hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高血圧病態における補体Ｃ３の役割

高血圧病態での補体C3の役割について、UUOモデルではEMTに伴いLXRαの核内移動により、尿細管上皮が間葉化しレニンを産生し、腎内RA系の活性化と腎硬化症を認めたが、C3 KOマウスでは認めなかった。ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)法によるC3 KO SHRを作成した。血圧はC3 KO SHRではSHRに比較し、約30 mmHg程度低かった。WKY, SHR, C3 KO SHRの腎メサンジウム細胞の増殖はC3 KO SHRで低下していた。このようにC3は腎尿細管で脱分化、EMT、さらには腎内RA系の活性化を介して高血圧病態に関わっていると考えられた。高血圧病態での補体C3の役割について平成25年度は以下の2つ検討を行った。1) SHR/Izmの高血圧病態におけるC3の関与を検討するため、ZFヌクレアーゼ法によるC3ノックアウトSHRの作成した。京都大学動物実験SHR/Izm受精卵にZFN mRNAをマイクロインジェクションにより注入し、ZFN注入SHR/Izm受精胚を偽妊娠雌に移植、出産個体しを約3週齢時に遺伝子診断(京大)。SHR雄7ー8週齢時に遺伝子変異を有するファンダーを日本大学に移送し系統樹立している。2) In vivoでUUOモデルをWildタイプ、C3ノックアウト(KO)マウスに作成し、EMTおよびレニン産生を検討した。UUOではEMTに伴い転写因子LXRαの核内移動により、腎尿細管もレニンを産生するが、C3 KOマウスではEMTもレニン産生もなく、UUOではEMTによりC3が産生され、LXRαを会してレニンを産生している事を認めた。このように我々はC3は腎尿細管で脱分化、EMT、さらにはRA系を会して高血圧性腎硬化に関わっていると考えられた。高血圧病態での補体C3の役割について平成24年度は以下の3つの検討を行った。1)遺伝性高血圧SHRにおけるC3遺伝子発現亢進の機序について、SHR等疾患モデル共同研究会と共同で行ったSHR/Izm、SHRSP/Izm、WKY/Izmの3系統の全ゲノムシークエンスからC3の遺伝子転写調節領域を含めた系統間のC3遺伝子構造をTBA法で比較した。その結果、C3遺伝子プロモーターを含めて配列構造異常は認めなかった。2) SHR/Izmの高血圧病態におけるC3の関与を検討するため、ZFヌクレアーゼ法によるC3ノックアウトSHRの作成準備として、ラットC3遺伝子(Gene ID:12266, mRNA NM_016994)より、BNラットをreferenceにして切断部位を選択した。同部位に対しSHR/Izmゲノムでの構造確認を行い、構造上の相違を認めなかったので、Pre-pro C3に対するZFヌクレアーゼのデザイン、合成、精製した。3) C3の腎尿細管の上皮間葉化現象(EMT)にC3が関与しているか検討として、外因性C3a尿細管上皮細胞でEMTを引き起こし、間葉化された尿細管細胞ではレニンが発現している事を認めた。In vivoでUUOモデルをWildタイプ、C3ノックアウト(KO)マウスに作成し、EMTおよびレニン産生を検討した。このように我々はC3は腎尿細管でEMT、腎線維化、さらにはRA系を会して高血圧性腎硬化に関わっていると考えられた。高血圧病態での補体C3の役割について2つ検討を行った。1) SHR/Izmの高血圧病態におけるC3の関与を検討するため、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)法によるC3 KO SHRの作成した。京都大学動物実験SHR/Izm受精卵にZFN mRNAをマイクロインジェクションにより注入し、ZFN注入SHR/Izm受精胚を偽妊娠雌に移植、出産個体しを約3週齢時に遺伝子診断した。SHR雄7ー8週齢時に遺伝子変異を有するファンダーを日本大学に移送し系統樹立を行った。C3 KO SHRヘテロ同士を掛け合わせ、ホモ系統を確立し、F4より実験を行った。WKY, SHR, C3 KO SHRの腎臓よりメサンジウム細胞を継代培養し、その細胞増殖はC3 KO SHRのメサンジウム細胞で低下していた。2) In vivoでUUOモデルをWildタイプ、C3ノックアウト(KO)

マウスに作成し、EMTおよびレニン産生を検討した。UUOではEMTに伴い転写因子LXRαの核内移動により、腎尿細管上皮が間葉化することによりレニンを産生するが、C3 KOマウスではEMTもレニン産生もなく、UUOではEMTによりC3が産生され、LXRαを会してレニンを産生している事を認めた。このように我々はC3は腎尿細管で脱分化、EMT、さらには腎内RA系の活性化を介して高血圧および高血圧性腎硬化に関わっていると考えられた。高血圧学平成25年度内にZFヌクレアーゼ法によるC3 KO SHRのヘテロの雄雌(C3遺伝子の9塩基欠損)が得られた。平成25年9月から、ホモの系統樹立のため、ヘテロ交配を日本大学で行い、C3 KO SHRのホモが出産され、胎生致死ではなかった。C3 KO SHRのホモ雄雌を掛け合わせたが、生殖能力がなく、C3 KO SHRホモはヘテロ同士の掛け合わせで行っている。したがってホモの系統樹立に時間がかかっている。平成24年度内にZFヌクレアーゼ法によるC3ノックアウトSHRの作成準備として、ラットC3遺伝子(Gene ID:12266, mRNA NM_016994)より、BNラットをreferenceにして切断部位を選択した。同部位に対しSHR/Izmゲノムでの構造確認を行い、構造上の相違を認めなかったので、Pre-pro C3に対するZFヌクレアーゼのデザイン、合成、精製した。平成25年度からC3ノックアウトSHR/Izmの作成に移る事が出来、概ね順調。心血管系の解析として生体の特徴を確立するため交配から出生1日目のC3 KO SHR雌雄各5頭の新生児の心臓、腎臓、大動脈、肝臓、副腎、肺、脂肪組織を摘出。重量と形成をSHR/Izmと比較する。4週齢に到達したSHR/IzmおよびC3 KOSHRオスを体重測定、血圧測定を行う。代謝ケージを使用し実験終了時まで継時的に週1回24時間尿の採尿を行い、尿量・尿蛋白を調べる。採取血液を血液検査に提出し血糖、TG、HDLコレステロール、LDLコレステロール、クレアチニン、尿酸、ACTH、バゾプレッシン、レニン、アルドステロン、コルチゾール、アンジオテンシンII、カテコラミン3分画、インスリン、ANPの基礎値を比較する。心血管増殖能評価として血圧上昇前3週齢WKY/Izm、SHR/IzmおよびC3 KO SHR大動脈中膜をエクスプラント法で血管平滑筋細胞を分離、継代培養する。また腎皮質よりシービング法で、メサンジウム細胞を分離、継代培養する。合成形質マーカー、増殖能、AngII産生を測定する。平成25年度は京都大学の真下と共同でC3 KO SHRを作成し血圧を含めて表現系、間葉系組織の変化を観察する。その後日本大学でC3 KO SHRを、生体の特徴を確立するため、出生時の心臓、腎臓、大動脈、肝臓、副腎、肺、脂肪組織の重量と形成をSHRと比較する。C3 KO SHRが胎生致死であった場合には、胎生期の心臓、腎臓、大動脈、肝臓、副腎、肺、脂肪組織の重量と組織学的特徴をSHRと比較する。SHRおよびC3 KO SHRを日本大学医学部実験医学研究所で飼育し、体重、血圧(Tail cuff法)、尿量、尿蛋白、飲水量、摂餌量をモニタリングする。
英語コミュニケーション力の育成とスピーキング評価

本研究では、日本人英語学習者の英語コミュニケーション能力の育成と、評価方法について研究する。大学生がモノローグ型スピーキング・タスクに取り組む際に、話の組み立て方を訓練することで、コミュニケーションの達成度はどのように変容するかを分析する。分析方法は二種類あり、1点目は、複雑さ、正確さ、流暢さ(Complexity, Accuracy, Fluency: CAF)の観点から言語能力に関する分析を行う。2点目は、どの程度話を深められたか、首尾一貫していたかなどを踏まえた、コミュニケーション達成度についても評価を行う方法である。CAF指標とコミュニケーション達成度の関連性について明らかにする。
非天然型糖鎖を結合したドリコールピロリン酸類の合成研究

本研究は糖タンパク質糖鎖機能解明のための基礎研究の一端として、試料調製が困難のため従来手が付けられていない糖鎖構造異性体とドリコールのピロリン酸エステル型化合物の化学合成法を確立し、生合成課程の解析および酵素の基質特異性を追究する研究に役立てることを目的としている。さらに、近い将来これら自由に設計した糖鎖のドリコールピロリン酸エステルをオリゴ糖転移素によってタンパク質に任意の糖鎖を付加できるかどうかという極めて興味深い研究へと発展させることを計画している。以下の課題について研究を実施した。1.非天然型グリコシド結合を持つアスパラギン結合型糖鎖の合成:アスパラギン結合型糖鎖はMan-α-(1→6)-[Man-α-(1→3)]-Man-β-(1→4)-GlcNAc-β-(1→4)-GlcNAcであらわされる5糖コア構造を共通母核として高度なオリゴマーへと生合成される。本テーマを遂行するための基礎合成研究として、5糖構造中の-Man-β-(1→4)-GlcNAc-β-(1→4)-GlcNAc部分につきそのグリコシド結合異性体の合成研究をおこなった。この研究結果をもとにドリコールのピロリン酸エステル化合物への変換を検討した。2.薄層クロマトグラフィー上で検出容易なアシル保護基を有する糖鎖およびドリコールリン酸との縮合反応の研究:従来法にならい糖アセチル誘導体をリン酸化した化合物を得、これとドリコールリン酸との縮合を試みたところ、目的物は得られなかった。生成物の不安定さに加え、反応の追跡が困難であることが分かったため、アセチル基をUV吸収のあるトルオイル基で置き換えて縮合反応を行った。トルオイル化したN-アセチルグルコサミン誘導体では低収率ながら縮合生成物を得た。1の結果を基に別途合成した非天然型糖鎖とドリコールリン酸との縮合につき研究を続行中である。本研究は糖タンパク質糖鎖機能解明のための基礎研究の一端として、試料調製が困難のため従来手が付けられていない糖鎖構造異性体とドリコールのピロリン酸エステル型化合物の化学合成法を確立し、生合成で転移酵素によって糖残基が付加して行く課程の解析また酵素の基質特異性を追究する研究に役立てることを目的としている。本年度は以下の2課題について研究を実施した。(1)ドリコールリン酸確保のためのドリコールおよび関連脂質のリン酸化条件、精製条件の確立:従来比較的高い収率で報告されているドリコールのリン酸化はいずれも微量のレべルで反応が行われており、本件究で目指す合成スケールへの適用の可能性は不明である。既知報告の追試から始めまずこの点を明らかにするためドリコールおよびN-アセチルグルコサミン誘導体のリン酸化を行った。精製条件の検討を行った後、文献に記載された条件に従ってカップリングを行ったが、目的物を確認することが出来なかった。取扱困難なリン酸化合物の検出を容易にするため糖水酸基の保護基としてUV吸収が顕著なベンゾイル基の導入を図った。

(2)糖鎖異性体の合成:非天然型3糖ユニットを合成するため、既知の保護された単糖マンノースとN-フタロイルグルコサミン誘導体を用いてカップリングし非天然αー結合を持つ2糖を得た。さらにこれをもう一分子のN-フタロイルグルコサミン誘導体と反応し、βー結合となる3糖とした。今後保護基の変換を行いリン酸化を行う予定である。本研究は糖タンパク質糖鎖機能解明のための基礎研究の一端として、試料調製が困難のため従来手が付けられていない糖鎖構造異性体とドリコールのピロリン酸エステル型化合物の化学合成法を確立し、生合成課程の解析および酵素の基質特異性を追究する研究に役立てることを目的としている。さらに、近い将来これら自由に設計した糖鎖のドリコールピロリン酸エステルをオリゴ糖転移素によってタンパク質に任意の糖鎖を付加できるかどうかという極めて興味深い研究へと発展させることを計画している。前年度に引き続き以下の課題について研究を実施した。1.非天然型グリコシド結合を持つアスパラギン結合型糖鎖の合成:アスパラギン結合型糖鎖はMan-α-(1→6)-[Man-a-(1→3)]-Man-β-(1→4)-GlcNAc-β-(1→4)-GlcNAcであらわされる5糖コア構造を共通母核として高度なオリゴマーへと生合成される。本テーマを遂行するための基礎合成研究として、5糖構造中の-Man-β-(1→4)-GlcNAc-β-(1→4)-GlcNAc部分につきそのグリコシド結合異性体の合成研究をおこなった。この研究結果をもとにドリコールのピロリン酸エステル化合物への変換を検討した。2.薄層クロマトグラフィー上で検出容易なアシル保護基を有する糖鎖およびドリコールリン酸との縮合反応の研究:従来法にならい糖アセチル誘導体をリン酸化した化合物を得、これとドリコールリン酸との縮合を試みたところ、目的物は得られなかった。生成物の不安定さに加え、反応の追跡が困難であることが分かったため、アセチル基をUV吸収のあるトルオイル基で置き換えて縮合反応を行った。トルオイル化したN-アセチルグルコサミン誘導体では低収率ながら縮合生成物を得た。
ビヘイビアコンポーズドによるカンブリア紀古代魚の複合・複雑行動の獲得

古代魚の運動行動に関する研究はほとんど見つけることができず,なんら物理的な根拠のない現存する生物の行動を模倣しているのが現状である.ある環境下で古代魚を物理モデルとしてその行動を物理法則に基づいて解明しようとするのは,生物分野においては不可能と思われる.更に,古代魚の形態は現存する魚類とは異なる形態のため,本研究を実施することにより,新しいロボットの形態及び運動行動様式を得られる可能性もある.機械学習の分野では深層学習(CNN)が現在のトレンドであるが,CNNは教師あり学習であり,現存する生物の運動行動を教師信号とすることは,古代魚の独自の行動を獲得するには不適格である.むしろ,個体発生が系統発生を繰り返すような行動獲得方式が必要であり,そのためにはプリミティブな行動をより高次で組み合わせて制御する方式が望ましい.このような方法論として,複合・複雑行動を獲得できるビヘイビアコンポーズドと呼ぶEANNを組み合わせた新しい行動獲得法を提案して研究を進めている.行動獲得に関する研究はChaumontのCatapultsの研究があるが,その多くは,プログラミングベース,規則ベース,ニューロイボリューション(NE)に基づいて行われている.特に,遺伝的アルゴリズム(GA)と人工ニューラルネットワーク(ANN)を組み合わせたNEは単一行動の獲得には頻繁に使用されるが,複合・複雑行動の獲得を行うことはできないでいる.本研究では,NEの行動獲得の利点を生かしたまま,複合・複雑化された行動を復元可能にする方法論として提案してきたビヘイビアコンポーズド(BC)を発展させ,現状では地球上に見られない形態の古代魚の行動獲得を実現することである.また,古代魚の形態は現存する魚類とは異なる形態のため,本研究を実施することにより,新しいロボットの形態及び運動行動様式を得られる可能性がある.これまでに行った研究は,1)体が節構造を持ち鼻緒のとれた草履のような形で尺取り虫のような動きで陸上を移動するオドントグリフィスモデル,2)細長いソーセージのような胴体と胴体から下側に細長い7対の足,胴体上側に外的から身を守る多数のトゲがあり細長い7対の足で海中を足の運びの位相を考慮しながら歩行するハルキゲニアモデル,3)胴体の両側に突きでた泳ぐための多数のヒレ,頭から突き出た左右の眼,獲物を捕らえるための二本の腕を持ち,胴体の両側に突き出た泳ぐための多数のヒレで遊泳するアノマロカリスモデル,など単一タスク単一行動の獲得実験を行なっている.これらの古代生物は,陸上や海中移動あるいは遊泳という単一のタスクを実現するニューロイボリューションの結果である.これは,単に遊泳という一つの行動獲得を行うのではなく,遊泳であっても身体の泳動,推進力を利用した単なる慣性による前進,ヒレによる遊泳,等の複数の行動を自身と環境の状況に合わせて選択しながら行動する複雑な行動獲得を目指すものである.本年度は,階層型EANNが複合行動の獲得に有効であるかを生物の移動や遊泳をする人工の古代生物モデルを用いて検証した.ビヘイビアコンポーズドの構成を行った場合,単一な行動獲得を行うよりも早く学習が終えることも判明してきている.これはローカルミニマム(評価関数の極小値)の組合せでも行動獲得ができる新しい成果でもある.現在までの研究では,1)アメーバが群れとなって前方の目的地の光源へ向かう自律行動の獲得,2)犬モデルが次々に変更される目的地に追従する自律歩行の獲得,3)多輪車両による災害探索ロボットの自律的な走行行動の獲得,4)室内環境における案内ロボットの自律走行の獲得,5)学習機能をもつ無人搬送機(AGV)の協調行動の獲得などの単一行動の基礎研究を行なってきている.これらの統合型エージェント(SA)としての人工生命の行動獲得の新規な方法論を古代魚の行動獲得に適応する.ここで,SAとは,仮想物理環境空間でセンサー,コントローラ,アクチュエータを持ち,自律的に複合的かつ複雑な行動を実現する人工生命モデルである.Brooksの包摂アーキテクチャ(SSA)は,一対のコントローラがセンサー情報により歩く,徘徊する,等の単一行動を実現し,それを並列化している.このSSAでは,単一行動に当初から行動を想定したプログラムが用意され,この行動を切り替えるスイッチ機能もプログラムで行われる.これに対しビヘイビアコンポーズド(BC)は,単一行動およびこれらを組み合わせた複合行動もEANNよる自律行動獲得を行う概念であり,人工生命の行動獲得実験を通して陸上と海中環境内における人工生命の行動獲得の有利性をH30年度に確認した.平成31年度は,30年度の研究を引き続き行うと同時に古代魚の身体性を考慮しながら睡眠・遊泳や補食などの様々な動きをBCの行動として獲得することを検証する.古代魚の運動行動に関する研究はほとんど見つけることができず,なんら物理的な根拠のない現存する生物の行動を模倣しているのが現状である.ある環境下で古代魚を物理モデルとしてその行動を物理法則に基づいて解明しようとするのは,生物分野においては不可能と思われる.更に,古代魚の形態は現存する魚類とは異なる形態のため,本研究を実施することにより,新しいロボットの形態及び運動行動様式を得られる可能性もある.

機械学習の分野では深層学習(CNN)が現在のトレンドであるが,CNNは教師あり学習であり,現存する生物の運動行動を教師信号とすることは,古代魚の独自の行動を獲得するには不適格である.むしろ,個体発生が系統発生を繰り返すような行動獲得方式が必要であり,そのためにはプリミティブな行動をより高次で組み合わせて制御する方式が望ましい.このような方法論として,複合・複雑行動を獲得できるビヘイビアコンポーズドと呼ぶEANNを組み合わせた新しい行動獲得法を提案して研究を進めている.行動獲得に関する研究はChaumontのCatapultsの研究があるが,その多くは,プログラミングベース,規則ベース,ニューロイボリューション(NE)に基づいて行われている.特に,遺伝的アルゴリズム(GA)と人工ニューラルネットワーク(ANN)を組み合わせたNEは単一行動の獲得には頻繁に使用されるが,複合・複雑行動の獲得を行うことはできないでいる.本研究では,NEの行動獲得の利点を生かしたまま,複合・複雑化された行動を復元可能にする方法論として提案してきたビヘイビアコンポーズド(BC)を発展させ,現状では地球上に見られない形態の古代魚の行動獲得を実現することである.また,古代魚の形態は現存する魚類とは異なる形態のため,本研究を実施することにより,新しいロボットの形態及び運動行動様式を得られる可能性がある.これまでに行った研究は,1)体が節構造を持ち鼻緒のとれた草履のような形で尺取り虫のような動きで陸上を移動するオドントグリフィスモデル,2)細長いソーセージのような胴体と胴体から下側に細長い7対の足,胴体上側に外的から身を守る多数のトゲがあり細長い7対の足で海中を足の運びの位相を考慮しながら歩行するハルキゲニアモデル,3)胴体の両側に突きでた泳ぐための多数のヒレ,頭から突き出た左右の眼,獲物を捕らえるための二本の腕を持ち,胴体の両側に突き出た泳ぐための多数のヒレで遊泳するアノマロカリスモデル,など単一タスク単一行動の獲得実験を行なっている.これらの古代生物は,陸上や海中移動あるいは遊泳という単一のタスクを実現するニューロイボリューションの結果である.これは,単に遊泳という一つの行動獲得を行うのではなく,遊泳であっても身体の泳動,推進力を利用した単なる慣性による前進,ヒレによる遊泳,等の複数の行動を自身と環境の状況に合わせて選択しながら行動する複雑な行動獲得を目指すものである.本年度は,階層型EANNが複合行動の獲得に有効であるかを生物の移動や遊泳をする人工の古代生物モデルを用いて検証した.ビヘイビアコンポーズドの構成を行った場合,単一な行動獲得を行うよりも早く学習が終えることも判明してきている.これはローカルミニマム(評価関数の極小値)の組合せでも行動獲得ができる新しい成果でもある.現在までの研究では,1)アメーバが群れとなって前方の目的地の光源へ向かう自律行動の獲得,2)犬モデルが次々に変更される目的地に追従する自律歩行の獲得,3)多輪車両による災害探索ロボットの自律的な走行行動の獲得,4)室内環境における案内ロボットの自律走行の獲得,5)学習機能をもつ無人搬送機(AGV)の協調行動の獲得などの単一行動の基礎研究を行なってきている.これらの統合型エージェント(SA)としての人工生命の行動獲得の新規な方法論を古代魚の行動獲得に適応する.ここで,SAとは,仮想物理環境空間でセンサー,コントローラ,アクチュエータを持ち,自律的に複合的かつ複雑な行動を実現する人工生命モデルである.Brooksの包摂アーキテクチャ(SSA)は,一対のコントローラがセンサー情報により歩く,徘徊する,等の単一行動を実現し,それを並列化している.
地理情報システムを適用した古代宮都の環境史的研究

今年度は、(1)宮部地域(藤原京・平城京。長岡京・平安京)の各種基盤地図のGIS化を実施し、(2)平城京については、(2)-1デジタル写真測量によるDEMの構築、(2)-2考古地質情報のGISデータベースの構築と地形復原、(2)-3土地利用情報のGISデータベースの構築と(2)-2において復原された地形とその土地利用の関係についての分析を行った。(1)については、GISのソフトウェアに各宮都の条坊復原図を取り込み、それらの条坊復原図のジオリファレンスを行い、条坊地割のトレースおよびID番号の設定を行った。(2)-1については、平城京エリアの空中写真を購入し、Leica Geosysterns社のERDAS IMAGIN9を用いて写真測量を行い、オルソ画像およびDSM(Digital Surface Model)を作成した。一部のエリアについては、DSMを編集し、DTM(Digital Terrain Model)を構築した。(2)-2については、平城京の発掘調査報告書および現地調査から平城京の遺構深度のGISデータベースを構築し、遺構深度の空間的分布を把握した。また、この結果をもとに、現地表面のDEMから遺構深度値を差し引きすることによって、平城京の古地形を復原し、さらに平城京域の古水系についても検討した。(2)-3については、平城京の土地利用データベースのGIS化や発掘調査成果のGIS化を実施し、平城京域の土地利用を可視化した。また、その成果を踏まえ、地形と土地利用のレイヤの重ね合わせ分析を行った。平城京の研究成果については、奈良女子大学21世紀COEプログラム2006年度国際シンポジウム「古代都市の空間構造と思想-その現代的展開を目指して-」において「環境史から見た平城京-奈良時代以降の地形環境変遷と古代都市の環境利用-」というテーマで報告した。今年度は、宮都を対象とした環境史研究の基盤情報となる「遺構埋没深度の空間的分布」や「過去の地表起伏」を把握するために(1)デジタル写真測量技術の修得、(2)遺構深度データベースの整備、および(3)遺構深度データベースを用いた各種GIS解析を行った。過去の地表を復原するためには、精度のよい現地表のDEM(Digital Elevation Model)の構築が不可欠である。(1)では、デジタル写真測量システムを整備し、市販の空中写真からDEMを抽出する技術を修得した。これにより、一般に流通している国土地理院発行の50mメッシュの標高データよりも、高分解能の標高データの取得が可能になった。(2)では、平城京を研究対象地域に選定し、既刊の発掘調査報告書による遺構深度データベースの構築を進めた。発掘調査報告書から遺構深度の取得が困難な調査事例に関しては、奈良市埋蔵文化財センターの協力により、次年度以降に地質断面図の原図を閲覧しながら遺構深度を計測することが可能になった。この他、平城京の発掘調査現場において地質調査を行い、歴史時代の地形変化および環境変遷に関する情報も収集した。(3)では、すでに整備されていた平安京遺構深度データベースを用いたGIS解析から、遺跡の埋没深度、過去の地表起伏の復原、過去の洪水氾濫区域の復原を実施した。これらに関しては、中世都市研究会、条里制・古代都市研究会、AAG (Association of American Geographers)の大会などで報告した。
レジスタントスターチ－４の耐糖性改善効果：回腸・結腸ブレーキは関与する！？

レジスタントスターチとは小腸で消化されないデンプンおよびデンプンの部分分解物の総称で、大きく4タイプに分類されている。レジスタントスターチータイプ4(RSー4)は化学的・物理的処理を施したデンプンであり、加工デンプンとして多くの食品に利用されている。RSー4は回腸および結腸からのインクレチン分泌を促進し、耐糖性改善効果や糖尿病発症遅延効果を示した。このインクレチン分泌促進効果には、RSー4が腸内細菌により分解されて生じる短鎖脂肪酸が強く関与していた。RSー4のインクレチン分泌促進効果は、RSー4の発酵性の度合いによっており、RSー4の種類によって効果の程度は異なっていた。レジスタントスターチとは、「ヒトの消化酵素によって消化されないデンプン」であり、タイプ15の5タイプに分類される。私は、タイプ4(RS4)すなわち化学修飾デンプン(加工デンプン)に耐糖性改善効果、すなわち、タイプ2型の糖尿病発症抑制効果のあることを見いだしている。消化されずに回腸や結腸に到達した未消化の糖質や脂質はインクレチンであるグルカゴン様ペプチドー1(GLP-1)やペプチドYY(PYY)の分泌を促進することが知られている。GLP-1、PYYは消化管ホルモンであり、消化管の運動を制御するとともに、膵臓からのインスリンの分泌を促進することが知られている。臨床の場でも、糖尿病の治療にGLP-1を利用することが行われている。GLP-1の分泌には回腸ブレーキが強く関与している。実験にはラットを用い、RS4には水溶性で粘性を示すヒドロキシルプロピル化タピオカデンプン(HPTS)と不溶性のリン酸架橋デンプン(DPTS)を用い、RS4の物性とインクレチン分泌の関連について検討した。AIN93組成粉末飼料に、HPTS、DPTSが5%になるように添加した飼料を与え、4週間飼育し、実験最終日に門脈より採血した。門脈血中のGLP-1の濃度はHPTS添加飼料摂取により、有意に増加したが、DPTSでは増加が認められなかった。RS4のGLP-1分泌促進作用には、RS4の物性、特に粘性が重要な要素であることが明らかになった。レジスタントスターチとは、「ヒトの消化酵素によって消化されないデンプン」であり、タイプ15(RS15)の5タイプに分類される。消化されずに回腸や結腸に到達した未消化の糖質や脂質はインクレチンの分泌を促進することが知られている。インクレチンは消化管ホルモンであり、消化管の運動を制御するとともに、膵臓からのインスリンの分泌を促進することが知られている。臨床の場でも、糖尿病の治療にインクレチンを利用することが行われている。実験にはラットを用い、RS4には広範に加工食品に利用されているヒドロキシルプロピル化タピオカデンプン(HPTS)を用いた。広範に用いられ、ラットの実験飼料として推奨されているAIN93組成粉末飼料に、HPTSが5%になるように添加した飼料を与え、4週間飼育し、実験最終日に門脈より採血した。門脈血中のインクレチンの濃度はHPTS添加飼料摂取により、有意に増加した。ヒトがHPTSを摂取する場合は、加工食品を通してであり、調理の過程を経ている。先の実験では、原料としてのHPTSを用いており、ヒトが摂取する形態とは明らかに異なっている。調理の過程を経ることにより、HPTSのインクレチン分泌促進効果は左右されるかもしれない。そこで、HPTSを40または20%含むパンを作り、それを粉末化後、AIN93組成飼料に添加し、ラットに与え、4週間飼育し、実験最終日に門脈より採血し、門脈血中のインクレチン濃度は、HPTS無添加のパンを与えた場合よりも明らかに増加した。RS4であるHPTSにインクレチン分泌促進作用が確認され、このことがRS4の耐糖能改善効果に関連していることが明らかになった。レジスタントスターチ-タイプ4(RS-4)は小腸で消化酵素によって消化されないデンプンの一種で、加工デンプンとしてこれまでに流通してきおり、各種の食品に物性改良を目的に利用されてきている。RS-4は食物繊維に類似した生理効果を有していることが知られている。24、25年度の研究から、RS-4のインクレチン分泌促進による耐糖性改善効果は、大腸で腸内細菌の働きにより生成される発酵産物である短鎖脂肪酸の関与によることが明らかになった。

そこで、短鎖脂肪酸の関与をより明確にするために、各種の食物繊維、RSー4(全部で14種類)をラットに与え、発酵性とインクレチン(GLP-1、PYY)分泌の関係を検討したところ、盲腸内容物中の短鎖脂肪酸量と門脈血中のGLP-1、PYY濃度には強い正の相関性が認められた。次に、盲腸切除ラットを用いインクレチン分泌に対するRSー4の影響を検討した。ラットでは盲腸は腸内細菌が働く主要な場である。盲腸切除により、門脈、腹部大動脈血中のインクレチン(GLP-1、PYY)は、明らかに低下した。腹部大動脈血中のインクレチン濃度は低下したが、その低下の度合いは、PYYよりもGLP-1で大きかった。RSー4を含む、含まない飼料を与え、飼育期間中に投与する飼料を変えることにより、RSー4のインクレチン分泌促進効果を検討したところ、RSー4含む飼料をあらかじめ与え、その後含まない飼料に変えたところ、インクレチンの分泌量は明らかに低下した。一方、RSー4含まない飼料をあらかじめ与え、その後含む飼料に変えたところ、インクレチンの分泌は明らかに増加した。以上のことより、RS-4のインクレチン分泌作用には、RSー4の発酵産物である短鎖脂肪酸が関与し、同時に腸内細菌叢の変化、すなわち腸内細菌の質と量が重要であることが明らかにされた。栄養科学レジスタントスターチ・タイプ4(RS4)の一種であり、広範に食品加工の場で用いられており、水溶性で粘性を示すヒドロキシプロピル化デンプン(HPTS)と不溶性のリン酸架橋デンプン(DPTS)のグルカゴン様ペプチドー1(GLP-1)分泌促進作用について物性の面から比較検討を行い、分泌促進には、物性、とくに粘性が重要であることを明らかにできた。GLP-1の分泌には、回腸ブレーキ、すなわち、脂肪、たんぱく質、デンプンの一部が回腸にまで未消化で運ばれ、回腸で消化されて生成される脂肪酸、アミノ酸、グルコースがL細胞を刺激することが必須である。HPTSのGLP-1分泌促進作用は、脂肪、たんぱく質、デンプンの消化部位の空腸から回腸への拡大によるものであり、粘性が重要な要素であることが明らかになった。レジスタントスターチ・タイプ4(RS4)の一種であり、広範に食品加工の場で用いられているヒドロキシプロピル化デンプン(HPTS)にインクレチン分泌促進作用のあることを明らかにできるとともに、HPTSが食品加工の過程を経てもインクレチン分泌促進作用を維持していることが明らかにできた。結腸における作用(結腸ブレーキ)に腸内細菌により生成される短鎖脂肪酸の関与が推定された。まだ、短鎖脂肪酸関与を確証するに至っていないが、推定できたことは大きな成果である。回腸における作用(回腸ブレーキ)は、HPTSにより回腸に多くの脂肪、デンプンが達しており、回腸でのインクレチン分泌促進作用は、HPTSによる脂肪、デンプン消化速度の遅延によることであることを明らかにできた。HPTSは粘性を示すRS4であり、この粘性が回腸におけるインクレチン分泌促進作用に重要な要素であることが明らかにできた。また、加工食品に応用した場合にもインクレチン分泌作用は失われることなく、むしろその作用を増強することも明らかにできた。動物実験からヒトへの応用へ一歩であるが、進めることができた。レジスタントスターチ・タイプ4(RS4)の一種であるヒドロキシプロピル化デンプン(HPTS)にGLP-1分泌促進作用があり、その作用には粘性が重要であることを明らかにできた。
障害のある子どもに対する保護者等の付き添いの実態と差別

本年度実施したことは3点である。1.障害のある子供への付き添い経験のある保護者の方にインタビューを実施し、多岐にわたる付き添い内容と経験の意味を収集した。2.付き添い調査を全国でいち早く実施したA県の関係者にコンタクトをとり、数年分のデータをいただいた。付き添いについての詳細な調査であり、付き添いが求められる障害種や内容に偏りがあることが示唆された。3.現在に至る付き添いの経過を整理するために、長年障害児教育に従事された方への聞き取りを行い、資料やアドバイスをいただいた。当初予定していた全国調査は予算の関係で困難となり計画変更となったが、付き添いに関わる歴史と経験者の語りから、付き添いが今日まで維持されてきた制度的欠陥と認識のあり方が浮かび上がってきた。今年度以降、より付き添いの問題の本質を探っていく上で重要な知見が得られた。今年度は成果報告と新たな調査に乗り出す。成果報告は昨年度の研究結果の一部を検討しており、新たな調査としては付き添いの当事者として、本人たちへのインタビューの実施を予定している。
海流などの外乱のあるもとでの船舶の船首方向と航路保持の同時制御に関する研究

本研究では船舶の航路と船首方位を同時に制御するという問題を考えた.一般に航路保持を行うための船舶の運動モデルは外乱のある場合の非ホロノミックシステムとなる.このため今回の問題に対して制御則を設計するためには,非ホロノミックシステムに対する制御則の設計では,これまであまり考えられていなかった外乱の影響を陽に考慮する必要がある.そこで本研究では外乱抑圧制御則を設計することが出来るH∞制御理論を非ホロノミックシステムに対して適用することを考えた.まず,第一段階として非ホロノミックシステムに対する制御則の設計法として知られている時間軸状態制御形の手法を用いて船舶の運動モデルを時間軸変換した.この時間軸変換したシステムは非線形システムであるので,非線形H∞制御理論を適用して制御則を設計することを考えた.一般に非線形H∞制御理論ではハミルトン・ヤコビ不等式を満たす正定スカラー関数を求めなければならないが,ハミルトン・ヤコビ不等式は偏微分不等式であるため解析的に正定スカラー関数を求めることは困難である.そこでテイラー展開による正定スカラー関数の近似解を求めて,研究代表者の所属する大学の所有である練習船"汐路丸"を用いて館山湾において実船実験を行った.つぎに時間軸状態制御系に変換した後にハミルトン・ヤコビ不等式を満たす正定スカラー関数の近似解を用いて制御則を設計するのではなく,近似をせずに制御則を設計することが出来ないかということを考えた.そこで本研究では元の非ホロノミックシステムである船舶の運動モデルをチェインドフォームと呼ばれる形にシステムを変形した後に,H∞制御で定義する評価出力の与え方を制限することにより,代数リカッチ不等式を解くことにより制御則を設計する手法を提案した.ここで提案した手法を用いて制御則を設計し,ハミルトン・ヤコビ不等式を満たす正定スカラー関数の近似解を用いた場合と同様に,練習船"汐路丸"を用いて実船実験を行った.本研究では船舶の船首方向と航路保持の制御を同時に行うことを考える.本研究で用いる制御入力は船舶の舵のみとし,船首保持のための制御と航路保持のための制御を切り替えることによって目的を達成することを目指す.今年度は,航路保持制御を行うための制御則を船舶の運動を三次元モデルとして表現したシステムに対して非線形H∞制御理論を用いて設計する方法を提案した.三次元モデルでは船舶の設計図より簡単に調べられる物理量のみで制御則を設計することができるので,モデルの同定は行わずに提案した制御則の設計法を用いて制御則を設計し,本学の練習船汐路丸を用いて実船実験を館山沖にて行った.この制御則によりある程度まで航路保持は行えるが,船首方向は海流などの外乱が大きい場合には予測通りであるが目標船首方位からずれてしまう事を確認した.しかしより精密に制御するためには,船舶のモデルは六次元モデルとしたほうが良いと考えられる.ただし六自由度モデルでは船舶のダイナミクスを含むため,設計したいシステムに対するモデルの同定が必要となる.本研究では制御則の設計に非線形H∞制御を用いることを考えているが,これまで汐路丸を用いて行われた研究では,汐路丸のモデルを線形モデルに近似して制御則を設計していることが多いため非線形モデルを考えるために必要な物理量が得られていない.そこで汐路丸に対する非線形モデルを構築するために,汐路丸にて観測できる物理量をすべて観測することを行った.本研究では船舶の航路と船首方位を同時に制御するという問題を考えた.一般に航路保持を行うための船舶の運動モデルは外乱のある場合の非ホロノミックシステムとなる.このため今回の問題に対して制御則を設計するためには,非ホロノミックシステムに対する制御則の設計では,これまであまり考えられていなかった外乱の影響を陽に考慮する必要がある.そこで本研究では外乱抑圧制御則を設計することが出来るH∞制御理論を非ホロノミックシステムに対して適用することを考えた.まず,第一段階として非ホロノミックシステムに対する制御則の設計法として知られている時間軸状態制御形の手法を用いて船舶の運動モデルを時間軸変換した.この時間軸変換したシステムは非線形システムであるので,非線形H∞制御理論を適用して制御則を設計することを考えた.一般に非線形H∞制御理論ではハミルトン・ヤコビ不等式を満たす正定スカラー関数を求めなければならないが,ハミルトン・ヤコビ不等式は偏微分不等式であるため解析的に正定スカラー関数を求めることは困難である.そこでテイラー展開による正定スカラー関数の近似解を求めて,研究代表者の所属する大学の所有である練習船"汐路丸"を用いて館山湾において実船実験を行った.つぎに時間軸状態制御系に変換した後にハミルトン・ヤコビ不等式を満たす正定スカラー関数の近似解を用いて制御則を設計するのではなく,近似をせずに制御則を設計することが出来ないかということを考えた.そこで本研究では元の非ホロノミックシステムである船舶の運動モデルをチェインドフォームと呼ばれる形にシステムを変形した後に,H∞制御で定義する評価出力の与え方を制限することにより,代数リカッチ不等式を解くことにより制御則を設計する手法を提案した.ここで提案した手法を用いて制御則を設計し,ハミルトン・ヤコビ不等式を満たす正定スカラー関数の近似解を用いた場合と同様に,練習船"汐路丸"を用いて実船実験を行った.
第二次大戦後の自由貿易体制と各国の農業政策

われわれは、昨年に引き続いて、研究参加者以外の研究者数名をも交えて月1度のペ-スで研究会を行ってきた。そこでは、GATT成立期(194050年代)と現状(1980年代)が主要な対象時期となった。その結果、以下の諸点を明らかにすることができた。1.1930年代のブロック経済化が第二次大戦をもたらしたという反省から、戦後、戦勝国によって自由貿易体制を保障する新たな国際経済秩序の形成が目指された。しかし、帝国としてのイギリス連邦の経済的権益を戦後も保持しようと勢力がイギリス国内に存在し、そのことが、GATTに重大な例外規定が設けられる重要なモメントとなっていった。3.現状においては、GATTの実態はその発足時の理念から遠く隔たったものへと変質した。現在GATTは、米国・EC両者による農業保護政策・過剰農産物輸出政策のせめぎ合いの場となっている。さらにオ-ストラリアを中心とする新興穀物輸出国がいわゆるケアンズ・グル-プを形成し、国際穀物市場の撹乱要因となっている。4.現在米国・イギリス・旧西ドイツなどにおいては、環境保全問題とリンクさせながら、農産物過剰問題を解決しようとする政策が模策されはじめている。環境保護運動の昂まりを背景としたイギリス農業環境保護政策や1990年アメリカ農業法での取り組みがその代表例である。5.戦後日本では、アメリカとの貿易を重視する動きと東南アジアやイギリス連邦との貿易拡大を重視する動きとが交錯する中で、結局両地域からの穀物輸入が急速に拡大し、1960年代には穀物自給率のいわゆる二重構造が形成されていった。今年度は、研究参加者以外で本研究の課題に関心を持つ研究者数名の参加・報告をも交えて通算6回の研究会を開いて各自の研究成果を報告し合った。その際、対象とする時期・地域を特に限定せず、広い視野から戦後の農産物貿易に関する問題点を浮き彫りにすることにつとめた。その過程で以下の諸点が論点として明らかになった。1.1930年代のブロック経済化が第二次大戦に帰結したという反省から、戦後、戦勝国によって自由貿易体制を保障する新たな国際経済秩序の形成が目指された。しかし、その成果たるGATTには米国・欧州諸国(特にイギリス連邦)間の思惑の対立と妥協が反映したため、重大な例外規定が設けられることとなった。2.GATTの推進役を自認する米国自らが、自国農業保護のために(小麦)、あるいは戦略目的のために(羊毛)、GATT例外規定を援用して農産物の輸入制限を行なった。一方、米国の農産物輸入制限実施は、結果的にEECによる共通農業政策の形成を容認せざるをえない状況に米国を追い込むこととなった。3.以上の動きの結果、GATTの実態は、その発足時の理念から遠く隔たったものへと変質した。4.戦後の急速な工業化の過程で農業部門が比較劣位となった日本では、貿易自由化の進展とともに農産物が大量に輸入されるようになった。まず、食管制度に保護され生産を維持し得た米穀とは対照的に1950年代以降小麦の輸入が急速に増加し、穀物自給率の二重構造が形成された。また、オレンジ輸入自由化を間近に控えたミカン栽培農家は、生産基盤の脆弱化と高齢化の進展のために苦しい対応を迫られている。以上明らかになった論点をふまえて、来年度は、対象とすべき時期と地域を限定し、より具体的で綿密な研究を行って行く予定である。
間葉系細胞由来ホルモンの生理作用とその破綻

本研究は、ヒトでのホルモンの生理作用、破綻による疾患の病因病態の理解に貢献し、診断治療での実用化をめざすトランスレーショナルリサーチ(TR)である。本研究は、間葉系細胞由来の心血管系や脂肪細胞から分泌されるホルモンのナトリウム利尿ペプチドファミリー(ANP,BNP,CNP)とレプチンの基礎研究とその臨床応用を目指す。TRの最終目標として「脂肪萎縮症を対象としたレプチン補充療法」と「軟骨無形成症を対象としたCNP治療」はこれまで治療法の確立されていない難病疾患に対する治療の開発となる。更に、稀少難病の新規治療法の開発からcommon diseasesの新規治療戦略への展開をめざす。京都大学で新規にDNAスクリーニング法と凍結精子アーカイブを用いて標的遺伝子変異ラットの効率的な作製システムが開発されたので、これを用いてレプチン遺伝子にナンセンス変異を有する遺伝性肥満ob/obラットの作製に成功した。現在、このマウスのphenotypeの解析を進めている。ラットはマウスに比べて代謝においてヒトにより近いことが知られており、より臨床的な検討が行える長所があり、また、マウスより大型なので、解析により適している。今後、これを用いてレプチンの抗異所性脂肪蓄積作用、抗脂肪毒性作用の解明を行う。CNP及びGC-Bのfloxマウスの作製に成功した。今後、組織特異的KOマウス作製に用いて、特に血管、骨、心臓などを中心にCNP-GC-B系の意義を解明する。タモキシフェン誘導性humanANP発現マウスの開発に成功した。これで腎疾患発症後のANPの腎保護効果を検証する。肝臓特異的なCNP過剰発現マウスに関して、腎繊維化モデルにおいて抵抗性を示しCNPの腎保護効果を明らかにした。GC-AKOマウスの腎臓において片腎摘及びアルドステロン腹腔内持続投与の負荷で高度蛋白尿が出現、podocyte傷害の進行を認め、GC-Aを介する内因性シグナルの腎保護効果を明らかにした。CNP KOマウスにおいて内軟骨生骨化の障害による著明な骨伸長障害、低身長を認めるが、SAPプロモーターCNPトランスジェニックマウスとの交配実験により骨伸長障害、低身長の改善を明らかにした。CNPトランスジェニックマウスを用いてMMP13等の血中濃度の測定を行い、骨伸長に関するサロゲートマーカーの探索を行った。CNP/GC-B系の成因的意義に関する研究として、正常ヒトiPS細胞から、軟骨細胞への分化条件を確定した。間葉系細胞由来組織からの新規ホルモンの探索を目的として、間葉系細胞由来組織の一つである生体の脂肪組織から生理活性物質を効果的に抽出する方法の基礎的検討を行った。間葉系細胞として、脂肪細胞及び心血管構成細胞に着目して、それら由来のホルモンであるレプチン及びナトリウム利尿ペプチド系について研究を行っている。京都大学で開発された遺伝子変異ラット作製システムを用いてレプチン遺伝子にナンセンス変異を有する遺伝性肥満ob/obラットの作製に成功した。ob/obラットは肥満、脂肪肝を呈している。さらに、他のヒト脂肪萎縮症原因遺伝子の変異ラットの作製も現在、進めている。肥満の成因においてレプチン抵抗性が重要であるが、高脂肪食肥満ラットを用いて、レプチン/アミリン共投与により、有意な摂食量の減少、体重減少)が認められた。また糖脂質代謝については、インスリン感受性の亢進とともに骨格筋中性脂肪含量の低下、骨格筋AMPK活性の増強といったレプチンの糖脂質代謝に対する作用の増強が認められた。現在、アミリンによるレプチン抵抗性改善メカニズムを検討中ではある。薬剤誘導性ANP過剰発現マウスをCre-loxPシステムを用いた方法により開発しており、薬剤誘導性ANP過剰発現マウスの血漿ヒトANP濃度は400-1100pg/mlという重症心不全に匹敵する濃度に到達していた。心臓における内因性のANP、組織繊維化の重要な媒介分子であるconnective tissuegrowthfactorの発現は抑制されている傾向を認め、過剰発現されたヒトANPが機能的な役割を発揮していると考えられた。今後、腎疾患モデルにおけるANP発現誘導の影響を評価していく。Cre-loxPシステムを用いて成長板軟骨特異的CNP欠損マウスを作製して、CNPの骨伸長促進作用における意義の検討をおこなった。その結果、軟骨特異的CNPノックアウトマウスにおいて、CNP完全ノックアウトマウスと同様の骨伸長障害が確認され、CNPがautocrine/paracrine因子として内軟骨性骨化による骨伸長を促進するという作用様式が明らかとなった。ナトリウム利尿ペプチド(NP)ファミリー系(ANP、BNPおよびそれらの受容体GC-A、CNPおよびその受容体GC-

B)の生理作用と臨床的意義を詳細に明らかにすべく、組織特異的GC-A、GC-B、CNPノックアウト(KO)マウス、薬剤誘導性ANP過剰発現(Tg)マウスなど新規動物モデルの作製に成功し、現在その解析を進めている。またこれら動物モデルと既存のGC-A KO、CNP KO、BNP KO、BNP Tg、CNP Tgマウスなどの動物モデルを駆使し、NP系の生理作用と臨床的意義の解明研究を行った。具体的には、CNP/GC-B系の内軟骨性骨化による骨伸長における意義、代謝制御における脳一脂肪連関における意義、血管トーヌス制御における内皮一平滑筋連関、心筋リモデリングにおける心線維芽細胞一心筋連関における意義を、CNP Tg、CNP KOマウスや新規に開発した複数の組織特異的CNPKO、組織特異的GC-BKOマウスを用いて解析し、将来のCNPの臨床応用を見据えた基礎的検討を行っている。またANP・BNP/GC-A系に関しては、組織特異的GC-AKO、薬剤誘導性ANPTgマウスの作製と解析を通して、ANP、BNPの心血管保護作用、抗肥満作用、腎保護作用などの組織保護作用の研究を行っている。レプチンの臨床研究は、脂肪萎縮症に対するレプチンの薬事承認を目指した医師主導治験の登録を終了し、高度医療としてのレプチン治療の長期安全性臨床試験をすでに開始するなど順調に進んでいる。レプチンのインスリン感受性改善作用メカニズムの一つとして、中枢神経および交感神経系α作用を介した肝AMPK活性化を見出した。レプチンの脳高次機能への作用に関して、レプチンの抗うつ作用に加え、食事性肥満マウスの、海馬におけるレプチン抵抗性、認知機能障害を示し、そこにBDNF系が関与していることを明らかにした。さらに脂肪萎縮症の成因解明と細胞治療を発展させるため、ヒトiPS細胞からの脂肪細胞分化誘導を世界で初めて報告し、マウスへ細胞移植し生着しうることを確認した。代謝疾患患者からiPS細胞の樹立に成功し、病態解析や細胞治療へ向けた基盤研究が進行中である。脂肪組織・脂肪細胞からの組織抽出画分作成法の確立に成功した。脂肪組織・脂肪細胞からの画分を用いて新規生理活性物質の探索を行っている。ナトリウム利尿ペプチド、血管(CNP/GC-B)(骨格系)軟骨特異的CNP及びGC-B KOマウスを作製、CNP/GC-Bの軟骨局所因子として骨伸長での重要性を証明した。(心血管系)血管内皮特異的CNPKOマウスで血管内皮由来CNPの血圧制御を詳細に解析した。(中枢神経系)中枢神経系特異的CNP KOを作、中枢神経系CNPの高脂肪食体重増加での意義を示した。(ANP・BNP/GC-A)(心血管系)肺高血圧モデルマウス作成に成功、TRPC6/3阻害薬肺高血圧改善効果を見出した。(proBNP)我々の開発した新規ヒトproBNP特異的測定法で血液透析前後での血中proBNPの動態を解明した。(腎臓)アルドステロン投与GC-A KOマウス糸球体内細胞のアポトーシス増加に対してp38MAPK阻害の抑制作用を明らかにした。(血管細胞発生分化)
新規ノンコーディングRNA、MYMLRによるMYCの制御機構の解明

肺癌において重要な働きをしている転写因子MYCを制御する新規長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)、MYMLRの解析を行った。In vitroの解析ではMYMLR結合タンパク質を網羅的に探索し、また、MYMLRの結合するゲノムDNAを検出するChIRP法を立ち上げると共にMYMLRがMYCのプロモーター領域に結合することを見出し、MYMLRによるMYCの制御の詳細な分子機構の一端を解明した。また、ノックアウトマウスを用いたin vivoの解析では、MYMLRノックアウトマウスを作成し、ラインの樹立と生体におけるMYMLRの重要性について検討した。平成29年度は前年度に引き続き、1MYMLRによるMYCの制御の詳細な分子機構の解明と、2生体内におけるMYMLRの役割の解明を行った。MYMLRによるMYCの制御機構の解明のため、MYMLR結合タンパク質の網羅的な探索を行った。まず、MYMLRの細胞内局在について検討したところ、細胞内の特に核内に多く存在することを明らかにした。そこで、in vitroにて合成したラベル化MYMLRと核抽出液を混ぜ、MYMLR結合タンパク質を単離・精製したのちにマススペクトロメトリーを用いて網羅的な探索を行い、MYMLR結合タンパク質、MBP1を同定した。そしてこのMYMLRとMBP1との結合を分子生物学的手法により検証し、細胞内在性のMYMLRが同じく細胞内在性のMBP1と結合することを明らかにした。また、生体内におけるMYMLRの役割の解明は、CRISPR/Cas9システムによるMYMLRノックアウトマウスを用いて行った。MYMLRの標的遺伝子であるMYCは個体発生において必須の役割を担っており、MYMLRノックアウトマウスもMYCノックアウトマウス同様に胎生致死になると考えていたが、野生型マウスと同様に生存していた。そこでMYMLRノックアウトマウスの交配をさらに進めて個体数を増やし、体重や寿命、さらには繁殖能といった生命の維持と深く関わる生理的な現象に与える影響について検討しつつある。以上のごとくに、今年度は、1MYMLRによるMYCの制御機構の解明を目指し、MYMLRの細胞内における結合タンパク質を同定し、詳細な分子機構の解明に迫るとともに、2MYMLRの生体内における機能解析についても、MYMLRノックアウトマウスを用いた解析を推し進めて、MYMLRによる複雑な癌の制御に関する重要な情報を得ることができた。分子腫瘍学