hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然治癒力増強再生治療を目指したマクロファージ・幹細胞体内動態の制御技術の開発

ハイドロゲル作製方法を変えることによって、上記2つの薬物の徐放パターンを変化させることが可能となった。in vitro細胞培養実験で、Mφ動員因子がMφの動員を高めることを、実証した。次に、Mφ機能修復薬の生物活性を徐放システムを用いて評価したところ、期待通りM2比率が高まり、Mφ機能が修復できることがわかった。細胞動員因子の徐放化のための生体吸収性ハイドロゲルをデザイン創製した。ハイドロゲル材料としてはゼラチンを用いた。加えて、ゼラチンの化学的性質を変えるためにアニオン化、カチオン化、疎水化などのゼラチン誘導体を作製した。ゼラチンおよびゼラチン誘導体をグルタルアルデヒト(GA)あるいは熱脱水処理を行うことで生体吸収性のハイドロゲルを作製した。Mφ動員因子として、難水溶性のスフィンゴシンー1ーリン酸あるいはそのレセプターアゴニストを用いた。M φ機能修飾薬としてピオグリタゾンを取り上げた。ポリ乳酸あるいはコレステロールを化学導入したゼラチンの疎水性誘導体を作製した。ゼラチン誘導体と混合ミセル複合化することによって、難水溶性のMφ動員因子の水可溶化が可能となった。Mφ機能修飾薬であるピオグリタゾンを含有したサイズの異なるポリ乳酸微粒子を調製した。まず、この薬物徐放ハイドロゲルシステムからのMφ動員因子とMφ機能修飾薬の徐放化の確認を行った。Mφ動員因子の徐放化ハイドロゲルの細胞移動(動員)活性をMφ細胞株Raw細胞およびマウス骨髄単球より分化誘導したMφを用いた細胞培養法で評価したところ、徐放化因子がMφ動員活性をもっていることがわかった。ピオグリタゾン含有ポリ乳酸微粒子を用いて、in vitro細胞培養実験によりMφ機能修飾作用を調べたところ、微粒子サイズがその作用(M2比率の増大)に影響を与えていることがわかった。この現象はこれまでに実証されておらず、新しい知見である。水可溶化Mφ動員因子およびMφ機能修飾薬含有ポリ乳酸微粒子を含んだハイドロゲルからの2つの薬物の徐放を調べたところ、上記と同じような徐放カーブを得ることができた。本研究の目的は、炎症の慢性化と治癒修復化とのスイッチングで重要な役割をしているマクロファージ(Mφ)と体内に存在する組織幹細胞本来のもつ自然治癒力を活用した再生治療技術の創生である。この目的を達成するために、Mφの体内動員とその生物機能を修飾するための技術を開発する。Mφの動員を促すとともに、慢性化Mφ(M1)に対する治癒修復化Mφ(M2)の比率を、薬を用いて積極的に高め、修復過程を促す。平成30年度は、Mφの動員を高めるスフィンゴシンー1ーリン酸のType1レセプターのアゴニストであるSEWおよびM2比率を高めるMφ機能修飾薬であるピオグリタゾンを生体吸収性ゼラチンハイドロゲルおよびポリ乳酸粒子から徐放化できる徐放担体を作製した。ハイドロゲルおよび粒子の分解性を変えることによって、上記2つの薬物の徐放パターンを変化させることが可能となった。in vitro細胞培養実験で、SEWおよびハイドロゲルから徐放されたSEWがMφの動員を高めることを実証した。
我が国の青少年における危険行動の動向とレジリエンスに関する研究

我が国の高校生9,778人を対象とした全国調査の結果,危険行動の出現状況は10年前の同様の調査に比して,総じて良好に変化した。しかしながら,食行動,薬物乱用及び自傷行動に関する一部の項目においては,その出現状況は変化無しあるいは有意の悪化を示した。また,高校生のレジリエンスとほとんどの危険行動の出現との間には関連があることが明らかにされ,青少年の危険行動を防止する上で,レジリエンスを強化することが重要であることが示唆された。青少年危険行動の定義は,「青少年期に始めやすく,本人や他者の現在および将来の健康や生命に重大な危険を及ぼす行動」である。具体的には,喫煙,飲酒,薬物乱用,性感染症や望まない妊娠につながる性的行動,自傷行動,交通安全上の行動,暴力,生活習慣病等に結びつく不適切な食行動,運動不足等が挙げられる。本研究では,こうした危険行動を包括的に捉えて,我が国の青少年における出現の動向や共通する保護要因の状況等を明らかにするが,本年度においては,まず諸外国における調査研究のレビューにより最新の研究成果の概要を把握した。その中で,危険行動の関連要因ついては,青少年を取り巻く社会経済的な環境要因や家族,友人,学校における心理社会的要因などに注目した報告が見られた。次に,米国CDCのYouth Risk Behavior Surveillance System(YRBS)をはじめとした先行研究を踏まえて調査項目等を吟味し,我が国の高校生1,979人を対象に予備的調査を行った(有効回答率94.4%)。関連要因の尺度の信頼性については,Cronbachのα係数を算出して内的一貫性を検討した結果,健康価値観.77,規範意識.88(下位尺度.69.84,以下同じ),セルフエスティーム.91(.81.93),ソーシャルサポート.91(.94.96),ストレスマネジメントの自己効力感.86(.70.81),レジリエンス.85(.72.82)をそれぞれ示し,良好であることが示された。次年度では,通信制を除く全国の高等学校の中から都道府県を層として無作為抽出された223校の各学年1クラスの生徒を対象に全国調査を実施する計画である。本研究の目的は,青少年危険行動を包括的に捉えて,我が国の青少年における危険行動の出現の実態やレジリエンスをはじめとする保護要因の状況等を明らかにすることである。本年度(2年目)は,都道府県を層として無作為抽出された高等学校の各学年1クラスの生徒を対象に質問紙調査を実施した。調査期間は2011年10月から12月であった。最終的に102校の協力が得られ,13年生9,790名の回答票が回収された。有効回答は9,778名(男子5,027名,女子4,751名,有効回答率99.9%)であった。また学年別では,男子1年1,786名(35.5%),2年1,673名(33.3%),3年1,568名(31.2%),女子1年1,659名(34.9%),2年1,645名(34.6%),3年1,447名(30.5%)であった。危険行動の出現について,本調査結果を2001年に実施した同様の全国調査(高校13年生11,113名)の結果と比較してみると,喫煙,飲酒,性行動,交通安全上の行動および暴力などの多くの項目で良好な変化が示された。例えば,過去30日間の喫煙や飲酒の経験者である「月喫煙」や「月飲酒」では,男女ともにいずれの学年においても有意に低率を示した。これらの危険行動については,この10年間での改善が示唆されたものであるが,危惧すべき状況であることには変わりなく,引き続き注目していく必要があると言える。一方,食行動,薬物乱用および自傷行動においては,本調査結果と2001年の結果との間に,明らかな変化はほとんど示されなかった。また,身体運動については,高1および高2で2001年に比べて良好な変化が示されたが,高3では悪化の傾向がみられた。本年度は,昨年度に実施した全国調査「日本青少年危険行動調査2011」により収集されたデータの解析を進めた。その結果,まず,我が国の高校13年生における危険行動の出現率は,米国の第1012学年を対象とした同様の調査結果(米国CDCのYouth Risk Behavior Survey 2011)と比較した場合,危険行動26項目の内,多くの項目(男子19項目,女子17項目)において良好な状況であることが示された。しかし,「筋力強化運動」,「1日60分以上の適度な運動」,「自転車ヘルメット非着用」,「シートベルト非着用」および「自殺願望」の6項目については,男女ともに我が国の高校生の方が米国よりも望ましくない状況であり,注目された。

青少年における危険行動の出現とレジリエンスとの関連については,取り上げた9項目(「有酸素運動不足」,「朝食欠食」,「月喫煙」,「月飲酒」,「シンナー乱用経験」,「性交経験」,「シートベルト非着用」,「暴力行為」,「自殺願望」)のそれぞれとレジリエンスとの間でSpearmanの順位相関係数を算出した結果,男子では「月飲酒」,「性交経験」を除く7項目において,女子では「シンナー乱用経験」を除く8項目において有意の正の相関が示された。また,レジリエンスを中心とした危険行動の防止に関わる要因の構造的な仮説モデルについて検討した結果より,青少年の危険行動を防止する上で,レジリエンスを高めることが重要であり,そのためにはセルフエスティーム,規範意識,ソーシャルサポートおよびストレスマネジメントの自己効力感を高めることが必要であると考えられた。なお最終年度として,我が国の青少年における危険行動の出現状況に関する10年間の変化等について広く公表するために,ホームページを作成した。本研究の中核的な内容となる全国調査については,抽出された高等学校へ調査協力を依頼し,概ね必要な対象数を確保して,研究実施計画の通りにほぼ実施できた。そして,収集されたデータのクリーニング等を終え,現在までに主な項目を集計し,危険行動の出現状況等が検討されている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の最終年度(3年目)には,収集されたデータについて,連携研究者等とともに,危険行動とレジリエンスをはじめとする保護要因との関連等の視点からさらに分析し,検討する。また本成果について,国内外において発表し,データの一部をWebページにて公開する予定である。
条件不利地域のソーシャル・ビジネスやコミュニティ・ビジネス経営者の資源調達モデル

少子高齢化等問題が切迫する条件不利地域では各種資源の調達は困難である。政府が地方創生等の施策を講じる中、同地域では事業性と社会性を両立したソーシャル・ビジネスやコミュニティ・ビジネス(SB/CB)の起業に注目が集まっている。本研究は総務省の「条件不利地域」関連法適用地域で活動する、SB/CBの起業家・経営者やその資源提供者に対し訪問調査を行う。その結果を文献調査とともに定性分析を行う。それらによりSB/CB経営者の資源調達に際する、ブリコラージュ(即興で何とかすること)やエフェクチュエーション(不確実性を受入れ関係者と実行可能な手段を探ること)等、思考・行動様式を解明しようとするものである。
造血器腫瘍におけるJaks/STATsの制御異常に関する研究

Jaks/STATs系は多くのサイトカインの下流で細胞の増殖・分化・生存を制御している。また、正常のサイトカインのみでなくBCR/ablやv-Srcなどの癌遺伝子もJaks/STATs系の活性化を誘導することが報告されている。本研究ではこれら癌遺伝子によって活性化されたJaks/STATs系の機能について検討を行った。v-SrcはマウスIL-3依存性細胞株Ba/F3に造血因子非依存性の細胞増殖・生存をもたらした。このクローンではSTAT3、Ras/MAPK、PI3-Kの恒常的活性化が認められ、このクローンにドミナントネガテイブ(DN)型のSTAT3、Ras、PI3-Kを誘導的に発現させたところv-Src依存性増殖はそれぞれ60%、100%、40%抑制された。これらのDN変異体が細胞増殖を制御する分子の発現に及ぼす影響を検討したところ、DN-STAT3はc-myc、サイクリンD2、サイクリンEの発現を抑制し、DN-Rasはc-myc、サイクリンD2、サイクリンD3の発現を抑制した。これらの結果から、v-Srcによって活性化されたSTAT3とRasは、一部は重複するが、一部は異なった遺伝子の発現誘導を介してv-Src依存性の細胞増殖に寄与すると考えられた。活性型flt3もマウスIL-3依存性細胞株32Dに造血因子非依存性の細胞増殖をもたらした。野生型flt3を導入した32Dをflt3リガンドで刺激した場合にはSTAT5の活性化はおこらなかったが、活性型flt3を導入した32DではSTAT5の恒常的活性化が認められた。また、活性型flt3による増殖はDN-STAT5、DN-Rasによってそれぞれ50%、60%抑制された。以上の結果から、v-Srcや活性型flt3などの癌遺伝子によって活性化されたJaks/STATs経路はRas/MAPK系路やPI3-K系路と協調してこれらの癌遺伝子による腫瘍性の細胞増殖に関与すると考えられた。
いじめ予防のための心のワクチンプログラムの開発

本研究期間内における研究成果としては、1国内外のいじめ研究に関する動向のレビュー研究、2臨床心理学でエビデンスが挙げられている技術を利用した心理教育コンテンツの開発、32コンテンツの実施者に対する指導方法の構築、4これらコンテンツのエビデンスに関する効果測定研究、以上4つの点が挙げられる。1については、初年度を中心に、国内外の学術論文・文献を94点検討対象として、主にいじめ予防について実際に効果を上げている取り組みや効果測定未実施ではあるが検討の余地がある技術・知見についてまとめを行った。これをベースとし、2において、認知行動療法(以下、CBT)およびソリューション・フォーカスト・ブリーフセラピー(以下、SFBT)を援用した対人コミュニケーションに関する心理教育教材、コンテンツ開発を行った。コンテンツは授業形態の中で授業者と協力者によるロールプレイや映像教材を視聴し、その後クラス内での児童生徒同士のロールプレイを行うという流れで構築されている。3については、これらコンテンツの実施者について、同水準での成果を出すための教授法を考案した。これについては、研究期間内で明確なエビデンスを示すことができず、継続的な課題となっている。さらに4は、実際の小中学校で年間を通して授業実施による効果測定を行う必要があったが、こちらも研究期間内での実施が難しかったため、継続課題として残ることとなった。以上、4つの成果を今後まとめ、学術論文等での発表により成果発表を進めていくこととする。平成28年度は、先行研究の文献レビューとEmotion-focused brief therapy(以下、EFBT)をいじめ問題に利用もしくは応用したケースのデータ収集、さらにEFBTの臨床効果を測定するための効果測定研究を中心に実施した。文献レビューでは日本国内で刊行されている雑誌論文を中心にいじめ研究に関するメタ分析を実施したところ、数多くのいじめ被害者に関する援助研究が見出された。いじめ被害者への支援は数多く見られる一方、加害者へのアプローチ、予防的アプローチは数が少ない。とくにいじめを主題とした心理教育のような研究はまだ萌芽段階にあることが明らかとなった。EFBTをいじめに援用したケースについては、EFBT自体が本邦における新しい手法であることから、まだ十分な数を収集できていない。代表者と同じ学会に所属するメンバーと、共同研究を行っている研究者の協力を仰ぎつつ、大学の相談室を中心に研究データを収集しているが、予定の半分程度の事例が収集している現状にある。ただし、残りの半分も現在進行中のケースがほとんどであり、それほど深刻な研究の遅滞ではない。平成29年度にわたって、この点は継続的に収拾を図りたい。EFBTの効果測定については、すでに平成28年度中にある程度の実績が得られた。臨床上有効性を示す複数の指標において、EFBT実施群が統制群と比較し、短期間での有意な向上が見られている。この点について研究をまとめ、すでに平成28年度中に開催された国際心理学会(ICP2016@横浜)にて発表を行っている。平成28年度は、1先行研究の文献レビュー、2EFBTをいじめ問題に利用もしくは応用したケースのデータ収集、3EFBTの臨床効果を測定するための効果測定研究、以上3点を中心に研究を進める予定であった。このうち、1、3については完全に研究が完了し、2についてのみ平成29年度初頭に継続課題として実施をすることとなっている(本報告書提出時にはおおむね完了の見込み)。この進捗状況を踏まえ、おおむね順調という評価である。平成29年度予定している計画に大きな影響を与えていないという点も踏まえ、大きな問題は現状生じていない。いじめ予防プログラムの基盤となる「ポジティビティ・フォーカスト・アプローチ」について、前年度の理論研究を踏まえて、実際のカウンセリング場面、心理教育場面に利用できるように手続きや方法論を明確にする作業を行った。ポジティブ心理学の中でも肯定的感情側面に焦点を当てたB.Fedricksonらの研究成果を基盤に、対人コミュニケーション場面において、自身の肯定的感情が、認知的枠組みを拡大・再構築していくというプロセスを、教育プログラムとして実行できるように調整している。最初は、カウンセラーとクライエントという特殊な2者関係、つまりカウンセリングの一場面でこのプログラムを想定し、そこでパイロットスタディを踏まえて、集団場面、教育場面での応用が可能な形にブラッシュアップを図っていった。プログラムは大きく分けて2つのフェーズから構成され、1.ポジティブ感情喚起フェーズ、2.認知再構築フェーズの2段階に分けられる。それぞれのフェーズでは、一定のタスクが参加者に課される。例えば、1.のフェーズでは、過去の失敗経験と成功経験を同時に想起してもらい、成功経験のみについてその後詳細に事実を説明してもらう。このような作業を行うと、次いで思い出してもらった失敗経験の記憶が想起しずらくなる、価値が低下するなどの効果が見込める(検索誘導性忘却という現象を利用したトレーニング)。また、これと並行して、ここまでの研究成果を学会発表という形で公表し、他の研究者からプログラム実施に関して様々な意見をいただき、ブラッシュアップを図った。遂行過程で大幅な改変の必要性や手続きの補強、倫理的配慮をご指摘いただき、考慮に入れることとなったため、年度内で予定していた実際に施行するプログラム開発まで至ることは難しかった。なお、この遅れについては、年度をまたいで、次年度の計画施行スピードを調整することでも解消可能と考える。プログラムの原案について、予想以上に改編・修正の必要が生じた。とくに倫理的配慮については時間をかけて保証しなくてはならないため、学内の研究倫理委員会や学会の倫理綱領を踏まえて対応する必要があった。この対応に関して時間を要し、当該年度の予定とは違った遅れが生じている。

本研究期間内における研究成果としては、1国内外のいじめ研究に関する動向のレビュー研究、2臨床心理学でエビデンスが挙げられている技術を利用した心理教育コンテンツの開発、32コンテンツの実施者に対する指導方法の構築、4これらコンテンツのエビデンスに関する効果測定研究、以上4つの点が挙げられる。1については、初年度を中心に、国内外の学術論文・文献を94点検討対象として、主にいじめ予防について実際に効果を上げている取り組みや効果測定未実施ではあるが検討の余地がある技術・知見についてまとめを行った。これをベースとし、2において、認知行動療法(以下、CBT)およびソリューション・フォーカスト・ブリーフセラピー(以下、SFBT)を援用した対人コミュニケーションに関する心理教育教材、コンテンツ開発を行った。コンテンツは授業形態の中で授業者と協力者によるロールプレイや映像教材を視聴し、その後クラス内での児童生徒同士のロールプレイを行うという流れで構築されている。3については、これらコンテンツの実施者について、同水準での成果を出すための教授法を考案した。これについては、研究期間内で明確なエビデンスを示すことができず、継続的な課題となっている。さらに4は、実際の小中学校で年間を通して授業実施による効果測定を行う必要があったが、こちらも研究期間内での実施が難しかったため、継続課題として残ることとなった。以上、4つの成果を今後まとめ、学術論文等での発表により成果発表を進めていくこととする。早急に平成28年度の積み残し課題であるEFBTをいじめ問題に利用もしくは応用したケースのデータ収集を終了させ、直ちに平成29年度計画に移行する。平成29年度は、1「いじめ防止のための心のワクチンプログラム(小学生版)」の開発、2教師版こころのワクチンプログラムの開発、以上2つを軸に研究を進める。1については前年度の研究成果に基づき、小学生へのいじめ予防に効果的とされる「認知的複雑性」の向上、「ポジティビティ」の向上、以上2点をターゲットとした心理教育プログラムを開発していく。このプログラムにはEFBT、CBTモデルを組み込んで、いくつかのエクセサイズを開発する。大学生などを対象としたパイロットスタディを平成29年度前半までに行い、この成果をもとに年度後半、協力校である複数の学校で小学生向けにプログラムを実施し、フィードバックを元に改善を図る。この作業を平成30年度まで継続し、年度をまたいでプログラムの完成を試みる。2についても同様に、上記2点の変数プラス「いじめ対応自己効力感」をターゲット変数としながら、これらの向上を促す心理教育プログラムを開発する。1と同時進行でパイロットスタディ、実際の教職員研修会での実施などを経て、平成30年度末での完成を目指す。研究は同時に遂行されるが、万一遅れが生じるような場合は、1を優先して実施する。
酵母ペルオキシソームに見出された新しい分子シャペロン様蛋白質

本研究の目的は、我々が炭化水素資化性酵母Candida tropicalisに見出した非特異的脂質移送蛋白質(PXP-18)がペルオキシソームで働く分子シャペロンである可能性を追求し、その生理的な役割を明らかにすることである。これは、ペルオキシソーム蛋白質の輸送機構を理解してこのオルガネラを有用な蛋白質の安定な生産系として利用しようとする究極的な目標への一過程である。従来は単離ペルオキシソームから調製していたPXP-18を基質量で取り扱うために、凍結細胞の全破砕液から直接精製する方法を開発した。酵母のアシル-CoA酸化酵素(ACo)をその活性が約10%にまで低下する条件下で酸(pH4.9)または熱(65°C)処理する際に適量のPXP-18を共存させると、酸化酵素の失活が抑制され4070%の活性が保持された。この効果はPXP-18に特異的であって、この蛋白質と物理化学的性質の類似したリゾチームや血液中で脂質を運搬するアルブミンでは代替されない。また濃度依存的でもあり、8量体で存在する酸化酵素のサブユニットあたりモル比で50100倍量のPXP-18が存在し、且つ系全体のタンパク質濃度が高いこと(ACOサブユニットが0.5μM前後)を必要とする。類似の効果が尿酸酸化酵素に対しても観察されたので、PXP-18の失活抑制効果は基質を介してではなく、酵素蛋白質に対して発揮されるものと推定される。実際、PXP-18がACOと相互作用していることは、非変性条件下での電気泳動またはショ糖密度勾配遠心で分画されたACO画分をPXP-18に対する抗体でウエスタン解析することによって示された。PXP-18の遺伝子を破壊された酵母細胞は、ペルオキシソーム形成に必須なPAS1遺伝子の破壊株と同様、活性酸素増産剤であるプラムバギンに対する感受性が高まることが見出され、PXP-18が酸や熱の他に酸素ストレスに対する保護機能をもつことが示唆された。
下肢他動運動による仙骨部褥瘡リスクと身体組成の関係

【目的】リハビリテーションとして行われる下肢他動運動が仙骨部褥瘡リスクに与える影響について、体圧分布および身体組成との関係から研究を行った。【倫理面での配慮】所属施設の倫理規定に基づき、対象者には十分な説明を行い、同意を得て実施した。【方法】対象は健常成人男女各2名。理学療法士が、背臥位となった被験者に対して股関節・膝関節他動屈曲運動を実施し、体圧検知センサ(東海ゴム工業製SRソフトビジョン)を使用して仙骨部体圧分布を測定した。身体組成測定には体組成計(パナソニック製体組成バランス計)を使用した。【結果】当初、研究計画に従って体圧検知センサ分布版を使用したため、全ての数値比較はできないが、いずれの被験者においても、股関節屈曲90度に比べ、股関節最大屈曲時の仙骨部最大体圧は高い傾向が認められた。その後女性被験者に対して、体圧検知センサ数値版を使用した結果、最大20%の数値差(股関節屈曲90度より股関節最大屈曲時の最大体圧が高い)が確認された。また、女性2名の最大屈曲時における最大体圧を比較したところ、女性A (BMI : 24.56体脂肪率: 34.8%)が女性B (BMI : 21.36体脂肪率: 28.7%)に比べて、最大体圧が低い結果(最大60%の数値差)であった。男性Cと女性Bを比較したところ、女性Bの方が、体圧が集中している傾向が認められた(男性は分布版使用のため数値比較不可)。BMIは、男性C : 22.99、女性B : 21.36、体脂肪率は男性C : 16.3%、女性B : 28.7%であることから、体脂肪や筋肉分布の違いによる影響が考えられた。【成果、意義】股関節屈曲角度の違いが、仙骨部体圧分布に大きく影響する場合があることが確認された。褥瘡リスク評価としてBMIが使われることがあるが、BMIと体脂肪率による結果の違いから、下肢他動運動を行う際には、体脂肪率評価の有用性が考えられた。
地域通貨を媒介とした人間関係ネットワークに関する研究-スウェーデンの事例をもとに

まず報告者は、7月に欧州組織学会(EGOS)で昨年度までの研究成果の報告を行った。本学会への参加は、ストックホルム商科大学のFilip Wijkstromらの研究グループ(スウェーデンの非営利組織の研究を行っている)との意見交換の場となった。続いて、地域通貨活動による社会的効果(ソーシャル・キャピタル創出、ソーシャル・インクルージョン促進等の、経済的効果に還元されない効果)創出のメカニズムの解明にかんして、二つの地域通貨組織(兵庫県旧村岡町の「1むらおか」とストックホルムの「Bytesring Stockholm」)を対象にした質問紙調査から得た会員のソーシャル・サポート得点と取引記録データをもとに、地域通貨取のソーシャル・サポート機能について検証した。その結果、地域通貨は会員にとって周辺的で補完的なサポートの供給源として機能し、家族や友人等からは得られない弱い繋がりの強さを利用できる(「浅く」かつ「多様性に富んだ」)サポートの供給源であることを明らかにした(この内容は9月の経済社会学会にて報告され、現在学会誌に論文を投稿中)。また、地域通貨の社会的効果の創出に関連する、「ソーシャル・キャピタル」論の見地からの研究も行い、『文部科学省科学研究費補助金研究成果報告書』(2007年5月)、日本NPO学会での研究報告(2008年3月)、NPO研究情報センター主催の『新NPO辞典』(2008年刊行予定)での「地域通貨」と「ソーシャル・キャピタル」にかんする用語の解説を行った。研究対象をこれまでのスウェーデンから北欧諸国に広げるという研究計画に対しては、2008年3月1日3月6日の間デンマークに渡航し、デンマークの地域通貨組織関係者へのインタビュー調査を実施しており、その成果についても逐次公表していく予定である。まず報告者は、4月に兵庫県旧村岡町の地域通貨組織「1むらおか」の調査を行った。その際に実施されたのは、フィールド調査、質問紙調査、流通ネットワークの分析のための取引記録の収集である。この調査の結果は、同4月末の「国際社会ネットワーク分析学会(INSNA)」において報告された。その内容は、報告者が研究の目的とする地域通貨活動による社会的効果(ソーシャル・キャピタル創出、ソーシャル・インクルージョン促進等の、経済的効果に還元されない効果)創出メカニズムの解明にかんして、地域通貨取引が地域住民のソーシャル・サポート・ネットワーク構築に結びつくメカニズムの解明を試みるものであった。続いて、78月にかけてスウェーデン・ストックホルムの地域通貨組織「Bytesring Stockholm (BYTS)」を対象に同様の調査を実施した。その結果をもとに、情報処理学会「ネットワーク生態学」(9月)、経済社会学会(9月)、日本地域学会(10月)、ソーシャル・キャピタル研究会(12月)、関西社会労働研究会(12月)、NPO研究フォーラム(2007年1月)といった学会や研究会での一連の報告が行われた。これらはいずれも「1むらおか」と「BYTS」の比較研究という形式をとっているが、流通ネットワークの構造的特徴、取引にみられる社会的埋め込みのはたらきとその含意、取引の資源としてのソーシャル・キャピタルと活動の結果として創出されるソーシャル・キャピタルとの関係といった様々な側面に焦点を当てた分析を行っており、それぞれが地域通貨活動による社会的効果創出メカニズムの解明に向けたステップになっている。そしてこれらの発表内容は、『経済社会学会年報』や『立命館大学産業社会論集』、ソーシャル・キャピタル経営学研究会の科研報告書に論文としてまとめられ、それ以外にも複数の学会誌への論文投稿が行われている(現在査読中)。
救急初期診療に必要な侵襲的手技のためのマネキンと屍体による臨床解剖学教育の開発

救急初期診療で用いられる代表的な侵襲的手技である外科的気道確保については、解剖献体を用いた臨床解剖学教育による局所解剖の理解がマネキンによるトレーニングと組み合わせることにより有用であった。また、重症外傷患者に対する手術を想定して行った胸腹骨盤部の臨床解剖学教育、とくにホルマリン未固定の献体による臨床解剖は実際の手術と視野展開が類似しており、非常に有用であった。初期臨床研修医、後期研修医を対象に外科的気道確保(輪状甲状靱帯穿刺・切開、気管切開)の講習会を開催した。座学による解剖と手技の説明の後、マネキンを用いて実習を行った。その後に実際に手技に用いる医療器具を使用しながら、ホルマリン固定した屍体に外科的気道確保を行い、各手技に必要な臨床解剖学の知識を学んだ。講師は2人(日本救急医学会指導医)、受講者は4人(初期臨床研修医3人、後期臨床研修医1人)マネキン1体、屍体2体を用いて、時間は210時間を要した。講習会終了後に講師、受講者に対してアンケート調査を行った。(1)解剖の知識が深まったか?(2)スキルの理解に役立ったか?(3)臨床に役立つか?について、全ての質問で屍体による解剖教育を付加した方が、マネキン単独の実習より良いと評価されている。今回、明らかになったことは、使用する器具にもよるが、輪状甲状靱帯穿刺・切開は屍体でも繰り返し行うことができること。気管切開の手技は1度しか行えないこと。ホルマリン固定屍体は固いため、臨床現場とは触覚がかなり異なること。通常は迅速に行わざるを得ず、視野も不良な手技であるが、ゆっくり、繰り返し説明することができることで非常によい教育の場になりうることが示唆された。しかし、受講者12人あたりに1体の屍体を用意しなければ非常に効率が悪くなる事なども明らかになった。また、皮膚・皮下組織の固さなど、ホルマリン固定前の新鮮屍体を用いることで改善が期待できるものも多いことも示唆され、今後の研究課題になると考えられた。昨年度に引き続き、初期臨床研修医、後期研修医を対象に外科的気道確保(輸状甲状靱帯穿刺・切開、気管切開)の講習会を開催した。座学による解剖と手技の説明の後、実際に手技に用いる医療器具を使用しながら、ホルマリン固定した屍体に外科的気道確保を行い、各手技に必要な臨床解剖学の知識を学んだ。受講者への聞き取り調査から、本講習会は外科的気道確保を行うための解剖を学ぶために、特に未経験者や経験の少ない者に対して有用であることが示唆されたが、一方、ホルマリン固定による変成のため皮膚が硬化し、他の部位の解剖や身体の深部の解剖に関しては臨床との乖離があり、学習が困難であることが示唆された。そのため、未固定新鮮個体を用いて胸腹部の臨床解剖学講習会を行った。指導者は日本救急医学会指導医3名、受講者は初期研修医1人、後期研修医2人、肝臓や脾臓等の実質臓器の解剖、および開胸・開腹による視野の確認などについては非常に有用であったが、腸管、とくに下部消化管に関しては壊死や腐敗臭、腸管壁の菲薄化のために非常に解剖の確認は困難であった。また、冷蔵保存のため、長時間の解剖の実施は困難であった。ただし、膜解剖の理解、開胸開腹などの良好な視野を得ることができる展開を行うことによって、緊急止血術などに必要な解剖学的知識を習得することには、実際の臨床の場では経験すことが少なく、かつホルマリン固定後であると献体が硬化するため困難であり、未固定献体による学習は有用であると考えられた。
挿管などの気道確保を行わない人工呼吸法の研究

臨床的に有用であったと考えられる非挿管下補助呼吸の使用は、PaCO_260Torr以上の高炭酸ガス血症を伴う慢性呼吸不全8例で行った。CNPVは5例で、鼻マスクIPPVは3例であり、うち2例で個人用鼻マスクを、歯科材料で使用して、作製した。個人用鼻マスクの作成により、睡眠中などの長時間の使用が可能となった。7例で2ケ月以上使用し、PaCO_2は10Torr以上低下した。一時的にせよ在宅人工呼吸可能であったのは、CNPV3例、IPPV1例であった。またCNPV3例で去痰困難が発生したが、喀痰吸引などにより気道の開通性を維持し、補助呼吸時間を延長することにより効果は維持できた。CNPVで閉塞性無呼吸、IPPVでは口漏れにより一時的に低酸素血症を来たすが、これらが発生しても、臨床的許容範囲があり、長期的にはPaCO_2は低下した。またIPPV使用時、口漏れの大である例では、CNPVを使用することで効果があった。非挿管下補助呼吸は、気道の開通性が維持可能であれば、臨床的に有効であり、対象例の睡眠時も含めた上気道の開通性の評価を行うことにより、CNPVあるいはIPPVを適用すべきであると考えられた。1)正常人10例を対象に、CPAP、CPAP+Cuirass Respirator(CR)、CRを装着し、覚醒時、睡眠時の経皮Pco_2、SaO_2の変化を記録した。結果として、CPAPのみでは、通常の睡眠中と変化がなく、CPAP+CRでは、覚醒時睡眠中の経皮Pco_2は低下させることができ(約10Torr)、CRのみでは覚醒時PtcCO_2が低下させることができるが、睡眠時は変化がない。2)CR使用時、覚醒時口呼吸によって一回換気量(V_T)を測定すると、インピーダンスニューモグラフィーによって測定した鼻呼吸時のV_Tに比べ、大である。通常人は鼻呼吸を行っており、CR時のV_T測定は、鼻呼吸時のものを測定する必要がある。3)CR使用時、鼻抵抗との関係を正常人7例で調べると、鼻抵抗と、V_Tとは、負の直線相関があり、また鼻呼吸時V_Tの小さい例では、口呼吸によりV_Tが増加した。CR使用時鼻抵抗の小さい例では、覚醒時、睡眠時ともにV_Tが大きく、PtcCO_2は低く維持できる例がある。以上の結果は、覚醒時は、上気道を開存している管と見なすことができ、補助呼吸可能であるが、鼻抵抗には負の相関関係がある。睡眠時には、対象例によっては、上気道を開存している管と見なすことができるが、CPAPによって開存させておく必要のある例もある。挿管下の人皮呼吸は、挿管という気道確保と、呼吸筋の役割を果す人工呼吸器より成り、非挿管下の補助呼吸においても、気道の開存性の程度の評価を行うか、CPAPなどによって強制的に気道を開存させる必要があり、特に睡眠時には必要と思われる。次年度には、上記の結果より、鼻マスクによるIPPBとCRの併用等の検討を行う予定である。1.正常人を対象としたCuirass Respirator(CR)では、効果は鼻抵抗と逆相関し、鼻抵抗が高いと、得られる一回換気量は少ない。また睡眠時には、イビキをかく例などでは効果は低下し、上気道抵抗の増加のよるものと考えられた。3.慢性呼吸不全例を対象にCRを行った場合は、正常人と同様に、CRは覚醒時には有効であっても睡眠時には効果は減弱する。4.気管切開例で、CR時あるいは、IPPV時、気道内圧を測定し、睡眠時の一回換気量と上気道抵抗の関係を求めると、CR、IPPVともに、抵抗増加とともに、一回換気量は低下した。5.IPPVでは、睡眠中の口漏れが問題となり、我々の研究は鼻マスクを用いたが、人工呼吸器と鼻との連結を工夫する必要がある。6.疾患例では、IPPV+CRにより、補助呼吸力を増強させることは可能であると考えられる。

上気道確保の形として、今後の研究は、どのような方法で、人工呼吸器と鼻あるいは口と連結するかという問題である。非挿管下補助呼吸として、Chest Negative Pressure Ventilation(CNPV),鼻マスクを使用したIntermittent Postive Pressure Ventilation(IPPV)がある。通常の人工呼吸は、気道確保と人工呼吸器より成るが、非挿管下では、気道確保を行わないが故に、上気道の開通性の影響を受けると考えられる。正常者を対象として場合には、CNPVの効果は口呼吸時最も大きく、通常は鼻呼吸であるため、口呼吸時の一回換気量は維持されない。また鼻抵抗と、CNPV時の一回換気量とは負の相関々係がある。この事は、覚醒時、口呼吸時CNPVの有効でない例では、効果は期待できない。また鼻抵抗の高い例、睡眠時効果の低下する例では、口呼吸をさせるなどの対策が考えられる。CNPVの効果の良い例では、鼻マスクIPPVの効果も良く、いびきをかく例では、睡眠時はIPPVの方が効果は良い。これらの結果より、非挿管下補助呼吸は、対象例の睡眠時を含めた上気道の開通性に依存し、個々の症例に応じた対策が必要と考えられた。慢性呼吸不全症例においても、CNPVでは、安定期の結核後遺症例を対象とした場合には、正常人と同様に、口呼吸最大の効果を得られた。臨床的に有用であったと考えられる非挿管下補助呼吸の使用は、PaCO_260Torr以上の慢性呼吸不全8例で行った。CNPVは5例で、鼻マスクIPPVは3例であり、うち2例で個人用鼻マスクを作成した。個人用鼻マスクの作成により、睡眠中の長時間の使用が可能となった。7例で、2ケ月以上使用し、PaCO_2は10Torr以上低下した。一時的にせよ在宅人工呼吸可能であったのは、CNPV3例、IPPV1例であった。またCNPV3例で、去痰困難が発生したが、喀痰吸引により効果は維持できた。CNPVで閉塞性無呼吸,IPPVで口漏れにより低換気となるが、これらが発生しても、臨床的許容範囲があり、今後この点の検討が必要と考えられた。
HLA不適合骨髄移植における生着不全の予防、とくに抗ヒトLFAー1の応用

1.抗ヒトLFAー1の骨髄移植への応用.HLA適合ドナ-の得られなかったFanconi貧血の症例において、HLAハプロタイプ一致の母親をドナ-とする骨髄移植を大豆凝集素処理および羊赤血球ロゼット形成によりT細胞除去して施行した。その際、Fancomi貧血の特性として比較的軽いコンディショニング(前処理)を行うので、移植片の拒絶が起きる可能性が大きい。拒絶反応を抑え生着を促進する目的で、抗ヒトLFAー1モノクロナ-ル抗体(mAb)をImmunotech社(フランス)から供与をうけて投与した。このmAbはマウスグロプリンであるが、骨髄移植前後10日間の隔日投与(点滴静注)で発熱を含め副反応とみられる異常の惹起は全く認められなかった。この症例における骨髄移植の結果は部分的生着で、造血の再構築が得られなかった。ウイルスコット・アルドリッヒ症候群の症例でも同様の骨髄移植を試みる予定であったが、準備中に脳内出血で死亡した。今後他の適応症例で再度試みる予定である。2.抗ヒトLFAー1mAbの作成.培養ヒトBリンパ芽球細胞株(K_4)を免疫源としてマウス(BALB/4)を免疫し、その脾細胞とマウス形質細胞腫細胞株(SP/2)を融合(高電圧細胞融合装置を使用)させ、ハイブリド-マを得た。細胞凝集抑制活性を指標としてハイブリド-マのスクリ-ニングを行い、抗LFAー1mAbを産生する3つのクロ-ン(MAYー035,ー017,ー044)を得た。MAYー035はα鎖を認識し、他の2つはβ鎖を認識する抗体であることが確認された。これらのmAbは種々の細胞間凝集を抑制すると共にマイトゲン刺激やアロ抗原刺戟に対するリンパ球の増殖反応を抑制することが判明した。また、これらのmAbはLFAー1欠損症のリンパ球や顆粒球とは反応しなかつた。さらに、これらのmAb生物学的性状を明らかにし、精製の上臨床的応用の道を開発しつつある。本年度の研究は2つに大別される。即ち、1)目的とする白血球膜抗原CD_<11>a/CD_<18>(LFA-1)に対するモノクローナル抗体(mAb)を作成し、その特異性を同定すること、2)臨床例についてHLA不一致の骨髄移植(BMT)を実施し、抗ヒトLFA-1mAbを試用し、その安全性と有効性を究明することである。結果は次の通りである。1.抗ヒトLFA-1mAbの作成:培養ヒトBリンパ芽球様細胞をマウス(BALB/C)に免疫し、その脾細胞とマウス形値細胞腫細胞(SP/2)を融合(高電圧細胞陽合装置を使用)させ、ハイブリドーマを作成した。細胞擬集阻止を指標としてスクリーニングを行い、さらにLFA-1欠損症のリンパ芽球様細胞株との反応性がないことを確認し、抗ヒトLFA-1抗体を産生するハイブリドーマクローンを採取した。抗CD_<11>(α鎖)抗体を産生するクローン(YO3-5)とCD_<18>(β鎖)抗体を産生するクローン(YO1-7)を得た。免疫グロブリンアイソタイプは両クローン共にlgG_1であった。

これらのmAbの認識する白血球膜蛋白は^<125>I標識を免疫沈降、そのポリアクリドアミドゲル電気泳動分析により、それぞれLFA-1のα鎖とβ鎖であることを確認された。現在これらのmAbの生物学的性状の解析を進めている。2.Fanconi貧血症例についてHLAハプロタイプ不一致の母親をドナーとするBMTを試み、その際に抗ヒトLFA-1mAb(フランス,Immuno-tech社より供与)を、T細胞除去ドナー骨髄細胞の排除防止の目的で試用した。mAbはFischerらにならいBMT前後5日投与したが、これに使う副反応は全く認めなかった。結果的には生着が不充分であったが、Fanconiの場合の疾患特性とも関与したものと考えられる。1.抗ヒトLFA-1の骨髄移植への応用・HLA適合ドナ-の得られなかったFanconi貧血の症例において、HLAハプロタイプ一致の母親をドナ-とする骨髄移植を大豆凝集素処理および羊赤血球ロゼット形成によりT細胞除去して施行した。その際、Fanconi貧血の特性として比較的軽いコンデショニング(前処置)を行うので、移植片の拒絶が起きる可能性が大きい。拒絶反応を抑え生着を促進する目的で、抗ヒトLFA-1モノクロナ-ル抗体(mAb)をImmunotech社(フランス)から供与をうけて投与した。このmAbはマウスグロブリンであるが、骨髄移植前後10日間の隔日投与(点滴静注)で発熱を含め副反応とみられる異常の惹起は全く認められなかった。この症例における骨髄移植の結果は部分的生着で、造血の再構築が得られなかった。ウイルスコット・アルドリッヒ症候群の症例でも同様の骨髄移植を試みる予定であったが、準備中に脳内出血で死亡した。今後他の適応症例で再度試みる予定である。2.抗ヒトLFA-1mAbの作成・培養ヒトBリンパ芽球細胞株(K_4)を免疫源としてマウス(BALB/C)を免疫し、その脾細胞とマウス形質細胞腫細胞株(SP/2)を融合(高電圧細胞融合装置を使用)させ、ハイブリド-マを得た。細胞凝集抑制活性を指標としてハイブリド-マのスクリ-ニングを行い、抗LFA-1mAbを産生する3つのクロ-ン(MAY-035,-017,-044)を得た。MAY-035はα鎖を認識し、他の2つはβ鎖を認識する抗体であることが確認された。これらのmAbは種々の細胞間凝縮を抑制すると共にマイトゲン刺戟やアロ抗原刺戟に対するリンパ球の増殖反応を抑制することが判明した。また、これらのmAbはLFA-1の欠損症のリンパ球や顆粒球とは反応しなかった。さらに、これらのmAbの生物学的生状を明らかにし、精製の上臨床的応用の道を開発しつつある。
遺伝子破壊法による酵母プロテアソ-ム(巨大蛋白分解酵素複合体)の機能解析

プロテアソ-ムは真核生物に普遍的に存在する巨大な多成分複合体であり、この新種の細胞内プロテア-ゼの生物機能を解明する為に本研究では酵母系を用いて分子遺伝学的解析を行った。酵母プロテアソ-ムを構成する3種のサブユニットのcDNAをクロ-ニングし、これらの遺伝子をPRS1,2,3と名付けた。PRS1遺伝子の機能を解明する為、その翻訳領域と5'ー非翻訳領域でマ-カ-遺伝子の挿入破壊を行った。四分子分析の結果、翻訳領域での染色体遺伝子の破壊の場合にのみ劣性致死効果を示し、栄養素要求性解析サザンブロット分析の結果も遺伝子の欠失が証明された。またPRS2及びPRS3の遺伝子破壊も同様な劣性致死効果を示した。これらの結果、即ちプロテアソ-ムを構成する3種類のサブユニットの各々が細胞の生存・増殖に必須であることは、個々のサブユニットの各々が機能的に重要で必須であると言うよりも寧ろ、多成分複合体としてのプロテアソ-ムの機能が生理的に重要であることを示唆している。恐らく、各々のサブユニットの染色体遺伝子の破壊による欠損は正常なプロテアソ-ム複合体の構造維持や機能発現に支障を来し、その故に細胞の増殖が停止したと想定される。本研究で得られた結果はこの巨大な分子集合体であるプロテアソ-ムが細胞にとって不可欠な生理機能を担っていることを直接的に証明したことを意味している。現在、このプロテアソ-ムの必須性の分子機構を解明する為に、誘導制御の可能なGALプロモ-タ-をPRS1遺伝子の5'ー上流領域に連絡し、この遺伝子の発現制御に基づいて細胞周期が停止し、死に至る機構を解析しつつある。この細胞増殖の停止機構を解析することによって、逆にプロテアソ-ムの正常な機能を解明する計画である。これらの酵母系での分子遺伝学的研究はプロテアソ-ムの生理機能解析に最も強力で且つ、有力な実験系と思われる。
転写制御遺伝子群の発癌への関与

1.hMTH1は、8-oxo-GTP分解酵素であり、突然変異頻度を抑制している。同酵素の遺伝子構造を決定し、択一的スプライシング機構によって数種類の酵素蛋白質が作られること、また、肺癌患者に、スプライシング異常を引き起こす生殖細胞突然変異を見い出した。2.がん抑制遺伝子であるWT1を、トランスフェクション後に強制的に発現誘導させたところ、細胞種によってその帰結が多様であることを見い出した。3.がん遺伝子c-erbB-2の発現調節に関与する転写因子様の蛋白質のcDNA2個を得た。このうちの一個、Kidは、セントロメア領域DNAとも結合し、染色体分配に深く関与していることを明らかにした。今一つのcDNA、tobは細胞増殖を抑制し、細胞周期にも関与することを示した。4.白血病原因遺伝子EVI-1のコードする蛋白質EVI-1のDrosophilahomologueを同定し、その機能を検索したところ、同蛋白質は神経系ニューロン形成の初期過程に関係していることが支唆された。5.平滑筋肉腫組織のp53遺伝子DNAを増幅し、変異配列を検索し、予後因子としての可能性を見い出した。尿路腫瘍の同時性および異時性多発例についての同様の解析では、多発例間で変異が一致するものとしないものがあり、多発性の原因には、モノクローナル、ポリクローナル2種のものがあると結論された。6.高分解能・高度自動化キャピラリー電気泳動装置による効率の良い蛍光PCR-SSCP法を確立した。この方法は、変異の判定を、コンピュータにより統計的根拠によって行うものであり、全過程における人的ミスの排除、検出感度の飛躍的向上を達成した。7.多剤耐性遺伝子の転写因子YB-1のc-DNAおよびゲノムDNAのクローニングを行い、シスプラチン耐性細胞におけるはYB-1の高発現、発現抑制によるシスプラチン感受性の増加を証明した。
ディファレンシャルネットワークによる作物有用形質に関与する遺伝子機能予測法の開発

本研究は、ディファレンシャルネットワークによる作物有用形質に関与する遺伝子機能予測法の開発を目的とする。実用作物のトマト3種に焦点をあて、共発現ネットワークの接続形態の違いに基づいた遺伝子の重要性づけによって、葉の形の多様性の背後にある遺伝子制御ネットワークの推定手法の開発に取り組んだ。我々のディファレンシャルネットワーク手法は、種間で互いに異なった遺伝子共発現クラスターを構成する、種間での劇的な共発現パターンの変化をとらえた。同時に、遺伝子発現制御ネットワーク予測手法をRパッケージとして実装している。植物が有する代謝経路に関わる遺伝子発現調節ネットワークの理解は、作物収量の増大や有用物質生産能力の向上のために役立つ。本研究課題は「ディファレンシャル共発現法」(2つの実験条件下における遺伝子共発現パターンの違いを統計的に検出する手法)を基礎にしてin silicoな遺伝子発現調節ネットワーク推定法の開発を行う。実用作物トマトに焦点をあて、共発現ネットワークの接続形態に基づいた遺伝子の重要性づけと有用形質に資する遺伝子の機能予測を行うために、利用可能なマイクロアレイ/RNA-seqの生データ収集および分類を行った。本格的な解析に入る前にRNA-seqデータについては、前処理されたデータ(RPKM値)を用いて予備的に共発現解析を試みた。結果として、時間はかかるが、自身で発現値推定を行うのが今後の開発に向けて自由度が高いことが示唆された。また、情報解析基盤整備の一環として、申請者が開発したRソフトウェアパッケージDiffCorr (Fukushima Gene, 2013)のスクリプトを改良・ドキュメントを充実させた。その最新バージョンをCRAN (The Comprehensive R Archive Network)よりダウンロード可能とした(http://cran.r-project.org/web/packages/DiffCorr/)。植物が有する代謝経路に関わる遺伝子発現調節ネットワークの理解は、作物収量の増大や有用物質生産能力の向上に寄与する。本研究課題は「ディファレンシャル共発現法」(2つの実験条件下における遺伝子共発現パターンの違いを統計的に検出する手法)を中心にしてin silicoな遺伝子発現調節ネットワーク推定法の開発を行う。共発現ネットワークの接続形態に基づいた遺伝子の重要性づけと有用形質に資する遺伝子の機能予測を行うための例としてトマト葉の形の多様性に着目した。食用種のトマト(Solanum lycopersicum)およびその野生種トマト2種S. pennelliiとS. habrochaites (これら3種は、葉の形態が大きく違う)の葉の異なる発生ステージ別RNA-seqデータセットを用い、トランスクリプトーム比較を行った。その結果、ディファレンシャル共発現解析は、種間で互いに異なった遺伝子共発現クラスター(葉の発生の違いを反映すると考えられる共発現遺伝子群の集まり)を構成する、種間での劇的な共発現パターンの変化をとらえた。このことはトマト種の各々は、葉の特徴を形作る細胞内分子ネットワークを調節する制御因子を種特異的に用いていることが示唆された。すなわち、葉の形態的多様性の背後にある共通した遺伝子共発現パターンあるいは種特異的な遺伝子共発現パターンの存在を暗示している。また、情報解析基盤整備の一環として、申請者が開発したRソフトウェアパッケージDiffCorr (Fukushima Gene, 2013)のスクリプトを引き続き改良し、ドキュメントの充実に努めた(https://github.com/afukushima/DiffCorr)。今年度はディファレンシャル共発現法とネットワーク統計量に基づく調節ネットワーク推定方法の開発を進めた。先行する推定法を鑑み、network deconvolutionによるネットワーク推定法およびdifferential regulation analysis (DRA)手法を実装している。これらを用いて、シロイヌナズナのAtGenExpressデータセットに適用し、その有用性評価および統合手法の開発を進めている。<研究目的>植物が持つ複雑な代謝経路に関わる遺伝子発現制御ネットワークの理解は、作物収量の増加や有用物質生産能力の向上に役立つ。本研究課題は「ディファレンシャル共発現法」(後述)をコア技術としたin silicoな遺伝子発現制御ネットワーク推定法の開発を目的とする。<研究方法> 2つの実験条件下におけるゲノムワイドな遺伝子共発現パターンの違いを統計的に検出する手法として「ディファレンシャル共発現法」およびネットワーク統計量とを統合する。作物種例として、トマトおよびイネに着目した。<研究結果および考察>平成28年度は、昨年度に引き続き、トマト葉の形の多様性に着目した。具体的には、食用種のトマト(Solanum lycopersicum)およびその野生種トマト2種S.pennelliiとS. habrochaites (これら3種は、葉の形態が大きく違う)の葉の異なる発生ステージ別RNA-seqデータセットを用い、トランスクリプトーム比較研究を進めた。また、並行してイネの地上部および地下部に関するトランスクリプトームデータセットを収集し、共発現ネットワークを構築した。今後、実用作物種の葉や根の特徴を形作る細胞内分子ネットワークを調節する制御因子を種特異的に検出しうるネットワーク推定法の開発につなげていく。得られた結果は論文にまとめて、近く投稿予定である。

ネットワーク推定方法と正規化手法のありうる組み合わせを試し、統合することを今年度の目標とした。トマト・イネ等のマイクロアレイデータを中心として、共発現とディファレンシャル共発現法を計算した。さらなるネットワーク推定を行うための手法として(A)相関係数ベース(B)情報理論ベースの計算アルゴリズムも利用する計画であったが、遺伝子ネットワーク推定に適した前処理方法の検討に時間を大幅に割くこととなった。本年度は引き続き、ディファレンシャル共発現とネットワーク統計量に基づく調節ネットワーク推定法の開発を進める。ネットワーク推定の際、(A)相関係数ベース(B)情報理論ベースの計算アルゴリズムを利用可能にし、統合手法の開発に利用する。最終的には、植物の遺伝子発現調節ネットワークの理解を進め、作物収量の増大や有用物質生産能力の向上に役立つin silicoな遺伝子発現調節ネットワーク推定法へと発展させる。植物システム生物学本年度は引き続いて、データの分類と前処理の組み合わせを調査する。並行してディファレンシャル共発現とネットワーク統計量に基づく調節ネットワーク推定法の開発を進める。植物の遺伝子発現調節ネットワークの理解を進め、作物収量の増大や有用物質生産能力の向上に役立つin silicoな遺伝子発現調節ネットワーク推定法へと発展させる。成果発表や研究集会、実験検証用にAffymetrix GeneChipマイクロアレイの購入費用を予算計上していたが、in silicoデータ解析手法の開発に集中して時間を割いたため、当該助成金が生じた。