hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
筋肉の役割を有するスマート骨組展開構造物の不安定挙動の回避とその技術開発

一旦部材に不安定な変態が現れると、その構造系のバランスが崩れ、耐荷力が失われ、形態が複雑に絡み、実際にその挙動をコントロールすることが非常に困難となる場合が多い。それらの課題を生物学的な機構システムを見習いながら、幅広い知見や自然現象を参考にしながら、理想とする展開空間構造の創生を試みるものである。今年度は、展開構造物の機構や仕組みを考案し、その機構の展開・伸縮運動に伴う力学挙動の工学的有効な展開方法や実験の検討を考えてきた。そのために、今年度は国内外の著名な力学研究者や材料科学者からの専門的知識を積極的に得るとともに、それらの展開構造に関する国内外の研究資料や実験装置などの情報収集に努めた。国際的にはこの分野は宇宙開発・技術に関わるため難しい面もあったが、独創的なアイデアによって,この研究活動から新しい展開構造体を発明することができた(工業所有権(特許申請中)に記載)。共同研究者である,ポーランド科学アカデミーのJ.Holnicki Szulc教授とは、SMART-TECH.Centre(PAN)にて、マルチフォールディング展開構造物の不安定・安定動的挙動の実験を行うとともに,想定外の崩壊モードを発見するとともに,その崩壊モードの再現を数値解析によって検証を行っている。この実験で崩壊モードを確認し,受動的で安定的ないくつかのフォールディングパターンの経路を突き止めた。今後はすべての経路探索を行うとともにその一般化とアクティブ的な制御方法や展開方法による不安定性を回避する方法を進める予定である。特に、構造不安定に陥らないための機構や方法について時間をかけて考案および試行している。さまざまな技術の可能性から展開構造物の制御の創案がプロトタイプとして一つの制御形(特許申請)になったことは今回の研究課題の成果である。今後はそのプロトタイプの展開構造の数値シミュレーションの検証が行えるプログラムの開発を行いたいと思っている。また、展開構造物ではフォールディングが発生する際に、系が分岐点で不安定化し部材のひずみエネルギーから運動エネルギーに変換され、慣性力によって一気に系の状態が崩壊する場合があるので、これをうまく制御力を制御させながらコンパクトな状態に収納させるのかが当面の課題である。様々な変態のバリエーションが考えられるので、その点についても今後検討を講じていきたいと考えている。本研究課題は、大変形を伴う展開構造物の効率的な展開方法の開発と、その非線形挙動の解析および不安定挙動を回避する安定的な制御方法の開発を主目的としている。今年度の研究計画では、その構造不安定化する折畳み展開構造の崩壊パターンを分類するとともに,分岐経路を含む独自の非線形解析プログラムの作成とそのパターンの検証を主として開発することにあった。共同研究者である,ポーランド科学アカデミーの研究グループによる折畳み実験モデルを,数値解析の基本モデルとして,幾何学的非線形性を考慮した微分方程式系の陽解法によるFORTRANプログラムのコーディングを行った。通常の静的な有限要素解析プログラムでは、特異点で多自由度系の不安定挙動は追跡できなくなってしまう問題点を回避させ,前年度に実施した基本構造の制御挙動実験結果を購入したパソコンを用いて、コンピュータ上で可視化再現された崩壊パターンの追跡確認と、計算による挙動経路上のパターンとの照合を行った。
磁性体／層状超伝導体複合構造におけるコヒーレントスピン依存量子現象

本研究では,Bi系層状酸化物高温超伝導体の結晶構造に由来する固有ジョセフソン接合列に着目し,電磁気的に結合した多数接合系に発現する集団的量子機能と磁性によるスピントロにクスを融合した新しい超伝導スピントロにクスの開拓とその実用化に資する基盤技術の探求を目的とする。面直スピンバルブ構造により固有ジョセフソン接合列におけるスピン輸送メカニズムを解明し,スピン流の制御方法を確立する。さらに,同接合列発現する量子コヒーレンスとスピン注入による磁気秩序の相互作用により生じうる新奇励起状態を探索し,それを動作原理とするスピンデバイスの開発を目指す。
プロスタグランジンの細胞内取り込みと作用発現機構の研究

AやJタイプのプロスタグランジン(PG)は培養細胞の増殖を抑制し,ある種の細胞では分化を誘導する.この作用は,一般のPG作用と異なり, PGが細胞に取り込まれ細胞内で作用を発揮することによるが,その分子機構を明らかにするため以下の研究を行った.HeLaS-3細胞を用い,これを低血清下で84時間培養することにより,細胞周期をG1期に同調した.この細胞に血清を添加することにより,細胞周期の進行を促し,この進行に対するPGの効果を観察した.その結果, (1)PGJやAは細胞周期の進行をG1期で特異的に停止させること,(2)この停止点はG1/S期境界より数時間G1期に入った点にあること,(3)このようなG1期停止は, PGをG1期細胞に加えたときのみ起こり,他の細胞周期にある細胞はこのようなPG作用に非感受性をあること,(5)PG処理の際,シクロヘキシミド,エメチンなどの蛋白合成阻害剤を共存させるとPGの増殖停止効果が強く減弱されること,等が明らかとなった.以上の結果は, PG作用の標的がG1期細胞内に存在していること,また,何らかの蛋白合成がPG作用の発現に関係している可能性があることを示唆したものである.2.PG処理細胞による蛋白合成パタンの解析上記の培養細胞系を用い,これを〔^<35>S〕メチオニンでパルスラベルすることにより,コントロール及びPG処理細胞での蛋白合成パタンの変化を解析した.この結果, (1)PG処理により分子量68K, pI5.55.7のいくつかの蛋白が特異的に誘導されること,(2)これらの蛋白は細胞のGI期に一過性にみられる蛋白と同一であり,更に,細胞を43°Cにて処理したときに誘導される熱ショック蛋白とも同一であることがわかった.現在,これらの蛋白のPG作用発現における役割を研究中である.AやJタイプのプロスタグランジン(PG)は培養細胞の増殖を抑制し,ある種の細胞では分化を誘導する.この作用は,一般のPG作用と異なり, PGが細胞に取り込まれ細胞内で作用を発揮することによるが,その分子機構を明らかにするため以下の研究を行った.HeLaS-3細胞を用い,これを低血清下で84時間培養することにより,細胞周期をG1期に同調した.この細胞に血清を添加することにより,細胞周期の進行を促し,この進行に対するPGの効果を観察した.その結果, (1)PGJやAは細胞周期の進行をG1期で特異的に停止させること,(2)この停止点はG1/S期境界より数時間G1期に入った点にあること,(3)このようなG1期停止は, PGをG1期細胞に加えたときのみ起こり,他の細胞周期にある細胞はこのようなPG作用に非感受性をあること,(5)PG処理の際,シクロヘキシミド,エメチンなどの蛋白合成阻害剤を共存させるとPGの増殖停止効果が強く減弱されること,等が明らかとなった.以上の結果は, PG作用の標的がG1期細胞内に存在していること,また,何らかの蛋白合成がPG作用の発現に関係している可能性があることを示唆したものである.2.PG処理細胞による蛋白合成パタンの解析上記の培養細胞系を用い,これを〔^<35>S〕メチオニンでパルスラベルすることにより,コントロール及びPG処理細胞での蛋白合成パタンの変化を解析した.この結果, (1)PG処理により分子量68K, pI5.55.7のいくつかの蛋白が特異的に誘導されること,(2)これらの蛋白は細胞のGI期に一過性にみられる蛋白と同一であり,更に,細胞を43°Cにて処理したときに誘導される熱ショック蛋白とも同一であることがわかった.現在,これらの蛋白のPG作用発現における役割を研究中である.
親子鑑定に有用な新しい方法の開発と実用化

法医鑑定において、各個人の対立遺伝子の父母由来を知ることができれば、親子関係や個人を特定するための有効な情報が得られる。2003年、H19遺伝子のVNTRで、インプリント機構を利用した父母由来識別法(PIA typing)に成功し、さらに利用できるマーカーを探している。本研究では11番常染色体のKCNQ1 geneのintron 1aに存在するSTRに注目し、個人識別への有用性とPIA typingが成功できるかどうかを検討した。[方法](1)血縁のない健常日本人(175名)とドイツ人(170名)の末梢血からDNAを抽出し、通常のPCR法でSTR多型を決定した。(2)日本人5家族(19名)を対象とし、PIA typing方法の成否を検討した。まず、5家族全員のSTRの遺伝子型をタイピングし、つぎに各家族の子供達のPIA typingを行った。PIA typingでは、メチル化にセンシティブなHpaIIとHhaI酵素でゲノムDNAを消化した後に、二回のPCR増幅を行う。1回目のPCRで、メチル化されているために消化されない父親由来のアリルだけを増幅し、これをテンプレートとし、2回目のPCRで父親由来のSTRを決定する。[結果]目的のSTRについて、多型解析の結果、日本人とドイツ人のいずれでも個人識別に有用であることが示された。また、日本人5家族の子供達のPIA typingでは、父親由来のアリルのみが検出され、父由来、母由来の型はGenotypingの結果と一致した。[まとめ]インプリンティング遺伝子KCNQ1 geneのintron1aに存在するSTR多型は、日本人とドイツ人のいずれでも、個人識別に有用であることが示された。また、遺伝子型の父母由来を決めることのできる多型マーカーの一つとして、親子鑑定に有用であることが示された。我々は一個人をタイピングするだけでアリルの父母由来を決定する方法の開発と実用化をめざしている.これまでにヒトH19遺伝子の5'flanking領域に存在するVNTR座でメチル化を利用して父由来のアリルだけを検出する方法を成功し、PIA(parentally imprinted allele)typing法として報告した(2003年)。しかし、このVNTR座はPCR産物が400bp600bpと長いため、もっと分析条件の簡単なSTR座でPIA typingを試みることとした。そのためインプリンティング遺伝子内に存在するSTR座をDNAデータベースから検索し2種類のSTRを候補とした。本研究では、KCNQ1 geneのイントロン1に存在するTGGAリピートのSTRに注目し、第1段階として個人識別への有用性について検討した。[試料と方法]血縁関係のない日本人175名の血液からフェノール/クロロフォルム法でDNAを抽出し、PCR法で多型を検出した。検出された各アリルについてシークエンス解析(n=25)を行なった。[結果および考案]目的のSTR部位は、日本人において9種類のアリルと19種類の遺伝子型が検出され、6および13回繰り返しアリルがそれぞれ38.6%、34.0%と高頻度であった。また、ヘテロ接合度は0.691、PIC値は0.652、DP値は0.861であった。各表現型分布のx2検定ではHardy-Weinbergの法則に適合していた(p>0.100)。アリルのシークエンス解析では、STR部位の23塩基下流にSNP(G/A)が検出された。

以上から、このSTR部位は日本人の個人識別に有用であることが示され、各個人のアリルの父母由来を同定できる多型として良いターゲットとなることが示唆された。法医鑑定において、各個人の対立遺伝子の父母由来を知ることができれば、親子関係や個人を特定するために有効な情報が得られる。これまでH19遺伝子のVNTRで、インプリント機構を利用した識別法(PIA typing)を成功しており、さらに利用できるマーカーを探している。昨年度は、DNAデータベースからKCNQ1 geneに存在するSTRを選択し多型性を検討したところ、このSTRは日本人の個人識別に有用であることが判った。今年度は、日本人5家族(19名)を対象とし、このSTRが父母由来を識別できるマーカーとなるかどうかを検討した。まず、5家族全員のSTRの遺伝子型をタイピングし、つぎに各家族の子供達のPIA typingを行った。PIA typingでは、ゲノムDNAをメチル化にセンシティブなHpaIIとHhaI酵素で消化した後に、二回のPCR増幅を行う。1回目のPCRで、メチル化されているために消化されない父親由来のアリルだけを増幅し、これをテンプレートとし、2回目のPCRで父親由来のSTRを決定する。その結果、5家族の子供達すべてから父親由来のアリルのみが検出され、遺伝子型の父母由来を決めることができた。[まとめ]インプリンティング遺伝子KCNQ1 geneのintron1aに存在するSTR多型は、遺伝子型の父母由来を決めることのできる多型マーカーの一つとして、親子鑑定に有用であることが示された。
CFRP接着構造部材の損傷モニタリングシステムの開発

本研究では、航空機翼構造を模擬したCFRP擬似等方性板製スキン/ストリンガー構造部材を作製し、当該構造部材上に設置した圧電素子によりラム波を励起・受信するアクティブセンシング手法を利用して、スキン/ストリンガー接着界面の剥離長さを定量的に検出する手法を開発した。さらに剥離進展モニタリングを行うことが可能な計測・診断システムを開発し、デモンストレーション試験を行った。本研究は航空機翼構造を模擬したCFRP擬似等方性板製スキン/ストリンガー構造部材を作製し,ラム波によるアクティブセンシング手法を利用して,スキン/ストリンガー接着界面の剥離長さを定量的に検出する手法を開発することを目的としている。本目的を達成するために,本年度は下記項目の課題について研究開発を行い,以下の成果を得た。1,励起周波数、ラム波モードの選定および圧電素子形状の設計対象としたCFRP積層板のラム波分散曲線を導出し,得られた分散曲線に基づき,狭帯域励起信号の選定を行い,さらに損傷検出能に優れた短波長ラム波A_0モードを選定した。さらにA_0モードのみの単一ラム波モードの送受信が可能な圧電素子形状の最適設計を行った。以上によってラム波特有の分散性および複数モードの影響による検出波形の複雑化を抑制することに成功した。2,発信子および受信子の最適配置箇所選定接着界面剥離を検出することが可能な圧電素子最適配置箇所を決定するために,剥離の存在するスキン/ストリンガー構造を伝播するラム波の可視化試験を行った。得られたラム波伝播像を観察することによって,圧電素子の最適配置箇所を決定し,ラム波を用いた剥離検出手法を考案した。3,スキン/ストリンガー接着界面剥離長さの定量評価手法の開発および実証試験圧電素子を配置したモデル構造部材に長さの異なる界面剥離を導入し,剥離長さ変化に伴う検出信号の変化を測定した結果,剥離長さの増加に伴い,検出信号の形状は保たれたまま,到達時間のみに遅れが生じることがわかった。さらにこの到達時間遅れと剥離長さの関係をラム波伝播モデルに基づいて定式化した。その結果,モデル試験片に導入した1050mmの剥離に対して誤差±3mm以内の高精度で剥離の定量検出が可能であることを実証した。本研究は航空機翼構造を模擬したCFRP擬似等方性板製スキン/ストリンガー構造部材を作製し、ラム波によるアクティブセンシング手法を利用して、スキン/ストリンガー接着界面の剥離長さを定量的に検出する手法を開発することを目的としている。本目的を達成するために、本年度はCFRP擬似等方積層板製スキン/ハットリンガー接着構造部材における剥離進展モニタリングを行うことが可能な計測・診断システムの構築を行い、デモンストレーション試験を行った。具体的な研究成果は以下の通りである。1.厚さ1mmの擬似等方性板製スキン/ハットストリンガー接着構造部材を作製し、本構造部材に対する理論分散曲線を導出した。前年度の研究成果に基づき、狭帯域励起信号の選定を行い、損傷検出能に優れた短波長ラム波A_0モードを選定した。さらにA_0モードのみの単一ラム波モードの送受信が可能な圧電素子形状の最適設計を行うとともに、剥離検出に最適な素子配置位置を決定した。2.スキン/ストリンガー界面に長さ050mmの人工剥離を導入し、剥離長さの変化に伴う検出信号の変化および到達時間変化を測定した。その後、測定した到達時間を用いて剥離長さの定量評価を行った結果、20mm以上の長さの剥離に対して、精度±5%以内で剥離長さが評価できることを実証した。3.上記で開発した項目を基にした計測・診断ソフトウェアを開発し、持ち運びが可能でかつ迅速な剥離進展モニタリングが可能なノートPCによる計測・診断システムを完成させ、デモンストレーション試験を行った。その結果、ほぼリアルタイムでの剥離進展モニタリングが可能であることを実証した。
疾患遺伝子変異と疾患関連多型の総合知識ベースの構築

我々は、ヒト遺伝子疾患における変異データを様々な遺伝学的、分子生物学的データと統合した"遺伝子疾患変異グラフィカル知識ベースKMDB"を開発してきた。本研究の目的は、KMDBの構築をさらに進めるとともに、そのノウハウを活かして、一塩基置換多型や少数塩基欠失/挿入などの少数塩基多型データも含めた"疾患遺伝子変異・多型総合知識ベース"を構築することである。少数塩基多型は、従来の多型より多数存在し、実際のデータの報告も急速に増加している。遺伝子疾患は、5年間で少なくとも主要疾患300種類をカバーすることを目指す。また、多型データは、我が国で死亡原因として上位を占める癌、脳神経疾患、虚血性心疾患、糖尿病などの背後にある遺伝的要素を追究し、診断・治療・薬剤開発に活用するために体系的に収集する。KMDBはデータ構築が順調に進んでおり、現在までに144疾患、149遺伝子、突然変異件数3738件を950の文献から抽出して入力した。データ収集は、眼科領域疾患、聾、心臓疾患、脳神経疾患、筋肉疾患、血液疾患などの組織・器官別に行なっている一方、ゲノムシーケンシングの完了した21番、22番染色体上の疾患のデータは網羅的に行なっている。一方、「多型データの知識ベース化」については、KMDBと同じ形式では既に921件の多型を収集したが、より有効な利用のためにデータ形式の検討を並行して行なっている。KMDBのデータ収集は本年度内に、合計で少なくとも150の疾患遺伝子データを知識ベース化する目標であったが、3月末までにクリアできそうなのでさらに推し進める。また、変異と多型の総合知識ベース化を実現するためにデータ数の増加、データ構造の複雑化、データ処理のメソッドの多様化が避けられないため、KMDBにおける階層表形式からオブジェクト指向データ形式への転換が必須となってきたので進めている。
出芽ホヤ体細胞の加齢とそのリセットにおける核ミトコンドリア相互作用

ミサキマメイタボヤは、出芽と加齢に連動して、ミトコンドリア呼吸鎖遺伝子群の活性化と不活性化を繰り返している。核ゲノムがコードするミトコンドリア転写因子TFAMとミトコンドリア機能維持因子PHN2に的を絞り、ミトコンドリア呼吸鎖因子COX1の発現調節との相関を調べた。PmTFAMとPmPHN2は出芽時に最も発現量が多いこと、ヒストンメチル化が発現量に影響すること、TFAMをノックインあるいはノックダウンするとPmCOX1の発現量が上昇下降することがわかった。これらの結果は、クロマチンのヒストン修飾がTFAMやPHN2を介してミトコンドリアの機能を調節することを示している。平成25年度は、ミサキマメイタボヤcDNAプールからミトコンドリア転写因子TFAMとミトコンドリア機能維持因子PHN2のホモログを単離し(PmTFAMとPmPHN2)、まず、ミトコンドリア遺伝子群(MRC)の発現調節との相関を調べた。次に、加齢と出芽、TC14-3、およびPmTFAMがミトコンドリアの呼吸機能に影響を与えるか否かを、蛍光色素Mitotrackerの取り込みによって調べた。その結果、1.加齢に伴って、表皮の蛍光が著しく低下した。2. TC14-3は、Mitotrackerによる蛍光強度を上昇させた。3. PmTFAM mRNAは、Mitotrackerによる蛍光強度を上昇させた。最後に、PmTFAMとPmPHN2のクロマチンヒストン修飾に対するTC14-3の効果を調べた。TC14-3は、PmTFAMのヒストンH3K27トリメチル化を弱く、PmPHN2のヒストン修飾を著しく減少させた。これらの結果は、PmTFAMが加齢と出芽におけるMRCの発現を調節する主要な転写因子の一つであること、TC14-3はPmTFAMを介してMRCの遺伝子発現と呼吸機能を正に調節していることを示した。また、ヒストン修飾がMRCの発現調節に関与していることを示唆した。ミサキマメイタボヤでは、個体の加齢と(出芽による)延命に連動して、ミトコンドリアの機能低下と再活性化がおきる。ミトコンドリア転写因子TFAMとミトコンドリア維持因子PHN2に的を絞り、コアプロモーター領域のヒストン修飾と遺伝子発現調節との関係を調べた。また、ヒストン修飾がミトコンドリア遺伝子COX1の発現に及ぼす影響について調べた。PmPHN2は、ミサキマメイタボヤの生涯を通して常に高いレベルで発現していた。PmPHN2のヒストンH3K27は高度にトリメチル化されていたが、H3K9アセチル化も同時におきていた。レチノイン酸(RA)は、ヒストンアセチル化酵素(GCN5)を介してH3K9acを誘導し、PmPHN2遺伝子発現を促進した。RAの効果は、ヒストンアセチル化阻害剤CPTH2により阻害された。RAR・RXR・MYCなども同様の挙動を示したことから、ミサキマメイタボヤではH3K27me3がデフォルトで、ヒストンアセチル化により遺伝子発現が調節されることが示された。PmTFAMは、加齢によって発現量が低下し、出芽に伴い発現が増強する。PmPHN2と異なり、顕著なヒストンメチル化やアセチル化は検出されなかった。TC14-3は、PmTFAM・PmCOX1の発現を促進する内在性ポリペプチドである。加齢個体をTC14-3とヒストンメチル化阻害剤(GSK343)で同時処理したところ、H3K27トリメチル化、PmTFAM・PmCOX1の遺伝子発現、ミトコンドリアの呼吸活性の指標であるMitoTracker染色性が全て抑制された。これらの結果より、1ヒストンメチル化は、核遺伝子PmTFAMの発現を正に制御している、2ヒストンメチル化は、ミトコンドリアの遺伝子発現と膜電位機能に間接的に関与する、3H3K27me3修飾を受け、PmTFAMの発現を調節する上流遺伝子の存在が強く示唆された。動物発生学本研究はミサキマメイタボヤを用いて、1.ミトコンドリア遺伝子機能が加齢とともに低下し、出芽により再活性化する仕組みを明らかにすること、2.ヒストン修飾が、核やミトコンドリアの遺伝子機能に及ぼす効果を明らかにすること、3. 1と2より、加齢と「若返り」をめぐるミトコンドリアゲノムと核ゲノムの相関を統合的に解明することを最終目標としている。平成25年度は、上記1を解明することを達成目標としていたが、幸い、核遺伝子のノックダウンとmRNA導入によるノックインにより、PmTFAMとMRCの正の遺伝子相関を証明することができた。Mitotrackerを用いることにより、当初の計画を超えて、MRC機能とTC14-3やPmTFAMの正の相関を証明することに成功した。

上記2については、26年度の計画であったが、25年度中にクロマチン免疫沈降法(ChIP)に着手し、TC14-3がPmTFAMのヒストンH3K27トリメチル化を弱く、PmPHN2のヒストン修飾を強く抑制していることが判明した。これは、ミトコンドリアの遺伝子発現にエピジェネティックスが関与していることを強く示唆しており、当初の予想を超える成果を得た。年度末に使用を予定していた消耗品費を、別途使い切り予算で支払ったため。未使用額は、抗体購入など、26年度消耗品費の補助として、利用する。
津波警報に必要な地震情報の迅速な推定

本研究では、津波警報に必要な地震情報の一つである地震のマグニチュードを、震央距離30度以内で観測された地震波形の高周波震動継続時間と最大変位振幅から迅速に推定する計算式を求めた。また津波地震は長い継続時間と小変位振幅で特徴づけられることを示した。遠地データを使う場合のマグニチュード計算式を改定した。強震動の継続時間と最大変位振幅を用いた地震規模推定の可能性を検討した。遠地で観測された地震波の高周波成分から断層運動の終端点を推定する手法を開発した。遠地で観測されたP波の高周波震動継続時間を計測し、その方位角依存性から高周波エネルギーを放射した断層運動を推定する手法を開発した。これまでに開発された手法は断層運動が一方向に進む仮定を用いており(例えば、Gusev et al., 2007)、複雑な破壊過程をもつ地震に適用するのは困難であった。本研究では断層運動の方向性を仮定せず、断層運動の終端点をグリッドサーチ法で求める問題として定式化することによって、この困難を解決した。グリッドサーチで使用する断層面は、震源メカニズムから設定することも可能である一方、既往のプレート境界のデータベースを用いることも可能である。解析上の仮定が少ないので、ルーティン的な解析に適している。開発した手法を5つの大地震に適用し、断層運動の終端点を推定した。得られた結果は、解析した地震の高周波エネルギー放射に関する既往研究の解析結果と概ね整合的であった。この結果は、今回開発した手法で他の手法と独立した情報が得られることを示唆する。一方、データのばらつきが大きいので、比較的小さな地震を解析した場合は、誤差が大きいと予想される。また、波形データセットを拡充し、Hara (2007)の遠地データを使ったマグニチュード計算式をグリッドサーチ法により改定した。新しい計算式は元の式と比べて、震央距離依存性、高周波震動継続時間依存性が低い。昨年度の研究で求めた、震央距離30度以下で観測された波形データに対するマグニチュード計算式も、グリッドサーチ法で改定した。地震のマグニチュード決定の迅速化を図るために、これまで遠地(震央距離30-85度)のデータに適用してきたHara(2007, EPS, 59, 227-231)の手法を用いて、震央距離30度以下のデータを解析し、適用可能性を検討した。解析する地震としては、全世界で1994年以降に発生したマグニチュード7.2以上で深さ50km以浅の124地震を選んだ。解析に用いる広帯域波形データはIRIS(Incorporated Research Institutions for Seismology)のデータセンターより取得した。震源・観測点ペアの数は2619である。P波到着からS波到着までの時系列にHara(2007)のデータ処理方法を適用し、P波部分の高周波震動継続時間を計測した。遠地データから得られた高周波震動継続時間と比較したところ、系統的に長いことが分かった。また、Hara(2007)の方法でマグニチュードを求め、遠地データの結果と比較すると、系統的に大きいことが分かった。マグニチュードが大きくなる主な要因は、高周波震動継続時間が長いことである。Hara(2007)のマグニチュードの式の高周波震動継続時間に関する項と定数項を修正することにより、遠地データの解析と整合的な結果を得ることができることを示した。日本の地震については、広帯域波形データとは独立に、防災科学技術研究所のK-NET、KiK-netの強震記録を解析した。このデータセットではS波の高周波成分が顕著となるので、S波部分の高周波震動継続時間を計測した。得られた結果は、遠地データの結果と相関を示すが、ばらつきが大きい。次に、S波部分の高周波震動継続時間とP波の最大変位を使ってマグニチュードを求める新しい経験式を導出し、モーメントマグニチュードと概ね整合的なマグニチュードの値が得られることが分かった。1992年ニカラグア津波地震及び1994年から2013年7月に発生したマグニチュード7.2以上で深さ50km以浅の地震に対して、震央距離30度以内で観測された地震波形記録の最大変位と震央距離の積の、高周波(2-4 Hz)震動継続時間に対する比を調べた。津波地震は通常の地震より相対的に小さな変位振幅と長い高周波震動継続時間で特徴づけられることが示された。これは遠地データの解析結果と整合的である。また、震央距離30度以内のデータの上記の比と遠地データの値は概ね相関することを示した。これらの結果は、震央距離30度以下で観測された地震波形データから上記の比を求めることにより津波地震を識別できることを示唆する。一方で、津波地震の識別に使われる地震波エネルギーと地震モーメントの比と上記の比を比べたところ、両者の相関は強くないことも示唆された。また、Hara(2007)の手法を基に強震動の継続時間を計測する研究を進めた。2003年以降に日本及びその周辺で発生したマグニチュード7.2以上の9地震に対して計測された強震動の継続時間の特徴を調べた。複数の地震に対して、既往研究と整合的な、震源過程による方位角依存性が認められた。また、はらつきは大きいが、震央距離が大きくなるにつれて、継続時間が長くなる傾向が示唆された。この結果も既往研究と整合的である。

今後、強震動の継続時間と速度あるいは変位振幅を使って地震のマグニチュードを推定するには、これらの特徴を考慮して研究開発を進める必要がある。遠地P波の高周波震動継続時間と最大変位振幅を用いたマグニチュード計算式(Hara、2007)の性質を係数のグリッドサーチにより調べた。1994年2015年5月に発生したモーメントマグニチュード7.2以上で深さ50km以浅の地震の広帯域地震波形データをIRISデータセンターから取得し、解析に用いた。モーメントマグニチュードとの差の二乗平均を最小にする係数を用いた場合、巨大地震に対して過小評価となった。モーメントマグニチュードとの差の二乗平均の最小値に対して7%程残差が大きい一方、モーメントマグニチュード、震央距離、高周波震動継続時間に対する依存性が小さい係数を選び、計算式を改定した。マグニチュード決定の迅速化を図るために、震央距離1030度のリージョナルデータに対しても、同様の解析を行った。遠地データと同様に、モーメントマグニチュードとの差の二乗平均を最小にする係数を用いた場合、巨大地震に対して過小評価となった。係数の全組合せに対するモーメントマグニチュードとの差の二乗平均の最小値に対して9%程残差が大きい一方、モーメントマグニチュード、震央距離、高周波震動継続時間それぞれに対する依存性が小さい係数を選び、リージョナルデータに対する計算式を得た。リージョナルデータから求めたマグニチュードの値は遠地データから得られる値と整合的である。強震動の継続時間と変位振幅を用いた地震規模決定の可能性を調べた。2003年以降に日本及びその周辺で発生したモーメントマグニチュード7.2以上の9地震を解析した。国立研究開発法人防災科学技術研究所のKiK-netの地中観測点の加速度記録を解析に用いた。強震動の継続時間、最大変位振幅、震央距離の積とモーメントマグニチュードを比較したところ、両者は概ね相関することが分かった。この結果は上記の計測量からマグニチュードを推定できることを示唆する。本研究では、津波警報に必要な地震情報の一つである地震のマグニチュードを、震央距離30度以内で観測された地震波形の高周波震動継続時間と最大変位振幅から迅速に推定する計算式を求めた。また津波地震は長い継続時間と小変位振幅で特徴づけられることを示した。遠地データを使う場合のマグニチュード計算式を改定した。強震動の継続時間と最大変位振幅を用いた地震規模推定の可能性を検討した。遠地で観測された地震波の高周波成分から断層運動の終端点を推定する手法を開発した。最大変位と震央距離の積の、高周波震動継続時間に対する比を用いて津波地震を識別する手法については、当初遠地のデータを用いる予定であったが、震央距離30度以内で観測されたデータの解析から、津波地震を識別できる可能性が示唆されたことは成果であった。また、既往研究と整合的な強震動の継続時間の特徴を本研究の計測手法で確認したことは成果であるが、地震のマグニチュードを推定する手法開発が完了していないので、今後進める必要がある。広帯域波形記録の高周波震動継続時間と変位振幅を用いたマグニチュード計算法については、震央距離、高周波震動継続時間、モーメントマグニチュードに対する依存性を考慮して計算式を決定する必要がある。固体地球惑星物理これまでの研究を進めて、成果をまとめる。
水ストレス下における作物の葉の老化と根の機能の低下との関係

葉の老化による光合成速度の低下は作物の乾物生産や収量に大きな影響を及ぼす。しかし、葉の老化のおこる機構については明らかでない点が多い。葉の老化には葉の性質だけでなく他の器官の性質が関係することが示唆され、さらに葉の老化は環境条件によっても影響を受けることが示されている。そこで、本研究は葉の老化と根の機能との関係を明らかにするため、とくに葉の老化が促進される水ストレス条件に着目して検討した。以下は研究結果の概要である。1.ダイズの登熟期における葉の老化には、根の発達程度、そしてこれと関係する根の機能が関係することが老化のはやさの異なる品種の正逆接木と土壌水分条件を変えた実験から示された。2.低土壌水分条件に生育すると葉の老化が促進される。とくに水稲では土壌水分がわずかに低下しただけでも葉の老化は大きく促進された。この低土壌水分条件における葉の老化は、葉の水ポテンシャルの低下だけでなく根が関与していることが水稲の突然変異体を用いた実験の結果わかった。3.登熟期の葉の老化のはやい日本晴は遅いアケノホシに比較して、出液速度が小さく、根から地上部に送られる窒素量とサイトカイニン量が少なかった。葉の老化が促進される低土壌水分条件では出液速度が著しく低下することが、水稲とトウモロコシで、さらに根から地上部に送られる窒素やサイトカイニン量が低下することがトウモロコシでわかった。4.以上の結果から、葉の老化には根の機能、とくに根から地上部に送られる窒素やサイトカイニンが関係し、土壌水分が低下すると根の機能が著しく減少することによって葉の老化が促進されることが推察された。本年度は水ストレスによって葉の老化が促進されことに根が関与しているかどうかを検討し、次のことがわかった。1.低土壌水分条件に生育するトウモロコシは湿潤土壌に生育するトウモロコシに比較して、葉の緑色程度と光合成速度が減少し、葉の老化が促進されることが確かめられた。低土壌水分条件に生育するトウモロコシは湿潤土壌に生育するトウモロコシに比較して、茎基部からの出液速度が低く、サイトカイニン濃度、硝酸態窒素濃度が低い傾向があり、したがって、根から地上部に送られるサイトカイニン量、窒素量が少ないことが推察された。2.低土壌水分条件下で葉の老化が促進されことによって根の機能が低下することが関係していると考えられた。そこで、葉の水の通導抵抗が著しく大きいことによって、湛水状態でも葉の水ポテンシャルが著しく低下して萎凋する水稲品種金南風の突然変異株(以下CM)と金南風を供試し、湛水状態に生育するCMと低土壌水分条件に生育する金南風の葉の老化を比較した。その結果、同程度に葉の水ポテンシャルが低下してもCMは金南風に比較して、出液速度が大きく、老化による葉の緑色程度の減少が明らかに小さかった。以上の結果から、低土壌水分条件で葉の老化が促進されることには根の機能が低下することが関係していると考えられ、とくに土壌水分が低下することによって根から地上部に送られるサイトカイニン量、窒素量が低下することが関係していると推察された。本年度は、とくに根の機能を窒素吸収とサイトカイニン合成に着目し,これらが葉の老化に伴う光合成速度の低下に及ぼす影響を検討した。1.登熟期に葉の老化による光合成速度の低下の大きい水稲は低下の小さい水稲に比較して,出穂期以降の窒素吸収量が少なく,葉の窒素含量が低かった。光合成速度と密接な関係のあるRubisco含量は窒素含量が等しくても光合成速度の低下のはやい水稲は低く、Rubisco含量の維持には根から地上部に送られるサイトカイニンの関与が示唆された。

2.低土壌水分条件に生育するトウモロコシは葉の老化による光合成速度の低下が大きく,さらに葉身の窒素濃度と光合成速度との間には密接な関係があった。この低土壌水分条件に生育するトウモロコシの茎基部に10^<-4>mol L^<-1>のリボシルゼアチン溶液を注入すると老化による光合成速度の低下が抑制された。しかし,水のみを注入したり,10^<-3>mol L^<-1>の硝酸アンモニウム溶液を注入しても光合成速度の低下の抑制は認められなかった。以上の結果から、葉の老化による光合成速度の抑制には窒素とともに根から地上部に送られるセサイトカイニンが重要な役割を果していること,さらに,低土壌水分条件で葉の老化による光合成速度の低下が促進されることには,根から地上部に送られる窒素とサイトカイニン量の低下が関係していることが示唆された。
電子線小角散乱からの新規位相イメージング法によるナノスケール電磁場の定量的可視化

物質による電子線の小角散乱パターン(電子回折パターン)を用いた全く新しい位相イメージング法を開発した。これまで定量的な位相計測の妨げとなっていた様々な要素を洗い出して対処法を考案し、物質を透過した電子波動関数の位相分布を約0.1ラジアンの精度で結像する手法の確立に成功した。既存の位相計測手法(電子線ホログラフィー法)と比べての優位性と有効性、汎用性を明確に示すことに成功し、本位相イメージング法を通じたナノスケール電磁場観測への応用展開を示すデータを取得することに成功した。初年度は再構成位相の定量性を阻害する以下の2要素への対策に取り組んだ。一つ目は、小角散乱図形記録中のマイクロラジアンオーダーのドリフトである。これは回折図形を形成するレンズ磁場の揺らぎに起因しており、CCDカメラによる1秒以下程度の短時間露光を繰り返した後に相関を取って足し合わせることにより、影響を回避する手法確立に成功した。またこの過程で、CCDカメラの暗電流値が変化しないピーク強度閾値の割り出しにも成功し、高いSN比を持ちドリフトの影響のない小角散乱図形取得の手順を確立した。二つ目は、回折図形に含まれるバックグラウンド強度である。エネルギーフィルターで非弾性散乱電子を除去した場合でも、小角散乱領域にバックグラウンド強度が存在することが、本課題研究開始時点までに判明していた。この強度は試料波動場と回折波動場の間のフーリエ変換関係を乱すため、再構成結果にアーティファクトを生じる。このバックグラウンドの成因はこれまで未解明であったが、レンズ収差とビーム空間干渉性、さらにCCDカメラの滲みに起因することが判明した。これらへの対策として、円形開孔絞りからのAiryディスクの強度プロファイルをシミュレーションとフィッティングすることにより、各種パラメータを決定する方法の確立に成功した。このフィッティング結果に基づき、まずは干渉性とCCDカメラ滲みの影響をデコンボリューション演算で取り除き、その後レンズ収差による位相変調を差し引くことで、試料からの位相変調だけを精度良く再現する手法の開発に成功した。手法の精度を改善する取り組みとして、前年度に開発した小角散乱電子回折図形の精密記録方式についてさらに改良を重ね、サブピクセル精度でのデータ足し合わせ方法を確立した。これによって足し合わせ結果に表れるボケ関数をより小さくできるようになったため、前年度に開発したデコンボリューションによる強度プロファイル補正方法の適用範囲が広がり、以前よりも明るく集束した電子ビームでの計測も可能となった。これによってデータ取得時間の短縮が実現した。また前年度の強度フィッティング解析に考慮されていなかったレンズ色収差の影響について検討し、電子顕微鏡の回折モードでの光軸調整を行うことにより影響を回避できることを明らかとした。また電子回折取得中の試料ドリフトの影響についてデータ解析を行い、再構成位相精度に重要な影響を与えることが判明した。この問題への対策として、十分に試料ドリフトが止まった後に回折モードに移行することによって、十分な精度での位相像取得が可能であることを確認した。上記の判明した内容を考慮して計測方法の改良を進め、FIB加工によって作製したGaAsのpn接合界面の再構成結果において約0.1radの位相精度を達成することに成功した。また、確立した計測手法を用いて試料エッジから数μm以上離れた観察領域の位相像を高い精度で取得することに成功し、電子線ホログラフィーに対する明確な優位性を示すことに成功した。交付申請書「研究の目的」欄に記した項目のうち、データ定量性の伸張に不可欠な複数の対策を確立することに成功し、データ処理作業の簡素化と自動化に向けた作業手順の確立および処理プログラムの作成にも大幅な進展があった。これらのうちのある部分は次年度に取り組む計画であったが、前倒しして達成することができた。一方で、予定していた半導体のテスト試料を用いた電子線ホログラフィーとの比較実験は分担者と共同で遂行中であり、次年度に持ち越しとなっている。電子顕微鏡を用いたイメージング手法の研究開発当初の研究計画通り、半導体テスト試料を用いて電子線ホログラフィーとの位相検出精度・感度についての比較、タイコグラフィーと組み合わせた直径1μmまでの視野拡大を進める。また、誘電体・磁性体微粒子周囲の電場磁場分布を正確に観測し、電子線ホログラフィーに対する優越を明示する。また、FIB加工したレーザーデバイスなどを用いて、試料エッジから奥深く離れた部分をも含めた広範な領域のドーパント分布を観測し、定量性評価のために有限要素法による静電ポテンシャル計算との比較を詳細に検討する。これらによって本手法の有意義性を実証し、本課題研究の集大成とする。実験に使用する電子顕微鏡を当初計画から変更したため、電界放出型電子顕微鏡フィラメントの交換時期が先送りとなった。27年度の電界放出型電子顕微鏡フィラメントの交換費用に充てる予定である。
泉鏡花文学の成立と受容を「対時代性」「伝統性」の観点から検証する研究

泉鏡花作品がどのような文学状況を背景に、どのような読者を意識しつつ制作され、どのように受容されたかを、同時代評・先行研究の収集検証によって、その通史的な全体像の把握に努めるとともに、作品成立期の文化・文学状況を視野に入れながら、個々の鏡花作品の具体的な検証を行い、「対時代性」と「伝統性」の観点から、鏡花文学の文学的特色と文学史的位相の再検証を試みた。本研究は、平成1921年度の3年計画で、鏡花文学において、「対時代性」と「伝統性」は不可分の関係にあるという見通しのもと、鏡花文学の「成立」と「受容」の諸相を、(1)同時代の出版メディアの言説状況、(2)同時代の近代作家の言説や創作活動、(3)古典文学の研究や出版の動向、(4)能狂言・歌舞伎・落語・邦楽等の古典芸能の状況、(6)鏡花文学研究史、(5)近現代における鏡花文学の受容と再生産(映画・舞台芸術)の状況、等々を広く視野に入れて調査し、鏡花文学の位相と特質を再検証するものであり、平成19年度は資料の収集・整理を中心に、下記(1)(5)の研究活動を行った。(1)泉鏡花の同時代評を収集・整理・保存した。(2)明治・大正・昭和戦前の伝統芸能(能楽・歌舞伎・伝統芸能・歌謡等)に関わる記事を、「文芸倶楽部」「太陽」「帝国文学」「三田文学」「早稲田文学」「新思潮」「校友会雑誌」等の雑誌で検索収集した。(3)鏡花を原作とする舞台芸術に関する資料を収集整理するとともに、鏡花作品を原作とする舞台、および鏡花作品の典拠となっている伝統芸能の舞台の観劇に努めた。(4)鏡花作品の先行研究を収集整理し、「対時代性」「伝統性」という観点で読み直し、整理・検証するとともに、個別の作品研究に役立てるため泉鏡花研究会等に参加した。(5)鏡花の古典受容の特質を解明するには、他の近代作家の古典受容のあり方との比較が必要である。学部・大学院の授業において、芥川龍之介・川端康成・三島由紀夫における古典文学摂取の状況について検討した。本研究は、平成19年度から21年度の3年計画で、鏡花文学において、「文寸時代性」と「伝統性」は不可分の関係にあるという見通しのもと、鏡花文学の「成立」と「受容」の諸相を、(1)同時代の出版メディアの言説、(2)附代の作家の言説や創作活動、(3)古典文学の研究や出版の動向、(4)能狂言・歌舞伎・落語・邦楽等の古典芸能の状況、(6)鏡花文学研究史、(7)近現代における鏡花文学の受容と再生(映画・舞台芸術)の状況、を広く視野に入れて調査し、鏡花文学の位相と特質を再検証するものであり・平成20年度は、平成19年度に引き続き、下記のような7舌動を行った。(1)鏡花作品の同時代評の収集・整理・保存。(2)鏡花作品の先行研究文献の収集・整理・電子保存。(3)鏡花研究の先行研究を「対時代1生戸伝統性」という観点で読み直し、整理・検証。(4)鏡花を原作とする舞台芸術を鑑賞し、制作者との交流を図った。(5)鏡花綿に引用されている伝統芸能の上演を鑑賞するとともに、資料収集を行った。(6)鏡花研究会に出席し、作品研究や実地踏査を行った。(7)研究成果を取り込んで、泉鏡花作品についての論文を発表した。(8)鏡花の古典受容の特質と比較するために、学部大学院の授業において、芥川龍之介、川端康成、三島由紀夫における古典文学摂取の状況について検討した。本研究は、泉鏡花作品の「成立」と「受容」の諸相を、(1)同時代の文壇や出版メディアの状況、(2)同時代の作家の言説や創作活動、(3)古典文学の研究や出版の動向、(4)能狂言・歌舞伎・落語・邦楽等の古典芸能の状況、(5)鏡花文学研究史、(6)近現代における鏡花文学の受容と再生(映画・舞台芸術)の状況を広く視野に入れつつ、「対時代性」と「伝統性」という観点から再検証し、鏡花文学の位相と特質を明らかにしようとする試みであり、平成21年度は、平成19・20年度に引き続き、(1)同時代評の収集・整理、(2)先行研究文献の収集・整理、(3)鏡花作品に引用されている伝統芸能の収集調査を行うとともに、泉鏡花研究会等に参加して、個々の鏡花作品の検証に努めた。『国文学解釈と鑑賞』(平成21年9月号)の特集「泉鏡花文学の位相」の企画立案に携わったことも大きな成果である。「同時代からの照射(1)泉鏡花文学の成立と受容」「同時代からの照射(2)作品の再発見・再検証」と題する研究論文企画を組み、問題意識の共有に努めた。同紙掲載の拙論「鏡花文学の成立と文芸時評-

「湯島詣」「高野聖」への軌跡-」は同時代評の収集をもとに、文壇との関係において鏡花文学の成立を検証したものである。また、日本近代文学会の特集では、「貧困」というテーマのもと、一葉・眉山との比較を通して、「貧民倶楽部」を材に鏡花文学の特質を論じた。これも鏡花作品の「対時代性」を検証する取り組みの一部となった。
3次元強相関電子系(Mnペロブスカイト等)の3次元バルク/表面電子状態の完全解明

これまで、我々は層状物質La_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7の電子状態が有限の3次元性をもつ可能性に着目し、励起エネルギーを変化させて高エネルギー軟X線角度分解測定を行ってきた。得られた角度分解光電子スペクトルは明瞭な励起エネルギー依存性を示すことが明らかになった。これは層状物質であるLa_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7において伝導面間方向に有限の3次元性をもつことを示す直接的な証拠である。これらの結果は層状物質であるLa_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7に有限の3次元的な輸送コヒーレンスが存在する直接的な証拠であるとともに、銅酸化物を始めとする層状物質においてもバンド構造の3次元性が無視できないことを示唆している。本研究により強相関層状物質においても固体表面とバルクの電子状態が異なることが明らかになってきた。さらに、近年La_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7の表面層は金属相中においても絶縁体的であることが報告されている。層状物質La_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7の真のバルク電子状態を明らかにするためには、さらに高いエネルギーの入射光を用いる硬X線光電子分光が有力である。我々はSPring-8 BL19LXUにおいて8keVの入射光のエネルギーを利用した硬X線光電子分光を行った。清浄表面は試料を超高真空中で破断することでを得て、測定のエネルギー分解能は約100-200meVであった。Mn 2p内殻スペクトルにおいて伝導電子によるスクリーニングに起因する肩構造を確認し、金属絶縁体転移に対応するスペクトル形状の変化を観測した。さらに価電子帯スペクトルのフェルミ準位近傍の温度変化から本質的なバルク電子状態の金属絶縁体転移を観測した。これまで、我々は3次元ペロブスカイトNd_<1-x>Sr_xMnO_3に対して高分解能Mn 2p-3d共鳴光電子スペクトルの詳細かつ系統的な温度変化を測定してきた。その結果、x=0.55における面間コヒーレンスの無視できる二次元的な反強磁性金属相において、低温のフェルミ準位近傍でスペクトル強度が消失することを明らかになった。この実験事実は低温の二次元的な電子状態において準粒子が不安定になることを示喚している。しかしながら、この振る舞いは同じく二次元的な電子状態と考えられている層状物質、La_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7に対する低励起エネルギーを用いた角度分解光電子分光の結果と振る舞いが異なる。そこで、我々は層状物質La_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7の電子状態が有限の3次元性をもつ可能性に着目し、励起エネルギーを変化させて高エネルギー角度分解測定を行った。測定はSPring-8 BL25SUにおいて試料を超高真空中で破断することで清浄表面を得て、エネルギー分解能約100-200meVで行った。これは層状物質であるLa_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7において伝導面間方向に有限の3次元性をもつことを示す直接的な証拠であるといえる。これらの結果は層状物質であるLa_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7に有限の3次元的な輸送コヒーレンスが存在する直接的な証拠であるとともに、銅酸化物を始めとする層状物質においてもバンド構造の3次元性が無視できないことを示唆するものである。本研究により電子状態の有限の3次元性が準粒子を安定化させることが明らかになり、一方で面間コヒーレンスの無い二次元電子状態において準粒子は本質的に不安定であることが明らかになった。

清浄表面は試料を超高真空中で破断することでを得て、測定のエネルギー分解能は約100-200meVであった。Mn 2p内殻スペクトルにおいて伝導電子によるスクリーニングに起因する肩構造を確認し、金属絶縁体転移に対応するスペクトル形状の変化を観測した。さらに価電子帯スペクトルのフェルミ準位近傍の温度変化から本質的なバルク電子状態の金属絶縁体転移を観測した。
網羅的マイクロRNA解析による子宮体部漿液性腺癌の癌化機構の解明

子宮体部漿液性腺癌に関連するマイクロRNA(miRNA)を明らかにするために、まずmiRNAマイクロアレイ解析を行った。対象は正常子宮内膜組織7例(増殖期4例、分泌期3例)、類内膜腺癌20例、漿液性腺癌21例である。正常内膜組織と比較し漿液性腺癌で発現の増減がみられたmiRNAは120個あった。このうち、2倍以上の発現の低下が認められたmiRNAは54個あり、このなかにはmiR-101,miR-10^*,miR-152,miR-29bが含まれていた。それ以外は正常内膜と比較して2倍以上の発現の上昇が認められ、このなかにはmir-200a,miR-200b,miR-205があった。発現の増減を確認するためリアルタイムRT-PCRを行った。その結果、正常内膜と比較してmiR-101,miR-10b^*,miR-133a,miR-133b,miR-152,miR-29b,miR-34b,miR-411の発現が低下していることが確認された。また、miR-205では、漿液性腺癌において発現が増加していることが確認された。漿液性腺癌における臨床病理学的因子との相関を確認したところ、miRNA-101,miR-10b^*,miR-139-5p,miR-152,miR-29b,miR-455-5pの発現低下と全生存率の低下には統計学的有意差を認めた。また、miR-10b^*,miR-29b,miR-455-5pの発現と脈管侵襲の有無と統計学的有意差をもって相関していた。漿液性腺癌細胞株SPAC-1-LにmiRNA-101、miR-152を導入したところ癌細胞の増殖抑制が確認された。昨年度までの研究により、子宮体部漿液性腺癌で特異的に発現の異常が認められたマイクロRNA(miRNA-34b)を抽出した。これらなかで、miR-34bに焦点をあて次の解析を行った。本研究に用いた対象は、類内膜腺癌由来細胞株のIshikawa、RL-95-2および子宮内膜漿液性腺癌由来細胞株のSPAC-1-Lと臨床検体41例(類内膜腺癌20例、漿液性腺癌21例)である。正常内膜組織と比較し、漿液性腺癌において特異的にmiR-34bの発現低下が認められた(P=0.002)。子宮体部漿液性腺癌とp53の関連は以前から知られているため、p53の発現とmiR-34bの関連を免疫染色により解析したが、p53の過剰発現群においてはmiR-34bの発現が低下している傾向にあった。次に、miR-34bが癌の進展などにどのような機能を有するかについて解析を行った。子宮体部漿液性腺癌由来の細胞株に対するmiR-34bの導入により、細胞増殖能(P<0.01)、遊走能(P<0.01)および浸潤能の抑制(P<0.001)、カスパーゼ活性の上昇(P<0.05)を認め、漿液性腺癌においてmiR-34bは細胞増殖および進展を抑制する働きを担い、癌抑制的に働いている可能性が示唆された。miR-34bの標的遺伝子候補であるMETとの関連では、miR-34bの細胞株への導入によりMETタンパク発現の減弱が認められた。このことから、miR-34bがMET遺伝子の発現を抑制的に調節している可能性が示唆された。これまでの研究によりMETと子宮体部漿液性腺癌の関連が認められたことから、miR-34bおよびMET阻害剤が新規治療薬候補として抽出され、今後その臨床応用にむけ基礎研究を行っている。これまでの研究により、子宮体部漿液性腺癌(UPSC)でmiR-34b、miR-101、miR-154の特異的な発現低下を明らかにした。miR-101の細胞内における働きを解明するために、UPSC細胞株USPC-1にmiR-101を導入し、増殖能、遊走能、浸潤能について検討した。WST-assayで解析した増殖能が、miR-101導入後5日目において、63.6%の有意な増殖能の低下を認めた。さらに、足場非依存性増殖能についても検討したが、二つの細胞株において著名な増殖抑制が確認された。遊走能および浸潤能については、それぞれ28.6%、77.8%と有意な抑制が認められた。以上から、miR-101がUPSCにおいて増殖能・遊走能・浸潤能を制御していることが明らかとなった。miR-101の標的遺伝子候補であるEZH2との関連では、miR-101の導入によりEZH2タンパクの発現が減弱することが確認され、miR-101がEZH2遺伝子の発現を抑制的に調節していることが示唆された。UPSCにおいては、miR-101が減少することによって、癌遺伝子の働きをするターゲット遺伝子への抑制が弱まり、癌が進展する可能性が示唆された。次に、臨床への応用を念頭に置き、miR-101導入による薬剤感受性の変化について検討した。細胞株USPC-1、SPAC

1-LにmiR-101を導入したところ、USPC-1においてシスプラチンとパクリタキセルの薬剤感受性が上昇した。また、SPAC1-Lへの導入では、二つの薬剤に加えアドリアマイシンめ感受性が上昇することが明らかとなった。この研究により、miR-101やEZH2阻害剤が予後不良なUPSCに対する新規治療薬の候補であることが明らかとなった。