hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人智を超えるゲームAIを利用した知の拡張

今年は初年度であり、「将棋」「囲碁」「麻雀」を中心に棋力推定の研究を精力的に行った。また、十分に強いAIを人間の対戦相手とするにあたって、どのようにレベルを下げるのかについて、様々なアプローチで研究を進めた。「カーリング」AIとプラットフォームの改良についても、精力的に進めた。興味深い研究結果も出始めており、これらの結果をもとに、人間の知を拡張するためのAIの利用法について、考える下地ができたと考えている。「将棋」「囲碁」を題材とした研究では、AIを用いることでかなり精度良く棋力を推定するシステムの構築に一定のめどを立てることができた。特に将棋では、非常に少ない対局数で棋力を効率的に推定できる手法を提案することを可能にした。「麻雀」でもAIを用いたプレイヤのレベル推定手法の研究が行われ、一つの方向性を示すことができた。「カーリング」を題材とした研究では、これまでコンピュータ上で戦略を議論するために機能してきたデジタルカーリングを実環境の変化、ルールの変更に対応できるような形に作り直す作業を行った。これによって、2018年から導入された5ロックルールに対応できるようにしたばかりか、氷の状態やカールの大きさ、プレイヤの個性をパラメータとして変更できる仕様を実現した。それと平行する形で、機械学習を用いたAIの強化も行われ、研究の下地を作ることができた。その他に、関連するゲームとして、「ガイスター」「RPG」「テトリス」「HEX」などのゲームAIに関する研究も行い、ここで得られた知見も本研究に応用できる準備とすることができた。将棋、囲碁、麻雀などについては、伊藤、保木が中心となって、プレイヤの実力を測るシステムの構築を行ってきた。かなり実用的なレベルの棋力推定が行えるようになったきたので、このシステムを用いて、学習支援や対戦相手となるAIの構築に着手したい。人間を遥かに上回るAIとの対戦はときに苦痛であり、人間の能力を拡張する上ではあまり適さない。自分の実力よりも少し上の良い好敵手となるAIの開発が望まれる。池田らが行っている研究とも連携して、ユーザのレベルに対応して、適度に手加減をするAIの開発を行っていきたい。カーリングに関しては、伊藤が中心となって、実環境を取り入れたデジタルカーリングの開発に着手している。実環境では、氷の状態、プレイヤの能力差など多くの変化するパラメータが存在する。それを取り入れた新しいデジタルカーリングを提案している。このシステム上で動作するカーリングAIの開発を山本らと行うことで、実環境に対応した戦略支援システムの開発を進めていきたい。また、床の上のカーリングとも呼ばれるボッチャの研究への応用も進めていきたい。まだ人間の知を上回っていないゲームとしては、人狼が挙げられる。松原、伊藤は、この分野の人間の思考の特長について認知科学的な研究を進めている。すでに、平成30年度に5人人狼を題材にした認知実験を遂行しており、現在分析を鋭意進めている。
Tリンパ球の増殖シグナルの伝達における細胞骨格蛋白のリン酸化の役割

L-plastinがIL2刺激によりリン酸化された際そのアクチンを束ねる活性がいかなる変化を受けるかを解析した。この蛋白のリン酸化されたタイプとされてないタイプをヒトの白血病細胞株から高度に精製し、両者の活性のCa^<++>依存性がリン酸化によっていかに変化するかを検索した。その結果リン酸化されていない1-plastinはCaイオン濃度が3X10^<-7>MでF-actinを束ねる活性が約半分になるのに対して、リン酸化されたものでは5X10^<-9>M以下の濃度でその活性は半分以下であり細胞内のCaイオン濃度ではリン酸化により1-plastinはアクチンを束ねる活性を失うと考えられた。つぎにこの蛋白をリン酸化するprotein kinaseの探索を行い、ヒトのT細胞白血病株からIL-2と同じセリン残基をリン酸化するprotein kinaseとしてcasein kinase2がえられた。現在IL-2刺激によりこのkinaseが活性化される機構を検索中である。L-plastinにユニークなアミノ酸配列に対応した合成ペプチドを抗原にして特異性の高いモノクローナル抗体P-20-17が得られているが、この抗体を用いてヒトIL-2依存性T細胞株をCa-EDTA緩衝液中で細胞内のCaイオン濃度を保ちながら低濃度ホルマリンで37°Cで固定したのち塗末標本を作成し、各種条件下の細胞内の1-plastinの分布を間接蛍光抗体法で検索すると、IL-2を添加しないで培養した細胞ではこの蛋白はアクチンのストレス繊維に局在しているが、IL-2を添加すると20分以内にこの局在性がくずれてdiffuseに分布するようになり、特にpseudopodに比較的密に分布するようになる。IL-2によりリン酸化されるのは1-plastinのN末から7番目のセリン残基であり、このセリン残基をグリシン残基に置き換えた1-plastinを発現させた細胞ではこのような変化がわずかしか起こらない故に1-plastinのリン酸化はactin cytoskeletonの再配置に重要な役割を果していると考えられた。リン酸化されていないl-plastinはCa^<++>濃度が3X10^<-7>Mでその活性が半分になるのに対して、リン酸化されていないl-plastinは5X10^<-9>M以下の濃度でもその活性は半分以下であり、細胞内のCa^<++>濃度を考慮すると細胞内ではリン酸化によりl-plastinはアクチンを束ねる活性を失うと考えられた。L-plastinをリン酸化するプロテインキナーゼの探索を行い、ヒトの白血病細胞株からcasein kinase2と、PKCの内のε,ζと同じ酵素特異性と分子量を有するキナーゼがIL2と同じセリン残基をリン酸化することが明らかになった。L-plastinの一部の合成ペプチドを抗原にして得られたモノクロナール抗体P-20-17はきわめて特異性が高く、この抗体を用いてヒト白血病細胞株を低濃度ホルマリンで37°Cで固定したのち塗末標本を作成し、各種条件下の細胞内のl-plastinの分布を間接蛍光抗体法で検索すると、IL2を添加しないで培養した細胞ではこの蛋白はアクチンのストレス

繊維に局在しているが、IL2を添加すると20分以内にこの局在性がくずれてdiffuseに分布するようになる。特にpseudopodにかなり密に分布するようになる。リン酸化されるセリン残基をグリシン残基に置き換えたl-plastinを発現させた細胞ではこのような変化が少ししか起こらない故にl-plastinのリン酸化はアクチン系の細胞骨格の再配置に重要な役割を果たしていると考えられた。L-plastinがIL2刺激によりリン酸化された際そのアクチンを束ねる活性がいかなる変化を受けるかを解析した。この蛋白のリン酸化されたタイプとされていないタイプをヒトの白血病細胞株から高度に精製し、両者の活性のCa^<++>依存性がリン酸化によっていかに変化するかを検索した。その結果リン酸化されてない1-plastinはCaイオン濃度が3X10^<-7>MでF-actinを束ねる活性が約半分になるのに対して、リン酸化されたものでは5X10^<-9>M以下の濃度でその活性は半分以下であり細胞内のCaイオン濃度ではリン酸化により1-plastinはアクチンを束ねる活性を失うと考えられた。つぎにこの蛋白をリン酸化するprotein kinaseの探索を行い、ヒトのT細胞白血病株からIL-2と同じセリン残基をリン酸化するprotein Kinaseとしてeasein kinase2がえられた。現在IL-2刺激によりこのkinaseが活性化される機構を検索中である。L-plastinにユニークなアミノ酸配列に対応した合成ペプチドを抗原にして特異性の高いモノクローナル抗体P-20-17が得られているが、この抗体を用いてヒトIL-2依存性T細胞株をCa-EDTA緩衝液中で細胞内のCaイオン濃度を保ちながら低濃度ホルマリンで37°Cで固定したのち塗末標本を作成し、各種条件下の細胞内の1-plastinの分布を間接蛍光抗体法で検索すると、IL-2を添加しないで培養した細胞ではこの蛋白はアクチンのストレス繊維に局在しているが、IL-2を添加すると20分以内にこの局在性がくずれてdiffuseに分布するようになり、特にpseudopodに比較的密に分布するようになる。IL-2によりリン酸化されるのは1-plastinのN末から7番目のセリン残基であり、このセリン残基をグリシン残基に置き換えた1-plastinを発現させた細胞ではこのような変化がわずかしか起こらない故に1-plastinのリン酸化はactin cytoskeletonの再配置に重要な役割を果たしていると考えられた。
HIV感染血友病(長期経過観察例)における抗HIV薬剤耐性遺伝子の生体内動態

わが国のHIV感染者においても近年のHAART治療により、多くの症例で血中ウィルスtiterが低下・消失している。しかしながら潜在的ウィルスreservoirは消滅し得ないことが知られ、治療有効例においても薬剤耐性が将来問題となる可能性が残る。一方これまでの薬剤耐性研究は試験管内で出現する耐性株の解析に基づいており、これらの情報がin vivoにおいて通用するかどうかは確かめられておらず、臨床症例での研究が必要とされる。このため当施設でHAART療法によりHIV RNAが400コピー以下にコントロールされている血友病患者18例について、各臨床経過におけるHIV-1のprotease及びenv領域のウィルスゲノムを増幅し、臨床経過とmutation発生率を比較検討して薬剤耐性クローンの動態を解明した。各経過ごとに10個のクローンをすべてsequenceしてmutationを検索、合計約278Kbにわたって塩基配列解析を行った。結果、HAARTにより以下の新しいprimary mutationが出現した。プロテアーゼインヒビター(PI)耐性M46I(IND,1例)L90M(SAQ,NEL,1例),逆転写酵素(RT)耐性T69D(ddC,1例)V118I(3TC,1例)。その他の変異は誘導されなかった。一方PI耐性secondary mutationとされるM36I,A71T,V77IはPI投与前より出現しており同剤投与により誘発されないと思われた。またRT耐性のPrimary mutationであるK70R、T215YはHAART開始前から高頻度に出現していたが、HAART直後いったん消失するものの、すぐ出現率は回復し、薬剤耐性クローンは治療により減少・消失するが再生するという動態が明らかとなった。またin vitroで高頻度に誘発される変異M184Vは全く検出されなかった。以上のことよりin vivoの耐性獲得はin vitroの耐性メカニズムとは一部異なることが示唆された。
インターネット上の日本語及びその話者の言語行動に関する社会言語学的日英共同研究

本研究はインターネット上の日本語を分析対象とし、マクロの視点から書き言葉、話し言葉との比較において複数のジャンルにわたる今日のオンライン日本語の特徴を計量的に明らかにした。ミクロの視点からは、オンライン日本語の対人言語活動のうち、ポライトネス、インポライトネス、および誤変換から生じるユーモアの質的分析を行い、言語人類学的見地からケータイ小説を論じ、社会言語学のデジタル領域への分野拡大に至る貢献を国内外に行った。本研究は、インターネット上の日本語を分析対象とし、マクロの視点から、従来の書き言葉、話し言葉との比較において、今日のオンライン日本語はどのような特徴を持つのかを量的に捉え、ミクロの視点からは、言語活動が行われる「オンラインコミュニティ」に焦点を置き、オンライン日本語の使用者はどのような対人言語行動を行っているのか、を質的な分析で明らかにすることを目的としている。21年度に実施した研究実績として、まず書き言葉、話し言葉との対比におけるインターネット上の日本語の計量分析研究に関して報告する。オンライン日本語の範囲を、これまでの掲示板データに加えヤフー知恵袋におけるQ-Aデータ、及びケータイ上で執筆・講読される小説を分析対象に加えた。比較対象とする書き言葉についても、雑誌記事に加え、印刷・出版された小説、新聞社説及び学術論文を含めた。言語特徴の分布において、日常会話から成る話し言葉から、最も書き言葉的な学術論文に至るバリーションにおいて連続体を成すことが示され、ジャンル特有の特徴をも明らかにした。コーパス言語学的アプローチは、木を見て森を見ない、という視点ではなく、大局的視点からの比較で、日本語の全体像に迫る研究の先駆けとして重要な意義あるものと言える。次に、「オンラインコミュニティ」研究について成果を述べる。投稿者のインポライトネスが、そのコミュニティにおける「適切さ」の基準に照らしその存続に直接影響することを示し、オンラインコミュニティ研究及びインポライトネス研究に貢献した。ポライトネス研究が対面会話を分析対象としている傾向が多い中、オンライン上でのポライトネス、インポライトネスを研究することで、言語行動に関する日本語の社会言語学的研究を新しい視点から深化した、という点で重要である。また蓄積のある英語圏での研究成果と比較したことで、理論的側面に日本語からの実証を含めた、という点でも意義ある研究である。本研究はインターネット上の日本語を分析対象とし、(1)マクロの視点からの定量的分析で今日のオンライン日本語の特徴を書き言葉、話し言葉との対比で捉え、(2)ミクロの視点からの質的分析として、オンラインコミュニケーションに焦点を置き、オンライン日本語使用者の対人言語行動を質的な分析で明らかにすることが目的である。22年度の研究実績として、(1)については、コーパス言語学的手法により、書き言葉、話し言葉とオンライン日本語の関係を定量的に明らかにし、国際学会proceedingsに掲載した。具体的には現代の日本語は「話し言葉」から「オンライン日本語」さらに「書き言葉」へと連続体を成していることが計量分析で検証された。英語圏での研究に比べて日本語にする計量分析研究成果が非常に少ない中、日本語におけるバリエーションについて、英語における研究成果と量的に比較可能な結果を提供し、且つ国際的に認知される形で発信したことは大きな意義がある。(2)については、第一にインポライトネスが、その参加者の「フェイス」と「アイデンティティ」とどのようにかかわるか、に関して、日本語オンラインコミュニティからの新しい知見を明らかにした。第二に日本語オンラインコミュニケーションに日常的に起こる誤変換現象について、英語圏において構築されたユーモア理論に基づき、英語圏研究者に対して発信を行った。第三に非標準的表記が観察されるケータイ等のオンライン日本語で、その使用と使用者の対人言語行動との相互関係を明らかにした。以上を国際学会で発表したが、これらは国際的に殆ど知られず、欧米研究者が経験したことのない現象であるためオンライン言語行動に関する日本語社会言語学研究を国際的に広めた点において意義があり、反響も大きかった。本研究はインターネット上の日本語を分析対象とし、(1)マクロの視点からの定量的分析で今日のオンライン日本語の特徴を書き言葉・話し言葉との対比で捉え、(2)ミクロの視点からの質的分析として、コンピュータコミュニケーション(以後CMCと略す)に焦点を置き、オンライン日本語使用者の対人言語行動を質的な分析で明らかにすることを目的としている。平成23年度に実施した研究成果として、(1)の分野に関して、日本語CMCの複数のジャンルを、2種類の話し言葉、4種類の書き言葉と比較し、話し言葉からCMCを経て書き言葉へ連続体をなすことを示し、ベルギーにおける国際学会でその結果を報告した。話し言葉においてインタビューデータの追加により、インタビューと日常会話に差が見いだされ、その差は、CMC言語においてもみられた対人距離の取り方における差と同様に、各メディア内にもバリエーションが存在することも確認された。また書き言葉(印刷メデイア)とCMCとメディアは異なっていても、「小説」としての共通性が助動詞分布に見られ、ジャンル特性がメディアの違いより大きく言語使用に影響している現象も明らかにした。(2)に関しては、オンライン日本語使用者の言語行動として、ケータイ小説を巡る現象を言語イデオロギーの視点から論じ、この論文が英語圏読者対象に発表され、日本語CMCからニューメディア社会言語学の発展に寄与している。

この分野の日本語CMCに関して、日本国内の一般市民に対する発信も行い、研究成果の社会的還元にも努めた。また日本語CMCにおいて特有と思われる誤変換現象は、アイルランド、イギリスでの学会で,日本語を解さない英国をはじめ海外のユーモア研究者との意見・情報交換を経て、日本文化に根ざした洒落、駄洒落や言葉遊びに関する論考を深め、英語圏への発信を続けることが課題となる事が明らかになった。
哺乳類ＥＳ細胞からの半数体生殖細胞の誘導

ストレス因子に着目し、生体内の環境を模した培養環境を作り出し、ES細胞から半数体生殖細胞の誘導とその評価を試みた。本研究では体内における生殖細胞の発生過程を模範するため、1ES細胞からエピブラスト幹細胞(EpiSC)の誘導2始原生殖細胞の誘導という2段階の誘導方法の検討を行った。得られた誘導細胞は、始原生殖細胞特異的なマーカーを発現していた。さらに、始原生殖細胞で特徴的に生じるインプリンティング遺伝子の脱メチル化も認められた。また、これらの誘導細胞を不妊雄マウス精巣内に移植すると精子様細胞の出現が認められた。以上より、ES細胞から生殖細胞の誘導が可能であるという結論が得られた。現在、胚性幹細胞(ES細胞)や誘導多能性幹細胞(iPS細胞)からの生殖細胞を体外にて分化誘導し、生殖細胞の獲得あるいは、生殖細胞発生のモデルとして発生に関係する分子機構の解明が試みられている。しかしながら、安定した誘導条件が未だに明らかとなっておらず、正常な生殖細胞の獲得は困難となっている。本研究では、昨年度得られた技術を用いて、ES細胞から始原生殖細胞を獲得し、その詳細な特性解析及び精細管移植によって半数体細胞への分化誘導を目的とし、誘導を行った。本年度は、これまでに蓄積された実験データ及び方法を用いて、実際にマウスES細胞から雄性生殖細胞の誘導を試みた。本実験で使用した方法は、2段階の誘導方法を使用した。まず、分化誘導環境の酸素濃度を低くする事でES細胞からEpiSCへと誘導を行った。次に、誘導されたEpiSCを用いて浮遊培養を経て三胚葉構造を有するEBを作製した。使用したES細胞には効率的に生殖細胞を分離する事を可能とするOct4-dePE GFPをレポーター遺伝子として導入している。実際に誘導されたEB中において、GFP陽性細胞の出現が認められた。これらの細胞はVasaやStra8などの始原生殖細胞の特異的なマーカー遺伝子を発現していた。さらに、始原生殖細胞の大きな特徴である脱メチル化においてもSnrpn及びH19遺伝子において認められた。これらの結果から、移動期後期である胎生11.5日齢における始原生殖細胞を誘導できることが示唆された。さらに、得られた始原生殖細胞様細胞が正常に精子細胞へと分化する事が可能かを検討するため、精細管移植を実施したところ、精巣内に精子様細胞の存在が認められた。以上のことから、半数体精子細胞を得る方法として今回構築した誘導方法は有効であると考えられる。ES細胞やiPS細胞などの多能性幹細胞は、半永久的に増殖することができる能力と生殖細胞を含む三胚葉系譜への分化が可能な幹細胞である多能性を有している。この特異な性質を利用し、体外において多能性幹細胞から生殖細胞へ分化誘導することで、生殖細胞の獲得あるいは、生殖細胞発生のモデルとして発生に関わる分子機構についての解明が試みられている。しかしながら、未だに正常な生殖細胞への誘導効率は低く、安定的な分化誘導条件は明らかとなっていない。本研究では、昨年度に引き続き、マウスES細胞からEpiS細胞を介して始原生殖細胞及び半数体生殖細胞への誘導を試みた。同時に、カニクイザルES細胞を用いて、同様に生殖細胞誘導が可能であるか検討を行った。本年度は、昨年度までに蓄積した実験データを参考に、再度始原生殖細胞への誘導そして、不妊雄マウス精細管内への移植を行い、半数体生殖細胞の獲得を目指した。誘導方法は、生体における誘導環境を考慮するため、低酸素環境を利用し、ES細胞からEpiS細胞へと誘導を行なった。次に、得られたEpiS細胞から胚葉体を作製した。本実験で使用した細胞には生殖細胞のひとつのマーカーであるOct4-dePE GFPが導入されているため、GFPを発現している細胞のみを選別し、それらを不妊雄マウス精細管内へ移植を行なった。移植1ヶ月後、未処理区では細胞の存在が確認できなかったが、誘導細胞移植群において生殖細胞マーカーであるVasa及びHaspin陽性細胞の存在が示された。また、同様の方法を用いてカニクイザルES細胞から始原生殖細胞を誘導したところ、PGCマーカー遺伝子の発現の上昇が観察された。以上のことから、半数体精子細胞を得る方法として、低酸素環境を利用した誘導方法はマウスだけでなく、その他の動物種においても有効であると考えられる。現在までに、哺乳類の生殖細胞発生機構について様々な研究が進められているが、未だに不明な点が多い。近年、胚性幹細胞(ES細胞)からの生殖細胞の分化誘導によって、生殖細胞の獲得あるいは、生殖細胞発生に関わる分子機構の解明が試みられている。しかし、誘導効率が低いことや、異常な減数分裂がおこることから正常な生殖細胞の獲得は困難となっている。

本研究では、特に減数分裂を完了した半数体細胞の獲得を目的とし、熱刺激応答における生殖細胞の発生への影響を考慮したES細胞から効率の良い生殖細胞の分化誘導法の確立を目指す。本年度は生殖細胞の分化誘導系の確率を目指し、マウスES細胞を用いて始原生殖細胞の誘導法を検討した。本実験で実施した方法は、体内における生殖細胞の発生過程を模範するため、(1)ES細胞からエピブラスト幹細胞(EpiSC)の誘導(2)始原生殖細胞の誘導という2段階の誘導方法の検討を行った。まず、(1)の誘導法は、胚発生時の着床前後において酸素濃度の低下が起こることを考慮し、同様に分化誘導環境の酸素濃度を低くしES細胞からEpiSCへの誘導を試みた。すると、ES細胞から効率よくEpiSCへと誘導が行うことができ、その性質を維持したまま培養することが可能であった。次に、この得られた細胞から、始原生殖細胞を誘導できるか検討を行った。誘導法にはOct4-dePE GFPをレポーター遺伝子として導入し、胚葉体を介した分化誘導を行った。その結果、GFP陽性細胞が培養5日目において出現し、それらは始原生殖細胞の性質を有していた。本年度で実施した研究結果から、ES細胞からEpiSCを介した始原生殖細胞の分化誘導法が確立でき、安定的な生殖細胞の分化誘導モデルとして利用できると示唆された。本研究は、生体内で起きている生殖細胞の発生を、ES細胞を材料に、ES細胞からEpiSCを経て、始原生殖細胞そして半数体生殖細胞へと得る事を目的にしている。昨年度、生殖細胞関連遺伝子であるOct4-dePE GFPをレポーター遺伝子として導入したES細胞を作製し、低酸素環境下において効率的にEpiSCへと分化誘導する方法を構築した。本年度では、さらに誘導段階を進め、実際にES細胞から「移動期後期にあたる思われる始原生殖細胞の獲得」が可能となった。特に、得られた細胞が実際に「精細管内に生着し、精子様細胞へと分化する」ことから、本研究の実験実施計画の2段階目である「マウス半数体細胞の獲得」に値する研究結果が得られた。また、本法は成長因子や阻害剤を使用していないため、今後は生殖細胞発生に関連した因子に着目することでさらなる誘導効率の向上も期待できる。したがって、本法で構築した自発的な誘導方法は、生殖細胞発生過程における環境因子の影響を示すことが可能となる分化誘導実験モデルとして非常に有用な方法であると考えられる。以上のことから、本年度における研究達成度は、「生殖細胞の獲得が可能となっている」ことから順調に伸展しているとする。本研究では大きく3つの研究段階:(1)生殖細胞関連遺伝子を指標としたレポーター遺伝子を導入した細胞株を樹立し、生殖細胞の分化誘導法を構築する。(2)低温度培養環境における最適な誘導条件の検討し、ストレス応答における生殖細胞誘導への影響を明らかとする。(3)核相の変化などを観察することで正常に減数分裂を完了した半数体細胞であるかを観察し、また、受精能及び発生能についても検討する。本年度では、本研究を進める上で最も重要な「ES細胞から安定的に生殖細胞を誘導できる分化誘導系」の確立を行うことができた。
肝細胞癌における分化度規定遺伝子の単離と分化誘導遺伝子治療への応用

1.分化誘導関連遺伝子の同定HDAC阻害剤TSA添加及び3次元高密度培養によるspheroid形成による遺伝子変化を確認するため両群においてマイクロアレイを施行した。両検討において共通に変化を認めた遺伝子として、Oct-3/4の発現亢進、Early Growth Response-1の発現低下を認め、分化誘導との関係が示唆された。また、肝特異機能関連遺伝子(C/EBPα)の発現亢進、細胞周期関連遺伝子(cyclin B1.topoisomerase II)の発現低下を認めた。さらにヒト肝細胞癌株へHDAC 1アンチセンスヌクレオチドの導入により、細胞増殖抑制を認め、単位細胞数当たりのアルブミン合成(分化誘導)が促進された。また、DNAマイクロアレイにより包括的遺伝子発現変化の解析を行い、再現性の検討中である。2.胆癌における転移、浸潤関連遺云子の同定ヒト胆管細胞癌株から高転移株(肺、リンパ節、腹膜播種)を樹立した。親株を対照として、それぞれの転移株においてDNAマイクロアレイを施行した結果、腹膜播種関連遺伝子としてdicckopf-1、IL-1βについて検討を加えた。IL-1β導入細胞において有意に腹膜播種が増加することが示された。また、腹膜播種において有意に低発現を示したWnt signal inhibitorのdickko pf-1は臨味検体での検討において、陽性例で腹膜播種が有意に少ないことが示され、転移における関連遺伝子として重要であると考えられた。また、細胞遊走に関与するとされているfocal adhesion kinase(FAK)が、臨床検体においてその発現と肝細胞癌の脈管浸潤が有意に相関することが認められ、その下流に存在するGrb7をsiRNAを用い抑制することにより浸潤能を抑制することが出来た。1.ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤(トリコスタチンA : TSA)及び、spheroid形成による分化誘導の解析<目的>肝癌の分化規定遺伝子を同定する。<結果>(1)両群においてOct-3/4の発現亢進、Early Growth Response-1の発現低下を認め、分化誘導との関連が示唆された。(2)肝特異機能関連遺伝子(C/EBPα)発現亢進、細胞周期関連遺伝子(cyclin B1,topoisomerase II)発現低下を認めた。2.肝癌における転移規定遺伝子の解析<目的>癌分化・転移規定遺伝子を同定する。<方法>マウス肝細胞癌株の高転移株(肝、肺)、ヒト胆管細胞癌株の高転移株(肺、腹膜播種、リンパ節)をそれぞれ樹立し、Microarrayにて遺伝子発現変化を解析する。3.結節内結節肝細胞癌(Nodule in nodule)における分化度規定因子の解析臨床サンプルからのRNA収集を終了した。<現状の評価及び今後の方針>細胞株の遺伝子変化解析を終了し、順調に研究は進行している。臨床サンプルにおける遺伝子発現の変化を検討し動物転移モデルと相同性のあるものにつき、さらに検討を加える。肝細胞癌における分化規定遺伝子の単離と分化誘導遺伝子治療への応用【目的】肝細胞癌における分化規定遺伝子の同定・単離を行い、分化誘導遺伝子治療への応用について検討する。【方法・結果】(1)HDACアンチセンスのtransfectantの作製と機能評価:HDAC阻害剤により分化誘導を惹起することを確認した後、ヒト肝細胞癌株へHDAC1アンチセンスヌクレオチドの導入を施行し、HDAC1発現の低下を認めた。さらにHDAC1アンチセンス導入により細胞増殖抑制を認め、単位細胞数当たりのアルブミン合成(分化誘導)が促進された。(2)肝癌における転移関連遺伝子の同定:ヒト

胆管細胞株から高転移株(肺、リンパ節、腹膜播種)を樹立した。親株を対照として、それぞれの転移株においてDMマイクロアレイを施行した結果、各転移株に共通して発現変化を認める群と、各転移株においてそれぞれ特徴的に変化を認める群とを同定した。さらに肺転移、腹膜播種において有意に低発現を示したWnt signal inhibitorのdickkopf-1は臨床検体での検討において、陽性例で腹膜播種が有意に少ないことが示され、転移における関連遺伝子として重要であると考えられた。さらに細胞遊走に関与するとされているfocal adhesionkinase(FAK)が、臨床検体においてその発現と肝細胞癌の脈管浸潤が有意に相関することが認められ、その下流に存在するGrb7をsiRNAを用い抑制することにより浸潤能を抑制することが出来た。【まとめと予定】HDAC阻害による分化誘導を認め、また肝癌における転移関連遺伝子の検索により腹膜播種、脈管浸潤への関連遺伝子の同定を行った。今後、transfectantの作製によりその機能解析を進めていく。
分子鋳型法を用いたD-アミノ酸の高感度かつ選択的分析法の開発

本研究ではモレキュラーインプリントポリマーを用いるD-アミノ酸の高感度且つ選択的分析法開発を試み、まず第一段階として優れた分子認識能を有するポリマーの作製を行った。平成9年度の検討により、L-Phe-anilideインプリントポリマーが優れた光学認識能を有することを示した。本年度、このL-Phe-anilideインプリントポリマーを用いてアミノ酸の種類による認識を検討したところ、ほとんどのアミノ酸アニリドでプリント分子であるL-Phe-anilideと同程度の吸着が認められ、本ポリマーではアミノ酸の種類は認識されなかった。これはPheがアミノ酸の中では比較的大きな側鎖を持つため、ポリマーに形成された特異的認識部位に他のアミノ酸アニリドも相互作用出来るためと考えた。そこで小さなアミノ酸であるL-AlaをターゲットとしてL-Ala-anilideインプリントポリマーを作製し、ポリマー共存下での非結合型分子の割合から分子認識能を評価した。その結果プリント分子であるL-Ala-anilideと比較して、光学異性体であるD-Ala-anilideでは約2倍、他のアミノ酸アニリドでは2倍から最大5倍の非結合型分子が存在した。この結果は本ポリマーがプリント分子であるL-Ala-anilideを良好に認識し、優れた分離精製用基材となることを示しており、様々な夾雑成分が存在する生体試料等における微量アミノ酸定量への利用が期待される。D-アミノ酸を特異的に認識するモレキュラーインプリントポリマーとして、まずフェニルアラニンアニリドをプリント分子とするポリマーを作製した。ポリマーはクロロホルム中で、官能性モノマーをメタクリル酸、クロスリンカーをエチレングリコールジメタクリレートとして60度24時間の熱重合を行った。このポリマーを乳鉢ですりつぶして粒子状とし、HPLCカラムに充填して光学認識能を調べた。移動相は4%酢酸を含むアセトニトリルとし、検出は260nmで行った。その結果フェニルアラニンアニリドの保持はD体とL体で大きく異なり、プリント分子として使用した光学異性体のみが強く保持された。また、バッチ法を使用して種々の試料濃度における本ポリマーの光学認識能を調べた。この検討では希薄な試料を定量する必要があったため、フェニルアラニンアニリドはダンシルクロライドによるプレカラム蛍光誘導体化を行い、励起330nm、蛍光530nmの蛍光検出を行った。分離には逆相HPLCを使用した。その結果、ポリマー10mgに対し、1mM程度のフェニルアラニンアニリドをアセトニトリル中で共存させた場合には、光学異性体間で吸着率に差が見られず双方とも30%程度の吸着を示した。しかし、10μMではプリント分子は4%程度しか遊離型として存在しないのに対し、光学異性体は3倍程度遊離体として存在した。また、インプリント分子を使用しないコントロールポリマーでは10倍以上が遊離体として存在した。この結果は本ポリマーが優れた分子認識能を有していることを示している。現在他のアミノ酸の認識を検討中である。
柔らかい電子回路に使う金属ナノ粒子配線の電流・応力下での損傷機構解明と強度評価

柔らかな電子回路に用いられるフレキシブルな電子配線は、金属ナノ粒子を分散したインクをインクジェットプリンタなどにより印刷して作られ、今後大いに発展が見込まれている。今後進む配線の微細化は、高密度電子流による配線金属原子の拡散移動現象(EM)を誘起し、近々にこの信頼性問題に直面することは確実である。しかし、EM信頼性の検討はほとんど行われておらず、フレキシブルな金属ナノ粒子インク配線における損傷機構の解明が待たれている。実用化の始まった金属ナノ粒子配線を対象に、高密度電流・曲げ応力下の損傷機構の解明を行い、さらに得られた成果を踏まえ、配線寿命などの強度評価法の構築を行う。
組織が創るマクロでロバストなコンパートメントの成立・維持のロジック

生物の発生においてコンパートメントを単位としたモジュール的発生は特徴の一つである。本研究ではメダカ体幹部の体節組織で発見されたzic1/zic4を発現する背側コンパートメントの背腹境界の成立と長期間にわたって維持される機構の解明を試みた。体節内の特殊な細胞(境界細胞と命名)がコンパートメント境界へ移動することで境界が形成され、さらにこの細胞が水平筋中隔へ分化することで背側と腹側の長期間にわたるコンパートメントの維持がされていることが判明した。zic遺伝子を発現する体節由来細胞は背側領域に限局し、発現-非発現細胞が明瞭な直線的境界を胚期から成体まで維持している。このメカニズムを探るため、以下の実験を行った。境界成立のメカニズム:マイクロアレイ解析および詳細な発現解析により、Zic1/Zic4の下流遺伝子としてfh12a、lfng、slitlaを同定した。さらに、Notchシグナルの標的遺伝子であるher6aおよびSlitlaのレセプターであるrobolaの発現解析から、Zic1/Zic4が体節背側におけるNotchシグナルの活性化およびrobola発現細胞の移動という2つの経路を介して背側形態を制御することが示唆された。境界における細胞動態(移動、分裂、極性など):明瞭な形態的境界が存在しない状態で、特定の遺伝子発現の境界が維持されるには、位置情報が外から供給されるかクローナルで維持されるか、2つの可能性がある。それらを明らかにする目的で、任意の少数細胞を不可逆的に標識できるIR-LEGO法をメダカの体節細胞に応用し、発生・成長過程における体節細胞の挙動を追跡した。その結果、胚発生期においては筋肉前駆細胞の一部に発現境界を越えた細胞の移動が生じており、発現境界が外部からのシグナルにより維持されていることが示唆された。それらの細胞は孵化後には分化に伴い移動も観察されず、背びれから単離した間充織細胞において発現が維持され続けていたことから、孵化後には細胞自律的に発現が維持されることで境界が維持されることが示唆された。平成23年度から平成24年度かけて以下の2つのテーマで実験を実施した。境界成立のメカニズム:研究対象の背腹境界はzic遺伝子の発現境界である。マイクロアレイ解析および詳細な発現解析により、Zic1/Zic4の下流遺伝子としてfhl2a、lfng、slit1aを同定した。さらに、Notchシグナルの標的遺伝子であるher6aおよびSlit1aのレセプターであるrobo1aの発現解析から、Zic1/Zic4が体節背側におけるNotchシグナルの活性化およびrobo1a発現細胞の移動という2つの経路を介して背側形態を制御することが示唆された。Slit-Robo経路は神経軸索の伸長・投射に重要なシグナル経路として知られている。一方、Notch経路は隣接する細胞間で違った運命へ分化するように作用する側方抑制の機能が有名である。今後、皮筋節や筋節マーカーを用いて、各種阻害実験により、これら2つの経路が背側形態形成に寄与する分子機構について解析を行う必要がある。境界における細胞動態(移動、分裂、極性など):境界付近の細胞動態の解析のため、cre-loxと熱ショック(IR-LEGO)を組み合わせた標識法を確立し、zic1発現細胞(背側)と非発現細胞(腹側)は発生過程で決して混ざり合わないことを示した。即ち、2種類の細胞群は背腹を分けるコンパートメントを形成している。さらに解析途中で体節(筋節)の背腹を分ける水平筋中隔が真皮層のコンパートメント形成に重要な役割を担っていることを発見した。今後は、筋中隔からの細胞供給の有無、真皮層との相互作用、筋中隔細胞からのシグナル因子に焦点を当てて研究を進める。平成24年度および繰り越しの平成25年度での研究で、以下の結果を得た。境界成立に関与するシグナル因子の探索:明瞭な形態的境界が存在しない状態で、特定の遺伝子発現の境界が維持されるには、位置情報が外から供給されているか、クローンを維持する機構が働いている可能性が高い。これまでにマイクロアレイを用いて、背腹で発現の差がある遺伝子群を複数単離して、関与する分子実態を探っているが、Notch-Deltaをはじめ、境界と関連して発現するシグナル因子が得られていない。RNA-seq法で再度探索することとした。境界における細胞動態(移動、分裂、極性など)と水平筋中隔との関係:熱ショック(heat-shock;hsp)プロモーターの下流にCre-recombinase (Cre)、恒常的なactin promoterの下流にCre認識配列(loxP)およびEGFPを導入されたトランスジェニックメダカを用いて、胚から成体期の真皮層(表皮直下)への局所的細胞標識法により、体節形成期以降の胚と幼生において、体節の皮筋節層を標識して、細胞動態を解析した。その結果、真皮層の細胞群は分裂し移動を示した場合でも、一旦形成された背腹境界を越えないことが判明した。さらにこの境界には水平筋中隔が存在し、この隔壁が物理的に細胞の背腹の移動を妨げていることが強く示唆された。また水平筋中隔、およびその周囲の細胞動態の解析から、水平筋中隔は、従来考えられていたような脊索周辺の細胞由来ではなく、皮筋節由来であることが判明した。

本研究では、体節(筋節、真皮、硬節)の背側領域で発現し、その発現境界が胚期から成体まで維持され、直線に保たれるzic1/4遺伝子について、その発現境界の成立と維持機構を解析している。これまでに、発現境界上の水平筋中隔が、皮筋節(真皮)細胞の移動を制限することが示唆されており、H25年度では水平筋中隔に集中して以下のような実験を行った。これまでの他研究室での研究により、水平筋中隔は体節形成期にmuscle pioneer (MP)細胞から分化するとされてきた。しかし、我々の細胞系譜の詳細な解析により、水平筋中隔はMP細胞由来ではなく、MP細胞により皮筋節の中央部に存在する細胞が中に落ち込んで分化することによって発生することが判明した。次にMP細胞除去のよる境界形成への影響を調べた。試行錯誤の結果、MP細胞でGFPを特異的に発現するトランスジェニック魚(engプロモーター+GFP)を用いて、ガラスニードルでMP細胞を確実に除去できることが判明した。この方法を用いて、MP細胞を破壊し、水平筋中隔が形成されないことをまず確かめて、境界形成への影響を調べた。しかし予想に反して、zic発現境界は正常に形成された。これらの解析過程で、zic発現境界は我々が境界細胞(boundary cell)と命名した、境界に位置する特別な細胞群によって形成されることを見出した。これらの細胞群は、最初は体節深部の脊索近傍に位置して、体節が変形・分化する過程で、体節外側の表層にある皮筋節の中央部に移動し、細長い形状の細胞に分化して、物理的境界を作ること、さらにこの細胞群がMP細胞の影響下で、深部へ陥入して水平筋中隔に分化することも見出した。現在この境界細胞(boundary cell)の発生機構とzic発現境界形成メカニズムを研究している。本研究では、体節(筋節、真皮、硬節)の背側領域で発現し、その発現境界は胚期から成体まで維持され、直線を保つzic1/4遺伝子の発現を指標に、その成立と維持機構を解析してきた。これまでに、成熟体節の背腹境界面に存在する水平筋中隔が重要な役割を担っていることを見出し、それを制限するメカニズムを解析し、以下のような結果が得られた。1水平筋中隔を産生すると思われるているmuscle pioneer(MP)細胞除去のよる境界形成への影響を調べた。MP細胞をガラスニードルで確実に除去できる技術を開発し、この方法を用いて、MP細胞を破壊し、水平筋中隔が形成されないことをまず確かめて、境界形成への影響を調べた。2境界に位置する特異な細胞群を見出し、「境界細胞(boundary cell)」と命名した。3境界細胞の詳細な細胞系譜解析により、境界細胞は脊索近傍に存在した細胞群に由来すること、そして大規模な細胞回転運動により体節表面の背腹境界に位置することが判明した。4境界細胞が最終的に水平筋中隔に分化することが判明した。これは従来の説を塗り替えるものである。5境界細胞に発現する分泌因子の変異体を作成中である。以上より、ヘッジホッグシグナルの下流で発生する境界細胞が背腹境界に位置し、水平筋中隔に分化することで、ロバストな境界が成立・維持されることを突き止め、現在これらをまとめた論文を準備中である。生物の発生においてコンパートメントを単位としたモジュール的発生は特徴の一つである。
出張科学実験の充実

1.研究目的私は、職務の一環として大分高専主催の科学と遊ぼうに参加、協力している。また、それとは別にボランティア的立場で、毎年行われる青少年のための科学の祭典大分大会に出展している。その出展内容は、「LEDを光らせてみよう」と言うテーマの実験で、この実験は対象の小中学生のみならず大人にも大変好評であった。本研究の目的はこの「LEDを光らせてみよう」の実験の充実及び新たな実験を創作することであった。2.本年度の成果(1)平成19年7月24日科学と遊ぼうに参加(2)平成19年8月27日29日平成19年度九州沖縄地区国立工業高等専門学校技術職員研修(電気・電子系)にて「電気・電子分野での出張科学教室」と云うテーマにて発表(3)平成19年10月7日おおいたサイエンス交差点プロジェクト光のふしぎに参加(4)平成19年12月8日、9日青少年のための科学の祭典2007大分大会にLED実験で参加(5)平成20年1月19日大分高専事業の「科学と遊ぼう」にてLED実験を開講(6)平成20年3月5日7日東京の科学館等へ研修出張以上のように様々な場で実験等を実施でき、科学館研修では新たな実験制作のアイデアを得ることが出来た。3.今後今回、この研究費が助成されることになり、私としては様々事で新たな経験をし、外的にも内的にもかなりの成果があった。今回3度目の申請にて採択され、研究を実施できたことに喜びを感じる。今後も本研究の継続および新たな研究の申請をおこなっていきたいと考えている。
小分子活性化を目的とする二次元光融媒の高機能化

本年度は、光融媒として有効なことがわかっているニオブ系層状ペロブスカイト型複合酸化物を更に高機能化する為の第一段階として、層間に酸化物微粒子を導入し、ピラーを立て層間距離を広げた触媒を調製することを目的とした。具体的に検討した触媒はKCa_2 Nb_3O_<10>である。これはカルシウムを含む三層よりなるニオブ酸のマクロアニオンよりなるシーとの層間を陽イオンであるカリウムイオンが埋めた構造をしている。ピラーの原料としては、テトラエチルオルトシリケート(TEOS)を用いて、シリカのピラーを立てる事を試みた。触媒の調製法はまず層間のカリウムイオンをブロントンに交換し、水和した試料を用いて長鎖のアルキルアンモニウムイオンをインターカレートさせた。これにより層間距離が約30A^°のびた。この試料をTEOS中80°Cで72時間処理を2回繰り返し層内にTEOSを導入した。固体NMRよりこの段階で既にTEOSが加水分解していると考えられる。この試料を空気中500°Cで4時間酸化することにより、有機物を除去し、シリカのピラーの立った層状化合物を得た。この段階でも層間距離は30A^°程度を維持していた。更にBET表面積も、もとのKCa_2Nb_3O_<10>では2m_2/g程度であるのに対し、ピラーを立てた層間架橋体では200m_2/gと約2桁増加していた。次に光触媒活性について検討を行なった。メタノールからの水素生成活性については、もとのプロトン交換体の方が層間架橋体より高い活性を単味の状態で示したが、白金を担持する2層間架橋体の方が活性が高くなった。更にエタノール、プロパノール、ブタノールを用いて同様に活性を比較したところ、層間架橋体の方がはるかに高い活性を示した。これらのことより、層間架橋体においては、層空間が充分に活用されていることが明らかとなった。
核融合炉材料の中性子透過ベンチマーク実験と二次中性子を考慮した誤差解析法の開発

中性子透過ベンチマーク実験としては、大阪大学オクタビアンを用いてクロム平板、LiF球、テフロン球からの透過中性子スペクトルを中性子飛行時間法を用いて測定した。Crの実験は、連続エネルギーをンテカルロ計算コードMCNPで解析した。その結果JENDL-3PRIの二次放出中性子分布は14MeVの弾性散乱が45°方向で過大なこと、非弾性散乱は連続レベル、離散レベル、とも前方で過小評価であることがわかった。LiF球とテフロン球の実験の1次元のNITRANコードによる予備解析では1MeV以下で大きい不一致がみられる。又、SUS304平板と石灰岩コンクリート平板の実験解析がENDF/B-【IV】データを用いてMCNPコードで行われ、SUS304についてはCrの断面積に起因する不一致が611MeVにおいてみられた。石灰岩コンクリートでは一致は比較的よいことがわかった。しきい反応断面積については、これまで測定データのない【^(98)Mo】(n,a)【^(95)Zr】反応等の測定がなされた。中性子輸送計算に含まれる誤差は中性子断面積の不確定によるものと、計算方法に伴うものに大別される。前者については、二次中性子の角度分布、エネルギー分布の不確定さの影響を考慮できる感度・誤差解析コードシステムSUSDを開発した。後者については、1次摂動論を用いて散乱断面積のルジャントル展開の影響等を評価する方法を開発した。米国のBCSSのブランケットを対象に誤差評価を行ったところトリチウム増殖比は【^7Li】やFeの中性子断面積の不確定に起因する誤差の寄与が大きく(56%)、散乱断面積のPe展開による誤差は小さい(0.7%0.3%)ことがわかった。又、高速漏洩中性子束は42群構造のGICX-40を用いた計算では、McNPに比してファクター34の過小評価になることもわかった。
湿式紡糸によるコア／シース構造を持つ機能性ファイバー製造技術の基盤確立

1.芯鞘繊維紡糸技術の確立(1)芯に強度の高いセルロースを、鞘に生体適合性に優れるシルクフィブロインを、それぞれイオン液体に溶解させ、芯鞘ノズルを用いて乾湿式紡糸にて芯鞘繊維を作製した。いずれのポリマーも溶解可能なイオン液体として1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテートや1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムクロリドを、また凝固液にはメタノールを用いることで目的の構造を有する繊維を作製できた。(2)2種類のポリマー溶液の吐出量比や凝固液温度を適切に制御することで、様々な断面積比を有し概ね鞘部の厚みが均一なセルロース/シルクフィブロイン芯鞘繊維を得る技術を習得できた。(3)紡糸試験の手順を整理し、以後の実験に使用できるようマニュアル化した。2.物性評価および結果のまとめ(1)電子顕微鏡観察より芯鞘繊維は円状で側面は平滑な表面を有していた。一方、セルロースとフィブロインの界面は力学作用により剥離しやすく、両ポリマー同士の相互作用は大きくないことが示唆された。界面での剥離は力学強度低下につながることからポリマーの組合せが重要であると考えられた。(2)引張試験の結果、力学強度の大きなセルロースの割合が高くなるにつれて、芯鞘繊維の強度が増加した。破断伸度は、どのサンプルもあまり大きくなかった。このことは電子顕微鏡で見られた界面剥離の影響によるものと推定した。以上、イオン液体の優れた溶解性を利用し、芯部に強度を担う高強度ポリマーを、鞘部に機能を有する生体適合性ポリマーを配した芯鞘繊維の製造技術を確立した。
シヌクレイノパチー患者における腸内細菌バイオマーカーの解析

シヌクレイノパチーの代表的疾患であるパーキンソン病(PD)の病態は、嗅神経から中枢神経系へ波及する経路、あるいは末梢臓器から自律神経を経由して中枢神経系へ波及する経路を介して進行するとの仮説が有力である。嗅覚障害の病態に関しては鼻腔・口腔の環境要因が関与し、末梢臓器に関しては消化管内腔に接する環境要因が関与すると考えられる。そのため我々は、口腔微生物を含めた腸内細菌をターゲットにし、PDの発症に関わる環境要因を検索することを目的に本研究を行った。平成30年度末の時点で、PDの対象例は35例(男:女=9:13、平均年齢70.5歳、平均罹病期間3.6年)、神経変性疾患を有しないコントロール14例(男:女=5:9、平均年齢75.2歳)となった。尿素呼気試験ではPD35例中10例(28.5%)で胃のピロリ菌感染を認めた。コントロールにおける胃のピロリ菌感染は14例中5例(35.7%)であり、PDでのピロリ菌感染率の上昇は認めなかった。PDでの口腔内の硫化水素、メチルメルカプタン、ジメチルスルフィド濃度の平均値はそれぞれ、128.3 ppb、176.7 ppb、23.5 ppbであった。コントロールではそれぞれ、83.1 ppb、31.7 ppb、27.0 ppbであった。スティック型嗅覚検査法(odor stick identification test for Japanese=OSIT-J)を用いた嗅覚機能検査では、PD35例の平均値は3.6点(12点満点)、コントロールでは6.2点であり、PDの嗅覚低下は明らかだった。PDにおける嗅覚低下と口腔内の硫化水素濃度とは明らかに相関しており、口腔微生物により産生された硫化水素がPDの嗅神経障害に関与している可能性が示唆された。シヌクレイノパチーとは、神経系にリン酸化アルファシヌクレイン陽性の異常構造物が蓄積する神経変性疾患の総称であり、代表的な疾患はパーキンソン病である。パーキンソン病におけるリン酸化アルファシヌクレインは嗅覚経路あるいは、末梢臓器から迷走神経を介した経路で中枢神経系に運ばれるとする仮説が有力である。嗅覚経路の病態に関しては鼻腔・口腔が近接する環境要因を有し、末梢臓器は消化管内腔が近接する環境要因を有していると考えられる。そのため、我々は、口腔細菌、あるいは腸内細菌をターゲットに、パーキンソン病の発症に関与する環境要因を検索することを目的に本研究を行っている。平成28年度は、ヤールの重症度分類II度までの比較的軽症のパーキンソン病患者11例(男:女=4:7、平均年齢70.3歳、平均罹病期間3年)を本研究にエントリーし得た。尿素呼気検査では11例中2例で呼気中の13CO2濃度の上昇が見られ、胃のヘリコバクター・ピロリ菌感染が確認された。口腔内ガス分析では、口腔内の硫化水素、メチルメルカプタン、ジメチルスルフィド濃度を測定しており、11例での平均値はそれぞれ、硫化水素171.6 ppb,メチルメルカプタン122 ppb,ジメチルスルフィド14.3 ppbであった。OSIT-Jを用いた嗅覚機能検査では、11例の平均値は4.5点(満点12点)であり、これまでのところ、嗅覚低下と胃のピロリ菌感染、口腔内の硫化水素、メチルメルカプタン、あるいはジメチルスルフィド濃度との間に相関は見られていない。また、消化器症状などの自覚症状の質問票であるSCOPA-AUTを用いて、11例の自律神経症状の重症度を評価しているが、そのスコアと胃のピロリ菌感染、口腔内の硫化水素、メチルメルカプタン、あるいはジメチルスルフィド濃度との間に相関は見られていない。さらに症例数を増やして検討する予定である。本研究はおおむね順調に進展しているが、問題点として、本研究にエントリーできた症例数が予定より少ないことが挙げられる。発症に関与する環境要因を解析するためには、早期のパーキンソン病症例を対象にする必要がある。しかし、早期パーキンソン病症例では、総合病院への受診行動に乏しい傾向があり、症例の蓄積が遅れているものと考えられる。シヌクレイノパチーとは、神経系にリン酸化アルファシヌクレインが蓄積する神経変性疾患の総称であり、代表的な疾患はパーキンソン病である。パーキンソン病におけるリン酸化アルファシヌクレインは、嗅覚経路、あるいは末梢臓器から迷走神経を介した経路で中枢神経系に運ばれるとする仮説が有力である。嗅覚経路の病態に関しては鼻腔・口腔に近接する環境要因が関与し、末梢臓器に関しては消化管内腔に接する環境要因が重要であると考えられる。そのため我々は、口腔細菌、あるいは腸内細菌をターゲットにし、パーキンソン病の発症に関わる環境要因を検索することを目的に本研究を進めている。平成29年度終了までにおいては、パーキンソン病の対象例を22例(男:女=9:13、平均年齢68.8歳、平均罹病期間4年)に増やし実験を進めた。尿素呼気試験では22例中6例で呼気中の13CO2濃度の上昇が見られ、胃のピロリ菌感染を認めた。