hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミクロ反応場を用いる半導体ナノ粒子およびナノ微細構造光機能材料合成に関する研究

合成した複合材料におけるCdSナノ粒子-TiO_2間の相互作用を、CdSナノ粒子からの蛍光発光によって調べた。比較のために作製したCdS-MAA-Al_2O_3ではCdSナノ粒子の蛍光は消光されないが、CdS-MAA-TiO_2においては顕著な消光が見られ、CdSからTiO_2への電子移動が起こりやすいことを示唆した。CdS-MAA-TiO_2ではCdSナノ粒子-TiO_2粒子間の距離が短く、また結合(-COO^-)部分の共鳴構造の形成などが影響していると考えられる。2-プロパノール水溶液に懸濁し可視光照射した際の水素生成量で光触媒特性を評価した。CdS-MAA-TiO_2で大きな水素生成量が得られた。これはCdS上で励起された電子と正孔の電荷分離がTiO_2との相互作用によって促進されるためと考えられ、蛍光の消光特性の結果と一致している。また、CdS-MAA-TiO_2において、ルチル構造の参照触媒TIO-3を用いた場合に、アナタース含有量の多いST-21やP-25よりも水素生成量が多く、さらにCdSナノ粒子径の減少に伴って、CdS単位モル量当たりの水素生成量が増大し、CdSナノ粒子の微細化の効果が認められた。ナノスケールのポア構造を有するサブミクロンサイズのルチル型H-TiO_2粒子を用いて合成したCdS-MAA-H-TiO_2においては、CdSナノ粒子固定化量の増大とともにCdS単位モル量当たりの水素生成量が増大した。これより、TiO_2粒子の適切な表面微細構造がナノ粒子を固定化・安定化する能力を増大させることを示した。ナノサイズに微細化された半導体超微粒子は、高活性な光触媒としての応用が期待される。本研究では、逆ミセルなどのミクロ反応場を用いるナノ粒子光触媒の合成と担体への固定化による、ナノ微細構造を制御された複合光機能材料の合成、例えばナノ多孔体材料の担体ならびに光触媒材料としての応用と機能に関する研究を進めている。ここでは、ZnをドープしたSBA-15メソポーラスシリカをエタンジチオールで修飾したdt-ZnSBA-15担体へのCdSナノ粒子の固定化ならびに得られた複合体による光触媒反応について述べる。吸収スペクトルおよび拡散反射吸収スペクトルより、含水率W_O=4の逆ミセル系で調製したCdSナノ粒子(推算径3.2nm)のdt-ZnSBA-15担体への固定化が可能であることを確認した。逆ミセル中のCdSナノ粒子は、メソ孔が水を吸収する作用によって細孔内に取り込まれるものと考えられる。一方、含水率W_O=8の逆ミセル系で調製したCdSナノ粒子(推算径3.9nm)を含む逆ミセル溶液にdt-ZnSBA-15を添加した場合には、ナノ粒子の固定化率は大きく減少した。W_O=8の場合はCdSナノ粒子の径がdt-ZnSBA-15のメソ孔径(約4nm)とほぼ等しいことから、CdSナノ粒子のメソ細孔への準入・固定化が阻害された(粒子ふるい効果:固定化のサイズ選択性)ためと考えられる。得られた複合材料CdS-ZnSBA-15の光触媒活性を、2-プロパノール水溶液中で光照射した場合の水素生成量で評価した。CdS-ZnSBA-15は、SBA-15を3-メルカプトプロピルトリメトキシシランで化学修飾しCdSナノ粒子を固定化したものと比較して著しく高活性であった。dt-ZnSBA-15粒子による光触媒活性は無視できること、またZnS部分(ジチオールの結合したZn)での光励起が起こらない光照射条件(λ>400nm)では活性が顕著に低下したことから、CdS-ZnSBA-15の高い光触媒活性は、光照射によってZnS部分で励起された電子がCdSに移動し、水素生成に効率よく利用されたためと考えられる。ジチオールを鎖の長いヘキサンジチオールやデカンジチオールに変えた場合の結果との比較から、鎖の長さが短いジチオールを用いた場合に光触媒活性が高くなり、上記のメカニズムを裏付けることが分かった。また、CdS-MAA-TiO_2において、ルチル構造の参照

触媒TIO-3を用いた場合に、アナタース含有量の多いST-21やP-25よりも水素生成量が多く、さらにCdSナノ粒子径の減少に伴って、CdS単位モル量当たりの水素生成量が増大し、CdSナノ粒子の微細化の効果が認められた。ナノスケールのポア構造を有するサブミクロンサイズのルチル型H-TiO_2粒子を用いて合成したCdS-MAA-H-TiO_2においては、CdSナノ粒子固定化量の増大とともにCdS単位モル量当たりの水素生成量が増大した。これより、TiO_2粒子の適切な表面微細構造がナノ粒子を固定化・安定化する能力を増大させることを示した。
悪性黒色腫遺伝子変異誘導機構の解明と新規予防法の開発

遺伝子変異誘導蛋白AID(activation-induced deaminase)の発現を免疫染色で検討したところ、悪性黒色腫16例中10例でAIDが高発現していた。悪性黒色腫AID高発現10例中、9例にBRAF遺伝子に変異がみられ、うち8例はリンパ節、他臓器への転移症例であった。AID発現ベクターを人メラノサイトにトランスフェクションし、紫外線照射を行ったところ、8クローン中2クローンでBRAF遺伝子に変異が見られた。これらの結果から、AIDを強発現している悪性黒色腫症例は予後が悪い可能性が示唆され、今後悪性黒色腫の予後を占うマーカーの1つにAIDが用いられることが期待される。悪性黒色腫患者切除標本パラフィン切片を遺伝子変異誘導蛋白AID、APOBEC3Bに対する抗体を用いて免疫組織化学を行い、高発現群と低発現群に分類し、それぞれの群のBRAF遺伝子変異と転移の有無について検討を行った。16名の悪性黒色腫患者標本を調べたところ、10名がAID高発現群、6名がAID低発現群に分類された。10名のAID高発現群患者のうち、9名に悪性黒色腫組織におけるBRAF遺伝子変異がみられたが、1名には悪性黒色腫組織におけるBRAF遺伝子変異はみられなかった。6名のAID低発現群患者のうち、悪性黒色腫組織におけるBRAF遺伝子変異がみられた患者はなく、6名全員とも悪性黒色腫組織におけるBRAF遺伝子変異はみられなかった。これらの結果よりAID高発現とBRAF遺伝子変異とが相関関係にあることが推測された。10名のAID高発現群患者のうち、8名に悪性黒色腫の転移が観察されたが、2名には転移はみられなかった。6名のAID低発現群患者のうち、悪性黒色腫の転移がみられた患者はなく、6名全員とも悪性黒色腫転移はみられなかった。以上の結果よりAID高発現悪性黒色腫において転移も高頻度におこしていることが明らかとなった。一方、APOBEC3Bに対する抗体を用いて免疫組織化学を行ったところ、9名がAPOBEC3B高発現群、7名がAPOBEC3B低発現群に分類された。9名のAPOBEC3B高発現群患者のうち、5名にBRAF遺伝子変異がみられたが、4名にはBRAF遺伝子変異はみられなかった。7名のAPOBEC3B低発現群患者のうち、悪性黒色腫組織におけるBRAF遺伝子変異がみられた患者はなく、4名にBRAF遺伝子変異がみられたが、3名にはBRAF遺伝子変異はみられなかった。これらの結果よりAPOBEC3B発現とBRAF遺伝子変異の間に相関関係がないことが推測された。人の悪性黒色腫、基底細胞癌などの皮膚悪性腫瘍における遺伝子変異誘導蛋白AID(activation-induced deaminase)の発現を滋賀成人病センターとの共同研究で検討したところ、悪性黒色腫で42.9%、基底細胞癌で15.4%AID陽性であった。また、AIDを表皮特異的にマウスに発現させたトランスジェニックマウスでは、有棘細胞癌様の皮膚癌が自然発症した。これらの腫瘍では、癌抑制遺伝子Trp53、Hras遺伝子に変異が見られた。一方AID遺伝子を欠損したマウスでは化学物質による有棘細胞癌の発生率はコントロールマウスより減っていた。有棘細胞癌組織パラフィン切片をAIDに対する抗体を用いて免疫組織化学を行った。抗体はインビトロゲン社よりマウス抗ヒトAIDモノクローナル抗体(クローンZA001)を使用した。パラフィン切片を脱パラフィン処理を行い、pH6.0の抗原賦活用バッファー中で15分間オートクレーブし、抗原を賦活化した。リン酸緩衝生理食塩水PBS(Phosphate buffered saline)で洗浄した後、過酸化水素水で5分間ブロッキングを行った。50倍希釈した抗ヒトAIDモノクローナル抗体(クローンZA001)と37度で1時間反応させ、PBSで洗浄した後、シンプルステイン(ニチレイバイオサイエンス)を30分間反応させ、PBSで洗浄した。蒸留水で1分間流水水洗し、マイヤーのヘマトキシリンで染色を行った。97名の有棘細胞癌患者の中AIDが発現しているのは49症例であった。経過観察中再発症例では8症例全例でAIDが発現していた。リンパ節転移、肺転移例ではそれぞれ14、2症例全例でAIDが発現していた。これらの結果から、AIDを強発現している皮膚有棘細胞癌症例は予後が悪い可能性が示唆され、今後皮膚有棘細胞癌の予後を占うマーカーの1つにAIDが用いられることが期待される。人の悪性黒色腫におけるAIDの発現と遺伝子変異の間に相関関係があることを示したため。悪性黒色腫でAID高発現10例中、9例にBRAF遺伝子に変異がみられ、うち8例はリンパ節、他臓器への転移症例であった。

これらの腫瘍では、癌抑制遺伝子Trp53、Hras遺伝子に変異が見られた。一方AID遺伝子を欠損したマウスでは化学物質による有棘細胞癌の発生率はコントロールマウスより減っていた。有棘細胞癌組織パラフィン切片をAIDに対する抗体を用いて免疫組織化学を行った。97名の有棘細胞癌患者の中AIDが発現しているのは49症例であった。経過観察中再発症例では8症例全例でAIDが発現していた。リンパ節転移、肺転移例ではそれぞれ14、2症例全例でAIDが発現していた。続いて人メラノサイト、表皮細胞で恒常的にAIDを強発現している細胞を得るためにAID発現ベクターを人メラノサイトにトランスフェクションし、紫外線照射を行ったところ、8クローン中2クローンでBRAF遺伝子に変異が見られた。これらの結果から、AIDを強発現している悪性黒色腫、有棘細胞癌症例は予後が悪い可能性が示唆され、今後悪性黒色腫、有棘細胞癌の予後を占うマーカーの1つにAIDが用いられることが期待される。遺伝子変異誘導蛋白AID(activation-induced deaminase)の発現を免疫染色で検討したところ、悪性黒色腫16例中10例でAIDが高発現していた。悪性黒色腫AID高発現10例中、9例にBRAF遺伝子に変異がみられ、うち8例はリンパ節、他臓器への転移症例であった。AID発現ベクターを人メラノサイトにトランスフェクションし、紫外線照射を行ったところ、8クローン中2クローンでBRAF遺伝子に変異が見られた。これらの結果から、AIDを強発現している悪性黒色腫症例は予後が悪い可能性が示唆され、今後悪性黒色腫の予後を占うマーカーの1つにAIDが用いられることが期待される。悪性黒色腫患者組織の結果を得たため。人の悪性黒色腫におけるAIDの発現と予後との関係について検討する。皮膚科学AIDを高発現させた色素細胞における変化を観察していく方針である。実験が当初見込みより順調に進捗したため。平成26年度の実験が予定より順調に進行しているため。次年度には積極的に実験結果を学会で発表を行うとともに、さらに実験を推進させる。平成27年度には実験成果を海外学会、国内学会でも積極的に報告する予定である。
FT-ICR, MSメタボロミクスによる超微量マーカー探索から一細胞定量への展開

【研究の目的】フーリエ変換イオンサイクロトロン質量分離装置(FT-ICR/MS)による超高分解能・超高感度質量分析を基礎として,組織や単離オルガネラ,さらに一細胞を材料とした生体分子の超微量同定・定量のための基盤創造を目指す.【方法】未知代謝産物の構造情報取得を目指して微生物・動物の内生メタボライトをカタログ化し,それらの超微量検出と同定・定量を目指す.その基盤において,試料間でメタボライトプロファイルを比較(ディファレンシャル・メタボロミクス)し,新規マーカー分子を同定する.【成果】FT-ICR/MS試料直接導入法による一斉解析によって細胞内の代謝産物から生成するイオンに対して精密質量値を取得し,その分析値に対して化合物元素組成を探索するシステムを構築した.さらに, nanoHPLC(日立製)をFT-ICR/MSに連結させ,分子量のみではなく化学的性質情報を加味した分析を実施した.推定した元素組成を包括的に解析することを目的にしてvan Krevelen diagramを適用し,生体反応を元素組成変化によって解析するための基礎を整備することが出来た.元素組成変化を酵素反応さらには遺伝子機能として帰属させるための検索システムを作成した.本メタボロミクス実験スキームを骨形成・代謝モデル,前立腺がん骨転移モデル系におけるメタボロミクス解析に適用し,新規バイオマーカー候補化合物を特定することが出来た.フーリエ変換イオンサイクロトロン質量分離装置(FT-ICR/MS)による超高分解能・超高感度質量分析を基礎として,組織や単離オルガネラ,さらに-細胞を材料とした生体分子の超微量同定・定量のための基盤創造を目指し,下記実験項目を実施した。(1)メタボライトプロファイル比較(ディファレンシャル,メタボロミクス)と,新規マーカー分子の同定を目的とし,従来の主成分分析に加え,Partial Least Square解析によるメタボローム変動の定量化を可能にした.(2)FT-ICR/MS試料直接導入法による一斉解析に加え,nanoLC-リニアトラップ型TOF/MSとの分析データ補完によって代謝産物の一斉解析と詳細な構造情報の取得と定量の基礎を構築した.(3)ヒト内生メタボライトのカタログ化を行い,すでに構築されているKNApSAcKデータベース(http://kanaya. aist-nara.ac.jp/KNApSAcK/)に格納した.FT-ICR/MSによる一斉分析結果から,ディファレンシャルメタボロミクスと代謝産物の同定が可能となった.(4)骨芽細胞の培養と石灰化モデル実験を行い,メタボローム変動の定量化とメタボローム変動に寄与するメタボライトの特定を行った.(5)がん細胞の骨転移モデルを構築し,メタボローム変動を解析した.(6)ディファレンシャルメタボロミクスによる培養細胞の代謝変動,一連のFT-ICR/MSメタボロミクス研究手法を論文化し発表した.【研究の目的】フーリエ変換イオンサイクロトロン質量分離装置(FT-ICR/MS)による超高分解能・超高感度質量分析を基礎として,組織や単離オルガネラ,さらに一細胞を材料とした生体分子の超微量同定・定量のための基盤創造を目指す.【方法】未知代謝産物の構造情報取得を目指して微生物・動物の内生メタボライトをカタログ化し,それらの超微量検出と同定・定量を目指す.その基盤において,試料間でメタボライトプロファイルを比較(ディファレンシャル・メタボロミクス)し,新規マーカー分子を同定する.【成果】FT-ICR/MS試料直接導入法による一斉解析によって細胞内の代謝産物から生成するイオンに対して精密質量値を取得し,その分析値に対して化合物元素組成を探索するシステムを構築した.さらに, nanoHPLC(日立製)をFT-ICR/MSに連結させ,分子量のみではなく化学的性質情報を加味した分析を実施した.推定した元素組成を包括的に解析することを目的にしてvan Krevelen diagramを適用し,生体反応を元素組成変化によって解析するための基礎を整備することが出来た.元素組成変化を酵素反応さらには遺伝子機能として帰属させるための検索システムを作成した.本メタボロミクス実験スキームを骨形成・代謝モデル,前立腺がん骨転移モデル系におけるメタボロミクス解析に適用し,新規バイオマーカー候補化合物を特定することが出来た.
高齢者介護をめぐる高齢者・家族・サービス提供者の三者関係と在宅サービスの展望

申請者は、「高齢者ケアにおける公私の連携」という課題で研究を行った。従来の介護研究は、もっぱら公・私の介護者の視点で行われおり、利用者の視点は、重要性が認められていながら、実証研究が困難なために著しく手薄な領域であった。こうした状況のなかで、申請者は、複数の在宅の寝たきり高齢者(および家族介護者、サービス提供者)とのラポールの形成に成功し、継続的な面接調査を実施し、その成果を論文として公刊した。長期間に渡る介護のプロセスの過程で、介護に関わるアクター三者のデータの蓄積は、先行研究にも例がない貴重な研究と言える。さらに、ミクロレベルの質的な実証研究のみならず、マクロな社会政策論およびメゾレベルの組織論やサービス供給についても、理論的・実証的な問題関心があり、国内だけでなくイギリス・北欧の福祉政策についての蓄積がある。国内では、国民生活基礎調査のデータから介護保険制度下における家族介護の概要把握の報告書を執筆した。さらに、福祉の多元化状況を明らかにするため、介護保険制度適応内・外の多種類の介護サービスを対象に検討を行った。制度内サービスとして、東京都内の多元的な事業所に所属するケアワーカーへ、労働状況に関する定量・定性調査を行い、定性調査の結果を論文として公表した。制度外サービスでは家政婦に着目し、介護保険制度導入前後の労働状況およびサービスの提供状況を俯瞰し、制度改正による家事援助の位置づけの変化が、家政婦を含めたケアワークの変容にもたらす影響について考察し、論文として公刊した。2005年からは、ノルウェー人研究者と共同で在宅サービスに関する国際比較研究に着手し、日本とノルウェー両国で同一調査設計での定量・定性調査を行った。この調査結果の一部をもとに、自治体中心のノルウェーと、多元化状況である日本とのヘルパーの労働状況および労働の範囲、規範などを比較し国際学会で報告した。本研究では、農村部である宮城県A町で在宅サービスを利用している三つの高齢者世帯を対象としたフィールドワークを、2005年の4月から12月まで行った。調査方法としては、インタビューと参与観察の二つを取り入れた。調査研究から、地域社会の中で在宅サービスを受ける高齢者とその家族介護者の生活の内実や、時間的経過の中での介護と家族関係の変化という「介護のプロセス」に関する知見が得られた。また先行研究では、介護をめぐる介護者-高齢者の相互関係について、片方のみの調査(ほとんどが家族介護者)に基づいていていたが、本研究では、三者への調査だけでなく、サービス提供の場面に参与観察することによって、当事者の語りだけでは評価が難しい三者関係の状況を把握することが可能となった。この調査結果の一部をもとに下記の点が明らかになった。「家族介護へのサービス介入の可能性--高齢者夫婦の在宅サービス受容のプロセスから--」介護保険制度導入後、在宅サービスの提供が行われているが、私的領域における介入、特に閉鎖性の高い夫婦間介護の領域へのサービスの介入は、難しいとされている。本研究では、このような夫婦関係の閉鎖性を改善するようなサービス提供の特質はいかなるものなのかを明らかにすることを目的として、調査データのうち、夫婦間介護の事例を対象に分析を行い、在宅サービスの介入による家族介護の変化のプロセスを辿った。その結果、夫婦の閉鎖性に改善がみられるようなサービス提供には、(1)利用者の個別ニーズへの「気づき」、(2)人間関係の充足、(3)家族介護者への配慮、(4)利用者・家族介護者の関係性の尊重、という特徴が存在することが明らかになった。
昆虫における食欲促進/減退を引き起こす生理活性ペプチドの発見

本研究では、節足動物において新規生理活性ペプチドの探索を行い、これらペプチドの摂食行動への関与を解明することにより害虫の防除や有用節足動物の効率的育成を目指すことを目的とした。その結果私達は、これまでにショウジョウバエの未知の受容体に対する5種類の新規生理活性ペプチドを発見した。CCHamideはfatbodyから分泌され脳内のインシュリン産生細胞に作用し、インシュリン様ペプチドの分泌を調節して成長をコントロールしていることを見出した。またdRYamideは強力な摂食抑制作用を持つ共に、クルマエビは潜砂行動を誘発することも見出し産業応用への可能性を探っている。ホ乳類に比べるとこれまでほとんど明らかにされていない、昆虫の内分泌制御、特に摂食行動に対する制御メカニズムは未知な点が多い。これは摂食行動を調節する因子、また作用する受容体の発見が遅れていることによると考えられる。私達は、これまでにショウジョウバエの未知の受容体に対する新規生理活性ペプチドを5種類発見している。本研究では、さらなる新規生理活性ペプチドの探索を行い、これらペプチドの摂食行動への関与を解明することにより害虫の防除や有用昆虫の効率的育成を目指すことを目的とする。まず、発見したショウジョウバエ新規生理活性ペプチドCCHamide, dRYamideの各種昆虫類でのアナログペプチドを探索したところ探索したほとんどの昆虫において、アナログペプチドを同定できた。このことはこれらの生理活性ペプチドが昆虫において、重要な作用を有していることを示唆した。実際、CCHamideは、ショウジョウバエにおいて、fat bodyから分泌され、脳のインシュリン産生細胞に作用し、インシュリン様ペプチドの分泌を調節し、摂食行動や成長に深く関与していることを見出した。また、dRYamideはクロキンバエにおいて、強力な摂食抑制作用があることも発見し、この作用は甲殻類でもあるクルマエビにおいても、保存されていることがわかった。従ってこれら生理活性ペプチドの探索、生理作用を解明することは昆虫のみならず節足動物において、非常に重要で産業応用に展開できる可能性を秘めていると考える。本研究では、昆虫において新規生理活性ペプチドの探索を行い、これらペプチドの摂食行動への関与を解明することにより害虫の防除や有用昆虫の効率的育成を目指すことを目的とする。昆虫の内分泌制御、特に摂食行動に対する制御メカニズムはホ乳類に比べるとこれまでほとんど明らかにされていない。私達は、これまでにショウジョウバエの未知の受容体に対する新規生理活性ペプチドCCHamide-1 CCHamide-2, dRYamide-1, dRYamide-2, trissin5種類発見している。これらの新規生理活性ペプチドの生理作用をモデル生物であるショウジョウバエやクロキンバエにおいて解析したところ、CCHamideは強力な摂食促進作用を持っていることに対して、dRYamideは強力な摂食抑制作用を持っていることを発見した。さらにCCHamideの摂食促進作用はfatbodyから分泌されたCCHamideが脳内のインシュリン産生細胞に作用し、インシュリン様ペプチドの分泌を制御することによって発現指定可能性を見出した。このように新たな生理活性ペプチドの発見は、新たな生理機能、作用調節メカニズムの解明に繋がる可能性を有している。これらを踏まえ、本研究ではさらなる新規生理活性ペプチドの探索を行う共に、発見した生理活性ペプチドについて産業応用可能な種においても発見することを目的とした。ショウジョウバエにおいて発見した新規生理活性ペプチドについて、各種昆虫に存在することをデータベース上で確認した。しかし、同じ節足動物である甲殻類においてはデータベースが充実していないため、生体からのペプチド抽出を試み、クルマエビにおいてCCHamde, dRYamideの同定に成功した。さらに、軟体動物門に属するホタルイカ、アサリなどでも単離・精製を行い、dRYamideについて同定に成功した。さらに線虫であるC.elegansにおいてもdRYamide様ペプチドの同定に成功し、現在、機能解析中である。この中で、クルマエビにおいてはCCHamideは摂食行動を誘発し、dRYamideは摂食行動の強力な抑制と潜砂行動を誘発することを見出している。また新規生理活性ペプチドの探索については、昨年度より、CHO細胞ではなく昆虫細胞でのアッセイ系の構築を試みており、現在、dRYamide受容体によるポジティブコントロールの構築には成功し、順次、オーファンGPCR発現細胞を作成中である。本研究では、昆虫において新規生理活性ペプチドの探索を行い、これらペプチドの摂食行動への関与を解明することにより害虫の防除や有用昆虫の効率的育成を目指すことを目的とした。その結果私達は、これまでにショウジョウバエの未知の受容体に対するCCHamide-1 CCHamide-2, dRYamide-1, dRYamide-2, trissinなど5種類の新規生理活性ペプチドを発見した。まず、これら発見したペプチドがショウジョウバエのどこに分布しているのか特異抗体を用いた免疫染色にて明らかにした。それぞれ、脳やfatbodyなど摂食行動に関係の深い部位に発現を認め、実際にCCHamideは強力な摂食促進作用を持っていることに対して、dRYamideは強力な摂食抑制作用を持っていることを発見した。昆虫でのさらなる新規生理活性ペプチドの探索のために、これまでアッセイに用いていたホ乳類細胞に加え、昆虫細胞でのアッセイ系も立ち上げた。

それと同時に昆虫と同じ節足動物であるクルマエビにおいてもこれらペプチドを同定し、摂食調節機構への関与を明らかにし、産業応用への可能性を探っている。さらにより詳細なメカニズム解明のため、モデル生物として有用な線虫においてもこれら新規生理活性ペプチドの類縁ペプチドを発見し、解析を始めている。本研究では、節足動物において新規生理活性ペプチドの探索を行い、これらペプチドの摂食行動への関与を解明することにより害虫の防除や有用節足動物の効率的育成を目指すことを目的とした。その結果私達は、これまでにショウジョウバエの未知の受容体に対する5種類の新規生理活性ペプチドを発見した。CCHamideはfatbodyから分泌され脳内のインシュリン産生細胞に作用し、インシュリン様ペプチドの分泌を調節して成長をコントロールしていることを見出した。またdRYamideは強力な摂食抑制作用を持つ共に、クルマエビは潜砂行動を誘発することも見出し産業応用への可能性を探っている。発見したショウジョウバエ新規生理活性ペプチドについて、クロキンバエでのアナログペプチドの同定、並びにクルマエビ、ホタルイカ、C.elegansでもアナログペプチドの同定を行った。また、CCHamideについては、ショウジョウバエの腸における詳細な発現分布を行った。機能解析においては、クロキンバエにおいて、CCHamide, dRYamideがそれぞれ、摂食行動のモチベーションの強力な増加、抑制を引き起こすことを見出した。さらに、ショウジョウバエにおいて、CCHamideがホ乳類の脂肪組織に相当するfatbodyから分泌され、脳のインシュリン産生細胞に作用し、インシュリン様ペプチドの分泌を調節し、ハエの成長に関与している可能性を見出した。このことは、インシュリン分泌、調節機構を検討する有用なモデル生物を創出できたと想定される。昆虫における複雑な内分泌制御、特に摂食行動のメカニズムを解明するためには、さらなる新規生理活性ペプチドの発見が望まれるが、現在の所、新たな生理活性ペプチドの発見には至っていない。しかし、昆虫細胞を使った新しいアッセイ系が立ち上がったことにより、発見の可能性が拡大したと思われる。これまでに発見した生理活性ペプチド同様、新たに新規生理活性ペプチドを発見できれば、さらなら研究の発展が見込まれる。さらに、甲殻類、軟体動物、線虫へと探索領域が広がっており、産業応用への可能性が期待できる。特に線虫については、植物寄生性線虫においても生理活性ペプチドを同定できたので、国内、国外問わず、線虫の農業被害を食い止める一つのツールになる可能性を秘めており、今後の展開が非常に期待できる。生理・生化学
技術連関表に基づく科学技術と経済成長・国際分業・金融システムの関係の研究

21世紀を目前とした現在、経済成長パターンはエネルギー集約少品種大量生産から情報集約的多品種少量生産にシフトしつつあり、この新しいパラダイムへの適応力の相違が国際競争力の格差となって現れることによって国際分業構造は変化し、国際短資移動が経済成長を攪乱している。本研究の目的は、このような変化の基礎にあるのが、技術進歩であり、とりわけ情報通信技術の進歩やそれを基礎としたコンピュータネットワークの爆発的拡大であるという認識に立って、技術の進歩や技術移転が経済成長・国際分業・国際金融にどのような影響を与えているかを分析することにある。そのために、科学技術データベース(COMPENDEX、PATOLIS等)から技術連関表を作成し、ソフトウェアからハードウェアに至る多様な情報通信技術の進歩が、コンピュータネットワークをどのように進化させつつあるのかを解明した。次いで、このネットワークの上に多様なアプリケーションが生まれ消費主導の多品種少量生産型の経済成長パターンが生まれつつあること、新しい技術パラダイムの中心が情報通信技術であることを論証した。以上のような基本的観点にたって、日本・アメリカ・ヨーロッパ・アジアの経済成長のメカニズムや国際競争力について、1980-90年代に焦点を当てて分析した。まず、日本については、ソフトウェアよりもハードウェアに偏った奇形的な技術進歩がネットワークの弱点となり、新しい経済成長パターンの確立の障害になっている。アメリカについては、情報通信技術が「ニューエコノミー」と言われる新しい経済成長パターンを作り上げつつあるが、反面それは金融面で脆弱性を抱えたものであることが分かった。ヨーロッパについては、日本以上に情報通信技術に遅れていて、多品種少量生産への転換も遅れているが、金融面での前進が大きな強みとなっていることが分かった。アジアの中でも中国については、国営企業の改革による社会主義市場経済の成否が、今後の技術進歩の動向を左右することが分かった。本研究の目的は、(1)技術データベースから作成された技術連関表に基づいて将来の科学・技術の進歩の基本的方向を析出すること,(2)科学・技術が経済成長パターン、国際分業構造、金融システムをどのように変えてゆくかを分析することにある。まず、さまざまの観点から多数の技術連関表をINSPEC,COMPENDEX,JOISという3つのデータベースから作成した。とりわけ、21世紀に向けて、科学・技術が決定論と要素還元主義から非線形的・非決定論的で非要素還元論的なものへと移行し、これをベースとして科学・技術と人間・社会との調和をめざしていることを解明することに重点を置いて分析を進めている。このことはより具体的に言えば、モノ作り面(ハード面)での量子力学・ナノテクノロジーの進歩と、サービス面(ソフト面)での人間の思考に近いアルゴリズムを持つコンピュータの進歩とが、車の両輪となって進歩しつつある科学・技術の全体像を描くということである。本年度は、そのためのデータ作成作業と基礎的検討をおこなった。その結果、日本の科学・技術的基盤が脆弱であり、またハードウェアに偏っていること等の知見を既に得ており、次年度に本格的分析に入る予定である。次に、この新しい科学・技術が経済成長等に与える影響については、各分担者がそれぞれの分野について検討を進め、研究会を2回開催して議論した。そして、将来の経済成長が基本的には人工知能化を目指した新しいソフトの発展に依存した新消費主義型のものとなるということを基本に据えて分析すべきであること等を理解した。その意味でのハードに偏った研究資源を持つ日本が経済成長、国際競争において問題を有していること等が、次年度の主たる研究課題になることを確認した。

21世紀を目前とした現在、経済成長パターンはエネルギー集約少品種大量生産から情報集約的多品種少量生産にシフトしつつあり、この新しいパラダイムへの適応力の相違が国際競争力の格差となって現れることによって国際分業構造は変化し、国際短資移動が経済成長を攪乱している。本研究の目的は、このような変化の基礎にあるのが、技術進歩であり、とりわけ情報通信技術の進歩やそれを基礎としたコンピュータネットワークの爆発的拡大であるという認識に立って、技術の進歩や技術移転が経済成長・国際分業・国際金融にどのような影響を与えているかを分析することにある。そのために、科学技術データベース(COMPENDEX、PATOLIS等)から技術連関表を作成し、ソフトウェアからハードウェアに至る多様な情報通信技術の進歩が、コンピュータネットワークをどのように進化させつつあるのかを解明した。次いで、このネットワークの上に多様なアプリケーションが生まれ消費主導の多品種少量生産型の経済成長パターンが生まれつつあること、新しい技術パラダイムの中心が情報通信技術であることを論証した。以上のような基本的観点にたって、日本・アメリカ・ヨーロッパ・アジアの経済成長のメカニズムや国際競争力について、1980-90年代に焦点を当てて分析した。まず、日本については、ソフトウェアよりもハードウェアに偏った奇形的な技術進歩がネットワークの弱点となり、新しい経済成長パターンの確立の障害になっている。アメリカについては、情報通信技術が「ニューエコノミー」と言われる新しい経済成長パターンを作り上げつつあるが、反面それは金融面で脆弱性を抱えたものであることが分かった。ヨーロッパについては、日本以上に情報通信技術に遅れていて、多品種少量生産への転換も遅れているが、金融面での前進が大きな強みとなっていることが分かった。アジアの中でも中国については、国営企業の改革による社会主義市場経済の成否が、今後の技術進歩の動向を左右することが分かった。
免疫系の相互作用を模倣した分散型侵入検知システムに関する研究

本課題では、生物の免疫系が有する特徴を参考にして侵入検知システム(Intrusion Detection System、以下IDSと略す)の課題を解決する。今年度は、免疫細胞の体内循環に学んだエージェントの「移動」に焦点を絞って、以下の2項目を実施した。1.昨年度、免疫系が異物を中和して正常な状態に戻すことに倣い、免疫型診断モバイルエージェントによって異常IDSのルールを相互修復する手法を提案した。今年度は、他の手法(多数決モデルを用いる方法やホスト間通信を用いる方法)との比較シミュレーションを追加して行い、提案手法の有効性をより明らかにした。また、異常数の時間変化を表わした数理モデルの修正も行った。これらの結果を整理して国際会議KES2005にて発表した。2.これまでは有線ネットワーク上での診断であったが、近年コンピュータの通信には無線がよく使われる。そこで、エージェントが自由に移動できる無線ネットワーク上で免疫型エージェントによる異常の検出を試みた。エージェントの移動戦略として戦略A(ランダムウォーク)、戦略B(同方向の直線移動)、戦略C(異方向の直線移動)を取り上げ、静止エージェントの場合も含めて性能を比較した。その結果、戦略Cが異常検出率を最も向上させることが分かった。また、戦略Cで移動エージェントの割合を増加させると、検出率は向上するものの0.8以上でほぼ一定となった。移動の割合にしきい値が存在することが示唆された。これらの成果は国際会議KES2006にて発表予定である。なお当初計画していた実験用ネットワーク上での免疫型診断エージェントの性能評価は、代表者の所属先の変更により実験環境の再構築が必要となったために実施できなかった。今後本格的に行う予定である。本課題では、免疫系が有する三つの特徴(免疫ネットワーク、サイトカインネットワーク、免疫細胞の体内循環)に焦点を絞り、それぞれを侵入検知システム(Intrusion Detection System、以下IDSと略す)の課題(自己監視、侵入相関分析、適応的情報交換)と結びつけ、その解決を目指す。今年度は「免疫型診断モバイルエージェントを用いた自己監視」に取り組んだ。分散型侵入検知システムを抽象化したシミュレーション環境において、環境パラメータ(改ざんされたルールを持つ改ざんIDSの個数など)を変化させながら、免疫ネットワークを参考にした診断モデルの自己監視能力(診断速度や診断精度)を調べた。ここでは以下の二つのアプローチを比較した。・隣接したIDS同士が相互に診断する方法・監視モバイルエージェントが移動しながら各IDSを診断する方法その結果、モバイルエージェントを用いる方法は、IDSが相互に診断する方法と比べて、診断の収束に時間を要するものの、より少ない通信量(モバイルエージェント数)でより多くの改ざんIDSを検出できることが明らかになった。さらに、生物の免疫系が検出した異物を中和することによって正常な状態に戻すことに倣い、検出した改ざんIDSをモバイルエージェントが修復する試みも行った。修復するための条件をいくつか提案し、ある環境パラメータのもとでは修復の効果が現れることを確認した。上記の研究成果は、それぞれ国際雑誌Journal of AROBならびに国際学会KES2004にて発表予定である。今年度は、昨年度の研究を踏まえて以下の3項目を実施した。1.昨年度に取り組んだ「免疫型診断モバイルエージェントを用いた自己監視」に対して、追加シミュレーションと理論的考察を行った。まず、提案手法と他の手法による診断性能が環境パラメータ(ユニット数やルール数)にどのように依存するかをより詳細なシミュレーションによって明確にした。そして、簡単な場合に対してパラメータ間の関係式を導出し、シミュレーション結果とほぼ一致することを確認した。これらの結果を整理して計測自動制御学会論文集とArtificial Life and Roboticsにて報告した。2.生物の免疫系が異物を中和して正常な状態に戻すことに倣い、上記の免疫型診断モバイルエージェントによって検出した異常ユニットを自己修復するアプローチを昨年度末に提案した。今年度は、まずこのアプローチを国際会議KES2004にて発表した。そして、他の手法(免疫型診断モデルではなく多数決モデルを用いる方法、モバイルエージェントではなくホスト間通信を用いる方法)との比較から提案手法がより多くの異常ユニットを修復できることを明らかにした。また、異常ユニット数の時間推移に対して数理モデルを構築し、シミュレーション結果の一部と一致することを確認した。これらの成果は国際会議KES2005にて発表予定である。3.今年度からエージェント間での効率的な情報伝播の方法を探るために、一次元確率セルオートマトンによっで情報伝播をモデル化し、様々な近傍側に対する伝播の成功回数と総発信回数を調べた。その結果、周辺セル(エージェント)からの受信数がある範囲内であった時に各セルが発信を行えば、情報伝播の効率が良いことが分かった。次年度にはエージェントの移動も考慮した2次元確率モデルによる解析を行う。

2.これまでは有線ネットワーク上での診断であったが、近年コンピュータの通信には無線がよく使われる。そこで、エージェントが自由に移動できる無線ネットワーク上で免疫型エージェントによる異常の検出を試みた。エージェントの移動戦略として戦略A(ランダムウォーク)、戦略B(同方向の直線移動)、戦略C(異方向の直線移動)を取り上げ、静止エージェントの場合も含めて性能を比較した。その結果、戦略Cが異常検出率を最も向上させることが分かった。また、戦略Cで移動エージェントの割合を増加させると、検出率は向上するものの0.8以上でほぼ一定となった。移動の割合にしきい値が存在することが示唆された。これらの成果は国際会議KES2006にて発表予定である。なお当初計画していた実験用ネットワーク上での免疫型診断エージェントの性能評価は、代表者の所属先の変更により実験環境の再構築が必要となったために実施できなかった。今後本格的に行う予定である。
ナノスケール磁性体の磁気的性質に関する熱力学的研究

バルク状態の磁性物質をnmスケールまで微小化することによって得られるナノスケール磁性体は,新しい磁気メモリーというような応用の面ばかりでなく,超常磁性や磁気量子トンネリングなどの興味深い現象を示す点で近年注目されている。ナノスケール磁性体の開発には,トップダウン方式とボトムアップ方式の二種類の方法がある。本研究では,ボトムアップ方式ナノスケール磁性体である単分子磁性体[Mn_<12>O_<12>(O_2CPh)_<16>(H_2O)_4]およびナノワイヤー磁性体[Mn(saltmen)]_2[Ni(pao)_2(py)_2](ClO_4)_2とトップダウン方式ナノスケール磁性体であるアモルファスSiO_2中のNi(OH)_2モノレイヤーナノクラスター(Ni-MNC)の磁気的性質を熱力学的立場から調べた。[Mn_<12>O_<12>(O_2CPh)_<16>(H_2O)_4]の磁場中での熱容量に磁場方向依存性を見出し,一軸性異方性のみをもつS=10のスピンハミルトニアンを用いて10K以下の熱容量データの磁場方向依存性をうまく再現した。また,[Mn(saltmen)]_2[Ni(pao)_2(py)_2](ClO_4)_2の熱容量の磁場依存性は一次元反強磁性磁性体の特徴を示した。一方,Ni-MNCの熱容量の磁場依存性から,Ni-MNC内およびNi-MNC間には強磁性相互作用が働いており,磁気エントロピーの値から観測されたブロードな磁気熱異常がNi^<2+>(S=1)の磁気秩序化によるものであることが結論された。バルク状態の磁性物質をnmスケールまで微小化することによって得られるナノスケール磁性体は,新しい磁気メモリーというような応用の面ばかりでなく,超常磁性や磁気量子トンネリングなどの興味深い現象を示すことで近年世界中で注目を集めている。ナノスケール磁性体の開発こは,微粒子フェライトに代表されるトップダウン方式と,Mn_<12>クラスターのような単分子磁性体に代表されるボトムアップ方式があるが,今年度はトップダウン方式で得られたアモルファスSiO_2中に均一に存在する平均直径約2.5nmのNi(OH)_2モノレイヤーナノクラスター(Ni-MNC)の特異な磁気的性質を熱力学約手法で調べた。Ni-MNCの零磁場下での熱容量では,20K付近にブロードな熱異常が観測されたが,磁気測定で指摘されているような磁気秩序や磁気凍結による顕著な熱異常は見出されなかった0また,磁場を増加させると,この熱異常は高温側にシフトし,熱異常の大きさも大きくなった。この磁気熱異常の磁場依存性から,Ni-MNC内およびNi-MNC問に強磁性相互作用が働いていることが示唆された。磁気エンタルピーおよびエントロピーは,それぞれ424J mol^<-1>,10.7J K^<-1>mol^<-1>と見積もられた。磁気エントロピーがS=1のスピン系で予想されるエントロピー変化Rln3(=9.13J K^<-1> mol^<-1>)と良く一致したことから,観測された磁気熟異常はNi^<2+>(S=1)の磁気秩序化によるものであることが結論された。

バルク状態の磁性物質をnmスケールまで微小化することによって得られるナノスケール磁性体は,新しい磁気メモリーというような応用の面ばかりでなく,超常磁性や磁気量子トンネリングなどの興味深い現象を示すことで近年世界中で注目を集めている。ナノスケール磁性体の開発には,微粒子フェライトに代表されるトップダウン方式と,Mn_<12>クラスターのような単分子磁性体に代表されるボトムアップ方式があるが,今年度はボトムアップ方式で得られたナノワイヤー磁性体[Mn^<III>(saltmen)]_2[Ni^<II>(pao)_2(py)_2](ClO_4)_2および単分子磁性体[Mn_<12>O_<12>(O_2CPh)_<16>(H_2O)_4]の磁気的性質を熱力学的立場から調べた。緩和法による[Mn^<III>(saltmen)]_2[Ni^<II>(pao)_2(py)_2](ClO_4)_2の零磁場下での熱容量では,10K付近に低次元磁性体に特有な短距離秩序による非常にブロードな熱異常が観測された。しかし,測定温度範囲の1.85K以上では長距離秩序による磁気相転移は見られなかった。また,磁場を増加させると,この熱異常は低温側へシフトし,熱異常の大きさも小さくなった。この磁気熱異常の磁場依存性から,[Mn^<III>(saltmen)]_2[Ni^<II>(pao)_2(py)_2](ClO_4)_2中の一次元鎖内に反強磁性相互作用が働いていることが示唆された。しかし,磁気測定で観測された磁気緩和に対応する磁化反転のブロッキングによる熱容量のステップは見出されなかった。緩和法による[Mn_<12>O_<12>(O_2CPh)_<16>(H_2O)_4]粉末結晶の熱容量の磁場依存性を調べたところ,4K付近に0.5Tの磁場下で最大に磁化反転のブロッキングによる熱容量のステップが観測された。このブロッキング温度や磁場の値は他のMn_<12>単分子磁性体と大体同じであった。来年度は断熱法による熱容量測定を行い,熱容量の絶対値を求める。また,単結晶での熱容量の磁場依存性を行い,磁化反転のブロッキングに対する単結晶にかかる磁場方向依存性について詳細に調べる予定である。また,^3Heクライオスタットを用いて極低温における熱容量測定を行い,Mn原子核の超微細構造についての情報を得る。今年度も昨年度に引き続き,ナノワイヤー磁性体[Mn^<III>(saltmen)]_2[Ni^<II>(pao)_2(py)_2](ClO_4)_2の極低温領域,および単分子磁性体[Mn_<12>O_<12>(O_2CPh)_<16>(H_2O)_4]単結晶の磁気的性質を熱力学的立場から調べた。緩和法により,0.410Kの温度範囲で[Mn^<III>(saltmen)]_2[Ni^<II>(pao)_2(py)_2](ClO_4)_2の熱容量測定を行った結果,零磁場下での熱容量では,1K以下で熱容量のアップターンが観測された。しかし,長距離秩序による磁気相転移はこの温度範囲でも見られなかった。磁場が増加するにつれて,このアップターンの大きさはだんだん小さくなったが,9Tという強磁場下でもアップターンが消えることはなかった。したがって,観測されたアップ
巨核球の分化に伴って発現する新規遺伝子に関する研究

1.巨核球細胞株の樹立巨核球細胞の分化の度合いと新規遺伝子の発現の関係を調べるために、白血病患者の骨髄標品および抹消血から分化度の異なる細胞株の樹立を試みた。培養樹立することに成功したCTS細胞は以前に樹立したCMK細胞より分化度の低い巨核球性細胞株であることが判明した。2.新規遺伝子の抗体の作成以前作成したペプチドに対する抗体の抗原反応性が低いことが判明したので、本遺伝子の全長を大腸菌で発現させるためのプラスミッドベクターを構築した。現在、クローンの選択中である。この方法で発現したタンパクを免疫することにより作成されるポリクローナル抗体によって、抗原の検出が改善されることが期待される。3.新規遺伝子の組織特異的発現われわれが巨核球性細胞CMKから単離した新規遺伝子産物はは骨髄や抹消血中での細胞の抗体染色から成熟巨核球と血小板および脱核前の網状赤血球に特異的に発現されていることが判明した。また、培養細胞では分化度の高いCMK細胞では発現が認められたが、分化度の低いCTS細胞では低かった。4.細胞内抗原の細胞内局在新規遺伝子に対する抗体と反応する特異的な抗原の細胞内局在についてGM-CSF処理で分化誘導したCMK細胞と抹消血中の血小板および骨髄中の細胞を用いて顕微鏡下で検討を行った。細胞質が染色された。細胞質が染色された。培養樹立することに成功したCTS細胞は以前に樹立したCMK細胞より分化度の低い巨核球性細胞株であることが判明した(International Journal of Medicine,印刷中)。2.新規遺伝子の組織特異的発現われわれが巨核球性細胞CMKから単離した新規遺伝子は骨髄や抹消血中での細胞の抗体染色から成熟巨核球と血小板および脱核前の網状赤血球に特異的に発現されていることが判明した。また、培養細胞では分化度の高いCMK細胞では発現が認められたが、分化度の低いCMS細胞では低かった。3.新規遺伝子の細胞内局在CMK細胞、背随の正常巨核球を用いた抗体染色法で新規遺伝子産物は細胞質に局在していることが判明した。このことは細胞内の高次構造を維持している物質群の局在と一致している。4.骨髄液からの正常巨核球の分離法の確立血小板の放出は巨核化した成熟巨核球でおこる。プロテインキナーゼ阻害剤K252aを用いて、巨核球細胞の巨核化に細胞周期制御物質であるCDC2キナーゼが関与することを見いだした(Leukemia and Lymphoma,25:333-343,1997)。今後、新規遺伝子の巨核化での役割を検討することが可能となった。1.新規遺伝子の抗体の作成以前作成した抗体が電子顕微鏡用の細胞試料では反応性が弱いことが判明したので、新たに別のペプチド部位を利用して兎に免疫し、新たに抗体を作成中である。2.細胞内抗原の細胞内局在新規遺伝子に対する抗体と反応する特異的な抗原の細胞内局在についてCMK細胞と抹消血中の血小板および骨髄中の細胞を用いて引き続き顕微鏡下で検討したがその局在を決定するまでに至らなかった。新たに開発中の抗体によって再検討中である。3.アンチセンスオリゴヌクレオチドによる機能解析新規遺伝子のRNAの構造解析にもとすき、翻訳開始点近傍に結合するアンチセンスオリゴヌクレオチドを作成したので、CMK細胞とHEL細胞を用いてこの遺伝子の巨核球からの血小板産生と赤血球の脱核についての生理的な役割について推定するするためにオリゴヌクレオチドの導入方法についてその条件の検討を行った。現在、両細胞へ導入し、その細胞の変化について解析中である。骨髄由来幹細胞へのオリゴヌクレオチドの導入方法についても検討を行った。この系を用いて幹細胞から巨核球あるいは赤血球コロニーの形成に与えるアンチセンスオリゴヌクレオチド影響について検討することが可能となった。
口腔扁平上皮癌幹細胞と関連するマイクロRNAの機能解析と新規治療法の開発

癌において転移は多段階かつ複雑な機構を経て成立し、がん患者の予後に大きな影響を与える。近年、microRNA (miRNA)による遺伝子調節が癌の発生・進展に寄与していることが示唆されている。今回、口腔扁平上皮癌の悪性形質、特に転移における腫瘍抑制的miRNAの機能的意義を検討するとともに、新たな転移関連分子および新規分子ネットワークの同定を試みた。研究の結果、転移関連miRNAであるmiR-Xは転移関連分子の遺伝子発現の調節を介してOSCCの転移機構において抑制的に作用することが明らかとなり、miR-Xが新たな診断・治療標的となりうることが示唆された。本研究ではmiRNAと関連する新たな悪性形質制御ネットワークを解明し、口腔扁平上皮癌の新規診断・治療法の確立を目指すことを目的とした。まず、高転移OSCC細胞株の網羅的miRNAアレイ解析を行い、候補miRNA(miR-X:仮称)を抽出した。このデータを基に当科で保有するOSCC細胞株におけるmiR-Xの発現をreal time RT-PCRで確認した。その結果、OSCC細胞株におけるmiR-X発現に株間で差を認め、特に浸潤能の高さとの間に相関を認めた。次にmiR-Xを高発現するOSCC細胞株を樹立を試み、miR-Xの発現が低いOSCC細胞株とGFPでmiR-Xの発現が確認可能なベクターを用いてmiR-X高発現OSCC細胞株の樹立に成功した。樹立したmiR-X高発現OSCC細胞株の増殖能、浸潤能の変化をin vitroで検討したところ、in vitroにおいてmiR-X高発現OSCC細胞株は浸潤能の低下を示した。続いて公共データベースを元にmiR-Xの標的となりうるmRNAを検索し、候補となる標的遺伝子mRNAおよびその遺伝子産物の発現をOSCC患者検体で確認した。結果として、データベースから候補となった浸潤・転移関連遺伝子のmRNAおよびその遺伝子産物はOSCC患者検体で高発現していた。これまでの研究で、OSCCにおける浸潤・転移制御機構にmiR-Xが関与している可能性が考えられ、OSCCにおいてもmiRNAが腫瘍の悪性度決定に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。内在性の低分子RNAであるmicroRNA(miRNA)は、遺伝子発現を精巧に調節していることが明らかになりつつあり、その制御システムの異常は癌の発生・進展にも大きく関わることが明らかになっている。一方、口腔扁平上皮癌(OSCC)において、癌細胞の浸潤・転移は患者予後を大きく左右しており、その調節機構の解明は癌治療の発展において重要である。我々はこれまで、高転移口腔扁平上皮癌(OSCC)細胞株を樹立し浸潤・転移の研究を進めてきた。本研究では口腔扁平上皮癌(OSCC)の浸潤・転移機構を制御するmiRNAを同定し、そのmiRNAを中心とした新たな分子ネットワークの解明を目的とした。本研究期間中に、1高転移性OSCC細胞株のmiRNAアレイから癌抑制型miRNA(以下、miR-X)を同定した。2miR-XはOSCCの浸潤能を制御していることが示唆された。3miR-X高発現OSCC細胞株のcDNAマイクロアレイ解析から浸潤・転移関連遺伝子IMR-1(仮称)を同定した。IMR-1はmiR-Xによって発現抑制を受けていた。4IMR-1発現量はOSCC臨床検体において浸潤様式、患者予後と相関し、in vitroでOSCC細胞株の浸潤能を制御していた。5miR-X高発現細胞株の同所異種移植実験にて、miR-XがOSCC細胞の転移能を顕著に抑制していた。以上より、癌抑制型miRNAによる浸潤・転移関連分子の発現制御を介したOSCC進展機構の一端が明らかとなった。また、併せてOSCCの発生・進展に関わる複数のマイクロRNAやその標的遺伝子がOSCC患者の病態に与える影響について、若干の知見を得ることに成功した。なかでも、炎症性サイトカインIL-6については、各種アレイ結果からOSCCの治療抵抗性に深く関与していることを見出し、学会発表を行った。これまでの研究でOSCCにおける浸潤・転移機構においてmiRNAが深く関わる可能性を示唆するデータが得られている。OSCCにおいて浸潤・転移に関わるmiRNAの同定に成功しており、同分子を高発現するOSCC細胞株も複数樹立している。これらの細胞を使用したin vitroの実験系において、ここまで報告者が得た知見と同様の結果が得られており、再現性も問題ないことを確認している。免疫不全マウスに移植可能なOSCC細胞株は限られるが、既に報告者はマウスに移植可能なOSCC細胞株でも標的miRNAを高発現する細胞株を樹立しており、次年度に向けての実験準備も整っている。口腔扁平上皮癌今後もmiRNAと関連する新たな悪性形質制御ネットワークを解明し、口腔扁平上皮癌の新規診断・治療法の確立を目指すことを目的として研究を推進する。

既に得られた研究成果について、その再現性を確認するとともに免疫不全マウスへの移植実験を行い、より実際の生体に近い環境でmiRNAがOSCC細胞の挙動にどのような影響を与えるかを検討する。また、今回同定された浸潤・転移に関連するmiRNAの発現制御に関わる分子機構の解明に努める予定である。当科では様々な分野の研究者が研究資源を共有して使用しているため、物品費が少なく済んだ。また、報告者の転勤に伴い海外学会への参加を取りやめた為、旅費も当初の予定よりも使用額が少ないけっかとなった。次年度使用額については、科学研究費の適正使用基準に基づいて消耗品等に使用する予定である。
オートファジー関連因子（ATG）陽性複製オルガネラによるウイルス複製機構の解明

RNAウイルスが感染した宿主細胞内でどのような分子機構で増殖しているのかを解明することを目的とする。RNAウイルスが増殖する過程で複製オルガネラと呼ばれる特殊な構造体を形成する。近年、複製オルガネラ近傍に局在する宿主由来のタンパク質が報告されている。この情報をもとに複製オルガネラに局在するタンパク質をマーカーとして用いて、複製オルガネラの近傍に局在するタンパク質を標識しする手法で、網羅的に同定する。同定したタンパク質とRNAウイルスとの関係を検証し、複製過程の分子機構の解明を目指す。