hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
がん幹細胞分化を制御するカリウムチャネルを標的とした新規骨肉腫治療法の開発

骨肉腫は、外科手術と抗がん剤による集学的治療を受けても、約3割の患者で長期生存が得られない難治性希少疾患である。治療抵抗性獲得機構の一つに「がん幹細胞」の存在が提唱されている。申請者らは独自の骨肉腫がん幹細胞モデル:潜在的がん幹細胞(AO細胞)と前駆細胞様細胞(AX細胞)を樹立した。AO細胞はAX細胞と比較し、腫瘍形成能が低い反面、高い薬物耐性能を示す。網羅的遺伝子解析により、がん幹細胞群、非がん幹細胞群で発現が変動しているイオンチャネル群をいくつか同定した。本研究は、それらのイオンチャネルの機能と骨肉腫がん幹細胞の分化能・増殖能・転移能への影響を解明することとを目的としている。
脱植民地過程における文学のナショナリズムとインターナショナリズム

(1)北京第二外国語学院日本語学院主催国際学術討論会「歴史の中の移動」において「移動の経験を歴史化/現代化する」と題する発表を行い、中国社会科学院を始めとする研究機関の多様な専門領域の研究者との討議に参加した。(2)ハイデルベルク大学日本学研究所と大阪大学大学院文学研究科との交流プログラム(ISAP)への参加のための渡独を利用し、ノルトラインヴェストファーレン州を中心とする地域における移民(戦前のポーランド系移民、戦後のトルコ系移民)の文化活動についての調査を行った。あわせてドルトムント市のツォレルン炭坑跡博物館を訪問して、主任学芸員による案内と展示資料解説を受けた。(3)ジャカルタにおける第6回アセアン日本研究集会(JSA-ASEAN)に参加し、インドネシア大学で開かれたJapan-ASEAN Scholar Summit 2018,“GLOBAL DYNAMICS IMPACT TO JAPAN-ASEAN RELATIONS"においてディスカッサントを務めた。また、インドネシア国家図書館において、日本占領下および独立前後の政治・文化活動に関する資料調査を行い、あわせてインドネシア共産党と独立運動に関する研究者らとの意見交換、情報交換を行った。海外の研究機関、研究者との共同作業をさらに進展させ、また、研究成果の発表機会を得ることができた。米国政府機関の閉鎖や天災による空港閉鎖など不可抗力的な障害のため延期を余儀なくされた海外調査および国外研究者を招いた研究会などは、期間延長により日程の再調整を行って遂行する。(1)2016年8月2528日:韓国日本学会主催の第5回学術大会に参加し、「《マイナー文学》の政治と言語:脱植民地過程における「他者」という隘路または通路」のタイトルで発表を行った。あわせて、本研究の成果の一部として"UNIVERSITAS : MONTHLY REVIEW OF PHILOSOPHY AND CULTUR"(台湾)に寄稿予定の論文原稿について、申寅燮(建国大学ディアスポラ研究所)と打ち合わせた。また、金碩煕研究教授(慶煕大学グローバル研究所)と満蒙・シベリア両地域での資料調査に関する情報交換を行い、2017年度のAAS in Asia(アジア研究学会アジア大会)ソウル大会へのパネル参加について打診した。(2)2016年12月1418日:セブ市(フィリピン)で開催された"Japanese Studies Association of Southeast Asia" (アセアン日本学会)第5回大会に参加し、"Southeast Asia in Japanese imagiNation: A case of the Philippines"と題する報告とディスカッションを行った。あわせて、2018年度のアセアン日本学会およびその準備会議の開催について検討した。(3)2017年3月12日:2017年6月に高麗大学(ソウル)で開催されるアジア学会大会でのパネル発表に向けた研究会を行った。他のプロジェクトとのジョイント・リサーチを含め、国内外の幅広い研究者との共同作業が進展している。(2)2017年9月:1インドネシア大学人文学部主催のワークショップ'Japanese studies in Indonesia, Rethinking Research and Pedagogy'に参加し、「近代日本の女性表象:孟母と猛女の間」のタイトルで発表を行った。2あわせて、日本研究に関する現地情報を入手するとともに、2018年度にインドネシア大学が幹事校となって開催される予定のアセアン日本学会についての打ち合わせを行った。(3)2018年11月:韓国・東国大学文化学術院叙事文化研究所および東岳語文学会主催の学術大会「在日朝鮮人が/を語る」に参加し、「在日朝鮮人女性文学におけるセクシュアリティの表出とその変化:宗秋月・李良枝・鷺沢萠」と題する発表を行った。(4)2018年3月:1西川祐子『古都の占領』の書評会を行い、本課題の前身のプロジェクトを含めて長期にわたる「移動研究」の総括を行った。(5)上記の研究活動と並行して、1920年代30年代の日本文学運動とヨーロッパにおける文学運動との連関についての調査ならびに共同研究を開始した。民間財団の助成研究を含む他のプロジェクトとのジョイント・リサーチが進展している。科研費補助事業に加えて、民間の財団助成による研究プロジェクトとの連携を進める。初年度に続いてアジアにおける文学活動に関する調査研究を継続するとともに、ヨーロッパにおける反戦運動としての文学活動などについての調査を加えて、アジアとの連動・連帯を視野に入れた作業を進める。

そのために研究計画の一部変更を含めた調査対象の拡大を図る。米国政府機関の閉鎖や天災による空港閉鎖など不可抗力的な障害のため延期を余儀なくされた海外調査および国外研究者を招いた研究会などは、期間延長により日程の再調整を行って遂行する。当初の研究計画になかったインドネシアでの研究集会開催が可能になったため、物品の購入予定を一部変更して次年度の旅費に充当することとした。イギリス、ドイツを中心にヨーロッパおける反戦・文学運動の日本への影響、具体的な連携や連帯状況についての共同研究が進行し、現地調査が必要かつ可能な態勢が整ったため、今年度実施予定の国際研究集会での発表をキャンセルしてその調査旅費に充当する。米国政府機関の閉鎖や天災による空港閉鎖などのため、米国での調査や外国からの研究者を招いた研究会などの中止を余儀なくされたため、期間延長によりあらためて日程の再調整を行って遂行する。海外旅費として支出する。
持続可能な多世代共生型住宅団地の条件の解明

本課題は人口減少時代を前提とし、安心・安全な居住地運営を維持する為の要因を検討した。条件統制の為に中流向け集合住宅団地を対象とし、日本国内で2か所の参加調査を行った。また日本と文化や気候等の差異のある台湾・ドイツの住宅地にて調査を行った。日本の集合住宅団地の運営を担当する自治会は、台湾・ドイツと比較して、住民交流・親睦のソフトウェアにおいて優れていた。これは集会所等の充実した施設に支えられていた。台湾の行政単位「里」の運営はリーダー公選と参加自由度の高さの二点の特徴をもち、合理性が認められた本課題は人口減少時代を前提とし、安心・安全な居住地運営を維持する為の要因を検討した。台湾の行政単位「里」の運営はリーダー公選と参加自由度の高さの二点の特徴をもち、合理性が認められた1)国内における研究対象団地の選定と現場への参画:URの担当者から情報提供があり、8月末および12月下旬の2回にわたって関西地区に出張した。この結果、兵庫県内の居室約2000戸の団地住民と自治会幹部から協力を受ける事が決定した。12月末には年末の団地内外の催事に臨時スタッフとして参加する機会を得た。来年度以降も団地の運営や資源-人材・場・施設などについて検討する予定である。また福岡県に於いては、ある団地自治会(総居室数160)の活動・運営に参画し、情報収集を行った。人材や自治運営など幾つかの問題点が浮上し、兵庫県の例との比較検討が進んだ。2)国内における資料分析:特に人口統計資料の分析:上記の対象団地のうち兵庫県の団地については必要なデータが得られず、国勢調査データによる代用などを検討している。住民の年齢構成についての情報をぜひ現状と合わせて把握する必要があり引き続き今年度取り組む。3)国際学会における発表と情報収集:国際応用心理学会にて発表を行い、情報を収集した。4)国外における調査準備状況について:日本と同様の気候風土(台風・地震)である台湾に予備調査の為渡航した。台北の通勤圏となる新北市永和区の集合住宅約1700世帯からなる行政区画「里」において、住民代表として地域の活動を企画・監督する「里長」や、里の幹部から現地調査の協力が受けられる事になった。一部の活動については準備渡航の際に参加し、資料収集する事が出来た。本調査として23年度夏季に再び渡航し、一定期間同地に滞在して観察・検討する予定である。また調査に際しては現地の開南大学の姚卿中講師、台湾師範大学の李素馨教授からの援助が得られる事となった。23年度は調査を集中的に実施し、分析に必要な十分な量の情報の収集を優先した。そのため成果発表勝度は行う事が出来なかった。22年度後半から、台湾台北市に所在する台北師範大学李素馨教授から支援を受け台北都市圏内での調査実施が待たれていたが、23年8月9月にかけて約二ヵ月、台北市の通勤圏にあたる新北市永和区内の住居地区に滞在し調査を行った。同地区の行政上の首長である「里長」の業務を中心に、地域行政の実際、地域住民の代表者の属性、住民の暮らしや関心の焦点、住民の年齢分布・居住歴などについて情報を収集した。これらの情報・データを現在分析中であり、24年度に幾つかの論文・学会報告として発表する予定である。23年度後半は、尼崎市のUR団地とその自治会の行事に参加し、国内の団地の例として取り上げる為、言質役員や住民との接触機会極力多く持った。年末には自治会の大きな催事「餅つき」が開催されたが、この際には「運営側のスタッフの一員」として参加し、参加した子どもや餅つきに縁のなかった人々に、餅つきを指導し、またもち米の蒸しあがり具合やできた餅のパッキングなどの、全体の進行を把握し、全くのスタッフとして働きながら参加者と接し、いくつかの重要な情報を得た。23年度2月(24年2月)ドイツに渡航し、ドルトムント工科大学のイアン・ポリフカ助教授の援助を得てベルリン旧東地区の住宅組合が経営する住宅団地を視察した。この視察によって24年度の調査対象を同地とすることに決定した。1)兵庫県・福岡県の住宅団地に、昨年度・一昨年度より引き続き参画し、主に団地自治会主催の催事を中心に観察記録を行い、キーパーソンから情報提供を受けた。2)昨年度に予備調査を行ったドイツ、ベルリン市郊外の集合住宅団地にて、現地調査を実施した。調査実施に当たっては、ドルトムント工科大学イアン・ポリフカ氏の援助を受けた。当地では、自治会にあたる住民組織がなく、また実際に組織が活動しようにも、地元居住者が利用できる公共機関や施設がほとんどないことが明らかになった。これらの事情が、調査地固有の実態であるかより広いものか検討中である。3)昨年度実施した、台湾新北市の集合住宅密集地における調査の結果を元に、学会口頭発表一件と論文一件を発表した。

同地において数千世帯からなる「里」と、それを統率する公選の「里長」によって運営される地域自治システムは、規模や役割において日本の自治会と類似した特徴を持つ。一方で、日本の自治会と比較して、台湾の「里」は市町村未満の最小の行政単位として規定され、運営資金や運営スタッフ(役員)の選定において日本の自治会と異なる合理性がある点に、学ぶべき点があると思われた。4)本年度の結論:日本の住宅地では、地元の交流・親睦・振興に自治会等の地縁組織が果たす役割が今もなお大きい。これらを援助する公民館や集会所等の拠点や学校施設等の場所が住民に提供される仕組みやルールがある。一方、活動の内容や充実度は地域の人材や住民年齢層にも左右される。自治会による地域活動は、矛盾もあり議論の余地がある。しかし、現代の居住地の自治自助活動の母体として、他国の制度と比較しても評価できるものである。また、今後対象地区を賃貸団地のみならず、分譲集合住宅などに広げ、またその観察範囲もより広域の取組などに広げて検討を進める予定である。海外学術調査を軸とする本課題に於いて、3年間の中で日本国内と、台湾・ドイツの2か所の調査を実施できることが確定している。特に海外調査では現地の研究者との連携が欠かせないが、現在の所、最後の調査となるドイツ・ベルリン調査まで、支援体制が確立している。すべての調査終了後に速やかに成果発表に移れるように努力したい。24年度が最終年度であるため、記入しない。本課題は、日本の住宅団地と比較検討できる台湾およびドイツの住宅地の言質調査を特色としている。これらの調査には現地の研究者との連携が欠かせない。本課題では、本調査実施前の前年度の後半に予備渡航を行い、現地を確認するとともに協力・支援体制も十分確認してから、次の年度に渡航することを繰り返している。安全確保の為にもこのスケジュールが最良だと感じている。なお、海外で支援を受ける研究者については、解雇等で若干の変更があったが、上記の余裕あるスケジュールの為に遅延などの影響を回避できている。
リー球面幾何学内のワイエルストラス型表現公式の研究

今年度は、ラスマン、ペンバー、佐治氏、寺本氏との共同研究で、「正則曲面のリー球面変換」の研究を行った。一般に、正則曲面のリー球面変換は正則曲面にならず、特異点が現れる。我々の研究は、主曲率球面の挙動に注目することで、それらの特異点の型判定を行い、どういう状況で特異点が現れるかを明らかにした。階数1の特異点に対し、リー球面幾何学の手法で「3つのクラスの特異点」が定義される。これらの結果は先行研究である福井氏と長谷川氏(2012)による「正則曲面の平行曲面の特異点論」の一般化である。平行曲面の場合、平行曲面に現れる特異点の型は、初期曲面の情報から完全に決定されるが、平行曲面の一般化であるリー球面変換の場合、変換後の曲面に現れる特異点の型は、初期曲面の情報から完全に決定されるわけではなく、「特異点のクラス」のみが決定される。この不定性の理由として、リー球面変換が空間形を保たない変換であることが挙げられ、例えば、カスプ的嘴をカスプ的唇に滑らかに変形するリー球面変換が存在する。また、階数0の特異点としてD4+/D4-型特異点の研究も行った。Porteous(2001)による臍点の特徴付けにより、臍点は双曲型と楕円型に分けられることが知られているが、我々はリー球面幾何学の手法を用いて、空間形によらない方法で、双曲型臍点と楕円型臍点の判別方法を示した。この手法により、D4+型特異点は双曲型臍点のリー球面変換上に現れ、D4-型特異点は楕円型臍点のリー球面変換上に現れることを示した。この結果は、福井氏と長谷川氏(2012)の結果の一般化である。今年度は、我々の研究テーマであった「リー球面幾何学」と、共同研究者である佐治氏、寺本氏の専門である「特異点論」が結びつくことで、リー球面幾何学から見た特異点の研究が大きく進展した。この研究成果について、論文にまとめ、学術雑誌に投稿した。また、この研究成果に関し、ペンバーは東京工業大学で行われた研究集会「Transformations and Singularities」で講演を行った。また、来年度の研究準備として、ユークリッド空間内の極小曲面や双曲空間内のブライアント型線形ワインガルテン曲面などを含めた「Weierstrass型の表現公式をもつ曲面族」について、リー球面幾何学で統一的に扱う手法をUdo Hertrich-Jeromin氏(ウィーン工科大学)と共同で研究し始めている。来年度の始めに、ペンバーは博士論文の内容をまとめ、学術雑誌に論文を投稿する予定である。この論文は「Lie applicable曲面」についてリー球面幾何学とゲージ理論の手法を用いて研究した論文である。Lie applicable曲面は、双等温曲面、Guichard曲面、L-双等温曲面、線形ワインガルテン曲面などを含む曲面のクラスで、リー球面幾何学で自然に現れる曲面族である。後継の研究として、ラスマン、ペンバー、Udo Hertrich-Jeromin氏(ウィーン工科大学)、Fran Burstall氏(バース大学)との共同で「Lie applicable曲面に対する多項式保存量の存在性」について研究を行い、論文を投稿する。Lie applicable曲面の特別なクラスにΩ曲面があるが、Ω曲面に対しては平坦接続を用いて、ある種の多項式保存量が定義された。同様の結果がLie applicable曲面に対しても応用できるか研究する。本研究課題である「リー球面幾何学内のワイエルストラスの表現公式」については、このLie applicable曲面に対し、変換理論を応用することで「Weierstrass型の表現公式をもつ曲面族」がリー球面幾何学で統一的に特徴付けができると期待される。実際、Lie applicable曲面の特別な場合である「L-双等温曲面」については、「リー球面幾何学で特別なDarboux変換を許容する曲面」であるという事実が、上述のペンバーの博士論文内で証明されている。この事実を契機として、すべてのWeierstrass型の表現公式をもつ曲面族の「リー球面幾何学的特徴付け」を行っていく。この研究課題の達成のため、我々は国内外の研究者と連携し、場合に応じて共同研究を行っていく。また、国内・国際研究集会の場で研究成果の発表等を行い、研究交流を積極的に行っていくつもりである。
移行期にみる子どもの自己有能感・社会的受容感の機能

H30年度は,就学移行期における子どものQOLの発達に関わる要因について主として母親の自尊感情および養育態度に焦点をあてた検討を行った。調査対象者は107家庭(男子54名,女子53名),平均月齢は年長時76.82ヶ月(SD=3.14),小学1年生時(就学後)88.83ヶ月(SD=3.36)であった。対象児が年長時の母親の平均年齢は38.59歳(SD=4.54)であった。就学前後における子どものQOLの発達的変化とそれに関わる要因を検討するため,共分散構造分析によるパス解析を実施した。その結果,就学前期における母親の自尊感情と子どもの主体性を尊重する養育態度が就学後の子どものQOLに関連していることが示唆された。以上の結果を踏まえ,本研究の成果を「小1プロブレム」の予防に関わる諸要因(子どもの自己有能感・社会的受容感の発達に関わる環境要因等)について検討する際の基礎的資料として用いる可能性について言及した。近年,幼小や小中への移行期に関わる子どもの適応に関する研究が進められており(例えばBailey,et.al,2012,Ali,et,al,2014),子どもの自己効力感や教師-生徒関係の良好さの重要性等が指摘さている。つまり、「自己有能感(自分には得意なものがあると思えること)」や、「社会的受容感(他者から受け入れられられていると思えること)」は、環境移行をスムーズにする上で重要な機能を持っているものと考えられる。H26年度調査では、過去に学校適応上の困難さを抱えた経験のある高等専修学校生(高等学校と並ぶ正規の後期中等教育機関。不登校生や高校中退生を受け入れるなどの特色があり中学校卒業後の進路先として注目されている教育機関)を対象とし、移行期の適応状態を促進/阻害した「自己有能感」と「社会的受容感」に関するレトロスペクティブデータを集積し、移行期における適応状況に影響を及ぼす「自己有能感」「社会的受容感」の機能について検討した。調査対象者はN県にある高等専修学校1年生から3年生までの50名(男子12名,女子38名)平均年齢16.16歳(SD=0.25)であった。調査内容は、適応状況の指標として、気分調査票(坂野,1994):「緊張と興奮」「爽快感」「疲労感」「抑うつ感」「不安感」の5つの側面、および自尊感情尺度(山本・松井・山成,1982)を用いた。移行期における自己有能感・社会的受容感については、Child Assessment Schedule「自己イメージ(Hodges,1982)を参考に、小・中・高の各入学前後における知的・運動・対人関係について回答を求めた。その結果、小学校から中学校移行期の「自己有能感」の高さは青年期の「自尊感情」を高め、小学校から中学校移行期の「社会的受容感」の高さは、青年期の「爽快感」を高める可能性が示唆された。移行期における自己有能感・社会的受容感の発達に影響を及ぼす環境要因(主に学校と家庭との関係性)について明らかにすることを目的年、H27年度調査では主に就学後データに基づく検討を行った。調査対象者は児童期初期(小1・2年生)の子どもを持つ保護者311名(今回は母親データのみ使用)であり、調査対象児の平均年齢は8.35歳(SD=1.02)、保護者(母親)の平均年齢は41.46歳(SD=3.65)であった。調査は郵送法による質問紙調査を行った。調査内容は次の通りであった。1コンピテンス尺度ー児童期初期版The Pictorial scale of perceived competence and socialacceptance for Young Children(Harter&Pike,1984;以下PSPCSAと表記)の教師用を保護者用に改訂した日本語版(眞榮城,2010)12項目を使用した。2社会的受容感尺度ーPSPCSAの友人関係にかかわる6項目を使用した。1,2の回答は「あてはまる:4」から「あてはまらない:1」までの4段階評定を用いた。3親の養育態度尺度ー温かい・やさしい等から構成される5項目(菅原ら,2000)、4学校満足度ー親が子どもの学校についてどの程度満足しているのかを測定する5項目(とても満足している等)、5担任との関係性尺度ー信頼できる・なんでも話せる等から構成される10項目を使用した。35の回答は「あてはまる:5」から「あてはまらない:1」までの5件法を用いた。その結果、親の学校満足度が親の養育態度に影響を及ぼし、親の養育態度が子どもの社会的受容感を媒介して子どもの自己有能感に影響を及ぼしている可能性が示唆された。H28年度から研究実施者が所属変更したことに伴い、H27年度末からH28年度当初に実施予定の質問紙調査をスムースに行うことが困難であったため。本研究は、移行期における自己有能感・社会的受容感の発達に影響を及ぼす要因(主に学校と家庭との関係性)について明らかにすることを目的としている。

H28年度には、1就学前後の時期における自己有能感・社会的受容感の発達に影響を及ぼすと想定される要因の検討を重ねることが可能なデータの蓄積(縦断研究への協力に承諾が得られているご家庭への質問紙調査の実施)、及び、2親子インタラクションと子どもの自己有能感・社会的受容感との関連に関する検討が可能なデータの解析(就学前の時期に行われた家庭観察データに基づく詳細な分析を中心に成果報告)を行った。1のH28年度質問紙調査においては、102家庭の調査協力を得ることが可能となった。2の親子インタラクションと子どもの自己有能感・社会的受容感に関する要因検討については、家庭観察調査で得られたデータの解析を進めることが可能となった。具体的には、Kelley.S.,Brownell.A.&Campbell.B.,(2000)によって作成された「親の評価的フィードバックと子どもの反応評定マニュアル」に基づいて評定したカテゴリー分類済データと質問紙調査で得られた子どもの自己有能感・社会的受容感との関連について縦断的な検討を行った。その結果、親子インタラクション場面において、親から肯定的なフィードバックを受けることは、その後(約1年後)の子どもの自尊感情を高める効果を持つ可能性が確認された。また、家庭内の社会経済的状況がポジティブな親子インタラクションに正の影響を及ぼす傾向が示唆された。研究実施者の所属変更にともない、H27年度に予定していた質問紙調査がH28年度実施にずれこんだため。また、面接調査の進捗状況が遅れており、データの整理および成果報告が当初予定通りに進んでいないため。H29年度は、これまでに集積したデータに基づき、家族構造のサブシステム(親自身の自己受容感や親による家族関係・園との関係性認知など)を加え、幼児期における子どもの全体的自己価値感(GlobalSelfWorth:以下GSWと表記)の発達プロセスについて検討した。幼児期(4歳ー6歳)の質問紙調査データに回答した双生児を持つ母親107名(平均年齢39.20歳, SD=4.11)を対象とし、対象児が3歳時点での家庭観察の参加応諾が得られた39家庭、一卵性17組・二卵性22組(父子あり12組,平均月齢38.33,SD=3.73)を中心に検討した。解析に用いた質問紙調査内容は、子どものGSW(Harter&Pike,1984)の日本語版(眞榮城,2011)・親版計18項目・親のGSW(Harter&Kreinik,2012/自分に満足している他)・親の精神的健康(抑うつ感・子育てストレス)・親子サブシステム:Parental Bonding Instrument(Parker et al.,1979)・アタッチメント尺度・社会的資源(子育てサポート利用状況・園との関係性)・社会経済的状況に関する項目(親の最終学歴・親の現在の職業・世帯収入・個人収入)であった。結果、一卵性双生児間のGSWの相関が二卵性双生児間の相関値よりも高かったことからGSWの発達について検討する際には遺伝的要素が無視できないことが確認された。また、一卵性双生児を対象とした親子相互作用分析から、子どものGSWの発達に肯定的な影響を及ぼす環境要因として、親が子どもの活動成果について具体的な肯定的フィードバックを与えることの重要性が確認されたものと考えられる。さらに、家庭内外のサブシステム(子育て相談サポート・夫婦関係認知)が親のGSWの発達に影響を及ぼしていることが示唆された。H29年度までに必要なデータ集積が完了したため。H30年度は,就学移行期における子どものQOLの発達に関わる要因について主として母親の自尊感情および養育態度に焦点をあてた検討を行った。調査対象者は107家庭(男子54名,女子53名),平均月齢は年長時76.82ヶ月(SD=3.14),小学1年生時(就学後)88.83ヶ月(SD=3.36)であった。
動物遺伝病(ライソゾーム蓄積病)の新規診断・予防法および新規治療法の開発

多数の新規および既知の動物遺伝病(特に、ライソゾーム蓄積病)について、診断・スクリーニング法を開発した。また、その一部の犬疾患(GM1ガングリオシドーシスおよび神経セロイドリポフスチン症)については、予防法を確立・実践し、発症個体が出現しない程度にまで国内キャリア頻度を低下させることに成功した。さらに、猫のGM2ガングリオシドーシスに対しては、抗炎症療法を試行し、本治療が延命効果を有する可能性を示唆した。一方、次の研究に継続発展する新規の動物遺伝病を数件同定した。本研究では、多数の新規および既知の動物遺伝病(特に、ライソゾーム蓄積病)について、1)診断・スクリーニング法を開発し、2)各疾患の予防法を確立・実践し、さらに3)治療法を開発・考案する。すなわち、1)では、大規模集団に適応可能な簡易・迅速・安価な診断・スクリーニング法を開発する。このために、各疾患の分子基盤を明らかにする。そして、これらの特徴を基にして、2)では、実践可能な予防計画を立案・実行し、実行前後の変異アレル頻度などを基にして予防効果を評価する。また、いくつかの疾患では、3)動物モデルとして応用し、これらの神経難病に対する有効な治療法を検討・開発する。このために、その治療根拠となる病態メカニズムを明らかにして、実践可能な治療を実際の症例に試行し、これらの動物疾患の治療法の確立を目指す。1.柴犬のGM1ガングリオシドーシスの新規診断法開発リアルタイムPCRにTaqMan法を適用した新規診断法を開発し、従来法に比較して、検査に関わる時間を短縮するとともに処理能力を大幅に向上させた。その結果、国内外の柴犬集団の実践的予防計画に着手することが可能となった。2.日本猫のサンドホフ病の新規診断法開発と分子疫学調査上記と同様に、本疾患に関しても、リアルタイムPCRにTaqMan法を適用した新規診断法を開発した。本法を用いて、日本(九州および四国)、韓国ならびにバングラデシュで収集した猫集団のDNA試料について、本変異の疫学調査を開始した。平成20年度までに、300頭以上の猫を調査したが、本変異を持っ個体は見つかっていない。3.ボーダーコリーのセロイドリポフスチン症(NCL)の新規診断法開発と予防上記と同様に、本疾患に関しても、リアルタイムPCRにTaqMan法を適用した新規診断法を開発した。本法を用いて、ボランティア組織であるJapan Border Collie Health Networkとともに既に開始・継続しているNCLの予防活動をさらに進展させた。4.新たなライソゾーム病を同定するためのスクリーニング法の開発GM1およびGM2ガングリオシドーシスが確定診断されている犬猫症例の血液をプラスティック製のヘマトクリット管にて遠心し、その白血球層を前後に切断して、電子顕微鏡を用いてリンパ球のライソゾームを観察した。その結果、これらのライソゾーム内には、同遠心層板状の構造が認められため、ガングリオシドーシスに関しては、本法によりスクリーニングできることが示唆された。5.新規疾患の同定病理学的および生化学的解析によって、サンドホフ病の犬家系を新規に同定することができた。1.柴犬のGM1ガングリオシドーシスの予防計画の実践本疾患の予防を目的として、(社)日本犬保存会の鹿児島支部と連携協力し、鹿児島県内の主要な柴犬ブリーダーが所有する繁殖犬のDNA(唾液)収集に着手した。2.日本猫の各種ライソゾーム病の遺伝子診断法の開発と分子疫学調査GM1ガングリオシドーシス、GM2ガングリオシドーシス0亜型およびニーマンピック病の主要変異に関わる遺伝子型を判定するリアルタイムPCR法を開発した。これらの方法を用いて、日本(九州および四国)、韓国、バングラデシュ、リビアの雑種猫(2千頭以上)について検査した。その結果、GM1ガングリオシドーシスにおいては、国内外で比較的高いキャリア頻度(0.5%以上)であることが判明した。一方、その他の疾患では、現在までにキャリアが認められないため、キャリア頻度は0.1%以下であると推測された。3.ボーダーコリーの各種遺伝病の新規診断法開発と予防制圧神経セロイドリポフスチン症(NCL)については、ボランティア組織であるJBCHNとの協力による遺伝子型調査により、キャリア頻度は減少傾向を示し(7.3%)、2009年以降の発症犬が確認されなくなった。さらに、コリー眼異常、MDR1遺伝子変異(イベルメクチン中毒)についても迅速遺伝子型検査を開発し、ボーダーコリー集団における遺伝子頻度を明らかにした。4.新規同定疾患の分子基盤解明トイプードルのサンドホフ病について、原因遺伝子候補と考えられる変異を発見した。また、日本猫のNCLについても候補遺伝子のエクソン配列の中に、数種の変異候補を同定した。5.新規疾患の同定熊本で既知の変異を有しない日本猫のGM1ガングリオシドーシスが同定された。また、トイプードルにライソゾーム病の一種と推定される成犬型発症の疾患が同定された。

さらに、チワワおよびサルーキに新たなNCLが同定された。1.犬の各種ライソゾーム病の集団内遺伝子頻度の解明とその予防柴犬のGMIガングリオシドーシスについては、これまでに発症犬が最も多く診断されている関西地区の1犬舎を調査したところ、数頭のキャリアが発見されたため、疾患予防のためにキャリアを繁殖ラインから外した。トイプードルのサンドホフ病については、現在までに200頭余の個体を調査したが、キャリアは発見されていない。ボーダーコリーの神経セロイドリポフスチン症については、407頭の調査を完了し、キャリア頻度8.1%(変異アレル頻度4.1%)と非常に高い値となった。2.日本猫の各種ライソゾーム病の遺伝子診断法の開発と分子疫学調査GM1ガングリオシドーシスについては、鹿児島で1,084頭中5頭(0.46%)、四国で274頭中2頭(0.73%)のキャリアを発見し、バングラデシュで171頭中2頭(1.17%)のホモ接合体および1頭(0.58%)のキャリアを発見した。一方、サンドホフ病については、国内外で千頭以上を調査したが、変異アレルを有する猫は発見されず、本疾患アレルの頻度は極めて低いと推定された。3.ボーダーコリーの各種遺伝病の新規診断法開発と予防制圧コリー眼異常の変異アレル頻度は16.1%と高く、MDR1遺伝子変異の頻度は0.25%と低かったため、コリー眼異常の検査と予防コントロールは必要であるが、MDR1遺伝子変異の対応は本犬種集団には必要ないと考えられた。4.新規同定疾患の分子基盤解明サルーキの神経セロイドリポフスチンに関する分子基盤を明らかにし、この多型に関する遺伝子型検査を開発した。5.新規疾患の同定日本猫に新たな変異で発症したサンドホフ病を発見し、本疾患の分子基盤について解析を開始した。1.犬の各種ライソゾーム病に関する成果.柴犬のGM1ガングリすシドーシス変異アレルに関する500頭規模の全国調査を実施し、全国平均キャリア頻度(約1%)および高頻度地域(約3%)を明らかにした。トイプードルめサンドホフ病の変異アレル頻度は低く(0.5%以下)、MRI変化が診断に有用であることを明らかにした。サルーキの神経セロイドリポフスチン症(NCL)の原因変異を同定し、同犬種内の浸潤状況を明らかにした。2.猫の各種ライソゾーム病に関する成果日本猫集団内のGM1ガングリオシドーシスのアレル頻度は非常に高いが(1%弱)、サンドホフ病の2種類のアレルおよびニーマンピック病の既知変異アレルは極めて低い(0.1%以下)ことが明らかとなった。また、GM1ガングリオシドーシスの症例をバングラデシュで同定し、この変異アレルが東南アジア全域に分布することが示唆された。神経セロイドリポフスチン症の猫症例に関して、CLN3遺伝子を解析し、原因変異候補となう変異を同定した。3.ボーダーコリーの遺伝病に関する成果捕捉好中球症候群の国内初および2例目の症例を同定し、国内アレル頻度(11%)を明らかにした。脊髄変性症(SOD1遺伝子変異)のアレルがボーダーコリー集団内にも存在することを明らかにした(約1%)。4.新規疾患の同定に関する成果
大腸がんの多段階発がんプロセスにおける細胞競合システムの制御機構

大腸がん発生過程では、遺伝子変異の蓄積により段階的に悪性化進展する「多段階発がん」の概念が確立している。一方で、「細胞競合」の概念では、遺伝子変異した細胞が周囲の細胞に排除されるため、多段階発がんとは相反する生物現象である。本研究では、大腸がんドライバー遺伝子であるApc、Kras、Tgfbr2、Trp53(A、K、T、Pと略す)に異なる組み合わせで変異を導入したマウス腸管腫瘍細胞を用いた細胞競合実験を計画し、下記の実験を実施した。(1)異なる遺伝子型腫瘍の混合移植実験:AKTP細胞をマウス脾臓に移植すると肝転移するが、A、AK、AT、AP細胞は転移能を獲得していない。そこで、AKTP細胞をGFP(緑色蛍光)標識、それ以外の腫瘍細胞をTdTomato(赤色蛍光)標識し、1対1の割合でAKTPと他の細胞を混合して脾臓移植実験を実施した。その結果、ATまたはAP細胞とAKTP細胞を混合移植した場合、80%以上の肝転移巣はAKTP細胞で構成されたが、それ以外の転移巣ではAT、AP細胞が混合して生存し増殖した。一方で、AおよびAK細胞はAKTP細胞と混合移植しても転移しなかった。(2)混合転移巣におけるAKTP細胞枯渇実験:次に、AKTPとの共存により転移したATおよびAP細胞による肝転移巣形成が、AKTP細胞に依存しているか明らかにするため、AKTP細胞にジフテリア毒素受容体(DTR)遺伝子を導入し、転移巣形成後にマウスにDTを投与してAKTP細胞を枯渇させた。その結果、AP細胞はAKTP細胞非存在下でも増殖して転移巣を形成したのに対し、AT細胞は生存しなかった。以上の研究成果から、がん細胞の悪性化過程では細胞競合による排除機構よりも、多様性の維持による悪性化誘導機構が働いていると考えられた。一方で、多様性による悪性化誘導は腫瘍細胞の遺伝的条件に依存していると考えられた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。大腸がん細胞は遺伝子変異の段階的な蓄積により悪性化形質を獲得すると考えられ、その概念は「多段階発がん」説として知られている。一方で、「細胞競合」とは、遺伝子変異などにより周囲と異なる形質を獲得した細胞が排除されるシステムである。本研究は、「多段階発がん」と「細胞競合」がどのように制御されて発がんに至るのかを明らかにすることを目的として推進する。平成29年度は、ヒトの大腸がん発生と悪性化に関与するApc (A), K-ras (K), Tgfbr2 (T), Trp53 (P)の4種類の遺伝子変異を段階的に導入したマウス腸管腫瘍から樹立した3次元オルガノイド培養細胞を用いて、以下の実験を実施した。1.転移能を獲得していないA、AP、AT、AKオルガノイド、および転移能を獲得したAKTPオルガノイド細胞をそれぞれTdTomato(赤色蛍光)、Venus(緑色蛍光)で標識した細胞材料を作成した。これらを用いて、2種類の異なる形質のオルガノイドを混合して培養実験を実施したが、オルガノイドどうしの効率良い融合現象が認められなかったため、オルガノイド細胞を酵素的に単離して混合する方法に変更し、異なる遺伝子型の細胞からなるオルガノイド形成を確認した。今後、この方法によりin vitro細胞競合実験を進める。2.非転移性オルガノイドと転移能の高いAKTPオルガノイドを混合して、マウス脾臓に移植し、肝転移巣形成におけるin vivo細胞競合実験を実施した。その結果、転移性の形質を獲得していないオルガノイドがAKTPと共存すると、AKTP細胞との混在型の転移巣を低頻度ながら形成する現象を観察した。この結果は、異なる形質の腫瘍細胞どうしの相互作用が、本来の細胞形質に影響を与える可能性を示しており、細胞競合機構の理解につながると考えられた。本研究では、異なるドライバー遺伝子変異を蓄積させた各種マウス腸管腫瘍由来オルガノイド細胞を混合し、細胞競合実験を実施する。その際に、それぞれの細胞を識別するため、TdToamatoおよびVenusなどによる蛍光標識が必要であり、平成29年度中に当初の計画にしたがって、すべての使用する遺伝子型オルガノイドの蛍光標識を実施した。これを用いた、マトリゲル中でのin vitroにおける細胞競合実験実施を実施する際に、2種類の異なる遺伝子型のオルガノイドを混合培養したが、オルガノイドどうしの融合効率が極めて低いことが明らかになった。この技術的な困難を克服するため、細胞調製法の検討を行った結果、オルガノイドを酵素的に処理し、単離した細胞を混在した後にオルガノイドを形成させるよって、キメラオルガノイドを作成することが可能である結果を得た。今後はこの方法によってin vitro解析を推進する。一方で、個体レベルでの細胞競合研究においては、計画にしたがって2種類の異なる遺伝子型のオルガノイドを混合し、マウス脾臓移植を行った結果、悪性度の低い腫瘍細胞の方が移植巣における生存率が低いことが明らかとなった。今後、そこに細胞競合現象が関与しているかについて解析を行う。また、転移性を獲得していない腫瘍オルガノイドが、転移性の高いオルガノイドと共存した場合に、低頻度ながら転移巣を形成する新しい現象を見出した。これは、異なる形質の細胞間の相互作用が本来の細胞形質に変化を与えたことが理由と思われ、この現象の解明は細胞競合機構の理解に貢献すると考えられた。

以上のように、本研究は計画にそって推進されており、これまでに予想外の実験結果も得られていることから、研究成果からは新しい概念の確立が期待される。大腸がん発生過程では、遺伝子変異の蓄積により段階的に悪性化進展する「多段階発がん」の概念が確立している。一方で、「細胞競合」の概念では、遺伝子変異した細胞が周囲の細胞に排除されるため、多段階発がんとは相反する生物現象である。本研究では、大腸がんドライバー遺伝子であるApc、Kras、Tgfbr2、Trp53(A、K、T、Pと略す)に異なる組み合わせで変異を導入したマウス腸管腫瘍細胞を用いた細胞競合実験を計画し、下記の実験を実施した。(1)異なる遺伝子型腫瘍の混合移植実験:AKTP細胞をマウス脾臓に移植すると肝転移するが、A、AK、AT、AP細胞は転移能を獲得していない。そこで、AKTP細胞をGFP(緑色蛍光)標識、それ以外の腫瘍細胞をTdTomato(赤色蛍光)標識し、1対1の割合でAKTPと他の細胞を混合して脾臓移植実験を実施した。その結果、ATまたはAP細胞とAKTP細胞を混合移植した場合、80%以上の肝転移巣はAKTP細胞で構成されたが、それ以外の転移巣ではAT、AP細胞が混合して生存し増殖した。一方で、AおよびAK細胞はAKTP細胞と混合移植しても転移しなかった。(2)混合転移巣におけるAKTP細胞枯渇実験:次に、AKTPとの共存により転移したATおよびAP細胞による肝転移巣形成が、AKTP細胞に依存しているか明らかにするため、AKTP細胞にジフテリア毒素受容体(DTR)遺伝子を導入し、転移巣形成後にマウスにDTを投与してAKTP細胞を枯渇させた。その結果、AP細胞はAKTP細胞非存在下でも増殖して転移巣を形成したのに対し、AT細胞は生存しなかった。以上の研究成果から、がん細胞の悪性化過程では細胞競合による排除機構よりも、多様性の維持による悪性化誘導機構が働いていると考えられた。一方で、多様性による悪性化誘導は腫瘍細胞の遺伝的条件に依存していると考えられた。これまでの研究実績および進捗状況を受けて、平成30年度は以下の研究を推進する。in vitro実験では、悪性度の高いオルガノイド由来細胞の頻度を低くした細胞混合実験を継続して実施し、蛍光顕微鏡下における経時的な解析を行う。とくに、混合培養オルガノイドが形成された後で、それぞれの形質の細胞増殖率の変化をEdU標識によって解析する。さらに異なる形質の細胞が接している領域に着目し、細胞競合による排除またはクローン拡大による増殖がどのように誘導あるいは制御されるか観察する。in vivo実験では、平成29年度に引き続き混合オルガノイドの移植実験を実施する。移植した原発巣および肝臓への転移巣のそれぞれにおいて経時的に組織を採取し、それぞれの細胞増殖率の変化をBrdUまたはKi67標識によって解析し、さらに細胞死の状況をApoTag染色により解析する。とくに、異なる形質を有する細胞に囲まれた腫瘍細胞の生存と増殖について組織学的に観察する。以上の研究により、発がん過程における細胞競合メカニズムの制御機構と、その変化による発がん促進の可能性について明らかにする。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
呼吸器神経上皮体細胞のコリン作働性神経支配と神経伝達の機序

本年度は「外気に直接触れる内分泌細胞の微絨毛部分が外気状態の変化を認識して、状況に応じて内分泌顆粒を放出する」との仮説の是非を平成2年度に引き続き検討するために研究を実施した。1.平成2年度に光顕レベルで、新生児とadultマウスの肺凍結切片において、HRPー標識ーαーbungarotoxinを反応させた結果、アセチルコリンレセプタ-(AchR)の局在が神経上皮体細胞と神経終末との接着部に相当する部分に証明されたが、同じ肺の凍結切片を電顕下に観察した結果、電顕レベルでもAchRが同じ部位に局在していることを確認した。2.マウス筋肉のAchRαーsubunitにおける核酸塩基配列ですべての種を越えてhomologyの高い部位を選び、核酸合成装置を駆使して、この部位の核酸を合成し、これに紫外線を照射してチミン2量体を作成したものをprobeとして用い、マウスや山椒魚の筋肉や肺の凍結切片で、in situ hybridization手法を実施した結果、マウスの神経筋接合部と肺における神経上皮体と神経終末の接着部にAchR αーsubunit mRNAの局在を証明し得た。3.マウス筋肉のAchR βーsubunitとγーsubunitに関しても上記2と同様に核酸合成を行い、これに紫外線を照射してcDNAプロ-ブを作成した。現在、これらのプロ-ブを用いて、マウスや山椒魚の筋肉と肺におけるAchR βーsubunitおよびγーsubunitのmRNAの局在と合成能について、分子生物学的に検索している。これまでの研究成果から,有尾両生類(山椒魚)の肺の神経上皮体は,内分泌細胞,粘液細胞と基底細胞からなる複合体で化学受容体およびホルモンを分泌する機能を兼備し,同時にこの内分泌細胞はコリン作動性神経終末との間にシナプスを形成していることが判明した(Okajima Folia Anat.1985)。また,ほ乳類の新生児では,気管支の分岐部に神経上皮体の存在が知られている。1.酸素濃度に感受性のある細胞の同定という研究計画を進めるにあたって,まず,正常の山椒魚とマウスの肺神経上皮体と神経終末間のシナプスにおいて,下記物質の局在の有無を検索した。1)アセチルコリンレセプタ-(AchR)の局在マウスと山椒魚肺の凍結クリオスタット切片上で,HRPを標識したalphaーbungaroーtoxin(BGT)を反応させた結果,神経上皮体の内分泌細胞に相当する所にAchRの局在が光顕および電顕レベルで証明された。ChATは免疫組織化学的に,またAChEは組織化学的に検索した結果、神経上皮体の基底側の内分泌細胞に相当する所に,両者の局在が光顕および電顕レベルで同様に証明された。次に局在が証明されたAchRがその部位で合成されているかどうかを確認するためにAchR mRNAの存在を検索した。1).プロ-ブの作成とその有効性の確認マウス筋肉AchR alphaーsubunitの核酸塩基配列の中で,homologyの高い382ー420の塩基配列を選び,核酸合成機でcDNAを合成した。これに紫外線を照射してsenseとantiーsenseのプロ-ブを作成し,これらの有効性をfilter dot blot hibridizationで確認した。
複雑曲面の精密かつ高速な可視化のためのモンテカルロ法に基づく並列モデルと点群生成

本研究では,非常に複雑な陰関数モデルを精密かつ高速に可視化するために,その曲面上をサンプリングする新しい並列アルゴリズム「密度分割」を確立し,提案することを目的として研究を行った.アルゴリズム開発を行うために,本研究費で購入したPCクラスタシステム(16CPU)で実行できるソフトウェアの開発を行った.並列化ライブラリは,MPI(Message Passing Interface)を用いた.これにより,実行するCPU数のコントロールも容易に行うことができ,追加購入した20CPU分のPCを加え,36CPUでの実行も容易に行うことができた.密度分割による並列アルゴリズムの検討・評価のために,乱数生成の単純な足し合わせや種々の拡張アンサンブル法による陰関数曲面の一様なサンプリングを行った.ここで陰関数曲面には,比較的簡単なトーラスなどの幾何学的な形状から3次元形状計測装置によって取得した数十万程度の点群から生成した大規模なものを利用した.点群の一様性を見積もるために小さな領域内での生成点数(密度)を計測する方法で評価した.結果としては,後者の複雑な形状では,表面積を数%の計測精度で得ることができていないので,アルゴリズムの改良及び最適化を進める必要がある.多重解像度の点群生成に関しては,アルゴリズムの実装を行うことはでき,並列処理でのロードバランスの改善のためによりいっそうの最適化を行う必要がある.アプリケーションソフトウェアの公開については,既に本研究で開発したアルゴリズムが動作するソフトウェアは開発しているので,コードの整理やwebサイトの整備をすれば公開できる.今後より改善したアルゴリズムを実装したソフトウェアを公開する予定である.今後も本研究成果についての論文投稿,アプリケーションソフトウェアを公開するために,引き続き本研究を行う予定である.密度分割による並列アルゴリズムでは、一様性の向上が重要であり、そのための一様性評価方法について検討を行っているがまだその方法が固まっていないため、次年度も引き続き検討を続ける。次に、拡張アンサンブル法について1つの実装を行い動作確認までは行ったが、複数の実装を行うところまでできず、そのため比較評価をすることができていない。次に、多重解像度の点群生成に関する開発は、PCクラスタで動作するソフトウェアのプロトタイプの実装を行い、動作確認を行った。今後、解像度の決め方やロードバランスを考慮した実装が必要となる。そのために、論文や研究会などでの調査を含め検討をしていく。パーソナルコンピュータおよびその他周辺機器を購入し、PCクラスタシステムの構築を行った。合計16CPUのシステムで、十分ではないが、並列アルゴリズムの評価に必要最小限のシステムとすることができた。並列アルゴリズムの実装に用いるMPI(Message Passing Interface)ライブラリでの動作確認を行い、PCクラスタとしての運用している。ソフトウェア開発はこのPCクラスタのLinuxおよびMacOSXで行い、これら2種類のブラットフオームで動作するものを公開する予定である。最後に、「Stochastic visualization of intersection curves of implicit surfaces」のタイトルのジャーナル論文が受理された。この論文は、本研究の基礎となる確率過程サンプリング法を用いた複数の陰関数曲画が接触部分する部分の曲線の検出を述べたものである。本研究の密度分割による並列アルゴリズムを用いてより高速な処理を行うことが期待できる。本研究では,非常に複雑な陰関数モデルを精密かつ高速に可視化するために,その曲面上をサンプリングする新しい並列アルゴリズム「密度分割」を確立し,提案することを目的として研究を行った.アルゴリズム開発を行うために,本研究費で購入したPCクラスタシステム(16CPU)で実行できるソフトウェアの開発を行った.並列化ライブラリは,MPI(Message Passing Interface)を用いた.これにより,実行するCPU数のコントロールも容易に行うことができ,追加購入した20CPU分のPCを加え,36CPUでの実行も容易に行うことができた.密度分割による並列アルゴリズムの検討・評価のために,乱数生成の単純な足し合わせや種々の拡張アンサンブル法による陰関数曲面の一様なサンプリングを行った.ここで陰関数曲面には,比較的簡単なトーラスなどの幾何学的な形状から3次元形状計測装置によって取得した数十万程度の点群から生成した大規模なものを利用した.点群の一様性を見積もるために小さな領域内での生成点数(密度)を計測する方法で評価した.結果としては,後者の複雑な形状では,表面積を数%の計測精度で得ることができていないので,アルゴリズムの改良及び最適化を進める必要がある.多重解像度の点群生成に関しては,アルゴリズムの実装を行うことはでき,並列処理でのロードバランスの改善のためによりいっそうの最適化を行う必要がある.アプリケーションソフトウェアの公開については,既に本研究で開発したアルゴリズムが動作するソフトウェアは開発しているので,コードの整理やwebサイトの整備をすれば公開できる.今後より改善したアルゴリズムを実装したソフトウェアを公開する予定である.今後も本研究成果についての論文投稿,アプリケーションソフトウェアを公開するために,引き続き本研究を行う予定である.