hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
障害者雇用・教育制度の政策評価および適切な生活評価手法の開発

平成30年度は、1障害者雇用状況の情報開示請求により得られたデータに関する追加的検証を行う、2障害者教育の政策評価について必要となるデータや質問項目について先行研究および自分の研究を概観し、国際比較調査に障害者のデータを含めて活用する際に必要となる知見をまとめる、4理論的に性能の良い福祉指標(財貨の大小関係を反映しつつ、各人の選好評価を最大限に反映した福祉指標)に関する可能性定理・不可能性定理を論文にまとめる、5潜在能力アプローチに基づく分配のあり方の公理的な特徴づけの後継研究を論文にまとめる、といった作業を行なった。その結果、各研究について一定の前進があり、国際学会報告や論文にまとめる形での成果を得ることができた。具体的には、1障害者雇用における法定雇用率の達成および障害者雇用の推進において特例子会社制度は重要な役割を果たしているが、それが障害者と非障害者の職務・職場の分離をもたらしている可能性が高いこと、2従来の先行研究で言われてきた障害者雇用率の達成が株価を下げるという知見は単なる偶然の可能性が高いこと、3各人の潜在能力集合を極大化するという形で福祉の平等を促進するアプローチには均質化が強く働くため、異なる利用能力をもった個人の多様な生を評価できないこと、4性能の良い福祉指標のクラスとして、(a)各人の豊かさを各人の消費する財貨ベクトルの最低評価に基づいて判定する方式(すなわち、誰の目から見ても個人iは最低でも〇円以上の生活水準にあるという形で判定する方式)と(b)各人の豊かさを各人の選好の中で中位評価をもつ個人に判定させる方式(すなわち、中位の評価基準をもつ個人の選好によって各人の消費水準が順位づけられる方式)、の二つの方法論があることを理論的に解明した、といった成果を得た。平成27年度は、1各都道府県の労働局に平成26年の障害者雇用状況の情報開示請求を行う(情報開示請求は平成27年の制度変更前後のデータを得る目的で、平成30年度まで行う)、2文科省「学校基本調査」のデータと申請者の保有するデータと結合して、聾学校のソフト・ハードの両面が児童の学習効果に及ぼす影響を検証するために、統計法に基づく二次利用申請の準備を行う、3現在投稿中の障害者雇用制度の論文を改訂する、4厚生経済学における各指標の性質について文献調査・理論的検討を行う、といった作業を実施した。各研究計画は概ね当初の計画通りに進んでいる。とりわけ障害者の福祉指標に関する研究では当初の計画以上の進展が得られた。その一方で、自前の質問紙調査については予算が不足する分については部分的に見送りをすることにした。平成28年度は、1障がい者雇用率・納付金制度の経済効果に関する論文を改訂し、査読誌Journal of the Japanese and International Economies誌に公刊する、2福祉の指標に関する一般的な理論研究の成果が得られたため、2017年6月にYorkで開催される国際学会で報告するための準備を行う、3各都道府県に障害者雇用状況の情報開示請求を行う、4障害者の整合的な教育データを得るために必要な項目について検討を行う、5障害者雇用問題の経済分析を行うために文献調査・理論的検討を行う、といった作業を実施した。その結果、各作業について一定の前進があり、1国際的査読誌に1本の論文を公刊(論文の内容は、(1)障害者雇用制度が雇用促進効果をもつこと、(2)障害者雇用は企業の負担と考えられているが、ファジーRDDによる因果効果の推定では障害者雇用が企業の利潤率に与える影響は必ずしも負ではなく軽微である、というものである)、2障害者雇用の文献調査・理論的検討の作業から教科書の1章を執筆(日本の障害者雇用制度にかかわる先行研究をレビューした上で、効率性・衡平性の基準から何が問題であるのか検討した内容)、3PIAACないし類似調査に障害者のデータを含むための調査項目についてPIAACの国際会議にて発表(今後、障害者の学力・汎用的な能力の国際比較調査の実施のために必要とされている事項について前向きに検討がなされることになった)、4福祉指標の理論的性質に関する研究報告を国際学会にて報告予定(Dominance基準とConsensus基準の両方を満たす福祉指標のクラスを明確化した研究)、という成果を得ることができた。障害者雇用制度の実証分析はデータの蓄積も実証分析の公刊もうまく進んでいる。また、文献調査を通じて新たな研究課題も生まれたので、それらの研究を進めたい。障害者教育制度の分析は一方でデータの制約が大きいことから、国際比較調査などに加えるべき調査項目を検討する形で社会貢献する方向に修正した。福祉指標の理論分析は当初の想定以上の成果が得られているため、国際的な研究成果の発信に努める。

平成29年度は、1障害者雇用状況の情報開示請求により得られたデータ(各都道府県の企業名、住所、電話番号、障害者雇用率、障害者雇用数、算定基礎となる雇用者数、障害者雇用の相談員の配置状況など)の整理作業を行う、2障害者雇用に関する実証・理論的研究の取りまとめ作業を行い、その成果を書籍にて公刊する(日本の障害者雇用制度の概要、法定雇用率未達成企業の名称公開が企業株価に負の影響を与えたとする先行研究の批判的検討、障害者雇用が企業の生産性や利潤率に与える影響を分析した先行研究などをまとめた展望研究)、3障害者雇用割当・納付金制度の政策評価の論文を学術誌JJIEにて公刊する(2008年時点では障害者雇用の増大が必ずしも企業の利潤率に負の影響を及ぼさないことを不連続回帰デザインによって検証した研究)、4厚生経済学における理論的に性能のよい福祉指標を構築する研究を国際学会で報告する(消費ベクトルや各種の資産状況が単純に大小比較可能な場合には、より多く消費している個人の方が生活状況が良いと判定する基準を考え、その基準を満たすような福祉尺度のクラスを理論的に明確化した研究)、5潜在能力アプローチの理論的性能の検証の論文を学術誌に投稿した上で、その後継研究も行う(純粋交換経済において潜在能力集合の共通部分を極大化する分配ルールと各人の潜在能力集合の評価を等しくするような分配ルールの公理的特徴づけの研究)、6障害者教育の政策評価に必要となるデータの性質について研究報告を行う(障害者教育の効果を疑似相関の問題を排除して科学的に意味のある形で分析するために必要となる検証方法やデータについてまとめた研究)、といった作業を実施した。その結果、各作業について一定の前進があり、障害者教育・雇用制度の有効性を検証する最終年度の分析に着手する状況が整いつつある。各研究計画は概ね当初の計画通りに進んでいる。とりわけ障害者の福祉指標に関する研究では当初の想定以上の成果が得られた。平成30年度は、1障害者雇用状況の情報開示請求により得られたデータに関する追加的検証を行う、2障害者教育の政策評価について必要となるデータや質問項目について先行研究および自分の研究を概観し、国際比較調査に障害者のデータを含めて活用する際に必要となる知見をまとめる、4理論的に性能の良い福祉指標(財貨の大小関係を反映しつつ、各人の選好評価を最大限に反映した福祉指標)に関する可能性定理・不可能性定理を論文にまとめる、5潜在能力アプローチに基づく分配のあり方の公理的な特徴づけの後継研究を論文にまとめる、といった作業を行なった。その結果、各研究について一定の前進があり、国際学会報告や論文にまとめる形での成果を得ることができた。具体的には、1障害者雇用における法定雇用率の達成および障害者雇用の推進において特例子会社制度は重要な役割を果たしているが、それが障害者と非障害者の職務・職場の分離をもたらしている可能性が高いこと、2従来の先行研究で言われてきた障害者雇用率の達成が株価を下げるという知見は単なる偶然の可能性が高いこと、3各人の潜在能力集合を極大化するという形で福祉の平等を促進するアプローチには均質化が強く働くため、異なる利用能力をもった個人の多様な生を評価できないこと、4性能の良い福祉指標のクラスとして、(a)各人の豊かさを各人の消費する財貨ベクトルの最低評価に基づいて判定する方式(すなわち、誰の目から見ても個人iは最低でも〇円以上の生活水準にあるという形で判定する方式)と(b)各人の豊かさを各人の選好の中で中位評価をもつ個人に判定させる方式(すなわち、中位の評価基準をもつ個人の選好によって各人の消費水準が順位づけられる方式)、の二つの方法論があることを理論的に解明した、といった成果を得た。平成28年度は、1各都道府県の労働局に平成27年の障害者雇用状況の情報開示請求を行う、2障害者の生活状況について質問紙調査を行うために、障害者団体と協議し、パイロット調査を実施する、3文科省「学校基本調査」のデータと申請者の保有するデータと結合して、聾学校のソフト・ハードの両面が児童の学習効果に及ぼす影響を検証する、4障害者の福祉指標に関する理論的な研究成果を国際学会で発表した上で論文にまとめる、といった作業を行なう。
性染色体上に存在する成長決定遺伝子の分子遺伝的および臨床的研究

擬常染色体領域の成長決定遺伝子擬常染色体領域の部分欠失を有する16例の患者の遺伝子型-表現型解析に基づいて,擬常染色体領域の成長決定遺伝子をDXYS60-DXYS15の約350kb領域に限局し,ハイデルベルグ大学のグループと共同で,同領域を包含するコスミドコンティグを世界で初めて作製した。その後,コスミドコンティグに対するcDNA selectionおよびexon trappingにより新しい遺伝子を発見し,SHOXと命名した。このSHOXは,homeobox domainを有し,5個のエクソンから構成されていた。次に,原因不明の低身長患者91例において,SHOX遺伝子内変異の有無を検討し,家族性低身長の1家系において,低身長と連鎖するナンセンス変異を同定した。以上,われわれは,ハイデルベルグ大学のグループと共同で,SHOXという新しい遺伝子を発見し,これが目的とする成長決定遺伝子であるというデータを得た。Y特異的領域の成長決定遺伝子Y染色体の部分欠失を有する13例の患者の遺伝子型-表現型解析から,Y特異的領域の成長決定遺伝子DYS11-DYS246の約1Mbの領域に限局し,その後,東京大学のグループと共同で,同領域をほぼ包含する酵母人工染色体のコンティグを作製した。その後,オーストラリアのグループが新しく発見した有糸分裂に関与する遺伝子UTYが,この領域に存在することを明らかにした。また,この遺伝子が性ステロイド非依存性に最終身長を7-10cm増加させることを提唱し,同遺伝子の変異に合致する成長パターンを示す男性患者8例を見い出した。われわれは,既に、性染色体異常症患者の遺伝子型-表現型解析に基づいて,擬常染色体領域の成長決定遺伝子をDXYS20-DXYS15の約650kbの領域に,また,Y特異的領域の成長決定遺伝子をY長腕近位部のDYS11-DYS246の約1Mbの領域に限局した。本年度は,擬常染色体領域の成長決定遺伝子のクローニングを主たる目標として,さらなる遺伝子型-表現型解析,および,成長決定遺伝子領域をカバーするYACとcosmid解析を開始した。〈遺伝子型-表現型解析〉擬常染色体領域の部分欠失を有する15例を集積し,身長と遺伝子型の関連を検討した。各症例の身長は,正常集団および両親身長との比較により評価した。擬常染色体領域の遺伝子型は,RFLPもしくはdosage blottingを用いて,計16個の異なる座位に対して決定した。その結果、擬常染色体領域遠位部のDXYS60-DXYS15の約350kb領域のモノソミ-を有する患者7例は有意の低身長を伴っていたが,同領域がダイソミ-で存在する患者8例は正常ないし境界身長であった。〈成長決定遺伝子領域の解析〉ハイデルベルグ大学のグループと共同で,擬常染色体領域のテロメアからDXYS15を含む領域の人工酵母染色体とコスミドを解析した。古典的座位およびコスミド末端に対応する新しい座位のスクリーニングにより、上記成長決定遺伝子領域をカバーする,6個の人工酵母染色体および26個のコスミドコンティグが作製された。今回の成績から,成長決定遺伝子領域はDXYS60-DXYS15の約350kb領域に限局され,同領域をカバーするコスミドコンティグが初めて作製された。この結果,cDNA selectionおよびexon trapping等によるポジシナルクローニング開始の条件が整備された。われわれは、平成7年度,性染色体異常症患者の遺伝子型-表現型解析に基づいて,擬常染色体領域の成長決定遺伝子をDXYS60-DXYS15の約350kb領域に限局し,さらに,ハイデルベルグ大学のグループと共同で,同領域を包含するコスミドコンティグを世界で初めて作製した.本年度は,FISH解析によるさらなる成長決定遺伝子領域の限局化,成長決定

遺伝子のポジショナルクローニング,および,候補遺伝子の変異解析を行なった.成長決定遺伝子領域をカバーする26個のコスミドをプローブとするFISH解析を行ない,その結果,成長決定遺伝子領域は,約170kbに限局された.<候補遺伝子のクローニング>上記成長決定遺伝子領域を包含するコスミドコンティグにおいてcDNAselectionおよびexon trappingを行ない,新しい遺伝子を発見し,SHOXと命名した.このSHOXは,homeobox domainを有し,5個のエクソンから構成されていた.なお,上記170kbの成長決定遺伝子領域の塩基配列決定により,SHOX以外の遺伝子の存在は否定された.<SHOX遺伝子の変異解析>原因不明の低身長患者91例において,SHOX遺伝子の変異の有無を検討し,1家系において,ナンセンス変異を同定した.この変異は,家系における低身長症例においてのみ認められた.以上,われわれは,ハイデルベルグ大学のグループと共同で,SHOXという新しい遺伝子を発見し,これが目的とする成長決定遺伝子であるというデータを得た.今後,さらなる検討により,SHOXが成長決定遺伝子である確証を得たいと考えている.
放射光を用いた螢光X線源によるK吸収端サブトラクション

従来の白色X線の代わりに単色X線を用いて撮影を行えば、被写体中での線質変化がないため、定量的X線像が得られることはよく知られている。近年、通常のX線管球に比べて数万倍以上のX線強度を持つ放射光が出現し、単色X線による撮影が可能となってきた。本研究の目的は、新たに開発した、放射光によってターゲットを励起したとき発生する蛍光X線を利用する蛍光X線源をもちいて撮影をおこない、造影剤を含むファントムについてK吸収端サブトラクションを行うことにある。以下に、本年度に得られた成果を示す。(1)蛍光X線による造影剤のK吸収端サブトラクション実験はすべて高エネルギー物理学研究所の6.5GeVの電子エネルギーをもつARリングを用いて行った。Ba造影剤を注入した豚血管ファントムをBaのK吸収端をはさむ2つのエネルギーで撮影し、サブトラクション像を得た。検出系はイメージングプレートを用いて、照射野の直径は約20cmで極めて強度の均一性の良い造影剤像が得られた。撮影時間は約12秒であった。(2)ヨード、バリウム、およびガドリニウムの3種類の造影剤をいれた円筒形アクリルファントムについて、それぞれのK吸収端をはさむエネルギーをもった蛍光X線でイメージングプレートによる撮影を行った。各造影剤のK吸収端の前後のエネルギーの画像を差分して、3つの造影剤の分離したK吸収サブトラクション像を得ることができた。(3)収集した画像データを持ち帰り、新規購入したパソコンにより画像の濃度、位置あわせなどの補正をおこない、最終的なサブトラクション像を得た。得られた成果はいくつかの学会で発表した。
心血管疾患発症リスク因子としての腎機能障害:地域住民での意義と検証

日本人の心血管疾患発症リスク因子としての慢性腎臓病(CKD)の最適な定義を明らかにする事を目的に研究を行った。血清クレアチン濃度と尿蛋白を測定した地域一般住民を対象とした(n=14131、平均63歳)。心血管疾患(脳卒中、心不全、心筋梗塞・突然死)を前向きに調査した(追跡期間=平均2.7年)。CKDの定義を糸球体ろ過速度(eGFR)と尿蛋白(UP)で、(1)eGFR<60、(2)eGFR<60またはUP陽性、(3)eGFR<60またはUP偽陽性以上、の3種類として各定義毎に心血管疾患発症リスク予測能をCoxの多変量回帰モデルから算出したハザード比(HR)で比較した。その結果、上記の定義で、非CKDに比較し、最も心血管疾患発症リスクのHRが高かったのはCKD定義(3)であった(HR=1.36, 95%信頼区間1.07-1.74 ; p<0.05)。以上より、日本人での心血管疾患発症リスク因子としての慢性腎臓病(CKD)のスクリーニングのためには、血清クレアチニンの他、尿検査も必要と考えられた。平成20年度に日本腎臓学会から報告された日本人を対象とした年令と血清クレアチニン濃度から求める糸球体濾過率(GFR)の算出式を使用し、本コホート対象者2.6万人分のGFR(ml/min/1.73m^2)を得た。平均GFRは男性で76.1+/-15.8、女性で75.3+/-15.3であり、女性で有意に低かった。慢性腎臓病(CKD)をGFR<60と定義すると本コホートの頻度は男性13.8%、女性12.3%であり、明らかに男性で頻度が高かった(p<0.001)。また、年齢別の頻度は65歳未満で、6.9%(男性6.4%、女性7.1%)であるのに対し65歳以上で19.1%(男性19.5%、女性18.8%)と高齢者で高頻度であった。また、CKD(GFR<60)と古典的リスク因子との関連を多変量解析にて検討すると年齢、BMI、LDLが高くなるとCKDになり易く、HbA1c、HDLが高くなるとCKDになりにくい結果となった。しかし、血圧値との関連は有意なものではなかった。さらに、同コホートで以前に測定してある心血管疾患の新規リスク因子あるいはマーカーとされている高感度CRPとどのような関連性があるものかも検討した。その結果、血清CRP値上昇とGFR低下は従来からの危険因子で調整しても関連性がみられ(P<0.02),CKDの有無との間にも明らかな関連性がみられた(P<0.0001).よって、炎症はGFR低下とCKDへの進行に寄与する重要な因子である事が示唆された。腎不全例では血中B-type natriuretic peptide(BNP)濃度が上昇することが知られており、血中BNP濃度は心臓機能障害以外の因子により影響を受ける。一般住民のCKDを対象として血漿BNP濃度の高値が心血管疾患発症に関連するかどうかを検討した。岩手県北コホート研究に参加した26,469名のうち、血中BNP、血中クレアチニン、尿蛋白を測定し、心血管病(心不全、脳卒中、心筋梗塞症)の既往のない40歳以上で、調整因子(BMI、心電図、血圧など)を全て計測した男女13,526名(男性4,542名、女性8,984名)を解析対象とした。CKDを推算糸球体濾過率(eGFR)60未満または尿蛋白偽陽性以上と定義した。このCKDコホート(n=1,901)を対象として新規心血管事故発症(心不全、脳卒中、心筋梗塞・突然死)をエンドポィントとして追跡調査した。古典的危険因子で調整したCOX比例ハザードモデルで検討した。第1分位に比較して第4分位では各種のリスク因子を調整しても心血管事故発症リスクが5.54倍(95%信頼区間;1.81-16.7)高かった。

よって、一般住民において中等度の腎機能障害のある例でもBNP高値が心血管事故発症と関連することが示され、CKDのリスク層別化マーカーとしてもBNP測定は有用であることが示唆された。慢性腎臓病(CKD)は、総死亡や冠動脈疾患および心不全の発症リスク因子とされている。しかし、心血管事故発症率が低く、相対的にGFRが低い本邦の一般住民で果たしてどの程度の腎機能障害が心血管事故の易発症性と関連しているかは明らではない。そこで本研究ではCKDの有病率を一般人口明らかにするため現在進行中の岩手県北地域コホート参加者(2.6万人)を対象に検討した(肥田ら心臓2010)。その結果、その頻度は男性12.7%、女性13.7%であり、一般人口の中に占める割合は決して低いものとは考えられなかった。よって、次に、CKDの中のハイリスク群を如何に効率よく選別できるかを検討した。(1)血漿BNP濃度:同コホートのうち血中BNPを測定した13,526名を解析対象とした。その結果、そのCKDコホート(n=1,901)を対象として新規心血管事故発症(心不全、脳卒中、心筋梗塞・突然死)をエンドポイントとして追跡調査した。古典的危険因子で調整したCOX比例ハザードモデルで、BNP第4分位では他のリスク因子を調整しても心血管事故発症リスクが5.54倍(95%信頼区間;1.81-16.7)高かった(Sakima et al. Cir J 2010)。(2)血清高感度CRP値:同コホートで血清CRP値を測定した1,074名の男性を対象とした.心血管事故(脳卒中もしくは生存心筋梗塞)と全死亡と血清hsCRP値との関係を検討した.CKD群を血清CRP値で5分位に分けて心血管事故および全死亡を複合事故と関係をCoxの比例ハザードモデルを用い解析した。その結果、確立された心血管事故発症の危険因子(年齢、高血圧,糖尿病,高脂血症,BMI,現喫煙)を多変量解析にて調整しても血清CRP値の第4分位および第5分位の相対ハザード比は,第1分位に対して、それぞれ1.78倍、2.77倍と有意に高かった(Koeda et al. Int Heart J 2011).以上より、本研究で明らかになったことは、(1)一般人口のCKDの割合は13%前後であった。(2)CKDの中でも高リスク群を選別するためには高感度CRP値やBNPを測定する事が有用である可能性を示した。
NKT細胞のIgE抗体産生調節機構から見た高IgE症候群の病態解析と治療法開発

1)特徴的な顔貌で、2)MRSAによる皮膚膿瘍、骨髄炎、pneumatocele等繰り返す感染巣が存在し、3)血清IgE値が1万-10万IU/mlという条件で3名の該当患者を見出し、解析を行った。臨床的にはST合剤および予防的抗真菌剤投与が奏功し、感染症は概ねコントロールされている。今年度は高IgE症候群患者に特有な末梢血リンパ球サブセットの発見と病態との関係について研究を行った。3名の患者の内2名では、末梢血中に明らかにCD3+CD56+T細胞が増加していた。しかし、このCD3+CD56+T細胞は、当初予想していたCD3+CD56-TCRVα24陽性NKT細胞とは明らかに異なるNKT細胞集団であった。また、1名のCD3+CD56+NKT細胞の増加が認められなかった患者は、背景にXYYという染色体異常が存在する患者であり、高IgE血症を呈する機序が、他の2名の患者とは異なっていることが示された。増加していた2名の患者のCD3+CD56+T細胞には、HLA-DR抗原、CD69と言ったNK細胞活性化マーカーは認められなかった。一方、このNKT細胞とは別にCD3+T細胞の中には、CD56-CD94+TCRγδ+T細胞が増加しており、これらの細胞はCD161+であったことよりメモリータイプのT細胞であることが示された。また、その発現はCD4+あるいはCD8+といった特定のリンパ球サブセットに特有ではないことも確認できた。CD3+T細胞上にVβ陽性細胞の特異的出現は認められなかった。また、CD3+CD56-TCRVα24陽性NKT細胞で問題となるCD1dの発現亢進は、B細胞および単球では認められなかった。今回の研究では、高IgE血症患者末梢血には3名中2名の患者に共通に、1)CD3+CD56+NKT細胞の増加、2)CD3+CD56-CD94+TCRγδ+T細胞の増加という2つのリンパ球サブセットの異常が存在することが明らかになった。1)と2)の組み合わせのどちらもが高IgE血症の発症に重要な意味を有しているのか、あるいはどちらかが重要で、他の一つは二次的な変化なのかは、今後の症例の蓄積により明らかにされるべき課題である。1)特徴的な顔貌で、2)MRSAによる皮膚膿瘍、骨髄炎、pneumatocele等繰り返す感染巣が存在し、3)血清IgE値が1万-10万IU/mlという条件で3名の該当患者を見出した。臨床的にはST合剤、あるいは予防的抗生物質投与が奏功し、感染症は概ねコントロールされている。IgE値は3.5万-10万IU/mlとかなりの高値を示した。フローサイトメーターによるリンパ球サブセットの解析では、CD3(+)70-80%, CD4(+)+CD8(+)69-82%, CD19(+)9.7-22.0%, CD16/CD56(+)2.2-4.5%であり、特にダブルネガティブT細胞が目立つ所見は得られなかった。今後CD3(+)CD4(-)CD8(-)あるいはCD3(+)CD4(+)CD8(-)のNKT細胞ポピュレーションの存在について、TCRα/TCRβ/CD1d等に特異的な抗体を使用してより詳しく解析をしていく。次にCCR1, CCR2, CCR3, CCR4, CCR6, CXCR1, CXCR2, CXCR3, CXCR4, CXCR5と計10種類のケモカインレセプターの発現について、フローサイトメーターを用いて検索した。興味深いことに3症例共にCD8陽性細胞におけるCCR2の発現、CD4およびCD8陽性細胞におけるCCR6の発現が正常対象に比較し強く抑制されていた。また、2例においてはCD4陽性細胞におけるCXCR4の発現が強く抑制されていた。正常対象と比較し発現の増強をみたケモカインレセプターは存在しなかった。CCR6ノックアウトマウスではジニトロフルオロベンゼンに対する遅延型過敏反応が増強されていることが知られている。今後リンパ球ケモタキシスの実験系を整備し、更に詳しくこれらケモカインレセプター発現減少と高IgE血症の関連について検索を行う予定である。増加していた2名の患者のCD

3+CD56+T細胞には、HLA-DR抗原、CD69と言ったNK細胞活性化マーカーは認められなかった。一方、このNKT細胞とは別にCD3+T細胞の中には、CD56-CD94+TCRγδ+T細胞が増加しており、これらの細胞はCD161+であったことよりメモリータイプのT細胞であることが示された。また、その発現はCD4+あるいはCD8+といった特定のリンパ球サブセットに特有ではないことも確認できた。CD3+T細胞上にVβ陽性細胞の特異的出現は認められなかった。また、CD3+CD56-TCRVα24陽性NKT細胞で問題となるCD1dの発現亢進は、B細胞および単球では認められなかった。今回の研究では、高IgE血症患者末梢血には3名中2名の患者に共通に、1)CD3+CD56+NKT細胞の増加、2)CD3+CD56-CD94+TCRγδ+T細胞の増加という2つのリンパ球サブセットの異常が存在することが明らかになった。1)と2)の組み合わせのどちらもが高IgE血症の発症に重要な意味を有しているのか、あるいはどちらかが重要で、他の一つは二次的な変化なのかは、今後の症例の蓄積により明らかにされるべき課題である。
解の類似度を考慮した生産再スケジューリング問題に対する遺伝アルゴリズムの開発

まず、並列機械工程において、納期遅れ和とスケジュール変更量を最小化する二目的再スケジューリング問題に対する遺伝アルゴリズムの個体表現法を考察した。並列機械問題では、各製品を処理する機械と各機械上の処理順序を決定する必要がある。したがって、通常の並列機械問題に対する遺伝アルゴリズムの個体表現法には、(1)処理順序を遺伝子列で与えて処理機械をヒューリスティックに定める方法、(2)処理機械を遺伝子列で与えて処理順序をヒューリスティックに定める方法、(3)処理順序と処理機械の両方を遺伝子列で与える方法の3種類が考えられる。そこで、通常の問題に(1)あるいは(2)を用いた後の再スケジューリング問題に適切な個体表現法を調査した結果、(1)の場合には(1)が、(2)の場合には(1),(3)が良いことを確認した。次に、これまで対象としてきたジョブショップ工程と並列機械工程が組み合わされたフレキシブルジョブショップ工程に対する遺伝アルゴリズムの構成法を提案した。基本的なアルゴリズムの構成は従来有効とされているものを用い、そのアルゴリズムに本研究で提案した個体表現法および選択則を導入して全体のアルゴリズムを完成させた。また、より良いパレート解集合を得るために、複数の個体群を用いた分散遺伝アルゴリズムを提案した。特に、多様なパレート解集合を発見するために、他の部分個体群が発見したパレート解との変更量を計算し、その変更量が大きい解を選択することで他の部分個体群と異なる領域で解を探索させる選択則を提案し、計算例によりその有効性を確認した。最後に、スケジューリングソフトウェアの試作に着手し、その入出力部分の設計を検討した。まず、条件変更後における二目的生産再スケジューリング問題のモデリングを検討した。特に、目的関数の一つであるスケジュール変更量を新たに定義した。工程は代表的なジョブショップ工程および並列機械工程を取り上げるので、スケジュールの変更は作業が同じ機械で処理される場合と異なる機械で処理される場合の2通りが考えられる。前者の場合は、処理順序が異なるほどスケジュール変更量が大きくなるように定義した。後者の場合は処理順序や処理機械にかかわらずスケジュール変更量は一定の値とした。問題データを与えて多数の解を生成し、定義したスケジュール変更量を算出したところ、本研究で提案した定義が妥当であることが確認された。つぎに、再スケジューリング問題に対する遺伝アルゴリズムの設計法を提案した。本解法の初期個体群として、(1)条件変更前の問題で得られた最終個体群をそのまま用いる方法、(2)最終個体群の優越されない解とそれらの解を少し変更した解からなる個体群とする方法の2種類を提案した。計算機実験によりジョブショップ工程に対しては(2)が、並列機械工程に対しては(1)が良いことが確認された。また、重みを用いずにバランス良く探索領域を制限する「空間順位優先選択」を提案した。計算機実験において、多目的最適化遺伝アルゴリズムや代表例であるSPEA、局所探索法および本解法の性能を、従来から提案されている被覆指標および新たに提案した劣性指標を用いて比較した。計算結果より、本解法が他解法より優れていることが確認された。まず、並列機械工程において、納期遅れ和とスケジュール変更量を最小化する二目的再スケジューリング問題に対する遺伝アルゴリズムの構成法を提案した。特に、各作業の処理機械が同一である解を得るために新しいデコーディング法を考案した。一般に、通常の並列機械問題に対する遺伝アルゴリズムの個体表現法は、処理順序を遺伝子列で与えて処理機械をデコーディング時にヒューリスティックに定める方法か、あるいは逆に処理機械を遺伝子列で与えて処理順序をヒューリスティックに定める方法が有効である。しかし、このヒューリスティックは納期遅れ和のみを考慮したものであり、スケジュール変更量を小さくするためには不向きであることを確認した。そこで、納期遅れ和だけでなく、スケジュール変更量も小さくするための新しいデコーディング法を提案し、計算機実験によりその有効性を確認した。次に、より良い解集合が得られるように前年度提案した選択則を改良した。具体的には、一つの親個体をパレート個体集合(アーカイブ集合)から取り上げ、もう一つの親個体を個体群から取り上げるようにした。計算機実験により、前年度の手法よりも良い解集合が得られることを確認した。また、この新しい選択則をジョブショップ問題にも適用し、前年度の手法や多目的最適化遺伝アルゴリズムの代表例であるSPEA2よりも良い解集合が得られることを確認した。最後に、フレキシブルジョブショップ工程に対する遺伝アルゴリズムの適用を検討した。従来研究の調査を行い、本解法に適切な構成法を見出した。

基本的なアルゴリズムの構成は従来有効とされているものを用い、そのアルゴリズムに本研究で提案した個体表現法および選択則を導入して全体のアルゴリズムを完成させた。また、より良いパレート解集合を得るために、複数の個体群を用いた分散遺伝アルゴリズムを提案した。特に、多様なパレート解集合を発見するために、他の部分個体群が発見したパレート解との変更量を計算し、その変更量が大きい解を選択することで他の部分個体群と異なる領域で解を探索させる選択則を提案し、計算例によりその有効性を確認した。最後に、スケジューリングソフトウェアの試作に着手し、その入出力部分の設計を検討した。
光合成の高効率光エネルギー変換を支えるレドックス電信相関の解明

(1)光化学系I反応中心一次電子供与体P700のレドックス電位の生物種依存性これまでに確立した分光電気化学的測定手法により、P700レドックス電位E^<01>の生物種依存性を見出してきた。E^<01>が生物種によって異なる要因には、(1)P700と周辺アミノ酸残基との静電相互作用、(2)P700自身の分子間(Chlα-Chlα'間)の相互作用、の2つが考えられる。これらを検証するため、P700周辺アミノ酸残基の帯電性がE^<01>に及ぼす影響、およびP700自身の立体構造の違いとE^<01>の相関について調べた。その結果、高等植物・緑藻とシアノバクテリアを比べると顕著な違いが現れ、P700レドックス電位の生物種依存性の要因が示唆されたが、数種にわたるシアノバクテリアの違いについては見出すことができなかった。(2)光化学系II反応中心レドックス電位測定現象(光照射による酸素発生)としてはもっとも明白ながら、電位がきわめて高いため(推定+1.21.3Vvs.SHE)いまだ実測例のないPSII複合体についても、PSIと同様な手法によりP680レドックス電位の直接計測を目指す。そのためにはまず、+1.0Vvs.SHE以上の高い電位領域において電子メディエーターを迅速に平衡状態に到達させるような電極系の開発が必須である。これまでにダイヤモンドメッシュ電極の開発とRu系メディエーターの検討を行ってきたが、すみやかな酸化還元応答が観測され、高い電位領域を測定可能とする電極系を実現した。しかし、この電極系をPSIIに適用して分光電気化学測定を行ったところ、PSIの場合(E^<01>_<p700/p700+>=+0.48V)と異なり、アンテナクロロフィルの不可逆酸化(+0.8V)によりP680の酸化還元挙動を追跡するのが難しいことが分かった。光合成の初期過程は、十数段階の電子伝達を経ながら量子収率がほぼ1と、光エネルギー変換効率が極めて高い。高効率光エネルギー変換は光化学系(PS)を構成する電子伝達鎖のレドックス電位の絶妙な調節により支えられていると推測されるが、詳細は明らかにされていない。本研究では、分光電気化学計測を用いて電子伝達鎖のレドックス電位相関の解明を目指す。また、人工色素による光変換の増感を図ることで、光変換機能メカニズムの分子レベル理解を深めることを目的とする。1光化学系I反応中心一次電子供与体P700のレドックス電位の生物種依存性従来の定説では、P700のレドックス電位は生物種によらないものとされてきたが、昨年度までに確立した高精度な分光電気化学的計測手法により、生物種による有意な差を見出した。さらにこの生物種依存性は、PSIへの電子供与体である移動性タンパク質(プラストシアニンかシトクロームc_6)との相関が示唆されたため、P700周辺アミノ酸残基の帯電状態が電位に影響しているのではないかと考えられる。そこで、P700周辺アミノ酸残基の荷電性と電位の相関について調べることとした。2人工色素による光化学系I活性の増感緑色光合成生物では利用率が低い波長領域500600nmの光に対し、強い吸収をもつ人工色素をPSIに化学結合させることで、天然のP700活性の増感を試みる。昨年度までは、人工色素としてローダミン(Rh)BとX-Rhを用い、P700活性の増感に成功した。しかし、人工色素をPSIに修飾すると、天然のクロロフィルが存在する疎水性領域ではなく親水性領域のアミノ酸に修飾されるため、エネルギー移動の観点からすれば人工色素の分光特性を十分に生かしきれているとは言い難い。そこで、疎水性領域と相互作用する両親媒性ポリマーにRh-6Gを付加させることで、新規に高効率な光捕集系の構築を試みた。これまでにダイヤモンドメッシュ電極の開発とRu系メディエーターの検討を行ってきたが、すみやかな

酸化還元応答が観測され、高い電位領域を測定可能とする電極系を実現した。しかし、この電極系をPSIIに適用して分光電気化学測定を行ったところ、PSIの場合(E^<01>_<p700/p700+>=+0.48V)と異なり、アンテナクロロフィルの不可逆酸化(+0.8V)によりP680の酸化還元挙動を追跡するのが難しいことが分かった。
活性酸素を生成する大気中多環芳香族炭化水素類の粒径分布解析と毒性評価

大気中の微小粒子状物質(PM2.5)を構成する粒子中のナノ粒子(粒径100 nm以下)は容易に肺胞まで達し,含有する汚染物質の毒性が強く発現する可能性がある。多環芳香族炭化水素(PAH)のキノン誘導体(PAHQ)は,非意図的に生成するPM2.5中の新規PAH誘導体で,活性酸素種(ROS)生成による酸化ストレスの誘導と循環器疾患やアレルギー疾患との関係が指摘されている。本研究では,日本国内にて大気中の粒子状物質をナノ粒子(PM0.1)まで粒径別に捕集し,PAHQや各種発生源マーカーを測定すると同時にin vitroアッセイによりROS活性値を測定し,PAHQ濃度に基づく粒径別毒性評価を行う。PAHQのROS産生毒性に基づく粒径別毒性リスクを評価することでPM2.5中のより微細なナノ粒子の重要性を健康影響の観点で明らかにすることを目的とする。平成30年度は、東京及び金沢の2か所で2018年7月及び2019年2月にナノ粒子(PM0.1)画分を含む6画分に大気粒子を分級捕集した。その結果,PM2.5の濃度は周辺の測定局のデータと近似しており,ナノ粒子の割合は13%程度で,これまでの捕集実績から捕集に成功したと判断した。今年度捕集した試料と比較するために2017年度までに捕集したナノ粒子を含む6画分についてPAHQや他のPAH誘導体の粒径分布や発生源を解析した結果,PAHQは親化合物であるPAHに匹敵する濃度で大気中に存在していることが分かった。重量あたりの粒径別PAHQ濃度では,ナノ粒子中に最も高濃度にPAHQが局在しており,ナノ粒子を介したPAHQ曝露が実際に起こりうることが明らかとなった。また,ジチオスレイトール(DTT)アッセイにより各粒径画分の活性酸素種(ROS)産生能を測定した結果,粒径が小さい程ROS産生能が高い傾向にあり,ナノ粒子の毒性がより大きな粒径画分より強い可能性が示唆された。研究計画どおりに夏季と冬季に東京及び金沢でナノ粒子画分を含む大気粒子を捕集することができ,観察された粒子濃度も他の情報源や過去のデータと整合性の高いものであった。ナノ粒子画分を含めて分級捕集した各画分は,粉じん量が分割されるためにPM2.5よりも粒子に含まれる有機物質の分析が困難になるが,各粒子画分中の多環芳香族炭化水素類の各種誘導体(キノン体)の分析に成功しており,捕集した試料の分析が可能であることを確認した。また,ジチオスレイトール(DTT)アッセイによる各粒径画分の活性酸素種(ROS)産生能の測定にも成功した。東京及び金沢におけるナノ粒子を含む大気粒子の捕集を継続して年2回(夏季及び冬季)実施し,年度ごとのデータの蓄積を行う。さらに多環芳香族炭化水素類のキノン誘導体(PAHQ)に加えて自動車排ガス指標となるPAHのニトロ誘導体や有機性炭素(OC)及び元素状炭素(EC)の分析を行い,燃焼発生源の寄与や季節変動について解析する。また,ジチオスレイトール(DTT)アッセイによる各粒径画分の活性酸素種(ROS)産生能の測定も継続して実施し,ROS活性の観点での季節変動等を解析する。

ナノ粒子画分を含めて分級捕集した各画分は,粉じん量が分割されるためにPM2.5よりも粒子に含まれる有機物質の分析が困難になるが,各粒子画分中の多環芳香族炭化水素類の各種誘導体(キノン体)の分析に成功しており,捕集した試料の分析が可能であることを確認した。また,ジチオスレイトール(DTT)アッセイによる各粒径画分の活性酸素種(ROS)産生能の測定にも成功した。東京及び金沢におけるナノ粒子を含む大気粒子の捕集を継続して年2回(夏季及び冬季)実施し,年度ごとのデータの蓄積を行う。さらに多環芳香族炭化水素類のキノン誘導体(PAHQ)に加えて自動車排ガス指標となるPAHのニトロ誘導体や有機性炭素(OC)及び元素状炭素(EC)の分析を行い,燃焼発生源の寄与や季節変動について解析する。また,ジチオスレイトール(DTT)アッセイによる各粒径画分の活性酸素種(ROS)産生能の測定も継続して実施し,ROS活性の観点での季節変動等を解析する。大気捕集の作業のために見積っていた旅費等の経費が予想より少額であったため,次年度使用額が生じた。次年度は,大気捕集のサンプル数の増加により予想される費用として支出する予定である。
ASTRO-D衛星を用いた宇宙X線背景放射の観測的研究

本研究の目的は、1993年2月20日に打ち上げられた宇宙科学研究所のX線天文衛星「あすか」(ASTRO-D)を用いて、X線天文学の最大の謎とされる宇宙X線背景放射(CXB)に挑むとともに、その過程を通じて「あすか」に搭載された位置検出型蛍光比例計数管(GIS)の較正を推進することであった。3年間の研究を通じ、以下のように優れた成果がえられた。1.軌道上でGIS装置の正常な動作が確認されるとともに、GISの較正が精力的に進められ、その詳しい特性が明かになった。とくにCXBの研究に不可欠なGIS粒子バックグラウンドの挙動が、十分な精度で明らかにされた。2.CXBのように大きく広がった放射を研究する際に必要なデータ解析の手法が開発され、X線望遠鏡の応答や迷光が定量化された。3.CXBに寄与する可能性のある天体に関する知見が深まった。とくに(1)宇宙空間における磁場の役割が重要であることが認識され、(2)暗黒物質の分布に銀河と銀河団の階層性が発見され、(3)通常銀河の中に数多くの低光度の活動銀河核が見出された。4.CXBのスペクトルがX線エネルギー1-10keVの全域で光子指数1.4のべき関数に合うという新しい事実を発見した。この結果は従来のROSAT衛星による結果を否定するものである。また2-10keVのフラックスが3×10^<-13>erg/s/cm^2を越すような点源を除外したとき、GISの視野ごとに見たCXBの強度ゆらぎは、2-10keVの範囲で、たかだか±3%程度であることが明かになった。以上の結果は、CXBを遠方の多数の天体の重ね合わせとして説明するモデルに対して、強い制約を与えるものである。我が国4番目のX線天文衛星ASTRO-Dは、1993年2月20日に無事に軌道に打ち上げられ「あすか」と命名された。「あすか」の4台のX線ミラーの焦点には2種類の撮像型検出器が搭載されており、そのひとつである位置検出型蛍光比例計数管(GIS)は、我々が中心になって開発したものである。GISは1993年3月に、軌道上で無事に立ち上げられた。本研究ではこのGISを用い、X線天文学の最大の謎とされる宇宙X線背景放射(CXB)の解明を試みる。次の4点に要約されるように、優れた研究成果が得られつつある。1.打ち上げ後の試験観測データを用い、GISの動作がすべて正常であることを確認した。さらにGISの詳細な較正を行ない、その動作特性をほぼ全面的に理解しつつある。とくに粒子バックグラウンドが設計どおりの低い値になっていることを確認した。2.GISの動作をより詳しく理解し、得られた観測データの解析に役立てるため、打ち上げ前から行なわれていたGISの地上較正試験を、GISスペア品を用いて続行している。3.試験観測データを用い、CXBスペクトルを導出することに成功した。結果は0.7-10keVの全域にわたり光子指数1.4で表現できる。これは>2keVでは従来の説に一致するが、<2keVでは、光子指数が急になるというROSAT衛星の結果を否定する発見である。4.M81,M106など近傍の銀河の中心に、X線を放射する弱い活動中心核を発見した。さらに渦巻銀河NGC6552が強烈な鉄輝線を放射するとを発見し、これが2型セイファート銀河であることを示した。こうした天体がCXBにかなりの寄与をもつ可能性がある。

1993年2月20日に打ち上げられたX線天文衛星「あすか」(ASTRO-D)は、本年度も軌道上で順調に稼働を続けている。本年度は昨年度に引続き、「あすか」に搭載された位置検出型蛍光比例計数管(GIS)を用いて宇宙X線背景放射(CXB)の究明が進められた。以下に要約されるように、研究は大きく進展しつつある。1.GISの較正が精力的に進められた。具体的には、(1)エネルギー応答、(2)ゲインの位置依存性および時間変化、(5)望遠鏡と組み合せた位置応答、(6)バックグラウンドの性質、(3)測光性能およびフラットフィールド特性、(4)時間計測の特性、などの詳細な較正に成功した。2.GISデータ解析ツールが大幅に増強された。(1)自己相関を用いた点源の検出アルゴリズム、(2)画像とスペクトルを順問題として同時にフィットするためのモンテカルロ法、(3)ターゲット天体を除いた視野を利用して無バイアスのサーベイを展開する方法、(4)ブランクスカイのデータからバックグラウンドを構築する方法、などが相次いで開発されている。3.CXBのスペクトルが0.7-10keVの全域で光子指数1.4に合う、という昨年度の見通しが、より確実になった。これは、<2keVで光子指数が急になるというROSAT衛星の結果を否定する。4.CXBに寄与すると思われる候補天体について、以下のように知見を深めた。(1)新たにM51、NGC1097などの銀河の中に弱い活動中心核を発見した。(2)遠方のクエーサーのスペクトルの傾きが、一般にはCXBと一致しないことを見いだした。(3)上述の無バイアスサーベイを利用して、LogN-LogSに強い制限がつけられつつある。5.銀河面放射、電波ローブからの逆コンプトン放射、銀河団の中心部における温度の異なるプラズマの住み分けなどの新しい知見を通じ、宇宙空間における磁場の役割が重要であることが晃かにされつつあり、それとCXBの関係が考察されている。本研究の目的は、1993年2月20日に打ち上げられた宇宙科学研究所のX線天文衛星「あすか」(ASTRO-D)を用いて、X線天文学の最大の謎とされる宇宙X線背景放射(CXB)に挑むとともに、その過程を通じて「あすか」に搭載された位置検出型蛍光比例計数管(GIS)の較正を推進することであった。本年度は研究の最終年度にふさわしく、以下のように優れた成果がえられた。1.昨年度に引き続いてGISの較正が精力的に進められた。とくにCXBのように大きく広がった放射を研究する際には、X線望遠鏡の迷光を知ることと、粒子バックグラウンドを正確に見積ることが、不可欠である。本年度は、この2つの残された課題をほぼ解決することに成功した。2.CXBに寄与する可能性のある天体に関する知見が深まった。具体的には、(1)宇宙空間における磁場の役割が重要であることが認識され、(2)暗黒物質の分布に銀河と銀河団の階層性が発見され、(3)通常銀河の中に数多くの低光度の活動銀河核が見出された。3.CXBのスペクトルが1-10keVの全域で光子指数1.4のべき関数に合う、という初年度からの見通しを、定量的に確認することに成功した。これは<2keVで光子指数が急になるというROSAT衛星の結果を否定する。これはまた、強く吸収された遠方の活動銀河核を重ね合わせてCXBスペクトルを合成しようとする試みに対して、強い制約を与える結果である。4.2-10keVのフラックスが3×10^<-13>erg/s/cm^2を越すような点源を除外したとき、GISの視野ごとに見たCXBの強度ゆらぎは、2-10keVの範囲で、たかだか±3%程度であることが明かになった。
スロー地震の新たな検出手法の開発とそれに基づく比較沈み込み帯学の構築

巨大地震が頻発する沈み込み帯では、通常の地震の他に、スロー地震と呼ばれる長周期の地震が発生している。スロー地震は巨大地震の震源域のすぐ隣で発生し、巨大地震と共通の低角逆断層のメカニズムを有する。また、スロー地震の時空間分布は、プレート間の固着や摩擦の状態を反映するため、沈み込み帯によって異なる巨大地震の発生様式の違いを理解する鍵だと考えられる。本研究の目的は、スロー地震の一種である超低周波地震およびスロースリップイベントの検出を世界中で行うことによって、スロー地震の発生様式の地域的特徴とテクトニクスとの関連性を調べ、スロー地震による沈み込み帯の比較研究を行うことである。
癌細胞動的接着部の分子構築の解析

今年度我々は、ミオシン・カルデスモン・トロポミオシンなどアクトミオシン系の根幹をなす蛋白質がアクチンフィラメントとともに、癌細胞の動的接着部に著明に集積していることを見いだした。従来から動的接着部の活発な運動性については良く知られていたが、その運動性の物質的基盤についての知見は乏しかった。今回の我々の知見により、動的接着部の運動性がアクトミオシン系に由来することが明らかになった。また、正常細胞のストレスファイバ-に比べ、動的接着部のマイクロフィラメントは、構成蛋白質間の相互作用が弱くより不安定な構造体であることを明らかにした。また今年度は、細胞膜骨格蛋白質(ビンキュリン・タ-リン・αーアクチニン・カルスペクチン・アクチン・アネキシンII・アネキシンVI)に関する形態学的・生化学的検討もすすめた。ビンキュリン・αーアクチニン・タ-リン・アネキシンVIはアクチンとともに正常細胞では接着斑に、癌細胞では動的接着部の基質接着領域に局在していた。一方、カルスペクチンとアネキシンIIは、正常細胞ではストレスファイバ-の走行に関連して細胞膜内面に広く分布していたが、癌細胞においては動的接着部にリング状の特徴的な集積が観察された。次に、各蛋白質の発現量を蛋白質レベルで検討したところ、アネキシンVIが形質転換にともなって著明に減少していた。2次元電気泳動でアネキシンVIのアイソマ-の解析を行ったところ、正常細胞でみられる数個のアイソマ-のうち特定のアイソマ-の消失が観察された。また、アネキシンVIが試験管内で、アネキシンIIと同様にp60^<src>の基質となることを確認した。
クロマチン動構造を介したDNA損傷修復制御の分子基盤

前年度までに、ヌクレオチド除去修復(NER)の損傷認識因子であるXPCタンパク質が、マウス細胞において自身のDNA結合活性及びヒストンH3K9me3修飾に依存せずに、pericentric heterochromatin(PHC)に局在することを明らかにした。この細胞に局所紫外線照射を行うと損傷領域とPHCが重なる部位でXPCが特に強く集積すること、またNERにおいてXPCの下流で働く基本転写因子TFIIHやXPAが通常はPHCには局在しないのに対し、局所紫外線照射領域内のPHCでは局在が見られたことから、PHCがNERにおいて何らかの積極的な役割を担っている可能性が示唆された。損傷領域がヘテロクロマチン様構造を形成する、もしくはDNA損傷部位がヘテロクロマチン領域に移動して修復されるといったまったく新しいモデルを検証するため、蛍光タンパク質を融合したヒストンを安定発現するマウス細胞株を作製し、紫外線照射に伴うクロマチン構造の動態解析を進めている。一方、XPCがヒストンと直接相互作用し、特にヒストンH3のアセチル化がXPCとの相互作用を負に制御すること、また局所紫外線照射を行った細胞の免疫蛍光染色の結果から、H3K27ac等のアセチル化ヒストンが損傷領域から積極的に排除されている可能性が示唆されていた。マウス細胞におけるXPCの局在と合わせ、細胞内におけるXPCの局在が特に非アセチル化ヒストンH3との相互作用によって制御されている可能性を考えて、クロマチン免疫沈降シーケンス(ChIP-seq)法を用いた解析を領域内共同研究により行った。ヒト肺癌由来A549細胞を用いたChIP-seq解析の結果から、ゲノムワイドなXPCの分布と遺伝子密度との関連を示唆する興味深い結果を得た。遺伝子発現の有無やさまざまなヒストン修飾とXPCの局在との関係について、さらに詳細な解析を行っている。29年度が最終年度であるため、記入しない。ヌクレオチド除去修復のDNA損傷認識因子であるXPCタンパク質が、マウス細胞においてヘテロクロマチンタンパク質1(HP1)とともにpericentric heterochromatin(PHC)に局在することが見出されていた。ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤処理によってXPCとHP1のPHC局在がともに消失する一方、Suv39h1/2の発現抑制実験から、XPCのPHC局在はヒストンH3K9のトリメチル化修飾(H3K9me3)には依存しないことがわかった。また、色素性乾皮症患者から同定された病因性アミノ酸置換変異W690SをXPCに導入してもPHC局在が維持されていたことから、XPCのDNA結合活性がPHC局在に必須ではないことが示された。一方、XPCがヒストンH3及びヒストンH1と直接相互作用することを、ファーウエスタンブロット法及びプルダウン実験により示した。さまざまなXPCの欠失変異体を作製し、XPCのN末端近傍の領域が両方のヒストンと相互作用しうること、XPCのC末端ドメインにヒストンH3と相互作用する別の領域が存在することがわかった。非常に興味深いことに、N末端テールを欠失したヒストンH3はXPCとの相互作用を失っており、また試験管内でヒストンH3をアセチル化するとXPCとの相互作用が減弱することがわかった。さらにアイソポアメンブレンフィルターを用いた局所紫外線照射とヒストン修飾特異的な抗体を用いた免疫蛍光染色により、DNA損傷部位においてヒストンの脱アセチル化が誘導される可能性を示した。以上の結果を総合すると、XPCのPHC局在を規定しているのは主に非アセチル化ヒストンH3やヒストンH1との相互作用であり、DNA損傷部位近傍でこれらの特徴を持つヘテロクロマチン様構造が形成されることでXPCの損傷部位への呼び込みが促進されている可能性が考えられる。当初研究計画のうち、XPCのヘテロクロマチン局在を規定する要因については、ヒストン脱アセチル化酵素活性に対する依存性、Suv39h1/2を介したヒストンH3K9me3修飾やXPC自身のDNA結合活性に対する非依存性を証明し、HP1とは基本的な分子機構が異なることを明らかにできた。さらに、XPCとヒストンの直接相互作用の解析では、XPCにおける複数のヒストン相互作用部位の同定、ヒストンH3のN末端テールのアセチル化を介した相互作用の制御を示す重要な知見を得た。紫外線照射部位において実際にヒストンの脱アセチル化が誘導されることを示唆する実験結果と合わせ、研究開始当初の予想と合致して、ヘテロクロマチン様構造の形成がXPCによるDNA損傷認識過程に対して促進的な効果を持つ、というモデルを支持する結果が蓄積されている。これらの研究成果の一部は既に論文発表を行っており、研究はおおむね順調に進展している。