hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
表現論的アルゴリズムの研究

Pを集合とし、φをPからPの部分集合全体の集合への写像とするとき、対(P,φ)を抽象アルゴリズムと呼ぶ。抽象アルゴリズム研究の第一歩として、このようなもののうち、最も簡単と考えられるものを5つの公理系により特徴づけ、平明アルゴリズム(plain algorithm)と呼ぶことにした。ある有限条件の下では、平明アルゴリズムに多重辺のないディンキン図形を自然に対応させることができる。しかも、このディンキン図形で決まるワイル群とルート系を用いて、元の平明アルゴリズムを具体的に実現することができる。実際にはワイル群とルート系から生じる自然なアルゴリズム(これを鏡映アルゴリズムと呼ぶ)が構成され、そのうち非常に特殊なものだけが平明アルゴリズムとなる。平明アルゴリズムの性質のうち、幾つかは一般の鏡映アルゴリズムへ拡張することができるが、そのほかの多くの性質については、今のところ適切な一般化の見通しは立っていない。以上の結果ともうひとつの主結果「単項生成の平明アルゴリズムの同型類はそのダイアグラムの同型類によって一意的に定まる。ダイアグラムはヤング図形の一般化であり、フックの概念の一般化を定義することができる」を中心として、2008年9月の名古屋大学における国際会議と2008年10月の筑波大学における集中講義で発表した。後者の結果から予想される色つきフック公式(古典的なフック公式の多変数有理式版であると同時に、上述の意味での一般化されたヤング図形への拡張でもある)は、研究代表者の元学生であり、研究協力者である仲田研登により証明され、学術論文誌Osaka Journal of Mathematicsの第44巻4号(2008年12月発行)に発表された。対称群のモジュラー表現論において有名な「中山予想」を定式化する過程において、中山正は、ヤング図形から次々とフックを抜いていくという(非決定性)アルゴリズムを考えた。これを中山アルゴリズムという。本研究では、この中山アルゴリズムの一般化と抽象化に取り組み、幾つかの顕著な成果を得た。まず、非決定性アルゴリズムの概念を抽象化し、抽象代数系の一種としてアルゴリズムを考えることにした。中山アルゴリズムを抽象アルゴリズムの内部で特徴付けることを試み、中山アルゴリズムの抽象化としての平明アルゴリズムの概念を得た。平明アルゴリズムは5つの公理からなる公理系を満たす抽象アルゴリズムである。平明アルゴリズムの公理系から自然に導かれる基本的な諸結果を整理した。最も著しいと思われるのは、ダィアグラムとフックの概念で、これらは平明アルゴリズムの「初期データ」を与えると考えられる。平明アルゴリズムの基本定理は、これら初期データにより、平明アルゴリズムの全進行が完全に統制される、という主張である。この見地の応用として、平明アルゴリズムにおける「色付きフック公式」の成立が予想され、研究代表者が指導する学生の仲田研登により証明された。また、ヤング図形におけるGreene-Nijenhuis-Wilf確率アルゴリズムの類似を平明アルゴリズムのダイアグラムに対して構成し、その主要結果(標準盤の一様ランダム生成)の一般化を証明することができた。また、やはり基本定理を用いることで、ある種の自然な有限性条件の下での平明アルゴリズムの分類にも成功した。これらの成果について幾つかの講演で発表するとともに、名古屋大学多元数理学研究科で講義を行った。
酵素タンパク質における構造と揺らぎと活性の関係:イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼを例として

イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として、各種の変異体を作成し、その構造を解析するとともに、活性、揺らぎとの関係を調べた。今年度は特に、熱力学平衡論を用いて熱変性過程を調べた。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまでは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であることを見いだし、これを用いて変性反応を解析することができるようになった。その結果、変性が二段階で進行すること、活性は第一段目の変性により失われることなどを明らかにした。また、アメリカ・ブンランダイス大学ペツコ教授の研究室と協力し、変性反応の解析を変異体に拡げている。東京工業大学田中研究室との共同研究から、ラウエ法による温度ジャンプにより変性反応が解析できるよう装置を考案した。この方法を用いて、常温(20度C)から熱変性を起こすに十分な90度Cへ温度をジャンプする実験を行い構造変化を観測すると、熱に余り安定でない好熱菌と常温菌酵素の混成体であるキメラ酵素は、二つのドメイン間を結ぶ領域のループから変性が始まることが明らかになった。キメラ酵素を安定化した変異体は特に第一段目の変性反応の変性温度が上昇しているが、この変異体では同じ条件下の温度ジャンプを行っても、問題の領域のループの局所的な変性は起こっていないことが示され、安定化機構を説明することが可能になった。それぞれ専門を異にする日本、アメリカ、ハンガリーの研究者が協力して、高度好熱菌、大腸菌などの生産する耐熱性の異なるイソプロビルリンゴ酸デヒドロゲナーゼの変異体を作成し、その安定性、酵素活性、および立体構造の変化の相関関係を解析するのが本研究計画の目的である。本年度は、計画通り日本側が各種の変異体を作成したが、ハンガリーが設計した変異体の作成を優先することとなり、当初の計画を変更して、ハンガリー側研究者が来日し、日本において変異体の作成を行った。日本側から2名の研究者がハンガリーを訪問し、研究の打ち合わせを行うと共に、変異体の熱測定、揺らぎの測定を行った。イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼの二つのドメインを結ぶヒンジ部分の変異体は、熱安定性に大きな影響を及ぼす。これは、ドメイン間の分子内相互作用の増加によるもので、変異体の結晶構造解析から結論された。また、日本側は共同研究の種となる変異体の作成法の改善を行い、プラスミドを用いた方法で安定化変異体を選択する進化工学手法を開発した。この方法を用いて、大腸菌および酵母由来のイソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼの耐熱化に成功した。枯草菌のイソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼに関しては、進化工学手法と理論設計の方法を組み合わせて、多重変異体を作り、変性温度を約25度も上昇した変異体の作成に成功した。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまででは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であることを見いだし、これを用いて変性反応を解析することができるようになった。

この方法を用いて、常温(20度C)から熱変性を起こすに十分な90度Cへ温度をジャンプする実験を行い構造変化を観測すると、熱に余り安定でない好熱菌と常温菌酵素の混成体であるキメラ酵素は、二つのドメイン間を結ぶ領域のループから変性が始まることが明らかになった。キメラ酵素を安定化した変異体は特に第一段目の変性反応の変性温度が上昇しているが、この変異体では同じ条件下の温度ジャンプを行っても、問題の領域のループの局所的な変性は起こってないことが示され、安定化機構を説明することが可能になった。
網羅的遺伝子解析を用いたヒトｉＰＳ細胞の血液細胞分化誘導における重要な因子の同定

ヒトips細胞やES細胞は、株ごとにその分化能が異なることが過去の報告からも知られており、中には分化能が劣る株も存在する。この大きな株間差ははヒトiPS細胞/ES細胞の臨床応用を考慮する上で問題点の一つとなりうる。本研究はこのiPS細胞の分化能、特に血液分化能の株間差の原因となっている因子を解明することを目的とした。そのために、本研究ではまず京都大学iPS細胞研究所にて作成されたヒトiPS細胞株と中心に約40細胞株のヒトiPS/ES細胞の血液分化能を調べた。同時にこれらの株の遺伝子発現やDNAメチル化状態を、それぞれmRNAマイクロアレイやDNAメチル化アレイを用いて調べて、iPS/ES細胞の血液分化能と相関する分子マーカーの検索を行った。これらの各々ヒトiPS/ES細胞の血液分化能とそれぞれの株の遺伝子発現やDNAメチル化状態の関連を調べることで、我々は複数の良好な血液細胞分化と関連する分子マーカーを見いだすことができた。さらにはこれらの分子マーカーを用いることで、ヒトiPS細胞やES細胞の分化は、未分化なiPS細胞の特定の遺伝子の遺伝子発現やDNAメチル化状態を調べることで予測可能であることが分かった。上記に加えて抽出された因子の機能解析も行い、抽出された因子が血球分化と関連するメカニズムについても明らかにすることができた。さらにはこれらの知見をもとに、さらにヒトiPS細胞の血液分化効率を改善することができた。本研究はヒトiPS細胞、ES細胞の株間差の分子メカニズムを明らかにするとともに、ヒトiPS細胞の血液分野での臨床応用に大きく貢献すると考えられる。この2年間にて当初の予定通り、ヒトips細胞・ES細胞の分化能と関連する分子マーカーを見いだすことができ、かつこれらの抽出された因子(遺伝子など)の造血に関連するメカニズムも明らかにできた。そのため我々は研究は順調に進展したと考えている。本研究で明らかになったヒトiPS/ES細胞の血液細胞の分化能と関連する因十を用いて、iPS細胞の臨床応用を推し進めたい。具体的には、iPS細胞から作成された赤血球や血小板の臨床応用を目指し、分化能の良い臨床応用に用いるのに相応しいヒトiPS細胞の選別に用いる予定である。現在まで、iPS/ES細胞から血液前駆細胞や成熟穎粒球、赤芽球、マクロファージに効率良く分化する系の確立に成功した。この分化系は、血清やFeeder細胞との共培養を必要とせず、非常に再現性よくiPS細胞の分化効率を調べることを可能にした。この分化系を用いて約40ラインのヒトiPS/ES細胞から血液細胞へ分化誘導を行い、その分化効率を比較、検討した。その結果、ヒトiPS/ES細胞の血液分化能には、非常に大きな株間差があることがわかった。また同時に未分化iPS細胞のゲノムメチル化、遺伝子発現をメチル化アレイ、マイクロアレイ等を用いて解析を行い、血液分化能に影響を与える因子の同定を試み、現在まで複数の因子を抽出することに成功した。現在それらの遺伝子のGenecloningや、遺伝子導入・RNA干渉などの方法を用いて抽出した因子の血液分化に与える影響を調べている。iPS細胞の作成方法と血液細胞への分化能の関係や、iPS細胞が起源体細胞の性質がゲノムメチル化等に残存すると言われている事象:即ちEpigenetic memoryの有無に関しても検討を行っている。今後はこれらの実験によって得られた知見を、更に効率が良く、臨床応用可能な質の良い血液細胞への分化法の確立に活用したいと考えている。iPS細胞から血液細胞への分化誘導は、輸血医療、移植医療への臨床応用が期待されているが、我々の研究は、(1)効率のよい質の良い分化誘導法の確立や(2)血液分化誘導に適するiPS細胞株が事前に選別できることが可能になるなどの点にて将来のiPS細胞の臨床応用に多いに貢献するものと期待される。当初の計画通りにips細胞からの血液分化誘導に影響を与える因子の抽出に成功しているため。

この2年間にて当初の予定通り、ヒトips細胞・ES細胞の分化能と関連する分子マーカーを見いだすことができ、かつこれらの抽出された因子(遺伝子など)の造血に関連するメカニズムも明らかにできた。そのため我々は研究は順調に進展したと考えている。現在までに見いだしたips細胞からの血液細胞分化に関連する遺伝子の機能解析を進めていく予定である。これらの知見を活かしてさらに効率良く質の良い血液分化誘導法の確立や、血液分化誘導に適するips細胞の選別法の確立につなげていきたいと考えている。本研究で明らかになったヒトiPS/ES細胞の血液細胞の分化能と関連する因十を用いて、iPS細胞の臨床応用を推し進めたい。具体的には、iPS細胞から作成された赤血球や血小板の臨床応用を目指し、分化能の良い臨床応用に用いるのに相応しいヒトiPS細胞の選別に用いる予定である。
クリプトコックス感染における自然免疫機構の解明

本研究は、世界エイズ死因第2位であるクリプトコックス感染症に着目し、近年注目を浴びているC型レクチン受容体との糖鎖認識機序を明らかにすることで自然免疫における真菌の感染認識機構を理解する目的で行われた。近年、東北大学医学系研究科の川上グループらは、クリプトコックス感染においてDectin-2がTh2サイトカインとムチンの産生に関わることを明らかにし(Nakamura et al. Infect. Immun. 2015)、クリプトコックスの認識にDectin-2が関与することが推測された。本研究では、Dectin-2のプラスミドを発現した2B4-NFAT-GFP reportercellをクリプトコックス菌体あるいはマルチビーズショッカーで粉々に破砕した破砕成分(Lysates)で24時間刺激しGFPの発現をフローサイトメーターで解析することで(GFP reporter assay)、クリプトコックスによりDectin-2の刺激経路が直接的に活性化されうるのかを検討した。GFP reporter assayにおいて、B3501(クリプトコックス莢膜株)、Cap67(莢膜欠損株)ともに菌体ではGFPの発現はみられなかったが、Lysatesでは両株とも強いGFP活性が確認された。糖の環状構造を分解する過ヨウ素酸でLysatesを処理後GFP reporter assayで解析すると、LysatesのGFP発現を阻害した。過剰量のMannoseの添加はLysatesのGFPの発現を阻害したが、Glucose、Galactoseではその影響はみられなかった。クリプトコックスの主要なタンパク抗原であるMannoprotein 98(MP98)は、reporter cellのGFP発現を若干ではあるが誘導した。本研究により、クリプトコックス内にDectin-2刺激経路を活性化するリガンドの存在が明らかになった。それは、莢膜や菌体表層ではなく細胞壁内に存在することが示唆され、細胞内発現型のDectin-2の存在が考えられた。この知見は世界でもまだ言われておらず、真菌の感染認識機構を理解する上で重要な情報となりうると考えられる。クリプトコックス内のDectin-2リガンドは糖関連の物質、とりわけMannoseを持つ構造であることが示唆され、MP98のようなMannoproteinがその候補として考えられた。リガンドの正確な構造を解析するため、今後さらなる研究が必要と考えられた。
多様体上のベクトル束の研究

定理:Eが線束に分解することと,r【greater than or equal】であることは同値である.2)Frobenius写像による順像の安定性ほ研究。Xを代数閉体k(p=chowk>0)上定義された非特異射影代数曲面,FをXのFrobenius写像とする.X上の線束Lの順像F_*(L)の安定性について次の結果を得た。定理:XをΩ^1_xが数値的に正な因子Hに関して半安定で,K_xH>0をみたす一般型代数曲面とする。そのとき,X上の任意の線束Lに対し,順像F_*(L)はHに関して半安定である.さらに,XをK_xが数値的自明.Ω^_xが数値的に正な因子Hに関して半安定である代数曲面とすると,F_*(L)はHに関して半安定である.定理:Eが線束に分解することと,r【greater than or equal】であることは同値である.2)Frobenius写像による順像の安定性ほ研究。そのとき,X上の任意の線束Lに対し,順像F_*(L)はHに関して半安定である.さらに,XをK_xが数値的自明.Ω^_xが数値的に正な因子Hに関して半安定である代数曲面とすると,F_*(L)はHに関して半安定である.2)Frobenlus写像に関するベクトル束の研究。Xを非特異射影多様体(k=k^^-,char k=P>0)FをXのFrobenius写像とする。Fによる順像F_*(O_x)の半安定性を示す為の次の諸結果を得た.c)Xを非特異一般型射影曲面でΩ'xがK_x-半安定であるものとすると,p=2のときF_*(O_x)はK_x-半安定であるXを代数的閉体k(p=chark>0)上定義された非特異射影多様体、F=F_XをXのFrobenious写像とする。1)順像F_*(E)のチャーンクラス:EをX上の階数rのベクトル束とし、K_XをXの標準因子とする。また、YをXの非特異因子、E|YをEのYへの制限とするとき、3)1)、2)の結果を踏まえて、順像F*(L)(L:X上の線束)の安定性に関する次の結果を得た。XをΩ^1_Xが豊富線束Hに関して半安定である一般型代数曲面とすると、F*(L)はHに関して半安定である。さらに、XをK_Xが数値的自明、Ω^1_Xが豊富線束Hに関して半安定である代数曲面とすると、F*(L)はHに関して半安定である。射影空間P_k^n(n≧4)上の階数2のペクトル束の線東への分解問題を研究し、以下の諸結果を得た。定理・Eが線束に分解することと、r≧qであることは同値である。2)Frobenius写像による順像の安定性の研究。Xを代数閉体k(p=char k>0)上定義された非特異射影多様体、FをXのFrobenius写像とする。a),b)の結果を踏まえて、順像F_*(L)(L-X上の線東)の安定性について次の結果を得た。定理X、をΩ_x^1が数値的に正な因子Hに関して半安定で、K_λH>0を満たす一般型代数曲面とする。このとき、X上の任意の線束Lに対して、順像F_*(L)はHに関して半安定である。、さらに、XをK_λが数値的自明、Ω_x^1が数値的に正な因子Hに関して半安定である一般型代数曲面とすると、F_*(L)はHに関して半安定である。以上の結果を論文:Canonical filtrations and stability of diriect images by Frobenius morphismsにとりまとめ、現在雑誌に投稿中である。また、上記研究成果に関して京都大学数理解析研究所、北海道大学、京都大学、東北大学、日本大学、九州大学、等の研究集会や代数幾何学セミナーで招待講演を行った。このように、上記結果は高く評価して頂いていると思われる。
マイクロ波CVD法によるn形導電性ダイヤモンド系薄膜の形成とデバイスへの応用

マイクロ波CVD法により、シリコン基板上にダイヤモンド系膜を作製した。ダイヤモンド膜作製装置は、これまでのものに多少の改良を施した。具体的には反応管に対してマイクロ波の導入部分を3cm上方に移動させた。これにより、チャンバーと反応管との間のOリングの冷却効率が上がった。また、マイクロ波導入部下方でのダイヤモンドの製膜が安定化した。膜の作製条件は、マイクロ波電源の出力500W、雰囲気ガス(水素/メタン)圧力50100Pa、流量120ccm、メタン濃度5%、堆積時間は1時間とした。生成したダイヤモンドはマイクロ波導入部付近では直径約0.2μmの微粒子であり、基板位置を下げるに伴い、茶色い均一な膜となった。これらの試料をラマン分光法で測定したところ、1333cm^<-1>、1600cm^<-1>にダイヤモンドおよび黒鉛状炭素のピークが観察された。SiにFeやNiを蒸着した基板を用いて、ダイヤモンド膜の作製を行った。ラマン分光法から、何も蒸着していない膜に対して、生成速度が飛躍的に上昇することが分かった。しかし、基板との接合力が弱く、すぐに剥離してしまうため、冷陰極への応用には不向きであることが分かった。科研費で購入した直流電源(松定プレシジョンPQ250-3)を用いることにより、基板に-250Vまでのバイアスを印加できるようになった。これにより、膜の生成速度が向上した。ダイヤモンド膜を用いたフィールドエミッタアレイ(FEA)の作製を行った。ダイヤモンド膜を用いることによりFEAの電子放出特性の格段の向上と安定化が期待できる。今回作製したFEAでは、モリブデンの電極を用いたものに比べて、同じ電圧で10倍程度の高い電流密度が得られることが分かった。しかし、耐久性に対する今後の課題が残った。マイクロ波電源の出力は500W、雰囲気ガス(水素/メタン)の圧力を50400Pa、流量を50200ccm、メタン濃度は115%、積時間は1時間とした。作製した膜は、外観上、黒、茶、白に分類された。黒色の膜はメタン濃度が高い場合に観察され、黒鉛状炭素膜であると考えられる。茶および白色の試料を走査型電子顕微鏡で観察したところ、茶色の試料はきれいな膜状であり、白色の試料は粒径約0.2μmの粒子状であることが分かった。ダイヤモンドのピークは、メタン濃度が低いほど強くなり、膜の色(茶、白)には依存しないことが分かった。科研費で購入した直流電源(松定プレシジョンPQ350-1)を用いて、プラズマに対して基板にマイナスのバイアスを印加することにより核生成を促進させた。本実験装置に対しては、印加電圧は-100Vが適当であることが分かった。バイアスを印加した場合、粒子状の膜が生成しやすいことが分かった。雰囲気ガスに窒素を0.110%の範囲で混合し、ダイヤモンド系膜を作製した。窒素の混合によって、膜の堆積速度は著しく減少し、バイアスを印加した場合でも窒素濃度0.1%以下でのみ製膜が可能であることが分かった。現在のところ、作製した試料は粒子状の膜のみであり、試料の導電性については測定していない。

排気系を油拡散ポンプから科研費で購入したターボ分子ポンプ(ALSテクノロジー)に変更したところ、1×10^<-3>Paに到達する時間が半分となり、到達真空度も1時間で5×10^<-4>Paとなった。これにより、よりクリーンな環境でのダイヤモンド膜の作製が可能になった。マイクロ波CVD法により、シリコン基板上にダイヤモンド系膜を作製した。ダイヤモンド膜作製装置は、これまでのものに多少の改良を施した。具体的には反応管に対してマイクロ波の導入部分を3cm上方に移動させた。これにより、チャンバーと反応管との間のOリングの冷却効率が上がった。また、マイクロ波導入部下方でのダイヤモンドの製膜が安定化した。膜の作製条件は、マイクロ波電源の出力500W、雰囲気ガス(水素/メタン)圧力50100Pa、流量120ccm、メタン濃度5%、堆積時間は1時間とした。生成したダイヤモンドはマイクロ波導入部付近では直径約0.2μmの微粒子であり、基板位置を下げるに伴い、茶色い均一な膜となった。これらの試料をラマン分光法で測定したところ、1333cm^<-1>、1600cm^<-1>にダイヤモンドおよび黒鉛状炭素のピークが観察された。SiにFeやNiを蒸着した基板を用いて、ダイヤモンド膜の作製を行った。ラマン分光法から、何も蒸着していない膜に対して、生成速度が飛躍的に上昇することが分かった。しかし、基板との接合力が弱く、すぐに剥離してしまうため、冷陰極への応用には不向きであることが分かった。科研費で購入した直流電源(松定プレシジョンPQ250-3)を用いることにより、基板に-250Vまでのバイアスを印加できるようになった。これにより、膜の生成速度が向上した。ダイヤモンド膜を用いたフィールドエミッタアレイ(FEA)の作製を行った。ダイヤモンド膜を用いることによりFEAの電子放出特性の格段の向上と安定化が期待できる。今回作製したFEAでは、モリブデンの電極を用いたものに比べて、同じ電圧で10倍程度の高い電流密度が得られることが分かった。しかし、耐久性に対する今後の課題が残った。
多重円板のハ-ディ空間の不変部分空間の研究

n多重円板のHardy空間H^2の座標関数の掛算で不変な部分空間を分類し描く問題を研究した。n=1のときはBeurlingによって完全に描かれたが、その結果は様々な分野に影響を与え、きわめて有名である。n〉1のときは知られている事はほんの少しで、完全に分類したりそれを描くことは不可能であると思われている。今日n=1のときのBeurlingの結果はWold分解から難しくなく導びかれることは知られている。(1)この研究ではWold分解の多変数的分解を定義し、Wold分解をもつ不変部分空間を完全に描いた。このタイプは必ずしもBeurlingタイプではない。これは同次多項式の生成する不変部分空間に深く関係している。(2)n=2のときは座標関数によって定義される2つの可換なシフト作用素V_1,V_2があるがその交換子V_1V_2^*ーV_2^*V_1を道具として不変部分空間を分類研究した。V_2V_2^*ーV_2^*V_1=0のときはBeurlingタイプとなる事を示した。V_1V_2^*ーV_2^*V_1がfinite rankのときに研究し不変部分空間を分類した。(3)各H^2の不変部分空間Mに対し、掛算作用素のなす空間が定義されるが、これはH^∝=H^2∩L^∝を含むL^∝の不変部分空間になる。これのL^2での閉包はもともとの不変部分空間と比較して、きわめて簡単な構造をもつことを示している。さらにこの不変部分空間はMとH^2の間にあ典型的な(構造が簡単な)不変部分空間Mと密接に結びつくことが示されている。MはMと一致するときも、異なるときもあるが、M=Mとなるための条件が研究され、有限個のBeurlingタイプの共通部分はM=Mとなることが示されている。またM=H^2となるための条件と具体例が研究されている。
保健師による虐待予防のための介入方法の開発に関する研究

虐待予防においては妊娠期から切れ目のない支援を行うことが重要とされ、保健師には重大な役割が期待されている。しかし、これまでの研究では、保健師が養育者に寄り添って支援することが重要と言われている一方で、養育者との関係構築や介入方法についての困難さが浮き彫りとなっている。そこで本研究では、保健師及び養育者に面接、さらに質問紙により、保健師が行っている介入の実際や、保健師-養育者関係を築くために必要な保健師の言動を調査する。さらに、海外で行われている技法を、国内で取り入れることができないか検討、効果を検証する。
NSAIDsによる大腸発がん予防効果におけるCOX非依存的作用機序の解明

近年、NSAIDsによる大腸がん予防の可能性が多くの研究により示唆され、その主な機序はCOX-2阻害によって説明されてきた。一方で、NSAIDsの一種スリンダクの代謝体であるスリンダクスルフォンは、COX-2阻害能を有していないにもかかわらず、前がん病変である大腸ポリープの形成を抑制することが複数の臨床試験から報告されている。本研究課題では、スリンダクスルフォンの大腸がん細胞に対する直接的な分子機序を解明することによって、COX-2以外の標的分子の同定を目標としている。以前に申請者らは、複数のスリンダクスルフォン結合タンパク質を同定している。本課題では、これら候補分子の中から、VDAC1およびVDAC2に着目した。VDACは、神経変性疾患やがんを含む細胞死制御破綻に起因することが知られている。VDACの発現抑制によって、ヒト大腸がん細胞に及ぼす影響を検証した結果、スリンダクスルフォンの大腸がん細胞への効果と同様に、有意な細胞周期停止作用が認められ、さらに細胞周期関連シグナルの変化についても同様であった。平成30年度は、さらにスリンダクスルフォンとVDACとの結合が直接的なものであるか否かの検証を行うため、VDAC1およびVDAC2の組み換えタンパク質とスリンダクスルフォン固定化ビーズを用いた結合反応実験を行った。その結果、スリンダクスルフォンがいずれの組み換えタンパク質に対しても直接的に結合していることが明らかとなった。すなわち、スリンダクスルフォンがVDACに対し、発現抑制ではなく、直接結合を介した機能阻害を誘導している可能性が考えられた。さらに、ATP/ADP ratio assayとWestern blottingの結果より、スリンダクスルフォンが細胞内ATPの減少、およびmTORC経路の抑制を誘導しており、この事象にはVDACの機能阻害が関与していると考えられる。非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)による大腸癌予防の可能性は、多くの研究により示唆されており、そのがん予防効果の分子メカニズムは、COX-2の酵素活性阻害によって説明されてきた。一方で、NSAIDsの一種であるスリンダクの代謝体であるスリンダクスルフォンは、COX-2阻害能を有していないにもかかわらず、前癌病変である大腸ポリープの形成を抑制することが複数の臨床試験の結果から報告されている。本研究課題では、スリンダクスルフォンを用いて大腸がん細胞に対する直接的な作用・分子機序を解明することによって、COX-2以外の標的となる分子や経路の同定を目標としている。ヒト大腸がん細胞を用い、予備試験としてスリンダクスルフォン結合タンパク質の精製を行った結果、複数のタンパク質を見出している。H29年度は、これらスリンダクスルフォン標的分子の候補の中から「分子X」の機能解析と、スリンダクスルフォンの作用への寄与について検討を行った。しかしながら、その後の検討の結果、「分子X」は、再現性をもってスリンダクスルフォンの作用への寄与がないことが確認された。そのため、再びスリンダクスルフォン結合タンパク質の結果から標的候補の選定に戻り、新たに「分子Y」に着目した。「分子Y」は、神経変性疾患やがんを含む細胞死制御破綻に起因することが知られている。平成29年度は、「分子Y」の発現抑制によって、ヒト大腸がん細胞に及ぼす影響を検証した。その結果、スリンダクスルフォンの大腸がん細胞への効果と同様に、有意な細胞周期停止作用が認められた。さらに細胞周期関連シグナルの変化についても、「分子Y」の発現抑制による影響を検証した結果、やはりスリンダクスルフォンの効果と同様であった。現在、スリンダクスルフォンと「分子Y」との結合が直接的なものであるか否かの検証を行っている。当初の計画にあった、「分子X」の検討を年度途中まで継続していたが、【研究実績の概要】で述べたように、その結果をもって「分子Y」の検討へと軌道修正を行うこととなり、それによって若干の遅れが生じている。しかしながら、スリンダクスルフォンによるヒト大腸がん細胞への細胞周期停止作用における「分子Y」の関与の証明までの実験は順調に進んでいる。今年度には、本成果について、一部は論文としてまとめていく方向である。

すなわち、スリンダクスルフォンがVDACに対し、発現抑制ではなく、直接結合を介した機能阻害を誘導している可能性が考えられた。さらに、ATP/ADP ratio assayとWestern blottingの結果より、スリンダクスルフォンが細胞内ATPの減少、およびmTORC経路の抑制を誘導しており、この事象にはVDACの機能阻害が関与していると考えられる。平成30年度は、ヒト大腸がん細胞を用いて「分子Y」の関与を検証する実験を引き続き行う。さらに、スリンダクスルフォンの「分子Y」への結合が直接的であるか否か、引き続き検証を進める。加えて、がん細胞だけでなく、抗腫瘍免疫系など腫瘍微小環境に及ぼすスリンダクスルフォンの影響について評価を行う。免疫細胞から産生されたIFNγやTNFαによって、がん細胞のPD-L1の発現が誘導され、その結果、がん細胞は免疫系に排除されなくなることが報告されている。ヒト大腸がん細胞を用い、IFNγ刺激によるPD-L1の発現誘導をスリンダクスルフォンが抑制しうるか検討する。既報では、NSAIDsのセレコキシブによる大腸がん細胞に対するNKG2DLの発現誘導作用が報告されている。この効果は、COX非依存的作用であると述べられている。スリンダクスルフォンについても、大腸がん細胞に対するNKG2DLの発現への影響を検討する。また、NSAIDsが大腸がん細胞に対し、抗腫瘍性サイトカインTRAIL誘導性の細胞死を増強することを、申請者らも含め、複数の研究者が報告している。しかしながら、一方のTRAILへの影響についての検討はほとんどなされていない。本研究ではTRAILを含め、各種サイトカインやケモカインなどの発現レベルへのスリンダクスルフィドの影響を検証する。これまでの結果を受けて、動物モデルにてスリンダクスルフォンの作用機序についても検討を行う。マウスにスリンダクスルフォンを一定期間投与した後、腸管や腸管関連リンパ組織等を採取し、スリンダクスルフォンの標的候補分子「分子Y」の発現への影響について検証する。また、制御性T細胞(Treg細胞)は炎症の抑制や抗腫瘍免疫の抑制に重要な役割を果たしている。スリンダクスルフォンによるTreg細胞数への影響について検証する。
Bergman空間におけるCarleson不等式とToeplitz作用素の研究

Dを複素平面上の開単位円板,HをD上の解析関数の全体とする。さらに,ν,μをD上の有限正測度,O<P,q<∞とする。ここで,ある定数C>oが存在して,すべてのf∈Hに対して(∫_D1f1^qlν)^<1/q>【less than or equal】C(∫_D1f1gyu)^<1/p>となるとき,(ν,μ)-Carleson inequality of(q,p)をみたすという。本研究においてはμにある仮定を付けたとき,この(ν,μ)-Carleson ineqality of (q,p)をみたすための必要十分条件が得られた。この問題については、μが非常に特殊なとき,すなわちdμ=(1-1Z1^2)^αdm,α>-1のときOleinik-Pavlovによって得られていた。ただし,これはp【less than or equal】qのときだけであった。その後Lueckingによりμ=mのときにq<pのもとで,必要十分条件が得られた。ここでmはD上の2次元Lebesgue測度を表すものとする。私はこの結果を踏まえて,以前に北海道大の中路教授と共同でμがdμ=wdm,Wzoで, W∈(A_2)_2という仮定の下で必要十分条件を得た。ただし,これはp=q=2のときだけであった。今回の研究においては,p【less than or equal】qのとき,dμ=wdmα,dmα=(1-1ZR)^αdmで,W∈(AR)という仮定の下で必要十分条件を得た。さらにq<pのときには,D上のBergman空間における補間点列を一般的に定義し,それについて考察することにより,上のような測度μについての必要十分条件を得た。これらの結果にはもう少し,仮定が必要であるが,それらについては複雑になるのをさける為省略する。また,これらの結果はp【less than or equal】q及びq<pの場合を統一的に特徴付けており興味深く思われる。
有珠山噴火災害をめぐる地域環境史の構築にむけての民俗学的アプローチ

本研究は、有珠山をとりまく地域のアイヌ社会、および本州からの移住者社会のなかで得られた民俗学的情報を地域ごと、時代ごとに整理、比較分析し、人々の文化的営みのなかに表象される過去の災害像、有珠山周辺地域の環境像を明らかにし、さらにその新たな知見をこれまでの自然科学、社会科学の側からの災害研究と照合し、矛盾点を発見・整理することにより、有珠山噴火災害をめぐる地域環境史の構築にむけての方法論・見通しを示すものである。平成17年度は、過去2年間の研究成果を踏まえ、以下の活動を行った。第一に、活火山周辺地域と非火山周辺地域という比較の視点から、非火山地域である紀伊半島、岩手県早池峰山麓において、各地の生活史と民俗のデータを収集し、その違いの傾向についての分析を行った。第二に、上記の分析から、火山と民俗芸能の関係性という着眼点に注目し、岩手県岩手山周辺地域、伊豆大島、八丈島において民俗芸能の種類と分布、およびその伝承状況についてのデータを集め、また、過去に調査を行った長崎県島原半島、鹿児島県桜島周辺地域、福島県磐梯山周辺地域などでの同様のデータと統合した結果、火山と民俗芸能の関係性の一端について、仮説を構築する段階にある。これら全国における火山地域の生活史と民俗に関するデータを北海道の有珠山をとりまく状況と比較検討し、上記の研究目的に沿った分析を展開したところ、有珠山噴火災害をめぐる地域環境史の構築にむけての一定の方法論・見通しを得るに至った。以上の研究成果は、今後随時、雑誌論文等で発表していく予定である。平成15年度は、1663年から2000年にかけての有珠山噴火関係文書資料、有珠山噴火関係報告書、著書、論文、およびそれらの要旨のデータベース化に力を入れてきた。資料は膨大で、いまだデータベースは未完成であるが、この作業を継続させることにより、これまでの有珠山噴火史のあり方について分析する予定である。また、虻田町、伊達市、壮瞥町、洞爺村4村において現地調査を行い、過去の有珠山噴火災害がどのように未来にむかって伝承されているのか、災害展示施設の調査および現地住民からの聞き取り調査をおこない、そのあり方は地域により大きく異なることを確認した。また、洞爺村における伝統芸能についても調査を行い、発表した。さらに、比較分析の対象として、長崎県雲仙普賢岳周辺地域(島原半島)において、災害展示施設の調査および現地住民からの聞き取り調査、過去の噴火災害を表象させる民俗事例の調査を行い、整理した。平成15年度の調査により得られたデータは、今年度の学会および学術出版物などにおいて発表すべく、現在準備を進めているところである。平成16年度は、以下の活動を行った。1、1663年から2000年にかけての有珠山噴火関係文書資料、有珠山噴火関係報告書、著書、論文、およびそれらの要旨のデータベース化を継続した。2、福島県磐梯山の過去の噴火と会津地方の生活史との関係についての調査を行い、有珠山を理解するための比較分析の対象として、整理した。3、鹿児島県桜島周辺地域の災害展示施設の調査および現地住民からの聞き取り調査、過去の噴火災害を表象させる民俗事例の調査を行い、有珠山を理解するための比較分析の対象として、整理した。4、昨年度に行った有珠山周辺地域、および比較地域としての長崎県島原半島での調査データを整理、分析し、活火山をとりまく地域環境史の構築にむけて、民俗学的調査を行うことの意義と方法論をまとめ、報告した。平成16年度の調査により得られたデータは、今年度の学会および学術出版物などにおいて発表すべく、現在準備を進めているところである。

第二に、上記の分析から、火山と民俗芸能の関係性という着眼点に注目し、岩手県岩手山周辺地域、伊豆大島、八丈島において民俗芸能の種類と分布、およびその伝承状況についてのデータを集め、また、過去に調査を行った長崎県島原半島、鹿児島県桜島周辺地域、福島県磐梯山周辺地域などでの同様のデータと統合した結果、火山と民俗芸能の関係性の一端について、仮説を構築する段階にある。これら全国における火山地域の生活史と民俗に関するデータを北海道の有珠山をとりまく状況と比較検討し、上記の研究目的に沿った分析を展開したところ、有珠山噴火災害をめぐる地域環境史の構築にむけての一定の方法論・見通しを得るに至った。以上の研究成果は、今後随時、雑誌論文等で発表していく予定である。
人間工学的アプローチに基づく添い乳（臥位での授乳）姿勢の適正化の検討

本研究では、授乳姿勢において上肢に痛みが発現する理由を授乳指導と授乳姿勢の現状から明らかにすること、添い乳(臥位での授乳)の適正化を目的として検討を行った。それにより、添い乳は出産後入院中に指導を受けていないにも関わらずほとんどの母親被験者が行っており、交差抱きについて指導は行われているものの実際には行っていなかった。添い乳での筋電図(electromyography :EMG)を授乳側(授乳している方の乳房側)と非授乳側(授乳していない方の乳房側)で比較したところ、授乳側が高値を示していた。さらに、被験者ごとの短期的な痛みを見ると、授乳側(側臥位で床側)に多く痛みを感じており、筋負荷が大きい部位が短期的な痛みに繋がる可能性が推測できる。また、添い乳での左右不均等授乳が授乳期の痛み(慢性的な痛み)に繋がる要因の一つであることが明らかとなった。添い乳は、疲れた体を休めるために行われることや、授乳したまま寝てしまうことなどが想定され安楽な授乳姿勢であると思われがちだが、身体負担が大きくなる可能性が示唆された。さらに、被験者に自由に添い乳をとらせた結果、6パターンの姿勢が観察され、側臥位で児の口と乳頭を合わせて授乳しなければならず、状態は不安定となりやすく、安定させるための保持力が必要である可能性も明らかになった。これらの検討から、身体負担が最小限となる添い乳姿勢には、状態の安定保持が必要であると言える。そのため、頭部から肩関節、背部肩甲骨、両膝間にクッションを使用し、頭部から背中部分は床と脊柱が45°となるようにクッション2個使用する姿勢であった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。それにより、添い乳は指導を受けていないにも関わらずほとんどの被験者が行っており、交差抱きについて指導は行われているが実際には行っていなかった。添い乳は実際には退院後、慣れてきた時期に行われる授乳姿勢であり、入院中は乳頭と児の口を合わせて授乳できるように指導するということがメインであるといことが言える。しかし、母親が通常行っている添い乳を観察したところ、6種類のパターンが観察された。側臥位になりながら児の口と乳頭を合わせる必要があり、児頭の保持のために上肢に負荷がかかっている可能性があった。さらに、その姿勢保持の際に感じる痛みでは、授乳側(側臥位で床側)に多く痛みを感じており、筋負荷が大きい部位が短期的な痛みに繋がる可能性があった。これらから安楽であると思われがちで、母親たちも行っている添い乳であるが、実際は、身体的負荷が大きい可能性があり、十分な母親の理解のもと適正な添い乳の姿勢で行う必要がある。そのためには、人間工学的アプローチを用いて、身体負荷を最小限にするための添い乳姿勢の確立と正しい授乳指導内容の検討が必要である。代表者が病気のため、一時研究を中断した。そのため、やや遅れている。しかし、必要な被験者実験は概ね完了している。被験者実験が終了しているため、2018年度は分析および成果報告を行う。
細胞増殖におけるプロテインキナ-ゼCの役割

多くの細胞増殖因子によって引き起こされるイノシト-ル代謝回転の結果生じるジアシルブリセロ-ルや発癌プロモ-タ-ホルボ-ルエステルの作用点として今日プロテインキナ-ゼC(Cキナ-ゼ)は細胞増殖の過程できわめて重要な役割を演じていると考えられている。私共は種々の細胞をホルボ-ルエステルで刺激した際に認められるCキナ-ゼのダウンレギュレ-ションに注目しその反応機構をラット肝臓の細胞膜を用いて解折した。ホルボ-ルエステルで刺激した細胞には分子量約5万のCキナ-ゼの活用化型酵素(Mキナ-ゼ)が検出されるが、私共はこの反応には膜周辺のイオン強度とPHの変化が重要であることを明確にした。すなわち細胞膜周辺のイオン強度を生理的条件よりやや高くしさらに弱いアルカリ条件下で振とうするMキナ-ゼが急速に生成される。このことは外来刺激によって細胞膜のNa^+/H^+交換輸送系が活性化された際に認められる細胞内Na^+流入および細胞質のアルカリ化の現家に共役してCキナ-ゼのダウンレギュレ-ションが起きる可能性を示唆している。一方細胞膜を低イオン強度下で処理すると高分子量(約8万)の部分的にプロテア-ゼで活性化されたCキナ-ゼが遊離する。Ca^<2+>燐脂質の添加により活性は2倍促進されるがこの酵素をさらにトリプシンで処理すると分子量は見かけ上変わらずほぼ完全にCa^<2+>燐脂質非依存性の酵素になる。これら高分子量の活性化型酵素の生理的意義は不明であるが、N末端側の偽基質領域付近で限定分解を受けている可能性が強く新しいCキナ-ゼの活性化様式として注目される。一方Cキナ-ゼや限定分解を受けた酵素の作用点についても解折し細胞質画分よりも力粒画分にその作用点が圧倒的に多いことを明らかにした。Cキナ-ゼのダウンレギュレ-ションは細胞増殖時における本酵素の役割を解明する上できわめて重要でありその分子機構と生理的意義についてさらに詳しい解析が必要である。今日プロテインキナ-ゼC(Cキナ-ゼ)は多くの細胞増殖因子によって引き起こされる細胞膜イノシト-ル燐脂質の代謝回転に伴って生じるジアシルグリセロ-ルや発癌プロモ-タ-ホルボ-ルエステルの直接の作用点として細胞増殖反応に深く関わっていることが予想されている。一方細胞の増殖時には細胞膜のNa^+/H^+交換輸送系が活性化され細胞内Na^+流入と細胞質のアルカリ化を引き起こしこれがDNA合成に至る初期反応の一つと考えられている。私共は肝細胞膜を用いて細胞増殖時におけるCキナ-ゼの役割を解析中細胞膜周辺のNa^+イオン強度の上昇やアルカリ化が膜結合性の本酵素(タイプIII)のトリプシン様セリンプロテア-ゼによる限定分解反応を促進することを見出した。活性化された酵素を解析したことろ分子量約5万のCa^<2+>燐脂質非依存性酵素と同定された。このようなCキナ-ゼの限定分解産物は再生肝においてもその生成が促進されることを既に明らかにしており、細胞の増殖時にCキナ-ゼがダウンレギュレ-ションを受ける可能性を示唆している。またCキナ-ゼはきわめてN末端側に近い領域で限定分解を受けると大部分の酵素分子を残したまま活性化型酵素になり得ることも明らかにした。

新しいCキナ-ゼカゼインキナ-ゼ(タイプI)も分布しているがこの酵素は生理的なNa^+イオン強度の増加に応じて膜からの脱離を引き起し細胞質へ移行する。この反応は可逆的であり限定分解反応は関与せずイオン強度に依存した酵素の立体構造の変化が重要であると考えられた。またCキナ-ゼは多彩な融媒作用を有し特に細胞内の力粒画分に多くの内因性基質を有していることも今回明らかにした。今後本酵素の具体的な作用点や細胞増殖時きにおける限定分解反応を細胞レベルで詳細に解析し細胞増殖反応の分子機構の一端を明らかにしたいと考えている。種々の細胞を発癌プロモ-タ-ホルボ-ルエステルで刺激するとプロテインキナ-ゼC(Cキナ-ゼ)がダウンレギュレ-ションを起こすことがよく知られている。この現象にはCキナ-ゼの限定分解反応が深くかかわっており私共はその解明を目ざしラット肝細胞膜をモデルに解析を進めてきた。既に膜から可溶化し部分精製した酵素標品を牛膵臓のトリプシンで限定分解すると高分子量の活性化型酵素が生成されることを見出していた。そこでこの現象が細胞膜レベルでも起こるか否かを検討したところ低イオン強度下でCキナ-ゼが限定分解を受けたと思われる酵素の遊離を認めた。この反応はセリンプロテア-ゼの阻害剤で強く抑えられ細胞膜のプロテア-ゼの関与が示唆された。この酵素を部分精製しその性質を調べると分子量は約8万であり、Ca^<2+>燐脂質の非存在下でも十分な活性を示すが活性化因子を加えるとさらに2倍促進された。従って高分子量の部分的に活性化された酵素と推定された。この現象は分離精製した反応系でも再現できCa^<2+>と燐脂質のいずれかを欠く条件下でその生成が顕著であった。この部分的活性化型酵素は生理的なイオン強度よりやや高い条件下ではすみやかに分子量5万の活性化型酵素(Mキナ-ゼ)に変換する。従ってダウンレギュレ-ションが起こる際の中間体とも考えられるが、イノシト-ル代謝回転が起こらない条件下でもプロテア-ゼの活性化に対応してCキナ-ゼの活性を発現できる可能性を示唆している。また肝細胞膜にはCa^<2+>キレ-タ-によって膜から遊離しないCキナ-ゼが多量に存在しているがこれらの大部分がTypeIIIの酵素であること、またその完全な活性化型であるMキナ-ゼの特徴について若干の検討を行った。Cキナ-ゼのダウンレギュレ-ションは細胞増殖における本酵素の役割を解析する上で大きな手がかりを与える可能性が強く、その反応機構、生理的役割についてさらに詳しい解析が必要と思われる。
個別化医療をめざした加齢黄斑変性に対するゲノム疫学研究

我々が以前行った滲出型加齢黄斑変性(AMD)のゲノムワイド関連解析により明らかにした疾患感受性遺伝子の一つであるTNFRSF10Aの発現、機能解析を行った。TNFRSF10Aは、網膜色素上皮細胞で恒常的に発現しており、リスクアレルを持つと発現が低下することを明らかにした。TNFRSF10Aは、酸化ストレスに対して抗酸化作用を有しており、rs13278062のアレル変化は、この機能変化をもたらし、AMD発症と関連している可能性が示唆された。さらに、滲出型AMDに対して現在臨床で用いられている抗VEGF療法の治療効果との関連が示唆される4つの頻度の低いSNPを同定した。一般住民健診に基づく前向きコホート研究を行うことによって、わが国の視覚障害および失明の主原因となっている加齢黄斑変の発症に関わる危険因子、防御因子を包括的な健診成績の中より明らかにするとともに、疾患と環境要因、遺伝子要因との関係を系統的に解析し、より効果的・定量的な予防法を構築し、久山町住民のみならず、国民全体の視力低下・失明の予防に有用なエビデンスを提供することを目的とした研究を行った。また、患者DNAサンプルの約半数をゲノムワイド関連解析によるゲノムスクリーニングを行うために、マイクロアレイを使用し網羅的な一塩基多型遺伝子型の同定を既に行った。さらには、得られた匿名化臨床情報の解析から抗VEGF治療薬の治療効果反応性における個人の表現型を決定し、これらの患者群を治療効果反応良好群と治療効果反応不良群とに選別を行った後に、ゲノムワイド関連解析を行いたスクリーニングをおこなった。AMD患者サンプルのゲノムワイド関連解析により抽出した疾患感受性遺伝子であるTNFRSF10A遺伝子について、正常網膜における局在を検討したところ、網膜色素上皮細胞で恒常的に発現していた。次に、培養ヒト網膜色素上皮細胞を用いて、SNP (rs13278062)による、転写活性および、核たんぱく結合能への影響を評価するため、ルシフェラーゼアッセイおよび、ゲルシフトアッセイを行った。リスクアレルを持つ細胞では、転写活性、核たんぱく結合能は有意に低下しており、また、TNFRSF10Aの遺伝子およびタンパクの発現量は、有意に減少した。以上より、網膜色素上皮細胞においては、rs13278062のアレルの違いにより、TNFRSF10Aの転写調節、ならびに発現量が変化することを明らかにした。・疾患感受性遺伝子多型と環境要因の交互作用のスコア化による発症前予測の定量化我々が過去に報告した日本人滲出型加齢黄斑変性患者のゲノムワイド関連解析(Arakawa S. Nat Genet,2011)に参加した対象者から、65歳以上の患者群716名、対照群706名を本研究の対象とした。また、解析に用いる疾患感受性遺伝子多型のマーカーとして、2011年度までに加齢黄斑変性発症との関連が報告され再現性が確認された11個の一塩基多型(以下SNP)を評価の対象とした。過去に報告したゲノムワイド関連解析で遺伝子型の判定に使用したillumina社HumanHap610-QuadBeadChipには11個のSNPのうち5個のSNPが搭載されておらず、これらのSNPについてはMultiplexPCRを併用したインベーダー法にて個人の遺伝子型を新たに同定した。このうち、3個のSNPは今回の対象者では有意な関連は示されなかったため、それらを除いた8個のSNPを最終的に評価の対象に用いることとした。疾患感受性遺伝子多型のマーカーである8個のSNPと、環境要因において危険因子として知られている年齢、性別、喫煙情報を加えた計11個の危険因子について、ロジスティック回帰分析を行いそれぞれの回帰係数を算出した。さらに、得られた回帰係数により各因子の発症における重みをスコア化し、それらを加算することにより遺伝要因と環境要因を包括した個人におけるリスクスコアの算出を終了した。heterozygousのTNFRSF10B遺伝子欠損マウス(KO)に対し胚移植による清浄化を行った後、九州大学医学研究院附属ヒト疾患モデル研究センター医学研究院動物実験施設のSPFマウス飼育室に搬入した。加齢黄斑変性(AMD)に対するラニビズマブ硝子体注射(IVR)反応性に関わる遺伝的要因の同定を目的として以下の検討を行った。共同研究機関7施設にてIVR治療を受けた919名の滲出型AMD患者を対象とし、治療開始から3か月後の視力変化に基づき個人の治療反応性を評価した。得られたDNAを用いてゲノムワイド関連解析(GWAS)を行い、追試研究を独立したサンプルで行った。GWASおよび追試研究の結果、関連が示唆される4つの頻度の低い一塩基多型(SNP)を同定した。これらの4つのSNPに2つ以上リスクアレルを有するAMD患者では、6割以上で治療から3か月後の視力は治療開始時より低下していた。

臨床項目との組み合わせによる治療反応性への予測能を評価するため、多変量解析を用いてリスクスコアモデルを作成した。その結果、臨床モデル(説明変数:治療開始時年齢、視力、過去治療歴)にこれら4つのSNPを組み合わせることで、ROC曲線下面積(AUC)は有意な改善を認め(P<0.0001)、IVRの治療反応の予測に有用であると考えられた(AUC>0.7)。新たに同定された4つのSNPがIVRの治療反応性に影響を及ぼす可能性、および視力予後の推定に貢献する可能性が示唆された。線維血管増殖組織特徴遺伝子であるペリオスチン標的核酸医薬を創製し、マウス脈絡膜血管新生(CNV)モデルにおける脈絡膜線維血管増殖組織の抑制効果を検討した。ペリオスチン標的核酸医薬投与によりCNVモデルにおける血管新生と線維化がいずれも抑制され、新しい治療法となる可能性が示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。眼科学26年度が最終年度であるため、記入しない。九州大学眼科学教室において久山町健診に参加し、3,000人以上におよぶ住民を追跡しデータを集め、その結果得られた長期にわたる眼科の臨床データを個々の内科健診データおよび食事や運動習慣などの生活習慣データ、遺伝子解析から得られた遺伝子データ、剖検から得られた剖検データと合わせてデータベース化し解析できるようにするのが目標であったが、当初の予定どおり、得られたデータはすべて安全に保存され解析できるための専用コンピュータをおき、得られた情報はデータベース化してコンピュータに保存し高度なセキュリティー管理下におき、解析可能な状態とした。また、ゲノムワイド関連解析のための一塩基多型同定を行い、得られた遺伝子型情報を用いたスクリーニングが既に終了した。また、来年度に行う予定である追試研究に必要な臨床情報とDNAサンプルの収集も既に終え、当初の予定通り進展している。・疾患感受性遺伝子多型と環境要因の交互作用のスコア化による発症前予測の定量化過去に報告したゲノムワイド関連解析で遺伝子型の判定に使用したillumina社HumanHap610-Quad BeadChipには、今回の評価の対象とした加齢黄斑変性の疾患感受性遺伝子多型のマーカー11個のSNPのうち5個のSNPが搭載されていなかったため、新たに遺伝子型を同定する必要があり時間を要した。久山町住民の追跡データを用いた解析は既に開始しており、現在結果をまとめている段階である。heterozygousのTNFRSF10B遺伝子欠損マウス(KO)の清浄化を行った後、九州大学医学研究院附属ヒト疾患モデル研究センター医学研究院動物実験施設のSPFマウス飼育室に搬入するための事務的手続きが予想外に時間を要した。KOを確認するためにマウスtailからDNA抽出を行い、PCRにてgenotypingを行ったところheterozygousのKOマウスは得ており、homozygousのKOマウスの作成は予定通り可能であると思われる。疾患感受性遺伝子多型と環境要因の交互作用の研究はほぼ予定通りに進行したが、TNFRSF10B誘導性脈絡膜血管新生の分子機序解析はモデル作成にいたっておらず、予想より遅延した。したがって全体として達成度はやや遅れているとした。