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小林文成の社会教育思想形成と楽生学園の実践に関する実証的研究

研究目標のうち、「小林文成の社会教育思想の形成過程および楽生学園の創設から終焉までの過程を解明すること」(目標(1))についてはほぼ達成された。これにより、小林文成および楽生学園の今日的意義が明らかにされた(学会発表済み)。次に、(1)の結果を基にして「社会教育指導者の条件及び高齢者教育実践の要件を解明すること」(目標(2))については今後の研究にまつところが大きいが、高齢者に関する教育思想、教育内容および教育方法にわたる重要な検討課題が明らかにされつつある。例えば小林文成の楽生学園は、吉田松陰の松下村塾にも比することが可能であり、今後、小林文成を吉田松陰との比較で、楽生学園を松下村塾との此較で研究を進める計画である。最後に、「小林文成及び楽生学園に関する貴重な資料を収集・保管すること」(目標(3))については小林文成が住職であった光久寺に多数残されていた文字資料及び視聴覚資料の所在が発見され、多数の新資料を発掘した。資料の保存については光久寺所管の関係資料を伊那市へ移管し公開することに現住職は賛成の意思を表明した。ただ、具体的な移転については今後の取り組みに委ねられた。なお、研究目標はほぼ達成されたものもあり予測以上に進捗したものもあるが、新たな課題も多く残された。そこで今後本研究を継続する必要がある。そして全体的な成果を近年中に1冊の図書として公刊する計画である。1研究課題に沿って、(1)小林文成の社会教育思想の形成過程および楽生学園の創設から終焉までの過程を解明すること、(2)この結果を基にして社会教育指導者の条件及び高齢者教育実践の要件を解明すること、(3)小林文成及び楽生学園に関する貴重な資料を収集・保管することを研究目標とし、次のよう取り組みを行った。(1)聴取調査小林文成及び楽生学園の関係者に対する聴取り調査を次のように行った。(1)平成13年1月23日から伊那市に4日間在住して関係者に面接して行った。(2)平成13年3月25日から東京に7日間在住して関係者に面接して行う予定である。(2)文献研究(1)小林文成および楽生学園に関する文字資料(図書、雑誌、パンフレット、リーフレット、謄写版や手書きなどによる資料)が伊那市や小林文成が住職であった光久寺等に現在辛うじて多数残されていた。これらの資料をできるだけ所在を確認し多数収集した。(2)楽生学園を主題とする映画を2本入手した。(3)下伊那図書館、伊那市立図書館、国会図書館他関係図書館などにおいて小林文成、楽生学園および高齢者教育に関連する新聞、雑誌を閲覧・複写した。以上の資料を基にした文献研究を行った。(3)研究中間発表平成13年3月9日、鹿児島県社会教育学会で研究課題について研究発表した。2研究目標のうち、(1)については70パーセントほどの達成であり、(3)については、光久寺所管の関係文書の公開と伊那市への移管を現住職との間で意見の一致をみて100パーセント以上の成果をえた。(3)については研究の最終部分にも当たり10パーセントほどの達成率であった。1研究課題に沿って、次のよう取り組みを行った。(1)聴取調査小林文成及び楽生学園の関係者に対するもの(1)伊那市に平成13年8月6日から3日間および平成14年3月4日から3日間在住して関係者に面接して行った。(2)平成14年3月6日から東京に2日間在住して関係者に面接して行った。(2)文献等収集および文献研究(1)小林文成が住職であった光久寺に現在残されていた小林文成および楽生学園に関する資料(図書、雑誌、パンフレット、リーフレット、謄写版、手書き、16ミリフィルムおよび録音テープなど)を再度所在を確認し多数の資料を発掘した。

(2)下伊那図書館、伊那市立図書館、国会図書館、駒沢大学付属図書館他関係図書館などにおいて小林文成、楽生学園および高齢者教育に関連する新聞、雑誌を閲覧・複写した。(3)研究中間発表平成13年9月21日、日本社会教育学会で研究課題について研究発表した。2研究は予測以上に進捗して研究目標のうちほぼ達成されたものもあるが、多くの残された課題も生じた。そこで今後本研究を継続する必要があり、近年中に成果を1冊の図書として公刊する計画である。
障害者の生活環境とストレスに関する基礎的研究

本研究は、障がい者の生活環境とストレスの関連性について、生活環境調査及び唾液中のs-IgA/total proteinとα-amylaseから検討することを目的とした。生活環境調査結果から見たストレスは性差が認められ女性の方が有意(p<0.05)に高かった。ストレス要因別では、精神面、食事面、住宅面について女性の方が有意(p<0.05)に高いことが明らかとなった。在宅時と外出時における唾液中のs-IgA/total proteinとα-amylaseとの比較では、有意差が認められなかった。今回の研究の対象者はいずれも生まれつきの障がい者で車いす環境において日常生活を営んでいるため、生理的ストレスについては変化がなかったものと思われる。本年度は、障害者の生活環境とストレスの関連性について、次の3点から検討することとした。1.障害者の生活環境の実態をアンケート調査から検討する。2.障害者の日常生活活動水準を心拍数から検討する。3.唾液の成分分析から、障害者のストレス状態を検討する。介護派遣会社で働いている介護者に対し、本研究の目的を詳細に説明し、介護者が日常世話をしている障害者に理解を求めた後、障害者に対して書面によるインフォームドコンセントを実施した。その後、介護者に対して障害者の身体に装着する心拍数計及び唾液の採取に対する協力依頼を行った。その結果、介護派遣会社の介護者に日常世話になっている障害者30数名の協力が得られた。障害者の生活環境では、障害のレベルや程度によって異なる結果が示された。また、生活環境の違いによって、起床時刻、就寝時刻、食事時間、睡眠時間等の基本的な生活習慣の違いも明らかとなった。心拍数からみた障害者の日常生活活動水準は、低い水準にあることが明らかとなった。唾液の成分分析は現在分析の途中であるが、一部の結果では、起床時は高く、時間の経過と共に低くなっていく傾向が示された。また、唾液タンパク質量中の免疫グロブリンA(s-IgA)の一日のサーカディアンリズムは、健常者と変わらない傾向を示しているが、健常者に比べやや低い値が示された。本年度は、昨年度に引き続き、障害者の1日の唾液採取と唾液の成分分析を行い、障害者の日常生活におけるストレス状態を唾液成分から検討した。唾液は介護者に依頼し、1.起床時、2.朝食後、3.昼食前、4.昼食後、5.15時、6.夕食前、7,夕食後、8.就寝時の計8回採取した。唾液の成分は、分泌型免疫グロブリンA(s-IgA)とα-アミラーゼ活性の2つの指標の分析を行った。s-IgAは、サンドウィッチ酵素免疫測定法により分析し、唾液中の総タンパク質量当りのs-IgAを求めるため総タンパク質量の分析も同時に行った。α-アミラーゼ活性は、Salimetric社製alpha-amylase Salivary Kitを用いて分析した。その結果、一日のs-IgA及びα-アミラーゼ活性から見たストレスは、共に個人差が認められ、一般的なサーカディアンリズムが認められなかった。また、s-IgAが高いときにはα-アミラーゼ活性は低くなるという傾向も一部の対象者については示されなかった。このことは、障害者の睡眠時間や就寝時刻、起床時刻等の生活習慣が一般的な生活習慣と異なっていることや障がいを緩和させるための常備薬による影響、あるいは障がいの種類の違いや程度が異なっていることが要因として考えられる。本年度は、以下の3点について分析し、検討した。1.生活環境調査のストレス要因項目について性差、年代差、障害別にχ^2検定を行った。2.在宅時と外出時における一日の総タンパク質量当たりのs-lgAの分析と比較を行った。3.障害者の生活環境とストレスの関連性についての考察を行った。生活環境調査のχ^2検定は、ストレス群と非ストレス群との間に性差が認められ、ストレスを感じている割合は女性の方が有意(p<0.05)に多かった。また、ストレス要因項目では、食事面、精神面、住宅面に性差が認められ、いずれも女性の方が有意(p<0.05)に高かった。在宅時と外出時の総タンパク質量当たりのs-IgAは、いずれも起床時が一番高く、時間の経過とともに低下する傾向を示したが、在宅時と外出時間で有意差は認められなかった。女性の方がストレスを感じている割合が有意に高く、ストレス要因項目の食事面、精神面、住宅面についても有意に高かったのは、文献より、障害のあるなしにかかわらず、女性特有の生理心理的な特性によるものと示唆された。

在宅時と外出時における総タンパク質量当たりのs-IgAに差が認められなかった理由として、主に車いすでの外出は、生体に対する生理的な変化が認められるような強い刺激ではないため免疫系のストレスに影響されなかったものと推察した。また、男性と女性では、障害に関する悩みやストレスが同じであっても、性の違いによる役割の認識レベルや特性は、健常者が悩むストレスレベルと相違ないことを意味しているものと推察した。
リンパ球増殖分化過程におけるILー2受容体の鎖,BETA鎖発現の意義

リンパ球、単球細胞の増殖・分化におけるILー2受容体(ILー2R)の役割を明らかにするために、本研究では先ずILー2Rの第2サブユニットbeta鎖に対する単クロン抗体を2種類(TU27mAbとTU11mAb)調製した。TU27mAbおよび抗alpha鎖単クロン抗体、その他表面マ-カ-に対する単クロン抗体を用いて、末梢血細胞あるいは胸腺細胞の各細胞集団のILー2Ralpha、beta鎖発現を2色フロ-サイトメトリ-法で調べた。beta鎖陽性細胞は末梢CDB^+T,NK,単球マクロファ-ジにみられたが、CD4^+TやCD20^+B細胞では逆にalpha鎖陽性でbeta鎖陰性であった。胸腺細胞においては、CD3^-CD4^-CD8^-のproT細胞ではILー2Ralpha鎖、beta鎖は共に陰性であった。proT細胞の中で、TCRalpha^+beta^+CD4^-CD8^-細胞(DN細胞)の殆どがILー2Rbeta鎖陽性で、一部の細胞では強いILー2Ralpha鎖発現がみられた。さらに分化したCD3dull^+CD4^+CD8^+細胞(BP細胞)でもILー2Rbeta鎖性で、一部の細胞では強いILー2Ralpha鎖がみられた。しかし、CD3bright^+DP細胞ではILー2Ralpha鎖、beta鎖が共に陰性であった。また、胸腺細胞の中にもNK様細胞と考えられるNKHー1^+細胞が存在し、この細胞では強いILー2Rbeta鎖の発現に加え、alpha鎖の発現もみられた。また、活性化T細胞をILー2処理後にTU11mAbで免疫沈降すると、beta鎖に加えて、alpha鎖とさらにp64のgamma鎖と考え得る分子が共沈した。さらに、ILー2処理beta鎖のリン酸化を調べると1分以内にbeta鎖のチロシン残基がリン酸化されることが分かった。これらの結果から、ILー2Rbeta鎖にはgamma鎖およびチロシンキナ-ゼ分子が会合している可能性が示唆され、これら分子の機能的役割も今後解明しなければならない。末梢血白血球(PBL)におけるIL-2受容体(IL-2R)α鎖、β鎖の発現状況を単クロン抗体を用いた2色フロ-サイトメトリ-法で調べた。その結果、末刺激PBLの中でCD4^+T細胞には弱いα鎖発現細胞がみられたが、β鎖の発現は無かった。CD8^+T細胞では逆に弱いβ鎖発現がみられ、α鎖発現は殆ど無かった。これら両T細胞亜集団をPHA刺激するとα,β両鎖の発現が共に増強し、全ての細胞でα,β両鎖の発現がみられた。一方、CD16^+NK細胞ではβ鎖のみ強く発現していた。CD20^+B細胞では一部α鎖陽性細胞がみられるが、β鎖の発現はみられなかった。以上のようにIL-2Rα鎖とβ鎖の発現はPBLの亜集団で著しく異っていることが分った。さらにNK細胞とCD8^+T細胞はIL-2刺激によって細胞傷害活性が増強され、この増強作用は抗IL-2Rβ単クロン抗体(TU27mAb)で特異的に抑制され他。従って、これら細胞に発現しているβ鎖は機能的にも完全であることが分った。

一方、IL-2の作用を伝える高親和性IL-2Rの構造と機能に関しても解析した。その結果、高親和性IL-2Rにはα,βに加えて第3番目のγ鎖が存在することが明らかとなった。さらにβ鎖にはチロシン・キナ-ゼが付随的に存在し、IL-2刺激によってβ鎖のチロシン残基をリン酸化することが分った。このようなγ鎖やチロシン・キナ-ゼの存在は正常末梢血T細胞を活性化した場合にも同定されることから、IL-2によるシグナル伝達に重要な役割を担っている分子である可能性が考えられる。ヒト胎児由来の胸腺細胞におけるILー2受容体(ILー2R)α鎖、β鎖の発現状況を単クロン抗体を用いた2色フロ-サイトメトリ-法で調べた。その結果、CD3-CD4-CD8-pro T細胞ではILー2Rα鎖、β鎖は共に陰性であった。proT細胞の中で、TCRα+β+CD4-CD8-細胞(DN細胞)の殆どがILー2Rβ鎖陽性で、一部の細胞では強いILー2Rα鎖発現がみられた。さらに分化したCD3du11+CD4+CD8+細胞(BP細胞)でもILー2Rβ鎖が陽性で、一部の細胞では強いILー2Rα鎖がみられた。しかし、CD3bright+DP細胞ではILー2Rα鎖、β鎖が共に陰性であった。また、胸腺細胞の中にもNK様細胞と考えられるNKHー1+細胞が存在し、この細胞では強いIL-2Rβ鎖の発現に加え、α鎖の発現もみられた。この細胞は末梢NK細胞とはILー2Rα鎖の発現において異っていた。胸腺細胞の中のCD4+T細胞は末梢CD4+T細胞の場合と同様にILー2Rα鎖は一部の細胞で陽性であるがβ鎖は陰性であった。逆にCD8+T細胞も末梢由来のCD8+T細胞と同様にβ鎖は陽性であるが、α鎖は陰性であった。以上の結果からclonal deletionに関与していると考えられている胸腺DP細胞にILー2Rα鎖、β鎖が共に発現していることが明らかとなった。すなわち、これら細胞のapoputosisにILー2/ILー2Rが何らかの役割を担っている可能性が考えられる。他方、T細胞分化と密接に関係する自己免疫疾患(SLE,PSS,RA)の患者末梢血細胞のILー2Rα鎖、β鎖発現を健常人の場合と比較したところ、これら活動期の患者のCD4+T細胞にα鎖とβ鎖の発現が共にみられた。さらに、SLEではB細胞の一部にILー2Rβ鎖陽性細胞が認められた。今後、これら自己免疫疾患におけるILー2Rα鎖、β鎖発現細胞の機能を解析し、疾患における意義について検討する。
ニカメイガ幼虫の消化管から単離された力じが生産する氷核蛋白の精製と作用

申請者らは氷核活性を有するカビをニカメイガ幼虫の消化管から単離するのに成功し、分生胞子の形態からFusarium sp.と同定した(Tsumukiet al.,1992)。氷核活性を有するフザリウムの発見は、申請者らが世界で初めてである。平成4年度の科学研究費で下記の点を明らかにした。2)昆虫の過冷却点に及ぼす氷核フザリウムの影響:無菌イネ芽生えで、無菌的に飼育されたニカメイガ幼虫の過冷却点は-20°C以下を示した。氷核フザリウムを、このニカメイガ幼虫に食べさせるか、体表に塗り付けるかすると、幼虫の過冷却点は-5°Cに上昇した。この結果、冬期の気温が-5°C以下になる地方で、氷核フザリウムを冬期散布し、凍結を誘導することにより、凍結感受性を有する害虫の防除が可能と考えられる。3)氷核活性物質の性質:培養瀘液を用いて、氷核フザリウムが生産する氷核活性物質の性質を明らかにした。プロテアーゼ、塩酸グアニジン、尿素処理で氷核活性が失活したことから、少なくとも活性部位は蛋白からなることが明らかになった。リパーゼ、SH修飾物質、レクチン、ホウ酸化合物を処理しても氷核活性は変化しなかった。これらの結果、氷核細菌と異なってフザリウムの氷核活性には脂質、糖、SH基は関係しないと考えられる。4)氷核活性物質の精製:培養瀘液を限外瀘過(10KDa cut-off)で濃縮した後、硫安沈澱画分を集め、イオン交換、ゲル瀘過等により部分精製した。これらの一連の操作により、氷核蛋白の比活性は1,000倍以上に上昇した。
前立腺癌3D-organoid骨微小環境モデルの開発と骨転移機序の解明

平成30年度、三次元マトリックス構造のキトサンをコートしたシャーレに骨芽細胞(間葉系幹細胞より誘導)を播種した擬似骨微小環境in vitroモデルを樹立し、GFPを導入したホルモン感受性前立腺がん継代培養株(LNCaP),ホルモン抵抗性株(DU-145, PC-3)および去勢抵抗性前立腺癌株(C4-2)を播種した。GFP導入培養細胞株は2レーザーシステムによる蛍光観察が可能なCell Imager(本科研費にて購入)を用いて観察したところ、30日以上にわたって持続的に増殖することを確認した。次にLNCaPおよびC4-2を対象として、転移を認めない去勢抵抗性前立腺癌(M0CRPC)の治療薬であるアパルタミド、エンザルタミド、およびアビラテロンとデュタステリドの併用効果を同モデルを用いて検討した。その結果、アパルタミド、エンザルタミドとも両細胞株に対して有意の増殖抑制効果を認めた。一方アビラテロンとデュタステリドは単剤では弱い増殖抑制効果を認めたのみであったが、併用群はアパルタミド、エンザルタミドより有意の増殖抑制効果を認めた。また併用群の培養上清にΔ4アビラテロンの存在を確認した。これらの結果は、2019年日本癌学会、ESMO(欧州臨床腫瘍学会、投稿中)および2020年AACR(米国癌学会)に発表予定である。平成30年度の実験結果は当初の計画とほぼ同様に進行しており、おおむね順調に進展していると判断した。令和元年度は、in vitroモデルの効果を骨転移in vivoマウスモデルで確認する予定である。ま原発巣から誘導したオルガノイド(すでに樹立済)を同モデルに播種し、薬剤感受性試験の可能性を検討する予定である。本研究の目的は、マイクロ流体システムと3D-organoid器官培養法を応用し、血中循環腫瘍細胞(以下CTC)と骨芽細胞を用いたin vitro骨微小環境ニッチモデルを樹立することである。同モデルを用いて播種腫瘍細胞の骨髄ニッチ生着から転移にいたる機序を解明し、新規ARシグナル阻害薬の骨転移に対する治療効果を検討することにより、骨微少環境下のin vitro感受性試験の構築を目指している。平成29年度の目標は骨微少環境ニッチモデル作成のための継代培養細胞を用いた基礎検討であった。平成29年度はin vitroモデル作成のために、研究分担者の小川毅彦(横浜市立大)の研究室に大学院生の清水宏輔が研修に行き、器官培養モデル作成のためのノウハウを習得した。当研究室では、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞より誘導した骨芽細胞をマトリゲル上にシート状に増生させ、その上にスフェロイド化した前立腺がん培養細胞(LNCaP)を播種させ、増生させることに成功した。またスフェロイドから微量ながらDNAおよびRNAを回収することに成功し、3D細胞スキャナー(Cell iMager)を用いたコロニー中の細胞数カウントにも成功しており、スフェロイドの培養を継続させつつ細胞数の増減を検討することが可能となった。今後in vitro骨微少環境モデル上に増生したスフェロイドと親株間の遺伝子発現の差異を検討し、m0CRPCに対する有効性が示されたapartamide, enzalutamide(いずれも新規ARシグナル阻害薬)を用いた感受性試験をおこなう予定である。当初の計画では、骨芽細胞上のスフェロイドを分離し、遺伝子発現プロファイルおよび遺伝子コピー数変異を検討する予定であったが、in vitroモデル作成に手間取り、遺伝子解析まで至っていない状況である。in vitroモデルそのものは成功しているので、今年度は研究を加速させ、遺伝子発現解析、薬剤感受性試験を終了させる予定である。薬剤感受性試験には、非転移性ハイリスク前立腺がんにおいて骨転移出現までの期間を有意に延長する効果が認められたエンザルタミドおよびアパルタミドを使用する予定である。抗腫瘍効果に関連した発現遺伝子の同定により、骨微少環境における臨床的骨転移の機序解明とさらなる治療法の開拓につながることが予想される。

令和元年度は、in vitroモデルの効果を骨転移in vivoマウスモデルで確認する予定である。ま原発巣から誘導したオルガノイド(すでに樹立済)を同モデルに播種し、薬剤感受性試験の可能性を検討する予定である。
がん幹細胞性獲得・維持機構とニッチシグナルのクロストーク

本研究では、がん微小環境シグナルに支えられたがん幹細胞性獲得・維持メカニズムを理解することを目的とした。本年度は、raptor遺伝子欠損マウスを用いてmTOR複合体1の白血病幹細胞の増殖・生存における役割を解析した。その結果、白血病幹細胞維持におけるmTOR複合体1活性への依存度は、ニッチ環境の存在下と非存在下では、大きく異なることを見出した。ニッチ環境の存在しない状態でraptor遺伝子を欠損させ、mTOR複合体1の活性を失わせた状態では、その増殖や生存が著しく障害された。また、移植実験により生体内での評価を行った実験においても、比較的分化形質を示す白血病細胞では、細胞死が誘導され、mTOR複合体1への依存性が高いことが判明した。一方で、白血病幹細胞は生体内でmTOR複合体1非依存的に生存していることが明らかとなった。興味深いことに、これらの細胞は、長期的に生存するものの末梢血中での白血病の顕著な増殖は認められなかった。しかし、raptor遺伝子を導入することによって、mTOR複合体1の活性を復活させることにより、野生型と同様の白血病の発症が見られた。このことから、白血病幹細胞は、微小環境から支持され、mTOR複合体1低下に対する抵抗性を示し未分化性を保つことができると考えられた。本現象は白血病治療後の微小残存病変と類似しており、そのような病態での細胞内mTORシグナルの抑制状態と白血病幹細胞ニッチ双方の重要性が示唆された。これらの研究により、がん幹細胞の治療抵抗性メカニズムを理解する上で重要な知見を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、がん微小環境シグナルに支えられたがん幹細胞性獲得・維持メカニズムを理解することを目的とし、本年度は以下の2点を中心に研究を進めた。1)核小体蛋白Nucleosteminの発現を指標にした系(NS-GFP)によるがん細胞分化と微小環境の解析、2)mTORシグナルとがん微小環境に関する解析。1)に関して、NS-GFP Tgマウスを用い、HoxA9/Meis1による急性骨髄性白血病(AML)モデル、あるいはMycによるB細胞性白血病(B-ALL)モデルを作成し白血病病態の解析を行った。その結果、AMLにおいて、GFPの輝度と移植後の白血病発症能との相関を認めた。B-ALLでは一部にGFPの発現の高い集団が存在していたが、白血病発症能との相関は認めなかった。しかし、興味深いことに、このGFP強発現白血病細胞集団は主に骨髄に存在し、一方で脾臓・末梢血では低頻度であるという特徴を示し、GFP強発現白血病細胞の生存は骨髄環境によって支持されていると推察された。今後、GFP強陽性白血病の特性を解明することによって、がん微小環境因子の理解が進む可能性が示唆された。2)に関しては、mTOR複合体1のコンディショナルノックアウトマウス由来AMLモデルを解析したところ、AML幹細胞は、骨髄微小環境下ではmTOR複合体1機能低下に抗して生存できることが判明した。このことから、骨髄環境は、白血病幹細胞の生存に必須の因子を供給していると考えられた。以上のように、本研究によって、がん治療法開発のため有意義な知見が得られた。本研究推進に必要ながん微小環境を解析するツールを確立できたため。本年度の研究でがん微小環境の重要性が確認できた。今後は、この解析系を用いて分子メカニズムを明らかにするように研究を推進する。例えば、網羅的解析も取り入れることにより、責任分子の特定が進むことが期待される。
ヒドラの散在神経系の神経生物学

ヒドラの散在神経系について、その構造・機能・形成の全ての側面について、また、これらを分子レベルから個体レベルまで、総合的に追究した。その結果、この神経系の興味深い側面が多々明らかになった。中でも特筆すべき結果は、私達が同定したヒドラの神経分化に関連するペプチド分子が、幹細胞の神経細胞分化の決定(それに続く神経前駆細胞の形成)に効くことが判明したことである。すなわち、幹細胞の最初の運命決定の過程に作用するという非常に興味深い結果である。もう一つの重要な発見は、散在神経系における神経環に関するものである。様々な結果は、全て、刺胞動物門の神経環は、中枢神経系様神経構造であるとの考えを強く支持するものであった。ヒドラの散在神経系について、その構造(神経解剖学)・機能(神経生理学、行動生理学)・形成(発生神経生物学)の全ての側面について、また、これらを分子レベルから個体レベルまで、総合的に追究した。その結果、この神経系の興味深い側面が明らかになった。また、私達が中枢神経系の原型ではないかと仮説しているヒドラの頭部に見られる神経環の機能がひとつ判明した。それは、全ての触手を同調して動かす行動であった。クラゲなどでも神経環は、電気的に結合した巨大軸索的な機能と、化学シナプスによる情報統合の機能の2つが考えられていて、今回の場合は、前者にあたるものであった。さらに、この神経環の電子顕微鏡レベルの観察に成功した。それは、約30本の有芯小胞を沢山含む神経線維の束であった。この神経環内の神経結合については、化学シナプスの存在が考えられた。ヒドラの口丘に見られる神経環は、集中神経系動物の中枢神経系の起源である:我々はこれまでの研究から、前記の仮説を提唱している。しかし、散在神経系において、神経環が観察されたのは、我々のヒドラ(ポリプ型)の神経環と、ヒドロ虫類のヒドロクラゲ(メヂュウサ、水母型)の2種の神経環(内側神経環、外側神経環)のみである。そのためこの神経環の存在を全ての刺胞動物門(ヒドラ、クラゲ、イソギンチャク、サンゴ)に広げて、神経環の一般性を検討した結果、多くの刺胞動物門のポリプにおいて、神経環の存在が明らかになった。さらに、散在神経系の機能に関連して、組織レベルで散在神経網でも方向性をもった興奮の伝達を見ることができた。更に、ヒドラの散在神経系は、哺乳類などで知られている消化管の消化運動(食道反射、ぜんどう運動、脱糞反射)と同じ運動を示し、腸管神経系と散在神経系の構造的、機能的類似点が明らかになった。散在神経系において、神経環が観察されたのは、我々のヒドラ(ポリプ型)の神経環と、ヒドロ虫類のヒドロクラゲ(メヂュウサ、水母型)の2種の神経環(内側神経環、外側神経環)のみである。さらに、散在神経系の機能に関連して、組織レベルで散在神経綱でも方向性をもった興奮の伝達を見ることができた。

更に、ヒドラの散在神経系は、哺乳類などで知られている消化管の消化運動(食道反射、ぜんどう運動、脱糞反射)と同じ運動を示し、腸管神経系と散在神経系の構造的、機能的類似点が明らかになった。
論理文法と構成的動的意味論の統合

本研究の目的は、厳密な数学的基盤を持つ言語理論であるハイブリッド範疇文法に、削除現象や照応現象の意味解釈の包括的な理論である動的意味論を取り込むことで、統語論と意味論のインターフェースに関わる様々な複雑な言語現象の解明を目指すことである。特に、「依存型意味論」と呼ばれる証明論的手法に基づいた新しいタイプの動的意味論を採用することで、従来のハイブリッド範疇文法では分析が困難であった現象を扱うことに重点を置いて研究を進めた。依存型意味論をハイブリッド範疇文法に組み込むことが比較的容易であることは研究の初期段階で判明したため、初年度の学会発表でこの成果を報告した。その後の研究においては、本研究の遂行と同時並行的に進んだ依存型意味論の研究の進展に合わせて、削除現象や等位接続現象の分析を進めた。この結果として、主に英語の動詞句削除に関わる諸現象に関する、ハイブリッド範疇文法における包括的な扱いに関して見通しが立った。この研究内容は、国際学会での発表の他に、2019年度出版予定の学術書の一部として発表する予定である。最終年度である本年度には、米国の研究協力者を招聘し、研究開始当初課題として設定したものの、解決のめどが立っていなかったいくつかの問題に関して、国内の関連研究者との綿密な打ち合わせを実施した。この結果、有望な解決策を得ることができたため、その成果を国際学会での口頭発表に投稿し、採択された。この研究は引き続き国際共同研究として続け、成果をまとめて学術雑誌への論文の投稿を行う予定である。本研究の目的は、研究代表者が提案している言語理論であるハイブリッド範疇文法に動的意味論を組み込み、削除現象の分析を行うことである。今年度の主な研究成果は以下の通りである。1pseudogappingの分析に関する論文がLinguistic Inquiry誌に受理された。2右接点繰り上げ構文における量化子のスコープ解釈に関する制約を、動的意味論の一種である依存型意味論を用いて分析する論文を東京で開催された国際学会LENLSにおいて発表した。3上記1の研究をさらに敷衍する形で、削除現象とwh移動の連動などの現象に関する分析に着手した。上記の研究は、いずれも、ハイブリッド範疇文法の特徴である、統語論と意味論の柔軟なインターフェイスを活かし、削除現象の分析に関する従来の提案の問題を克服する新たな分析手法を提案するものであり、理論言語学研究の発展に大きく貢献することが期待できる。1に引き続き、2、3に関しても、来年度以降、主要な学術誌に投稿する論文を準備する予定である。また、本年度は、以下の活動を行った。1 LSA Summer Instituteにおいて、範疇文法の入門的講義(7月)。2 European Summer School of Logic, Language and Information (ESLLI)においてCGによる言語現象の分析に関するワークショップ(8月)。3オハイオ州立大学(OSU)において構成的動的意味論に関するワークショップ(10月)。これらの活動により、関連研究者と本研究課題に関する意見交換を行ったり、本研究課題と関連する共同研究に着手したりすることができた。2と3に関しては、書籍または学術誌の特集号の形で発表論文の改稿・発展版を出版する計画が進んでいる。本年度は主に動的意味論の研究動向調査と大まかな分析案を作る作業にあてるとした。「研究実績の概要」欄に記した活動(特に2と3)により、関連研究者との有益な研究交流を得ることができ、研究が非常に順調に進み、当初の計画以上に進展した。具体的には、ハイブリッド範疇文法に組み合わせる動的意味論の理論として検討していた、依存型意味論(Bekki 2014)と動的範疇文法(Martin 2013, Martin & Pollard 2014)とハイブリッド範疇文法との親和性が非常に高いことが分かり、前者に関しては、すでにLENLSで発表した論文において、ハイブリッド範疇文法と組み合わせた具体的な文法フラグメントを発表した。また、後者に関しては、OSUでのワークショップの成果に基づき、ハイブリッド範疇文法に動的範疇文法を組み合わせる手法を現在模索中である。本年度は、昨年度行った関連研究動向の調査と、理論的な基盤の整備に基づき、具体的な言語現象の分析を集中的に行った。特に、従来の研究において削除現象に関して目に見えない統語構造を仮定する最も強い根拠の一つとされてきた、削除現象が他の言語現象(具体的には、wh移動や、比較構文など)と複雑に連動する現象に関して、統語論と意味論のインターフェイスを精緻に構築することで、目に見えない統語構造を仮定せずに当該の現象を説明できることを具体的に示すことができた。本年度の主な研究成果は以下の通りである。1昨年度着手した、削除現象とwh移動の連動などの現象に関する分析を進め、国際学会LAGB2016において発表した。2 1の研究発表に基づき研究論文の草稿を執筆した。上記の研究は、昨年度Linguistic Inquiry誌に受理されたpseudogappingの論文に基づき、削除現象の理論的分析に関する定説に対して根本的な再考を促すものであり、ハイブリッド範疇文法の文法理論としての独自性を具体的な言語現象に基づき実証するための一つの大きなステップとなるものである。来年度以降、この研究の成果を論文にまとめ、主要な学術誌に投稿することを予定している。

また、本年度は、オハイオ州立大学において、10月にワークショップNew Landscapes in Theoretical Computational Linguisticsを開催した。本年度は、昨年度行った関連研究動向の調査と、理論的な基盤の整備に基づき、具体的な言語現象の分析を集中的に行った。研究計画書においては、ハイブリッド範疇文法の意味論部門の整備を進めることで、現在までに分析を進めてきた言語現象よりもさらに複雑な言語現象の分析が可能となり、言語理論研究に対する大きな貢献をなすことができるはずであるという見通しを示した。現在までの研究状況は、この見通しを具体的な成果によって裏付けるものとなっている。本研究の目的は、研究代表者が提案している言語理論であるハイブリッド範疇文法に動的意味論を組み込み、削除現象の分析を行うことである。平成29年度は、本研究を含む、ハイブリッド範疇文法の研究に一つの大きな区切りがついたので、年度の前半はこれをまとめ学術書として出版する計画を重点的に進めた。また、年度の後半、米国の研究協力者を日本に招聘し、国内の関連研究を行っている研究者と定期的に打ち合わせをするなどして研究を集中的に進めた。この他に、年度末に筑波大学でワークショップConceptual and Methodological Alternatives in Theoretical Linguisticsを開催した。学術書出版の計画は、海外の著名な学術出版社と出版契約を結ぶところまで進んだ。研究を進めるにつれ、本研究課題の中心的対象である削除現象と、本研究課題に取りかかる前に取り組んだ等位接続構文との間に様々な関連性があり、また、この二つの現象が複雑に絡み合うような言語データが存在することが分かってきた。これらの複雑な現象は先行研究ではほとんど見過ごされており、また、多くの先行研究の提案にとって問題となるものであるが、その多くのものに関しては、ハイブリッド範疇文法では簡潔な分析が可能であるという見通しが立っている。平成29年度は、これらの現象に関して分析のたたき台を作る作業を重点的に進めた。平成28年度から執筆を進めていた草稿を含むいくつかの新しい成果は、論文として学術誌に投稿するという当初の予定を変更し、学術書の一部とすることとした。平成28年度後半に米国の研究協力者を招聘し、本研究を集中的に進める予定であったが、招聘の事務手続きや日程調整に時間がかかり、実現が遅れた。このため、招聘中に進める予定であった国内の関連研究者との打ち合わせなどが当初の予定通り出来なかった。このことにより、研究協力者との打ち合わせの結果に基づいて進めることを予定していた部分の進捗が遅れている。本研究の目的は、厳密な数学的基盤を持つ言語理論であるハイブリッド範疇文法に、削除現象や照応現象の意味解釈の包括的な理論である動的意味論を取り込むことで、統語論と意味論のインターフェースに関わる様々な複雑な言語現象の解明を目指すことである。特に、「依存型意味論」と呼ばれる証明論的手法に基づいた新しいタイプの動的
魚はものをどのように見ているのか－視覚中枢の生理学的特性と機能的意義－

魚がものをどのように見ているのかについてはよくわかっておらず、特に魚類の間脳の視覚中継核および大脳(終脳)における視覚情報処理についてはほとんど調べられていない。魚類の視覚を解明するために、網膜から大脳にいたる視覚路を構成するどのニューロンが、視覚対象の形や色、動きなどのどのような視覚刺激に実際に応答しているのかを調べ、魚類の視覚系について視覚路の形態学的および生理学的特性、そして機能的役割について総合的に判断して明らかにすることを本研究の目的としていた。しかし、ニューロンが活動した際に活性化されるタンパク質の抗体を用いた免疫組織化学は抗体の交叉性の問題が生じ、電気生理学的手法によるニューロンの応答を調べることは魚体の保定などで困難であることがわかった。そのため、当初計画していた視覚と嗅覚の連関およびこれらの感覚が統合される脳領域の調査は実施できなかった。しかし、小型モニター画面に視覚刺激を呈示した時のニューロン活動を可視化しようと別のニューロン活動マーカーを用いた新たな実験系の確立を目指してきた。また、他の実験に精力的に取り組み、成果が得られた。視覚路を形態学的にこれまで明らかにしてきたマハゼの間脳視覚中継核から大脳への投射について詳細に調べることが必要であると判断し、神経標識物質(トレーサー)を用いた実験を実施したところ、投射パターンにおいて2つの際立った特徴があることが明らかとなった。そして、マハゼの後に出現したメダカの視覚路を詳細に調べた。また、魚の視覚を理解するためには、視覚が発達していない魚の脳や感覚器も理解する必要があったので、視覚が発達していないウナギの脳を観察して他の研究者らに観察結果を報告した。このように得られた成果について、日本水産学会などで研究発表をした。そして、マハゼを含むハゼ類の大脳の区画を徹底的に解析した成果は共同筆頭著者論文として掲載された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。魚がものをどのように見ているのかその詳細はわかっておらず、特に魚類の間脳や終脳(大脳)における視覚情報処理についてはほとんど調べられていない。本研究では、魚類の視覚系の機能を解明するために、視覚刺激により活動するニューロンの局在を調べ、それらのニューロンが、視覚対象の形態や色、動きなどの「どのような視覚刺激」に実際に応答しているのかを調べることを目的としている。それぞれの視覚刺激に応答したニューロンの局在および応答の違いを比較検討し、魚類にとって重要な視覚情報の特徴について考察する。実験には、視覚情報が網膜から終脳に至る視覚路をトレーサーを用いて形態学的に明らかにしたマハゼを用いた。光刺激により活動するニューロンの局在を調べるために、マハゼを容器に入れ、光刺激を与えた。光刺激は、光のON(照射2秒間)とOFF(消灯2秒間)を交互に5分間繰り返した。ニューロンが応答した時に活性化されるc-Fosなどに対する抗体を用いて免疫組織化学実験を行った。免疫組織化学の結果は、視覚路の脳部位において、光刺激により活動したニューロンがわずかに見られたが、明確な結果を得ることができなかった。そこで、シトクロム酸化酵素活性を調べることにより、光視覚刺激によって活性化する脳部位を調べた。ニューロンが活性化すると、ミトコンドリアの電子伝達系のシトクロム酸化酵素が活性化する。片眼を除去したマハゼに、光のON-OFF刺激を5分間与え、シトクロム酸化酵素組織化学を行った。視神経は完全交叉であるので、除去した片眼の反対側の視蓋はシトクロム酸化酵素の活性が低く、光刺激情報を受け取る側の視蓋は光刺激により酵素活性が上昇した。前視床核と終脳背側野においても酵素活性が上昇した。よって、トレーサーで調べた視覚路は、光刺激によって活性化するということが明らかになった。得られた研究成果を学会等で発表した。形態学的に調べた視覚路の機能に関する研究の第一歩として、トレーサーで調べたマハゼの視覚路は、光刺激によるシトクロム酸化酵素の活性上昇が見られたことで、光刺激によって活性化するということが明らかになった。おおむね順調に進展しているといえる。しかし、視覚刺激実験の研究対象として、マハゼには限界があることも明らかになってきた。ニューロンが応答した時に活性化されるc-Fosなどに対する抗体を用いて免疫組織化学実験も行った。トレーサーで調べた視覚路の脳部位において、光刺激によって活動したニューロンがわずかに見られたが、明確な結果を得ることができなかった。理由は、c-Fosなどに対する抗体の特異性が実験対象であるマハゼと合わなかった可能性が考えられた。また、中型魚であるマハゼに適した視覚刺激を与えることが困難であることもわかった。抗体特異性が合致する可能性が高く、マハゼよりも体長が短い小型魚を用いる必要があったため、視覚路が明らかになりつつあるヒメダカを用いて同様の実験も始めた。免疫組織化学では抗体特異性がかなり合致したが、暗室に入れたコントロールと暗室で光刺激のみを与えた個体を比較したところ、c-Fosの差が小さかった。ヒメダカを用いたシトクロム酸化酵素組織化学にも現在、取り組んでいる。魚がものをどのように見ているのかについてはわかっておらず、特に魚類の間脳や終脳における視覚情報処理についてはほとんど調べられていない。

魚類の視覚を解明するためには、網膜から終脳に至る視覚路を構成するどのニューロンが、ものの形、色、動きなどのどのような視覚刺激に実際に応答しているのかを調べる必要がある。それぞれの視覚刺激に応答したニューロンの局在および応答の違いを比較検討し、魚類の視覚系について視覚路の形態学的および生理学的特性、そして機能的役割について総合的に判断して明らかにすることを本研究の目的とする。実験には、視覚情報が網膜から終脳に至る視覚路を形態学的に明らかにしたマハゼを用いた。視覚路の機能に関する研究の第一歩として、光刺激により活動するニューロンの局在を調べるために、昨年の実験を改善し、マハゼに光のON-OFF刺激(光のON(照射2秒間)とOFF(消灯2秒間)を交互に5分間繰り返した。)を与え、シトクロム酸化酵素組織化学を実施した。ミトコンドリアの電子伝達系のシトクロム酸化酵素は、ニューロン活動に依存して活性が上昇する。結果、酵素活性が上昇した脳部位とトレーサーで調べた視覚路の脳部位はほぼ一致した。また、マハゼと同じスズキ系魚類に属するヒメダカの視覚路が明らかになりつつあり、ヒメダカにも同様に光刺激を与え、シトクロム酸化酵素組織化学を実施した。マハゼと同様にトレーサーで調べた視覚路は、光刺激により活性化することがわかった。さらに、フランスのCNRS研究所に受け入れていただき、遺伝子Aが発現している脳部位が視覚中継部位であるかを特定するための研究を行い、その脳部位が視覚中継部位であることを特定した。ヒメダカでも視覚中継部位で遺伝子Aが発現していることを確認した。得られた成果をアメリカの2つの学会で発表した。マハゼの視覚路に関する論文を執筆して受理された。視覚刺激実験の研究対象として、マハゼには限界があることも明らかになってきたので、マハゼに加えて、ヒメダカを用いて、シトクロム酸化酵素組織化学を行い、マハゼおよびヒメダカの視覚路が光刺激で活性化していることを明らかにした。計画していたカルシウムイメージング法はマハゼなどの成魚への適用は困難なことがわかり、c-Fosに対する抗体を用いた実験も交叉性の問題が生じてしまったが、別のニューロン活動マーカーが有望な可能性があることがわかり、新たな実験系の確立を目指している。また、フランスのCNRS研究所で、遺伝子Aが発現している脳部位が視覚中継部位であることを特定した。海外で研究を行い、分子生物学的手法を研究の発展のために習得し、結果も得ることができた。この海外渡航をきっかけに、遺伝子Aに関する共同研究も開始した。得られた成果については、アメリカで開催されたJ. B. Johnston Club for Evolutionary Neuroscience Annual Meetingで口頭発表、Society for Neuroscience AnnualMeetingでポスター発表を行った。国内でも日本水産学会などで研究発表をし、多くのご助言をいただいた。そして、マハゼの視覚路に関する論文を執筆し、The Journal of Comparative Neurologyに受理された。したがって、おおむね順調に進展しているといえる。
成人不正咬合者の下顎symphysisの形態的特徴の検討

研究目的:個々のsymphysisの形状に最も適合性が良く,かつ表現が比較的簡単な方法による曲線解析を行い,それを活用して正常咬合者群と不正咬合者群のsymphysisの形状の差異を検討した。材料および方法:成人不正咬合者約1500人(19751985年)のうち,下顎第一小臼歯抜歯治療群252人を選択した。そして各不正咬合群別に,ClassI群(104人),ClassII群(86人),ClassIII群(62人)とした。また,対象群として成人正常咬合者147人を選択した。曲線解析の方法は,Y軸は下顎下縁平面の延長線によって決定し,X軸はmenton通過しY軸に対する垂線として決定する。入力方法は,Digitizer(Graphtec社TYPE KD4300)を用いて入力し,最小二乗法によって計測値を最適な直交多項式で近似した。実測値と多項式による理論値から誤差を求め決定係数によって,最適な次数を決定した。さらに得られた曲線の,原点Me(menton)と最終点Id(infradentale)間の距離を50mmに等尺化した。等尺化された曲線のXp座標を100等分(0.5mm間隔)にして,100個のデータ(xp,yp)の出力を行った。各座標値は,パーソナルコンピューターNEC PC-9801に移し以下の解析を行った。結果:正常咬合群と各不正咬合群の平均曲線形態の比較は,ClassI群では唇側・舌側ともに有意な差は認められなかった。一方ClassII群の形態は,下顎前歯とsymphysis形態に唇側傾斜が認められた。同様にClassIII群も、下顎前歯とsymphysis形態に著しい舌側傾斜が認められた(P<0.01)。よって,正常咬合と各不正咬合間の比較を容易にかつ総合的に把握できた。以上のことは、臨床的問題を解決する上で手がかりを与えることを確信する。今後、関節突起の大きさやその傾斜との関連性についても明らかにしていきたい。
細胞外環境の変化によって起こる核小体へのシグナル伝達機構の解析

本研究は、飢餓時に起こるKDM2Aの調節機構を明らかにする目的で行った。その結果、グルコース飢餓、又はマイルドな2DG処理に応答し、AMPK活性を介してKDM2A依存的なrDNAプロモーターのH3K36me2脱メチル化、rRNA転写抑制が誘導される事が分かった。また、マイルドな2DG処理はKDM2A依存的な細胞増殖抑制を誘導する事、乳がんの悪性度に関わらず機構が存在している事が分かった。この結果は、細胞がマイルドな飢餓時から応答しrRNA転写、ひいては細胞増殖を調節しうる事、KDM2AによるrDNAクロマチン制御を通じて調節される事を示している。以前までの解析から、細胞外環境の変化を核小体クロマチンに伝えるシグナル伝達の存在、及びそれによるKDM2A活性制御の存在が示唆されていた。本研究ではヒストン脱メチル化酵素KDM2Aの活性制御機構を明らかにし、細胞外環境の変化を核小体クロマチンへ伝えるシグナル伝達の分子機構を明らかにする事を目標とし、研究を開始した。まず飢餓細胞でKDM2Aがどのシグナル経路で制御されるかを解析した。始めにシグナル経路阻害剤がKDM2A依存的なrRNA転写抑制を調節するかをKDM2A発現抑制細胞への処理とRT-PCR法で検討した。その結果、PI3Kシグナル経路阻害剤のLy294003と、解糖系阻害作用を発揮する2-デオキシグルコース(2-DG)処理が、KDM2A依存的なrRNA転写抑制を誘導した。この結果から、KDM2Aは、PI3K経路と細胞内エネルギー量低下で活性化するAMPK経路で調節される可能性が考えられた。その後、特にAMPK経路によるKDM2A制御の可能性を解析した。まず、2DGによりAMPKが活性化するかを検討した所、活性化AMPK、及び下流因子の一つACCのリン酸化が検出された為、この2DG処理条件でAMPK活性化が生じると考えられた。さらにAMPK阻害剤であるCompound C処理やAMPK-alphaの発現抑制によって、2DG処理によるrRNA転写抑制は阻害された。従って、2DGによるrRNA転写抑制にはAMPK依存性があると考えられた。さらにAMPK活性化剤のAICARはrRNA転写を抑制したが、この現象はKDM2A発現抑制細胞では緩和されたため、AMPKによるrRNA転写抑制にはKDM2A依存性がある事が明らかとなった。以上の結果から、2DGによるrRNA転写抑制を行うシグナル経路の一つにAMPKとKDM2Aを経由する経路が存在する事が示唆された。前年度までに、解糖系阻害作用を発揮する2-デオキシグルコース(2-DG)処理が、KDM2A依存的なrRNA転写抑制を誘導する事などから、細胞内エネルギー量低下で活性化されるAMPK経路によるKDM2Aの調節が示唆された。本年度は、これを踏まえAMPKによるKDM2A依存的転写抑制機構を解析した。まず、2DG処理がrRNAプロモーターのヒストンH3K36me2減少をKDM2A依存的に誘導するかを検討した結果、KDM2A依存的に減少する事を明らかにした。次に、AMPK活性化剤のAICAR処理で同様の検討を行った所、KDM2A依存的なヒストン脱メチル化が生じた。従って、AMPK活性がKDM2Aを調節すると考えられた。一方、AMPKはrRNA転写因子のTIF-IAをリン酸化し、結果としてrDNAプロモーターからの離脱を起こし転写抑制を起こす事が知られていた。この現象とKDM2Aとの関連を解析した結果、AMPKによるKDM2Aの調節はTIF-IAへの調節よりも、弱い飢餓時で起こり、両現象は独立した現象である事が示唆された。次に2DG処理時に起こるKDM2AによるrRNA転写調節が、様々な細胞株で生じるかを検討した所、MCF7, 293T, Hela, T98G, MDA-MB-231といった多種多様な細胞株で生じた。これは、組織やがんの悪性度に依存せず機構が存在する事を示唆している。加えて、KDM2Aによる調節が細胞増殖に作用するかを検討した。その結果、MCF7, MDA-MB-231細胞(悪性度の異なる乳がん細胞)で、弱い2DG処理時に起こる細胞増殖減少がKDM2A発現抑制により減弱した。まずKDM2Aが活性化する飢餓要因を詳細に解析した。その結果、グルコース飢餓にKDM2Aが応答する事が分かった。グルコース代謝阻害剤の2-デオキシグルコース(2DG)を処理した所、特に低濃度(マイルドな)処理でrDNAプロモーターのH3K36me2脱メチル化、rRNA転写抑制がKDM2A依存的に誘導された。この処理濃度はグルコース飢餓に応答する他のrRNA転写因子より低濃度であった。よって、マイルドな飢餓によるrRNA転写抑制では、転写因子制御よりもクロマチン制御が先に起こる事を示唆している。先の2DG処理は細胞内ATPレベルを低下させ、AMPKを活性化させた。そこでKDM2A制御へのAMPKの関与を検討したところ、マイルドな2DG処理時のKDM2AによるrRNA転写制御はAMPK活性を介する事が分かった。次にがん細胞増殖への作用を解析した。

先の実験では乳がん細胞のMCF-7細胞を用いたが、異なる悪性度のMDA-MB-231細胞(TNBC)でKDM2A依存的rRNA転写調節を検討した所、存在する事が分かった。次にヒト乳がん組織のKDM2A発現量を検討した所、悪性度と関連なくKDM2Aが発現していた。rRNA量低下が細胞増殖に作用するかを、マイルドな2DG処理時と同程度のrRNA転写抑制を起こすPol I阻害剤処理で検討した所、同程度の細胞増殖抑制を起こした。MCF-7とMDA-MB-231細胞でマイルドな2DG処理による細胞増殖抑制を解析した所、両細胞でKDM2A依存的に生じた。以上の結果は、マイルドな飢餓時にAMPKシグナル経路を介してKDM2AはrDNAクロマチン制御・rRNA転写抑制をする事、これが、乳がん細胞のマイルドな飢餓時の増殖制御に作用する事を示している。本研究は、飢餓時に起こるKDM2Aの調節機構を明らかにする目的で行った。その結果、グルコース飢餓、又はマイルドな2DG処理に応答し、AMPK活性を介してKDM2A依存的なrDNAプロモーターのH3K36me2脱メチル化、rRNA転写抑制が誘導される事が分かった。また、マイルドな2DG処理はKDM2A依存的な細胞増殖抑制を誘導する事、乳がんの悪性度に関わらず機構が存在している事が分かった。この結果は、細胞がマイルドな飢餓時から応答しrRNA転写、ひいては細胞増殖を調節しうる事、KDM2AによるrDNAクロマチン制御を通じて調節される事を示している。本研究計画案は当初3つの段階を構成した。それは、1飢餓時にKDM2Aがどのシグナル経路で制御されるか。2KDM2Aが飢餓シグナルをどのように受け取り、ヒストン脱メチル化活性を発揮するのか、3シグナル経路で調節される他の因子の同定、及び協調的な転写調節機構の解析。である。現在までに、1の部分については初年度に、2の部分については本年度、AMPKの活性がKDM2Aのヒストン脱メチル化活性誘導に必要である事が明らかになったので計画の2/3程度を達成できたと考えており、順調に進んでいると考えている。計画の3については、少なくともAMPKで調節されるTIF-IAとは独立した調節であったが、飢餓の程度に応じて作用している因子が増えてくることを示唆できたと思う。分子生物学次年度は研究期間の最終年度であるため、現在までの結果を学術誌に報告する事を目指して研究を進展させる。また、残された期間でAMPKによるKDM2Aの制御機構や、KDM2Aによる転写調節機構の更なる解析を進めていきたい。である。現在までに、1の部分について、少なくともAMPKを介した経路でKDM2A依存的なrRNA転写抑制が発揮される事が明らかとなってきた。その為、計画の1/3程度を達成できたと考えている。本研究は3年かけて行う予定であり概ね順調と考えた。残額は研究のために購入する物品費としては少なすぎるため。本研究計画案の3段階の構成(1飢餓時にKDM2Aがどのシグナル経路で制御されるか。