hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イオンバーストを用いた負イオンを含む多成分プラズマ中のシース構造解析

Ar/SF6またはXe/SF6混合ガスの直流放電により生成した負イオンを含む多成分プラズマ中において、プラズマ中に挿入したメッシュグリッドにパルス電圧を印加することによってイオンバーストを励起し、ラングミュアプローブおよびファラデーカップを用いてバースト信号の検出実験を行った。一次元モデルを用いた解析的な検討から、バーストのテール部の振る舞い(バースト信号の特徴的な減衰時間)がシース構造を反映する可能性が示唆されたが、実験結果にはイオンと中性粒子間の衝突による減衰等の影響が強く、予想される減衰時間より十分早く信号が減衰してしまった。また、磁化プラズマ中において予備実験を行った結果、励起・受信法を改良する必要があることがわかった。バーストテール部の振る舞いとシース構造の関係を定量的に明らかにするためには、更なる研究が必要である。実験と並行して、グリッド周辺におけるイオン群の時間・空間的振る舞いを調べるために一次元静電粒子シミュレーションコードの開発を行った。負イオンを含む三成分プラズマ中に挿入した負電位のグリッドの周りに形成されるイオンシース、およびそのグリッド電位を急激に取り除いた場合に励起される正イオンバーストは再現されたが、正電位グリッドの場合、空間電位の急激な上昇のため再現されなかった。この困難は電子が正電位に反応して急激にシミュレーション空間から外へ移動してしまうために生じるものであり、シミュレーションの一次元性に起因するものと考えられるため、今後二次元シミュレーションへの拡張が必要となる。本年度はAr/SF6またはXe/SF6混合ガスの直流放電により生成した負イオンを含む多成分プラズマ中においてイオンバースト実験を行った。プラズマ中に挿入したメッシュグリッドにパルス電圧を印加することによってイオンバーストを励起し、ラングミュアプローブ・ファラデーカップを用いてバースト信号の検出を行った。Time-of-Flight法を用いてバーストの伝播速度を測定することで、バーストを構成しているイオン種が同定可能であることを明らかにした。特にAr/SF6プラズマ中において二種類以上の正・負イオンバーストの同時伝播が観測された。また、単一イオン種プラズマと多成分プラズマの間でバーストのテール部の振る舞い(バースト信号の特徴的な減衰時間)が異なることを見出した。このバーストテール部の形状はイオンシース形状と密接な関係があり、現在、一次元モデルを用いた解析的な検討を行っている。バーストテール部の振る舞いとシース構造の関係を定量的に明らかにすることは来年度の主要な研究目標である。実験と並行して、グリッド周辺におけるイオン群の時間・空間的振る舞いを調べるために、CとFortranを用いた一次元静電粒子シミュレーションコードの開発を行った。負イオンを含む三成分プラズマ中に挿入した負電位のグリッドの周りに形成されるイオンシース、およびそのグリッド電位を急激に取り除いた場合に励起される正イオンバーストが再現された。正イオンおよび負イオン種が増加した場合や、グリッドに正電位を印加した場合の詳細なシミュレーションは来年度の課題である。また、核融合科学研究所の高密度ECRプラズマ生成装置HYPER-I中でのイオンバースト実験を現在準備中である。高密度の磁化プラズマ中におけるイオンバースト特性の研究はこれまで行われておらず、興味深い結果が得られるものと考えている。
DNA解析による有毒野草バイケイソウと食用山菜の迅速識別法の開発

バイケイソウは、誤食による中毒の発生件数が日本で最も多いものである。本研究は、種特異的なDNA領域を利用することにより、迅速正確な特定を目指した。DNAバーコーディング領域の解析を行った結果、バイケイソウの種判別にはtrnH-psbA及びtrnL-trnF領域を用いるのが妥当と考えられた。バイケイソウDNAのリアルタイムPCRによる試験を行ったところ、trnH-psbAについては1pgから、trnL-trnFについては10pgから種特異的な検出ができた。trnL-trnF領域についてLAMP法プライマーを設計し試験したところ、80pgのDNAからバイケイソウ特異的な検出が可能であった。自然界には食用山菜と類似した有毒植物が多く存在している。その中でも、バイケイソウは、誤食による中毒の発生件数が日本で最も多いものである。中毒事案の際には、形態による検査や成分分析が行われているが、形態学的な特徴が失われたり、機器分析のための前処理が難しい場合がある。このような試料でも、DNA解析により分析可能となれば、中毒事案の解明さらには患者の救命に役立つ。本研究は、種特異的なDNA領域を利用することにより、バイケイソウの迅速正確な特定を目指す。初年度は、東京都薬用植物園、東京大学大学院理学系研究科附属植物園日光分園、東京理科大学薬用植物園、明治薬科大学薬用植物園および山野草販売業者から、バイケイソウをはじめとする有毒のシュロソウ属、近縁植物(ユリ科、メランチウム科)、およびバイケイソウと形態が類似している山菜のオオバギボウシやギョウジャニンニク、さらに計画から幅を広げ、他の誤食される有毒植物イヌサフラン、チョウセンアサガオ等35試料を入手した。その結果、比較的変異が少ないといわれるrbcL領域であっても、バイケイソウの識別に有効であると考えられる特異的な領域が存在した。さらに、real time PCRの操作法の習得や模擬胃内容物の作成法の検討も先行して行い、迅速同定系開発の準備を行った。また、DNA抽出キットの検討を行い、第一選択として使用するのにふさわしいものの選定を行った。結果について学会および論文で発表した。バイケイソウ、近縁植物、およびバイケイソウと形態が類似している山菜のオオバギボウシやギョウジャニンニク、誤食されることのある他の有毒植物を試料として用いた。試料からDNAを抽出し、葉緑体上の各種バーコーディング領域(rbcL、trnH-psbA、trnL、trnL-F)の配列を解析した。その結果、rbcLは、種特異的な配列が2塩基と少なく、さらにtrnLでは種内変異が見られた。しかし、trnH-psbA、trnL-trnFについては種内変異は見られず、種の判定に適切と考えられた。次に、得られた種特異的な配列を利用して、TaqManプローブ法に基づく検出を試みた。trnH-psbA(増幅長約100 bp)、trnL-trnF(増幅長約200 bp)両領域にプライマーを設計した。このプライマーを用いてリアルタイムPCRによる検出を行った結果、trnH-psbAについては1pgのDNAから、trnL-trnFについては10pgのDNAから検出可能であった。32試料を用いて特異性の確認を行ったところ、双方のプライマーともバイケイソウ特異的な検出ができた。食中毒を想定して、バイケイソウと食用山菜オオバギボウシの混合物について検出を行ったところ、バイケイソウDNAの25倍量のオオバギボウシDNAが混合されたものについても正しく判定可能であった。2領域についてマルチプレックスPCRを試みたところ、2領域を同時に検出することができた。リアルタイムPCRは抽出から2時間程度で判別可能であり、開発した手法により、迅速、特異的に食中毒の原因を判定できる可能性が示唆された。形態による検査など他の方法による検査が難しい場合であっても、DNA解析により分析可能となれば、中毒事案の解明に役立つ。最終年度では、trnL-trnF上のバイケイソウ種特異的な領域を利用してLAMP法による検出を試みた。LAMP法とはLoop-Mediated Isothermal Amplificationの略であり、標的領域に対して設計した特殊なプライマーを用いて、一定温度(65°C付近)で保温することにより反応が進む、高い特異性、増幅効率を持つ遺伝子増幅法である。迅速で簡易に検査可能であることから、医療、食品、環境、農業、畜産といった幅広い分野において遺伝子検査法として用いられている。バイケイソウのLAMP法による試験を行ったところ、80 pgのDNAから検出可能であった。バイケイソウおよび近縁植物、他の誤食の原因となる有毒植物、バイケイソウと形態が類似している山菜のオオバギボウシやギョウジャニンニクを用いて特異性の確認を行ったところ、ターゲット特異的な検出ができた。

バイケイソウと同じく芽生えの形態がオオバギボウシに類似するために食中毒の原因となるイヌサフランや、食用のオオバギボウシ、ギョウジャニンニクについても陰性であった。よって、当試験による疑陽性の危険性はないことが示唆された。Real-time PCRと同様に、加熱等の調理処理を行った試料や人工胃液で処理した模擬胃内容物についても検査を行ったところ、LAMP法においても同定可能であった。以上の結果から、LAMP法により、バイケイソウを少量から特異的に検出できると考えられた。バイケイソウは、誤食による中毒の発生件数が日本で最も多いものである。本研究は、種特異的なDNA領域を利用することにより、迅速正確な特定を目指した。DNAバーコーディング領域の解析を行った結果、バイケイソウの種判別にはtrnH-psbA及びtrnL-trnF領域を用いるのが妥当と考えられた。バイケイソウDNAのリアルタイムPCRによる試験を行ったところ、trnH-psbAについては1pgから、trnL-trnFについては10pgから種特異的な検出ができた。trnL-trnF領域についてLAMP法プライマーを設計し試験したところ、80pgのDNAからバイケイソウ特異的な検出が可能であった。本研究は、有毒野草バイケイソウの迅速同定系を構築することを目標とした研究である。バイケイソウ、近縁植物、およびバイケイソウと形態が類似している山菜、他の誤食される有害植物を試料として用いた。種特異的な領域の配列解析(DNAバーコーディング)により、種特異的な配列を同定するとともに、食中毒の原因解明法のためにreal-time PCRを利用して迅速同定系の構築を試みた。最初にバイケイソウおよびその近縁種について,バーコーディング領域のDNA解析を行い、種判別に有用な領域(trnH-psbA、trnL-trnF)の選定を行った。次に、得られた種特異的な配列を利用して、TaqManプローブ法に基づく検出法の構築を試みた。プライマーを、trnH-psbA(増幅長約100 bp)、trnL-trnF(増幅長約200 bp)に設計し、real-time PCRによる検出を試みたところ、trnH-psbAについては1pgのDNAから、trnL-trnFについては10pgのDNAから検出が可能であった。32試料を用いて特異性の確認を行ったところ、双方のプライマーともバイケイソウ特異的な検出が可能であった。さらに、食中毒を想定して、バイケイソウと食用山菜オオバギボウシについて混合したものについて検出を行ったところ、バイケイソウの25倍量のオオバギボウシDNAが混合されたものについても2プライマーで正しく判定可能であった。さらに、2領域についてマルチプレックスPCRを試みたところ、2領域を同時に検出することが可能であった。分子生物学、法科学食中毒事案を想定した模擬試料を作成し、前年度に引き続き、real time PCRの模擬試料についての作製、解析を進める。それと並行して、lamp法など新たな手法を用いた同定法についても検討を行う。また、これまで得られた成果について学会発表、論文発表を行う。
入力に依存した専用回路による問題解法の高速化の研究

入力依存の専用回路を用いた高速問題解決の一般的手法を確立するために,本研究では次の3つを行い,実用化を目指した。(1)個別問題に対する入力依存の専用回路の設計と評価、(2)個別問題に対する前処理時間の短縮化、および(3)入力依存専用回路のメタプログラミングツールの開発個別問題に対して,入力依存の専用回路による計算の高速化の理論的解析を行うとともに,実際にFPGAを用いて専用回路の性能測定を行い,その有効性を検証を行った.個別問題として,画像検索だけでなく,組み合わせ最適化なども対象にした.また,FPGAを用いた性能評価のために,専用回路生成ソフトウェアと専用回路制御用ソフトウェアも開発した.最初の2年間で入力依存の専用回路を用いた高速問題解決に対する基本的な考え方を確立し、その考え方に基づいて幾つかの個別問題に対する専用回路の開発に取り組んできた。たとえば、専用回路化することにより純粋にソフトウェアで実現する場合よりも約1000倍の高速化を達成することなどができた.この結果は国際会議でも発表した.また、組み合わせ最適化問題にも同じ考え方を適用し、一定の成果を得ることができた。このように回路の構成に関して一定の成果を達成することができたが、将来の発展を考慮して新たな研究分野の開拓も行った。それは、計算幾何学の理論を画像処理の分野に応用することである。画像処理では雑音を如何に除去するかが問題であるが、これに対して計算幾何学のデータ構造に基づいた効率の良いモーフォロジカルオペレータを開発することに成功し、現在産業界で注目を集めている指紋同定に役立てようとしている。他にも距離変換の技法も非常に効果的であることが判明した。モーフォロジカルオペレータと距離変換は現在はまだソフト的に実現しているが、これを入力依存の考え方に基づいて回路設計することが今後の課題である。入力依存の専用回路を用いた高速問題解決の一般的手法を確立するために,本研究では次の3つを行った.(1)個別問題に対する入力依存の専用回路の設計と評価(2)個別問題に対する前処理時間の短縮(3)入力依存専用回路のメタプログラミングツールの開発本年度は上記の(1)の項目に焦点を当てて研究を行った.具体的には,実際にFPGAを用いて文字列解析,画像検索,組み合わせ最適化問題に対するアルゴリズムを開発した.文字列解析では,文字列の性質を規定する文法規則Gと文字列xが与えられたときに,文字列xが文法規則Gに適合するかを判定する問題である.判定アルゴリズムは,文字列xを前後に走査しながら,文法のどの部分と適合しているかの判定を繰り返す.よって,文法規則Gに特化した判定回路をFPGA上に作成することにより高速化が可能になる.実際に回路を設計し,計算時間を純粋のソフトウェアでの実行と比較したところ,最高3000倍の高速化を実現できていることが判明した.画像検索に関しても回路の実装と実験を行った.具体的には,質問画像Pに対して画像Piが与えられたとき,PとPiの類似度を求める専用回路をFPGA上に構成し,純粋のソフトウェアでの実行と比較したところ,この場合には最高300倍の高速化を実現できていることが判明した.上記の実験結果は当初の予想を超える成果であり,福井市で開催されたメッセにおいても多数の会杜が本技術に関心を示した.学術的にも新たな発見が多数あり,国際会議においても高く評価された.次年度以降では組み合わせ最適化問題への適用や,メタプログラミングツールの開発にも力を注ぐが,その土台となる研究を今年度から開始し,実現に向けて確かな感触を得ている.入力依存の専用回路を用いた高速問題解決の一般的手法を確立するために,本研究では次の3つを行った.(1)個別問題に対する入力依存の専用回路の設計と評価(2)個別問題に対する前処理時間の短縮(3)入力依存専用回路のメタプログラミングツールの開発本年度は上記の(1)と(2)の項日に焦点を当てて研究を行った.文字列解析,画像検索,組み合わせ最適化問題に対するアルゴリズムをFPGAの回路に置き換えたものを開発し、実験的にも性能を確認した。文字列解析では,文字列の性質を規定する文法規則Gと文字列xが与えられたときに,文字列xが文法規則Gに適合するかを判定する問題である.判定アルゴリズムは,文字列xを前後に走査しながら,文法のどの部分と適合しているかの判定を繰り返す.実際に回路を設計し,計算時間を純粋のソフトウェアでの実行と比較したところ,最高3000倍の高速化を実現できていることが判明した.画像検索に関しては、工場などでよく使われるマークの認識を応用例として回路の実装と実験を行った.昨年度は,質問画像Pに対して画像Piが与えられたとき,PとPiの類似度を求める専用回路をFPGA上に構成し,純粋のソフトウェアでの実行と比較し、最高300倍の高速化が達成できることを示したが、今年度は画像の回転も扱えるように工夫した。最終年度には、組み合わせ最適化間題への適用や,メタプログラミングツールの開発にも力を注ぐが,その土台となる研究を今年度から開始し,実現に向けて確かな感触を得ている.入力依存の専用回路を用いた高速問題解決の一般的手法を確立するために,本研究では次の3つを行い,実用化を目指した。(1)個別問題に対する入力依存の専用回路の設計と評価、(2)個別問題に対する前処理時間の短縮化、および(3)入力依存専用回路のメタプログラミングツールの開発個別問題に対して,入力依存の専用回路による計算の高速化の理論的解析を行うとともに,実際にFPGAを用いて専用回路の性能測定を行い,その有効性を検証を行った.

個別問題として,画像検索だけでなく,組み合わせ最適化なども対象にした.また,FPGAを用いた性能評価のために,専用回路生成ソフトウェアと専用回路制御用ソフトウェアも開発した.最初の2年間で入力依存の専用回路を用いた高速問題解決に対する基本的な考え方を確立し、その考え方に基づいて幾つかの個別問題に対する専用回路の開発に取り組んできた。たとえば、専用回路化することにより純粋にソフトウェアで実現する場合よりも約1000倍の高速化を達成することなどができた.この結果は国際会議でも発表した.また、組み合わせ最適化問題にも同じ考え方を適用し、一定の成果を得ることができた。このように回路の構成に関して一定の成果を達成することができたが、将来の発展を考慮して新たな研究分野の開拓も行った。それは、計算幾何学の理論を画像処理の分野に応用することである。画像処理では雑音を如何に除去するかが問題であるが、これに対して計算幾何学のデータ構造に基づいた効率の良いモーフォロジカルオペレータを開発することに成功し、現在産業界で注目を集めている指紋同定に役立てようとしている。他にも距離変換の技法も非常に効果的であることが判明した。モーフォロジカルオペレータと距離変換は現在はまだソフト的に実現しているが、これを入力依存の考え方に基づいて回路設計することが今後の課題である。
Tolloid like 1遺伝子多型のNAFLDの病態における意義

京都第二赤十字病院健診受診者のうちウイルス性肝炎、甲状腺機能亢進・低下症、自己免疫性肝炎、アルコール性肝炎患者を除外した817名をデータベース化した。非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)に関連するPNPLA3遺伝子多型と今回の研究対象であるTLL1遺伝子多型の頻度を測定し病態との関連を検討した。次に病態と遺伝子多型との関連につき検討した。PNPLA3ジェノタイプCG/GG群はCC群に比してNAFLDの合併率が高く、AST、血糖値、suita-scoreが有意に高値であった。TLL1遺伝子多型別ではNAFLDの合併率や肝機能に差は認めなかった。しかし動脈硬化関連スコアであるsuita score、拡張期血圧はTLL1 AT/TT群で有意に高値であり、高血圧症の合併率も有意に高値であった。今回の結果はともに肝線維化に関連するとされているPNPLA3、TLL1両遺伝子多型が病態に及ぼす機序が異なることを示唆している。すなわちPNPLA3は肝への脂肪蓄積から炎症を経て肝線維化に影響すると考えられる一方、TLL1は高血圧症を介した動脈硬化を通して全身炎症、肝線維化に影響すると推察する。当初の予定通り、健診受診者における遺伝子多型の頻度と患者背景との関連を検討した。京都府立医科大学消化器内科、市立奈良病院消化器肝臓センターにて肝生検を行いNAFLDと診断された患者において同様の検討を行う。健診受診者と背景が異なるNAFLD患者において病態、特に肝線維化との関連を詳細に検討する。高度線維化進展、肝発癌への両遺伝子多型の影響をリスクアレル保有数ごとに増別化し高リスク群の囲い込みを試みる。さらにTLL1遺伝子多型が動脈硬化を介して肝線維化にかかわる経路について検討する。初年度に購入を予定していた統計ソフトや実験用具を購入しなかったため次年度に繰り越して学会参加費や実験用具の購入等に使用する予定である。
生業形態を異にする民族の生物学的背景を探るー古分子生物学的視点を加えてー

本研究の目的は人類進化の観点から、基本的生業を異にする民族の間に見いだされる生物学的差異を明らかにすることである。対象に選んだのは、現在のアジアの民族、過去の縄文・弥生、そして、東南アジアの人々である。まず、民族間での極端な偏在性を示すHTLVの検索をおこなった。その結果、モルゴルでは、1000余名中0名、ネパ-ルでは400名中0名であった。これらのデ-タはいわゆる新しいタイプのモンゴロイドではHTLVはendemicでないとの説を示持した。一方、台湾の高山族では680名中1名のキャリア-を見いだした。台湾は、旧来より日本との関係が深いため、その由来に関しては慎重な検討が必要である。そこで、本例についてはそのウイルスゲノムの解析から由来を考察することとし、PCR法を用いた分析用にHTLVキャリア-のDNAを抽出した。生きた細胞を永久に増殖させ遺伝情報を将来に残すための、細胞の株化法の改良をおこない遠隔地における収集試料の一部利用を可能とした。実際、細胞株化をおこない、台湾高山族、マレ-セマンを新たに加え表に示すような「民族の細胞バンク」を創りつつある。本年度は過去に発掘され計測等の済んだ西北九州を中心とした弥生時代出土人骨よりDNAを抽出、核およびミトコンドリアDNAの分析をおこなった。分折をおこなった核DNAの領域は、人類集団にて非常に高頻度の多型を示す直列型単純反復配列の複数の常染色休上に存在する遺伝子座を選んだ。一方、核のDNA分析だけからでは個体の母系関係の同定は困難であるので、母系遺伝する(母方からのDNAのみが子に受け継がれる)と考えられているミトコンドリアDNAの分析もあわせておこなった。現在、多数の個体試料で分析をすすめていると同時に、分析する核DNAの遺伝子座の数を増やしている。
ヒト多段階発がんにおけるDNAメチルトランスフェラーゼの異常

DNAメチルトランスフェラーゼDNMT1の発現亢進は、慢性肝炎・肝硬変症の段階で認められ、低分化で門脈侵襲を伴う肝細胞がんに高頻度で、無再発生存率と逆相関した。DNMT1発現は、炎症性背景を伴う末梢膵管上皮・前がん病変PanINから浸潤性膵管がんへと段階的に亢進し、膵がんの浸潤性増殖・がん関連遺伝子のDNAメチル化の蓄積と相関し、予後不良因子となった。胃がんにおけるDNMT1の発現亢進は、EBウイルス感染を伴う症例に好発し、がんのCpGアイランドメチル化形質と相関した。HPV感染を伴う子宮頚部異形成上皮にも、DNMT1の発現亢進を認めた。尿中の発がん物質に既に暴露されている可能性のある組織学的に特記すべき所見を示さない非がん移行上皮で、細胞増殖活性の亢進に先行して、DNMT1の蛋白発現が亢進していた。DNMT1の発現は、前がん状態で既に亢進し、CpGアイランドのDNAメチル化の蓄積を介して、多段階発がん過程に継続して寄与すると考えられた。DNMT3bは、マウス初期胚において傍セントロメアサテライト領域のDNAメチル化に必須とされる。酵素活性を欠くDNMT3b4の発現が、肝細胞がん症例より得られた組織検体における同領域のDNAメチル化減弱と有意に相関した。DNMT3b4が、正常肝組織における主たるスプライスバリアントであるDNMT3b3と競合して傍セントロメアサテライト領域を標的とすることが、同領域のDNAメチル化減弱に帰結すると考えられた。DNMT3b4の強制発現で、サテライト2におけるDNAメチル化の減弱が誘導された。DNMT3b4の発現亢進は、傍セントロメアサテライト領域のDNAメチル化減弱を介して染色体不安定性を惹起し、多段階発がん過程に早期から寄与すると考えられた。ヒトのがんにおいてDNAメチルトランスフェラーゼをコードするDNMT1遺伝子の変異を初めて証明しえたが、DNMT1の遺伝子変異によるゲノム規模のDNAメチル化の変化はヒトの発がん過程における主要な事象ではなかった。他方で、DNMT1の発現は、正常肝組織に比し前がん状態と考えられる慢性肝炎ないし肝硬変症の段階で既に有意に亢進し、肝細胞がんにおいて分化度や門脈侵襲の有無と有意に相関した。DNMT1の蛋白発現亢進を示す肝細胞がん症例において、無再発生存率が有意に低かった。DNMT1の発現亢進は、前がん状態から肝細胞がんの悪性進展に至るまで、多段階発がん過程に継続して寄与する可能性があると考えられた。DNMT1の蛋白発現は、EBウイルス感染等の発がん要因に関連して低分化胃がんにおいて高頻度に亢進し、DNMT1の発現亢進と胃がんのCpGアイランドメチル化形質(高頻度にC型CpGアイランドにおけるDNAメチル化亢進を示す形質)が有意に相関することがわかった。hMLH1遺伝子・THBS-1遺伝子・E-カドヘリン遺伝子が発現亢進したDNMT1の標的となる可能性が示唆された。膀胱がん症例より得られた非がん移行上皮は、未だ組織学的に特記すべき所見を示さなくても、尿中にある発がん物質等に既に暴露されている可能性がある。膀胱がん症例より得られた組織学的に特記すべき所見を示さない非がん移行上皮において、正常移行上皮に比し、DNMT1の蛋白発現が細胞増殖

活性の亢進に先行して既に有意に亢進し、異形成上皮・移行上皮がんにおいて更に亢進した。DNMT1の蛋白発現亢進は、膀胱がんの多段階発生にも早期から寄与する可能性があると考えられた。DNMT1の蛋白発現亢進は膀胱がんの異型度と有意に相関し、特に悪性度の高い結節状浸潤がんの前駆病変である広汎進展上皮内がんの成立に寄与する可能性があると考えられた。本年度は、膀胱がんの多段階発生過程におけるDNAメチル化の変化の意義の理解をすすめることを目的とした。正常移行上皮・尿中にある発がん物質等に暴露され前がん段階にある可能性がある膀胱がん症例より得られた組織学的に特記すべき所見を示さない非がん移行上皮・異形成上皮・移行上皮がんにおいて、DNMT1の蛋白発現を免疫組織化学的に検討した。さらに、複数のCpGアイランドにおけるDNAメチル化の状態をバイサルファイト変換によって、傍セントロメアサテライト領域のDNAメチル化の状態をサザン法によって、それぞれ評価した。膀胱がん症例より得られた組織学的に特記すべき所見を示さない非がん移行上皮において、正常移行上皮に比し、細胞増殖活性の亢進に先行してDNMT1の蛋白発現が既に有意に亢進し、CpGアイランドにおけるDNAメチル化の蓄積が観察された。DNMT1の蛋白発現は、異形成上皮・移行上皮がんにおいてさらに段階的に亢進し、全検体においてDNMT1の蛋白発現亢進の有無とDNAメチル化の蓄積は有意に相関した。DNMT1の蛋白発現亢進は、多数のCpGアイランドにおけるDNAメチル化の亢進を介して、膀胱がんの多段階発生過程に早期から寄与する可能性があると考えられた。傍セントロメアサテライト領域のDNAメチル化の減弱は、移行上皮がんの異型度・深達と有意に相関した。サテライト配列は傍セントロメアヘテロクロマチン領域に位置し、この領域のDNAメチル化の減弱はセントロメアのクロマチン脱凝縮や染色体組み換えを促進することが知られている。傍セントロメアサテライト領域におけるDNAメチル化の減弱と、サテライト配列が豊富である第9染色体におけるヘテロ接合性喪失の有無は有意に相関した。DNAメチル化の減弱は、染色体不安定性の惹起を介して、膀胱がんの発生に寄与する可能性があると考えられた。諸臓器の多段階発がん過程において、DNAメチルトランスフェラーゼの異常を伴うDNAメチル化の変化の意義の理解を進めた。炎症性背景を伴う末梢膵管上皮において、正常末梢膵管上皮に比しDNMT1の蛋白発現は既に亢進し、前がん病変Pan INの異型度が亢進するとともに、また膵管がんが低分化になるとともに、DNMT1発現は更に段階的に亢進した。p14・p15・p16・p73・APC・hMLH1・MGMT・BRCA1・GSTP1・TIMP-3・CDH1・DAPK-1遺伝子のDNAメチル化は、炎症性背景を伴う末梢膵管上皮において既に蓄積し、Pan INから膵管がんへと更に段階的に蓄積していた。DNMT1発現レベルは、膵管がんの浸潤性・病期・DNAメチル化の蓄積・予後と相関した。メチル化を受けるCpGアイランド数は、腎腫瘍症例より得られた組織学的に特記すべき所見を示さない非腫瘍部腎組織(N)において、非腎腫瘍症例より得られた正常腎組織(C)に比して既に増加し、腎腫瘍において更に増加した。背景腎NにおけるDNAメチル化の蓄積は、その症例に生じた腎細胞がんの異型度と有意に相関していた。
高信頼性3次元リアクションホイールの研究

昨年度の研究の結果有効と判明した空気浮上方式による球体の保持を,より微小流量・微小擾乱で実現するために,新たな球体浮上のための設計法を確立し,実験システムを構築して実証した。この浮上方式によれば,稼動部分のない圧電ポンプでも球体を浮上させることが可能と見込まれるため,宇宙機への搭載化も視野に入る。他方で,本3次元リアクションホイールの性能評価のためには,非接触で任意の回転状態の球体の角速度ベクトルを,時々刻々計測する必要がある。本研究では,マーカーを用いた光学的な方法で,高速3次元回転の角速度ベクトルを計測する方式を考案し,実験システムを構築して実証した。以上により確立した要素技術と,昨年度までに確立した渦電流方式によるトルク制御技術を基にして,3次元リアクションホイールの基本特性および制御性能の把握のために,発生トルク,蓄積角運動量,消費電力等を計測するとともに,本システムに適した制御系の設計を行った。以上で高信頼性3次元リアクションホイールの要素技術に関する解析,試験結果は一通り網羅された。その他申請時に予定していたより高レベルの総合的な試験は,割り当て予算額が申請額より少なかったため,実施しないこととした。本年度は,提案している3次元リアクションホイールの,基本原理の確認,基本動特性の実験的確認,性能評価に供せる実験システムの構築を実施した.磁気浮上および回転駆動を同時に実現する実験システムを構築した.電磁石および微小変位センサーを3軸制御可能な配置で固定し,専用電子制御回路を用意して球体の浮上回転制御を行った.その上で,ダイナミクス,システム重量の観点で実験的に評価を行った.本3次元リアクションホイールは,回転マスが球体であるが故に,慣性能率が低いという欠点を持つが,電力・システム重量の観点で,場合によってはゼロモーメンタムホイールとして使用することにより,この欠点を補いうる能力があることを確認した.他方で,本3次元リアクションホイールは本来無重力化での使用が前提となるが,地上実験は1G重力下で実施せざるを得ない.そこで球体を空気浮上させることにより,重力補償を行いつつ,任意軸周りに回転制御が行える実験システムを構築した.これにより,本3次元リアクションホイールの根幹技術である,球体回転の制御技術を,他と非干渉化した状態で実験できる環境を整えることができた.さらに本実験システムを用いて,電力/発生トルク効率,蓄積角運動量の観点で実験的に評価を行った.昨年度の研究の結果有効と判明した空気浮上方式による球体の保持を,より微小流量・微小擾乱で実現するために,新たな球体浮上のための設計法を確立し,実験システムを構築して実証した。
人工現実感に関する基礎的研究(総括班)

人工現実感技術は、人間の諸感覚器官に対して計算機による合成刺激を与えることにより、実際には存在していない世界があたかも自分の周囲に広がっているかのごとく知覚させるものである。この技術は、我々人間と、計算機に代表される種々の機械とをこれまでにないレベルで密着さようという試みを含んでいる。したがって、人工現実感の技術では、計算機工学、通信工学、シミュレーション工学、ロボット工学など工学分野はもとより、生理学、心理学、認知科学、神経科学などのきわめて広い学問領域との密接な連携が不可欠である。本特定領域では、以上のような背景をふまえ、人工現実感に関する基礎研究の課題を整理し、新しい時代の人間-計算機系のあり方について、組織的な研究を遂行してきた。本年度は、認知、提示、構成、評価の各側面から、人工現実感に関する議論をさらに深め整理し、個々の研究者が、公開シンポジウムや多くの学会で論文発表を行った。これらの成果は、WWW(World Wide Web)によって、インターネットへも公開が行われている。それらに基づいて、各班の成果を総括的に取りまとめて、最終的な研究成果報告書を発行した。さらに、これを元にして平成11年度には一般学術図書を出版する予定であり、そのための準備を行った。また、第13回「大学と科学」公開シンポジウム「バーチャルリアリティ」を開催し、9年度までに達成された研究成果を、広く一般社会に対して公開した。WWWによる成果の公開についても、内容の拡充整備を進め、我が国における人工現実感研究の状況を世界に向けて発信した。こうした活動により、3年の研究期間で得られた研究成果を集約し、今後さらにこの分野の研究を進める場合の基礎的知見として、広く一般社会に対して成果情報のフィードバックを行った。本研究は,人工現実感という新しい概念について4つの研究班の視点,すなわち機構解明,インタフェース,世界構築,応用評価,を総合して研究を進めてきた特定(重点)領域研究である。総括班では,これらの研究活動全体を統括し,会議と電子メディアを駆使して,各班の成果を有機的に連携させ,本テーマの基礎の確立を実現した。本研究に参加した研究者を集める全体会議は,3年間に亙って毎年2回,合計6回を実施した。各年度末に当たる全体会議では,各2日の日程において全グループが研究成果を発表した。平成8年度の全体会議では,SCS(Space Collaboration System)を利用して,遠隔会議も実施している。また,これらの成果を取りまとめて,各年度毎に研究成果実績報告書を発行した。一般国民へ研究成果を伝達する公開シンポジウムも,年1回合計3回開催した。平成7年度は,無線画像通信路を設営して,近郊の6研究室を接続し,リアルタイムで実験風景を紹介した。平成9年度は,最終年度であるため,全国10個所の拠点施設で大規模な公開シンポジウムを実施した。本研究の成果を一般に公開すると共に,研究者間の情報交換を促進するために,WWWによる成果の公開やメーリングリストの設置も行った。また,印刷物のニューズレターも,毎年3回発行し,研究成果や行事日程の周知を図った。総括班会議は,合計10回開催し,全体活動の推進方策について議論し,各種行事の企画立案,調製実施を行った。更に,平成10年度における取りまとめ研究に関連して,最終報告書の編集計画および,それに基づく一般学術図書の発行準備などを進めた。また,平成10年度の研究成果公開促進費による公開シンポジウムについて,開催に向けた申請準備などを行った。以上の活動により,我が国の人工現実感に関する基礎的研究を強力に推進せしめ,またそれを一般国民に周知することを実現した。総括班の目的は、本重点領域研究の全体の進行を統括し、研究組織を有機的な連携のもとに運営することである。このため本年度は、全体研究集会、公開シンポジウムの開催、情報交換手段の整備を行い、また通信ネットワークの構築作業を開始した。まず、研究集会については、2回の全体会議を開催した。そのうちの第1回は、本重点領域研究の最初の研究集会であり、平成7年10月に開催された。ここにおいては、本重点領域研究の全体的な計画案の報告とそれに対する各分担班の研究計画の確認が行われた。また、研究者の親睦を図り円滑な情報交換を促すために懇親会も開催している。第2回目の研究集会は、平成8年1月30、31の両日に行われ、ここでは全研究グループの代表者がそれまでの研究成果を発表し、これをもとに成果報告書を編纂した。また、一般社会に対して本重点領域研究の目的や進行状況を公開することを目的として、平成7年12月5日に公開シンポジウムを開催した。このシンポジウムにおいては、私設の無線画像通信ラインを多数準備して、研究グループの6つの研究室からの実験風景をリアルタイムで伝送するという先端的な試みも行った。双方向のパーソナル画像通信によって、このように多数の地点を接続したのは前例のないことであり、シンポジウム会場で遠隔の実験室を対話的に紹介した実績は、今後の活動方向にも示唆するところが大きい。これらの会議の開催に合わせて、総括班会議を3回開催した。この中では、各班の活動実績を前提に、全体的な調整事項の検討や将来の計画案の策定を行った。また、本重点領域に参加の研究者相互の情報交換を支援するために、インターネットのホームページを開設し、電子メールのメーリングリストを設定した。印刷物としてはニューズレターを季刊で発行している。さらに、より本格的な通信ネットワークの整備に向けて専用の計算機を導入し、準備作業を開始した。

総括班では,本重点領域研究の全体の進行を統括し,研究組織を有機的な連携のもとに運営するために,積極的な活動を行なった.第2年度に当たる本年度は,全体会議を2回開催し,また一般社会に向けての公開シンポジウムを実施した.第1回の全体会議は,平成8年7月2日,3日の2日間に亙って開催した.本年は,各班の研究に共通に関係する内容のチュートリアルを午前中に設定した.テーマは,「心理測定と空間知覚」と「音響の技術」であり,大山先生と山崎先生が企画を担当した.両日の午後は,各班からの代表者の成果発表が当てられた.第2回目の全体会議は,本年度の研究成果発表会であり,平成9年1月28日,29日の2日間の日程を使って,本研究に参加している全ての研究グループの成果発表を行った.また,第2回目には,SCS(Space Colaboration System)を利用した遠隔講演実験も行った.衛星通信を用いて,北海道大学の伊福部研究室と京都大学の美濃研究室を,順次,全体会議の行われた東京大学工学部第1号館15号講義室に結んで,研究室紹介と研究発表を行っていただいた.講演形式の発表やビデオの再生には,通信速度の問題はほとんど感じられず,将来の遠隔会議の有効性を参加者に印象づけるデモとなった.本会議の内容は実績報告書にまとめた.さらに,本重点領域研究の成果を一般社会に公開するためのシンポジウムを,平成8年12月9日に大阪千里のライフサイエンスセンターで開催した.これらの会議に伴って,総括班会議を4回開催し,全体の活動の推進方策について議論し,将来の活動計画を立案した.この中で,最終年度に向けての成果の集約と,一般社会への情報公開を強力に推進する企画が多数決定された.また,インターネットへ常時情報公開を行うためのhomepageを運用管理し,さらにニューズレターによる研究者間の情報共有の手段を提供した.総括班では,本重点領域研究の最終年度に際して,2回の全体会議と大規模な公開シンポジウムを実施した。第1回の全体会議は、平成9年7月7日,8日の2日間に亙ってアークヒルズで開催した。第1日目は,チュートリアルとし,その全体テーマとして「人工現実感の解明への生理学的-医学的アプローチ」を設定した。第2日目は,パネルディスカッションとし,4つの各班毎に1時間を割り当てた。全体テーマを「人工現実感研究の目指すものと最新の成果」として,各方面からこれまでの成果と今後の方向性を議論した。第2回目の全体会議は、平成10年1月27日,28日の日程で,東京大学工学部11号館にて行った。制限された発表時間ながら,研究者全員が最新の成果の発表を行った。研究者全員が集まる最後の機会であるので,懇親会も開催し情報交換の場を設けた。公開シンポジウムは,全国の人工現実感研究の拠点施設10個所で,平成9年秋から順次開催した。会場は,筑波大学,名古屋大学,東和大学,奈良先端大,岐阜大学,東工大,北海道大学,京都大学,東京大学,早稲田大学である。これらの企画立案と実施計画は,3回の(拡大)総括班会議と拡大班長会議を開催することによって進めた。
タイ産高級米ジャスミン・ライスをめぐる政治経済学的研究

平成15年度は、1950年代以降のジャスミン・ライスの品種選抜や国内栽培奨励に関するタイ国農業・協同組合省の資料を収集・分析した。さらに、農業・農業組合省農業研究局研究稲研究センター、農業振興局、農業商業事務所の作成した、ジャスミン・ライスの生産・輸出・価格に関する基本資料を収集・分析した。平成16年度は、バンコクで開催されたタイ国米輸出業協会主催の国際会議Thailand Rice Convention 2004に参加し、タイの主要な米輸出業者、香港、欧米、インド、アフリカなど海外の主要なタイ米輸入業者らが討議する世界の米貿易動向やタイ米経済の現状・課題などについて情報を収集した。また、前年度に続き、農業・農業組合省農業研究局研究稲研究センター、農業振興局、農業商業事務所の作成した、ジャスミン・ライスの生産・輸出・価格に関する基本資料を収集・分析すると同時に、タイ商業省が、精米及び輸出段階で頻発する米の混入問題と品質低下問題を解決するためにおこなったジャスミン・ライスの輸出基準強化のプロセスについて資料を収集した。本研究では、タイ農業・協同組合省が、ジャスミン・ライスの品種選抜とその栽培普及に尽力し、ジャスミン・ライスが東北タイ地方を中心に栽培が広がる基礎的条件を整える上で、重要な役割を果たしたことを検証し、かつまた、ジャスミン・ライスの輸出商品としての品質基準強化や主要輸出地である香港市場との貿易交渉を通じてタイ商業省がその海外市場拡大に重要な役割を果たしてきたことを検証してきた。研究題目「タイ産高級米ジャスミン・ライスをめぐる政治経済学的研究」の中で、あえて「政治経済学的研究」と題しているように、ジャスミン・ライスの生産と輸出の発展が、単に民間部門の努力だけで実現したわけではなく、政府の農業振興政策や貿易振興政策と深く結びついていたことを明らかにしようとした。平成15年度は、まず、タイ国政府機関が発行しているジャスミン・ライスに関する各種資料・報告書類を調査し、その収集につとめた。中でも、農業・農業組合省農業研究局米研究センター、農業振興局、農業商業事務所において、ジャスミン・ライスの生産・輸出・価格に関する基本資料を収集した。農業研究局米研究センターにおいては、ウオラウィット・パーニッチャパット氏のタイにおける米の品種改良の歴史に関する資料などを収集し、農業振興局においては、タイ国内でジャスミン・ライスとして流通している米の代表的な品種Khao Dok Mali 105やKo.Kho.15などの品種特性・栽培方法等の解説書等を収集し、さらにタイ国における米の品種改良の歴史の中で1950年代に在来品種として収集されたジャスミン・ライスがタイ国内出の栽培実験に供され、国内、特に東北タイに拡大した過程にかかわる資料を調査した。また、ジャスミン・ライスの生産・精米・輸出については、まず、ジャスミン・ライスの代表的な産地である東北タイ地方、中でもその生産で有名ローイエット県においてジャスミン・ライスの生産・精米に力点をおいている同県南部の農業協同組合を訪問し、ジャスミン・ライスの生産及び精米に関する現況や問題等のヒアリングをおこなうなど、今後の調査につながる予備調査をおこなった。さらに、バンコクにあるタイ国米輸出業協会において、ジャスミン・ライスの精米と輸出に関する歴史と現況についてヒアリングをおこなった。また、チュラーロンコーン大学中央図書館、タムマサート大学プリディ・パノムヨン記念図書館、マハーサラカーム大学学術情報センター(東北タイ資料センター)およびマティチョン出版社資料センターにおいて、ジャスミン・ライスに関する論文や新聞記事等を調査・収集した。平成16年度は、ジャスミン・ライスに関する栽培面積、生産量、輸出量などに関する基本的な統計の収集を継続した。そのために、タイ国商業省(外国貿易局・国内商業局・図書室)、農業・協同組合省(農業研究局稲研究センター、農業振興局、農業経済事務所、土地開発局)、カセサート大学、タマサート大学、チュラーロンコーン大学等で生産・輸出統計の収集につとめた。

特に、タイ国内全県に関する県別の品種別稲栽培状況(栽培面積と生産量)の時系列統計を入手し、その整理と分析に取り組んだ。さらに、2004年5月には、バンコクで開催されたタイ国米輸出業協会主催のThailand Rice Convention 2004に参加した。この国際会議は、タイ国米輸出業協会を構成する国内の主要な米輸出業者と香港、欧米、インド、アフリカなど海外の主要なタイ米輸入業者らが一堂に会し、世界の米貿易動向やタイ米経済の現状と今後を検証する重要な会議であった。米輸出業協会会長ウィチャイ・シープラサート氏をはじめ、ジャスミン・ライスの輸出に特化するチアメン社(Chia Meng Group)やタイ国最大の米輸出業者であるキャピタル・ライス社(Capital Rice Co)の経営者などタイの米業界を代表する企業家達と直接タイ米の現状と今後について意見交換する機会を得た。また、香港最大の米輸入業者Golden Recourse Development International(金源国際米業公司)の役員に対しても香港におけるジャスミン・ライスの輸入状況等についてインタビューをする事が出来た。こうしたタイの米ビジネス関係者との議論をふまえ、今年度後半では、タイ国商業省がいわゆるThai Jasmine RiceまたはThai Hom Mali Riceとして輸出することを許可している米の品種カーオドークマリ(Khao Dok Mali)105に関わる諸問題についてさらに深く分析を行った。その重要な論点は、タイ国農業・協同組合省農業研究局稲研究センターが研究開発し、2000年以降栽培奨励がされてきた品種パトムタニ(Pathumthani)1の動向である。この改良品種は、中部タイで収穫可能で、しかも単位収量も高く、二期作が可能というもので、その生産が急速に拡大している。このパトムタニ1の栽培は、これまでカーオドークマリ105の栽培には不適であった中部タイの農民に大きな利益をもたらすと予想されているが、香りで劣り、しかも大量に生産されているため、タイ産の香り米、っまり、ジャスミン・ライスの相場を崩し、ひいては品質への評価を低下させる危険性も指摘されている。本研究では、こうした改良品種の栽培拡大と、タイ政府、なかんずく商業省の新しい品質基準の設定など、官民合わせたさまざまな対応を検証し、タイの米経済、ひいてはタイの農業への影響を考察した。
日本古代における律令官僚制と女官制度成立に関する研究

日本の律令国家建設は、中国大陸における隋唐統一帝国の誕生と朝鮮半島諸国の動乱という国際情勢の影響を受けて進められた。官僚機構の中核をなす二官八省の成立過程はこれまでも議論されてきたが、律令成立以前の男女共同労働がどのような過程を経て男女別の官司に編成されたのか、その検証はこれからの課題である。本研究は、7世紀の律令国家建設の流れのなか、どのような論理と過程で男女の官司が分離していったのかを検討することを課題とする。多面的な視点からの検討によって、包括的な律令官僚機構成立過程の解明に資したい。初年度の2018年度は、7世紀末から8世紀にかけての残存史資料(木簡、金石文、寺社縁起、資財帳等)に記された「ヒメ」号の分析を踏まえ、論文「比売朝臣・姫帝・姫太上天皇ー女帝と女官に付された「ヒメ」をめぐってー」をまとめた(仁藤敦史編『古代王権の史実と虚構』所収)。上記史資料の多くは、官司編成に男女区別が持ち込まれ実施された時期の史資料であるにもかかわらず、女官制度史という視点からは分析されていなかった。考察の結果、「ヒメ」号は、列島社会のなかで自然発生的に生まれ幅広く用いられた女性リーダーへの尊称であったが、男女別の出仕法が規定された天武期を画期としてジェンダー記号に転化したこと、律令制に含まれる男系・父系継承の原理を契機にした性差を重視する社会的観念の浸透が、八世紀の諸史資料に見いだせることを指摘した。また、古代の豪族・貴族女性の官仕を女性労働史に位置づける視点からの考察を行い、「古代女官の特質」をまとめた(総合女性史学会・石月静恵・辻浩和・長島淳子編『女性労働の日本史』所収)。本研究の課題の一つに古代東アジア諸国の女官制度との比較研究があるが、初年度は、各国における女官研究の到達点を概観し、「古代東アジア女官研究の可能性」と題して講演するとともに、論文にまとめた。2018年度は、「ヒメ」をキーワードにして、律令官僚機構の構築の過程における女性の位置づけの変化が、名号の中の性差の出現によって確認できることを明らかにした。さらに、古代東アジアにおける女官制度の比較研究に向け、中国・韓国の研究史を概括し、直近の研究成果をまとめた。これは、古代東アジア女官研究の「序論」ともいうべき論文である。以上のように、次年度以降の研究を推進するうえでの基礎的な蓄積を得ることができたため、おおむね順調に進展していると判断した。2019年度は、律令官僚機構成立前後の政治空間に、女性がどのように関与し役割を果たしていたのかを分析する。ここでいう「政治空間」は、国家意志形成の場として定義づける。考察の対象を政務の場と儀礼に絞ることとし、具体的には、1女性の会集に関する法規定と実施記録、2『続日本紀』にみえる儀礼に行立する女性ーを抽出・再検討し、そこで明確になるであろう政治空間への女性の参加が、『日本書紀』段階でどこまで遡れるかを考察したい。この考察によって、国家意思形成過程における女性の役割に対する理解が深化すると思われる。また、唐代の女官に関する中国語圏研究者の論文の日本語訳を進め、公開に向けて準備する予定である。

2018年度は、「ヒメ」をキーワードにして、律令官僚機構の構築の過程における女性の位置づけの変化が、名号の中の性差の出現によって確認できることを明らかにした。さらに、古代東アジアにおける女官制度の比較研究に向け、中国・韓国の研究史を概括し、直近の研究成果をまとめた。これは、古代東アジア女官研究の「序論」ともいうべき論文である。以上のように、次年度以降の研究を推進するうえでの基礎的な蓄積を得ることができたため、おおむね順調に進展していると判断した。2019年度は、律令官僚機構成立前後の政治空間に、女性がどのように関与し役割を果たしていたのかを分析する。ここでいう「政治空間」は、国家意志形成の場として定義づける。考察の対象を政務の場と儀礼に絞ることとし、具体的には、1女性の会集に関する法規定と実施記録、2『続日本紀』にみえる儀礼に行立する女性ーを抽出・再検討し、そこで明確になるであろう政治空間への女性の参加が、『日本書紀』段階でどこまで遡れるかを考察したい。この考察によって、国家意思形成過程における女性の役割に対する理解が深化すると思われる。また、唐代の女官に関する中国語圏研究者の論文の日本語訳を進め、公開に向けて準備する予定である。伊集院葉子「関口裕子著『日本古代女性史の研究』によせて」『経済』276号伊集院葉子,野村育世,義江明子「第33回女性史青山なを賞記念寄稿「関口裕子氏の学問と現在」」『東京女子大学女性学研究所年報』29
胃癌はどこから発生するのか　～胃癌幹細胞の同定と治療への応用～

Bmi1-CreERT2; Rosa26レポーターマウスと、胃癌モデルのK19-Wnt1/C2mEマウスを交配し、リニエージ・トレーシングを行うため、タモキシフェンを投与して経時的に胃を採取した。その結果、胃癌内に散在性に存在するBmi1陽性細胞から、癌組織が細胞供給を受けていることが分かり、Bmi1陽性胃正常幹細胞から胃癌が発生している可能性が示された。しかし、Bmi1-CreERT2; Rosa26レポーターマウスにある遺伝子変異を導入すると、Bmi1からのリニエージが消失することが分かった。次に、Dclk1-CreERT2; Rosa26レポーターマウスと、K19-Wnt1/C2mEマウスを交配してリニエージ・トレーシングを行ったところ、胃癌組織のごく一部でしかDclk1陽性細胞からの細胞供給が行われていなかった。しかし、ある遺伝子変異を導入すると一部のDclk1陽性癌細胞が幹細胞を獲得することが分かった。幹細胞における遺伝子変異に関して、下流因子について組織のqPCR、ELISAにてさらに詳細に検討し、正常胃・胃癌における幹細胞性の維持・喪失のメカニズムを解析する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。まず胃癌が正常胃幹細胞から発生するか否かを検証するため、Bmi1-CreERT2; Rosa26レポーターマウスと、胃癌モデルのK19-Wnt1/C2mEマウスを交配した。このマウスにおいてリニエージ・トレーシングを行うため、タモキシフェンを投与して経時的に胃を採取したところ、胃癌内に散在性に存在するBmi1陽性細胞から、癌組織が細胞供給を受けていることが分かり、Bmi1陽性胃正常幹細胞から胃癌が発生している可能性が示された。次に、マウス腸癌の幹細胞であるDclk1が胃癌においても幹細胞性を示すか否かを検証するため、Dclk1-CreERT2; Rosa26レポーターマウスと、K19-Wnt1/C2mEマウスを交配した。このマウスにリニエージ・トレーシングを行ったところ、胃癌組織のごく一部でしかDclk1陽性細胞からの細胞供給が行われておらず、胃癌内に多数存在するDclk1陽性細胞は、そのほとんどが分化した癌細胞であることが分かった。そこで、胃癌内のDclk1陽性細胞が幹細胞性を獲得するような刺激を見つけるため、放射線照射、5FU投与、種々の遺伝子変異などを加えて、再度リニエージ・トレーシングを行った。その結果、Dclk1陽性細胞においてある遺伝子変異を導入すると、分化したDclk1陽性癌細胞の一部で幹細胞性を獲得することを発見した。以上より、Bmi1はマウス正常胃と胃癌両方の幹細胞マーカーであり、胃癌特異的な幹細胞と当初予想していたDclk1陽性細胞は、さらなる遺伝子変異を獲得することにより初めて癌幹細胞としての役割を獲得する可能性が示唆された。申請者が発見した新規胃幹細胞マーカーであるBmi1は、当初の予想通り胃癌においても幹細胞をマークすることが確認できた。また、胃癌幹細胞マーカー候補であったDclk1については、予想に反し胃癌に置いて幹細胞性を確認できなかったが、遺伝子変異を導入することによって幹細胞性を獲得するという新たな知見を発見した点は、癌幹細胞のメカニズムに迫る上で重要であり、計画以上に研究が進展していると評価した。今後は、遺伝子変異を導入することによって胃癌において幹細胞性を獲得したDclk1陽性細胞において、どのような下流因子の発現が上昇しているかを検証し、さらに種々の促進因子・阻害因子を検索する。これにより、Dclk1陽性細胞の幹細胞性獲得の詳細なメカニズムを明らかにしていく予定である。