hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不定符号2次形式のテ-タ関数を使った保型形式の持ち上げとその数論的応用

1.(1)まず符号が(+2,-2)の2次形式のテ-タ関数に関してシンプレクティク群Sp(2,IR)と直交群SO(2,2)の不変微分作用素の交換関係がわかった。(2)Sp(2,IR)の不変微分作用素はCasimir作用素ともう1つの微分作用素で生成されるが、各々についてSO(2,2)の微分作用素と交換関係をもつことが、大型計算機やパソコンを使った数式計算によってわかったが、一方Casimir作用はある行列のtraceもう1つの作用素はその行列の行列式になっているのでその行列の成分が交換関係をもつことが期待され、色々計算機で計算したが、成功しなかった。rankの大きい群で交換関係を示すのに都合がよいのであるが。2.(1)交換関係によってSO(2,2)の保型形式からSp(2,IR)の保型形式が積分交換によってできるが、一方でその積分変換を直接計算してSp(2,IR)へliftされた保型形式のFourier係数としてgeneralized Whittaker functionが求まる。他方Sp(2,IR)の不変微分作用素を変数分離してgeneralized Whittaker functionのみたすべき微分方程式を求めた。見方を変えるとその微分方程式の特解を求めたことになるが、その解の具体的な形から類指により一般解が求まり、結局generalized Whittaker functionがすべて具体的に書き表わせ、その解析的は性質もよくわかった。これらすべてにパソコンの数式計算を利用した(2)generalized Whittaker functionが微分方程式によって特微ずけられるのでSp(2,IR)の保型形式のFowrier展開の係数とgeneralized Whittaker functionの比である定数をFourier係数と定義できる。(3)SO(2,2)=SL(2,IR)×SL(2,IR)の保型形式からliftされたSp(2,IR)の保型形式の(2)で述べた意味のFourier係数が特別な場合にだけだがSO(2,2)の保型形式の特殊値で表わせることがわかった。
高感度且つ低LWRを有する1Xnm級EUVレジストの開発

EUVリソグラフィは1Xnm以下の半導体微細加工技術として最も期待されている技術である。この中で、高感度、低LWRが要求されている。これらのレジスト性能を実現するためには、EUV光による光化学反応、並びに反応収率を向上させる必要がある。そこで、以下の内容について研究を実施し、材料設計、反応解析の手法、並びに1XnmのEUVレジスト解像性評価のためのEUV干渉露光系の開発を進め、これらの見通しを得るに至った。今後が、これらの成果を元に金属レジストについて同様の評価を進め、要求仕様を満足するEUVレジスト開発を継続する。H25年度は、以下に示す4つの研究内容について研究を進めた。これらの研究内容についての研究実績を以下のとおり記載する。1)高反応収率レジストの設計:エステル結合を含むレジスト基材、並びにimidateの環構造をアニオン部にもつ種々の酸発生剤(PAG)を対象に、PAGの種類を増やして、放射光による吸収分光法による(ニュースバル放射光施設の吸収分光専用BL07Bビームライン)測定を進めた。この結果、PAGのアニオン部にImidate構造を有するPAGが、一般的に高感度を示すのはアニオン部の分解反応に起因することが分かった。2)酸発生効率測定系の構築: EUV光露光によりPAGから発生する酸の発生効率を調べる必要がある。このため、H25年度ではBL3ビームラインの既設の照射系の改造を進めた。4インチの石英ウェハを搭載できるように、真空チャンバー、ウェハ交換用のロードロック真空チャンバー、並びにウェハステージを新規に製作し、これらをBL3のビームラインのエンドステーションに新たに設置した。3)光電子分析装置による分析手法の確立:この分析手法を確立させるためには、解像性能向上を図る必要が出てきた。このため、H25年度は、(株)北海光電子の協力のもとで、解像性能向上を目的に光電子分析装置の電磁レンズ拡大系のレンズ補正シミュレータの開発を進めた。4)EUVレジスト合成の検討: H25年度に、レジスト基材や酸発生材の合成反応の終点検出に用いて、高感度かつ低LWRのレジストの基材の合成の検討を進めた。EUVレジストの合成の収率向上を目的に、液体クロマトグラフィ(HPLC)を導入した。この装置を用いて、EUVレジストの合成の検討を進める。平成26年度は、以下に示す5つの研究内容について研究を進めた。1)感光性材料の探索:酸発生剤のアニオン部にimidiate構造を有する酸発生剤の検討を進めてきた。この中で酸の拡散長を抑えるために、アニオン部に大きな構造を有する酸発生剤の設計を進め、この材料を合成することができた。2)PAGについての酸の拡散長および酸の発生効率の測定:各種酸発生剤について酸の拡散長および酸の発生効率についての測定系の開発を進めた。特にオープンフレームの露光系について、ニュースバルのBL3ビームラインに構築を進め、このハードに加えて自動露光が可能なソフトウェアの開発を進めた。3)高感度レジスト基材の検討:化学増幅系レジストを対象に、官能基の特性を向上させて高感度レジストの検討を進めた。4)線幅バラツキ低減に向けたPAGの濃度分布測定用光電子分析装置の設計:光電子顕微鏡の電磁レンズ設計において、高倍率で収差の少ないレンズを実現させるために、2段レンズを用いた収差補正方法の検討を進めた。5)1X nm評価用EUV光による干渉露光系の開発:この装置では、透過型回折格子の開発が重要なキーテクノロジーである。そこで、平成26年度では、12.5 nmのパタン形成が可能な透過型回折格子の制作を進め、制作の見通しを得ることができた。EUVレジスト開発では、高解像度、高感度、低LWR(line edge rougghness)、低アウトガスを同時に満足する必要があり、本研究では特に高解像、高感度、低LWRを目指して研究を進めてきた。従来はニュースバル放射光施設のビームラインBL7Bの軟X線吸収分光ビームラインで化学増幅系レジストの反応解析を進めていたが、感光性材料である酸発生剤のアニオン部に含まれるフッ素の1sの吸収信号が弱く、このため十分な解析ができていないことが分かった。そこで、平成26年度にフッ素の1sの吸収が測定が可能になるように、ニュースバル放射光施設の汎用ビームラインBL10に軟X線用吸収分光系を整備した。その結果、平成27年度からはこの系を用いてフッ素1sの吸収が精度よく測定できるようになり、各種化学増幅系レジストおよび非化学増幅系レジストの反応解析を進めた。この結果、この測定系により、反応が分かっている非化学増幅系レジストの反応解析が十分にできることを明らかにした。さらに、化学増幅系EUVレジストの露光感度の向上では、EUV光による従来のイオン化反応に加えて、EUV光による酸発生剤のアニオン部の直接な分解反応が感度向上に有効であることを確認することができた。現在、EUV光による感度向上には金属レジストが有効であることが分かり、これらの反応が未だに解明されていないため、今後はこの測定系により反応解析を進め、EUVレジストのさらなる感度向上を目指す。低LWRを実現するには、EUV光による均一に反応することが重要であり、このため酸発生剤やベースレジンの官能基等の均一な分布が要求される。

そこで、光電子分光による元素分布分析の可能性の探索を進めた。解像度向上には、解像度評価をするためにニュースバル放射光施設のビームラインBL9Bの干渉露光装置の高度化を進めた。EUVリソグラフィは1Xnm以下の半導体微細加工技術として最も期待されている技術である。この中で、高感度、低LWRが要求されている。これらのレジスト性能を実現するためには、EUV光による光化学反応、並びに反応収率を向上させる必要がある。そこで、以下の内容について研究を実施し、材料設計、反応解析の手法、並びに1XnmのEUVレジスト解像性評価のためのEUV干渉露光系の開発を進め、これらの見通しを得るに至った。今後が、これらの成果を元に金属レジストについて同様の評価を進め、要求仕様を満足するEUVレジスト開発を継続する。当初目標としていた、1)感光性材料の探索では、アニオン部に大きな構造を有する酸発生剤の設計を行った。2)PAGについての酸の拡散長および酸の発生効率の測定では、測定系を構築し、合わせて自動露光が可能な制御系ソフトウェアの作成を完了した。3)高感度レジスト基材の検討では、種類の異なった官能基の影響を調べることで、高感度化についての指針を得ることができた。また、4)線幅バラツキ低減に向けたPAGの濃度分布測定用光電子分析装置の設計では、高倍率での低収差レンズの設計を得ることができた。さらに、5)1X nm評価用EUV光による干渉露光系の開発では、12.5 nmのパタン形成が可能な透過型回折格子の制作を進め、制作の見通しを得ることができた。以上に記述したように、4つの研究内容のそれぞれの研究成果を総合すると、おおむね順調に進展していると言える。27年度が最終年度であるため、記入しない。極端紫外線リソグラフィH27年度は最終年度である。この年度では、ニュースバルのBL9のアンジュレータビームラインに10 nmのEUVレジスト評価が可能なEUV光による干渉露光系の開発を進める。また、EUVレジストの評価が可能な軟X線吸収分光装置の構築を進める。これらの装置を用いて1X nm用のEUVレジスト開発を促進させる。当初目標としていた、1)高反応収率レジストの設計では、軟X線吸収分光の反応解析を進めた結果、PAGの高感度化についての指針を得ることができた。また、2)酸発生効率測定系の構築については、当初の計画どおり、EUV光露光によりPAGから発生する酸発生異効率の評価系を構築することができた。さらに、3)光電子分析装置による分析手法の確立では、当初はこの分析手法を確立することを目的にしていたが、更なる高解像性能が必要となったため、H25年度は(株)北海光電子の協力のもとで、解像性能向上を目的に光電子分析装置の電磁レンズ拡大系のレンズ補正シミュレータの開発を進めた。以上の内容に加えて、1)で得られた研究成果を進展させるために、4)EUVレジストの高感度化および低LWR化を目標に、EUVレジストの合成の検討を始めた。以上に記述したように、4つの研究内容のそれぞれの研究成果を総合すると、計画当初以上に進展していると言える。H26年度は最終年度である。
熟練検査者の手による操作感覚評価能力を有する検査システムの実現

1.ウェーブレットとニューラルネットワークによる検査方式熟練検査者の手の力覚による検査時の操作感の検査データから特徴量を抽出する方法について,ウェーブレットによる特徴量抽出とニューラルネット(NN)による検査品の判定を組合せた学習方式と分析手法が有効であることを明らかにした.2.検査システムの試作と性能評価ステッピングモータによる押圧方式の機構系と,検査データの計測系から成る検査システムを設計製作した.また,検査データから特徴量を抽出し,その特徴量から熟練検査者と同等の検査結果が出力されるNNプログラムを作成した.検査システムの性能は良好な評価結果が得られた.3.回帰分析とニューラルネットワークによる検査方式熟練検査者が最良の品質と判断した検査対象品を最良標準品とし,最良標準品の反力の時系列データと検査品の反力の時系列データから反力差-時間曲線を求め,その全体と時分割区間について特徴量を抽出して,これらの特徴量と熟練検査者の評価結果をNNによって学習し,学習済みNNを検査に適用する手法を提案した.最良標準品と検査品の反力差を検査に用いることによって,検査品の品質の程度を高精度に評価可能であることを明らかにした.4.検査内容の評価提示システムの試作と評価熟練検査者の評価結果と,NNの評価結果をデータベース化し,検査技術の習得過程にある検査者が,手の操作感覚によって検査品を評価する際,反力の時系列データを記録して,最良標準品の反力の時系列データとの差を求めて反力差-時間曲線を提示し,熟練検査者の言語表現による評価結果とともに視覚的に確認できる評価提示システムを試作した.本研究による評価提示システムを用いることによって,検査技術の習得期間の短縮が可能になることを明らかにした.1.ウェーブレットとニューラルネットワークによる検査方式熟練検査者の手の力覚による検査時の操作感の検査データから特徴量を抽出する方法について,ウェーブレットによる特徴量抽出とニューラルネット(NN)による検査品の判定を組合せた学習方式と分析手法が有効であることを明らかにした.2.検査システムの試作と性能評価ステッピングモータによる押圧方式の機構系と,検査データの計測系から成る検査システムを設計製作した.また,検査データから特徴量を抽出し,その特徴量から熟練検査者と同等の検査結果が出力されるNNプログラムを作成した.検査システムの性能は良好な評価結果が得られた.3.回帰分析とニューラルネットワークによる検査方式熟練検査者が最良の品質と判断した検査対象品を最良標準品とし,最良標準品の反力の時系列データと検査品の反力の時系列データから反力差-時間曲線を求め,その全体と時分割区間について特徴量を抽出して,これらの特徴量と熟練検査者の評価結果をNNによって学習し,学習済みNNを検査に適用する手法を提案した.最良標準品と検査品の反力差を検査に用いることによって,検査品の品質の程度を高精度に評価可能であることを明らかにした.4.検査内容の評価提示システムの試作と評価熟練検査者の評価結果と,NNの評価結果をデータベース化し,検査技術の習得過程にある検査者が,手の操作感覚によって検査品を評価する際,反力の時系列データを記録して,最良標準品の反力の時系列データとの差を求めて反力差-時間曲線を提示し,熟練検査者の言語表現による評価結果とともに視覚的に確認できる評価提示システムを試作した.本研究による評価提示システムを用いることによって,検査技術の習得期間の短縮が可能になることを明らかにした.1.検査データの学習方式と分析手法の確立熟練検査者の手の力覚による検査時の操作感の検査データから特徴量を抽出する方法などについて各種方法の適用を検討した結果,ウェーブレットによる特徴量抽出とニューラルネットによる検査品の判定を組み合わせた学習方式と分析手法が有効であることを明らかにした.2.検査システムの試作と性能評価検査システムについて,ステッピングモータによる押圧方式の機構系と,ロードセル,動ひずみ測定器,データ収集システムから成る力覚測定用の計測系を設計製作した.また,検査データをもとにウェーブレットによって特徴量を抽出し,その特徴量から熟練検査者と同等の検査結果が出力されるようにニューラルネットを学習させる計測プログラムを作成した.この検査システムの性能評価について,検査データ取得に要する時間は,今回使用した三種類の検査品の場合では一検査品あたり70msecから130msec程度であり,十分な性能が得られた.また,計測プログラムによる検査品の判定結果と熟練検査者の判定結果との一致度は,評価した三種類の検査品については100%,91%,78%であった.熟練検査者が判定不明とした検査品については,本研究の計測プログラムでも学習過程における判定の収束が困難であった.性能評価の過程において,熟練検査者の判定の細分化と計測プログラムによる判定の高精度化が必要であることなど,今後の課題を整理した.1.ニューラルネットワーク,統計手法による検査データの学習方式と分析手法の高精度化熟練検査者が最良の品質と判断した検査対象品を最良標準品とし,最良標準品の反力の時系列データと検査品の反力の時系列データから反力差-時間曲線を求め,その全体と時分割区間について,統計手法によって特徴量を抽出して,これらの特徴量と熟練検査者の評価結果をニューラルネットワーク(NN)によって学習し,学習済みNNを検査に適用する手法を提案した.最良標準品と検査品の反力差を検査に用いることによって,検査品の品質の程度を高精度に評価可能となることを明らかにした.2.検査内容の評価提示システムの試作と評価

熟練検査者の評価結果と,NNの評価結果をデータベース化し,検査技術の習得過程にある検査者が,手の操作感覚によって検査品を評価する際,反力の時系列データを記録して,最良標準品の反力の時系列データとの差を求めて反力差-時間曲線を提示し,熟練検査者の言語表現による評価結果とともに視覚的に確認できる評価提示システムを試作した.従来は,熟練検査者の言語表現による評価結果と検査者自身の手の感触を対応づけて検査技術を短期間に的確に身につけることは困難であった.本研究による評価提示システムを用いることによって,検査技術の習得期間の短縮が可能であることを明らかにした.なお,当研究項目は,研究過程において,本年度の研究実施計画よりも本研究課題に適切であることが明らかとなり実施したものである.
細胞組み込み型activeGTR膜を用いた硬・軟両組織の同時再生

Active GTR膜を作成するためにPLLA-PGLAを用いることにし、分子量10-20万のものを用いたが、柔軟性が高すぎ、十分な形態保持ができないことが分かった。そこで分子量20万のPLLAに分子量2000のPLLAを10%添加したところ、十分な熱可塑性と強度を有する膜を作成することができた。そこでこの膜を10%ゼラチン溶液に浸漬したのち風乾し、ゼラチンによるコーティングを試みた。次に、この膜上にin vitroで綿維芽細胞を播種したところ線維芽細胞はよく接着、進展した。さらにこの膜にbFGFを添加した後、線維芽細胞を播種したところ、旺盛な細胞増殖を認めた。そこで、この膜をラット頭蓋骨上に置き、皮層欠損を作成したが、残念ながら半数のFLLA膜は排出されていた。残存したFLLA膜も反膚で完全には被覆されていなかった。一方、ハイドロキシアパタイトあるいはβTCP顆粒をこの膜で被霧し、ラット頭著骨上に移植したが、人工骨にBMP 10μgを添加させたものでは、旺盛な骨形成を認めたが、対照群の何も成長因子を添加しないもの、あるいはbFGF10μgを添加したものでは骨形成を認めなかった。本来、GRR膜は何ら成長因子を使用しなくても骨形成の誘導が可能な手法であるが、今回作成したPLLA膜は本来のGBR膜といてと機能していなかった。これは形態保持を主眼に置いたため、強度が高すぎ、骨面との接触が不十分であった可能性がある。また軟組織を誘導することができなかったが、これにはPLLAとゼラチンの結合をより強固にする必要があると思われた。歯槽骨のみならず口腔粘膜の再生に有用なGTR膜の開発を目指して、ゼラチンを応用した膜の開発を試みた。ゼラチンで薄膜を形成するために10%ゼラチン水溶液を加熱し、熱架橋を加えるとともに風乾し、厚さ1mm以内の薄膜を形成した。しかしながら、この膜は伸展性に乏しく、すぐに破断してしまった。また生理食塩水に浸漬することにより、一定の柔軟性は得られたものの、やはり容易に破断してしまい、GTR膜としでの応用は困難であると判断せざるをえなかった。一方、繊維芽細胞の担体としてのゼラチンはスポンジ状の形態とするため凍結乾燥を施すことによって作成した。ゼラチンはbFGFを吸着させるために酸性ゼラチン用い、グルタールアルデヒドで架橋した後、凍結乾燥を行い作成した。このゼラチンスポンジにbFGFを添加し、ラット頭蓋骨にon lay gfaftとして移植実験を行ったところ、スポンジは移植8週目まで形態を保っていたが、骨形成は認めなかったものの、繊維芽細胞の進入を認め、十分な基質を形成していた。また、頭頂部の反膚欠損は一部瘢痕があるものの上皮化しており、細胞を移植しなくても上皮の形成を誘導する可能性があることを見いだした。一方、膜としての機能を持たせるためにPLLA-PGLA複合体での薄膜形成を試みた、各種混合比のPLLA-PGLAをクロロホルムに溶解し、風乾することによって薄膜を形成した。その結果、PLLA(80%)PGLA(20%)のものが熱可塑性に優れ、柔軟性を有することが分かった。顆粒状ハイドロキシアパタイトを代用骨として、この膜をGTR膜として用い、ラット頭蓋骨モデルへの移植実験を行い、現在、組織標本を作製中である。当初。ゼラチン膜のみでGTR膜を作成する予定であったが、GTR膜として十に機能する物性が得られず、PLLA-PGLAを用いこれにゼラチンをコーティングすることによって機能化をはかることとした。
脂肪組織由来幹細胞を用いた顎骨再生医療開発のための基礎的研究

1ADSCおよびDFATからの培養骨の誘導:ADSCおよびDFATを分離し、骨誘導培地で培養骨を誘導する。誘導した培養骨の分化度を解析しADSCとDFATから誘導した培養骨の特徴の違いを明らかにする。2ADSCおよびDFAT由来培養骨の生体内における骨形成能の解明:ラット皮下あるいは頭頂骨々欠損部に、培養骨を移植し、骨形成能について解析する。3未分化ADSCおよびDFATの生体内における骨再生能の解明:骨欠損部に未分化なADSCあるいはDFATをバイオセラミックスと共に移植し、再生骨の特性について解析を行う。4放射線照射骨に対するADSCおよびDFATの骨再生効果についての解明を行う。
Fanconi貧血における染色体不安定性と高発癌の分子機構の解析

Fanconi貧血(FA)は、(1)小児期に発症する骨髄機能不全と、骨髄異形成症候群(MDS)および急性骨髄性白血病(AML)の高率な続発、(2)固形腫瘍(特に口腔扁平上皮癌など)の高率の合併、(3)細胞の染色体不安定性、(4)mitomycin C(MMC)などへの高感受性を主な特徴とする常染色体劣性遺伝疾患である。遺伝的に異なる8群(A,B,C,D1,D2,E,F,G群)に分類され、このうち6遺伝子(FANCA,C,D2,E,F,G)がクローニングされた。これらの分子は、ゲノム安定性を維持する上に重要な分子経路で共同して作用することが明らかになってきた。私達は、Fanconi貧血(FA)の発症機構の解明と、その知見に基づく新しい診断法の開発、これを使用した患者病態の解析を目的として研究を行っている。発症機構の研究については、特にFA蛋白のひとつであるFANCAの機能解析のために、種々のconstructをFANCA(-)細胞に発現させ、機能との相関の解析を進めている。また、酵母twohybrid法と免疫沈降法でキナーゼやアダプター蛋白など、いくつかのシグナル伝達関連分子がFANCAと結合することを見出し、その機能的意義を解析中である。一方、診断法として、蛋白解析や、遺伝子導入による表現型補正を解析することにより、異常遺伝子を同定する方法を開発した。また、FA分子の生化学的変化の測定が新しい診断法になりうる可能性を示した。25例の患者検体でFANCA遺伝子の塩基配列を決定し、日本人に特徴的な変異を見出したが、変異の検出率は低いと考えられ、他の方法を組み合わせて遺伝子診断を行うことが必要と考えられた。
計算化学の支援によるマクロライドの高効率合成研究

複雑な天然物の多段階合成では、成否を決める鍵段階反応がある。マクロラクトン化もその一つである。本研究は海洋産抗腫瘍18員環マクロライドで、分子内に4つのアルドール構造、エポキシアルコールなどを持つため合成が極めて困難と考えられるテダノリドにつき計算化学による鍵中間体の分子設計を行い、高効率合成を目指して行われている。C1-C7、C8-C11、C13-C17、C18-C21の4つのフラグメントをそれぞれ合成し、縮合して、鍵中間体のセコ酸を合成し、マクロラクトン化にも一応成功してる。しかし、改良すべき工程がいくつかある。長いルートを要し、しかも反応の立体選択性、収率共に最も悪いC1-C7の合成は、中間体のα,β-不飽和エステルから11工程7%、或いは18工程20%で行われていた。今回、不飽和エステルを直接ジオールエステルに95%収率、99%以上の選択率で変換するバイパスが完成し、C1-C7フラグメントの合成を大巾に改良(7工程、64%)することができた。これにより比較的大量で効率良く合成するルートが確立した。現在、他の3つのフラグメントの合成、保護基の選択、変換、4つのフラグメントの縮合法の検討などを行っている。
介在ニューロンにおけるTDP-43機能に注目したALSシステム選択性の解明

我々は筋萎縮性側索硬化症(ALS)の病態機序解明を目的とし,ALS罹患組織におけるスプライシング調節機構U snRNAsおよびGEM小体の減少と,複数のスプライシング異常を報告している.本研究ではALSでの介在ニューロンの役割と,そのRNA代謝障害の検討を目的とした.ホルマリン固定パラフィン包埋組織からのmRNAの回収,定量では, RNAの断片化に留意する必要があることを見出した.さらに脊髄性筋萎縮症モデル動物での介在ニューロンを介した運動ニューロン変性の原因として報告されているstasimon mRNAに注目し,同スプライシング変異をTDP-43発現抑制細胞において確認した.平成27年度に,1)ホルマリン固定パラフィン包埋組織(FFPE)からのレーザーマイクロダイセクション(LMD)を使用したRNA回収と解析方法の検討,2) iPS細胞の運動神経への分化誘導を行った.当初計画した予定に準じ,パラフィン包埋からの細胞の切り出し,iPS細胞の作成を行えている.本研究は筋萎縮性側索硬化症の病態機序解明を目的とする.我々はALSのkey moleculeであるTDP-43の機能から,ALS罹患組織におけるRNA代謝の異常に焦点をあて研究を進めている.既にALS罹患組織における,複数のmRNAのスプライシング異常およびスプライシング異常の原因となるU snRNAsおよびGEM小体の減少を見出し,学術誌に報告を行っている.本研究では介在ニューロンの機能異常に注目し,そのRNA代謝の検討を目的とした.それに先駆けて,iPS細胞技術を用いて,同細胞由来の運動神経細胞を作成し,運動神経マーカーの発現を確認した.また脊髄でのホルマリン固定パラフィン包埋組織(FFPE)からのmRNAの回収,およびその定量についての検討を行った.同検体ではmRNAの断片化が生じており,定量に際し増幅産物サイズに留意する必要がある事を見出した.さらに運動神経変性に関連しうるスプライシング変化として,stasimon mRNAに注目し解析を行った.これはALSと同様の運動ニューロン疾患である,脊髄性筋萎縮症モデル動物において,介在ニューロンを介した下位運動ニューロン変性の原因として報告されている.われわれの検討では,同スプライシング変異は,TDP-43発現抑制ヒト培養細胞において確認されたが,ALS脊髄由来mRNAでは変化は確認されなかった.今後の課題としては,介在ニューロンの障害がALS病態に与える影響をより直接的に証明する必要がある.動物モデルなどを用いた解析や,介在ニューロンの障害を起こす遺伝子の絞り込みなどが必要となる.我々は筋萎縮性側索硬化症(ALS)の病態機序解明を目的とし,ALS罹患組織におけるスプライシング調節機構U snRNAsおよびGEM小体の減少と,複数のスプライシング異常を報告している.本研究ではALSでの介在ニューロンの役割と,そのRNA代謝障害の検討を目的とした.ホルマリン固定パラフィン包埋組織からのmRNAの回収,定量では, RNAの断片化に留意する必要があることを見出した.さらに脊髄性筋萎縮症モデル動物での介在ニューロンを介した運動ニューロン変性の原因として報告されているstasimon mRNAに注目し,同スプライシング変異をTDP-43発現抑制細胞において確認した.介在ニューロンの切り出しと解析を進める.今後はiPS細胞からの介在ニューロンの作成に進んでいく予定である.医歯薬学既に保有する試薬,検体を中心に用いたため,使用予算が当初見込みより減額された.当初の実施予定にのっとり,iPS細胞の維持管理,FFPE検体からのmRNA定量を継続する.
ウィルス疾患における免疫細胞活性化異常に関する総合研究

ウィルス感染による細胞の異常活性化機構の研究は発ガン、自己免疫疾患の解明に極めて重要である。この研究はウィルス疾患に関連する細胞の異常活性化機構を多面的、総合的に研究し基礎、臨床医学へ貢献することを目的としている。今年度得られた研究結果を以下に示す。1)大腸菌の酸化環元物質であるチオレドキシン(TRX)のヒトホモログであるADFはウィルス疾患で異常高値を示すことが知られている。ADF/TRXのゲノム解析によりADF/TRX遺伝子5'領域にはSP-1以外に既知のregulatory elementがないこと、過酸化水素,-SH基酸化剤によりADF/TRXのプロモーター活性が亢進することが明らかになった。これらの酸化ストレスによるエンハンサー部位はADF/TRX5'上流32bpのシークエンスであることが判明した。このシークエンスは既知のエンハンサー配列を含んでおらず、酸化ストレスによるADF/TRXの発現誘導には新たなcis-acting regulatory elementの存在が示唆された。(淀井)2)SCIDマウス作製によるATLの疾患モデル作製に成功した。これによりATL細胞のin vivo腫瘍性増殖の解析が可能となった。(内山)3)HAM患者血清中のIL-1α,β,IL-2,IL-6の検討を行い高値であることを示した。IL-1αとHTLV-1抗体価には正相関を認めている。(納)4)HTLV-1による核移行転写因子の解析を行い、HTLV-1taxがNF-K Bp50の前駆体であるp105に作用してp50/p65ヘテロダイマーの核内移行に関与することをゲルシフトで証明した。さらにHTLV-1taxに応答するIL-3の5'上流にあるエンハンサー結合タンパクの同定も行い、各種刺激による活性化の検討を行った。(新井)5)EBV陽性B細胞株をマウスに免疫して得られたモノクローナル抗体5F7が認識する分子量約3万の蛋白は、遺伝子クローニングの結果イムノグリブリンスーパーファミリーに属し、ラットOX477、マウスgp42/Basigin、トリHT7のヒトcouter partである可能性が示唆された。一方5F7抗体はIL-1のIL-1レセプターへの結合を阻害し、T,Bリンパ球の増殖抑制にも関与することが判明した。(若杉)6)慢性関節リウマチ(RA)とIL-6との関連で研究を進めてきたが、HTLV-1taxによるIL-6野誘導がNF-KBサイトを介した反応であることを証明した。現在、NF-KBサイトに結合する因子の同定を行っており、RAの機序解明につとめている(平野)7)慢性疲労症候群(CFS)で慢性のウイルス感染の存在が示唆されているが、それとの関連で末梢血のNK活性の低下が見られることが明らかとなった。(内田)ウイルス感染によって引き起こされる免疫細胞活性化異常は正常のシグナル伝達の様々なレベルでの異常に起因すると考えられる(寺田、平野、内田)。淀井らにより報告されたATL由来因子ADFは、還元酵素thioredoxin(TRX)のヒトホモロ-グであることが明らかとなった。また、ADF/TRXはHTLVー1、EBVによるトランスフォメ-ションにより異常発現していることが明かとなっている(淀井、翠川)。近年Jun/Fosなどの転写調節因子の活性化、あるいは鉄結合蛋白のmRNAに結合する蛋白の活性化が酸化還元により調節されているという報告が見られる。蛋白のチオ-ル基の酸化還元反応(redox regulation)が、従来の蛋白質燐酸化を介したシグナル伝達系とは異なった新しいシグナル伝達経路として注目されている。ADF/TRXが、in vitroでNFーκB様蛋白のDNA結合能を増強し(淀井、新井)、しかも細胞内において1Lー2R/p55遺伝子の転写を活性化した事より、生体内でADFが転写活性因子の調節タンパクとして作用することが明らかとなった(淀井)。また、HIVの増殖制御機構にも酸化還元機構を介したメカニズムが関与していることが示された(淀井、高月)。HTLVーlassociated myelopathy(HAM)は末梢血リンパ球の自律性増殖が特徴的である(納)。SH基阻害剤であるNーethylmaleimaide(NEM)およびThioredoxin reductase阻害剤である13ーcisretinoic acidがその自律性増殖を抑制する知見をえた(淀井、納)。ADFがTNFや過酸化水素による細胞障害の抑制作用およびラジカルスカベンジャ-活性を示す知見を得ており(淀井)、また、酸化ストレスによりADF/TRX遺伝子が発現誘導される可能性が示されている(淀井)。これらの知見をふまえて次年度は細胞活性化機構を解析するために細胞内外における酸化還元状態と転写因子活性化の詳細な解析が重要と考えられる。さらに、ウイルス疾患における細胞内シグナル伝達異常を解析する必要があると考えられる。細胞活性化異常のメカニズムの研究はウイルス感染症が直接、関接に関係した発ガン機構、自己免疫的病態の解明に極めて重要である。本研究は、多面的な総合研究を行い、ウイルス疾患に関連した細胞活性化機構の基礎・臨床医学的研究を促進する事を目的とする。

今年度得られた研究成果は、1)ADF/TRX遺伝子はウイルス疾患での異常発現が知られているが、今回ゲノムにおけるADF/TRX遺伝子の発現調節部位のクローニングを完全しSP-1,AP-1,HSEの存在を明かとした。さらにウイルス関連蛋白による制御を検討中である。また、ADF遺伝子を過剰発現した変異マウスを作製し,抗原提示能へのredoxの関与を明らかにした。さらにADF/TRX遺伝子を欠損したマウスを作製中である。(淀井)2)NFKBの前駆体とHTLV-1ウイルスのTAX蛋白が結合していることを明かとした。また、サイトカイン遺伝子特に、GM-CSF遺伝子上流の転写調節について詳細に検討し、調節機構を明かとした。(新井)3)SCIDマウスにHTLV-1細胞株あるいはATL患者リンパ球を導入し、ATL発症動物モデルの作製に成功した(内山)。4)HAM患者髄液および血清中の各種サイトカイン測定を行い、病態との相関を明らかとした、また,研究代表者との共同研究でretinoic acidがHAM患者リンパ球の自律的増殖抑制に効果的であることを示した。(納)。5)慢性関節リウマチ(RA)などの病的組織に、IL-6またはIL-6R遺伝子発現を誘導しうる因子の解析を継続している。(平野)6)慢性疲労性症候群におけるウイルスの関与および、NK活性異常の検討を行った。(内田)7)どん食などのマクロファージ活性化によってADF/TRXが誘導されることを明かとした。(淀井、翠川)8)ウイルス疾患での免疫異常を解析するため、新たなIL-1受容体関連分子をクローニングすることを成功した。(寺田)ひきつづきこれらの成果を発展させ、ウイルス疾患での免疫細胞活性化異常の研究を有機的に進めたい。ウィルス感染による細胞の異常活性化機構の研究は発ガン、自己免疫疾患の解明に極めて重要である。この研究はウィルス疾患に関連する細胞の異常活性化機構を多面的、総合的に研究し基礎、臨床医学へ貢献することを目的としている。今年度得られた研究結果を以下に示す。1)大腸菌の酸化環元物質であるチオレドキシン(TRX)のヒトホモログであるADFはウィルス疾患で異常高値を示すことが知られている。ADF/TRXのゲノム解析によりADF/TRX遺伝子5'領域にはSP-1以外に既知のregulatory elementがないこと、過酸化水素,-SH基酸化剤によりADF/TRXのプロモーター活性が亢進することが明らかになった。これらの酸化ストレスによるエンハンサー部位はADF/TRX5'上流32bpのシークエンスであることが判明した。このシークエンスは既知のエンハンサー配列を含んでおらず、酸化ストレスによるADF/TRXの発現誘導には新たなcis-acting regulatory elementの存在が示唆された。(淀井)2)SCIDマウス作製によるATLの疾患モデル作製に成功した。これによりATL細胞のin vivo腫瘍性増殖の解析が可能となった。(内山)3)HAM患者血清中のIL-1α,β,IL-2,IL-6の検討を行い高値であることを示した。IL-1αとHTLV-
新規ユビキチン結合タンパク質によるタンパク質凝集体形成・細胞毒性抑制機構の解明

ユビキチン・プロテアソームシステム(UPS)は多様な生命現象の進行に必須な細胞内タンパク質分解形である。神経変性疾患ではユビキチン陽性の封入体や凝集体が観察され、UPSの破綻が細胞の恒常性維持や病態発症に深く関与すると考えられている。最近、申請者らがプロテアソーム機能調節因子の探索によりショウジョウバエで同定したCG5445をHsp70と会合する新規ユビキチン結合タンパク質であることを確認した。ショウジョウバエ複眼において易凝集性タンパク質を過剰発現させた神経変性病態モデルにおいてCG5445過剰発現により病態の軽減、CG5445ノックダウンによる病態の増悪化を見出したことから、本研究ではCG5445の生理的役割と易凝集タンパク質分解調節機構を明らかにすることによる病態発症機構の理解を目的とした。哺乳類培養細胞においてcg5445ヒトオルソログ(c6orf106)を発現させることで、ハエ同様に易凝集性タンパク質(変異SOD1やTDP43)の可溶性が増加することを確認し、UPSへの分解促進効果があることを明らかにした。内在性c6orf106認識抗体の作成およびcrispr/cas9システムによるKO細胞、KOマウスの作成も進み、表現型観察により生理的重要性について検証中である。ハエでの結果に比べ哺乳類での検証では表現型がマイルドになるため、哺乳類ではハエに比べユビキチン結合タンパク質をコードする遺伝子が増えており、バリアントも多いことから、代替性のある因子が存在するのではないかと考えている。そこで、ショウジョウバエにおける検証についてすでに論文を報告し、現在は哺乳類での解析を主に推進している。ユビキチン・プロテアソームシステム(UPS)は多様な生命現象の進行に必須な細胞内タンパク質分解系である。最近、申請者らがプロテアソーム機能調節因子の探索により同定したc6orf106をHsp70と会合する新規ユビキチン結合タンパク質HUIP (heat shock proteins- and ubiquitin-interacting protein)と命名した。HUIPはショウジョウバエなどの多細胞生物に保存され、ショウジョウバエ複眼において易凝集性タンパク質を過剰発現させた神経変性病態モデルにおいてHUIP過剰発現により病態の軽減、ノックダウン(KD)による病態の増悪化を見出したことから、本研究では、HUIPの生理的役割と易凝集タンパク質分解調節機構を明らかにすることによる病態発症機構の理解を目的とした。また、ヒト培養細胞において易凝集性タンパク質(変異SOD1やTDP43)を発現させると、その大半は不溶性画分に存在するが、HUIPの共発現により可溶性画分におけるSOD, TDPの割合が増加した。このことからHUIPは易凝集性タンパク質の可溶化を促進する働きを持つことが予想され、変異SOD1, TDP43はプロテアソーム依存的に分解されることを確認したことから、HUIPによる可溶化促進効果がUPSによる分解を促進し細胞毒性を抑制していると考えられた。さらに、内在性マウスHUIPを検出できる抗体の作成に成功しイムのブロッティングや免疫染色による内在性HUIPの発現臓器を現在検証中である。当初の準備段階におけるハエ系統についての知見を元に、生化学的な解析が予想外の進展を見せている部分もある事から、研究開始当初の予想よりも新規性の高い研究となる可能性を感じており、分子機構解明のための解析をより重点的に推進する事で研究目標を達成できると予想している。これまでプロテアソーム研究で主に用いられた出芽酵母ではHUIPは保存されていないことから、独自に同定した新規UPS因子であるHUIPの機能解明により多細胞生物特有の易凝集性ユビキチン化タンパク質の分解機構が新たに明らかになると考えられる。現在、これまでの解析結果について論文作成中であり、すでに十分な新規性の研究が達成できていると考えている。最近、申請者らはプロテアソーム機能調節因子の遺伝学的探索によりHsp70と会合する新規ユビキチン結合タンパク質c6orf106を同定した。c6orf106はショウジョウバエなどの多細胞生物に保存され、ショウジョウバエ複眼において易凝集性タンパク質を過剰発現させた神経変性病態モデルにおいてCG5445(ハエのc6orf106オルソログ)過剰発現により病態の軽減、ノックダウン(KD)による病態の増悪化を見出したことから、本研究では、c6orf106の生理的役割と易凝集タンパク質分解調節機構を明らかにすることによる病態発症機構の理解を目的とした。また、ヒト培養細胞において易凝集性タンパク質(変異SOD1やTDP43)を発現させると、その大半は不溶性画分に存在するが、c6orf106の共発現により可溶性画分におけるSOD, TDPの割合が増加した。

このことからc6orf106は易凝集性タンパク質の可溶化を促進する働きを持つことが予想され、変異SOD1, TDP43はプロテアソーム依存的に分解されることを確認したことから、c6orf106による可溶化促進効果がUPSによる分解を促進し細胞毒性を抑制していると考えられたハエでの遺伝学・生化学的な解析から、c6orf106が果たす易凝集性タンパク質の分解調節機構および生理的な重要性についての報告を2018年Molecular and Cellular Biology誌に論文発表することができた。哺乳類培養細胞を用いた解析についてはc6orf106の分子機構について新たな知見が得られつつあり、易凝集性タンパク質への具体的な作用機構についてさらなる研究の発展が見込めることから十分に新規性・発展性を備えた研究に拡大しつつある。これまでプロテアソーム研究で主に用いられた出芽酵母ではc6orf106および類似分子は保存されていないことから、独自に同定した新規UPS因子であるc6orf106の機能解明により多細胞生物特有の易凝集性ユビキチン化タンパク質の分解機構が新たに明らかになると考えられる。ユビキチン・プロテアソームシステム(UPS)は多様な生命現象の進行に必須な細胞内タンパク質分解形である。神経変性疾患ではユビキチン陽性の封入体や凝集体が観察され、UPSの破綻が細胞の恒常性維持や病態発症に深く関与すると考えられている。最近、申請者らがプロテアソーム機能調節因子の探索によりショウジョウバエで同定したCG5445をHsp70と会合する新規ユビキチン結合タンパク質であることを確認した。ショウジョウバエ複眼において易凝集性タンパク質を過剰発現させた神経変性病態モデルにおいてCG5445過剰発現により病態の軽減、CG5445ノックダウンによる病態の増悪化を見出したことから、本研究ではCG5445の生理的役割と易凝集タンパク質分解調節機構を明らかにすることによる病態発症機構の理解を目的とした。哺乳類培養細胞においてcg5445ヒトオルソログ(c6orf106)を発現させることで、ハエ同様に易凝集性タンパク質(変異SOD1やTDP43)の可溶性が増加することを確認し、UPSへの分解促進効果があることを明らかにした。内在性c6orf106認識抗体の作成およびcrispr/cas9システムによるKO細胞、KOマウスの作成も進み、表現型観察により生理的重要性について検証中である。ハエでの結果に比べ哺乳類での検証では表現型がマイルドになるため、哺乳類ではハエに比べユビキチン結合タンパク質をコードする遺伝子が増えており、バリアントも多いことから、代替性のある因子が存在するのではないかと考えている。そこで、ショウジョウバエにおける検証についてすでに論文を報告し、現在は哺乳類での解析を主に推進している。遺伝学的相互作用因子の探索を今後も進め、既に見出している経路の妥当性を検討するとともに、さらなる新規経路とのクロストークの発見を目指す。培養細胞によってHUIPの機能ドメインおよび相互作用因子会合領域を明らかにする。ヒト培養細胞を用いてHUIPの機能に必須なドメインを明確にするためにHUIPが持つ各ドメインを欠損したHUIP変異体による易凝集性タンパク質の可溶化・分解促進効果を比較する。より厳密な検討のために、すでにCRISPR/Cas9システムにより樹立したHUIP KO細胞への様々なHUIPコンストラクトの過剰発現により易凝集性タンパク質分解への効果を検証する。
朝鮮王朝十九世紀の昌寧県戸籍大帳に関する総合的研究

本研究は、現在学習院大学図書館に所蔵されている、19世紀朝鮮王朝、慶尚道昌寧県の『戸籍大帳』14冊を用いて分析を加えたものである。『戸籍大帳』の残存状況は年次や地域によって均衡がとれてはいないが、当時期当該地域を研究するうえで、第一級の資料であり、国内外の学界に広く紹介すべきものである。14冊の『戸籍大帳』全体の基礎的な分析結果として、先ず、『戸籍大帳』の都巳上の条の数値と、実際に『戸籍大帳』本文に記載されている戸数や口数の数値の間に、かなりの乖離があることが確認された。これは『戸籍大帳』編成作業に様々な困難があったことと、当時期当該地域における人口の流動化現象が起きていたことが原因であろうと思われる。社会階層に関しては、戸主の妻の称号に着目して分析を加えた。戸主の妻の称号は、氏、姓、召史の三種類があるが、氏、姓、召史の順で社会階層が低くなるとされている。『戸籍大帳』では、年次が新しくなるに従って、氏を称する者が着実に増加し、その傾向は、昌寧県の邑内よりも外村部の方がより顕著であった。以上の基礎的な分析をふまえ、事例研究として、昌寧県に存在する郷校や書院に関する「身分・職役」を持つ人々や、昌寧県の郷吏を取上げ、その分布状況や、社会階層の変化、家族や血縁関係、所有する奴隷等について、『大同語』や『郷案』等『戸籍大帳』以外の資料をも利用しながら、分析を加え、有益な新知見を得た。本研究は、日本の学習院大学図書館に所蔵されていながら、従来、国内外の学界に全く紹介されなかった。19世紀朝鮮王朝の慶尚道昌寧県の戸籍大帳の分析を中心に、関連諸資料を収集し、それらを利用しながら当時期当該地域の社会の実態や、歴史的変化の実像を明らかにしようとするものである。戸籍大帳は、当時の社会や人々の生活を解明するうえで、第一級の資料の一つではあるが、研究の対象として用いるためには、先ず、草書等で書かれた雄大な内容を読み取って整理し、その全体像を把握する必要がある。そこで、本年度は、研究計画に従って、全14冊の戸籍大帳のうち、「邑内」と「高巌面」に関する4冊を取り上げ、今後の分析材料として使用できるように、基礎的な資料整理をほぼ終了した。関連諸資料については、韓国で既に影印出版されている郷案等の文書資料を精力的に収集し、国内の大阪市立図書館で、調査収集を行った他、韓国でも、ソウルや昌寧県でレビューを受け、現地に於ける墓誌等の金石文や、古文書資料、また、当時の昌寧県や、その近郊に在住した知識人等の文集の整理状況を理解、次年度以降の研究を進めるために有益な多くの知見を得た。本研究は、日本の学習院大学図書館に所蔵されていながら、従来、国内外の学界に全く紹介されていなかった、19世紀朝鮮王朝、慶尚道昌寧県の戸籍大帳の記載内容の分析を中心に据え、あわせて、関連諸資料を収集して、それらを利用しながら、当時期当該地域の社会の実態や、歴史的変化の実像を明らかにすることをめざすものである。戸籍大帳は、当時の社会や人々の生活の実情を解明するうえで、第一級の資料一つであるが、研究対象として利用するためには、その準備作業として、草書等で書かれた尨大な内容を読み取り、必要な事項を整理し、その全体像を把握することが不可欠である。そこで、本年度は、昨年度につづき、研究計画に従って、全14冊の戸籍大帳の中から、「昌楽面」「漁村面」「南谷面」の住民を記載した4冊をとりあげて、今後、分析の材料として利用できるように、基礎的な資料整理を終了させた。

そして、予定を少しくりあげ、「合山面」「介福面」「城山面」を記載した1冊の整理作業に着手した。一方、関連諸資料に関しては、韓国で出版されている文書資料の収集につとめるとともに、昌寧県やその近郊に在住した知識人の文集の整理状況に関する情報を集め、一部の文集については、入手することができた。資料調査のために赴いた、京都大学図書館、天理大学図書館では、特に、この知識人の文集に関する多くの有益な知見を得た他に、昌寧県やその近隣の郡や県に関する地方誌資料を収集することができた。本研究は、日本の学習院大学図書館に所蔵されていながら、従来、国内外の学界に全く紹介されていなかった19世紀朝鮮王朝、慶尚道昌寧県の戸籍大帳の記載内容の分析を中心に据え、あわせて、関連する諸資料を収集してそれらを利用しながら、当時期当該地域の社会の実態や、歴史的変化の実像を明らかにすることをめざすものである。戸籍大帳は、当時の社会や人々の生活の実情を解明するうえで、第一級の資料の一つであるが、研究対象として利用するためには、その準備作業として、草書等で書かれた雄大な内容を読み取り、必要な事項を整理し、その全体像を把握することが不可欠である。そこで、本年度は、初年度からの研究計画に従って、全14冊の戸籍大帳の中から、「遊長面、池浦面、大招面」の住民を記載した3冊、「合山面、介福面、城山面」を記載した1冊、そして、予定を少しくりあげ「大谷面、沃野面、梨房面」を記載した2冊のうちの1冊について、基礎的な資料整理を終了させた。一方、関連諸資料として、韓国で出版されている文書資料を収集するとともに、昨年に続いて、昌寧県やその近隣に居住した知識人の文集に関する情報を集め、一部の文集については、入手することができた。国内の関連資料調査としては、金沢大学図書館に赴き、旧制高等学校以来の蔵書や、特殊文庫の蔵書から、関連する有益な知見を得ることができた。本研究は、現在学習院大学図書館に所蔵されている、19世紀朝鮮王朝、慶尚道昌寧県の『戸籍大帳』14冊を用いて分析を加えたものである。『戸籍大帳』の残存状況は年次や地域によって均衡がとれてはいないが、当時期当該地域を研究するうえで、第一級の資料であり、国内外の学界に広く紹介すべきものである。14冊の『戸籍大帳』全体の基礎的な分析結果として、先ず、『戸籍大帳』の都已上の条の数値と、実際に『戸籍大帳』本文に記載されている戸数や口数の数値との間に、かなりの乖離があることが確認された。これは『戸籍大帳』が編成作業に様々な困難があったことと、当時期当該地域における人口の流動化現象が起きていたことが原因であろうと思われる。社会階層に関しては、戸主の妻の称号に着目して分析を加えた。戸主の妻の称号は、氏、姓、召史の三種類があるが、氏、姓、召史の順で社会階層が低くなるとされている。『戸籍大帳』では、年次が新しくなるに従って、氏を称する者が着実に増加し、その傾向は、昌寧県の邑内よりも外村部の方がより顕著であった。以上の基礎的な分析をふまえ、事例研究として、昌寧県に存在する郷校や書院に関する「身分・職役」を持つ人々や、昌寧県の郷史を取上げ、その分布状況や社会階層の変化、家族や血縁関係、所有する奴婢等について、『大同譜』や『郷集』等『戸籍大帳』以外の資料をも利用しながら分析を加え、有益な新知見を得た。
骨髄間質細胞の分化におよぼす男性ホルモン作用の解明

エストロゲン受容体α(ERα)あるいはERβを過剰発現させたマウス骨髄間質細胞は、bone morphogenetic protein-2 (BMP-2)の刺激により、骨芽細胞および脂肪細胞への分化が促進され、peroxisome proliefator activated receptor γのagonistであるtroglitazone(Tro)刺激により、脂肪細胞への分化が促進される。この系に、アンドロゲン(A)である5α-dehydrotestosterone(DHT)あるいはdehydroepiandrostendinoe(DHEA)を同時添加すると、骨芽細胞への分化が更に促進され、脂肪細胞への分化は抑制された。また、脂肪細胞分化の促進に伴うPPARγ2mRNA発現の増強が、Aにより著明に抑制された。これらの作用は、アンドロゲン拮抗薬であるhydroxyflutamideでは阻害されず、エストロゲン拮抗薬であるICI182780で完全に阻害された。またこれらのA作用は、ER過剰発現細胞では認められたが、野生型ST-2では殆ど認められなかったため、A作用がERを介して発現している可能性を考えた。事実、Aはエストロゲン反応性リポーター遺伝子の活性を高めた。現在、その機序を検討中である。また、AがPPARγ反応性リポーター活性に及ぼす影響を検討する目的で、Tro反応性の強いリポーター遺伝子を作成した。さらに、骨髄間質細胞分化に重要な役割を演じているWnt系との関連についても、検討中である。マウス骨髄間質細胞株ST-2、ST-2にヒトエストロゲン受容体α(ERα)あるいはERβを過剰発現させたST2ERαもしくはST2ERβは、bone morphogenetic protein-2(BMP-2)の刺激により、alkaline phosphatase(ALP)陽性の骨芽細胞およびoil red-O染色陽性の脂肪細胞への分化が促進され、peroxisome proliefator activated receptorγのagonistであるtroglitazone刺激により、脂肪細胞への分化が促進される。この系に、アンドロゲンである5α-dehydrotestosterone(DHT)あるいはdehydroepiandrostendinoe(DHEA)を同時添加すると、骨芽細胞への分化が更に促進され、脂肪細胞への分化は抑制された。また、脂肪細胞分化の促進に伴うPPARγ2mRNA発現の増強が、アンドロゲンにより著明に抑制された。これらのアンドロゲン作用は、アンドロゲン拮抗薬であるhydroxyflutamideでは阻害されないが、エストロゲン拮抗薬であるICI182780で完全に阻害された。また、aromatase阻害薬は、アンドロゲン作用に影響を与えなかった。以上の反応は、ER過剰発現細胞では著明に認められたが、野生型ST-2では殆ど認められなかった。しかし、野生型ST-2とER過剰発現細胞のアンドロゲン受容体の発現には、ほとんど差異がなかった。これらの結果から、アンドロゲンがERを介して、骨髄間質細胞の分化を制御している可能性が考えられた。現在、アンドロゲンがエストロゲン反応性リポーター遺伝子の活性に影響を与えるか否かを検討している。1.アンドロゲンがPPARγ系におよぼす作用前年度までの検討で、アンドロゲンである5α-dehydrotestosterone(DHT)あるいはdehydroepiandrostendinoe(DHEA)による脂肪細胞分化抑制および骨芽細胞分化促進作用が、エストロゲン受容体を介して、PPARγ系作用を減弱させることを介して発現している可能性が考えられた。そこで、DHTおよびDHEAがエストロゲン反応性リポーター(ERE-luc)に及ぼす効果を検討した。DHTおよびDHEAは、いずれもERE-luc活性を上昇させることが明らかになった。現在、その詳細を検討中である。一方、PPARγ反応性リポーターに及ぼす反応を確認する目的で、PPARγ反応性領域(PPRE)を単独で有するリポーター遺伝子(1×PPRE-luc)を当初用いたが、PPARγアゴニストであるトログリタゾン(Tro)に対する十分な反応が得られなかったため、PPREをタンデムに有するリポーター遺伝子を作成した。

現在、3×PPRE-lucおよび6×PPRE-lucを用いて、反応性を検討中である。2.アンドロゲンがWnt系に及ぼす作用脂肪細胞分化および骨芽細胞分化の調節にWnt系が関わっている可能性が明らかになったため、我々の系におけるWnt系の関与を検討した。RT-PCRで、ST2細胞は少なくともWnt3a、10b、11、LRP5、FZD9を発現していることが明らかになった。これらのうちWnt10bの発現はTroにより減弱した。DHTやDHEAによる発現調節は明らかでなかった。また、Wnt反応性リポーターであるTOP-FLASHの反応性もアンドロゲンによる調節を受けていなかった。