hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
星細胞を標的としたマイクロRNAの強制発現による線維化治療法の開発

本研究により星細胞の活性化やコラーゲン産生に重要なマイクロRNAが数種同定された。その中でもcollagen 1A1に結合する可能性の高いmiR-29bに着目した。このマイクロRNAを星細胞で強制発現させると、I型コラーゲンの発現が抑制された。また、miR-29bは、マウス星細胞の活性化に伴い発現が低下することを明らかにした。マウス星細胞にmiR-29bを強制発現させると、I型コラーゲンの発現が抑制されるだけでなく、星細胞の活性化まで抑えられることが判明した。このため、miR-29bの標的遺伝子はcollagen 1A1だけでなく、星細胞の活性化に関与する遺伝子である可能性が示唆された。申請者はインターフェロンによる抗肝線維化のメカニズムを解明する目的で研究を進めている。肝線維化治療の標的となる細胞は、主に星細胞であり、星細胞の増殖およびコラーゲンの産生を抑制することで線維化抑制効果は得られる。申請者は、培養ヒト星細胞にTGFβやIFN添加によって発現に変動の見られるマイクロRNAを同定した。その中でもcollagen 1A1の3'UTRに結合する可能性の高いmiR-29bに着目した。しかしながら、このマイラロRNAの肝臓での機能は全く不明であった。そこで、我々は、これらのマイクロRNAがcollagen 1A1の発現制御に関与するかをルシフェラーゼアッセイにより調べた。結果として、miR-29bがcollagen 1A1の3'UTRに結合することが示唆された。miR-29bのprecursorの細胞導入実験では、miR-29bを導入した場合、I型コラーゲンの発現が遺伝子およびタンパク質レベルで抑制された。また、miR-29bはマウス肝星細胞において、星細胞の活性化に伴い発現が低下するマイクロRNAであることもわかった。ヒト星細胞と同様に、マウス活性化星細胞にmiR-29bのprecursorを導入した結果、I型コラーゲンの発現が遺伝子およびタンパク質レベルで抑制された。このことから、星細胞にmiR-29bを強制発現することでコラーゲンの発現を抑制することができ、肝線維化抑制効果が期待される。今後も継続してmiR-29bの効果について検討し、動物モデルを使った研究を進める。申請者は肝臓の星細胞を標的としたマイクロRNAによる抗線維化治療法の開発を目的に研究を進めた。マイクロRNAは近年、その機能が少しずつ明らかにされ、申請者によっても星細胞の活性化やコラーゲン産生、細胞増殖に重要なマイクロRNAが数種同定された。申請者は、その中でもcollagen 1A1の3'UTRに結合する可能性の高いmiR-29bに着目した。このマイクロRNAを星細胞で強制発現させると、I型コラーゲンの発現が遺伝子およびタンパク質レベルで抑制された(Biochem Biophys Res Commun.2010;391(1):316-21.)。ヒト星細胞と同様に、マウス活性化星細胞にmiR-29bを強制発現させるとI型コラーゲンの発現が遺伝子およびタンパク質レベルで抑制されるだけでなく、星細胞の活性化まで抑えられることがわかった(Biochem Biophys Res Commun.2011;412(1):74-79.)。このため、miR-29bの標的遺伝子はI型コラーゲンだけでなく、星細胞の活性化や増殖に関与する遺伝子およびタンパク質である可能性が示唆された。そのため、これまで以上にmiR-29bを肝臓で強制発現させることによる抗線維化作用が期待された。しかしながら、現段階でmiR-29bの肝臓での強制発現は成功していない。マイクロRNAの安定性や肝臓への導入方法の確立などの課題が残った。申請者は新たにC型慢性肝疾患患者の肝組織からRNAを抽出し、肝線維化の進展とともに発現が変化するマイクロRNAの同定に成功した。その中から、miR-222/221が星細胞の活性化に伴って発現が増加し、活性化星細胞で強発現しているマイクロRNAであることを突き止めた(Gut.2012;in press)。これらのマイクロRNAは肝線維化の診断バイオマーカーとしての有用性が期待された。
ヒトの子どもの共同育児に対する適応の研究

人類における協同育児の進化プロセスを解明する目的で、飼育、野生霊長類の乳幼児と非母との社会関係の発達変化の研究、ヒトの乳幼児における母および非母との社会交渉に関する行動観察および実験的研究を行った。その結果、ヒト以外の霊長類においても乳幼児段階から非母との間で親密な社会交渉が生じるものの、乳幼児は子ども同士の社会交渉を除き、非母からの直接的な働きかけに対して受動的に反応していた。それに対して、ヒトの乳幼児は早い段階から非母の振る舞いに対する高い感受性を示した。この差異は、ヒトとヒト以外の霊長類の向社会性のあり方の差異と関連すると考察した。(1)中部学院大学子ども家庭支援センター「ラルーラ」において,36歳までの未就学児の社会行動に関する予備観察を実施した(竹ノ下)。(2)ニホンザルのコドモとその母親、母親以外のオトナ、年長のコドモとのインタラクションを観察するための予備調査として、宮城県金華山にて2度の予備調査を行った(2013年10月、2014年2月)。また,コドモ同士が形成する社会的ネットワークに関する過去のデータも分析した。(島田)。ヒト科類人猿による共同育児の様態を探るため,名古屋市東山動物園においてゴリラのアカンボウの行動観察を実施した。生後5ヶ月から15ヶ月まで,毎週1回終日観察を行い,アカンボウの最近隣個体,他個体との近接関係,および母親以外の個体との相互交渉を直接観察すると同時にビデオ撮影した。母親との近接は月齢が進むにつれ減少し,父親および姉との近接時間が増えた。母親も含め,オトナからの攻撃的交渉は皆無であった(竹ノ下)。(3)乳児を対象とした母親と母親以外の他者に対する反応に関する観察と実験を行った。主に滋賀県立大学滋賀県立大学子育ち応援ラボ「うみかぜ」で実施した。1母子自然交渉場面、2単独安静場面、3絵本読み聞かせ(音声のみ)場面、4母親声かけ場面、5実験者あやし場面、6母親あやし場面を設定した。15場面における乳児の反応を乳児の表情の変化を中心に記録した(水野)。(4)飼育下チンパンジー母子の出産直後の母子相互交渉場面記録の解析のため,過去に京都大学霊長類研究所で縦断的に撮影された飼育下チンパンジー母子の映像について再度整理し、解析した。特に、出産直後の母子交渉場面に着目し、オトナ(母親)の行動を引き出すコドモの行動について行動目録を作成した(水野)。年度当初と終わりに,研究連絡会議を開催した。9月に中部人類学談話会にて研究成果の一部を共同発表した。(1)中部学院大学子ども・家庭支援センターにおいて、ヒト3歳児と母親4ペアをそれぞれ1時間x5回の観察を実施し、ビデオ撮影した。観察データは現在分析中だが、3歳児は非母からの働きかけを自然に受けいれること、母親は、他の子どもや非母など他者が介在するとわが子に対して規範をまもるようしむけることが示唆された(竹ノ下)。(2)昨年度同様、東山動物園のゴリラの乳児と非母の社会交渉を観察した。乳児は母親から離れて父、姉と遊ぶことが多くなったが、母親が自分の視界内にいないと不安を示した。母親も、乳児が自分の視界外で非母と交渉することを嫌がった。ゴリラのストレスモニタリングを行なう目的で糞サンプルを収集した(竹ノ下)。ニホンザルのコドモが形成する社会的遊びのネットワークとの比較をする目的で、野生チンパンジーの遊びの得られたデータを分析した。チンパンジーの遊びは、樹上より地上の方が参与者数が多く、長時間持続していた(島田)。野生ニホンザルのコドモとその母親や非母とのインタラクションを観察する目的で、宮城県金華山の野生ニホンザルを対象に、2014年12月と、2015年1月、3月にフィールドワークを行った(島田)。(3)昨年度同様、ヒト乳児とその養育者(母親)を対象に、特定の他者とそれ以外の他者(非養育者)に対する反応に関する実験的観察を実施した。生後2ヶ月児の非接触対面場面において、対象児は養育者よりも非養育者に対して笑顔などの親和的表情を示した。養育者に対しては喃語の発声が多く、多様な表情を示していた(水野)。京都大学霊長類研究所等で撮影された出生直後のチンパンジー母子交渉場面のビデオ記録の定性的なデータ分析を進めた。(水野)。研究成果の一部を、日本霊長類学会、国際霊長類学会、日本動物行動学会で発表した。1月末に研究連絡会議を開催し、成果報告と今後の研究の進めかたについて討論した。昨年度に引き続き,東山動物園のゴリラを観察した。昨年度後半から、人工保育されていたメスのアカンボウが群れに再導入されたため、アカンボウ同士の社会行動の観察も行った。年齢の近いコドモ同士の関わりの増加によって,母子の社会交渉が激減することが示唆された。これまでに撮影した動物園のゴリラ、および子ども家庭支援センターにおけるヒト幼児の映像の解析を進めた。また,ストレス指標となるホルモン動態を分析するため、糞を採集した。宮城県金華山の野生ニホンザルを対象に、2015年11月、2016年2月にそれぞれフィールドワークを行い,野生ニホンザルのコドモを観察し、コドモがどれだけ他個体に運搬されるか、コドモ同士の遊びが生じる際の母親の行動を観察した。

野生ニホンザルのコドモの社会関係において、遊びは性・年齢・順位などとともに、日常生活における親和的関係の形成に影響を及ぼすことが示唆された。この「コドモ社会」と母親の育児との関係性については今後も継続した検討を要する。チンパンジーの出生直後の母子交渉場面について、過去に撮影されたビデオ映像の収集・整理と分析を進めた。これらの結果から、共同育児の初期における進化的基盤を探るために、チンパンジーの育児において、母親の育児行動はいつどのように発現するのか、子どもの行動との関連から検討した。乳児の他者への反応性の比較に関する実験的観察のビデオ分析を進め、乳児の表出行動に着目し、母親と母親以外の他者に対する反応を定性的かつ定量的に分析した。また、ヒトの新生児と他者との相互交渉について、縦断的な自然観察を約2ヶ月に1回実施した。研究協力許可を得た一つの家庭に入り込み、出生直後の新生児と他者(家族あるいは家族以外の他者)との交渉場面について自然観察を実施した。人類における協同育児の進化プロセスを解明する目的で、飼育、野生霊長類の乳幼児と非母との社会関係の発達変化の研究、ヒトの乳幼児における母および非母との社会交渉に関する行動観察および実験的研究を行った。その結果、ヒト以外の霊長類においても乳幼児段階から非母との間で親密な社会交渉が生じるものの、乳幼児は子ども同士の社会交渉を除き、非母からの直接的な働きかけに対して受動的に反応していた。それに対して、ヒトの乳幼児は早い段階から非母の振る舞いに対する高い感受性を示した。この差異は、ヒトとヒト以外の霊長類の向社会性のあり方の差異と関連すると考察した。(1)ラ・ルーラにおける母子ペアの観察は順調に進み、すでに4ペアについて予定の観察時間を達成した。非母と幼児の交渉、母親によるわが子以外との交渉について、十分なデータが集まりつつある。(2)東山動物園のゴリラ乳児は順調に成長しており、観察データも蓄積されている。また、2013年6月に生まれ人工哺育化におかれていた別の乳児が群れ復帰を果し、乳児どうしの社会交渉もみられるようになるなど、より多様な行動を観察することができた。近接関係に関する分析は順調に進んでおり、ほぼ完了している。金華山での調査は、多くの出産がみられたため、十分なデータ収集を行なうことができ、2013年度に生じた遅れをとりもどした。また比較対象のチンパンジーの行動分析もほぼ完了している。(3)ヒト母子を対象とした実験的観察のデータは順調に収集でき、データ分析も進めている。出生直後のチンパンジー母子の3ペアのデータ分析がほぼ完了している。これらの成果は、随時学会、研究会等で発表し、公表するとともに、参加者との討論や助言を通じて考察を深めている。霊長類学・人類学・子ども学(1)子ども家庭支援センターでの母子の観察については、もう1ペア、5時間の観察を実施する。撮影した映像データを分析し、ゴリラと比較可能な形でまとめる。(2)ゴリラの行動観察の結果について、撮影した映像の分析をすすめる。近接関係の分析はほぼ完了しているので、社会行動の種類ごとに、その生起頻度の推移を分析し、ゴリラの非母ー子関係を解明する。金華山のニホンザルの遊びについて、遊びは血縁とともにその他の社会関係に影響を及ぼしている可能性があるので、コドモの遊び関係と母親の育児との関連を検討する。
酵母による還元反応を用いた光学活性アルコ-ルの実用的製造法に関する研究

当研究グル-プのこれまでの研究から糖に換わりEtOHも還元のエネルギ-源となり得ることを見い出していた。そこでミニジャ-ファ-メンタ-(内容積21)を用いたバッチ法によるアセト酢酸エチルから(S)ー(+)ーエチル4-ハイドロキシブタノエ-トへの還元について、パン酵母・基質・EtOHの使用量および空気供給速度・撹拌速度等と反応速度の関係について詳細に検討した。その結果、最適条件下では、0.51の反応液中25gの基質を還元することが可能となり、また単離・精製後60%の収率で得られた生成物の光学純度はee95%と良好なものであった。次に、本反応の実用化・大量合成を最終目的として固定化パン酵母による同様の還元反応を検討した。固定化法としてはアルギン酸カルシウムによる方法を用い、先と同様の条件下ミニバイオリアクタ-中で反応を行った。しかし、反応速度はフリ-の酵母を用いた場合と比較して1/5程度に遅くなった。これは溶存酸素量に問題があると考え酸素富化装置により濃縮した90%酵素を供給したところ反応は先と同様の速度で進行するという好結果が得られた。別に、この不斉還元反応におけるNADPH再生系に関する知見を得るため種々検討を行った結果、従来から良く知られているEtOH→AcOHの酸化過程の他にAcOH→CO_2の酸化過程の中にも同様の再生系が存在していることが明らかとなった。以上の研究結果から本反応の実用化に関する基礎的知見が得られたと考えている。
MRSAのbeta-ラクタム剤高度耐性化に伴うPBP2'の構造的,機能的変化の研究

現在、臨床から分離されるMRSAの約30%は中等度あるいは、軽度耐性MRSAである。しかしこれらのMRSAは、30°Cにおける培養や、培地に5%Naclを添加することにより一部のpopulationが高度耐性化する、いわゆるヘテロタイプMRSAである。ヘテロタイプMRSAにおいては、メチシリン816mug/mlで多くのpopulationの増殖は阻止されるが、10^410^8個に1つの割合のpopulationは高度耐性(メチシリンに256mug/ml以上)を示す。我々は、このような特異的耐性パターン発現のメカニズムについて、mecレギュレーター遺伝子との関与について検討した。まず、完全なmec制御遺伝子を持ち、メチシリンに感受性を示す、プロトタイプMRSA N315株から、ヘテロタイプMRSA株の分離を試みた。すなわち、30°C及び37°Cによる耐性度の変化する温度感受性変異株を10^810^9分の1の割合で得ることができた。これらの株のメチシリン耐性度をpopulation解析したところ、ヘテロタイプ耐性パターンを示した。そのmec regulator領域の塩基配列を決定したところ、オペレーター領域にポイントミューテーションが導入されており、mecAの転写発現が、構成的になっていた。臨床から分離されたヘテロタイプMRSAJO60株も、まったく同じミューテーションが導入されていた。すなわちオペレーター領域のポイントミューテーションがおこると、相補性が失われ、ステムアンドループ構造が完全でなくなり、mecIの制御機能が失われ、mecAが転写される。また、その転写は温度依存性であることがわかった。
マッチング理論による日本の制度改革：望ましい研修医割り当て方式

本年度は、片側マッチング理論を用いたタイムスロットの再配分に関する研究"Strategy-proof Rules for Reassigning Time Slots"(大阪大学・芹澤成弘教授、Northwestern大学・James Schummer教授との共同研究)に関して、新たな見通しを得た。この研究では、「効率性」「耐戦略性」「個人合理性」「独裁者の非存在性」「羨望保持性」という5つの望ましい性質を満たす再配分ルールを探しており、昨年度までの結果として、財および参加者の数が4以下の場合には、我々が新たに提案した"Ants Rule"という再配分ルールが、上記の5つの性質を満たす唯一の再配分ルールである、ということを示した。今年度は、より一般的な、財と参加者の数がnの場合における証明を行うための重要な中間的結果に関する検討を行った。具体的には、「ある参加者iが存在し、その参加者の位置と参加者の選好のピーク位置の間に別の参加者がおり、それら別の参加者が全て参加者iが指しているピークとは逆の方向を指している場合、参加者iはその選好組において、自分のピークである財を受け取る」というものである。この結果を豊富な具体例により導き出し、一般的な証明を試みるとともに、それを用いた特徴づけの証明に試みている。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、米国ロチェスター大学経済学部に滞在し、(1)以前より行っていた片側マッチング理論における公平性に関する研究のまとめ、(2)マッチング理論およびその実際の制度への応用研究に関する調査および情報収集、および(3)確率的概念を導入した片側マッチングに関する理論的研究、の3つを行った。片側マッチング理論は、分割できない財を割り当てる際により良い方法を探究するもので、近年、米国における腎臓移植問題に対して実際に応用されている、社会的に有用な理論である。本年度の前半では現地での指導教官であるWilliam Thomson教授およびその学生らとともに、研究内容についての議論を行い、証明の訂正や改良、さらに本研究で提唱する新たな公平性の概念である、「異なる選好への匿名性」の定式化を改良したりと、研究内容をさらに深めた。また、それを9月に大阪大学との合同で開かれた国際ワークショップ"Osaka-Rochester Theory Workshop"にて発表した。本年度後半からは、主にマッチング理論やその応用、およびその関連研究に関して、学内外の研究者との対話を通じて情報収集を行った。本年度後半の途中からは、片側マッチングに関する理論的基礎研究"Maximal Domain for Strategy-proof Rules in Probabilistic Assignment Problems"に着手し始めた。この研究は、片側マッチング理論において、財を確率的に割り当てる際、マッチングメカニズムが効率性・公平性・耐戦略性(各個人が自分の正直な選好を提出するインセンティブを持つ)という3つの条件を満たすための選好の条件を調べるものである。現在、財および参加者の数が4以下のときの条件はすでに得られており、それを一般の場合に拡張中である。本年度行った1つ目の研究は、初期保有がなく、確率的配分ルールを用いた片側マッチング理論において、新たな公平性の概念を導入した研究である。確率的概念を用いた場合、ある種の効率性・公平性・耐戦略性を満たすルールが存在しない、ということが既に知られているが、私は、既存文献にて用いられている公平性の概念を弱めた、"Equal treatment of equals at top two"という概念を導入し、結果として、このような非常に弱い公平性の概念を用いても、それと効率性・耐戦略性とは両立しない、ということを示した。現在、この概念をさらに弱め、何らかの配分ルールが存在しないかどうか、引き続き調べている。本年度の研究の2つ目は、各参加者が単峰的な選好を持つような状況における片側マッチング理論の研究である。例として、医師のアポイントメントを再配分するという状況を考える。医師にアポイントメントをとる場合、最初は早いものから順にタイムスロットを埋めていくことが多い。しかし、患者の都合が悪くなり、予定を変更したい、ということがしばしば起こりうる。このような状況において、患者は「できるだけ早い方が望ましい」「できるだけ遅い方が望ましい」「11時が一番望ましい」など、何らかの時間にピークを持つ、ということはしばしば起こりうる。このような状況において、我々は、効率性・耐戦略性・個人合理性・羨望保持性という4つの望ましい性質を満たす、"Ants rule"という再配分ルールを得た。また、財および参加者の数が4人までの際には、効率性・耐戦略性・個人合理性・羨望保持性を満たす配分ルールはAnts ruleのみである、という特徴づけを行った。現在、財および参加者の数が5以上の際の特徴づけについて、引き続き分析を行っている。

具体的には、「ある参加者iが存在し、その参加者の位置と参加者の選好のピーク位置の間に別の参加者がおり、それら別の参加者が全て参加者iが指しているピークとは逆の方向を指している場合、参加者iはその選好組において、自分のピークである財を受け取る」というものである。この結果を豊富な具体例により導き出し、一般的な証明を試みるとともに、それを用いた特徴づけの証明に試みている。当初の研究計画とは若干が異なる部分があるものの、研究はおおむね順調に進展している。現在、片側マッチング理論に関する未公刊の研究を3つ進めており、1つ目の研究については既に論文が完成し、現在"Mathematical Social Sciences"という雑誌に投稿中である。既に改訂要求も受けており、改訂後、再投稿も完了している。その他、片側マッチング理論に関する理論的・応用的な研究を進めており、これらはまだ分析が完了していないが、どちらも一定の成果はあがっており、近いうちに論文として完成させられると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。2015年度は、進行中の2つの片側マッチング理論に関する研究の完成を急ぐとともに、国内外の様々な研究者たちとの交流によって研究内容をブラッシュアップする。確率的概念を用いた片側マッチング理論に関する研究においては、具体的に何らかの配分ルールが存在するレベルにまで公平性の概念を弱め、可能であればそのルールの特徴づけを、一般のn人のケースにて行う。単峰的選好下における片側マッチング理論の研究においては、現在進めている特徴づけを、一般のn人のケースにて行う。また、"Kemeny distance"と呼ばれる概念を用いて、"Ants rule"に関する別の特徴づけも行う。得られた結果を国内外の学会にて発表し、可能であれば2015年度中に論文としてまとめ、経済学の専門雑誌へと投稿する。昨年度は1年間米国ロチェスター大学に滞在し、情報収集をメイン作業のうちの1つと位置付けて活動を行っていたため、アウトプットに割く時間が思いのほか少なくなり、当初計画していたほど研究は進展させることができなかった。今年度は、片側、及び両側マッチング理論において、理論的な未解決問題が未だ多数残されていると感じるため、それらの分野での未解決問題について研究を行うつもりである。具体的には、まず「研究実績の概要」で述べた片側マッチングに関する研究を引き続き行う。また、両側マッチングに関して、学生や研修医等、各個人の属性を考慮し、彼らの組み合わせ先における、属性ごとの人数に制限を加えたモデルを考える。そのようなモデルにおける、望ましい性質を満たすマッチングメカニズムの考案、および特徴づけを行うつもりである。
歯の発生から歯根完成に至る全課程のアメロジェニン・スプライシングフォーム発現解析

緒言;アメロジェニンはエナメルマトリックスタンパクの約90%を占めるが、その生理的機能の詳細は不明である。転写の時点でスプライシングを受けることにより、アメロジェニンタンパクにはスプライシングフォームが存在することが知られている。しかし、歯の発生過程のどの段階で、どのアメロジェニンのスプライシングフォームがどのような細胞系に発現するかについては全く不明である。本研究計画では、歯胚における各アメロジェニン・スプライシングフォームの発現を検索した。方法;生後1週のマウスを4%パラホルムアルデヒドと0.5%グルタールアルデヒドとの混液で固定し、下顎を摘出した。DEPC (diethylpyrocarbonate)で処理しRNA分解酵素を失活させた10%EDTA溶液で1週間試料を脱灰し、パラフィンに包埋して連続切片を作成した。各アメロジェニン・スプライシングフォームに対するディゴキシゲニン標識RNAプローブを作製し、各アメロジェニン・スプライシングフォームを発現する細胞をin situハイブリダイゼーションを用いて同定した。結果;生後1週の下顎第一臼歯は、歯胚の発生期の分泌期後期にあたり背の高いエナメル上皮が認められる。フルレングスのアメロジェニンを認識するディゴキシゲニン標識RNAプローブでは、分泌期のエナメル芽細胞に強い発現が認められた。結論;分泌期後期のエナメル芽細胞において、フルレングスのアメロジェニンおよびアメロジェニンスプライシングフォームが存在することが示唆された。本研究計画は、エナメルマトリックス構成タンパクとしての役割以外に、生理活性ペプチドとしてのアメロジェニンの役割を解明する上で有用な情報を提供することが期待される。緒言:アメロジェニンはエナメルマトリックスタンパクの約90%を占めるが、その生理的機能の詳細は不明である。結論と今後の展望;分泌期後期のエナメル芽細胞において、フルレングスのアメロジェニンが存在することが示唆された。今後は象牙芽細胞をはじめとしたエナメル芽細胞以外の細胞系に、スプライシングフォームの発現について差があるのかどうか、また分化の度合いによる差異について詳細な検討を加える予定である。
超分節素の動態形式に基づくアクセント言語と声調言語の対照研究

東アジアおよび東南アジア諸言語における超分節素とその動態に関する研究を行い、以下の成果を得た。日本語のアクセントに関して、頭高型と他の型とではアクセント知覚の方策が著しく異なることを、ピッチパタンに基づく知覚実験により明らかにした。タイ語、ラオ語では、声調連続の分析によりそれぞれ声調が構造的弁別体系になっていることを示した。中国語では、昆明、重慶方言およびミャオ語の声調分析に加えて、山東方言の声調の70年にわたる大変化の様相をまとめた。ビルマ語では、軽声を含む声調連続におけるピッチ曲線の動的振舞いを、インドネシアのスンダ語では、トピックマーカーとイントネーション曲線の関連を明らかにした。当該年度は、対象諸言語それぞれに関して、研究課題の具体化、課題内容に基づいた収録音声リストの作成、音声収録、収録音声の音響分析等を進めた。声調言語に関しては、以下のとおりである。中国語では、昆明方言・重慶方言などの西南官話を中心とした声調音声の収録を行い、一部音響分析を進めている。また昆明方言音声を元に各種声調の再合成実験を実施し、昆明・重慶方言の声調体系の基礎データを得た。タイ語では、単音節語3語を組合せた3音節連続音声について、その第1語と第3語が共通声調の場合の音響分析を行い、動的な声調の型に関して検討した。ラオ語では、種々の音節構造の単音節語と2音節語の語彙リストを作成した。ビルマ語は、軽音節を含む2音節語、3音節語について、語の内部構造と声調との関係を検討するためのデータ収集を行った。ベトナム語では、音節連続の動態に関わる音節の持続時間、ピッチなどを分析するための準備として、2音節、3音節の語または(文中の)語の連続を中心に録音用リストを作成した。アクセント言語に関しては、以下のとおりである。日本語では、アクセントのピッチ周波数特性を分析するため、アクセント型、モーラ数、音韻構成等が異なる単語リストを作成し、男女各1名による発話データを収録した。単語単独発声、文脈埋め込み発声、強調発声の各条件における音声の音響分析を行い、声調言語で見られる曲線と同様の動的ピッチパタンがアクセント言語においても見られることを確認した。インドネシア語では、その発話形式を情報構造と音声特徴との関連から検討し、動詞連続や語順がピッチパタンに及ぼす影響の研究のためのデータを準備した。また、音声知覚実験のための刺激音声提示・集計ソフトウェアの機能拡充を図った。今年度は、ピッチ曲線等を自由に変更して音声知覚実験を行うことのできるソフトウェアツールSpitEditorの機能拡充と再合成音声の品質向上を図った。また、東アジア、東南アジア諸言語に関する研究成果は以下のようである。中国語の重慶方言・昆明方言、タイ語のチェンマイ方言、ラオ語のビエンチャン方言の声調の調査を行った結果、上昇調が二種ある場合、高い方の声調が昇降調に変化することによって、両者が区別されやすくなる新現象が認められた。タイ語では、単音節語3語から成る3音節連続の音響・音声学的分析を進めた。その結果、タイ語の5つの声調は均等な5つの対立としてではなく、2段階の弁別階層を有するとして分析すべきことが分かった。また、学士院版タイ語辞典の見出しについて、ローマ字翻字入力により発音と語釈が参照可能なベータベースを作成した。タイ語声調の「ゆれ」を検証するためのツールとして利用していく。ラオ語については、分析用語彙リストを意味や統語構造の観点から完成させ、インフォーマントによる音声収録を行った。ベトナム語では、2音節語の声調の動態パタンを調査するための語彙リスト作成と収録を行った。ビルマ語は、軽音節を含む2音節および3音節連続のピッチ周波数の動的特性の分析を行い、ピッチの変化と音節長の関係について分析を進めた。アクセント言語である日本語に関しては、男女各1名が発声した孤立発声単語、文中発声単語、強調発声単語の各音声についてそのピッチ曲線を分析した。その結果、それぞれの発話モードにおける音調制御の開始時点が異なること、また特に文中発声と強調発声では、その音調曲線が静的アクセントパタンと著しく異なることを見出した。インドネシア語に関しては、その一地方語であるスンダ語について、トピックマーカーtehおよびmahを含む発話の音響分析を実施し、抑揚に関わる特徴を分析した。聴知覚実験のためのソフトウェアSpitEditorの機能拡充のため、知覚実験の進展がやや遅れてはいるが、各言語における音響・音声分析の研究は進んでおり、総じて研究はおおむね順調に推移していると判断される。東アジアおよび東南アジア諸言語の音調に関わる今年度の研究成果は以下のようである。アクセント言語である日本語に関しては、ピッチ周波数の動態特性とそれがアクセント知覚に及ぼす影響を調べた結果、頭高の1型アクセントは第1拍目のピッチ上昇等による「高い」という聴覚印象で決まり、第2拍以降のピッチ下降の急緩には依存しないこと、これとは対照的に2型アクセントの知覚は第3拍のピッチ下降に依存し、その下降特性に関して範疇的な判断が見られる、などの知見が得られた。声調言語に関しては、タイ語の話ことばを音声学的対象として分析するため,タイ人同士の会話音声をテキストデータベース化して分析を行った。特に文頭の主題を表す終助詞の声調が一定せず、上昇調、低平調などとして現れ,音声的な変異形を持つことなどが確認された。

ラオ語に関しては、1音節語単独型の声調と2音節語の声調のピッチについて分析を行い、2音節連続の声調のピッチ形式は、単独発声の声調のピッチ形式と著しく異なることを見出した。中国語に関しては、昆明方言を始めとする雲南方言の声調についての検討結果をまとめるとともに、山東方言について20世紀半ばから現在に至る70年ほどの間に生じた大規模な声調変化について詳細な言語地図を準備し、年代ごとに合流が進んでいく様相を跡付けた。ビルマ語については、連続する音節のピッチの動的特性が音声環境に依存するばかりでなく、その内部構造や句の統語範疇によっても異なる可能性が示された。またビルマ語の声調に上昇曲線が観察されることについて、句の先頭が下降調で後続音節が促音節の場合、および高平調の後ろに高始まり声調(高平、下降)が続く場合などに生じることも明らかになった。東アジアおよび東南アジア諸言語における超分節素とその動態に関する研究を行い、以下の成果を得た。日本語のアクセントに関して、頭高型と他の型とではアクセント知覚の方策が著しく異なることを、ピッチパタンに基づく知覚実験により明らかにした。タイ語、ラオ語では、声調連続の分析によりそれぞれ声調が構造的弁別体系になっていることを示した。中国語では、昆明、重慶方言およびミャオ語の声調分析に加えて、山東方言の声調の70年にわたる大変化の様相をまとめた。ビルマ語では、軽声を含む声調連続におけるピッチ曲線の動的振舞いを、インドネシアのスンダ語では、トピックマーカーとイントネーション曲線の関連を明らかにした。研究用語彙リストの作成などすべての言語で進んでいる。対象言語によって進捗に差はあるものの、音声収録とその音響分析も進みつつあり、全体としておおむね順調に進展している。中国語に関しては、本科研で収録してきた重慶方言、昆明方言に関して、さらに音響分析を進め、必要に応じてピッチを変更した再合成音による聴取実験を実施する。タイ語においては、今年度実施した単音節語3語連続の結果と3音節語(1語)の声調と比較し、そのパタンの違いを検討する。また、4音節以上(8音節まで)の音声に関しても音響分析を行い、音節数増加の効果を明らかにする。ラオ語は、今年度数収録音声の音響分析を行い、タイ語との比較も含めて声調連続の実態を明らかにする。ベトナム語は、北部、中部、南部の諸方言の収録を行い、声調連続の動態の方言による差異を明らかにする。ビルマ語は、今年度の結果を踏まえ、頭子音の種類(有声・無声、有気・無気、阻害・共鳴等)とピッチ変化の動態の関係に関して分析を行う。日本語に関しては、語の孤立発声、文中発声、強調発声におけるアクセント指令の差異とピッチ曲線の関係をさらに検討するとともに、聴知覚実験のための再合成ソフトウェアSpitEditorを使用して、ピッチ曲線とアクセント知覚の関係を明らかにする。またこれらの結果を基に、日本語アクセントの音声言語学的記述方法を考察する。インドネシア語は、今年度に引き続き、スンダ語のイントネーションに関して、トピックマーカーに着目した分析を進める。次年度は最終年度に当たるため、研究成果の学会発表、および論文化を進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。
アセトアルデヒドによる扁平上皮発がん機序の解明と予防医学への応用

本研究では、アセトアルデヒドが食道扁平上皮のDNA損傷を起こし、DNA修復タンパクであるp53のリン酸化を起こすとともに、細胞老化を引き起こすことを明らかにした。アセトアルデヒド暴露によるDNA損傷の程度は、食道上皮の前がん病変である異型上皮の発生程度と相関することも見いだした。ALDH2タンパクの発現を低下させる(すなわち活性を低下させる)と、DNA損傷が増加することも示した。アセトアルデヒドの長期暴露により、食道扁平上皮の分化過程(角化)は変化し、異型上皮に類似したような基底細胞および傍基底細胞の核の極性のみだれ、空胞化、錯角化を来すことを明らかにした。国際がん研究機関(IARC)は、アルコール飲料に含まれるエタノールの代謝産物であるアセトアルデヒドが、食道扁平上皮癌の明らかな発癌物質と認定しているが、アセトアルデヒドがどのように発癌に関与しているかいまだに十分解明されていない。本研究は、食道扁平上皮におけるアセトアルデヒド暴露によるDNA損傷、遺伝子発現異常を検討し、発癌メカニズムを分子レベルで明らかにすることを目的とする。平成25年度は、主たるアセトアルデヒド代謝酵素であるALDH2の欠損マウスを用いて、エタノール自由摂取後の食道内DNA損傷(γ-H2AX)を野生型マウスと比較し、ALDH2の欠損マウスでは、食道扁平上皮の基底層および傍基底層にγ-H2AX発現が有意に高く発現していることを明らかにした。また、ALDH2の欠損マウスの食道上皮にはアルデヒド由来DNA損傷(N2-ethylidine dG)が野生型に比較し優位に高く検出された。一方、ALDH2野生型マウスでは、エタノール投与により食道扁平上皮内のALDH2発現が誘導されていた。これは、これまで、ALDH2は誘導されないとされていた定説を覆す新しい発見である。すなわち、これまでは、ALDH2欠損が細胞障害を引き起こしアルデヒド関連発癌機序と考えられてきたのに対し、ALDH2発現誘導が、アルデヒド関連発癌を抑制すると説明できることになる。そこで、ALDH2遺伝子をsiRNAを用いてノックダウンし、hTERT遺伝子を導入した不死化食道扁平上皮細胞におけるアルデヒド暴露後のN2-ethylidine dG量を比較検討した。その結果、ALDH2野生型細胞であっても、ALDH2ノックダウンによって有意に高いDNA障害が起きていることが明らかになった。すなわち、ALDH2機能低下では、DNA障害が起きやすいことを明らかにした。国際がん研究機関(IARC)は、エタノールの代謝産物であるアセトアルデヒドが、食道扁平上皮癌の明らかな発癌物質と認定しているが、アセトアルデヒドがどのようにこれらの発癌に関与しているかは、いまだ十分解明されていない。本研究は、食道扁平上皮におけるアセトアルデヒド暴露によるDNA損傷、遺伝子発現異常を検討し、発がんメカニズムを分子レベルで明らかにすることを目的とする。平成24年度は、倫理委員会の承認を得たプロトコルに従い、食道癌症例におけるアセトアルデヒド由来DNAアダクト食道内蓄積の有無を内視鏡下生検組織を用いて質量分析器(LC/MS/MS)で検討した。背景食道粘膜における異型上皮がない場合、軽度の場合、中等度の場合、高度の場合にわけてアセトアルデヒド由来DNAアダクトの相関を検討すると、前がん病変とされる異型上皮が多いほど食道内のアセトアルデヒド由来DNAアダクト蓄積が有意に高く、アセトアルデヒドが食道の発がんの初期過程に関与している可能性が示唆された。また食道扁平上皮細胞(HEEC)にアセトアルデヒドを暴露する実験系を確立後、アセトアルデヒド代謝に関わるALDH2酵素をsi RNAを用いてノックダウンし、HEECにおけるアルデヒド暴露後のRNA発現をマイクロアレイで比較検討した。その結果、ALDH2野生型HEECが高濃度のアセトアルデヒドに暴露された時の分子変化が、ALDH2ノックダウンHEECでは低濃度のアセトアルデヒド暴露で起きることがあきらかになった。これらは、同じ濃度のアセトアルデヒド暴露ではALDH2ノックダウンのほうが細胞障害が起きやすいことを示唆している。国際がん研究機関(IARC)は、アルコール飲料に含まれるエタノールの代謝産物であるアセトアルデヒド(AA)が、食道扁平上皮癌の明らかな発癌物質と認定しているが、どのように発癌に関与しているか十分解明されていない。本研究は、食道扁平上皮におけるAA暴露によるDNA損傷、遺伝子発現異常を検討し、発癌メカニズムを分子レベルで明らかにすることを目的とする。平成26年度は、AA代謝酵素のALDH2をレンチウイルスを用いて食道扁平上皮細胞に高発現させると、AA暴露によるDNA損傷(N2-ethylidine dG)が減少することを明らかにした。さらにヒトと同じ遺伝子変異(エクソン12の114番目塩基のGからAへの1塩基置換)が入るとALDH2高発現細胞でもDNA損傷は減少しないことを明らかにした。一方、これまでの研究で、ALDH

2遺伝子をsi RNAを用いてノックダウンすると、ALDH2野生型細胞であっても、AA暴露後のN2-ethylidine dG量が増加することから、ALDH2機能低下では、DNA障害が起きやすいことが示された。また、ALDH2欠損マウスでは、エタノール自由摂取後の食道内DNA損傷(γ-H2AX)が野生型マウスと比較して食道扁平上皮の基底層および傍基底層に高く発現すること、ALDH2欠損マウスの食道上皮にはAA由来DNA損傷(N2-ethylidine dG)が野生型に比較し優位に高く検出されること、エタノール投与によりALDH2野生型マウスでは食道扁平上皮内のALDH2発現が誘導されること、を明らかにしており、これらの成果は、AA暴露による食道発癌に新しい解釈、すなわち、エタノール投与によりALDH2が誘導され、AAによるDNA障害が減少し、発がん予防に働くことを示唆するものと考えられた。臨床腫瘍学平成25年度の研究実施計画に記載した、2)ヒト食道正常扁平上皮におけるアセトアルデヒド暴露後の細胞内分子変化の検討」は、アセトアルデヒド暴露後のDNA障害に関して順調に解析が進んでいる。また、ヒト食道における前がん病変とされる異型細胞における遺伝子変化に関与して、次世代シークエンサーでエキソーム解析を進めているが、特定の遺伝子変化の同定には至っていない。一方、研究計画書に記載した「長期的アセトアルデヒド暴露ヒト食道正常扁平上皮細胞における分化能の変化」に関しては、hTERT遺伝子を導入した不死化食道扁平上皮細胞に290日200μMのアセトアルデヒド長期暴露細胞のクローンを樹立し、親株、アセトアルデヒド非暴露コントロール細胞と合わせてエキソーム解析を進めている。平成24年度の研究実施計画に記載した、「ヒト食道粘膜におけるアセトアルデヒド由来DNAアダクトと異型上皮の発生、ALDH2遺伝子型、飲酒歴との関連性の検討」、および「ヒト食道正常扁平上皮におけるアセトアルデヒド暴露後の細胞内分子変化の検討」は、順調に解析が進んでいる。前者においては、さらにDNAアダクト数がどのような遺伝子変化に関与するかを次世代シークエンサーでエキソーム解析を進めている。また、後者においては、マイクロアレイで確認された分子変化のカスケード解析を行い、どの分子経路が最もアセトアルデヒド暴露後に重要な役割を果たしているかを検討している。一方、研究計画書に記載した「長期的アセトアルデヒド暴露ヒト食道正常扁平上皮細胞における分化能の変化」に関しては、hTERT(ヒトテロメラーゼ逆転写酵素Human telomerase reverse trasncriptase)を導入して不死化させたヒト食道正常扁平上皮(HEEC)を用いた3次元培養の系を確立した。これまでの研究によって、アセトアルデヒド暴露によって食道扁平上皮にアセトアルデヒド由来DNA損傷が起きることが明らかになった。
ポリマー・溶媒分子化合物の制御による結晶の配向性と新規機能の発現

Syndiotactic(s-)polystyrene(PS)の誘導体である新物質s-poly(p-tert-butylstyrene)(s-PTBS)のポリマー・溶媒分子化合物についても調べることでs-PSのゲル・包接結晶の形成過程および形成の要因を探った。主な成果は以下の通りである。(1)s-PTBSの物理ゲルも光照射で刻印が生じることを明らかにし、刻印現象が、側鎖に光吸収基をもつ立体規則性ポリマーの物理ゲルに共通であることを確認した。側鎖基が吸収した照射光エネルギーが、無輻射失活の際にポリマー・溶媒分子化合物中の溶媒分子に熱エネルギーとして移動し、その結果、溶媒分子の運動が高まり、分子化合物が解離し、ゲルネットワークが崩壊すると結論づけることができた。尚、この現象は、ファイバーネットワーク型の物理ゲルでおこることも明らかとなった。この光照射ゾル化現象は、新規の光応答性現象として有用であることを示すことができた。(2)ポリマー・溶媒分子化合物の生成によって形成される物理ゲルのモルフォロジーと安定性を調べるために、s-PS、s-PTBS、isotacticPSの物理ゲルの溶媒の種類を変化させて系統的に調査し、ゲルの温度-濃度相図を求め、分子化合物中のモノマー単位と溶媒分子の比率を明らかにした。この結果、(i)結晶化速度と(ii)溶媒と側鎖フェニル基の相溶性によって、ゲル中のポリマー鎖のモルフォロジーがファイバーネットワーク型か球晶型に決まることを系統的に示すことができた。さらに、s-PSデルタ型結晶の制御をポリマー・溶媒分子化合物の観点から明確にすることを目指し、(3)ゲスト分子を包接するs-PSデルタ型結晶がフィルム全体に高次に配向する条件について考察し、成功した。この結果、ゲスト分子をフィルム中に高次に規則的に配列し、新機能を発現させうることを明確にすることができた。ポリマー・溶媒分子化合物の安定性・配向性に着目し、以下の成果を上げた。(1)光照射による物理ゲルの刻印現象の解明と応用化について調べ、シンジオタクチック(s-)およびイソタクチック(i-)ポリスチレン(PS)の物理ゲルにおいて、側鎖フェニル基が吸収した照射光エネルギーが、無輻射失活の際にポリマー・溶媒分子化合物中の溶媒分子に熱エネルギーとして移動し、その結果、溶媒分子の運動が高まり、分子化合物が解離し、ゲルネットワークが崩壊するということを定量的に確認した。(2)ポリマー・溶媒分子化合物の形成によってゲルを形成する物理ゲルの場合は、超音波照射によって、ゲル融解温度以下の発熱しかなくても、ゲルが崩壊しシャーベット状になること、この状態で冷却すると再びゲル化することを確認した。こうした結果は、s-PS・i-PSのポリマー・溶媒分子化合物の特性を調べる上で重要な情報となった。(3)様々なポリマー・溶媒分子化合物の安定性を明らかにし、系統的な情報を得るために、香料分子として知られるシトラールやリモネンなどのs-PSゲルの温度-濃度相図を求め、分子化合物中のスチレン単位と溶媒分子の比率を明らかにした。さらに、s-PSデルタ型結晶の制御をポリマー・溶媒分子化合物の観点から明確にすることを目指し、(4)ナフタレン誘導体をゲストとして包接するs-PSデルタ型結晶フィルムを作製し、延伸による結晶配向性の制御を試み、フィルムのセット角度を励起偏光に対して回転させ、ゲスト分子の偏光蛍光強度変化を調べ、デルタ結晶がフィルム全体にわたって高次に配向し、その結晶中に包接されたゲスト分子自体がフィルム中に高次に配向するフィルム作製を明確にした。この測定法から、ゲストの分子軸を三次元的に確定することにも成功した。

以上の結果は、ゲスト分子による新機能実現の礎となるものと期待される。Syndiotactic(s-)polystyrene(PS)の誘導体である新物質s-poly(p-tert-butylstyrene)(s-PTBS)のポリマー、溶媒分子化合物についても調べることでs-PSのゲル、包接結晶の形成過程および形成の要因を探った。主な成果は以下の通りである。(1)s-PTBSの物理ゲルも光照射で刻印が生じることを明らかにし,刻印現象が,側鎖に光吸収基をもつ立体規則性ポリマーの物理ゲルに共通であることを確認した。側鎖基が吸収した照射光エネルギーが,無輻射失活の際にポリマー、溶媒分子化合物中の溶媒分子に熱エネルギーとして移動し,その結果,溶媒分子の運動が高まり,分子化合物が解離し,ゲルネットワークが崩壊すると結論づけることができた。尚,この現象は,ファイバーネットワーク型の物理ゲルでおこることも明らかとなった。この光照射ゾル化現象は,新規の光応答性現象として有用であることを示すことができた。(2)ポリマー、溶媒分子化合物の生成によって形成される物理ゲルのモルフォロジーと安定性を調べるために,s-PS,s-PTBS,isotacticPSの物理ゲルの溶媒の種類を変化させて系統的に調査し,ゲルの温度-濃度相図を求め,分子化合物中のモノマー単位と溶媒分子の比率を明らかにした。この結果,(i)結晶化速度と(ii)溶媒と側鎖フェニル基の相溶性によって,ゲル中のポリマー鎖のモルフォロジーがファイバーネットワーク型か球晶型に決まることを系統的に示すことができた。さらに,s-PSデルタ型結晶の制御をポリマー、溶媒分子化合物の観点から明確にすることを目指し,(3)ゲスト分子を包接するs-PSデルタ型結晶がフィルム全体に高次に配向する条件について考察し,成功した。この結果,ゲスト分子をフィルム中に高次に規則的に配列し,新機能を発現させうることを明確にすることができた。
白血病細胞株におけるレスベラトロールの抗癌作用の解明

研究テーマに関して平成24年度第74回日本血液学会総会においてポスター発表して、専門家と討論を行なった。現在までにヒト白血病細胞株K562においてレスベラトロールにより酸性スフィンゴミエリナーゼ(ASmase)の活性、mRNAの発現が増強する事、其の結果として細胞内セラミドが蓄積し、細胞死が誘導される事を明らかとした。ASMAseのプロモーター解析ではレスベラトロール処理によりおそらく細胞機能の全体的な低下から発現調節に関与する部位の同定が困難である事が繰り返し実験により明らかとなった。其のため以降はレスベラトロール処理により増強あるいは活性化するシグナル伝達系ならびに転写因子の同定を精力的に行った。結果、JNK経路の活性化、転写因子としてはFOXO3a, ATF3, EGR1, EGR3等の活性化ないし増強が明らかとなった。現在はそれらの発現ベクターとASMaseプロモーターベクターの共発現の系でプロモーター活性の増強の有無を検索している。
酸化ストレス防御因子・SOD2の歯周組織における機能解析

SODは酸化ストレス防御因子として働いている。我々はDMP1 Cre TgマウスとSOD2 floxマウスを交配し、組織特異的SOD2欠損マウスを作製した。作製されたマウスの歯周組織においてセメント質肥大が生じていた。また、セメント芽細胞にSOD2を過剰発現させると、増殖には影響を与えなかったが、セメント芽細胞の分化マーカーであるDMP1, CP23の遺伝子発現を有意に減少させた。一方、SOD2ノックダウンでは、細胞増殖が有意に亢進し、DMP1, CP23遺伝子発現は有意に上昇していた。以上の結果より、酸化ストレス防御因子SOD2はセメント芽細胞の増殖・分化を抑制している可能性が示唆された。SOD(superoxides dismutase)は酸化ストレスによって生じるROS(reactive oxygen species)の起点物質であるスーパーオキサイドを過酸化水素と酸素に変換する酵素で、酸化ストレス防御因子として働く。近年、歯周病に罹患した歯周組織において酸化ストレスが生じていることが報告されているが、SODの歯周組織における役割については不明な点が多い。歯周組織における酸化ストレス防御因子・SOD2の役割を明らかにするために、DMP1cre-SOD2欠損マウスの解析を行った。DMP1cre-SOD2欠損マウスはDMP1 creトランスジェニックマウス(Lu Y et al., J Dent Res 2007)とSOD2 floxマウスを交配することにより、作成した。8週齢のDMP1cre-SOD2欠損マウスにおいて、セメント質肥大の表現型を確認することができたので、その表現型の出現時期を確認するために、さらに若い週齢のマウスを用いて、解析を行った。3次元マイクロCTを用いて、セメント質・歯槽骨の表現型について精査した結果、野生型マウスと比較して、有意な差・違いを見出すことができなかった。また、切片を作成し、HE染色した標本にて、セメント質・歯根膜・歯槽骨の構造について精査した。1,2週齢のDMP1cre-SOD2欠損マウスと野生型マウスの間に有意な差は見られなかった。4週齢のDMP1cre-SOD2欠損マウスでは野生型に比較して、セメント質がやや肥厚する傾向が観察された。今後、12週齢、16週齢のDMP1cre-SOD2欠損マウスについても、セメント質肥大の表現型の確認を行っていく予定である。本研究の目的は、歯周組織におけるSOD2の機能を明らかにすることである。特に、セメント質におけるSOD2の機能を探索するために、DMP-1 CreトランスジェニックマウスとSOD2 floxマウスを交配することにより、セメント質特異的にSOD2が欠損したマウス(DMP1-Cre-SOD2欠損マウス)を作成した。8週齢のDMP1-Cre-SOD2欠損マウスと野生型マウスの下顎第一大臼歯周囲の歯周組織について、組織切片にて解析を行った。組織切片は近心根、遠心根周囲の連続切片を作成し、HE染色を行い、歯周組織の形態、特に歯根周囲のセメント質の形態について評価を行った。DMP1-Cre-SOD2欠損マウス、野生型マウス、それぞれ8匹ずつ、解析を行ったが、マウスのセメント質はヒトのセメント質とは異なり、根尖部付近で強く肥厚していることがわかった。また、DMP1-Cre-SOD2欠損マウスと野生型マウスの間にセメント質の厚みに有意な差がみられ、DMP1-Cre-SOD2欠損マウスのセメント質の方が厚く肥大していることが明らかになった。SOD (superoxides dismutase)は酸化ストレスによって生じるROS (reactive oxygen species)の起点物質であるスーパーオキサイドを過酸化水素と酸素に変換する酵素で、酸化ストレス防御因子として働く。昨年度までの研究により、4週齢のDMP1cre-SOD2欠損マウスのセメント質において野生型に比較して、セメント質の肥厚が観察され、セメント質形成にSOD2が関与している可能性が示唆された。セメント芽細胞の増殖・分化におけるSOD2の役割を明らかにするために、セメント芽細胞株(ヒト)であるHCEMにSOD2 overexpression(過剰発現)を行い、MTT assayとセメント芽細胞分化マーカーであるDMP1, CP23, PHEX遺伝子発現をreal-time PCR法にて検証した。SOD2の過剰発現はセメント芽細胞の増殖には影響を与えなかったが、DMP1, CP23の発現を有意に減少させた。次に、SOD2 siRNAを用いて、HCEMにおけるSOD2発現をノックダウンし、同様にMTT assay並びにセメント芽細胞マーカー遺伝子の発現を検証した。MTT assayにおいてSOD2ノックダウン群はコントロール群に比較して、HCEMの増殖が有意に亢進した。さらに、SOD2過剰発現において発現減少が観察されたDMP1, CP23の遺伝子発現はコントロール群に比較して、有意に上昇した。セメント芽細胞マーカー遺伝子発現において同様の結果が、マウスセメント芽細胞株OCCM