hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
加熱調理により生じる食品ポリスルフィド類の機能性と毒性に関する研究

ニンニク加熱調理により生成するポリスルフィド類について、解毒酵素誘導活性と作用機構を解析した。ニンニクポリスルフィド類としては、ジアリル基を有したモノスルフィド(DAS)、ジスルフィド(DADS)、トリスルフィド(DATS)を入手精製した。グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)誘導活性の強さは、DATS>>DADS>>DASの順で、特にDATSに顕著な誘導活性が認められた。次に、ラット肝由来RL34細胞のレドックス状態を、DCF蛍光プローブを用いて解析した結果、GST誘導活性と同じく、硫黄数が3つ以上のポリスルフィドに細胞内酸化ストレス誘導能を認めた。この反応を詳しく解析した結果、ポリスルフィド-チオール経路を介した活性酸素の生成が明らかとなった。一方、DADSは緩やかな第二相解毒酵素誘導能を示したが、強い細胞内酸化ストレス誘導は観測されなかった。すでに、DADSが第一相解毒酵素群(CYPs)によりアリシンへ変換される可能性が報告されていたことから、生ニンニク磨砕物より単離してRL34細胞に投与すると、強い第二相解毒酵素誘導活性が認められた。また、市販肝ミクロソームを用いて試験管内でDADSを処理すると極微量のアリシンが検出された。よって、細胞内でDADSからアリシンが生成するのならばCYPsが誘導されるはずであると考え、入手可能なCYPsの抗体を用いてウエスタンブロット解析を行った結果、顕著な誘導は全く認められなかった。また、細胞内抽出物中にもアリシンを検出できなかった。アリシンは大変不安定であり、第二相解毒酵素誘導能を示すDADSの代謝物は別にあると考えた。一方、市販のニンニク製品中のDADSとDATS量を定量し、DNA鎖切断活性を調べた結果、正常な摂取量においてはどの製品も安全であることが確認された。ネギ属香辛野菜中の重要な機能性含硫成分であるポリスルフィド類と、キノコのフレーバー含硫成分である環状ポリスルフィド類を入手または合成、さらには実際の食品素材から単離した。この単離と分析操作には、本年度購入備品である液体クロマトシステムが大いに役立った。準備したサンプルの中で、ニンニク中のジアリルジスルフィド(DADS)はラット肝上皮RL34細胞へ投与後、時間を経て緩やかな第二相解毒酵素誘導能を示した。研究代表者らによる、これまでのイソチオシアネート類やトリスルフィド類とは異なる挙動を示すDADSに着目し、平成17年度はその誘導機構について検討を行った。DADS投与後、RL34細胞内酸化ストレスレベルをDCF蛍光により調べたところ、Controlの2倍程度に達した。しかし、トリスルフィド類で見られたような、強い細胞内酸化ストレス誘導や投与初期でのグルタチオン(GSH)レベルの一過的な低下は観測されず、GSHレベルはむしろ遅れて上昇した。第二相解毒酵素誘導の1つであるグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)誘導能の測定結果は、18時間に向けて緩やかに上昇し、トリスルフィド類の3時間から上昇する即時性とは完全に異なっていた。一方、DADSは代表的な第一相解毒酵素群(CYPs)によりアリシンへ変換される可能性が報告されている。そこで実際、アリシンを生ニンニクから調製、単離してRL34細胞に投与すると、強力な細胞内酸化ストレスとGST活性の誘導が認められた。

また、市販肝ミクロソームを用いて試験管内でDADSを処理すると、極微量のアリシンが検出でき、細胞内及び生体内でのDADS代謝変換により、第二相解毒酵素誘導能を示した可能性が高いと考えられた。現在、DADSにより誘導されるCYPsのタンパク質レベルをウエスタンブロット解析にて進めている。前年度の研究において、ニンニク中のジアリルジスルフィド(DADS)がラット肝上皮RL34細胞へ投与後、時間を経て緩やかな第二相解毒酵素誘導能を示すことを明らかにした。これは、すでに報告してきたジアリルトリスルフィド(DATS)などのポリスルフィド類による投与後早々の誘導性とは異なる挙動であった。そこで、DADS誘導機構についてさらなる検討を行った結果、DADSが細胞内で代謝されて(変化して)第二相解毒酵素誘導能を示している可能性が示唆された。すでに、DADSは代表的な第一相解毒酵素群(CYPs)によりアリシンへ変換される可能性が報告されている。そこで、アリシンを生ニンニク磨砕物から単離してRL34細胞に投与すると、強い第二相解毒酵素誘導活性が認められた。また、市販肝ミクロソームを用いて試験管内でDADSを処理すると極微量のアリシンが検出された。DADSの代謝変換物の1つとしてアリシンの可能性が挙げられた。よって、細胞内でDADSからアリシンが生成するのならばCYPsが誘導されるはずであると考え、入手可能なCYPsの抗体を用いてウエスタンブロット解析を行った。しかし、文献で報告されているようなCYPsの顕著な誘導は全く認められなかった。また、細胞内抽出物中にアリシンを検出できなかった。DADSは水溶液中では大変不安定であり、小腸吸収や血中において生成したとしても肝臓まで、そのままで運ばれてくる可能性はほとんど無いと考えられた。よって、第二相解毒酵素誘導能を示すDADSの代謝物は別にあると考えられた。一方、市販のニンニク製品を購入し、DADSとDATS量をGCにより定量を行い、併せてDNA鎖切断活性も調べた。生ニンニクとガーリックフライ(揚げたガーリックチップ)の抽出物において、DNA鎖切断活性が認められたものの、正常な摂取量においては、どの製品も安全であると推測された。
新規RNAヘリカーゼD1の研究を通じた高等真核生物のゲノム安定性維持機構の解明

申請者が実施した線虫ヘリカーゼファミリーの網羅的な機能解析において、RNAi処理個体がX線感受性を示す新規RNAヘリカーゼ遺伝子として初めて同定されたD1(D2005.5, drh-3)遺伝子について、その生理機能を明らかにするための研究を行い、以下に示す成果を得た。(1)D1遺伝子の機能抑制が及ぼす影響について詳細な検討を行った結果、生殖細胞形成過程で染色体分離に異常が生じ、受精卵の胚性致死が誘起されることを初めて明らかにした。またD1遺伝子機能抑制により、X線照射やカンプトテシンに対して高感受性が観察されたが、卵巣の細胞分裂能、寿命、および複製・DNA損傷チェックポイント応答には異常は認められなかった。(2)大腸菌およびバキュロウイルスによる発現系を用いた組換えD1タンパク質の調製を試みた。大腸菌発現系では大量の目的タンパク質は不溶化して活性型のタンパク質として回収は困難であった。バキュロウイルス発現系では発現量は少ないが可溶化タンパク質として回収できる結果を得ており、現在調製を進めている。(3)酵母two-hybrid解析による相互作用タンパク質のスクリーニングを行った結果、約13個の候補遺伝子が同定された。D1タンパク質が機能する可能性のあるDNA修復やRNAi関連タンパク質(合計12種類)との相互作用は確認されなかった。(4)哺乳類のD1ホモログは未だ明確でないが、最類縁のタンパク質は抗ウイルス応答に関与することが示唆された。研究期間中(2006年)にMelloらはプロテオーム解析によって、D1(D2005.5, DRH-3)がRNAiに関与することを示唆した。当該報告と本研究結果から、D1(DRH-3)タンパク質は生殖細胞形成過程で染色体分離に必要なRNAi因子であることが初めて明らかになり、現在、RNAiによる染色体動態制御機構に焦点を絞って研究を展開中である。線虫ヘリカーゼファミリーの網羅的な機能解析において、RNAi処理個体がX線感受性を示す新規ヘリカーゼ遺伝子として申請者らによって見いだされたD1遺伝子について、その具体的な生理機能を明らかにするため、本年度は以下の項目について研究を行った。(1)RNAi処理個体の表現型解析D1遺伝子の機能抑制が及ぼす影響について詳細な検討を進めた。当該遺伝子の抑制により、受精卵の生存率低下が観察されていた。そこで、卵形成と受精が行われる線虫卵巣部における異常の有無について、染色体を可視化できるGFP融合ヒストン発現線虫を用いて表現型の検討を行った。その結果、卵巣末端部の細胞分裂域における細胞分裂能およびハイドロキシウレアによる複製チェックポイント誘導能に関しては野生型との有意差は認められなかった。一方、生殖細胞形成過程で染色体の形態異常が見られたことや、D1機能抑制個体からの受精卵においては発生初期での細胞分裂停止が生じていることを考えると、卵形成における染色体動態制御に何らかの異常が生じている可能性がある。(2)D1タンパク質の調製当該タンパク質の生化学的な性状解析を目的に、大腸菌およびバキュロウイルスによる発現系を用いたヒスチジンタグ融合D1タンパク質(約130kDa)の調製を試みた。大腸菌では大量の目的タンパク質の発現を確認したが、殆ど不溶化してしまい活性型のタンパク質として回収は困難であった。一方、バキュロウイルス発現系では発現量は少ないが可溶化タンパク質として回収できる結果を得た。現在、同系を用いて大量調製を行う準備を行っている。大腸菌発現タンパク質を抗原にラットへ免疫して抗血清の作成を行ったが、現在のところ特異性の高い標品は得られていない。

(3)タンパク質間相互作用の解析酵母two-hybrid解析による相互作用タンパク質のスクリーニングを行った結果、約13個の候補遺伝子が同定された。ヘリカーゼファミリーは核酸やクロマチンの動態制御に中核的な役割を果たしているATPaseタンパク質群であり、生物種で広く保存されている。ヘリカーゼ遺伝子群を体系的に網羅し、新規遺伝子の機能を解明することは、遺伝情報の保存・発現の制御機構を理解する上で重要である。我々はRNAiを用いた線虫ヘリカーゼの網羅的機能解析より、機能抑制線虫のX線照射感受性が昂進される新規遺伝子D1を初めて発見した。今年度は、D1遺伝子について、D1機能抑制線虫の卵巣における染色体動態の異常を詳細に検討するとともに、二重RNAiによる減数分裂関連遺伝子(spo-11,rad-51)との遺伝的相互作用の有無について検討した。さらに酵母two-hybrid法を用いて、D1タンパク質と相互作用する可能性のある8種類のDNA修復タンパク質群(RAD-51,RAD-50,MRE-11,HUS-1,MRT-2,CHK-2,HPR-17,COH-2)、および4種類のRNAi関連タンパク質群(VIG-1,ERI-1,ERI-3,TSN-1)との相互作用の有無について検証を行った。その結果、(1)D1遺伝子の機能抑制によって、卵母細胞の染色体分離が阻害されていることを明らかにした、(2)二重RNAi法の詳細な検討を行い、D1遺伝子はspo-11の下流では機能していないことを示すデータを得た、(3)検討した12種の線虫タンパク質とD1タンパク質との間にタンパク質間相互作用は認められなかった。最近、D1タンパク質については、RNAiを発見したMelloらのグループによって、RNAiに必須なDicerと相互作用するタンパク質のひとつ(DRH-3)として同定された。その結果、RNAiの機能抑制が染色体分離異常を引き起こしていることが明らかとなり、本研究ではその分子機構の解明に向けて新たな研究展開を進めている。
拡散層を有する接合界面の機械的特性評価と界面強度に関する研究

近年,高機能化・軽量化・高強度化などの目的から,種々の材料を組み合わせた接着・接合構造や複合材料の利用が活発に進められている.2つの異なる材料を接合する場合,その接合形態により接合部に2つの材料が合わさった中間層(拡散層)が存在することがある.拡散層の機械的挙動は非接合材とは異るため,その機械的特性を十分把握した上でマイクロ接合部の強度を議論する必要がある.そこで本研究では,拡散層の成長とそれが及ぼす界面強度への影響について明らかにすることを目的としている.本年度は,界面強度を定量的に測定する実験方法の確立と,微小圧子押込試験による拡散層の機械的特性の測定を行った.1.界面強度を定量的に評価する方法として,マルチステージピール試験法を提案した.PETフィルム上に形成したITO薄膜の界面付着強度を評価した.環境雰囲気による界面強度の変化を調べるために,120日間紫外線を暴露した試験片についても界面付着強度を調べた.その結果,紫外線を暴露すると,界面付着強度が大幅に低下することが示された.2.2枚の銅板をはんだ材で接合した試験片を恒温槽中で一定期間時効させた後,除荷・冷却し,ナノインデンテーション法により拡散層周辺の押込試験を行い,硬さ・弾性係数などの機械的特性を調べた.その結果,厚さ1ミクロン程度の金属間化合物層の機械的特性を評価することができた.3.界面の力学的挙動を表す構成式を損傷力学をもとに構築した.そして,速度依存損傷モデルと粘塑性型構成式を提案した.近年,高機能化・軽量化・高強度化などの目的から,種々の材料を組み合わせた接着・接合構造や複合材料の利用が活発に進められている.2つの異なる材料を接合する場合,その接合形態により接合部に2つの材料が合わさった中間層(拡散層)が存在することがある.拡散層の機械的挙動は非接合材とは異るため,その機械的特性を十分把握した上でマイクロ接合部の強度を議論する必要がある.そこで本研究では,拡散層の成長とそれが及ぼす界面強度への影響について明らかにすることを目的としている.本年度は,界面強度を定量的に測定する実験方法の確立と,微小圧子押込試験による拡散層の機械的特性の測定を行った.1.界面強度を定量的に評価する方法として,マルチステージピール試験法を提案した.この試験法を用いて,Si基板上のCu薄膜の付着強度の測定を行った.そして,Cu薄膜の厚さがはく離部先端に形成される塑性変形域の大きさに比べて十分薄い場合,エネルギバランスを考慮した界面はく離エネルギ評価式により界面強度が定量的に評価できることを示した.2.同様に,PETフィルム上に形成したITO薄膜の界面付着強度を評価した.環境雰囲気による界面強度の変化を調べるために,120日間紫外線を暴露した試験片についても界面付着強度を調べた.その結果,紫外線を暴露すると,界面付着強度が大幅に低下することが示された.3.2枚の銅板をはんだ材で接合した試験片を恒温槽中で一定期間時効させた後,除荷・冷却し,超微小圧子押込試験機で拡散層周辺の押込試験を行い,硬さ・弾性係数などの機械的特性を調べた.その結果,厚さ1ミクロン程度の金属間化合物層の機械的特性を評価することができた.近年,高機能化・軽量化・高強度化などの目的から,種々の材料を組み合わせた接着・接合構造や複合材料の利用が活発に進められている.2つの異なる材料を接合する場合,その接合形態により接合部に2つの材料が合わさった中間層(拡散層)が存在することがある.拡散層の機械的挙動は非接合材とは異るため,その機械的特性を十分把握した上でマイクロ接合部の強度を議論する必要がある.そこで本研究では,拡散層の成長とそれが及ぼす界面強度への影響について明らかにすることを目的としている.本年度は,界面強度を定量的に測定する実験方法の確立と,微小圧子押込試験による拡散層の機械的特性の測定を行った.1.界面強度を定量的に評価する方法として,マルチステージピール試験法を提案した.PETフィルム上に形成したITO薄膜の界面付着強度を評価した.環境雰囲気による界面強度の変化を調べるために,120日間紫外線を暴露した試験片についても界面付着強度を調べた.その結果,紫外線を暴露すると,界面付着強度が大幅に低下することが示された.2.2枚の銅板をはんだ材で接合した試験片を恒温槽中で一定期間時効させた後,除荷・冷却し,ナノインデンテーション法により拡散層周辺の押込試験を行い,硬さ・弾性係数などの機械的特性を調べた.その結果,厚さ1ミクロン程度の金属間化合物層の機械的特性を評価することができた.3.界面の力学的挙動を表す構成式を損傷力学をもとに構築した.そして,速度依存損傷モデルと粘塑性型構成式を提案した.
マクロファージを標的とした炎症性筋疾患の新規治療法開発

筋炎患者の筋生検検体を入手できる機会が研究機関中に14件あったため、当初計画していた疾患モデルの解析よりも優先して、筋生検検体由来のマクロファージの単離と解析を用いた解析に注力した。生検検体由来の細胞を単離するプロトコールを検証した。線維組織の処理のための酵素について、コラーゲナーゼ、リベラーゼを用いて表面分子の温存の程度や得られる細胞数を比較検討し細胞数や単球系の表面抗原についてはいずれの酵素を用いても検出できる程度に変化はないことを確認した。その後はコラーゲナーゼを用いて筋生検検体について細胞単離を行い、生検終了後から約3時間で細胞を単離することができた。その後セルソーターでCD68陽性細胞を単離したが、単離後の細胞数が1000個程度と少ない傾向であった。入手できる筋の量は限られており、また検体によっても含まれる細胞数にばらつきはあるが、手技によっても大きな改善はなく、ソーター上のカウントで1000個であっても再度フローサイトメトリーを施行するとほとんど細胞が検出できない状態であった。今後は、得られる細胞数がフローサイトメトリーの解析に不耐であることを考慮して、Single cell RNA seqを行う方針とし、補助的には筋切片の免疫染色を行っていく方針とした。また、疾患モデルの解析については、マクロファージのサブセット分子の1つであるCD206について、薬剤投与によって細胞特異的に除去できるマウスを入手した。薬剤投与による細胞サブセット除去の条件検討を行ったが、繁殖の状態から有意差を検証できる程度の動物数に至らなかったので、今後も引き続き予備検討の結果に基づいて疾患モデルの解析を行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。多発性筋炎/皮膚筋炎の患者検体、動物モデルを用いて病態解析を行った。H29年度は、1)マウス筋炎モデル(CIM)の病変におけるマクロファージ(MP)のサブセット解析、2)in vitroでの骨格筋細胞によるMPの形質変化誘導解析のための条件検討、3)患者由来の筋生検検体からのMP単離を行った。1)については、CIMを誘導し、7、14および21日目の病変筋組織から単核球を単離した。単離した単核球について、フローサイトメーターを用いてCD11b、F4/80でMPを同定し、さらに表面マーカー(CD206、Ly6C、CCR7、CD86、MHC class2 )と細胞内サイトカイン(IL-10,IL-1β、TNFα)の染色を行った。結果、CD11b+F4/80+の細胞集団について、CD206とLy6Cを用いて相補的な2集団に分別可能であった。さらに、筋炎モデルの病勢がピークとなる14日目において、従来抗炎症性と考えられてきたCD206+細胞数が、炎症性と考えられてきたLy6C+細胞数より約4倍多いことを明らかにした。以上の結果より、CD206陽性細胞を除去可能なCD206-DTRマウスでCIMを今後誘導する方針とした。2)については、マウス骨格筋のセルラインであるC2C12の骨格筋細胞への分化を確認し、標的細胞として骨髄細胞をG-CSF,IFNγ、IL-4、IL-10などで刺激し、複数の性質のMPを作成し、その再現性を確認できた。3)につていは、当科で施行している低侵襲法で採取された筋生検組織から、臨床上必要な検体分を取り除いた残りの検体を用いて、単核球の分離を行った。3検体を処理し、酵素の種類(Liberase TL, collagenase)などの条件検討を行った結果、Liberase TLを用いた場合において、筋塊40mgあたり137個のCD45+細胞を採取可能であった。マウス筋炎モデルについては細胞単離だけでなく、表面マーカーを用いたサブセットの同定が可能となった。各サブセットをソートしてmRNAの発現解析も重要であるが、各サブセットのin vivoでの機能をより明確にする方法としてDTRマウスの使用がより重要と考えられ、その準備段階まで進むことができた。in vitroの系はやや計画より遅れてはいるものの、セルラインを用いた解析で材料を入手しやすいことから、今後の進展が可能と考えている。患者筋組織からの細胞単離は、新たな試みであり、H29年度中目標としていた細胞単離の条件の確立については一定の成果を得た。

入手できる筋の量は限られており、また検体によっても含まれる細胞数にばらつきはあるが、手技によっても大きな改善はなく、ソーター上のカウントで1000個であっても再度フローサイトメトリーを施行するとほとんど細胞が検出できない状態であった。今後は、得られる細胞数がフローサイトメトリーの解析に不耐であることを考慮して、Single cell RNA seqを行う方針とし、補助的には筋切片の免疫染色を行っていく方針とした。また、疾患モデルの解析については、マクロファージのサブセット分子の1つであるCD206について、薬剤投与によって細胞特異的に除去できるマウスを入手した。薬剤投与による細胞サブセット除去の条件検討を行ったが、繁殖の状態から有意差を検証できる程度の動物数に至らなかったので、今後も引き続き予備検討の結果に基づいて疾患モデルの解析を行う。マウス筋炎モデルを用いた解析については、CD206-DTRマウスを用いた検討を最優先として、筋炎モデルにおけるCD206陽性MPの重要性について明らかにする。また、筋炎病変由来の単核球からCD206陽性MPをソートし、筋再生分子、筋萎縮分子の発現についてmRNAの解析を行い、治療標的となる分子を明らかにする。in vitroの系については、筋管細胞のホモジェネートとともに骨髄由来MPを培養し、コントロールとなるIFNγ刺激、IL-4刺激、IL-10刺激等を受けたMPとタンパク発現を比較する。患者筋組織からの細胞については、得られる細胞数を増やすため、検体量の確保などを考慮しRNAを採取する、あるいは少数の細胞でも解析が可能な他の解析手段について検討を行う。また、マウスモデルで治療標的の候補となった分子について、凍結筋切片を用いて免疫組織染色等で発現を確認し、ヒトでの治療開発に繋げる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
プラグマティズムの成立史に関する研究とその現代的意義

「プラグマティズムの成立史に関する研究とその現代的意義」を追究する本研究においては、2007年度の「プラグマティズムの成立史に関する研究」が「現代社会における連帯のあり方」をめぐる実践的研究を要請するに至ったため、2008年度では、その実践的研究を通じて本研究課題の「現代的意義」を追究することが目指された。結果、次の3つの実践的研究を行った。第1は、公的な連帯の典型である「所得再分配制度」の変容に関する国際比較研究であり、その成果の一部は、立命館大学の『生存学研究センター報告4』で報告論文として掲載された(また現在、成果の一部として、国際学術雑誌への投稿論文を準備中である)。第2は、私的な連帯の典型である友人関係などの「親密性」の変容についての研究であり、連帯に関する新たな視点(それはアンソニー・ギデンズの再帰的近代化論における「再埋め込み」概念を発展させることで理論化された)を得た。その成果の一部は、2つの国際会議で発表され、さらに学術雑誌『社会システム研究』に掲載された(また、成果の一部を、日本社会学会の学術雑誌『社会学評論』に投稿し、第1次査読が通過し、現在第2次投稿へ向けて改稿中である)。第3に、急激な近代化を経験した地域(東アジアなど)において「公的および私的連帯の欠損(急激な近代化に起因する)を補償する企業」として普及したと考えられるコンビニエンスストアについての調査研究を行った。コンビニの現地調査を通じて、急激な近代化が連帯にもたらす影響について具体的に考察し、その成果の一部は、2009年5月の関西社会学会で発表される予定である。以上、2008年度は、公的制度・親密性・市場という3つの領域で「現代社会における連帯のあり方」をめぐる実践的研究を行い、本研究課題における「現代的意義」に関して一定の成果を上げた。研究課題「プラグマティズムの成立史に関する研究とその現代的意義」のうち、今年度は、主に「プラグマティズム成立史」の研究を行い、「その現代的意義」の研究は来年度のための準備作業に留まった。今年度の補助金は、これら二つの研究のための文献・物品購入費、文献複写費、フィールドワーク用旅費、研究発表のための旅費・学会大会参加費に当てられた。1.「成立史」の研究としては、まず、(1)本研究が現代社会にとっていかなる意義を持ちうるのかを、先行研究との比較によって予測した。また、(2)この成立史のうち、現代社会に最も貢献度が高いと予測される「ゴルトンから前期デューイに至るプラグマティズム成立史」に焦点を当て、そのうちとりわけ先行研究で十分に扱われてこなかった(またそのためローティなどの現代思想において無批判に受容されてきた)「前期デューイの進化倫理思想」の存立様態を、それ以前の進化倫理思想との比較によって明らかにし、そこに含まれる論理的矛盾を指摘し、その矛盾の解決法を提示した。(1)の成果は『社会システム研究』(京都大学)で論文として発表され、(2)の成果は『哲学』(日本哲学会)で論文として発表された。2.「現代的意義」の研究としては、1の成果とスウェーデン・オランダでの(文化・福祉に関する)フィールドワークの成果とに基づいて、「前期デューイ進化倫理思想の論理的矛盾」と論理的かつ実際的(慣習的・法制度的)に直結した「所得再分配のあり方の決定問題」(それは国民国家主義の衰退した現代において特に問題となっている)を検討した。つまり、1の(2)で提示した「論理的矛盾の解決法」を導きの糸として「所得再分配問題の解決法」を模索した。その暫定的な成果は、日本倫理学会、日本社会学会、および立命館大学での国際会議で口頭発表された。来年度も引き続き2の研究を進め、その成果を論文として発表する予定である。

以上、2008年度は、公的制度・親密性・市場という3つの領域で「現代社会における連帯のあり方」をめぐる実践的研究を行い、本研究課題における「現代的意義」に関して一定の成果を上げた。
MAPキナーゼカスケードを構成するシグナル分子を標的とした細胞増殖阻害物質の検索

1.種々のヒトがん細胞株(134例)の対数増殖期における41-kDa/43-kDa MAPキナーゼの活性レベルを測定したところ、様々な組織由来のがん細胞株に於て、ヒト二倍体繊維芽細胞と比較して高いレベルのMAPキナーゼ活性を認めたが、特に腎臓、脾臓、大腸、肺、卵巣、さらに造血器系より由来した細胞株において高頻度(50%)に、MAPキナーゼの恒常的活性化が起こっていることを見い出した。一方、食道、胃、肝臓、前立腺より由来したがん細胞株では、顕著にMAPキナーゼ活性が上昇している例はほとんど認められなかった。また、手術で摘出した腫瘍組織においても、上述の細胞株の場合と同様、腎臓、大腸、肺より由来したがん組織では、それぞれ36例中23例、34例中17例、34例中24例と、高頻度にMAPキナーゼが恒常的に活性化されている例を見い出したが、一方、肝臓がん(10例)ではMAPキナーゼが顕著に活性化されている例は認められなかった。2. MAPキナーゼの恒常的活性化が認められたがん細胞においては、MAPキナーゼ・カスケードにおいてMAPキナーゼの下流に位置するp90^<rsk>の恒常的活性化が常に起こっていること、さらにその大部分(90%以上)の細胞株においては同時にMEKの恒常的活性化も起こっていることを見い出した。また、ras遺伝子変異とMAPキナーゼの恒常的活性化に関してもある程度の相関が認められたが、一方、ここでは例外(4/10)も多かった3. MAPキナーゼ・キナーゼ(MEK)に対する特異的阻害剤として報告されたフラボンの一種、2-(2-amino-3-methoxyphenyl)chromone (AMPC)を化学合成し、これをMAPキナーゼが恒常的に活性化しているがん細胞に添加したところ、AMPCの濃度に依存して各細胞の形態に大きな変化が認められ、さらにそれらの増殖も50mM以上のAMPCによって完全に阻害された。
現代中国の国民統合:周辺地域のエスニック諸集団に関する学術調査

1.広大な周縁地域に55の少数民族を抱え、台湾・香港など異質な政治共同体を統合しようとしている中国は、90年代からとみに遠心力が強くなっている。国民統合という観点からすれば一種のアイデンティティの危機である。今回の学術調査は、その周縁地域、とくに西の新疆地区および西南の雲南地区の民族状況、および隣接し、同胞民族を共有しているモンゴルとカザフスタンで民族状況や中国との関係を調べることにあった。2.学術調査は3班に分かれて行われた。第一班5名は、8-9月にかけて、モンゴルのウランバートル、新疆ウルムチ市、カシュガル地区、カザフスタンのアルマトィで研究者や政府機関の人員との意見交換と懇談、現地の調査(言語教育、宗教活動、家計調査、市場調査など)を行った。第二班1名は1月にモンゴルのウランバートルで中国-モンゴル間の文化と人の交流の調査、モンゴル-中国関係の文献収集を行い、第三班1名は中国西南部雲南省で白族など少数民族の生活・宗教・経済・観光事業などの実態を調査した。3.3つの地域・国家で「三様のナショナリズム」が観察できたことは意味深い。民主化、「第三の隣人」とモンゴル国のルーツ探しが新生モンゴルの国民的課題であり、落ち着いたナショナリズムと自信が見て取れた。カザフスタンでは、経済の停滞、テクノクラート不足、権威主義的政治などのため、独立したばかりにしてはナショナリズムは活気づいていない。他方、中国のウイグル人地区=カシュガルでは、激しい社会変動と市場経済化の中で、ナショナルなもの、固有の文化を主張したくてもできないウイグル人の鬱屈したナショナリズムが感じられた。中央政府の民族地区に対す強いコントロールもその背景にある。今回の学術調査は、その周縁地域、とくに西の新〓地区および西南の雲南地区の民族状況、および隣接し、同胞民族を共有しているモンゴルとカザフスタンで民族状況や中国との関係を調べることにあった。第一斑5名は、8-9月にかけて、モンゴルのウランバートル、新〓ウルムチ市、カシュガル地区、カザフスタンのアルマトィで研究者や政府機関の人員との意見交換と懇談、現地の調査(言語教育、宗教活動、家系調査、市場調査など)を行った。第二斑1名は1月にモンゴルのウランバートルで中国-モンゴル間の文化と人の交流の調査、モンゴル-中国関係の文献収集を行い、第三斑1名は中国西南部雲南省で白族など少数民族の生活・宗教・経済・観光事業などの実態を調査した。民主化、「第三の隣人」とモンゴル国のルーツ探しが新生モンゴルの国民的課題であり、落ち着いたナショナリズムと自身が見て取れた。
高速イオン導電性酸化物薄膜の作製とエレクトロクロミックグレージングへの応用

[研究目的]エレクトロクロミック(EC)グレージングは太陽光の透過量をダイナミックに調節するための省エネルギー、省資源用素子である。EC材料薄膜に接する電解質はイオン導電率と光の透過率が大きく、しかも材料抵抗による印加電圧の損失を抑制するためにできるだけ薄い膜状にする必要がある。本研究では安価で簡便な湿式法により高速イオン導電性酸化物薄膜を作製して固体電解質としての特性評価を行い、ECグレージングへの応用の可能性を検討することを目的とした。[実験方法]各種金属塩粉末を脱イオン水に溶解させた後、アンモニア水を滴下することにより得られた水酸化物ゲルのコロイド溶液をディップコーターによりガラス基質上に製膜し、その薄膜をXRD、SEM、AFM、膜厚測定、導電率測定などにより評価を行った。次にEC薄膜を湿式電解法によって作製し、酸化還元に伴う透過率の変化、電流-電位曲線など基本的な特性を測定した。[実験結果]各種金属水酸化物ゲルのうち、In(OH)_3が最も優れた性能を示した。ディップコート法により作製した薄膜のXRD測定を行った結果、製膜直後の相はほぼ非晶質であることが明らかとなった。薄膜の表面高低差は5nm程度で非常に均質であり、膜厚は製膜直後も60、80、110°Cでの熱処理後もほぼ同様に1層で42nm程度で、その相はいずれも非晶質であった。累積したときの膜厚は2層、3層でそれぞれ82nm、123nmであった。導電率測定には、ガラス基質上に櫛型電極をAuスパッタで作製してから電解質薄膜をコートし、60°Cで加熱したものを用いた。交流法測定により得られた25°Cにおける導電率は6.6×10^<-6>S/cmであった。EC薄膜としてはWO_3、MoO_3、NiOOHを湿式電解法により調製することができ、各々の基本特性は良好であることがわかった。ECグレージングの作製と評価については検討中である。
複合液膜を用いる脱塩プロセスの研究

昨年度の研究成果から、乳化液膜を利用した脱塩装置が実用的な装置として有効であり、またキャリヤ-と溶媒の組み合わせとしては、カチオン(Naイオン)交換膜にはD2EHRA(抽出剤)-Span80(界面活性剤)-kerosene(溶媒)系、アニオン(Clイオン)交換膜にはTOMAC-PARANOX147-kerosene系が適当であることがわかった。本年度はこれらの知見を基に、実際に脱塩装置を試作し、その装置特性を明らかにした。以下に本年度の研究成果の概要を述べる。本脱塩法の場合、2種類のW/Oエマルションを同時に原料相に接触させ、かつ互いのエマルションが接触することを回避する必要がある。このような条件を満たす装置形式として、1)内部に2種類のエマルションをそれぞれ流通させた中空糸を原料相中に設置する形式と2)2種類のエマルションをそれぞれ分散させた撹拌槽を隔膜で仕切る形式について検討した。中空糸内部にエマルションを流通させる形式の装置では、W/Oエマルションの液膜相と原料相の界面を中空糸膜孔内に保持する必要があるが、界面を孔内に保持するための中空糸内外の圧力バランスを調節する操作が非常に難しいことがわかった。一方、隔膜により撹拌槽を二つに仕切る形式の装置に関しては、隔膜の素材としてフッ素コーティングを施した635meshのステンレス製金網がエマルションを最も透過しにくく、さらにこの金網を5mm間隔で2枚配置することにより2種類のエマルションに対する隔膜として十分利用可能であることがわかった。また、エマルションの漏出には隔膜へのエマルションの衝突速度が大きく影響しており、撹拌槽内におけるエマルションの分散状態、エマルションと原料相の体積比を調節することにより、エマルションは隔膜を透過せず、イオンのみを透過させることが可能であることがわかった。今後は、昨年度及び今年度の研究成果を踏まえ、キャリヤ-に関しては特にナトリウムイオン用の抽出能の高い抽出剤を開発し、また装置形式に関しては撹拌槽の形状や邪魔板の挿入などにエマルションの分散、流動状態の制御に関し検討すると共に、エマルションの安定性に関する検討も行い、より実用的な脱塩装置の開発を目指そうと考えている。本研究の目的は、経済的かつ効率的な脱塩法として、機能性液体を用いた複合液膜による脱塩プロセスの開発にある。今年度は、バルク液膜法を用いた透過実験により装置設計のための基礎データを獲得すると共に、実用的な脱塩装置として2種類の方法を考案し検討を行った。1.バルク液膜を用いた透過実験による基礎データの蓄積液膜法による脱塩操作時のアニオン及びカチオンの透過に影響を及ぼす因子として、抽出剤濃度(Naイオン用:D2EHPA、Clイオン用:TOMAC)、逆抽出液濃度(Naイオン用:硫酸水溶液、Clイオン用:水酸化ナトリウム水溶液)及び原料相(NaCl水溶液)の塩濃度の影響について実験的検討を行った。被抽出液の各イオン濃度の経時変化から算出される見掛けの物質移動係数を用いて評価した結果、液膜中でイオンは滞留することなく抽出・逆抽出されること、またNaイオン(またはClイオン)のみかけの速度係数に影響を及ぼす因子は、Clイオン(またはNaイオン)の速度係数にも影響を及ぼすことがわかった。2.実用的な脱塩装置の検討2.1中空糸を用いた乳化液膜法原料相中に浸した二本の疎水性多孔質中空糸支持体の内部に液膜相及び逆抽出相からなるW/Oエマルションを流す方法を検討した。結果として、中空糸の外側表面にW/Oエマルション相と原料相との界面を保つことが難しいことがわかり、両相の圧力バランスを保つための安定操作条件を今後検討する必要がある。また、バルク液膜と同様の条件で脱塩を試みたが、原料相からのNaClの透過はほとんどおこらず、またClイオン用のW/Oエマルション中への水の透過が観察され、エマルションの調整条件を含め今後詳細な検討が必要であることがわかった。2.2多孔質の隔膜を用いた乳化液膜法原料相の入ったセルを隔壁(親水性多孔質膜)により分割し、それぞれに各イオン透過用W/Oエマルションを分散させる方法を検討した。NaCl水溶液にClイオン透過用W/Oエマルションを分散させた場合の安定条件について調べ、ほぼ最適安定条件を決定することができた。また、この際の原料相中のClイオンの抽出率を測定したところ、Na用W/Oエマルションを用いていない単独系にもかかわらず、ClイオンのW/Oエマルション相への抽出が行われていることがわかった。

このような条件を満たす装置形式として、1)内部に2種類のエマルションをそれぞれ流通させた中空糸を原料相中に設置する形式と2)2種類のエマルションをそれぞれ分散させた撹拌槽を隔膜で仕切る形式について検討した。中空糸内部にエマルションを流通させる形式の装置では、W/Oエマルションの液膜相と原料相の界面を中空糸膜孔内に保持する必要があるが、界面を孔内に保持するための中空糸内外の圧力バランスを調節する操作が非常に難しいことがわかった。一方、隔膜により撹拌槽を二つに仕切る形式の装置に関しては、隔膜の素材としてフッ素コーティングを施した635meshのステンレス製金網がエマルションを最も透過しにくく、さらにこの金網を5mm間隔で2枚配置することにより2種類のエマルションに対する隔膜として十分利用可能であることがわかった。また、エマルションの漏出には隔膜へのエマルションの衝突速度が大きく影響しており、撹拌槽内におけるエマルションの分散状態、エマルションと原料相の体積比を調節することにより、エマルションは隔膜を透過せず、イオンのみを透過させることが可能であることがわかった。今後は、昨年度及び今年度の研究成果を踏まえ、キャリヤ-に関しては特にナトリウムイオン用の抽出能の高い抽出剤を開発し、また装置形式に関しては撹拌槽の形状や邪魔板の挿入などにエマルションの分散、流動状態の制御に関し検討すると共に、エマルションの安定性に関する検討も行い、より実用的な脱塩装置の開発を目指そうと考えている。昨年度の研究成果から、乳化液膜を利用した脱塩装置が実用的な装置として有効であり、またキャリヤ-と溶媒の組み合わせとしては、カチオン(Naイオン)交換膜にはD2EHPA(抽出剤)-Span80(界面活性剤)-kerosene(溶媒)系、アニオン(Clイオン)交換膜にはTOMAC-PARANOX147-kerosene系が適当であることがわかった。本年度はこれらの知見を基に、実際に脱塩装置を試作し、その装置特性を明らかにした。以下に本年度の研究成果の概要を述べる。本脱塩法の場合、2種類のW/Oエマルションを同時に原料相に接触させ、かつ互いのエマルションが接触することを回避する必要がある。このような条件を満たす装置形式として、1)内部に2種類のエマルションをそれぞれ流通させた中空系を原料相中に設置する形式と2)2種類のエマルションをそれぞれ分散させた撹拌槽を隔膜で仕切る形式について検討した。
乱流熱伝達場における逆勾配拡散現象の発生限界とその発生メカニズムに関する研究

本研究は,逆勾配拡散現象が特に顕著に出現すると予測される様々な条件下による温度安定成層や剥離・再付着を伴う乱流中において,直接数値シミュレーション法(DNS)によりその発生を成功させ,その発生条件とメカニズムを乱流素過程を探索することにより,調査,解明した.また,DNSから得られた結果を基に,乱流モデルを伴う大規模渦シミュレーションやレイノルズ平均モデルの予測性能評価も行い,次世代乱流熱伝達シミュレーション技術の確立と発展に向けてのモデリング技術の向上を図ることも行った.平成24年度は,先ず剥離・再付着を引起こす壁面形状上を温度成層乱流境界層が通過した場合に現れる,成層効果と壁面形状効果の2つの効果が重畳する乱流熱伝達場で,逆勾配拡散現象を含む現象解明を進めた.次に壁面熱的境界条件が変化する乱流熱伝達場で逆勾配拡散現象の発生を確認し,この熱伝達場で理論検証されている重ね合わせの線形性理論に対し,数値解でも立証できることを初めて示した.乱流モデルの予測性能についての検証ではLESとRANSも同時に行い,DNSデータと比較することでLESとRANSの予測性能評価を行い, LESとRANSモデルはほぼ満足される予測結果であったが,さらなる精緻な予測をするためには改良が必要であることを示した.T字型流路における温度混合現象のDNSでは,低温流と高温流の混合過程を数値的に可視化することによって現象の理解を深めることができた.また,LESでは,この複雑な乱流混合場でもほぼ満足される予測値を与える事が分かったが,逆勾配拡散を含む現象の詳細な解明については今後の研究を進めていく.平成25年度は,前年度までに逆勾配拡散現象の発生が確認された安定温度成層乱流境界層において,流れのパラメーターを変化させることによる,逆勾配拡散現象の発生限界と発生パラメーターの特定を行った.また,剥離・再付着を引起こし,成層効果と壁面形状効果の2つの効果を重畳させられる2次元丘を通過する温度成層乱流境界層で,逆勾配拡散現象を含む現象解明を進めた.次に壁面熱的境界条件が変化する乱流熱伝達場について,DNSでさらに多くの壁面熱的境界条件を設定することによって,境界条件が変化する周りの熱伝達現象の一般的な解釈について検討を行った.また,これらの熱伝達場で理論検証されている重ね合わせの線形性理論に対し,数値解でも立証できることを平成24年度に続き示し,LESやRANSの性能評価も行った.乱流モデルの予測性能についての検証では,T字型流路における温度混合現象のDNS結果を用いて,LESで用いられる乱流モデルについて検証を行い,LESでもこの複雑な乱流混合場をほぼ満足する予測値を与える事が分かった.本研究は,逆勾配拡散現象が特に顕著に出現すると予測される様々な条件下による温度安定成層や剥離・再付着を伴う乱流中において,直接数値シミュレーション法(DNS)によりその発生を成功させ,その発生条件とメカニズムを乱流素過程を探索することにより,調査,解明した.また,DNSから得られた結果を基に,乱流モデルを伴う大規模渦シミュレーションやレイノルズ平均モデルの予測性能評価も行い,次世代乱流熱伝達シミュレーション技術の確立と発展に向けてのモデリング技術の向上を図ることも行った.本研究は,逆勾配拡散現象が特に顕著に出現すると予測される温度安定成層や剥離・再付着を伴う乱流中において,その発生条件とメカニズムを,直接数値シミュレーション(Direct Numerical Simulation,以下DNSと記す)を用いた乱流素過程を探索することにより,逆勾配拡散現象を調査,解明することにある.平成23年度は,安定成層乱流境界層と剥離・再付着を伴う乱流境界層熱伝達場,また新たな試みとして壁面の熱的境界条件が変化する乱流熱伝達場のDNSを行い,逆勾配拡散現象の発生がシミュレートできることを確認すると共に,現象発生限界についての考察を行った.まず安定成層乱流境界層では,支配無次元数のレイノルズ数とリチャードソン数を変化させ,逆勾配拡散現象の発生限界がレイノルズ数の大きさに係わらずリチャードソン数が大きい場合であることを発見した.リチャードソン数はレイノルズ数とグラスホフ数の複合無次元数で,発生原因とされる浮力の効果を考慮するとグラスホフ数が適切な無次元数と考えられるが,本研究では上述のようにリチャードソン数の方が現象の発生限界を示す無次元数としてより適切ではないかと推察できたことは今後の研究の進展に対して大きな意義を持つと考えられる.剥離・再付着を伴う乱流については2次元ブロック乱流のDNSを行い,速度場と温度場に逆勾配拡散現象が発生していることを発見した.これまでの前方ステップ乱流と同様の結果を得たことは,様々な剥離・再付着を伴う乱流熱伝達場で逆勾配拡散現象が発生しうる可能性を示し,発生限界についてもレイノルズ数が低い場合に顕著に発生することを突き止めた.また新たに壁面の熱的境界条件が変化する乱流熱伝達場のDNSを行い,この乱流熱伝達場でも逆勾配拡散現象の発生が発見され,今後の研究の発展に寄与できると考える.本研究で現象解明対象としている乱流熱伝達場における逆勾配拡散現象について,平成24年度においては,DNSで様々な乱流熱伝達場においてその現象解明解析を行った.また,LESとRANSも同時に行い,DNSデータと比較することでLESとRANSの予測性能評価を行った.具体的には,(1)成層効果と壁面形状効果といった2つの効果が重畳する乱流場での逆勾配拡散を含めた現象解明,(2)壁面熱的境界条件が変化する乱流熱伝達場で逆勾配拡散現象の発生を確認,

(3)壁面熱的境界条件が変化する乱流熱伝達場で理論検証されている重ね合わせの線形性理論に対し,数値解でも立証できることを初めて示し,(4)壁面熱的境界条件が変化する乱流熱伝達場で乱流モデルの予測性能を検証し,LESとRANSモデルはほぼ満足される予測結果であったが,さらなる精緻な予測をするためには改良が必要であることを示し,(5)T字型流路における温度混合現象のDNSで,低温流と高温流の混合過程を数値的に可視化することによって現象の理解を深め,(6)T字型流路におけるLESでは,この複雑な乱流混合場でもほぼ満足される予測値を与える事を確認した.以上,逆勾配拡散現象とその周りの乱流熱伝達現象を詳細に解析するためデータは十分に揃い,解析も進んでいることから,研究の目的を達成するための過程は順調に進捗していると考える.また,予測モデルを用いたシミュレーションも新たに行い,より計算負荷が低く,予測性能が優れた乱流モデルの再構築への道も見えている.また,研究の発展としてシミュレーションを行った壁面の熱的境界条件が変化する乱流熱伝達場や温度混合路においても逆勾配拡散現象が発見されつつあり,研究の目的以上の成果が期待されるため,おおむね順調に進展しているとした.本研究で対象としている乱流熱伝達場における逆勾配拡散現象について,これまでの実験的研究ではその発生が確認されているが,その発生がシミュレーションで再現できることが理論上確定していない.このことこそが本研究の本質であるが,理論とこれまでの知見を熟考し,現在まで行った乱流熱伝達場のシミュレーションにおいて,逆勾配拡散現象が再現できていることは研究が順調に進展していることと考えられる.また,研究の発展として新たにシミュレーションを行った壁面の熱的境界条件が変化する乱流熱伝達場においても逆勾配拡散現象が発見され,研究の目的以上の成果が期待されるため,おおむね順調に進展しているとした.今後の研究の推進方策は,前年度に引き続き,逆勾配拡散現象の発生条件やメカニズムを明確にすること,また乱流モデルの予測評価を行い,現象が予測可能かどうかを探ることに重点を置く.まず逆勾配拡散現象の発生条件に関して,これまでに様々な乱流熱伝達場で見いだした知見の再評価を行い,結論となるかを再検討する.具体的には,長さ,時間,速度といった様々な乱流スケールの変化,レイノルズ応力や乱流熱流束の収支の変化,乱流における不偏量解析,乱流運動と熱輸送にかかる4象限とトラジェクトリー解析,速度や温度のストリーク構造や渦構造との関連性をそれらの可視化による観察を通した解析等を行い,逆勾配拡散現象の詳細な現象解明と共に発生条件を同定する.乱流モデルについて,本研究で算出された乱流熱伝達DNSデータを用いて,既存のRANSモデルとLESモデルの評価を引き続き行う.評価方法は,乱流熱伝達DNSデータを直接モデルに代入して評価するアプリオリ法と,評価モデルを用いてDNSと同条件の乱流熱伝達場を計算するデータ検証法の2通りを採用する.これらにより,絶対的な乱流熱伝達モデルの予測精度が明確になる.また,乱流熱伝達場の支配方程式と乱流熱伝達モデルがリンクする場合の総合的な予測精度が明確となり,現象予測数値モデルの構築の指針を得ることができるため,逆勾配拡散現象が再現できる現象予測数理モデルを再構築する.以上の研究が順調に推移させ,逆勾配拡散現象の発生臨界無次元数やパラメーターが決定されれば,乱流熱伝達現象の制御に応用出来ると考えられる.
大脳の記憶シナプスの２光子顕微鏡と新規光プローブとを用いた研究

2光子顕微鏡を用いて、海馬のスライス培養でシナプス前軸索部とシナプス後部樹状突起スパインをまばらに2色標識して同時励起観察した所、これらが近接関係にある場合には、明らかな重なりがある場合と、接触しているだけの2郡に分かれることがわかった。シナプス前終末にSNARE蛋白間のFRETプローブを導入するとシナプス前終末にFRETの特に高い部分が確認され、VAMP2の局在ともほぼ一致するのでアクティブゾーン(AZ)と考えられた。シナプス前部後部が重なる場合には。AZはスパインと重なって観察され、スパインの大きさとAZいおけるFRETの強度が相関し、AZとPSDの大きさの対応を反映していると考えられた。これらのことから、2光子励起法ではその多重染色性から2つの蛍光の位置ずれが皆無なので、シナプス前部後部の2重染色により、シナプス結合が同定される可能性が濃厚となった。26年度が最終年度であるため、記入しない。
ゲノムへの挿入変異を利用した疾患関連遺伝子の単離とその機能解析

レトロウイルス挿入変異によってマウスに発症した腫瘍から、ウイルスタギングを用いて新しいがん関連遺伝子群の探索を進め、これまでにヒストンやDNAのメチル化の制御に関与する酵素群を同定した。さらに、これらのエピジェネティクス制御因子が、がんの発症ばかりでなく、がんの悪性進展の様々なステップにおいて重要な役割を担っていることを示す新しい知見を得ることができた。がんの発症・悪性化の分子メカニズムを解明し、がんを克服するには、その原因となる遺伝子の効率的な同定と機能解析が重要となる。申請者は、レトロウイルス挿入変異を用いて、マウスに発症した血液腫瘍から、発がんに重要な共通挿入部位の遺伝子群を網羅的に同定してきた。これまでの大規模解析から、高頻度に単離される標的として、ヒストンのメチル化酵素17種(Ezh2,Setd7,Smyd2など)と脱メチル化酵素11種(Fbxl10,Jmjd3,Jmjd2cなど)を同定した。メチル化、アセチル化、リン酸化などヒストンの翻訳後修飾は、転写制御、DNA複製、X染色体不活性化をはじめとする様々な生物学的現象に関与している(ヒストンコード仮説)。ヒトのがんでは、ヒストンのアセチル化酵素の変異や脱アセチル化酵素の発現異常が検出され、脱アセチル化酵素の阻害剤が既に抗がん剤として開発されている。一方、メチル化を制御する酵素群もまた、がんの新しい分子標的の有力な候補と考えられるため、同定した酵素について、ヒト肺がんにおける発現解析や、遺伝子発現に与える影響の網羅的な解析を進行している。本年度は、食道がんで高発現が見られるJmjd2c脱メチル化酵素が、Mdm2がん遺伝子の発現上昇を誘導し、細胞内のp53がん抑制遺伝子産物の減少を引き起こすことを明らかにした。その際、Mdm2遺伝子発現制御領域にJmjd2cがリクルートされ、その領域に存在するヒストンH3の9番目のリジン(H3K9)の脱メチル化を介して、クロマチン構造を転写抑制状態から転写活性化状態に変換することを見いだした。このように、標的遺伝子の発現とともに、その発現制御領域でのヒストンの翻訳後修飾の変化を調べることで、がん細胞における遺伝情報発現異常の本質を理解していきたい。これまでの大規模解析から、高頻度に単離される標的として、ヒストンのメチル化酵素17種と脱メチル化酵素11種を同定した。メチル化、アセチル化などヒストンの翻訳後修飾は、転写制御、DNA複製をはじめとする様々な生物学的現象に関与する。ヒトのがんでは、アセチル化酵素の変異や脱アセチル化酵素の発現異常が検出され、脱アセチル化酵素の阻害剤が既に抗がん剤として開発されているので、メチル化と発がんとの関係も大変注目されている。本年度は、標的として同定したメチル化制御酵素群について、ヒトがん組織での発現を調べたところ、発現異常が高頻度に検出された。また、酵素を高発現する数種のがん細胞株では、酵素の発現をノックダウンすると、細胞増殖の抑制が観察され、ヒストンのメチル化の脱制御が、発がんに密接に関係することが確認された。さらに、酵素の発現異常が細胞内の遺伝子発現に与える影響を調べるために、がん遺伝子やがん抑制遺伝子候補の酵素の発現をON/OFFできる細胞株を樹立し、cDNAの大規模シークエンシングによる発現プロファイリングを行った。今回、ヒト食道がんなどで変異が見られるがん抑制遺伝子候補Utx脱メチル化酵素が、細胞の増殖を負に制御することを見いだし、その際、ヒストンH3の27番目のリジン(H3K27)の脱メチル化を介して、RbおよびRb12がん抑制遺伝子の発現上昇を誘導することを明らかにした。このように、標的遺伝子の発現とともに、ヒストンの翻訳後修飾の変化を調べることで、がん細胞における遺伝情報発現異常の本質を理解していきたい。ゲノムに挿入変異を導入するレトロウイルスは、がんに関係する遺伝子を網羅的に同定し、その発症機構を解明するために有用なモバイル因子である。我々は、レトロウイルス感染マウスに発症した腫瘍から、ウイルスタギングを用いて新しいがん関連遺伝子群の探索を進めており、ヒストンおよびDNAのメチル化の制御に関与する酵素群をこれまでに同定した。こうしたエピジェネティクス制御の異常は、可逆的に元に戻すという治療戦略が想定されるため、次世代のがん治療の標的として注目される。現在、がんの発症・悪性化の様々なステップにおいてエピジェネティクス制御因子の果たす役割を解明することを目的として研究を進めている。挿入変異の標的として同定したメチル化制御酵素群について、所属研究所のヒトがん組織バンクを利用してがん組織での発現を調べたところ、発現異常が高頻度に検出された。また、様々な乳がんおよび大腸がん細胞株における発現解析から、細胞の浸潤能や上皮系・間葉系の特徴に相関性を示す発現様式をもつ酵素を複数同定した。さらに、

これらのメチル化制御酵素が、どのような標的遺伝子の発現を制御して、がんの発症・悪性化過程に関与しているかを大規模cDNAシークエンシングによるデジタル発現プロファイルやChIPアッセイを利用して解析を行った。その結果、乳がんや前立腺がんで高発現が見られるがん遺伝子PLU1脱メチル化酵素が、がんの発症だけでなく、がん細胞の細胞浸潤能を亢進する活性をもつことが明らかになり、がんの悪性化における新たな役割を見つけることができた。また、デジタル発現プロファイルを用いてPLu1酵素による転写制御の標的となるKAT5/Tip60ヒストンアセチル化酵素を同定した。さらにその下流の標的であるCD82/KAI1遺伝子も含めて、PLU1の制御する遺伝子発現カスケードが、がん細胞の浸潤に重要であることを明らかにした。