hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日常言語における伝達話法のメカニズムの認知語用論的研究-認知と談話の統合理論

本研究では、日常言語の対話的そして伝達的性質を、認知言語学、談話情報理論、社会的相互行為理論の多角的視座から分析することにより、伝達に関わる文法構造、談話情報構造、認知システム、構築プロセスまでを解明しようと試みた。従来のアプローチを根源的に問い直し、実際の生きた文脈における言語運用現象を取り上げ、言語科学の新たな理論的枠組みである認知語用論により認知と談話の視点を統合して伝達を取り巻く言語現象を体系的に分析した。本研究は、従来の文文法では捉えられなかった伝達話法の談話におけるメカニズムを言語科学の新たな理論的枠組みである認知語用論の視点から分析することにより、伝達を認知、談話、文法の側面から多角的に捉えながらもそれらを統合して、伝達に関わる文法構造、談話情報構造、認知システム、話法の構築プロセスまでを体系的に解明することを目的とするものである。まず認知言語学及び談話情報論の視点を統合し認知語用論というアプローチを定義するため、一方で談話の構成単位、情報の流れとlinkage、認知と意識による情報制約と文法構造、また一方で認知スペースや注意のフレームの概念をベースにした談話展開の捉え方を整理し、日常会話における伝達場面でこれらが実際の言語運用に用いられるメカニズムを分析した。このため、フィールドワークによるデータ収集に基づき、あらゆるレベルの人間関係と場面設定を含んだ日常伝達言語の分析を進めてきた。第一に、イントネーションユニットとCDSモデルをベースにして、自然な日常会話データにおける談話展開プロセスと言語事象の背景となる認知プロセスの説明を試みた。連続した発話のそれぞれが先行発話に次々に積み重ねられていくことでCDSを更新していく様子が明らかになった。第二に、慣習化された注意のフレーム様式と構文スキーマに対して、口語談話における自然なIU分割の背後で情報の制約(特に情報の新旧に関わる制約)が果たす役割を検証し、習得とストラテジーとの関係を探求した。本研究は、従来の文文法では捉えられなかった自然な口語談話における伝達のメカニズムを、認知言語学、談話情報理論、社会的相互行為理論の多角的視座から分析することにより、伝達に関わる文法構造、談話情報構造、認知システム、構築プロセスまでを解明し、認知と談話の視点を統合した新しい伝達理論を構築しようとするものである。本年度は主に、会話や相互行為の認知的背景を探るため、DuBois(2000,2001)の対話統語論に基づき、自然な会話における言語形式間の響鳴関係を詳細に分析した。会話の参与者がパターンやスキーマの共通認知に基づいて響鳴を追求・保持することにより、一貫性や話者間の協調などに寄与し、スムーズな談話の流れやコミュニケーション効果を生み出す:プロセスを探求した。具体的には、多数の話者を含む長めの日常会話データを対象にして、ダイアグラフを用いて発話間のマッピング関係を明らかにすることにより、(1)言語形式や構造のemergenceと文法化、(2)繰り返しに伴う語用論的意味の変化、(3)話者のスキーマ化と拡張の能力、(4)プライミング効果、(5)響鳴の選択的性質と動機、の各点を焦点にして詳細に分析を進めた。特に、話者達が基本スキーマを即座に認識した上でそれを様々な方向に拡張していく様子と、文脈に応じて選択的に先行発話に響鳴する様子を詳細に記述した。この結果、語彙項目や文法構造だけでなく発話内容や談話の流れ自体までもが発話間の饗鳴に大きく影響を受けており、この響鳴の基盤となっているのは、抽象化、スキーマ化、拡張、など、話者間で共有された認知のプロセろであることが明らかになった。特に、多くの話者を含む会話において、この点は、会話の盛り上がりやスピード等に重要な役割を果たしている。本研究は、日常言語の対話的そして伝達的性質を、認知言語学、談話情報理論、社会的相互行為理論の多角的視座から分析することにより、伝達に関わる文法構造、談話情報構造、認知システム、構築プロセスまでを解明し、認知と談話の視点を統合した新しい伝達理論を構築しようとするものである。最終年度である本年度は、まず、認知語用論に関して文献収集とreviewを完了し、認知語用論のアプローチを整理した上で、認知的側面と社会的側面を組み込んだ新しい語用論研究の方向性についてまとめた。続いて、談話と文法の連関について、対話における文法の構築メカニズムとその認知的背景、すなわち文法化の普遍的プロセスを通して自然な談話に繰り返し生じるパターンが結晶化されるメカニズムを対話統語論と認知言語学の両視点から分析した。具体的には、響鳴による発話産出のメカニズムを調べるため、(1)スキーマに基づく構文上の響鳴、(2)テキスト・語用論上の響鳴、(3)語彙表現の創発につながる響鳴、の各項目についてデータ分析を行った。さらに、(4)対話における響鳴の意義やプライミングのメカニズム、そして(5)対話に依拠する言語獲得のプロセスを調べた。最後に、対話統語論と認知言語学の統合的知見として、響鳴とプライミングをキーワードとする前者のアプローチとプロトタイプやスキーマをキーワードとする後者のアプローチとの接点を整理し、認知と対話とコミュニケーションとの関係についてまとめた。
腹部内臓血行動態と蘇生後臓器機能障害との関連からみた新しい心肺蘇生法の開発

腹部内臓血流のPCPSによる早期再開、蘇生後の腹部臓器障害を検討するために以下の研究をすすめている○胸骨圧迫式心マッサージ時の臓器血流分布とPCPSの早期導入心肺蘇生法は、非常に有効な手技であるにも関わらず腹部臓器障害・不全、ならびに腸粘膜バリヤー機能の喪失に起因する重篤な合併症によって不幸な転帰をとることがある。心肺蘇生において静脈系から動脈系への逆流が生じていると考え、逆流を速やかに解除する手段としてPCPS(経皮的心肺補助)の早期導入を試みている。これにより導入率、生存退院、意識改善率ともに増加する結果を得ている。本年は、以下の研究を進めた。○胸骨圧迫式心マッサージ時の臓器血流分布心停止患者4人に対して、心肺蘇生終了時、診断目的にて造影剤を投与した後、胸骨圧迫を100回行った後、肝臓、心臓、頭部、各臓器でのCT値を評価した。造影CTでは、下大静脈、肝静脈は、上行大動脈や他の動脈と比較して強く造影されていた。以上より、心停止下では100回の胸骨圧迫式心マッサージでは、各臓器への血流は十分ではない可能性があり、逆向性の血流による静脈圧上昇が蘇生後の腹部臓器障害の合併症の一因になることを報告した。(2007年アメリカ心臓学会、scientific sessions、Resuscitation Science Symposium)。腹部内臓血流のPCPSによる早期再開、蘇生後の腹部臓器障害を検討するために以下の研究をすすめた。(2)PCPS(経皮的心肺補助)の早期導入のためのアルゴリズムの導入PCPSを導入する基準は確立されたものはなく、現場で悩むことも多く一定の基準を作ることが重要と考えアルゴリズムを作成した。PCPSを導入する条件として、VT(心室頻脈)VF(心室細動)が3回の除細動でも戻らない場合、収縮期血圧が90mmHg以下が15分以上持続する場合、自発呼吸など生命徴候が残存している場合を主な適応とした。これによって、PCPS導入症例は過去一年間とアルゴリズム導入後1.5年を比較すると、導入前の38%(9/24)から導入後は91%(21/23)とより確実に導入することができるようになった。アルゴリズム導入後の生存退院は、PCPS導入症例では38%(8/21)であり、心停止症例全体でみると9%(7/80)から25%(14/56)へと増加した。以上よりPCPS早期導入のためにアルゴリズム導入は有効と考えられた。(第33回日本救急医学会総会発表)(2)蘇生後の下痢、腸管透過性亢進蘇生後の虚血再潅流のためほとんどの症例で下痢が発生しており、PCPSによる効果を検討している。(3)胸骨圧迫式心マッサージ時の臓器血流分布胸骨圧迫式心マッサージ時においては、肝臓をはじめとする腹部内蔵へは静脈から動脈への逆向性血流が生じることが十分に予想される。実際に、心マッサージ中に造影剤を使用してCT撮影を行うことによって、肝静脈、腎静脈への逆向性の血流が生じることを確認した。腹部内臓は温阻血状態にあると考えられ、PCPSによる早期の腹部内臓への順行性の血流回復が極めて重要と考えられる。以上の結果をもとに、蘇生時の腹部内臓血流障害を腸管透過性、心機能の観点からより詳細に検討していく。腹部内臓血流のPCPSによる早期再開、蘇生後の腹部臓器障害を検討するために以下の研究をすすめている。(1)PCPS(経皮的心肺補助)の早期導入のためのアルゴリズムの導入PCPSを導入する基準は確立されたものはなく、現場で悩むことも多く一定の基準を作ることが重要と考えアルゴリズムを作成した。これにより導入率が上昇し、心停止症例全体でみると9%(7/80)から25%(14/56)へと増加した。(第33回日本救急医学会総会発表)(2)胸骨圧迫式心マッサージ時の臓器血流分布胸骨圧迫式心マッサージ時においてCT撮影を行うことによって、肝静脈、腎静脈への逆向性の血流が生じることを確認した。腹部内臓は温阻血状態にあると考えられ、PCPSによる早期の腹部内臓への順行性の血流回復が極めて重要と考えられた。(1)PCPS(経皮的心肺補助)導入のためのアルゴリズムによる効果アルゴリズムを導入すると、VF(心室細動)症例においてPCPS開始までの時間が導入前は41.2分要していたが、導入後は22.8分と短縮した。また、経過中に、意識の改善がみられる症例が7.4%(2/27)から27.8%(5/18)へと増加した。PEA(無脈性電気活動)、心静止の症例においては、生存退院、経過中の意識改善率ともに、0%(0/17)から28.6%(4/14)へと増加した。以上より、アルゴリズム導入は有用であると考えられた。(第34回日本救急医学会発表)(2)蘇生後の下痢、腸管透過性亢進蘇生後の虚血再潅流のためほとんどの症例で下痢が発生しており、PCPSによる効果を検討している。

以上の結果をもとに、蘇生時の腹部内臓血流障害を腸管透過性、心機能の観点からより詳細に検討していく。腹部内臓血流のPCPSによる早期再開、蘇生後の腹部臓器障害を検討するために以下の研究をすすめている○胸骨圧迫式心マッサージ時の臓器血流分布とPCPSの早期導入心肺蘇生法は、非常に有効な手技であるにも関わらず腹部臓器障害・不全、ならびに腸粘膜バリヤー機能の喪失に起因する重篤な合併症によって不幸な転帰をとることがある。心肺蘇生において静脈系から動脈系への逆流が生じていると考え、逆流を速やかに解除する手段としてPCPS(経皮的心肺補助)の早期導入を試みている。これにより導入率、生存退院、意識改善率ともに増加する結果を得ている。本年は、以下の研究を進めた。○胸骨圧迫式心マッサージ時の臓器血流分布心停止患者4人に対して、心肺蘇生終了時、診断目的にて造影剤を投与した後、胸骨圧迫を100回行った後、肝臓、心臓、頭部、各臓器でのCT値を評価した。造影CTでは、下大静脈、肝静脈は、上行大動脈や他の動脈と比較して強く造影されていた。以上より、心停止下では100回の胸骨圧迫式心マッサージでは、各臓器への血流は十分ではない可能性があり、逆向性の血流による静脈圧上昇が蘇生後の腹部臓器障害の合併症の一因になることを報告した。(2007年アメリカ心臓学会、scientific sessions、Resuscitation Science Symposium)。
自動車運転場面における違反・リスクテイキング行動発生メカニズムの解明に関する研究

本研究は、交通事故防止を目的とし、特にドライバーのリスクテイキング対策に焦点を当てたものである。リスクテイキング行動とは「危険を認識した上で敢えてその行為を行うこと」と定義され、その規定因には環境要因およびドライバーの心理的要因が作用すると考えられている。本年度の研究においては、環境要因の中から、台形ハンプ(交差点内に盛り土を行い通過速度を抑制する工学的安全対策)の敷設効果に焦点を当て、観察研究から効果持続性および波及性に関して分析を行った。敷設直後、3ヶ月後、半年後、1年後の4時期における当該交差点通過ドライバーの行動指標を、対策実施前のデータと比較したところ、交差点への接近速度や進入速度が台形ハンプによって低下することが示されたものの、3ヶ月から半年が経過するとその有効性が小さくなることが実証的に示された。また、速度抑制を主たる目的とする台形ハンプの敷設によって、左右の確認行動にも影響が波及することが示された一方、一時停止率が低下するという弊害も確認された。またリスクテイキング行動に繋がる心理的要因として、運転技能に対する自己評価に注目し、月の輪自動車教習所(滋賀県大津市)の卒業生を対象に、卒業検定での走行に対する自己評価と検定員評価を収集し、比較検討を行った。分析の結果、高年ドライバーを対象とした既往研究と同様に、教習所卒業時点においても既に過大評価傾向が認められ、特に男性の教習生は女性よりも過大評価が顕著であった。また、より若い教習生ほど、年長(25歳以上)者に比して過大評価することも併せて示された。リスクテイキング行動とは「危険を認識した上で敢えてその行為を行うこと」と定義され、その規定因には環境要因及びドライバーの心理的要因が作用すると考えられている。本年度の研究においては、環境要因の中から、台形ハンプ(交差点内に盛り土を行い通過速度を抑制する工学的安全対策)への注意を促す路面標示の設置効果を取り上げるとともに、心理的要因からは運転技能の自己評価に焦点を当てた。特に後者は、自身の技能に対する過信はリスクを過小評価し、結果的にリスクテイキング行動に繋がると考えられるため、自己評価を扱う研究の重要性が高まっている。まず本年度は、本学吹田構内の無信号T字型交差点において、ハンプへの注意を喚起する路面標示設置前後の交通状況を観察調査し、その効果が限定的であることを示した。一方、ドライバーがもつ運転技能の自己評価に関しては、月の輪自動車教習所(滋賀県大津市)におけるフィールド実験を実施した。この実験では、ドライブレコーダーを車載した教習車を用いて教習所場内の定められたコースを周回し、走行後に求めた自己評価と、同乗した教習所指導員による評価との乖離を検証した。分析の結果、ドライバーは総じて自身の技能を過大に評価することを示した。本研究は、安全な交通社会を目指し、ソフト・ハード両面の安全対策について総合的な調査を行った数少ない研究の一つであり、かつ生態学的妥当性のある現実場面でのフィールド実験を行った貴重な研究でもある。次年度以降は、より現実社会への展開可能性を目指し、他の工学的対策についても調査を実施するとともに、高い自己評価がもたらす危険性を解明していく。リスクテイキング行動とは「危険を認識した上で敢えてその行為を行うこと」と定義され、その規定因には環境要因およびドライバーの心理的要因が挙げられる。昨年度以来、ドライバーの心理的要因の中でも「運転技能に対する自己評価」に注目し、月の輪自動車教習所(滋賀県大津市)の場内コースにおけるフィールド実験の結果から、高すぎる自己評価が高速走行や横断歩道付近での不適切な行動を誘発することを示した。本年度はこれに加え、ドライブレコーダーを車載した教習車を用いて、同教習所周辺の公道における実走行実験を行った。走行後、半数の参加ドライバー(一般企業から募集)には採点基準を公開して自己評価を求めた。残りの半数には、基準を示さないまま自己評価を求めたが、いずれの群においても指導員評価よりも有意に過大評価する傾向が見られた。このことから、一般ドライバーは「どのような運転が上手いのかを知らないために自身の運転技能を過大評価する」のではなく、「何をもって上手いのかは知っているものの、自身が安全な運転をできていると思いこんでいるために過大評価する」ことが示された。生態学的妥当性の高い公道での実験においても、運転技能に対する高い自己評価が安全を阻害する要因であることが明らかとなったため、今後は自己評価が高まる時期や、適切な自己評価ができるようになるためのトレーニング法等について検討し、研究成果を実際の交通安全に役立てる必要がある。

敷設直後、3ヶ月後、半年後、1年後の4時期における当該交差点通過ドライバーの行動指標を、対策実施前のデータと比較したところ、交差点への接近速度や進入速度が台形ハンプによって低下することが示されたものの、3ヶ月から半年が経過するとその有効性が小さくなることが実証的に示された。また、速度抑制を主たる目的とする台形ハンプの敷設によって、左右の確認行動にも影響が波及することが示された一方、一時停止率が低下するという弊害も確認された。またリスクテイキング行動に繋がる心理的要因として、運転技能に対する自己評価に注目し、月の輪自動車教習所(滋賀県大津市)の卒業生を対象に、卒業検定での走行に対する自己評価と検定員評価を収集し、比較検討を行った。分析の結果、高年ドライバーを対象とした既往研究と同様に、教習所卒業時点においても既に過大評価傾向が認められ、特に男性の教習生は女性よりも過大評価が顕著であった。また、より若い教習生ほど、年長(25歳以上)者に比して過大評価することも併せて示された。
HTLV-1の発がん機構とWntシグナル伝達経路との関連

【目的】Wntシグナルの伝達因子であるβ-カテニンは細胞接着や転写調節に関与し、発がんとの関連が注目されている。一方、成人T細胞白血病(ATL)の原因レトロウイルスであるヒトT細胞白血病ウイルスI型(HTLV-I)のトランスフォーミング蛋白質Taxは種々の細胞生存シグナルを活性化することで細胞を不死化するが、Wntシグナルへの関与は不明である。本研究ではHTLV-Iの発がん機構におけるβ-カテニンの関与について検討した。【結果】HTLV-I感染細胞株ではβ-カテニン蛋白質の発現はTaxの発現と相関しており、β-カテニン蛋白質は核に蓄積していた。また、β-カテニン依存性のTcf転写活性をレポーターアッセイで解析したところ、Tax発現感染細胞株で高い傾向にあった。Tax非発現感染細胞株では、プロテアソーム阻害剤処理にてβ-カテニン蛋白質の蓄積が観察されたが、Tax発現感染細胞株ではβ-カテニン蛋白質のさらなる蓄積はみられないことから、Tax発現感染細胞株ではβ-カテニン蛋白質が安定化していると考えられた。野生型TaxやNF-κB経路を活性化できないTax変異体M22の発現プラスミドをHeLa細胞に導入すると、β-カテニン蛋白質の発現、β-カテニン蛋白質の安定化およびβ-カテニン依存性のTcf転写活性の誘導が認められた。しかし、CREB経路を活性化できないTax変異体703およびK88Aでは上記の活性は誘導されなかった。また、Taxにより誘導されるβ-カテニン依存性のTcf転写活性はCREBの優性抑制変位体により阻害された。β-カテニン分解を促進するGSK-3βはPI3K-Akt経路により不活化されることが知られている。HTLV-I感染細胞株におけるAktの活性化はβ-カテニンやTaxの発現と相関しており、野生型TaxやM22をHeLa細胞に導入するとAktの活性化が認められ、GSK-3βが不活化されたが、703やK88AではAktを活性化できなかった。PI3K阻害剤でHTLV-I感染細胞株を処理すると、Akt活性が阻害され、β-カテニンの発現が減弱し、細胞生存率が低下した。また、Taxにより誘導されるβ-カテニン依存性のTcf転写活性もAktの優性抑制変異体の導入により阻害された。【総括】TaxはCREB経路の活性化を介してAktを活性化し、GSK-3βを不活化する。その結果、β-カテニンの分解が抑制され、β-カテニン依存性のTcf転写活性を増強し、細胞を不死化すると考えられた。成人T細胞白血病(ATL)の原因ウイルス、HTLV-1のTaxは主要な病原因子である。一方、β-カテニンはWntシグナル伝達経路の構成因子として機能する。

Wntの非存在下では、β-カテニンがAPCタンパク質やGSK-3β、Axin、CKIと複合体を形成し、GSK-3βがβ-カテニンをリン酸化し、リン酸化されたβ-カテニンはユビキチン化を受け、プロテアソームで分解されるため細胞質内β-カテニンのタンパク質量は低く保たれている。一方、Wntが分泌されて細胞膜上のFrizzled/LRPに結合すると、そのシグナルは細胞内へと伝達されDv1を介してGSK-3βは不活化され、β-カテニンのリン酸化と分解が抑制される。細胞内で蓄積したβ-カテニンは核内に移行後、転写因子のTcf/Lefと複合体を形成してc-myc、c-jun、fra-1、サイクリンD1などの標的遺伝子の発現を促進することによって、細胞増殖を誘導する。HTLV-1感染T細胞株におけるβ-カテニンのタンパクレベルでの発現を検討すると、Tax発現細胞株で核での蓄積が認められた。mRNAレベルではTax発現細胞株と非発現細胞株との間で、有意な差は認められなかった。さらに遺伝子変異もいずれの細胞株でも見いだされず、Tax発現と核におけるβ-カテニンの蓄積との間に相関が認められた。β-カテニン反応性レポータープラスミドを細胞株に導入後、レポーターアッセイを行うと、Tax発現細胞で強いレポーター活性を認め、β-カテニンの転写活性もTax発現細胞株では増強していた。プロテアソーム阻害剤で処理後、Tax非発現細胞株ではリン酸化したβ-カテニンタンパクの発現が認められるようになった。さらに、GSK-3β阻害剤の処理によりβ-カテニンの蓄積とβ-カテニンの転写活性の増強が認められた。したがって、Tax非発現細胞株ではGSK-3βによるβ-カテニンのリン酸化とそれに続く分解が速やかに起きていることが示唆された。一方、Taxはβ-カテニンの分解を阻止し、β-カテニンの転写活性を増強した。さらに、TaxとGSK-3βの結合が確認された。以上の結果より、TaxはGSK-3βと結合することで、GSK-3βを不活化し、β-カテニンの核への蓄積を誘導する。その結果、β-カテニン標的遺伝子の転写を活性化し、感染細胞の生存、腫瘍化へと導くことが想定された。【目的】Wntシグナルの伝達因子であるβカテニンは細胞接着や転写調節に関与し、発がんとの関連が注目されている。一方、成人T細胞白血病(ATL)の原因レトロウイルスであるヒトT細胞白血病ウイルスI型(HTLV-I)のトランスフォーミング蛋白質Taxは種々の細胞生存シグナルを活性化することで細胞を不死化するが、Wntシグナルへの関与は不明である。本研究ではHTLV-Iの発がん機構におけるβカテニンの関与について検討した。【結果】HTLV-I感染細胞株ではβカテニン蛋自質の発現はTaxの発現と相関しており、βカテニン蛋白質は核に蓄積していた。また、βカテニン依存性のTcf転写活性をレポーターアッセイで解析したところ、Tax発現感染細胞株で高い傾向にあった。Tax非発現感染細胞株では、プロテアソーム阻害剤処理にてβカテニン蛋白質の蓄積が観察されたが、Tax発現感染細胞株ではβカテニン蛋白質のさらなる蓄積はみられないことから、Tax発現感染細胞株ではβカテニン蛋白質が安定化していると考えられた。野生型TaxやNF-κB経路を活性化できないTax変異体M22の発現プラスミドをHeLa細胞に導入すると、βカテニン蛋白質の発現、βカテニン蛋白質の安定化およびβカテニン依存性のTcf転写活性の誘導が認められた。
癌免疫におけるプロテアソーム活性化分子群の研究

MHCクラスI抗原プロセシングにおける、PA28,hsp90,hsp70の機能を解析した。まず、PA28 hsp90,hsp70とプロテアソームがどのような関係にあるのかを構造解析を通して検討した。Hsp90,hsp70はプロテアソームと複合体を形成しうるが、その際のATP濃度がどちらのシャペロンが結合するかを決定しているらしい事実を見つけた。また、PA28はATP濃度が低いときにはフットボール型プロテアソーム或はhsp70結合型ハイブリッドプロテアソームとして存在するが、ATP濃度が高いときにはhsp90結合型ハイブリッドプロテアソームとして存在しうるらしい事を明らかにした。即ちプロテアソーム複合体の存在様式は同一細胞内であっても非常に動的である。また、リコンビナントhsp90及びPA28αによりプロテアソーム複合体を細胞ライセートからプルダウンすることに成功した。ATP存在下でHsp90によりプルダウンされるプロテアソームは26Sタイプとハイブリッドプロテアソームであり、一方、PA28αによるプロテアソームではATP非存在下ではフットボール型が主であり、ATP存在下ではハイブリッドプロテアソームが得られる。これらの複合体のSuc-LLVY-amc加水分解活性を確認後、合成ペプチドTRP2180-193(TRP2180-188がエピトープ),CSP277-294(CSP281-289がエピトープ)とインキュベーションし、ペプチドの切断実験を行った。その結果、TRP2180-188産生にはPA28が必須であり、CSP281-289の産生にはhsp90が必須であった。これは、我々が以前にin vivoの実験で明らかにしてきた現象の分子機構を説明したものと解釈できる。
タンパク質の構造変化と化学反応が織り成す協働的な反応機構の解明

酵素反応では、化学反応とタンパク質の構造変化がうまく組み合わさることで反応が進行する。これらの酵素反応がどのように進行するかについて、これまで自由エネルギー面に基づいた解析が多く行われてきたが、時間・空間スケールの大きく異なるこれら2つの運動が実際にどのように協働的に進行するかについて理解は、あまり進んでいない。本研究では、特に反応ダイナミクスに注目して、理論的アプローチから酵素反応の分子機構を明らかにすることを目指した。そのために、具体的な系として、プロリン異性化酵素の一つであるPin1タンパク質におけるcis-trans異性化反応に取り組んだ。本年度は、昨年度までに得られた知見をもとに、より定量的な反応の自由エネルギー面を計算するとともに、どのようなタンパク質構造が異性化反応を触媒しているかの詳細を調べた。そのために、レプリカ交換アンブレラサンプリング法を用いて異性化反応の構造サンプリングを広く行い、これらを初期構造として、transition path sampling法によって多数の遷移トラジェクトリを生成した。これらのトラジェクトリの解析を行った結果、過渡的な基質の歪みが異性化の起こる前に生じており、それを実現するために、基質とPin1タンパク質の間にある水分子が取り除かれる必要があることなどが明らかになった。これらは、タンパク質の構造揺らぎの中から反応に重要な構造が過渡的に形成され、それによって酵素反応が起きていることを示しており、酵素反応の分子機構にタンパク質の柔らかな構造が果たす役割について、新たな知見をもたらしている。29年度が最終年度であるため、記入しない。タンパク質の天然状態における構造揺らぎや状態遷移などの柔らかな特性が近年の実験で観測され、さらにこれがタンパク質の機能に重要な役割を果たすことが明らかになりつつあるが、その分子機構は多くの場合ほとんど分かっていない。Pin1は、プロリン異性化酵素の一つであり、その機能はアルツハイマー病などのフォールディング病とも密接に関わっている。Pin1は、特にプロリンとリン酸化されたセリンまたはスレオニンの間のペプチド結合のcis-trans異性化を選択的に促進することが知られており、その反応機構については、実験・理論の両面から様々な研究が行われ、反応の自由エネルギー地形なとが議論されてきた。一方で、未だに詳細な機構は理解されていない。我々は、特に異性化が起きる過程でどのようにタンパク質の構造変化が進行するかを明らかにすることを目標に、自由エネルギー地形の計算に加え、遷移トラジェクトリのサンプリングと、その解析を行った。その結果、Pin1は従来考えられてきたように反応の自由エネルギーを下げる働きを持っているが、より重要な発見として、異性化の遷移が起こるには、反応の前後にPin1と基質の間に特定の水素結合が形成され、それらが素早く交換される必要があることが分かった。さらに、遷移が起こる時間は数psと非常に短く、タンパク質の構造変化はその時間スケールでは追随できないため、この水素結合は構造励起状態として反応物の平衡状態の中であらかじめ準備されていることが明らかになった。本研究の結果は、反応を触媒するのに適したタンパク質の構造変化は、最小自由エネルギー経路に沿ってゆっくりと進行するのではないということを強く示唆している。本年度は、計画の初年度において、遷移トラジェクトリのサンプリング法などのプログラム開発から実際の反応過程の計算・解析まで行った。現在、これらの成果をまとめた論文を投稿中である。また、今後より詳細に反応機構を理解するために、構造励起状態の解析手法の開発や、酵素反応の活性が変わる変異体などについての計算も始めている。Pin1の酵素反応の機構を理解するために、これまで様々な変異体が実験的に調べられており、Cys113など重要な残基が知られているが、自由エネルギーの比較からは変異の与える影響がよく分かっていない。今後は、これの変異体を調べ、特に構造揺らぎへの変異の影響を明らかにすることで、変異が酵素反応にどう作用するかをダイナミクスの観点から明らかにする。また、従来は考慮されていなかったタンパク質ダイナミクスの酵素活性への影響を考慮した速度論の定式化を行う。
芸術の誕生と交替劇

本研究の目的は、人類進化の最終段階において誕生した芸術が、どのようなメカニズムで人類社会の発展に貢献したのか、数理モデルによる分析と、現代の芸術の現場での調査を通じて明らかにすることである。本年度は以下の研究をおこなった。1)数理モデル:昨年度に作成したエージェントベースモデルの発展をおこなった。全体としての人口密度が低く、他集団とのランダムな交流が困難になると、一部のエージェントが交流促進に特化し、かつ他のエージェントが地域特異的な技術を産み出すことに特化するプロセスをコンピューター上に再現した。成果はCAA2014(パリ)、RNMH2014(伊達市)という国際学会大会などで発表し、現在は2014年の交替劇報告書に掲載した論文を発展させ、国際詩への論文を執筆中である。2)調査:昨年度に引き続き、奈良県で開催された「奈良・町屋の芸術祭(はならぁと)」への参与観察、関係者への聞き取り調査をおこなった。芸術祭が回を重ねるごとに、より多様な人間を巻き込むことで、芸術祭が地域文化として受け入れられていくプロセスを明らかにした。成果は2015年の交替劇報告書に掲載し、かつ社会学系の論文として発展させたものを執筆中である。3)その他:低密度環境下において多様な人々が集まることで文化蓄積や環境保全がおこなわれる仕組みについて、3本の査読論文を発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。それぞれ以下の研究をおこなった。(1)数理モデル:芸術は、担い手の直接の利得にはつながらないが、異文化交流を促進し、人々の文化蓄積を促進する効果があるという想定のもとに、エージェントベースモデルを構築して、分析をおこなった。全体としての人口密度が低い場合に、世界の中心付近に芸術に特化したエージェントが現れ、そこが異文化交流の拠点として成長することが明らかとなった。交替劇直後の人類の拡散、あるいは最終氷河期直後の人類の拡散など、人口密度が急速に下がった時に芸術遺跡が現れる傾向を説明するものとなっている。成果は第8回交替劇大会、第57回数理社会学会大会で発表した。(2)調査:奈良県の8地区でリレー開催された「奈良・町屋の芸術祭(HANARART)」への参与観察、関係者への聞き取り調査、参加アーティストへのアンケートデータの分析をおこなった。地域によって芸術への期待は異なっているが、芸術祭というイベントが地域を一体化し、地域外との交流を促進する効果があることについては共通していた。いっぽう参加アーティストは、観客との交流に満足感を持つ傾向がある。そのいっぽうで地域活性化に貢献したいという気持ちも多かれ少なかれ持っているが、地域の受け入れ態勢の良し悪しで次回以降の芸術祭への参加意欲が変わってくることが分かった。成果は第9回交替劇大会で発表の予定である。数理モデル、調査ともに、初年度に想定していた通りの進捗状況である。数理モデルがとりあえず完成したので、平成26年度に予定していた計算用PCの購入を前倒しにして購入し、すでに分析を開始している。今後、考古学者・地理学者などとの連絡体制を強化し、現状ではすでにおこった現象を理解するため数理モデルを、未発見の芸術遺跡の場所を予測できるような実証的なモデルに発展させていく。また奈良県の芸術祭は平成26年度はお休みのため、比較という意味も含め、他地域での芸術祭の調査をおこなう。
多能性幹細胞から自己組織化による網膜神経節細胞と機能をもつ神経線維の分化誘導

我々は世界で初めてヒトiPS細胞から網膜神経節細胞(RGC)の作製に成功した。本研究は、視神経の移植、疾患原因解明、創薬に資するべく、高度な品質の細胞を均質かつ安定に作製する技術の開発を目的とする。ヒトiPS細胞以外にヒトES細胞、マウスiPS細胞・ES細胞からもRGCを作製し純化にも成功した。RGCの軸索伸長における神経栄養因子、抑制因子、経路探索に関わる因子の評価法を確立した。マウスES細胞由来RGC、ヒトiPS細胞由来RGCをマウスに移植し、レシピエント網膜への生着と視神経内への侵入を確認した。本研究により初めてヒト細胞を用いた視神経のin vitro、in vivo実験が可能となった。我々は世界に先駆けてヒトiPS細胞から機能をもつ長い軸索を有する網膜神経節細胞の作製に成功した。本研究では、細胞移植、疾患原因解明、創薬に資するべく、高度な品質の細胞を均質かつ安定に作製するよう技術を改善するとともに、視神経のin vitro研究への可能性を明らかにすることを目的とする。当該年度は、この細胞作成技術がES細胞や他の動物細胞に応用できるかを検討した。ヒトiPS細胞と同様に、まず3次元培養で初期眼へ自己分化させ、次に平面培養に移した。その結果、ヒトES細胞、マウスiPS細胞、マウスES細胞からも、機能をもつ長い軸索を有する網膜神経節細胞へ自己分化を誘導することに成功した。いずれの網膜神経節細胞もBrn3B、Math5などの固有蛋白が存在し、1-2cmの長い軸索を有し、各種neurofilamentや電子顕微鏡による超微細構造が確認された。さらに軸索には軸索流やパッチクランプ法による活動電位・電流の機能が認められた。網膜神経節細胞は中枢神経であるのでヒトでは採取できず、動物で単離しても長い軸索を伴うことはない。さまざまな視神経の疾患において軸索が障害されるので、その研究が必要であるが、これまでin vitroで軸索の検討はできなかった。本研究は、視神経の研究において初めてin vitro研究を可能にするものであり、ヒトiPS細胞だけでなく、ヒトES細胞、マウスiPS細胞、マウスES細胞からも作製に成功したことは、さらに広い範囲での研究応用が期待できる。ヒトiPS細胞だけでなく、ヒトES細胞、マウスiPS細胞、マウスES細胞からも機能をもつ長い軸索を有する網膜神経節細胞の作製に成功した。さらに軸索には軸索流やパッチクランプ法による活動電位・電流の機能が認められ、構造、機能ともにきわめて完成度が高い。これによって、網膜神経節細胞の軸索で構成される視神経の研究を、初めてin vitroで研究することが可能となった。ヒトiPS細胞由来の網膜神経節細胞は、患者由来の細胞から疾患iPS細胞を作製できるので、疾患の発生や病態の分子メカニズムを研究することができる。マウスiPS細胞由来の網膜神経節細胞は、さまざまな遺伝子改変マウスの細胞を用いて、in vitroの研究をすることが可能となった。ES細胞由来の網膜神経節細胞も、iPS細胞由来網膜神経節細胞とともに、細胞移植などさまざまな研究ができる。いずれも、網膜神経節細胞の作製効率が90%と高く、1カ月以上生存可能な段階に達したので、当該年度の成果でさらに広い範囲での研究応用が期待できる。昨年度は、この細胞作成技術がES細胞や他の動物細胞に応用できるかを検討し、ヒトおよびマウスのiPS細胞、ES細胞いずれでも機能をもつ長い軸索を有する網膜神経節細胞へ自己分化を誘導させることに成功した。いずれの網膜神経節細胞も固有蛋白が存在し、超微細構造や軸索流、電気生理学的検討から成熟した細胞であり、90%以上の作製効率と50日以上の生存を可能とした。当該年度は、この網膜神経節細胞の軸索伸長における神経栄養因子、抑制因子の影響を検討した。全体投与でも局所投与でも、軸索の伸長は神経栄養因子で亢進し、抑制因子で抑制した。また、これらの因子による分化、軸索伸長に関わる遺伝子の発現変化をマイクロアレイで網羅的に検討した。軸索を構成するneurofilament等だけでなく、一部の転写因子も変化していた。さらに、これらの因子による成長先端の形態変化、軸索伸長における細胞の選択、不要細胞のアポトーシスによる除去を明らかにした。本研究は、視神経の研究において初めてヒト細胞を用いたin vitro実験を可能にしたものであり、創薬や移植に向けて研究を進めている。昨年度までに、ヒトiPS細胞だけでなく、ヒトES細胞、マウスiPS細胞、マウスES細胞からも機能をもつ長い軸索を有する網膜神経節細胞の作製に成功した。いずれも構造、機能ともにきわめて完成度が高いことは、有用である、ことに、ヒト細胞を用いて、in vitro研究が可能となった意義は大きい。当該年度は、創薬研究に向けて、薬物化合物の評価の方法を検討した。

その結果、培養液全体に投与した場合でも、局所投与した場合でも、細胞の分化や軸索伸長で容易に観察でき、さらにマイクロアレイで薬物動態を詳細に検討できることが示された。この網膜神経節細胞は90%以上の作製効率と50日以上の生存可能を達成しており、多くの候補化合物を濃度や投与時期を変え、経時的に検討できる点で、創薬や移植の研究に有用であることが明らかになった。ヒトiPS細胞を用いれば患者由来の細胞から疾患iPS細胞を作製して疾患の発生や病態の分子メカニズムを研究するとともに、その治療薬の創薬研究ができる。マウスiPS細胞ではさまざまな遺伝子改変マウスの細胞を用いて、in vitroの研究をすることが可能である。これらを合わせて、疾患の分子メカニズム解明、創薬、移植等の再生医療の研究を進める基盤が整った。我々は世界で初めてヒトおよびマウスのiPS細胞やES細胞から網膜神経節細胞の作製技術を確立した。この網膜神経節細胞は機能する長い軸索をもつ成熟したもので、作製効率は90%以上で、50日以上生存できるが、従来は機械的に単離していた。これに対して、今回はimmunopanningによって純化することに成功した。軸索流やPatch clamp法による電気生理学的機能をもつことを確認した。次に、網膜神経節細胞の移植実験を行った。これまでにマウスES細胞から作製した網膜神経節細胞を視神経を挫滅したマウスの網膜内に移植して、ドナー細胞の生着を確認した。今回は、ヒトiPS細胞にGFPを導入して可視化させた後に、網膜神経節細胞を作製し、これを純化して移植した。レシピエントは免疫不全マウスであり、網膜上に移植した。ドナーの網膜神経節細胞はレシエントの網膜内に生着し、さらに軸索を伸ばして、視神経内へ侵入することが確認された。以上から、動物実験ではあるが、視神経移植の可能性が示された。軸索は網膜から視神経を経て視交叉を通り、外側膝状体や上丘に至る複雑な経路をたどる。この経路探索にはさまざまな誘導物質が道標となっているが、これらの物質の効果を判定する方法をin vitroで開発した。マイクロビーズにSem 3AやSlit 1を浸透させ、慎重する軸索を屈曲させるとともに、その屈曲度を定量化した。軸索の先端における成長円錐への薬物の影響を評価することに成功した。さらに、長時間の動画撮影によって、軸索の伸長と屈曲、経路探索を評価する方法も確立した。網膜神経節細胞の生命維持と軸索伸長には隣接するグリア細胞、ことにミューラー細胞に影響される。アストロサイトあるいはミューラー細胞と共培養し、前者では軸索束の形成、後者では良好な軸索伸長を確認した。ミューラー細胞と共培養時の培養上清のプロテオ-ム解析を行った。我々は世界で初めてヒトiPS細胞から網膜神経節細胞(RGC)の作製に成功した。本研究は、視神経の移植、疾患原因解明、創薬に資するべく、高度な品質の細胞を均質かつ安定に作製する技術の開発を目的とする。ヒトiPS細胞以外にヒトES細胞、マウスiPS細胞・ES細胞からもRGCを作製し純化にも成功した。RGCの軸索伸長における神経栄養因子、抑制因子、経路探索に関わる因子の評価法を確立した。
サウンドスケープデザインにおける住民の参加と主体性に関するフォーマル理論の構築

本研究はサウンドスケープデザインにおける住民の参加と主体性の意義について示すことを目的とし、関連する3つの国内事例、すなわち「平野の音博物館」(大阪市)、「瀧廉太郎記念館庭園デザイン」(大分県竹田市)、「長崎サウンドデザイン塾」(長崎市)に対する現地調査が行われた。調査結果の分析から、これらの事例には、形式的な違いはあれども、住民による参加と主体性が不可欠であったことが明らかになった。【目的】本研究はサウンドスケープデザインに関して、その最も重要な特徴である「住民の参加と主体性」に着目し、環境マネジメント一般にも応用可能なフォーマル理論の構築を行なうことを目的とする。【具体的内容】本研究の全体的計画は、事例の調査(平成20年度)、領域密着理論の構築・検証(平成21年度)、およびフォーマル理論の構築(平成22年度)の3段階から構成される。平成20年度は当初の計画の通り、事例すなわち「平野の音博物館」(大阪市平野区)、「瀧廉太郎記念館」(大分県竹田市)および「長崎サウンドデザイン塾」(長崎県長崎市)の調査を中心に研究を行なった。まず、「平野の音博物館」について調査を行なうため平成20年9月18日から22日までの日程で現地調査を行なった。また、平成21年3月22日から28日までの日程で「瀧廉太郎記念館」(大分県竹田市)および「長崎サウンドデザイン塾」(長崎県長崎市)の現地調査を行い、関係者への聞き取りなどを実施した。【意義と重要性】いずれの調査においても、(1)事業における住民の参加とその重要性が確認できたこと、(2)行政の関与の大きさに関わらずしばしば無給のボランティアとして主体的に事業を支える住民の存在が確認できたことは、研究計画のモデルを裏付ける結果を得たことになり、意義が認められる。また、大分の事例において、事業主体である行政担当者の意識と、実際に事業を実質ボランティアとして支えている住民との意識の間に存在する大きな差異を新たに見出したことは、資料分析だけでは実現できなかったことであり、現地調査の意義として重要であった。なお、研究発表の項には記述できないが、これら平成20年度の研究成果については、平成21年8月にオタワで開催される国際会議(Internoise2009)において公表予定である。平成21年度は当初の計画の通り、領域密着理論の構築と検証を行った。まず、前年度の調査結果をもとにベースとなる理論を構築し、平成21年10月から11月にかけて検証のための現地調査をおこなった。調査では、構築した領域密着理論を裏づける証言や事実を得ることができた。研究の成果は、国際騒音制御工学会議、日本サウンドスケープ協会での研究発表、また沖縄工業高等専門学校紀要における論文として発表し、成果を広めるとともに、専門分野の内外の研究者からも有益な示唆を得ることができた。【意義と重要性】本研究の理論は、調査から得られたデータとの対話から構築することに意義がある。平成21年度の調査においては各領域におけるローカルな理論を組み立てると同時に各事例の共通点を探り、本研究の当初目的が概ね正当であったことを確かめることができたことが重要である。次年度目標である、サウンドスケープ研究、音環境研究以外の分野における知見との整合性を考慮しながら、環境マネジメント一般につながるフォーマル理論の構築に向けた基礎を構築することができた。平成22年度は、当初の計画の通り、フォーマル理論の構築を行った。まず、調査した事例に関する総括を行い、国際生態音響学会議で発表を行い成果を広めるとともに、専門分野の内外の研究者から有益な示唆を得ることができた。また、総括された知見は、サウンドスケープや音環境の領域だけでなく、他の感覚環境デザインの領域、すなわち、視覚的、嗅覚的などのデザイン領域などの知見との関連も含め、環境マネジメント一般にも応用可能なフォーマル理論を構築した。結果については今後、論文や報告書の形で公表する予定である。サウンドスケープデザインの領域では、事例が少ないだけでなく、事例間の比較研究など、十分な検討がほとんどおこなわれてこなかった領域であり、代表的事例の共通点の分析から理論を組み立てるできたことは重要である。

また、聴覚以外の分野でも感覚的環境資源は重要視されており、音環境以外の領域や、環境マネジメントも視野にいれたフォーマル理論を行ったことは重要である。
びまん性大細胞型B細胞リンパ腫におけるPD-1リガンド制御因子の網羅的探索

申請者らの研究グループは、これまでのPD-1リガンドに関する網羅的遺伝子解析により、PD-L2ゲノム異常はB細胞リンパ腫においてのみ認められることを見出した。また、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫の公開シーケンスデータ解析により、B細胞の分化・増殖に関与する複数の転写因子がPD-1リガンドと発現相関を呈することを新たに発見した。これらの結果に基づき、B細胞リンパ腫における特異的なPD-1リガンド発現制御機構が存在するという仮説を構築し、発現制御因子の同定および、同定された制御因子のin vivoにおける役割を検証することとした。
各種動物モデルを用いた子宮頸癌発生におけるIGF-1および同関連分子の役割の解明

近年,子宮頸癌のリスクとして高い血中IGF-1濃度が報告されている。本研究においてわれわれは,子宮頸部にIGF-1が過剰発現している遺伝子改変マウスを作製し,同マウスにおいて子宮頸部上皮内腫瘍が発生していることを明らかにした(頻度:21%)。また,同マウスにおいて癌抑制遺伝子PTENまたはBaxの欠損が加わることでその腫瘍発生がより促進され,癌抑制遺伝子p53の欠損により浸潤癌の発生が観察された。子宮がん検診の普及により進行子宮頸癌の頻度は減少し,この40年間で粗死亡率は約1/3になったが,子宮頸癌は依然として婦人科悪性腫瘍の中でも最も頻度が高い疾患である。その病因としてHPV(human papilloma virus)の関与はすでに明らかとなり,子宮頸癌の約90%にHPV感染が認められる。しかし,HPV感染者のほとんどは癌を発生することはなく,またHPV16あるいはHPV16の転写産物であるE6/E7のトランスジェニックマウス(Tgマウス)においても病変は異形成にとどまり,浸潤癌は観察されない。そこで,HPV感染と同時に起こっているであろう発癌関連遺伝子の異常が近年重要と考えられている。また,現在のところ子宮頸癌の有用な動物モデルは存在せず,その開発が望まれている。われわれは種々の発癌関連遺伝子(c-src,c-erbB2,IGF-1,E2F1)のTgマウスを作成し,これらのマウスにおいて皮膚癌,胆嚢癌,前立腺癌などが発生することを明らかにした。本研究ではIGF-1を過剰発現させたTgマウス(K5 IGF-1 Tgマウス)における子宮頸癌発生頻度および子宮頸癌組織におけるIGF-1関連分子の発現を解析することで,この動物モデルにおける子宮頸癌発生のメカニズムを解明することを目指している,また,これらの動物実験より得られたデータを基にして,最終的にはヒトにおける子宮頸癌発生メカニズムを解明することを目標としている。子宮癌検診の普及および治療法の確立により進行子宮頸癌の頻度は減少し,粗死亡率はこの40年間で約1/3になった。また,頻度もこの40年間でII期40%→15%,III期30%→9%,IV期12%→3%と減少し,早期癌症例が著明に増加している。しかし,依然として子宮頸癌は婦人科悪性腫瘍の中でも最も頻度が高い疾患である。子宮頸癌の病因としてはHPV(human papilloma virus)の関与はすでに明らかとなっており,子宮頸癌の約90%にHPV感染が認められる。しかし,HPV感染者のほとんどが子宮頸癌を発生することはなく,またHPV16あるいはHPV16の転写産物であるE6/E7のトランスジェニックマウス(Tgマウス)においても子宮頸部病変は異形成にとどまり,浸潤癌は観察されない。また,現在のところ子宮頸癌において有用な動物モデルは存在せず,その開発が望まれている。本研究ではIGF-1を過剰発現させたTgマウス(K5 IGF-1 Tgマウス)における子宮頸癌発生頻度を解析,子宮頸癌組織におけるIGF-1関連分子の発現を正常マウス子宮頸部組織と比較することで、この動物モデルにおける子宮頸癌発生のメカニズムを解明することを目指している,また,これらの動物実験より得られたデータを基にしてヒト子宮頸癌症例におけるIGF-1関連分子を解析し,最終的にはヒトにおける子宮頸癌発生メカニズムを解明することを目標としている。本年度は研究初年度であり,現在K5 IGF-1 Tgマウスにおける正確な子宮頸癌発生頻度を解析中である。

また,現在のところ子宮頸癌において有用な動物モデルは存在せず,その開発が望まれている。われわれは種々の発癌関連遺伝子(c-src, c-erbB2, IGF-1, E2F1)のTgマウスを作成し,これらのマウスにおいて皮膚癌,胆嚢癌,前立腺癌などが発生することを明らかにした。本研究ではIGF-1を過剰発現させたTgマウス(K5 IGF-1 Tgマウス)における子宮頸癌発生頻度を解析,子宮頸癌組織におけるIGF-1関連分子の発現を正常マウス子宮頸部組織と比較することで、この動物モデルにおける子宮頸癌発生のメカニズムを解明することを目指している,また,これらの動物実験より得られたデータを基にしてヒト子宮頸癌症例におけるIGF-1関連分子を解析し,最終的にはヒトにおける子宮頸癌発生メカニズムを解明することを目標としている。研究期間2年目である本年度,K5 IGF-1 Tgマウス(12ヶ月齢)における子宮頸部病変の発生頻度(21%,5/24)を明らかにした(野生型姉妹マウスでは0%,0/35)。現在,(1)同子宮頸部病変の発生メカニズムの解明,および(2)K5 IGF-1 Tgマウスを各種ノックアウトマウス(p53, PTEN, Bax)と交配させ,より高頻度かつより高悪性度の病変発生を目指しているところである。子宮がん検診の普及により進行子宮頸癌の頻度は減少し,この40年間で粗死亡率は約1/3になったが,子宮頸癌は依然として婦人科悪性腫瘍の中でも最も頻度が高い疾患である。その病因としてHPV(human papilloma virus)の関与はすでに明らかとなり,子宮頸癌の約90%にHPV感染が認められる。しかし,HPV感染者のほとんどは癌を発生することはなく,またHPV16あるいはHPV16の転写産物であるE6/E7のトランスジェニックマウス(Tgマウス)においても病変は異形成にとどまり,浸潤癌は観察されない。そこで,HPV感染と同時に起こっているであろう発癌関連遺伝子の異常が近年重要と考えられている。また,現在のところ子宮頸癌の有用な動物モデルは存在せず,その開発が望まれている。われわれは種々の発癌関連遺伝子(c-src, c-erbB2,IGF-1,E2F1)のTgマウスを作成し,これらのマウスにおいて皮膚癌,胆嚢癌,前立腺癌などが発生することを明らかにした。本研究ではIGF-1を過剰発現させたTgマウス(K5 IGF-1 Tgマウス)における子宮頸癌発生頻度および子宮頸癌組織におけるIGF-1関連分子の発現を解析することで、この動物モデルにおける子宮頸癌発生のメカニズムを解明することを目指している,また,これらの動物実験より得られたデータを基にして,最終的にはヒトにおける子宮頸癌発生メカニズムを解明することを目標としている。研究期間の3年目である本年度,K5 IGF-1 Tgマウス(12ヶ月齢)では子宮頸部病変は上皮内にとどまるものの(21%,5/24),p53ノックアウトマウス(Koマウス)と交配させることで,浸潤癌が発生することを明らかにした(14%,2/14)。現在,(1)同子宮頸部病変の発生メカニズムの解明,および(2)同Tgマウスをその他のKoマウス(PTEN,Bax)と交配させ,より高頻度かつより高悪性度の病変発生を目指しているところである。
膝前十字靭帯における6型コラーゲンの役割

運動器の機能低下を防止するという観点から、前十字靭帯損傷における関連分子の機能を知ることが必要である。本研究では我々のこれらの知見を元に、前十字靭帯における6型コラーゲンの機能を明らかとする予定である。