hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
塩条件下における作物根の細胞死制御と耐塩性との関係

さらに,根からのNa排出の品種間差異を調べたところ,各品種ともに塩処理6日後までは根からのNa排出は認められなかったが,処理12日後には3品種ともに根でNa排出が起こった.しかし,品種間ではNa排出の程度に明確な差は認められなかった.以上のことから,塩処理直後にはNa吸収速度は高いが,塩処理期間が長くなるとアポプラスト経路を通じたNaの吸収抑制能と根からのNaの排出能が高まり,Na吸収速度が低下すると考えられた.
児童・生徒の美術能力査定と評価に関する研究

本研究は、秋田県内の中学生、高校生、大学生の計534人を対象とした「美術鑑賞テスト」による調査から、美術能力の発達に関する諸側面を分析し、美術能力査定における諸問題と可能性について検討した。「美術鑑賞テスト」の正答率では、年齢、性の要因において有意差が認められ、いずれの年齢群でも女子が男子を上回った。また、美術専攻と非美術専攻の大学生間にも正答率に有意差が認められたが、美術専攻の大学生には性差が認められず、専門的な美術学習は、性差を解消する可能性が推察された。さらに因子分析によって4因子が抽出され、第1、第2、第4因子は、美術専攻と非美術専攻の大学生に有意差をもたらし、学習要因によって美術的判断が影響される特質をもつと解釈された。また、性差に関連する生得的要因は、第1、第3因子に認められ、中学、高校、大学の女子が男子よりも高い正答率を示していることに影響していると考えられた。一方、本研究で用いた査定方法は、美術の専門家が示した美術的判断にいかに一致するかによって得点が算出されるものであり、ここで測られる判断能力の指標は、専門家の示す判断基準である。美術専攻の大学生の正答率が高くなったことは、彼らの判断基準が専門家の示す判断基準に類似していることを示すものである。また、それは専門的な美術の学習や訓練を積むことが、専門家の示す判断基準に収束させていくという現象をも示唆している。さらに、これはあくまでも多様な美術的価値判断がある中の限定した範囲においてであり、この種の美術能力テストにおいて、すべての美術に関する絶対的な判断基準を網羅しようとするのは、きわめて困難な課題である。しかし、本研究において抽出した4因子のように、ある限定した範囲ではあるが、美術の学習によって美術的判断が類似したり、多様化していくようなものは、学習的要因や発達的要因とどのように関連し、また、それは具体的にどのような内容なのかについて今後検討していくことが必要と考える。
メチル化特異的PCRを用いたがん組織におけるメチル化異常のゲノムスキャン

さまざまながん関連遺伝子を対象に、がん組織におけるDNAのメチル化異常をメチル化特異的PCR法を用いて調べた.p16、p15、E-カドヘリン、H-カドヘリン、エストロゲン受容体遺伝子のプロモーターのメチル化は食道扁平上皮がん210サンプルにおいて、それぞれ18%、1%、17%、17%、24%に認められた.また20%のサンプルは2種以上の遣伝子が同時にメチル化していた.さらに正常状態で50%のメチル化がみられるSNRPN遺伝子について食道がん組織におけるメチル化変化を調べたところ、16%に過メチル方向の21%に脱メチル方向の顕著な変化を認めた.一方子宮筋肉腫では、発現低下の見られた遺伝子においてプロモーターのメチル化は全く見られなかった.以上より、ある種(すべてではない)のがんではメチル化異常がゲノム上の多数の箇所に生じることが明らかになり、このことはがんにおけるゲノムのメチル化安定化機構の破綻を示唆するものと考えられた.今回解析した遺伝子の染色体上のマップ位置は、ER遺伝子が6番染色体端腕上、p16,p15遺伝子が9番端腕上、SNRPN遺伝子が15番長腕上,E-cad.,H-cad.遺伝子が16番長腕上である.これらの領域に広くメチル化異常が認めもれたことは、がん組織においてゲノムワイドにメチル化異常が生じていることが示唆された.このことはまた、がん組織におけるゲノムのメチル化安定化機構の破綻が示唆していると考えられた.今後はこのような基礎的知見をふまえ、実際にがん関連遺伝子ではメチル化がどのように遺伝子を不活化していくのか.その機構を明らかにすることで、本研究が提唱した「がんにおけるゲノムメチル化安定化機構の破綻」の解明をめざしたいと考えている.さまざまながん関連遺伝子を対象に、がん組織におけるDNAのメチル化異常をメチル化特異的PCR法を用いて調べた.p16、p15、E-カドヘリン、H-カドヘリン、エストロゲン受容体遺伝子のプロモーターのメチル化は食道扁平上皮がん210サンプルにおいて、それぞれ18%、1%、17%、17%、24%に認められた.また20%のサンプルは2種以上の遣伝子が同時にメチル化していた.さらに正常状態で50%のメチル化がみられるSNRPN遺伝子について食道がん組織におけるメチル化変化を調べたところ、16%に過メチル方向の21%に脱メチル方向の顕著な変化を認めた.一方子宮筋肉腫では、発現低下の見られた遺伝子においてプロモーターのメチル化は全く見られなかった.以上より、ある種(すべてではない)のがんではメチル化異常がゲノム上の多数の箇所に生じることが明らかになり、このことはがんにおけるゲノムのメチル化安定化機構の破綻を示唆するものと考えられた.今回解析した遺伝子の染色体上のマップ位置は、ER遺伝子が6番染色体端腕上、p16,p15遺伝子が9番端腕上、SNRPN遺伝子が15番長腕上,E-cad.,H-cad.遺伝子が16番長腕上である.これらの領域に広くメチル化異常が認めもれたことは、がん組織においてゲノムワイドにメチル化異常が生じていることが示唆された.このことはまた、がん組織におけるゲノムのメチル化安定化機構の破綻が示唆していると考えられた.今後はこのような基礎的知見をふまえ、実際にがん関連遺伝子ではメチル化がどのように遺伝子を不活化していくのか.その機構を明らかにすることで、本研究が提唱した「がんにおけるゲノムメチル化安定化機構の破綻」の解明をめざしたいと考えている.
IT社会における労働変容と新しい勤務制度の構築

本研究は,昨今のVDT機器の小型化,軽量化,記憶蓉量の増大,高速ネットワーク化などによって、ここ5年間で増大した在宅IT労働の労働実態とそれが労働者の疲労に及ぼす影響を明らかにする目的とした。調査対象者は、2名の子どもを持つ核家族の主婦で、長子の年齢の上限が8歳であることなどの条件でスクリーニングをした15名の在宅IT労働者(平均年齢±標準偏差;34.6±3.9歳)であった。調査は、30日間にわたる生活時間調査,疲労感調査および身体活動量の測定から構成された。生活時間調査票は,労働者がIT機器に精通していることを鑑みて,表計算ソフトを用いて電子ファイル形式で作成された.具体的な調査項目は,睡眠,食事・飲酒,移動,IT労働,IT機器を用いない労働,家事,育児,入浴など全13項目であった。調査対象者には,30日間,これらの項目の有無を1マス15分の精度で,できるだけ項目の行為を行った時刻にチェックすること,もしそれができない場合は1日3度にわけて行うことを説明した.加えて起床時の疲労感および就寝時の疲労感を日本産業衛生学会産業疲労研究会撰の「自覚症しらべ」を用いて調べた.30日間の調査期間から平日延べ300日,休日(土日,祝日の意)延べ150日のデータを分析した.結果は、労働時間と疲労感の関係では、1日の労働時間が0.4時、6.8時間において疲労度の増加が示された。しかし8時間以上の労働時間は,労働時間0時間の疲労度と似ていた.そこで労働時刻分布を求めた結果、平日も休日も労働時間分布が似ており,両日とも最も労働を行っていた時刻が21時.23時,また平日では午前から夕方にかけて,休日で午後から夕方,そして深夜においても労働の挿入が示されていることが明らかになった。さらに労働の終了時刻が深夜になるにつれ、疲労感が増大することが明らかになった。
動物の飼育・管理法および教材の探求的な扱いの指導とその開発

本研究は、動物の飼育・管理法、教材の探究的な扱いの指導など「動物の扱いを苦手とする教師たちのための講座」を設けて普及させていくことを目的とした。また、これまで開発してきた生物教材を再考し、探求的な扱いの指導と新たな課題を提起していくことを目指している。「動物の扱いを苦手とする教師たちのための講座」は、2014年8月に神奈川県厚木市内の小学校23校の理科初任者研修会において実施した。アメリカザリガニ、カブトムシ、クワガタムシ、カミキリムシの触り方の指導および観察前後の体のつくりについてスケッチ指導を行った。その結果、研修会の参加者は昆虫などの体のつくりを観察前に描かすことが観察後により注意深く観察するために良いこと、普段から細かく観察することの必要性を感じ取っていた。その成果が現場で活かされていくことが期待された。同年8月には神奈川県の藤沢市および茅ヶ崎市において、東京農大の学生とコシアカツバメの営巣調査を行い、20数年前の調査結果と比べ生息数が激減していることがわかった。今回の調査が新聞報道されたことで20数件の情報が得られ、神奈川県内のコシアカツバメの新たな生息分布が明らかとなった。また同年8月に東京農大生と伊豆・式根島においてソラスズメダイの捕獲を行い、ミトコンドリアDNAハプロタイプの解析を行った。式根島のソラスズメダイは南西諸島から黒潮に乗って漂流してきた回遊魚ではなく、同島に生息して集団を形成し、日本近海に生息するソラスズメダイの一部であることが先行研究との比較により明らかになった。これまで30数年にわたり本研究者らが行ってきたソラスズメダイの生態調査に新たな知見が蓄積された。コシアカツバメとソラスズメダイに関する新知見は、今後の教材研究として活かされるばかりでなく、動物の扱いとその探求に関する教師たちのための教材開発としても期待されるものと考えられた。
Tie2-Creマウスを用いた腎内皮細胞傷害・修復機構におけるNFκBの機能解析

昨年度にJき続き、進行性腎障害におなる内皮細胞の傷害、再構築課程における特定の分子の機能解析を目的として遺伝子改変動物の作成および、実験モデル動物の作成を行った。具体的には、譲渡を受けたTie2-Creマウスの腎臓におけるCre蛋白の発現をさらに詳細に検討し、内皮細胞特異的マーカーとの免疫組織二重染色などの方法により確認を行った。また研究実施計画の通り昨年度に設計と一部の作成を終えたNFkBのN末端の54アミノ酸を欠損させたドミナントネガティブフォームであるIKBΔNのloxPマウスの繁殖維持、および最適系統の絞り込みを行った。さらに、Tie2-CreマウスとIKBΔN-1oxPマウスとを交配させ、血管内皮細胞特異的にNFκB活性を抑制したマウスの作製を試みた。しかし、数度の交配を行うもdouble transgenic mouseは得られず、得られたマウスの比率が、野生型とsingle transgenic mouseがほぼ1:2であり、double transgenicmouseはおそらく胎生致死であると想定された。この結果より、血管内皮細胞においては、発生段階においてNFκBの活性が必須であることが明らかとなった腎疾患マウスのモデルとして、線維化モデルとして良く知られる片側尿管結紮マウスモデルの作成をおこなった。近年、進行性腎障害の共通の結末像として腎間質の線維化が注目されているからである。将来的に、腎間質の毛細血目網においてNFκBが腎障害、線維化において果たす役割を検討する予備実験と言える。そして、このモデルを用いた研究成果の一部(転写制御因子snail1に注目して) Biochem Biophys Res Communの10月号に紙上発表を行った。本研究は、遺伝子操作動物を利用して、進行性腎障害における内皮細胞の傷害、再構築過程における特定の分子の機能解析を行い、その分子メカニズムを解明し、内皮細胞を標的とした新規治療法を開発することを目的として実施されている。当初の研究計画に沿って、内皮細胞特異的Cre発現マウスであるTie2-Creマウスを、ジョージア医科大学のKoni博士(Koni PA et al. J Exp Med,2001)と、テキサス大学の柳沢博士Kisanuki Y etal. Dev Biol. 2001)より譲渡を受け、繁殖、系統維持を行っている。レポーターマウス(loxP-GFPマウス)と交配させたダブルトランスジェニックマウスの腎臓組織を評価し、腎臓内での内皮細胞(糸球体内皮細胞、間質の毛細血管網)での発現を確認した。またヒトの全長IκB-cDNAをクローニングし、このN末端の54アミノ酸を欠損させたドミナントネガティブフォームであるIκBdN-cDNAを作成し、Cre recombinase存在下にloxPにはさまれたストップ遺伝子(neo)が外れ、IκB-dNを発現するloxP-IκBdNマウスの作成を終え、2系統を確立している。現在は、これらのマウスの交配を開始し、Tie2-IκBdNマウスを作成中である。また、心筋特異的Cre発現マウスとも交配を行い心血管系の病態進展におけるNFκBが果たす役割の幅広い解明に向けて研究を進行させている。
Ｍ－ｔｙｐｅ花崗岩の熱水流体の組成と挙動

島弧のM-type花崗岩の熱水流体の組成的特徴と挙動を明らかにするため、丹沢花崗岩体に含まれる流体包有物の微量金属元素濃度を粒子線励起X線分析法(PIXE)で定量分析した。また、花崗岩の固結条件から熱水流体の発生条件と鉱床形成との関係を検討した。丹沢花崗岩体の多相包有物と2相包有物は、同年代の周辺花崗岩のものと比べて、Cu・Ti・Mn(あるいはFe)の濃度が高く、Sr・Geが著しく低いことが分かった。Cu濃度が高いにもかかわらず、周辺に大規模銅鉱床がないのは、流体の発生深度やその後の表層部の削剥と関係している可能性がある。平成25年度も、引き続き丹沢複合岩体のユーシン岩体内部の流体組成を明らかにするため、玄倉川流域の花崗岩中の晶洞試料を中心に検討した。晶洞は花崗岩固結の際に放出された流体が岩体上部に集積して形成されたもので、花崗岩固結時の熱水流体の情報を持つ。晶洞の自形石英には5種類の流体包有物が含まれていた。主要な包有物は2相包有物と多相包有物で、多相包有物には複数の等方性結晶と少量の異方性結晶・不透明鉱物が含まれる。多相包有物と気相包有物が共生している例も多く、流体の沸騰による形成が考えられる。多相包有物の均質化温度は約400500°C、塩濃度は約40wt%であった。2相包有物の均質化温度は約220500°Cであった。他に、液相に富む液相包有物、微少な液体CO2包有物も少量存在した。今回は主要な包有物である、多相包有物と2相包有物の微量元素組成を粒子線励起X線分析法(PIXE)で分析した。その結果、晶洞の多相包有物は、他の新第三紀花崗岩(甲府および対馬岩体)の晶洞の多相包有物に比べ、Cu・Ti・Mnの濃度が高く、Sr・Geが著しく低かった。Br/Cl比(重量比)はほぼ0.0030で、新第三紀花崗岩のものとほぼ同程度であった。一方、2相包有物は新第三紀花崗岩の晶洞の2相包有物とは大きく異なる特徴を示し、Cu・Ti・Fe濃度が非常に高く、Ge・Rb・Sr・Pbを殆ど含まなかった。ZnよりもCu濃度が高いことも目立つ特徴である。Br/Cl比も0.0010以下の低い値であった。多相包有物と2相包有物の高いCu濃度は晶洞での黄銅鉱の存在や晶洞付近の小規模な熱水性の銅・鉄鉱床の存在と調和的であるが、丹沢花崗岩体周辺に大規模な銅鉱床は存在しない。発生した熱水流体の量が少ないか、流体からの金属の集中的な沈積を促す環境が乏しかったことと関連している可能性がある。平成24年度は、M-type花崗岩である丹沢複合岩体のユーシン岩体内部の流体組成を明らかにするため、玄倉川流域の花崗岩中の晶洞試料を中心に検討した。ユーシン岩体は黒雲母角閃石トーナル岩からなり、部分的に小規模の晶洞やペグマタイト脈などを伴う。晶洞は、石英・緑泥石・黒雲母・緑泥石・カリ長石を主とし、少量の沸石(輝沸石、束沸石、菱沸石、中沸石等)、黄銅鉱、稀にリン灰石・チタン石等を伴う。主要な包有物は気相包有物と多相包有物で、多相包有物には複数の等方性結晶の他、少量の異方性結晶や不透明鉱物が含まれる。不透明鉱物は黄銅鉱か磁鉄鉱と考えられ、流体の金属濃度はそれほど低くないことが示唆された。多相包有物と気相包有物が明らかに共生している例も多く認められることから、流体の沸騰による形成が考えられる。多相包有物の均質化温度は主に400480°Cで、塩濃度は3842wt%であった。次に多いのは、液相と気泡からなる2相包有物で、均質化温度は220440°Cであった。また、液相に富む液相包有物、微少な液体CO2包有物も少量存在した。

これらの5種類の包有物は周囲の花崗岩の石英にも認められる。今後、これらの流体包有物を粒子線励起X線分析法(PIXE)で分析してその構成元素と濃度を明らかにする予定である。平成26年度は、当初の計画通り、丹沢花崗岩のユーシン岩体の熱水流体の形成条件とM-type花崗岩の熱水流体の化学的特徴について検討した。ユーシン岩体の花崗岩の固結推定条件は圧力約1.52.1kb、温度約680700°Cと推定された。それらの条件と包有物の均質化温度の情報から、晶洞の自形石英中の多相流体包有物の流体の形成条件は、同じ圧力で約630570°Cと見積もられた。晶洞の多相包有物のPIXE分析から得られた熱水流体の化学的特徴としては、他の新第三紀花崗岩(甲府岩体や対馬岩体)の晶洞の多相包有物に比べてCu・Ti・Mnの濃度が高く、GeとSrの濃度が低かった。また、晶洞中の2相包有物の分析では、他の新第三紀花崗岩の晶洞の2相包有物と比べてCu・Ti・Fe濃度が非常に高く、Ge, Rb, Sr, Pbの濃度が非常に低かった。ZnよりもCu濃度が高いことなども特徴的であった。これらの高いCu・Ti濃度と低いGe・Sr濃度が、M-type花崗岩の熱水流体の化学的特徴であると考えられる。特に高いCu濃度は、島弧の玄武岩に認められる高Cu濃度と調和的で、流体組成がマントル起源物質の性質を反映している可能性が示唆される。流体包有物の高いCu濃度は、晶洞中に特徴的な黄銅鉱の存在と調和的で、岩体の周辺に熱水性の銅鉱床を形成するのに十分な濃度と考えられる。しかし、岩体の周辺には大規模な銅鉱床はなく、小規模な熱水性銅・鉄鉱脈が認められるだけである。このことは、ユーシン岩体の熱水の発生量が銅鉱床形成に充分でなかったか、1か所での集中的な銅鉱石の沈積がなかったことと関係しているかもしれない。丹沢岩体は中部下部地殻に相当するため、本来ならば上部地殻付近に発達していた金属鉱床は削剥で大部分失われてしまった可能性もある。鉱物学一部の野外調査は実施できなかったが、PIXE分析によりM-type花崗岩起源の熱水流体の化学的特徴の一端が明瞭になってきたため。予備調査試料で研究を行ったが、花崗岩組織と晶洞の状況、石英中の流体包有物の測定など、予定通りの結果が得られたため採取済み試料は粒子線励起X線分析法(PIXE)による分析を進めると共に、丹沢山地東部のユーシン岩体の補足調査・研究を進める予定である。周辺に小規模の銅鉄鉱山が確認されたのでその試料も分析を行う。また、比較的均質化温度が高いとされる畦ヶ丸岩体の中川川流域の調査と試料採取も行う。試料採取は晶洞及び石英脈など形成ステージの明確なものを対象とする予定である。採取済み試料は粒子線励起X線分析法(PIXE)による分析を進めると共に、丹沢山地東部のユーシン岩体の補足調査・研究を進める予定である。周辺に小規模の銅鉄鉱山が確認されたのでおの試料も分析を行う。研究時間の都合で中川川流域の岩石試料採取を実施できなかったため、旅費相当分に残額が生じた。今年度は岩体東部と中川川流域の野外調査を実施する予定である。基本的には、調査および分析に必要な支出を行う予定である。薄片試料作成の謝金も併せて計上する。次年度に繰り越した費用(1,387,290円)については、予定通り、ICP-MS分析に必要なトーチなどの消耗品、PIXE装置の改良に必要なフランジ、その他の部品の購入に当てる予定である。研究分担者への配分経費もPIXE分析に必要な部品の購入に当てられる予定である。
転写因子コアクチベーターTBP1ドミナントネガテイブ体による肝癌増殖抑制

Tat-binding protein-1 (TBP-1)は1型ヒト免疫不全ウイルスの強力な転写活性化因子であるTatに結合する蛋白として同定され、その後ユビキチン化された細胞内蛮白を分解する26Sプロテアソームの19S制御サブユニットの構成蛋白であることが判明している。近年、核内ホルモン受容体によるリガンド依存性転写活性化にこのプロテアソーム系が関与する可能性が示唆されており、ホルモン感受性癌細胞においてこのプロテアソーム系が過剰発現していることも明らかとなっている。本研究では、TBP-1ならびに、TBP-1に結合する機能未知の蛋白TBP-1-interacing protein(TBPIP)の核内ホルモン受容体転写活性化における役割について更に検討を進めた。TBP-1はヒトにおいて肝臓を含む種々の正常組織にユビキタスに発現していたが、TBPIPは睾丸のみに発現を認めた。ヒト肝細胞癌において、健常部に比しTBP-1、TBPIPともに過剰発現していることが判明した。TBP-1は、甲状腺ホルモン受容体に特異的な転写共役因子であることを以前報告したが、TBPIPの特徴的な組織発現様式より、TBP-1がアンドロゲン受容体(AR)の共役因子としても機能する可能性が考えられ、実際にTBP-1、TBPIPともにARによるリガンド依存性転写活性化を容量依存性に増強し、両者は相乗的に作用した。GST pull-down法において、TBP-1、TBPIPともにARに直接結合し、TBP-1とTBPIPが直接結合することも確認した。変異TBP-1を用いて解析した結果TBPIPはTBP-1のアミノ末端側に存在するcoiled coi1領域に結合することが判明した。TRやARによるリガンド依存性転写活性化におけるプロテアソーム系の役割を検討する目的で、プロテアソーム阻害剤MG132の両核内受容体による転写活性化に及ぼす影響を検討した。MG132は、TRならびにARによるリガンド依存性転写活性化を有意に抑制し、更にTBP-1やTBPIPによる転写増強作用も強く阻害した。以上の成績より、TBP-1ならびにTBPIPはTRやARに直接結合し、それらの転写活性型共役因子として機能し、その作用には細胞内蛋白分解系であるプロテアソーム系が関与することが示唆された。ヒト肝癌細胞においてTBP-1、TBPIPの過剰発現が認められている事から、プロテアソーム阻害剤が肝細胞癌に対しホルモン感受性転写活性化機構を阻害するごとにより抗癌効果が得られる可能性が示唆された。Tat-binding Protein-1(TBP-1)は、甲状腺ホルモン受容体(TR)のDNA結合領域に結合し、T3によるリガンド依存性転写活性化を増強する転写共役因子である。TBP-1の生体内における機能を解析する目的でトランスジェニックマウスを作成するにあたり、まずTBP-1のATPase domainの変異体が野生型TBP-1のdominant negative体として機能するか、transient transfection法を用いて検討した。また、ヒト肝組織におけるTBP-1の発現ならびに各種肝癌細胞株におけるTBP-1の発現をNorthern Blot法にて解析した。更に、ヒト肝癌組織と健常肝組織におけるTBP-1 mRNAの発現を比較検討した。男性ホルモンが肝癌発癌、増殖に影響を及ぼすことが知られているが、今回TBP-1がTRに加え、アンドロゲン受容体(AR)のコアクチベーターとして機能する事を新たに見い出した。また、TBP-1に結合する蛋白としてTBP-1-interacting protein(TBPIP)をクローニングし、両者が相乗的にTRやARによるリガンド依存性転写活性化を増強することを見い出した。また、TBP-1による転写増強がhistone acetyltransferase(HAT)活性を介したものか否か、内因性HAT活性を有するP300/CBP associated factor(P/CAF)のdominant negative体存在下で検討した結果、TBP-1による転写増強作用はHAT活性とは別の機序による可能性が示唆された。以上の基礎的解析結果に基づいて、肝組織特異的にTBP-1を発現させるトランスジェニックマウスを作成すべく、現在ベクターを作成中である。

GST pull-down法において、TBP-1、TBPIPともにARに直接結合し、TBP-1とTBPIPが直接結合することも確認した。変異TBP-1を用いて解析した結果TBPIPはTBP-1のアミノ末端側に存在するcoiled coi1領域に結合することが判明した。TRやARによるリガンド依存性転写活性化におけるプロテアソーム系の役割を検討する目的で、プロテアソーム阻害剤MG132の両核内受容体による転写活性化に及ぼす影響を検討した。MG132は、TRならびにARによるリガンド依存性転写活性化を有意に抑制し、更にTBP-1やTBPIPによる転写増強作用も強く阻害した。以上の成績より、TBP-1ならびにTBPIPはTRやARに直接結合し、それらの転写活性型共役因子として機能し、その作用には細胞内蛋白分解系であるプロテアソーム系が関与することが示唆された。ヒト肝癌細胞においてTBP-1、TBPIPの過剰発現が認められている事から、プロテアソーム阻害剤が肝細胞癌に対しホルモン感受性転写活性化機構を阻害するごとにより抗癌効果が得られる可能性が示唆された。
超低出生体重児の虚血性脳障害に関する新規モデルマウスを用いた病態および治療的研究

開発した超低出生体重児のマウスモデルを用い、虚血性脳傷害による高次脳機能の病態解明と治療法の開発を行なった。組織学的解析よって、マウスモデルにおいて、神経細胞の移動の障害に伴う大脳層構造構築の異常、神経細胞の成熟度や回路形成についての変化が観察された。次いで、生後4から8週齢になったマウスモデルを用いて運動機能や記憶などの認知機能を解析したところ、認知機能の低下が認められた。治療法の開発のための基盤となる知見を得るために、低体温療法を行い、その有効性に関する評価を組織的および行動学的に検討した。少なくともモデルマウスにおいては、低体温療法によって認知機能低下が予防されることが明らかになった。本年度は、作成したモデルマウスについて、脳の詳細な組織学的な解析や行動学的解析を行った。脳の組織学的な解析の際には、神経細胞移動の遅れの結果としてもたらされる、脳の組織構築の微細な変化に注目した解析を行った。子宮内エレクトロポレーション法を用いることにより、緑色蛍光タンパク質(GFP)などの蛍光タンパク質を神経細胞に導入して、虚血性脳障害による影響の解析を行った。正常対照において移動が終了する状態においても虚血が誘導されたマウスではまだ移動中の神経細胞を数多く認めた。これらの神経細胞は最終的には脳表面近くに移動する細胞が多数を占めたものの、最終的な神経細胞が配置される位置には変化を認めた。また、神経回路網における変化も認めた。これらの微細な変化について、今後例数を重ねて定量的な解析を行う必要がある。行動解析として、昨年度に行ったオープンフィールドテストやソーシャルインタラクションテストに加えて、超早産児の後遺症として、認知機能障害が注目されているため、認知機能の評価に焦点を当てて解析を行った。Y字迷路試験において正常対照マウスと比較した際に有意な低下をみとめ、作業記憶の障害が示唆された。そこで、最終的な配置位置や神経回路網において変化を認めた神経細胞に、子宮内エレクトロポレーション法を用いた遺伝子導入によって人工受容体を発現させ、人為的に神経細胞の活動を変化させることによって低下した作業記憶が改善するかどうかの検証を開始した。昨年度発生した、当初予期していなかった問題点(母マウスの高率の死亡)については、結紮時間や方法、手術方法を改良することで、母マウスの死亡率が減少し、仔マウスを安定的に得て解析を行うことが可能になった。当初予想されていた神経細胞が配置される最終的な位置における変化に加えて、神経回路網における変化も認めた。これまでの解析において、作成したモデルマウスでは、神経細胞移動の遅れの結果としてもたらされる、脳の組織構築の微細な変化が生じることが明らかになっている。本年度は、この作成したモデルマウスについて、脳の詳細な組織学的な解析や行動学的解析を行ったのち、DREDD(Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs)システムを用いた脳の部位特異的活性化を行い、その際の行動学的解析を行った。まず、昨年度に解析に着手した、神経回路網における変化について、例数を重ねて定量的な解析を行った。その結果、虚血性脳障害によって、神経細胞配置だけでなく、その配置が変化した神経細胞間で形成される神経回路網形成についても変化が起こることが明らかになった。さらに、本年度は、子宮内エレクトロポレーション法を用いる際に、緑色蛍光タンパク質(GFP)などの蛍光タンパク質のみならず、人工受容体を発現するプラスミドを神経細胞に導入して、生後にクロザピンNオキサイド(CNO)を投与して、人工受容体を発現する神経細胞に特異的な神経活動活性化を行った。モデルマウスの行動解析において、昨年度にY字迷路試験において正常対照マウスと比較した際に有意な低下をみとめ、作業記憶の障害が示唆されたため、人為的に神経細胞の活動を変化させることによって低下した作業記憶が改善するかどうかの検証を行った。その結果、Y字迷路試験を行うモデルマウスの前頭前皮質の活性化を行うことによって、低下した作業記憶が有意に改善することが明らかになった。子宮内電気穿孔による遺伝子導入法と人工受容体を用いた活性化方法を組み合わせる新たな技術の開発を行い、この技術を利用して虚血性脳障害を経験したマウスの前頭前皮質に人工受容体を発現させ、人為的に神経細胞の活動を変化させることに成功した。またその結果、当初は期待していなかった、低下した作業記憶の有意に改善が明らかになった。昨年度までの解析において、作成したモデルマウスでは、神経細胞移動の遅れの結果としてもたらされる、脳の組織構築の微細な変化が生じることが明らかになっている。また、DREDD(Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs)システムを用いた脳の部位特異的活性化によって、低下した作業記憶が有意に改善することが明らかになった。本年度は、DREDDシステムを用いた脳の部位特異的活性化を行った際に、はたして実際の脳波活動にどのような影響が生じるかの解析を行った。作成したモデルマウスでは、対照群のマウスと比較して、低周波数帯域の脳波活動が低下していることが、局所フィールド電位(Local Field Potential)の測定によって明らかになった。そして、DREDDシステムを用いた脳の部位特異的活性化を行った際には、低周波数帯域の脳波活動が対照群のマウスと同程度まで有意に回復することが明らかになった。また、その際の前頭葉におけるc-Fosの発現も有意に改善することが明らかになった。

このように、虚血性脳障害を伴う超早産児のモデルマウスの作成に成功し、そのモデルマウスで認められた認知機能障害が脳の部位特異的活性化によって回復することが明らかになった。また、このモデルマウスにおいて、生後に神経細胞移動障害が生じている時期の脳において遺伝子発現を対照群のマウスと比較し、炎症性反応のネットワークにおいて最も有意な差を見いだした。その結果をPublicデーターベースにdepositするとともに、これらの知見をまとめ、論文発表(K. Kubo, K. Deguchi, et al., JCI Insight)と学会発表を行った。開発した超低出生体重児のマウスモデルを用い、虚血性脳傷害による高次脳機能の病態解明と治療法の開発を行なった。組織学的解析よって、マウスモデルにおいて、神経細胞の移動の障害に伴う大脳層構造構築の異常、神経細胞の成熟度や回路形成についての変化が観察された。次いで、生後4から8週齢になったマウスモデルを用いて運動機能や記憶などの認知機能を解析したところ、認知機能の低下が認められた。治療法の開発のための基盤となる知見を得るために、低体温療法を行い、その有効性に関する評価を組織的および行動学的に検討した。少なくともモデルマウスにおいては、低体温療法によって認知機能低下が予防されることが明らかになった。最終的な神経細胞が配置される位置や、神経回路網における変化については、今後例数を増やして、再現性を確認しながら、定量的な解析を行う。超早産児の後遺症として、認知機能障害が注目されており、認知機能の評価に焦点を当てて解析を行ったところ、Y字迷路試験において有意な低下を認めたが、子宮内エレクトロポレーション法を用いた人工受容体の遺伝子導入等、新規の実験系を導入して前頭前皮質の活性化を行ったところ、低下した作業記憶の有意に改善が明らかになったため、その際の電気生理学的解析を行い、低下した作業記憶の有意に改善したメカニズムの解析を行っていく。また、作業記憶以外の行動解析も進める。上記のプレスリリースを行い、2017年5月19日日刊工業新聞朝刊21面、2017年5月19日長崎新聞朝刊24面、2017年5月31日日経産業新聞朝刊8面、2017年6月9日科学新聞6面、等にて成果に関する記事が掲載された。小児科科学、神経発生学また、超早産児の後遺症として、認知機能障害が注目されており、認知機能の評価に焦点を当てて解析を行ったところ、Y字迷路試験において有意な低下を認め、前頭葉機能に影響が生じている可能性が明らかになった。今後、さらに再現性を確認しながら、子宮内エレクトロポレーション法を用いた人工受容体の遺伝子導入等、新規の実験系を導入しながら、虚血性脳障害による影響の解明を進める。本年度は、結紮時間や方法、手術方法を改良することで、母マウスの死亡率が減少し、安定的に仔マウスを得て解析を行うことが可能になった。このため、当初の予定よりも使用した動物数が減少したほか、購入を予定していた動物に代えて、一部は研究室内で繁殖した動物を用いたため、実験動物にかかる費用がさらに減少した。
多人数のヘッドマウントカメラ映像と環境観測情報の統合による個人行動情報の獲得

1.研究の背景ウェアラブルシステムをいたユーザー支援システムは,日常生活をサポートするシステムとして期待されている.このようなユーザー支援システムの一例として,日常生活の様子を常時記録し,得られた記録情報を元に記憶想起を補助するシステムがある.記憶の補助を行う場合,大量のセンサ情報を要約し,ユーザーに提示する必要がある.2.研究の目的本研究では,ユーザーの頭部に装着した小型のビデオカメラを用いた視線方向の映像,生活環境に設置したカメラの映像,他のユーザーに装着したカメラ等の撮影方法の異なる複数のカメラ映像を組み合わせて扱うことで,ユーザーの行動やユーザーの周辺環境に対する作用など,ユーザーに関する情報の自動獲得を行う.情報を獲得する際は,ユーザーによる再利用を考慮し,映像間の関係や映像に写された特定の物体に対する関係などに基づき,情報を構造化して記録する.3.研究の成果本年度の研究では,行動情報を環境内のカメラと人に装着したカメラ情報の融合を目指した.そのため,環境に設置されたカメラ映像から,カメラ情報の融合に利用できる人の行動に関する情報を抽出するための提案を行った.(1).環境に設置したカメラによる人の注視位置の抽出環境に設置したカメラから人の視線方向の抽出を行うためのアルゴリズムを提案した.このアルゴリズムでは,日常生活空間を対象としているので,頭部が自由の動く状態で用いることができるものである.また,このアルゴリズムは,ステレオ視と異なり一つのカメラの観測情報から抽出している.1.研究の背景ウェアラブルシステムを用いたユーザー支援システムは,二一条生活をサポートするシステムとして期待されている.このようなユーザー支援システムの一例として,日常生活の様子を常時記録し,得られた記録情報を元に記憶想起を補助するシステムがある.記憶の補助を行う場合,大量のセンサ情報を要約し,ユーザーに提示する必要がある.2.研究の目的本研究では,ユーザーの頭部に装着した小型のビデオカメラを用いた視線方向の映像,生活環境に設置したカメラの映像,他のユーザーに装着したカメラ等の撮影方法の異なる複数のカメラ映像を組み合わせて扱うことで,ユーザーの行動やユーザーの周辺環境に対する作用など,ユーザーに関する情報の自動獲得を行う.情報を獲得する際は,ユーザーによる再利用を考慮し,映像間の関係や映像に写された特定の物体に対する関係などに基づき,情報を構造化して記録する.3.研究の成果本年度の研究では,日常生活空間で発生する物の移動などの環境変化に強い画像処理について提案を行った.(1).移動物体と安定した背景の分離オクルージョンなどの変化に強い局所特徴量を用いた画像比較のアルゴリズムに対して,移動した物体と変化の無い背景を安定して分離する手法を提案した.また,本手法を日常で利用している机の上の変化について適用し,(2).蓄積画像に対する物体の移動を介した場所の関係獲得蓄積した画像から,場所(変化の無い背景)と物(移動した物体)を自動抽出し,抽出した物や,場所を用いて比較することで,物の移動の軌跡が求められた.1.研究の背景ウェアラブルシステムをいたユーザー支援システムは,日常生活をサポートするシステムとして期待されている.このようなユーザー支援システムの一例として,日常生活の様子を常時記録し,得られた記録情報を元に記憶想起を補助するシステムがある.記憶の補助を行う場合,大量のセンサ情報を要約し,ユーザーに提示する必要がある.2.研究の目的本研究では,ユーザーの頭部に装着した小型のビデオカメラを用いた視線方向の映像,生活環境に設置したカメラの映像,他のユーザーに装着したカメラ等の撮影方法の異なる複数のカメラ映像を組み合わせて扱うことで,ユーザーの行動やユーザーの周辺環境に対する作用など,ユーザーに関する情報の自動獲得を行う.情報を獲得する際は,ユーザーによる再利用を考慮し,映像間の関係や映像に写された特定の物体に対する関係などに基づき,情報を構造化して記録する.3.研究の成果本年度の研究では,行動情報を環境内のカメラと人に装着したカメラ情報の融合を目指した.そのため,環境に設置されたカメラ映像から,カメラ情報の融合に利用できる人の行動に関する情報を抽出するための提案を行った.(1).環境に設置したカメラによる人の注視位置の抽出環境に設置したカメラから人の視線方向の抽出を行うためのアルゴリズムを提案した.このアルゴリズムでは,日常生活空間を対象としているので,頭部が自由の動く状態で用いることができるものである.また,このアルゴリズムは,ステレオ視と異なり一つのカメラの観測情報から抽出している.
ヒトの時間知覚特性の生理的評価に関する研究

最終年度では、時間知覚パフォーマンスと脳波の関連性を検証する実験を実施した。タスクに聴覚刺激を用いるため、初めに視覚刺激との特性の違いについて検討した。この結果、聴覚刺激を基準時間長とした時間長再現タスクを行う場合、視覚刺激の場合と比較して再現される時間長が長くなることが示された。この結果は、査読付きの学術誌「日本生理人類学会誌」に掲載された。また、聴覚刺激を用いた時間長弁別タスクでは、視覚刺激の場合と比較して、時間長弁別閾が半分程度になることが示された。これらの結果を踏まえ、時間知覚パフォーマンスと脳波の関連性を検証する実験を実施した。この結果、注意を反映する脳波成分と時間知覚パフォーマンスの関連性が示唆された。期間全体での成果では、右後頭頂葉への経頭蓋直流電気刺激(tDCS)による時間知覚パフォーマンスの変化を調べた実験から、陰極tDCSを与えた場合に時間長弁別閾が減少する結果が得られた。時間長弁別閾が小さいほどわずかな時間長の違いを区別できることを意味することから、右後頭頂葉への陰極tDCSによって時間知覚パフォーマンスが向上したものと解釈でき、ヒトの時間知覚に関する右後頭頂葉の関与を実験的に示したものである。実験で得られた知見は、査読付きの国際誌「Journal of Physiological Anthropology」での原著論文、日本生理人類学会第75回大会、第13回国際生理人類学会議(イギリス)などで発表した。この知見は本研究によって初めて明らかになったものであり、時間長弁別と脳神経機能の関係の一端を明らかにすることによって、ヒトの時間知覚特性の生理的評価の可能性を確認することができた。「1.時間知覚評価指標の比較検討」では、時間知覚のパフォーマンスを評価する手法を選定した。「時間長再現課題」と「時間長弁別閾測定課題」を検討した結果、個人内での測定の再現性の観点では「時間長弁別閾測定課題」が優れていた。一方で、測定の簡便さでは「時間長再現課題」が優れていた。ここでの測定の簡便さは、試行回数の少なさという観点で評価した。測定方法による差異はあるものの、どちらの測定方法においても、測定の簡便さと測定の精度は互いに相反することがわかり、それらのバランスを考慮することが重要であることがわかった。また、測定による被験者の疲労を無視することができないと考えられるような測定データも得られた。その測定データでは、課題の終盤付近で時間長弁別閾が徐々に長くなる様子が示され、試行回数が多いと被験者の疲労が測定に影響してしまうことがわかった。「2.右後頭頂葉への経頭蓋直流電気刺激による時間知覚パフォーマンス変化の測定」では、経頭蓋直流電気刺激の3条件(陽極刺激条件、陰極刺激条件、偽刺激条件)について、それぞれの刺激による時間知覚パフォーマンスの変化を測定した。各条件では、電気刺激の前に2回、刺激中に1回、刺激後に1回の計4回の測定を行なった。この4回の測定に際して、当初、測定に必要なパラメータを測定間で引き継いで使用した。これは、試行回数を少なくする目的であったが、一方で、直前の測定値が後続の測定値に影響を与えてしまう問題が起こった。このため、測定に必要なパラメータは測定ごとに初期化することとし、再度実験を実施した。再実験の結果、陰極刺激条件において時間知覚パフォーマンスが向上する傾向がみられた。この研究過程で得られた結果と知見の一部を「2016年度日本生理人類学会夏期セミナー・研究奨励発表会(関西地区)」において発表した。また、英語論文としてまとめ、学術雑誌に投稿中である。当初の実験計画では、「1.時間知覚評価指標の比較検討」、「2.右後頭頂葉への経頭蓋直流電気刺激による時間知覚パフォーマンス変化の測定」、「3.時間知覚の変化が生理指標へ及ぼす影響の検討」を計画していた。現在までの進捗状況は、「1」と「2」をほぼ完了し、「3」についての準備を行っている。右後頭頂葉への経頭蓋直流電気刺激(tDCS)による時間知覚パフォーマンスの変化を調べた実験から、陰極tDCSを与えた場合に時間長弁別閾が減少する結果が得られた。時間長弁別閾が小さいほどわずかな時間長の違いを区別できることを意味することから、この結果は、右後頭頂葉への陰極tDCSによって時間知覚パフォーマンスが向上したものと解釈することができる。この実験で得られた知見は英文の学術論文としてまとめ、査読付きの国際誌「Journal of Physiological Anthropology」に原著論文として掲載された。上記の実験においては、tDCS中の測定のみを行なっていたため、tDCS前での時間知覚パフォーマンスの変動に着目した実験を再度実施した。この結果、tDCSを与える前の測定値が大きくばらつく被験者が存在することがわかった。一方で、再実験の結果においても陰極tDCSの効果は以前の実験と同様に確認された。この結果を日本生理人類学会第75回大会において発表し、優秀発表賞を受賞した。また、この結果を含むこれまでの研究結果をまとめて「個人間・個人内での時間知覚パフォーマンスの変動」という観点で考察し、この内容を第13回国際生理人類学会議(イギリス)で発表した。また、計画に従い脳波を用いた時間知覚パフォーマンス推定に関する実験計画を策定し、必要な機材等の準備、予備実験を行なった。

この実験では、先行研究によって存在が知られている聴覚刺激での時間長逸脱刺激に対する事象関連電位(外界の事象に関連して発生する特徴的な脳電位変化)を応用し、タスク遂行中の脳波とパフォーマンスの関連を明らかにすることを目的とした。時間長弁別タスクに新たに聴覚刺激を用いるため、予備実験では特に視覚刺激との特性の違いについて検討し、現在結果を解析している。右後頭頂葉への経頭蓋直流電気刺激による時間知覚パフォーマンス変化に関する検討を完了し、成果を学術論文や国際学会等で発表したこと、また次段階として計画した「脳波を用いた時間知覚評価方法を模索するための実験」を実施中であることから、おおむね順調に進展していると判断できる。最終年度では、時間知覚パフォーマンスと脳波の関連性を検証する実験を実施した。タスクに聴覚刺激を用いるため、初めに視覚刺激との特性の違いについて検討した。この結果、聴覚刺激を基準時間長とした時間長再現タスクを行う場合、視覚刺激の場合と比較して再現される時間長が長くなることが示された。この結果は、査読付きの学術誌「日本生理人類学会誌」に掲載された。また、聴覚刺激を用いた時間長弁別タスクでは、視覚刺激の場合と比較して、時間長弁別閾が半分程度になることが示された。これらの結果を踏まえ、時間知覚パフォーマンスと脳波の関連性を検証する実験を実施した。この結果、注意を反映する脳波成分と時間知覚パフォーマンスの関連性が示唆された。期間全体での成果では、右後頭頂葉への経頭蓋直流電気刺激(tDCS)による時間知覚パフォーマンスの変化を調べた実験から、陰極tDCSを与えた場合に時間長弁別閾が減少する結果が得られた。時間長弁別閾が小さいほどわずかな時間長の違いを区別できることを意味することから、右後頭頂葉への陰極tDCSによって時間知覚パフォーマンスが向上したものと解釈でき、ヒトの時間知覚に関する右後頭頂葉の関与を実験的に示したものである。実験で得られた知見は、査読付きの国際誌「Journal of Physiological Anthropology」での原著論文、日本生理人類学会第75回大会、第13回国際生理人類学会議(イギリス)などで発表した。この知見は本研究によって初めて明らかになったものであり、時間長弁別と脳神経機能の関係の一端を明らかにすることによって、ヒトの時間知覚特性の生理的評価の可能性を確認することができた。時間知覚パフォーマンスと相関のある生理指標を見出すという本研究の目的に向けて、「脳波を用いた時間知覚評価方法」を模索する。先行研究から、音刺激時間長の変化によって誘発される脳波成分が知られているため、本研究ではこの脳波成分を時間知覚パフォーマンスの推定に応用する方法を検討する。現在までの研究から、時間知覚パフォーマンスは個人間の差異に加えて個人内での変動も大きいことがわかった。このため、当初の実験計画のように被験者内で条件を変えて実験を行う場合、被験者要因と条件の効果が交絡することが懸念される。よって、実験デザインを再検討し、交絡が起こりにくい実験計画を構築する必要がある。具体的には、被験者1人あたりの実験時間を極力短くする、実験日を1日に限定するなどの対策が考えられる。これらには、被験者の状態の変化が結果に影響しないようにする狙いがある。
日本列島北端で展開された雑穀農耕文化の実態

北海道の続縄文文化は、7世紀後半には土師器をもった農耕文化の影響のもとに擦文文化に変容する。土器からはそれまで使用されてきた縄文が消え、住居の構造は方形でカマドをもったものとなり、鍛冶の技術や機織りの技術、雑穀栽培の技術などが導入され、生活様式が大きく変革した。擦文文化の経済基盤は河川でのサケ・マス魚とされてきたが、最近の調査では各種の雑穀を栽培する畑作農耕を行っていたことも明らかになっている。畑跡はまだ確認されていないが、道内では7世紀後半から12、13世紀までの34遺跡からアワ、キビ、オオムギなど16種類の栽培植物種子が出土したほか、鉄製の鍬先,鎌などの農耕具が出土する。畑作農耕は7世紀後半から9世紀中頃までは石狩低地帯以南の地で展開されたが、擦文文化の集落が石狩低地帯以北や以東に進出する9世紀後半頃から12、13世紀には、温暖な気候を背景としてほぼ道内各地で畑作農耕が展開された。ただ、石狩低地帯以南では78種類の作物がみられるのに対し、以北では多くても45種類と作物の種類は少ない。また、10世紀以降の遺跡から出土したオオムギに違いがみられる。石狩低地帯以南のオオムギは東北地方北部にその系譜が求められ、以北のオオムギは大陸沿岸地方の鉄器文化で栽培されていたものにその系譜が求められる。大陸系オオムギの導入にはオホーツク文化の集団が関与していたことが明らかになった。擦文文化の集団は河川や海洋での漁業や海上・陸上での狩猟も行っていたことは、出土した魚骨・獣骨から明らかで、畑作農耕や漁労・狩猟での産生物をその経済基盤としていた。狩猟・漁労産生物の一部は、自ら産生できない鉄器などを導入した対価となっていたものと考えられる。海運による交易経済が発展した12、13世紀には、擦文土器や竪穴住居が使用されなくなり、擦文文化からアイヌ文化へと変容する。北海道で雑穀農耕が展開されるの奈良平安時代にかけて東北地方北半で展開された土師器をもった文化の影響を受けて成立した擦文文化(7世紀後半12世紀)からである。前半期(7世紀後半9世紀前前半)の遺跡分布をみると石狩低地帯および以南の地域にとどまり、道東・道北ではこの時期の土器や鉄製品が僅かに出土する程度で集落を形成した痕跡はみられない。東北地方北辺にみられると同様の形態をもった造りつけのカマドをもった方形の住居が造られ、鉄製鍬先、鎌、斧などの農器具とともにアワ・キビ・オオムギ・コムギ栽培が主体となった雑穀農耕が本格的に展開され始める。この時期に栽培されていたオオムギ・コムギは本州北半で栽培されていたものに系譜を求めることができ、北海道で展開された雑穀農耕は本州北端の農耕集団の直接的な影響を受けたものといえる。擦文文化前半期の遺跡が石狩低地帯付近で停滞していた要因として、8世紀後半から9世紀にかけての気候環境の悪化があげられ、北海道に進出した雑穀生産基盤の弱さをうかがい知ることができる。雑穀農耕生産を主体とした擦文文化が石狩低地帯以北に分布域を拡大するのは、気候悪化が一段落した9世紀後半からである。

道北・道東に進出した擦文文化の集団は在地のオホーツク文化の集団との接触過程で本州北半に系譜がつながるオオムギを捨て、オホーツク文化の集団が保持していた大陸系オオムギを導入し栽培を始める。10世紀から12世紀にかけた石狩低地帯をも含めた以北の擦文文化の集団の遺跡でみられるオオムギは大陸系オオムギだけとなり、コムギ栽培を行った形跡もない。一方、石狩低地帯以南の地域では11世紀頃からコメの出現頻度が高くなり始める。自らの生活に必要な生産器具、日用品、食料資源の一部をも本州との交易で得ていたアイヌ文化の始まりなのかもしれない。本州の平安時代に相当する擦文文化の経済基盤は、河川でのサケ・マス漁とされてきた。しかし、最近の調査では各種の雑穀を栽培する畑作農耕を行っていたことが明らかになっている。今年度の研究でさらに数遺跡で雑穀栽培が行われていたことが明らかになり、畑跡はまだ確認されていないが、7世紀後半から12世紀末までの34遺跡からアワ、キビ、オオムギなど16種類の栽培植物種子が出土し、雑穀を栽培した畑作農耕がほぼ全道域で展開されていたことが明らかとなった。畑作農耕は7世紀後半から9世紀中頃までは石狩低地帯以南の地で展開されたが、擦文文化の集落が石狩低地帯以北や以東に進出する9世紀後半頃から12世紀には、温暖な気候を背景としてほぼ道内各地で畑作農耕が展開された。ただ、石狩低地帯以南では78種類の作物がみられるのに対し、以北では多くても45種類と作物の種類は少ない。また、10世紀以降の遺跡から出土したオオムギに違いがみられる。石狩低地帯以南のオオムギは東北地方北部にその系譜が求められ、以北のオオムギは大陸沿海地方の鉄器文化で栽培されていたものにその系譜が求められる。大陸系オオムギの導入にあたっては、大陸との交易を行っていたオホーツク文化の集団が関与していたことが明らかになった。擦文文化の集団は河川や海洋での漁業や海上・陸上での狩猟も行っていたことは、出土した魚骨・獣骨から明らかで、畑作農耕や漁労・狩猟での生産物をその経済基盤としていた。狩猟・漁労生産物の一部は、自ら生産できない鉄器などを導入した対価となっていたものと考えられる。海運による交易経済が発達した12、13世紀には、擦文土器や竪穴住居が使用されなくなり、擦文文化からアイヌ文化へと変容する。今後は、擦文文化で行われた畑作農耕がアイヌ文化のなかでなぜマイナ-なものとなっていったのかを明らかにしていきたい。
IDH賦活化による癌悪性化抑制法開発のための基盤研究

本研究では、癌の悪性化(浸潤・転移)の原因となる脱分化現象(上皮間葉移行)に対し、エネルギー代謝酵素であるイソクエン酸脱水素酵素(IDH)を標的とした脱分化抑制法を開発するための基盤研究を行っている。研究代表者はこれまでに、未分化型肝癌細胞では分化型に比べIDHの発現量が低下していることを見出している。脱分化現象のひとつであるTGF-β誘導性上皮間葉移行におけるIDHの発現変化について調べた結果、上皮系から間葉系への形質転換とともにIDH1, 2, 3各サブタイプの発現減少が認められた。またIDH1, 2, 3各サブタイプの強制発現ベクターを構築し、事前にIDHを強制発現させた細胞にEMTを誘導する実験を行った結果、IDH3の強制発現で有意なEMT抑制効果が認められた。研究成果は第25回肝細胞研究会(2018年7月東京)、第77回日本癌学会学術総会(2018年9月大阪)で発表した。脱分化時にIDHが発現抑制されるメカニズムについて研究を進めた。未分化型肝癌細胞および、TGF-βにより上皮間葉移行を起こした肝癌細胞においてヘッジホッグ(HH)シグナル経路の活性化を認めた。HHシグナル経路は細胞増殖、細胞運動性、細胞死抵抗性などの癌悪性形質を促進することが知られる。HHシグナル阻害剤(GANT-61)は間葉系マーカー減少、上皮系マーカー上昇、IDH上昇、細胞増殖抑制、細胞運動性を低下させた。また分化誘導剤として知られるHDAC阻害剤(トリコスタチンA)が未分化細胞にIDHを強く発現誘導させることを見出した。これらの結果からIDHの発現制御に、HHシグナル経路とエピジェネティックな転写制御が関与していることが示唆された。研究成果は第77回日本癌学会学術総会(2018年9月大阪)で発表し、第26回肝細胞研究会(2019年5月横浜)で発表予定である。2018年度において未分化型肝癌細胞および上皮間葉移行による脱分化に際しIDH発現低下が起こることが確かめられ、さらにIDH3強制発現により上皮間葉移行を軽減することができる可能性を示すことができた。現段階ではさらにIDH3ノックダウンにより上皮系マーカーや肝分化マーカーが減少する結果を得ており、IDHの発現減少が脱分化進行に関わることを見出している。またIDH発現を制御するメカニズムについてもヘッジホッグシグナル経路とHDACによるエピジェネティクス制御の関与を示唆する結果を得ており、これらに焦点を当てた研究を今年度に行える状況である。さらに現在までに各IDHの安定導入細胞株樹立に成功し、表現型の解析に進みつつある。進捗状況としては予想以上に進展しており今年度中に複数の論文発表が期待できる。IDHの機能解析について2018年度は一過性強制発現による検証であったが、レンチウイルスベクターによるIDH安定導入肝癌細胞株が樹立できたことで、今年度はより明確な結果が得られると期待される。表現型の解析だけでなく、細胞増殖能、細胞運動能、浸潤能などの悪性形質について検証を進める。細胞内のIDH代謝物であるαケトグルタル酸の定量や、DNAメチル化、ヒストンアセチル化等のエピジェネティック解析を進める。IDHによる脱分化抑制効果が明確に検証された場合には、癌転移モデルをもちいたin vivo実験を予定しており、そのための基礎データを十分に集め、研究計画の最終年度である2020年度につなげる。