hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
SNPsを用いた関連解析による筋萎縮性側索硬化症の疾患感受性遺伝子の同定

孤発性筋萎縮性側索硬化症(SALS)の原因は未だ不明であるが、多くの因子が発症に関与していると考えられている。SALSにもアルツハイマー病におけるAPOE4のように発症を促進する疾患感受性遺伝子が存在する可能性があり、疾患感受性遺伝子の同定を目指して第一段階として疾患・対照関連解析を行った。本邦のSALS109人(男性66人、女性43人、平均年齢59.5±11.1歳)と対照群110人(男性58人、女性52人、平均年齢72.5±6.4歳)から十分なインフォームド・コンセントを行い採血した。末梢血白血球より抽出した高分子DNAを用いて、全ゲノム領域に約4.6cM間隔で分布する811種類のマイクロサテライトマーカーを用いてPCRを行った。PCR産物を電気泳動し,得られた多型データを用いてマーカーごとに遺伝子型頻度の違いをX^2test (2×n Table)を用い比較した。その結果、第13,18番染色体上にそれぞれ1カ所ずつp<0.001となるマーカーを見いだし、また、0.001<p<0.01を示すマーカーを7カ所で認めた。これらの低いp値をとったマーカーの近傍に多型性に富むマイクロサテライトマーカーを新たに複数設定し、さらに関連解析を行った結果、X染色体上に3つのマーカーが連続して0.05を下回るp値を示す100kbpに渡る興味深い領域も同定した。これらはSALSの疾患感受性遺伝子の存在候補領域と考えられた。孤発性筋萎縮性側索硬化症(SALS)には疾患感受性遺伝子が存在し,発症に関与している可能性があり,これを明らかにできれば,SALSの発症メカニズムの解明や治療法の開発に重要な知見となると考えられる.今年度は疾患感受性遺伝子の存在するゲノム領域を探る目的で研究を遂行した.まず,ヒトのゲノム遺伝子を扱うことから,倫理面への配慮として,新潟大学遺伝子倫理審査委員会に研究計画を提出し,承認を得た.次いで,本邦のSALS患者及び対照群のゲノムDNAの収集に努めたが,その際には本研究の目的や方法などについて口頭および文書により十分な説明を行い,文書により同意を得て行った.現在までにSALS84例(男性50名,女性34名,平均年齢58.6±10.4歳),対照95例(男性52名,女性43名,平均年齢70.8±7.4歳)のゲノムDNAを入手した.対照群は正常者およびALS以外の疾患患者(高血圧,糖尿病,緊張型頭痛,脳梗塞,頚椎症,末梢神経障害などで,神経変性疾患は含まれていない)で60歳以上の者とした.これを用いて,全ゲノム領域を対象とした関連解析をはじめて行った.方法は,当初,lSNPsを用いた解析を計画したが,まずはマイクロサテライトマーカーを用いる方が有利と判断し,ヒト染色体全体を4.6cM間隔でカバーするマイクロサテライトマーカー(811種類)を用いた.SALS群(84名)と対照群(95名)間のマイクロサテライト多型のパターンの違いを統計解析(χ^2検定,2×n Table)した.その結果,第18染色体の1カ所,X染色体の2カ所において多型パターンが両群で異なっていることを見出し,この領域にSALSの疾患感受性遺伝子が存在する可能性があると考えられた.次年度はSNPsを用いてさらに詳細なマッピングを行い,疾患惑受性遺伝子の存在領域を絞り込み,クローニングを行う予定である.孤発性筋萎縮性側索硬化症(SALS)の原因は未だ不明であるが、多く因子が発症に関与していると考えられている。

本邦のSALS109人(男性66人、女性43入、平均年齢59.5±11.1歳)と対照群110人(男性58人、女性52人、平均年齢72.5土6.4歳)から十分なインフォームド・コンセントを行い採血した。末梢血白血球より抽出した高分子DNAを用いて、全ゲノム領域に約4.6cM間隔で分布する811種類のマイクロサテライトマーカーを用いてPCRを行った。PCR産物を電気泳動し、得られた多型データを用いてマーカーごとに遺伝子型頻度の違いをχ^2test (2×n Table)を用い比較した。その結果、第13、18番染色体上にそれぞれ1カ所ずつp<0.001となるマーカーを見いだし、また、0.001<p<0.01を示すマーカーを7カ所で認めた。これらの低いp値をとったマーカーの近傍に多型性に富むマイクロサテライトマーカーを新たに複数設定し、さらに関連解析を行った結果、X染色体上に3つのマーカーが連続して0.05を下回るp値を示す100kbpに渡る興味深い領域も同定した。これらはSALSの疾患感受性遺伝子の存在候補領域と考えられた。
有機分子配向表面を利用した無機結晶の成長とその制御

本研究は、無機-有機界面における分子認識的相互作用を利用して、無機結晶成長の制御を行うことにより、無機機能材料の低温合成・形態制御法を開発するための基礎を確立することを目的としており、ラングミュア単分子膜下における水酸アパタイト、マグネタイト、AgCl等の結晶成長及びLB膜上への金属Znの蒸気成長に関する研究を行い、分子集合体表面のテンプレート効果が無機結晶化制御に有効性を検証した。まず、いくつかの官能基を持つ両親媒性単分子膜を用いてアパタイトの成長実験を行ったところ、ステアリルアルコールやコレステロールなどのOH基がアパタイトの核生成を促進することが判明し、(100)面配向が顕著に見られた。つぎに、塩化鉄(II)水溶液上に形成した単分子膜の外部より反応ガス(アンモニア)を投下させることにより、無機-有機界面において水溶液から直接マグネタイトの薄膜を成長させることを試みた。成長したマグネタイトには残念ながら二次元配向膜の構造を反映する配向性の特徴は現れなかったが、単分子膜は成長した結晶を膜の下部に引き寄せ安定化する働きがあるため、水溶液から直接マグネタイト薄膜を合成することができた。さらに、硝酸銀溶液を下層液として、外部からHCIガスを導入して反応を行うことにより、ステアリン酸単分子膜下にAgCl結晶を成長させた。マグネタイトが複雑な段階を経て結晶成長するために特定の面の優先配向が見られなかったのに対し、AgClはAgイオンとClイオンの単純な一段反応によって結晶化するために単分子膜のテンプレート効果が顕著に現れ、優先配向成長が起こった。最後に、ステアリン酸のLB膜を用いて、親水表面および疎水表面にZnを真空蒸着し、結晶化の違いを見た結果、低蒸着速度では膜成長の初期に、親水表面には大きな結晶が配向成長するのに対し、疎水表面にはナノオーダーの微粒子が成長することを見出した。有機分子が2次元配向したラングミュア・ブロジェット膜(LB膜)を基板に適用して無機結晶を成長させることを着想し、各種金属の蒸着実験を行った。まず、ステアリン酸、アラキジン酸等の長鎖カルボン酸、長鎖アルコール、アミン類等のラングミュア単分子膜またはLB膜を調製し、親水性表面または疎水性表面上にBiおよびZnを真空蒸着させる実験を行った。その結果、親水性表面上にはいずれの金属も六角形、三角形あるいはその複合形をなした配向結晶が大きく成長するのに対し、疎水性表面上では等方的な形状を有する微粒子結晶が多数成長することが明らかになった。このモルフォロジーの違いの原因を明らかにするためのひとつの実験として、疎水性表面上でのBi粒子の成長速度(粒径の時間変化)を測定し、理論的成長モデルを用いた解析により、疎水表面上でのBi原子の拡散がBi結晶表面上より速やかに起こることが判明した。これに対し、親水表面上ではBi or Zn原子と分子との直接結合ができるため、原子の表面拡散が非常に遅いと予測された。さらに、金属イオンを含む電解質溶液上にラングミュア単分子膜(L膜)を展開し、この膜に白金針電極を、また対極としてAg,Ni等を用い、電解によりカソードに金属結晶を析出させる実験を行った。その結果、L膜がない場合には針状結晶がPt電極から析出するのに対し、L膜存在下ではL膜下にほぼ100%結晶軸配向した金属多結膜が成長することを見出した。分子配向表面が結晶化に大きな影響を与えることが明らかになった。

本研究は、無機-有機界面における分子認識的相互作用を利用して、無機結晶成長の制御を行うことにより、無機機能材料の低温合成・形態制御法を開発するための基礎を確立することを目的としており、ラングミュア単分子膜下における水酸アパタイト、マグネタイト、AgCl等の結晶成長及びLB膜上への金属Znの蒸気成長に関する研究を行い、分子集合体表面のテンプレート効果が無機結晶化制御に有効性を検証した。まず、いくつかの官能基を持つ両親媒性単分子膜を用いてアパタイトの成長実験を行ったところ、ステアリルアルコールやコレステロールなどのOH基がアパタイトの核生成を促進することが判明し、(100)面配向が顕著に見られた。つぎに、塩化鉄(II)水溶液上に形成した単分子膜の外部より反応ガス(アンモニア)を投下させることにより、無機-有機界面において水溶液から直接マグネタイトの薄膜を成長させることを試みた。成長したマグネタイトには残念ながら二次元配向膜の構造を反映する配向性の特徴は現れなかったが、単分子膜は成長した結晶を膜の下部に引き寄せ安定化する働きがあるため、水溶液から直接マグネタイト薄膜を合成することができた。さらに、硝酸銀溶液を下層液として、外部からHClガスを導入して反応を行うことにより、ステアリン酸単分子膜下にAgCl結晶を成長させた。マグネタイトが複雑な段階を経て結晶成長するために特定の面の優先配向が見られなかったのに対し、AgClはAgイオンとClイオンの単純な一段反応によって結晶化するために単分子膜のテンブレート効果が顕著に現れ、優先配向成長が起こった。最後に、ステアリン酸のLB膜を用いて、親水表面および疎水表面にZnを真空蒸着し、結晶化の違いを見た結果、低蒸着速度では膜成長の初期に、親水表面には大きな結晶が配向成長するのに対し、疎水表面にはナノオーダーの微粒子が成長することを見出した。
情報理論的に安全な暗号システム実現のための理論的研究

本研究では,情報理論的暗号をより実用化しやすくするために必要と思われる基礎的な理論研究を行い,幾つかの結果を得た.主要成果は大きく3つあり,(1)不正検出可能な(2,2)しきい値秘密分散法に対する符号化定理,(2)視覚復号型秘密分散法の効率的な実現方式の提案,および(3)共通鍵暗号における情報理論的暗号方式の安全性概念に関する新しい知見,である.その他,情報理論的な手法を通常の暗号理論や暗号実装の諸問題に応用し,新たな成果を得た.本研究では,情報理論的暗号をより実用化しやすくするために必要と思われる基礎的な理論研究を行い,幾つかの結果を得た.主要成果は大きく3つあり,(1)不正検出可能な(2,2)しきい値秘密分散法に対する符号化定理,(2)視覚復号型秘密分散法の効率的な実現方式の提案,および(3)共通鍵暗号における情報理論的暗号方式の安全性概念に関する新しい知見,である.その他,情報理論的な手法を通常の暗号理論や暗号実装の諸問題に応用し,新たな成果を得た.情報理論的に安全な暗号システム実現のための理論研究として,今年度得られた大きな成果は以下の2点である.(1)弱い安全性をもつ視覚復号型秘密分散法(VSSS)の提案と解析:従来の秘密分散法では情報漏洩を許す代わりに符号化効率を良くする「ランプ型秘密分散法」という技術が知られている.しかし,画像を秘密情報とするVSSSに於いて,情報量の意味で秘密が漏れると画像の一部,あるいは画像そのものがぼんやりと認識されてしまい,実際には完全に情報が漏洩したことと同じになりかねない.このような事情から,従来のVSSSの枠組みにはランプ型という概念は馴染まない.そこで本研究では,情報理論的には秘密画像の情報が漏洩する可能性をもつが,視覚的には漏洩しない「弱い安全性をもつVSSS」という新しいVSSSの枠組みを提案し,解析を行った.その結果,白黒2値画像では,従来の情報理論的に安全なVSSSと弱い安全性をもつVSSSが本質的に等価となるが,カラー画像に対しては,後者が安全性を弱める代わりに復号画像の画質を良くすることを示した.また,弱い安全性をもつVSSSの構成法を2つ与えた.(2)なりすまし攻撃に耐性をもつ秘密分散法:秘密分散法に於いて,攻撃者の改竄攻撃成功確率を0に近づけると分散情報のレートが発散することが知られている.そのため本研究では,シェアレートが有限という状況下で秘密情報のブロックサイズを大きくしたときの,なりすまし攻撃成功確率の減衰スピードを求めることを目指し,攻撃成功確率の最適な指数を決定した.このような情報理論的な議論では,符号器や復号器が存在定理の形でしか与えられない場合が多いが,本研究では最適な符号器・復号器の具体的構成法を与えた点も重要である.また逆定理に相当する部分では,仮説検定,特にSteinの補題を用いると見通しよく証明が出来ることも明らかになった.昨年度提案した「なりすましを検知する秘密分散法」(Cheating-Detectable Secret Sharing Scheme, CDSSS)に関して,シャノン理論的な観点からより精密な解析を行った.2009年度は共著で2件の国際会議発表を行い,論文投稿へ向けて議論を行った.得られたより具体的な成果としては・非漸近的な秘密分散法を構成要素としたときのCDSSSの一般的な枠組みの整理・CDSSSにおける情報源(秘密情報)のクラスの一般化などがある.本研究により,暗号文のレート(平文1ビットに対する暗号文のビット数)と不正検知の性能には関係があること,および,その関係において相互情報量が本質的な役割を果たすことが,シャノン理論の観点から厳密に明らかになった.視覚復号型秘密分散法においては,次の方式を提案した.・回転に対して異なる画像が復号できる方式,特に,任意の回転角度に対する拡張・画像をずらして重ねると異なる画像が復号される方式どちらも通常の代数的な暗号システムにはない,画像の性質を積極的に使った暗号方式として,興味深い応用がある可能性がある.それ以外に,PUF-HBに対する新しい中間者攻撃法を議論した.中間者攻撃では,プロトコルで通信中のデータの一部(中間情報)を取得・改ざんすることで攻撃を行う,本研究では攻撃法の提案に加えて,攻撃対象の中間情報が仮に取得できない場合には,攻撃者に必要とされるメモリサイズが極めて大きくなることを,情報理論的な手法で明らかにした.この事実は,提案する攻撃で対象にしている中間情報がプロトコルにおいて本質的に脆弱な部分であることを意味している.今年度は主に,研究課題に挙げた乱数やextractorと関係が深いentropic securityについて研究を行った.特に,entropic securityが基盤にする計算量理論的な安全性概念である「強秘匿性」と本研究課題である,情報理論的安全性の概念の関係を明らかにした.これらの関係を考えるために我々はまず,通常用いられる情報量ではなく,統計距離(変動距離)に基づいて情報理論的な安全性を三種類定義し,これらの関係を議論した.その結果,強秘匿性と統計的な識別不可能性,および統計距離で定義された情報理論的安全性のうち二種類の等価性が明らかになった.さらに,情報理論的安全性の定義のうち残り一つが他の安全性より強い概念であることを示唆する例を示した.これらの成果により,情報理論的安全性と計算量的安全性の強弱関係がより明確になった.

この成果は国際会議IEEE International Symposium on Information Theoryに投稿し,採録されている(公表は2011年8月の予定).このような関係が実際の暗号化方式にどのような影響を与えるかについては今後の研究課題である.
心臓血管外科における脳自動調整能モニタリングを指標とした循環管理の有用性について

心臓大血管手術後に合併し得る腎障害や脳機能障害は院内死亡率、長期生存率、そして医療費に多大なる影響を及ぼす。周術期における臓器血流障害が一つの原因として挙げられているが、適切な臓器潅流を保つための「至適血圧」の評価法は未だに確立されていない。重要臓器に十分な潅流を保つ「至適血圧」の評価法が確立できれば、今後の臨床現場において重要臓器の血液潅流モニターとして有用なパラメーターになり得る可能性がある。血圧変動に連動して変化する脳局所酸素飽和度を評価する事により、脳自動調整能のモニタリングが可能となる。脳血流量が一番血圧変動に影響をうけない最適な血圧(至適血圧)から逸脱した循環管理と術後合併症との関連性について検討するとともに、「至適血圧」の規定因子を評価するのが当研究の目的である。脳自動調整脳モニタリングシステムを設置するためにはICM +ソフトウェア(University of Cambridge, Cambridge, UK)が必要である。当該年度においてはICM+ソフトウェアをCambridge大学より購入し、当院の医療カルテシステム、麻酔器システムに支障がでないよう無事に導入することができた。現時点では脳自動調整能モニタリングも可能となっており、すでに8人の症例において同モニタリングシステムを用いて脳自動調整脳モニタリングが行える事を確認している。またFMD検査を行う実施者においても研究協力者を対象にトレーニングを行い、実施可能な状態である。現在本研究への参加者の登録を始めている。脳自動調整能モニタリングシステムを設置するためにはICM +ソフトウェア(University of Cambridge, Cambridge, UK)が必要である。Cambridge大学からICM+を購入したものの、麻酔器や集中治療室からの生体信号(血圧、体温、酸素濃度など)を院内カルテシステムや麻酔カルテシステムと競合しないようにICM+ソフトウェアに入力するのに難渋した。麻酔器の接続の変更やICM+ソフトウェアのプログラミングを編集し、脳自動調整能のモニタリングが行えるように調整した。現時点で8名の症例において同モニタリングシステムを使用し、脳自動調整能モニタリングが行える事を確認した。また、当研究ではFMD検査も行うが、FMD検査を行うにあたっては、実施者のトレーニングが必要である。本研究を進めるにあたりFMD検査実施者のトレーニングも数名の協力者を対象に行った。FMD検査、採血検体保存、脳自動調整能のモニタリングも可能となり、現在本研究への参加症例の登録を行っている。毎月30例以上の心臓大血管手術を行っているため年内には100例以上の登録を行う予定である。当研究を行う上で脳自動調整能モニタリングシステムを2台から3台設置する予定である。しかし当該年度においてはICM+ソフトウェアを院内カルテシステムに支障を与えないように導入するのに難渋した。院内システムに支障を与えないよう導入するにあたり、麻酔カルテシステム(Orsys)のプログラミングの変更も検討したため、予想外な出費が重なる可能性があった。そのため当該年度はモニタリングシステムを1台設置することに留めた。最終的には麻酔カルテシステムのプログラミングではなく、ICM+ソフトウェアの設定を調整することにより無事導入できた。

当該年度以降分の研究費は、当初予定していたモニタリングシステムの増設、さらに当研究で用いられるモニタリング用のセンサーパッドの購入のため使用する予定である。また症例登録終了時には保存検体の検査も行う予定である。
助産サービスの質保証とプライシングに関する実証研究

本研究では,施設厚生省健康政策研究会編「病院要覧2001-2002」に記載されている産婦人科の標榜があった300床以上の病院890施設に対してDonabedianの質評価の枠組みに基づくアンケート調査を行った。調査内容は,対象者別の2種類の調査票から構成され,調査項目はプロセス因子・アウトカム因子・構造因子に分類した。質保証とプライシングに関する調査内容は,看護管理者を対象に,(1)設置主体,病院のタイプなどの施設特性,(2)産科外来に配置される職員数,健診の形態,保健指導の1形態,(3)アウトカムとしての妊婦健診費用概算についての調査。産科診療科を管理する看護師長に対して,(1)病棟のタイプ,病床数などの病棟の特性,(2)病棟に配置される職員数,人員配置,通常の分娩管理体制,(3)年間・月間産科統計,病棟の人件費,入院費用および分娩費用などの財務的な特性について調査を行った。回収347施設(39.0%)中,有効回答数332施設(37.3%)であった。結果,妊婦健診の総費用の平均は,70,315円で,10,000300,000円までの幅がみられたが,その要因を迫求するために,関係すると考えられる調査項目について重回帰分析や多変量解析を行ったが,人件費に関連する外来医師,看護職員数及びサービスに関連する診療の形態,保健指導の形態や頻度の項目はなんら影響を及ぼしていなかった。分娩による入院時の総費用の平均は,352,782円で,その幅は210,000900,000円であった。総入院費用の違いをみると,民間病院が国公立病院や大学病院と比較すると有意に高く,分娩費用と相関することが明らかとなった。しかし,費用自体の決定要因がどこにあるのか,医師・看護職者数,看護単位などの人件費や母子の安全に関連する産婦ケアサービスの内容,胎児管理ケアの実態などの関係を統計的に分析したが関連性はみられなかった。今回の結果から,妊娠・分娩に関わる費用は,設置主体で差があることがわかったが,人的資源の投入量やサービスの投入量・密度と関係なく設定されていることが判明した。結局,プライシングの決定要因はその施設ごとの判断で異なっていた。妊産婦ケアサービスの原価を詳細に試算することは難しいが,これからはサービスや安全,質保証の観点から原価計算や配賦法などが検討されプライシングが標準化された上で,差別化していくことが必要であり,そこからより質の高い妊産婦サービスが提供されると考える。本年度は、1)熟練助産婦が分娩第1期に行っている助産サービスのスキルの特定するための文献検討とビデオ画像をもとでの分析、2)24時間分娩サービスの質保証を測定するための調査内容の検討を行った。

1)においては、首都圏にある某医療センターの熟練助産婦が24時間体制で行っている助産サービス(分娩第1期)の実態をビデオ撮影し(同意を得た上で録画された3名の産婦をケアしている場面)、その画像の分析からケアの質に影響する「目に見えにくいスキル」(産婦にとっては有効と考えられるスキル)の特定を、熟練助産婦3名、豊富な臨床経験を持つ助産学研究者3名、看護情報学研究者1名で分析した。結果、4つのスキル「見守る」「触れる」「ささやく」「承認する」と2つの機能「情報収集」「産婦の支援」の存在と、スキルは単独または複数の組み合わせの2形態が、また1つのスキルが同時に2つの機能を持つことが確認された。しかし、目に見えにくいスキルであるため投入量の測定という当初予定していた手法を取らず、今後は、ケアを行う助産婦の参加観察とプロスペクティブなインタビューから「目に見えやすいスキル」及び「目に見えにくいスキル」を把握し助産サービスの実態を調査する予定である。2)については、調査票の内容として必要な項目を検索するため、文献の検討を行い、仮調査票を作成した。調査票はDonabedianの質評価の枠組に基づき、構造としての施設条件、過程としての助産サービス、結果としての母子の状態を含んでいる。助産サービスに関しては、情報収集と支援の機能の「目に見えにくいスキル」と文献から得られた「見えやすいスキル」を項目とした。プライシングに関しては会計カードを用いる予定である。現在、調査施設の依頼は終了し了承は得られている。今後は、助産婦のケアの参加観察・インタビューから更なる検討を行い、調査票の精緻とプレテスト、本調査を行う予定である。本年度は、施設厚生省健康政策研究会編「病院要覧2001-2002」に記載されている産婦人科の標榜があった300床以上の病院890施設に対してDonabedianの質評価の枠組みに基づくアンケート調査を行った。調査内容は対象者別の2種類の調査票から構成され、調査項目はプロセス因子・アウトカム因子・構造因子に分類した。質保証とプライシングに関する調査内容は、看護管理者を対象に、(1)設置主体、病院のタイプなどの施設特性。(2)産科外来に配置される職員数、健診の形態、保健指導の形態。(3)アウトカムとしての妊婦健診費用概算についての調査。産科診療科を管理する看護師長に対して、(1)病棟のタイプ、病床数などの病棟の特性。(2)病棟に配置される職員数、人員配置、通常の分娩管理体制。(3)年間・月間産科統計。病棟の人件費、入院費用および分娩費用などの財務的な特性について調査を行った。回収347施設(39.0%)中、有効回答数332施設(37.3%)であった。結果、妊婦健診の総費用の平均は70,315円で、10,000300,000円までの幅がみられたが、その要因を追求するために、関係すると考えられる調査項目について重回帰分析や多変量解析を行ったが、人件費に関連する外来医師、看護職員数及びサービスに関連する診療の形態、保健指導の形態や頻度の項目はなんら影響を及ぼしていなかった。分娩による入院時の総費用の平均は352,782円で、その幅は210,000900,000円であった。総入院費用の違いをみると、民間病院が国公立病院や大学病院と比較すると有意に高く、分娩費用と相関することが明らかになった。しかし、費用自体の決定要因がどこにあるのか、医師・看護職者数、看護単位などの人件費や母子の安全に関連する産婦ケアサービスの内容、胎児管理ケアの実態などの関係を統計的に分析したが関連性はみられなかった。
機械系の音響予知・診断システム開発に関する研究

近年の機械系においては,高性能,高パワ-,大容量化と共にコンピュ-タ制御化が促進され,無人運転が増大しているが,そのため一度事故が発生すると被害は大規模となり,この事態を未然に防ぐためには,機械系を常時叉は定期的に測定,監視して異常状態を診断し,安全性を高めることが要求されている.また最近は,異常察知・修復能力を有する熟練者もますます希少化してきているため,熟練者が持つ,異常に対する高度な能力を工学的に引き出して整理し,基本的な訓練を受けた人であれば,熟練者以外でも対応できるような異常予知・診断システムを開発する必要がある.そこで本研究では,このような機械系の運転状態の異常を予知,診断および修復するために,これまでのような振動デ-タのみに頼ることから脱却し,新しく音響的測定デ-タ,特に音響スペクトルの時間的変化や三次元音響インテンシティに着目し,機械系の音響予知・診断システムを開発する.得られた主な結果を以下に示す.(1)定常運転時に発生する異常音の特徴を多量のデ-タについて抽出する必要があるため,必要な特徴を残した状態で,原波形のデ-タ数をコンピュ-タ処理に適した数に抑えたデ-タベ-スの構築を行った.(2)デ-タバンクに集積した種々の音響デ-タについて,音響インテンシティや音圧,スペクトルの時間的変化などの解析を行い,異常を特徴づける音響パラメ-タの選定を行った.(3)定常運転時における三次元音響インテンシティを測定し,音響エネルギ流れを明らかにすると共に,音場設計に有効な,音場の可視化を定常音および過渡音について行った.(4)音響の異常予知や原因の同定のみでなく,修復技術も必要であるため,さらに音場のアクティブコントロ-ルの研究を進め,以上の研究成果を基に,音響異常予知・診断システムのプロトタイプを作成した.近年の機械系においては,高性能,高パワ-,大容量化と共にコンピュ-タ制御化が促進され,無人運転が増大しているが,そのため一度事故が発生すると被害は大規模となり,この事態を未然に防ぐためには,機械系を常時叉は定期的に測定,監視して異常状態を診断し,安全性を高めることが要求されている.また最近は,異常察知・修復能力を有する熟練者もますます希少化してきているため,熟練者が持つ,異常に対する高度な能力を工学的に引き出して整理し,基本的な訓練を受けた人であれば,熟練者以外でも対応できるような異常予知・診断システムを開発する必要がある.そこで本研究では,このような機械系の運転状態の異常を予知,診断および修復するために,これまでのような振動デ-タのみに頼ることから脱却し,新しく音響的測定デ-タ,特に音響スペクトルの時間的変化や三次元音響インテンシティに着目し,機械系の音響予知・診断システムを開発する.得られた主な結果を以下に示す.(1)定常運転時に発生する異常音の特徴を多量のデ-タについて抽出する必要があるため,必要な特徴を残した状態で,原波形のデ-タ数をコンピュ-タ処理に適した数に抑えたデ-タベ-スの構築を行った.(2)デ-タバンクに集積した種々の音響デ-タについて,音響インテンシティや音圧,スペクトルの時間的変化などの解析を行い,異常を特徴づける音響パラメ-タの選定を行った.(3)定常運転時における三次元音響インテンシティを測定し,音響エネルギ流れを明らかにすると共に,音場設計に有効な,音場の可視化を定常音および過渡音について行った.(4)音響の異常予知や原因の同定のみでなく,修復技術も必要であるため,さらに音場のアクティブコントロ-ルの研究を進め,以上の研究成果を基に,音響異常予知・診断システムのプロトタイプを作成した.近年の機械系にあける高性能・大容量化と共にコンピュ-タ制御化が進み、無人運転が増加している。そのため一度事故が発生すると被害が大規模になるため、それを未然に防ぐための異常診断による安全性の向上が要求されている。本研究は、このような機械系の運転状態の異常を予知および診断するために、これまでのような振動デ-タのみに頼ることから脱却し、新しく音響的デ-タを用いて解析し、機械系の異常を予知したり、診断するシステムを開発しようとするものである。上記の研究目的を達成するために、今年度行った研究の成果を以下に示す。(1)機械システムの例として油圧ポンプを取り上げ、定常運動時に発生する音響情報として、音圧、音圧スペクトル、音響インテンシティを測定した後、ポンプ内に空気を含んだ異常時における音響情報の変化を調べ、高次振動に対応する音のデ-タに特微的な変化の現れることがわかった。ファジ-理論による音響異常診断も試みた。(2)回転ロ-タに使用するべろがり軸受の正常時および異常(外輪,内輪上に傷がある)時に生じる音の収集を行い、その特性を分析し、デ-タバンクの構築に役立たせた。ディジタルフィルタによる解析の結果、周波数スペクトルの時間的変化に着目した分析の有効性が認められた。今後さらに、定常時および衝実などにより発生する過度騒音等のデ-タを集積し、デ-タバンクの構築を行う。(3)三次元音響インテンシティを用いて、音場の可視化を行い、音場の表示に効果的な可視化法を提案した。アクティブのみならずリアクティブインテンシティの応用性についても考案した。(4)運動時における油圧ポンプの周囲の音響インテンシティの測定を行い、音響エネルギの流れの様子を明らかにした。

近年の機械系においては,高性能,高パワ-,大容量化と共にコンピュ-タ制御化が促進され,無人運転が増大しているが,そのため一度事故が発生すると被害は大規模となり,この事態を未然に防ぐためには,機械系を常時又は定期的に測定,監視して異常状態を診断し,安全性を高めることが要求されている.また最近は,異常察知・修復能力を有する熟練者もますます希少化してきているため,熟練者が持つ,異常に対する高度な能力を工学的に引き出して整理し,基本的な訓練を受けた人であれば,熟練者以外でも対応できるような異常予知・診断システムを開発する必要がある.そこで本研究では,このような機械系の運転状態の異常を予知・診断および修復するために,これまでのような振動デ-タのみに頼ることから脱却し,新しく音響的測定デ-タ,特に音響スペクトルの時間的変化や三次元音響インテンシティに着目し,機械系の音響予知・診断システムを開発する.得られた主な結果を以下に示す.(1)定常運転時に発生する異常音の特徴を多量のデ-タについて抽出する必要があるため,必要な特徴を残した状態で,原波形のデ-タ数をコンピュ-タ処理に適した数に抑えたデ-タベ-スの構築を行った.(2)デ-タバンクに集積した種々の音響デ-タについて,音響インテンシティや音圧,スペクトルの時間的変化などの解析を行い,異常を特徴づける音響パラメ-タの選定を行った.(3)定常運転時における三次元音響インテンシティを測定し,音響エネルギ流をれ明らかにすると共に,音場設計に有効な,音場の可視化を定常音および過渡音について行った.(4)音響の異常予知や原因の同定のみでなく,修復技術も必要であるため,さらに音場のアクティブコントロ-ルの研究を進め,以上の研究成果を基に,基響異常予知・診断システムのプロトタイプを作成した.
新しい遺伝子修復活性の測定方法の開発と悪性脳腫瘍の治療への応用

培責細胞に対する過酸化水素のよる遺伝子の損傷がPCRにより測定されることがF.MICHAEL YAKESとBENNETT VAN HOUTENにより報告されています(Proc.Natl.Acad.Sci.USA Vol.94,pp.514-519,1997)。これを応用し、障害された遺伝子はPCRにより増幅されないけれど、それが修復された遺伝子はPCRにより増幅されるようになることを利用した遺伝子修復活性の測定方法を確立することが出来ました。このアッセイはマクログロブリンのcDNAをPCRのテンプレートとして、in vitroでの除去修復能の有無を険出できます。さらにライトサイクラーシステムによる定量的PCRを導入し、定量化を試みています。次にラツトの肝臓からDNA-セルロースアフィニティーカラムとイオン交換カラムとゲル濾過カラムによるクロマトグラフィーを行いました。それぞれのカラムクロマトグラフィーの分画をアッセイしながら精製を行いました。そして除去機能を有する単一ピークの分画をSDS-ポリアクリルアミド電気泳動を行い、銀染色で5OKDaの単一バンドのタンパクを精製することができました。現在このタパクの精製を繰り返し行っています。そして集めたサンプルを用いてN末端のアミノ酸配列を決定しつつあります。一方、抗血清の作成は抗体価の上昇が不十分ですのでスケールアップを行なっています。培養細胞に対する過酸化水素のよる遺伝子の損傷がPCRにより測定されることがF.MICHAEL YAKESとBENNETT VAN HOUTENにより報告されています(Proc.Natl.Acad.Sci.USA Vol.94,pp.514-519,1997)。このアッセイはマクログロブリンのcDNAをPCRのテンプレートとして、in vitroでの除去修復能の有無を検出できます。現在おこなっている方法は定性法ですが、定量的PCRを導入すれば定量法として使用できると考えています。次にラットの肝臓からDNA-セルロースアフィニティーカラムとイオン交換カラムとゲル濾過カラムによるクロマトグラフィーを行いました。そして除去修復能を有する単一ピークの分画をSDS-ポリアクリルアミド電気泳動を行い、銀染色を行ったところ50kDaの単一バンドのタンパクを精製することができました。現在このタンパクの精製を繰り返し行っています。そして集めたサンプルを用いてポリクロナール抗体の作成とアミノ酸配列をオートシークエンサーで解析する準備を行っています。これにより酵素のクローニングと同定を行う計画です。次に手術時などに集めた臨床検体を用いて遺伝子修復能の測定を行う予定です。
培養ニワトリ筋管細胞における筋小胞体の機能的発達について

筋小胞体の機能的発達を培養筋管細胞で調べることを企図した.これを遂行する前に,まず培養筋管細胞の生ずる張力を測定する方法を確立した.すなわち,培養皿上にできた筋管細胞の一部をガラス小片で迎え,そこから1.2-1.8mmのところを切断し,切断し,切断端をポリエステル糸(<10μm)でマイクロマニプレーターを用いてしばり,この糸をフォーストランスデューサーにつなぎ,発生張力を測定することができた.検出限界は100μgであった.この方法を用い,培養筋管細胞縮系のアルカリ土金属イオンに対する感受性を調べた.張力発生の闘値濃度はCa^<2+>で5×10^<-7>M, Sr^<2+>で10^<-6>M, Ba^<2+>で3×10^<-4>Mであり,最大張力を発生する濃度はCa^<2+>で10^<-4>M, Srで10^<-3>Mであった. Ba^<2+>は10^<-3>Mでもわずかな張力しか発生させ得なかった.培養筋管細胞で得たこれらの用量,作用曲線を,成鶏の速筋・遅筋で得られたそれらと比べると,速筋のものに似ていた.次に,筋原線維ATPaseのCa^<2+>感受性はトロポニンCに依存していることが知られており,このことが張力発生の場合にもあてはまるか,また培養筋でもあてはまるのかを調べた.速筋線維を5mMCDTAを含む低イオン強度液をつけるとトロポニンCが抜け, Ca^<2+>感受性はなくなった.ここで, Mg^<2+>を含む通常の液で,遅筋タイプのトロポニンCを組み込ませると, Ca^<2+>, Sr^<2+>, Ba^<2+>に対する感受性は遅筋タイプに変った.培養筋管細胞胞でも同様の成績が得られ,すでに速線維に分化していることが分った.次に,筋小胞体の発達を調べる実験はまだ完了していないが,これ迄のところ,成鶏の速筋線維と比べると, Ca^<2+>保持能力が低いもの,中等度のもの,かなり高いものの3種が見出され,成長と共にCa^<2+>保持能力が高くなってくるものと推定された.今後は,生体内で形成された筋管細胞での研究が必要であり,また,筋小胞体の発達に対する神経の影響も追突されなければならない課題である.筋小胞体の機能的発達を培養筋管細胞で調べることを企図した.これを遂行する前に,まず培養筋管細胞の生ずる張力を測定する方法を確立した.すなわち,培養皿上にできた筋管細胞の一部をガラス小片で迎え,そこから1.2-1.8mmのところを切断し,切断し,切断端をポリエステル糸(<10μm)でマイクロマニプレーターを用いてしばり,この糸をフォーストランスデューサーにつなぎ,発生張力を測定することができた.検出限界は100μgであった.この方法を用い,培養筋管細胞縮系のアルカリ土金属イオンに対する感受性を調べた.張力発生の闘値濃度はCa^<2+>で5×10^<-7>M, Sr^<2+>で10^<-6>M, Ba^<2+>で3×10^<-4>Mであり,最大張力を発生する濃度はCa^<2+>で10^<-4>M, Srで10^<-3>Mであった. Ba^<2+>は10^<-3>Mでもわずかな張力しか発生させ得なかった.培養筋管細胞で得たこれらの用量,作用曲線を,成鶏の速筋・遅筋で得られたそれらと比べると,速筋のものに似ていた.次に,筋原線維ATPaseのCa^<2+>感受性はトロポニンCに依存していることが知られており,このことが張力発生の場合にもあてはまるか,また培養筋でもあてはまるのかを調べた.速筋線維を5mMCDTAを含む低イオン強度液をつけるとトロポニンCが抜け, Ca^<2+>感受性はなくなった.ここで, Mg^<2+>を含む通常の液で,遅筋タイプのトロポニンCを組み込ませると, Ca^<2+>, Sr^<2+>, Ba^<2+>に対する感受性は遅筋タイプに変った.培養筋管細胞胞でも同様の成績が得られ,すでに速線維に分化していることが分った.次に,筋小胞体の発達を調べる実験はまだ完了していないが,これ迄のところ,成鶏の速筋線維と比べると, Ca^<2+>保持能力が低いもの,中等度のもの,かなり高いものの3種が見出され,成長と共にCa^<2+>保持能力が高くなってくるものと推定された.今後は,生体内で形成された筋管細胞での研究が必要であり,また,筋小胞体の発達に対する神経の影響も追突されなければならない課題である.
STAPファミリー蛋白によるBcr-Abl分子活性化機構の解明とその治療的応用

本研究では、STAP-1またはSTAP-2 KOマウスにて作製したCMLモデルにおいて、STAP蛋白ファミリーがCMLの病勢進行と幹細胞へ与える影響を検討し、その機構について明らかにする。Gene expression profilingを行うことで、特にCML幹細胞におけるBcr-Abl依存性・非依存性経路でのSTAP蛋白の作用メカニズムを詳細に解析する予定である。
コリャーク語における自然認識の言語民族学的研究

本研究は、コリャーク語に映し出された自然認識とその分類システムについて言語民族学的見地から考察を加え、研究終了時には成果報告書を刊行することを最終的な目標として進められてきた。そのために、研究は現地調査における一次資料の収集と、本国でのそれらの整理分析の2本立てでおこなわれた。成果報告書執筆にあたっては、言語民族学的研究を進めていくうえでの特に認識人類学をモデルとする理論的な基盤作りをおこないつつ、具体的には、以下の点を柱に記述を進めた。(1)本研究の枠組みと方法論(2)コリャーク語の音韻・文法・保持状況に関する概略的記述(3)本研究の対象となったコリャーク語が話されている地域の地理的・歴史的概観(4)民俗語彙の収集と分析にもとづいた、時空間、生業活動(トナカイ遊牧、漁労、狩猟、植物採集)、人の誕生と死といった自然環境の範疇化に関する考察以上をもとに刊行されたのが、成果報告書『コリャーク言語民族誌一ことばに刻まれたトナカイ遊牧民の文化』である。言語学と民族学・文化人類学の2つの領域にまたがる研究の試みは、フィールド言語学の分野でもあ重りないが、本成果報告書は、検討すべき多くの課題も多々含んではいるものの、言語から民族誌を記述する可能性を提示したひとつの試みとして、一定の評価ができるものと考えられる。さらに、副産物として、語りや民話のテキスト収集と民俗語彙の収集も進められた。前者については、現地還元のためのテキストとして、すでにコリャーク語のキリル文字表記とロシア語訳を施し、АятгининаТатьянаНиколаевна/КуребитоМегуми(2006)として刊行されている。後者については今後、さらに資料を蓄積することにより民俗語彙集として刊行することが課題として残されている。本研究では、平成16年度は当初の予定通り、コリャーク語の言語人類学的現地調査とそこでえられた原資料のコーパス化ならびに整理分析をおこなった。その結果、以下のような成果がえられた。(1)現地調査により、コリャークをとりまく自然環境の範疇化にかかわる民俗語彙の収集をおこない、民俗語彙集の編集を進めた。(2)コリャーク言語民族誌編纂に向けて、民俗語彙の背景にある技術や知識の掘り起こしと記述をおこなった。とりわけ、生業活動に関して今年度は植物採集に重点をおき、30種類あまりのコリャークが利用する植物のコリャーク語名を音声資料とともに収集し、その和名、ロシア語名、学名の同定作業をおこなった。さらに、それぞれの植物の採集方法、時期、利用方法などについても記述した。衣食住に関しては、特にトナカイ毛皮製衣類に重点をおき、コリャーク語の全体名のみならず部位名にいたるまで音声資料とともに網羅的に収集し、夏冬で異なるトナカイ毛皮の利用方法、なめし、染色などの加工方法についての記述をおこなった。(3)主に(2)の植物採集、トチカイ毛皮製衣類について、コリャーク語で語ってもらった語りの音声資料をもとに、音韻表記、形態素分析、訳を施したテキスト作りを進めた。(4)今年度の調査はマガダン州セヴェロ・エヴェンスク地区第13ブリガードでおこなったが、今後、新たな地域で調査をおこなう可能性も視野に入れ、まずは地区最東のタイゴノス半島で話されているコリャーク語の方言的位置づけについて、音韻論的側面から予備的な考察を加え、言語人類学的記述のための基礎作りをした。

平成16年度同様、平成17年度においても本研究では現地調査とこれにより得られた原資料のコーパス化がおこなわれた。具体的には以下のとおりである。1.現地調査:平成17年78月にマガダン州セヴェロ・エヴェンスク地区第13トナカイ遊牧ブリガードにおいて現地調査をおこなった。調査では、(1)トナカイ遊牧における家畜トナカイの分類システムに関する言語人類学的研究をおこなった。特に、1)年齢・性別による識別名称、2)毛色・毛並みによる識別名称、3)耳印による識別名称、4)橇牽引用トナカイの個体識別名称という4つの側面からの分析をおこなうことにより、トナカイ遊牧民コリャークと家畜トナカイとの関係性の一端を明らかにすることができた。さらにまたこの研究は、トナカイ遊牧の方法も言語も異にする周辺の他民族との比較を今後おこなっていくための基礎作業ともなった(成果は論文・呉人[2006]として刊行)。(2)トナカイ遊牧以外の副次的な生業、すなわち、漁労、狩猟、植物採集にかかわる民俗語彙の収集、テキスト採録をおこなった(成果は論文・КуребитоМегуми/СайтоРейко[2006]として刊行)。2.原資料の電子コーパス化と分析:持ち帰ったこれらの原資料はコンピュータ上、電子コーパス化した。このうち、収集した生業に関する語りや民話のテキストは現地還元のために、コリャーク語のキリル文字表記とロシア語訳を施し、АятгининаТатьянаНиколаевна/КуребитоМегуми(2006)として刊行した。本研究最終年度である今年度は、ほぼ当初の計画通り、招聘した現地の研究協力者の協力をえて、(1)収集したコリャーク語の民俗語彙の整理分析、(2)音声画像資料の整理をおこなうとともに、とりまとめとして、補填的調査をおこない、(3)成果報告書を刊行した。成果の具体的な内容は以下の通りである(1)民俗語彙の整理分析:これまで収集してきた民俗語彙のうち、特に衣食住にかかわる民俗語彙の分析と、協力者に対する調査により新たな知見をえることができた。その成果は(4)の刊行物に収められた。(2)音声画像資料の電子化:これまでの調査で録音した音声資料はMDに、ビデオテープで録画した音声画像資料はDVDに編集し直し、今後、すべての資料を電子化するための準備作業を完了した。(3)成果報告書の刊行これまで3年間おこなってきた調査研究のとりまとめとして、研究成果報告書『コリャーク言語民族誌-ことばに刻まれたトナカイ遊牧民の文化』(pp.265)を刊行した。報告書では、コリャーク語の構造的特徴と調査地城の概観がおこなわれた後、主たるテーマである時空間、生業活動、衣食住、人の誕生と死をめぐる、コリャーク語における範疇化のありようが言語民族学的視点から考察されている。3年間という時間的制約、シベリアという調査環境の厳しさはあったものの、一定の成果をあげることができたと考えられる。
小胞体ストレス応答の分子機構とその破綻による疾患機序の解明

通常活性化されていない小胞体ストレス応答経路(IRE1経路)が、インスリンを分泌する膵臓β細胞やムチンを産生する腸上皮の杯細胞では、恒常的に活性化していることを見出した。これらの細胞でIRE1経路を働かなくしたマウスやマウス由来の細胞を作製し解析したところ、膵β細胞でIRE1αを働かなくするとプロインスリンの折り畳み異常が昂進し糖尿病を発症した。一方、腸でIRE1βを働かなくするとムチン産生が阻害され寄生虫感染時の排虫が遅れることがわかった。このことから、インスリン分泌や腸の恒常性維持のためには、生理的条件下での小胞体ストレス応答IRE1経路の活性化が大変重要であることが明らかとなった。(1)小胞体膜上での特殊スプライシング機構の解析XBP1u蛋白質のHR2領域は、小胞体膜移行シグナル活性を持っている(Yanagitani, et al., Mol. Cell 2009)。XBP1u蛋白質をウサギ網状赤血球抽出液で合成し、そこに蛋白質分解酵素で処理したミクロソーム(PK-microsome)を加えると、膜への移行が見られなくなった。このことは膜上にHR2受容体があることを示唆している。そこで、HR2領域に結合する蛋白質を単離する目的で、Flag-His-XBP1uをHeLa細胞で発現し、その細胞抽出液からFlag-His-XBP1u結合蛋白質を集め、現在質量分析による解析を行っている。(2)寄生虫の排除に関与するIRE1βの生理機能解析野生型マウスとIRE1βKOマウスにIL-33を投与し、その時の小腸のPAS染色、抗ムチン抗体による染色を行った。IL-33投与により野生型では杯細胞の数が増え、細胞全体が肥大化して、ムチンを大量に蓄積していた。一方IRE1βKOマウスの小腸ではこれら両者の増大は顕著に抑えられていた。またIRE1βKOマウスでは電気泳動の結果ムチン前駆体と思われるバンドが観察された。(3)糖尿病発症におけるIRE1α/ATF6の生理機能解析遺伝子型IRE1α(fl/-)/CreとIRE1α(fl/+)/Creのマウスについて、血糖値とグルコース負荷テスト(GTT)、及び負荷テスト時の血中インスリン濃度を経時的に測定した。IRE1α(fl/-)/Creマウスは生後16週目から血糖値が上昇し糖尿病症状を示した。生後20週ではIRE1αがKOされた状態ではグルコース応答性が悪化し、血中インスリンも糖負荷に反応せず上昇しなかった。(1)小胞体膜上での特殊スプライシング機構の解析XBP1uタンパク質の小胞体膜移行シグナル配列をもつHR2(約20アミノ酸)結合タンパク質をFlag-XBP1uを用いて質量分析をしたところ、候補タンパク質として、SRP(シグナル認識粒子)やトランスロコンの構成分子であるSec61などが単離されてきたので、今後はSRPが関与する経路がこの移行に貢献しているかどうかを調べる。また、XBP1uタンパク質の翻訳が一過的に休止する26アミノ酸配列を明らかにしたが、この翻訳休止機構を解析するためのレポーター作製を行った(2)寄生虫排除に関与するIRE1βの生理機能解析小腸に寄生虫(蠕虫: Nippostrongylus brasiliensis)が感染すると腸上皮からIL33が分泌され、Th2型応答が起こることが知られている。そこでIL33投与時のマウス小腸における杯細胞の変化を調べた結果、野生型では杯細胞数の増加と体積の顕著な増加が観察されるのに対し、IRE1βKOマウスでは両者とも抑制されていることがわかった。また産生されるムチン(Muc2)はIRE1βKOマウスでは、前駆体型ムチンが産生されており、小胞体が肥大化している電顕像が観察された。(3)糖尿病発症におけるIRE1αの生理機能解析膵臓β細胞のみにSV40T抗原を発現しているIT-6マウスとIRE1αに関するKOマウスを交配し、膵島β細胞の遺伝子型がIRE1α(flx/flx)のβ細胞株を樹立した。その細胞にアデノウィルスを用いてCre酵素を導入しIRE1α(-/-)にした細胞も樹立した。これら両細胞を用いて,インスリン産生を調べたところ,IRE1αを破壊すると、インスリン産生の顕著な阻害が観察された。今後はこの細胞を用いて,インスリン産生をパルスチェイス法により詳細に解析する。1小胞体膜上での特殊スプライシング機構の解析: Flag-XBP1uをHEK293T細胞に発現し、Flag抗体により免疫沈降をするとSRP54, SRP72, Sec61a, Sec61bが共沈降してくることが分かり、両者が相互作用していることが明らかとなった。また翻訳停止を解析するためのレポーターを作製した。2寄生虫排除に関与するIRE1βの生理機能解析:寄生虫感染と同様の効果をもつIL33を腹腔内投与すると、野生型マウスでは小腸杯細胞の過形成、ムチン産生の増大が認められるが、IRE1βKOマウスではそれらが強く抑制された。さらにムチン産生を電気泳動で調べた所、IRE1βKOマウスでは、ムチン前駆体が蓄積していることが明らかとなった。

3糖尿病発症におけるIRE1αの生理機能解析:遺伝子型IRE1α(flox/-)とIRE1α(-/-)のマウスについて、血糖値、血中インスリン濃度、グルコース負荷テストを経時的に行なった結果、生後12週目から血糖値の上昇、血中インスリン濃度の低下、耐糖能の低下などが観察され糖尿病を発症することが判明した。また、IRE1α(flx/flx)のβ細胞株を樹立し、Creを発現するアデノウィルスの感染によりIRE1α欠損を起こし、その時のインスリン産生、遺伝子発現を調べた結果、インスリンの成熟過程が影響を受けること、PDI familyの発現に大きな影響が出ることが分かった。寄生虫排除にIRE1βが小腸で重要な役割をになっていることが分かって来た。また膵島β細胞でのインスリン産生においてはIRE1αが重要であることが明らかとなった。これらの結果はマウスと組織、あるいは培養細胞両者を用いて解析しており、今後分子レベルでの詳細な解析が可能となった。順調に進展している。1小胞体膜上での特殊スプライシング機構の解析:翻訳レベルで一過的ポージングを起こす野生型Flag-XBP1u、さらに強いポージングを起こすFlag-XBP1u[S255A]、ポージングを起こさないFlag-XBP1u[w256A]をHEK293T細胞に発現し、SRPやトランスロコンとの結合を調べた所、SRP経路に入るためには、ポージングが必要であることが明らかとなった。2寄生虫排除に関与するIRE1βの生理機能解析:寄生虫感染と同様の効果をもつIL33を腹腔内投与すると、野生型マウスでは小腸杯細胞の過形成、ムチン産生の増大が認められるが、IRE1βKOマウスではそれらが強く抑制された。IRE1βKOマウス由来の杯細胞では、小胞体シャペロンであるBiPの発現が強く誘導され、ムチン前駆体の蓄積により小胞体ストレスが誘起されていると考えられた。電子顕微鏡観察からも小胞体の肥大化が観察されこの結果を支持した。3糖尿病発症におけるIRE1αの生理機能解析: IRE1α(flx/flx)とIRE1α欠損を起こしたIRE1α(ΔR/ΔR)のβ細胞株を樹立し、その遺伝子発現、蛋白質の発現を調べた結果、インスリンの立体構造形成に関ると考えられる5種のPDI family遺伝子を見出した。小胞体ストレスセンサーIRE1αの膵島β細胞における役割に関しては、マウス個体からβ培養細胞を樹立するところで非常に苦労し予想外に時間がかかってしまったが、全体的には計画しているすべてのテーマは順調に進んでいる。(1)膵島β細胞におけるIRE1及びATF6経路活性化の生理的役割IRE1αを膵島β細胞のみでKOしたマウスから調製樹立した膵島β培養細胞(MIN6 (Ire1αΔR/ΔR, Atf6α+/+))を用いてインスリンのフォールディング、分泌におけるIRE1αの役割を検討したところ、小胞体シャペロンのトランスクリプトーム解析より、PDI familyに属する5種のPDIsの低下により、プロインスリンのフォールディングが大きく低下し、インスリン分泌が激減することが分かった。また逆に5種のPDI遺伝子すべてをMIN6 (Ire1αΔR/ΔR, Atf6α+/+)に強制発現したところ、プロインスリンのフォールディングとインスリン分泌が回復することが分かり、この仮説を支持する結果を得た。活性型転写因子であるXBP1sは、これら5種のPDI遺伝子上流に結合することもクロマチンIP解析により確認した。