hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人為的な影響の大きい中央アジア・アラル海流域における水資源データベースの構築研究課題名

本研究では,中央アジア・アラル海流域における水資源分布の把握に向けて,人間活動が与えている影響の評価を行った.まずは水文陸面過程モデルおよび流出モデルに,衛星解析と現地調査から得られた水利用情報を反映させることで,アラル海流域における人間活動を含んだ陸面水文動態を把握した.研究成果を元に,アラル海流域水資源データベースを作成した.本研究では,中央アジア・アラル海流域における水資源分布の把握に向けて,人間活動が与えている影響の評価を行った.まずは水文陸面過程モデルおよび流出モデルに,衛星解析と現地調査から得られた水利用情報を反映させることで,アラル海流域における人間活動を含んだ陸面水文動態を把握した.研究成果を元に,アラル海流域水資源データベースを作成した.22年度は,ソ連邦が崩壊した1991年から現在までを対象に,複数の衛星データを用いて土地利用分類ならびに水利用推定の手法を開発した.まずは中央アジアにおける気象・水文,衛星,各種統計データの整備を行った。具体的には,MODIS,SPOT-VEGETATION,NOAA-AVHRRを用いて,氷河,砂漠,森林,農耕地等の土地被覆分類および人間活動の長期変動を検出した.2000年以降はMODISを用いた土地被覆分類を行い,耕地面積等の統計データから検証を加えた.対象流域は多様な土地被覆を含むことから,可視近赤外を用いた植生活性度および短波長赤外を用いた水面・植生含水量の検出に加え,熱赤外データを併用して土地被覆解析を行った.MODIS解析で得られた結果から,アラル海の縮小,アイダール湖の拡大,水田面積の減少などの特徴が見られたことから,2005年以降に関してはさらに高解像度のALOS -AVNIR2,PRISM,PALSARなどのセンサーを活用して,変化がみられた地域において詳細な解析を行った.次に検出した土地被覆の変化を人為起源と自然起源に大別し,ダム建設や農耕地拡大等の人為要因に関しては,統計データなど過去の履歴を用いて定量的に検証・評価した.特に興味深い変化が検出されたウズベキスタン,キジルケセック周辺にでは,植生の季節変動に関する解析を行ったほか,主な生業である放牧と農耕に関して2010年11月に現地調査を行った.またキジルクム砂漠に数多く点在するオアシスに関して,水源の種類と周辺水利用に関しても同時期に現地調査を行い,衛星画像も併用しながら解析を行った.本研究では,国際的水管理政策の重要性が高い中央アジア・アラル海流域における水資源分布の把握に向けて,ダム建設や農地灌漑などの人間活動が与えている影響の評価を行った.まずは水文陸面過程モデルおよび流出モデルに,衛星解析と現地調査から得られた水利用情報を反映させることで,アラル海流域における人間活動を含んだ陸面水文動態を把握した.中央アジア・アラル海流域は1960年代以降,水資源を大規模農地灌漑に集中的に利用してきた地域であり,その結果アラル海の縮小や農地塩害,析出塩類による健康被害などが報告されている.本研究で重要な点としては,人間活動が流域水循環に与える影響を出来る限り定量的に評価したことである.人間活動は水循環を構成する要素のうち唯一能動的に意思決定できるものであり,それが長期間作用したときに生じる因果関係を知ることは今後の水資原計画において非常に有益である.本研究の最終成果物となるアラル海流域水資源データベースは,流域各国の合意に基づく統合的な流域管理に向けて,流域の把握に必要な情報を整備し大陸スケールの視野で俯瞰する有力なツールとして使用していきたい.つまり本研究課題は学術的意義のみならず,将来日本の貢献が期待される中央アジアにおける水資源開発技術援助への情報提供という意味においても,社会的意義が大きいといえる.またアラル海流域における問題は,世界各地の水利用・水管理を考える上で重要なモデルケースとなりうる.
空力騒音の低減を目指したパルスレーザー照射によるミクロな圧力波源の生成

流体に関する振動や騒音の能動的制御の先端的手法としてレーザー照射による波源の生成を試みた。まず、現有の高出力連続発振Nd:YAGレーザー(波長1064μm)の共振ミラー間にAO-Qスイッチを挿入し、その高周波駆動装置を新規に購入して任意の周波数でパルス発振できるように改造した。最大50kHzの周波数で最大平均出力約80Wで赤外レーザーパルスが照射可能となった。着色紙ならば集光せずともたちまち発火する程度のものである。これを金属面およびカーボン面に照射して周囲の流体への作用を計測していたところ、共振ミラーがパルスレーザーの出力に耐えきれなくなって一部破損し、平均出力が10W程度に低下した状態での実験となった。予定よりかなり微弱となったこの波源の様子を調べるために、ターゲットを真空チャンバー中に設置してレーザーを集光して照射し、加熱によって蒸発した分子を質量分析計を用いて計測することとした。再現性をよくするため、ターゲットはバルクではなくスポット状の蒸着膜とし簡易に製作可能なアルミニウムを対象とした。結果としては、周波数が高いほどレーザーのエネルギーが効率よく熱に変換されること、膜厚(25nmから200nm)によって蒸発の様子は変わらないこと等が明らかになった。また並行して実験に則した熱伝導シミュレーションを行い、アルミニウム内部の周期的な温度変化が明らかにできた。特に、同じW数でも周波数の低いほど熱への変換が少ない理由として、1パルスあたりのエネルギーが強いために衝撃波として基板へ散逸されてしまう点をモデル化して組み込むことで実験結果と良い一致が得られた。ただし本来の目的である周囲の流体への作用については特に実験面で今後も研究を続ける予定である。
餌料用動物プランクトンの行動特性：環境応答メカニズムの解明と仔魚飼育技術への展開

ワムシ、ミジンコ、カイアシ類を研究に用いた。匍匐性カイアシ類のTigriopus japonicusを高密度、暗黒、飢餓条件に置くことにより、浮遊交代の割合が増加した。どの種も正の走光性を示し、眼点の視感度特性と一致した。ミジンコとカイアシ類は光量が強くなると負の走光性を示し、底面からの光照射によって水柱の上方に分布した。ワムシとカイアシ類は正の重力走性、ミジンコは負の重力走性を示した。ワムシを給餌して成長したマングローブキリフィッシュの仔魚を、異なる餌料で飼育した結果、生残率はチグリオプス給餌区が高く、干出耐性もミジンコ給餌区とチグリオプス給餌区がアルテミア給餌区より有意に高かった。次の3点について研究を行った。(1)餌料生物種および仔魚の視感度特性:シオミズツボワムシ、チグリオプス、アルテミアの餌料用動物プランクトンの眼点は、青色光(470μm)と緑色光(525μm)をよく吸収したが、赤色光(660μm)をほとんど吸収しないことがわかった。一方、ミジンコの複眼と仔魚(マングローブキリフィッシュ)はどの波長光に対しても高い吸収率を示した。(2)光照射による行動パタン(走光性)の変化と生活史パラメータ:上記の動物種は、すべて正の走光性を示し、特にワムシとチグリオプスは青色光に対して強い走光性を示した。ワムシにパン酵母を給餌したとき、眼点色素の吸光度(A)は、0.15(測定波長460525nm)で、微細藻のナンノクロロプシスを給餌したとき(A=1.021.06)に比べて小さかった。眼点色素の分布域もナンノ給餌区(82.9μm^2)に比べてパン酵母給餌区(14.7μm^2)では小さくなった。餌料条件の違いはワムシの走光性にも影響を与え、赤色光や強い青色光(15.0W/m^2)の照射時には餌料間で違いは見られなかったが、弱い青色照射下(0.1, 0.5W/m^2)では、正の走光性を示すワムシの割合が、ナンノ給餌で8890%だったのに対し、パン酵母給餌では4756%にとどまった。また、両給餌区共にワムシ増殖率には放射照度間、光波長間で違いがなかった。(3)餌料生物の行動パタンの変化と生活史パラメータ:ワムシは、餌料環境が良好なときに付着して、摂餌を活発に行い、環境の悪化にともなって遊泳行動を活発に示した。また、母ワムシの加齢にともない、産卵終了後の付着時間が減少した。低光量下(0.5W/m^2)では付着率が上昇するが、強光下では遊泳個体が増加し、ストレス下からの逃避手段として遊泳行動が機能していることが示唆された。汽水産のワムシ(1)、カイアシ類(2,3)、ミジンコ(4)を用い、次の結果を得た。(1)ワムシが生涯に付着と遊泳を繰り返す回数(平均±標準偏差)は1.3±2.3回/時、合計付着時間は57.6±11.9分/時で、加齢に伴う付着時間、付着回数の変化はなかった。(2)Tigriopus japonicusを高密度・暗黒・飢餓条件におくと,容器内の上部で遊泳する個体が最も多く(16.8 %),他の条件下では遊泳個体の割合は3.0-13.4 %だった。0.5 W/m2の光照射では,青色光に対してのみ,本種は正の走光性を示した。2.0 W/m2では正の走光性を示したが,3.5 W/m2では負の走光性を示した。また,2.0, 3.5 W/m2の青色光を容器の底面から照射することによって、本種の正の重力走性よりも負の走光性が上回り,他の波長と比較して浮遊個体の割合が有意に高くなった(44.6-47.4 %)。三次元培養システムを用いて微小重力下で培養しても、浮遊する個体が増えることは無かった。(3)Acartia tonsaとT. japonicusの成体1個体とノープリウス幼生1, 5, 10個体を48時間共存させ,給餌および無給餌条件下で共食いの誘発状況を調べた。

A. tonsaでは給餌,無給餌の両条件下で,成体による共食いと判断されるノープリウス幼生の減耗がみられ,特に無給餌下での幼生の生残(12-50%)は給餌下(56-80%)より低くなった。T. japonicusでは,共食いと判断される幼生の減少はみられなかった。(4)光の強さと波長に関わらず、ミジンコは正の光走性を示し、眼点または複眼の視感度特性と一致した。重力については、ワムシは正の走性、ミジンコは負の走性を示し、このとき上部に光照射しても重力走性による分布を維持した。一方、下部から光照射すると負の重力走性に逆らって、下層へ移動するミジンコが出現した。(1)カイアシ類2種の量産培養:Acartia tonsaの孵化ノープリウス幼生1000個体から培養を開始し、12, 15日目に培養器内から全ての卵とノープリウス幼生を分離し、別の水槽に移して、培養を行った。3日に1回、各培養器の個体群密度から、容器内の推定個体数を算出した。これらを分離培養区とし、バッチ培養区の個体数と比較した。その結果、バッチ培養では、日数の経過に伴ってA. tonsaの個体数は減少したが、分離培養区ではバッチ培養時の約9倍の個体数の増加がみられた。またT. japonicusの増殖は、鶏糞抽出液の添加によって高くなり、1 mL/L添加区ではバッチ培養時(4800.0±480.0個体)の約1.5倍(7057.8±981.2個体)、2 mL/L添加区では約2.5倍(12177.8±694.9個体)となった。(2)ミジンコの光反応:放射照度0.5 W/m2では全ての波長光に対し、ミジンコは正の走光性を示した。一方、高エネルギーの短波長に対し忌避行動を示し、波長による正の走光性だけではなく、負の走光性を利用して行動をコントロールできる可能性がある。(3)仔魚飼育水槽でのワムシ分布:小型のプロアレスProales similisの水槽内分布を検討した。プロアレスは給餌した直後、全層で均一に分布したが、1日が経過すると表層、中層に分布する割合が著しく少なくなり、底層に分布が偏った。(4)仔魚飼育実験:ワムシを給餌して成長した仔魚を、アルテミア、ミジンコ、カイアシ類の3種の餌料生物を給餌し成長を比較した。生残率はアルテミア給餌区で16.7±9.8%,ミジンコ給餌区で20.8±3.8%,チグリオプス給餌区で39.4±3.1%となり,チグリオプス給餌区が有意に高かった。干出耐性もミジンコ給餌区とチグリオプス給餌区がアルテミア給餌区より有意に高かった。26年度が最終年度であるため、記入しない。水産増殖学、応用プランクトン学26年度が最終年度であるため、記入しない。餌料生物3種と仔魚の視感度特性と光走性を明らかにでき、ワムシの行動パタンについても当初予定した餌料のみならず、光に対する応答についても知見を得ることができた。24年度に計画していたミジンコとカイアシ類の飛び跳ね行動については次年度に検討する予定である。同種の複数個体の共存下で、各動物プランクトン種の生活史と行動パラメータ(付着、匍匐、光走性、共食い)を明らかにし、当初の目的を達成している。特に前年度の結果にもとづき、新たに重力に対する走性を検討した結果、種特異的な重力走性を有することを明らかにした。推測された仔魚期の海産魚と共存させた実験も実施し、飼育結果を解析中である。また、動物プランクトンの光走性を司る眼点色素はロドプシンであると推定し、ワムシの機能性遺伝子解析によるオプシン遺伝子の存在について検討を実施している。以上より、おおむね順調に進展していると判断する。計画調書の記載にしたがって研究を継続する。24年度の研究を通じて、光走性のみならず、実験水槽の器壁や重力に対する走性であると推測される事例が見つかり、これらについて検討を新たに開始したい。計画調書の記載にしたがって、研究を継続する。前年度まで検討した飢餓に対する応答のみならず、短時間の水温や塩分ストレスに対する生活史と行動の変化についても新たに検討を行いたい。
芳香族アミノ酸アミノ基転移酵素の基質認識機構の解明

アミノ基転移酵素はアミノ酸代謝においてアミノ酸とオキソ酸間のアミノ基の転移反応を行なう。各アミノ酸に対する親和性が異なる複数種類のアミノ基転移酵素が報告されているが、申請者は中でも芳香族アミノ酸を基質とするアミノ基転移酵素(AroAT)に着目し、酵素の構造と機能両側面からその触媒機構を理解することを目的としている。現在までに所属研究室においては、立体構造からの知見を元にアスパラギン酸を基質とするアミノ基転移酵素(AspAT)について詳しく解析されている。そこで異なるアミノ基転移酵素間の基質特異性やその認識機構を比較するためにも、まず現時点で不明なAroAT立体構造の解明が必要であると考え、本申請内容であるサルモネラ菌AroAT遺伝子のクローニングと蛋白質発現系を作成した。まず大腸菌AroATとAspAT間で相同性の少ない部分を考慮して大腸菌AroATコード領域の内側でオリゴヌクレオチドプライマーを作成した。これを用いてPCR法で、サルモネラ菌ゲノムDNAより、大腸菌AroATに相同性の高いDNA断片を得た。次に、カセットDNAを用いたゲノムDNAウォーキング法により5'側あるいは3'側の非コード領域を含むDNA断片を得、最後に得られた非翻訳領域の一部をプライマーにしたPCRをもう一度行ない、全長域のDNAを得た。得られたDNAにおける蛋白質コード領域は大腸菌AroATと同じくGTGを開始コドンとし、また、チロシンを介した発現調節蛋白質TyrRの結合部位(TyrRボックス)のコンセンサス配列が、大腸菌AroAT遺伝子と同様、一部コード領域に重複して5'側に認められた。またコードされている蛋白質は397残基からなり、計算より求めた分子量は43375であった。そのアミノ酸配列は、大腸菌AroATのものと87.9%と高い相同性を示し、一方これまでに一次構造の解析されている他のAroAT、また大腸菌AspATとは40%前後の相同性であった。次にこれをLacプロモータの下流に置いたプラスミドを作成し、大腸菌AroAT遺伝子を不活化した株(TY103)において蛋白質を発現させた。このサルモネラ菌AroAT遺伝子を戻した菌の粗抽出物にはTY103では見られないAroAT活性が、大腸菌AroAT遺伝子を戻したものと同程度に回復した。このことより、得られた遺伝子産物は大腸菌AroATと同等の酵素活性を示すと考えられた。以上の結果より大腸菌内でのサルモネラ菌AroAT蛋白質の発現系が構築できたので、この系を用いてサルモネラ菌AroATを精製している。
膵β細胞におけるインスリン発現機序の解明と新たな膵β細胞の再生

糖尿病の病因はインスリンの作用不足であり、進行した病態では膵β細胞からのインスリン合成/分泌不全が生じる。我々は現在までに膵β細胞におけるインスリン遺伝子転写機構について検討してきた。インスリン遺伝子転写の生理的刺激は血中グルコース濃度の変化であり、インスリン遺伝子プロモーター内にグルコース応答領域が数カ所存在する。現在までにグルコース応答領域に結合する転写因子がいくつか報告されているが、我々はPDX-1がサイトカインに応答してインスリン遺伝子発現を制御することを報告してきた。また新たな転写因子PREBがグルコース刺激に応答して膵ベータ細胞で発現誘導されてグルコース応答領域に結合してインスリン遺伝子転写を促進することを明らかにした(投稿中)。またグルコースによるインスリン遺伝子発現の細胞内情報伝達系としてCaMKK/CaMKIVカスケードを新規に同定してきた(Diabetes 2004)。グルコース刺激によりCaMKK/CaMKIVが活性化され、CaMKK/CaMKIVの阻害によってグルコース応答性インスリン遺伝子転写が抑制された。一方、膵β細胞の再生実験として、転写因子IB-1遺伝子に注目した。IB-1遺伝子は膵ベータ細胞に発現しており、膵ベータ細胞のアポトーシスを抑制していることが報告されているが、その分子学的機序としてIB-1遺伝子はPPAR-γに応答することを見出している。今後は、これらに知見をもとに新たな再生膵β細胞を樹立する予定である。インスリン遺伝子転写の生理的刺激は血中糖濃度の変化であり、インスリン遺伝子プロモーター内にグルコース応答領域が数カ所存在する。現在までにグルコース応答領域に結合する転写因子がいくつか報告されているが、我々はPDX-1がサイトカイニンに応答してインスリン遺伝子発現を制御することを報告してきた。また新たな転写因子PREBがグルコース刺激に応答して膵β細胞で発現誘導されてグルコース応答領域に結合してインスリン遺伝子転写を促進することを明らかにした(投稿中)。IB-1遺伝子は膵β細胞に発現しており、膵β細胞のアポトーシスを抑制していることが報告されているが、その分子学的機序としてIB-1遺伝子はPPAR-γに応答することを見出している。今後は、これらの知見をもとに新たな再生膵β細胞を樹立する予定である。IB-1遺伝子は膵ベータ細胞に発現しており、膵ベータ細胞のアポトーシスを抑制していることが報告されているが、その分子学的機序としてIB-
現代アルメニア・ナショナリティの形成過程

現在のアルメニア共和国に位置する地域が全世界のアルメニア人エリートから民族の「故郷」と認知されるようになったのは第一次大戦後のことであるが、これは単に第一次大戦中に発生したアルメニア人の虐殺・追放によって人口重心がオスマン帝国から旧ロシア帝国に移動したからではない。むしろ、1920年代を通してソヴィエト・アルメニア政府が、旧オスマン帝国のアルメニア人エリートに経済復興の協力を要請し、一方旧オスマン・アルメニア人エリート側は、ソヴィエト・アルメニアを追われた民族政党との在外コミュニティ内での勢力争いを有利に進めるために、虐殺難民をソヴィエト・アルメニアに移住させ、在外アルメニア人社会で親ソ宣伝を行った結果、在外アルメニア人のエリート層においてもソヴィエト・アルメニアが民族の「故郷」と位置付けられるようになり、以降はソヴィエト・アルメニアの正当性が政治論争の中心となった。(1)全世界に広がるアルメニア人社会のナショナリティは、1920年代にその原形を表出した。ただし、在外アルメニア人社会ではホスト国での同化と異化の間を振幅する過程を経ることになる。その際、ソヴィエト・アルメニアの在外社会に対する宣伝や動員が大きな役割を果たしている点を明らかにする。(2)一方、ソヴィエト・アルメニアそのものも、ソ連体制内での「民族共和国」という擬似国民国家を形成していたために、ソ連政府の政策によってその性格は変貌し続けた。特に第二次大戦直後の「祖国帰還運動」を通して、本国と在外アルメニア人コミュニティとのアイデンティティにまつわる相互交流や軋轢を明らかにする。当初の計画では上半期は1920年代のソヴィエト政権が実施したコレニザーツィア(民族育成)が、ソヴィエト・アルメニア社会において民族エリート層が形成される際にどれだけの影響を与えたかを検討する予定であった。しかし、NIHUプログラム・イスラーム地域研究プロジェクト『中央ユーラシアのイスラームと政治』およびアジア経済研究所2007・2008年度研究会『移住と「帰郷」』との連携を図ることになり、むしろ下半期の研究課題、つまり1920年代以降ソヴィエト・アルメニア政府が国外同胞に働きかけた「祖国帰還」運動について考察する方が急務となったため、上半期の計画は来年度に回し、2008年秋にモスクワのロシア国立社会政治文書館(RGASPI)で調査を行うことから始める。一方、1920年代以降のソヴィエト・アルメニアへの帰還運動に関しては、在外コミュニティにおいてもともと支配的だった旧オスマン帝国のアルメニア人エリートの役割が大きく、1920年代に彼らが、本来は自分達と無関係だったソヴィエト・アルメニアを自らの故郷として宣伝した。その裏にはソヴィエト・アルメニアから亡命してきた民族政党ダシュナク党との在外コミュニティを巡る覇権闘争があり、その闘争を有利に進めるために旧オスマン・エリートはソヴィエト政権に近づいた。今年度アルメニア国立文書館で調査した結果、1950年代の帰還運動もこの構造は全く変わっていないことが確かめられた。来年度は1920年代と1950年代の帰還運動の比較を行い、特に知識人の描いたソヴィエト・アルメニア観が在外コミュニティにおいてどのように受容されたかについて検討する。平成20年8月にアルメニアに渡航し、アルメニア国立文書館で1950年代の帰還運動に関する公文書の調査を昨年度に引き続き行った。1920年代と1950年代にソヴィエト・アルメニア政府が国外同胞に働きかけた2つの「祖国帰還」運動を比較し、親ソ的な国外の民族政党「民主自由党」と社会団体「アルメニア慈善協会」が一貫して帰還運動の協力者となっていたことを明らかにした。両団体は、単に在外アルメニア人コミュニティからアルメニア系住民をソヴィエト・アルメニアに送るだけでなく、同国の経済開発に必要な資金をも拠出し、親ソ的な世論を盛り上げるような記事を在外コミュニティ紙に掲載した。しかし、1920年代に比べると1950年代には食料のような生活物資の援助はそれほど多くはないことも分かった。また、アルメニア国立文書館での調査に引き続き、同年9月にモスクワのロシア国立社会政治文書館(RGASPI)でも調査を行い、1920年代のソヴィエト政権が実施したコレニザーツィア(民族エリート育成)政策が、ソヴィエト・アルメニア社会において民族エリート層が形成される際にどのような影響を与えたかを検討した。アルメニア共産党は、1921年当初はグルジアやアゼルバイジャンとの連邦化によって地域エリートを育成することを志向したが、グルジア共産党の反対で連邦化が有名無実となり、むしろソヴィエト・アルメニア国内の民族主義政党であるダシュナク党の残党の取り込みや国外のアルメニア人を自国に呼び込むことでこれを果たそうとする方策に向かったことが明らかとなった。

第二次大戦後に始まった在外同胞のソヴィエト・アルメニアへの「帰還」運動は、ソヴィエト政権側が主導して始められたものと認識していたが、文書館史料などを分析すると、戦間期に親ソ派として活動していた在外アルメニア政党氏主自由党なども、1937年以降、いったん中断していた「帰還」事業の再開を所望していたことが明らかとなった。一方、反ソ路線に傾いていた亡命政党ダシュナク党も第二次大戦直後には「帰還」運動に関して必ずしも批判的でなかった点は興味深い。今後検討を要する課題である。また、アルメニアのソヴィエト政権側は、新聞雑誌メディアにおける在外同胞への帰還呼びかけとして、「民族の故郷」としてのソヴィエト・アルメニアという戦間期に在外親ソ派が強調したナショナリズムの語法を浩用すると同時に、豊かな生活を保障する共産主義という宣伝を行った。第二次大戦の混乱によって経済的困難に陥っていた中東のアルメニア系庶民にとって、このナショナリズムと経済発展という抱き合わせの宣伝は効果的であったものの、「本国帰還」者の中に多くの失業者怠業者を抱え込む副作用も伴った。以後、少数民族の行きすぎたナショナリズムの高揚を警戒するソヴィエト政権にとって、ナショナリズムの宣伝によって呼び寄せた在外同胞の取り込みの問題も政権側にとって懸念材料となる。第二次大戦後に始まった在外同胞のソヴィエト・アルメニアへの「帰還」運動は、反ソ路線に傾いていた亡命政党ダシュナク党も第二次大戦直後には「帰還」運動に関して必ずしも批判的でなかった点は興味深い。この問題を検討した結果、ダシュナク党にも内紛があり、ソヴィエト・アルメニアに帰還することで本国奪還を図る派閥と、あくまでも共産主義政権を打倒する派閥との間での論争があり、最終的に反共派が主導的になったことが、ダシュナク党が1950年代以降反「帰還」運動を強く打ち出すようになったことを明らかにした。また、これまではソヴィエト・アルメニアに「帰還」した人々にもっぱら着目したが、本年度は送り出した側の事情も検討した。一例を挙げると、レバノンでは、アルメニア教会の首長カトリコス座が分裂し、その一つが移動してきたため、在地のアルメニア人社会もソヴィエト・アルメニアにいるカトリコスとレバノンにいるカトリコスのいずれを尊重するかという論争と共産主義化した「本国」を容認するか否かの問題がリンクし、当初はソヴィエト・アルメニアへの「帰還」運動が在外社会でも好意的に迎えられていたのが、急速に在外社会の分裂をもたらした。結局、この「帰還」運動は、在外社会では、共産主義を容認するかの「踏み絵」となると同時に、「本国」では、反トルコナショナリズムを移植することになり、アルメニア人社会にとって、反トルコの面では共産主義の「鉄のカーテン」を超えたものの、在外社会内部の「鉄のカーテン」は、むしろ決定的となった。
lncRNA機能阻害を介したDNA相同組換え修復の脆弱化とその治療応用

腫瘍細胞においてはDNA2本鎖切断に対する正確性の高い修復機構であるDNA相同組換え(homologous recombination; HR)修復への依存度が高いことが知られている。HR因子であるBRCA1/2の変異・欠損陽性がんに対する、PARP阻害剤の著効に代表されるように、HR修復は腫瘍治療にあたり重要な分子標的であると考えられているが、有効な分子標的薬の開発は発展途上であり、腫瘍特異性の高い標的候補が求められている。本研究では、長鎖非翻訳RNA (long non-coding RNA; lncRNA)を標的とし、HR修復不全を誘導することによる抗腫瘍法の開発を目指し、その基盤を築くことを目的として、1.候補lncRNAの阻害によるHR修復不全の確認とその作用機序の解析、2.HR修復制御に関わる新たなlncRNAの探索、3.lncRNA阻害によるHR修復不全の誘導を基盤とした腫瘍治療への展開という3項目に大別して研究を推進する。初年度である今年度は、項目1および2を中心として検討を進めた。項目1に関して、既に得ていた候補lncRNA2種について、ノックダウン時のがん細胞への効果を検討した結果、細胞増殖抑制および細胞内におけるHR因子の発現低下を認めた。一方で、DR-GFPアッセイによるHR活性の検討の結果、候補lncRNA 2種のうち、1種においてのみ、ノックダウン時にHR活性が60%程度に低下した。また、柱2に関して、公共データベース等を活用し、腫瘍特異的に発現亢進している報告があるlncRNAなどから、HR修復制御に関与するlncRNA候補を選択し、DR-GFPアッセイによりHR活性への影響で絞り込みを行なった結果、新たに3種のlncRNA候補を得た。さらに、HR修復不全誘導活性を有する化合物処理時の、lncRNAを主眼とした遺伝子発現解析に着手した。初年度である今年度は、既に得ていた候補lncRNAによるHR修復不全の確認とその機序解析から着手した。しかし、HR活性への影響を直接検討可能なDR-GFPアッセイにおいて、当初得ていた候補lncRNAノックダウンによる効果が必ずしも強くなく、2種中1種では抑制活性をほとんど認めなかった。そこで、機序解析や強制発現による効果への検討を一時中断し、HR修復制御に関与すると考えられる、腫瘍で発現がより高いlncRNA候補の探索を行った。探索・絞り込みに際しては、HR修復制御に関与するものをより確度高く抽出できるようにDR-GFPアッセイによるスクリーニングを挟み、当初想定していたより時間を要した。幸い、HR活性をコントロールの50%以下に抑制する候補が3種得られたため、当初の候補と合わせてHR修復制御の機序解析に進める予定である。引き続き、lncRNAを標的としたHR修復不全誘導にもとづく腫瘍治療法の基盤を築くことを目指し、研究を進める。2年目である今年度は、昨年度に新たに得た3種の候補lncRNAも含めて、引き続き候補lncRNAによるHR機能不全誘導の機序解析(項目1)のために、ノックダウン時のHR因子の転写活性等についての検討を進める。加えて、強制発現時のHR活性やHR因子への影響の検討を進める。また、HR修復不全誘導活性を有する化合物処理時のトランスクリプトーム解析を進め(項目2)、現在得ている候補lncRNAの発現変動について検討すると共に、こうした化合物処理時に大きく発現変更するlncRNAについてHR制御活性があるかの検討を行う。さらに、腫瘍治療への展開を目指し(項目3)、候補lncRNAノックダウン時の、シスプラチン等のDNA損傷誘導性抗がん剤やPARP阻害剤に対する感受性への影響の評価を行う。

幸い、HR活性をコントロールの50%以下に抑制する候補が3種得られたため、当初の候補と合わせてHR修復制御の機序解析に進める予定である。引き続き、lncRNAを標的としたHR修復不全誘導にもとづく腫瘍治療法の基盤を築くことを目指し、研究を進める。2年目である今年度は、昨年度に新たに得た3種の候補lncRNAも含めて、引き続き候補lncRNAによるHR機能不全誘導の機序解析(項目1)のために、ノックダウン時のHR因子の転写活性等についての検討を進める。加えて、強制発現時のHR活性やHR因子への影響の検討を進める。また、HR修復不全誘導活性を有する化合物処理時のトランスクリプトーム解析を進め(項目2)、現在得ている候補lncRNAの発現変動について検討すると共に、こうした化合物処理時に大きく発現変更するlncRNAについてHR制御活性があるかの検討を行う。さらに、腫瘍治療への展開を目指し(項目3)、候補lncRNAノックダウン時の、シスプラチン等のDNA損傷誘導性抗がん剤やPARP阻害剤に対する感受性への影響の評価を行う。
揚子江流域における古代水田址に関する農学及び考古学的調査研究

本研究では、中国浙江省:河姆渡遺跡(B.C.5000)、湖南省:膨頭山遺跡および江蘇省:草鞋山遺跡における稲作遺構の探査・発掘調査を行った。とりわけ、草鞋山遺跡では、発掘調査が可能な水田遺構分布域の探査ができ、水田遺構の発掘に成功したので、ここに、その概要を報告する。(1)草鞋山遺跡での稲作遺構調査中国草鞋山遺跡は蘇州市唯亭鎮陵南村に所在している。この遺跡は、1972年に南京博物院によって発掘調査が行われ、馬家浜文化期(B.C.39004200)から宋代にわたる複合遺跡であることが明らかにされている。この調査では、馬家浜時代の住居址、墓址が発掘され、そのなかから炭化米が検出されている。この草鞋山遺跡における稲作遺構を探査発掘するため、江蘇省農業科学院、南京博物院と宮崎大学の間で1992年から共同研究を進められている。199496年、本科研による調査が実施され、100地点を越える試料をもとに、各時代の古地形を復元しながら、これに分析結果を加えて稲作址が埋蔵されている場所をプラント・オパール分析法により探索する作業が行われた。この探査結果をもとに、約1000平方mの発掘調査が行われ、30面を越える馬家浜文化中期の水田址が検出された。これらの水田遺構は現在のところ世界で最も古い水田址であり、水田稲作の発祥と展開を考えるうえで、貴重な成果として注目されている。(2)草鞋山遺跡における水田状遺構の特徴水田状遺構は1993年の発掘調査では7面、1994年の調査でさらに11面検出された。1995年に行われた調査結果は現在整理中であるが、新たに10面を越える水田址が発見されている。確認された水田遺構は、それなりの潅漑施設をともない、ある程度発展した段階にあるものと判断されるものであった。次に、その主な特徴点を挙げてみよう。1)列状水田確認された水田遺構は平野の溝状低地に列をなして並ぶものである。馬家浜文化期の水田は高地を削り低地に盛るという均平化作業を行わず、水の集まる溝状低地に造られている。2)不定形、小区画水田検出された水田の形は微地形に合わせて造られており、方形を意識した様子はない。水田が方形に区画されるのは、併置を隙間なく効率的に利用するためである。微傾斜地に水田を造る場合は、必ずしも方形にする必要はない。また、水田の区画規模は1平方m9平方mと極めて小さい。3)畦畔と水口畦畔は黄土層まで堀り込まれており、黄土層上面まで掘りさげると水田内の黒色有機質土と明瞭に区別できる。畦畔の幅は15cm前後であり、隣接する水田へ水を送るための水口が認められる。4)井戸状の小溜め池潅漑水田域の低い部分に井戸状の溜め池が配置されている。この溜め池は直径約1.5mの円形で黄土上面から約1.5mほど堀りこまれている。干害時に水源として利用されたものであろう。5)微高地に散在する獣骨類水田列に挟まれる形の微高地には、水田以外の遺構があると同時に、土器片や紅焼土とともに獣骨が足の踏み場もないほど張り付いている。動物の種類は現在整理中であるが、シカ、スイギュウやイノシシが多いようである。これらの動物を捕らえて食べていたことが伺えるとともに、周辺にこれらの動物が棲息できる環境があったことを示唆するデータでもある。(2)草鞋山遺跡における水田状遺構の特徴

水田状遺構は1993年の発掘調査では7面、1994年の調査でさらに11面検出された。1995年に行われた調査結果は現在整理中であるが、新たに10面を越える水田址が発見されている。確認された水田遺構は、それなりの潅漑施設をともない、ある程度発展した段階にあるものと判断されるものであった。次に、その主な特徴点を挙げてみよう。1)列状水田確認された水田遺構は平野の溝状低地に列をなして並ぶものである。馬家浜文化期の水田は高地を削り低地に盛るという均平化作業を行わず、水の集まる溝状低地に造られている。2)不定形、小区画水田検出された水田の形は微地形に合わせて造られており、方形を意識した様子はない。水田が方形に区画されるのは、併置を隙間なく効率的に利用するためである。微傾斜地に水田を造る場合は、必ずしも方形にする必要はない。また、水田の区画規模は1平方m9平方mと極めて小さい。3)畦畔と水口畦畔は黄土層まで堀り込まれており、黄土層上面まで掘りさげると水田内の黒色有機質土と明瞭に区別できる。畦畔の幅は15cm前後であり、隣接する水田へ水を送るための水口が認められる。4)井戸状の小溜め池潅漑水田域の低い部分に井戸状の溜め池が配置されている。この溜め池は直径約1.5mの円形で黄土上面から約1.5mほど堀りこまれている。干害時に水源として利用されたものであろう。5)微高地に散在する獣骨類水田列に挟まれる形の微高地には、水田以外の遺構があると同時に、土器片や紅焼土とともに獣骨が足の踏み場もないほど張り付いている。動物の種類は現在整理中であるが、シカ、スイギュウやイノシシが多いようである。これらの動物を捕らえて食べていたことが伺えるとともに、周辺にこれらの動物が棲息できる環境があったことを示唆するデータでもある。平成6年度は当該研究の初年度であり、予備的調査も含め江蘇省:草鞋山遺跡、湖南省:城頭山遺跡および浙江省:河姆渡遺跡で次のような調査研究を行った。1.草鞋山遺跡草鞋山遺跡は蘇州市東部に位置する馬家浜文化期(B.P.6400-6000)の遺跡で、1970年に南京博物院が同時代の墓址および住居址を発掘している。この調査で馬家浜文化期の住居址から炭化米が検出された。本調査研究では、当該遺跡で出土した炭化米が生産された場所を分析的に探査し、その生産遺構を発掘しようとするものである。1970年の発掘地点から東へ約200m離れた現況水田で約300本のボーリング調査を行い、地表下約2.8m(馬家浜中期文化層)に水田址が埋蔵されている区域を特定することができた。同区域の発掘調査を行った結果、地山に堀込まれた馬家浜中期の水田状遺構10数面を検出した。この水田状遺構は平野の低地にほぼ2列に連なる帯状を呈し、各区画の大きさは16m^2と小型であり、畦畔には水口を備えるものもある。ここで検出されたイネのプラント・オパール密度は1×10^5個/gに達するものであり、相当長期に渡って稲作が行われたことを示している。また、この水田状遺構からは炭化米も検出されている。また、この水田状遺構より上層で東周時代(B.P.1800年)の水田が数面検出された。日本以外の国で先史時代の水田が発見された例はなく、本調査研究で検出された東周期の水田は世界最古である。また、今後の調査により、馬家浜文化期の水田状遺構が水田と確認されれば、さらに水田史の時代を遡らせることになる。城頭山および河姆渡遺跡城頭山および河姆渡遺跡のボーリング試料を分析した結果、河姆渡遺跡東部地点で河姆渡文化期と想定される土層でイネのプラント・オパールを検出した。これらの遺跡調査は次年度遺構に精査される予定である。1995年度の研究実績1994年度に続き、1995年11月1日12月28日の間、揚子江下流域で新石器時代の水田址探査および発掘調査を行った。
半乾燥地域における干ばつを検知するための植生指標の開発

本研究は昨年度から継続して行っているものであり、昨年度の結果に従って、以下の研究方法を開発した。また、以前の研究対象地域(イラン)における野外での実測データが不十分であったため、今年度は研究対象地域として、カナダを選択した。衛星リモートセンシング技術の進歩は、土壌水分の野外での測定に優れた手法を提供し、低コスト、短時間で、高い時間的・空間的解像度で観測することを可能にした。リモートセンシングによる土壌水分の推定に関する研究は、受動的または能動的マイクロ波センサのデータを利用したものが多く、光学リモートセンシング・センサを利用したものは少ない。マイクロ波センサのデータと比べて、光学センサのデータは高い空間解像度を持つため、植物の密度が高い地域において、土壌水分の推定の精度を向上させる可能性がある。本研究では、カナダのアルバータ州とサスカチュワン州の草原において上壌水分を推定するために衛星リモートセンシングのMODISのデータを利用した。2008年の夏季における正規化植生指数(NDVI)の画像と地表面温度画像を利用して、蒸発率(EF)の推定に使用するプリーストリー-テイラーパラメータ(Priestley-Taylor parameter)を取得した。今後、蒸発率(EF)を推定するために、トライアングルメソッドを最適化し、研究対象地域の土壌特性データを利用して、土壌水分マップを作成する。推定した結果は、野外での士壌水分の測定データを使用して検証し、推定精度を議論する予定である。イランにおける半乾燥地域では、植生や土壌の水欠乏が深刻な問題であり、自然災害として干ばつが頻繁に発生する。リモートセンシングの利用は、低コスト、短時間で、時空間的な干ばつの状態の観測を可能にする.正規化植生指数(NDVI)や地表表面温度(LST)は、リモートセンシングによる干ばつの検出やモニタリング、そして、土壌水分の推定のために使用される最も一般的な指標である。最近の研究において、植生・土壌水分ストレスの検知のために開発された幾つかの植生水分指数(VWI)が植生や土壌の水ストレスの検出に適用されているが、これらの指数は、改良を必要としている。本研究では、まず、イランの半乾燥地域の生態系において、気象変化によってNDVIやVWIのような指標がどのように影響されるかを明らかにした。具体的には、植生の生育期間における6年間(2000-2005年)のMODIS衛星データを用いて、NDVIとVWIとして正規化赤外指数(NDII6とNDII7)について検討した。結果として、異なる土地被覆において、干ばつ状態を区別するために必要な降水量とこれらの指標の時系列変化の間に密接な関係が認められた。また、2000-2005年の夏季のMODISデータを用いて、この地域の半乾燥生態系における植生・土壌水ストレスを評価する適切な方法を開発することを目的として、具体的には、地上観測点での気温と数値標高モデル(DEM)から気温分布を求め,さらに、NDVIとLSTを組み合わせることにより,気温-植生乾燥指数(TVDI)の改良を行った。結果は、iTVDI値の時空間的な変化は、土地被覆と密接な関係にあった。以上より、MODISデータから計算したNDVI,NDII6,NDII7及びiTVDIは、干ばつモニタリングと水ストレス検知のために使用可能で、NDVI,NDII6,及びNDII7の変化は、植生水分量の季節的あるいは経年変化についての情報を提供する。一方、iTVDIは、半乾燥地域における土壌・植生の水ストレス状態をタイムリーに評価する指標であると結論づけた。
ラット食道静脈瘤モデルと伊東細胞に対する各種血管作動物質による食道静脈瘤治療

1)オリンパスOES針状硬性鏡(A7001)を町田製EW-10Aと東芝TEC-70Aを介して電子内視鏡東芝EES-70Aに導きラット食道静脈瘤内視鏡システムの改良を行った。2)食道静脈瘤のgradeの計量診断の方式を従来のEROIの方式から、関心(感心)領域(ROI)をより細分化してパソコンで計算する方式を最終的にとりいれた。パソコンはPower Macintosh 8600/250プリンターEpson(PM-2000C)モニターSony Trinitoron Multiscan 17sf9ビデオSonyvideocassette recorder VD-5600スライド画像取込装置Minolta QuickScan 35で使用ソフトは主にPhotoshop ver3.0J(Adobe,Inc.)である。方法はVTRありはスチル写真から取り込み、内視鏡画面を切り出し、そこでほぼ4分の1を関心領域(ROI)としそのピクセル数を読み取り、その中に占める食道静脈瘤のピクセル数を読み取りその比をRatio(V/ROI)として計量診断した。それは従来のプラニメーターによる煩雑な計算とほぼ同等の正確さであった。4)伊東細胞の培養を種々検討したが、試行錯誤で満足の行く方法がなかなかみつからなかったが、仁木等の方法で培養を試みた。その伊東細胞に対する収縮の程度の判定を食道静脈瘤の時の同様のパソコンを用いる計量診断を試みた。この場合は関心(感心)領域を伊東細胞を取り囲む一定の大きさに限定し、そのピクセル数を決定しておくこと、その変化は細胞の大きさの変化で出来ることからRatio(C/ROI)を簡単に求め、比較が可能であった。5)その結果はまだプレリミナリな検討しか出来ていないが、endothelinの収縮0.834に対して各種血管作動物質は反応がなくpropranololが0.931とわずかに収縮したのみであった。6)以上の結果より、食道静脈瘤の治療としての血管作動物質の使用は臨床的にも十分可能であり、とくにnipradilolとoctreotideが有効であると結論出来た。1)オリンパスOES針状硬性鏡A7001を町田EW-10Aと東芝TEC-70Aを介して、電子内視鏡東芝EES-70Aに導き、ラット食道内視鏡システムの改良を行った。ビデオ録画はSONYのU-matic VTRに録画した。極細径のオリンパスOES硬性鏡(A7001)を導入する事により、ラット食道内視鏡システムをより精度の高いものにセットアップ出来た。硬性鏡の径が、1.2mmは世界で一番の細さである。これにより、ラット食道静脈瘤を圧迫する事なく内視鏡観察が自由に出来るようになった。食道静脈瘤のgradeは、内視鏡画面より、内視鏡的感心領域(Endoscopic ROI、以下EROIと略す)を設定し、そこより食道静脈瘤の比率をコンピュタ-で算出し、客観評価を可能にした。3)各種血管作動物質として、基本薬としてのpropranolol(PPL)を中心に検討した。ラット大腿静脈より、infusion pumpを用いて、PPL 1mg/100g/minで5分間注入した。その時の門脈圧はラット5匹での検討では(16.7±3.6mmHg)から(12.5±2.8mmHg)に変化した。

その時の食道静脈瘤の変化は、EROIは(0.19±0.04)から(0.11±0.03)となり、その割合は減少した。さらに、atenolol(選択的β_1遮断剤)、prazon(α遮断剤)を検討した。食道静脈瘤の変化は有意でなかった。4)その他の各種血管作動物質として、nitroglycerinを含んだnon-selectiveのβ-blockerであるnipradilolに着目し、実験を行った。投与量は2mg/100g/minで5分間とした。ラット5匹の検討では、門脈圧は(14.9±4.3mmHg)から(11.5±3.6mmHg)と変化し、食道駆動静脈瘤は、EROIの変化として、(0.21±0.08)から(0.12±0.05)と変化を示した。1)伊東細胞の培養を34種の方法で試みた。技術的な点から、その中で結果的に大井手等の方法を改変して行った。平成8年度はこの方法を検討したが、今後はさらに種々改良を加える予定である。2)伊東細胞の分離・培養は、体重300g前後のWistar系雌性ラットにまずビタミンA20万単位を皮下注し、2週後麻酔下に開腹し、経門脈的にCa^<++>・Mg^<++> free Hanks液を40ml/分の割合で灌流して脱血し、次いで0.05%collagenase溶液を25ml/分の割合で7分間灌流した後肝を摘出し、細切した後に、二重ナイロンガーゼで濾過し、Hanks液で数回遠沈した後、非実質細胞浮遊液を、7%・13%・18%の三重Metrizamideに重層し、20°Cで1,000×g,20分間比重遠沈し、最上層を採取した。培養にはL-15倍養液を用いた。胞体内に多数の脂肪滴を有するものを伊東細胞とした。3)その伊東細胞を用いて、血管作動物質の基本薬としてのpropranolol(PPL)に対してどのように変化するかを観察した。PPLの濃度は1mg/100ml,2mg/100mlで検討した。4)伊東細胞の細胞形態変化は、分離直後にPPLをアプローチしたところ、いずれの濃度でも、位相差顕微鏡による観察では、カルチャーディシュに生着した細胞では胞体の拡大伸展が観察された。5)さらなる血管作動物質としてラット実験で使用し効果の認められたnitroglycerinを含んだnon-selectiveのβ-blockerであるnipradilol (NPL)に対する伊東細胞の変化を検討した。NPLの濃度は1mg/100ml,2mg/100mlで行なった。細胞変化はPPLと同様に、いずれの濃度でも細胞の胞体の拡大伸展が認められた。1)食道静脈瘤のgradeの計量診断の方式を従来のEROIの方式から、関心(感心)領域(ROI)をより細分化してパソコンで計算する方式を最終的にとりいれた。パソコンはPower Macintosh 8600/250プリンターEpson(PM-2000C)モニターSony Trinitoron Multiscan 17sf9ビデオSonyvideocassette recorder VD-5600スライド画像取込装置Minolta QuickScan 35で使用ソフトは主にPhotoshop ver3.0J(Adobe,Inc.)である。
腫瘍壊死因子前駆体と産生酵素に介在する膜蛋白機能解析と新規抑制法の開発

大腸上皮細胞、単球細胞で多く発現がみられるARP 36-2に着目した。大腸上皮細胞株および単球細胞株をIL-1β、TPA刺激すると、培養液中のTNFα濃度が経時的に増加した。さらに、KB-R7785、siRNAによりADAM17を欠失すると、大腸上皮細胞、単球細胞でのIL-1β、TPA刺激時TNFαsheddingによる濃度上昇が、有意に抑制された。さらに、siRNAによりARP36-2を欠失しても、同様にIL-1β、TPA刺激時TNFαsheddingによる濃度上昇が、有意に抑制された。ARP36-2は、TNFαsheddingを制御する炎症性腸疾患新規治療ターゲットになりうると思われた。【目的】炎症性腸疾患は、遺伝的背景や外的因子に対する過剰免疫反応が腸管粘膜障害を起こす。TNFαはその病態において中心的役割を果たす。抗TNFα抗体治療は有効な治療であるが、無効例や二次無効が存在する。膜結合型TNFαはADAM17により可溶型TNFαに切断・放出される。ADAM17が放出するタンパクは2型膜蛋白のAmphiregulin(AR),HB-EGFなどがある。ARP36は、ADAM17によるAR,HB-EGFの放出を制御する。今回、単球細胞、大腸上皮細胞に発現しているARP36-2に着目し、TNFα放出制御機能について検討した。【結語】ARP36-2阻害は、炎症を抑え、増殖・修復効果を促進する新たな治療戦略になりうる。【目的】炎症性腸疾患は、遺伝的背景や外的因子に対する過剰免疫反応が腸管粘膜傷害を起こす。抗TNFα抗体治療は、有効な治療であるが、無効例や二次無効が存在する。膜結合型TNFαは、ADAM17により可溶型TNFαに切断・放出される。ADAM17が放出する蛋白は2型膜蛋白TNFαのほか、1型膜蛋白のAmphiregulin(AR)、HB-EGFなどがある。ARP36は、ADAM17によるAR、HB-EGFの放出を制御する。今回、単球細胞、大腸上皮細胞に発現しているARP36-2に着目し、TNFα放出制御機構について検討した。【結論】ARP36-2阻害は、炎症を抑え、増殖・修復効果を促進する新たな治療戦略になりうる。TNFαは炎症性腸疾患の進展・増悪に重要な役割を果たしている炎症性サイトカインであり、その制御が炎症性腸疾患治療の中心となっている。細胞膜上の膜結合型TNFαは、ADAM17により可溶型TNFαに切断・遊離(shedding)されるADAM17は2型膜タンパク(細胞質内にN末端が存在する)TNF-αのほかにも、1型膜タンパク(細胞質内にC末端が存在する)のAmphiregulin、Heparin-bindingepidermal growthfactor (HB-EGF)、Transforming growthfactor(TGF-α)など多様である。われわれは、ADAM17がもつ標的膜蛋白切断の多様性を解明するために、ADAM17に関連する介在タンパクが存在するのではないかと仮説をたて、ADAM17と相互作用するタンパクを網羅的に同定することで、TNFαsheddingのメカニズムを明らかにし、新規治療ターゲットを探索した。【方法】大腸上皮細胞株(HCT116)および単球細胞株(U937)を使用した。ADAM17によるTNFαsheddingに関連する介在タンパクを同定するため、抗Amphiregulin抗体で共免疫沈降後MALDI/TOFMSにて網羅的に同定した。AP-TNFα発現させ、TNFαshedding測定系を確立した。MALDI/TOFMSにて同定された候補蛋白をsiRNAで欠失させたあと、TNFαsheddingを測定した。【結果】MALDI/TOFMS解析にて、amphiregulin-regulating protein (ARP) 36-2に着目した。HCT116細胞およびU937細胞を刺激すると、培養液中のTNFα濃度が経時的に増加した。KB-R7785、siRNAによりADAM17を欠失すると、有意に抑制された。siRNAによりARP36-2を欠失しても、TNFαsheddingによる濃度上昇が、有意に抑制された。ARP36-2は,1型膜タンパクのAmphiregulinやHB-EGFのsheddingを抑制しなかった。【結語】ARP36-2は、TNFαsheddingを制御する炎症性腸疾患新規治療ターゲットになりうると思われた。消化器内科学

これまでの細胞を使用した実験において、ADAM17とARP36-2は結合を確認し、siRNAによりARP36-2欠失することによりTNF-α放出にARP36-2が関与していることを確認した。次に、in vivoでのARP36-2蛋白の腸炎発症、増悪への関与を検討するため、ARP36-2遺伝子ノックアウトマウス(ARP36-2-/-)の作製を行っているが、ARP36-2遺伝子ヘテロマウス(ARP36-2+/-)マウスまでは作製が済んでいるものの、ノックアウトマウスが完成まで至っていない。を明らかにする。TNFαとARP36-2さらにはADAM17とARP36-2の結合を免疫沈降にて評価する。これは、ARP36-2は、ADAM17と直性結合していることを明らかにした。2.どのような刺激の時に単球および大腸癌細胞株細胞膜上のARP36-2は、活性化するのかを明らかにする。炎症性腸疾患腸管炎症活動期に関与すると考えられている各種サイトカイン、炎症惹起物質にて刺激し、AP-TNFαを使って解析する。このときARP36-2をsiRNAで欠失させ、TNFα放出が抑制されるかどうかも検討する。IL-1β、TPAで刺激時TNFαを放出され、その放出はARP36-2をsiRNAによって欠失させると抑制されることを明らかにできた。また、AP標識AR,HB-EGF前駆体蛋白強発現細胞株使った測定系にてAR,HB-EGF放出は、ARP36siRNA前処置により促進することも明らかにでき、ARP36-2阻害は、炎症を抑え、増殖・修復効果を促進する新たな治療戦略になる可能性があることを明らかにした。以上により、研究目的をおおむね達成できている。ARP36-2遺伝子ノックアウトマウス(ARP36-2-/-)の作製および腸炎モデルにおける炎症評価を行う。現在、ARP36-2遺伝子ヘテロ(ARP36-2+/-)マウスまでは作製済であるが、ホモノックアウトマウスの作製に時間がかかっている。ノックアウトマウスが完成できれば、腸炎モデルにおいて腸管炎症のは発祥の有無や程度を野生型マウスと比較検討していく。1.ARP36-2遺伝子ノックアウトマウス(ARP36-2-/-)を確立する。TNBSやDSS惹起炎症性腸疾患腸炎モデルからARP36-2が治療ターゲットになりうるかを検討する。2.ARP36-2中和抗体作製および新規治療法の開発。TNBSやDSS惹起腸炎モデルにARP36-2中和抗体を投与し、病理学的、粘膜内サイトカインを測定し治療効果を評価する。ARP36-2遺伝子ノックアウトマウス(ARP36-2-/-)の樹立に際し、城、谷田(分担者)、大学院生(協力者)で行う予定であったが、教育および診療業務が建込、予定より遅れをとっている。また、ARP36-2遺伝子ヘテロマウス(ARP36-2+/-)マウスからノックアウトマウス(ARP36-2-/-)までの過程で、ヘテロマウスが妊孕性が乏しく子供を産まず、ARP36-2遺伝子ノックアウトマウス(ARP36-2-/-)の作製に時間がかかっている。平成25年度計画していた研究を人員(大学院生)を増やし早急に進め、研究遂行に努めたいと思う。また、繰り返しARP36-2遺伝子ヘテロマウス(ARP36-2+/-)マウス作製を行い、妊孕性の高い系のヘテロマウスの樹立を目指している。