hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炎症性アストロサイトの移動メカニズムについての解析

脊髄損傷後には、受傷直後の機械的損傷である一次損傷と、それに引き続いて起こる出血や炎症、浮腫による二次損傷の、二段階の損傷が存在する。二次損傷の際に集積する炎症性アストロサイトによって形成されるグリア瘢痕は、損傷周囲に形成され、脆弱な損傷組織の補強や破綻した血液脳関門の修復に寄与する。このグリア瘢痕は神経の再生軸索が通過できず、機能回復を遅らせる阻害因子の一つと考えられていたが、反応性アストロサイトが修復を促す役割を担い、損傷後の機能回復に有利な側面も持つことを我々は報告した。反応性アストロサイトはSTAT3を介して活性化され、脊髄損傷後の炎症性細胞の浸潤を妨げていることから、我々は反応性アストロサイトでSTAT3の発現を欠失させた動物由来の初代培養細胞を用い、STAT3シグナルが損傷後のグリア瘢痕の縮小化やアストロサイトの移動性獲得に必須であることを本課題において明らかにした。さらにアストロサイトの移動性獲得こそが脊髄損傷の二次損傷を最小限に留める大きな要素であることが明らかにし、さらにSTAT3シグナルに関連する幾つかの下流因子の同定に成功した。下流標的因子の一つを欠損した動物のアストロサイトを用いた解析により、STAT3シグナル下流カスケードにおいて重要な標的が複数同時に存在することが示唆され、現在その同定と検証を進めている。また、脊髄損傷後の生体内でのアストロサイト移動活性化メカニズムを解明するための実験を行い、実際の脊髄損傷後のメカニズムとしての妥当性を確認している。またこれまでの解析に並行して行われていたアストロサイトの移動性の新規評価系の立ち上げに成功し、現在、脊髄損傷治療効果の期待される幾つかの新規薬剤のアストロサイト移動性に対する効果を検証し、脊髄損傷治療薬としての可能性を模索している。脊髄損傷後には二段階の損傷が存在することが知られている。一つは受傷直後の機械的損傷である一次損傷、もう一つはそれに引き続いて起こる出血や炎症、浮腫による二次損傷である。この二次損傷の際に集積する炎症性アストロサイトによって形成されるグリア瘢痕は、損傷部を囲むように形成され、脆弱な損傷組織の補強や破綻した血液脳関門の修復に働く。このグリア瘢痕は神経軸索が通過できずに機能回復を遅らせる阻害因子の一つであると考えられていたが、我々は、反応性アストロサイトが脊髄損傷後の炎症性細胞の浸潤を収束させ、損傷神経の修復を促す細胞としての役割を担い、損傷後の機能回復に有利な側面も持つことを報告した(Okada S Nat Med 2006)。このStat3を介したアストロサイトの移動活性化メカニズムの詳細を明らかにしようと試みた。その結果、別種の細胞を用いた過去の報告とは異なり、アストロサイトの極性形成にはSTAT3は関与せず、また微小管ネットワーク形成にも関与していないことがわかった。さらに我々は、STAT3によるアストロサイトの移動調節メカニズムは、STAT3のリン酸化を介し、下流の標的因子であるMMP2の酵素活性のコントロールが重要であることを示唆するデータを得た。我々は現在、上述のMMP2を介したSTAT3のカスケードが、本当にアストロサイトの移動調節に必要十分なものであるかを確かめるために、アストロサイトにおけるSTAT3およびSOCS3の発現を欠失させたマウスおよび、MMP2遺伝子欠損マウスから採取したアストロサイトを用いて、移動に関する確認実験を行った。脊髄損傷後には二段階の損傷が存在する。受傷直後の機械的損傷である一次損傷と、それに引き続いて起こる出血や炎症、浮腫による二次損傷である。二次損傷の際に集積する炎症性アストロサイトによって形成されるグリア瘢痕は、損傷周囲に形成され、脆弱な損傷組織の補強や破綻した血液脳関門の修復に働く。このグリア瘢痕は神経軸索が通過できずに機能回復を遅らせる阻害因子の一つと考えられていたが、反応性アストロサイトが修復を促す役割を担い、損傷後の機能回復に有利な側面も持つことを我々は報告した。この間、反応性アストロサイトはSTAT3を介して活性化され、脊髄損傷後の炎症性細胞の浸潤を妨げていることが分かった。我々は反応性アストロサイトでSTAT3の発現を欠失させた動物由来の初代培養細胞を用い、STAT3シグナルが損傷後のグリア瘢痕の縮小化やアストロサイトの移動性獲得に必須であることを明らかにした。さらに、アストロサイトの移動性獲得こそが脊髄損傷の二次損傷を最小限に留める大きな要素であることが明らかにし、さらにSTAT3シグナルに関連する幾つかの上流下流の因子の同定に成功している。現在、脊髄損傷後の生体内でのアストロサイトの移動活性化メカニズムを解明するための実験を行っていると同時に、アストロサイトの移動性の新規評価系を立ち上げ、脊髄損傷治療効果の期待される幾つかの新規薬剤の移動性に対する効果を検証している。

反応性アストロサイトはSTAT3を介して活性化され、脊髄損傷後の炎症性細胞の浸潤を妨げていることから、我々は反応性アストロサイトでSTAT3の発現を欠失させた動物由来の初代培養細胞を用い、STAT3シグナルが損傷後のグリア瘢痕の縮小化やアストロサイトの移動性獲得に必須であることを本課題において明らかにした。さらにアストロサイトの移動性獲得こそが脊髄損傷の二次損傷を最小限に留める大きな要素であることが明らかにし、さらにSTAT3シグナルに関連する幾つかの下流因子の同定に成功した。下流標的因子の一つを欠損した動物のアストロサイトを用いた解析により、STAT3シグナル下流カスケードにおいて重要な標的が複数同時に存在することが示唆され、現在その同定と検証を進めている。また、脊髄損傷後の生体内でのアストロサイト移動活性化メカニズムを解明するための実験を行い、実際の脊髄損傷後のメカニズムとしての妥当性を確認している。またこれまでの解析に並行して行われていたアストロサイトの移動性の新規評価系の立ち上げに成功し、現在、脊髄損傷治療効果の期待される幾つかの新規薬剤のアストロサイト移動性に対する効果を検証し、脊髄損傷治療薬としての可能性を模索している。
寿命の長短から寿命の質へ、健康寿命延伸への取り組みが実施されている。本学ではこれまでに薬食同源の視点から高齢者の栄養改善により、高齢者で問題となるフレイルやサルコペニアの向上に努め、科学的根拠を追求している。一方で、健康と腸内細菌叢との関連性が示されつつあり注目を集めている。しかし高齢者が栄養を摂取した際に生じる腸内細菌叢のバランスの変化、腸内細菌代謝物、高齢者の脳、筋肉、皮膚、大腸、血管/血液といった各臓器や組織に与える影響に関する理解は十分になされていない。本研究では、高齢者の栄養問題、腸内細菌叢の変化、腸内細菌の代謝物機能解析、宿主臓器との相互作用を一括し、腸-多臓器連関という枠組みで、その分子機序を解明することを目的とする。本年度は、ヒト臨床研究と並行して計画している下記項目に示す各種マウスモデルにおける栄養素と腸内細菌叢の解析に着手した。1脳-腸相関のマウスモデルとして中鎖脂肪酸を2週間摂取させたマウスを用い腸内細菌叢と脳内炎症の解析した。2血管/血液-腸相関として、ヒトエグサ由来ラムナン硫酸を4週間摂取させたマウスの腸内細菌叢と血管炎症の調査。3大腸-腸相関として、グリチルリチン酸を18週間マウスに投与し、マウス腸内細菌叢への影響を調査したところ、抗腫瘍効果が示されているグリチルリチン酸投与群において、腸内細菌叢の菌量や多様性に変化が認められた。いずれのマウスモデルにおいても各種栄養素における腸内細菌叢や腸内細菌代謝物の変動と、臓器連関との詳細を解析中である。ヒト臨床研究では栄養素として亜鉛に着目し高齢者へ栄養改善を実施した際の腸内細菌叢を解析し、合わせて高齢者のフレイル状態や嚥下機能、認知機能への影響について調査する予定で、入居者(47名)へのインフォームド・コンセントを含む特別養護老人ホームとの連携を図った。特別養護老人ホーム入居者を対象としたヒト臨床研究に関して、臨床研究倫理審査委員会の審査をへて、インフォームドコンセント実施済み47名のボランティアの協力が得られる体制が整った。実際の試験開始にあたって、特別養護老人ホームとの連携も始まっておりおり、亜鉛サプリメント摂取による腸内細菌叢と高齢者フレイルの調査を開始するための準備が万全に整った。これに加えて、腸内細菌叢や腸内細菌代謝物と多臓器連関の分子機序を明らかとすべくモデル動物実験も開始し、いくつか興味深いデーターが得られつつあり、順調に遂行できていると考えられる。H31年度は、昨年度に実施したヒト介入試験の準備を踏まえ、亜鉛サプリメント摂取による腸内細菌叢の解析を実行する。本学の関連施設である白子の森ホームに入居している高齢者を対象に必須微量元素である亜鉛栄養成分を8週間与える介入試験を実施する。事前にインフォームド・コンセントにて承諾していただけた47名の被験者を亜鉛サプリメント摂取群と非摂取群に分ける。亜鉛サプリメント介入後に糞便採取を行い、糞便から核酸抽出し、次世代シーケンサーで遺伝子配列の解析を実施する。得られた配列により系統分類解析を行うことでヒト腸内細菌叢の菌種組成を明らかとする。また、糞便中の短鎖脂肪酸(酢酸、プロピオン酸、酪酸)・胆汁酸(コール酸、デオキシコール酸等)の解析を行う。亜鉛栄養素は、様々な臓器に影響を及ぼすことが考えられており、亜鉛介入試験後、筋肉機能試験として高齢者の嚥下機能を解析する。認知症試験として簡易な認知度テストを実施する。皮膚バリア機能試験として非侵襲性の皮膚機能測定装置を用いることで、皮膚フレイル状態を反映するマーカー(皮膚の肥厚、角層水分量、経表皮水分喪失量など)を経時的に測定し、高齢者の皮膚フレイル状態の客観的な評価を実施する。また、フレイルとロコモのイレブン・チェックを実施することで、被験者のフレイル状態を把握する。これらに加えて、腸-多臓器連関との分子機序を明らかとすべく、下記のマウスモデル系を用いて、昨年度に引き続き解析を実施する。1皮膚-腸相関:亜鉛を豊富に含む飼料摂取によるマウス腸内細菌叢への影響と皮膚バリア機能2脳-腸相関:中鎖脂肪酸によるマウス腸内細菌叢への影響と脳内炎症3血管/血液-腸相関ヒトエグサ由来ラムナン硫酸によるマウス腸内細菌叢への影響と炎症への関与4大腸-腸相関グリチルリチン抗炎症作用によるマウス腸内細菌叢への影響と発がん予防寿命の長短から寿命の質へ、健康寿命延伸への取り組みが実施されている。
1脳-腸相関のマウスモデルとして中鎖脂肪酸を2週間摂取させたマウスを用い腸内細菌叢と脳内炎症の解析した。2血管/血液-腸相関として、ヒトエグサ由来ラムナン硫酸を4週間摂取させたマウスの腸内細菌叢と血管炎症の調査。3大腸-腸相関として、グリチルリチン酸を18週間マウスに投与し、マウス腸内細菌叢への影響を調査したところ、抗腫瘍効果が示されているグリチルリチン酸投与群において、腸内細菌叢の菌量や多様性に変化が認められた。いずれのマウスモデルにおいても各種栄養素における腸内細菌叢や腸内細菌代謝物の変動と、臓器連関との詳細を解析中である。ヒト臨床研究では栄養素として亜鉛に着目し高齢者へ栄養改善を実施した際の腸内細菌叢を解析し、合わせて高齢者のフレイル状態や嚥下機能、認知機能への影響について調査する予定で、入居者(47名)へのインフォームド・コンセントを含む特別養護老人ホームとの連携を図った。特別養護老人ホーム入居者を対象としたヒト臨床研究に関して、臨床研究倫理審査委員会の審査をへて、インフォームドコンセント実施済み47名のボランティアの協力が得られる体制が整った。実際の試験開始にあたって、特別養護老人ホームとの連携も始まっておりおり、亜鉛サプリメント摂取による腸内細菌叢と高齢者フレイルの調査を開始するための準備が万全に整った。これに加えて、腸内細菌叢や腸内細菌代謝物と多臓器連関の分子機序を明らかとすべくモデル動物実験も開始し、いくつか興味深いデーターが得られつつあり、順調に遂行できていると考えられる。H31年度は、昨年度に実施したヒト介入試験の準備を踏まえ、亜鉛サプリメント摂取による腸内細菌叢の解析を実行する。本学の関連施設である白子の森ホームに入居している高齢者を対象に必須微量元素である亜鉛栄養成分を8週間与える介入試験を実施する。事前にインフォームド・コンセントにて承諾していただけた47名の被験者を亜鉛サプリメント摂取群と非摂取群に分ける。亜鉛サプリメント介入後に糞便採取を行い、糞便から核酸抽出し、次世代シーケンサーで遺伝子配列の解析を実施する。得られた配列により系統分類解析を行うことでヒト腸内細菌叢の菌種組成を明らかとする。また、糞便中の短鎖脂肪酸(酢酸、プロピオン酸、酪酸)・胆汁酸(コール酸、デオキシコール酸等)の解析を行う。亜鉛栄養素は、様々な臓器に影響を及ぼすことが考えられており、亜鉛介入試験後、筋肉機能試験として高齢者の嚥下機能を解析する。認知症試験として簡易な認知度テストを実施する。皮膚バリア機能試験として非侵襲性の皮膚機能測定装置を用いることで、皮膚フレイル状態を反映するマーカー(皮膚の肥厚、角層水分量、経表皮水分喪失量など)を経時的に測定し、高齢者の皮膚フレイル状態の客観的な評価を実施する。また、フレイルとロコモのイレブン・チェックを実施することで、被験者のフレイル状態を把握する。これらに加えて、腸-多臓器連関との分子機序を明らかとすべく、下記のマウスモデル系を用いて、昨年度に引き続き解析を実施する。1皮膚-腸相関:亜鉛を豊富に含む飼料摂取によるマウス腸内細菌叢への影響と皮膚バリア機能2脳-腸相関:中鎖脂肪酸によるマウス腸内細菌叢への影響と脳内炎症3血管/血液-腸相関ヒトエグサ由来ラムナン硫酸によるマウス腸内細菌叢への影響と炎症への関与4大腸-腸相関グリチルリチン抗炎症作用によるマウス腸内細菌叢への影響と発がん予防
宇宙科学データのインタラクティブ3D映像化ツールの開発

宇宙科学データを取り扱う、インタラクティブ3D映像化ソフトウェアを、補助的なツールやライブラリと共に開発した。係るソフトウェアは、GPUによるリアルタイムレイトレーシングや、宇宙科学データの読み込み、CGソフトウェア形式の読み書き、宇宙科学固有の材質表現等、宇宙科学データを取り扱う機能を備えている。補助的なツールは、大規模ポリゴンの形状も描画可能なサーバ向けプログラムや、3D CGソフトウェアとの共同作業を支援する機能、モバイルや仮想現実を含んだリアルタイムレンダリングの統合開発環境への応用等が挙げられる。ライブラリは、多様なプラットフォームへの展開を見込んで、CやC++を用いて開発した。据置型PCにおいて可視化ツールを実現するにあたっての諸々の検討を行った。エントリモデルのPCにおいてもOpenCLがサポートされるようになっており、CPUのみではなし得なかったパフォーマンスの向上が期待できるようになった。OpenGLのみならず、GPGPUを持ちいたレイトレーシングもインタラクティブな可視化に適用可能であることを確認した。衛星等の位置・姿勢データ等の工学データのインタラクティブ可視化ツールのプロトタイプを作成した。現時点で位置・姿勢データは、SPICEカーネルの他に、フリーの3DCGソフトであるPOV-Rayと互換のカスタムフォーマットの読み込みに対応しており、公開されている「はやぶさ」や小惑星イトカワ等の位置・姿勢データを用いてその妥当性を検証した。また位置推定等の基本的なライブラリを作成し、可視化ツールと連動して位置推定が可能であることを確認した。これらの推定データは、POV-Ray対応のフォーマットで書き出す仕様としており、高品質のレイトレーシングを用いた映像製作に供することも可能となっている。X線天文や太陽地球物理学関連の衛星データについても、簡易のデータ処理用ライブラリを保守し、3次元空間に描画可能であることを確認した。これらのライブラリ群は、GUI等を司る環境依存のソースと、デバイス等に依存せず共通に用いることができるソースとに分離して作成し、後々、他のデバイスに移植する際にもそのコストが低くなるよう配慮している。ハードウェア環境としては、主として据え置き端末やモバイル端末における動作検証を行った。OpenGLやOpenCL等、グラフィックス用ハードウェア(GPU)による高速化の実証として、小惑星・探査機等のGUIベース表示システムを試作した。OpenCLは安価な端末でもレイトレーシングを高速に実行できるため、下記に述べるようなリアルタイム性の要求される用途においても、十分なレスポンスでレイトレーシングを実行できることが確認できた。一方で大規模な形状モデルにおいても正確なレンダリングを行うために、GPUと比較してメモリの制約が緩いCPUを用いたソフトウェアレイトレーシングの高速化も行った。本件に係るアウトリーチ活動への応用として、広報用途の軌道表示アプリケーションを製作し、「はやぶさ2」の地球スイングバイや「あかつき」の金星周回軌道投入時に、プレスセンター向けや一般見学者向けの展示で、予測軌道のリアルタイム表示を行った。プレスセンター向けの展示については、リアルタイム表示のみでなく、プレイバックや「はやぶさ2」の撮影画像の検証等の用途で、GUIベースの操作も行った。科学データをCG製作用素材として供するために、工学データ(「はやぶさ」の軌道データ等)の分析や理学データ(オーロラ観測データ、天文観測データ等)の汎用画像フォーマットへの変換等を行った。天文観測データについては、個々の観測結果は平面画像であるが、それらを結合することにより全天周映像等の3次元空間に臨場感の高い投影が可能となる。宇宙科学研究所が保有する天文観測データ等を中心として、このようなCG映像へ容易に提供可能な全天画像の制作を試みた。本件に係るアウトリーチ活動への応用としては、様々な波長の天文観測データを用いた全天周ドーム向け映像を制作し、その成果を国際科学映像祭ドームフェスタのショートプログラムとして上映した。現在までに据え置き端末やモバイルPCにて動作するプログラムを製作し、アウトリーチ活動の実践も行って、その効果を確認した。ハードウェア環境としては、据え置き型の高性能機で検証した他、モバイル端末を用いた展示も行い、実用的なレベルでGUI操作や表示ができることを確認した。ソフトウェア開発としては、従来から開発基盤としてきたMac(OS X)環境の他にLinux環境においても基本的な動作が支障無くコンパイル・実行できることを確認した。CG製作用素材としては、「はやぶさ」の軌道データ推定の他に、最新の「はやぶさ2」、「あかつき」の軌道データも取り扱えることを確認した。理学データについても、「あかり」の最新の全天観測データや、X線天文データを汎用画像フォーマットに変換した。これらの画像は、本課題で検討しているソフトウェアのみならず、広範囲のCGソフトで活用できる形式のものである。宇宙科学データの3D映像化について、その要素技術の研究及び、係る技術を用いたアウトリーチコンテンツ制作や、衛星運用・宇宙科学分野への応用について検討した。レイトレーシングを用いた3D可視化環境において、宇宙科学分野に特化した表面材質等の表現を含めたデータ可視化手法について検討した。係る機能は、共通のライブラリを用いて、小規模のものであればモバイル端末等でもインタラクティブな実行が可能である一方、サーバ機を用いた大規模なバッチ処理も可能とするものである。大規模処理については、擬似的なクライアント・サーバ環境を構築し、その有効性を確認した。本課題における環境では、数億要素のデータから4Kの画像を生成するような高負荷のタスクにおいても、10秒前後でレンダリングが可能であることが見出された。また、同ソフトウェアと既成の3D CGソフトウェアとで、読み書きする科学データの互換性を確保することにより、既成の3D CGソフトウェアとの相補的なレンダリングが可能となった。

これらの手法は衛星運用のような実務面での応用も可能である一方で、全天周映像等の制作にあたっても、宇宙科学固有の表現を可能とするものである。係る可視化の応用として、全天周映像制作や、3D CGモデルを用いた探査機の光度推定等を行った。デスクトップPCからモバイル端末まで含めた多様な環境での可視化を行うテストケースとして、リアルタイム3D CGの統合開発環境への宇宙科学データの応用について検討すると共に、3Dヘッドマウンントディスプレイを用いた仮想現実環境における小惑星模擬データや全天観測データの再現について検討した。本課題における環境では、高性能のモバイルPCを用いて、1000万要素程度のデータをリアルタイムに操作可能であり、形状モデルの再現・検査等にも有用であることが見出された。宇宙科学データを取り扱う、インタラクティブ3D映像化ソフトウェアを、補助的なツールやライブラリと共に開発した。係るソフトウェアは、GPUによるリアルタイムレイトレーシングや、宇宙科学データの読み込み、CGソフトウェア形式の読み書き、宇宙科学固有の材質表現等、宇宙科学データを取り扱う機能を備えている。補助的なツールは、大規模ポリゴンの形状も描画可能なサーバ向けプログラムや、3D CGソフトウェアとの共同作業を支援する機能、モバイルや仮想現実を含んだリアルタイムレンダリングの統合開発環境への応用等が挙げられる。ライブラリは、多様なプラットフォームへの展開を見込んで、CやC++を用いて開発した。据え置き型PCで可視化ツールを実現するにあたっての条件調査については、OpenGLやOpenCLを併用することにより、CPUのみのソフトウェア処理と比較してインタラクティブ性を高められることを確認した。科学衛星や小惑星等の位置・姿勢データ等、工学データの可視化について、「はやぶさ」をサンプルとして各種機能を検証した。インタラクティブな可視化ツールで閉じることなく、フリーのCGソフトに対応したフォーマットで読み書きする機能を実装することで、高品位の3D CGとの互換性も実現可能としている。3D空間の描画ツールについては、科学データに依存するソースと共通に利用できるソース等を極力分離することで、天文や太陽地球物理等、様々なデータの3D描画が容易になるよう配慮している。また様々なプラットフォームでソースを共用できるよう、共通性の高いソースはC++を基本とした構成としている。レイトレーシングで用いられるVoxel分割は、位置推定等のデータ解析にも応用可能である等、描画の範囲を超えたメリットも確認できた。従来構築してきたプログラムについて、様々な端末等への適用を検討する。
イネ科植物におけるアロ認識機構の解明

オオムギ野生種(Hordeum bulbosum)は、独立二遺伝子座(SおよびZ)支配の自家不和合性を有している。本研究では、このアロ認識機構の特異性決定因子の一つ、雌ずい側S遺伝子の有力候補HPS10(Hordeum Pistil S-specific 10)の機能証明を目的として、組換えHPS10タンパク質を用いた花粉培養によるin vitroバイオアッセイを行い、HPS10のSハプロタイプ特異的な花粉阻害効果を調査した。本年度は新たに、培地中に雌ずいを浸漬してS、Z因子を滲出させた後、花粉培養を行うことで、in vitroで自家不和合性を再現する実験系を確立した。この雌ずい浸漬培地を用いることでZ因子を補い、さらに組換えHPS10タンパク質(S_3-HPS10-GST融合タンパク質)を花粉発芽培地に添加したところ、S_3ハプロタイプ特異的な花粉発芽阻害効果が認められた。このことから、HPS10が雌ずい側S決定因子として機能することが強く示唆された。さらに、HPS10遺伝子の機能証明アプローチとして、VIGS (Virus-induced gene silencing)法による一過的な発現抑制系についても検討し、オオムギ野生種の開花前後の穎花においてウイルスの感染とVIGSベクター由来の遺伝子発現を確認することができた。また、本年度は新たな花粉側S因子候補の探索を目的として、成熟花粉のプロテオーム解析の予備検討を行った。現段階では、プロテオーム解析に必要なオオムギ野生種の発現配列(EST)情報が既存のデータベースにはほとんどない。このため、S_1およびS_3ハプロタイプの成熟花粉のTotal RNAからcDNAライブラリーの作成を行い、高速シークエンサーを用いたESTデータベース獲得のための基盤整備を行った。オオムギ野生種(Hordeum bulbosum)は独立二遺伝子座(SおよびZ)支配の自家不和合性を有している。その結果、S_3HPS10-GST融合タンパク質を花粉発芽培地に添加した場合に、S_3花粉に対するハプロタイプ特異的な発芽阻害効果が認められた。一方、S_1ハプロタイプの組換えHPS10タンパク質にも花粉阻害効果がみられたが、明瞭なSハプロタイプ(S_1)特異的阻害効果は認められなかった。このようなバイオアッセイの結果の差異は、in vitro花粉発芽培地における花粉発芽率の程度に強く影響されることが示された。これらの結果から、雌ずい側S決定因子としてのHPS10の機能証明のためには、より安定して高い花粉発芽率の得られるin vitro花粉培養系の開発が必須であると考えられた。本年度はさらに、上記のバイオアッセイとは異なる証明手段として、VIGS(Virus-induced gene silencing)法によるHPS10遺伝子の一過的な発現抑制アプローチの適用を考え、当該手法の予備検討を行った。その結果、オオムギ栽培種の葉および発達中の穎果において、BSMVウィルスベクターを利用したVIGS法が有効であることが確認された。今後オオムギ野生種の開花前後の雌ずいにおいて当該手法を適用し、HPS10遺伝子の発現抑制とそれに続く受粉反応の調査を行うことで、S決定因子の機能証明を試みる予定である。
グローバル化に向けた日本語の語彙テスト開発

本研究では、日本語使用者の言語背景が多様化しつつある状況に鑑み、日本語母語話者および第二言語としての日本語学習者の日本語語彙知識を同時に測定できるテストの開発を行った。具体的には、一般語彙サイズテストと漢字変換力テスト、学術共通語彙テストの3種類のテストを開発し、日本語母語話者および国内外の日本語学習者を対象に実施した。実施結果から日本人大学生の語彙量は約4万語であり、一般語彙に比べ学術共通語彙知識が乏しいこと、漢字圏か非漢字圏かによって語種別の知識に差があること、日本語運用能力の違いによって語彙習得の速度が異なることなどが明らかになった。また、妥当性の検証及び題のある項目の修正も行った。本研究の目的は、日本語の語彙量を用いて、1つのスケールで日本語使用者の日本語能力を測定するテストの開発である。研究分担者の1人である松下によって開発されている日本語非母語話者用の語彙量テストを利用し、多様な背景を持つ日本語使用者の一般語彙に関する語彙量テスト、大学の学びに必要な学術語彙および漢字能力に関わるテストの開発を行うものである。これにより、日本語に関して多様な背景を持つ学習者を対象としたカリキュラムの開発に貢献できる。平成27年度は、使用頻度5万語までを範囲とした語彙サイズテスト、漢字能力を測る漢字変換力テストの開発と実施、平成28年度に実施予定の学術語彙テストの開発を行った。まず、平成27年4月5月に国内4大学の日本人学生を中心とした500人に使用頻度5万語までの語彙サイズテストを実施し、データの収集を行った。その結果を8月に開催された日本リメディアル教育学会第11回全国大会で発表した。また、9月に国内2大学で使用頻度5万語までの語彙サイズテストを4月に実施したものとは別の形式で実施し、テスト形式による違いについて分析を行った。次に、平成27年7月28年2月に、日本国内・韓国・中国・インドの大学および日本語教育機関で日本語学習者400人に対し、使用頻度5万語までの語彙サイズテストと漢字変換力テストを実施し、データの収集を行った。来年度の発表を目指し、分析を行った。そして、来年度の実施のために、2月3月に、学術語彙テストの開発を行った。また、本研究の先行として、平成26年度に行った使用頻度3万語までを範囲とした語彙サイズテストの結果を「日本人大学生の日本語語彙量測定の試み」(中央学院大学『人間・自然論叢』第41号平成28年1月発行)という題で論文にまとめ、発表した。平成27年度に実施を計画していたのは、1使用頻度5万語までを範囲とした日本語語彙サイズテストの実施とその分析結果の発表、および、論文としてまとめ、投稿を行うこと、2学術語彙テストおよび漢字能力を測るテストの開発、3平成28年度に開催される日本語教育国際研究大会での発表の準備の3点である。1については、使用頻度5万語までを範囲とした日本語語彙サイズテストを国内4大学で実施し、データの収集を行った。また、9月には国内2大学で使用頻度5万語までを範囲とした日本語語彙サイズテストとは異なった形式で行い、テスト形式による違いについて、検討した。しかしながら、論文にまとめ、投稿する段階には至らなかった。一方、当初、予定していなかった海外での調査を行うことができ、国内と合わせ、日本語学習者400人に対し、日本語語彙サイズテストを実施し、データの収集を行った。2については平成28年度の実施を目指し、学術語彙テストを開発した。漢字能力を測るテストとして漢字変換力テストの開発を行い、日本語学習者400人に対してテストを実施し、データの収集を行った。3の発表の準備については12で収集した日本語学習者400人のデータの分析を行い、発表の申込を行った。以上より、当初の計画について概ね実施できたと考えている。研究分担者の1人である松下によって開発された日本語非母語話者用の語彙量テストを利用し、多様な背景を持つ日本語使用者の一般語彙に関する語彙量テスト、大学の学びに必要な学術語彙および漢字能力に関するテストの開発を行うものである。平成28年度は学術共通語彙テストの開発と実施を行った。まず、平成28年4月5月に国内3大学の日本人学生を中心とした500名に、使用頻度2万語までの学術共通語彙テスト1.0バージョンを実施し、データの収集を行った。その結果を8月に開催された日本リメディアル教育学会第12回全国大会で発表した。次に、昨年度、日本国内・韓国・中国・インドの大学および日本語教育機関で日本語学習者400名に実施した5万語までの語彙サイズテストと漢字変換能力テストの結果を9月に開催されたバリ2016日本語教育国際研究大会で発表した。さらに、8月9月に韓国で100名、日本国内の国立大学1校で日本人学生・留学生45名に対して学術共通語彙テスト1.0バージョンを実施した。それらの結果と既に収集したデータを踏まえて、平成29年3月に第19回専門日本語教育学会研究討論会で発表を行った。そして、次年度の実施のために、学術共通語彙テスト2.0バージョンの開発を行った。

また、平成27年度に行った使用頻度5万語までを範囲とした語彙サイズテストの結果を論文にまとめ、千葉大学『国際教養学研究』Vol.1(平成29年3月発行)に発表した。平成28年度に実施を計画していたのは、1国内および海外での学術共通語彙テストの実施、2日本リメディアル教育学会での発表、3日本語教育国際研究大会での発表、4実施したテストの見直し、5使用頻度5万語までを範囲とした日本語語彙サイズテストの結果を論文にまとめ、発表する、の5つである。1については、国内4大学および韓国1大学でテストを実施し、データ収集を行った。23については計画通り、学会での発表を行った。また、5については論文にまとめ、千葉大学『国際教養学研究』Vol.1に発表した。4については逐次、実施したテストの見直しを行い、次のテストの開発に反映させた。本研究の目的は、日本語の語彙量を用いて、1つのスケールで日本語使用者の日本語能力を測定するテストの開発である。研究分担者の1人である松下によって開発された日本語非母語話者用の語彙量テストを利用し、多様な背景を持つ日本語使用者の一般語彙に関する語彙量テスト、大学の学びに必要な学術語彙および漢字能力に関するテストの開発を行うものである。これにより、日本語に関して多様な背景を持つ学習者を対象としたカリキュラムの開発に貢献できる。平成29年度は、平成28年度に開発した学術共通語彙テストを改良した版を使用して、テストを実施した。まず、平成29年4月に国内2大学の日本人学生を中心とした400名に、使用頻度2万語までの学術共通語彙テスト2.0版を実施し、データの収集を行った。その結果を、小中学生を対象に実施した結果と比較し、8月に開催された日本リメディアル教育学会第13回全国大会で発表した。本発表では、中学3年生の平均点を下回る大学生が存在することをデータで示し、小中学校段階からの語彙力の引き上げが必要であることを示唆した。次に、日本国内・韓国・中国の大学および日本語教育機関で学術共通語彙テスト2.0版を日本語学習者230名に実施した。それらの結果を分析し、ベネチア2018日本語教育国際研究大会(平成30年8月開催)での発表に応募し、採択された。また、平成28年度に行った学術共通語彙テスト1.0版の結果を論文にまとめ、中央学院大学『人間・自然論叢』第45号(平成30年2月発行)に発表した。本論文では、本研究で開発した学術共通語彙テストが一定の弁別力と信頼性を有することを確認した。また、大学生は語の頻度を基準にした場合、一般語彙に比べ、学術共通語彙の理解が進んでいないと考えられること、学術共通語彙の理解が不十分で大学での学びに支障をきたす学生が一定数存在することが明らかになった。本研究では、日本語使用者の言語背景が多様化しつつある状況に鑑み、日本語母語話者および第二言語としての日本語学習者の日本語語彙知識を同時に測定できるテストの開発を行った。具体的には、一般語彙サイズテストと漢字変換力テスト、学術共通語彙テストの3種類のテストを開発し、日本語母語話者および国内外の日本語学習者を対象に実施した。実施結果から日本人大学生の語彙量は約4万語であり、一般語彙に比べ学術共通語彙知識が乏しいこと、漢字圏か非漢字圏かによって語種別の知識に差があること、日本語運用能力の違いによって語彙習得の速度が異なることなどが明らかになった。
軟骨細胞分化・アポトーシスの分子メカニズムの解明

この研究は、軟骨内骨化において重要な役割を果たす軟骨細胞分化・アポトーシスの分子メカニズムの解明を目的として行われた。昨年度までの成果として、我々は培養軟骨細胞を用いて軟骨細胞の分化およびアポトーシスを誘導する実験系を確立した。具体的には前軟骨細胞株であるATDC5にインスリンによる初期誘導をかけた後、20mMの無機リン酸刺激を加えてアポトーシスを誘導した。リン酸刺激後ミトコンドリアからのシトクロムcの放出が確認され、ミトコンドリア経路を介したアポトーシスであることが判明した。さらに、小胞体ストレスが関与していること、アポトーシスには(肥大分化の制御分子である)Runx2は必要でないこと、などが判明した。今年度は、ミトコンドリアの膜電位を調節する分子群であるBcl-2ファミリーについて調べた。Bcl-2ファミリーはアポトーシスを誘導する分子および抑制する分子で構成されているが、アポトーシス誘導分子であるBnip3をRNAiにてノックダウンすることでアポトーシスは抑制された。逆に、アポトーシス抑制分子であるBcl-xLの強制発現でアポトーシスが抑制され、RNAiによるノックダウンでアポトーシスは亢進した。無機リン刺激後Bcl-xLの発現量は不変であったがBnip3の発現量は上昇し、Bcl-xLとBnip3は複合体を形成した。マウス成長板における発現量を免疫染色で調べたところ、Bcl-xLは全軟骨層でほぼ均一に発現していたのに対し、Bnip3は肥大軟骨層に強く発現していた。以上より、肥大軟骨層における無機リン濃度の上昇がBnip3の発現上昇を促し、BnipはBcl-xLに結合してその抗アポトーシス作用を阻害することで軟骨細胞をアポトーシスへ導くことが判明した。初年度は生体においてどのような分化段階の軟骨細胞がアポトーシスに陥っているかを検索するとともに、主にin vitroの実験系を用いて軟骨細胞アポトーシスに関与する分子の検索を行った。まず、(1):軟骨系細胞株ATDC5が無機燐酸(inorganic phosphate,以後iP)により分化する際に誘導されるアポトーシス経路の解析をおこなった。このアポトーシスが抗アポトーシス分子BclXLにより阻害されたことからミトコンドリアもしくは小胞体ストレスを介していることが明らかになった。続いて(2):iPが実際に生体内において与えている影響を確認するためにマウスに低燐食を与え、骨組織に対する影響を確認した。その結果肥大軟骨層が延長しており実際に生体内においてもiPが軟骨分化の際のアポトーシスを誘導している可能性が示唆された。(3):軟骨最終分化誘導遺伝子Runx2の内軟骨性骨化に対する影響の確認を行った。軟骨系細胞株ATDC5にアデノウイルスを用いてRunx2ならびにDN Runx2を導入し、活性化カスパーゼ-3,7ならびにアポトーシスの最終段階で出現するcleaved PARPの発現パターンを観察することでアポトーシスにおけるRunx2の役割を明らかにした。その結果、Runx2ならびにDN-Runx2により、iPにより誘導されるATDC5の分化に対しては正もしくは負に調節されたが、アポトーシスに対する影響は観察されなかった。以上のことから、初年度は軟骨分化におけるアポトーシスにおいてiPがその中心的役割を果たしていることが明らかになった。

リン酸刺激後ミトコンドリアからのシトクロムcの放出が確認され、ミトコンドリア経路を介したアポトーシスであることが判明した。さらに、小胞体ストレスが関与していること、アポトーシスには(肥大分化の制御分子である)Runx2は必要でないこと、などが判明した。今年度は、ミトコンドリアの膜電位を調節する分子群であるBcl-2ファミリーについて調べた。Bcl-2ファミリーはアポトーシスを誘導する分子および抑制する分子で構成されているが、アポトーシス誘導分子であるBnip3をRNAiにてノックダウンすることでアポトーシスは抑制された。逆に、アポトーシス抑制分子であるBcl-xLの強制発現でアポトーシスが抑制され、RNAiによるノックダウンでアポトーシスは亢進した。無機リン刺激後Bcl-xLの発現量は不変であったがBnip3の発現量は上昇し、Bcl-xLとBnip3は複合体を形成した。マウス成長板における発現量を免疫染色で調べたところ、Bcl-xLは全軟骨層でほぼ均一に発現していたのに対し、Bnip3は肥大軟骨層に強く発現していた。以上より、肥大軟骨層における無機リン濃度の上昇がBnip3の発現上昇を促し、BnipはBcl-xLに結合してその抗アポトーシス作用を阻害することで軟骨細胞をアポトーシスへ導くことが判明した。
新たな視点での卵巣がん薬剤耐性化の解明：メタボロミクスの応用とオートファジー解析

新規抗癌剤Trabectedinが既存の抗癌剤に耐性を示す卵巣明細胞腺癌におけるKey drugであり、これを用いた二剤併用化学療法が卵巣明細胞腺癌に対する有望な化学療法レジメンである事を見出した。現在、Trabectedin併用化学療法の抗腫瘍効果とAutophagyの関係について検討を行っている。さらに我々はWilms' tumor 1 (WT1)遺伝子の発現と臨床的特性および予後との関連を検討し、WT1 mRNAの発現量が高いと悪性度が増し、さらに無病生存期間が短縮することを明らかにした。我々は、血管内皮細胞を用いて卵巣がんの進展・転移に重要な血管新生にRho/ROCK経路が主要な役割を果たすことを明らかとしてきた(Takata K.Mol CancerTher)が、この経路の卵巣がんにおける薬剤耐性化の意義を検討するため、患者の同意を得たうえで、臨床検体を収集している。すでに、20検体以上収集し、今後の解析に備えている。昨年計画に追加した研究計画については以下の通り計画が順調に遂行されている。従来の抗癌剤に対して耐性を示す卵巣明細胞腺癌に対するTrabectedine(スペインPharma Mar社より供与)抗腫瘍効果を検討した。(1)Trabectedineが卵巣明細胞腺癌に対して強い増殖抑制効果を示し、その抗腫瘍効果は従来の抗癌薬と比べて有意に高く、卵巣明細胞腺癌に対する有望な抗癌剤であることをin vitroおよびin vivoで確認した。(2)Trabectedine耐性卵巣明細胞腺癌細胞株を樹立し、本薬剤に対する耐性化のメカニズムを解明する基礎研究を開始した。Trabectedineを投与すると、癌細胞のAKT-mTORシグナルが活性化するが、耐性株においてAKT-mTORシグナルの活性化が感受性株に比べ有意に高く、AKT-mTORシグナルが耐性化に関与することが示唆された。さらに、AKT-mTORを抑制すれば耐性化を回避できることが示され、以上の研究成果を米国の癌専門誌に投稿した。現在は、trabectedine耐性化にオートファジーが関与しているかを検討するため、感受性株と耐性株を用いて(1)Trabectedine投与後のオートファジー誘導に差が見られるか?、(2)AKT-mTORシグナルを阻害するとtrabectedineによるオートファジーの誘導にどのような差が見られるかを検討し、耐性を獲得するメカニズムにオートファジーが関与しているか否かを検討する予定である。卵巣がんの進展・転移に重要な血管新生にRho/ROCK経路が主要な役割を果たすことを明らかとしてきた(Takata K.Mo1 Cancer Ther)。この経路の卵巣がんにおける薬剤耐性化の意義を検討するため、患者の同意を得たうえで、35検体以上の臨床検体を収集した。我々は、スペインPharmaMar社よりTrabectedineの使用許可および薬剤提供を受け、卵巣明細胞腺癌に対するTrabectedineの抗腫瘍効果を検討してきた。In vitroおよびIn vivoの検討により、Trabectedineが卵巣明細胞腺癌に対して、抗癌薬であるシスプラチン、パクリタキセル、イリノテカンより強い抗腫瘍効果を示し、卵巣明細胞腺癌に対する有望な治療薬となることを示した。また、Trabectedineの持続暴露によってTrabectedine耐性卵巣明細胞腺癌細胞株を樹立し、(1)卵巣明細胞腺癌にTrabectedineを投与するとAKT-mTORシグナルが活性化すること、(2)Trabectedine投与と同時にAKT-mTORシグナルを抑制すれば、Trabectedine耐性化を回避することができることを示し、これらの研究成果を米国の癌専門誌Clin Cancer Resに報告した(Mabuchi S,Kurachi H et al.Clin Cancer Res 2011;174462-73.)。現在は、卵巣明細胞腺癌のTrabectedin耐性化へのオートファジーの関与を解明するための研究を行っている。5種類の卵巣明細胞腺癌細胞株を用いて検討を行っているが、現時点では結論は得られていない。その結論が得られた後に、引き続き、オートファジーを促進もしくは抑制することによってTrabectedin耐性化を解除できるのか?についても研究を行う予定である。本研究の目的は、臨床的に重要な課題である新たな分子標的治療の開発に向けた基礎的研究である。以下の3つの研究を遂行している。1.新規抗癌剤Trabectedinが既存の抗癌剤に耐性を示す卵巣明細胞腺癌におけるKey drugであり、これを用いた二剤併用化学療法(Trabectedin + IrinotecanまたはTopotecan)が卵巣明細胞腺癌に対する有望な化学療法レジメンであることを見出した。2.細胞間の新たな情報伝達ツールとして、細胞放出型のエクソソームの存在に着目し、卵巣癌におけるもっとも頻度の高い転移・再発形式である腹膜播種の分子機構について検討した。

卵巣癌細胞株とコントロールとしたSV-40導入により不死化した正常卵巣上皮細胞より分泌されるエクソソームの回収に成功した。さらに蛍光マーカーPKH26 (Sigma)でラベルしたエクソソームが腹膜中皮細胞に取り込まれること、癌細胞と中皮細胞の共培養によってエクソソームに豊富に含まれているCD44やファイロブネクチンの発現が中皮細胞で増強していることを確認した。3.転写因子であるWilms' tumor 1遺伝子はRNA splicingを受け4つのisoformがある。我々はこれらを過剰発現させるレンチウイルスベクターを作成し、これを卵巣癌細胞に導入しstablecell lineを作成した。4つのisoformによる腫瘍産生能、腹水産生能を検討したところ、WT1 isoform Aがコントロールに比較して腫瘍産生量、腹水産生量ともに有意な増加を認めた。さらにWT1 isoform Aによる腫瘍・腹水産生能の亢進は、VEGFの発現亢進によるのであることをwesternblottingで確認した。本研究の目的は、臨床的にも重要な課題である新たな分子標的治療の開発に向けた基礎的研究である。以下の3つの研究を遂行している。平成24年度にTrabectedinの卵巣明細胞腺癌に対する抗腫瘍効果を詳細に検討する中で、TrabectedinをCPT-11もしくはTopotecanと併用した場合、非常に強い相乗効果が発揮された。この現象はTrabectedinをCisplatin, Paclitacel, Doxorubicineと併用した際には観察されず、Trabectedin+CPT-11もしくはTopotecanに特有の現象と考えられので、これが様々な抗癌剤に耐性を示す明細胞腺癌に対して最も強い抗腫瘍効果し、有望なレジメンと考えられる(米国婦人科癌専門誌Gynecol Oncolに投稿中)。今回我々は、癌細胞が播種する際に腹腔内を浮遊し低酸素状態に陥ることに着目し、miRNA RT-PCR array法で検討し、c-Met (肝細胞増殖因子受容体), mTOR (哺乳類ラパマイシン標的タンパク質), Caveolin 2などの発現を制御するhsa-mir199a-3p(miR-199a-3p)の発現が著明に減弱すること、さらに、miR-199a-3pの前駆体を強制導入した所、卵巣癌細胞の接着能、浸潤能が有意に低下することをin vitroの実験系で証明した。ハニカム膜による卵巣がん細胞の増殖抑制効果についても検討中である。ハニカム膜は、3D porous scaffoldとも言われ、細胞が接着、増殖していく上での足場となる。我々は、すでにこのハニカム膜を用いると、抗がん薬抵抗性である明細胞腺癌と粘液性腺癌の増殖が抑制されることを確認している。
アポリポ蛋白・受容体遺伝子塩基配列多型性の簡易解析法の開発と疫学的応用

本研究の初年度から進めている集団検診受診者1,382名の遺伝子解析に関しては、本年度にはアポAI-CIII遺伝子のMspI多型の解析を行った。また、アポB遺伝子のVNTR(variable number of tandem repeats)多型の解析法の検討を行い、アイソトープを用いない解析方法を解立した。アポAI-CIIIのMspI多型の出現頻度は、白人で報告されているほどの偏りはなく(白人:S1:0.89/S2:0.11、日本人:M1:0.56/M2:0.44)、昨年報告したSstI多型の頻度と非常に近かった(S1:0.64/S2:0.36)。Genotype別の血清脂質レベルに関しては、TC、HDL-Cともに有意な差はみられなかった。しかし、TGについては、M1M1:130.0±79.8mg/dl、M1M2:131.6±89.7mg/dl、M2M2:143.7±92.9mg/dlとM2M2で有意に高いことがわかった。また、SstI多型との組合せによるgenotype別の血清脂質レベルの検討から、S1S1M2M2タイプにTGが有意に高かった。アポB VNTR多型の解析法に関して、これまではPCRによるVNTRの増幅に多くの難点があった。これは、VNTR部位が、AT richな類似配列であるため、一定以上の増幅度を超えると、本来のバンドの上下に繰り返しの長さの分だけ長さの異なるエキストラバンドが多数生じて、目的とするバンドの読通りが不可能になるためである。これは、江見らの報告によるBV139(5'-ATGGAAACGAAATTATGGAGG)と、Boerwinkleらの報告によるBV810(3'-CCTTCTCACTTGGCAAATAC)をプライマーとすることによって解消した。さらに、この多型の同定に関して、4.5%ポリアクリルアミドゲル、、2%アガロースゲル、50%尿素(urea)を含む4%ポリアクリルアミドゲルの3種類のゲルで、VNTR多型の解析に最適な電気泳動条件を検討し、50%尿素(urea)を含む4%ポリアクリルアミドゲルが最も適していることを明らかにした。また、DNAの検出は、エチジウムブロマイド染色で行えることから、アイソトープを用いないで多型解析が可能である本研究の初年度から進めている集団検診受診者1,382名の遺伝子解析に関しては、本年度にはアポAI-CIII遺伝子のMspI多型の解析を行った。また、DNAの検出は、エチジウムブロマイド染色で行えることから、アイソトープを用いないで多型解析が可能である本研究がスタ-ト時点で、PCR法によるアポB遺伝子のXba I多型解析は99%、アポAIーCIII遺伝子のSstI多型解析は98%が可能であった。しかし残る12%は解析不可能であり、テンプレ-トDNAの問題、プライマ-位置の問題などを検討した。その結果、PCR法による増幅時のテンプレ-トDNAの濃度に問題があることが判明した。テンプレ-トDNAの濃度を0.1μg/μlに調整することで、現在のところ全サンプル解析することが可能となった。ただし、ここで新たな問題として、他研究施設で精製したDNAは、PCR法でうまく解析されないものがあるという事実が見つかった。DNAの精製法の違いによるらしいが、詳細は検討中である。

これまでに得られた結果では、アポBXbaI多型、アポAIーCIII SstI多型の出現頻度が欧米人とはかなり異なっており、人種差があるものと考えられる。また、日本人ではX1 alleleの頻度が高く、約95%であり、Hegeleらが報告したようにX1 alleleを持つ者が虚血性心疾患になりやすいとすると、ほとんどの日本人は遺伝的に心臓病の素因を持っていることになる。さらに、アポB遺伝子の3'末端に存在するvariable number of tandem repeats(VNTR)の解析法を検討しているが、一般化するには至っていない。これまでの正脂血者および虚血性心疾患患者の解析結果から、alleleの出現頻度は欧米人と異なっており、繰り返し回数の少ないalleleの頻度が高い傾向がみられた。また、虚血性心疾患患者では、正脂血者に比べ35/35のホモタイプが多いことがが判明した。このタイプは、日本人で最も頻度の高いgenotypeであり、XbaI多型と同様に、日本人は遺伝的に心臓病になりやすい人種であると推測される。本年度は、アポB遺伝子のXbal多型、SP(signal peptide)多型、およびアポAIーCIII遺伝子のSstI多型の解析を集団検診受診者1,382名について行った。さらにアポB遺伝子のVNTR(variable number of tandem repeats)多型の解析法を検討した。アポB Xbal多型に関しては、白人でgenotype間に出現頻度の差がないことが報告されているが、日本人では大多数の者がX1X1であった(X1X1:0.903、X1X2:0.094、X2X2:0.003)。血清脂質との関連性については、有意ではないがX1alleleを持つ者にトリグリセリド(TG)が高くなる傾向がみられた。HegeleらはX1alleleを持つ者が虚血性心疾患になりやすいと報告しており、非常に興味深い結果が得られた。アポB Sp多型の出現頻度についても、日本人では偏りがみられ、I/I:0.688,I/D:0.285、D/D:0.027であった。血清脂質との関連性については、XbaI多型と同様に出現頻度の高いI alleleを持つ者にTGが高くなる傾向がみられた。Xuらの報告とも一致し、遺伝素因的には、日本人は心臓病になりやすい人種であることが推測される。次年度には、haplotypeの解析や、食事などの環境要因を考慮した疫学的検討を行い、結論を出したいと考えている。アポAIーCIIISstI多型の出現頻度は、アポBの多型とは逆に、白人で報告されているほどの偏りはなかった(白人;S1:0.91/S2:0.09、日本人;S1:0.64/S2:0.36)。血清脂質については、genotype間で全く差がなく、心筋梗塞患者にS2alleleを持つ者が多いという白人での報告の裏付けとなるような結果は得られなかった。アポB VNTR多型の解析法については、現在のところ確立するまでには至らなかった。繰り返し配列が存在するため非特異的な増幅が起こり、PCRの条件設定に苦労している段階である。本研究の初年度から進めている集団検診受診者1,382名の遺伝子解析に関しては、本年度にアポA1-CIII遺伝子のMsp1多型の解析を行った。また、アポB遺伝子のVNTR(variable unmber of tandem repeats)