【研究分野】社会学およびその関連分野

【研究領域課題番号】20K20281 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子 / 遺伝子社会学 / 遺伝子一塩基多型 / SNP / ツイッター / スマホゲーム / 生きにくさ / セロトニントレンスポーター遺伝子多型 / 生きづらさ / 社会構築主義 / 進化社会学 / バイオフォビア / 社会学 / rs53576 / オキシトシン / テレビ / 支配 / 逆相関 / 文化 / 一塩基多型 / 社会行動 / 耳垢 / ジーン / 共進化 / ネットワーク / セロトニン / 社会科学

【研究成果の概要】

遺伝子変数が、ひとびとの社会行為・意識に影響を与えているかをさぐった。遺伝子一塩基多型（SNP)rs53576が、ツイッターの頻度に、rs4680が、スマホゲーム頻度に、セロトニントレンスポーター遺伝子多型５－HTTLPRが、「生きにくさ」意識に、影響をあたえていることを、世界で初めて見出した。一冊の成書『遺伝子社会学の試み 社会学的生物学嫌い(バイオフォビア)を超えて 』日本評論社 として、市場にだし、広く国民にも届けた。

【研究の社会的意義】

日本初の遺伝子社会学の成果である。日本の社会学史上、はじめて、遺伝子変数が、人々の社会行動・意識に影響を与えていることを統計的にたしかめた。生物学的要因を忌避する日本に社会学界における学術的意義は大きい。遺伝子的要因についての社会一般の関心は高まっている。しかし、その理解は安易なものも少なくない。そのような風潮を啓蒙するためにも日本の社会学者が、学問的厳密性とともに、研究成果をあげた社会的意義はおおきい。

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31

【配分額】19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)

【研究領域課題番号】18H02515 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ヒト / 寒冷適応進化 / 褐色脂肪組織 / 自然選択 / ゲノム多型 / 褐色脂肪細胞 / 熱産生 / ゲノム多様性 / 寒冷適応 / ゲノム / SNP / 遺伝学 / 生理学 / 一塩基多型 / 進化

【研究成果の概要】

ヒトが高緯度の寒冷環境に遺伝的に適応した証拠を発見するため、ヒトの体温調節に重要な役割を果たしている褐色脂肪組織の個人差や、寒冷刺激化での体温調節機能の変化等を生理学的な手法で詳細に解析し、これに関連するゲノム多型の進化パターンの解析を行った。その結果、ヒトが北アジアから南北アメリカ大陸への進出の際の寒冷適応の証拠と思われるゲノム領域を複数同定することができた。

【研究の社会的意義】

ヒトは、他の霊長類と同様に、低緯度の気温が高い地域で長く進化してきた生物だが、およそ10万年前以降の氷河期に高緯度の寒冷な地域にへの進出を果たした寒さに遺伝的に適応することが、高緯度地域への進出を後押ししたと考えられているが、その実体となる遺伝子は未だに明らかになっていない。この研究では、進化遺伝学解析、遺伝医学解析、生理学解析などの異なる研究手法を組み合わせてこの課題に挑戦し、ヒトの寒冷環境への適応に寄与する有力な候補遺伝子を同定することができた。また、このような遺伝子は、現代人の肥満のしやすさなどにも関わっていると予想されるので、新たな肥満予防・治療戦略の開発にも貢献できる可能性がある。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)

【研究分野】計算機システム・ネットワーク

【研究領域課題番号】17650012 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

クラスタリング / プライバシ / セキュリティ / 遺伝的アルゴリズム / k-means / 巡回セールスマン問題 / 最適化 / 経路探索 / 準同型暗号 / SNP / 一塩基多形 / テイラーメイド医療

【研究成果の概要】

本研究ではネットワーク上の経路探索とクラスタリングの二つのアルゴリズムについて、そのセキュリティ要件を明らかにし、これをプライバシを保護しつつ実行するためのプロトコルを考案した。
・プライバシアウェアな最適経路探索サービス
平成17年度ではWeb上の経路探索サービスにおける、クライアントが入力した訪問地点や訪問日時などの個人情報を開示することなく最適経路探索を探索するための局所探索法を考案し、一回のクエリについて要する計算時間および通信量を定数オーダーまで削減した。平成18年度では局所探索を遺伝的アルゴリズムに発展させることで、最終的に得られる経路の最適解からの誤差率を10^<-3>%以下と、極めて最適解に近い解をプライバシを保護したままで得ることに成功した。これらの研究成果は国内シンポジウム(暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS)において口頭発表により公表した.またGenetic and Evolutionary Computation Conference (Gecco2007)にて発表予定である.
・k-meansクラスタリングにおけるユーザー志向プライバシ保護
本稿ではPeer-to-Peer(P2P)ネットワークにおけるプライバシを保護したk-meansクラスタリングを提案した.Privacy-Preserving Data Mining (PPDM)は分散して蓄積されたデータを用いて、互いにデータを開示することなくデータマイニングを実行する技術である.従来のPPDMは参加ノード数が比較的少ないことを想定しているが、参加ノード数が多い場合には、(1)メッセージ交換におけるグローバルな同期が保障されない,(2)参加ノードはプロトコル実行中に停止するか,接続が切断される可能性がある,などの可能性を考慮すべきである.このような困難さに対処しつつ,プライバシ保護と計算効率性を両立させるために,プライベートな非同期平均計算プロトコル(private AACとプライベートな最近接点決定(private EDC)を組み合わせたk-meansを提案した.提案プロトコルはノード数が10^4程度の大規模ネットワークにおいても,現実的な時間に完了することが数値実験により示された.これらの研究成果は国内シンポジウム(電子情報通信学会コンピュータセキュリティ研究会(IPSJ-CSEC)において口頭発表により公表した.

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】3,400千円 (直接経費: 3,400千円)

【研究分野】統計科学

【研究領域課題番号】16300088 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

機械学習 / 統計推論 / ブースティング / 遺伝子発現 / タンパク発現 / SNP / プロテオーム / ゲノムデータ / マイクロアレイ / パタン認識 / メタアナライシス / 関数データ解析 / 独立成分分析 / 自己組織化主成分 / 多重比較 / 一塩基多型 / バイオインフォマティクス / バイアスモデル

【研究成果の概要】

バイオインフォマティックスのための新たな統計科学を構築することに貢献した。特にヒトゲノム多様性に由来する様々なデータから合理的な結論を得るための統計的方法論を開発した。具体的な問題としては、遺伝子発現データからの難治性がん疾患遺伝子の発見や、SNPsデータから薬剤感受性を規定する遺伝子多型の同定が挙げられる。これらの目的のために特化した新たな統計的方法を開発,又は開発中である。主な研究成果は次のようにまとめられる.
1.遺伝子発現の表現形との相関研究はグループ・ブースとの提案,実用化が成された.
2.タンパク発現の相関研究は共通ピーク法が実用化され,実データで新たな知見が得られた.
3.ゲノム多様性と治療効果に関連するSNPsの探索は現在,方法論的検討を終えて進行中である.
4.機械学習の方法論として,ゲノムデータの解析を念頭においてブースティングやICAの統計的考察が統一的に成された.
このことによって機械学習の分野で文字・音声・画像認識のために開発された統計的パタン識別の方法,独立線分解析,ブリーフプロパゲイションが、ゲノムデータの解析法に拡張させたことによって更なる方法の提案と普及が期待される。これは統計学、情報学、人工知能分野などを横断的に展開する新分野の誕生への貢献が期待される。一方で今回の研究プロジニクトよって、厳しい管理とよく整理された環境のもとで,ヒト遺伝子解析データの本格的な統計解析が実施されたことは、従来の多くの困難な問題の解決に多大な貢献が期待される。将来的にはいわゆる「テイラーメイド医療」の実現に、統計学の分野からの積極的な貢献となると考えられる。上記の計画を円滑に進めるために癌研究所,国立遺伝研究,国立がんセンター研究所,国立循環器センター研究所の共同研究者との情報交換,共同研究を密接に行った.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2004 - 2007

【配分額】14,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】血液内科学

【研究領域課題番号】14570996 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

同種造血幹細胞移植 / 移植片対白血病効果 / 移植片対宿主病 / 一塩基多型(single nucleotide polymorphism) / マイナー組織適合抗原(minor histocompatible antigen) / 抗原特異的T細胞 / 白血病 / 同種造血肝細胞移植 / GVL / GVHD / SNP / HLA / マイナー組織適合抗原 / T細胞

【研究成果の概要】

本研究は、同種造血幹細胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation ; allo-HSCT)において移植片対白血病(graft-vs-leukemia ; GVL)効果を引き起こす同種免疫反応の標的抗原、特にMHC以外のタンパク質多型に基づく多型ペプチドであるマイナー組織適合抗原(minor histocompatibility antigens ; mHas)を同定し、これを用いた新しい免疫療法の開発を検討することを目的とする。今回我々は2つのアプローチを試みた。第一にallo-HSCT後の末梢血単核球から患者の移植前の造血器腫瘍細胞あるいは血液細胞を認識するドナー由来同種抗原特異的T細胞を樹立しその標的抗原を同定する方法、第二に日本人における血液細胞特異的分子のアミノ酸多型を一塩基多型(single nucleotide polymorphism ; SNP)解析により明らかにし、mHa候補となる多型ペプチドを選出しin vitroでのT細胞誘導により検討する方法である。今回我々は前者の方法により患者血液細胞だけを特異的に認識するDPB1*0501拘束性のmHaを認識するT細胞とミスマッチのHLA-DQを認識するT細胞を樹立し、これらのCD4陽性T細胞が、graft versus host disease(GVHD)を起こさずGVLのみを選択的に起こしうるエフェクターとして重要な役割を果たすことを確認した。一方後者の方法ではProteinase3のexon3の多型部位がmHaとなる可能性を追求したが、有意な結果は得られなかった。Proteinase3のミスマッチの有無を再発率と照らし合わせて評価すると、有意差は認められなかったが、ミスマッチ陽性群で再発率が低い傾向は認められた。症例数を増やすことで有意な結果が得られる可能性もあると考えられる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2002 - 2003

【配分額】3,000千円 (直接経費: 3,000千円)