hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近藤格子模型および周期アンダーソン模型の場の理論の手法による研究

(i)乱れた1次元電子系および梯子型電子系におけるアンダーソン局在とモット転移の競合1次元電子系のモット転移とアンダーソン局在の競合を、ボゾン化法と繰り込み群を用いて議論した。乱雑ポテンシャルによる前方散乱が、電子相関Uの大きさに比べて十分強くなると、モットハバ-ドギャップが消失し、さらに、乱雑ポテンシャルによる後方散乱によって、アンダーソン局在状態に転移する様子が示された。また、2-legハバ-ド梯子模型におけるスピンギャップを持ったモット絶縁体に対する乱雑ポテンシャルの効果を調べた。不純物ポテンシャルによる前方散乱がある程度強くなると電荷およびスピンギャップが抑制される。あるパラメタ領域では電荷の2つのモードの内、1つだけギャップが壊され、残りの1つの電荷のモードと2つのスピンモードがgapfulになっている状態が実現する。このとき、不純物散乱による後方散乱が十分弱ければ、アンダーソン局在は抑制され、スピンギャップを持った金属状態が実現することが分かった。(ii)1次元近藤格子モデルのボゾン化法による解析1次元近藤格子モデルのハーフフィリングにおける電荷およびスピンの励起ギャップ生成をボゾン化法によって調べた。また、このギャップに対する電子間相互作用の効果を調べた。交換相互作用が反強磁性的である場合に実現する近藤絶縁体相の固定点は電子間相互作用が斥力の場合は安定で、ギャップの相互作用に対する依存性が変更を受けるだけであるのに対して、電子間相互作用が引力的である場合には、Lether-Emeryクラスのmassless状態が実現することが示された。(iii)量子細線のコンダクタンスに対するウムクラップ散乱の効果1次元電子系のコンダクタンスに対する電子間相互作用のウムクラップ散乱の効果を調べた。外部ポテンシャルの電子間クーロン相互作用による繰り込みの効果を考慮しても、T=0において量子化コンダクタンス2e^2/hに対する補正が生じることが示された。有限温度、および有限系におけるコンダクタンスの温度依存性、およびシステムサイズ依存性の表式が得られた。
17世紀の「新世界」表象とイングランド領植民地のアメリカ化

17世紀英語圏社会において「新世界」とはアメリカ大陸だけではなかった。天文学上の別空間も「新世界」であり、天文学者、宗教家、劇作家、詩人、植民地活動家たちがさまざまな言及を行っていた。本研究が注目するのは、本国イングランド人とアメリカ新大陸への移住者とでは天体の「新世界」観が異なり、アメリカ大陸移住者ならではの宗教観、政治制度観、歴史観、文化観が植民地側の「新世界」観に投影されていた現象である。この「新世界」観の違いがイングランド領アメリカ植民地における文化的産物の「アメリカ化(Americanization)」の起源で、いわゆるアメリカ文化の起源/原型にあたることを明らかにする。
内因性心臓保護機構の分子解明-新しい心不全治療法の開発に向けた基盤研究

心不全の発症および進展機構の詳細な解明とそれに基づく新しい治療法の開発には、心不全の病態に関わる新しい標的分子を探し出すことが大きな意味を持つ。心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)と脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)の情報伝達系は心不全の発症および進展に深く関与することが示唆されている。しかしながら、従来まではANP・BNPの心臓作用の詳細は明らかではなかった。本研究では、まずANP・BNPとその共通の受容体(guanylyl cyclase (GC)-A)の情報伝達系が心臓を保護する詳細なメカニズムを検討し、ANP・BNP/GC-A系がGqたんぱく質とその心肥大促進シグナルを抑制的に調節することを明らかにした(平成19年度)。さらに、この作用の鍵となる重要因子としてregulator of G protein signaling (RGS)に着目し、内因性ナトリウム利尿ペプチドが、RGSを介して心臓保護に働く機序を分子解明できた(平成20年度)。RGSは、心臓局所におけるアンジオテンシン系や交感神経系の情報伝達と密接に関わっており、ナトリウム利尿ペプチドがRGSを介してこれら心臓肥大促進系に対して拮抗的に作用するという内因性のフィードバック機序が初めて明らかにできた。本研究により明らかとなった内因性心臓保護の分子機構を基盤として、関連遺伝子診断や新規薬剤の臨床応用が展開することが期待される。「ナトリウム利尿ペプチドの心臓リモデリング抑制作用におけるregulator of G proteinsignaling (RGS)の関与」を証明するため、今年度は、まず、生体における心臓内局在および発現調節解析を行った。RGSは、GTPase活性を有すると考えられているRGSドメイン(約120アミノ酸)を特徴とする蛋白質ファミリーの総称であり現在20種類が報告されている。どのサブタイプが心筋細胞/非心筋細胞(線維芽細胞、血管内皮細胞、血管平滑筋細胞、神経細胞、免疫細胞)または、刺激伝導系特殊心筋細胞に発現しているのかを検討するため、RGSサブタイプごとに免疫組織化学(IHC)およびin situ hybridization(ISH)法を確立し、これを用いて野生型およびGC-A遺伝子欠損マウスの心臓内局在を調べた。RGS-2とRGS-4に対する特異抗体を用いた免疫染色の結果からRGS-2が冠動脈に、RGS-4が心筋細胞に染色され、野生型の正常心臓ては両者が対照的な局在を呈することを明らかにした。この2種類のRGSの局所発現パターンは、心臓局所におけるナトリウム利尿ペプチド系との相互作用を理解する上で重要な示唆を与える情報となると考えられた。RGS遺伝子発現の高感度定量が可能なreal time PCRの系もLightCycler Quick System(Roche Diagnostics社)を用いてすでに構築済みであり、今後これらの系を用いて、さらに生体におけるRGSの重要性に検討を進め、ナトリウム利尿ペプチドの心臓保護作用における役割に焦点をあてて研究する予定にしている。心不全修飾因子として遺伝子発現が検討されたものの中で、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)と脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)はどの報告においても必ず上位に位置しており、またANP,BNPの遺伝子発現は顕著な心臓特異性を示す(このため血中BNP濃度は心不全診断に臨床応用されている)。さらに、ANP・BNPの情報伝達系は心不全の発症および進展に深く関与することが示唆されている。本研究では、まずANP・BNPとその共通の受容体(guanylyl cyclase(GC)-A)の情報伝達系が心臓を保護する詳細なメカニズムを検討し、ANP・BNP/GC-A系がGqたんぱく質とその心肥大促進シグナルを抑制的に調節することを明らかにした(平成19年度)。さらに、この作用の鍵となる重要因子としてregulator of G protein signaling(RGS)に着目し、内因性ナトリウム利尿ペプチドが、RGSを介して心臓保護に働く機序を分子解明できた(平成20年度)。

RGSは、心臓局所におけるアンジオテンシン系や交感神経系の情報伝達と密接に関わっており、ナトリウム利尿ペプチドがRGSを介してこれら心臓肥大促進系に対して拮抗的に作用するという内因性のフィードバック機序が初めて明らかにできた。内因性の抑制因子に着目してその完全な分子作用機構を解明することは、国内外を問わず新しい試みであり、大きな成果が得られたと考えている。また、本研究により明らかとなった内因性RGSの心臓における意義は、RGS関連の遺伝子診断や新規薬剤の臨床応用を加速させる基盤となることが期待される。
部位特異的かつ多部位への非天然型アミノ酸導入による新規タンパク質安定化法の開発

タンパク質中の複数のチロシン部位へのハロゲン原子導入を基盤とする新規タンパク質安定化法の開発に成功した。この安定化タンパク質の生産には部位特異的多数箇所へのハロゲン化チロシン導入が必須であり、申請者らの独自技術である大腸菌遺伝暗号改変株によって実現された。また、X線結晶構造解析及び量子化学的計算を通じてハロゲン原子が構造安定化にをもたらす原理についても明らかにし、この原理に基づく安定化が広く応用可能であることも既存構造の解析から示唆された。申請者らは、大腸菌翻訳終結因子1遺伝子破壊株(RFzero株)を作製することに成功しており、本株を用いることによりタンパク質中の多数箇所に部位特異的に自在に非天然型アミノ酸を導入することが可能とした。本申請課題ではRFzero株を用いてハロゲン化チロシンを複数箇所に導入することによるタンパク質安定化法の開発を進行している。実際に、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)中に7個の3-ブロモチロシンまたは3-クロロチロシンを導入することにより顕著に耐熱化した変異体を作製した。また、X線結晶構造解析によりこれらの変異体の高分解能構造を得ることに成功した。さらにこれらの三次元構造を元に量子力学的計算を行い、ハロゲン原子がタンパク質中の空隙を埋めることによるvan der Waals相互作用の変化がタンパク質安定化の主因であることを明らかにした。そこでPDBに登録されている既存構造を用いてタンパク質中のチロシン残基meta位の空隙サイズを調べたところ、約四分の一が臭素原子または塩素原子の導入によりvan der Waals相互作用を形成させるのに適したサイズであることが判明した。このことから本法はGSTのみならず幅広い他のタンパク質にも応用可能であることが示唆された。実際にアゾレダクターゼ中の三箇所にブロモチロシンを導入することにより大幅に耐熱化させることにも成功している。本研究で示したハロゲン化チロシンによる安定化法は従来の進化工学的なタンパク質工学手法とも組み合わせ可能であり、酵素を初めとする産業上重要なタンパク質の改変における新たな可能性を提示するものである。申請者らは、大腸菌翻訳終結因子1遺伝子破壊株(RFzero株)を作成することに成功しており、本株を用いることによりタンパク質中の部位特異的多数箇所に自在に非天然型アミノ酸を導入することを可能にしている。本申請課題ではRFzero株を用いてハロゲン化チロシンをタンパク質中の多数箇所に導入し、タンパク質を安定化する手法の開発に成功した。グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)中の七箇所のチロシン残基を3-ブロモチロシンもしくは3-クロロチロシンに置換することにより顕著に耐熱化した変異体を取得することが出来た。また、X線結晶構造解析によりこれら変異体の構造を高分解能で明らかにした。この三次元構造を基にした量子化学的計算を行い、ハロゲン原子がタンパク質中の空隙を埋めることによるvan der Waals相互作用の変化がタンパク質安定化の主因であることを明らかにした。そこで、PDBに登録されている既存構造を用いてタンパク質中のチロシン残基meta位相当部位の空隙のサイズを計算したところ、約四分の一が臭素原子または塩素原子の導入によりvan der Waals相互作用を形成させるのに適したサイズであることが判明した。このことから本手法はGSTのみならず幅広く他のタンパク質にも応用可能であることが示唆された。実際にアゾレダクターゼ中の三箇所にブロモチロシンを導入することにより大幅に耐熱化した変異体の作成に成功した。本研究で申請者らは、部位特異的多数箇所に非天然型アミノ酸を導入する独自技術を利用し、ハロゲン原子をタンパク質中へと導入し安定化する手法の開発に成功した。本法は従来の進化工学的なタンパク質工学手法とも組み合わせて利用可能であり、酵素を初めとする産業上重要なタンパク質の改変における新たな可能性を切り拓くものである。一部研究対象となるタンパク質の見直しを行った以外は当該年度の研究実施計画において予定した研究の全てを順調に進行し完了した。研究目的のうち基礎となる部分及び応用展開の一部までを遂行し、研究期間内における目的達成向けた見通しを立てることに成功した。分子生物学生化学タンパク質科学前年度の成果に加えて更に応用展開にむけた研究を遂行する。特に産業上有用で安定化することにより大きなメリットが見込まれる酵素をメインターゲットとする。さらに酵素の安定化によりもたらされる高温での反応可能性についても検証を行っていきたい。購入を予定していた物品の一部の購入を見合わせ、消耗品の一部について次年度以降の購入が適当であると判断したため。また、旅費についても予定金額を下回ったため。翌年度分として予定していた消耗品の購入に加え、前年度に購入を見送った消耗品の購入を行う。広く応用展開に行うにあたり消耗品の購入額が大きくなる。
葉緑体の運動推進力発生機構の解明

光合成に依存して生活する陸上植物では、葉緑体は弱光には集合し、強光からは逃避する。その移動機構の詳細は未解明であるが、葉緑体の移動に伴い葉緑体の先端部には移動に特化した葉緑体アクチン繊維(cp-actin)が現れる。本研究では、cp-actinは葉緑体外膜に局在するタンパク質(CHUP1)によって重合されることを生化学的に証明するとともに、CHUP1 C末端側の結晶構造解析から、アクチン重合に必須なアミノ酸2箇所を特定し、CHUP1の機能を明らかにした。またcp-actinの消長は非常に速いが、1秒間に8コマの高速撮影に成功し、葉緑体の移動に伴うcp-actinの挙動が明らかになりつつある。葉緑体光定位運動は光合成の効率化と強光による光傷害回避のため、植物にとって必須の生理反応である。葉緑体は、葉緑体外包膜上のCHUP1により葉緑体アクチン繊維(cp-actin繊維)を重合することによって推進力を得、移動すると考えられる。本研究では、cp-actin繊維の重合過程をin vitro系を使って生化学的に、また各種顕微鏡による構造学の面から詳細に解析し、cp-actin繊維による葉緑体移動における推進力発生機構を解明することを目的としている。本年度はアクチン重合能を持つと予想されるCHUP1-C末端のアクチン重合に関わる生化学的機能を検討した。まず、アクチンの重合によって蛍光強度が上がるピレンアクチン系を用いてin vitroにおけるアクチン重合活性を分光学的に調べた(産総研上田太郎博士との共同研究)。その結果、CHUP1-C末端は単体のアクチン(G-アクチン)の自発的な重合を阻害した。一方電子顕微鏡観察(産総研広瀬博士との共同研究)ではCHUP1-C末端はアクチン繊維に結合することが分ったが、アクチン繊維の先端に結合する場合と側面に結合する場合が見られた。この理由は明らかでない。また、CHUP1-C末端とG-アクチンに結合するプロフィリンの存在下で生成される短いアクチン繊維は、アクチン繊維を束化すると報告されているTHRUMIN1によって束化するのみならず、連結されることが蛍光顕微鏡観察によって明らかになった。これらの結果は更なる詳細な解析が必要であり、現在進行中である。またCHUP1-C末端のG-アクチンとの結合状態を結晶構造から解明するための試み(九州大学神田大輔教授、嶋田睦准教授との共同研究)では、結晶は得られたので来年度はその構造解析を行う。本研究では、cp-actin繊維の重合過程をin vitro系を使って生化学的に、また構造学の面から詳細に解析し、cp-actin繊維による葉緑体移動における推進力発生機構を解明することを目的としている。本年度はアクチン重合能を持つと予想されるCHUP1-C末端のアクチン重合に関わる機能解析を中心に解析を行った。まず、植物アクチンを用いた生化学的解析からCHUP1-C末端はprofilin存在下でアクチン重合能を示すことを明らかにした。同様な結果はピレンアクチン系を用いたアクチン重合アッセイでも得られた(産総研上田太郎博士との共同研究)。一方電子顕微鏡観察により、CHUP1-C末端は、既存のアクチン繊維の先端または側面に結合すること、さらにアクチン繊維切断の活性も示すことも観察された(産総研広瀬博士との共同研究)。またCHUP1-C末端の構造・機能解析から、CHUP1-C末端は二量体を構成すること、G-アクチンとの結合に重要なアミノ酸残基に変異を導入するとアクチン重合が阻害され、その変異体では葉緑体光定位運動も顕著に阻害されることが分かった。以上の結果は、CHUP1- C末端の保存領域がアミノ酸配列上の相同性は見られないにもかかわらず、アクチン重合促進活性を持つフォルミン(formin)のFH2ドメインに類似の構造と機能を持つことを意味している。CHUP1は植物特異的進化の過程でフォルミンとは独立に作られた、葉緑体運動に特異的なアクチン重合に関わる核形成促進因子であることを示唆している。CHUP1のactin繊維重合機能がCHUP1のC末端側の結晶構造解析、および生化学的解析から明らかになった。さらに構造解析からアクチン重合、および二量体化に重要と推測されるアミノ酸も特定され、そのアミノ酸を置換したCHUP1 C末端ではアクチン重合も見られず、またこれらのアミノ酸置換変異CHUP1遺伝子の遺伝子導入個体では葉緑体運動が誘導されないことが生理学的実験からも証明された。このことから、葉緑体の運動推進力はCHUP1によるcp-actin繊維の重合が主要因であることが更に裏付けられた。一方、重合されたcp-actin繊維が細胞膜に固定されていなければ、アクチン重合も葉緑体を押し出す力にはならない。そのためには、細胞膜にN末端側で結合し、アクチンの束化因子であるTHRUMIN1が重要な役割を担っていると考えられる。THRUMINが青色光照射によりphot2依存的にリン酸化されることがin vitro系で明らかになり、THRUMINのリン酸化によってcp-actin繊維は細胞膜にしっかり固定され、cpーactin繊維が重合された分だけて移動するという、推進力発生モデルが補強された。

青色光を受容して活性化されたphot2がCHUP1のアクチン重合を開始させ、同時にTHRUMINをリン酸化することで、膜結合が強固になり、葉緑体は移動する。葉緑体運動の推進力発生機構のモデルは研究当初から描かれていたが、その具体性、実証性には欠けていた。また多方面の実験をしなければならない本研究課題において、当研究室の人力・技術力・経済力では、迅速な研究進展は難しい面があった。しかし分担者の孔三根が、構造学を専門とする共同研究者九州大学生体防御医学研究所神田教授の研究室の助教となったこと、加えて、産業技術総合研究所の上田太郎博士とはアクチン重合の生化学的研究で、慶応義塾大学理工学研究科の岡島公司博士とはin vitroにおけるTHRUMINのphot依存的リン酸化に関する研究で共同研究を行うことができ、飛躍的な進展が見られた。これらの成果から推進力発生機構のモデルは現実味を帯びてきた。これらの共同研究は続いており、残り1年で、さらなる発展が望める状況である。以上の状況を判断し、(2)おおむね順調に進展している。とした。本研究の目的は、葉緑体運動の推進力がCHUP1のアクチン繊維の重合によると考えられるので、その機構を解明することである。本年度はアクチン繊維の重合に関与するCHUP1C末端の結晶構造を詳細に解析した結果、その構造が既知のアクチン重合因子であるforminに類似していることが判明し、その機能から類推されるCHUP1の二量体形成、およびアクチン繊維との結合に働くと考えられるアミノ酸を特定した。それらのアミノ酸をアスパラギン酸に置換したCHUP1 C末端、およびその遺伝子の変異株を作成し、in vitroにおけるアクチン繊維の重合に対する影響、および葉緑体運動への生理学的な影響を調べた。その結果、この2箇所のアミノ酸のどちらを置換しても、アクチン繊維の重合、および葉緑体運動が共に阻害され、強光照射でも葉緑体逃避運動ができないことから葉が枯死するなど、生化学的にも生理学的にも、これらのアミノ酸の重要性が明らかになった。さらに葉緑体運動に特化したchloroplast actin繊維の葉緑体上での重合過程を明らかにするために、共焦点顕微鏡を駆使し、移動中の葉緑体を1秒間に8コマの撮影に成功し、chloroplast actin繊維の挙動を解析した。その結果、chloroplast actin繊維は非常に速く重合と消失を繰り返していること、葉緑体の進行方向とほぼ平行に配向していること、それぞれのアクチン繊維は約1マイクロメーターの長さを単位として動いていることなどが明らかになった。その重合・消失過程は現在解析中である。本年度の重要な課題であったCHUP1複合体の単離と構成蛋白因子の解析は、CHUP1の単離・精製が難しく、現在のところ複合体を形成する新たな因子は取れていない。光合成に依存して生活する陸上植物では、葉緑体は弱光には集合し、強光からは逃避する。その移動機構の詳細は未解明であるが、葉緑体の移動に伴い葉緑体の先端部には移動に特化した葉緑体アクチン繊維(cp-actin)が現れる。
金融市場における取引時間間隔の時系列分析－ベイズ統計学と行動経済学の応用－

研究代表者は、金融商品市場における取引間隔(デュレーション)を時系列モデルの立場からモデル化したSCDモデルを研究してきた。日本の金先物市場を分析対象として、2017年度にはシミュレーション・スムーザとマルチムーブ・サンプラーを用いてSCDモデルをベイズ推定した。この結果は山形大学紀要に掲載されている。2018年度には、モンテカルロフィルタを用いてSCDモデルを推定した。この結果は山形大学大学院社会文化システム研究科紀要に掲載されている。モンテカルロフィルタは線形正規でない状態空間モデルの状態変数を推定する方法であり、適用範囲の広い推定方法である。状態変数とパラメータの推定を同時に行なうため、推定対象のSCDモデルを自己組織化状態空間モデルとして構築した上で推定した。さらに、デュレーションを分析する際の基本モデルであるACDモデルに閾値を組み込んだモデルを構築して、パラメータをベイズ推定した。研究分担者は、日本銀行が公開しているアンケートデータの「金融リテラシー調査」を利用して、金融教育と行動バイアスが金融トラブルに巻き込まれる可能性に与える影響を分析した。研究成果を山形大学紀要において報告した後、さらに内容を発展させた上で数理社会学会において報告した。これに加えて、税率を一気に引き上げる場合の効果と徐々に引き上げる場合の効果を理論的に比較検討した上で、経済実験を行なって実験経済学の立場からも検証した。その結果は本学部のディスカッションペーパにまとめられている。本研究は、金融市場における取引間隔を時系列分析の手法によって分析する研究である。そこで、研究代表者はデュレーションモデルを用いた実証研究を実施するための準備を行った。具体的な作業として、第一に、入手予定のティックデータを分析可能な形のデータへ変形するプログラムを作成した。作成に当たっては、商品先物市場の取引データを利用することを前提にしている。第二に、“基本的な"、あるいは既存のデュレーションモデルのパラメータをMCMC法によりベイズ推定するためのプログラムを作成している。次に、最近、当該分野の研究が他の研究者によって進められてきたようなので、国内で開催されている学会や研究会に参加して、進行状況を確認したほか、本研究に関連する文献を収集して先行研究の理解に努めるとともに、新たな分析上の視点の開拓に努めている。研究代表者による上記の作業と並行して、研究分担者は本研究への応用を目指して、行動経済学や実験経済学に関する知見を広めるとともに研究成果を公開している。研究分担者は、経済学実験に関するこれまでの研究成果を海外の学術雑誌に投稿して掲載許可を得たほか、勤務先の学術雑誌に投稿して公刊した。さらに、行動経済学の研究として経済学実験を行うための準備を進めている。具体的には、行動経済学と実験経済学に関する文献を読み進めている。そして、複数財と貨幣の取引に関する経済学実験を携帯電話を用いて行うための簡易プログラムを作成して研究会で報告した。こうして、経済学実験を行うための準備をしている。本研究は科学研究費補助金を受給した後から開始する予定であった。昨年の秋に追加分として本研究が採択されたので、本研究の開始時期は昨年の晩秋となり、開始時期が遅かったからである。さらに言えば、大学の組織改変にかかわる業務が立て込み、研究時間が大幅に削減されたことも挙げられる。なお、研究代表者はやや遅れているが、研究分担者は研究時間が比較的多いこともあって、順調に進んでいると言える。研究代表者は所属機関の学科長(管理職)に選出されたため、平成28年度は学科長業務に忙殺された。その結果、研究時間を取ることが著しく難しかった。そうした状況であったが、国内で開催された学会に参加して他の研究者の進行状況を確認したほか、本研究に関連する文献を収集して先行研究の理解に努めるとともに、新たな分析上の視点の開拓に努めた。さらに、デュレーションモデルの推定プログラムを作成した。これらの作業を通じてノンパラメトリック統計学や計量ファイナンスに係る知識を数多く身につけることができた。研究代表者による上記の作業と並行して、研究分担者は本研究への応用を目指して、行動経済学や実験経済学に関する知見を広めるとともに研究成果を公表した。具体的には、ワーキングペーパーを執筆して、意思決定における男女の違いについて新たな手法を提案するとともに、既存研究で検出された男女差の解釈を再考した。先行研究では女性の方が気前がいい(generous behavior)という結果が得られてきた。これは、男女を分離して実験を行った結果、つまり、同じ性のみが集められるという特殊な環境に参加者が置かれた結果であると考え、男女混合かつ男女差の検証という意識を抱かせずに男女差を計測する実験を行なった。この実験により、女性の意思決定は周囲の環境に左右されやすく、環境を男女混合にすることで男女の差は消えることが示唆されることを明らかにした。研究代表者は所属機関の学科長(管理職)に選出された。そのため、平成28年度は通常の学科運営業務に加えて、平成29年4月開設の新学部(人文社会科学部)の開設業務に専念せざるを得なかった。こうした理由によって研究時間を取ることが著しく難しかった。これが進捗状況の遅い原因である。研究分担者は入試関係業務を担当しており、忙しい日々を過ごしていたものの、共同で実験を進めることができたので、研究成果を公表することができた。研究代表者は金融商品市場における取引間隔(デュレーション)を時系列モデルの立場からモデル化したSCDモデルやACDモデルのプログラムを完成させ、日本の金先物市場のティックデータに応用した。この結果を研究成果の一部として山形大学紀要において報告した。

これらの推定にはノンパラメトリック回帰、シミュレーション・スムーザやブロックサンプリングといった方法を利用している。取引時間間隔を分析する上での基本的な分析の形が完成したので、現在構想中のより複雑なモデルを平成30年度に完成して、推定する。同時に、より複雑なモデルを推定する際に利用する推定方法にも取り組んでいるので、そのプログラムを完成させて新しいモデルの推定に活用する予定である。研究分担者は、日本銀行が公開しているアンケートデータである「金融リテラシー調査」を利用して、金融教育と行動バイアスが金融トラブルに巻き込まれる可能性に与える影響を分析した。同調査は2016年に1879歳の25,000人に対してインターネット上で実施された調査である。研究分担者は、学歴、学校・勤務先や家庭での金融教育、行動バイアス(横並びバイアス、近視眼バイアス、損失回避バイアス、自信過剰バイアス)が金融商品の理解度、投資行動および金融トラブルへの巻き込まれ易さに対する影響を分析した。行動バイアスと投資行動や金融教育の関係を分析した例はほとんどないので、貴重な研究と言える。分析結果は山形大学紀要に投稿中である。この研究に加えて、寄付行動における男女差を分析した研究も進めている。この研究は再投稿に向けて手直しを進めている。研究代表者が平成28年度は学科長として学部の組織改編に極めて多くの時間をとられてしまい、研究を進めることが出来なかった。平成29年度は研究に多くの時間をかけることができたものの、ノンパラメトリック回帰の理解やSCDモデルのプログラミングに予想以上の時間がかかった。研究代表者は、金融商品市場における取引間隔(デュレーション)を時系列モデルの立場からモデル化したSCDモデルを研究してきた。日本の金先物市場を分析対象として、2017年度にはシミュレーション・スムーザとマルチムーブ・サンプラーを用いてSCDモデルをベイズ推定した。この結果は山形大学紀要に掲載されている。2018年度には、モンテカルロフィルタを用いてSCDモデルを推定した。この結果は山形大学大学院社会文化システム研究科紀要に掲載されている。モンテカルロフィルタは線形正規でない状態空間モデルの状態変数を推定する方法であり、適用範囲の広い推定方法である。状態変数とパラメータの推定を同時に行なうため、推定対象のSCDモデルを自己組織化状態空間モデルとして構築した上で推定した。さらに、デュレーションを分析する際の基本モデルであるACDモデルに閾値を組み込んだモデルを構築して、パラメータをベイズ推定した。研究分担者は、日本銀行が公開しているアンケートデータの「金融リテラシー調査」を利用して、金融教育と行動バイアスが金融トラブルに巻き込まれる可能性に与える影響を分析した。研究成果を山形大学紀要において報告した後、さらに内容を発展させた上で数理社会学会において報告した。
国際法形成における法的信念－国家意思と公共良心の調和－

本研究は、『国際法形成における法的信念ー国家意思と公共良心の調和ー』と題し、伝統的に国際法を支えてきた国家意思と現代国際法に浸透している公共良心を相互補完的に整序することを通じて、国際法形成に関する理論・実務が抱える課題の解決に向けた新たな視点を提供することを目的とする。国家意思を超えた公共良心の理論化にさいして国際法と国内法の連関が重要であることを認知したことから、憲法秩序において「究極のルール」(または根本規範)に相当する(国民)主権、およびその具体的発動として秩序を(再)構築する「構成的(憲法制定)権力(pouvoir constituant)」の原理的解明にも研究の幅を広げている。本年度の主要な成果として、ポツダム宣言を契機として明治憲法から革命的変更を経験した日本国憲法が国際法との関係で進化を遂げてきた経緯を紹介する論文を執筆したうえで、より具体的に、大日本帝国憲法の君主(神権)主義から日本国憲法の国民主権への革命的変更の文脈において発動した憲法制定権力を分析対象とし、国家意思を超えた公共的意思が公法秩序を基礎付ける力学の考究に努めた。関連する研究として、公権力の濫用による人権と民主主義への悪影響、アジア地域における人権の(生ー)政治性((bio-)politics)、米州人権裁判所判例の受容と抵抗、アフリカ人権裁判所における先住民族の権利の集団的側面、ポピュリズム・ナショナリズムの復興による人権・立憲主義への影響ついて論文執筆(翻訳)および口頭報告を行った。また、本研究の趣旨を敷衍した研究として、国際人権法の形成過程における自由的価値と平等的価値の不均衡を調整する原理として兄弟愛(fraternity)的価値に着目し、その萌芽的研究を世界人権宣言70周年を記念した国際会議において報告する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。具体的な分析手法として、20世紀の法学者を代表するH.L.A. Hartの名著『法の概念』を参照し、法主体に義務を課す一次規範と、それらを補強するための二次規範の総体として国際法体系を想定する。第1部では、「国際法形成における法的信念は国家意思に還元しえない公共良心を含みうるか?」という問いに対して、現状を精確に記述する実証的分析を行い、伝統的に国際法を支えてきた国家意思が依然として重要な地位を占めつつも、国際社会の共通利益を反映した公共良心が介在し始めていることを指摘した。第2部では、「公共良心の側面を含む法的信念は究極の承認のルールとして再定位されうるか?」という問いに対して、現状を改革するための規範的分析を行い、この萌芽的展開が現代国際法の要請によって裏付けられており、国家意思と公共良心が調和的に共存する必要があることを主張した。この成果により、上記の問題設定(第1部と第2部)の大枠を捉えることに成功し、今後に展開される具体的な研究の素地を整えることができた。設定された問題に対して、理論的枠組を示し、かつ一定の実証性を持つことが証明された。国際会議での報告、専門家による査読を経ることで、分析の質的保証がなされただけでなく、今後に展開するための可能性も見出すことができた。第1部:国際法形成における法的信念は国家意思に還元しえない公共良心を含みうるか?(a)条約・(b)慣習国際法・(c)法の一般原則の承認に関して、国家意思(および実行)を重視した通説的な先行研究と異なる視点として、少数ながらも有力な議論を展開している裁判官個別意見などを参照し、国家以外のアクターの行動により蓄積された公共良心の役割を分析した。第2部:公共良心の側面を含む法的信念は究極の承認のルールとして再定位されうるか?(a)妥当性:具体的な国家意思という社会的事実のみをもって国際法の妥当性を判断してきた伝統的な法実証主義に対して、国際社会で収斂してきた抽象的意思を内包する現代国際法は、道徳的価値を妥当性評価の基準とする自然法主義との親和性を有する。(b)規範性:国家意思の有無により法的拘束力の有無を判断する伝統的な絶対主義とは異なり、現代国際法は国家意思により特定された内容を超えて事項的範囲(強行規範、ソフト・ロー)や人的範囲(対世的(erga omnes)義務、全法主体の(omnium)義務)が多様化する相対主義を反映している。(c)正統性:国際法の規範性に国家意思を通じて正統性を与えてきた伝統的な意思主義に対し、様々な非国家アクターが形成に従事する現代国際法では、民主主義に根ざした正統性が要請される。国家意思を超えた公共良心の理論化にさいして国際法と国内法の連関が重要であることを認知したことから、憲法秩序において「究極のルール」(または根本規範)に相当する(国民)

主権、およびその具体的発動として秩序を(再)構築する「構成的(憲法制定)権力(pouvoir constituant)」の原理的解明にも研究の幅を広げている。本年度の主要な成果として、ポツダム宣言を契機として明治憲法から革命的変更を経験した日本国憲法が国際法との関係で進化を遂げてきた経緯を紹介する論文を執筆したうえで、より具体的に、大日本帝国憲法の君主(神権)主義から日本国憲法の国民主権への革命的変更の文脈において発動した憲法制定権力を分析対象とし、国家意思を超えた公共的意思が公法秩序を基礎付ける力学の考究に努めた。関連する研究として、公権力の濫用による人権と民主主義への悪影響、アジア地域における人権の(生ー)政治性((bio-)politics)、米州人権裁判所判例の受容と抵抗、アフリカ人権裁判所における先住民族の権利の集団的側面、ポピュリズム・ナショナリズムの復興による人権・立憲主義への影響ついて論文執筆(翻訳)および口頭報告を行った。また、本研究の趣旨を敷衍した研究として、国際人権法の形成過程における自由的価値と平等的価値の不均衡を調整する原理として兄弟愛(fraternity)的価値に着目し、その萌芽的研究を世界人権宣言70周年を記念した国際会議において報告する予定である。国家意思を超えた公共良心の理論化にさいして国際法と国内法の連関が重要であることを認知したことから、憲法秩序において「究極のルール」(または根本規範)に相当する(国民)主権、およびその具体的発動として秩序を(再)構築する「憲法制定権力」の原理的解明にも研究の幅を広げつつある。29年度が最終年度であるため、記入しない。
口腔癌細胞におけるアポトーシス制御因子GRIM19の発現制御機構

これまで我々は口腔扁平上皮癌細胞株におけるGRIM-19の発現解析を行い低発現株(HSC-2細胞)と高発現株(Ca9-22細胞)が存在していることを見出した。この発現の違いはGRIM-19の転写レベルではなくタンパク質レベルで制御されている可能性が考えられた。そこでユビキチン/プロテアソーム系ならびにオートファジー系のタンパク質分解系について各種阻害剤を用いて検討したところCa9-22における発現にオートファジーが関与している可能性が示唆された。一方、HSC-2細胞における非発現は、タンパク質分解系によるものではなくGRIM-19遺伝子のコード領域の塩基配列の変異による可能性が示唆された。GRIM-19はインターフェロンβ(IFN&#61538;)およびレチノイン酸(RA)の共刺激により誘導されるアポトーシス制御因子である.GRIM-19は,EGFなどの成長因子のシグナル伝達に関与する転写因子STAT3と結合し,STAT3依存性の遺伝子発現を抑制することにより癌細胞の増殖を抑制し,アポトーシスを誘導する.GRIM-19の腫瘍細胞に対する作用については明らかにされてきているが,その発現誘導機構については十分には解明されていない.申請者らは,これまで口腔扁平上皮癌細胞株におけるGRIM-19遺伝子の発現制御機構の解析を行ってきた.その結果,Ca9-22細胞ではIFN&#61538;,RAによる共刺激でタンパク質レベルでのGRIM-19の発現が誘導されたが,HSC-2細胞では認められなかった.そこで遺伝子発現について検討したところ,両細胞ともに恒常的なGRIM-19のmRNAの発現が認められ, IFN&#61538;, RAによる共刺激での有意なGRIM-19のmRNAの発現上昇は認められなかった.これらの結果から,Ca9-22細胞におけるIFN&#61538;,RA共刺激によるGRIM-19のタンパク質レベルでの発現誘導には転写後の翻訳調節,あるいはタンパク質分解系が関与している可能性が示唆された.そこでプロテアソーム阻害剤であるLactacystinを用いて検討した結果,プロテアソームでの分解系が関与していない可能性が示唆された.現在,タンパク質合成系の促進によりGRIM-19の発現が誘導されるか否かについて,mTORシグナル伝達経路が関与するか,その可能性について検討を行なっている.GRIM-19はインターフェロンβ(IFNβ)およびレチノイン酸(RA)の共刺激により誘導されるアポトーシス制御因子である. GRIM-19は,EGFなどの成長因子のシグナル伝達に関与する転写因子STAT3と結合し,STAT3依存性の遺伝子発現を抑制することにより癌細胞の増殖を抑制し,アポトーシスを誘導することが報告されている。これまで口腔扁平上皮癌細胞株におけるGRIM-19遺伝子の発現制御機構の解析を行い,Ca9-22細胞ではIFNβ,RAによる共刺激でタンパク質レベルでのGRIM-19の発現が誘導されたが,HSC-2細胞では認められなかった.そこで遺伝子発現について検討したところ,両細胞ともに恒常的なGRIM-19のmRNAの発現が認められ, IFNβ, RAによる共刺激での有意なGRIM-19のmRNAの発現上昇は認められなかった.これらの結果から,Ca9-22細胞におけるIFNβ,RA共刺激によるGRIM-19のタンパク質レベルでの発現誘導には1.転写後の翻訳調節および2.タンパク質分解系(ユビキチン・プロテアソーム系ならびにオートファジー)が関与している可能性が示唆された.そこで、本年度はタンパク質分解系、特にオートファジーの関与について検討を行った。オートファジー阻害剤である3MAにて前処理した後、IFNβおよびRAにて共刺激後ウェスタンブロット法にて検討した結果、GRIM19の発現が増強した。このことからGRIM19の発現にオートファジーが関与している可能性が示唆された。現在、GRIM19はミトコンドリアに局在していることから、ミトコンドリア分画におけるGRIM19の発現およびオートファゴソームとGRIM19の局在について検討を行っている。GRIM-19はインターフェロンβ(IFNβ)およびレチノイン酸(RA)の共刺激により誘導されるアポトーシス制御因子である。GRIM-19は、EGFなどの成長因子のシグナル伝達に関与する転写因子STAT3と結合し、STAT3依存性の遺伝子発現を抑制することにより癌細胞の増殖を抑制し、アポトーシスを誘導することが報告されている。これまで口腔扁平上皮癌細胞株におけるGRIM-19タンパク質発現の解析を行い、HSC-2細胞では構成的なGRIM-19の発現およびIFNβ、RAによる共刺激による発現誘導が認められなかった。そこで遺伝子発現について検討したところ、恒常的なGRIM-19のmRNAの発現が認められるもののIFNβ, RAによる共刺激での有意なGRIM-19のmRNAの発現上昇は認められなかった。これらの結果からHSC-2細胞におけるGRIM-19の発現抑制にはタンパク質分解系(ユビキチン・プロテアソーム系ならびにオートファジー)が関与している可能性が示唆された。そこで、本年度はタンパク質分解系およびオートファジーの関与について検討を行った。その結果、HSC-2細胞をプロテアソーム阻害薬であるMG132にて前処理後、GRIM-19の発現を検討したところ、そのタンパク質発現は認められなかった。またオートファジー阻害剤である3MAにて前処理後、GRIM-19の発現を検討したところ、その発現は認められなかった。

これらの結果からHSC-2細胞におけるGRIM19タンパク質の非発現に上記タンパク質分解系は関与していない可能性が示唆された。現在、GRIM-19コード領域の塩基配列にフレームシフトなどの変異が認められるか否かを検討している。これまで我々は口腔扁平上皮癌細胞株におけるGRIM-19の発現解析を行い低発現株(HSC-2細胞)と高発現株(Ca9-22細胞)が存在していることを見出した。この発現の違いはGRIM-19の転写レベルではなくタンパク質レベルで制御されている可能性が考えられた。そこでユビキチン/プロテアソーム系ならびにオートファジー系のタンパク質分解系について各種阻害剤を用いて検討したところCa9-22における発現にオートファジーが関与している可能性が示唆された。一方、HSC-2細胞における非発現は、タンパク質分解系によるものではなくGRIM-19遺伝子のコード領域の塩基配列の変異による可能性が示唆された。GRIM19の発現にタンパク分解系が関与している可能性が示唆されていることから、今年度はオートファジーの関与について検討を行っていたため、前年度行う予定だったGRIM-19の低発現および高発現株におけるGRIM-19 mRNAコード領域の塩基配列の検討が行えなかったため。口腔外科学前年度行うことのできなかったGRIM-19の低発現および高発現株におけるGRIM-19 mRNAコード領域の塩基配列の検討を行い、かつGRIM19のオートファージーとの関連性について詳細に検討を行う。GRIM-19タンパク質の分解系の検討に時間がかかり、GRIM-19の低発現および高発現株におけるGRIM-19mRNAコード領域の塩基配列の検討が行えなかったため。前年度行なう予定であったGRIM-19の低発現および高発現株におけるGRIM-19mRNAコード領域の塩基配列の検討が実施できなかったため。この後の本研究課題の推進方策として、Ca9-22細胞で認められたGRIM-19のタンパク質レベルでの発現誘導にタンパク質分解系ではなくタンパク合成系の促進が関与している可能性が考えられたので、当初の予定通りGRIM-19タンパク質合成系の関与について検討を行う。また前年度GRIM19低発現および高発現株におけるGRIM-19 mRNAコード領域の塩基配列の検討が行えなかったため、あわせて検討を行う。前年度前年度行なう予定であったGRIM-19の低発現および高発現株におけるGRIM-19mRNAコード領域の塩基配列の検討を行なう。また、これまでの解析結果からGRIM-19の発現にオートファジーが関与している可能性が示唆されたことから、ミトコンドリア分画におけるGRIM-19の発現およびオートファゴソームとGRIM19の局在について検討を行う予定である。前年度行う予定だったGRIM-19の低発現および高発現株におけるGRIM-19mRNAコード領域の塩基配列の検討が行えなかったため。前年度行うことのできなかったGRIM-19の低発現および高発現株におけるGRIM-19mRNAコード領域の塩基配列の検討を今年度行う予定である。
カエルの免疫系の進化－オタマジャクシから成体への生息環境の変化に対する適応－

アカガエルは日本列島に広く分布しているが、両生類に致死的な効果をもたらすツボカビ菌に抵抗性である。本研究課題は、アカガエルの免疫系の進化学的特性を調べ、両生類の免疫系の進化を明らかにする。1)アカガエル及びその近縁種であるタゴガエル、ヤマアカガエルのそれぞれ1個体について成体の脾臓、皮膚、血液、及びオタマジャクシでの主要組織適合性抗原(MHC)やその他の免疫関連遺伝子群についてトラスクリプトームによリ、発現プロファイルを比較した。2)ツボカビ菌への抵抗性という観点から、アカガエルとタゴガエル、ヤマアカガエルの集団についてMHCの多型性を解析した。この解析の結果、MHC class Iの多型性については3種ともに他種のカエル集団と同程度に多様であり、組換え、平衡選択、最近の遺伝子重複と、MHCの多様性に関与するメカニズム全てが働いていることが確認された。さらにMHC class IIについては、ペプチド結合領域のアミノ酸配列から想定される機能的に類似していると推定されるスーパータイプを見出す解析を、ツボカビ菌への抵抗性や感受性がわかっているオーストラリア、アメリカ、韓国のカエルのMHC class IIとともに行った。その結果ツボカビ菌抵抗性を示唆すると思われるスーパータイプが見つかった。また3種のトランスクリプトームの解析からは、発現している免疫関連遺伝子群は組織間のみならず、オタマジャクシと成体の間でも異なることが観察された。特に、MHC class IIの皮膚での発現は、オタマジャクシの間には抑制されていて尾が短くなる頃から弱く発現されるようになる。一方、MHCclass Iでは変態が始まる以前に発現が観察された。この結果は、これまでにアフリカツメガエルで観察されていたパターンとは異なっていた。この結果については、今後qPCRを用いた検証が必要となる。28年度が最終年度であるため、記入しない。ニホンアカガエルを用いて免疫関連遺伝子群の進化学的特性を塩基配列比較及び遺伝子発現のレベルの比較により調べる。ニホンアカガエルは日本列島に広く分布し、移入種であるアメリカウシガエルと生息環境を共有している。特に、アカガエルはツボカビ菌に抵抗性であるが、ウシガエルは感染性である。本研究課題では以下の3点に焦点を当てて、ニホンアカガエルの免疫系の進化学的特性を調べ両生類の免疫系の進化を明らかにする。本年度は次の3点の成果を得た。1)アカガエル、ヤマアカガエル、タゴガエルの3種について、各種7個体、計21個体についてMHC classI遺伝子群exon 2からexon 4までをPCRで増幅し、その後クローニングと塩基配列決定を行った。その結果、21個体から60の異なる配列を同定した。これらの塩基配列を解析し、3種のカエルのMHC class I遺伝子群には明らかな平衡選択が働いていることを示し、またその多型性形成には、遺伝子重複と遺伝的組換えが関与していることを示した。この結果はこれまでに報告されている他のアカガエル科の集団の特性と同様であった。しかし、日本産の3種はいずれも、これまでに報告されているアカガエル科の集団と比較して同義置換座位での多様性が低いことが特徴的であった。これは、日本産の両生類のたどった集団の歴史を反映している可能性が示唆された。現在この結果は国際誌に投稿中である。2)上記の3種について、成体の脾臓、血液、皮膚および、オタマジャクシからRNAを抽出し、トランスクリプトーム解析を行うため、それらのRNAの塩基配列をNGSを用いて決定した。3)ヤマアカガエルの卵を野外から採集し、実験室で発生させ、様々な発生段階での胚・オタマジャクシからRNAを抽出した。日本産の3種のカエル、アカガエル、ヤマアカガエル、タゴガエルについてMHCclassI遺伝子群の多型性を調査できたこと、3種の血液、脾臓、皮膚のトランスクリプトーム解析のためのRNA-seqを行えたこと、さらに、ヤマアカガエルの発生段階の異なる胚・オタマジャクシからRNAを抽出できたことは、当初の予定どうりで概ね順調に進展していると判断できる。

また3種のトランスクリプトームの解析からは、発現している免疫関連遺伝子群は組織間のみならず、オタマジャクシと成体の間でも異なることが観察された。特に、MHC class IIの皮膚での発現は、オタマジャクシの間には抑制されていて尾が短くなる頃から弱く発現されるようになる。一方、MHCclass Iでは変態が始まる以前に発現が観察された。この結果は、これまでにアフリカツメガエルで観察されていたパターンとは異なっていた。この結果については、今後qPCRを用いた検証が必要となる。平成28年度は、下記の3点に焦点を当てて研究を遂行する。1)トランスクリプトーム解析:平成27年度に得たNGSの結果を用いる。特に、アカガエル・ヤマアカガエル・タゴガエルの成体のトランスクリプトームを種間、異なる組織間(血液・脾臓・皮膚)で比較し発現の異なる免疫関連遺伝子の同定を行う。また、オタマジャクシのトランスクリプトームとの比較で、これらの免疫関連遺伝子の発現が発生過程、特に変態に伴う生息環境の変化によってどのように変化するかを調べる。2)MHC class II遺伝子とその他の免疫関連遺伝子の多型解析:トランスクリプトーム解析の結果からMHC class II遺伝子群を増幅できるPCR primerを設計し、平成27年度にMHC class I遺伝子群についての解析と同様に、アカガエル、ヤマアカガエル、タゴガエルの3種について集団遺伝学的・分子進化学的解析を行う。また同時に、自然免疫系に関連する遺伝子群としてToll Like Receptor (TLR)遺伝子群についても同様の多様性解析を行う。さらに、この結果をオーストラリア産のカエルでの多型と比較することも検討している。3)発生過程での免疫関連遺伝子の発現変化の解析:平成27年度に単離した様々な発生段階の胚・オタマジャクシのRNAを用いて免疫関連遺伝子の発現変化を解析する。解析する遺伝子は、上記のトランスクリプトーム解析でオタマジャクシから成体になる変態に伴い発現量が明らかに変化する遺伝子に絞り込んで行う。以上の解析結果をもとに複数の論文を執筆することを予定している。28年度が最終年度であるため、記入しない。
咽頭部および喉頭部の化学受容:Clイオンチャネルの関与

咽頭部、喉頭部を蒸留水(DW)やNa_2SO_4溶液で刺激すると嚥下が誘発される。NaCl溶液では嚥下が誘発されない。化学刺激による嚥下の誘発に、次のようなメカニズムが考えられた。粘膜の受容細胞にはClイオンチャネルがあり、水刺激では受容細胞の外側のClが少なくなり受容細胞が興奮し、NaCl刺激は受容細胞を抑制する。また、SO_4にはClイオンのチャネル透過性を増加させる作用があり、強い興奮作用を持つ。このように、化学刺激による嚥下にはClイオンチャネルの関与が考えられているが直接の証拠は得られていない。今回、喉頭蓋を支配する上喉頭神経神経から化学刺激による応答を記録し、これらの応答に対する種々Clイオンチャネル阻害剤の効果を調べた。ウレタン麻酔下のウサギをガラミンで非動化し、人工呼吸器で呼吸を維持し、喉頭蓋を露出した。喉頭蓋に刺激液を与え、上喉頭神経から応答を記録した。刺激液としてDW、154mM Na_2SO_4、154mM NaCl、及びそれぞれにClイオンチャネル阻害剤(SITS、furosemide、DPC、9-A-C)を0.1mM含有した溶液を使用した。刺激後のリンス溶液は154mM NaCLを用いた。DW、154mM Na_2SO_4の刺激で大きな応答が得られた。しかし、Clイオンチャネル阻害剤でこれらの応答は抑制されなかった。また154mMNaClに対する放電頻度にも影響はなかった以上、今回の実験では種々のClイオンチャネル阻害剤を使用したにもかかわらずそれらの薬物による効果は見られず、化学刺激による嚥下にはClイオンチャネルが関与する直接的証拠は得られなかった。そこで、Clイオンチャネルは受容細胞の表面膜でなく受容細胞間のタイトジャンクションより深い粘膜下の細胞膜にあり、Clイオンはタイトジャンクションを透過できるがClイオンチャネル阻害剤は透過できないので効果がなかったことが考えられる。
予備細胞培養系の3次元培養による子宮頚部多段階発癌過程の解析

子宮頚部偏平上皮癌の大部分は偏平一円柱上皮接合部および円柱上皮下に分布する予備細胞が発生母地となり、上皮変異形成、上皮内癌を経て浸潤癌に移行するとされている。そこで、子宮頚癌の発癌過程解明のためには、我々が開発維持しているヒト子宮頚部予備細胞由来と考えられる培養細胞系が非常に有用と考え、まず、本細胞の細胞生物学的特性を検討した。本細胞は、病理組織学的に異常なしと判断された子宮頚部の一部より樹立され、長期間の継代培養が可能であった。染色体構成はほぼ2倍体で、HPVゲノムは検出されなかった。さらに、ケラチンサブタイプの蛍光免疫細胞学的方法及電顕での観察より、偏平上皮系及び腺系の両方向への分化が示された。従って、本細胞は予備細胞類似の性格を有する培養細胞系と判断された。本細胞に対する複数の遺伝子変化によるトランスフォーメーションは、子宮頚癌の発癌過程のin vitroのモデルになると考え、まず、本細胞に対し16型HPV.DNAの導入を試みこれに成功した。16型HPVを導入した予備細胞は、3次元培養及び細胞遺伝学的方法で解析中である。今後はさらに、既知の癌抑制遺伝子の発現を制御するなどの遺伝子操作により本細胞のトランスフォーメーションを試み、試験管内での多段階発癌過程の再現をめざす。遺伝子操作を加えた予備細胞は3次元培養法を用いて形態学的に検討すると同時に、浸潤能を反映するプロテアーゼ活性を解析することにより、子宮頚部の多段階発癌過程におけるHPV遺伝子発癌やがん抑制遺伝子変異の役割の同定を試みたい。