hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
樹木年輪セルロースの酸素同位体比によるモンスーンアジアの古気候復元

今年度は、当初の計画には含めていなかった東アジアにも研究対象地域を拡大して、過去10002000年間にわたる長期の気候復元に取り組んだほか、年輪を形成しない樹木も解析の対象とした。結果として、気候の復元はもとより、考古学や歴史学、森林生態学などにも波及する知見を得るに至った。主要な成果は以下の通りである。1)東アジアの気候復元と考古材の年代決定ヒノキ(主に木曽産)の現生木、古建築材、考古材、埋没木を材料とし、その酸素同位体比を分析することで、中部日本における過去2000年間の降水量を復元した。復元データを概観すると、数百年に一度の頻度で、数十年の周期成分が増幅していることが明らかとなった。さらに、本研究で作成した酸素同位体比に基づく標準変動曲線を用いれば、樹種や生育環境といった個別の事情に左右されず、様々な出土木材の年代を1年のずれもなく正確に決定できることを実証した。2)週・月レベルでの気候復元の可能性と、森林生態学への応用年輪を形成しないラオス産の樹木を対象とし、木部の成長方向に沿って細かく木材を切削して個別に同位体比を測定したところ、雨季・乾期の季節サイクル(即ち、相対湿度と降水量の季節変化)に同調して酸素同位体比も周期的に変動することが明らかとなり、週・月レベルでの気候復元も可能であることが分かった。さらに、年輪を形成しない樹木であっても、肥大成長に週・月レベルでタイムマーカーを入れることが可能となるため、森林の動態や気候に対する樹木の応答といった生態学的な解析にも酸素同位体比が有用であることを明らかにした。東南・南アジアの各地で取得した酸素同位体比データをもとに、低緯度アジアの気候変動の実態を過去数百年にわたって明らかにし、その変動メカニズムについて合理的な解釈を与え複数の論文として公表できた。さらに、当初の計画には含めていなかった東アジアにも研究対象地域を拡大し、過去2000年間にわたる気候復元を成し遂げたほか、考古学や歴史学、森林生熊学といった関連分野にも貢献できる成果を最終年度(25年度)に上げた。本研究課題の最終年度(25年度)を含む過去3年間で、年輪セルロースの酸素同位体比から低緯度アジアの降水量を高精度で復元できることが実証できたので、今後は、アジア全域を対象として、気候復元の地域拡大と遡及期間の延長を進め、モンスーン変遷の実態とその変動メカニズムについてより詳細に解析していく。さらに、年輪内を細かく分割して酸素同位体比を測定することにより、月レベルまで解像度を上げた気候復元研究にも取り組んでいく。本年度は、1)既存のサンプルを用いて樹木年輪の酸素同位体比を計測し、ベトナムおよびネパールの古気候を高精度で復元したほか、2)気候復元に必要なサンプルを採取するためのフィールドワークを、ラオス、ベトナム、およびブータンヒマラヤにて3ヶ月にわたり実施した。ベトナム北部に生育するフォッキニアを計測・解析した結果、(1)年輪幅よりも酸素同位体比の方が、より正確に過去の水環境(降水量、相対湿度、乾燥指数)を記録していること、(2)試料採取地から150km隔てたラオス産フォッキニアの酸素同位体比の変動パターンとも良く一致しており、インドシナ半島北部の広域的な水環境の代替データとなること、(3)さらに、世界各地の気候変動に大きく寄与しているエルニーニョ現象とインドシナ北部の水環境が密接にリンクしており、年輪の酸素同位体比データから試料採取地域の気候のみならず、エルニーニョ現象そのものを復元出来ることが分かった。エルニーニョは、地球の気候システムを理解する上で鍵となる現象であるため、樹木やサンゴの年輪、アイスコアなどの代替データによって既に復元されているが、本研究では、既存のものから完全に独立したデータをもとに、エルニーニョ現象を復元することができた。今後、インドシナ各地でデータを蓄積することで、より精確にエルニーニョを復元することが可能である。その他、ネパールで得たモミの酸素同位体比の測定から、夏期の降水量・相対湿度を過去230年にわたって復元した。復元気候の特徴として、降水量・相対湿度が過去230年にわたり一貫して減っていることが挙げられる。この結果は、アイスコアや湖底堆積物の分析から復元されたヒマラヤやチベットの降水量変動とも良く整合していた。公表されている数値モデルの結果などを勘案すると、ヒマラヤ・チベットでの乾燥化は、熱帯海水温の上昇にともなう熱帯収束帯の南下に起因することが示唆された。本年度は、ヒマラヤを横断する樹木年輪酸素同位体比のデータネットワークを作成し、モンスーン活動の時空間パターンを復元した。まず、ブータン産のカラマツ、トウヒ、ビャクシンから作成した酸素同位体比の時系列を比較したところ、異種間でも変動パターンが良く一致していたほか、どの樹種も夏期の降水量を反映していることが分かり、ヒマラヤ域の夏期モンスーンの時空間変化を樹種の制約を受けず詳細に復元できることが明らかとなった。ヒマラヤ西部から東部に至る5地域で採取したサンプルの酸素同位体比を計測した結果、サンプル採取地の距離が増すとともに両者の相関は落ちるものの、酸素同位体比の変動パターンは数百km離れていても概ね類似していた。ヒマラヤでは、南東側のベンガル湾が水蒸気の起源となっており、北西に向かうにつれ、毎年のモンスーン入り(雨期の始まり)が遅れるとともに、雨期の降水量が少なくなることから、東西方向での酸素同位体比の同調や差異は、毎年のモンスーンの張り出しを反映していると考えられる。

全てのデータをネットワーク化して主成分分析を行ったところ、寄与率49%の第1主成分が得られ、いずれの地域の時系列とも正の相関を示すことから、ヒマラヤ域の平均的な夏期モンスーンの変動パターンを抽出することができた。一方、寄与率22%の第2主成分として、東西間で逆相関を示す特徴的なモードが出現した。この東西間でのコントラストの背後にあるメカニズムは未解明だが、インドの観測データを用いた既往の研究などから、数十日周期での降雨の季節内変動が関係している可能性が示唆された。そのほか、ヒマラヤの西部では、20世紀において乾燥化が進行している一方で、東部では、大きな変化が認められなかった。観測データやモデルを使った既往の研究によると、インド洋での海水温の南北コントラストがここ数十年で弱まったために、インドモンスーンが弱まっていると指摘されているが、このモンスーンが弱まっているという傾向は、より内陸の地域でのみ顕著であり、ヒマラヤ東部では認められないことが明らかとなった。今年度は、当初の計画には含めていなかった東アジアにも研究対象地域を拡大して、過去10002000年間にわたる長期の気候復元に取り組んだほか、年輪を形成しない樹木も解析の対象とした。結果として、気候の復元はもとより、考古学や歴史学、森林生態学などにも波及する知見を得るに至った。主要な成果は以下の通りである。1)東アジアの気候復元と考古材の年代決定ヒノキ(主に木曽産)の現生木、古建築材、考古材、埋没木を材料とし、その酸素同位体比を分析することで、中部日本における過去2000年間の降水量を復元した。復元データを概観すると、数百年に一度の頻度で、数十年の周期成分が増幅していることが明らかとなった。さらに、本研究で作成した酸素同位体比に基づく標準変動曲線を用いれば、樹種や生育環境といった個別の事情に左右されず、様々な出土木材の年代を1年のずれもなく正確に決定できることを実証した。2)週・月レベルでの気候復元の可能性と、森林生態学への応用年輪を形成しないラオス産の樹木を対象とし、木部の成長方向に沿って細かく木材を切削して個別に同位体比を測定したところ、雨季・乾期の季節サイクル(即ち、相対湿度と降水量の季節変化)に同調して酸素同位体比も周期的に変動することが明らかとなり、週・月レベルでの気候復元も可能であることが分かった。さらに、年輪を形成しない樹木であっても、肥大成長に週・月レベルでタイムマーカーを入れることが可能となるため、森林の動態や気候に対する樹木の応答といった生態学的な解析にも酸素同位体比が有用であることを明らかにした。研究の主たる対象地域である、インドシナとヒマラヤで予定通りサンプルを採取できた。またいずれの地域においても、期待通り、年輪セルロースの酸素同位体比から過去200300年の水環境を高精度で復元できた。東南アジア(ラオス、ベトナム)、およびヒマラヤ(ネパール、ブータン)で採取した樹木年輪サンプルを用いて、当初の計画通り、過去数百年の降水量変動を高精度で復元できた。また、気候復元の地域拡大のため、台湾において樹齢1000年のヒノキからサンプルを採取することができた。東南・南アジアの各地で取得した酸素同位体比データをもとに、低緯度アジアの気候変動の実態を過去数百年にわたって明らかにし、その変動メカニズムについて合理的な解釈を与え複数の論文として公表できた。
ES細胞からの樹状細胞のin vitro誘導法と機能分子解析法の開発

樹状細胞は、免疫応答を正・負両方向へ制御する機能を有しており、樹状細胞の機能を遺伝子改変により修飾し生体に投与することにより免疫応答を人為的に制御する(細胞移入療法)ことが可能と考えられる。我々は、遺伝子改変を容易に行うことが可能なES細胞をin vitroにおいて樹状細胞に分化させる方法を開発すべく研究を行った。まず、ES細胞をOP9(M-CSF非産生性の骨髄ストロマ細胞株)とともに5目間培養する。次に、PA6(M-CSF産生性の骨髄ストロマ細胞株)とともにGM-CSFの存在下で5日間培養する。この結果誘導されるES細胞由来の細胞をさらに培養し続けると、7-10日目頃より未成熟樹状細胞が出現した。この方法で誘導される未成熟樹状細胞は、不規則な突起を有し、浮遊性あるいは弱付着性であり、表面マーカーのパターンから、骨随系樹状細胞に相当すると考えられる。これをTNF-αとlL-4等で刺激すると、多数の長い樹状突起を有する典型的な成熟樹状細胞の形態となった。この細胞は、強いアロMLR刺激活性を有し、さらに、未成熟段階で加えた蛋白質抗原由来のエピトープをCD4^+T細胞に提示する機能を有していた。また、βアクチンプロモーター+IRES-Puro-Rを含む発現ベクターを用いることにより、ES細胞に導入した遺伝子を高い効率でES細胞由来の樹状細胞に発現させることが可能であった。さらに、PCCエピトープあるいはOVA(オブアルブミン)抗原を発現する樹状細胞を作製し、これらが各々の抗原に特異的なT細胞を刺激しうることを確認した。以上、ES細胞からの樹状細胞分化誘導法ならびにES細胞由来樹状細胞の遺伝子改変法を確立した。本研究の成果は、遺伝子改変樹状細胞を用た免疫制御療法のみならず、ジーントラップ法を用いた樹状細胞において発現する遺伝子の同定、ならびにその機能解析へも応用が可能と考えられる。
脱髄性神経疾患における疾患感受性および病態進行に関わる遺伝学的要因の解明

1.多発性硬化症(MS)における、10個の疾患感受性HLAアリル(IMSGC, Nat Genet 2015)をもとに、各個人のHLA領域における遺伝的疾患リスク集積度をスコア化し(HLA genetic burden; HLAGB)、同スコアと各臨床・MRIパラメータとの関連を検討した。MS症例では、健常者に比べHLAGBが有意に高かった。女性患者では、HLAGBが高いとより若齢で発症し、MRI上、皮質下灰白質の萎縮がより顕著であった。疾患感受性関連遺伝子が、発症リスクだけでなく、疾患表現型にも影響することを明らかにした。2.MSの発症への関与が示唆されるSNPを搭載したMSChipを用い、アフリカ系アメリカ人MSにおける疾患重症度関連遺伝子の探索を行った。MS症例1305例、健常者1155例を対象に、疾患重症度スコアを従属変数、白人との混血度を共変数とし、多変量ロジスティック回帰解析を行った。Bonferroni法によるp値の補正後閾値を越えて有意な相関を示すSNPは見られなかった。3.MSの発症に関連するEVI5領域において、メタアナリシスにより得られたtopSNPと高い連鎖不平衡にあるEVI5上のミスセンス変異rs11808092が病的意義を有すると仮定した。ワイルドタイプのEVI5、rs11808092のMSリスクアリルを導入したEVI5をそれぞれ過剰発現させた細胞系を用い、免疫沈降後、マススペクトロメトリーを行い、interactome解析を行った。変異導入系では、sphingosine 1-phosphate lyase(SGPL1)を含む、脂質代謝に関連するinteractomeが排他的に見られた。SGPL1はMSの治療薬の一つであるfingolimodの作用機序にも影響を与える酵素であり、本変異の有無がfingolimodの作用に影響を与える可能性が示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。1.アフリカ系アメリカ人多発性硬化症(MS)における疾患感受性遺伝子の同定;一塩基多型(SNP)アレイであるImmunoChipを用い、アフリカ系アメリカ人MS症例803例、健常者1516例を対象に、アフリカ系アメリカ人MSにおける疾患感受性遺伝子を探索した。欧米白人MSの疾患感受性SNP110個中、利用可能であった96個のうち、21個がアフリカ系アメリカ人においても有意な関連性を示し、69個が欧米白人と同方向の関連を有した。本研究の検出力を考慮すると妥当な再現率であり、欧米白人MSの疾患感受性SNPは、アフリカ系アメリカ人MSにおいても概ね疾患感受性を有することが示された。また、欧米白人より小さいアフリカ系人種のハプロタイプブロックを用いることで、複数の領域について疾患感受性候補遺伝子を絞り込むことができた。さらに、新規に同定された疾患感受性を有し得る7つの遺伝子領域SNPに対し、独立したアフリカ系アメリカ人患者-健常者サンプルを用い再現性を確認したところ、第1染色体SMG7遺伝子SNPについて再現が認められた。2.疾患重症度関連遺伝子の探索; MSの発症への関与が示唆されるSNPを搭載したMSChipを用い、アフリカ系アメリカ人MSにおける疾患重症度関連遺伝子を探索した。しかし多重比較検定の閾値を越える有意な相関は見られなかった。3.感受性遺伝子凝集度のスコア化;最新の研究において同定されたMSの発症に関わる110個の非主要組織適合抗原領域の遺伝子領域を代表するSNPのうち、欧米白人の遺伝子データにおいて利用できた88個を用い、各個人における疾患感受性遺伝子の凝集度をスコア化した。患者群では健常者群に比べ有意に高い凝集度スコアを有し、個人レベルにおいても、MS患者では遺伝的な罹患リスクがより集積していることが示された。

変異導入系では、sphingosine 1-phosphate lyase(SGPL1)を含む、脂質代謝に関連するinteractomeが排他的に見られた。SGPL1はMSの治療薬の一つであるfingolimodの作用機序にも影響を与える酵素であり、本変異の有無がfingolimodの作用に影響を与える可能性が示唆された。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。
海洋におけるメタン生成に関する微生物学的研究

メタン生成細菌の膜脂質は特異的なエーテル型脂質で構成されているので、その測定により海洋堆積物におけるバイオマスの推定とメタン生成活性の測定を行った。東京湾、相模湾、駿河湾およびその沖合い海域や硫酸還元菌の活性を油壺湾において堆積物試料を採取した。油壺湾、東京湾、駿河湾奥のような富栄養海域の堆積物における間隙水中のメタン量は1g当たり0.12-93nmolであり、メタン生成細菌の脂質量は17-152ngで、これらの数値には互いに相関関係が認められた。また、メタン生成細菌の培養の結果から、硫酸還元菌と競合する基質である酢酸や、水素と二酸化炭素の混合気体を利用するものの他に、硫酸還元菌の利用できない基質であるメタノールを利用できるものも多く存在することが明らかになった。そのメタン生成活性は外洋域に比べて高かった。次に相模湾内における堆積物において1g当たりメタン量は0.32-0.65nmol、脂質量は4.6-21ngであった。この海域のメタン生成細菌はメタノールを利用するものが少ない傾向がみられた。駿河湾沖堆積物中でのメタン生成は実際に行われているが、硫酸還元菌と拮抗しているメタン生成細菌はほとんど認められず、メタノールを利用するものは存在はしたもののその活性は低かった。動物プランクトンの中でも特に生物量の多いカイアシ類とオキアミ類およびその糞粒についてメタン生成活性を測定した。オキアミ類約30個体の糞粒からは1.8μmolのメタン生成が測定され、メタン生成細菌が腸内に存在していることが示唆された。60日間培養した動物プランクトンからメタン生成量は乾燥重量1g当たり615μmolにもなった。また、メタン生成細菌はメタノールを利用できるものが多かったが、硫酸還元菌の活性を抑えるとメタン生成量が減少することから、動物プランクトン腸内ではメタン生成細菌は基質に関して硫酸還元菌に依存していることが示唆された。淡青丸航海において東京湾、相模湾、駿河湾およびその沖合い海域、また油壺湾において堆積物試料を採取た。油壺湾、東京湾、駿河湾奥のような富栄養海域の堆積物における間隙水中のメタン量は1g当り0.1293nmolであり、メタン生成細菌の脂質量は17152ngでこれらの数値には互いに相関関係が認められた。またメタン生成細菌の培養の結果から、硫酸還元細菌と競合する基質である酢酸や、水素と二酸化炭素の混合気体を利用するものの他に、硫酸還元細菌の利用できない基質であるメタノールを利用できるものも多く存在することが明らかになった。また、そのメタン生成活性は外洋域に比べて高かった。次に相模湾内における堆積物においては1g当りメタン量は.0320.65nmol、脂質量は4.621ngであった。駿河湾沖堆積物中でのメタン量は1g当り0.0150.2nmol、脂質量は3.544ngであった。このような外洋堆積物中でもメタン生成は実際に行われているが、硫酸還元細菌と拮抗しているメタン生成細菌はほとんど認められず、メタノールを利用するものは存在はしたもののその活性は低かった。白鳳丸による研究航海の際に動物プランクトンの中でも特に生物量の多いカイアシ類とオキアミ類およびその糞粒についてメタン生成活性を測定した。その結果、オキアミおよびその糞粒からはメタン生成が認められた。

メタンは地球温暖化ガスとして近年問題となっているが、それによって引き起こされる温室効果は同体積の二酸化炭素の約11倍といわれる。その効果は地球全体としてみた場合に二酸化炭素についで重要な温室効果ガスである。メタンの生成には火山、天然ガス等の地球化学的要因も知られているが、その大部分が地球上の有機物分解の最終生成物としてメタン生成細菌によって生成されている。このメタン生成細菌の活性の中で今年は動物プランクトンの腸内でのメタンの生成について、研究船上で試料を採取後直ちに研究を行った。淡青丸(KT-93-13航海)および、白鳳丸(KH-93-1航海)による研究航海の際に動物プランクトン試料をネット採集し、メタン生成活性の測定を行った。白鳳丸研究航海では、動物プランクトンの中でも特に生物量の多いカイアシ類とオキアミ類およびそのfecal pelletについてメタン生成活性を測定したが、オキアミ類およびそのfecal pelletからのみメタン生成が認められた。特に、オキアミ類約30個体のfecal peletからは1.8μmolのメタン生成が測定され、メタン生成細菌がオキアミ類の腸内に存在していることが示唆された。さらに淡青丸研究航海では、60日間培養した動物プランクトンからのメタン生成量は動物プランクトン乾燥重量1gあたり615μmolにもなった。また、そのメタン生成細菌はメタノールを利用できるものが多かったが、硫酸還元菌の活性を抑えるとメタンの生成量が減少することから、動物プランクトン腸内ではメタン生成細菌は基質に関して硫酸還元菌に依存していることが示唆された。
時空間を融合する：GISと数理モデルを用いた新たな言語変化へのアプローチ

本研究では、フィジー語300方言を対象に、言語の時間的な変化と空間的な伝播との関係を明らかにする手法に関する研究を、そのためのツール開発と併行して進めている。初年度の成果は以下の通り。1)南太平洋大学(フィジー)とマシー大学(ニュージーランド)の研究者との協働により、ツール開発研究の第一段階をほぼ終了した。具体的には、フィジー語方言のデータ整備を進め、100語、300地点のデータベースを作成した。また、ブラウザを用いた言語分析用研究ツール、および般公開用のウェブシステムの開発について、仕様を検討し、来年度末までのプロトタイプ作成の仕様を固めた。2)手書き地図データ約5800語分のジオリファレンス作業を始め、2分の1終了した。またジオリファレンス済みのデータをどのように1)のデータベースとの関連付ける手法についての検討を始めた。3)フィジーでの国際シンポジウム「フィジーの諸言語と地図:フィジー語GIS(地理情報システム)プロジェクト中間報告シンポジウム」およびサテライト・ワークショップを開催した。これには、フィジー文化経済社会信託機構にて言語データ分析に関する研究会・見学会・機構スタッフとの学術交流(2019年3月25日)、南太平洋大学言語学科にて国際シンポジウムを開催(2019年3月26日)、南太平洋大学地理学科にて地理情報分析に関する研究会開催(2019年3月27日)を含む。2018年度は、基盤データの整備を終了し、地図データの取り込み手法の開発に着手する予定であったが、いずれも、予定通り進めることができた。また、当初計画していたフィジー(現地)でのシンポジウムと研究会も開催し、フィードバックを得るとともに、メンバー全員が研究開始段階で現地の状況を観察する機会をつくった。予定より進んでいる側面としては、本研究で扱うデータを用いて、かかわっている研究者個人個人がそれぞれの専門分野における課題を見つけ、研究を進め始めていることが指摘できる。統計学の分野においてどのように言語分析ができるのかのパイロットスタディ、言語関係者によるデータの質の見直しや各地域データの分析方法など、個人での研究も奨励しており、将来的には本プロジェクトでの手法開発に寄与することが期待される。当初計画に従って研究を進める。具体的には、次年度は、地図データのGIS化については地理情報を完成、100語リストを用いたプロトタイプを作成する。手書きデータの取り込みについては、ジオリファレンスを終了し、GISシステムへの取り込みを開始する。GISと言語統計処理についてはメーリングリストでコミュニケーションを取り合いながら各個人が研究をすすめる。1月31日、2月1, 2日に、マッセイ大学にて研究会を開催し、成果を共有し、現地研究者からのフィードバックをもらうとともに、今後の進め方について確認する。手書き地図データの取り込み手順を見直し、ジオリファレンスと業務委託によるプロット作業の進行順序を変更したため、初年度の使用額に変更が生じた。
非相溶高分子混合系の流動下のドメイン構造と粘弾性

系の成分物質を変えることで界面張力Γを変化させた3種類(Γ=1.74.0mN/m)の系すべてで、ドメイン構造の特徴的な長さとレオロジーの関係は土井、太田のTextured material理論の予測、即ち長さはずり速度に逆比例し、応力はずり速度に比例するという関係を示した。これより、粘度比k=1程度で粘度の絶対値もそれほど高くない系の流動化の構造と粘弾性は同理論で理解できる事が分かった。次に粘度比を変えた系(k=0.13.2)では、低ずり速度領域では土井、太田理論が成り立ったが、高ずり速度領域では成り立たなくなった。この現象はk=1のまま粘度の絶対値を変化させた場合により顕著であったので、以下その場合を中心に述べる。また以後低ずり速度で理論が成り立つ領域を「Texture領域」、成り立たない領域を「非Texture領域」と呼ぶ。Texture領域と非Texture領域の境界となるずり速度は、マトリックスの粘度の絶対値が大きいほど低ずり速度側にシフトした。定常及び非定常の構造観察から、非Texture領域で理論の予測する構造と粘弾性の関係が成立しないのは、Texture領域に比べてdropletが延びにくくかつ崩壊しにくくなっているためであることが示唆された。流動様式の検討では、円錐円板と平行円板を用いて理論が成り立つ範囲内で流動様式による違いを検討したところ、この両者では違いがないことがわかった。
視聴覚情報の統合過程において感情システムが果たす役割の実験的検討

今年度は,視聴覚情報の統合処理過程における感情情報の関与について,注意の時間的側面と空間的側面に着目した実験を実施した。時間的側面に着目した実験では,顔刺激を連続で高速提示し,1番目の標的(恐怖顔,嫌悪顔,中性顔のいずれか)と2番目の標的(中性顔)を見つけて同定するという課題を行った。このような課題では,2番目の標的が見落とされる「注意の瞬き」と呼ばれる現象が生じる。純音が第1標的もしくは第2標的と同時に短く提示される条件を設定し,音刺激が提示されない条件とで見落としの程度がどのように変化するのかを,第1標的の表情間で比較を行った。しかしながら,純音を提示することによる影響の違いは,第1標的の表情間では観察されなかった。空間的側面に着目した研究においては,画面の左右どちらかに提示される手がかり刺激(恐怖顔,嫌悪顔,中性顔のいずれか)による空間的注意の捕捉によって,後続するターゲット刺激への反応速度がどのように変化するのかを調べた。その際,手がかり刺激もしくはターゲット刺激と同時にノイズが短く提示される条件と,音刺激が提示されない条件を設けた。また,手がかり刺激とターゲット刺激との提示開始間の時間間隔も,短い(150ミリ秒)条件と長い(350ミリ秒)を設定した。実験の結果,提示開始間が長い条件では,手がかり刺激が恐怖顔と中性顔の時にターゲット刺激と同時に音が提示されることで反応が速くなっていた。これは,空間的注意が捕捉されている時にターゲットと音が出ることによる相互作用の結果と考えられる。一方,提示開始間が短い条件では,嫌悪顔の手がかり刺激と同時に音が提示されることによって反応が速くなっていた。これは,嫌悪顔による手がかりの効果を音刺激が増強した結果と考えられる。以上のように,注意の空間的側面では,表情間で異なる音刺激との相互作用が生じることを明らかにすることができた。今年度は,交付申請書の計画通りの研究を実施することができた。それにより,空間的注意については表情刺激と音刺激との相互作用が表情間で異なる一方で,時間的注意については表情刺激間で音刺激との相互作用に異なる影響が見られないことが明らかにすることができた。本研究課題におけるメインとなる成果が得られ,残りの遂行期間での研究の重要な示唆も得ることができたことから,おおむね順調に進展しているといえる。次年度は,空間的注意の実験で見られた,表情間で異なる顔刺激と音刺激との手がかりの効果(顔刺激による空間的注意の捕捉)における相互作用について追加の実験を行う。今年度の実験において見られた効果が感情情報によるものであるかを調べるため,倒立顔を用いた実験を行う必要がある。顔刺激は倒立にすることで顔としての認識が阻害されるため,倒立顔では同様の効果が生じなければ,表情刺激に含まれる感情情報が関与していると結論づけることができる。この検討を通して,本研究課題のまとめを進めていく。また,昨年度得られていた研究成果を論文化して投稿していたものの,残念ながら今年度は採択まで至ることができなかった。次年度は,空間的注意の実験の成果も論文化し,昨年度の研究成果と合わせて採択に至るよう進めていく予定である。今年度は,実験環境整備および次年度以降に実験に向けての予備的検討を行った。本研究課題の目的は,視聴覚統合処理において感情情報がどのように機能するのかについて,視覚的注意の観点から実験によって調べていくことである。そのため,時間的な注意に関連した課題として注意の瞬きを,空間的な注意に関連した課題としてドット-プローブ課題を用い,まずは恐怖と嫌悪による影響に違いを検討していく予定である。しかし,注意の瞬きについてはそれぞれの感情が機能する第1標的と第2標的の時間間隔が,ドット-プローブ課題については各表情へ空間的注意が向くための時間が不明であった。そこで,今年度は視覚刺激のみでの実験を行い,これらの不明なパラメーターについての検討を行った。注意の瞬きについては,第1標的に恐怖顔,嫌悪顔,統制条件としての中性顔を提示し,第2標的との時間間隔を操作し,注意の瞬きによる見落としの割合を比較した。その結果,恐怖顔については第1標的の提示開始から600ミリ秒以降で見落としが低減することが,嫌悪顔については100ミリ秒で見落としが低減することが示された。ドット-プローブ課題についても,手がかり刺激として恐怖顔,嫌悪顔,中性顔を提示し,ターゲットとの時間間隔を操作して反応時間を比較した。その結果,恐怖顔は提示開始から350ミリ秒後にターゲットを提示することで反応が速くなるのに対して,嫌悪顔では提示開始から150ミリ秒後のターゲットへの反応が遅くなることが示された。その他,当初の予定にはなかったが,本研究の目的を別の角度から調べるため,感情情報を含む刺激によって視聴覚統合によって生じる分裂/融合錯覚の生起頻度が変容するかを検討した。その結果,錯覚が生起しやすい周辺視野では,ネガティブでもポジティブでも感情情報をもつ刺激であれば錯覚の生起が増えることが示された。本年度から所属機関が変更したことにより,年度の前半はまず実験環境を整えることに終始した。以前使用していた機器の多くが所属機関の所有であったため,実験に必要な大部分の機器を改めて購入する必要があった。しかしながら,これまで使用していたものと同様の実験機器や測定機器を購入できたことにより,購入後はスムーズに実験に移ることができた。年度の後半は,当初予定していた予備的検討を実施することができた。

検討結果によって,不明であったパラメーターを明らかにすることができた。この成果によって,次年度以降の研究を予定通りに進めることできると予想される。さらに,当初の予定にはなかった実験をも実施することができた。それにより,視聴覚統合の過程において感情情報が何らかの寄与を果たしていることを示すことができた。分裂/融合錯覚の生起の促進にも,注意が関連していると推測される。今後は,当初予定している実験を遂行していくことで,注意がどのように機能しているのかを明らかにしていく。以上の理由より,本研究課題はおおむね順調に進展していると言える。今年度は,視聴覚情報の統合処理過程における感情情報の関与について,注意の時間的側面と空間的側面に着目した実験を実施した。時間的側面に着目した実験では,顔刺激を連続で高速提示し,1番目の標的(恐怖顔,嫌悪顔,中性顔のいずれか)と2番目の標的(中性顔)を見つけて同定するという課題を行った。このような課題では,2番目の標的が見落とされる「注意の瞬き」と呼ばれる現象が生じる。純音が第1標的もしくは第2標的と同時に短く提示される条件を設定し,音刺激が提示されない条件とで見落としの程度がどのように変化するのかを,第1標的の表情間で比較を行った。しかしながら,純音を提示することによる影響の違いは,第1標的の表情間では観察されなかった。空間的側面に着目した研究においては,画面の左右どちらかに提示される手がかり刺激(恐怖顔,嫌悪顔,中性顔のいずれか)による空間的注意の捕捉によって,後続するターゲット刺激への反応速度がどのように変化するのかを調べた。その際,手がかり刺激もしくはターゲット刺激と同時にノイズが短く提示される条件と,音刺激が提示されない条件を設けた。また,手がかり刺激とターゲット刺激との提示開始間の時間間隔も,短い(150ミリ秒)条件と長い(350ミリ秒)を設定した。実験の結果,提示開始間が長い条件では,手がかり刺激が恐怖顔と中性顔の時にターゲット刺激と同時に音が提示されることで反応が速くなっていた。これは,空間的注意が捕捉されている時にターゲットと音が出ることによる相互作用の結果と考えられる。一方,提示開始間が短い条件では,嫌悪顔の手がかり刺激と同時に音が提示されることによって反応が速くなっていた。これは,嫌悪顔による手がかりの効果を音刺激が増強した結果と考えられる。以上のように,注意の空間的側面では,表情間で異なる音刺激との相互作用が生じることを明らかにすることができた。今年度は,交付申請書の計画通りの研究を実施することができた。それにより,空間的注意については表情刺激と音刺激との相互作用が表情間で異なる一方で,時間的注意については表情刺激間で音刺激との相互作用に異なる影響が見られないことが明らかにすることができた。本研究課題におけるメインとなる成果が得られ,残りの遂行期間での研究の重要な示唆も得ることができたことから,おおむね順調に進展しているといえる。次年度は,当初の予定通りに注意の瞬きおよびドット-プローブ課題を視聴覚刺激を用いて実施する予定である。今年度の予備的検討により,恐怖および嫌悪感情が時間的注意のタイムコースを明らかにすることができた。
ショウジョウバエを用いたアマゾン原産果物ガラナによるメチル水銀耐性機構の解析

アマゾン原産の果物ガラナ(Paullinia cupana)の摂取は、疫学的調査によりメチル水銀中毒に対して効果的であると示唆されている。しかしながら、実験的な証拠に乏しく、その作用機序については全く未知である。本研究課題では、キイロショウジョウバエを用いガラナ摂取が生体のメチル水銀抵抗性に及ぼす影響と、その作用機序について検証し、ガラナの新規機能性を提示することを目指す。
呼吸器疾患に対する複合的介入によるリハビリテーション戦略の構築

2016年9月、世界保健機関は世界人口の92%が汚染された大気中で生活しており、大気汚染に関連して年間約300万人が死亡していると報告した。呼吸器疾患は大気汚染や喫煙、ウィルスやアレルギー反応などによって罹患率が上昇する。前述したとおり、慢性閉塞性肺疾(COPD)や肺炎など呼吸器疾患は世界的に増加しており、2020年には心臓病・脳卒中に次ぐ世界の死亡原因の第3位になると予想されている。わが国においてもCOPDの潜在患者数は530万人にも達すると報告されている。呼吸器疾患は、呼吸機能に悪影響を及ぼすだけでなく、下肢骨格筋の最大随意収縮力の低下や横隔膜筋線維の遅筋化、代謝亢進による体重減少と栄養障害なども報告されており、現在では骨格筋機能異常や栄養障害、全身性炎症などを呈する全身性疾患として捉えられている。本研究の目的は、肺気腫における肺組織・筋組織の形態・機能変化について相互の因果関係を検証し、同モデルにおける複合的介入法を精査することで、より効果的な治療エビデンスを創出する。具体的に運動療法、栄養療法、酸素療法の3種類の治療介入を実施し、肺組織・筋組織の変化を生理学的・生化学的・組織化学的・分子生物学的側面から検証、呼吸リハビリテーションにおける新たな治療戦略を構築することである。2018年度は、実験設備を整えるとともに、呼吸器疾患モデルラットを作成、その病態(特に炎症性変化)を分析すること、さらには栄養療法として分岐鎖アミノ酸(BCAA)を摂取することで骨格筋どのような影響を及ぼすかを実験した。その結果、対照群と比較し、BCAAを摂取した群では、筋湿重量や筋線維径が増加したが、同じようにBCAAを摂取したCOPDモデル群では筋湿重量などに変化はなかった。このことは、COPDによる異化作用がBCAA摂取による同化作用を打ち消してしまった結果ではないかと考えている。今後、さらに他の介入と合わせて解明していく。また、これらの実験結果は、今年度11月に開催される日本基礎理学療法学会にて発表する予定であり、現在サンプルの分析、データ処理を実施している。2018年度の実験設備の整備として、酸素ルームおよび濃縮酸素装置の設置を計画し、予定通り設置することが出来た。基礎データとして、この酸素ルームは1.2、1.25、1.3気圧まで上昇可能で、酸素濃縮装置と組み合わせることで30-40%の酸素環境を室内にてコントロールできる。今年度は、この高気圧酸素ルームを使用して、運動療法や栄養療法と組み合わせて、COPDモデルにおけるリハビリテーション戦略を構築する。前述したとおり、慢性閉塞性肺疾患(COPD)や肺炎など呼吸器疾患は世界的に増加しており、2020年には心臓病・脳卒中に次ぐ世界の死亡原因の第3位になると予想されている。本研究の目的は、肺気腫における肺組織・筋組織の形態・機能変化について相互の因果関係を検証し、同モデルにおける複合的介入法を精査することで、より効果的な治療エビデンスを創出することで、具体的に運動療法、栄養療法、酸素療法の3種類の治療介入を実施し、肺組織・筋組織の変化を生理学的・生化学的・組織化学的・分子生物学的側面から検証、呼吸リハビリテーションにおける新たな治療戦略を構築する。平成29年度は、実験設備を整えるとともに、呼吸器疾患モデルラットを作成、その病態(特に炎症性変化)を分析すること、研究が進めば、運動療法などの介入実験を行うことを計画した。しかし、学内における研究業務以外(教育業務や会議、委員会等)が増え、かつ講義における担当教科の変更などがあり、教育におけるエフォートが大きくなったこと、また、実験設備の整備が年度の後半になってしまったことで、当初の計画よりやや遅れてしまった。年度後半に進捗の遅れを感じたため、実験補助員を1月より雇用し、少しずつ計画の遅れを取り戻せるよう対処した。現在サンプルの分析、データ処理を実施しており、一定の見解が得られれば、学会発表などで公表するよていである。

本研究の目的は、肺気腫における肺組織・筋組織の形態・機能変化について相互の因果関係を検証し、同モデルにおける複合的介入法を精査することで、より効果的な治療エビデンスを創出する。具体的に運動療法、栄養療法、酸素療法の3種類の治療介入を実施し、肺組織・筋組織の変化を生理学的・生化学的・組織化学的・分子生物学的側面から検証、呼吸リハビリテーションにおける新たな治療戦略を構築することである。2018年度は、実験設備を整えるとともに、呼吸器疾患モデルラットを作成、その病態(特に炎症性変化)を分析すること、さらには栄養療法として分岐鎖アミノ酸(BCAA)を摂取することで骨格筋どのような影響を及ぼすかを実験した。その結果、対照群と比較し、BCAAを摂取した群では、筋湿重量や筋線維径が増加したが、同じようにBCAAを摂取したCOPDモデル群では筋湿重量などに変化はなかった。このことは、COPDによる異化作用がBCAA摂取による同化作用を打ち消してしまった結果ではないかと考えている。今後、さらに他の介入と合わせて解明していく。また、これらの実験結果は、今年度11月に開催される日本基礎理学療法学会にて発表する予定であり、現在サンプルの分析、データ処理を実施している。現在までの進捗状況でも述べたが、今後の方針として、研究補助員を雇用し、今までの遅れを少しでも取り戻せるよう進めていく。今年度においては、運動介入、栄養介入実験を進めるため、研究分担者らとともに、実験を行っていく。研究設備に関しては、ほぼ完了したが、酸素療法を実施する機器がいまだ整備されていないが、これは大学施設におけるスペースの問題が生じており、今年度中に大学側と協議し、整備できるよう努力する。また、実験に関しては、呼吸器疾患モデルのサンプルは取得しており、今後分析、データ解析を実施している。今年度は、再度呼吸器疾患モデルを作成し、運動療法および栄養療法における肺組織や筋組織の変化に着目して、組織化学的、生化学的手法を用いて、実験を進める予定である。2018年度の実験設備の整備として、酸素ルームおよび濃縮酸素装置の設置を計画し、予定通り設置することが出来た。基礎データとして、この酸素ルームは1.2、1.25、1.3気圧まで上昇可能で、酸素濃縮装置と組み合わせることで30-40%の酸素環境を室内にてコントロールできる。今年度は、この高気圧酸素ルームを使用して、運動療法や栄養療法と組み合わせて、COPDモデルにおけるリハビリテーション戦略を構築する。今年度は、消耗品などはストックがあり、別途購入する必要がほとんどなかった。また、機器整備を考えていた酸素ルームは、業者との話し合いはまとまったが、さらに設置スペースなど施設側との協議が必要であり、今年度に進めていく予定である。そのための次年度使用額が生じている。今年度に機器整備を考えていた酸素ルームは、大学の設備として整備できたため、備品計上していた予算が残った。しかし、学内における研究業務以外(教育業務や会議、委員会等)が増え、かつ講義における担当教科の変更などがあり、教育におけるエフォートが大きくなったことで、研究の進捗が遅れることが予想されたたっめ、研究補助員を雇用した。酸素ルームの購入金額と研究補助員の人件費の差額が今回の残額として生じた。
C^∞ー写像の空間のトポロジ-

1.研究代表者足立正久は複素アフィン空間C^nの局所解析同型の芽のつくる位相亜群Γ_n^Cについて,その位相的性質の1つをみつけた.2.研究分担者松沢淳一はリ-環のル-ト系と代数曲面との関係を研究し,特にヒルツェブルフ曲面とAー型ル-ト系の間に深い関係があることを示した.3.(1)研究分担者吉田敬之は整数論や代数群論において,ユニタリ-表現の方法で研究をすすめ,古典型シュバレ-群に関する結果をえた.(2)研究分担者平井武は無限次元対称群S_∞の新らしい既約表現の系列を構成した。4.(1)研究分担者上野健爾は共形場理論に現われるフォック空間とコボルディズム環との関係をしらべた。(2)研究分担者神保道夫は共形場理論における頂点作用素の量子変形と量子群との関連について研究して,成果をえた.5.研究分担者谷口雅彦は一般のリ-マン面に対し,ピンチング変形の下で種々の基本量の変分公式や評価式を多数示した.6.研究分担者重川一郎は磁場をもつシュレ-ディンガ-作用素のスペクトルについて,微分幾何学的方法で考察して成果をあげた。
大動脈形状の加齢変化が動脈脈波伝播速度測定に及ぼす影響

Magnetic Resonance Imaging(MRI)を使用し,大動脈形状(湾曲,長さ)を非侵襲的に評価し,健常な若齢者と高齢者とで比較すること,および大動脈脈波速度(PWV)測定における大動脈形状の影響を明らかにすることを目的とした.被験者数は270名(1979歳,男性124名,女性146名)であった.この中から,若年者(27±5歳,平均値±SD,男女各9名),正常血圧高齢者(64±3歳,男性8名,女性9名),高血圧高齢者(65±4歳,男女各8名)を無作為抽出し,Frank法によるPWV測定に用いる推定動脈長(体表面上の距離計測),MRIによる大動脈長,およびそれぞれの距離を使って算出されるPWVの値を比較した.Frank法の推定動脈長に男女差は認められなかったが,高血圧高齢者が若年者に対して有意に高値を示した.MRIによる大動脈長は女性に比べて男性が高値を示す傾向にあった(P=0.06).また,若年者に対して正常血圧高齢者および高血圧高齢者で有意に高値を示した(いずれもP<0.05).MRIによる大動脈長は推定動脈長よりも長く,その誤差は,若年者(6.8±10.3cm)に対して正常血圧高齢者(14.8±9.6cm,P<0.05)および高血圧高齢者(14.3±8.9cm,P<0.05)が有意に高値であった.推定動脈長とMRIによる大動脈長から算出した大動脈PWVの誤差は,若年者(91±134cm/sec)に対して正常血圧高齢者(277±185cm/sec,P<0.05)および高血圧高齢者(297±190cm/sec,P<0.05)が有意に高値を示した.また,女性に対して男性で誤差が大きい傾向にあった(P=0.07).以上の結果,通常用いられている体表面での動脈長推定法で算出される大動脈PWVはMRIによる実測大動脈長を使って算出した本来の大動脈PWVよりも過小評価されること,また,この過小評価の程度は,加齢に伴い大動脈長が延長するため,高齢者で大きくなることが示唆された.(実験1)エラスティックチューブで作成した大動脈モデルを使用し,MRIによる大動脈形状の定量的評価法の妥当性,再現性を検討した.直径10mmで長さと湾曲の状態が異なる6本の大動脈モデルを作成し,撮影の順番をランダムにして1モデルにつき2回撮影を行った.大動脈モデルの短軸方向のMRI画像を5mm間隔で撮影し,各スライスにおける動脈の中心点を3次元でプロットし,長さを算定した.この推定値と実際のモデルの長さとを比較すると,2つの値の相関はR^2=0.999で,実際の長さ(650700mm)と推定値との誤差は1.7±1.2mm(0.24%)であった.また,繰り返し測定した際の再現性を検討したところ,2回の測定値の相関はR^2=0.993,誤差は0.2±1.7mm(0.04%)であった.以上の結果,本法による動脈測定が高い妥当性と再現性を有することが示唆された.(実験2)MRIを使用し,大動脈形状(湾曲,長さ)を非侵襲的に評価し,健常な若齢者と高齢者とで比較すること,および大動脈脈波速度測定における大動脈形状の影響を明らかにすることを目的とした.当初,2030歳代および6070歳代の正常血圧者(両群男女各20名)での比較検討を予定していたが,1976歳の215名(男性92名,女性123名)において,MRIによる大動脈画像撮影および大動脈脈波伝播速度測定を実施することができた.年代別の内訳は10歳代2名(0/2,男/女),20歳代37名(20/17),30歳代34名(16/18),40歳代23名(7/16),50歳代35名(12/23),60歳代74名(31/43),70歳代10名(6/4).大動脈脈波伝播速度は加齢に伴い上昇した.大動脈形状の評価は現在進行中である.今後は高血圧者および70歳以上の高齢者を中心にデータ収集を進める予定である.Magnetic Resonance Imaging (MRI)を使用し,大動脈形状(湾曲,長さ)を非侵襲的に評価し,健常な若齢者と高齢者とで比較すること,および大動脈脈波速度測定における大動脈形状の影響を明らかにすることを目的とした。本年度は,70歳以上の者および高血圧症患者を中心に測定を行うことを目指した.20042005年度における被験者数は270名(1979歳,男性124名,女性146名)であった.このうち,70歳以上の被験者は29名,降圧剤を服用している高血圧者は30名であった.大動脈形状の評価については,加齢に伴う湾曲が著しいとされる腹部大動脈を中心に解析を進めた.

臍から上方25cmにおける腹部大動脈を対象に,先行研究(Wenn and Newman, Australian Physical & Engineering 1990)に基づき湾曲係数(tortuosity coefficient)を算出した.若年男性(n=4,30±6歳,平均±SD)と中高齢男性(n=7,59±4歳)を比較したところ,前額面における湾曲係数は若年者が5.2±1.1,中高年者が6.2±2.5,矢状面における湾曲係数は若年者が10.4±1.8,中高年者が12.3±3.5であり,腹部大動脈の湾曲は前額面,矢状面とも中高年者の方が大きいことが明らかとなった.今後さらに大動脈の形状の評価を進めるとともに,大動脈形状の加齢変化が大動脈脈波速度測定値に与える影響を明らかにしていく予定である.Magnetic Resonance Imaging(MRI)を使用し,大動脈形状(湾曲,長さ)を非侵襲的に評価し,健常な若齢者と高齢者とで比較すること,および大動脈脈波速度(PWV)測定における大動脈形状の影響を明らかにすることを目的とした.被験者数は270名(1979歳,男性124名,女性146名)であった.この中から,若年者(27±5歳,平均値±SD,男女各9名),正常血圧高齢者(64±3歳,男性8名,女性9名),高血圧高齢者(65±4歳,男女各8名)を無作為抽出し,Frank法によるPWV測定に用いる推定動脈長(体表面上の距離計測),MRIによる大動脈長,およびそれぞれの距離を使って算出されるPWVの値を比較した.Frank法の推定動脈長に男女差は認められなかったが,高血圧高齢者が若年者に対して有意に高値を示した.MRIによる大動脈長は女性に比べて男性が高値を示す傾向にあった(P=0.06).また,若年者に対して正常血圧高齢者および高血圧高齢者で有意に高値を示した(いずれもP<0.05).MRIによる大動脈長は推定動脈長よりも長く,その誤差は,若年者(6.8±10.3cm)に対して正常血圧高齢者(14.8±9.6cm,P<0.05)および高血圧高齢者(14.3±8.9cm,P<0.05)が有意に高値であった.推定動脈長とMRIによる大動脈長から算出した大動脈PWVの誤差は,若年者(91±134cm/sec)に対して正常血圧高齢者(277±185cm/sec,P<0.05)および高血圧高齢者(297±190cm/sec,P<0.05)が有意に高値を示した.また,女性に対して男性で誤差が大きい傾向にあった(P=0.07).以上の結果,通常用いられている体表面での動脈長推定法で算出される大動脈PWVはMRIによる実測大動脈長を使って算出した本来の大動脈PWVよりも過小評価されること,また,この過小評価の程度は,加齢に伴い大動脈長が延長するため,高齢者で大きくなることが示唆された.
環状酵母人工染色体(YAC)移入による癌抑制遺伝子の同定

本研究は、遺伝子機能の欠損を原因とする疾患において、その原因遺伝子単離へのアプローチとして、欠損遺伝子を含むと考えられる環状のYACDNA断片を作製後、細胞に導入し、病態が修正されるかどうか検討することにある。本年度は、まず、マイクロサテライトマーカーを用いたアレロタイプ解析により膵癌の癌抑制遺伝子の候補領域として、第6番染色体長腕における共通欠失領域を3箇所同定し、その中でも最も高頻度(69%)のLOHを認めた領域(D6S449-D6S283)を6q21の500-kbに絞り込むことに成功した。また、胃癌、肺癌においてもアレロタイプ解析により16q24に共通欠失領域を見出した。次に、昨年まで検討していたCre-lox部位特異的組換えにより、環状のYACクローンを得るという方法から、より直接的で簡便な方法としてTransformation Associated Recombination(TAR)法によりヒトのゲノムDNAからマイクロサテライトマーカー周辺の塩基配列の情報だけを頼りに共通欠失領域を含む環状YACクローンを得ることを考案した。TAR法ではYACベクターに共通欠失領域を決める2つのマーカー周辺の塩基配列を挿入し、ヒトゲノムDNAと共に酵母細胞に導入し、酵母の高率な相同組換えを利用して2つのマーカー間のクローニングを行なう。しかしながら、今現在、期待されるYACクローンを得るに至っていない。その原因として、マイクロサテライトマーカー周辺の知られている塩基配列が200-300bpと短いため、酵母において特異的な領域での相同組換えの頻度が低いことが考えられる。マーカー周辺の塩基配列を決定し、より長いユニークなDNA断片をベクターに挿入するなどの改良を加えることが今後の課題である。本研究は、遺伝子機能の欠陥によって起こる病態に対し、欠損遺伝子を含む大きなDNA断片を補うことにより病態が修正されることを指標として、疾患の原因遺伝子単離へアプローチするものである。本年度は、系の確立のための予測実験を行なった。胃癌の細胞株MKN28は癌抑制遺伝子であるAPC遺伝子の欠損株で、contact inhibitionが消失しているが、APC遺伝子を含む第5番染色体を移入するとcontact inhibitionが復活する。そこで、APC遺伝子の全長を含むYACの両端にあるベクター部分にlox部位およびネオマイシン耐性遺伝子を相同組換えによって挿入した。次いで、酵母内で働くCre発現ベクターをトランスフェクトし、両端のlox間の組換えにより環状のYACをin vivoで作製した。一方、エレクトロポレーション法によりMKN28にlox部位およびハイグロマイシン遺伝子を含むプラスミドを導入した細胞株(MKN-lox)を作製した。今後、これらの材料をもとにYACの環状DNAとCre発現ベクターを同時にMKN-loxにトランスフェクトし、YAC DNAが細胞内のlox部位に導入されている細胞株を作製し、contact inhibitionを調べ、この系の効率等の検討を加える予定である。また、膵癌における6qおよび12q、子宮体癌における10q、腎臓癌における3pの他に肺癌についてもDNA多型性マーカーを用い、16q24.1-q24.2の910kbに共通欠失領域を同定したので、この領域の癌抑制遺伝子の有無についても本系を用い、解析を進める予定である。