hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サクション力を受ける海洋基礎構造物の周辺地盤の応答特性に関する研究

今後、時間領域および周波数領域における周辺地盤の応答を通じて、サクションケ-ソンの防波堤構造物への適用性を検討する予定である。サクション力を考慮したケ-ソン式構造物の防波堤への適用を考え、海底地盤特性を考慮したサクションケ-ソンおよびその周辺地盤の応答特性を定量的に把握することを目的とし、サクションケ-ソンに作用する波圧実験において得られたデータを用いて、ケ-ソンの変位挙動および周辺地盤の応力および間隙水圧分布等の応答特性を把握し、サクションケ-ソンの安定性に影響を及ぼす諸要因の定量的な検討を行った。1)サクションケ-ソンは、ケ-ソン底面に設置されたコンパートメントにサクションが働くとともに、スカート部分に周面摩擦抵抗力が作用するため、従来の直置きケ-ソンに比較して変位応答が小さくなる。2)ケ-ソン底部を複数のコンパートメントに分割し、ケ-ソン底面中央のコンパートメントよりも端部のコンパートメントに大きなサクションを作用させた場合、波圧変動に対するケ-ソンの変位応答が小さくなるため、耐波安定性に関して有効である。3)地盤の透水係数が小さくなり、地盤の剛性が大きくなるにつれて、ケ-ソンの変位応答は小さくなり、耐波安定性が増す。一般に、軟弱地盤では剛性が小さくなるが、一方、透水係数も小さくなることから、この種の地盤では有効な構造と考えられる。4)ケ-ソンの周辺地盤に対する質量比が大きくなれば、ケ-ソン変位のピーク振動数が低振動数領域に移行するため、ケ-ソンの設計に際しては、ケ-ソンに作用する波圧変動外力の有する振動数特性に考慮する必要がある。5)ケ-ソン底面下の地盤における間隙水圧応答は、ケ-ソン底部に近づくにつれてサクション力による影響を受けるため、横波の伝播速度の違いが顕著に応答値に影響する。6)不規則波圧変動に対するケ-ソン周辺地盤の変位・間隙水圧応答は、同じ周期と波高に対する規則波の応答に比較して小さくなり、規則波に対する応答値は最大値となる。
非線形光波増幅機構を用いた複素ニュ-ロン場の生成に関する基礎研究

本研究では波動場によって形成される「複素ニュ-ロン場」という新しい概念を提案し,そのダイナミックスの基本的な性質を明らかにした.その具体的な成果は以下の通りである.<1.光波動場の物理現象とニュ-ラルネットの対応関係の明確化>___ー振幅と位相の情報を持つ複素波動場をニュ-ロンの複素状態変数に対応させると,1点から発した光波が他の1点に到達する間にうける振幅の減衰と位相変化を複素シナプシス結合荷重に対応させることができることを示した.また,光波伝播の相反性により複素光波動場の形成する複素ニュ-ロン場の複素シナプシス荷重は一般に対称性を持つことを明らかにした.<2.複素ニュ-ロン場のエネルギ-関数の発見とその存在条件の提示>___ー複素シナプシス結合荷重が対称性を持つ場合とエルミ-ト対称性を持つ複素ニュ-ロン場に対しては,従来の実数ニュ-ラルネットと類似のホップフィ-ルド・エネルギ-関数が存在することを見いだした.また,それらのエネルギ-関数を持つ複素ニュ-ロン場を複素光波動場で実現するには位相共役波発生機構の存在が不可欠な条件であることを明らかにした.<3.実験によるモデルの妥当性の検討>___ー複素ニュ-ロン場の生成システムとして縮退4波混合による位相共役波発生の際の光増幅機能と球面鏡を組み合わせた光フィ-ドバック系を提案し,その複素波動場の振舞いを計算機シミュレ-ションによる実験で調べ,提案したエネルギ-関数が確かに時間とともに単調減少し,波動場が最終的に光共振器の固有モ-ドの1つに収斂して行くことを確認した.実際のレ-ザ-のポンプ光からエネルギ-供給を受けたBaTiO_3結晶の持つ非線形光波増幅機能による実験は現在進行中であり,我々の予見したエネルギ-関数の振舞いをまだ直接確認するには至っていないが,近くその性質を明らかにできるものと期待している.本研究では波動場によって形成される「複素ニュ-ロン場」という新しい概念を提案し,そのダイナミックスの基本的な性質を明らかにした.その具体的な成果は以下の通りである.<1.光波動場の物理現象とニュ-ラルネットの対応関係の明確化>___ー振幅と位相の情報を持つ複素波動場をニュ-ロンの複素状態変数に対応させると,1点から発した光波が他の1点に到達する間にうける振幅の減衰と位相変化を複素シナプシス結合荷重に対応させることができることを示した.また,光波伝播の相反性により複素光波動場の形成する複素ニュ-ロン場の複素シナプシス荷重は一般に対称性を持つことを明らかにした.<2.複素ニュ-ロン場のエネルギ-関数の発見とその存在条件の提示>___ー複素シナプシス結合荷重が対称性を持つ場合とエルミ-ト対称性を持つ複素ニュ-ロン場に対しては,従来の実数ニュ-ラルネットと類似のホップフィ-ルド・エネルギ-関数が存在することを見いだした.また,それらのエネルギ-関数を持つ複素ニュ-ロン場を複素光波動場で実現するには位相共役波発生機構の存在が不可欠な条件であることを明らかにした.<3.実験によるモデルの妥当性の検討>___ー複素ニュ-ロン場の生成システムとして縮退4波混合による位相共役波発生の際の光増幅機能と球面鏡を組み合わせた光フィ-ドバック系を提案し,その複素波動場の振舞いを計算機シミュレ-ションによる実験で調べ,提案したエネルギ-関数が確かに時間とともに単調減少し,波動場が最終的に光共振器の固有モ-ドの1つに収斂して行くことを確認した.実際のレ-ザ-のポンプ光からエネルギ-供給を受けたBaTiO_3結晶の持つ非線形光波増幅機能による実験は現在進行中であり,我々の予見したエネルギ-関数の振舞いをまだ直接確認するには至っていないが,近くその性質を明らかにできるものと期待している.
困り感のある外国人児童生徒への日本語教育と発達障害教育を融合させた支援策の研究

1.当初の計画であった研究協力者とは7回の検討会議を持つことができた。2.当初の計画であったアンケート調査は愛知県内特別支援学校から回答を得ることができた。3.当初の計画であった第1回シンポジウムを2018年12月1日に名古屋市ウインクあいちで開催し、会場の定員数を超える申し込みに断らざるを得なかった。本研究は発達障害の専門家から協力を得ることが重要なため、2018年度は特別支援学校の教員、愛知県教育委員会特別支援教育課、児童精神科医、発達障害の研究者、障害者支援員、心理士など、多くの人たちから話を聞き、つながりを持つことができた。また、第1回シンポジウムの開催によって、40人の参加者とのネットワーク作りができた。アンケート項目の設計には時間がかかり、5回の検討会議を経て概要が決定した。その後、豊田市で外国人の子どもの発達障害の調査を行っている児童精神科医の助言が得られ、最終的なアンケート項目が作れた。当初は公立小学校の教員を対象に大規模アンケート調査を行う予定だったが、予想以上に愛知県教育委員会の壁は高く、学校教諭にアンケートを取ることは不可能であることからあきらめることとなった。しかし、愛知県教育委員会特別支援教育課が別の協力体制の提示があり、愛知県内の特別支援学校の担当者にアンケートを取ることができた。外国から来日したばかりの子ども、あるいは、日本生まれであっても日本語が不十分な子どものなかに特別支援学校に通う子どもの存在があることを知ることができた。今まで研究者は、公立小中学校内の特別支援学級に在籍する子どもの日本語指導はしてきたが、特別支援学校の外国人児童生徒について今後多くの指導者に知ってもらいたいと思っている。そこで、2019年度初めの研究として、愛知県内の特別支援学校での外国人児童生徒の教育支援についてアンケート調査の結果から論文を書くことにしている。公立小中学校の教員へのアンケート調査の許可が愛知県教育委員会から得られず、2018年度に実施することは断念した。しかし、その一方で、愛知県教育委員会特別支援教育課の計らいにより校長会でアンケート調査の協力を訴える場をいただき、郵送の段取りを話したところ、多くの学校から回答をもらうことができた。公立小中学校の教員対象のアンケートは2019年度に持ち越すか、あるいは、小中学校の日本語学級の加配教員に的を絞るか、日本語指導に携わる教員・指導者に調査依頼をするか、現在思案しているところである。アンケート調査方法を再考して2019年度に実施することにしている。調査済みの分析結果を日本LD学会、あるいは日本語教育学会で口頭発表したいと考えている。外国人児童生徒の発達障害とことばの関係について秋の日本語教育学会でパネルセッションに応募する予定である。今年度は外国人児童生徒対象の日本語教育教材と日本人対象の小学校低学年の特別支援教育教材の教材比較・教材分析をして、最終的な目標である日本語教育と発達障害教育を融合させた外国人児童対象の教材開発に結び付けたい。また、平成31年度は最低でも2本の論文を執筆して、口頭発表、パネルセッション、論文と、科研費での研究成果を公にしたい。

アンケート調査方法を再考して2019年度に実施することにしている。調査済みの分析結果を日本LD学会、あるいは日本語教育学会で口頭発表したいと考えている。外国人児童生徒の発達障害とことばの関係について秋の日本語教育学会でパネルセッションに応募する予定である。今年度は外国人児童生徒対象の日本語教育教材と日本人対象の小学校低学年の特別支援教育教材の教材比較・教材分析をして、最終的な目標である日本語教育と発達障害教育を融合させた外国人児童対象の教材開発に結び付けたい。また、平成31年度は最低でも2本の論文を執筆して、口頭発表、パネルセッション、論文と、科研費での研究成果を公にしたい。インタビューの謝礼で人件費をとっていたが、30年度はインタビューができなかったため、予算額に差が生じた。
等脚甲殻類における心臓抑制の中枢神経機構

等脚甲殻類オオグソクムシの心臓拍動は、接触などの種々の体外刺激により抑制される。この抑制反射は、心臓抑制(CI)ニューロン活動の活性化と心臓興奮(CA)ニューロン活動の抑制により引き起こされる。CIニューロン細胞体は胸部第1神経節(TG1)に、CAニューロン細胞体は、TG2およびTG3に存在する。両ニューロンから細胞内および細胞外誘導法によりニューロンの活動記録し以下のことを明らかとした。1.歩脚や遊泳肢への接触刺激はCIニューロンインパルス頻度を増大させ、CAニューロンインパルス頻度を減少させた。これは、脳神経節切除標本においても観察された。さらにCAニューロンの抑制は、TG1切除標本においては観察されなかった。2.接触刺激は、CIニューロンにEPSPを、CAニューロンにIPSPを惹起した。3.TG1-TG2縦連合神経刺激は、CAニューロンに刺激に1対1に対応しないIPSPを惹起した。4.腹髄下動脈灌流による薬物投与により、CIニューロンは、ドーパミン、セロトニンで興奮した。CAニューロンは、GABA、ヒスタミンで抑制された。5.TG1のクロルプロマジン灌流は、末梢神経の求心性刺激によるCI興奮を抑圧した。6.TG3のピクロトキシン灌流は、CA2ニューロンのインパルス頻度を増大させた。これらの結果から、以下のことが推測された。接触刺激による心臓抑制反射は、受容器から一旦、TG1に入力が集中し、CIニューロンを興奮させる。この回路には、ドーパミンおよびセロトニン作動性ニューロンが関わっている。一方、CAニューロンへの抑制入力は、TG1を経由して、TG2およびTG3内のニューロンから抑制入力を受ける。この回路には、GABAおよびヒスタミン作動性ニューロンが関わっている。
統合的脳機能を支える甲状腺ホルモンの精神基盤構築への接点

幼若期に甲状腺ホルモンの欠乏を経験したマウスの脳では、パルブアルブミン(PV)やmethyl-CpG binding protein 2 (MeCP2)発現が減少し潜在的なリズム障害などが表出するようになる。PVは統合失調症患者の死後脳において減少し、またPVニューロンでMeCP2発現を欠損させるとレット症候群様の表現型を生じる。さらにMeCP2欠損マウスではPV発現が遅延し皮質構構築異常を示す。この現象は甲状腺ホルモン欠乏を経験したマウスでも類似性を示すため、クレチン症に伴う精神遅滞が統合失調症や自閉症スペクトラム障害の成因と重複すると仮説を立て、本研究を立案した。
血液脳関門模擬チップによる虚血再灌流障害の機序解明と防止技術の開発

血液脳関門(Blood-Brain Barrier (BBB))は、血液と脳組織の間の物質交換を制御する役割を果たしており、脳機能の維持に必要不可欠である。本研究では、酸素分圧・力学的刺激・化学的刺激の3つの因子の高速制御が可能な生体模擬チップを開発し、その内部にヒトBBBの機能を有する3次元の微小血管網を構築する。時間変化する酸素分圧と流れを負荷することで、虚血再灌流に対する微小血管網の動態とBBBの機能の変化を定量評価し、それらの即時的な応答機序を解明する。これにより、脳機能障害の防止のために極めて重要な、虚血再灌流に対するBBBの機能維持と損傷を防ぐ方法を探索する。
DNA配列に特異的に結合するタンパク質分子設計

遺伝子の発現は、転写因子などDNA結合タンパク質が特定の塩基配列に結合することによって制御されている。本研究では、計算機による分子設計にもとづき、任意の塩基配列に結合するDNA結合タンパク質を創製し、ゲノム中の特定の場所へタンパク質を誘導する技術基盤を作ることを目指した。3つの亜鉛フィンガードメインがタンデムに繋がったマウスの転写因子、Zif268の立体構造を鋳型構造として、この2つ目のフィンガーのアミノ酸配列をコンピュータで設計した。野生型では、各フィンガーは29ないし30アミノ酸から構成され、ひとつのフィンガーが3塩基対を認識する。本研究では、2つ目のフィンガーの亜鉛結合、ターン領域などのアミノ酸残基を除いた15部位のアミノ酸残基を設計した。つまり、20の15乗通りのアミノ酸配列を考慮した。この膨大な数の配列の中から、1)フィンガー構造を安定に保つこと2)認識したい塩基配列に対する結合エネルギーが最も低くなること3)結合エネルギーが最も低い塩基配列と2番目に低い塩基配列の間に充分な結合エネルギーの差があること、の3つの条件を満たすアミノ酸配列を探した。2つ目は結合親和性を、3つ目は認識特異性を持たせるための条件である。計算結果は、これら3つの条件をすべて満たすアミノ酸配列は一部の3塩基対に対してのみ存在することを示した。つまり、鋳型構造を満たす条件と特異的に塩基配列を認識する条件がアミノ酸配列の中でカップリングしていることを意味する。3つの条件をすべて満たしたTGG塩基配列に結合するアミノ酸配列を無細胞系で発現、精製し、2次構造及びDNAとの結合能を調べ、想定通りの結果を得ることができた。本結果は,フィンガー型タンパク質では、当初考えていた前後のフィンガーの影響に加えて、鋳型構造自体が特異的に結合できる塩基配列を制限していることを示唆している。本研究では、計算機による分子設計にもとづき、任意の塩基配列に結合するDNA結合タンパク質を創製し、ゲノム中の特定の場所へタンパク質を誘導する技術基盤を作ることを目指す。本年度は、亜鉛フィンガー(ZF)型タンパク質の立体構造をもとに、タンパク質-DNAの相互作用エネルギーを計算し、フィンガーがつながったタンパク質においてフィンガー間の塩基認識依存性をなくすことによって、フィンガー間の塩基認識に独立性を持たせたアミノ酸配列設計が可能かどうか検討した。フィンガーの並び順序を変えると、それに応じて塩基配列を並べ変えたにもかかわらず、DNAとの親和性が著しく変化することが実験的に知られている。その原因は、「フィンガーとそれが結合するDNAとの相対位置がフィンガー間で異なり、その結果、並びを変えるとそれぞれのフィンガーが最適な位置をとることができないから親和性が変化する」という仮説を立て、分子動力学計算により各フィンガーとDNAの最適配置を計算した。結果、各フィンガーにDNAに対する相対位置が異なることがわかった。その違いは、高々アミノ酸残基ひとつ分以下の違いであった。しかし、今回の最適配置を求める計算は充分に構造配置が計算できていない可能性も否めない。今後は、より広い空間をサンプリングできるレプリカサンプリングやadaptive baising force法などを使って最適な配置を再検証する。また、計算結果にもとづき、フィンガーをつなぐループの長さを変えて、親和性を実験的に調べる。
マウス二次口蓋突起の先端上皮間接着の分子制御と口蓋裂の発症機構

本研究ではマウス口蓋突起先端上皮(MEE)の細胞間接着の分子機構を遺伝子・miRNA発現解析と免疫組織化学により検討した。接着期の突起先端部では、Caskを中心とする分子群としてCaskのほかにDlg1, Tcfe2a等の発現がMEE・間葉細胞で検出されたが、接着分子F11rと増殖抑制因子Cdkn1aはMEE細胞でのみ発現し、それぞれ細胞膜下、核内の局在も確かめた。この2分子の発現制御には7個のmiRNAの寄与が示唆された。同時期のMEE細胞ではCaskの核移行も確かめられた。以上から、Cask関連分子群は特異なmiRNA制御下でMEE細胞間接着だけでなく増殖停止にも寄与することが示唆された。マウス二次口蓋形成における口蓋突起間の癒合機序について、研究代表者らはDNAマイクロアレイ解析と遺伝子改変モデルでの表現型データベースの解析から、Tgfβ3とCaskが接着期の口蓋突起先端上皮(MEE)細胞の表現型を決定する機軸分子であることを明らかにしてきた。これらの分子機能として、Tgfβ3はMEE細胞表面での糸状仮足の形成誘導、Caskは糸状仮足による細胞接着シグナル伝達を担うことにより突起間癒合に寄与すると想定しているが、両分子の連携・相互作用は知られていない。本研究では、接着期MEE細胞における遺伝子・miRNA発現の網羅的解析と機能解析に基づき、口蓋突起形成におけるTgfβ3とCaskを介した分子ネットワークと機能について明らかにする。本年度では、MEE細胞内での分子局在の解析を継続するとともに、口蓋突起の癒合段階(水平伸長期・接着期・間葉合流期)における遺伝子発現変動については、マイクロアレイ解析データに基づいて遺伝子発現プロファイルを作成し、Ingenuity Pathway Analysis (IPA)による遺伝子群の機能・パスウエイなどのアノテーション解析を実施した。その結果、(1)分子局在解析法の向上により、接着期前後でのMEE細胞内Cask分子の核移行が明瞭となり、核内のp21と協働して細胞増殖活性の抑制に寄与することが検証できた。(2)Caskと相互作用する分子群として103種が抽出された。これらの分子群のIPA解析では、「tight junction」のpathwayが有意な帰属性を示した。このpathway内には、Caskと結合して細胞間接着に働く分子群だけでなく、「Tgfβpathway」と「RhoA signaling」を介して「cell migration」「cell cycle」「EMT」に関連する分子群と繋がっていることが注目された。(3)Caskとの関係が想定されるTgfβ3, Cdc42, Syndecanは、口蓋突起間の接着に先立って細胞間認識に働く「糸状仮足形成」の分子ネットワークの構成分子であることが注目された。これらの分子機能として、Tgfβ3はMEE細胞表面での糸状仮足の形成誘導、Caskは糸状仮足による細胞接着シグナル伝達(細胞膜直下から核内移行してMEE細胞の増殖抑制に働く)を担うことにより突起間癒合に寄与すると想定しているが、両分子の連携・相互作用は知られていない。本研究では、接着期MEE細胞における遺伝子・miRNA発現の網羅的解析と器官培養系での機能解析に基づき、二次口蓋突起形成におけるTgfβ3とCaskを介した分子ネットワークと機能について明らかにする。本年度では、Caskおよび既報で得られたCask関連分子について、マウス胎仔MEE細胞の顕微切断・発現定量解析による検証と蛍光免疫染色・共焦点観察による二次口蓋突起で局在解析を実施し、以下の結果が得られた。(1)野生型マウスの接着期二次口蓋突起では、MEE細胞および上皮下間葉細胞でともに発現する遺伝子(Cask、Dlg1、Lin7c、CDK5、Sumo1、Calm1、Id1)と、MEE細胞でのみ発現する遺伝子(F11r、p21)を検出した。(2)F11rとp21タンパクの免疫染色では、MEE細胞においてCaskとの共局在が確認できた。F11rはCaskとの結合能を有することが知られている。これらの所見を総合して、MEE細胞間接着においてCaskはF11r関連分子との複合体を形成し、核移行してp21の転写誘導(Id1の転写抑制を解除を想定)に寄与していることが示唆された。

マウス二次口蓋形成における口蓋突起間の癒合機序について、研究代表者らはDNAマイクロアレイ解析と遺伝子改変モデルでの表現型データベースの解析から、Tgfβ3とCaskが接着期の口蓋突起先端上皮(MEE)細胞の表現型を決定する機軸分子であることを明らかにしてきた。これらの分子機能として、Tgfβ3はMEE細胞表面での糸状仮足の形成誘導、Caskは糸状仮足による細胞接着シグナル伝達を担うことにより突起間癒合に寄与すると想定しているが、両分子の連携・相互作用は知られていない。本研究では、接着期MEE細胞における遺伝子・miRNA発現の網羅的解析と機能解析に基づき、口蓋突起形成におけるTgfβ3とCaskを介した分子ネットワークと機能について明らかにする。医歯薬学初年度では、ICR系マウスを用いてリアルタイムPCR法によるMEE細胞でのCaskとCask関連分子の遺伝子発現の検証と、蛍光免疫染色による口蓋突起でのタンパク局在の確認を行った。接着期MEE細胞とその近傍にある間葉細胞をマイクロダイセクションにより分離・採取することにより、両細胞種の遺伝子発現レベルを個別に定量解析することができた。タンパク局在については、蛍光多重免疫標識により接着直前と接着途上のMEE細胞における糸状仮足の形成領域、接着部分の細胞膜直下、細胞核での局在を確かめた。本年度では、初年度からの口蓋突起MEE細胞での分子局在解析を継続するなかで、パラフィン切片から凍結切片への変更や固定・染色条件、共焦点レーザー顕微鏡での観察法などの改良によって、より鮮明な陽性像が得られるようになった。口蓋突起の癒合段階(水平伸長期・接着期・間葉合流期)における遺伝子発現変動については、マイクロアレイの解析データに基づいて遺伝子発現プロファイルを作成し、ならびにIPAによる遺伝子群の機能・パスウエイなどのアノテーション解析を実行し、初年度で行ったCytoscapeとそのプラグインliterature searchおよびBiNGOを用いた解析結果と比較検討した。その結果、IPA解析によりCaskと相互作用する分子群(direct / experiment)として、ネットワークを構成する103種の分子が抽出でき、F11r, Dlg1, Ebp4.1, ID1, Tbr1などのCytoscape解析と一致した分子種が多数含まれることも確認できた。これらの分子群でのパスウエイ解析(Canonical pathway)を実施し、Cask関連分子群と繋がる複数の分子群を明らかにすることができた。また、京都大学が運営するKEGG pathwayデータベースを活用し「tight junction」の経路におけるCaskの上下流に位置する分子種が確かめられた。初年度となる本年度では、ICR系マウスを用いてリアルタイムPCR法によるMEE細胞でのCaskとCask関連分子の遺伝子発現検証と、蛍光免疫染色による二次口蓋突起でのタンパク局在確認を目標とした。接着期二次口蓋突起のMEE細胞とMEE近傍の間葉細胞をマイクロダイセクション(LMD)により分離・採取することにより、両細胞種の遺伝子発現レベルを個別に定量解析することができた。その結果として、接着期二次口蓋突起においてMEE・間葉のいずれでも発現する分子と、MEE細胞でのみ発現する分子とを区別することができた。
膀胱がん好発モデルマウスを用いた治療標的分子の探索

膀胱移行上皮癌進展への分子機構については近年の分子生物学の発達により、多くの知見が得られてきた。表在性乳頭状癌の初期発生にはFGFR3やPIK3の変異、p16(染色体9p欠失)、TSC1変異、9q欠失などが示されている。浸潤癌の前駆病変とされるCISにはp53変異やRbなどの異常を伴い、CISから浸潤癌へは9pや9qの欠失を伴うことが多いとされてきた。これらは一見、TCCの発症進展が非常にバリエーションに富んだものと見られるが、近の分子生物学的な解析により細胞内シグナル伝達系から考えると、膀胱癌の発生・進展にはPI3K-AKT系の亢進が非常に重要である可能性がでてきた。本研究ではTCCのバリエーションに富む遺伝子変異群のなかで浸潤癌へのキープレイヤーを遺伝子欠損あるいは導入マウスを用いて同定し、これをヒト膀胱癌に当てはめることが出来るかを検討し、治療に難渋する浸潤性膀胱癌のキープレイヤーとなる標的分子を同定する足がかりを見つけることを目的とする。手始めに、われわれは血管新生に関与するHIF-1やアポトーシス制御に関するSurvivinに注目し、解析を進めた。その結果、HIF-1αの遺伝子多型が浸潤性膀胱癌の予後を非常に反映することを示し、報告した。Survivinについては免疫染色や遺伝子多型解析を進め、このタンパク変異を伴う遺伝子多型が膀胱癌の発症に関与していることを示し、現在、このタンパク変異による機能変化を解析している。結果としてSurvivinのプロモーター多型は膀胱癌のリスクに影響し、また発現量にも反映される。Survivinのエクソン多型も膀胱癌の発症に関与していることが示唆されるが、その生物学的機能的意義は未定である。現在cDNAの発現ベクターによる多型の意義を生物学的に解析中である。また臨床検体を用いたSurvivinの発現と予後、治療反応性などについては、膀胱全摘除術後の再発やがん死と発現亢進が関連していることが示された。表在性乳頭状癌の初期発生にはFGFR3やPIK3の変異、p16(染色体9p欠失)、TSCl変異、9q欠失などが示されている。これらは一見、TCCの発症進展が非常にバリエーションに富んだものと見られるが、近年の分子生物学的な解析により細胞内シグナル伝達系から考えると、膀胱癌の発生・進展にはPI3K-AKT系の亢進が非常に重要である可能性がでてきた。Survvinについては免疫染色や遺伝子多型解析を進めているが、このタンパク変異を伴う遺伝子多型が膀胱癌の発症に関与していることを示し、現在、このタンパク変異による機能変化を解析している。Survivinについては免疫染色や遺伝子多型解析を進めているが、このタンパク変異を伴う遺伝子多型が膀胱癌の発症に関与していることを示し、現在、このタンパク変異による機能変化を解析している。Survinのエクソン多型の意義は不確定であるが、現在cDNAの発現ベクターによる多型の意義を生物学的に解析中である。また臨床検体を用いたSurvivin多型、発現と予後、治療反応性などを検討している。

膀胱移行上皮癌進展への分子機構については近年の分子生物学の発達により、多くの知見が得られてきた。表在性乳頭状癌の初期発生にはFGFR3やPIK3の変異、p16(染色体9p欠失)、TSC1変異、9q欠失などが示されている。浸潤癌の前駆病変とされるCISにはp53変異やRbなどの異常を伴い、CISから浸潤癌へは9pや9qの欠失を伴うことが多いとされてきた。これらは一見、TCCの発症進展が非常にバリエーションに富んだものと見られるが、近の分子生物学的な解析により細胞内シグナル伝達系から考えると、膀胱癌の発生・進展にはPI3K-AKT系の亢進が非常に重要である可能性がでてきた。本研究ではTCCのバリエーションに富む遺伝子変異群のなかで浸潤癌へのキープレイヤーを遺伝子欠損あるいは導入マウスを用いて同定し、これをヒト膀胱癌に当てはめることが出来るかを検討し、治療に難渋する浸潤性膀胱癌のキープレイヤーとなる標的分子を同定する足がかりを見つけることを目的とする。手始めに、われわれは血管新生に関与するHIF-1やアポトーシス制御に関するSurvivinに注目し、解析を進めた。その結果、HIF-1αの遺伝子多型が浸潤性膀胱癌の予後を非常に反映することを示し、報告した。Survivinについては免疫染色や遺伝子多型解析を進め、このタンパク変異を伴う遺伝子多型が膀胱癌の発症に関与していることを示し、現在、このタンパク変異による機能変化を解析している。結果としてSurvivinのプロモーター多型は膀胱癌のリスクに影響し、また発現量にも反映される。Survivinのエクソン多型も膀胱癌の発症に関与していることが示唆されるが、その生物学的機能的意義は未定である。現在cDNAの発現ベクターによる多型の意義を生物学的に解析中である。また臨床検体を用いたSurvivinの発現と予後、治療反応性などについては、膀胱全摘除術後の再発やがん死と発現亢進が関連していることが示された。
日英における農地法改正の法的論点と制度的課題について

本研究は、公益的側面を有する農地の利用・管理を統制している農地関連法が、日英において近年規制緩和されつつある現状とその法的論点を明らかにすることによって、わが国における今後の農業法制策の構築に資することを目指すものであった。研究代表者は2年間にわたり、イギリス国内での調査及び文献・判例等の検討作業を行うことで、イギリスにおける社会的・経済的要因と法変動との関係性を一定程度明らかにし、その成果を論文として公表してきた。本研究のテーマは「日英における農地法改正の法的論点と制度的課題について」であり、欧州共通農業政策(Common Agricultural Policy:以下「CAP」と言及する)の近年の方針がイギリス農地関連法制に与えた影響について明らかにし、それを踏まえた上で、比較法的観点から日本の農地法改正議論と照応させ、イギリス同様に先進国ならではの農村地域問題を抱える日本が今後整備すべき農業・農村地域支援制度の姿を見出すことを研究課題としている。本研究は2ヶ年で計画されており、初年度であるH25年度は主としてイギリス農業法制及びCAPの現状を明らかにすることに主軸を据え、イギリス国内での調査及び文献・判例等の検討作業を行ってきた。特にCAPは2014年度2020年の枠組みで新たな政策パッケージを公表しており、EUの動向に大きく影響を受けるイギリスの農業政策を捉えるためにも、そのフォローを十分に行う必要があった。したがって、今年度の研究成果として挙げられる2本の論稿についても、イギリス及びEU農政の最新動向を検証した内容となっている。以上のようなH25年度の研究によって明らかとなった主要な点としては、まずイギリス及びEUにおける1農業者像の多様化2農地における農業生産活動以外の経営形態の増加3より一層の環境重視化の3点を指摘し得る。次年度となるH26年度は、これらの認識を足場とし、イギリス及びEUにおける新しい法制度の基底にある理念を詳らかにすると同時に、TPP交渉の行く末に揺れる日本における農業法制の今後の在り様について検証を続ける。本研究のテーマは「日英における農地法改正の法的論点と制度的課題について」であり、欧州共通農業政策(Common Agricultural Policy:以下「CAP」と言及する)の近年の方針がイギリス農地関連法制に与えた影響について明らかにし、それを踏まえた上で、比較法的観点から日本の農地法改正議論と照応させ、イギリス同様に先進国ならではの農村地域問題を抱える日本が今後整備すべき農業・農村地域支援制度の姿を見出すことを研究課題としてきた。本研究は2ヶ年で計画され、初年度である2013年度は主としてイギリス農業法制及びCAPの現状を明らかにすることに主軸を据え、イギリス国内での調査及び文献・判例等の検討作業を行った。最終年度となる今年度は昨年度の成果を基盤として法理論研究を進めてきた。具体的には、農地関連の判例準則を整理し、そこに現れる戦後から今日までのイギリスにおけるパブリック・ポリシーの変遷に関する軌跡を洗い出す作業を目下継続中である。判例法主義を採るイギリスは、制定法主義である日本とは異なり、法源として判例準則が果たす役割が極めて大きい。90年初頭からイギリスにおける農地賃貸借法制は1995年農地経営借地法の制定をひとつの画期として、より一層の自由化を指向している。しかしながら、裁判所の判断は必ずしも常に制定法の性格と軌を一にするわけではなく、エクイティ的な法技術によって多様なパブリック・ポリシーを判決に反映させようとしている。この点は、極めてイギリス法に特殊な事情であり、日本との単純な比較が許されない理由のひとつである。今後の研究では、農業政策に関する日英両国における各々のパブリック・ポリシーと農地法制の関係性をテーマに、変化著しい今日の日本農政、農業法制策の構築に資する法理論の解明を試みたいと考えている。26年度が最終年度であるため、記入しない。法社会学26年度が最終年度であるため、記入しない。H25年度に行ったイギリスにおける現地調査に際し、想定していたよりも多くの重要な資料を入手することに成功したため。当初考えていたよりも、早い段階で必要な文献及び統計の収集が叶っている。今後の研究の推進方策としては、当初の予定通り徐々に研究内容を日英の比較法的研究へとシフトさせていくつもりである。
日韓中の社会階層構造の変動がナショナリズムにもたらす影響に関する比較研究

2008年12月より中国社会科学院・社会学研究処の訪問研究員として北京に赴任し、帰国を挟みつつ断続的に北京へ滞在し研究生活を送った。滞在中、中国の研究者とのネットワーク構築、文献調査、また公式・非公式の現地調査に赴いた。具体的には第一に、中国のナショナリズムに関する現地調査・文献調査を行い、資料収集に努めた。とりわけ、『中国不高興』に対する知識人の反応などを調査した。第二に、北京の若年層の社会意識を調査した。日常的に出会う大学生に対し、就職の状況や彼らのもつ愛国心について調査を行うと同時に、『青年研究』誌の主幹である中国青年研究処の陳シン先生を訪ね「80后」「90后」と俗称される現在の若者の置かれた状況と彼らに特徴的な社会意識についてインビューを行った。第三に、『蟻族』と呼ばれる、農村から都市の大学に進学した大学卒業生が、就職難のため低賃金の非正規雇用に甘んじざるを得ず、都市近郊の農民が半ば不法で建築した安価なアパートに集住している地域を調査した。北京近郊の最大例である唐家玲に赴き、居住者や農民の住居所有者、周辺の住民などに聞き取り調査を行った。第四に、北京において近年その数と潜在的な影響力を増しつつあり、民主主義と発言への欲求の高まりを示すものでもある、市民による政治的討論会・学習会を複数現地調査した。そのレポートを新聞記事として発表した。これらの作業を通じ、中国の若者の置かれた就業状況とナショナリズムの現代的様相を調査した。今年度のうち三分の二ほどは、聖公会大学校(韓国)・東アジア研究所に外国人訪問研究員として在籍した。韓国での研究成果は、大別して三つある。第一に、文献購読にあたるとともに、研究会等に積極的に出席し、発表や意見交換を行なった。これらの作業を通し、韓国における民族主義や国家主義イデオロギーのさまざまな側面および歴史的・社会的文脈にまつわる知見を多く得た。第二に、著書『不安型ナショナリズムの時代』の韓国語版を、サミン(三仁)社より出版した。折から韓国でも中国における嫌韓感情の増大が大きな話題となっており、また国内における非正規雇用の増大も従前から話題となっていた所であり、両者の視点を結びつけた構成をとっている拙著は主要な全国紙などに書評が掲載され、好意的に受け入れられた。また第三として、学会に留まらない社会活動にも参加した。特に、若年失業対策活動を行う「希望庁」(ソウル市マポ区)で行われる会議・活動に積極的に参加し、韓国の状況を実地に見聞すると同時に、日本の状況との相同性と差異などについて意見交換を行った。また、韓国非正規雇用センター(非正規雇用者の労働組合)とも密に連絡し、本研究の主要テーマである「社会流動化」について有益なフィールドワークを行なった。研究成果の発表においては、日本についての継続的な研究成果をまとめ直す作業と並行して、ソウル滞在中に収集した情報を元に、日本で論文・論考・および学会での口頭発表を行なった。今年度の研究の成果は、大別して二つある。第一に、継続的に韓国の歴史と現状についての資料を収拾・整理するとともに、部分的な成果発表を行なった。新創刊された叢書「思想地図」の第一号において、日本ではあまり知られていない韓国の民族主義イデオロギーの由来、左右の政治的対立軸の歴史的形成と今日の状況などについて、包括的な分析を行なう論考を発表した。また、日本・韓国・中国において、ナショナリズム・民族主義という概念のおかれた歴史的文脈がまったく異なり、相互の理解を困難にしていることを指摘し、それらを相互に比較可能なものとする方法論について考察した論考を、情報社会学会の学会誌に投稿し、受理された。第二に、日本、韓国、中国との間で、学術交流活動に多く参加したことである。日本社会学会では、「日韓ジョイントパネル」において小熊英二氏(慶応大学)とともに日本側の代表を務め、民族主義研究の分野で韓国を代表する研究者であるパク・ミョンギュ氏(ソウル大学校)、およびキム・ジョンヨップ氏(ハンシン大学校)と、日韓におけるナショナリズム・民族主義の解釈枠組みの違いや、相互のすれ違いについて意見交換を行った。また、中国・青島で開かれたシンポジウムにて、韓国・中国の同世代の研究者に対し、日本における戦後政治の展開と、その中でのナショナリズムの数段階の評価を、つとめて客観的な視点から紹介し、韓国や中国ではあまり共有されていない知識を多く紹介した。さらに、韓国・聖公会大学校で行なわれたシンポジウムにて、日本における社会階層構造変動の代表的な事例である「ワーキングプア」問題について紹介し、韓国・中国の参加者から、自国の事例と比較した共通点と相違について、有用な意見・コメントを数多く得ることができた。

第三に、『蟻族』と呼ばれる、農村から都市の大学に進学した大学卒業生が、就職難のため低賃金の非正規雇用に甘んじざるを得ず、都市近郊の農民が半ば不法で建築した安価なアパートに集住している地域を調査した。北京近郊の最大例である唐家玲に赴き、居住者や農民の住居所有者、周辺の住民などに聞き取り調査を行った。第四に、北京において近年その数と潜在的な影響力を増しつつあり、民主主義と発言への欲求の高まりを示すものでもある、市民による政治的討論会・学習会を複数現地調査した。そのレポートを新聞記事として発表した。これらの作業を通じ、中国の若者の置かれた就業状況とナショナリズムの現代的様相を調査した。
黄河流域の農業・牧畜業地域に対する砂漠化ハザードマップ作成

本研究では,砂漠化とは本来気候的に決まる「気候生産要因(Climatic Production Factor)」が,農業・牧畜業による人為的因子(農業形態,牧畜形態)などの「阻害要因(Inhibition Factor)」を上回っている場合に植生は安定しているが,「阻害要因」が「気候生産要因」上回った場合に砂漠化が発生するという仮説を立てた。それの従って,砂漠化の危険度を評価するため,地点毎の「気候生産要因」と「阻害要因」を表現するモデルを作成した。阻害要因としては「土壌水分量」,「放牧強度と土地利用」を取り上げた。研究組織を以下の3班に分けて,砂漠化ハザードマップ作成に必要な「気候生産要因」と「阻害要因」を表現するモデルの妥当性の検討とハザードマツブ作成を行った。メッシュデータ整備班(松岡,王)研究期間に整備された自然的要因に関するデータを用いて,「気候生産要因」メッシュデータの作成を行った。また,メッシュデータの妥当性に問題があると判断される地域現地の気象データの再収集および地表面分類のグランドトゥルースを行った。農作業調査班(今,神近,木村,松田,井上,中野)観測期間内に,「阻害要因」のモデル化とメッシュ化を行った。メッシュデータの妥当性に問題があると判断される地域において,農業形態,特に作物の種類,栽培方法,灌概水量の聞き取り調査を行った。同時に,農業形態には,農家の経営状況が大きく影響するため,経営状況のメッシュ化を松田を中心に再検討した。牧畜調査班(小林,松田,野島)上記に出作成されたメッシュデータの妥当性に問題があると判断される地域において,砂漠化指標の1つである植生量と構成植物種に対する家畜密度の影響を,再度植生調査と聞き取り調査した。以上の結果を取りまとめ,黄河流域の10kmメッシュを作成して,現地地方政府など普及機関に配布するとおもに農牧畜民の砂漠化に対する教育普及に供試することができた。「気候生産力」が「様々な植生の生育抑制要因」を下回る場合を砂漠化と定義づけ,黄河流域の砂漠化危険度を評価する準備を行った。気候生産力として過去20年間のNDVIの変化を調べた結果,現況は祁連山脈より北部では指数の減少が著しかった。降水量の減少は見られず,気温が年々増加傾向にあった。主な植生の生育抑制要因を,土壌水分量,土地利用と放牧圧,経済的要因として検討した結果,以下の結論が得られた。土壌水分量土壌水分量の推定誤差は有効水分量に対して10%前後であり,蒸発量がゼロとなる時の土壌水分量から決定できることが示された。熱収支モデルから計算された土壌の乾燥度指標と現存の植生分布を対比させることで,草地がこの地で生活できるポテンシャルを十分に持っていることを明らかにした。下流域では,渇水時に地下水の揚水灌漑が頻繁におこなわれていたが,揚水時に少ない降雨を有効化する努力も認められた。土地利用放牧圧砂漠化地域と緑化地域を抽出し,前者が牧畜地域に多く,後者が農耕地域に多いことが認められた。植生回復において土壌pHが上昇,土壌養分の流失,土壌の硬化が植生発達を抑制する主な要因であった。微生物活性は非常に低いが,土壌窒素の蓄積に大きく寄与していた。現在の砂漠化現象の主原因は,単位土地面積あたり高収入が得られるヤギの過放牧が土地劣化をもたらしていることがわかった。経済的要因現地調査を行った結果,1)その結果多くの農家が3,000ムー余りの広大な土地を管理している,

2)飼料作に向く土地は狭小で,なおかつ用水の確保も困難な農家が存在する,3)放牧が禁止されたために飼料の確保が経営拡大の制約条件になっている,従って沙漠化の進展を防ぐためには,限界地での農家の育成が急務と思われる。中国の陝西省および内蒙古自治区を調査対象地域として,過去に作られたメッシュデータの妥当性の検討と,砂漠化ハザードマップ作成に必要な人為的要因が自然的要因に及ぼす影響を表現するモデルの妥当性の検討を行った。メッシュデータ整備班:当該年度は,昨年度整備された自然的要因に関するデータ(降水量と可能蒸発量の比あるいはNDVI(標準化植生指標),土壌の種類)の算出,現地における気象観測および地表面分類のグランドトゥルースを行った。農作業調査班:該年度は,砂漠化に影響を及ぼすと考えられる,農業形態,特に作物の種類,栽培方法,灌漑水量の聞き取り調査を行った。このデータをもとに,開発中のKimuraモデル(Kimura et al.,2003)と1層モデル(Nakano et al.,2004)により,黄土表面からの蒸発を,蒸発位と土壌水分量から推定する方法を検討した。1層モデルではDavis and AllenモデルのXパラメータが10のときに適合性がよいことが判ったが,水収支モデルに表面流出と水平方向の浸透が評価されていないので,蒸発量を大きめに推定している可能性がある。木村らは,黄土高原の43地点についてKimuraモデルを用いて,裸地と仮定した場合の熱収支及び水収支を計算した。年平均顕熱量は34W/m^2,潜熱量は1440W/m^2(179521mm/年)となった。容利用水分量の多い地点と現存植生はほぼ一致していた。陝西省神木県で自然植生の生長期間の蒸発散量を推定したところ,1mm/日であり,蒸発効率は0.3以下であった。また,表面抵抗,日射,飽差,気温,風速,土壌水分量の関係から,表面抵抗は飽差と土壌水分量に強く影響されることがわかった。牧畜調査班:砂漠化指標の1つである植生量と構成植物種に対する家畜密度の影響を調べるため,植生調査と聞き取り調査を行った。中国の陜西省および内蒙古自治区を調査対象地域とした。当該年度は,研究代表者が「黄河流域の農業地帯に近年頻発する干ばつの発生機構の解明と対策のための現地調査」を実施した地域(中国科学院水土保持研究所六道溝水食観測点近傍と内蒙古自治区東勝市近傍)において,昨年度得られた推定結果と現地の整合性の調査を行った。研究組織を以下の3班に分けて,砂漠化ハザードマップ作成に必要な人為的要因が自然的要因に及ぼす影響を表現するモデルの妥当性の検討とハザードマップ作成を行った。メッシュデータ整備班(松岡,王)当該年度は,昨年度整備された自然的要因に関するデータを用いて,メッシュデータの作成を行った。また,メッシュデータの妥当性に問題があると判断される地域現地の気象データの再収集および地表面分類のグランドトゥルースを行った。農作業調査班(今,神近,木村,松田,井上,中野)当該年度は,メッシュデータの妥当性に問題があると判断される地域において,農業形態,特に作物の種類,栽培方法,灌漑水量の聞き取り調査を行った。
細菌由来フェノール酸に注目した新たな敗血症マーカーの探索と治療への応用

そこで本年度は、血液中フェノールの分析を内部標準法によって正確に測定を行い比較した。【方法】はじめに、内部標準物質としてBenzoic acid-d5を選択して上記5種類の化合物の定量用の検量線を作成した。抽出は、前年度までと同じく珪藻土カラムを用いた。フェノールの分析は、TMS誘導体化後、ガスクロマトグラフ質量分析計で行った。フェノールの定量法の設定後、敗血症患者5例と健常者9例の血液中フェノールの定量を実施した。また敗血症群でICU滞在期間やAPACHスコア、SOFAスコアといったICU重症度スコアとの相関関係を評価した。【結果】敗血症と健常者の検体を比較したところ、3-PAと4-HPAにおいて有意差が得られた(p<0.01、p<0.01)。一方、ICU滞在期間との相関関係を認めたフェノール類はなく、3-PPAはAPACHスコアに相関関係はみられた(相関係数0.98)ものの、他のフェノール類に相関関係は認められなかった。【考察】昨年度と同様、4-HPAは敗血症では健常者と比べ有意に上昇していた。しかし昨年は有意な差がなかった3-PAが今回有意な差を認めていた。また昨年同様ICU滞在期間やICU重症度スコアと相関を認めるものは同定されなかった。検体数が少ないことが大きく影響しているものと思われる。マウスによる比較では有意な差が認められなかったものの、フェノール類のうち4-HPAは敗血症の指標になる可能性があるものと考えられる。症例数はまだ少ないものの当初の予定通りに進んでいる。考察:敗血症患者の血液検体から正常人と比べ有意に巧緻なフェノール類が検出されたが、敗血症マウスを用いた実験では同様の所見は得ることができなかった。ICU滞在期間やICU重症度スコアと相関を認めるフェノール酸はまだ同定できていない。今回の敗血症の検討を行うにはまだ検体が少なく、今後さらに症例数を増やし患者背景や病態等との比較・検討を行うとともに、現場で活用できるフェノール測定キットの測定に向けた基礎研究を展開していく予定である。症例数はまだ少ないものの当初の予定通り進んでいるそこで本年度は、血液中フェノールの分析を内部標準法によって正確に測定を行い比較した。平成27年度からの重症敗血症患者の血系検査の分析を継続するとともに、マウス敗血症モデルを作成し重症度を均一化させたうえで腹腔内洗浄液および血液中の細菌培養ならびにサイトカイン濃度と、平成27年度の研究で得られた各種フェノール酸の結果を統合し、最も鋭敏かつ正確に病態を反映するマウス敗血症モデルのマーカーを検討する。また、本年度検出されたフェノール類の全てが敗血症患者に特有の物質なのか否かを見極めるため、健常人の血液と比較を行う。より精緻化するために症例数を確保し、重症敗血症患者の血液検体の分析を継続するのと同時に敗血症マウスによる血液検体の分析も継続する。またこれまで敗血症患者から検出されたフェノール酸については患者背景や病態等との比較・検討を行うとともに、現場で活用できるフェノール測定キットの測定に向けた基礎研究を展開していく予定である。本年度は実際に敗血症患者の血液検体からフェノール類が検出されるか実態を把握するための研究が中心となりフェノール類試薬の購入を研究費の必要経費として計上した。(理由)本年度はデータの解析に必要な統計ソフトとパソコンを研究費の必要経費として計上した。(使用計画)平成30年度ではさらに精緻化するために敗血症モデルの解析を進めるマウス等の購入が必要であり、研究費を活用する予定である。平成29年度の研究ではマウスの敗血症モデルを作成するためマウスの購入が必要であり、研究費を活用する予定である。
放射線による染色体異常誘発を制御するチェックポイント遺伝子の検索

放射線は高頻度に種々の染色体異常を誘発するとともに、照射後の生存細胞中にも安定型の異常染色体が出現することが知られている。そこで本研究では、細胞周期制御のうち染色体異常誘発や染色体不安定性の誘導に最も密接に関わっていると思われる分裂期に注目し、新規のチェックポイント制御関連遺伝子のクローニングとその分子構造、さらには細胞内での機能と発がんとの関連性について広範な解析を行った。既に、ラット細胞より分裂期の最終段階に機能するチェックポイント遺伝子AIM-1をクローニングしているので、これをプローブとしてヒトcDNAライブラリーをスクリーニングした。その結果、344個のアミノ酸をコードするヒトAIM-1とBTAK/STK15として登録されている遺伝子と同一のものが分離できた。AIM-1はヒトがん細胞において発現が高く、またヒト正常細胞にトランスフェクトして高発現させると多倍体化した細胞が出現することから、AIM-1の機能亢進が分裂期の進行異常を引き起こすものと思われる。興味あることに、AIM-1はヒト大腸がんの悪性化に伴って高発現するのに対して、STK15の発現は悪性度に依存しなかった。一方、最近Ipl1/auroraファミリーがヒストンH3をリン酸化することが報告されたので、AIM-1の発現とヒストンH3リン酸化との関係について調べた。その結果、染色体の数的変化や多核化しているヒトがん細胞ではAIM-1が高発現し、それに対応してリン酸化したヒストンH3の割合が増加することがわかった。すなわち、AIM-1は分裂期の進行を制御する重要な分裂期チェックポイント因子であり、その過剰発現はヒストンH3の高レベルのリン酸化を引き起こし、その結果として染色体異常や染色体不安定性を誘起するものと思われる。一般にがん細胞は正常な核型を維持せず,その悪性度に応じて特徴的な染色体変化が観察される。一方,放射線は高頻度に染色体異常を誘発するが,照射後の生存細胞中にも種々の異常染色体が出現する。このことは,放射線発がんの初期反応として,染色体不安定性が重要な役割を担っていることを示唆する。そこで本研究では,染色体不安定性に最も密接に関わっている分裂期(M期)チェックポイント遺伝子をクローニングし,その分子構造と細胞内での働きについて調べることを計画した。本年度は3年間計画の初年度にあたるので,用いる培養哺乳類細胞のX線応答反応と既にクローニングしたM期制御遺伝子についての基礎的な実験を行った。まず,我々が樹立したチャイニーズハムスター胎児(CHE)細胞より,p53遺伝子正常細胞株(CHE A1-4)とP53遺伝子変異細胞株(CHE A1-3)を分離し,X線照射後の細胞周期進行動態と染色体異常誘発について比較検討した。その結果,CHE A1-3細胞ではX線照射によるG1期からS期への進行阻害が見られず,CHE A1-4細胞に比べて多くの異常染色体が出現することがわかった。そこでCHE A1-4細胞にX線を照射し,経時的にM期細胞を集めてRNAを抽出してcDNAを合成した。これをもとにPCR法によりセリン・スレオニンキナーゼ領域を有する遺伝子をクローニングしたところ,酵母でM期チェックポイント機能が証明されているMpslと相同性のある新規の遺伝子XiK1が得られた。また,既に我々は一種のM期制御遺伝子AIM-1を分離しているので,ヒト正常二倍体線維芽細胞からそのヒトホモログをクローニングするとともに,ヒトがん細胞について発現量を調べた。興味あることに,7種のがん細胞すべてが正常細胞に比べて高い発現量を示し,AIM-1がヒト細胞のがん化形質発現に何らかの役割を果たしていることが示唆された。

遺伝子の分離・分配過程を担う分裂期(M期)は短時間の内にダイナミックな変化を示すので,そこには異常の有無をたえずモニターするチェックポイント機構が存在し,染色体異常の出現を巧妙に防止しているものと考えられる。そこで本研究では,M期チェックポイント遺伝子をスクリーニングし,その機能を解析することにより放射線による染色体異常誘発機構を明らかにすることを試みる。昨年度において一部報告したように,我々がクローニングしたラットM期制御遺伝子AIM-1をプローブとしてヒトcDNAライブラリーをスクリーニングしたところ,2種のセリン・スレオニンキナーゼをコードする遺伝子が分離できた。一つは既にSTK6やBTAK/STK15,Aik,aurora2,ARK1として登録されている遺伝子と同一のものであり,もう一方は分子量が39,000で344個のアミノ酸からなるヒトAIM-1であった。ヒトAIM-1 cDNAをプローブとしてnorthern blot解析を行った結果,ヒトがん細胞ではAIM-1が共通して高発現していることがわかった。またこの遺伝子を正常ヒト線維芽細胞にトランスフェクトして高発現させると多核化した細胞が出現することから,AIM-1はM期制御を通して染色体の安定性に関与しているものと思われる。しかし,X線照射してもAIM-1の発現量は変わらず,また不活型AIM-1(K/R)遺伝子導入細胞においてもX線照射による特異的な変化は観察されなかったことから,AIM-1はその量的変化よりもむしろシグナル因子として機能する可能性が示唆された。次に,今回クローニングした2種の遺伝子について,種々のヒトがん組織を用いて発現量を比較検討した。その結果,AIM-1はヒト大腸がんの悪性化に伴って高発現するのに対して,STK6の発現はがんの悪性度に依存しないことから,両者は異なったレベルでヒト発がんに関与していることがわかった。過去2年間の研究において、ヒトcDNAライブラリーより2種のセリン/スレオニンキナーゼをコードする遺伝子(ラットAIM-1のヒトホモローグ及びSTK15)をクローニングするとともに、X線応答性の遺伝子Xik1の分離にも成功した。本年度は、AIM-1の機能解析を中心に解析を行った。まずAIM-1の機能を調べるために、酵母Two-hybrid法を用いてAIM-1と結合する因子をスクリーニングした。多くのポジティブに反応する遺伝子をスクリーニングした結果、AIM-1と結合するタンパク質として染色体の動原体に結合するCENP-Eが同定できた。CENP-Eは染色体分配に加え、その後の分裂期制御に重要な働きを果たしていることが知られているので、AIM-1はCENP-Eを介して機能しているものと思われたが、意外にもCENP-Eに対してAIM-1はキナーゼ活性を示さなかった。一方、最近IpL1/auroraファミリーがヒストンH3をリン酸化することが報告された。そこで次に、10番目のセリンがリン酸化したヒストンH3に特異的な抗体を用いて、AIM-1発現とヒストンH3リン酸化との関係について調べた。