研究の主眼とした.その結果,断面においてはアスリートでは皮質骨の外径・内径とも拡大し,2次元での強度指標がコントロールと比較して増大していることが明らかになった.現在3次元での強度指標について検討している.現在は,骨形態を3次元化して強度のシミュレートを行うための手法を確立させているところである.2次元断面のMR画像をDICOMデータとして取得し,それをもとに3次元有限要素モデルを構築して力学的な強度試験をシミュレートする方法は完成している.ただし,長管骨全長にわたるモデル化と骨両端の骨皮質が薄く海綿骨が豊富な部分のモデル化,および解析時の境界条件の影響に関する詳細な検討に課題を残している.下肢に力学的な負荷が高頻度に加わる跳躍選手を対象に、踵骨計測用コンパクトMRI(巨瀬による自作)を用いて踵骨の骨量と形態を測定した。跳躍選手は運動競技歴のない対照群に比べて骨体積率(MRI法で評価する体積骨密度の指標)、骨密度(DEXA法で評価した面積骨密度)及び音速(超音波法で計測される骨密度の指標)が高かったが、骨体積(MRI法による三次元画像での評価)には両群の間に有意な差は認められなかった。従って、跳躍選手の踵骨に加わった衝撃的な負荷が骨のマクロな形態ではなく内部構造に影響を及ぼし、骨量の増加を導いたものと推察された。運動が骨構造に及ぼす影響を調べた先行研究においては、テニス選手の橈骨骨幹部の左右比較や脛骨骨幹部についての跳躍選手と対照群との横断的研究などから、運動負荷は皮質骨の体積骨密度を増やすことなく、骨横断面積の増大(骨体積の増大)によってその機械的強度を強めていると報告されてきた。一方、海綿骨が主要である踵骨に対する運動負荷の影響を調べた本研究の結果は、運動負荷が骨のマクロな構造に変化を引き起こすことなく骨の内部構造の変化(一定体積当りの骨塩量)によって機械的強度を強めている事を示唆しており、運動に対する骨構造の適応は皮質骨と海綿骨とで大きく異なっているものと考えられた。・MRIによる骨評価の妥当性踵骨のMR画像を3次元的に撮像し,骨髄内の脂肪信号強度と骨全体の体積から骨内部の海綿骨体積を算出した.その数値から体積骨密度を推定し,従来から行われている2重エネルギーX線吸収(DXA)法および超音波測定(US)法との相関を検討した.MR画像から推定した骨密度はDXAのそれとよく相関し,US法でも骨密度と関連が深いとされる超音波伝播速度と高い相関を示した.このことから,MR画像を用いた骨密度推定法に妥当性があると結論した.・運動による四肢骨全長での強度変化アスリートの四肢骨の全長にわたるMRI像を得て,運動が骨構造と骨強度に及ぼす影響について調べることを研究の主眼とした.その結果,断面においてはアスリートでは皮質骨の外径・内径とも拡大し,2次元での強度指標がコントロールと比較して増大していることが明らかになった.現在3次元での強度指標について検討している.現在は,骨形態を3次元化して強度のシミュレートを行うための手法を確立させているところである.2次元断面のMR画像をDICOMデータとして取得し,それをもとに3次元有限要素モデルを構築して力学的な強度試験をシミュレートする方法は完成している.

ただし,長管骨全長にわたるモデル化と骨両端の骨皮質が薄く海綿骨が豊富な部分のモデル化,および解析時の境界条件の影響に関する詳細な検討に課題を残している.
双曲型方程式系に対する逆問題の数学解析

媒質の異方性を境界の観測値から決定したり、望まれている出力を実現するように決定する逆問題は、数学だけでなく応用においても重要であるが、媒質が異方性の場合には結果が少ないので、このような課題に集中的に取り組んだ。特に、Maxwell方程式系について、媒質のより一般的な異方性を境界の有限回の観測値から決定する逆問題の一意性と安定性を確立しつつあり、一般的な異方性媒質におけるMaxwell方程式に対するCarleman評価を証明する予定である。このような評価は逆問題を解決するために基本的なステップであるが、この部分の研究は、まだ最終的な成果の公表には至っていない。同時に異方性媒質におけるLame方程式系の逆問題についも同様な研究を行ったが、これはMaxwell方程式の場合に比べてはるかに困難であり、キーテクニックであるCarleman評価といわれる重みつきの不等式に確立にはまだ課題が残されている。さらに、薄い殻(シェル)の方程式を考え、弾性係数を境界観測で決定するという逆問題の一意性と安定性を解決し、論文はまもなく出版される予定である。また、平成19年6月にフランスに出張し、Pont-a-Moussonにおける国際会議に招待され、上記の研究成果を発表し、Carleman評価による逆問題や制御理論における専門家と意見交換ならびに議論を行い、今後の研究の進め方の細部にわたり、貴重な示唆を得た。媒質の異方性を境界の観測値から決定する逆問題は、数学だけでなく応用においても重要であるが、従来の数学解析に関する研究は等方性の場合に集中し、一般的な異方性の場合には成果は少ない。本研究では電磁波を記述するLame方程式やMaxwell方程式系について、媒質のより一般的な異方性を境界の有限回の観測値から決定する逆問題の一意性と安定性の研究を行った。そのためには初期値を適切に選ぶことが必要であり、初期値の条件は物理現象の対象を実験室で再現できるような場合には合理的であるが、地震波による地質探査などの逆問題では爆薬などによるDiracのデルタ関数で表される衝撃的な外力を加えて媒質を振動させるとして、初期値はゼロであるのが普通である。ゼロ初期値の場合に双曲型方程式に対する逆問題の一意性ならびに安定性を証明した。さらに、より一般的な異方性媒質における双曲型方程式系の係数を境界の観測データから決定する逆問題を考え、その準備として、異方性媒質における方程式系の逆問題に関する知見を文献や専門家によるサーベイを通じて獲得する一方で、一般的な異方性媒質におけるMaxwell方程式に対するCarleman評価の考察を行い予備的な結果を得た。同時に異方性媒質でのLame方程式に対するCarleman評価を考えた。さまざまな逆問題に関する知識を得ることが本研究を遂行するために重要であると思っており、逆問題の研究集会に参加し、インターネットによる文献検索ならびに逆問題の数学解析及び物理の関係図書を購入した。研究分担者は平成18年12月に香港で開催された工業数学における逆問題に関する国際会議に参加した。
鉄族金属共存下におけるZnのUnderpotential Deposition

水溶液からのZnーNi合金電析の際に,Znの平衡電位より貴な電位域において,Znの電析が連続的に起こるいわゆるZnのUnderpotential Deposition現象を見いだした。この現象は,従来報告されているような,異種金属上に数原子層のオ-ダで極めて過度的に金属が電析するUnderpotential Depositionとは異なり,電解開始から定常的に,また電解条件によりかなりの速度で起こることがわかった。さらに,この現象はより卑な金属であるZnが優先析出する異常型共析挙動を呈するZnーNi,ZnーFe,ZnーCoのZnー鉄族金属系においてのみ観察され,正常型共析であるZnーCuおよびZnーCd系においてはZnは平衡電位からその析出が始まった。これらUnderpotential領域で得られた電析物の化学状態をESCAにより測定したところ,NiのみならずZnのスペクトルも金属のそれと一致し,これら金属イオンは金属状態まで還元されていることがわかった。また,ZnのUnderpotential Depositionは浴温の上昇,塩化物の使用あるいは浴中のZnイオン濃度比の減少等の電解因子の変更によって,より顕著なものとなった。これら電解因子の変更は,Znの存在により分極した鉄族金属の析出が本来の析出電位まで復極させる作用も有するので,ZnのUnderpotential Deposition現象は共析金属の分極の大きさと密接に関連していることがわかった。このZnー鉄族金属合金電析の際のZnのUnderpotential Deposition現象のメカニズムを,電析合金の構造あるいは従来報告されている単一金属電析のUnderpotential Deposition現象から検討したが,いずれも本研究において現れるZnの電析挙動を説明するのは困難であり,したがって,Znー鉄族金属系に固有の異常型共析現象およびその共析機構との関連において説明される必要があるものと思われた。まず,硫酸塩浴からの亜鉛ーニッケル合金析出の場合,Underpotential Depositionの発生に最も効果があるのは浴温の上昇と浴中の鉄族金属イオン濃度比の増加であった。すなわち,浴温が室温付近の低い場合は亜鉛のUnderpotential Depositionは分極曲線上では認められるがその場合の電流効率は極めて低く陰極表面にも電着物を肉眼で確認することは困難であった。しかしながら,浴温を上昇させることによりUnderpotential領域の亜鉛の析出速度もOverpotential領域のそれとほぼ同程度のものになり,また金属光沢を呈する析出物が得られた。このUnderpotential Depositionに及ぼす浴温の効果は,浴中の鉄族金属イオン濃度比の増加により一層顕著なものとなり,浴温80°C,Zn^<2+>/Ni^<2+>=1/20の場合にはUnderpotential領域でこの亜鉛濃度に相当する限界電流密度が観測された。亜鉛のUnderpotential Depositionは同じ鉄族金属である鉄およびコバルトと亜鉛の共析において観測されたが,亜鉛の析出電位が鉄族金属の析出電位より貴な値を示すことはなかった。一般に本系のような異常型共析においては亜鉛の存在により鉄族金属の析出電位が亜鉛の平衡電位付近まで大きく分極しその結果亜鉛の優先析出が起こっているが,亜鉛のUnderpotential Depositionはこの分極した鉄族金属析出を本来の電析電位に復極させるような電解条件で電解することにより現れ,亜鉛の析出電位は鉄族金属の復極の程度に応じて貴な電位に移行するように思われた。前年度において行った実験結果から,ZnのUnderpotential Deposition現象は,本来Znの存在によって大きく抑制されていた鉄族金属の放電がその単独析出の電位まで復極するような電解条件の変更によって,より現れやすいことがわかった。

しかしながら,Znー鉄族金属合金電析に見られる異常型共析現象は,陰極界面のpH上昇により生成したZn水酸化物に起因するものと考えられており,Underpotential領域で得られる電析物中のZnは,水酸化物あるいは硫酸塩として存在する可能性もある。そこで,本年度は,まずESCAを用いて,種々の電位で電析したZnーNi合金の化学状態を検討した。その結果,UnderpotentialおよびOverpotentialのいずれの領域で析出した電析物の場合もNiおよびZnのESCAスペクトルは金属Zn,Niのそれと一致し,NiのみならずZnも金属状態まで還元されていることがわかった。熱力学的には,金属電析が始まる電位はNernstの式によって与えられる平衡電位であり,溶液中の金属イオンの活量および固相中の金属自身の活量の値に左右される。したがって,標準単極電位より貴な金属属電析が起こる場合,溶液中の金属イオンあるいは電析物中の金属の活量が小さくなっていることが考えられる。一般に,溶液中の金属イオンの活量の変化は本実験の場合無視できると考えられるので,上記のようなUnderpotential領域での電析合金中のZnの活量が安定な金属間化合物の生成により極めて小さくなっている可能性もある。そこで,X線回析法により,種々の電位で電析した合金相の同定を行ったが,Underpotential領域に固有の合金相は存在せず,合金中の金属Znの活量低下は本研究におけるZnのUnderpotential Depositionを説明することはできなかった。したがって,Znー鉄族金属系に固有な異常型共析機構との関連において,より詳細な検討が必要である。
異種分子組織膜のメモリ機能への応用：シリコンプロセスとの融合を探る

本研究では分子機能をSiデバイスに組み込んで分子の特長を最大限に生かした不揮発性メモリを開発することを目指した。この目的のため、素子構成はSi基板上にMetal-Oxide-Semiconductor (MOS)構造をもつトランジスタ構造とする。ここでは独自の絶縁膜作製技術と分子蒸着装置を駆使してゲート絶縁層に分子を挿入した多層構造を作製した。その分子に電荷を出し入れして記録の書き込み・消去をするメモリ機能を発現させるものである。特に従来の単一電子メモリでは浮遊ゲートの密度を高めることが難しく、充分な電荷を保持できないことが課題とされてきた。それを独自に開発した異種分子が交互に相互配列した分子混晶膜を用いることにより解決し、さらにはその異種分子が異なる電子準位を持つという特長を活かして多値メモリへと発展させることを目的とした。上記の素子構造で電流ー電圧特性を評価したところ、電荷がトンネリング現象を介して分子に注入されていることを示唆する特性が得られた。詳細な解析結果から、単一電子トンネリングの閾値電圧がそれぞれの分子の電子準位に依存して制御しうることを明らかにすることができた。この結果を受けて、異種分子を同時にゲート絶縁膜中に挿入した素子構造を作製したところ、それぞれの分子に異なる閾値電圧で電荷が注入できることを確認した。これらの成果は異種分子を用いることにより多値メモリが実現できることを現しており、特にSiデバイス構造を基本としているため極めて現実的な素子開発に発展できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。有機分子の多彩な機能を現実的な分子デバイスへと発展させるにはどうしたらよいか?本課題ではその解として分子機能をSiデバイスに融合した分子メモリの開発を目的とする。具体的にはトランジスタのゲート絶縁膜の中に分子層を配列し、これを浮遊ゲートとして機能させた不揮発性の単一電子メモリを開発する。中でも心臓部となる分子層には独自に見出した自己組織膜「分子混晶」を応用し、異種分子を高密度でかつ規則的に配列する。これにより異なる電圧でそれぞれの分子に電荷を出し入れする多値メモリを実証する。まず初年度には真空成膜プロセスを用いてSi基板上にトンネル二重接合を作製することを計画していた。特に第二絶縁層は高い絶縁性と膜厚の制御性に加え、分子に対して非破壊プロセスで成膜されることが要求される。そのための最適プロセスとして原子層堆積法(ALD法)を採用した。その結果、この手法では高絶縁性のAl203薄膜が分子を破壊することなく堆積できることを確認した。こうして作製された素子の中では分子は絶縁膜にくるまれた状況になり、電荷を保持することができる。こうして作製したトンネル二重接合体の電圧-電流特性を測定したところ、単一電子トンネリングに起因した閾値電圧が観測された。特にフタロシアニンとフラーレンを用いた場合、それぞれの分子の電子準位によって異なる値となることがわかった。詳細な解析から分子の電子準位を介した共鳴トンネル現象で説明できることを明らかにした。これらの成果は分子の構造によって電子準位を制御し、さらにはトンネル特性を制御できるものとして、今後のメモリ素子へ発展させるための基礎的知見となった。さらに特筆すべき成果として、このトンネル現象を室温近傍で観測することに成功した。これは高絶縁性薄膜を用いたことによる結果であり、実用的素子開発の基礎となり得る。異なる電子準位を持った異なる分子でトンネル閾値電圧を制御できることを示すことができたのは当初の目的通り。さらにその機構が共鳴トンネル現象で説明できること、高絶縁性薄膜の成膜技術を確立できたこと、その結果この現象を室温近傍で観測できたこと、など確かな成果を出せてきた。今後の最重要課題として複数の異種分子を同時にMOS構造の中に埋め込んだ素子構造の構築が挙げられる。

これにより異なる電圧で異なる分子にそれぞれ電荷注入できる多値メモリの動作原理を明らかにする。これは当初目的としていた分子混晶による多値メモリの基礎的技術となる。一方、トランジスタ構造の中にトンネル二重接合体を作り込んでデータの読み込み動作を実証することも目標とする。
生命進化に伴うRNA修飾酵素の機能変化の構造基盤

生命は真核生物、真正細菌、古細菌の3つに分類される。本研究では、この3つの生物界で、RNA修飾酵素の構造と機能がどう異なっているかを調べた。その結果、新たにマルチサイト特異性酵素を発見し、葉酸依存性RNAメチル化酵素のX線結晶構造解析に成功し、その触媒機構を提案し、タンパク質ノット型RNAメチル化酵素の基質RNA認識が多段階からなっていることを証明し、さらにRNA修飾ネットワークが存在することを発見した。本研究では、とくに、三つの生命ドメインの変遷に伴うRNA修飾酵素のRNA認識機構や触媒メカニズムの分子進化を、生化学・分子生物学・構造生物学・バイオインフォーマティックス的手法を駆使して、多角的に検討することを目的にしました。個々のRNA修飾酵素の構造・機能解析を展開しつつ、それらを組み合わせた解析や遣伝子破壊株の解析等を合わせ、より多角的にRNA修飾の意義や修飾酵素の分子進化を探ることが主眼でありました。平成19年度は、以下の成果を得ました。(1)TrmH-AdoMet-tRNA複合体の調製に成功しましたので、それを用いて、酵素とtRNAの接触部位を同定し、C末端のアミノ酸残基がtRNA認識に深く関与していることを明らかにしました。また、結晶構造解析に着手したほか、バイオインフォマティックス的手法により、C末のtRNA認識部位の構造予測をおこない、Type I酵素とType II酵素の差異を考察しました。(2)Trm8-Trm82複合体の調製に成功し、その詳細について報告しました。また、Trm82のN末およびC末の両方が、Trm8と接触していることを明らかにし、報告しました。(3)Aquifex aeolicus TrmBのC末構造が、タンパク質の耐熱性に寄与し、メチル化部位選択の正確さに寄与していることを報告しました。(4)高度好熱菌のRNA修飾酵素の遺伝子破壊株を作成し、その表現型を検討するとともに、tRNAの高純度精製法の開発に着手しました。その一部は、報告しましたが、大半は未発表であり、平成20年度以降の計画に引き継ぐ予定であります。平成20年度は、平成19年度計画を継続し、次のような課題を実施した。(1)プロテインノット型RNAメチル化酵素についてTrmHのRNA認識機構と触媒機構を推定するため、デオキシリボヌクレオチドを含むキメラRNAを作成し、阻害実験、結合実験に着手するととともに、X線結晶構造解析をおこなった。その結果、TrmHが標的部位のグアニンヌクレオチドの2'-OH基を直接認識することがわかった。また、TrmDに関しては、超好熱菌由来酵素のジスルフィド結合形成に関する生化学データをまとめ、Genes to Cells誌に報告した。(2)古典的ロスマンフォールド型RNAメチル化酵素についてTrmBに関して、触媒機構を推定するため、変異酵素の解析を進めた。その結果、グアニン塩基の7位の孤立電子対自身が活性中心ではないかという仮説を得た。現在、その可否について検討中である。また、本酵素については、遺伝子破壊株の解析を進め、m7Gの修飾が他の修飾酵素のキーになっているのではないかという結果も得ている。これらは、現在、投稿論文としてまとめつつある。さらに、超好熱菌由来酵素のTrm1が新規なRNA選択性をもつことを見出し、現在、論文を投稿中である。(3)葉酸依存性RNA修飾酵素について新規葉酸依存性RNA修飾酵素、TrmFOについて、連携研究者の濡木らと共同研究を進め、X線結晶構造解析に成功し、この研究成果をまとめた投稿論文は、Proc. Natl. Acad. Sci. USA誌に受理された。本申請は、RNA修飾酵素が、生命の三つのドメイン(真正細菌、古細菌、真核生物)の成立に伴って、いかに機能進化したかをタンパク質および基質RNAの構造に基づいて議論しようとするものであった。最終年度の本年度には、幾つかのRNAメチル化酵素について、極めて重要な発見を論文として公開することができた。(1)葉酸依存性RNAメチル化酵素の試験管内酵素活性測定法を開発し、X線結晶構造解析にも成功し、世界に先がけて、本酵素の触媒機構を提案した。本酵素は、我々、真核生物は持たず、一部の感染性微生物が保持していることから、本研究は、感染性微生物防除の観点からも評価され、A-IMBN Research誌(アジア・太平洋地域の優れた自然科学研究を紹介するNature publishing groupのインターネットジャーナル)で、ハイライトに取り上げられた。(2)超好熱菌の保持するTrm1遺伝子産物が、従来、知られていなかったマルチサイト選択性メチル化酵素であることを報告した。また、本酵素のX線結晶構造解析にも成功した。(3)真正細菌に広く保存されているTrmB(tRNA (m^7G46)メチル化酵素)がRNA修飾ネットワークの鍵因子として機能していることを報告し、TrmBおよびm^7G46修飾が極限環境生物においてより重要であることを指摘した。(4)プロテインノット型RNA
潰瘍性大腸炎発癌過程におけるマイクロRNAとシグナル伝達系活性化の関連性の解明

1.目的:潰瘍性大腸炎(UC)における炎症性発癌過程では,転写後レベルで標的遺伝子発現を制御するmicroRNA(miR)が炎症ストレスにより慢性的な機能阻害を引き起こすことが発癌に関与しているものと考えられるため,本研究では端緒としてUC発癌過程の各段階におけるmiR発現の差異解析することを研究課題とした.2.現時点までの実施研究計画内容:解析サンプルはUC関連異形成発癌症例は154サンプルと通常型(散発性)浸潤癌20サンプル(合計174サンプル)で,再検が必要と考えられたサンプルの再検討も終了した.UC炎症大腸粘膜[INF],UC関連軽度異形成[LGD],UC関連高度異形成[HGD],UC関連浸潤癌[UC-CA]のmiR20a,miR21,miR93,miR181b発現の比較解析を行った.1.目的:潰瘍性大腸炎(UC)における炎症性発癌過程では,転写後レベルで標的遺伝子発現を制御するmicroRNA (miR)が炎症ストレスにより慢性的な機能阻害を引き起こすことが発癌に関与しているものと考えられ,さらに,これまで我々が明らかにしてきた大腸鋸歯状ポリープ発癌過程でのmiR発現やWnt/β-catenin及びRAS/RAF/MAPKシグナル伝達系の活性化機構との類似性が推測される.そこで本研究では,UC発癌過程のmiR発現と幾つかのシグナル伝達系活性化機序を鋸歯状ポリープ発癌経路のそれと比較解析することを研究課題とした.2.現時点までの実施研究計画内容:解析するUC関連異形成発癌症例の外科切除材料のホルマリン固定・パラフィン包埋切片数は合計154サンプルで,現在まで合計60サンプルに関してRNAを抽出し,real time PCR法でmiR20a, 21, 93, 181b発現の比較解析を行った.解析後10サンプルはデータの再検が必要と考えられ削除したため,現時点で統計解析できたサンプル数は50サンプル(内訳:UC炎症大腸粘膜14,UC関連軽度異形成11,UC関連高度異形成11,UC関連浸潤癌14)となった.3.現時点までの研究成果:(1) miR20a発現は,UC関連浸潤癌(1.57 ±0.41;数値は正常大腸粘膜に対する相対定量値を平均±標準誤差で表したもの),UC関連高度異形成(1.03 ±0.32),UC関連軽度異形成(1.12 ±0.20),UC炎症大腸粘膜(0.71 ±0.12)で,UC関連浸潤癌の値はUC炎症粘膜のそれよりも有意に高値であった(P <0.05). (2) miR21,93,181bはUC関連浸潤癌,高度異形成,軽度異形成,炎症粘膜の間に有意差はなかった.UC関連異形成発癌症例のmiR20a, 21, 93, 181b発現の比較解析は,平成27年度で全体の約1/3が終了しており,現時点でのpreliminary dataでmiR20a発現に有意差がみられており,alternative approachへ実験計画の変更は考慮しない予定で,研究はおおむね順調に進展している.実験手技が安定してきたため,平成28年度で残りの約2/3のサンプルのmiR20a, 21, 93, 181b発現の解析は可能と考えている.1.目的:潰瘍性大腸炎(UC)における炎症性発癌過程では,転写後レベルで標的遺伝子発現を制御するmicroRNA(miR)が炎症ストレスにより慢性的な機能阻害を引き起こすことが発癌に関与しているものと考えられるため,本研究ではUC発癌過程の各段階におけるmiR発現の差異と幾つかのシグナル伝達系活性化の変化を解析することを研究課題とした.2.現時点までの実施研究計画内容:解析するUC関連異形成発癌症例は合計154サンプルで,対象として新たに通常型(散発性)浸潤癌(SP-CA)20サンプルを加えた.また,前年度解析後データの再検が必要と考えられた10サンプルも再検を終了したため,現時点で合計115サンプル(内訳:UC炎症大腸粘膜[INF]29,UC関連軽度異形成[LGD]24,UC関連高度異形成[HGD]18,UC関連浸潤癌[UC-CA]24,SP-CA 20)関してRNAを抽出し,real time PCR法でmiR20a,miR21,miR93,miR181b発現の比較解析を行った.4.前年度の研究成果との相違点:前年度の研究成果では,miR20a発現がUC-CA,HGD,LGDではいずれもINFよりも有意に高値であったが,サンプル数を重ね再検も加えた結果,今回は有意差が出なかった.UC関連異形成発癌症例のmiR20a, miR21, miR93, miR181b発現の比較解析は,平成28年度までに全体の約2/3が終了しRNA抽出はすべて終了しているが,当初の研究計画に掲げたWnt/β-catenin及びRAS/RAF/MAPKシグナル伝達系の活性化の解析のための新たなDNA抽出がほとんど進んでいないため,研究計画の達成度はやや遅れているものと考えている.