hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
HGFアンタゴニストを用いた膵・胆道癌の浸潤・転移,腹膜播種に対する新しい治療

申請者らは膵癌の浸潤・転移には膵癌組織中の豊富な線維芽細胞から放出されるHGFが重要な役割を果たしていることを見いだし、HGFの分子内断片であり、HGFアンタゴニスト/血管新生抑制因子であるNK4による新しい膵癌治療法を確立することを研究の目的としてきた。今年度はin vitro系でNK4が膵癌細胞の浸潤を抑制することに加えて、in vivo系でNK4が膵癌の浸潤・転移および腫瘍血管新生を抑制することを明らかにした。膵癌細胞の浸潤能を、基底膜成分であるMatrigelをコーティングしたinvasion chamberを用いて検討すると、HGFの添加により著明に浸潤が促進され、NK4は同様にこれを用量依存的に強く阻害した。さらに、線維芽細胞と膵癌細胞をco-cultureすると膵癌細胞は浸潤能が促進され、NK4はこれもほぼ完全に阻止した。次に、ヒト膵癌細胞をヌードマウスの膵内に移植すると、膵癌は膵周囲組織へ浸潤性の増殖を示し、肝転移、腹膜播種をきたした。同様に膵癌細胞を移植したマウスの腹腔内にNK4 15μgを1日2回、移植後3日目より連日投与すると、NK4は膵癌の浸潤を著明に阻止し、肝転移、腹膜播種を強力に阻害した。また、組織学的にも膵癌の浸潤性増殖ならびに腫瘍血管新生の抑制が認められた。NK4はHGFを介した膵癌の浸潤・転移を阻害する一方で、血管新生抑制活性も併せもっている。NK4は癌-間質相互作用を阻害することによって膵癌の浸潤・転移を抑制する新しい治療法になることが期待される。次年度は臨床応用を最終目的としたアデノウイルスを用いたNK4遺伝子治療法の確立を目指し、研究を進めていく予定である。申請者らは膵癌の浸潤・転移には膵癌組織中の豊富な線維芽細胞から放出されるHGFが重要な役割を果たしていることを見出した。さらにHGFの分子内断片であるNK4はHGFの作用を拮抗的に阻害するのみならず、血管新生をも阻害することに着目し、新しい膵癌治療法を確立することを研究の目的としてきた。これまでにHGFが膵癌細胞の浸潤を強く促進し、NK4の添加によりin vitro系で細胞の浸潤が強く抑制され、ヌードマウスを使った実験でも膵癌細胞の浸潤・転移が抑制されることを明らかにした。今年度はアデノウイルスヴェクターを用い、NK4遺伝子を膵癌細胞あるいは癌周囲組織中の細胞に導入することによりNK4を長期的に高濃度で癌細胞に作用させ、浸潤・増殖を強く抑制させることに成功した。つまり、in vitro系においてNK4遺伝子を導入された癌細胞はNK4蛋白を高濃度に産生し、HGFによって促進されるはずの浸潤能が強く抑制された。また膵癌細胞株をヌードマウスの皮下に移植すると細胞は増殖し腫瘍を形成するが、NK4を導入された腫瘍細胞の増殖は有意に抑制された。組織学的には腫瘍周囲の血管数が少なく、これは免疫組織学的にも確認でき、NK4による血管新生抑制作用による腫瘍増殖抑制効果と考えられた。更に一度生着したヌードマウスの皮下腫瘍の周囲にAdv-NK4を局所投与することにより、腫瘍の増殖が有意に抑制されることが明らかとなった。NK4蛋白は高価であり、反復投与が必要であるが、アデノウイルスを用いることにより比較的長期にわたり高濃度のNK4を局所に作用させることができ、新しい膵癌の治療法としてNK4遺伝子治療は益々期待されうるものと考えられた。今後は臨床応用に向け更なる研究を進める予定である。
HOX遺伝子群の発現とWnt経路活性による乳癌予後予測モデルの確立

ホメオボックス(HOX)遺伝子群は胎生期におけるマスターレギュレータであると共に、近年では様々な悪性腫瘍での異常発現が注目されている。本研究では、乳癌細胞における全38種類のHOX遺伝子の発現解析を行い、術後補助化学療法の適応判断が難しいLuminal B乳癌の予後を、HOX遺伝子群の連動発現パターンが規定することを確認する。また、HOX遺伝子と連動発現するWnt経路とCDX遺伝子の解析を元に、予後の悪いLuminal B乳癌に対してWnt経路不活化剤の効果をIn vitroで検証する。乳癌悪性化メカニズムの解明と、新たな予後予測因子の確立および創薬開発への可能性が拓かれることが予想される。
キリスト教的人文主義教育思想の歴史とその現代的意義に関する研究

1近世初頭のイエズス会の活動を中心に、キリスト教的人文主義教育の展開に関する思想史、具体的には古代から中世にかけての自由学芸の発展、自由学芸と教父との関係、トマス・アクィナスの学問論、『霊操』の前史としての神秘主義、ベギン、devotio moderna等の霊性運動に関する研究を行い、論文・編著書等にまとめた。2イエズス会を中心とする修道会によるキリスト教的人文主義教育の実際的展開に関する研究として、フランス・スペイン・フィリピン・東ティモール・コンゴ民主共和国・アメリカ合衆国および日本国内におけるイエズス会学校を中心とする主として中等教育の学校を訪問し、調査見学した。本研究は1キリスト教人文主義教育に関する思想史的研究と2イエズス会を中心とする修道会によるキリスト教人文主義教育の実際上の展開に関する研究との両面からなる。1については、イエズス会霊性の基盤としてのdevotion modernaの展開に向けての中世後期神秘主義思想の展開について3編ほどの研究論文を執筆した。また、前年度のトマス・アクィナスにおける学問論に関する研究を発展させた論文を1編執筆した。さらに、東方キリスト教学会誌『エイコーン』に、代表的な東方教父バシレイオスの自由学芸に関する態度を明らかにする研究論文を投稿、掲載に至っている。2については、フィリピンにおけるカトリック系のハイスクールを見学した。その成果についても日本カトリック神学院紀要に報告書を投稿、掲載予定である。さらに、年度末にはヘレニズム的教養世界のルーツをなすギリシアを訪問し、多くの史跡、博物館、美術館、教会を訪問し、実地に検分しつつ資料を収集した。また以上、12の成果をもとに、日本倫理学会、日本哲学会のワークショップを通して研究成果の現場への還元をも図っている。本研究は、(1)キリスト教的人文主義教育に関する思想史的研究と、(2)イエズス会を中心とする修道会によるキリスト教的人文主義教育の実際上の展開に関する研究との両面からなる。(1)に関しては、さらにイエズス会の活動についての研究とより以前からの思想史研究とに分けられる。前者(イエズス会教育)に関しては23年度までにいくつかの論文および編著書にまとめてきている。また特に今年度は、後者について、キリスト教人文主義教育の源泉となる中世思想史全体に対する見通しを得るべく数編の論文をまとめた。(2)に関しては、2012年8月に見学旅行に赴いたフィリピンにおけるカトリック学校(イエズス会によるアテネオ・デ・マニラ大学ハイスクール、メリノール会によるマリアム・カレッジ・ハイスクール、Augustinian RecollectSistersのOur Lady of the Sacred Heart School)を訪問・見学した際の知見、およびインタビューの結果を論文にまとめた。また2014年8月には日本におけるイエズス会学校4校の倫理科教員団の研修会に招かれて講演し、同時にイエズス会同校の教育の現状および直面する問題などについてインタビューを行った。これらの活動の結果、キリスト教的人文主義教育の理念を現代に活かすための努力と課題とについて多くの知見を得ることができた。(3)以上(1)(2)の成果を踏まえつつ、日本倫理学会、日本哲学会などにおいて、教育問題に関わる「ワークショップ」の企画などを押し進めている。なお、2014年9月より、カトリック教育学会会長に就任した。前者(イエズス会教育)に関しては22年度までにいくつかの論文でまとめてきた。23年度はこれらを踏まえて日本のキリシタン時代におけるイエズス会の思想史的特徴について編著書においてまとめた。また後者については私が最も主要的な研究対象としてきたトマス・アクィナスにおける学問論に関する研究に着手し、基本テキストである『ボエティウス「三位一体論」註解』に関する数編の論文をまとめた。(2)に関しては、8月にフランス、スペイン、イタリアに見学旅行に赴き、特にスペインにおいてイエズス会の創立者イグナティウス・ロヨラおよびフランシスコ・ザビエル関連史跡、カルメル会関連史跡、およびイエズス会の影響下にある聖心侍女修道会創立者ラファエラ・マリア関連史跡を見学し、また聖心侍女修道会が運営する学校数校を訪問・見学して、その伝統および現代直面する課題などについて修道会の現地教員にインタビューを行った。また帰国後、9月には日本における代表的なイエズス会学校である栄光学園を訪問し、特に同校の倫理科教員団と面談し、同校の教育の現状および直面する問題などについてインタビューを行った。いずれも、修道会のメンバーが減少する中でキリスト教的人文主義教育の理念を現代に活かすための努力と課題とについて多くの知見を得ることができた。以上(1)(2)の成果を踏まえつつ、日本倫理学会、日本哲学会などにおいて、教育問題に関わる「ワークショップ」の企画などを押し進めている。本研究は、(1)キリスト教的人文主義教育に関する思想史的研究と、(2)イエズス会を中心とする修道会によるキリスト教的人文主義教育の実際上の展開に関する研究、(3)さらには(1)(2)を踏まえその現代的意義を学会等を通しての社会活動へに還元することからなる。(1)に関しては、25年度までにイエズス会の前史をなす中世後期における神秘主義の流れについての研究をいくつかの論文にまとめてきたが、26年度は改めてキリスト教の成立からスコラ学にいたる中世思想史の伝統全体を見通する研究に着手し、特にキリスト教成立の基盤をなす『イザヤ書』および『詩編』に関する論文をまとめ、これをもとに上智大学中世思想研究所において「聖書的伝統における苦難の意味」と題する講演を行った。

さらに3月には筑波大学内で開催された国際シンポジウムにおいて16・17世紀におけるイエズス会と日本仏教との出会いについて英語で発表を行い、その内容を論文にまとめた。(2)に関しては、東ティモールにおけるイエズス会学校の視察を計画したが、残念ながら事情により実行することができなかった。(3)社会活動への還元として、日本学術会議哲学委員会「哲学・倫理・宗教教育分科会」の特任連携会員として、高等学校公民科「倫理」の振興に関する提言案の作成にあたった。また「可能性としての中世」を統一テーマとする日本倫理学会共通課題において「中世の知的世界を支える社会的現実」と題して教育社会史的内容の提題を行った。さらには東京都高等学校公民科「倫理」「現代社会」研究会において「高校公民科「倫理」活性化への道学術会議からの提言を巡って」と題して講演を行った。本研究は、(1)キリスト教的人文主義教育に関する思想史的研究と、(2)イエズス会を中心とする修道会によるキリスト教的人文主義教育の実際上の展開に関する研究、(3)さらには(1)(2)を踏まえその現代的意義を学会等を通しての仕会活動へに還元することからなる。(2)で予定していた海外視察旅行を中止せざるをえなかったため、補助事業期間を延長する形となった。(1)に関しては、日本カトリック神学会において、イエズス会霊性の基本をなす『霊操』成立史に関する発表を行い、同学会誌への掲載が決定している。また、10月には哲学会において、17世紀の日本におけるイエズス会コレジヨ教授ペドロ・ゴメスのアリストテレス解釈をアリストテレスからトマス・アクィナスを経ての霊魂論の思想史的展開の中に位置づける研究を発表し、これについても論文として公刊した。(2)に関しては、9月には昨年度計画して話せなかった東ティモールの聖イグナチオ学院を訪問・調査を実施した。また、3月にはコンゴ民主共和国を訪問し、コンゴ・カトリック大学にて16・17世紀におけるイエズス会人文主義教育の展開、当時のイエズス会東洋布教の責任者であったA・ヴァリニャーノの事跡、特に「キリシタン時代」の日本におけるセミナリヨ、コレジヨの展開を中心に講演した。このコンゴ訪問はコンゴとの学術交流に向けての準備作業ともなっている。さらには、キンシャサのイエズス会教育施設として聖カニシウス哲学院および高等学校を訪問・調査した。さらに(3)としては、日本倫理学会の共通課題を倫理学教育をテーマに企画し、人文主義的教育の現代的な意義について検討する機会も持った。
東南部アフリカにおける小農の生計、リスク、および農業政策に関する社会実装型研究

マラウイとモザンビークを対象として、農業政策と小規模生産者の関係に関する研究を実態調査にもとづき実施した。研究は現地政府機関(マラウイ農業省とモザンビーク・コットン研究所)職員と共同でおこない、研究成果を両国の政策立案に利用する社会実装型研究を目指した。研究の成果は、学術論文(3編)と学会発表(4本)の形で公表した。また調査で得られた情報やデータは、現地政府機関の共同研究者を通じてそれぞれの国に還元された。初年度である平成27年度は、当初計画通りモザンビークでの調査を開始した。研究代表者が現地のモザンビークコットン研究所との調査打ち合わせをおこない、今後の農村調査のための協力合意を取り付けたほか、同研究所の研究者を大学院生として研究代表者の所属大学に受け入れ、今後の調査の体制を整えた。加えて、研究協力者がもう一つの調査国であるマラウイで農村実態調査を実施した。マラウイでの調査においては、小農に対する聞き取り調査をおこない、その成果を学会で報告(口頭発表)した。またマラウイ農業省から留学生を研究代表者の所属大学に受け入れ、2年度目以降のさらなる調査研究に必要な準備をおこなった。当初予定通り2カ国で実際の調査を開始するとともに、現地政府機関から研究者を受け入れて共同調査の準備をおこない、今後の研究成果を現地還元する体制を整えた。当初の予定通り、研究対象国であるマラウイとモザンビークの2カ国で農村実態調査を実施した。調査では農民への直接インタビューにより、農村生計と農業政策の相互関係について詳細なデータを収集した。モザンビークの調査では、モザンビークコットン研究所の協力を得ながら、同国で実施されている農業保険政策の内容と、政策に対する小農の反応を検討した。農業保険に加入する農民は相対的に経営規模と所得が大きいこと、また若年層のほうが保険により加入する傾向が明らかになった。また、農民が支払いやすい保険料の水準についても検討を加えた。これらの結果については、日本国際地域開発学会の研究大会で口頭発表により報告した。マラウイの調査では、マラウイ農業省の協力のもと、貧困層を対象とした社会的現金給付政策の内容とその実態に注目した。特に、政策の受益者選定に際してどのような基準が用いられ、その基準が実際に選ばれた受益者の特徴と一致しているのかを検討した。その結果、政府が定める基準と、受益者選択に際して農村住民が重視する内容とが、必ずしも一致していないことが明らかになった。ただし、このような基準のずれは必ずしも政策の失敗を意味するのではなく、農村住民の選択基準を政策に反映させることで、受益者選択のプロセスが改善される可能性があると考えられた。これらの調査結果については、査読付き学術雑誌「アフリカ研究」(日本アフリカ学会)に発表した。1年目と同様に2年目の本年度も、当初計画通り2カ国で農村実態調査を実施した。研究成果は学会報告や査読付き学術雑誌掲載論文の形で、順次公表している。研究最終年度は、マラウイの農業投入財補助金政策(AIISP)と小農の生計の関係についての実態調査をおこなった。その結果、AISP実施によって必ずしもミクロの世帯レベルの食糧安全保障の実現を意味するものではないことも明らかになった。調査村では,AISPの恩恵を受けながらもトウモロコシの自給に必要なトウモロコシ生産量を達成できていない世帯が多い。AISPの実施のみでマラウイの農村世帯(特に作付面積が狭小な世帯)の食糧安全保障を実現するのは困難であり,投入財を利用してもトウモロコシの自給が困難な世帯に対しては,トウモロコシ以外の農業生産を含めたより広い視野からの政策支援が今後必要である。研究機関全体を通じて、マラウイとモザンビークを対象として、農業政策と小規模生産者の関係に関する研究を実態調査にもとづき実施した。研究2年度目はモザンビーク・マラウイ両国において、現地研究者と共同で農村調査をおこなってその成果のとりまとめ、学会等で報告していく。また調査結果は現地研究者を通して調査対象国の協力機関に還元し、研究成果の社会実装化を進めていく。本研究課題の最終年度である平成29年度は、当初計画の通り調査対象国をマラウイに絞り、さらに詳細なデータを収集する。そのうえで東南部アフリカに特徴的な農業政策と小農の生計のありかたの関係を明らかにする。開発学海外での調査研究に関する支出に際し、為替変動等の理由により当初支出予定との間に若干の誤差が発生したため。為替レートの変動等により、当初予定より航空券運賃および現地での車両借り上げ費が安価となり、次年度使用額が生じた。次年度の海外旅費に充当して支出する。

次年度は農村調査の対象村を複数設定して、地域間の比較研究をおこなう予定である。そのため現地での車両借り上げ費が当初予定より増加する見込みであり、次年度使用額はその増加分費用をまかなうために使用する。
対称群のキリン複体のホモトピー性質に関する研究

一般の有限群から構成されるキリン複体のホモトピーに関する諸性質をトポロジー的観点から調べ、詳しい情報を得ることができた。その過程で、5次以上の対称群とその部分群の場合には、互いに同変ホモトピー同値になるとの知見を得た。さらに有限位相空間論と関連付けることにより、新たな同変理論の創出に貢献することができた。昨年度以来、Ksontini, Shareshianの提唱したハイパーグラフ・マッチング複体、p-cycle複体の性質は、キリン複体のホモトピー型を決定する上で大きく影響するとの知見を得て、実際ホモトピー型を決定する際に鍵になる「ホワイトヘッドの定理」が成立する条件を考察してきたが、現在その解明には到達していない。一方、キリン複体を有限T_0複体と見る別角度からのアプローチを進め、昨年から取り組んでいる「キリン予想」へのアタックを試みている。現在、有限T_0空間及びその同変版の理論を考察しているところである。その過程で大阪大学河野進氏とのディスカッションを通じて、予想以上に大きな知見を得た。これを論文にまとめている最中であり、近々専門誌へ投稿予定である。キリン複体のホモトピー型を決定する手段として、Ksontini, Shareshianの提唱したハイパーグラフ・マッチング複体、p-cycle複体からのアプローチとは別に、現在、有限T_0複体と見る視点から、ホモトピー型決定の考察を進めている。その結果、大阪大学河野進氏との共著で、「Some aspects of a finite T_0-G-space」と題する論文を完成することができた。Ksontini, Shareshianの論文にあるハイパーグラフ・マッチング複体、p-cycle複体の性質に関する結果の再検証を行った。それに基づき、キリン複体のホモロジー群の計算システムの研究を進めてきた。その結果、キリン複体のホモトピー型を決定するためにはにはハイパーグラフ・マッチング複体の構造が大きく影響するとの知見を得た。現在具体的なホモロジー群の計算を続行中である。またKsontiniの結果を踏まえて、代数的トポロジーでホモトピー型を決定する際に鍵になる「ホワイトヘッドの定理」がどのような条件で成立するかを考察中である。一方、H23年7月大阪大学変換群論セミナーでの長崎生光氏の講演「Borsuk-Ulam群とメービウス関数」に触発されて「キリン予想問題」へのアタックを試みた。その結果、順序複体のオイラー数は順序集合上のメービウス関数で定義されていることに注目して、解決の鍵となる条件を発見することができた。この過程で、有限T_0空間と順序集合とは1対1に対応することに着眼すると有限T_0空間のオイラー数とその位相生成行列には深い関連があることに気付いた。その結果を論文にまとめてトポロジー関連の専門誌へ投稿した。キリン複体は自然に有限T_0空間である。その観点に立てば「キリン予想」は「通常の距離空間でのキリン複体が可縮であれば、有限T_0空間としても可縮であるか」という問題と同値であるとの知見を得た。キリン複体を、T_0分離公理を満たす有限空間の同変順序複体と見る視点からの考察を進めた結果、目標としていたホモトピー同値を満たすような理想的な定理を得ることはできなかった。その一方で、この方面からの様々な様相を解明することができた。昨年来、大阪大学の河野進氏(当初の研究計画には入っていなかったが、研究遂行上必要との判断の下、研究協力者として加わって頂いた)との共同研究で得られた結果は、一旦群論的な議論を離れ、変換群論的アプローチに集中するものであった。特に今年度はキリン予想の、我々の立場からの言い換え、すなわち「キリン複体が可縮ならば、複体に対応する有限有限T_0空間も可縮である」を精力的にアプローチしてきた。我々は、さらに一般的に「有限群が作用する有限T_0空間からできる順序複体が同変CW複体構造をもつか」という問題を設定し、最終的に肯定的な解答を得た。さらに「複体の軌道空間は複体構造を保つか、また軌道空間上でもMcCordの定理が成り立つか」という問題を設定し、これに対しても肯定的な解答を得ることができた。現在この成果を論文にまとめて、専門誌へ投稿中である。さらに研究代表者は、最新の研究成果発表として、昨年度6月末、阪大変換群論セミナーにて「Quillen複体のトポロジー」という題目で講演を行った。さらに昨年末から、ホモトピー同値性を保つようなカテゴリーを設定するというアイデアの下、圏論的考察を進めてきた。平成27年(2015年)5月末にRIMS研究集会にて、その研究成果を発表予定である。変換群論Ksontini及びShareshianの論文の検証に、予想以上の時間を要した。一方、新たな視点として有限位相空間からのアプローチを試みている。またS.Bouc教授とは日程調整がつかず、直接助言を仰ぐ機会を得られなかった。Ksontini, Shareshianの論文の検証に予想以上の時間を要した。さらに、当初計画にはなかった新たな視点として有限位相空からのアプローチを試みている。

またS.Bouc教授を始めとして、研究協力者の日程調整がつかず、成果発表の場として研究集会を開催できなかった。Ksontini及びShareshianの論文の検証に、予想以上に時間がかかっているため、当初の計画通りには進んではいない。一方、新たな視点として有限位相空間論からのアプローチを試みている。現在取り組んでいる「キリン予想問題」に引き続きアタックしていく。一方で、H23年度、H24年度に取り組んできたハイパーグラフ・マッチング複体とp-cycle複体のホモロジー群の計算を再度検証する。また、現在続行中である有限位相空間からのアプローチを同時並行で進めていく。研究スタイルは適宜、澤辺正人氏及び小田文仁氏とのディスカッション、さらに有限位相空間に関することは河野進氏とのディスカッションを引き続き行っていく。また今年度はS.Bouc教授にぜひとも直接助言を仰ぎたいと考えている。たとえ部分的解決であっても変換群論セミナー、シンポジウム等で途中経過の報告を行う。現在進行中の有限位相空間からのアプローチを軸に研究を進めていく。研究スタイルは、計画通り澤辺正人氏及び小田文仁氏とのディスカッション、さらに大阪大学の河野進氏とのディスカッションも行っていく。たとえ、部分的解決であっても変換群論セミナー、シンポジウム等で途中経過の報告を行う。H23年度途中で取り組んだ「キリン予想問題」に再アタックを試みると同時に、ハイパーグラフ・マッチング複体とp-cycle複体のホモロジー群の計算を再検証していく。その際にShareshianの結果に注目することにより、ホモロジー群の解明に迫る。研究スタイルは適宜、澤辺正人氏及び小田文仁氏との定期的なセミナー、ディスカッションを重ね、特段の問題解決障壁に出くわした場合はS.Bouc教授に助言を仰ぎたい。また、部分的解決であっても変換群論セミナー等で途中経過の報告を行う。当初予定(過年度分も含む)の組合せ論に関する雑誌は出来る限り早く納入予定(発注済み)である。研究進捗が予定よりも遅れているため、研究費が大幅に残る可能性が否定できない。そのため、最終年度を繰り上げて次年度に持ち越すことも現時点で考えている。また過年度同様、研究必要書籍を購入する。さらに研究遂行上、関連研究の情報収集、他研究者との情報交換、研究ディスカッション、成果発表等を行う必要があるため相応の国内外旅費を計上している。平成25年度に研究成果をまとめ、成果発表の場として、国内外の関連する研究者を招待して、研究集会を開催する予定であったが、招待予定者の都合がつかず、研究集会を開催できなかったこと、また研究進行中、キリン予想について、より幾何学的な方向からのアプローチの必然性を認識し計画を変更したため、未使用額が生じた。キリン予想に対する幾何学的アプローチを進め、研究集会を次年度に行うこととし、また未使用額は主にその経費に充てることとしたい。当初、組合せ論に関する雑誌を一括購入予定であったが、研究進捗が予定よりやや遅れているため、最低必要論文の複写にとどめた。これにより剰余研究費が生じた。
時計遺伝子Ｐｅｒｉｏｄ３の発現振動メカニズムの解明

本年度は、昨年度までに実施した実験データの解析を進めることによって、これまでに見出した3つのE-box-likeエレメント(E'-box)および2つのD-boxエレメント(D/D'-box)がどのように機能し、時計遺伝子Period3(Per3)の細胞自律的な概日発現リズムに関与しているか考察した。それらを含め、これまでの研究成果をとりまとめてJournal of Biological chemistryに発表した。下記に概要を示す。本研究により、Per3の転写開始点上流領域に転写を活性化する3つのE'-boxを同定した。この3つの配列の全てが、相加的に細胞自律的な概日発現リズムの形成に貢献していることを明らかにした。しかし一方で、これらのE'-boxの機能破壊だけでは概日発現リズムは完全には失われないことがわかった。次に、2つのD/D'-box配列がE'-boxとともにPer3発現を相乗的に活性化し、概日振動の増大に寄与していることを見出した。そして興味深いことに、これら5つのエンハンサー全ての機能欠損によって、Per3の発現リズムは完全に消失することを明らかにした。以上のことから、3つのE'-boxと2つのD/D'-boxが共役的に機能することで、Per3の細胞自律的な概日発現リズムが維持されていることが示唆され、Per3概日発現リズムを形成するメカニズムのモデルを提唱した。このモデルは、他の時計遺伝子にも適用できる可能性がある。29年度が最終年度であるため、記入しない。1.Period3遺伝子の発現振動に必要なプロモーター領域の絞込みPeriod3のプロモーター領域の下流にルシフェラーゼ遺伝子を組み込んだベクターを培養細胞に導入すると、Period3遺伝子の発現活性を発光量に置き換えてとらえることができる。この方法を用い、組み込むプロモーター領域を段階的に短くして発現リズムを観察した結果から、約950bpの範囲に発現振動に関わる領域が存在することが示唆された。ほ乳類の概日時計本体である時計遺伝子の転写ネットワークにおいては、D-box、E-boxと呼ばれる制御DNA配列が知られている。上記の領域には、D-boxおよびE-boxに似た配列が3つ(E1,2,3とする)、計4つの配列が存在していた。そこで、これらの配列を欠損したベクターを種々作成し、発現リズムを調べた。結果として、それぞれの候補配列を削っていくと相加的に発現量が減少する一方で、概日発現リズムは残存しており、発現振動に必須の領域の特定には至らなかった。2.候補転写因子の同定D-boxおよびE-boxに結合することが知られている時計転写因子(DBP、BMAL1/CLOCK(BM/CL))を用いてレポーターアッセイを行い、Period3の発現活性を調べた結果、4つの配列が少なくともPeriod3の発現活性に関与していることが明らかとなった。また、ゲルシフトアッセイを行うことにより、DBPおよびBM/CLが実際に4つの候補配列に結合することを確かめた。E1にはBM/CLが結合することが確認された。一方、E2,3それぞれ単独のオリゴに対するBM/CLの結合は見られなかったが、両者が共に含存在するオリゴには、E1単独よりも多くのBM/CLが結合した。このことから、E2と3は両者が相互依存的にPeriod3の発現を促進していることが推察された。今年度に計画していた実験は一通り実施することができた。すなわち、転写開始点上流における発現調節領域の部位欠損により標的領域をおおまかに絞り込み、さらに、転写因子の結合コンセンサス配列に基づいて複数の候補となるエンハンサー領域の同定および機能解析までを行うことができた。しかしながら結果として発現に概日リズムをもたらす真に必須の領域を特定するには至らなかった。昨年度までの実験結果により、hPeriod3のプロモーターにおいて、3つのE-box-like(E'-box1, 2, 3)配列およびD-boxがhPeriod3遺伝子の概日発現リズムに関与していることがわかった。しかし一方で、全ての配列を破壊しても概日リズムが完全に失われたとは言えず、この4つ以外に必須の配列が存在することが示唆された。そこで本年度は、概日リズム発現に関わる新たなDNA配列を探索することから始めた。すでにリズムが完全消失することが確認されていた、転写開始点上流-779bpから+170bpの範囲内で約250bpを欠損したコンストラクトのDNA配列を改めて精査すると、D-box配列と1塩基しか違わない配列(D'-boxとする)が存在していた。そこで、この配列を欠損させたコンストラクトを作成し、これまでと同様に培養細胞リアルタイム系にて発現のリズムを観察した。すると、D-box単独を破壊した場合よりも、明らかに発現振動の振幅が小さくなり、これらを両方破壊するとさらに振幅が小さくなった。また、D-boxに結合する転写因子DBPを用いてルシフェラーゼアッセイを行ったところ、2つのD-boxの破壊によりDBPによるhPeriod3の発現活性は完全に抑制された。よって、D'-boxがhPeriod3のエンハンサーとして機能していると考えられた。このD'-boxとこれまでに見出した4つの配列を様々に組み合わせて破壊したhPer3-Luc発現コンストラクトを作成して発現リズムを観察したところ、概日発現リズムの完全な消失が確認できた。このことから、これらの複数のDNA配列が共役的に機能することによって、細胞自律的なhPreiod3の頑強な概日発現リズムが維持されていることが示唆された。

hPeriod3の概日発現振動に必要なDNA配列を特定できたため。新規の転写因子同定とはならなかったが、これまで明らかでなかった、概日発現振動に必要な新たな配列(E-box類似配列)を同定することができた。本年度は、昨年度までに実施した実験データの解析を進めることによって、これまでに見出した3つのE-box-likeエレメント(E'-box)および2つのD-boxエレメント(D/D'-box)がどのように機能し、時計遺伝子Period3(Per3)の細胞自律的な概日発現リズムに関与しているか考察した。それらを含め、これまでの研究成果をとりまとめてJournal of Biological chemistryに発表した。下記に概要を示す。本研究により、Per3の転写開始点上流領域に転写を活性化する3つのE'-boxを同定した。この3つの配列の全てが、相加的に細胞自律的な概日発現リズムの形成に貢献していることを明らかにした。しかし一方で、これらのE'-boxの機能破壊だけでは概日発現リズムは完全には失われないことがわかった。次に、2つのD/D'-box配列がE'-boxとともにPer3発現を相乗的に活性化し、概日振動の増大に寄与していることを見出した。そして興味深いことに、これら5つのエンハンサー全ての機能欠損によって、Per3の発現リズムは完全に消失することを明らかにした。以上のことから、3つのE'-boxと2つのD/D'-boxが共役的に機能することで、Per3の細胞自律的な概日発現リズムが維持されていることが示唆され、Per3概日発現リズムを形成するメカニズムのモデルを提唱した。このモデルは、他の時計遺伝子にも適用できる可能性がある。領域を狭める過程の中で、目的とする領域を取りこぼした可能性があるため、領域の絞り込みをやり直す必要があるが、現時点で発現リズムが消失するコンストラクトを得ており、これを元に領域の絞込み、候補配列の同定を進めていく予定である。H28年度の培養細胞リアルタイム系実験で得られたデータを詳細に解析し、各々の配列がどのように概日発現リズムに寄与しているのか、改めて考察していくことにしている。最終年度ということもあり、これまでの結果をまとめて論文を投稿する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
微生物の新規な代謝系を利用した有機体窒素の直接脱窒システムの開発

本研究では、カビが行う共脱窒反応とある種の放線菌が行う有機体窒素の直接硝化反応を利用したN_2O削減型の窒素除去技術を構築することを目的として研究開発を進めた。これまでに、モデル基質をもちいた共脱窒反応の反応経路を特定できた。即ち、共脱窒に適した基質の組み合わせを検討したところ、NO_2^-とアニリンを用いた時に最も多くN_2が生成した。無細胞抽出液を用いて共脱窒反応系を再構成したところ、この反応は、無細胞抽出液依存的なNO_2^-のNO^+への変換と、アニリンのNO^+への求核反応によるジアゾニウムイオンの生成、ジアゾニウムイオンのフェノールへの変換に伴うN_2の生成によることが示された。また、培養に際して培地中に蓄積するp-ヒドロキシアゾベンゼンは、フェノールとジアゾニウムイオンの化学反応により生成すると考えられた。また、有機体窒素の直接硝化の反応に関与する酵素の一部を同定できた。得られた成果は、実用化に際する基礎的な知見として重要である。一方、本研究過程で、F.oxysporumが培地に元素状硫黄(S^0)を添加することによって、S^0を硫化水素(H_2S)に還元し嫌気的に生育することが示された。また、S^0のかわりに硫酸塩や亜硫酸塩を添加した場合にはH_2Sの生成は確認されなかった。また、酸素や硝酸などの呼吸の最終電子受容体はH_2S生成を抑制した。NADHを電子供与体に用いることによって、無細胞抽出液のミトコンドリア画分内にS^0をH_2Sに還元する活性が再構成できたことにより、sulfur reductase(SR)の存在が示唆された。本研究では、微生物機能を利用した有機体窒素の直接脱窒システムを構築することを試みるが、実際の廃水処理への応用に先立って、その反応についての基礎的知見を得ることは重要な課題の一つである。また、共脱窒や有機体窒素の硝化の反応機構やそれを司る酵素や遺伝子が解明されれば、遺伝子工学的手法を用いた高効率共脱窒菌の積極的育種やそれを指標とした高機能菌の自然界からのスクリーニングにも役立つ。そこで、本研究では、第一に、もっとも共脱窒能が強いFusarium属糸状菌と放線菌Streptimyces antibioticusとをモデルとしてそれらの共脱窒系と有機体窒素の硝化反応系の構成成分の解析を行った。現在までに、F.solaniの亜硝酸塩(NO_2^-)とアニリンとを基質とした共脱窒系をモデルとしその反応経路を明らかとし、その鍵反応が、NO_2^-をニトロソニウムカチオンへ変換する酵素反応であることを見出し、この酵素を部分精製することができた。本酵素反応は、これまで報告がない酵素反応であることから非常に興味深い。また、後者に関しては、市販の酵母エキスを基質とした硝化反応の反応経路を見出し、この鍵反応が未知の酵母エキス成分からの一酸化窒素(NO)合成反応であることを示唆した。また、少なくともアルギニンがNOを生成する酵素の基質となる可能性を見いだした。次年度以降、すでに部分精製しているこれらの酵素を完全精製しその性質を解析する。また、これの酵素をコードする遺伝子をクローニング・解析することによって、これらの菌の共脱窒機構の全貌を解明できることを期待している。また、得られた知見をもとに有機体窒素の直接脱窒システムの構築のための基盤研究が可能となる。
交流電解ゾル－ゲル反応を基にした生体成分の三次元集積とその医療応用

生体成分(細胞やタンパク質)の三次元的な集積技術が再生医療や医療機器開発の分野で求められている。細胞やタンパク質は電荷を帯びているため、集積には電気泳動が有用である。しかし細胞やタンパク質は構造が柔らかいため、集積にともない変性・失活する恐れがある。そこで本研究では生体成分を電気泳動で集積させつつ、電気化学的に形成する足場材料に包括する。足場としての無機ゲルの有用性を示すとともに、三次元集積構造の形成技術を確立する。
イオンビーム架橋によるゲルナノ細線の作製

イオンビームはその飛跡にそって高い密度でエネルギーを付与する.その飛跡のまわりのナノメートルオーダーの半径内の吸収線量は高分子がゲル化する線量を超える.本研究は,これを利用して,ナノスケールのゲル細線を作製しようとするものである.放射線架橋型の高分子であるポリジメチルシロキサンに256MeVアルゴンイオンビームを照射し,不溶分の重量の照射フルエンス依存性を調べることにより,イオンの飛跡ひとつひとつにゲルの細線が生成していることを明らかにした.また,256MeVアルゴンイオン,306MeVネオンイオン,204MeV炭素イオンをポリジメチルシロキサンに照射し,ゲル細線の重量のイオンビーム依存性調べた.ゲル細線の半径は,256MeVアルゴンイオン,306MeVネオンイオン,204MeV炭素イオンの順に細くなる.イオントラック内の線量分布とγ線照射の場合の架橋のG値を用いて,ゲル細線の大きさを推定できないか試みた.ゲル化が90%以上起こる線量となる半径を計算したところ実験結果をうまく再現した.すなわち,イオン照射効果は,イオントラック内の線量分布と低LET放射線の収率を用いて推定可能であることを明らかにした.単位体積あたりの吸収エネルギーに対してゲル分率を計算すると,ネオン,アルゴン,炭素イオンの順となる.また,ゲル化線量以上でのγ線照射の場合のゲル分率に比べ一桁小さい値となった.イオンビームでは中心付近ではゲル化に必要な線量よりはるかに大きいエネルギーが付与される.このため,中心付近では無駄にエネルギーを消費する.そのため,与えたエネルギーに対して計算すると小さな値となるのである.また,イオンビーム以外の放射線で高密度に反応を起こさせる方法を探る目的で,放射線により連鎖反応を起こす系であるイオドニウム塩のアルコール溶液について,その収率を支配する因子を調べた.イオンビームはその飛跡にそって高い密度でエネルギーを付与する.その飛跡のまわりのナノメートルオーダーの半径内の吸収線量は高分子がゲル化する線量を超える.本研究は,これを利用して,ナノスケールのゲル細線を作製しようとするものである.放射線架橋型の高分子であるポリジメチルシロキサンに256MeVアルゴンイオンビームを照射し,不溶分の重量の照射フルエンス依存性を調べることにより,イオンの飛跡ひとつひとつにゲルの細線が生成していることを明らかにした.また,256MeVアルゴンイオン,306MeVネオンイオン,204MeV炭素イオンをポリジメチルシロキサンに照射し,ゲル細線の重量のイオンビーム依存性調べた.ゲル細線の半径は,256MeVアルゴンイオン,306MeVネオンイオン,204MeV炭素イオンの順に細くなる.イオントラック内の線量分布とγ線照射の場合の架橋のG値を用いて,ゲル細線の大きさを推定できないか試みた.ゲル化が90%以上起こる線量となる半径を計算したところ実験結果をうまく再現した.すなわち,イオン照射効果は,イオントラック内の線量分布と低LET放射線の収率を用いて推定可能であることを明らかにした.単位体積あたりの吸収エネルギーに対してゲル分率を計算すると,ネオン,アルゴン,炭素イオンの順となる.また,ゲル化線量以上でのγ線照射の場合のゲル分率に比べ一桁小さい値となった.イオンビームでは中心付近ではゲル化に必要な線量よりはるかに大きいエネルギーが付与される.このため,中心付近では無駄にエネルギーを消費する.そのため,与えたエネルギーに対して計算すると小さな値となるのである.また,イオンビーム以外の放射線で高密度に反応を起こさせる方法を探る目的で,放射線により連鎖反応を起こす系であるイオドニウム塩のアルコール溶液について,その収率を支配する因子を調べた.本年度は、ポリジメチルシロキサンについて460MeVアルゴンイオン、350MeVネオンイオン、220MeV炭素イオンビームを照射し、生成する不溶分をメンブレンフィルターで分離して重量を測定することによりゲル細線の生成を調べた。不溶分はイオン照射量に比例して増加し、イオントラック一つ一つに沿って3nmから12nmの半径のゲル細線が生成していることがわかった。ゲル細線の大きさはイオンビームの種類に依存した。アルゴンイオン、ネオンイオン、炭素イオンビームの順にゲル細線の太さは小さくなることがわかった。これは、イオントラック内での線量分布がイオンビームによって異なるためである。イオントラック内でのゲル化線量以上になる半径を見積もったところ、重量から求めたゲル細線の太さとそのイオンビーム依存性をうまく説明できることがわかった。すなわち、イオントラック内では線量が高いため、ガンマ線や電子線を照射した場合のゲル化線量以上に達する領域がある。この領域ではイオントラック一つごとにそのゲル化線量以上の領域でゲル化が起こっており、ゲル細線が生成しているのである。ただし、元のポリシロキサンの高分子鎖長である数百nmありゲル細線のまわりには数百nmの高分子鎖が生えているような構造をとっていると考えられる。このような構造とゲル化線量以上の領域として見積もった半径の関係についても考察を行い、矛盾が無いことを明らかにした。また、ポリシロキサン以外に、ポリフッ化ビニリデンなどの放射線架橋型の高分子でも同様の実験を行った。イオンビームはその飛跡にそって高い密度でエネルギーを付与する.その飛跡のまわりのナノメートルオーダーの半径内の吸収線量は高分子がゲル化する線量を超える.

本研究は,これを利用して,ナノスケールのゲル細線を作製しようとするものである.前年度は,ポリシロキサンについて,イオン照射により生成する不溶分をメンブレンフィルターにより分離し,重量を測定することによりゲル細線の存在を確認し,その大きさを調べたが,本年度は,さらにデータを蓄積するとともに,イオンビームによる違いについて検討を進めた.460MeVアルゴンイオン、350MeVネオンイオン、220MeV炭素イオンビームを照射の場合について単位体積あたりの吸収エネルギーに対してゲル分率を計算すると,ネオン,アルゴン,炭素イオンの順となる.また,ゲル化線量以上でのγ線照射の場合のゲル分率に比べ,一桁小さい値となった.イオンビームでは中心付近ではゲル化に必要な線量よりはるかに大きいエネルギーが付与される.ことため,中心付近では無駄にエネルギーを消費する.そのため,与えたエネルギーに対して計算すると小さな値となるのである.また,イオンビーム以外の放射線で高密度に反応を起こさせる方法を探る目的で,放射線により連鎖反応を起こす系であるイオドニウム塩のアルコール溶液について,その収率を支配する因子を調べた.
フェムト秒レーザーによる薄膜表面のナノ構造生成過程の解明とモデル構築

本研究の目的は,フェムト秒レーザーによる新しいナノテクノロジーの開発を念頭におき,硬質薄膜のレーザーアブレーションにおいて研究代表者らが発見した周期的ナノ構造の生成と選択的結合構造改質の条件を解明すると共に,その相互作用モデルを構築することである。得られた主な成果は以下の通りである。・TiNやダイヤモンド状炭素(DLC)の硬質薄膜表面に,波長λのフェムト秒レーザーパルスをアブレーションしきい値の近傍のフルーエンスで照射することにより,間隔λ/10λ/5の周期的ナノ構造が形成されることを発見した。構造形成の条件を明らかにすると共に,構造と構造サイズをレーザーの偏光,波長,及びフルーエンスで制御できることを示した。・さらに,ナノ構造生成とほぼ同じ照射条件下で,DLC中のsp^3結合を選択的にsp^2へ転移させ,絶縁性のDLCを導電性のガラス状炭素(GC)層に改質できることを発見した。・フルーエンスと照射パルス数を変えてDLC膜表面での反射率を測定し,表面ナノ構造生成と反射率との間に密接な相関関係があること,及びパルスの重畳効果(したがってIncubation効果)がナノ構造の生成に大きく寄与していることを明らかにした。・ポンプ・プローブ法を用いてDLC膜の反射率を測定した結果,照射するポンプパルス数の増加と共に反射率が増大する現象を発見し,この現象が,ポンプとプローブパルスの干渉によってDLC表面にグレーティング構造が生成されたためであることを明らかにした。・このグレーティング構造,表面ナノ構造,及びラマンスペクトルの測定により,DLC表面でナノ構造生成が表面改質の後に誘起されていることを突き止めた。・以上の実験結果から,フェムト秒レーザーの照射によって標的表面で誘起される局所場生成を基礎にした相互作用モデルを構築することに成功した。本研究の目的は,フェムト秒レーザーによる新しいナノテクノロジーの可能性を念頭におき,筆者らが発見した薄膜表面におけるナノ構造生成を担っている物理過程を実験的に特定し,構造生成のための相互作用条件を明らかにすること,及びその知見によってナノ構造生成過程のモデル構築を行うことである。本年度は,ダイヤモンド状炭素(DLC)薄膜表面のナノ構造生成の実験条件を明らかにすると共に,この現象を実時間検出する手法を確立するため以下の研究を行った。1)従来からのフェムト秒(fs)レーザーに加えて,レーザー発振器,パルス伸長器,再生増幅器,及びパルス圧縮器から構成されるfsレーザーシステム(120fs,1.7mJ,10Hz)を開発し,照射実験を行った。2)走査型電子顕微鏡,走査型プローブ顕微鏡を用いて照射DLCの表面形態変化を観測し,ナノ構造生成のための照射条件を明らかにした。3)同条件下近傍で照射フルーエンスに対するDLC膜表面での反射率測定を行った結果,表面ナノ構造の生成と反射率との間に相関関係があること,及びパルスの重畳効果がナノ構造の生成に大きく寄与していること等を明らかにした。4)DLC膜表面のマンスペクトルを観測した結果,照射フルーエンス0.1230.167J/cm^2で,DLCがガラス状炭素(GC)層に改質されていることを発見した。この表面改質は,表面ナノ構造の形成と同時に生じているが,ナノ構造生成の条件とは異なりレーザー波長や偏光に大きくは依存しない。以上の結果から,DLC膜表面でのナノ構造生成とGCへの改質を実時間でモニターする手法を開発できる見通しを得ると共に,相互作用過程について基礎的な知見を得ることができた。今後,反射率の超高速時間変化を測定することによりナノ構造と表面改質の物理過程を解明する。

本研究の目的は,フェムト秒レーザーによる新しいナノテクノロジー開発を念頭におき,筆者らが発見した薄膜表面におけるナノ構造生成を担っている物理過程を実験的に特定し,構造生成のための相互作用条件を明らかにすること,及びその知見によってナノ構造生成過程のモデル構築を行うことである。本年度は,DLC薄膜についてナノ構造生成と表面改質の物理過程を解明するため以下の研究を行った。1)昨年度から開発を進めてきた本研究用のフェムト秒レーザー増幅システムについて,高精度に時問・空間・スペクトル特性を定義・制御できるように高性能化した。2)反射率測定における信号揺らぎを抑制するため,新たに鏡面研磨のシリコン(Si)基板にDLC膜を蒸着した試料を標的として用いた。アブレーション敷居値近傍でパルス照射を行い,表面形態変化を観測した結果,従来とほぼ同条件でナノ構造を生成できることを確認した。3)フェムト秒レーザーパルスで時間遅延を設けたポンプ・プローブパルスを生成し,ポンプパルスでDLC表面の照射し,弱いプローブパルスでポンプパルス照射時の表面反射率変化を時間分解測定した。その結果,一定のポンプフルーエンスでパルス数を増加させると,反射率が急激に増大するパルス数の領域が2ヶ所出現すること,及びフルーエンスの増大と共に,反射率増加の領域がパルス数の少ない方へ移行することを発見した。4)プローブ顕微鏡による形態観測結果との比較から,2番目の反射率の増大がアブレーションによるナノ構造生成に対応していることを見いだした。また,DLC膜表面のラマンスペクトルから,最初の反射率の増大がDLC表面での相変化に伴うことを予想させる結果を得た。以上,ナノ構造生成と表面改質の物理過程を解明するための実験手法の確立と新たな相互作用現象の発見により,相互作用過程の解明とモデル構築への見通しを得た。本研究の目的は,フェムト秒レーザーによる新しいナノテクノロジー開発を念頭におき,筆者らが発見した薄膜表面におけるナノ構造生成を担っている物理過程を実験的に特定すると共に,構造生成のための相互作用条件を明らかにすること,及びその知見によってナノ構造生成過程のモデル構築を行うことである。本年度は,以下の研究によって物理過程に関するモデル構築を試みた。1)開発を進めてきたプロセッシング用のフェムト秒レーザー増幅システムについて,照射面の集光強度を正確に定義できるよう高性能化を行った。2)Si基板にDLC膜を蒸着した試料を標的とし,ポンプ・プローブ法によるアブレーション実験を行った。アブレーションしきい値近傍のポンプフルーエンスでパルス数を増加させるとプローブパルスの反射率が増大する現象は,ポンプとプローブパルスの空間的な干渉によってDLC表面にグレーティング構造が生成されたためであることが判明した。3)このグレーティング構造は,アブレーションしきい値以下のレーザーフルーエンスで生成されており,干渉による光強度のわずかな差で,DLC内のsp^3結合からsp^2結合への変化に大きな差が生じて密度が増大したためであることが明らかとなった。4)表面構造を観察した結果,DLCからGC層への改質過程が飽和するとGC層において局所的なアブレーションが始まることが解った。すなわち,DLC表面でナノ構造を生成するアブレーションは表面改質後に生じる。
ヒト高血圧症モデル動物としてのトランスジェニックマウス・ラットの実用化の研究

レニン/アンギオテンシン(R/A)系と高血圧症の関係を解析するため、ヒトと同様の機序で高血圧症を起こすマウス・ラットのモデル動物を開発することを試みた。本研究は、これらTg動物の系統化、遺伝的・微生物的統御や計画生産システム等の実験動物化ならびにヒトの臨床での病態との比較、各種薬物の降圧効果等を検討することによって、高血圧モデル動物を作成し、治療薬の開発研究への実用化を目的とした。ヒト・レニン/アンギオテンシノーゲン遺伝子導入マウス(つくばマウス)は、実験動物としての遺伝的・微生物的統御が成され、両遺伝子を保有するR/Aマウスを作成した。このR/Aマウスの遺伝子産物の産生を解析したところ、血漿中にヒト・レニン/アンギオテンシノーゲンが生存していることが確認された。また、圧縮期血圧測定ではコントロールが100mmHgに対し、R/Aマウスは130mmHgと血圧の上昇が確認された。さらに、血圧上昇がR/Aによって発症しているかを確認するために、いくつかの降圧剤を薬理的に検討した。その結果、コントロールに対し、R/Aマウスでは有意な血圧低下が認められ、このことによってR/Aマウスが高血圧症の治療法、治療薬の開発の上で有力なモデルになりうることが示唆された。ヒトのレニン(R)およびアンギオテンシノーゲン(A)遺伝子を導入されたR系2ライン、A系4ラインについて微生物・遺伝的統御等の実験動物的改良を行った。これらR系(2ライン)およびA系(4ライン)について、ダイレクト・イムノアッセイ法による血清中のヒトのレニンおよびやアンギオテンシノーゲン量の測定によって導入遺伝子の発現を確認した。さらに、発現量の多いR系およびA系の選抜育成を試みたが、その繁殖性は極めて低く困難であった。また、両遺伝子を保有するR/A系の育成は達成できなかった。ヒト高血圧症にレニン/アンギオテンシン(R/A)系が関与することは従来の研究において証明されている。我々は、R/A系と高血圧症発症の関係を解析するため、ヒトと同様の機序で高血圧を起こすモデル動物を開発することを試み、レニンおよびアンギオテンシノーゲン(レニン基質)DNAをそれぞれ導入した遺伝子導入動物(Tg動物)を作出している。本研究は、これらTg動物の系統化、遺伝的・微生物的統御並びに計画生産システムの確立等の実験動物学的検討、ヒトの臨床での病態との比較検討、各種薬物の降圧効果及び病態への影響を、総合的に検討し「真」の高血圧モデル動物として確立し、高血圧症の治療法、治療薬の開発研究に実用化することを目的とする。平成7年度は、各々の研究グループの整備とグループ間の情報交換、ならびに基盤となる遺伝子操作高血圧モデル候補動物の収集とこれらの実験動物学的検討が進められた。ヒト・レニン/アンギオテンシノーゲン遺伝子導入マウス(つくばマウス)については、村上(分子生物学)グループから、野村(実験動物)グループに導入され、実験動物としての遺伝的・微生物的検討が成され、計画生産システムについて、引き続き検討され、その見通しを立てた。ヒト・レニン/アンギオテンシノーゲン遺伝子導入ラットについては、野村(実験動物)グループで作出されたラインを基に、個体数を確保するための(有用性と限界を評価するための)生殖工学等を応用した繁殖法の検討がなされた。ラット・レニン/アンギオテンシノーゲン遺伝子導入マウスについては、ラインの確保が成された。平成8年度、ヒト・レニン/アンギオテンシノーゲン遺伝子導入マウス(つくばマウス)については、微生物クリーニングを行い、系統毎にビニールアイソレータ内で維持・繁殖し、生産は大型ビニールアイソレータ内でヒト・レニンマウスとヒト・アンギオテンシノーゲンマウスの交配により行い、研究班に配布を開始した。ヒト・レニン/アンギオテンシノーゲン遺伝子導入ラットについては、系統化を試みたが、繁殖性が低く、再度新たなラインの育成を開始した。また、高血圧症に深く関連するとされている、副腎皮質ホルモンについて検討し、ヒト17aヒドロキシラーゼ(P45017a)遺伝子を導入したTgマウスを作製し、高血圧症マウスモデルの作出を試みた。

ヒト・レニン/アンギオテンシノーゲン遺伝子導入マウス(つくばマウス)は、実験動物としての遺伝的・微生物的統御が成され、両遺伝子を保有するR/Aマウスを作成した。このR/Aマウスの遺伝子産物の産生を解析したところ、血漿中にヒト・レニン/アンギオテンシノーゲンが生存していることが確認された。また、圧縮期血圧測定ではコントロールが100mmHgに対し、R/Aマウスは130mmHgと血圧の上昇が確認された。さらに、血圧上昇がR/Aによって発症しているかを確認するために、いくつかの降圧剤を薬理的に検討した。その結果、コントロールに対し、R/Aマウスでは有意な血圧低下が認められ、このことによってR/Aマウスが高血圧症の治療法、治療薬の開発の上で有力なモデルになりうることが示唆された。ヒトのレニン(R)およびアンギオテンシノーゲン(A)遺伝子を導入されたR系2ライン、A系4ラインについて微生物・遺伝的統御等の実験動物的改良を行った。これらR系(2ライン)およびA系(4ライン)について、ダイレクト・イムノアッセイ法による血清中のヒトのレニンおよびやアンギオテンシノーゲン量の測定によって導入遺伝子の発現を確認した。さらに、発現量の多いR系およびA系の選抜育成を試みたが、その繁殖性は極めて低く困難であった。また、両遺伝子を保有するR/A系の育成は達成できなかった。