hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＲＮＡキャプチャー法を用いた宿主－病原体の同時発現解析による魚類ワクチン開発

魚類病原性C群レンサ球菌の病原性メカニズムの解明およびワクチン開発を目的として、病変部位におけるC群レンサ球菌の遺伝子発現解析を行った。遺伝子発現解析の結果、C群レンサ球菌が病変部位において複数の病原遺伝子を発現していることが確認された。発現が確認された遺伝子のうち、血清白濁因子(SOF)をコードする遺伝子に着目した。SOFは他のレンサ球菌において病原因子の1つとして報告されている。遺伝子発現解析に用いた株を親株に、sof遺伝子を破壊したΔSOF株を作製した。次に、ΔSOF株の病原性について検討するため、感染試験を行った。試験区は親株攻撃区、ΔSOF株攻撃区、対照区の3つを用意した。攻撃した翌日から親株攻撃区でのみ顕著な摂餌不良が確認され、死亡も確認された。接種後2週間観察した結果、親株攻撃区では15尾中13尾が死亡したのに対し、ΔSOF株攻撃区、対照区では死亡は確認されなかった。この結果から、SOFがC群レンサ球菌のカンパチに対する病原性に深く関わっている可能性が示唆された。次に、SOFのワクチン抗原としての効果を検討するため、組み換えSOF (rSOF)を作製した。試験魚は1試験区あたり15尾用いた。ワクチンとして、精製したrSOF溶液とアジュバントを混和したものを用いた。ワクチン接種から3週間後に攻撃を行い、その後2週間観察した。試験期間中、対照区では13尾が死亡したのに対し、ワクチン接種区では4尾が死亡した。ワクチン接種区と対照区では累積死亡率に統計学的に有意な差が認められ(P < 0.01)、PRS値は69.2%であった。ワクチン接種魚および対照区の魚から得た血清を用いてELISAを行ったところ、ワクチン接種魚血清のrSOFに対する抗体価の上昇が確認された。以上の結果から、rSOFはC群レンサ球菌症に対するワクチン抗原として有効である可能性が示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、ブリ属養殖で問題視されているノカルジアおよびGroup C Streptococcus dysgalactiae (GCSD)感染症について、感染時における宿主と病原体両方の遺伝子発現解析を同一サンプルで行うことにより、宿主-病原体間の相互作用機構の全貌を明らかにし、ワクチン抗原を特定することでノカルジアおよびGCSDによる魚病被害の予防・治療法を確立することである。本年度では、人為感染試験に使用する供試菌株の選定および各病原細菌が保有する病原遺伝子を把握するため、分離地域、年代、魚種の異なる菌株についてゲノム情報の取得を行った。ゲノム解析に用いる菌株としてノカルジア40株、GCSD 90株からライブラリー作成し、次世代シークエンサーでシークエンスを行った。その後、得られた各菌株のリード配列をリファレンスゲノム配列に対してマッピングし、コンセンサス配列を作成した。リファレンスにマッピングされなかったリード配列からはアンマップドコンティグを作成し、コンセンサス配列と共に解析に使用した。GCSD 90株のゲノム情報について解析した結果、ほぼすべての株が哺乳動物由来のA群およびG群レンサ球菌において特に重要だと考えられている病原因子(Mタンパクや血清白濁因子など)を保有していた。また、分離地域・年代・魚種に関わらずGCSDはゲノムレベルで極めて均一な細菌集団であることが明らかになった。ノカルジアはαグルコシダーゼ活性の有無で2タイプに分けられることが知られている。今回シークエンスを行ったノカルジア40株にはαグルコシダーゼ活性陽性および陰性の株が約半数ずつ含まれており、それらのコンセンサス配列を解析したところ、陽性株と陰性株はゲノムレベルにおいても2つのグループに分かれることが明らかになった。当該年度における研究計画では、供試菌株を選定するため分離された年代、魚種、地域の異なるGCSDおよびノカルジア複数株からゲノム配列を取得し、取得したゲノム配列についてリファレンス配列を基に株間比較を行い、年代、地域、魚種ごとに流行している菌株の遺伝学的な特徴を明らかにするとともに、各株が保有する病原遺伝子の情報を明らかにすることであった。研究計画に沿って、ノカルジアについては40株、GCSDについては90株のゲノム情報を取得し、解析を行った。菌株間の比較ゲノム解析から、日本のブリ属養殖魚から分離されているノカルジアおよびGCSDはゲノムレベルで極めて均一な細菌集団であることを明らかにした。特に、GCSDについては日本での症例が確認されて以来10年以上経過しているにもかかわらず、リファレンスと各株のコンセンサス配列との間にわずか数十塩基の変異しか存在していなかった。魚類由来の病原細菌において、100株近くのゲノム情報を利用した解析は前例が無く、先駆的な研究となった。また、得られたゲノム情報から保有する病原遺伝子情報を基にいくつかの菌株をピックアップして感染試験を行い、供試菌株の病原性や病変形成の有無を確認した。これらの研究結果は、次年度以降に遂行予定の感染試験および遺伝子発現解析を行うための準備材料として十分なものであった。本研究では、ブリ属養殖で特に問題視されているノカルジアおよびC群レンサ球菌感染症について、感染時における宿主と病原体両方の遺伝子発現解析を同一サンプルで行うことにより、宿主-病原体間の相互作用機構の全貌を明らかにすることを目的としている。当該年度では、RNA-seq解析の対象となるサンプル作りとして人為感染試験を実施した。

人為感染試験では攻撃後、所定の経過時間ごとに感染魚を水槽から取り上げ、外部所見の観察、魚体重、体長、および脾臓重量の測定および腎臓からの細菌分離を行った後、脾臓および腎臓等の臓器を摘出した。各臓器は5mm四角程度にカットしてRNA-laterに保存し、その後RNA抽出に供試した。解析サンプルは検体に各病気の特徴的な症状が現れていたものを優先して選定し、各試験区あたり3サンプルずつ供試した。各サンプルから抽出したRNAを用いてRNA-seqのライブラリーを作成し、NextSeq 500を用いてリード長151 bpのシングルエンドシークエンスを行った。シークエンスの結果、C群レンサ球菌感染魚サンプルでは約3,000万リード、ノカルジア感染魚サンプルでは約3,200万のリード配列を取得した。C群レンサ球菌サンプルにおいてはいずれのステージにおいても細菌由来のリード配列をほとんど取得できなかったことから、次年度は高い細菌密度が予想される尾柄部や心臓の病変部位サンプルを対象に解析する予定である。現在ノカルジア感染魚サンプルから得たデータを解析中である。当該年度において、研究計画に従い人為感染試験に用いる試験魚の準備および各病原体を用いた人為感染試験を問題なく遂行することができた。人為感染魚からは養殖場で疾病が発生した際に見られる症状、すなわちC群レンサ球菌感染症における尾柄部の膿瘍、心外膜炎、ノカルジア症における体表の壊死、腎臓および脾臓の結節形成を再現することができた。C群レンサ球菌の人為感染試験は安定した結果を出すことが難しく、感染魚が早期に全滅する、あるいは死亡しないということがしばしば起こるが、本試験では2週間に渡り緩やかに症状が進行したため、当初の予定通りのサンプリングが実施可能であった。当該年度はまず、感染魚の脾臓サンプルについてRNA-seqが行ったが、RNA-seqの結果、C群レンサ球菌感染魚から病原体由来のリード配列はほとんど得られなかったため病原体の発現解析を行うことができなかった、そこで次年度以降は膿瘍を形成していた尾柄部、あるいは心外膜炎の形成が見られた心臓のサンプルについて実施する予定である。ノカルジア感染魚の脾臓サンプルでは顕著な粟粒結節が確認されており、RNA-seqで得られたリード配列にはブリおよびノカルジア由来の両方が含まれていることを確認しており、宿主ー病原体間における同時発現解析の実現が期待できる。魚類病原性C群レンサ球菌の病原性メカニズムの解明およびワクチン開発を目的として、病変部位におけるC群レンサ球菌の遺伝子発現解析を行った。遺伝子発現解析の結果、C群レンサ球菌が病変部位において複数の病原遺伝子を発現していることが確認された。発現が確認された遺伝子のうち、血清白濁因子(SOF)をコードする遺伝子に着目した。SOFは他のレンサ球菌において病原因子の1つとして報告されている。遺伝子発現解析に用いた株を親株に、sof遺伝子を破壊したΔSOF株を作製した。次に、ΔSOF株の病原性について検討するため、感染試験を行った。試験区は親株攻撃区、ΔSOF株攻撃区、対照区の3つを用意した。
多細胞体制の形成機構

多細胞の体制の成立を可能にするような、多細胞生物に固有な細胞の性質を明らかにしつつ、細胞間の相互作用の分子的な背景を明らかにして、細胞社会のもつ特徴を知り、さらにはその形質の実験的操作の可能性を探る目的で、特定研究「多細胞体制の形成機構」が昭58年度からスタートし、昭60年度はその最終年度に当っていた。本研究組織は、この特定研究の3年間のとりまとめに意を注ぎ、以下のような成果を挙げることができた。(1) 3年間のとりまとめの意図で、本特定研究の全組織に属する研究者、62名が一堂に会して研究発表を行ない、相互評価を行なうための集会を主催した。研究の範囲は広く、かつ各研究者によって取扱う生物材料、実験システムは非常に多様であるが、過去の研究の進展によって、分散・特殊化の方向ではなく、総合的に共通した基礎を見玉し得たことは大きな成果であった。それは、多細胞体制の形成という極めて高次な生物現象が、遺伝子発現という見地から理解可能であるという見通しを開したことである。(2)公開講演会、組織内の小研究集会、成果の刊行を行ない、本特定研究の成果を組織内外に発表した。(3)いくつかの研究者をオルガナイズして、特定研究全体の基幹をなす共同実験を行なった。取上げた問題は、多細胞体制内で組織特異的な遺伝子の発現が、一定組織以外で抑制される要因を知ることである。また、多細胞体制の細胞分化の特徴である分化転換の機構を遺伝子レベルで知ろうとした。いずれも、特に脊椎動物のレンズの分化を材料とし、遺伝子組換えと胚操作の方法を組合せた実験を行なった。その結果胚発生における組織特異的遺伝子の発現が、細胞間相互作用によって抑制されることを示した。
地域虚弱高齢者の筋肉減少症予防を目的とした栄養・運動の総合的な支援システムの構築

今年度は,1)介入後6ヶ月間の追跡調査を行い,介入効果がその後,筋力維持,さらには筋力維持による生活機能の改善,食生活の改善,SF-36,血液検査の結果値,介護保険申請状况などを検討すること,2)介入前後,追跡調査結果の分析を行って筋肉減少症を予防することを目的とした3ヶ月間の栄養と運動の介入プログラムの実施による健康や栄養状態の改善維持に及ぼす影響について検討することを目的とした。「運動+栄養(29名)」「運動(27名)」,「対照群(28名)」の3群に分けて3ヶ月間の栄養と運動の介入プログラムを実施した後,平成19年3月22・23日に介入後の調査を行った。地域に在住する虚弱女性高齢者を対象に筋肉減少症を予防することを目的とした3ヶ月間の栄養と運動の介入プログラムの実施による健康や栄養状態に及ぼす影響について分析した。分析は,介入プログラム参加率の50%以上者を対象に行った(運動+栄養群25名,栄養群22名,対象群28名)。その結果,介入により「栄養と運動」群で食品摂取多様性が有意に高くなり,SF-36では日常役割機能(身体)体の痛み,日常役割機能(精神),心の健康が有意に改善されたことが明らかになった。血液検査ではPrealbuminが高くなり,身体機能では通常歩行速度や最大歩行速度が有意に速くなった。介入後6ヶ月間追跡し,平成19年10月8 9日に追跡調査を行い76名が参加した。調査内容は,面接聞き取り調査(健康度自己評価,転倒,食生活,SF-36など),身体計測および体力評価(体重,筋肉量,筋力(握力),バランス能力(片足立ち),歩行速度(通常・最大),採血検査である。追跡調査後,本研究の「非介入群」を対象に「運動+栄養群」に実施した栄養と運動プログラムを提供した。今年度は,1)地域在住高齢者の筋力低下と身体活動や食生活,日常生活の自立との関連性を明らかにすること,2)筋肉減少症を予防することを目的とした3ヶ月間の栄養と運動の介入プログラムを実施し,筋肉量や筋力の増加に及ぼす影響について検討することを目的とした。地域の住民基本台帳から研究所周辺19町在住70-84歳女性5,937名に健診のお知らせをして平成18年11月5日12日に実施された「お達者健診」には956名が参加した。虚弱高齢者(握力および通常歩行速度の四分位の下位20パーセンタイル以下)を対象に筋肉減少症を予防することを目的とした3ヶ月間の栄養と運動の介入プログラム(「お達者健康づくり教室」)の説明会に参加し,本研究の概要を理解して最終的に同意書を提出した89名を本研究の対象者とした。年齢,握力,通常歩行速度,血清アルブミン値を考慮した無作為抽出の結果,「運動+栄養群(30名)」,「運動群(30名)」,「対照群(29名)」の3群に分けて3ヶ月間の栄養と運動の介入プログラムを実施した。栄養プログラム(週1回,2時間所要)は,動物性のたんぱく質とビタミンDを豊富に含む食品を中心とした料理教室を通じた栄養指導を実施した(総12週)。献立はたんぱく質のみならずビタミンDを豊富に含む食品を中心とした料理教室による栄養指導を実施した。食材は,牛・豚・鶏・ラム肉,卵,ぶり,さば,ツナ缶,鮭,スズキ,うなぎ,干ししいたけ,きくらげなどである。運動プログラム(週1回,50分所要)は,準備運動(足踏み,ストレッチングなど),上下トレ(椅子,セラバンド,鉄アレイ、ボールなど),整理運動,呼吸と構成した。3ヶ月間の栄養と運動の介入プログラムの実施後,平成19年3月22・23日に介入後の調査をし,79名が参加した。

調査内容は,面接聞き取り調査(健康度自己評価,転倒,食生活,SF-36など),身体計測および体力評価(体重,筋肉量,筋力(握力),バランス能力(片足立ち),歩行速度(通常・最大),採血検査である。追跡調査後,本研究の「非介入群」を対象に「運動+栄養群」に実施した栄養と運動プログラムを提供した。
PETによるアミロイドーシス診断法の確立

健常者ならびにアミロイドーシス患者におけるPET撮像が当初の計画以上にリクルートでき、充実したエビデンスが得られた。我々はBF227を用いたPETの先行研究で、アルツハイマー病(AD)脳において本トレーサーが有意な高集積を示すことを報告した。全身型アミロイドーシス患者での心筋PETの結果とともに、本トレーサーが慢性関節リウマチや多発性骨髄腫といったアミロイドーシスの病変に有意に集積し、病変の描出に成功した。すなわちアミロイドーシスの病態解明および正確な診断において極めて有用なことが示唆された。今後はこのBF227-PETを更に応用し、アミロイドーシスの診断に寄与していきたい。難病指定をされている疾患群「アミロイドーシス」の原因物質としてトランスサイレチン、免疫グロブリン(IgG)-L鎖、IgG-H鎖、アミロイドβ蛋白質(Aβ)、血清アミロイドA(SAA)、ゲルソリン、シスタチンC、等がこれまで報告されている。しかしながら、これらを物質を非侵襲的に診断するモダリティは未だ存在しない。今回の研究では、東北大学で近年開発したPositron Emission Tomography (PET)トレーサーである(11)C-labeled 2-(2-[2-dimethylaminothiazol-5-yl]ethenyl)-6-(2-[fluoro]ethoxy)benzoxazole ((11)C-BF-227)を用いて、このトレーサーがいかに「アミロイドーシス」の原因物質を可視化し、診断に役立てられるかを検討した。最初に、これらの物質に対するBF-227の前臨床的評価を行った。まずアミロイドを形成する各種の原因分子(トランスサイレチン、免疫グロブリン(IgG)-L鎖、IgG-H鎖、Aβに対するBF-227の結合特性を試験管内のcell-freeの状態で解析した。いずれの物質に対してもBF-227の高い親和性が確認された。アミロイドβを過剰発現させたトランスジェニックマウスを用いて、BF-227の各臓器に対する結合性を解析したところ、BF-227の高感度かつ高特異度での組織への結合性が確認された。次に、実際のアミロイドーシス患者ならびに健常者をリクルートして、臨床PET研究の東北大学サイクロトロンRIセンターと東北大学病院において実施した。脳、肺、心臓、腎臓、各臓器のアミロイドーシスの症例においてBF-227を用いたPETを施行したところ、各対象臓器に高い取り込みが認められた。我々はBF-227を用いたPETの先行研究で、アルツハイマー病(AD)脳において本トレーサーが有意な高集積を示すことを報告した。また、トランスサイレチンの遺伝子変異を有した全身型アミロイドーシスの症例での心筋PETにおいてもBF-227の高集積を認めている。すなわち、本トレーサーが各種アミロイドーシス疾患の病態解明および正確な診断において極めて有用である可能性が示唆されている。本研究の主題はアミロイドーシス患者におけるBF-227-PET撮像であり、健常者での結果と比較し、各種アミロイドーシスにおいて種々の臓器にいかにアミロイドが沈着しているかを解析した。健常者ならびにアミロイドーシス患者におけるPET撮像が当初の計画以上にリクルートでき、充実したエビデンスが得られている。さらに、心臓、肺、腎臓の各臓器にアミロイドが沈着するアミロイドーシスの患者をアミロイドの蓄積を抑制することが示唆されている既存の医薬品を用いた縦断的介入研究を行った。アミロイドーシス患者への薬物投与の臨床研究に関しては,東北大学医学部の臨床治験研究に従事する治験コーディネーター,生物統計家の協力を得て被験者に不利益が生じ得ないように遂行した。また18F-fluorodeoxyglucose (FDG)-PETにて体内でのブドウ糖代謝を画像化し,定量解析を行った。さらにはMRIを用いの形態解析および、認知症患者においては神経心理検査を施行し,薬剤投与群,非投与群間での認知機能の変化についても解析を行った。これまで数種の薬剤においてアミロイド沈着を抑制する効果を認めている。一方、これらを物質を非侵襲的に診断するモダリティは未だ存在しない。今回の研究では、東北大学で近年開発したPositron Emission Tomography (PET)トレーサーである(11)C-BF-227を用いて、このトレーサーがいかに「アミロイドーシス」の原因物質を可視化し、診断に役立てられるかを検討した。これらの物質に対するBF-227の前臨床的評価を行った。

2016年度、症例数を増やし、アルツハイマー病、家族性アミロイドポリニューロパシーの患者でも検討を行い、BF-227の高い集積を認めた。健常者ならびにアミロイドーシス患者におけるPET撮像が当初の計画以上にリクルートでき、充実したエビデンスが得られた。我々はBF227を用いたPETの先行研究で、アルツハイマー病(AD)脳において本トレーサーが有意な高集積を示すことを報告した。全身型アミロイドーシス患者での心筋PETの結果とともに、本トレーサーが慢性関節リウマチや多発性骨髄腫といったアミロイドーシスの病変に有意に集積し、病変の描出に成功した。すなわちアミロイドーシスの病態解明および正確な診断において極めて有用なことが示唆された。今後はこのBF227-PETを更に応用し、アミロイドーシスの診断に寄与していきたい。今後も臨床PET研究は東北大学サイクロトロンRIセンターと東北大学病院において実施するが、研究の進行状況によっては他のPET施設との共同研究を行う可能性もある。前臨床評価は、東北大学大学院医学系研究科、東北大学臨床研究推進センター、東北大学サイクロトロンRIセンターの現有設備を用いて実施する。その際に使用する患者の病理サンプルは共同研究先である福祉村病院から提供を受ける。アミロイドーシス患者への薬物投与の臨床研究に関しては,有害事象の発生時の対応も含めて、研究が円滑に行われるように最大限の注意を払い計画を遂行する。薬物の投与前後でBF-227-PETを施行し、アミロイドの沈着について薬剤投与群と無投与群の結果と比較検討を行なう。体内アミロイド蓄積の解析に加えて18F-fluorodeoxyglucose (FDG)-PETにて体内でのブドウ糖代謝を画像化し,定量解析を行う。さらにはMRIを用いの形態解析および、認知症患者においては神経心理検査(Mini-mental state examination, ADAS-cog等)を施行し,薬剤投与群,非投与群間での認知機能の変化についても解析を遂行する。アミロイドの蓄積を抑制することが示唆されている既存の医薬品を用いた縦断的介入研究を行う。投与群と非投与群間で治療前後でのアミロイド蓄積量の変化を比較検討する。すなわち、患者にインフォームドコンセントを得た上で、上記の薬剤の介入研究を開始する。また非投与群の患者にもインフォームドコンセントを得て、対照群として研究に参加してもらう。薬物治療の6ヶ月、12ヶ月後にBF-227-PETを施行してアミロイドの沈着を客観評価する。総合診療
UAVハイパースペクトルリモートセンシングによる水稲の生育診断技術の開発

稲作においても衛星リモートセンシングを用いた農業のスマート化が進められているが、衛星観測データは観測頻度や空間分解能が必ずしも十分ではないため、小型の無人航空機(Unmanned Aerial Vehicle; UAV)を利用したリモートセンシングに期待が集まっている。しかし、これまでのUAVリモートセンシングで採用されている、広帯域のマルチスペクトル観測には水稲の生育診断の精度に限界があることが知られている。そこで本研究では、申請者が開発したUAVに搭載可能な狭帯域のハイパースペクトルカメラを用いた観測により、水稲の生育状態を高精度で診断する技術を開発する。
各種癌における高頻度5p13増幅の標的遺伝子SKP2による癌細胞増殖と細胞死制御

極めて予後不良であることが知られている肺小細胞癌において、第5番染色体短腕5p13に高頻度に遺伝子増幅を検出し、その標的のひとつがSKP2遺伝子であることを明らかにした。SKP2はSCFユビキチン・リガーゼ複合体の基質認識を担う分子であり、CDK(サイクリン依存性キナーゼ)・インヒビターであるp27を分解して細胞周期G1/S期移行を正に制御する。従って、SKP2が増幅・過剰発現することは、p27の分解を促進し、細胞周期の進行を加速させることで癌細胞の増殖に関与すると推定される。実際われわれは、アンチセンス法でSKP2の発現量を抑制すると、肺癌細胞の増殖が抑制されることを明らかにした。次に、SKP2アンチセンスにより癌細胞の増殖が抑制される機序の解明を行った。SKP2アンチセンス処理により肺癌細胞における^3H-チミジンの取り込みが低下する、すなわちDNA合成が抑制されることが判明した。さらに、アンチセンス処理した肺癌細胞では、核の断片化、sub-G1分画の増加、caspase-3の活性化といったアポトーシスを示す現象が引き起こされることを始めて見出した。これらの結果から、SKP2の発現を抑制すると、肺癌細胞においてDNA合成が抑制されることに加えてアポトーシスが誘導されることによって、その増殖が抑制されることが示唆された。さらに、(1)SKP2は、非小細胞肺癌においても高頻度に増幅・発現亢進している、(2)SKP2の発現量が高い非小細胞肺癌症例では有意にリンパ節転移が多い、(3)Matrigelを用いた浸潤アッセイにおいて、SKP2の発現をアンチセンス法により抑制すると肺癌細胞の浸潤能が抑制される、ことを明らかにした。よって、SKP2の増幅・発現亢進は、癌細胞の増殖のみならず、浸潤・転移にも関与する可能性が示唆された。以上から、肺癌あるいは同様にSKP2を過剰発現しているその他の癌において、SKP2が新たな癌治療の標的分子になり得ると期待される。浸潤や転移あるいは薬剤耐性といった癌の特性に関わる遺伝子異常を解明するために、われわれはCGH(comparative genomic hybridization)法による癌ゲノム解析を推進してきた。CGH法は、複雑な染色体異常を呈する固形腫瘍でも、全染色体を鳥瞰して、染色体の特定領域の欠失・過剰、とりわけ新しい遺伝子増幅領域を探索することができる。最近、極めて予後不良であることが知られている肺小細胞癌において、第5番染色体短腕5p13に高頻度に遺伝子増幅を検出し、その標的のひとつがSKP2遺伝子であることを明らかにした。実際われわれは、アンチセンス法でSKP2の発現量を抑制すると、肺小細胞癌および非小細胞肺癌由来の細胞の増殖が抑制されることを明らかにした。次いで、SKP2アンチセンスにより癌細胞の増殖が抑制される機序の解明を行った。SKP2アンチセンス処理により肺癌細胞における^3H-

チミジンの取り込みが低下する、すなわちDNA合成が抑制されることが判明した。さらに、アンチセンス処理した肺癌細胞では、核の断片化、sub-G1分画の増加、caspase-3の活性化といったアポトーシスを示す現象が引き起こされることを始めて見出した。これらの結果から、アンチセンス法によるSKP2の発現抑制により、DNA合成が抑制されるだけでなくアポトーシスが誘導されて肺癌細胞の増殖が抑制されることが示唆された。以上から、肺癌あるいは同様にSKP2を過剰発現しているその他の癌において、SKP2が新たな癌治療の標的分子になり得ると期待される。癌は体細胞の遺伝子病であり、遺伝子および染色体の構造の不安定性により生じたゲノム異常の蓄積がその癌の個性を規定する。したがって、浸潤や転移あるいは薬剤耐性といった癌の悪性形質獲得の機序解明には、それに関与するゲノム異常を明らかにすることが重要である。昨年度までにわれわれは、極めて予後不良であることが知られている肺小細胞癌において、第5番染色体短腕5p13に高頻度に遺伝子増幅を検出し、その標的のひとつがSKP2遺伝子であることを明らかにした。SKP2はSCFユビキチン・リガーゼ複合体の基質認識を担う分子であり、CDK(サイクリン依存性キナーゼ)・インヒビターであるp27を分解して細胞周期G1/S期移行を正に制御する。従って、SKP2が増幅・過剰発現することは、p27の分解を促進し、細胞周期の進行を加速させることで癌細胞の増殖に関与すると推定される。実際われわれは、アンチセンス法でSKP2の発現量を抑制すると、肺癌細胞の増殖が抑制されることを明らかにした。今年度の研究で、(1)SKP2は、非小細胞肺癌においても高頻度に増幅・発現亢進している、(2)SKP2の発現量が高い非小細胞肺癌症例では有意にリンパ節転移が多い、(3)Matrigelを用いた浸潤アッセイにおいて、SKP2の発現をアンチセンス法により抑制すると、非小細胞肺癌細胞の浸潤能が抑制される、ことを明らかにした。よって、SKP2の増幅・発現亢進は、癌細胞の増殖のみならず、浸潤・転移にも関与する可能性が示唆された。
治療薬開発へつながるダウン症候群の神経病態発症原理の解明

ダウン症候群では多彩な神経症状が見られる。21番染色体の`遺伝子量効果'がその原因と考えられてきたが、その効果をさらに修飾する強い病的作用が存在すると思われる。本研究課題では『ダウン症候群に見られる中枢神経系の病態は`21番染色体の遺伝子量効果'と`すべての染色体に共通のストレス作用'の両者が複雑に作用することによって発症する』という仮説をもとに、iPS細胞にゲノム編集技術を駆使することでダウン症モデルを樹立し、その中枢神経障害に対する病態解明と治療薬開発を目指す。
沿岸堆積物間隙水中の疎水性有機化合物の有機コロイドによる吸着と輸送における役割

多摩川において採取した試料をガラス繊維濾紙Whatman GF/D(孔径2.7μm)、GF/C(孔径1.2μm),GF/F(0.7μm)、およびテフロンフィルターAdvantec(0.1μm)で逐次濾過し、2.7μm以上、1.2μm-2.7μm,0.7μm-1.2μm,0.1μm-0.7μm,0.1μm以下の画分に分画した。対象とした化合物はアルキルベンゼン,多環芳香族炭化水素、PCBで、それぞれ6-phenyldodecane,benz[a]anthracene,CB138について考察を行った。孔径1.2μm以下のいわゆる"溶存態"画分に25%以上のアルキルベンゼンとPCBが存在した。そのうち0.1μm以下に存在するものは数%で大部分(全体の20%以上)は0.1μm1.2μmのコロイド画分に存在した。これまでいわゆる"溶存態"といわれていた部分の大半(80%以上)が0.1μm以上の大きなコロイド粒子に吸着しており、コロイド粒子の疎水性汚染物質の輸送媒体としての重要性が明らかになった。0.1μm以下の画分とそれ以上の各画分でのアルキルベンゼン、PCBの有機炭素当たりの吸着定数を計算した結果、それぞれlog Koc=6.837.48、6.467.14となり、いずれも水-オクタノール分配係数のlog Kow=8.00、7.44よりも小さくなった。このことは、0.1μm以下の画分に存在するコロイド粒子にこれらの化合物が吸着されて存在しているために、見かけ上溶存相(<0.1μm)へ分配が偏っているためと解釈された。一方、多環芳香族炭化水素についてはlog Koc=6.857.40となり、log Kow(5.91)よりも小さくなった。このことは、化石燃料の燃焼生成物の多環芳香族炭化水素は煤と強い相互作用があり、水相へ分配されにくく、分配が粒子相に偏っているためと解釈された。
農的ライフスタイルを創出するコミュニケーションモデルに関する研究

本研究は,農産物直売,都市農村交流,里山保全など,農的ライフスタイルの構築に寄与する諸活動に焦点をあて,活動に関わる人材間のコミュニケーションを促進する手法である地域通貨,コミュニティ・ビジネス, CSA等の機能と効果を明らかにした。これらの手法は,多様な人材によるボランタリーな活動への参加インセンティブを与える機能を持ち,農村コミュニティと都市住民とのコミュニケーションの活性化に効果を現す。本研究の目的は、農的ライフスタイルの確立に向け、多様な人材の連携を生む手法の要件を明らかにすることであり、平成20年度はコミュニティ活用型の手法に関する調査から以下の知見を得た。1.地域通貨:北海道苫小牧の自然を守る会「ガル」、千葉県匝瑳市熱田農園「ピーナッツ」、神奈川県大和市なないろ畑農場「WAT」の調査を行い、これらの地域通貨が、食の安全・安心、環境保全への意識を共有する消費者と有機農家によって用いられ、コミュニケーションを促進する媒体として機能していることを明らかにした。また、茨城県内の農業体験活動の調査から、広く都市住民の活動参加を促進するインセンティブとなる地域通貨の機能を明らかにした。2.Community Supported Agriculture(CSA):日本のCSAと、別途実施されたスイス、アメリカのCSAに関する調査結果との比較を行い、(1)共通点として有機農産物を求める消費者が集団を形成し、コアメンバーと呼ばれる消費者グループのボランティアによりCSA農場の運営が支えられている。(2)日本ではかつて多くの産消提携がみられたが、CSAはスイス、アメリカに比べて僅かな事例にとどまる。(3)日本でCSAが定着するためには、地域全体での有機農業への取り組み、農場の経営継承、前払い制の契約方式、生産者と消費者のリスクの均等負担等が課題となること等を明らかにした。3.コミュニティ・ビジネス(CB):鳥取県智頭町NPO新田むらづくり運営委員会、広島県東広島市(農)ファームおだの調査を行い、CBの実現に至るまでには、都市生協や都市住民との交流活動を活動の契機とし、住民が主体となって法人化することで、CBとしての交流、直売、集落営農等の多様な事業展開と、持続的な経営を実現していることを明らかにした。本研究の目的は、都市住民が農と関わることで実現可能なエコロジカルなライフスタイルの確立に向け、コミュニティ形成に資する地域通貨、CSA、コミュニティ・ビジネス(CB)等の手法の要件を明らかにすることである。平成21年度は、これらの手法を用いた活動に取り組んでいる各種事例の分析を行い、以下の知見を得た。1.農業体験や環境保全に関わる活動組織への都市住民の参加促進:農業体験や里山保全活動を行う活動組織への調査(茨城県T市、愛媛県T市等)をもとに、関係者間のコミュニケーションに関わる課題を明らかにした。地権者の同意の獲得や会員間での作業分担といった活動の実務的な局面において、価値観や利害関係の相違から関係者間のコミュニケーションギャップが生じやすく、それを解消するコミュニケーション手法の必要性を明らかにした。2.農産物直売や産消提携におけるコミュニティ形成:アメリカ、スイス、フランスのCSAと日本の産直、提携活動との比較から、日本での生産者と消費者の連携によるコミュニティ形成の可能性について検討した。また、三重県松阪市柚原町うきさと地区、多気町勢和地区、大分県中津市耶馬溪町などでの農産物加工、直売活動の調査をもとに、コミュニティ・ビジネス型の手法の効果を検証した。過疎高齢化が進んだ地域にあっても、農産物直売所や飲食店を核に集客と収益確保を行い、地元の地域づくり組織と連携した環境保全や生活支援を併せて事業化することで、相乗効果が得られていることを明らかにした。3.有機農業の実践に至るまでのコンフリクト解消と持続的経営:三重県松阪市NPO法人亀さんの家などのCSA事例の調査をもとに、堆肥化活動や地域の交流活動の展開において、有機農業が地域に与えた効果と課題について明らかにした。本研究は、農的ライフスタイルの構築に向け、農家、都市住民を含む多様な人材間の連携を生むためのコミュニケーション手法の検討を目的とした。本年度は、地域通貨、コミュニティ・ビジネス、CSAといったコミュニティ活用型の手法の機能と効果を体系的に整理し、以下の知見を得た。1)多様な人材の協働によって運営される農業体験、里山保全、農産物直売等の活動の分析結果から、活動に関わる多様な人材間にコミュニケーションの契機を与え、活動に対する参加インセンティブとして機能する媒体の必要性を明らかにした。有効な媒体の一つに地域通貨を挙げ、農産物や里山資源等を原資とする地域通貨の優位性を考察した。2)過疎高齢化が進んだ地域において住民が主体となり生活店舗を運営する熊本県山都町よってはいよ、大分県中津市耶馬渓ノーソンくらぶ、宮崎県都城市茅葺きの里等の事例調査の結果、これらの店舗は住民間のコミュニケーションの場として機能するとともに、事業内容を福祉的活動や地場農産物・加工品販売等へと多様化させることで、事業収益の確保と地域振興につながる等の特徴を把握した。

こうしたコミュニティ・ビジネス手法は、農村住民による相互扶助的な関係性の構築に有効であるが、事業に不可欠な資金・人材・情報の確保には、地縁型自治組織や行政による中間支援機能の活用が課題であることを明らかにした。3)CSAの国内先進事例である神奈川県大和市なないろ畑農場、北海道長沼町メノビレッジ長沼への調査の結果、消費者による農場へのボランティア参加や会員同士の交流が行われ、CSAが農家と消費者間のコミュニティ形成に寄与することを把握した。また、日本におけるCSA成立の可能性を検討し、農場と会員の居住区域が近接して、一定の会員数が確保できる都市近郊地域において成立の可能性があることを指摘した。
人材開発政策の経済成長への効果測定手法および政策評価手法の開発に関わる基礎研究

本研究の目的は、人材開発政策や同活動が経済成長に及ぼす効果を確認し、同政策や同活動の効果を積極的に評価することにあった。併せて人材開発関連投資の収益率を評価する方法を検討することにあった。人材開発活動による学歴向上が上位職種への異動や就職可能性を向上させることから、家計にとって人材開発活動は所得向上効果をもつことが香港の事例検討から明らかにされた。しかしながら、付加価値生産性の増加は、労働力の質的向上による物的な生産効率の上昇のみではなく、昇任、昇格や転職、および生産物価格の上昇、賃金水準そのものの上昇によっても生じることから、人材開発政策の投資効果は数量的には検証できなかった。人材開発政策・活動においては、労働供給構造を調整し労働力人材需給のミスマッチを是正する効果が期待されていることが事例検討から指摘できた。しかしながら、人材開発投資額や失業率の是正効果を数量的に特定することは困難であり、人材開発の労働力人材需給のミスマッチ是正効果を数量的検証するには至らなかった。国際的労働力人材需給のミスマッチ是正の経営手法として、「国際的中堅管理職人材」育成戦略が事例研究において指摘できた。同戦略は、東南アジア地域内の企業内拠点間を異動しながら各拠点や各国を自律的単位として経営する人材の育成を行う戦略であり、国際分業と人材の現地化とを媒介する活動として注目される。今後は、一方で、A・センの開発論に着目して、人材開発が、労働力需給のミスマッチを是正し就業を促進することによって所得向上をもたらす効果について、理論の検討を行うとともに、同効果を統計的に検証していくことにしたい。他方、欧米における「経営者人材育成カリキュラム(Management Development)」研究を参考にしながら、「国際的中堅管理職人材」育成戦略概念を発展させていきたい。なお、本研究は、世界銀行がその報告書『東アジアの軌跡(1993年)』において、アジア地域の経済成長にとって人材開発投資が効果的であったと評価したことに注目して開始された。しかしながら、本研究初年度の1997年夏にアジアで通貨危機が発生し、以降本研究期間全体を通じて、アジアは経済危機に見舞われた。人材開発政策の成長への効果を問う以前に、東アジアの「経済成長の質=労働生産性の向上」そのものへ疑問が改めて提起された。アジアの成長は資本投入によるとする見方が再度注目され、東アジアにおける教育投資の成長への効果が疑問視された。アジア経済危機を単に通貨的要因による国内経済の混乱とみる見解もあるが、本研究では横並び工業化開発政策による資本設備過剰の結果と捉え、過剰生産能力の域内統廃合過程の進展について整理した。同過程の人材開発活動への影響については今後の検討課題としたい。人材開発政策について、経済成長や雇用調整を促進する効果を、統計的な数量によって評価することが、本研究全体の目的である。

初年度にあたる本年度においては、まず有識者から所見に基づき本研究における分析の方向を再検討すること、および基礎資料を収集することが目的であった。有識者からの意見聴取において指摘された点は、人材開発政策-具体的には公的な職業教育訓練制度、職業能力視覚制度、企業研修制度など-においては、企業内での人材開発活動と比べて、技能や人材の水準そのものを向上させる工学部が低いことである。むしろ人材開発政策においては、労働力の職種間での移動を促し雇用構造調整を円滑に進める効果の法が重要であることが指摘されていた。換言すれば、人材開発政策の機能は、「市場の原理」の外部における調整機能にあることが明らかになった。こうした人材開発政策に対する有識者の見解を、統計資料において実証するために、対象各国について、以下の資料収集を行った。すなわち、人材開発関連予算歳出額、および主要経済指標や失業率などの資料収集である。また人材や技能の水準向上においては、企業内訓練、特に職場内訓練(OJT)の役割が大きいことが有識者の所見において指摘されていた。そこでの人材開発政策の役割は、従業員や雇用主のOJTへの参加を制度的に促進することに求められている。今後2カ年の課題は、第1に人材開発政策予算額と、経済指標や労働力統計などのマクロ指標との相関性について分析すること、第2にOJTの実施状況と効果についてミクロレベルで測定する手法を検討すること、そして第3に人材開発政策が、雇用構造調整やOJT促進に与える効果を明示的に示すこと、である。前年度における成果をもとに、今年度(平成10年度)は、人材開発投資および投資効果をどのようにモデル化するかについて、共同研究者3名で月1回のペースで頻繁に議論を進めた。また国際経済学会支部研究会での共同報告、研究論文の個別執筆等も行った。3名の一連の活動は、以下のような仮説モデルに基づき、資料収集を重ね実施された。教育投資の効果を、学歴別の就業後の賃金水準の経年変化-就業年数もしくは年齢-から、日本および香港、シンガポールについて、試行し比較検証した。人材開発投資を学歴投資として捉え、学歴の差が賃金曲線にどのような変化をおよぼすか、学歴修得者と同学歴非修得者との賃金の偏差を数値化し評価した。その結果、経験的にいわれているように高位学歴に移行するほど賃金水準は上昇するとともにその上昇率も高くなることが確認された。しかしながら、こうした賃金格差が教育投資にもとづく人材への投資効果、すなわち教育の結果として、物的生産性が増加したのか、疑問が残った。特にアジア諸国の経済成長の構造から判断して、付加価値生産額は、投資の急流入による労働市場の逼迫の結果、賃金が上昇し押し上げられたのではないか、したがって物的な労働要素生産性はなかったのではないか(クルーグマンの指摘同様)、さらに流入した資金が学歴を就職条件とする職種別階層的な賃金体系と高位職種に厚い国内総付加価値分配を経て高位学歴者に厚い賃金分配をもたらしたのではないか、という問題点が明らかになった。
サンゴ共生生物群集の成立過程における共生種の共存・競争機構とオニヒトデの介在過程

ハナヤサイサンゴの枝間に棲息している小動物のうち、サンゴガニ類、サンゴテッポウエビ、ダルマハゼ類などはサンゴ類が生産する粘液やそこにトラップされる有機物を餌として利用し、またサンゴの捕食者のオニヒトデを撃退してサンゴと共生している。最初にこの共生動物の種組成及び個体数の季節変化の調査を開始した。併せて野外と実験室内においてオニヒトデを接近させ、オニヒトデに対する反応を観察する計画であった。ところが夏期に高水温のためハナヤサイサンゴの白化するという異常現象が起こった(8月)。完全に褐虫藻が抜けでて白化した群体や、さらに状況が悪化し死亡した群体からはこれらの共生動物は認めらず、サンゴが健康な状態でいることの共生動物に対する重要さを確認した。そこでまず白化現象と共生動物との関係を解析することにした。白化直後から9月にかけて頻繁に接近した台風のため十分な野外調査ができなかったが、10月には白化サンゴの回復過程とそこに棲息する共生動物の特徴を調べることができた。白化はハナヤサイサンゴとミドリイシ類に特に顕著に起こったが、2カ月後には褐虫藻の増加が認められ、80%程度回復していた。この時点においても完全に白化している群体は存在し、そこから共生動物は採集されなかった。回復過程にある群体からは共生動物が採集されたが、正常な群体に棲息している個体と比較すると幾つか異なる特徴が観察された。通常これらの共生動物は雌雄のペアで存在するが、この場合雌雄のペアが観察される割合は低かった。かわりに小型個体が多く採集され、一度白化によって共生動物が皆無になった状態から、再侵入したことが推測された。サンゴガニ類の抱卵個体も採集された。抱卵数は大型個体ほど多いが、この回復過程にあるサンゴに棲息している雌の抱卵数は通常の場合よりも多かった。異常条件下の個体群はすばやく個体群サイズを増大させようとしている可能性がある。
全空間構造解析法による短繊維強化複合材料のクリープ・疲労損傷発現機構の解明

短繊維ガラス強化ポリアミド66(PA66/SGF)射出成形品の一軸引張疲労損傷を粘弾性応答計測、アコースティックエミッション(acoustic emission i AE))計測、音速分布解析および光学顕微鏡観察を試験片空間内で行った結果以下のことが明らかになった。1.短繊維ガラス強化ポリアミド66(PA66/SGF)射出成形品の疲労損傷機構は、繊維切断支配型疲労機構(Type-A)および樹脂クラック支配型疲労機構(Type-B)に分類され、負荷振幅レベルが高いとき前者が働き、それが低いとき後者が働くことが明らかとなった。2.この機構は繊維長あるいは成形条件変えたナンプルにおいても共通したものとなった。3.コア層寸法および繊維長のそれぞれの増加は、高負荷レベル(繊維切断支配型疲労機構、Type-A)に影響しいずれも寿命を増加させることに働く。それに対し、低負荷レベル(樹脂クラック支配型疲労機構、Type-B)への大きな効果は見られなかった。ブロック負荷波形による最大負荷応力上昇および下降させた条件によるマイナー則(線形加算則)の検討を行った。その結果、4.最大負荷応力を上昇または下降させた条件ではマイナー則(線形加算則)は成立しなかった。それぞれ、線形加算則により見積もられる寿命に対し、寿命は上昇させた場合では短くなり、下降させた場合には長くなる。1.モデル材料の作製母材高分子としては、分子量の異なる2種類ポリアミド6(PA6)を用いた。また、強化材となるガラス繊維は、その表面処理はアミノシランカップリングに固定する。繊維コンテントは、0wt30wt%とし、二軸押出機を用いて成形素材を作製し、さらに小型ダンベル試験片に射出成形した(成形条件を変えた)。2.短繊維ガラス強化熱可塑性プラスチックの構造解析試験片空間すべてを収束型超音波探触子により走査計測し、成形品マクロ構造を数層に分割した構造として解析する。決定された各層を精密研磨装置により表面より100μmずつ研磨し、繊維配向分布あるいは粒子分散分布を後方散乱走査電子顕微鏡解析のより決定した。さらに。決定した層構造部の代表的な部分ついて両面研磨した試料を作成し偏光顕微鏡観察を行った。母材コア層については球晶サイズをスキン層および流動配向層については分子配向を複屈折値により測定した。3.全空間構造解析法による一軸引張下での変形・損傷解析一軸引張試験を行い各変形段階での構造の変化を全空間構造解析した。すなわち、負荷中の変化をAE解析および超音波画像解析を行った。4.まとめこれらの結果より、試験片内部はスキン層、流動配向層、ランダム層、コア層の4層の年輪構造をとっていることがわかった。コア層は繊維含有率が高く、繊維は流動方向に配向していた。流動配向層は繊維が流動方向に配向しているが繊維含有率が低かった。成形条件によりそれぞれの層寸法が変化した。損傷発生は樹脂リッチ領域であり、この領域の挙動が一軸引張強度に反映することを明らかとした。疲労損傷も同様に樹脂リッチ領域に支配された。ミクロンスケールでの一軸引張り疲労条件での損傷解析比較マクロな疲労損傷解析として、平均的な挙動として粘弾性応答の計測を行い。また、試験片全空間すべての局所解析として、多数点アコースティックエミッション(acoustic emission ; AE))計測、強化繊維切断が明らかとなる音速計測を行った。さらに、任意の時間に試験を中断し音響画像解析を行った。これにより、疲労条件での50μmスケール内での損傷分類および損傷間の相互作用が明らかになった。材料としては、短繊維ガラス強化ポリアミド6(PA66/SGF)を用いた。下記に得られた結果を示した。1.疲労挙動は3段階に分けられる。(ア)初期段階では、疲労進行とともにtanδおよびAE発生頻度が低下する。(イ)中期段階では、疲労進行とともにtanδおよびAE発生頻度は変化のない定常状態となる。(ウ)後期段階では、疲労進行とともにtanδおよびAE発生頻度が増加する。2.上記1.の挙動は負荷応力レベルにより変化した。すなわち、負荷応力が低くなるほど、tanδおよびAE発生頻度は減少するとともに、全寿命にしめる後期段階の割合は著しく減少した。3.疲労進行中での平均

音速変化においても上記1の挙動と対応した。とくに、負荷応力が高いとき、平均音速は初期から低下し、後期段階に変わるとともにその減少度が著しくなった。それに対し、後期段階が少ない低負荷レベルになると、初期に音速が増加し一定値となり後期段階の出現とともに音速は低下するようになる。4.4.上記3の試験片空間中での音速分布は、負荷応力レベルにより異なる。すなわち、高負荷応力レベルでは、音速低下は、試験片中央部に局在化するのに対して、負荷応力レベルが低下すると音速変化は小さくなるとともにその分布は一様化した。5.上記1.から4.よりN66/SGF疲労破壊には下記に示すような二種類の機構が存在することを明らかにした。(ア)疲労損傷が局所化され破壊に至るTypeA型(負荷応力レベルの高い低寿命において現れる)(イ)疲労損傷が局所化されず、試験片全体に分散した後、破壊に至るTypeB型(負荷応力レベルの低い高寿命において現れる)ミクロンスケールでの一軸引張り疲労条件での損傷解析比較マクロな疲労損傷解析として、平均的な挙動として粘弾性応答の計測を行い。また、試験片全空間すべての局所解析として、多数点アコースティックエミッション(acoustic emission ; AE))計測、強化繊維切断が明らかとなる音速計測を行った。さらに、任意の時間に試験を中断し音響画像解析を行った。これにより、疲労条件での50μmスケール内での損傷分類および損傷間の相互作用が明らかになった。材料としては、短繊維ガラス強化ポリアミド6(PA66/SGF)を用いた。成形条件によるマクロな層構造寸法および強化繊維長のそれぞれを変えたサンプルを作成した。その結果、以下のことが明らかとなった。1.それぞれのサンプル条件に対し、疲労損傷基本機構は共通したものとなった。2.コア層寸法および繊維長のそれぞれの増加は、高負荷レベル(繊維切断支配型疲労機構、Type-A)に影響しいずれも寿命を増加させることに働く。それに対し、低負荷レベル(樹脂クラック支配型疲労機構、Type-B)への大きな効果は見られなかった。ブロック負荷波形による最大負荷応力上昇および下降させた条件によるマイナー則(線形加算則)の検討を行った。その結果、3.最大負荷応力を上昇または下降させた条件ではマイナー則(線形加算則)は成立しなかった。それぞれ、線形加算則により見積もられる寿命に対し、寿命は上昇させた場合では短くなり、下降させた場合には長くなる。4.損傷解析から、上昇条件では繊維切断支配型疲労機構、Type-Aが下降条件では樹脂クラック支配型疲労機構、Type-Bがそれぞれ優先することが明らかとなった。
新Cskファミリー「Hylチロシンキナーゼ」による細胞分裂異常の分子機構

ヒト細胞でのSrc型キナーゼの細胞分裂における制御機構を明らかにするために、Cskとファミリーを形成するHylの機能解析をおこなった。1.我々が単離したHylチロシンキナーゼは、Src型チロシンキナーゼの抑制的制御作用を持つCskと構造上きわめて類似しているが、血液細胞と脳でのみHylとCskの両者の発現があり、他の細胞種では、Cskの発現しか認められない。単クローン性抗体を作製してHylの細胞内局在を調べたところ、血小板では主に膜画分に、COS細胞を用いた一過性発現では核内にも局在し、細胞質内に主に存在しているCskと機能的差異が予想された。2.Hylの機能を調べるために、ヒト血液細胞株KMT-2にHylを恒常的過剰発現させた。得られた全てのクローンは染色体数の増加と多核化を起こし、分裂期での染色体整列・分配の異常および細胞質分裂抑制と多核化細胞の3次元的分裂を示した。3.Hyl過剰発現細胞において、Src型キナーゼのうち、Lynに選択的な自己リン酸化の抑制が認められ、自己リン酸化抑制はLynの酵素活性を上昇させた。Hyl過剰発現により、複数の蛋白のチロシンリン酸化の亢進が起こり、特に、分裂期特異的に出現するチロシンリン酸化蛋白p65を見い出した。このp65が細胞質分裂抑制に重要な働きをしていることが考えられる。4.Hyl遺伝子欠損マウスを作製した。生まれてきたマウスの外見は一応正常であり、成熟細胞のエフェクター機能についての詳細な検討が必要である。Hylはin vitroでは、Cskと同様に、Src型キナーゼのC末端チロシンをリン酸化するが、本研究で示したように、in vivoで、細胞内局在およびSrc型キナーゼ制御機構の相違・Hyl過剰発現による表現形から、HylとCskの役割分担を予想させる。今後、Hylの基質およびp65の同定などを行い、細胞分裂制御機構を明らかにしてゆく予定である。
シナプス機能発現の分子機構

ニューロンの突起と標的ニューロンとの間に形成される神経回路は、複雑な脳機能の発現を可能にしている基本的で重要な構造である。神経回路の形成は厳密な選択性をもって行なわれている。ニューロン間の認識の成立に引き続き、特異な構造であるシナプスが形成されてくる。私達は種々の伝達物質受容シナプスについて、シナプス形成に必須あるいは関与している特定の蛋白質分子の同定、その発現の分子機構と調節、分子機能と制御機構を研究してきた。すなわち、1.シナプス機能発現の初期過程に係わる蛋白質の同定と分子機構の解明、2.シナプスにおける異なった化学受容体の情報受容の分子機構、3.シナプス機能発現に伴う情報変換系の動態と細胞内応答の分子機構、を研究対象としている。以上の研究目標を達成するために、(1)シナプス形成と蛋白質燐酸化反応、特にカルモデュリンキナーゼIIとCキナーゼの前シナプス性、後シナプス性部位での機能的役割に関する分析、(2)アセチルコリンムスカリン性、アミン性、GABA性、グルタミン性受容体に関する機能発現、構造の分子機構、(3)自律神経系におけるシナプス機能、(4)神経伝達物質の合成系酸素のチロシン水酸化酵素、コリンアセチル移転酵素の構造と調節系、(5)シナプス膜構成蛋白質の精製とその相互作用、シナプス形成における細胞骨格蛋白質の役割、特に、ホドリン、微小管蛋白質、収縮蛋白質のシナプス形成と形成後のシナプス機能に果たす役割の解明、(6)シナプス活動に重要な役割を演じているCa^<2+>動態とCa^<2+>チャネルの分子構造、(7)シナプス活動のエネルギー代謝の非侵襲脳による分析などが行なわれた。これらの結果は、シナプス機能を形態学的、分子生物学的に解明していく上に大きな進展の認められたことを示している。今後さらに、蛋白質化学、分子生物学、免疫学、遺伝子組み換えなどの細胞工学、単クローン抗体、免疫組織化学法により、成果が期待できる。