hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マウスの臓器形成、造血幹細胞分化の制御機構に関する研究

1)ショウジョウバエの体づくりを制御するポリコーム遺伝子群のマウスカウンターパートであるrae28、bmi1、M33遺伝子産物は相互作用し、複合体を形成して細胞核に存在することを明らかにした。2)rae28遺伝子のノックアウトマウスの体節では8種のHox遺伝子の発現領域が前後軸に添って前方に移動すること、Hoxb3、Hoxb4遺伝子は菱脳や鰓弓(神経堤細胞)でも同様な発現異常を示す事を見いだした。3)ショウジョウバエのPc-G遺伝子群のメンバーの1つであるScm遺伝子のマウスカウンターパートを新しく単離してScmh1遺伝子と名付け、4D1-D2にマップすることを明らかにした。Scmh1とrae28遺伝子産物はSPMドメインを介して結合するばかりでなく、これら遺伝子の発現パターンが酷似していることを見出した。4)rae28遺伝子のノックアウトマウスが示す造血幹細胞の分化異常を解析した。造血幹細胞を検出するアッセイ系を駆使し、rae28の遺伝子欠損マウスにおいては、造血幹細胞の機能維持が損なわれていることを明らかにした。造血幹細胞の異常は発生の進行に伴って造血ヒエラルキーの上位から波及的に進行した。これらの造血障害はrae28の遺伝子量依存的に生ずることがわかった。5)rae28遺伝子のノックアウトマウスは、胎令9.5及び10.5日で心臓のルーピング異常を示すことを見いだした。また、胎令9.5日のマウス心臓ではNkx2.5遺伝子の発現レベルが顕著に減少しており、この遺伝子の制御下にあるANF、MLV2v、Hand1遺伝子等の発現領域、発現レベルも変化していることを見いだした。しかし、胎令8.5日のマウス心臓ではNkx2.5遺伝子の発現レベルの有為な変化は観察されなかった。1)ショウジョウバエの体づくりを制御するポリコーム遺伝子群のマウスカウンターパートであるrae28、bmil、M33遺伝子産物は相互作用し、複合体を形成して細胞核に存在することを明らかにした。2) rac28遺伝子のノックアウトマウスの体節では8種のHox遺伝子の発現領域が前後軸に添って前方に移動すること、Hoxb-3、Hoxb-4遺伝子は菱脳や鰓弓(神経堤細胞)でも同様な発現異常を示す事を見いだした。3)ショウジョウバエのPc-G遺伝子群のメンバーの1つであるScm遺伝子のマウスカウンターパートを新しく単離してScmhl遺伝子と名付け、4Dl-D2にマップすることを明らかにした。Scmhlとrae28遺伝子産物はSPMドメインを介して結合するばかりでなく、これら遺伝子の発現パターンが酷似していることを見出した。4) rac28遺伝子のノックアウトマウスが示す造血幹細胞の分化異常を解析した結果、rae28遺伝子がB細胞の分化と造血幹細胞の発生及び維持に関与していることを示唆する結果を得た。5) rae28遺伝子のノックアウトマウスは、胎令9.5及び10.5日で心臓のルーピング異常を示すことを見いだした。また、胎令9.5日のマウス心臓ではNkx2.5遺伝子の発現レベルが顕著に減少しており、この遺伝子の制御下にあるAMF、MLV2v.Hand1遺伝子等の発現領域、発現レベルも変化していることを見いだした。(1)造血幹細胞を検出するアッセイ系を駆使し、ポリコーム遺伝子群の一つrae28の遺伝子欠損マウスにおいては、造血幹細胞の機能維持が損なわれていることを明らかにした。

造血幹細胞の異常は発生の進行に伴って造血ヒエラルキーの上位から波及的に進行し、造血幹細胞の自己複製が障害されていることが推測された。これらの造血障害はrae28の遺伝子量依存的に生ずることがわかった。(2)レトロウイルスベクターにrae28cDNA及びマーカーとしてGFPを組み込み、レトロウイルスを作製した。NlH3T3細胞を用いて、感染効率が十分高く、感染細胞にrae28タンパク質が高発現していることを確認し、rae28の高発現系確立に使用できるレトロウイルスであることを確認した。今後、造血幹細胞に導入し、造血幹細胞の動態制御を試みる予定である。(3)ポリコーム遺伝子群の遺伝子産物は複合体を形成し、染色体タンパク質として機能していることが推測されるが、rae28と複合体を形成する新たなポリコーム遺伝子群Scmh1のマウス及びヒトcDNAを単離し、構造及び発現を明らかにした。(4)rae28遺伝子によって制御されることを既に明らかにしているHoxb3遺伝子の転写制御領域とレポーター遺伝子を有するトランスジェニックマウスとrae28遺伝子欠損マウスを交配し、ポリコーム複合体によって制御を受けるcisエレメントを探索したが、現在のところ同定には至っていない。
社会的随伴性認知の神経基盤：自閉症者と定型発達者の比較

自閉症スペクトラムを持つ患者は社会的相互作用,コミュニケーションに困難を持つ他,限られた関心や反復行動を示すことが知られている。本研究課題では自己動作とその結果の因果関係(随伴性)の認知に関わる神経基盤について自閉症を持つ患者と定型発達者とで比較した。fMRI計測中,被験者は手指運動を行い,動作のリアルタイムフィードバックか異なるフィードバックを観察した。その結果,身体部位の視覚処理に関わるEBAにおいて自閉症スペクトラム指数が高いほど,自己動作のリアルタイムフィードバックに対する活動が強いことが示された。従って,自閉症の傾向が強いほど自己動作に対してより感受性が強いということが示唆された。本研究課題は他者との社会的なやりとりに困難を持つ自閉症患者を対象とした脳機能計測実験を通じて,自閉症の病態解明と社会的な関係の構築に関わる神経基盤の解明をめざすものである。自閉症スペクトラム障害(autism spectrum disorder, ASD)は神経発達障害の一つであり,自閉症の患者は他者とのコミュニケーションなど社会的なやりとり(社会的相互作用)に困難を持つと特徴付けられている。社会的相互作用の場面では自己と他者行為の間の因果関係(社会的随伴性)の認知が重要と考えられている。随伴性の認知は自己行為と外界からの反応との比較で成され,行為の自己主体感の認知に関与する。さらに社会性の発達を経て,随伴性認知システムの機能的拡張が社会的随伴性の認知を可能にすると考えられている。また自閉症患者は社会的随伴性の認知に困難を持ち,随伴性認知の神経基盤の発達が不十分であると示唆されている。このことから,平成25年度は自閉症患者と定型発達者を対象としたfMRI実験実施し,社会的随伴性認知に関わる神経基盤の差異の解明を目指した。実験には自閉症患者19名と定型発達者24名の協力を得た。被験者はfMRIの計測中,音声指示に従い手指を動かし,スクリーンに呈示された自身または他者の手指の動きを観察する課題を行った。観察する映像には被験者の手指の動きとの間の一致性(一致,不一致),動きのタイミング(同時,遅延)について実験的操作を加えた。脳機能画像解析の結果,自閉症群・定型発達群のいずれでも遂行した動作と同時に同じ動作を視覚呈示した際に両半球の後頭・側頭皮質における有意な賦活を認めた。先行研究で遂行した動作と観察した動作の一致性にextrastriatebody area (EBA)が関与するとの結果とも整合する。今後は後頭・側頭皮質の活動パタンと自閉症スペクトラム指数との相関について解析と結果のまとめを進める。社会的相互作用の場面では自己と他者行為の間の因果関係(社会的随伴性)の認知が重要と考えられていることから,自閉症患者と定型発達者を対象としたfMRI実験を実施することで社会的随伴性認知に関わる神経基盤の差異の解明を目指した。平成26年度は前年度に実施した自閉症患者19名と定型発達者24名のfMRI実験データの解析を進めた。その結果,自閉症群・定型発達群のいずれでも遂行した動作と同時に同じ動作を視覚呈示した際に両半球の後頭・側頭皮質における有意な賦活を認めた。この結果は先行研究で示された,遂行した動作と観察した動作の一致性にextrastriatebody area (EBA)が関与するとの結果とも整合する。また同領域の賦活量と自閉症スペクトラム指数(autism quotient, AQ)とが正相関することを認めた。このことはASD傾向が強いほど自己動作に対して感受性が強くなることを示唆する。また他者の存在が行動に及ぼす影響について検討するため健常者10名を対象に他者との対面・非対面状況下で認知課題を行う行動計測と指尖脈波の計測実験を行った。今後は詳細なデータ解析を行い,自閉症者においても他者の存在がその行動に影響を及ぼすかについて検討を進める。26年度が最終年度であるため、記入しない。認知神経科学26年度が最終年度であるため、記入しない。懸念していた自閉症患者のリクルートも滞り無く行うことができ,当初の計画通り自閉症患者,定型発達者20名程度のfMRI実験を行うことができた。データ解析も順調に進んでいることから,概ね計画通りに進んでいると思われる。平成25年度に実施したfMRI実験が概ね順調に進んだことから,集団レベルでのデータ解析と論文執筆を早急に進める。また25年度の研究から得られた示唆を元に,新規の研究を計画しており26年度に実施する予定である。
生理活性ペプチドの細胞分化促進作用を応用した新しい動脈硬化治療法の開発

我々はまず、マウス大腿動脈ワイヤー傷害部位におけるナトリウム利尿ペプチド(ANP、BNP、CNP)の受容体発現について検討した。ワイヤー傷害後3週間の新生内膜においてANP、BNPの受容体であるGC-A、CNPの受容体であるGC-Bともに発現がみられたが、GC-Aがより多く発現していた。次に、野生型マウスおよびGC-A遺伝子欠損マウスで大腿動脈ワイヤー傷害を作成、比較すると、新生内膜形成はGC-A遺伝子欠損マウスにおいて野生型に比べ促進されていた。すなわち、心臓で産生される内因性ANP、BNPが動脈硬化の進展を抑制している可能性が示された。動脈硬化病変で生じる血管新生における内因性ANP、BNPの役割についてさらに検討するため、野生型マウスおよびGC-A遺伝子欠損マウスに下肢虚血モデルを作成し、血流回復度をレーザードプラ血流計にて評価した。その結果、野生型マウスではモデル作成後3週間で血流は約7割程度まで回復したが、GC-A遺伝子欠損マウスでは興味深いことに約半数のマウスで下肢が壊死・脱落し、血流の回復も2割程度に留まっていた。このことは内因性ANP、BNPが動脈硬化病変で生じる血管新生に大きな役割を果たすを示唆するものであった。この実験結果を受けて、ヒト末梢血単核球を血管内皮前駆細胞まで分化させ、ANP、BNPで刺激することにより、細胞内cyclic GMP(cGMP)が上昇するかin vitroで検討した。その結果、ANP、BNP刺激にて細胞内cGMPは濃度依存性に著しく上昇し、ANP、BNPは血管内皮前駆細胞に直接作用をおよぼすことが確かめられた。以上の結果より、内因性ANP、BNPは動脈硬化病変形成の抑制に働くだけでなく、病変が形成されたあと生じる新規血管形成にも大きく関与していることがわかり、ANP、BNPの細胞分化促進作用を利用した動脈硬化治療の臨床応用に向けて大きな前進が得られた。今後、CNPやアドレノメデュリン、グレリンについても同様の検討を行い、動脈硬化治療薬としての可能性を見出していく予定である。本年度の計画に従い、我々はまずマウス大腿動脈ワイヤー傷害部位におけるナトリウム利尿ペプチドファミリー(ANP、BNP、CNP)の受容体の発現について検討した。方法としてはANP、BNPの受容体であるGC-A、およびCNPの受容体であるGC-Bの発現を、ワイヤー傷害後3週間の大腿動脈組織切片を用いて免疫組織染色を行った。その結果、動脈硬化部位である新生内膜においてはGC-A、GC-Bともに発現がみられたが、GC-Aがより多く発現していた。なお、同時に行ったα-SMAの免疫組織染色により、新生内膜は主として平滑筋細胞によって構成されていることが確認された。このモデルにおける新生内膜構成平滑筋細胞は、骨髄由来単核球が分化したものであることが報告されており、今回の実験結果を受けて、我々はヒト全血より末梢血単核球を分離培養し、血管平滑筋細胞まで2週間かけて分化させ、ANP、BNP、CNPで刺激することにより、それらのセカンドメッセンジャーである細胞内cyclic GMPが上昇するか検討した。その結果、ANP、BNP刺激にて細胞内cyclic GMPは濃度依存性に著しく上昇し、CNP刺激ではわずかに上昇した。この結果は、動物実験の結果と一致するものであった。

さらに、野生型マウスおよびGC-A遺伝子欠損マウスで大腿動脈ワイヤー傷害を作成してみると、新生内膜形成はGC-A遺伝子欠損マウスにおいて野生型に比べ促進されている傾向があった。以上の結果より、心臓で産生されるANP、BNPが動脈硬化を抑制している可能性が示唆された。前年度の研究結果により、内因性ANP・BNPが予想以上に強力な動脈硬化抑制効果を有することがわかった。この結果を受けて、研究の目的の達成のためには、より詳細に内因性ANP・BNPの動脈硬化治療における可能性を探求する必要があると判断し、動脈硬化病変で生じる血管新生における内因性ANP・BNPの役割について検討した。方法としては野生型マウスおよびANP、BNPの受容休であるGC-A遺伝子欠損マウスに下肢虚血モデルを作成し、血流回復度をレーザードプラ血流計にて評価した。結果、野生型マウスではモデル作成後3週間で血流は約7割程度まで回復したが、GC-A遺伝子欠損マウスでは非常に興味深いことに約半数のマウスで下肢が壊死・脱落し、血流の回復も2割程度に留まっていた。このことは内因性ANP・BNPが動脈硬化病変で生じる血管新生に大きな役割を果たしていることを示唆するものである。今回の実験結果を受けて、我々はヒト末梢血単核球を血管内皮前駆細胞まで分化させ、ANP、BNPで刺激することにより、細胞内cyclic GMPが上昇するか検討した。その結果、ANP、BNP刺激にて細胞内cyclic GMPは濃度依存性に著しく上昇した。この結果は、動物実験の結果と一致するものであった。以上の結果により、内因性ANP・BNPは動脈硬化病変形成の抑制に働くだけでなく、病変が形成されたあと生じる新規血管形成にも大きく関与していることがわかり、臨床応用に向けて大きな前進が得られた。
HTLV-1・Taxによるインターフェロン応答遺伝子の活性化機構

HTLV-1・TaxでトランスフォームしたRat-1細胞において、2'-5'オリゴアデニル酸合成酵素(2-5 OAS)遺伝子をはじめとする複数のインターフェロン応答遺伝子およびβ-インターフェロン(IFN-β)の遺伝子が活性化されることが示された。そこで、2-5OASおよびIFN-β遺伝子の転写調節領域をルシフェラーゼアッセイで解析したところ、両遺伝子のインターフェロン応答配列(ISRE)がTaxにより活性化されることが示された。2-5OASのISREに関してさらに詳細に解析したところ、NF-κB分子の発現によっても活性化され、また、Taxによる活性化はDNA結合能を欠いたNF-κBp50分子種の発現により抑制されることから、TaxのNF-κB経路依存的であることが示された。しかしながら、ISRE活性化は、培養液に抗IFN-αおよび抗IFN-β抗体を添加した場合、あるいは、I型インターフェロンの受容体を欠失するHec1細胞を用いても観察されたことから、インターフェロンの作用を介したものでないことが示唆された。次に、TaxによるIRF遺伝子活性化の可能性を検討するため、抗血清を用いてTax発現Rat-1細胞におけるIRF-1,-3および-7蛋白の発現を解析したが、有意な発現上昇は観察されなかった。しかしながら、これまで、抑制的に働くと考えられていたIRF-2およびIRF-4を発現ベクターで過剰発現したところ、2-5OASのISREを持つレポーターを活性化した。IRF-4はATL細胞で過剰発現しており、また、Relによるトリ線維芽細胞トランスフォーメーションへの関与が知られていることから、TaxによるRat-1細胞トランスフォーメーションにおけるIRF-4の関与の可能性が示唆された。HTLV-1TaxでトランスフォームしたRat-1細胞において活性化を受ける細胞遺伝子を8種類同定したところ、そのうち少なくとも4種類はインターフェロン応答遺伝子であった。また、Tax変異体およびNF-κBの発現実験から、これらの遺伝子の活性化は全てNF-κB経路依存的であることが示された。さらに、Tax発現Rat-1細胞はウイルス(VSV)感染に対して抵抗性を示したため、活性化を受けていた遺伝子の一つで、抗ウイルス活性に関与する2′-5′オリゴアデニル酸合成酵素遺伝子の転写調節領域をルシフェラーゼアッセイを用いて解析し、そのインターフェロン応答配列がTaxおよびNF-κBの発現により活性化されることを明らかにした。そこで、Tax発現Rat-1細胞の培養上清中のインターフェロン活性を測定したところ、有意な量のインターフェロン活性が検出された。インターフェロン分子種を特定するため、転写調節領域にNF-κBを持つことが知られるβ-インターフェロン遺伝子の発現をRT-PCR法で検討したところTaxによる活性化が観察され、また、培養上清中のインターフェロン活性は抗ラットβ-インターフェロン抗体により中和された。次に、ATL患者末梢血における2′-5′オリゴアデニル酸合成酵素遺伝子およびヒトβ-インターフェロン遺伝子の発現をRT-PCR法で解析したところ、ATL細胞ではいずれの遺伝子も発現の活性化が観察された。これらの事実および、T細胞の分化に関与することが示されているschlafen-4遺伝子がRat-1細胞においてTaxおよびインターフェロンによって活性化されることから、ATLをはじめとするHTLV-1関連疾患の発症過程におけるβ-インターフェロン発現の機能的関与に興味が持たれた。HTLV-1TaxでトランスフォームしたRat-1細胞において、2'-5'オリゴアデニル酸合成酵素遺伝子をはじめとする複数のインターフェロン応答遺伝子がNF-κB経路依存的に活性化されることが示された。

同時に、Rat-1細胞においてβインターフェロン(IFN-β)の遺伝子発現もTaxによって活性化されている事実が明らかとなり、その機構に興味が持たれた。そこで、2'-5'オリゴアデニル酸合成酵素およびIFN-β遺伝子の転写調節領域をルシフェラーゼアッセイを用いて解析したところ、両遺伝子のインターフェロン応答配列(ISRE)がTaxおよびNF-κB分子の発現により活性化され、さらにDNA結合能を欠いたNF-κBp50分子種の発現によりこれらの活性化が抑制された。また、TaxによるISRE活性化は培養液に抗IFN-αおよび抗IFN-β抗体を添加した場合にも観察され、また、I型インターフェロンの受容体を欠失するHec1細胞を用いても再現されたことから、活性化が産生されたインターフェロンの作用を介した間接的なものでないことが示唆された。さらに、ISREに結合することが知られるIRF-1,-2,-3および7の過剰発現がレポーターを活性化したことから、Tax発現Rat-1細胞におけるこれらIRF蛋白の発現を特異抗体を用いて解析した。その結果、IRF-1およびIRF-2の発現に有意な変化はなく、また、IRF-3の核移行も観察されなかった。しかしながら、抗IRF-7に反応する分子量約4万の分子が活生化に比例して発現していることが示され、IRF-7のスプライシング異性体あるいは新規のIRF分子であることが予想されるこの蛋白がTaxにより誘導を受けIRE活生化に関与している可能性が示唆された。
検索エンジンの信頼性解析

検索エンジンは日常生活においても必要不可欠な存在となっているにも関わらず,その信頼性は不透明である.特に,検索結果として表示されるヒット数は,同じ検索語でも100倍, 1000倍と大きく変動する.本研究では,様々な指標として用いられているヒット数に着目し,ヒット数の変動傾向を15ヶ月に渡る調査から明かにした.さらに,信頼性の高いヒット数を得るための仕組みを考案し99.5%の精度でヒット数の大小判定ができる仕組みを確立した.検索エンジンは日常生活においても必要不可欠な存在となっているにも関わらず,その信頼性は不透明である.特に,検索結果として表示されるヒット数は,同じ検索語でも100倍, 1000倍と大きく変動する.本研究では,様々な指標として用いられているヒット数に着目し,ヒット数の変動傾向を15ヶ月に渡る調査から明かにした.さらに,信頼性の高いヒット数を得るための仕組みを考案し99.5%の精度でヒット数の大小判定ができる仕組みを確立した.研究目的検索エンジンは各種活動に必要不可欠な存在であるが,ランキングや検索結果数が本当に信頼できるかといった信頼性については不明瞭な部分が多い.本研究ではこうした信頼性を明かにし,安心してインターネットを利用できる環境を提供することを目指す.研究項目2009年度は下記項目において研究を進めた.(1)比較対象となるデータセット作成のための効率的な日本語Webページ収集手法(2)Web検索のランキング解析・検索結果数の解析(3)画像検索のランキング解析(4)信頼性を判断するためのベンチマーク構築研究成果(1)では,アンカーテキスト記述言語に着目した効率的な収集手法を提案し,当該言語で記述されたWebページを効率的に収集可能(収集ページ中87%を当該言語で収集可能)であることを確認した.(2)では,1万件のクエリ(検索語)を用いてGoogle,Yahoo!,Bingを対象に約2ヶ月間解析を行った.その結果,検索結果数は「検索のタイミング(短時間の繰り返し検索)」「検索結果の何ページ目を参照しているか」「検索日時(数日以上空けての検索)」によって変動することを確認し,「検索結果の最終ページを表示している場合で,かつ,1週間以上の間,検索結果数が安定している場合」に検索結果数の信頼性が高くなることを示した.(3)では,2000件のクエリを用いてGoogle,Yahoo!,Bingを対象に約2ヶ月間解析を行った.その結果,検索エンジン間の検索画像の重複が28%と極めて低い点,及び,GoogleやBingは2ヶ月での変動が上位50件中3020%であるが,Yahoo!は日によって半分以上の結果が更新されることを確認した.(4)では,研究協力者のCho准教授,Menczer准教授とディスカションを行い,検索エンジンのアーキテクチャを前提としたベンチマークを構築するための検討を行った.研究目的:検索エンジンは各種活動に必要不可欠な存在であるが,ランキングや検索結果数の信頼性については不明瞭な部分が多い.本研究ではこうした信頼性を明かにし,安心してインターネットを利用できる環境を提供することを目指す.研究項目:平成22年度は下記項目において研究を進めた.(1)Web検索の信頼性評価,(2)画像検索の信頼性評価,(3)海外研究者との連携研究成果:(1)では,検索エンジンのヒット数の信頼性に対する評価を行うための指標を,過去の検索エンジンの検索結果数の推移を元に定義し,信頼性を保証する手法を提案した.実験の結果,複数クエリに対するヒット数の大小関係は2日以上安定している場合に高い信頼度をもつことが判明し,これにより評価が可能となった.(2)では,画像検索の信頼性評価に必要となる画像分析に関する基礎技術の研究開発を行った.具体的には,テンプレートマッチングを用いた類似物体検出,及び,画像分類を行う上での学習方法について検討し,最終年度に向けて要素技術の構築を行った.(3)では,検索結果数の挙動解析を行っているニュージャージー工科大学のGuller教授を訪問し,シンポジウム(NJIT側20名出席)を通して意見交換を行った.結果,本研究成果をNJITでの研究において応用が検討されることとなった.また,震災により延期となったトルコ・メルキッシュ大学のUyar准教授(検索結果数分析の第一人者)訪問では,5月に意見交換を行った.その結果,新たな知見として検索結果内の重複,ステミング,複合語検索の問題などこれまで本学内で行っていただけでは分からない貴重な情報を入手でき,本研究でも活用することとなった.本研究では,検索エンジンの検索結果を研究に用いる際の基盤となることを目指し,得られた検索結果数の信頼性に対する評価指標を定義し,妥当性評価を行った.検索エンジンによって得られる検索結果数は自然言語処理など様々な研究で利用されているが,検索結果数は10倍,100倍と値が揺らぎ,その信頼姓が問題視されてきた.本研究では,どのような条件を満たした場合に,信頼性を保証できるのか特定するため,検索結果数に対する信頼性評価指標を提案し実用性評価を行った.本分野の専門家であるNJITのGuller教授,トルコ・メルキッシュ大学のUyar准教授との意見交換を行いながら研究を進めた.

具体的には,「クエリ間の検索結果数の大小関係がm日間変わらない確率」を定義した.その上で,大規模な検索結果数観測データをもとに商用検索エンジン(Google, Yahoo!, Bing)に対して信頼性評価実験を行った.提案手法の妥当性検証では,「エラー率」(採用すべきでない検索結果数を採用した割合)と「スキップ率(採用すべきでない検索結果数の採用を避けることができた割合)により評価した.結果として,エラー率0.5%以下,スキップ率は90%以上と高く,提案手法の有効性を示すことができた.これにより,利用者は,得られた検索結果数を採用してよいか否かを判断できるようになる.また,ベンチマークとなるデータ(各検索エンジンの検索結果数の変動データ)の公開を開始した.本研究のもう一つの柱である画像検索における信頼性に関する研究では,画像検索の信頼性を向上させる手法として,画像検索結果として表示されるサムネイルの視認性向上手法の提案・評価を行った.さらに,画像分析に関して階層的画像分類手法を提案すると共に,動画への応用として類似動画を高速,高精度で検索する手法を構築した.
フローサイトメトリーによるヒト流血中活性化血小板の検出法の確立

アテローム性動脈硬化症では動脈の内膜に粥状物質(アテローム)が蓄積し、内膜が菲薄化して破裂すると血小板を活性化して血小板血栓が形成される。活性化血小板の果たす役割は大きく、臨床応用可能な活性化血小板の検出法が望まれている。過去に活性化血小板の検出法は多く報告されているが、サンプル調製の困難さ故に臨床応用されていない。我々はin vivoでの活性化血小板の指標として血中の血小板凝集塊に着目し、正確に検出する方法を検討、報告してきた。この結果に基づいて、血中の血小板凝集塊測定に向けたサンプル調製方法とフローサイトメトリー法を用いた血小板凝集塊の検出法を確立し、将来の臨床検査への応用を目指している。
サラシノールをリード化合物とする新規α-グルコシダーゼ阻害物質の合成と活性評価

報告者らは、1997年インドやスリランカの伝承医学であるアーユル・ヴェーダにおいて、糖尿病の特効薬として用いられている天然薬物、Salacia reticulata W_<IGHT>(Celastraceae)の抽出エキスから、強力なα-glucosidase阻害作用を示す成分、salacinol(1)[Tetrahedron Lett.,8367(1997)]を単離し、絶対構造を含めたその新奇なスルホニウム硫酸分子内塩構造を明らかにしている。既に報告者らは、化合物1の糖鎖上の置換基とその阻害活性との関わりを解明するために、1の鎖部分の硫酸エステルを取り除いた類縁体1,4-dideoxy-1,4-[(S)-[(2S,3S)-2,3,4-trihydroxybutyl]episulfoniumylidene]-D-arabinitol(2)を合成し、1に匹敵するα-glucosidase阻害活性を示すことを見出し、阻害活性の発現には硫酸エステルが必ずしも必要でない事を明らかにしている。本研究では、2の実用的な合成法を確立すべく、O-tribenzyl-1,4-dideoxy-1,4-epithio-D-arabinitol(3)と(2R)-2-((1S)-1,2-Bisbenzyloxyethyl)oxirane(4)のカップリング反応を検討した。HBF_4存在下、CH_3CN中で6を4とのカップリング反応に付したところ、1時間で原料が消失し、カップリング成績体7を77%の収率で得た。生成物を精査したところ、カップリング体は目的の立体化学をもつ7αとその立体異性体7βの約2:1の混合物であった。この結果から、6と4のカップリングでは、3を用いた場合と比べ収率および5アルキル化の立体選択性が低下することが判明した。3-O-benzyl-1,4-epithio-D-arabinitol(8)と4のカップリング反応では1,4-dideoxy-3-O-benzyl-1,4-[[(2S,3S)-3,4-dibenzyloxy-2-hydroxybutyl]episulfoniumylidene]-D-Arabinitol chloride(9)が約80%の収率、α:β=3:1で得られた.
有機・無機ナノ組織体の溶液中での動的構造の解析

ヘキサデシル基を持つ両イオン性界面活性剤(C_<16>DAPS)からなるミセルにオクタデシル基を持つ陽イオン性界面活性剤(C_<18>TACl)を可溶化させた混合ミセル系について、ミセルのトレーサー拡散係数、界面活性剤の相互拡散係数、ミセルの会合数、水相中の界面活性剤モノマーイオンおよびCI^-イオン濃度の測定を行った。テトラデシル基を持つC_<14>DAPSミセルの場合(発表済)に比べて、C_<18>TA^+イオンはより多くミセルに可溶化され、水相中の濃度はより低かった。このような条件のもとでは、臨界ミセル形成濃度(CMC)以上での界面活性剤の相互拡散係数は、ミセルおよび対イオンのトレーサー拡散係数とミセル1個あたりの対イオンの数とから予測できることがわかった。さらに、C_<16>DAPSとC_<18>TAC1のモル比を一定に保って濃度を変化させた時、CMC以上の濃度では相互拡散係数はゆるやかにではあるが濃度の減少とともに増加し、測定可能な濃度範囲で減少することはなかった。この濃度依存性は、単一成分イオン性界面活性剤系の場合と大きく異なる結果である。ドデシル-、テトラデシル-、ヘキサデシル-トリメチルアンモニウム塩化物(C_<12>TACl、C_<14>TACl、C_<16>TACl)のミセル内に可溶化または表面に吸着されたピレンおよびピレニルスルフォン酸イオンの蛍光減衰を、ミセル表面に吸着されたアントラキノンスルフォン酸イオンおよびアントラキノンジスルフォン酸イオンの存在下で測定した。蛍光消光反応速度定数はC_nTAClのアルキル鎖長の増大とともに減少した。鎖長の増大による表面積の増大とミセル表面での蛍光体と消光剤の拡散係数の減少との両方が原因であることがわかった。C_nTACl(n=14,16,18)および陰イオン性脂質DMPGに保護された金ナノ粒子を調製し、電子顕微鏡観察により、形状とサイズを求めた。保護層表面での反応性とミセルやベシクル表面での反応性について比較検討中である。C12EO8およびC12EO6の非イオン性ミセルに長鎖界面活性イオンを可溶化した混合ミセルを含む溶液について、トレーサー拡散係数と相互拡散係数を測定した。C12EO8の混合ミセルのトレーサー拡散係数はイオン性界面活性剤濃度の増大とともに単調に減少し、C12EO6の混合ミセルのそれはイオン性界面活性剤濃度の増大とともにいったん増大した後減少した。これらの結果は独立に求めたミセルの会合数とミセルの電荷の効果で説明できる。相互拡散係数は両系ともイオン性界面活性剤濃度の増大とともに増大した。界面活性イオン電極を作成し、ミセルに可溶化されずに水相に存在する界面活性イオンの濃度を求め、その値が小さいことを確認した。また市販のイオン電極を用いて、対イオンの混合ミセルへの会合度を求めた。これらの結果から、相互拡散係数はミセルと対イオンとの静電カップリングに基づいてかなりよく説明できることがわかった。両イオン性とイオン性の混合系についても同様の検討を行った。

陰イオン性ベシクルDMPGに種々のジアルキルビオローゲンを添加した系について示差走査熱量測定および透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行い、一重膜球状ベシクルができることを確認した。動的光散乱法による拡散の結果は複雑で、さらに検討中である。これに陽イオン性および脂溶性のポルフィリンを加えて蛍光減衰を測定し、ベシクル表面および内部でのポルフィリンやビオローゲンの拡散係数を見積った。チオール誘導体に保護された金ナノ粒子を光還元法で調製し、TEM観察から粒径を求めた。保護層の表面にイオン性ポルフィリンを吸着させて、ポルフィリンから金核へのエネルギー・電子移動速度を測定し、金核サイズの効果を明らかにした。高分子反応の重合開始剤であるAIBNの拡散係数を測定し、AIBNから得られるラジカルの拡散と比較し、ラジカル重合反応速度との関係について検討した。ヘキサデシル基を持つ両イオン性界面活性剤(C_<16>DAPS)からなるミセルにオクタデシル基を持つ陽イオン性界面活性剤(C_<18>TACl)を可溶化させた混合ミセル系について、ミセルのトレーサー拡散係数、界面活性剤の相互拡散係数、ミセルの会合数、水相中の界面活性剤モノマーイオンおよびCl-イオン濃度の測定を行った。テトラデシル基を持つC_<14>DAPSミセルの場合(発表済)に比べて、C_<18>TA+イオンはより多くミセルに可溶化され、水相中の濃度はより低かった。このような条件のもとでは、臨界ミセル形成濃度(CMC)以上での界面活性剤の相互拡散係数は、ミセルおよび対イオンのトレーサー拡散係数とミセル1個あたりの対イオンの数とから予測できることがわかった。さらに、C_<16>DAPSとC_<18>TAClのモル比を一定に保って濃度を変化させた時、CMC以上の濃度では相互拡散係数はゆるやかにではあるが濃度の減少とともに増加し、測定可能な濃度範囲で減少することはなかった。この濃度依存性は、単一成分イオン性界面活性剤系の場合と大きく異なる結果である。ドデシル-、テトラデシル-、ヘキサデシル-トリメチルアンモニウム塩化物(C_<12>TACl、C_<14>TACl、C_<16>TACl)のミセル内に可溶化または表面に吸着されたピレンおよびピレニルスルフォン酸イオンの蛍光減衰を、ミセル表面に吸着されたアントラキノンスルフォン酸イオンおよびアントラキノンジスルフォン酸イオンの存在下で測定した。蛍光消光反応速度定数はCnTAClのアルキル鎖長の増大とともに減少した。鎖長の増大による表面積の増大とミセル表面での蛍光体と消光剤の拡散係数の減少との両方が原因であることがわかった。CnTACl(n=14,16,18)および陰イオン性脂質DMPGに保護された金ナノ粒子を調製し、電子顕微鏡観察により、形状とサイズを求めた。保護層表面での反応性とミセルやベシクル表面での反応性について比較検討中である。
ホメオドメイン転写因子SIX1の血液細胞周期および分化制御機構

転写因子Sixタンパク質の細胞周期への役割を明らかにすることを目的とした。成果(1)血球細胞分化Lineageに伴うSIX1発現の消長。成人骨髄から、造血幹細胞を採取し、種々の薬剤により分化を誘導した場合に内因性SIX1発現の変化をRT-PCR法にて検証した。SIX1は未分化細胞で少量発現し、赤血球、巨核球いずれの分化系列においても、分化刺激後2日目でその発現が増加し、4日目で多少低下した後、6日目で、再び発現が顕著に増大した。なお、細胞は分化刺激後6日目においては、分化系列が進行する一方、増殖能も増加していた。成果(2)血球系細胞株における発現。HL60(C)細胞株では増殖培地下で強発現が観察された。HL60(C)はPDBuまたはAraCにより分化を誘導し、誘導開始後1,2,3,4日目の細胞からmRNAを調製しノザン法にてSIX1の発現量を調べた。分化誘導・増殖能消失と同時に顕著にSIX1の発現レベルが顕著に低下した。この現象は赤血球、巨核球等の分化系譜にはよらなかった。これらの細胞株は、分化とともに増殖能が低下する。成果(3)血球系細胞株へのSIX1の強制発現による増殖能の変化。SIX1の強発現に用いる、野生型および、DNA結合能を欠く変異型を作成し、K562細胞に形質転換を行った。この際、SIX1遺伝子産物を発現する細胞は、同時にGFP遺伝子産物を発現させ、GFP陽性細胞群について、細胞周期を調べた。SIX1の強制発現により、S期の優位な増加が観察された。DNA結合能を欠く変異型SIX1も野生型と同程度のS期の優位な増加が観察された。さらに細胞同士の接着性の増加が観察された。成果(4)標的遺伝子の同定。野生型SIX1の強制発現株のマイクロアレイにより、種々のサイトカインや接着因子の有意な発現増強が観察された。
酸素結合蛋白質の分子操作と精密構造機能の新展開

種々の酸素結合蛋白質の機能発現分子機構の研究の新展開をめざし、以下の結果を得た。1.人工変異ヘモグロビン(Hb)を用いて協同作用を損なわずに酸素親和性を制御する試み(今井)、2.金属置換混成Hbを用いた微視的酸素平衡定数の決定と、Mg^<2+>, Cr^<3+>ポルフィリンのデオキシ型、オキシ型ヘムモデルとしての妥当性(森本)、3.モジュール置換による新規グロビン分子の構築と、分子内ジスルフォイド結合導入ミオグロビン(Mb)のリガンド結合速度の解析(森島)、4.組換え技術による根粒菌の酸素センター蛋白FixLの第五軸配位子の同定など、ヘムの配位構造の解析(飯塚)、5.紫外共鳴ラマン分光によるHbNO (+IHP)のT状態とdeoxyHbのT状態の間のα1-β2接触面での構造の違いの検出(北川)、6.天然・人工異体、化学修飾体を用いた、T状態マーカーである287nmでの負のCDバンドに寄与するアミノ酸残基の同定(長井)、7.Mb結晶のX線回折強度データに基準振動精密化法を適用して得られた蛋白質の揺らぎの温度依存症と中性子散乱の結果との比較(郷)、8.種々の光学的プローブを用いたストップドフロー法による、Mbのフォールディング過程でのヘムの役割(木原)、9.ヘム側鎖のアルキル化によるヘム-グロビン接触変化はMbの機能にあまり影響しないが、ポルフィリン環のメソ位窒素原子導入は劇的な影響を与える(根矢)、10.環形動物のHbはリンカー鎖を介するレクチン様の糖鎖接着によって巨大化すること、分子内のリンカー鎖の位置の決定(後藤)、11.トコブシ、アワビと同様に、サザエ、バテイラのMbもインドールアミン2酸素添加酵素に由来する(鈴木)、12.フトヘナタガイのMbの自動酸化は二量体→単量体変換を伴う(四釜)、13.胎児ヘモグロビンは低酸素環境下で効率の良い酸素運搬を、成人ヘモグロビンはボ-ア効果が最大限に発揮できるように、それぞれ最適化されている(小林)。1.ウシ・ヘモグロビンの真性低酸素親和性を模擬するための3種類の組換えヘモグロビンの酸素平衡(今井)、α鎖、β鎖、ミオグロビンのモジュール同士を組み換えた9種類のキメラグロビンのヘム結合能、二次構造形成能などの解析(森島)、Mg-Fe混成ヘモグロビンとその人工変異体(βEllVal→Ile)のX線結晶解析によるヘムとその近傍の微細な構造変化の検出(森本)2.モノアザヘムまたはジアザヘムをもつ還元型再構成ミオグロビンにはピリジン、イミダゾール、シアン、アジドが安定に結合する(根矢)。3.T状態マーカーとをしての近紫外域の負のCD帯やTyr残基に帰属する紫外域共鳴ラマン線を用いたHb MBostonにおける構造転移の観測(長井)。4.ナノ秒時間分解共鳴ラマン分光法によって求めた種々の遠位側アミノ酸残基置換型COMbの光解離後再結合過程でのFe-co伸縮振動数は、再結合が遅いほど高くなる(北川)。5.ストップドフローX線散乱法によって蛋白質のフォールディングを追跡すると、ヘムの誘導によってミオグロビンがフォールドする条件を選べることが分かった(木原)。6.シトクロムb558のスーパーオキサイド産生はヘム端経由での1電子移行によって起こる(飯塚)。7.環形動物多毛類の巨大ヘモグロビン分子の階層的構造を安定化するリンカー鎖にレクチン類との相同性がみられ、そのレクチン活性が糖鎖を介する分子骨核形成に役立っている(後藤)。8.インドールアミン酸素添加酵素から進化したミオグロビンはトコブシやアワビ以外のサザエやバテイラでも発見され、それらの一次構造のホモロジーを検討した(鈴木)。9.低温のミオグロビン結晶のX線回析強度データに対して基準振動精密化法を適用し、蛋白質の温度因子のみならず各基準振動モードの温度依存性に関する情報を得た(郷)。1.人工変異ヘモグロビン(Hb)を用いて協同作用を損なわずに酸素親和性を制御する試み(今井)、2.金属置換混成Hbを用いた微視的酸素平衡定数の決定と、Mg^<2+>, Cr^<3+>ポルフィリンのデオキシ型、オキシ型ヘムモデルとしての妥当性(森本)、3.モジュール置換による新規グロビン分子の構築と、分子内ジスルフォイド結合導入ミオグロビン(Mb)のリガンド結合速度の解析(森島)、4.組換え技術による根粒菌の酸素センター蛋白FixLの第五軸配位子の同定など、ヘムの配位構造の解析(飯塚)、5.紫外共鳴ラマン分光によるHbNO (+IHP)のT状態とdeoxyHbのT状態の間のα1-β2接触面での構造の違いの検出(北川)、6.天然・人工異体、化学修飾体を用いた、T状態マーカーである287nmでの負のCD

バンドに寄与するアミノ酸残基の同定(長井)、7.Mb結晶のX線回折強度データに基準振動精密化法を適用して得られた蛋白質の揺らぎの温度依存症と中性子散乱の結果との比較(郷)、8.種々の光学的プローブを用いたストップドフロー法による、Mbのフォールディング過程でのヘムの役割(木原)、9.ヘム側鎖のアルキル化によるヘム-グロビン接触変化はMbの機能にあまり影響しないが、ポルフィリン環のメソ位窒素原子導入は劇的な影響を与える(根矢)、10.環形動物のHbはリンカー鎖を介するレクチン様の糖鎖接着によって巨大化すること、分子内のリンカー鎖の位置の決定(後藤)、11.トコブシ、アワビと同様に、サザエ、バテイラのMbもインドールアミン2酸素添加酵素に由来する(鈴木)、12.フトヘナタガイのMbの自動酸化は二量体→単量体変換を伴う(四釜)、13.胎児ヘモグロビンは低酸素環境下で効率の良い酸素運搬を、成人ヘモグロビンはボ-ア効果が最大限に発揮できるように、それぞれ最適化されている(小林)。種々の酸素結合蛋白質の機能発現分子機構の研究の新展開をめざし、以下の結果を得た。1.ヘム近傍のアミノ酸残基の人工変異によるヘモグロビン(Hb)の酸素親和性の制御(今井)、2.対称型Fe-Zn混成Hbの酸素平衡測定による微視的酸素平衡定数K_1,K_2値の決定(森本)、3.分子内ジスルフォイド結合を導入したミオグロビン(Mb)のリガンド結合速度およびヘムポケット内のLeu-29の機能的役割の解明(森島)、4.組換え技術による根粒菌の酸素センサー蛋白FixLの第五軸配位子の同定など、ヘムの配位構造の解析(飯塚)、5.紫外共鳴ラマン分光によるHbNO(+IHP)のT状態とdeoxyHbのT状態の間のα1-β2接触面での構造の違いの検出(北川)、6.天然・人工変異体、化学修飾体を用いた、T状態マーカーである287nmでの負のCDバンドに寄与するアミノ酸残基の同定(長井)、7.Mb結晶のX線回折強度データに基準振動精密化法を適用して得られた蛋白質の揺らぎの温度依存性と中性子散乱の結果との比較(郷)、8.種々の光学的プローブを用いたストップドフロー法による、Mbのフォールディング過程でのヘムの役割(木原)、9.ポルフィリン環のメソ位窒素原子導入はMbのリガンド結合機能に劇的な影響を与えること(根矢)、10.環形動物多毛類のHbの階層的構造を安定化するリンカー鎖の分子内の位置の決定(後藤)、11.インドールアミン2酸素添加酵素に相同のサザエのMbの自動酸化性、吸収スペクトル測定とそれらの分子進化的意義(鈴木)、12.フトヘナタガイのMbの自動酸化は二量体→単量体変化を伴うこと(四釜)、13.胎児ヘモグロビンは低酸素環境下で効率の良い酸素運搬を、成人ヘモグロビンはボ-ア効果が最大限に発揮できるように、それぞれ最適化されていること(小林)。
直腸癌術前化学放射線療法の効果予測マーカーとしての血清中microRNA解析

直腸癌術前化学放射線療法(CRT)の効果予測マーカーとしての血清中microRNA(miRNA)の有用性を検討するため、がん研有明病院で術前CRT後に手術を行った下部直腸癌症例94例から回収したCRT前の血清サンプルを用い、total RNAを抽出した。次に、miRNAのmicroarray解析を行った(Affymetrix miRNA 3.0 Array)。解析には、効果良好群の13例と効果不良群12例のRNAサンプルを用いた。効果良好群と効果不良群で血清レベルに有意な差を認めるものとして、12種類のmiRNAを同定し、TaqMan real-time PCRにより、validationを行ったが、再現性が乏しかった。そこで、これまでに大腸癌患者の組織と血清中で特異的に発現していると報告されているmiRNA、あるいは大腸癌の発育進展に関わっていると報告されている18種類のmiRNAを過去の文献報告からピックアップした。94例の血清中における18種類のmiRNAの発現をreal-time PCRによって解析し、CRT効果との相関を検討した。18種類のうち、血清中miR-143の発現がCRT効果と相関していることを同定した。他の臨床病理学的因子に関しても、CRT効果との相関を検討したが、有意な相関はみられず、血清miR-143のみがCRT効果予測マーカーとして有用であると考えられた。この研究成果をOncotarget誌に投稿し、掲載された(Oncotarget 2017;8(45):79201-79211)。直腸癌術前化学放射線療法(CRT)の効果予測マーカーとしての血清中microRNA(miRNA)の有用性を検討するため、まず、血清サンプルの集積を行った。がん研有明病院で術前CRT後に手術を行った下部直腸癌症例94例から、CRT前の血清サンプルを回収し、-20°Cで保存した。対象94例の切除検体で、直腸癌の病理学的評価によるCRT効果判定を行った。12例で腫瘍細胞の消失(pathological complete response: pCR)を、9例でわずかな腫瘍細胞の遺残(near-pCR)を得た。この21例(22%)を効果良好群、残りの73例を効果不良群とした。次に、保存した血清サンプルからtotal RNAを抽出した。この際、合成small RNAであるcel-miR-39を加え、のちのmiRNA解析でノーマライゼーションに用いた。NanoDropでRNA濃度を測定し、-80°Cで保存した。研究計画では、平成28年度は、血清サンプルの回収・集積、血清からのRNA抽出、RNA中のmiRNA解析を予定していた。サンプル回収については、94例の下部直腸癌患者から研究同意を得た後に血清を採取することができ、RNA抽出まで行うことができた。過去に同様の解析を行っている報告が少数あるが、その報告と比較しても94例のサンプル数は多いものであり、今後の有意義な解析が期待できる。切除検体を用いた病理学的なCRT効果判定においては、当院病理部の協力のもと正確な判定を行い、効果良好群と効果不良群に分けることができた。抽出したRNAからのmiRNA解析では、CRTの効果を予測する血清miRNAを網羅的に探索するため、microarray解析を行い、12種類の候補を同定した。今後、real-time PCRでvalidationを行い、直腸癌術前CRTの効果予測マーカーとしての血清miRNAを同定する予定である。そこで、これまでに大腸癌患者の組織と血清中で特異的に発現していると報告されているmiRNA、あるいは大腸癌の発育進展に関わっていると報告されているmiRNA18種類を過去の文献報告からピックアップした。平成28年度の時点では、血清中のmiRNAをmicroarrayで解析し、CRT効果との相関がみられるものを12種類同定した。その後、real-time PCRでvalidationを試みたが、結果の再現性が乏しかった。原因としては、1)発現量が非常に少なく、定量が不安定であること、2)血清miRNA解析におけるコントロール(内因性もしくは外因性)の設定が適切に行えなかったこと等が考えられた。そこで、平成29年度は、過去の論文報告からピックアップしたmiRNAの解析に方針を変更したところ、解析した18種類のなかで、CRT効果と相関するmicroRNAを同定できた。以上のように、若干の方針変更はあったものの、概ね順調に進展している。直腸癌術前

化学放射線療法(CRT)の効果予測マーカーとしての血清中microRNA(miRNA)の有用性を検討するため、がん研有明病院で術前CRT後に手術を行った下部直腸癌症例94例から回収したCRT前の血清サンプルを用い、total RNAを抽出した。次に、miRNAのmicroarray解析を行った(Affymetrix miRNA 3.0 Array)。解析には、効果良好群の13例と効果不良群12例のRNAサンプルを用いた。効果良好群と効果不良群で血清レベルに有意な差を認めるものとして、12種類のmiRNAを同定し、TaqMan real-time PCRにより、validationを行ったが、再現性が乏しかった。そこで、これまでに大腸癌患者の組織と血清中で特異的に発現していると報告されているmiRNA、あるいは大腸癌の発育進展に関わっていると報告されている18種類のmiRNAを過去の文献報告からピックアップした。94例の血清中における18種類のmiRNAの発現をreal-time PCRによって解析し、CRT効果との相関を検討した。18種類のうち、血清中miR-143の発現がCRT効果と相関していることを同定した。他の臨床病理学的因子に関しても、CRT効果との相関を検討したが、有意な相関はみられず、血清miR-143のみがCRT効果予測マーカーとして有用であると考えられた。この研究成果をOncotarget誌に投稿し、掲載された(Oncotarget 2017;8(45):79201-79211)。平成28年度は、概ね計画どおりに研究を進行できている。平成29年度以降は、microarray解析で同定した候補miRNAのvalidationを94例全例のRNAサンプルを用いてreal-time PCRで行い、再現性を確認する。次に、同定されたmiRNAの血清レベルと様々な臨床病理学的因子との相関を検討する。また、miRNAの標的遺伝子をtarget scanなどのonline siteで検索し、CRT効果に影響を及ぼすメカニズムについて検討する。今回の対象症例の中には、以前に腫瘍組織中のmiRNAをmicroarrayで解析している症例も含まれている。そこで、血清中と腫瘍組織中のmiRNAレベルを比較し、相関関係の有無を解析する。今後は、CRT効果と相関がある血清miR-143に絞って、さらなる解析を行う予定である。具体的には血清miR-143のCRT前後での変化や、健常対照での血清miR-143の解析を行う。また、血清miR-143がCRTの効果に影響を与えるメカニズムを明らかにするため、miR-143の標的遺伝子の解析も進めていきたい。CRT効果と相関がある血清miR-143に絞って、さらなる解析を行う予定であり、血清miR-143がCRTの効果に影響を与えるメカニズムを明らかにするため、miR-143の標的遺伝子の解析も進めていく必要がある。
エピジェネティック解析に基づく慢性副鼻腔炎に対する新しい治療戦略の開発

慢性副鼻腔炎の難治症例の臨床的な背景を検討した結果から、要因として鼻副鼻腔粘膜にウィルス感染に対する反応性の違いが存在するのではないかと考えた。本研究課題では、polyI:Cで刺激した線維芽細胞におけるIP-10やI-TACなどのIFN誘導性遺伝子の発現をDNAメチル基転換酵素阻害剤(脱メチル化剤)やヒストン脱アセチル化酵素阻害剤の処理前後で比較し、転写調節にDNAのメチル化状態やヒストンの修飾状態(アセチル化)が関与しているかを確認した。将来的には、難治性の慢性副鼻腔炎に対する有効な治療として、エピジェネティック制御化合物の創薬をめざすことを目標としている。慢性副鼻腔炎は、粘膿性鼻漏、鼻閉、嗅覚障害、頭重感などの生活に支障をきたす症状が長期にわたって持続し、かつ約34%と比較的高い有病率を示す疾患である。近年、その治療に関しては高い治癒率を得たが、一部の慢性副鼻腔炎患者において、治療を行ってもポリープの再発を繰り返す特徴的な難治症例が存在することが次第に明らかになってきた。このような難治症例の臨床的な背景を検討した結果から、要因として鼻副鼻腔粘膜にウィルス感染に対する脆弱性が存在するのではないかと考えた。本研究課題では、エピジェネティック変化が難治症例由来の細胞におけるウィルス感染に対する脆弱性に影響を及ぼすという仮説のもと、polyI:C刺激時のIFN誘導性遺伝子の発現減弱に関与する分子の同定、およびその機序としてクロマチン構造変化が関与しているかどうかについて患者本人が承諾の上採取した線維芽細胞をもちいて検討を行っている。平成20年度は、polyI:Cで刺激した線維芽細胞におけるIP-10やI-TACなどのIFN誘導性遺伝子の発現をDNAメチル基転換酵素阻害剤(脱メチル化剤)である5-aza-2'-deoxycytidine(5-Aza-CdR)やヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるTrichostatin A(TSA)の処理前後で比較し、転写調節にDNAのメチル化状態やヒストンの修飾状態(アセチル化)が関与しているかを確認した。今後、プロモーター領域を中心にクロマチン免疫沈降法(ChIP)を行いクロマチン構造の変化を確認し、難治症例由来の線維芽細胞に特異的なヒストンの修飾状態を解析する。慢性副鼻腔炎は、粘膿性鼻漏、鼻閉、嗅覚障害、頭重感などの生活に支障をきたす症状が長期にわたって持続し、かっ約34%と比較的高い有病率を示す疾患である。平成21年度は、polyI:Cで刺激した線維芽細胞におけるIP-10やI-TACなどのIFN誘導性遺伝子の発現をDNAメチル基転換酵素阻害剤(脱メチル化剤)である5-aza-2'-deoxycytidine(5-Aza-CdR)やヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるTrichostatin A(TSA)の処理前後で比較し、転写調節にDNAのメチル化状態やヒストンの修飾状態(アセチル化)が関与しているかを昨年度に引き続き確認した。

本研究課題では、エピジェネティック変化が難治症例由来の細胞におけるウィルス感染に対する脆弱性に影響を及ぼすという仮説のもと、polyI : C刺激時のIFN誘導性遺伝子の発現減弱に関与する分子の同定、およびその機序としてクロマチン構造変化が関与しているかどうかについて患者の承諾の上採取した線維芽細胞をもちいて検討を行っている。これまで、poly1 : Cで刺激した線維芽細胞におけるIP-10やI-TACなどのIFN誘導性遺伝子の発現をDNAメチル基転換酵素阻害剤(脱メチル化剤)である5-aza-2'-deoxycytidine(5-Aza-CdR)やヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるTrichostatin A(TSA)の処理前後で比較し、転写調節にDNAのメチル化状態やヒストンの修飾状態(アセチル化)が関与しているかを確認してきた。平成22年度は、プロモーター領域を中心にクロマチン免疫沈降法(ChIP)を行いクロマチン構造の変化を確認し、難治症例由来の線維芽細胞に特異的なヒストンの修飾状態を解析した。将来的には、難治性の慢性副鼻腔炎に対する有効な治療として、エピジェネティック制御化合物の創薬をめざすことを目標としている。