hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実践の物語化による病院看護サービスの熟達を支えるオントロジー駆動分析エンジン

実際の病院と連携して,看護師が同僚らと組織的に自らの経験から新しい知識を構築するためのモデルを構築し,これを実証した.一人で思考する自己内対話と,実際に同僚と語り合う他者対話が同型であることを仮定し,自らの看護経験を書き表す研修法を構築し,研究期間に渡り病院での実証を通して洗練した.事前・事後の比較から,自らの思考について思考する"メタ認知"が当初よりも難しいと考える変容を確認した.またアンケートを通して後悔していた事例について"すっきり"思考できたといった好評を得た.実証した病院は今後も当研修を継続していく.実際の病院と連携して,看護師が同僚らと組織的に自らの経験から新しい知識を構築するためのモデルを構築し,これを実証した.一人で思考する自己内対話と,実際に同僚と語り合う他者対話が同型であることを仮定し,自らの看護経験を書き表す研修法を構築し,研究期間に渡り病院での実証を通して洗練した.事前・事後の比較から,自らの思考について思考する"メタ認知"が当初よりも難しいと考える変容を確認した.またアンケートを通して後悔していた事例について"すっきり"思考できたといった好評を得た.実証した病院は今後も当研修を継続していく.看護師が同僚らと共に自らの経験を語り合い、互いの看護を診断する成長モデルを構築し、教育法を開発する。自らの看護経験の事実を列挙し、その"考え方"を吟味して、他者との間に対立を引き起こしている"考え"を見出して、具体事例を超越した知識を汎化により生み出す。このためにまず、看護を語るための"考える"をオントロジーに表し、次に、"良く考える"を教育するため、考えるための表現「書きやすい表現」および「眺めやすい表現」を設定し、自らの経験の振り返りを記述し編集する情報ツールを実装した。"考える"オントロジーを軸とし、看護師らがどのように"考えた"かを対象事例を超越して比較することができる。さらに"考える"をベースとした教育法として、自己の内面の思考と、他者との対話との間の話し方の同型性を利用し、他者対話の制御の研修を通して、相乗的に自己内対話を習得するワークショップを開発した。平成23年度以降、これを実際の病院組織で実証的に評価するため、今年度の計画に対する具体的な実績は次の5つである。1.和歌山県立医科大学附属病院の看護部と連携体制を整え、2.看護師14名の協力を得て約122時間の業務の記録を蓄積して、3.看護師らの語りと対応づけるための意味付けを行った。4.看護師の成長要因を調べるアンケートを実施して514名の回答を収集し、分析した。5.病院で稼働する医療情報機器を調査し、記録を抽出して語りと対応づける仕組みを設計して必要な機器・設備を設置した。看護師が自らの経験を語り、同僚看護師の語りを診断することで"考え方"の対立点を見出し、対象を複数の他者視点で俯瞰的に眺めることで、思考対象の具体例から汎化させた知識を新たに生み出す成長モデルを構築する。まず看護について考えるための"考える"をオントロジーに定義し、その上に看護師の"よく考える"を鍛えるため、考える表現として「書きやすい」表現と「眺めやすい」表現を設定して、それぞれについて自らの経験を振り返る編集ツールを実装した。オントロジーをベースにすることで、看護師の個々の事例を超越して比較が可能な思考リポジトリを構築できた。"考え方"を検索インデックスに多くの振り返り事例の中から、考えに該当する事例を抽出することができた。また連携する病院の協力を得て、実際にのべ28名の看護師の参加を得て、約1ヶ月間の研修を3回実施し、思考に対する姿勢や意識、優先順位をアンケートおよび半構造化インタビューを通して収集し、定性的な効果を確認することができた。今後、研修を修了した看護師らが、それぞれの所属部署に戻り、持続して組織全体へ効果を及すための体制を整える。連携病院の実情に応じた仕組みとなるように、既に存在する看護記録のための勉強会グループを母体とし、修了した看護師らをファシリテータとして機能させる体制を検討する。またアンケート、半構造化インタビューを継続して実施することで、長期間の比較を通じ、より詳細に効果を測定する。看護師は自ら為したサービスが患者の生死をも左右する重圧から精神を患い、ときに離職にまで至ってしまう「バーンアウト症候群」が社会問題となっている。本研究は、和歌山県立医科大学附属病院の看護部と連携して、自らの実践経験について思考する訓練が看護師の悩みを軽減するとの前提のもと「思考の指導法」の確立を目指した。自分の中のもう一人の自分と対話する“自己内対話"と実際に他者と議論する“他者対話"とが同じ性質を有することに気づくコミュニケーション力・思考力育成モデルを仮定し、看護の現場で実際に指導を行い、その効果を測定しながらモデルを洗練した。“思考(考える)"をオントロジーに定義し、教育プログラム(研修)を構築して必要な教材支援ツールを開発し、実証実験を積み重ねた。教育プログラムは,参加する看護師に自らの経験について教育支援ツールを用いて,あらかじめ定義した思考を表す要素を選ぶことで言葉に表し、他者とのディスカッションを通して,より'よい'思考について考える訓練を行った。実際に看護師の研修を実施し効果を分析した結果、自らの経験の結果にのみとらわれた思考しかできなかった多くの看護師が,違う考え方を創造できるようになることで,これまで抱えてきた精神的な負担を軽減しているといった効果を定性的な分析から確認できた.また多くの参加者から好評を得た.

一方で、参加した看護師らが研修で学んだ考え方を所属する部署で活用することが難しく,研修の後,徐々にその効果を失っている課題が浮かびあがった.この原因には、考え方を同僚に言い表す言葉をもたないことと,研修の効果を持続して現場へ波及し続けるための体制が組織に備わっていないことが原因と考えられる。同僚との間に思考を表す共通の語いを醸成し,新しい役職「リーダ看護師」を育成して、管理部門の教育方針や現場の実情を汲み上げて研修を企画するといった体制が考えられる。開発した"よく"考えるための研修法の実証をすすめており、計画通りに進めることができている。今後、連携する病院組織で組織的に実証をすすめることにつなげる準備が整ったといえるから。25年度が最終年度であるため、記入しない。連携する病院での実証規模を拡大するために、組織的な運営が不可欠となる。連携病院の実情にあった方法として、すでに組織化されている看護師の勉強会をベースにした持続的な実証方法を考案して実施する計画である。
頸部リンパ節転移に対する治療計画支援システムの開発

リンパ節転移に対する予防的治療範囲の決定を目指して、頭頸部癌の原発部位毎に所属リンパ節区分に基づく転移の分布を評価した。稀な部位へのリンパ節転移を有する症例は予後不良であった。リンパ節の評価が治療方針の決定だけでなく、予後予測に繋がる可能性を見出した。コンピュータを用いた画像診断支援として、腫瘍および正常臓器を抽出し、腫瘍内輝度分布の3次元解析による鑑別法を開発した。また、複数の要因による重み付けを加味した予後予測法を考案した。これらの臨床的知見とコンピュータ技術の融合は頭頸部癌におけるリンパ節転移の診断能向上に寄与し、標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムとして期待される。頭頸部癌に対する治療方針の決定には、リンパ節転移の評価が重要であり、局所進行例には、潜在的リンパ節転移を考慮した予防的頸部郭清術や全頸部照射が行われている。しかし、実際には、多くの症例で術後の病理標本にリンパ節転移は認められない。そればかりか、術後の合併症として、副神経麻痺による肩の痛みが問題となる。また、予防的放射線治療として行われる全頸部照射では、皮膚炎や粘膜炎だけでなく、唾液腺障害による口腔乾燥症が必発である。そこで、潜在的リンパ節転移の可能性および予防的治療の必要性を判定する評価法の開発が望まれる。進行口腔癌症例を対象に術前の画像診断および術後の病理組織標本を用いてリンパ節転移の分布を検討した。所属リンパ節区分に基づいて、リンパ節転移の分布が一般的な部位および稀な部位を明らかにすることができ、米国放射線腫瘍学会(ASTRO 2013)で発表した。すなわち、全例に広範囲の予防的治療が必須ではなく、臨床的リンパ節転移陽性例に対しても、郭清や照射を省略できる所属リンパ節区分の可能性が示唆された。また、術前画像診断におけるコンピュータ支援として、脳腫瘍の抽出に成功し、腫瘍内変化量の3次元的解析による鑑別診断法を論文発表した。さらに、治療計画支援システム開発後の臨床応用を考慮し、画像診断や放射線治療の精度管理に関する研究にも取り組んだ。今後は咽頭癌や喉頭癌にも検討対象を広げ、術前画像所見から潜在的リンパ節転移および予後予測に関する指標を検討する予定である。コンピュータ支援によって、画像指標の評価に標準化を加え、頭頸部癌に対する標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムの実現を目指す。口腔癌および中咽頭癌症例を対象にリンパ節転移の分布を所属リンパ節区分に基づいて検討した。リンパ節転移が高頻度な区分を原発部位毎に明らかにした。特に、口腔癌に関しては、稀な区分へのリンパ節転移を伴う症例は予後不良であることを見出し、米国放射線腫瘍学会(ASTRO 2014)で発表した。すなわち、リンパ節の評価が、治療方針の決定だけでなく、予後予測に繋がる可能性が示唆された。また、治療計画支援システム開発後の臨床応用を考慮し、画像診断や放射線治療の精度管理に関する研究にも取り組んだ。今後は下咽頭癌や喉頭癌にも検討対象を広げ、術前画像所見から潜在的リンパ節転移および予後予測に関する指標を検討する予定である。さらに、CNNやObjectnessを術前画像診断に適用することによって、より精度の高い認識や予測を加え、頭頸部癌に対する標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムの実現を目指す。しかし、多くの症例において術後の病理標本にリンパ節転移は認められない。そこで、組織学的リンパ節転移の有無および予防的治療の必要性を判定する評価法の開発が望まれる。本年度は下咽頭癌を対象にリンパ節転移の分布を所属リンパ節区分に基づいて検討した。研究期間全体を通じて、原発部位毎にリンパ節転移の分布を明らかにした。さらに、口腔癌および下咽頭癌において、稀な部位へのリンパ節転移を有する症例が予後不良となる傾向を見出した。コンピュータを用いた画像診断支援として、腫瘍と正常組織の抽出、および腫瘍内変化量の3次元的解析による鑑別診断法を開発した。さらに、より精度の高い認識や予測を目指して、認識・機械学習器(Convolutional Neural Network: CNN)、注目すべき物体を効率的に検出する手法(Objectness)などについて基礎検討を行った。これらの知見や技術の癒合は頭頸部癌におけるリンパ節転移の診断能向上に寄与し、標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムへの応用が期待される。

リンパ節転移に対する予防的治療範囲の決定を目指して、頭頸部癌の原発部位毎に所属リンパ節区分に基づく転移の分布を評価した。稀な部位へのリンパ節転移を有する症例は予後不良であった。リンパ節の評価が治療方針の決定だけでなく、予後予測に繋がる可能性を見出した。コンピュータを用いた画像診断支援として、腫瘍および正常臓器を抽出し、腫瘍内輝度分布の3次元解析による鑑別法を開発した。また、複数の要因による重み付けを加味した予後予測法を考案した。これらの臨床的知見とコンピュータ技術の融合は頭頸部癌におけるリンパ節転移の診断能向上に寄与し、標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムとして期待される。口腔癌および中咽頭癌に関して、リンパ節転移の分布が一般的な所属リンパ節区分を原発部位毎に明らかにした。さらに、稀な区分へのリンパ節転移を伴う症例は予後不良であった。すなわち、リンパ節の評価が、治療方針の決定だけでなく、予後予測に繋がる可能性を見出した。これらの成果を国際学会で発表した。コンピュータ支援として、腫瘍および正常組織の抽出に成功し、腫瘍内変化量の3次元的解析による鑑別診断法を論文発表した。さらに、近年注目を集めている認識・機械学習器(Convolutional Neural Network: CNN)や、なにか注目すべき物体を効率的に検出する手法(Objectness)などについて基礎検討を行った。また、治療計画支援システム開発後の臨床応用を考慮し、画像診断や放射線治療の精度管理に関する研究にも取り組むことができた。放射線腫瘍学下咽頭癌や喉頭癌にも検討対象を広げ、術前画像所見から潜在的リンパ節転移および予後予測に関する画像指標を検討する予定である。さらに、CNNやObjectnessを術前画像診断に適用することによって、より精度の高い認識や予測を加え、頭頸部癌に対する標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムの実現を目指す。所属リンパ節区分に基づいて、進行口腔癌におけるリンパ節転移の分布が一般的な部位および稀な部位を明らかにし、米国放射線腫瘍学会(ASTRO 2013)で発表した。コンピュータ支援として、脳腫瘍の抽出に成功し、腫瘍内変化量の3次元的解析による鑑別診断法を論文発表した。物品費、特に消耗品費に関して、既存の物品で研究の継続が可能であったため購入を見送った。口腔癌だけでなく咽頭癌や喉頭癌にも検討対象を広げ、術前画像所見から潜在的リンパ節転移および予後予測に関する画像指標を検討する予定である。さらに、画像指標の評価にコンピュータ支援による標準化を加え、頭頸部癌に対する標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムの実現を目指す。物品購入に使用する予定である。当初は2台のコンピュータを購入予定であった。データ量および他の支出状況を考慮し、本年度は1台のみとした。2台目のコンピュータ購入を次年度に変更したため、次年度使用額が生じた。コンピュータを購入予定である。
海面水温上昇に伴う台風の発生・発達・経路の変化の統計予測に関する研究

海面水温以外の影響が少なく、台風発生頻度が高い北西熱帯太平洋中央部の暖候期に限定して、海面水温と台風発生率・発達率との間の関係について統計的調査を行った。その結果、単位面積当たりの月間発生率は海面水温28.829.8°Cの海域で大きく、29.5°C付近で最大となる。また、台風発達率についても、5hPa/6hours以上の中心気圧低下率をもつ台風は28.630.0°Cの海域で35%超えていて、29.5°C付近の水温域で最大となる。この結果を利用して、この海域において海面水温上昇に伴う暖候期台風発生数の予測を行った。その結果、海面水温が現在より0.2°C上昇したときに発生数が最大(12.2個)となり、現在よりも0.1個増加する。しかし、1.0°C上昇時には2.0個減少、2.0°C上昇時には2.7個減少するという結果が得られた。次に、台風の中心が通過した海域の平均海面水温と最低中心気圧との間の確率分布について調べた。その結果、海面水温の分布を与えれば、台風の発生位置と経路が確率的に決定でき、最低中心気圧を確率的に予測することが可能となった。さらに、従来の研究で開発した気圧場から地表風速を推算する方法を合成して、海面水温上昇に伴う風速の再現期待値の変化の統計予測が可能となった。なお、巨大台風出現可能性の予測については、本研究で得られた結果を利用して、近い将来に実施する。また、本研究の調査対象域は、北西太平洋中央部の台風発生頻度が高い海域に限定した。北西太平洋全域における台風数変化や巨大台風出現可能性の予測については、海面水温だけでなく風の鉛直シアなどとの関係の調査も必要であると考えられる。これについては、今後の課題とする。米国の研究機関が作成した『総合海洋気象観測データ』の海面水温および気象庁が作成した『台風ベストトラックデータ』を用いて,北西熱帯太平洋海域における海面水温と台風の発生率,発達率および経路の統計解析を行った。この結果,台風は海面水温が28.8-29.4°Cの海域で発生率が最大となり,水温が30°C以上になると発生率はむしろ減少することが明らかになった。この事実は,今後地球温暖化に伴って海面水温が上昇した場合の台風発生数の予測に利用できるであろう。また,発達率の最大値は海面水温の上昇とともに増加することが明らかになった。なお,現在,『総合海洋気象観測データ』でデータが欠乏している1986年以降の海面水温のデータを補うために,気象庁から『北西太平洋海面水温データ』の提供を受け,同様な解析を試みている。また,台風の数値モデルについては,過去の種々のモデルの比較検討を行っている。これら一連の統計解析には,平成7年度に納入したパーソナルコンピュータを利用した。さらに,台風モデル化にとって必要な台風域内の気圧分布の特性について調べた結果,南西諸島襲う小型で強い台風にはSchloemerが提案した式にもう一つパラメターを追加する(Hollandの式)必要があるが,1991年の19号など日本本土を襲う強い台風はSchloemerの式で近似できることが明らかになった。平成8年度には,この統計解析に基づいて,確率モデルを完成させ,海面水温の与えられた分布ごとに台風の経路と中心気圧のシミュレーションを行う。この結果から,海面水温上昇にともなう台風の発生数の変化や日本を襲う巨大台風の頻度の変化を予測する。

さらに,平成9年度には,すでに調査の済んである気圧場と風速分布の関係などを用いて,日本各地の年最大風速の再現期待値の地理的分布を予測する。気象庁が編集した『北西太平洋海面水温データ』を用いて,海面水温と台風の発生率および発達率との間の統計的関係を調べた。その結果,発生率・発達率ともに海面水温が29.5°C付近の海域で最も高くなることが明らかになった。また,エルニーニョ現象が発生した年には,北西太平洋では海面水温が下がり,台風の発生数も減少する傾向があるが,海面水温と発生率の関係は変化しなく,29.5°C付近で最も高くなり,発生率も非エルニーニョ年とほぼ等しいことが明らかになった。これは、海面水温の分布が変化しても,海面水温と発生率の関係は変化しないことを意味していて,地球の温暖化に伴って海面水温が上昇した場合にも,この関係が適用できることが確かめられた。現在は,海面水温と台風の発生率の統計的関係を用いて,北西太平洋において,現在からの水温上昇量ごとに,台風の年間発生数と発生場所のシミュレーションを行っている。近いうちに,この結果から,海面水温の変化にともなう台風の発生数と発生域の変化の予測を行う。さらに,これら個々の台風については,コースと中心気圧の変化のシミュレーションも行っている。この結果を利用して,海面水温上昇ごとに日本本土に来襲する台風の頻度と勢力の変化を予測する。平成9年度には,シミュレートした台風の気圧分布から風速分布を推算し,日本各地の年最大風速の再現期待値の地理的分布を予測する。台風の発生・発達は,海面水温の他に,風の鉛直シアや下層大気の相対渦度などの影響を受ける。そこで,海面水温以外の影響が少なく,台風発生頻度が高い北西熱帯太平洋中央部(1021N,120160E)の暖候期(611月)に限定して,海面水温と台風発生率・発達率との間の関係について統計的調査をやり直した。その結果,発生率は海面水温28.829.8°Cの海域で大きく,緯度1°×経度1°の区画内で月間0.005個を超えていて,29.5°C付近で最大となる。一方,発達する(5hPa/6hours以上の中心気圧下降率)台風の相対頻度についても,28.630.0°Cの海域で35%超えていて,発生率と同様に,29.5°C付近の海域で最大となる。この水温域は,南シナ海や亜熱帯を含めたより広い海域を対象とした以前の調査と同じである。この結果を利用して,この海域に限定した海面水温上昇に伴う暖候期台風発生数の予測を行った。その結果,海面水温が現在より0.2°C上昇したときに発生数が最大(現在よりも0.1個多い12.2個)となる。さらに昇温すると発生数は減少していき,1.0°C上昇時には現在よりも2.0個少なく,2.0°C上昇時には2.7個少なくなる結果が得られた。次に,台風の中心が通過した海域の平均海面水温と最低中心気圧との間の確率分布について調べた。その結果,海面水温の分布を与えれば,台風の発生位置と経路を確率的に決定して,最低中心気圧を予測することが可能となった。さらに,従来の研究で開発した気圧分布から地表風速を推算する方法を利用して,海面水温上昇に伴う風速の再現期待値の変化の統計予測が可能となった。
メゾスコピック系における非平衡電流雑音を用いた電子相関の研究

統計力学において、平衡状態近傍の物理系は、久保の線形応答理論・Onsager-Casimirの関係式などに代表されるように、相当良く理解されている。その一方で、この枠組みを超えた非平衡領域における一般的な法則を見つけ出し、非平衡系を定量的に記述しようという試みも長年行われているが、未だ統一的な理解は得られていない。そのような中、近年「揺らぎの定理」と呼ばれる法則が注目を浴びている。この「揺らぎの定理」は熱力学第二法則(エントロピー増大の法則)の破れを定量的に記述し、非平衡系においても厳密に成立する定理である。この「揺らぎの定理」はこれまでコロイド粒子を用いた古典的な系においてのみ検証され、物質の波動性が強く表れる量子力学的な系においては検証されてこなかった。本研究では、「揺らぎの定理」が量子力学の支配的な系においても半定量的に成立していることを示した。研究は半導体二次元電子系上に作製されたアハラノフ・ボームリングと呼ばれる直径500nm程度の微小なリングを用いて行った。アハラノフ・ボームリングにバイアス電圧を印加し、そこに流れる電流と電流雑音を測定した。これらを多項式によってfittingし、各係数間の関係を調べた。その結果、「揺らぎの定理」によって予想される係数間の比例関係と半定量的に一致した。また、この研究をさらに進めることによって、この系において微視的可逆性が保たれていることをしめした。以上の結果から「揺らぎの定理」が量子力学系においても成立していることを実験的に確かめた。
電子・振動励起による単一吸着分子-ダイナミックスの理論

トンネル電子やフェムト秒レーザパルスによって直接あるいは間接的に励起された振動数モード(分子を構成する原子間の伸縮モード、基板-分子伸縮、束縛並進、束縛回転などの低振動数モード)との非調和相互作用による反応座標モードの振動加熱の理論構築を行い、これらの分野での先駆的な実験結果を説明することで、電子・振動励起による一酸化炭素などの吸着分子ダイナミックスの理論で世界をリードする研究成果を挙げることができた。金属表面やその上に吸着した原子や分子の構造および電子状態を原子スケールで調べることができる走査トンネル顕微鏡(STM)によるトンネル電子や超短レーザパルスによる電子・振動励起で誘起される単一分子ダイナミックスの素過程を理論的に調べる。研究計画で想定した以上の成果を順当に挙げることができた。まず、走査トンネル顕微鏡を用いた非弾性トンネル電子に誘起された単一分子運動の反応速度に対するトンネル電流、およびトンネル電圧依存性を微視的な非弾性トンネル電流の表式を用いて計算し、その電圧に関する二次微分をとることで、非弾性トンネルスペクトルの実験等では直接得ることができない振動励起に関与する振動モードのエネルギーとその振動緩和に関する情報が直接得られることを初めて理論的に明らかにした。この理論は世界に先駆けた提案であり、Physical Review Bに掲載される論文の中でも特に緊急性・重要性を認められた論文のみが掲載されるRapid Communicationとして選ばれ、投稿から2ヶ月で掲載された。さらに、電子・振動励起によって誘起される吸着分子の運動で吸着分子の振動モード結合が重要な役割を果たすことを種々の実験結果にもとづいて、その素過程を理論的に明らかにした。これらの成果は平成18年9月にサンフランシスコで開催された米国化学会総会および12月にフランスのリヨンで開催されたCECAMワークショップ"Inelastic effects in transportat atomic scale"での招待講演として発表した。さらに、フェムト秒レーザパルス励起で金属内に作られた過渡的なホットエレクトロンからの熱移動によって、吸着分子の振動温度が過渡的に上昇し、吸着分子の運動が誘起される"表面フェムト光化学反応"の分野で従来の考え方を大きく超えた新しい理論提案に着工した。従来の熱移動方程式が実は吸着分子の運動に関与するポテンシャルが調和振動と考え、さらに電子系との線形結合に対してのみ成立することを解析的に明らかにして、吸着分子のダイナミックスを調べるために非調和ポテンシャルをあからさまに考慮する必要があることを見出した。この新規な理論にもとずく具体的な数値計算にも着手し、その成果は次年度にまとめることができると考えている。初年度に続いて本年度も研究計画で想定した以上の成果を順当に挙げることができた。単一吸着分子め非弾性トンネル分光において、トンネル電流の電圧に関する二次微分(非弾性トンネルスペトル)がピークを示す場合とディップを示す場合があることが多くの先駆的な実験で報告されてきたが、それらがトンネル電流に負の寄与をする弾性トンネル成分と正の寄与をする非弾性トンネル電流の競合によることを今まで発表してきた理論に基づく数値計算で明らかにした。さらに、この競合が系の透過率でユニークに表現できることを示した。また、電子・振動励起によって誘起される吸着分子の運動で吸着分子の振動モード結合が重要な役割を果たすことを種々の実験結果かち指摘し、その素過程を理論的に明らかにした。これらの単一吸着分子の非弾性トンネルに関係する理論に加えて、フェムト秒レーザパルス励起で金属内に作らむた過渡的なホットエレクトロンからの熱移動によって、吸着分子の振動温度が過渡的に上昇し、吸着分子の運動が誘起される"表面フェムト光化学反応"の分野で従来の考え方を大きく超えた新しい理論構築を行った。従来の熱移動方程式が実は吸着分子の運動に関与するポテンシャルが調和振動と考え、さらに電子系との線形結合に対してのみ成立することを解析的に明らかにして、吸着分子のダイナミックスを調べるために運動に関与する非調和ポテンシャルにおける振動は導関数をあからさまに考慮する必要があること示し、この新規な理論に基づく具体的な数値計算を行った。さらに、フェムト秒レーザ励起で誘起される吸着分子の運動でも、金属内のホットエレクトロンと強く結合するモードと運動に関与する反応座標モードとの相互作用が重要な役割を果たすことを白金表面における一酸化炭素分子のホッピング運動について明らかにした。これらの研究成果を発表した論文の中でPhysical Review Bに掲載された3編の論文はいずれも同誌各号に掲裁された論文で注目の論文のみが厳選されるアメリカ物理学会が出版するバーチャルジャーナルにも掲載された。初年度・昨年度に続いて本年度も研究計画で想定した以上の成果を順当に挙げることができた。金属電極で挟まれた単一分子や原子鎖の電子輸送における電子-フォノン相互作用の効果および単一吸着分子の非弾性トンネル分光の理論構築を更に発展させ、これらの系で微分コンダクタンスが正負となることの一般的理論を確立した。この成果は物理系専門誌で最も評価の高いことで知られるPhysical ReviewLettersに掲載された。

また、フェムト秒レーザパルス励起で金属内に作られた過渡的なホットエレクトロンからの熱移動によって、吸着分子の振動温度が過渡的に上昇し、吸着分子の運動が誘起される"表面フェムト光化学反応"において金属内のホットエレクトロンと強く結合するモードと運動に関与する反応座標モードとの相互作用が重要な役割を果たすことを白金表面における一酸化炭素分子と原子状酸素のホッピング運動に関する実験結果の解析に適用することで明らかにした。これらの研究成果を発表した論文の中でPhysical Review Bに掲載された2編の論文はいずれも同誌各号に掲載された論文で注目の論文のみが厳選されるアメリカ物理学会が出版するバーチャルジャーナルにも掲載され、さらにJournal of Physics:Condensed Matterに掲載された論文は注目論文としてIOP SELECTに選ばれた。
日本とドイツの対テロ戦争に関する防衛政策変更の比較

本研究の総合的な目的は,主要な先進国において外交政策に関連する問題や価値観に関する態度や考え方の構造の理解を進めることである。このことにより,世論から幅広く支持を得ることができる長期的な外交政策や,直近の経済的・社会的・政治的・安全保障上の展開が世論に与えている影響の解明を試みる。本研究では,外交政策における制限が多い点において類似している日本とドイツに焦点を当て,ケーススタディによって分析する予定である。2009年4月に外交政策と防衛政策に関する比較世論調査の準備がスタートし、同年8月にはドイツのベルリン自由大学のBlechinger-Talcott教授、2010年3月にアウグスブルク大学のウェッラ(Weller)教授のお力添えを得ながら、歴史的、政治的、社会的および文化的なファクターにっいて、ドイツと日本をを比較した。Weller教授の研究テーマは9/11後のドイツ外交政策と国内の制約である。2009年7月から2010年3月にかけ、大学院生と国際団体が行った世論調査および国内の研究団体と新聞社の世論調査を収集し分析した。この研究プロジェクトの基本的な目的は、日本の外交政策のオプションおよび国内制約を理解することである。恐怖のレベル、リスク認識、政治的言説は政策決定に影響を与える重要な要因と言える。全体的な政治文化は、国の歴史認識、政府の指導者のスキルによると考えられる。世論調査、国会演説、政府の文書を収集し、マスコミで報道された後の影響パターンを見出すため、我々はこれらのデータを分析した。この研究から私が最初に見出したことは、国と国の海外の軍隊を配備および人道的な任務に従事する用意に違いが生じる理由は日本的な文化的要因であるということだった。そのファクターは、慈善の義務、慈善事業、異文化に対する意識、過去の責任を負う意識が希薄なこと。2010年4月から日本とドイツの外交政策に関する国内議論のデータを収集した。特にドイツと日本の国会議事録から、NATOのISAFミッション(国際治安支援部隊)とドイツと日本の役割についてのスピーチおよび、政治家と政府のステートメントを集めて、データベースを作成した。さらに、国会議事録の重要な意見を英語に翻訳して、日・独両国の中での中心的な意見が何であるかを探った。このデータベース収集はいまだ継続中だが、9月から現在までに集めた世論調査や新聞記事、国会議事録などの分析もすでに始めている。日本とドイツの外交政策に関するパブリック・ディスコースにおいて強い影響力をもつのは、歴史認識、外圧、政党システムの他に、日・独両国の国民が自国の戦争責任や国際社会に対する責任をどう理解しているかであることがうかがい知れた。2006年から2007年まで、当時の日本政府と米国政府はアフガニスタンにおける日本とNATOのミッション上の協力は非常に効果があると考えており、将来的に日本がNATO加盟国に加わる可能性も検討していたが、欧州のNATO加盟各国の支持を得られなかった。欧州連合と日本政府の間の協力に関する議論も現在分析を行っている。2011年3月16日-19日にカナダのモントリオールで行われたISA(International Studies Association)年次大会で、ドイツのNATOのISAFミッションと、日本のアフガニスタンでのミッションの比較と影響について研究発表を行う予定だったが、東日本大震災発生のため渡航を中止せざるを得なかった。その代わりとして2011年9月にオーストラリアのブリスベーンで開催されたISA Asia -Pacific Section Meetingに参加し、"The Impact of Out-of-Area Missions on Interregional Security Cooperation:The Case of Europe and Asia-Pacific"と題する発表を行った。2011年度、大学院生の助けを借りて日本の国会(本会議と委員会)議事録データベースより、2000年度から2011年度にかけての日本の安全保障に関する国会演説データを収集した。特に関心を持ったのは、大胆な日本の外交と防衛政策を正当化するために、ヨーロッパ(特にドイツ)の例に言及されているかどうかであった。その後、9.11後のヨーロッパとドイツの対応に触れた演説部分を英語に翻訳し、2011年7月から、データの分析を始めた。データは現在分析中であるが、すぐに公開されるだろう。最初の調査結果は、全体的な外交政策の議論への影響は小さいと思われるが、自民党国会議員が9.11時のドイツやNATOの対応によく言及していたということを示している。特に、2004年から2007年の間、日本政府は日本とヨーロッパおよびNATOとの防衛協力関係を強化しようとしていたが、ドイツは北朝鮮問題にヨーロッパが関わることに難色を示し、またドイツがロシアと親密な関係にあるため日本との協力関係を結ぶことに躊躇した。2011年10月、ブリスベーン(オーストラリア)で開催されたInternational Studies Association Asia Pacific国際会議でこの研究成果について発表した。また、日本-オーストラリアとの比較の観点から、ヨーロッパと日本の安全保障関係についてディスカッションした。2012年2月、ベルリンへ赴き、日独外交政策のシンクタンクであるベルリン自由大学にてドイツの外交政策と日独安全保障協力の専門家にインタビューした。特に、9.11後の日本とドイツの安全保障政策の発展について比較した。
モクセイ科における二対立遺伝子型自家不和合性と、それがもたらす性表現の多様化

被子植物の自家不和合性は、アブラナ科やナス科のように、花に多型がない植物で見られる同形花型自家不和合性と、異花柱性をもつサクラソウ科やアカネ科のように、花に多型が存在する植物で見られる異形花型自家不和合性に大別される。分子生物学的な研究から、前者については分子生物学的な理解が大きく進んでいるが、両者が進化的にどのような関係にあるのかは全く分かっていなかった。本研究ではモクセイ科において、花に多型のない植物における二対立遺伝子型自家不和合性という、これまで知られていなかった新しい自家不和合性を発見し、同形花型自家不和合性と異形花型自家不和合性を統一的に理解するための新しい枠組みを提唱した。本年度は日本、および中国の計9調査地において、モクセイ科のコバタゴ属、ミクソピルム属、レンギョウ属、イボタノキ属、ハシドイ属、ヒトツバタゴ属、アオダモ属、モクセイ属の自家不和合性に関する調査を行い、モクセイ科において広く二対立遺伝子型自家不和合性があることを明らかにした。特にコバタゴ属、イボタノキ属、ハシドイ属のように、花に多型がない植物で二対立遺伝子型自家不和合性が見つかったことは特筆に値する。また、モクセイ科の属間の系統関係を明らかにするため、葉緑体、および核の計3遺伝子座を用いて系統樹を作成し、モクセイ科ではコバタゴ連、またはミクソピルム連がもっとも初期に分岐したことを明らかにした。モクセイ科において自己・非自己の認識を司っている遺伝子の同定に向けて、平成27年度は詳細な分子解析を行う予定である。前年度までにモクセイ科のさまざまな属で二対立遺伝子型自家不和合性の存在を示唆する予備的なデータが得られたが、最終年度は北海道標茶のハシドイ、および和歌山県友が島、京都市、神戸市長坂山3地点のネズミモチで受粉実験を重点的に行い、モクセイ科のハシドイ属とイボタノキ属で二対立遺伝子型自家不和合性が広く存在することを示す十分なデータを得た。特にネズミモチでは集団間で交配を行い、S領域の対立遺伝子が広く共有されていることを明らかにした。さらに和歌山県友が島のネズミモチについて、対立遺伝子の型が明らかになった75個体についてRAD-Seq解析を行い、得られたデータをもとに自家不和合性の型と一致する一遺伝子多型の解析を試みている。研究期間全体を通して、被子植物で初めて、花に多型のない植物で二対立遺伝子型自家不和合性の存在が見つかったことは特筆に値する。この発見により、モクセイ科では科レベルでS対立遺伝子が2つのまま維持されてきた可能性があり、今後S領域の遺伝的解析を進めることでその検証が可能である。モクセイ科には異花柱性の属が少なくとも3回独立に進化しているが、祖先的な二対立遺伝子型自家不和合性が異花柱性の進化を促した可能性が高い。本研究の成果は、モクセイ科における性表現の進化のみならず、イソマツ科やミソハギ科のように、異花柱性が何度も独立に進化しているグループにおいて二対立遺伝子型自家不和合性が存在することを予感させるものであり、被子植物全体での一般性の検証が待たれる。受粉実験の結果から、モクセイ科において二対立遺伝子型自家不和合性が一般的であることの強い証拠が得られたことは本年度の大きな成果であり、年度当初の目的に十分にかなっている。また、和歌山県友が島のネズミモチ集団において、個体ごとに不和合性グループのタイプ分けができ、次年度のRNA-Seq解析に向けた十分な準備ができた。植物生態学モクセイ科において自己・非自己の認識に関わる遺伝子座(S遺伝子座)の特定に向けて、ネズミモチを材料としてRNA-Seq解析を行う。特定されたS遺伝子の塩基配列を、モクセイ科のさまざまな属において決定し、モクセイ科におけるS遺伝子の進化動態と性表現の多様化の関係について解析する。さらに、モクセイ科で明らかになった二対立遺伝子型自家不和合性が被子植物でどれほど一般的なのかを明らかにするため、ジンチョウゲ科やアカネ科の植物で受粉実験を行う。本年度予定していた分子系統解析が順調に進展したため、次年度に予定している、より規模の大きな分子実験のための予算を確保するために少額であるが次年度に繰り越した。本年度生じた次年度使用額は分子実験のための試薬代として使用する。
糖蛋白質の糖鎖の多様性とその生化学的背景

糖蛋白質の糖鎖は細胞間識別、細胞内移行、血流から各臓器へのクリアランスホルモンの生物学的機能発現のシグナルとして働いていることが次々と明らかにされつつある。それぞれの機能をもった糖鎖が如何なる構造をもっているか、またその背景となる糖鎖の生合成制御機構を解明することは糖蛋白質の病態変化の解明、臓器特異的生物学的製剤の開発に必須となっている。我々は数年来の糖蛋白質のアスパラギン結合糖鎖の構造解析の結果、複合型糖鎖の側鎖部分に多様性があること、あるいは種差および臓器特異性があることを見出した。今年度はこの点をヒト、マウス腎α-GTPをモデルとして更に検討を加えた(1)、。また糖転移酵素セット群と糖蛋白質糖鎖構造との相関関係をBHK細胞とPy-BHK細胞を対象に検討した(2)。さらに蛋白質の高次構造の相違による糖鎖構造への影響を単クローン性骨髄腫産生IgGを材料として研究を行った(3)。1.マウスおよびヒト腎α-GTPの糖鎖は極めて類似し、両者ともbisectingGlcNAcを含む複合型糖鎖であり側鎖部分はX-抗原決定基を1から4本もっていることが判明し、糖鎖の種および臓器特異性の概念をさらに明確にした。2.先にBHKとPy-BHK細胞産生糖蛋白質糖鎖の比較によって、C-2.6置換した複合型糖鎖がPy-BHKで2倍になっていることが判明している。この酵素学的背景をβ-N-アセチルグルコサミン転移酵素(Gn【I】)【I】【VI】の活性を比較することによって、GlcNAcβl→6Man特異的Gn【I】-【V】がPy-BHKではBHKの2倍であることを証明した。3.単クローン性骨髄腫で大量のIgGのL鎖と同時にIgGそのものを産生する患者から精製したIgGのH,L鎖を分離して糖鎖構造を解析したところ、L鎖は全てガラクトースまで完成しているのに対し、H鎖には1部分ガラクトース、N-アセチルグルコサミンが欠けた糖鎖が見出され、糖鎖構造は蛋白部分の影響を受けることが証明された。
電子供与体・受容体対の修飾による電極の光活性化

電子供与体(D)・電子受容体(A)系の光誘起電子移動により高活性の酸化還元ラジカル対が生成するが、この片方の成分を電極で除くことにより高活性成の酸化(還元)種が得られ反応に利用できる。本研究ではD、Aの設計と電極への修飾ならびに修飾電極の構造と光応答について検討した。また酸化チタン微粒子での光誘起電荷分離により駆動する燃料電池型電極系の構成について検討した。成果を以下にまとめる。1。スルフィド結合をもつルテニウムトリスビピリジン錯体(D)とビオローゲン(A)を合成し、金あるいは透明電極に修飾した。スルフィド結合を持たないルテニウム錯体のガラス表面への吸着性を第二高調波発生(SHG)法やサイクリックボルタンメトリーにより検討し、金属-イオウ結合による電極表面への修飾が確かめられた。キセノンランプおよびポテンショスタットを購入して高感度光電流検出システムを組み立て、修飾電極に可視光を照射して光電流を観測した。D、A単独の修飾電極との比較から、光誘起電荷分離の逆電子移動過程が電極への電子注入によって抑制されるという当初の予想が実証された。2。ポルフィリン(D)ならびにポルフィリン-ビオローゲン(A)連結化合物をLB法によって電極に固定した。SHG法によって電極表面におけるポルフィリンの構造を解析した。さらに可視光照射により観測される光電流強度が外部磁場の作用下で行うと増大するという興味深い結果を得た。反応機構については現在検討中である。3。酸化チタン微粒子での光誘起電荷分離と白金への電子集積で駆動するメタノールからの水素発生を実現するために、酸化チタン微粒子をナフィオンなどへ固定し、光から電流への変換効率を調べた。微粒子の電極への固定化方法をいろいろ検討し、高い集電効率を得るための方法を確立させつつある。1。2。3。
急性膵炎の発症進展におよぼす慢性膵障害の影響

重症急性膵炎臨床例の多くはアルコール性であり、慢性膵炎の急性増悪(いわゆるacute on chronic pancreatitis)として発症することが多い。膵組織慢性変化や膵内外分泌機能低下がみられる膵での急性増悪時の膵組織像や全身反応は、正常膵に発生した急性膵炎と比べ差異を認める可能性がある。また二次性糖尿病を伴う慢性膵炎では急性発作時に感染症合併の危険性が高いことが推察される。本研究は急性膵炎時の感染症合併(特にmicrobial translocation)におよぼす慢性膵障害の影響を明らかにするために行った。Wistarラットに予め4週前にストレプトゾトシン45mg/kgを腹腔内投与し糖尿病を誘導した。糖尿病ラットと無処置ラット(対照群)に、10%タウロコール酸0.5mlを膵管内注入し急性壊死性膵炎を惹起した。2時間後に解剖し腸間膜リンパ節、肝、肺、大動脈血を採取した。糖尿病ラットでは腸間膜リンパ節4/5、肝4/5、肺2/5に細菌が認められた。動脈血中エンドトキシンは80.4±2.0pg/ml、β-グルカンは54.7±9.8pg/mlであった。いずれも対照群と比べ高度の変化であった。糖尿病ラットでは非糖尿病ラットと比べ、急性膵炎時にはmicrobial translocationが発生しやすく高度な敗血症を合併しやすいことが示唆された。重症急性膵炎臨床例の多くはアルコール性であり、慢性膵炎の急性増悪(いわゆるacute on chronic pancretitis)として発症することが多い。糖尿病ラットと無処理ラット(対照群)に、10%タウロコール酸0.5mlを膵管内注入し急性壊死性膵炎を惹起した。2時間後に解剖し腸内膜リンパ節、肝、肺、大動脈血を採取した。次年度の研究ではラット自然発症慢性膵炎に急性膵炎を誘導しmicrobial translocationを検討する予定である。

糖尿病ラットでは腸間膜リンパ節4/5、肝4/5、肺2/5に細菌が認められた。動脈血中エンドトキシンは80.4±2.0pg/ml、β-グルカンは54.7±9.8pg/mlであった。いずれも対照群と比べ高度の変化であった。糖尿病ラットでは非糖尿病ラットと比べ、急性膵炎時にはmicrobial translocationが発生しやすく高度な敗血症を合併しやすいことが示唆された。
黒潮～親潮混合水域の古環境変遷史-ブルンヌ正磁極期の気候システム解明に向けて-

地球深部探査船「ちきゅう」の下北半島沖慣熟航海コア試料C9001Cコアの古地磁気層序・火山灰層序・微化石層序・酸素同位体層序にもとづく年代モデルを構築し,C9001Cコアが海洋酸素同位体ステージ118までの過去74万年間をほぼ連続的に記録することを明らかにした.また,北太平洋における中期更新世の重要な浮遊性有孔虫化石基準面であるNeogloboquadrina ingleiの終産出層準がステージ16の後期あるいはステージ16と15の境界付近に位置することを示した.地球深部探査船「ちきゅう」の下北半島沖慣熟航海コア試料C9001Cコアの古地磁気層序・火山灰層序・微化石層序・酸素同位体層序にもとづく年代モデルを構築し,C9001Cコアが海洋酸素同位体ステージ118までの過去74万年間をほぼ連続的に記録することを明らかにした.また,北太平洋における中期更新世の重要な浮遊性有孔虫化石基準面であるNeogloboquadrina ingleiの終産出層準がステージ16の後期あるいはステージ16と15の境界付近に位置することを示した.本研究は,北西太平洋の日本東方沖で採取された深海底コア試料を用いて,第四紀の黒潮-親潮混合水域の古環境変動の復元とメカニズムの解明を目的としている.平成20年度は,地球深部探査船「ちきゅう」の下北半島沖慣熟航海コア試料CKO6-06902-C9001Cから抽出した底生有孔虫について酸素炭素同位体比測定を行い,同コアの酸素同位体層序を確立した.その結果を,古地磁気層序ならびに微化石層序の結果と組み合わせ, C9001Cコアの年代モデル構築のための解析を行った.また,本科研費で購入した実体顕微鏡Zeiss Stemi 2000Cを用いて,有孔虫化石の抽出と分類・同定,計数作業を進め,解析のためのデータとした.その結果,更新世の浮遊性有孔虫示準種1種について,その終産出層準を特定した.以上の結果, C9001Cコアの年代と堆積速度がほぼ明らかとなり,次年度以降,同コアが記録する古環境情報を抽出・解析するための基礎を固めることができた.本研究で得られた成果については,国内学会・研究集会にて報告した.本研究では,北西太平洋が果たす地球気候変動の役割に注目し,古地磁気層序,微化石層序ならびに酸素同位体層序にもとづく信頼性の高い年代モデルが構築された深海底コアを用いて,更新世の黒潮親潮混合水域の古海洋環境変遷史の解明ならびにブルンヌ正磁極期中期に起こったMid-Brunhes Climatic Eventと呼ばれる全球規模の大気・海洋循環の長期変動のシグナル抽出を目的としている.平成21年度は,最重要課題として,ブルンヌ正磁極期の黒潮親潮混合水域における珪酸塩生物の生産量を復元するため,地球深部探査船「ちきゅう」の下北半島沖慣熟航海コア試料CK06-06 902-C9001C(以下,C9001Cコアと略す)の生物源オパールの変遷を調査した(高知大学海洋コア総合研究センターを利用).分析に際して,試料の前処理方法と実験手順を確立するため,また測定結果に正確性と再現性をもたせるため,試験試料をもちいての確認実験を行った.その上で,C9001Cコアの最上位から深度約160mまでの130層準(約1.5m間隔)について,試料の処理とオパール含有量の測定を実施した.その結果,C9001Cコアにおける海洋酸素同位体ステージ(MIS)8の後半1までの生物源オパール変動データを得ることができた.この結果は,黒潮親潮混合水域では初めてとなるデータセットであり,本海域の生物生産変化を復元する上で貴重な資料となる.また本年度は,初年度に得られた研究成果をとりまとめ,国内学会・研究集会にて報告するとともに国内学術雑誌に論文を公表した.本研究では,北西太平洋が果たす地球気候変動の役割に注目し,古地磁気層序,微化石層序ならびに酸素同位体層序にもとづく信頼性の高い年代モデルが構築された深海底コアを用いて,更新世の黒潮親潮混合水域における古海洋環境変動ならびにブルンヌ正磁極期中期に起こったMid-Brunhes Event (MBE)と呼ばれる気候シフトのシグナル抽出を目的としている.平成22年度は,ブルンヌ正磁極期の黒潮親潮混合水域における珪酸塩生物の生産量を復元するため,地球深部探査船「ちきゅう」の下北半島沖慣熟航海コア試料CK06-06 902-C9001C(C9001Cコア)の生物源オパール量変動を調べた(高知大学海洋コア総合研究センターを利用).C9001Cコアの深度約177m最下部までの131試料を対象として試料処理を行い,そのうち47点について生物源オパール量を測定した結果,同コアの深度約177256mについて生物源オパール量データを得た.C9001Cコアの深度約177256m層準は,海洋酸素同位体ステージ(MIS)13/12境界付近からMIS 9/8境界付近に相当する.この期間の生物源オパール量は平均で約18%であった.

また,MIS 12/11境界付近ならびにMIS 9で30%を超える高い値が認められた.MBEの開始期とされる約43万年前はMIS 12/11の境界に相当することから,今回得られたデータは,MBE直後の北西太平洋における生物生産量を復元するための日本近海の標準データとして今後の研究に大いに資する.ただし,十分な精度が得られていない測定点もあるため,今後さらなる精査が必要である.また本年度では,前年度に得られた研究成果のうち,更新世の重要な生層序基準面のひとつである浮遊性有孔虫Neogloboquadrina ingleiのC9001Cコアにおける終産出層準とMISとの層位関係について,国際会議にて報告するとともに,論文として国際誌に投稿し受理された.
癌悪性化におけるＶａｓｏｈｉｂｉｎ―２の機能解明と新規治療法への応用

癌の悪性化における血管新生抑制因子Vasohibi-2(VASH2)の機能解析を行った。癌細胞におけるVASH2の発現レベルは癌転移に関連するmiR-200ファミリーによって調節されること、VASH2は癌細胞の遊走・浸潤を制御すること、VASH2の細胞外分泌にはVASH2蛋白の脂質結合性が重要であること、胃癌組織ではVASH2が高発現しており、VASH2欠損によって炎症・癌細胞増殖・血管新生に関わる遺伝子の発現が低下して胃癌の発育が抑制されることを明らかにした。VASH2は血管新生促進作用だけでなく、癌細胞の形質転換や炎症反応を介して癌の悪性化を制御することを示唆している。マイクロアレイによる解析の結果、ヒト乳がん細胞株MCF7にVasohibin-2 (VASH2)を強制発現することによって、LCAT、PLA2G1B1、MOGAT1等のmRNAの発現に加え、miR-4267、miR-210、miR-4710等のmiRNAの発現が2倍以上変化することを見出した。癌細胞にVASH2-Flagを遺伝子導入し免疫染色法にて細胞内の局在について確認したところ、VASH2はミトコンドリアに局在すること、また、VASH2のフラグメント蛋白を発現するベクターを用いた解析から124番目から260番目の領域がミトコンドリア局在に重要であることを確認した。精製VASH2蛋白と各種脂質成分との結合を脂質アレイにて解析したところ、VASH2蛋白がミトコンドリア内膜に局在するカルジオリピンに結合することを見出した。マウス皮下に卵巣癌細胞株を移植するモデルにおいて、VASH2 siRNAを投与することによって癌の発育と血管新生が抑制されることが確認された。胃癌発症モデルGanマウスとVASH2ノックアウトマウスの交配を行い、VASH2を欠損するGanマウスを作出したところ、VASH2欠損によって胃腫瘍部の発育が抑制される傾向があった。同時に、遺伝子発現解析の結果から、VASH2欠損するGanマウスの腫瘍組織ではIl11、Cd44、Ereg、Areg、Tek、End1、Klf5等の炎症性サイトカイン、癌幹細胞、上皮細胞増殖因子、血管新生等に関わる遺伝子群の発現が低下し、Per3、Dbp、Hlf、Tef等の時計遺伝子の発現が高くなることが確認された。以上の結果から、VASH2は癌細胞のミトコンドリアに局在すること、腫瘍組織においては癌増殖・血管新生・悪性化に関与する遺伝子やmiRNAの発現に影響を与えることが示唆された。Vasohibin-2(VASH2)の発現を特異的にノックダウンしたヒト漿液性卵巣癌細胞株DISS細胞では、コントロール株と比して、上皮間葉転換(EMT)誘導に寄与する転写因子ZEB2・SNAI2・TWIST1の発現が低下し、連動して上皮マーカーであるE-cadherinとβ-cateninの発現亢進と間葉系マーカーであるVimentinの発現低下が確認された。トランスウェルチャンバーを用いた解析から、VASH2をノックダウンすることによってDISS細胞の遊走能・浸潤能が抑制されることを見出した。ヒトVASH2 mRNAの3'UTR(終止コドンから1,817bp下流まで)を挿入したレポーターベクターを細胞に導入し、miRNA前駆体Pre-miR-200b添加によってレポーター活性が低下することから、VASH2mRNAの3'UTRがmiR-200bの標的であることを示した。抗体アレイ解析により、ヒト漿液性卵巣癌細胞株SKOV-3細胞によるケモカインMCP-1の分泌がVASH2ノックダウンにより顕著に抑えられることを確認した。ヒト小細胞肺癌細胞株SBC-3細胞のVASH2をノックダウンすることで、間葉系マーカーVimentin・N-cadherinの発現低下とともにアポトーシス・細胞老化・アミノ酸代謝・糖代謝に関連する遺伝子群が変動することをマイクロアレイ解析にて確認した。SKOV-3細胞を用いて肺転移実験を行ったところ、VASH2ノックダウンにより肺転移が抑制される傾向があった。胃癌発症モデルマウスにおいて、生後30週で発症した胃癌組織では、癌幹細胞マーカーCD44及びそのバリアントの発現と共に、VASH2の発現が増加することが確認された。以上の結果から、癌細胞・癌組織におけるVASH2の発現が、癌細胞のEMT・浸潤・転移等の癌悪性化に深く関わることが示唆された。今年度は、脂質アレイを用いた解析から、カルジオリピンに加えてホスファチジルイノシトール-3-リン酸などのリン脂質に特異的に結合することを明らかにした。VASH2の細胞内局在は、癌細胞の種類によって異なり、一様にミトコンドリアに集積するわけではないことを確認した。