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トロロプの旅行記における政治思想とリアリズムの研究

本研究では、ヴィクトリア朝を代表する小説家の一人であるアントニー・トロロプのすべての旅行記を取り上げて、自筆原稿や作業日誌もあわせて検討しながら、彼の労働観を中心に考察した。その結果、「労働が文明化に通じるただ一つの道である」と繰り返し主張する一方で、トロロプが労働に潜む負の側面も明確に認識していたことが明らかとなった。本研究の目的は、鋭い観察眼で上流階級の有様をつぶさに描いたアントニー・トロロプの数ある作品の中でも、これまで研究対象とされることの少なかった4つの旅行記に焦点をあてて、その全体像を提示することにある。研究の2年目にあたる本年は、昨年度に一旦書き上げたトロロプの2作目となる旅行記『北アメリカ』(1862)に関する論文を、国際著作権問題という観点から考察し直した上で、大幅な書き換えをおこなった。この問題への取り組みに関してはチャールズ・ディケンズが有名であるが、実はトロロプも国際著作権問題の解決に向け、長年にわたり熱心な活動を展開していた。そこで、この問題に初めて言及した『北アメリカ』、1866年に書かれた国際著作権法に関する彼の論文、複数の手紙、さらに『自伝』(1883)を取り上げて、国際著作権問題に対する彼の考えを時系列に沿って考察した。その結果、批判対象となっていた米国の政治家の姿に変化が見られたり、当初は責任の一端を負わせていた米国国民を後に称賛したりというように、彼の発言内容の一部が修正されてはいたものの、英米両国にとって国際著作権法は必要不可欠であるという彼の信念は、揺るぎないものであったことが明らかとなった。これまでのところ、トロロプの国際著作権問題への取り組みを長期的な視点に立って論じたものはないため、こうした事実は彼の人物像を理解する上で重要なものと言える。そこで、この研究成果を「トロロプと国際著作権問題」(『英米文化』第44号)として論文にまとめ投稿した。研究の1年目にあたる本年は、トロロプの2作目となる旅行記『北アメリカ』(1862)を取り上げて、英国人である彼が当時のアメリカ人をどのように分析し評価しているのかを主に考察した。その結果、アメリカ人の性格や行動などについて言及する際、それが否定的な意見であっても、直後に必ず肯定的な一面を書き加えることなどによって、彼がアメリカ人の反感を最大限抑え込もうと意図していたことがわかった。これは、それ以前に書かれていたトロロプの母フランセスの『内側から見たアメリカ人の習俗』(1832)や、ディケンズの『アメリカ紀行』(1842)の描き方とは明らかに一線を画すものである。そこで、なぜ彼はアメリカ人の反感を恐れたのかという点に着目して、本旅行記を改めて詳細に分析したところ、トロロプは、文学作品の市場として当初予想していた以上にアメリカが魅力的な地であることを肌で感じ取っていたことが判明した。彼のアメリカ人観は、研究者から「誠実な評価」の結果であると指摘されることがあるが、必ずしもそれだけではなく、自分の作品を多くのアメリカの人々に読んでもらいたいという、著者としてある種当然とも言える思惑が、多少なりとも存在していたのである。この視点は、トロロプがアメリカという土地やその国民を当時どのように見ていたのかを考える上で欠かせないものだと言える。なお、この研究成果は現在、論文としてまとめて投稿先を探している段階である。研究の3年目にあたる本年度は、トロロプの初めての旅行記『西インド諸島とカリブ海沿岸地域』(1859)を取り上げて、「黒人の労働」という視点から作品分析を行った。その結果、トロロプは各地域の黒人の労働状況を詳しく観察した上で、興味深いことに、労働によってもたらされた知性が、傲慢さという負の側面を黒人の中に芽生えさせていることを指摘していたことが明らかとなった。そして、こうした黒人の姿は、彼の2作目の旅行記である『北アメリカ』(1862)の中で描かれていた、多少の報酬と威厳を手にした代わりにかつての愛情の深さや他人を信頼する心を失ってしまった米国のアイルランド移民に重ね合わせることができると判明した。さらに『北アメリカ』の最終章には、トロロプが帰国途中に燃料補給のため寄港したアイルランドの港で、多くの物乞いに取り囲まれる様子が挿入されているのだが、労働による負の影響を一切受けていないその物乞いたちの姿は、西インド諸島の黒人やアイルランド移民とはまさに対極にあることから、このアイルランドの物乞いたちは、『北アメリカ』と『西インド諸島とカリブ海沿岸地域』で指摘された、労働に潜む負の側面を想起させる象徴的な存在として機能していることが明らかとなった。なおこの研究成果は、トロロプの人種観を考察する上で欠かせないものであると考えられるため、現在、論文としてまとめて投稿先を探している段階である。

本研究の目的は、鋭い観察眼で上流階級の有様をつぶさに描いたアントニー・トロロプの数ある作品の中でも、これまで研究対象とされることの少なかった4つの旅行記に焦点をあてて、その全体像を提示することにある。研究の最終年度にあたる本年度は、トロロプの2つの旅行記『オーストラリアとニュージーランド』(1873)と『南アフリカ』(1878)を取り上げて作品分析を行った。『オーストラリアとニュージーランド』は他の旅行記とは大きく異なり、英国人に向けた移住指南書としての側面が色濃く反映された作品であったにも関わらず、かつて英国人入植者が原住民に対して行っていた非道行為の数々が具体的に記述されている。英国による帝国主義を支持していたトロロプが、そのような過去の歴史を旅行記の中であえて描いた理由を考察した結果、原住民に関して何の知識も持たない英国人移住希望者の移住が失敗に終わらぬように、トロロプが熟慮を重ねた結果であったことが判明した。また昨年度と同様、「労働」という観点から『南アフリカ』の作品分析を行ったところ、他の旅行記と同じように、「労働が文明化に通じるただ一つの道である」という主張が繰り返される一方で、南アフリカにおける成功事例として紹介されているダイアモンドの採掘の仕事に対して、トロロプが批判的な立場を取っていることが明らかとなった。興味深いことに、この「労働がすべて善であるとは限らない」という彼の考えは、『オーストラリアとニュージーランド』における金鉱の採掘の仕事に対する彼の批判に重ね合わせることができるだけでなく、『西インド諸島とカリブ海沿岸地域』ならびに『北アメリカ』で明らかとなった「労働に潜む負の側面」にも通じるものである。この研究成果は、トロロプの旅行記全体を考察する上で重要なものであると考えられるため、現在、論文としてまとめている段階である。本研究では、ヴィクトリア朝を代表する小説家の一人であるアントニー・トロロプのすべての旅行記を取り上げて、自筆原稿や作業日誌もあわせて検討しながら、彼の労働観を中心に考察した。その結果、「労働が文明化に通じるただ一つの道である」と繰り返し主張する一方で、トロロプが労働に潜む負の側面も明確に認識していたことが明らかとなった。予想以上に作品分析に手間取ってしまったため。人文学最終年度となる2015年度は、本年度に終了予定であったトロロプの旅行記『オーストラリアとニュージーランド』(1873)に関する論文を書き上げた上で、もうひとつの旅行記『南アフリカ』(1878)の自筆原稿ならびに取材ノートの閲覧・分析を行い、4つの旅行記全体に通底するトロロプの人種観や政治思想を考察する予定である。昨年度に書き上げた論文を、再度、別の視点から考察し直して、大幅な書き換えをおこなったため。今回取り上げた『北アメリカ』(1862)という作品が、単なる旅行記にとどまらず、当時行われていた南北戦争の状況分析や、アメリカ合衆国憲法、裁判所や選挙制度などに関する専門的な記述が数多くあり、予想以上に作品分析に手間取ってしまったため。昨今の急激な為替変動により、申請書作成時の想定よりも旅費がかさんだ年度が発生した。そのため、前倒しの支払いを請求したことがあり、結果的に次年度使用額が生じた。次年度は、今年度に終了予定であったトロロプの旅行記『西インド諸島とカリブ海沿岸地域』(1859)に関する論文を書き上げた上で、『オーストラリアとニュージーランド』(1873)の自筆原稿の閲覧と分析をおこなう。そして、最終年度となる2015年度は、『南アフリカ』(1878)を取り上げて、自筆原稿ならびにメモの閲覧と分析をおこない、4つの旅行記全体に通底するトロロプの人種観や政治思想を考察する予定である。
血栓性素因の分子生物学的解析とその臨床応用

本研究班は、重点領域研究・血栓性素因の分子生物学的解析とその臨床応用の研究総括班として、本研究領域の推進を主要目的とする。本年度は昨年度と同様に次の如き活動を行い初期の目的の多くを達成することが出来た。1.班会議の開催。計画研究班に公募班員を加えて、各班員の研究成果の発表と討論を行い、班としての研究協力態勢の推進を行った。2.公開シンポジウムの開催。初年度、2年度の公開シンポジウムにおいて発表を行わなかった研究班員の中から興味ある研究成果をあげているもの10名をえらび、公開シンポジウムとして研究成果の発表を行った。外部から150名以上の参加を得て盛大かつ活発なシンポジウムを行うことが出来た。3.血液凝固線溶調節因子の分子生物学的研究を課題とする研究班では、血管内血液凝固制御において重要な働きをなしている血管内皮表面トロンボモジュリンが結合するトロンビン分子内の位置について詳細な解析を行い、その位置がフィブリノゲン、FVなどとの結合部位と同一であることを見出した。4.vWF,IX因子の分子生物学的研究を課題とする研究班では、IX因子の異常蛋白の構造解析によりIX因子の機能と構造の関連について解明を進めることが出来た。5.外因系血液凝固の分子機構の研究を課題とする研究班では、合成基質によるvIIaの測定法を確立した。臨床的応用が期待される。組織因子の酵母での発現に成功し、組換え組織因子による構造と機能の研究が進展した。6.血小板膜の構造と機能を課題とする研究班では、トロンボキサンA_z受容体のcDNAのクロ-ニングに成功した。トロンビン受容体GPVのアミノ酸配列が明らかにされた。7.血管内皮の研究班では、内皮細胞および間質における組織性プラスミノゲンアクチベ-タ-、ウロキナ-ゼ型アクチベ-タ-などの局在を決定し、線溶系の組織に特長的な局在性の存在することを明らかにした。1.班会議の開催。
2型糖尿病の再生医療確立のための新たな戦略

1)生直後のラット膵臓からコラゲナーゼを用いた方法により導管上皮細胞を分離した。各種マーカーの発現を確認した上で、その培養系を確立した。さらに膵β細胞の分化誘導因子であるアクチビンとベータセルリン(BTC)を添加し、これらの細胞を効率よくインスリンや他のβ細胞マーカーを発現する内分泌細胞に分化させる方法を確立した。このインスリン産生細胞を用いて偽膵島ともいえる細胞塊を作製した。In vitroで分化させた細胞のインスリン産生能、分泌能およびグルコース反応性は偽膵島を形成させることによって大きく増加した。つぎにこれらの偽膵島をブトレプトゾトシン投与により1型糖尿病状態にしたヌードマウスの門脈内に移植し、その血糖を正常化させることが出来た。これにより膵幹細胞を用いた細胞療法の基本的手技が確立された。2)体外で幹細胞を分化させ、細胞移植を行うという糖尿病の再生医療を実現するためには、容易に採取でき、かつ大量に増幅可能な幹細胞を利用する必要がある。我々はこのような細胞の候補として成体ラット肝臓から得られる肝幹様細胞(hepatic stem-like cells, HSL cells)に着目した。この細胞は肝臓の非実質細胞分画から得られる細胞であるが、α-fetoproteinを発現するとともにCK19を発現し、条件によっては肝細胞や胆管上皮細胞に分化する性質をもっている。我々はこの細胞に酪酸ナトリウムとBTCを添加し、インスリンやPGP9.5などを発現する膵内分泌細胞へと分化させることができた。二型糖尿病に対する再生医療を確立するためには、膵前駆細胞を効率よく再生分化させ、高次機能をもつ膵β細胞を数多く得るような方法を確立する必要がある。われわれはこれまで膵β細胞の分化誘導を促進させる分化誘導因子としてアクチビンAおよびベータセルリン(BTC)という2つの因子を同定してきた。これらの因子はこれまでの研究により培養膵前駆細胞の分化を誘導させることが明らかになっているが、そのin vivoにおける効果についてはいまだ知見は少ない。そこでわれわれは二型糖尿病のモデル動物である、新生期ストレプトゾトシン投与ラットを用い、分化誘導因子アクチビンAおよびBTC投与の効果について検討を行った。生後1日齢のラットにストレプトゾトシンを投与した。その日より、アクチビンA(A)、BTC、A+BTCを7日間投与し、血糖値、血中インスリン値の推移を測定するとともに、膵インスリン含量、膵β細胞量を測定した。また二ヶ月後に糖負荷試験を行って糖尿病状態を検討した。ストレプトゾトシン投与後、血糖値は400mg/dl以上に増加したが、その後徐々に低下し、2ヶ月後には正常に比して軽度増加していた。A, BTC, A+B投与群ではコントロールに比して血糖値が有意に低下してた。その効果はA+B群で著明であった。また血漿インスリン値もA+B群で有意に増加していた。また膵インスリン含量および膵β細胞量もコントロールに比して有意の上昇を認めた。また生後2ヶ月齢に糖負荷試験を行ったところ、A+B群では正常群に近い成績であった。ただし血漿インスリンの反応は遅延してた。以上の結果から、アクチビンAとベータセルリンの投与がこのモデルの糖尿病発症予防に有効であることが判明した。

つぎにこれらの偽膵島をブトレプトゾトシン投与により1型糖尿病状態にしたヌードマウスの門脈内に移植し、その血糖を正常化させることが出来た。これにより膵幹細胞を用いた細胞療法の基本的手技が確立された。2)体外で幹細胞を分化させ、細胞移植を行うという糖尿病の再生医療を実現するためには、容易に採取でき、かつ大量に増幅可能な幹細胞を利用する必要がある。我々はこのような細胞の候補として成体ラット肝臓から得られる肝幹様細胞(hepatic stem-like cells,HSL cells)に着目した。この細胞は肝臓の非実質細胞分画から得られる細胞であるが、α-fetoproteinを発現するとともにCK19を発現し、条件によっては肝細胞や胆管上皮細胞に分化する性質をもっている。我々はこの細胞に酪酸ナトリウムとBTCを添加し、インスリンやPGP9.5などを発現する膵内分泌細胞へと分化させることができた。
チタンおよびアルミ合金の相変化の高分解能電子顕微鏡による解析

Al-Li系合金の時効初期過程は:過飽和固溶体→δ'(Al_3Li)析出→δ(AlLi)析出と解釈されていたが,最近はcongruentorderingの存在の有無が議論されている。そこで電気抵抗測定,DSC分析,高分解能透過電子顕微鏡により,その過程を検討した。結果は,(1)電気抵抗測定,DSC分析によりAFの6つつの反応が検出された。(2)透過電子顕微鏡観察によると焼入れのままで,ほぼ,均一に規則化しており,その程度はピークAでより顕著になる。APBは{100}および{110}に平行であった。(3)電子顕微鏡観察,電気抵抗および熱分析の結果より各ピークは次のように解釈できる。ピークA:congruent ordering,ピークB:APBとマトリックス間のLi分配あるいはAPBの構造変化,ピークC:δ'粒子の形成とAPBを含む低Li層への分離とδ'粒子ののオストワルド成長,ピークD:δ'粒子の固溶,ピークE:δおよびS'粒子の析出である。2.準安定β-Ti合金のβ→αおよびβ→α"変態におよぼすω相析出の影響準安定β-Ti合金のβ相を300400°Cに保持すると微細なω相粒子が析出し,これがβ相から斜方晶α"マルテンサイトへの変態挙動に如何なる影響を及ぼすかは明らかでない。そこで,この点について主として透過電子顕微鏡観察によって検討した。結果は(1)溶体化後直ちに焼入れるとβ粒によってα"マルテンサイトは極めて不均一に生成した。(2)しかし400°Cで1min程度の短時間保持後に焼入れると明確なω粒子の存在は観察できなかったが散漫散乱は認められ,α"マルテンサイトの生成は逆に加速され,β相中に極めて均一に生成した。(3)400°Cでの保持時間の増加に伴ってα"マルテンサイトの生成は抑制され,微細α相の核生成が促進される。300°Cでは,1minでも微細ω相粒子が多量に析出しα"マルテンサイトの生成はほぼ完全に抑制される。
巨大鉄鋼業におけるリストラクチャリングの展開と教育訓練の再編に関する実証的研究

80年代以降における鉄鋼業の生産工程上での技術的変革として、全体的にはコンピュータ化の一層の進展を見ることができる。その結果としてメンテナンス業務をはじめとして鉄鋼労働に多大なインパクトを与えている。こうしたなかで鉄鋼労働の今日的特徴について、まずライン労働の場合、機械設備の運転・監視といったいわゆるオペレータ労働が中心となるが、コンピュータ化・自動化の進展にともなって監視労働の要素が高まってくる。一方、メンテナンス部門へのコンピュータ導入はメンテナンス労働の経験的熟練を客観化させ、それを知識として習得させるようになってきている。つまり、メンテナンス労働の経験的要素を科学的技術的知識に置き換えることを要求しているのである。教育訓練は70年代よりも昇進昇格管理との結合という点で更に強化されてきている。役職への昇進は職能資格上での昇格が必要条件になっており、教育は役職への昇進、資格への昇格と密接に結びついている。そして、前述のようにAI・ME化の進展は工程の連続化、高速化をもたらし、メンテナンスの比重を量的にも質的にも高めるのであり、科学的な知的労働、判断業務という70年代とは異なるメンテナンス労働に適合的な集合教育(Off-JT)がメンテナンス教育として重視されてきた。メンテナンスマンに求められる能力はシステム化、体系化された科学的知識に裏付けられた理解力、問題解決能力であり、この種の判断能力はOJTのみでは得にくく、Off-JTこそが満足させ得るからである。鉄鋼業において企業内教育とともに能力開発の重要な一翼を担っているのがJK活動である。生産性向上の一環として行われる小集団活動としてのJK活動は、取り組みの結果としての効果そのものよりも、プロセス重視が強調されている。鉄鋼の生産現場労働は大別してライン労働とメンテナンス労働に分けられ、両者は基本的に分業されている。生産工程の流れに沿って遂行されるライン労働の中心は、機械設備の運転・監視のいわゆるオペレータ労働であるが、自動化・コンピュータ化の下で監視労働の要素が高まっている。とはいえ、工程によっても異なるが、完全なコンピュータ・コントロールには限界があり、なお人間労働の介入を必要としている。こうしたカンやコツを習得するには依然として長期間にわたる経験が必要とされる作業もあるが、全体的な傾向としては、平常的な運転に関しては経験的要素が後退していることは事実である。一方、メンテナンス労働における大きな変化はやはりコンピュータの導入である。たとえば、新しく導入された設備診断監視システムは工場の機械設備の制御情報をオンラインで自動的に取り込み、設備異常管理や設備自動診断(傾向管理)を行い、故障の未然防止や再発防止を図る装置である。また、エキスパートシステムは3交代の電気整備マンが持っていた故障診断知識をAI化したもので、設備診断監視システムの診断結果もネットワークで取り込まれており、ラインマンがこのエキスパートシステムと対話することによって故障の一次対応が可能となった。このようなメンテナンスへのコンピュータ導入は、メンテナンス労働の経験的熟練を客観化させ、それを知識として習得させるようになってきている。こうしたなかで、メンテナンスマンに求められる能力はシステム化、体系化された科学的知識に裏付けられた理解力、問題解決能力なのである。この種の判断能力はOJTでは得にくく、OffJTこそが満足させ得る。さらに教育訓練とりわけ層別教育は昇進・昇格管理と緊密な結合関係にあるということである。とはいえ、OJTが作業長を対象として行われているように、OJTは能力開発の基本として改めて再認識されている鉄鋼業の技術者養成機関として設立された鉄鋼短期大学は鉄鋼不況、減量経営のなかで、1988年には産業技術短期大学という名称変更を伴う大転換が行われた。鉄鋼メーカーの産技短大への派遣目的は各社各様バラエティに富み一定ではなく、したがって対象者も多様であった。これらのことは、従来ブルーカラーからホワイトカラーへの職種転換をはかるためにエリート養成機関として果していたこれまでの役割・機能からの転換が図られていることを意味している。

一方、鉄鋼業ではME化の進展のもとで工程間の直結化、操業の自動化が進展するにつれて、メンテナンスの比重が増大し、メンテナンス労働の高度化をもたらした。こうしたメンテナンス労働を担うために、ブルーカラーの採用ベースを工業高校とりわけ電気科、機械化卒業者にターゲットを絞り、有力な人材供給源とみなしている。工業高校における就職決定メカニズムは3年間の学業成績、出席状況、クラブ活動の参加状況等を考慮しながら総合評価によって推薦会議で決定されるが、最終的には学業成績が決め手になる。しかし、工業高校における学業成績は専門性に裏付けられた専門性なのである。住金では、現在も継続している中卒者を対象とした3年間の養成工教育が行われている。今日のリストラクチャリング下のもとで貴重な戦力になっている。そこでは普通科目や専門科目さらには基本実習、現場に出て様々な技術、技能を修得する応用実習を学のである。普通科目は連携している陵雲高校の教師によって、専門科目は現場の教育スタッフによって行われる。クラブ活動の必須化、全寮制、耐寒訓練、耐熱行軍などを重視して、「連帯感や団結力」「心身の鍛練」がことのほか協調されている。住金における学園生教育はOJTには解消することのできない養成工教育として定着、発展している。
ウイルスを載せて『滑走』するラフトの巨大クラスタリングとそのドライビングフォース

ウイルスの細胞への感染初期過程を知ることは,ウイルス感染の防御法,治療法などを考える上で重要である。感染初期過程には大きく「吸着」と「侵入」の2つのステージがあると考えられている。「吸着」は,細胞膜上にある特異的レセプターにウイルスが結合することを意味する。「侵入」には大きく2つの経路が提唱されており,(1)細胞のエンドサイトーシスを利用して侵入する経路と,(2)細胞膜とウイルスエンベロープとの膜癒合により侵入する経路である。この吸着,侵入に関しては,これまで様々なウイルスに対してその詳細が報告されているが,吸着部位と侵入部位は暗黙的に“同じ"であると考えられている事例が多い。研究者らはヒトコロナウイルスの一種は細胞膜に吸着後,細胞膜上をカベオラまで滑走し,カベオラから細胞内に侵入することを見出し,吸着部位と侵入部位とが異なる事例があることを報告した。一般的に,ウイルスが細胞膜上に吸着する際,ウイルス粒子1個あたりに対し,多数のウイルスレセプターをウイルス直下に架橋することが想定される。そこで,ヒトコロナウイルス-229EのレセプターであるCD13をウイルスの代わりに抗体で架橋し,その抗体の動態を解析した。架橋CD13は細胞膜上で直線的な配向を示しながらクラスタリングする像が認められた。この配列が起こる原因として,アクチンフィラメントによる可能性を考え,その動態を観察したところCD13と同様の現象を認めた。重合阻害剤などの結果から,CD13のクラスタリングは,アクチンフィラメントとの関与が示唆された。しかし,実験に使用していた細胞は株化細胞ではないこともあり,同様な現象が観察できる他の株価細胞を探したがまだ見つかっていない。また多重蛍光標識ウイルスの作成は,パッケージングの際に蛍光標識タンパク質が支障をきたすようで,難しいことがわかった。感染初期過程には大きく2つのステージ,1『吸着』(ウイルスが細胞膜に結合すること),2『侵入』(ウイルスが細胞内に入ること)があると考えられている。『吸着』は,細胞膜上にある特異的レセプターにウイルスが結合することを意味する。『侵入』は大きく2つの経路が提唱されており,(1)細胞のエンドサイトーシスを利用して侵入する経路と,(2)細胞膜とウイルスエンベロープとの膜癒合により侵入する経路である。この吸着,侵入に関しては,これまで様々なウイルスに対してその詳細が報告されているが,吸着部位と侵入部位は暗黙的に“同じ"であると考えられている事例が多いようである。研究者らはヒトコロナウイルスの一種が吸着後,細胞膜上をカベオラまで滑走し,カベオラから細胞内に侵入することを報告した。本研究では,この詳細を明らかにすることを目的としている。ヒトコロナウイルス-229Eのレセプター分子でありかつラフト分子であるCD13を生細胞上で架橋すると,架橋CD13のクラスタリング時には,直線的な配列が認められた。この配列には,長軸方向に移動するものと,長軸に対して垂直方向へ移動するものの2つパターンがあること確認されたので,アクチンフィラメントの関与の可能性を考え,生細胞において,アクチンフィラメント自身の動態を観察したところ,同様の現象を認めた。CD13のクラスタリング時に重合阻害剤にて,アクチンフィラメントを脱重合させると,CD13のクラスターが崩壊することが確認された。このことから,CD13のクラスタリングは,アクチンフィラメントに依存して起こる可能性が高いと思われる。また,アクチンフィラメント以外の細胞骨格として微小管との関連性も確認する必要があると思われる。今回の科学研究費補助金に採択されたのは,平成28年度の10月であり,当該研究のスタート時期が遅くなったことが影響している。また,これまで研究に用いてきた細胞株はその継代数が多くなったこともあり,扱いにくくなってきている。今後,これに変わる細胞株のスクリーニングも行う必要がある。

重合阻害剤などの結果から,CD13のクラスタリングは,アクチンフィラメントに依存して起こる可能性が高いと考えられた。得られた大量のタイムラプス動画から,アクチンフィラメントの移動速度と,CD13のクラスタリング速度等の関連性などを細かく解析する必要性を感じている。また,多重蛍光標識ウイルスに関しては,現在なかなかうまく行っていない。タイムラプス動画のファイルサイズは膨大であり(5GB/ファイル),作業効率の改善を試みる必要がある。蛍光標識ウイルスタンパク質を恒常的に発現する細胞を用いて,多重蛍光標識ウイルスの作成を試みたが,どうやらウイルス粒子のパッケージングの際に蛍光標識ウイルスタンパク質ははじかれてしまうような感じを受けている。ウイルスの細胞への感染初期過程を知ることは,ウイルス感染の防御法,治療法などを考える上で重要である。感染初期過程には大きく「吸着」と「侵入」の2つのステージがあると考えられている。「吸着」は,細胞膜上にある特異的レセプターにウイルスが結合することを意味する。「侵入」には大きく2つの経路が提唱されており,(1)細胞のエンドサイトーシスを利用して侵入する経路と,(2)細胞膜とウイルスエンベロープとの膜癒合により侵入する経路である。この吸着,侵入に関しては,これまで様々なウイルスに対してその詳細が報告されているが,吸着部位と侵入部位は暗黙的に“同じ"であると考えられている事例が多い。研究者らはヒトコロナウイルスの一種は細胞膜に吸着後,細胞膜上をカベオラまで滑走し,カベオラから細胞内に侵入することを見出し,吸着部位と侵入部位とが異なる事例があることを報告した。一般的に,ウイルスが細胞膜上に吸着する際,ウイルス粒子1個あたりに対し,多数のウイルスレセプターをウイルス直下に架橋することが想定される。そこで,ヒトコロナウイルス-229EのレセプターであるCD13をウイルスの代わりに抗体で架橋し,その抗体の動態を解析した。架橋CD13は細胞膜上で直線的な配向を示しながらクラスタリングする像が認められた。この配列が起こる原因として,アクチンフィラメントによる可能性を考え,その動態を観察したところCD13と同様の現象を認めた。重合阻害剤などの結果から,CD13のクラスタリングは,アクチンフィラメントとの関与が示唆された。しかし,実験に使用していた細胞は株化細胞ではないこともあり,同様な現象が観察できる他の株価細胞を探したがまだ見つかっていない。また多重蛍光標識ウイルスの作成は,パッケージングの際に蛍光標識タンパク質が支障をきたすようで,難しいことがわかった。平成28年度の実績を踏まえ,以下の実験計画を考えている。1)これまでの細胞株に代わる新しい細胞株をスクリーニングする。2)CD13以外のラフト分子,非ラフト分子の動態を検討する。3)微小管とCD13のクラスタリングの関連性を検討する。4)蛍光標識ウイルス作製のため,各種蛍光ウイルスタンパク質遺伝子を持つstableクローンを多数作成する。平成29年度の実績を踏まえ,以下の実験計画を考えている。1)CD13以外のラフト分子,非ラフト分子の動態を検討する。
ネオシリコン量子情報デバイス

シリコン量子ドットの粒径と粒子間隔を制御する新材料「ネオシリコン」をベースとして、量子情報処理の基本素子である量子ビットをナノシリコンマルチドット構造で形成するための基盤技術構築を目指し、シリコンナノドットの高濃度分散溶液技術と、電子ビーム直接描画によるナノコンタクト電極作製技術を組み合わせて、多重シリコンナノドットをチャネルとするトランジスタを作製し、その電気特性を評価した(ナノギャップ金属電極の作製は、ニューヨーク州立大学のDr Wei Chenとの共同研究)。ドット分散溶液の濃度と蒸発速度を調節することにより、いくつかの試作素子において、ナノギャップ内にシリコンナノドット数個を集積化することに成功した。また、膜厚50nmの高濃度ナノ結晶シリコン薄膜上に、チャネル長・幅20nmの量子ポイントコンタクトトランジスタ(PCT)を作製し、強く結合した多重シリコン量子ドットを介した単電子輸送現象を解析した。試作した素子において、クローンギャップ内に4.2Kで観測されたトンネルコンダクタンスピークの電圧依存性を詳細に解析し、また非平衡近藤効果の理論計算と比較した。その結果、このコンダクタンスピークは、ナノ結晶シリコンドット内の単電子スピンと、PCTのソース・ドレイン領域内の自由電子間の強い相互作用による非平衡近藤効果に起因していることを見出した。この知見は、シリコンベースの電子スピン量子ビットを開発する上での重要な基盤を与えるものである。さらに、高濃度極薄SOI基板上に、単電子トランジスタの電子島となる主ドットと、それにトンネル結合する副ドットを有する新しいトランジスタ構造を作製し、単電子輸送特性を評価した。その結果、通常のクーロン振動の中に、周期的に電流ピークが大きく抑制される現象を観測した。シミュレーションとの比較により、この現象が、2ドット間のトンネル結合が強くなるバイアス条件では、主ドットを介した単電子トンネルが抑制されることに起因していることを明らかにした。シリコン量子ドットの粒径(10nm以下)と粒子間隔(±1nm)を制御する新材料「ネオシリコン」をベースとして、量子情報処理の基本素子である量子ビットをナノシリコンマルチドット構造で形成するための基盤技術構築を目指し、シリコンナノドットの高濃度分散溶液技術と、電子ビーム直接描画による間隔30nm以下のマルチナノコンタクト電極作製技術を組み合わせたボトムアップ・トップダウン融合型ナノデバイス作製技術を検討した。また、ナノ結晶シリコンドットの規則配列構造実現の手段として、有機分子テンプレート上へのドット分散溶液適用の可能性を検討し、バクテリア蛋白質表面層(オーストリア自然資源&生命科学大学ナノバイオセンター共同研究)と、PTCDI/メラミンマクロネットワーク(英国ノッティンガム大学物理・化学学部共同研究)の適用可能性を見出した。更に、2個10個のナノ結晶シリコンドットクラスタを能動層とする量子マルチポイントコンタクトトランジスタ(QMPCT)において、電子間静電相互作用と量子力学的コヒーレント相互作用を評価する手段として、高速マルチパルスを用いた結合シリコン量子ドット内電荷の時間応答を評価する手法を検討した(英国ケンブリッジ大学キャベンディッシュ研究所マイクロエレクトロニクス研究所および米国ウィスコンシン・マディソン大学との共同研究)。高濃度ナノ結晶シリコン薄膜上に形成した量子ポイントコンタクトトランジスタを用いて、強く結合した多重シリコン量子ドットにおける量子輸送現象を解析した。トンネルコンダクタンスのソース・ドレイン電圧およびゲート電圧依存性を、温度4.2Kにおいて詳細に評価したところ、クーロンギャップ内にトンネルコンダクタンスの共鳴ピークが生じ、またそのピーク電圧がゲート電圧に線型比例して変化することを見出した。この現象は、シリコン量子ドット内に局在した単電子のスピンと、ソース・ドレイン領域内の自由電子間の強い相互作用(近藤効果)に起因しているものと思われ、今回用いたナノ結晶シリコン薄膜において、ドット間のトンネルバリアが非常に薄いために観測されたものと考えられる。また、ゼロ電圧近傍での近藤共鳴ピークの半値幅から見積もられた近藤温度は約45Kと、これまでに報告されている他の材料系での値より高く、ドット内単電子と自由電子間の結合が強いことを裏付けている。この結果は、シリコンベースの電子スピン量子ビットを検討する上での重要な知見を与えるものである。更に、シリコン量子ドットが基板から受ける干渉を排除し、2重ドット間の相互作用を高精度に評価することを目的として、ナノ結晶シリコン薄膜下の酸化膜を犠牲層としてアンダーカットし、量子ポイントコンタクトトランジスタのチャネルを基板から浮かせた量子ポイントコンタクトブリッジを作製するプロセスを確立した。

さらに、高濃度極薄SOI基板上に、単電子トランジスタの電子島となる主ドットと、それにトンネル結合する副ドットを有する新しいトランジスタ構造を作製し、単電子輸送特性を評価した。その結果、通常のクーロン振動の中に、周期的に電流ピークが大きく抑制される現象を観測した。シミュレーションとの比較により、この現象が、2ドット間のトンネル結合が強くなるバイアス条件では、主ドットを介した単電子トンネルが抑制されることに起因していることを明らかにした。
脂質メディエーターPI3K/PTEN経路による生体機能制御

PTEN欠損肝細胞はAktやMAPKの活性化の他にSREBP1cやPPAR-γの著しい活性化を呈す。これによって肝細胞の増殖亢進・肝臓における脂肪酸合成・肝臓内中性脂肪の蓄積を認め、ホモ欠損マウスは生後8週ころから脂肪肝を呈した。また生後10ケ月頃には炎症細胞浸潤・線維化・肝機能障害なども伴って、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)の病態を示した。さらにこのマウスを長期観察すると全例腺腫を呈し、生後2年には80%以上に肝細胞癌が認められた。(2)血管内皮細胞におけるPTEN血管内皮細胞PTENヘテロ欠損マウスは、血管成長因子に対する反応性が亢進していた。さらに腫瘍細胞を移植後に生じる腫瘍新生血管が増強しており、そのために腫瘍の増殖・進展が加速していた。ホモ欠損マウスは、血管新生に重要な種々の血管成長因子の産生障害や、細胞接着に関与する分子などの発現低下をともなって、壁細胞/血管平滑筋細胞が血管周囲に集積できず主幹血管以外の血管が原始血管叢のみとなる血管リモデリング障害がおき、また心筋細胞が心内膜に集積できず菲薄化をきたし、ホモ欠損マウスは出血や心不全を来たして胎生11.5日までに全例死亡した。(4)骨格筋におけるPTEN骨格筋特異的PTEN欠損は、インスリンの作用を増強させるために、II型糖尿病モデルマウスにおける高血糖を改善させることから、今後PTEN経路を標的とする治療方法がヒトII型糖尿病の治療に奏功する可能性を示すことができた。種々の成長因子やインスリンなどのホルモン刺激はPI3Kを活性化させる。PI3Kはリン脂質であるホスホイノシチド-4,5-2燐酸(PIP2)をホスホイノシチド-3,4,5-3燐酸(PIP3)に変換し、PIP3はAktを活性化させることによって細胞増殖、アポトーシス抵抗性、細胞遊走能亢進に働く。PTENはPIP3を主な基質とするホスファターゼでこの経路を負に制御する癌抑制遺伝子である。我々はPTENの生体における機能を解析するために、平成16年度は肝細胞、血管内皮細胞、前立腺上皮特異的にPTENを欠損させ、その機能を解析した。肝臓特異的にPTENを欠損させたマウスは、全例生後早期から脂肪肝非アルコール性脂肪性肝炎を呈し、その後高率に肝癌を発症した。また、さらにインスリン感受性が亢進し血糖が低下していた(JCI、2005)。血管内皮細胞特異的のPTENをヘテロ変異させると、血管成長因子に対する血管新生能や腫瘍血管薪生が亢進し、また腫瘍の増殖速度も亢進していた。ホモ欠損させると、壁細胞の集積不全のために、血管のリモデリング障害をきたし、出血をきたして胎生中期に死亡することを見出した(投稿中)。また、前立腺上皮特異的にPTENを欠損させると、生後早期に前立腺癌を発症することを見出した(PNAS,2005)。さらにNKT細胞特異的にPTENを欠損させるとNKT細胞の分化が障害され、成熟したNKT細胞が著しく減少することを見出した。PTENは主にホスホイノシチド-3,4,5-3リン酸(PIP3)を主な基質とするホスファターゼで、PI3キナーゼの作用を負に制御する。平成17年度にはPTENを血管内皮細胞特異的にヘテロ欠損させると、血管新生因子に対して感受性が高まり、腫瘍血管新生が亢進し、腫瘍の進展速度が加速することから、PTENのヘテロ欠損したヒトCowden病などでは、腫瘍易形成性であることのみならず、一旦腫瘍が形成されると、腫瘍血管新生が高まるために、腫瘍の進展が加速する危険性を明らかにすることができた。

また血管内皮細胞特異的にヘテロ欠損させると、種々の血管新生因子や、その受容体の発現異常をひきおこし、血管内皮細胞に壁細胞や血管平滑筋細胞がうまく集積できず、マウスは血管のリモデリング異常のために、出血を起こし、全例胎生致死であった。このように血管内皮細胞の形態形成にPTENは必須であることを見出した。さらに我々は、PI3Kα(p85α)やPI3Kγ(p110γ)欠損によつて、PTEN欠損による発現形を部分的に回復させることができることから、これらPI3Kアイソタイプ特異的な阻害剤が腫瘍血管を標的とする治療に奏功する可能性を示すことができた。さらに、骨格筋特異的なPTEN欠損は、インスリンの作用を増強させるために、II型糖尿病モデルマウスにおける高血糖を改善させることから、今後PTEN経路を標的とする治療方法がヒトII型糖尿病の治療に奏功する可能性を示すことができた。
膜型マトリックスメタロプロテアーゼー1のがん悪性化形質に果たす役割の解析

がんの浸潤・転移に重要な役割を果たすMT1-MMPの新規基質の探索を行い、その生理・病理的意義を解明した。その結果、膜タンパクの切断・シェディングに特にユニークな活性を見出した。例えば、MT1-MMPによるセリンプロテアーゼ阻害因子Hepatocyte Growth Factor Activator Inhibitor-1の切断はプロテアーゼ活性化カスケイドを始動させ組織破壊を引き起こす。我々はその状態をプロテアーゼストームと名付けた。膜型マトリックスメタロプロテアーゼ-1(MT1-MMP)はMMP-2の活性化因子として同定され、その後MMP-2活性化以外にも細胞外マトリックス成分であるコラーゲン、ファイブロネクチンの分解、シンデカンなどの膜タンパクのシェディング、KiSS-1などの低分子リガンドの切断など様々な機能を有し、総合的にがんの悪性化形質に重要な役割を果たしている。我々は人工的なMMP-2レセプターを開発することにより、MT1-MMPによるMMP-2活性化vs他基質切断の調節機構について新規の提案を行った(Cancer Science,2010)。我々は今回、発現クローニング法によりMT1-MMPの新規基質でありMT1-MMPの調節因子として機能未知の免疫グロブリンファミリーの膜タンパクGI24/SISP-1を同定した。GI24はMMP-2活性化を亢進することにより、扁平上皮がん細胞のコラーゲンゲル内の浸潤性の増殖を促進することを見出した。一方、MT1-MMPのコラーゲンゲル内増殖における機能を詳細に検討し、その発現がん細胞では、コラーゲンゲル培養中でもFAKとERKの活性化が維持されており、MT1-MMPのノックダウンによりFAKとERKの活性化が抑制された。また、MT1-MMP発現細胞ではコラーゲンゲル培養においてファイブロネクチンの産生が亢進しており、MT1-MMPの阻害やファイブロネクチンのノックダウンは細胞死を誘導することを見出した。以上の結果から、MT1-MMPは3次元細胞外マトリックス中で細胞外微小環境の改編に重要な役割を果たし、FAKやERK経路を介して細胞増殖、運動、死を制御していることが明らかとなった。膜型マトリックスメタロプロテアーゼ-1(MT1-MMP)は元々MMP-2の活性化因子として同定された。我々は発現クローニング法を開発し、MT1-MMPの新規基質・活性調節因子などを同定する作業を継続して行ってきた。今回、MT1-MMPの新規基質・活性調節因子として機能がいまだ不明の免疫グロブリンスーパーファミリーの膜タンパクGI24/SISP-1を同定し、その機能を明らかにした。GI24はMT1-MMPと相互作用することにより細胞膜表面上のMT1-MMPを安定化し、結果としてその活性を亢進した。扁平上皮がんHSC-4細胞ではGI24がMT1-MMPの活性を亢進することにより、HSC-4細胞のコラーゲンゲル内での浸潤性増殖を促進することを明らかにした(Cancer Sci., 2010)。さらにGI24と構造的に相同性が高いKidney Injury Molecule-1 (KIM-1)について検討したところ、KIM-1の膜貫通領域の近傍をMT1-MMPが切断し、細胞外領域をシェディングすることを見出した。KIM-1はフォスファチジルセリンの受容体でありKIM-1のシェディングされたフラグメントはフォスファチジルセリンと結合した。また、KIM-1を細胞表面上に発現する細胞では大腸菌の貪食すが認められた。MT1-MMPによるKIM-1シェディングの生理的意義については、なお検討中である。MT1-MMPとがん幹細胞マーカーであるCD133との相互作用については直接的な結合・切断などは検出されなかったが、引き続き間接的な作用も含めて検討中である。膜型マトリックスメタロプロテアーゼ-1(MT1-MMP)の新規基質として膜タンパクに注目して検討を重ね、Hepatocyte Growth Factor Activator Inhibitor-1 (HAI-1)とKidney Injury Molecule-1 (KIM-1)を新たに同定した。HAI-1は主に膜型セリンプロテアーゼであるマトリプターゼの阻害因子であり、MT1-MMPによるHAI-1の切断・不活化はマトリプターゼを活性化し、マトリプターゼはさらにセリンプロテアーゼおよびMMPの活性化カスケイドを始動させることを見出した。また、このようなセリンプロテアーゼ・MMPカスケイドの活性化はがんの浸潤・転移など悪性化形質に大きく関わることを明らかにした。KIM-1は腎がん・腎障害に伴い尿中に排出され、腎の障害のマーカーとしての有用性が提唱されていたが、今回、初めてMT1-MMPによるKIM-1の切断・シェディングを証明した。

さらにKIM-1が細胞接着に抑制的に働くことにより細胞機能を負に制御することを見出し、MT1-MMPによるKIM-1のシェディングが負の制御を解除し、浸潤性増殖・運動・転移などがんの悪性化を亢進することを明らかにした。がん幹細胞のマーカーのひとつとして膜タンパクであるCD133が注目を集めている。グリオブラストーマ由来細胞株、およびグリオーマ手術材料から分離した細胞ではCD133とMT1-MMPの発現には正の相関関係が認められたが、両者の直接的な相互作用は確認されなかった。
内毒素の素性に対するトレランス誘導機構の分子生物学的研究

エンドトキシンはグラム陰性菌の細胞壁成分であり、菌体から遊離すると生体にとって有益な活性も障害的な活性も多彩に発現する。グラム陰性菌感染による敗血症に伴うエンドトキシンショックは代表的な障害的活性である。そのショックの誘発時には、エンドトキシンに対する宿主の感受性が著しく上昇していることが示唆され、感受性を高めた動物実験モデルも開発されている。本研究でも感受性を高めたマウスを用い、エンドトキシンの本体であるリポ多糖(LPS)の投与により致死作用を誘導し、ショックのモデルとした。このモデルで事前に微量のLPSを投与しておくと、通常は致死量のLPSを投与しても、マウスは抵抗性を示し生残する(エンドトキシントレランス)。LPSの活性中心はリピドAと呼ばれる成分で、その構造類縁体も種々化学合成されている。それらリピドA類縁化合物の中に、発熱性(エンドトキシンの障害的活性の代表的指標)は示さないが、LPSに代わってトレランスを誘導できる化合物を数種見い出した。これら化合物を用いトレランス誘導機構の解析を行った。ショックの誘発に関与する主なサイトカインと示唆される腫瘍壊死因子(TNF)に対する抗体を投与すると、このモデルでもLPSの致死作用を抑制できた。そこで、LPSまたはリピドA類縁化合物によるトレランス誘導下で、LPS投与によるマウス血清中TNFの上昇に対する効果を検討し、抑制効果を見い出した。生体内でTNF産生の中心的細胞であるマクロファージ系細胞を用いて、細胞レベルでもLPSやリピドA類縁化合物がTNF産生に抑制をかけ、しかもmRNA発現レベルで既に抑制をかけていることを見い出し、分子レベルでトレランス誘導機構の解析を発展できた。また、組換えTNFを用い、TNFの致死作用に対しても、LPSやリピドA類縁化合物がトレランスを誘導できることを見い出し、トレランス誘導機構研究の新展開として複数段階の抑制の関与を示唆する結果をも得た。
海外からの児童・生徒の受け入れのための接続教育ネットワーク

本研究では,外国人児童生徒および帰国児童生徒のための「教科指導」と「生活指導」のノウハウを収集・整理し,ネットワークを通じて情報提供する枠組みを提案した。このような世界中からアクセスできるデータベースを構築することで,担当する教員が,帰国・外国人児童・生徒の学習経験やカリキュラムの特徴を知り,それにあわせたリメディアル教育や接続教育を効果的に提案していくことができる。また,将来,帰国・外国人児童・生徒を受け入れる高等教育においても,初等・中等教育でのカリキュラムを理解することで,接続を重視した学習指導,教材開発が可能となる。本研究では,外国人児童生徒および帰国児童生徒のための「教科指導」と「生活指導」のノウハウを収集・整理し,ネットワークを通じて情報提供する枠組みを提案する。本年度は,教師連携をすすめるためSNS構築の利用者を広く募るとともに,利用者間の情報交流をさらにすすめるため,本プロジェクトに参加する教師のためのワークショップ,デモンストレーションを企画した。を立ち上げ,国内の高等学校で帰国生教育に当たる日本語教師の参加を募った。教師が情報交換を行うためにポータルサイト(Moodle:https://lms.katoyukari.net/)を立ち上げ,国内の高等学校で帰国生教育に当たる日本語教師の参加を募った。教師連携をすすめるためSNS構築の利用者を広く募るとともに,利用者を対象にアンケート調査を行い,システムの改善を行う。利用者間の情報交流をさらにすすめるため,ワークショップ,デモンストレーションを企画する。また,国内の日本語教師だけでなく,初等中等教育を指導する海外の教員とも連携するための調査研究を行う。
扁平上皮癌におけるレドックスシステムによるHIF-1αの発現制御機構の解析

株化口腔扁平上皮癌細胞にMn-SODに対するsiRNAを導入することにより内在性の活性酸素レベルを上昇させた細胞(SI細胞)およびコントロール細胞(Mock細胞)において、低酸素環境によるHIF-1α誘導の機序について検討し、以下の結果を得た。1)SI細胞ではHIF-1αとpVHLとの会合、HIF-1αのユビキチン化がMock細胞に比べ抑制されたが、PHD1-3のmRNAおよび蛋白レベルはMock細胞およびSI細胞との間に有意差は認められなかった。2)HIF-1αの転写、翻訳の亢進に関与するERKおよびAktのリン酸化レベルは、正常、低酸素分圧下いずれにおいてもMock細胞に比べSI細胞で亢進していた。3)ERKおよびAktシグナルの下流に位置し、HIF-1αの翻訳を制御するp70S6K、eIF-4Eおよび4E-BP1のリン酸化レベルはMock細胞に比べSI細胞で亢進しており、両阻害剤によりそれらのリン酸化は抑制された。4)HIF-1αのmRNAレベルおよびプロモーター活性はMock細胞では正常、低酸素分圧下いずれにおいても阻害剤の影響をほとんど受けなかったのに対し、SI細胞では特に正常酸素分圧下において両阻害剤によりHIF-1αのmRNAレベルおよびプロモーター活性が低下した。5)HIF-1αの蛋白レベルは、正常酸素分圧下ではMock細胞およびSI細胞いずれにおいても両阻害剤によりほぼ完全に抑制されたが、低酸素分圧下ではERK阻害剤により強力に抑制されたがAkt阻害剤によってはほとんど抑制されなかった。以上のことより、活性酸素はHIF-1αの発現を誘導するが、その機序として1)PHD1-3の関与しないHIF-1αとpVHLとの会合、ユビキチン化およびプロテアソーム系による分解の阻害、2)ERKおよびAktシグナルの活性化を介するHIF-1αの転写および翻訳の促進が示唆された。1)OSC-4細胞にMn-SODに対するsiRNAを導入することにより内在性のROSレベルを上昇させたところ、正常および低酸素分圧下いずれにおいてもHIF-1α蛋白の発現レベルは上昇した。2)Mn-SODのsiRNAを導入した細胞(SI細胞)では、HIF-1αとpVHLとの会合、さらにはHIF-1αのユビキチン化がコントロールであるMock細胞に比べ抑制された。3)PHD1-3のmRNAおよび蛋白レベルは、Mock細胞とSI細胞との間に有意差は認められなかった。4)HIF-1αのmRNAレベルは、正常および低酸素分圧下いずれにおいてもMock細胞に比べSI細胞で高値であった。5)HIF-1αの転写および翻訳の亢進に関与するERKおよびAktのリン酸化レベルは、正常および低酸素分圧下いずれにおいてもMock細胞に比べSI細胞では亢進しており、HIF-1αの発現はERK阻害剤(PD98059)あるいはAkt阻害剤(LY294002)によって抑制された。6)ERKおよびAktシグナルの下流に位置し、HIF-1αの翻訳を制御するp70S6K、eIF-4Eおよび4E-BP1のリン酸化レベルは、Mock細胞に比べSI細胞では亢進しており、ERKあるいはAkt阻害剤によりそのリン酸化、さらにはHIF-1α発現は抑制された。

以上のことより、ROSはHIF-1αの発現を誘導するが、その機序として1)PHDI-3の関与しない、HIF-1αとpVHLとの会合、ユビキチン化、プロテアソーム系による分解の阻害、2)ERKおよびAktシグナルの活性化を介するHIF-1αの転写および翻訳の促進、が示唆された。口腔扁平上皮癌(OSC)細胞のHIF-1α発現誘導におけるレドックス制御の機序を明らかにすべく、OSC細胞にMn-SODに対するsiRNAを導入することにより内在性の活性酸素(ROS)レベルを上昇させたのち、正常および低酸素分圧下で検討を行い、以下の結果を得た。1)HIF-1αの転写および翻訳の亢進に関与するERKおよびAktのリン酸化レベルは、正常および低酸素分圧下いずれにおいてもコントロール(Mock)細胞に比べMn-SODに対するsiRNAを導入した(SI)細胞では亢進していた。2)ERK阻害剤(PD98059)あるいはAkt阻害剤(LY294002)の影響について検討したところ、HIF-1αのmRNAレベルはMock細胞では正常および低酸素分圧下いずれにおいても阻害剤の影響はほとんど認められなかったのに対し、SI細胞では特に正常酸素分圧下において両阻害剤によりHIF-1αのmRNAレベルは低下した。3)HIF-1αのプロモーター活性はMock細胞では正常および低酸素分圧下で阻害剤の影響は弱かったのに対し、SI細胞では特に正常酸素分圧下において両阻害剤によりプロモーター活性が低下した。4)HIF-1αの蛋白レベルは正常酸素分圧下ではいずれの細胞においても阻害剤によりほぼ完全に抑制されたが、低酸素分圧下ではERK阻害剤は両細胞の蛋白発現を強力に抑制したもののAkt阻害剤の影響は認められなかった。以上のことより、活性酸素はHIF-1αの発現を誘導するが、その機序としてERKおよびAktシグナルの活性化を介するHIF-1αの転写および翻訳の促進が示唆された。