hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中期朝鮮語の単語結合辞典作成のための基礎研究

本年度は中期朝鮮語の単語結合を収集するために,中期朝鮮語の諸文献を電子テクスト化する作業を行うとともに,その電子テクストをもとに文脈付索引(CD-ROM版)を作成した。この索引は,正順索引と逆順索引からなっており,この索引を用いると,様々な単語結合を考察することができ,どのような単語結合がどのくらいの頻度で現われるかを知ることができる。もちろん,この索引は単語結合研究以外の様々な研究にも用いることができるものである。具体的に本研究では,中期朝鮮語の文献である『月印釈譜』(1459年)の初刊本の巻十一・二十三・二十五と『法華経諺解』(1463年)の初刊本である巻二から巻七まで,さらに,『禅宗永嘉集諺解』(1464年)の上巻・下巻,および,木版本『榜厳経諺解』(1462年)の巻三から巻十までの入力を終えた。この中で校正作業をほぼ終えた『法華経諺解』の電子テクストをもとに文脈付索引を作成した。他のものについても順次索引を作成していく予定である。作成した索引は,関係者に配布するとともに,インターネットでの公開も検討中である。さらに,本研究の研究成果として発表した3つの論文を朝鮮語に翻訳し,『15〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓(15世紀韓国語の単語結合論研究)』として報告書にまとめ,関係者に配布した。また,本研究では電子テクストをもとに文脈付索引を作成するプログラムの開発を行った。このプログラムは中期朝鮮語専用ではなく,現代朝鮮語にも応用することができるものであり,用途の広いプログラムとなっている。本年度は中期朝鮮語の単語結合を収集するために,中期朝鮮語の諸文献を電子テクスト化する作業と単語結合の基礎情報を得るための支援プログラムの開発を行った。特に,本年度は中期朝鮮語の諸文献を入力する作業に重点をおいた。本年度入力の対象とした中期朝鮮語の文献は,『月印釈譜』の初刊本である巻十一・二十三・二十五,『法華経諺解』の初刊本である巻二・三・四・五・六・七,『禅宗永嘉集諺解』の上巻・下巻である。現在,これら文献の入力がほぼ終わり,入力に誤りがないか,校正作業を行っている。この校正作業は来年度も引き続き行う予定である。電子テクスト化されたデータに誤りがあれば,それに基づく研究にも影響を及ぼすため入念な校正作業が必要である。また,来年度においても引き続き中期朝鮮語の文献を入力する予定である。入力に際しては,声調情報なども漏れなく入力しており,本研究のみならず,様々な研究に耐えうる電子テクストの作成を目指している。中期朝鮮語の文献を電子テクスト化する作業と並行して,電子テクストから単語結合に関する情報を得るための支援プログラムの開発を行った。現在,その支援プログラムの初版が完成したが,さらなる改良が必要なため,来年度においてそのプログラムの改良を続ける予定である。このプログラムは中期朝鮮語用に開発をしているが,その技術は現代朝鮮語にも応用可能であり,できるだけ用途の広い支援プログラムの作成を目指している。最終年度においては,支援プログラムを用い,電子テクスト化された中期朝鮮語のデータから単語結合辞典作成に関する基礎情報を得る予定である。本年度は中期朝鮮語の単語結合を収集するために,中期朝鮮語の諸文献を電子テクスト化する作業と単語結合の基礎情報を得るための支援プログラムの開発を行った.昨年度入力した中期朝鮮語の文献である『月印釈譜』(1459年)の初刊本の巻十一・二十三・二十五と『法華経諺解』(1463年)の初刊本である巻二・三・四・五・六・七,および,『禅宗永嘉集諺解』(1464年)の上巻・下巻の校正作業を行った.校正に際しては,本研究用に開発中のプログラムを利用して文脈付き索引も作成し,校正作業を繰り返し行っている.校正のたびに入力ミスなどが見つかるため,最終年度も引き続き校正作業を行う予定にしている.さらに,中期朝鮮語の文献を電子テクスト化する作業と並行して,昨年度に引き続き電子テクストから単語結合に関する情報を得るための支援プログラムの開発を行ったが,現在,その支援プログラムを改良中である.最終年度においてもそのプログラムの改良を続ける予定である。このプログラムは中期朝鮮語用に開発をしているが,その技術は現代朝鮮語の研究にも応用が可能であり,できるだけ用途の広い支援プログラムの作成を目指している.また,上記作業と同時に中期朝鮮語の単語結合に関する研究も行い,その研究成果を学会誌および大学の紀要に発表した.最終年度では支援プログラムを用い,電子テクスト化された中期朝鮮語のデータから単語結合辞典作成のための基礎情報を得るための報告書を作成する予定である.本年度は中期朝鮮語の単語結合を収集するために,中期朝鮮語の諸文献を電子テクスト化する作業を行うとともに,その電子テクストをもとに文脈付索引(CD-ROM版)を作成した。

具体的に本研究では,中期朝鮮語の文献である『月印釈譜』(1459年)の初刊本の巻十一・二十三・二十五と『法華経諺解』(1463年)の初刊本である巻二から巻七まで,さらに,『禅宗永嘉集諺解』(1464年)の上巻・下巻,および,木版本『榜厳経諺解』(1462年)の巻三から巻十までの入力を終えた。この中で校正作業をほぼ終えた『法華経諺解』の電子テクストをもとに文脈付索引を作成した。他のものについても順次索引を作成していく予定である。作成した索引は,関係者に配布するとともに,インターネットでの公開も検討中である。さらに,本研究の研究成果として発表した3つの論文を朝鮮語に翻訳し,『15〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓(15世紀韓国語の単語結合論研究)』として報告書にまとめ,関係者に配布した。また,本研究では電子テクストをもとに文脈付索引を作成するプログラムの開発を行った。このプログラムは中期朝鮮語専用ではなく,現代朝鮮語にも応用することができるものであり,用途の広いプログラムとなっている。
文法学習アルゴリズムに基づく蛋白質高次構造予測システムの開発

DNA,RNA,あるいは蛋白質の高次構造を予測するために重要なことは,それらの高次構造を表現するための形式モデルを提案することである.そのために,平成6年度の研究では,まず言語理論の枠組を援用しある種の木文法(tree grammar)に着目した.この木文法は元来自然言語処理の目的で提案されたものであるが,DNA配列などもある目的を持って生成された記号列であるという観点からすると,これらの形式文法を道具立てとしてDNA配列の性質をとらえられる可能性がある.実際,我々の研究から,特にRNAの二次構造に焦点をしぼったとき,この木文法をある方法で修正したモデルがRNA二次構造の表現文法として最適であることが判った.我々はこの文法をタグ付き木文法(TAG^2_<RNA>)と名付けたが,この文法によって非常に広範な種目に現れる既存のRNA二次構造が,無駄なくかつ無理書く表現できる.実際,生物データからの具体例を幾つか挙げると,HIV-2 gag-pol領域におけるRNA,グループIイントロンに見られるRNA,種々のtRNA,リボゾームRNAなどなどがある.現在,これらの研究知見をもとに,TAG^2_<RNA>による各種のRNA二次構造の同定(分類)システムを試作中であり,今後は,蛋白質の高次構造の予測問題などへの応用していく予定である.また,より進んだ研究として,DNA・RNA構造の予測問題をこの木文法に対する学習問題として定式化し,その数理的な解析,および学習アルゴリズムの開発を行なうことが考えられる.次年度では,本年度における理論的な知見・成果を基に同定・予測システムをより洗練されたものに改良すると同時に,試作された高次構造予測プロトタイプシステムの実験・評価結果をフィードバックすることにより徐々に改良を行ない,より完成度の高いシステムの構築を目指す.役割分担としては,本年度と同様,横森(研究代表者)が主に本研究の理論面の改良を担当し,小林(研究分担者)が高次構造予測システムの改良を担当する.DNA,RNA,あるいは蛋白質の高次構造を予測するために重要なことは,それらの高次構造を表現するための形式モデルを提案することである.そのために,平成6年度の研究では,まず言語理論の枠組を援用しある種の木文法(tree grammar)に着目した.この木文法は元来自然言語処理の目的で提案されたものであるが,DNA配列などもある目的を持って生成された記号列であるという観点からすると,これらの形式文法を道具立てとしてDNA配列の性質をとらえられる可能性がある.実際,我々の研究から,特にRNAの二次構造に焦点をしぼったとき,この木文法をある方法で修正したモデルがRNA二次構造の表現文法として最適であることが判った.我々はこの文法をタグ付き木文法(TAG^2_<RNA>)と名付けたが,この文法によって非常に広範な種目に現れる既存のRNA二次構造が,無駄なくかつ無理書く表現できる.実際,生物データからの具体例を幾つか挙げると,HIV-2 gag-pol領域におけるRNA,グループIイントロンに見られるRNA,種々のtRNA,リボゾームRNAなどなどがある.現在,これらの研究知見をもとに,TAG^2_<RNA>による各種のRNA二次構造の同定(分類)システムを試作中であり,今後は,蛋白質の高次構造の予測問題などへの応用していく予定である.また,より進んだ研究として,DNA・RNA構造の予測問題をこの木文法に対する学習問題として定式化し,その数理的な解析,および学習アルゴリズムの開発を行なうことが考えられる.次年度では,本年度における理論的な知見・成果を基に同定・予測システムをより洗練されたものに改良すると同時に,試作された高次構造予測プロトタイプシステムの実験・評価結果をフィードバックすることにより徐々に改良を行ない,より完成度の高いシステムの構築を目指す.役割分担としては,本年度と同様,横森(研究代表者)が主に本研究の理論面の改良を担当し,小林(研究分担者)が高次構造予測システムの改良を担当する.
出土史料による魏晋南北朝史像の再構築

出土史料をもとに魏晋南北朝史像の再構築をめざし、新出の長沙呉簡に関する研究を進展させ、米納入の書式や邸閣に関する研究を通して、呉が精緻な地方統治を実施していたことを明らかにするとともに、既出・新出の石刻史料をもとに、墓誌の起源と定型化の過程をはじめ、魏晋期の頌徳碑の特徴、晋辟雍碑の歴史的意義、墓誌と公文書との関係、墓誌と文献史料との関係や墓誌の信頼性などを明らかにし、魏晋南北朝史像再構築のための基礎を確立した。研究参加者の役割分担等をもとに、以下のように研究を推進し、成果を挙げた。1.5月、7月、9月、11月、12月に研究打合せを行い、9月には長沙呉簡国際シンポジウムを共催し、研究方法・研究状況・研究内容について共同討議を行った。2.共同討議を踏まえつつ、各分担部分を中心に、文献史料や出土文物・文字資料、考古学的成果を利用して研究を推進した。(1)伊藤は、長沙呉簡を中心に研究を推進し、11月に中国北京の国際シンポジウム「簡帛学論壇」に参加し、「長沙走馬楼呉簡中的邸閣再探討」について報告するとともに、呉簡研究等に関する最新情報を収集した。また、長沙呉簡に関するデータ・ベースや関係文献目録を作成し、一部を3月に『嘉禾吏民田家〓数値一覧(II)』や「長沙走馬楼簡牘文献・記事一覧(3)」として発表したほか、2月に長沙呉簡研究の現状と課題について『アジア遊学』に発表した。(2)福原は、長沙呉簡をはじめ魏晋期出土史料を利用した研究を推進し、漢晋間の社会変動や質謐の二十四友に関する口頭報告を行った。(3)葭森は、長沙呉簡を利用しつつ、魏晋期の吏・民、士・庶問題などに関する研究を推進した。(4)關尾は、魏晋期出土史料や西北出土史料に関する研究に従事し、特に敦煙出土鎮墓文に関する研究を推進し、3月に「敦煙の古墓群と出土鎮墓文(上)」を発表した。(5)窪添は、北朝出土史料とともに長沙呉簡に関する研究を推進したほか、西嶋定生編『晋書食貨志訳注』の補注を担当して同書を3月に公刊した。(6)中村は、南朝出土史料に関する研究を推進するとともに、従来からの研究を集大成して『六朝江南地域史研究』を10月に公刊した。3.3月に、伊藤・福原・葭森・窪添等が洛陽に行き、漢魏故城・〓山墓陵区・千唐志斎博物館・古墓博物館・洛陽市博物館・関林石刻資料館・洛陽師範学院図書館・偃師商城博物館石刻館等を見学・調査し、関係遺跡や石刻史料を実見・調査するとともに新出石刻史料等に関する情報を収集した。研究参加者の役割分担等をもとに各自研究しながら、4月、6月、7月、9月、1月、2月に研究打ち合わせを行い、研究方法、研究状況、研究内容について共同討議し、それを踏まえつつ、以下のように研究を推進し、成果を挙げた。また、10月には、中国武漢で開催された中国魏晋南北朝史国際学術討論会曁中国魏晋南北朝史学会第九届年会に参加し、研究成果の一端を発表するとともに、海外共同研究者を加えて研究打ち合わせを行ったほか、長沙市等で出土史料の調査を実施した。1.伊藤は、長沙呉簡を中心に研究を推進し、『長沙呉簡・竹簡弐』釈文のデータ・ベースを主編するとともに、邸閣に関する研究成果を公刊した。また、魏晋期土地制度史に関する回顧と展望を武漢の学会で報告した後、公刊した。2.福原は、長沙呉簡をはじめ魏晋期出土史料を利用した研究を推進し、賈謐の「二十四友」等に関する研究成果を武漢の学会等で発表し、その一部を公刊した。また、内藤湖南の史学史に関する研究成果も公刊した。葭森は、長沙呉簡を利用しながら、魏晋期の吏・民、士・庶問題の研究を継続するとともに、内藤湖南の文化史をめぐる問題を研究し、その成果を武漢の学会に提出するとともに、公刊した。關尾は、魏晋期出土史料や西北出土史料を利用した研究を推進し、五胡十六時代史研究に関する回顧と展望を武漢の学会で報告した。3.窪添は、北朝出土史料を中心に研究を推進し、墓誌の起源と定型化に関する研究成果を武漢の学会に提出するとともに、北魏の?陽鄭氏に関する研究成果を公刊した。中村は、南朝出土史料を中心に研究するとともに、魏晋南北朝墓誌関係索引の編集作業を推進した。

研究参加者の役割分担をもとに研究を推進するとともに、7月に研究打合せを行って研究状況と研究内容について共同討議した上で、9月に海外共同研究者等を招聘して国際学術シンポジウム「魏晋南北朝史と石刻史料研究の新展開-魏晋南北朝史像の再構築に向けて-」を開催し、石刻史料を用いた研究成果を発表して討議した。また、研究の一環として中村・室山(編)『魏晋南北朝墓誌人名地名索引-『漢魏南北朝墓誌彙編』『新出魏晋南北朝墓誌疏証』篇-』(科研研究資料)を作成した。更に、シンポジウムでの報告を中心に、石刻史料を用いた研究をとりまとめ、科研報告書別冊『魏晋南北朝史と石刻史料研究の新展開-魏晋南北朝史像の再構築に向けて-』を編集・印刷した。別冊の中で、窪添は墓誌の起源と定型化の過程を明らかにし、葭森は魏晋期の頌徳碑とその特徴を分析し、福原は晋辟雍碑について碑陰の題名の分析・検討を中心に歴史的意義を再検討した。中村は両晋南朝期の墓誌と公文書との関係を明らかにし、窪添は北魏墓誌の官歴記載を中心に正史と墓誌との関係を総合的に論じ、その関係や墓誌の官歴記載の信頼性を明らかにした。また、海外共同研究者の李凭は大同市周辺新出の石刻史料等をもとに北魏平城時期の移民社会の地位と思想感情を分析し、趙水森は洛陽出土魏晋南北朝墓誌の発見・収蔵と著録・研究状況を明らかにし、朴漢済は魏晋南北朝時期の墓葬習俗の変化と墓誌銘の流行との関連を明らかにした。別冊掲載の成果以外にも、關尾が「五胡」時代の墓誌に関する研究成果を公刊した。一方、石刻史料以外についても、伊藤・福原・關尾が長沙呉簡を中心に研究を推進し、伊藤は『長沙呉簡・竹簡参』釈文のデータ・べースを主編するとともに、米納入簡の書式や邸閣に関する研究発表を行った。また、紙文書について、伊藤は楼蘭出土魏晋期書信の冒頭部分の書式を整理・検討した成果を公刊した。
歯周細菌Prevotellaheparinolyticaの免疫学的研究

本年度はP.heparinolytica ATCC35895LPSとP.gingivalis ATCC33277(P.g)LPSのマイトゲン活性と細胞傷害活性およびアポトーシス誘導能を調べた。マイトゲン活性は、MTT法で、細胞障害活性は、LDHの測定により、アポトーシスは、Burton法によりDNAの断片化率を調べた。対照としてE.coli0111B4LPSを用いた。被験細胞は、Balb/cマウス腹腔マクロファージとした。Balb/cマウス腹腔マクロファージに各LPSを10μg、1μg、0.1μgの濃度で投与して、48時間後のマイトゲン活性を測定したところ、10μgE. coliLPSを加えたものを除いて、マイトゲン活性が上昇していた。LDH活性は、各LPS投与後4時間で計測したが、コントロールと比較して有意差が見られなかった。アポトーシスは、E.coli LPS10μg投与群にのみ、コントロールと比較して有意に高率に起こっていた。RT-PCRを行ったところ、E.Coli LPS10μgでは、Fasが発現していたが、Bcl-2も発現が見られた。Fasは、他の低い濃度のLPS刺激でも発現しており、それがE.Coli LPSに特徴的とは思えなった。アポトーシスに抑制的に働くサイトカインGM-CSFも、促進的に働くサイトカインTNF-αも、E.coli LPS10μg刺激時にも低い濃度での刺激時も変わらず発現していた。FasLは、すべてのLPS刺激において検出できなかった。GM-CSFレセプターは、すべての細胞群において、恒常的に発現していたが、P.g LPS,P.h LPS10μg投与群においては、mRNAの回収がうまくいかず十分な試験ができなかった。本年度はP.heparinolyticaLPSのTNF-α誘導能を調べた。LPSはP.heparinolytica ATCC35895(P.h)および対照としてP.gingivalis ATCC33277(P.g)の洗浄菌体からRudbachらの方法に準じ、ホットフェノールウオ-ター変法で抽出した。描出LPSは、Limulus活性によって内毒素活性を確認し,総糖量をDuboisらの方法で定量すると共にSDS-PAGEおよびDOC-PAGEを行った。抽出P.hLPSのLimulus活性はP.gLPSと同程度のレベルを有していた。LPSの総糖量はP.gLPSでやや多く(76.8mg/100mg)、P.hLPSでは少なかった(39.0mg/100mg)。抽出抗原のSDS-PAGEおよびDOC-PAGEの所見ではP.hLPSには、高分子量部でのバンド形成が少なかった。サイトカイン誘導能は、LPS感受性BALB/cおよび低感受性C3H/HeJの2系統のマウスを使用し、無刺激の各マウス腹腔細胞を採取し洗浄後、1ウェルあたりの細胞を10^4個に調製した。これに各LPS1μgを添加・刺激し、4時間後のTNF-αをELlSA法で計測した。各種阻害剤によるTNF-α誘導能の影響は、BALB/Cマウス腹腔細胞を用いて調べた。P.hLPSは両マウス腹腔細胞でTNF-α誘導能が認められた。しかし、P.gと比較してやや低かった。またP,h LPSはP.gLPSとは異なりBALB/cマウスに比較しC3H/HeJマウスで顕著に低かった。P.hLPSは、他のLPSと同様にH-7,Valinomycin,Nystatin,Polymyxin Bで阻害された。しかし、P,g LPSと異なリチロシンキナーゼ阻害剤のGenisteinでは、ほとんど影響がみられなかった。

FasLは、すべてのLPS刺激において検出できなかった。GM-CSFレセプターは、すべての細胞群において、恒常的に発現していたが、P.g LPS,P.h LPS10μg投与群においては、mRNAの回収がうまくいかず十分な試験ができなかった。
klotho遺伝子による腎保護作用の機序解明と腎不全治療への応用

ah1食塩感受性高血圧ラットに、アデノウィルスベクターを用いてklotho遺伝子を導入することにより内皮機能低下と腎障害の進行を抑制できるか検討した。高食塩食の収縮期血圧は261±11mmHgに上昇しており(低食塩食144±7mmHg),アセチルコリンによる血管弛緩反応は,低食塩食群98±2%に比べ,43±6%に減弱していた。腎臓におけるklotho mRNAの発現も有意に減少していた。klotho導入群の収縮期血圧は233±6mmHgであり,アセチルコリンによる血管弛緩反応は,61±9%に改善していた。尿中アルブミンは,無処置のラット(656±220mg/日)に比べ96±24mg/日に減少していた。また,腎臓の組織所見では,klotho導入群において,糸球体の腫大と血管周囲の線維化の抑制が認められた。ラット大動脈平滑筋細胞(RASMC)にFGF-2を添加すると、オステオポンチン(OPN)、オステオカルシン(OCN)のmRNAが増加し、逆にSMα-actinのmRNAが減少した。また、ルシフェラーゼアッセイでFGF-2はOPN、OCNプロモーターの活性を増加した。また、FGF-2はRASMCにおいて活性酸素種を産生させた。NAC、AEBSFなどの抗酸化剤によりFGF-2によるERKI/2の活性化と、OPN遺伝子の誘導が抑制されることから、FGF-2による血管平滑筋細胞の骨芽細胞分化には活性酸素種の産生が重要と考えられた。Dahl食塩感受性高血圧ラットの腎臓におけるklotho mRNAの発現低下と血管内皮機能障害の有無について検討した。さらに、アデノウィルスベクターを用いてklotho遺伝子を導入することにより内皮機能低下と腎障害の進行を抑制できるか否かを明らかにした。6週令のDahl食塩感受性高血圧ラットに8%高食塩食または0.3%低食塩食を与えた(n=6)。11週令にて,アセチルコリンによる内皮依存性血管弛緩反応,尿中のNO代謝産物,尿中アルブミンを測定した。次に、マウス膜型klotho cDNA全長を含むアデノウィルスベクターを作成した。klotho導入群は,8週令から週1回,3週間5x10^8pfuを大腿に筋注した(n=7)。さらに、腎臓組織のHE染色を行い,糸球体の腫大と血管周囲の繊維化について検討した。klotho導入群では,筋注をした局所にklotho遺伝子の発現が認められた。尿中アルブミンは,無処置のラット(656±220mg/目)に比べ96±24mg/日に減少していた。Dahl食塩感受性高血圧ラットにおいて,klotho mRNAの発現減少と血管内皮機能障害が同時に認められた。klotho遺伝子の導入により,血管内皮機能障害は一部改善し,腎機能障害の進行の抑制が観察された。klotho遺伝子は腎保護作用を有する可能性がある。実験1:Elongation factor-1プロモーターを用いて、klotho遺伝子を大量発現するトランスジェニックラットを開発した。このklotho遺伝子過剰発現トランスジェニックラット(tg)を用いて、血管内皮機・・・ルコリン対する血管反応性)と酸化ストレスを検討した。

6-10週令では、心臓、腎臓、大動脈等の組織には明らかな差はなく、血圧も正常であった。その後飼育を続け、18ヶ月令で解析をおこなった。tgの収縮期血圧は142±11mmHgであり、・・・血圧(136±5mmHg)に比べ、高い傾向が見られた。尿中の一酸化窒素代謝物はtgにおいて21.5±4.2mmol/dayであり、野生型(11.2±2.0mmol/day)比べ有意に高値であった(n=10,P<0.05)。酸化ストレスの指標であるisoprostane(8-iso prostaglandin F2 alpha)は、tg(102±4pg/ml Cr)で、野生型(145±6pg/ml Cr)より有意に低値であった(n=9,P<0.01)。大動脈における内皮依存性血管弛緩は、トランスジェニックラットで有意によかった(54±5%・・・3%,n=11,p<0.05)。実験2:ラット大動脈平滑筋細胞(RASMC)にFGF-2を添加すると、オステオポンチン(OPN)、オステオカルシン(OCN)のmRNAが増加し、逆にSMα-actinのmRNAが減少した。また、ルシフェラーゼアッセイでFGF-2はOPN、OCNプロモーターの活性を増加した。また、FGF-2はRASMCにおいて活性酸素種を産生させた。NAC、AEBSFなどの抗酸化剤によりFGF-2によるERKI/2の活性化と、OPN遺伝子の誘導が抑制されることから、FGF-2による血管平滑筋細胞の骨芽細胞分化には活性酸素種の産生が重要と考えられた。
内分泌撹乱物質がヘルパーT細胞分化に及ぼす影響-アレルギー性疾患の増加との関連性-

経胎盤、経母乳を介してのBisphenol A、nonylphenolへの暴露が、世代のナイーブT細胞の免疫応答能やIgE産生にどの様な影響を及ぼすかを検討した。bisphenol A (1ppm)またはノニルフェノール(0.1ppm)を母親マウスに経口投与し、仔マウスの血清IgE値、脾細胞の機能を解析した。その結果、bisphenol Aとnonylphenolの次世代への影響に性差を認め、nonylphenol暴露により雌仔マウスの血清IgE値は高値を示した。また、bisphenol A暴露により、脾細胞の抗原特異的IL-4産生が増強し、IFN-γ産生が抑制され、Th2にシフトしたサイトカイン産生傾向が認められた。bisphenol Aとnonylphenol暴露は、T細胞の割合を減少させるが、その減少効果はCD8陽性T細胞に強く認めら、相対的にCD4陽性T細胞の機能が増強されることが推測された。授乳期間終了時点でのマウスの血清中のbisphenol A濃度を測定した結果、母マウスで1.41±0.66pg/ml(0.702.33pg/ml)で子マウスで3.971±2.40pg/ml(06.74pg/ml)だった。同一のELISAを用いて測定したヒト臍帯血血清中のbisphenol A濃度は、102検体中48検体が測定感度以下であり、最高値19.27pg/ml、中央値は0.46pg/mlであった。ヒト臍帯血血清中濃度に比べ今回の実験で仔マウスが暴露されたbisphenol A濃度は1オーダー高い濃度に相当するため、今回観察された現象がヒトでも生じているか否かは濃度を変えての検討が必要であるが、一部の新生児では仔マウスが暴露された濃度以上のbisphenol Aに一時的でも暴露されていると推測され、アトピー素因に何らかの影響を与えている可能性が示唆された。ヒト末梢血から分離したナイーブCD4陽性T細胞を内分泌撹乱物質であるアルキルフェノール類の存在下で抗CD3抗体とCD86のトランスフェクタントにより刺激し、活性化したT細胞を増殖させ、そのサイトカイン産生能を測定した。その結果、今回検討し得たBiphenol A, Nonylphenol, Octylphenol, DOPは1μMの濃度まではT細胞の活性化と増殖には影響を与えなかったが、Th1サイトカインであるIFN-γの産生は濃度依存性に抑制された。一方、Th2タイプのサイトカインであるIL-13の産生には、アルキルフェノールは有意の抑制効果を示さず、Bisphenol Aにおいては1mMの濃度でむしろ産生の増強が認められた。これらの結果は、今回検討したアルキルフェノール類がナィーブT細胞の活性化段階で作用するとTh1/Th2バランスをTh2優位の免疫応答の状態へとシフトさせる可能性が示唆された。ナイーブT細胞に対する主要な抗原提示細胞となる樹状細胞に対するアルキルフェノールの影誓を検討するため、ヒト末梢血単球からIL-4とGM-CSFで樹状細胞を誘導し、その過程でアルキルフェノールを添加することで、樹状細胞の概能の細胞表面マーカーおよびサイトカイン産生能を測定した。その結果、トレランス誘導に働くされるIL-10産生能の抑制が認められた。また、Nonylphenolは抗原提示に重要なCD86の発現を増強させ、アルキルフェノールが抗原提示細胞機能を変化させ、トレランス誘導の破綻に関与する可能性が考えられた。新生児、乳幼児期は食物抗原や吸入抗原に対してトレランスが誘導されるのに重要な時期と考えられるが、アルキルフェノール類のなかにはトレランス誘導を阻害し、Th1反応の獲得を抑制してアレルギー反応に重要なTh2優位の反応の成立に関与する可能性が考えられた。

ヒト臍帯血血清中濃度に比べ今回の実験で仔マウスが暴露されたbisphenol A濃度は1オーダー高い濃度に相当するため、今回観察された現象がヒトでも生じているか否かは濃度を変えての検討が必要であるが、一部の新生児では仔マウスが暴露された濃度以上のbisphenol Aに一時的でも暴露されていると推測され、アトピー素因に何らかの影響を与えている可能性が示唆された。
尿路上皮癌増殖因子ラミニンγ2測定による腎盂尿管癌の高感度腫瘍マーカー開発と応用

【研究目的】腎盂尿管癌は症状に乏しく診断に際して疾患特異的腫瘍マーカーが無いため早期発見が困難である。我々は膀胱癌の腫瘍マーカーとしてラミニンγ2単鎖の高感度ELISA測定系を開発した。ラミニンγ2単鎖は、尿路上皮癌細胞に高発現する腫瘍増殖因子蛋白である。特に腎盂尿管癌患者の尿では異常な高値を示すことが示唆されている。本研究は、腎盂尿管癌マウスモデルを製作し、ラミニンγ2単鎖の基礎的研究を行うとともに、腎盂尿管癌患者由来の尿を用いてラミニンγ2単鎖を測定することで、腎盂尿管癌における新規診断マーカーの開発応用を行うことを目的とする。【研究実績】昨年度は、胸腺無形性ヌードマウスを用いて、経尿道的同所移植モデルの製作を行った。ヒト尿路上皮癌細胞株のなかで、ラミニンγ2単鎖を高発現しているKU-7およびKMBC-2を中心に腫瘍の生着率を検討した。KU-7は高率に腫瘍生着を認めたが、KU-7とHeLa細胞(子宮頸癌細胞)にクロスコンタミネーションが存在するとの報告があり(J Urol. 2013Oct;190(4):1404-9.)、KU-7の使用を中止した。KMBC-2においては低率かつ不安定であったが、手技の向上により、約60%の腎盂生着率を得られるようになった。【次年度の研究計画】ヒト由来臨床検体を用いたラミニンγ2単鎖の測定において、『上部尿路上皮癌に対するラミニンγ2単鎖のバイオマーカーとしての有用性に関する臨床研究』として倫理委員会の承認を得た。また、保存や測定系も確立したため、近日中に臨床研究を開始する。ヒト由来臨床検体を用いたラミニンγ2単鎖の測定においては、検体保存方法における測定値の安定性に変動があり、検体保存方法と測定系の再検討を行っている。このことより、現在プロトコール製作ならびに倫理委員会申請の過程にとどまっている。ラミニンγ2単鎖測定における、安定した検体保存方法と測定系を再度検証する。現在、概ね保存方法と測定系の概要が固定してきたため、倫理委員会承認後に検体採取と測定を予定する。また、基礎的研究においては、ラミニンγ2単鎖高発現株を遺伝子導入により人為的に製作し、より効率な腫瘍生着モデルを製作する予定である。我々は膀胱癌の腫瘍マーカーとしてラミニンγ(ガンマ)2単鎖の高感度ELISA測定系を開発した。本研究は、腎盂尿管癌患者由来の尿ならびに血液を用いてラミニンγ2単鎖を測定することで、腎盂尿管癌における新規診断マーカーの開発応用を行うことを目的とする。【研究実績】本年度は、臨床検体を用いた研究に先立ち、胸腺無形性ヌードマウスを用いた腎盂癌モデルの確認を行った。Yamashitaらの文献をもとに、一部手技の変更を加え、経尿道的同所移植モデルを製作した(Yamashita M et al., Cancer Gene Ther. 2002Aug;9(8):687-91.)。尿路上皮癌細胞株のなかで、比較的ラミニンγ2単鎖を高発現しているKU-7ならびにKMBC-2を中心に腫瘍の生着率を検討した。KU-7は比較的効率に腫瘍生着を認めたが、KMBC-2においては低率かつ不安定であった。また、生着率の確認においては、病理組織学的な検討に加え、ルシフェラーゼ遺伝子導入を行い、IVIS imaging systemを用いた蛍光発光の観察を体外診断にて行った。一方、ヒト由来臨床検体を用いたラミニンγ2単鎖の測定においては、検体保存方法における測定値の安定性に変動があり、検体保存方法と測定系の再検討を行っている。

ヒト尿路上皮癌細胞株のなかで、ラミニンγ2単鎖を高発現しているKU-7およびKMBC-2を中心に腫瘍の生着率を検討した。KU-7は高率に腫瘍生着を認めたが、KU-7とHeLa細胞(子宮頸癌細胞)にクロスコンタミネーションが存在するとの報告があり(J Urol. 2013Oct;190(4):1404-9.)、KU-7の使用を中止した。KMBC-2においては低率かつ不安定であったが、手技の向上により、約60%の腎盂生着率を得られるようになった。【次年度の研究計画】ヒト由来臨床検体を用いたラミニンγ2単鎖の測定において、『上部尿路上皮癌に対するラミニンγ2単鎖のバイオマーカーとしての有用性に関する臨床研究』として倫理委員会の承認を得た。また、保存や測定系も確立したため、近日中に臨床研究を開始する。ヒト由来臨床検体を用いたラミニンγ2単鎖の測定においては、検体保存方法における測定値の安定性に変動があり、検体保存方法と測定系の再検討を行っている。このことより、現在プロトコール製作ならびに倫理委員会申請の過程にとどまっている。ラミニンγ2単鎖測定における、安定した検体保存方法と測定系を再度検証する。現在、概ね保存方法と測定系の概要が固定してきたため、倫理委員会承認後に検体採取と測定を予定する。また、基礎的研究においては、ラミニンγ2単鎖高発現株を遺伝子導入により人為的に製作し、より効率な腫瘍生着モデルを製作する予定である。
次世代シークエンサーによるGPCR転写制御マップの作成と骨再生遺伝子治療

Gタンパク質共役型受容体(GPCR)の中でもセクレチン型であるGPCRクラスBに着目し、骨代謝に関連する受容体とその機能に関して検討を行った。GPCRクラスBに属するインクレチン受容体(GLP-1受容体、GIP受容体)は膵β細胞に存在し、上部消化管から分泌されるインクレチン(GLP-1,GIP)と結合しインスリン分泌を促すことが知られている。我々はこのインクレチン受容体が骨芽細胞培養株上に発現し、BMP2存在/非存在下において培養液中糖濃度依存的に骨芽細胞機能に影響を及ぼすことを明らかにし、さらにこれらインクレチン受容体が口腔内他臓器(唾液腺、舌味蕾)にも発現していることを見出した。7回膜貫通型受容体であるGタンパク質共役型受容体(G-protein coupled receptor: GPCR)には4つのファミリーが存在するが、セクレチン型のGPCRクラスB (GPCR-classB: GPCR-B)には骨代謝制御に関わる受容体が数多く存在することが知られている。現在、骨疾患治療薬の標的受容体として最も研究が展開されているGPCR-Bを介した安全で効果の高い新規骨再生治療法の開発を研究の全体構想として掲げ、骨芽細胞に存在するGPCR-Bの発現調節機構を解明し、骨形成に対して抑制的に作用するGPCR-B遺伝子をターゲットに最新のRNA工学(次世代シークエンサーとバイオインフォマティクスツールの活用)を用いた骨再生遺伝子治療を唾液腺を標的臓器として実践することが本研究の具体的な目標である。H25, 26年度は培養骨芽細胞に対して骨形成誘導因子やGPCR-Bアゴニストを作用させ、次世代シークエンサーを用いた転写産物の網羅的解析(RNAシークエンス)を行いGPCR-B遺伝子の転写制御ネットワークマップの作成を行う。このマップを参考に骨形成抑制候補転写産物を選定し、選定された因子のサイレンシングに伴う骨再生能を生化学的解析によって評価する予定である。またH27年度は唾液腺を標的とした骨再生遺伝子治療の可能性を探るため、唾液腺細胞に対してRNAシークエンスを行い、H25, 26年度にサイレンシングの候補となった転写産物に対し相補的に働く内因性のmicro RNAなどの転写産物の存在を確認する。確認された転写産物の増幅を促す遺伝子操作を行い、唾液腺由来の核酸による骨再生効果を検討する予定である。次世代シークエンサーを用いたRNA seqにより内因性の骨形成促進おより抑制因子を網羅的に探索し、これらの制御因子の発現を調節することで限られた一定の時間に効率的かつ副作用なく歯槽骨を再生する方法を開発することを目的に、今年度は内因性に骨代謝に関わる新規標的分子としてGPCR関連した分子に着目し、GPCRを介して骨形成を抑制する候補分子を探索し、RNAサイレンシングにより候補分子の機能抑制を行った際の骨形成能の評価を行っている。これまでに、In vitroにおいて、骨芽細胞株から抽出したtotal RNAのRNA seqを行い特定のGPCR遺伝子発現との関連を調べているが、とりわけこれまでは糖代謝と密接に関連し、膵臓からのインスリン分泌を促すインクレチン(GLP-1, GIP)の受容体であるインクレチン受容体(GLP-1受容体、GIP受容体)が骨芽細胞株であるMC3T3-E1に存在していることを確認した。またこの両インクレチン受容体のうちGLP-1受容体は培養液中のグルコース濃度やBMP-2の添加により発現量が変化することが判った。現在は、このインクレチン受容体の実験系に加えて、骨形成に関連の深いGPCR遺伝子の発現と反比例して発現を呈する既知または未知の遺伝子産物を網羅的に抽出し、その分子に対するRNAサイレンシングを行った際の骨形成能を定量PCRやウエスタンブロッテイングにより評価を行っている。Gタンパク質共役型受容体(GPCR)の中でもセクレチン型であるGPCRクラスBに注目し、骨代謝に関連する受容体とその機能に関して検索を行った。GPCRクラスBに属し膵β細胞に発現するインクレチン受容体(GLP-1受容体およびGIP受容体)は、上部消化管から分泌されるインクレチン(GLP-1、GIP)と結合しβ細胞からのインスリン分泌を促すことが知られているが、我々の先行研究よりこのインクレチン受容体は骨芽細胞に発現してBMP2存在/非存在下において糖濃度依存的に骨芽細胞機能に影響を与えることが判明している。そこで現在このインクレチンシグナルに関与する転写因子を網羅的に検索し、骨代謝との関連を分子生物学的手法により解析を行っている。またインクレチン受容体に関して口腔顎顔面領域における発現部位および機能に関して検索を行ったところ、唾液腺(顎下腺、耳下腺、舌下腺)導管部における発現が確認され分泌能に関与する可能性が示唆された(Journal of Oral Biosciences 57(4) 200-204, 2015)。またラットにおいては舌後方にある有郭乳頭中の味蕾においても発現が確認された(ISOT 2016発表予定)。これら口腔内に発現するインクレチン受容体に関しても機能検索と骨代謝との関連を現在検討中である。

我々はこのインクレチン受容体が骨芽細胞培養株上に発現し、BMP2存在/非存在下において培養液中糖濃度依存的に骨芽細胞機能に影響を及ぼすことを明らかにし、さらにこれらインクレチン受容体が口腔内他臓器(唾液腺、舌味蕾)にも発現していることを見出した。新規標的遺伝子産物としてこれまでに抽出できたものが、実験計画作成時に設定した数よりも少ないため。歯科矯正学引き続き、骨芽細胞株を用いてRNA seqを行い、候補遺伝子産物のサンプリングを行っていく予定である。また唾液腺組織からもサンプル採取を行い、骨芽細胞株の実験系と同様にRNA seqを行う予定である。骨芽細胞上にGPCRに分類される2つのインクレチン受容体(GLP-1、GIP受容体)の発現が初めて確認され、BMP-2投与による発現増強や糖濃度による発現に違いが確認された。またラット唾液腺においてGIPとGIP受容体の発現とその増齢変化を初めて確認された。in vitro、in vivoの実験系より標的GPCRの絞り込みがある程度進展したことから進捗状況はおおむね達成されていると考えられる。当初の予定に比べ、実験進捗状況に若干の遅れが生じているため。現在までの結果を踏まえ、今後はIn vivo, In vitro双方の実験系からインクレチンが顎骨、歯槽骨代謝に及ぼす影響とそのメカニズムについて詳細な検討を行っていく予定である。本年度に遂行予定であった実験の一部を次年度に行う予定であり、それに関連したNGSおよびPCR関連試薬の購入を予定している。当該年度の研究はおおむね順調に推移しているが、次年度も引続いて継続した実験が必要であるため。初年度のデータをもとに、引き続き生化学実験遂行のため培養および定量PCR関連の試薬などに研究費を使用する予定である。
高等植物葉緑体RNAポリメラーゼシグマ因子の研究

1.シロイヌナズナの3種のcDNA全長構造解析の結果、これらはすべてシアノバクテリアや紅藻葉緑体のシグマ因子と近縁な蛋白をコードすることが明らかになった。また、葉緑体局在シグナルとなるトランジットペプチドと予想される領域とGFP遺伝子との融合遺伝子をシロイヌナズナプロトプラストに導入したところ、GFP蛋白質の葉緑体への局在が観察された。従って、これら遺伝子産物は葉緑体シグマ因子群であることが強く示唆された。2.植物体から調製したRNAに対し、3種のシグマ遺伝子それぞれをプローブとしたNorthern解析を行った。その結果、これら遺伝子のmRNAは、暗所適応した後の明処理により誘導されることが明らかとなり、光条件による制御の存在が示された。3.SigA蛋白について、大腸菌内で過剰発現系を構築するとともに、抗血清を作製した。ウェスタン解析により、SigA蛋白は約42キロダルトンの蛋白質として発現しているのが検出された。4.sigAおよびsigB遺伝子は第一染色体、sigCは第三染色体上にマップされた。5.sigA,sigCcDNAについて、sense鎖、antisense鎖をCaMV35Spromoterの下流に連結し、シロイヌナズナに導入したトランスジェニック植物を作製した。これまでに、それぞれ数ラインの株を確立しているが、顕著な表現形質は観察されていない。6.sigA-uidA融合遺伝子をシロイヌナズナ植物へ導入した植物を作製し、GUS染色を行った結果、sigA遺伝子の発現が緑色の光合成組織に限られていることが明らかになり、葉緑体の分化形成と対応した発現パターンが示された。7.タバコおよびイネcDNAライブラリーについて、シロイヌナズナシグマ遺伝子をプローブとしたスクリーニングを行い、タバコから2種、イネから1種のsigAホモログを単離することに成功した。
骨細胞－感覚神経ネットワークがもたらす骨疾患病態の解明

癌の骨転移によって生じる骨痛は、腫瘍の進行に伴い高頻度で発生し、患者に耐え難い苦痛を与える。骨痛はNSAIDSやオピオイド系鎮痛薬が効きにくいため、緩和治療には既存の鎮痛薬による治療に加え、骨痛病態を解明し多方向からの集学的アプローチが必要であるが、骨痛病態の形成機構については未だ不明な点が多い。本申請では、骨組織を構成する細胞で大多数を占める骨細胞が、骨内を走行する痛覚神経とコネキシン(Cx)43介した細胞間小分子輸送ネットワークを構築することに着目し、骨細胞と痛覚神経間で痛みを増悪する情報伝達システムが存在することを明らかとし、これを断ち切ることで効率的な骨痛治療を開発することを目的とした。これまでに、骨細胞の細胞突起が作るネットワークは、骨細胞同士のみならず知覚神経とも接触し、Cx43によるギャップ結合が介在することを確認した。また、小分子輸送が両細胞間で行われることを見出した。さらに、癌の骨転移骨痛動物モデルとして、E0771マウス乳癌細胞脛骨移植モデルを作成し骨痛をvon Freytestで経時的に計測したところ、腫瘍の増大に伴い骨痛の増強を認めたが、Cx43阻害薬GAP27の投与や、骨細胞特異的Cx43ノックアウトマウス(Cx43 cKOマウス)においては骨痛は減弱したことから、Cx43により構築される神経細胞と骨細胞間ギャップ結合が癌の骨転移骨痛の増悪メカニズムに関与することが考察された。今年度は、Cx43を介して骨細胞と神経細胞間で輸送され、神経興奮を誘導する小分子の同定を質量分析によるタンパク質網羅的解析にて試みた。うち3つの因子をピックアップし、その小分子の骨細胞特異的欠損マウスの作成を行った。今後、骨細胞による癌の骨転移骨痛増悪メカニズムを明らかにする予定である。本研究課題では、これまでに癌の骨転移骨痛モデルを作成し骨痛の評価方法を確立した。また、骨細胞と神経細胞間でCx43を介した小分子輸送が行われることを確認し、これが神経興奮に関与することを明らかにした。加えて、Cx43阻害薬GAP27の投与によって癌の骨転移骨痛が抑制されることを見出すとともに、骨細胞特異的Cx43ノックアウトマウスでは癌の骨転移骨痛が減弱することを明らかにした。また、Cx43により構築される神経細胞と骨細胞間ギャップ結合で輸送され、神経興奮を誘導する小分子の同定を質量分析によるタンパク質網羅的解析にて試み、3つの候補因子をピックアップし、その小分子の骨細胞特異的欠損マウスの作成を行った。当初の予定通り実験計画を実施しており、おおむね順調に研究計画は進展していると思われる。見当をつけた小分子については、メンブレンフィルターの表裏を用いた骨細胞と神経細胞の共培養系で骨細胞から神経細胞に移行することを、蛍光免疫染色等の方法にて再度確認する。さらに、この小分子が神経興奮に関係することを、組み替えタンパクを直接神経細胞に添加し、神経細胞内Ca2+流入で評価する。小分子の骨細胞特異的欠損マウスの作成は継続し行い、骨細胞による癌の骨転移骨痛増悪メカニズムを明らかにする。また、アジュバンドを用いた関節リウマチモデルマウスの関節痛や神経障害性疼痛モデルでも検討を行う。血清等の患者サンプルで同定した小分子の測定を行い、骨痛診断および治療法への臨床応用が可能かを検討する。癌の骨転移に伴い生じる骨痛は、高頻度に発生し患者に耐え難い苦痛を与える。しかし、骨破壊を伴う悪性腫瘍に関連して起こる骨痛は、他癌性疼痛や皮膚の痛みとは性質が異なり、NSAIDSやオピオイド系鎮痛薬が効きにくい激痛であるため、既存の鎮痛薬に加え骨痛の病因に基づいた多方面からの骨痛緩和法の開発が急務であり、これには骨痛病態を深く理解することが必要である。近年、骨細胞は骨細胞ネットワークを形成し骨内の他の細胞に対する“指令細胞"としての役割が注目されている。そこで、本研究では骨細胞と神経細胞との細胞間結合を介した間接的な増悪メカニズムがあるのではないかとの着想のもと、神経細胞と骨細胞間ギャップ結合の癌骨転移骨痛に果たす役割を検討し、以下の結果を得た。骨細胞の細胞突起が作るネットワークは、皮質骨内で骨細胞同士のみならず、知覚神経とも隣接し直接接触していた。また、骨細胞と神経細胞間の直接接触にはCx43によるギャップ結合が介在することを確認し、小分子輸送が両細胞間で行われることを見出した。そこで、癌の骨転移骨痛動物モデルとして、E0771マウス乳癌細胞脛骨移植モデルを作成し骨痛をvon Freytestで経時的に計測したところ、腫瘍の増大に伴い疼痛閾値の低下が認められたが、Cx43阻害薬GAP27の投与によって疼痛閾値の低下は減弱した。さらに骨細胞特異的Cx43ノックアウトマウス(Cx43 cKOマウス)にE0771マウス乳癌細胞を脛骨移植し骨痛の評価を行ったところ、Cx43 cKOマウスにおいても骨痛は減弱した。以上の結果から、Cx43により構築される神経細胞と骨細胞間ギャップ結合が癌の骨転移骨痛の増悪メカニズムに関与することが考察された。本年度は、癌の骨転移骨痛モデルを作成し骨痛の評価方法を確立した。

また、骨細胞と神経細胞間でCx43を介した小分子輸送が行われることを確認し、これが神経興奮に関与することを明らかにした。加えて、Cx43阻害薬GAP27の投与によって癌の骨転移骨痛が抑制されることを見出すとともに、骨細胞特異的Cx43ノックアウトマウスでは癌の骨転移骨痛が減弱することを明らかにした。当初の予定通り実験計画を実施しており、前述の結果からおおむね順調に研究計画は進展していると思われる。癌の骨転移によって生じる骨痛は、腫瘍の進行に伴い高頻度で発生し、患者に耐え難い苦痛を与える。骨痛はNSAIDSやオピオイド系鎮痛薬が効きにくいため、緩和治療には既存の鎮痛薬による治療に加え、骨痛病態を解明し多方向からの集学的アプローチが必要であるが、骨痛病態の形成機構については未だ不明な点が多い。本申請では、骨組織を構成する細胞で大多数を占める骨細胞が、骨内を走行する痛覚神経とコネキシン(Cx)43介した細胞間小分子輸送ネットワークを構築することに着目し、骨細胞と痛覚神経間で痛みを増悪する情報伝達システムが存在することを明らかとし、これを断ち切ることで効率的な骨痛治療を開発することを目的とした。これまでに、骨細胞の細胞突起が作るネットワークは、骨細胞同士のみならず知覚神経とも接触し、Cx43によるギャップ結合が介在することを確認した。また、小分子輸送が両細胞間で行われることを見出した。さらに、癌の骨転移骨痛動物モデルとして、E0771マウス乳癌細胞脛骨移植モデルを作成し骨痛をvon Freytestで経時的に計測したところ、腫瘍の増大に伴い骨痛の増強を認めたが、Cx43阻害薬GAP27の投与や、骨細胞特異的Cx43ノックアウトマウス(Cx43 cKOマウス)においては骨痛は減弱したことから、Cx43により構築される神経細胞と骨細胞間ギャップ結合が癌の骨転移骨痛の増悪メカニズムに関与することが考察された。今年度は、Cx43を介して骨細胞と神経細胞間で輸送され、神経興奮を誘導する小分子の同定を質量分析によるタンパク質網羅的解析にて試みた。うち3つの因子をピックアップし、その小分子の骨細胞特異的欠損マウスの作成を行った。今後、骨細胞による癌の骨転移骨痛増悪メカニズムを明らかにする予定である。本研究課題では、これまでに癌の骨転移骨痛モデルを作成し骨痛の評価方法を確立した。また、Cx43により構築される神経細胞と骨細胞間ギャップ結合で輸送され、神経興奮を誘導する小分子の同定を質量分析によるタンパク質網羅的解析にて試み、3つの候補因子をピックアップし、その小分子の骨細胞特異的欠損マウスの作成を行った。当初の予定通り実験計画を実施しており、おおむね順調に研究計画は進展していると思われる。今後以下の検討を行う予定である。Cx43を介して骨細胞と神経細胞間で輸送され、神経興奮を誘導する小分子の同定を質量分析によるタンパク質網羅的解析にて試みる。E0771マウス乳癌細胞を移植したCx43 cKOマウスとコントロールマウスのL3-5 DRGのタンパクを回収し、nanoLC-MS/MSによる網羅的分析を行い、Cx43 cKOマウスで低下する分子量1200以下の小分子をピックアップする。
工学と関連する非適切問題の数値解析に関する総合的研究

逆問題を中心とする非適切問題についての研究を行った。ここで言う非適切問題は、Hadamardの意味でのIll-posed Problemsであり、微分方程式で記述されたモデルを考えた場合特に、与えられたデータから解への対応が不連続であるか弱い意味での連続性しか示されないものを意味する。これは数値解析の立場に立てば、対象とする問題に対する数値シミュレーションにおいて安定な数値解の構成が困難であり、ひいては信頼性のある数値計算が困難であることを意味する。工学においては非破壊検査などに代表される種々の逆問題の解析がこの近年精力的に行われているが、これらの多くはHadamardの意味では非適切な問題であり、数値解析においては上述の通りの困難さが伴う。この様な背景にあって、本研究では非適切問題に対して安定した数値解を得るための方法を、特に理論面から研究した。本研究の分担者の山本昌宏のこれまでの研究によって幾つかの逆問題では解の一意性が示ざれれば函数解析の枠組みから弱い意味での連続性が示されることが知られているので、本研究では数値解析以前の問題として「解の一意性」を本総合研究の重要テーマの一つと位置づけて研究を行った。これに対しては分担者の久保雅義によって顕著な成果が得られた。またれらの研究と並行して、代表者と分担者で様々な視点から逆問題の数値解析の研究を行い、逆問題の数値解析においては正則化法・フィルター法・多倍長計算法などが有効であることが本研究によって分かった。本総合研究は3年継続の研究であり、本年度はその初年度であることから、研究テーマの吟味と研究方向の改めての設定が重要であると考え、当該分野の最先端での研究動向についてのサーベイと意見交換とを目的とした3回の研究集会と1回の勉強会を行った。そこでは非適切問題の中でも最も代表的な問題として「逆問題」を取り上げ、数学解析と数値解析の両面から研究についてのサーベイと研究連絡が行われた。これ等の研究会と勉強会を通して、具体的には、次のような点が議論され、上述の目的に沿って本年度の研究計画が達成された。すなわち、非適切問題の数値解析を考えた場合、汎用的なアイデアとしてTikhonov正則化法が考えられるが、この種の研究は関数解析による一般論があるものの個々の問題についての細かな情報が活かされないという嫌いがある。これに対して、本総合研究の代表者磯祐介は、「非適切問題の適切成分」というアイデアを提案しているが、これは個々の問題の特性を利用しすぎるため、汎用性がないという嫌いがある。これ等の両方の利点を活かすアイデアとして、分担者の山本昌宏は、双曲型方程式で記述される逆問題の研究を通して「逆問題の適切性」についての研究を行い成果を得た。ただこのアイデアは、また数値解析に利用されるにはいたっておらず、この点が来年度以降の研究での課題となる。また分担者の登坂宣好はフィルター法を応用した数値解析法を提案し、数値計算上は多くの成果を得ているが、数値解析という点では解決すべき問題が多いことが指摘された。上述の研究集会と勉強会には代表者・分担者を始めとするこの分野で研究活動を行っている多くの参加者を得、有意義な意見交換が行われ数学解析面でも数値解析面でも多くの成果を得た。代表者が提唱する「非適切問題の適切クラス」を中心に、平成七年度の研究を継続した形で研究を行った。工学、分けても材料系の分野における逆問題解析では、取り扱う材料に関する先験的工学情報を援用することによって逆問題の数値計算に成功する例が多い。即ち、数学的には非適切であるものの、工学的に意味を持つ範囲に制限することによって問題を適切化し、数値計算の成功を得ている。これらの例は「非適切問題の適切クラス」あるいは「条件安定評価」と密接に関わるものと思われる。このような例は各々の非適切問題に固有にあるものと思われるので、この点を中心に研究を進めた。具体的には、平成八年度は次のようなグループにて上記の目的を達成した。