hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
経済ミクロデータへの共分散構造分析適用の際の非正規性と欠測値の処理に関する研究

経済ミクロデータヘの共分散構造分析を適用する際に、解決しておかなければならない問題として、非正規性と欠測値処理があった。外れ値が推定値に与える影響をできるだけ軽減するために、正規分布より裾の重い楕円分布を母集団分布として想定したモデリングがこれまで提唱されてきた。本研究では、この方法を共分散構造分析に拡張し、さらにEMアルゴリズムを利用し簡便化された推定アルゴリズムを開発した。欠測値を含むデータについてもEMアルゴリズムを利用しているため、開発した推定方法を若干修正するだけで分析が可能となった。提唱した推定方法、ならびに、アルゴリズムの検証を行うため、大規模な数値実験を行った。この実験の結果、ここで提唱された方法は幾分注意を払わなければならない点はあるものの、十分実用可能であることが示された。結果の一部については、既に第9回韓日統計会議(平成9年12月大韓民国済州市にて開催)において発表した。また、重点領域最終報告書も提出済みである。なお、結果の残部については現在統計関連学術雑誌へ投稿準備中である。
草双紙を中心とする酒呑童子説話の享受と展開に関する書誌学的・文学的調査と研究

近世は酒呑童子退治譚が最も流布し、関連する多くの二次創作物が制作されるなど、酒呑童子という存在への関心が高まりを見せた時代である。この要因については、酒呑童子を討伐する源頼光が清和源氏であることから、徳川政権の讃美という観点から論じられることが多い。しかし、政権讃美という権力者側からの視点だけでなく、近世民衆が酒呑童子をどのように捉えていたのかを考える必要がある。本研究では、酒呑童子を題材とする二次創作物のうち、大衆文芸である草双紙を中心に分析することで、近世民衆が抱いた酒呑童子像を具体化する。これにより、近世民衆の思想の諸相のみならず、〈文学〉と〈権力〉の間の相互関係についても明確化する。
腸管上皮幹細胞における炎症塑性リセット機構の解明

炎症性腸疾患は、長期炎症で不可逆的に機能不全に陥った上皮細胞塑性こそ病態の根幹であると着想し、塑性獲得機構及びリセット機構の解明がIBD病態解明や治療法開発に直結すると着想した。本研究では、独自に構築したマウス腸管体外長期炎症モデルをヒト体外長期炎症モデルにまで発展させ、ヒト腸管上皮幹細胞における長期炎症下での塑性獲得機構及び塑性リセット機構を解析する。本研究で得られる成果はIBDの上皮細胞病態解明及び完治を目指した治療法の基盤構築に繋がるものである。
逆問題の解の直接的再構成法の数値解析と高精度化に関する研究

Laplace方程式やHelmholtz方程式などの偏微分方程式の逆問題について、その解の直接的・数値的再構成法の開発を行い、数値実験による有効性の検証を行なった。特に(1)囲い込み法に基づく方法、(2)代用電荷法に基づく方法、(3)重みつき境界積分に基づく方法について開発を行なった。いくつかの解法については安定性解析や正則化手法に関する理論解析を行ない、有効性に関する理論的保証を与えた。逆問題の解の直接的構成法とその数値的構成および画像処理に対する応用について、特に次の問題について研究を行った.1.領域内電流源の電場・磁場の両方を用いた指標関数を用いた推定法の開発2.電気インピーダンスを用いた亀裂推定逆問題に対するMittag-Leffler関数を用いた囲い込み法の開発3.熱源推定逆問題に対する囲い込み法の開発4.画像データ圧縮に対するPoisson方程式の逆問題の解法の応用まず1については、電場・磁場の両方の観測データに対し、それぞれ指標関数を導入することで、磁場のみでは推定不可能であった動径方向を向いた電流源を推定可能な方法を開発した。研究成果についてはJCAM(Vol.201,2007)に発表済みである。2については、従来の指数関数を利用した方法に比べ、亀裂のより詳細な形状の推定が可能にあることを理論的に示した。また手法の数値実装を行い、数値的にも従来の方法に対し優位であることを示した。結果については北海道大学で行われた国際会議、筑波大学において行われた国際セミナーにおいて発表した。また論文については投稿準備中である。3については、これまでLaplace方程式、Helmholtz方程式などの楕円型偏微分方程式の逆問題について研究されてきた囲い込み法を、放物型偏微分方程式である熱伝導方程式の熱源推定問題に適用するための手法を開発した。研究成果についてはInverse Problems (Vol.23,2007)に発表済みである。4については、JPEG画像における画像圧縮などに用いられる離散コサイン変換に対し、Poisson方程式の逆問題の考え方を取り入れた圧縮法を提案した。研究成果についてはIEEE trans.Image Processing (Vol.15,2006)に発表済みである。逆問題の解の直接的構成法とその数値的構成および画像処理に対する応用について、次に示す研究を行った.1.電気インピーダンスを用いた亀裂推定逆問題に対するMittag-Leffler関数を用いた囲い込み法の開発2.波動方程式における点ソースの数値的推定法に関する研究3.直交変換の階層化を用いた画像圧縮法に関する研究4.Laplace方程式のCauchy問題に対する代用電荷法の適用における正則化法の研究1については、昨年度国際会議で発表した数値解法を改良し、複数の曲線亀裂の推定に対する適用性について数値実験により検討した。研究成果についてはInverse Problems(Vbl.24,2008)に発表した。2については、波動方程式のソース逆問題について、ソース項が点ソースで表される場合に対し、重みつき積分に基づく数値解法を提案し、数値実験によりその有効性を示した。研究成果については、応用数理学会2007年度年会およびInformation(in press,2008)において発表した。3については、多近傍情報による予測と残差直交変換の階層化を応用した画像圧縮法を提案し、その効率と速度について実例により検討した。研究成果については日本応用数理学会論文誌(Vbl.17,2007)に発表した。4については、二重連結領域の片方の境界の一部でのみCauchy条件が与えられている場合に対するLaplace方程式に対する代用電荷法の適用と正則化法について研究した。特にTikhonovの正則化法における正則化項の選択、および正則化パラメータの選択法についての検討を行った。研究成果については、スイス・チューリッヒで行われた国際会議において発表し、論文をProceedingsに投稿中である。逆問題の解の直接的構成法とその数値的構成および画像処理に対する応用について,次に示す研究を行った.1. Laplace方程式のCauchy問題に対する代用電荷法の適用における正則化法の研究2. Helmholtz方程式における逆散乱問題に対する囲い込み法を用いた数値解法の開発3.波動方程式における点ソースの数値的推定法に関する研究まず1について,二重連結領域の片方の境界の一部でのみCauchy条件が与えられたLaplace方程式に対し代用電荷法を適用した場合の正則化法について研究した.特にTikhonovの正則化法および特異値分解法の効果について理論解析を行ない,データの含むノイズに対する正則パラメータおよび特異値の打ち切り項数の関係と数値解の誤差評価を与え,これらの最適値についての指針について検討を行った.研究成果については,山形大学で行なわれたシンポジウムにおいて発表した.また,論文については投稿準備中である.次に2について,囲い込み法を用いた逆問題の新しい課題としてHelmholtz方程式を取り上げ,その数値的実現の可能性と有効性について検討した.その結果,Laplace方程式と同様に数値的には実装可能であり,またいくつかの数値実験により有効性についても評価できる可能性があることが見出された.

しかしHelmholtz方程式はLaplace方程式に比べ,波数パラメータ等と得られる数値解の性質に影響を与えるものがあり,これら関係について検討課題が数多く残った.また3について,波動方程式のソース逆問題について,ソース項が位置は固定されているが,強度が時間的に変化する複数の点ソースで表される場合に対し,重みつき積分に基づく数値解法を提案し,数値実験によりその有効性を示した.この成果についての論文は,投稿準備中である.
DNA-PK、ATMを制御する転写因子Sp1を分子標的とする放射線増感法の開発

Ku70、Ku80、DNA-PKcsのプロモーター領域にはSp1結合配列が存在し、さらにATM、XRCC4、NBS1、MRE11など他のDNA2重鎖切断の修復に関与する遺伝子にもSp1結合は配列が存在することから、sp1による共通の転写制御が示唆された。sp1に対するsiRNAにより発現を抑制するとこれらの遺伝子の発現も抑制され、細胞の放射線感受性は高められた。Sp1を介したDNA2重鎖切断修復酵素の転写制御を利用して、癌組織や正常細胞の放射線感受性を制御することを目的とする。Sp1の蛋白質量/活性をあげることができれば、ATMやDNA-PKの蛋白質量/活性は高められ、DNA2重鎖切断修復能が向上し正常組織を放射線防護することができる。Sp1の蛋白質量/活性を低下させることができれば、ATMやDNA-PKの蛋白質量/活性は低下し、DNA2重鎖切断修復能が低下して癌組織を放射線増感することができる。ATMとDNA-PKだけでなく、MDC1、XRCC4など多くのDNA2重鎖切断修復酵素のプロモーター領域にSp1 binding siteが存在する。Sp1を制御することによりそれらの蛋白質量/活性を一括して制御することができ、より効率よく放射線増感することが可能と期待される。さらに、Sp1、ATM、DNA-PKの発現が正常細胞より癌細胞で高いことから、Sp1を介して癌細胞を選択的に増感できる可能性が高い。以上のことから、癌細胞の選択的放射線増感の分子標的としてSp1は極めて重要と考えられる。ATMとDNA-PKだけでなく、MDC1、XRCC1など多くのDNA2重鎖切断修復酵素のプロモーター領域にSp1 binding siteが存在し、Sp1を制御することによりそれらの蛋白質量/活性を一括して制御することができ、より効率よく放射線増感することが可能と期待される。今年度はSp1に対するsiRNAを用いてSp1の発現を低下させ、その影響を検討した。siRNAとしては、目的とした遺伝子の安定的な抑制を目的として、ベクター型のB-Bridge International社製のTrans Silent^<TM> shRNA Vector Mixを利用した。Sp1に対するsiRNAによりSp1の発現は低下し、ATM、DNA-PKの発現も低下した。このことから、ATMとDNA-PKの発現はSp1に制御されていること、並びに、Sp1を介して感受性制御ができる可能性を明らかにした。Sp1を介したDNA2重鎖切断修復酵素の転写制御を利用して,癌組織や正常細胞の放射線感受性を制御することを目的とする。Splの蛋白質量/活性をあげることができれば,ATMやDNA-PKの蛋白質量/活性は高められ,DNA2重鎖切断修復能が向上し正常組織を放射線防護することができる。Sp1の蛋白質量/活性を低下させることができれば,ATMやDNA-PKの蛋白質量/活性は低下し,DNA2重鎖切断修復能が低下して癌組織を放射線増感することができる。ATMとDNA-PKだけでなく,MDC1,XRCC1など多くのDNA2重鎖切断修復酵素のプロモーター領域にSplbindingsiteが存在し,Sp1を制御することによりそれらの蛋白質量/活性を一括して制御することができ,より効率よく放射線増感することが可能と期待される。さらに,Sp1,ATM,DNA-PKの発現が正常細胞より癌細胞で高いことから,Sp1を介して癌細胞を選択的に増感できる可能性が高い。以上のことから,癌細胞の選択的放射線増感の分子標的としてSp1は極めて重要と考えられる。昨年度から今年度にかけてSp1に対するsiRNAを用いてSp1の発現を低下させ,その影響を検討した。siRNAとしては,目的とした遺伝子の安定的な抑制を目的として,ベクター型のB-BridgeInternational社製のTransSilent^<TM>shRNAVectorMixを利用した。Sp1に対するsiRNAによりSp1の発現は低下し,ATM,DNAPKの発現も低下した。さらに,Sp1に対するsiRNAにより細胞の放射線感受性が高められることを明らかにした。このことから,ATMとDNA-PKの発現はSp1に制御されていること,並びに,Sp1を介して放射線増感や放射線防護ができることが示唆された。

Sp1の蛋白質量/活性を低下させることができれば、ATMやDNA-PKの蛋白質量/活性は低下し、DNA2重鎖切断修復能が低下して癌組織を放射線増感することができる。ATMとDNA-PKだけでなく、MDC1、XRCC1など多くのDNA2重鎖切断修復酵素のプロモーター領域にSp1 binding siteが存在し、Sp1を制御することによりそれらの蛋白質量/活性を一括して制御することができ、より効率よく放射線増感することが可能と期待される。さらに、Sp1、ATM、DNA-PKの発現が正常細胞より癌細胞で高いことから、Sp1を介して癌細胞を選択的に増感できる可能性が高い。以上のことから、癌細胞の選択的放射線増感の分子標的としてSp1は極めて重要と考えられる。今年度はsp1に対するsiRNAを用いてsp1の発現を低下させ、その影響を検討した。siRNAとしては、目的とした遺伝子の安定的な抑制を目的として、ベクター型のB-Bridge International社製のTransSilent^<TM> shRNA Vector Mixを利用した。Sp1に対するsiRNAによりSp1の発現は低下し、ATM、DNA-PKの発現も低下した。このことから、ATMとDNA-PKの発現はSp1に制御されていること、並びに、Sp1を介して感受性制御ができる可能性を明らかにした。さらに、培養細胞の放射線感受性がSp1を制御することにより高められることを実験により確認した。Sp1の蛋白質量/活性をあげることができれば、ATMやDNA-PKの蛋白質量/活性は高められ、DNA2重鎖切断修復能が向上し正常組織を放射線防護することができる。SP1に対するsiRNAを用いてSP1の発現を低下させ、その影響を検討した。通常培養状態ではDNA-PK、ATMはSp1により転写制御されていたが、臨床的放射線抵抗性の原因となるGO期細胞ではSp1による転写制御が不完全であることが新たに明らかとなった。このため、GO期細胞での転写制御・増感効果を確認する必要が新たに生じた。
化学遺伝学を用いた報酬価値に基づく行動決定への眼窩前頭皮質－線条体の役割の解明

状況に応じて適切な行動を選択することは、私たちが豊かな生活を送る上で欠かせない。これまでの研究により、眼窩前頭皮質が行動決定を行う上で重要となる各選択肢の報酬の価値の計算および比較を行っていることが明らかとなった。本研究では、化学遺伝学的手法を用いてアカゲザルの眼窩前頭皮質ー線条体の神経活動を特異的に不活性化することで、この経路が行動決定に果たす役割を明らかにすることを目的とする。
クォーク・ハドロン物質の相転移における非平衡ダイナミクスの総合的研究

古典ヤンミルズ方程式を現実的なグラズマと呼ばれる初期条件の下で数値的に解くことに成功し、コルモゴロフーシナイエントロピーの計算を通して、エントロピー生成が起こっていることを明らかにした。そこでは、特に初期条件として与えられるゲージ場の縦方向のゆらぎがエントロピー生成に本質的役割を果たしていることが見出された。古典場のダイナミクスからコヒーレント状態のダイナミクスを導き、デコヒーレンスエントロピーを求めた。これは論文作成中である。散逸を含む場合の相対論的流体方程式は散逸について1次のレベルでは、一意的にエネルギーフレームのもの(ランダウ方程式)になることが、2つの異なる方法により、示された。(i)重イオン衝突実験の要請する現実的な初期条件は「カラーグラス凝縮(CGC)状態」によってよく記述されることが分かっている。この初期条件の下で古典ヤン・ミルズ方程式を数値的に解き、リャプーノフ指数など系のエントロピー生成率に関係する物理量を求めた。その結果、CGCの状態に付加された揺らぎにより、系は不安定になり、正のリャプーノブ指数が生じ、エントロピー生成率であるコロモゴロフ・シナイエントロピーが得うれることが分かった。これにより、CGCにおける揺らぎの重要性はじめて明らかになった。今後、現実的な揺らぎの大きさを見積もり、実験の示唆する熱化時間が説明出来るかを解析する予定である。(ii)有限温度のゲージ理論において結合定数gが小さいとき、エネルギースケールの階層T,gT.g^2Tに応じて異なる励起モードが存在する。「ソフト」なgTのスケールではボソン的な励起プラズモンに対応してフェルミオン系でも「プラズミーノ」と呼ばれる集団的励起モードが存在することが1990年代にPisarskiとBraatenによって明らかにされている。gTよりさらに低いスケールでは、ボソン的な励起として流体モードが知られているが、それに対応するフェルミオン的な励起の有無自体これまでほとんど手つかずの課題であった。我々は、湯川模型と量子電磁力学の場合に超高温の相対論的媒質中において超ソフトなエネルギー領域にもフェルミオン的集団モードが存在することを摂動論の範囲で厳密に示すことに成功した。これは、Pisarski-Braaten以来の有限温度の場の理論における重要な成果である。宇宙初期を地上で実現するために、超相対論的な重イオン衝突実験が米国のRHICやセルンのLHCで行われている。そのような系の初期条件は「カラーグラス凝縮(CGC)状態」によってよく記述されることが分かっている。これは、古典的なゲージ場の配位が支配的な状況であり、衝突直後の物質の状態はしばしば「グラズマ(Glasma)」と呼ばれる。CGCの初期条件の下でグラズマ状態の時間発展とそこでのエントロピー生成の機構を解明するために、我々は古典ヤン・ミルズ方程式を数値的に解き、リャプーノフ指数など系のエントロピー生成率に関係する物理量を求める研究を進めてきた。その結果、CGCの状態に付加された揺らぎにより、系は不安定になり、正のリャプーノフ指数が生じ、エントロピー生成率であるコロモゴロフ・シナイエントロピーが得られることが分かっている。本年度はこの成果を論文にまとめて出版するとともに、さらに、古典ヤン・ミルズ場に対応する量子系としてコヒーレント状態を想定し、すでに求めた古典ダイナミクスからエントロピー生成を直接計算する方法を考案し、興味深い結果を得ている。現在その結果を論文にまとめている。また、量子効果を取り入れる方法として「2粒子既約ダイアグラム法」を用いて、グラズマの初期状態の物質としての不安定性を解析した。グラズマの不安定機構としてはこれまでワイベル不安定性とニールセン-オレーセン不安定性が知られていたが、我々は新たに「パラメトリック不安定性」も重要な役割を果たす可能性を明らかにした。これは宇宙初期での「再熱化」の機構としても興味をもたれている現象であり、重イオン衝突の熱化の過程でもこの不安定性がエントロピー生成(熱化)に重要な役割を果たす可能性があり、たいへん興味深い。1)いわゆる2次の流体方程式の新しい形を非相対論および相対論の両者について提案した。これはよく知られた微視的導出法であるGradのモーメント法の不十分な点を改善したものであり、輸送係数の正しい微視的公式だけでなく、2次の方程式特有の緩和時間や緩和長の微視的公式を与えた。2)相対論的流体方程式のフレームはエネルギーフレームにユニークに限られることをa)線型領域については森の射影演算子法で一般的に、またb)非線型領域においてはボルツマン方程式にくりこみ群法を適切に適用することにより仮定なしで、世界で初めて示した。

3)非平衡系の基礎理論である森の射影演算司法を用いて、非相対論的系および有限温度系における南部-ゴールドストーンモードの数と分差関係の運動量指数の関係についての一般的な関係式を証明した。4)ファインマンダイアグラムの解析によって我々が先駆的に示していたゲージ理論で記述される超高温の系における新奇の超ソフトなフェルミオンモードの存在とそのスペクトルの性質について、Kadanoff-Baym形式により基礎付けを行った。5) Glasma的状態から出発した古典YM方程式の解析によるエントロピー生成機構の解明を行った。すなわち、重イオン衝突の現実的な初期条件から出発して古典ヤン・ミルズ方程式を解き、その解からリャプーノフ指数を計算し、コルモゴロフ-シナイ(KS)エントロピー(エントロピー生成率)を計算した。Glasmaに微小だが有限のランダムな揺らぎが付加されていれば、系は不安定性を示し、十分時間がたった後もKSエントロピーは有意な正の値を取ることが分かった。この結果は、古典場レベルのダイナミクスでも、すなわち、量子的な場から粒子への転移がなくても、大きいエントロピー生成が起こりうることを示唆している。古典ヤン・ミルズ場の方程式を重イオン衝突の現実的な初期条件で解き、リャプーノフ指数を求めてエントロピー生成の特性を明らかにする課題は、雇用したボスドクの活躍もあり、予備的ながら興味深い結果が得られつつある。その内容は今春、関西学院大学で開かれた日本物理学会で報告した。その他の課題についても、研究の進展は順調であり、一部はすでに論文として掲載されている。25年度が最終年度であるため、記入しない。1)これまで曖昧であった、散逸を含む相対論的流体方程式を定義する「フレーム」はエネルギーフレーム(ランダウフレーム)が一意的かつ適切であることを世界で初めて提起し、明快に示した。また、2)そこでも用いられた森の射影演算子法を場の理論に初めて適用することにより、非相対論的系および有限温度系における独立な南部-ゴールドストーンモードの数とその分散関係における運動量の指数の関係を一般的に証明することに成功した。これは世界で最も権威ある雑誌の一つであるPhysical ReviewLettersに掲載された。3)古典ヤン・ミルズ方程式の解析によるエントロピー生成の研究は数値シミュレーションの結果がまとまり、米国およびドイツの研究者を含む国際的共同研究として論文投稿を行った。4)超高温度でのフェルミオンの超ソフトなモードの理論は宇宙初期におけるニュートリノのスペクトルに関する新奇の振る舞いの提案として展開され、仕事がまとまりつつある。古典ヤン・ミルズ場の解析によるエントロピー生成については、数値結果の解析、解釈を完成させ、数ヶ月のうちに論文としてまとめる予定である。また、二次の散逸を含む相対論的流体方程式の導出については、新しい方法の提起も含むことが判明したので、その方法の提示を含め、、いくつかの論文としてまとめる予定である。また、有限温度において超低エネルギー部分に現れうるフェルミオン的集団モードについては、その普遍性を確立するとともに、グラフェンなど物性系などへの展開を追求する予定である。これは、研究の進展により得られた新たな展望である。
食品素材に含まれる肝解毒酵素誘導因子の探索研究

本研究プロジェクトでは、GST誘導感受性細胞のスクリーニングの結果、ウィスター系ラット肝細胞RL34を見出すことに成功した。また、RL34細胞を用いたGST誘導物質のスクリーニングでは、フェノール性化合物やイソチオシアナ-ト類などにGST酵素活性が観察された。また、酵素活性の誘導はrGSTP-タンパク質誘導活性とも良く相関した。スクリーニングの結果、GST誘導物質のほとんどはGSTの基質であった。今回検討した既知低分子化合物の中では、Hydroquinone,t-BHQ,Catecholなどのジフェノール化合物に強いGST誘導活性が示された。また、フェノール性化合物の構造活性相関を調べた結果、p-hydroquinone構造を持つ化合物における有意なGST誘導活性が示された。フェノール性抗酸化剤がc-fosおよびc-junなどの遺伝子発現を誘導するという報告があることから、t-BHQによるrGSTP-1の発現におけるレドックス感受性転写因子の関与について検討を行ったが、AP-1,Sp1,NF-κB,NF-1などの転写因子のDNA結合活性には有意な変化が観察されなかった。従って、以上の結果から判断する限り、t-BHQによるGST誘導機構として、そのGSH抱合体を介したレドックス制御機構の関与はないものと考えられた。しかしながら、最近の結果では、NAC投与によりrGSTP-1およびrGSTA-3の発現は全く影響を受けないものの、rGSTA-1の発現が特異的に阻害されることが観察されており、アイソザイム間における異なった発現制御機構の存在が示唆された。初年度は細胞株としてラット肝細胞RL-34を用い、細胞内解毒酵素であるグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)誘導アッセイ系の確立を行った。フェノール性抗酸化物質としてブチルヒドロキシアニソール(BHA)およびその代謝物であるt-ブチルヒドロキノン(t-BHQ)を用い、分光高度計を用いた比色法による迅速な細胞内GST活性の測定を可能にした。このアッセイ系を使いこれまでに70種以上の脂溶性低分子化合物について誘導活性のスクリーニングを行った結果、陽性化合物として過酸化水素あるいはイソチオシアナ-ト類などが見出された。構造活性相関はみられなかったものの、酵素基質になるような化合物、例えばα,β-不飽和化合物などに顕著な誘導活性がみられた。最も誘導活性の強かったt-BHQについてさらに免疫ブロットによるタンパク質レベルおよびノーザンブロットによる遺伝子発現レベルでの解析を進めたところ、t-BHQによるGST誘導はタンパク質および遺伝子発現レベルにおいていずれも顕著であり、さらにそのアイソザイムの一つであるClass πGST (GST-P)に特異的であることが判明した。今後はこうした基礎的解析データを基に、食品素材を中心としたスクリーニングを行い、新規誘導因子の探索を行う予定である。本年度はGST誘導における情報伝達機構の解析を中心に調べた。GST遺伝子についてはかなり詳細に研究が行われてきており、rGSTP-1遺伝子のクローニング、および発現調節領域(シス配列)およびトランス因子についても多くの報告がなされてきている。それをまとめると、転写開始から-47-42にGCボックス、-27-23にTATAボックス、-61-54にTPA response element(TRE)、-396-140にサイレンサー、-2.2kbにエンハンサーとしてGPEI、-2.5kbにGPEIIの存在が明らかにされている。GPEIの中にもTRE配列があり、TRE配列への転写因子AP-1の、GCボックスへのSp1の結合が考えられている。これらの転写制御配列に結合する転写因子は、酸化ストレスによりその活性が制御されることが示唆されており、t-BHQによる何らかのシグナルがGST-P遺伝子の転写調節に関与することが予想された。そこで、これらの転写因子のDNAオリゴヌクレオチドに対する結合活性の変化についてゲルシフトアッセイによる検討を行った。t-BHQを投与した細胞の核抽出液とAP-

1、Sp1,NF-κBおよびNF-1の結合配列を用いてゲルシフトアッセイを行った。その結果、上記いづれの転写因子おいても、そのDNA結合活性に若干の増減が観察されたものの、AP-1などの転写因子産物の発現はほとんど観察されなかったことから(data not shown)、これらのレドックス感受性転写因子がGSTの遺伝子発現調節に関与している可能性は低いものと考えられた。
内在性神経幹細胞遊走能活性化分子の機能解析と損傷脳再生医療への応用

脳神経系の再生医療法開発を目的として、細胞膜透過型p38MAPキナーゼ蛋白質(以下Tat-p38)の神経幹細胞遊走活性増強作用を検討した。結果、Tat-p38は培養神経幹細胞の遊走活性を著明に増強し損傷部位への集積を亢進させた。またその活性には膜透過活性部分とリン酸化活性部分の両者が必要であることも明らかにした。以上の結果は、膜透過型p38蛋白質による損傷脳の再生医療の可能性を示唆している。1. Tat-p38の神経幹細胞への取り込み・排出機構の解析「目的」本研究において内在性神経幹細胞の遊走能活性化分子として利用するTat融合p38蛋白質が、培養神経幹細胞に導入可能かどうかを検定した.「方法」大腸菌で作製したTat-p38をFITCにて標識し、カバースリップに培養しておいた神経幹細胞に本標識蛋白を添加し蛍光顕微鏡下にて経時的に細胞質内の蛍光強度の変化を観察した.ネガティブコントロールとしてTatペプチドを欠損したp38蛋白質を使用した。「結果」細胞内蛍光強度は添加後速やかに上昇し、1時間以内にプラトーに達した。蛍光強度は16時間後まで細胞内に観察された。以上の結果から、Tat融合p38蛋白質は添加後迅速に細胞内に取り込まれ、長時間にわたり細胞内に留まることが可能であることを明らかにした.2. Tat-p38の神経幹細胞遊走能活性化能の解析「目的」Tat-p38のin vitroにおける神経幹細胞遊走能活性の定量化を目的とした。「方法」Transwell培養器具上部に培養神経幹細胞を播種した後、培養器具下部にTat-p38を添加し、12時間培養する.その後、培養器具の上部と下部の生存細胞数を細胞内ATP測定法により測定した.「結果」Transwell培養法における移動細胞数は、Tat-p38蛋白質の儂度依存的に増加し、約300nM程度で最大効果を示した.Tat配列の無いTat蛋白質、キナーゼ活性を欠失したTat-p38蛋白質、Tat融合GFP蛋白質はいずれも移動細胞数増加作用を示さなかった.またこのTat-p38による移動細胞数増加作用は、p38MAPキナーゼの特異的阻害剤であるSB203580の同時添加により消失した。以上の結果から、細胞内に移行したTat-p38蛋白質のキナーゼ活性により移動細胞数の増加が誘導されることを明らかにした.(3)遊走する神経幹細胞の分類:「目的」Tat-p38により遊走が増強される細胞の同定を目的とした.「方法」Transwell培養器具上部に培養神経幹細胞を播種した後、カバースリップを入れた培養器具下部にTat-p38を添加し、16時間培養した.カバースリップ上の細胞を各種抗体により免疫染色した.「結果」カバースリップ上の細胞の99.5%はネスチン陽性の神経幹細胞であった.また99.4%の細胞は同時にダブルコルチン陽性であり、Tat-p38蛋白質により遊走が増強された細胞が幼若神経幹細胞であることを明らかにした.(4)Tat-p38による遊走能シグナル伝達経路の解析と新規遊走能活性化因子の同定の試み:「目的」細胞遊走を増強するTat-p38により活性化される神経幹細胞内のシグナル変化を同定することを目的とした.「方法」培養皿に培養した神経幹細胞をTat-p38にて刺激後5分の細胞を集め可溶化したサンプルを各種抗体を用いたWestern blot解析を行った.「結果」Tat-p38投与細胞ではシグナル伝達因子の変動は確認できなかったが、p38強制発現神経幹細胞を用いた結果、ダブルコルチンのリン酸化誘導が確認できた.(5)脳損傷モデルマウスでのTat-p38投与による内在性神経幹細胞遊走能活性化の解析と再生効果の検討:「目的」脳損傷モデルマウスの損傷部周囲に直接活性化因子を投与した後の機能再生効果の検討を目的とした.「方法」8週齢のマウス左大脳皮質運動野に液体窒素にて冷却したスパーテルを20秒間、3回押し当ててモデルマウスを作成した.損傷4週後にTat-p38を含んだOsmotic pumpの移植を行った.機能損傷の判定はローターロッド法、神経幹細胞活性化判定は免疫組織染色法にて行った,「結果」損傷モデルマウスの運動持続時間は健常マウスの約6割へと減少すること、Tat-p38投与マウスでは損傷部位周囲に分裂能を持つ細胞の増加が見られることを確認した.1 Tat-p38による遊走能シグナル伝達経路の解析と新規遊走能活性化因子の同定の試み:神経幹細胞細胞内に直接侵入し細胞遊走活性を亢進させるTat-p38蛋白質が、どのようにしてその活性を亢進しているかを明らかにすることを目的とした.

当初、Tat-p38蛋白質によって刺激した培養神経幹細胞をサンプルとし、各種抗体を用いたWestern blot法にて解析を行ったが、明瞭な差を見出すことが出来なかった.そのため、p38遺伝子を強制的に発現させた神経幹細胞を作製し解析を行った結果、神経幹細胞に特異的に発現するネスチンやダブルコルチンのリン酸化が誘導されていることが確認でき、遊走能活性化の一因と考えられた.2脳損傷モデルマウスでのTat-p38投与による内在性神経幹細胞遊走能活性化の解析と再生効果の検討:Tat-p38蛋白質をマウス脳室内に投与することでマウス脳内に内在する神経幹細胞の遊走を亢進させ、結果として損傷部位の再生を促し、機能再生が行われるかどうかを検討することを目的とした.常法に従い、マウス左大脳皮質運動野を経頭蓋骨的に複数回凍結・融解させて脳損傷モデルマウスを作成した.運動機能は、ロータロッド法、右脚運動能測定法により解析を行った。Tat-p38蛋白質の脳室内投与はOsmotic pumpを移植することによって連続的に投与した.結果、損傷モデルマウスの運動機能は損傷直後より健常マウスの約6割へと減少し、改善は見られないことが確認できた.また損傷後にTat-p38蛋白質を投与されたマウスでは、損傷部位周囲に分裂能を持つ細胞が著明に増加した像が観察されるとともに、投与されたマウスのうちの約半数のマウスでは、運動機能の改善傾向が観察された.現在、詳細かつ長期的な解析を続けている.研究(4)シグナル伝達経路の解析では、当初予定していた方法で変動が確認できなかったため条件検討を行ったことや、急遽p38を強制発現する神経幹細胞の作成を行ったために、計画よりも研究の進展が若干遅れている.研究(3)、研究(5)においては予定通り進展している.24年度が最終年度であるため、記入しない。全般的には特に問題点もなく順調に推移しており、研究計画に大きな変更を加えずに当初の計画通り推進していく予定である.特に研究(5)モデルマウスにおける再生効果の検討については、順調に解析が進んでいる.若干研究の進展が遅れ気味の研究(4)シグナル伝達経路の解析においては、強制発現細胞を使用してダブルコルチンリン酸化の亢進という結果が得られたことから申請時の計画を若干変更し、抗ダブルコルチン抗体を用いた免疫沈降法を利用した解析を中心に行う予定である.この変更によりTat-p38蛋白質によるシグナル伝達経路の解析が順調に進展していくことが予想される.24年度が最終年度であるため、記入しない。
アジア高山域における大型氷河の動態把握と変動メカニズムの解明

アジア高山域の雪氷圏変動予測において大きな不確実性をもたらしている大型氷河の変動メカニズムを明らかにするために、現地観測、衛星データ、数値計算モデルを駆使した解析と研究を進めた。デブリ厚の指標であるデブリの熱抵抗値を衛星データから求め、氷河融解を求めるモデルを開発し、気候変化に対する氷河の応答を解析した。衛星データ解析により、詳細な氷河の質量変化を算出するとともに、広域においては氷河インベントリを整備し、東ヒマラヤにおける氷河変動とデブリ氷河の形成要因を明らかにした。さらに、気候変化への氷河の応答が地域的に大きく異なり、属している気候そのものに影響を受けていることを明らかにした。本研究は、アジア高山域における氷河変動とその影響を受ける水資源変動を把握、理解する上で、大きな不確定要素をもたらしている大型氷河の動態とその変動メカニズムを理解するために、ヒマラヤの大型氷河において、気象、質量収支、氷河ダイナミクスの現地観測をおこなう。大型氷河を特徴付けている土砂堆積物の融解への影響を考慮した氷河質量収支モデル、流動モデルを構築し、氷河変動を引き起こしている各種要因(気候変化などの外的要因/流動や地形などの内在的要因)の寄与を定量化し、衛星観測による広域解析を通じ、アジア高山域における氷河変動の実態を解明することを目的としている。研究初年度である2014年は、ブータンヒマラヤの氷河において、これまで維持してきた自動気象計のデータ収集とセンサー更新をおこなうと共に、地中探査レーダ(GPR)をもちいた氷厚測定を実施した。氷厚測定に関しては、異なる周波数のアンテナでの観測を試行することで、今後より大型の氷河で実施する際の知見を得ることができた。一方、大型氷河を特徴付けている土砂堆積物の融解への影響を考慮した氷河質量収支モデルについて、観測を予定しているネパールヒマラヤのトランバウ氷河を対象に解析をおこない、学術論文として出版した。また、中央アジアにおけるより長期の雪氷圏変動について、アイスコア解析による成果を出版した。研究二年目である2015年は、秋シーズンにロールワリン地域・トランバウ氷河における観測態勢の整備を予定していたが、4月25日に発生したネパール大地震の影響で氷河へのアクセスが寸断され、その復旧が進まなかったため、計画変更を余儀なくされた。研究三年目にあたる2016年に調整金制度を利用して観測を実施する予定である。ヒマラヤにおける現地観測が不調に終わった一方で、前年度に購入した氷河厚を測定するための地中探査レーダのテスト観測を立山にて実施した。また、アジア高山域における氷河の気候変化への応答特性を理解するための基礎資料となる、氷河台帳(氷河インベントリ)とそれを利用した高山域における降水量推定に関する論文を出版した。長年にわたる氷河観測データは、World Glacier Monitoring Serviceへ提供し、公開してきたが、これらの知見をまとめたコミュニティ論文が出版された。2015年4月25日に発生したネパール大地震の影響で現地観測が実施できなかった。一方で、国内における各種データの解析と研究については大いに進展することができ、氷河インベントリと、これを利用した広域における氷河の気候特性を理解するため研究論文を出版することができた。2016年5月にネパール・ロールワリン山域のトランバウ氷河にステーク網を設置し、質量収支、氷河流動、デブリ内の温度分布を観測した。同年10月11月に再訪し、2016年の融解期における質量収支と氷河流動のデータを取得することに成功した。地中探査レーダ(GPR)による氷厚分布の観測により、上流域で氷河の厚さが約130mほどあることが確認された。現在氷河流動モデルの境界条件とするためには、もう少し測線を増やす必要があり、2017年も観測を継続する予定である。2015年に発生したゴルカ大地震の被害調査の国際チームに参加し、衛星から地すべり地形を解析するとともに、氷河湖の決壊に関する解析を進め、Scienceに出版されたチームの成果に大きく貢献した(Kargel et al., 2016)。ブータン、ネパールに渡る東ヒマラヤにおける高解像度の氷河台帳の整備を進め、先行研究によって整備された氷河台帳と比較することで、ブータンヒマラヤにおける氷河分布に関する解析をおこなった(Nagai et al., 2016)。また、ネパールにおいては、1990年代に整備された氷河台帳と比較することで、近年の氷河変動を明らかにした(Ojha et al., 2016)。特に、高解像度の特性を生かし、最近の20余年で消失した氷河があることを明らかにした点が特徴である。ブータンにおいて継続してきた氷河質量収支の観測結果を論文としてとりまとめ(Tshering and Fujita, 2016)、東ヒマラヤにおける急速な氷河縮小の実態について明らかにした。2015年のネパール大地震によって観測開始が半年遅れたものの、調整金制度を利用することで、2016年春シーズンに観測態勢の立ち上げをおこない、2016年融解期のデータを満足いく精度で取得することができた。

観測の実施は遅れたものの、国内にて衛星データの解析やモデルの構築、検証を進めることで、研究自体は順調に進捗している。2017年1011月にかけて、ネパール・ロールワリン山域のトランバウ氷河に設置した観測網の再測定をおこない、気象、質量収支、氷河流動、デブリ内の温度分布のデータを回収した。地中探査レーダ(GPR)による氷河の氷厚観測に関しては、前年度実施した際に岩盤からの反射シグナルが弱かったため、アンテナを変更して実施したところ、良質なデータを取得することができた。この結果、二年分の質量収支に関するデータを取得することができた。データ解析の結果、5800mという高標高においても融解しており、質量収支がほぼゼロであった。観測で得られた質量収支について、数値計算モデルでの再現を試みたところ、これまで考えられていた降水の高度分布は質量収支を過大評価する可能性があることが明らかになり、モデル改良のための方針が明確となった。並行して、2015年に発生したゴルカ大地震の被害調査を論文としてまとめるとともに(Fujita et al., 2017)、衛星データ解析による氷河変動(Lamsal et al., 2017; Nuimura et al., 2017)、デブリ氷河の形成と変動に関する統計解析(Ojha et al., 2017; Salerno et al., 2017)を出版した。更に、アジア高山域をカバーする広域において、気候変化に対する氷河の応答の地域的な違いとその要因を明らかにした論文を出版した(Sakai and Fujita, 2017)。近年急激に増加したヒマラヤの氷河研究についての総説論文を海外の共同研究者と共に出版した(Azam et al., 2018)。アジア高山域の雪氷圏変動予測において大きな不確実性をもたらしている大型氷河の変動メカニズムを明らかにするために、現地観測、衛星データ、数値計算モデルを駆使した解析と研究を進めた。デブリ厚の指標であるデブリの熱抵抗値を衛星データから求め、氷河融解を求めるモデルを開発し、気候変化に対する氷河の応答を解析した。衛星データ解析により、詳細な氷河の質量変化を算出するとともに、広域においては氷河インベントリを整備し、東ヒマラヤにおける氷河変動とデブリ氷河の形成要因を明らかにした。さらに、気候変化への氷河の応答が地域的に大きく異なり、属している気候そのものに影響を受けていることを明らかにした。予算の制約のため、研究初年度の観測ネットワークの立ち上げはできなかったものの、大型氷河の質量収支と流出を表現する数値モデルを先行して開発することができ、計画の進展としてはおおむね順調であると自負している。またGPRには様々な周波数のアンテナがあるが、予算の制約上も、現地でのオペレーション上も、複数のアンテナを購入、持ち込むことができないが、同タイプのGPRを借用し、ブータンヒマラヤの氷河で運用することで、それぞれのアンテナのパフォーマンスを確認することができたことも、論文としての成果にはならないものの、研究遂行上重要な成果である。
「通い」による集落環境の維持管理の可能性評価

農山村地域においては人口減少と高齢化が進行しており、集落のコミュニティ機能の弱体化のみならず、無人化し消滅する集落が多数発生することが予想されている。本研究では、元住民による消滅集落への「通い」による集落環境の維持管理の実態を明らかにし、その可能性を評価することを目的とした。その結果、通いは、そこで生まれ育った元住民が、生業の継続や、山林・家屋の管理等を目的として開始し一定の効果が認められたが、その子孫には後継者がわずかしかおらず、新たな消滅集落の活用方法を見出すことなどが重要であることを明らかにした。兵庫県北部の但馬地域を対象として、農林業センサスにより消滅した可能性のある集落を抽出したうえで、各市町に対するアンケート調査及びヒアリング調査を実施し、1960年以降に発生した消滅集落として14集落を特定した。現地調査及び市町及び通いを実施している元居住者へのヒアリング調査を実施し、集落消滅の経緯・時期、「通い」を行っている時期、頻度、内容、農地などの管理状況などを把握した。あわせて、上記14集落について、集落環境の維持管理の実態を明らかにするため、現地調査を実施するとともに航空写真による土地利用の変化の把握を行った。その結果、1通いで行う内容からその段階を、第1段階「冬季以外は消滅集落で居住、農林業を営む」、第2段階「冬季以外に消滅集落へ通い、農林業を営む」、第3段階「冬季以外に消滅集落へ通い、山菜採りなど農林業以外を行う」の大きく3つに分けることができること、2土地利用の変化を把握した結果、農地の残存率は3.1%から20.7%と消滅集落によって様々であること、3通いの段階に応じて農地の残存率が低下する傾向があること、4維持管理されている農地のそばには、家屋や集落の消滅後に建設したと考えられる作業小屋があることが多いことなどが明らかとなった。これまでに、兵庫県北部の但馬地域を対象として1960年以降に発生した消滅集落として14集落を特定し、それらの集落を対象として集落環境の維持管理の実態を明らかにするため、現地調査を継続して実施するとともに航空写真による土地利用の変化の把握を行った。また、消滅が危惧される集落の現居住者及び将来世代(現居住者の子)に対するアンケート調査を複数の集落を対象に実施した。集落の構成世帯類型から存続可能性をみると、1各集落ともに高齢者世帯の割合が高く、将来集落戸数は減少すると考えられること、2一方で、3世代、4世代同居世帯の割合が高い集落は存続の可能性が高いことなどが明らかとなった。集落外に居住する現居住者の子(他出子)の意識から、3他出子は、10代で就職や進学のために集落を離れる場合がほとんどであること、4他出子のUターン意向は低いこと、5他出子は家が所有する農地、山林の場所や範囲を把握していることは少ないこと、6他出子が集落の共同作業や祭りなどへ参加する割合が高い集落と低い集落に2分されることなどが明らかとなった。あわせて、これまで兵庫県を対象として実施してきた消滅した集落及び消滅が危惧される集落の抽出と特定及び特徴の把握作業について、調査対象を熊本県下へ移し、消滅集落の特定及び特徴の把握を進めた。その結果、熊本県下で1960年以降に発生した消滅集落として22集落を特定し、それらの集落を対象として集落環境の維持管理の実態を明らかにするため、現地調査を行った。兵庫県北部の但馬地域を対象として、農林業センサスにより消滅した可能性のある集落を抽出したうえで、各市町に対するアンケート調査及びヒアリング調査を実施し、1960年以降に発生した消滅集落として15集落を特定した。現地調査及び市町へのヒアリング調査を実施し、集落消滅の経緯・時期、「通い」を行っている居住者の有無、道路などの管理状況などを把握した。さらに兵庫県全県へ対象を拡大して消滅集落の抽出及び特徴の把握を進める計画であったが、特定できた15集落の詳細を先に把握した方が以後の研究を進める上で効率的であると判断し、平成24年度に実施する計画であった「通い」を実施している元居住者へのヒアリング調査を前倒しで実施した。行政関係者の紹介及び近隣集落における聞き取りにより各消滅集落の元住民とコンタクトを取り、「通い」の経験のある各元住民11人に対するヒアリング調査を実施した。その結果、(1)集落の消滅時期は19601970年代が多く2000年代以降に消滅した集落はない、(2)消滅の理由は、積雪による集落の孤立、子どもの教育の問題が多い、(3)消滅した15集落中10集落で「通い」が実施されている(うち2集落は過去に実施)、(4)通いの内容は、農林業の他、墓や寺社の管理、山菜採りなど、(5)「通い」の実施者の年齢は70代80代で、次の代に引き継がれる目途がなく、近い将来、元の集落地を放置せざるを得ないと考えていることなどが明らかとなった。

さらに、上記調査と平行して、平成24年度に実施する予定であった都市住民等による維持管理活動事例に関するヒアリング調査の一部を前倒して実施した。具体的には、兵庫県「小規模集落サポーター派遣事業」を対象として、平成22、23年度に小規模集落へ派遣された5名のサポーターを対象にヒアリング調査を実施し、外部からの人材が地域支援活動を行うプロセスと、活動をする中での意識を把握した。想定よりも消滅集落の特定に時間を要したため、引き続き今年度も消滅集落の特定作業を行うとともに、集落環境の維持管理の実態調査を予定通り実施し、「通い」による集落環境の維持管理の効果の一端を明らかにすることができた。想定よりも消滅集落の特定に時間を要したため、当初想定していた対象地域全域での消滅集落の特定には至らなかったが、特定することができた消滅集落を対象として、その詳細を先に把握した方が以後の研究を進める上で効率的であると判断し、平成24年度に実施する計画であった「通い」を実施している元居住者へのヒアリング調査を前倒しで実施した。なお、消滅集落の特定作業は、上記と平行して行った。さらに、平成24年度に実施する予定であった都市住民等による維持管理活動事例に関するヒアリング調査の一部を前倒して実施した。これまで兵庫県を対象として実施してきた消滅した集落及び消滅が危惧される集落の抽出と特定及び特徴の把握作業について、調査対象を近畿圏全体(京都府、奈良県、和歌山県)へ拡大して消滅集落の特定及び特徴の把握を進めることとする。また、消滅が危惧される集落の将来世代(現居住者の子)に対するアンケート調査の実施にむけ、地元市町及び自治会等の協力が得られるよう調整を進め、予定通り実施する。引き続き兵庫県全県を対象として消滅した集落及び消滅が危惧される集落の抽出と特定及び特徴の把握を進めるとともに、調査対象を近畿圏全体へ拡大して消滅集落の特定及び特徴の把握を進めることとする。また、既に一部実施している、「通い」を実施している元居住者へのヒアリング調査を計画通り進める。その上で、対象消滅集落における集落環境の維持管理の実態について、航空写真の判読とともに、ヒアリング調査、現地調査を実施し、把握する。また、既に一部実施している、都市住民等による維持管理活動事例に関するヒアリング調査を計画通り実施する。物品費として、アンケート調査に必要な文具等、対象集落を含む市町の住宅地図を購入する予定である。旅費として、追加の現地調査旅費、昨年度研究成果の学会発表のための出張旅費を支出する予定である。人件費・謝金として、データ入力、整理のためのアルバイト給与を支出する予定である。その他として、アンケート調査票の印刷費、郵送費を支出する予定である。物品費として、対象集落を含む市町の住宅地図を購入する予定である。旅費として、元居住者に対するヒアリング調査及び都市住民等の活動事例に対するヒアリング調査に係る出張旅費、昨年度研究成果の発表のための出張旅費を支出する予定である。人件費・謝金として、ヒアリング調査のテープ起こし及びデータ整理のためのアルバイト給与を支出する予定である。
皮膚の病態生理における分泌性ホスホリパーゼA2群の機能と作用機序の解明

皮膚の病態生理を考える上で脂質が非常に重要な要素であることは、多様な脂質メディエーターが外的刺激により皮膚で産生すること、表皮角質のバリア機能の形成に脂質が必須であることから明白である。脂質代謝の破綻は皮膚病態と密接に関連していることが予想されるが、皮膚の恒常性維持および病態における脂質ネットワークの役割は充分に理解されていない。本研究ではリン脂質を加水分解する細胞外分泌性ホスホリパーゼA_2(sPLA_2)のうち、IIF型sPLA_2が表皮角質層の形成に関与すること、X型sPLA_2が体毛の恒常性維持に関与することを見出した。本研究では、各種sPLA_2アイソザイムの遺伝子改変マウス(過剰発現マウスおよび欠損マウス(TgおよびKO))を用いて皮膚生理機能に焦点を絞り網羅的に比較解析することを目的としている。特に初年度についてはIIF型sPLA_2とX型sPLA_2に注目して解析をおこなった。IIF型sPLA_2は表皮角質屑に発現しており、基底層および毛包には発現していなかった。この酵素のKOでは、対照と比較すると表皮の厚さは薄く、表皮角質層は機械刺激に対して脆弱であった。皮膚表面の超微形態を観察するとKOの表皮形成は不完全であり、表皮における水分保持能は低下していた。マウス薪生児の皮膚からケラチノサイトを単離しin vitroで分化させると分化マーカーのケラチン1の発現が増加するが、KOから単離した細胞ではケラチン1の増加が認められないことからIIF型sPLA_2はケラチノサイトの分化に関与することが示唆された。一方、マウスに接触性皮膚炎を引き起こすと表皮の肥厚に伴ってIIF型sPLA_2の発現が増加したが、KOに適用すると表皮の肥厚が減弱した。IIF型sPLA_2-Tgでは表皮の肥厚などの皮膚病態に関連する表現型が認められること、ヒトの乾癬および編平上皮癌といった病態の表皮部にこの酵素が強く発現していることから、IIF型sPLA_2の過剰発現が皮膚の病態生理機能に関連があることが示唆された。以上の結果から、IIF型sPLA_2は表皮角質層にX型sPLA_2は毛包の外根鞘に局在しており、各々のsPLA_2が局所において違った生理作用を示すことが示唆された。次年度においてはこれらの現象について分子レベルでの解析を進めていく。22年度については21年度の解析を継続し、完成させると共に以下の実験をおこなった。1)皮膚のコンパートメントにおけるsPLA_2の発現様式を調べるために、皮膚切片をマイクロダイセクションにより表皮と毛包に分けて定量的PCRをおこなった。その結果、IIF型sPLA_2は表皮に、X型sPLA_2は毛包に局在することが確認された。2)21年度にKOから単離した細胞を用いてIIF型sPLA_2はケラチノサイトの分化に関与することを示唆した。本年度はこの実験系に精製IIF型sPLA_2タンパクを添加するとケラチノサイトが分化の方向に進むことを示し、遺伝子欠損に起因する表現型の回復に成功した。このことによりIIF型sPLA_2がケラチノサイトの分化に深く寄与していることを明らかにした。3)ヒトアトピー性皮膚炎の患者の表皮ではIIF型sPLA_2が強く発現していることを見出した。4)X型sPLA_2は体毛の成長期に発現が認められ、毛包の外根鞘に局在している。この酵素のKOを用いて毛包の超微形態を観察するとの外根鞘は対照と比較すると薄く、体毛形成に関連する遺伝子の低下が認められた。以上の結果から、X型sPLA_2は体毛の形成に関与することが示唆された。以上の結果から、IIF型sPLA_2は表皮角質層に局在しケラチノサイトの分化に関与すること、X型sPLA_2は毛包の外根鞘に局在し体毛形成に関与することを見出した。