hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝細胞増殖因子HGFの遺伝子構造と発現誘導機構

1)HGF遺伝子の構造について前年度までに得られたゲノムクローンの解析を進め、プロモーター領域については約2Kbpの全塩配列を、エキリン部分についてはイントロンとの境界部分についてすべての塩基配列決定を完了した。エキリンイントロンの関連については、前年度報告のとおりである。プロモーター領域については、TATAボックスやGCボックスを持たないユニークなプロモーターであることが判明した。また、IL-1などのサイトカインに反応するコンセンサス配列が数個存在し、これらはサイトカインによるHGFの発現誘導機構の存在を示唆している。今後の発現誘導解析では、サイトカインが誘導因子の候補として使用できると考えられる。転写開始点については、S-protectionなどによって少なくとも4ヶ所存在することを明らかにした。また、四塩化炭素による肝傷害時においては、3 ́側から2番目の転写開始点からの転写量が増大することが判明した。この開始点からの転写制御機構が今後の課題である。2)発現誘導のアッセイ系の開発HGFの産生細胞である肝非実質細胞の初代培養系がアッセイ系として適しているとの考えに基づき、培養系の確率を行った。これまでに、分類法、培養法は確率された。一方、1個体から得られる細胞数が多少なく多数のアッセイにはむかないこと。また、DNA解析のための効率よいDNAトランスフェクション法が確立されていないことが問題点として残っている。今後、これらを確立すると同時に、HGF発現を誘導する条件の検討が急務であると考えられる。1)HGF遺伝子の構造についてラットHGF遺伝子の全域の単離に成功し、プロモ-タ-領域、サらにエクソン領域の全塩基配列の決定をほぼ完了した。その結果、ラットHGFは約60kbpのDNA上にコ-ドされており18個のエクソンからなっていることが判明した。また、イントロンの挿入位置を他のクリングルを持つタンパク質(プラスミノ-ゲンなど)と比較した結果、HGFの成立過程について興味深い知見が得られた。セリンプロテア-ゼドメインについては、他のセリンプロテア-ゼとほぼ同一の位置にイントロンが存在することも明らかにとなった。転写開始点については、Slーprotection,primer extensionを用いた解析により、複数個存在する可能性があることが判明した。現在傷害に伴うHGFの発現誘導時における転写開始点の差などを解析中である。2)生体内でのHGF発現誘導についてラット各臓器内のHGFmRNAの発現量を検討したところ、肝臓以外の様々な臓器、特に肺や腎臓での発現が認められた。さらに、四塩化炭素投与による肝炎の誘発に応じて、肺、腎臓の発現量も急激に上昇することも明らかとなった。これらのことは、肝臓内αHGF発現誘導系が様々な臓器でも同様に働いていることを示しており、さらに本研究の最終目的である発現誘導因子が液性の因子であることを示唆している。これらの結果を参考にして今後の研究を進めたいと考えている。1)HGF遺伝子の構造について前年度までに得られたゲノムクローンの解析を進め、プロモーター領域については約2kbpの全塩基配列を、エキソン部分についてはイントロンとの境界部分についてすべての塩基配列決定を完了した。キキソンイントロンの関連については、前年度報告の通りである。またIL-1などのサイトカインに反応するコンセンサス配列が、数個存在し、これらはサイトカインによるHGFの発現誘導機構の存在を示唆している。今後の発現誘導の解析には、サイトカインがひとつの候補として使用できる。また、四塩化炭素投与による肝傷害時においては、3'側から2番目の転写開始点からの転写量が増大することが判明した。2)発現誘導のアッセイ系の開発HGFの産生細胞である肝非実質細胞の初代培養系がアッセイ系として適しているとの考えに基づき、培養系の確立を行った。

これまでに、分離法、培養法は確立された。一方、1個体から得られる細胞数が、多数のアッセイには向かないこと、また、DNA解析のための効率よいDNAトランスフェクション法が確立されていないことが問題点として残っている。今後、これらを確立すると同時に、HGF発現誘導を引き起こす条件の検討が急務である。
環境保全問題と日本、米国、カナダ間における木材貿易構造の計量的解明

本研究の目的は、自然保護や過伐に伴う森林の荒廃等の環境保全問題が日本、米国、カナダ3国の伐採や木材貿易に及ぼす影響を質的のみならず、これら3国をリンケージしたForest Sector Modelを構築して、計量的に分析することであった。以下、これまでの成果を総括的に考察し、今後に残された課題を指摘しておく。1.環境問題と木材貿易:(1)主な供給源である会社有林の資源蓄積の2次林化とその齢級構成に照らして、アメリカ北西部からの丸太輸出の漸減ないし停滞は、ここ1015年間は避けられない流れとなる。(2)カナダBC州では、今後伐採許容量の引き下げに伴い丸太供給が減少していくが、1980年代後半からの設備投資によって日本向け完成品の加工・輸出体制が整いつつあり、特に内陸部からの製品輸出の増加が指摘される。(3)グローバルな視点から、1993年の北米材の対日輸出価格の高騰や為替変動を機に、他の代替産地国(地域)からの日本向け木材輸出が、確実に増加していく。すなわち、北米材と比べて生産コストの低いニュージーランドやチリからのラジアータパイン材をはじめ、フィンランドやスウェーデン、あるいはカナダのアルバータ州等からの対日輸出増加が予想される。また、ロシアには極東の内陸部から東シベリアにかけて、なお膨大な資源が残されており、開発のための投資が本格化すれば、再び環太平洋地域に向けて大きな輸出供給力が生じてくる可能性がある。モデル分析:第1に、日本の木材資源から推定した長期供給モデルからは、各都府県別に対する伐採量一定の条件下で年平均53,000万m^3程のスギ材の供給が可能であるものの、昨今の需給構造を踏まえた貿易モデルあるいは国内需給モデルによると、国産材はそれ程大量には供給されない。第2に、TAMMに基づく対日輸出量は、2000年までに丸太は約30%減り、製材品は40%余り増える見通しとなっているが、それによって国内挽きの米材製材品は減り、国産材製材品は増える傾向を示す。しかしならが、それらは3%、1%程度の変化で、全体としては大きな影響を示さない。また、環境規制に伴う米国、カナダの伐採量の減少も、製材品輸入の増加をもたらすが、日本市場の木材需給に特に顕著な影響を及ぼす結果にはならなかった。今回の分析では取り扱われなかったが、これら環境規制に伴う伐採量の減少は、北米以外の対日輸出国に顕著な影響を及ぼすことが予想される。第3に、線形計画法または二次計画法による木材需給均衡モデルでは、各地域での供給余剰分が他地域へ供給されることになり、現在の供給量では九州に供給余剰がでる結果となった。カナダ、米国からの輸入が完全代替関係にあることを前提にすると、カナダから日本、米国から日本の輸送コストに1,000円/m^3程度の差であるならばカナダに輸出競争力がある。また、現在の日本国内の木材輸送体系を前提にすると、九州の首都圏に対する、東北の関西圏に対する北米材との競争力はない。第4に、広域木材需給均衡モデルによるシミュレーション分析では、東北と中国地域は、輸送コストが同じである上に製材生産に余力があるため競合関係にある。また、九州地域で生じた生産余剰は、関東より輸送コストの低い関西地域でも他地域からの供給が不足した場合だけ供給され、そうでない場合は、そのまま余剰として残ることになる。このことは、九州からの輸送コストが安くなれば全体の輸送コストの構図が変わってくることを示唆している。3.今後の課題:北米では実務段階でも活用できる体制が出来ており、木材資源、需給に関するデータはかなりよく整備されているものの、わが国は行政、業界のバックアップを得て、実務段階でも活用できる体制が出来ていない。今回の日本の木材資源・供給モデルにおいても、南九州の平均生長量が東北のそれを下回るという、紙面上のデータが実態に合わない事態が生じている。また、国内の産地国別製材品種別データや在庫等の時系列データ及び地域別データも不十分で経済モデル構築の際、大きな生涯となった。

モデル分析:第1に、日本の木材資源から推定した長期供給モデルからは、各都府県別に対する伐採量一定の条件下で年平均53,000万m^3程のスギ材の供給が可能であるものの、昨今の需給構造を踏まえた貿易モデルあるいは国内需給モデルによると、国産材はそれ程大量には供給されない。第2に、TAMMに基づく対日輸出量は、2000年までに丸太は約30%減り、製材品は40%余り増える見通しとなっているが、それによって国内挽きの米材製材品は減り、国産材製材品は増える傾向を示す。しかしならが、それらは3%、1%程度の変化で、全体としては大きな影響を示さない。また、環境規制に伴う米国、カナダの伐採量の減少も、製材品輸入の増加をもたらすが、日本市場の木材需給に特に顕著な影響を及ぼす結果にはならなかった。今回の分析では取り扱われなかったが、これら環境規制に伴う伐採量の減少は、北米以外の対日輸出国に顕著な影響を及ぼすことが予想される。第3に、線形計画法または二次計画法による木材需給均衡モデルでは、各地域での供給余剰分が他地域へ供給されることになり、現在の供給量では九州に供給余剰がでる結果となった。カナダ、米国からの輸入が完全代替関係にあることを前提にすると、カナダから日本、米国から日本の輸送コストに1,000円/m^3程度の差であるならばカナダに輸出競争力がある。また、現在の日本国内の木材輸送体系を前提にすると、九州の首都圏に対する、東北の関西圏に対する北米材との競争力はない。第4に、広域木材需給均衡モデルによるシミュレーション分析では、東北と中国地域は、輸送コストが同じである上に製材生産に余力があるため競合関係にある。また、九州地域で生じた生産余剰は、関東より輸送コストの低い関西地域でも他地域からの供給が不足した場合だけ供給され、そうでない場合は、そのまま余剰として残ることになる。このことは、九州からの輸送コストが安くなれば全体の輸送コストの構図が変わってくることを示唆している。3.今後の課題:北米では実務段階でも活用できる体制が出来ており、木材資源、需給に関するデータはかなりよく整備されているものの、わが国は行政、業界のバックアップを得て、実務段階でも活用できる体制が出来ていない。今回の日本の木材資源・供給モデルにおいても、南九州の平均生長量が東北のそれを下回るという、紙面上のデータが実態に合わない事態が生じている。また、国内の産地国別製材品種別データや在庫等の時系列データ及び地域別データも不十分で経済モデル構築の際、大きな生涯となった。1)調査研究の成果(1)米国における自然保護運動の伐出,木材加工業界に及ぼす影響は予想以上で国,公有林の丸太輸出は全面的に禁止となった。保護されるべき野生動物は斑フクロウのみならずサケ,ウミスズメ,キツツキにも及び,それらの生息領域は2次林といえども伐採を規制されかねない状況にある。(2)最近の研究報告では,野生動物の生息領域と規制林分の水準を14ケースに設定し,それぞれの水準に応じて伐採量を推定している。即ち,可能性のある最も厳しい12水準の国有林の伐採量は,規制がない場合の16%程に低下する。自然保護問題が厳しくなった1987年頃から製林工場の閉鎖件数は増え始め,1990以降は年間30件以上,失業者数は2,000人以上,国,公有林の伐採規制が更に進めばオレゴンだけでも木材産業の失業者が3万人以上に及びといわれている。
金属イオン環境下における細胞内ストレスタンパク発現の様相に関する基礎的研究

歯科医療で使用されている合金に含有される20種類以上の金属元素のうち,口腔内の金属補綴修復物から溶出した元素が原因と考えられる金属アレルギー症状などの障害が報告されるようになり,為害性が低いとされてきた歯科用合金についても,条件により注意を払う必要がでてきている。生体組織を構成する細胞は,周囲の環境変化やウィルス感染などによる外界からのストレスに対し,「ストレス応答」と呼ばれる防御機能を持つ。各種ストレスに対応する遺伝子により一群のストレスタンパク質が細胞内で合成・誘導され,自らをタンパク質の変性などから防御する分子シャペロンとしての働きは,金属イオンなどの化学物質に対しても同様の防御機構が関与すると予想され,細胞内ストレスタンパク質の発現の様相を把握することについては,金属アレルギーの発症機序を理解する上で欠くことのできないテーマである。ストレスタンパク質群としてhsp27に着目し,培養細胞としてラット骨肉腫由来であるROS17/2.8細胞,マウス繊維芽細胞のL929,ヒト子宮頸部癌由来のHeLa細胞を選択し,金属元素と生体組織の違いによる細胞の応答性とその機序について比較検討を行った。研究計画の最終年度にあたり,アレルゲン性の高いニッケル,コバルト,クロムに加え,チタン,カドミウム等の金属イオンについて培養細胞における試適投与濃度を決定したところ,カドミウムについては他の金属よりも同濃度における毒性が強いことが確認された。また,金属塩を投与した培養細胞における金属元素の取り込みを観察,回収した細胞から細胞内金属元素を測定し,電気泳動法によりROS17/2.8細胞においてhsp27を確認し,ROS17/2.8におけるhsp27発現性が他の細胞に比べてやや高く,hsp27が細胞外からの金属塩の毒性に対して防御的にストレスタンパク質を合成している可能性を示唆した。歯科医療で使用されている合金に含有される20種類以上の金属元素のうち、口腔内の金属補綴修復物から溶出した元素が原因と考えられる金属アレルギー症状などの障害が報告されるようになり,為害性が低いとされてきた歯科用合金についても,条件により注意を払う必要がでてきている。各種ストレスに対応する遺伝子により一群のストレスタンパク質が細胞内で合成・誘導され,自らをタンパク質の変性などから防御する分子シャペロンとしての働きは,金属イオンなどの化学物質に対しても同様の防御機構が関与すると予想され、細胞内ストレスタンパク質の発現の様相を把握することについては,金属アレルギーの発症機序を理解する上で欠くことのできないテーマである。ストレスタンパク質群としてhsp27に着目し,培養細胞としてラット骨肉腫由来であるROS17/2.8細胞,マウス繊維芽細胞のL929,ヒト子宮頸部癌由来のHeLa細胞を選択し,金属元素と生体組織の違いよる細胞の応答性とその機序について比較検討を行っている。研究計画の初年度にあたり,アレルゲン性の高いニッケル,コバルト,クロムに加え,チタン,カドミウム等の金属イオンについて培養細胞における試適投与濃度を決定したところ,カドミウムについては他の金属よりも同濃度における毒性が強いことが確認された。また,金属塩を投与した培養細胞における金属元素の取り込みを観察,回収した細胞から細胞内金属元素を測定し,電気泳動法によりROS17/2.8細胞においてhsp27を確認した。次年度は,これらの結果を基に,正常ヒト表皮細胞を加え,hsp27を発現する細胞における細胞内金属分布などについても検討を加えていく。
細胞板形成に関与するゴルジ小胞の単離

細胞板形成に関わるゴルジ小胞の単離を試みた。材料として細胞周期を同調化したタバコ培養細胞BY-2を用いた。分裂後期の細胞からプロトプラストを調製し破砕した後、密度勾配遠心を行って膜分画を得、キシログルカン(XG)抗体を用いて細胞板形成に関わるゴルジ小胞の同定を行った。しかし、XGを含む小胞が広い密度範囲に存在しており、特定が困難であった。そこで、微小管との結合能で調べたところ特定の分画に微小管結合能をもつ小胞が確認された。一方、細胞板形成に関わるゴルジ小胞の集積および融合に関して新たな知見が得られた。アフィディコリン除去後プロピザマイドを添加して長時間(8-10時間)培養すると核が間期様になり、細胞板様構造が核近傍に形成された。細胞板様構造はアニリンブルーで染色されることからカロースが合成されているものと思われた。また、電顕観察により、不定形の細胞板が形成されていることが確認された。細胞板様構造の形成はカフェインやモネンシンの添加により阻害された。これらの結果はゴルジ小胞が分裂中期にはすでに核周辺に蓄積していること、融合開始が分裂期からの離脱と同時に起こることが示唆された。これらの知見はゴルジ小胞単離には分裂中期の細胞が適していることを示している。さらに、融合開始に細胞周期が関わっていることを示唆しており今後の機構解明に大きな手がかりを与えるものと思われる。植物細胞の細胞質分裂は隔膜形成体によって細胞のしきりである細胞板が形成されることによって行われる。隔膜形成体では微小管によってゴルジ小胞が分裂面に運ばれ、融合すると考えられているが、その運搬や融合の分子機構は不明である。本研究は分裂期の細胞からゴルジ小胞を単離し、これらの解明をめざすものである。タバコ培養細胞BY-2を分裂後期に同調し、プロトプラストを破砕、遠心して膜小胞分画を得た。さらに、膜小胞分画をしょ糖密度勾配遠心し、分画し3つの分画を得た。比重の大きい分画にこれまで報告されているゴルジ小胞と微細構造的によく似た膜小胞が含まれていた。また、この分画にはキシログルカンが含まれていること、微小管結合能を持つ膜小胞が存在することなどが明らかになった。しかし、現段階では細胞板形成に関与するゴルジ小胞の単離・同定には至っていない。今後、隔膜形成体を単離するなどしてより特異的な単離方法を用いることで目的を達成したいと考えている。今回用いた抗キシログルカン抗体は細胞染色にも利用でき、細胞板形成に関わるゴルジ小胞が隔膜形成体形成以前にすでに紡錘体に沿って分裂面に集合しつつある像が観察された。これは細胞板形成の初期段階ではゴルジ小胞が紡錘体微小管によって集められ、その後隔膜形成体が形成される可能性を示唆したが、紡錘体中に隔膜形成体微小管が存在していた可能性もあり今後さらに詳細に解析すれば隔膜形成体の形成機構にも迫ることができると思われた。

アフィディコリン除去後プロピザマイドを添加して長時間(8-10時間)培養すると核が間期様になり、細胞板様構造が核近傍に形成された。細胞板様構造はアニリンブルーで染色されることからカロースが合成されているものと思われた。また、電顕観察により、不定形の細胞板が形成されていることが確認された。細胞板様構造の形成はカフェインやモネンシンの添加により阻害された。これらの結果はゴルジ小胞が分裂中期にはすでに核周辺に蓄積していること、融合開始が分裂期からの離脱と同時に起こることが示唆された。これらの知見はゴルジ小胞単離には分裂中期の細胞が適していることを示している。さらに、融合開始に細胞周期が関わっていることを示唆しており今後の機構解明に大きな手がかりを与えるものと思われる。
敗血症病態における免疫担当細胞へのオートファジー機構の関与

敗血症における免疫麻痺とオートファジーの関連を明らかにするために,T細胞のオートファジーを特異的に欠損させたAtg5コンディショナルノックアウトマウス(CD4-Cre/Atg5f/f)を用いた.盲腸結紮穿孔手術により敗血症腹膜炎モデルを作成し24時間後に解析を行った.CD4-Cre/Atg5f/fマウスでCD4+T細胞数低下,アポトーシス活性亢進を認めた.また,アポトーシス関連遺伝子であるBIMやPDCD1の発現が亢進していた.そして,生存率は有意に低下していた.本研究により,敗血症でT細胞のオートファジーはアポトーシスとのクロストークを介して,生体保護的に働いている可能性が示唆された.敗血症ではCD4+ T細胞をはじめとした免疫担当細胞のアポトーシスによる免疫麻痺が予後悪化につながる一方,異なるタイプのプログラム細胞死を惹起し得るオートファジーの関与は十分に解明されていない.本研究では,免疫麻痺とオートファジーの関連を明らかにするために,T細胞のオートファジーを特異的に欠損させたAtg5コンディショナルノックアウトマウス(CD4-Cre/Atg5f/f)に対して盲腸結紮穿孔(CLP)手術を行い,敗血症腹膜炎モデルを作成し24時間後に儀死せしめ解析した.CD4-Cre/Atg5f/fマウスでCD4+T細胞数の低下,アポトーシス活性の亢進を認めた.CLP群でアポトーシス関連遺伝子であるBIMの発現が有意に亢進していた.また,CD4-Cre/Atg5f/fマウスでPDCD1の発現が亢進する一方,アポトーシス抑制遺伝子であるBCL2の発現は有意に低下していた.CD4-Cre/Atg5f/fマウスのCD4+T細胞ではミトコンドリア蓄積が認められ,CLP群のCD4-Cre/Atg5f/fマウスのミトコンドリア膜電位はコントロール群に比べて有意に低下していた.さらに,CD4+T細胞のIL-10産生はCLP群のCD4-Cre/Atg5f/fマウスで有意に上昇していた.そして,生存率はCLP群のCD4-Cre/Atg5f/fマウスで有意に低下していた.敗血症の病態でT細胞のオートファジーはアポトーシスとのクロストークを介してプログラム細胞死を抑制し,生体保護的に働いている可能性が示唆された.本研究結果は,今後オートファジー機構活性化による免疫麻痺の改善を企図した敗血症治療へ応用するうえで試金石となりうる有用な業績であると考えられる.今回CD4 T細胞特異的Atg5ノックアウトマウスを用いて敗血症モデルであるマウス盲腸結紮穿孔(cecal ligation and puncture;CLP)モデルを作成し,免疫麻痺に関する機能解析を行い,敗血症病態におけるアポトーシスとオートファジーのクロストークを解明することが研究の目的であった.研究実績で述べたように,敗血症の病態でT細胞のオートファジーがアポトーシスとのクロストークを介してプログラム細胞死を抑制し,生体保護的に働いている可能性が示唆された.オートファジーの制御による敗血症の治療につなげる最終的な段階までは到達していないものの,一定の成果を海外誌に報告するために現在論文投稿の作業を行っている.敗血症ではCD4+ T細胞をはじめとした免疫担当細胞のアポトーシスによる免疫麻痺が予後悪化につながる一方,異なるタイプのプログラム細胞死を惹起し得るオートファジーの関与は十分に解明されていない.本研究では,免疫麻痺とオートファジーの関連を明らかにするために,T細胞のオートファジーを特異的に欠損させたAtg5コンディショナルノックアウトマウス(CD4-Cre/Atg5f/f)に対して盲腸結紮穿孔(CLP)手術を行い,敗血症腹膜炎モデルを作成し24時間後に儀死せしめ解析した.CD4-Cre/Atg5f/fマウスでCD4+T細胞数の低下,アポトーシス活性の亢進を認めた.さらにCLP群のCD4-Cre/Atg5f/fマウスでアポトーシス関連遺伝子であるBIMやPDCD1の発現が亢進する一方,アポトーシス抑制遺伝子であるBCL2の発現は有意に低下していた.また,CD4+T細胞のIL-10産生はCLP群のCD4-Cre/Atg5f/fマウスで有意に上昇していた.そして,生存率はCLP群のCD4-Cre/Atg5f/fマウスで有意に低下していた.本研究により,敗血症の病態でT細胞のオートファジーはアポトーシスとのクロストークを介してプログラム細胞死を抑制し,生体保護的に働いている可能性が示唆された.現時点でオートファジーの制御による敗血症の治療につなげる段階までには到達していないものの,今回の研究結果を踏まえて治療への応用が見込まれる.今後ラパマイシンやインスリンなどオートファジーの制御効果(促進ないし阻害)が知られている薬剤の投与により,敗血症環境で細胞死の制御が行われるかについての詳細な検討を行い,最終的には個体の生存率を改善させることを目標としている.

敗血症における免疫麻痺とオートファジーの関連を明らかにするために,T細胞のオートファジーを特異的に欠損させたAtg5コンディショナルノックアウトマウス(CD4-Cre/Atg5f/f)を用いた.盲腸結紮穿孔手術により敗血症腹膜炎モデルを作成し24時間後に解析を行った.CD4-Cre/Atg5f/fマウスでCD4+T細胞数低下,アポトーシス活性亢進を認めた.また,アポトーシス関連遺伝子であるBIMやPDCD1の発現が亢進していた.そして,生存率は有意に低下していた.本研究により,敗血症でT細胞のオートファジーはアポトーシスとのクロストークを介して,生体保護的に働いている可能性が示唆された.今回の研究結果を踏まえた治療への応用として,ラパマイシンやインスリンなどオートファジーの制御効果(促進ないし阻害)が知られている薬剤の投与により,敗血症モデルで実際にオートファジー,細胞死,さらには全身性炎症反応が制御されているかにつき詳細な検討を加える.そして,最終的に個体の生存率を改善しうる治療候補薬をリストアップする.これらの結果を元に,マウス敗血症モデルでの結果がヒトに応用可能かどうかを調べるために,将来的には患者検体からのヒト培養細胞などを用いて,敗血症環境での細胞死の制御が行われるかについての詳細な検討へと発展させる見込みである.救急集中治療医学ほぼ、計画通り使用したが残金が端数となったため次年度へ繰越とした。昨年度に引き続き実験を行い予定していた試薬等を購入する。さらに本研究の成果を海外で発表するための渡航費や学会参加費に使用する。
重力波実験技術を応用した新しいニュートリノ質量測定方法の開拓

本研究は,ねじれ振り子を用いた新しいニュートリノ質量測定方法を定量的に評価することを目標にしている. J-PARCの大強度ニュートリノビームを用いたニュートリノの原子核の中性散乱による運動量輸送に着目して,ニュートリノビームがねじれ振り子に与える"力"を精密測定すること利用する.結果として,現実的なパラメータをもとに考えると,この方法では質量測定が難しいことがわかった.そのために,ねじれ振り子の改良版として極低温支持系を持つシステムをデザインした.また,既存のねじれ振り子を2つ用いて,背景重力波探索を行い, 35-830mHz帯域で世界最高の上限値を与えた.本研究は,ねじれ振り子を用いた新しいニュートリノ質量測定方法を定量的に評価することを目標にしている. J-PARCの大強度ニュートリノビームを用いたニュートリノの原子核の中性散乱による運動量輸送に着目して,ニュートリノビームがねじれ振り子に与える"力"を精密測定すること利用する.結果として,現実的なパラメータをもとに考えると,この方法では質量測定が難しいことがわかった.そのために,ねじれ振り子の改良版として極低温支持系を持つシステムをデザインした.また,既存のねじれ振り子を2つ用いて,背景重力波探索を行い, 35-830mHz帯域で世界最高の上限値を与えた.重力波実験で培われた超精密測定を素粒子実験、特にニュートリノ実験、へ応用する新しい実験方法を開発するのが本研究の目的である。本年度は、(1)次世代ねじれ型重力波検出器(TOBA-II)のデザイン、(2) TOBA-IIの素粒子実験への応用方法の検討、(3)逆過程としてニュートリノの実験装置を利用した重力実験の可能性を検討した。それぞれを詳細の述べる。(1)では、東大グループと協力して、0.1 Hzで10^-15 /rHz程度の変位換算雑音を持つTOBA-IIのデザインに成功した。熱雑音低減のために冷却ねじれ振り子を採用する予定である。この検出器では近傍天体起源の重力波、例えば連星中性子星合体やブラックホール準固有振動起源の重力波、を実際に捉えられる可能性がある。(2)ではニュートリノなどの素粒子と巨視的物体が中性コヒーレント散乱により運動量輸送を起こすことに注目して、TOBA-IIで検出可能な未知粒子の種類や質量などを評価した。(3)では、KEK重力波グループと協力してカムランド検出器の球状タンク内の水のon-offによる重力変動を、近傍に設置した超伝導加速度計を置いて調べることによる精密重力測定を検討した。タンク変形なども含む定量的な解析の結果、100mスケールにおいて、世界最高精度で重力法則を検証することが可能な実験デザインが存在することを明らかにした。今後、さらに詳細をつめて行く予定である。本研究の目的は,重力波実験で得られた"力"の超精密測定を素粒子実験,特にニュートリノ質量測定へ応用する方法を開発することにある.我々はニュートリノが巨視的物体に与える運動量輸送に着目する.この運動量輸送はニュートリノと原子核の中性カレントコヒーレント弾性散乱で表れる.この運動量輸送を"力"として検出することで,ニュートリノ質量を決定するのが本研究のアイディアである.J-PARCの大強度ニュートリノビームをねじれ振り子で測定する状況で,ねじれ振り子に与える力を精密に計算した.結果,この方法には2つの問題が出現することがわかった.問題は,絶対的な統計量の不足である.現在のJ-PARCの出すニュートリノ量では, 100年以上の連続運転をする事で信号が見えて来る.もう1つは, J-PARCが出すような高エネルギーなニュートリノは厳密にはクロスセクションは質量でなく,質量と運動エネルギーを合わせた全エネルギーで決まる.ニュートリノビームのエネルギーの不定性により,質量決定能力はほぼ失われる.しかしながら,ねじれ振り子などの"力“の検出器が素粒子実験において新しい可能性を持つことは変わらない.以前から,宇宙背景ニュートリノを探索できる可能性は指摘されており,さらに我々は(弱い相互作用をしない)暗黒物質の探索可能性に着目している.以上から,ねじれ振り子の高感度化は今度とも重要である.そのために,我々は極低温ねじれ振り子の基礎デザインを確立した.今後は,デザインしたねじれ振り子をもとに暗黒物質の探索可能性を定量的に評価する予定である.宇宙線実験ねじれ型重力波検出器で検出可能な未知粒子の種類や質量などの研究がやや遅れている。今後は、ねじれ型重力波検出器で検出可能な未知粒子の種類や質量などの研究を加速させる。特に、太陽起源の未知粒子、暗黒物質の探索可能性。及び、加速器ニュートリノを用いたニュートリノの詳細研究の可能性に焦点を当てる。今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した。新しいアイディアに基づく研究なので、関連研究者との議論が重要になる。そのために主に旅費に使う。また、ねじれ振り子の極限性能追求のために実証実験のための物品費としても使用する予定である。
縮環部全炭素四級不斉中心の構築と異種生物活性多環式化合物の不斉全合成に関する研究

有用な生物活性多環式化合物の縮環部に多く見られる全炭素四級不斉中心の構築手法創出は挑戦的かつ重要な研究課題であり、生物科学研究・創薬への波及効果も大きい。そこで1パラジウム触媒を用いた分子内環化反応による全炭素四級不斉中心を含むトランス縮環構造の立体選択的構築法、2酸化的脱芳香族化に伴う立体選択的1,n-転位(n=2,3)による全炭素四級不斉中心構築法を開発し、3有用合成中間体の不斉構築法確立と異種多環式天然物(強力ながん細胞増殖阻害活性をもつxerophilusin類、多彩な生物活性を示すkobusine類)の世界初不斉全合成を通じて開発した手法1, 2の有効性を実証する。
動物との共生を基盤としたCommunity Developmentモデルの構築

本研究は、動物との共生経験と他者との交流や地域参加といった社会的健康側面との関連についての分析を通して「動物との共生を基盤としたCommunity Developmentモデル」の構築と検証を行うことを目的とし、以下のように段階的に研究を進めている。1.「動物との共生」概念についての文献検討、2.「動物との共生」に関する先進的研究・実践機関における専門的知識の収集および「動物との共生を重視した地域づくり」に取組む自治体および活動実践者へのインタビュー、3.「動物との共生と社会的交流・地域参加の関連」についての質問紙調査、4.調査結果を踏まえたモデル構築およびワークショップの開催を通じた概念モデルの検証。平成30年度は以下の内容について研究を進めた。1.「動物との共生」に関する文献検討:前年度までに収集した文献に加え、さらに近年の文献を追加し、総説として投稿するための論文執筆を行った。2.地域づくりに関する専門的知識の収集:第7回日本公衆衛生看護学会学術集会に参加し、地域づくり、ソーシャルキャピタル等、コミュニティのネットワーク形成に関する研究について、専門的知識の収集を行った。3.人と動物の関係に関する専門的知識の収集:人と動物の関係をテーマに取り組む研究者(獣医学、公衆衛生学の専門家)および実践者(動物関連事業で人と動物の相互関係に関する取り組みを行っている実践家)と情報共有・意見交換を行い、米国の先進研究施設における研究実践について情報共有をした。4.インタビューならびに質問紙調査の実施準備:研究計画書、研究依頼に関する一連の書類作成等、研究倫理審査申請の準備を進めた。そのため、平成28年度に計画した通り、最終年度の研究期間延長を申請して承認を受け、平成31年度を最終年度として1年間の研究期間延長を行い、インタビュー調査ならびに質問紙またはweb調査の実施、国際学会・国内学会等における専門的知識の収集を実施する。1.専門的知識の収集2.動物との共生に取り組む自治体および活動実践者へのインタビュー「動物との共生」を重点課題として掲げる自治体担当部署へのインタビューおよびフィールドワークを行い、地域における共生の概念と実践活動との関連について分析を行う。3.質問紙調査(またはweb調査)の実施「動物との共生と社会的交流・地域参加の関連」についての質問紙調査(またはweb調査)を行い、動物との共生についての認識ならびに社会・地域参加についての分析を行う。1.「動物との共生」概念についての文献検討、2.「動物との共生」に関する先進的研究・実践機関における専門的知識の収集および「動物との共生を重視した地域づくり」に取組む自治体および活動実践者へのインタビュー、3.「動物との共生と社会的交流・地域参加の関連」についての質問紙調査、4.調査結果を踏まえたモデル構築およびワークショップの開催を通じた概念モデルの検証1.「動物との共生」についての概念分析「動物との共生」概念について、共生学、人と動物の関係学、ソーシャル・キャピタル、都市計画など隣接領域における先行研究等の文献を検索・収集し、概念分析を進めている。2.専門的知識の収集1)米国コロラド大学のDr. Kathy Magilvyより、研究方策についての助言を得た。また、人と動物との関係に関する研究分野で著名な研究者である、米国コロラド大学のDr. Cheryl Krause-Parelloにコンタクトを取り、次年度のコンサルテーションについて依頼を行った。2)人と動物の関係に関する研究や地域づくりに関する研究について、国内の学術集会に参加し、専門的知識の収集を行った。1.「動物との共生」概念についての文献検討、2.「動物との共生」に関する先進的研究・実践機関における専門的知識の収集および「動物との共生を重視した地域づくり」に取組む自治体および活動実践者へのインタビュー、3.「動物との共生と社会的交流・地域参加の関連」についての質問紙調査、4.調査結果を踏まえたモデル構築およびワークショップの開催を通じた概念モデルの検証1.「動物との共生」についての概念分析のまとめ:前年度に検索・収集した文献に加え、「動物との共生」概念に関して、獣医学、動物看護学、環境学などの関連領域における先行研究等の文献を検索・収集し、概念分析を行った。2.「動物との共生を重視した地域づくり」に取組む自治体の調査:全国の自治体のホームページから、地域において「動物との共生」を重視していると考えられる自治体を調査し、該当自治体の施策および取り組みについて情報収集し、フィールドワーク・インタビューの依頼をする候補自治体について検討した。3.専門的知識の収集:人と動物の関係に関する研究や地域づくりに関する研究について、国内の学術集会に参加し、専門的知識の収集を行った。2015年度は2つの養成課程を担当することになり、研究者が昨年度の修正計画で想定した以上に多忙を極めたため、研究計画が遅れている。2016年度後期にサバティカルリーブ(研究休暇)を取得する予定となったため、2016年度後期に集中して本科研に取り組めるよう、研究計画を修正した。

1.「動物との共生」概念についての文献検討、2.「動物との共生」に関する先進的研究・実践機関における専門的知識の収集および「動物との共生を重視した地域づくり」に取組む自治体および活動実践者へのインタビュー、3.「動物との共生と社会的交流・地域参加の関連」についての質問紙調査、4.調査結果を踏まえたモデル構築およびワークショップの開催を通じた概念モデルの検証2016年度は2.の「動物との共生を重視した地域づくり」に取組む自治体の調査について、自治体調査を継続して行い、調査候補としている自治体の取り組みを調査し、インタビュー計画およびインタビュー項目の内容を作成した。また、3.専門的知識の収集では、動物との共生シンポジウムに参加し、関連分野の研究者や実践家と情報共有、意見交換を行った。2016年度は、研究代表者が健康上の理由で途中から研究中断せざるを得ない状況になり、進捗が遅れている。年度内に産前産後および育児休暇の取得に伴う科学研究費助成事業補助事業期間延長の申請を行い、2017年度後期から研究再開をするよう、研究計画を修正した。また、1年間(平成31年度)の研究期間延長を予定している。本研究は、動物との共生経験と他者との交流や地域参加といった社会的健康側面との関連についての分析を通して「動物との共生を基盤としたCommunity Developmentモデル」の構築と検証を行うことを目的とし、以下のように段階的に研究を進めている。1.「動物との共生」概念についての文献検討、2.「動物との共生」に関する先進的研究・実践機関における専門的知識の収集および「動物との共生を重視した地域づくり」に取組む自治体および活動実践者へのインタビュー、3.「動物との共生と社会的交流・地域参加の関連」についての質問紙調査、4.調査結果を踏まえたモデル構築およびワークショップの開催を通じた概念モデルの検証。平成29年度は以下の内容について研究を進めた。1.「動物との共生」関する文献の収集:前年度までに収集した文献に加え、「動物との共生」に関して、獣医学、動物看護学、環境学などの関連領域における先行研究等の文献を追加で検索・収集した。2.地域づくりに関する専門的知識の収集:地域づくりに関する研究について、第6回日本公衆衛生看護学会学術集会に参加し、専門的知識の収集を行った。3.人と動物の関係に関する専門的知識の収集の基盤づくり:研究推進のためのネットワークを創ることを目的に、人と動物の関係をテーマに取り組む研究者(獣医学、公衆衛生学の専門家)および実践者(動物関連事業で人と動物の相互関係に関する取り組みを行っている実践家)と情報共有・意見交換を行い、今後連携しながら研究を行っていく体制づくりをした。平成29年度は、産前産後・育児休業の取得に伴う科学研究費助成事業補助事業期間の延長申請を行い、研究を中断した。
人工多能性幹細胞を用いた悪性黒色腫に対する養子免疫療法の確立

本研究では、悪性黒色腫(以下MM)に対する有効な免疫療法を、人工多能性幹細胞(以下iPSC)を用いて確立することを目指した。MM患者から腫瘍抗原特異的細胞傷害性T細胞を分離培養し、そのT細胞からiPSCを樹立することに成功し、その妥当性を検証した。樹立されたiPSCでは、元のT細胞受容体の遺伝子情報が保持されているため、そこから腫瘍傷害性を持ったT細胞を大量に安定供給できる可能性が示された。今後は樹立したiPSCを細胞傷害性T細胞に再度分化誘導させ、実際にその腫瘍傷害性の検討を進めていく予定である。本研究における平成25年度内の計画実績について示す。1.症例における悪性黒色腫(Malignant Melanoma:MM)特異抗原の確認とサンプルの採取:現在、原発巣でMM特異的抗原(NY-ESO-1)の発現が確認されている患者2名がエントリーしている。うち1名で、NY-ESO-1ペプチドの刺激による末梢血単核球の増速がみられ、MM抗原特異的細胞傷害性T細胞の分離が期待されたため、主にこの患者から末梢血の提供を頂き研究を進めている。またさらなる患者エントリーを検討している。2.末梢血からのMM抗原特異的な細胞傷害性T細胞の分離培養:当初は、NY-ESO-1ペプチドによる刺激により活性化したMM抗原特異的細胞傷害性T細胞を、CD8およびCD137が陽性であることを指標に分離する方法を計画していた。しかし残念ながら目的としている細胞集団の数が少なく、マグネットビーズによる方法での分離は困難であった。また代替案として計画していたCell sorterによる分離も、同様の理由で困難であり、分離できたとしてもごく少数でsortingによるダメージも大きく、その後の培養、iPSCの樹立に向かないことがわかった。そのため試行錯誤の上、ペプチド刺激を行った後にCD8陽性細胞をマグネットビーズで分離し、IL2存在下で培養を行い、コロニーを形成して来たクローンを徒手的に回収する方法を試みている。これにより非常に少ないながら、確実にペプチド刺激により活性化・増殖しているCD8陽性細胞のクローンを得ることに成功している。得られたクローンは現在、iPSC樹立に必要な細胞数を獲得するために培養中であるが、ひとつのクローンを培養・増殖する技術が充分でないことから、この点について検討中である。3.細胞傷害性T細胞からのiPSCの樹立と、樹立したiPSCの妥当性の検証:2で得られた一部のT細胞クローンよりセンダイウイルスベクターを用いてiPSCの樹立を試みているが、まだ成果は得られていない。本研究の平成26年度における研究成果を報告する。3.細胞傷害性T細胞からのiPSCの樹立と、樹立したiPSCの妥当性の検証:平成25年度までの段階では、患者から悪性黒色腫腫瘍抗原特異的細胞傷害性T細胞の分離・培養する方法を確立することに時間を要してしまい、残念ながらそこからiPSCを樹立するまでには至っていなかった。しかしその後、さまざまな試行錯誤を重ねた結果、センダイウイルスを用いた方法、エピゾーマルベクターを用いた方法の双方で、腫瘍抗原特異的T細胞からiPSCを樹立することに成功した。現在までに2つの細胞株が得られており、それぞれ免疫染色にて幹細胞マーカーの発現が確認されている。今後さらに様々な方法でiPSCとしての妥当性を検証し、次のステップである「4.T細胞由来iPSCから細胞傷害性T細胞への再分化」「5.iPSC由来T細胞が持つ腫瘍細胞傷害性の検討」に進んでいく予定である。皮膚科学当初、患者末梢血からMM抗原特異的細胞傷害性T細胞を分離するために、CD8およびCD137を指標としてマグネットビーズを使って分離する方法、さらに代替案としてCell sorterを使って分離する方法を考えていたが、研究を進めていく過程でそれらの方法がいくつかの理由(目的の分画があまりに少ないこと、Sortingで分離した細胞の活きが悪いこと、など)により困難であることが判明した。そのため試行錯誤を繰り返し、ペプチド刺激を行った後にCD8陽性細胞をマグネットビーズで分離し、IL2存在下で培養を行い、コロニーを形成して来たクローンを徒手的に回収する方法にたどり着き、問題解決の糸口を得たが、計画よりもかなり時間を要した。現在、この方法によりMM抗原特異的細胞傷害性T細胞を数クローン分離し、培養しているところである。現在は得られたMM抗原特異的細胞傷害性T細胞をクローン別に培養している。ひとつのT細胞クローンから細胞を大量に培養するのは困難であるが、様々な検討を行い、培養条件はほぼ確定している。

今後、これらのT細胞が十分量に増殖されたら、当初の計画通り、センダイウイルスベクターを用いてiPSCの樹立を行い、樹立されたiPSCから細胞傷害性T細胞の再分化実験を行っていきたいと考えている。
白血病細胞の分化を抑制する転写抑制因子複合体の解析と新規分化誘導療法の開発

急性前骨髄球性白血病(APL)に発現するPML-RARαはレチノイン酸受容体(RARα)の標的遺伝子の発現を異常に抑制し、APL細胞における正常分化を阻害する。PML-RARαは、N-CoR (Nuclear Receptor Co-Repressor)転写抑制因子複合体と結合し、その複合体に含まれる種々の酵素の活性により標的遺伝子の発現を抑制すると考えられている。本研究においては、PML-RARαに結合して標的遺伝子の発現を抑制するN-CoR蛋白複合体に着目し、転写抑制に特に重要な構成因子を同定することを目的とし、転写抑制因子を分子標的とした白血病治療の可能性につき検討した。Flagタグを付加したPML-RARαを293T細胞に強制発現させ、Flagビーズによるアフィニティー精製を施行したところ、これまで報告のあるN-CoR/TBLR1のほかヒストン脱アセチル化酵素3(Histone De-acetylase 3 ; HDAC3)との結合が確認された。この結合はレチノイン酸投与により解離した。RARαの標的遺伝子であるRARβ、CYP26遺伝子発現調節に対するHDAC3の機能をクロマチン免疫沈降法、RT-PCR法、ルシフェラーゼアッセイにて検討したところ、HDAC3はRARβ、CYP26遺伝子発現抑制に重要であることが示唆された。またsiRNAを用いたHDAC3ノックダウンにより、標的遺伝子発現の誘導が確認され、HDAC3が治療標的分子となりうることが示唆された。さらに、HDAC3とN-CoRの結合を阻害するドミナントネガティブ(DN)蛋白を設計し、PML-RARαを発現する293T細胞に導入したところPML-RARαとN-CoRの結合に変化はなかったが、HDAC3のリクルートが阻害されることが確認された。この結果からDN蛋白を用いた新しいHDAC3分子標的治療の可能性が示唆された。急性前骨髓球性白血病(APL)に高頻度に発現するPML-RARαは、レチノイン酸受容体標的遺伝子の発現を異常に抑制し、白血病の病態形成に関与すると考えられている。われわれは、白血病治療の新規分子標的を探索するために、全トランスレチノイン酸(ATRA)非存在下においてin vivoでPML-RARαに結合し転写を抑制する、転写調節因子複合体蛋白の同定を試みた。はじめに、293T細胞にPML-RARαを強制発現させた系において蛋白免疫沈降法を行い、内因性のN-CoR(Nuclear Receptor Co-Repressor)とヒストン脱アセチル化酵素3(HDAC3)がATRA非存在下においてPML-RARαと結合することを確認し、その結合がATRA存在により解離することを見いだした。この系においてクロマチン免疫沈降法を施行し、内因性のN-CoR/HDAC3がATRA非存在下においてPML-RARαを介して内因性の標的遺伝子(RARβ,CYP26)プロモーター上にリクルートされることを確認した。さらに、siRNAによる内因性HDAC3の発現ノックダウンを試みた。293T細胞にsiHDAC3発現ベクターを導入しsiHDAC3を発現させることにより、内因性HDAC3の発現がmRNA,蛋白レベルともに抑制されることを確認した。PML-RARα発現下において、標的遺伝子RARβ,CYP26の転写は抑制されるが、この系においてsiHDAC3を発現させることにより、これらの標的遺伝子の発現は活性化(脱抑制)された。以上の結果から、HDAC3はPML-RARαによる標的遺伝子発現抑制に対し、重要な役割を果たすことが強く示唆された。

これらの結果を踏まえ、18年度はHDAC3,N-CoR等を分子標的とした新規白血病治療の可能性につき、in virtoでの検討を進める予定である。急性前骨髄球性白血病(APL)に発現するPML-RARαは、レチノイン酸受容体(RARα)の標的遺伝子の発現を異常に抑制し、APL細胞における正常分化を阻害する。PML-RARαは、N-CoR (Nuclear Receptor Co-Repressor)転写抑制因子複合体と結合し、その複合体に含まれる種々の酵素の活性により標的遺伝子の発現を抑制すると考えられている。本研究においては、PML-RARαに結合して標的遺伝子の発現を抑制するN-CoR蛋白複合体に着目し、転写抑制に特に重要な構成因子を同定することを目的とし、転写抑制因子を分子標的とした白血病治療の可能性につき検討した。17年度においては、PML-RARαの標的遺伝子発現抑制機能に、ヒストン脱アセチル化酵素3(HDAC3)が重要であることを見いだした。18年度においては、HDAC3に対するsiRNAを用いた機能阻害の他、HDAC3に対するドミナントンネガテイブ(DN)蛋白を用いた機能阻害を試み、新しい分子標的治療の可能性を検討した。DN蛋白は、PTD (Protein Transduction Domain)タグとN-CoRに存在するHDAC3結合部位のアミノ酸配列を含み、内因性のN-CoRとHDAC3との結合を阻害するよう設計された。293T細胞にDN蛋白を強制発現させると、DN蛋白は内因性HDAC3と結合し、またN-CoRとHDAC3との結合を阻害することが確認された。PML-RARαとDN蛋白を共発現させ、PML-RARαによる免疫沈降を施行すると、PML-RARαと内因性N-CoRとの結合は保たれるがHDAC3のリクルートは阻害されることが確認された。この結果から、DN蛋白が新しい分子標的治療の方法として有用である可能性が示唆された。
中世宗教が「個人」に及ぼす影響に関する基礎的研究

本研究では、日本中世の宗教を素材に、「個人」と宗教との関わりについて考察する。願望成就等の手段として選択した祈りにより、「個人」が抱いたその願望がどうなったのか、祈りの効果をどう認識したか、またそれに伴い「個人」の信仰はどうなったのかというデータを収集する。中世宗教を基底で支えた「個人」と宗教の関係を把握することにより、日本中世宗教の特質が(国家や社会の面で解明されてきたものとは異なるかたちで)明らかになると考える。
内因性急死の際に出現する熱ショック蛋白質の診断的意義に関する研究

この研究内容は東京都監察医務院の剖検資料に基づき、1)虚血性心疾患ならびに青壮年突然死症候群(いわゆる"ポックリ病)、2)乳幼児突然死症候群(SIDS)を含む乳幼児急死例、における熱ショック蛋白質の一種、ユビキチン(Ub)について、特に前者では心筋核、後者では肝細胞核に対するUb発現に関する免疫組織化学的検討である。なお1)の対照として、札幌医大司法解剖例の心臓標本を用いた。その結果、1)ではポックリ病29例中11例、虚血性心疾患24例中5例の心筋核に強い陽性所見がみられ、更に散在性ながら1割以上の心筋核に陽性所見を示した例を含めるとそれぞれ15例、12例となった。しかし一方で焼死例を除く司法解剖22例の中にも8例の陽性例が含まれていた。また2)では大部分のSIDS例で発見体位に関係なく肝細胞核が陽性を示した。Ubそのものが正常な細胞機能維持に重要な働きをしており、特に細胞代謝が活発な乳児はもともと多くのUbを有している可能性がある。しかし1)では各群とも半数以上の症例がUb陰性かせいぜいごく少数の細胞核のみ陽性であったことをふまえれば、成人の場合、状況的には同じようにみえても、核へのUbの誘導の差、すなわち細胞レベルでのストレスに対する反応は異なるのであろう。ただ、虚血性心疾患群での陰性例の多さから、このストレスが単純に虚血に基づくものである、とまでは判断できなかった。少なくともUbの染色性から、死因、すなわち疾患単位で単純なグループ分けを行うことは困難と思われる。しかし個々の状況や解剖所見を正確に記録した上でUbの出現程度を調べることにより、生前に受けた“ストレス"を考える上で興味深い指標として利用することは可能であると考える。
大規模コホートの調査票における新規データクリーニング手法の開発

東北メディカル・メガバンク機構の大規模ゲノムコホート研究では、15万人の参加者について、各種の血液検査値や画像データ、健康診断結果が計測されると同時に、同意書、生活習慣などに関する調査票といった、紙媒体の形態で収集される情報を取り扱っている。適切な調査結果の還元と医療支援への貢献、そして学術的用途としての有用性を高めるために、データの信頼性確保が必須であり、そのためには、データ入力におけるモニタリングや論理チェック、データクリーニングが重要である。しかし、膨大なデータを全て人力で確認し、調査票原本に戻って修正の必要性を調べることは事実上不可能である。そこで本研究計画では、大規模なデータクリーニングにおいて、1)集団からの外れ値を検出する際に既知の情報を利用して主成分分析(PCA)を拡張した統計的モデルを使用する、2)検出されたエラー候補をその性質に基づいて分類・処理する、の二つの手法をあわせ用いることにより、この問題の本質的解決を目指している。初年度においては、同意書および調査票と、関連する特定健診データなどにおいて、期待した通りの挙動をしないデータ及びパターン(ここではエラーと呼称する)の検出を一つ目の目的とした。そのために、これまで人力により行っていたエラーの検出を、主成分分析に基づいて自動化するアルゴリズムの開発を進めてきた。主成分分析を用いたエラー検出法はすでに多く提案されているが、エラー検出の自動化を行い、さらに検出の作業効率を上げるため、統計量の一つである尖度を用いたアルゴリズムを開発した。本研究では、紙媒体の形態で収集される情報の取扱いに主眼を置き、「どのような状態をエラーとするのか」「どのようにエラー候補の検出を行うのか」「検出されたエラー候補の取扱いをどうするのか」に関して、それぞれ新たなアプローチを行い大規模コホートにおける調査票データクリーニングにおける膨大なデータを取扱う上での問題の解決を目指すものである。当初の予定通り、これまで人力により行っていたエラーの検出を、主成分分析に基づいて自動化するアルゴリズムの開発を進め、論文にまとめている。引き続き、エラー候補検出に関する下記2点について開発を進める。(1)エラー検出を自動化するアルゴリズムの開発およびソフトウェア実装(2)既知の情報を取り込む工夫(1)に関して、主成分分析に基づいた手法を開発する。検出の作業効率を上げるため、統計量の一つである尖度を用いたアルゴリズムを開発する。また、開発したアルゴリズムはソフトウェアに実装し、実際の大規模コホートデータの解析に応用する。(2)は、欠損パターンが既知である項目(例えば、女性にのみ回答を求める項目において、男性の試験参加者のデータは欠損である)に対し、想定された欠損パターンの情報をあらかじめモデルに入れておくことで異常パターンから除外し、検出結果の精度を向上させる。ソフトウェアアルゴリズムを開発するにあたり、計算環境を進捗に合わせて拡張してきた。

特に、公共データベースから得られたデータや、計算実行時の一時データを保存するための、ストレージ増設を予定していた。年度途中にそれらデータベースの更新をキャッチアップする予定であったが、小規模にリソースを追加するよりも、購入時期をずらすことによって、同価格でより容量の多い後継品を選ぶほうが効率的と考えられた。データの一時保存先を調整することにより、ストレージ拡張まで研究計画の進捗に影響することがないものと見込んでいる。また、次年度のデータが蓄積されてきた時点で、次年度使用額に相当する範囲内で購入可能な、より容量の多い後継品を購入する。