hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高感度プロスタグランジン受容体プローブの設計と活用

本研究者らは既に、プロスタサイクリン(PGI_2)の人工類縁体であるイソカルバサイクリンのω側鎖部の系統的な構造修飾により、中枢神経系である視床部位(thalamus)および線条件(striatum)に存在する新しいPGI_2受容体サブタイプ(IP_2)に強く、かつ特異的に結合する受容体探索分子15R-TICの開発に成功している。この15R-TICのω側鎖に存在するトリル基は^<11>CH_3の導入による陽電子放射断層撮影法(PET)用リガンドの合成を念頭にして設計したものである。今回、^<11>C核種導入の機軸となる、独自に案出した有機金属化学的手法によるベンゼン環上への高速・高選択的メチル化反応の開発に成功した。これは、これまで困難であるとされていたフェニルスズ化合物とヨウ化メチルとの高効率Stille型カップリング反応を実現したものである。そして、実際にこの反応を適用することにより、15R-TICの脳診断医学への展開に向けたPET用リガンドである^<11>C-incorporated 15R-TICメチルエステルの高効率合成を達成し、実際にin vitro(ラット脳凍結断片)、およびin vivo(サル脳)におけるPET画像の撮影にも成功した。今後、IP_2受容体の構造、および機能の解明を目的とした生化学実験を行うとともに、虚血障害やシナプス可塑性など薬物動態と病態、すなわち分子レベルと生命現象とを結ぶ動的研究を展開する予定である。
高分子ゲル網目を活用した分子クラウディングモデルの構築

高濃度で架橋された高分子の網目(ゲル)を用い、細胞内でタンパク質などの生体分子が高活性になる分子クラウディング効果を発揮できる人工の3次元空間を構築する。まず、高分子密度やダイナミクス(ゆらぎ)が制御された一連のモデルゲル網目を創製する。また、合成したゲル網目のダイナミクスとその中でタンパク質が示す生化学反応や変化するダイナミクスを非破壊で同時に観測することに挑戦する。以上を発展させ、実際に生体内で見られる生体分子の機能をゲル網目内部で評価・応用できるモデルシステムを構築し、生体外で高効率なタンパク質のシャペロン機能の発現や分子拡散評価法の確立を目指す。
MRI及びMRSを用いた脳組織障害の評価

結果:照射された白質は、照射の3.5から4.5ヶ月後にT2強調画像で異常高信号を示した。照射された部位では、対側の比照射部に比べてCH/CR比が著明に高値となり、NAA/CR比は減少する傾向が認められた。これらの変化はMR画像での変化が出現する1ヶ月以上前にみられた。T2強調MR画像での高信号領域の組織学的変化は、壊死と脱随であった。考察と結語:今回の検討結果では脳壊死がMR画像で検出されるようになる前に、^1H-MRSでの脳代謝産物の割合に変化が認められ、放射線治療後の重篤な脳障害である脳壊死を早期に検出するための有効な手段となる可能性があると考えられる。照射された部位では、対側の非照射部に比べてCH/CR比が著明に高値となり、NAA/CR比は減少する傾向が認められた。T2強調MR画像での高信号領域の組織学的変化は、壊死と脱髄であった。
p53標的遺伝子の単離・機能解析とがん治療法開発への応用

癌抑制遺伝子p53はあらゆる種類の癌において、その半数以上に変異の検出される転写因子で、その標的遣伝子の転写活性を制御することによって癌抑制機能を発揮する。癌発症の機序解明と有効ながん治療法の開発のためにはp53の生理機能の全貌解明が最も重要であり、そのためには全p53標的遺伝子の単離が不可欠と考えられる。アデノウイルスに組み込んだp53遺伝子の導入により顕著なアポトーシスが誘導される3種類のp53変異細胞株(グリオーマ細胞株・大腸癌細胞株・肺癌細胞株)を用い、p53依存性の発現誘導を示す遺伝子群についてマイクロアレイ法によって解析した。これまでに26の有力な候補標的遺伝子が明らかとなり、順次機能解析を進めているが、これらの中でもSemaphorin3B(Neoplasia 4,82-87,2002),CABC1(Cancer Res.62,1246-1250,2002),IRF-5(Oncogene 21,2914-2918,2002),CyclinK(Neoplasia 4,268-274,2002)は既に論文発表済みである。また、最近我々が明らかとしたp53RDL1はデスドメインドメインを有する細胞膜蛋白質であるが、リガンドとの結合の有無によって、p53依存性アポトーシスを正と負に制御するという、全く新しいアポトーシス制御機構を明らかとした(Nature Cell Biol.5,216-223,2003)。また、p53RFPはリングフィンガードメインを有するユビキチン・リガ-ゼであり、p21^<WFA1>の蛋白質分解に関わる全く新しい細胞周期制御標的遺伝子である(Oncogene in press)。この様に標的遺伝子の機能は多岐にわたっている。最終的には既知p53標的遺伝子と併せて100近くの遺伝子が明らかとなる可能性が高い。p53はかなり多くの標的遺伝子を様々な状況に応じて使い分け、その多彩な生理機能を巧妙に制御することで細胞の安全な生存を維持しているものと考えられる。最終的に出揃った標的遺伝子群とp53による制御の仕組みの解明によって、その癌抑制機序の全貌が明らかとなるであろう。このことは、発癌機序解明において強力な手がかりを与えると考えられる。また、アポトーシス関連標的遺伝子を応用した遺伝子治療は、これまでp53遺伝子治療耐性であった癌細胞においても新しい戦略を可能にすると考えられる。
高サイクル荷重と環境作用を同時に受けるコンクリート構造のマルチスケール耐久性力学

ひび割れを含む微視的なセメント硬化体の損傷からコンクリート構造物の巨視的な応答をシミュレーションするマルチスケール数値解析システムを構築し,社会基盤施設の長期供用を想定した数万数百万回に及ぶ繰り返し荷重履歴のシミュレーション法を開発した.同時に,水中あるいは地下環境を想定し,コンクリートから水中へのカルシウム・ホウ素等の微量成分の溶出および再吸着をモデル化した.両成果により,微視的空間内の物理化学事象に基づく構造物の長期耐久性と環境影響評価を可能にした.ひび割れを含む微視的なセメント硬化体の損傷からコンクリート構造物の巨視的な応答をシミュレーションするマルチスケール数値解析システムを構築し,社会基盤施設の長期供用を想定した数万数百万回に及ぶ繰り返し荷重履歴のシミュレーション法を開発した.同時に,水中あるいは地下環境を想定し,コンクリートから水中へのカルシウム・ホウ素等の微量成分の溶出および再吸着をモデル化した.両成果により,微視的空間内の物理化学事象に基づく構造物の長期耐久性と環境影響評価を可能にした.(1)多方向非直交固定ひび割れモデルへの環境外力と水分の影響の取り込み環境外力によるひび割れ損傷方向と外荷重によるひび割れの主軸方向は、多くの場合には非直交の関係となり、既往ひび割れ面に高レベルのひび割れ面せん断伝達が発生する。本年度に地盤と繊維補強コンクリートを含むセメント系複合材料のひび割れ以後の構成則に水分の影響を取り入れたモデル化の基本構造を疲労実験から構築した。定着部にひび割れおよび人工損傷をあらかじめ導入した部材の耐力と変形性を実証し,せん断ひずみの大変形領域に精度を高めた構成モデルを得ることができた。(2)水分-腐食速度-ひび割れ-疲労荷重の連成解析システムへの拡張非線形地震応答解析法を基に、初期欠陥のない健全なコンクリートを対象とする高サイクル変形履歴に対応した三次元疲労応答解析法と水分平衡-物質移動解析システムDuCOMとの強連成を実現した。これにより,従来,実験手法のみに依存してきた移動荷重下の疲労寿命と材料品質・環境外力の複合効果を多角的に検討できる基礎が築かれた。非線形ボアソン方程式と三次元非直交多方向固定ひび割れモデルを組み合わせるために、最高速度の剛性行列解法と並列化処理による演算高速化を行った。(3)移動荷重を受ける部材の詳細構造応答分析水中および粘性流体中にあるコンクリートひび割れ挙動と損傷の非線形応答を、RC梁部材を用いて詳細に分析を行ない,高サイクル荷重と環境作用を同時に受けるコンクリート構造のマルチスケール耐久性力学の核となる検証データを入手した。残留変形が相対的に加速されることを見いだした。(1)多方向非直交固定ひび割れモデルの高度化主応力軸が回転する状況での繊維補強コンクリートを含むセメント系複合材料の応答から,疲労構成則の検証を推進した。さらに水分と微細ひび割れ間の応力伝達システムのモデル検証を推進した。繊維補強コンクリートでは,繊維配向と多方向分散ひび割れと主応力軸の三者関係を実験から明らかにし,せん断応力伝達機構を改善させた材料開発を進めた。(2)水分-腐食速度-ひび割れ-疲労荷重の連成解析システムの構造挙動による検証と改良数値解析モデルの構造ー材料ー環境連成解析システムを実橋梁に適用し,システム全体の検証と改良を実施した。30年近く供用されている実橋梁上部構造の疲労及び劣化モニタリング結果から,線形クリープ則と乾燥収縮モデルでは実たわみを過少評価するが,本システムでは,ほぼ正確に予測できることが示された。鋼ーコンクリート合成道路床版にも寿命推定モデルを適用し,専ら輪荷重走行実験によって求められてきた疲労応答特性と比較・検討を行った。(3)水中移動荷重を受ける部材の応答解析と長期微量成分溶出のモデル化水中および粘性流体中にあるコンクリートひび割れ挙動と損傷の非線形応答の詳細分析を通じて,高サイクル荷重と環境作用を同時に受けるコンクリート構造のマルチスケール耐久性力学の中核技術のレベルアップを図った。水分と疲労荷重に伴うひび割れの開閉から,カルシウム・ホウ素等の微量成分も加速されて溶出することが分かり,新たにセメント・フライアッシュからのホウ素溶出と,溶出された成分の再吸着をモデル化して,当該システムを地盤系にまで拡張を図った。コンクリート構造の巨視的な応答と構成材料の微視的な損傷(ひび割れ含)の両者を,数万数百万回に及ぶ繰り返し荷重履歴に対して推定するシミュレーションシステムを構築することが,本研究の目的である,本年度は,(1)多方向非直交固定ひび割れモデルの高度化と,(2)水分-長期たわみ-疲労荷重を考慮した数値解析システムを構築,(3)セメント系材料の長期微量成分溶出のモデル化のための基礎研究を実施した(1)では,前年度までの検討に基づいて繊維補強コンクリートの繊維配向と多方向分散ひび割れと主応力軸の三者関係に着目し,新たに鋼繊維や骨材の混入量をパラメータとした系統的な実験とその解析により,せん断応力伝達機構を改善させた新材料の開発を実施した.次に(2)として,昨年度に引き続き,実橋梁上部構造の長期たわみの計測事例をさらに収集し,本システムによってシミュレーションを実施した.本解析システムはいずれも精度よく実測値を再現し,その信頼性が確認されるとともに,水分環境の影響,特に乾燥収縮特性が構造物の長期耐久性と長期の疲労荷重作用下での寿命推定に重要な役割を果たすことが明らかとなった.さらに,鋼コンクリート合成床版を対象とした疲労実験と解析を行い,本システムが複合構造物に対しても適用可能なことを示したまた,セメント系材料の微小空隙構造と水分移動(乾燥収縮),構造物長期供用下における微量成分(カルシウム)溶脱に関する材料モデルを高度化するため,高炉セメントやポーラスモルタルを用いた材料実験を実施し,材料モデルの検証を行った
多次元生体信号計測による視覚パタ-ンが覚醒維持状態に及ぼす影響の客観的評価

視覚パターンが覚醒維持状態に及ぼす影響を客観的に評価するために、多次元生体信号(脳波、心拍変動、血圧、眼球運動、瞳孔径変動)を計測した。時間-周波数解析、古典的スペクトル解析、フィードバックモデル解析、いずれの結果においても、覚醒維持状態は自然入眠時と異なる特徴的なパターンが見られた。さらに眼球運動や瞳孔径変動からもその特徴を見出すことが可能であった。また上記の解析を行う上で重要なアーチファクト除去に関する成果も得られた。「眠気に抗した覚醒維持状態」における生体の生理反応はあまり知られていない。しかし、運転中のドライバーなどは言うに及ばず、単調作業を強いられる職場や受験勉強などの様々な場面において、こうした状態における生理反応を定量的に評価することは有意義であり、安全や作業・学習効率の向上に繋がるであろう。我々はこうした考え推し進め、どのような視覚パターンが眠気誘発につながるのか、逆に眠気を誘発させないための視覚パターンは何かを知ることで、例えば運転中のドライバーにヘッドアップディスプレーを介して、覚醒を維持させるような視覚刺激を与えることなどが将来可能になるのではないかと考えている。上記の目標を達成するために、本研究では「眠気に抗した覚醒維持状態」を中心に、その生理反応を定量的に評価、解析すること、ならびに解析法に関する研究を主な目的とする。具体的には、(1)心拍変動、血圧変動、瞳孔径、眼球運動、そして脳波という多次元生体信号を同時計測し、視覚パターンが覚醒状態に及ぼす影響を定量的に、評価、解析することが主テーマである。これに付随する副テーマとして(2)脳波に混入する眼球運動および瞬目を原因とするアーチファクトの除去法に関する研究と(3)確率過程の時間-周波数表現における時間および周波数周辺分布推定法に関する研究がある。しかし、単調作業を強いられる職場やドライバーなどの様々な場面において、こうした状態における生理反応を定量的に評価することは有意義であり、安全や作業効率の向上に繋がると考えられる。そこで本研究では「眠気に抗した覚醒維持状態」を中心に、その生理反応を定量的に評価、解析すること、ならびに解析法に関する研究を主な目的としている。初年度である平成21年度は第一に、眠気に抗して覚醒維持を課した状態の生理反応に関する基礎的な検討を行った。視覚ターゲットを左右に一定時間間隔で動かし、被験者にそれを追従させる実験を行い、眠気を誘発する実験を行った。このとき、脳波、心拍変動、血圧変動、脈派容積変動(末梢血管抵抗)、ならびに眼球運動(EOG)を同時に測定した。実験の結果、少数のデータではあるが、覚醒維持状態と覚醒状態(コントロール)および自然入眠状態における循環器系の制御状態に明らかな違いがあることを見出した。第2に、覚醒の維持に寄与しうる視覚パターンの性質を検討することを目的として、視覚パターンへの注意の集中が眼球運動にもたらす影響の定量的評価を試みた。一箇所を集中的に注視している状態と周辺に気が散っている状態のそれぞれにおいて、不随意性の微小な眼球運動(固視微動)を計測し分析を行った。その結果、断続的に生じる小振幅の跳躍運動(マイクロサッカード)の発生頻度や、低周波雑音成分(ドリフト眼球運動)の周波数特性などから、注視対象への注意の集中度合いが推定できる可能性が示唆された。第3に、脳波に混入する眼球運動や瞬目によるアーチファクトを除去するための方法として、加算平均法と独立成分分析による除去法に関する検討を行った。その結果、独立成分法を適用する際、必ずしもアーチファクトだけを除去できない可能性があることが示唆された。本研究では「眠気に抗した覚醒維持状態」を中心に、その生理反応を定量的に評価、解析すること、ならびに解析法に関する研究を主な目的としている。平成21年度は、平成20年度に引き続き、眠気に逆らい覚醒維持の努力を課した状態において、心拍変動、血圧変動、脈波容積変動(末梢血管抵抗)、呼吸、瞳孔径、眼球運動、そして脳波という多次元生体信号を同時計測する実験を行い、このときの自律神経系の状態変化を追跡した。今回、解析方法として多次元自己回帰モデルを導入し、そのシステムパラメータを同定することで状態変化を解析した。現状では、心拍-血圧、血圧-脈波容積変動、脈波容積変動-心拍変動という2変量のモデルを対象とした。その結果、通常の傾眠時との違いをシステムインパルス応答の違いとして捉えられることを示した。しかしながら、これらの観測信号は互いに関連しており、2変量を対象とした解析では謝った結果をもたらす可能性がある。そこで、今後3変量のモデルに拡張することが必要であろう。さらに呼吸変動を加えた4変量の循環器モデルへと拡張して解析を行うことも視野に入れる。また、覚醒の維持に寄与しうる視覚パターンの性質を検討することを目的として、視覚パターンへの注意の集中が眼球運動にもたらす影響の定量的評価を試みた。

注視が注視位置に集中している場合と、周辺視野に分散されている場合の眼球運動を計測し、統計モデルを用いた揺らぎの特性の解析を行った。その結果、注意が分散している場合は、不随意性の微小な視線のジャンプとして観測されるヤイクロサッカードの発生直後に、比較的大きな揺らぎが生じていることが示された。覚醒水準の低下によって、持続的な注意の集中が阻害されると予想されることから、今後は、この知見を基にした覚醒維持状態の客観的評価の可能性も検討していく予定である。本研究は「眠気に抗した覚醒維持状態」を中心に、その生理反応を定量的に評価、解析すること、ならびに解析法に関する研究を主な目的としている。平成22年度もこれまでと同様に、眠気に逆らい覚醒維持の努力を課した状態において、心拍変動、血圧変動、規準化脈波容積変動(NPV)、呼吸、眼球運動ならびに眼電図、そして脳波の同時計測する実験を行い、このときの自律神経系の状態変化を追跡した。これらの多次元生体信号を解析するために、昨年は2変量の自己回帰モデルを導入し、そのシステムパラメータを同定することで状態変化を解析した。本年は、3変量以上の自己回帰モデルに拡張する予定であったが、多変量モデルの推定が安定して行えなかったため、一旦、周波数領域におけるモデル同定を試みた。具体的には自律神経系の制御を受ける循環器系の周波数特性を詳細に解析する目的で、心拍変動、血圧変動、NPVのスペクトル解析を詳細に行った。その結果、覚醒維持状態および自然入眠状態のいずれの場合でも、心拍変動と収縮期血圧変動には呼吸性変動成分に対応するピーク(約0.2Hzから0.3Hz)が存在するが、心拍変動においては前者のパワーが後者のパワーを大きく上回っていることが示された。また、覚醒維持状態における低周波帯域にはメイヤー波に相当する0.1Hzのパワーが心拍変動、収縮期血圧ならびに拡張期血圧変動において顕在化しており、覚醒維持状態における特徴的な点であることや、自然入眠状態においては、心拍変動、血圧、NPV共にメイヤー波に対応するパワーは存在しないことが明らかになった。この結果を元に次年度は、多次元自己回帰モデルの推定法についても検討する。さらに、平成20年度に行ったアーチファクト除去法(加算平均法と独立成分分析法)に加えて、EOG信号を参照信号とする適応フィルタによるアーチファクト除去も試み、良好な結果を得た。本研究は「眠気に抗した覚醒維持状態」における生体の生理反応を定量的に評価、解析すること、ならびに解析法に関する研究を主な目的としている。平成23年度は、視覚刺激パターンが生体に及ぼす影響を明らかにするために、自然映像を用いながら、パン、チルト、ロール、ズームなどの画素の動きを人工的にコントロールした視覚刺激実験を実施した。ここで視覚刺激に用いた映像は自然な映像であり、人工的に作成したコンピュータグラフィックスではない。このような映像を作成するために3軸の映像酔い発生装置なるものを作成し、ビデオカメラをパン、チルト、あるいはロールさせることによって、映像中の画素の動きをコントロールした。上述の装置を用いて作成した映像による視覚刺激実験を行い、その間、脳波、心電位、血圧、規準化脈波容積、ならびに眼球運動を同時記録した。
シェーグレン症候群の克服に向けたヒト唾液腺アポトーシスパスウェイの解析

本研究では、シェーグレン症候群の予防法および治療法を確立することを目的に、IL-18がヒトの唾液腺組織におけるアポトーシスパスウェイへ関与する可能性について検討した。細胞株HSGは前駆体IL-18タンパクならびにcaspase-1を発現していたが、ASCならびにNLRP3は発現していなかった。NLRP3インフラマソームのトリガー因子の一つといわれているATPやnigericinによって細胞内caspase-1の活性は誘発されなかった。このことから本細胞株におけるIL-18の活性化はNLRP3インフラマソームを介さずに起こるものと考えられた。シェーグレン症候群患者は国内で10万人を超えると報告され,そのQOLは著しく障害されている。しかしながら,唾液腺炎をはじめとする自己免疫異常の発現機序は未だ不明であり,疾病の予防ならびに治療方法は確立されていない。本研究は,唾液腺組織におけるIL-18の動態とサイトカインを介してのアポトーシスパスウェイへの関与,特にTh17関連サイトカインとの相互作用を中心に組織化学的,分子生物学的に解明し,病態発現機序を明らかにすることを目的とするものである。近年注目されているインフラマソームは,外来性,内在性の危険分子によって活性化され,IL-18, IL-1βの分泌を起こすことでアポトーシスを惹起するタンパク質複合体であり,シェーグレン症候群患者の唾液腺組織における存在が知られている。これまでに我々はヒト唾液腺細胞中のIL-18はIL-17との相互作用によってIL-6やIL-8の産生を誘導し,唾液腺炎の発現に関与する可能性を示唆してきたが,本研究ではIL-18の活性化を左右する因子としてインフラマソームに着目した。まず唾液腺細胞株HSGを培養して作成したセルライセート中のNALP3, caspase-1, ASCの有無についてウェスタンブロッティング法で検討した。またHSGにおけるIL-18も同様の手法で有無ならびに分子量を検討した。結果,HSGの細胞質中にはIL-18が存在し,分子量24kDaの前駆体であることが明らかとなった。次年度にはインフラマソーム構成分子の発現ならびに活性化の有無まで検討を行い,IL-18との関与をさらに明らかにしていく。シェーグレン症候群の病態の一つである唾液腺炎の発症機序はいまだ不明であり、疾患の治療ならびに予防方法は確立されていない。本研究は、シェーグレン症候群の唾液腺組織において発現すると予測されるアポトーシスのパスウェイに炎症性サイトカインIL-18が関与するという仮説のもと、分子生物学的な解明を試みるものである。これまでに我々は、ヒトの唾液腺細胞中のIL-18がTh17細胞から分泌されるIL-17との相互作用によってIL-6やIL-8といったサイトカインの発現を誘導することで、IL-18が唾液腺組織の破壊に関与する可能性を示唆して。しかしながら、細胞中のIL-18が前駆体から活性型になる機序を解明できずにいた。ここでIL-18やIL-1ベータの分泌を誘導することによって細胞のアポトーシスを惹起するたんぱく質複合体に着目した。前年度の平成25年度には、唾液腺細胞株HSGの細胞質内にIL-18が存在し、活性をもたない前駆体であることをWestern blottingによって確認した。続いて今年度は、作成した細胞溶解物におけるたんぱく複合体の構成因子であるNALP3, caspase-1, ASCの有無をWestern blottingによって検討し、caspase-1が活性を持たない形で存在することを確認した。細胞中で活性を持たなければIL-18に作用し細胞外への分泌を誘導することはできない。次年度は、caspase-1の活性発現に関しての検討を継続して行っていく予定である。また、シェーグレン症候群患者13名から下唇小唾液腺の採取を行い、ヒト唾液腺細胞の培養や組織染色による解析に備えることができた。シェーグレン症候群(以下SS)は、唾液腺や涙腺などの外分泌腺に対するリンパ球浸潤と腺組織の破壊を伴う慢性炎症性の自己免疫疾患で、ドライマウスとドライアイが主症状である。SSの唾液腺組織において自己免疫異常による炎症がどのように発症・進行するかはいまだ不明である。これまで、SSの下唇小唾液腺の腺房細胞は炎症を誘導するサイトカインであるIL-18を発現すること、および、IL-18はIL-17との共刺激によって唾液腺細胞からのIL-6ならびにIL-8の産生を増強することをin vitroにおいて明らかにし、IL-18がSSの唾液腺炎の発現に関与することが示唆している。しかしながら、生理活性をもたない前駆体として細胞内に蓄積されるIL-18が唾液腺細胞から産生される機序は不明で、インフラマソームを介してIL-18が活性化されるとの仮説に基づき、本研究を遂行した。文献やデータシートで示されているような結果が出ず、再現性のある結果を得るための実験方法の検討に予期せぬ時間を要したため、全体的な進行が遅れている。シェーグレン症候群の患者は、国内で10万人を超えると報告され、患者QOLは著しく障害されている。しかしながら、その病因および病態の発現機序の詳細は未だ不明であり、その根本的な予防・治療方法は確立されていない。本研究は、ヒト唾液腺組織の炎症発現機序におけるIL-18の関与に関するin vitroの解析を行うことにより、シェーグレン症候群の病態発現機序を解明し、病態の発症を予防することを目的に実施した。

本年度は、ヒト唾液腺細胞株におけるIL-18の発現とその生物活性について検討するため、western blottingを用いてcell lysate中のIL-18とその分子量、さらにIL-18のプロセッシングに必要なcaspase-1の有無とATPならびにnigericine刺激による活性変化を検索した。また、ASCならびにNLRP3についてもタンパク発現をwestern blottingによって確認した。結果、本検証に用いた既存のヒト唾液腺細胞株は、IL-18タンパクを24kDaの前駆体の状態で発現していた。また、細胞中にcaspase-1が存在していたが、ATPやNigericineによってその活性は変化しないことを確認した。このため、細胞中に既存するcaspase-1によって、細胞中のIL-18が前駆体から活性型に変化しないものと推察された。しかしながら、細胞認証試験によって本細胞株は誤認細胞であったことが判明したため、本細胞を用いた研究計画は大幅な変更を余儀なくされた。本研究では、シェーグレン症候群の予防法および治療法を確立することを目的に、IL-18がヒトの唾液腺組織におけるアポトーシスパスウェイへ関与する可能性について検討した。細胞株HSGは前駆体IL-18タンパクならびにcaspase-1を発現していたが、ASCならびにNLRP3は発現していなかった。NLRP3インフラマソームのトリガー因子の一つといわれているATPやnigericinによって細胞内caspase-1の活性は誘発されなかった。このことから本細胞株におけるIL-18の活性化はNLRP3インフラマソームを介さずに起こるものと考えられた。Western blottingを用いてのたんぱく複合体の構成因子の検出において、適切な試薬の選択や検出条件の設定のために実験を繰り返し試行しているが、細胞溶解物による非特異的反応のコントロールに苦慮し、研究目的の達成に遅れを生じている。使用している細胞株とは異なる株を入手し、検討のやり直しを行う。また、研究計画では後期に予定していたヒトの唾液腺組織を用いた免疫組織化学的検討を並行して行い、多角的に検討を行う。口腔診断学今年度は作成した細胞溶解物におけるたんぱく複合体の構成因子のの有無をWestern blottingによって検討し、caspase-1が活性を持たない形で存在することを確認した。細胞中で活性を持たなければIL-18に作用し細胞外への分泌を誘導することはできない。今後は、caspase-1の活性発現に関しての検討を継続して行っていく。また、Western blottingによる検討に加え、RT-PCRによる遺伝子レベルの発現の検討、さらに、たんぱく複合体の構成因子のうち、各シグナルへの応答性を規定する複数のたんぱく質すべてについて、同様の検討をおこない、炎症応答のシグナルまで確認していきたい。
面型量子群と部分因子環論

本年度の当初の計画では、各古典群に対応する面代数を構成してその作用素環と低次元トポロジーへの応用を考えることになっていたが、実際には、SU(N)に対応する場合に限って理解の深化を図ることになった。そのかわり、低次元トポロジーとの関係については当初の期待を上回る成果を得ることができた。具体的には次のような進展があった。(1) SU(2)に対応する面代数の表現の全体が、Turaevの言うモジュラー圏になっていることを証明した。また、この代数の表現をある種の次数付代数の上に実現することにより、対応するヤングバクスター方程式の解の族の具体的な記述を与えた。そうして両者を組み合わせることにより、3次元多様体の量子SU(2)不変量のリンク図式上の状態和表示を得た。(2)より一般に、SU(N)に対応する面代数に対して、対合射、普遍R行列の存在、コンパクト性等を示した。これによりこの面代数の表現達の圏論的性質が、明確にされた。さらにある種の非退化性が証明できれば、SU(N)型の位相的場の量子論のユニタリ性が示せたことになるが、これについては、今後の課題となった。また、コンパクト性の証明は、この面代数の各表現から部分因子環が構成されることを意味するが、これとH.Wenzlの部分因子環との関係を明確化することもまだできていない。また、面代数の余準三角性と、部分因子環のブレイド構造との関係も興味ある課題と思われる。今後のその他の課題として、面代数の表現の圏と量子展開環のそれとの関係の究明があげられる。これは、(1)で述べた、不変量が、すでに知られているものに一致していることを示すのに必要である。
可視化による膜交通の選別分子機構の理解と植物の高次機能への展開

次のような研究に着手したが,特別推進研究が採択となったため,年度途中で辞退した。なお本研究計画は特別推進研究の内容に含まれ,引き続き推進していく予定である。1.膜交通の可視化による選別分子機構の解明(1)ゴルジ体槽成熟の分子機構(2)COPII小胞がゴルジ槽を形成する分子機構(3)ポストゴルジネットワーク:エキソサイトーシスとエンドサイトーシスの交差点の理解(4)共焦点レーザー顕微鏡の改良開発(5)FRETイメージングによる活性と分子間相互作用の可視化2.高等植物における膜交通の役割(2)植物のポストゴルジ膜交通の解明次のような研究に着手したが,特別推進研究が採択となったため,年度途中で辞退した。1.膜交通の可視化による選別分子機構の解明(1)ゴルジ体槽成熟の分子機構(2)COPII小胞がゴルジ槽を形成する分子機構(3)ポストゴルジネットワーク:エキソサイトーシスとエンドサイトーシスの交差点の理解(4)共焦点レーザー顕微鏡の改良開発(5)FRETイメージングによる活性と分子間相互作用の可視化2.高等植物における膜交通の役割(2)植物のポストゴルジ膜交通の解明
磁場による成長因子・細胞局所注入法と超音波照射を併用する骨膜伸展骨形成法の開発

骨膜伸展骨形成法において、その骨増生効果を低侵襲かつ最大限に引き出すための研究を行った。磁場を応用して局所注入した成長因子や細胞を定着させることが最大限の目的だが、これまでに骨増生効果が確実とされてきた超音波照射も併用した。イヌの実験に先んじて、ウサギでの超音波照射の実験系の確立から開始した。ウサギの鼻骨に骨欠損部を形成し、そこに2種類のチタンメッシュと、吸収性のメンブレンを留置し、穴の多いチタンメッシュが最も骨形成能が高いことが判明した。今後は、予備実験を終了し、本研究の本題である、成長因子と細胞の局所注入を開始する予定である。近年骨延長法は、骨の変形の修正や骨欠損部の再建、デンタルインプラント埋入のための前処置に際して新しい治療法として確立されつつある。この方法は従来の一期的手術に比べて侵襲が少なく、骨新生・骨再生という観点ではきわめて再現性が高いことからすでに臨床的にも繁用されてきた。しかし骨欠損部を骨延長で修復しようとした場合、骨欠損部断端を骨切りしてトランスポートセグメントとすることが必須であり、母床骨を骨切りするという外科的侵襲をどうしても加えることになる。また母床骨のボリュームが乏しく、トランスポートセグメントのボリュームが確保できないと、延長を行っても十分な骨形成が得られない場合もある。厳しい条件下での骨切りによってトランスポートセグメントが薄いために延長中に吸収・消失してしまうこともある。さらに、骨延長法は治療期間が長期に及ぶため、延長装置を介した感染からもトランスポートセグメントの吸収や壊死を生じるリスクをはらんでいる。本研究では、母床骨が貧弱な場合であっても骨の増生が期待できる骨膜伸展骨形成法において、骨の増生を促進させる生理活性物質を磁場を利用したDrug and Cell Delivery Systemにて定着させるとともに、骨形成をより促進させる手法として従来から導入されている超音波照射による治癒促進能を応用し、最も効果的な骨増生効果を得るための条件や手法を検討し、骨膜伸展骨形成法をより確実な骨増生法として確立させることを目的としてきた。ヒトへの応用を考慮しイヌでの実験を計画しているが、まずは超音波照射による治癒促進能を最適化するためにウサギでの予備実験を終了し、欠損部を穴の多いチタンメッシュで被覆した場合が最も骨増生効果が高く得られることが判明した。本結果をまとめ、今年度中の学会で成果報告を行う予定である。また母床骨のボリュームが乏しくトランスポートセグメントのボリュームが確保できないと、延長を行っても十分な骨形成が得られない場合もある。ヒトへの応用を考慮しイヌでの実験を計画しているが、まずは超音波照射による治癒促進能を最適化するためにウサギでの予備実験を終了し、欠損部を穴の多いチタンメッシュで被覆した場合が最も骨増生効果が高く得られることを、学会で成果報告を行った。今後は磁場を応用していく段階である。ウサギの顎骨を利用して予備実験を行い、超音波照射時の治癒促進効果が得られる至適条件が判明し、成果報告ができる状態になった。この結果を利用し、本来の計画であるイヌでの骨膜伸展骨形成法の確立へ移行していく準備が整った。医歯薬学本研究では最終的にヒトでの骨膜伸展骨形成法の確立を目指しているため、段階的に、ウサギ、イヌの順に実験を移行していく計画である。

超音波照射による治癒促進効果の至適条件が判明したことで、本来の目的である骨膜伸展骨形成法の確立に向けた実験を進めることができるため、イヌを利用し延長装置や磁場発生装置を導入していく方針である。
無毒性・低成長温度高温超伝導エレクトロニクス用薄膜材料の創成・応用に関する研究

本研究では超伝導異方性と量子デバイス開発のプラットホームとなる多成分超伝導状態発見の可能性等を有するとともに、Cu系超伝導体の中で最も構造が単純な(Cu,C)Ba_2CuO_x[(C,C)-1201]構造薄膜に注目し、低成長温度で無毒性高温超伝導薄膜材料の創成・評価を行ってきた。これまで、CO_2ガス・組成チューニングにより(Cu,C)Ba_2CuO_x構造において低形成温度500°Cで超伝導臨界温度60Kを有する無毒性な高温超伝導薄膜材料の作成に成功してきた。この薄膜の高性能超伝導エレクトロニクス材料としての優位性を明らかにするために、基礎物性評価として超伝導特性と伝導度の関係をin-situ抵抗-温度測定により調べたところ、T_c>20Kにおいて伝導率σ>4x10^2S/cm、抵抗温度係数TCR>1.5x10^3K^<-1>ということを初めて明らかにした。そしてそれらが正相関であることから、これまで作成してきた(Cu,C)-1201超伝導薄膜はアンダードープから最適ドープ間であり、更にT_c=が向上することが示唆された。また、高温超伝導薄膜を応用する際に問題となる超伝導異方性に関係する電荷供給層の電子状態をin-situ光電子分光により調べたところ、T_c=40Kの試料の価電子帯スペクトルが高温超電導体の中で最も高い荷電状態を有するYBCOと同程度であることを明らかにした。これらより、(Cu,C)-1201超伝導薄膜は広いキャリアドーパビリティと低異方性の可能性が示唆され、エレクトロニクス用高性能超伝導薄膜材料として有望であるとともに、人工格子法を用いた電子構造や異方性制御を行うための超伝導ブロックとしても有望であると考えられる。本研究の予備実験において、これまでCu系超伝導体合成の第一段階としてCu-Ba-O系無限層関連の合成を試み、CO_2ガスの導入等により(Cu, C)-Ba-O膜においてCu-1201構造と考えられる正方対称構造の安定化、超伝導化に成功してきた。この高温超伝導薄膜材料は高臨界温度・無毒性且つ成長温度が他の系と比べて著しく低い温度での形成が可能など、エレクトロニクス用高温超伝導材料となることが期待されるものの化学的安定性が低く表面保護層なしでの特性評価が困難なことから、パルスレーザー堆積装置と連結した低温四端子マイクロプローバーの開発を行い表面劣化なしでの電気伝導測定に成功した。またこれを用いた評価においてT_Cと常伝道状態のσ、T_Cと抵抗温度係数(TCR)の関係よりT_<c(p=0)>>20Kにおいてσ>4x10^2S/cm、TCR<6x10^<-6> Ω-cm/Kということを明らかにした。しかしながら現状では注入されたホールの一部が電荷供給層周辺に局在し、その原因である構造欠陥とともに超伝導性を劣化させている可能性があり超伝導特性向上が望めない、また多層構造化が困難であった。そこで基板とのミスマッチを緩和するために比較的形成しやすい無限層構造SrCuO_2バッファー層を用い、更なる構造の安定化及び高Tc化を行ったところ、粒子の抑制に成功し、平坦性の良い良質な膜が得られた。これらの膜において抵抗-温度特性を測定した結果、約62K付近を開始とする転移が見られ、更にバッファー層の膜厚を変化させたところ転移の開始温度が約73Kまで向上した。
不動点理論および空間の位相的・幾何学的構造

この助成金のおかげで、当該年度に10編の査読付き学術論文を発表することができた。以下では、項目10の雑誌論文リストで挙げた論文のうち、いくつかの論文の概要について述べる。6:距離空間の4条件の中から3角不等式を除いたものをsemimetric spaceと呼ぶ。本論文では、complete距離空間における重要な不動点の1つであるCaristiの不動点定理をsemimetric spaceへ拡張した。complete semimetric spaceではこの定理は成立しないので, (Σ,≠)-semicompleteという概念を新たに導入し、この条件の下で不動点定理の証明を行った。さらに、逆の命題の証明も行った。すなわち、Caristiの不動点定理が成立するならば、(Σ,≠)-semicompleteであるという証明を行った。なお、距離空間においては、completeであることと(Σ,≠)-semicompleteであることは同値であり、よって上記の結果はCaristiの不動点定理の拡張定理であることが分かる。8:距離空間においては点列的compactであればcompleteである。しかし、semimetric spaceにおいては、このことは成立しない。このことを動機付けとして、semimetric spaceにおいてsemicompleteという概念を導入した。この概念は点列的compactよりも弱い概念である。よって、距離空間におけるcompleteの概念に相当する概念であると考えることができる。この条件下での縮小写像の不動点定理を証明した。研究課題がスタートして3年経過した所であるが、発表論文(査読付き)が28編ある。新しいタイプの非線形写像に関する研究が最近非常に積極的になされている。また、縮小条件に関してもより精密な議論がなされている。この最近のトレンドに対する本質的な貢献をしたいと考えている。semimetric spaceの構造を明らかにすることなど、解かなければならない問題が山積しており、積極的に研究に取り組んでいきたいと考えている。この助成金のおかげで、未発表の結果を含め、いくらかの研究成果を得ることができた。以下では、項目13の雑誌論文リストで挙げた論文のうち、いくつかの論文の概要について述べる。3: 1974年と1976年に、CiricとBoginの不動点定理が証明された。両者は形が似ているにも関わらず、独立な不動点定理である。本論文では、両者を同時に拡張する不動点定理を得た。完備距離空間における不動点理論は1960年代と1970年代に大きく発展した。その後、本質的に新しい不動点定理は証明されなかったように思える。本定理は証明の手法もとても新しく、今後の発展が期待できる。4: Branciariによって2000年に導入されたν-generalized metric spaceという概念は距離空間の概念を拡張した非常に面白い概念である。2015年に研究代表者が発表した論文で3-generalized metricspaceだけがcompatibleな位相を持つことを証明した。本論文はその後続研究であり、compatibleな位相を提供する代表的な距離空間との比較をしている。具体的には、完備性、compact性という特徴に関して、両者が一致する(同値である)ことを示している。点列のCauchy性に関しては、両者が一致しないにも関わらず、Cauchy性と結びつきの強い完備性に関しては一致する事は大変興味深い。5: 2015年に研究代表者はEdelsteinの不動点定理をcompactν-generalized metric spaceへ拡張した。本論文では、弱い意味のcompact性を仮定した条件下での拡張定理を証明した。証明はできたものの、なぜこの定理が成立するのか、直感的な理解ができていない。今後さらに研究を進めたい。発表論文(査読付き)が5編ある。投稿中の論文を含めると、計10編作成した。この助成金のおかげで、当該年度だけで13編の査読付き学術論文を発表することができた。4: 1974年に証明されたCiricの不動点定理を拡張した。距離関数で比較せず、間にある条件を満たす関数を挟むことで、一般化した。この手法により、今後さらに研究が発展する余地があるので、是非進めたい。10: Branciariによって2000年に導入されたν-generalized metric spaceという概念は距離空間の概念を拡張した非常に面白い概念である。3-generalized metricspaceだけがcompatibleな位相を持つことは既に証明されていた。本論文はその後続研究であり、すべてのν-generalized metric spaceが点列的にcompatibleな位相な持つことを証明した。「点列的にcompatibleな位相」というのは「compatibleな位相」よりも弱い条件である。つまり、強い方の条件を満たす位相は常に存在するとは限らないが、弱い方の条件を満たす位相は常に存在することが分かった。また、点列的にcompatibleな位相の中で最強な位相が存在することも同時に証明された。11:完備距離空間への不動点定理における縮小写像の条件に関しては、様々なものが提案されてきた。Browder, Matkowski, Boyd-Wong, Meir-Keeler, Ciric-Jachymski-Matkowski等々。これらの条件の記述は多様であり、比較が非常に難しかった。本論文では、2次元の収束点列を用いて、上記5条件を一つの統一された方法で記述することに成功した。また、上記5条件に加え、新たに7条件(合計12条件)を統一された方法で記述することができている。

今後の完備距離空間における不動点理論を整理する際に非常に有効であり、不動点定理の十分条件の限界に関しても非常に見通しの良い方法を提供することになるであろう。研究課題がスタートして2年経過した所であるが、発表論文(査読付き)が18編ある。この助成金のおかげで、当該年度に10編の査読付き学術論文を発表することができた。以下では、項目10の雑誌論文リストで挙げた論文のうち、いくつかの論文の概要について述べる。6:距離空間の4条件の中から3角不等式を除いたものをsemimetric spaceと呼ぶ。本論文では、complete距離空間における重要な不動点の1つであるCaristiの不動点定理をsemimetric spaceへ拡張した。complete semimetric spaceではこの定理は成立しないので, (Σ,≠)-semicompleteという概念を新たに導入し、この条件の下で不動点定理の証明を行った。さらに、逆の命題の証明も行った。すなわち、Caristiの不動点定理が成立するならば、(Σ,≠)-semicompleteであるという証明を行った。なお、距離空間においては、completeであることと(Σ,≠)-semicompleteであることは同値であり、よって上記の結果はCaristiの不動点定理の拡張定理であることが分かる。8:距離空間においては点列的compactであればcompleteである。しかし、semimetric spaceにおいては、このことは成立しない。このことを動機付けとして、semimetric spaceにおいてsemicompleteという概念を導入した。この概念は点列的compactよりも弱い概念である。よって、距離空間におけるcompleteの概念に相当する概念であると考えることができる。この条件下での縮小写像の不動点定理を証明した。研究課題がスタートして3年経過した所であるが、発表論文(査読付き)が28編ある。新しいタイプの非線形写像に関する研究が最近非常に積極的になされている。この最近のトレンドに対する本質的な貢献をしたいと考えている。また、ν-generalized metric spaceに関しても、個別的な定理の証明に留まらず、空間の本質的な特徴を発見するような理論展開をしたいと考えている。これらを含め、解かなければならない問題が山積しており、積極的に研究に取り組んでいきたいと考えている。
PCS(早期染色分体解離)遺伝形質に伴う高発がん性の機構に関する研究

1.国内9家系14症例の経験を基にPCS(染色分体早期解離)症候群(OMIM#176430)を確立し,本症は,M期紡錘体形成チェックポイント障害(BubR1タンパクの発現低下)に起因する染色体不安定性を伴う高発がん性の遺伝形質であることを認めた.2.PCSの出現頻度は本症の確定診断の重要な指標となるため,その検出至適条件を検討した:標本作製時の低張液処理条件は37°C20分間であること,20分以上の処理では健常者の標本にもPCSが出現すること,PCSは低張液処理によって検出可能となること,などが判った.3.PCS患児2例に発生した腫瘍(ウィルムス腫瘍2例,横紋筋肉腫1例)の染色体および多型性DNAマーカーを解析した結果.どの腫瘍でも特異的に11番染色体が父方ダイソミー(UPD)であることを認めた.したがって,本疾患では体細胞における高頻度な染色体不分離現象(ある染色体の増加につづく消失)が、UPD発生の素地であることが示唆され,研究目標で設定した仮説「PCS関連の腫瘍は片親アレル発現遺伝子の重複による」が適正であることが裏付けられた。4.本邦のPCS7家系のBUB1B(BubR1タンパクの遺伝子)を解析して,いずれのPCSの症例にもBUB1Bの突然変異を同定し得た:一塩基欠失が4家系に,3家系のそれぞれにスプライス変異、ナンセンス変異、ミセンス変異。ただし症例における1対の遺伝子のうち変異遺伝子は片方のみで,対立遺伝子は変異を検出しないがBubR1タンパク発現が低下している複合ヘテロ接合体であった。発現低下した遺伝子のハプロタイプの解析を進めている.1.国内9家系14症例の経験を基にPCS(染色分体早期解離)症候群(OMIM#176430)を確立し,本症は,M期紡錘体形成チェックポイント障害(BubR1タンパクの発現低下)に起因する染色体不安定性を伴う高発がん性の遺伝形質であることを認めた.2.PCSの出現頻度は本症の確定診断の重要な指標となるため,その検出至適条件を検討した:標本作製時の低張液処理条件は37°C20分間であること,20分以上の処理では健常者の標本にもPCSが出現すること,PCSは低張液処理によって検出可能となること,などが判った.3.PCS患児2例に発生した腫瘍(ウィルムス腫瘍2例,横紋筋肉腫1例)の染色体および多型性DNAマーカーを解析した結果.どの腫瘍でも特異的に11番染色体が父方ダイソミー(UPD)であることを認めた.したがって,本疾患では体細胞における高頻度な染色体不分離現象(ある染色体の増加につづく消失)が、UPD発生の素地であることが示唆され,研究目標で設定した仮説「PCS関連の腫瘍は片親アレル発現遺伝子の重複による」が適正であることが裏付けられた。発現低下した遺伝子のハプロタイプの解析を進めている.PCS(染色分体早期解離)症候群は、M期紡錘体形成チェックポイント障害と染色体不安定性を伴う新たな高発がん性の遺伝形質である.本研究では,PCSホモ接合個体(重度の先天異常を伴う)における腫瘍の発生機序を解明することを目的としている.本年度に得られた知見は以下のとおり:2.PCSの出現頻度は本症の確定診断の重要な指標となるため,その検出至適条件を検討した:標本作製時の低張液処理条件は37°C20分間であること,20分以上の処理では健常者の標本にもPCSが出現すること,PCSは低張液処理によって検出可能となること,などが判った(Ikeuchi et al.,2004).3.PCS患児2例に発生した腫瘍(症例1ではウィルムス腫瘍,症例2ではウィルムス腫瘍と横紋筋肉腫)の染色体および多型性DNAマーカーを解析した.どの培養系でも染色体数は高2倍性(モード:5154)を示し、多種類の染色体トリソミーが認められた(+8,+12,+13,+15,+17など).患児の腫瘍と正常細胞を対象にマイクロサテライト多型をマーカーとしたLOH解析を行った結果,3つの腫瘍ともに11番染色体上に選定した複数マーカー全てにLOHが確認された.症例1では両親リンパ球DNAが解析でき,腫瘍での欠失アレルはいずれも母方由来であることを認めた.染色体解析で11番染色体は常に2本存在するので、PCS関連の腫瘍では11番が片親(父方)ダイソミーに変換されていることが強く示唆された(学会報告,2004).4.新たなPCS症例1例を,染色体解析によって確定診断することができた.PCS(premature chromatid separation,早期染色分体解離:OMIM#176430)は、分裂期の紡錘体形成チェックポイント

障害による染色体不安定性(異数性細胞の産生)を基点とした新しい高発がん性の遺伝形質である。PCS遺伝形質は家系内で優性遺伝し、ヘテロ接合の保因者は健常であるが、ホモ接合個体は重度の先天異常とともに多くが腫瘍(とくにウィルムス腫瘍)の発生を伴う。本研究では、PSCの遺伝学的素因の解明とともに、腫瘍の発生機構を明らかにすることを目的としている。本年度はとくに、原因遺伝子の変異解析に成果が得られた。1.紡錘体形成チェックポイントに関わるタンパクのひとつであるBUBR1の遺伝子BUB1Bについて本邦7家系を対象に解析を行い、そのいずれにも突然変異を同定し得た:一塩基欠失が4家系に、3家系のそれぞれにスプライス変異、ナンセンス変異、ミセンス変異(広島大学・松浦教授らとの共同研究:Matsuura et al. : Am J Med Genet, 140A:358,2006)。2.PCS患児に発生した腫瘍では、特異的に11番染色体が片親(父方)ダイソミー(UPD)であることを認めており、本疾患では体細胞における高頻度な染色体不分離現象(ある染色体の増加につづく消失)が、UPD発生の素地であることが示唆される(国内学会報告、2005)。3.PCSの新たな2家系がみつかり、臨床症状とともに、染色体検査(PCSの検出頻度)と遺伝子解析(BUB1B変異)により確定診断ができた。このうち1例のPCS患児から腫瘍サンプルが得られ、培養細胞の染色体解析と多型性DNAマーカーの検索を施工中である(米国学会報告、2005)。PCS(染色分体早期解離)症候群.(OMIM#176430)は,分裂期紡錘体形成チェックポイントの障害に起因し,高度な染色体不安定性(早期染色分体解離と異数性細胞の増加)と重度な先天異常を伴う高発がん性疾患である。本研究では,PCS症候群の病因解析と発がん機構の解明を目指している。1.本年度は新たな2家系を解析する機会があり,そのうち1家系に本症の原因遺伝子であるBUB1Bの突然変異が同定された。確認された突然変異(ヌルタイプ:BubR1タンパクをつくらない変異)は,本邦におけるこれまでの7家系と同様に,1対の遺伝子のうちの片側であり,複合ヘテロ接合体であった(その対立遺伝子は,変異は検出されないがタンパク発現が低下)。[Amer.J.Med.Genet., Vol.140A:358,2006.および学会報告:広島大学松浦教授らとの共同研究]2.本年度解析したもう1つの家系では,BUB1Bの突然変異は同定できなかったが,他の家系で共通に見いだされているBubR1の発現が低下するハプロタイプと同じハプロタイプがホモ接合であることが示唆された。[学会報告:広島大学との共同研究]3.PCS症候群の確定診断には,特有な臨床症状の組み合せに加えて,染色体検査によるPCS陽性細胞の頻度の算定が重要である。そのための染色体標本作製過程のうち低張液処理の指摘条件は32°C,20分であることを確認した。そして本条件下で解析したPCS染色体の出現頻度は,患児(≧50%),親である保因者(5%50%)および健常者(<2%),そして保因者でも突然変異が確認されずにBubR1低下を示す例(5%50%の下方域)を識別する良い指標となり得ることが確認できた。[学会報告]