hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非扁平上皮非小細胞肺癌への殺細胞性抗癌剤効果予測タンパク質のプロテオミクス探索

これらにより臨床利用可能な殺細胞性抗癌剤の非扁平上皮非小細胞肺癌の治療効果バイオマーカーを特定することを目的として今研究を行っている。非小細胞肺癌を主体とする原発性肺癌は1998年以降わが国の癌死因の第1位を占める重要疾患である。非小細胞肺癌の診断時には根治不能のIIIb-IV期の進行癌となっている患者が大半である。根治不能な進行非小細胞肺癌の治療には抗癌剤治療を主体とする治療を行うことにより、平均では生命予後を年単位で伸ばすことが可能である。その為、非進行非小細胞肺癌の診断時に年齢・体力・臓器機能が許せば、抗癌剤治療を行うことが一般的である。また、16141例を対象とした私たちの解析では、未治療非小細胞肺癌に対してはCBDCA+Paclitaxel+BEV、CBDCA+PEM+BEV、CDDP+PEM、CBDCA+PEM、CDGP+DTX等が全生存期間の延長に寄与することが示唆された(Horita et al. Sci Rep. 2017;7(1):13185.)。更に、高齢者285人を対象とした解析では、根治不能の非扁平上皮非小細胞肺癌に対してCBDCA+PEMが有効であり、全生存期間14.9か月が観察された(Horita et al.Asia Pac J Clin Oncol. 2018)。プロテオミクス解析により、現時点までに抗癌剤治療の効果予測の候補タンパクが15特定できており、学会での報告を検討している。プロテオミクスは、特殊で高額な機械を用いて、数百数千種類のタンパク質の発現量を、少数の患者に対して測定可能な技術である。そのため、日常臨床の検査には有効性が低いが、特定の疾患患者群、特定の治療効果群などに共通するタンパク質バイオマーカーの検出にはきわめて有用な技術である。私たちは、非扁平上皮非小細胞肺癌に対する抗癌剤の治療効果を予測する新しいバイオマーカーの探索を行っている。私たちはプロテオミクスを用いた網羅的解析により、肺癌手術後の再発・予後を予測するマーカーを特定し報告している[Okayama et al. J Proteome Res 2014;13:4686]。しかし、術後再発の予測は手術時点の画像検査で検出できない微小転移の有無が重要なファクターであり、術後再発/術後予後の予測と抗癌剤治療の効果予測は別物である。EGFR遺伝子変異、TSタンパク質の殺細胞性抗癌剤の効果予測のマーカーとしての意義は網羅的検索からでなく、遺伝子・タンパク質の生理活性から推測され、確認されたマーカーである。プロテオミクスによる網羅的解析により、現時点で機能的に重要視されていないタンパク質が治療効果予測因子と特定できる可能性がある。私達は既に10例(予後良好5例、予後不良5例)の患者の病理検体にてLC/MS/MSを用いたプロテオミクス解析を行い、殺細胞性抗癌剤の治療効果および生命予後と関連するタンパク質をスクリーニングをし、15個のタンパク質を特定した。殺細胞性抗癌剤の非扁平上皮非小細胞肺癌への治療効果は患者により異なり、投与前の治療効果の予測は困難である。治療前に癌細胞内のタンパク質により治療効果の予測ができれば、治療選択に有用である。今研究では、パラフィン埋没病理標本上の癌細胞に対しプロテオミクスによる網羅的解析を行い、バイオマーカーとなるタンパク質をスクリーニングした。
タンデム型閉環反応を用いる多元素環状化合物の不斉構築

当研究室ではこれまでにキラル配位子制御による様々な求核剤の不斉共役付加反応を開発してきた。この不斉化手法を駆使して、第一段階の不斉共役付加を行い、生成する求核種を分子内で捕捉すればタンデム型閉環が可能である。本研究の目的はこのタンデム型閉環反応を用いる多元素環状化合物の不斉構築法の開拓である。本年度は前年度に引き続き炭素骨格の構築のほか、新たなタンデム型閉環反応の開発を目的とする新規不斉共役付加反応の検討を行い、以下に示す成果を上げた。1)開始求核剤としてアリールリチウム試薬を用い、分子内に二つのα,β-不飽和エステル剖位を持つ基質との反応を検討した。アリールリチウムが片方のα,β-不飽和エステル部位に付加して生じたエノラート中間体は、分子内のもう一つのα,β-不飽和エステル部位と反応して高収率、高エナンチオ選択的に環化体を与えた。さらにこの環化体をCurtius転位反応に付し、生理活性アルカロイド(-)-lycorineの合成中間体アミンを良好な収率で得ることに成功した。2)キラル配位子制御によるリチウムアミドのα,β-不飽和エステルへの不斉共役付加反応を検討した。その結果キラルジエーテル配位子存在下リチウムベンジルTMSアミドもしくはリチウムアリルTMSアミドを求核剤として用いると付加体が高収率、高エナンチオ選択的に得られた。得られた付加体は、白金もしくはロジウム触媒を用いる脱ベンジル、脱アリル反応を経てβアミノ酸へと誘導可能である。3)キラル配位子制御によるα-シリル酢酸エステルエノラートのα,β-不飽和ケトンへの不斉共役付加反応を検討した。その結果、エステルエノラート、リチウムアミド、キラルジエーテル配位子からなる三成分複合反応剤を形成させると、良好な収率、およびエナンチオ選択性で共役付加体を得られることがわかった。本年度は先ず炭素骨格の構築を検討し、以下に示す成果を上げた。1)タンデム型閉環反応の開始求核剤としてキラルリチウムチオラートを用い、分子内にα,β-不飽和エステル部位とアルデヒド部位を有する6-オキソ-2-ヘキセン酸メチル、及び7-オキソ-2-ヘプテン酸メチルを基質として反応を検討した。チオラートは先ず不飽和エステルに付加、生じたアニオンは分子内のアルデヒド部位に付加し、置換基に硫黄原子を含む五員環、及び六員環環化体が高収率、高い立体選択性で得られることを見いだした。また、これら環化体の脱硫反応を高収率にて達成し、光学的純品の2-ヒドロキシシクロアルカンカルボン酸へ変換した。2)分子内にニトロアルケン部位とα,β-不飽和エステル部位を有する8-ニトロ-2,7-オクタジエン酸t-ブチルとアリールリチウム試薬との反応を検討した。アリールリチウムはニトロアルケン部位と化学選択的に反応し付加体を高収率で与えた。さらにこの付加体の環化を経てα及びβ-lycorane合成を達成した。3)開始求核剤としてアリールリチウム試薬を用い、分子内に二つのα,β-不飽和エステル部位を持つ基質との反応を検討した。その結果、アリールリチウムのオルト位にかさ高い置換基を導入すると、キラルジエーテル配位子制御によるエナンチオ選択性が向上することを見出した。さらに本反応を用い、生理活性アルカロイド(-)-lycorineの重要合成中問体を高収率、高エナンチオ選択的に得ることに成功した。

得られた付加体は、白金もしくはロジウム触媒を用いる脱ベンジル、脱アリル反応を経てβアミノ酸へと誘導可能である。3)キラル配位子制御によるα-シリル酢酸エステルエノラートのα,β-不飽和ケトンへの不斉共役付加反応を検討した。その結果、エステルエノラート、リチウムアミド、キラルジエーテル配位子からなる三成分複合反応剤を形成させると、良好な収率、およびエナンチオ選択性で共役付加体を得られることがわかった。
高速液体クロマトグラフィーを用いる膜受容体の迅速精製システムの開発

膜受容体は、一般に不安定な疎水性タンパク質であるため、その分離精製は従来繁雑な操作と長時間を要した。そこで本研究は、膜受容体の迅速精製のための高速液体クロマトグラフィーシステムを開発した。システムは、アフィニティークロマトグラフィーとサイズ排除クロマトグラフィーから構成され、アフィニティーゲルはホルミル化ポリマーゲルにリガンド(成長ホルモン、GHと略す)を共有結合により固定化して調製し、このカラムとサイズ排除カラムを直結して用いた。このシステムに、ウサギ肝臓ホモジネートからのGH受容体を含むTritonX-100可溶化物を適用した。非結合性タンパク質を除去した後、6Mー尿素でGH受容体をアフィニティーカラムから溶離し、溶出物を直ちにサイズ排除カラムに導入して急速に脱塩した。最終溶離液を280mmの紫外部吸収で検出すると共にフラクションクレクター中に分画し、^<125>I標識成長ホルモンを用いて各分画の結合活性を測定した。その結果、本システムを単回用いる精製によって、4時間以内に、16mgのタンパク質を含む可溶化物から、GH受容体を回収率10%で約1200倍に純化することができた。次に、本システムの性能を一層向上させるために、アフィニティゲル調製法の改良を検討した。アルカリ処理したグルタルアルデヒドを架橋剤として、リガンドをアミノ化ポリマーゲルに固定化したところ、従来の未処理のグルタルアルデヒド(GA)を用いる方法に比べて活性の高い固定化リガンドが得られた。しかし、タンパク質の固定化量はほとんど変らなかった。このアルカリ処理したGA水溶液にはアルドール縮含によって生成したGAオリゴマーが見出された。そこでGAオリゴマーを単離し、それを用いてリガンドを固定したところ、さらに活性が高い固定リガンドが得られた。これは、シッフ塩基生成反応以外にGAオリゴマーへのアミノ基の付加反応の関与を示している。申請書に記載した計画に従って研究を行ない以下の成果を上げた.ヒト成長ホルモン(以下GHと略す)と,アルデヒド基を末端に有する中圧液体クロマトグラフィー用ポリマーゲルとを反応させて, GH固定化樹脂を合成した.固定化率は, 0.5mg/g(湿潤ゲル)であった.これを25cm×4.5mmのステンレススティール製のカラムに充填し,アフィニティークロマトグラフィー用カラムとした.このカラムと高速サイズ排除クロマトグラフィー用ゲルカラムを直結し,さらに大容量の試料導入装置を組合せてクロマトグラフィーシステムを作製した.一方,妊娠ウサギ肝臓から,既知の方法に従がってGH受容体を含む膜タンパク可溶化粗画分を調整し,上記のシステムによりGH受容体の精製を試みた.先ず可溶化粗画分を,低流速の移動相に注入して,アフィニティーカラムに吸着させた後,流速を上げて非吸着物質を溶出した.次に6M尿素を注入し受容体を溶出しサイズ排除カラムによって分離した.溶出液を280nmの紫外部吸収によってモニターすると同時にフラクションコレクターに分取し,各フラクションのGH結合活性を, ^<125>Iで標識したGHを用いて測定した.その結果, GH受容体を含む画分を約4時間で得ることができた.得られた受容体の分子量は,サイズ排除カラムを単独で用いて得られた溶出容量から,約24万であると推定されたが,純化の程度や回収率については現在研究中である.

今回開発したクロマトグラフィーシステムは,アフィニティーカラムからの溶出後,ただちにサイズ排除クロマトグラフィーによって迅速に脱塩・分離することができるので, GH受容体だけでなく一般に不安定な膜タンパク質を,その活性を維持しつつ分離精製するのに適用できると考えられる.今後は,ゲル素材および固定化法に改良を加えてシステムの向上をはかると共に,他の膜タンパク質の精製への適用例を増やす計画である.前年度において、高速液体クロマトグラフィーを用いる膜受容体の迅速精製システムを開発し、成長ホルモン受容体の活性画分をウサギ肝臓から分離することに成功した。そこで本年度は、分離された受容体の純化の程度及び回収率を測定し、さらに受容体・ホルモン間の結合定数を評価し、本システムの完成度を調査すると共に改良の可能性を検討した。即ち、^<125>I標識成長ホルモンを用いて受容体との結合率(B/F比)を測定し、結合定数を算出した結果、6×19^<-9>M^<-1>が得られ、この値は文献値と一致した。また、本システムを用いる単回の精製操作によって、受容体は肝臓ホモジネートに対して約1200倍に純化され、その回収率は約10%であった。本法は、従来のオープンカラム法に比べて所要時間が大幅に(約10分の1)短縮され、分離効率及び結合活性の保存能が優れているが、一回に処理できる試料量が比較的少ないので、この点を改良するために、アフィニティーゲルの調整方法の改良を検討した。即ち、前年度においては、ホルミル化された中圧ポリマーゲルを担体として、これに成長ホルモンを結合していたが、アミノ化された高圧ポリマーゲルとタンパク質とをグルタルアルデヒド(以下GAと略す)で架橋する方法を検討した。その結果、GAをアルカリ性水溶液中で加熱処理して用いる方が、未処理のGA水溶液を用いる従来法より優れていることを見出した。アルカリ処理によってGA水溶液中に、GAのオリゴマーが生成していることがわかったので、次にこのGAオリゴマーを単離して、それを架橋剤とする新しい固定法を検討した結果、一層優れた方法を開発することができた。この改良GA架橋法はアフィニティーゲルの調整だけでなく、一般に酵素、タンパク質等のアミノ基を有する生理活性物質の固定化に広く有用であると考えられる。
電流シート構造の二次元詳細計測によるプラズマ加熱機構の解明

本研究では,磁気リネクション(磁化プラズマにおいて磁力線がつなぎ変わる現象)における磁気エネルギーがプラズマの熱・運動エネルギーに変換されることで起こる急速な加熱機構を,二次元高精細計測を駆使して実験的に検証することを目的とする。中型実験装置TS-6でのプラズマ合体実験に磁気プローブやトムソン散乱計測の2次元高精細計測を適用し,イオンドップラー計測とも組み合わせ、X点(磁力線がつなぎ変わる点)付近での細かな磁場構造,電子・イオンの挙動を同時に計測する。TS-6での0.5T程度の低中磁場実験と、英国核融合ベンチャーの大型実験装置ST40での数Tの高磁場の実験も含め合体加熱の物理を検証する。
宇宙デブリ除去のための位相共役光を用いた光エネルギー伝送

本研究は位相共役光の自動捕捉・追尾・光集光作用を利用して微小宇宙デブリや小型飛行機などの移動体への光エネルギー伝送を行うことを目的としている.平成26年度まではファブリ・ペロー共振器型Nd:YAG位相共役鏡を組み立て,その基本的性能や位相共役光の波面補正能力等の主に標的の捕捉と光集光能力を実験により検証してきた.平成27年度は対象物体を3次元的に捕捉・集光する能力を調べるとともに等速度で奥行き方向に移動する物体に対する追尾能力を確かめた.まず前者に対しては,点光源を用いて奥行き方向の集光位置を確かめ,位相共役光が点光源の位置に確かに集光することを確かめた.これにより,前年度に行った接線方向の捕捉実験と合わせて,3次元的な捕捉・集光能力が確かめられた.移動体の追尾実験については,対象物体が移動することで発生するドップラーシフトの影響で媒質中の干渉縞が移動することが予測される.この場合,干渉縞の明暗にしたがって形成される利得回折格子が消去されて位相共役光出力が低下することが懸念された.この問題に対し,本研究では干渉縞の明暗反転時間よりパルス幅の短い光を用いることで利得回折格子が維持され位相共役光出力の低下を防ぐことが可能であることを実験と計算により確かめた.実験では明暗反転時間をまたぐようなパルス幅の短い光と長い光を用いて位相共役光出力の挙動を調べ,パルス幅18nsの短パルスの場合は標的速度が80mm/sでも位相共役光出力が一定に保たれることを確かめた.また計算ではレート方程式から導いたシミュレーションにより移動体のスピードに対しその移動体を追跡するために必要なパルス幅の目安を得ることに成功し,例として国際宇宙ステーションへの無線光伝送や微小宇宙デブリ除去を行うのに必要なパルス幅を導いた.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,位相共役光による微小宇宙デブリ除去を目的とし,レーザー利得媒質中での四光波混合を行うものである.特に,システムをシンプルにするため,レーザー発振器中のレーザー利得媒質に位相共役光発生装置(位相共役鏡)としての役割を与え,外部光源が不必要な系をデザインした.ターゲットからの信号光をレーザー媒質に入れると発振器中を対向して行き来する光と合わせて3方向から光が入射し,四光波混合配置ができる.レーザー媒質は一様に励起されている必要があり, 3つの光が干渉すること媒質内部で光強度に依存した利得変調が発生し,三次元利得回折格子で光が回折して位相共役光が発生する.平成25年度は,位相共役光発生用のレーザー発振器型位相共役鏡として, 100WのCWレーザーダイオード(LD)を利用した側面励起型Nd : YAGレーザーをデザインした.レーザーヘッド製作期間中はフラッシュランプ励起QスイッチNd : YAGレーザーを用いて実験を行ったが,ビーム品質(特に縦モード)が悪く,過干渉距離が数cm程度であったため,信号光と発振器中の光が干渉せず位相共役光が発生しないことが分かった.この問題は,インジェクションシーディング(種光注入同期法)により解決可能であると考え,種光用のCW発振Nd : YAG DPSSレーザーを購入し,空間フィルターとアイソレーターを通して発振器内の光路に重ねた.過干渉距離の問題は上記のLD励起CW Nd : YAGレーザーを用いることで改善可能であるが,位相共役光出力や波面補正効果の比較のためCW発振とパルス発振両方での実験が必要であると考え,パルス光をシングルモードで発振させるインジェクションシーディングを行うことに決めた.また,同時に数値計算を行い,位相共役光出力の励起光強度に対する挙動を調べた.計算では非線形マクスウェル方程式から4つの積分微分方程式を導き,時間領域のみを離散化するライン法を用いて境界値問題を解くことに成功した.発振中のレーザー媒質での四光波混合を数値解析した過去の研究は調べた限りではなく,位相共役光の振る舞いの解明や,出力の最適化のために役立てる.レーザーアブレーションを用いた微小宇宙デブリ除去には,遠隔デブリの検出と追尾,そしてデブリへのレーザー集光を行う必要がある.位相共役光はこれらを自動的に(光の物理現象のみで)行うため,応答速度が遅く,複雑でコストのかかる機械的な制御を必要としない.特に,光路上で受ける波面歪みを自動補正するため,高い安定性で回折限界に近い光をターゲットに集光し続けることができる.位相共役光の発生方法は様々であるが,本研究では,ハイパワーオペレーション向きで応答速度の速い利得媒質中の利得飽和現象を利用して位相共役光発生を行い,光エネルギー伝送システムとしての応用可能性を評価することを目的としている.現在までに,光エネルギー伝送に適した自己励起型位相共役鏡をデザインした.位相共役光の発生を確認し,位相共役光出力や効率の測定を行い,先行研究の記録を上回る位相共役光出力を得ている.また,位相共役光発生時の過渡的振る舞いを調べ,ターゲットからの信号光に対してそれ以上の位相共役光出力(1以上の反射率)を確認した.さらに,ターゲットの位置を動かしてトラッキングテストを行い,高い追尾性能を確かめた.

ライターの炎で作成した空気揺らぎのリアルタイム波面補正,光学系の工夫による視野角拡大,2点同時集光能力を評価し,論文にまとめた.本研究は微小宇宙デブリ除去にとどまらず,飛翔体へのレーザー光による無線給電,衛星間などの長距離無線光通信など,宇宙から民政レベルまで様々な応用にとって重要である.本研究は位相共役光の自動捕捉・追尾・光集光作用を利用して微小宇宙デブリや小型飛行機などの移動体への光エネルギー伝送を行うことを目的としている.平成26年度まではファブリ・ペロー共振器型Nd:YAG位相共役鏡を組み立て,その基本的性能や位相共役光の波面補正能力等の主に標的の捕捉と光集光能力を実験により検証してきた.平成27年度は対象物体を3次元的に捕捉・集光する能力を調べるとともに等速度で奥行き方向に移動する物体に対する追尾能力を確かめた.まず前者に対しては,点光源を用いて奥行き方向の集光位置を確かめ,位相共役光が点光源の位置に確かに集光することを確かめた.これにより,前年度に行った接線方向の捕捉実験と合わせて,3次元的な捕捉・集光能力が確かめられた.移動体の追尾実験については,対象物体が移動することで発生するドップラーシフトの影響で媒質中の干渉縞が移動することが予測される.この場合,干渉縞の明暗にしたがって形成される利得回折格子が消去されて位相共役光出力が低下することが懸念された.この問題に対し,本研究では干渉縞の明暗反転時間よりパルス幅の短い光を用いることで利得回折格子が維持され位相共役光出力の低下を防ぐことが可能であることを実験と計算により確かめた.実験では明暗反転時間をまたぐようなパルス幅の短い光と長い光を用いて位相共役光出力の挙動を調べ,パルス幅18nsの短パルスの場合は標的速度が80mm/sでも位相共役光出力が一定に保たれることを確かめた.また計算ではレート方程式から導いたシミュレーションにより移動体のスピードに対しその移動体を追跡するために必要なパルス幅の目安を得ることに成功し,例として国際宇宙ステーションへの無線光伝送や微小宇宙デブリ除去を行うのに必要なパルス幅を導いた.位相共役光の発生に成功し,諸特性を調べた.当初の計画通り研究が進んでいる.27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,実際にターゲットを連続して動かし,追尾が可能であることを確かめる.実験装置の準備に予想以上に時間がかかり,特に使用予定のCW発振高出力レーザーダイオードが使えなくなったり故障もあったため実験の進みは予定よりやや遅れ気味である.その代り,実験できない期間を利用して数値計算を行い位相共役光の出力を予想することに成功した.さらなる解析と実験によるチェックが必要であるが数値計算においては成果を出しつつある.27年度が最終年度であるため、記入しない。今後はパルスとCW(連続)光の両方で実験を行い,それぞれ位相共役光発生を行う.パルス光はインジェクションシーディングによるシングルモード発振を行い, CWは装置の組み立てから始める.
6族遷移金属カルコゲニド錯体の集積化と機能

本研究では第6族カルコゲニド錯体を構成単位とする新規高次異核金属クラスターの合理的構築をめざした研究を行ない,以下の成果を収めた。我々が以前、Mo_2Fe_2S_4キュバン骨格をもつCp^*_2Mo_2Fe_2S_4Cl_2(1)を無水Li_2S_2と反応させることにより、キュバン骨格3個が環状に連結した化合物[Cp^*_2Mo_2Fe_2S_4]_3(μ-S_4)_3(2)を単離した。今回1と種々のジチオラート塩(LiSCH_2CH_2SLi,LiSCH_2CH_2CH_2SLi,Li_2(1,2-bdt))の反応を行なったところ,一連のトリキュバン錯体を高収率で得た。どの場合もキュバン骨格が環化三量化することによって、各キュバン骨格内のFe-Fe結合が切断され、代わりにキュバン間に鉄-鉄結合が生成する。これらトリキュバンクラスターはcp_2Fe^+によって容易に2電子酸化され,[CP^*_2Mo_2Fe_2S_4]_3(μ-S_4)_3^<2+>や[CP^*_2Mo_2Fe_2S_4]_3(μ-SCH_2CH_2CH_2S)_3^<2->-などが単離された。興味深いことに,過剰のFe(CH_3CN)_6^<2+>またはPd(CH_3CN)_4^<2+>によってもトリキュバンクラスターが2電子酸化を受ける。トリキュバンクラスターは2電子酸化されても骨格構造に大きな違いは見られず,金属間結合距離もほとんど変化しない。一方,[CP^*_2Mo_2Fe_2S_4]_3(μ-SCH_2CH_2CH_2S)_3(3)のTHF溶液に過剰のCuBrを加えると,キュバンクラスターのCuBr二分子が付加した籠型クラスター[(CP^*_2Mo_2Fe_2S_4)_3(μ-SCH_2CH_2CH_2S)_3(CUBr)_2](CUBr_2)(4)が得られた。一方,キュバンクラスターCp^*_2Mo_2Fe_2S_4Cl_2(1)と1,3-bdtのリチウム塩を反応させると,ジキュバンクラスター[Cp^*_2Mo_2Fe_2S_4]_2(m-1,3-bdt)_2(5)が生成した。また,1と1,4-bdtのリチウム塩からは不溶性濃紫色粉末が高収率で得られた。分析データ等から{[CP^*_2Mo_2Fe_2S_4](μ-1,3-bdt)}.(6)のような一次元ポリマーであると考えている。錯体1のクロリドをエタンチオラートに置換し,さらに1,4-ベンゼンジチオールで配位子交換することによっても6が得られる。さらに,1とHOTfとの反応からキュバン骨格を持つトリフレート錯体CP^*_2Mo_2Fe_2S_4(OTf)_2(7)の合成に成功した。錯体7は超分子構築の構成単位として有用である。

一方,キュバンクラスターCp^*_2Mo_2Fe_2S_4Cl_2(1)と1,3-bdtのリチウム塩を反応させると,ジキュバンクラスター[Cp^*_2Mo_2Fe_2S_4]_2(m-1,3-bdt)_2(5)が生成した。また,1と1,4-bdtのリチウム塩からは不溶性濃紫色粉末が高収率で得られた。分析データ等から{[CP^*_2Mo_2Fe_2S_4](μ-1,3-bdt)}.(6)のような一次元ポリマーであると考えている。錯体1のクロリドをエタンチオラートに置換し,さらに1,4-ベンゼンジチオールで配位子交換することによっても6が得られる。さらに,1とHOTfとの反応からキュバン骨格を持つトリフレート錯体CP^*_2Mo_2Fe_2S_4(OTf)_2(7)の合成に成功した。錯体7は超分子構築の構成単位として有用である。
秩序問題への学際的アプローチ-認知的制約と社会ネットワーク構造の効果の解明

本研究で扱う問いは、自己利益を追求する個体間で大規模な相互協力達成がいかにして可能かというものである。これは、これまでは理論的には説明不可能だった問題であるが、本研究により解明への端緒を見出すことができた。具体的には、他の社会的相互依存関係と相互協力達成状況との間に相互影響過程が存在すること、及び相互協力状態維持のためのサンクションを行うことが別な状況において自己利益をもたらす可能性があることを組み入れた理論を構築する必要性が明らかになった。人類は、血縁関係を超えた大規模な集団で社会秩序(相互協力状態)を達成可能な唯一の種である。なぜそのようなことが可能なのかは、社会科学の根本問題であり、近年は生物学でも注目を集めている問題である。これまでの数多くの理論研究と実証研究は、この問題に対して複数の回答を提案してきたが、それらの回答の間に整合性はない。本研究はこの問題に対し、意図せざる結果としての規範の実効化により社会秩序が達成されるという新たな仮説を提示する。この仮説は、現時点では理論的に可能であり、かつ実証データとも合致する唯一の説明原理である。しかし、そのことは必ずしもこの仮説が正しいことを意味しない。本研究は、数理解析とシミュレーションを用いた理論研究と、実験室実験を用いた実証研究を相互補完的に用いることで、この仮説の妥当性の検証を行い、秩序問題がどこまで説明可能かを明らかにすることを目的とする。22年度は、以下のことが明らかになった。まず、理論的検討により、社会秩序の成立は別なドメインとの連結により可能になること、更に連結メカニズムとしては数理生物学で標準的に用いられているランダムマッチングは有効ではなく、社会科学において提唱されている選択的プレイのみが有効であることが示された。また、予備実験により、社会秩序維持のためのサンクションとしては個人が罰を行使するメカニズムが最も効率が良いが、個人罰を行使する者の評判は悪く、適応的とは言えないことが示唆された。なぜこのような行動が見られるのかについての検討は課題として残された。これまでの数多くの理論研究と実証研究は、この問題に対して複数の回答を提案してきたが、その中で代表的な答えの一つが協力者に報酬を与えたり非協力者に罰を与えたりするサンクションである。しかし、サンクションはそれ自体が公共財であり、そのコスト負担を巡って二次のジレンマ問題を引き起こすことも同時に知られている。本研究は、サンクション行使は各個人にとっては非適応的であるという二次のジレンマ問題が意図せざる結果として解決される可能性を探るものである。23年度は、サンクション行使者が集団のリーダーとして選ばれる可能性を検討する大規模な実験室実験を行った。実験で参加者は、まずサンクションステージ付きの社会的ジレンマを行い、その後の第2ゲームでのリーダーを投票により決定した。第2ゲームとしては複数の種類を用意し、状況の特性とそれに応じて望まれるリーダーの特性を条件として操作した。その結果、サンクション行使者は総じてあまり人気がなく、全体ではサンクション非行使者の方がリーダーとして選ばれたが、最初の社会ジレンマで協力した参加者は、公正な人がリーダーとして望まれる状況ではサンクション非行使者よりも行使者を選ぶことが示唆された。このことは、サンクションの行使は意図せざる結果として公正さが必要なリーダーに選択されるために適応的となる可能性を示している。
X線望遠鏡光学

集光力・解像力・エネルギ-分解能の優れたX線望遠鏡を開発するために,X線反射鏡と光学系及び2次元X線検出器を研究課題として研究を進めてきた。以下に本年度の研究成果について述べる。1.X線反射鏡と光学系解像力の優れた非球面X線望遠鏡の鏡面基板製作のために,超精密非球面加工装置を設計・製作し,アルミ合金製のマンドレルを試作した。金,白金等の単一膜・多層膜反射鏡の性能評価をするために,STM等の粗さ計による表面粗さの測定,特性X線やシンクロトロン放射光による反射率の測定を行った。ICB蒸着法によってGe単結晶膜上にAuのエピタキシャル膜を成長させることに成功した。ASTROーD衛星に搭載予定の集光力の大きい多重薄板型X線望遠鏡のプロトモデルを製作し,振動・衝撃試験で性能に異常がないことを確認した。更に結像性能向上のためにフォイル成型法を改良した。多層膜反射鏡を用いた直入射型及び斜入射型X線望遠鏡をロケットに搭載し天体観測を行った。2.2次元X線検出器ASTROーD衛星に搭載する撮像型蛍光比例計数管のフライトモデルの製作と性能評価を行い,信号処理回路を改良することにより位置分解能バックグラウンドの除去が大巾に向上した。X線直接撮像型CCDの読み出し回路を改良し,位置分解能,エネルギ-分解能の向上をはかった。更にシンクロトロン放射光により広いエネルギ-領域での詳しい性能評価を行った。X線ボロメ-タ-として2つの方法でサ-ミスタ-素子を試作し,その温度特性を調べた。
粘膜上皮恒常性維持の破たんによる腫瘍発生機序のシステム的理解

平成29年度は、主にPOLEの生殖細胞系列変異によって生じた大腸腫瘍について、ゲノム、エピゲノム、トランスクリプトームデータをもとに統合解析を行った。その結果、同一患者に発生した腫瘍の中でメチル化関連遺伝子に体細胞変異を伴うと、ゲノムワイドなメチル化異常が生じ、腫瘍細胞はCIMP (CpG island methylator phenotype)あるいはMSI (microsatellite instability)となることが示された。したがってPOLE変異が生ずると、複製過程でのプルーフ校正不全により変異が蓄積しやすくなって腫瘍が生じ、その後に獲得するゲノム変異、あるいはエピゲノム変異により、同じ患者に生じた腫瘍でも腫瘍の性格が異なることが明らかとなった。虫垂原発の腫瘍病変から発生した腹膜偽粘液腫(PMP)の解析では、全ゲノム・トランスクリプトーム解析を実施した。その結果、PMPは通常の大腸がんとは異なる発現プロファイルを持っていた。すなわち、分化した腸吸収細胞で発現するSLC26A3などのマーカーの発現が低下し、盃細胞で発現するTFF3などのマーカーの発現が高いことが確認された。すなわち腫瘍細胞が盃細胞へ分化する細胞から発生したか、腫瘍化したのちに盃細胞への脱分化をおこしたのか2つの可能性が考えられた。発現変化した5176遺伝子を用いたパスウェイ解析の結果では、EMTや炎症関連分子の変化との相関が認められた。全ゲノム解析では、KRAS、GRAS遺伝子の変異の他、TP53、PIK3CA、AKT1遺伝子や、プロテインキナーゼ・シグナルに関わる遺伝子に変異を認めた。これらの結果は、PMPの発生・進展を考えるうえで、有用な情報になるものと期待される。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、APC遺伝子の体細胞モザイク変異をもつ同一大腸腺腫症患者の5つの腺腫について、全ゲノム解析を行った。その結果、エクソン及びその周辺に、それぞれの腺腫で41、76、46、25、15か所の体細胞変異を認めた。これらの体細胞変異のうち、APC遺伝子の変異は4症例に認められた。また、その他7種類の遺伝子について、同一遺伝子内の変異が複数の腫瘍で発見された。これらの変異は、腫瘍発生前に存在していたのか、あるいはAPCの体細胞変異によるセカンドヒットにより獲得された腫瘍関連変異なのかを明らかにしたい。そこで現在、これらの遺伝子の変異についての確認、およびその変異頻度解析を行っている。さらに我々は、DNAポリメラーゼ遺伝子の変異によっておこる、DNAポリメラーゼ校正関連ポリポーシス(PPAP)患者の腫瘍の解析も開始した。この疾患は、家系内には大腸がんを中心に多数の腫瘍が多発する。本疾患が疑われた患者さんの血液の全ゲノム解析を行い、POLE1遺伝子に生殖細胞系列変異を同定した。そこでこの患者の2つの腫瘍(いずれも腺がん)について、全ゲノム解析を行った。その結果、一つの腫瘍には約93万か所の体細胞変異が、もう一つの腫瘍には約2万7千か所の体細胞変異が認められた。前者の腫瘍には、ミスマッチ修復機構に関連する遺伝子MLH1のプロモーターにメチル化が認めれた。したがって、DNAポリメラーゼ遺伝子産物の活性低下が体細胞変異の蓄積に貢献するとともに、何らかの原因でMLH1のプロモーターのメチル化が加わったものと考えられた。また虫垂由来の腹膜偽粘液腫(PMP)について、腫瘍の遺伝子変化および遺伝子発現プロファイルの解析を開始した。これら異なる発生機序が推測される腫瘍の遺伝子解析から、様々な粘膜維持機構の破たんメカニズムを明らかにする予定である。大腸腺腫の遺伝子解析について、まず1例の患者に発生した複数の腫瘍の全ゲノム解析が終了し、recurrentな体細胞変異が見つかった。この中で、APC遺伝子の変異が含まれていたことは、家族性大腸腺腫症における腫瘍発生のメカニズムからも予想された結果であり、全ゲノム解析が適切に行われたことを支持する結果である。その他のrecurrentな変異が体細胞モザイク変異と関連するものなのか、関連しない変異で腫瘍化の前に存在していたものか、あるいはAPC遺伝子のtwo hitにより腫瘍化した後に起こった変異なのか、変異を確認すると同時にその頻度を調べ検討していく予定である。また最近、新たな遺伝性腫瘍として疾患概念が定義されたDNAポリメラーゼ校正関連ポリポーシス(PPAP)の原因遺伝子POLE1に生殖細胞系列の変異を持つ患者を発見し、その腫瘍の解析にも着手した。さらに、通常の腺腫から発生した腫瘍とは異なり、多量の粘液を腹腔内に分泌する腫瘍、腹膜偽粘液腫(PMP)の病態解明にも取り組んでいる。

すなわち、分化した腸吸収細胞で発現するSLC26A3などのマーカーの発現が低下し、盃細胞で発現するTFF3などのマーカーの発現が高いことが確認された。すなわち腫瘍細胞が盃細胞へ分化する細胞から発生したか、腫瘍化したのちに盃細胞への脱分化をおこしたのか2つの可能性が考えられた。発現変化した5176遺伝子を用いたパスウェイ解析の結果では、EMTや炎症関連分子の変化との相関が認められた。全ゲノム解析では、KRAS、GRAS遺伝子の変異の他、TP53、PIK3CA、AKT1遺伝子や、プロテインキナーゼ・シグナルに関わる遺伝子に変異を認めた。これらの結果は、PMPの発生・進展を考えるうえで、有用な情報になるものと期待される。昨年度の大腸腺腫症患者の解析で認められたrecurrentな体細胞変異について、変異の確認をするとともに、その変異の発生時期を変異頻度から推定する。さらにAPC遺伝子に生殖細胞系列変異を持つ他の大腸腺腫症症例も検討し、これらの患者の腫瘍発生メカニズムを詳細に解明する予定である。さらにPOLE1遺伝子に生殖細胞系列変異をもつPPAP患者の、2つの腫瘍の遺伝子変異の解析から、共通した遺伝子変異パターン、シグナル伝達の変化を検討する。さらにメチル化解析を行い、変異とメチル化の関係を検討する予定である。腹膜偽粘液腫の解析からは、腹膜偽粘液腫細胞が持つ共通の変異や、共通の遺伝子発現パターンの変化を明らかにする。さらにそれらの変異が、どのような腫瘍細胞の形質とかかわるのかを解析する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
消防学校初任者総合教育向け介護技術教育プログラムの開発研究

この研究は、平成28年度から平成30年度まで看護の視点にて実施している「救急隊員の介護技術教育プログラムの開発(JSPS:16K11936)」にて明らかとなる、救急隊員に求められる介護知識と技術を基として、消防職員に採用された者が最初に必ず学ぶ消防学校初任者総合教育の中で、救急隊員任用資格取得のために行われている講義・演習に加える介護技術教育プログラムを開発することを目的とします。
旧制中等学校におけるスポーツの成立と学校運動部の展開に関する全国的調査と研究

本研究は、近代日本スポーツ史研究において重要な位置をもつ、旧制中等学校におけるスポーツの成立と発展過程を、中等諸学校の校友会運動部の動向を対象として実証的に解明することを目的とする。本研究の重要な特色は、資料として各中等諸学校の『校友会雑誌』に着目していることである。本研究は、以上の研究成果として斉藤利彦編著『学校文化の史的探求』(東京大学出版会2015年)を、共同研究メンバーの執筆により刊行した。また、最終報告書「旧制中等学校におけるスポーツの成立と学校運動部の展開に関する全国的調査と研究」(2016年3月)を刊行した。本研究は、近代日本スポーツ史研究において重要な位置をもつ、旧制中等学校におけるスポーツの成立と発展過程を、校友会運動部の動向を対象として実証的に解明することを目的とした。従来、大学や旧制高等学校におけるスポーツ史の研究は蓄積があるが、中等学校に関してはその数の多さや地域ごとの多様性から、さらには実業学校や高等女学校の運動部の研究については、ほとんど蓄積はなされていない。その要因として史料論的な問題がある。本年度は、申請者がこれまで行ってきた旧制中学校および高等女学校を前身にもつ高等学校それぞれ700校、1074校の『校友会誌』の刊行と所蔵に関する全国アンケート調査をもとに、『校友会誌』の運動部報等を通して、運動部の展開と動因、創設された部の名称と背景、部員の意識と行動等の解明を目ざした。その際、1中等学校における各運動部の生成と展開を解明すること、2個別学校の運動部の動向にとどまらず、地域単位、ブロック単位、全国単位の「対校競技」「遠征試合」への展開と、その動因・パターンの分析を行うこと、3中学校のみならず、実業学校そして特に高等女学校の運動部の展開を分析すること、4校友会運動部のはたした「精神的側面」、部員たちのスポーツ心情、意識と行動等をも検討することを課題とした。従来、大学や旧制高等学校におけるスポーツ史の研究の蓄積はあるが、中等学校に関してはその数の多さや地域ごとの多様性から、さらには中学校に比して高等女学校や実業学校の運動部の研究に関しては、ほとんど蓄積はなされてこなかった。本研究は、重要な史料として各中等諸学校の『校友会雑誌』に着目している。『校友会雑誌』上の運動部報の欄においては、各部の活動が詳細かつ具体的に、さらには生徒たち自身の記述により報告されており、それらを対象として分析を続けてきている。その検討の結果、今年度の研究実績として、代表者の斉藤利彦は、編著『学校文化の史的探求』(東京大学出版会、2015年4月)を刊行し、論文「『校友会雑誌』にみる学校文化」の中で、中等諸学校のスポーツ文化と校友会運動部に関する分析を行った。また論文「校友会運動部の改編と学校報国団の成立」(『学習院大学教育学・教育実践論叢』2014年12月)において、学校報国団が創設される中での運動部の対応についての分析を行った。分担者の井澤直也は、前掲書『学校文化の史的探求』所収の論文「実業学校『校友会雑誌』にみる青年の社会観・実業観」において、実業学校生徒の運動観についても検討を加えた。分担者の佐藤陽治は、高等女学校における庭球部の動向に関し分析を進めている。また分担者の瀬川大は、特に長野県を対象として、野球部の対校試合が組織されていく過程に検討を加えている。本研究の重要な特色は、各中等諸学校の『校友会雑誌』に着目し、それらの運動部報を資料として活用していることである。その検討の結果、本研究の重要な成果の一つとして、代表者の斉藤利彦は、編著『学校文化の史的探求』(東京大学出版会、2015年4月)を刊行し、「『校友会雑誌』にみる学校文化」の中で、中等諸学校のスポーツ文化と校友会運動部に関する分析を行った。また分担研究者の井澤直也も、同書において「実業学校『校友会雑誌』にみる青年の社会観・実業観」を執筆し、実業学校生徒の運動観について分析を行った。分担者の佐藤陽治は、「日本における庭球の地域拡大についてー明治初期の『校友会雑誌』資料解題ー」(『学習院大学文学部教育学・教育実践論叢』第2号2015年12月)において、高等女学校における庭球部の動向に関し分析を進めた。分担者の瀬川大は、「明治中期の旧制中学校における『修養』の普及過程ー松本中学校及び岐阜中学校の事例ー」(日本道徳教育学会『道徳と教育』332号、2014年)を執筆し、運動部活動が当時の「修養論」とどのような関係をもつのかに関し、分析を加えた。

さらに、本研究の最終報告書として、『旧制中等学校におけるスポーツの成立と学校運動部の展開に関する全国的調査と研究』(2016年3月)を、研究メンバー全員の執筆により刊行した。本研究は、近代日本スポーツ史研究において重要な位置をもつ、旧制中等学校におけるスポーツの成立と発展過程を、中等諸学校の校友会運動部の動向を対象として実証的に解明することを目的とする。本研究の重要な特色は、資料として各中等諸学校の『校友会雑誌』に着目していることである。本研究は、以上の研究成果として斉藤利彦編著『学校文化の史的探求』(東京大学出版会2015年)を、共同研究メンバーの執筆により刊行した。また、最終報告書「旧制中等学校におけるスポーツの成立と学校運動部の展開に関する全国的調査と研究」(2016年3月)を刊行した。今年度は、前年度に引き続き、全国の中等学校の『校友会誌』を調査・閲覧・分析し、かつデータ・ベース化を行い、明治期から昭和前期までの校友会運動部および各部の展開を通時的に分析する作業を行った。具体的には、申請者がすでに行った全国アンケート調査をもとに、1サンプル的中等学校の『校友会誌』の通時的分析による校友会運動部の展開の分析、2校友会運動部に関する史料の所在状況の把握と、『校友会誌』記事のデータ・ベース化、3上記の作業と並行して、各地の県立図書館、国会図書館、東京大学法学部明治新聞雑誌文庫等における『校友会誌』の所蔵状況および校友会運動部の記事の調査、4地域単位、ブロック単位、全国単位の「対校競技」「遠征試合」への展開とその動因・パターンの分析、5先行研究および戦前における『校友会誌』に関する基本文献・史料の収集と検討を行った。以上の検討をふまえて、特に具体的な運動部としては野球部と庭球部、時期としては明治期、および学校報国団が結成された昭和15年以降の時期を対象とした分析を進めている。27年度が最終年度であるため、記入しない。中等学校教育史すでに行った予備的な調査の中で着目した中等学校および各県立図書館等に所蔵されているに『校友会誌』に焦点を当て、その中から、いくつかの重点的な中等学校および都道府県を選び、現地調査と『校友会誌』の閲覧を行ない、明治から昭和前期までの校友会運動部の展開を通時的に明らかにしていく。例えば、所蔵状況をもとに対象とするのは、前年度に引き続き青森県立弘前中学校、弘前高等女学校、岩手県立盛岡中学校、富山県立富山中学校、大阪府立大阪尋常中学校、山口県立下関商業学校、滋賀県立八幡商業学校、鳥取県立鳥取中学校、島根県立島根尋常中学校、徳島県立徳島中学校、鹿児島県立鹿児島第一中学校等である。その際、各校友会運動部の活動の検討を行ない、次の視点から比較分析を進めていく。すなわち、中等諸学校の中でも中学校、実業学校、高等女学校のそれぞれの校友会運動部の特質と共通性、あるいはその違いを明らかにしていくこと。特に、男子中等教育と女子中等教育における制度・政策・学校文化・スポーツ文化の違いが校友会運動部にどう反映したのか、あるいは都市部と地方という学校所在地の違いが校友会運動部や対校競技のあり方にどのように反映したのか、についても検討を加える。また、文化部の活動を含めた校友会活動の全体を視野に入れ、その中での運動部活動の特質を解明していく。そして、以上の研究成果として、報告集をまとめて刊行し、さらに学会発表を行っていく。今年度は、全国の中等学校の『校友会誌』を調査・閲覧・分析し、かつデータ・ベース化を行い、明治期から昭和前期までの校友会運動部および各部の展開を通時的に明らかにする課題に着手した。
クロマチン構造・DNA高次構造レベルの初期発生遺伝子発現調節機構に関する研究

1.マイクロコッカルヌクレーアーゼ感受性を指標にして、発生過程を追ってクロマチン構造の変化を調べた。その結果、以下のことが明らかになった。(1)転写開始前から転写時期にかけて、転写開始点から約0.5kb上流までの幅広い範囲にわたってヌクレオソーム構造をとっておらず、転写している組織が限定されてくる時期、すなわち転写を終結した細胞が現れる時期にはヌクレオソーム構造をとる。(2)0.5kbより上流はヌクレオソーム構造をとっているが、-2.5kb-2.3kbでは発生過程を通じて400塩基のバンドはみられたがヌクレオソーム構造の基本である200塩基のバンドがみられなかった。この領域にはTopIIの認識サイトとそれに続くAT-richな配列があることから、この部分で核マトリクスに結合しているものと考えられた。2.DNAの高次構造を認識して結合するタンパク質性因子のcDNAをサウスウエスタン法によりクローニングした。Ars遺伝子の上流-2.0kb-1.5kbには片側鎖がホモピリミジンの領域があり、3本鎖DNA構造をとる可能性が示唆されている。この領域に結合する因子をクローニングするるために合成ポリdG-dCをプローブとしてサウスウエスタン法によりウニ原腸胚λgt11発現ライブラリーをスクリーニングしたところ、4個のクローンが得られた。アミノ酸配列は酸性アミノ酸のAspまたはGluと塩基性アミノ酸のLysまたはArgの繰り返しがあり、U1RNPの一部と高い類似性があった。これらの因子が3本鎖DNA構造を認識して結合する可能性があるので、確認を急いでいる。
高発がん疾患群の細胞ならびに免疫学的特性に関する研究

ダウン症候群患児(者)はがんの発生率が一般に比して異常に高い一方、これらの患児来細胞は放射線や種々の化学物質曝露に対し染色体異常誘発率も有意に高いことが立証されている。これらの患児(者)より得たリンパ球を用いたin vitroの実験を行ない、染色体異常・姉妹染色分体交換・細胞分裂能・遺伝子突然変異率等について、種々の有害環境因子や加令との交絡を含めて、高感受性の有無とこれらの変異の相互の関連性を検討している(放射線照射装置)。ダウン症は周知のごとく3040才代でAlzheimer病の症状を示しはじめる早期老化現象を特徴とし、老化研究のモデルの1つとされている。しかし、前述した放射線高感受性・PHA高反応性・あるいは2相性の修復等の細胞遺伝学的特徴について詳細に加令の影響を検討した報告はない。そこで本年は乳幼児期ダウン症、20才代ダウン症それぞれ4例ずつについて、細胞周期等に関する検討を行なった。培養時間60,66,72時間についてみたところ、本症の方が対照群よりも細胞周期が先に進んでいる傾向がみられたこと、加令による影響については20才代では明確には言えぬこと、PHA高反応性は20才代でも依然保持されていること、X線照射後の量反応関係については低線量(25rad)では本症の高感受性は明らかではなかったが、高い線量(75rad)では1.5倍以上の高感受性を示していること等がわかった。なお、現在分割照射,mitotic index,芽球化率等の分析中である。次年度には、さらに30才代,40才代,50才代の本症患者よりの細胞について検討を加え、発がん・加令・環境・免疫・遺伝の相互関係について考察してゆく予定である。
生理活性脂質スフィンゴシン-1-リン酸・Edg受容体システムの分子生理学的研究

スフィンゴシン-1-リン酸(S1P)-Edgシステムの病態生理的意義の解明を目的として以下のインビトロ及びインビボでの成果を得た。S1P-Edgシステムによる二方向性細胞運動制御の分子機序を検討し、Edg1とEdg3はGiを介してRacを活性化し細胞運動を促進するのに対し、Edg5はG12/13、Rhoを介してRacを制御し細胞運動をすることを見い出した。S1Pは傷害血管新生内膜細胞における血管平滑筋増殖因子PDGF産生を促進した。この作用は、Edg1(=S1P_1)受容体を介し、Gi-Ras-ERK/p38MAPKからなる情報伝達経路に依存した。さらに、ERK/p38MAPKは血管平滑筋形質転換に重要な役割を果たす転写因子KLF5を誘導し、PDGF遺伝子の転写を活性化することを見出した。この他に、Edg5(=S1P_2)及びEdg3(=S1P_3)を介したRho-Rhoキナーゼ経路の活性化もPDGF発現に寄与した。Edg5は血管平滑筋細胞において強力にRhoを活性化し細胞運動を抑制することを見出していたが、Edg5によるRho活性化が一般に知られている三量体G蛋白G_<12/13>の他にG_qを介することを見出した。S1Pが血管内皮細胞に発現しているEdg1、Edg3を介して細胞遊走、細胞増殖を促進し血管新生を誘導することが示されているが、少なくとも一部の内皮細胞にはEdg5も発現しており、Edg5はEdg1、Edg3とは逆に細胞遊走を抑制して血管新生の抑制を引き起こすことを見出した。Edg1トランスジェニック(TG)マウス、S1P合成酵素スフィンゴシンキナーゼ(SK)TGマウスなどを用いて、個体レベルでのS1P-Edgシステムの血管新生、血管リモデリングなどに及ぼす作用を検討した。Edg1作用の増強、S1P合成の亢進は心血管ホメオスターシスに影響し、心血管の生理機能に変化をもたらすこと、また病態生理において役割を担うことが示唆された。Edg5ホモノックアウトマウスは離乳期前後に約半数が死亡する。系統的な全身各臓器の病理組織検索によって、変性を示している臓器を同定した。この臓器障害がホモノックアウトマウスの死亡にどのような意義を有しているかを検討する目的で、この臓器の機能検査を行っている。また、この臓器の機能に影響を及ぼす別の臓器の異常の有無を解析している。これまでの解剖例から、直接死因として血管障害が関与している可能性が考えられる。そこで、血小板凝集反応、出血時間を解析した。現在、観察マウス数を増やしている所であるが、現時点では野生マウスとの間に明らかな差は見られていない。Edg5ホモノックアウトマウスは血圧低下を示すことから、何等かの循環機能障害が死亡に関わっている可能性もある。不整脈に関しては、麻酔下で心電図記録を行ったが、不整脈は今のところ検出されていない。また、心超音波検査を行ったが今の所、明確な異常所見は得られていない。Edg5トランスジェニックマウスを樹立して、現在その表現型を解析している。

Edg5による細胞運動抑制制御に関与するRhoエフェクターの同定を試みた。様々な遺伝子導入実験によって、候補エフェクター分子を絞りこんだ。さらに、候補エフェクター分子の活性化体、抑制型変異体の効果を検討している。また抑制性制御に関与するRac-GAPの同定を目指して、10数種に及ぶRac-GAPの発現を調べ、さらに発現を変化させた場合の機能変化を検討している。スフィンゴシン-1-リン酸(S1P)-Edgシステムの病態生理的意義の解明を目的として以下のインビトロ及びインビボでの成果を得た。S1Pは傷害血管新生内膜細胞における血管平滑筋増殖因子PDGF産生を促進した。この作用は、Edg1(=S1P_1)受容体を介し、Gi-Ras-ERK/p38MAPKからなる情報伝達経路に依存した。さらに、ERK/p38MAPKは血管平滑筋形質転換に重要な役割を果たす転写因子KLF5を誘導し、PDGF遺伝子の転写を活性化することを見出した。この他に、Edg5(=S1P_2)及びEdg3(=S1P_3,)を介したRho-Rhoキナーゼ経路の活性化もPDGF発現に寄与した。Edg5は血管平滑筋細胞において強力にRhoを活性化し細胞運動を抑制することを見出していたが、Edg5によるRho活性化が一般に知られている三量体G蛋白G_<12/13>の他にG_qを介することを見出した。S1Pが血管内皮細胞に発現しているEdg1、Edg3を介して細胞遊走、細胞増殖を促進し血管新生を誘導することが示されているが、少なくとも一部の内皮細胞にはEdg5も発現しており、Edg5はEdg1、Edg3とは逆に細胞遊走を抑制して血管新生の抑制を引き起こすことを見出した。Edg1トランスジェニック(TG)マウス、S1P合成酵素スフィンゴシンキナーゼ(SK)TGマウスなどを用いて、個体レベルでのS1P-Edgシステムの血管新生、血管リモデリングなどに及ぼす作用を検討した。Edg1作用の増強、S1P合成の亢進は心血管ホメオスターシスに影響し、心血管の生理機能に変化をもたらすこと、また病態生理において役割を担うことが示唆された。