hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
癌幹細胞の自己複製と未分化性維持の分子メカニズムの解明

造血系前駆細胞に感染させてAMLを発症させ、そしてそのAML細胞を用いて2次移植を行った。2次移植したマウスにtamoxifenを投与すると2-HGレベルが減少し、そしてマウスの生存期間が著しく伸びた。tamoxifen投与をしたマウスのAML細胞では、まず既知の白血病幹細胞マーカー(L-GMP, MCSFR)を発現する細胞の割合が減少し、その後AML細胞の減少が起きていた。このことは、変異型IDHは白血病幹細胞の生存および維持には必要であるが、分化した細胞における必要性は低いことを示唆している。tamoxifen処理をしたAML細胞を3次移植すると白血病を発症出来なかったことから、白血病幹細胞性が失われていることが示された。すなわち、IDH2/R140Qは白血病幹細胞の維持に必要であることが明らかになった。急性骨髄性白血病で発現するMOZ-TIF2融合遺伝子をマウス骨髄細胞に導入して移植することにより白血病を誘導したモデル実験系を用いて、発症マウスの骨髄細胞から様々なマーカーにより分画した細胞を2次移植することにより白血病誘導活性を測定し、癌幹細胞を純化した。この幹細胞ではHoxA9、M-CSFR、C-Kitの発現が亢進していることを見いだした。HoxA9の発現は、MOZ-TIF2がクロマチン結合因子BRPF1との結合を介してHoxA9遺伝子の修飾クロマチンを認識することにより活性化することを明らかにした。BRPF1はMOZ-TIF2と共にHoxA9遺伝子に結合することを明らかにし、BRPF1の発現をshRNAにより抑制することにより、HoxA9の発現や細胞のコロニー形成能が顕著に低下した。M-CSFRの発現は、MOZ-TIF2が転写因子PU.1と結合を介してM-CSFR遺伝子の特異的DNA配列を認識することにより活性化することを明らかにした。PU.1遺伝子をコンディショナルノックアウトマウスを用いてPU.1遺伝子を欠損させるとM-CSFRの発現が著しく低下し、白血病誘導が完全に阻害された。これらの結果から、BRPF1/HoxA9経路やPU.1/M-CSFRが急性骨髄性白血病の幹細胞の維持に必須であることが証明された。また、ポリコーム複合体を形成するRing1A/Ring1Bが急性骨髄性白血病の幹細胞の維持に必須であることを明らかにした。Ring1A/Ring1B遺伝子の欠損により、発現の変化する遺伝子を網羅的に解析し、急性骨髄性白血病の幹細胞の維持に関わる因子を同定した。MOZ関連白血病の幹細胞の自己複製には3つの経路が必要であることを明らかにした。これにより、がん幹細胞制御の分子メカニズムを理解が深まり、治療標的の同定につながることが期待される。急性骨髄性白血病の幹細胞を維持する3つの経路の分子機序の全容解析を明らかにし、これらの経路に関わる分子の遺伝子欠損マウスを用いた検証を行うことにより、治療標的となるシーズの同定を進める。MOZ関連白血病に関しては想定以上の進展があった。研究執行上で生じた問題点はない。26年度が最終年度であるため、記入しない。急性骨髄性白血病の約半数を占める染色体転座を伴うタイプについては、がん幹細胞の制御機構の理解が進んできた。白血病の維持に必須であるC-MYB, PU.1, BRPF
超並列計算機のための運転監視機構に関する研究

研究実施計画にしたがい,超並列計算機のための運転監視機構に関して研究を行った.本年度の主な研究成果を以下に示す.1.構成方式の検討:超並列計算機向き運転監視機構を実現するために解決しなければならない問題点等を,メンテナンス機能およびプロファイル機能の各々について明らかにし,具体的な設計方法を明確にした.採用したシステム構成は,可能な限り実装面積や製造等のコストの点で安価で,かつ,実装が容易である構成を採り,超並列計算機開発の初期段階でシステムのデバッグを支援する機構としても使用でき,運転監視機構に要求される機能を全て備えている.具体的には,実装容易なネットワークとして,従来より計算機システム上で広く用いられているSCSI(Small Computer System Interface)バスとイーサネットを採用した簡易ネットワークを採用した.また,イーサネットと同様な特長を備えるRS-485-Aによるシリアルインタフェースネットワークもその能力的に十分採用可能であることが確認できた.2.小規模システムの構築および評価:設備備品で購入した3台のパーソナル・コンピュータ,および,既設のパーソナル・コンピュータを利用し,1.で提案した運転監視機構の小規模システムを構築した.具体的には,システム構築の際に開発する必要がある基本ソフトウェア(インターフェース・ドライバ等)を作成し,さらに運転監視機構に採用したネットワークの転送能力等について評価を行った.その結果,提案する運転監視機構がその機能を満たすために十分な能力および機能を備えていることが確認された.この評価により,運転監視機構の基本構成およびメンテナンス機能については明確に評価できた.しかしながら,研究期間の不足によりプロファイル機能については.十分な評価結果を得るには至らず,今後の研究課題として残された.研究実施計画にしたがい,超並列計算機のための運転監視機構に関して研究を行った.本年度の主な研究成果を以下に示す.1.構成方式の検討:超並列計算機向き運転監視機構を実現するために解決しなければならない問題点等を,メンテナンス機能およびプロファイル機能の各々について明らかにし,具体的な設計方法を明確にした.採用したシステム構成は,可能な限り実装面積や製造等のコストの点で安価で,かつ,実装が容易である構成を採り,超並列計算機開発の初期段階でシステムのデバッグを支援する機構としても使用でき,運転監視機構に要求される機能を全て備えている.具体的には,実装容易なネットワークとして,従来より計算機システム上で広く用いられているSCSI(Small Computer System Interface)バスとイーサネットを採用した簡易ネットワークを採用した.また,イーサネットと同様な特長を備えるRS-485-Aによるシリアルインタフェースネットワークもその能力的に十分採用可能であることが確認できた.2.小規模システムの構築および評価:設備備品で購入した3台のパーソナル・コンピュータ,および,既設のパーソナル・コンピュータを利用し,1.で提案した運転監視機構の小規模システムを構築した.具体的には,システム構築の際に開発する必要がある基本ソフトウェア(インターフェース・ドライバ等)を作成し,さらに運転監視機構に採用したネットワークの転送能力等について評価を行った.その結果,提案する運転監視機構がその機能を満たすために十分な能力および機能を備えていることが確認された.この評価により,運転監視機構の基本構成およびメンテナンス機能については明確に評価できた.しかしながら,研究期間の不足によりプロファイル機能については.十分な評価結果を得るには至らず,今後の研究課題として残された.
降雨の3次元構造を考慮したレーダーを用いた地上雨量の推定

レーダー雨量計の有効性については様々なところで議論されている.しかし,レーダー雨量計を用いて地上における降雨強度や総降雨量の推定を行う際の様々な問題があり,十分な精度が得られていないのが現状である.その原因の一つとして,雨滴粒径分布が降雨の種類によって変化し,その鉛直分布も変化することがあげられる.落下する雨滴粒径分布の変化を雨滴の分裂・併合・蒸発などの微物理過程を考慮したモデルで表現したり,指数分布で雨滴粒径分布を表現し,その分布の傾きを降雨強度によって分類するなどの試みは行われている.しかし,それらの結果とレーダー雨量推定精度向上とは必ずしも結びついていない.申請者らはこれらの問題を根本的に解決するために降雨タイプに依存した形で雨滴粒径分布の鉛直構造を考慮したレーダー雨量推定手法の構築を目指し,実際に地上と鉛直方向の雨滴粒径分布を観測・解析することにより降雨タイプに依存した雨滴粒径分布パラメータとその鉛直分布を明らかにすることを試みた.鉛直方向の雨滴粒径分布の観測は,雨滴の落下速度のドップラースペクトルから雨滴粒径分布を推定することが可能な京都大学超高層電波研究センターのMUレーダー(Middle and Upper Radar)を用いて行った.地上における雨滴粒径分布については,降雨タイプ別の定式化を行った.降雨期間中に降雨タイプがあまり変化しない梅雨前線に伴う降雨に関しては定式化を行うことができたが,台風性,秋雨前線などの降雨タイプでは降雨期間中に,より小さい時・空間スケールの降雨タイプが変化するために今回用いた降雨タイプによる定式化では十分に雨滴粒径分布を表現することができないことが明らかになった.対流性,層状性などのより小さな時・空間スケールでの降雨タイプによる定式化を行う必要である.鉛直方向の雨滴粒径分布については,指数分布で推定されるパラメータの鉛直分布を時系列で追跡することによって,時々刻々変化する降雨タイプの雨滴粒径分布の鉛直分布をとらえることができ,その降雨タイプは10分程度で変化しており,定式化には10分間の平均値で行うことができることを示した.レーダー雨量計の有効性については様々なところで議論されている.しかし,レーダー雨量計を用いて地上における降雨強度や総降雨量の推定を行う際の様々な問題があり,十分な精度が得られていないのが現状である.その原因の一つとして,雨滴粒径分布が降雨の種類によって変化し,その鉛直分布も変化することがあげられる.落下する雨滴粒径分布の変化を雨滴の分裂・併合・蒸発などの微物理過程を考慮したモデルで表現したり,指数分布で雨滴粒径分布を表現し,その分布の傾きを降雨強度によって分類するなどの試みは行われている.しかし,それらの結果とレーダー雨量推定精度向上とは必ずしも結びついていない.申請者らはこれらの問題を根本的に解決するために降雨タイプに依存した形で雨滴粒径分布の鉛直構造を考慮したレーダー雨量推定手法の構築を目指し,実際に地上と鉛直方向の雨滴粒径分布を観測・解析することにより降雨タイプに依存した雨滴粒径分布パラメータとその鉛直分布を明らかにすることを試みた.鉛直方向の雨滴粒径分布の観測は,雨滴の落下速度のドップラースペクトルから雨滴粒径分布を推定することが可能な京都大学超高層電波研究センターのMUレーダー(Middle and Upper Radar)を用いて行った.地上における雨滴粒径分布については,降雨タイプ別の定式化を行った.降雨期間中に降雨タイプがあまり変化しない梅雨前線に伴う降雨に関しては定式化を行うことができたが,台風性,秋雨前線などの降雨タイプでは降雨期間中に,より小さい時・空間スケールの降雨タイプが変化するために今回用いた降雨タイプによる定式化では十分に雨滴粒径分布を表現することができないことが明らかになった.対流性,層状性などのより小さな時・空間スケールでの降雨タイプによる定式化を行う必要である.鉛直方向の雨滴粒径分布については,指数分布で推定されるパラメータの鉛直分布を時系列で追跡することによって,時々刻々変化する降雨タイプの雨滴粒径分布の鉛直分布をとらえることができ,その降雨タイプは10分程度で変化しており,定式化には10分間の平均値で行うことができることを示した.
食品の放射線照射を化学分析により高感度測定する手法の開発

食品の放射線照射は、食品の微生物管理や品質保持に効果がある。本研究では、照射時のラジカル反応により脂肪成分が変性して照射特異的に生成する2-アルキルシクロブタノン類(シクロブタノン)を検知指標とする食品照射履歴を化学分析により検知する分析法開発を第一目的とした。加熱溶媒による効率の高い抽出、低温下の脱脂、固相カラム精製を組み合わせた前処理法により、EU公定法ではGC/MS測定までの前処理操作に約2日を要するが、それを7、8時間に短縮することができた。牛肉、豚肉、鶏肉、鮭などにγ線を照射し開発した分析法によりシクロブタノンを分析したところ、すべての試料で、照射線量とシクロブタノン生成の用量一反応関係を確認した。シクロブタノン生成量は試料の脂肪含有量が影響したが、脂肪の多い試料で0.5kGy、少ない試料でも1kGy程度の線量まで検出できる感度であった。加熱加工・調理の影響を検討するために、照射食肉を加工・加熱調理してシクロブタノン分析を行った。その結果一般的な加熱・加工では食品の内部温度は100°C以下でありシクロブタノンは安定であったが、加熱温度を200°Cに上げるとシクロブタノンは消失した。従って加熱加工・調理後の照射食肉類の照射履歴も検知可能であることが判った。食肉類の照射は冷凍状態で行われることが多いが、低温時のシクロブタノン生成は室温に比べると少ないことが明らかになり、低温時には元の脂肪酸構成を反映しにくいシクロブタノン生成比率であった。1年の冷凍保存を目安に冷凍保存後も照射の検知ができるかを検討したところ、生肉類ではシクロブタノンは若干減少したが照射検知には支障はなかった。加工食品では生肉類よりも大きく減少する例もあった。また、室温保存と比較すると、冷凍保存の方がシクロブタノンの安定性は高かった。3年計画の初年度である今年度は、これまでに考案した2-アルキルシクロブタンの分析法の有効性を検証した。脂肪含有量の異なる4種類の牛肉(ミンチ、赤身、大腸、肝臓)、各2種類の豚肉と鳥肉(ミンチ、モモ)に20ng/gになるように2-ドデシルシクロブタノン(2-DEC)と2-テトラデシルシクロブタノン(2-TDEC)を添加し回収試験を行った。その結果2種類のシクロブタノンは70110%の間で回収され、相対標準偏差も概ね10%を超えなかった。分析の前処理に必要な時間は約7時間であり、既存のソックスレー抽出とフロリジルカラム精製法に比べると、前処理時間は半分以下に短縮された。以上の結果から、考案した分析法は、動物性食品中のシクロブタノン分析を迅速かつ高精度に行える手法であることを確認した。次いで上記4種類の牛肉にCo60を線源とするガンマ線を照射し、シクロブタノンの生成を確かめた。照射は実際に照射されている米国の条件を参考に、冷凍状態の肉に吸収線量が0.75.3kGyになるように4段階の線量を照射した。その結果すべての試料において線量変化とシクロブタノンの生成が正の相関関係を示し、照射線量に応じたシクロブタノン生成を確認することが出来た。シクロブタノン生成量は試料の脂肪含有量が影響し、大腸(内臓脂肪が付着)>ミンチ>赤身>肝臓の順に生成量が多かった。2種類のシクロブタノンでは、2-DECの方が2-TDECよりも生成量が多い傾向を示した。2-DECの生成量は最も多い大腸の5.0kGyで196ng/g、最も少ない肝臓では5.3kGyで9ng/gであった。

2-TDECの生成量は最も多い大腸の5.0kGyで329ng/g、最も少ない肝臓では5.3kGyで30ng/gであった。試料由来のきょう雑成分の影響を考慮した本分析法の定量下限は5ng/g程度であり、実用化されている5kGyレベルの照射を確実に検出できる感度であることを確認した。15年度に確立した分析手法を用いて、照射指標(照射によるシクロブタノンの生成)が照射された食肉が調理加工されても指標性を維持できるかを中心に検討した。γ線照射した食肉を一般的な方法で加熱加工・調理した。豚ミンチ肉から調製したソーセージを、ホットプレート上で加熱調理した。牛肉は焼き肉調理や煮込み調理をした。鳥モモ肉は、ステーキ調理や空揚げにした。鶏卵は、ゆで卵、炒り卵、ホットケーキに加熱調理した。今回検討した加熱処理では、加熱による水分の減少や他食材との混合による重量ベースでの2-ドデシルシクロブタノン(DCB)および2-テトラデシルシクロブタノン(TCB)濃度の増大や減少は認められたが、Fatベースで濃度を表すと、加熱処理前後で大きな濃度変化は認められなかった。調理による2種類のシクロブタノンの存在比率も変化しなかった。一般的な調理加熱では食品の内部温度は100°C以下であり、DCBおよびTCBの安定性には影響しなかったと推察した。また、加熱による食品成分変性もGC/MS測定にほとんど影響を及ぼさなかった。DCBとTCBを牛脂に溶かし高温下で放置してみると、100°Cでは安定であったが、150°Cでは40%程度減少し、200°Cでは消失した。DCBやTCBの熱安定性は一般的な脂肪成分と同程度であることが示唆された。一方加熱によるDCBやTCBの生成は認められなかった。さらに牛ミンチ肉のパテを調製し、電子線およびγ線照射を照射し、加熱調理した。その結果線源の違いはシクロブタノン生成にほとんど影響しないことが判明した。以上のことから、調理加工済み食肉食品においても、2-アルキルシクロブタノンを指標にすることにより、原材料食肉の照射履歴を確認出来ると結論した。放射線照射された食肉類が流通市場に混入した場合でも確認できるかを検証することを目的に、一定期間冷凍保存した照射食肉やその調理加工品を分析し、2-アルキルシクロブタノンの指標性を検討した。その結果、生の食肉類への照射により生成した2-DCBの濃度は、1年間の冷凍保存(-20°C)で照射直後に比べ約20%減少したが、2-TCBは明確な減少傾向を示さなかった。2-DCBと2-TCBはすべての保存試料で検出され、照射の検知指標性は維持されていた。また保存中に測定の妨害となるような成分は生成されなかった。放射線照射された鶏卵や鶏肉を材料にしたホットケーキや空揚げを1年間冷凍保存すると、2-DCBおよび2-TCBは半年で約20%減少し、1年の保存では3050%減少したが検知は可能であった。ラット固形餌に照射し室温と冷凍保存を比較したところ、室温では9ヶ月保存で検出下限までシクロブタノン濃度が減少し、冷凍保存も減少速度は遅いが似た傾向を示した。加工食品では生の食肉類に比べて2-DCBと2-TCBの安定性が低い結果であった。香辛料などの植物類の照射検知指標として、照射によって生成する一酸化炭素ガスの有効性について検討した。食品を放射線照射した時に生じるガス類の中で、一酸化炭素は比較的長期間試料中に残り、照射指標として有用であることが報告されている。
クレズマー音楽の変容プロセス――音楽の社会的機能と演奏家の思想との関係から――

平成30年度は第一に、クレズマー音楽がユダヤ人の民俗音楽からワールドミュージックへと発展する契機となった、20世紀後半の復興期における音楽活動や演奏者の思想を調査した。この調査は文献やウェブサイトの情報に加え、復興活動の主要な担い手であったHenry Sapoznik氏、Zev Feldman氏、Alan Bern氏、Frank London氏らへのインタビューを中心に実施した。その結果、復興期前半(1970年代から80年代前半)では、クレズマー音楽の演奏はユダヤアイデンティティの追求に主眼が置かれていたが、徐々にこの傾向は影を潜め、復興期後半(80年代後半以降)では音楽的なイディッシュ性を追求しつつ、他ジャンルの音楽要素を取り入れながら変化した、というプロセスを明らかにした。また、この変化が、本来ダンス音楽であったクレズマー音楽のステージ音楽化と共に生じたことも明らかにした。こうした復興期の主要バンドの活動や思想の変化に加え、彼らの演奏分析を行い、復興期の変容プロセスと、そのクレズマー音楽史における意義について、論文(東洋音楽学会機関誌『東洋音楽研究』第83号)にまとめた。第二に、現代におけるクレズマー音楽の伝承について研究を行った。この研究は、ユダヤ音楽祭(7月:独ワイマール、12月:米ニューヨーク)での現地調査に基づいて実施した。調査は、自身の音楽祭ワークショップへの参加、及び復興者を中心とする講師や他の参加者へのインタビューを通じて行った。その結果、クレズマー音楽の理解にはイディッシュ文化の理解が不可欠であること、そしてイディッシュ文化伝承社会が消失している現代では、クレズマー音楽の伝承は、イディッシュ文化の伝承の場ともなっているユダヤ音楽祭がその主要な場であることを明らかにした。その成果を論文(東京藝術大学音楽学部紀要第44集)にまとめた。クレズマー音楽の変容を見るうえで、研究計画ではクレズマー音楽の歴史を1)16世紀末19世の中東欧時代、2)20世紀初期の移民時代、3)復興期、4)現代という四区分に分けている。現在、3)、4)の一部について分析を終了し、1)、4)について取り組み中である。1)の中東欧時代の調査については、2年前に新たに発見された、中東欧時代のクレズマー音楽の貴重な資料である、ウクライナ国立図書館所蔵の楽譜集の解析を平成30年12月から実施している。またこの時期の音楽の旋律に見られる様式的特徴を東アシュケナージ系ユダヤ人礼拝音楽との関連から調査中である。4)についてはその伝承法に関する調査を終えたが、その伝承内容、特に音楽様式やレパートリーについて更に調査を進めていると共に、国際的に活動しているクレズマー演奏グループの演奏の分析を実施中である。今後は、第一に、上記研究予定内容の4)について、楽曲分析とインタビュー調査により、復興期から現代に至るクレズマー音楽の変容に関する分析を完了する。現代のクレズマー演奏グループをその活動規模と内容について選別し、主流を成す代表的グループについて楽曲分析を行う。研究予定内容の1)については二つのアプローチで行う。一つ目は、中東欧時代のレパートリーの調査である。既に出版されているMoshe Beregovskiらの楽譜集や録音に加えて、前述のウクライナ国立図書館所蔵の楽譜集を対象に、当時の演奏ジャンル及び楽曲構造の分析を続ける。二つ目は当時のクレズマー音楽と、それに先行するユダヤ音楽との関連を調査し、前者が後者から受けた影響を明らかにする。その成果の一部は、年央の西洋中世学会にて報告予定である。研究内容の2)は19世紀末から20世紀初めに東欧から米国へ移住したクレズマー演奏者及び移民第2世代の音楽活動と、録音資料の分析により、この時期のクレズマー音楽の特徴を調査する。特に米国でのクレズマー音楽の役割の変化と米国音楽の影響の点から、レパートリーと様式の調査を行う。。最終的に1)から4)までの分析内容を包括的に整理し、クレズマー音楽の16世紀末から現代にかけての、レパートリーと音楽的構造、及び社会的機能についての変容とそのプロセスを明らかにする。

その結果、クレズマー音楽の理解にはイディッシュ文化の理解が不可欠であること、そしてイディッシュ文化伝承社会が消失している現代では、クレズマー音楽の伝承は、イディッシュ文化の伝承の場ともなっているユダヤ音楽祭がその主要な場であることを明らかにした。その成果を論文(東京藝術大学音楽学部紀要第44集)にまとめた。クレズマー音楽の変容を見るうえで、研究計画ではクレズマー音楽の歴史を1)16世紀末19世の中東欧時代、2)20世紀初期の移民時代、3)復興期、4)現代という四区分に分けている。現在、3)、4)の一部について分析を終了し、1)、4)について取り組み中である。1)の中東欧時代の調査については、2年前に新たに発見された、中東欧時代のクレズマー音楽の貴重な資料である、ウクライナ国立図書館所蔵の楽譜集の解析を平成30年12月から実施している。またこの時期の音楽の旋律に見られる様式的特徴を東アシュケナージ系ユダヤ人礼拝音楽との関連から調査中である。4)についてはその伝承法に関する調査を終えたが、その伝承内容、特に音楽様式やレパートリーについて更に調査を進めていると共に、国際的に活動しているクレズマー演奏グループの演奏の分析を実施中である。今後は、第一に、上記研究予定内容の4)について、楽曲分析とインタビュー調査により、復興期から現代に至るクレズマー音楽の変容に関する分析を完了する。現代のクレズマー演奏グループをその活動規模と内容について選別し、主流を成す代表的グループについて楽曲分析を行う。研究予定内容の1)については二つのアプローチで行う。一つ目は、中東欧時代のレパートリーの調査である。既に出版されているMoshe Beregovskiらの楽譜集や録音に加えて、前述のウクライナ国立図書館所蔵の楽譜集を対象に、当時の演奏ジャンル及び楽曲構造の分析を続ける。二つ目は当時のクレズマー音楽と、それに先行するユダヤ音楽との関連を調査し、前者が後者から受けた影響を明らかにする。その成果の一部は、年央の西洋中世学会にて報告予定である。研究内容の2)は19世紀末から20世紀初めに東欧から米国へ移住したクレズマー演奏者及び移民第2世代の音楽活動と、録音資料の分析により、この時期のクレズマー音楽の特徴を調査する。特に米国でのクレズマー音楽の役割の変化と米国音楽の影響の点から、レパートリーと様式の調査を行う。。最終的に1)から4)までの分析内容を包括的に整理し、クレズマー音楽の16世紀末から現代にかけての、レパートリーと音楽的構造、及び社会的機能についての変容とそのプロセスを明らかにする。
難治性感染症の原因となる休止細菌の分子機構解明

代謝活性を止めている休止細菌は,抗生物質存在下において生存できるため,感染症難治化の原因となる。本研究では,細菌の細胞骨格であるFtsZに着目し,細胞分裂時のZ-ringの形成を蛍光共鳴エネルギー移動で検出する遺伝子組換え大腸菌株の開発を行った。その結果,セルソーターを用いることで休止細菌と分裂細菌の分離に成功し,休止細菌は抗生物質(オフロキサシン)に対して高い抵抗性を持つことがわかった。また,トランスクリプトーム解析の結果,休止細菌は乳酸デヒドロゲナーゼの遺伝子発現を亢進させていることがわかった。さらに,マイクロ流体デバイスを用いたシングルセル観察によっても上記の結果が支持された。遺伝子的に同一の単一細菌種の細菌集団中であっても、ある一定の確率(約百万分の一)で増殖速度が通常より非常に遅いあるいは全く増殖しない細菌(休止細菌)の亜集団が生じることがわかってきた。抗生物質は細菌の増殖を標的として細胞を死に至らしめる。しかし、休止細菌は細胞増殖を行わないため、抗生物質の作用を受けず、複数種の抗生物質に対して寛容性を示し生存し続ける。休止細菌は増殖の抑制すなわち表現型の変異であるため、遺伝子型の変異である抗生物質耐性菌とは異なり、その性質は非遺伝性であり可逆的である。上記の性質から、休止細菌は臨床現場において抗生物質治療後の感染症再燃の原因となっている。申請者らは細菌細胞の増殖を標的とした世界初の休止細菌マーカー株を開発することに成功した。そこで、休止細菌マーカー株を利用して、休止細菌の分子機構解明を行うことを着想した。今年度は、休止細菌と増殖細菌で発現量が異なる遺伝子を網羅的に解析するため、マイクロアレイを用いた解析を行った。まず休止細菌マーカー株を用いてセルソーターによって休止細菌と増殖細菌を分離した。つぎに、両細菌集団の抗生物質抵抗性に差があることを確認した後、全RNAを抽出し、GeneChip(Affymetrix, Inc)を用いてトランスクリプトーム解析解析を行った。その結果、ピルビン酸を乳酸に変換するldhAの亢進が確認された。また、硫黄化合物や窒素化合物の還元酵素やトランスポーターの発現亢進も確認された。これらの結果は休止細菌が嫌気的な代謝を亢進させて生き残ることを示唆している。マイクロアレイによるトランスクリプトーム解析から導かれた仮説を検証するために、科研費新学術領域研究の「ゲノム支援」を利用してRNA-sequencingを行う予定であったが、サンプル調整に問題が発生し、サンプルの提供が大幅に遅れたため、平成27年度内に解析結果を受け取ることができなかった。我々は細菌細胞の増殖を標的とした休止細菌マーカー株を開発し、休止細菌の分子機構解明を行うことを着想した。本研究では、Z-ring形成に関与するFtsZをターゲットとして大腸菌の細胞分裂を可視化し、増殖が抑制されている細胞(休止細菌)をセルソーターによって分取した。分取した細菌は、通常の細菌に比べて50倍以上の抗生物質抵抗性を示すDormant Persistersであることを確認した。つぎに、マイクロアレイを用いた遺伝子発現解析を行った結果、Dormant Persistersは嫌気的な代謝を亢進させていることを見出した。そこで、ldhAの発現状態を可視化できるように、ldhAのプロモーター領域下流に蛍光タンパク質Venusを配置したプラスミドを大腸菌に導入した。この株の挙動をマイクロ流体デバイス内でタイムラプス観察した結果、ldhAの発現は確率的で、一部の細菌が一時的に強く発現することが明らかとなった。また、ldhAを発現した細菌は、発現していない細菌に比べて増殖が抑制されていることが確認された。マイクロアレイ解析によって示唆された休止細菌特異的な遺伝子経路について、平成28年度は、RNA-sequencing解析を行ってさらなる検証を行う。このようにして得られた休止細菌特異的な遺伝子経路の寄与を実際に確かめるために、休止細菌に特異的な遺伝子の下流に蛍光タンパクを融合させ、レポーター株を作製する。

つぎに、マイクロ流路デバイス中でレポーター株を培養し、共焦点レーザー顕微鏡を用いてシングルセルレベルで観察を行う。観察では、着目した遺伝子が発現している細胞の増殖活性および抗生物質抵抗性を確認する。さらに、休止細菌に特異的な遺伝子経路のうち、どの経路を遮断することで休止細菌を根絶可能になるかを確認する。経路の遮断には、ゲノム編集技術であるCRISPR/Cas法を応用したCRISPRi法を利用する。環境微生物学
Fermi GPUを使用した解析パイプラインの構築

本研究の目的は、(1)計画研究で目指しているQUIET実験とPolarBeaR実験の統合データ解析の為のパイプラインを構築し、CMB Bモード偏光(偏波)発見の為の解析アルゴリズムを開発する事(2)本領域が次期計画として提案している小型科学衛星LiteBIRDによるCMB Bモード偏光精密測定実験の詳細仕様を科学的側面から検討して策定する事である。本年度は、検出感度を最大にする為に、天球を2次元格子に分割した「ピクセル空間(マップ)での最尤法(Maximum Likelihood fit method,以下ピクセル最尤法)」を用いた解析アルゴリズムを開発し、ピクセルサイズ6144のピクセル空間に於いて、3観測周波数を用い、Planck Sky Model(V,1.6.2ただしダストの偏光強度を、最近の観測に合わせて、3倍とした。)による前景放射のモデルを使用してCMB Bモード偏光の観測感度のシミュレーションを行った。その結果、銀河系内のシンクロトロン放射による前景放射の強度の周波数依存性の空間依存性が大きいためにrの観測値に最大で0.002程度、銀河面のマスクを大きくして全天の半分程度を観測する場合には、0.0006程度のバイアスがかかることがわかった。この結果はAstrophysical journalに掲載された。更にピクセルサイズを24576,98304に拡大すると、計算量がそれぞれ64,4096倍になる事がわかっているので、GPUを3台搭載したPCを使って3台のGPUを同時に使って計算を行う方法を確立した。本研究の目的は、(1)計画研究で目指しているQUIET実験とPolarBeaR実験の統合データ解析の為のパイプラインを構築し、CMB Bモード偏平(偏波)発見の為の解析アルゴリズムを開発する事(2)本領域が次期計画として提案している小型科学衛星LiteBIRDによるCMB Bモード偏光精密測定実験の詳細仕様を科学的側面から検討して策定する事である。本年度は、検出感度を最大にする為に、天球を2次元格子に分割した「ピクセル空間(マップ)での最尤法(Maximum Likelihood fit method,以下ピクセル最尤法)」を用いた解析アルゴリズムを開発し、ピクセルサイズ6144のピクセル空間に於いて、3観測周波数を用い、Planck Sky Model(V.1.6.2ただしダストの偏光強度を、最近の観測に合わせて、3倍とした。この結果はAstrophysical journalに掲載予定である。
B7-DC-Immunoglobulin融合蛋白を用いた次世代型免疫療法の開発

本研究の目的は樹状細胞とT細胞間の重要な副刺激因子であるB7-DC・B7-H1/ PD-1interactionを制御することで、消化器癌肝転移をターゲットとした次世代型免疫療法の開発をすることである。これは、近年の免疫学の進歩により明らかとなった樹状細胞・T細胞間の適切な刺激をB7-DC融合蛋白やB7-H1、PD-1中和抗体でコントロールし、T細胞の適切な活性化とメモリー化を図ることを目的としており、あらゆる免疫療法に広く応用可能な治療法の開発である。ただし現時点ではB7-DC融合タンパクでの抗腫瘍効果は再現性のある形では見いだせず、B7-H1中和抗体による効果がむしろ明確に認められた為、同ターゲットへのアプローチに修正して研究を進め一定の成果を得た。本研究の目的は樹状細胞とT細胞間の重要な副刺激因子であるB7-DC・B7-H1/PD-linteractionを制御することで、消化器癌肝転移をターゲットとした次世代型免疫療法の開発をすることである。真のトランスレーショナルリサーチを行う為、まずマウスの肝転移モデルを確立し、安定したサバイバルが得られるようにする。さらに転移のタイプが孤立性のものと多発性のものの両方を作成し、マウスの癌の状態ごとに免疫療法の有効性を検索できるようにする。ここまでの研究はすでに着手しているが、早急に完成させたい。その後、肝臓、脾臓から単核球を分離し各免疫担当細胞のポピュレーションをフロサイトメトリーで調べ、その免疫担当細胞で産生されるサイトカインを細胞内染色で検索する。これを現在ナイーブなマウスでコンデション作りの予備実験段階のため、実際の応用を徐々に始める予定である。本研究が独創的かつ優位であることとして以下の点が上げられる。従来の免疫療法とはアプローチも用いる免疫活性化剤も全く異なるユニークな治療法であること。癌腫を問わず、応用可能であり、癌抗原が同定されたものとの抗原特異的免疫療法との併用も可能であること。世界的な潮流の一つであるT細胞の活性化後の無力化を防ぐ療法の一つでもあること。この融合蛋白は臨床応用可能となる可能性が高いため、真の意味(狭義)のTranslational Researchであること。ノックアウトマウスの結果や、関連分子のB7-H1における報告から、肝臓での高い免疫効果が期待できること。良い意味でユビキタスではない分子のため、副作用が少ないことが予想されること。免疫療法の最大の利点の一つのT細胞のメモリー化がその特性から期待されること。また抗体療法とは違う融合蛋白を使う点、さらにその変異型を用いる点が従来の免疫療法と大きく異なる。ターゲットとなるT細胞を活性化するのみでなく、潜在的にはその活性化を遷延させることが可能で、通常はネガティブなシグナルをブロックするやり方をとるのに対し、相対的にポジティブなシグナルの増強でこれをさせようとする。この理由はネガティブなシグナルをブロックするやり方で起こりやすいAutoimmune類似の副作用を出さないようにするためである。世界的な潮流の一つであるT細胞の活性化後の無力化を防ぐ療法であること。

この理由はネガティブなシグナルをブロックするやり方で起こりやすいAutoimmune類似の副作用を出さないようにするためである。今年度肝転移モデルの確立にようやく実用レベルで成功した。これは従来の脾臓を全摘するモデルでは抗ガン剤等の有効性は証明できても免疫学的解析が不十分であるため脾臓を温存させることにこだわっているためである。また免疫学的に必要なフローサイトメトリーの抗体の染色条件もほぼクリアーし、最新の知見、トピックスに十分対応できるマーカーを用いて免疫学的解析ができるようになった。たとえば腫瘍抗原特異的なメモリーT細胞や炎症とは腫瘍増殖におけるトピックスのTh17とSTAT3の関係などがこのモデルの解析に用いることができ現在治療モデルでの解析を進めている。本研究の目的は樹状細胞とT細胞間の重要な副刺激因子であるB7-DC・B7-H1/PD-1interactionを制御することで、消化器癌肝転移をターゲットとした次世代型免疫療法の開発をすることである。これは、近年の免疫学の進歩により明らかとなった樹状細胞・T細胞間の適切な刺激をB7-DC融合蛋白やB7-H1、PD-1中和抗体でコントロールし、T細胞の適切な活性化とメモリー化を図ることを目的としており、あらゆる免疫療法に広く応用可能な治療法の開発である。本研究が独創的かつ優位であることとして以下の点が上げられる。癌腫を問わず、応用可能であり、癌抗原が同定されたものとの抗原特異的免疫療法との併用も可能であること。世界的な潮流の一つであるT細胞の活性化後の無力化を防ぐ療法であること。免疫療法の最大の利点の一つのT細胞のメモリー化がその特性から期待されること。また抗体療法とは違う融合蛋白を使う点、さらにその変異型を用いる点が従来の免疫療法と大きく異なる。ターゲットとなるT細胞を活性化するのみでなく、潜在的にはその活性化を遷延させることが可能で、通常はネガティブなシグナルをブロックするやり方をとるのに対し、相対的にポジティブなシグナルの増強でこれをさせようとする。肝転移モデルの確立に成功し、さらに皮下腫瘍モデルも用いて研究を行った。結果としてB7-DC融合タンパクによるT細胞の刺激よりは抗B7-H1中和抗体または抗PD-1中和抗体によるT細胞の制御が抗腫瘍効果として非常に有効であることがわかった。これは免疫学的にCD4,CD8T細胞の活性化を長期維持し無力化を防ぐことで威力を発揮していることがわかった。これらは実現実効性の高いトランスレーショナルリサーチとして臨床に還元する予定である。
耐環境機能性の改善に向けたセラミックコーティング・システムの構築

現代社会を支える機械・電子部品の軽量化・マイクロ化は、各種の成膜技術により実現されており、また、今後種々の産業分野における材料技術のさらなる高度化を実現するためには、高機能性・多機能性を付与するミクロからナノベルでの薄膜構造制御手法の確立の必要性が叫ばれている。基材表面に種々の機能性を付与するセラミックコーティングは、本来膜自身は、耐食性、耐摩耗性などに優れているはずであるにもかかわらず、皮膜形成過程で不可避的に膜中に導入されるピンホール、ダスト、ヒロックなどの欠陥ならびに基材との界面の密着性の不十分さなどに起因して成膜された部材の優れた機能特性が必要とされる期間必ずしも維持されないなど、数多くの問題が解決されないままに残されている状況にある。したがって、セラミックコーティング自身が本来有している優れた耐環境機能性を十分に発現させるためにも、これらの改善に向けたセラミックコーティング・システムの最適化の検討を行うことが必要不可欠となっている.そこで、本研究では主として、薄膜材料を真空チャンバー内で蒸着するのと同時に加速さわたN^+、Ar^+などのイオンを打込み界面部分にミキシング層を形成することにより基材との密着性の改善を可能にするイオンミキシング(IM)手法を用いて、TiNならびにTiO_2などの環境機能性を付与する薄膜を作製するに際しての、最適なイオン打ち込みエネルギーなどの下地処理条件ならびに薄膜作製の最適条件を模索し、耐環境性機能の改善に向けたセラミックコーティング・システムを構築することを意図したものである。そこで、本研究では、セラミックコーティングの薄膜構造制御手法の確立の必要性から、N^+イオンの打ち込みによる基材表面の改質、薄膜作製の最適条件の模索を通じた密着性の改善を含む欠陥の制御、ならびTiO_2の光触媒機能に基づくカソード防食による欠陥部における腐食抑制の可能性の検討、の3つの視点から、皮膜/基材の界面構造の最適化をはかることを通じて、耐環境機能性の改善に向けたセラミックコーティング・システムの構築を目指し種々の基本的な検討を行い多くの成果を挙げた。薄膜材料を蒸着するのと同時に加速されたN^+、Ar^+などのイオンを打込み界面部分にミキシング層を形成することにより基材との密着性の改善を可能にするイオンミキシング(IM)手法を用いて、TiNならびにTiO_2などの環境機能性を付与する薄膜を作製するのに際しての、最適なイオン打ち込みエネルギーなどの下地処理条件ならびに薄膜作製の最適条件を模索し、耐環境性機能の改善に向けたセラミックコーティング・システムを構築することを意図し、下記の項目の検討を行った。1.SUS304鋼基材上にイオンミキシング法によりN^+イオンの打ち込みを行い、基材表面にCr窒化物層を形成させ、基材の著しい耐食性改善をもたらす蒸着速度、バイアス電圧などIM装置により基材処理するに際して最適な条件を把握した。2.SEM,XRD,ESCAによる検討から、基材表面改質層の微細構造が成膜条研の変化に著しく依存することを明らかにした。3.H_2SO_4ならびにKSCNを含む水溶液中での臨界不動態化電流密度(CPCD)の測定結果から、表面改質層に存在する欠陥の存在状態を求め、得られた欠陥率と1N-H_2SO_4ならびに3%NaCl

水溶液中における通常の分極測定より決定した孔食電位などの電気化学的な特性値(腐食抵抗性)との対応関係を明らかにした。4.SUS304鋼基材上にCVDならびにIM法により厚さ数μmのTiN薄膜を種々の成膜条件下で作製し、スクラッチテスターを用いたスクラッチ試験から臨界荷重Lc値を求め、皮膜の密着強度の成膜手法・成膜条件に対する依存性を明らかにした。5.密封型環境電気化学セルを装着した原子間力顕微鏡(AFM)を用いた液中その場観察から、CVDならびにIM法により作製したTiN薄膜が腐食劣化していく過程の詳細を明らかにし、これに対して皮膜/基材界面の密着状態がどのように関与するのかについて検討した。さらに、その際に、イオンの打ち込みによる基材金属表面改質の実現ならびに界面ミキシング層の形成による基材との密着性の向上が皮膜の環境機能性の改善に対して大きな役割を果たすことを示した。以上、イオンミキシング(IM)法により作製されたセラミック薄膜により付与される耐食性などの種々の環境機能が劣化するミクロ・ナノオーダーでの劣化過程を明らかにし、これらの特性と基材表面改質層の形成ならびに皮膜/基材界面の密着性を含む欠陥の分布状態との相関性を把握した。これらを通じて、N^+、Ar^+などのイオンを打ち込むことによる基材金属表面の改質の実現ならびにミキシング層の形成による界面構造の最適化が環境機能性改善に対する貢献の程度を明らかにした。薄膜材料を真空チャンバー内で蒸着するのと同時に加速されたN^+、Ar^+などのイオンを打込み界面部分にミキシング層を形成することにより基材との密着性の改善を可能にするイオンミキシング(IM)手法を用いて、TiNならびにTiO_2などの環境機能性を付与する薄膜を作製するに際しての、最適なイオン打ち込みエネルギーなどの下地処理条件ならびに薄膜作製の最適条件を模索し、耐環境性機能の改善に向けたセラミックコーティング・システムを構築することを意図し、下記の項目の検討を行った。(1)密封型環境電気化学セルを装着した原子間力顕微鏡(AFM)ならびにDFMを用いた液中その場観察と電位ならびに電流密度の同時計測から、CVDならびにIM法により作製したTiN薄膜が腐食劣化のナノメーターオーダーでのメカニズムを明らかにした。(2)制御された酸素分圧環境下でAr^+イオンを打ち込むIM法によりTiO_2薄膜をSUS304ステンレス鋼基材上に作製し、SEM、XRD、ESCAを用いた検討から、TiO_2コーティング膜の微細構造ならびに皮膜中に存在するピンホールなどの欠陥存在状態を示した。(3)紫外線照射および非照射条件下における電気化学特性の評価から、TiO_2薄膜の光触媒機能を検討した。また、これらの光触(4)媒機能により生ずる腐食電位シフトならびに局部電流が基材のカソード防食に適用可能であることを示した。(5)成膜プロセスを最適化した場合にも依然として皮膜中に存在する欠陥の、TiO_2薄膜の基材金属保護性に対する影響を検討し、欠陥を通して基材の局部腐食をもたらすことのない許容されるの寸法の限界を検討した。(6)雰囲気制御されたオートクレーブを用いた高温・高圧水環境下における腐食特性の検討から、構築した耐環境性機能の改善に向けたセラミックコーティング・システムにパッフォーマンスについて検討を加えた。以上のようなセラミックコーティングの薄膜構造制御手法の確立の目指した種々の検討から、(1)N^+イオンの打ち込みによる基材表面の改質、(2)薄膜作製の最適
近世後期出羽国村山郡の大名飛地領に関する基礎的研究

大名の本拠地から離れた飛地領は、近世において一般的な所領形態の一つであったが、その地域運営や支配のあり方については、研究蓄積が比較的薄い状況である。本研究では、非領国地域の出羽国村山郡に所在した、佐倉藩堀田家の飛地領(約4.1万石)を分析対象とする。同郡については、これまで地主制や、地域代表による合意形成といった点に関心が集まってきたが、分析は幕領に集中していた。その偏りは、史料の公開状況にも影響を受けている。そこで応募者は、本研究において、堀田家飛地領内の史料を把握・調査する段階から着手し、近世後期の飛地領における地域運営と、堀田家による支配の実相を究明することを目指す。
中学校における光合成による電気分解の実験教材開発に関する研究

研究の目的は、水の電気分解の電源として植物の光合成を利用した中学生向けの実験教材を開発することである。植物生体電位測定装置(μAを計測できるデジタルマルチメーターと電極粘着パッドまたは亜鉛板を電極として植物体内の電流値を計測できる装置)を使って、植物の生体電位(電流)の変化を観察した。この観察対象植物として、葉がしっかりしていて、かつ繁殖が容易なコダカラペンケイソウを選定し大量培養を7月から試みたが、10月をまわっても十分な成長が見られず、断念した。そこで、肉厚で亜鉛板電極が差し込みやすいサボテンを使って、厚さ1mm、幅1cmの亜鉛板の先1cmをサボテンの手前側と奥側の2カ所に差し込み、植物体内からの電流値を測定した。日陰での電流値は、亜鉛板を差し込んだ直後が最大(およそ60μA)で、時間の経過とともに減少したので、落ち着いたときの電流値を測定した(およそ40μA)。このサボテンを太陽光にあてると、若干の電流値の増加が見られた(+10%程度)。光合成との因果関係は不明だが、水の電気分解に必要な電流値(0.1A)は、2500鉢のサボテンを直列につなぐことで可能になるはずである。一方、白色LEDを光源にすると、若干の電流の現象が見られた(-10%程度)。LEDに代わる照明として植物生育用の蛍光灯の利用を考えたが、大量のサボテンに対する蛍光灯の数を考えると、電気分解に必要な電流を取り出す以上に電流を消費してしまうことになるので、光源としては、太陽光が最善であることがわかった。サボテンと亜鉛板の組み合わせで40μAをデジタルマルチメーターで計測する教材を試作した。結果として、サボテン単体から電流を取り出すことには成功したが、複数個のサボテンを直列につないで、電気分解に必要な0.1Aを取り出すことはできなかった。+極、一極の電気極性をそろえられないことが原因だと考えられるが、実証に至っていない。
性別と遺伝情報に基づいた副作用回避と個別化医療実現への取り組み

生活習慣病の発症進展や、治療効果、副作用発現の性差には、遺伝的・生理的・社会的要因が複雑に関連する。我々は、この“潜在する性差"の解明による個別化医療を目的として、健常者、糖尿病・冠疾患・薬剤性肥満患者等1万人以上の横断的・縦断的研究と、日本薬剤師会Drug Event Monitoring事業のサブグループ解析を行った。CYP2C19の遺伝的欠損が、女性の細小血管障害の危険因子や、抗血小板療法の予後規定因子となることを、病態生理学的・薬理学的根拠と共に初めて示した。また、ALDH2, GGT1, GSTK1, SOD2他の遺伝子多型や性差と、生活習慣病の各種病態や副作用との関連を示唆した。1.熊本県薬剤師会との共同研究による副作用発現の性差に関する検討熊大薬学部育薬フロンティアセンターと県下の保険薬局の情報ネットワークを活用して、日本薬剤師会Drug Event Monitoring事業(医薬品安全対策と薬局薬剤師の職能向上を目的として、毎年特定の対象医薬品を処方された全患者の副作用症状に関して薬剤師が直接聞き取りをするエビデンスの高い副作用実態調査)の結果を、性差を軸に再解析した。H26年度には、カルシウム拮抗薬で女性の血管拡張性副作用が1.8倍多かったこと、超短時間型睡眠導入剤ゾルピデムでは副作用発現の性差を認めず、高齢者でも安全性が高いことを論文発表した。2.生活習慣病の発症進展に関わる遺伝的・非遺伝的要因の性差、並びにその病態解析に関する検討軽症から末期までの生活習慣病患者を比較検討するために、人間ドック受診者、糖尿病患者、心カテーテル実施者を対象とした。H26年度には、女性が糖尿病性網膜症・腎症・冠動脈疾患の独立した危険因子であり、その背景として主婦は健康診断の受診率が低く糖尿病の発見が遅れがちであり、診断前の血糖・脂質高値の後遺症により、治療開始後も血管障害の発症進展を招くことを論文発表した。さらに、血管内皮に存在しアラキドン酸代謝を介して特に女性で強力に血管を拡張する物質を生成する可能性が示唆されながら臨床的に証明されていなかったチトクロームP450 2C19の遺伝的欠損が、女性の糖尿病性網膜症や冠動脈疾患の有意な危険因子であることを初めて論文発表し、心血管疾患の性差に係る病態の一端を明らかにした。また、糖尿病で喫煙する女性では、高齢になるにつれてトリグリセリドの上昇と冠動脈疾患の発症を認める一方、糖尿病の女性患者の高LDLコレステロール血症が腎障害に関わることを示した。他にも向精神薬の薬物動態・薬力学や生活習慣病の危険因子に関して性差を含めた多くの検討結果を発表した。H27年度には、糖尿病治療に関して先に発表したDPP-4阻害薬に加えて、スルホニル尿素剤でも女性は男性に比べて低血糖発現リスクが有意に高いことを論文発表して、性差を考慮した糖尿病治療の重要性を示した。2.生活習慣病の発症進展に関わる遺伝的・非遺伝的要因の性差、並びにその病態解析に関する検討人間ドック受診者、糖尿病患者、心カテーテル実施者を対象として、軽症から末期までの生活習慣病患者を比較検討した。H27年度には、女性の冠動脈疾患(CAD)の危険因子について検討し、女性でのみ前糖尿病患者で正常血糖者に比べてbaPWV値(動脈硬化の指標)が有意に高いこと、女性の糖尿病患者は男性患者に比べてCAD発症リスクが1.7倍高いことを示した(論文作成中)。さらに、昨年我々が女性の糖尿病性網膜症の有意な危険因子として初めて論文発表したチトクロームP450 2C19の遺伝的欠損(CYP2C19 PM)が、糖尿病以外の女性でもCADの独立した危険因子である(女性でのみCYP2C19 PMが非欠損者より10.7倍CADのリスクが高い)こと、さらに女性、喫煙、高血圧が冠動脈微小血管障害(CMVD)と高感度CRP高値の危険因子であり、女性でのみCYP2C19 PMがCMVDと高感度CRP高値の危険因子になることを初めて論文発表し、心血管疾患(特に微小血管障害)の性差に係る病態の一端を明らかにした。着眼点が良かったこと、良い共同研究者に恵まれて十分な支援や指導を得られたこと、学部学生から大学院生まで学生達の多大な努力があったことによる。H28年度には、長短時間型睡眠導入剤の副作用発現には性差を認めないこと、高齢者ではトリアゾラムの自己調節(過量服用)リスクが高いことを論文発表した。2.生活習慣病の発症進展に関わる遺伝的・非遺伝的要因の性差、並びにその病態解析に関する検討

人間ドック受診者、糖尿病患者、心カテーテル実施者を対象として、軽症から末期までの生活習慣病患者を比較検討した。本研究では、チトクロームP450 2C19(CYP2C19)の遺伝的欠損(PM)が、女性でのみ細小血管障害(冠動脈微小血管障害:CMVDや糖尿病性網膜症)の危険因子となることを初めて報告したが、H28年には、その病態がエポキシエイコサトリエン酸(EET:アラキドン酸からCYP2C19によって生成され、細小血管において抗炎症作用を発揮する)の生成に起因するという我々の仮説を、CMVD患者と健常対象者のCYP2C19PM頻度とEET代謝物濃度比較により証明した。他に性差を認めない遺伝的要因として、アルデヒド脱水素酵素2欠損アレル(ALDH2*2)が、冠攣縮性狭心症とST上昇型急性心筋梗塞の危険因子となること、またALDH2*2はγグルタミルトランスフェラーゼ高値群で非アルコール性脂肪性肝炎の危険因子にもなること、肝細胞核因子1αの遺伝多型が、非肥満者の血糖コントロール不良や糖尿病性網膜症の発症に関係すること等を論文発表した。生活習慣病の発症進展や、治療効果、副作用発現の性差には、遺伝的・生理的・社会的要因が複雑に関連する。我々は、この“潜在する性差"の解明による個別化医療を目的として、健常者、糖尿病・冠疾患・薬剤性肥満患者等1万人以上の横断的・縦断的研究と、日本薬剤師会Drug Event Monitoring事業のサブグループ解析を行った。CYP2C19の遺伝的欠損が、女性の細小血管障害の危険因子や、抗血小板療法の予後規定因子となることを、病態生理学的・薬理学的根拠と共に初めて示した。また、ALDH2, GGT1, GSTK1, SOD2他の遺伝子多型や性差と、生活習慣病の各種病態や副作用との関連を示唆した。着眼点が良かったこと、良い共同研究者に恵まれて十分な支援や指導を得られたこと、学部学生から大学院生まで学生達の多大な努力があったことによる。1.熊本県薬剤師会との共同研究による副作用発現の性差に関する検討DEM事業で対象となった薬物の副作用の性差をさらに検討して論文発表する。また、育薬フロンティアセンターのホームページや熊本県薬剤師会との情報ネットワーク(KUMAYAKU Network for Community Pharmacies: KNCP)を活用して、研究成果を国内外に発信する。2.生活習慣病の発症進展に関わる遺伝的・非遺伝的要因の性差並びに病態解析に関する検討対象者を増やして前年度の検討を継続し、生活習慣病の予防や治療における性差の重要性について啓発に努める。3.H28年4月の熊本地震で、本課題に使用する実験装置や共同研究相手の臨床施設に甚大な被害を生じており、当初の目標をどこまで達成できるか現時点では不透明だが、最終年度なので、成果を形にすることを第一に考えて研究を推進する。ジェンダー1.熊本県薬剤師会との共同研究による副作用発現の性差に関する検討DEM事業で対象となった薬物の副作用の性差をさらに検討して論文発表する。また、これまでの成果をもとに日本薬剤師会に対して副作用の性差に関する全国調査の実施を提案する。さらに、育薬フロンティアセンターのホームページや熊本県薬剤師会との情報ネットワーク(KUMAYAKU Network for Community Pharmacies: KNCP)を活用して、研究成果を国内外に発信する。