hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝細胞障害における酸素ラジカルの役割

本研究の目的は種々の肝細胞障害における酸素ラジカルとその防御機構であるグルタチオン役割を検討することにあった。グルタチオンは酸素ラジカルから細胞を防御する重要な因子である。ラット潅流肝及び遊離肝細胞を用いて、バゾプレシンがグルタチオンの放出を促進することをみいだした。これはV1受容体の特異的阻害薬で抑制された。またHepG2細胞を用いて肝細胞からのグルタチオン放出に及ぼすモルモン、サイトカインの影響を検討した。この系でもバソプレシンがグルタチオン放出を増加させることを見いだし、プロテインキナーゼCが関与していることが明らかになった。またcAMPを介する系、cGMPを介する系及びカルシウム動態もグルタチオン放出と密接な関連があることがわかった。酸素ラジカルにたいする防御機構に生体ホルモンが重要な役割を果たしていることが示唆された。胆管閉塞ラットでは肝、腎グルタチオンが増加していたが、腎の過酸化脂質も増加していた。このモデルでは虚血一再潅流やゲンタマイシンによる腎障害が増強され、これには腎の過酸化脂質増加を伴っていた。このことは黄疸時には腎は酸化的ストレスにおかれており、刺激により容易に腎障害をおこし易いと考えられた。慢性鉄過剰ラットでは肝内の過酸化脂質が増加していたほか、発癌と関連する8-hydroxyguanosineの増加が認められた。ヘモクロマトーシスの肝に癌の発生が多い原因の1つを明らかにした。またカドミウムを1年間慢性投与したラットにおいては、肝、腎グルタチオンが増加していたが、過酸化脂質の量には変化がみられなかった。腎障害がみられたが、肝障害は明かでなかった。本研究の目的はアルコ-ル,薬剤,低酸素再潅流などによる肝細胞障害の発生において酸素ラジアルがどのような役割を果しているかを検討することである。1.組織学的に過酸化脂質を染色する方法を用いて四塩化炭素,アルコ-ル,アセトアミノフェンの投与,低酸素再潅流後の肝内過酸化脂質を検討した。四塩化炭素投与で増加が認められ,また低酸素再潅流でも弱いながらも反応がみられた。2.胆管閉塞ラットでは腎の過酸化脂質が増加していた。酸素ラジカルから生体を防禦するグルタチオンは逆に増加していた。またゲンタマイシンを投与すると胆管閉塞ラットでは更に過酸化脂質が増加し,同時に腎機能障害が認められた。3.培養肝癌細胞を用いてグルタチオンの放出に対する種々の因子の影響を検討した。バゾプレッシンはV1受容体を介してグルタチオンの放出を行ない,プロテインキナ-ゼCが重要な伝達経路であることが示された。またカルシウムもグルタチオンの放出に重要な役割を果していることが明らかになった。これらの因子によるグルタチオンの放出は生体における酸素ラジカルによる障害に対する防禦機構として機能していることが想定された。4.上記の変化が鉄負荷によりどのように修飾されるかを現在検討中である。また胆管閉塞ラットの腎が低酸素再潅流でより強く障害を受けるかどうかも臨床的に重要な問題であり,次年度に研究する予定である。HepG2細胞を用いて肝細胞からのグルタチオン放出に及ぼす種々の薬物、ホルモン、サイトカインの影響を検討した。バソプレシンがグルタチオン放出を増加させることを見いだし、その系にプロテインキナーゼCが関与していることが明らかとなった。またcAMPを介する系、cGMPを介する系もグルタチオン放出に働くことがわかった。このことは酸素ラジカルにたいする防御機構に生体ホルモンが重要な役割を果たしていることが示唆された。

胆管閉塞ラットでは肝、腎グルタチオンが増加していたが、腎の過酸化脂質も増加していた。このモデルでは虚血一再潅流やゲンタマイシンによる腎障害が増強され、これには腎の過酸化脂質増加を伴っていた。このことは黄疸時に腎は酸化的ストレスにおかれており、刺激により容易に腎障害をおこし易いと考えられた。臨床で見られることが証明され、その機序が明らかとなった。ラットを約1カ月間Carbonyl ironを含む飼料で飼育し、慢性鉄過剰ラットを作成した。肝内の過酸化脂質が増加していたほか、発癌と関連する8-hydroxyguanosineの増加が認められた。ヘモクロマトーシスの肝障害にラジカルが関与することを示し、またヘモクロマトーシスの肝に癌の発生が多い原因の1つを明らかにした。カドミウムを1年間慢性投与したラットにおいては、肝、腎グルタチオンが増加していたが、過酸化脂質の量には変化がみられなかった。腎障害がみられたが、肝障害は明かでなかった。
中山間地振興を目指した傾斜牧草地作業用移動ロボットの開発

1)Platooningシステムの実現:昨年度(17年)、人の運転するトラクタを一定の距離をおいて無人トラクタ(移動ロボット)が追従走行するシステムを設計・構成し、予備テストを実施した。今年度は、本システムを積極的に利用して二つの実車実験を行った。(1)平坦地における追従走行系実験:平均斜度が3度程度の平坦な付属農場内のグラウンドで、オペレータが無作為に先行トラクタを速度50(cm/s)で走行させる。このとき後続する移動ロボットが平均距離5(m)を保って追尾するPlatooningシステムを実現させた。(2)傾斜地における追従走行系実験:走行圃場として、平均斜度が10度程度の放牧用牧草地を選定した。今回もPlatooningシステムが実現できた。以上のことから、本システムは、一人のオペレータが先行トラクタで青刈り牧草を収穫し、後続する無人トレーラに積み込むという収穫作業体系が可能であること示唆している。2)内包する汎化能力を利用したNN車両モデルの拡張:元来、NN車両モデルは、教師信号を取得した環境(傾斜地)と車両(供試トラクタ)の2つを固定することで構成される。従って、供試トラクタを替えたり、走行路面を変化させるとその度に、モデルを再構成する必要がある。そこで、遺伝的アルゴリズムとファージ論理を採用した新しいNN車両モデルを構築し、さらにそれを実装した自律走行実験を実施した。3)トラクター作業機系移動ロボットの実現:供試移動ロボット(トラクタ)に、ブロードキャスタを直装しトラクタの重量と重心位置を変化させ、新しい別のシステムとした。このシステムを自律走行させるときに、トラクタ単体時のNN車両モデルをそのまま利用して、平均斜度18度の牧草地において、基準軌道追従実験を実施した。基準軌道としては、1)等高線走行、2)円軌道、3)正弦波軌道をそれぞれ設定し、走行速度50(cm/s)の追従実験を行った。なお、トラクタの単体重量(750kgf)、トラクタ+ブロードキャスタ(1000kgf)、トラクタ+ブロードキャスタ+肥料(1100kgf)の3段階の重量を変化させた。その結果、横偏差誤差が20(cm)以内で基準軌道へ追従可能であることがわかった。このことから将来、傾斜牧草地の施肥作業や播種作業等の無人化が可能である。1)傾斜地における車両モデルの改良と曲線軌道追従系の設計傾斜牧草地で任意に与えられた曲線軌道に沿って移動ロボットを自律走行させるため、上下2層で構成されるファージ制御器(FC)とそれを用いた新しい軌道追従手法を開発した。上層のFCは下層のFCの全制御過程を定めるため、車両が斜面を走行中の現時刻での斜面の傾斜度とそのときの車両の姿勢角の情報を取り込み、制御に利用する。他方、下層のFCは車両の現時刻での希望コースと現在位置ずれ(横方向と姿勢角のそれぞれの偏差)から自律誘導するための最適制御入力(最適操舵角)を決定する。

2)実車実験による曲線追従移動ロボットの開発設計した軌道追従法は、制御点の位置と方位の2つからあらかじめ与えられた曲線路に追従する操舵角を決定することになる。傾斜のある牧草地でのフィールドテストの結果、任意軌道の直線路に対しては、追従誤差の平均を2cm以内・標準偏差が6cmに抑えることが出来た。曲線軌道に対しては、横偏差の最大値と方位誤差の最大値がそれぞれ、8cm、11度以下であった。3)Platooningシステムの設計とその実現人の運転するトラクタを一定の距離をおいて無人トラクタが追従走行するPlatooningシステムの理論設計を行った。また、その理論を援用して、3から8度前後の傾斜牧草地で、人が勝手方向に運転するトラクタを無人トラクタが追跡する追従系の実験を実施した。但し、速度は0.5(m/s)一定とした。これについては、次年度さらに検討する予定である。1)Platooningシステムの実現昨年度(17年)、人の運転するトラクタを一定の距離をおいて無人トラクタ(移動ロボット)が追従走行するシステムを設計・構成し、予備テストを実施した。今年度は、本システムを積極的に利用して二つの実車実験を行った。(1)平坦地における追従走行系実験平均斜度が3度程度の平坦な付属農場内のグラウンドで、オペレータが無作為に先行トラクタを速度50(cm/s)で走行させる。このとき後続する移動ロボットが平均距離3(m)を保って追尾するPlatooningシステムを実現させた。(2)傾斜地における追従走行系実験走行圃場として、平均斜度が10度程度の放牧用牧草地を選定した。今回もPlatooningシステムが実現できた。以上のことから、本システムは、一人のオペレータが先行トラクタで青刈り牧草を収穫し、後続する無人トレーラに積み込むという収穫作業体系が可能であること示唆している。2)内包する汎化能力を利用したNN車両モデルの拡張元来、NN車両モデルは、教師信号を取得した環境(傾斜地)と車両(供試トラクタ)の2つを固定することで構成される。従って、供試トラクタを替えたり、走行路面を変化させるとその度に、モデルを再構成する必要がある。他方、NNには汎化能力があることが知られている。そこで、供試移動ロボット(トラクタ)に、ブロードキャスタを直装しトラクタの重量と重心位置を変化させ、新しい別のシステムとした。このシステムを自律走行させるときに、トラクタ単体時のNN車両モデルをそのまま利用して、平均斜度15度の牧草地において、基準軌道追従実験を実施した。基準軌道としては、1)等高線走行、2)円軌道、3)正弦波軌道をそれぞれ設定し、走行速度50(cm/s)の追従実験を行った。なお、トラクタの単体重量、トラクタ+ブロードキャスタ、トラクタ+ブロードキャスタ+肥料搭載の3段階の重量を変化させた。その結果、横偏差誤差が20(cm)以内で基準軌道へ追従可能であることがわかった。このことから将来、傾斜牧草地の施肥作業や播種作業等の無人化が可能であると考える。
魚類の脳の性転換メカニズムの解明

魚類の脳の性転換メカニズムの解明を最終的な目標に据え、そのための糸口として、メダカの脳内の、性行動を支配するとされる領域でメスだけにみられる巨大な神経細胞「FeSP(Female-specific, Sex steroid-responsive Peptidergic)ニューロン」に注目して研究を進めた。FeSPニューロンが魚類の脳の性転換カスケードの一端を担うという仮説のもと、その機能と制御機構を明らかにすることを研究の目的とし、以下の解析を行った。1FeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子の機能解析を行った。前年度までにFeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子を新たに5つ見出し、それらのノックアウトメダカを作出した。本年度はこれらのノックアウトメダカのメスの性行動を解析し、うち1遺伝子のノックアウト系統で、メスの性行動に異常がみられることを見出した。2透過型電子顕微鏡を用い、FeSPニューロンの細胞内構造を詳細に観察した。その結果、核内にヘテロクロマチン領域がみられないこと、細胞質内に発達した小胞体があることがわかった。3小胞体と、それと同様にタンパク質のプロセシングに関与するゴルジ体をそれぞれ特異的に認識する抗体を用いた蛍光免疫組織化学を行い、電子顕微鏡でみられた細胞内小器官の局在を確かめた。その結果、細胞内に層状に発達した小胞体と、細長いゴルジ体が確認できた。2と3の結果から、FeSPニューロンはユークロマチン化したクロマチンをもち、発達した小胞体とゴルジ体で多量のタンパク質をプロセシングしていることが示唆された。以上の成果により、FeSPニューロンがエストロゲン依存的に活発な遺伝子発現とタンパク質産生を行うことが示され、そのうち1つの遺伝子はメスの性行動に寄与することが強く示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。メダカの脳内の、性行動を支配するとされる領域でメスだけに存在する巨大な神経細胞「FeSPニューロン」に注目して研究を進めた。FeSPニューロンが魚類の脳の性転換カスケードの一翼を担うという仮説の元、その機能と制御機構を明らかにすることを研究の目的とした。FeSPニューロンの機能については、FeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子を網羅的に探索し、新たに5つの遺伝子を見出した。これら5つについて、その正体を特定し、脳全体での発現パターンを明らかにした上で、ゲノム編集法を用いたノックアウト系統の作製に着手した。FeSPニューロンの制御機構については、以下の解析を行った。1透過型電子顕微鏡を用い、FeSPニューロンの細胞内構造を詳細に観察することを試みた。現在も解析を続行中である。2各種のヒストン修飾と、転写を促進するRNAポリメラーゼの化学修飾を認識する抗体を用いて免疫組織化学を行った。すると、4つの化学修飾について、FeSPニューロンで周囲の他のニューロンよりも免疫陽性シグナルが有意に高かった。これにより、FeSPニューロンでは転写を促進する化学修飾が亢進していることが示唆された。3メスのメダカにおいて、体内のエストロゲンの有無によるFeSPニューロンの細胞体・核の大きさの違いを検証したところ、FeSPニューロンの細胞体と核はエストロゲンが消失すると小型化し、エストロゲンを投与すると大型化することが示された。一方、FeSPニューロンは本来オスのメダカ二は存在しないが、エストロゲン投与によって出現することが以前から知られていた。今回、細胞分裂を検出する免疫組織化学により、この出現の際には細胞分裂が起きていないことを明らかにした。この結果から、FeSPニューロンとなりうる細胞群は雌雄どちらにも存在し、エストロゲンによって活性化され大型となることが示唆された。FeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子を見出し、化学修飾や形態の特徴についても知見を得たことで、解析研究目的であるFeSPニューロンの機能、制御機構のどちらに関しても着実にデータを積み重ねることができた。また、FeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子のノックアウト個体の作出、FeSPニューロンの細胞内構造の観察にも着手しており、来年度以降の研究に活かせるツールや手法の確立も順調に進行している。以上のことから、「おおむね順調に進展している」とした。魚類の脳の性転換メカニズムの解明を最終的な目標に据え、そのための糸口として、メダカの脳内の、性行動を支配するとされる領域でメスだけに存在する巨大な神経細胞「FeSP(Female-specific, Sex steroid-responsive Peptidergic)ニューロン」に注目して研究を進めた。FeSPニューロンが魚類の脳の性転換カスケードの一端を担うという仮説のもと、その機能と制御機構を明らかにすることを研究の目的とした。FeSPニューロンの機能については、以下の解析を行った。1FeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子の機能解析を進行させた。前述のような遺伝子を前年度までに新たに5つ同定しており、本年度はそれらのノックアウトメダカの作出と効率的なジェノタイピング手法の確立を完了し、表現型解析の準備を調えた。2FeSPニューロン特異的に人工的な膜受容体を発現させ、FeSPニューロンの活動を操作することを可能にした変異体メダカを作出する一連の実験を開始した。本年度、変異体メダカの作出のための具体的な実験系を考案し、これに着手した。

FeSPニューロンの制御機構については、以下の解析を行った。1透過型電子顕微鏡を用い、FeSPニューロンの細胞内構造を詳細に観察することを試みた。現在も解析を続行中である。2FeSPニューロンに特徴的な化学修飾の解析を進行させた。前年度までに、転写に関わる4種類の化学修飾がFeSPニューロンで周囲の他のニューロンよりも有意に亢進していることを発見していた。本年度のさらなる解析により、これら4つがエストロゲン依存的にFeSPニューロンで亢進していることを明らかにした。FeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子のノックアウトメダカを5遺伝子分作出することに成功し、表現型解析が可能になったことで、研究目的であるFeSPニューロンの機能の解明に一歩近いた。また、転写調節に関わる化学修飾については前年度の計画通り、これらがエストロゲン依存的に亢進していることを明らかにし、FeSPニューロンの制御機構に関しても着実にデータを積み重ねることができた。また、FeSPニューロンの活動を操作する実験系の構築にも着手しており、来年度の研究に必要なツールの確立も順調に進行している。以上のことから、「おおむね順調に進展している」とした。魚類の脳の性転換メカニズムの解明を最終的な目標に据え、そのための糸口として、メダカの脳内の、性行動を支配するとされる領域でメスだけにみられる巨大な神経細胞「FeSP(Female-specific, Sex steroid-responsive Peptidergic)ニューロン」に注目して研究を進めた。FeSPニューロンが魚類の脳の性転換カスケードの一端を担うという仮説のもと、その機能と制御機構を明らかにすることを研究の目的とし、以下の解析を行った。1FeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子の機能解析を行った。前年度までにFeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子を新たに5つ見出し、それらのノックアウトメダカを作出した。本年度はこれらのノックアウトメダカのメスの性行動を解析し、うち1遺伝子のノックアウト系統で、メスの性行動に異常がみられることを見出した。2透過型電子顕微鏡を用い、FeSPニューロンの細胞内構造を詳細に観察した。その結果、核内にヘテロクロマチン領域がみられないこと、細胞質内に発達した小胞体があることがわかった。3小胞体と、それと同様にタンパク質のプロセシングに関与するゴルジ体をそれぞれ特異的に認識する抗体を用いた蛍光免疫組織化学を行い、電子顕微鏡でみられた細胞内小器官の局在を確かめた。その結果、細胞内に層状に発達した小胞体と、細長いゴルジ体が確認できた。2と3の結果から、FeSPニューロンはユークロマチン化したクロマチンをもち、発達した小胞体とゴルジ体で多量のタンパク質をプロセシングしていることが示唆された。以上の成果により、FeSPニューロンがエストロゲン依存的に活発な遺伝子発現とタンパク質産生を行うことが示され、そのうち1つの遺伝子はメスの性行動に寄与することが強く示唆された。
アジア・ヨーロッパ都市における街路型職住複合建築の地域社会・経済連関に関する研究

今年度の主な研究対象は、アジアの街路型職住複合建築(1)旧東京市営店舗向け住宅(東京都江東区)、(2)ショップハウス(マレーシア)である。(1)東京都江東区に、関東大震災の復興事業として旧東京市が建設したRC造2階建の街路型職住複合建築があり、竣工77年後の現在にも43戸が軒を連ねて使い続けられている。間口約4.5m、4戸8戸がひとつのブロックになり、タウンハウスと同様に共通壁を有する。奥行が6畳2間続きあったものが、清澄庭園の境界ぎりぎりまで後部増築の事例が多い。頑丈なRC造、2.6mの天井の高さ、職住一体が可能な内部空間が、より自在な空間転用を可能にしている。共有部分が少ないため、比較的に維持管理しやすい。奥行方向の増築の他、陸屋根の上にも増築が見られる。増築やファサードの変更により、景観の統一感はやや損なわれているが、外壁のレリーフ装飾など、昔ながらの面影が残っている。老舗の他に、新規参入事業も見られる。代々住み続けている世帯の他、商売内容の変更、居住専用に転用、賃貸化などの事例がある。独立した建築の連続性で構成された統一感がある街区、建物の柔軟な管理形態がその持続的な利用を可能にしていると考えられる。(2)ショップハウスに関する統計資料集めと市街地の利用実態調査を行った。新旧に係わらず、ショップハウスは不動産の主な売買、投資対象であり、その空間構成は継承され、現在にも多く建設されている。職住一体/業務専用/居住専用など利用形態の変化が見られる。既存ショップハウスの物理的な空間構成は、立地場所の性格の変化に応じてリノベーションなど変更される場合があれば、ほとんど変更せずに対応している場合も多い。ショップハウスはまちなかの性格を大きく依存せずに使い続けられる建築類型であるが、空間変更の度合いにより、持続的な利用を可能にする本質が失われ、転用の融通性が失われる場合がある。今年度の研究実績は、主にフィールド調査によるものである。アジア、ヨーロッパ5都市フエ、ホイアン、ハノイ(以上はベトナム)、ロンドン(イギリス)、パリ(フランス)の街路型職住複合建築を対象として行った。市街地の空間形態(街道を単位とする件数):フエ(1)、ホイアン(6)、ハノイ(24)、ロンドン(5)、パリ(18)。全業種調査:ホイアン(2)、ロンドン(3)、パリ(5)。市街地の実測:ロンドン(5)、パリ(20)、全ファサード記録:ホイアン(6)。全てのフィールドに、街路型職住複合建築とその市街地が調査対象であり、ベトナムでは「nha ong」、イギリスではタウンハウス、フランスではパサージュにより形成された市街地である。すべての調査対象は少なくとも150年以上の歴史を有する市街地であり、建設された時点の市街地形態が継承されつつ、利用され続けているものである。その持続的な利用を支える要素について、更なる調査と分析が必要であるが、以下いくつかの共通点をもっている。1)道路により分割された街区と短冊状の敷地、狭い間口をもつ建築単位の集積。2)職住近接を支える空間として建設されたものであり、一括開発、個別開発にかかわらず、統一した市街地のイメージをもっている。3)新しい機能に転用される際、統一したイメージを損なわない空間改造が行われている。4)建物・市街地空間に公-私の空間の分節、共存が見られる。その多様な利用形態と持続利用を形成した各地域の固有的な要素を以下のように分析する。ベトナム:多様な都市活動を収納する初期計画の職人町における低い開発圧に対する高い都市の人口圧による既存既存空間の分割と集積(ハノイ)。低い開発圧と家族の生計を支える伝統的なライフスタイル(ホイアン)。イギリス:大量生産の産物-類型分化の少なさ、大地主による一括開発、建物・道路・スクエアを単位とする都市景観形成のルール、利益追求から発想したアメニティの形成、調和に対するこだわり、職人のサポートとそのネットワークの形成。フランス:一括開発による空間・景観・利用形態の統一、利益追求から発想したアメニティの形成。都市史に基づく更なる分析、開発手法、供給システネの把握、分析、都市全体の社会・経済状況おけるその位置づけ、具体的な利用・管理実態のモデル分析が今後の課題である。今年度の研究実績は、主にフィールド調査と文献によるものである。昨年度の研究に引き続き、ロンドンのタウンハウスの調査研究に加え、チェスターの都市住宅「ローズ(the Rows)」の実地調査と文献収集を行った。ロンドンのタウンハウス、チェスターのローズは、イギリス土着の都市住宅ではあるが、それぞれの発展軌跡をもっている。数百年にわたって継続利用されている都市住宅の形成背景について、次のように整理する。1)チェスターとロンドン両都市とも、市域の物理的な拡大が制限されている。チェスターは城郭都市であり、城郭内の敷地利用が厳しく制限されていた。ロンドンはエリザベス一世の建設禁止令により、都市の無秩序な拡大が抑制されていた。限られた土地を有効に利用するために、ローズ、タウンハウスのような融通性ある建築空間が形成される。2)ローズには、階ごとに区分所有される歴史があり、増改築・修繕時に所有者間の調整が難航し、老朽化のため、町全体が衰退を辿った経験がある。地域有力な教会の買い上げにより、ローズの市街地が復興されたが、タウンハウスを含み、イギリスでは土地・建物の区分所有は一般的に好まれていない。ローズの共同歩廊が連続になるまで、百年以上の調整を要した。

建物を長く使い続けるために、土地、建物単体の所有関係、管理責任が重要なポイントである。3)タウンハウスは、ある種の大量建設、投機的な不動産開発の結果であるが、その背後に、建築内容、建築行為を厳しく制限する建築法令がある。タウンハウスは、当時の不動産市場の需要に合わせ、ライフスタイル、文化趣味、アメニティが熟慮され、形成されたものである。大量建設、投機的な開発であるにもかかわらず、美意識、快適性、不動産価値を熟慮した機能的な発想が、長く使い続けられる住宅ストックの形成につながった。長く使い続けられる都市住宅を形成するには、その土台となるライフスタイル、法令・規制があるが、不動産としての生産性を向上する緒工夫は無視できない。こういった計算尽くされた緒工夫は、ライフスタイル、法令・規制の副次的な産物である場合が多いが、持続的なハウジングシステムの骨子になっている。今年度の主な研究対象は、アジアの街路型職住複合建築(1)旧東京市営店舗向け住宅(東京都江東区)、(2)ショップハウス(マレーシア)である。(1)東京都江東区に、関東大震災の復興事業として旧東京市が建設したRC造2階建の街路型職住複合建築があり、竣工77年後の現在にも43戸が軒を連ねて使い続けられている。間口約4.5m、4戸8戸がひとつのブロックになり、タウンハウスと同様に共通壁を有する。奥行が6畳2間続きあったものが、清澄庭園の境界ぎりぎりまで後部増築の事例が多い。頑丈なRC造、2.6mの天井の高さ、職住一体が可能な内部空間が、より自在な空間転用を可能にしている。共有部分が少ないため、比較的に維持管理しやすい。奥行方向の増築の他、陸屋根の上にも増築が見られる。増築やファサードの変更により、景観の統一感はやや損なわれているが、外壁のレリーフ装飾など、昔ながらの面影が残っている。老舗の他に、新規参入事業も見られる。代々住み続けている世帯の他、商売内容の変更、居住専用に転用、賃貸化などの事例がある。独立した建築の連続性で構成された統一感がある街区、建物の柔軟な管理形態がその持続的な利用を可能にしていると考えられる。(2)ショップハウスに関する統計資料集めと市街地の利用実態調査を行った。新旧に係わらず、ショップハウスは不動産の主な売買、投資対象であり、その空間構成は継承され、現在にも多く建設されている。職住一体/業務専用/居住専用など利用形態の変化が見られる。既存ショップハウスの物理的な空間構成は、立地場所の性格の変化に応じてリノベーションなど変更される場合があれば、ほとんど変更せずに対応している場合も多い。ショップハウスはまちなかの性格を大きく依存せずに使い続けられる建築類型であるが、空間変更の度合いにより、持続的な利用を可能にする本質が失われ、転用の融通性が失われる場合がある。
Sine Square Deformationを用いた弦理論の双対性の究明

弦理論の研究において基本的な役割を果たす量子系である、2次元共形場理論において、これまで考えてこられなかった新たな量子化の手法を考案し、これによって連続スペクトル及び連続変数の保存量の組を導くことができた。これによって量子臨界系の研究で知られていたSine Square Deformationという現象が自然に理解されるとともにその背後の物理を明らかにすることができた。境界条件は、通常物理系を規定する付随的な所与の条件として扱われる。一方で、弦理論の研究においてはこの付随的な条件が開弦と閉弦を区分し、またDブレインを通じて弦理論のダイナミクスを体現している。近年量子スピン系等の研究から、結合定数を空間的に変調させることにより、開放端境界条件の系の基底状態を周期境界条件を課した系のそれと一致させることができることが見出された。この変調はSine-square deformationと呼ばれる。このようなことが可能であることは、弦理論のダイナミクスの研究において重要な意味を持つ。すなわち、同様の変調によって開弦と閉弦の移り変わりやDブレインの生成がコントロールできるのであれば、弦の世界面の記述によって、弦理論のダイナミクスを解析する手がかりが得られるからである。本研究ではSine-square deformationを弦理論に適用し、弦のダイナミクス研究へつなげることを目指している。昨年度の成果を受けた研究方針に則り、今年度は励起状態についての研究を進めてきた。この点において共形不変性を最大限に活用することにより飛躍的な知見が得られた。今回まず着目したのは無限次元代数をなす共形不変性の代数すなわちVirasoro代数の内、大域的共形変換と呼ばれる部分代数の表現である。共形場理論においてはSine-square deformationの手続きは、Hamiltonianに新たな項を付け加えることに寄ってなされる。その新たに付け加える項および元来ののHamiltonianに含まれる項はすべてこの大域的共形変換の部分代数の要素となっている。このことから、この部分代数についての考察を深めることが重要であろうと考えた。この代数が3次元のローレンツ変換の代数と同型であることから、ローレンツ変換との物理的類推を進め、Sine-square deformationは、光円錐表現に対応するであろうとの着想を得た。このことを確かめるために、Sine-square deformationを起点とした系における代数の構築を、元来の共形場理論の場合と同様に試み、これに成功した。最終的に構成された代数は同じ中心拡大を持つ連続変数に対応するVirasoro代数となった。このことは、この系の励起状態は連続のスペクトルを持つことを示している。また連続のスペクトルを持つことは、系のシステムサイズが無限大であることを示しており、共形場理論の場合にSine-square deformationを行うことは、系のサイズを無限大にすることに対応している。これにより、端点における境界条件が実質的に系に影響しなくなることから、Sine-square deformationにより基底状態の一致を理解することができた。昨年度の成果を受けた研究方針に則り、今年度はSine Square Deformationの本質を深く掘り下げる研究に取り組んだ。昨年度の研究から、Virasoro代数のうちの部分代数が、システムの性質に深く関わっていることがわかっていた。さらにこの部分代数のうち、特別な点を用いてSine Square Deformationに対応する新しい連続のVirasoro代数を作ることができた。一方で、このようにしてSine Square Deformationに対応する共形場理論の量子化を行った場合、そのHilbert空間の構造がどうなっているのか、については未解明であった。この点は、エネルギーの正値性とも関わる重要な点である。今年度においては、このHilbert空間の構造の理解を大きく進めることができた。Sine Square Deformationに対応して、我々が導入したDipolar quantizationは、通常のRadial quantizationの場合と、Hermitian conjugationが異なることを、具体的にHilbert空間においてHermitian conjugationを構成することによって示すことができた。これにより、Hilbert空間は、Vector空間としては同相であっても、そこに導入されるべき内積が異なり、例えば同じVirasoro chargeでも、そのHermitian conjugationは、Dipolar quantizationと通常のRadial quantizationの場合では全く異なることを具体的に示した。また通常のVirasoro代数のうちの部分代数の生成子についてはDipolar quantizationによるHermitian conjugationを具体的に構成し、これが通常のものと明確に異なることを示した。上述の通り今回大域的共形変換と呼ばれる部分代数に着目し考察を進めることにより、物理的な理解が飛躍的に進み、連続変数のVirasoro代数を得るとともに、系のシステムサイズが無限になることの知見が得られたため、今後の研究の方向性もはっきりさせることができた。素粒子論連続的なVirasoro代数という新たな対象を得たので、今後はこれによって構築される連続スペクトルの共形場理論の基礎を確立することを目指した研究を行う。特にヒルベルト空間の構造の理解は喫緊の課題であり、これらの解明によりさらに興味深い研究対象が出てくることも期待される。

今年度においては、まず弦理論においてSine-square deformationが実際に適用でき、意味のある結果が得られるかどうかを確かめることを計画していたため、この点については肯定的な結果を得ることができた。またSine-square deformationを施した系の特長としてあらたなエネルギーの最低状態を見出すことができ、この系の性質を調べる上で重要な手がかりを得ることができた。今後の研究方針について広く知見を得るため、研究会の開催を想定していた所想定以上に研究に進捗があったため、研究会の内容について練り直し、これを最終年度の開催とすることにしたため。また論文掲載決定までに時間がかかったため、投稿料の計上が次年度に持ち越された。ここまでで新たに見出した状態を含め、基底状態については基本的な理解を得ることができたため、今後は励起状態についての研究を進める。特に他の系での研究の成果を参照しつつ、弦理論すなわち共形場理論において、どれだけ一般的な励起状態が構築できるかを、試みる。また弦の場の理論で使われた技術の応用についても試みる。本課題をさらに発展させるために、関連研究者を集めた研究会を開催する。また成果を広く周知させるために、可能な限り論文を多数Open Access Journalに投稿し、投稿料を負担する。研究会開催において想定していた国外研究者の招聘旅費の一部が、他機関からの負担で賄えたため。国内外の研究者若干名を招聘しての小規模な研究会またはセミナーを行う。
ブタ未成熟卵子の効率的な超低温保存手法の確立

超低温保存したブタ未成熟卵子による胚生産をさらに効率的にするために、ガラス化処理によって細胞質に生じる障害を調べるとともに、ガラス化処理法と胚培養条件の最適化を試みた。一部の卵子では核成熟の時期が異常に早かった。また、核小体と細胞骨格にも障害が現れたが、それらはやがて回復した。ガラス化保存の改良点として、処理に用いる薬剤や温度を細かく調整し、最適な組み合わせを見出した。さらに、アポトーシスを抑制するレスペラトロールを使用することで胚盤胞への発生率が向上した。これらの改良点を取り入れることで、従来よりも簡便な方法となり、当初の目的であった胚生産の効率化も達成することができた。最初に、異なる浸透性凍結防止剤、糖類について、組合せと濃度に関して検討し、未成熟ブタ卵丘細胞卵子複合体のガラス化における凍結防止剤処置方法を最適化した。最も費用対効果がよい凍結防止剤処置法は、2%エチレングリコール、2%プロピレングリコール添加溶液で515分間の平衡後、17.5%エチレングリコール、17.5%プロピレングリコール、0.3Mスクロース添加溶液でガラス化する方法であった。これより高い平衡液中の凍結防止剤濃度またはDMSOには毒性作用が認められ、また、トレハロースは、スクロースに置き換えることができた。これは、未成熟卵子の低コストかつ80%以上の生存率が得られる方法である。この方法を使って、ガラス化の有無による生存卵子の細胞質の状態を比較した。体外成熟を通して、細胞質中の天然酸化防止剤であるグルタチオンやATPレベルに関して違いは認められず、卵子の代謝やレドックス状態はガラス化による影響を受けないことが明らかになった。しかし、ガラス化は、膜のAnnexin V発現頻度の著しい増加によって示される卵子のアポトーシスを誘導した。また、ガラス化は、1mMのジブチリルcAMP存在下でさえ、卵子の約20%で核成熟を早めて卵子の老化をまねくことを明らかにした。さらに、ガラス化が卵核胞期の核小体のフラグメンテーションを引き起こすが、核小体は体外成熟培養により回復することを明らかにした。また、ガラス化およびガラス化処理を行わない非ガラス化区の卵子と卵丘細胞における網羅的mRNA発現をマイクロアレイにより分析し、ガラス化卵子においては、738個の遺伝子の発現が高まり、1058個は低下し、卵丘細胞においては、1107個の遺伝子の発現が高まり、1378個が低下することを明らかにした。これらの遺伝子については解析中である。技術的な問題と予備試験の結果により、研究計画を一部変更した。予備試験の結果から、(4)卵子のミトコンドリアによる評価、(6)成熟培地への添加物の比較試験は中止し、平成26年度計画にはない実験(1、5、8、9)を実施した。(1)凍結防止剤処置に関するガラス化プロトコルの最適化を最初に実施し、コスト削減と生存性の向上が可能なプロトコルを決定した。(2)mRNA発現のマイクロアレイ分析を開始し、結果のとりまとめとRTqPCRによる確認を実施中である。ただし、数百個の卵子が1回の分析に必要であったことやRNA品質の問題(品質低下)等による技術的問題のため進行が遅れている。(3)ギャップジャンクションの解析は、技術的な困難はあるが進行中である。(4)ガラス化の有無による卵子中ATPレベルに差は認められないことから、ミトコンドリアによるさらなる評価は中止した。(5)平成27年実施予定の卵子中グルタチオンレベルによるレドックス状態の解析を実施した。(6)ATPレベルやレドックス状態に関して異常が認められなかったことから、成熟培地の違いやアセチル-L-カルニチン添加効果の検討は中止し、成分既知培地である体外成熟用POM培地を使用することとした。(7)上記の同じ理由で、成熟培地の違いによるガラス化保存卵子の発生能の比較については検討を中止した。研究計画にはないが、(8)ガラス化の有無による卵子の核の減数分裂の進行速度について検討するとともに、(9)Alexa Fluor 488 Annexin V/Dead Cell Apoptosisキットを用いて、アポトーシス分析を行った。得られた研究成果については、学会等において発表するとともに、論文原稿を作成中である。以上のことから、平成26年度は、おおむね順調に進展し、研究計画と同等の成果が得られたと考えられる。農学最優先事項はマイクロアレイによる分析を行うとともに、RTqPCRにより候補遺伝子を選定することである。また、免疫染色によって卵子と卵丘細胞間でのtranszonal projectionsの分析を行うとともに、ガラス化保存後の卵丘細胞の膨化の正常性を調査する。

さらに、卵丘細胞のレドックス状態や卵丘細胞および卵子のアポトーシスの誘導等の予備試験またはマイクロアレイの結果から、体外成熟培地への酸化防止及びアポトーシス抑制剤であるレスベラトロル添加がガラス化卵子の加温後の体外受精による胚発生に及ぼす影響を検討する。また、ガラス化により、核成熟スピードの促進と高いアポトーシス発生を引き起こしうる細胞質内のCa2+放出が行われていると考えられることから、ガラス化・加温中のCa2+ブロッカー(BAPTA)あるいはミトコンドリア膜孔抑制剤(シクロスポリンA)が、これらの現象を抑制し胚発生能を向上させうるかを検討する。これらの処理により胚発生能を著しく向上させることができれば、移植試験により産子への発生能を検討する。平成27年度に研究費の使用残額(177,917円)が生じた。これは、当該年度の研究費を効率的に使用した結果である。次年度使用額243,545円は、技術的な問題のために平成26年度はマイクロアレイ分析を1回しか行えなかったことと、研究費を効率的に使用して発生した残額である。上記理由により、発生した残額は平成28年度に繰り越し、同年度の研究計画に基づいて適正に使用する予定である。最新の価格では、マイクロアレイ分析は1回400,000円以上かかることから、課題遂行のため、平成27年度予算とあわせてマイクロアレイ分析等に使用する予定である。
TRHノックアウトマウスより単離した新規摂食関連脳内ペプチドmDP1の解析

野生型マウスおよびTRHノックアウトマウス(TRHKO)の小脳よりmRNAを抽出し、subtractive hybridizationならびにcDNA microarray法を用いて、TRHKOで発現が低下している遺伝子群を同定した。絶食にした野生型マウスにおいてその発現量に変化があるcDNAを抽出しmDP1が得られた。mDP1 mRNA脳内発現分布については、野生型マウスの特に大脳皮質、小脳、視床下部で強く発現していた,当該研究期間内に以下のような研究を実施した。1.mDP1mRNAの臓器ならびに各種細胞、胎生期における発現の検討ノーザン解析の結果mDP1mRNAは、全身の臓器において発現しているが、特に心臓、大脳、腎臓で強く発現し、胎生初期からその発現を認めるものの、次第にその発現は増強することが明らかとなった。また、細胞株では、ヒト小脳髄芽腫由来のHTB-185細胞株で発現が強かった。2.mDP1ノックアウトマウスの作製と解析遺伝子ターゲティングを用いてmDP1ノックアウトマウスを作製した。サザーン解析にてホモ接合体では正常のアリルが完全に欠損していることを確認した。mDP1mRNAが実際に欠損していることをノーザン解析にて検討し、さらにmDP1蛋白質の欠損をウエスタンブロット法にて確認した。これらのマウスがメンデルの法則に従い生まれることをまず確認し、mDP1ノックアウトマウスは、胎生致死ではないことが判明した。さらに表現型の解析を開始した。3.体重の変化通常食にては、野生型とノックアウトマウスでは体重増加に変化を認めなかったが、高脂肪食投与により肥満抵抗性を示し体重の増加が抑制された。4.耐糖能並びに血清脂質の変化糖負荷試験を行い、mDP1ノックアウトマウスの耐糖能は正常であったが、血清中性脂肪が著明に低下していることが判明した。ESTあるいはゲノムプロジェクトの情報から、cDNAの全長を検索し絶食にした野生型マウスにおいてその発現量に変化があるcDNAを抽出し、数百のTRH依存性クローンの中からmDP1が得られた。mDP1 mRNAは、野生型マウスの特に大脳皮質、小脳、視床下部で強く発現していた。本年度は、以下のような研究を実施した。1,mDP1 mRNAの臓器ならびに各種細胞、胎生期における発現の検討mDP1に対する特異的なcRNAプローブを用いてノーザン解析を行った。その結果mDP1 mRNAは、全身の臓器において発現しているが、特に心臓、大脳、腎臓で強く発現し、Alternative splicingと思われる3.7kbと0.8kbのバンドが検出された。また、細胞株では、ヒト小脳髄芽腫由来のHTB-185、マウス神経腫由来NB41A3、ヒト腎臓由来293細胞で発現が認められ、特にHTB-185細胞株で発現が強かった。また、胎生初期からその発現を認めるものの、次第にその発現は増強することが明らかとなった。2,mDP1ノックアウトマウスの作製昨年度までに完成していたmDP1ノックアウトマウスのヘテロ接合体同士を交配させmDP1ノックアウトマウス作製した。野生型、ヘテロ接合体、ホモ接合体で相同遺伝子組み換えが予想通り起こっているか、サザーン解析にて検討し、ホモ接合体では、正常のアリルが完全に欠損していることを確認した。

野生型マウスおよびTRHノックアウトマウス(TRHKO)の小脳よりmRNAを抽出し、subtractive hybridizationならびにcDNA microarray法を用いて、TRHKOで発現が低下している遺伝子群を同定した。ESTあるいはゲノムプロジェクトの情報から、cDNAの全長を検索し絶食にした野生型マウスにおいてその発現量に変化があるcDNAを抽出し、数百のTRH依存性クローンの中からmDP1が得られた。mDP1 mRNAは、野生型マウスの特に大脳皮質、小脳、視床下部で強く発現していた。本年度は、以下のような研究を実施した。1.mDP1ノックアウトマウスの作製と解析昨年度までに完成していたmDP1ノックアウトマウスのヘテロ接合体同士を交配させmDP1ノックアウトマウス作製した。野生型、ヘテロ接合体、ホモ接合体で相同遺伝子組み換えが予想通り起こっているかをサザーン解析にて検討し、ホモ接合体では正常のアリルが完全に欠損していることが確認されている。本年度は、これらのマウスがメンデルの法則に従い生まれることをまず確認し、mDP1ノックアウトマウスは、胎生致死ではないことが判明した。次にmDP1が実際に欠損しているかをノーザン解析にて検討した。野生型マウスでは、3.7kbと0.8kbのmDP1mRNAのバンドが認められ、ヘテロ接合体では、約50%に低下し、ホモ接合体では両バンドとも完全に欠損しており、mDP1ノックアウトマウスでmDP1が欠損していることが確認された。生後の体重を含めた成長について現在検討している。野生型マウスおよびTRHノックアウトマウス(TRHKO)の小脳よりmRNAを抽出し,subtractive hybridizationならびにcDNA microarray法を用いて,TRHKOで発現が低下している遺伝子群を同定した。ESTあるいはゲノムプロジェクトの情報から,cDNAの全長を検索し絶食にした野生型マウスにおいてその発現量に変化があるcDNAを抽出し,数百のTRH依存性クローンの中からmDP1が得られた。mDP1 mRNAは,野生型マウスの特に大脳皮質,小脳,視床下部で強く発現していた。本年度は,以下のような研究を実施した。1,mDP1ノックアウトマウスにおけるmDP1蛋自質の欠損の確認mDP1を家兎に免疫し特異的な抗体を作製し,Western blot法にて視床下部におけるmDP1蛋白質を検出した。その結果,野生型に対して約50%のmDP1がヘテロ接合体において確認され,ホモ接合体では完全に欠損していることが確認された。2,mDP1ノックアウトマウスの体重の変化mDP1ノックアウトマヴスはメンデルの法則に従い生まれた。通常食にては,野生型とノックアウトマウスでは,体重増加に変化を認めなかったが,高脂肪食投与により,肥満抵抗性を示し体重の増加が抑制された。3,mDP1ノックアウトマウス耐糖能並びに血清脂質の変化
聴覚機能に及ぼす内耳圧の影響に関する研究

メニエール病等の疾患では内耳圧の変動により聴覚機能が変化していると考えられるが,その本態は不明である.そこで聴覚機能に及ぼす内耳圧の影響に関しての実験的研究を行った.実験動物にはモルモットを用いた.これに種々の負荷を行い,内耳圧(内リンパ圧),内リンパ静止電位(EP),血圧等を,マイクロプレッシャーシステム等を用い観察記録した.外リンパ圧を変化させると,内リンパ圧はほぼ外リンパ圧と同じ値を示しながら変動した. NaClの結晶を蝸牛窓膜に投与すると,内リンパ圧は除々に低下し1015分後に最低となりその後除々に回復し投与前の値に戻った.一方, EPはNaCl投与後除々に減少し60分後には平均25.4mVとなった.イソソルビドを静脈内に投与すると,内リンパ圧は投与中からその直後にかけて短い一過性の上昇を示した後,除々に低下していき投与後10分程度で最低となり,その後ゆっくりとした回復傾向を示した. EPは大きな変動は示さなかった.血圧は投与後数分間の一過性の低下の後すぐに回復した.グリセロールを静脈内に投与すると,内リンパ圧は投与中からその直後にかけて短い一過性の上昇を示した後,除々に低下していき投与後30分程度で最低となり,その後ゆっくりとした回復傾向を示した. EPは大きな変動は示さなかった.血圧は投与後数分間の一過性の低下の後すぐに回復した.強大純音負荷中の内リンパ圧は有意の変化を示さなかった.強大純音を負荷した約1ヶ月後の内リンパ圧およびEPは正常とほぼ同じであった.以上の如く,種々の負荷条件により,内耳圧および聴覚機能の影響が様々であることが判明し,内耳圧の変動が聴覚機能に何らかの影響を及ぼして可能性があると考えられた.メニエール病等の疾患では内耳圧の変動により聴覚機能が変化していると考えられるが,その本態は不明である.そこで聴覚機能に及ぼす内耳圧の影響に関しての実験的研究を行った.実験動物にはモルモットを用いた.これに種々の負荷を行い,内耳圧(内リンパ圧),内リンパ静止電位(EP),血圧等を,マイクロプレッシャーシステム等を用い観察記録した.外リンパ圧を変化させると,内リンパ圧はほぼ外リンパ圧と同じ値を示しながら変動した. NaClの結晶を蝸牛窓膜に投与すると,内リンパ圧は除々に低下し1015分後に最低となりその後除々に回復し投与前の値に戻った.一方, EPはNaCl投与後除々に減少し60分後には平均25.4mVとなった.イソソルビドを静脈内に投与すると,内リンパ圧は投与中からその直後にかけて短い一過性の上昇を示した後,除々に低下していき投与後10分程度で最低となり,その後ゆっくりとした回復傾向を示した. EPは大きな変動は示さなかった.血圧は投与後数分間の一過性の低下の後すぐに回復した.グリセロールを静脈内に投与すると,内リンパ圧は投与中からその直後にかけて短い一過性の上昇を示した後,除々に低下していき投与後30分程度で最低となり,その後ゆっくりとした回復傾向を示した. EPは大きな変動は示さなかった.血圧は投与後数分間の一過性の低下の後すぐに回復した.強大純音負荷中の内リンパ圧は有意の変化を示さなかった.強大純音を負荷した約1ヶ月後の内リンパ圧およびEPは正常とほぼ同じであった.以上の如く,種々の負荷条件により,内耳圧および聴覚機能の影響が様々であることが判明し,内耳圧の変動が聴覚機能に何らかの影響を及ぼして可能性があると考えられた.メニエール病等の疾患では内耳圧の変動により聴覚機能が変化していると考えられるが、その本態は不明である。そこで聴覚機能に及ぼす内耳圧の影響に関しての実験的研究を行った。実験動物にはモルモットを用いた。これに種々の負荷を行い、内耳圧(内リンパ圧),内リンパ静止電位(EP),血圧等を、マイクロプレッシャーシステム等を用い観察記録した。NaClの結晶を蝸牛窓膜に投与すると、内リンパ圧は徐々に低下し1015分後に最低となりその後徐々に回復し4060分後に投与前の値に戻った。一方、EPはNaCl投与後徐々に減少し60分後には平均25.4mVとなった。イソソルビド(1.6g/Kg)を静脈内に投与すると、内リンパ圧は投与中からその直後にかけて短い一過性の上昇を示した後、徐々に低下していき投与後10分程度で最低となり、その後ゆっくりとした回復傾向を示した。EPは大きな変動は示さなかった。血圧は投与後数分間の一過性の低下の後すぐに回復した。グリセロール(1.2g/Kg)を静脈内に投与すると、内リンパ圧は投与中からその直後にかけて短い一過性の上昇を示した後、徐々に低下していき投与後30分程度で最低となり、その後ゆっくりとした回復傾向を示した。2KHzの強大純音を4時間負荷した約1ケ月後の内リンパ圧およびEPは正常とほぼ同じであった。以上の如く、NaCl蝸牛窓膜投与により内耳圧およびEPが変化し、イソソルビド,グリセロールの静脈内投与では内耳圧は変化するがEPは変化しなかった。また、慢性音響負荷では内耳圧およびEPは変化しなかった。
Exhaustion関連分子による白血病幹細胞制御機構の解明

申請者は癌幹細胞を標的とした治療モデルを白血病において確立するべく、世界に先駆けて白血病幹細胞特異的表面抗原TIM-3を同定し、その機能の解明に取り組んできた。TIM-3は白血病幹細胞特異的表面抗原であると同時に、近年注目をあつめているT細胞exhaustion関連分子としてPD-1とともにT細胞免疫を負に制御するシグナル分子であることが知られている。本研究ではTIM-3をはじめとするT細胞exhaustion関連分子群が白血病幹細胞の機能制御を行うという非常にユニークな分子機構の解明を目的とする。平成29年度は急性骨髄性白血病症例におけるTIM-3シグナルの詳細の解明を中心に取り組んだ。その結果、TIM-3 ligandであるgalectin-9の細胞外ドメイン結合後に、Src family kinaseの一つであるHCKがTIM-3分子の細胞質内ドメインに結合することでcanonical Wnt pathwayの活性化を生じることを見出した。さらにこのシグナルはWnt lignad非存在下で白血病幹細胞特異的に生じることを確認した。また、白血病幹細胞においては、TIM-3シグナルの下流において、HCKはp120 cateininを基質としてシグナル伝達に関与していることを見出した。すなわち、このTIM-3シグナルは白血病幹細胞特異的な新規canonical Wnt pathway活性化機構であることを見出した。T細胞において抑制性シグナルであるexhaustion関連分子が白血病幹細胞においては全く異なる機構によって、腫瘍促進的に作用することを見出し、その具体的な分子機構について明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。申請者はTIM-3以外のT細胞exhaustion関連分子もTIM-3同様にヒト白血病幹細胞で発現していることを見出した。平成28年度は急性骨髄性白血病症例におけるexhaustion関連分子の細胞表面への発現を症例数を増加させて、評価するとともに、マルチカラーFACSを用いた白血病幹細胞の亜分画化を行い、異種移植の系を用いて幹細胞活性の差について検討を行なった。現在解析の途中であるがTIM-3はやはり機能的な白血病幹細胞を標識する分子であることを確認した。他のexhaustion関連分子についてもアッセイを継続中である。このxenograftアッセイは平成29年度も症例数を増加させて継続する。さらにTIM-3シグナルの下流についても、TIM-3分子の下流で、canonical Wnt pathwayをTIM-3シグナルが直接的に誘導することを見出した。さらにその分子メカニズムについても、ある特定のSrc family kinaseが担っている可能性を見出しており、平成29年度もその分子基盤を明らかにするべく研究を継続する。平成28年度にある程度の症例数の急性骨髄性白血病幹細胞分画のexhuastion関連分子の発現について、解析を終了しています。また、研究対象の一つであるTIM-3下流シグナルに関しては下流のSH2結合ドメインに結合するSrcfamily kinaseが具体的に何であるかについても、数個程度までinhibitor実験により、現段階ですでに絞り込みを終えており、概ね順調に進展していると考えます。平成29年度はTIM-3以外のexhustion関連分子のシグナルに関しても平成28年度の結果を踏まえて研究を遂行する予定としています。下流シグナル分子のアッセイ系については概ね平成28年度に立ち上げることができたと考えており、そのアッセイ系に基づき、TIM-3以外のexhaustion関連分子についても純化した白血病幹細胞に対して評価を行う予定です。以上の経過から予定していた本研究課題については概ね順調に進展していると考えられます。その結果、TIM-3 ligandであるgalectin-9の細胞外ドメイン結合後に、ある特定のSrcfamily kinaseがTIM-3分子の細胞質内ドメインに結合することでcanonical Wnt pathwayの活性化を生じることを見出した。平成28-29年度にある程度の症例数の急性骨髄性白血病幹細胞分画のexhaustion関連分子の発現について、解析を終了しています。