hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
限界地農業論を覆す畑作地帯の成長メカニズムの解明

南九州農業の限界地からの脱却に至るプロセスを、1)JA鹿児島経済連の産直事業の展開、2)原料用さつまいもをめぐるでん粉工業と焼酎産業の競争的関係3)大規模企業的農業経営の経営戦略4)条件不利地域のマーケティング手法としての原産地呼称制度や有機農産物認証制度の活用5)地域特産物の加工によるショート・サプライ・チェーンの形成6)農産物の輸出戦略および観光戦略を巡る課題、を取り上げ解明した南九州農業の限界地からの脱却に至るプロセスを、1)JA鹿児島経済連の産直事業の展開、2)原料用さつまいもをめぐるでん粉工業と焼酎産業の競争的関係3)大規模企業的農業経営の経営戦略4)条件不利地域のマーケティング手法としての原産地呼称制度や有機農産物認証制度の活用5)地域特産物の加工によるショート・サプライ・チェーンの形成6)農産物の輸出戦略および観光戦略を巡る課題、を取り上げ解明した年度当初,研究会を開催し,全体構想の確認と各自の分担課題について協議を行った.鹿児島県の代表的畑作地帯である大隅半島における企業的農業,大規模農業に関する調査計画を立て,今年度は関連する諸外国の事例及び鹿屋市他の事例について調査を行うこととした畑作農業の成長に寄与する取り組み事例として,有機農産物および地域特産物に関する調査をスペインに於いて実施した.特に有機農業の拡大が著しいスペインに於いては多数を占める輸出対応型有機農業に対して,国内向けの地場流通型の有機農業が出現しており,新たな展開を見せていることを明らかにした.またオリーブを事例に,原産地呼称制度を活用した地域農産物の販売戦略についての解明を行ったイギリス畑作農業の特徴は、平地の大規模穀作地帯と丘陵地の小規模複合経営地帯では大きく異なっており、とりわけ後者では農家所得を得るために様々なビジネスの多角化が図られている。今回の調査では、農業経営のみならず畜産経営、農家民宿・レストラン、乗馬施設、醸造業等のビジネスを兼営する農場経営の実態、及び小規模生産者による協同組合運動等の調査を行った。アメリカ農業に於いては,機械化が進展する一方で,園芸・果樹農業に於いては雇用労働に多くを依存しており,畑作農業の成長と雇用の確保,維持関係が注目されることから,関連の調査を実施した鹿屋市に於いては,焼酎醸造企業が原料調達のために設立した農業生産組合が,直営農場を持つだけではなく,委託農家を組織化し,原料の買取のみならず,育苗,農業資材の供給,支援金の提供,研修など多角的に行い,安定的な原料供給の役割を果たしていることを明らかにした年度当初,研究会を開催し,全体構想の確認と各自の分担課題について検討を行った.「限界地農業論」覆す主体的要因としての大規模畑作法人経営,農協の戦略的マーケティング,客体的要因としての人的資源開発,地域社会資本開発,地域開発政策に注目しつつ,展開している種々の作目毎に詳細な調査研究を行った.南九州の企業畑作経営は,経営者能力の高い経営者が,契約生産を中心とした生産販売方式により,借地と雇用拡大による経営耕地面積の大規模化と集出荷や加工事業など川下への垂直的多角化を図り,独自の販売ルートを確立し短期間での発展を成し遂げている.畑作農業の成長に寄与する取り組み事例として,有機農産物のオープンマーケットに関する調査をイタリアに於いて実施した。限界地作物と言われるそばについて,鹿児島県内の産地である鹿屋市,日置市,志布志町において調査を実施した。そば作については,水田裏作タイプ,自給畑作タイプ,畑輪作タイプがあり,いずれのタイプも個別の経営面積は小さいが,数が多いので,市町村単位では数百haになっている。長年,栽培面積は減少傾向にあったが,昨年の戸別所得補償の影響で作付が増加していることを明らかにした。畑作法人経営の展開上,ネックになりがちな人材確保と育成に関する調査を行った.雇用された労働者の職務満足分析を行い,労働環境の整備,動機付け,裁量権の付与などが重要であることを明らかにした.畑作物のマーケティングでは茶,さつまいも,切り花,そばなどを対象として,またその加工品である焼酎や総菜を対象とした個別品目研究を行った.沖縄県内の農協、OAS航空の文献・資料の分析等によって、沖縄県におけるキク生産・出荷の展開過程を明らかにした。マーケティング活動を十分に展開するための条件としての産地の再編生産者意識の向上,プロモーションの方法などの諸問題を解明した.畑作農業に欠かせない畜産においては,鹿児島県下において生産性が高く、安定した収益を確保している養豚(黒豚専門一貫)経営の調査を実施するとともに,サトウキビの導入意向調査を実施した.南九州農業の限界地からの脱却に至るプロセスに大きな役割を果たした野菜の産地マーケティングの展開を,JA鹿児島経済連の産直事業の展開を中心にとりあげ,畑作農業成長のメカニズムについて、その展開過程と要因を明らかにした。結論では、近年では市場遠隔性は野菜の産地形成やマーケティングの制約条件とはならなくなったこと、後発産地であったことがかえって経済連による一元的なコントロールを可能にし、戦略的産地マーケティングを取ってきたことが解明された.南九州農業の象徴的産物であるさつまいもについては、でん粉工業と焼酎産業の原料用さつまいもをめぐる需給関係から、澱粉用さつまいもの場合には、協議会による需給調整が功を奏しているのに対し、焼酎用さつまいもの場合には、原料調達を巡ってメーカー、集荷業者、生産者が錯綜し、競合が激化していることを明らかにした。このような競争的関係が地域全体としてみると産地形成を促し、活性化につながっている.

限界地であったが故に遅れていた産地形成、主体形成を逆手にとって戦地マーケティング戦略を構築したJA鹿児島経済連の野菜事業、市場対応や契約生産を通じて得たマーケティング手法や耕畜連携事業による規模拡大を通じて構築されたマネジメント戦略による経営ビジネスモデルの構築などは、「限界地農業論」を覆す動向だという評価を十分に受けられるし、同様の経営体が南九州に数多く出現していることもその点を裏付けている.また、さつまいもを巡る焼酎産業、でん粉産業の対比的な動向、「共創的産業連携」に繋がるような動きは、商業作物と政府管掌作物との競争的環境という意味においても新しい展開といって差し支えない。これらの点を,イタリアにおける有機農業及び山間地でのショートサプライチェーンの形成を参考に明らかにした.研究テーマに沿った調査研究が順調に進んでいる.畑作農業の成長メカニズムを解明する主な材料は調いつつある.研究成果のとりまとめについてはやや遅れがみられる.24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度はとりまとめに向けて,再度進行状況の管理を行い,最終報告に至るよう緊密に連絡を取りつつ進める.農外企業の参入・経営分析に関して新たに研究分担者を追加して,この面を強化した.追加したメンバーは実績があるので,本研究課題の推進にとって貢献度が高い.24年度が最終年度であるため、記入しない。
白血病に関わる染色体転座部位の構造解析による転座メカニズム研究

治療関連二次性白血病の発症メカニズムを研究する目的で、治療関連二次性急性前骨髄球性白血病(T-sAPL)での染色体転座t(15;17)におけるPMLおよびRARA遺伝子切断点を解析し、de novo APLでの切断点と比較した。対象はJALSGおよび厚生省白血病治療班に登録された成人de novoAPL120例およびランゲルハンス細胞組織球症(LCH)診断後、T-sAPLを発症した4例(男1例、女3例、平均年齢3.1歳)で、いずれもt(15;17)転座を有していた。LCHからT-sAPL発症までの期間は38.5年でVP16総投与量4.850.0g/m^2であった。de novo APLではPML遺伝子切断部位は約30%がイントロン3に、約70%がイントロン6・エクソン6に存在し、RARA遺伝子切断部位はすべてイントロン2存在した。8例においてder(15)およびder(17)の連結領域をシークエンスしたところ、共通する塩基モチーフを見出すことは困難であった。しかし、半数以上の連結部位においてPML遺伝子とRARA遺伝子が17塩基を共有していることから、再結合モデルとして、非特異的なDNA二重鎖切断に続いて突出した一本鎖DNAどうしのペアリングが起きてDNAの結合に進む過程が考えられた。一方、T-sAPLの4症例の切断点は、サザンプロットの結果いずれもPML遺伝子のイントロン6、RARA遺伝子のイントロン2(EcoR1-BamH1の1.1kb)にあると予想された。つぎにPCRを行い切断領域を含むRARA-PMLおよびPML-RARA融合遺伝子のクローニングを行なった。その結果、4例とも約5.5kbのDNA増幅され、Eco R1で処理したところ、3.5kb、0.7kb、0.3kbの共通なbandの他に1.02.1kbの異なる大きさのbandが検出された。各症例のder(15)のシークエンスが終了し、現在der(17)及びRARA遺伝子ゲノムクローンのシークエンスを行っているが、これまでのシークエンスでは転座部位に共通する塩基モチーフを見出すことは困難であったが、T-sAPLの発症メカニズムはde novo APLとは異なると考えられた。
精神疾患患者剖検脳におけるボルナ病ウイルス遺伝子の検索

ボルナ病ウイルス(BDV)と精神疾患との関連の可能性が示唆されている。そこで本研究では、剖検脳を検索対象にえらび、この組織におけるボルナ病ウイルス遺伝子の有無を高感度nest ed RT-PCRによりしらべ、精神疾患群と対照群とでその検出頻度をくらべた。まず、わが国のヒト剖検脳(前頭葉、側頭葉、海馬、嗅球)について、BDVp24、p40およびp10遺伝子断片の有無をしらべた。この結果、分裂病17例中3例において、p24あるいはp40の遺伝子断片が検出された。一方、精神神経疾患を伴わない対照では、19例中1例でp40が陽性を示した。感情障害2例は、ともに陰性であった。p10については、両群において、陽性を示す例はなかった。したがって、陽性率は精神疾患群で高い傾向がみられたが、統計的に有意の差はなかった。精神疾患とBDVの関連をしらべるには、さらに例数を増やした検索が必要である。つぎに、米国Stanley財団より供与された、精神分裂病群、双極性障害群、精神症状を伴わないうつ病群、正常対照群4群についてそれそれ15例(各例前頭葉、側頭葉)の120検体について検索した。結果は、全検体でBDVp24、p40について陰性であった。その後の検索を含めた日本人剖検脳94例について、再吟味を行った。精神分裂病群44例、正常対照群50例について、3施設における盲検検索を行ったところ、3施設で一致して陽性の検体が何例かみられた。しかし、p24およびp40のPCR産物についてDNA塩基配列解析を行ったところ、He/80-1のDNA配列と同一かほぼ同一であった。このことは、ボルナ病ウイルスのnest ed RT-PCR検索ではかなりの頻度で実験室内の汚染がおこっていることをしめしている。今度さららに、汚染の問題に注意して、剖検脳組織の検索をすすめてゆく。東京都監察医務院で剖検された31例のヒト剖検脳(前頭葉、側頭葉、海馬、嗅球)について、ボルナ病ウイルス(BDV)のp24遺伝子検索をnestedRT-PCR法により行った。この結果、2例が陽性を示した。1例では前頭葉、側頭葉、海馬で陽性であり、もう1例では前頭葉と嗅球が陽性であった。精神疾患との関連が示唆されているボルナ病ウイルスの遺伝子が正常脳組織にも見出されるという新所見は、ボルナ病ウイルスがヒト脳組織に不顕性感染をおこしている可能性を示唆するものであり、新たな研究の展開が期待できる。ボルナ病ウイルスはウマやヒツジに脳炎をおこす向神経性ウイルスであるが、ヒトの精神疾患との関連が血清疫学的に示唆されている。この問題にたいして、われわれはヒト剖検脳におけるボルナ病ウイルスp24遺伝子およびp40遺伝子の有無を、高感度のnested RT-PCR法により検索している。健常対照脳43例の脳組織(前頭葉、側頭葉、海馬および嗅球)についてしらべたところ、p24遺伝子断片は3検体で検出され、またp40遺伝子断片は2検体で検出された。p24およびp40遺伝子が同時に検出されたのは1例の前頭葉検体であった。

いっぽう、精神分裂病患者脳21例の脳組織(同4部位)については、p24遺伝子は4検体で陽性、p40遺伝子は2検体で陽性であった。両遺伝子が同時に検出されたのは、この群でも1例(前頭葉)のみであった。まだ例数はすくないが、ボルナ病ウイルス遺伝子の検出率が分裂病で高い傾向をしめしており、このウイルスが分裂病の外因のひとつである可能性を追求することはきわめて重要である。米国Stanley財団より精神疾患症例および正常対照例60例の剖検脳の提供をうけたので、新規にボルナ病ウイルス遺伝子の有無を検索した。また、これまでに報告した日本人剖検脳94例について、再吟味した。Stanley財団例は、精神分裂病詳、双極性障害群、精神症状を伴わないうつ病群、正常対照群4群についてそれそれ15例であり、各例前頭葉、側頭葉について検討した。結果は、全120検体でBDVp24、p40について陰性であった。ついで、既報の精神分裂病詳44例、正常対照詳50例について、3施設における盲検検索を行った。結果を集約すると、3施設すべてでp24、p40が前頭葉あるいは側頭葉で陽性であった症例は5例、2施設でp24、p40が共に陽性の症例は2例、1施設でp24、p40が陽性の症例は2例であった。また、3施設でp24、p40のいずれか陽性の症例は2例、2施設で同様にいずれかが陽性の症例は4例であった。その他に、8例が1施設でどちらかが陽性であった。疾患と対照で、陽性率の違いは認めなかった。p24 POR産物について3例、p40について6例についてDNA塩基配列解析を行った。He/80-1のDNA配列と同一かほぼ同一であった(2例のp40PCR産物で1カ所に塩基置換がみられた)。ボルナ病ウイルスのnestedRT-PCR検索ではかなりの頻度で実験室内の汚染がおこっている可能性がある。今後、汚染の問題に注意して、剖検組織の検索をすすめる。
言語操作による脳波計測実験を通した事象時刻と基準時刻の脳内地図構築

本研究は時間の脳内地図構築を念頭に置き,日本語文の操作によって,(1)基準時刻(過去・現在・未来),(2)基準時刻それぞれにおける心的発話時刻移動(mental time shift),(3)基準時刻との心理的距離に対応する神経活動を,文理解時の脳波計測によって考察した。オランダ語文を実験文としたBrederoo et al. (2015)によると,事象関連電位(ERP)では心的発話時刻移動の効果を見いだすことができなかったが,600-800 msの潜時帯で高ガンマ帯域(60-80 Hz)においてパワー値の増加が左前頭部に観察された。筆者はここでの検討課題を,a) Brederoo et al. (2015)で考察されている心的発話時刻移動は,基準時刻が過去の場合のみなので,現在及び未来における心的発話時刻移動が未検討である, b)心的発話時刻移動に言語・文化差がある可能性がある,とし,日本語文を実験文として,文の正誤判断を問う脳波計測実験を行った。実験の結果,a)文の正誤判断については,現在の出来事について他時刻の立場から解釈を求める文の容認性は低かったが,過去・未来について心的発話時刻移動の効果は認められなかった,b)事象関連電位については,基準時刻の効果が300-500 msの潜時帯で頭頂部の陽性のERP成分として現れ,基準時刻の別に関わらず,心的発話時刻移動の効果が左前頭部に陰性のERP成分として観察された。但し,この陰性成分の現れる潜時帯は基準時刻によって異なっていて,過去については400-600 ms,現在については300-400 msならびに800-900ms,未来については700-900 msであった。また,未来については左前頭部の陰性成分がやや弱く,前頭部中央(やや右)に陽性のERP成分が認められた。さらに,事象関連スペクトル摂動については,Brederoo et al. (2015)と同様,高ガンマ帯域に心的発話時刻移動の効果が認められたが,ベータ帯域ならびにシータ帯域についても条件差が観察された。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,ヒト言語では発話時刻とは異なる時刻の出来事を伝達できること,また,現在とは異なる時刻に自身の立場を置いて発話が可能なことに着目し,言語刺激の操作によって「事象時刻(event time)」と「基準時刻(reference time)」を要因とした脳波計測実験を行い,時間の脳内地図構築に寄与することを意図したものである。今年度は(1)に例示する日本語文を視覚呈示し,「{この/その/あの}日を」位置における脳波を記録した。脳波記録について,事象関連電位(ERP)と事象関連スペクトル摂動(ERSP)を解析し,事象時刻と基準時刻の効果を考察した。(1) {先週金曜/今日/来週金曜}は息子の入学式{だった/だ/だ}。{この/その/あの}日を,私は待ち望んで{いた/いた/いる}。ERP解析の結果,基準時刻の効果は,中央部から前頭部(やや左)にかけて現れた。但し,中央部のERP成分について,現在と過去で周波数成分は異なっていた。また,ERSPにおいて,基準時刻はシータ・アルファ・高ガンマ帯域でコード化されている可能性が示された。ERPにおいて,基準時刻(この日/その日)の対比は,現在について最も顕著で,この傾向は行動反応と対応している。また,過去の方が未来よりもERP分布が広いことは,自然言語の時間表現の体系とある程度対応している。

但し,この陰性成分の現れる潜時帯は基準時刻によって異なっていて,過去については400-600 ms,現在については300-400 msならびに800-900ms,未来については700-900 msであった。また,未来については左前頭部の陰性成分がやや弱く,前頭部中央(やや右)に陽性のERP成分が認められた。さらに,事象関連スペクトル摂動については,Brederoo et al. (2015)と同様,高ガンマ帯域に心的発話時刻移動の効果が認められたが,ベータ帯域ならびにシータ帯域についても条件差が観察された。言語材料によって,事象時刻と基準時刻の神経活動を検討した研究は例が無く,日本語文の呈示によってERP, ERSPに二時刻の効果が確認できたことは評価できると考えている。但し,実験の設計並びに解析手法には改善の余地があることも自覚している。27年度が最終年度であるため、記入しない。文の正誤判断においては、「あの日」に最も顕著な傾向があるが、「あの日」のERP分布は「その日」とはかなり違っていて、むしろ「この日」に近い。このことは事象時刻と基準時刻の脳内表現に交互作用があることを示唆している。第2年度は,実験の設計を改善すると共に、ER(S)Pに加え、Phase-locking valueで電極・領域間のconnectivityを検討する予定である。
細胞が産生する活性酸素の新しい高感度測定系の開発

TiTPyP試薬と過酸化水素の反応は、細胞培養液中に存在する各種金属イオン、タンパク質、アミノ酸、グルコースなどの共存物質の影響を受ける事なく安定であった。そこで、細胞が産生する極微量の過酸化水素を、より高感度に、且つ迅速に定量するためTi-TPyP試薬を用いたFIAの確立を試みた。流路に流すTi-TPyP試薬の濃度や流速、反応槽の長さ、反応温度などの指摘条件を詳細に検討した結果、過酸化水素0.5pmole-2000pmole/testの範囲で相関係数0.999以上の検量線が得られるFIAの構築に成功し、一時間に30検体の測定が可能となった。次に本FIAを、予め刺激を与えて活性化させたマクロファージから放出される過酸化水素の測定に応用したところ、良好な定量性が得られ、活性化マクロファージが1000個以上あれば過酸化水素が検出可能であった。これは従来法の約100倍の感度であった。更に本FIAは細胞内catalase活性の測定(20mU/test以上で検出可能)や、炎症性疾患時のヒト肺胞洗浄液中の活性酸素の検出にも応用可能であった(炎症性疾患時のヒト肺胞洗浄液から実際に過酸化水素の存在が確認されたのは他に例がない)。以上、本FIAは細胞の活性酸素産生能やcatalase活性を、僅かな試料で精度良く、且つ迅速に測定できる有用な方法であることが確認された(現在投稿論文作製中)。
集団意思決定の計算モデルの構築と脳機能の解明

他者の行動を観察することは、周りの環境を学習し他者とコミュニケーションを取る上で重要な役割を持つ。本研究では、複数人が互いを観察することによって意思決定を行う観察学習課題を用い、他者の行動選択とその反応時間の両方を用いて自己の価値を学習する計算モデルを提案する。被験者2名が互いを観察しながら2本腕バンディット課題を行う観察学習課題を用いた行動および脳イメージング実験を行い、提案モデルが被験者の行動データを説明できることを示した。モデルに基づく脳画像データ解析により、提案モデルの主要素と外側眼窩前頭皮質の活動度が相関することから、この部位が観察学習が関わることを示した。本研究の目的は、社会的環境における意思決定、特にその相互作用に関わる脳内基盤を解明することである。ヒトの意思決定過程を計算モデルとして定式化し、非侵襲脳活動計測器(fMRI)を用いた認知脳科学実験を行う、工学と神経科学の融合研究を行う。本年度はまず、2台のfMRI装置で同時計測実験を行うためのシステムを開発した。複数台fMRIの撮像タイミングを同期させるために、主装置からの撮像パルスをTTL信号として出力し他装置起動のトリガーとして用いるシステムを導入した。ファントムおよび疑似被験者を用いたテストデータの時系列解析により、同期によるノイズが生じないことを確認した。また、複数の被験者に同一のあるいは異なる視覚/音声刺激を呈示し、被験者からの複数の入力刺激を統合処理する実験課題システムを、数値解析ソフトウェアMATLABと心理実験用の刺激呈示ソフトウェアCogentを用いて実装した。これらのシステムを用いた予備実験として、2人の被験者が協力か競合のいずれかを選択するStag-hunt課題を用いた行動実験を被験者8名、4ペアに対して行った。理論モデルとして、Stag-hunt課題をコンピュータエージェントと行った場合のヒト行動を説明する「心の理論」モデル(Yoshida et al., 2008)を仮定し、行動データの解析を行った。行動解析結果から、(1)ヒトがお互いの行動のみならず反応時間の観察に基づいて戦略を更新すること、(2)相手の戦略ダイナミクスを行動から学習することが示唆され、これらを導入した新しいモデルの提案が必要であることが分かった。これらの問題に焦点をあてた課題として、他者観察学習に基づく意思決定課題を新しく提案し、被験者8名、4ペアについて、fMRI装置外での行動訓練実験とfMRI装置内での行動課題実験を実施する予備実験を行った。本研究の目的は、社会的環境における意思決定、特にその相互作用に関わる情報処理過程と脳内基盤を明らかにすることである。本年度は、被験者2名による観察行動課題を設計し、その意思決定過程の計算モデルを提案した。提案課題を実装し、複数台のfMRIを用いた認知行動実験により脳活動を計測した。本研究では、観測学習に対して他者と自己の確信度が与える影響を調べるため、確率的学習課題を用いた実験を行った。各被験者は事前に、複数のフラクタル画像を用いた2本腕バンディット課題を単独で学習する。その後、2被験者で同様の課題をお互いの行動選択と反応時間を観測しながら交互に行う。観測学習課題では選択に対する結果は呈示されず、また刺激に新奇フラクタル画像も含まれるため、他者の行動からその価値を推定学習することが有効となる。従来の行動予測誤差を用いた強化学習法に、学習係数の確信度による制御を導入したモデルを提案した。本モデルでは、他者の行動と反応時間の生成モデルとしてDrift Diffusion Modelを仮定し、他者の信頼度を推定する。一方、自己の確信度は行動予測誤差に基づき更新する。被験者20名による行動実験を行い、提案モデルが従来モデルより行動を良く説明することを確認し、成果を国際会議で口頭発表した。次に、被験者9ペア、計18名によるfMRI実験を実施した。モデルに基づく脳画像解析により、2つの確信度および予測誤差が外側眼窩前頭皮質(lOFC)の隣接した領域で表現されることを示した。この部位の機能的活動は、社会的意思決定実験で広く観測されており、また、最近の脳構造画像研究によりlOFCの灰白質の厚さと個々人の社会性に相関があることが示されている。本研究の目的は、ヒト被験者による認知行動課題を設計実施し、社会的環境における意思決定の情報処理過程と脳内基盤を明らかにすることである。本年度は、前年度までに行った複数人の観察学習課題における行動および脳活動データ解析を引き続き行い、理論モデルの改善を行った。観察学習課題では、被験者2名が互いを観察しながら交互に2本腕バンディット課題を行い、他者の観察に基づいて価値を推定学習する。計算モデルとして、従来型の行動予測誤差を用いた強化学習法に、1)Drift Diffusion Modelによる予測反応時間と観測された他者の反応時間の誤差に基づく他者行動の信頼度推定、2)行動予測誤差に基づいた状態依存の自己確信度の、2つの確信度による学習係数制御を導入したモデルを提案した。提案モデルの妥当性を調べるため、被験者1名とエージェントによる行動実験データを用い、提案モデルと他者信頼度推定を用いないモデルをベイズモデル選択によって比較し、提案モデルが行動を統計的に有意に説明できることを示した。さらに、未知刺激に関する学習過程の解明のため、学習の収束性、安定性、および任意性を調べる解析を行い、未知刺激の価値が他者との相互作用によって獲得されることを示した。

また、ロジスティック回帰モデルを用い、自己の行動が過去の他者行動と反応時間の両方で有意に説明できることから、提案モデルの妥当性を示した。モデルに基づく脳画像解析を行い、学習した価値と内腹側前頭前野、行動予測誤差と背内側前頭前野の活動が相関することを示した。これらの結果は先行研究と一致するものであった。また、行動の個人差と脳活動との関連性を調べ、2つの確信度推定に関わるモデルパラメータと外側眼窩前頭皮質の活動度が関係することを示した。これらの成果は、招待講演2件と国際ワークショップで口頭発表し、国際論文誌への論文投稿準備中である。本年度は、前年度までに行った社会的意思決定課題実験の行動および脳画像データのさらなる解析と理論モデルの改善を行った。前年度までの課題であった従来型モデルと提案モデルのシミュレーション実験による統計的評価、および未知刺激に対する行動と学習相互作用の関連性について、予定通り解析を行い、提案モデルの妥当性を強化する結果を得ることができた。また、脳画像データ解析についても、個人差を考慮に入れた、より高度な解析手法を取り入れることにより、新たな結果を得ることができた。以上の通り、観察学習課題実験に関しては予定通り順調に進捗した。また、本年度は集団内の階層性に着目した新たな社会的意思決定課題実験を立ち上げるため、実験課題の設計および情報処理モデルの構築を行った。当初予定では新規課題を用いた行動および脳画像計測実験を本年度中に行う予定であった。しかし、他業務による海外長期出張のため、所属機関での研究補助員の雇用が難しく、また所属機関が有する大型計測機器を使用する実験を予定していた時期に実施することができなかった。本年度に予定していた実験は来年度に実施することで当初目標の達成を目指す。本研究では、複雑環境における意思決定課題を設計およびプログラム実装し、ヒト被験者を用いた行動および脳活動計測実験を行うことにより、意思決定の脳内処理機構を解明することを試みる。ヒトの情報処理モデルとしては、強化学習などの機械学習理論を応用した計算モデルを提案し、シミュレーション実験によりモデルの検証を行った。本年度は、これまでに行った(1)モデル同定およびモデルフリー学習による罰回避行動実験と(2)被験者2名による観察学習課題について、脳計測実験およびデータ解析を引き続き行い、成果を論文としてまとめた。また、新たに被験者4名による共同意思決定課題を設計し、行動実験を行った。罰回避行動実験について、2014年に新しく提案されたモデルフリーおよびモデル同定強化学習を並列に行い、各学習器の信頼性に基づいて行動を最終決定する計算モデルを行動解析に導入し、報酬依存学習における行動結果と比較した。罰回避の場合は、モデルフリーシステムの信頼性を決める「予測誤差の予測器」における学習パラメータが有意に大きくなり、罰回避では結果に応じて行動選択が脆弱になることを計算モデルに基づいて明らかにした。本研究の成果は国際論文誌に投稿する。観察学習実験については、相手の行動反応時間からDrift Diffution Modelに基づいてその信頼性を推定する学習モデルを用いた解析をさらに進め、成果を招待セミナーで発表した。
魚類の変態関連ホルモンの導体とその魚種間比較

海産魚11種(ニシン・マダラ・シマアジ・スズキ・クロダイ・マダイ・ヒラメ・イシガレイ・マコガレイ・ササウシノシタ・アイナメ)、淡水魚2種(ニジマス・ホンモロコ)及び両側回遊魚1種(アユ)、計14種をふ化直後より稚魚期の初期まで飼育し、発育・成長に伴う甲状腺ホルモン(T_4:サイロキシン、T_3:トリヨ-ドサイロニン)の体組織中濃度の変化を放射免疫化学測定法(RIA)により定量した。また、軟骨・硬骨二重染色法により脊椎骨の骨化過程を調べ、その完了時を変態完了点とした。得られた結果は以下のとおりである。1.甲状腺ホルモンは、仔魚期の初期には極めて低レベルであったが、発育の進行とともにその濃度は上昇した。2.T_4は、全ての魚類で、また全ての発育ステ-ジを通じてT_3よりはるかに高濃度にあり、その変動もはるかに顕著であった。3.個体発生初期における甲状腺ホルモン濃度の動態は魚種によってかなり異なるが、多くの魚種で変態期に上昇し、変態完了とともに減少した。この傾向は、異体類で特に顕著であった。4.仔稚魚期における甲状腺ホルモン濃度の上昇度合は、低位分類群の魚類で小さく、高位分類群の魚種で大きい傾向が認められた。5.これらの結果より、甲状腺ホルモンは真骨魚類全般にわたって変態に深くかかわることが示唆された。以上のRIAによる甲状腺ホルモンの動態に加えて、免疫組織化学的手法により脳下垂体の分化や成長ホルモン・プロラクチンの産生状態を明らかにした。今後、これらの成長促進ホルモンと変態促進ホルモンとしての甲状腺ホルモンとの関連性についての研究が重要と考えられる。
胃癌におけるgenomic instabiliryの意義

胃がんの発生は減少傾向にあるが、今なお日本では頻度の高い癌である。胃がん患者の家族集積を検討したこれまでの報告では、その頻度は基準によりまちまちであるが、胃がん患者の0.2%-5.6%とされている。近年、世界においていくつかのグループで胃がん家族集積家系よりEカドヘリンのgerm-line mutationが報告されている。しかし、日本におけるEカドヘリンのgerm-line mutationについての検討は少ない。我々は日本人家族性胃がん14家系16症例(うち未分化型胃がん8症例)のEカドヘリンの全コード領域を検索した。しかし生殖細胞変異はいずれの組織型においても認められなかった。従って本邦における家族性胃がんにEカドヘリン遺伝子の生殖細胞変異の寄与するところは少ないと考えられた。言い換えれば他の遺伝子の関与している可能性があると考えられ、他のcandidateの検索が必要である。ところでp14ARFは選択的スプライシングにより、p16INK4aの最初のエクソン、1aをその約15kb上流に存在する1bで置き換えることにより作り出され、細胞増殖抑制機能をもつ事が示されている。今回の研究では11株の胃癌細胞株におけるp14ARF遺伝子のmRNA発現、homozygous deletion、突然変異、プロモーターのメチル化を調べた。未分化型胃癌細胞7株中5株にmRNA発現はみられなかった。逆に分化型ではmRNA発現の低下していた1株を除きすべて正常な発現を示した。mRNA発現のない5株のうち3株(MKN45、NUGC-2、NUGC-4)にhomozygous deletionが、1株(KATO III)にプロモーターのメチル化がそれぞれ認められた。Homozygous deletionのない8株について、p14ARFの全コード領域にわたりSSCP法により突然変異を検索したが明らかな変異は認められなかった。これらのことより分化型胃癌細胞株より未分化型株でのほうがhomozygous deletionやメチル化によりp14ARFが不活性化されていることが示された。さらに、我々は62例の胃癌組織についてもp14ARFプロモーターのメチル化を検索した。未分化型胃癌でメチル化されている頻度が高い傾向にあった(未分化型15/33、45.5%;分化型7/28、25%)。以上よりp14ARFの変異は未分化型胃癌の発生に関与していることが示唆された。研究計画に従い、家族性胃癌(以下FGC)におけるRERおよびMMR遺伝子発現に関する検討を行った。

現在入手している17検体のFGCのホルマリン固定標本から、Blinらの方法により癌部及び非癌部からDNAを抽出し、8箇所のmicrosatellite領域(D2S119、D2S123、CA21、D3S1029、D3S1611、D10S197、D13S175、BAT26)をそれぞれPCR法にて増幅し,得られたPCR産物を電気泳動にかけ異常バンドの検出を行ったが、2個以上のlocusで異常が見られ検体はなく、今回の検討したmicrosatellite領域には異常を認めなかった。折しもニュージランドのグループから、家族性胃癌の原因遺伝子として、E-cadherin遺伝子の異常が報告されたため、17個の全エクソンについて検討を行ったが、遺伝子レベルでの異常を認めず、今回検討したFGCの検体では同遺伝子の異常が原因である可能性は低いことが示唆され、今後は環境因子との関連での検討が必要と思われた。近年,家族性胃癌の発癌機構が注目されており、我々はすでにマイクロサテライト不安定性(MSI)陽性の家族性胃癌の存在を報告した。今回、さらにMSIの標的遺伝子における1塩基の繰り返し配列部位を検索した。また、最近E-cadherinの生殖細胞変異が外国の家族性胃癌家系で報告された。そこで、日本人家系におけるE-cadherin遺伝子について解析をした。発端者及びその第一度ならびに第二度近親者を含めて3人以上の胃癌患者が認められた14家系16症例を対象とし、癌組織および正常粘膜、血液細胞からDNAを抽出した。MSI標的遺伝子であるTGF-βII型レセプター(RII)の(A)10部位、IGF2Rの(G)8部位、BAXの(G)8部位についてそれぞれPCR-SSCP法で解析した。さらにDNAミスマッチ修復遺伝子の中で、コード領域内に1塩基の繰り返し配列をもつhMSH3(A)8、hMSH6(C)8およびhPMS2(A)8についても調べた。またE-cadherin遺伝子について全コード領域をPCR-SSCP法にて解析した。TGFβRIIの(A)10部位に1例、IGF2Rの(G)_8部位に1例それぞれ異常が認められたが、他の遺伝子については異常は検出されなかった。従って、異常のみられた家族性胃癌の一部では、HNPCCと類似した発癌機構が推測された。また,E-cadherinは今回全コード領域のエクソンについて検索したが、異常は認められなかった。日本人家系における家族性胃癌にはE-cadherinの異常は少ないものと思われた。今後、さらなる症例の集積とE-cadherin以外の原因遺伝子の解明が必要と思われる。胃がんの発生は減少傾向にあるが、今なお日本では頻度の高い癌である。胃がん患者の家族集積を検討したこれまでの報告では、その頻度は基準によりまちまちであるが、胃がん患者の0.2%-5.6%とされている。近年、世界においていくつかのグループで胃がん家族集積家系よりEカドヘリンのgerm-1ine mutationが報告されている。しかし、日本におけるEカドヘリンのgerm-1ine mutationについての検討は少ない。我々は日本人家族性胃がん14家系16症例(うち未分化型胃がん8症例)のEカドヘリンの全コード領域を検索した。しかし生殖細胞変異はいずれの組織型においても認められなかった。従って本邦における家族性胃がんにEカドヘリン遺伝子の生殖細胞変異の寄与するところは少ないと考えられた。言い換えれば他の遺伝子の関与している可能性があると考えられ、他のcandidateの検索が必要である。
半導体撮像素子の不均一特性を利用した撮影カメラの法科学的個体識別に関する研究

犯罪に関わる映像が被疑者の所有するカメラで撮影されたものであるか否かを特定できる従来の撮影カメラ個体識別法は、その原理と判断過程が明確で識別精度が高いものの、明確な特徴画素が出現しない撮像素子では識別できない。そこで鑑定可能な資料種類の拡大を目的として、特徴画素以外の大多数の正常画素における暗電流値などの電気特性の僅かなばらつきに着目した識別法について検討した。本年度は、同一機種のカラーCCD撮像モジュール(26万画素、NTSC出力)を複数個用いて、これらの固定パターン雑音(FPN)の個体内変動と個体差を調べ、これの類似度に基づく個体識別の可能性について検討した。FPNの観測を容易にするためブランク映像を用いて実験し、ランダム雑音を抑制するために1001000フレームをキャプチャし積算して、積算画像をFPNとした。画像の取り込みには、モノクロ12bitのビデオキャプチャボードを用いた。実験は室温で行い、1つのモジュールについて10分毎に6回取得した。10日後にも同様の方法で6回ずつ取得した。得られたFPNの類似度を正規化相関係数(r)で評価したところ、0日目のデータについて同個体間と異個体間ではr値の分布に明確な差があり、r値を指標にして撮影カメラの個体識別が行える可能性が示された。10日後のデータについてもrの値に大きな変化はみられず、数日の経過ではFPNの類似度はあまり変化しないことが分かった。同個体間のr値は1000フレームまでの範囲内で積算枚数に対する増加関数となる結果であり、実際の鑑定の際には使用可能なフレーム数を評価する必要性が考えられた。以上のことから、正規化相関係数による類似度評価で、撮影カメラの個体識別が行える可能性が示された。今後は、任意の撮影画像からのFPN抽出法の開発が課題である。犯罪に関わる映像が被疑者の所有するカメラで撮影されたものであるか否かを特定できる従来の撮影カメラ個体識別法は、その原理と手法が明確で識別精度が高いものの、明確な特徴画素が出現しない撮像素子では識別できない。そこで適用範囲の拡大を目的として、特徴画素以外の大多数の正常画素における暗電流値などの電気特性の僅かなばらつきに着目した識別法について検討した。同一機種のCCD撮像素子3個を用いて、個体ごとの固定パターン雑音の類似性に関する定量的評価方法について検討を行った。検討に用いる固定パターン雑音の試料は、撮像素子各々のブランク映像出力をコンピュータ上でフレーム積算処理して、取得した。この測定は室温にて行い、異なる日に4回ずつ実施した。暗電流が平均値より有意に大きい少数の特徴画素の座標には、個体ごとの固有性と出現の再現性が確認された。特徴画素を含まない領域での雑音パターンの類似性を定量評価するために、観測された固定パターン雑音の平均値と分散を規格化した後にパターン間の画素値の差分値を統計処理して、同一個体で撮影された映像か否かを弁別できるか検討した。パターンを小領域に分割し、対応する領域ごとに比較した結果を統合することによって弁別できる場合もあったが、試料データの組み合わせによっては誤判別することもあった。同一個体内でのパターンの微少変動に頑健な定量化方法の開発が、今後の課題として挙げられた。
レセプターのリガンド認識機構に基づくタンパク質性医薬品の経肺投与システムの開発

本研究はタンパク質医薬品の新たな経肺投与ドラッグデリバリーシステム(DDS)構築のための基礎的情報を得ることを目的に、ラット由来培養II型肺胞上皮細胞RLE-6TNにおけるアルブミン及びインスリンの取り込み機構、及びラット肺胞II型上皮の初代培養細胞におけるアルブミンの取り込み機構について解析し、以下の結果を得た。1.RLE-6TN細胞におけるFITC-アルブミンの取り込みは、温度依存性、濃度依存性、エネルギー依存性を示すこと、その取り込みには高親和性、低親和性輸送系が関与し、高親和性輸送は主にクラスリン介在性エンドサイトーシによることを明らかにした。2.RLE-6TN細胞におけるFITC-インスリンの取り込みは、アルブミンと同様、一部クラスリン介在性エンドサイトーシスによるが、その他の経路も関与することを明らかにした。3.共焦点レーザー顕微鏡およびSDS-PAGE/フルオロイメージアナライザーを用いRLE-6TN細胞内に取り込まれたFITC-アルブミン及びインスリンは、一部リソソームへ移行し、分解されることを明らかにした。4.ラット肺胞II型上皮細胞の初代培養系を用い、アルブミンの取り込みについて解析した結果、RLE-6TN細胞と同様、クラスリン介在性エンドサイトーシスにより取り込まれることを明らかにした。5.RLE-6TN細胞の粗膜画分を用いてligand blottingを行い、FITC-アルブミンに結合する複激のタンパク質の存在を認めた。今後はII型とI型上皮細胞における各種タンパク.質のエンドサイトーシス活性、トランスサイトーシス活性、関与するレセプターを比較解析し、タンパク質医薬の経肺投与DDSの構築に向けての検討をさらに進める予定である。本年度は、ラット由来の培養II型肺胞上皮細胞RLE-6TNの特性を明らかにした上で、アルブミンの取り込み機構や細胞内運命について解析し、以下の結果を得た。(1)RLE-6TN細胞の形態、サイトケラチン19の発現、アルカリ性ホスファターゼ活性を評価した結果、この細胞がII型肺胞上皮細胞の特性を保持していることが示された。(2)FITC-アルブミン取り込みは、温度依存性、濃度依存性、エネルギー依存性を示すこと、その取り込みはクラスリン介在性に起こりカベオラは関与しないことを明らかにした。(3)共焦点レーザー顕微鏡およびSDS-PAGE/フルオロイメージアナライザーを用い、細胞内に取り込まれたFITC-アルブミンは、一部リソソームへ移行し、分解されることを明らかにした。(4)修飾アルブミンを用い、FITC-アルブミン取り込みに関与するレセプターは、修飾(変性)アルブミンを特異的に認識するセプターではないことを明らかにした。(5)RT-PCRを用い、RLE-6TN細胞にエンドサイトーシスレセプターであるメガリン、キュビリンのmRNAが発現していることを明らかにした。(6)FITC-アルブミン取り込みにカルシウム依存性が認められた。クラスリンの関与に加え、これら結果はメガリン/キュビリン系の関与を示唆するものであるが、寄与率については今後の課題である。このような成果を踏まえ、最終年度となる来年度は、最近米国FDAで経肺投与製剤が承認され話題になっているインスリンの吸収動態についても解析を進め、アルブミンの結果と併せ考察することで、II型肺胞上皮細胞におけるタンパク質輸送メカニズム、リガンド認識機構、および経肺投与システムへの応用について総括したい。本年度は、ラット由来培養II型肺胞上皮細胞RLE-6TN及びラット肺胞II型上皮細胞を用い、インスリン及びアルブミンの取り込み機構について解析し、以下の結果を得た。1.RLE-6TN細胞におけるFITC-インスリン取り込みは、温度依存性、エネルギー依存性を示すこと、その取り込みはエンドサイトーシスによるものであり、一部クラスリンが関与するがカベオラやマクロピノサイトーシスは関与しないことを明らかにした。2.共焦点レーザー顕微鏡およびSDS-PAGE/フルオロイメージアナライザーを用い、RLE-6TN細胞内に取り込まれたFITC-インスリンは、一部リソソームへ移行し、分解されることを明らかにした。

3.ラット肺よりII型上皮細胞を効率よく単離精製し初代培養するための条件を設定した。4.ラット肺胞II型上皮細胞の初代培養系を用い、アルブミンの取り込みについてRLE-6TN細胞と比較解析した結果、いずれの細胞でもクラスリン介在性エンドサイトーシスにより取り込まれることを明らかにした。5.アルブミンレセプターの同定を目指し、RLE-6TN細胞の粗膜画分を用いてligand blottingを行ったところ、FITC-アルブミンに結合する複数のタンパク質の存在を認めた。今後はII型とI型上皮細胞における各種タンパク質の輸送活性や関与するレセプターを比較解析し、タンパク質医薬の新たな経肺投与ドラッグデリバリーシステム(DDS)の構築に向けてさらに検討を進める。なお、レセプターのリガンド認識機構に関する基礎的知見を得るため、メガリン(レセプター)とそのリガンドの相互作用を解析し、リガンド中の塩基性アミノ酸配列、αヘリックス含量などがメガリンによるリガンド認識に重要であることを明らかにしたので、これらの情報も経肺投与DDSの開発に活かしていく予定である。
原核・真核生物におけるDNAトランスポジションの調節機構の研究

転移DNA因子は、さまざまなDNA再編成を引き起こし、遺伝情報の大きな変化の原因の一つとなっている。このDNA転移は、原核生物においてはその頻度を低く保つことによって、また真核生物では発生過程での時期や組織を限定することにより調節されていると考えられている。これらの性質は、必要以上の変異を制御し生物集団の中で変異を固定拡大していくために重要な意味を持っていると考えられる。我々は、原核生物の転移DNA因子としては、最も小さい因子であるIS1を、また真核生物のものとしては、トウモロコシのAc因子をとりあげ、それらの転移の調節機構を研究している。これまでの研究で、IS1転移にはinsAとinsBの二つの遺伝子領域が必要であるが、insA領域だけが発現するとinsAとinsBの発現を阻害し、転移を制御することがわかった。つまり、insAタンパク質は、IS1転移を抑制するリプレッサ-機能を持っていると考えられる。Ac因子の研究では、これまで、その転移を容易に検出する方法がなかったが、我々は、Ac転移反応が起こるとウイルスの感染が誘発される方法を開発している。さらに、insB遺伝子とlacZを連結したキメラ遺伝子を作製し、大腸菌で発現させ、β-ガラクトシダ-ゼ抗体を用いてキメラタンパク質の大きさを検討したところ、期待値よりも大きいタンパク質のバンドが得られた。このタンパク質のサイズがinsAとinsB-lacZ融合タンパク質のものと等しいことから、in vivoでは、insAとinsBが何らかの機構で融合し、それが、トランスポゼ-スとして機能する可能性も考えられる。Ac因子の研究については、カリフラワ-モザイクウィルスを用いた。Ac転移のassay系ができたが、まだ、実用化するのには感度をさらに上げる必要がある。今後、PCR法等を組み合わせることにより感度を上げる計画である。
干潟を成育場とする浅海性大型甲殻類の個体群動態機構の解明

干潟は水産有用種の成育場としてのみならず,環境保全の点からも重要な水域である。クルマエビは干潟域における底生生物群集の構成種の一つで,水産上極めて重要な種である。今年度は,親エビの成熟と産卵,分布と移動に関するまとめを行うとともに,昨年度に引き続き稚エビの出現時期を調べ,さらには潮下帯への移動のタイミングの解明も試みた。1.クルマエビ親エビの資源生態昨年度調べた八代海における本種の産卵期を,開放的な地形をもつ志布志湾の個体群と比較し,生息上の地理的条件による繁殖生態の違いを明らかにした(Ohtomi et al.,印刷中)。また,八代海において水深帯ごとに分布を調べたところ,潮下帯から沖合にかけて出現個体の体サイズに勾配があることが分かった(厚地・大富,印刷中)。2.干潟におけるクルマエビ稚エビの出現干潟においては,今年度は着底直後の体長15mm未満のポストラーバおよび稚エビは510月に出現し,沖合における成熟雌の出現状況との整合性がみられた。また,漁船を傭船して潮下帯においても採集を行い,両水域で採集されたクルマエビの体サイズ組成を詳細に検討した結果,クルマエビは体長50mmから100mmの間で干潟を離れることが分かった。3.他種の個体群生態今年度は,干潟においてクルマエビと混在する重要種として,Cragon uritai(エビジャコ科)の個体群生態についても調べ,繁殖のピークが春であること,長期と短期の2世代があることなどを明らかにした。今後は干潟域の底生生物群集における種間の食物関係にまで研究を拡充したい。干潟を成育場とする甲殻類の代表種はクルマエビで,八代海においても本種は干潟域の群集を構成する種となっている。まず,本海域におけるクルマエビの産卵期を明らかにすることを目的に,採集した日と水深がわかっている雌個体の生殖腺指数と生殖腺の組織学的手観察により成熟解析を行った。卵巣卵の発達段階により,卵巣の成熟ステージは未熟期,成熟期,完熟期に分けられた。また,卵の吸収がみられるものは退行期として区別できた。完熟期の個体は表層胞の出現した前成熟期以降の卵を有する成熟個体で,生殖腺指数(GSI)が8以上の個体の多くは成熟個体であったが,各成熟ステージの個体のGSIはばらつきが大きかった。GSIの季節変化および標本中に成熟個体が出現する時期から,八代海における本種の産卵期は49月と推定された。生後1年目と思われる小型個体はやや遅れて産卵に加わり,その産卵場は水深1020mの浅場であった。これらの知見については平成13年度日本甲殻類学会大会(東京)で発表した。干潟での生息状況を調べるため,自製の電気ショッカーを用いて大潮の干潮時を中心に標本採集を行った。その結果,少なくとも72種の底生生物が採集されたが,クルマエビはCrangon uritai(エビジャコ科)やヒメハゼ,アミ類とともに優占した。本種は体長6116mmの個体が採集されたが,着底直後と思われる15mm未満の稚エビは611月に出現した。時空間的に出現傾向を検討したところ,産卵期の早期に生まれた個体はその年の秋までに干潟を離れて漁場に加入するが,晩期に生まれた個体の多くはその年には加入せずに干潟で越冬し,翌年の早期に生まれた個体と同時期に干潟を離れることが示唆された。予備的に調査場所中央部の底質の粒度を求めたところ,中央粒径は0.22mmであった。
ＳＩＲＴ７阻害薬の創製研究

タンパク質脱アセチル化酵素であるSIRTには、SIRT1-7の7種類のアイソザイムが知られている。SIRT2は、alpha-チューブリンなどのタンパク質を脱アセチル化する酵素であり、パーキンソン病やハンチントン病などの神経変性疾患に関与することが報告されている。一方、SIRT7は、ヒストンH3の18番目のリシン残基の脱アセチル化酵素として知られており、SIRT7の阻害薬は、抗がん剤となる可能性が示唆されている。したがって、SIRT2選択的阻害薬は神経変性疾患治療薬として、SIRT7選択的阻害薬は抗がん剤として期待されている。そこで、本研究では、抗がん剤としてのSIRT7選択的阻害薬、神経変性疾患治療薬としてのSIRT2選択的阻害薬の創製を目指した。SIRT活性評価系の構築、既知および新規SIRT阻害薬のスクリーニング、SIRT7ホモロジーモデルの構築とそれを基にしたSIRT7阻害薬の設計、弱いSIRT2阻害薬をリード構造とした高活性SIRT2選択的阻害薬の創製、SIRT2阻害薬33aをリード構造とした構造最適化研究を行うことにより、高いSIRT2阻害活性と高いSIRT2選択性を示す化合物を見出した。さらに、これらのSIRT2選択的阻害薬は、高いがん細胞増殖阻害活性と神経突起伸長活性を示した。本研究により、SIRT2選択的阻害薬の抗がん剤、神経精神疾患治療薬としての有用性が示された。28年度が最終年度であるため、記入しない。SIRT7は、NAD+依存性ヒストン脱アセチル化酵素SIRTファミリーのアイソザイムの一つであり、ヒストンH3の18番目のリシン残基のアセチル化体を脱アセチル化する酵素である。SIRT7は、がん細胞に過剰発現し、がん細胞の増殖に関与することから、SIRT7阻害薬は新規抗がん剤として期待されているが、SIRT7阻害薬の報告例は無い。そこで、本研究では、SIRT7選択的阻害薬を創製し、それらの抗がん剤としての可能性を確かめることを目的とする。SIRT7の三次元構造を基にしたドラッグデザインを行うために、化学計算ソフトウェアMOEを用い、SIRT7のホモロジーモデルを作成した。SIRT7のホモロジーモデルと他のSIRTアイソザイムの構造を比較したところ、SIRT7に特徴的な三次元構造を見出した。その構造を基に、SIRT7阻害薬候補化合物を設計し、合成した。また、蛍光によりSIRT7の活性を確認できる評価系を構築した。しかしながら、今回合成した化合物は、評価系のSIRT7以外のものに作用してしまい、蛍光を用いる評価系では、スクリーニングが困難であることが分かった。今後、αスクリーンアッセイ系を構築し、合成化合物のSIRT7阻害活性評価を行う予定である。本研究では、数多くのSIRT阻害薬候補化合物ライブラリーを作製し、その中から、高い活性、選択性を示すSIRT2阻害薬、SIRT7阻害薬を見出すことを目的とする。本年度は、SIRT2、SIRT7活性評価系の構築を行った。また、SIRT阻害薬用フォーカスドライブラリーを構築し、そのスクリーニングを行った。その結果、高いSIRT2阻害活性を有する化合物を見出すことに成功した。今後、化合物の構造最適化、細胞レベルの評価、動物実験レベルの評価を行い、治療薬としての有効性を確かめる予定である。SIRT阻害薬用フォーカスドライブラリーを構築し、そのスクリーニングを行った結果、期待通り、高いSIRT2阻害活性を有する化合物を見出した。

本研究により、SIRT2選択的阻害薬の抗がん剤、神経精神疾患治療薬としての有用性が示された。当初予定していた通り、SIRT7のホモロジーモデルを構築した後、その構造を基に、分子設計を行い、設計化合物を合成できた。今後、SIRT2の三次元構造を基にした化合物の構造最適化、神経細胞を用いた細胞レベルの評価、動物の病態モデルを用いた動物実験レベルの評価を行い、治療薬としての有効性を確かめる予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。ここまで、予定通り順調に研究が進展している。平成27年度も、予定通り、SIRT7評価系構築、活性評価を行い、SIRT7選択的阻害薬の創製を試みる。