hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
樹木における負圧下での木部通水阻害からの回復機構の解明

木部張力下で、空洞化した道管への水の再充填に必要な「道管内腔にかかる陽圧を保つ仕組み」として、道管間の放射方向の連絡通路である壁孔に入った気泡が、機能している道管と再充填中の道管とを遮断するという仮説(壁孔仮説)が提唱されてきた。しかし、これまでに実験的な証明はなされていない。本研究では、落葉広葉樹のヤマグワ(Morus australis)を用いて、実験的なアプローチと理論的なアプローチによって壁孔仮説の実証を試みた。ヤマグワでは、乾燥ストレス後に潅水した個体で茎の通水性の回復が確認された。再充填にかかる時間と気泡の溶解速度から推測される再充填中の内腔にかかる圧力はわずか4 kPaであった。これに対して、壁孔内に気泡が入った状態を実験的に再現し、25 100 kPaの陽圧下でも気泡が維持できることを示した。しかし、Pressure probe法を用いた道管一本レベルで再充填中の道管内腔にかかる圧力の測定では、数十回の試行のほとんどすべてで陽圧は観測できなかった。また、壁孔内の気泡の再現実験からは、壁孔内の気泡が消える圧力は壁孔によって異なることが示された。これは、再充填中の道管内の水が、再充填が完了する前に周囲の道管内の水とつながる可能性を示唆している。このとき、再充填を完了させるためには、道管内腔へ水が流入する速度が隣接する道管へ水が流出する速度を上回る状態を作り再充填中の道管内の陽圧を維持する必要がある。しかし、文献値とヤマグワでの測定値から推定された値では、両者の間には1000倍程度の差があることが明らかになった。この結果から、木部張力下における再充填現象には、新たな仮説の提唱が必須であることがわかった。本研究では、ヤマグワを用いて、木部張力下でも再充填中の道管で陽圧を保つ仕組みの解明を試みた。ヤマグワでは、乾燥ストレス後に潅水した個体で茎の通水能力が回復した。壁孔内に気泡が入った状態を実験的に再現し、100 kPaの陽圧下でも気泡が維持できることを示した。さらに、この実験からは壁孔内の気泡が消える圧力は壁孔によって異なることが示された。しかし、両者の間には1000倍程度の差があり、新たな仮説の提唱が必須であることがわかった。道管が再充填されること示した論文の多くは,乾燥ストレス時には通水コンダクタンスが低下し,灌水などをしてストレスが解除されると通水コンダクタンスが回復するという実験を行っている.これに対して,Wheelerら(2013)は,強い負圧が掛かった状態の枝では,たとえ水の中で枝を切った(水切り)としても,切断中になんらかの要因で気泡が生じて道管に侵入し,通水能力を過小評価させることを示した.この結果は,乾燥ストレスがかかった時に測定された通水コンダクタンスの低下はアーティファクトであり,実際には低下していなかった可能性を示唆しており,道管の再充填現象自体が現実に起きている現象ではないのではないかという疑いを投げかけた.これを受けて,再充填現象の再確認を行った.乾燥ストレスがかかっている植物(ヤマグワ,ヒマワリ)で,長めに枝を切り出した後,水に浸けて負圧を緩和させて上記の現象が起きにくい状況で通水コンダクタンスを測定した.その結果、乾燥ストレス時に見られた通水コンダクタンスの低下は小さくなったが,乾燥ストレスが解除されたときの通水コンダクタンスの回復は確認できた.プレッシャープローブ法による測定では,キャピラリーを挿しやすい草本のヒマワリに材料を変更した.乾燥ストレスがかかっていない状態で,道管にキャピラリーを挿入して,人工的にキャビテーションを起こして再充填現象が起きるのを待った.しかし,圧力の増加は観察できなかった.
リユースに対応できる建築工法・構造システムの日本に適した展開と開発

本研究では、建築材料のリユースに対応できる建築工法や建築構造システムのうち、木構造、PC板の乾式取付工法、SRB-DUP構造に焦点を絞り、日本に適したリユースの展開方法の提案や、日本でのニーズが高いリユース可能な工法・構造システムの開発と提案に取り組んだ。その成果として、木造建築構成材のリユースに有効なカスケード利用システムや、PC板の乾式取付工法およびSRB-DUP構造によるリユース可能な制振壁の設計・施工法を提案した。1.リユース可能な木構造・工法システムとその条件整備に関する提案について(1)米国と日本における木造建築構成材のリユースの現状について、文献調査および日本での関係機関・現場の見学ならびに関係者に対する聞き取り調査を行った。その結果、日本における木造建築構成材のリユースに関する取り組みの問題点や米国における取り組みの優れている点の要諦を把握することができ、日本での改善策に関する現段階での提案を列挙することができた。(2)(1)の成果を踏まえ、次年度に行う米国での木造建築構成材のリユースに関する実地調査について、調査項目、誠査場所、収集する資料および試料など、詳細な調査計画を検討し、その案をまとめた。2.PC板の乾式取付工法によるリユース可能な制振壁の設計・施工法開発について(1)実大の壁-フレーム試験体の繰り返し水平載荷実験の実施に先立ち、先行実験研究の結果に基づく使用材料と工法の再検討を重点的に行った。その結果、プレキャストコンクリート壁版を周辺の主体構造フレームに強く固定することで生じる壁版の面外曲げに対する脆さを改善しうる新たな工法を考案した。これを受けて、その工法に用いる部品の材料、形状、製造方法を検討し、試作品の性能を調べる実験を行って、同工法が実現可能であることを確認した。(2)(1)の成果を踏まえて、直交する2方向の構面が任意の方向に水平力を受けるときの挙動を解析的に調べた。3.SRB-DUP構造によるリユース可能な制振壁の設計・施工法開発について(1)滑りを想定する箇所で発生させるための新工法を検討した。接触面の状態を制御すれば滑り発生箇所は与えているプレストレスの大きさ決まるので、各箇所のプレストレス値をシミュレートする解析方法を開発した。(2)直交する2方向の構面に正対する水平力を与える振動実験と解析を行い、壁体の固有振動数と剛性を把握した。(1)リユース可能な木構造・工法システムとその条件整備に関する提案について・米国での木造建築のリユースに関する実地調査を実施し、収集した資料の翻訳作業と分析を開始した。・日本国内で改修計画が進められている木造教会堂建築の実地調査を行い、構造部材の腐食等の状況確認と対応策の検討を行うとともに、材料実験を行うための試料収集を米国の実地調査での収集に代えて実施した。(2) PC板の乾式取付工法によるリユース可能な制振壁の設計・施工法開発について・前年度重点的に行った使用材料と工法の再検討により新たに考案したPC板の乾式取付工法について、制振システムとしての性能を更に向上させるための設計と施工に関する仕様の絞り込みを行い、数種類の摺動ブロック試験体に関する繰り返し水平載荷実験を行って、その挙動を把握した。その結果を踏まえ、PC板のリユースが可能な新開発制振システムを適用した実大の壁-フレーム試験体の繰り返し水平載荷実験の実施計画を策定した。・PC板のリユースが可能な新開発制振システムを適用した直交2方向の構面に正対しない水平力を与える振動実験の実施計画を策定した。その際、使用する振動台を検討した結果、実験はサイズを縮小したモデル試験体を用いて行うこととした。(3) SRB-DUP構造によるリユース可能な制振壁の設計・施工法開発について・滑り発生層の制御が可能なSRB-DUPリユース対応型制振システムを新たに考案し、システムの接合部付近を抽出した試験体の繰り返し水平載荷実験を行って、その制振性能を確認した。・同制振システムを適用した実大の壁-フレーム試験体の繰り返し水平載荷実験の実施計画を策定した。・同制振システムを適用した直交2方向の構面に任意方向の水平力を与える解析を行い、その挙動を調べた。1.リユース可能な木構造・工法システムとその条件整備に関する提案について(1)米国での木造建築のリユースに関する実地調査で収集した資料の分析を行い、参考になる内容を整理した。(2)日本国内で解体や建替工事が行われた木造建築の実地調査と解体材の収集を行い、部材の密度、含水率、弾性係数、強度、腐食状況を様々な方法で確認して、材のリユース可否判断のための指標を検討した。(3)成果を「リユース可能な木構造・工法システムとその実現に必要な条件整備に関する提案書」にまとめた。2.PC板の乾式取付工法によるリユース可能な制振壁の設計・施工法開発について(1)PC板のリユースが可能な新開発制振システムに関する、実大の壁-フレーム試験体の繰り返し水平載荷実験を行った。壁とフレームの相互作用によるPC板の浮き上がり抑制効果がみられた。

(2)PC板のリユースが可能な新開発制振システムの直交する2方向の構面に正対しない水平力を与える振動実験をモデル試験体に対して行い、動的挙動、特に応力や変形が大きくなる箇所を確認した。(3)3年間の成果を「リユース可能なPC板制振システムの設計・施工マニュアル案」にまとめた。3.SRB-DUP構造によるリユース可能な制振壁の設計・施工法開発について(1)本研究で新たに開発した、滑り発生層の制御が可能なSRB-DUPリユース対応型制振システムに関する、実大の壁-フレーム試験体の繰り返し水平載荷実験を行い、低摩擦抵抗下では想定通りの滑り挙動が確認された。(2)SRB-DUPリユース対応型制振システムの直交する2方向の構面に正対しない水平力を与える振動実験をモデル試験体に対して行い、特に面外壁と、ダンパーとして機能させる面内壁の変形挙動を確認した。(3)3年間の成果を「リユース可能な乾式組積構造制振システムの設計・施工マニュアル案」にまとめた。
事前学習モデルによる博物館学習を支援する学習教材の開発と評価

本研究では、自立的な解釈の前提となる、展示のテーマ、見るポイント、作品間の関連性をあらかじめ学習させることによって、展示室での自立的な展示解釈を支援するCognitive Orientation of Museum(通称COM)モデルを提案している。すでにCOMモデルにのっとって開発された教材の効果は実験によって検証されている。昨年度は、COMモデルを元にしたCOM教材の実践における活用実験を行った本年度は、COM教材の実践実験の成果を学会発表、論文発表、報告書作成を行った。日本教育工学会論文誌に発表した「美術館学習初心者のための博物館認知オリエンテーションモデルの提案」は、COMモデルの成り立ちと、COM教材の効果を掲載した。同じく、教育工学会論文誌に発表した「博物館学習における学習者独自の展示解釈に関する研究」では、COMモデルの効果のメカニズムを量的・質的分析を行った結果を掲載した。さらに、全日本博物館学会の論文誌である、「博学連携活動における事前学習教材の開発と利用博物館認知オリエンテーション教材を利用した事前学習」では、中学校での実践実験に利用した教材開発の過程と、教材利用の結果を掲載した。日本科学教育学会は、中学校での実践研究の発表を行った。その結果、COM教材を利用した事前学習を通じて、学生の美術館への来館動機づけを高められたか否かの検証が必要なことを指摘され、今後の研究の課題にする。また国文学研究資料館で行った、モバイル機器を利用した実験の成果は、報告書の形でまとめ、製本を行い、関係各所に配布した。今後は成果を論文化する予定である。本研究では、自立的な解釈の前提となる、展示のテーマ、見るポイント、作品間の関連性をあらかじめ学習させるととによって、展示室での自立的な展示解釈を支援するCognitive Orientation of Museum(通称COM)モデルを提案している。本年度は、COMモデルの有効性の範囲を探り、新たな活用可能性を探るため、2つの教材を開発し、3回の実験を行った。一つは小中学校の博学連携授業におけるCOM教材の活用研究である。本研究は、千葉県立美術館、千葉県教育センターの協力を得て、千葉県の小中学校向けのCOM教材の開発を行った。小中学校向けのCOM教材の開発のために、千葉県立美術館職員、千葉県教育センター職員、実際の小中学校の美術科教員と共に、小中学校の授業で活用できるCOM教材の在り方について会議を開催し、議論していった。その結果、小中学校向けには、導入部分は画像から入る、画像を大きくする、解説部分を簡単にし、興味関心を引くような呼びかけを入れる、などの改善案が出てきた。その改善案を元に、小中学校向けCOM教材を開発した。開発した教材は小学校と中学校の授業で利用し、美術館訪問に対する動機づけが高まる、美術館での鑑賞に対する肯定的な意見が増加する、といった効果が見られた。二つ目に、COM教材を館内支援と連動させる館内外における連携的学習支援システムを開発した。国文学研究資料館の協力を経て、展示鑑賞前の事前学習用COM教材と展示鑑賞中に事前のCOM教材の学習を反映させた館内ナビゲーション教材の開発を行った。実験では、被験者に事前学習用COM教材を利用してもらい、その後館内ナビゲーション教材を利用してもらい、効果を検証した。その結果、館内ナビゲーション教材は展示鑑賞中の行動に沿って開発しなければならないという課題が見つかり、今後課題分析を行い、再開発を行う予定である。
社会保障分野での人権の政策アプローチに基づく人権指標の開発に係る総合的学際的研究

健康権やジェンダーといった個別分野における人権指標の策定に向けた業績を挙げることができた。国際人権法学会でのインタレストグループ報告は、今後とも毎年担当することが見込まれ、学会レベルでの共同研究継続の基盤を確立することができた。研究2年目の本年度は、5回の研究会を行った。うち1回は、人権保障をめぐる包括的な観点を踏まえた上で社会権領域における人権指標をめぐる議論の深化を図るとの観点から、日本を代表する国際人権法学者である申惠羊氏(青山学院大学)から「人権実現のための措置を取る義務とその評価ー国際人権法学説と条約機関の実行の展開」というテーマで報告いただいた(2012年9月13日)。また政策レベルでの人権指標のあり方を考えるにあたっての参考として、企業向け人権指標「人権CSRガイドライン」について、専門家である菅原絵美氏(大阪大学)に報告いただいた(2013年1月26日)。このほか、日本の政策レベルの人権指標の活用につき、男女共同参画(植田晃博・外務省)、性的マイノリティ(則武立樹・大阪大学院)、自治体の福祉計画(井上英夫・金沢大学)、健康権(棟居徳子・神奈川県立保健福祉大学)の観点、さらに広く社会科学の観点からの人権の測定(松田亮三・立命館大学)の見地から、連携研究者・研究協力者が報告を行った(2012年6月30日、8月16日、2013年3月16日)。メンバー共同での研究成果発表の機会として、昨年度に引き続き、第24回国際人権法学会インタレストグループ報告を行った(2012年11月11日慶應義塾大学)。また日本弁護士会連合会第75回国際人権に関する研究会でも研究会メンバー4名が報告を行った(2013年2月15日日弁連弁護士会館)。所期の目的に鑑み、研究期間内には国内の社会保障政策における人権指標の開発・提示までには至らなかったものの、健康権・ジェンダーといった個別分野における人権指標の策定に向けた議論・業績の蓄積を行うことができた。さらに国際人権法学会でのインタレストグループ報告は本研究メンバーを中心に今年度以降も行う予定で、人権指標開発に向けた研究基盤を築いた本研究の意義は大きいものと思われる。研究初年度において、本研究プロジェクトは、計5回の研究会を行った。うち4回(2011年4月24日、6月25日、10月1日、12月16日)は、「人権指標」の開発と「政策アプローチ」という本研究の斬新性に鑑み、分野の異なる多くの研究者の共通の議論の土台を模索し構築するとの観点から、各共同研究者による本研究テーマに関連する報告を行い、忌憚のない議論を行った。後述するセミナー開催を経て、一定程度研究会としての共通了解が得られた2012年3月2日には、生存権研究で重要な業績を挙げている葛西まゆこ准教授(東北学院大学)を招聘し、「人権指標」や「政策アプローチ」にかかる憲法学研究からの知見を得ることができた。こうした一連の研究会における発表を準備報告と位置づけ、一部の研究会メンバー(棟居快行、棟居徳子、神陽子)が、2011年11月6日国際人権法学会第23回研究大会(北海道大学)においてインタレストグループ報告を行った。学会では、日本でまだなじみのない人権の「政策アプローチ」という視点や「人権指標」の開発及び活用にかかる本研究の趣旨を明らかにするとともに、国際レベルにおける「政策アプローチ」や「人権指標」の基本的事項を中心に報告を行った。2012年2月初旬には、国際人権法及びヘルス・ローの研究者であり、現在、Monitoring the Right toHealth: A Multi-Country Study"プロジェクトを主催し、世界各国の健康権の状況についてモニタリングを行っているオランダのBrigit Toebes氏を招聘し、事前打ち合わせを兼ねた数回のクローズドの研究会を経て、国際人権法セミナー「国際人権法上の健康権の国内実施:人権指標の活用の意義と課題」を主催した(2月4日。大阪大学)。研究会メンバーのみならず多くの参加者を得て、有益な議論を行った。初年度の主要な活動として見込んでいた研究会、国際人権法学会グループ報告、Brigit Toebes氏を招聘してのセミナーは、その準備も含め、概ね順調に行うことができた。「人権指標」の開発と「政策アプローチ」という本研究の斬新性に鑑み、分野の異なる多くの研究者の共通の議論の土台を模索し構築することが先決であるとの共通了解の下、各共同研究者による研究会での議論の刷り合わせに時間を要したため、国内法における具体的な人権指標の開発にかかる研究には着手できていないものの、今後の研究の方向性については概ね共有できている状況にある。前年度の研究の積み重ねを通じて、国内法における社会保障制度全般あるいは生存権・社会権にかかる「政策アプローチ」による「人権指標」の開発は、先行している国際レベルでも包括的な取り組みとしては行われておらず、具体的な政策へのインパクトとしても実効性に乏しいという共通了解に達した。このため、今年度は、漫然と抽象的な指標の開発に取り組むのではなく、各研究者が得意とする個別具体的な社会保障分野に焦点をあて、それぞれ具体的な「人権指標」の開発を目指して取り組むこととする。そのための研究会を6回開催する。

またその際、前年度に引き続き、国内の有力な国際人権法・憲法等の研究者を3回にわたって招聘し、研究に際して有益な知見を得ることとする。研究代表者に割り当てる研究費は、国内の有力な国際人権法・憲法等の研究者を3回にわたって招聘し、研究に際して有益な知見を得るための招聘旅費・謝金などに大半を使用する。このほか各研究分担者に配分される研究費は、本研究にかかる研究会のほか、今年度も前年度に引き続いて行う国際人権法学会報告(東京)のための旅費等、本研究の遂行に資する図書の購入などにあてられる。
スプライシングオーダー解析による組織特異的な選択的スプライシング機構の解明

皮膚線維芽細胞においてOXCT1遺伝子におけるスプライシングオーダーを決定した。各々のイントロンのスプライシングの効率はある程度決まっていることが明確になった。スプライシングはある規則性をもって行われているが、一部においては不規則な、すなわち、複数の異なる順序を経て最終的なmRNAが完成していることも示唆された。この不規則性は、選択的スプライシングのメカニズムに大きく寄与している可能性があると考えられた。さらに成熟SCOT RNAのみられない肝臓由来細胞で検討しその差異の比較から選択的スプライシングの分子基盤のさらなる解明を試み、他の遺伝子においても同様の解析方法を応用し検討している。申請者は、初年度の研究到達目標として、皮膚線維芽細胞、腎臓由来細胞、肝臓由来細胞などより核内hn RNAを分離しcDNA合成を行い、分離した核内hn RNAからRNA中間体(申請者はこれをspliced exon cluster in RNA intermediate(SECRI)と定義した)の解析を行うことでスプライシングオーダーを特定していく方法の確立を掲げた。現在、皮膚線維芽細胞においては、サクシニル-CoA:3-ケト酸CoAトランスフェラーゼ(SCOT)欠損症の原因遺伝子OXCT1におけるスプライシングオーダーをほぼ決定することができた。各々のイントロンについて、そのスプライシングの効率(スプライシングのされ易さ)はある程度決まっていることが実験結果から明確になった。この結果から、スプライシングオーダーは、ある規則性をもって行われているが、一方、一部においては不規則な、すなわち、複数の異なる順序を経て最終的なmRNAが完成していることも実験結果から示唆された。この「不規則性」は、一つの遺伝子から複数のタンパク質を作り出す選択的スプライシングのメカニズムに大きく寄与している可能性があると考えられた。現在、OXCT1に関しては、成熟SCOT RNAのみられない肝臓由来細胞で同様の実験を行い、その差異の比較から選択的スプライシングの分子基盤のさらなる解明を試みている。また、SCOT欠損症と同様にケトン体代謝異常症の一つであるβケトチオラーゼ欠損症の原因遺伝子においても同様の解析を始め、OXCT1と同様に、ある「規則性」と一部の「不規則性」をもってスプライシングが行われていることが判明している。研究到達目標として、皮膚線維芽細胞、腎臓由来細胞、肝臓由来細胞などより核内hn RNAを分離しcDNA合成を行い、分離した核内hn RNAからRNA中間体(これをspliced exon cluster in RNA intermediate(SECRI)と定義した)の解析を行うことでスプライシングオーダーを特定していく方法の確立を掲げた。現在、皮膚線維芽細胞においては、サクシニル-CoA:3-ケト酸CoAトランスフェラーゼ(SCOT)欠損症の原因遺伝子OXCT1におけるスプライシングオーダーを決定することができた。また、SCOT欠損症と同様にケトン体代謝異常症の一つであるβケトチオラーゼ欠損症の原因遺伝子においても同様の解析を始め、OXCT1と同様に、ある「規則性」と一部の「不規則性」をもってスプライシングが行われていることが判明しつつある。これら2点につき、さらに実験と確認を進め、その成果をまとめ論文を作成中である。OXCT1におけるスプライシングオーダーをほぼ決定することができた。成熟SCOT RNAのみられない肝臓由来細胞での検討、またβケトチオラーゼ欠損症など他の疾患原因遺伝子でも解析を進め一定の結果を得ている。小児科学成熟SCOT RNAのみられない肝臓由来細胞での検討を進めるほか、実際に組織特異的な選択的スプライシングを起こすとされている遺伝子において、種々の組織由来細胞を用いて、同様の方法でスプライシングオーダーを解析し、その組織特異的な差異を確認・証明することで、組織特異的な選択的スプライシングのメカニズムの解明に迫る。
脊髄損傷者の日常生活行動の中で褥瘡発生の要因となる行動の特定

脊髄損傷者(以下、脊損者)の日常生活場面でどのような行動が身体に圧迫を加えることになるのかを知るために、平成15年度は体圧測定に使用するFSAセンサーマットのキャリブレーションテストを行い、平成16年度は脊損者を対象に聞き取り調査と体圧測定及び減圧・除圧指導を行った。FSAセンサーマットのキャリブレーションテストでは直線性、反復再現性、ヒステリシス、温度感受性について検討した。反復再現性はバラツキ5%以内で安定性はよかったが、直線性ではoutputにマットの左右差がみられ、ヒステリシスではバリエーションが多かった。温度感受性は20,26,30°Cと外気温を変化させてoutputを見たが、バラツキは誤差の範囲内と思われた。聞き取り調査は研究協力の得られた19名の脊損者を対象に行った。また、本人の承諾が得られた場合のみ、様々な場面での座圧をFSA圧力センサーマットにより測定した。それらの結果をもとに褥瘡予防のための日常生活指導、特に減圧,除圧方法を指導し、それによる効果を見た。調査結果から、多くの対象者は車椅子上での体圧分散はクッション使用によりかなりできていたが、車椅子以外で畳の上や浴室の洗い場にそのまま座ると200mmHg以上の高圧が坐骨結節部に集中していた。聞き取り調査でも帰省時の畳上生活で褥瘡発生したケースも見られた。その他、入浴時にタイルの上に直接座る例、少数例(2名)ながら休日のパチンコ座位や除圧なしの自動車運転も見られ、車椅子以外ではあまり褥瘡に気を使っていないことが推測される。また、車椅子クッションの点検を定期的に行っている人は6/19名しかおらず、中には同一クッションを8-10年使っている人も見られ、今後の指導ポイントであると考えられる。6カ月後に再度褥瘡発生の有無を尋ねたが、誰にも発生していなかった。今回は対象者が少数であったため断定的な結論は出せないが、褥瘡発生に繋がる要因には車椅子以外の行動にもあることが示唆された。今年度は来年度への準備段階として、FSAセンサーマットのキャリブレーションテスト及び研究計画の研究倫理委員会での審査を受けるため申請を行った。1.FSAセンサーマットのキャリブレーションテスト(1)直線性:加圧荷重を0mmHgから200mmHgまで20mmHg毎に変化させた時のセンサーoutputの直線性をみた。減圧時の方が加圧時よりも残差(R^2)が小さく、同じ荷重を掛けてもセンサーoutputに左右差が見られた。(2)反復再現性:同じ荷重(100mmHg)を反復して50回加えた時のセンサーoutputのバラツキをみた。バラツキは5%以内で安定性はよかったが、どのoutputもマノメーター値よりも高かった。(3)ヒステリーシス:加圧荷重を0mmHgから200mmHgまで20mmHg毎に増加した時のセンサーoutputの変化と、200mmHgから逆に0mmHgまで20mmHg毎に減少した時のセンサーoutputの変化を比較し、その差からヒステリーシスを求めた。その結果、1%から25%のバリエーションがみられ、特に減少時の直線性に問題があることがわかった。

(4)温度感受性:湿度を一定(50%)にして外気温を20°C、26°C、30°Cと変化させた時のセンサーoutputの変化を0-200mmHgの範囲でモニターしたが、有意な差はみられなかった。ヒステリーシス10%以上を示した頻度は外気温が20°Cの方が30°Cより多かった。温度変化による直線性への影響ははっきりせず、誤差の範囲内かと思われた。以上のテスト結果から、このセンサーマットは脊損者の減圧・除圧指導のツールとしては有効であると思われるが、測定・研究ツールとしては過度に信頼しない方がよいと思われる。2.研究計画の研究倫理委員会への審査申請当初、本学部には研究倫理委員会が設置されておらず、平成15年6月よりその立ち上げ準備を行い、平成16年3月第1回研究倫理委員会が開催されたので、そこへ申請し、多少の修正の後、承認を得た。したがって、今年度は測定調査に入ることができなかった。脊髄損傷者(以下、脊損者)の日常生活場面でどのような行動が身体に圧迫を加えることになるのかを知るために、研究協力の得られた19名の脊損者を対象に聞き取り調査を行った。また、本人の承諾が得られた場合のみ、様々な場面での座位についてFSA圧力センサーマットにより体圧を測定した。それらの結果をもとに褥瘡予防のための日常生活指導、特に減圧,除圧方法を指導し、それによる効果を見た。調査結果から、多くの対象者に日常生活場面で褥瘡予防のためにさまざまな工夫がみられた。また、車椅子上での体圧分散はクッション使用によりかなりできていたが、車椅子以外で畳の上や浴室の洗い場にそのまま座ると200mmHg以上の高圧が坐骨結節部に集中していた。聞き取り調査でも帰省時の畳上生活で褥瘡発生したケースも見られた。その他、入浴時にタイルの上に直接座るケース、少数例(2名)ながら休日のパチンコ座位や除圧なしの自動車運転も見られ、車椅子以外ではあまり褥瘡に気を使っていないことが推測される。座位に直接は関連しないが、衣服の選択、体重管理では褥瘡予防よりも自分の好みを優先する人が多く見られた。また、車椅子クッションの点検を定期的に行っている人は6/19名で、異常を感じた時のみ7名、殆んど点検しないが6名であり、中には同一クッションを8-10年使っている人も2名見られ、今後の指導ポイントであると考えられる。6カ月後に再度褥瘡発生の有無を尋ねたが、誰にも発生していなかった。しかし、一回の指導であるため、その効果とは言い切れない。今回は対象者が少数であったため断定的な結論は出せないが、褥瘡発生につながる要因には日常生活場面の中で車椅子以外の行動にもあることが示唆された。今後、日常生活を詳しく聞いていくことにより褥瘡発生の要因となった行動はかなり特定できると思われる。
Mandibular symphysisの成長発育に関する形態学的研究

Symphysisの成長発育様相を明確にするために、小学校1年から中学校3年までの9年間にわたって採得された、女子20名男子19名の側面頭部X線規格写真と、同時期に得られた身長の測定記録を用いて以下の分析を行った。すなわち、オトガイ点Meを基準にsymphysisを唇側骨表面で重ね合わせ、symphysis height(以下、SHと略す)の成長と、身長および顎顔面頭蓋の成長との関連性を調べた。その結果、次のような結論を得た。1.各個体毎にsymphysisを経年的に重ね合わせたところ、39例中35例(89.7%)において少なくとも点MeからPmまでが重なり合った。2.35例の中には、Pm点よりも上部まで重なり合うものが半数近く存在した。3.SHの平均成長速度曲線と平均個成長速度曲線における思春期性成長のピーク期は、男子において同時期であったが、女子においては後者の方がおよそ1年早く現れた。4.平均個成長速度曲線では、SHの思春期性成長のピーク期は、男女とも身長のそれとほぼ一致した。5.平均相対成長の観点からみると、SHの成長は、点Bにおけるsymphysisの厚径を除いて身長および顎顔面頭蓋各部の成長と比較的高い相関を示した。6.各個体毎の相対成長からみると、SHの成長は点Pにおけるsymphysisの厚径、点Bにおけるsymphysisの厚径、前方上顎歯槽骨長、maxillary posterior dental height,上顎骨長を除いて、身長および顎顔面頭蓋各部の成長と高い相関を示した。以上のことより、点Meから点Pmまでのsymphysis唇側皮質骨表面は、成長発育による形態的変化をきわめて受けにくいことが明らかになった。またSHの成長発育は、身長の増加と非常に強い関連性を有していることが示唆された。Symphysisの成長発育様相を明確にするために、小学校1年から中学校3年までの9年間にわたって採得された、女子20名、男子19名の側面頭部X線規格写真と、同時期に得られた身長の測定記録を用いて以下の分析を行った。すなわち、オトガイ点Meを基準にsymphysisを唇側骨表面で重ね合わせ、比較的安定性の高い部位を見出し、symphysis height(以下、SHと略す)の成長と、身長との関連性を調べた。1.各個体毎にsymphysisを経年的に重ね合わせたところ、39例中35例(89.7%)において少なくとも点Meから点Pmまでが重なり合った。2.35例の中には、Pm点よりも上部まで重なり合うものがが半数近く存在した。3.SHの平均成長速度曲線と思春期性成長ピークを基準に、Tannerの方法により求めた平均個成長速度曲線における思春期性成長のピーク期は、男子において同時期であったが、女子においては後者の方がおよそ1年早く現れた。すなわち、従来の平均成長速度曲線では、男子が12.1歳、女子が12.3歳でそのピークを迎えていた。しかし平均個成長速度曲線では男子12.1歳、女子11.4歳にそのピークを迎えていた。4.各個体のSHと身長の思春期性成長のピーク期を工藤らの方法に準じて求めた後、男女別にその時期を算定したところ、平均個成長速度曲線では、SHの思春期性成長のピーク期は、男女とも身長のそれとほぼ一致した。すなわち、男子における身長の思春期性成長のピーク期は12.3歳、SHのそれは12.1歳であった。また女子におけるピーク期はそれぞれ11.6歳、11.4歳であった。

Symphysisの成長発育様相を明確にするために、小学校1年から中学校3年までの9年間にわたって採得された、女子20名男子19名の側面頭部X線規格写真と、同時期に得られた身長の測定記録を用いて以下の分析を行った。すなわち、オトガイ点Meを基準にsymphysisを唇側骨表面で重ね合わせ、symphysis height(以下、SHと略す)の成長と、身長および顎顔面頭蓋の成長との関連性を調べた。その結果、次のような結論を得た。1.各個体毎にsymphysisを経年的に重ね合わせたところ、39例中35例(89.7%)において少なくとも点MeからPmまでが重なり合った。2.35例の中には、Pm点よりも上部まで重なり合うものが半数近く存在した。3.SHの平均成長速度曲線と平均個成長速度曲線における思春期性成長のピーク期は、男子において同時期であったが、女子においては後者の方がおよそ1年早く現れた。4.平均個成長速度曲線では、SHの思春期性成長のピーク期は、男女とも身長のそれとほぼ一致した。5.平均相対成長の観点からみると、SHの成長は、点Bにおけるsymphysisの厚径を除いて身長および顎顔面頭蓋各部の成長と比較的高い相関を示した。6.各個体毎の相対成長からみると、SHの成長は点Pにおけるsymphysisの厚径、点Bにおけるsymphysisの厚径、前方上顎歯槽骨長、maxillary posterior dental height,上顎骨長を除いて、身長および顎顔面頭蓋各部の成長と高い相関を示した。以上のことにより、点Meから点Pmまでのsymphysis唇側皮質骨表面は、成長発育による形態的変化をきわめて受けにくいことが明らかになった。またSHの成長発育は、身長の増加と非常に強い関連性を有していることが示唆された。
特殊反応場の集積化

二亜鉛メチレンに対し,γ-アシロキシ-α,β-不飽和ケトンを作用させると, 1,3-ジケトンが生成する。この反応は三段階反応であると考えられ, DFT計算によると順に活性化エネルギーが減少しており,この反応が第一段階の進行と共に最後まで無理なく進行するタンデム反応である。また,ジビニル-1,2-ジケトンに対して先ほどと二亜鉛メチレンを作用させると,一挙にシクロヘプタン-1,3-ジオンが得られる反応を見いだしたが,二段階の反応である。しかし,二段階目の反応が遅いので,この反応をワンポットで行うには,厳密な温度制御が必要である。マイクロフロー法を使用すれば,数秒で室温で反応を行うことができた。1)二亜鉛種の共役付加によるカスケード反応-アシル化に続く三原子減少を経由する1,3-ジケトン合成を達成した。この反応は,最初に温和なエステル化により二分子を結合させるという点に加え,エノラート生成において強い塩基等を用いない。したがって高度に官能基化された1,3-ジケトンの新規合成法として期待できる。また,変換反応では,三原子減少を伴うので,合成容易な大員環エステルを原料として合成の困難な中員環1,3-ジケトンを合成する方法を開発することができた。2)親水性基の有機分子触媒,例えばイミダゾールにメチレン鎖を導入した触媒を用いて,従来水中で行うことが困難であったアルコールのトシル化反応や,Morita-Baylls-Hillman反応を効率よく行うことができた,。これらは,触媒の自己組織化の制御により基質の取り込みを促進し,水中での有機分子触媒の反応を効率化した結果である。3)入手容易なカルボニル化合物の遷移金属触媒への酸化的付加と脱カルボニルを鍵反応に用いる事により,炭素-ヘテロ原子結合の酸化的付加体等価体が反応系中で調製できる事に着目し,これを不飽和化合物のカルボヘテロアトム化反応に用いる事により,複素環化合物の新規合成法を開発した。ニッケルなどの低原子価遷移金属触媒を用いることで,フタルイミドの炭素-窒素結合を活性化してアルキンと反応させるカルボアミノ化反応により,医薬品合成中間体として有用なイソキノロン誘導体やイソキノリン,イソクマリン,チオフェン,インドールの合成を可能にした。本研究は,反応の集積化により,従来用いられてきたワンバッチでの合成反応ではなし得なかった高い選択性や収率等のハイパーフォーマンスを得ることにある。具体的に反応の集積化は,次の3点に絞り研究を進めて行く。1)メチル基に二個亜鉛が置換したbis(iodozincio)methane(構造式:CH2(ZnI)2)の二つのC-Zn結合の内,一方のみを求核種として利用し,イソシアナートと反応し,亜鉛メチル基を分子内に導入し,通常の方法では生成が困難な亜鉛エノラート利用することを検討する。2)マイクロフロー系(空間集積)による有機銅反応剤の反応を行い,効果的なタンデム反応を実現する。3)両親媒性分子触媒を利用する反応において,自己組織化を利用することにより,ミクロな領域での反応場集積化を行い,ワンポット反応を可能にする。以上における反応の集積化を目的とする。これらの22年度から継続して繰り越し検討を行った結果,亜鉛エノラートの新規合成法を開発することができた。また,有機銅反応剤を用いる反応についてもマイクロフロー系において1,4-付加続いて生じるエノラートのトラップを行うことが可能となった。マイクロフロー系においては従来のバッチ型反応では困難な単純ケトン存在下での選択的1,4-付加反応を行うことができ,先に述べたエノラートのトラップが分子内で行えることも示すことができた。また,二亜鉛種によるシクロプロパン化を利用するシクロヘプタン合成を見いだすこともできた。同一炭素上に二つの亜鉛が置換したbis(iodozincio)methane(以下,有機二亜鉛種と記す)は,反応剤自身が二度の反応の可能性を持つだけでなく,ルイス酸である亜鉛原子二個が極めて近い位置に存在しているという特徴を有するので,反応の集積と共に,特殊な反応場を形成することが期待できる。この反応剤を利用して,時空間集積および空間集積を行い,新規な分子変換法を開発することとした。また,有機分子触媒の高度な反応制御を利用する時空間集積を検討することとした。有機二亜鉛種とγ-アシロキシ-α,β-不飽和ケトンとを作用させると,三原子が脱離する1,3-ジケトンが得られることを報告しているが,パラジウム触媒存在下で反応させると,式1に示すように基質二分子からなるシクロヘキセン環を高ジアステレオ選択的に与えることを見いだした。

本反応は,有機二亜鉛種が還元剤として作用するタンデム反応であり,効率的な時空間集積を示すことができた。この二亜鉛種をパラジウム触媒存在下γ-アシロキシ-α,β-不飽和ケトンに作用させると不飽和ケトンに0価パラジウムが作用し,π-アリルパラジウムとなり,二亜鉛種が還元剤として働き,アリル亜鉛種となる。これが基質に対し共役付加し,エノラートとなり分子内アルドール反応を経てシクロヘキセン誘導体となるが,三つの置換基が全てエカトリアル位を占めている。この変換反応において二亜鉛種は効果的な極性転換剤として働いている。また,式2に示すようにγ-ヒドロキシ-αβ-不飽和工ステルに,アルデヒド共存下チオウレア構造を持つ有機分子触媒をγ-ヒドロキシ-α,β-不飽和ケトンとアルデヒドの混合物に作用させると,ヘミアセタールを生成した後,マイケル付加するというタンデム反応を経て,光学活性1,3-ジオキソランが生成することを見いだした。同一炭素上に二つの亜鉛が置換したbis(iodozincio)methane(以下,有機二亜鉛種と記す)は,反応剤自身が二度の反応の可能性を持つだけでなく,反応の集積と共に,特殊な反応場を形成することが期待できる。この反応剤を利用して,時空間集積を行い,新規な分子変換法を開発することとした。また,有機亜鉛反応剤による不斉自己触媒反応,硤合反応の空間集積を検討することで,不斉自己触媒反応の新しい展開をはかった。有機二亜鉛種とイソシアナートを作用させると,二亜鉛種の一方の炭素ー亜鉛結合がアミド化され,もう一方の炭素ー亜鉛結合がエノラートとなって反応することが予想される。つまり,二亜鉛種とフェニルイソシアナートが反応するとエノラート等価体が生成し,加水分解後,アミドを与える。この等価体の反応性を調べ,従来困難であった触媒的不斉Reformatsky型反応を試みたところ,高い収率とエナンチオ過剰率を得ることができた。本反応は,有機二亜鉛種が亜鉛メチル化剤として作用するタンデム反応であり,効率的な時空間集積を示すことができた。また,ジイソプロピル亜鉛とピリミジルアルデヒドとにおいて硤合らにより報告されている不斉自己触媒反応を空間集積であるマイクロフロー法で行った。従来の容器で行う空間・時間集積法であるone-pot法に較べ,効果的に不斉増幅を観測することができた。キニジン由来のチオウレア構造と三級アミン構造を有する触媒を用いて,アセタール化とオキシマイケル付加反応を連続して行う時空間集積を実現し,合成上有用な1,3-オキソランを一挙に光学活性体として得られる分子変換を見いだした。また,古典的に用いられる有機マグネシウム反応剤の銅触媒存在下での1,4-付加により生じるエノラートをアルデヒドと反応させる時空間集積を空間集積で実施した。(1)有機分子触媒を用いた時空間集積:キニジン由来のチオウレア構造と三級アミン構造を有する触媒を用いると,エノンに対する分子内オキシマイケル付加が進行し,光学活性テトラヒドロフラン環を高いエナンチオ選択性で与えることを既に見いだしている。この反応を鍵反応として,時空間集積を試み,基質としてアリルアルコール誘導体を用いてアルデヒドと共に,シンコナアルカロイド由来のチオウレア触媒を作用させ,アセタール化とオキシマイケル付加を集積することにより,光学活性1,3-ジオキソランを一挙に得た。
肺高血圧進展におけるプロリン異性化酵素Pin1の役割解明と新規治療法の開発

Pin1ノックアウトマウス(KO)を用いて低酸素誘発性肺高血症モデルを作製し、以下の結果を得た。すなわち、野生型マウス(WT)は低酸素により肺動脈圧上昇・右室重量増加・肺動脈壁肥厚が認められ肺高血圧症が誘発されるのに対し、KOでは肺動脈圧上昇・右室重量増加・肺動脈壁肥厚は抑制され肺高血圧は抑制されていた。同時に、細胞増殖の際に亢進が認められるリン酸化Akt・リン酸化Erkの発現は、WTの肺において増加が認められるのに対し、KOではそれらの発現変化は認められなかった。肺動脈圧上昇・肺血管平滑筋細胞の増殖に血管内皮傷害が関与していると仮定し、この内容を検討するために、肺血管内皮細胞を用いたin vitroの実験を行った。培養肺動脈内皮細胞(PAEC)に対するPin1の役割を推定するために、Pin1過剰発現およびノックダウンをmRNAおよびsiRNAのトランスフェクションにより行い、in vivoで認められる現象を考察した。PAECにおいて、Pin1ノックダウンはリン酸化eNOS発現を増加させるのに対し、過剰発現ではリン酸化eNOS発現は変化させなかった。そして、Pin1ノックダウンはアポトーシス活性を抑制するのに対し、過剰発現はアポトーシス活性を促進した。これらの結果は、Pin1は肺動脈血管内皮細胞に対して細胞傷害作用を有し内皮機能を抑制する方向に作用することを意味する。従って、KOマウスの肺高血圧進展が抑制される理由として、Pin1遺伝子破壊により肺血管内皮機能が保持され、そのため肺動脈中膜肥厚が抑制されたものと考えられる。以上より、Pin1は肺血管内皮機能を抑制し肺高血圧症の進展を促進する方向に働く分子であると推察される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。すなわち、野生型マウス(WT)は低酸素により肺動脈圧上昇・右室重量増加・肺動脈壁肥厚が認められ肺高血圧症が誘発されるのに対し、KOでは肺動脈圧上昇・右室重量増加・肺動脈壁肥厚は抑制され肺高血圧誘発が抑制されていた。同時に、細胞増殖において亢進が認められるリン酸化Akt・リン酸化Erkの発現は、WTの肺において増加が認められるのに対し、KOではそれらの発現変化は認められなかった。次に、in vitroの実験を行った。Pin1の過剰発現およびノックダウンをそれぞれmRNAおよびsiRNAのトランスフェクションを培養肺動脈平滑筋細胞(PASMC)および培養肺動脈内皮細胞(PAEC)に行い、in vivoで認められる現象を考察した。まず、PDGF-BB添加により増殖の指標であるErkの活性化を検討した。PASMCにおいて、PDGF-BB刺激によるErk活性は、Pin1の過剰発現・ノックダウンともに差は認められなかった。次に、アポトーシスの亢進または低下により細胞増殖が影響される可能性を考え検討した。PAECにおいて、Pin1の過剰発現はアポトーシス活性を促進し、ノックダウンはアポトーシス活性を抑制した。同様の現象はPASMCでも認められ、細胞の種類の違いによる特異性はなかった。これらの結果から、in vivoでの肺動脈壁肥厚は、主として肺血管内皮細胞で規定されていることが推察され、KOにおいては肺血管内皮細胞の機能は保たれ、そのために肺動脈壁肥厚が抑制されるものと推察された。培養細胞においてPin1の過剰発現・ノックダウンを行い、Pin1のアポトーシスに対する活性を検討できたため。

野生型マウスを、正常酸素濃度(21% O2) +溶媒群,正常酸素濃度+ Juglone群,低酸素(10% O2) +溶媒群,低酸素+ Juglone群の4群に分け(各群n=610)、Pin1阻害薬Jugloneを10%エタノールに溶解し、3 mg/kgの用量で3週間連日腹腔内投与する。阻害薬(Juglone)投与後、肺動脈圧・右室重量の計測と右室のBNP発現・b-MHC発現を計測し、Jugloneによる肺高血圧抑制効果を明らかにする。その際にPin1活性がどのように変化しているかもアッセイする。また別の動物実験として、肺高血圧に対するJugloneの治療効果が得られることを検討するために、前半3週間は無治療で、後半3週間でJugloneを投与し、この薬物の肺高血圧治療効果を検討する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
慢性期の低酸素応答を規定する転写因子の作用機序の解明

低酸素応答は、低酸素環境下での個体の恒常性の維持に働く。HIFはこの低酸素応答で主要な働きをする転写因子である。一方、私は低酸素応答の慢性期にHIFの活性が低下して、HIFとは異なる機構で遺伝子発現が制御されることをこれまでに見出してきた。そこで本研究では、慢性期の低酸素応答制御でHIFの働きを代替する転写因子の同定とその慢性期低酸素応答における役割を解明することを試みた。その結果、慢性期低酸素応答に働く転写因子として新たにCREB, NF-κBの同定に成功した。さらに、マウスへの移植実験から、これらの因子はがんの転移能獲得に必須であることが明らかになった。1慢性低酸素に働く転写因子CREB, NFkBの作用機序低酸素培養24時間以降で活性が上昇するCREB, NFkBの活性制御機構について解析を進めた。HeLa細胞やMB231細胞を用いた解析から、NFkBはその負の制御因子であるIkBの分解を介したcannonical pathwayにより、CREBはリン酸化されることにより、それぞれの活性が正に制御されていることが明らかになった。さらに、これらの分子の活性化に、急性期で働くHIFの活性が必要であるかを、HIFノックダウン細胞を用いて検討したところ、NFkB経路は正常に活性化されたが、CREB経路はその活性が顕著に抑制されることが明らかになった。2 CREB, NFkBのがん転移における役割CREB, NFkBのがん浸潤・転移における役割を、in vitro実験およびマウスへの移植実験を用いて検証した。乳がん細胞株MDA-MB-231のCREB、NF-kB、MMP1をそれぞれノックダウンしたstable lineを樹立した。これらの株を用いて、コラーゲンゲル上での細胞移動能をスクラッチアッセイを用いて検証したところ、CREB、NFkBノックダウン細胞は野生型の半分程度までその移動能が低下していた。この低下はMMP1ノックダウン細胞と同程度であった。さらに、これらの細胞株をヌードマウスに移植したところ、コントロール細胞と比べて顕著にがん転移能が抑制された。3 RNA-seq解析による新規慢性期因子の同定MDA-MB-231細胞の慢性期低酸素(48時間以降)で発現が増大してくる遺伝子の網羅的な同定を、次世代シークエンサーを用いたRNA-seq解析により試みた。Gene ontology解析より、膜受容体を介したシグナル経路に関与する遺伝子が主に増加することが判明した。また、発現量が顕著に増加する機能未知の遺伝子のクローニングを実施して、その機能解析を細胞内の転写制御に着目して進めている。(1)慢性低酸素で発現が上昇するタンパク質の同定低酸素培養0時間と48時間の点を比較することにより、慢性期の低酸素応答で上昇する核タンパク質の同定を試みた。通常酸素、慢性低酸素環境で培養したMCF7細胞の核分画を用いて、二次元電気泳動を行い、比較した。その結果、両サンプルで認められた約200個のスポットのうち、20個の発現上昇が認められ、そのうち8個は48時間で特異的に発現していた。これらのスポットの質量分析を行い、19分子を同定した。(2)因子Aの低酸素下における発現制御(1)の解析で同定した因子Aの発現を検証したところ、HeLa, MCF7のいずれの細胞においても低酸素培養48時間の点で発現が最大になることが明らかになった。この発現上昇は核において特異的にみられ、細胞質の発現量には大きな変化は認められなかった。さらに、HIF-1、または、HIF-2をノックダウンした細胞において因子Aの発現を解析したところ、コントロール細胞との間に大きな違いは認められなかった。このことから、因子Aの発現はHIFとは独立して制御されており、HIFの発現が減少する低酸素慢性期を検出する指標として利用できると考えられる。(3)CREB, NF-kBのがん転移における役割慢性期の低酸素応答に働く因子として、先行研究で同定していたCREB, NF-kBのがん転移における役割を、マウスへの移植実験を用いて検証した。乳がん細胞株MDA-MB-231のCREB, NF-kBをそれぞれノックダウンしたstable lineを樹立した。これらの細胞株をヌードマウスに移植したところ、コントロール細胞と比べて顕著にがん転移能が抑制された。このことから、慢性期低酸素で活性化されるCREB, NF-kBが、がん転移には重要な働きをしていることが明らかになった。私は低酸素応答の慢性期にHIFの活性が低下して、HIFとは異なる機構で遺伝子発現が制御されることをこれまでに見出してきた。そこで本研究では、慢性期の低酸素応答制御にはHIFを代替する転写因子が働くことを仮説として、その同定と慢性期における役割を解明することを目的として実施した。

1)慢性期低酸素に働く転写因子CREB, NF-kBのがん転移における役割HeLa細胞を用いてDNAマイクロアレイ解析を行い、慢性期低酸素で発現が誘導される遺伝子としてMMP1を同定した。MMP1プロモーターの低酸素応答性領域には、CREB, NF-kBの結合配列が近接して存在していることが判明した。これらの転写因子は、慢性期の低酸素環境(48時間以降)でその活性が顕著に増加することが明らかになった。CREB, NF-kBのがん浸潤・転移における役割を、in vitro実験およびマウスへの移植実験を用いて検証した。MB231細胞のCREB、NF-kB、MMP1をそれぞれノックダウンしたstable lineを樹立した。これらの株は野生型と比べて、細胞移動能、浸潤能が顕著に低下していた。さらに、これらの細胞株をヌードマウスに移植したところ、コントロール細胞と比べて顕著にがん転移能が抑制された。このことから、慢性期低酸素で活性化されるCREB/NF-kB経路が、MMP1の発現誘導を制御して、がん転移に重要な働きをしていることが明らかになった。2)低酸素環境におけるがんの代謝制御がんは低酸素環境を形成して、解糖系に依存した代謝様式を示す。PDHはピルビン酸をアセチルCoAへと変換する酵素であり、解糖系とTCA回路を結びつける役割を担う。低酸素応答の中心分子の一つPHD3がPDHと結合して、その活性を正に制御して、がんにおける代謝に関与することが明らかになった。以上の成果をまとめ、論文発表した。細胞生物学慢性期低酸素で働く転写因子(核内因子)であるNFkB/CREBの慢性期低酸素応答における役割の解析を進め、その活性化に働く分子機序の一端を明らかにすることができた。さらに、前年度より継続していたノックダウン細胞株を用いた細胞移動・浸潤能の解析、および、マウスモデルを用いた機能解析を完了して、成果を論文発表した。また、新しく慢性期低酸素培養細胞のRNA-seq解析を実施して、gene ontology解析ならびに未知の遺伝子のクローニングまでを進めることができた。これらを達成したことで、今年度計画していた、慢性期低酸素で働く転写因子の作用機序の解析、ならびに、低酸素応答性因子の同定までを順調に進めることができた。慢性期低酸素で働く転写因子(核内因子)のプロテオミクス解析による同定を実施して、19個の候補分子の同定に至った。得られた候補分子の一つである因子Aの発現・機能解析に着手して、慢性期に発現が上昇することを見出した。さらに、因子Aの機能として細胞死の促進活性を見出した。これらを達成し、今年度の計画のうち、低酸素応答性因子の同定とその発現解析まで順調に進行した。一方で、その活性化機構の解析、および、標的遺伝子の同定に関してはまだ着手していない。また、翌年度以降に実施する予定であったNFkB,CREBの慢性期低酸素応答における役割の解析については、ノックダウン細胞株の樹立、細胞移動・浸潤能の解析、および、マウスモデルを用いた機能解析まで進めることができた。今年度は、NFkB/CREBが活性する分子機構の詳細を詰める。