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日本及びアジアにおける環境的に持続可能な交通の便益評価、目標、政策に関する研究

本年度はアジアにおけるモータリゼーション進展の動向やその特徴をデータにより客観的に把握したうえで、上海市を重点的な対象として持続可能な都市交通に向けた政策に関する調査を行った。またアジア諸都市における持続可能な交通に向けた取り組みを支援するための手法として、CDM(クリーン開発メカニズム)の活用可能性を検討した。さらに現代世代にとっても重要な交通の持続可能性の課題である安全対策の評価に「安全会計」の手法を採り入れるための検討を行った。自動車交通の外部費用推計の将来的な発展方向となり得る道路景観やスプロール化の費用等についても基礎的検討を行った。アジアにおけるモータリガーションは、非常に急激であることや自動二輪車の大量普及といった特徴がみられる。低公害車の普及促進などにおいて先進的な取り組みが散見されるほか、上海市やシンガポールではオークションの活用による自動車保有管理政策が実施されている。上海市は差別価格・封印オークションであるのに対し、シンガポールは均一価格オークションであり、封印から公開オークションへ移行したといった差異がある。上海市では第十一次五ヶ年計画に対応した都市交通計画の全体像が明らかになってきた。国レベルでも自動車燃費規制が実施されるなど交通環境政策の進展がみられるが、上海市ではロードプライシングの実現可能性は低くなってきており、LRTなどの導入も否定的である。交通分野におけるCDMは世界的にはBRT等の導入や燃料転換などで承認される事例が出てきており、その他にも公共交通輸送力増強プロジェクトなどが考えられる。「安全会計」については、その概念や基本的手法を構築したうえで具体的な導入に向けての課題を検討した。公共交通の安全性を念頭に検討を進めたが、航空、医療、発電所、さらには改正消費生活用製品安全法の対象となるような各種消費者向け商品やサービスに適用が可能である。自動車交通を原因とする環境問題や事故の問題が世界的に深刻であることを背景に、環境、経済、社会の三側面から、「持続可能な交通」の概念や政策の検討が進められている。本研究の目的は持続可能な交通の便益評価、目標設定、政策に関する検討を行うことであるが、本年度は特に、発展著しい上海市における総合交通政策の実態把握に重点を置いた。そのほか、大気汚染対策の便益評価の準備、交通のセキュリティの観点から女性専用車両のあり方に関する検討などを行った。上海市の交通政策調査についてはあらかじめ文献調査を実施したうえで、上海社会科学院、上海市発展和改革委員会、上海城市交通管理局、上海市城市総合交通計画研究所、上海国際商品拍賣有限公司、上海国際汽車城産業発展有限公司にてヒアリング調査を実施した。詳細は別途発表する予定であるが特徴的な点として、マイカーのナンバープレートの発行枚数を管理したうえで入札を実施してきたこと、2004年より入札制を公用車に拡大したこと、2007年以降に混雑料金(ロードプライシング)の実施を計画していること等が挙げられる。また都市鉄道や高速道路の建設も急速に進められている。20%の道路に70%の自動車が集中することにより渋滞問題が生じているものの、北京などと比較するとモータリゼーションの弊害を制御できているといえる。大気汚染対策の便益評価の準備については、欧米における研究・対策動向の把握に努めた。わが国で必ずしも重要性が十分に認識されていないオゾンが主要テーマとなってきている。女性専用車両のあり方に関しては、試行段階から普及段階へと進む中で踏まえるべき課題を整理した。本年度は当初計画によれば大気汚染に重点を置くことにしていた。しかし4月25日にJR西日本福知山線で107名が死亡する列車脱線事故が発生、JR西日本の安全に対する姿勢が厳しい批判を浴びることとなった。交通によるこうした悲惨な事故を防止する社会的なしくみづくりは本研究の中でも取り組むべきテーマである。そこで研究の優先順位を一部変更し、環境会計や防災会計を援用した新しい概念である「安全会計」(事業活動における安全性向上のためのコストと効果とをできる限り定量的に測定し伝達するしくみであり、内部機能と外部機能を有する)を具体的に提案するための研究に重点を置いた。大気汚染については、欧米における議論とVSLの標準的な値の把握に努めた。EUにおける推奨値(環境汚染によるもの)は〓100万(〓65万〓250万)とされている。また死亡リスク削減便益の指標としてVSLよりむしろVSLYを用いるべきだとするSunsteinらの主張は必ずしも優勢ではない。汚染への曝露と被害との関係については、米国の疫学調査(ハーバード6都市研究)における新たな知見(大気汚染改善による死亡率削減)を確認した。また参画する機会を得た「道路事業における外部効果の計測手法に関する研究会」における議論と並行して、騒音、地球環境(CO2)、災害時の代替路確保の3点について、道路整備便益の金銭表現に関する検討を行った。このうちCO2排出削減便益は、被害費用アプローチに基づくべきこと、貨幣評価原単位についてはTolらのレヴューに基づき$43/t-Cを中位とするさほど広くない区間に収まると考えてよいことなどを結論として得た。昨年度から継続している上海市の都市交通政策調査については、道路料金制度の創設以来の展開などを追った。新たに第11次五カ年計画に対応した動きもみられる。

さらに現代世代にとっても重要な交通の持続可能性の課題である安全対策の評価に「安全会計」の手法を採り入れるための検討を行った。自動車交通の外部費用推計の将来的な発展方向となり得る道路景観やスプロール化の費用等についても基礎的検討を行った。アジアにおけるモータリガーションは、非常に急激であることや自動二輪車の大量普及といった特徴がみられる。低公害車の普及促進などにおいて先進的な取り組みが散見されるほか、上海市やシンガポールではオークションの活用による自動車保有管理政策が実施されている。上海市は差別価格・封印オークションであるのに対し、シンガポールは均一価格オークションであり、封印から公開オークションへ移行したといった差異がある。上海市では第十一次五ヶ年計画に対応した都市交通計画の全体像が明らかになってきた。国レベルでも自動車燃費規制が実施されるなど交通環境政策の進展がみられるが、上海市ではロードプライシングの実現可能性は低くなってきており、LRTなどの導入も否定的である。交通分野におけるCDMは世界的にはBRT等の導入や燃料転換などで承認される事例が出てきており、その他にも公共交通輸送力増強プロジェクトなどが考えられる。「安全会計」については、その概念や基本的手法を構築したうえで具体的な導入に向けての課題を検討した。公共交通の安全性を念頭に検討を進めたが、航空、医療、発電所、さらには改正消費生活用製品安全法の対象となるような各種消費者向け商品やサービスに適用が可能である。
組織傷害により誘導される生体ストレス因子の同定とその制御機構の解明

ダメージを受けた個体では、その情報を伝えるdanger signalが正常細胞へ伝播され、生体防御機構を活性化するという概念が確立されたが、どのようなdanger signalが、個体や組織に対してどのような影響を与えているのかは未だ不明である。これまでの研究成果から、損傷後の生存には腸におけるカスパーゼの活性化が必要であること、表皮の損傷後30分以内に腸のEC(吸収細胞)においてカスパーゼの活性化が認められ、ECが細胞死を引き起こすことを見出した。また、dpf-1変異体では損傷後の体液中に致死性誘導因子が存在することを示し、野生型とdpf-1変異体において損傷を与えた場合と与えていない場合の体液のプロテオミクス解析、メタボロミクス解析を行った。本年度はまず、電子顕微鏡観察により、dpf-1変異体の腸を取り巻く筋肉細胞やECMに以上があることを示した。また、野生型の腸におけるカスパーゼの活性化ECが腸管内腔側に突出し、核膜の構造が不明瞭になる様子が観察され、損傷後に腸細胞が脱落する様子をより詳細に解析した。さらに、dpf-1変異体で腸のECの入れ替わりに異常があることを示すため、一過的にECのみにプローブを発現させたハエを6日後に解剖することにより、プローブを発現した細胞がどの程度入れ替わったかを調べる実験を行った。その結果、野生型では6日間で40%程度のECが入れ替わったのに対し、dpf-1変異体では入れ替わったECは10%以下であった。このECの入れ替わりの阻害が損傷後の生存にどのように影響するかを検証するため、ISC(腸幹細胞)の細胞増殖を抑制し、新たなECの産生が抑制されたショウジョウバエを用いて表皮の損傷後の生存率を調べる実験を行ったところ、生存率の低下が認められた。さらに、プロテオミクス解析で得た致死性誘導因子の候補分子の一つ、カテプシン様タンパク質がdpf-1の損傷後の生存率の低下に寄与している可能性を示すデータを得た。当始の研究計画では、ショウジョウバエの体液性免疫の主要組織である脂肪体の関与を予想し、体液のプロテオミクス解析で、損傷後のdpf-1変異体体液中に存在する致死性因子の同定を行う計画であった。しかし、傷害後の主要応答組織が腸であったことから、致死性因子の同定のみならず、腸におけるカスパーゼ抑制の影響を詳細に解析することができ、カスパーゼが腸細胞の入れ替わりに与える影響や、損傷部から腸までのシグナル伝達の仕組みなどについても明らかにでき、多くの新規の知見を得た。プロテオミクス解析で得た致死性誘導因子の候補分子の一つ、カテプシン様タンパク質がdpf-1の損傷後の生存率の低下に寄与している可能性を示すデータを得た。この遺伝子については、遺伝子配列から「カテプシン様プロテアーゼ活性をもつ」と予想されているが、これまでにほとんど研究が行われていない。今後、この遺伝子についてdpf-1変異体の示す表現型への関与や、カテプシン様プロテアーゼ活性の測定、また、タンパク質の発現部位、時間を詳細に調べることにより、カスパーゼが関与する傷害に対する生体防御機構を分子レベルで解明することが期待される。近年、ダメージを受けた個体では、その情報を伝える「danger signal」が正常細胞へ伝播され、生体防御機構を活性化するという概念が確立されたが、どのようなdanger signalが、個体や組織に対してどのような影響を与え、いかに制御されているのかは未だ不明である。これまでに本研究では、カスパーゼの活性化因子露刀dapaf-1変異体ショウジョウバエが損傷後に個体死を引き起こすことに注目し、損傷後の生存にはカスパーゼ活性が必要であること、損傷後のdapaf-1変異体体液中には、野生型ショウジョウバエに対しても致死を誘導する生体ストレス因子が含まれることを見いだした。また、損傷後のカスパーゼの活性化が腸で必要であり、その活性化は損傷30分以内にみられることをFRET型のカスパーゼ活性検出プローブSCAT3を用いて示した。さらに、変異体体液中の生体ストレス因子とその産生経路を同定可能なスクリーニングシステムを構築した。以上の結果は、カスパーゼ活性化因子dapaf-1やカスパーゼが、損傷による生体ストレスを回避するシグナルカスケードに関与することを示唆する結果であり、今後、損傷を受けたdapaf-1変異体の体液中に存在する生体ストレス誘導因子を明らかにすることにより、カスパーゼ経路の関与する新たな組織傷害性生体ストレス防御機構の分子基盤を解明することが期待できる。本研究の成果は「第82回日本生化学会大会(口頭発表)」をはじめとした複数の学会・研究会で発表した。これまでの研究成果から、損傷後の生存には腸におけるカスパーゼの活性化が必要であること、dapaf-1変異体では損傷後の体液中に致死性誘導因子が存在することを示し、野生型とdapaf-1変異体において損傷を与えた場合と与えていない場合の体液のプロテオミクス解析、メタボロミクス解析を行った。候補として同定された因子は現在、解析中である。

本年度はまず、腸におけるカスパーゼの活性化を活性化カスパーゼ検出プローブmCD8::PARP::Venusを用いて検出し、腸を構成する細胞(ISC、EB、EE、EC)のうち、EC細胞(吸収細胞)において損傷後30分以内にカスパーゼの活性化が見られることを示した。このカスパーゼが活性化したEC細胞の多くは腸管の内腔側に位置したことから、細胞死を起こしていると考えられる。さらに、発生期からの長期のカスパーゼ抑制がdapaf-1変異体の損傷後致死性を誘導することを示し、dapaf-1変異体の成虫は野生型と同等な寿命・行動を示すが、腸の恒常的な細胞の入れ替わりや構造に異常があることを示唆するデータを得た。一方、損傷時には損傷部位においてUpd3の発現がみられ、JAK/STAT経路の活性化などの応答を誘導することがこれまでに報告されている。損傷時の野生型において損傷部位周辺でUpd3が発現することを確認し、さらに、野生型、dapaf-1変異体のいずれの腸においても損傷後にUpd3が発現することを示した。ダメージを受けた個体では、その情報を伝えるdanger signalが正常細胞へ伝播され、生体防御機構を活性化するという概念が確立されたが、どのようなdanger signalが、個体や組織に対してどのような影響を与えているのかは未だ不明である。これまでの研究成果から、損傷後の生存には腸におけるカスパーゼの活性化が必要であること、表皮の損傷後30分以内に腸のEC(吸収細胞)においてカスパーゼの活性化が認められ、ECが細胞死を引き起こすことを見出した。また、dpf-1変異体では損傷後の体液中に致死性誘導因子が存在することを示し、野生型とdpf-1変異体において損傷を与えた場合と与えていない場合の体液のプロテオミクス解析、メタボロミクス解析を行った。本年度はまず、電子顕微鏡観察により、dpf-1変異体の腸を取り巻く筋肉細胞やECMに以上があることを示した。また、野生型の腸におけるカスパーゼの活性化ECが腸管内腔側に突出し、核膜の構造が不明瞭になる様子が観察され、損傷後に腸細胞が脱落する様子をより詳細に解析した。さらに、dpf-1変異体で腸のECの入れ替わりに異常があることを示すため、一過的にECのみにプローブを発現させたハエを6日後に解剖することにより、プローブを発現した細胞がどの程度入れ替わったかを調べる実験を行った。その結果、野生型では6日間で40%程度のECが入れ替わったのに対し、dpf-1変異体では入れ替わったECは10%以下であった。このECの入れ替わりの阻害が損傷後の生存にどのように影響するかを検証するため、ISC(腸幹細胞)の細胞増殖を抑制し、新たなECの産生が抑制されたショウジョウバエを用いて表皮の損傷後の生存率を調べる実験を行ったところ、生存率の低下が認められた。さらに、プロテオミクス解析で得た致死性誘導因子の候補分子の一つ、カテプシン様タンパク質がdpf-1の損傷後の生存率の低下に寄与している可能性を示すデータを得た。当始の研究計画では、ショウジョウバエの体液性免疫の主要組織である脂肪体の関与を予想し、体液のプロテオミクス解析で、損傷後のdpf-1変異体体液中に存在する致死性因子の同定を行う計画であった。
豪雨の力学的予測のための初期値解析と予測信頼性の評価に関する研究

集中豪雨を数値モデルで予測するため、大気の3次元的な状態を観測データを用いて精度良く解析する研究、および予測の信頼性を定量的に見積もる手法の研究を行った。非定時の観測データを同化する高解像度4次元変分法の開発、GPSデータ、マイクロ波放射計データ等の同化実験を行い、豪雨の予測が改善できることを示した。アンサンブル予報の手法をメソ現象の短時間予測に適用し、予報誤差を定量的に見積もる手法を示した。本研究では、集中豪雨など局地的な激しい気象現象を力学的に予測するため、大気状態を観測データを用いて定量的に解析するための研究を行う。また、アンサンブル予報の手法をメソ現象の短時間予測に適用する手法を研究し、数値モデルの予測結果の信頼度を定量的に見積もることを試みる。平成17年度は、以下の項目について研究を行った。(1)非静力学モデルの初期値のための変分法解析手法の研究水平解像度2kmと5km,予報時間間隔6時間と1時間で,予報誤差の統計的性質を調査し、豪雨予測を目的とする高分解能非静力学モデルのための4次元変分法の背景誤差の設定を行った。1999年の練馬豪雨の事例について同化予報実験を行い、観測された深い対流がモデルで再現されることを確認した。(2)リモートセンシングデータ、メソスケール観測データ同化手法の研究ドップラーレーダの高仰角の動径風データ、ウィンドプロファイラーの屈折率データ、国土地理院GPS観測網による可降水量データ、CHAMP衛星屈折率データ、衛星搭載マイクロ波放射計データなどについて、精度検証を行うとともに変分法観測演算子を開発し、降水予報へのインパクトテストを行い、一部のデータについて降水予報の改善を確認できた。(3)メソアンサンブル手法の研究全球週間アンサンブル予報の10km非静力学メソモデルによるダウンスケーリング実験、メソモデルにおける初期値誤差成長の仕方と境界条件の影響調査、4次元変分法アジョイントモデルを用いた特異ベクトルの算出などを行った。(4)アンサンブルカルマンフィルターについての基礎調査衛星搭載マイクロ波放射計データを非静力雲解像モデルへ同化するためのアンサンブルカルマンフィルター法の開発、局所アンサンブル変換カルマンフィルターを用いた全球実観測データ同化実験などを行った。(1)非静力学モデルのための初期値解析手法の改良として、水蒸気・雲水・雲氷の摂動を考慮した接線形・随伴モデルを開発し、雲解像度非静力学4次元変分法への雲物理過程の導入を行った。またプログラムコードの最適化として、並列化を進めた。(2)リモートセンシングデータ同化手法の開発として、雲解像度非静力学4次元変分法でモデル出力から計算したレーダー反射強度を同化する実験を行い、観測として与えたデータが再現されることを確認した。CHAMP衛星のGPS掩蔽データの特徴を調べるとともに、屈折率の鉛直相関や視線全体を考慮したノンローカル観測演算子を開発し、2004年7月の事例について同化実験を行い、観測に近い降水系が再現できた。(3)非静力学4次元変分法を用いた豪雨事例についての実データ同化実験として、1999年7月の練馬豪雨の事例に対してレーダー反射強度を雲解像度4次元変分法で同化するテストを行った。評価関数の収束性が悪く最小値探索法について課題を残した。特別観測データを用いた予測可能性実験として、全球特異ベクトル感度解析に基づく台風事例のドロップゾンデ観測データのインパクト実験を行い、高感度域の観測データが予報により大きなインパクトをもつことを確認した。(4)非静力学メソ4次元変分法のアジョイントモデルを用いて特異ベクトルを算出し、アンサンブル予報のテストを行った。また全球ターゲット特異ベクトルを用いたアンサンブル実験とBGM法の基礎開発を行った。(5)アンサンブルカルマンフィルターの開発として、非静力学メソモデルのアンサンブル予報に基づいて衛星マイクロ波放射計データ地上降水強度を平方根フィルターによって同化する実験を行い、予報精度が向上することを確認した。また非静力学メソモデルによる局所アンサンブル変換カルマンフィルタの開発を行い、予報スプレッドの空間分布の確認を行った。前年度までの成果をもとに、変分法初期値解析手法の高度化、リモートセンシング観測データ同化手法の研究、メソアンサンブル解析予報手法の構築、アンサンブルカルマンフィルターの研究を進めた。1.変分法初期値解析手法の高度化として、レーダー反射強度データを同化するため、制御変数と観測演算子について検討を行った。2005年9月の首都圏豪雨事例について、雲解像度4次元変分法による同化実験を行い、反射強度と降水強度の双方で、観測データとよく一致する結果を得た。また4次元変分法の評価関数最適化アルゴリズムとして、Bundl法の検討を行った。2.リモートセンシングデータ同化手法の研究として、i)Gpsデータ、ii)マイクロ波放射計データ、の同化手法の検討を行った。またiii)ウインドプロファイラ屈折率データやドップラーレーダーデータから水蒸気量を推定する手法の検討を行った。

静止衛星搭載マイクロ波放射計データからの降水情報の利用のため、冬季日本海上を対象とする雲解像モデルの降水物質の解像度依存性やアンサンブル予報誤差の擾乱依存性について調べた。3.メソアンサンブル解析予報手法の構築のため、全球ターゲット特異ベクトル法、メソ特異ベクトル法、メソBGM法による初期値摂動手法を構築し、日本域や北京域を対象とする非静力学モデルによるアンサンブル予報実験を行い、単独予報に対して降水予測精度が向上することを確認するとともに、各手法の比較を行った。4.アンサンブルカルマンフィルターの研究として、順圧大気大循環モデルを用いた拡張カルフィルタとアンサンプルカルマンフィルターの比較実験を行った。非静力学モデルを用いたアンサンブルカルマンフィルターによる衛星マイクロ波放射計データの同化、局所アンサンブル変換カルマンフィルタによる実データ同化実験に着手した。前年度までの成果をもとに、(1)変分法初期値解析手法の高度化、(2)リモートセンシング観測データ同化手法の研究、(3)メソアンサンブル予測手法の構築、(4)アンサンブルカルマンフィルタの研究を進め、集中豪雨力学的予測についての実証試験を行った。(1)2005年9月の首都圏豪雨事例について、雲解像度4次元変分法に暖かい雨の雲物理過程を導入してレーダー反射強度を同化する実験を行うとともに、インクリメンタル法のテストを行った。また雲解像モデルのアンサンブル予報を用いた変分法的同化手法(最尤アンサンブルフィルタ)のプログラムを作成した。(2)地上GPS視線遅延量同化手法の改良、GPS掩蔽データバイアスの評価を行った。マイクロ波放射計データの同化として、非球形の固体降水粒子について放射計輝度温度の観測演算子を開発した。2008年7月の北陸・近畿の豪雨についてGPSデータの4次元変分法同化により予報が大きく向上することを確認した。(3)WWRP北京オリンピック予報実証研究開発プロジェクトに参加し、北京域を対象とする15kmメソアンサンブル予報の準リアルタイム実験を行った。実験に先立ち、特異ベクトル法、BGM法、アンサンブルカルマンフィルタなど各種初期値摂動手法を開発し、摂動手法としてのパフォーマンスを調査した。また境界値摂動手法を開発し、アンサンブルスプレッドやアンサンブル平均が向上することを確認した。日本域対象とするメソアンサンブル予報実験を行い、降水予測精度が調査するとともに、特異ベクトル法に基づく感度解析を行った。(4)局所アンサンブル変換カルマンフィルタでGPS可降水量を同化する実データ同化実験を行い、2008年7月の北陸・近畿の豪雨や8月の岡崎豪雨の事例で良い結果を得た。また正20面体全球非静力学モデルNICAMの局所アンサンブル変換カルマンフィルタを開発した。
クロマチンダイナミクスから捉える卵子インプリンティング型X染色体不活化機構の解明

哺乳類の2つあるX染色体では遺伝子発現量の補正機構が働き、片方のX染色体が抑制される。X染色体不活性化といわれるこの現象は受精直後からみられ、正常な胎盤及び胚の発育には必須であり、その乱れは習慣性流産、原発性卵巣機能不全(POI)や女性悪性腫瘍などとの関連性が報告されている。X染色体不活化は胚盤胞期までに確立されるため、卵子発生過程のX染色体不活化制御機構解明することは発生学のみならず医・薬学応用への展開も大いに期待される。これまで着床前期胚(XX)発生において、卵子由来Xistはその発現制御領域(cis領域)のヒストンH3の9番目リジンのメチル化(H3K9me3)により発現が抑制されていることを見出した。卵子成熟過程でのH3K9me3修飾をembryo-ChIP法で解析した結果、未熟卵と成熟卵でH3K9me3修飾に有意な差は認めず、未熟卵期ですでにH3K9me3が付加されていた。X染色体上のXistとRnf12遺伝子をそれぞれ可視化可能なモデルでDNA-FISH解析から卵子成熟期にクロマチンの凝集と受精後の着床前期胚発生期に脱凝集がおこり、X染色体不活化に関与していることを見いだした。このクロマチン凝集で母型Xist遺伝子の発現が抑制され、受精後の脱凝縮とXist遺伝子発現促進が関連することを見いだした。これには、多能性関連因子であるOct4遺伝子の発現も関連することから、雌性初期胚発生過程ではクロマチンダイナミズムのもと全能性獲得とX染色体の不活化が関連することを見いだした。本研究では、X染色体不活化を担う責任遺伝子(Xist)の制御機構と一つの染色体が不活化するというクロマチンのダイナミクスに着目し、卵子成熟過程特異的おこるX染色体クロマチン動態を明らかにする挑戦的研究を行う。今年度は、実験動物マウスの卵子成熟段階にX染色体不活化制御のマスター遺伝子であるXist遺伝子の発現制御領域を選定し、H3K9me3抗体を用いてembryo-ChIP法を行うことで、卵子成熟過程でのXist遺伝子抑制ヒストンの修飾動態を検証した。加えて、初期受精卵が全能性を獲得する機序に重要な働きである因子の抽出及び検証の系として、マウス初期胚における多能性遺伝子Oct4のタンパク質レベルでの発現分布局在を詳細に明らかにした。研究基盤となるマウス胚に対する解析系を構築できた。全能性獲得を検証する抗体に対して、生物学的な検証を行い、OCT4遺伝子の発現動態を明らかにすることができた。基盤となる成果を国際誌に報告することが出来た。卵子成熟過程でH3K9me3が卵子成熟過程で付加される修飾かembryo-ChIP法で解析した。Xist遺伝子領域のmajor promoter、minor promoterやA repeat領域を含めた19箇所を選定し未熟卵と成熟卵で比較したところH3K9me3に有意な差は認めず、未熟卵期ですでにH3K9me3が付加されていた。想定される制御機構として、始原生殖細胞期の段階で化学的修飾が行われるか、あるいはさらに核クロマチンレベルでエピジェネティックな付加が行われるかと仮定した。三次元蛍光免疫染色-FISH(IF-FISH)法により解析した結果、卵子成熟過程でXist領域のクロマチンが凝集することを確認した。クロマチンのダイナミズムが胚盤胞期までの発生過程で全能性獲得とどう関連するのか解明していく。申請者らが開発した三次元蛍光免疫染色-FISH法が卵子1個レベルでおきる核クロマチンのダイナミズム捉えられることを実証できた。

X染色体不活性化といわれるこの現象は受精直後からみられ、正常な胎盤及び胚の発育には必須であり、その乱れは習慣性流産、原発性卵巣機能不全(POI)や女性悪性腫瘍などとの関連性が報告されている。X染色体不活化は胚盤胞期までに確立されるため、卵子発生過程のX染色体不活化制御機構解明することは発生学のみならず医・薬学応用への展開も大いに期待される。これまで着床前期胚(XX)発生において、卵子由来Xistはその発現制御領域(cis領域)のヒストンH3の9番目リジンのメチル化(H3K9me3)により発現が抑制されていることを見出した。卵子成熟過程でのH3K9me3修飾をembryo-ChIP法で解析した結果、未熟卵と成熟卵でH3K9me3修飾に有意な差は認めず、未熟卵期ですでにH3K9me3が付加されていた。X染色体上のXistとRnf12遺伝子をそれぞれ可視化可能なモデルでDNA-FISH解析から卵子成熟期にクロマチンの凝集と受精後の着床前期胚発生期に脱凝集がおこり、X染色体不活化に関与していることを見いだした。このクロマチン凝集で母型Xist遺伝子の発現が抑制され、受精後の脱凝縮とXist遺伝子発現促進が関連することを見いだした。これには、多能性関連因子であるOct4遺伝子の発現も関連することから、雌性初期胚発生過程ではクロマチンダイナミズムのもと全能性獲得とX染色体の不活化が関連することを見いだした。本研究目的の達成には、標的となる転写因子の機能に関与する転写因子が数種あることがわかっている。発現動態および有機的な制御機構は恐らく想定以上に複雑になることが予想される。網羅的かつ標的因子を絞りつつ研究を進めていきたい。卵子成熟過程の初期ですでにXist遺伝子発現制御領域ではH3K9me3の修飾が行われていたが、クロマチン凝集度では大きな相違があった。受精後のX染色体不活化制御にどう関わっていくのか、Xistと関連する遺伝子も対象を広げ解析を進める。試薬の納品が年度内に間に合わなかったため。試薬の納品が年度内に間に合わなかったため、残金が生じた。残金分は、来年度消耗品費として使用する。残金分は消耗品費として使用する。
新たな磁気共鳴撮影法を利用した関節軟骨障害の早期検出、定量的評価法の開発

T1ρ計算画像は、変形性膝関節症による関節軟骨変性を非侵襲的かつ定量的に評価することが可能な診断法である。初期段階の関節軟骨変性の検出に有用な診断法であると考えられる。また、関節軟骨変性の進行度の推測にも有用な診断法であると考えられる。本研究の主目的は、磁気共鳴画像法の一種である、T1ρ強調画像とT1ρ値計算画像を用いて、変形性膝関節症により傷害された関節軟骨内の病変部を検出すること、その進行度を定量的に評価することである。具体的には、従来の画像診断による形態的評価に加え、1)関節軟骨の健常部と病変部を分離し、病変の進行度を定量的に評価できるように、撮影方法と画像結果の解析方法に関して、最適な条件を探求し、改良する。2)我々の提唱する定量的評価法の有用性に関して、変形性膝関節症の患者を対象に施行した、画像所見と人工関節置換術施行時に採取した切除標本と対比し、病理組織学的結果と対比する。3)異なる観察者であろうと、統一した解釈が可能なように、定量的評価法の基準を作成する。この研究結果により非侵襲的かつ簡易な画像検査法として、整形外科医の診療を支援することを目的としている。当該年度において、日常診療の限られた検査時間内(約30分以内)に終了でき、且つ、信頼性のある定量的検査が施行できる最良な画像撮影プロトコールを作成した。また、関節軟骨内の健常部と障害部を判別する為の基準を作成する為、当施設の倫理委員会の基準に応じた十分な説明と同意を取得した患者を対象に、人工膝関節置換術前にT1ρ強調画像とT1ρ値計算画像の撮影を開始した。しかし、当該年度は当研究に賛同し参加して頂けた患者数が、当初予測していたよりも少数であった為、画像所見と手術時に採取した切除標本の対比をするには、統計学的に有用か否かを判断するには不十分と考えた。来年度には症例数が増加すると予測しており、十分な症例数から得られる結果を基にして、画像所見と病理組織学的所見との対比を行い、我々の提唱する定量的評価法を検証する予定である。また、変形性膝関節症により傷害された病変の早期発見への有用性を検証する予定である。当該年度は、画像所見と病理学的所見の解析を中心に行った。前年度に引き続き、当施設の倫理委員会の基準に応じた人工関節置換術施行予定患者を対象として、術前にT1ρ強調画像とT1値計算画像の撮影を行い、定量的評価を施行した。また、手術終了後に取得された、関節軟骨の切除標本の病理組織学的評価を行い、画像所見との対比を行った。病理組織学的には肉眼的評価、顕微鏡学的評価の2通りの方法を用いて、重症度分類を行った。いずれにおいても、T1値計算画像は、関節軟骨障害の早期検出、その重症度の推測に有用性があると考えられた。この研究成果は来年度の学会にて発表し、投稿予定である。
モジュールの構造予測に基づく蛋白質の立体構造予測法の開発

蛋白質の部分構造であるモジュールが,蛋白質全体の構造安定性と折り畳みのメカニズムにどのように寄与しているかを調べるため,バルナーゼを例にとり,切離したモジュール・ペプチドの水溶液中での安定性を,マルチカノニカル分子動力学(MUCA-MD)法を用いて調べた。プログラム開発,及び計算は主に研究室の既存の計算機を用いた。また得られた大量の座標データはDATとDLTに保存した。ポテンシャル関数とパラメータはCHARMM19を使い,溶媒の近似としてGB/SA近似の一種であるACS2を用いた。更に,MUCA-MDの重み決定法としてWangらによって提案された新しいアルゴリズムを採用した。まず,天然構造がNMR実験から明らかとなっているTrp-Cage(20残基)のMUCA-MDを行い,この方法が,モジュールの構造解析に十分な計算速度と精度を持つことを確かめた。解析の結果,バルナーゼの6つのモジュールは,大きく3つのグループに分類できる。1つは,モジュール単独でも,一定の割合で天然構造と同様の2次構造とトポロジーを持つことが出来るM1とM5である。M5は,天然構造と類似(RMSD【approximately equal】2Å)のβ-hairpin構造を4.3%の割合で形成した。M1は,RMSD値(【approximately equal】Å)は大きいが,天然構造におけるα-helixのC末側の半分を形成し,疎水クラスター残基の多くが凝集した構造を少なくとも7%以上形成した。2つ目は,天然2次構造と非天然2次構造が混在するM2,M3である。そのうちM3は,モジユール末端間距離を天然構造の距離に制限することにより,天然2次構造の割合の上昇が観測された。最後は天然2次構造を形成せず,多くの非天然2次構造を形成し々M4,M6である。この様に,各モジュール・ペプチドの採りうる構造は,天然構造との比較において多様である事が明らかとなった。蛋白質の部分構造であるモジュールが,蛋白質全体の構造安定性にどのように寄与しているかを調べるため,切離したモジュールの水溶液中での安定性を,分子動力学法を用いて調べる事,またそれに必要な計算手法を開発する事が本研究の目的である。分子動力学シミュレーションプログラムとして,解析的連続溶媒モデルとレプリカ交換法を組み合わせた新たなプログラムを開発した。解析的連続溶媒モデルを採用する事により,水分子を露に取り扱う場合に比べ大幅に計算コストを減らす事が可能となった。またレプリカ交換法により,10100ナノ秒程度の短いシミュレーション時間で,局所安定構造にとらわれることなく,広い構造空間を探索する事が可能となった。このプログラムの完成によって,モジュールの大多数を占める1030アミノ酸残基のペプチドに対して,現実的な時間で解析に十分な精度の座標データを得ることが可能となった。バルナーゼのモジュール5(M5)である,11残基のペプチドの分子動力学シミュレーションを行なった。その結果,サンプルした構造の7割以上は天然構造と同じ部位が折れ曲り構造をしている事がわかった。またその中の一部の構造は,天然構造に非常に近いβヘアピン構造(α炭素のRMSDで約2Å)をとっている事が分かった。この結果は,バルナーゼのM5が単独でも天然構造に近い構造を頻繁にとることを示しており,モジュールが蛋白質全体の折れ畳み過程においての基本単位である可能性を強く示唆している。
初級日本語学習者を対象とした聴解力評価基準の構築

本研究では、語彙力・文法力が十分でないために従来聴解力の測定が困難であった入門期初級の日本語学習者の聴解力を推測するため、音韻的作動記憶の能力を中心とした認知能力と聴解力・語彙力との関係を縦断的に調査した。その結果、日本在住の学習者では入門期に測定した音韻的作動記憶の能力から6、9カ月後の聴解力を推測できる可能性が示された。さらに以前作成した音韻的作動記憶の能力を測定するための非単語反復課題を改良し、汎用に耐えられるものにできたことも成果として挙げられる。実施計画に基づき、以下の2点を中心に研究を遂行した。1.音韻的作動記憶の測定、2.開発ツールの妥当性検証。1.に関しては、前年度改良した音韻的作動記憶測定ツールを用いて調査を行ったことで、調査の精度を高めることができたといえる。英語を母語(または第二言語)とする入門初級日本語学習者に対して前年度10月から3ヵ月ごとに聴解力、語彙力の調査と併せて実施した。この追跡調査を5月と8月に実施し、最後の調査まで参加した12名の結果について分析を進めているところである。さらに、世界において2番目に日本語学習者が多い中国語を母語とする学習者を対象とした調査を実施するため、台湾の学院で高校1年生にあたる入門初級の学習者54名に対して9月から3ヵ月ごとに調査を実施している。この調査では初回に音韻的作動記憶の能力を測定し、その後12月と3月に聴解力、語彙力の調査を実施して音韻的作動記憶の能力がその後の聴解力、語彙力を予測しうるのかについて検討を行っている。25年6月に最終回となる4回目の調査を実施する予定である。2種類の母語の学習者を調査対象とすることにより、より普遍的な実態が把握でき、また異なる点について比較・分析も可能となる。評価基準も汎用性の高いものとなることが期待できる。これまでの研究成果を、国際大会を含む2つの学会で発表した。発表には多くの有意義なコメントや質問があり、それらを生かして総合的な分析を進めていきたいと考えている。最終年度は、当初の実施計画に基づき、1.音韻的作動記憶と聴解力・語彙力との関連の検証、2.研究成果の公開を中心に研究を行った。1は、台湾の教育機関において前年度9月に開始し、その後3ヵ月ごとに追跡調査を行ってきた調査の一環である。9ヵ月に渡る全4回の調査では、入門期に音韻的作動記憶の能力を測定し、その後は聴解力と語彙力を測定した。その結果、聴解力と語彙力のいずれにおいても、入門期の音韻的作動記憶の能力との間に、学習開始から3・6・9カ月後の全ての調査時において、0.3程度の弱い正の相関がみられた。すなわち弱いながらも安定した関係がみられるといえよう。2に関しては、国際学会の口頭発表、論文執筆、報告書の作成など複数の方法を用いて結果の公開に努めた。研究期間全体を通しての成果は以下の通りである。語彙力や文法力の蓄積が少ない入門期および初級学習者の聴解力を測定・推測するための方法の開発と聴解の基準構築を行い、学習者に対する学習方法の提案、指導者に対する聴解の指導方法や聴解力測定の課題作成への提案に繋げることが目的であった。まず、音韻的作動記憶の能力を測定する非単語反復課題の精度を高めた。続いて日本在住の学習者と中国語を母語とする台湾在住の学習者を対象として調査を行った。入門期に測定した音韻的作動記憶の能力と、その後の聴解力や語彙力との関係を追うことで、非単語反復課題がその後の聴解力や語彙力を推測する基準となり得るのか否かを検証した。その結果、日本在住の学習者において聴解力を推測できる可能性が示唆されたが、語彙力はそうではなかった。入門期に非単語反復課題を行い、聴解力の伸びが期待できない学習者を把握して、早期の段階からの支援が可能になることを提案したい。台湾在住の学習者においては聴解力も語彙力も推測できるほどの強い関係は示されなかった。この違いについては今後検討していきたい。当初の実施計画に基づき、以下の2点を中心に研究を遂行した。1.入門初級学習者の聴解力測定(予測)ツールの開発2.1を用いた音韻的作動記憶の測定1に関しては、音韻的作動記憶の測定ツールを改良した。これまでの研究において作成していたツールは、聴解力、語彙力といった日本語に関する他の能力との関係を確認するため、中級学習者を対象としたレベル設定であったが、今回、入門初級学習者向けに改良することができた。改良のポイントは3点ある。(1)日本語特有の拍である長音、促音、撥音を含めた。

これにより、日本語特有の拍だから聞き取れない(撥音できない)のか、特有の拍であるかどうかは無関係なのかを明確にできる。(2)識別力を高めるため、一つの拍の個数を増やした。(3)採点者により評価が分かれる項目をそうでないものに入れ替えた。さらに、一旦完成したツールで日本語母語話者を対象に実験を行い、難易度を確認した。これらの改良により、識別力が高く、日本語に特有の拍の影響をみることが可能なツールにすることができた。同時に視覚的材料を用いて語彙力を測定するツールも作成した。2に関しては、1で改良したツールを用い、1回の予備調査と2回の本調査を行った。調査は2つの日本語教育機関で行った。但し、内1つの機関では対象者のレベルが想定していたものよりも高かったため、追跡調査は行わないこととした。もう一方の機関では2011年10-11月に28名、2012年2月に追跡調査として18名のデータを得ることができた。現在は結果の分析を進めているところである。当初の実施計画である、データの収集および妥当性の検証に関してほぼ予定通りに進んでいるからである。昨年度の実施計画に対して達成できているからである。「(1)入門初級学習者の聴解力測定(予測)ツールの開発」に関しては、これまでの実験結果をもとに、さらに精度を高めるための改良を行った。「(2)改良したツールを用いた音韻的作動記憶の測定」に関しては、10、11月に入門初級学習者を対象として音韻的作動記憶の能力測定を実施した。さらに、2月には同じ対象者に対し、第1回の追跡調査も行った。今年度は台湾での6月調査をもって調査は終了し、個別調査の結果分析を踏まえた上でこれまでの結果を統合した分析・考察を行う。それらを元に評価基準構築を目指す。本研究により得られた結果は学会発表等で公開する。今年度は調査を継続し、海外での調査も含めて調査データを収集する。信頼に足るデータとするため、出来るだけ多くのデータ収集を行う。また追跡調査の結果から、日本語学習者の日本語力と音韻的作動記憶との関わりの変化についても分析を行い、評価基準構築の基礎データとする。得られた結果は学会発表等で公開する。以下の項目に研究費を充当する計画である。国際学会発表(シンガポール)、国内学会発表(広島)、国外調査(台湾)、データ処理のアルバイト謝金、報告書計画からの大きな変更はない。国内外での調査のための旅費、追加すべき機器類、調査対象者への謝金、調査材料や結果の翻訳経費、学会発表のための旅費などが主な用途である。
イネのカドミウム輸送機構の分子レベルでの解明と制御

1.イネのカドミウムの節管輸送の動態解析とOsLCT1の関与の検証カドミウムの2つの節管輸送の経路(葉から子実への再転流と,根から吸収したカドミウムの節での維管束移行を介した子実への輸送)の寄与を野生型イネおよびOsLCT1のRNAi株およびT-DNA株を用いて解析した。安定同位体をトレーサーとして用いた実験より,出穂後に根から吸収されたカドミウムの玄米への輸送がRNAi株およびT-DNA株で有意に低下していることを示した。ポジトロン核種を用いたイメージング解析により,下位節から上位節への移行効率がRNAi株で低下していることが示された。ウンカを用いた篩管液中カドミウムの評価方法をさらに改良し,野生型株とRNAi株の穂首の篩管液中カドミウムを測定したところ,RNAi株で有意に低下していた。これらの結果より,OsLCT1は出穂期以降の根から吸収されたカドミウムの節間移行の一端に寄与しており,カドミウムの上位節(穂)への輸送を制御していることが示された。2.OsLCT1の変異系統の解析OsLCT1遺伝子に変異をもつ化学変異源処理された突然変異系統について,酵母での輸送活性試験と圃場での表現型解析を実施した。試験した変異株のうち,コーディングシークエンスの途中でストップコドンとなる変異株は,酵母でのカドミウム輸送活性が消失した。国内の圃場でイネ変異株を生育させたところ,関東の一般的な圃場条件下では変異による生長への影響は認められなかった。カドミウムの玄米中濃度は,いくつかの系統で野生型株より低下する傾向が認められた。3.イネのカドミウム耐性関連遺伝子の解析昨年度までに単離したカドミウム耐性に関わるQTLについてF3の解析を実施した。カドミウム耐性を付与する3つのQTLを含むF3系統では,3つのQTLに関して感受性型の遺伝型をもつF3系統と比べて,カドミウムストレス条件下で耐性を示した。耐性系統の元素分析を網羅的に実施したところ,感受性品種であるコシヒカリと比べてカドミウムおよび他の必須元素の蓄積に有意な違いは検出されなかった。また,OsPCS1の機能解析をドイツ・バイロイト大学との共同研究により実施した。OsPCS1の複数のバリアントおよびOsPCS2を単離し,酵母のpcs変異株に導入して解析したところ,各クローンによって長鎖のファイトケラチンの合成能が違うことが示された。また,イネのT-DNA挿入株を用いた解析により,カドミウム耐性への寄与が示唆された。研究課題の主要目標としていたカドミウムの篩管輸送のメカニズムと応用について,様々な解析万法によりカドミウムの維管束間移行実におけるOsLCTIの重要性を解明するとともに,OsLCTI遺伝子の変異株解析により,圃場レベルでの当該遺伝子の「低カドミウム品種」作出へ向けた有用性を示した。カドミウム耐性関連遺伝子の単離と応用に関しては,カドミウム耐性に関与する新規のQTLの有用性を示すとともに,OsPCS遺伝子の機能解析を大きく進展させた。低カドミウム品種確立へ向けて,本研究課題により単離されたOsLCTI遺伝子の変異系統の有効性をさらに検証する。具体的には,変異系統を野生型系統に戻し交雑して得られた後代を用いて,表現型と遺伝型の調査を行い,今後の育種へ向けた母本の確立を目指す。1.成熟葉/節で発現しているイネ輸送体遺伝子の単離とカドミウム輸送能の検証新規カドミウム輸送体の候補として着目したOsLCT1の細胞内での局在をタバコの培養細胞を用いた発現系で検証した。OsLCT1とGFPの融合タンパク質は,おもに細胞膜マーカーであるFM4-64との共局在を示した。OsLCT1のカドミウム輸送能を酵母を用いたアッセイで検証したところ,OsLCT1にはカドミウムに加えて,カルシウム,カリウムなどの金属を細胞外に排出する活性が認められた。OsLCT1遺伝子の発現解析をマイクロアレイデータの解析とリアルタイムPCRによって行った。玄米へのカドミウム蓄積に重要な出穂期や登熟期に葉身および節において,OsLCT1遺伝子の強い発現が認められた。RNAiによるOsLCT1発現抑制イネを作成するとともに,OsLCT1のT-DNA挿入株などの変異株の単離を行った。現在それぞれのホモ株を育成中である。2.イネのカドミウム感受性/耐性系統の原因遺伝子の解析カドミウム耐性系統とコシヒカリのF2を用いたQTL解析を行った。カドミウム耐性に関わる,寄与率が11-17%のQTLを3つ単離した。それぞれのQTLについてF3を得て,解析を進めている。台中65号背景のカドミウム感受性株7系統について,カサラスとのF2を得てマッピングによる原因遺伝子の単離を試みた。しかし,いずれの系統でも表現型と遺伝型との明確な連鎖が認められなかった。現在,日本型イネ品種(日本晴およびコシヒカリ)との掛け合わせによりF1を取得中であり,今後得られた系統を用いて解析を試みる予定である。3.篩管液を介したカドミウム輸送に関するイネ変異株の単離

台中65号背景の変異株集団(3000系統)から,一次スクリーニングとして実生から得た導管液と地上部のカドミウム含量を測定した。カドミウム含量の低い系統および高い系統をそれぞれ複数選抜した。選抜した系統について自殖種子を多数取得した。またイネの穂首から篩管液を採取,カドミウムを測定する系を確立した。1.成熟葉/節で発現するイネ輸送体遺伝子OsLCT1の解析RNAiによるOsLCT1発現抑制イネのカドミウム輸送を解析した。カドミウムの導管輸送は対照株と同程度であったが,篩管輸送はRNAi株において有意に低下していた。ポット栽培により対照株とRNAi株を栽培したところ,OsLCT1の発現抑制による生長や玄米のミネラル成分の低下は認められなかったが,玄米のカドミウム濃度はRNAi株において最大で50%程度低下した。OsL(CT1の発現の細胞特異性をin situハイブリダイゼーション法によって解析したところ,最上位節部の肥大大維管束の外縁部および分散維管束部に強く発現することが示された。以上の結果より,OsLCT1は,イネのカドミウムの篩管輸送に関与し,とくに節部においてカドミウムの維管束間移行に機能することで,玄米のカドミウム濃度を制御していることが示唆された。2.カドミウム耐性関連遺伝子の解析昨年度までにカドミウム耐性系統から単離したカドミウム耐性に関わる3つのQTLについて,F3,F4植物を得て遺伝解析を行った。現在,得られた植物を用いて各QTLのカドミウム耐性への寄与について解析中である。また,カドミウム感受性変異株については,日本型イネ品種(日本晴,コシヒカリ)との掛け合わせによりF1種子を取得し,現在F2種子を取得中である。3.カドミウムの篩管輸送に関わるイネ変異株の解析OsLCT1がカドミウムの篩管輸送に関与することが示されたので,OsLCT1に着目した解析を行った。OsLCT1発現抑制株およびT-DNA挿入株を用いて,昨年度に確立したイネ穂首からの篩管液採取・カドミウム定量系を改善し,現在表現型の解析を行っている。また,OsLCT1の突然変異株を複数のイネ突然変異体集団から単離し,ホモ株を取得した。一部の系統については戻し交雑を行い,F1種子を取得した。1.イネのカドミウムの節管輸送の動態解析とOsLCT1の関与の検証カドミウムの2つの節管輸送の経路(葉から子実への再転流と,根から吸収したカドミウムの節での維管束移行を介した子実への輸送)の寄与を野生型イネおよびOsLCT1のRNAi株およびT-DNA株を用いて解析した。安定同位体をトレーサーとして用いた実験より,出穂後に根から吸収されたカドミウムの玄米への輸送がRNAi株およびT-DNA株で有意に低下していることを示した。ポジトロン核種を用いたイメージング解析により,下位節から上位節への移行効率がRNAi株で低下していることが示された。ウンカを用いた篩管液中カドミウムの評価方法をさらに改良し,野生型株とRNAi株の穂首の篩管液中カドミウムを測定したところ,RNAi株で有意に低下していた。これらの結果より,OsLCT1は出穂期以降の根から吸収されたカドミウムの節間移行の一端に寄与しており,カドミウムの上位節(穂)への輸送を制御していることが示された。2.OsLCT1の変異系統の解析OsLCT1遺伝子に変異をもつ化学変異源処理された突然変異系統について,酵母での輸送活性試験と圃場での表現型解析を実施した。試験した変異株のうち,コーディングシークエンスの途中でストップコドンとなる変異株は,酵母でのカドミウム輸送活性が消失した。
胃癌腹膜播種の早期診断・モニタリングを目指した新規バイオマーカーの確立

腹腔内化学療法を行った68症例より得られた1268検体の腹腔洗浄液サンプル中のCEA mRNA定量測定を行った。68症例中39例に胃切除が施行された。手術前CEA mRNA Indexが100未満であった20症例のMSTは41.8ヶ月、100以上の19症例のMSTは20.8ヶ月であり有意差を認めた(P<0.001)。多変量解析の結果、「術前洗浄腹水中CEA mRNA Index 100以上」は胃切除症例における独立した予後危険因子であった(P=0.042)。腹腔洗浄液中CEAmRNA値は予後予測可能な新たなバイオマーカーとして期待される。本研究の意義は、腹腔洗浄液中のCEA mRNAを定量することにより、腹膜播種病変のモニタリングを可能とすることである。画像診断ではもちろん、病理学的にも診断することのできない癌細胞をミクロレベルで正確に把握することにより、胃癌腹膜播種に対する腹腔内化学療法の効果判定の新たなモダリティーに、ひいては、適切な時期に適切な治療法を選択する際に必要とされる腹膜播種病変における新規バイオマーカーとしての活用を目指している。平成27年度の研究計画に沿い、全国多施設にて行われる「根治切除可能な漿膜浸潤を伴う胃癌に対する周術期化学療法(TS-1、パクリタキセル経静脈・腹腔内投与併用療法)第II相試験(GAPS study)」に登録された症例より、初回の審査腹腔鏡時および化学療法の各コース開始時に腹腔洗浄液を採取し、各施設においてmRNAの抽出保存操作を行い冷凍保存し、定期的に東京大学に低温輸送し保存した。現在のところ7症例21検体が集積しており、これらの検体を用いてCEA mRNAの定量を測定を行う準備が整ったところである。今後も症例・検体の集積をすすめ、腹腔内化学療法を行うことにより腹膜播種形成を阻害しつつ、腹腔内の癌細胞の状況をCEA mRNA定量により経時的に正確に把握することにより、細胞診でも捉えることのできない腹腔内に存在する癌細胞をターゲットとし、腹膜播種の予防を目的とした治療に関する研究をすすめていく予定である。各施設より得られた試料検体の冷凍運搬システム構築の準備は完了し、実際に運用が開始された。この点はほぼ予定通りに進んでいる。CEA mRNAの定量測定については、検体数が十分に増えてから行うことを予定している本研究の意義は、腹腔洗浄液中のCEA mRNAを定量することにより、腹膜播種病変のモニタリングを可能とすることである。平成27年度の研究計画では、全国多施設より初回の審査腹腔鏡時および化学療法の各コース開始時に腹腔洗浄液を採取し、各施設においてmRNAの抽出保存操作を行い冷凍保存し、定期的に東京大学に低温輸送し21検体について保存を行ったが、平成28年度の研究代表者の異動により、さらなる検体の集積が困難となった。このため、東京大学にて腹腔内化学療法を行った68症例より得られた1268検体の腹腔洗浄液サンプルを対象として解析を行い、研究を遂行することとした。平成28年度はこれら各腹腔洗浄液サンプル中のCEA mRNAおよびコントロールとしてのPBGD mRNAの定量測定を行った。また各症例の追跡調査も進めているところである。腹腔内の癌細胞の状況をCEA mRNA定量により経時的に正確に把握することにより、細胞診でも捉えることのできない腹腔内に存在する癌細胞をターゲットとし、腹膜播種の治療における新しいバイオマーカーを確立すべく研究をすすめている。代表研究者の研究機関の異動のため、当初予定していた全国多施設からのサンプル集積が困難となった。このため、東京大学での症例よりサンプルを集積し、CEA mRNAの測定をすすめることに計画を変更した。研究目的の達成には十分なサンプル数が集積されており、データの解析をすすめているところである。平成27年度の研究計画では、全国多施設より初回の審査腹腔鏡時および化学療法の各コース開始時に腹腔洗浄液を採取し、各施設においてmRNAの抽出保存操作を行い冷凍保存し、定期的に東京大学に低温輸送し21検体について保存を行ったが、平成28年度の研究代表者の他施設への異動により、さらなる検体の集積が困難となった。このため、前施設にて腹腔内化学療法を行った68症例より得られた1268検体のサンプルを対象として解析を行い、研究を遂行した。平成28・29年度はこれら各腹腔洗浄液サンプル中のCEA mRNA定量測定を行った。また各症例の追跡調査を行った。