hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
素粒子の統一理論における素励起の研究

素粒子の統一理論として有力なM理論において、その素励起のひとつである空間的には2次元の拡がりを持つM2ブレインについて解析した。空間の2次元分が2次元トーラスにコンパクト化された場合を考える。すると、その空間へのM2ブレインの巻き付き方により、超弦理論の励起状態である基本弦ないしはDブレイン、またはそれらの結合状態とみなせることを、超膜理論のラグランジアンを用いることにより、具体的に導くことに成功した。(1)現在、超弦理論/M理論は、素粒子の統一理論として最も有力な候補である。(2)この超弦理論/M理論には、10次元超弦理論の基本弦、ソリトン的物体であるDブレイン、さらに11次元M理論のMブレインが励起モードとして存在する。理論全貌の解明には、これらの相互関係や、結合状態を含めた励起モードが混在する状態を詳しく解析する必要がある。(3)超弦理論/M理論の素励起について、時空の幾何学的構造とも関係する、運動学的な相互の関係とともに、それらが混在する場合を含めた力学過程を解析することを研究目的とする。研究目的にあげたように、素粒子の統一理論としての有力候補である超弦理論/M理論の中で、特に11次元M理論における素励起のひとつである、空間2次元の拡がりをもつ物体であるM2ブレーンの解析を推し進めることができた。すなわち、M2ブレーンに対応する11次元超膜理論の作用を用いて、11次元時空のうち空間方向2次元分をトーラスヘコンパクト化した幾何的配位について、より綿密に解析した。具体的には、研究実施計画にもあるとおり、type IIB弦理論に含まれる基本弦とD弦の結合状態と思われている(p,q)一弦を、元の超膜理論の作用から直接かつ具体的に導出した。これまでは、ボーズ自由度にのみ注目して、コンパクト化した2次元トーラスへ巻き付いた状態を記述する境界条件を適切に与えることから、巻き付いた状態が、そのトーラスのゼロ体積極限において(p,q)-弦となることを、2階反対称外場との結合を具体的に計算することにより示すことに成功していた。しかし、フェルミ自由度に対しては、超対称性から期待される形の作用が導出されることを予想するにとどまっていた。そこで今年度は、フェルミ自由度も無視せずに、元の超膜作用を2次元トーラスに巻き付かせることで、超対称な(p,q)-弦の作用を具体的に導出ことに成功した。フェルミ粒子の自由度も取り込むと、いわゆる2次元のκ-対称性と呼ばれる超対称変換に対する不変性の存在を示すことがひとつの重要なポイントとなる。我々は超膜理論にある3次元κ-対称性の縮約を注意深くおこない、(p,q)-弦におけるκ-対称性が、パラメーターの非自明な対応により導出されることを示した。研究目的にあげられているように、素粒子の統一理論としての有力候補である超弦理論/M理論の中で、特に11次元M理論における素励起のひとつである、空間2次元の拡がりをもつ物体であるM2ブレーンの解析を推し進めた。これまでに、M2ブレーンに対応する11次元超膜理論の作用を用いて、11次元時空のうち、空間方向2次元分をトーラスヘコンパクト化した幾何的配位をとる場合を解析し、古典的作用のレベルで、type IIB超弦理論に存在する基本弦とD弦の結合状態と思われている(p,q)-弦を、元の超膜理論の作用から直接かつ具体的に導出することに成功した。しかしながら、量子論的についてはこれからの課題であったため、研究実施計画にもあったように、半古典的近似による定性的な解析をおこなった。他の研究において、M理論の1次元コンパクト化の極限によりtypeIIA超弦理論が演繹される場合での、半古典的な解析がなされていた。しかし、その解析でのゲージ固定など、2次元トーラスへのコンパクト化へ適用するには適していなかった。また、アノマリー項の発生理由についても、従来の超弦理論の量子化の際のアノマリー項との関係については詳しい解析がなかった。そこで、より多くの場合のコンパクト化への適用も視野に入れて、ゲージ固定から詳しく解析を行ない、半古典的な解析を進めた。その結果、従来問題ないと思われていた計量テンソルのゲージ固定が、必ずしも適用できる条件ではないことが分かったため、解析にかなりの時間を要することになってしまった。しかし、アノマリー項については、当初予想していた方法とは別の方法でも導出できることがようやく分かり、現在、それらの成果の一部をまとめている状況である。研究目的にあげられているように、素粒子の統一理論としての有力候補である超弦理論/M理論の中で、特に11次元M理論における素励起のひとつである、空間2次元の拡がりをもつ物体であるM2ブレインの解析を推し進めた。これまでに、M2ブレインに対応する11次元超膜理論の作用を用いて、11次元時空のうち、空間方向

2次元分をトーラスヘコンパクト化した幾何的配位をとる場合を解析し、古典的作用のレベルで、typeIIB超弦理論に存在する基本弦とD弦の結合状態と思われている(p,q)-弦を、元の超膜理論の作用から直接かつ具体的に導出することに成功した。今年度はさらに、直接10次元の弦理論の作用として記述する場合と比べ、コンパクト化の結果、影響が何らかの形跡を残していないか考察を進めた。先行研究では、M理論の1次元コンパクト化の極限によりtypeIIA超弦理論が演繹される場合での、半古典的な解析がなされていた。しかしながら、ゲージの固定方法など、2次元トーラスへのコンパクト化へも適用するには先行研究は適した方法をとっていなかった。さらに、アノマリー項の発生理由についても、従来の超弦理論の量子化の際のアノマリー項との関係についての詳しい解析はなかった。そこで、いろいろなコンパクト化への適用を視野に入れ、詳しく超膜理論のゲージ固定について解析を行ない、半古典的な解析を進めた。その結果、従来問題ないと思われていた計量テンソルのゲージ固定が、必ずしも適用できる条件ではないことが分かった。さらに、アノマリー項については、当初予想していた方法とは別の方法でも導出できることが分かり、その結果、弦の摂動展開のパラメーターと深く関係するディラトンと弦の世界面の曲率の結合が、コンパクトの結果導かれることを、経路積分法におけるアノマリーの計算手法を用いて導くことに成功した。研究目的にあげられているように、素粒子の統一理論としての有力候補である超弦理論/M理論の中で、特に11次元M理論における素励起のひとつである、空間2次元の拡がりをもつ物体であるM2ブレインの解析を中心にM理論の研究を推し進めた。これまでの研究では、M2ブレインに対応する11次元超膜理論の作用を用い、11次元時空のうちの空間方向2次元分をトーラスへコンパクト化した幾何的配位をとる場合を解析して、古典的作用のレベルで、typeIIB超弦理論に存在する基本弦とD弦の結合状態と考えられている(p,q)-弦を、元の超膜理論の作用から直接かつ具体的に導出することに成功していた。今年度はさらに、直接10次元の弦理論の作用として記述する場合と比べ、コンパクト化の結果により生じるであろう形跡がどのように表れるか考察を進めた。先行研究では、M理論の1次元コンパクト化の極限によりtypeIIA超弦理論が演繹される場合の半古典的解析がなされていた。しかし、先行研究は、2次元トーラスへのコンパクト化へ適用するに適した方法ではなかった。さらに、アノマリー項の発生理由についても、従来の超弦理論の量子化の際のアノマリー項との関係についての詳しい解析はなかったため、様々なコンパクト化への適用を視野に入れ、半古典的な解析を進め、従来問題ないと思われていた計量テンソルのゲージ固定が、必ずしも適用できる条件ではないことが分かった。しかしながら、一部の解析において本質的な寄与は取り入れているものの、あらゆるモードからの寄与をすべて取り込んだ解析ではなかったため、それらを取り込む形での解析を推し進めた。しかし、解析の複雑さが急激に増えたために、残念ながら、まだ全てにおいて完了するまでには至らなかった。
糖尿病に伴うサルコペニアを抑制する食品由来成分の開発

糖尿病モデル動物における骨格筋の萎縮及びミトコンドリア機能障害に対する抗酸化物質の効果を検証した。糖尿病により筋重量の低下、筋タンパク質合成系の低下、筋アポトーシスの亢進、クエン酸合成酵素活性の低下、ミトコンドリア新生系の低下が認められた。一方で、糖尿病モデル動物にアスタキサンチンを摂取させると、これらの変化を軽減または抑制した。これらの結果から、アスタキサンチンの摂取は糖尿病に伴う筋萎縮やミトコンドリア機能障害を軽減することが可能であり、糖尿病による二次性サルコペニアを治療する補助手段として有用であることが考えられる。本研究では、高血糖曝露に伴う骨格筋量の減少を抑制することを目的に、アスタキサンチンの効果と作用機序を検証している。ストレプトゾトシンの尾静脈投与による糖尿病モデル動物(ラット)を作製し、6週間にわたって飼育した。その結果、糖尿病における後肢骨格筋では筋湿重量の減少を確認した。その背景にある分子機序を探るため、ウエスタンブロッティング法にて骨格筋量減少の一因とされるアポトーシスの調節タンパク質(Bax、Bcl-2、XIAP)の発現量を、足底筋で検証した。その結果、糖尿病骨格筋ではアポトーシスを促す因子であるBaxの発現量が増加し、アポトーシスを抑制する因子であるBcl-2及びXIAPの発現量が低下しており、アポトーシスの亢進を示すことが確認された。また、ミトコンドリア機能の指標であるクエン酸合成酵素活性を足底筋で測定したところ、糖尿病骨格筋で低値を示し、ミトコンドリア機能障害を併発している結果を得た。さらに、平成29年度実施予定である研究の予備的試験として、糖尿病に伴う骨格筋量の減少に対するアスタキサンチンの予防効果について検証した。ストレプトゾトシン誘発性の糖尿病モデル動物にアスタキサンチン(100 mg/kg/day)の経口投与を6週間継続したところ、高血糖の改善効果は認められなかった。一方で、アスタキサンチンの投与により、糖尿病に伴う後肢骨格筋の湿重量の低下や筋線維横断面積の減少を軽減する効果が確認された。なお、これらの研究結果を関連学会で発表すべく、準備を進めている。平成28年度は、予備的試験にてアスタキサンチンの骨格筋湿量減少に対する軽減効果を確認できた。一方で、糖尿病に伴って生じる骨格筋量の減少に関わる分子機序について、アポトーシスの関与を示す結果を得たが、糖尿病により骨格筋で生じる筋タンパク質分解やミトコンドリア機能障害に関する生化学的解析の実施が不十分であるため、平成28年度における研究目的に対する全体の達成度としては、やや遅れている。糖尿病モデル動物における骨格筋の萎縮およびミトコンドリア機能障害に対する抗酸化物質の効果を検証した。糖尿病により、筋重量及び筋線維横断面積が低下した。糖尿病骨格筋では、筋タンパク質合成シグナルの指標であるrpS6のリン酸化の低下、アポトーシス抑制因子Bcl-2タンパク発現量に対するアポトーシス誘導因子Baxのタンパク発現量の比であるBax/Bcl-2比の増加、及びアポトーシス抑制因子XIAPの発現量低下が確認された。さらに、糖尿病骨格筋ではミトコンドリア機能の指標であるクエン酸合成酵素活性やミトコンドリアマーカーであるCOX-IV発現量の低下や、ミトコンドリア新生因子PGC-1αの発現量低下が認められた。これらの結果から、糖尿病における骨格筋では筋タンパク質合成の低下及びアポトーシス誘導による筋萎縮と、ミトコンドリア新生シグナルの低下によるミトコンドリア機能障害が生じることが明らかとなった。一方で、強力な抗酸化作用を有するアスタキサンチンの摂取は、高血糖の改善には関与しないものの、糖尿病に伴う筋タンパク質合成シグナルの低下やアポトーシス誘導を減弱し、骨格筋重量及び筋線維横断面積の低下を軽減した。さらに、ミトコンドリア新生因子PGC-1αの発現量を維持することでミトコンドリア機能障害を軽減した。これらの結果から、抗酸化物質アスタキサンチンの摂取は、糖尿病に伴う骨格筋の萎縮やミトコンドリア機能障害を軽減することが可能であり、糖尿病合併症治療の補助手段として有効であることが明らかとなった。平成28年度では、アスタキサンチンが糖尿病に伴う骨格筋量の減少を軽減させることを予備的試験にて確認できた。平成29年度はその作用機序を詳細に明らかにするため、アポトーシスに加え、筋タンパク質分解に関わるユビキチンプロテアソーム系・カルパイン系、ミトコンドリア新生に関わる因子を検証する予定である。また、アスタキサンチンによる骨格筋量減少に対する軽減効果は高血糖の改善を介さないことが確認されたため、高血糖に伴って生じる酸化ストレスや糖化ストレスに対するアスタキサンチンの効果についても検証を進める予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。応用健康科学29年度が最終年度であるため、記入しない。
生細胞におけるマンノース6リン酸受容体のポストゴルジ輸送動態

1.リソソーム酵素の選別輸送を担うマンノース6リン酸受容体(M6PR)は、トランスゴルジネットワーク(TGN)、エンドソーム、細胞膜間を小胞輸送により移動している。本研究ではM6PRの細胞質外ドメインが同受容体輸送に与える影響について以下の結論を得た。(1)GFP-M6PRのタイムラプス観察、FRAP (fluorescence recovery after photobleaching)解析およびクロロキン投与実験により、M6PRの細胞質外ドメインは、エンドソームにおける同受容体の停留、あるいはTGN由来の輸送キャリアーとエンドソームの融合を安定化させる機能を有することが示唆された。(2)U18666Aの投与実験およびI-cell病患者由来の線維芽細胞を用いた実験により、リソソーム酵素との結合に依存する輸送過程の存在が示唆された。この事は同薬剤によりM6PRの新たな輸送過程を同定できることを意味し、今後の研究に活用できる。2.M6PRの輸送動態を制御するクラスリンアダプタータンパク質のGGAの機能を探った。RNAi実験によりGGA2の発現を特異的に低下させても、ドミナントネガティブ実験により機能を阻害してもM6PRの局在変化は見られなかった。しかしRNAiによる発現低下細胞株を作製したところ、リソソーム酵素のカテプシンDが細胞外へミスソートされていた。このことはリソソーム酵素輸送異常が必ずしもM6PR局在変化に反映されるとは限らないことを示唆する。今後、GGAが関与するM6PRの輸送過程を同定する予定である。リソソーム酵素の選別輸送を担うマンノース6リン酸受容体(M6PR)は、トランスゴルジネットワーク(TGN)、エンドソーム、細胞膜間を小胞輸送により移動しており、この輸送動態はクラスリンアダプタータンパク質のAP1やGGAs(GGA1,2,3;Golgi-localized, γ-ear-containing, ADP ribosylation factor-binding proteins)などにより制御されているM6PRの細胞質外ドメインに依存した輸送ステップの有無を探るために、GFP-M6PR、細胞質外ドメインを欠いたGFP-M6PR、リガンド(リソソーム酵素)に結合できないGFP-M6PRの3つのGFP融合タンパク質のcDNAを構築した。それぞれを含む発現ベクターをHeLa細胞に一過性に発現させ、共焦点レーザー顕微鏡を用いてライブセルイメージングを行った。フォトブリーチ後のタイムラプス観察、取り込ませたAlexa594-トランスフェリンとのマルチカラー観察、およびFRAP(fluorescence recovery after photobleaching)解析を行った結果、M6PRの細胞質外ドメインは、エンドソームにおける同受容体の停留、あるいはTGN由来の輸送キャリアーとエンドソームの融合を安定化させる機能をもつことが示唆された。また、GGA1,GGA2,GGA3の個別の機能を探る目的で、それぞれのノックダウン細胞株を作製した。中でもGGA2ノックダウン細胞はGGA2の発現が約5%まで低下していた。同細胞ではM6PRの分布に大きな変化が見られないものの、リソソーム酵素のカテプシンDが細胞外へミスソートされており、リソソーム酵素輸送の重要な過程に異常を来していることが考えられる。その機構の解明に同細胞株が有用であると考えられる。前年度はライブセルイメージング解析により、M6PRの細胞内輸送には細胞質外ドメインの存在およびリソソーム酵素の結合に依存したステップが存在することを示唆した。本年度は同現象を支持する目的で薬理学的実験およびI-cell病線維芽細胞を用いた実験を行い、以下の成果を得た(論文として発表した)。(1)エンドソームのpH上昇をきたすクロロキン投与により、細胞質外ドメインを有するGFP-CIMPRのみTGNからエンドソームへの局在変化を示した。

細胞質外ドメインに依存する輸送過程の存在を支持すると共に、クロロキンにより同輸送過程を同定できることが分かった。(2)リソソーム/後期エンドソームでのコレステロール蓄積を誘導するU18666Aを投与すると、リソソーム酵素との結合部位に変異のあるGFP-CIMPRはU18666A特異的な局在変化を起こさなかった。また、I-cell病ではM6Pの付加に関する酵素が欠損するが、この患者由来の線維芽細胞においてM6PRはU18666A投与に反応しなかった。これら結果は酵素結合に依存する輸送過程の存在を支持すると共に、U18666Aにより同輸送過程を同定できることを示す。2.M6PRの輸送動態を制御するクラスリンアダプタータンパク質のGGAの機能を探った。RNAiによりGGA2の発現を特異的に低下させても、ドミナントネガティブ実験により機能を阻害してもM6PRの局在変化は見られなかった。しかしRNAiによる発現低下細胞では、リソソーム酵素のカテプシンDが細胞外へミスソートされていた。このことはリソソーム酵素輸送異常が必ずしもMPR局在変化に反映されるとは限らないことを示唆する。
葉食適応したコロブス亜科の味覚・解毒分子基盤の進化機構の解明

オナガザル科(旧世界ザル類)に属するコロブス亜科は、3-4つにくびれた特殊な胃をもち、葉食に特化した食性を示す。一方で、同じ科のオナガザル亜科は他の霊長類種と同様に単胃をもち果実食である。近縁な両者が異なる食性を獲得した背景にある分子基盤についての知見は乏しい。本研究では、食物選択に関わる「味覚」、葉に含まれる毒性物質を分解する「解毒」に着目し、葉食適応を果たしたコロブス亜科がどのようにこれらを適応させたかを解明することを目的としている。研究対象はボルネオ島サバ州に生息するオナガザル科(コロブス亜科2種、オナガザル亜科2種)である。昨年度は調査許可の取得が遅れてしまったことで、当初予定していたボルネオ島霊長類ではなくウガンダ共和国キバレ国立公園の霊長類を対象にして味覚研究を開始した。昨年度明らかにした同所的に生息するオナガザル科3種の苦味受容体機能差について日本霊長類学会で発表した。調査許可に時間がかかってしまったが、本年度末にボルネオ島での野生霊長類の調査許可が得られたので、次年度はボルネオ島での野生霊長類種の試料収集および遺伝子解析を進めていく予定である。本年度は野生由来の試料は得られなかったが、飼育テングザルおよびシルバールトンの遺伝子試料が得られたため、苦味受容体遺伝子解析を進めた。解毒に関する研究については、検診時に飼育テングザルの前胃および直腸試料を得られることができたため、消化管内容物の培養を行い、消化管微生物を分離した。その結果、既存の種とは異なる乳酸菌種が得られたため、その菌種についての詳細な遺伝子および機能解析を行った。これらの成果は次年度の霊長類学会で発表予定であり、現在論文執筆を行っている。解毒機能に関しても今後は高速液体クロマトグラフィーを用いた詳細な解析を行う予定である。苦味受容体機能の種間差について、カルシウムイメージング法による機能解析を行い、興味深い結果が得られたため、学会発表を行った。解毒機能の検討については、新鮮な消化管内容物の試料を得られることができたため、微生物の分離培養および菌種同定を行った。これらの成果について、今後学会での発表を予定している。以上の通り、当初の計画通り研究は進行している。ボルネオ島での調査許可が得られたため、今後は野生試料を用いた遺伝子解析および消化管内微生物培養を予定している。また高速液体クロマトグラフィーを用いた化学分析を予定しており、今後はより定量的な解毒機能の検討を計画している。次年度は最終年度であるため、それらの結果についてまとめ、論文執筆を行う予定である。オナガザル上科(旧世界ザル類)に属するコロブス亜科は、3-4つにくびれた特殊な胃をもち、葉食に特化した食性を示す。一方で、同じ上科のオナガザル亜科は他の霊長類種と同様に単胃をもち果実食である。当初、ボルネオ島に同所的に生息する旧世界ザル4種を対象とする予定であったが、調査許可の関係で研究開始が遅れてしまっている。そのため、ボルネオ島と同様に同所的に旧世界ザルが生息し、ボルネオ島よりも生息種数の多いウガンダ共和国キバレ国立公園を調査地として設定し、本研究を開始した。本年度は共同研究者が収集したフン試料からDNAを抽出し、全30種類ほどの苦味受容体遺伝子の配列解析を行った。これまでにベルベットモンキー、アカコロブス、クロシロコロブスの3種で配列解析を終えた。一つの苦味受容体に着目し、解析した遺伝子配列をもとにして発現ベクターを作成し、細胞アッセイによる受容体機能解析を行った。その結果、3種での苦味受容体反応性に有意な種間差がみられ、興味深い結果を得ることができた。今後、本成果は国内学会で発表する予定であり、今後共同研究者と議論を深めていき、論文執筆を開始する予定である。また、解毒に関する研究については、共同研究者との議論を重ね、実験系を相談している。今後、まずは飼育下旧世界ザルのフン試料を用いた消化試験で実験系を組み立て、その後、野生下での実験を行う予定であり、実験系を検討していく。上述の通り、調査許可の関係で、当初の対象種・調査地からは変更することになったが、同様の特徴を持つ別の調査地に生息する旧世界ザルを対象とすることで、本研究計画の目的に合致した研究を進行することができている。コロブス亜科における味覚の研究に関しては、苦味受容体の機能解析まで行うことができ、当初の予定通り研究が進行している。今後は、苦味受容体の反応性の種間差が、野生下での採食行動・食物選択にどのように関係しているかを明らかにするために、共同研究者からいただいた野生下での採食データを照らし合わせて、味覚の違いと採食行動の違いの関係を明確化する。解毒に関する研究については、当初の計画通り一年目は共同研究者との実験系の打ち合わせ等を行うことができたため、二年目以降、飼育下での条件検討を行い、予定通り進行していく予定である。

オナガザル科(旧世界ザル類)に属するコロブス亜科は、3-4つにくびれた特殊な胃をもち、葉食に特化した食性を示す。一方で、同じ科のオナガザル亜科は他の霊長類種と同様に単胃をもち果実食である。近縁な両者が異なる食性を獲得した背景にある分子基盤についての知見は乏しい。本研究では、食物選択に関わる「味覚」、葉に含まれる毒性物質を分解する「解毒」に着目し、葉食適応を果たしたコロブス亜科がどのようにこれらを適応させたかを解明することを目的としている。研究対象はボルネオ島サバ州に生息するオナガザル科(コロブス亜科2種、オナガザル亜科2種)である。昨年度は調査許可の取得が遅れてしまったことで、当初予定していたボルネオ島霊長類ではなくウガンダ共和国キバレ国立公園の霊長類を対象にして味覚研究を開始した。昨年度明らかにした同所的に生息するオナガザル科3種の苦味受容体機能差について日本霊長類学会で発表した。調査許可に時間がかかってしまったが、本年度末にボルネオ島での野生霊長類の調査許可が得られたので、次年度はボルネオ島での野生霊長類種の試料収集および遺伝子解析を進めていく予定である。本年度は野生由来の試料は得られなかったが、飼育テングザルおよびシルバールトンの遺伝子試料が得られたため、苦味受容体遺伝子解析を進めた。解毒に関する研究については、検診時に飼育テングザルの前胃および直腸試料を得られることができたため、消化管内容物の培養を行い、消化管微生物を分離した。その結果、既存の種とは異なる乳酸菌種が得られたため、その菌種についての詳細な遺伝子および機能解析を行った。これらの成果は次年度の霊長類学会で発表予定であり、現在論文執筆を行っている。解毒機能に関しても今後は高速液体クロマトグラフィーを用いた詳細な解析を行う予定である。苦味受容体機能の種間差について、カルシウムイメージング法による機能解析を行い、興味深い結果が得られたため、学会発表を行った。解毒機能の検討については、新鮮な消化管内容物の試料を得られることができたため、微生物の分離培養および菌種同定を行った。これらの成果について、今後学会での発表を予定している。以上の通り、当初の計画通り研究は進行している。一年目は、着目した一つの苦味受容体における機能解析を行い、種間比較を行った。現在はその成果を論文としてまとめるために、共同研究者との議論を重ねている。今後は、さらに別の苦味受容体においても種間比較を行い、より多角的に苦味感覚を比較する予定である。また、これまでに同所的に生息する3種の解析を行ったが、他にもまだ解析できていない種があるため、現在追加での試料収集を依頼しているため、試料が集まり次第、他の種についても解析する予定である。解毒に関する研究についても、上述の通り、まずは飼育種のフン試料を用いて消化試験を行い、条件検討を行い実験系を確立させることで、今後は野生種への応用を行い、野生コロブス種における、解毒能の評価を行う予定である。ボルネオ島での調査許可が得られたため、今後は野生試料を用いた遺伝子解析および消化管内微生物培養を予定している。また高速液体クロマトグラフィーを用いた化学分析を予定しており、今後はより定量的な解毒機能の検討を計画している。次年度は最終年度であるため、それらの結果についてまとめ、論文執筆を行う予定である。計画当初は、当該年度での海外調査を予定していたが、調査許可の関係のため渡航することができなかった。そのため次年度以降、当初計画していた海外調査を行う予定である。
超高速時間分解計測によるフォトクロミック反応ダイナミクスとメカニズムの解明

分子内振動のコヒーレンスや振動数の変化、その電子状態との相関を観測可能とする<30フェムト秒時間分解分光装置を作成・確立し、主に環開閉型のフォトクロミック化合物を対象に光反応挙動を実時間で測定し、結合切断・生成にいたる分子内反応の詳細な機構解明を行った。また、逐次多光子吸収過程を利用した高位励起状態の生成とその緩和、反応制御、電子状態緩和過程を解明し、一光子あたり2500倍以上の反応の促進を達成した。フェムト秒近赤外パルスを用い、一波長で着色・脱色の可逆反応制御を可能とした。分子内振動のコヒーレンスや振動数の変化、その電子状態との相関を観測可能とする<30フェムト秒時間分解分光装置を作成・応用し、主に環開閉型のフォトクロミック化合物を対象に光反応挙動を実時間で測定し、結合切断・生成にいたる分子内反応の詳細な機構解明を目的としている。また、レーザー多光子吸収過程を利用した高位励起状態の生成とその緩和、反応過程の解明を含め、反応制御、電子状態緩和過程の総合的解明を目指して展開している。光吸収によって数ピコ秒(ps)から数10ps以内の時間領域で進行するフォトクロミック反応は、反応の時間原点を決定できるという特長を有するので、振動周期程度の時間分解能を持つ超高速レーザー分光を応用することによって、詳細な化学結合の開裂や生成挙動の実時間測定による解明が可能な化学反応系である。本年度は、ジアリールエテン誘導体の閉環体から開環体生成過程(開環反応)を支配する因子を探るため、アリール基の構造や溶媒極性効果ついて、フェムト秒レーザー分光、定常光を用いた光反応ダイナミクスの測定を行った。その結果、アリール基としては剛直な構造を持つ基を有する誘導体において、高い開環反応収率とともに大きな速度定数、また比較的長い分子内振動コヒーレンスが観測されることを見いだした。また開環、無輻射速度定数ともに、溶媒極性の増加とともに大きくなることを見出し、励起状態のポテンシャル曲面の概要を実験的に得ることができた。これらの励起状態ダイナミクスと電子状態、振動状態との相関をより直接的にさぐるため、非同軸型OPAを購入し、分子内振動の一周期以内程度の10フェムト秒(fs)の時間分解分光装置を構築した。この装置については基本的特性のデータを得て、次年度以降の研究に応用に備えた。既に、ジアリールエテン閉環体は、可視二光子吸収を行い高位励起状態が生成した場合には非常に(数10倍以上の収率)効率よく、開環反応を進行することを見いだしていたが、今年度はこの多光子開環反応について、フルギド誘導体への展開を行い6π電子系での一般性を確認するとともに、結晶や固体フィルム系における応用を行い、固定系への展開を行った。光吸収によって数ピコ秒(ps)から数10ps以内の時間領域で進行するフォトクロミック反応は、反応の時間原点を決定できるという特長を有し、振動周期程度の時間分解能を持つ超高速レーザー分光を応用することによって、詳細な化学結合の開裂や生成挙動の実時間測定による解明が可能な化学反応系である。本年度は、モニター光にも分子内振動のコヒーレンスや振動数の変化、その電子状態との相関を明確に観測可能とする分子内振動の一周期以内程度の10フェムト秒(fs)の時間分解分過渡吸収装置、また100fs程度ではあるが、発光の時間分解計測装置を構築・応用し、主に環開閉型のフォトクロミック化合物を対象に、その光反応過程のダイナミクスを実時間で測定し、結合切断・生成にいたる分子内反応の詳細な反応機構の解明を行った。その結果、まずアリール基を変えた種々の構造を持つ一連のジアリールエテン誘導体に射する測定から、開環反応収率の大きな系においては、同旋的なアリール基の分子内振動の周波数を実験的に特定するとともに、この大振幅振動の位相緩和速度が長い傾向にあり、反応頻度因子の増大として重要な役割を果たすことが明らかになった。また、種々の溶媒中における測定を行い溶媒効果を検討することによって開環反応を阻害する無輻射過程の約70-80%は円錐交差で決定し20-30%は、閉環体のS1状態近傍において進行することが判明した。また、閉環反応に対しても分子構造の効果、溶媒効果を含めて多種の系を検討した結果、大振幅振動の1周期の時間以内に多くの反応は進行することが判明した。フォトクロミック分子系であるジアリールエテンやフルギド誘導体を対象に、(1)既存の<30フェムト秒時間分解分光装置による分子内振動のコヒーレンスや振動数の変化、その電子状態との相関の解明および、(2)ピコ秒時間分解分光装置によって誘起された段階的な可視二光子吸収過程による高効率開環反応の機構解明を行った。

(1)については、可視一光子励起によって生成する閉環体励起状態の過渡吸収の減衰に、開環反応収率の大きな系では結合切断に関与する分子運動を強く示唆する周波数60cm^<-1>程度の大振幅振動が観測されること、一方反応収量の小さな系では、この大振幅振動の位相緩和時間が非常に短いことが確認された。(2)に関しては、二光子反応の促進・抑制に関与する電子励起状態、分子内振動を特定するために、10種類程度の置換基の異なる(開環反応収率が異なる)ジアリールエテン誘導体を用いて、ピコ秒・フェムト秒時間分解分光測定を行った。これらのジアリールェテン誘導体は全て、ピコ秒532nmパルスによって段階的二光子吸収過程が誘起され、二光子励起で到達できる高位励起状態を経由した効率の良い開環反応が進行した。また最低励起状態で高い反応収率を持っ誘導体は、高位励起状態では比較的低い反応収率を持つのに対して、逆に低い一光子開環反応収率を持つ系では、高位励起状態において高い二光子開環反応収率を持つことがわかった。光学遷移の選択律を含め理論的な研究を含めて詳細を理論的に検討する必要はあるが、二光子吸収によって生成する電子状態が反応スイッチングに重要な因子となることを示す結果が得られたフォトクロミック分子系であるジアリールエテンやフルギド誘導体を対象に、1.30フェムト秒時間分解分光装置による分子内振動のコヒーレンスや振動数の変化、その電子状態との相関の解明および、2.レーザー誘起多光子吸収過程による反応の機構解明を行った。1.については、同様の基本化学構造を有する10種以上の化合物系に対してフェムト秒ダイナミクス、定常光反応収率、これらに対する温度効果の測定を行った結果、同旋的運動と考えられる低周波分子内振動の位相緩和の時定数が短くなるにつれて、開環反応収鼻は減少した。これらの結果から、反応に直接的にカップルした分子内振動の位相緩和が反応速度、収率に直接大きな影響を与えることが実験的に確認できた。2.に関しては、近赤外フェムト秒レーザー(1.28μm、パルス幅35fs)により、レーザー光強度、照射時間を変化させることで、非共鳴3光子閉環、2光子開環反応により環開閉反応が1波長で可逆的に制御できることを見出すとともに、レーザー光の空間プロファイルを利用して、サブμmのマスクレスパターニングに応用できることを示した。また、ピコ秒可視レーザーによる逐次二光子吸収により高い励起状態が生成した場合、最低励起状態で高い反応収率を持つ誘導体は、高位励起状態では比較的低い反応収率を持つのに対して、逆に低い一光子開環反応収率を持つ系では、高位励起状態において高い二光子開環反応収率を持つことの一般性を確認した。これらの結果と昨年度までの結果を総括し今後の研究の方向としての課題を決定した。
口臭測定を利用した歯周病リスク判定法の開発

歯周疾患健全者55名を対象として、ガスセンサーによる口臭測定、唾液流出量および舌苔付着量の測定ならびに生活習慣の聞き取り調査を行った。その後、舌苔試料からゲノムDNAを抽出し、菌種特異的プライマーを用いたPCR法によりPorphyromonas gingivalis,をはじめとする数種の歯周病原性細菌の検出を行った。各歯周病原性細菌の有無を目的変数とし、口臭、口腔内診査結果ならびに生活習慣を説明変数とした多重ロジスティック回帰分析を行った。それら結果をもとに歯周病原性細菌の舌苔への定着が予測できるか検討したところ、P.gingivalisの舌苔への定着に関しては検査前確率0.255に対して検査後確率0.750、尤度比8.79と高い有効性を認めた。さらに口臭測定値のみからP.gingivalisの舌苔への定着を予測する方法を開発し、ガスセンサーによる測定値が約300ppb以上では歯周病健全者中の舌苔にP.gingivalisが高い確率で定着しており,約100ppb未満の場合には定着している確率が著しく低いことを示した。85歳高齢者の舌苔試料を分析したところ,齲蝕病原性細菌であるStreptococcus mutansとStreptococcs sobrinusがそれぞれ52.1%,45.5%の者から検出され,歯周病原性細菌であるB.forsythus, P.gingivalisおよびT.denticolaがそれぞれ63.0%,50.3%および37.6%の者から検出された。その検出率はS.sobrinusでは床義歯装着者で有意に高く,歯周病原性細菌では有歯顎者で有意に高かった。さらに口腔内気体中の3種類の揮発性硫黄化合物濃度は,若年者とは異なり,T.denticolaの存在と有意な関連を呈した。以上より,若年成人と高齢者では,口臭にかかわる要因が細菌学的に異なることが示唆された。1.歯周疾患健全者55名を対象として、ガスセンサーによる口臭測定、唾液流出量および舌苔付着量の測定ならびに生活習慣の聞き取り調査を行った。その後、舌苔試料からゲノムDNAを抽出し、菌種特異的プライマーを用いたPCR法によりPorphyromonas gingivalis, Bacteroides forsythus, Prevotella intermedia, Toreponema dentiolca, Fusobacterium nucleatumの5種類の歯周病原性細菌の検出を行った。それら結果をもとに歯周病原性細菌の舌苔への定着が予測できるか検討したところ、P. gigivalisの舌苔への定着に関しては検査前確率0.255に対して検査後確率0.750、尤度比8.79と高い有効性を認めた。本研究結果は2003年度IADRにて発表予定であり、かつ原著論文の投稿準備中である。2.歯科疾患健全者26名の舌苔、唾液、歯垢試料を採取し、上記歯周病原性細菌に加え、Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus, Porphyromonas endodontalisの3種の歯科疾患関連細菌を菌種特異的プライマーを用いたPCR法によって検出した。検出結果ならびに口腔診査結果に対して探索的因子分析を行ったところ、舌苔については、P. gingivalisが他菌種の消長や口腔の不潔、唾液分泌量などの因子と独立した変動を呈することが示された。本研究結果は第44回歯科基礎医学会(東京)にて発表した。

3.この他に85歳高齢者のから舌苔試料を採取するとともに口臭を測定しており、現在試料分析中である。1.歯周疾患健全者55名を対象とした昨年度の成果に対してさらに分析を加え、口臭測定値のみからPorphyromonas gingivalisの舌苔への定着を予測する方法を開発した。すなわち,ガスセンサーによる測定値が約300ppb以上では歯周病健全者中の舌苔にP.gingivalisが高い確率で定着しており,約100ppb未満の場合には定着している確率が著しく低いことを示した。前年度結果に本分析結果を加え,現在国際学術雑誌に原著論文として投稿中である。2.歯科疾患健全者の口臭と口腔内沈着物の関連についてさらなる検討を加えた。歯周病健全者の口臭をガスセンサーとガスクロマトグラフィによって測定し,その後舌苔,歯垢,安静唾液試料を採取した。現在歯科疾患関連細菌の試料による分布の差違と,口臭との関連を検討中である。3.85歳高齢者の舌苔試料に対する細菌学的検討を加えた。その結果,齲蝕病原性細菌であるStreptococcus mutansとStreptococcs sobrinusがそれぞれ52.1%,45.5%の者から検出され,歯周病原性細菌であるBacteroides forsythus, P.gingicvalisおよびTreponema denticolaがそれぞれ63.0%,50.3%および37.6%の者から検出された。その検出率はS.sobrinusでは床義歯装着者で有意に高く,歯周病原性細菌では有歯顎者で有意に高かった。さらにポータブルガスクロマトグラフィによる口腔内気体中の3種類の揮発性硫黄化合物との関連は,若年者とは異なり,T.denticolaの存在と有意な関連を呈した。以上より,若年成人と高齢者では,口臭にかかわる要因が細菌学的に異なることが示唆された。
MAPキナーゼによる炎症制御ネットワークの解析

ERKやp38などのMAPキナーゼ(MAPK)分子は、細胞の中で様々なシグナルを伝達することで炎症をはじめとする多様な生命現象を制御すると考えられている。これらの分子の生体内での機能を明らかにするため、ERKやp38遺伝子を欠損した遺伝子改変マウスを作成し解析した。その結果、ERKやp38がそれぞれリンパ球の分化や肥満・代謝症候群の進行に関わることが示された。この結果は、MAPKシグナル経路の分子を標的として、免疫制御やみマンショ慢性炎症が関わる生活習慣病などの改善が計れる可能性を示すものである。ERKやp38、JNKなどからなるMAPキナーゼ(MAPK)は、シグナル伝達分子として転写因子や他のキナーゼなどをリン酸化し制御する。MAPKは、いわゆる免疫細胞にとどまらず多様な細胞で働き、生体制御のネットワークを構成すると考えられる。本研究は、多様な細胞の相互作用におけMAPK系の生理機能を遺伝子改変マウスを用いて解析することを目的とする。ERKには、相同性の高いERK1とERK2のふたつの遺伝子が存在する。今回、ERK1、ERK2二重欠損マウスの作成・解析を行った。ERK1、ERK2単独のノックアウトマウスでは、Bリンパ球分化に明らかな異常は認めなかった。しかし、ERK1とERK2の二重欠損マウスでは、Bリンパ球の分化がpre-BI細胞の段階でストップすることを見出した。pre-BCR依存的かつERK依存的に発現が変化する遺伝子を網羅的に検索し、16の転写因子遺伝子を見出した。これらの遺伝子をERKを欠いたpro-B細胞にレトロウイルスベクターを用いて遺伝子導入したところ、Myc、ilf2、Mef2c、Mef2dの4遺伝子で細胞増殖が回復した。従ってERKは、この4遺伝子の発現誘導を介してpro-B細胞の増殖、あるいは分化を制御すると考えられた。p38αに関しては、ホモの遺伝子欠損マウスは胎生致死となるため、ヘテロノックアウトマウスによる解析を行った。このマウスでは、高カロリー食投与後の体重増加の抑制や、血糖値上昇の抑制を認めた。この現象に血球細胞が関与するか否か検討するため、血液細胞、血管内皮特異的なコンディショナルノックアウトマウスを作成したところ、生存可能であり、今後解析に用いる予定である。MAPキナーゼ(MAPK)は、シグナル伝達分子として転写因子や他のキナーゼなどをリン酸化・制御し、炎症シグナル伝達においても重要な役割を果たすと考えられている。炎症シグナルは、いわゆる感染制御にとどまらず、生活習慣病など多様な病態に関わるとされる。本研究では、多様な細胞で働くMAPKの中でもERKとp38に注目し、その機能を遺伝子改変マウスを用いて解析することを目的とする。昨年度は、Bリンパ球でERK1、ERK2を欠く二重欠損マウスの作成・解析を行い、それがBリンパ球の分化に必須であることを見出した。今年度は、これとは別に、血球細胞や血管内皮でERK1とERK2を欠く二重欠損マウスのコンディショナルノックアウトマウスの作成を試みた。ERK1単独の欠損マウスは生存可能であるが、ERK2のコンディショナルノックアウトマウスは生存仔が得られず、胎生致死と考えられた。現在、二重欠損コンディショナルノックアウトマウスを作成中で、今後その表現型についての解析を行う予定である。p38αに関しては、ヘテロノックアウトマウスで、高カロリー食投与後の体重増加の抑制や、血糖値上昇の抑制を認めている。この現象に血球細胞が関与するか否か検討するため、血液細胞、血管内皮特異的なコンディショナルノックアウトマウスを作成したところ、類似した表現型になり、今後解析を勧める予定である。シグナル伝達分子であるMAPキナーゼ(MAPK)は、細胞の増殖や生死、分化等の制御を介してさまざまな生命現象にかかわるが、炎症シグナル伝達においても重要と考えられている。慢性炎症は、近年、いわゆる感染症だけでなく、がんや代謝症候群など、多様な病態に関わると報告されている。本研究では、MAPKのERKとp38αに焦点を絞り、その機能を、遺伝子改変マウスを用いて生体レベルで解析する。p38αの代謝症候群への関与を、血液細胞、血管内皮特異的なp38αコンディショナルノックアウトマウスを用いて解析した。このマウスは、通常食では野生型マウスと明らかな差を認めなかったが、高脂肪食を与えた場合は、野生型マウスと比較して体重増加と血糖値上昇が抑制された。また、抹消血球の炎症性サイトカイン遺伝子発現も低下しており、肥満で生じる慢性炎症が抑制されていると考えられた。以上から、血球においてp38αを介するシグナルが、代謝症候群の制御にかかわることが明らかになった。

一方、ERK2については、下記の検討を行った。ERK2ノックアウトマウス、血球細胞や血管内皮特異的なERK2コンディショナルノックアウトマウスは、生存仔が殆ど得られず、共に解析は困難であった。そこで、ERK2のヘテロノックアウトマウスに高脂肪食を投与したが、上記のp38aコンディショナルノックアウトマウスと異なり、体重増加、血糖値変動ともに野生型マウスと比べ明らかな差を認めなかった。
がんのゲノム・エピゲノム情報の包括的理解に基づく個性診断法の開発

今回の研究は、統合的ゲノム・エピゲノム解析に基づくがん分子病態の包括的理解により、画期的ながん分子診断法の開発ならびに治療標的分子の同定を目的とした。成果は以下である。(1)タンパク質翻訳に関与するハイプシン経路ががん転移性に関与することを同定した。(2)胃癌細胞株を用いた機能的スクリーニング法によりEMT誘導性microRNAのmiR-544aを同定した。(3)アダプター分子p62が子宮体がん予後不良因子のバイオマーカー候補であることを明らかにした。(4)酸化ストレス応答転写因子NRF2活性化がんにおいてmiR-634が強い細胞増殖抑制、細胞死誘導することを明らかにした。次世代型高速シーケンサーの開発ならびに大量ヒトゲノム情報を利用可能とするインフラが整備され、機能性RNAを含む種々の網羅的分子情報の収集と多次元的解析が加速化され、大量オミックス情報を基盤としたがん個別化医療の実現に大きな期待が寄せられている。今回の研究は、がんの統合的ゲノム・エピゲノム解析とその成果に基づきがん病態を包括的に理解することで、各種がんの主要シグナル伝達経路を明らかにし、がん個別化治療や予防法確立の分子基盤を構築し、画期的ながん分子診断法の開発ならびに治療標的分子の同定を目的とする。今年度は、主に食道扁平上皮がん(ESCC)、口腔扁平上皮がん(OSCC)などの癌種を解析の対象にした。ESCCのがん部・非がん部のペア検体の累計約130症例の検体を収集した。特に食道内多発進行癌症例や、進行癌と表在癌の合併症例、胃癌との重複癌症例の検体も採取できており、これらのがん関連遺伝子エキソーム解析を行い、腫瘍発生の系譜解析やheterogeneityを検討した。また、ESCC約70症例において網羅的DNAメチル化解析を行い、加えて独自の解析アルゴリズムを確立することで、リンパ節転移(UICC TNM分類第7版におけるN0 vs N3)と有意な相関を示すDNAメチル化異常領域の複数が抽出された。別ESCCサンプル集団におけるvalidation解析を進めており、ESCCリンパ節転移予測バイオマーカーとしての有用性の検証解析を進めている。さらに、網羅的マイクロRNAスクリーニング法により酸化ストレス応答転写因子NRF2の転写活性を直接的に負に制御する強力ながん抑制性miRNAとしてmiR-634を同定した。次世代型高速シーケンサーの開発ならびに大量ヒトゲノム情報を利用可能とするインフラが整備され、機能性RNAを含む種々の網羅的分子情報の収集と多次元的解析が加速化されてきている。このような状況において大量オミクス情報を基盤としたがん個別化医療の実現に大きな期待が寄せられている。今回の研究は、がんの統合的ゲノム・エピゲノム解析とその成果に基づき、がん病態を包括的に理解することで各種がんの主要シグナル伝達経路を明らかにし、がん個別化治療や予防法確立の分子基盤を構築し、画期的ながん分子診断法の開発ならびに治療標的分子の同定を目的とする。今年度は、食道扁平上皮がん(ESCC)、口腔扁平上皮がん(OSCC)に加え、膵臓がんと胃がんを対象に上皮-間葉転換(epithelial-mesenchymal transition, EMT)の制御に関連する遺伝子を探索した。EMT制御機構の破綻は、がんにおける浸潤・転移、薬剤耐性と密接に関与することが知られており、その鍵分子はがん悪性特性の個別化診断バイオマーカーのみならず治療標的分子の格好の候補となる。このため難治がんの膵臓がん、スキルス胃がんを対象にEMT制御の新規遺伝子・化合物探索を目的としたEMT可視化システムを構築した。このシステムを用いて470種類のマイクロRNA (miRNA)配列のin vitro機能的スクリーニングを行い、EMT抑制性miRNAとしてmiR-655を同定し、その標的がZEB1とTGFBR2であることを明らかにした。引き続き、顕著な浸潤性が知られているスキルス胃がんの細胞株を用いてビメンチン(VIM)プロモーター活性を指標に、EMT促進性miRNAの探索を行い、新規のEMT制御関連miRNA候補を選出しており、スキルス胃がんにおける浸潤・転移機構の解明ならびに新規治療分子の同定が期待される。今年度は、各種がん細胞株のin vivo selectionによる高転移性亜株の樹立を行い、ゲノム一次構造ならびに遺伝子発現変化の網羅的解析から、タンパク質翻訳に関与するハイプシン経路ががん転移性に関与することを同定した。また、上皮間葉転換(Epithelial Mesenchymal Transition: EMT)の変化のin vitro可視化を利用した機能的スクリーニング系を構築した。具体的には、EMT促進性miRNAの探索において、Vimentin (間葉系マーカー遺伝子)のプロモーター活性依存的に蛍光タンパク質を発現するシステムを構築しこれを用いたmiRNAライブラリースクリーニングを行い、新規EMT促進性のmiR-544aを同定した。さらにmiR-544aがTGF-βならびにWNTの両経路に作用してEMTを誘導することを明らかにした。また、オートファジーは、がん細胞の生存・薬剤耐性に寄与することが知られ、創薬の標的経路としても注目されてきている。子宮体がんにおおいて、オートファジーによるタンパク質分解の基質p62/SQSTM1分子の高発現が、悪性形質および予後不良に関連することを明らかにした。p62分子の発現はがんの悪性化に寄与し、また各がんにおけるオートファジー活性のマーカーとなる可能性が示唆された。一方、抗がん剤を用いた治療抵抗性の克服は、がん治療における大きな課題である。

転写因子NRF2の活性化は、治療抵抗性の獲得に寄与し、一部のがんでその恒常的活性化が知られている。今回の研究で、mir-634がNRF2を含む治療抵抗性に寄与する複数の遺伝子群を同時に抑制することで、効率的にアポトーシスを誘導し、mir-634の投与が抗がん剤の治療効果を最大限に引き出すための新たな治療戦略となる可能性を示すことができた。今回の研究は、統合的ゲノム・エピゲノム解析に基づくがん分子病態の包括的理解により、画期的ながん分子診断法の開発ならびに治療標的分子の同定を目的とした。成果は以下である。(1)タンパク質翻訳に関与するハイプシン経路ががん転移性に関与することを同定した。(2)胃癌細胞株を用いた機能的スクリーニング法によりEMT誘導性microRNAのmiR-544aを同定した。(3)アダプター分子p62が子宮体がん予後不良因子のバイオマーカー候補であることを明らかにした。(4)酸化ストレス応答転写因子NRF2活性化がんにおいてmiR-634が強い細胞増殖抑制、細胞死誘導することを明らかにした。がん個別化診断バイオマーカーの開発や治療標的異分子の探索を目的に、外科切除腫瘍サンプルを包括同意の下に効率よく収集できるバイオバンク事業体制を整備した。この結果、東京医科歯科大学医・歯両学部附属病院に通院する患者を対象に約1年4か間で、詳細な臨床情報を付随したバイオリソースの800症例以上を収集した。また、核酸治療薬への応用を考慮し、細胞内EMT制御や酸化ストレス応答の細胞可視化システムを構築し、がん抑制性マイクロRNAの機能的スクリーニング系を構築した。これらシステムにより、新規のEMT制御miRNAやNRF2の転写活性を直接的に負に制御する強力ながん抑制性miRNAの複数を同定し、それらの分子機構を解明し、動物モデルにより核酸医薬としての概念を立証しつつある。27年度が最終年度であるため、記入しない。分子腫瘍学今回の研究の過程で整備できた包括同意に基づくバイオリソース収集保存管理システムは順調に運用されている。引き続き、詳細な臨床情報を付随した高品質の生体試料を利用して統合的ゲノム・エピゲノムハイスループット解析を実施し、得られた「がんの統合的ゲノム・エピゲノム解析とその成果」に基づき、がん病態を包括的に理解して各種がんの主要シグナル伝達経路や細胞文脈を明らかにする。これにより、がん個別化治療や予防法確立の分子基盤を構築し、画期的ながん分子診断法の開発ならびに治療標的分子の候補を探索する。外科切除腫瘍サンプルを包括同意の下に効率よく収集できるバイオバンク事業体制が整備できた。これにより切除検体の品質管理が担保され全ゲノムシークエンス解析に耐えうる高品質バイオリソース収集システムが整備された。NRF2結合配列ARE (Antioxidative Response Element)挿入ルシフェラーゼ・レポータープラスミドによるNRF2活性負制御のマイクロRNAスクリーニングシステムを構築し、p62/KEAP1/NRF