hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ウシ白血球粘着不全症の病態解析とDNA診断

3.骨髄からの好中球の分離と機能の解析骨髄血中の有核細胞数は、正常牛のそれに比較して2.98.8倍増加していた。骨髄血のM:E比は2.412であり、正常牛のそれに比較して2.312倍上昇していた。BLAD-牛の好中球膜上のCD18は、明らかに欠損していた。遊走終了後の好中球の形態を光学ならびに電顕で観察した結果、病牛のそれで“偽足が少なく、球状形態を呈し、付着性とともに走化性および貧食能の有意な低下を認めた。本研究により、BLAD-牛の白血球機能について新知見が加えられた。ウシ白血球粘着不全症(以下BLAD)牛の病態解析とDNA診断を実施し、下記の結果を得た。1.好中球膜上の接着分子CD18の発現と機能好中球膜上のCD18の発現は,ZAS(チモ-ザン処理ウシ血清)およびPMA(ホルボール・ミリスラート)により、有意に増加(12.2%,54.2%)した。BLADの好中球では、発現が確認されなかった。抗CD18抗体処理により、好中球の付着性、走化性および貧食性は有意に抑制された。CD18は、付着に関連した機能に重要な役割を演じていることが確認された。2.好中球膜上のFc-受容体の発現と機能BLAD-好中球膜のFc-受容体(Fc-R)は、正常対照に比較して、明らかな増強を認めたが、Fc-Rを介する機能には対照との間に有意な差を認めなかった。3.BLADキャリャ-牛のPCR法による検出とその分布BLADの発症が認められた6農家のホルスタイン泌乳牛260頭を対象に,DNA-PCRを実施し、キャリャ-率、年齢、分布について検討した。キャリャ-牛は260頭中26頭(10%)に検出され、各牛群で2.615.2%,年齢は210才に分布していた。BLADの遺伝子頻度は、0.05であった。以上から,BLAD-キャリャ-牛の分布状況が明らかになった。
がん原遺伝子ＲＡＳの新しい遺伝子サイレンシング機能の解明

RAS-MAPKシグナルは細胞のがん化を防ぐ遺伝子の発現量を低下させてしまう。これは、細胞のがん抑制機構を崩壊させ、細胞のがん化を促進すると考えられる。本研究課題では、RAS-MAPKシグナルによる遺伝子発現の抑制機構について研究を実施し、発現が抑制される遺伝子領域で特定のヒストンタンパク質の翻訳後修飾が増加することを明らかにした。転写が抑制される遺伝子では、転写量が低下した後にこのヒストン修飾量が増加していた。また、転写抑制に関わる3種類のクロマチンタンパク質を同定した。RASシグナルの活性化が引き起こす、Fas遺伝子の転写抑制の分子機構を解明することを目的として研究を遂行した。H24年度には、RASシグナルがFas遺伝子周辺のヒストンH3 K27トリメチル(H3K27me3)修飾量を増加させることを明らかにした。そこで平成25年度には、H3K27me3がFasやその他の遺伝子の転写抑制に果たす役割を解析した。一般にH3K27me3は転写抑制性のヒストン修飾と考えられており、RASシグナルに応答した修飾量の増加が転写の抑制を引き起こしていると予想された。しかしながら、転写抑制される遺伝子のmRNA発現量と、遺伝子周辺のH3K27me3修飾量の経時変化を解析した結果、はじめにmRNA発現量の低下が起きて、その後にH3K27me3修飾量の増加が起きることが分かった。また、遺伝子ノックダウン実験の結果、H3K27me3修飾酵素PRC2はRASシグナルに応答したFas遺伝子の転写抑制に必要でなかった。これらの結果は、H3K27me3修飾は転写抑制を引き起こすのに必要でなく、転写抑制状態の維持またはそのマークとして機能している可能性を示しており、この知見を論文発表した。一方でFas遺伝子の転写抑制を制御する因子のスクリーニングを行い、制御因子の候補として転写因子Rela、クロマチン結合タンパク質Mbd3およびヒストン修飾酵素Myst4を同定した。このうちRelaとMbd3については、shRNAに非感受性のcDNAを用いたレスキュー実験を行い、cDNAの発現により表現型がレスキューできることを確認した。またMyst4については、MAPKによってリン酸化されるコンセンサスアミノ酸配列をもっており、RAS-MAPKシグナルによりその機能が制御されている可能性が示された。本研究では、RASシグナルの活性化により引き起こされるFas遺伝子サイレンシングの分子機構を解明することを目的としている。この目的のために平成24年度には、1)サイレンシングに関わるエピゲノム環境を明らかにする、2)サイレンシングを制御する候補因子を明らかにする研究計画を立案し、研究を遂行した。サイレンシングに関わるエピゲノム環境の解析では、Fas遺伝子のサイレンシングと密接に関係するエピゲノム修飾を解析した。これまでの報告では、Fas遺伝子のサイレンシングはDNAメチル化修飾により引き起こされると考えられていた。しかしながら、A)Fas遺伝子プロモーターDNAのメチル化パターンはサイレンシングの前後で変化しなかったこと、B)DNAメチル化量が極めて少ないNp95ノックアウトマウス由来の細胞でもRASシグナルに応答したFas遺伝子のサイレンシングが起きたことから、Fas遺伝子のサイレンシングにはDNAメチル化は必要ないことが明らかになった。一方で、転写抑制性のヒストン修飾を調べた結果、RASシグナルの活性化後にFas遺伝子周辺のヒストンH3 K27トリメチル修飾(H3K27me3)レベルが上昇することが明らかになった。興味深いことにこのH3K27me3修飾レベルの上昇は、Fas遺伝子と一緒に転写抑制されるActa2遺伝子周辺でも観察された。サイレンシング制御因子の解析では、shRNAライブラリのスクリーニングを実施した。スクリーニングにはセルソーティング技術と次世代シークエンス解析技術を利用し、RASシグナル存在下でFasのサイレンシングを抑制する(Fasを高発現させる)shRNAクローンを探索した。その結果、Fas遺伝子のサイレンシングを転写レベルで抑制する複数のshRNAクローンを得た。H24年度の研究目標のひとつは、Fas遺伝子のサイレンシングがどのようなエピゲノム環境で起こるかを明らかにすることであった。研究の結果、これまでに提唱されていたDNAメチル化修飾はFas遺伝子のサイレンシングには必要でないことが明らかになった一方で、転写抑制されたFas遺伝子領域でヒストンH3K27me3修飾量が増加していることが明らかになった。本研究者は、RASシグナルの活性化がFas遺伝子と隣接するActa2遺伝子を同時に転写抑制することを見出しているが、これら2つの遺伝子を含む約120kbの広範な領域に渡ってH3K27me3修飾量は上昇していた。RASシグナルが引き起こす広範なH3K27me3修飾変化が、遺伝子発現を制御する重要な要素となっているかもしれない。H25年度には、H3K27me3修飾とFas遺伝子転写抑制の因果関係についてさらに解析する予定である。H24年度のもうひとつの研究目標は、Fas遺伝子をサイレンシングする制御因子を同定することであった。shRNAライブラリのスクリーニングの結果、Fas遺伝子のサイレンシングを抑制する複数のshRNAクローンを得た。

この中には、スクリーニングにより得られると予想していた、Mapk1遺伝子のshRNAクローンが3つ含まれていた。このことは、スクリーニングの実験系がうまく機能していることを示していると考えている。また、得られたshRNAクローンの中には、Fas遺伝子とActa2遺伝子のサイレンシングを同時に抑制するものも存在した。このshRNAクローンの標的遺伝子は、FasとActa2遺伝子を含む広範な染色体領域のサイレンシングに機能しているのかもしれない。H25年度の解析では当初の計画通り、候補因子がFas遺伝子をサイレンシングする作用機構を解析する予定である。H24年度の研究の結果、RASシグナルがFas遺伝子周辺の広範な染色体領域でH3K27me3修飾量を増加させていることを明らかにした。H25年度には、RASシグナルに応答したH3K27me3修飾の時空間的ダイナミクスを詳細に解析し、H3K27me3修飾が遺伝子サイレンシングに果たす役割を解析する。また、H3K27me3の修飾酵素としてRing1bとEzh2をコア酵素とする酵素複合体PRC1とPRC2が知られているので、これら酵素複合体をノックダウンすることにより、H3K27me3修飾とFas遺伝子サイレンシングの因果関係を明らかにする。またH25年度には、サイレンシングの制御因子がFas遺伝子を転写抑制する作用機構を明らかにする。H24年度の研究で同定した、Fas遺伝子のサイレンシングを抑制するshRNAクローンの中には、オフターゲット効果による非特異的な影響でサイレンシングが抑制されたものも含まれていると予想される。候補遺伝子に対する複数のshRNAクローンを解析することにより、非特異的な影響を排除する。また、候補遺伝子の過剰発現がFas遺伝子のサイレンシングを引き起こすかどうかを検証し、Fasサイレンシングの制御因子を効率的に絞り込む。本研究者は次世代シークエンサーを用いたChIP-seq解析に精通しており、0.5 ng程度の微量ChIP DNAから高い品質のシークエンスサンプルを作製することができる。この技術を生かして、同定したサイレンシング制御因子のゲノムワイドな局在解析を実施して、サイレンシングの標的遺伝子を網羅的に決定する。特にゲノムワイドな解析は、当研究室で一緒に次世代シークエンス解析を行っている、バイオインフォマティクス研究者と協力して遂行する。該当なし
イネ葯四分子細胞カロース膜の冷温障害発生機構に関わる役割の解明

イネ穂ばらみ期冷温障害は、四分子細胞から小胞子が遊離する小胞子初期に冷温感受性が最も高くなる時期に生ずる。この最高冷温感受性期の四分子細胞外膜のカロースの機能を解析することを目的としている。(1)イネとオオムギの四分子細胞外膜のカロース膜の厚さには違いがあり、イネの四分子細胞を囲むカロース膜は薄く、穂ばらみ期耐冷性がイネに比べて数段高いオオムギのカロース膜は厚い。四分子細胞外膜カロース膜をアニリンブルーにより染色したのち蛍光顕微鏡で確認した。蛍光顕微鏡像のカロース膜の蛍光強度については画像処理(J-Image)により計測する方法を試みた。葯全体での蛍光強度の測定は困難だったが、遊離細胞のカロース膜については定量化が可能と判断された(研究代表者小池説夫)。(2)テッポウユリ葯腔液から単離・調整した四分子細胞カロース膜の熱及び酵素分解によりグルコースの生成が確認され、溶液の浸透圧の上昇の根拠が明らかとなった(研究分担者林高見)。(3)イネの四分子細胞カロース膜の形態変化を解析するために、カロース膜の厚さを変化させる可能性があるカロース合成関与調節遺伝子Rop4をオオムギから得てユビキチンプロモーターに連結しイネに導入した形質転換後代(T2及びT3世代)を育成した。現在までの転換体の中には四分子細胞カロース膜の肥厚した系統は見つかっていないので、さらに個体数を増やして解析している(研究分担者山口知哉)。イネ穂ばらみ期冷温障害は、四分子細胞から小胞子が遊離する小胞子初期に冷温感受性が最も高くなることから生ずる。(1)イネとオオムギの四分子細胞外膜のカロースの厚さには違いがあり、イネの四分子細胞を囲むカロース膜は薄く、オオムギのカロース膜は厚い。このことを四分子細胞外膜カロース膜をアニリンブルーにより染色したのち蛍光顕微鏡で確認した。カロース膜の蛍光分光光度計による定量は、励起波長350nm蛍光波長474nmで定量的に測定できることが判明したが、蛍光分光光度計による測定感度は低いため、テッポウユリ四分子細胞カロース膜では測定が可能だったものの、イネ・オオムギ葯から取り出した四分子細胞では測定が困難であった。次年度は蛍光顕微鏡像の蛍光強度を画像処理により計測する方法を試みる。(研究代表者小池説夫)。(2)四分子細胞が分化する段階から四分子細胞・小胞子を経て花粉細胞に到る花粉形成過程の顕微形態観察を行った(研究分担者林高見)。(3)イネの四分子細胞カロース膜の形態変化を解析するために、カロース膜の厚さを変化させることが期待されるカロース合成関与調節遺伝子であるRop4をオオムギmRNAからPCRにより増幅・単離し、ユビキチンプロモーターに連結してイネに導入して形質転換体(T0世代)を得た。次年度において次世代を生育させ花粉形成過程を観察する(研究分担者山口知哉)。四分子細胞は多糖からなるカロース膜に包まれているが、このカロース膜の機能は不明である。本研究ではユリ・イネ・オオムギの葯を材料にカロース膜の機能を明らかにすることを目的としている。本年度は、ユリ葯から単離したカロース膜をアニリンブルー染色し、蛍光分光光度計と蛍光画像解析による輝度分析による定量解析を試みた。この結果、分光測光による定量解析は可能であるが、多量のカロース膜量が必要であり、ユリの千分の一以下の大きさのイネには適用できないことが判明した。一方、蛍光画像の輝度計測では、遊離細胞数100個から150個まではアニリンブルーの蛍光輝度量との間に比例関係があった。また、葯壁を通しての蛍光輝度の測定もイネにおいて計測可能であることが明らかとなった。葯腔液の浸透圧変動にカロース膜溶解が関与することを実証する一環として、カロース膜懸濁液を熱および酵素分解により分解して懸濁液の浸透圧変動を測定した。この結果、酵素分解による浸透圧はおよそ5%上昇することを明らかにした。イネカロース合成酵素遺伝子およびカロース合成の調節因子であるRhoタイプGTPタンパク質遺伝子の発現解析を行い、ゲノム上に10個あるカロース合成酵素遺伝子のうちの一つが葯で特に発現していることが判った。また、オオムギから単離したRhoタイプGTPタンパク質遺伝子を極早生イネ品種「はやゆき」に導入し、カロース合成機能の向上を目指した形質転換体の作出した。しかし、カロース膜の肥厚した葯を持つT1世代転換イネはまだ見い出せていない。

(1)イネとオオムギの四分子細胞外膜のカロース膜の厚さには違いがあり、イネの四分子細胞を囲むカロース膜は薄く、穂ばらみ期耐冷性がイネに比べて数段高いオオムギのカロース膜は厚い。四分子細胞外膜カロース膜をアニリンブルーにより染色したのち蛍光顕微鏡で確認した。蛍光顕微鏡像のカロース膜の蛍光強度については画像処理(J-Image)により計測する方法を試みた。葯全体での蛍光強度の測定は困難だったが、遊離細胞のカロース膜については定量化が可能と判断された(研究代表者小池説夫)。(2)テッポウユリ葯腔液から単離・調整した四分子細胞カロース膜の熱及び酵素分解によりグルコースの生成が確認され、溶液の浸透圧の上昇の根拠が明らかとなった(研究分担者林高見)。(3)イネの四分子細胞カロース膜の形態変化を解析するために、カロース膜の厚さを変化させる可能性があるカロース合成関与調節遺伝子Rop4をオオムギから得てユビキチンプロモーターに連結しイネに導入した形質転換後代(T2及びT3世代)を育成した。現在までの転換体の中には四分子細胞カロース膜の肥厚した系統は見つかっていないので、さらに個体数を増やして解析している(研究分担者山口知哉)。
発熱植物において見出された脱共役活性に基づくヒトUCPの機能改変に関する研究

ヒトを含む動物の非ふるえ熱産生は褐色脂肪組織(BAT)におけるUCP1の脱共役機能が担っている。BATでのUCP1活性は、脂質の分解により生じた遊離脂肪酸により賦活化される。一方、高等植物においても、高度に発熱機能を発達させた植物種が存在しており、例えば、ザゼンソウ(座禅草)は、氷点下を含む外気温の変動においても発熱により特定器官の温度を20°C内外に維持する能力を持つ。本研究においては、ザゼンソウにおいて見出されているUCP分子の構造上の特徴に着目し、炭水化物を基質とする呼吸においても、高いレベルの脱共役活性を発揮することができるUCP分子のデザインに挑む。本年度は、国内のザゼンソウ群落地にて発熱中のザゼンソウより肉穂花序をサンプリングし、細胞分画により得られた粗ミトコンドリア得ることを予定していたが、H23年3月に発生した東日本大震災の影響により、当該実験を予定通り行うことが困難な状況となった。研究室において保存されていた凍結ミトコンドリアも停電の影響で本来の活性が保持されているか確定できない状況となり、研究の遅延が生じた。このような状況の下、状態が良く保存されていたザゼンソウ由来ミトコンドリアをBlue-Native2次元電気泳動に供し、UCPを含むスポットについて、nano LC-MS/MSによりそのペプチド配列に関する情報を得る事ができた。このペプチド断片にはSrUCPbに特有の配列が含まれていた。さらに、ザゼンソウ葉からゲノムDNAを調製し、SrUCPsに関する遺伝子の増幅を試みた。その結果、SrUCPaおよびSrUCPbをコードすると予想されるゲノム領域を別々に増幅できる条件を得る事ができた。これらの増幅断片はおよそ20kbの長さを持ち、コード領域を含んでいる事から、ゲノム構造の解析が可能であると考えられた。本年度においては、ザゼンソウ肉穂花序から調製したミトコンドリアを用い、UCP抗体により目的のタンパク質の存在を確認するとともに、同画分をSDS-PAGEで分離し、UCPが存在すると予想される部分を切り出し、LC-MS/MS解析に供した。その結果、ザゼンソウUCPに由来するペプチド断片に由来すると考えられる種々のシグナルが得られた。特に、「KNDGPLAFYK」というSrUCPbに特異的なペプチドが検出されたことは興味ある結果である。従来、ザゼンソウにおいては、SrUCPbに加えてSrUCPaのアミノ酸配列も報告されているが、SrUCPaにおける当該配列は「KNDGLLAFYK」であり、今回得られた結果はSrUCPbの存在を示唆するものである。さらに、興味深いことに、Blue Native-PAGEとLC-MS/MSを組み合わせた結果においても、SrUCPbに特異的なペプチド断片が検出されることが判明した。さらに、ミトコンドリアを界面活性剤で処理し、種々のカラムの組み合わせによるUCPの精製に関する実験については、本年度は可溶化の条件設定等を行ったところであり、次年度以降、精製UCP画分を順次LC-MS/MS解析に供することができると考えている。これまで、SrUCPbの存在については、そもそも当該タンパク質は肉穂花序において存在しないのではないか、との議論もあるが、本年度のLC-MS/MS解析において、同タンパク質に特異的なペプチド断片が得られた結果は、この問題をより多面的に解析する必要性を強く示唆するものである。
有機塩素化合物による土壌・地下水汚染の機構解明と浄化システム

平成4年度には、次のことを行う予定であった。(1)平成3年度に引き続き、適切な測定方法を確立する。(2)平成3年度に引き続き、汚染実態の把握と汚染機構の解明を行う。(3)汚染土壌の減圧吸引による浄化、汚染地下水の曝気及び吸着による浄化方法等の効果及び経済性を検討する。(4)浄化を実際に行う場合の法制度及び経費負担方法等の問題点を明らかにする。それぞれについての研究実績は、以下の通りである。(1)については、平成3年度に提案したエタノール抽出法による土壌中の有機塩素化合物の測定方法について、さらに混合方法と混合時間の検討を行い、操作の簡易化を図った。また、汚染の平面分布を知るために有効なボーリングバー・検知管法による土壌ガス測定法の窄孔後の時間、測定回数などによる測定値のばらつき明らかにした。(2)については、神奈川県内の汚染工場の敷地内で、汚染の実態調査を行い、有機塩素化合物受け入れ設備周辺、それらを用いた洗浄設備周辺、廃棄物焼却炉周辺で高濃度の汚染があること、また、地下の不飽和帯と飽和帯の境付近に高濃度の汚染があることなどを明らかにした。(3)については、浄化の基礎となる土壌から気相への気化の平衡と速度および土壌からの水への溶解の平衡と速度についての実験を行って解析した。(4)については、アメリカのいわゆるスーパーファンド法を参考にして日本に適用する場合の問題点を整理した。平成3年度には,以下の点を研究する予定であった。(1)土壤中の有機塩素系溶剤の検知管法による測定の最適測定条件を明らかにする。(2)土壤中の有機塩素系溶剤のヘキサン、水+ヘキサン、酢酸エチル、水+酢酸エチル、エチルアルコ-ル+ヘキサンなどによる溶媒抽出・GC/ECD測定法について,振盪方法、抽出時間などを調べ、最適測定条件を明らかにする。(3)地下水中及び土壤からの溶出水中の有機塩素溶剤のヘッドスペ-ス・ECG/GC測定法の最適測定条件を明らかにする。(4)適切な測定方法で秦野市における土壤及び地下水汚染の実態調査を行う。(1)については、約1mの穴を開け、上部に蓋をして測定すれば再現性よく測定できることを明らかにした。(2)については、従来の水+ヘキサンによる30分抽出法では抽出率がきわめて低く、正確な測定ができないことを明らかにし、エタノ-ルをねじ口円沈管に入れておき、これに土壤を現地で採取し、バイブロシェ-カ-で4回混合、遠心分離を繰り返し、さらに、2回以上の混合をしながら48時間抽出する方法を確立した。(3)についは、理論的な検討によって、測定条件を明確にし、予備的な実験を行った。(4)については、一部の地域で実態調査を行い、処理対策の検討を行った。
グリーンイノベーションの国際移転：中国とインドの風力・太陽光産業の比較研究

平成30年度の研究課題は、1.国際学術誌に投稿したインドの風力産業の技術移転戦略に関する論文の査読対応を完了させること、2.インドの太陽光産業の技術移転戦略に関する現地調査を行うこと、3.インドの風力産業を対象とした学習効果分析の論文を執筆することであった。以下に各課題毎の研究実績を記す。課題1:当該論文の修正を行い、国際学術誌であるEnergy Policyに再投稿し、採択の結果を得た。課題2:2018年8、9月に、インドで再生可能エネルギー政策に関する現地調査を実施した。その際、インド・デリーにあるJawaharlal Nehru Universityで、中国とインドの風力・太陽光発電産業の技術変化に関する研究報告を行なった。上記の研究を通じて、化石燃料から再生可能エネルギーへの急速な転換を進める中国とインドの技術戦略及び政策支援を明らかにし、新興国における低炭素型エネルギーシステムへの移行戦略に関する示唆を得ることができる。国際学術誌に投稿した2本の論文の査読対応に多大な労力を要したため。平成31年度の研究課題は、中国とインドのエネルギー転換政策の比較分析に関する論文を執筆し、学会報告を経て、国際学術誌に投稿することである。平成27年度の研究実施計画では、中国の風力産業の学習効果分析の完成と論文執筆、および、インドの風力産業の技術戦略に関するインタビュー調査の実施と論文執筆を目標としている。中国の風力発電産業において、20062011年の急速な市場拡大期に、風力発電技術メーカーによる技術の製造・研究開発経験の蓄積、および、風力発電事業者による技術の設置・運用経験の蓄積が風力発電事業の生産性に及ぼす影響を、実際の風力発電量データを用いて分析した。同期間において、メーカーや事業者による経験の蓄積が、顕著な発電効率の向上につながらなかったこと、その理由の一つとして、増加しすぎた風力発電に対する出力抑制が発電効率に負の影響を与えたことを明らかにした。本論文は、環境経済・政策学会などでの報告を経て、国際学術誌に投稿し、査読を受けている。また、19812012年のインドの風力発電技術メーカーを対象とし、国内の技術政策および政府間の技術協力が、民間企業の技術移転政策に与える影響を分析した。途上国への技術移転の促進のためには、安定的、大規模かつパフォーマンス志向の国内市場の創出が重要であることを明らかにした。本論文は、Ashgate Publishingから本の一章として出版された。これに基づき、インドの風力発電技術メーカーへのインタビュー調査を実施し、企業の技術戦略の意思決定メカニズムの詳細を明らかにする予定である。中国の風力産業の学習効果分析に関しては、論文執筆と国際学術誌への投稿を済ませ、査読結果を得て論文の修正作業に着手することができたため、当初の計画以上に進展したと評価できる。インドの風力産業の技術移転戦略に関する研究では、技術移転を促進するための国内技術政策のあり方に関する論文を出版することができた。上記の中国の論文執筆作業に注力する必要があったため、インドの風力発電技術メーカーに対するインタビュー調査を実施することができなかったが、ひとまず、過去に行ったインタビューの分析を進めて、追加調査のための準備を行うことができた。以上から、本研究は、全体的にはおおむね順調に進展していると評価できる。平成28年度の研究課題は、1.中国の風力産業を対象とした学習効果(経験蓄積による効率性の向上)に関する論文修正作業を完了させること、2.インドの風力産業の技術移転戦略に関する論文を学会報告すること、3.インドの太陽光産業の技術移転戦略に関する現地調査を行うこと、4.インドの風力産業を対象とした学習効果分析の論文を執筆することであった。以下、各課題に関する研究実績を記す。課題1:パネルデータ分析によって、20062011年の中国の風力産業の拡大期において、急増した風力発電に対して出力抑制を行なったことが、風力技術メーカーおよび発電事業者による学習効果を妨げたことを明らかにした。本論文は、国際学術誌の査読を受けて修正作業を行なったが、採択には至らなかったため、引き続き修正作業を要する。課題2:インタビュー調査に基づき、インドの風力産業では、技術そのもの(ハード)と基礎的な技術知識(ソフト)の移転が技術移転の多くを占めており、技術革新を行うための高度な技術知識の移転が不足していることを明らかにした。本論文は、2016年12月に、ナイロビ(ケニア)で開催されたEarth System Governance学会で報告した。課題3:インドの太陽光産業の現状を把握するために、2016年10月に、ムンバイ(インド)で開催されたInterSolar Indiaという太陽光産業のイベントに参加し、情報収集を行なった。課題4:インドの風力産業における学習効果分析のために、20002012年にインドで実施された258の風力発電プロジェクトから、分析に必要なデータの約8割を収集した。中国とインドは、海外技術の獲得に積極的に取組み、風力・太陽光産業の市場リーダーとしての地位を確立しつつあるため、上記の研究から技術移転および学習効果に関する有益な示唆を期待できる。中国の風力産業における学習効果分析の論文修正に多大な労力を要しており、その他の作業が遅れている。具体的には、平成28年度に完了する予定であった、インドの太陽光産業の技術移転戦略に関するインタビュー調査、および、インドの風力産業を対象とした学習効果分析が半分程度の進捗である。

平成29年度の研究課題は、1.中国の風力産業における学習効果分析の論文を修正し、国際学術誌に投稿すること、2.インドの風力産業の技術移転戦略に関する論文を完成させ、国際学術誌に投稿すること、3.インドの太陽光産業の技術移転戦略に関する現地調査およびデータ分析を行うこと、4.インドの風力産業を対象とした学習効果分析の論文を執筆することであった。以下に各課題に関する研究実績を記す。課題1:当該論文の修正を行い、国際学術誌であるEnergy Policyに投稿し、「Minor revision」の査読結果を得た。修正した論文を再投稿し、「採択」の結果を得た。課題2:環境経済・政策学会2017年大会で研究報告を行い、完成させた論文を国際学術誌であるEnergy Policyに投稿した。「Major revision」の査読結果を受け、修正した論文を再投稿し、現在、再査読の結果待ちである。課題3:課題1及び2の論文作業で多忙を極めたため、インドでの現地調査を行うことはできなかったが、デスクリサーチにより、中国とインドの風力・太陽光産業の技術政策の比較分析を論文にまとめた。本論文は、米国ジョージタウン大学が発行するGeorgetown Journal of Asian Affairsに掲載予定である。課題4:上記の3本の論文作業を優先する必要があったため、当該論文の作業を行うことはできなかった。上記の研究を通じて、化石燃料から再生可能エネルギーへの急速な転換を進める中国とインドの技術戦略及び政策支援を明らかにし、新興国における低炭素型エネルギーシステムへの移行戦略に関する示唆を得ることができる。国際学術誌に投稿した2本の論文の査読対応に多大な労力を要したため、インドの風力産業の学習効果分析に関する論文作業が滞っている。平成30年度の研究課題は、1.国際学術誌に投稿したインドの風力産業の技術移転戦略に関する論文の査読対応を完了させること、2.インドの太陽光産業の技術移転戦略に関する現地調査を行うこと、3.インドの風力産業を対象とした学習効果分析の論文を執筆することであった。以下に各課題毎の研究実績を記す。課題1:当該論文の修正を行い、国際学術誌であるEnergy Policyに再投稿し、採択の結果を得た。課題2:2018年8、9月に、インドで再生可能エネルギー政策に関する現地調査を実施した。その際、インド・デリーにあるJawaharlal Nehru Universityで、中国とインドの風力・太陽光発電産業の技術変化に関する研究報告を行なった。国際学術誌に投稿した2本の論文の査読対応に多大な労力を要したため。平成27年度の研究課題のフォローアップとして、当面は、中国の風力産業の学習効果に関する論文の修正作業を優先課題とする。また、インドの風力産業の技術移転戦略に関して、技術メーカーに対する追加のインタビュー調査を行い、学会報告を経て論文を完成させる。
宇宙の大規模構造の形成と背景放射の温度揺らぎ

膨張宇宙での密度揺らぎ、及び温度揺らぎの解析を数値的及び解析的に行った。まず、宇宙の幾何構造や、密度の総量などと温度揺らぎの空間パターンの関係を調べ、実際の温度揺らぎの観測データと正確な数値計算から求めた理論値との比較を行い、モデルに対する制限を付けた。現在の観測データは未だ特定のモデルを排除するというほど精度が良いものではないが、あまり宇宙の密度が低いモデルは望ましいものではない、という傾向を得た。次に、密度揺らぎの非線形成長が温度揺らぎにどのような影響を与えるかについて解析を行った。これは近い将来に観測されるであろう小さい角度スケールでの温度揺らぎに影響を及ぼすものである。さらに、小さいスケールでの密度揺らぎの発展について解析手法を用いてその物理過程の解明を行った。その結果は数値計算とも良い一致を示した。解析的手法を用いることで、個々の物理過程を別々に調べることが可能になり、その理解が進んだ。最後に、宇宙の質量の大部分を担っていると信じられているダ-クマタ-の正体がアクシオンであった場合について、宇宙の大規模構造の形成や温度揺らぎの発展について詳しい解析を行った。その結果、通常自然に生成されると信じられている等曲率揺らぎの初期条件だけでは温度揺らぎ、大規模構造どちらの観測もうまく説明することができず、断熱揺らぎの成分を混ぜる必要があること、さらにその混合比によっては、断熱揺らぎだけを考える通常のコールドダ-クマタ-の問題点を回避することができることを示した。
諸外国における情報倫理教育の調査研究--国際化教材開発のために

アジア、ヨーロッパ、米国における情報倫理教育について調査を行った。調査方法としては、インターネット調査(米国、中国)、教育担当者や行政の担当者への訪問インタビュー、字幕ビデオ付き教材を視聴してもらいその反応の調査等を行った。また、文化的背景の差異を見るために、日常の行動規範とインターネット上での振る舞いの関係を調べるアンケート項目を設計し予備調査を行った。メール、ウェブブラウジングのみならず、オークション、SNSなどネットワークは学生たちの生活に欠くことのできないものとなっている。一方近年フィッシングや情報漏えいの危険性、著作権の問題など、学生が身につけておかなければならない事項は増大している。このような情報倫理・情報セキュリティ教育のための大学での教材として、我々は情報倫理ビデオを開発してきており今年度第3版が完成した。ここではセキュリティポリシー・無線LAN・引用・公開鍵暗号・ネットホリックなどの最新の問題を取り込んだ。この開発と平行して、情報倫理ビデオの多言語化に取り組んでいる。これは次の3点の作業を進めるための材料とするためである。(1)情報倫理教育の国際比較のデータがほとんど無いので、諸外国における現状を調査をする際に、本教材を視聴してもらうことで問題点の共通性・非共通性が明らかになること、(2)国内の大学に在学する留学生のための教材の開発テストになること、(3)将来の国際共同開発の基礎資料を作ることこれまでに、フラッシュによる汎用的な字幕付け法を開発し、1クリップに対し、日本語・英語・中国語・韓国語・ドイツ語の字幕を開発した。またこれと平行して、通常のビデオ編集ソフトによる英語字幕を製作し、その比較を行った。フラッシュによるものは、文字とその背景の修飾に制限はあるが、日本語でタイムポイントを設定し、UTFコードで記載すればどの言語でも直ちに表示できるという優位性があることがわかった。予備的な調査として、作成した字幕ビデオをオーストリアの大学教員に視聴してもらい、その有効性の検討を行っている。インターネットの利用は我々の生活に欠くことのできないものとなっている。しかし近年、フィッシング詐欺や情報漏えいの危険性、著作権の問題など、ネットワーク利用時の問題点とその対処法を身につけることが必須となっている。そこにはセキュリティポリシー・無線LAN・引用・公開鍵暗号・ネットホリックなどの最新の問題を取り込んでいる。さらに、この情報倫理ビデオ教材の多言語化に取り組んでいる。これは(1)情報倫理教育の国際比較を行い、諸外国における現状を調査する際に、本教材を視聴してもらうことで問題点の共通性・非共通性が調べること、(2)国内の大学に在学する留学生のための教材の開発テストになること、(3)将来の国際共同開発の基礎資料を作ること、を目的とした作業である。国際比較のために、ドイツ・アウグスブルグ大学、ハイデルベルグ大学、マックスプランク研究所、スイス・チューリッヒ市を訪問し、大学のメディア研究者、学生、ネットワーク管理者、小学校の教員にインタビューを行い、各国の情報倫理教育の現状について調査した。また、米国の20代前後の若者を対象として、インターネット上でのアンケート調査を行った。アウグスブルグ大学ではさらに学生に情報倫理ビデオを視聴してもらい、アンケート調査を行った。また、各国の情報教育などの研究者を対象に、情報倫理教育の実施状況などについて調査を行った。インターネットが大学での活動の不可欠なインフラとなるにつれ、自らの身を守り、また加害者とならないために、ネットワーク上でのセキュリティ、プライバシーの取り扱い、著作権、肖像権、P2P、ウェブアクセシビリティなど、学生が知っておかなければならないことは多い。世界の多くの国がネットワーク社会に入りつつあり、特にアジアで学生に健全な利用を行って欲しいと考えている人々は、情報倫理教材に大きな関心を持っている。そこで情報倫理の国際化教材を開発するための予備調査研究として、昨年度に引き続いて調査を行った。調査内容は、諸外国の情報倫理教育、特に教材開発の現状、情報倫理教育を実施するにあたっての国による文化・社会習慣の相違により生じる特異性などである。具体的には、以下のような調査や活動を実施した。(1)中国の若い世代を対象にインターネット上で調査(2)インターネット上での行動規範についてのアンケート項目の設計(3)ドイツ、ハンガリーで学生、教員に対する対面調査(ハンガリーではアンケート調査も実施)(4)欧州共同体で安全なインターネット利用について活動を行っているINSAFEの訪問とインタビュー(5)言語を越えた教材として、1コママンガによる情報倫理の教材の可能性の調査(6)韓国の情報倫理研究者を交えたワークショップの実施昨年度の米国と比較すると、インターネットの情報手段としての重要性やフィッシングへの意識などに差異が見られ、特に著作権に対する意識には差が見られる。ブリュッセルのINSAFEは、専門職員グループによる非常に活発な活動が印象的であり、日本でも対応する組織の必要性が痛感された。情報倫理は個人の道徳規範とも密接に関係し、教材の効果があったのか、そもそも教育が可能なのかという問題を抱える。現在、解析が進んでいる上記アンケート予備調査を元に、この問題に科学的に答えることができれば、国際教材共同開発へ向けての一歩が踏み出せる。
ｉＰＳ細胞技術を利用した、女性器腫瘍免疫療法の新規開発

Ff-WT1-CD8細胞はHLA-A:2402、WT1ペプチド特異的な細胞傷害性、増殖能を持ち、HLA-A:2402 WT1発現腫瘍細胞株を傷害する事をしめした。in vivoでの抗腫瘍効果を検証するために、免疫不全マウスに腫瘍細胞を腹腔内投与し作成したモデルにて、Ff-WT1 CD8細胞の腹腔内投与を行ったところ、腫瘍進展の抑制及び生存期間の有意な延長を確認する事に成功した。また、皮下腫瘍を作成したモデルにおいては、Ff-WT1 CD8細胞の静脈投与にて腫瘍サイズの増大抑制効果を確認し、静脈投与にて、腫瘍周囲に遊走する能力を持つ事が確認された。28年度が最終年度であるため、記入しない。HPV特異的なCTL由来のiPS細胞を作る事には未だ成功していないが、替わりに卵巣明細胞腺癌に発現しているGlypican 3特異的なCTLよりiPS細胞を作製する事に成功した。本細胞を分化させ、CTLを誘導する過程において、CD4 CD8 Double Positive(DP)細胞に分化した細胞ではTCRα鎖の再構成が起こり、別種のTCRが産生されてしまうことがわかった。ゲノム編集技術によりiPS細胞の段階で、TCRの再構成を起こす遺伝子であるRAG遺伝子をKOしたところ、TCRα鎖の変化を防ぐ事に成功した。また、DPを経由した分化CD8陽性細胞はCD8β陽性であった。先行報告でのiPSより分化させた細胞はCD8α(+) CD8β(-)であったが、成熟刺激法の改良によりCD8β(+)細胞を産生することに成功した。CD8βはMHC-ペプチド複合体とTCRの反応性を高める役割が有り、CD8β陽性細胞はよりターゲットペプチドに反応性の高いことを示す事が出来た。本年度の研究にて、単一のGPC3特異的TCRを発現するCD8陽性CTLを分化させる事が可能になった。これらの細胞は、従来法で作っていたCTLよりより反応性の高い細胞であった。また、マウス由来フィーダー細胞を使わない培養系にてこのCTLを分化させる事にも成功しており、今後の臨床研究へ進んでいくための基礎データとして有用なものになった。女性器をターゲットとするCTLをiPSから分化させることに成功した。また分化系の改良により、より臨床効果の高いと考えられる細胞を作る事に成功した。現在使用している培養法は、安定して細胞を分化させる事が出来ており非常に再現性の高い方法にすることができた。また、TCRを導入したiPS細胞を使った実験も並行して行っており、こちらも導入したTCRを発現するCTLを誘導する事に成功している。多少の方向修正はあるが、全体的には概ね順調に進行していると考えられる。マウス腫瘍モデルでの、抗腫瘍効果について検証を現在行っている。腹腔内腫瘍モデルでは、一定の効果を認める事が出来るが、固形癌モデルでは、効果が小さい事がわかってきている。これは、iPS由来CTLの遊走能の低さによるのではないかと考えている。各種遊走マーカーの発現レベルを調べ、それらに合わせて腫瘍への浸潤をよくする前処置、サイトカインの併用を行う事で、よりよい投与条件を検討していく。また、TCR導入iPS細胞より分化したCTLについて、機能解析、vivoでの抗腫瘍効果について検証も行っていく。
変調周波数追随反応における下位脳幹聴覚路の関与に関する基礎的研究

実験動物として成猫12匹を用い、ハロセン麻酔下に脳定位手術にて深部用電極を脳幹聴覚路に挿入し、刺激音の搬送周波数、変調周波数変調度、音圧などのパラメータや位置による変調周波数追随反応、AMFRの波形の変化を検討した。蝸牛神経核腹側および両側下丘中心核腹側における測定において変調波形様電位の存在を認め、脳組織内における容積伝導状態について検討し、脳表にて固定電位を形成する過程を確認した。これは、頭皮上におけるAMFRがSAM音波形が1次ニューロンを経て半波整流されて上位の聴覚路に伝達される過程で生じると推測される周波数追随反応、FFR波形の歪み成分自体に起源を有するものではなく、AM音に対する処理機構を反映しているものであることの根拠に成りうるものと考えられた。ゆえにAMFRは周波数特性の高い反応として他覚的聴力検査への応用のみならず、音声ピッチ認識に関する検査法となりうる可能性がある。また、測定時間を短縮させるため、異なった搬送周波数および変調周波数の組み合わせによる複数のSAM音波形の複合音を刺激音として用い、同時に複数の周波数のオ-ジオグラムの作成を試み、成猫を用いた実験にて単独のSAM音刺激の場合とほぼ同等の結果を得た。なおARモデルを用いた位相および振幅のスペクトル解析法の導入はハードウエアの制約により今回は見送られた。
複雑系の概念を用いた地盤-杭-上部構造物系の地震時挙動の推定

液状化地盤では長周期振動が卓越して免震構造物が共振し、構造物の擁壁への衝突や積層ゴムの損傷などの可能性がある。また、免震構造物では、基礎の傾斜の影響によって積層ゴムの水平剛性が低下するため、杭の耐震性は重要である。そこで、杭剛性をパラメータとした液状化地盤-杭-免震構造物系の動的遠心載荷実験を行い、杭剛性が免震構造物の応答と杭応力に及ぼす影響を検討した。低剛性杭の杭先端せん断力は、高剛性杭より小さくなった。これは、低剛性杭の基礎部は地盤に追従して変位する傾向が強く、低剛性杭の基礎根入れ部に作用する土圧摩擦合力が、高剛性杭より小さくなったためである。一方、低剛性杭の免震層変位は、高剛性杭より大きくなった。これは、構造物固有周期付近の周期帯において、低剛性杭の基礎部加速度の振幅が、高剛性杭より大きくなったためと考えられる。これから、低剛性杭を用いた免震構造物の設計において、免震層のクリアランスへの配慮が必要と考えられる。杭基礎構造物の安全性を検討するためには、大地震後の杭基礎の健全性を評価することが重要となる。そこで、大型せん断土槽を用いたRC杭破壊実験のデータを用いて、複雑系の概念に基づくカオス時系列解析を用いた杭の損傷評価手法を検討した。本震(最大加速度310cm/s^2)の前後に、前震と余震(最大加速度30cm/s^2)を想定した加振が行われた。本震で地盤が液状化し、RC杭が破壊した。カオス時系列解析では、時系列データを時間遅れ座標系に埋め込んで構成される「アトラクタ」と呼ばれる多様体を用いて、システムの挙動特性を検討する。アトラクタの形状は前震と余震で異なった。アトラクタの形状は系の挙動特性によって異なることを考慮すると、杭の損傷によって構造物の挙動特性に変化が生じたと考えられる。これから、カオス時系列解析を用いて杭の損傷を検出できる可能性のあることが分かった。複雑系の概念に基づくカオス時系列解析は、システムの過去の挙動から、その後の挙動を推定することを目的とした時系列解析手法である。この手法は、時系列データを時間遅れ座標系に埋め込んで再構成された「アトラクタ」と呼ばれる多様体に、システムの挙動の特性が位相構造として保存されるという原理に基づくものである。これから、ある時系列データのアトラクタを再構成することで、システムの挙動の特徴を抽出することが出来ると考えられる。地震時に破壊した杭は、健全な杭と異なる挙動を示すと考えられる。これから、杭破壊前後の時系列データのアトラクタを比較することで、挙動の特性の変化を検出できる可能性があると考えられる。そこで、(旧)科学技術庁防災科学技術研究所の水平1次元大型振動台を用いて行われたRC杭基礎の破壊実験において、カオス時系列解析を用いた杭の損傷の検出可能性を検討した。実験では、前震、本震および余震を想定した加振が行われた。木震で地盤が液状化し、RC杭が破壊した。本研究では、杭破壊前後の系の挙動を比較するため、前震と余震の杭の加速度データに対し、カオス時系列解析を適用した。カオス時系列解析では、時系列データを時間遅れ座標系に埋め込む。この座標系の次元を埋め込み次元と呼ぶ。埋め込み次元はシステムの決定論的性質の指標と考えることができる。アトラクタの埋め込み次元を推定したところ、余震の埋め込み次元は、前震のそれより高くなった。これは、杭が破壊したことで、杭の挙動の決定論的性質が低下したことを示唆している。これから、杭の加速度の埋め込み次元を比較することで、杭の損傷を検出できる可能性があることが分かった。

カオス時系列解析では、時系列データを時間遅れ座標系に埋め込んで構成される「アトラクタ」と呼ばれる多様体を用いて、システムの挙動特性を検討する。アトラクタの形状は前震と余震で異なった。アトラクタの形状は系の挙動特性によって異なることを考慮すると、杭の損傷によって構造物の挙動特性に変化が生じたと考えられる。これから、カオス時系列解析を用いて杭の損傷を検出できる可能性のあることが分かった。
肺癌の治癒を目指すEGFR-TKI、抗EGFR抗体とベバシズマブ併用療法の効果

EGFR遺伝子変異を伴う肺癌は,日本人の非喫煙者に発生する肺がんの半数以上を占め,非常に重要な疾患群である。EGFRチロシンリン酸化阻害薬(TKIs)は,がんの直接的な原因であるEGFRの増殖シグナルを阻害することで劇的な効果を示すものの,獲得耐性が生じることが未解決の課題である。その耐性機序の50-60%は,耐性遺伝子変異であるEGFR T790Mであることが知られている。本研究では,EGFR-TKIs,抗EGFR抗体および血管新生阻害薬を併用し集学的にEGFRを阻害することで耐性を克服するのみならず,長期的な肺癌の制御,治癒を目指した治療戦略の基礎的検討を行い,臨床試験のための基礎データ収集することを目的としている。EGFR T790Mを有する肺癌細胞株2種類を用いてin vivoで第3世代EGFR-TKIオシメルチニブ、抗EGFR抗体セツキシマブ、血管新生阻害薬ベバシズマブ3剤併用療法の効果につき検討した。それぞれの薬剤の単剤での効果は限定的であったが、2剤併用療法(オシメルチニブ+セツキシマブ、オシメルチニブ+ベバシズマブ)、3剤併用療法(オシメルチニブ+セツキシマブ+ベバシズマブ)はより高い抗腫瘍効果をしめした。さらに興味深いことに3剤併用療法は2剤併用療法より深い寛解をもたらした。また3剤併用療法による有害事象は2剤併用療法、単剤療法と比べて増加しなかった。続いて3剤併用療法がなぜ高い効果を有するかについて検討した。腫瘍微小環境においてVEGF,HIF-1などの増多を認め、併用療法がなぜより有効であるかの病態であると推察された。本研究では,EGFR遺伝子変異を有する既知の肺癌細胞株のマウス皮下腫瘍腫瘍モデル,遺伝子改変マウスおよび患者組織の直接移植モデルを用い,EGFR-TKIs,抗EGFR抗体および血管新生阻害薬を併用し集学的にEGFRを阻害することで耐性を克服するのみならず,長期的な肺癌の制御,治癒を目指した治療戦略の基礎的検討を行い,臨床試験のための基礎データ収集することを目的としている。おおむね予定通りの結果が得られている。1in vitroにおける検討として,MTTアッセイ法を用い,複数の肺癌細胞株に対するEGFR阻害薬AZD9291のIC50を測定し、AZD9291がEGFR遺伝子変異を持つ肺癌細胞に特異的に効果を示すことができた。2皮下腫瘍マウスモデルとして,細胞を200万/mouseで皮下投与し10日後に腫瘍形成を確認し,薬剤投与を開始する。コントロール群・AZD9291単剤群・Cetuximab単剤群・Bevacizumab単剤群・AZD9291/Cet併用群・AZD9291/Bev併用群・AZD9291/Cet/Bev併用群の効果を検証した。AZD9291は10mg/kg/Day経口投与,その他の薬剤は前研究を踏襲し(Kudo et al Mol Oncol 2017),Cetは0.1mg/bodyを週1回,Bevは,2 mg/kgを週2回腹腔内投与としたが、忍容性十分で、薬剤の増量が可能であった。in vivoマウスモデルで併用治療の有効性を検証したが、仮説通りに有効性を確認することができた。EGFR T790

Mを有する肺癌細胞株2種類を用いてin vivoで第3世代EGFR-TKIオシメルチニブ、抗EGFR抗体セツキシマブ、血管新生阻害薬ベバシズマブ3剤併用療法の効果につき検討した。それぞれの薬剤の単剤での効果は限定的であったが、2剤併用療法(オシメルチニブ+セツキシマブ、オシメルチニブ+ベバシズマブ)、3剤併用療法(オシメルチニブ+セツキシマブ+ベバシズマブ)はより高い抗腫瘍効果をしめした。さらに興味深いことに3剤併用療法は2剤併用療法より深い寛解をもたらした。また3剤併用療法による有害事象は2剤併用療法、単剤療法と比べて増加しなかった。続いて3剤併用療法がなぜ高い効果を有するかについて検討した。腫瘍微小環境においてVEGF,HIF-1などの増多を認め、併用療法がなぜより有効であるかの病態であると推察された。異なる細胞株、異なる実験モデルを用い、併用治療の優越性を検証する。また、そのメカニズムにつきmRNA,タンパク発現の変化を包括的にスクリーニングし検証する。In vivoで併用治療の有効性の再現性につき条件を変えて検証行う。また併用治療がなぜ有効かについてそのメカニズムの探索、検証していく予定である。前研究の経験が生かされ、予定より予備実験の施行回数が少なくて済んだため、実験動物、試薬の必要用量が少なくて済んだ。実験計画はおおむね予定通り進行している。マウス、試薬などを効率的に使用することができ、13297円翌年に繰り越すこととなった。来年度は、併用治療の機序の探索を行う予定である。マウス飼育費、PCR,免疫染色など試薬に使用予定である。繰り越し金は、次年度の検証実験に使用する。
リンパ球の分化と免疫応答における細胞周期調節に関わる分子機構の研究

リンパ球において、リンフォカインや抗原刺激などの増殖誘導性刺激によって、あらたに転写誘導される新規遺伝子Sipa-1を単離した。Sipa-1遺伝子はヒトおよびマウスで高い構造的相同性をもって保持されており、いずれにおいても正常組織のうちリンパ系組織に選択的に強く発現される。Sipa-1遺伝子はSH3結合、RaplGAP、PEST,ロイシンジッパーを含むコイルドコイルの各ドメインよりなる130kDaの蛋白(p130)をコードしている。バキュロウイルスで発現されたリコンビナントp130は、実際にRasファミリーの低分子G蛋白Rap1に対して、選択的なGTPase活性化作用(GAP)を有していた。C末端欠失p130をNIH3T3細胞に強発現させると静止期(G0)から、増殖刺激による増殖期への進入が阻害されることから、Sipa-1蛋白は恐らくそのRaplGAP活性を介して細胞の静止期と増殖期との移行の制御に関与しているものと考えられた。さらに染色体マッピングの結果、マウスSipa-1遺伝子は第19染色体中心体近傍に、ヒトSipa-1遺伝子は第11染色体長腕(11q13.3)のサイクリンD1、BCL-1近傍にマップされた。これまで知られている唯一のRap1GAP (GAP3)は、専ら神経系に発現されている。現在この両組織に選択的に発現されるRap1GAP、Sipa-1とGAP3、についてさらにそれらの機能を比較検討中である。我々がクローニングした新しい遺伝子Spa-1についてすでに以下の点を明らかにしてきた。(1)Spa-1は、Rap-1,Ranに対してGAP活性を有するリンパ系に特異的に発言される分子であり、これまでのところ知られている唯一の核内GAPである。(2)Spa-1は、リンパ球に増殖性サイトカインや抗原刺激によって特異的に発現誘導され、NIH3T3細胞への遺伝子導入実験から、細胞分裂反応の制御に深く関与していることが示唆された。(3)Spa-1遺伝子は85kDaの蛋白をコードするが、リンパ球の中では約60-65kDaの分子へと特異的にプロセスされ、この過程が同分子の核内移動に重要であることが示唆された。さらに、このプロセスされた蛋白が特異的に細胞増殖に抑制効果を示し得ることも明かとなった。(4)Spa-1蛋白は試験管内で選択的に低分子G蛋白のうちRanおよびRap-1Aと結合することが証明された。(5)マウスSpa-1のゲノム遺伝子のクローニングと染色体マッピングを終え、同遺伝子が第19番目の染色体上の最もセントロメア側に位置すること、ヒトではおそらく11Q13に相当することが明らかとなった。(6)ヒトSpa-1遺伝子の単離に成功した。正常の静止期リンパ球が細胞増殖周期へ進入するのに伴って新たに転写誘導される遺伝子Spa-1を単離しその構造と機能解析を前年度にひきつづき進めた。Spa-1遺伝子は、Rasファミリーの低分子G蛋白Rap1にたいするGTPase活性化を担うGAPドメイン、ロイシンジッパーを含むコイル構造、PEST配列等からなる130kDaの分子(p130)をコードし、生体内では主にリンパ系組織に強く発現されている。p130はmRNAとは逆に、静止期(G0)細胞で多く発現されるが細胞増殖周期への進入に伴って急速に分解されてその発現は抑制される。C-末を欠くSpa-1遺伝子の導入によって同蛋白を過剰発現させると細胞周期の進行に破綻をきたすことから、Spa-1遺伝子産物は細胞周期への進入と離脱の抑制に重要な働きをしていることが強く示唆された。ゲノム解析から、ヒトSpa-1遺伝子は第13染色体長腕(11q13.3)にマップされ、BCL1転座部位をはさんで白血病性癌遺伝子の一つであるサイクリンD1遺伝子の極めて近傍に存在することが示され、ヒト細胞癌化との関連が注目された。