hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
癌抑制遺伝子p16のエピジェネティックな失活に着目した新しい分子標的予防法の開発

近年、DNA塩基配列の変異を伴わずに、後成的にDNAが修飾されて起こるエピジェネティックな遺伝子発現の変化が、発癌の普遍的な機構として注目されている。中でもDNA高メチル化による癌抑制遺伝子の発現消失は様々な癌で観察されている。サイクリン依存性キナーゼ(cdk)を阻害することで細胞周期進行を抑制するINK4ファミリー(p16、p15など)も、DNAプロモーター領域の高メチル化により遺伝子発現消失し、発癌に深く関与していると考えられる。このような、エピジェネティックな要因で消失した癌抑制遺伝子の発現を回復できる薬剤や食品成分を発見し、その作用機構を解明できれば、画期的な分子標的癌予防法の確立に繋がると考えられる。まず、p16遺伝子プロモーター領域においてメチル化特異的PCRを行ったところ、ヒト大腸癌由来SW480、HT29細胞などでメチル化特異的な増幅がみとめられた。そこで、DNAメチルトランスフェラーゼ(Dnmt)の活性が高いSW480細胞に対し、Dnmt阻害剤である5-AZA-dCによる効果を検討したところ、Dnmt1の発現減少とp16、p15の発現回復がウェスタンブロットで確認できた。これを受け、SW480細胞について、細胞増殖抑制、細胞毒性を指標に食品成分・薬剤の探索を行ってきたが、増殖抑制効果のみられた食品成分の中に、p16の発現回復がみられるものは現在までのところ見つかっていない。一方、p15はp16と機能的に同一と考えられ、家族性メラノーマのように、p16がジェネティックに失活した癌に対しても、p15を誘導する事でp16の機能を代償できると考えられる。p15について、HT29細胞でEGFレセプターを分子標的とするZD1839(ゲフィチニブ、イレッサ)がp15を誘導する事、p15が転写因子Oct-1によって負に制御されている事を明らかにした。5-AZA-dCによるp15の発現回復がp16に比べて特に顕著であったこと等からも、今後はp16に加えて、p15についても留意しつつ、エピジェネティックに作用して癌を抑制する食品成分の探索を続けて行きたい。癌は様々な遺伝的もしくは環境的要因によって、遺伝子の変異が蓄積して起こると考えられているが、近年ではDNA塩基配列の変異を伴わずに、後成的にDNAが修飾されて起こるエピジェネティックな遺伝子発現の変化が、発癌の普遍的な機構として注目されつつある。サイクリン依存性キナーゼ(cdk)を阻害することで細胞周期進行を抑制するp16は様々な癌で広範に失活しているが、その原因の多くはDNAプロモーター領域のメチル化による遺伝子発現消失である。このDNAメチル化による遺伝子発現消失を回復できる薬剤や食品成分を発見し、その作用機構を解明できれば、画期的な分子標的癌予防法の確立に繋がる可能性が考えられる。本研究は、メチル化によって失活しているp16遺伝子発現を回復、もしくはそれを助長する薬剤を、特に化学合成物質と比較して副作用が少ないといわれる天然の食品成分から探索し、その作用機構を明らかにし、安全で効果的な癌予防法の確立を目指すものである。本年度はp16遺伝子がメチル化により抑制されているヒト大腸癌細胞SW480細胞株について、5-AZA-dCが実際にp16遺伝子の発現を回復させることを、ウェスタンブロットにより確認した。さらに、p16遺伝子プロモーターのメチル化、脱メチル化状態について、いくつかの細胞系列でメチル化特異的PCRを行ったところ、ヒト大腸癌由来SW480、HT29細胞などでメチル化特異的な増幅がみとめられた。またこのうちのSW480細胞株について、細胞増殖抑制、細胞毒性を指標に食品成分・薬剤の探索を開始した。現在までに、増殖抑制効果のみられた13種類の食品成分について定量的RT-PCRによって検討したが、p16遺伝子の発現回復を起こす食品成分は見つかっておらず、今後さらに探索を続けていく。

p15について、HT29細胞でEGFレセプターを分子標的とするZD1839(ゲフィチニブ、イレッサ)がp15を誘導する事、p15が転写因子Oct-1によって負に制御されている事を明らかにした。5-AZA-dCによるp15の発現回復がp16に比べて特に顕著であったこと等からも、今後はp16に加えて、p15についても留意しつつ、エピジェネティックに作用して癌を抑制する食品成分の探索を続けて行きたい。
高信頼性・超寿命を達成する高度自律分散無線ネットワーク技術に関する研究

本研究課題ではノード間の協力通信をベースとし、物理層からMAC層までのクロスレイヤ設計により、数十年単位で膨大な観測データを効率よく長期間取得できる、低消費電力かつ信頼性の高いユビキタスセンサネットワークの実現のための基礎理論の構築を目的として実施した。具体的には増幅器における電力利用効率を改善する新たな協調方式や、複数端末によって分散的に誤り訂正符号化を行う新たな方式を提案した。さらに他者の電力を回収して再利用することによって無電源で協力通信を実現するエナジーハーベスティング協調通信を提案した。これらの成果によって半永久的に駆動可能なセンサネットワークが理論上可能であることを示した。本研究課題では、ノード間の協力通信をベースとし、物理層からMAC層までのクロスレイヤ設計により、数十年単位で膨大な観測データを効率よく長期間にわたり取得できる、低消費電力かつ信頼性の高いユビキタスセンサネットワーク実現のための基礎理論の構築を目的としている。今年度は特に1)ネットワークのトポロジ構造を積極的に利用した新たな協力通信法の設計、2)USRPによる協力通信システムの実装と評価、3)RFエナジーハーベスティングの併用によるさらなる長寿命化の可能性、の3点について検討を行った。1)の成果として、帯域利用効率の低下なしにネットワーク符号化を構成でき、また各端末における処理量を増加させることなく優れた誤り率特性を示す新たな適応ネットワーク符号化協調方式を提案した。さらに修正LDGM符号を提案し、低複雑度のままさらに特性改善が可能であることを示した。また本方式では前後の送信パケットと変調点上で結合する。そこで複数の受信パケットから計算される外部値を相互に利用することで大幅な特性改善が可能であることを示し、低演算量でこれを達成するスライディングウィンドウ型復調・復号器を提案した。2)の成果としては、静岡大学猿渡俊介助教と協力し、USRP2での無線システム全体の実装を完了し、現在評価を行っている。今後これを利用して、実環境における特性評価などの検討をする予定である。最後に3)の成果として協調端末が自身のバッテリーを一切消費することなく協調通信を実現するRFエナジーハーベスティング技術に基づくAmplify-and-Forward型協調ダイバーシティ技術を提案した。その結果、協調端末が送信端末の非常に近傍に存在する場合に本方式が優れた特性を示すことを明らかにし、これを拡張した動的協調方式を現在検討してる。今年度はこの目的を達成するために特に1)帯域利用効率と電力利用効率のトレードオフを考慮した変復調設計、2)ネットワークのトポロジ構造を積極的に利用した新たな協力通信法の設計、の2点について検討を行った。以下では検討事項のうち、特に重要な成果について述べる。まず1)の成果として、協調端末が受信信号を復調し、再生する際に、振幅変動に制約を与えた変調点に再マッピングすることで、帯域利用効率と電力利用効率のトレードオフを適切に満たす新たな復調・再送型協調通信方式を提案した。また帯域制限下における制約付き変調点の瞬時電力分布を求めることで提案方式の増幅器における電力利用効率を明らかにするとともに、増幅器における影響を考慮した形で従来の協調通信方式と比較することでその有用性を明らかにした。さらに提案方式は同期検波・遅延検波のどちらも利用可能であり、真に簡易で省電力な通信方式である。本研究成果は国内学会にて1件の発表を行い、またIEEE論文誌に採録決定済みである。2)については、帯域利用効率の低下なしにネットワーク符号を構成でき、また各端末における処理量を増加することなく優れた誤り率特性を示す新たな適応ネットワーク符号化協調方式を提案した。これらの成果については国内学会にて2件を発表済みであり、さらに次年度において2件の発表を予定している。また国際会議2件を投稿済みであり、今後論文誌への投稿を進める予定である。その他にも長寿命化・高信頼化のために様々な提案を行い、これらの成果についても同様に国際会議等において活発に成果発表を行った。本研究課題ではノード間の協力通信をベースとし、物理層からMAC層までのクロスレイヤ設計により、数十年単位で膨大な観測データを効率よく長期間に渡り取得できる、低消費電力かつ信頼性の高いユビキタスセンサネットワーク実現のための基礎理論の構築を目的としている。初年度では中継端末の増幅器における電力消費に着目し、帯域利用効率と電力利用効率のトレードオフの観点から中継通信の省電力化について議論した。2年目では変調空間をより積極的に活用し、帯域利用効率を低下させることなく、優れた誤り率特性を達成する重畳型適応ネットワーク号化法を提案・解析した。

これらの成果によって、センサの通信を高信頼かつ省電力にすることが可能である一方、一部の通信品質の悪い端末のために他端末のバッテリーが消費されることとなり、協力通信によって通信の信頼度が向上する一方、ネットワーク全体の電力消費量が増大するという問題が明らかになった。最終年度では他者の送信した電波からエネルギーを回収するRFエナジーハーベスティングに着目し、研究を行った。その結果、中継端末が送信端末の送信電波から得られる電力だけで、外部電源をもった場合と同等の信頼性を達成可能であることを示した。さらに中継端末が送信端末に近い場合には、帯域利用効率を損ねずに、さらに効率的なエネルギーの回収・中継が可能であることを示した。また端末の省電力化をさらに押し進めるため、分散多次元空間結合RA符号を提案し、現実的なパラメータで、全ての端末がフェーディング通信路における理論的な限界であるエルゴード容量を達成可能であることを明らかにした。これらの基礎技術によって今後バッテリーレスで駆動する半恒久的なセンサネットワークが理論上実現可能であることを示したことは重要である。しかしながら、実装のために乗り越えるべき課題は数多く残されており、今後のさらなる研究が必須である。通信理論研究計画においてあげた4つの課題、1)ソフトウェア無線機USRPによる協力通信方式の実装および実環境における特性評価、2)帯域利用効率と電力利用効率のトレードオフを考慮した変復調設計、3)ネットワークのトポロジ構造を積極的に利用した新たな協力通信法の設計、4)環境情報のもつ冗長度を利用した圧縮センシング技術のうち、2および3についてはほぼ解決の目処がたった。また1のUSRPの実装についても大部分の実装が完了しており、最終年度において実環境における特性評価などを具体的な省電力化の効果について議論をする段階にきている。また2および3に加えてRFエナジーハーベスティングという新しい技術を用いたさらなる長寿命化について検討を行っており、理論的研究に関しては当初の研究計画よりもさらに研究が新たなフェーズに進展している。また4の圧縮センシングについては当初計画においても最終年度の課題となっており、これも計画通り進展しているといえる。研究計画においてあげていた4つの課題、1)ソフトウェア無線機USRPによる協力通信方式の実装および実環境における特性評価、2)帯域利用効率と電力利用効率のトレードオフを考慮した変復調設計、3)ネットワークのトポロジ構造を積極的に利用した新たな協力通信法の設計、4)環境情報のもつ冗長度を利用した圧縮センシング技術、のうち上述の2つについては解決の目処が立っており、おおむね研究計画通りに推移していると言える。一方で、USRPを用いた実評価については現在実装を進めている最中であり、実際に実験を行う段階に至っていない。しかし、1対1の単一直接通信に対して、協力通信を用いた場合にどの程度の省電力化が見込めるのか、理論上理想化されているパラメーターが実環境においてどの程度影響するか、といった点については早急に実環境での実験を通して検討する必要があり、次年度において早急に検討を進めていく予定である。
原始的なカメムシ亜目昆虫の謎めいた交尾器を探る：形態進化と多様化プロセスの解明

動物の複雑な交尾器形態の機能的意味を理解し、その進化史に迫った研究は充分に行われていない。本研究はこれまでほとんど注目されてこなかったカメムシ亜目昆虫の交尾器形態を機能的側面から検証し、強固な系統仮説に基づいて交尾器の進化史を探ろうとするものである。最終年度である30年度では、前年度に引き続き実験用の個体確保ならびに分子系統解析用の標本追加のため国内(奄美大島、石垣島)にて野外調査を行った。6月の奄美大島ではノミカメムシ科とオオムクゲカメムシ科における解析用サンプルの追加と交尾実験を目的とした。オオムクゲカメムシ科の1種(未記載種)の交尾ペアを確保できたものの、ノミカメムシ科では交尾ペアを追加できなかった。解析用サンプルとしてはノミカメムシ科3種(既知2種と未記載1種)とオオムクゲカメムシ科4種(全て未記載種)を追加した。11月の石垣島では、ムクゲカメムシ科の未記載種の交尾ペアを複数固定することができた。行動観察の結果、ムクゲカメムシ科では交尾時間が23分と他の2科と比べて短いことが判った。分子系統解析については、不足分が十分に確保できているものの、解析が完了していないため引き続き研究協力者とともに進めていく。本下目主要3科の雌雄交尾器構造の比較検討を行った。とくに科レベルで情報の少ないムクゲカメムシ科に重点を置いた。ムクゲカメムシ科全3属に対し未記載種を含む10種以上の検討を行ったところ、属ごとに生殖前腹部(Pregenital abdomen)の構造が異なり、その違いが交尾時の雄の姿勢に対応することが示唆された。既知の属には該当しない種もいくつか確認された。また、本研究で得られた未記載種のうち、ムクゲカメムシ科ムクゲカメムシ属の2新種を記載、投稿した。本研究はこれまでほとんど注目されてこなかったカメムシ目昆虫の交尾器形態を機能的側面から検証し、強固な系統仮説に基づいて交尾器の進化史を探ろうとするものである。初年度は、野外調査と観察技術の確立に重点を置いた。野外調査では、国内各地および台湾にて交尾実験ならびに分子解析のためのサンプルを収集した。本下目を構成する3科のうち、情報の少ないムクゲカメムシ科の種を主な収集対象とした。国内既知種はカワラムクゲカメムシの1種のみであったが、未記載種を含む少なくとも4種を確認した。とくに個体数の多かった1種(未記載種)を研究室に持ち帰り、雌雄ペアあるいは雌雄複数個体を1つのシャーレに入れて観察した。雌雄の判別には体サイズと腹部の形状を確認した。野外調査中に雄が雌に交尾を企てようとする行動(雄が雌に飛びつき、雌の右側方から腹部を挿入しようとする)を確認したが(その後交尾には至らず)、実験下では一例も交尾を確認することができなかった。最終的に30個体以上の実験を試みたが失敗に終わった。台湾では蔡經甫博士(国立自然科学博物館)の協力のもと、南部を中心に調査を行った。これまで本下目に4種しか知られていなかったが、未記載種7種以上を含む約20種を確認した。特筆すべきは、野外にてノミカメムシ科オオメノミカメムシ属の交尾行動を初めて観察したことである。雌の右側方から雄の腹部が挿入されて接合する雄上位の姿勢で、カメムシ類ではよく見られるスタイルである。5例の交尾行動を観察し、うち1ペアを確保した。行動は写真と動画で記録した。本年度は室内での交尾実験は失敗に終わったが、個体数を十分に確保できる種をいくつか確認でき実験系の確立に十分な目処がたったため、次年度に行う計画である。形態および分子解析に必要なサンプルの収集については、おおむね計画通り進めることができた。また、野外における交尾行動の観察という想定外の成果はあった。しかし、本年度に計画していた交尾実験を確立することができなかった。実験対象種の個体数は十分に確保できることがわかり、実験系の確立には目処がたったため、研究協力者とも協議をしつつ進めていきたい。2年目となる本年度も、引き続き野外調査と観察技術の確立に重点を置いた。野外調査では、国内各地(奄美大島、石垣島、徳島など)およびタイにて交尾実験ならびにDNA分析のためのサンプルを収集した。その結果、形態観察および系統解析に必要なムクゲカメムシ科7種(すべて未記載種)とオオムクゲカメムシ科5種(少なくとも未記載種2種を含む)の標本を得ることができた。ノミカメムシ科については残念ながら観察や解析等に必要な標本を得ることができなかった。多数個体採集された種については、新鮮な個体を長期にわたって入手できるよう飼育系の確立を試みた。とくにカワラムクゲカメムシ属の一種(未記載種)が人工飼料で飼育可能であることが確認された。

交尾行動の観察については初年度のノミカメムシ科に続き、他の2科(ムクゲカメムシ科とオオムクゲカメムシ科)においても確認することができた。ムクゲカメムシ科では実験下においておそらく世界で初めて交尾行動が観察され、オオムクゲカメムシ科では雄上位の交尾姿勢という既往研究とは異なる行動が観察された。10例の交尾行動を観察し、写真と動画で記録した。本年度は室内での交尾実験が成功し、飼育系も確立することができたものの、交尾ペアの固定があまり上手くいかなかった。また、カメムシ亜目昆虫の交尾器形態を比較検討する足がかりとして、台湾と南西諸島のカスミカメムシ科ダルマカスミカメ亜科の分類学的再検討とミャンマー産琥珀化石の記載を行った。形態および分子解析に必要なサンプルの収集については、おおむね計画通り進めることができた。また、本下目主要3科のうち未観察だった残りの2科において、室内実験によって交尾行動を観察することができた。しかし、交尾ペアの固定が上手くいかず、本年度に計画していた交尾状態の観察を進めることができなかった。動物の複雑な交尾器形態の機能的意味を理解し、その進化史に迫った研究は充分に行われていない。本研究はこれまでほとんど注目されてこなかったカメムシ亜目昆虫の交尾器形態を機能的側面から検証し、強固な系統仮説に基づいて交尾器の進化史を探ろうとするものである。最終年度である30年度では、前年度に引き続き実験用の個体確保ならびに分子系統解析用の標本追加のため国内(奄美大島、石垣島)にて野外調査を行った。6月の奄美大島ではノミカメムシ科とオオムクゲカメムシ科における解析用サンプルの追加と交尾実験を目的とした。オオムクゲカメムシ科の1種(未記載種)の交尾ペアを確保できたものの、ノミカメムシ科では交尾ペアを追加できなかった。解析用サンプルとしてはノミカメムシ科3種(既知2種と未記載1種)とオオムクゲカメムシ科4種(全て未記載種)を追加した。11月の石垣島では、ムクゲカメムシ科の未記載種の交尾ペアを複数固定することができた。行動観察の結果、ムクゲカメムシ科では交尾時間が23分と他の2科と比べて短いことが判った。分子系統解析については、不足分が十分に確保できているものの、解析が完了していないため引き続き研究協力者とともに進めていく。本下目主要3科の雌雄交尾器構造の比較検討を行った。とくに科レベルで情報の少ないムクゲカメムシ科に重点を置いた。ムクゲカメムシ科全3属に対し未記載種を含む10種以上の検討を行ったところ、属ごとに生殖前腹部(Pregenital abdomen)の構造が異なり、その違いが交尾時の雄の姿勢に対応することが示唆された。既知の属には該当しない種もいくつか確認された。また、本研究で得られた未記載種のうち、ムクゲカメムシ科ムクゲカメムシ属の2新種を記載、投稿した。野外調査ならびに交尾実験は、引き続き計画通り進める。交尾状態の観察については、SEMやマイクロX線CTスキャン等を用いるため、交尾状態ペアが多数必要であり、実験系の確立は必須である。飼育に係わる基本的な条件(温湿度、個体数、餌など)を検討し、精度の向上に努める。分子解析については、研究協力者と協議しながら収集したサンプルのDNA抽出および塩基配列の決定を進めていく。野外調査ならびに交尾実験は引き続き計画通り進める。さいわい実験系と飼育系の確立には成功しているため、交尾状態のペアを多数確保し、形態観察に力を注ぐ。
電子ラマン散乱分光による銅酸化物の電荷励起ダイナミックスの研究

強相関電子系である銅酸化物高温超伝導体は、電荷揺らぎとスピン揺らぎが分離した異常金属状態にあると考えられる。この異常な電子状態の起源は高温超伝導発現機構と密接に関係していると考えられ、異常金属相の解明は極めて重要である。電子ラマン散乱分光は赤外吸収分光と相補的であり、さらに入射光・散乱光偏光ベクトルを変えることにより、フェルミ面の異なる領域の電荷応答を選択的に観測可能である。本研究では、電子ラマン散乱の励起光源として連続励起色素レーザーを用いることにより、不要なフォノン散乱の寄与を取り除き、純粋な電荷応答特性の観測に成功した。また高精度な光検出器用コントローラを導入し検出系の精度の向上をはかった。その結果、以下に記す成果を得た。1.高温超伝導体Bi_2Sr_2CaCu_2O_8において電子ラマン散乱スペクトルの温度依存性・偏光依存性の精密測定を行い、常伝導相における電荷応答特性がab面内、即ちでフェルミ面内で異方性を示す事を明らかにした。2.1の結果と以前測定した超伝導相の結果から、超伝導凝縮の温度依存性・偏光依存性を求め、理論計算との比較から、高温超伝導体がd波超伝導であること、さらに超伝導秩序度がx^2-y^2の対称性を持つことを明らかにした。3.銅酸化物高温超伝導体La_<2-x>Sr_xCuO_4と同じ結晶構造を持つ、最近発見されたSr_2RuO_4超伝導体の電子状態を電子ラマン散乱分光により研究した。その結果、電子ラマン散乱が銅酸化物と同様な連続スペクトルを示すことを見出した。この事実はSr_2RuO_4超伝導体が、電子相関の強い強相関電子系であることを明らかにした。
化学気相析出法による多成分系酸化物強誘電体薄膜のナノ構造制御と高機能化

多成分酸化物には、BaTiO_3、PbTiO_3、Bi_4Ti_3O_<12>、LiNbO_3などに代表される多数の誘電、圧電、焦電、光学材料があり、その薄膜化と高機能化が要請されている。これらの多成分酸化物の中で、強誘電体であるチタン酸ビスマス(Bi_4Ti_3O_<12>)についてCVD(化学気相析出)法によって薄膜作製を行い、ナノ構造制御に必要なCVD条件を明らかにし、それらと誘電特性との関係を調べた。新原料であるTiのDPM塩(Ti(OPr^i)_2(DPM)_2)とトリオルトトリルビスマス(Bi(o-Tol)_3)を用いることにより、従来の原料で問題となっていた難組成制御性を解消し、安定してBi_4Ti_3O_<12>薄膜を作製することに成功した。定比組成の膜はBi_4Ti_3O_<12>単相であり、定比組成よりBiを多くした膜の場合にはBi_2Ti_2O_7が、Tiを多くした膜の場合にはBi_<12>TiO_<20>が第2相として生成した。サファイアA,R,C面やMgO(100)などの各種単結晶基板上に膜を合成すると、その基板の種類や基板温度の変化に伴う膜の配向機構(エピタキシャルまたは優先成長)の変化により、Bi_4Ti_3O_<12>薄膜の結晶配向性や結晶子サイズのナノオーダーでの制御が可能であることが明らかとなった。走査型顕微鏡によって得られた膜の結晶粒径はナノオーダーサイズであった。さらに、基板温度の上昇によって結晶配向性が向上したことから、このナノオーダー結晶子が温度の上昇によって揃うことがわかった。誘電特性の測定では、膜厚が小さい場合には、膜内の残留応力に起因して、残留分極が減少し抗電界が増大した。膜厚が大きくなるに従って残留分極はほぼ直線的に値が増加し、抗電界は減少していく傾向がみられた。残留分極、抗電界はそれぞれ、膜厚が約5μm以上で、単結晶に近い値になることが分かった。今年度はこれらの多成分酸化物の中で、光メモリーやディスプレーへの応用が期待されているビスマス層状構造化合物の一種で強誘電体であるチタン酸ビスマス(Bi_4Ti_3O_<12>)についてCVD(化学気相析出)法による薄膜作製を行った。まず、ナノ構造制御に必要な原料供給の精密制御を行える温度、流量、圧力精密調整機構のついた原料供給系をもつCVD装置の作製を行った。次にこのCVD装置を用い、室温で固体であるTiのDPM塩(Ti(OPr^i)_2(DPM)_2)とトリオルトトリルビスマス(Bi(o-Tol)_3)を原料として各種単結晶基板上にBi_4Ti_3O_<12>薄膜を合成した。

CVD装置の形状パラメータ、原料温度、流量および基板温度の変化による、得られた膜の組成変化を蛍光X線分析装置を用いて分析し、CVD条件と組成制御性との関係について調べた。その結果、両現性良く条件による組成制御が可能であり、Bi_4Ti_3O_<12>定比組成の膜が得られることがわかった。作製した膜の膜厚を膜厚測定装置を用いて評価を行った。その結果、原料温度、基板温度の上昇にともない膜厚の増加がみられた。既設のX線回折装置によって得られた膜の結晶構造を解析した結果、定比組成の膜はBi_4Ti_3O_<12>単相であり、組成が変化することでBi_2Ti_2O_7やBi_<12>TiO_<20>などの第2相が生成した。走査型顕微鏡によって膜の結晶粒径はナノオーダーサイズであった。さらに、基板温度の上昇によって結晶配向性が向上したことから、このナノオーダー結晶子が温度の上昇によって揃うことがわかった。基板温度が1123Kのときには基板と膜との間に特定の方位関係をもつエピタキシャル薄膜の作製に成功した。多成分酸化物には、BaTiO_3、PbTiO_3、Bi_4Ti_3O_<12>、LiNbO_3などに代表される多数の誘電、圧電、焦電、光学材料があり、その薄膜化と高機能化が要請されている。今年度はこれらの多成分酸化物の中で、強誘電体であるチタン酸ビスマス(Bi_4Ti_3O_<12>)についてCVD(化学気相析出)法によって薄膜作製を行い、その構造制御と特性の関係について調べた。室温で固体であるTiのDPM塩(Ti(OPr^i)_2(DPM)_2)とトリオルトトリルビスマス(Bi(o-Tol)_3)を原料として各種単結晶基板上にBi_4Ti_3O_<12>薄膜を合成した。その結果、再現性良く条件による組成制御が可能であり、Bi_4Ti_3O_<12>定比組成の膜が得られることがわかった。誘電特性の結果、残留分極は膜厚が大きくなるに従い、ほぼ直線的に値が増加し、抗電界は減少していく傾向がみられた。BIT単結晶の残留分極、抗電界はそれぞれ、4μC/cm^2,3-5kV/cmと知られているが、各値は膜厚が約5μm以上で、単結晶に近い値になることが分かった。膜厚の減少に伴い、残留分極が減少し、抗電界が増大するのは、膜内の残留応力に起因していると思われる。
小口健康保険制度の導入と社会的ジレンマに関する研究―フィールド実験の手法を用いて

本研究では、インドおよびカンボジア農村を対象に、小口保険制度の導入が、既存のインフォーマルな保険制度に、どのような影響を及ぼすのかについて、形成実験の手法を用いて検証し、個人のネットワークを通した場合には、フォーマルな保険制度の導入が、むしろ、インフォーマルな保険制度を強化すること、カンボジアにおいては、人間関係の強さがフォーマルな保険制度の導入に負の影響を持つことなど、従来にない新しい事実を発見した。また、インドにおいては、カーストや宗教の相違がインフォーマルな保険制度に影響していることも明らかにした。当初予定していたランダム化フィールド実験の実施は、予算が大幅にカットされたため困難と判断し、後半の小口保険ゲームによる、フォーマルな保険制度の導入とインフォーマルな保険制度との相互連関についての分析を中心に調査研究を行うことにした。このため、平成25年度は、まず、インド、西ベンガル州、カンボジア、タケオ州の医療機関の医療サービスについての聞き取り調査を実施した。インドについては、西ベンガル州の地方政府、保健所、病院等を訪問し、保健・医療の実態を視察し、情報を収集した。カンボジアについては、保健省をとおして了承を取り付け、川端、矢倉、福井が、タケオ州の病院、保健所、NGO事務所において、担当の医師、看護師、薬剤師などから聞き取り調査を実施した。また、インド、西ベンガル州、ナディア郡では、500世帯の標本家計を抽出し、家計調査と籤引ゲーム、時間選好ゲームによるリスク回避度、時間割引率の測定を行った。収集したデータは、現在、大学院生を雇用し、コンピュータ入力を行っている。カンボジアについては、すでに、京都大学コア・バックステイジ・プログラムによる助成金で実施した同様の調査結果がコンピュータ入力済みなので、これを用いた分析作業を行い、小口健康保険制度とインフォーマル保険制度のトレード・オフ、保険制度の効果、および、参加決定因について、記述分析と計量分析を行い、6月の国際開発学会で報告することになっている。平成26年度は、インドにおいて標記の課題につき、調査研究を実施した。平成26年3月、6月に、インド、西ベンガル州、ナディア郡、17ヵ村、約700世帯について、村特性、家計特性(家計員数、労働力、年齢、就業構造、土地保有、資産、負債、健康状態等)に関する聞き取り調査、および、被験者のリスク選好、時間選好の程度を数量的に把握するための実験ゲームを実施した。また、マイクロ・インシュランス導入が各家計間の協同行動におよぼす影響を検証するため、平成26年10月11月に、先に家計調査を実施した家計を対象に、各家計からひとりずつ参加してもらい、補足調査とマイクロ・インシュランス・ゲームを実施した。これらの実験・調査によって得られた資料は、学生を雇用しコンピュータに入力され、現在、分析のために必要な変数のみで構成される二次データ・ファイルの作成を終了したところである。本研究では、小口健康保険制度について、1これらの貧困削減スキームと既存のインフォーマルな保険制度とのトレード・オフ関係を行動実験の手法を援用して解明すること、2貧困層が小口健康保険制度に加入する決定因を、社会構造(カースト制度など)、リスク選好、時間選好などの要素を考慮に入れて明らかにすることを目的とした。過去3年間の調査研究では、家計調査を実施すると同時に、連帯ゲームの枠組みを用いて、カンボジア農村とインド農村を対象に形成実験を行い、以下のような研究成果を得た。1)小口保険制度の導入とインフォーマルな所得移転とは、個人間のネットワークに着目するとき、必ずしもトレード・オフ関係(押しのけ効果)になく、むしろ、保険制度の導入とインフォーマルな移転所得との関係は補完的になる傾向が認められる。2)ただし、コミュニティーの中の不特定多数の他人への所得移転は、保険制度の導入によって減少すること(フレーミング効果)が、インド農村で確認された。3)小口保険に加入後、脱退した場合の所得移転の変化については、移転所得が再度増加するという事実は認められなかった。4)カンボジアでは、血縁関係などのインフォーマルな人間関係の絆の強さは、保険制度の導入に負の効果を持つ(撥ね退け効果)が、インドでは、このような傾向は検出されなかった。5)インドでは、カーストや宗教が移転所得の水準に影響を及ぼしていることが明らかとなった。以上の分析結果は、いずれも、既往研究では見出されなかった新知見である。過去2年間で、カンボジア、インドにおいて、研究課題に関する主要なフィールド調査を終え、カンボジアについては、すでに、分析結果を学会等で報告し、一部は学術雑誌にも掲載が決まっている。インドについても、残りの1年間で、分析、結果報告、学術誌投稿が十分可能であると考えられるため。27年度が最終年度であるため、記入しない。開発経済学今後は、インドの調査によって収集した資料の分析、結果の学会報告、学術雑誌への投稿を、順次行い、秋には、マイクロ・インスランスに関する国際ワークショップを開催し、研究成果を世界に発信する予定である。

本研究の最終目標は、インド、カンボジアにおいて、フォーマルな保険制度の導入と既存のインフォーマルな保険制度(無利子融資、相互贈与、共同体的互助慣行)とのトレード・オフ関係を行動実験の手法を援用して解明すること、貧困層が小口健康保険制度に加入する決定因を、社会構造(カースト制度など)、リスク選好、時間選好などの要素を考慮に入れて明らかにすること、および、小口健康保険制度とインフォーマル保険制度の健康への総合的効果を推計することである。カンボジアについては、データの収集がほぼ完了、インドについては、平成26年度に完了する予定であり、目標の達成は十分可能と思われる。27年度が最終年度であるため、記入しない。当初、分析用2次資料の作成も、学生を雇用して行う予定であったが、学生の都合で実施できず、研究者自らが行ったため。今年度、インドにおいて、さらに200世帯の家計調査を実施し、計700世帯を対象に、小口保険ゲームを実施する。これにより収集されたデータを用いて計量経済学的な分析を行うことにより、研究の目的である、フォーマルな保険制度の導入と既存のインフォーマルな保険制度とのトレード・オフ関係を解明すること、貧困層が小口健康保険制度に加入する決定因を、社会構造、リスク選好、時間選好などの要素を考慮に入れて明らかにすること、および、小口健康保険制度とインフォーマル保険制度の健康への総合的効果を推計することが、インドにおいても可能になると期待している。平成27年度の、カンボジア、インドにおける補足調査に使用する予定である。インドにおける農村調査の予定が、総選挙の混乱のため、一部、次年度6月に延期されたことにより、福井、マハラジャンが基金を繰り越したこと、および、研究分担者の三輪、山崎が在外研究のため、次年度以降に基金を繰り越したことによる。一部は、今年度6月に実施するインドでの農村調査で、福井、マハラジャン、高篠、山崎が使用する。また、その他については、今年度、2月に実施するカンボジアでの調査で、三輪が使用する予定である。
『史記』『漢書』の再検討と古代社会の地域的研究

従来,出土文物による中国古代社会の地域的研究を進めてきたが,今次,文献史料『史記』『漢書』との比較検討を行ない,更に,文学,思想史の立場の研究をも統合して,以下のような研究成果を得た。宮本一夫は,田斉の金文を編年学的に整理し,金文の陳氏名と文献の田氏名との対応を試み,金文の内容から,田氏の財政基盤を明らかにし,斉の王権確立が前4世紀にあったことを論証した。藤田勝久は,戦国楚の都城・領域の変遷を検討し,春秋末までの楚が江漢の間を本拠地として中原・淮水方面に進出し,戦国中期にほぼ最大の領土国家になったことを,鄂君啓節の分析によって明らかにした。間瀬収芳は,楚国が前278年に永年の都・郢を秦軍に占領され,陳・鉅陽・寿春と遷都した末期の政治的,社会的状況を検討した。若江賢三は,秦律における「遷」の内容を分析して,7項目にわたって適用されたこと,有期刑で刑期は5年であったことを明らかにした。また,遷者を社会から隔離するねらいがあったと推測した。大櫛敦弘は,秦による統一支配が「城壁墮壊」政策などによって被征服地の自立性を奪うものであったこと,反乱鎭圧の体制や関所の防衛ラインのあり方から関中が他の地域を抑える構図の存在を指摘した。東晋次は,出土文物の父老〓石券を文献史料とつきあわせ,父老の資産高による選任,それが遥役の対象であったことを明らかにした。湯浅邦弘は,文献にみえる蚩尤作兵説を否定し,更にその説の軍事思想史上における意義を解明した。串田久治は,漢代の民歌,児歌の検討を通して,司馬遷がそこに託した意図を摘出した。加藤国安は,〓信の史詩を考察し,そこに古代の「太史令」的史眼がみられることを明らかにした。田崎博之は,中国から朝鮮,日本への文化的影響を考古学的に検討した。藤田勝久は,『史記』『漢書』研究の文献目録を作成した。当該年度は,本研究に関する『史記』『漢書』の研究文献目録や出土文物などの整理をおこなった。また,6回にわたって研究会をおこない,研究報告と情報交換をした。宮本一夫は山東地方の斉国の王陵,青銅器銘文,瓦文などに依拠する考古学的研究報告をおこない,あわせて現地の遺跡をスライドによって紹介した。大櫛敦弘は『史記』『漢書』の文献批判を通し,歴史地理的視点に立って漢代の洛湯遷都論を考察した。藤田勝久は安徽省寿県出土の鄂君啓節に記述されている楚国の交通路を検討し,『史記』楚世家の文献記載との比較をおこなう準備をした。間瀬収芳は戦国楚国の芍陂〔現安豊塘〕と楚国未期の都,寿春〔現寿県〕とについて,現地報告を踏まえてその立地について検討した。若江賢三は雲夢睡虎地秦簡を主たる史料的根拠として秦代の刑期やその体系についての問題を再検討した。これらは戦国・秦・漢代の社会の地域的に考察しようとする研究である。

串田久治は『史記』列伝に採録されている「歌」に注目して考察し,その中で,『漢書』列伝との比較をもおこなった。加藤国安は〓信の史詩の構成を分析し,その中にみられる『史記』の影響について報告した。これらは漢六朝期における文学,哲学の視点からの比較研究となるものである。このほか,研究協力者として東晋次氏,湯浅邦弘氏,覃啓勲氏から中国古代の社会,地域研究にかかわる報告をしていただき,また,日中両国の『史記』研究の動向を紹介していただいた。これによって本研究をすすめる上で大いに視野を広めることができた。今後は,『史記』『漢書』にかかわる中国古代社会の地域的特色の総合化をはかるとともに,今後とも各分野における具体的考察を深化させていく為の努力を継続したいと考えている。平成4年度にひきつづき,本年度も6回にわたって研究会を開催し,研究報告と討論とによって,各自の研究の深化をはかると共に,全体としての研究方向の確認をしてきた。研究会の月日,発表者,題目,内容の概要は以下のとおりである。4月17日大櫛敦弘「秦代統一国家論」(秦による統一が関中によるその他の地域の抑圧の構図をもっていたことを明らかにした。)田崎博之「戦国から漢代の朝鮮・日本」(土器を通して中国・朝鮮、日本の文化交流をあとづけた。)6月5日間瀬収芳「戦国楚国末期の寿春地域について」(政治状況,経済状況,社会状況を文献と考古遺物との両面から考察した。)藤田勝久「戦国楚の領域形成と交通路-『史記』楚世家と鄂君啓節の比較検討-」(春秋末から戦国中期までの楚の領域拡大をあとづけた。)7月3日加藤国安「〓信は世界の解体と新生をどう描いたか-〈長江南賦〉〈擬連珠〉〈郊潮歌辞等における太史公の眼-」(〓信の史詩の考察により,そこに「太史令」的史眼がみられることを明らかにした。)10月9日野間文史「斉の桓公の最期と『左伝』の成立」(『左伝』の背後の理念を追究した。)高木智見「春秋時代の『譲』について-自己抑制の政治学-」(譲の行為の解明をとおして中国古代人のもっていた理念を明らかにした。)11月20日若江賢三「秦律における遷について」(遷の内容を分析し、有期刑で刑期が5年であったことなどを明らかにした。)12月18日藤田勝久「日本における戦国史研究」(個々の研究論文.著作を研究史の流れの中に位置づけた。)C.M.ヴァーノン「アメリカにおける中国研究」(研究者.論文を挙げて紹介説明した。)研究総括と報告書作成のための討論をおこなった。藤田勝久が『史記』『漢書』研究の文献目録を作成した。
mdm2癌遺伝子とestrogen related apoptosis

我々は,乳癌細胞に対するエストロゲン刺激により,p53の発現量が増加し,これがMDM2の発現量により調節され,さらにMDM2自身がエストロゲンレセプターに対して機能促進作用を持つことを示した。そこで,今年度はさらに詳細に乳癌細胞におけるMDM2の転写機能促進作用機構の解析を行った。1)エストロゲン刺激により、mdm2高発現乳癌細胞の顕著な増殖能の亢進を認め、この機能獲得においてp53依存性は否定的であった。2)エストロゲンレセプターとMDM2の直接作用をGSTプルダウンアッセイにて、エストロゲン依存性の結合量の亢進を初めて認めた。3)MDM2はp53の特異的ユビキチン化を引き起こしp53発現量を抑制し、細胞増殖に深く関与している事が広く知られているが、in vivoにおいて、MDM2がエストロゲンレセプターに対してユビキチン化を引き起こさない事を証明した。4)MDM2は2カ所のプロモーターを持つ事が知られており、そのうちイントロン1に存在するプロモーター2(P2)は野生型p53に依存的である。乳癌細胞においてP1由来とP2由来のmdm2mRNAのRT-PCRを行ったところ,p53の影響よりもエストロゲンレセプター発現量依存的にP2由来のmdm2発現量が増加していた。これらは、p53以外のmdm2高発現機構の存在が示唆され、現在mdm2上流のプロモーター領域の機能解析を行っている。今年度は、乳癌のエストロゲン(E2)依存性増殖に対するMDM2の役割を検討した。mdm2発現プラスミド導入により樹立した、MDM2蛋白過剰発現乳癌細胞株MCF-7/pCmdm2では、コロニーフォーメーションアッセイにおいて、E2依存性細胞増殖能が親株MCF-7に比較し、約6倍亢進していた。この点に関し以下の検討をおこなった。1. Estrogen receptor(ER)α、ER βmRNAの発現量をRT-PCR法にて検討したが、MDM2発現量の変化はこれらに影響を及ぼさなかった。2. p53はサイクリンインヒビターp21の誘導を介して細胞周期に影響を与え、また、ERの機能を用量依存的に抑制することが知られている。過剰発現したMDM2がp53の分解を促進し、p53の発現量を低下させることで細胞増殖を促進した可能性を考え、E2添加後のp53,P21,MDM2蛋白の発現量変化をwestern blotting法にて検討した。E2添加後のp53,p21は予測に反して、MDM2過剰発現MCF-7で有意に増加し、MDM2発現を低下させた細胞株で減少していた。樹立された細胞株のみでなく、アンチセンスオリゴを用いた一過性のMDM2発現抑制によっても、E2存在下ではp53の発現量が低下した。3.紫外線照射によるp53誘導では、MDM2過剰発現MCF-7で、親株に比較し有意に誘導されるp53発現量が減少していた。2.でみられるようなMDM2とp53発現量の正の相関はE2によるp53誘導時にのみ観察されると考えられた。MCF-7で、ERの転写活性化能が有意に亢進していることが明らかになった。以上の結果からER陽性乳癌細胞株MCF-7では、MDM2がp53の抑制を介さずに、単独でERの転写活性化能を促進し、エストロゲン依存性増殖能を亢進させている可能性が示唆された。今後さらに、E2によるp53,MDM2発現量変化のメカニズムと、MDM2とERの直接作用を検討する予定である。我々は、乳癌細胞に対するエストロゲン刺激により、p53の発現量が増加し、これがMDM2の発現量により調節され、さらにMDM2自身がエストロゲンレセプターに対して機能促進作用を持つことを示した。そこで、今年度はMDM2の機能促進作用の機能解析を行うべく以下の検討を行った。1)エストロゲン刺激により、p53mRNAは増加しなかったが、p53蛋白の安定性が増加していた。この現象は、mdm2高発現乳癌細胞において顕著であった。2)エストロゲンレセプターとMDM2の直接作用を免疫沈降で確認した。in virto tarnslation/transcriptionにて合成した各々の蛋白にて直接結合が認められた。それらのdeletion mutantでの結合の現在検討中である。3)MDM2は2カ所のpromotorを持つ事が知られている。そのうちintron1に存在するprpmotor 2(P2)はwild typeのp53依存性であるが、乳癌細胞においてP1由来とP2由来のmdm2mRNAのRT-PCRを行ったところ、P2由来のmdm2が優位であった。また、そのp53の状態をSSCPにて検討したところ、エストロゲンレセプター高発現ではwild typeで、低発現ではmutantである傾向が認められた。4)MDM2のエストロゲンレセプター以外の核内レセプターに対する転写機能の影響をmammaliantwo hybrid assayを用いた行ったが、プロゲステロンレセプターに対してリガンド依存的に抑制的に作用することが認められた。RAR,DVRではエストロゲンレセプターと同様、促進作用が認められた。

我々は,乳癌細胞に対するエストロゲン刺激により,p53の発現量が増加し,これがMDM2の発現量により調節され,さらにMDM2自身がエストロゲンレセプターに対して機能促進作用を持つことを示した。そこで,今年度はさらに詳細に乳癌細胞におけるMDM2の転写機能促進作用機構の解析を行った。1)エストロゲン刺激により、mdm2高発現乳癌細胞の顕著な増殖能の亢進を認め、この機能獲得においてp53依存性は否定的であった。2)エストロゲンレセプターとMDM2の直接作用をGSTプルダウンアッセイにて、エストロゲン依存性の結合量の亢進を初めて認めた。3)MDM2はp53の特異的ユビキチン化を引き起こしp53発現量を抑制し、細胞増殖に深く関与している事が広く知られているが、in vivoにおいて、MDM2がエストロゲンレセプターに対してユビキチン化を引き起こさない事を証明した。4)MDM2は2カ所のプロモーターを持つ事が知られており、そのうちイントロン1に存在するプロモーター2(P2)は野生型p53に依存的である。乳癌細胞においてP1由来とP2由来のmdm2mRNAのRT-PCRを行ったところ,p53の影響よりもエストロゲンレセプター発現量依存的にP2由来のmdm2発現量が増加していた。これらは、p53以外のmdm2高発現機構の存在が示唆され、現在mdm2上流のプロモーター領域の機能解析を行っている。
顔面皮膚放射温度及び心拍を用いた子供のストレス評価

近年,核家族化や共働き世帯の増加から,小学生等の低年齢の子供の留守番が増加している.留守番時の子供の安全確保は,両親にとって大きな課題である.小学生等に留守番をさせる場合,両親がいない不安から情緒の安定を欠くことや,日が暮れて暗くなる時刻に,子供は不安を抱き情緒が不安定になる場合も多い.情緒の安定を欠いた子供は,低年齢の場合,自分から両親に電話をかけるなどの行動が難しいこともあり,両親は子供の情緒の安定性を確認したいと考えている.このように子供の安全を考慮する上で,子供の情緒の安定は大きな要素であり,留守番時の子供の心理状態の把握は,いち早くストレスを検出し,高いストレス状態を緩和するために重要である.また,対象が子供であるため,ストレスを検出する条件として,非拘束・非接触で測定可能であることは,重要な要素である.皮膚表面温度は,非拘束・非接触という測定条件を満たし,比較的安易に測定が可能なことから,留守番時の子供のストレス検出法として適していると考えられる.ヒトの皮膚表面温度は,様々な要因によって変化するが,成人については顔面の皮膚表面温度,中でも鼻部皮膚温度は,情動の影響を受けることが知られている.しかし,子供の鼻部皮膚温度から子供のストレスを推定できるかについては,明らかではない.本研究では,子供のストレス状況の推定にあたり,鼻部・頬・額の顔面皮膚表面温度を測定し,ストレス時の子供の温度変化パターンを測定し,鼻部皮膚温度に基づくストレス推定の可能性について検討した.また,生理学的指標として心拍変動を同時に測定し,心拍変動から得られるRRI(RR Interval)を用いたストレス指標との関係を検討した.検討結果から,鼻部皮膚温度の変化は,上昇傾向と下降傾向の2パターンがあり,成人が下降傾向を示すのにたいして,学童期の12歳以下の子供は,上昇パターンを示す可能性が高いことが分かった.また,子供については,傾向として,鼻部と額の温度が同じ,若しくは鼻部の温度が高い場合,ストレスが高くなっている可能性があると考えられ,鼻部皮膚温度からストレスの推定ができる可能性があることが分かった.近年,核家族化や共働き世帯の増加から,小学生等の低年齢の子供の留守番が増加している.留守番時の子供の安全確保は,両親にとって大きな課題である.小学生等に留守番をさせる場合,両親がいない不安から情緒の安定を欠くことや,日が暮れて暗くなる時刻に,子供は不安を抱き情緒が不安定になる場合も多い.情緒の安定を欠いた子供は,低年齢の場合,自分から両親に電話をかけるなどの行動が難しいこともあり,両親は子供の情緒の安定性を確認したいと考えている.このように子供の安全を考慮する上で,子供の情緒の安定は大きな要素であり,留守番時の子供の心理状態の把握は,いち早くストレスを検出し,高いストレス状態を緩和するために重要である.また,対象が子供であるため,ストレスを検出する条件として,非拘束・非接触で測定可能であることは,重要な要素である.皮膚表面温度は,非拘束・非接触という測定条件を満たし,比較的安易に測定が可能なことから,留守番時の子供のストレス検出法として適していると考えられる.ヒトの皮膚表面温度は,様々な要因によって変化するが,成人については顔面の皮膚表面温度,中でも鼻部皮膚温度は,情動の影響を受けることが知られている.しかし,子供の鼻部皮膚温度から子供のストレスを推定できるかについては,明らかではない.本研究では,子供のストレス状況の推定にあたり,鼻部・頬・額の顔面皮膚表面温度を測定し,ストレス時の子供の温度変化パターンを測定し,鼻部皮膚温度に基づくストレス推定の可能性について検討した.また,生理学的指標として心拍変動を同時に測定し,心拍変動から得られるRRI(RR Interval)を用いたストレス指標との関係を検討した.検討結果から,鼻部皮膚温度の変化は,上昇傾向と下降傾向の2パターンがあり,成人が下降傾向を示すのにたいして,学童期の12歳以下の子供は,上昇パターンを示す可能性が高いことが分かった.また,子供については,傾向として,鼻部と額の温度が同じ,若しくは鼻部の温度が高い場合,ストレスが高くなっている可能性があると考えられ,鼻部皮膚温度からストレスの推定ができる可能性があることが分かった.
がん遺伝子RasによるH3K27me3修飾制御機構の解析

ヒストンH3の27番目のリジンのトリメチル化修飾(H3K27me3)は転写抑制に関連するヒストン修飾として知られており、ヒトがんにおける異常な転写抑制に関与すると考えられている。しかしながら、がんの転写抑制と関連のあるH3K27me3修飾領域や、ヒストン修飾と転写制御の因果関係に関しては未だ不明な点が多い。そこで、本研究では、がんで高頻度に変異が見つかるシグナル伝達分子RasによるH3K27me3修飾変化に着目し、Rasによる修飾変化部位の同定を行い、修飾変化と転写制御との因果関係の検討をおこなった。次世代シーケンス解析を用いたH3K27me3修飾変化領域の同定、および、同定された修飾領域と遺伝子発現の時系列変化の解析から、Rasによる転写変化がヒストン修飾変化に先行する遺伝子を複数同定した。この結果は、H3K27me3修飾変化は転写抑制と相関があるものの、転写変化の結果として誘起されることを示しており、RasによるH3K27me3修飾制御の新しい機能を示唆していた。そこで、当初計画していたRas下流のリン酸化酵素によるH3K27me3修飾酵素群の活性制御の研究から計画転換し、Ras活性化後のH3K27me3修飾の時系列変化の次世代シーケンス解析を行った。その結果、ゲノムワイドに時系列変化を解析することで、H3K27me3修飾変化は転写変化の原因ではなく、むしろRasシグナルによる転写変化自体がH3K27me3修飾変化の原因であることが明らかとなった。これまで、ヒトがんにおいてヒストン修飾異常と転写異常が報告されているが、ヒトがんサンプルを用いた解析では転写とヒストン修飾の経時変化の情報が不足している。今後、本研究成果をヒトがんの解析へと発展させ、ヒトがんにおいてもRasによるH3K27me3修飾変化がRasによる転写異常に起因するものか検証することが必要と考えられた。本研究課題では発がん・悪性化を強力に誘起するがん遺伝子Rasの新規機能『H3K27me3修飾変化による転写抑制の分子機構』を明らかにすることを目的とする。これまでに申請者はがん遺伝子Rasの活性化型変異によって誘起されるアポトーシス関連遺伝子Fasの転写抑制に着目し、Fas遺伝子領域では転写抑制後に転写抑制性のヒストン修飾H3K27me3レベルが上昇することを見いだした。この実験系を用いて、Rasによる転写制御とH3K27me3修飾の関係性を明らかにすることを優先度の高い事項として研究を推進した。まず、申請者はFas遺伝子領域の知見をゲノムワイド解析に拡張するために、次世代シーケンサーを用いて全ゲノム領域のH3K27me3修飾変化と全ての遺伝子の発現変化の情報を網羅的に取得した。その結果、解析の網羅度、解像度が高まり、H3K27me3修飾の亢進が認められる転写抑制を複数カ所同定した。さらに、その多くがプロモーター領域だけでなく転写開始点から終結点までのエキソン-イントロン領域のヒストン修飾が変化すること、転写抑制の後にH3K27me3修飾レベルが上昇することが明らかとなり、Fas遺伝子領域の知見がゲノムワイドに一般に認められる現象であることを確認した。H3K27me3修飾はメチル化酵素複合体Polycomb repressive complex 2(PRC2)によって増加し、脱メチル化酵素UTX、JMJD3により減少することが知られている。そこで、Rasによる転写制御における修飾酵素の役割を修飾酵素のノックダウン細胞を用いて検討した。その結果、網羅解析で新規に同定した遺伝子群において、転写制御自体はヒストン修飾変化と独立して生じていた。すなわちH3K27me3修飾酵素群はRasによる転写変化の原因として機能するのではなく、転写変化の後に転写抑制状態の遺伝子に選択的に動員されていることが示唆された。これら成果は、ヒストンコード仮説におけるヒストン修飾と転写制御の関係を示す新たな知見であり、これまでの成果を論文にまとめ現在投稿準備中である。

これまで、ヒトがんにおいてヒストン修飾異常と転写異常が報告されているが、ヒトがんサンプルを用いた解析では転写とヒストン修飾の経時変化の情報が不足している。今後、本研究成果をヒトがんの解析へと発展させ、ヒトがんにおいてもRasによるH3K27me3修飾変化がRasによる転写異常に起因するものか検証することが必要と考えられた。当初目標としていた、Rasシグナルと修飾酵素群の直接的な相互作用の検証についてはプロテオミクス解析による修飾酵素複合体精製の予備的実験を終了するに留まっている。一方、現在までに、Rasによる転写変化とH3K27me3修飾変化の前後関係を複数の遺伝子において検証し、転写変化の後に修飾変化が誘起されることを確認した。また、これら修飾変化を同定した遺伝子群のなかで、Rasによる変化が最も顕著なものを選定した。これにより次年度において、モデル遺伝子上のH3K27me3修飾変化を説明する分子機構の同定を目指し、Rasシグナルと修飾酵素群の直接的な相互作用を検証する準備が整った。Rasシグナルによって転写変化後にH3K27me3修飾が変動することから、Rasシグナルが直接的にPRC2複合体のリン酸化状態や複合体の構成を変化させる可能性について検討する。そこで、Ras細胞とコントロール細胞間でPRC2複合体の構成分子の変化や構成分子のリン酸化状態の変化を、iTRAQ[○!R]法などを活用し決定する。