hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腎臓の分子生物学的研究-構造と機能の相関の分子レベルでの解明

各班員は予定通りに研究を進め成果は上がっており、協同研究も行われている。研究テーマは大きく3つのテーマに分けることが出来る。すなわち、1)糸球体マトリックスと糸球体機能、2)生理活性物質とその受容体の制御、3)尿細管輸送体の同定と制御である。1)については、アルポート症候群の患者においてIV型コラーゲンのα5鎖遺伝子の異常の存在を見つけだした。基底膜コラーゲンの生理的意義を臨床的に証明する結果と考えられる。糖尿病においても糸球体マトリックスが増加するが、これは糖化終末産物がメサンギウム細胞で細胞外基質産生の転写レベルでの活性を上昇させることを示した。主にIV型コラーゲンの増加であり核内転写因子を介する反応であることを明らかにした。2)については、TGFBのmRNA糸球体、総ての尿細管セグメント、細動脈に存在することを示した。TGFBの分泌・活性化に重要であるLTBPについては糸球体と細動脈では検出されたが、尿細管では認められなかった。微小のmRNAの発現を尿細管セグメントでRT-PCR法で測定する際は定量性に難があったが、これを克服する方法を開発し、PGE2受容体の解析に有用であった。3)については、集合管の測定膜の水チャネル、AQP3のクローニングを行い報告した。また管腔膜のAQP2について脱水やAVP投与により、細胞内局在、転写、タンパク量について変化することを示した。また腎尿細管でのジペプチド輸送体のクローニングに成功し、この輸送体がセファロスポリン系抗生物質の輸送に働いていることも示した。各斑員は予定通りに研究を進め、成果は出てきている。本年は大きく3つのテーマについて研究を行なった。即ち1)糸球体マトリックスと糸球体機能、2)生理活性物質とその受容体の制御、3)尿細管輸送体の同定と制御である。1)については特に基底膜コラーゲンの異常と疾患との関連について研究を進め、アルポート症候群やthin membrane nephropathyの患者において基底膜コラーゲンの遺伝子に異常があることを示すことが出来た。今後はこの異常がどのような機序によって基底膜の全体の透過性を変化させて行くのかを明らかにする予定である。2)については尿細管、さらには傍糸球体装置細胞(J.G cell)における局所でのレニン・アンギオテンシン系について研究を行い、局所でのレニンならびにアンギオテンシンの産生とその調節を明らかにした。またレニン分泌の分子レベルでの研究を進めるためにJ.G cellのcell lineの確立を目指しているが、まだ継代可能なcell lineの作成には成功していない。3)については腎特異型C1チャネルについて研究を進めた。2種類のC1CK_1とC1CK_2と名付けたC1チャネルのクローニングに成功し、その組織分布を免疫染色で、またチャネル機能をアフリカツメガエル卵での発現実験により検討した。この結果はC1CK_1はHenleループの太い上行脚のC1チャネルであることが証明された。今後はさらにこのC1チャネルの構造と機能、また他のC1チャネルのクローニングなどの仕事を進める予定である。平成5年度の研究の総括と今後の研究の検討のため、斑員全員が平成6年2月5日に集り、斑会議を行い今後の研究の進め方を討議決定した。1)については、アルポート症候群の患者においてIV型コラーゲンの_α5鎖遺伝子の異常の存在を見つけだした。

糖尿病においても糸球体マトリックスが増加するが、これは糖化終末産物がメサンギウム細胞で細胞外基質産生の転写レベルでの活性を上昇させることを示した。主にIV型コラーゲンの増加であり核内転写因子を介する反応であることを明らかにした。2)については、TGFBのmRNA糸球体、総ての尿細管セグメント、細動脈に存在することを示した。TGFBの分泌・活性化に重要であるLTBPについては糸球体と細動脈では検出されたが、尿細管では認められなかった。微小のmRNAの発現を尿細管セグメントでRT-PCR法で測定する際は定量性に難があったが、これを克服する方法を開発し、PGE2受容体の解析に有用であった。3)については、集合管の測底膜の水チャネル、AQP3のクローニングを行い報告した。また管腔膜のAQP2について脱水やAVP投与により、細胞内局在、転写、タンパク量について変化することを示した。また腎尿細管でのジペプチド輸送体のクローニングに成功し、この輸送体がセファロスポリン系抗生物質の輸送に働いていることも示した。
爆発・成長現象のダイナミクスを明らかにする数値計算手法の開発と応用

非線形偏微分方程式のなかには、有限の時刻で解の値が無限大となるような爆発解や時刻無限大まで存在する大域解を持つものがある。このような方程式の理論解析は極めて困難で、数値計算であっても解の値もしくは解の存在時刻が無限大であるためその適用は極めて困難となる。本研究では、このような解析に有効な数値的判定法を開発した。数値的判定は次のように行う。時間に関して以前我々が開発した有界化を適用して、[0、∞)の無限区間を[0、1)の有限区間に変換する。この変換された問題を、空間変数を差分法で時間変数を陽的オイラー法で離散化して、粗い数値計算を行う。この粗い計算時に、1未満の明らかなる時刻で解の数値がオーバーフローすれば爆発解がとらえられたことになる。時刻1まで数値計算できた場合は、時刻1の非常にそばで(元時間では長大な時間が経過した後に)爆発する解や成長もしくは有界な大域解を区別する精査を行う。精査は時空間スペクトル選点法で行う。スペクトル選点法は陰解法であるために、得られる離散化方程式は非線形になる。この非線形方程式をニュートン法で解く。このニュートン法が収束して数値解が収束すれば、有界あるいは減少する大域解が存在する。ニュートン法が収束しなければ、計算領域内に特異性が存在しているので、爆発解あるいは成長する大域解が存在することになる。これらの分類は、爆発時刻を精査するか、解に関する有界化をさらに施すことで行う。ニュートン法が収束しない場合には解の情報が全く得られないので、この致命的欠点を克服するために変数を複素数に拡張した複素ニュートン法の適用する。本研究で開発した数値的判定法を最も有名な空間1次元の非線形熱伝導方程式に適用して、数値実験によってその有効性を検証した。開発した手法は一般の偏微分方程式に適用可能である。常微分方程式用に開発した解の値を有限にとどめる変換法を,解が非有界である偏微分方程式の時間反転熱伝導方程式に適用した.数値計算のための離散化には安定な陰解法であるスペクトル選点法を用い,非線形性を解決するためニュートン反復法をかけたが反復法が収束しなかった.精査をかけたところ,常微分方程式では存在しなかった不連続性が発覚した.この解決策を探るべく研究を続行している.関連する補足研究として次の研究に着手した.領域全体では解は不連続であるため数値計算がうまくいかないものの,部分領域に限定すれば解は連続(場合によっては解析的)になっている.せめてこの部分の計算が行えないかという着想である.解析接続をできるところまで行うという発想であり,熱伝導方程式に対してこの解の接続問題を研究した.解の非存在の数値シミュレーションなど様々な興味深い計算結果が得られた.多倍長計算を効率よく行うことのできるライブラリを調査したところ,京都大学大学院情報学研究科藤原宏志氏の開発したexflibが他のライブラリより数倍以上コンパクトで高速であることが判明した.それでも多倍長計算は膨大計算機資源を要求するので,高性能ワークステーションを購入して,既存の計算機と高速ネットワーク接続した.そして,exflibをPVM並列計算環境で使用できるよう工夫して,空間1次元のポワソン方程式の境界値問題を数値計算したところ,誤差が10^<-10000>を超える超高精度を実現した.研究に必要な情報交換および研究成果の発信の場として,応用数学合同研究集会(2006年12月20日22日,龍谷大学瀬田キャンパス)を企画し事務局を担当した.また,研究成果の一覧をWebで公開した.(http://isam.pm.tokushima-u.ac.jp/imai/Kakenhi/2006-2007_Hoga/)非線形偏微分方程式のなかには、有限の時刻で解の値が無限大となるような爆発解や時刻無限大まで存在する大域解を持つものがある。

本研究で開発した数値的判定法を最も有名な空間1次元の非線形熱伝導方程式に適用して、数値実験によってその有効性を検証した。開発した手法は一般の偏微分方程式に適用可能である。
鎌倉幕府および室町幕府の施行システムの研究

本年度は、まず論文「鎌倉幕府施行システムの基礎的研究」を完成させ、論集『中世政治史の研究(仮題)』(日本史史料研究会、平成22年5月刊行予定)への掲載が決定した。本論文は、平成19年5月19日に大阪大学で開催された第394回法制史学会近畿部会において発表した同名の報告を論文化したもので、鎌倉幕府が発給した施行状を網羅的に収集し、文書様式や発給体系などの基礎的な事実解明を行い、その特質を考察したものである。学会発表は、まず国内では、平成21年8月29日に東京大学で開催された第III期第18回東寺文書研究会において、「南北朝期奥州探題の恩賞充行システム」と題する報告を行った。次いで、平成22年3月23日には、京都市の機関誌会館で開催された日本史研究会中世史部会において、「鎮西下知状執行システムの研究-室町幕府型施行システムの原型-」と題する報告を行った。国外では、まず平成21年5月22日に、中華人民共和国の大連水産学院で開催された、大韓民国の国際学会である第18次東北亜細亜文化学会国際学術大会において、「北畠顕家恩賞充行下文施行国宣の基礎的研究」と題する報告を行った。同年10月17日には、大韓民国の高麗大学校で開催された、同国の国際学会である東北亜細亜文化学会2009年度秋季国際学術大会において、「室町幕府内談頭人人事に関する一考察」と題する報告を行った。本年度は、まず平成18年に発表された歴史学の論文や著書、史料集等を紹介するコーナーである「2006年の歴史学界-回顧と展望-」(『史学雑誌』第116編5号、2007年5月)において、「日本中世四南北朝期」の項を担当・執筆した。5月19日には、大阪大学で開催された第394回法制史学会近畿部会において「鎌倉幕府施行システムの基礎的研究」と題する報告を行った。この報告では、鎌倉幕府が発給した施行状を網羅的に収集し、文書様式や発給体系など基礎的な事実解明を行った。次いで、「観応の擾乱以降の下文施行システム-尊氏・義詮下文施行状を中心として-」と題する論文を執筆した。これは、観応の擾乱以降足利義詮の死去に至るまでの将軍発給の下文・寄進状の施行状について検討・考察を加え、当該期の室町幕府の権力構造の解明を目指した研究である。また、守護に対して段銭や諸公事の免除や使者入部停止を命じる将軍御判御教書の執行を命じる管領施行状に関する研究も行った。この研究は、現在も継続中である。11月23日から26日にかけては沖縄県の名桜大学で開催された、大韓民国の学会である東北アジア文化学会の第15回国際学術大会に参加し、24日に行われた報告・佐藤雄介「近世中後期の朝幕関係と大名-勅使馳走をめぐって-」への指定討論を担当した。平成20年6月29日に大阪歴史学会で「鎌倉府施行システムの形成と展開」と題する大会報告を行うことが決定したことをうけて、現在この報告に向けての準備を行っている。4月11日に、大阪の梅田東学習ルームで開催された大阪歴史学会4月例会において、同学会2008年度大会報告準備会として、「鎌倉府施行システムの形成と展開」と題する報告を行った。6月29日には、大阪市立大学で開催された大阪歴史学会2008年度大会において、前述の例会報告に基づき、中世個人報告として「鎌倉府施行システムの形成と展開」と題する報告を行った。本報告の要旨は、同学会の学術雑誌『ヒストリア』第210号(2008年6月発行)に掲載された。終了後、本報告を論文化して、同誌に投稿した。当該論文は査読の結果採用され、研究「鎌倉府施行システムの形成と展開」として『ヒストリア』第214号(2009年3月発行)に掲載された。本論文は、室町幕府の東国統治機関・鎌倉府において発給された、鎌倉公方足利氏の発給文書の執行を命じる、関東管領上杉氏による施行状の分析を中心として、同政権の権力構造や特質を解明した研究である。11月29日には、韓国釜山の釜慶大学で開催された、東北亜細亜文化学会第17次国際学術大会において、「足利直冬発給文書施行状の検討」と題する報告を行った。終了後、本報告を加筆修正して論文化し、同学会の学術雑誌『東北亜文化研究』に投稿した。当該論文は査読の結果採用され、論文「南北朝前期九州地方施行システムの研究」として『東北亜文化研究』第18輯(2009年3月発行)に掲載された。本論文は、南北朝初期室町幕府の九州統治機関・九州探題一色氏および足利直冬勢力の施行システムを分析し、両政権の特質を解明した研究である。

学会発表は、まず国内では、平成21年8月29日に東京大学で開催された第III期第18回東寺文書研究会において、「南北朝期奥州探題の恩賞充行システム」と題する報告を行った。次いで、平成22年3月23日には、京都市の機関誌会館で開催された日本史研究会中世史部会において、「鎮西下知状執行システムの研究-室町幕府型施行システムの原型-」と題する報告を行った。国外では、まず平成21年5月22日に、中華人民共和国の大連水産学院で開催された、大韓民国の国際学会である第18次東北亜細亜文化学会国際学術大会において、「北畠顕家恩賞充行下文施行国宣の基礎的研究」と題する報告を行った。同年10月17日には、大韓民国の高麗大学校で開催された、同国の国際学会である東北亜細亜文化学会2009年度秋季国際学術大会において、「室町幕府内談頭人人事に関する一考察」と題する報告を行った。
近代社会の成立過程における科学・技術の位置

近代社会の成立過程のなかで《知ること》と《統治すること》の緊密な関係が生まれ、新しい型の知識が登場する。たとえば18世紀終わりから19世紀初頭にかけて生まれた、国土や人口、産業など国力を構成する要素を数量的に把握する統計学や、疾病を個人の身体ではなく社会環境のなかで捉え、その治療以上に予防を目的とする衛生学が代表的な例である。そうした知識は既成の理論的な知識と並んで認知されるにはいたらないが、しかし日常生活のなかで習俗や習慣と呼ばれるものともことなるのであり、この両者のあいだにあって、科学的な知識に依拠しながら習俗・習慣に働きかけ、調整し制御する役割を果たす。啓蒙の時代は理論的な知識の変革をつうじて近代的な科学の基礎を準備するとともに、社会が国民国家の姿に変貌してゆくさいに、実践的に社会に介入して統治を実現する知識をも生み出した。この知識はフランス革命期にはシエ-スたちにより《社会技術》と呼ばれ、その活用が模索されることになる。逆にいうなら、近代的な国民社会とは、そうした科学的知識とも習慣ともことなる、いわば中間の水準における知識によって組織された社会であった。本研究は、国民国家として組織される全体社会、もっとも基本的な集団である家族、そして両者のあいだで媒介の役割を果たすさまざまな中間集団という、3つの領域において、社会とそれを構成する人間にかんするできるかぎり正確な知識がどのように要求され、作用して、近代社会の成立に寄与したのかを、18-19世紀のヨーロッパ、アメリカ、さらに日本での具体的な事例をとおして明らかにした。2.研究会の開催本年度は本研究にかかわる15回の研究会をもち,報告と討論を行なった。その結果,申請書の「研究実施計画」で行なった問題設定を,以下の具体的・歴史的観点から検討することができた。(1)フランス革命からナポレオン体制にいたる中で,社会の統計的把握がいかに整備され、制度化されたか。(2)ジャコバン独裁の時期の科学者の政治への参加と技術者教育。(3)ナポレオンのもとでのアカデミ-の再編と知識の制度化。(4)イギリスにおける国民的エリ-トの形成とジェントルマン的知識人。次年度は以上の論点とさらに深めるとともに、総合をはかる予定である。1・研究資料の収集および解読。功利主義関係ではジェイムズ・ミルの著作集、経済思想史関係では19世紀イギリス経済思想コレクションなど、前年度にひきつづき本研究にかかわる文献の収集をおこない、前年度に収集した文献もあわせて、研究会の方向に即してそれらの読解を進めた。2・研究会の開催。本年度は、本研究にかかわる14回の研究会をもち、大革命時のフランスを中心に以下の点について報告・討議を重ねた。(1)「社会」という概念の成立。十八世紀以来の人口問題の展開を概観したうえで、人口問題に対処する科学・技術としての統計学、それをあつかう知識人たち、さらには同問題に対処する制度としての救貧法を、フランス、イギリスの諸例を中心に検討し、人口問題への対応から十九世紀に特有の「社会」概念が発生することを確認した。(2)「国民」という概念の成立。フランス革命における人権宣言や、国民統合のこころみ、また、その際に変遷を見せた中間集団や世論の位置づけ、さらには、アメリカ合衆国における言語ナショナリズムの検討などをつうじて、近代的な国民国家のもとであらたな「国民」概念が成立した背景を歴史的に検証した。(3)本研究の総合。昨年度来の研究会をつうじて明らかになった諸点を総合すべく、討論を重ねた。とくに、フランス人権宣言(1789年)から憲法制定(1791年)にいたる過程で生じた「人間」というものの新しいとらえかた、およびそれに基づいた新たな社会編成の方向が議論の対象となった。現在は、そのような「人間」概念の創出において科学・技術がはたした役割について、さらに議論を重ねている。
「積み木遊び」の統計力学

誰でも幼い頃に遊んだ経験がある「積み木遊び」に、誰もが思いつかなかった深い数理的構造が潜んでおり、予想外に広い現象に共通する普遍性を有することが最近になって明らかになりつつある。非平衡現象で広範に観測されるスケーリング則を一般的に説明する可能性を秘めた「自己組織化臨界現象」の概念を発現する「積み木遊び」モデルは本質的に1次元であるので、計算機シミュレーションや理論的考察にとって非常に有利である。この利点を活かして、計算機シミュレーションを駆使した統計的性質の究明と、厳密もしくは近似理論による物理的構造の解明を目的とする。積み木の山の崩落条件は下段の全ての積み木の「ずれ方」に依存し、いわゆる吸収壁をもつランダム・ウォーク問題ではこれまで取り上げられてこなかった条件である。本年度はまず計算機を用いて積み木の山が崩れる確率を積み木の高さが27段まで正確に計算した。その場合積み木の山全体が崩れる場合と一部が崩れる場合に分けて考察した。その計算された結果が「組み合わせ論」の手法を用いて理解されることを明らかにした。数学・物理・計算機科学の領域にまたがる新しい問題を提起することになった。さらに、利き手によって積み木を積み上げる際の「ずれ」には左右の差が生ずる可能性を考慮した。左右にずれる確率を1/2から変えていくことによって積み上げられる積み木の山の平均の高さがずれの大きさ1/Lにどのように依存するかが問題になる。対称性の議論から平均の高さはLが大きくなるにつれて、Lの2乗に比例する領域からLに比例する領域に変遷していく、いわゆるクロスオーバー現象が観測されることが期待される。この事実を計算機シミュレーション実行して確かめ、クロスオーバー指数の値を求めた。この結果、吸収壁をもつランダム・ウォークの問題と同じ普遍性クラスに属することが明らかになった。この成果は近く公表される予定である。誰もが幼い頃に遊んだ経験がある「積み木遊び」に、誰もが思いつかなかった深い数理構造が潜んであり、予想外に広い現象に共通する普遍性を有することがますます明らかになってきた。科学研究費補助金によって購入した計算機をこの問題に専用に用いることによって、効率良く成果があがっている。これまで明らかになったことは、(1)上に積み上げるときの下の積み木との「ずれ」を単位にとって、積み木の長さしを整数とする。n段まで積み上げたときに積み木の山全体が崩れ落ちしまう場合の数を数え上げ、Lが27、nが25までを計算し表にまとめた。(2)さらに、積み木を積み上げた結果、積み木の山の一部でも崩壊してしまう場合の数を数え上げ、Lを15まで、nを25まで計算し表にまとめた。この数を2のn乗で割ったものがn段目まで積み上げることができる確率に相当する。この確率はLが偶数で4、奇数で2の周期となる振動する減少関数となる。本年度は利き手によって積み木を積み上げる際の「ずれ」には左右の差が生ずる可能性を考慮した。右にずれる確率を1/2から変えていくことによって積み上げられる積み木の山の平均の高さがずれの大きさ1/Lにどのように依存するかが問題になる。この事実を計算機シミュレーションを実行することによって確かめ、クロスオーバー指数の値を求めた。この成果は近く論文に纏められ投稿される予定である。

数学・物理・計算機科学の領域にまたがる新しい問題を提起することになった。さらに、利き手によって積み木を積み上げる際の「ずれ」には左右の差が生ずる可能性を考慮した。左右にずれる確率を1/2から変えていくことによって積み上げられる積み木の山の平均の高さがずれの大きさ1/Lにどのように依存するかが問題になる。対称性の議論から平均の高さはLが大きくなるにつれて、Lの2乗に比例する領域からLに比例する領域に変遷していく、いわゆるクロスオーバー現象が観測されることが期待される。この事実を計算機シミュレーション実行して確かめ、クロスオーバー指数の値を求めた。この結果、吸収壁をもつランダム・ウォークの問題と同じ普遍性クラスに属することが明らかになった。この成果は近く公表される予定である。
魏晋南北朝時代における王朝の内外観の多角的研究

魏晋南北朝隋唐期の中国王朝の内外観に関する研究を発展させるとともに、東アジア政治システムに関する考察を展開した。その成果のひとつとして、渤海国は唐の開国爵号を援用したものの、自身の政権の特性を考慮した制度運用を行っていたことを明らかにし、南開大学で行われた国際学会において口頭で報告したうえで、さらに論文の形にまとめ、『唐代史研究』誌上にて公表した。また、6月に山西省において行った北魏文成帝南巡碑の実見調査を生かして、南巡碑と北魏前期の天下秩序との関係を論じた口頭報告を行ったほか、学術論文を『中国出土資料研究』誌に投稿した(掲載決定)。その中では、調査結果を踏まえた釈文の訂正も行っている。これ以外に、県侯を中心として、東晋南朝期における爵位システムの混乱と梁陳期におけるその再編について検討し、それが隋唐時代の東アジア官僚制に及ぼした影響について予備的な研究も行った。こうした学術論文・学会報告のみならず、厦門大学・南開大学では学術講演を行い、また5月に首都師範大学で開催された「綜合的六朝史研究」学術研討会では、本研究課題で得られた成果をも取り込んだコメントを披露するなど、幅広い手段で成果を発信することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。
脊髄後角に発現するネトリン-1による一次求心線維の回路網形成の制御

発生初期において、背根神経節(DRG)線維は脊髄侵入後、まず脊髄背側部に後索を形成する。その後、時期を遅らせ軸索側枝を脊髄外套層の標的細胞に伸ばす。この2つの過程の間には"waitingperiod"と呼ばれる時差があり、緻密な神経回路網の形成の一端を担うと考えられている。本研究ではその分子機構を明らかにすることを目的とした。Netrin-1は発生期の神経管腹側由来の軸索誘導分子である。一方、netrin-1は脊髄背側部でも発現することが報告されているが、その機能については明らかとされていなかった。Netrin-1の発現はwaitingperiod(マウス胎齢12.5日目(E12.5))に後根進入部位近傍で一過性に発現が強くなり、E13.5では弱くなっていた。Netrin-1欠損マウスでは、DRG線維が野生型より早期に、また後索を形成することなしに脊髄外套層に侵入する。さらにDRGとnetrin-1発現細胞と共培養を行った結果、軸索誘引もしくは反発活性は認められなかったが、DRGからの突起形成が著しく阻害された。底板の大部分を欠損するGli2欠損マウスにおいて正常な後索が形成されることから、背側由来のnetrin-1がDRG線維の投射に関わることが示された。この時期のDRGにおいてnetrin受容体のうち、Unc5aとUnc5cが発現し、Unc5c突然変異マウスにおいてDRG線維の早期の異常侵入が認められた。以上の結果から、背側由来netrin-1はUnc5受容体を介してDRG線維に抑制的に作用することで外套層への進入時期や進入部位を適正に制御していることが明らかとなった。本研究により脊髄背側部に発現するネトリン-1の機能の一部が明らかとなり、さらに一次求心性神経回路網形成に重要な過程である軸索伸長のwaitingperiod形成が初めて分子レベルで解明された。
肝癌における細胞周期チェックポイント制御機構の破綻機序の解明

ヒト遺伝子ターゲッティング法を用いて内在性TP53 alleleのExon2をheteroに破壊したHepG2細胞(p53+/-)を樹立したがhomo knock-out細胞は得られなかった。TP53遺伝子が生存に必須かを検証するためsiRNA法でTP53 knock-downの影響を解析したがTP53遺伝子発現低下は致死性表現型とは無関係であった。一方、p53+/-ではp53のisoformの一つである△N40p53が特異的に発現したため肝癌では未解明である△N40p53の機能解析を行い、△N40p53はp21発現を増強してp53の機能を補いG1/Sarrestを増強することを解明した。平成23年度にヒト遺伝子ターゲッティング法を用いた内在性p53遺伝子破壊株の樹立を目的に内在性のTP53 alleleのExon2を欠失させ,heteroに内在性p53遺伝子破壊したHepG2細胞clone (p53 +/-)を3 clone得ることができた。しかしながら,この3 cloneをもとにヒト遺伝子ターゲッテイング法を繰り返しhome knockout clone (p53-/-)の作成を平成23年度から平成24年度にかけて何度も試みたがp53 -/-のcloneは全く得ることができなかった。この結果から,我々はHepG2細胞においてp53遺伝子は生存に必須な遺伝子ではないかという仮説を立て,平成24年度は,その検証を中心に研究をおこなった。siRNA法を用いてp53遺伝子のknockdownを行うため,まず野生型HepG2を用いてp53shRNAのtransfectionによるp53 knockdown効率を確認した。p53shRNAを野生型HepG2細胞にtransfectionするとnegative controlであるshRNA-GFPに比して有意にp53の発現がknockdownされることをSYBR Green法を用いて確認した。次に内在性p53遺伝子をheteroに破壊した複数のHepG2p53+/- cloneにshRNAをtransfectionしてp53遺伝子のHepG2細胞における詳細な影響を検討したが,野生株に比してHepG2p53+/- cloneの反応は極めてdelicateなため,安定した結果を得るための条件設定が必要であり、現在も検討中である。ヒト遺伝子ターゲッティング法を用いた内在性p53遺伝子破壊肝細胞株の樹立を試み、内在性TP53 alleleのExon2をheteroに破壊したHepG2細胞(p53+/-)を3 clone樹立した。この3 cloneをもとにhomo knock-out clone (p53-/-)の樹立を何度も試みたがretargetされp53-/-は得られなかった(平成23年度平成24年度)。この結果よりHepG2細胞ではTP53遺伝子が生存に必須とする仮説を立て検証に取り組んだ。野生株およびp53+/-株に対してsiRNA法にてTP53 knock-downの影響を解析したが、予想に反してTP53 knock-downによりp53+/-の細胞増殖能は増強され、TP53遺伝子の発現低下は肝癌細胞(HepG2)での致死性表現型には関与していなかった(平成24年度)。しかし、研究過程でp53/+/-細胞で特異的に観察されるやや低分子のバンドがp53のisoformの一つである△N40p53と判明し、△N40p53がp53+/-の表現型に関与する可能性が示唆された。肝癌における△N40p53の機能は、まだ解明されていないため肝癌細胞における△N40p53の機能解析を行った(平成25年度)。p53+/-細胞および野生株に外因性△N40p53を導入して細胞増殖能、細胞周期分子に対する影響を解析した。△N40p53の過剰発現によりp21のm-RNAおよび蛋白レベルは増強し、G1/S arrestが増強して細胞増殖能は低下した。この結果は、別の肝癌細胞であるHuh6でも再現された。したがって、△N40p53は、p21に対してp53の機能を補ってG1/S arrestを増強するよう作用することが明らかとなった。以上の結果は現在、英文誌に投稿中である。また、△N40p53のさらなる機能解析のため、p53野生株、p53+/-株、△N40p53発現細胞を用いてDNA-array実験を施行し、現在、結果を解析中である。平成23年度は、ヒト細胞遺伝子ターゲッティング法を用いた内在性p53遺伝子破壊肝細胞株の樹立を主目的に研究した。

まず、親肝細胞株を決定するためHepG2/C3A(HepG2)とHuH-6に対してp53 gene probeを用いたFISH解析を施行した。p53のcopy数は共に2だがrateはHepG2が90%、HuH-6が85%であったため、本研究にはHepG2を用いることとした。次に、内在性の野生型(WT) TP53 alleleのExon2を欠失させるためにp53遺伝子破壊アデノ随伴ウイルスベクターを作成してHepG2に感染させ、G418を用いた薬剤選択によりp53遺伝子ノックアウト細胞のスクリーニングをした。その後に陽性細胞のモノクローン化をしてからCreリコンビナーゼを用いたネオマイシン耐性カセットの除去を施行した。この行程を2回施行することでHepG2の内在性p53遺伝子破壊を行った。モノクローン化されたWT TP53 alleleをもつTageting陽性クローンから、3 cloneのheteroの内在性p53遺伝子破壊HepG2(p53+/-)を得ることができた。この3 cloneは半定量的に測定したrelative p53 mRNA/GAPDHにより親株の約50%の転写産物を産生することを確認した。しかしながら、2回目の行程後にhomoにknockoutされたHepG2(p53-/-)のcloneは得られなかった。homo knockout化の際に得られるcloneは、すべてretargetになったと確認された。現在、homo knockout clone(p53-/-)のcloneを得るために再実験中である。本研究においては、ヒト細胞遺伝子ターゲッティング法を用いた内在性p53遺伝子破壊肝細胞株の樹立が最も重要である。この細胞株を樹立することで、多くの研究に応用することが可能であり、癌研究において多くの科学的貢献が期待しうるが、ヒト細胞の内在性遺伝子破壊は技術的に難しい手技であることも知られている。しかし、我々は本手技に習熟し経験も豊富な共同研究者を有しており、多くの反復実験の結果からheteroの内在性p53遺伝子破壊HepG2 p53+/- cloneを得た後にhomeの内在性p53遺伝子破壊HepG2 p53-/- cloneが得られない原因は、技術的な問題ではなくHepG2細胞におけるp53の機能に原因があると仮説し、その検証を試みることとした。そのため、本来の計画とは異なる研究に取り組む必要が生じたため、当初の計画よりもやや遅れることとなった。本研究においては、ヒト細胞遺伝子ターゲッティング法を用いた内在性p53遺伝子破壊肝細胞株の樹立は最も重要な研究のひとつである。この細胞株を樹立することで、多くの研究に応用可能で、多大な科学的な貢献が期待できるが、細胞の内在性遺伝子破壊は、技術的に難しい手技であることも知られている。当初は予定通りに研究が進んで、良い研究結果が得られており、heteroの内在性p53遺伝子破壊HepG2(p53+/-)を得ることができた。しかしながら、hetero cloneのすべてがre-targetingされたため、homoにknockoutされた内在性p53遺伝子破壊HepG2(p53-/-)は得られず、homoにknockoutされたcloneを得るための再実験が必要となったので、当初の予定よりはやや遅れている。
コンクリート構造物のひび割れ検査と補修とを同時に行う技術の開発に関する研究

本研究は、コンクリート構造物のひび割れの検査技術の開発とともに、ひび割れの検査と補償とを同時に行う技術の開発を目的として行ったものである。その結果、以下のようなことが分かった。1.ひび割れの検出について断面が250×200mm、長さ500mm、D16異形鉄筋1本を持つ、鉄筋コンクリート供試体を作成し、3点曲げ載荷により最大幅0.2mm程度のひび割れを発生させ、そのひび割れ中に造影剤を注入し、X線造影撮影を行った。その結果、実験室段階においてはコンクリート厚は25cm程度のもの、ひび割れ発生面のひび割れ幅が0.2mm以上のものであれば、ひび割れの発生状況およびひび割れ先端位置の検出は可能であることが分かった。2.ひび割れの検査と補修とを同時に行う技術についてコンクリート構造物に発生したひび割れの検査と同時に補修を行うため、造影性能を持った補修剤の開発が必要となった。エポキシ系接着剤にX線造影剤を高速攪拌で混入することにより、接着効果を劣化させることなしに造影効果をもつ造影補修剤の開発ができた。確認試験として、この造影補修剤をひび割れに充填し、造影効果と補修効果の確認試験を行ったが、造影補修剤を注入したほとんどのひび割れから、ひび割れが発生せず、接着が十分であることが確かめられた。3.現場を想定した大型供試体に発生したひび割れの検出について断面が860×300×1500mmの床版を想定した大型供試体の下面に非貫通のひび割れを発生させ、現場を想定して下から造影剤の注入を行い、造影剤が上部のひび割れ先端まで充填させるかどうかを確認した。その結果、下方からの注入方法では、ひび割れ先端まで造影剤は十分に充填されないことが分かった。1.大型コンクリート供試体による実験について大型供試体の第一段階として、断面250×200mm、長さ1600mm、D16異形鉄筋1本を持つ、鉄筋コンクリート供試体を作成し、3点曲げ載荷により最大幅0.2mmのひび割れを発生させ、そのひび割れ中に造影剤を注入し、X線撮影を行った。使用したX線発生装置は、本研究費で購入した管電圧300Kvのポ-タブル型を使用した。ひび割れ検出方法は、直接X線フイルムで検出する方法、イメージングプレートで検出する方法及びイメージアンプリファイヤで撮像し画像処理を行い検出する方法を用いた。その結果、X線フィルムを用いた場合には、管電圧200KVで3分間の照射で内部のひび割れを検出できることが分かった。イメージングプレートを用いた場合には、管電圧300KVで3分間の照射でひび割れの検出ができた。イメージアンプリファイヤを用いた場合には画像処理を行うことにより、かなりの精度でひび割れを検出することができることが分かった。2.造影補修材の開発についてエポキシ系接着剤にX線造影剤を高速攪拌で混入する方法で、その混入割合と造影効果、接着効果などについて実験を行った結果、接着性能を劣化させることなしに造影効果をもつ造影補修剤の開発の見通しができた。3.造影剤の注入方法について造影剤を単独で注入するの場合には、ゴム風船を利用する既存のエポキシ系接着剤注入方法を使用することができるが、ひび割れ先端の微細ひび割れまで造影剤が到達するのにかなりの時間がかかることが分かった。平成7年度は、平成6年度に引き続き大型供試体によるひび割れ検出実験を行った。昨年度の実験では、厚さ20cm程度までのコンクリートに発生したひび割れをX線造影撮影法で検出が可能であることが分かったが、本年度では、さらに25cmの厚さまで増加させることにした。しかし、コンクリートの厚さのわずかな増加がひび割れ検出効果を大きく減少させることが明らかとなり、造影剤の性能の一層の向上、フイルムや増感紙の選定党の撮影技術の再検討が必要となった。

そのため、本年度計画していた、実構造物での確認実験は延期し、本年度も実験室における基礎的実験を続けた。得られた成果の概要は次の通りである。1)ひび割れ検出技術の再検討について:X線造影剤は、開発済みのものの濃度を増加させ性能を高めた。しかし、この造影剤は溶液温度をある程度高く保つ必要があり、実用にはさらに工夫が必要であることが分かった。X線フイルムについては感度を上げれば撮影時間を短縮できるが、画像の質が劣ることとなり、あまり感度を上げることはできないことが分かった。増感紙は特殊なものを使用するとかなり画質を向上させることが分かった。2)ひび割れ深さの検出技術について:供試体にひび割れを発生させ造影剤を注入し、少し位置を変えた2点から同じひび割れ部をX線透過撮影し、2枚のフイルムからひび割れの深さを検出する技術の開発に成功した。3)造影補修材の注入とその効果について:大型の梁型供試体を用いて、曲げひび割れを発生させ、除荷後ひび割れに造影接着剤を注入し、X線撮影したところ内部のひび割れをはっきり確認できた。また、その供試体を再載荷したところ、注入したひび割れ部からはひび割れは発生せず、他の場所から曲げひび割れが発生し、接着効果が確認できた。
病原性データベースの構築およびゲノム全遺伝子の相互比較による相関解析

本研究は,病原性という表現型により細菌を分類し,それら表現型に寄与する遺伝子群を全遺伝子の網羅的解析により抽出しようとするものである.具体的には,入手できる全遺伝子を対象とするのではなく,まず第一段階として同属同種異株として5株のゲノム全配列が得られるA群レンサ球菌をターゲットとし,遺伝子の保存性,特異性にとどまらず,tRNA,遺伝子間領域にいたる多岐にわたるデータをバイオインフォマティクスの手法と分子進化学的手法を駆使することで,徹底的に比較解析をおこなった.その結果,全遺伝子の約81%の遺伝子が保存しており,各株に特異的な遺伝子群が,ゲノム中に取り込まれているファージに集中している,ヒアルロン酸分解酵素などの遺伝子であることが明らかとなった.分子進化学的解析からは,付着に関する遺伝子において,保存されている遺伝子群とは異なり株間で多様化が生じていることが明らかとなった.さらに,Synteny解析により,SSI-1株において,一部のファージ領域の相同性により、ゲノムレベルでのアレンジメントが生じていこることが明らかとなった.これらの情報は申請者が構築した細菌ゲノムのサーバーにて公開されている.また各株にお串ける病原性との相関解析から,劇症型の疾病が,これら特異的な遺伝子群と関係があることが示唆できた.さらに,ファージの相同性を原因とするゲノムレベルのリアレンジメントによりそれら遺伝子群が構造単位で組換わることも,本病原菌における劇症株の出現と何らかの関係があることも示唆できた.また,病原性データベースに関しては,特徴的な病原性に関するデータベースは作成完了し,平成15年度の合同班会議にて発表した.しかしながら,文献から抽出した全情報をデータベース化しようと試みたものの,非常に多くの表現型から構成される点,および病原性という曖昧な定義が原因で,効率の良いデータベース作成が困難であった.現在,血便という病原性に関与している3型分泌装直に焦点を絞った解析にて論文を執筆中である.本研究は,病原性という表現型により細菌を分類し,それら表現型に寄与する遺伝子群を全遺伝子の網羅的解析により抽出しようとするものである.具体的には,入手できる全遺伝子を対象とするのではなく,まず第一段階として同属同種異株として5株のゲノム全配列が得られるA群レンサ球菌をターゲットとし,遺伝子の保存性,特異性にとどまらず,tRNA,遺伝子間領域にいたる多岐にわたるデータをバイオインフォマティクスの手法と分子進化学的手法を駆使することで,徹底的に比較解析をおこなった.その結果,全遺伝子の約81%の遺伝子が保存しており,各株に特異的な遺伝子群が,ゲノム中に取り込まれているファージに集中している,ヒアルロン酸分解酵素などの遺伝子であることが明らかとなった.分子進化学的解析からは,付着に関する遺伝子において,保存されている遺伝子群とは異なり株間で多様化が生じていることが明らかとなった.さらに,Synteny解析により,SSI-1株において,一部のファージ領域の相同性により、ゲノムレベルでのアレンジメントが生じていこることが明らかとなった.これらの情報は申請者が構築した細菌ゲノムのサーバーにて公開されている.また各株にお串ける病原性との相関解析から,劇症型の疾病が,これら特異的な遺伝子群と関係があることが示唆できた.さらに,ファージの相同性を原因とするゲノムレベルのリアレンジメントによりそれら遺伝子群が構造単位で組換わることも,本病原菌における劇症株の出現と何らかの関係があることも示唆できた.また,病原性データベースに関しては,特徴的な病原性に関するデータベースは作成完了し,平成15年度の合同班会議にて発表した.しかしながら,文献から抽出した全情報をデータベース化しようと試みたものの,非常に多くの表現型から構成される点,および病原性という曖昧な定義が原因で,効率の良いデータベース作成が困難であった.現在,血便という病原性に関与している3型分泌装直に焦点を絞った解析にて論文を執筆中である.
米国中西部小都市における老後の扶養と世代間関係の変遷

本研究は、米国中西部小都市とその近郊農村部におけるヨーロッパ系白人(主に、アングロ・サクソン、ポーランド、スカンディナビア系)の調査で収集した民族誌的資料に歴史的資料を加え、分析することによって19世紀末から現在にいたるまでの家族農場の継承を中心とした老後の扶養と世代間関係の変遷を明らかにすることを目的としている。当該研究期間には、1.12家族のインタビュー資料を分析し、歴史的資料を補足して家族史の再構成を行った。(1)カセット・テープに録音されている12家族のインタビュー資料を文書化し、項目毎にデーターベース化し、コンピューターに入力した。(2)家族史再構成のための補足資料として、マイクロフィルムに収録されている当該地域の墓石名記録を入手し、分析した。2.土地台帳、農地の登記簿を使用して、当該家族の農地の譲渡と老後の扶養の関係を分析した。3.2.の結果を1.の家族史の中に位置づけ、当該家族における世代間関係と老後の扶養の意味を分析した。現時点の分析段階では、次の事柄が明らかになった。1.農地の譲渡に関しては、長子相続、末子相続といった明確な原則があるというよりは、親が最も適切な後継者を「選択」したとされる場合が多い。2.農地の譲渡には親の老後の扶養が条件として含まれる場合が多いが、扶養の内容、及び継承者との家族関係には民族集団間で多様性がみられる。男性高齢者と女性高齢者では扶養関係に違いがみられる。このように、民族集団による多様性の把握が今後の課題とされるが、当該地域への移住の時期および、農地取得・拡大の時期は民族集団間で異なり、研究対象地域全体の民族集団間関係の変化を把握することが必要である。
神経系・中胚葉・表皮系の共通の前駆体である「Stem zone」の研究

脊椎動物の胚発生において神経板は、新しく転写因子SOX2を発現した神経系原基細胞を後部神経板に付加させていくことによって伸長する。このSox2発現細胞は、原条前方部の両側に位置し神経系・中胚葉・表皮系の共通の前駆体であるStem zoneから生み出される。Sox2の発現を制御するエンハンサーのうちN-1エンハンサーは、Stem zoneと一致する領域とそこから生み出された直後の神経系原基細胞で活性を持つ。このことから、N-1エンハンサーの活性化とSox2発現の直後に起こる遺伝子調節は、Stem zoneから神経系原基細胞を生み出す過程に直接的な役割を果たしていることが考えられた。そこで、Stem zoneから神経系原基細胞を生み出す分子機構を明らかにするために、N-1エンハンサー欠失マウス胚を作成し、解析を行った。N-1エンハンサー欠失マウス胚でSox2の発現は、N-1エンハンサーが活性を持つ領域で欠失した。この結果から後部神経板尾部におけるSox2の発現はN-1エンハンサーに依存的であることが示された。しかし、このSox2発現の欠失は他のエンハンサーによって補完され、結果的には正常に神経管が形成された。次に、後部神経板尾部におけるSox2依存的な遺伝子調節を明らかにするために、8.5日胚、8 somite stageのN-1エンハンサー欠失マウス胚を使ってMicroarray解析を行った。その結果、幾つかのSox2依存的に制御される遺伝子の候補を同定することができた。これらの候補遺伝子について、さらに解析を進めることが、神経系原基細胞が生み出される分子メカニズムを明らかにし、Stem zoneについても新たな知見をもたらすことが予想される。最近、詳細な運命地図の研究により、ノードと原条前側の周辺領域は将来脊髄になる後部神経板だけでなく、中胚葉・表皮系を生み出す重要な領域「Stem zone」を形成していることが明らかになった。私は、Stem zoneからどのような機構で神経系・中胚葉・表皮系が生み出されるかを明らかにすることを目的として以下の研究を行った。Sox2遺伝子は神経系原基細胞(神経板)の誕生と一致して発現する転写制御因子である。Stem zoneに存在する神経系・中胚葉・表皮系の共通前駆体がSox2遺伝子の発現するようになることが、神経板への形成にどのように関わってくるかを調べるために、Stem zoneで活性を持つSox2遺伝子のエンハンサーの一つであるN-1エンハンサーの欠失マウスを作成した。N-1エンハンサー欠失マウス胚では、確かに、N-1エンハンサーが活性を持つ領域でSox2遺伝子の発現が失われた。しかし、正常に後部神経板は形成された。また、中胚葉・表皮系への分化へは影響が見られなかった。これは、Sox2と機能的に重複し、ほぼ同じ領域で発現しSox2と同じGroupBlSoxに属するSox3遺伝子がSox2遺伝子発現の欠失を機能的に失ったためと考えられる。このとき、同じくGroupBlSoxに属するSox1遺伝子の発現は後部神経板では見られなかった。そのため、Sox3遺伝子とSox2N-1エンハンサーの両者を欠失したマウス胚を作成し、現在解析を行っている。最近、詳細な運命地図の研究により、ノードと原条前側の周辺領域は、将来脊髄になる後部神経板だけでなく中胚葉・表皮系を生み出す重要な領域「Stem zone」を形成していることが明らかになった。Stem zoneに存在する共通前駆体から後部神経板を生み出すためには、その誕生と一致して発現する転写因子のSOX2が必須である考え、ニワトリ胚にてStem zoneでの活性が認められているSox2遺伝子のEnhancer N-1を欠失したマウスを作成した。Enhancer N-1はニワトリ・マウス・ヒトで高く保存されているが、欠失マウスの解析にあたりマウス胚での活性を詳しく同定する必要がある。そこで、Enhancer N-1によってLacZを発現するトランスジェニックマウスラインを作成し、活性をE6.5からE10.5まで詳細に調べた。その結果、4somiteからStem zoneに活性を持ち始める事が分かった。この活性と一致して、Enhancer N-1欠失マウスでのSox2遺伝子の発現の欠失が認められた。そこで、欠失マウスの解析は4somite以降のステージで行った。しかし、Enhancer N-1単独の欠失マウスでは、正常に後部神経板は形成され、また、中胚葉・表皮系への分化へは影響が見られなかった。これは、Sox2遺伝子の機能を他のGroup B1 Soxに属するSox3が補ったことに起因すると考えられ、Enhancer N-1とSox3遺伝子の両者を欠失したマウス胚を作成し、解析を進めた。しかし、両者を欠失したマウスは尻尾に異常が見られるここともあるが、正常に生まれてくることが分かり、何らかのリカバリー機構が働いている可能性が示唆された。

このSox2発現細胞は、原条前方部の両側に位置し神経系・中胚葉・表皮系の共通の前駆体であるStem zoneから生み出される。Sox2の発現を制御するエンハンサーのうちN-1エンハンサーは、Stem zoneと一致する領域とそこから生み出された直後の神経系原基細胞で活性を持つ。このことから、N-1エンハンサーの活性化とSox2発現の直後に起こる遺伝子調節は、Stem zoneから神経系原基細胞を生み出す過程に直接的な役割を果たしていることが考えられた。そこで、Stem zoneから神経系原基細胞を生み出す分子機構を明らかにするために、N-1エンハンサー欠失マウス胚を作成し、解析を行った。N-1エンハンサー欠失マウス胚でSox2の発現は、N-1エンハンサーが活性を持つ領域で欠失した。この結果から後部神経板尾部におけるSox2の発現はN-1エンハンサーに依存的であることが示された。しかし、このSox2発現の欠失は他のエンハンサーによって補完され、結果的には正常に神経管が形成された。次に、後部神経板尾部におけるSox2依存的な遺伝子調節を明らかにするために、8.5日胚、8 somite stageのN-1エンハンサー欠失マウス胚を使ってMicroarray解析を行った。その結果、幾つかのSox2依存的に制御される遺伝子の候補を同定することができた。これらの候補遺伝子について、さらに解析を進めることが、神経系原基細胞が生み出される分子メカニズムを明らかにし、Stem zoneについても新たな知見をもたらすことが予想される。
紫外線発癌におけるＴ細胞の関与について

発癌は、紫外線照射や化学物質によって細胞の核DNAが障害された結果、癌遺伝子の発現や癌抑制遺伝子の変異によって誘導される。しかし最近、細胞をとりまく炎症環境が発癌プロセスに重要な役割を演じている可能性が示唆された。本研究では、紫外線により容易に発癌が誘導される表皮特異的Stat3C(K5.Stat3C)トランスジェニックマウス及びp53KOマウス、T,B細胞を欠くRag2KOマウス、およびTh17サイトカインであるIL-22を欠くIL-22KOマウスをかけあわせ表皮角化細胞の紫外線発癌における炎症細胞とりわけT細胞の関与を明らかにすることを目的とする。(結果1)TおよびB細胞の欠損したRag2KOと表皮特異的にStat3を発現する表皮高発癌性のK5.Stat3CマウスをかけあわせてK5.Stat3;Rag2KOマウスを作製し、K5.Stat3Cマウスをコントロールとして、UVB(200mJ/cm2)週3回照射を行い、4ヶ月後の耳介および背部皮膚の変化を評価した。外観上はK5.Stat3;Rag2KOおよびコントロールマウスの耳、背部に炎症を認めたが両群に差は認めなかった。耳介皮膚組織についても両群共に軽い表皮肥厚および表皮細胞の異型を認め(carcinoma in situ)、差は認めなかった。この結果より、UVB照射による表皮細胞異型の出現において、TあるいはB細胞の関与は認められないことが示唆される。(結果2)K5.Stat3;IL-22KOマウスを作製し、K5.Stat3Cマウスをコントロールとして同様に紫外線発癌誘導実験を行った。6ヶ月間の長期におよぶ紫外線照射の結果、いずれの群も皮膚癌は発生し、その病理組織学的な差異も認められなかった。以上のことより、紫外線発癌においてIL-22は関与しないことが判明した。(結果1)TおよびB細胞の欠損したRag2KOと表皮特異的ににStat3を発現する表皮高発癌性のK5.Stat3CマウスをかけあわせてK5.Stat3;Rag2KOマウスを作成し、K5.Stat3Cマウスをコントロールとして、UVB(200mJ/cm2)週3回照射を行い、4ヶ月後の耳介および背部皮膚の変化を評価した。

6ヶ月間の長期におよぶ紫外線照射の結果、いずれの群も皮膚癌は発生し、その病理組織学的な差異も認められなかった。以上のことより、紫外線発癌においてIL-22は関与しないことが判明した。発癌は、紫外線照射や化学物質によって細胞の核DNAが障害された結果、癌遺伝子の発現や癌抑制遺伝子の変異によって誘導される。しかし最近、細胞をとりまく炎症環境が発癌プロセスに重要な役割を演じている可能性が示唆された。本研究では、紫外線により発癌が誘導される表皮特異的Stat3トランスジェニックマウス及びp53欠損マウスを用いてサイトカイン、T,B細胞のないマウスをかけあわせ表皮角化細胞の紫外線発癌における炎症細胞とりわけT細胞の関与を明らかにすることを目的とする。今年度は徳島大学より、T細胞の欠損したRag2ノックアウトマウスを入手した。そのマウスと表皮のみにStat3を発現するK5-stat3Cマウスをかけあわせて表皮のみにStat3を発現するRag2ノックアウトマウスの作成を試み、2012年2月に実験に使用できるマウスが産まれてきたので、2月20日より週3回そのマウス及びコントロールのK5Stat3Cマウスに紫外線を照射し、発癌をおこさせる実験を開始中である。現在のところ外観上は両マウスに差は認めないが、12週まで紫外線照射を行ってその時点で外観上及び耳の組織を採取して両者に差があるかどうか検討する予定である。また両者よりmRNAを採取してサイトカインパターンの違いについて検討予定である。IL-22、23ノックアウトマウスも入手したので、こちらについては現在かけあわせて表皮特異的にStat3を発現するIL-22、23ノックアウトマウスを作成中であるが、P53ノックアウトマウスの使用については上記の実験結果により使用の可否について検討する。マウスの作製に時間がかかっている。Rag2ノックアウトマウスの調達に時間がかかり、さらにK5Stat3Cマウスと2回以上かけあわせをする必要があったため実験を始めるのが遅れた。Rag2ノックアウトマウスで紫外線発癌が完全に誘導できなかった原因としてマウスのバックグランドがC57/BL6という癌になりにくいタイプであった可能性があり、今後違うバックグランドのマウスを交配し表皮のみにStat3を発現するRag2ノックアウトマウスを作成し、再実験を行う予定である。IL-23ノックアウトマウスを用いて同様の実験を行う予定であるが、IL-23ノックアウトマウスは維持することも難しく、まだマウスが産まれていない。p53ノックアウトマウスの実験はその結果両者に差があった時に検討する予定である。表皮のみにstat3を発現するRag2ノックアウトマウスは作成されたので、時間が来れば差があるなしにかかわらず結果が出ると考える。表皮のみにStat3を発現するIL-22, 23ノックアウトマウスに紫外線を当て、皮膚発癌の形成を調べる実験はマウスが産まれ次第ということになるが、マウスの状態により左右される。マウスの飼育費、消耗品の費用、リアルタイムPCRを施行する費用、調査研究費に使用する予定である。