hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
温暖化及び生育期間の延長が高山植物の成長特性に及ぼす影響

約二年間の温暖化処理により、シュート当りの葉の枚数・シュート伸長量・シュート重量(葉重量+枝重量)が、ガンコウランとミネズオウ両種ともに増加したが、その反応はガンコウランでより顕著であった。ガンコウランは上方の伸長成長が著しく、そのため小さいスケールではあるがミネズオウを下層にした階層構造が形成されていた。葉の窒素濃度は両種とも温暖化処理により減少した。風衝地からやや離れた東斜面上に設定した調査地2では、ガンコウランとミネズオウよりもハクサンイチゲ・タカネウスユキソウ・ネバリノギランなどの草本植物が優占していた。調査地1とは対称的に、OTCによる温暖化処理によってガンコウランとミネズオウともに物質生産性が低下し、葉の窒素濃度は増加する現象がみられた。OTCによる温暖化効果は木本植物よりも草本植物でより顕著で、そのためガンコウランとミネズオウは被圧された結果、生産性の低下や葉中の窒素濃度の増加が生じたものと考えられる。多くの種が共存している自然植生においては、温暖化による影響は各種類によって異なり、競争関係の変化を通じて植物の群落構造が変化するものと予想される。調査地2において調査したチングルマでは、OTCによる温暖化処理によって花の性表現が変化し、オス器官よりもメス器官への物質分配が増加し、その種子の生産性も増加した。以上のように温暖化は成長特性だけでなく、繁殖特性にも大きな影響を及ぼすものと考えられ、今後より詳しい調査が必要である。
タスク前計画時間が留学前・留学後学習者のスピーキング運用力に与える影響

外国語スピーキング能力を測定するテストではしばしばタスク前に計画時間が与えられるが、それがスピーキング運用力に与える影響については十分に理解されていない。本研究では、様々な側面からデータを採取、分析することにより、ディスカッション形式のスピーキングテストにおいて、計画時間が与える影響について検証を行った。その結果、計画時間を与えることで話者がしばしばモノローグスタイルを取るようになり、本来の目的であるインタラクション能力を十分に測ることができないことがわかった。本研究では、コミュニケーション重視の英語授業の実践を目指し、「タスクを中心とした言語活動」を日本の英語教育環境へ導入する準備として、以下の点について調査・検証を行った。(1)対話形式のディスカッション・タスクにおけるタスク前計画時間の効果(2)言語テスト環境における計画時間が与える効果本研究者はこれまで、日本人英語学習者の英語運用が、タスク前計画時間の有無によってどのように変化するかを調査し、より習熟度の高い学習者の方が計画時間を与えることでより高度な第2言語運用を示す可能性を指摘した(Nitta, 2007)。しかし、学習者レベルの測定方法の妥当性、モノローグ形式のタスクを使用した等の点で、結論は限定的であった。本研究では、それらの点を改善し、海外経験がなく比較的英語スピーキング能力の低い日本人英語学習者が対話形式のタスクを用いた際に、計画時間の有無が与える影響について多角的に調査を行った。研究の参加に同意した32名を二人一組で16のペアに分け設備のある部屋に来てもらい、ディスカッションタスクを用いたテストを実施し、録音したデータに対して(1)評価スコアのFACET分析、(2)第二言語運用分析、(3)会話分析を行った。また、テスト終了後に実施したアンケートの分析も行った。その結果、計画時間の有無がスピーキングタスクの運用に与える影響は、初級レベル学習者において必ずしも有効ではないことがわかった。さらに(3)の会話分析を用いた質的分析の結果、計画時間が与えられることで自然なターン・テイキングの機会が奪われてしまうケースが頻繁に観察された。この結果から、モノーローグ形式のタスクにおける計画時間の優位性とは異なり、ディスカッション形式の言語テストでは、計画時間を与えることでスピーキング能力が十分に引き出されない可能性があることがわかった。本研究者はこれまで、日本人英語学習者の英語運用が、タスク前計画時間の有無によってどのように変化するかを調査し、より習熟度の高い学習者の方が計画時間を与えることでより高度な第2言語運用を示す可能性を指摘した。本研究では、それらの点を改善し、異なる習熟レベルの日本人英語学習者が対話形式のタスクを用いた際に計画時間の有無が与える影響について多角的に調査を行う。これまでの第二言語習得論の研究成果から、コミュニケーション活動を中心に据えながら、文法・語彙等、言語の形式面にも注意を向け、バランスのとれた第2言語の発達を目指す「タスクを中心とした言語活動」の有用性が確立している。中でも計画時間の有無がスピーキング運用力に与える効果については過去20年間に渡って様々な研究が行われてきた。これまでの多くの研究が実験室環境で行われてきたが、その結果が必ずしも教室内など実際の環境に転移しない点が指摘されている。例えば言語テスト環境で行われた研究では計画時間の影響が限定的であることが報告されている。先行研究ではこれまで上級または中級レベルの学習者を調査対象としてきたが、本研究では英語圏への留学前と後の2回測定することにより、同一の被験者が異なる習熟度で計画時間の有無に対してどのような効果が見られるか検証する。またこれまで十分に行われこなかった対話形式のタスクを言語テスト環境で実施し、より実際の英語使用に近い状態での効果について調査する。初年度である平成23年年度は、留学前の研究参加者32名の発話・内省データ(アンケート)の採取を行い、分析を行った。また分析結果を論文にまとめ国際誌に提出するため準備中である。初年度である平成23年度は以下の点について計画を立てた。(1)留学前(初級レベル)学習者の発話及び内省データ(アンケート)の採取と分析(2)研究経過の発表、論文の作成1点目について、すでにデータ採取を行い、書き起こし、分析を行った。2点目についてはすでに分析結果を論文にまとめ、最終確認段階であるため、おおむね当初の予定通りに進行していると判断できる。平成24年度研究計画として以下の2点が上げられる。(1)留学後(中級レベル)学習者の発話及び内省データの採取と分析(2)研究結果の発表、論文の作成同一学習者の留学後の発話データの採取、分析を行い、前年度採取した留学前データとの比較を行う。分析結果を国内学会、国際学会(英国応用言語学会年次大会を予定)において発表を行うと共に論文・報告書を完成させる。

平成24年度研究活動についての主な経費は、学術論文・図書の購入、専門の知識の供給、研究参加者への謝礼、データ処理等の研究補助費用、国内・国外学会発表のための旅費等が挙げられる。
河道砂州における伏流水流動の調査手法に関する研究

本研究では植物・生物の生息環境や河川水浄化機能評価を支える方法として,河道砂州の伏流水の物理環境の調査手法の確立を目的とした.主要な成果は,(1)砂州全体の伏流水流動構造解明の方法,(2)生物の生息場スケールの局所的な流動や,「たまり」「2次流路」の水交換量を見積もる方法,(3)伏流水と不飽和土層と交換量や時間特性を推定する方法,の3つを示し,砂州に適用したことである.・砂州スケールの伏流水挙動の把握砂州に約70m間隔に井戸を設置し,周辺表流水(本川,2次流路,排水路等)の水位を測定して,平水および洪水低減時の伏流水面の平面分布を得た.洪水後の二次的流路の有無や本川表流水位の縦断のゆがみに伏流水流動は支配される事を示した.水平2次元数値計算による上記結果の再現から,このスケールでは透水性の均一性がみられるなど,これらを通してこれら伏流挙動を推定する方法を示した.・たまり周辺の伏流水挙動砂州スケールを見る一方,生物等に重要な局所的な伏流流速を計る方法についても検討した.多孔パイプをたまり周辺に多数設置して測定した水面空間分布から,伏流水の流れの局所性を把握した上で,初年度に開発した塩水トレーサ試験法を適用し,流速・透水係数の概数を把握できた.また,2次元浸透解析を組み合わせ,たまりに水交換量の推定の方法についても提示した.・不飽和部との鉛直交換降雨と蒸発散に伴う地表周辺の圧力場の変化によって,伏流水と不飽和砂層との間で水交換が生じるが,その支配要因である(1)不飽和土層の構造についてはコアサンプル調査によって,(2)不飽和土壌特性土壌については土壌サンプルを用いた土壌特性試験から得て,(3)それらを用いた不飽和流解析によって鉛直輸送の時間特性について検討を行った.その結果,1日で鉛直交換輸送が収束する木津川砂州の時間特性を得,この方法が不飽和土壌水圧力場の安定性評価に有効であることがわかった.本研究では植物・生物の生息環境や河川水浄化機能評価を支える方法として,河道砂州の伏流水の物理環境の調査手法の確立を目的とした.主要な成果は,(1)砂州全体の伏流水流動構造解明の方法,(2)生物の生息場スケールの局所的な流動や,「たまり」「2次流路」の水交換量を見積もる方法,(3)伏流水と不飽和土層と交換量や時間特性を推定する方法,の3つを示し,砂州に適用したことである.・砂州スケールの伏流水挙動の把握砂州に約70m間隔に井戸を設置し,周辺表流水(本川,2次流路,排水路等)の水位を測定して,平水および洪水低減時の伏流水面の平面分布を得た.洪水後の二次的流路の有無や本川表流水位の縦断のゆがみに伏流水流動は支配される事を示した.水平2次元数値計算による上記結果の再現から,このスケールでは透水性の均一性がみられるなど,これらを通してこれら伏流挙動を推定する方法を示した.・たまり周辺の伏流水挙動砂州スケールを見る一方,生物等に重要な局所的な伏流流速を計る方法についても検討した.多孔パイプをたまり周辺に多数設置して測定した水面空間分布から,伏流水の流れの局所性を把握した上で,初年度に開発した塩水トレーサ試験法を適用し,流速・透水係数の概数を把握できた.また,2次元浸透解析を組み合わせ,たまりに水交換量の推定の方法についても提示した.・不飽和部との鉛直交換降雨と蒸発散に伴う地表周辺の圧力場の変化によって,伏流水と不飽和砂層との間で水交換が生じるが,その支配要因である(1)不飽和土層の構造についてはコアサンプル調査によって,(2)不飽和土壌特性土壌については土壌サンプルを用いた土壌特性試験から得て,(3)それらを用いた不飽和流解析によって鉛直輸送の時間特性について検討を行った.その結果,1日で鉛直交換輸送が収束する木津川砂州の時間特性を得,この方法が不飽和土壌水圧力場の安定性評価に有効であることがわかった.本研究では植物・生物に関わる河道砂州の伏流水の物理環境の調査手法の確立が目的であるが,本年度の成果は以下の通りである.・伏流水位平面分布の把握砂州に約70m間隔に井戸を敷設することで,河道砂州スケールでの伏流水面の平面分布を求めた結果,伏流水流動は,洪水後の二次的流路の有無に支配され,砂層内滞留時間に影響を与えることがわかった.又,井戸敷設の際に採取されたコアボーリングサンプルを用いて砂層の透水係数の鉛直分布を知ることができ,透水性の平面分布および鉛直分布が得られた.これによって大きな水平スケールでの透水性分布と,細かい鉛直分布の特性を知ることができ,次年度の伏流水流動解析に役立つ.・伏流水の流向・流速調査上記の砂州スケールでの流動の推定手法の研究の一方で,生物等に重要な伏流局所流速を計る方法については,ある地点の周辺に透過パイプ打設してそのうちの一本に塩水を投入し,他のパイプで電気伝導度を計測する塩水トレーサ試験法を開発し,適用した.この手法は比較的流速の早い部分での有効性が確認され,また複数のたまりが接近して部分や,表流水流入面でのシルト質混入層の有無等が,局所な流動・非流動の特性を創り出していることなど,局所性を捉える良い方法であることがわかった.

・土層構造調査伏流面より上部の不飽和砂層での鉛直輸送については,誘因としての降雨と植生・日射による蒸発散と,素因である土層の不飽和土壌特性があり,後者は粒度とその鉛直構造に依存する.本年度は,粒度と不飽和土壌特性の関係を,土壌サンプルを用いた土壌特性試験から得て,それを用いた不飽和流解析によって鉛直輸送の時間特性について検討を行った.その結果この方法が不飽和土壌水の圧力場(含水状態)の安定性評価に有効であることがわかった.また,現地の土層の粒度と含水率分布を測定して比高との関係を整理した,含水状態の鉛直分布特性を把握できた.本研究では植物・生物に関わる河道砂州の伏流水の物理環境の調査手法の確立を目的としていた.本年度の主要な成果は,(1)伏流水全体の流れの構造を明らかにする方法,(2)生物の生息場スケールの局所的な流動や,「たまり」「2次流路」の水交換量を見積もる方法,(3)水平流れが卓越するとみられている伏流水の上面(不飽和土層との境界)を通過する交換量を推定する方法,の2つを示し,実際の砂州において推定したことである.・砂州全体スケールでの伏流水挙動の把握砂州に約70m間隔に設置された井戸(昨年度の成果)および,周辺表流水(本川,2次流路,排水路等)の水位を測定して,平水および洪水低減時の伏流水面の平面分布を得た.伏流水流動は,洪水後の二次的流路の有無や本川表流水位の縦断のゆがみに支配される事を示した.水平2次元不圧地下水の数値計算によって,それらの再現から,透水量係数はこのスケールでの挙動を見る上では均一と見なせることがわかった.・たまり周辺の伏流水挙動上記の砂州スケールでの流動の推定手法の研究の一方で,生物等に重要な伏流局所流速を計る方法については,多孔パイプをたまり周辺に多数設置して測定した水面空間分布から伏流水の流れの局所性を把握した上で,昨年度開発した塩水トレーサ試験法を適用し,流速・透水係数の概数を把握できた.また,2次元浸透解析を組み合わせ,たまりに水交換量の推定の方法についても議論し,提示できている.・不飽和部との鉛直交換降雨と蒸発散による地表付近での水理場の変化によって,伏流面上部の不飽和砂層とは,伏流水がと,素因である土層の不飽和土壌特性があり,後者は粒度とその鉛直構造に依存する.本年度は,粒度と不飽和土壌特性の関係を,土壌サンプルを用いた土壌特性試験から得て,それを用いた不飽和流解析によって鉛直輸送の時間特性について検討を行った.その結果この方法が不飽和土壌水の圧力場(含水状態)の安定性評価に有効であることがわかった.また,現地の土層の粒度と含水率分布を測定して比高との関係を整理した,含水状態の鉛直分布特性を把握できた.
レンサ球菌サイクリックADPリボース合成・分解酵素によるIgスイッチ組み換え

1.ある種の細胞において、精製レンサ球菌cADPR合成・分解酵素の添加によって細胞増殖抑制が観察された。この細胞増殖抑制効果はNADを添加した状態でも観察された。この細胞増殖抑制効果は,L929細胞Vero細胞、CHO細胞等の細胞株では観察されなかった。ハイブリドーマ細胞株を用いて、免疫グロブリンクラス・サブクラスの変化を観察したが、明確な免疫グロプリンクラススイッチは検出できなかった。2.これまで本酵素をStreptococcus pyogenesの培養上清から精製してきたが、in vivo酵素投与を行うには大量の酵素が必要となる。そのためHistidine-tag、GST fusion、Intein fusion等を導入したcADPR合成・分解酵素遺伝子を構築し大腸菌に発現させて、簡単に本酵素を精製する可能性を模索してきた。結果として、行った全ての試みは成功しなかった。その主たる理由は、塩基配列の確認も含めベクターの構築に問題はないが、大腸菌において発現させるうちにベクター中の挿入配列部に遺伝子変異が起こることにあった。以上の状況から,大腸菌を用いた通常のfusion protein発現系を本酵素に用いることは困難であると結論づけられた.3.急性咽頭炎からのβ溶血性レンサ球菌(BHS)の分離(1)1患者から培養した初代培養寒天平板上のBHSコロニーの血清群・血清型はhomogeneousであった。(2)一般に頻用されている迅速診断キットではA群BHS以外の群は検出できないことを考慮すると,少数ではあるがA群以外のBHSによる咽頭炎が存在することに注意する必要がある.(3)コミュニティにおいて棲息するA群BHSは,常にダイナミツクに入れ替わっている。1.精製レンサ球菌cADPR合成・分解酵素の細胞変性効果等を検討した。ある種の細胞において、10%胎児牛血清加DMEM中で、酵素の添加によって細胞増殖抑制が観察された。現在その細胞増殖抑制効果をcharacterizationしている。ハイブリドーマ細胞株において、免疫グロブリンクラス・サブクラスの変化を観察したが、明確な免疫グロブリンクラススイッチは検出できなかった。しかしながら、サイトカイン、growth factor、接着因子等の各種組み合わせを変えて共存させ、クラススイッチが起こるかどうかの実験を予定している。そのためHistidine-tag、GST fusion、Intein fusion等を導入したcADPR合成・分解酵素遺伝子を構築し大腸菌に発現させて、簡単に本酵素を精製する可能性を摸索してきた。結果として行った全ての試みは成功しなかった。その主たる理由は、塩基配列の確認も含めベクターの構築に問題はないが、大腸菌において発現させるうちにベクターに遺伝子変異が起こることにあった。これまでの状況から,大腸菌を用いた通常のfusion protein発現系を本酵素に用いることは困難であると結論づけられた.1.平成12年度に引き続き、ハイブリドーマ細胞株を用いて、精製レンサ球菌cADPR合成・分解酵素の免疫グロブリンクラス・サブクラスの変化を観察したが、これまでのところ明確な免疫グロブリンクラススイッチは検出できなかった。2.小児科開業医院における急性咽頭炎からのβ溶血性レンサ球菌(BHS)の分離(1)1患者から培養した初代培養寒天平板上のBHSコロニーの血清群・血清型はhomogeneousであった。

(2)一般に頻用されている迅速診断キットではA群BHS以外の群は検出できないことを考慮すると,少数ではあるがA群以外のBHSによる咽頭炎が存在する(6.2%)ことに改めて注意する必要がある.(3)コミュニティにおいて棲息するA群BHSは,常にダイナミックに入れ替わっている.(4)この研究によって,全国感染症サーベイランスでは把握しきれない部分,則ち,BHSの生態と感染実態を観察することができた.
中和抗体様作用をもつ低分子化合物創出の試み

本研究では、TGFβ1蛋白と結合して中和抗体様に作用を阻害する低分子化合物の開発に向けた萌芽的検討を行った。TGFβ1蛋白のII型受容体との結合部位全域、結合部位の狭い窪み、受容体結合部位とは異なるアロステリック部位、の三箇所と仮想化合物との結合親和性を計算し、各々への結合親和性が高い化合物の実際のTGFβ1阻害効果を、肺癌細胞株A549の上皮間葉移行を指標に検討した。その結果、アロステリック部位と親和性が高い化合物が阻害作用を示す確率が最も高く、この領域を標的として中和抗体様低分子化合物が開発できる可能性が考えられた。はじめに、産総研が提供する分子シミュレーションシステムmyPrestoと200万個の化合物データベースLigandBoxを演算サーバーCX400にセットアップし、in silicoスクリーニングシステムを構築した。次にTGFβ1蛋白の構造内のII型受容体との結合部位に化合物との結合グリッドを設定し、LigandBox内の各化合物について、結合自由エネルギーを計算してそれが最小となる分子配位をその化合物のスコアとした。得られた200万化合物のスコアを序列化し、結合スコアの上から一括購入によって安価に入手できる2業者の上位化合物を抽出し、計389個を購入した。TGFβ1、TGβ2、TGFβ3によって肺癌細胞株A549細胞の上皮間葉移行が生じ、これに伴って細胞は敷石状の上皮様密集増殖から線維芽細胞様の非密集増殖へと形態と増殖パターンの変化が生じる。この現象を指標に、選出した化合物がTGFβの作用を抑制するか否かをスクリーニングした。その結果、389個の化合物のうち11個によって0.5ng/mlのTGFβ1によるA549細胞の形態変化が明らかに抑制された。そのうち最も強い効果を認めた2個の化合物(内部コード:KT2025、KT4060)を用い、TGFβ1による上皮型接着因子E-cadherinの発現抑制への作用をウェスタンブロッティングと細胞免疫染色によって検討した。これらの化合物10μM以上の存在下で、TGFβ1によって抑制されたE-cadherinの発現の有意な回復と細胞膜上の発現回復を認めた。一方、これらの化合物はTGFβ1のみでなくTGFβ2とTGFβ3による形態変化とE-cadherinの発現抑制に対しても同程度の回復効果を示した。従って、これらの化合物の作用はTGFβ1、TGFβ2、TGFβ3の全てに対して非選択的に阻害効果を示すものと考えられる。本研究は、中和抗体様にTGFβ1蛋白との結合によってTGFβ1の作用を阻害する低分子化合物の開発に向けた萌芽的検討を目的とした。研究には産総研による分子シミュレーションシステムmyPrestoを用いた。研究期間中、TGFβ1蛋白の三次元構造の解析によって設定した3種類の化合物結合グリッドについて検討し、化合物阻害効果を比較した。条件(1):単量体TGFβ1構造内のII型受容体との結合部位にある窪みの狭い結合グリッドとLigandBox化合物(200万化合物、産総研:分子量300400)との結合親和性、条件(2):II型受容体結合部位全体の広い結合グリッドと自然由来化合物(7.5万化合物、IBS社:分子量500700)との結合親和性、さらに、条件(3):TGFβ1表面の受容体結合部位とは異なるアロステリック部位とLigandBox化合物との結合親和性を計算し、各条件でスコア上位の化合物の効果を実験で検討した。TGFβ1によって肺癌細胞株A549細胞の上皮間葉移行が生じ、この際細胞は敷石状の上皮様密集増殖から線維芽細胞様の非密集増殖へと形態と増殖パターンの変化をきたす。これを指標に各化合物のTGFβ阻害効果を検討したところ、何らかの阻害作用を示したものは、条件(1):386個中11個、条件(2):30個中0個、条件(3):96個中5個であった。さらに、条件(3)での計算をヒット化合物の情報をもとに機械学習MTS法で再度行ったところ、追加購入した20化合物のうち3個が効果を示した。本研究により、TGFβ1の作用がリガンド側への結合で低分子化合物により阻害できること、さらに受容体結合部位よりアロステリック部位がその際の標的部位として適していることが明らかになった。今後、本研究成果をもとにより効果の高い化合物をデザインしてゆく予定である。薬理学当初の予定では、初年度はインシリコスクリーニングシステムのセットアップとそれを用いた計算が主たる検討内容で、ヒット化合物を得るのは2年度になるものとしていた。

初年度に実際の化合物の検討まで行うことができ、さらに11個ものヒット化合物を得たことは、この当初計画を大きく超える達成度であると考える。これまでの達成内容で改善の必要があるものは、ヒット化合物の作用強度と作用の選択性の向上である。今後の研究で、これらの化合物の阻害効果に10μM以上の高濃度が必要な点と、TGFβ1のみでなくTGFβ2とTGFβ3の作用も阻害する点の改善を目指す。myPrestoの機能に、指定の化合物の構造類似体を検索するdocking score index法(DSI法)がある。今後、これまでの検討で見出した最も効果の高いヒット化合物KT4060をプローブとしてDSI法によるインシリコスクリーニングを行い、KT4060の構造類似体を検索する。次に構想類似性スコアの高い化合物を順に入手してこれまでと同様のin vitroアッセイによる検討を行う。これにより、作用の強度と選択性が高い化合物を得ることを目指し、当初の研究計画を達成する。
川崎病の病因解明と新しい効果的な治療法の開発:分子遺伝学的基盤の検討

効果的治療法の開発川崎病は、自己完結型の疾患であるため、重症度の層別化を行いそれぞれの患者に適した治療を行う必要がある。我々は256人の川崎病児を用いて重症度の層別化スコアを作成した。久留米スコア(診断病日4日以内1点、年齢6ケ月以内、血小板数30万以下、CRP8mg/dl以上1点、AST 80IU以上2点)とし、3点以上を特異度78%鋭敏度76%で免疫グロブリン治療抵抗性を予測できる(J Pediatr 2006+)。久留米スコアにて層別化し重症の川崎病児に対しては、初期治療より免疫グロブリン単独治療と免疫グロブリン治療とステロイドパルス療法を併用した者とをランダムに振り分け治療効果の判定を行った。現在20例検討しているが、重症川崎病においては免疫グロブリン治療とステロイドパルス療法を併用した群が治療効果がよかった。病態、病因に関する研究重症度の層別化を久留米スコアを用いて臨床的に行い、それをマイクロアレイを用いて遺伝子の解析を行った。66577個の遺伝子のうち1226個の遺伝子が久留米スコアによる重症群と軽症群で発現に差が認められた。Toll-like受容体遺伝子、サイトカイン受容体遺伝子などが、特に重症型で発現が増加していた。炎症に関連が深い遺伝子の発現が増加していることより病因に感染がかかわっていることが示唆された。免疫グロブリン治療単独では、254の遺伝子の発現が抑制され、免疫グロブリン治療とステロイドパルス療法を併用した群では5249個の遺伝子が抑制された。また、重症型で発現した遺伝子の多くは免疫グロブリン治療とステロイドパルス療法を併用治療で抑制された。結語川崎病の病因に感染がかかわっていることが遺伝子発現の研究より示唆された。重症型においては免疫グロブリン治療とステロイドパルス療法を併用療法は効果的であった。分子遺伝学的基盤に基づく新しい効果的治療法の開発我々は、川崎病急性期において、免疫グロブリン治療が効きにくい群を臨床データーにより予測することが可能な事を証明し、特異度80%鋭敏度79%の予測スコアを開発した(J Pediatr、2006)。免疫グロブリン治療抵抗軍と治療反応群のサイトカイン関連遺伝子発現をマイクロアレイ法で検討した。これらの遺伝子発現は臨床的予測スコアと密接な関連があることが判明した。また、免疫グロブリン治療抵抗軍に対して、再治療法としてのステロイドパルス療法が有効なことを証明し、2006年の日本川崎病研究会で発表した。これらの群に対して、初期治療として免疫グロブリン製剤とステロイドパルス療法を併用する新しい治療法を開発した。また、これらの治療抵抗群の遺伝子発現をマイクロアレイ法を用いて解析中である。また、治療法による遺伝子発現の違いもマイクロアレイ法で解析中である。川崎病急性期は、サイトカインが高値になり、サイトカインストリームの状態となる。この様な状態に対して抗TNF-α阻害剤であるインフレマキシマブを川崎病の免疫グロブリン治療抵抗例に対して用いて良好な結果を得た。この抗サイトカイン療法が、サイトカイン関連遺伝子の発現に与える影響をマイクアレイ法を用いて検討中である。現在、各々の療法が遺伝子発現における効果を解析中であり、それぞれの個体にあった治療、つまりテーラーメイド治療を開発中である。分子遺伝学的基盤に基づく新しい効果的治療法の開発川崎病急性期の患者を対象とする。我々の臨床データーによる予測スコアである久留米スコア(J Pediatr 2007)を用いて川崎病患児の層別化を行った。重症例7例に対してランダムに割り付けをし、免疫グロブリン単独の大量療法とステロイドパルス療法免疫グロブリン治療を行った。

臨床的に比較するとステロイドパルス療法免疫グロブリン治療の方が有意に後遺症の出現が低かった。また、久留米スコアによる軽症例と重症例で、治療前の遺伝子発現の差異を調べたが2倍以上発現に差が認められる遺伝子が1532種類認めた。その中にはTNF-α関運の遺伝子やその他のサイトカイン関運の遺伝子を認めた。ステロイドパルス療法免疫グロブリン治療療法の前後では5820種類の遺伝子の発現が抑制され、免疫グロブリン治療では1830種類の遺伝子の発現が抑制された。ステロイドパルス療法免疫グロブリン治療にて有意に多くの遺伝子の発現が抑制された。
関西文化学術研究都市における共生型まちづくりの研究

本研究は、事例調査地に選んだ関西文化学術研究都市の実証研究を通じて、「共生型まちづくり」の実現を可能にする要件を明らかにすることを目的とする。この目的の達成のために、平成13年度から3年間にわたって、世代共生と環境共生の解明に焦点を置いて、研究会による検討を重ね、調査研究を行ってきた。実施した調査は、「子育てサークル調査」「コミュニティビジネス調査」「高齢者ネットワーク調査」「高齢者介護調査」「世代間交流調査」「事業系廃棄物調査」等であり、これらの調査研究によって明らかになった主な成果は次の通りである。(1)子育てサークル調査からは、子育てサークルが子どもの成長・発達、母親の活動と成長、地域の共同性の形成に寄与すること。(2)コミュニティビジネス調査からは、農産加工型CBの活動が地域への貢献、主婦たち自身の成長、家庭における夫婦役割の変革に役立つこと。(3)高齢者ネットワーク調査からは、高齢期における「共」的集団活動への参加が、新しい役割と生きがいの取得に役立つこと。(4)高齢者介護調査からは、地域的差違や性差を勘案した地域介護計画を策定する必要があること。(5)世代間交流調査からは、高齢者の世代間交流の動機が4つあること、他世代の交流意識の向上や交流機会の設定が必要なこと。(6)事業系廃棄物調査からは、事業所や研究機関のごみ減量化や再資源化への取り組みの現状と、実情に即した対応策の必要性。本年度の研究目標と研究実施計画に従って、次の研究を行った。(1)研究グループの形成:研究協力者を加えた次の3つのグループをつくった。(1)地域ネットワーク形成、世代交流、国際交流などを研究する「住民共生研究G」。(2)生活環境、環境意識、環境活動などを研究する「環境共生研究G」。(3)政策原理、計画策定、事業化、主体形成などを研究する「原理・政策研究G」。各グループの活動と並行して全員参加の研究会を6回開き、次の活動を行った。(2)学研都市調査の再検討:過去7年間にわたるわれわれの学研都市調査の成果を再検討した。(1)現状とニーズの把握、(2)課題の抽出と求められるあり方の検討、(3)その実現のための要件と方策の検討などの点に関して何がどこまで明らかになっているのかを吟味し、これから取り組むべき調査研究の内容を明確化するよう努めた。(3)調査研究成果の検討:近年の地域社会学における主要な成果を検討した。テクノポリスやサイエンスシティを対象とする主な調査研究の成果を上記(1)(3)の諸点について検討し、さらに、比較対象地の現地踏査や資料収集も加えて、比較研究にとって必要な視点や項目を抽出することに努めた。(4)調査データの収集:準備活動が進んだグループでは、高齢者のネットワークや介護問題などに関して、すでに現地調査とデータ分析の段階へ入っているところも出ている。(1)研究活動の概況:昨年度に研究協力者を加えてつくった次の3つの小グループ、「住民共生研究G」「環境共生研究G」「計画・政策研究G」ごとに、過去に行ってきた学研都市調査とその他のサイエンスシティ調査との再検討に基づく調査計画を立てて、調査活動に入るとともに、それぞれの活動と並行して、全員参加の研究会を5回開き、情報交換と活動の相互調整をはかった。(2)調査研究の進捗状況:「事業系廃棄物調査」「世代間交流調査」「高齢者介護調査」「高齢者ネットワーク調査」はすでに現地調査データの収集を終え、集計や分析に着手しているが、これに対して「ボランティア調査」「育児ネットワーク調査」「計画実施過程調査」は、まだデータ収集の途上にある。(3)研究成果の発表:各担当者がそれぞれの中間的な研究成果を学会発表してきている。平成15年度には、「関西社会学会」「環境社会学会」で行ったが、次年度には、これら2学会の他に、「日本社会学会」「地域社会学会」「老年社会科学会」でも行う予定で、準備を進めている。本年度の研究目標と研究実施計画に従って、次の調査研究を行った。

(1)研究活動の概況:グループごとに、過去に行った学研都市調査その他の成果の検討と総括に基づいて、学研都市京都府域における調査研究活動と他の先端知識産業型開発地域の資料収集、比較調査をさらに進め、データの収集、整理、分析の作業を終えた。それと並行して全員参加の研究会を5回開き、情報交換と活動の相互調整を図った。(2)実施した調査研究:「事業系廃棄物調査」「世代間交流調査」「高齢者介護調査」「高齢者ネットワーク調査」「ボランティア調査」「育児ネットワーク調査」「大都市郊外の知識産業型都市比較調査」。(3)研究成果の発表:協力者を含めた担当者が、次の学会で発表を行った。「関西社会学会」「日本社会学会」「地域社会学会」「老年社会科学会」。最終的な研究成果報告書は、期限内に完成する。
内在性硫化水素による神経伝達調節

一酸化窒素(NO)と一酸化炭素(CO)につぐ、第3のガス性生理活性物質としての硫化水素が神経のNMDA受容体活性を増強し、海馬長期増強(LTP)の誘導を促進し、グリア細胞にはカルシウムウェーブを誘起し、シナプス伝達を調節する可能性を見出した。本研究では、硫化水素の神経・グリア細胞間のシグナル伝達への関与について検討することを目的とする。実験方法としては、培養神経及びグリアをカルシウムグリーンで染め、硫化水素の投与や、電気刺激したときの細胞内カルシウム動態をハママツフォトニクスのCCDカメラ(C6790)、ARGUS HiSCAでイメージングとして捕らえ解析する。硫化水素は細胞内貯蔵カルシウムの関与は僅かで、主に細胞外からのカルシウムの流入を上昇させている。硫化水素がカルシウムウェーブを誘起するメカニズムとして、先ず想定されるものは、細胞膜表面に存在するカルシウムチャネルへの直接作用であり、各種のカルシウムチャネル阻害剤を使って検討した。その結果、膜電位依存性カルシウムチャネルが活性化されていることがわかった。セカンドメッセンジャーの関与として、硫化水素によるカルシウムウェーブの誘起へのIP_3の関与を検討した。培養グリア細胞において、硫化水素は用量依存的にIP_3量を増加し、硫化水素によって誘起されるカルシウムウェーブが阻害される条件、すなわち、ランタンやガドリニウムによってIP_3量が減少することが明らかになった。カルシウム揺動は神経、グリア両者に観測される。神経細胞の興奮によってグリアにカルシウム揺動が起こる場合と、逆に、グリアの活動によって神経細胞にカルシウム揺動が誘起される場合が報告されている。硫化水素の作用に着目すると、グリア細胞にはカルシウム揺動を誘起するが、神経細胞ではカルシウム揺動を抑制する。神経細胞のみをNMDAによって特異的に刺激した場合には、そのまわりのグリア細胞内のカルシウム濃度が上昇し、硫化水素の作用を抑制するランタンやガドリニウムによって、抑制されることがわかった。
妊娠時の植物性タンパク栄養が母仔に及ぼす影響とその栄養効果改善に関する研究

実験動物としてラットを用いて、妊娠全期間中、植物性タンパク質のみをタンパク質源とした場合に、タンパク質5%レベル又は10%レベルで分娩,哺育が可能かどうかを観察し、更に各タンパク質含量の1/2量を動物性タンパク質に置き換えた場合、栄養効果の改善がなされるかどうかを検討した。1.5%タンパク質レベルでは、米,米+大豆,米+アルブミン,米+カゼイン群のいずれも妊娠維持,分娩が可能であった。米,米+大豆群では死産または出生日に仔が死亡する例がみられ、更に授乳期間中に仔が死亡する割合は米群で約17%,米+大豆群では約73%であり、米+大豆群では哺育がかなり困難であった。米+アルブミン,米+カゼイン群では死産はみられず哺育はすべて可能であった。出生仔の発育については、5%タンパク質食群の仔はいずれも、出生日において体重,臓器重量,タンパク質量,核酸量などが対照群(精製全卵タンパク質20%食)に比して減少し、生後49日においても、体重,臓器重量が対照群より有意に小さかった。アルブミン,カゼイン添加群は米群に比して出生仔の発育が良好で、アルブミンの方がカゼインより比較的良好であった。2.10%タンパク質食では、米+大豆,米+カゼイン,大豆,大豆+アルブミンの各群で妊娠維持は可能であった。米+大豆,米+カゼイン群では正常な分娩,哺育が可能であった。大豆群では死産及び出生日に仔がほとんど死亡する例がかなりの頻度でみられ、哺育はすべて不可能であった。大豆+アルブミン群は死産,出生日の仔の死亡例もあるが、哺育は大体可能でありアルブミン添加によるタンパク質栄養効果の改善が認められた。出生仔の発育については、米+大豆,米+カゼイン群の仔は共に対照群に匹敵する良好な発育を示したが、カゼイン添加群の方が大豆添加群より、仔の体重,臓器重量が有意に大きかった。
中心体に局在するDNAの解析-中心体の超源を探る-

本研究はイトマキヒトデの精子中心体分画より精製した新奇DNA(中心体DNA)の塩基配列をもとに、このDNAの機能と進化的意義を探ることを目的として研究を進めている。本年度は、イトマキヒトデの卵減数分裂過程と同様に成熟分裂完了後、中心体を消失するバフンウニ卵を用いて、未成熟卵から成熟未受精卵に至るバフンウニ卵の成熟過程における中心体DNAの検出を試みた。その結果、中心体を有する未受精卵からPCR法による中心体DNAの存在が確認された。一方、極体放出を完了し、中心体を失った成熟未受精卵ではPCRによる中心体DNAが増幅されなかった。受精卵及び精子からはイトマキヒトデと同様に中心体DNAが増幅され、その塩基配列はイトマキヒトデと98%以上の相同性が確認された。以上の結果は、中心体を有する未成熟卵では中心体DNAは検出されるが中心体を失った成熟未受精卵では中心体DNAも失われていることを示唆する。さらに受精卵及び胚ではこのDNAが検出されることから、バフンウニ胚から検出された中心体DNAの相同配列は受精した精子の中心体に由来することが示唆された。さらに、動物と同様に中心体を有するゼニゴケを材料として、相同なDNAが植物にも存在するか否かについて探索した。その結果、ゼニゴケ精子からは動物と同様に約500bpのPCR産物が増幅された。このDNAの塩基配列を決定し、動物で高く保存される中心体DNAの配列と比較解析したところ、95%以上の極めて高い相同性が得られた。以上の結果から中心体DNAは動物、植物にかけて広く保存され極めて高い相同性が保持される新奇のDNAであることを示唆する。これらの結果について、英文原稿を作成し投稿準備を開始した。最終段階で中心体に局在するDNAの存在を電子顕微鏡レベルでその局在を明らかにする見通しができ、これについて納得のゆく結果を得た上で発表することとした。本年度の目的として、イトマキヒトデの精子中心体分画より精製されたDNAのうち明らかとなった塩基配列をもとに、このDNAの「機能」として中心体の複製能に着目して以下の実験を行った。イトマキヒトデの卵成熟過程では、極体の中心体に複製能があり、卵に残る中心体には複製能が無いことが明らかとなっている('01,E.C.R.,Tamura & Nemoto)。そこで、極体及び、極体形成に関わるイトマキヒトデ卵成熟分裂(減数分裂)の分裂装置を単離し、それぞれに含まれる中心体に精子の中心体に局在するDNAがどのように局在するかを検討した。その結果、単離した第1極体、第2極体どちらからもin situ PCR法による精子中心体DNAと相同な塩基配列を持つDNAの局在が確認された。さらにPCRにより増幅されたDNAの塩基配列も精子中心体のDNAと相同であることが明らかとなった。また、単離した第1減数分裂の分裂装置の両極から、それぞれ1つずつDNAの局在を示すシグナルを確認した。一方第2減数分裂の分裂装置からは、片側の極にのみからDNAの局在を示すin situ PCRによる増幅されたDNAが確認された。イトマキヒトデの卵減数分裂過程における中心体の複製は、その中心に位置する中心粒の複製能の有無によると考えられている。上記の報告によると、減数分裂の分裂装置の両極に位置する中心粒には、複製能を持つ中心粒と持たない中心粒が存在する。第1減数分裂では両極に1つずつ、第2減数分裂では片側(第2極体に入る中心粒)に複製能は存在する。従って、我々がこれまでに確認した結果から、精子中心体に局在するDNAは、イトマキヒトデの卵減数分裂の中心体に局在すると共に、中心体の複製能と一致する局在性を示すと考えられる。また、本年度はヒトデ以外に、植物の精子の中心体にDNAが局在するか否かを検討するために、新たな実験系の構築として、ゼニゴケの無菌培養株の作成に成功した。今後ゼニゴケの無菌株を用いた中心体DNAの探索が可能となった。本研究はイトマキヒトデの精子中心体分画から精製されたDNAの塩基配列をもとに、このDNAの機能と構造を探ることを目標として研究を進めている。昨年度までにイトマキヒトデの精子中心体分画より精製された新奇DNAが受精卵の分裂装置及び、減数分裂期の分裂装置の中心小体と胞胚期の繊毛基部にそれぞれ局在するユニークなDNAであることを報告した。今年度は、イトマキヒトデの精子鞭毛基部の中心体に局在する新奇DNAが他の動物の繊毛基部体にも局在するか否かについて検討した。多くの真核生物が有する繊毛基部体及び、鞭毛基部体、中心体(中心小体)は、構造的にまた機能的に互換性のある細胞内小器官である。純系の培養が可能なゾウリムシを材料に選び、このユニークなDNAが繊毛基部にも局在するか否かについて調べた。イトマキヒトデの精子中心体に局在するDNA配列をもとに設計したCSプライマーを用いて、ゾウリムシのトータルDNAからPCRにより増幅された産物について検討した。その結果増幅されたPCR産物は、イトマキヒトデと同様に、増幅されるサイズは約500bpであった。このDNAの細胞内局在を探るために、蛍光プライマーを用いたin situ PCRを行ったところ、このDNAは繊毛の基部にのみ存在していることが明らかとなった。

更にゾウリムシを材料に増幅されたDNAの塩基配列を決定したところ、CSプライマーにより増幅される約500bpにおいてイトマキヒトデのDNAの塩基配列と高い相同性(95.4%)があることが確認された。これらの結果はこのユニークな新奇DNAが、イトマキヒトデの中心体に局在しているだけではなく、ゾウリムシの繊毛基部の基底小体にも同様に局在していることを示すものである。またこれとは別に、イトマキヒトデ精子を材料に、免疫学的手法を用いて新奇DNAの局在部位を電子顕微鏡レベルで解析する試みに着手した。本研究はイトマキヒトデの精子中心体分画より精製した新奇DNA(中心体DNA)の塩基配列をもとに、このDNAの機能と進化的意義を探ることを目的として研究を進めている。本年度は、イトマキヒトデの卵減数分裂過程と同様に成熟分裂完了後、中心体を消失するバフンウニ卵を用いて、未成熟卵から成熟未受精卵に至るバフンウニ卵の成熟過程における中心体DNAの検出を試みた。その結果、中心体を有する未受精卵からPCR法による中心体DNAの存在が確認された。一方、極体放出を完了し、中心体を失った成熟未受精卵ではPCRによる中心体DNAが増幅されなかった。受精卵及び精子からはイトマキヒトデと同様に中心体DNAが増幅され、その塩基配列はイトマキヒトデと98%以上の相同性が確認された。以上の結果は、中心体を有する未成熟卵では中心体DNAは検出されるが中心体を失った成熟未受精卵では中心体DNAも失われていることを示唆する。さらに受精卵及び胚ではこのDNAが検出されることから、バフンウニ胚から検出された中心体DNAの相同配列は受精した精子の中心体に由来することが示唆された。さらに、動物と同様に中心体を有するゼニゴケを材料として、相同なDNAが植物にも存在するか否かについて探索した。その結果、ゼニゴケ精子からは動物と同様に約500bpのPCR産物が増幅された。このDNAの塩基配列を決定し、動物で高く保存される中心体DNAの配列と比較解析したところ、95%以上の極めて高い相同性が得られた。以上の結果から中心体DNAは動物、植物にかけて広く保存され極めて高い相同性が保持される新奇のDNAであることを示唆する。これらの結果について、英文原稿を作成し投稿準備を開始した。最終段階で中心体に局在するDNAの存在を電子顕微鏡レベルでその局在を明らかにする見通しができ、これについて納得のゆく結果を得た上で発表することとした。
新世代の超微量惑星有機化合物研究：感度・分離と質量・空間分解の超高度化

本研究の目的は新世代の分析技術を駆使または開発して、惑星物質中の有機化合物を極低バックグラウンド条件下で超高感度および超高分解能で解析することである。特に、地球外物質試料中に含まれる超微量有機化合物の化学構造の多様性を明らかにし、地球外有機化合物の生成メカニズムと化学進化を明らかにすることである。これら当初の研究目的からの変更はなかった。本年度の研究成果として、異なるタイプの炭素質隕石を分析して、有機化合物の生成過程が母天体環境に支配されることを明らかにした。これは小惑星の進化過程で、有機物も進化していることを示し、小惑星からの地球への有機物の寄与を考える上で重要である。また、ナノLC分析による有機化合物検出の高感度化およびより少量試料での分析を検討した。小惑星探査などで得られる試料が少ない場合の分析法として必要である。さらに隕石の非破壊によるその場分析による有機分子イメージングを多種の隕石について行い、異なる分子種の存在状態と鉱物・無機元素との相関を解析した。また、鉱物の存在の有無で化学反応の進行が異なることを明らかにし、隕石中に存在する化合物は鉱物存在の場合に相当した。これは地球外の化学進化において有機分子と鉱物の相互作用が重要なことを示し、今後にそのメカニズムの解明が期待される。はやぶさ2探査機が持ち帰る予定の小惑星リュウグウ試料を念頭におき、微量試料での有機化合物の分析について、本研究課題で開発した手法をどのように適用するかについて検討した。国際共同研究を組織する準備を行った。研究進捗状況報告書を作成して評価を受けるとともに、来年度が研究計画の最終年度なので、研究成果を積極的に学会などで発表するとともに、論文投稿を行った。本研究課題を開始してから3年が経過し、研究進捗状況報告書を作成して評価を受けた。その評価はAであり、研究遂行は順調に推移している。新しく開発した手法で国内および国外との共同研究も実施しており、これから、更なる研究成果も期待できる。しかし、装置の使用状態が高いため、徐々に性能の劣化が見られ、メインテナンスに要する時間が多くなってきている。本研究の目的は当初の計画から変更はない。実施においては分析中の汚染を避けるために設置したクリーンルームの電気代が予定外であったが、それ以外は研究を遂行する上での大きな問題点はない。今後、更なる研究成果を得るため種々の地球外試料を分析・解析していく。化学進化課程をさらに解明するため、シミュレーション実験も必要である。はやぶさ2計画での小惑星リュウグウ試料分析を成功させるため、国際共同研究(アメリカ・ドイツ・フランス・日本)を推進する新たな研究申請を行う。また、研究計画の最終年度なので、研究成果をまとめるとともに学会発表および論文発表を積極的に行う。交付申請書に記述した研究実施計画とおりに研究を遂行した。地球外物質の超微量有機化合物分析を行うための有機物専用のクリーンルームを設置し、極低バックグラウンド環境を検討した。また、超高分解能質量分析計をクリーンルーム中に設置し、基本性能チェックを行った後、シリカモノリスカラムを用いたナノ液体クロマトグラフィー質量分析により高感度化を検討し、フェムトモル領域の微量分析を可能とした。イオン化についてはエレクトロスプレーイオン化と大気圧化学イオン化を用い、超高質量分解能(イオン質量200付近で分解能約28万)分析を行い、イオン質量のキャリブレーション法も検討した。また、二次元液体クロマトグラフィーによる超微量アミノ酸の光学立体異性体(DL)分析を検討した。今後の研究体制を整えるために九州大学内に「惑星微量有機化合物研究センター」を設置し、ホームページ作成と公開を行った。アウトリーチ活動として高校での出前授業を実施した。クリーンルーム設置が3月になり、主要な研究設備である超高分解質量分析計の設置も3月になったため。研究申請時の計画と変更はなく、炭素質隕石中に含まれる微量有機化合物を超高感度・超高分離・超高質量分解能・空間分布で研究する技術の開発を行った。初年度に設置したクリーンルームが梅雨時に結露して、工事をやり直すトラブルがあったものの分析時のバックグラウンドの低減化をひとまず終了し、地球外有機化合物の分析を開始した。隕石抽出物に含まれる微量有機化合物をエレクトロスプレーイオン化で検討し、数十フェムトモルの化合物をポジティブイオンとして検出でき、600種以上のCHNからなる新たな化合物を同定した。これらは一連のアルキル同族体として存在することがわかり、超高分解質量分析が非常に有力な分析手段であることを確認した。ネガティブイオンも検討したが、質量精度がポジティブイオンより低く、開発段階にとどまっている。アミノ酸分析についても数十マイクログラムの隕石試料で光学活性体(DL体)の分離が可能であることがわかった。アミノ酸分析において今までに報告例のない10種を発見し、隕石有機化合物の新たな生成過程を提案した。脱離エレクトロスプレーイオン化(DESI)による隕石表面上の有機化合物のその場分析の検討も開始し、加熱レーザーなどを用いなくても化合物が十分イオン化され、検出が可能であることがわかった。予備的な研究により、DESIによる化合物分布の可視化(イメージング)も可能で、異種の化合物が異なった場所に存在することが示唆された。これらの研究成果を国内外の学会で発表するとともに論文として発表した。夏期に天井から結露した水滴がしたたるなどのトラブルがあり、工事のため1ヶ月実験ができなかったが、確実に予定していた計画が遂行できているため。研究申請時の計画とほとんど変更はなかった。

炭素質隕石中に含まれる微量有機化合物を超高感度・超高分離・超高質量分解能・空間分布で研究する技術の開発と分析を行った。炭素質隕石の溶媒抽出物に含まれる微量有機化合物をエレクトロスプレーイオン化およびナノエレクトロスプレーイオン化で検討し、600種以上のCHNアルキル同族体化合物、および多くのCHNO同族体化合物を同定した。特にナノカラムを用いたナノエレクトロスプレーイオン化では50マイクロメートル程度の隕石1粒子で様々な有機分子の検出が可能であった。異なる種類の炭素質隕石(CMとCRタイプ)では有機化合物の分布が異なり、隕石母天体での酸化還元状況の違いが有機分子の反応過程に影響を及ぼしていることが判明した。隕石アミノ酸分析について、三次元クロマトグラフィーを開発して、数十マイクログラムの隕石試料で光学活性体(DL体)の分離・定量が今までにない精度・感度で可能となった。検討したα-アミノ酸では地球のタンパク性以外はラセミ体として存在した。脱離エレクトロスプレーイオン化(DESI)による隕石表面上の有機化合物のその場分析も順調に進行し、100%メタノールをイオン化スプレー溶媒として用いて、隕石表面のCHN化合物の可視化(イメージング)に成功した。異種の同族体化合物は隕石内の異なった場所に存在することが判明した。また、DESI分析前後において、隕石表面の変質が実体顕微鏡レベルでは見られなかった。これらの研究成果を国内外の学会で発表するとともに論文として発表した。当初予定した研究実施項目を順調に実施できており、データも確実に得られているため。また、論文も確実に出版できているため。本研究の目的は新世代の分析技術を駆使または開発して、惑星物質中の有機化合物を極低バックグラウンド条件下で超高感度および超高分解能で解析することである。特に、地球外物質試料中に含まれる超微量有機化合物の化学構造の多様性を明らかにし、地球外有機化合物の生成メカニズムと化学進化を明らかにすることである。これら当初の研究目的からの変更はなかった。本年度の研究成果として、異なるタイプの炭素質隕石を分析して、有機化合物の生成過程が母天体環境に支配されることを明らかにした。これは小惑星の進化過程で、有機物も進化していることを示し、小惑星からの地球への有機物の寄与を考える上で重要である。また、ナノLC分析による有機化合物検出の高感度化およびより少量試料での分析を検討した。小惑星探査などで得られる試料が少ない場合の分析法として必要である。さらに隕石の非破壊によるその場分析による有機分子イメージングを多種の隕石について行い、異なる分子種の存在状態と鉱物・無機元素との相関を解析した。また、鉱物の存在の有無で化学反応の進行が異なることを明らかにし、隕石中に存在する化合物は鉱物存在の場合に相当した。これは地球外の化学進化において有機分子と鉱物の相互作用が重要なことを示し、今後にそのメカニズムの解明が期待される。
ユーイング肉腫におけるp27蛋白分解促進機構の解析と分子標的治療への応用

ユーイング肉腫では特異的染色体転座t(11:22)がみられ、その結果異常な融合遺伝子EWS-Fli1が生じる。この融合遺伝子産物はユーイング肉腫の発がん原因と考えられている。これまでに我々は、EWS-Fli1が癌抑制遺伝子Rbに関係した細胞周期制御因子(p27,p21,cyclin E)を標的とし、p27発現レベルの低下がユーイング肉腫患者の最も強い予後予測因子であることを明らかにした。しかし、EWS-Fli1によるp27発現抑制の分子機構は不明である。近年、p27の発現調節は主として蛋白質分解のレベルでなされており、その分解にはユビキチン・プロテアソーム系が関与していることが示された。本研究の目的は、EWS-Fli1によるp27発現抑制のメカニズムとユビキチン経路の関与について明らかにし、新しい分子標的治療法の開発につなげることである。ユーイング肉腫細胞のEWS-Fli1発現をsiRNAで抑制すると、細胞内のp27特異的ユビキチンリガーゼであるskp2の発現量が減少した。EWS-Fli1の発現量とSkp2の発現量はパラレルの関係にあった。また、EWS-Fli1によって、ユーイング肉腫細胞内のp27ユビキチン化が促進されることが判明した。ユーイング肉腫細胞株にプロテアソーム阻害剤を投与すると、p27発現は有意に回復し、ユーイング肉腫細胞の増殖が抑制された。一方、多剤耐性細胞においては、プロテアソーム阻害剤による増殖抑制効果が認められなかったが、薬剤排泄ポンプ阻害剤の併用により、プロテアソーム阻害剤の効果が回復した。EWS-Fli1はSkp2の発現を増強させ、その結果p27蛋白質のユビキチン化を起こし、蛋白分解を誘導している可能性が示唆された。ユビキチン・プロテアソーム活性の抑制は、ユーイング肉腫に対する有望な分子標的治療となりうると考えられた。ユーイング肉腫の90%以上で特異的染色体転座t(11:22)がみられ、その結果異常な融合遺伝子EWS-Fli1が生じる。この融合遺伝子産物は強力な転写因子として働き、ユーイング肉腫の発がん原因と考えられている。これまでに我々は、EWS-Fli1が癌抑制遺伝子Rbに関係した細胞周期制御因子(p27,p21,cyclin E)を標的とし、Rb経路を阻害することを明らかにした。さらに、これらのEWS-Fli1の標的遺伝子の中で、p27発現レベルの低下がユーイング肉腫患者の最も強い予後予測因子であることが判明した。また、いくつかの癌種において、ユビキチン系の活性異常が報告されているが、ユーイング肉腫に関する報告は殆どない。本研究の目的は、EWS-Fli1によるp27発現抑制のメカニズムとユビキチン経路の関与について明らかにし、ユーイング肉腫の新しい分子標的治療法の開発につなげることである。本年度においては以下の実験を行った。各種ユーイング肉腫細胞株を用い、p27分解に関与することが知られているユビキチンリガーゼSCF複合体のコンポーネントSkp1、Skp2、Cul1、Rbx1の発現をRT-PCRおよびウェスタンブロット法にて検討した。