hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小児横紋筋肉腫における予後因子の同定を目的としたゲノム解析

横紋筋肉腫の発症に関与する標的遺伝子を同定することを目的に、計30例のRMS臨床検体と細胞株8株について、高密度SNPアレイを用いた網羅的ゲノム解析を行った。その結果、頻度の高いゲノムコピー数の変化は、2p、2q、13p領域の高度増幅および1p、9pのLOHであった。2pに存在するALK、1pに存在するNEGR1につき解析を行ったところ、これらは癌腫を越えて機能する標的分子である可能性が示唆された。横紋筋肉腫(RMS)は小児軟部腫瘍の中で最も頻度が高く、組織学的には胎児型(embryonal type; ERMS)と胞巣型(alveolar type; ARMS)に大別される。近年の集学的治療によりERMSの治療成績は改善されてきたが、ARMSは依然として極めて予後不良である。そこで、RMSの発症や進展に関与する標的遺伝子を同定し、発症分子機構を解明すると共に疾患特異的な新たな分子標的療法の開発を目指して、計30例のRMS検体について、高密度SNPアレイを用いたゲノムコピー数の異常およびアレルの不均衡のゲノムワイドなマッピングを行った。アレイ解析の結果、複数の検体で共通して認められる欠失・増幅を起こしている領域内については、PCR-SSCP法、直接塩基配列決定法、rea1-time PCR法およびFISH法を用いて、その標的遺伝子の探索を行った。RMSにおけるmolecular allelotypingの結果、hyperdiploidyとdiploidyのゲノム上の2つのsubgroupが存在することが特徴的だった。頻度の高いゲノムコピー数の変化は、2p、2q、13p領域の高度増幅および1p、9pのLOHであった。またこれまでに報告のない領域の異常も複数検出された。特に2q、13qの高度増幅は胞巣型RMSに特徴的であった。この領域は2;13転座の切断点の近傍に位置しており、それぞれFKHRと以PAX3がampliconに含まれることが判明したため、定量PCR法でFKHRとPAX3の発現解析を行ったところ、共に高発現が認められた。またFlSH解析も行ったところ,増幅が確認された。RMSの胞巣型で頻度の高い2q、13qの高度増幅領域の詳細な解析により、2;13転座により生じるFKHR一PAX3が染色体上で増幅していることが判明し、悪性度の高い腫瘍の性質に関与している可能性が示唆された。横紋筋肉腫(RMS)の発症や進展に関与する新規がん関連遺伝子を同定し、発症分子機構を解明するとともに疾患壁異的な新たな分子標的療法の開発を目指して、計30例のRMS臨床検体と細胞株8株について、局密度SNPアレイを用いたゲノムワイドなマッピングを行った。複数の検体で共通して認められる欠失・増幅を起こしている領域内については、PCR-SSCP法、直接塩基配列決定法、real-timePCR法およびFISH法を用いて、その標的遺伝子の探索を行った。その結果、hyperdiploidyとdiploidyのゲノム上の2つのsubgroupが存在することが特徴的だった。臨床検体1例で2q23領域に高度増幅が検出されたが、この領域にはALK遺伝子が存在することが判明した。我々はこれまでに、神経芽腫においてALKが増幅と変異といり2つの異なるメカニズムによって造腫瘍性を来たす標的分子であることを明らかにした。このためRMSの発症分子機構におけるALKの意義を明らかにするために、この遺伝子の発現解析、変異解析を施行した。その結果、細胞株の75%、新鮮腫瘍の60%にALKの発現が確認されたが、有意な変異は検出されなかった。またSJRH-4細胞株で1p31域に約360Kbのホモ欠失を検出し、この領域内に唯一NEGR1が存在することをみいだしたが、NEGR1搬は神経芽腫細胞株NB-19でもホモ欠失が検出されたことからこの遺伝子は癌腫を越えて機能するがん抑制遺伝子である可能性が示唆された。RMSの発症や進展にはこまで報告されていた転座以外にも複数のゲノム異常が関与していることが判明し、悪性度の高い腫瘍の性質に関与している可能性が示唆された。
ウエルシュ菌ι毒素の分子生物学及び細胞生物学的解析による作用機構の解明

ウエルシュ菌のイオタ毒素は、致死、壊死活性を有し本菌による腸性中毒症の原因と考えられている。本毒素は、アクチンをADP-リボシル化するIaと細胞への結合に関与するIbからなる。本研究では、イオタ毒素の細胞レベルでの作用を解析した。イオタ毒素を細胞に作用させると、Ibが細胞膜でオリゴマーを形成しこれにIaが結合して侵入、初期エンドソーム、後期エンドソーム、そして、リソソームの順に輸送されることが判明した。Ibは単独では生物活性を示さないと考えてられていたが、IbはA431細胞の細胞膜でオリゴマーを形成し、ATP低下を誘導して細胞死を引き起こし、Ib単独で作用することが明らかとなった。ウエルシュ菌イオタ毒素は、致死、壊死活性を有し、動物の腸性中毒症の原因毒素と考えられている。イオタ毒素は、アクチンADP-リボシル化活性を示すIaと結合に関与するIbからなり、Ibが細胞膜に結合後、これにIaが結合して細胞内に侵入し、細胞の円形化(ラウンディング)を誘導する。本年度は、細胞への結合と侵入経路の解析、そして、Ibの細胞毒性の検討を行なった。Ibの細胞表面の受容体として、最近、Lipolysis-stimulated lipoprotein receptor(LSR)が報告されたので、Ibとの結合を解析した。LSRをsiRNAによりノックダウン(KD)させると、イオタ毒素の細胞ラウンディングが抑制された。LSR-KD細胞に対するIbの結合を観察すると、この細胞には、Ibが結合しないことが判明した。すなわち、Ibは細胞表面に存在するLSRに結合して、その後、エンドサイトーシスより細胞内に侵入することが判明した。Ibは、これまでに、単独では生物活性を示さないこと報告されていた。そこで、Ib単独の毒性を検討した。MDCK細胞、そして、A431細胞にIbを作用させたところ、Ibは、MDCK細胞には、作用を示さないが、A431細胞に対しては膨化作用を示した。次に、細胞内ATP量の変化を指標として、種々の細胞に対するIbの効果を検討すると、A431細胞、次いで、A549細胞、そして、MDCK細胞の順にATP量の低下が認められ、DLD-1細胞においては、その作用は、全く認められなかった。さらに、Ibの細胞におけるオリゴマー形成能を調べたところ、A431細胞においては、オリゴマー形成能の高いことが判明した。以上から、IbはA431細胞に結合後、細胞膜でオリゴマーを形成し、ATP低下を誘導して、細胞の膨化や核の変化など、Ib単独で作用することが明らかとなった。E型ウエルシュ菌の産生するイオタ毒素は、動物の腸性中毒症の原因毒素と考えられ、本毒素は生物活性として致死、壊死活性を有する。イオタ毒素は、2成分毒素で、アクチンをADP-リボシル化するIaと細胞への結合に関与するIbからなり、Ibが細胞膜に結合後、細胞膜ラフトでオリゴマーを形成し、これにIaが結合してエンドサイトーシスにより細胞内に侵入し、アクチンをADP-リボシル化してアクチンの重合を阻害し、細胞の円形化を誘導する。本年度は、細胞への結合と侵入経路の解析を行なった。Ibの細胞への侵入を検討するため細胞に結合したIbを免疫蛍光抗体法で検出し、共焦点レーザー顕微鏡で観察した。まず、4°Cでは、Ibは細胞表面し、これを37°Cにすると5分から細胞内の小胞に認められ、60分で最大に達した。その後、120分以降ではIbの蛍光が、細胞内の小胞から再び細胞膜に認められた。一方、細胞に結合したIbは、4°Cではモノマーで37°Cではオリゴマーを形成し、120分以降ではバンドの消失が認められ、Ibは細胞内で分解される可能性が示唆された。次に、エンドソームマーカーとIbの局在を観察すると、細胞にIbを添加して15分では、Ibは初期エンドソームのマーカーであるEEA1、そして、リサイクリングエンドゾームのマーカーであるRab11と共局在を示した。また、60分ではこれらとの共局在は減少し、後期エンドソームのマーカーであるLamp1、そして、GFP-リソソームとの共局在が見られた。一方、ゴルジ体マーカーではGolgi58Kや小胞体マーカーであるER-GFPとIbは共局在しなかった。以上から、Ibは細胞に結合後、細胞膜でオリゴマーを形成して侵入し、15分では初期エンドソーム、その後、60分では後期エンドソームに輸送され、その後、リソソームで分解を受け、再び細胞膜に輸送されることが明らかとなった。

ウエルシュ菌の産生するイオタ毒素は、致死、壊死活性を有し、本菌による高い致死率を示す動物の腸性中毒症の原因毒素と考えられている。我々のグループではこれまでイオタ毒素の構造と機能について検討を行ってきた。本年度は、細胞への侵入経路であるエンドサイトーシスの過程を解析とIbの大量精製と結晶化を行った。イオタ毒素は、Ibが細胞膜に結合後、これにIaが結合して、エンドサイトーシスにより細胞内に侵入することが知られている。Ibの細胞内侵入経路をエンドサイトーシスのマーカーとの局在で共焦点レーザー顕微鏡を使用して観察した。Ibは免疫蛍光染色法により検出すると15分までは、Ibは初期エンドソームマーカーであるGFP-Rab5との共存が認められた。30分後では、1部は、後期エンドソームであるGFP-Rab7とマージし、残りはリサイクリングエンドソームのマーカーであるGFP-Rab11と共存した。30分以降では、IbはLysosome-GFPとの局在が認められた。すなわち、初期エンドソームまで輸送されたIbの一部は、リサイクリングエンドゾームを介して細胞表面に輸送され、再び、Iaと結合して細胞内に侵入すること、その後、Ibは、リソソームまで輸送され、分解されることが明らかとなった。次に、Ibの大量発現と精製を行った。Ibは、ウエルシュ菌からは微量しか産生されず、大量に得ることが困難であった。我々は、Ib遺伝子を使用して大腸菌でGST-fusionベクターを用いて、精製したところ、比較的大量に得られることが可能となった。そこで、Ibの大腸菌の組換え体の培養と精製を繰返し、Ibを大量に精製した。得られたIbは、結晶化のスクリーニングキットを使用して、ハンギングドロップ蒸気拡散法により結晶化の作製を行った。結晶が得られたら、X線回析を行う。本年度は、イオタ毒素の細胞への結合と侵入、そして、Ib単独による細胞毒性の検討を中心に行った。イオタ毒素は細胞表面に存在するLSRに結合することが明らかとなり、その後、エンドサイトーシスで侵入することが判明した。Ibは、これまで、単独では細胞毒性を示さないと考えられていたが、A431細胞に対して、細胞毒を示すことを明らかにした。イオタ毒素の新しい作用がわかり、順調に進展している。本年度は、イオタ毒素の細胞内輸送ルートの解明を第一目標に行って来たが、本毒素が、細胞内に侵入後、初期エンドソームに輸送され、その後、リサイクリングエンドゾームと後期エンドソームまで輸送される。イオタ毒素が細胞表面のLSRに結合して、細胞への侵入時に、どのようなシグナル伝達系が活性化されているのかを明らかにする。さらに、Ibによる細胞毒性が、いかなる細胞死の形態を示すかを検索する。イオタ毒素が細胞に作用する時にどのようなシグナル伝達系が活性化されているのかを明らかにする。毒素の受容体となる候補の検索を行う。イオタ毒素の作用機構を細胞生物学的な手法で検討するため、試薬や器具などの消耗品に多くを使用する。成果発表のため、学会発表での出張費を使用する。
サルコイドーシス起因体としてのプロピオニバクテリアに関する検証

サルコイドーシス(サ症)は原因不明の全身性肉芽腫疾患で、疾患感受性のある宿主が環境中の何らかの原因微生物や抗原物質(起因体)に暴露されて発症するものと想定されている。P.acensはサ症病変部から培養可能な唯一の微生物で、今回の国際共同研究(Eishi et al.,J Clin Microbiol,2002)により日本人だけでなく欧米諸国のサ毎患者病変部から本菌DNAが高率・多量に検出された。また、本症患者の肺胞洗浄液細胞からも本菌DNAが高率に検出された(Hiramatsu et al.,Sarcoidosis Vasc Diffuse Lung Dis,2003)。さらにPCR法にて検出されるP.acens DNAは肉芽腫内に集積して存在することもCARD法を用いた高感度ISH法による病理組織学的な研究(Yamada et al.,J Pathol,2002)により明らかとなり、本菌がサ症肉芽腫形成の原因微生物である可能性が高い。本菌由来のトリガーファクター蛋白は、慢性安定期にあるサ症患者の約2割で患者特異的な細胞性免疫反応を誘導可能であり、これをアジュバントとともにマウスに皮下免疫することで実験的に肺肉芽腫症を誘導することも可能であること(Minami et al.,J Med Dent Sci,2003)から、P.acens抗原に対して遅延型アレルギー素因を有する患者が、病変部局所で常在あるいは異常増菌するアクネ菌を起因体として発症している可能性がある(Eishi et al.,Acta Histochem Cytocehm,2003)。サルコイドーシスの原因菌としてプロピオニバクテリアが注目され、ドイツ、イギリス、イタリア国などヨーロッパ諸国からの検体が収集されて、国際共同研究体制下で解析が行われた。その結果、日本人のサ症患者のみならず、結核菌原因説が長年の間提唱されてきたヨーロッパ諸国においても、P. acnesが高率・多量に検出され、しかも同時に測定した結核菌DNAの検出率はヨーロッパ諸国の検体においても低率かつ微量であったことから、日本だけでなくヨーロッパ諸国においてもP. acnesがサ症の原因となっている可能性がでてきた。サ症リンパ節内に検出されるP. acnes DNAとサ症肉芽腫形成との病因的関連を検証するために、定量的PCR法にて検出される多量のP. acnesDNAの組織内分布をIn situ hibridization (ISH)法を用いて解析した。本研究では、catalysed reporter deposition (CARD)という新しいシグナル増幅法を用いた高感度のISH法を応用して組織切片中のP. acnes DNAの検出に成功した。サ症病変部で肉芽種性炎症部と非肉芽腫部それぞれのCARDシグナル数を光学顕微鏡下に測定しその組織内分布を検討するとともに、結核性肉芽腫病変や反応性リンパ節炎における測定結果とも比較することにより、P. acnes DNAが肉芽腫内に集積して存在することを示された。一般に、肉芽腫反応とは細胞内停滞性抗原に対する宿主の防衛反応であり、サ症の原因として想定される原因物質(サ症起因体)は、サ症病変部において肉芽腫性炎症局所に集積して存在している必要がある。したがって、P. acnesDNAが肉芽腫内に集積して認められるという病理形態学的な知見は、サ症病変部において本菌が無意味に存在しているのではなく、これが肉芽腫の形成に積極的に関与していることを強く示唆しているものと考えられる。サルコイドーシス患者の肺胞洗浄液細胞からP. acnesDNAが高率(70%)に検出され、これらの菌ゲノムDNAが肺胞マクロファージの細胞質に局在することが判明した。肺胞洗浄液細胞に本菌DNAが検出された症例では、胸部レ線にて肺野陰影を認める頻度が高く、またガリウムシンチグラムでの肺野への取り込みも高頻度であったことから、肺胞領域での本菌の存在は活動性胞隔炎の存在と関係するらしい。

常在性細菌であるP. acnesがサルコイドーシス患者において肉芽腫性病変を引き起こす前提として、本菌が常在性に肺やリンパ節などの深部臓器にも細胞内感染していること、患者ではこれが常在局所あるいは異所性に増菌していること、宿主要因として患者にIV型アレルギー素因が存在することなどを指摘し、本症が内因性細菌による新たな疾病発生機構により発症しうる可能性を総説として提言した。P. acnesトリガーファクター蛋白(RP35)をアジュバントとともにマウスに感作免疫すると、一部(2557%)のマウスで肺にサルコイドーシス類似の肉芽腫性病変が誘導された。蛋白抗原のかわりに菌体そのものを用いても結果は同様であった。また正常マウスの約1/3で肺からP. acnesが培養可能であったことから、感作免疫のみにて肺肉芽腫を形成するマウスでは、肺に本菌が常在している可能性がある。
妊娠糖尿病の母体ならびに胎児環境におけるNO産生系の異常についての検討

生体内一酸化窒素(nitric oxide:NO)およびヒトキマ-ゼの胎児胎盤系における発現の程度を検討するために,平成平成8年度は以下の検体採取を行った.合併症を認めない正常妊婦と,妊娠中の糖負荷試験(全妊婦に行っている)で異状を認めた妊婦に対し,患者にインフォームドコンセントを行って書類による同意を得た後に,まず経膣分娩時に臍帯静脈血,絨毛膜ならびに脱落膜を採取し各々マイナス-70°Cで凍結保存した(症例数:正常妊娠10例.異常妊娠3例).また帝王切開症例に関しては臍帯静脈血,絨毛膜,脱落膜ならびに子宮筋の一部(子宮切開層における5mm大の子宮筋)を採取し同様に保存した(症例数:正常妊娠5例.異常妊娠5例).さらに帝王切開症例に関してはヒトキマ-ゼの発現検討のために,各検体を採取後生理食塩水にて洗浄した後にカルノア液(エタノール60%,クロロホルム30%,酢酸10%)にて固定(4°C)し3μm厚の標本を2枚ずつ作成した.このけ検体に関しては以下の方法で免疫染色を施した.1)キシロール(10分×3回),エタノール(10分×2回に順次浸漬した.次に100,90,80,70,50エタノールの順に各5分間ずつ漬ける.これらを0.01Mリン酸buffer(PBS食塩水)で3回洗浄.2)ブロッキング用ウマ血清で室温で20分間作用させた後に0.27μg/mlの抗マストセルキマ-ゼ抗体(Chemicon社)を滴下し,各抗体を4°Cで一晩作用させる.3)2次抗体としてビオチン化マウスlgG抗体を60分間作用させ,アビジン・ビオジン化アルカリフォスファターゼとVector Red(Vector社)で染色,光学顕微鏡下に観察した.その結果各検体においてヒトキマ-ゼの発現を認めた(これは現在まで報告を見ないものである).今後は各検体におけるNO合成酵素のRNA発現ならびにヒトキマ-ゼの発現の症例間検討を行う予定である.生体内一酸化窒素(nitric oxide:NO)およびヒトキマ-ゼの胎児胎盤系における発現の程度を検討するために,平成平成8年度は以下の検体採取を行った.合併症を認めない正常妊婦と,妊娠中の糖負荷試験(全妊婦に行っている)で異状を認めた妊婦に対し,患者にインフォームドコンセントを行って書類による同意を得た後に,まず経膣分娩時に臍帯静脈血,絨毛膜ならびに脱落膜を採取し各々マイナス-70°Cで凍結保存した(症例数:正常妊娠10例.異常妊娠3例).また帝王切開症例に関しては臍帯静脈血,絨毛膜,脱落膜ならびに子宮筋の一部(子宮切開層における5mm大の子宮筋)を採取し同様に保存した(症例数:正常妊娠5例.異常妊娠5例).さらに帝王切開症例に関してはヒトキマ-ゼの発現検討のために,各検体を採取後生理食塩水にて洗浄した後にカルノア液(エタノール60%,クロロホルム30%,酢酸10%)にて固定(4°C)し3μm厚の標本を2枚ずつ作成した.このけ検体に関しては以下の方法で免疫染色を施した.1)キシロール(10分×3回),エタノール(10分×2回に順次浸漬した.次に100,90,80,70,50エタノールの順に各5分間ずつ漬ける.これらを0.01Mリン酸buffer(PBS食塩水)で3回洗浄.2)ブロッキング用ウマ血清で室温で20分間作用させた後に0.27μg/mlの抗マストセルキマ-ゼ抗体(Chemicon社)を滴下し,各抗体を4°Cで一晩作用させる.3)2次抗体としてビオチン化マウスlgG抗体を60分間作用させ,アビジン・ビオジン化アルカリフォスファターゼとVector Red(Vector社)で染色,光学顕微鏡下に観察した.その結果各検体においてヒトキマ-ゼの発現を認めた(これは現在まで報告を見ないものである).今後は各検体におけるNO合成酵素のRNA発現ならびにヒトキマ-ゼの発現の症例間検討を行う予定である.
特殊関数論の視点に基づくソボレフ不等式の最良評価

2M階微分作用素(-1)^M(d/dx)^2Mの自己共役境界値問題において,固定端自由端境界条件をもつ場合に対応するソボレフ不等式の最良評価(最良定数,最良関数)を得た。また低階項があるn階フルヴィッツタイプ微分作用素に対応するソボレフ型不等式の最良評価も得ることができた。連続版のソボレフ不等式の最良評価と並行して進めてきた離散版のソボレフ不等式においては,離散版マイナスラプラシアンに対応するソボレフ不等式を正多面体の場合に計算することができた。この他に,糸のたわみ問題についても離散ソボレフ不等式の最良評価を得た。こうした結果は今後の離散版ソボレフ不等式の研究を行う上での足がかりとなる結果といえる。本年度は研究計画に記載した以下の二つの成果を得ることができた。まず一つ目は,2M階線形微分作用素(-1)^M(d/dx)^<2M>の自己共役境界値問題において,固定端自由端境界条件をもつ場合のソボレフ不等式の最良評価(最良定数,最良関数計算)を得た。これまで,この2M階線形微分作用素については両端固定端,両端ディリクレ端,両端ノイマン端,両端自由端,周期境界条件に対応するそれぞれのソボレフ等式について,その最良評価を得てきた。本結果はこれらの問題の延長線上にあり,グリーン関数があるヒルベルト空間の再生核であることを利用して,ソボレフ不等式を定式化,その最良定数を計算し,最良関数を求めた。この境界条件の場合は,グリーン関数の対角線値の行列式表示をLU分解することによりソボレフ不等式の最良定数を計算した。二つ目は,2M階線形微分作用素П^<M-1>_<j=0>(-(d/dx)^2+q_j)において,M=2の場合(棒のたわみ問題)については,固定端,回転端,スリップ端,自由端のそれぞれ対応するソボレフ不等式の最良定数を計算し,最良関数を求めた。この棒のたわみ問題については,これまで固定端,回転端,スリップ端について9個のグリーン関数における階層構造を得ていた。これらの境界条件に自由端を含む16個グリーン関数の階層構造を新たにまとめ,それらの結果を元に,ソボレフ不等式の最良評価を得た。本年度得られた以上の結果については論文としてまとめた。また,それぞれの内容に関連の深い国際会議で発表を行った。本年度は2N階フルビッツタイプ微分作用素に対応したソボレフ不等式の最良評価を得た。最良定数の計算には有限群の理論に現れるギャンベリの公式が重要な役割を果たした。また昨年度に引き続き,棒のたわみ問題(低階項なし)についてもソボレフ不等式の最良評価を得た。境界条件は,固定端,ディリクレ端,ノイマン端,自由端境界条件を設定し,それぞれの組み合わせに対応したグリーン関数を計算,グリーン関数があるヒルベルト空間の再生核となることを利用してソボレフ不等式の最良定数・最良関数を求めた。対称性を考慮し10通りの場合について計算した。ディリクレ端・自由端,ノイマン端・ノイマン端,ノイマン端・自由端,自由端・自由端の4つの組み合わせの境界条件については,固有値0が存在するため可解条件と直交条件を追加してグリーン関数を構成した。本年度得られた以上の結果は論文としてまとめた。本年度は昨年度に引き続きn階フルヴィッツ型微分作用素に対応したソボレフ型不等式の最良評価を得た。具体的には,ヘビサイド・トムソンケープルの時間周期境界値問題に対応するソボレフ型不等式の最良定数およびそれを達成する最良関数を求めた。ソボレフ不等式の物理的意味は,交流電流である出力電圧の絶対値の最大値の2乗を入力電圧のパワーで上から評価するもので,従来の入出力評価とは違う新しい評価式となっている。最良定数はグリーン関数のL^2ノルムの2乗に等しく,最良定数と最良関数はいずれも固有値を用いて表現できる。本結果については,現在論文を投稿中である。連続版のソボレフ不等式の最良評価と平行して進めてきた離散版のソボレフ不等式の最良評価に対して結果を得た。

具体的には,離散版マイナスラプラシアンに対応するソボレフ不等式の最良評価を正多面体(正四面体,正六面体,正八面体,正十二面体,正二十面体)の場合に計算することができた。いずれの場合も離散熱核を定義し,そのラプラス変換によりグリーン行列,擬グリーン行列を計算する。このグリーン行列,擬グリーン行列の対角成分の最大値が,連続の場合と同様,離散版ソボレフ不等式の最良定数となり(正多面体の場合は対称性によりどの対角成分も同じになる),最良定数を達成するベクトルは,グリーン行列,擬グリーン行列の各列ベクトルとなることが分かった。本結果は今後の離散版ソボレフ不等式の研究を行う上での足がかりとなる結果といえる。本年度得られた以上の結果は論文としてまとめた。また,それぞれの内容に関連の深い国際会議で発表を行った。本年度は,昨年度取り扱った高階フルヴィッツ型微分作用素を偏微分作用素に拡張したソボレフ型不等式の最良定数を得た。具体的には,高階フルヴィッツ型偏微分作用素に対して周期1のn次元トーラス上での境界値問題を考え,対応するグリーン関数を楕円テータ関数を用いて求めた。解の公式にSchwarzの不等式を適用することによりソボレフ型不等式を得ることができ,その最良定数はグリーン関数のL2ノルムを用いて表すことができた。本研究成果は,昨年度の研究実績であるヘビサイド・トムソンケーブルの時間周期境界値問題に対応するソボレフ型不等式の偏微分作用素への拡張に対応している。本研究成果は既に論文を投稿し受理済みである。この他に,連続版のソボレフ不等式と並行して進めていた離散版ソボレフ不等式においては,糸のたわみ問題に対する離散ソボレフ不等式の最良評価を得ることができた。その最良定数は第1種チェビシェフ多項式と第2種チェビチェフ多項式を用いて表すことができた。特に,この離散版ソボレフ不等式の最良評価は,離散版マイナスラプラシアンに対応する離散版ソボレフ不等式の最良評価を得る足がかりとなる結果といえる。本研究結果も,既に論文を投稿し受理済みである。また本年度得られた研究成果については,それぞれの内容に関連の深い国際会議で発表を行った。本年度得られた結果は,交付申請書に記載した目的に沿った離散版のソボレフ等式に対する一定の結果といえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度得られた正多面体に対する離散版ソボレフ不等式の最良評価は,今後有限グラフ上の各種離散版ソボレフ不等式の最良評価へと研究を行う予定である。
複素領域での偏微分方程式の解の特異点の研究

1.複素領域での偏微分方程式の解の特異点の様子を研究し,次の結果を得た。(1)解析接続の不可能性の研究に必要とされるフックス型非線型偏微分方程式の解の特異点の構造を,特性指数に関する付加条件なしで完全に決定した。(2)一階の正規型の非線型偏微分方程式の特異解が存在するための必要条件と十分条件について,大変シャープな結果を得た。2.偏微分方程式の形式級数解とその解析的意味を詳しく調べ,次の結果を得た。(1)あるクラスの線型偏微分方程式の形式級数解がmultisummableであることを示した。(2)ある条件を満たす1階半線型特異偏微分方程式の形式級数解がmulti-summableであることを示した。(3)さらに,この結果を,ベクトル場の標準形を求める問題に応用した。3.p楕円型方程式に由来する,非線形偏微分方程式の解の解析的特異性の表示を研究した。多変数のフックス型偏微分方程式の結果を応用することにより,ある種の条件を満たす解の特異点は解析的特異点に限ることが示された。1.複素領域での偏微分方程式の解の特異点の様子を研究した.正規型の非線型偏微分方程式の解の解析接続に関して大変シャープな結果を得た.また,解析接続の不可能性の研究に必要とされるフックス型の非線型偏微分方程式の解の特異点の構造を,特性指数に関する付加条件なしで完全に決定した(田原)2.偏微分方程式の形式級数解とその解析的意味(形式級数を漸近展開にもつ真の解の存在等)を詳しく調べた.形式級数と漸近展開をもつ関数の分野で新しく発展した形式級数の"multi-summability"の理論を研究し,あるクラスの偏微分方程式の形式級数解が"multisummable"であることを示した(大内)3.P楕円型方程式に由来する,未知関数とその導関数の絶対値のべきを含む非線形常微分方程式の解の解析的特異性の表示を,Briot-Bouquet型の複素常微分方程式を利用することによって得た.この表示から解の特異点における微分可能性は容易に確認できることを示した(内山)4.松沢忠人により導入された(熱方程式の解の漸近挙動により超関数を特徴づける)方法により,錐に台を持つ緩増加超関数を特徴つける事,および,Paley-Wienerの定理の新しい証明法を開発した(吉野)5.これまでに,ある種のグルーシン型方程式の族に対して,第2超函数における可解性を論じてきたが,フーリエ変換された方程式の基本解を論じることにより,より広いクラスの方程式で,より一般のデータに対する可解性を示した(岡田)6.任意の調和関数は指数関数の重ね合わせで表せる.このことは以前から知られていたが,具体的な表示は不明であった.山根は微分形式を用いた定式化によって具体的な表示を与えた(山根)1.複素領域での一階の正規型の非線型偏微分方程式の特異解の研究を行った。方程式が線型の時は,非特性的な曲面上に特異点を持つ様な解は存在しないが,非線型方程式の場合には,非特性的な曲面上に特異点を持つ解が実際に現れる。この問題に関して,そのような解が存在するための必要条件と十分条件について,大変シャープな結果を得た(田原)。2.偏微分方程式の形式級数解とその解析的意味を詳しく調べた。研究成果として,ある条件を満たす1階半線形特異偏微分方程式の形式級数解が"multi-summable"であることを得た。さらに,この結果の応用として,ベクトル場の標準形を求める問題に関して興味深い結果をえた(大内)。3.P楕円型方程式に由来する,非線形偏微分方程式の解の解析的特異性の表示を研究した。昨年度の常微分方程式の変数を多変数にしたケースに相当する。多変数のフックス型偏微分方程式の結果を応用することにより,ある種の条件を満たす解の特異点は解析的特異点に限ることが示された(内山)。4.特に時間がゼロに行く時の漸近挙動に付いて詳しい解析を行った。応用として,Paley-Wienerの定理,くさびの刃の定理を得た(吉野)。5.佐藤

超函数の空間における超函数核の合成積作用素で全射でないものは,これまで自明なもの以外に知られていなかったが,1変数の場合に全射でない作用素が存在することを示した(岡田)6.Ehrenpreisの基本原理によって存在を抽象的に保証される測度を球または半空間の調和関数の場合に具体的な式で書き下した。それは境界値を用いて表せる。また,半空間の(一般化された)ノイマン問題をフーリエ解析の手法で解いた(山根)。7.n次元複素ベクトル空間内のHartogs領域Dで定義された,複素多様体への正則写像を考え,その定義域をDの正則包にまで拡張することを考えた。特異点の研究に関連して,写像が拡張できない集合(真性特異点集合)の大きさを種々の正則写像について調べ,それによって複素多様体の複素解析的な性質を研究した(加藤)。
CRLF2高発現を示す小児B細胞型急性リンパ球性白血病発症の分子機構の解明

急性リンパ性白血病(ALL)は小児がんの約40%を占める。近年の層別化治療により治療成績は大幅に向上した。しかし、約20%の症例が再発し、再発例には既知の予後不良因子(Philadelphia染色体)を持たない例が存在する。我々は、JAK2遺伝子変異とCRLF2の高発現を伴う再発細胞株2株を樹立した。この2株は、抗がん剤と酸化ストレスに極めて強力な抵抗性を獲得していた。本研究では、JAK2変異-CRLF2高発現の標的分子と悪性化経路を特定することを目指している。既存経路のJAK2-STAT5系に対して、JAK2選択的阻害剤(ルキソリチニブ)および特異的siRNAにより機能をノックダウンした。継時的に細胞を回収し、核酸抽出・タンパク抽出を行い以降の解析に供した。up-regulateされた遺伝子群はシグナル伝達に関連する遺伝子が多く見られた。得られたRNAはリアルタイムPCRを用いてバリデーションを行った。さらに、TSLP刺激により影響を受け得るシグナル経路としていくつかの論文で報告されているPI3K-mTOR系により活性化されるAKTやMAPK経路のERKの活性化についても検討を行った。しかしながら、著名な活性化は見いだせず、TSLPの発現との相関性と感受性は見いだせなかった。マイクロアレイの再解析により、CRLF2高発現を伴う再発細胞株2株は極めて似通っていた。これは同一患者由来の初発と再発であり、同じクローン由来と推察される。CRLF2高発現はTSLP刺激によるB-ALLの抵抗性と直接の関係は見いだせなかった。JAK2遺伝子変異とCRLF2の高発現を伴う再発細胞株2株を発見した。本年度においてB-ALL小児患者から樹立した細胞株のトランスクリプトーム解析を発現マイクロアレイを用いて行った。得られたデータはGeneSpringソフトウェアを用い、CRLF2高発現2株とそれ以外の株に対して解析した。生物学的な解釈は、各種フィルタや統計解析でピックアップした遺伝子リストに対して、GO解析、GSEA、GSAを行った。パスウェイ解析は相互作用データベースを用い、遺伝子リストに対して、相互作用のある分子を論文情報から検索した。トランスクリプトーム解析より得られた結果の候補はリアルタイムPCRを用いてバリデーションした。対象のRNAに対するsiRNAを作成してノックダウンを行った。対照として変異型JAK2に対するsiRNAやJAK2に対する阻害剤を用いて機能解析を行った。これらの結果から、JAK2変異-CRLF2高発現の標的分子と悪性化経路に関与する候補のスクリーニングい、標的RNAの絞り込みを達成した。実績の概要で述べたとおり、本年度は当初の予定通りの進捗状況である。樹立した細胞株からRNAを抽出し、Agilent社製遺伝子発現アレイ(SurePrint G3 Human GEマイクロアレイ8x60K v2)によりマイクロアレイ解析を行った。得られたデータはリアルタイムPCR(Applied Biosystems 7500)を用いてバリデーションを行った。マイクロアレイ解析より得られた結果から対象のRNAに対するsiRNAを作成してノックダウンを行っている。比較対象として既存経路のJAK2-STAT5系に対しては、JAK2選択的阻害剤(ルキソリチニブ)および特異的siRNAによりノックダウンした。以上の理由から、おおむね順調に進展している。またCRLF2はIL-7レセプターα鎖とヘテロダイマーを形成してTSLP受容体として働き、JAK-STAT系を介してシグナル伝達すると考えられているが、変異型JAK2とTLSPレセプターが協調してCRLF2高発現株において、悪性化を促進していると示唆される。B-ALL小児患者から樹立したCRLF2高発現2株とそれ以外の株に対してトランスクリプトーム解析した。これらの解析より得られた結果から対象のRNAに対するsiRNAを作成してノックダウンを行っている。比較対象として既存経路のJAK2-STAT5系に対しては、JAK2選択的阻害剤および特異的siRNAによりノックダウンした。候補のバリデーションを行い、変異型JAK2に対するsiRNAやJAK2に対する阻害剤を用いて機能解析をおこない、JAK2変異やPI3K-mTOR系が関与する細胞機能異常の解明を行った。前年度のトランスクリプトーム解析より得られた結果から対象のRNAに対するsiRNAを作成した。樹立した細胞株にsiRNAトランスフェクションでノックダウンした。比較対象として既存経路のJAK2-STAT5系に対しては、JAK2選択的阻害剤(ルキソリチニブ)および特異的siRNAにより機能をノックダウンした。

継時的に細胞を回収し、核酸抽出・タンパク抽出を行い以降の解析に供した。得られたRNAはリアルタイムPCR(Applied Biosystems 7500)を用いてバリデーションを行い、タンパク解析はウエスタンブロット法で解析した。ノックダウン前後で統計学的かつ機能的な意味づけをして候補となるシグナル経路や標的RNA・タンパク質を絞り込んでいる。急性リンパ性白血病(ALL)は小児がんの約40%を占める。近年の層別化治療により治療成績は大幅に向上した。しかし、約20%の症例が再発し、再発例には既知の予後不良因子(Philadelphia染色体)を持たない例が存在する。JAK2遺伝子変異とCRLF2の高発現を伴う再発細胞株2株を発見した。この2株は、抗がん剤と酸化ストレスに極めて強力な抵抗性を獲得していた。またCRLF2はIL-7レセプターα鎖とヘテロダイマーを形成してTSLP受容体として働き、JAK-STAT系を介してシグナル伝達すると考えられているが、変異型JAK2とTLSPレセプターが協調してCRLF2高発現株において、悪性化を促進していると示唆される。本研究では、JAK2変異-CRLF2高発現の標的分子と悪性化経路を特定することを目指している。B-ALL小児患者から樹立したCRLF2高発現株とそれ以外の株に対してトランスクリプトーム解析した。up-regulateされた遺伝子群はシグナル伝達に関連する遺伝子が多く見られた。得られたRNAはリアルタイムPCRを用いてバリデーションを行い、既存経路のJAK2-STAT5系に対しては、JAK2選択的阻害剤(ルキソリチニブ)および特異的siRNAにより機能をノックダウンした。研究機関を異動し、細胞培養に関わる再セットアップに時間を要したため研究計画が想定上に遅延しため、やや遅れている。我々は、JAK2遺伝子変異とCRLF2の高発現を伴う再発細胞株2株を樹立した。既存経路のJAK2-STAT5系に対して、JAK2選択的阻害剤(ルキソリチニブ)および特異的siRNAにより機能をノックダウンした。
結合および相互作用エネルギーの定量的評価法の開発と新規典型元素化合物の構築

本研究では、新規1-bromo-2,`6-bipyrimidylbenzene配位子を合成し、その後、中心に炭素やホウ素・遷移金属を導入して、ピリミジンの窒奉と中心原子間の回転エネルギーを測定して、中心原子-ピリミジン間の結合エネルギーの評価を行うことを目的とした。この研究にとって最も重要であった新規1-bromo-2,6-bipyrimidylbenzene配位子の合成に非常に苦労したが、1-bromo-2,6-diiodobenzeneとピリミジンスズ化合物のパラジウム触媒カップリング反応を用いることにより、ピリミジンの4,6-位にメチル基を持つ目的の配位子合成に成功した。しかし、中心の臭素をn-BuLiによってリチオ化すると、炭素アニオンからピリミジンの4,6-位のメチル基にアニオン転移することがわかり、現在のところ、中心に炭素およびホウ素の導入には成功していない。しかし、臭素をパラジウムまたは白金への変換には成功し、これらの化合物のX線構造解析により、構造を決定することができた。これらの化合物における中心原子-ピリミジン間の回転エネルギーは通常のコアレス法では観測できないくらい大きいことがわかったので、、現在、飽和移動法による観測を検討している。また、ピリミジンの4,6-位のメチル基をもたない配位子の合成にも、最近ごく低収率ながら成功したので、炭素およびホウ素の導入できる可能性が高まった。我々が、近年合成したS_N2反応の遷移状態として知られている形式的に原子価電子を10電子有する超原子価(hypervalent)5配位炭素化合物の中心炭素と配位原子の間の相互作用の強度を見積もる試みを行っている。そのために、ピリミジンを2つ有する新規配位子系の構築を試みているが、まだ成功していない。しかし、ピリミジンが一つ入った化合物は合成できたので、中心に炭素を導入した超原子価(hypervalent)5配位炭素化合物を安定化して単離し、X線解析を行うことを計画している。また、計算や、実験から電子密度を求め、AIM解析を用いて結合解離エネルギーを見積もる試みも行っていきたい。AIM解析を用いて結合解離エネルギーを見積もる試みは、最近いくつか行われているが、実験からのチェックがないので、信頼性に欠けている状況である。そこで、ピリミジン環の回転エネルギーと結合解離エネルギーを対応させて評価することにより、新しい結合エネルギーの計算式を新たに打ち立てたい。また、対象に一般性を持たせるために、新たに合成する新規配位子を用いて、遷移金属化合物を合成し、この新たな計算式の有効性を検証したい。信頼に足るエネルギー評価式を構築できれば、結合の本質にかかわる成果となり、有機化学の分野のみならず、無機錯体化学など非常に広範囲にインパクトのある研究となると期待できると考えている。現在は、まだ新規配位子を合成している段階であるが、研究の最終年度中に目的に到達したいと考えている。本研究では、新規1-bromo-2,6-bipyrimidylbenzene配位子を合成し、その後、中心に炭素やホウ素・遷移金属を導入して、ピリミジンの窒素と中心原子間の回転エネルギーを測定して、中心原子-ピリミジン間の結合エネルギーの評価を行うことを目的とした。この研究にとって最も重要であった新規1-bromo-2,6-bipyrimidylbenzene配位子の合成に非常に苦労したが、1-bromo-2,6-bipyrimidylbenzeneとピリミジンスズ化合物のパラジウム触媒カップリング反応を用いることにより、ピリミジンの4,6-位にメチル基を持つ目的の配位子合成に成功した。しかし、臭素をパラジウムまたは白金への変換には成功し、これらの化合物のX線耕造解析により、耕造を決定することができた。

これらの化合物における中心原子-ピリミジン間の回転エネルギーは通常のコアレス法では観測できないくらい大きいことがわかったので、現在、飽和移動法による観測を検討している。また、ピリミジンの4,6-位のメチル基をもたない配位子の合成にも、最近ごく低収率ながら成功したので、炭素およびホウ素の導入できる可能性が高まった。
国際海嶺共同研究―地球環境変動システムと中央海嶺

本研究計画は、国際中央海嶺研究計画InterRidge(インターリッジ)を日本の研究者が実行することを目的として立案されたもので、研究費の使途は、(1)日本の研究者の各国の中央海嶺研究航海への派遣と関連観測機器の輸送、(2)日本の研究者のインターリッジ主催国際研究集会への派遣、(3)外国人研究者の日本の中央海嶺研究航海あるいは研究機関への招聘のであった。以下に、成果を列挙する。(1)研究航海の参加実施による成果西太平洋、インド洋、北大西洋の中央海嶺、背弧海盆において、計12航海に日本の研究者を派遣し、中央海嶺研究をグローバルに推進した。関連研究分野は、海底テクトニクス、熱水地球化学、海底地震学、海底岩石学、深海生物学、微生物学の多分野にわたる。特筆されるべき成果は、北極海超低速拡大海嶺のセグメント化した拡大様式を始めて明らかにしたこと、インド洋アデン湾の拡大軸とホットスポットの相互作用を明らかにしたこと、インド洋における初めての熱水活動を発見したことが挙げられる。これらの成果を通じて、中央海嶺の諸プロセスの理解が進み、中央海嶺と地球環境変動との関連に関する研究が進展するkとが期待される。(2)インターリッジ主催国際研究集会への参加インターリッジ運営委員会、インターリッジ主催シンポジウム、同ワークショップ、および同理論学習会に各年度、日本人研究者を複数名派遣し、インターリッジの計画立案、成果のとりまとめに積極的に参画した。その結果、2000年度より4年間、インターリッジ事務局が日本に設置されることになり、玉木が委員長の任にあたることになった。(3)外国人招聘英国、フランス、ロシア、イエメンの研究者を招聘し、大西洋中央海嶺、インド洋中央海嶺の成果のとりまとめに関する議論、および将来の共同研究計画の立案(日露大西洋中央海嶺共同観測計画、日仏共同北極海海嶺共同観測計画)を行った。(1)観測航海への参加・マリアナトラフ:深海曳航磁力計を使用したマリアナトラフ海底拡大中軸部において海底拡大テクトニクスに関する研究(平成12年1月、研究船「よこすか」使用、参加者:島、他研究協力者1名)・パレセベラリフト:深海曳航プロトン磁力計によるフィリピン海パレセベラ海盆中央部リフトの海底拡大テクトニクスに関する研究(平成12年1-2月、研究船「よこすか」使用、参加者:藤本、沖野、研究協力者2名)・セントラルベーズン断層リフト:マルチナロービーム地形探査による西フィリピン海盆における中央部リフトの海底拡大テクトニクスに関する研究(平成11年10月、研究船「かいれい」使用、参加者:石井、沖野、研究協力者1名)・マヌス海盆:南西太平洋マヌス海盆海底拡大軸の熱水噴出域の探査研究(平成11年10月、仏研究船「アタラン」使用、参加者:石橋、研究協力者1名)・北太平洋:マルチナロービーム地形探査による北太平洋における中生代海底拡大史に関する観測研究(平成11年8月、研究船「みらい」使用、参加者:中西)・北東太平洋:マルチナロービーム地形探査による北東太平洋における新生代海底拡大史に関する観測研究(平成11年6-7月、研究船「白鳳丸」使用、参加者:研究協力者1名)(2)インターリッジ企画運営および関連研究活動への参加・インターリッジ運営委員会(平成11年6月、ノルウェー):藤本、玉木が参加し、特に2000年1月よりのインターリッジ事務局招へいに関する議論を行った。その結果、2000年より3か年間、海洋研究所がインターリッジ事務局を運営することになった。

・RIDGE2000年会議(平成11年9月、米国):玉木が参加し、2000年よりの長期計画に関する議論を行った。その他、研究集会、学会などへの参加、招聘1件(英国Lindsay Parson博士)を、当初の予定どおり実施した。今年度は、以下の研究航海およびワークショップへの研究者の派遣および外国人研究者の招聘に経費のほとんどを支出した。・仏潜水観測船ノチール号による中央インド洋海嶺研究航海に研究者1名学生2名を派遣した。ノチール号には海洋研究所で開発した深海三成分磁力計を搭載し、海底磁化構造に関する詳細なデータを取得した。今年度はこのデータの整理と補正計算を行った。来年度、本格的な解析処理を行う予定である。・ロシア研究船ロガチェフ号による北極海海嶺研究航海(平成12年9月)に日本人研究者・学生12名を派遣、ロシア人および中国人研究者8名を招聘した。本航海によって、クニポビッチ海嶺の海底拡大セグメンテーションを始めて明らかにすることができた。とくに、深海曳航式サイドスキャンソナーにより高解像度の記録を得ることに成功した溶岩および断層の分布が現在進行中であり、超低速拡大海嶺の海底拡大プロセスに関するモデルを提出できるものと期待される。・白鳳丸アデン湾航海(平成12年12月平成13年1月)に日本人研究者1名の派遣、イエメン研究者2名の招聘を行った。本航海によりアデン湾内の中央海嶺系の詳細が始めて明らかにされた。特に、同湾内に新たに発見したホットスポットと同中央海嶺系の相互作用に焦点をあてて今後研究を進めていく予定である。中央海嶺熱水系生物群集の保全に関するインターリッジワークショップ(カナダ、平成12年9月)に研究者1名を派遣した。本ワークショップの成果をもとに、今後、日本周辺熱水系生物群集の保全に関する議論を活発化させ、保全体制について検討していく予定である。1.観測航海の成果今年度は、インド洋中央海嶺、大西洋中央海嶺の熱水活動探査観測を重点的に実施した。インド洋では英国による中央インド洋海嶺観測観測航海2航海に、沖野および研究協力者2名が参加した。中央インド洋海嶺では、同海嶺でははじめて深海曳航サイドスキャンソナーの観測を実施し、火山活動、断層分布の詳細を明らかにした。大西洋では、北大西洋アゾレス三重会合点航海(フランスによる航海に、研究協力者1名、大学院学生1名が参加)では、東京大学海洋研究所で開発した深海三成分磁力計をフランスの無人潜水艇ビクトール号に搭載し、熱水活動地域のグリッド測線による精査を実施し、熱水地域においてこれまでで最も精度の高い地磁気データを取得した。2.研究集会の企画参加による成果研究代表者玉木が欧州地球科学会議に出席し、欧州、ロシアのインターリッジ計画各国代表者と会談し、特に北大西洋における今後の中央海嶺共同研究に関する打ち合わせ協議を行った。その結果に基づき、平成15年度からの3ヵ年計画の科研費基盤A計画の申請、およびフランス国立海洋研の研究者との共同プロポーザルのフランス政府への提出を果たした。その他、研究分担者長沼をインターリッジ熱水生物学シンポジウム(フランス)、同中西を米国地球物理学会に成果発表のために派遣した。3.招聘研究による成果
衝突クレーター形成過程のターゲット物性への依存を解明するための実験的研究

本研究では、強度支配域で形成される衝突クレーターの深さが、ターゲットの強度とクレーター深さでの圧縮応力との関係で記述されると仮定し、クレーター深さのスケーリング則の構築を目指した。クレーター深さでの圧縮応力を見積もるためには、衝撃圧力減衰率と減衰の始まる深さを見積もる必要がある。衝撃圧力減衰率は、反対点放出速度をターゲットの厚さを変えながら測定し見積もった。また、衝突クレーター形成実験を、同じく宇宙科学研究本部に設置してある二段式軽ガス銃を用いて行った。ターゲットは空隙率を約32から40%、質量岩石含有率を0、12.5、25%と変化させたガラスビーズ岩石混合焼結体を用いた。プロジェクタイルとして、ナイロン球、ステンレス球、ガラス球、アルミナ球を用いた。減衰の始まる深さはプロジェクタイル物質に依存していると考えられるので、衝突クレーター形成実験時の反対点放出速度を測定し、先の実験より見積もった衝撃圧力減衰率を用いて、各プロジェクタイル物質に対する減衰の始まる深さを見積もった。ガラスビーズ岩石混合焼結体中の衝撃圧力減衰率は、空隙率約32%から40%の間では約2であると見積もられた。また、本研究で用いた岩石含有率の範囲ではガラスビーズ岩石混合焼結体中でもほとんど変わらないことがわかった。減衰の始まる深さは、クレーター形成実験時に測定した反対点放出速度から、各プロジェクタイル物質に対してそれぞれ見積もった。見積もられた減衰の始まる深さは、ターゲットとプロジェクタイルの密度比にはほとんど依存していなかった。この見積もられた減衰の始まる深さを用いて、クレーター深さをスケーリングした結果、衝撃圧力減衰率の測定実験と矛盾しない結果を得られた。このスケーリング結果を用いて、今後クレーターの深さからプロジェクタイルのサイズやターゲット強度を推測することができると期待される。
下顎頭発生における初期軟骨での細胞接着因子Odz3の機能解析

下顎頭の形成を制御するメカニズムの解析は、健常な顎関節の成り立ちを知る上で重要であるが、そのメカニズムの詳細は未だ不明な点が多い。本課題では、膜貫通型糖タンパク質であるOdz3が下顎頭形成において重要な働きを担う因子であると推論し、下顎頭形成におけるOdz3の機能について系統的な解析を進めてきた。これまで得られた結果から、Odz3が下顎頭軟骨の初期分化を制御する因子であることが示唆された。下顎頭の形成を制御するメカニズムの解析は、健常な顎関節の成り立ちを知る上で重要であり、過去多くの報告が為されてきたが、そのメカニズムの詳細は未だ不明である。膜貫通型糖タンパク質であるOdzファミリーは、神経系組織の発生に関与するうえ、非神経系組織においても発現が認められ、種々の組織の形成に寄与する重要な因子であると考えられている。本課題では、Odz3が下顎頭形成において重要な働きを担う因子であると推論し、下顎頭形成におけるOdz3の機能の解明を目的として系統的な解析を進めることにした。生後1日、1週、3週齢マウスの下顎頭におけるOdz3と各種軟骨分化マーカー遺伝子の発現パターンをin situhybridization法にて解析したところ、I型コラーゲンは線維層および増殖軟骨層に、II型コラーゲンは増殖軟骨層および成熟軟骨層に、X型コラーゲンは肥大軟骨層にそれぞれ発現が認められた。Odz3は線維層および増殖軟骨層に発現が認められ、I型コラーゲンに類似した発現様式を示した。また、マウス由来軟骨系細胞株ATDC5を用いた培養系におけるOdz3および各種軟骨分化マーカーの発現をRT-PCRにて解析したところ、軟骨分化初期にOdz3の強い発現が認められた。この発現パターンは、I型コラーゲンの発現パターンと類似していた。これらのin vivoおよびin vitroの実験結果から、Odz3は未分化間葉系細胞のマーカーとして知られるI型コラーゲンと同様の発現を示すことが明らかとなり、Odz3が下顎頭の形成過程において軟骨細胞の分化を制御している可能性が示唆される。今後はより詳細なOdz3の機能解析を行い、得られた成果を国際誌にて発表する予定である。生後1日、1週、3週齢マウスの下顎頭におけるOdz3と各種軟骨分化マーカー遺伝子の発現パターンをin situ hybridization法にて解析したところ、I型コラーゲンは線維層および増殖軟骨層に、II型コラーゲンは増殖軟骨層および成熟軟骨層に、X型コラーゲンは肥大軟骨層にそれぞれ発現が認められた。Odz3は線維層および増殖軟骨層に発現が認められ、1型コラーゲンに類似した発現様式を示した。この発現パターンは、1型コラーゲンの発現パターンと類似していた。さらに、ATDC5におけるOdz3の発現をsiRNAを用いて抑制したところ、Sox9およびII型コラーゲンの発現が上昇した。