hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
『ジュニャーネーシュヴァリー』研究

『バガヴァッド・ギーター』(B.C.1世紀頃)に起源を持つバクティ信仰は、その後パーンチャラートラ派やバーガヴァタ派におけるヴイシュヌ神信仰の高まりと結びつきながら、後には南インドのタミルにおいてバクテイ運動という形で大きな盛り上がりを見せ、その後、一方では、ヴェーダーンタ哲学と結びつきながらサンスクリット的ブラフマニズムの中に取り入れられることでインド全土に広まっていくとともに(例えばヤームナ・ラーマーヌジャ・マドヴァ・ヴァッラバ・チャイタニア)、他方では、各地方の地方言語・地方文化の形成と結びついて下層の人々にまで浸透していった(例えばテンガライ派・ワールカリー派・ラーマーナンダ・カビール・ヴァッラバ派・チャイタニア派)。このようなバクテイ運動の展開を通して、中世ヒンドウイズムの特質(汎インド的なサンスクリット的ヒンドゥイズムとさまざまな地方的・民衆的なヒンドウイズムとの重層性)が形成されていった一つの側面に、『バガヴァッド・ギーター』の四つの注釈(シャンカラ、ラーヌジャ、マドヴァ、ジュニャーネシュヴァーのもの)に見られるバクティ思想の展開がある。このうち本研究ではジュニャーネシュワルによるマラーティ語によるギーター注釈『ジュニャーネーシュヴァリー』の和訳研究を行った。その成果が、『ジュニャーネーシュヴァリー』和訳(第一章-第三章)である。そしてそこに見られる地方言語で展開されたバクティ運動およびバクティ思想の最初期の形態を、サンスクリット語によって展開された3つのギーター注釈におけるバクティ思想との比較を通して明らかにしたのが、''A Study on the Historical Development of Bhakti Found in Five Commentaries on the Bhagavadgita at Eighth Conference on Early Literature in Mew-Indo Aryan Languages, Leuven University, 23-26 August 2000と「ギーター註解としての『ジュニャーネーシュヴァリー』-1-6章を中心として」インド思想史学会、2001.12.15である。本年度は、『ジュニャーネーシュワリー』13-18章(全体のほぼ半分以上に相当する4828オーヴィーを含んでいるおり、バクティについて最も詳細に説かれている箇所だという点でも、最も重要な箇所である)のうち、13-14章の解読を行った。その際に、以下の三点の重要性に気づくにいった。まず一つは、ギーターのマラーティー語による注釈である『ジュニャーネーシュワリー』が背景としている聖典群の問題である。そこでギーター注釈書における聖典引用の問題について調査研究を行った。その成果が、"A Statistical Analysis of the Citations from Sruti and Smrti Literature in the Three Commentaries on the Bhagavadgita"である。次に第二は、中世のマハーラーシュトラにおけるプラフマニズムとポピュラー・ヒンドゥイズムの相互の関わりに関する理解の必要性である。そのため、Gunther-Dietz DontheimerのPastral Deities in Western Indiaの書評を行うことで、この点に関する理解を深めた。第三は、『ジュニャーネーシュワリー』にたいするタントリズムを影響と、それを理解するためのタントリズム理解の必要性である。そのため、ヒンドゥー・タントリズム、なかでも特にシャークタ派の思想の理解に努めた。その成果が、「シャークタ派の密教ーシュリー・チャクラの構造を中心としてー」と「クラ派の南の伝承におけるシュリー・チャクラの構造」である。

さらに、例年通り、バクティ研究会を主催し、バクティ運動の展開のうち『ジュニャーネーシュワリー』以降の北インドにおけるサンスクリット語文献と中古ヒンディー語文献に見られる展開(ヴァッラバとヴァッラバ派とカビール)について議論を行った。本年度は、『ジュニャーネーシュワリー』13-18章(全体のほぼ半分以上に相当する4828オーヴィーを含んでいるおり、バクティについて最も詳細に説かれている箇所だという点でも、最も重要な箇所である)のうち、15-16章の解読を行った。その際に、以下の三点の重要性に気づくにいった。まず一つは、インドの聖者としてのジュニャーナデーヴの姿である。ただし、過去の聖者については直接調査ができないので、二人の現代インドの聖者の姿について調査研究を行った。その成果が、「ゴーエンカーとヴィパッサナー瞑想法」と「サンガラクシタとユーロ・ブディズムの成立」である。次に第二は、これまでの研究成果の刊行の必要性である。そのため、これまでの和訳研究を整理して。まず、「『ジュニャーネーシュヴァリー』和訳(第一章)」として出版した。この翻訳出版は今後も継続される予定である。第三は、『ジュニャーネーシュワリー』にたいするタントリズムを影響である。そこで、そのような観点からのジュニャーナデーヴ研究として優れている研究書の書評を行うことにした。その成果が、「書評:Catharina Kiehnle著Jnanadev Studies I-III」である。さらに、例年通り、パクティ研究会を主催し、バクティ運動の展開のうち『ジュニャーネーシュワリー』以降の北インドにおけるサンスクリット語文献と中古ヒンディー語文献に見られる展開について議論を行った。本年度は、『ジュニャーネーシュワリー』13-18章(全体のほぼ半分以上に相当する4828オーヴィーを含んでいるおり、バクティについて最も詳細に説かれている箇所だという点でも、最も重要な箇所である)のうち、17-18章の解読を行った。そのため、インドの聖者の特質一般をまず明らかにするために、『聖者たちのインド』を出版した。そのため、これまでの和訳研究を整理して、まず、「『ジュニャーネーシュヴァリー』和訳(第二章)」として出版した。第三は、『ジュニャーネーシュワリー』にたいするタントリズムと不二一元論の影響と、それを理解するためのタントリズムと不二一元論の理解の必要性である。
表皮角化細胞におけるヘムオキシゲナーゼの発現と抗ストレス作用に関する検討

ヘムオキシゲナーゼ(HO)はヘムを分解する酵素であり、酸化ストレスに対する細胞保護作用を持つことが知られている。本研究では皮膚表皮におけるHOの発現と機能の解析を行った。HO-1は表皮の角質層直下の細胞に特異的に発現していた。しかし表皮特異的HO-1/2ダブルノックアウトマウスは、生理的条件下、およびUV照射や手術創形成などのストレス条件下のいずれにおいても皮膚に異常を認めなかった。表皮の分化および酸化ストレス制御にHOは必須ではなく、他のタンパクが代償性に機能すると考えられた。現在、表皮における鉄イオンの再利用にHOが寄与している可能性を考え検討を行っている。26年度は、ヘムオキシゲナーゼ(HO)ファミリー遺伝子HO-1, HO-2の表皮における発現様式の確認と、HO-1/HO-2ダブルコンディショナルノックアウトマウスの作成を主に行った。まず凍結切片を用いた免疫組織染色でHO-1の発現を確認した。HO-1はマウス全身の表皮および口蓋、食道、前胃などの角化重層上皮において、角層直下の細胞層に特異的に発現していた。またマウス耳介からディスパーゼ処理で表皮を剥離し、細胞接着分子・角化関連タンパクなど表皮分化マーカーとHO-1を共染色し共焦点レーザー顕微鏡で観察したところ、HO-1が表皮顆粒層の分化の進行に応じて発現誘導され、角化に伴いシグナルが消失する様子が確認された。また、各種表皮分化マーカーとHO-1の発現の間には明確な相関が認められ、角化の過程で各遺伝子の発現タイミングが厳密に規定されていることが示唆された。一方、HO-2は表皮の組織染色で明確なシグナルが認められず、cDNAを用いた定量PCRでもHO-1に比べると発現がわずかであることから、生理的状態の表皮ではHO-1がdominantに機能していると推測された。これと並行して、表皮基底層でCreリコンビナーゼを恒常的に発現するKeratin-5プロモーター-CreトランスジェニックマウスとHO-1/HO-2遺伝子それぞれにloxp配列を導入したfloxマウスを交配し、表皮特異的HO-1/HO-2ダブルノックアウトマウスを得た。HO-1/HO-2遺伝子の発現の消失は免疫組織染色および定量PCRで確認済みである。現在、表現型の解析が進行中である。ヘムオキシゲナーゼ(HO)はヘムを分解する酵素であり、酸化ストレス制御タンパクの一種として知られている。本年度は、昨年度に作出した表皮特異的HO-1/HO-2ダブルノックアウトマウスの表現型解析を行った。ノックアウトマウスはメンデルの法則に従って出生し、肉眼的観察と全身の重層角化上皮のHE染色切片の観察により、生理的条件下で表現型を示さないことを確認した。そこで、皮膚に外的に酸化ストレスを与えることで表現型の導出を試みた。具体的には、背部皮膚への紫外線(UVB)照射後の炎症反応の比較、および背部皮膚に手術創を形成し、治癒過程における創面積の縮小速度や治癒後の表皮の状態の比較を行ったが、いずれも正常コントロールとの間に違いは認められなかった。これまで、HOは種々の組織において酸化ストレス障害に対する細胞保護機能を持つことが示されてきたが、本解析により、表皮に発現するHOは生体防御・炎症制御に必須ではなく、他の酸化ストレス制御タンパクが代償性に機能している可能性が示された。一方、HOは、ヘムを分解することでヘムに組み込まれている鉄イオンを遊離させ、体内の鉄イオン再利用に寄与することが知られている。これより、表皮においても、HOが細胞内のヘムを分解し、角層からの鉄排出を抑制している可能性が想定され、現在検討を行っている。これまでに、マウス耳介から単離した角層シートを用いた質量分析により、ノックアウトマウスの角層に含まれる鉄が数倍に増加することを示唆するデータが得られている。一般に、体内からの鉄分排出の約2025%が角層の落屑によるとされており、本マウスでは角層からの鉄分排出が過剰となり、鉄代謝状態が個体レベルで変化している可能性がある。今後、本マウスを用いて、表皮における鉄代謝調節が個体の恒常性維持にどのような意義を持つか、検討を行う予定である。まず、交配による表皮特異的HO-1/HO-2ダブルノックアウトマウスの作成に成功した。各遺伝子の発現の消失は、免疫組織染色と、皮膚から表皮細胞のみを単離し定量PCRを行うことで確実にノックアウトされていることを確認した。現在マウスの表現型解析を行っている。また、表皮におけるHO-1の発現様式を検討するにあたり、本研究室で既に確立されている表皮シートのwhole-mountを用いた観察手法を用いることで多くの情報が得られた。一般に、表皮の組織構造はシート面に対し垂直方向の組織切片で観察される。

一方、表皮シートのwhole-mountを共焦点レーザー顕微鏡で観察することで、表皮の三次元構造や角化過程をより詳細に把握できる。細胞接着分子や角化関連タンパクなど表皮分化マーカーとHO-1を共染色しwhole-mountで観察することで、これらマーカー分子とHO-1の発現の間に明確な相関が見られることが既に明らかとなっている。27年度が最終年度であるため、記入しない。皮膚科学まずHO-1/HO-2ダブルノックアウトマウスの表現型解析を行う。HO-1は角層直下の細胞に特異的に発現することから、角化に関連した機能を持つ可能性が想定される。テープストリッピング、経上皮水分蒸散量の測定などの手法を用いて、角層機能の異常の有無を検討する。また、HOは酸化ストレス制御因子であり、表皮にストレスを与えた際に表現型が増幅される可能性が考えられる。たとえば、紫外線照射やハプテン塗布による炎症の惹起を行い、ストレス反応性の変化について検討を行う予定である。紫外線照射装置や紫外線強度計など必要な装置は既に研究室に導入されている。また、HO-1は角層直下の特定の分化段階に限定的に発現しており、今後は、この発現様式がどのような現象を反映しているか検討を進める。たとえば基底膜側からアピカル側への移動に伴う細胞外環境の変化や酸素との接触が引き金となる可能性が考えられる。今後、各種遺伝子改変マウスや皮膚疾患モデルマウスでHO-1の発現を検討し、HO-1の発現のきっかけとなる因子を探索する。また、細胞内の酸化ストレス蓄積や細胞外環境の変化を可視化する手法を用いてHO-1の発現との関連を調べる。このようにHO-1のマーカーとしての意義・有用性を明確にすることで、表皮分化の多面的・多段階的な理解に役立つ知見が得られると期待される。
臨床病理学的および分子生物学的検討による肝内胆管癌化学発癌メカニズムの解明

職業性胆管癌症例の臨床病理学的検討の結果、比較的若年、γ-GTP高値、限局性肝内胆管拡張像がみられること、浸潤癌以外に前癌病変であるbiliary intraepithelial neoplasia(BilIN)やintraductal neoplasm of the bile duct(IPNB)がみられ、DNA傷害がみられることが判明した。また、浸潤癌や前癌病変部には遺伝子変異が高頻度にみられることが明らかとなった。したがって、職業性胆管癌は、化学物質によりDNA傷害を伴う慢性胆管傷害が広範囲の胆管に惹起され、前癌病変を経て浸潤癌に致す多段階発育を来すと考えられた。大阪の印刷事業場S社の職業性胆管癌17例および全国での職業性胆管癌9例の臨床像、臨床検査値、画像診断所見、切除標本における病理学的所見と検討した。その結果、いずれも比較的若年者であり、男性であった。胆管癌診断の数年前よりγ-GTP高値などの肝機能異常が見られる症例が多かった。胆管癌診断時には全例でγ-GTPが異常高値であり、CEAあるいはCA19-9異常高値例が多くみられた。画像診断上、肝内腫瘤像、胆管内腫瘤像、腫瘍による胆管閉塞とその末梢胆管の拡張像に加えて、主腫瘍による胆管狭窄を伴わない限局性肝内胆管拡張像が特徴的であった。主腫瘍は腫瘤形成型肝内胆管癌、胆管内発育型肝内胆管癌や乳頭型肝外胆管癌であった。また、広範囲の胆管に前癌病変であるbiliary intraepithelial neoplasia (BilIN)やintraductal papillary neoplasmof the bile duct (IPNB)がみられ、さらに慢性胆管傷害像やDNA傷害を示すγーH2AH陽性胆管上皮がみられた。したがって、本病態は広範囲のDNA傷害を伴う胆管傷害、BilINやIPNB病変を経て浸潤性胆管癌に至る多段階発育を示すと考えられた。また、診断時に進行癌の状態であった症例では外科的切除が困難であったが、手術施行例の成績は、通常の胆管癌切除例の成績と同等であった。なお、広範囲の発がんポテンシャルを有するため、臨床的に原発と他部位の発癌と考えられる症例がみられた。分子生物学的検討については、現在、職業性胆管癌症例の癌部、前癌病変、正常部のDNAを抽出し、Comprehensive Cancer Panelによる遺伝子解析を行っている。職業性胆管癌症例の臨床病理学的検討の結果、比較的若年、γ-GTP高値、腫瘍による胆管狭窄を伴わない限局性肝内胆管拡張像、主腫瘍以外の広範囲の胆管に前癌病変であるbiliary intraepithelial neoplasia (BilIN)やintraductal papillary neoplasmof the bile duct (IPNB)がみられ、さらに慢性胆管傷害像やDNA傷害を示すγーH2AH陽性胆管上皮がみられ、これらが職業性胆管癌の特徴と考えられた。職業性肝内胆管癌切除例と通常の肝内胆管癌切除例の比較、および全国の労災病院のデータベースを用いた若年性(50歳未満)胆管癌との比較においても、上記の所見が職業性胆管癌の特徴であることが示された。外科治療例を検討すると、胆管傷害が術後合併症の発症に影響している可能性が考えられた。また、多中心性再発を疑わせる再発がみられた。職業性胆管癌の発癌におけるDNAメチル化異常および胆管硬化の病態に関して病理組織学的な検討を行った結果、職業性胆管癌では腫瘍部だけではなく非腫瘍部においてもDNAメチル化を媒介するDNA methyltransferasesの発現が亢進していることが明らかとなった。このことから職業性胆管癌の多段階発癌過程においてDNAメチル化異常が蓄積し、エピジェネティックな発がんの素地が形成されている可能性が示唆された。職業性胆管癌の胆管周囲線維化の組織学的特徴として、胆管周囲にα-SMA陽性の紡錘形細胞を多く認めた所見はPSCに類似していた職業性胆管癌2例の癌部、前癌病変および正常と考えられる胆管のDNAを抽出し、Comprehensive Cancer Panelによる遺伝子変異解析を行った。その際、通常の(非職業性)4例の癌部および正常部を対象とした。その結果、職業性胆管癌症例では、通常の胆管癌症例に比べて、前癌病変および癌部における塩基置換数が多くみられた。この結果から、職業性胆管癌症例は、化学物質などによるDNA損傷が発癌の原因であることが推測された。今年度は、職業性胆管癌の臨床病理学的特徴を明らかにし、さらにその発癌メカニズムについて検討する予定であった。職業性胆管癌症例の臨床像、臨床検査値、画像診断、臨床経過と治療成績について検討し、比較的若年、γ-GTP高値、腫瘍による胆管狭窄を伴わない限局性肝内胆管拡張像、主腫瘍以外の広範囲の胆管に前癌病変であるbiliary intraepithelial neoplasia (BilIN)やintraductal papillary neoplasmof the bile duct (IPNB)がみられ、さらに慢性胆管傷害像やDNA傷害を示すγーH2AH陽性胆管上皮がみられることを明らかにした。さらに、通常の胆管癌切除例との比較および全国労災病院のデータベースを用いた若年性胆管癌例との比較し、これらの所見が職業性胆管癌に特有であることを明らかにした。

さらに外科治療例の検討から、胆管傷害による高い術後合併症、高い発癌ポテンシャルに基づく多中心性再発がみられるものの、積極的な治療が奏功する可能性が示唆された。さらに職業性胆管癌の多段階発癌過程においてDNAメチル化異常が蓄積し,エピジェネティックな発がんの素地が形成されている可能性が明らかとなり、胆管周囲にα-SMA陽性の紡錘形細胞を多くみられることが、胆管周囲線維化の組織学的特徴であることを示した。また、職業性胆管癌症例では、通常の胆管癌症例に比べて、前癌病変および癌部における塩基置換数が多くみられることを明らかにした。以上より、職業性胆管癌の病態は広範囲のDNA傷害を伴う胆管傷害、BilINやIPNB病変を経て浸潤性胆管癌に至る進展過程を明らかにした。したがって、当初の計画通り、研究は進んでいると考えられる。職業性胆管癌症例の臨床病理学的検討の結果、比較的若年、血清γ-GTP高値、癌による胆管狭窄を伴わない限局性肝内胆管拡張像、主腫瘍以外の広範囲の胆管に前癌病変や早期癌病変であるbiliary intraepithelial neoplasia(BilIN)やintraductal neoplasm of the bile duct(IPNB)がみられ、さらに慢性胆管傷害像やγ-H2AX陽性胆管上皮がみられることが明らかとなった。これらから、職業性胆管癌では、DNA傷害を伴う慢性胆管傷害が惹起され、前癌病変や早期癌病変を経て浸潤癌に至ると考えられた。職業性胆管癌切除例と通常型胆管癌との比較においても、上記の所見が職業性胆管癌の特徴であることが示された。外科治療例では術後合併症頻度が高く、多中心性再発がみられた。職業性胆管癌では腫瘍部だけでなく非腫瘍部においてもDNAメチル化を媒介するDNA methyltransferaseの発現が亢進しており、多段階過程においてDNAメチル化異常が蓄積し、エピジェネティックな発癌の素地が形成されていると考えられた。胆管周囲線維化の組織学的特徴として、胆管周囲にα-SMA陽性の紡錘形細胞を多く認めた。職業性胆管癌の癌部、前癌病変部および正常胆管DNAの遺伝子解析を行った結果、通常型胆管癌に比較し、癌部および前癌部病変における塩基置換数が多くみられた。したがって、職業性胆管癌は、化学物質などによるDNA損傷が発癌の原因であることが推測された。以上より、化学発癌の典型例である職業性胆管癌症例では、化学物質によりDNA傷害を伴う慢性胆管傷害が広範囲の胆管に惹起され、前癌病変や早期癌病変を経て浸潤癌に至る多段階発癌を来すとともに、それに関連した臨床検査値や画像所見、および多中心性発癌(再発)や術後合併症がみられることが特徴であると考えられた。職業性胆管癌症例の臨床病理学的検討の結果、比較的若年、γ-GTP高値、限局性肝内胆管拡張像がみられること、浸潤癌以外に前癌病変であるbiliary intraepithelial neoplasia(BilIN)やintraductal neoplasm of the bile duct(IPNB)がみられ、DNA傷害がみられることが判明した。また、浸潤癌や前癌病変部には遺伝子変異が高頻度にみられることが明らかとなった。したがって、職業性胆管癌は、化学物質によりDNA傷害を伴う慢性胆管傷害が広範囲の胆管に惹起され、前癌病変を経て浸潤癌に致す多段階発育を来すと考えられた。
精神分裂病患者の前頭前野を中心とする神経回路網のダイナミクスの解析

並列分散処理の画像研究を統合失調症(幻聴有群となし群)と健常者について、脳磁図の空間フィルタ解析(SAM)をつかって行った。色・単語ストループ課題では刺激提示から運動反応までの650msを時間窓200msで解析した。賦活領域は左頭頂・後頭(刺激後150-250ms)に始まり右前頭極部(250-350ms)、左背外側前頭前野DLPFC(250-400ms)、一次運動野の中部・下部(350-400ms)に終った。複数の領域が重なりながら連続して活動する様子を時間窓200msでとらえることができたが、MEG・SAM解析のこのような高い時間分解能はPETやfMRIに勝る特徴である。左DLPFCの賦活は幻聴のない患者では健常者では低く、幻聴のある患者で賦活がみられなかった。これらの結果は統合失調症の前頭葉低活性仮説に一致しており、さらに幻聴の有る群でDLPFCの賦活が強く障害されていることを示唆する。単語産生課題(しりとり)ではDLPFCの賦活が患者群でみられ健常群では見られなかったのに対して、左上側頭回の賦活は健常群でみられ患者群では見られなかった。まとめると患者群では言語関連領域の機能障害があるために代償的にDLPFCが過剰に賦活されるが(しりとり課題)、DLPFCにも機能低下があるため(スツループ課題)、実行機能が遂行できないと推論される。このような神経ネットワークの機能障害が統合失調症の幻聴などの成因となっているのであろう。今後はネットワークの結びつきを定量的に評価する方法の開発を進めたい。精神分裂病患者の脳内情報処理機構の障害と長期予後の関連を非侵襲脳機能計測法で検討する。初年度は、頭頂・側頭・後頭葉などの認知系、前頭葉内側・前部帯状回などの抑制・注意系、運動出力系の3つの系とこれらを統括する前頭前野の実行機能の神経回路ダイナミクスを健常者でMEG、NIRSで検討した。上記の3つの系が関与するStroop課題中の活動領域をMEGの空間フィルタ解析で50msの時間分解能で検討した。左後頭部(100-550ms)、左右のDLPFC(150-600ms)、右前頭前野吻側(200-550ms)の順で活動がみられ、視覚認知系、注意系および実行(統括)系としての前頭前野が時間差を持ち、並列に活動する様子を視覚化した。リハビリテーションによる神経回路ダイナミクスの変化を検討するために、運動学習(コンピュータゲーム)課題を熟練者、初心者に施行し、NIRSとEEGで前頭葉の血流・脳波変化を検討した。初心者では左半球のBroca野で血流が増加し、熟練者では右半球のDLPFC、Broca相同野の血流増加とFmθ波(前部帯状回ACCに発生源)がみられた。両群で運動出力系としての運動前野の血流増加がみられた。初心者では訓練に内言語の果たす役割の重要性を示しており、熟練者ではDLPFCとACCの抑制機能、選択的注意機能によって半自動的に実行されることを示している。次年度は、これらを基に精神分裂病患者の神経回路ダイナミクスの障害の変化を、疾病亜型、状態像、経過・転帰、認知障害評価データとの関連で検討する。精神分裂病の前頭前野背外側部DLPFCを中心とする実行機能と(1)頭頂葉、側頭葉、後頭葉などの認知系、(2)前頭葉内側眼窩野、前部帯状回などの抑制・選択的注意系、

(3)運動出力系の3つの系の相互関連に注目し、その神経回路網のダイナミズムの解明を行った。患者は(1)急性発症・波状型経過・ほぼ完全寛解群、(2)潜行発症、単純経過、軽症群、および(3)年齢をマッチさせた健常者群の3群それぞれ10名ともちいた。解析には脳磁図-空間フィルタ(SAM)法を用いた。1.語産生課題(しりとり)では、DLPFC(実行監視系),M1(運動出力系),Post-IFG(Broca領野、運動出力系),Post-STG(Wernicke領野、認知系)で安静時との間に有意差が見られた。分裂病患者は健常者に比較して安静時に対して有意差を示す領域の総数が少なく、この傾向は右半球で著しかった。左Post-STGは健常者の多数で有意差が見られたが患者では全く有意差を示さなかった。M1も分裂病脳では優位差を示すことが少なかった。パフォーマンスは両群に差がなかった。先行のPET研究などを参考に分裂病脳は両側性に過活動状態であると解釈した。2.時間分解能を200msに上げて皮質の並列分散処理を視覚化するために誘発パラダイム(Stroop課題)をおこなった。健常群ではDLPFCが刺激後300msで全員で賦活された。1群は後頭部・頭頂部・DLPFCの順に、別の一群はDLPFC・M1の順に賦活が進行し、パラダイムの個人差に認知優位型と運動優位型があることを反映した。分裂病群の脆弱性と関連する固有の臨床神経生理学的特徴、および上記のMEG所見の経時変化と症状評価PASS、転帰(Strauss, Carpenterの基準)、社会生活技能訓練との対応を引き続き検討中である。統合失調症の認知障害では言語理解の異常が特徴的であると指摘され、上側頭回STGの容積減少、灰白質の進行性の変化、音韻変化に対する聴覚の自動的注意機能の障害などが注目され、前頭前野・上側頭回のネットワークの障害が推定された。そこで脳磁図の空間フィルタ解析でこのネットワークの並列分散処理機構を検討した。1.言語機能を調べる「しりとり」課題:健常者群では左STGが賦活され左DLPFCは賦活されなかった。患者群では逆で左DLPFCが賦活し左STGは賦活されなかった。これは健常者では音韻処理のためSTGが賦活されたが、課題が容易なのでDLPFCは賦活されなかったのに対して、患者ではSTGの機能障害があるためにDLPFCが過活動となったのであろう。8-25Hz帯域で賦活は顕著で4-8、25-60Hzでは有意な所見は得られなかった。2.前頭葉の抑制機能を調べるStroop課題:前頭前野背外側部(DLPFC)の賦活(25-60Hz帯域)が健常被験者群、幻聴(-)群、幻聴(+)群の順に減少した。賦活した被検者の割合はそれぞれ80%(10名中8名)、100%(全3例)、20%(5例中1例)、また賦活程度を表わすt値はそれぞれ健常群11.1±1.9、幻聴(-)群8.0±1.2となり、幻聴(+)群でのDLFCの機能不全が最も強かった。時間窓200msを50msづつ移動するとDLPFCは刺激後250-500msの期間に賦活され、後方領域とMIがその前後に時間的にオーバーラップしながら賦活された。3.統合失調症による言語性幻聴と高齢者難聴による音楽性幻聴の症例研究言語性幻聴に体験時には左STGから頭頂葉下部の領域でθ帯域成分が増加した。音楽幻聴を体験時は右STG(13-30Hz)とヘシェル横回、側頭平面(8-13Hz)に脱同期が見られた。これらの結果より統合失調症の症状の成因としてDLPFC・STGのネットワークの機能障害が推論された。
雑音環境下における音声情報圧縮符号化方式の評価

音声の情報圧縮伝送は主に船舶・航空機等における移動通信や、国際電話等の比較的通信容量が制限されている場合に有益な手段である。しかしながら、現在実用化されているADPCM、ATC、LPC等の情報圧縮符号化方式は背景雑音により品質が著しく劣化する。本研究では、雑音環境下で発声された音声信号の高品質伝送の基礎を確立することを目的とし、音声生成過程・雑音発生過程のモデル化、適応カルマンフィルタリング、音声合成方式に関する従来の研究成果を発展させ、以下に示す実績をあげた。1.音声雑音に汚染された音声信号を、観測した信号の統計的性質を利用して、音声区間と非音声区間に分離する方法を開発した。分離した非音声区間において雑音のスペクトルパラメータを、音声区間において音声のスペクトルパラメータを、適応的に推定する方法を開発した。2.空調雑音、計算機騒音等、の室内雑音環境下において採取した音声信号に対し、提案した音声のスペクトル推定法を適用した。その有効性を、合成音声・自然音声に対するスペクトル推定精度の観点から明らかにした。3.音声生成過程を状態空間で表現し、音声信号のシステムパラメータを適応的に推定することにより、付加雑音を除去する適応カルマンフィルタを開発した。4.合成音声・自然音声を用いた実験結果から、適応カルマンフィルタを有声音声・無声音声いずれに対しても有効であるが、有声音声の方が雑音軽減効果が大きいことが明らかとなった。また自然音声を用いた実験を行い、システムの有効性を主観的及び客観的の両面から明らかにした。以上、当初の研究目的をほぼ達成した。音声の情報圧縮伝送は主に船舶・航空機等における移動通信や,国際電話等の比較的通信容量が制限されている場合に有益な手段である.しかしながら,現在実用化されているADPCM, ATC, LPC等の情報圧縮符号化方式は背景雑音により品質が著しく劣化する.本研究では,雑音環境下で発声された音声信号の高品質伝送の基礎を確立することを目的とし,音声生成過程・雑音発生過程のモデル化,適応カルマンフィルタリング,音声合成方式に関する従来の研究成果を発展させ,以下に示す実績をあげた.1.有色雑音に汚染された音声信号を音声区間と無音声区間に分離し,無音声区間において雑音のスペクトルパラメータを推定し,それを利用して音声信号のスペクトルパラメータを適応的に指定する方法を開発した.合成音声・自然音声を用いた実験結果から,提案した手法は有声音声・無声音声いずれに対しても有効であることが明らかとなった.2.音声生成過程を状態空間で表現し,音声信号のシステムパラメータを適応的に推定することにより,付加雑音を除去する適応カルマンフィルタを開発した.合成音声を用いた実験結果から,適応カルマンフィルタは有声音声・無声音声いずれに対しても有効であるが,有声音声の方が雑音軽減効果が大きいことが明らかとなった.また自然音声を用いた実験を行い,システムの有効性を主観的および客観的の両面から示した.以上,交付申請書に記載した研究実施計画はほぼ達成されたものと判断する.なお,昭和63年度には,航空機等のエンジン音や工場騒音等の自然雑音が付加した場合の雑音軽減について重点的に研究を行い,種々の自然音声を分析・合成し,日本語100音節明瞭度実験・一対比較実験等の主観的評価方法を用いてシステムの総合評価を行い,所期の研究目的を達成する予定である.音声の情報圧縮伝送は主に船舶・航空機等における移動通信や、国際電話等の比較的通信容量が制限されている場合に有益な手段である。本研究は雑音環境下で発生された音声信号の高品質伝送の基礎を確立することを目的とする。本年度は、音声生成過程・雑音発生過程のモデル化、適応カルマンフィルタリング、音声合成方式に関する前年度の研究成果を発展させ、以下に示す実績をあげた。

1.空調雑音、計算機騒音等、の室内雑音環境下において採取した音声信号に対し、提案した音声のスペクトル推定法を適用した。その有効性を、合成音声・自然音声に対するスペクトル推定精度の観点から明らかにした。2.自然音声を用いた実験結果から、適応カルマンフィルタは有声音声・無声音声いずれに対しても有効であるが、有声音声の方が雑音軽減効果が大きいことが明らかとなった。3.雑音が付加した自然音声に対する分析・合成実験を行い、システムの有効性を主観的及び客観的の両面から明らかにした。なお、今後航空機等のエンジン音や工場騒音等の種々の環境雑音が付加した場合の雑音軽減効果と所要ビット数との関係について重点的に研究を行う。また、種々の自然音声を分析・合成し、日本語100音節明瞭度実験・一対比較実験等の主観的評価方法を用いてシステムの総合的評価について更に検討する予定である。
慢性末梢動脈疾患に対する標準化された非侵襲的診断装置の開発

末梢動脈の慢性循環障害をきたす疾患は、閉塞性動脈硬化症、Burger病、Raynaud病、膠原病などがあり、高齢化の進行とともに増加している。現在、ISO(国際標準化機構)において、手腕振動症候群における循環評価法の国際標準化作業が行われている。標準化された循環評価法は、機能的異常および器質的異常による慢性末梢動脈疾患の鑑別診断、症度評価、予後評価にきわめて有用であり、また国際的な疫学研究に資するものである。本研究では、手指の冷却負荷による全10指の血圧、皮膚温の変動と負荷後の回復を測定・評価する診断装置を開発し国際標準化に反映するとともに、慢性末梢動脈疾患の鑑別診断と症度評価における意義を明らかにすることである。健常被験者、振動障害を含む末梢動脈疾患患者を対象として、冷却負荷による手指血圧・手指皮膚温測定を行い、測定条件の影響、両測定成績の関連を含めて検討した。手指の冷却負荷に対する反応は左右の手指10指を同時に測定し末梢循環動態を検討した。冷却負荷条件として+10°Cから+30°Cの負荷を採用した。手指血圧の測定は、手指中節に装着したcuffによる加圧・減圧により行い、ストレインゲージ法により血流を測定した。これまでの成績を総合的に解析し、慢性末梢動脈疾患に対する標準化された非侵襲的診断装置に求められる機能について、2004年6月米国で開催された第10回国際手腕振動会議で報告、同年10月にギリシャで開催されたISO/TC108/SC4会議に出席し反映するとともに、関連学術雑誌に報告している。研究代表者は冷水浸漬手指皮膚温検査法と冷却負荷手指血圧検査法の国際企画案を取り纏め、その最終案(ISO FDIS 14835-1、および、-2)が2005年5月末を締切りとして各国委員会による投票中である。病態生理学的にはRaynaud病(1次性Raynaud症候群)のような機能的異常、閉塞性動脈硬化症や膠原病などによる器質的異常、2次性レイノー症候群に位置づけられる手腕振動症候群のように機能的異常と器質的な異常をともに含む疾患が混在している。現在、ISO(国際標準化機構)において、その循環評価法の国際標準化作業が行われている。本研究では、手指の冷却負荷による上腕血圧と、全10指の手指血圧、皮膚血流、皮膚温の変動と冷却負荷後の回復を測定・評価するパソコン制御の診断装置を製作し、慢性末梢動脈疾患の鑑別診断と症度評価における意義を明らかにする。本年度は、国際標準化機構の会議に参加し、各国研究者の経験と意見を聴取するとともに、関連文献を多数収集し解析した。また、寒冷負荷時の手指皮膚温検査における防水手袋使用の影響を健常被験者を対象に実験的に検討し解析した。また、手指血圧測定装置のコンピュータインターフェイスと解析ソフトを購入するとともに、手指冷却中の自律神経機能の変化を心電図R-R間隔変動を解析して検討した。さらに、熱帯地方における振動作業者の手指循環機能を評価するための予備的調査をバングラデシュにて行った。

末梢動脈の慢性循環障害をきたす疾患は、閉塞性動脈硬化症、Burger病、Raynaud病、膠原病などがあり、高齢化の進行とともに増加している。現在、ISO(国際標準化機構)において循環評価法の国際標準化作業が行われている。標準化された循環評価法は、機能的異常および器質的異常による慢性末梢動脈疾患の鑑別診断、症度評価、予後評価にきわめて有用であり、また国際的な疫学研究に資するものである。本研究では、手指の冷却負荷による上腕血圧と、全10指の手指血圧、皮膚血流、皮膚温の変動と冷却負荷後の回復を測定・評価するパソコン制御の診断装置の慢性末梢動脈疾患における鑑別診断と症度評価における意義を明らかにする。本年度は、フランス、ナンシー市で開催された国際標準化機構(ISO/TC108/SC4)の会議に参加し、各国研究者の経験と意見を聴取するとともに、関連文献を多数収集し解析した。また、寒冷負荷時の手指皮膚温検査における防水手袋使用の影響を健常被験者を対象に実験的に検討し解析した。手指血圧測定装置を英国から輸入・購入し手指冷却における末梢循環機能測定方法を検討した。一方、振動負荷による末梢循環機能影響、冷水浸漬に対する手指皮膚温変動を同一被験者に対し実施し、振動負荷と冷却負荷による生体反応の比較検討を行った。また、英国Southampton大学Griffin教授を2002年8月に招聘し、研究計画と結果のreviewを受けた。以上について、研究結果を国際学会で報告予定であるとともに国際研究雑誌に投稿中である。本研究では、冷水浸漬手指皮膚温検査と冷却負荷手指血圧検査による標準的な診断装置の開発とその意義を明らかにするものである。今年度は、前者について浸漬に用いる冷水温度と防水手袋着用の影響、後者について検査中の室温の影響を中心に検討した。その結果、浸漬水温15°Cでは冷却効果が弱すぎ、10°Cでは手指の苦痛が大きすぎ、12°Cが推奨されること、手指血圧検査時の室温は検査結果に無視できない影響を与え、21°C±1°Cが推奨されることを示した。これらの成績は、国内の関連学会で報告し論文を作成するとともに、2004年6月に米国で開催される国際手腕振動学会に3演題を報告予定である。また、2003年9月8日から22日にかけてドイツ、ベルリン市で開催されたISO/TC108/SC4会議に出席し、研究代表者が責任者を務める循環評価方法標準化ワーキンググループ(WG11)でのISO/2nd CD14835-1:Cold provocation tests for the assessment of peripheral vascular function-part1: measurement and evaluation of finger skin temperature、ISO/CD14835-2:同-part2: measurement and evaluation of finger systolic blood pressureの検討に反映した。
運動強度に着目した異所性脂肪蓄積、インスリン抵抗性改善メカニズムの解明

糖尿病の治療・予防として運動療法があるが運動強度の違いによる骨格筋畜積への与える影響は不明点が多い。被験者を低強度と高強度運動群にランダムに分け、消費エネルギーを同一となるよう運動を5日連続実施した。運動期間の前後でインスリンの効きやすさや脂肪筋量等の評価や筋生検を実施した。脂肪筋量は低強度運動群でほとんど変化はなく、高強度運動群では介入前に比べ介入後は増加した。インスリンの効きやすさは両群共に介入前に比較して改善した。筋生検サンプルの質量解析からは低強度運動群と高強度運動群により蓄積する脂肪成分・質量は異なっていた。以上より運動強度の違いで脂肪筋の成分・質量は異なる特徴的変化が確認された。【目的】近年、糖尿病や動脈硬化発症の予防・治療において、運動量に加えて、運動強度の重要性が認識されつつあるが、運動強度の違いが骨格筋代謝反応にどのような違いを与えるかについて、不明の部分が多く残されており、本研究では、得られたヒトの骨格筋生検サンプルをリピドーム、マイクロアレイ解析し、in vitro, in vivoによる機能解析を通し、適切な「運動強度」とそれを裏付けるメカニズムが明らかとする。【方法】同意が取得された被験者を登録し、消費エネルギーを同一にした(300kcal)低強度運動群(40%VO2max)と、高強度運動群(70%VO2max)にランダムに分け、5日間連続で行わせ、その前後で生理学的な測定及び、骨格筋生検を行う。測定日前日の21時からは絶食とし、1H-MRS法による前脛骨筋、ヒラメ筋における細胞内脂質の定量、MRIによる腹腔内脂肪・皮下脂肪量の定量を行う。その後、人工膵臓室にて使い捨て生検針を用いて筋生検及び脂肪生検を行う。筋生検終了後、安定同位体[6,6-2H2]glucoseを用いた高インスリン正常血糖クランプ検査により、肝臓、骨格筋のインスリン抵抗性を判定する。【本年度の研究実績】20名の検査がすべて終了し、低強度運動群11名、高強度運動群9名に無作為割り付けが行われた。運動介入後の結果、安定同位体を使用した高インスリン正常血糖クランプ検査にて測定した骨格筋インスリン感受性は、両群共に介入前に比較して改善を認めた一方で、骨格筋細胞内脂質は、5日間の介入により、低強度運動群はでほとんど変化を認めなかったのに対し、大変興味深いことに、高強度運動群では介入前に比べ介入後には1.5倍以上の有意な増加を認めた。同一条件下のもとで、異なる運動強度による骨格筋内細胞内脂質の変化をみた報告はなされておらず、本研究が初めての報告になる。平成27年度はヒトのサンプル解析データを整理し、テーマ1低強度の運動の運動は骨格筋細胞内脂質を減少させ、中高強度の運度では増加させるメカニズムを明らかとする、テーマ2中高強度の運動では骨格筋細胞内脂質の蓄積が生じるにも関わらず、インスリン抵抗性が生じないメカニズムを明らかとするに関して検討するとしているが、平成27年3月の時点で20名のデータベースの構築がすべて終了している。(目的)近年、糖尿病や動脈硬化発症の予防・治療において、運動量に加えて、運動強度の重要性が認識されつつあるが、運動強度の違いが骨格筋代謝反応にどのような違いを与えるかについて、不明の部分が多く残されている。本研究では、得られたヒトの骨格筋生検サンプルをリピドーム、マイクロアレイ解析し、in vitro, in vivoによる機能解析を通し、適切な「運動強度」とそれを裏付けるメカニズムを明らかとする。(方法)同意が取得された被験者を登録し、消費エネルギーを同一にした(300kcal)低強度運動群(40%VO2max)と、高強度運動群(70%VO2max)にランダムに分け、5日間連続で行わせ、その前後で生理学的な測定及び、骨格筋生検を行う。筋生検終了後、安定同位体[6,6-2H2]glucoseを用いた高インスリン正常血糖クランプ検査(インスリン注入速度20mU/m2/min)により、肝臓、骨格筋のインスリン抵抗性を判定する。(本年度の研究業績)前年度構築された全被験者20名のデータベースを基に、解析を計画した。本年度は、骨格筋サンプル解析を開始することとし、まずは前年度までに得られた骨格筋サンプルを用いたリピドーム解析を施行した。その結果、低強度運動の介入により、いくつかの特定のリン脂質の増減が確認された。また高強度運動の介入においてもいくつかの異なる特定のリン脂質の増加が確認された。低強度および高強度の運動負荷という運動強度の違いが、骨格筋リン脂質組成に影響を与えることが明らかとなった。本年度の解析として骨格筋のリピドーム解析による代謝産物の解析を施行した。リピドーム解析においては、fatty acyls, glycerolipids, glycerophospholipids,sphingolipids, sterol lipids, prenol lipidsに分類される600の代謝産物を網羅的に測定されており、現状において問題はなく解析が施行されている。(目的)糖尿病や動脈硬化発症の予防・治療において、運動量に加え運動強度の重要性が認識されつつある。運動強度の違いが骨格

筋代謝反応にどのような違いを与えるかについて不明な点が多い。本研究では得られたヒトの骨格筋生検サンプルをリピドーム解析し適切な運動強度とそれを裏付けるメカニズムを明らかとする。(方法)同意が取得された被験者を登録し、消費エネルギーを同一にした(300kcal)低強度運動群(40%VO2max)と、高強度運動群(70%VO2max)にランダムに分け、5日間連続で運動を行う。その前後で生理学的な測定及び、骨格筋生検を行う。1H-MRS法による前脛骨筋、ヒラメ筋における細胞内脂質の定量、MRIによる腹腔内脂肪・皮下脂肪量の定量を行う。その後大腿四頭筋外側広筋での筋生検及び脂肪生検を行う。その後、安定同位体[6,6-2H2]glucoseを用いた高インスリン正常血糖クランプ検査(インスリン注入速度20mU/m2/min)により、肝臓、骨格筋のインスリン抵抗性を判定する。また大腿外側広筋における骨格筋生検を行い、そのサンプルから骨格筋リピドーム解析を行った。(研究業績)全被験者20名の骨格筋インスリン感受性は、両群共に介入前に比較して改善を認めた一方で、骨格筋細胞内脂質は低強度運動群はでほとんど変化を認めなかったのに対し、高強度運動群では介入前に比べ介入後には1.5倍以上の有意な増加を認めた。また骨格筋サンプルを用いたリピドーム解析により、低強度運動群ではホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジン酸、ホスファチジルセリン、スフィンゴミエリン、セラミドの変化を認めた。高強度運動群ではホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトールでの変化を認めた。介入する運動強度により蓄積される骨格筋細胞内脂質成分・質量は異なる特徴的変化を示すことが示された。糖尿病の治療・予防として運動療法があるが運動強度の違いによる骨格筋畜積への与える影響は不明点が多い。被験者を低強度と高強度運動群にランダムに分け、消費エネルギーを同一となるよう運動を5日連続実施した。運動期間の前後でインスリンの効きやすさや脂肪筋量等の評価や筋生検を実施した。脂肪筋量は低強度運動群でほとんど変化はなく、高強度運動群では介入前に比べ介入後は増加した。インスリンの効きやすさは両群共に介入前に比較して改善した。筋生検サンプルの質量解析からは低強度運動群と高強度運動群により蓄積する脂肪成分・質量は異なっていた。以上より運動強度の違いで脂肪筋の成分・質量は異なる特徴的変化が確認された。平成27年度中に得られたサンプルを用い、骨格筋RNAを抽出しマイクロアレイ解析を行うと同時に、リピドームによる代謝産物の解析を行う。リピドーム解析においては、fatty acyls, glycerolipids, glycerophospholipids,sphingolipids, sterol lipids, prenol lipidsに分類される600の代謝産物を網羅的に測定する。これらの解析から、テーマ1、テーマ2に関連する候補遺伝子10程度まで絞り込む。(遺伝子の機能解析)解析から得られる候補遺伝子を関与が強く示唆された遺伝子から順に、機能解析について検討を行う。
直鎖状ポリユビキチン化修飾による新たなＮＦ－κＢ活性化機構と病態との関連

細菌やウイルス感染、紫外線・放射線など様々な外界刺激に対して、ヒトは免疫や炎症応答によって対応します。この過程で重要な細胞内シグナル伝達機構としてNF-κBシグナルがあります。私たちは、ユビキチンという分子が直鎖状に連結することでNF-κBシグナルを活性化するという新しい生理機構を同定しました。また、直鎖状ユビキチンを生成する酵素(LUBACと命名)の構成因子が欠損すると重篤な皮膚炎を発症すること、またB細胞リンパ腫などのがん発症にも関連することを明らかにしました。我々はHOIL-1L/HOIP複合体(LUBAC)がユビキチンのN末端を介して直鎖状ポリユビキチン鎖という新規結合型のポリユビキチン鎖を形成し、生理的には古典的NF-KB経路の活性化を導くことを明らかにした(Nature Cell Biol.2009)。さらに本研究において我々は、SHARPINというHOIL-1Lに相同性を持つタンパク質が、HOIL-1L/HOIPとともに細胞内で三者複合体を形成することを同定した。SHARPIN/HOIL-1L/HOIP複合体が生理的な直鎖状ポリユビキチン鎖形成リガーゼ複合体(LUBAC)として機能する。さらに、cpdmマウスと呼ばれるSHARPINの自然変異マウス由来細胞ではSHARPINの欠損によりLUBACの他のコンポーネントであるHOIL-1LやHOIPの発現が低下することで、TNF-αやCD40刺激に伴うNF-KB活性化が減弱することを明らかにした。すなわち、直鎖状ポリユビキチン化はその異常が種々の疾患と関連するNF-KB活性化に必須な翻訳後修飾であることが明らかとなった(Nature,2011)。本研究をさらに進展させるために、LUBACによる直鎖状ポリユビキチン鎖形成を介したNF-KB活性化を特異的に抑制する脱ユビキチン化酵素(DUB)の検索を行った。細胞内にDUBは100種程度存在し、これをそれぞれノックダウンし、LUBAC活性変動を解析したため研究計画に3ヶ月の遅れを生じた。しかし、平成23年4月より研究支援者を雇用することができたため研究が進展し、LUBAC制御に関わるDUB候補の絞り込みが完了した。現在、NF-KB制御における生理的重要性の解明を進めている。我々は、新規直鎖状ポリユビキチン鎖を生成するユビキチンリガーゼ複合体LUBACを同定し、LUBACが生理的には古典的NF-κBシグナル制御に重要な役割を果たすことを見いだした。本年度の研究で我々は、HOIL-1LとHOIPという2つに加えて、LUBACの新規サブユニットとしてSHARPINを同定した(Nature,2011)。さらに、SHARPIN欠損マウスは重篤な慢性皮膚炎を発症するが、この原因がLUBAC複合体の減少に伴うNF-κB活性化の低下に起因することを明らかにした。また、癌細胞におけるLUBACの役割を解析し、LUBACは骨肉腫細胞の肺転移に関わることを報告した(Int.J.Oncl.,2012)。加えて、LUBACの構成サブユニットの構造解析にも着手した(Biomol.NMR Assign.,in press,EMBO Rep.,in press)。特に、新学術領域研究において我々は、LUBACによるNF-κBを負に制御する脱ユビキチン化酵素としてA20とCYLDを同定した。CYLDは直鎖状ユビキチン鎖を分解することでLUBACを抑制していたが、A20は直鎖状ユビキチン鎖を分解できないにも拘わらず、LUBACに対して抑制効果を示した。その原因として我々は、A20のC末端7番目のzinc fingerドメイン(ZF7)が直鎖状ユビキチンに特異的に結合することが重要であることを見いだし、A20 ZF7と直鎖状ユビキチンとの構造基盤を解明している。申請者らは、ユビキチンリガーゼ複合体(LUBAC)がユビキチンのN末端を介する新規直鎖状ポリユビキチン鎖を生成することで炎症や免疫制御に重要なNF-κBシグナル経路を制御することを同定した。さらに、LUBAC活性を抑制する脱ユビキチン化酵素としてA20を同定し、A20が7番目のzincfinger (ZF)を介して直鎖状ユビキチンに結合すること、A20-ZF7の直鎖状ユビキチン結合部位の変異はB細胞リンパ腫発症に関連することを石谷班との共同研究として報告した。平成25年度には、さらに石谷班との共同研究として、細胞内に侵入したDNAウイルスの識別に重要な働きをすることが明らかになったヒトcyclicGMP-AMP合成酵素(cGAS)の構造と機能の解明を行い、X線結晶構造解析によってcGASにおいてDNA認識に重要と示された塩基性アミノ酸クラスターやZnフィンガー領域が、インターフェロン産生やNF-κB活性など生理機能発現に重要であることを示し、PLoS One誌に発表した。

また、LUBAC活性を制御する新規タンパク質群の精製を進め、井上・尾山班の高精度質量分析技術によって含有タンパク質を同定した。これらのタンパク質のLUBAC結合性やNF-κB活性発現に与える影響を解析し、著明に活性亢進を導くLUBAC結合タンパク質を二種見出した。さらに、これらの遺伝子をノックアウトした細胞をCas9/CRISPR法によって構築し、各種リガンド刺激によって誘導されるNF-κB活性化経路の解析を進めている。我々は、LUBACユビキチンリガーゼがユビキチンのN末端を介する直鎖状ポリユビキチン化という新しい翻訳後修飾を司ること、その活性化が炎症や免疫制御に重要なNF-κBシグナル経路の活性化に寄与することを同定している。さらに、LUBAC活性を抑制する脱ユビキチン化酵素としてA20を同定し、A20が7番目のzincfinger (ZF)を介して直鎖状ユビキチンに結合すること、A20-ZF7の直鎖状ユビキチン結合部位の変異はB細胞リンパ腫発症に関連することを石谷班との共同研究として報告した。平成26年度には、佐藤班との共同研究として、K63ユビキチン鎖と直鎖状ユビキチン鎖を特異的に分解する脱ユビキチン化酵素(CYLD)のX線結晶解析によるユビキチン鎖認識の分子機構と生理機能との相関を解明した。CYLDの遺伝子変異は、円柱腫や毛包上皮腫を引き起こすことから、新規抗癌剤デザインへの応用が期待される。また石谷班との共同研究として、直鎖状ユビキチン結合性UBANドメインを含有するoptineurinのユビキチン認識の分子構造を解明するとともに、optineurinがNF-κBシグナルやアポトーシス経路を負に抑制することをCas9/CRISPR法を用いたノックアウト細胞構築により明らかにした。optineurinの遺伝性変異家系は緑内障や筋萎縮性側索硬化症(ALS)を引き起こすが、ALSなどユビキチン陽性凝集体形成を伴う神経変性疾患発症に直鎖状ユビキチン鎖やNF-κB制御の破綻が連関する可能性が出てきた。タンパク質の翻訳後修飾は、時空間特異的な機能変換機構としてきわめて重要な役割を果たす。そのうちユビキチン修飾は、標的タンパク質に多様な様式で結合することでタンパク質分解、シグナル伝達、DNA修復、メンブレントラフィックなど多彩な細胞機能を発揮することができる。我々は、ユビキチンのC末端と別のユビキチンのN末端Metをペプチド結合で連結する新規「直鎖状ポリユビキチン鎖」を生成するユビキチンリガーゼ(LUBAC)を同定し、LUBACが炎症応答や免疫制御に重要なNF-κBシグナル経路を制御することを同定した。しかし、LUBAC経路を抑制する細胞機構は不明であった。そこで本研究で我々はLUBACによるNF-κB活性化を制御する脱ユビキチン化酵素の同定を試みた。まず我々は、脱ユビキチン化酵素のうちCYLDとA20がLUBAC活性を抑制することを見いだした。CYLDは直鎖状ユビキチン鎖を分解することでNF-κB活性を抑制するが、A20は直鎖状ユビキチン鎖を分解せず、C末端7番目のジンクフィンガー(ZF)領域を介して直鎖状ユビキチンに特異的に結合することでNF-κB活性化を阻害することを同定した。