hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
形質転換体ミジンコを用いた形態形成遺伝子機能のリアルタイム解析

「節足動物の外形態多様性の成立と形態形成遺伝子の分子進化との関係」を明らかにすることを最終目標に、「甲殻類のモデル生物」となりつつあるミジンコのGFP発現形質転換系統を研究材料として、各種形態形成遺伝子のRNA干渉法によるリアルタイム解析を行った。ミジンコ発生の全体像を理解することが出来る動画などを複数作製し、正常胚とRNA干渉胚の形態形成過程を比較し、目的の形態形成遺伝子の生体内における機能を考察した。本研究課題は、「節足動物の外形態多様性の成立と形態形成遺伝子群の分子進化の関係の解明」を最終目標として、ミジンコ付属肢形態の「違い」を決定するために重要な遺伝子群の同定と、それらの遺伝子群が関与する分子機構の解明を研究目的としている。【形質転換法によるGFP発現ミジンコの作製とGFP発現を指標とした胸部付属肢形成過程の詳述】野生株のミジンコ胚におけるRNA干渉実験では、発生の各ステージで固定したRNAi胚における変化を観察するしかないために、多数の形態形成遺伝子の機能を効率よく解析するのは困難である。RNAi胚の表現型や遺伝子発現の変化などを、GFPを発現する形質転換系統を用いて胚発生過程の初期から終期まで追跡すれば、この問題を乗り越えることができると着想した。平成26年度は胚全体で核局在型GFPを発現する系統を用いて胸部付属肢形成を含む胚発生過程を共焦点レーザー顕微鏡でタイムラプス解析し、ミジンコ発生の全体像を理解することが出来る複数の動画を作製した。この過程で、発生初期の胚内部を放射状に移動する細胞群の波が複数回生じることや、腹部正中線に沿って後部から前部に移動する細胞群が存在することなどを見出した。【形質転換体ミジンコ胚における各種形態形成遺伝子群の「リアルタイム」機能解析】GFPを発現する形質転換系統ミジンコにおけるRNA干渉実験により、各種形態形成遺伝子の機能抑制により引き起こされる影響を、GFPの発現を指標にして「リアルタイム」で追跡することを目的とした。平成26年度は、腹部正中線細胞の発生に必須であることが示唆されていた形態形成遺伝子のdsRNAを微小注入して観察条件の最適化を行った。同時に胚発生の経時的変化を追跡したところ、この遺伝子のノックダウンにより腹部正中線細胞の形成および移動が異常になり、数も減少することを動的に明らかにすることが出来た。【形質転換法によるGFP発現ミジンコの作製とGFP発現を指標とした胸部付属肢形成過程の詳述】野生株のミジンコ胚におけるRNA干渉実験では、発生の各ステージで固定したRNAi胚の表現型や遺伝子発現の変化を観察するしかないために、多数の形態形成遺伝子の機能を効率よく解析するのは困難である。RNAi胚の表現型や遺伝子発現の変化などを、GFPを発現する形質転換系統を用いて胚発生過程の初期から終期まで追跡すれば、この問題を乗り越えてより効率的に研究を進めることができると着想した。今年度は、昨年度に引き続き、既に確立されている胚全体で核局在型GFPを発現する系統の胚発生過程を共焦点レーザー顕微鏡でタイムラプス解析し、ミジンコ発生における特に胸部付属肢の形成過程を理解することが出来る動画を作製した。【形質転換体ミジンコ胚における各種形態形成遺伝子群の「リアルタイム」機能解析】GFPを発現する形質転換系統ミジンコの初期胚内に、各種の形態形成遺伝子の2本鎖RNAを微小注入し、RNA干渉によりそれらの遺伝子機能を抑制した場合に形態形成過程のどの時期にどのような影響があるのかを、GFPの発現を指標にして「リアルタイム」で追跡することを目的とした。今年度は、まだ詳細な解析が行われていなかった、オオミジンコの6種のHox/paraHox遺伝子に関して研究を進めた。【形質転換法によるGFP発現ミジンコの作製とGFP発現を指標とした胸部付属肢形成過程の詳述】胚全体で核局在GFPを発現する系統を用いた共焦点レーザー顕微鏡によるタイムラプス解析で、特に胸部の付属肢形成を理解することができる動画を作製した。昨年度に引き続き、特に「付属肢:核局在型」のGFP発現形質転換系統の樹立を試みたが、昨年度より多くの胚にプラスミドDNAを微量注入したが、残念ながら現在まで同系統の樹立には至っていない。【形質転換体ミジンコ胚における各種形態形成遺伝子群の「リアルタイム」機能解析】昨年度に作製したdsRNAを用いたRNA干渉法により、これまで詳細な解析を行っていなかった、オオミジンコの6種のHox/paraHox遺伝子の「リアルタイム」機能解析を進めた。各Hoxタンパク質の発現領域に対応した付属肢の形成異常など、予想通りの表現型が得られた一方で、タンパク質発現が確認できない、より後部領域における付加的な付属肢の形態異常なども一部で観察された。またこの異常は重複しない領域から作製した複数のdsRNAによっても共通して観察された。(1)形質転換法によるGFP発現ミジンコの作製とGFP発現を指標とした胸部付属肢形成過程の詳述:

野生株のミジンコ胚におけるRNA干渉実験では、発生の各ステージで固定したRNAi胚の表現型や遺伝子発現の変化を観察するしかないために、多数の形態形成遺伝子の機能を効率よく解析するのは困難である。RNAi胚の表現型や遺伝子発現の変化などを、GFPを発現する形質転換系統を用いて胚発生過程の初期から終期まで追跡すれば、この問題を乗り越えてより効率的に研究を進めることができると着想した。昨年度までに「付属肢:核局在型」のGFP発現形質転換系統の樹立に至らなかったことを踏まえ、今年度はCRSPR/Cas9によるゲノム編集系を用いて、既に確立されている「付属肢:核局在型」のGFP発現形質転換系統のプロモーター領域を、dll遺伝子の発言制御領域をノックインし、「付属肢型」に入れ替えることを試みた。(2)形質転換体ミジンコ胚における各種形態形成遺伝子群の「リアルタイム」機能解析:GFPを発現する形質転換系統ミジンコの初期胚内に、各種の形態形成遺伝子の2本鎖RNAを微小注入し、RNA干渉によりそれらの遺伝子機能を抑制した場合に形態形成過程のどの時期にどのような影響があるのかを、GFPの発現を指標にして「リアルタイム」で追跡することを目的とした。今年度は、まだ詳細な解析が行われていなかった、オオミジンコの複数のHox遺伝子、および複眼形成に関与する遺伝子群に関して研究を進めた。「節足動物の外形態多様性の成立と形態形成遺伝子の分子進化との関係」を明らかにすることを最終目標に、「甲殻類のモデル生物」となりつつあるミジンコのGFP発現形質転換系統を研究材料として、各種形態形成遺伝子のRNA干渉法によるリアルタイム解析を行った。ミジンコ発生の全体像を理解することが出来る動画などを複数作製し、正常胚とRNA干渉胚の形態形成過程を比較し、目的の形態形成遺伝子の生体内における機能を考察した。【形質転換法によるGFP発現ミジンコの作製とGFP発現を指標とした胸部付属肢形成過程の詳述】胚全体で核局在型GFPを発現する系統を用いて胸部付属肢形成を含む胚発生過程を共焦点レーザー顕微鏡でタイムラプス解析し、ミジンコ発生の全体像を理解することが出来る複数の動画を作製した。研究計画では、新たに3種類の形質転換系統(胚全体:細胞膜局在型、付属肢:細胞膜局在型、付属肢:核局在型)を樹立する予定であったが、平成26年度に集中的に作製を試みた「付属肢:核局在型」系統をはじめ、残念ながら現時点ではどの系統も樹立するまでには到らなかった。これは主にミジンコ形質転換の効率が非常に悪いことに起因するものと思われたが、ミジンコでは遺伝子発現制御領域に関する研究がほとんど進んでいないこともあり、現在使用しているdll遺伝子上流のDNA領域ではGFPの発現を誘導できないという可能性も否定できない。【形質転換体ミジンコ胚における各種形態形成遺伝子群の「リアルタイム」機能解析】共焦点レーザー顕微鏡によるRNAi胚のリアルタイム観察の条件は大方確立できた。またリアルタイム解析の前に、作製したdsRNAが実際にRNA干渉を引き起こし、リアルタイム解析に用いることが出来ることを、6種類のHox/paraHox遺伝子の通常胚に置ける予備的なRNA干渉実験により確認した。平成28年度の研究推進方策に関して:
海洋毒によって修飾したNaチャネルを用いての抗不整脈薬作用機序の解析

コラゲナーゼによって単離したモルモット心室筋細胞にwhole-cellバッチクランプ法を適用し,活動電位およびNaチャネル電流を記録した。海洋毒sea anemonetoxin II(ATX II)は,20-30nMでNaチャネル電流の不活性化を著しく抑制し,活動電位持続時間を2倍に延長した。Naチャネル電流を抑制することによって作用を示す抗不整脈薬リドカインやNaチャネルの特異的なブロッカーであるテトロドトキシンは,このAXT IIによって修飾されたNaチャネル電流を,正常のNaチャネル電流に比べ,低濃度で強く抑制した。これらの結果から,ATX IIはNaチャネルのキネティックスを変えるだけでなく,テトロドトキシンやリドカインに対する感受性を増加させることが示された。また,ATX IIにより修飾されたNa電流のリドカインによる抑制の機序にオ-ブンチャネルブロックが関与している可能性を示唆する結果が得られた。Naチャネルのmodel switching(速い不活性化を示すモードから遅い不活性化を示すモードへの転化)が最近明らかになっている。本研究の結果は,海洋毒によって修飾された不活性化の遅いNaチャネルにおいてmodel switchingが起こっている可能性を示唆するものであるので,この点を解明するため,また,リドカインによるオープンチャネルブロックを確認するために単一チャネルレベルでの解析に着手した。本研究は,海洋毒によってNaチャネルの開閉機構を修飾しておき,このチャネルに対する抗不整脈薬の作用を調べることによって,抗不整脈薬の作用機序の詳細な解析が可能となることを示唆している。また,海洋毒と抗不整脈薬の相互作用を検討することによって,Naチャネル内における抗不整脈薬の結合部位と結合様式を明確にするうえでの手がかりが見いだされることが期待される。
作用素環論における非可換順序の研究

作用素環論における非可換順序の研究において、フォン・ノイマン環からフォン・ノイマン環への順序を保存する線形写像、すなわち正値写像の研究は重要である。宮城教育大学の武元英夫氏との共著として発表した論文では、フォン・ノイマン環における同型を正値写像あるいは完全正値写像のわくまで広げてとらえ、どのような条件のもとで近似内部正値写像が準同型になるかを議論した。とくにこの問題を有限型フォン・ノイマン環の部分環上での写像を考えることにより、扱う対象が以前からの研究の場合より、一般的になった。この研究は今後フォン・ノイマン環の極大可換部分環の間の同型の構造を考えることに応用できるものと思われる。他に、フォン・ノイマン環の非可換順序の研究に基本的な役割を演ずるものに正錐の問題がある。これに関しては、フォン・ノイマン環における順序nの正錐の因子分解に関連した研究として現在まとめているところである。これは以前に研究を行っていたヒルベルト空間における自己共役正錐の因子分解を環上で行ったものであり、フォン・ノイマン環の間の完全正値写像の判定に応用できるものである。近く投稿する予定である。分担者石川明彦は、待ち行列に関する論文を2編(出版予定を含め)発表した。分担者石川洋一郎は、位相数学における3次元ポアンカレ予想を結び糸の理論からのアプロ-チを試みている途中である。分担者島野岳は、エルゴ-ト理論に関する論文を1編を発表した。
民俗宗教が生成する景観の歴史遺産化に関する研究

本研究は、「民俗宗教」が歴史的に創り出してきた景観が、観光や地域振興を目的に再解釈される動きを「歴史遺産化」と概念化して現代の民俗社会の動態把握を試みた。調査地は三河・信州・遠江の「三信遠」を貫く秋葉街道と周辺地域で、祭祀・芸能・巡礼・イベントの調査を行い、道の持つ特性である「移動」や「移住」に注目し、有形・無形を問わず歴史遺産として生成されていく過程を明らかにした。日本各地では「遺産」概念の増殖が起こっており、ブランド化によって地域社会を活性化する動きが、政治・経済・文化を結びつけている。本研究では「遺産」の概念が、「歴史」と「記憶」と「民俗宗教」の相互作用を活性化する過程の理論化を試みた。本研究は、歴史的に生成されてきた「景観」が観光や地域振興を目的に再解釈される動きを「歴史遺産化」と概念化し、「民俗宗教」の多角的な変容との関係を念頭に置きながら具体的な事例に基づいて考察するものである。三河・信州・遠江の「三信遠」を貫く秋葉街道とその周辺地域を主な調査地とする。本年度には、方法論の確立と問題意識の明確化及び深化を達成した。鈴木正崇は、長野県長野市戸隠にて戸隠神社「柱松神事」・芸能の調査を、飯田市・天龍村にて盆行事などの調査を行うと同時に、調査地でのシンポジウムで成果を発表しアウトリーチ活動を行った。中山和久は、長野県佐久市における百観音巡礼碑の調査を行い、百観音巡礼の誕生時期を確定させた。谷部真吾は、静岡県磐田市と長野県駒ヶ根市における伝承の歴史遺産化について、伝承上の魔物のキャラクター化に着目して調査を行った。また、秋葉街道の整備に携わる団体の調査と秋葉山奥の院などの儀礼の調査を行った。織田竜也は、秋葉街道全域の景観の俯鰍的調査を行い分抗峠のパワースポット化などの課題の明確化した。また、「秋葉古道ウォーキング」の参与観察及び飯田市美術博物館ほかでの資料収集を行った。浅川泰宏は、四国遍路の「結願の道」における歴史遺産化の様々な試みの現状と秋葉街道の現地調査を行った。市田雅崇は、「道」の権威化の経緯について天竜川流域における諏訪信仰を例にして調査を行った。宮坂清は、長野県大鹿村への移住者の移住の経緯や現在の生活状況の調査を行い、宅幼老所の運営を担うなど移住者が高齢化・過疎化する山村を活性化する様相を明らかにした。藤野陽平と吉崎明彦は、「移動」・「移住」の文献調査と成果公開に向けたデータベースの構築を行った。桜井弘人は、飯田市域の民俗調査全般を行った。以上のように、調査地の概要の把握と個々の調査先・課題の明確化が達成された。本年度には、各自のフィールドワークの大幅な進展が達成できた。鈴木正崇は、秋葉街道沿道の伝承調査を行うとともに、各研究者の報告を受けて今後の研究の総括の方向性を検討した。中山和久は、信濃地域における百観音巡礼碑の調査を行い、百観音巡礼の誕生と展開を支える内在的動機についての示唆を得た。谷部真吾は、静岡県磐田市と長野県駒ヶ根市における伝承上の魔物のキャラクター化の調査と、秋葉山奥の院観音堂の儀礼の調査を行った。織田竜也は、秋葉街道北部の幾筋かの街道が「塩の道」として表象される過程と現在の活用の様相、及び「霜月祭り」の調査を行った。浅川泰宏は、巡礼路や散策コースを案内し外部から訪れる者に歴史表象を行う存在であるガイドへのインタビューを行い、歴史遺産化のミクロな様相についてのフィールドワークを行った。市田雅崇は、秋葉街道の宿場町遠山郷に点在する寺社・石仏等を文化遺産化した「神様王国」の実態について調査を行った。宮坂清は、長野県大鹿村への移住者が当該社会において果たす役割についての資料を得た。また、リニアモーターカー建設に伴う景観意識の変化の調査を行った。藤野陽平と濱雄亮は、研究分担者・研究協力者から寄せられたフィールドワークの成果のデータを整理し、論文等の形態で公開するための準備作業に従事した。

なお、研究者間の調査データ共有および研究全体の総括のため、年間2回、成果報告会を開催した本研究は、歴史的に生成されてきた「景観」が観光や地域振興を目的に再解釈される動きを「歴史遺産化」と概念化し、「民俗宗教」の多角的な変容との関係を具体的な事例に基づいて考察することを目的とする。調査地は三河・信州・遠江の「三信遠」を貫く秋葉街道とその周辺地域である。本年度は方法論の確立と問題意識の明確化と深化を達成した。鈴木は、長野県長野市で戸隠神社の柱松神事の調査と縁起の考察を行い、飯田市・天龍村で盆行事の「掛け踊り」の調査を行って、研究会や論集で成果を発表した。中山は、長野県佐久市で百観音巡礼碑の調査を行い、巡礼の成立時期を確定させ、現状との照合を行った。谷部は、静岡県磐田市と長野県駒ヶ根市で、伝承上の魔物の犬が現実のキャラクターとなり観光化される過程を考察した。また、秋葉街道の整備に携わる団体の調査と秋葉山奥の院などの儀礼の調査を行った。織田は、秋葉街道全域の景観の俯鰍的調査を行い分抗峠のパワースポット化などの課題を明確化した。併せて「秋葉古道ウォーキング」の参与観察及び飯田市美術博物館ほかでの資料収集を行った。浅川は、四国遍路の「結願の道」での歴史遺産化の様々な試みの現状を調査し、秋葉街道との比較を試みた。併せて遠山郷での地元の新たな聖地造りを調査して歴史の資源化と操作の諸相を考察した。市田は、「道」の歴史的な権威付けについて天竜川流域における諏訪信仰を事例にして調査を行った。宮坂は、長野県大鹿村への移住者の調査を行い、高齢化と過疎化が進行する山村との共同生活の実情を「歌舞伎」活動を通して明らかにした。藤野と吉崎は、「移動」「移住」の文献調査と成果公開に向けたデータベースの構築を行った。桜井は、霜月神楽の記録化を進め、飯田市域の民俗調査全般を行った。本研究で明らかになった景観の歴史遺産化と民俗宗教の変容の関係に関する知見は、研究者・市民に向けて順次発信してゆく。26年度が最終年度であるため、記入しない。宗教学26年度が最終年度であるため、記入しない。一点目は、同一研究者・チームによる先行研究との継続性である。代表者を同じくする「空間の表象に関する宗教民俗学的研究」(基盤研究(C)、平成1819年度)及び「道の宗教性と文化的景観」(基盤研究(C)、平成2022年度)において、空間表象・言説における民俗宗教の影響と、「道の宗教性」に対する「文化的景観」論による再解釈についての考察を深めていたためである。もう一点は、研究分担者・協力者ともにフィールドワークによる研究の推進に習熟しており、近年の現象である景観の歴史遺産化の調査に長じているためである。まず、同一研究者・チームによる先行研究との継続性である。代表者を同じくする「空間の表象に関する宗教民俗学的研究」(基盤研究(C):平成1819年度)及び「道の宗教性と文化的景観」(基盤研究(C):平成2022年度)において、空間表象・言説における民俗宗教の影響と、「文化的景観」論による民俗の再解釈についての知見を深めていたためである。次に、研究分担者・協力者ともにフィールドワークによる研究の推進に習熟していることに加えて、あらかじめ各自のフィールドにおける調査において景観の歴史遺産化を見聞していたため比較の視点によるフィールドワークの推進を行うことができたためである。今年度の調査によって明確化された課題についての集中的な調査を行うとともに調査成果の共有を進め、景観の歴史遺産化と民俗宗教の変容の関係を理解するための視座を構築する。
肝障害におけるKupffer細胞メジエーターの関与とM-CSF肝細胞保護効果

【実験方法】Wistar系雄ラットよりKupffer細胞、肝細胞を分離し、肝細胞のviabilityはMTT法で測定し以下の実験を行った。1)肝細胞の010万U/mlのM-CSFを含む培地で24時間培養しviabilityを測定した。2)Kupffer細胞を010万U/mlのM-CSFを含む培地で24時間培養し、その培養上澄みで肝細胞を24時間培養しviabilityを測定した。Kupffer細胞をLPS50mug/mlと010万U/mlのM-CSFを含む培地で24時間培養し、それぞれの培養上澄みで肝細胞を24時間培養しviabillityを測定した。【結果】M-CSFは肝細胞のviabilityを直接的に約20%、Kupffer細胞を介して約35%高める。LPS50mug/mlでのKupffer細胞を介する肝細胞障害では、M-CSFを加えることにより、72%の肝細胞のviabilityはM-CSF濃度が5,10万U/mlで98.3%、122.9%と保護効果が認められた。以上の研究結果が得られ、第94回日本外科学会総会(東京)で報告した。
痴呆性高齢者への園芸療法の試みとその評価方法に関する研究

グループホーム入所中の痴呆性高齢者に対して、園芸活動前後の反応時間、クロモグラニンAの変化を検討した。対象:対象者11名は全員女性、平均年齢は83歳(71歳94歳)であった。要介護度は1度6名、2度5名であり、改訂版長谷川式簡易知能スケールは平均9点(1点20点)であった。方法:園芸活動(2030分間)施行の直前と直後にタッチモニターを用いた反応時間とクロモグラニンA値を測定し、施行直前と直後の測定値を比較した。タッチモニターを用いた反応時間は、被験者の眼前に設置されたモニターに出現する円形の標的を指で押して消滅させ、標的出現から消滅までの時間を反応時間とした。クロモグラニンAはストレス関連物質といわれており、対象者の身体的・精神的負担を考慮して、今回は血液中ではなく、唾液中の値を測定した。結果:草取り・間引き作業の場合は施行前と施行後では反応時間に有意な変化を認めなかった。一方、植え付け・収穫作業の場合は施行前に比べ施行後において反応時間が有意に短くなった。クロモグラニンA値については、かぼちゃの収穫、さつまいもの収穫、じゃがいもの収穫の際にそれぞれ測定を行ったが、いずれの場合も施行前と施行後において有意な測定恒の変化を認めなかった。まとめ:反応時間の変化から、園芸活動が何らかの生体反応を引き起こすことが示唆されたが、クロモグラニンAの値には有意な変化はみられなかった。
血管系における細胞死シグナルFasの発現と動脈硬化進展-プラーク崩壊にFasを介した細胞死の関与する可能性-

本研究においては、プラークの不安定化と血管壁におけるアポトーシスの関係を明らかにする目的で、主にin vitroの細胞培養系を用いて検討を行った。この結果、以下の点を明らかにした。まず、血管平滑筋細胞において、Tリンパ球やマクロファージから産生されるインターロイキン2がアンジオテンシンII(AII)の作用を増強することを明らかにした。また、我々は以前、誘導型nitric oxide synthase(iNOS)を介した大量のNOが細胞死シグナルFasを発現誘導することを報告したが、内皮細胞や平滑筋細胞から産生されることが知られているparathyroid hormone-related protein(PTHrP)が血管平滑筋細胞においてインターロイキン1によるiNOSの発現を増強することを明らかにした。さらに、エンドセリン-1(ET-1)は血管内皮細胞から産生されるとともに、動脈硬化巣においてはマクロファージや血管平滑筋細胞からも産生される結果その産生が亢進しているが、我々はET-1が大量のNitric Oxide(NO)による細胞死をETB受容体を介して増強することを明らかにした。一方、内皮細胞において酸化ストレスがFasを介したアポトーシスを増強すること、この細胞内シグナルとしてチロシンキナーゼの活性化が関与している可能性を示した。これらの結果はFasリガンドを発現するTリンパ球をはじめ好中球、マクロファージなどの炎症細胞が血管壁におけるアポトーシスの誘導に重要な役割を果たす可能性を示すとともに、Fas/Fasリガンド系を介したアポトーシスを制御することによりプラークの安定化をもたらす可能性を示している。現在、果たしてアポトーシスを抑制することがプラークの不安化を抑制し心血管イペントの発症予防につながるかを主にモデル動物を用いて検討中である。最近、動脈硬化巣においては、細胞増殖だけでなく細胞死(アポトーシス)も亢進していることが明らかにされ、心血管系の再構築(リモデリング)やプラークの不安定化との関係が注目されている。ところで、アンジオテンシンII(AII)は心筋や血管壁の局所においても産生され、心血管系のリモデリングに関与することが報告されているが、我々は培養血管平滑筋細胞を用いて、Tリンパ球やマクロファージから産生されるインターロイキン2がAIIの作用を増強することを明らかにした(文献2)。この結果は、心筋梗塞の発症にはTリンパ球やマクロファージなどの炎症細胞浸潤を伴ったプラークの不安定化が重要な役割を果たしていると考えられていることから興味深い。また、我々は以前、誘導型nitric oxide synthase (iNOS)を介した大量のNOが細胞死シグナルFasを発現誘導することを報告したが、内皮細胞や平滑筋細胞から産生されることが知られているparathyroid hormone-related protein (PTHrP)が血管平滑筋細胞においてインターロイキン1によるiNOSの発現を増強することを明らかにした(文献3)。さらに、最近、内皮細胞において酸化ストレスの一つてある過酸化水素(H^20^2)がFasを発現誘導すること、また、この細胞内シグナルとしてチロシンキナーゼの活性化が関与している可能性を示した(文献4)。アポトーシスは、生体にとって不要になった細胞、障害された細胞を取り除く生理的に重要な細胞死の機構、であるが、その機構に異常が原因で起こるさまざまな病態や疾患が報告されている。

本研究においては、プラークの不安定化と血管壁におけるアポトーシスの関係を明らかにする目的マ、主にin vitroの細胞培養系を用いて検討を行った。この結果、以下の点を明らかにした。まず、エンドセリン-1(ET-1)は血管内皮細胞から産生されるとともに、動脈硬化巣においてはマクロファージや血管平滑筋細胞からも産生される結果その産生が亢進しているが、我々はET-1が大量のNitric Oxide(NO)による細胞死をETB受容体を介して増強することを明らかにした(文献1)。これに対して、血管平滑筋細胞は、vascular endothelial growthfactor(VEGF)の産生を介して内皮細胞における大量のNOによるアポトーシスの誘導を抑制することを明らかにした(文献2)。ところで、不安定プラークにおいては、血管平滑筋細胞の数が著明に減少していることが病理組織学的に明らかにされている。この事実と我々の結果とを合わせると、血管平滑筋細胞の数が減少していると内皮細胞がNOなどの内皮障害因子に対して非常にsennsitiveである可能性を示している。すなわち、血管平滑筋細胞の数の減少は、プラークの未安定化の重要な一因であると考えられた。また、我々は内皮細胞において酸化ストレスがFasを発現誘導することによってFasを介したアポトーシスの感受性が亢進することを明らかにした(文献3)。現在、果たしてアポトーシスを抑制することがプラークの不安化を抑制し心血管イベントの発症予防につながるかを主にモデル動物を用いて検討中である。
リンパ腫から見つかった「がん抑制遺伝子」が子宮体癌の治療戦略を変える。

【目的】Transformed follicularlymphoma (TFL)は新規がん抑制遺伝子の候補として、濾胞性リンパ腫が悪性転化する際に欠失する染色体部位から発見された。我々はTFLの進行子宮体癌におけるがん抑制因子としての役割を検討する目的でTFL発現と予後との関係を検討した。【成績】TFL negative: 19症例(18%)の無再発生存率はTFL positive: 84症例(81%)に比べて不良であった。【結論】TFLは子宮体癌の予後予測マーカーの候補と考えられ、その機能解明が子宮体癌の治療戦略に新たな可能性を提供できると考えられる。【研究目的】本研究では申請者らのグループが2009年に同定したTransformed follicularlymphoma (TFL)の子宮体癌に対する「がん抑制遺伝子」としての機能に注目した。TFLタンパク発現の低下が進行子宮体癌の予後不良因子となることを既に見出しており、TFLの機能解明が子宮体癌の新たな治療戦略の開発につながると考えている。研究目標としてTFLのがん抑制機能を明らかにし、臨床応用へ展開するための研究基盤を確立するため、以下の3項目を明らかにする。1. TFLタンパク発現が表現型に与える影響とシグナル伝達経路を解明する。2. TFLタンパク発現の細胞内調節機構を明らかにする。3. in vitroで新たに得られた知見が臨床的背景を反映するかを再検討する。【研究成果】本年度は以下の2点において検討をおこなっている。1TFLタンパク発現を確認している子宮体癌細胞株に、shRNAを導入しノックダウンした子宮体癌細胞株を樹立。表現系の変化を検討する。2TFLタンパク発現と子宮体癌の臨床的予後との関係を、より多角的に検討する。TFLタンパク発現ノックダウン細胞株の樹立に関しては、期待されたような成果は出ていない。shRNAを導入した子宮体癌細胞株は、もともとTFLタンパクを多量発現している細胞株ではなかった、shRNA導入による目立った表現系の変化は確認できなかった。今後は過剰発現の系を再現することで、細胞増殖の抑制、上皮間葉移行の変化などを評価できないかと考えている。TFLタンパク発現の子宮体癌臨床予後への影響は、症例の追跡期間が延びたことからより顕著に認められることが判明している。現在、他の予後因子に関する免疫染色を追加し、関連を検討している。TFLタンパク発現をノックダウンした細胞株での表現系評価は上述のように予定どおりの進捗となっていない。現在、TFL発現ベクターの作成をおこなっており、その導入によるTFLタンパク過剰発現細胞株の樹立を計画している。樹立した細胞株を用いて表現系の評価をおこなっていく予定である。臨床検体での検討は当初の予定どおり進捗している。現在、子宮体癌の、他のバイオマーカーとの相関など検討すべく、免疫染色の追加検討を進めている。【研究成果】昨年度に検討予定であったin vitroの実験は、TFLタンパク過剰発現株の樹立がうまくいかず、保留状態となっている。本年度、新たに検討した項目として、TFL発現を免疫染色で検討した子宮体癌症例を用いて、エストロゲンレセプター(ER)発現の検討を行っている。ER発現低下は、子宮体癌における予後不良因子の一つと考えられてきたが、その分子生物学的意義は明らかではない。TFL発現の検討をおこなった進行子宮体癌104症例に対し、ER発現を免疫組織学的に検討した。TFLの染色体部位(6q25.1)はERのわずか2cM上流であり、TFLのgeneticsな変化がER発現に影響を及ぼしている可能性がある。本研究では、その点に注目しTFLとER発現に関して相関があるのかどうか、予後への影響はどうなのかについて検討をおこなった。子宮体癌症例103症例のエストロゲンレセプター発現を検討した。新たに、エストロゲン発現とTFL発現の相関性を確認することができている。TFL発現陰性の症例のほとんどはエストロゲンレセプター発現が陰性であり、予後不良と言われているエストロゲンレセプター発現陰性群のみでの検討でもTFLは予後不良因子であることが明らかになった(10yPFS; 10% v 64% P=.013; adjusted HR 6.45, 95%CI 2.22ー18.75; P<.001)【目的】Transformed follicularlymphoma (TFL)は新規がん抑制遺伝子の候補として、濾胞性リンパ腫が悪性転化する際に欠失する染色体部位から発見された。我々はTFLの進行

子宮体癌(FIGO stage IIIA-IV)におけるがん抑制因子としての役割を検討する目的でTFL発現と予後との関係を検討した。【方法】103症例を対象とした。TFL発現は免疫組織学的に評価し、予後解析を単変量解析および多変量解析で検討した。【成績】正常子宮内膜との発現比較、TFL発現は子宮内膜癌で亢進していた。またTFL発現は他の子宮内膜癌予後因子とは相関していなかった。予後解析については、TFL低発現群: 24症例の無再発生存率はTFL高発現群: 79症例に比べて不良であった(10yPFS; 31% vs 64% P=.003; adjusted HR 2.76, 95%CI: 1.45ー5.28; P=.002)。全生存率の解析でも同様の結果を得ている。Estrogen receptor (ERα)遺伝子(ESR1)はTFLの染色体部位(6q25. 1)と近接しており、ERα発現とTFL発現は有意に相関している。予後不良と言われているERα低発現群のみでの検討でもTFLは予後不良因子であることが明らかになり、(adjusted HR 4.70, 95%CI 1.68ー13.20; P=.003)。この結果は、これまで予後不良因子として位置付けられていたERαがTFL発現の有無を示していた可能性を示唆している。【結論】TFLは子宮体癌の予後予測マーカーの候補と考えられ、その機能解明が子宮体癌の新規治療戦略に新たな可能性を提供できると考えられる。【目的】Transformed follicularlymphoma (TFL)は新規がん抑制遺伝子の候補として、濾胞性リンパ腫が悪性転化する際に欠失する染色体部位から発見された。我々はTFLの進行子宮体癌におけるがん抑制因子としての役割を検討する目的でTFL発現と予後との関係を検討した。【成績】TFL negative: 19症例(18%)の無再発生存率はTFL positive: 84症例(81%)に比べて不良であった。【結論】TFLは子宮体癌の予後予測マーカーの候補と考えられ、その機能解明が子宮体癌の治療戦略に新たな可能性を提供できると考えられる。臨床検体の免疫染色での検討では、他の子宮体癌におけるバイオマーカーとの関連が判明しつつある。今後は、そのバイオマーカーに代表される細胞内シグナル経路と、TFLとの関連について検討を重ねていく予定である。関連はなく、全く独立して細胞内シグナル経路に影響を与えている可能性もある。現在、別グループがTFLと生体免疫に関する研究を進めており、知見を共有することで新たな発展も期待できると考える。TFLとエストロゲンレセプター発現の関連は明らかになった。今後の検討は、この関連が染色体の位置関係によるものかどうかの検討となる。現在、検討しているのはFISH解析を行うことで、TFL遺伝子領域とエストロゲンレセプター遺伝子領域の関係性、特に同時に欠失などの変化がでているのかを検討したい。
人工ダイヤモンドの重イオン粒子に対するエネルギー阻止能の研究

本年度は、昨年得られた加速器実験によるエネルギー損失のデータが理論計算値より約10%大きくなる原因を探るとともに、粒子弁別法の一つである△ExE法による粒子弁別の可能性について検証を行った。I.エネルギー損失の絶対値を決定するために、α線源によるキャリブレーションを行う。エネルギー損失の誤差の原因が、測定系にあるのか理論計算の方法にあるのかをはっきりさせるために、テストパルスとキャリブレーターで絶対エネルギーを決めていた昨年の方法をやめ、加速器実験のビームラインに真空チェンバーを持ち込み、前置増幅器の入力段へα線源による出力信号を入力する事によって、エネルギーの絶対値を決定した。その結果、昨年に得られたデータ結果とは異なり、Fe、Si、Arの各ビームに対するエネルギー損失の理論値と実験値の誤差は約1%と非常によい一致を示した。この結果は、昨年のデータについては測定系のエネルギー絶対値を決定する際に問題があった事を示唆しており、エネルギー損失の理論計算には問題がないことがわかった。よって、Ahlenの式が人工ダイヤモンドにも適用できる事を示すことができた。II.放射線検出器として粒子弁別に対する性能評価を行う。人工ダイヤモンドは可視光に感じないことや熱伝導がいいことより、△E検出器として使用される事が期待される。本研究では、△E検出器として300μmの人工ダイヤモンド検出器を使用し、後段にはSi(Li)によるカロリメータを配置して全エネルギーを測定した。その結果、Feのフラグメントビームにて分解能が約0.4Charge Unitの性能を示し、元素弁別が可能である結果を示す事ができた。本研究結果によって、人工ダイヤモンド検出器は粒子弁別用検出器として用いる事が可能である事を示す事ができた。今後は、分解能向上のためにさらなる改良を目指す。本年度は人工ダイヤモンド検出器を制作・購入するとともに、検出器の基本特性の検討を行った。期待するエネルギー分解能が非常に高いため、検出信号が周囲ノイズに対して非常にセシシティブである。このため、検出器専用に特殊な変更を加えた前置増幅器回路を作成した。これらの装置を用いた実験の結果、真空チャンバー内でAm放射線源を用いたα線の測定では、常温でエネルギー分解能が約0.5%と非常によいデータが得られた。しかし、この性能はα線の飛程から考えると、検出器表面数十μmの状態しか見ていないことになる。そこで、十分なエネルギー分解能が得られている検出器に対して、放射線医学総合研究所にある重粒子加速器を用いた性能試験を行った。照射核種は炭素以上で、幾つかめエネルギービームを当てることができた。この実験に先立ち、人工ダイヤモンド中でのエネルギー損失を以下のようにして簡単に見積もった。・Ahlenによるエネルギー損失の式を用い、密度情報を除いてパ与メーターに若干変更を加えて利用する。・密度については、購入先の添付データにより約3.51g/cm^3であることがわかっておりこの値を用いた。・ε値については、α線によって得られた値を参照した。実験の結果、予想値より実験値の方が10%ほど大きいことがわかった。パラメーターの設定、特に物性定数に対してもう少し検討が必要であることがわかる。また、重粒子に対して十分な信号が得られており、放射線検出器して十分機能していることがわかった。数種類の核種とエネルギーデータを得ており、今後は得られた詳細な解析結果より、人工ダイヤモンドに対する半実験的なエネルギー損失の式を求め、0.5%以内の精度を目指している。常温でのテストのみであったが、高温下での検出器性能の特性を評価し、周囲環境条件の厳しい場所や宇宙空間での測定装置としての開発を目指す。
希土類ドープLiNbO_3チタン拡散 導波路レーザに関する研究

我々はレーザ遷移を示す希土類元素Ndを熱拡散してドープしたZ板LiNbO_3(LN)基板上でプロトン交換/アニール導波路レーザをすでに実現している。常光線も導波可能なTi拡散導波路レーザを構成できれば導波路レーザの機能化に有利である。Ti拡散導波路レーザ実現のポイントは励起光によって生じる光損傷をいかに回避するかである。そこで、X板LN上のZ軸伝搬Ti拡散導波路を用いた導波路レーザを検討した。Z軸伝搬LN光導波路では光起電力効果が無視できるため、光損傷耐性が大きく向上する。X板LNZ軸伝搬Ti拡散導波路レーザ作製に関して以下のような知見を得た。(1)X板LNへのNdの熱拡散によるドープを試みた結果、Z板LNの時と同じ条件(Nd膜厚90Å、O_2雰囲気、温度1070°C、時間300)で均一なNdド-ピングが行えることを見出した。(2)Nd : LNへTiをさらに拡散してTi拡散導波路を作製する場合、光損傷回避のためにたびたび用いられているMgOを混入してあるLN基板上ではTi拡散が困難であることも分かった。X板LN基板上でZ軸伝搬Ti拡散導波路を作製、その両端面に誘電体多層膜ミラー(R=98%【greater than or equal】93nm,R=6%⊃9nm)を装荷して導波路共振器(L=17mm)を構成、導波路レーザを試作した。試作デバイスで得られた成果(1)波長809nmの光励起で波長1093nmのレーザ光を得た。(2)Ndの励起光吸収ピークは53%であった。(3)励起光パワーしきい値P_<th>=2.2mWでスロープ効率η=1%を得た。(4)発振スペクトラム幅Δλ_L=3.3Åであった。(5)レーザ光はTEモード単一偏波で得られた。(6)最大出力レーザ光パワーは0.35mWであった。(7)光損傷の影響は照射励起光パワー600mWであっても観測されなかった。(1)波長809nmの光励起で波長1093nmのレーザ光を得た。
フッ化物ガラスにおけるフッ化物イオン高電導度機能とフッ化物イオン伝導メカニズム

ZrF_4系およびFeF_3系のフッ化物ガラスについて伝導のキャラクタリゼーションと構造解析を行った。その研究内容は以下の通りである。1.FeF_3系ガラスでの(フツ化物イオンー電子)混合伝導2.ZrF_4系およびFeF_3系ガラスでのガラス状態電解現象4.高エネ研・放射光実験施設でのZrF_4系ガラスのZr-EXAFS測定〔1〕では、FeF_3系ガラスがフッ化物イオン伝導とともに約10%前後の電子伝導をもつことを明らかにした。この結果はFeF_3系ガラスが固体電解質電池の電極材や酸化還元触媒、フッ素ガス抽出用の選択性透過膜などの応用に対する潜在性があることを明らかにした。〔2〕で見い出された「ガラス状態での電解現象」は初めて見い出された現象である。この現象はZrF_4系およびFeF_3系ガラスが極めて大きいフッ化物イオン伝導性を有していることによるものであることを明らかにした。〔3〕は昨年、分子研の協力を得て行ったZr-EXAFS測定結果をさらに詳細にデータ解析を進めたものである。その結果、昨年度はZr-Fの結合距離についてのみしか情報が得られなかったが、今回ZrのF配位状態についても情報をえることができた。〔4〕ではZrF_4系ガラスにおいて修飾成分カチオンの種類によりZrのF配位状態がコントロールできるかどうかを調べるための実験である。マシン・タイムの都合上、現在、測定は完了しておらず、継続中である。
放射光を用いた微小グリッド高精細格子状照射による難治癌治療の基礎的研究

放射光を用いた高精細格子状照射を用いて脳・脊髄に対して照射を行い、照射後の変化を病理学的に検討を行った。通常照射を行ったマウスにおいては広範囲に組織の欠損やDNA損傷が確認されたが、格子状照射を行ったマウスにおいては組織自体の脱落は見られなかった。全脳照射においては、スリット幅を広げたマイクロスリット照射においてLD50が高線量となることが確認された。また、照射後の脳組織の病理組織学的検討では、スリット照射では高線量を照射しても照射部位の細胞脱落が起こるのみであった。免疫染色においても、非照射部にはDNA二重鎖切断の痕跡は見られなかった。照射後マウスの経過観察では、480Gyのスリット照射後も摂餌や排泄等に異常はなく長期生存が得られた。通常のX線は指向性が高くなく、細かいグリッド状のマイクロビームを形成することが困難であったが、放射光ではビーム幅数十μmビーム間隔数百μmというスリット状照射が可能であり、マイクロスリットX線照射では数百Gy以上という極めて高い線量を照射しても組織壊死は発生せず、従来のX線治療、粒子線治療では達成できない極めて優れた生物学的特性があることが報告されている。本研究ではSPring-8から供給される放射光を用いてグリッド幅25um数mmの高精細格子状照射を行い、抗腫瘍効果・正常組織反応観察することにより最適な照射条件を探索するものである。マウス全脳照射においては、通常ビームによる照射での半致死線量(LD50)が80Gyであったのに対し、100μm間隔のスリット照射では約180Gy、200μm間隔では約500Gy、300μm間隔では約700Gyと、スリット幅を広げたマイクロスリット照射においてLD50が高線量となることが確認された。また、照射後の脳組織の病理組織学的検討では、通常の全脳照射では96Gy以上の照射で微細な出血や照射部位における広範な神経細胞の脱落が見られたのに対し、スリット照射では480Gyという高線量を照射しても、照射部位の細胞脱落が起こるのみであった。ヒストンH2AXによる免疫染色においても、照射されたスリットに一致してH2AXの集積がみられ、同部に照射によるDNA二重鎖切断が発生したものと考えられるが、非照射部にはDNA二重鎖切断の痕跡は見られなかった。これらの結果から、放射光を用いた高精細格子状照射により高線量の全脳照射を行っても組織は耐容可能であることが示唆された。最適なスリット幅や照射線量に関しては、晩期有害事象も含めて更なる検討が必要である。放射光を用いた微小グリッド高精細格子状照射とは、従来の放射線治療のようにターゲットに対して均一な照射を行わず、ターゲット内を格子状に照射を行う照射法である。通常のエックス線による格子照射は格子幅が数センチと大きく、周囲正常組織に対する障害が問題となる。また、抗腫瘍効果に関しても格子幅が大きいために非照射部位での抗腫瘍効果が充分期待できない。通常のX線は指向性が高くなく、細かいグリッド状のマイクロビームを形成することが困難であったが、本研究ではSPring-8から供給される放射光を用いてグリッド幅25um数mmの高精細格子状照射を行い、それぞれの格子幅における抗腫瘍効果・正常組織反応を観察することにより最適な照射条件を探索するものである。本年度は、マウスに対して放射光を用いた微小グリッド高精細格子状照射を行い正常組織耐容線量の評価を行った。SPring-8のBL28B2第2光学ハッチから供給される放射光を用いて照射を行った。スリット幅は25-50um、peak部位で100Gyから600Gyまでの照射を行った。脳・脊髄に対して照射を行い、照射後1週および4週時点でマウスをサクリファイし、それぞれの臓器における照射後の変化を病理学的に検討を行った。通常照射を行ったマウスにおいては広範囲に組織の欠損やDNA損傷が確認されたが、格子状照射を行ったマウスにおいては、スリット状に細胞の脱落やDNA損傷が見られるが組織自体の脱落はなく、グリッド照射に対する正常組織の耐容線量が高いことが示唆された。脊髄に対する照射を行ったマウスに対して、Ladder climb試験やinclined plane試験による行動試験を行った。これらの結果からは、通常照射とグリッド照射による差を認めることが出来なかった。この原因は不明であるが、異なる線量・グリッド幅を用いて平成24年度も更なる研究を継続する。

マウスに対する照射後の病理組織の検討は予定通り施行することができた。しかし、行動試験に関しては予想と異なる結果が得られ、追試験が必要となった。Spring-8でのマシンタイムは無制限ではなく、追試験・再試験に要するマシンタイムの再申請が必要となった。本年度に施行できなかった追試験は平成24年度に実施予定である。平成23年度の研究計画から追試が必要となった行動試験に関しては平成24年度に施行予定である。その他の研究に関しては当初の研究計画に則り施行する予定である。Spring-8でのマシンタイム申請を行い、平成24年度前期のマシンタイムは既に確保しており、予定通り研究を遂行する。当初の研究計画に則り、平成24年度の研究費を使用する予定である。平成23年度に429円の次年度使用額があり、平成24年度の研究費とあわせて使用予定である。平成24年度に追試験を行う行動試験に関しても、当初予定された平成24年度の研究費から拠出可能と考える。
慢性疼痛モデルラットにおける内分泌調節機能の実験条件による影響について

TMD、いわゆる顎関節症はさまざまな徴候の複合的な症状、病態をさしている。その病態因子の一つである筋症状に関して、近年、fibromyalgia syndrome(FMS)、すなわち慢性筋痛、痛覚過敏、アロディニア(通常は痛覚に関与しないAβ低閾値機械受容器刺激により誘発される疼痛)および精神症状を呈する症候群とほぼ同様な範疇内の症状として論ずる試みが多くなっている(Kopp et al, Stohler et al)。これまで我々は,眼窩下神経結紮ラットにおけるHPA系内分泌異常は副腎皮質束状帯の組織学的変化に起因することを示唆する結果を得ている,しかしながら,最近の2,3の報告は必ずしも一定の結論を得ていない.そこで今回実験条件を比較することを目的として.HPA axisの活性の日内変動,眼窩下神経結紮ラットモデルと頚骨神経結紮ラットモデルなどについて,疼痛緩和に関与すると考えられている副腎皮質束状体で合成されるコルチコステロンなどを中心に解析を行っている.その結果、結紮モデルラットにおける結紮方法がタイトなほど回復期間が長くなり、アロディニア様の疼痛反応が低下し、コルチコステロンの血中濃度にもコントロールと比較した変動は小さくなる傾向が認められた。これまでと同様な副腎皮質束状帯におけるSLS(Syncytial-lipoid structures)のなどの変性像に関しては現在さらに検討を行っている。TMD,いわゆる顎関節症はさまざまな徴候の複合的な症状,病態をさしている.その病態因子の一つである筋症状に関して,近年、fibromyalgia syndrome(FMS)、すなわち慢性筋痛、痛覚過敏,アロディニア(通常は痛覚に関与しないAβ低閾値機械受容器刺激により誘発される疼痛)および精神症状を呈する症候群とほぼ同様な範疇内の症状として論ずる試みが多くなっている.慢性痛に密接に関連すると言われる内分泌調節異常の研究において,持続的疼痛から慢性痛に至る病態形成の解明を目的とした慢性痛モデル動物を用いた研究報告はほとんど行われていない.Ulrich-Laiらの研究では、統計的有意差はないものの,坐骨神経CCIモデルラット群にコルチコステロンの低下傾向を認めている.今回の実験では、ACTH濃度には変化が認められずコルチコステロン濃度のみに低下が認められた.このことはコルチコステロンの分泌低下に対する視床下部、脳下垂体前葉へのフィードバック機構が,慢性疼痛様症状により阻害されている可能性を示唆する.この阻害が視床下部に起因するのか下垂体に起因すのか,あるいは両者の複合的障害に起因するのかは不明である.今回,血漿サンプルを採取する方法として,従来,われわれが用いていたdecapitationの方法では,同一ラットの経日的変化を追跡できないため,尾から採取する方法などを検討している.ELISAに用いるための有効な採取量を得ることが課題であるが,現在,さらに有効な方法について検討中である.TMD、いわゆる顎関節症はさまざまな徴候の複合的な症状、病態をさしている。
化学物質の生体での毒性を予測するためのバイオインフォマティクスツールの開発

近年、動物愛護の観点から、動物を使用しない化学物質の毒性評価法が求められている。本研究は培養細胞を用いて行ったトランスクリプトーム解析の結果(in vitro系)を、生体(in vivo系)での影響評価に結びつけるインフォマティクスツールを開発することを目的とした。代表的な化学物質をマウスに投与、および初代培養肝細胞に添加した時に、発現が変動する遺伝子をマイクロアレイを用いて解析し結果を比較検討した。得られたデータをもとに、培養細胞(vitro )の結果を生体(vivo)の結果予測につなげるためのアルゴリズムを構築し、in vivo生体影響予測バイオインフォマティクスツールの開発をこころみた。本研究は、生きた動物を使用しない化学物質の毒性評価法を確立することを目的として、培養細胞を用いたトランスクリプトーム解析の結果を、生体(vivo)における毒性評価に結びつけるためのバイオインフォマィクスツールを開発することをめざしている。平成25年度は化学物質の種類を追加して、培養細胞および生体における化学物質応答遺伝子の解析を行った。化学物質の毒性評価については、生きた動物を使用しない方法の確立が求められている。本研究は、培養細胞を用いたトランスクリプトーム解析の結果を、生体(vivo)での毒性評価手法に結びつけるためのバイオインフォマティクスツールの開発を目的とする。平成24年度は、生体における化学物質応答遺伝子について解析した。化学物質は多くの有用性を持ち、われわれの生活レベルの向上に貢献している。一方、取扱いを誤ると、その有害性から野生生物やヒトに悪影響を与える可能性がある。これまで化学物質の毒性評価には主に生きた動物(実験動物)が使用されてきた。近年、動物愛護の観点から提唱されている3R(reduction, refinement, replacement)コンセプトにより、生きた動物を使用しない化学物質の毒性評価法が求められている。生きた動物を使用しない化学物質の毒性評価手法を確立することを目的として、培養細胞(in vitro)を用いたトランスクリプトーム解析の結果を生体(in vivo)における毒性評価に結びつけるツールを開発することを目的として、本申請研究を行った。本研究では、われわれが構築したin houseアレイシステムを用いて、培養細胞(vitro)における遺伝子発現の変動情報を、バイオインフォマティクスの技法を駆使して、vivoにおける生体への影響評価につなげる手法を開発することを目的とした。平成26年度は前年度までに引き続き、代表的な環境化学物質を培養細胞またはマウスに投与し、肝臓における発現変動遺伝子をマイクロアレイを用いて解析した。その結果、vitroとvivoを比較検討すると、発現が変動する遺伝子は共通なものがある一方、化学物質固有に変動するものがあることが明らかとなった。さらにIngenuiy Pathways Analysis(IPA)を用いて解析したところ、vitroとvivoでは影響を受ける生体応答ネットワークが共通するものがある一方、異なるネットワークが存在することが明らかとなった。本研究により、培養細胞を用いたトランスクリプトーム解析の結果を、当該化学物質の生体での影響評価に結びつけるツールを構築するうえでの基礎的なデータを取得することができた。公衆衛生学われわれが確立したin houseマイクロアレイを用いて、代表的な環境化学物質により発現が変動する遺伝子群を、マウス(vivo)およびマウス初代培養肝細胞を用いて解析した。平成25年度はマウス初代肝細胞の調整に時間を費やしたが、平成24、25年度の達成度を評価すると、おおむね順調に進展している。われわれが確立したin houseマイクロアレイを用いて、代表的な環境化学物質投与により、肝臓において発現が変動する遺伝子群の解析を行った。3年計画の初年度として、おおむね順調に進展している。今後は、使用する環境化学物質の種類をさらに増やし、化学物質応答遺伝子の解析を継続する。同時に培養細胞における発現変動遺伝子の情報を、生体(vivo)への毒性評価予測に結びつけるためのバイオインフォマティクスツールの開発をすすめる。平成25年度以降は、使用する環境化学物質の種類を増やすとともに、培養細胞における発現変動遺伝子についても解析を行う。培養細胞における発現変動遺伝子の情報を生体(vivo)への毒性評価に結びつけるためのバイオインフォマティクスツールの開発をめざす。本研究で使用するマウス初代肝細胞は、培養手技が難しく培養に困難をともなう。平成25年度は、生きた細胞数を確保すること、および培養細胞のバイアビリティを維持することに時間を費やした。またin houseマイクロアレイの作成にも予想外に時間がかかった。これらに時間を費やしたため、平成25年度は当初の予定金額よりも物品費の使用金額が減少した。物品費、旅費ともに計画的に使用する。該当なし。