hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝性網膜疾患の中型-大型動物モデルの拠点形成と新規治療法開発

その意味で、本年度は飼育施設である北山ラベスと実験施設である三重大学医学部動物実験施設において遺伝子組み替え実験の十分な準備を行うことができた。実験に使用するイヌは北山ラベスにおいて適宜繁殖を行い、常に15匹程度のcCSNBイヌ(ビーグル犬)が確保できるように系統維持を続けている。三重大学医学部動物実験施設においては、十分な広さのP2A特定飼育区域を確保し、ここに電気生理学的および行動実験の機器を搬入した。その後、正常なビーグル犬において硝子体注入とERG記録、および暗所における行動実験を繰り返し行うことができた。これにより、2019年度に本格的に硝子体注射による遺伝子導入実験を行うことができる十分な環境が整った。一方で、共同研究者である岩手大学理工学部の冨田浩史教授は、本研究で硝子体注射するためのアデノ随伴ウイルス(3種類の濃度)を作成することに成功し、冷凍保存によりいつでも三重大学に譲渡することができる状態を整えている。2019年度は、岩手大学から三重大学へウイルスを譲渡し、生後1-2年の成人イヌおよび生後1-3か月の幼児イヌに対し硝子体内へ遺伝子組換えアデノ随伴ウイルスを投与する。ベクターの注射は網膜下注射よりもまずは硝子体内注射で行い、3種類の濃度の注射液を準備する。治療後3か月の段階で網膜を摘出し、cCSNBイヌに正常遺伝子が発現しているかどうかを免疫組織学およびPCRで確認する(分担研究者杉本)。その後、cCSNBイヌの夜盲症状が改善しているかどうかをERGと暗所行動実験で確認する(分担研究者生杉、松原)。ERGでは、特に暗順応後の杆体応答b波が確認できるかどうか、また長時間刺激による錐体応答においてON応答が確認できるかどうかが鍵となる。また行動実験では、赤外線カメラを使用して障害物を置いた暗所における歩行の様子が遺伝子治療によって改善したかどうかを録画ビデオによる衝突回数で定量的に確認する予定である。
老人斑形成におけるアミロイド前駆体蛋白からのβ蛋白形成過程の形態学的研究

アルツハイマー型痴呆の老人斑形成におけるアミロイドβ蛋白とその前駆体蛋白(APP)の関係を解明するために、DAT脳の大脳皮質においてβ蛋白とAPPに対する抗体による免疫染色に加え、アミロイドP成分(AP)およびアポリポ蛋白Eに対する抗体を用いて免疫染色を行い、形態学的な検討を行った。今回用いた抗APP抗体は錐体細胞の細胞膜周囲と一部の老人斑周囲を薄染したが、老人斑での染色性は不明瞭でabnormal neuriteの形態的な確認は困難であった。使用した抗体の特性によるものとも考えられ、他の抗APP抗体を用いた免疫染色も施行したが同様の結果であり、組織の固定法自体からの検討が必要であると思われた。アミロイドβ蛋白とAPの関係については、mirror image法を用いた検討では各タイプの老人斑で両者の分布の大半が一致していることが示された。しかし、アミロイドβ蛋白の存在を調べるためにはギ酸処理が必要であるが、APの抗原性はギ酸処理により減弱するため、両者を同時に検討することは困難であった。そのため、今回は抗AP抗体に代わるものとして、APと同様に老人斑と神経原線維変化の両者に分布するアポリポ蛋白Eに対する抗体を使用した。アポリポ蛋白Eはギ酸処理による抗原性の変化が少ないといわれており、これを仲立ちとして、アミロイドβ蛋白その他の老人斑構成成分について形態学的な検討を進めたが、抗アポリポ蛋白E抗体と抗アミロイドβ蛋白抗体による二重染色を共焦点レーザー顕微鏡により検討したところ、両者は異なった分布を示しアポリポ蛋白Eの沈着がアミロイドβ蛋白の沈着・成長過程に反比例して存在する可能性を示す結果が得られた。
超対称性理論における軽いスカラー場の宇宙物理における効果

前年にひきつづき、超対称標準模型に存在する平坦方向を利用したAffleck-Dine Baryogenesisについて研究した。これは、quarkの超対称対であるscalarquark(squark)を利用したBaryogenesisであるが、squarkの崩壊が遅い為に、超対称粒子のrelicabundanceを大きく変える。これがこれまで考えられてこなかったほどの大きな相互作用を持つ粒子(Higgsino or Wino)を暗黒物質として予言することを私は2001年度に指摘していた。最近、WMAPという衛星を用いた測定により、現在宇宙に存在する暗黒物質の量等について正確なdataが利用可能になり、それらを用いて、今回はより精密な解析を行なった。dataから許されるparameter領域において、様々な暗黒物質サーチの実験における検出率を計算した。この研究にもとづく論文はすでにacceptされ現在印刷中である。更に、WMAPの観測は初期宇宙の元素合成理論(BBN)の正しさも再確認するものとなったが、BBNは110^5secにおける宇宙の状態に非常に敏感な為、初期宇宙の理論模型に非常に大きな制限を与える。この制限を利用して、Affleck-Dineと並んで、宇宙の物質の有力な生成気機構である、Leptogenesisの予言を詳しく研究した。BBNは初期宇宙に存在する粒子の崩壊モードを厳しく制限する為に、Leptogenesisを可能にするには超対称標準模型の粒子の質量について厳しい制限を得ることができた。これを利用すれば、2007年度以降に運転予定の加速機実験(LHC)において、有望な物質生成機構の一つであるLeptogenesisを検証することができる。これについての論文は既に雑誌に掲載されている。no-scale typeの超対称性の破れのモデルでは、FCNCやCP問題等が美しく解けるが、stauと呼ばれる荷電粒子が安定となり実験からの制限により否定されてしまう。私はneutrinoから存在が強く示唆されるU(1)_<B-L>対称性を導入することでこの問題が簡単に解けることをしめした。近年実験で示唆されているほぼ縮退したニュートリノを説明するモデルとして、democraticモデルがある。一般に縮退したニュートリノを説明するモデルで、leptogenesis(物質創成機構の一種)を実現するのは極めて困難であるが、inflatonからの崩壊を通じて右巻ニュートリノを作るモデルを利用してこの問題を解いた。超対称標準モデルの中で非常に自然に宇宙の物質起源を説明出来るモデルとして、Affleck-Dine baryogenesisがある。これは、scalar fieldのcondensationの運動を利用するものであるが、このscalar fieldはnon-topological solitonになり空間的に局在化することで、それまで考えられていたよりはるかに崩壊温度が低くなることが近年明らかになった。私は、この崩壊温度の低さを利用して、新しい暗黒物質候補を提唱し、物質と暗黒物質を同じ一つの物理過程で説明できることを発見した。実験での検出可能性についても調べ、通常考えられるよりも大きい検出可能性があることを示した。gauge-mediationはFCNCやCP問題などを美しく解くモデルとして、有望視されている。しかし、このモデルのは宇宙論的に極めて厳しい制限が存在し、leptogenesisを物質創成機構として使用することが不可能と考えられていた。私は、このモデルに含まれるmessengerと呼ばれる粒子の崩壊寿命を考慮にいれることで、これまで考えられていた宇宙論的制限を簡単に回避出来ることをしめした。
キャンパス内里地生態系を活用した環境教育プログラムの開発

○研究目的広島大学キャンバス中央部の谷あいには統合移転する前から形成されていた里地生態系が残されており、約30種の絶滅危惧種を含む多様な生物が生息・自生している。そこで、本研究では学内の里地生態系を貴重な環境教育の教材と考え、身近な環境に対する教育的効果を高めることができる実践プログラムを開発する。○研究方法キャンパス内生物についてのデータベース資料収集と解説資料作成を行い教材資料とするとともに、季節に応じて観察会等を実施し参加者からのアンケート調査・意見交換などからキャンパスの里地生態系の活用方法・維持管理についての情報を収集する。○研究成果主な活動として、4月に総合科目「東広島キャンパスの自然環境管理」の授業において大学1年生を対象にキャンパスの自然環境の解説と里山管理に関する演習を行い、授業後にアンケート調査を実施した。6月には生態実験園において、東広島自然研究会の一般市民を対象にコウホネ属植物の学習会を行った。さらに、附属幼稚園の年長組を対象に5月に田植え7月に川遊び10月に稲刈りといった自然体験学習を行った。11月には、大学祭企画としてふれあいビオトープにおいて幼稚園児・小学生を対象に「ビオトープで遊ぼう」と題し、水生生物との触れ合い体験企画を行い参加者からアンケート調査を実施した。これらの実施した企画より、自分たちの身近な自然環境についてもっと情報を発信していくことが必要だと実感した。また、アンケート結果より幼児・小学生において現在の生活環境では生き物との触れ合いの機会が乏しいことがわかった,,このような状況のなかでは、キャンパスの身近な自然環境は今後も有効に活用していけると考える。また、調査・収集した資料は、これらの活動において非常に役立つものと思われる。
ヒト遺伝子解析に伴う生命倫理的な課題とその国際比較

ヒト遺伝子解析にはどのような倫理的問題が伴うのか、それにどのように対処し、解決すべきかを文献調査に加えて、国内の医療、研究機関などの倫理委員会について調査した。調査した機関ではいずれも適切なインフォームド・コンセントの実施に努力していた。しかしながら、対象となる人の理解力は千差万別であり、統一した方式でインフォームド・コンセントを確立することは容易ではないと判断された。さらに、平成17年4月に施行された「個人情報保護法」の具体的な適用についても、各機関の倫理委員会でどのように対処しているかを調べた。調査したいずれもの研究機関おいても、平成17年度初めから遺伝情報の管理体制の強化や患者などからの試料授受を無名暗号化するなど緊急に検討に着手したことが分かった。また、欧米諸国以外の国における倫理委員会の現状について、中国を例に調査した。中国でもこの分野への関心が急速に高まっており、数年前には皆無であった遺伝倫理、遺伝相談などに関する出版物が多数刊行されている。しかしながら国としての倫理規定、法律などは未制定であり、倫理委員会などの確立を含めてこれからの課題であろうと考えられた。ヒト遺伝子解析に伴う倫理問題について、実施の前後に対象となる人にどのように説明するかはきわめて難しい課題である。本研究を進める上で、この分野における人材不足も感じられた。従って我が国におけるヒト遺伝学の教育研究、遺伝カウンセラーの養成などを急務である。近畿大学においては平成17年度から大学院に遺伝カウンセラー養成課程を設置することになり、本研究代表者(藤川)がその課程の責任者に就任し、生命倫理委員会の設立に携わった。今後、遺伝子解析に関わる生命倫理問題に対処できる遺伝カウンセラーの養成に期待したい。本研究では、遺伝子解析の主要バイオ技術を用いて、マウスなどの小動物の遺伝子・染色体解析の実験研究も行った。実験では、原爆放射線の人体影響を正しく理解するための基礎資料を得た。また、ある種の細胞周期制御に関わる遺伝子が、放射線のDNA毒性の発現抑制に機能している証拠を得た。研究目的:ヒト遺伝子解析には文部科学省、厚生労働省、通商産業省のいわゆる「3省指針」がある。この指針はユネスコやWHOなどの国際機関のガイドラインなどと比較するとかなり違う点がある。そのような違いの背景を解明するとともに、生命倫理の視点からわが国固有の問題があるのか、あるとすれば国際的な指針とどのような調和が求められるかを検討したい。研究結果と考察:平成16年度末に上記3省指針が改定されたが、その機会に他の研究者とともに意見をまとめて提言した。しかしながら現在の研究、行政体制では実現できない点もあり、今後の検討課題としたい。具体的には、指針で重視されている「遺伝カウンセリング」について、保険点数などの裏付けがないこと、国家資格がないことなどから普及が遅れていることが本研究の聞き取り調査によって明らかになった。このことは、日本に限らず、広くアジア諸国に共通する問題点であり、中国のように人口増抑制政策を進めている国での遺伝カウンセリングの普及が緊急に必要である。広島、長崎の原爆二世の健康調査でも倫理的配慮はきわめて重要であり、調査に用いる書類の発送元を封筒にどう記載するか、などの慎重な検討がなされている。現在国内で進められている大きな集団を対象として遺伝子解析についても、慎重な表現、記載が求められている。

調査研究と平行して進めたマウスの放射線障害の実験研究では、原爆被爆者の健康調査に際しての調査項目の選定に参考となる実験結果、具体的には消化器系への影響の表れ方の時間的な変化が把握できた。研究目的:平成17年度にはヒト遺伝子解析にかかわる重要な法律である「個人情報保護法」が施行された。本研究はヒト遺伝子解析に伴う生命倫理における個人情報保護のありかたの諸問題を検討することを、今年度の研究目的の中心課題として、年度初めに緊急に決定した。ヒト遺伝子の情報は個人情報のなかでも生まれつきで変わることのない情報であり、その取り扱いには特に慎重でなければならない。本研究ではいくつかの医学、医療、研究機関の倫理委員会において、今回の法律施行にどのように対処しているかを調べるとともに、問題点を検討することを具体的な研究目的とした。併せて近年生命倫理への関心が高まっていると伝えられている中国の現状を調査する。研究結果と考察:「個人情報保護法」の具体的な適用については、調査した研究機関はいずれも倫理委員会等において、年度初めから緊急に検討に着手した。国立循環器病センターでは倫理委員会の審議によって遺伝情報を管理するコンピューターはこれまでも基本的にオフラインとしていたが、それをより厳密に管理する体制とした。国立医薬品食品衛生研究所では、これまでも直接患者などから試料を入手することは原則としてなかったが、他の医療、研究機関などからの試料の授受に際して無名暗号化を徹底することが確認された。中国でもこの分野への関心が急速に高まっており、遺伝倫理、遺伝相談に関する出版物が刊行されている。研究代表者が所属する近畿大学総合理工学研究科においては、遺伝カウンセラー養成課程が平成17年度に設置されたので、「個人情報保護法」に即した倫理委員会規定を制定したが、課程主任である研究代表者は本研究の成果を反映させるようにつとめた。実験研究においても原爆被爆者の資料の入手に際し、個人情報保護に留意した。
特許マップ自動作成技術の研究

特許マップ自動作成技術の確立を目指し,電子化された特許明細書の入手と蓄積,実験環境の構築,前処理技術の確立,高速かつ十分な精度の特許分類技術の考案,実データを用いた評価,特許マップ提示プログラムの設計と実装を行った.まず,国立情報学研究所のNTCIRワークショップに参加者として登録し,10年分にわたる特許明細書の電子データの利用許諾を得て,本補助金により構築したサーバ計算機のRAIDディスク装置に当該電子データを蓄積した.次に,蓄積した特許明細書データを処理するためのソフトウェア環境を整備した.具体的には,各種既存ソフトウェアのインストール,「概念べ一ス構築プログラムmkCB」の開癸を行い,特許明細書をクラスタ化するまでに必要となるソフトウェアツール類を整備した.特許文書データ,分類のための課題,および従来の分類手法について分析した結果,従来の手法には精度が良い手法は存在するが,いずれの手法も今後の分類課題数の増加に対応できるだけの処理速度を有していないことがわかった.そこで,より少ない計算量で特許文書を分類できる「単語重み付けに基づく分類手法」を考案した.NTCIRワークショップのデータおよび分類課題を用いて評価したところ,分類精度は従来の高精度な手法と互角で,処理速度が数倍数十倍高速であることを確認した.また,分類した特許文番をマップとして表示する特許マップ提示プログラムをWebアプリケーションとして設計し,実装した.これにより,考案した分類手法によって分類した特許を,さまざまな観点から2次元のマップとしてコンピュータディスプレイ上に表示することが可能となった.以上によって,特許文書を蓄積・前処理し,与えられた分類基準に基づいて自動的に分類し,それをマップとして提示する,という特許マップ自動作成に関するひととおりの技術を確立した.特許マップ自動作成技術の確立を目指し,電子化された特許明細書の入手と蓄積,実験環境の構築,前処理技術の確立,高速かつ十分な精度の特許分類技術の考案,実データを用いた評価,特許マップ提示プログラムの設計と実装を行った.まず,国立情報学研究所のNTCIRワークショップに参加者として登録し,10年分にわたる特許明細書の電子データの利用許諾を得て,本補助金により構築したサーバ計算機のRAIDディスク装置に当該電子データを蓄積した.次に,蓄積した特許明細書データを処理するためのソフトウェア環境を整備した.具体的には,各種既存ソフトウェアのインストール,「概念べ一ス構築プログラムmkCB」の開癸を行い,特許明細書をクラスタ化するまでに必要となるソフトウェアツール類を整備した.特許文書データ,分類のための課題,および従来の分類手法について分析した結果,従来の手法には精度が良い手法は存在するが,いずれの手法も今後の分類課題数の増加に対応できるだけの処理速度を有していないことがわかった.そこで,より少ない計算量で特許文書を分類できる「単語重み付けに基づく分類手法」を考案した.NTCIRワークショップのデータおよび分類課題を用いて評価したところ,分類精度は従来の高精度な手法と互角で,処理速度が数倍数十倍高速であることを確認した.また,分類した特許文番をマップとして表示する特許マップ提示プログラムをWebアプリケーションとして設計し,実装した.これにより,考案した分類手法によって分類した特許を,さまざまな観点から2次元のマップとしてコンピュータディスプレイ上に表示することが可能となった.以上によって,特許文書を蓄積・前処理し,与えられた分類基準に基づいて自動的に分類し,それをマップとして提示する,という特許マップ自動作成に関するひととおりの技術を確立した.特許マップ自動作成技術の確立を目指し,本年度は,電子化された特許明細書の入手と蓄積,実験環境の構築,前処理技術の確立,文書処理の予備的実験,特許分類技術におけるいくつかの方式考案と評価を行った.電子化された特許明細書は,国立情報学研究所のNTCIRプロジェクトにおいて研究向けに配布しており,同プロジェクトのワークショップ(NTCIRワークショップ)に参加者として登録することによって,入手可能である.同ワークショップに参加登録を行い,10年分にわたる特許明細書の電子データの利用許諾を得て,本補助金により構築したサーバ計算機のRAIDディスク装置に当該電子データを蓄積した.次に,蓄積した特許明細書データを処理するためのソフトウェア環境を整備した.具体的には,OSとしてLinuxを利用し,言語プロセッサper1,形態素解析プログラムchasen,ベクトル空間モデルライブラリGETA等のソフトウェアのインストール,「概念ベース構築プログラムmkCB」の開発を行い,特許明細書をベクトル空間にマッピングしてクラスタ化するまでに必要となるソフトウェアツール類を整備した.当初蓄積したデータは,本研究においては不要となるタグ等が多く含まれており,そのままでは後の処理において扱いにくいため,前述のソフトウェアツール類を利用して形式変換するプログラムの開発を行い,すべての特許明細書データに形式の変換を施し,中間形式として保存した.これと並行して文書処理技術についての予備的実験として,質問応答システムの試作を行った.上記の試作によって得られた知見を活用し,特許をクラスタ化するためのいくつかの方式を考案して実装し,前述した中間形式のデータを用いて評価した.今年度研究した範囲では,一応のクラスタ化は可能であるが,精度は未だ満足できるものではないため,来年度は精度をより高める研究を行う予定である.特許マップ自動作成技術の確立を目指し,本年度は,高速かつ十分な精度の特許分類技術の考案と実データを用いた評価,特許マップ提示プログラムの設計と実装を行った.まず,国立情報学研究所が主催するNTCIRプロジェクトのワークショップ(NTCIRワークショップ)に参加者として登録することによって入手した,データ,分類のための課題,および従来の分類手法の報告について分析した.その結果従来の手法には精度が良い手法は存在するが,いずれの手法も今後の分類課題数の増加に対応できるだけの処理速度を有していないことがわかった.

そこで,より少ない計算量で特許文書を分類できる「単語重み付けに基づく分類手法」を考案した.NTCIRワークショップのデータおよび分類課題を用いて評価したところ,分類精度は従来の高精度な手法と互角(若干劣る)で,処理速度が数倍数十倍高速であることを確認した.本手法およびその評価結果については,平成19年5月開催の"NTCIR6 meeting"国際会議において発表の予定である.また,分類した特許文書をマップとして表示する特許マップ提示プログラムをWebアプリケーションとして設計し,実装した.これにより,考案した分類手法によって分類した特許を,さまざまな観点から2次元のマップとしてコンピュータディスプレィ上に表示することが可能となった.以上によって,特許文書を蓄積・前処理し,与えられた分類基準に基づいて自動的に分類し,それをマップとして提示する,という特許マップ自動作成に関するひととおりの技術を確立した.
完全偏極を指向した超偏極希ガスMRIによる革新的肺機能診断システムの開発と応用

当課題において、連続フロー型完全偏極キセノン製造装置、および準完全偏極キセノンMRI肺機能診断システムの開発を終了した。このシステムを利用して慢性閉塞性肺疾患(COPD)や肺線維症など難治性肺疾患に対する前臨床評価を遂行し、新たな新薬シーズとしてピルビン酸エチル(EP)を見出した。EPの作用機序を調査したところ、炎症因子であるNF-kBの阻害を通じて傷害関連分子パターンであるHMGB1の発現を下方制御する事で、傷害組織の修復および肺機能の改善効果を示すと思われた。近年、NF-kBは癌微小環境の発現にも関与すると示唆されており、EPの作用機序によれば肺がん治療にも有効であると期待される。一方、超偏極希ガスMRIは2015年1月から英国シェフィールド大学にて臨床応用が始まり、難治性肺疾患の機能診断に利用されつつある。しかし、早期肺癌における肺機能変化は乏しい上、特異度に欠けるため適用例は殆ど無いのが現状である。本課題が独自の技術により解決されたならば、新たな癌治療戦略の確立に向けて与えるインパクトは計り知れず大きい。そこで、今年度は、超偏極キセノンMRIにより肺がんモデルマウスの病態進行過程を追跡した。マウスにウレタンを腹腔内投与して肺がんモデルを作出した。本モデルは5ケ月の期間をもって病態を形成するので、ウレタン投与後1か月毎に超偏極キセノンMRIにより肺機能変化をモニターした。肺機能の指標として、換気能(ra)とガス交換能(fD(%))を用いた。その結果、raは観察期間中健常群と同様の推移を示したが、fDにおいて1ヶ月時に有意な低下が観測された。この低下は観察期間中継続した。病理学的には2ヶ月時において肺腫瘍を認めたため、超偏極キセノンMRIは腫瘍形成前の病態変化を捉えられることが明らかとなった。準完全偏極キセノンMRIによる前臨床評価システムの開発に終了し、難治性肺疾患に対する新薬探索を問題なく遂行できた。この結果、ピルビン酸エチルの持つ炎症因子阻害に基づく広範な治療効果を見出し、慢性閉塞性肺疾患や肺線維症モデルマウスを用いて実証することに成功した。そこで、計画に加えて新たに肺がんを疾患として取り上げ、超偏極キセノンMRIによる肺機能診断を行ったところ、病態進行過程における特徴的な機能変化を捉える事に成功した。本成果は、他に類を見ない「超偏極MRI機能診断による新薬探索システムの開発と応用」を可能としたものであり、「超偏極技術の治療への応用」に向けて端緒を切り開くことができた。準完全偏極キセノンMRIによる肺機能診断システムの開発と応用を終了したので、今後は「肺がん診断・治療への応用」を図る。これまで、慢性閉塞性肺疾患や肺線維症、肺気腫に対して前臨床評価を行った結果、ピルビン酸エチル(EP)を新薬候補として見出した。また、EPの示す組織修復と肺機能改善の発現機構として、NF-kB不活化とHMGB1シグナル伝達制御、ならびにERK活性化の協奏的関与が重要であることが示唆されたので、この知見に基づいて肺がんの診断・治療戦略の確立を目指す。上述の通り、肺がんモデルマウスは病態発症に先駆けて、特徴的なガス交換能低下を示す。この病態と癌微小環境との関わりを明らかとすべく、薬物治療を施して治療効果を観察する。平成27年度において。現有の連続フロー型超偏極希ガスMRIシステムで得られる偏極率20%のキセノンNMR信号を5倍増強する事に成功し、完全偏極キセノン製造装置開発の根幹部分を終了した。この感度増強は、連続フロー式製造条件下で確認されたものであり、直ちに超偏極キセノンを用いたMRI肺機能診断システムに導入することが可能であった。そこで、このシステムを利用してマウス肺のMRI撮像を行ったところ、画像においても5倍の感度増強を観測でき、インビボでも準完全偏極状態が保たれていることを確認した。一方、装置開発と並行して慢性閉塞性肺疾患(COPD)モデルマウス作成手技の確立を進めた。これまで、タバコ煙薬液(Cgarette Smoke Solution:CSS)とリポ多糖(LPS)の投与により初期炎症を誘発していたが、神経毒性に由来すると思われる生存率低下が認められたため、タバコ煙(CS)暴露によるCOPDモデルマウス作成を試みた。その結果、10週間の暴露期間で肺気腫による肺胞破壊を伴うCOPDモデルマウス作成に成功し、このモデルを使用してピルビン酸エチル(EP)の薬効を評価できた。本COPDモデルは肺気腫発症に先立って暴露開始後6週間で著明な肺機能低下が観測され、この時点からEP投与を開始すると肺機能低下の進行を止めると同時に肺胞破壊を完全に抑制し、COPDに対する有効な治療薬候補であることを実証できた。しかし、肺気腫誘導後にEP投与を開始したところ、その治療効果は十分ではあるものの完全でなく、さらなる治療法の検討が必要であると思われた。平成27年度において当初計画を上回る進捗があったため、完全偏極キセノンのMRI肺機能診断による前臨床評価を肺線維症についても遂行した。EPは線維化を可逆的に抑制できることを確認し、その抗炎症作用機序に基づく広範な治療効果を有することを実証した。平成27年度において、当初計画通り連続フロー型完全偏極キセノン製造装置の開発に成功し、滞りなくMRI肺機能診断法を用いた前臨床評価系に導入する事ができた。

同時に慢性閉塞性肺疾患(COPD)モデルマウス作成手技を確立し、同一個体における病態進行を長期間・繰り返して観測することを可能とした。この成果に依って前臨床評価を遂行する事でピルビン酸エチル(EP)の薬効を詳細に観測する事にも成功した。上述の成果は期待を上回る進捗により得られたため、COPDモデルマウスの病期に応じたEPの治療効果を確認する事が可能であった。その結果、ステージIIに相当する時期からEP投与を開始する事で完全な肺機能回復を観測するとともに、その後の肺気腫への進行を抑制することを明らかとできた。また、重症に相当する肺気腫に対しても完全ではないものの薬効を有する事を見出した。併せて、肺線維症に対しても線維化による肺胞構造変化を可逆的に抑制することを見出し、EPのもつ広範な治療効果を実証できた。これらの成果は、難治性肺疾患の革新的治療戦略の確立に向けた礎になると期待できる。当課題にて開発した完全偏極キセノン製造装置において、光ポンピング法にて利用するガラスに酸化Rb(触媒)による劣化が生じて長期間の使用に耐えないことが問題となった。そこで、レーザー出力を落としつつ完全偏極を達成するための条件を最適化したところ、170Wの出力にて完全偏極を達成しつつ、従前通りの使用期間に耐える事を確認した。一方、完全偏極キセノンMRIの3次元化を図ることを念頭に、マルチスライスイメージングの基礎検討を行った。この際、新たな肺機能パラメータとしてスライス内におけるキセノンの平均滞在時間を導入し、これを評価するための画像取得法および解析の数理モデルを構築した。本手法によって、健常マウスの肺機能を評価したところ、妥当な診断結果が得られることを確認した。完全偏極キセノンMRIによる前臨床評価では、引き続き難治性肺疾患の新薬候補の探索を行うべく、肺線維症モデルマウスに対するアログリプチン(ALG)の薬効評価を遂行したが、全く奏功しないことが判明した。難治性肺疾患については、傷害関連分子パターンであるHMGB1が関与することが示唆されているが、HMGB1は活性を調節すると逆説的に組織修復作用を示す。これまで、ピルビン酸エチル(EP)がHMGB1シグナルを下方制御することで治療効果を示すことを明らかとしてきた。この結果は、EPが炎症関連因子(NF-κB)の不活化と細胞外シグナル調節キナーゼ(ERK1/2)の活性化を協奏的にもたらしたことによると思われた。これに対して、ALGはNF-κB不活化を伴わずHMGB1シグナルを上方制御するため、組織修復作用を示さなかったものと考えられた。このようにして、肺線維症の創傷治癒と肺機能改善機構として、HMGB1シグナル伝達制御を示唆した成果を挙げる事ができ、完全偏極キセノンMRI前臨床評価系の実効性を確認した。プロトタイプの連続フロー型完全偏極キセノン製造装置開発に成功し、MRI肺機能診断を問題なく遂行できた。撮像法としてマルチスライスイメージングの基礎検討も併せて行い、完全偏極キセノンMRIの3次元化に先鞭をつけた。ここでは、新たな肺機能パラメータとしてスライス内におけるキセノンの平均滞在時間を導入し、これを評価するための画像取得法および解析の数理モデルの妥当性を検証した。
PIK3CA遺伝子変異に対する合成致死候補の検索

卵巣明細胞癌は白金製剤を主体とする化学療法に対して抵抗性が高いため、極めて予後不良な疾患である。欧米では上皮性卵巣癌に占める明細胞癌の割合は6-8%と低いものの、本邦では25%以上を占めている。このため、とりわけ本邦においては治療成績を向上させる新たな治療戦略の構築が求められている。我々は卵巣明細胞癌が持つ遺伝子異常(PIK3CA遺伝子異常)に着目し、この遺伝子が変異しているときにだけ特異的に作用する「合成致死」候補遺伝子を細胞周期に関わる遺伝子を中心に探索する。これによって新規治療法を確立し、安全性・有効性を確認するための前臨床試験を行う。
サーモグラフィを用いた糖尿病足潰瘍予防支援システムの開発

研究の目的はサーモグラフィを用いた糖尿病足潰瘍予防支援システムを開発することである。今回開発する支援システムの特徴は、1サーモグラフィを用いて糖尿病足潰瘍のリスク状態を視覚化でき、糖尿病患者のセルフケアの動機づけとなる、2通信システムを用いることで、遠隔地からでも専門家による助言を受けることができる、という2点である。今年度は患者が自身で足部のサーモグラフィを撮影し、医療者に通信できるシステムを確立することを予定していた。スマートフォンにThermal Imaging Cameraを装着し、自撮り棒を用いて自身の足底の皮膚温度を撮影するデバイスを開発した。胼胝の処置のために糖尿病足外来を受診した2名の糖尿病患者に本デバイスを貸与した。その結果、「沢山歩いた後は胼胝が白く(高温)になっており、沢山歩いてはだめな理由が分かった」という発言があり、日常生活で皮膚温度をモニタリングでき、皮膚温度上昇(炎症)の要因の理解につながることで、セルフケアの動機づけに有効な可能性が示唆された。また、リスクのある所見がどのようなものかわからず、メールでコンサルテーションがあったことから、ハイリスクなサーモグラフィ画像所見を自動検出する機能の必要性が考えられた。さらに、タイマーが短く、撮影ができなかったことから、タイマー設定などに工夫が必要であることがわかった。以上について第6回看護理工学会学術集会にて発表し、英文論文としてまとめ、国際誌に投稿した。本症例を通して明らかとなった問題点に対し、Thermal Imaging Cameraとスマートフォンを接続するコードを長くし、手元で撮影できるよう、デバイスを改良した。今年度予定していた患者が自身で足部のサーモグラフィを撮影し、医療者に通信できるシステムを確立することに関して、患者が自身で足部のサーモグラフィを撮影するデバイスについては患者が実際に使用するパイロットスタディまで実施することができたものの、通信機能や撮影機能については今後改善、確立する必要がある。以上のことより、おおむね順調に進展していると判断した。一昨年度得られた知見を踏まえ、糖尿病足潰瘍のリスク状態を示すサーモグラフィのパターンの抽出に関する分析を継続する。今年度のパイロットスタディで明らかとなった撮影のしにくさの改善、およびハイリスクな所見の自動検出について検討する。患者が自身で足部のサーモグラフィを撮影し、医療者に通信できるシステムを確立した後、糖尿病患者を対象としたユーザビリティの調査を行う。今回開発する支援システムの特徴は1サーモグラフィを用いて糖尿病足潰瘍のリスク状態を視覚化でき、糖尿病患者のセルフケアの動機付けとなる、2通信システムを用いることで、遠隔地からでも専門家による助言を受けることができる、という2点である。今年度は足部サーモグラフィ画像を分析し、糖尿病足潰瘍のリスク状態を示すパターンを抽出することを予定していた。第5中足骨部胼胝に着目して449名分のデータを分析した。第5中足骨部胼胝保有者は20名35肢であり、潰瘍を合併していた胼胝(潰瘍あり:1名2肢)のサーモグラフィ画像では、いずれも胼胝部の皮膚温の上昇と土ふまず方向への範囲の拡大を認めた。潰瘍の合併のなかった胼胝(潰瘍なし:19名33肢)は皮膚温の上昇なしが25肢(75.8%)、局所的な皮膚温の上昇が8肢(24.2%)であった。足底最高温度が第5中足骨周囲にあった肢(潰瘍あり2肢、潰瘍なし8肢)において、皮膚温の上昇は潰瘍ありで1.3±0.1°C、潰瘍なしで0.2±0.3°Cであった。皮膚温上昇範囲は潰瘍ありの2肢で各々22.5、19.9%、潰瘍なしでは23.5±12.5%であった。以上についてThe 7th Hong Kong International Nursing Forumにて発表した。さらに次年度に予定していたシステムの開発についても先駆けて進め、モバイルサーモグラフィを用いて自身の足底を撮影するデバイスを考案した。今年度予定指定は足部サーモグラフィ画像を分析し、糖尿病足潰瘍のリスク状態を示すパターンを抽出することに関しては、449名分の分析にとどまったものの、皮膚温度の上昇、皮膚温度が上昇している範囲の土踏まず方向への拡大という潰瘍保有者の一つの特徴を見出すことができた。今後も分析を継続する必要がある。一方、次年度に予定していた患者が自身で足部のサーモグラフィを撮影し、医療者に通信できるシステムの確立に関しては、先駆けてモバイルサーモグラフィを用いたデバイスを考案した。

その結果、「沢山歩いた後は胼胝が白く(高温)になっており、沢山歩いてはだめな理由が分かった」という発言があり、日常生活で皮膚温度をモニタリングでき、皮膚温度上昇(炎症)の要因の理解につながることで、セルフケアの動機づけに有効な可能性が示唆された。また、リスクのある所見がどのようなものかわからず、メールでコンサルテーションがあったことから、ハイリスクなサーモグラフィ画像所見を自動検出する機能の必要性が考えられた。さらに、タイマーが短く、撮影ができなかったことから、タイマー設定などに工夫が必要であることがわかった。以上について第6回看護理工学会学術集会にて発表し、英文論文としてまとめ、国際誌に投稿した。本症例を通して明らかとなった問題点に対し、Thermal Imaging Cameraとスマートフォンを接続するコードを長くし、手元で撮影できるよう、デバイスを改良した。今年度予定していた患者が自身で足部のサーモグラフィを撮影し、医療者に通信できるシステムを確立することに関して、患者が自身で足部のサーモグラフィを撮影するデバイスについては患者が実際に使用するパイロットスタディまで実施することができたものの、通信機能や撮影機能については今後改善、確立する必要がある。以上のことより、おおむね順調に進展していると判断した。今年度得られた知見を踏まえ、糖尿病足潰瘍のリスク状態を示すパターンの抽出に関する分析を継続する。次年度計画していた「患者が自身で足部のサーモグラフィを撮影し、医療者に通信できるシステムの確立」を進める。昨年度考案したモバイルサーモグラフィを用いた方法を使用し、実行可能性を確認する。一昨年度得られた知見を踏まえ、糖尿病足潰瘍のリスク状態を示すサーモグラフィのパターンの抽出に関する分析を継続する。今年度のパイロットスタディで明らかとなった撮影のしにくさの改善、およびハイリスクな所見の自動検出について検討する。患者が自身で足部のサーモグラフィを撮影し、医療者に通信できるシステムを確立した後、糖尿病患者を対象としたユーザビリティの調査を行う。初年度は糖尿病足潰瘍のリスク状態を示すサーモグラフィのパターンを抽出するために研究室が所有していたサーモグラフィを用いて画像を取得した。したがって、当初予定していたサーモグラフィの購入が不要となったために当該研究費が発生した。次年度は患者が自身で足部のサーモグラフィを撮影し、医療者に通信できるシステムを確立するため、モバイルサーモグラフィや通信に必要なデバイスの購入が必要であり、その費用負担が生じる予定である。初年度は糖尿病足潰瘍のリスク状態を示すサーモグラフィのパターンを抽出するために研究室が所有していたサーモグラフィ画像を取得した。次年度は患者が自身で足部のサーモグラフィを撮影し、医療者に通信できるシステムの改良および確立を目指すため、Thermal Imaging Cameraやスマートフォン、撮影しにくさを改良するための部品などの購入が必要であり、ハイリスクなサーモグラフィ所見の自動検出についても検討を行うため、その費用負担が生じる予定である。
グローバル・タックスの包括的分析　―トービン税の歴史、思想、政策―

グローバル・タックスは、一国ではもはや制御しきれないグローバリゼーションの負の側面を抑制し、世界に遍在する富を再分配する構想として、近年注目を集めている。そこで本研究は、グローバル・タックスの源流にあたる「トービン税(国際金融取引税)」を取り上げ、その歴史・思想的潮流を明らかにすることを通じて、21世紀におけるグローバル・タックスの望ましいあり方を探究することを研究目的とした。本研究で得られた知見は次の3点にまとめられる。第一に、トービン税の政策目的の力点は1市場の安定化(1970-90年代)、2開発資金調達(1990年代-2007年)、3金融セクターの責任追及(2008年以降)と変遷し、その社会的受容や合意のあり方において異なる政治的(非)決定に帰結してきた。その異なる帰結を生じさせた根本的な要因には、各目的の「正当化」論理が相違することがある。特に、1および3の政策目的は主に税政策の徴税局面の機能を問題としているのに対し、2は税政策局面の再分配機能であることに大きな違いがある。第二に、その「正当化」論理の相違ゆえに、トービン税を「正統化」するプロセスは徴税と再分配とでまったく異なる様相を呈する。歴史的にはグローバルな税収再分配を正統化する民主的ガバナンス論が理論的に発展してきた。第三に、それに対し、2008年以降金融セクターに対する責任追及手段として検討が進んだEU金融取引税は、複数国家が共同でトランスナショナルに徴税する施策の正統化を試みる初めての取り組みとなった点で画期性がある。その意味でEU金融取引税は、EUのあらゆる取り組みがそう称されるように、グローバル・タックスの「社会実験」として取り組みを進めるべき価値が見出される。本研究が議論の中心に据えたグローバル・タックスの正統性問題はこれまでの研究で看過されてきた観点であり、その点で大きな含意をもつ。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。グローバル・タックスは、一国ではもはや制御しきれないグローバリゼーションの負の側面を抑制し、世界に偏在する富を再分配する構想として、近年ますます注目を集めている。グローバル化時代の新たな課税のあり方を検討することは急務である。そこで本研究は、グローバル・タックスの源流である「トービン税(国際金融取引税)」を取り上げる。トービン税の歴史的展開や思想的潮流を分析することで、グローバル・タックスに関する認識枠組みを構築し、新たな政策構想を提示することを研究目的とする。研究1年目の本年度は、トービン税が提唱された1970年代以降の歴史的展開について分析した。特に注力したのは、近年の最新の展開を明らかにすることである。長らく夢物語と思われてきたトービン税は、2008年の世界金融危機をきっかけに金融取引税として国際社会で争点化し、2013年にはEUの11カ国が導入の意思を表明するに至った。なぜ、どのようにEU金融取引税へと結実したのか、その政治過程を分析することで、トービン税の新たな展開を歴史的に位置づけ、グローバル・タックスの新たな可能性や限界を究明することを試みた。分析にあたっては、公開資料の収集・精読のみならず、政策現場に関わる実務者からのヒアリングを実施した。本分析の結果は論文として公刊した(「車輪に砂」『北大法学論集』66巻6号・67巻1号)。また、来年度の思想分析に関する資料収集および検討も実施した。これはまだ二次文献の精読を通じた予備的考察にとどまるが、来年度の研究課題の発見につながった。その他、本年度は知見を広げるためにも各種学会・研究会へ積極的に参加し、その結果として、政策提言書の作成に参画したり、編著本への論考を寄稿する機会を得た。これらは自身の研究の発表の機会となっただけでなく、今後の共同研究も視野に入れた学際的なネットワークを構築することにもつながった。本年度は論文公刊を通じて、1年目の研究の主目的である歴史分析を完遂することが出来た。また、2年目の研究の中心に据える思想分析の予備的考察にも着手し、来年度の研究課題を発見することができた。このように1年目の歴史分析と2年目の思想分析とを往還するようなかたちで研究を進めることができたため、これら2つの分析を総合して練り上げることになる3年目の政策構想の導出への道筋を具体的にイメージすることにもつながった。現時点における研究課題全体の進捗状況については、所属研究機関の研究会において「博士論文中間報告」として口頭発表を実施している。以上のことから、本研究課題は計画通り順調に進展していると言える。

その異なる帰結を生じさせた根本的な要因には、各目的の「正当化」論理が相違することがある。特に、1および3の政策目的は主に税政策の徴税局面の機能を問題としているのに対し、2は税政策局面の再分配機能であることに大きな違いがある。第二に、その「正当化」論理の相違ゆえに、トービン税を「正統化」するプロセスは徴税と再分配とでまったく異なる様相を呈する。歴史的にはグローバルな税収再分配を正統化する民主的ガバナンス論が理論的に発展してきた。第三に、それに対し、2008年以降金融セクターに対する責任追及手段として検討が進んだEU金融取引税は、複数国家が共同でトランスナショナルに徴税する施策の正統化を試みる初めての取り組みとなった点で画期性がある。その意味でEU金融取引税は、EUのあらゆる取り組みがそう称されるように、グローバル・タックスの「社会実験」として取り組みを進めるべき価値が見出される。本研究が議論の中心に据えたグローバル・タックスの正統性問題はこれまでの研究で看過されてきた観点であり、その点で大きな含意をもつ。研究2年目の本年度は、主にトービン税をめぐる思想的潮流の解明と考察に取り組んだ。このうち最も注力したのは、トービン税の考案者である故ジェームズ・トービン教授のアーカイブ史料の入手とその分析である。そのためにまず、氏の生前の史料が所蔵されているイエール大学アーカイブ図書館へ赴き、トービン税とラベルの付く膨大な史料をすべて複写し持ち帰った。帰国後には、同史料を整理したうえで、前年度すでに考察を済ませていたトービン税の歴史的な政治過程に同史料から見出される思想的要素を時系列で紐づけるかたちで分析を行った。この分析の結果、考案者トービンの思想はもとより、トービンの書簡から誰とどのような議論を深めていたのかが明らかとなったことで、いわば「ポスト・トービン」の思想的系譜を整理することができた。このほかに、本年度は2つの研究を実施した。第一に、前年度におおむね完了させていたトービン税の歴史的な政治過程の分析結果を、特に欧州統合の文脈に照らして改めて考察を深めた。これは、来年度に実施するトービン税の政策分析でEUの事例を取り上げることから、歴史考察においても欧州における含意を深めておく必要があったことによる。この論考は日本国際政治学会2017年度研究大会にて報告した。第二に、来年度に実施するトービン税の近年の政策過程分析の予備的考察として、近年のEUにおける政策論議の展開とそれ以前の欧州におけるトービン税の議論とを比較検討するための分析枠組みの構築を試みた。またこの一環として、同税をめぐる国家間交渉の実情に詳しい政策当事者からのヒアリングを実施したり公的機関の公開資料を入手したことで、来年度の政策分析に必須となる基礎作業を進めた。以上の分析結果は論文にドラフトしたほか、成果の一部は前述の学会報告のほか各研究会・シンポジウム等で報告を行った。本年度は2年目の研究の主目的である思想分析をおおむね完遂することができた。本研究結果を論文として公刊するには至らなかったものの、この研究成果の一部は上述の学会報告に反映されている。また本年度は、来年度の研究の中心に据える政策分析の予備的作業も実施することができた。
ヒトに特有な遺伝子領域の解明とホミニゼ-ション

本研究は、ヒトのゲノム中には存在するがヒト以外の生物種のゲノム中には存在しない、すなわち「ヒトに特有な遺伝子領域」をヒト・ゲノムより探り出し、これらの遺伝子領域に関して染色体上の位置の同定も含めた詳細な構造分析をおこなうものである。研究計画の最終年度にあたる本年度は、当研究目的達成のために独自に開発したGenome Subtraction法をもちいて初年度に数多くクロ-ニングした「ヒトに特有な遺伝子領域」の構造解析をおこなった。すなわち、Genome Subtraction法による一次スクリ-ニングにて得られた50以上のクロ-ンをさらに二次のスクリ-ニング(Southern Hybridization法によるポジ/ネガ・スクリ-ニング)にかけ選別した有力な数個のクロ-ンについて解析をおこなった。このうちHS5と呼ぶDNAは、性(男女)・集団(いわゆる三大人種)を問わずヒト・ゲノム中には普遍的に存在するのに対して、チンパンジ-・オランウ-タン・テナガザル(以上類人猿)・旧世界猿・新世界猿・原猿では、いずれのゲノム中にもHS5に相当するDNA領域を検出することは出来なかったヒト特異的DNA領域であるが、Fluorescent in situ hybridizationの結果からこのDNA領域はヒト染色体Cグル-プ(おそらく第6番染色体)に位置すると考えられた。PCRーSSCP法にて現代人ならびに弥生時代人集団内のHS5DNAの多型性を検討したが変異型は1例も見いだされず、進化的に保存されてきた領域である可能性が示唆された。さらに、得られたDNAをプロ-ブにもちいたZoo Blottingの結果ならびにこれら3種のゲノムDNAから相当するクロ-ンDNAを得、その一次構造解析と新たなZoo Blottingにより、大型類人猿の系統で増幅し、とくにヒトの系統で爆発的に増幅したと考えられる反復配列DNAの存在とその構造を明らかにした。研究計画の初年度にあたる本年度は、当研究目的達成のために独自に開発したGenome Subtraction法をもちいて「ヒトに特有な遺伝子領域」を数多くクロ-ニングすることを第一の目標とした。この結果、Genome Subtraction法による一次スクリ-ニングにて50以上のクロ-ンを得ることができた。これらのクロ-ンの内から更にSouthern Hybridization法によるポジ/ネガ・スクリ-ニング(二次スクリ-ニング)による選別をおこない、有力な数個のクロ-ンを得ることができた。このうちHS5と名づけたクロ-ンの詳細な解析をおこなった結果、このDNA領域は性(男女)・集団(いわゆる三大人種)を問わずヒト・ゲノム中には普遍的に存在するのに対して、チンパンジ-・オランウ-タン・テナガザル(以上類人猿)・旧世界猿・新世界猿・原猿では、いずれのゲノム中にもHS5に相当するDNA領域を検出することは出来なかった。この領域の一次構造上の特徴を探るべくコンピュ-タによる探索をおこなったが、転移性遺伝要素の可能性を示唆する構造上の特徴はなく、また現在までに登録されているDNAデ-タ・ベ-スのDNA塩基配列との相同性はみられなかった。HS5の塩基配列を基に合成したオリゴヌクレオチドをプライマ-をし、1塩基置換でも検出可能な精度をもつPCRーSSCP法にてヒト集団中の多型性を検討したが変異型はこれまでのところ1例も見いだされておらず、進化的に保存されてきた領域である可能性が示唆された。

さらに、約2000年前の弥生時代人骨より抽出したDNAにも同じ(塩基配列)の領域を検出することができている。本研究は、ヒトのゲノム中には存在するがヒト以外の生物種のゲノム中には存在しない、すなわち「ヒトに特有な遺伝子領域」をヒト・ゲノムにより探り出し、これらの遺伝子領域に関して染色体上の位置の同定も含めた詳細な構造分析をおこなうものである。研究計画の最終年度にあたる本年度は、当研究目的達成のために独自に開発したGenome Subtraction法をもちいて初年度に数多きクロ-ニングした「ヒトに特有な遺伝子領域」の構造解析をおこなった。すなわち、Genome Subtraction法による一次スクリ-ニングにて得られた50以上のクロ-ンをさらに二次のスクリ-ニング(Southern Hybridization法によるポジ/ネガ・スクリ-ニング)にかけ選別した有力な数個のクロ-ンについて解析をおこなった。このうちHS5と呼ぶDNAは、性(男女)・集団(いわゆる三大人種)を問わずヒト・ゲノム中には普遍的に存在するのに対して、チンパンジ-・オランウ-タン・テナガザル(以上類人猿)・旧世界猿・新世界猿・原猿では、いずれのゲノム中にもHS5に相当するDNA領域を検出することは出来なかったヒト特異的DNA領域であるが、Fluorescent in situ hybridizationの結果からこのDNA領域はヒト染色体Cグル-プ(おそらく第6番染色体)に位置すると考えられた。PCRーSSCP法にて現代人ならびに弥生時代人集団内のHS5DNAの多型性を検討したが変異型は1例も見いだされず、進化的に保存されてきた領域である可能性が示唆された。さらに、得られたDNAをプロ-ブにもちいたZoo Blottingの結果ならびにこれら3種のゲノムDNAから相当するクロ-ンDNAを得、その一次構造解析と新たなZoo Blottingにより、大型類人猿の系統で増幅し、とくにヒトの系統で爆発的に増幅したと考えられる反復配列DNAの存在とその構造を明らかにした。
ヘキソサミン経路を介し糖尿病合併症の発症に関わる遺伝子群の同定と調節機構の解明

我々はこれまでの研究から、ラットオステオポンチン(以下OPN)遺伝子の5'プロモーター領域にグルコース・グルコサミン反応性領域(以下GGRE)が存在することを見出している。今回、その構造機能連関を明らかにするため、OPNプロモーター領域のdeletion constructsを順次培養平滑筋細胞へ導入してルシフェラーゼレポーターアッセイを行なった。その結果、-112から-62bpの領域にGGREの存在が示唆された。その構造はマウスやヒトOPNプロモーターにも保存され、既知のコンセンサスモチーフを複数含有していた。このうち、E-boxあるいはGC-richモチーフに変異を導入すると、高グルコースやグルコサミンによる転写活性の上昇が著しく損なわれた。このGGREモチーフを有する標識オリゴヌクレオチドを作製しゲルシフトアッセイを行なったところ、既知の転写因子であるUSF-1/2のほか未同定蛋白が結合することがわかった。また治療的介入を視野に入れた検討として、HMG-CoA還元酵素阻害剤(以下スタチン)を培養平滑筋細胞に添加すると、濃度依存的に高グルコースによるOPN発現が蛋白レベル・mRNAレベルで著しく低下した。スタチンによるOPN発現抑制効果は、メバロン酸やゲラニルゲラニルピロリン酸(以下GGP)の添加によりほぼ完全にレスキューされた。したがって、内因性コレステロール合成経路からGGPが産生され、その結果何らかの細胞内蛋白が修飾されることでOPN発現がポジティヴに制御されていると推察された。そのシグナル伝達経路の詳細については、現在解析中である。ストレプトゾトシン惹起糖尿病ラットでは大動脈および腎においてOPNmRNAが過剰発現するが、in vivoでも、スタチンを経口投与すると、これを対照のレベルまで低下させることができた。このほかDNAチップを用い、低濃度グルコサミン負荷により平滑筋細胞内で発現変化の見られる複数の遺伝子を同定した。現在クラスター解析を行っている。