hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨髄微小環境での破骨細胞分化因子受容体(RANK)発現調節と破骨細胞分化の解析

マウス破骨細胞分化因子受容体RANKの遺伝子プロモータ領域をクローニングして発現制御機構を検討した。RANK遺伝子の転写開始部位より1kb以内には、血球分化に重要なPU.1(-480)、MITF(-100)結合配列が存在した。ゲルシフトアッセイにて、結合配列の蛋白DNA結合を証明し、変異を導入したプロモータを用いた解析にて、PU.1、MITFは、これらの結合配列に作用して、RANK転写を促進することを明らかにした。破骨細胞形成には、骨髄微小環境における破骨細胞前駆細胞と骨芽細胞/骨髄間質細胞との相互関係が不可欠である。骨芽細胞/骨髄間質細胞が供給する破骨細胞分化因子(Receptor activator NFkB ligand ; RANKL)が破骨細胞前駆細胞の受容体RANKに結合することにより、RANKL-RANK signalingを介して、破骨細胞分化と骨吸収機能に不可欠な、遺伝子の転写がおこる。私どもは、従来よりRANKL遺伝子発現制御に関する研究を行ってきた。平成18年度は、特に、マウスRANKL遺伝子プロモータ領域のTATA-box近傍のCpGメチル化を介する転写抑制機構についての解析を行った。培養細胞を用いたCHIPassayと、同部位の合成オリゴヌクレオチドをもちいたゲルシフトアッセイにより、in vitroでTATA-box近傍のCpGメチル化部位にメチル化シトシン結合蛋白(MeCP2)結合をきたし、これによりTATA-boxでのTBP結合が阻害されて遺伝子転写が抑制されることを証明した。さらに、マウス正常臓器におけるRANKL発現とCpGメチル化の解析により、TATA-box近傍のCpGメチル化による転写抑制機構が、臓器特異的なRANKL発現に関与する可能性を示した。これらの成果は、欧文誌(Molecular Endocrinology 21 ; 148-158)に報告するとともに、日本病理学会、日本骨代謝学会、米国骨代謝学会議にて報告した。一方、破骨細胞側の受容体RANKの発現制御機構に関して、遺伝子プロモータ領域の解析を行った。マウスBAC cloneより制限酵素処理とPCR法にてマウスRANK遺伝子プロモータ領域をクローニングした。5'RACE反応を行い、転写開始部位を同定するとともに、プロモータ領域をpGL3 vectorに導入して、promoter-reporter constructを作製して、転写活性を検討した。マウスRANK遺伝子プロモータ領域には、主たる結合配列として、血球系細胞の分化に重要な転写因子PU.1、MITFの結合部位が見い出された。培養細胞RAW264.7細胞への遺伝子導入実験では、PU.1、MITFの発現Vectorの共発現により、RANK転写活性が増加することを証明した。骨髄微小環境においては、骨芽細胞/骨髄間質細胞が供給する破骨細胞分化因子(Receptor activator NFkB ligand; RANKL)が破骨細胞前駆細胞の受容体RANKに結合することにより、RANKL-RANK signalingを介して、破骨細胞分化と骨吸収機能に不可欠な、遺伝子の転写がおこる。平成19年度は、特に、RANKL遺伝子プロモータ領域のRunx2結合配列とVDREを介する転写促進機構についての解析を行い、Runx2はクロマチン凝集に関与してRANKL転写を抑制する一方で、vitamin D3がRunx2やHDAC3を抑制してクロマチン開離に至ると、近位プロモータの結合部位に作用して転写促進に働くという2段階の機序を明らかにした。これらの成果は、第96回日本病理学会、第25回日本骨代謝学会、第29回米国骨代謝学会議にて報告するとともに、欧文誌(Experimental Cell Research)に投稿準備中である。マウスRANK遺伝子プロモータ領域をクローニングし、プロモータ領域をpGL3 vectorに導入して、promoter-reporter constructを作製して、転写活性を検討した。マウスRANK遺伝子プロモータ領域には、主たる結合配列として、血球系細胞の分化に重要な転写因子PU.1、MITFの結合部位が存在し、培養細胞RAW264.7細胞への遺伝子導入実験では、PU.1、MITFの発現Vectorの共発現により、RANK転写活性が増加することを証明した。またこれらの部位に変異を導入して転写活性への影響を検討した。これらの成果も内外の学会で発表した。骨髄微小環境においては、骨芽細胞/骨髄間質細胞が供給する破骨細胞分化因子(Receptor activator NFkB ligand; RANKL)が破骨細胞前駆細胞の受容体RANKに結合することにより、RANKL-RANK slgnalingを介して、破骨細飽分化と骨吸収機能に不可欠な、遺伝子の転写がおこる。私どもは従来より、RANKL遺伝子発現制御に関する研究を行ってきたが、前年度に引き続き平成20年度は、破骨細胞側の受容体RANKの発現制御機構に関して、遺伝子プロモータ領域の解析を行った。独自にクローニングしたマウスRANK遺伝子プロモータ領域を、pGL3vectorに導入してconstructを作製し、主要な転写因子結合配列に変異を導入して転写活性を検討した。

主な結合配列としては、血球系細胞の分化に重要な転写因子PU.1、MITFの結合部位については、前年度に引き続き、詳細を検討した。本年度はさらに、3カ所のNFAT結合配列候補配列に着目してゲツシフトアッセイを行い、そのうちの最下流が有意な蛋白DNA結合示すことを確認した。培養細胞RAW264.7細胞におけるNFATcl発現Vectorの共発現により、RANK転写活性が増加することを証明した。NFAT結合部位に変異を導入して検討し、転写促進効果が減弱することを示した。以上の成果は、第97回日本病理学会ワークショップ、第26回日本骨代謝学会、第30回米国骨代謝学会議にて報告するとともに、欧文誌(Journal of Cellular Biochemistry)に2報が採択され、さらに1報が投稿準備中である。
メカニカルストレスが骨から分泌されるホルモンに及ぼす影響

骨細胞からは線維芽細胞増殖因子23(FGF23)等が血液中に分泌され、ホルモン様に全身に情報を伝え、カルシウム・リン代謝に影響を与えている。本研究においては、ラットにジャンプトレーニングを行わせ、骨にメカニカルストレスを加えることがこれらの物質の血中濃度やカルシウム・リン代謝へ与える影響を検討した。実験の結果、ジャンプトレーニングを開始した初期段階において、血清FGF23は低下すること、また血清無機リン濃度および総カルシウム濃度も低値を示すことが明らかとなった。メカニカルストレスは全身性のリン・カルシウム代謝に影響を与えていることが明らかとなった。2012年度の研究においては、若年齢のラットを用いて、骨に荷重を加えるジャンプトレーニングおよびそのトレーニングの中止により血清FGF23がどのような変化を示すのかを経時的に測定し明らかにすることを目的とした。骨細胞から分泌される繊維芽細胞増殖因子23(FGF23)はホルモン様に働き、リン代謝調節において中心的な役割を担うことが報告されている。また、カルシウム代謝にも影響を与えている。一方、運動などにより骨に荷重を与えた場合に、骨形成が亢進されるなど骨細胞を介して骨代謝が変化することが知られている。そこで、骨に荷重を加えるジャンプトレーニングが骨細胞に刺激を与えて、FGF23の分泌を変化させる可能性が考えられる。本研究の結果、若年齢ラットにおいてジャンプトレーニング開始後、短期間において骨塩量が増加して骨代謝が変化したことが確認された。しかし、血清のFGF23濃度にはトレーニングの影響は検出されず、トレーニングをしていないグループとの差は有意ではなかった。昨年の予備実験においてはトレーニング直後に有意な低下を観察しており、本研究の結果とは一致しなかった。FGF23の血液濃度には日内変動が大きいとの報告があり、昨年度と今年度の実験では採血の時間帯を変えたために、この影響が結果の差に表れた可能性が指摘される。今後この点を踏まえてさらに検証する必要があると考えられた。また、本研究においては脱トレーニングによっても、血清FGF23濃度の有意な変化は観察されなかった。本研究の結果、ジャンプトレーニングが血清FGF23濃度の経時的変化に及ぼす直接的な影響は明らかにできなかった。しかし、FGF23については依然として不明な点が多く、トレーニングを踏まえ、カルシウムやリン代謝に関するホルモン等の関連についてのさらなる研究が必要であると考えられた。FGF23およびオステオカルシン(OCN)は骨細胞から分泌され、ホルモン様にカルシウム・リン代謝および糖・脂肪代謝にも影響を与えていることが報告されている。本研究の目的は、メカニカルストレスを骨に加える運動トレーニングが、これらの物質の血中濃度に与える影響、および全身のカルシウム・リン代謝などへ与える影響を観察することである。本研究ではラットを用い、トレーニング様式としてはジャンプトレーニングを用いた。初年度においては、短期間のトレーニング期間中の血中FGF23とOCNの動態を観察した。若齢の雄性ウィスターラットをジャンプトレーニング群とコントロール群に分けて経時的データを得た結果、血清OCNについてはジャンプトレーニングの影響は観察されなかったが、血清FGF23についてはトレーニング開始1週間後以降において低下する傾向がみられた。次年度の研究においては、同条件で4週間のトレーニング期間と2週間の脱トレーニング期間を設けて血清FGF23の動態を観察した。初年度の結果に反して、血清のFGF23濃度にはトレーニングの影響は検出されなかった。初年度と結果が異なる理由として、血清FGF23の日内変動が考えられた。最終年度においては採血時間を朝に9時に設定して、2週間のトレーニング実験を行い、FGF23および詳細なリン・カルシウム代謝関連の測定を行った。その結果、トレーニングにより血清FGF23が低下すること、血清無機リン濃度、血清カルシウム濃度も低下することなどが明らかとなった。本研究の結果、メカニカルストレスが骨に加わる運動は、血清無機リン濃度を減少させることにより骨細胞からのFGF23分泌を抑制する可能性が強く示唆された。運動が骨へ与える影響は局所的であるが、全身性のリン・カルシウム代謝にも影響を与えていることが明らかとなった。骨細胞で作られるタンパクであるFGF23(fibroblast growth factor 23)およびOCN(osteocalcin)は、血液中に入りホルモン様に他の臓器に影響を与え、全身のカルシウム・リン代謝および糖・脂肪代謝にも影響を与えていることが、最近の研究によって明らかとなってきた。本研究の目的は、運動などによって骨に与えられるメカニカルストレスが、これらのホルモン様物質の血中濃度の調節因子となり、全身のカルシウム・リン代謝および糖・脂肪代謝に影響を及ぼしているという仮説の検証である。本研究ではラットを用いて、運動様式としては私の先行研究から有効なメカニカルストレスを与えることのできることが証明されているジャンプトレーニングを採用することとした。2011年度においてはまず予備的な実験として短期間のトレーニング期間中の、血中FGF23とOCNの動態を観察することとした。

8週齢の雄性ウィスターラットをジャンプトレーニング群とコントロール群に分けて、2週間のトレーニング期間を設けた。経時的に血液を採取して測定を行なった結果、血中OCNについては2週間の期間中でジャンプトレーニングの影響は観察されなかった。一方、血中FGF23についてはトレーニング開始4日後においては両群に差がなかったものの、1週間後においてはトレーニング群が1%以下の有意水準で低下していた。2週間後においてもトレーニング群のほうが低下傾向を示した。先行研究によると、血中FGF23の減少は活性型ビタミンDを上昇させることが示唆されており、このことにより腸管からのカルシウム吸収が増加した可能性が指摘される。骨塩量を増加させるトレーニングの初期の段階でFGF23が減少を示したことは、メカニカルストレスが全身性のカルシウム代謝の調節因子となっていることを示している。2012年度の研究においては、まずラットをトレーニング群とコントロール群に分け、トレーニング開始から4週間のラットの血清FGF23の経時変化を観察した。その結果、FGF23の血清レベルにジャンプトレーニングの影響を見出すことはできなかった。また、2週間の脱トレーニング期間もFGF23の血清レベルに影響を与えなかった。一方、前年の2011年度の研究においては、トレーニング期間を2週間に限定しトレーニング初期の血清FGF23およびOCNの動態について明らかにした。その結果、FGF23の血中濃度はトレーニングの影響を受け、濃度が低下することを明らかにした。このように結果が一致しなかった原因の一つには採血時間帯が異なっていたことが指摘される。そもそも予備実験において、ラットの安静時の血清FGF23の測定をおこない、血清FGF23は日内変動が大きいことを観察していた。2011年度の実験においては午前中の採血としたが、2012年度においてはFGF23が日内で低下する午後とした。もっとも低値を示す午後の時間帯において差が大きく表れると予想したが、結果は異なっていた。以上のように、2012年度の研究においては仮説通りの結果とはならなかったが、2011年度の結果と合わせて考察することにより、次へのステップとなる点において、研究目的に達成に向けて順調に進んでいると考えられる。2011年度の研究においては、まず予備的な実験として、ラットの安静時の血清FGF23の測定をおこない、血清FGF23は日内変動が大きいことを観察した。この結果より、FGF23の測定には採血の時間を規定する必要があることが明らかとなった。また、OCNについては以前から本研究室で測定しているため、本研究に欠かせない2つのタンパクの血清濃度の測定が可能となった点において、本研究の基礎的な方法が確立した。
ヘリコバクターピロリ胃粘膜持続炎症の分子基盤と新規ワクチンへの応用

本研究では、Hpの胃粘膜持続炎症メカニズムの包括的理解と、その成果のワクチン開発への応用を目指して、次の研究を実施した。(1)胃での応答制御機構解析:持続感染の過程で、付着因子BabAの付着機能を制御する新しいメカニズムを同定した。(2)腸管パイエル板での応答制御機構解析:腸管内の嫌気環境下での菌体外膜タンパク質変動を解析し、抗原提示細胞への相互作用に影響を及ぼす候補因子群を同定した。(3)ワクチン解析:スナネズミ感染モデルを用いて、嫌気培養菌による予防ワクチン効果を検証した。本研究では、ヘリコバクターピロリ(Helicobacter pylori, Hp)の胃粘膜持続炎症メカニズムの包括的理解と、その成果のワクチン開発への応用を目指して、本菌と感染宿主の時間的・空間的相互作用に焦点を絞り、次の研究を企図した。(A)胃での応答制御機構の解析。(B)腸管パイエル板での応答制御機構解析。(C)ワクチン解析。H26年度は、Hp動物モデル感染株の胃内螺旋状菌および腸内球状菌の表面タンパク質プロファイルの網羅的解析を行う。表面タンパク質は多くが膜タンパク質であり疎水性に富むため、通常の二次元電気泳動解析には適さない。菌体表面にビオチン化学修飾を施し、菌体可溶化後アビジンビーズを用いて回収した膜タンパク質のトリプシン消化ペプチドを調製し、iTRAQリポータータグによる質量分析計(LC/MS/MS)網羅的解析を検討したが、螺旋状および球状菌体によって菌体表面の生化学的性状が異なるために、ビオチン化学修飾効率が不均一となり、本法は適さないことが判明した。そこで、サルコシン界面活性剤の可溶化効率の差異をりようした外膜タンパク質調製方法を確立し、調製した外膜タンパク質をLC/MS/MSによる網羅的ショットガン解析に供して、得られたペプチド由来のタンパク質を同定するとともに、emPAI値によるサンプル間の存在比を算出することで、各表面タンパク質の螺旋状菌と球状菌の網羅的暫定的定量比較を行った。さらに、胃内螺旋状菌体と腸内球状体でのトランスクリプトーム解析も行い、胃および腸内で特異的に発現するHp因子を複数同定した。(A)胃での応答制御機構の解析:感染経時的なHp因子の発現変動に対応した胃上皮発現動態を解析して、長期感染機構を解明する。(B)腸管パイエル板での応答制御機構解析:抗原取り込み器官における菌体と宿主の相互作用と抗原提示メカニズムを解析する。(C)ワクチン解析:胃およびパイエル板で抗原提示される分子を同定し、予防ワクチン作動メカニズムを解析する。H27年度は、前年度に行った胃内螺旋状菌および腸内球状菌の、ショットガン解析およびトランスクリプトーム解析結果を精査して、腸内で特異的に発現する因子群の解析優先順位を決定した。腸内球状菌での発現量が多かった因子Xに特に着目し、ピロリ菌マウス感染株での欠損変異株を作製した。当該マウス感染株には着目因子Xのhomologue遺伝子が3つ(X1X3)存在することが明らかとなったため、それぞれの欠損変異株を作製した。これらの作製した菌株の、生育速度および菌体の形態は野生型と同等であった。さらに、胃上皮細胞への付着および炎症惹起能も野生型と同等であったことから、因子Xは、上皮細胞への付着およびIV型分泌装置活性には影響を及ぼさないことが明らかとなった。マウス腸管結紮ループアッセイに供して、これらX欠損変異株のパイエル板侵入効率を解析した結果、球状菌での発現増大が確認できていたX1欠損変異株では、パイエル板内部取り込み能の低下が見られたことから、因子X1は菌体のパイエル板侵入能を制御する因子である可能性が考えられた。平成27年度は、胃内螺旋状菌および腸内球状菌の、ショットガン解析およびトランスクリプトーム解析結果を精査して、特異的因子群の解析優先順位を予定どおり決定することができたため。さらに、菌体のパイエル板侵入能を制御する因子X1を同定できたため。本研究では、ヘリコバクターピロリ(Hp)の胃粘膜持続炎症メカニズムの包括的理解と、その成果のワクチン開発への応用を目指して、(A)胃での応答制御機構の解析、(B)腸管パイエル板での応答制御機構解析、(C)ワクチン解析を行った。今年度は以下の成果を得た。ショットガン解析により同定した嫌気培養菌で発現が高い菌体因子X1の作用を、よりヒトに近い病態モデル動物であるスナネズミ感染系で確認するために、Hpスナネズミ感染株での因子X1欠損変異株を作製した。作製した菌株は、胃上皮細胞株AGS細胞への菌体付着能が若干低下することが示唆された。一方、スナネズミ感染モデルを用いて、微好気培養菌である螺旋型菌と嫌気培養菌である球状菌の防御ワクチン効果を検討した結果、嫌気培養菌の投与によって、Hp感染による胃炎と定着菌数の低下がみられた。

そこで、スナネズミの腸管における反応性を確認するために、Hp菌体をスナネズミでの腸管結紮ループアッセイに供して、菌体のパイエル板への侵入効率を確認したところ、マウスと異なり、微好気培養菌と嫌気培養菌における、菌体のパイエル板内部への侵入効率の差異はみられなかった。一方で、樹状細胞への取り込みに差異がある傾向が見られた。これらの結果を統合して、現在因子X1の樹状細胞活性化における作用を検討している。胃と腸管では酸素分圧が異なることから、酸素分圧の違いによって発現の変動する菌体RNA発現解析を行った結果、酸素分圧の異なる状況下での発現が高いsRNA-Yを同定した。sRNA-Y欠損変異株でのトランスクリプトーム解析の結果、sRNA-Yは、酸化ストレス抑制に関わる因子を標的遺伝子としてその発現を制御することが判明した。実際にsRNA-Y欠損変異Hpは酸化ストレス耐性が著しく低下した。以上の結果から、菌体の生存環境による発現制御機構の一端が明らかになった。本研究では、Hpの胃粘膜持続炎症メカニズムの包括的理解と、その成果のワクチン開発への応用を目指して、次の研究を実施した。(1)胃での応答制御機構解析:持続感染の過程で、付着因子BabAの付着機能を制御する新しいメカニズムを同定した。(2)腸管パイエル板での応答制御機構解析:腸管内の嫌気環境下での菌体外膜タンパク質変動を解析し、抗原提示細胞への相互作用に影響を及ぼす候補因子群を同定した。(3)ワクチン解析:スナネズミ感染モデルを用いて、嫌気培養菌による予防ワクチン効果を検証した。平成26年度は、予定通り、各表面タンパク質の螺旋状菌と球状菌の網羅的暫定的定量比較を行うことができた。さらに、胃内螺旋状菌体と腸内球状体でのトランスクリプトーム解析も行い、胃および腸内で特異的に発現するHp因子を複数同定することができた。ショットガン解析により同定した腸内での発現が高い因子X1の作用を、よりヒトに近い病態モデル動物であるスナネズミを用いた感染系で確認するために、ピロリ菌スナネズミ感染株での因子X1欠損変異株を作製する。作製した菌株の形態、生育速度、胃上皮細胞に対する付着能および炎症誘導能を精査するとともに、スナネズミ腸管結紮ループアッセイに供して、パイエル板侵入効率における因子X1の作用を確認する。また、X1欠損変異株をマウスおよびスナネズミ感染モデルに供して、感染における因子X1の作用を解析する。さらに、因子X1に結合する宿主因子を、pull-down assayもしくはprotein array解析により同定して、パイエル板での免疫誘導分子機構を解明する。トランスクリプトーム解析結果からは、菌体生育環境の酸素分圧の違いによって発現の異なる菌体因子について、特にsmall RNAに着目して解析を行い、候補因子同定する。それらの因子の欠損変異株や点変異株を作製し、その作用機序を精査することで、菌体の生存環境による発現制御機構を理解する。ワクチン解析に関しては、球状菌の防御ワクチンの可能性をスナネズミ感染モデルを用いて精査する。これらの解析を統合して、ピロリ菌の病原性発揮メカニズムを分子レベルで明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。細菌学昨年度に行った胃内螺旋状菌および腸内球状菌の、ショットガン解析およびトランスクリプトーム解析結果を精査して、特異的因子群の解析優先順位を決定する。次に、これらの因子の発現を改変した変異Hp株を作出する。
青果物の各種ストレス応答予測モデルの開発：修正Ｗｅｉｂｕｌｌモデルの適用

青果物の各種ストレス応答のモデル化と、各種ストレスによる品質変化の予測手法の開発を目的として、製品の故障評価などに利用されてきた2つのパラメータからなるWeibull分布を、応答の絶対量の違いに対応できるように改良した、3パラメータ型の修正Weibull分布モデルを開発した。この修正Weibullモデルを用いて、キャベツ等への物理ストレス負荷時の遺伝子発現、呼吸速度(二酸化炭素排出速度)の変化について、非線形最小二乗法による回帰分析を行い、モデルへの適合性が高いことを確認した。また、応答遅れがある現象に関して、新たな修正Weibullモデルを考案し、その適用性についても検討を行った。2パラメータ(m、n)からなる一般のWeibull分布に、新たに生体応答の応答倍率を表すパラメータ(A)を追加した、3パラメータ型の修正Weibullモデルを構築し、キャベツについて、落下衝撃に対する呼吸速度(二酸化炭素排出速度)の上昇、およびストレス応答関連遺伝子(SAM合成酵素、ACC合成酵素、フェニルアラニンアンモニアリアーゼ、アスコルビン酸ペルオキシダーゼをそれぞれコードする遺伝子)の発現変動をモデル化した。具体的には、落下条件(平面への落下で、落下高さが20および80cm)、および落下後の保存ガス条件(空気およびCAガス条件)の影響、並びに、傷害部位からの距離(突起への落下で、2cmΦの直撃部および、1cmΦの周辺部(傷害部位から中心距離で5.5cm))の影響を評価するため、各実験データに対して、非線形最小自乗法を適用し、3つのパラメータ(A、m、n)を算出した。解析結果より、ストレス応答の強度をAにより評価できること、m、nはストレスによる生体応答曲線の時間変化を規定し、m、nにより応答パターンの評価が可能であることを示した。これらの成果を論文としてとりまとめ、ポストハーベスト分野の著名なJournalに投稿し、現在、再査読中である。また、ダイコンについて、傷害部位からの距離(1cmΦの傷害部位およびその周辺部2cmΦ)がストレス応答関連遺伝子の発現に及ぼす影響を解析し、その成果を学術誌に公表した。さらに、キャベツについて、落下高さの異なる条件でストレス応答関連遺伝子の発現解析を実施し、その成果を国際学会で発表するとともに、学術誌に論文投稿した。青果物は収穫後の生物的、非生物的(物理的・化学的)なストレスによって、その品質変化に大きく影響を及ぼされる。しかし、これまで、ストレスの特徴の解析(質的・量的な評価)とその定式化はほとんど行われていない。そこで本研究では、ストレスの種類とその大きさに対する、ストレス応答の量的、時間的変動パターンの違いを解析し、与えられたストレスの種類と大きさと、ストレス応答の質的・量的な関係について評価を実施することを目的とした。まず、ストレス応答の絶対量の違いに対応できるように、2パラメータ型Weibull分布を修正した、複数の修正Weibull分布を開発した。次に、既に得られている落下処理後の呼吸速度変化に対して、非線形最小自乗法によるフィッティングを行い、応答倍率を表すパラメータを追加した3パラメータ型Weibull分布修正の適合性が高いことを確認し、3つのパラメータを決定した。さらに、数種青果物について、切断傷害、落下衝撃によるストレス関連遺伝子発現等の経時変化データを取得し、ストレス応答について、非線形最小自乗法により修正Weibull分布へのフィッティングを行い、その有効性確認、パラメーター決定を行った。以上の研究により、青果物の各種ストレスへの応答特性について、一次ストレス、二次メッセンジャー、さらにそれに続くストレス応答因子等を包括的に数理モデル化可能であることが示唆されるとともに、ストレスを軽減し品質維持を図るためのコスト、環境負荷の視点からの効率的な物流手法開発のための方法論の構築に関して有益な知見が得られた。青果物の各種ストレス応答をモデル化するとともに、得られたモデルを基礎として、各種ストレスによる品質変化を予測するための手法開発を行うことを目的として研究を実施した。まず、製品の故障評価などに利用されてきた2つのパラメータからなるWeibull分布を、応答の絶対量の違いに対応できるようにするため、修正Weibull分布の開発を行った。開発したモデルは、応答の絶対量の違いを評価できるようにパラメータを追加した、3パラメータ型の修正Weibullモデルとした。また、得られたパラメータを用いることで、ストレスの強度や特徴を判断することが可能であり、ポストハーベストハンドリング等の適否判別への利用が可能であることを示した。これらの研究成果は、Postharvest Biology and Technology誌に掲載された。平成26(2014)年度は、エチレンガス暴露等、物理ストレス以外のストレス負荷への生理応答についても検討を行い、現象のモデル化を試み、これまでに得られた関連成果を含めて、国際園芸学会議2014で発表した。

さらに、ストレス応答におけるピーク出現タイミングを評価するための手法開発についても検討を行った。今後、与えられたストレスの種類・強さと、修正Weibull分布のパラメータとの関係を解析し、ストレスの種類ごとにストレス強度が品質変化へ及ぼす影響を定量的に予測するための、新たなモデル開発へと研究を発展させる予定である。ポストハーベスト工学平成25年度は、温度および湿度、エチレン暴露等のストレス因子を制御し、その応答解析を実施する予定であった。しかしながら、使用する予定であった研究施設(流通実験棟)が、平成25年10月から26年3月まで全面改修が行われたため、当該研究を実施できなかった。研究の中心をなす修正Webullモデルが開発され、本モデルが収穫後青果物のストレス応答解析に有効であることが示された。平成25年度の研究計画で、施設が使用できず研究が遅れたため、研究期間の1年延長を申請し、承認を得た。平成26年度は、食品総合研究所に新たに整備された設備を使用して、平成25年度に実施できなかった温度および湿度、エチレン暴露等のストレス因子の負荷に対する応答解析を実施する。なお、所属機関が食品総合研究所から千葉大学へと変更となったが、設備を使用することについて、食品総合研究所から承諾を得ている。切断傷害、落下衝撃に加えて、温度変動、湿度変動、エチレン暴露などの他のストレス因子について、24年度に実施した解析と同様の解析を実施する。加えて、比較的短期の過渡的なストレス応答に加えて、その影響を受けた品質変化の原因となる指標を含めたデータを取得するとともに、修正Weibull分布へのフィッティングを行う。得られるパラメータを解析することで、比較的短期のストレス応答、および、その後の品質変化との関連の強い因子の応答について、質的、量的な評価を行う。さらに、比較的短期のストレス応答とその後の品質変化との関連付けのためのモデル構築を試みる。その際には、修正Weibull分布によりフィッティングされた指標項目に関する応答曲線について、相互の関連性を評価するために、位相差、相互相関係数などの特性値に基づく相関解析を併せて実施する。最終的に、これらの情報に基づき、青果物のストレス応答に起因する品質変動をモデル化する方法について検討する。平成25年度に、温度および湿度変動、エチレン暴露等のストレス因子を制御し、その応答解析を実施し、成果を関連学会で発表する予定であった。しかしながら、研究で使用する予定であった施設(流通実験棟)が、平成25年10月から26年3月まで全面改修が行われたため使用できず、計画を変更して平成26年度に実施することとしたため、未使用額が生じた。
萎縮に対応した部分容積効果補正を伴うPET分子イメージングの定量性向上

PET分子イメージングの定量性の向上のために、部分容積効果および萎縮の影響を形態画像であるMRIの情報を用いて適切に補正し、関心領域の自動設定へと応用することを検討した。関心領域の自動設定に応用する為には、形態画像上に設定する関心領域のテンプレートをMRIの研究で用いられる汎用的なものではなく独自に作成する必要があること、MRIとPET画像との位置合わせで行われる画像のリスライスの工夫などの必要性が示唆された。本研究は、PET分子イメージングの定量性の向上のために、部分容積効果および萎縮の影響を形態画像であるMRIの情報を用いて適切に補正し、最終的にPET画像の統計解析や関心領域の自動設定へと応用することを目的としている。今年度の研究では、まず、提案するMRIの自動セグメンテーションに関するアルゴリズムの最適化を行い、計算時間の短縮を行った。次に、PETとMRIの両画像間の位置合わせ、標準脳上に関心領域を設定したテンプレートであるAAL(Automated Anatomical Labeling)などを組み合わせ、部分容積効果を考慮した関心領域の自動設定への応用を検討した。[^<11>C]PiB(アルツハイマー病の原因物質とされるβアミロイドを描出するPET薬剤)、[^<11>C]CHIBA-1001(脳内のα7ニコチン受容体の計測を目的とした新規PET薬剤)の臨床PET画像、及び同一被験者のMRI画像を用いて、PETダイナミックデータから関心領域の時間放射能曲線を抽出し、医師が手動で設定した関心領域から得られた時間放射能曲線と比較したところ、波形などはおおまかには一致するものの、時間放射能曲線中の定量値には差があった。この検討で、関心領域の自動設定に応用する為には、形態画像上に設定する関心領域のテンプレートを汎用的なものではなく独自に作成すること、関心領域の設定された形態情報の整形、MRIとPET画像との位置合わせで行われる画像のリスライスにおける工夫などの必要性が示唆された。本研究は、PET分子イメージングの定量性の向上のために、部分容積効果および萎縮の影響を形態画像であるMRIの情報を用いて適切に補正し、最終的にPET画像の関心領域自動設定へと応用することを目的としている。今年度は、昨年度までの研究に引き続き、MRI画像を利用してPET画像の関心領域を自動的に設定する手法について検討した。昨年度までの研究で得た知見を元に、解剖学的に標準化されたMRI上に設定した関心領域を、解剖学的標準化の逆変換を利用することで各被験者の脳の形状に合わせた形に変形し、PETデータの関心領域設定に利用するシステムを構築した。このシステムには、脳の表面近くに設定する関心領域において脳外の放射能集積の低い部分の影響を低減する為の関心領域の補正も組み込まれている。続いて、[^<11>C]PiB(アルツハイマー病の原因物質とされるβアミロイドを描出するPET薬剤)、[^<11>C]CHIBA-1001(α7ニコチン受容体の計測を目的とした新規PET薬剤)、[^<11>C]TMSX(アデノシンA_<2A>受容体を描出するPET薬剤)、[^<11>C]SA4503(シグマ1受容体を描出するPET薬剤)の臨床PET画像を用いたシステムの評価を開始した。同一被験者の複数のPETデータに適用した結果として、関心領域の空間的位置の再現性が手作業で設定した関心領域に比べて高いこと、PETデータの体軸方向の解像度が得られるデータに影響することが示唆された。
米国による同盟の戦略的調整に関する比較歴史研究：脅威認識・安心供与・コスト負担

今年度は2回の研究会(2018年11月および2019年3月:いずれも東京の一橋大学千代田キャンパスにて)を開催し、次の3つの作業を行った。(1)本研究が分析対象とする時期(朝鮮戦争前後、ヴェトナム戦争前後、冷戦終結前後)におけるアメリカの同盟関係に関する先行研究の収集と分析、(2)アメリカの同盟関係を地域比較するための分析視角および分析概念の精緻化、(3)ヴェトナム戦争前後のアメリカの同盟関係の展開について、分析対象となる欧州・アジア・中東の諸地域間の共通点と相違点、また諸地域間の同盟政治の展開の連関性を示す事例を抽出し、その力学の全体的な展開に関するイメージを作成した。これらの作業はすべて、各メンバーが個別報告を行ったのちにメンバー間で議論を行い、各人の知見を共有する形で進めてきた。(1)については、重要な先行業績のリストを、メンバー間で作成・共有したのち、先行諸研究の間での共通点と論争点、また、新しい資料の開示状況などに照らして、先行研究では未解明の論点などを洗い出すことができた。(2)については、比較研究における参照基準となる「脅威認識」「コスト負担」「安心供与」という3つの概念について、歴史的事実に照らして、どのように操作化するのか、またどういった歴史事象が適切な分析事例となり得るのか、といった点について議論し、メンバー間での見解のすりあわせを行った。また(3)についてはヴェトナム戦争前後の時期について、より大きな国際関係史の展開と、ヨーロッパ・アジア・中東におけるアメリカと同盟国の関係をどのように関連付けるのか、について全体像を形成するための議論を行い、一定のイメージをメンバー間で共有することができた。本年度は本研究課題の初年度であり、2年目以降の史料館調査や、それによって収集された第一次史料を分析するための、予備作業として位置づけられる。その予備作業として重要なのは、(A)本課題に関連する先行研究の研究動向および、それがはらむ課題の把握、(B)一次史料を分析する際の手がかりとなる分析概念と分析視角の精緻化、およびメンバー間での共有が必要となる。また、最終的な研究成果をまとめ上げていくためには、(C)分析対象となる時期および地域におけるアメリカの同盟関係の力学に関する全体像のイメージを作り上げなければならない。本年度は、(A)および(B)については概ね達成でき、(C)については、3つの分析対象時期のうちの1つ(ヴェトナム戦争期)について、ある程度進捗させることができた。また、これらを通じて、3つの分析対象時期全体を分析するための視角を精緻化していくことも可能となった。本研究課題の2年目となる2019年度は、次の課題に取り組んでいく。(1)ヴェトナム戦争期における同盟関係の力学イメージの完成(2)実証分析の素材となる一次史料収集のための文書館調査。(1)については、メンバーの個別報告をベースとした議論を国内で研究会を開催することで実施し、(2)については各メンバーが米英その他、必要に応じて海外の公文書館での史料調査を実施することで進めていく。なお、(1)が終了した後は、同様の作業を朝鮮戦争前後、冷戦終結前後の時期に関しても開始し、研究成果を出版するための構想へとつなげていく予定である。青野利彦(代表:米国の軍事戦略);森聡(米国の国防戦略・議会);倉科一希(米=NATO関係);妹尾哲志(米独関係);中島琢磨(日米関係);水本義彦(米=東南アジア関係);小野澤透(米=中東諸国関係)今年度は2回の研究会(2018年11月および2019年3月:いずれも東京の一橋大学千代田キャンパスにて)を開催し、次の3つの作業を行った。

その予備作業として重要なのは、(A)本課題に関連する先行研究の研究動向および、それがはらむ課題の把握、(B)一次史料を分析する際の手がかりとなる分析概念と分析視角の精緻化、およびメンバー間での共有が必要となる。また、最終的な研究成果をまとめ上げていくためには、(C)分析対象となる時期および地域におけるアメリカの同盟関係の力学に関する全体像のイメージを作り上げなければならない。本年度は、(A)および(B)については概ね達成でき、(C)については、3つの分析対象時期のうちの1つ(ヴェトナム戦争期)について、ある程度進捗させることができた。また、これらを通じて、3つの分析対象時期全体を分析するための視角を精緻化していくことも可能となった。本研究課題の2年目となる2019年度は、次の課題に取り組んでいく。(1)ヴェトナム戦争期における同盟関係の力学イメージの完成(2)実証分析の素材となる一次史料収集のための文書館調査。(1)については、メンバーの個別報告をベースとした議論を国内で研究会を開催することで実施し、(2)については各メンバーが米英その他、必要に応じて海外の公文書館での史料調査を実施することで進めていく。なお、(1)が終了した後は、同様の作業を朝鮮戦争前後、冷戦終結前後の時期に関しても開始し、研究成果を出版するための構想へとつなげていく予定である。青野利彦(代表:米国の軍事戦略);森聡(米国の国防戦略・議会);倉科一希(米=NATO関係);妹尾哲志(米独関係);中島琢磨(日米関係);水本義彦(米=東南アジア関係);小野澤透(米=中東諸国関係)
情報モラル,個人情報保護を中心とした学校の情報化に伴う問題についての研究

学校の個人情報保護への対策の実態調査を行い、社会的に個人情報保護に関する意識が高まった後も学校の個人情報保護対策が十分ではないことを指摘した。また、児童・生徒の個人情報を適切に扱うことは、児童・生徒に対し、自分の個人情報を悪用されないための教育を行うためや、児童・生徒、保護者、学校教育への協力者と真の信頼関係を作るために必要であることを指摘した。また、ネット上の問題事例を取り上げ、それに対する学校の対応を法的側面と教育的側面から検討した。中学生、高校生を対象にしたネット利用時のリスクに対する意識調査によって、中学校、高校で行われいてる情報教育の問題点が明らかになった。現在の情報教育は、ネット上の危険から自衛するための方法を十分教えておらず、いっどの生徒が被害にあっても不思議ではない状況にあることがわかった。また、学校の個人情報保護への対策について調査した結果、対策はまだまだ遅れた状態であることがわかった。また、個人情報保護は単なる安全管理の問題ではなく、個人情報に関する権利の保護であるという認識は低いこともわかった。自分の個人情報の権利を無視されている児童生徒は個人情報の権利の重要性について気づきにくいと考えられるため、情報モラル教育の中で、児童生徒に個人情報を大切に扱うことの重要性を指導するには、日常の学校生活の中で、児童生徒の個人情報に対する権利が尊重されなければならないと言える。個人情報保護の基本的な考えて方が学校に浸透するのには時間がかかるのか理由について、今後、調査、考察していく予定である。テレビ会議システムを利用した遠隔交流学習の実践に協力する中で、どのように個人情報保護を図れば良いのかについても検討し、チェックリストを作成した。自治体によっては他の自治体の学校とのテレビ会議を禁止しているケースもあるが、今回開発したチェックシートを使えば、どこの自治体でも個人情報保護条例に違反することなく、実践可能であることがわかった。さらに、個人情報保護についての教員研修の実施方法についても検討した。市レベルと校内レベルでの研修について、研究協力者が担当した研修会で教師の意識の実態について調査し、それに応じた研修プログラムを提案した。個人情報保護法全面実施後である2005年度に行った調査結果を分析した結果,学校の個人情報保護への対策はまだまだ遅れた状態であることがわかった。また,ある公立中学校のネットいじめ等の問題への対応事例を教育的側面と法的側面の両方から検討を行った。その結果まず、この問題への学校の教育的介入の限界を明らかにした。また、学校の対応に違法性がある場合を指摘しながら、教師の行為として介入が許容される程度を、当該事件への教育的介入の必要性の高さとその事件が生じた場の特性から説明する構造的把握を提案した。それらの検討を通して、学校が指導方針を策定し、それを保護者や外部に示し、学校の責任範囲を明確にした上で、保護者との連携を進めていく必要を論じた。また,教育現場の教師と共同して,実践事例や教材の開発を行った。中学校の教諭の協力を得て,すべての先生が参加し,全校的な体制で取り組む情報モラル教育の実践事例を開発した。この事例は学会等で発表するだけでなく,「文部科学省委託事業すべての先生のための情報モラル等の指導キックオフガイド」にも紹介した。また,高校の教諭の協力を得て,携帯電話で学習できる教材の開発を行った。平成20年度の研究成果は、「学校における情報モラル教育の実践事例開発や問題への対処方法に関する研究」、「ネットいじめ等の問題への対応事例の分析」について行った。平成20年度に発表された小学校と中学校の新しい学習指導要領では、道徳等で情報モラルをしどうすることが明記された。このことは、特定の係や教科の教師だけでなく、すべての教師が情報モラル教育を行えば良いわけではないことを意味する。札幌市立平岡中学校の尾崎廉教諭の協力を得て、全ての教師が取り組む情報モラル教育の実践事例を開発した。その過程で、中学校3年間を見通したカリキュラムや情報モラルの指導に自信を持てない教師が不安を感じることなく実践できるための体制作り等に関する知見が得られた。また、平岡中学校の教師を対象にした調査結果から、授業を実践したことが無い教師ほど、指導に自信が持てない傾向が見られることがわかり、教員が相互にサポートしあえる校内体制を作って、指導経験を全ての教師に持たせることが指導する自信を持たせるために有効であると考えられることが示唆された。また、ネット上で発生した問題に生徒が関係した際の指導方法については、四日市市教育委員会と共同して、対応フローチャートを作成し、学校で組織的に問題に対応するための手順や関連する法令について整理することができた。

さらに、ネットいじめに対する学校の指導事例をX中学校から提供を受け、それについて法的側面、教育的面から検討を行った。一部の教育委員会では、ネットパトロール等が行われているが、会員制のサイト等では、不正アクセス禁止法に触れる行為をしなければ教師が状況を把握できないなど、学校の対応に制限が生じ、対応が困難である。実際に学校が直面した事例を元に、法的側面、教育的側面の両面から検討し、指導の限界と、教育的介入の許容される条件と範囲について考察した。
ネガティブイメージによる分裂準備帯微小管形成中心の構造解析の試み

動物細胞の微小管は中心体を核にして放射状に形成されるのに対し、植物では1点に集中した微小管形成中心(MTOC)が存在しない。しかし、植物の微小管構築で、中心体に代わるどのような構造が植物のMTOCとして働いているのか、多くの電子顕微鏡や顕微鏡での解析にもかかわらず、未解決のままである。蛍光抗体を使った研究から、動物同様植物でもγチューブリンが植物のMTOCと思われる領域に幅広く存在することは知られているが、これらが本当に微小管のマイナス端に存在するのかどうかも不明であった。昨年度、我々は加圧凍結法で瞬時に凍結したタマネギ表皮細胞を2軸電子線トモグラフィー法で観察することで、微小管端の形状とその存在様式を検出することを可能にし、まず間期細胞の表層微小管について、マイナス端と思える部分の構造を調べ、動物の中心体で見られるのと似た、γチューブリン複合体と思える構造でcapされた微小管は、細胞表層に単独で存在するものと、他の微小管のそばに存在するものがあることを見つけた。今年度は、これを定量的に解析し、後者の微小管のそばから新しい微小管が枝分かれする時のMTOCの一部と考えられるものが、約半数のcap端でみられることが分かった。しかし、分裂準備帯では、間期でみられるようなcap端は観察できず、ほとんどの微小管端の口は開いていた。これは、間期と分裂準備期で微小管ダイナミックスの状態が異なっていることを示唆する。細胞内のリボゾームをマッピングし、微小管端周辺にリボゾーム排除域があるかどうか判定するネガティブイメージによる微小管端近傍の解析を行った結果、口の開いた微小管端で、微小管端の周りにリボゾーム排除域の存在が示唆されるものもあったが、cap端では明確なリボゾーム排除域は認識できないことが分かった。動物細胞の微小管は中心体を核にして放射状に形成されるのに対し、植物では1点に集中した微小管形成中心(MTOC)が存在しないため、植物細胞での微小管の構築の際には、中心体に代わるどのような構造が植物のMTOCとして働いているのか全く分かっていなかった。これらを調べるには、電子顕微鏡レベルでの解析が必要である。加圧凍結法で瞬時に凍結したタマネギ表皮細胞を2軸電子線トモグラフィー法で観察することで、微小管端の形状とその存在様式を検出することが可能になった。そこで、本年度はこの方法で、まず間期細胞の表層微小管について、マイナス端と思える部分の構造を調べた。その結果、動物の中心体で見られるのと似た、γチューブリン複合体と思える構造でcapされた微小管は、細胞表層に単独で存在するものと、他の微小管のそばに存在するものが見つかった。後者は微小管のそばから新しい微小管が枝分かれする時のMTOCの一部と考えられる。前者の微小管端の周りには、予想どおりリボゾームは見られず、リボゾーム排除域の存在が示唆される。現在、リボゾーム排除域の定量的検出方法について試行錯誤中であるが、今回のcap端に2つのタイプがあるという発見は、これら二つのMTOC領域を別の構造があるとして考える必要があることを示唆している。また、本題の分裂準備帯のcap端については来年度解析を予定しているが、間期のcap端とは異なる可能性が考えられ、来年の解析に期待できる。
膵発癌におけるクロマチンリモデリング因子Arid1Aの機能的役割

ヒト膵癌ではSWI/SNF複合体の中でARID1Aに最も高頻度に不活化変異(約7%)がみとめられることから、Arid1aが癌抑制的に働く可能性が示唆されるが、膵発癌におけるArid1aの機能的役割はこれまで不明であった。申請者らは、膵発癌におけるArid1aの機能的役割について明らかにするべく研究を行った。膵特異的にKrasを活性化すると同時にArid1aをKOさせたPtf1a-Cre; KrasG12D; Arid1af/fマウスを作成・解析した結果、膵臓にIPMN類似の粘液産生性の多房性嚢胞性病変が多数形成された。生後48週では20%のマウスにIPMN由来の膵癌の発生がみとめられた。以上の結果から、活性化Krasの存在下において、Arid1aが膵臓で、IPMNおよびIPMN由来膵癌の発生を抑制していることが明らかになった。次に、Arid1a KOによって生じるIPMNの起源細胞について検討を行った。膵腺房細胞に特異的なCreを発現するPtf1a-CreERTマウスに活性化Krasを導入しArid1aをKOさせたマウスではIPMNの発生はみとめられず、一方、膵管細胞に特異的なCreを発現するHnf1b-CreERTマウスに活性化Krasを導入しArid1aをKOさせたマウスではIPMNが生じた。以上より、Arid1aKOにより形成されるIPMNマウスモデルにおいて、膵菅細胞が起源細胞であることが明らかになった。培養膵管細胞を用いた検討の結果、Arid1aKOはSox9の発現低下を介した膵管細胞の脱分化を引き起こし、腫瘍化に寄与することが示された。以上より、Arid1aの欠失によって、膵管細胞が脱分化して可塑性を獲得し、IPMNおよびIPMN由来膵癌が生じることをマウスの個体レベルで初めて明らかにした。Gastroenterology2018:155:194-209.膵臓癌はPanIN・IPMN・MCNの3つの異なる前癌病変から発生すると考えられているが、その発生の分子機構は未だ明らかでない。エピジェネティックスによる遺伝子発現制御が癌化に重要な役割を果たしていることが明らかになりつつある。その中でクロマチンリモデリングに重要な働きをするSWI/SNF複合体は、近年ヒトの様々な癌種において、その構成成分のinactivating mutationsが多数報告されていることから、癌化に関わっていることが強く示唆される。。ヒトの様々な癌においてARID1Aの変異が多いことは知られているが、癌発生にどのような役割を果たしているのかin vivoにおけるArid1Aの機能的役割については国内外を通じて現在報告がなく、不明である。さらに、長期間IPMN様病変から進行して、膵癌(IPMN由来膵がん)が発生した。以上の結果より、活性化Krasの状況下でArid1Aが膵臓で癌抑制遺伝子としてはたらき、SWI/SNFクロマチンリモデリング複合体による遺伝子発現制御がIPMN・IPMN-PDAの発生・進行に重要な働きをしている可能性が考えられた。マウスの解析は予定通りすすんでいるため。膵臓癌はPanIN・IPMN・MCNの3つの異なる前癌病変から発生すると考えられているが、その発生の分子機構は未だ明らかでない。。申請者らは、膵臓特異的にKrasG12Dを活性化したマウスにArid1Aノックアウト(KO)を加えたマウス(Ptf1a-Cre; KrasG12D; Arid1A fl ox/floxマウス)を作成し、解析した。その結果、極めて興味深いことに100%の浸透率でヒトIPMN様の病変が生じた。さらに、Ptf1a Cre/+; Kras LSL-G12D; Arid1A f/fマウスにおける膵嚢胞性病変とヒトIPMNとの類似性の検討した結果、ムチンの発現パターンからは、pancreatobiliary typeのIPMNに津維持していると考えられた。以上の結果より、活性化Krasの状況下でArid1Aが膵臓で癌抑制遺伝子としてはたらき、IPMN・IPMN由来膵癌の発生を抑制していることが示された。当初の予定よりは早く論文発表まですすすめることができたためヒト膵癌ではSWI/SNF複合体の中でARID1Aに最も高頻度に不活化変異(約7%)がみとめられることから、Arid1aが癌抑制的に働く可能性が示唆されるが、膵発癌におけるArid1aの機能的役割はこれまで不明であった。膵特異的にKrasを活性化すると同時にArid1aをKOさせたPtf1a-Cre; KrasG12

D; Arid1af/fマウスを作成・解析した結果、膵臓にIPMN類似の粘液産生性の多房性嚢胞性病変が多数形成された。生後48週では20%のマウスにIPMN由来の膵癌の発生がみとめられた。以上の結果から、活性化Krasの存在下において、Arid1aが膵臓で、IPMNおよびIPMN由来膵癌の発生を抑制していることが明らかになった。次に、Arid1a KOによって生じるIPMNの起源細胞について検討を行った。膵腺房細胞に特異的なCreを発現するPtf1a-CreERTマウスに活性化Krasを導入しArid1aをKOさせたマウスではIPMNの発生はみとめられず、一方、膵管細胞に特異的なCreを発現するHnf1b-CreERTマウスに活性化Krasを導入しArid1aをKOさせたマウスではIPMNが生じた。以上より、Arid1aKOにより形成されるIPMNマウスモデルにおいて、膵菅細胞が起源細胞であることが明らかになった。培養膵管細胞を用いた検討の結果、Arid1aKOはSox9の発現低下を介した膵管細胞の脱分化を引き起こし、腫瘍化に寄与することが示された。以上より、Arid1aの欠失によって、膵管細胞が脱分化して可塑性を獲得し、IPMNおよびIPMN由来膵癌が生じることをマウスの個体レベルで初めて明らかにした。Gastroenterology2018:155:194-209.活性化Kras存在下に、膵特異的にArid1Aを欠失させた際に、IPMNが発生する分子メカニズムを明らかにする。ヒト膵がん治療に向け、本研究で得られた基盤データを基に、さらに研究を発展させていく予定である。本研究を次年度にさらに発展させていくのにあたって、マウスの飼育や物品・試薬の購入に次年度に経費が必要となったため。