hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放射線照射による舌の血管・リンパ管内皮損傷と癌細胞存在下での脈管網の再構築

ただし、癌細胞株によっては癌胞巣の大きさによらずピモニダゾールで検出できるレベルの低酸素環境にならない可能性も示唆されたため、活性型血管内皮細胞マーカCD105や低酸素マーカーHIF1αの発現について追加解析を進めている。本研究では、担癌組織に対する放射線照射の影響として、癌胞巣を取り巻く脈管組織の損傷と修復機序に注目し、担癌モデルマウスへのX線照射による癌実質および間質の経時的な構造変化と分子変動を明らかにすることを目指した。前年度までに、ヒト口腔癌細胞株を用いたヌードマウス舌組織への移植モデルを確立し、マウス舌に安定してX線照射を行うための手順ならびに使用器具の最適化を行った。最終年度では、特にリンパ管誘導能の高いOSC19癌細胞株を移植した舌組織を対象として、免疫標識による血管内皮細胞(PECAM-1)、リンパ管内皮細胞(Lyve-1)、増殖細胞核(Ki-67)を中心とした形態解析(2次元組織画像)、また、連続薄切・多重免疫染色から組織立体構築を行い、脈管間質の構造変化について3次元構造解析を行った。移植後のOSC19癌細胞は、中分化型の形質を示す癌胞巣を形成し、周囲間質では血管内皮およびリンパ管内皮の有意な増殖が確認できた。脈管形成誘導に関して、OSC19はVEGFAやVEGFCの発現に乏しいため、マクロファージ等の炎症細胞の活性化に伴うVEGFシグナルが脈管修復に働いている可能性が推察された。移植7日後(2 mm超の腫瘍塊)の舌組織に対するX線の複数回照射(2 Gy/day×13 days)では、大半の癌細胞が死滅して壊死組織となるが、炎症反応が惹起された間質では毛細血管が拡張しており、照射刺激による炎症応答が続いていることが確認できた。一方、リンパ管の拡張は認められず、既存組織のリンパ管は縮小傾向を示したが、癌胞巣周囲のリンパ管内皮は概ね維持され増殖活性を示す細胞も確認できた。これらの所見から、X線照射後の組織修復過程において、脈管形成のバランスは癌細胞の介在によって変化する可能性が示唆された。初年度からの試料解析を継続するとともに、最適化した照射線量に基づく分割照射試料において組織損傷・修復の差異を検証する。X線照射量と組織損傷に関して、文献的には20 Gy前後の単回照射を受けたマウスでは重度の粘膜炎が惹起される。本研究では段階的な組織障害状況を得るために、10, 15, 20 Gyの高線量単回照射も試みる。また、損傷後の組織修復と癌の再燃・転移との関連性を明らかにする目的で、大半の癌細胞を死滅しうる(わずかな生存癌細胞を残しうる)照射条件を確定し、照射後に腫瘍塊の再形成を待って構造解析を実施する。組織解析では、連続薄切切片の免疫染色に基づいた3次元構造解析を中心に進める。移植癌細胞株ごとの血管・リンパ管構造・計測値(脈管密度・連結性など)を比較分析し、進捗状況によって、別の癌細胞株(KOSC2同様の血管誘導能を示すHSC2など)での検証も行う。また、成体組織の炎症・腫瘍病変で惹起されるリンパ管新生は、病変部に集積したCD11b陽性骨髄由来前駆細胞やマクロファージがVEGFリガンドを産生してリンパ管内皮細胞の誘導に働くと想定されている。これらの新生リンパ管の構造と腫瘍リンパ管内皮細胞の表現型をOSC19癌胞巣での所見と比較することも予定する。上記の癌細胞移植実験では、異なる形質の癌細胞存在下で宿主間質に生じる組織変化を検証、比較するが、癌微小環境の構造解析においては、血管内皮・リンパ管内皮の局在のみでは組織環境を判定しにくいことも想定される。
化学力顕微鏡の開発

平成9年度においては,化学修飾探針による相互作用力の直接測定が行える方法論の提案を目的とした研究を行った.まず,化学修飾探針による配位結合に基づく化学種の認識を目的として,水溶液中のイオンと自己集合単分子膜(SAMs)表面の官能基との相互作用に由来する力の測定を行った.すなわち,末端に遷移金属と強い配位結合を形成するmethylsulfanyl基を持つシラン化合物に基づくSAMsを修飾したAFM探針と基板との吸着力を,水溶液中のAg^+の濃度を変化させながら測定した.その結果,吸着力は,5mM付近のAg^+濃度までは増加するが,さらにAg^+濃度を増加させると減少した.この結果は,methylsulfanyl基を末端に持つSAMs修飾Si基板表面の接触角がAg^+濃度の増加に伴い減少するという結果(官能基がAg^+と結合し電荷を持つことに起因していると考えられる)とは全く反応していない.このような吸着力の増加は,一つの銀イオンに対して基板・探針双方の官能基が挟み込むように配位する相互作用力が働くことに由来すると考えられる.すなわち以上の結果は,化学修飾探針を用いることで,配位結合の力を直接測定できることを示している.また,H^+と水素結合を形成するamino基,2-imidazolin-1-yl基を末端に持つシラン化合物に基づくSAMsについても,水溶液中のH^+濃度を変化させて同様の吸着力・接触角測定を行った.その結果,H^+濃度の増加に伴う,官能基のプロトン化による接触角の減少が観測され,それに対応して電荷の反発によると考えられる吸着力の減少が観測された.さらに,両者の官能基のpK_aの違いに応じて,吸着力および接触角の減少が観測されるH^+濃度の違いがあることが分かった.この結果は,化学修飾探針を用いた吸着力測定が,単分子膜表面の表面pK_aの測定に適用できることを示している.1.窒化ケイ素製の基板およびAFM探針に対し,オゾンにより表面の洗浄・酸化を行った後,アルカリ溶液と酸溶液に交互に浸穏するいう比較的穏和な前処理を行うことにより,窒化ケイ素上に2カ月以上安定なSAMsを作製できることを見いだした.2.窒化ケイ素製のAFM探針に対するSAMsの修飾状態を直接評価する方法について検討した.すなわち,10-undecenyl trichlorosilane(以後UTS)を様々な反応時間で修飾した窒化ケイ素製の基板およびAFM探針に対し,それぞれ接触角測定,へき開したマイカとの吸着力の測定を行った.その結果,このような吸着力と接触角の測定の結果に非常によい対応がみられた.このことから,既知の試料との間で行った吸着力測定の結果と接触角測定の結果を比較することによって,AFM探針先端の修飾状態を直接調べることができることが示された.3.末端にビニル基を有するUTSのSAMsを修飾したAFM探針において,さらにそのビニル基をヒドロホウ素化反応によって水酸基に変換した場合の吸着力に対する効果について検討した.その結果,ビニル基を末端に持つSAMsで修飾された探針では,主に疎水性相互作用に由来すると考えられる最も強い相互・作用力が観測されたが,水酸基を末端に持つSAMsで修飾された探針では,疎水性表面との間で強い相互作用力は観測されなかった.この結果は,SAMsの官能基を異なる官能基,さらには機能を有する分子をAFM探針に変換することで,物質を特異的に識別できる等の様々な機能を有するAFM探針を作製できる可能性を示していると考えられる.従って次年度は,このことについて研究を展開する予定である.1.末端にビニル基を有するシラン化剤の自己集合単分子膜(SAMs)をAFM探針に修飾し、そのビニル基をヒドロホウ素化反応により水酸基に変換することによる効果を前年度に検討したが、今年度は同様の実験をよりアルキル基が短いものを用いて行った。その結果、前年度の結果と同様に探針表面の官能基の変換により、水中における疎水性相互作用に基づく吸着力が弱まった。しかし、そのような吸着力の変化は、アルキル基が短いSAMsの場合の方が小さかった。このことはSAMsのパッキングがアルキル基が短いSAMsの方が悪いために、修飾分子のアルキル側鎖の一部が表面に露出し、その側鎖による疎水性相互作用が吸着力に影響を及ぼしているためと考えられる。さらに、そのような分子のパッキングFT IR-A TR法と摩擦力測定により確証した。以上の結果により、特定化学種を認識できるAFM探針を作成する場合、長いアルキル基を持つシラン化剤を用いたほうが良いことが示された。2.金属硫化物の単結晶表面における金属および硫黄の分布を識別できるプローブを作成することを目的とする研究を開始した。そのために、遷移金属と強く錯形成することが知られているチオエーテル部位を末端に有するシラン化剤を合成し、これにより形成されたSAMs表面の水溶液による接触角を測定したところ、滴下する水溶液への銀イオンの添加により接触角が減少することが示された。さらにこの物質からなるSAMsを探針、シリコン基板上に作製し、これらの間に働く吸着力が水溶液中の銀イオン濃度に応じて変化するかを検討した結果、低濃度の銀イオン存在下では強い吸着力が観測される一方、銀イオン濃度を上げると吸着力が減少することがわかった。

以上の結果により、チオエーテル部位を末端に持つシラン化剤のSAMsを修飾したAFM探針を用いることで固体表面の金属を検出できるプローブが作成できることが示唆された。平成9年度においては,化学修飾探針による相互作用力の直接測定が行える方法論の提案を目的とした研究を行った.まず,化学修飾探針による配位結合に基づく化学種の認識を目的として,水溶液中のイオンと自己集合単分子膜(SAMs)表面の官能基との相互作用に由来する力の測定を行った.すなわち,末端に遷移金属と強い配位結合を形成するmethylsulfanyl基を持つシラン化合物に基づくSAMsを修飾したAFM探針と基板との吸着力を,水溶液中のAg^+の濃度を変化させながら測定した.その結果,吸着力は,5mM付近のAg^+濃度までは増加するが,さらにAg^+濃度を増加させると減少した.この結果は,methylsulfanyl基を末端に持つSAMs修飾Si基板表面の接触角がAg^+濃度の増加に伴い減少するという結果(官能基がAg^+と結合し電荷を持つことに起因していると考えられる)とは全く反応していない.このような吸着力の増加は,一つの銀イオンに対して基板・探針双方の官能基が挟み込むように配位する相互作用力が働くことに由来すると考えられる.すなわち以上の結果は,化学修飾探針を用いることで,配位結合の力を直接測定できることを示している.また,H^+と水素結合を形成するamino基,2-imidazolin-1-yl基を末端に持つシラン化合物に基づくSAMsについても,水溶液中のH^+濃度を変化させて同様の吸着力・接触角測定を行った.その結果,H^+濃度の増加に伴う,官能基のプロトン化による接触角の減少が観測され,それに対応して電荷の反発によると考えられる吸着力の減少が観測された.さらに,両者の官能基のpK_aの違いに応じて,吸着力および接触角の減少が観測されるH^+濃度の違いがあることが分かった.この結果は,化学修飾探針を用いた吸着力測定が,単分子膜表面の表面pK_aの測定に適用できることを示している.
都市直下型地震時の火災対応シナリオ・シミュレーション

本研究は、研究代表者:熊谷が主宰している筑波大学都市防災研究室においてすでに開発した「都市直下型地震時の火災対応モデル」を活用して、都市直下における地震発生時の火災対応シナリオ・シミュレーションを行なうことを目的とした。「都市直下型地震時の火災対応モデル」は、任意に入力された震度分布,地震発生の季節・日時・気象条件を前提として、(1)出火件数の予測と延焼状況の想定:被害想定モデル,(2)利用者によって作成された火災対応方針の効果評価:効果評価モデル,(3)時間的に変化してゆく被害に対応した火災対応方針作成の支援:エキスパートシステムの三つのサブモデルによって構成されている。一方、利用者は、対象とする地域の基礎的データを入力した後、被害想定の方式(コンピューターによる想定か否か)と地震規模,気象条件等の前提条件を入力し、提示される複数の対応方針の中から一つを選定することによって、その効果を把握できる。さらに、対応方針の選定にあたって、「予想出火件数推論機構」、「消防隊活動可能数推論機構」、「消防隊運用推薦案推論機構」によって構成されるエキスパートシステムの支援を得ることもできる。研究の実施にあたっては、東京都新宿区を対象地域として選定し、被災要因と対応要因の整理,入力データの整理,前提条件の整理をおこなった後、シナリオ・シミュレーションを実施した。その結果、都市直下地震時における同時多発火災に対応するためには、(1)出火件数やその位置等の全体概要が把握できた後に消防部隊による火災対応をおこなうことが全体の焼失面積低減に効果的であること,(2)事前に各地区毎の予想される延焼速度等を把握することによって効率的な火災対応が実施できること,等々の知見が得られ、シナリオ・シミュレーションの有効性が確認された。
レビー小体関連変性疾患の呼吸感覚モダリティー解明と、誤嚥性肺炎発症の連関

咳衝動(Urge-to-cough)は、従来の咳調節機構に加え、大脳皮質の関与を示唆した概念である。これまで、我々は、高齢者は若年者と比較し、咳衝動が低下していること、また、誤嚥性肺炎発症高齢者の咳衝動が、非発症者と比較して低下していることを報告してきた(Cough)。また、これまで、パーキンソン病における、咳感受性の低下と咳ピークフローの低下が報告されている(Ebihara et al. Chest 2006)。別報告では、パーキンソン病患者の高炭酸ガス応答、低酸素ガス応答が低下している。しかしながら、αシヌクレオパチーであるレビー小体型認知症の咳嗽について調査した研究報告はない。そこで、今回、レビー小体型認知症の咳感受性テストおよび咳衝動について調査報告した。認知症罹患入院高齢者アルツハイマー型認知症高齢者(AD)、レビー小体型認知症高齢者(DLB)健常高齢者の3群)に、クエン酸による咳感受性テスト(0.7360 mg/ml)を行い、2回以上咳が出たときの濃度(C2)および5回以上咳が出たときの濃度(C5)とした。咳衝動(Urge to Cough)が認められたときのクエン酸濃度と咳衝動の強さを修正UTCボルグスケールで評価した。結果だが、C2、C5において、DLBとコントロール群の間、DLBとAD間、DLBとコントロール群の間に有意差が認められた(P<0.01)。また、AD, DLB、コントロール群のなかで、DLBの咳衝動閾値は、コントロール群と比較して有意に高かった(P=0.02)。咳衝動スロープは、DLB群が最も小さい傾向が認められた。以上から、DLB罹患高齢者は、ADあるいは健常高齢者と比較して、咳反射感受性が低下しており、咳衝動閾値が高くなっていると考えられた。近年、激増している認知症患者であるが、診断精度も上がってきたことから、脳血管障害型やアルツハイマー型認知症患者に加え、レビー小体型認知症と判別診断できる症例も増加してきた。米国の研究報告であるが、進行した認知症施設入所高齢者の転帰は、一年半の観察期間において、最後は、80%が摂食障害、50%前後が、肺炎を罹患、同じく50%が死亡する(New England J Med 2009)。認知症の高齢者の罹患する肺炎は、主に、誤嚥由来であることが多いとされているが、実際のところ、各認知症のタイプによって、異なることを、臨床経験より実感している。そこで、臨床心理検査・脳画像検査(脳MRI,脳血流シンチ、MIBG心筋シンチグラフィー)・臨床症状から診断した、各種認知症高齢者の、誤嚥評価、食行動など・呼吸困難度を測定している。アルツハイマー型認知症の嚥下障害は、他の認知症患者の嚥下障害に比較して、誤嚥よりも摂食障害が多く、その摂食障害が、アルツハイマー病の病期において、どのステージから認められるかを、「嚥下障害」を呈すると、導入される嚥下リハビリテーションの導入レベルにおいてまとめた(投稿準備中)。レビー小体型認知症に関しても、誤嚥評価の嚥下反射潜時・咳反射感受性検査・および呼吸困難度について、非レビー小体型認知症の場合とは異なることをまとめている(投稿準備中)。肺炎発症の差異について、エントリーをしており、横断的・前向き・後向きに、調査検討中である。近年、指数関数的に増加し、大きな社会問題と化している認知症高齢者であるが、認知症患者の転帰は、まだ、よくわかっていない。2009年の米国の施設高齢者に関する研究報告によると、施設入所になってから1年半の観察期間において、約80%が摂食・嚥下障害を有し、約50%が発熱および肺炎を有し、死に至る(2009年New Engl J Med)。これまで、高齢者の終末期問題の一環として、栄養補給のルートを調査し、確立などされてきているが、認知症の種類によって、患者の摂食嚥下障害のタイプが異なり、よって、終末期の対応も異なってくると思われるが、いまだ、調査研究されていない。そこで、本研究では、検査普及および精度が上がったため、患者数が増加傾向のあるレビー小体型認知症における、上気道防御反射と呼吸困難感、および肺炎発症率を、代表的な認知症疾患であるアルツハイマー型認知症と比べ、調査している。引き続き、新規エントリーを行いつつ、また、これまでのエントリーした被験者との評価比較を行い、差異を得ているため、概ね順調と考える。我々は、Borg scaleを参考に、Urge to cough scaleを作成し、咳衝動を比較検討したところ、成人と高齢者では、高齢者のほうが、有意に咳衝動が起きにくかった、また、濃度依存への咳衝動の傾きも、若年健常者と比較して有意に低かった(Cough 2011)。今回、我々は、レビー小体型認知症とアルツハイマー型認知症と健常高齢者群(平均年齢74±8.0、80.1±6.5、74,6±8.3)にわけ、認知機能と咳反射感受性および咳衝動、呼吸困難度を調査した。各群の認知機能は、健常群はMMSE28点前後であったが、レビー小体型認知症およびアルツハイマー型認知症は、18.8、20.7と両群に有意差はなかった。

そのほか、三群間に、肺機能・血液ガス所見に有意差はなかった。認知機能と、咳感受性、咳衝動の関係であるが、有意に、各々、負相関を得た(P<0.05,<0.001)。また、レビー小体型認知症とアルツハイマー型認知症および健常者の比較において、レビー小体型認知症は咳感受性閾値(C2,C5)および咳衝動閾値が有意に上昇をしていた(P=0.007,<0.01、0.02)。レビー小体型認知症では、ほかの疾患に比較して、咳反射感受性検査の各濃度負荷に応じた咳衝動の強さの増加の傾きが低い傾向を得たが、有意差を得るまでには至らなかった。本内容は、第58回日本老年医学会学術集会受賞講演「タウオパチーとシヌクレオパチー罹患高齢者の摂食嚥下障害・誤嚥性肺炎の病態解明とテーラメイド戦略」中に、本研究内容の研究結果の発表を行った。また、第59回日本老年医学会に、一般演題として採択をされており、発表予定である。結果を得て、発表まで至っていることより、進捗状況は上記とした。パーキンソン病の咳嗽力の低下が報告されている。同様のαシヌクレオパチーであるレビー小体型認知症の咳嗽についての詳細な報告はない。そこで、今回、レビー小体型認知症の咳嗽および咳衝動について調査報告した。認知症罹患入院高齢者61名(アルツハイマー型認知症高齢者(AD)、レビー小体型認知症高齢者(DLB)健常高齢者(コントロール)の3群)に、段階的に生理食塩水で倍数希釈したクエン酸を最低濃度(0.7 ; 360 mg/ml)から超音波ネブライザー(NE-U17, Omron Co. Ltd., Kyoto, Japan)で1分間吸入してもらい、5回咳が出るまで続けた。2回以上咳が出たときの濃度(C2)および5回以上咳が出たときの濃度(C5)とした。咳衝動(Urge to Cough)修正ボルグスケールで評価した。結果)C2においては、DLBとコントロール群の間、C5においては、DLBとAD間、DLBとコントロール群の間に有意差が認められた(P<0.01)。また、AD, DLB、コントロール群のなかで、DLBの咳衝動閾値は、コントロール群と比較して有意に高かった(P=0.02)。咳衝動スロープは、DLB群が最も小さかったが、有意差を得ることができなかった。結論)DLB罹患高齢者は、ADあるいは健常高齢者と比較して、咳反射が低下しており、咳衝動閾値が高くなっていると考えられた。上記内容につき、第59回日本老年医学会総会で口演し、投稿後、追加解析中である。また、これを踏まえて、当学におけるDLBの肺炎について、他の認知症の肺炎の原因との鑑別を行い解析中である。H30年度現在、論文投稿後、追加解析中であり、また、肺炎との関連調査も進めており、おおむね順調と考える。咳衝動(Urge-to-cough)は、従来の咳調節機構に加え、大脳皮質の関与を示唆した概念である。これまで、我々は、高齢者は若年者と比較し、咳衝動が低下していること、また、誤嚥性肺炎発症高齢者の咳衝動が、非発症者と比較して低下していることを報告してきた(Cough)。また、これまで、パーキンソン病における、咳感受性の低下と咳ピークフローの低下が報告されている(Ebihara et al. Chest 2006)。別報告では、パーキンソン病患者の高炭酸ガス応答、低酸素ガス応答が低下している。しかしながら、αシヌクレオパチーであるレビー小体型認知症の咳嗽について調査した研究報告はない。そこで、今回、レビー小体型認知症の咳感受性テストおよび咳衝動について調査報告した。認知症罹患入院
p53 mutation chipによるがん転移の早期発見の試み

本研究はがん転移を早期に発見する手法を開発する目的で始められたが、その鍵になる技術であるDNA chipは比較的不安定であることが知られるようになってきた。そのためこの技術を安定なものとして確立することが必要である。物理化学的な安定性は国内某メーカーに協力を求め、chip作成を依頼している。生物化学的な安定性とも言うべきoligonucleotideの配列によるhybridization効率の差について検討を加えた。配列決定にはタブル法を用いる予定であったが、使用料が高価(一配列9万円)であったため断念した。DNASISやOLIGOを用いてIL-10およびBeta-actinとGAPDHの配列を設計した。種々の技術的な解決は図らなければならない問題があり、今回の報告書にはIL-10の結果は間に合わなかった。Beta-actinでは2種類のprobeを用いている。長さはいずれも25bpでGC contentsは同じであるが、一方は16のスポット全てで検出されるに対し、もう一方は全てのスポットで検出限界以下となっている。どちらも3'よりに設計されているが検出されない方がよりpolyp Aに近く、first strand作成による誤差とは考えられない。IL-10では長さも異なる12種類のprobeを用いており、差の解明に希望をつないでいるが、さらなるprobeを作成し検討する必要があると考えられる。一方物理化学的な安定性と言うべき各スポット間のデータのばらつきも認められている。検出できたBeta-actinの一方とGAPDHでは平均±標準偏差の2倍に収まってはいるが、平均値の1/10程度のものから1.5倍程度のものまであり、こちらの改善についてもメーカー側と協議したいと考えている。計画通りに年度内に達成できなかったが是非とも継続して有力な技術にしたいと考えている。本研究は平成13年11月に日本学術振興会科学研究費補助金の交付が決まったために、当初予定に比べてかなりの遅れを来している。平成14年1月の東京慈恵会医科大学倫理委員会において課題名「悪性腫瘍の転移能を始めとする予後決定因子の検討」として研究施行の倫理面での承認審査が行われ認められた。本課題は本学の複数の講座が協力して行うものであり、科学研究費補助金対象の本研究はその一部として申請者が個人で行う位置付けである。本研究の流れとして、1)DNA chipの作成(probe設計)、2)患者からの自発的提供の基づく材料収集、3)材料のchipによる解析が挙げられる。probeの設計はアフィメトリクス社のchipの例に従いmutation部分を中央に持ってくる形で行い作成を依頼した。倫理委員会の承認後に(課題名「悪性腫瘍の転移能を始めとする予後決定因子の検討」の組織内の)共同研究者による材料収集を開始した。oligonucleotideをprobeとするchipのhybridization効率に配列依存性が見いだされており、来年度は主としてprobe設計に重点を置かざるを得ない状況である。このため来年度は新規共同研究者の追加を含め、方法論の変更も視野におかなければならない。基本的にはoligonucleotideをprobeとしてchipを作成する方針であるが、hybridization効率の問題、スライドグラス上への接着の問題、検出効率の問題などがあり、p53 mutationchipの実現が困難である可能性がある。しかしhybridization効率の解析をすることでoligonucleotide chipの実現を図ることはがん転移能の解析のために有用でありprobe設計に重点を置くことは重要であると考えられる。
コンテンツ自律漂流型ネットワークにおけるコンテンツ発見方式に関する研究

本研究では、ネットワーク上を漂流するコンテンツが自分の存在したノードおよび周辺ノードに一定期間メタ情報パケットを残し、探索側は無作為なノード探索の過程でそのメタ情報パケットを発見すると、タイムスタンプ等のメタ情報を元に、移動するコンテンツ本体の効率的な追跡を行い、最終的に捕捉する「きつねがり」アルゴリズムの開発を目的とする。昨年度の研究で、コンテンツの放出するメタ情報を発見した後のコンテンツ追跡法は確定されたが、その前段階としてメタ情報をネットワーク上で探索するためには、トラヒック量や発見確率に応じた適切な探索が必要である。それに対し、一般的な探索法である逐次探索では、探索一回あたりのトラヒック量は少ないが発見確率は小さく、一方floodingでは、探索対象が存在すれば必ず1回で発見可能だがトラヒック量は大きくなるため、探索範囲の調整制御は容易ではない。そこで今年度は、探索リクエストメッセージに、ユーザやネットワークが簡単かつ自由に調整することができる、エネルギーEと分裂確率Pの二つのパラメータに従って、各ノードが自律的に制御することにより、ユーザが希望する柔軟な探索を容易に実現する、新しいネットワーク探索方式を提案する。ユーザがEとPを設定して探索リクエストメッセージを投入すると、受信した各ノードでは、Pに従って複数の探索リクエストメッセージに分裂し、Eもこのときに各リクエストメッセージに分配される。送信先リンクはランダムに選択され、リンクを通過するとリンクごとに設定されたエネルギーが減少し、Eが0以下になると、次のリンクには転送されず、そのノードで探索リクエストメッセージは廃棄される。本研究では提案方式の基礎検討として、分裂の際はエネルギーを等分配とし、全ての1リンク通過時のエネルギー消費量を1として、シミュレーションを行ない、提案方式がトラヒック量と発見確率のバランスのとれる探索を実現することを確認し、提案方式の有効性を示した。今年度は、まず、アルゴリズム開発、およびパラメータ決定のための理論解析、およびシミュレーションによる特性把握を行った。ネットワーク上のコンテンツは、自分の存在するノードの周辺ノードにメタ情報パケットを残しながら漂流する。探索者は当初はネットワークに少数の探索パケットを無作為に送出するが、メタ情報パケットを発見すると、タイムスタンプなどコンテンツのメタ情報からコンテンツ本体の位置を推定し、そのノードからコンテンツの存在確率が高いと推定される複数のノードに対して探索パケットを送出する。標的に接近するにつれて、コンテンツ本体およびその周辺ノードに対してコンテンツを包囲するように多くの探索パケットを送出し、最終的にコンテンツを捕捉する。このように本方式では、メタ情報パケットが多く長くネットワーク上に存在するほどコンテンツの位置推定精度は向上し、また探索パケットを多く送信するほど短時間でコンテンツを捕捉可能であることは容易に想像できるが、その一方でネットワークのリソース(メモリなど)を多く消費することになる。そこで本研究では、コンテンツのメタ情報配置範囲およびその生存期間(TTL)、探索パケット送信数(トラヒック量)の最適値を、検索効率および消費リソースの観点から理論解析により導出し、計算機シミュレーションにより提案アルゴリズムの有効性を確認した。
アマドコロ属(ユリ科)植物のtrnK遺伝子の塩基配列解析による系統の構築

本研究では、ユリ科のアマドコロ属とその近縁属植物のtrnK遺伝子DNAの塩基配列を各種ごとに決定し、それらを直接比較することによって系統解析を試みた。比較したDNA領域は、(1) trnK遺伝子イントロン上に位置し、trnK遺伝子内のDNA領域の中では近縁種間でも変異をあまり含まないと推定したmatK遺伝子の上流域412bpと、(2)trnK遺伝子内で比較的多くの変異を含むと推定した3'trnKイントロン約250bpとであった。その結果、matK遺伝子上流域では、ある一定の長さのDNA断片の挿入・欠失(length mutation)が比較的少なかったので容易にアライメントでき、各種間の塩基配列の比較を客観的に行うことができた。しかしその反面、各種間での塩基配列の変異が少なく、それは近縁種間の系統解析には不十分な程であった。また、3'trnKイントロン領域では、length mutationが多く、幾通りかのアライメントが可能となり、各種間の塩基配列の比較が困難であった。課題としては、matK遺伝子領域の解析に関しては、より長い塩基配列を決定、比較して、より多くの変異を得る必要があった。また3'trnKイントロン領域の解析では、より多くの種を解析して、最大公約数的なアライメントを見つけ出さなければならないことがわかった。従って、近縁種間の系統解析は現段階では不十分であった。しかし、近縁属間の解析については興味深い結果を得た。すなわち、今回のtrnK遺伝子の解析結果は、一昨年Chase等が行ったrbcL遺伝子の解析結果とは著しく異なり、形態や染色体による系統解析の結果とほぼ一致した。この理由として(1)ユリ科の近縁属間では、rbcL遺伝子の変異は十分には蓄積されていないが、trnK遺伝子では変異が蓄積されている、(2)ユリ科ではrbcL遺伝子とtrnK遺伝子の進化が同調していない、等が現段階では考えられる。
硬組織形成細胞の分化調節機構に関する分子生物学的研究

完成したエナメル質は生体内で最も高度に石灰化した組織で、有機質は殆ど含まれていないが、形成初期のエナメル質には約30%ものタンパク質(主としてアメロジェニン)が含まれており、これが石灰化の進行にともなってエナメル質から消失していく。このエナメルタンパク質は分化したエナメル芽細胞によりエナメル質形成過程の一時期にだけ合成され、細胞外に分泌され、その石灰化に重要な役割を演じていると考えられているが、その分子レベルでのメカニズムについては明かではない。本研究ではエナメル芽細胞の分化および形成の機構を明らかにする目的で、アメロジェニン遺伝子とエナメリン遺伝子についての分子生物学的研究を行った。また歯牙交換期における歯根吸収の分子メカニズムについて明らかにする目的で、歯根吸収におけるタンパク質分解酵素の関与について解析を試みた。1.マウス・アメロジェニン遺伝子のクローニングと構造決定マウス・染色体遺伝子ライブラリー(EMBL-3 SP6/T7 Clontech)をウシ・アメロジェニンcDNAをプローブとしてクローニングした。主としてPCR法によりこの遺伝子のエクソン、イントロン構造を解析するとともに、第一エクソンよりも上流領域の塩基配列を決定した。得られたクローンは約14kbの長さで、第一エクソンから上流は5.5kbの長さがあった。この遺伝子の構造、塩基配列は図1、2、3に示した。遺伝子発現調節領域にはTATA,inverted CCAAT,GATA-1,AP-1,GRなどの配列がみられた。2.ウシ・エナメリンのcDNAクローニングウシ・永久歯歯胚よりエナメル芽細胞に富む層を採取し、通法によりRNA抽出、poly(A)^+rich RNAを精製して逆転写酵素によりcDNAを作成し,λGT11 expressionvectorに組み込み、ライブラリーを作成した。ブタ・エナメリンcDNA塩基配列を参考にしてエナメリンのPCRプライマーを設計し、ブタ歯胚のRNAを鋳型としてPCRを行った。このPCR産物をプローブにして、ウシ・エナメル芽細胞cDNAライブラリーをスクリーニングし、ウシ・エナメリンcDNAを得た。このcDNAをpET29c(+)expressionvectorに組み込み大腸菌により、リコンビナント・エナメリンタンパク質を作成し、これを家兎に免疫をし、抗体を作成した。この抗体を用いて、ウシ・永久歯歯胚のエナメリンの発現を検討した。免疫組織化学的検索によるとエナメリンの分泌はエナメル質の石灰化と深く関わっているように思われた。3.ウシ・乳歯歯根吸収組織のタンパク質分解酵素歯牙交換期における歯根吸収組織から通法によりRNAを抽出し、MMP-1,MMP-2,MMP-9.MMP-13,MT1-MMP,カテプシンKのRT-PCRにより、また一部のものについてはノーザンプロット法によりそれぞれのタンパク質分解酵素について発現を検討した。さらにゼラチンザイモグラフィーによりMMP-2.MMP-9の酵素活性についても検討を加えた。その結果、MMP-1,MMP-9,カテプシンKが歯根吸収におけるタンパク質の分解に深く関与しているらしいことがわかった。

3.ウシ・乳歯歯根吸収組織のタンパク質分解酵素歯牙交換期における歯根吸収組織から通法によりRNAを抽出し、MMP-1,MMP-2,MMP-9.MMP-13,MT1-MMP,カテプシンKのRT-PCRにより、また一部のものについてはノーザンプロット法によりそれぞれのタンパク質分解酵素について発現を検討した。さらにゼラチンザイモグラフィーによりMMP-2.MMP-9の酵素活性についても検討を加えた。その結果、MMP-1,MMP-9,カテプシンKが歯根吸収におけるタンパク質の分解に深く関与しているらしいことがわかった。エナメル質は咬合咀嚼の機能を生涯にわたって維持する目的のために、生体内で最も硬い組織である。この形成の過程で、エナメル芽細胞によりまずAmelogeninとEnamelinとからなるタンパク質性基質が合成分泌され、その中で、アパタイト結晶の析出と成長が進行し、最終的に有機基質は除去されて、大きく、方向性の揃った結晶をもつエナメル質が完成する。このようなエナメル質の形成ならびに成熟機構に関する変化を知る目的で、多種の研究方法を用いて研究を行った結果、以下の成果を得た。(1)マウスAmelogenin染色体DNAのクローニングマウスgenomic libraryよりウシAmelogenin cDNAを用いてマウスAmelogenin遺伝子をクローニングし、その構造を調べた。その結果、マウスAmelogeniもヒトやウシと同様に7つのエキソンからなることがわかった。また、プロモーターより上流約3Kbpの領域の塩基配列を決定した。その結果、inverted CCAAT配列、TATA Boxのほか、GR,AP-1,Pit-1などの転写調節エレメントも見つかった。これらの転写調節領域がどのように機能しているか、現在検討中である。(2)エナメリン遺伝子のクローニングエナメリンのオリゴヌクレオチドプライマーを合成し、PCRによりエナメリンのDNAフラグメントを得、それをプローブにして、ヒト、ウシ、マウスのエナメリン遺伝子をクローニング中である。(3)培養軟骨細胞ATDC5を用いた軟骨性化骨の研究。培養軟骨細胞ATDC5を用いて、各種軟骨特異的遺伝子の発現と石灰化の関係について、PCR法を用いて、分析中である。硬組織の形成と崩壊の機序に関する研究は歯科医学における最も重要なテーマの一つであるが、基礎的研究はあまり進んでいるとはいえず、分子レベルで説明できることは非常に少ない。硬組織形成は単に石灰化の問題だけではなく、そこには上皮-間葉系細胞間あるいは細胞と細胞外基質間の相互作用と関連した細胞増殖、分化の機構解明という細胞生物学的に基本的な問題や硬組織の吸収機構の解明までも含まれており、これらの問題について以下のように多角的に解析を行った。1.エナメル質の石灰化に重要な働きをしていると考えられているウシ・エナメリンのcDNAクローニングをおこない塩基配列、およびタンパク質の一次構造を部分的に決めた。
テレワーク環境における共在性を考慮した音情報伝達システムに関する研究

現在一般的に用いられている遠隔会議システムなどのテレワーク環境では音情報の収録・再生に単一あるいは少数のマイクロホン及びスピーカが用いられているため,テレワーク環境によって仮想的に拡張された空間における発話者の位置情報が失われる。人の聴覚が有する音源定位能力によって得られる空間情報は空間内での他者との共在性を獲得する上で重要な役割を果たしているが,現状のテレワーク環境では他者と空間を共有しているという感覚を得ることが難しく,共在性の獲得という面で課題を有している。そこで、本研究では,テレワーク環境において,音源としての発話者の位置情報を含めた聴覚空間情報を受聴者に伝達することで,テレワーク環境の利用者が「共在性を獲得可能な音情報収録・伝達・再生システムの構築を試みる。今年度実施した項目は、C-1音情報伝達システムの構築、C-2音情報伝達システムの性能評価であり、得られた成果は下記の通りである。C-1:前年度に開発した音情報取得システムとバイノーラル再生方式による音場再現システムを統合することで、音情報伝達システムを構築し、発話者の位置情報を含めて音響情報を伝達するシステムを実現した。C-2:C-1で構築した音情報伝達システムの基本的性能を検証し、発話者の発話の収録から音場再現システムのヘッドホン出力までの時間遅延が通常の会話において十分に小さいこと、システムを用いて再現された発話者の音声が想定される発話者の位置に定位して知覚されること、システムによって再現された発話者の音声が、違和感なく知覚されること、を確認した。前年度に発話者の音声信号の収録方法、および、音場再現システムの方式において、当初計画から変更を行い、その方向性で順調にシステム開発を行うことができた。計画全体として順調に進展している。本年度実施項目であった各サブシステムの統合による発話者の位置情報を含めて提示可能な音情報伝達システムの構築は完了しており、今後は、構築した音情報伝達システムを2つ用いて、遠隔地にある2つの空間を実際に接続するテレワーク環境のプロトタイプを構築し、その性能評価を行う。本研究では,テレワーク環境において,音源としての発話者の位置情報を含めた聴覚空間情報を受聴者に伝達することで,テレワーク環境の利用者が「共在性を獲得可能な音情報収録・伝達・再生システムの構築を試みる。今年度実施した項目は、A-1発話者位置センシングサブシステムの開発、A-2発話音声信号収録サブシステムの開発、A-3数値シミュレーションによる音響伝達予測システムの開発、B.音場再現システムの構築、であり、得られた成果は下記の通りである。A-1:マーカーレスで発話者の頭部位置を検出する発話者位置センシングサブシステムを開発した。A-2:当初計画では、マイクロホンアレイを利用した音源分離により話者の音声信号を個別に収録するシステムの構築を目指していたが、これを高精度に実現するために必要なマイクロホン素子数が膨大な数となるため、話者口元にマイクロホンを設置することで発話信号を収録するシステムに変更し、これを開発した。A-3:当初計画では再生系としてスピーカアレイ方式を採用する予定であったが、後述の理由からバイノーラル再生系を採用することとし、受聴者両耳までの音響伝達関数を予測するサブシステムを開発した。A1,2と本項目で開発したシステムを統合することで仮想収録システムを構築した。B:予備的検討の結果、本課題で実装を予定していた数十個の素子によるラインスピーカアレイでは共在性の実験的検討に必要な性能を満たせない可能性が高いことがわかったため、受聴者の両耳位置での音響信号を制御するバイノーラル再生方式を用いた音場再現システムについて検討を行い、これを構築した。また、これに付随して必要となる受聴者の頭部位置・向きの情報を取得するためのセンシングシステムを開発した。発話者の音声信号の収録方法、および、音場再現システムの方式において、当初計画から変更を行ったが、発話者の位置情報を含めた聴覚空間情報を伝達するテレワーク環境の構築という方向性に変わりはなく、計画全体として順調に進展している。

前年度に発話者の音声信号の収録方法、および、音場再現システムの方式において、当初計画から変更を行い、その方向性で順調にシステム開発を行うことができた。計画全体として順調に進展している。本年度実施項目であった各サブシステムの開発及び実装はほぼ完了しており、今後は、これらのサブシステムを統合し、発話者の位置情報を含めて提示可能な音情報伝達システムを構築し、その時間遅延、定位性能、音質などの性能評価を行っていく。本年度実施項目であった各サブシステムの統合による発話者の位置情報を含めて提示可能な音情報伝達システムの構築は完了しており、今後は、構築した音情報伝達システムを2つ用いて、遠隔地にある2つの空間を実際に接続するテレワーク環境のプロトタイプを構築し、その性能評価を行う。本年度実施した被験者実験では謝金の支払いが発生しなかったため、残額が生じた。次年度の成果発表旅費などの不足分として充当して使用する。
メタ磁性の極低温比熱測定による研究

本研究では、極低温にて比熱の磁場依存を測定する装置を開発し、メタ磁性異常を示す重い電子系化合物の熱物性を系統的に調べた。本装置の特徴は、最低温度約100mK最大8テスラの磁場下で、一定温度における比熱の磁場依存および磁気熱量効果の測定が可能なことであり、これによりメタ磁性異常の熱測定による研究が可能となった。以下の物質を中心に研究を行った。CeRu_2Si_2:この化合物は、常磁性基底状態でありながらB_M=約8テスラでメタ磁性的異常を示す、重い電子系における典型的化合物である。比熱の磁場依存測定により、0.5K以上の温度で比熱の磁場依存にダブルピーク構造がB=B_Mに現れることを初めて見出した。このピーク位置は温度上昇に伴い、互いに離れていく。磁気熱量効果の磁場依存には,B=B_Mにおいて、負から正の大きな異常を見出した。熱力学的関係式をもとに解析することで、B=B_Mにおいても0.2K以下には異常な残留エントロピーが隠されていないことが結論できる。これらの実験結果が、準粒子バンドに形成された異常な状態密度のピーク構造で説明できることが分かった。この状態密度のピーク構造の起源として、結晶場基底状態の異方的混成効果が考えられることを示した。CeCu_6:メタ磁性的異常はCeRu_2Si_2と比べて非常に小さいが、基本的に同様な異常を比熱および磁気熱量効果に見出した。CeRu_2Si_2と同様な機構による可能性を示唆している。CeNi_2Ge_2:比熱の磁場温度依存測定により、ゼロ磁場中で観測される非フェルミ液体状態が、スピン揺らぎもしくは異方的混成に起因すると思われる準粒子状態密度の構造として説明できることを示した。その他、UCoAl及びNdGa_2のメタ磁性に関連した比熱異常を調べた。
Sotos症候群における刷り込み遺伝子制御領域のメチル化異常発生メカニズムの解明

Sotos症候群(SoS)とBeckwith-Wiedemann症候群(BWS)は、各々、NSD1の変異あるいは欠失によるハプロ不全、11p15.5刷り込み領域のDNAメチル化異常によって発症する。このように両疾患の原因は異なるが、共に過成長疾患であり、その表現型が類似する場合がある。本研究ではNSD1の変異と欠失持つSoS患者末梢血DNAにおいて、11p15.5領域にDNAメチル化異常が生じていることを明らかにした。また、このDNAメチル化異常を模した細胞は、BWSで過剰発現する成長因子遺伝子の発現上昇を示した。これらは、両疾患の類似性を説明するかもしれない。Sotos症候群(SoS)とBeckwith-Wiedeamnn症候群(BWS)は、出生前の過生長を特徴とする疾患である。その表現型は類似しているが、その原因は全く異なる。SoSの原因遺伝子は、ヒストンH3リジン36メチル化酵素として機能するNSD1である。一方、BWSの原因は、11p15の刷り込み遺伝子制御領域にある刷り込みDMRのDNAメチル化異常である。このように両疾患の原因は異なるが、その表現型の類似が発症メカニズムの重複によるものと考え、NSD1の変異を持つSoS患者において、刷り込みDMRのDNAメチル化状態を網羅的に解析した。解析したサンプルは、NSD1点変異20例、欠失11例の総計31例の末梢血DNAを使用した。38ヶ所のDMRのDNAメチル化状態をMALDI-TOF Mass法を利用したMassARRAYによって評価し、さらに異常が認められた領域に関しては、pyrosequenceによってその異常を確定した。また、アレル特異的メチル化状態の把握が重要と思われる領域に関しては、SNPを利用してアレル特異的なDNAメチル化状態をbisulfite sequenceにて評価した。結果、正常小児末梢血DNAと比べ10%以上の低メチル化を示すDMR領域として、ARHI-CG1, IGF2R-DMR2, INPP5F-V2, DLK1, IG-DMR-CG6, TCEB3C CpG, USP29, NNAT, GNASXLなどが得られた。また、点変異例より、欠失例の方が、低メチル化を示す領域が多い傾向にあった。さらに、この異常を示したDMRには、BWSの原因遺伝座に位置するDMRもあった。このことは、SoSとBWSの表現型の重複を説明するかもしれない。Sotos症候群(SoS)は、出生前の過成長、精神遅滞などを特徴とする過成長症候群である。その原因遺伝子は、ヒストンH3リジン36メチル化(H3K36me)酵素として機能するNSD1である。そのNSD1の変異は、SoSのみでなく、同じ過成長症候群であり、11p15領域のDNAメチル化異常による刷り込み遺伝子の発現制御の破綻によって生じるBeckwith-Wiedemann症候群(BWS)においても稀ではあるが報告されている。近年、DNAメチル化酵素がH3K36meを認識することが報告された。このことは、NSD1の機能不全が刷り込み遺伝子制御領域のH3K36meの低下を引き起こし、DNAメチル化に影響を及ぼす可能性を示唆する。前年度、NSD1変異を持つSoSの末梢血DNAにおいて、刷り込み制御領域のメチル化異常が定量的メチル化解析法MassaRRAYによって検出された。今回、異常が検出された領域を別の定量的メチル化解析法であるpyrosequenceを行い、その異常を確認した。これら異常領域には、BWSの原因遺伝子座に位置し、細胞増殖を正に制御する遺伝子の発現制御に関与すると思われる領域が含まれていた。このことは、この異なる2つの症候群の表現型の類似性を説明可能にする。一方、NSD1の標的遺伝子をゲノム網羅的に調べるため、レチノイン酸で神経系に分化することのできるNCCIT細胞を用い、そのNSD1遺伝子の下流に3xFlagあるいは、HA-FlagをCRISPR-Cas9systemによって挿入した。このNCCIT細胞は、NSD1-3xFlagあるいはNSD1-HA-Flag融合蛋白を発現するため、今後、Flag抗体を用いて、標的遺伝子の同定が可能になる。そのNSD1の変異は、同じ過成長症候群であり、11p15領域の刷り込み制御領域のDNAメチル化異常によって生じるBeckwith-Wiedemann症候群(BWS)においても報告されている。このことは、NSD1の機能不全によるH3K36meの低下がDNAメチル化に影響を及ぼす可能性を示唆する。実際、NSD1変異を持つSoS末梢血DNAにおいて、刷り込み領域内のメチル化異常をMassARRAYとpyrosequenceにて確認した。これら異常領域には、BWS原因遺伝子座に位置し、細胞増殖を正に制御する遺伝子のDNAメチル化レベルの減少が認められた。現在、この領域に脱メチル化を誘導した場合、その遺伝子の発現レベルにどのような影響を及ぼすかを解析している。一方、NSD1の標的遺伝子をゲノム網羅的に調べるため、レチノイン酸(RA)で分化を誘導することのできるNCCIT細胞株を用い、そのNSD1の遺伝子の下流に3xFlagあるいはHA-FlagをCRISPR-Cas9

systemによって挿入した。今年度は、これら樹立した細胞が未分化を維持し、RAにて分化誘導できることを、未分化マーカー、分化マーカーの発現をQ-RT-PCRにて評価することによって確認した。また、これら細胞を用いて抗Flag抗体による免疫沈降後、抗Flag抗体によるウェスタンブロットは、内在性NSD1の検出が可能であることを示した。この細胞を用いれば、ChIP-seqも可能になることから、今後NSD1標的遺伝子の同定を試みる。Sotos症候群(SoS)とBeckwith-Wiedemann症候群(BWS)は、各々、NSD1の変異あるいは欠失によるハプロ不全、11p15.5刷り込み領域のDNAメチル化異常によって発症する。このように両疾患の原因は異なるが、共に過成長疾患であり、その表現型が類似する場合がある。本研究ではNSD1の変異と欠失持つSoS患者末梢血DNAにおいて、11p15.5領域にDNAメチル化異常が生じていることを明らかにした。また、このDNAメチル化異常を模した細胞は、BWSで過剰発現する成長因子遺伝子の発現上昇を示した。これらは、両疾患の類似性を説明するかもしれない。NSD1の変異を持つSoS末梢血DNAにおけるDNAメチル化解析は期限内に終了した。ただ、DNAメチル化異常を認める領域が遺伝子発現にどのような影響を与えるか、in vitro系の解析法樹立が手探りの状態にある。一方、NSD1の標的遺伝子の探索に関しては、解析可能と思われるNCCIT-NSD1-3xFlag、あるいはHA-Flag細胞株を樹立することがほぼ予定どうりにできた。よって、おおむね順調に研究は進展している。分子遺伝学NSD1の変異を持つSoS末梢血において、DNAメチル化異常を示した領域が遺伝子の発現にどのような影響を及ぼすかを解析する。方法は、おもにヒト正常線維芽細胞にDNA脱メチル化剤を投与し、非投与と比較することにより行う。さらに必要でれば、ルシフェラーゼアッセイによって、DNAメチル化による転写への影響を調べる。一方、NSD1標的遺伝子をゲノム網羅的に同定するため、NCCIT-NSD1-3xFlag細胞を用い、Flag抗体によるChIP-seqを行う。当初の計画どうり、DMRのDNAメチル化状態を解析し終えた。次年度に、次世代シークエンサーの解析を委託する料金が高額なため、今年度は節約した。そのため次年度使用額が生じた。SoSの原因遺伝子であるNSD1とBWSの原因遺伝子座にあるDMRとの関連性を細胞を使った系で解析する。SoSは、様々な程度の精神遅滞を示すため、使用する細胞はレチノイン酸で神経に分化するNTERA, NCCIT細胞の2種類の細胞を用いる。これらの細胞を用い神経に分化させた時、NSD1のノックダウンあるいは過剰発現により、BWS原因遺伝子座にあるDMRと遺伝子の発現に与える影響を調べる。NCCIT-NSD1-3xFlag細胞を用い、Flag、H3リジン36メチル化抗体などによるChIP-seqとその解析を業者に委託する。
FILIPの神経系形成に及ぼす働きについて

我々は形成期の大脳皮質脳室帯に発現するFILIPを同定し、FILIPがフィラミンAの分解を促進することで、脳室帯からの移動開始を負に制御している仕組みを見いだした。このFILIPの同定、並びにFILIPによるフィラミンの分解促進に伴う脳室帯からの移動制御の仕組み・概念は我々が世界に先駆け、初めて明らかとしたものである。さらにフィラミンAが移動中の細胞形態の制御にも関わることも、最近報告した。これをうけ、本研究では最近作成したFILIPの遺伝子ノックアウトマウスの表現系を、特に大脳皮質について検討・解析した。本年度は以下の結果を得た。(a)大脳皮質2-3層の細胞の配置に変異を見いだした。FILIPノックアウトマウスにおいて、大脳皮質23層の細胞配置が乱れている様子(いわゆる直列に細胞は配置せず、敷石状にバラバラに脳内に配置している)を観察した。この原因として、移動途中において、細胞の多極性移動が起きにくいためと推測された。(b)大脳皮質内の刺激伝播に変異を見いだした。今だ予備実験の段階であるが、大脳皮質(後頭葉)のスライスを作成し、電位感受性色素を用いて、大脳皮質への入力繊維を刺激した際の皮質内での興奮の伝播の様子を検討した(福井大学工学部池田講師との共同研究)。すると、FILIPノックアウトマウスでは、脳内の興奮伝播がコントロール(同腹のワイルドタイプ)に比べ低下、もしくは伝播域の狭小化を観察した。今後、さらに検討を加える予定である。