hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
島弧下に発生する深部低周波地震の定量的物理モデルの構築

本研究では深部低周波地震の発生メカニズムの物理過程として明らかにすることを目指している.さらに,Obara (2002)により発見された深部低周波微動についても,地殻下部に発生する深部低周波地震との波動特性に比較から,それらの発生機構についての考察も行った.まず,2001年7月に秋田県北部で発生した深部低周波地震と日光足尾地域の活発な深部低周波地震の群発活動に注目して,それら震源における波動励起の特性を,ここで開発した「平均散逸スペクトル」という解析手法で解明した.秋田県北部の深部低周波地震では,複数の励起源があることを明らかにし,さらにその広がりは約1km2km程度であることを示した.日光足尾地域では活発な群発活動があり,その震源を精度良く再決定して,震源域の広がりと時間推移を解析した結果,最初の23時間の間に発生した地震は極めて相似な波形をしており,その震源域も水平方向に1km程度の広がりで,殆ど同じ深さで発生している事が明らかとなった.さらに,深部低周波微動の波動励起の特性を平均散逸スペクトル法で解明した.深部低周波微動の対象とした微動は2003年と2002年に四国西部で発生した微動で,その結果,1Hz5Hzの間に0.5Hz間隔のスペクトルのピークを持つ構造が明らかになった.これらのスペクトル構造は単純な共鳴のモデルでは説明することが困難なものである.非線型定常・因果時系列解析を深部低周波微動と深部低周波地震に適用することで,両者の波動特性の違いを明らかにし,これらの特性と説明するためには,流体の移動に伴う自励振動が有力な物理過程であることを明らかにした.以上の解析結果より,深部低周波地震や深部低周波微動の発生メカニズムは,流体の共鳴様なタイプのものよりは,流体移動に伴う自励振動タイプのものが有力であることが判明した.本研究では深部低周波地震の発生メカニズムの物理過程として明らかにすることを目指している.さらに,Obara (2002)により発見された深部低周波微動についても,地殻下部に発生する深部低周波地震との波動特性に比較から,それらの発生機構についての考察も行った.まず,2001年7月に秋田県北部で発生した深部低周波地震と日光足尾地域の活発な深部低周波地震の群発活動に注目して,それら震源における波動励起の特性を,ここで開発した「平均散逸スペクトル」という解析手法で解明した.秋田県北部の深部低周波地震では,複数の励起源があることを明らかにし,さらにその広がりは約1km2km程度であることを示した.日光足尾地域では活発な群発活動があり,その震源を精度良く再決定して,震源域の広がりと時間推移を解析した結果,最初の23時間の間に発生した地震は極めて相似な波形をしており,その震源域も水平方向に1km程度の広がりで,殆ど同じ深さで発生している事が明らかとなった.さらに,深部低周波微動の波動励起の特性を平均散逸スペクトル法で解明した.深部低周波微動の対象とした微動は2003年と2002年に四国西部で発生した微動で,その結果,1Hz5Hzの間に0.5Hz間隔のスペクトルのピークを持つ構造が明らかになった.これらのスペクトル構造は単純な共鳴のモデルでは説明することが困難なものである.非線型定常・因果時系列解析を深部低周波微動と深部低周波地震に適用することで,両者の波動特性の違いを明らかにし,これらの特性と説明するためには,流体の移動に伴う自励振動が有力な物理過程であることを明らかにした.以上の解析結果より,深部低周波地震や深部低周波微動の発生メカニズムは,流体の共鳴様なタイプのものよりは,流体移動に伴う自励振動タイプのものが有力であることが判明した.本研究では深部低周波地震の発生メカニズムを下部地殻・モホ面付近における温度・圧力条件下での物理過程として明らかにすることを目指し,本年度は主に,1,島弧全域における深部低周波地震の発生場所とその波動特性の精査,2,非線型定常・因果解析による時間変化のダイナミクス解析,3,波動解析に基づく震源のキネマティクスの解析を行った.その成果の概要は以下のようなものである.研究課題1日本列島全域に発生する深部低周波地震の震源を,気象庁に集められた1元化データを中心に詳しく調べた.特に,震源深さの精度を上げるため,震源域付近でS-P時間のデータが得られる地震に限定して震源再決定を行った.その結果,紀伊半島の深部低周波地震以外は,その震源はモホ面付近から下部地殻内に限られること,紀伊半島で発生する深部低周波地震は,沈み込むフィリピン海プレート上面もしくはその上の上部マントル内で発生していることが明らかになった.さらに,火山フロントから離れた京都市や紀伊半島,鳥取県西部地域でも深部低周波地震の発生が確認できた.研究課題2KM2O-Langevin方程式理論に基づく非線型定常・因果時系列解析を秋田県で発生した深部低周波地震に適用した.その際,主要動部分の時間変化を支配するダイナミクスを把握するための新しい方法論を開発し,この地震に適用することにより,震源における系の震動特性とその励起の時間変化を分離することに成功した.研究課題

3地震学的な波形インバージョンの手法を用いて,深部低周波地震の震源に最初に作用する力系を求めた結果,その主圧力軸がその地域の広域応力場の主圧力軸とおおよそ一致することが明らかになった.本研究では深部低周波地震の発生メカニズムを下部地殻・モホ面付近における温度・圧力条件下での物理過程として明らかにすることを目指し,本年度は主に,1,島弧全域における深部低周波地震の発生場所とその波動特性の精査,2,非線型定常・因果解析による時間変化のダイナミクス解析,3,波動解析に基づく震源のキネマティクスの解析を行った.その成果の概要は以下のようなものである.研究課題1今年度は,秋田県北部と日光足尾地域の深部低周波地震に注目して,それら震源における波動励起の特性を,ここで開発した「平均散逸スペクトル」という解析手法で解明した.日光足尾地域では,2002年3月11日に数時間で100個以上の深部低周波地震が発生するというまれに見る活発な活動があり,その震源を精度良く再決定して,震源域の広がりと時間推移も明らかにした.この活動では,最初の23時間の間に発生した地震は極めて相似な波形をしており,その震源域も水平方向に1km程度の広がりで,殆ど同じ深さで発生している事が明らかとなった.研究課題2KM20-Langevin方程式理論に基づく非線型定常・因果時系列解析を発展させ,同様の物理過程で励起されたと推定される波群にたいし,揺動・散逸定理を満たすようにLangevin行列を平均化するアルゴリズムを開発した.対象となる波群に対して,このアルゴリズムを適用して求めた平均Langevin行列の散逸項を使うと,これらの波群を特徴づける差分方程式が立てられる.この方程式を解いて卓越周波数,減衰係数,振幅係数で現される「平均散逸スペクトル」を新たに導入した.研究課題3日光足尾地域で発生した群発地震を,波形インバージョンの手法を用いて解析した結果,体積成分の変化が大きな解が求まった,これらの解の主圧力軸の方向は,これまでこの地域で求められた地震モーメントテンソル解と異なった方向を示している.本研究では深部低周波地震の発生メカニズムを下部地殻・モホ面付近における温度・圧力条件下での物理過程として明らかにすることを目指している.今年度は,深部低周波地震と同様に地下深部で発生する微動で流体がその発生に関与している考えられている深部低周波微動に注目して,それら震源における波動励起の特性を,本研究で開発した「平均散逸スペクトル」という解析手法で解明した.まず,「平均散逸スペクトル」がノイズレベルの高いデータに対し極めて効果的に波動特性を導出できる手法であることを,シミュレーションにより示した.深部低周波微動は極めて微弱なシグナルであるためS/N比の悪いが,この手法を使うことにより,初めてそのスペクトル構造を明らかにすることが出来た.深部低周波微動の対象とした微動は2003年と2002年に四国西部で発生した微動で,その結果,1Hz5Hzの間に0.5Hz間隔のスペクトルのピークを持つ構造が明らかになった.これらのスペクトル構造は単純な共鳴のモデルでは説明することが困難なものである.さらに,非線型定常・因果時系列解析を深部低周波微動と深部低周波地震に適用することで,両者の波動特性の違いを明らかにし,これらの特性と説明するためには,流体の移動に伴う自励振動が有力な物理過程であることを明らかにした.また,富士山の深部で発生する深部低周波地震の震源と周辺の速度構造をインバージョン解析により調べ,P波速度の低速度領域の上端付近に深部低周波地震が発生していることが明らかになった.
脳腫瘍の増殖能と画像診断的特徴との関連性及び乏突起神経膠腫の増殖形態に関する研究

当施設において経験されたastrocytic brain tumorにおける各々の生物学的悪性度,すなわち増殖能を免疫組織学的手法を用いて算定した.特にMIB-1標準率の算定を行い,既に得られているCTおよびMRIにおける画像診断上の特徴(造影剤による増強効果の有無)との関連性を検討した.今だpreliminaryではあるが,22例の星細胞腫,低分化型星細胞腫例においてMIB-1標識率を算定し,CT,MRIにおける増強効果との関連性を検討して結果を第55回日本脳神経外科学会総会において発表した.それによれば、MIB-1≧1.7%のものは全て低分化型であり,MIB-1≧10%のものは例外なく増強効果を受けた.しかしながら増強効果を受けたものの中にもMIB-1標識率の低いものが存在し,増強効果の有無は必ずしも腫瘍の生物学的悪性度を反映しなかった.これに加えて,^<201>TI-SPECTによる集積像との関連では今だ少数による検討に過ぎないが,より生物学的悪性度を反映する傾向にあり,更なる解析に期待が持たれるところである.現在までの結果,増殖能を反映するSPECTのトレーサーとしては^<201>TI-chlorideが適当である.本研究では症例の蓄積が必要であり現在も研究は継続中である.症例の蓄積を待って,近い将来報告・発表を行う予定である.当施設において経験されたastrocytic brain tumorにおける各々の生物学的悪性度,すなわち増殖能を免疫組織学的手法を用いて算定した.特にMIB-1標準率の算定を行い,既に得られているCTおよびMRIにおける画像診断上の特徴(造影剤による増強効果の有無)との関連性を検討した.今だpreliminaryではあるが,22例の星細胞腫,低分化型星細胞腫例においてMIB-1標識率を算定し,CT,MRIにおける増強効果との関連性を検討して結果を第55回日本脳神経外科学会総会において発表した.それによれば、MIB-1≧1.7%のものは全て低分化型であり,MIB-1≧10%のものは例外なく増強効果を受けた.しかしながら増強効果を受けたものの中にもMIB-1標識率の低いものが存在し,増強効果の有無は必ずしも腫瘍の生物学的悪性度を反映しなかった.これに加えて,^<201>TI-SPECTによる集積像との関連では今だ少数による検討に過ぎないが,より生物学的悪性度を反映する傾向にあり,更なる解析に期待が持たれるところである.現在までの結果,増殖能を反映するSPECTのトレーサーとしては^<201>TI-chlorideが適当である.本研究では症例の蓄積が必要であり現在も研究は継続中である.症例の蓄積を待って,近い将来報告・発表を行う予定である.
聴皮質と脳幹聴覚伝導路の聴空間情報処理メカニズムの研究

聴空間は空間といっても眼には見えない音の空間のことで、目をつぶってもわかる音の世界のことである。左上下前後の方向感覚や音源定位、音の移動(音の接近や遠ざかる)を知覚し、その無数の音の中から必要とするものを認知する。認知の対象は純音や雑音、言葉や音楽であったりする。この4年間の研究期間に、両耳聴についてその情報処理の機序の解明を行った。気導と音導に分けて方向感の時間差と音圧差、および時間差音圧差のトレードの処理機構を明らかにした、世界で初めて超磁歪型音導素子を用いた高音質の音導では時間差・音圧差のトレードがすぐれていることを明らかにした。両耳聴の認知は、Binaural Beatや音色を刺激としてMEGを用いて聴皮質で情報処理されていることを明らかにした。両耳聴の発達性可塑性について、難聴児について人工内耳と補聴器の併用による聴覚の発達を研究した。その研究は無興室においてスピーカー法で聴空間の拡大を調べることで広い聴空間と狭い聴空間の存在が明らかとなった。この4年間の研究により、聴空間の認知処理機構について解明できた部分と新たに解明が必要な部分もはっきりしてきた。両耳聴すなわち耳はなぜ二つあるかは、聴覚研究でも極めて重要な研究テーマである。米国では2006年、両耳聴研究にNIHより特別に多くの研究資金が配分されたという。我々はこの4年間の研究資金によって研究環境が整備されたので、引き続き本研究テーマの研究を継続する予定である。耳は2つあることで両耳聴が成立する。両耳聴は聴空間情報処理そのものである。(1)両耳干渉電位の研究は、ラットの両耳ABR干渉電位の起源を脳幹の部分破壊を半導体レーザーを用いて行い、これまで上オリーブ核とされていたが下丘にあることを明らかにした。(2)聴皮質における周波数局在性は、64チャンネルの多点電極を用い、ラットの聴皮質の硬膜上記録でも存在することを明らかにした。これは音刺激でも蝸牛神経核の電気刺激でも同様であった。(3)聴覚伝導路の発達と聴空間情報処理についてはマウスを交配し、新生児からABRを記録することで変化を調べたところ初め無反応であるが生後12日目から反応が出現し、24日目に脳幹の髄鞘化は進み、成熟ラットと同様の反応を示すが、高頻度刺激で反応が小さくなることから本質的には髄鞘化は完成していないこと、聴皮質由来と思われる波形がABR成分以降にも出現することが明らかとなった。ヒトにおける聴空間情報処理の研究は気導および骨導聴覚の別に研究を行った。Sound Lateralization法を用い、Time-Intensity Tradeを用い、気導では時間差を優先した場合と音圧を優先した場合ではTradeのカーブが異なることを明らかにした。従来存在されないといわれた骨導のSound Latelalizationの存在することを明らかにした。これは先天性小耳症・外耳道閉鎖症のABRの両耳干渉電位が成立することで裏付けられた。従来の骨導レシーバの周波数応答性が悪いことを批判し、新に超磁歪骨導素子を開発し、これによる両耳聴レシーバを作成した結果、Sound Latelarizationは市販されている骨導レシーバに比べ有意に優れていることが明らかになった。患者による研究では、ヘルペス脳炎による両側聴皮質損傷例では、聴空間情報処理が失われることを明らかにした。片側の聴皮質損傷ではMEGによる中間潜時反応は出現しないが従来の電気的誘発電位では出現するためMEGの方が本研究には有効であることがわかった。《基礎的研究》1.ラットの聴皮質に64チャンネルの多点電極を硬膜を取り除き、聴皮質を露出させてその上に置き、周波数別の局在性部位を同定した。この聴皮質に電気刺激を加えることでこの周波数局在部位が変化することを見出した。

2.脳幹の発達的変化のモデルとして、新生仔のラットのABRの変化を気導刺激で調べた。ABRは生後10日過ぎて出現し、急速に正常化することがわかった。同時に骨導刺激を加え、その結果、骨導ABRは生後7日目には良好な反応が得られることがわかり、ラットでは中耳機能の発達が約1週間かかることを明らかにした。3.ラットの気導ABR、骨導ABRの比較検討し、骨導ABRの音刺激としてフレェイ社の超磁歪骨導素子を用いて比較したところ、気導・骨導の両方ともヒトでは聴こえない超音波領域のABRが記録できることを明らかにした。これはラットの方向感は主に音圧差で処理されることを示唆している。《臨床的研究》1.方向感の気導による音刺激の2成分である時間差と音圧差について、これまで別々に記録されていたが、時間差、音圧差取り引きについて調べた。(1)時間差を200μ秒だけ与え、それを音圧差で正中に戻した場合も、(2)音圧差を10dB作り、それを時間差で正中に戻した場合も同様に成立することを証明した。2.方向感の骨導刺激で、1と同様に時間差、音圧差取り引きについて調べ、成立することを証明した。従来、骨導刺激では方向感は成立しないとされていたが、その説を覆すものである。3.片側人工内耳、反対側補聴器の患者の音源定位を調べるために、無響室でスピーカ法による音源定位実験が可能となるようにした。4.脳磁図を用いて聴皮質の昨日研究を行った。(1)Binaural Beatは聴皮質にdipoleが成立することを明らかにした。(2)語音のモデルとしての複合音のスペクトラル包絡がN100mの成立に関与することを明らかにした。(3)聴皮質損傷患者ではN100mもMLRmも出現しないことを明らかにした。聴空間情報処理メカニズムについて以下の成果をあげた。1.ラットの聴皮質の多点同時記録法を用いた研究:(1)聴皮質については2つの反応潜時の異なる部位が存在することを明らかにした。(2)音刺激を用いた場合と電気刺激を蝸牛神経核に与えた場合も、聴皮質には2つの反応潜時の異なる部位が存在することが明らかになった。このことは両側聴神経腫瘍により聴力を失ったNF2患者のABI手術の意義につながるものであった。(3)ONとOFF反応の周波数や振幅による存在を明らかにした。以上より、ラットの聴皮質のモデル実験を確立した。2.MEGを利用したヒトの聴皮質の役割に関する研究:(1)Binaural beatが聴皮質に双極子にあることを明らかにした。(2)音色の違いが聴皮質上のdipoleの位置の違いとして記録されることがわかった。(3)聴皮質損傷例では中間潜時反応は誘発電位では残在する場合があるが、脳磁図では消失することがわかり、中間潜時反応はN1mより潜時は短いが同様に反対側の聴皮質に起源のあることがわかった。3.音像偏位法による両耳聴の研究:(1)両耳骨導による聴空間情報処理を明らかにすべくフレェイ社の超磁歪骨導システムと従来から用いられている骨導端子を両耳に装用させて研究を行った。その結果時間差および音圧差については両方とも差はないが、時間差・音圧差時間取引については超磁歪型が優位に優れていることがわかった。
タンデムミラー閉じ込め電位形成におけるモード転移

1.タンデムミラーのプラグ部における閉じ込め電位形成に関して、プラグ部の温かい電子の径方向輸送の効果が閉じ込め電位の増大に寄与することはすでに論文で報告しているが、この電位形成理論と京都大学のHIEIタンデムミラーの実験結果を比較して、理論と実験が良い一致を示すことを明らかにした。2.上記の解析はプラズマの移動度が小さく径方向電場による径方向輸送が無視できる場合の解析であったが、移動度の効果が無視できない場合の解析も輸送係数に対してアインシュタインの関係式を仮定して行った。この場合、電子とイオンのトータルな粒子バランスがプラズマの閉じ込め電位を決めていることが分かった。イオンに関してその損失が供給より大きい時はイオンの輸送は閉じ込め電位の増加に寄与し、一方損失より供給の方が大きい時はイオンの輸送は閉じ込め電位の減少に寄与するということが明らかになった。3.トカマクの閉じ込めにおけるL/Hモード転移は電場のExBシア流による不安定波動の安定化効果に伴う径方向輸送の拡散係数の低減に起因していると考えられている。それと同様な考え方を用いて電位の大きさに依存して拡散係数が変化することを考慮することにより、供給と損失の粒子バランスから求められる閉じ込め電位が電位が無い場合の軸方向閉じ込め時間と径方向閉じ込め時間の比を変数とした時に、単一解から三重解へ、更に単一解へと変化することを見出した。これは三重解の所をはさんで閉じ込め電位に関するLowからHighへのモード転移が生じることを意味する。この閉じ込め電位のモード転移によって径方向閉じ込め時間及び軸方向閉じ込め時間のジャンプが生じ、トータルな閉じ込め時間が改善されるという結果が得られることが分かった。4.現在タンデムミラーガンマ10及びHIEIにおける閉じ込め電位に関するL/Hモード転移の実現の可能性について更に検討を進めている。
iASPP遺伝子発現の調節機構と子宮頸癌細胞における機能的役割

p53の抑制因子であるiASPPは子宮頸癌で発現亢進し、その発現制御によりp53が再度活性化される可能性がある。我々は、子宮頸癌細胞におけるiASPP発現の調節機構と、その機能的役割(特にiASPPによるp53経路活性の制御)の詳細を明らかにすることを目的として本研究を行った。その結果、iASPPを標的する複数の癌抑制的miRNAの同定及びその機能解析に成功した。また、iASPPは直接にp53を制御することによって、子宮頸癌の転移能及び抗がん剤耐性の獲得に関与するという重要な成果が得られた。本研究により得られた知見は、今後子宮頸癌の根絶を目指す癌研究の発展に大きく貢献していると考える。p53癌抑制遺伝子の不活性化は子宮頸癌発生メカニズムに関係している。我々はこれまで、p53の抑制因子であるiASPPは子宮頸癌で発現亢進し、その発現制御によりp53が再度活性化される可能性を示した。本年度は、子宮頸癌発生及び進展に関与するmiRNAを同定することを目的とする。まず、子宮頸癌患者の手術組織検体を用いて、アジレントmiRNAと遺伝子マイクロアレイ発現解析により、複数の候補miRNAと遺伝子を同定し、Realtime PCRによりその発現レベルを確認した。続いて、TargetScanとmiRDBなどのデータベースを用いて、標的候補となる遺伝子群の検索を行った。更に、マイクロアレイ解析より発見した候補遺伝子と照合して、子宮頸癌の発癌と進展に関わる複数のmiRNAとその標的遺伝子群を絞り込んだ。miR-124、miR-214など複数の候補miRNAを子宮頸癌細胞株Hela、SiHa及びCaSkiに導入して、これらのmiRNAsによる子宮頸癌細胞のEMT形質、細胞運動、細胞浸潤、増殖及び癌幹細胞形質の制御を評価した。特に、miR-124及びmiR-214を導入すると、Hela及びSiHa癌細胞は間葉系としての形質を失い、癌細胞の増殖能、運動能、浸潤能及び自己複製能が有意な抑制されることから、これらのmiRNAsは子宮頸癌細胞の悪性表現型を抑制することを明らかにした。更に、子宮体癌細胞にもmiR-124を導入して、その潜在的な抗癌機能を検討した。その結果、子宮体癌細胞においても、miR-124は重要な癌抑制因子として機能して、癌遺伝子IQGAP1を直接に制御することで、子宮体癌細胞のEMT形質及び浸潤能を抑えることを世界で初めて報告した(Oncotarget 2016)。子宮頸癌発生及び進展に関与する複数の候補miRNAの同定に成功した。同定されたmiR-124は、子宮頸癌及び子宮体癌細胞の悪性形質を抑制することを発見した。更に、子宮体癌細胞増殖能と浸潤能の増強に重要な役割を果たすIQGAP1遺伝子は、miR-124の標的遺伝子であることを見出したことから、計画以上に研究が進展していると判断した。本研究では、iASPP遺伝子を強制発現と特異的に抑制することで、子宮頸癌の進展と転移におけるiASPPの機能解析を分子レベルで明らかにした。具体的には、まずiASPP遺伝子を組み込んだ発現vectorまた特異的にiASPP遺伝子をノックダウンするsiRNAを、子宮頸癌細胞株にtransfectionを行った。そして、iASPP遺伝子発現レベルの変化をRealtime PCR及びWestern blot法により解析し、iASPP遺伝子発現の変化を確認した。次は、iASPPの強制発現と抑制は、どのように頸癌細胞の悪性形質に与える影響かについて、癌細胞の形態を顕微鏡で観察して、癌細胞悪性形質の変化をinvasion assayなどで解析を行、またEMT関連遺伝子の発現をWestern blot法により解析した。結果として、iASPPの強制発現により頸癌細胞株HeLaとSiHaをはじめ複数の癌細胞株で、癌細胞株の遊走能と浸潤能は増加し、上皮マーカーのE-cadherinとZO-1発現低下と間葉系マーカーのVimentin、Twist1とZEB1発現上昇がみられ、EMTに特有の形態変化を引き起こし、EMTが誘導されたことを確認した。逆に、iASPPの発現を特異的に抑制すると、EMTの形質を逆転さえることが明になった。更に、iASPPの過剰発現と発現低下による癌幹細胞様形質をsphere formation assayによって解析し、抗癌剤に対する耐性をcell counting Kit-8で検討した。これらの実験において、iASPPの発現を抑制すると、sphere形成能が低下し、タキソール耐性も減弱し、癌細胞生存率が低下することが確認できた(Scientific Reports 2016)。子宮頸癌発生及び進展に関与するiASPPの役割の解明において、iASPPはEMTなどの悪性形質を増強することで頸癌の進展に寄与していることを解明したことから、計画通りに研究が進展していると判断した。iASPPよるp53経路の不活性化機構の詳細を明らかにすることを目的として研究を展開した。子宮頸癌細胞において、両者の結合があるのかを明確にするため、iASPPの免疫沈降を行った結果、iASPPがp53に直接に結合すことで、p53の機能を阻害することを明らかにした。癌の転移に深く関わるmiR-20aなどmiR-17-92a clusterは、p53によって抑制されていることがこれまで報告された。

我々はiASPP遺伝子がいかにp53を制御することによって、miR-20aの発現、また子宮頸癌細胞の浸潤及び抗がん剤耐性の獲得に関与するのか、詳細に解明した。iASPP遺伝子の導入或は特異的抑制により、定量PCR法によるmiR-20aの発現を分析したところ、miR-20aの発現はiASPPによって促進されることや、p53によって抑制されることを発見した。そして、iASPPによって誘導された子宮頸癌細胞の浸潤及び抗がん剤耐性は、miR-20aのノックダウンによって抑制されることを見出した。更に、miR-20aの標的遺伝子を検索したところ、FBXL5とBTG3を同定した。FBXL5とBTG3遺伝子の導入で、子宮頸癌細胞の浸潤及び抗がん剤耐性が、著しく抑制されたことを明らかにした。以上の研究によって、iASPP遺伝子の過剰発現は、子宮頸癌の転移を促進し、その発現が、miR-124などの癌抑制型miRNAsにより制御されていることが判明した。iASPPはp53遺伝子経路を介して、その下流に位置するmiR-20aなどの発現を制御することで、子宮頸癌の転移能及び抗がん剤耐性の獲得に関与するという重要な成果が得られている。本研究により得られた知見は、今後子宮頸癌の根絶を目指す癌研究の発展に大きく貢献していると考える。p53の抑制因子であるiASPPは子宮頸癌で発現亢進し、その発現制御によりp53が再度活性化される可能性がある。我々は、子宮頸癌細胞におけるiASPP発現の調節機構と、その機能的役割(特にiASPPによるp53経路活性の制御)の詳細を明らかにすることを目的として本研究を行った。その結果、iASPPを標的する複数の癌抑制的miRNAの同定及びその機能解析に成功した。また、iASPPは直接にp53を制御することによって、子宮頸癌の転移能及び抗がん剤耐性の獲得に関与するという重要な成果が得られた。iASPP遺伝子を強制発現と特異的に抑制することで、子宮頸癌の進展と転移におけるiASPPの役割を分子レベルで明らかにする。また、子宮頸癌及び子宮体癌細胞株を用いて、同定された候補miRNAと遺伝子による癌細胞の増殖、運動、浸潤、癌幹細胞形質などの悪性表現型の制御とその分子機構を解明する。子宮頸癌において、iASPPとp53の結合があるのかを明確にするため、iASPPの免疫沈降を行い、沈降物のWestern blot解析はp53抗体を用いて行う。iASPPはp53遺伝子の転写能を阻害するのかを、p53とその下流標的であるp21、Bax、PUMA promoterとの結合能をクロマチン免疫沈降法により分析する。更に、luciferase assayを用いて、p21、Bax、PUMA promoterの転写活性を解析して、iASPP発現の低下は、p53遺伝子の下流標的遺伝子群を再活性化させるのかを明らかにする。p53が細胞内の遺伝子発現制御において重要な役割を持つmicroRNAの転写と発現を制御することが知られている。子宮頸癌では、iASPPは野生型p53を介してmicroRNA発現を制御することで、癌関連遺伝子群の発現を間接的に変動させる可能性を検討する。婦人科腫瘍学以下に掲げる品目に関し、経費を使用する予定である。
遺伝子改変マウスとウイルスによる抑制性ニューロン選択的遺伝子発現システムの確立

抑制性ニューロンはGABAニューロンとグリシンニューロンに大別される。一方、様々な機能プローブや蛍光タンパク質が開発され、神経回路研究に利用されている。しかし、特定のニューロンに限定して機能プローブを十分量発現させたり、発現のON/OFFを制御することは容易でない。そこで本研究では、テトラサイクリン発現誘導システムを利用し、遺伝子改変マウスとウイルスベクターとを組み合わせ、GABAニューロン及びグリシンニューロン選択的に機能プローブや蛍光タンパク質が発現するシステムの確立を目指した。グリシンニューロン特異的にテトラサイクリントランスアクチベーター(tTA)が発現するGLYT2-tTAノックインマウスと抑制性ニューロン特異的にtdTomatoが発現するVGAT-tdTomatoトランスジェニックマウスとを交配してGLYT2-tTA/VGAT-tdTomatoダブルトランスジェニックマウスを準備した。このダブルトランスジェニックマウスあるいは野生型マウス(コントロール)の小脳および蝸牛神経核の各領域へテトラサイクリン応答因子を含むプロモーターの下流にGFP遺伝子を配置したアデノ随伴ウイルスを注入し、GFP陽性細胞の発現分布について検討した。ダブルトランスジェニックマウス小脳皮質では顆粒細胞層に限局してGFP陽性細胞が散在しており、蝸牛神経核ではGFP陽性細胞が腹側核よりも背側核に多く観察され、双方の領域でグリシンニューロンの分布と類似した。一方、野生型マウスではいずれの領域でもGFPの発現が検出されなかった。以上の結果からグリシンニューロン選択的遺伝子発現システムが働くことが示唆された。抑制性ニューロンを蛍光タンパク質で標識した遺伝子改変マウスなどの利用により小脳皮質から深部小脳核への神経回路の特性、大脳皮質ソマトスタチンニューロンの機能的役割の解明などに貢献した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。そこで本研究では、テトラサイクリン発現誘導システムを利用し、遺伝子改変マウスとウイルスベクターとを組み合わせ、抑制性ニューロン全体、GABAニューロン及びグリシンニューロン選択的に機能プローブや蛍光タンパク質が発現するシステムの確立を目指した。GABAニューロン特異的にテトラサイクリントランスアクチベーター(tTA)が発現するGAD67-tTAノックインマウスとGABAニューロン特異的にtdTomatoが発現するVGAT-tdTomatoトランスジェニックマウスとを交配してGAD67-tTA/VGAT-tdTomatoダブルトランスジェニックマウスを準備した。このダブルトランスジェニックマウスあるいは野生型マウス(コントロール)の海馬領域へテトラサイクリン応答因子を含むプロモーターの下流にGFP遺伝子を配置したアデノ随伴ウイルスを注入し、5日後、3週後、6週後にGFPとtdTomatoの発現を検討した。野生型マウスでは注入5日後にGFPの発現が検出されなかったが、3週後及び6週後ではGFPの発現が観察され、3週後以降のGFP発現はtTAの制御を受けない可能性が示唆された。一方、ダブルトランスジェニックマウスの注入5日後ではGFP陽性細胞の約88%がGFP/tdTomato2重陽性であり、GFP陽性細胞の殆どがGABAニューロンであると実証できた。抑制性ニューロンを蛍光タンパク質で標識した遺伝子改変マウスやトランスジェニックラットの利用によりカハール間質核神経細胞の電気生理学的特性の解明などに貢献した。VGAT-tdTomatoトランスジェニックマウス海馬では、GABAニューロンがtdTomato赤色蛍光タンパク質で標識されているため、GABAニューロンの同定が容易である。このトランスジェニックマウスを活用することで、遺伝子改変マウスとウイルスベクターとを組み合わせによる海馬のGABAニューロン特異的発現が実証できた。一方、グリシンニューロン特異的遺伝子発現に用いるGLYT2-tTAノックインマウスは順調に繁殖させた。

一方、野生型マウスではいずれの領域でもGFPの発現が検出されなかった。以上の結果からグリシンニューロン選択的遺伝子発現システムが働くことが示唆された。抑制性ニューロンを蛍光タンパク質で標識した遺伝子改変マウスなどの利用により小脳皮質から深部小脳核への神経回路の特性、大脳皮質ソマトスタチンニューロンの機能的役割の解明などに貢献した。海馬で観察されたGABAニューロン特異的発現の至適条件が、大脳皮質にも当てはまるかどうか検討する。また、本研究に用いているテトラサイクリン発現誘導システムではドキシサイクリンを投与すると遺伝子発現がOFFになるが、その至適条件(投与日数など)について検討する。それから、GLYT2-tTAノックインマウスとウイルスベクターとを組み合わせグリシンニューロン特異的発現の至適条件を検討する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
生体分子の改造・創成を実現する新規進化分子工学的スクリーニング技術の開発

本研究では分子機械の改造・創成を実現する新規進化分子工学的スクリーニング技術の開発を行う。そのため1DNA隔離、タンパク質発現・精製、機能評価、DNA回収という進化分子工学的スクリーニングプロセスの全てをマイクロチャンバーデバイス内で実現する技術を開発する。これまでの研究から精製以外のプロセスのデバイス実装は完了している。そこで本研究では微小ドロップレット内でのタンパク質精製プロセスを組み込んだスクリーニング技術を確立する。さらに確立したスクリーニング技術を分子機械であるF1-ATPaseのスクリーニングへと拡張させ、分子機械の改造や新規機能の創成への適応を目指す。
大規模な行動解析データの二次利用による行動表現型と遺伝子群の関連解析

計測技術や解析ツールの発展により、生命科学全般において大規模データの取得が身近なものとなってきている。こうした大規模データの解析を行うにあたり、データを取得した研究者以外にも広く利活用できるように公開する、オープンデータの取り組みが進められている。このようなデータ共有は、多様な専門分野の研究者が多様な切り口で解析に関わる機会を提供するだけでなく、研究結果の再現性の確認が容易に行えること、他の研究者によって解析済みのテーマを再解析するリスクを回避できることなど、種々の観点から生命科学研究の進歩を加速させることが期待されている。そこで、本研究にて申請者は、これまでに所属研究室で取得してきた200系統以上の遺伝子改変マウスとその統制群マウス、あわせて数千匹から取得した大規模な網羅的行動解析データを二次利用しやすい形に整備し、公開することを目指す。また、整備したデータを用い、これまでになかった行動データを基点とした「行動表現型と各遺伝子との連関図」を作成する。本研究にて整備、解析に用いるデータは、(1)ほぼ同一の設備、環境、プロトコルで取得していること、(2)200系統、数千匹以上の遺伝子改変マウスの大規模データであること、(3)感覚・知覚、運動だけでなく、情動や記憶学習など高次の機能解析を含む20種類以上のテストから数十個以上の行動指標取得していることなどの特徴があるが、こうしたデータは世界的にも類を見ない貴重なものであり、利用価値は高いと考えられる。本年度は、これまで取得してきたデータを効率的に2次利用するための環境整備として、サーバーの立ち上げと遺伝子改変マウスから取得したデータの移設/整理を行った。また、現在保有しているデータベースの改訂準備や、統計解析環境の構築/改良を進めた。長期的には、申請者らの研究室から取得したデータ以外もデータベースに掲載し、解析に使用していくことを視野に入れているため、行動解析方法の標準化を推進していきたいと考えている。そのため、同研究室で使用している行動解析ソフトウエアをオープンソース化し(Hattori et al., 2019)、ソフトウエアの利用者拡大、開発促進を試みた。来年度以降は、実際に「行動表現型と各遺伝子との連関図」を作成するための、指標の探索・選定を行う。連関図に使用する指標としては、連続的な値を取る数値データのみを対象とする。解析を行う際には、得られた指標(数値データ)を系統間で比較する必要があるため、それぞれの指標について、統制群の値を基準とした標準化を行う計画である。また、統制群と実験群でのfold changeや統計解析時のp値など、系統間比較に使用可能な指標を探索し、解析を行うにあたり適切な指標を選択する。当初予定した、データの整備のための外部委託費が予定よりも安価で済んだため。
東アジアにおける国際美術展の開催形式とその変遷:グローバル/ローカル化の影響

当該研究における最終年度にあたる本年度は、研究課題の調査研究に加え、成果のとりまとめと発表を中心的課題とした。主な実施内容は次の通りである。1.東アジア地域における国際美術展の開催形式、およびその変遷を相対化するため、欧州における先駆的事例との比較や、それらとの関係性を文献調査、インタビュー、フィールドワークなどの質的調査などを用いて分析した。なかでも、近年の国際美術展の「アートプロジェクト」化の傾向、すなわち、たとえば文化観光を用いた地域活性化など、特定の社会的課題に対して芸術諸活動を用いながらその解決を目指す活動にかんする調査を進めてきた。これは、単に芸術祭を社会における自律的な存在の文化装置としてみなすのではなく、NPO、市民、学校などの社会の諸主体と密接に結びつき、重なり合う、社会活動の一部としての芸術活動の意義や課題をみるための試みである。既存の国際美術展研究は、主に美術史や芸術学の分野から、その位置づけを行ってきたのにたいして、社会学的観点から、社会的諸主体と国際美術展やアートプロジェクト、芸術諸活動との関係性を見る研究として先駆的意義および重要性がある。2.これらの成果は、東京芸術大学における博士学位論文、「Asia Cultural Forum」、「音楽文化学」、「芸術社会学研究会」など、関係学会、研究会における諸論文や発表として、ならびに市民講座などのアウトリーチ活動として、広く成果を学術界と社会に向けて発信してきた。本研究の主眼は、芸術文化と地域社会との関わりにおいて、どのような実践的アプローチが現在試みられているのか、それによっていかなる地域社会・芸術の変容が起こっているのかを、特に国際美術展・アートプロジェクトに焦点を当てながら明らかにすることにある。初年度にあたる本年度は、特に芸術と地域社会との関係性について論じた先行研究・文献の調査を行い、検討を加えてきた。またインタビューや活動記録の調査を含む、フィールドワークを中心とした方法論によって、実践的活動の現状を調査してきた。具体的には、90年代から隆盛している人々の間の関係性を重視した取り組みに関する美学的観点からの文献調査(「リレーショナル・アート」や「ソーシャル・エングージド・アート」など)を、60年代以降行われてきた芸術の公共性に関する議論とともに参照し、また「クリェイティヴ・シティ」構想や「クリエイティヴ・インダストリ」など都市社会学・文化経済学の視点による先行研究についても調査を行ってきた。さらには、欧米での現状と東アジアの現状との比較を念頭に置きながら、5月にベルリンおよびウィーンで「ベルリン・ビエンナーレ」等を調査、アーティストグループ「ヴォッヘンクラウズール」やキュレーターらにインタビュー実施し、また6月より徳島県佐那河内村・上勝町地域で行われる予定の「国際芸術祭」に企画者の一人として参加して、議論・発表等を行うなどの実践的活動も行ってきた。その他、ソウル、瀬戸内など国内外の芸術祭、文化関連施設を視察・調査するとともに、研究会活動、研究発表なども多数行ってきた。以上の研究成果は、次年度行う予定の理論的枠組みのさらなる進展の基礎であるとともに、現状の地域社会と芸術文化との関係性を明らかにするための重要な実践であると考えられるものである。本年度の研究では、近年の国際美術展が、市民社会といかに結びついているのかを重点的に調査研究してきた。特に、経済・政治的領域からなる社会的領域のグローバル化が顕著に進む90年代以降の国際美術展に焦点を当てながら、そのなかで顕著に目立つ市民参加の芸術活動に着目して、プロジェクトと市民社会との関係性を研究してきた。具体的には、「別府現代芸術フェスティバル・混浴温泉世界」や、「大地の芸術祭・越後妻有アートトリエンナーレ」、「プラットフォーム・ソウル」などを主たる調査対象とした。また比較対象として、市民参加によって成立するクラシック音楽祭(サイトウ・キネン・フェスティバル松本)や、国外を含むコミュニティアートの実践、さらに美術館によるアウトリーチ活動なども調査した。なお研究手法には、文献を中心とした研究調査と、フィールドワークによるインタビュー調査を用いている。また2009年度後期には「日本学術振興会・優秀若手研究者海外派遣」によって、英国のロンドン芸術大学(トランスナショナル・アート研究所)にて在外研究を行い、研究者や実践活動をおこなうアーティスト、ディレクターらと積極的に研究を通じた交流を図った.以上の研究成果は、学術論文・研究報告、学会発表、その他において公表している。以下は、その内容をまとめたものである。研究実施状況については、各々の概要もご参照いただきたい。

2.これらの成果は、東京芸術大学における博士学位論文、「Asia Cultural Forum」、「音楽文化学」、「芸術社会学研究会」など、関係学会、研究会における諸論文や発表として、ならびに市民講座などのアウトリーチ活動として、広く成果を学術界と社会に向けて発信してきた。
新規イネAAA-ATPase 遺伝子の病害防御応答における機能の解析

植物ホルモンの一種であるサリチル酸は様々な植物病害に対して抵抗性を誘導する重要な働きを持っている。サリチル酸による抵抗性誘導の仕組みを理解することは学術上のみならず、耐病性作物開発の観点からも重要である。私たちはこれまで、サリチル酸により支配される遺伝子、イネOsAAA-ATPase1、を見出し、さらに当該遺伝子はいもち病抵抗性に寄与していることを示してきた。本研究では、OsAAA-ATPase1遺伝子はサリチル酸によるイネ病害抵抗性の活性化過程にどのように関わっているのかを明らかにし、耐病性分子育種利用につなげることを目指す。
アジア腎生検レジストリーの創設と最適な腎疾患治療を目指すアジア腎疾患コホート研究

本研究は腎生検やIgA腎症、ネフローゼ症候群に関する中国、韓国、台湾、タイ、マレーシア、インドネシアとの国際共同研究です。アジア各国の腎生検実施状況を調査しました。アジア各国と腎病理診断標準化、共同研究可能なRegistry構築を推進し、日本腎生検総合Registryを基盤に台湾腎生検Registryを開始しました。日本のIgA腎症コホート研究より扁摘+ステロイドパルス治療の有効性を示しました。ネフローゼ症候群では微小変化型、膜性腎症などの原疾患や寛解率を調査しました。両疾患についてアジア各国と国際比較を行いました。日本の優れた治療法やシステムがアジアの腎疾患対策に役立つことが期待されます。本研究の目的は、アジア各国と協力して腎生検RegistryならびにIgA腎症やネフローゼ症候群のコホート研究を行い、アジア各国の腎疾患対策の基盤と最適な治療法を確立することである。平成24年度は米国腎臓学会、CKD Frontier会議において韓国、台湾、タイとの国際共同研究体制を確立した。さらにインド、マレーシアなどAFCKDI参加各国代表者へ追加の協力要請中であり、AFCKDI参加各国より代表ならびに病理診断、腎生検Registry、IgA腎症コホート、ネフローゼコホートの各担当者の参加を要請する。腎病理診断の標準化では、平成24年度は日本腎臓学会の「腎病理標準化の指針」を基盤としたアジアの腎病理診断基準の標準化を協議した。ソウル大学とバーチャルスライドを活用したテレカンファレンスの準備を行った。腎疾患Registryにつき、平成24年度は、とくにIgA腎症の後ろ向きコホート研究、ネフローゼの前向きコホート研究を行い、アジア各国への拡大を協議した。IgA腎症ではステロイドパルス治療や扁桃摘除術の有無を調査し、アウトカムを尿蛋白消失、血尿消失、尿異常所見の消失、尿蛋白の悪化、血尿の悪化、Cr値の50%増加、100%増加、透析導入・移植、死亡を調査し、約1200件の症例登録が完了している。ネフローゼコホートではステロイドを含む免疫抑制治療を調査し、アウトカムを完全寛解(尿蛋白の消失)、不完全寛解1型(尿蛋白191日未満かつAlb3.0g/dL以上)、不完全寛解II型(尿蛋白1.03.591日)、無効・再発(尿蛋白3.591日以上あるいはAlb3.0g/dL未満)、頻回再発(6か月間に2回以上の再発)、ステロイド抵抗性(8週間以内に蛋白尿は191日未満とならない)、Cr値の100%増加、透析導入・移植、死亡とする。これまでに台湾、韓国、タイの共同研究者yり協力が得られており、IgA腎症では20022004年の3年間に腎生検でIgA腎症と診断された症例を対象に10年以上の長期成績を調査し、日本の治療成績と比較検討する予定である。平成25年度はIgA腎症、ネフローゼ症候群のコホート研究を行い、国際共同研究を行い、国内の腎病理標準化を推進するとともに、アジア諸国との国際共同研究につき協議した。IgA腎症のコホート研究を実施し、2002年より2004年までの3年間に関連施設を含めた当該施設において腎生検を施行し、IgA腎症と診断された18歳以上の初回腎生検の全症例のデータを全国42施設より1,176例の登録いただき、腎予後、心血管イベント、死亡、入院を要する副作用につき、解析した。その成果を平成25年6月4日6日に中国南京市で開催されたThe 13th International Symposium on IgA Nephropathy、平成25年11月5日10日に米国アトランタ市で開催された米国腎臓学会、平成26年1月25日に東京で開催されたIgA腎症研究会、において報告した。これらの研究会において国内外の研究者と国際共同研究を推進した。平成26年2月22日24日まで中国、韓国、台湾、タイの共同研究者と名古屋で会議を行い、共同研究の進捗状況を確認した。またネフローゼ症候群のコホートでは米国腎臓学会においてMatthias Kretzler教授とNEPTUNEとの共同研究につき協議した。現在は中国、韓国、台湾、タイの共同研究者と国際共同研究を進めている。腎病理標準化については平成25年6月に香港で開催された国際腎臓学会、8月にタイのパタヤで開催されたAFCKDIの機会を活用し、アジア各国との共同研究を推進した。日本腎臓学会が推進する腎疾患レジストリーに協力し、データベースの拡充した。この成果を中国、韓国、台湾、タイ、シンガポール、インドの共同研究者に提供し、アジアの腎病理標準化を推進した。バーチャルスライドを使用した腎病理カンファレンスにつき韓国ソウル大学のKim教授と共同研究を進めた。

平成26年度はアジア各国との腎生検RegistryならびにIgA腎症やネフローゼ症候群のコホート研究をまとめ、CKD Frontier研究会、米国腎臓学会やアジア太平洋腎臓病学会などの国際学会・研究会で報告し、論文発表した。日本腎生検Registry(J-RBR)には2014年末で24459症例が登録された。J-RBRを基盤とする台湾の腎生検Registryを2014年に始動した。マレーシアの腎生検Registryの代表であるRosnawati Yahya先生との国際比較を行いCKDFrontier研究会で発表した。韓国Dong-Wan Chae教授、中国腎臓学会理事長のXueqingYu教授、Gang Liu教授、タイはKirang Tungsanga教授と共同研究を進めたが、各国でのNationwideなRegistry構築は困難だった。本研究で確立した腎生検RegistryシステムはAsian Forum of CKDInitiativeを通じ広くアジア各国で使用可能とした。バーチャルスライドを活用したWebカンファレンスシステムを構築中であり、アジア各国が使用できるよう発展する。IgA腎症コホート研究は全国49施設、計1174症例の登録があり、1088症例を解析した。観察期間の中央値は6.6年。腎アウトカムはPropensity解析後も扁摘+ステロイドパルス群でステロイド治療群より有意に少なく、臨床的重症度による予後予測の可能性が明らかとなった。中国、韓国、台湾、タイのIgA腎症コホートとの国際比較を報告した。ネフローゼコホート研究では膜性腎症患者で喫煙が腎予後を悪化させること、高齢者は免疫抑制治療時の感染症リスクが高いことを明らかにし論文化した。中国、韓国、台湾、タイとのネフローゼ原疾患国際比較を報告した。26年度が最終年度であるため、記入しない。腎臓26年度が最終年度であるため、記入しない。日本のコホート研究結果を基盤とし、台湾、韓国、タイなどアジア各国の協力が得られているため。国内のIgA腎症コホートならびにネフローゼ症候群コホート、腎疾患レジストリーは予定通り進行している。国際共同研究については、韓国、中国を除き、アジア各国に適切なコホートが無いため、その構築を含め共同研究を行っており、やや遅れている。そのためIgA腎症では欧州のVALIGA研究、ネフローゼ症候群では米国のNEPTUNE研究との国際共同研究を行う予定である。腎生検標準化ではアジア各国の代表的な研究者を招くなどして日本のシステムの情報提供を行い、バーチャルスライドを使用した国際カンファレンスの準備を進めているが、アジア各国で準備状況、ネット環境が異なり、やや遅れている。日本の病理診断指針をアジア各国に紹介し、バーチャルスライドを用いたテレカンファレンスを実現する。IgA腎症、ネフローゼなどの腎疾患Registryを継続して進める。平成26年度が本研究の最終年度となるため、アジア各国とIgA腎症、ネフローゼ症候群コホートの国際共同研究を完了するとともに、日本の誇るJapan Renal Biopsy Registry (J-RBR)をアジア各国の実情にあうシステムとして活用いただくことで、将来に向けたアジア諸国との国際共同研究の基盤を構築する。
トキシコリピドミクスを基盤とした環境化学物質の新たな毒性軽減因子の探索

本研究では、化学物質曝露により生じる脂質組成の変化・生理活性脂質の産生に注目し、これらの変化を網羅的に解析するトキシコリピドミクスを展開することにより、環境化学物質の新たな毒性軽減因子の探索を行うことを目的としている。本年度は以下の点を明らかにした。1.カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2γ(iPLA2γ)に関する解析:昨年度、マウスにメチル水銀を投与した際にみられる毒性が、iPLA2γの遺伝子欠損(KO)マウスでは増悪化することを明らかにしたが、本年度は、メチル水銀曝露により大脳および小脳でホスファチジルコリン(PC)のヒドロペルオキシド量が増加することを明らかにした。また、膀胱癌細胞EJをシスプラチンに曝露するとアポトーシスが引き起こされるが、iPLA2γをノックダウンすると、このアポトーシスが亢進することを見出した。iPLA2γは過酸化脂質を除去することで、種々の化学物質に対する毒性軽減因子として機能している可能性が示唆された。2.アシルCoA合成酵素(ACSL4)に関する解析:これまでACSL4が化学物質の毒性発現において、毒性増強と軽減のいずれにも働きうる可能性を示してきたが、本年度はACSL4組換えタンパク質を調製し、本酵素の詳細な基質特異性について解析を行った。その結果、ACSL4がこれまで報告があるアラキドン酸等に加え、アドレン酸やドコサペンタエン酸を良い基質とすることが示された。3.プロスタグランジン(PG)最終合成酵素に関する解析:マウスにシクロホスファミドを腹腔投与すると、出血性の膀胱炎が惹起されるが、PGI2合成酵素のKOマウスではこの出血性膀胱炎が減弱した。PGI2合成酵素の阻害剤が化学物質による膀胱炎を軽減させる可能性が示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.アシルCoA合成酵素4(ACSL4)に関する解析:過酸化脂質除去能をもつPHGPxを阻害するとフェロトーシスと呼ばれる細胞死が誘導されるが、マウス骨髄から調製したマクロファージをPHGPx阻害剤RSL3で処理した際に誘導される細胞死が、ACSL4の欠損により抑えられることを見出した。ACSL4欠損マクロファージでは高度不飽和脂肪酸をもつ膜リン脂質が減少しており、これがRSL3耐性の一因となっていると考えられた。一方、野生型マウスでは生死に影響を及ぼさない濃度のリポ多糖の投与によってACSL4欠損マウスに全身性炎症を引き起こした場合、プロスタグランジン(PG)産生の亢進により、およそ4割のマウスが死亡することも見出した。ACSL4は化学物質の毒性発現において、毒性増強・軽減のいずれにも働きうる可能性が示唆された。2. PG産生酵素に関する解析:あらかじめ感作した後、マウス耳介皮膚に塩化ニッケルを塗布したところ、ジニトロフルオロベンゼンを用いた場合と同様に、塗布23日目に、PGE2産生の増加とともに、耳介の肥厚が認められた。さらにこの肥厚は、野生型マウスと比較し、PGE2産生を担う膜結合型PGE合成酵素(mPGES)-1欠損マウスでは抑制される傾向を示し、mPGES-1阻害剤が幅広くアレルギー性接触皮膚炎を軽減させる可能性が示唆された。この反応におけるPGI2合成酵素の関与についても現在検討中である。PGI2合成酵素については、膀胱化学発がんの軽減因子として働くことを見出しており、この機構についても現在検討中である。化学物質の中には酸化ストレスを惹起することにより特定臓器に毒性を示すと考えられるものが少なくないが、本年度は、過酸化脂質のリモデリングに関与するACSL4を阻害すると、酸化ストレスによる細胞毒性を抑える可能性があることを見出すことができた。この点においては順調に研究が進んだが、今後は実際にカドミウムやメチル水銀といった化学物質の毒性を、ACSL4の阻害(あるいは欠損)が抑えるか検討する必要があると思われる。さらにACSL4がPG類産生の制御を介し、化学物質の毒性発現に関与する可能性も示唆された。ACSL4欠損マウスに様々な化学物質を曝露した際の脂質組成の変化、生理活性脂質産生についても検討する必要がある。さらに、ニッケルによるアレルギー性接触皮膚炎におけるリピドミクスも開始することができた。一方、様々な発がん性化学物質を用いた解析も現在進行中であるが、化学発がんの過程には多くの時間が必要なため、未だ十分な解析は進んでいない。今後は、発がん性を示す化学物質曝露時のリピドミクスをさらに進展させる必要がある。1.カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2γ(iPLA2γ)に関する解析:これまでメチル水銀の毒性におけるiPLA2γの機能について、主に培養細胞系を用いて検討してきたが、本年度はマウスを用いたin vivoの系における検討を進めた。