hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋細菌の有する有機スズ耐性機構の解明と生態系評価への応用

トリブチルスズ(TBT)は使用禁止後も海洋環境で検出され,微生物生態系への影響が懸念されている.本研究はTBTに対する海洋細菌の耐性機構を解明し,その機構に関連する遺伝子群を利用してTBTの生態系影響を評価できる分子生物学的システムを開発するのが目的である.成果として,新規の耐性機構を複数発見し,耐性遺伝子のひとつsugEがTBTにより発現促進されることが確認された.現在この遺伝子を用いてバイオセンサー化を進めている.トリブチルスズ(TBT)は使用禁止後も海洋環境で検出され,微生物生態系への影響が懸念されている.本研究はTBTに対する海洋細菌の耐性機構を解明し,その機構に関連する遺伝子群を利用してTBTの生態系影響を評価できる分子生物学的システムを開発するのが目的である.成果として,新規の耐性機構を複数発見し,耐性遺伝子のひとつsugEがTBTにより発現促進されることが確認された.現在この遺伝子を用いてバイオセンサー化を進めている.本研究は、環境汚染物質有機スズ(TBT)に対する海洋の微生物の応答を生化学的に解明することを目的とし、平成19年度の目標はTBT耐性遺伝子の特定と詳細な解析であった。まずTBT耐性菌Pseudoalteromonas sp. M-1から得られているTBT耐性遺伝子群のなかから、SecAを特定し、サブクローンを行って大腸菌で発現させた。その結果、SecAを発現した大腸菌はTBT耐性能を獲得した。SecAは細胞質から新生タンパク質を外部へ運搬する際に働くATP依存型トランスポーターであるが、今回の研究でSecAの新しい機能が明らかになった。今後はタンパク質レベルでの耐性機構解明と本遺伝子の発現調節について研究を進める。TBT排出の新しい機構が発見されたことは有機金属耐性機構解明の新たな前進である。さらに、耐性菌Pseudomonas aeruginosa 25WではATP依存型ポリアミントランスポーター遺伝子が特定された。くわえて、イオン勾配型ポリアミントランスポーターとポリアミン代謝酵素両遺伝子のセットがTBT耐性に関与することが明らかになった。このように、いくつかのトランスポーターでTBTが排出されていることが複数の菌種で明らかになったことは、TBT耐性機構の非特異性と多様性を示しており、今後の詳細な解析で海洋細菌の特異なTBT耐性機構解明が期待される。また、Pseudomonas aeruginosa 25WではTBT暴露で転写および翻訳系のタンパク質発現が影響を受けている事が明らかになった。TBT毒性はATP合成系の阻害に基づくと考えられているが、新たな阻害点が示唆された。以上の結果は、海洋細菌のTBTへの応答を明らかにする過程として重要な知見を与えた。今後遺伝子レベルから生化学レベルの研究へ発展させ、さらに生態系での群集レベルでの応答研究へ展開する予定である。有機スズ汚染はまだ続くと予想されることから,生態系の有機スズ汚染許容レベルを知ることは生態毒性リスク評価に必要な情報である.環境微生物は化学汚染に対して耐性・分解機能を発揮して環境の自浄緩衝作用を果たす.本研究では,海洋由来の有機スズ耐性菌の中で特にトリブチルスズ(TBT)耐性菌の耐性メカニズムを生化学的に解明すると同時に,耐性誘導機構を明らかにする.また,TBT暴露で発現が変化する遺伝子を探索・クローニングし,バイオセンサーとして環境中のTBT汚染測定系への利用を試みることを目的とする.平成20年度の目標はTBT耐性遺伝子の機能特定と有機スズ存在下での発現調節の解明であった.まずTBT耐性菌Pseudoalteromonas sp.M-1のSecAについては,TBT存在下での発現調節を検討した,その結果,高濃度のTBT暴露によって発現が上昇し,Cdでは変化しなかったことから,発現はTBT特異的である可能性が示唆された.一方,Aeromonasa molluscorum Av27からは多剤耐性遺伝子sugEに類似した遺伝子がTBT耐性遺伝子としてクローニングされた.この株は抗生物質耐性ではないことから,TBT耐性機構への関与に興味が持たれる.また,sugEは近縁のAeromonasでは検出されないことから,A. molluscorumに特異的な遺伝子かもしれない.現在,sugEの詳細な解析が進んでおり,環境中での遺伝子量,発現量について明らかになりつつある.本遺伝子はバイオモニタリングの候補となる可能性がある.前年度までに有機スズTBTを分解できる細菌Aeromonas molluscorumを特定したが,本年度は新規耐性遺伝子としてsugE様遺伝子を特定した.さらに,sugE様遺伝子の構造を明らかにし,機能が推定された.本遺伝子は低分子薬剤耐性遺伝子群に属するため,TBTの排出を行なっていることが示唆された.さらに,TBT添加時の遺伝子発現も検討され,TBTに反応する遺伝子であることが解明された.現在この遺伝子について,当初の目的の一つであるバイオセンサーとしての生態系評価技術への応用を検討中である.現時点までにプラスミドに組み込んだsugEがTBTセンサーになりうるという予備知見を得ており,本科研費期間後にはなるが,当初の目的は達成できる目処がたっている.また,本研究遂行過程ではA.molluscorum以外のいくつかの海洋細菌のTBT耐性機構も明らかにされつつある.特に,Pseudoalteromonas sp.M-1株のsecA遺伝子がTBT耐性遺伝子として機能することを明らかにし,本遺伝子はM-1株においては常に発現している遺伝子であることがmRNA発現解析から明らかになった.

本株がTBT暴露後即座に高耐性を示す機構にはsecAが関与していることが示唆された.加えて,TBTの原核生物に対する毒性機構が新たに解明された.すなわち,TBTは細菌のATP,NADHなどのエネルギー産生および酸化還元代謝系に影響をあたえ,細胞サイズも矮小化することが示された.一方でTBT耐性菌では影響が少ない事から,これらの機構が耐性化していると考えられた.本研究では,いくつかの新規TBT耐性遺伝子が特定され,sugEではバイオセンサーへの応用の可能性を示した.また新たなTBT毒性機構を見いだし,微生物細胞および生態系へのTBTの影響について多くの新知見をあたえることができた.
硝化阻害剤が農地生態系における土壌微生物バイオマスと窒素代謝に及ぼす影響

亜酸化窒素は地球温暖化ガスおよび成層圏オゾン層の破壊原因物質として特にその大気中濃度の上昇が注目されており、その増加の主要な要因として農業における生産性向上のための肥料の施用量増加が指摘されている。また森林からの土地利用変化が亜酸化窒素や温暖化ガスとして関連する二醸化炭素やメタンの代謝にどう影響するかも従来知見が少なく注目されている。本研究では亜酸化窒素の土壌中での生成過程に影響を及ぼす因子として、生物影響を定量的に明らかにし、亜酸化窒素放出量の有効な削減方法を検討することを目的とした。本年度はその第2年次で、千葉大学園芸学部松戸キャンパス内林地および附属利根高冷池農場の傾斜地林地および果樹園より採取した表土・下層土を用いて培養試験を行ない、亜酸化窒素生成量および亜酸化窒素消費量と微生物呼吸活性・バイオマス量、土壌窒素無機化量を測定しこれらの相互関係を明らかにした。その結果、亜酸化窒素吸収量は培養温度や土壌水分・酸素濃度の影響を受け、微生物バイオマス炭素量や土壌窒素無機化量と正の相関関係が認められ、亜酸化窒素生成過程として独立栄養性の硝化菌とともに従属栄養性の脱窒菌の関与も推定された。またメタンやエチレン生成量・消費量を測定するための室内モデル実験を行ない定期的に試料を採取しこれらのガス消費活性の動的平衡関係を調べた。その結果、表層土壌では好気的条件では果樹園でも森林でも多量の二酸化炭素ガスが発生するが、嫌気的条件ではアセチレンもメタンと同程度生成することが見出された。以上の結果より、森林土壌や果樹園土壌では亜酸化窒素の生成過程には硝化菌とともに脱窒菌が関与しており、その清費過程にも温度や酸素条件に左右される生物過程が必要であることが考察された。また土壌表面からの直接放出過程に加えて、一旦、下層土へ溶脱された亜酸化窒素や無機態窒素が傾斜地などを流下し別の位置で大気へ亜酸化窒素放出される間接放出過程も従来知見が少なく注目されている。本研究では亜酸化窒素の土壌中での生成過程に影響を及ぼす因子として、硝化阻害剤あるいはウレアーゼ阻害剤の生物影響を定量的に明らかにし、亜酸化窒素放出量の有効な削減方法を検討することを目的とした。本年度はその第1年次で、予備試験として、千葉大学園芸学部附属利根高冷地農場の傾斜地林地および果樹園より採取した表土および下層土を用いて培養試験を行い、亜酸化窒素生成量と微生物バイオマス窒素量を定量し両者の関係を明らかにした。その結果、亜酸化窒素生成量は表土や果樹園土壌で多く、微生物バイオマス窒素量と正の相関関係が認められた。さらにその後、阻害剤を施用した土壌を用いて室内モデル実験を行ない定期的に試料を採取し亜酸化窒素ガス生成および消費活性の動的平衡関係を調べ、土壌微生物バイオマス量変化や窒素代謝に関連する酵素活性の動態を解析した。その結果、硝化阻害剤によって亜酸化窒素生成はほぼ停止し、亜酸化窒素生成過程の大部分が独立栄養の硝化細菌によることが明らかになった。また亜酸化窒素生成と同時にエチレン生成も認められ、その生成過程をさらに詳しく解析する必要が見出された。
蛋白質膜透過系を構成するSec因子の構造と膜透過の分子機構

4種のSec因子、SecA,SecY,SecE,SecGから効率の高い膜透過装置をプロテオリポソームに再構成する実験系を確立した。蛋白質膜透過系を構成する膜内在性因子SecGは、可溶性因子SecAと連携し、SecAが膜内に挿入する時SecGの膜内配向性が反転し、SecAが膜から脱離する時SecGの配向性が元に復帰することを明らかにした。SecAとSecGは膜透過反応時に相互作用すること、両因子の二重変異株は致死的になる場合があること、SecG欠損によってSecAの膜への挿入は低下すること、SecAの変異によってSecAの膜への挿入は低下すること、SecAの変異によってSecGの配向性反転も低下すること、などを明らかにした。大腸菌における分泌蛋白質の細胞質膜透過装置は、4種類のSec因子(A,Y,E,G)によって中心部分の構造が形成されている。このうちSecAは、可溶性蛋白質であるにも関わらず、膜透過反応中に膜内に深く挿入し、また膜から脱離するという構造変化を繰り返している。挿入・脱離はそれぞれATPの結合・分解によって引き起こされ、この変化によって分泌蛋白質の膜内への挿入、すなわち膜透過が進行されると考えられている。SecY,SecE,SecGは膜内在性因子である。SecYとSecEは蛋白質の通過するポアを形成すると考えられている。SecGは膜透過反応を著しく活性化する役割をもっている。本年度の研究で得られた最大の成果は、SecGが膜内で大きな構造変化繰り返すことによって膜透過反応の効率を上昇させることを明らかにしたことである。SecG(12kDa)は膜を2回貫通し、N末端およびC末端はいずれもペリプラズム側に配向している。ところが、ATP存在下で蛋白質膜透過を開始させた後、ATP加水分解を阻害すると、SecGの膜内配向性は反転していることを見出した。さらに、反転した構造はATP加水分解を再開させると元に復帰した。膜内配向性の反転・復帰は、それぞれSecAの挿入・脱離に共役していることが強く示唆された。また、膜内配向性の変化を阻害したSecG変異体は、膜透過反応を促進する活性を失っていた。これらの結果から、SecGの構造変化はSecAの挿入・脱離を促進し、この促進により蛋白質膜透過反応が効率よく進行するというモデルを提出した。SecAとSecGが膜透過反応時に相互作用すること、両因子の二重変異株は致死的になる場合があること、SecG欠損によってSecAの膜への挿入は低下すること、SecAの変異によってSecAの膜への挿入は低下すること、SecAの変異によってSecGの配向性反転も低下すること、などを明らかにした。
NAD前駆体のトランスポーターの同定

本研究では、生活習慣病の予防・治療効果を期待されているNAD前駆体の輸送動態とその後の代謝動態について明らかにすることを目的とした。そこで、NAD代謝物の一斉測定系をLC-MSを用いて構築した。この測定系を用いてNAD代謝を鳥瞰したところ、NADの前駆体のひとつであるNRの代謝機構に、これまで知られていた経路とは異なる機構が存在することが明らかになった。NADは生体内の主要な酵素反応に関わる補酵素として知られているほか、近年抗老化因子であるSirtuinの脱アセチル化反応の基質としても重要であることが明らかとなり、非常に注目を浴びている。またNADの前駆体は動物を用いた研究から、生活習慣病に対する治療・予防効果が期待されている。一方で、NADやその前駆体が細胞内へ輸送される機構についてはよくわかっていない。そこで本研究では、NAD前駆体の輸送機構を解明し、肥満や糖尿病、がんに対する新たな治療戦略の基盤を作ることを目的とした。今年度は、NADの前駆体のうちトランスポーターの候補が挙げられているNRの輸送機構について検討した。siRNAを用いたヌクレオシドトランスポーターのノックダウンを行い、細胞内へのNRの輸送動態を質量分析計によって測定したところ、ヌクレオシドトランスポーターのノックダウンはNR輸送に影響を与えなかった。次にsiRNAライブラリを用いたスクリーニングのため、NAD合成酵素の阻害剤(FK866)で細胞死が誘導され、NMNまたはNRの添加によって細胞死がレスキューされる細胞株の選定を行ったところ、文献とは異なりA549細胞ではFK866による細胞死が見られなかった。そこでいくつかの細胞株について同様の試験を行ったところ、HCT116細胞がFK866による細胞死とNMNまたはNRによるレスキューを示すことが明らかになった。また、細胞外でNMNをNRに変換する酵素であるCD73のノックダウン試験と、NR輸送の阻害剤であるdipyridamoleを用いた試験によって、細胞外でのNMNからNRへの変換はNMNの輸送機構に必須ではないことを確認した。初年度中にNMNトランスポーターを同定する予定であったが、細胞の選定までに留まっているためやや遅れていると評する。Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NAD)はエネルギー代謝をはじめとする主要な反応にかかわる重要な補酵素である。また、老化や生活習慣病に対してNADの前駆体を用いた介入試験が活発に行われており、NADの前駆体であるNicotinamide Mononucleotide (NMN)とNicotinamide Riboside (NR)は肥満や2型糖尿病などに対する治療効果が期待されている。さらにこれら前駆体は日本とアメリカでそれぞれ臨床試験が行われており、特に注目されている。本研究ではこれらの前駆体の取り込み動態を解明することによって、NAD代謝の活性化を介した生活習慣病の発症予防および治療法の開発を目指すことを目的とした。そこで今年度までに、NMNとNRの細胞取り込み動態ならびにこれら前駆体が細胞内のNAD代謝に与える影響について、LC-MSによるメタボロミクスで解析を行ってきた。特に今年度は、NMNとNRの取り込み後の動態について培養細胞と動物を用いてさらに詳細な解析を行った。培養細胞を用いてNRを代謝する酵素をノックダウンし、NAD前駆体の動態を調べたところ、NRはこれまで知られていた経路と異なる代謝機構によってNADへと変換されることを見出した。さらに動物の静脈にNRを投与し、各組織におけるNADメタボロームを測定した結果、特に肝臓と腎臓においてNRの新規代謝経路が活発であることが示唆された。NRはNAD代謝を介した介入試験において最も注目されている前駆体の一つであるため、本研究で見出された機構を詳細に解明することはNAD代謝をターゲットとした抗生活習慣病戦略に重要である。本研究は、NAD前駆体のトランスポーターを同定することを目的としている。そこで、初年度に選定した細胞株を用いてNADトランスポーターのスクリーニングを行う。ヌクレオシドトランスポーターのノックダウンがNR輸送に影響を与えなかったことから、NRもNMNと同様のスクリーニングを行う。それぞれのスクリーニングから選ばれたトランスポーターについて機能の確認を行った後、生体における機能の検討へと進む。代謝
ビル用高周波配電システムの周波数変換方式と制御法に関する研究

本研究では、ビルや工場、プラントなど大電力を消費する区域の配電系統の一部を400800Hz程度に高周波化して商用系統と分離することにより、負荷の発生する障害電力の一括処理を図ると共に、高周波配電系統にコジェネ発電機やエネルギ-貯蔵装置を組み合わせて、受電電力の平準化を図ったシステムを提案した。大口受電ビルの電気設備実情調査および主変換装置の制御方式に関して検討を行ない、以下の成果を得た。(1)最近の超高層ビル、インテリジェントビルなどの大口受電ビルにおける受電容量、電力使用内訳などを調査し、これらの配電系統を高周波化する場合に変換装置に要求される規模を明らかにした。また、現在開発を進めている他励サイクロコンバ-タ方式を他のインバ-タ方式などと比較・評価した。(2)他励サイクロコンバ-タ方式の高周波側電圧・周波数の安定化について検討した結果、(1)負荷の消費電力検出法として、代表者らが提案した瞬時空間ベクトル理論に基づく三相一括電力検出方式を採用し、負荷電力のフィ-ドフォワ-ド制御系を構成した。すなわち、サイクロコンバ-タ自身の循環電流と電源側電流を制御し、負荷の要求する電力を速やかに供給するシステムを実現した。(2)制御の対象となる循環電流形他励サイクロコンバ-タの過渡現象解析のため、連続系近似によるシミュレ-ションプログラムを開発し、試作装置による実測波形との比較により妥当性を確認した。(3)本装置を現代制御理論の観点から可変パラメ-タの2入力2出力系とみなし、出力電圧の安定化に関して上記のシミュレ-ションプログラムを用いて非干渉制御、デッドビ-ト制御、スライディングモ-ド制御などの手法の適用の可能性について基礎的な検討を行ない、見通しを得た。
米国の高等教育におけるアファーマティブ・アクションの現状

本年度は、アファーマティブ・アクションの現状に関する研究を全体としてとりまとめる主材料の一つとして、主にマイノリティーの政治参加の場面でのアファーマティブ・アクションに関するリサーチを実施した。マイノリティーの政治参加は、量的な票の希釈(quantitative vote dilution)、質的な領の希釈(qualitative vote dilution)に対して推し進められてきた。特に、修正15条に基づく1965年投票権法は、その強力なツールであった。しかし、一部改正された1965年投票権法のもとで、1990年代に、マイノリティーの代表者を選出することを目的としたマイノリティー多数区が積極的に創設されたことで、その形状の極端なものが人種的ゲリマンダーであるとの批判を受け、最高裁に持ち込まれた。その結果、人種的ゲリマンダーの合憲性審査基準がほぼ確立したといってよい。その他、アフリカ系市民に重く影響する重罪者投票権剥奪法(felon-disenfranchisement laws)が問題視されていること、マイノリティー多数区の創設によって、逆にマイノリティーに好意的な民主党が全体として長期的な不振に陥っていることなど、考慮すべき問題も多い。上記のほか、アメリカ最高裁長官の交代にともなって、Rehnquist Courtにおけるアファーマティブ・アクション判例の全体としての動向のサーベイを行った。1.Bakke事件以前の、1970年代のアメリカの高等教育機関におけるアファーマティブ・アクションの実施状況について最初の逆差別事件に関する判決以前のアファーマティブ・アクションの実施状況について、欧文資料を調査したが、そうした内容の文献は限られていた。この点に関しては、定評のある資料を軸に、限られた情報を加味して論文に概説せざるを得なかった。次年度以降も継続して資料収集に努めるつもりである。2.Bakke判決以降のアメリカの高等教育機関におけるアファーマティブ・アクションの実施状況と憲法的論争2003年6月末に、新たな最高裁判決が出されたため、判例状況と議論の状況の総括的な整理を試みた。3.Adarand判決以降のアメリカの高等教育機関におけるアファーマティブ・アクションの実施状況と憲法的論争2003年6月末に、Bakke判決のPowell意見に沿って、Michigan大学ロー・スクールの入学専攻におけるアファーマティブ・アクションを合憲とし、同大学の学部レベルの入学専攻におけるアファーマティブ・アクションを違憲とする2つの最高裁判決が下された。諸論文が、マイノリティーが被っているとされる不利益と、人種の相関関係が薄れてきていることを指摘する中での合憲判決、およびその判例理論は、あらたな議論を呼んでいる。これら2つの最高裁判決は、2003年度の判例の中で、また、近年の平等保護にかかわる判決の中で特に重要なものであり、わが国の平等権理論を考察する上でも有用と思われる。そのため、資料的価値も念頭に置き、判例内容の紹介と分析に特に留意し、判決後の諸論文をフォローし、議論の動向を把握することを含めて雑誌論文にまとめた。また、判決前の段階で、論争の動向を把握する意味合いを込め、下級審判例の評釈を行った。次年度以降、アメリカでの最新の議論を参考に、平等権をめぐる法哲学的な理論の把握に努めながら、わが国での実質的平等の概念の位置づけに関する考察につなげてゆきたい。以上2003年度の連邦最高裁判決、Grutter事件の理由付けに関するローレビューの記事を中心に収集し、論争の中心となっている、Bakke事件の際とくらべて変化したとされる、多様性(diversity)に基づくアファーマティブ・アクションの理由付けの新しい意義を追求した。関連して、Bakke事件前後の情報の収集を継続したが、その面での成果はあまりあがらなかった。Grutter事件および同時に出されたGratz事件の2判例を受けて行われた米国高等機関の入試改革について、情報を収集したが、紙幅の関係での割愛などのため、本年度の研究成果には含められなかった。次年度以降の研究成果に編入したい。上記の調査に関連し、連邦最高裁判決で被告となったMichigan大学のほか、Columbia大学、Texas大学に出向いて、入試担当者から判決前後の事情、判例のインパクト、入試改革情報などの資料や情報を入手した。同時に、当該機関の研究者と、社会情勢、背景事情、判例の法理等について議論し、研究発表に反映させた。
Ca^<2+>・リン脂質結合領域(C_2)を有する新しい蛋白質の機能と作用機構

私共の研究室では、2個のC2様領域を有する新しい蛋白質を2つ見い出し、それぞれRabphilin-3AとDoc2と命名している。これらの蛋白質は、シナプス小胞に局在し、そのC2様領域でCa^<2+>とリン脂質に結合することから、神経伝達物質の放出においてCa^<2+>センサーとして機能している可能性が高い。本年度の本研究では、Rabphilin-3AとDoc2が細胞内で神経伝達物質の放出に実際に働いていることを証明した。すなわち、私共は、Rabphilin-3AとDoc2と両者のアンチセンスや変異体の遺伝子を、ヒト成長ホルモン(GH)の遺伝子と共に、PC12細胞に強制発現させることによって、Rabphilin-3AとDoc2がCa^<2+>依存性のGHの分泌を制御することを明らかにした。さらに、Rabphilin-3Aとその変異体のリコンビナント蛋白質をヤリイカの巨大シナプスにマイクロインジェクションすることによって、Rabphilin-3Aが神経伝達物質の放出を制御することを明らかにした。一方、私共は、Rabphilin-3AがC2様領域以外のN末端側でα-アクチニンと結合し、α-アクチニンによるF-アクチニンのbundlingを促進することを明らかにした。したがって、Rabphilin-3Aは細胞骨格系をも介して神経伝達物質の放出を制御している可能性が出てきた。また、私共は、Doc2がC2様領域以外のN末端側でホルボールエステル結合領域であるCl領域を有する新しい蛋白質と結合することを見い出すと共に、この結合がホルボールエステル依存性であることを明らかにした。ホルボールエステルは神経伝達物質の放出を促進するが、Doc2とこの蛋白質との結合がその機構に作用している可能性が出てきた。このように、本年度の本研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ完全に達成することができた。
テロメア・テロメレースの腫瘍生物学的意義と抗テロメレース薬の探索

(1)慢性骨髄性白血病の急性転化に由来するK562細胞にテロメレースの触媒活性を有するhTERTを導入したK562/hTERTを作成し、腫瘍生物学的な検討を加えた。K562/hTERTは親株に比べ3倍以上のテロメア長を有していた。また、hTERTの転写はc-Mycに依存しているので、K562にc-Mycを導入したK562/c-Mycに関しても検討した。etoposide,Ara-C,hydroxyurea,血清除去培地、X線照射にて各株細胞の感受性を検討した。K562/hTERTは親株やK562/c-Mycに比べて、血清除去、X線照射、etoposideによるアポトーシスの誘導に対しては強い抵抗性を示したがAra-C,hydroxyureaに対しては親株やK562/c-Mycと同等の感受性を示した。これらの結果より,テロメレース活性の増強、もしくはテロメア長の延長が細胞障害、とりわけ二重鎖DNA障害に伴うアポトーシスの抵抗性に関連を有することが示唆された。(2)K562/hTERTの2株と親株を用いてDNA arrayによる12000遺伝子の発現パターンを網羅的に解析した。K562/hTERTで共通に2倍以上の発現増加を認める遺伝子は15であった。さらに、各株細胞において全てに発現が認められ、且つ親株がK562/hTERT細胞より2倍以上の発現を認めた遺伝子は32であった。これらの遺伝子のうち、一部は染色体上での位置が判明していた。しかし、それらの多くは、テロメア近傍の遺伝子ではなかった。(3)細菌培養上清よりテロメレースの阻害物質の探索を行った。TRAP法を一部改変しDNAシーケンサーを用いて、抑制率を数値化して表せる系で実験を行った。HIV逆転写酵素の阻害活性を有する検体を含め、現在までに4000種類の培養上清を検討したがテロメレース活性を抑制できる検体は認められていない。
極域海洋における海氷生成・融解に伴う鉄輸送プロセスとその変動機構

本年度は、昨年度実施した親潮海域における表層リン酸塩の季節から年々変動の数値シミュレーションの研究成果を国内の学会で発表すると共に、それに関連した学術論文の執筆に着手した。また、潮汐の18.6年周期変動、及びオホーツク海の温暖化による北太平洋亜寒帯域における基礎生産量に対する影響を評価するために、栄養塩や鉄の長期変動に着目した数値シミュレーションをオホーツク海・北太平洋亜寒帯西部における中解像度の物質循環モデルをベースに過去32年間実施した。数値シミュレーションのデータを解析した結果、A-Lineなどの親潮海域で取得された表層リン酸塩濃度のデータに類似した10年規模の長期変動が定性的に再現されていることを確認した。特に、年平均リン酸塩濃度には1990年代以降に10年周期の変動成分が目立っており、潮汐の18.6年周期変動の位相と異なる特徴を示していた。大気強制、潮汐混合、そして大気ダストの経年変動に関する感度実験を実施した結果、親潮海域における表層のリン酸塩濃度の10年規模変動は主に大気の物理強制場によって説明されることが明らかになった。大気強制場の感度実験データに基づいてリン酸塩濃度の収支解析を行った結果、この親潮海域の表層のリン酸塩濃度の10年規模変動は、数年前にオホーツク海の北部陸棚域で湧昇した栄養塩のリモートな移流によって駆動されていることが分かった。さらに、栄養塩の取り込み速度(Γ)に基づいて、基礎生産量の過去32年間の長期変化傾向を調べた結果、オホーツク海では秋季(9月)に増加するものの、北太平洋亜寒帯西部では春季(6月)に減少する傾向見られた。Γの律速因子として、栄養塩濃度、鉄濃度、そして光強度の変化を調べた結果、これらの海域における栄養塩の取り込み速度の変化は、主に鉄濃度の変動に起因することが明らかになった。初年度は、鉄サイクルを考慮した低次生態系モデルの開発やチューニングを中心に、東京大学大気海洋研究所で開発された海氷・海洋結合モデル(Iced COCO)をベースに行った。沿岸域の物質輸送には、メソスケールの海洋循環が主要な役割を担うため、その現象の理解や解明には、中規模渦を解像する高解像度物理モデルを用いる必要があるが、多くのコンピューター資源を必要とするため、準備段階として中解像度の物理モデルに対して、栄養塩や鉄循環のサイクルを比較的シンプルに扱った低次生態系モデルを用いた数値実験を行った。低次生態系モデルとして栄養塩型の鉄モデル[Parekh et al. 2005]を中解像度の海洋物理モデルに移植し、北太平洋や北極海表層における鉄と栄養塩の季節変動、および経年変動のシミュレーションを行った。その結果、オホーツク海の下流域である親潮海域や北太平洋亜寒帯域における表層の溶存鉄濃度は冬季(3月)に最大値、夏季(9月)に最小値を示す季節変動が再現された。このモデルの溶存鉄濃度と親潮海域で過去に取得された観測値と比較した結果、定性的によく一致していることを確かめた。また、表層における栄養塩濃度の分布や栄養塩の取り込み速度についても現場観測データや衛星観測データと比較した結果、この低次生態系モデルは観測データとよい一致を示すことがわかった。このシミュレーションデータに基づいて、表層鉄濃度の季節変動メカニズム(冬季の鉄濃度の上昇メカニズム)を調べた結果、従来指摘されいる冬季の冷却による鉛直混合プロセスに加えて、冬季に強化される亜寒帯循環によって、オホーツク海などの上流域からの水平的輸送も同程度に影響していることが明らかになった。本年度は、鉄循環を含んだ低次生態系モデル[Parekh et al. 2005]を中解像度の海洋物理モデルに移植し、北太平洋や北極海表層における鉄と栄養塩の季節変動、および経年変動に関する数値シミュレーションを実施した。また、中規模渦を解像する北太平洋の高解像度物理モデルに関しては、上述の低次生態系モデルを移植し、鉄の主要なソース源である大気ダストや大陸棚からセジメントフラックスに関する感度実験を行った。さらに、これらの得られた数値実験の結果の妥当性の評価については、北海道大学低温科学研究所の西岡純准教授を中心とする研究グループや日本近海で観測された親潮海域における現場観測の溶存鉄濃度や栄養塩のデータ、及び海面のクロロフィル濃度の衛星観測データやそれらに基づいた基礎生産量の推定値との比較を行った。その結果、中解像度の低次生態系モデルは、北太平洋亜寒帯域における表層鉄濃度の季節変動、及び経年変動を再現することを確認した。一方で、当初予定していた海氷の生成・融解に伴う鉄の取り込みプロセスを鉄サイクルに導入し、海氷域の経年変化のインパクトを評価するまでには至らなかった。また、基礎生産量を陽に表現するNPZD型の生態系モデルの移植に関しては準備中である。今年度は、これまで整備した中解像度の海氷・海洋結合低次生態系モデルを用いて、北太平洋亜寒帯における鉄の季節変動シミュレーションを行った結果を学術論文として取りまとめた[Nakanowatari et al. 2017]。また、リン酸塩の経年変動に関する数値シミュレーションを行い、親潮海域で取得されているA-Lineの表層栄養塩の観測データに類似した季節から数年規模の変動が定性的に再現されていることを確認した。この表層栄養塩の経年変動の要因を明らかにするために、混合層内のリン酸塩濃度の収支解析を行った結果、冬季のリン酸塩の増加は、主にローカルな鉛直混合と水平移流で説明されることがわかった。

さらに、冬季のリン酸塩濃度の経年変動は、クリル海峡周辺に存在する高いリン酸塩濃度の水塊輸送で説明され、その流量はオホーツク海のサハリン沿岸で形成される沿岸捕捉流のリモートな影響が関係していた。一方で、昨年度実施できなかった海氷の生成・融解に伴う鉄の取り込みプロセスの実装は完了し、モデルのチューニングを実施中である。この海氷鉄モデルに基づいた標準実験、および予備解析の結果、海氷鉄を考慮するとオホーツク海南部や北海道沿岸域において数パーセントの基礎生産量が増加することが分かった。一方で、この基礎生産量の変化は、海氷に直接取り込まれるセジメントフラックスの値の大きさに大きく依存することがわかった。高解像度鉄モデルに関しては、北太平洋縁辺海における溶存鉄の境界条件の整備、及び鉄の凝集プロセスに関するパラメーターの最適化を実施した。また、経年変動実験を実施するための大気強制データとして、ヨーロッパ中期予報センターの大気再解析データ(1979-2017)の取得と整備を行った。本年は、昨年度実施予定であった中解像度の鉄モデルを用いた季節変動実験の解析結果を学術論文として取りまとめた。親潮海域におけるリン酸塩の経年変動に関する研究については、その数値シミュレーションの実験結果を解析し、その要因を定量的に明らかにすることができた。ただし、こちらの研究結果については、本年中に学会などでの発表にまで至ることができなかった。また、昨年度実施予定であった海氷の生成・融解に伴う鉄の取り込みプロセスを海氷・海洋結合低次生態系モデルに実装することは完了した。さらに、標準実験、及び直接海氷に取り込まれるセジメントフラックスの量についての感度実験を実施することができた。一方で、高解像度北太平洋モデルを用いた経年変動実験については、物理場だけでなく表層の溶存鉄濃度の基本場の再現性を向上させる必要があったため、経年変動実験を実施する準備段階の状況に留まっている。特に、物理場に関しては北太平洋亜寒帯域における海面塩分が高いバイアスが生じているため、潮汐混合や海面塩分緩和に関する感度実験を実施する必要があった。また、鉄モデルに関しても、北太平洋縁辺海である日本海やベーリング海からの堆積物由来の鉄フラックスの影響が大きく、北太平洋亜寒帯域は著しく鉄濃度が高いバイアスが生じていた。そのため、表層鉄の凝集項のチューニングに加えて、北太平洋縁辺海からの堆積物起源の鉄フラックスの補正のための感度実験を実施した。本年度は、昨年度実施した親潮海域における表層リン酸塩の季節から年々変動の数値シミュレーションの研究成果を国内の学会で発表すると共に、それに関連した学術論文の執筆に着手した。また、潮汐の18.6年周期変動、及びオホーツク海の温暖化による北太平洋亜寒帯域における基礎生産量に対する影響を評価するために、栄養塩や鉄の長期変動に着目した数値シミュレーションをオホーツク海・北太平洋亜寒帯西部における中解像度の物質循環モデルをベースに過去32年間実施した。数値シミュレーションのデータを解析した結果、A-Lineなどの親潮海域で取得された表層リン酸塩濃度のデータに類似した10年規模の長期変動が定性的に再現されていることを確認した。特に、年平均リン酸塩濃度には1990年代以降に10年周期の変動成分が目立っており、潮汐の18.6年周期変動の位相と異なる特徴を示していた。
輸送分子夾雑系の再構築に基づくヒト血液脳関門の薬物輸送システムの解明

ヒトの血液-脳関門の薬物輸送システムを解明することは中枢疾患治療において重要な課題である。輸送システムを担うトランスポータータンパク質のin vivoでの輸送機能を構成する要素[タンパク質存在量(mol)、単分子あたりの輸送機能(/mol)、その他調節因子]を解明し、要素の積み上げによってヒトの血液-脳関門のトランスポーターの輸送機能を再構築し、分子夾雑系である「ヒトの血液-脳関門の薬物輸送システム」を解明することを目的とした。分子夾雑系である「血液-脳関門の薬物輸送システム」の解明にむけて、平成30年度は先ず、正常マウスを用いて、個々のトランスポーターについて、分子夾雑環境であるin vivoの血液脳関門における輸送機能を構成する要素を調査した。P糖タンパク質について、高発現させたin vitro細胞株とその親細胞株(発現させていない)を用いて、典型的な基質である化合物に対する輸送速度を計測し、高発現株と親細胞株の差からトランスポーターの輸送活性を求めた。最新の液体クロマトグラフィ接続型質量分析装置を用いて、その細胞株における該当トランスポータータンパク質の存在量を定量した。輸送活性を存在量で割ることによって、1 molあたりの輸送活性を解明した。1 molあたりの輸送活性を、マウスの血液脳関門におけるトランスポーターのタンパク質存在量(mol)と統合することによって、in vivo血液脳関門での輸送活性を再構築した。マウスを用いて、基質化合物が血液脳関門を通過する速度を実測した。該当トランスポーターの輸送活性を算出した。再構築した値がこの実測値と一致した。従って、トランスポーターのin vivoでの輸送機能は、血液脳関門における存在量(mol)とin vitro系で測定される1molあたりの輸送活性、という大きく2つの要素によって再構築できることが明らかとなり、in vivo血液脳関門の各種トランスポーターの輸送機能を解明する普遍的な方法論を構築できた。当初計画より前倒しで進めることができており、2年目の計画も一部着手できているため。正常の血液脳関門のトランスポーターの輸送機能を再構築することができたため、今後は、病態時における輸送分子機構の変動時において、それら輸送分子機構を再構築し、血液脳関門の輸送分子夾雑系を形成している構成要素の全容を解明する。
テクスチュア画像のモデリングに関する研究

本研究で扱う「テクスチュアのモデリング」は,従来のテクスチュア解析におけるテクスチュアの比較・同定からさらに一歩進んで,「このテクスチュアは『丸い粒子を要素形状として構成されるテクスチュア』である」というように,テクスチュアの特徴を「記述」することを目的としている.これを実現するために,モルフォロジーにもとづいて画像をある基本形状の相似形に分解するサイズ分布関数の考え方を用い,サイズ分布関数になんらかのモデルを導入して,そのモデルにもとづいて基本形状を最適化することで,テクスチュアを構成する要素形状を記述する.本年度は,(1)単一基本形状モデルに基づく要素形状の記述,および,(2)複数種類の要素形状をもつテクスチュアを記述する方法の開発,(3)スケルトンに基づく記述法の開発を行った.(1)については,要素形状が単一・均一サイズであるというモデルが導入できることがわかっている場合に,要素形状のサイズをより精密に求めることができる基本形状の最適化法を開発した.(2)では,テクスチュアをそれを構成する微細形状に分割し,各微細形状をその特徴量にもとづいてクラスター分析法によってグループ分けすることで,複数種類の要素形状をもつテクスチュアの場合でも何種類の要素形状があって,それぞれがどんな形をしているか」を記述する方法である.この方法をサイズ分布を特徴量として実装し,複数種類の微細形状の混じった実画像についてその有効性を示した.また(3)では,画像中の物体を基本形状の相似形に分解してその中心点の集合を求める「スケルトン」の手法を用いて,サイズ分布に特定の関数形を仮定することなくテクスチュアを構成する要素形状を記述する手法を開発した.なお,関連研究として,布の画像のテクスチュア特徴量を利用することで,布に対する人間の視覚的印象と画像特徴量との関係についても研究した.本研究で扱う「モデリング」は,従来のテクスチュア解析におけるテクスチュアの比較・同定からさらに一歩進んで,「このテクスチュアは『丸い粒子を微細構造として構成されるテクスチュア』である」というようにテクスチュアを「記述」することを目的としている.これを実現するために,モルフォロジーにもとづいて画像をある基本形状の相似形に分解するパターンスペクトラムを用い,パターンスペクトラムにもとづいて基本形状を最適化することでテクスチュアを構成する要素形状を記述する.本年度は,(1)基本形状をグレースケールで表現し,より精密にテクスチュアを記述する方法の開発,および(2)複数種類の要素形状をもつテクスチュアを記述する方法の開発を行った.(1)については,基本形状を,まずその形状,次にその輝度値と2段階にの最適化することで,より精密な記述を行うことができた.この方法は,第15回パターン認識国際会議ほかで発表した.さらに,得られた要素形状によって異なるテクスチャを正しく弁別できることの検証,および最適化におけるパターンスペクトラムの評価基準の検討を行った.また,要素形状が均一であることがわかっている場合に,基本形状のサイズをより精密に求めることができる最適化法も開発した.また(2)は,テクスチュアをそれを構成する要素形状に分割し,各要素形状をその特徴量にもとづいてクラスター分析法によってグループ分けすることで,複数種類の要素形状をもつテクスチュアの場合でも「何種類の要素形状があって,それぞれがどんな形をしているか」を記述する方法である.この方法をパターンスペクトラムを特徴量として実装し,複数種類の粒子の混じった実画像についてその有効性を示した.本研究で扱う「テクスチュアのモデリング」は,従来のテクスチュア解析におけるテクスチュアの比較・同定からさらに一歩進んで,「このテクスチュアは『丸い粒子を要素形状として構成されるテクスチュア』である」というように,テクスチュアの特徴を「記述」することを目的としている.これを実現するために,モルフォロジーにもとづいて画像をある基本形状の相似形に分解するサイズ分布関数の考え方を用い,サイズ分布関数になんらかのモデルを導入して,そのモデルにもとづいて基本形状を最適化することで,テクスチュアを構成する要素形状を記述する.本年度は,(1)単一基本形状モデルに基づく要素形状の記述,および,(2)複数種類の要素形状をもつテクスチュアを記述する方法の開発,(3)スケルトンに基づく記述法の開発を行った.(1)については,要素形状が単一・均一サイズであるというモデルが導入できることがわかっている場合に,要素形状のサイズをより精密に求めることができる基本形状の最適化法を開発した.(2)では,テクスチュアをそれを構成する微細形状に分割し,各微細形状をその特徴量にもとづいてクラスター分析法によってグループ分けすることで,複数種類の要素形状をもつテクスチュアの場合でも何種類の要素形状があって,それぞれがどんな形をしているか」を記述する方法である.この方法をサイズ分布を特徴量として実装し,複数種類の微細形状の混じった実画像についてその有効性を示した.また(3)では,画像中の物体を基本形状の相似形に分解してその中心点の集合を求める「スケルトン」の手法を用いて,サイズ分布に特定の関数形を仮定することなくテクスチュアを構成する要素形状を記述する手法を開発した.なお,関連研究として,布の画像のテクスチュア特徴量を利用することで,布に対する人間の視覚的印象と画像特徴量との関係についても研究した.
Homogeneous型空間上のBMOとそれに関連した函数空間の理論と応用

1.函数と函数を各点ごとに掛け算する各点的マルチプライヤー(pointwise multiplier)の理論については、p乗可積分な函数の全体L^p上の場合が良く知られている。この研究によって、この理論をLorentz空間、Orlicz空間、Morrey空間、BMO空間、Campanato空間等で展開することができた。また、単純で基本的な各点的マルチプライヤーの性質を調べることにより、函数を定義する空間としてのhomogeneous型空間の性質を吟味することができた。2.種々の函数空間上での特異積分作用素やRieszポテンシャルの有界性については、偏微分方程式の研究上でも大切であり、良く調べられている。特に,Rieszポテンシャル(分数べき積分)のL^pからL^qへの有界性はHardy-Littlewood-Sobolevの定理として良く知られている。この研究では、一般化された分数べき積分を導入し、この定理を次のような種々の函数空間上での有界性、連続性に拡張した:Orlicz空間、BMO_φ、Campanato空間、Morrey空間、弱Orlicz空間、一般化されたHardy空間。この結果は、ある条件のもとでhomogeneous型空間にもそのまま適応できる。3.函数空間自体を変えずにhomogeneous型空間の擬距離を再定義する方法について結果をまとめ、応用として、次の3点を得た。(1)各点的マルチプライヤー(pointwise multiplier)の理論について、さらにCampanato空間における別の結果を加えることができた。(2)偏微分方程式論で用いられる:Kohn Laplacian等の各種の作用素について、正規型のhomogeneous型空間上で知られている結果が、一般のhomogeneous型空間上でも成り立つことが得られた。(3)分数べき積分、および、分数べき微分について、正規型のhomogeneous型空間上で知られている結果が、一般のhomogeneous型空間上でも成り立つことが得られた。1.関数と関数を各点ごとに掛け算する各点的マルチプライヤー(pointwise multiplier)の理論については、p乗可積分な函数の全体L^p上の場合が良く知られている。近年は、有界平均振動関数の空間BMOやこれと密接な関係にあるCampanato空間,Morrey空間,Holder空間など,種々の函数空間上での場合を調べてきた。今年度の研究では、Campanato空間やMorrey空間上の各点的マルチプライヤーについて、今まで決定できなかった部分についての調査をほぼ終えた。得られた結果は順次公表する予定である。今年度の研究では,分数べき積分を一般化してOrlicz空間上や重み付きBMO上での有界性を得た。Orlicz空間はL^pを特別な場合として含むものであり,この結果はHardy-Littlewood-Sobolevの定理の拡張になる。引き続き内容を深め,一般化された分数べき積分の理論としてまとめる予定である。結果の一部はすでに国内の研究集会や、2つの国際会議などで発表した。3.今後は,得られた結果や理論の偏微分方程式やその他の分野に対する応用,一般化された分数べき積分とpointwise multipliersとの関係,作用素の一般化された分数べき等について調査をする予定である。

1.関数と関数を各点ごとに掛け算する各点的マルチプライヤー(pointwise multiplier)の理論については、p乗可積分な函数の全体L^p上の場合が良く知られている。昨年度の研究で、Campanato空間やMorrey空間上の各点的マルチプライヤーについて、今まで決定できなかった部分についての調査をし、今年度はこれらの結果を整理し、論文として公表した。また、Orlicz空間上の各点的マルチプライヤーについても調査し、新たな結果を得た。現在、他の結果と比較整理中である。2.種々の函数空間上での特異積分作用素やRieszポテンシャルの有界性については、偏微分方程式の研究上でも大切であり、良く調べられている。特に、Rieszポテンシャル(分数べき積分)のL^pからL^qへの有界性はHardy-Littlewood-Sobolevの定理として良く知られている。一般化された分数べき積分を用いると、Hardy-Littlewood-Sobolevの定理を拡張することができる。昨年度得られたOrlicz空間上や重み付きBMO上での有界性は、この定理の拡張になっており、今年度に結果を整理して論文として公表した。今年度の研究では、さらに、Campanato空間、Morrey空間、弱Orlicz空間上での有界性を得た。結果の一部はすでに国内の研究集会や、国際会議などで発表した。この結果は、ユークリッド空間R^nでの場合であるが、現在、homogeneous型空間への拡張を調査中である。3.得られた結果や理論の偏微分方程式やその他の分野に対する応用、および、作用素の一般化された分数べき等については、現在調査中である。1.種々の函数空間上での特異積分作用素やRieszポテンシャルの有界性については、偏微分方程式の研究上でも大切であり、良く調べられている。特に、Rieszポテンシャル(分数べき積分)のL^pからL^qへの有界生はHardy-Littlewood-Sobolevの定理として良く知られている。昨年度と一昨年度はOrlicz空間、弱Orlicz空間、重み付きBMO、Campanato空間、Morrey空間、等でこのHardy-Littlewood-Sobolevの定理の拡張としての結果を得たが、今年度はさらに、Hardy空間を一般化した函数空間を導入し、この空間上で、結果を得た。この結果は、ある条件のもとでHomogeneous型空間にもそのまま適応できる。2.函数空間自体を変えずにhomogeneous型空間の擬距離を再定義する方法について結果をまとめた。この応用として、次の3点を得た。(1)函数と函数を各点ごとに掛け算する各点的マルチプライヤー(pointwise multiplier)の理論については、p乗可積分な函数の全体L^P上の場合が良く知られている。
消化管内視鏡生検の病理診断標準化に関する基礎研究

本研究は、イヌ・ネコの炎症性腸疾患(IBD)と低グレード・リンパ腫の診断基準の標準化と病態解明を目的とした。東京大学付属動物医療センター、日本動物高度医療センター、日本小動物医療センターで蛋白漏出性腸症を主訴に内視鏡を実施されたイヌ・ネコの生検症例について、同一方法で内視鏡生検の組織標本を作製し、複数の病理医により評価した。この病理診断と臨床的予後との相関解析、遺伝子クローナリティ検査の一致率調査、T/NK細胞の組織内分布および種々の分子マーカー発現率を比較した。本研究により胃腸内視鏡生検の病理診断標準化の指標が示されると同時にIBDと低グレード・リンパ腫の病理発生の相関が明確にされた。平成25年度は、イヌの消化管内視鏡生検の標準化方法を東京大学以外の二次診療施設(JARMeC)で実施し、その病理診断とIgHおよびTCR遺伝子検査の一致率を調査した。その結果、高グレードリンパ腫については、病理診断とクローナリティ検査の一致率は高いものの、腸炎と判断されるものにクローナリティ陽性の症例や、低グレードリンパ腫と診断したものにクローナリティ陰性と判断されるものが少なからず認められた。この結果については小動物獣医臨床関係の国内学会に内容を公表した。一方東京大学では、クローナリティ検査の方法を従来の方法より改善し、キャピラリー電気泳動法に基づく方法に改め、再度一致率を検討した。その結果やはりリンパ球性の腸炎と判断される症例にTCRでクローナリティ陽性と判断される症例が少なからず存在することが明らかになった。これらの検討結果より、イヌのリンパ球性腸炎を背景に低グレードリンパ腫が続発する一連の疾患が存在するという仮説に至った。この病態はヒトのグルテン応答性腸症で想定されている。このため、今後イヌにおける類似の疾患が存在するか否かを中心に本病態を再検討することとした。今後は自己免疫疾患としての側面よりこれらのイヌの消化管疾患について検証を重ねる予定である。またこれらの病態を示すイヌでは形質細胞が多く浸潤するにもかかわらず糞便中、腸管内および末梢におけるIgAが低下することが明らかになり、この点については、別途すでに内容を公表し、学術論文へその概要を報告した。平成24年度は、症例の収集と2次診療病院における内視鏡サンプルの取扱いの標準化が行われ、病理診断と臨床データ解析が行われた。研究成果としては胃内視鏡についてはラセン菌寄生の評価方法に関する臨床・病理的データ、炎症性腸疾患におけるケモカイン類の動態に関するデータが学術雑誌に公表された。また現在公表準備中のデータとして、病理的に診断された慢性炎症性腸疾患、低グレードリンパ腫、および高グレードリンパ腫の3群におけるTCRおよびIgHのクローナリティー検査の一致率と予後因子の検討に関する東京大学動物医療センター分の解析がほぼ終了した。本研究の結果では、この3疾患の予後には有意差があり、3群を臨床的に分類することは重要であること、現段階ではクローナリティー検査の結果の方が病理組織学的診断と比較してより有意な予後決定因子であることが判明している。同様の検討を日本動物高度医療センター(JARMeC)および動物がんセンターの協力を得て実施しており、関東圏の主な二次診療施設におけるデーターが非常に短期間ながらも十分な症例数を持って収集された。一方平成24年には岡崎県生物研究センターにおいて医学と獣医病理の交流を目的としたセミナーを主催し、テーマの一つとしてイヌ・ネコの消化管における低グレードリンパ腫に関する協議を行った。このディスカッションをつうじ、医学領域の複数の病理医よりこれらの動物にみられる消化管の低グレードリンパ腫の病理組織像はヒトのグルテン反応性腸症に続発するリンパ腫と類似性が高いとの指摘をうけた。本研究では慢性の腸炎を基礎疾患として多くの低グレードリンパ腫が発症すると予想しており、ヒトでも類似病態が存在することが理解できたのは大きな収穫であった。全体としては当初計画をこえる成果が一年間で得られたと考えている。研究実績にも記載したが、平成24年度には関東圏の3つの二次診療施設の内視鏡サンプルが同時に収集されたことから、短期間にもかかわらず非常に多くのサンプルと臨床情報が収集された。また東京大学で継続的に実施されていた病理と内科の共同研究より4報の学術論文が公表され胃におけるラセン菌寄生の病態や慢性炎症時のサイトカイン類の病態が解明された点は大きな成果と考える。さらに医学領域との交流会を実施することで、イヌ・ネコの慢性腸疾患からリンパ腫への一連のシークエンスを持った病態を解明する手がかりが得られたことも大きな進展であった。

問題点としては、内視鏡診断において病理学的診断よりも遺伝子クローナリティー検査の方がより有意な予後決定因子である点であり、現在実施している病理学的評価方法には改善の余地が多いことを示唆するものである。この点については平成25年度により詳細に検討する必要があるが、この点を明確にできたことはむしろ平成24年度の大きな実績であると考えている。現在東京大学におけるデータ解析がほぼ終了し、学術雑誌への投稿を準備している段階であるので、この研究成果を公表し、慢性腸炎、低グレードリンパ腫、高グレードリンパ腫の分類方法を平成25年にはより詳細に検討して標準化を図る。平成25年度は最終年度にあたるため、得られた結果を公表するためのセミナーを開催し、より多くの獣医病理医、獣医内科医にくわえ人医も交えて診断基準の妥当性を検証して、その意義や方法論をウェブや学術雑誌に広く公表する予定である。平成24年度と同様、標本作成やクローナリティー検査に関連する消耗品や抗体類に予算をあてる。平成25年度には再度セミナーを開催する予定であるので必要に応じて講師の招へいなどにひつような経費を計上したいと考えている。