hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規軟骨由来血管新生因子(CTGF)に対する阻害剤の開発と血管新生病治療への応用

また、^<125>I標識CTGFと細胞膜受容体とをクロスリンク後、電気泳動してオートラジオグラフィーを行い、受容体の分子量を約240kDaと決定した。すなわち、CTGF受容体を介して血管新生を阻害するアプローチの可能性も開かれた。1)乳癌細胞株(MDA231)、線維肉腫細胞株(HT1080)および扁平上皮癌細胞株(A431)をヌードマウスに移植するとMDA231では著明な血管新生を伴う腫瘍が、HT1080では中等度の血管新生を伴う腫瘍、A431ではあまり血管新生の認められない腫瘍が形成された。これらの腫瘍を抗CTGF抗体で免疫染色すると、腫瘍細胞の染色性はMDA231で強染され、HT1080では中等度の染色性が認められ、A431ではほとんど染色されなかった。2)上記腫瘍細胞の培養系およびヌードマウス移植腫瘍でのCTGF mRNAでの発現レベルを調べると共にMDA231で最も高く、次いでHT1080で高く、A431では低かった。3)上記腫瘍細胞の培養系でのCTGF産生能をELISA系で測定すると、MDA231、HT1080、A431の順でCTGFを産生していることが判明した。一方、従来から血管新生因子として知られているVEGFやbFGFの産生能とこれらの腫瘍細胞の血管新生活性との間に相関はみられなかった。4)鶏卵漿尿膜に上記の乳癌細胞を移植すると著明な血管新生がみられ、この腫瘍による血管新生は抗CTGF抗体を同時投与することにより抑制された。以上の結果、CTGFが新規の腫瘍血管新生因子であることが明らかになった。5)慢性関節リウマチの際に血管新生がみられることは周知の事実であるが、その際、関節液中にCTGFが出現することをELISA法を用いて明らかにした。6)実験的心筋梗塞の修復期にCTGF遺伝子の発現が亢進することを見出した。7)ヒト抗体産生トランスジェニックマウスを用いてヒト型抗CTGF抗体を作製した。8)血管新生能が高く転移能の高い上記乳癌細胞のヌードマウス骨転移モデルで上記のヒト型抗CTGF抗体が骨転移を阻害することを明らかにした。
弾性表面波の散乱現象を特徴付ける諸量の解析

この研究の目標は本研究の研究代表者らによる弾性表面波に対する散乱理論の定式化を踏まえ、表面波のより詳しい性質を解析することであった。弾性表面波の散乱瑞象を記述する量の一つは「散乱核」と呼ばれる物理量の成分内にある。この成分についての考察を次の3つの項目に分け、研究を進めた。(1)散乱理論を構成し、散乱核の存在を示す。さらに散乱核の表示公式を得る。(2)散乱核のうち弾性表面波の散乱現象を記述する部分の具体的な表示を得る。(3)弾性表面波の散乱を境界面上の双曲型方程式の散乱問題と見なす方法について考察する。上記の(1)について得られた成果はおおまかにいえば下記の通りである。(1)Lax-Phillips式の定式化による散乱理論を構成し、散乱核を数学的に定義できることを明らかにした。(2)自由な系と摂動系に対する一般化された固有関数を用いた「散乱核の表示公式」を得た。(3)(2)を踏まえて散乱核のうち表面波の散乱に関する成分を取り出し、その表示公式を得た。また、(2)、(3)については次の成果が得られた。(4)散乱核のうち弾性表面波の散乱現象を記述していると考えられる部分に対する表示公式を変形し、表面波が伝わるという現象に直結した具体的な表示を得た。(5)散乱核の特異性が持つ情報を引き出すための表面波の近似解を構成した。(6)(5)の表面波の近似解を用いて散乱核の特異性が持つ情報を引き出すための考察を行い、(3)で予想した類似性に関して波の特異性の伝播が散乱核に与える影響という観点からの類似性を示した。(7)(6)の考察において既存のものより複雑な形の振動積分が現れ、その評価が必要になるが、これに関して既存のものより精密な評価を得た。(2)における「散乱核の表示公式」はこれまでに得られた同様の公式の解釈を新たにする内容が含まれている。また、(4)以降の解析を通じて弾性表面波の散乱固有の解析が必要となることが明らかになった。この研究における当初の目標は最近我々によって得られた弾性表面波(主に弾性体の境界上に沿って伝わっている波のこと)に対する散乱理論の定式化を踏まえた上で、弾性表面波のより詳しい性質を数学的に解析することにあった。大きく分けて次の観点から考察することを計画した。(1)弾性表面波の散乱現象を記述する量(散乱核)の具体的な表示について。(2)弾性表面波の散乱を境界面上の双曲型方程式の散乱問題と見なす方法について。(3)弾性表面波のエネルギーの伝わりかたについて。今年度は本研究課題の初年度であるので、今後の研究を円滑に遂行するための準備の年という位置付けを行い研究に取り組んだ。そのため、まず最初に考察すべき課題である上記の(1)について、下記の2点に分けて考察した。(i)扱いやすい散乱核の表示について調べる。(ii)散乱核が持つ情報をうまく引き出せるような表面波の構成を行う。その結果、(i)に対してはほぼ満足の行く結果が得られたと考えている。この考察で得た表示式を用いて散乱核の情報を引き出すことが出来るかどうかが今後の焦点である。その為には上記にある(ii)について考察しなくてはならない。

現在のところ、(ii)における有効な表面波の構成については、未だ満足なものは得られていない。構成すべき波は一階の実主要型の擬微分方程式を解くことに帰着される。問題はその帰着のさせ方である。もとの方程式において、表面波を生み出すと考えられているデータが入っている部分が通常の形とは異なっている。それ故、構成は複雑になることが予想される。この部分について考察を行い何らかの形で解決することが来年度以降の主要な課題になる。この研究における当初の目標は最近我々によって得られた弾性表面波(主に弾性体の境界上に沿って伝わっている波のこと)に対する散乱理論の定式化を踏まえた上で、弾性表面波のより詳しい性質を数学的に解析することにあった。大きく分けて次の観点から考察することを計画した。(1)弾性表面波の散乱現象を記述する量(散乱核)の具体的な表示について。(2)弾性表面波の散乱を境界面上の双曲型方程式の散乱問題と見なす方法について。(3)弾性表面波のエネルギーの伝わりかたについて。平成16年度の研究成果はおもに(1)に関するものであった。その中で、下記の(i)について考察しなければならないことが判明した。(i)散乱核が持つ情報をうまく引き出せるような表面波の構成を行う。今年度は先ず上記の(i)に対して集中的に考察し、その進捗状況を見ながら(2)に関する考察を適宜行った。(i)については、ほぼ満足なものが得られた。当初の予想通り、この問題を一階実主要型の擬微分方程式を解くことに帰着することができた。困難が予想された点は表面波を生み出すと考えられているデータが入っている部分をどのようにして取り出すかという点にあった。これに関しては上記の擬微分方程式を解くことに帰着させる際に得た手法を用いれば可能となることが明らかになった。このようにして得た解を用いて上記の(2)に関する考察を行った。現状ではエネルギーの高い波に限定すれば弾性表面波の散乱問題を境界面上の双曲型方程式の散乱問題と見なせることはほぼ明らかになったのではないかと考えている。これについては現在細部について検証中である。来年度の主要な課題はこの検証を完了させ、さらに表面波の散乱理論の再検討及び境界上の双曲型方程式の散乱問題との比較を行うことにある。この課題が終了した後に(3)の観点からの考察を行うことを検討したい。この研究における目標は最近我々によって得られた弾性表面波(主に弾性体の境界土に沿って伝わっている波のこと)に対する散乱理論の定式化を踏まえた土で、弾性表面波のより詳しい性質を数学的に解析することにあった。(2)弾性表面波の散乱を境界面土の双曲型方程式の散乱問題と見なす方法について。平成16、17年度の研究成果により(1)についてはほぼ解決し、(2)についてはエネルギーの高い波に限定すれば弾性表面波の散乱問題を境界直土の双曲型方程式の散乱問題と見なせることを大筋で確認した。本年度はこの部分についての細部を検証し、証明を完成させることができ、次のことが明らかになった。(1)散乱核のうち弾性表面波の散乱現象を記述していると考えられる部分に対する表示公式から表面波が伝わるという現象に直結した具体的な表示を得た。
患者の医療リスクの理解と納得のための要因と行動変容までのプロセスに関する研究

本研究では診断後から治療開始までの段階ごとに必要な支援の変化は認められなかった。診断後すぐはどの患者も不安が強い。医師は治療説明の前にその不安に言及し一緒に考える必要性が示唆された。患者は特に「質問があるときに医師と話したい」という能動的な関わり方を求めていた。がん患者は、他者に支援を求めるが、糖尿病と関節リウマチ患者はただ我慢する傾向がみられた。医師の治療とリスクの説明は理解し易いとしたが、分からないと言えない、具体性に欠けると感じており、医師以外には病を受容する段階で他の医療スタッフの補足的な説明の支援を求めていた。本研究は、治療・診療にともなうリスク(医療リスク)について、患者がどのように捉え、理解し、引き受けるのか、そして治療を受けるまでの行動プロセスを明らかにすることと、医療従事者の支援となるコミュニケーションモデルの考察を目的としている。平成26年度は、アンケート調査を実施し、その結果、下記を検討項目として挙げることができた。1)慢性疾患(糖尿病と関節リウマチ)と急性疾患(がん)で多少の違いはあるが、基本的な考え方は変わらない。しかし、糖尿病患者は認識と行動が異なると考えられた。2)約半数は、診断と治療の説明後、1ー2日(長くても7日)で内容の理解と意思決断ができるが、残り半数は2週間以上数年まで散点し、傾向が認められない。3)医師の説明は理解できた患者がほとんどだが、医師からの説明を受ける(受動的)よりも患者が自分から質問できる時間(能動的)や質問しやすくする医師の対応を求めていた。4)治療の決断に悔いが残るとした患者は10-15%程度であったが、慢性疾患患者の方ががん患者よりも倍近く多い。5)治療前に行っておくべきことは、リスクの理解やセカンドオピニオンを得ることが挙がったが、同時に特にどうしたらいいのかわからないという意見が半数以上あった。6)後悔しないためには、70%以上の回答者が医師が治療後のことを具体的に患者に伝えることと十分に話しができることを挙がった。糖尿病だけは、「特に無い」とした人が41%あり、後悔する人が他の疾患より多い割りに、どうしていいのか分からず戸惑いが認められた。7)患者が医療者の支援を求める期待値と実際の経験値の間に有意に落差があることが分かった。これらの結果は一部のものであるが、これらを基に解析を進める予定である。また、患者の医療リスクに関する認識の測定は、効果量またはレスポンスシフトを用いて定量化することができると考えている。本研究は、治療・診療に伴うリスク(医療リスク)について、患者がどのように捉え、理解し、引き受けるのか、そして治療を受けるまでの行動プロセスを明らかにすることと、医療従事者の支援となるコミュニケーションモデルの考察を目的としている。平成27年度は、平成26年度に実施した慢性疾患(糖尿病と関節リウマチ)と急性疾患(がん)患者へのアンケート調査の結果を分析した。それによって、疾病別の患者の反応の違いを明らかにできた。がん患者は診断直後から、不安感を強く持つものの、家族や仕事、生活の段取りを比較的早く進め、医師とも治療について前向きに話ができる傾向にある。しかし、糖尿病や関節リウマチの患者は、診断直後の不安感が支配的で、生活のことや医師からの指示、治療の説明を正確に聞けるような状態にないことが分かった。治療介入の緊急度や、寛解またはそれに似た状態に導き易いかなどの視点から考えると、糖尿病や関節リウマチの患者の方が前向きに努力できるのではないかと考えがちである。しかし、実際は、がん患者の方が直近に生命の危険を感じることで、治療を遵守し、前向きに関わり、生活パターンを変えるというような行動に出やすい。慢性疾患患者と急性疾患患者に対して、同じような、診療、診断、治療の説明と開始という順番で対応しても受け入れられず、疾病と治療の受容まで時間がかかることを考慮に入れる必要性が示唆された。治療に前向きになれない結果、合併症を起こす可能性が高くなることを考えると、糖尿病や関節リウマチの患者が不安感によって、すぐには医師の説明や治療に向き合えない点については、何らかの工夫が必要である。現在、そのモデルについて検討中である。当初の研究計画に基づき、患者への2回のアンケート調査の結果、疾患によって患者の治療に前向きに向かいあうために必要な時間軸が異なり、患者の治療の意思決断と医療リスクへの理解に影響を与えていることが分かった。これまで、治療計画や関係情報を患者のタイミングに合わせて、疾患によって考慮されることがなかった。疾患によって患者の態度が異なるのは当然と考えられていたが、実際にその差異を考慮して患者に対応することがなされていなかった。そのため、医療従事者も患者の理解を得られず消耗することが少なくなかった。また患者の認識の定量化については、レスポンスシフトで測定判断することを考えていたが、医療従事者の許容時間との兼ね合いを検討する必要があり、従来の分析方法の方が結果が明確に出るとも考えられ、現在検討を重ねている。本研究は、治療・診療に伴うリスク(医療リスク)について、患者がどのように捉え、理解し、引き受けるのか、その治療を受けるまでの行動プロセスを明らかにすることと、医療者の支援となるコミュニケーション・モデルの考察を目的とした。平成26年度には、慢性疾患(糖尿病と関節リウマチ)と急性疾患(がん)患者へのアンケート調査をした。その結果を集計し、各疾患患者の傾向を観るための分析をした。

平成27年度には、がん患者と糖尿病患者をさらに分析して比較をし、学会で発表をした。平成28年度(最終年度)には、糖尿病をさらに分析をし、診断直後の不安感がどのような影響を及ぼすのかを検討した。一般的には慢性疾患である糖尿病は進行がゆっくりであり、医師の指示に従って治療遵守と生活習慣を調整することで普通の生活と同じように過ごすことができるとされる。そのため、糖尿病患者の不安感は見逃されている。しかし、診断直後の漠然とした不安感が、糖尿病患者の治療忌避や病状の悪化に対する無理解、医師との関係性の悪化などの要因となっていることが示唆された。糖尿病患者を治療するために一生懸命に関わる医療者と患者の間で、治療に取り組むテンポや具体的な治療指示の受け取り方が異なっていた。糖尿病患者には、診断直後に具体的な治療の話を進めるよりも、診断について患者の思いや治療の都合などを話し合える時間を持つことが、患者には効果的に医師の話を聞き、信頼関係を構築しやすいことが明らかになった。現在はチーム医療であり、診断後の不安感は看護師や栄養士などが担当することが多い。しかし、患者はまず医師との関係性の構築を望み、その後他の医療者の支援を得ることで、前向きな治療姿勢が得られると考えられた。関節リウマチ患者は痛みのため治療継続は問題はみられないが、医師の指示は守られておらず糖尿病患者と似た対応が必要と考えられた。本研究では診断後から治療開始までの段階ごとに必要な支援の変化は認められなかった。診断後すぐはどの患者も不安が強い。医師は治療説明の前にその不安に言及し一緒に考える必要性が示唆された。患者は特に「質問があるときに医師と話したい」という能動的な関わり方を求めていた。がん患者は、他者に支援を求めるが、糖尿病と関節リウマチ患者はただ我慢する傾向がみられた。医師の治療とリスクの説明は理解し易いとしたが、分からないと言えない、具体性に欠けると感じており、医師以外には病を受容する段階で他の医療スタッフの補足的な説明の支援を求めていた。当初の研究計画に基づき、患者へのアンケート調査を2回実施することができた。最初のアンケート調査では、受療や意思決断と医療リスクについて患者の認識のアウトラインを掴むことができた。2度目の調査では、1)診断時、2)治療計画の提案時、3)医療リスクの説明時、4)治療後(一区切りまで治療を受けた後)、5)振り返ってどのように思うかのタイムラインに沿ってデータを得ることができ、患者の治療説明の受け入れとリスクへの考えの時間的な変容について概要を得ることができた。また、患者の認識の定量化についてもいくつか検討し、効果量またはレスポンスシフトという健康状態の変化によって個人内の判断基準が変化するアウトカム評価を使うことで、患者の認識の変容を説明できるのではないかと考えている。さらなる検討が必要である。文献調査をして必要な文献の取得はできたが、読み込みが少し遅れているため、できる限り早く文献を読んで行く計画である。平成26年度と27年度のアンケート調査の結果と文献リサーチによる情報を踏まえ、患者の医療リスクに関する認識測定と医療リスクへの理解、リスクの受容ができるまでの主要因、プロセスの検討を行ってきた。
移植腎拒絶反応におけるHHV-6再活性化の関与とそのメカニズムの解析

1.腎組織においてHHV-6がHLA-DR抗原を誘導する可能性を検討するために、摘出ヒト腎腫瘍組織周辺の正常腎組織より上皮細胞を継代培養し、HHV-6を感染させウイルス抗原とDR抗原の局在を酵素抗体二重染色法で検討した。その結果、非感染培養細胞の一部、約12%でDR抗原を発現しており、HHV-6感染後DR抗原陽性細胞の頻度は有意に上昇せず、この方法ではDR抗原の誘導が認められなかった。さらにFACSを用いた解析が必要と考えられた。2.拒絶反応陽性の腎生検組織一例において、HHV-6ウイルス抗原、HLA-DR抗原を酵素抗体二重染色法用いてその局在を検討したが、ウイルス抗原は検出されず、DR抗原との相関は検討できなかった。3.拒絶反応を起こした一例の腎の生検組織より、浸潤リンパ球を回収して抗CD3抗体を用いてクローニングし、HHV-6特異的T細胞の存在の有無を検討した。その結果、自己末梢血単核球を抗原提示細胞として用い、紫外線で不活性化したHHV-6でクローンを刺激し、反応するクローンを増殖反応でみたがウイルス特異的クローンは検出されなかった。今後、多くの症例で検討が必要である。
レチノイドX受容体とRINGタンパク質の相互作用とそのユビキチン化・転写への効果

ユビキチン付加酵素(UBE2E2)のbindingpartnerとしてクローニングされたRING-fingerタンパク質RNF8がレチノイドX受容体(RXR)と相互作用することを明らかにした。RNF8及びRXRそれぞれの部分欠失変異体を作製して、これらの相互作用に必要な領域を、two-hybrid assayやin vitro結合実験で明らかにした。野生型RNF8は核に局在するが、N末側欠失変異体(ΔN)及びRING構造を破壊した変異体(C403S)は核外に局在した。EGFP-RXRとBFP-RNF8をCOS細胞に同時に導入して、FRET法によってこれらの相互作用を明らかにした。一方、RNF8はRXRの転写活性を高め、この転写活性化にはリガンドは必要ではなかった。また、ΔNやC403Sでは転写活性化作用が認められず、これらのRNF8変異体が核に局在しないことと一致した。また、RNF8のRING構造も転写活性化に必要であり、RING構造を介して他のタンパク質と相互作用することの重要性も示唆された。さらにスペインのグループとの共同研究で以下のことを明らかにした。ユビキチン付加酵素のUBC13をbaitとしたtwo-hybrid assayを行い、variant E2のUEV、及びRNF8、KIAA00675、CHFR、KF1及びZNRF2のRING-fingerタンパク質をクローニングした。UEVはUBC13とヘテロ2量体を形成し,ユビキチンの通常のLys48(K48)ではなくK63を介してイソペプチド結合を形成することが知られている。一方、野生型ユビキチン(UbWT)、UbK48,63R、UbK29,63R、及びUbK29,48Rを用いてRNF8の自己ユビキチン化の実験、UBC13のdominant-negative変異体(UBC13-C87A)とUbK29,48Rを共発現させた実験から、UBC13によるRNF8のユビキチン化がK63を介したものであり、K48を介したものではないことが明らかとなった。我々は、ユビキチン付加酵素(UBE2E2)のbindingpartnerとしてRING-fingerタンパク質RNF8をクローニングした。このRNF8がレチノイドX受容体(RXR)と相互作用することをyeast two-hybridsystemを用いて明らかにした。RNF8及びRXRそれぞれの部分欠失変異体を作製してtwo-hybrid assayを行い、RNF8のN末端側の約210アミノ酸が重要であることを明らかにした。RXRにおいてはアミノ酸28-131が重要であるが、C末端85アミノ酸も相互作用に関与することが示された。これらの相互作用は大腸菌に発現させたタンパク質を用いたin vitro結合実験でも明らかとなった。野生型RNF8はRXRと同様に核に局在するが、N末側欠失変異体(ΔN)及びRING構造を破壊した変異体(C403S)はいずれも核外に局在した。EGFP-RXRとBFP-RNF8をCOS細胞に同時に導入して、FRET(fluorescence resonance energy transfer)法によってこれらの相互作用を明らかにした。RING

構造をもつRNF8がRXRのユビキチン化におけるE3として作用する可能性が示唆されたが、in vivoユビキチン化実験ではRXRのE3として作用しなりと考えられた。一方、ある種のRING-fingerタンパク質が転写を活性化することから、RXRの転写活性を調べたところ、RNF8はこれを高めることが明らかとなった。このRNF8による転写活性化作用は、リガンドの存在に関係なく認められ、リガンドによる転写活性化とは異なる機構によるものと考えられた。また、ΔNやC403Sでは転写活性化作用が認められず、これらのRNF8変異体が核に局在しないことと一致した。また、RNF8のRING構造も転写活性化に必要であり、RING構造を介して他のタンパク質と相互作用することの重要性も示唆された。我々は、ユビキチン付加酵素(UBE2E2)のbindingpartnerとしてRING-fingerタンパク質RNF8をクローニングし,このRNF8がレチノイドX受容体と相互作用することを明らかにしてきた。さらにスペインのグループとの共同研究で以下のことを明らかにした。ユビキチン付加酵素のUBC13をbaitとしたyeast two-hybrid assayを行い、variant E2のUEV、及び数種のRING-fingerタンパク質をコードするcDNAをクローニングした。UEVはUBC13とヘテロ2量体を形成し、ユビキチンの通常のLys48(K48)ではなくK63を介してイソペプチド結合を形成することが知られている。K48を介したユビキチン化はタンパク分解に至るが、K63を介したユビキチン化の意義は十分解明されていない。また、RING-fingerタンパク質としては、RNF8、KIAA00675、CHFR、KF1及びZNRF2をクローニングした。これらRING-fingerタンパク質は、いずれもUBE2E2と相互作用した。一方、ユビキチンのK29,K48,K63のいずれがRNF8のポリユビキチン化に関与するかについてユビキチンのKR変異体を用いて調べた。野生型ユビキチン(UbWT)、UbK48,63R、UbK29,63R、及びUbK29,48Rを用いてRNF8の自己ユビキチン化を調べたところ、いずれのユビキチン変異体でもポリユビキチンのラダーが観察された。さらに、UBC13のdominant-negative変異体であるUBC13-C87A変異体をUbK29,48Rと共に発現させると、RNF8のユビキチン化が亢進した。この結果は、UBC13を介したRNF8のユビキチン化がユビキチンのK63を介したものであり、従来のK48を介したものではないことを示している。
サポニンを中心とした配糖体物質による品種同定法の試験研究

品種の識別は品種改良の基礎であることから、蛋白質等の成分分析による品種の識別が試みられているが、これまでこのような化学分析による品種の識別は不可能であるとみなされている。しかし、本研究ではダイズを中心にアブラナ、コメ、ブドウの植物体各部位の配糖体成分を分析することにより品種の識別を試みた。その結果、ダイズでは種子の胚軸部にみの存在するサポニンAグル-プ組成で品種を判別できただけでなく、その起源種まで明らかにする見通しができた。すなわち、サポニンのアグリコンであるソヤサポゲノ-ルAのCー2位末端糖鎖のみがアセチル基で飽和されいる構造を明らかにし、その糖鎖がキシロ-スであるAa系列とグルコ-スであるAb系列の間に共優性遺伝の関係があることを初めて明らかにすることができた。しかもこのAグル-プサポニンはソヤ亜属にのみ存在する成分で、Aa系列成分が野生種であるグリシンソヤの起源種マ-カ-であり、Ab系列成分が栽培ダイズであるグリシンマックス変異起源種マ-カ-であることが強く示唆された。この発見は世界的競争となっている遺伝資源の確保に重要な役割を果たすものと期待される。ダイズのAグル-プサポニンに対してBグル-プサポニンはマメ科植物に広く分布するマメ科マ-カ-であり、薬理効果のある甘草グリチルリチンなどの代謝出発物質であることが推測された。さらに、コメ、ダイズ、アブラナ、ブドウの代表的栽培品種の種子および桃、ブドウの葉を試料にして配糖体成分の抽出、薄層クロマトグラフィ-での展開および高速液体クロマトグラフィ-での分離条件を確立し、各作物に特異的な成分、未確認成分などをある程度明らかにしながら典型的な分析パタ-ンを得ることができた。例えばブドウ属では、Muscadinia亜属、North America、East AsiaおよびEuraciaの各種群間に明らかな相違がみられた。品種の識別は品種改良の基礎であることから、蛋白質等の成分分析による品種の識別が試みられているが、これまでこのような化学分析による品種の識別は不可能であるとみなされていた。しかし、約400品種の大豆種子を全粒、種皮、胚軸および子葉に分け、サポニン等の配糖体成分を分析した結果、全粒および各部位において品種間に明瞭な差異のあることを初めて明らかにすることができた。特に、トリテルペンのビスデスモサイドサポニンである大豆サポニンAaとAbは共優性遺伝の関係にあることをつきとめ、大豆品種判別重要マーカーであることがわかった。さらに、大豆植物体の根、茎、葉、水稲の種子および果樹の葉についても予備的に検討した結果、いずれにおいても品種群に分別することができた。そこでまず、稲、アブラナ、大豆および果樹を主材料として、この分析技術によりそれぞれの品種の識別を試みた。すなわち、コメ、ダイズ、アブラナ、ブドウの代表的栽培品種の種子および桃、ブドウの葉を試料にして配糖体成分の抽出、薄層クロマトグラフィーでの展開および高速液体クロマトグラフィーでの分離条件を確立し、各作物に特異的な成分、未確認成分などをある程度明らかにしながら典型的な分析パターンを得ることができた。また、品種を異にするコメ、ダイズ、アブラナ、ブドウの種子および桃、ブドウの葉について配糖体成分分析を行い、その分析パターンを比較し、品種共通成分と特異成分をある程度明らかにすることができた。

続いて、種子をその種皮、胚、胚乳または子葉、胚軸等に分けて配糖体成分分析を行い、部位毎に品種共通成分と特異成分を明らかにすることができた。従って、次年度以降の計画している栽培地域および年度による変動配糖体成分の存否、品種マーカー配糖体成分のスクリーニング、未確認配糖体成分の化学構造解析等の追求が容易となった。品種の識別は品種改良の基礎であることから、蛋白質等の成分分析による品種の識別が試みられているが、これまでこのような化学分析による品種の識別は可能であるとみなされていた。しかし、初年度には約400品種の大豆種子を全粒、種皮、胚軸および子葉に分け、サポニン等の配糖体成分を分析した結果、全粒および各部位において品種間に明瞭な差異のあることを初めて明らかにすることができ、さらに、コメ、ダイズ、アブラナ、ブドウの代表的栽培品種の種子および桃、ブドウの葉を試料にして配糖体成分の抽出、薄層クロマトグラフィ-での展開および高速液体クロマトグラフィ-での分離条件を確立し、各作物に特異的な成分、未確認成分などをある程度明らかにしながら典型的に分析パタ-ンを得ることができた。本年度は栽培年度および採取時期を異にするサポニン組成とその含量について調べた結果、いずれの品種においても栽培年度間の差はほとんどみられず、品種間の差が著しかった。また、ブドウ属植物の葉に含まれるサポニン様物質による品種群の識別を試みた結果、HPLC検出ピ-ク面積比から品種群を分けることができ、Muscadinia亜属、NorthAmerica種群、East Asia種群では1品種を除いて0.2以下であったのに対し、Euracia種群では0.52.9で明らかな相違がみられた。日本の栽培品種はEuracia種群と同じ傾向を示し、育種目標がヨ-ロッパ種の上品な香味をもつ品種の改良であったことと一致した。さらにアブラナ科植物についても品種間の比較を試みた結果、配糖体成分組成による品種判別が可能であり、F_1種子からの親の判定が強く示唆された。未確認配糖体成分の化学構造の解明も同時に進み、アブラナから数種単離することができ、現在機器分析による解明を行っている。また大豆サポニンを中心に生合成経路を検討し、その集積部位を一部明らかにすることができた。品種の識別は品種改良の基礎であることから、蛋白質等の成分分析による品種の識別が試みられているが、これまでこのような化学分析による品種の識別は不可能であるとみなされている。しかし、本研究ではダイズを中心にアブラナ、コメ、ブド-の植物体各部位の配糖体成分を分析することにより品種の識別を試みた。その結果、ダイズでは種子の胚軸部にのみ存在するサポニンAグル-プ組成で品種を判別できただけでなく、その起源種まで明らかにする見通しができた。すなわち、サポニンのアグリコンであるソヤサポゲノ-ルAのCー22位末端糖鎖のみがアセチル基で飽和されている構造を明らかにし、その糖鎖がキシロ-スであるAa系列とグルコ-スであるAb系列の間に共優性遺伝の関係があることを初めて明らかにすることができた。しかもこのAグル-プサポニンはソヤ亜属にのみ存在する成分で、Aa系列成分が野生種であるグリシンソヤの起源種マ-カ-であり、Ab系列成分が栽培ダイズであるグリシンマックス変異起源種マ-カ-であることが強く示唆された。この発見は世界的競争となっている遺伝資源の確保に重要な役割を果たすものと期待される。
水のキラル秩序の理論研究

分子動力学と理論を組み合わせることで、負圧から超高圧まで、水がとりうるさまざまな結晶構造を網羅的に調査した、高圧では、本来は結晶の融点を推定する技法である直接共存法を、新しい結晶構造を創発させる手法として利用することで、さまざまな新しい結晶構造を発見した。そのうち1つは、これまでの計算機シミュレーションで自発的に形成した結晶構造としては史上最大の単位胞を持つ。これらは実験では発見できていないので、準安定相と考えられる。負圧領域については、300を超えるさまざまな結晶構造の可能性を調査し、はじめてその相図を詳細に描いた。水の相図は複雑であることで有名だが、負圧では、機械的安定性限界による相転移が起こるため、負圧の相図は正圧のそれよりも複雑になる。負圧の相図を調査する過程で、水がカーボンナノチューブを水和することで、新しい結晶構造に凍ることを見付けた。このとき生じる結晶構造は、カーボンナノチューブを除去してもかなり安定であり、低密度氷の有力な候補の一つである。また、ゼオライトの構造から連想し、負圧で最も安定となる仮想的な超低密度氷「エアロアイス」の存在を初めて予測した。エアロアイスを作る方法は不明だが、理論的には空気よりも軽い氷もありえて、しかも負圧領域で低温ではほかのどんな氷よりも熱力学的に安定である。過冷却水が自発的に2種類の液体に相分離する現象をはじめて分子動力学シミュレーションで再現し、それらの構造の違いを明確に捉える複素局所構造指標を提案した。従来の局所構造指標を用いると、過冷却された水はあたかも通常の液体の水と氷の中間的な構造を持つように見えてしまうが、我々が開発した指標では、過冷却水が氷とは全く違う独自の秩序構造を持つことがわかる。また、ベイズ理論に基き、ひとつの系に混在するさまざまな相を的確に識別する簡便な手法を開発した。未知の構造が生じうるシステムにおいて、構造変化を検知するのは容易ではない。我々は2つの側面から、新奇構造を発見する手助けとなるツールを開発した。1つめは、水分子が構成しうる、多種多様なネットワーク構造を可能な限り作りだし、いつでも参照できるようにすることである。このために、GenIceツールを開発した。GenIceは既知のすべての氷結晶構造のみならず、シミュレーションや理論、あるいは類縁構造の他物質ですでに知られているネットワーク構造をもとに、氷の構造を生成する。これにより、水分子が作りうる数百種類の構造を参照できるようになった。もう一つは、実空間パターンマッチングによる構造識別法の開発である。通常、実験で結晶構造を判定する場合には回折法(逆空間での構造識別)が用いられる。これは、実験では欠陥の少ない結晶が得られる一方、原子位置を直接決定できないためである。一方、シミュレーションの場合には、原子位置は厳密に知ることができる一方で、大きな結晶が自発的に生じることはまれであり、回折像からの逆推定は困難であることが多い。我々は3D geometric hashingにより局所構造の繰り返しを検出して結晶単位胞を割り出すツールを開発した。これらのツールは本研究課題のみならず、水を扱うさまざまな研究で利用可能であり、かつシミュレーションと分析の対象となる水の構造の種類を飛躍的に増やす。大学の講義時間と学期区分の変更により、講義準備に費す時間が大幅に増えたため、前期はほとんど研究ができなかった。ただし、今年度からは通常の業務負荷に戻る予定である。水は水素結合ネットワークを形成し、様々な局所構造をとる。この構造多様性こそが水の特異な物性の起源であり、それを知悉することは水の物性予測の面でも非常に重要である。本年度は新たな構造の可能性を探るために、負圧超高圧までのシミュレーションを行った結果、多数の新奇な結晶構造が得られた。(1)超高圧下での水の相転移挙動を調査した結果、従来実験で発見されていた高圧氷6と氷7の共存線付近で、2種類の新たな氷結晶を発見した。1つは以前の研究で準安定相と予測されていたが、実は広い温度圧力範囲で安定相として出現することが判明した。もう一つは、さらに高圧側で生じ、これまで知られている高圧氷のなかで最も複雑な単位胞を持つことが判明した。これらの氷は現実の氷では見つかっていないことから、準安定相であると予想される。(2)近年、通常の氷よりもさらに密度の低い氷の多形、氷16と氷17が相次いで発見され、低密度の氷の状態図に興味が集まっているが、通常の氷よりも低密度な氷を直接生成するには、負の圧力を実現する必要があり、実験的には困難がともなう。そこで我々はゼオライト結晶構造データベース等を援用して、低密度の氷の候補構造約400種類を網羅的に調査し、そのなかでいくつかの結晶構造は実際に負圧で安定となりうることを理論的に示した。さらに、こうして見付かった結晶構造の構成要素を再検討し、さらに密度の低い、人為的な結晶構造をデザインし、それらの熱力学物性を理論的に予想した結果、エアロアイスと呼ばれる、極めて密度の低い氷が熱力学的には最も安定となりうることを示した。現実的に考えると、エアロアイスを合成するのはほぼ不可能にもかかわらず、それが最も安定な相であると推論されてしまうのは、熱力学に基く安定性の議論が、負圧の世界では成り立たないことを示唆し、安定性を評価する新たな枠組みが必要である。

当初計画では想定していなかった多数の氷構造を調査し、負圧超高圧の間で多数の新たな安定な氷構造を見付けだした。これにより、我々は、世界的に見ても最も多種類の氷を日常的に扱うことになり、俯瞰的な立場で水研究を進められるようになった。現在も新たな氷構造をいくつか発見し、発表を準備中である。分子動力学と理論を組み合わせることで、負圧から超高圧まで、水がとりうるさまざまな結晶構造を網羅的に調査した、高圧では、本来は結晶の融点を推定する技法である直接共存法を、新しい結晶構造を創発させる手法として利用することで、さまざまな新しい結晶構造を発見した。そのうち1つは、これまでの計算機シミュレーションで自発的に形成した結晶構造としては史上最大の単位胞を持つ。これらは実験では発見できていないので、準安定相と考えられる。負圧領域については、300を超えるさまざまな結晶構造の可能性を調査し、はじめてその相図を詳細に描いた。水の相図は複雑であることで有名だが、負圧では、機械的安定性限界による相転移が起こるため、負圧の相図は正圧のそれよりも複雑になる。負圧の相図を調査する過程で、水がカーボンナノチューブを水和することで、新しい結晶構造に凍ることを見付けた。このとき生じる結晶構造は、カーボンナノチューブを除去してもかなり安定であり、低密度氷の有力な候補の一つである。また、ゼオライトの構造から連想し、負圧で最も安定となる仮想的な超低密度氷「エアロアイス」の存在を初めて予測した。エアロアイスを作る方法は不明だが、理論的には空気よりも軽い氷もありえて、しかも負圧領域で低温ではほかのどんな氷よりも熱力学的に安定である。過冷却水が自発的に2種類の液体に相分離する現象をはじめて分子動力学シミュレーションで再現し、それらの構造の違いを明確に捉える複素局所構造指標を提案した。従来の局所構造指標を用いると、過冷却された水はあたかも通常の液体の水と氷の中間的な構造を持つように見えてしまうが、我々が開発した指標では、過冷却水が氷とは全く違う独自の秩序構造を持つことがわかる。また、ベイズ理論に基き、ひとつの系に混在するさまざまな相を的確に識別する簡便な手法を開発した。表面を有する系(水溶液系、生体膜、人工壁面など)の構造を準備し、水和状態をシミュレーションする。また、生体分子の水和状態に関する情報をタンパク質データバンクで調査し、それらについても同様の解析を進める。2017年度は主に水のみが形成する氷の構造を広く調査することに費した。2018年度は溶質分子によって誘発される氷構造(水和結晶構造)および水和構造の調査に踏み込む。実験家や高分子シミュレーションの専門家とも協力し、扱う対象をひろげる。2019年3月2日に秋葉原UDXシアターで開催された「見える化シンポジウム2019」(https://ccms.issp.u-tokyo.ac.jp/event/1200)にて、冒頭、「分子と結晶のランデブー」と題し、シミュレーション結果からどうやって情報をひきだすかをデモンストレーションする映像を上映しました。大学の講義時間と学期区分の変更により、講義準備に費す時間が大幅に増えたため、前期はほとんど研究ができなかった。ただし、今年度からは通常の業務負荷に戻る予定である。海外からの大学院生を受け入れ、研究を補助させる計画であり、人件費の支出が当初予定よりも増加する見込みである。
ベイズ学習によるモデル選択を用いた確率モデルのパラメータとモデルの学習

ディリクレプロセスおよび階層ディリクレプロセスと呼ばれる手法を用いたモデルの構造学習に関して三つの研究を行った。これらの手法は近年モデルの構造学習に有用であることが認識され盛んに研究されている。従来これらの手法にはマルコフ連鎖モンテカルロ法が用いられてきたが、我々は高速化のために変分法を用いた解法について研究を行った。一つ目の研究では階層ディリクレプロセスに対する変分法を用いたアルゴリズムを提案し、従来固定されていたハイパーパラメータの学習法も合わせて提案した。この研究はNIPS2007に採録されポスター発表を行った。二つ目の研究では、ディリクレプロセスの変分法に関連する研究として、MEアルゴリズムの提案をした。MEアルゴリズムは従来の変分法の近似になるが、その代りに高速な実装が可能になる。現実の巨大なデータに対してはこのような高速化なしでは解析できないため、実用上非常に重要な結果である。この研究は論文誌Neural Computationへの採録が決定した。三つ目の研究では、特徴選択とディリクレプロセスによる構造学習を組み合わせた学習法をていあんした。特徴選択は様々な研究がおこなわれているが、ディリクレプロセスを用いたモデルに対して特徴選択可能な変分法を用いたアルゴリズムは我々の知る限りこの研究が初である。この研究はSIAMSDMに採録が決定した。これらの研究は本研究目標に対する重要な成果をあげることができた。ディレクレプロセスを用いた構造学習についての研究を行った。外部発表はDMSS(北海道),IBIS(大阪),NIPS(カナダ),IJCAI(インド)において行い、雑誌論文としては人工知能学会論文誌に論文一本が採録された。DMSS, IBISとJSAIに採録された論文では単語の共起関係から単語のクラスタリングを行うことにより、語義の発見を行った。従来手法からの新規性は共起関係に対して関係モデルを適用した点と頻度情報を扱う関係モデルを提案した点にある。提案手法を用いることにより、共起の構造と語義について性能が向上することが実験的に確かめられた。MPSとIJCAIではディレクレプロセスの変分ベイズ法による高速化と様々な近似について議論と実験による性能評価を行った。この二つの研究はアメリカのカリフォルニア大学アーバインで行った研究である。NIPSで発表した論文では、従来手法の理論的問題点を解決し、新規な学習の高速化を提案した。従来ディレクレプロセスは学習時間がかかる点が問題とされてきたが、提案した高速化はディレクレプロセスの応用のために大きな貢献をすると考えられる。IJCAIで発表した論文では、従来提案されていたディレクレプロセスに対する変分ベイズ法の他に様々な変分ベイズ法が考えられることを示し、それらの違いを実験的に示した。特に、従来手法に対して提案した改良は学習結果の性能向上をもたらすことを実験的に示した。
量子センシングによる微小キャビティの超高気密封止接合技術の研究

マイクロデバイスの高性能化には、デバイスが実装されている微小キャビティ内部の圧力を高精度に維持する必要がある。これまで気密封止接合された微小キャビティの気密性はキャビティ内部と外部の気体の流出入を評価するものがほとんどであった。微小キャビティ内部の圧力を評価する方法も提案されてはいるが、測定精度やドリフトが課題で微小なキャビティ内部の圧力変動を高精度に計測するに至っていない。そこで、本研究では量子干渉効果に基づくCPT共鳴現象により、気密封止接合された微小キャビティ内部の圧力変動を高精度に評価し、圧力を一定に担保できる気密封止接合技術の確立を図る。
島根県出雲地域諸方言の研究

本研究では、島根県出雲地域諸方言の共時的言語体系の全体像を明らかにするとともに,地理的変異についてもその概容を把握し、出雲諸方言の歴史的形成過程解明に向けた研究の進展に貢献することを目的とし、出雲地域諸方言の隣地調査を行った。研究期間中に所属研究機関の移動などがあり、必ずしも十分な調査を行うことはできなかったが、地理的変異の概要を把握するだけのデータを得ることができた。特に、アクセントと動詞形態論(活用体系)については全7地点で調査を行うことができた。また、大社方言と佐白方言については、簡易文法書を作成するのに必要な基本的なデータを収集することができた。平成27年度は、本研究の研究期間は半期のみであったが、それ以前から調査・研究を進めており、出雲市大社方言および奥出雲町佐白方言については、主語表示のあり方や動詞活用のあり方などについて、かなりの部分が明らかになっている。主語表示のあり方については、平成26年に行われた国立国語研究所の合同調査にかかわる報告書に報告論文を投稿し、その概要を示した。アクセントについても特に大社方言では調査が進んでいるのみならず、雲南市木次町・奥出雲町横田および阿井・安来市広瀬町においてそれぞれ10002000語の語彙のアクセント調査を終え、それにもとづく諸方言間の歴史的関係などについて考察した論文を準備中である。奥出雲町仁多に属する阿井および佐白両方言においては、他地域に見られない音変化が観察され、それについても調査を行い、概要が明らかになっている。何らかの形で発表をする予定である。また、研究協力者の友定賢治氏の協力もあり、談話資料も集まってきている。ただ、調査はそれなりに行えたものの、それらをまとめ、発表する段階には至っておらず、28年度は調査をさらに進めるとともに、データの公開や成果発表にも力を入れたい。当初、本年度中に大社方言の簡易的な文法記述を提出する予定であったが、そこまでには至っていない。ただし、他地域における調査が予想よりも進展しており、全体としてはおおむね順調に進展している、とした。研究2年目かつ最終年度となった本年度の目標は、一つ目の出雲市大社方言もしくは仁多郡奥出雲町佐白方言のいずれかについて、包括的な記述文法書を作成できるだけのデータを収集することであった。結果的に、調査者の所属機関移動による多忙などが要因となり、必ずしも十分なデータを収集できなかった。ただし、研究協力者の友定賢治氏の協力もあり、出雲市平田方言の動詞形態論に関する網羅的なデータを収集できた。また、大社方言、佐白方言、雲南市木次方言については、動詞及び形容詞の形態論に関する基本的なデータを収集できたほか、大社方言・佐白方言については、代名詞及び格大系等に関する基本的なデータを収集することができた。少なくとも、大社・佐白の両方言について、形態音韻論を中心とした簡易的な文法記述ができるだけのデータはある程度整ったと言える。加えて、安来市十神方言、同能義方言などについても調査することができ、出雲地域諸方言内部の地域差について、特にアクセント及び動詞形態論に関わる部分を中心に、その概要を把握することができたのは収穫であった。なお、佐白方言では、自然談話収録をすることもできた。ただ、これも公開できるような形に整備できてはおらず、その点は残念であった。平成27年度に調査を行った調査地点すべてにおいて、平成28年度中も複数回の調査を行う。調査・研究の効率化をはかるため、本年度も引き続き、友定賢治氏に調査協力者をお願いする。平成28年度で本研究は終了するため、少なくとも大社方言か佐白方言において包括的な記述文法ができるだけのデータを収集できるように、両方言を集中的に調査を行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。言語学28年度が最終年度であるため、記入しない。
渓谷・山岳に棲息する小型哺乳類の孤立遺存個体群における多様性維持機構の解明

本研究では,地表棲小型哺乳類孤立個体群がどの程度の遺伝的多様性を有し,また多様性維持のメカニズムを解明することを目的とした.対象分類群における分布の制限要因や棲息環境を生態学的に調査,分子遺伝学的に遺伝的多様性を解析し,これらの結果より,多様性が形成されてきた背景を進化学的観点から推定した.まず調査対象としたカワネズミ,アズマモグラ,ヒメヒミズ,ヤチネズミ,スミスネズミは,いずれも遺伝的多様性が染色体レベル・遺伝子レベルで非常に高かった.このことは,地域個体群が独自に分化を遂げていることを示唆するものであった.しかし,地域ごとに分化しているということは,地域ごとに孤立し,地域個体群間の遺伝子流入に乏しいことの裏返しである.また,本来生態学的に劣勢とされているこれらの種は,ある特定の棲息環境要因が揃っていれば,生態学的に優勢な種と同等に棲息密度を有していることも推察された.しかしこのような棲息地も,周囲の環境が次第に劣悪化していくにしたがって劣勢種から個体群を消滅させていく可能性が考えられる.つまり,現在維持されている多様性は,人類の生産活動による環境改変以前に産出されたものであり,今後,環境改悪による棲息地の縮小や,さらなる分断が起これば,急速に多様性が失われていくことが懸念される.棲息地の選好性について調査した結果,環境因子として,植生や地形,地質が大きく関わっていることも示唆されたことから,総合的な環境モニタリングが多様性の保持に重要であることが示された.本研究では,地表棲小型哺乳類孤立個体群がどの程度の遺伝的多様性を有し,また多様性維持のメカニズムを解明することを目的とした.対象分類群における分布の制限要因や生息環境を生態学的に調査,分子遺伝学的に遺伝的多様性を解析,これらの結果より,多様性が形成されてきた背景を進化学的観点から推定し,個体群において遺伝子の流動がどのように起きているのかを検討した.調査対象とした分類群は渓流棲のカワネズミ,地中棲のアズマモグラ,岩塊谷地棲のヤチネズミとした.いずれの種も,分布構成が単一的な面ではなく,孤立個体群を形成しやすい棲息環境の選択性を有しているのが特徴である.まずカワネズミは,本州から九州にかけて大きく4つの遺伝子型グループを有し,また地域間における遺伝的分化も高レベルで観察された.カワネズミの遺伝的多様性は,推定レフュージア数と急速な分布拡大によってもたらされ,また,複雑な山岳地形がもたらす複雑な分散様式が多様性を維持しているものと推察された.アズマモグラは,遺伝的に異なる個体群が東北地方太平洋岸で分布を接しているが,これは二つの異なる分布拡大経路(日本海岸コースと太平洋岸コース)に伴う遺伝的分化と,その後の二次的接触による遺伝子流動によりもたらされたものと推察された.ヤチネズミは,一般に高山棲と考えられているが,遺存的に低地個体群が認められ,このような個体群においても,比較的高い遺伝的多様性が認められた.ヤチネズミは湿度の高い岩塊地を選択的に棲息しているが,このような環境が維持されていれば,個体群が維持されており,環境変遷との関連性についても興味深い生態を有することが示唆された.本研究では,地表棲小型哺乳類孤立個体群がどの程度の遺伝的多様性を有し,また多様性維持のメカニズムを解明することを目的とした.対象分類群における分布の制限要因や棲息環境を生態学的に調査,分子遺伝学的に遺伝的多様性を解析し,これらの結果より,多様性が形成されてきた背景を進化学的観点から推定した.まず調査対象としたカワネズミ,アズマモグラ,ヒメヒミズ,ヤチネズミ,スミスネズミは,いずれも遺伝的多様性が染色体レベル・遺伝子レベルで非常に高かった.このことは,地域個体群が独自に分化を遂げていることを示唆するものであった.しかし,地域ごとに分化しているということは,地域ごとに孤立し,地域個体群間の遺伝子流入に乏しいことの裏返しである.また,本来生態学的に劣勢とされているこれらの種は,ある特定の棲息環境要因が揃っていれば,生態学的に優勢な種と同等に棲息密度を有していることも推察された.しかしこのような棲息地も,周囲の環境が次第に劣悪化していくにしたがって劣勢種から個体群を消滅させていく可能性が考えられる.つまり,現在維持されている多様性は,人類の生産活動による環境改変以前に産出されたものであり,今後,環境改悪による棲息地の縮小や,さらなる分断が起これば,急速に多様性が失われていくことが懸念される.棲息地の選好性について調査した結果,環境因子として,植生や地形,地質が大きく関わっていることも示唆されたことから,総合的な環境モニタリングが多様性の保持に重要であることが示された.
思春期早発症の病態解明

特に卵巣に於ける卵胞の発育に対してはFSHの役割が重要な位置をしめてるので、患者のFSHレセプターの構造につき検討し女性における思春期早発症のレセプター異常をスクリーニングした。思春期早発症を診断された患者の血液を採取し、DNAを抽出し、FSHレセプターのイクソンの細胞内領域をコードする部分を増幅出来るようにプライマーを作成した。このプライマーを用いてPCRを行い、理論上正しいと思われるフラグメントをベクターに導入する。複数のクローンのDNAをシークエンスしそのDNA配列を明らかとして、既に我々が報告しているヒトFSHレセプターの配列と比較した。相違部分を確認し、これを基に点突然変異を人工的に作製しCOS細胞に導入しその機能の検討を行った。一方レセプターの機能調節を検討するためレセプターcDNAを発現ベクターに連結しCHO細胞に導入し恒常的にレセプターを発現する細胞系を確立した。この細胞はFSH添加により用量依存的に細胞内のcAMPの上昇が見られた。この細胞を用いた実験では、FSH前添加によりFSH再添加に対するcAMPにおける反応性の低下がみられた。この結果は思春期早発症において想定されるレセプターの恒常的活性化状態(脱感作機序から逸脱)の機序の検討に使用出来る系と考えられた。さらにこの細胞にフュラ2を前処置した後FSH添加により細胞内のカルシウム上昇を観察した、このことよりヒトFSHレセプターがことなるG蛋白を介してcAMPとカルシウムが情報伝達系として上昇し作動していることが示された。思春期早発症を診断された患者の血液を採取し、DNAを抽出した。FSHレセプターのイクソンの細胞内領域をコードする部分を増幅出来るようにプライマーを作成し、このプライマーを用いてPCRを行い、理論上正しいと思われるフラグメントをベクターに導入した。複数のクローンのDNAをシークエンスしそのDNA配列を明らかとして、既に我々が報告しているヒトFSHレセプターの配列と比較する。相違部分を確認しアミノ酸構造での比較を行った。この突然変異を人工的突然変異の手法を用いて作成し、このDNAを発現ベクターに挿入して、COS細胞に導入した。wildタイプのレセプターとの比較をまずコントロールレベルで行い、ホルモンが作用していない状態でのcAMP量の蓄積を測定する。次にFSHが作用した時のcAMPについても用量依存性につき検討した。今後、現在検討中である細胞内カルシウムの変動についても、同様の実験を行いDNAの変異と機能の関連について確認する。SSPC法または、特定の制限酵素を用いて多数の検体をスクリーニングする方法を確立し、異常の確認の出来た患児の両親、更に親族のDNAを同様スクリーニングし家系図を作成する。これにより遺伝形式を特定する。臍帯血を検体として出生前の診断の応用を検討する。特に卵巣に於ける卵胞の発育に対してはFSHの役割が重要な位置をしめているので、患者のFSHセプターの構造につき検討し女性における思春期早発症のレセプター異常をスクリーニングした。

この結果は思春期早発症において想定されるレセプターの恒常的活性化状態(脱感作機序から逸脱)の機序の検討に使用出来る系と考えられた。さらにこの細胞にフュラ2を前処置した後FSH添加により細胞内のカルシウム上昇を観察した、このことよりヒトFSHレセプターがことなるG蛋白を介してcAMPとカルシウムが情報伝達系として上昇し作動していることが示された。