hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
在宅失語症者の言語的活動の拡大に有効な環境要因の検討

さらに詳細な分析により、家族のコミュニケーション自己効力感と言語的対応に関わる課題や、課題に基づく適切な介入方法は、失語症重症度により異なることが示唆され、退院後も失語症重症度や症状の変化に応じた長期的な支援が重要であると考えられた。回復期リハビリテーション病棟で3ヵ月以上言語聴覚療法を受けた後に在宅復帰した失語症者において、退院後の実用的コミュニケーション能力に関わる言語的活動の拡大に影響する要因を検討した。退院時と退院後に実施した評価を分析した結果、言語的活動の拡大には、言語機能以外に、コミュニケーション自己効力感に基づく家族の言語的関わり、失語症者自身の代償的手段の使用、言語的行動性などの要因が影響することが示唆された。退院後のコミュニケーション力への支援として言語的環境を整えることが有効となることが示された。検査器具購入などの事前準備に時間を要し、データー収集の開始時期が遅れたことと、協力施設において、在宅復帰した失語症者の割合が例年より少なかったことにより、本年度の対象者が少なくなり、データー収集が遅延気味である。協力施設入院時の対象病棟や対象居住地域を広げることにより予定対象者数の確保に努めている。平成28年度は、平成26年度と平成27年度に調査した対象者に、経時的調査を実施する。要因の変化が、コミュニケーション能力、言語的活動性にどう影響するのかを分析することにより、言語的活動性の維持向上に重要な要因を時間軸に沿って考察する。社会科学平成27年度は、対象者を増やし、失語症者の言語的活動に影響する要因の詳細な相互関連を分析し、関連する要因の全体構造を把握するとともに、前年度に調査した対象者の追跡調査を実施することで退院後の経時的変化がもたらす影響を検討する。最終年度の平成28年度には、追跡調査を実施するとともに、分析結果に基づき、失語症者の言語的活動を維持拡大するために有益となる社会支援について考察する。昨年度のデータ収集の遅延により統計分析が遅れたため、処理に必要な統計ソフト購入や成果発表の諸経費を使用する段階に至らず、次年度使用額が生じた。データー収集の遅延により訪問調査数が予定数に到達しなかったため、調査費用が予定より少なかった。また、データー収集の遅れにより、多面的なデーター解析には至らず、予定していた全ての統計ソフトを購入していないこと、研究分担者、研究協力者との会合の段階に至っていないことなどにより、諸経費は予定より少ない状態にとどまっている。次年度は、現在までに収集したデータの経時的調査を集積し、分析を進める予定であり、調査費用、調査協力者および解析作業協力者への謝金、データ解析用統計ソフト費用、文献、成果発表経費として使用する予定である。次年度は、予定対象者を確保するために訪問対象地域を拡大するので、調査の旅費が大幅に増えることになる。平成27年度は、調査旅費の他、データー解析ソフトの購入費用、研究分担者者や研究協力者との会議費用、情報収集費用、調査協力者及び解析作業協力者への謝金、成果発表のための学会発表や論文投稿の必要経費として使用する。研究分担者は分担金を、関連文献収集、情報整理、会議の旅費として使用する。
調和解析的手法に関数空間の研究

今年度の研究の目的は、調和解析と関連する方法で、機関空間について、各分担者の役割分担の立場から、研究を行うことであった。佐藤は、コンパクトアーベル群上のフーリエマルチプライヤーの空間のバナッハ代数的性質について研究を行い、その成果を発表予定している。また、ユークリッド空間上の弱型フーリエマルチプライヤーの整数群への制限定理について研究を行い、実解析学シンポジュウムで発表した。仲田は、リーマン球面上の不連続群とその極限集合への作用に関するエルゴード論の研究を記号力学系のシフト作用で表現することにより行った。岡安は、Heinzの不等式に代表される作用素不等式について、ユニタリ同値性を無視する立場からの研究を行い、また、Kantrovichの不等の逆不等式式についての考察を行い、作用素環とその応用に関するエ-ゲ海会議、及びJensenの逆不等式とその応用第5回関数空間セミナーで発表した。河村は、カオスカ学系について確率論的な立場から規則性の存在について研究を行い、その成果を発表予定している。森は、任意に与えられたm次元ユークリッド空間からn次元複素射影空間への超越的有理型写像に対し、少しの変形によりNevanlinna defectsをもたないものにできることを証明し、日本数学会秋季学会で発表した。水原は、等質型空間におけるMorrey空間と特異積分作用素の有界性について研究を行い、その成果を発表予定している。関川は、Moebious変換とClifford行列について研究を行い、3次元放物的Moebious変換を表すClifford行列のAhlforsによる例の1つの一般化を得た。
語彙関係記述を用いるWebサービス/Webアプリケーション構成法の研究

Webアプリケーションを,開発済みのWebサービス関数の起動によって実現できれば開発工程は効率化できる.しかし一般には,どのような状況で起動されるか未知である.この結果,順序依存性を無視した起動や,未設定値参照などの操作的不整合が発生する.本研究は平成17-18年度の以下の成果によりWebサービス関数を利用したWebアプリケーションの一貫性検査に対して改善を行うことができた.平成17年度1.状態波及法による一貫性検査Webサービス関数にメタデータとして,事前条件と効果の記述を与え,一貫性検査を行う状態波及法を開発した.本手法は,OWL-Sを利用してWebサービス関数の事前条件と効果を付加し,開発段階で矛盾などの検出を行うことができる.2.クエリ処理法少し異なる語彙関係記述を持つ複数の文書に対する効率的なクエリ処理法を開発した.本手法は,複数の語彙関係記述に対し,適切に一般的なクラスやプロパティを持つ別の語彙関係記述を導入し,クエリ変換や推論を,各語彙関係記述の文書ごとに行える.平成18年度1.状態波及法の簡易化状態波及法を簡易化した場合の検査方式を開発した.この結果,従来の後方から前方へ逐次計算していく最弱事前条件計算法と比べた場合,状態波及法は単純だが収束時間がかかることがわかった.2.状態波及法の高度化状態波及法を高度化した場合の検査方式を開発した.事後条件で場合分けの記述を扱うことができなかった問題,すなわちWebアプリケーションでしばしば発生する場合分けを許した事後条件記述を,一部の場合に可能とする検査方式を開発し,プロトタイプを実装した.Webアプリケーションを,開発済みのWebサービス関数の起動によって実現できれば開発工程は効率化できる.しかし一般には,どのような状況で起動されるか未知である.この結果,順序依存性を無視した起動や,未設定値参照などの操作的不整合が発生する.本研究は平成17-18年度の以下の成果によりWebサービス関数を利用したWebアプリケーションの一貫性検査に対して改善を行うことができた.平成17年度1.状態波及法による一貫性検査Webサービス関数にメタデータとして,事前条件と効果の記述を与え,一貫性検査を行う状態波及法を開発した.本手法は,OWL-Sを利用してWebサービス関数の事前条件と効果を付加し,開発段階で矛盾などの検出を行うことができる.2.クエリ処理法少し異なる語彙関係記述を持つ複数の文書に対する効率的なクエリ処理法を開発した.本手法は,複数の語彙関係記述に対し,適切に一般的なクラスやプロパティを持つ別の語彙関係記述を導入し,クエリ変換や推論を,各語彙関係記述の文書ごとに行える.平成18年度1.状態波及法の簡易化状態波及法を簡易化した場合の検査方式を開発した.この結果,従来の後方から前方へ逐次計算していく最弱事前条件計算法と比べた場合,状態波及法は単純だが収束時間がかかることがわかった.2.状態波及法の高度化状態波及法を高度化した場合の検査方式を開発した.事後条件で場合分けの記述を扱うことができなかった問題,すなわちWebアプリケーションでしばしば発生する場合分けを許した事後条件記述を,一部の場合に可能とする検査方式を開発し,プロトタイプを実装した.語彙関係記述を用いるWebサービス/Webアプリケーション構成法の基礎的研究として,以下の2つの研究を行った.1.一貫性検査法Webサービスを用いてWebアプリケーションを構成する場合にWebサービスにメタデータとして,事前条件と効果の記述を付与し,状態波及計算法により一貫性検査を行う方法を開発した.Webサービスを用いるWebアプリケーションを開発する場合,WSDLではWebサービスの前提条件や効果が記述されないため,条件を満足しないことによるエラーを開発段階で検出することは困難である.本手法は,OWL-Sを利用してWebサービスの事前条件と効果を定義し,開発段階で条件に対する矛盾を検出する.2.クエリ処理法複数の少し異なる語彙関係記述を持つ複数の文書に対する効率的なクエリ処理法を開発した.語彙関係記述は,複数の組織がそれぞれ独立に作成するため,検索を行う際には,異なる語彙関係記述を持つ複数の文書を統合してから処理を行う必要がある.本手法は,複数の異なる語彙関係記述に対し,適切に一般的なクラスやプロパティを定義する別の語彙関係記述を導入し,クエリ変換や推論を,各語彙関係記述を持つ文書ごとに分散して行う.全文書を1つに統合して各語彙関係記述が持つ要素間の関係を定義する手法に比べ,本手法によるクエリ処理の計算時間が小さいことを示した.さらに,応用例として,動画データから目的の場面を検索するシステムOntMediaを作成した.本システムにより,視聴者は動画データとメタデータをダウンロードし,検索を行う.一方,動画データ提供者は,OntMediaEditorにより,自分が作成した語彙関係記述に基づくメタデータの付与を容易に行うことができる.Webアプリケーションを,ゼロから作らずに,既に開発済みのWebサービス関数の呼び出しによって実現することができれば開発工程は大幅に効率化できる.しかしながら一般には,Webサービス関数がどのような状況で呼ばれるかは開発段階では未知である.この結果,関数起動の順序依存性を無視したWebサービス関数の呼び出しや,未設定値を参照するなどの一貫性の喪失や操作的不整合が発生する.典型的な例は,Webアプリケーション中にサインインしている状態でのみ呼ぶべきWebサービス関数を,サインインしていない状態でも誤って呼ぶことを許してしまう例である。本研究では,平成17年度にWebサービス関数に語彙関係記述を含めた事前条件と事後条件の記述方式を与え,Webサービス関数を利用したWebアプリケーションの一貫性検査を行うための状態波及方式検査法の原理を開発した.平成18年度はこの成果をふまえ,以下の2つの方向へ発展させた.1.簡単化

平成17年度の方式をなるべく簡単化した場合の検査方式を開発した.この結果従来の後方から前方へ逐次計算していく最弱事前条件計算方式と比べた場合の波及計算方式の長所と短所が明らかになった.すなわち強い制限の下では,波及計算は値への収束速度は必ずしも速くないものの,複雑な計算なしに最弱事前条件を求めることができる場合が存在する.2.複雑化平成17年度の方式を複雑化した場合の検査方式を開発した.事後条件で場合分けの記述を扱うことができなかった問題,すなわちWebアプリケーションでしばしば発生する場合分けを許した事後条件記述を扱う問題を,一部の場合に可能とする検査方式を開発し,プロトタイプを実装した.以上よりWebサービス関数を利用したWebアプリケーションの一貫性検査に対して改善を行うことができた.
脂肪細胞分化の鍵となる外的・内的因子の探索とその作用機構の解析

(1)PPARγによるペリリピン遺伝子の発現調節機構:ペリリピン遺伝子と、その上流に位置するPEX11α遺伝子との間に、PPAR結合配列を見出した。脂肪細胞ではこの部位にPPARγが結合してペリリピン遺伝子が活性化され、肝臓ではPPARαが結合してPEX11α遺伝子が活性化されることを示し、共通の結合配列を介する2つの遺伝子の組織特異的調節という新たな概念を提出した。(2)ヒト間葉系幹細胞におけるJNKの役割:多分化能をもつヒト間葉系幹細胞において、JNKが脂肪細胞分化には抑制的に、骨芽細胞分化には促進的に作用することが示唆された。作用は、CREBやIRS-1の活性を抑制することによると考えられた。(3)新たな脂肪滴結合タンパク質の同定と機能解析:ペリリピンと相互作用する脂肪滴結合タンパク質CGI-58を同定した。ヒトChnarin-Dorfman症候群患者と同じ変異を導入したCGI-58は、ペリリピンとの相互作用能と脂肪滴結合能を同時に失った。CGI-58は脂肪滴表面でリパーゼと相互作用し、その活性を高めることによって脂肪分解を促進すると考えられた。また、ペリリピンと同じPATファミリーの新たなメンバーとしてMLDPを見出した。MLDPは心臓で高く発現する脂肪滴結合タンパク質であったMLDPは絶食時に顕著に誘導され、その発現はPPARα依存的であった。MLDPは、心臓におけるきわめて速い脂質ターンオーバーに寄与していると推定した。(4)脂肪細胞分化に関与する核内レセプターの解析:PPARγはN末端ドメインのSUMO化により負の活性調節を受けることを示した。3T3-L1の脂肪細胞分化刺激初期に急激に発現が上昇するNGFI-Bが、初期の細胞増殖に影響することにより、分化に促進的に作用することを見出した。ERRαやγが、きわめて幅広い認識配列特異性をもつことを示した。(1)ヒト間葉系幹細胞(hMSC)において、MAPキナーゼの一種Jun N-terminal kinase (JNK)の阻害剤が脂肪細胞への分化を促進し、骨芽細胞への分化を阻害することを見いだした。優性ネガティブ型JNK変異体を併用することにより、JNKは転写因子CREBやインスリンシグナル伝達因子IRS-1の活性を負に制御することにより、hMSCから脂肪細胞への分化に対して抑制的に作用していることが示唆された。(2)脂肪滴コートタンパク質ペリリピンの遺伝子は、プロモーター上流約2kbにあるペルオキシソーム増殖剤応答配列(PPRE)を介して、PPARγにより、脂肪細胞において転写促進されることを見いだした。ペリリピン遺伝子の上流には約5kbを隔てて、ペルオキシソーム形成因子PEX11αの遺伝子が存在しており、ペリリピンと共通のPPREを介して、PPARαにより、肝臓で転写促進されることが示された。これらの結果にもとづき、共通の調節配列による複数の遺伝子の組織選択的発現という、新しい概念を提唱した。(3)ペリリピンと相互作用するタンパク質を複数種類、同定した。このうちのひとつはペリリピンと同じファミリーの脂肪滴コートタンパク質、ADRPとも相互作用した。このタンパク質はリパーゼなどの加水分解酵素に特有のドメイン構造を有しており、脂質代謝への関与が示唆された。(4)脂肪細胞分化において重要な役割を果たす転写因子、C/EBPαの遺伝子の転写を抑制する配列を、遺伝子下流に見いだした。この配列には複数のタンパク質因子が結合し、その種類は前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化過程で大きく変化することが示された。

結合タンパク質のひとつは,C/EBPαに先立って誘導されるC/EBPβであり、これが結合することによって、C/EBPα遺伝子の転写抑制は脂肪細胞分化に伴って解除されると考えられる。(1)脂肪滴コートタンパク質、ペリリピンの遺伝子発現調節機構の解析を引き続き行った。すでに同定したPPARγ結合部位のすぐ下流に、3個所のシス調節部位を見いだした。これらはPPARγによるペリリピン遺伝子の活性化には必須であったが、上流側に位置するPEX11α遺伝子のPPARαによる活性化には不要であった。これらの部位のひとつにはNF-1ファミリーの転写因子が結合することが示された。隣接する2つの遺伝子、ペリリピンとPEX11αのPPARサブタイプによる特異的活性化には、他の転写因子との選択的相互作用が重要と考えられる。(2)脂肪細胞分化刺激に応答した転写因子C/EBPβの発現誘導機構を解析した。RT-PCRやパルス-チェイス実験などにより、C/EBPβ遺伝子の転写促進とC/EBPβタンパク質の安定化がこの誘導に寄与することがわかった。C/EBPβは細胞内でプロテアソームにより速やかに分解されるが、分化誘導時にはそれが抑えられること、その調節にはC/EBPβのホモダイマー形成と、類似のタンパク質CHOPとのヘテロダイマー形成が重要であることが示された。(3)脂肪細胞分化時の転写因子C/EBPαの発現誘導機構を解析した。C/EBPα遺伝子の下流に転写抑制配列が存在する可能性が示唆されていたが、実験条件の差によって結果が大きく変動するため、解析が困難となっている。(4)脂肪細胞分化におけるペルオキシソームの役割を解析するため、ペルオキシソーム形成遺伝子PEX16のノックダウンを行った。前駆脂肪細胞3T3-L1に、レンチウィルスベクターを用いてPEX16に対するsiRNAを発現させたところ、分化誘導による脂肪細胞特有の形態変化が顕著に抑えられ、分化の鍵因子PPARγ2や幾つかの分化マーカーの発現も低下した。これらの結果から、PEX16は脂肪細胞分化に重要な役割をもつと考えられた。(1)脂肪細胞における核内レセプターERRαの役割の解析:レポーターアッセイにより、脂肪滴コートタンパク質ペリリピンと、ミトコンドリアの脱共役タンパク質UCP-1の遺伝子発現が、ERRαとPGC-1αによって協調的に活性化されることを見いだし、そのメカニズムを解析した。プロモーター領域に欠失や点変異を導入したレポーターを用いて、両遺伝子のERRα標的配列を同定した。(2)脂肪細胞分化における核内レセプターNGFI-Bの役割:3T3-L1細胞の脂肪細胞分化誘導時に、siRNAを用いてNGFI-BのmRNAをノックダウンすると、分化がやや抑制され、同じファミリーの核内レセプターNor-1の同時ノックダウンにより、この抑制はさらに強化された。したがって、NGFI-Bファミリーは脂肪細胞分化に関与していると考えられる。NGFI-Bノックダウンによる遺伝子発現パターンの変化をマイクロアレイによって解析したところ、数種の遺伝子の発現が抑制されていた。
脊椎動物心臓心房心室区画化起源と分子機能進化

脊椎動物の心臓は生活環境の変化に伴い、魚類の一心房一心室から鳥類・哺乳類のような二心房二心室へとより高次な形態をとるようになった。このように心臓形態が複雑化するためには心房・心室それぞれを左右に分ける中隔の形成が重要であり、本研究では心房心室中隔が進化の過程でどのように獲得されていったかを明らかにするとともに、発生時の心房心室中隔形成分子メカニズムを解明することを目的とする。本年度は心房中隔が進化のどの段階で獲得されたのか明らかにするために、両生類・肺魚・多鰭類のポリプテルス・総鰭類のシーラカンスを用いて心臓形態比較をおこなった。肺魚は肺を有し、解剖学的に心房中隔を持つと報告されている。ポリプテルスでは心臓の連続切片を作製し、詳細に観察したところ心房に中隔様構造は認められなかった。シーラカンスに関しては、その材料の入手困難さから心臓構造に関する報告はこれまで全くなされていない。今回、東京工業大学の岡田教授との共同研究により、シーラカンス稚魚の心臓を調べる機会を得た。シーラカンスの心臓は稚魚でも大きいため、MRIを用いて内部構造を調べたところ、他の魚類とは異なる特徴的な心房形態をしていることが明らかになった。現在、肺魚や他の魚類との違いをさらに詳しく調べるため、心臓形態の3次元構築を試みているところである。さらには肺魚や他の魚類、両生類の心臓についても心臓形態の3次元構築をおこなう予定である。これにより得られる結果は世界的にも新規性の高いもので、心臓の形態をもとに魚類から両生類への進化について述べる非常に重要な知見となりうる。
東南アジアにおける微生物の動態と多様性に関する調査研究

吉田、関、Simらは、Streptomyces属細菌の分子系統に基ずく迅速同定のためのデータベースを構築し、その多様性を示すと共に、βラクタム抗生物質生産菌の多様性解析に応用した。さらに、樹木寄生性根粒菌の分子系統解析を行い、従来考えられていたよりも多様であることを示した。駒形・Somboonは、タイの魚介類、肉類、野菜、果実などを原料とした発酵食品の生産関与している乳酸菌の動態と多様性を検討し、そのフロラの全貌をほぼ明らかにし、そのフロラをコントロールしている要因の一つに食品の食塩濃度があげられることを明らかにした。また、多くの乳酸菌を同定保存した。杉山および横田(協力研究者)は、Poonsookらと共同して、熱帯植物葉面から酵母(4株)を分離し、分子系統的分類によりテレオモルフでは担子菌酵母に帰属するが、アナモルフから新属である可能性を示唆した。また、タイ国熱帯雨林土壌からグラム陽性細菌を分離し、表現、遺伝両形質に基づく統合的解析によりActinobacteriaに属する多様な種にからなることを明かにし、熱帯雨林地域には多くの新種ないしは新属に属する細菌が多様性に存在することを示した。金子はSaccharomyces両同胞種でRPL2重複遺伝子座を介して染色体転座が生じていることが明かにし、この染色体再構築をPCRにより検出する方法を開発し、S.bayanus、S.cerevisiae、S.paradoxus、S.pastorianusの4つの同胞種を増幅産物の違いにより迅速に同定することが可能とした。また、タイで分離した酵母19株について本手法を適用したところ、すべてS.cerevisiaeと同定された。これらの結果は、平成7年度、9年のタイ・バイオテクノロジー学会で公開発表した。本研究では、熱帯地域である東南アジア諸国に生息する菌類(カビ)、酵母および細菌など工業的に利用が期待される微生物資源に注目し、その動態と多様性に関する調査を行い、新しい微生物資源の確保と保存に寄与することを目的としている。菌類、酵母に関する研究では、タイおよびインドネシアにおいて自然界からの分離を行った。タイにおける研究では、分離酵母の分子生物学的分類法により、分離酵母の類縁性を検討した。またインドネシアでは耐塩性などの特殊条件下での酵母の分離を行っている。食品中の微生物、とくに乳酸菌の動態調査はタイにおいて実施した。タイ醗酵食品より乳酸菌を分離し、日本においてその生理的性質を検討し、分類学的位置を決定した。抗生物質生産などにおいて重要な放線菌に関する研究については、シンガポールおよびタイ研究者の協力を得て、抗生物質生産遺伝子の分離とその多様性について研究を行っており、日本では16Sリボゾーム遺伝子の系統的類縁性からの分類学的考察を実施した。その他、インドネシアにおいては、植林における窒素固定菌の重要性から、窒素固定菌の分離を行い、またリボゾーム遺伝子の系統関係を調べるための、研究条件を設定した。また、フィリピンでは、火山等の高温下で生育する微生物の集収を行った。また水圏の保護などに有用な光合成細菌の多様性を検討するため、菌株の分離、生理学的性質による固定等を実施した.杉山・横田らは、タイ国熱帯雨林にて土壌試料のサンプリングを行い、細菌の分離を試みた。その結果、放線菌を含むグラム陽性菌を中心に計64株を分離し、タイ国研究者と東京大学にて分類学的検討を行っている。また、タイ国研究者が東京大学において、タイ国で分離された細菌、放線菌分離株4株について形態・化学分類および系統分類に関する分類学的研究を行い、それぞれ既知属のComamonas属、Bacillus属、Streptomyces属の菌種と同定した。残りの株は新種の菌種と推定され、分類学的位置についてはさらに検討中である。

金子らは、タイ国の果実や発酵食品などから分離したSaccharomyces sensu strictoと期待される50株の電気泳動型を調べた。その結果、すべての株がSaccharomyces sensu strictoと同定できる核型を示し、そのうちS.bayanusと同定される株はなく、ほとんどがS.cerevisiaeと考えられた。さらに、19株を選び、S.cereviaiaeとの交雑試験およびDNA類似度試験を行った。その結果、16株は確実にS.cerevisiaeと同定でき、2株はS.patorianusの可能性、1株は新種の可能性が示唆された。駒形らは、タイ国の発酵食品より分離した乳酸菌について生理学的・分子生物学的手法を用いて同定を行い、Lactobacillus属などに属することを明らかにしたが、その中には従来の種には属さない新種があることを示唆した。これらについて平成9年に詳細を検討する。吉田・関らは、放線菌のβ-ラクタム抗生物質生産遺伝子の一つであるイソペニシリンNシンターゼ遺伝子の系統進化をDNAレベルで検討し、16Sリボゾーム遺伝子の分子系統を比較した。その結果、イソペニシリンNシンターゼ遺伝子は放線菌の各種株を移動し、分子進化を行ったものと推察された。関らはインドネシアもネムの樹木より分離された窒素固定菌の分子系統を明らかにするため、16SリボゾームRNA遺伝子の塩基配列を決定し、分離窒素固定菌がRhizobium属およびBradyrhizobium属など広く分布することを示した。吉田、関、Simらは、Streptomyces属細菌の分子系統に基ずく迅速同定のためのデータベースを構築し、その多様性を示すと共に、βラクタム抗生物質生産菌の多様性解析に応用した。さらに、樹木寄生性根粒菌の分子系統解析を行い、従来考えられていたよりも多様であることを示した。駒形・Somboonは、タイの魚介類、肉類、野菜、果実などを原料とした発酵食品生産関与している乳酸菌の動態と多様性を検討し、そのフロラの全容をほぼ明らかにし、そのフロラをコントロールしている要因の一つに食品の食塩濃度があげられることを明らかにした。また、多くの乳酸菌を同定保存した。杉山および横田(協力研究者)は、Poonsookらと共同して、熱帯植物葉面から酵母(4株)を分離し、分子系統的分類によりテレオモルフでは担子菌酵母に帰属するが、アナモルフから新属である可能性を示唆した。また、タイ国熱帯雨林土壌からのグラム陽性細菌を分離し、表現、遺伝両形質に基づく統合的解析によりActinobacteriaに属する多様な種にからなることを明にし、熱帯雨林地域には多くの新種ないしは新属に属する細菌が多様性に存在することを示した。金子はSaccharomyces両同胞種でRPL2重複遺伝子座を介して染色体転座が生じていることが明らかにし、この染色体再構築をPCRにより検出する方法を開発し、S.bayanus、S.cerevisiae、S.paradoxus、S.pastorianusの4つの同胞種を増幅産物の違いにより迅速に同定することが可能とした。また、タイで分離した酵母19株について本手法を適用したところ、すべてS.cerevisiaeと同定された。
宇宙初期における時空と物質の進化

本研究の主な研究成果は以下のとおりである。1.超ハッブルスケールでの非線形曲率揺らぎを一般的に取り扱うことができる非線形δN形式を提唱し定式化した。初期宇宙モデルと観測量を関連付ける強力な理論であり,今や世界中の当該分野の大多数の研究者が使用する非常に強力な道具になっている。2.「漸近的に平坦で回転のないブラックホール解は高次元シュバルツシルト解のみに限られる」という「唯一性定理」の証明に成功した。4次元時空ではブラックホールの形は2次元球面であるというHawkingの定理があったが、高次元では存在しない。しかし、静的な場合に限ると形が高次元球面になることが分かった。3.最も有力なバリオン数生成の機構と考えられているLeptogenesisにおいてニュートリノ振動現象に現れるCPの破れの符号と宇宙のバリオン数を関係させる模型を提唱した。4.ビッグバン元素合成においてグラビティーノ崩壊などを詳細に評価し、元素合成からのハドロン放出崩壊に対する制限を求めることに成功した。これはインフレーション宇宙モデル構築に重要な手がかりを与えるとともに、宇宙の物質・反物質の起源を説明するバリオン数生成機構に対しても重要な示唆・制限を与えた。5.ブレーン宇宙モデルにおける始原的ブラックホールホールの蒸発によって形成される背景ガンマ線や反陽子が現在の観測上限値を超えないこと等の条件から、ブラックホールの量や、バルク空間の曲率等に制限が付けられることがわかった。6.数値シミュレーションを用いて銀河団重力ポテンシャルの3軸不等モデルを経験的に構築することができた。これにより非球対称性の効果を初めて定量的に取り扱うことを可能となり標準的な冷たい暗黒物質モデルでは説明できないとされていた重力レンズ銀河アークの存在確率が310倍増加し、観測と一致することが示された。7.スローンデジタルスカイサーベイによる銀河分布のデータを用い、非ガウス性の発達具合が銀河の分類ごとに異なることをつきとめた。このように銀河進化による非ガウス性の影響を分離する礎が与えられ、密度ゆらぎの初期条件を探る基盤を作ることができた。(1)ニュートリノ宇宙物理と宇宙線(佐藤)超新星内でのニュートリノ振動の研究からいまだ決定されていないニュートリノ振動のパラメータ、1-3混合角や質量の2乗差に関する情報が超新星ニュートリノが観測されたときえられるとを示した。超高エネルギー宇宙線の伝播のシミュレーションから、観測されている小スケールでのクラスタ事象、大スケールでの一様性などを説明するためには、通常の銀河に起源をもつ宇宙線では説明が困難であり、宇宙初期残存粒子起源などが必要であることをしめした。(2)多次元宇宙の進化とブレーン世界説(佐々木・白水)ブレーンワールド宇宙論について、そのホログラフィー解釈、量子論的安定性、高次元ブラックホールの唯一性定理の証明、ブレーン上の有効理論の近似的導出法の構築を行った。特に、ブレーン上の有効理論の近似的導出法の構築によって懸案事項であったバルクを解くことが近似的に可能となった。また、余剰次元中に存在するスカラー場がブレーン宇宙上に引き起こす様々な効果を研究した.特にその量子効果に着目してブレーン宇宙の観測的検証可能性を探った。(3)物質・反物質の非対称性の起源(吉村・川崎・柳田)電弱バリオン生成機構に関係して、1次元量子系の無限自由度熱環境におけるトンネル現象を調べ、準安定状態で環境からエネルギーをもらって励起が起こり、トンネル確率が増大することを発見した。

また、超対称性理論に基づくアフレック・ダイン機構に伴って作られるQボールの宇宙論的進化を有限温度の効果を取り入れて解析した。Gauge-mediated SUSY breaking Modelにおいて、Gravitinoが自然に暗黒物質になる機構がLeptogenesisによる宇宙のバリオン数の説明と矛盾しないことを示した。(4)観測による初期宇宙理論モデルの検証(須藤・樽家)ダークマターハローの密度プロファイルの非球対称モデルとして、3軸不等楕円モデルを提唱し、それを重力レンズ現象を通じて検証する方法論を提案した。さらに静水圧平衡を仮定して、X線、電波観測と直接比較できるようなガス密度・温度プロファイルを計算した。また、スローンデジタルスカイサーベイの銀河カタログを用いて原始密度ゆらぎのガウス性を検証した。また、数値シミュレーションの解析に基づき、強非線形下の2点相関関数の進化を半解析的に予言する理論モデルを構築した。1.ニュートリノ宇宙物理と宇宙線(佐藤・長滝)ニュートリノ質量階層構造が電子、ミューオン、タウオンとは逆の場合の超新星背景ニュートリノのフラックスを計算し、スーパーカミオカンデで検出することにより1-3の混合角パラメータや質量の2乗差に関して制限が付けられることを示した。又、中性子星から放出される高エネルギー宇宙線は超新星残骸との相互作用により、高エネルギーニュートリノとして観測される可能性を指摘した。2.多次元宇宙の進化とブレーン世界説(佐々木・白水)ブレーン宇宙論におけるバルク・インフラトンモデルにおいて、密度揺らぎを解析し、低エネルギー極限で4次元理論が完全に再現されることを示した。また、ガウス・ボンネ理論では余剰次元が約10kmという大きなサイズになり得ることを示した。又、Dブレーンにもとづいたブレーン宇宙論の基礎研究を行った。特に、ブレーン上の重力理論の導出を行い、宇宙項の存在の深い示唆を得た。3.物質・反物質の非対称性の起源とインフレーション理論(吉村・川崎・柳田)超対称性理論に基づくSUSY Breaking機構に伴って引き起こされるレプトン非対称性を調べ、現在の宇宙に於けるレプトン非対称の程度を説明出来ることを示した。又、最近発表された宇宙背景放射のデータに基づいて、ハイブリッド・インフレーション宇宙モデルの構築、カーバトン・モデルにおける等曲率揺らぎの生成と制限、大質量星による宇宙の再イオン化を調べた。4.観測による初期宇宙理論モデルの検証(須藤・樽家)SDSSの銀河サーベイデータから、ミンコフスキー汎関数・3点相関関数を計算し、銀河分布の非ガウス性の存在とその性質を調べた。また、宇宙のダークバリオン探査専用衛星DIOSの提案とその科学的可能性を検討した。又、宇宙大規模構造に現れる非ガウス的な性質について解析し、質量密度ゆらぎの分布関数に現れる対数正規的な性質が、自己重力天体の密度構造と密接に関係していることを示した。
正20面体クラスター内・外のナノ空間を場とした超構造の作製と構造及び物性の評価

本年度は、主にCd_6M(M=Nd,Gd,Tb)において、電気抵抗、比熱及び磁化率の測定を行うことで規則-不規則相転移に関する詳細な情報を得ること、および、Cd_6M近似結晶の磁気特性を調べることを目的として研究を行った。電気抵抗測定より、Cd_6Nd,Cd_6Gd,Cd_6Tbにおいてそれぞれ、146,185,170Kで異常が観測された。また、比熱にも異常が見られ、電気抵抗の異常温度とよく一致した。また、電気抵抗において降温・昇温時にヒステリシスが見られないこと、比熱においてエントロピーの開放が起こることから、二次に近い一次の構造相転移が起こっているものと考えられる。比熱のピークから、Cd_6Nd,Cd_6Gd,Cd_6Tbの単位胞あたりの転移エントロピーは、それぞれ、0.49kB,0.30kB,0.43kBと見積もられた。本相転移が、4面体の配向が秩序化したものと考えて転移エントロピーΔSを計算すると、1.39kBとなり、実測値はこの値に比べて小さいことが分かった。この理由としては、点欠陥などの構造欠陥の存在により、4面体の配向の規則化が部分的に抑制されたことが考えられる。一方、高温における逆磁化率は直線的でCurie-Weiss則に良く従い、いずれも室温では常磁性状態をとることが分かった。Curie-Weiss則によるフィッティングを行ったところ、得られた有効磁気モーメントは、3価の自由イオンの計算値と良く一致し、近似結晶中の希土類の価数が3価で、そのスピンが良く局在していることが分かった。一方、50K以下の低温では、Cd_6Nd,Cd_6Gd及びCd_6Tbにおいて、それぞれ、5,23,24Kにおいて異常が観測され、磁気転移が起きていることが判明した。このことから、正20面体クラスターの頂点に局在したスピンが室温ではランダムな方向を向いていたのが、低温では秩序化することが分かった。本年度は、主にZn_6Sc近似結晶において、正20面体クラスター内・外のナノ空間を"場"とした超構造の作製と構造及び物性の評価を行った。具体的には、Zn_6Sc単結晶を作製し、同一試料について相転移に伴う構造および物性変化を明らかにすることを目的とした。単結晶試料はフラックス法を用いて作製し、電気抵抗測定により157Kにて明瞭な相転移を示すことを確認した。この単結晶試料について、熱緩和法による比熱測定を5300Kの温度範囲で行い、転移ピークを詳細(0.2K刻み)に調べた。また放射光(ESRF、D2AM)を用いて転移点(Tc)より高温側で散漫散乱の温度変化を、Tc以下で超格子反射強度および格子ひずみの温度変化を調べた。比熱測定からはTc=157Kで明瞭な比熱異常が観測された。これはエントロピー変化を示しており、四面体の配向の規則化に対応するものと考えられる。超格子反射(47/2-1/2)の積分強度の温度依存性からは、Tcより高温側に散漫散乱によるテイルが観測され、Tc以下でブラックピークへと移行することが判明した。これは、Tc以上から短距離秩序が次第に発達し、Tcで長距離秩序が形成されることを示すものである。また、(6, 6, 0)ブラッグ反射のピーク形状の温度依存性から、157Kから159Kの温度範囲でピークの分裂が観測された。これは長距離秩序の形成とともに格子が歪み、斜方晶以下に対称性が低下することを示すものである。以上より、相転移点より高温側から4面体配向の短距離秩序が形成され、転移点で格子ひずみ、電気抵抗および比熱異常を伴って4面体の配向が一斉に規則化し超格子構造が形成されることが判明し、構造と物性の対応が明らかとなった。

一方、高温における逆磁化率は直線的でCurie-Weiss則に良く従い、いずれも室温では常磁性状態をとることが分かった。Curie-Weiss則によるフィッティングを行ったところ、得られた有効磁気モーメントは、3価の自由イオンの計算値と良く一致し、近似結晶中の希土類の価数が3価で、そのスピンが良く局在していることが分かった。一方、50K以下の低温では、Cd_6Nd,Cd_6Gd及びCd_6Tbにおいて、それぞれ、5,23,24Kにおいて異常が観測され、磁気転移が起きていることが判明した。このことから、正20面体クラスターの頂点に局在したスピンが室温ではランダムな方向を向いていたのが、低温では秩序化することが分かった。
最先端電子顕微鏡法を駆使した福島原発由来Cs粒子の生成過程・移行挙動の解明

現在までに放出物質から事故時の燃料の状態把握が行われてきたが、溶融燃料と炉構造物との混合により形成され現在も残存していると考えられるデブリの情報は未だ限られている。そこで、放出物質に含まれるデブリのフラグメントを透過型電子顕微鏡(TEM)で微細分析し、炉内で起きた燃料との反応や現在のデブリの状態を考察した。福島県で採取した土壌から、高濃度に放射性Csを含有する粒子(CsMP)を単離し、集束イオンビームによりCsMPを薄片化し、TEMで分析を行った。全てのデブリフラグメントはCsMPとともに存在しており、二種類の性状が見られた。一種類目は70 nmのuraninite (UO2+x)粒子がエピタキシャル成長した400 nmのmagnetite (Fe3O4)の自形結晶に包まれて存在していた。magnetite表面にはUの核分裂生成物であるTcやMoが吸着していることもわかった。二種類目は200 nmのzirconia (ZrO2)とuraniniteの等軸晶系の共融混合物で、UとZrの混合比は0.14-0.91とばらつきがあった。共融混合物表面には6 nmの空孔が見られ、揮発・気体成分を取り込む可能性があることがわかった。以上の結果から、炉内での水蒸気による金属構造物の酸化反応が、被覆材(Zr合金)だけでなくFeを含む構造物に対しても部分的に起きていることがわかった。また、生成した酸化物は核燃料の主成分であるuraniniteと炉内でも共存していると考えられる。フラグメントには空孔や核分裂生成物の吸着が見られたことから、形成したデブリにはナノスケールで放射性物質が含まれる可能性が示唆された。さらに、CsMPによってこれらのデブリフラグメントは様々な内包物とともに運搬され、吸引可能な大きさの粒子として環境中へ飛散することが明らかになった。デブリフラグメントの直接分析という予想していた以上の難関に挑戦し、世界で初めてシビアアクシデントで放出されたウランの原子像をとらえた。今後はウランを含む燃料微粒子の同位体分析、シンクロトロン光ミクロビーム分析を行い、最先端の結果を提示する。高濃度のCsを含有する粒子(Cs-rich micro-particles:CsMPs)はSiを主成分として炉内構成物や核分裂生成物から構成されており[2]、原子炉内で起こった化学反応に関する有用な情報を保持していると考えられる。CsMPsを高分解で詳細に分析することで、未解明の初期段階のCs化学種や反応プロセス、炉内環境の解明が可能になる。本研究では電子顕微鏡技術を用いたCsMPsのナノスケール分析により内部構造、構成元素、元素分布解析に基づき、CsMPsの生成過程と炉内環境の推測を行うことを目的とする。本研究ではCsMPsを東京都で採取した大気フィルターと福島県で採取した土壌から単離した。各々の試料のオートラジオグラフィーを行い、放射能を放つスポットをカーボンテープで分離し、SEM-EDS、γ線測定後、FIBで超薄切片をつくり、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて詳細に分析した。TEM-EDXの結果よりCsMPsは主にO、Si、Fe、Zn、Cs、Sn、K、Rb、Cl、Mn、Pbの元素から構成され、粒子内部ですべての元素がほぼ均一に分布していた。しかしCsは部分的に不均一に分布していた。また高分解観察をおこなったところ、マトリックスはSiO2で構成され非晶質であったがその内部に多数の結晶性を有するFe-Zn酸化物ナノ粒子がSiO2に溶解せずに取り込まれていた。また、Fe-Zn酸化物ナノ粒子にはCs、Sn、Clが吸着し、Uもそれらの粒子に吸着する形で粒子内に存在することが明らかになった。さらに粒子内部には核分裂生成物により構成されるナノ粒子の内包物が同定された。以上の結果からCsMPsが形成される前にFe-Zn酸化物および核分裂生成物ナノ粒子が炉内で生成し、溶融燃料とコンクリートが接触した際に生じるSiOガスがそれらを取り込み凝縮することで粒子形成が起こったことが示唆された。研究が軌道にのり、これまでにすでに2報を報告、1報提出済み、1報修正中と、当初の予想以上に成果が上がっているとともに世界中の一流の専門家たちを世界の英知を結集したチームが形成されつつある。福島第一原子力発電所(FDNPP)では、これまでに、放出物質からメルトダウン時の溶融燃料に関する考察が行われてきたが、溶融燃料と炉内構造物との混合により形成され、現在も残存しているデブリの情報は未だ限られている。本研究では、環境中に放出されたFDNPP由来デブリフラグメントを世界で初めて発見し、最先端原子分解能電子顕微鏡を駆使した原子分解能解析によって、炉内で起きた溶融燃料の化学反応、そして現在のデブリの状態を考察した。本研究で発見した全てのデブリフラグメントはCsMPとともに存在しており、二種類の性状が見られた。一つは70 nmのuraninite (UO2+x)粒子がエピタキシャル成長した400 nmのmagnetite (Fe3O4)の自形結晶に包まれて存在していた。MagnetiteにはUの核分裂生成物であるTcやMoが共存していた。

二つ目は200 nmのzirconia (ZrO2)とuraniniteの等軸晶系の共融混合物で、UとZrの混合比はU/Zrモル比で0.14-0.91の範囲であった。共融混合物には6 nmの空孔が見られ、揮発・気体成分を取り込んだ可能性を示唆した。以上の結果から、炉内での水蒸気による金属構造物の酸化反応が、被覆材(Zr合金)だけでなくFeを含む構造物に対しても部分的に起きていることが分かった。また、生成した酸化物は核燃料の主成分であるuraniniteと炉内でも共存していると考えられる。特にuraniniteとzirconiaの混合物は高温安定相である等軸晶系の構造を示したことから、高温の溶融デブリが急冷される環境にあったことがわかる。デブリフラグメントに空孔や核分裂生成物が存在することから、残存するデブリにはナノスケールで放射性物質が含まれる可能性が示唆された。国際会議発表、国際誌発表、プレスリリース、新聞掲載までなされており、当初の予定を大きく超える成果が得られている、と考えている。現在までに放出物質から事故時の燃料の状態把握が行われてきたが、溶融燃料と炉構造物との混合により形成され現在も残存していると考えられるデブリの情報は未だ限られている。そこで、放出物質に含まれるデブリのフラグメントを透過型電子顕微鏡(TEM)で微細分析し、炉内で起きた燃料との反応や現在のデブリの状態を考察した。福島県で採取した土壌から、高濃度に放射性Csを含有する粒子(CsMP)を単離し、集束イオンビームによりCsMPを薄片化し、TEMで分析を行った。全てのデブリフラグメントはCsMPとともに存在しており、二種類の性状が見られた。一種類目は70 nmのuraninite (UO2+x)粒子がエピタキシャル成長した400 nmのmagnetite (Fe3O4)の自形結晶に包まれて存在していた。magnetite表面にはUの核分裂生成物であるTcやMoが吸着していることもわかった。二種類目は200 nmのzirconia (ZrO2)とuraniniteの等軸晶系の共融混合物で、UとZrの混合比は0.14-0.91とばらつきがあった。共融混合物表面には6 nmの空孔が見られ、揮発・気体成分を取り込む可能性があることがわかった。以上の結果から、炉内での水蒸気による金属構造物の酸化反応が、被覆材(Zr合金)だけでなくFeを含む構造物に対しても部分的に起きていることがわかった。フラグメントには空孔や核分裂生成物の吸着が見られたことから、形成したデブリにはナノスケールで放射性物質が含まれる可能性が示唆された。さらに、CsMPによってこれらのデブリフラグメントは様々な内包物とともに運搬され、吸引可能な大きさの粒子として環境中へ飛散することが明らかになった。デブリフラグメントの直接分析という予想していた以上の難関に挑戦し、世界で初めてシビアアクシデントで放出されたウランの原子像をとらえた。今後、成果を積極的に公表し、論文化をすすめる。またその成果をもってさらに発展した基盤研究にapplyする今後は、最先端分析技術を組み合わせながら、CsMPの多角的な調査を行っていく。今後はウランを含む燃料微粒子の同位体分析、シンクロトロン光ミクロビーム分析を行い、最先端の結果を提示する。他研究費での調整がきいたため。最終年度に海外でおこなわれる国際学会で成果を発表するために、その分を確保したため。
GluRδ2-Cbln1-NRXN複合体によるシナプス形成機構の構造基盤の解明

シナプス形成機構の構造基盤に基づく厳密な理解と制御機構の解明を目指し、GluRδ2-Cbln1-NRXN複合体の立体構造の解析を試みた。昨年度までにGluRδ2-NTD (N-terminal domain)およびCbln1の立体構造を決定しており、その立体構造の情報を元に部位特異的変異体のシナプス誘導能評価している。本年度はこれらの結果を確認するとともにシナプス誘導能評価に加え、GluRδ2-NTD部位特異的変異体とCbln1の結合能を解析した。その結果、シナプス誘導能が消失している変異体については、同時にCbln1との結合能が消失していることが確認された。特に、GluRδ2のIle11、Leu327、Trp332で構成される疎水性のポケットとそれに隣接するArg330がCbln1と相互作用に関わることが示唆された。さらにCbln1とGluRδ2の相互作用部位を探索するために、蛋白質架橋剤をもちいてCbln1-GluRδ2複合体を架橋し、トリプシン消化後の断片を質量分析装置で解析することで相互作用部位の同定を試みた。2種類の異なった蛋白質架橋剤を用いてCbln1とGluRδ2とが共有結合で架橋された複数のイソペプチドを同定された。Cbln1とNRXN1βについても同様の解析を行い、質量分析によってCbln1とNRXN1βの相互作用部位も同定した。さらにゲルろ過クロマトグラフィー(SEC)ー多角度レーザー光散乱(MALS)をもちいた解析により、溶液中ではCbln1が6量体を形成しているこを、GluRδ2-NTDは2量体を形成していることを確認した。これらの情報を元に複合体の結合モデルを構築した。26年度が最終年度であるため、記入しない。シナプス形成とその再編は発達期における脳神経回路網の構築のみならず、記憶・学習といった脳高次機能の発現に重要な役割を果たし、発達期におけるシナプス形成不全や機能低下は自閉症、精神遅滞等の神経発達障害に深く関与する。しかしながらシナプス形成の分子基盤は依然として不明な点が多い。本研究は、小脳シナプス形成を担うGluRδ2-Cbln1-NRXN三者複合体の構造解析によって相互作用の特異性と機能制御のメカニズムを明らかにし、シナプス形成機構の構造基盤に基づく厳密な理解と制御機構の基本原理を解明することを目的とする。本年度は、既に決定しているGluRδ2のN末端細胞外領域の立体構造に基づいて網羅的に部位特異的変異体を作製し、培養小脳顆粒細胞を用いたシナプス誘導活性を指標にCbln1との相互作用部位を探索した。その結果、GluRδ2の最もN末端に位置する部位に存在する疎水性のポケットとそれに隣接する部位がシナプス誘導活性に必須であり、この部位を介してCbln1と相互作用していることが示唆された。さらに、GluRδ2-Cbln1およびNRXN1β-Cbln1の相互作用部位を同定するために、蛋白質架橋剤を使ってそれぞれの分子を共有結合させ、トリプシン分解後の断片であるイソペプチドの同定を試みた。蛋白質架橋剤の種類および反応条件を検討し、質量分析により特定の部位にのみ蛋白質架橋剤で架橋がおこることを確認した。受容体複合体の結晶化条件の改善を試みたが、回折測定に適する結晶は得られていない。

特に、GluRδ2-Cbln1の解離速度が速いため、蛋白質架橋剤を用いた安定的な複合体の調製が必要であると考えている。蛋白質架橋剤と質量分析により相互作用部位を明らかにし、それらの情報を基に安定に複合体を架橋できる条件を検討し、複合体の結晶化を進める予定である。
細胞周期転写活性因子E2F-4の3塩基変異多型と薬剤感受性・副作用の検討

発癌の過程で、いわゆるcare taker遺伝子であるミスマッチ修復(MMR)遺伝子の異常に引き続いて、直接細胞の癌化に関与する種々のgate keeper遺伝子の異常が蓄積することとなる。これまで見つかったgate keeper遺伝子異常にはTGFbRII、BAX、IGFIIR、E2F-4等がある。BAXの発現程度が違うと白血病細胞等で抗癌剤感受性が異なるとの報告はある。しかし、MMR以上に基づく発癌経路でこれまで見つかってきたgata keeper遺伝子変異は、全て遺伝子コード領域のmicrosatelliteの異常であり、これらの異常と抗癌剤耐性に関連した報告は無い。我々が見つけたE2F-4遺伝子について、見つかった異常がどう癌化に関連するか、その機能を検討した。[材料と方法][結果]癌で見つかった変異型E2F-4を導入した種々の細胞株では、CDDP、VP-16に対する感受性がwild type E2F-4発現細胞と比較して異なっていた。図に示すようにmutant細胞ではwild typeの細胞に比較してVP-16に対する薬剤感受性の低下を示した。一方CBDCAに対しては、全てのmutant細胞株でwild typeの細胞に比較して感受性の増加を示した。[考察]大腸癌において、MMR機能異常に基づく発癌は、固有の臨床分子病理的特徴を有する独立した発癌形態と考えられるようになった。従って、診断・治療においても、その特徴をふまえた選択が考慮される状況が生まれてきた。MMR系が特定の抗癌剤による細胞致死効果に深く関与することが明らかになってきたが、さらにMMR系だけでなく、MMRの標的遺伝子変異によっても抗癌剤感受性がかわってくる可能性があり、E2F-4の変異による感受性変化の知見が得られた。今後は、これらの新しい知見を踏まえた上で、適切なcase control studyがなされ、臨床に応用されていく必要があると考えられた。分子腫瘍学の発達により消化器外科領域の癌については大腸癌を中心にして癌化や悪性化の仕組がわかってきた。大腸癌で明らかになった2つの発癌経路のうち、DNAミスマッチ修復異常が原因となる発癌経路において、直接癌化に関与する癌関連遺伝子群の多くは分かっていなかった。我々は細胞周期に関与する重要な転写活性因子E2F-4を、この経路における重要な癌関連遺伝子と同定した。これは、他の研究者によって追試されており、現在では多くの総論等でも我々の成果が引用されている。我々の見い出したE2F-4遺伝子の変異は蛋白コード領域のCAG repeatの繰り返し回数の腫瘍特的な異常であり、HNPCCやMSIを示すsporadic大腸癌においてこのE2F-4の変異はTGFβ1RIIについで2番目に変異の頻度が高いことが解った。一方、E2F-4遺伝子のCAG repeat数の異常は、変異多型として正常人にも存在することが解った。従って、正常人におけるこの変異多型は、各種抗癌剤による感受性や副作用感受性を決定する可能性がある。この度の研究期間では、このE2F-4異常に基づく発癌機構をある程度明らかにできた。また、特に抗癌剤に対する薬剤耐性についても有用な知見が得られてきている。具体的にはNIH3T3細胞に変異E2F-4を組み込んだ発現用ベクターをstableにtransfectionした細胞株を樹立したが、形質転換がみられ、増殖速度が増加しco-transfectionしたE2Fのconsensus sequenceを有するreporter遺伝子の転写活性を種々の細胞株における研究で、上昇させることを見いだした。

これは、癌で見つかった変化が、種々の細胞周期において重要な遺伝子の転写を変化させていることになり、癌化に関与した変化と考えられる。E2F-4の変異多型のnormal populationによる比率を検討した。予後の明らかとなった大腸癌症例について、抗癌剤使用の有無と予後に及ぼす影響を検討中で興味ある結果がでつつある。我々は、これまで大腸癌を中心に消化器癌の癌化のしくみを研究してきた。このなかでmicrosatellite instability(MSI)を示す癌における重要な癌関連遺伝子として、細胞周期関連遺伝子E2F-4を発見し報告してきた。我々の見い出したE2F-4遺伝子の変異は蛋白コード領域のCAG repeatの繰り返し回数の腫瘍特的な異常であり、HNPCCやMSIを示すsporadic大腸癌においてこのE2F-4の変異はTGFβ1RIIついで2番目に変異の頻度が高いことが解った。また機能解析の過程でE2F-4の変異が薬剤に対する感受性を変化させることが明らかとなってきた。一方、E2F-4遺伝子のCAG repeat数の異常は、変異多型として正常人にも存在することが解った。従って、正常人におけるこの変異多型は、各種抗癌剤による感受性や副作用感受性を決定する可能性がある。予後の明らかとなった大腸癌症例について、抗癌剤使用の有無と予後に及ぼす影響を検討中で興味ある結果がでた。又、他の修復遺伝子の発現と抗癌剤予後についても重要な知見が得られた。