hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中世・近世における琉球文学資料に関する総合的研究

ことに琉球往来及び島津入りをめぐる軍記資料についてはほとんど研究がなく、基礎的な書誌調査からはじめなくてはならないにもかかわらず、資料はかなり残っているため、まだ部分的な段階にとどまっている。また、琉球と東アジアとの文化交流を背景に見るために、一部のメンバーは年度末に台湾の調査を試み、故宮博物院などの資料調査及び実地踏査を実施した。他のメンバーは、再度沖縄調査に赴いた。次年度は、中国を対象にする予定である。本年度は、全体としては年度末にのみ沖縄で集まり、那覇の県立図書館で資料調査や収集を行い、情報交換を進めた。あわせて久米島にも赴き、博物館などで調査を行った。年度末になったのは公務繁多で全員が集まる時期がなかなかとれなかったためである。また、昨年度実施したハワイ大学ホーレー文庫の再調査は先方の都合もあり、今年度は見送らざるをえなかった。東京のメンバーは月一回の研究会で定期的に集まり、各自の分担にもとづいて報告を行った。『遺老説伝』の輪読も併せて行っており、着実に成果をあげつつある。今年度は特に研究代表者が海外に赴き、種々成果をあげることができた。まず10月に北京の日本学研究センターでの学会に参加し、冊封使関係について情報交換や資料収集を行った。さらに南開大学の研究所でも交流をはかることができ、今後の足がかりを得ることができた。また、2月の国際日本文化研究センターでの「中国に伝存の日本関係典籍と文化財」をテーマとする国際研究集会に参加し、福建や台湾を中心とする琉球資料に関する情報を得ることができた。文字資料のみならず絵画資料についても瞠目させられた。さらに3月には台湾大学で実施された日本漢学国際会議にも参加し、さまざまな交流をはかることができたが、日文研の会議で知り得た国立中央図書館の調査にまではいたらなかった。福建での調査と併せて最終年度の課題としたい。なお、3月の沖縄調査直前に、本課題研究の重要な協力者メンバーだった沖縄国際大学の嘉手苅千鶴子氏が急逝された。本研究にとっても痛恨の極みであり、謹んでご冥福をお祈りしたい。本年度は、最終年度に当たるため、報告書作成に向けて研究活動を促進し、12月に琉球大学で総括的な研究会を開催、1609年の薩摩藩侵攻、いわゆる島津入り前後の文学言説にテーマをしぼって各報告が行われた。その数年前に琉球に滞在した袋中の『琉球往来』『琉球神道記』、島津入りを主題とする軍記合戦物『薩琉軍記』、本土との往還僧の叙述『定西法師物語』、近世期のおける遊女言説等々のテーマをもとに展開された。またこれにあわせて、琉球大学付属図書館の伊波普猷文庫の調査を行い、有益な成果を収めることができた。さらに奄美大島と喜界島の実地踏査を行い、琉球と薩摩のはざまで懊悩した奄美独特の文化にふれることができた。ことに奄美では為朝伝説をはじめ、平家落人伝説が浸透しており、本科研テーマにもかかわり深く、今後に益するところが大きかった。11月には代表者が韓国に赴き、朝鮮時代と琉球とのかかわりについての情報交換を得ることができた。今後の研究への足がかりを得ることができた。年度末3月には報告書の原稿を作成し、それをもとにした研究会を再度沖縄で実施し、あわせて宮古諸島の調査を行った。毎月東京で開催している琉球文学研究会で科研研究とあわせて輪読を続けている『遺老説伝』の舞台の中でも殊に宮古諸島の頻度が高いためである。本科研の成果をもとに報告書をさらに拡充させて近々共同研究として出版する予定である。
南太平洋産マントル起源高マグネシア安山岩の研究

1.ニューカレドニア今回は主として、1982年に調査した西海式中部、ネプイ村近と中央山脈、アミュー峠付近の無人岩の再調査と、西海岸の「玄武岩層」の調査を行った。(1)ネプイの無人岩無人岩はブランシェ川とルージュ川付近の海蝕台地で堆積物中の角礫として、ルージュ川の河床で礫岩中の角礫として、超苦鉄質岩の小丘上(キワニス記念碑の丘)で超苦鉄質岩とともに角礫として産する。これらの無人岩は單斜エンスタタイトを多量に含み、そのMg値は90ー88、共存する斜方輝石のそれは87である。またMgピジョン輝石が微晶として産し、そのMg値は70である。クロム鉄鉱のCr_2O_3含有量は約59ー62%である。ブランシェ川付近の道路沿いで産した無人岩は新鮮で橄欖石の結晶が残存する。ある角礫では橄欖石は長さ0.7mmで、光軸角2Vz=86.88°であり、共存する斜方輝石の核は光軸角2Vz=89°である。キワニス記念碑の丘の角礫でも橄欖石は斜方輝石中の包有物(0.08mm×0.04mm)としてまれに残存する。(2)アミュー峠の無人岩この無人岩は單斜エンスタタイト仮像と普通輝石を含み、パンペリー石とぶどう石を含む変斑糲岩の上位にあり、かなり変質した枕状溶岩として産する。一部は角閃岩に変成しており、この枕状溶岩の上に橄欖石玄武岩の変質した枕状溶岩がのる。橄欖石玄武岩は橄欖石のほか普通輝石と累帯しない斜長石を含む。(3)「玄武岩層」西海岸の「玄武岩層の」の岩石はかなり変質しており、ぶどう石を含むものがある。主体は結晶度の高い橄欖石玄武岩から成り、時にガラス質のもの(ポヤ峠付近)も含まれるが、無人岩様の岩石は含まれていないようである。ガラス質の少ないこと、斜方輝石を含むこと、燐灰石が目につくこと、はアミュー峠の橄欖石玄武岩と大きく相違する点である。2.ニュージーランドニュージーランドでは、ノースランドの第三紀ワイラカウ安山岩類および第四紀のタウポ・キウィタヒの両火山帯から高マグネシア安山岩が報告されているので主にその調査を行った。タウポ火山帯では最北端のホワイト島火山と最南端のトンガリロ火山地帯で特に豊富に高マグネシア安山岩を産する。(1)トンガリロ火山地帯の高マグネシア安山岩トンガリロ火山地帯のポウツダム地点、マフイア滝、プケオナケ火山、オハクネ噴石丘の各地点で高マグネシア安山岩を採取した。ポウツダム地点の高マグネシア安山岩は径1cmに達する單斜輝石斑晶を多量に含む斑状安山岩であり、また、オハクネの試料も同様な橄欖石斑晶を多量に含むものであった。マフイア滝およびプケオナケのものは橄欖石と輝石の結晶をもっていた。これらは著しく斑晶質であるので、その高マグネシウム含有量はこれらの結晶が多量に集積した結果によるのかもしれない。(2)ホワイト島高マグネシア安山岩ニュージーランドで最も代表的な高マグネシア安山岩であるホワイト島高マグネシア安山岩については、その構成鉱物の組成をEPMAにより詳しく調べた。ホワイト島高マグネシア安山岩は橄欖石・單斜輝石・斜方輝石・斜長石の斑晶、少量のクロムスピネル微斑晶、および長石・輝石・ガラスの石基から構成される。橄欖石はFo92.182.9で正規累帯を示す。單斜・斜方輝石はいずれも逆累異を示し、單斜輝石の中心部のMg値は78.775.2、縁辺部では83.979.7、斜方輝石の中心部76.673.8、縁辺部81.670.3である。斜長石の多くも逆累帯を示し、縁辺部のAn最高値73.2から中心部のAn最高値68.7へと変化する。クロムスピネルのCr_2O_3は51.45%に達し、高マグネシア安山岩に特有な高いCr_2O_3を含むクロマイトである。ホワイト島高マグネシア安山岩の橄欖石のFo値は火山岩の橄欖石では最も高く、マントルの橄欖石中の橄欖石のFo値に匹敵する。しかし單斜・斜方両輝石のMg値は、特にその中心部におけるMg値が橄欖石に比べ著しく低い。したがって單斜・斜方両輝石が橄欖石の晶出した同一マグマから橄欖石に引き続いて晶出したとは考え難い。ホワイト島高マグネシア安山岩はマグネシウムに富むマグマとマグネシウムに乏しくシリカに富むマグマの混合によって生じたと推定される。これは無人岩や瀬戸内のサヌキトイドとは著しく異る点である。
幼児期に機能するRNA干渉に依拠するヒト角膜内皮細胞の相転移制御技術の創出

培養角膜内皮細胞中に認められる細胞亜集団を世界で初めて明確にし、その選別法と純化法を確立した。亜集団毎の細胞特性解析を行い、各亜集団で増殖特性、サイトカイン産生能、エネルギー代謝が異なることを明らかにした。培養上清中に分泌されるmiRNAに差異があることを認めた。相転移をしない亜集団の分泌するmiRNA分子種が新生児角膜内皮組織でも更新が認められることを確認し、幼児期に機能するRNA干渉の本体を明らかにした。これらの知見をもとに、相転移を示さない高品質ヒト角膜内皮細胞の培養に成功した。1網羅的アレイ、クラスター解析により、培養角膜内皮細胞において細胞老化、線維化、上皮間葉移行などの相転移の有無で1015個の細胞表面抗原に著明な差異が見られることから、このうちの複数種の細胞表面マーカーを指標として培養条件下で相転移を起こした細胞と起こさなかった細胞をフローサイトメーターにより定量化をする系を確立した。この系を用いて、継代回数、ドナー年齢間で細胞表面抗原プロファイルを比較した。その結果、継代を経るごとに相転移を起こした細胞が増加していくことが明らかとなった。また、ドナー年齢間でも差異が認められた。さらに、相転移を起こしている細胞には、複数の亜集団が検出され、本法は単に相転移の有無を区別するだけでなく、細胞老化、線維化、上皮間葉移行などの相転移の種類も区別できる可能性がある。各亜集団がどのような相転移を起こした亜集団なのかの識別は、現在解析中である。以上のように、相転移の有無を定量的に比較する系を確立できたことから、次年度以降は、この系を用いて新鮮角膜内皮細胞(成人由来、高齢者、Gutatta病変を有する患者由来)の細胞表面抗原を比較することに加え、遺伝子発現プロファイルを比較することで、角膜内皮細胞の相転移制御の分子機序を明らかにする。2培養角膜内皮細胞には、増殖特性の異なる亜集団が存在すること、エネルギー代謝の異なる少なくとも2つの亜集団が存在することを応募時に確認している。これらの知見をもとに、Glu欠損乳酸添加培地で細胞亜集団間の代謝要求性の違いにもとづく選別を試みたところ、相転移を起こした特定の亜集団を選択的に除去することに成功した。独自に選定した細胞表面抗原を指標とした解析により、形態学的な相転移の判別より定量的に培養内皮細胞の相転移の有無を検定する技術を完成した。更に、本細胞表面抗原を指標としてMACSを用いた培養ヒト角膜内皮細胞亜集団を純化する系を確立するとともに、高頻度相転移培養系や相転移の無い培養系を人為的に作成することが可能となった。現在、純化細胞亜集団について亜集団ごとの細胞特性(増殖性、代謝特性、細胞接着性など)を明確化しつつある。相転移亜集団の中でも、老化、線維化、EMTなどの相転移の質も識別すべく、細胞内抗原、各相転移マーカーとの対応付けを行っている。代謝要求性の差異にもとづく亜集団選別法についてさらに検討を重ね、特定無血清培地を用いることで相転移の無い成熟分化細胞を高純度に得る技術を確立した。Sphere培養法については、幹細胞用無血清培地と組換えラミニンを組み合わせた培養により、高増殖性〔月3回継代で約1000倍〕の幹細胞様(前駆細胞様)未分化細胞を得た。Gutatta病変を有する患者由来の角膜内皮組織の網羅的遺伝子発現やmiRNAプロファイルを解析し、同組織において著明に発現が低下するmiRNA-Zを同定した。本miRNAは培養中に相転移を起こした細胞でも発現が低下する。EMT、老化、線維化、酸化ストレス、コラーゲン関連遺伝子などについて病変組織選択的に発現変動する遺伝子をmiRNA-Z標的候補遺伝子として絞り込んだ。眼病変の無い新鮮角膜内皮組織についての解析で、相転移関連細胞表面抗原の発現は検出されず、生体内正常角膜内皮細胞は相転移を起こしていない培養角膜内皮細胞に相当するのではないかと推定された。Gutatta病変を有する内皮組織における同表面抗原発現の解析により、in vitro相転移系で病態の再現性をmimicする試みに挑戦中である。独自に選択した相転移関連細胞表面マーカーを指標としたFACS解析により、培養角膜内皮細胞(cHCEC)が培養環境に対応して動的可塑性を示す複数の亜集団からなることが明らかとなった。これにより、従来行っていた顕微鏡観察下での形態学的な相転移(細胞老化、線維化、上皮間葉系移行[EMT])の判別よりも高感度かつ定量的に相転移の有無を解析することが可能となった。選択細胞表面マーカーの1つCD44は、後述のmiR-184と密接に関連している。遺伝子発現の網羅的遺伝子発現検索やmiRNAプロファイルを解析した結果、新生児角膜内皮組織においてmiR-184の発現が上昇していた。miR-184はグリオーマおよび乳がん細胞においてCD44の発現を抑制することが報告されている(Feng, R. and Dong, L. (2015)Int. J. Exp. Pathol. 8 9376)。この分子機構には、cMyc、HDACの経路の関与の可能性が想定されている。そこで、HDAC阻害剤として知られるトリコスタチン(TSA)を培養液に添加してHCECを培養したところ、相転移が抑制されることが確認された。

昨年度までに、幹細胞用無血清培地と組換えラミニンを組み合わせた培養により、高増殖性〔月3回継代で約1000倍〕の幹細胞様(前駆細胞様)未分化細胞を得ることができていたが、分化成熟方法が課題であった。そこで、同様にTSAを培養液に添加して分化誘導を試みた。その結果、未だ効率に問題があるものの本細胞を成熟HCECに分化誘導することに成功した。このことは、幼児期細胞から青年期へのそして老年期の細胞におけるエピジェネティックな制御機構が重要であることを示唆している。以上のように、上記制御機構をシミュレーションした培養系での増殖分化系を本知見に基づいてさらに発展実用化につなげる展望を得ることができた。培養角膜内皮細胞中に認められる細胞亜集団を世界で初めて明確にし、その選別法と純化法を確立した。亜集団毎の細胞特性解析を行い、各亜集団で増殖特性、サイトカイン産生能、エネルギー代謝が異なることを明らかにした。培養上清中に分泌されるmiRNAに差異があることを認めた。相転移をしない亜集団の分泌するmiRNA分子種が新生児角膜内皮組織でも更新が認められることを確認し、幼児期に機能するRNA干渉の本体を明らかにした。これらの知見をもとに、相転移を示さない高品質ヒト角膜内皮細胞の培養に成功した。昨年度の推進方策に挙げていたMACSによる培養角膜内皮細胞各亜集団の純化法を確立できた。また、培養条件をコントロールすることで特定の相転移亜集団を調製することも可能となった。これらの手法を組み合わせることにより、角膜内皮細胞亜集団を純化し、それらについて遺伝子・miRNA発現特性を網羅的に比較することができる状態となった。次年度は、これら解析を行い、相転移制御に係わる標的分子および機構を解明し、本研究課題の目的であるヒト角膜内皮細胞の相転移制御技術の創出を達成したいと考える。医歯薬学1本年度の成果を駆使し、得られた純化培養角膜内皮細胞亜集団を用いて細胞表面抗原・遺伝子・miRNA発現特性を網羅的に検索、比較解析する。2今年度実施できなかった新生児期・幼児期vs高齢vs内皮機能障害ドナー由来角膜内皮細胞についても比較検討し、相転移制御に係わる標的分子候補を選択する。3相転移を起こす培養条件下において角膜内皮細胞にどのようなシグナルが生じているのかを解析する。以上の情報をもとに相転移制御破綻機序を推定し、相転移制御技術の創出につなげる。我々が独自に選択した相転移関連細胞表面マーカーを指標としたFACS解析により、従来行っていた顕微鏡観察下での相転移の判別よりも高感度かつ定量的に相転移の有無を定量化することが可能となった。その結果、現在行っている培養条件下では角膜内皮細胞は実際には高頻度に相転移を起こしていること、複数の相転移亜集団が存在することが明らかとなった。本アッセイ系を使用して培養条件を検討した結果、いくつかの改良を加えることで相転移をある程度抑制すること、すなわち、本研究課題の目的の1つである「相転移制御技術の創出」が可能となりつつある。ただし、現段階では相転移制御に係わる標的分子および機構は未解明のままである。この点については、次年度以降の課題である。概ね研究計画通りに進展しているものの、本年度直接経費のうち約7%の次年度使用額が生じた。これは、実施予定であった研究内容のうちGutatta病変を有する内皮組織における表面抗原マーカーの発現解析が実施できなかったためである。
ソフトウェア無線を用いた異種システム間接続制御技術の研究

本研究では、第4世代移動通信システムの実現手法として、異種システム融合に着目し、低位レイヤ制御(伝送方式)にソフトウェア無線技術を用いた場合の高位レイヤ制御技術、特に無線リソース管理技術について研究を行うものである。低位レイヤ制御にソフトウェア無線を用いた場合、移動局は接続可能なシステムの伝送方式を取得して再構成することで、様々なシステムと通信が可能となる。あるシステムと通信中の移動局が接続先を他システムに変更して通信を続行するシステム間ハンドオーバー(S.H.O)を全くの制約なく実施した場合、各システムの特性は従来の単一システムの場合の特性とは異なることを定量的に明らかにした。サービスエリアが面的なマクロセルCDMAシステムと、スポットセル構成のマイクロセルTDMAシステムを想定し、高速移動低速通信(主にCDMAに接続)と低速移動高速通信(主にTDMAに接続)をパケット通信で行う移動局がS.H.Oを実施した場合の上りリンクでは、低速移動高速通信移動局はS.H.OによりTDMAシステムのサービスエリア外でもCDMAシステムに接続できることから、当該移動局の通信完了率が向上する。しかし、低速移動高速通信移動局のS.H.Oにより、CDMAシステムと主に通信する高速移動低速通信移動局の通信完了率が大幅に劣化することがわかった。そこで、高速移動低速通信移動局の通信完了率の大幅劣化を低減する方式として、S.H.O先で通信する移動局がS.H.O先システムのチャネル負荷に応じた送信許可確率による送信制御を受けるS.H.O方式を提案し評価した。評価の結果、チャネル負荷適応型の送信許可確率制御を行うことにより、低速移動高速通信移動局の通信完了率の改善を犠牲にすることなく、高速移動低速通信移動局の通信完了率の劣化を低減できることが分かった。本研究では、第4世代移動通信システムの実現手法として、異種システム融合に着目し、低位レイヤ制御にソフトウェア無線技術を用いた場合の高位レイヤ制御技術について研究を行うものである。低位レイヤ(伝送方式)制御にソフトウェア無線を用いた場合、移動局は接続可能なシステムの伝送方式を取得して再構成することで、様々なシステムと通信できる。あるシステムと通信中の移動局が接続先を他システムに変更して通信を続行するシステム間ハンドオーバー(S.H.O)を全くの制約なく実施した場合、各システムの特性は従来の単一システムの場合の特性と異なることが予想される。そこで、まず、S.H.Oが各システムに与える影響について検討した。サービスエリアが面的なマクロセルCDMAシステムと、スポットセル構成のマイクロセルTDMAシステムを想定し、高速移動低速通信(主にCDMAに接続)と低速移動高速通信(主にTDMAに接続)をパケット通信で行う移動局がS.H.Oを実施した場合の上りリンクでの影響について調査した。その結果、低速移動高速通信移動局はS.H.OによりTDMAシステムのサービスエリア外でもCDMAシステムに接続できることから、当該移動局の通信完了率が向上することがわかった。しかし、低速移動高速通信移動局のS.H.Oにより、CDMAシステムと主に通信する高速移動低速通信移動局の通信完了率が大幅に劣化する。次に、高速移動低速通信移動局の通信完了率の大幅劣化を低減する方式として、S.H.O先で通信する移動局が送信許可確率による送信制御を受ける送信制御法を検討した。評価の結果、送信許可確率制御を行うことにより、高速移動低速通信移動局の通信完了率を単独システムのそれとほぼ同等に保ちながら、低速移動高速通信移動局の通信完了率を改善できることが分かった。
ホップ代数のガロア理論の研究

有限次分裂ホップ代数Hが素環Rの対称的マルチンデール商環Qに,連続かつX-外部的に作用しているとする。KをQの中心とする。スマッシュ積代数K#HのKを含む余加群部分代数が全てK上のフロベニウス拡大になっている(この条件を(*)で表わす)と仮定すれば,次の結果が得られた。1.K#HのKを含む右H-余加群部分代数∧に対して,_∧M^Hの対象は全て自由左∧加群となる。2.∧の左積分の集合は1次元の右K空間となり,0でない左積分は_KM^H_Kの対象として∧を生成している。4.Rの有理的完備な部分環で不定元からなる部分環を含むもの全体の集合と,K#Hの右余加群部分代数でKを含むもの全体の集合との間に,群のガロア対応を一般化する対応が存在する。HがKに自明に作用する場合には2つの集合間に1対1の対応がつくことが前年度の研究で明らかになっていたが,上の結果によって条件を更に弱くすることができたことになる。条件(*)がいつ成立するかということの解明が今後の新たな研究の方向になってくる。KをQの中心とする。有限次分裂ホップ代数Hが素環Rの対称的マルチンデール商環Qに,連続かつX外部的に作用しているとき,Rの有理的完備な部分環で不定元からなる部分環を含むもの全体の集合と,Qの中心KとHのスマッシュ積代数K#Hの右余加群部分代数でKを含むもの全体の集合との間に,群のガロア対応を一般化する対応が存在することは知られている.この対応が上への1対1対応であるかどうかを調べるのが本研究の主要目的である.本年度は,各地の研究集会や大学へ赴き,研究者との間でこの問題に関連する討議を行ってきた.その結果,ホップ代数HがKに自明に作用する場合には2つの集合間に1対1の対応がつくことの証明を得るに至った.Hがタフトホップ代数の場合は対応が1対1になることは従来知られていたが,この場合はその一般化となっており,さらに1対1対応を持つホップ代数が多く存在することを示すものとなった.また,この研究からホップ代数の積分と呼ばれる元についての性質を得ることができた.有限次分裂ホップ代数の右余イデアル部分代数には,0でない左積分および右積分が存在することは知られているが,それらの間にある関係式が成立することが証明できた.このことをK#Hの右余加群部分代数に拡張して,それらが0でない左右の積分を持つことと,それらの間にもある関係式が成り立つことを示すことができれば,対応定理の証明のみならず右余イデアル部分代数の性質を右余加群部分代数に拡張することができ,他への応用に役立てることができる,来年度は,その解明を重点的に行っていく.今年度の研究により次の結果が得られた.有限次分裂ホップ代数Hが素環Rの対称的マルチンデール商環Qに,連続かつX外部的に作用しているとする.KをQの中心とする.スマッシュ積代数K#HのKを含む余加群部分代数∧がK上のフロベニウス拡大になっていれば,左∧加群-右H余加群は全て自由左∧加群となる.このことから,∧の左積分の集合は1次元の右K空間となり,0でない左積分は両側K-右H余加群として∧を生成している.K#Hの写像κ,μを・κ(α♯h)=ΣS^^-h_1・α#Sh_2,μ(α#h)=ΣS^^-hα(α∈K,h∈H,SはHのアンチポードでSはその逆写像)で定義する.K#HのKを含む余加群部分代数が全てK上のフロベニウス拡大になっている(この条件を(*)で表わす)と仮定すれば,∧の左右の積分ξ,ηに対して,κ(ξ)=(α#σ)

η,μ(η)=ξ(α'#σ')となるKの元α,α'とHの群的元σ,σ'が存在する.以上のことを使えば,条件(*)が成り立てば,Rの有理的完備な部分環で不定元からなる部分環を含むもの全体の集合と,K#Hの右余加群部分代数でKを含むもの全体の集合との間に,群のガロア対応を一般化する対応が存在することが分かる.対応定理については,HがKに自明に作用する場合には2つの集合間に1対1の対応がつくことが前年度の研究で明らかになっていたが,上の結果によって条件を更に弱くすることができたことになる.従って,条件(*)がいつ成立するかということの解明が今後の新たな研究の方向になってくる.
新生代後期における浮遊性珪藻類の進化過程の研究

北太平洋中-高緯度、低緯度域、南大洋の深海底コアの分析により、3つの珪藻ブループが地球環境の変動に駆動されて、グローバルなスケールでダイナミックな進化をしてきたことを明らかにした。暖流系のCrucidenticula属は,4つの進化系列がそれぞれ温暖期に分化して分布範囲を広げた。寒流系のDenticulopsis属は、広域分布を示す1系列を除き6系列が南北両半球の中-高緯度に分布する両極分布パターンをとり、両半球間の遺伝的交流期と分断期を繰り返しながら、複雑な進化をとげた。寒流系のNeodenticula属は、先祖段階では両極分布を示すが、鮮新世に入ると交流は途絶え、北半球集団はNeodenticula属まで進化したが、南半球集団は進化しないまま絶滅した。この研究は、北太平洋中-高緯度、低緯度赤道域および南大洋の3つの生物地理区で掘削された時間コントロールのよい深海底コアの珪藻化石を分析することにより、浮遊性海生珪藻のCrucidenticula属、Denticulopsis属およびNeodenticula属のグローバルでダイナミックな進化過程を明らかにし、後期新生代における古気候変動との関係を解明することを目的とする。今年度は分類学的検討が遅れている南大洋域から研究を開始した。分類学的研究では深海底コア試料を用いて光学および走査型顕微鏡による詳しい殻形態の解析を行い、類似種との比較に留意して分類学的検討を行った。また、生層序学的研究では、深海底掘削で掘られたHole 744と745を組み合わせて、1900400万年前の年代範囲において平均5万年間隔で約300個の試料の珪藻分析を行い、これらコアの古地磁気年代コントロールを基に、それぞれの種の正確な出現・消滅年代と、珪藻群集内に占める頻度の時間的変化を明らかにした。研究の結果,Denticulopsis属については、多くの種が南北両半球に分布し、いわゆる両極性分布のパターンを示すことがわかった。また、Neodenticula属については,進化の初期段階の700-600万年前ころには両極性を示すものの,500万年前より新しい時代には南半球ではこの属は絶滅し,属としては北半球のみに分布する単極性に変化することが明らかとなった.研究成果の一部は,古生物学会のシンポジウムと珪藻学会で発表し,現在論文を投稿中である.本研究は、北太平洋中高緯度、低緯度赤道域および南大洋の3つの生物地理区で掘削された深海底コアの珪藻の分析により、浮遊性海生珪藻のCrucidenticula属、Denticulops is属およびNeodenticula属のダイナミックなグローバル進化過程を明らかにし、後期新生代における古気候変動との関係を解明することを目的とする。今年度は、東赤道太平洋のDSDP Hole 71と77Bの試料を組み合わせて2000-800万年前の年代範囲において分析を行い、種の出現・消滅年代・頻度の時間的変化を明らかにした。また、保存のよいコア試料を用いて光学および走査型顕微鏡による詳しい殻形態の解析を行い、分類学的検討を行った。その結果、赤道太平洋域では、Crucidenticula属についてはその先祖となる別属の種が見いだされ、この珪藻の仲間が1700-1600万年前の地球温暖期に出現繁栄したことが明らかになった。一方、Denticulopsis属は、Crucidenticula属と入れ替わるように、1400年以降の寒冷化期に高緯度域から赤道域に進出して、多様化したことが判明した。また、赤道域ではDenticulopsis属の消滅が、両極の高緯度域よりも100-200万年程度早かったことも本研究により明確になった。この研究は、北太平洋中-高緯度、低緯度赤道域および南大洋の3つの生物地理区で掘削された深海底コアの珪藻化石を分析することにより、浮遊性海生珪藻のCrucidenticula属、Denticulopsis属およびNeodenticula属のグローバルな進化過程を明らかにし、後期新生代における古気候変動との関係を解明することを目的とした。最終年度にあたる今年は、北太平洋中-高緯度域での分類学的・生層序学的分析を行った。具体的には深海底コアHole 887Cの再検討と栃木県那須烏山市の荒川層群と新潟県佐渡島の中山層の分析を実施した.また、3つの主要な生物地理区で得られた生層序データをコンパイルし、それぞれの種のグローバルな出現・消滅年代を明らかにした。

さらに、形質データと生層序データに基づき系統樹を復元し、進化傾向、反復進化のパターン、地理的分布の拡大など、3属のダイナミックな進化過程を明らかにした.研究の結果,Denticulopsis praedimorpha系列については,近縁のNitzschia属から独立に進化した可能性があり,この系列は独立の属としてDenticulopsis属から分離される可能性があることが判明した.また,Denticulopsis crassa系列に関しては,荒川層群でも形態変化系列を確認し,この進化系列が実在することが確実となった.主要な生物地理区で得られた生層序データをコンパイルし,進化系統を復元した結果,まず,温暖珪藻であるCrucidenticula属については,3つの進化系列が存在し,それぞれ地球環境の温暖期に生息域を高緯度まで拡大して多様化したごとが明らかとなった.一方,Denticulopsis属は,北太平洋中-高緯度に起源を持ち,16Ma以降の寒冷化に伴って生息域を拡大し,最終的にはコスモポリタンな進化系列を生み出したことが判明した.またNeodenticula属は進化の初期段階である後期中新世には両極性を示すものの,鮮新世以降は南半球ではこの珪藻グループは絶滅し,北半球のみで進化し現在に至ることが明らかとなった.
逆止弁付き自励振動型ヒートパイプのスタートアップ特性向上

スタートアップ特性改善のアプローチとして、1液が偏在したとしてもスタートアップする方法、2液の偏在を抑制する方法の2つが考えられる。1に関しては、逆止弁の配置に着目した検討を前年度に引き続き実施した。平成30年度に新規製作した可視化用金属製CVOHP供試体を用いた実験の結果、逆止弁配置によって液の偏在に至るまでの気液挙動に違いが生じることがわかった。逆止弁を冷却部近傍に配置すると、液が冷却部側へ偏ったとしても、気液の運動は完全には停止しないことがわかり、この状態であれば加熱部に熱を与えるとスタートアップすることが確認された。また、1の他の方策として、OHPのターンごとに沸騰しやすさ(ここでは沸騰開始を左右するキャビティ径をパラメータとした)を変えることで、スタートアップ特性改善が図れるのではと考えた。数値解析の結果、全てのターンで同じ沸騰しやすさを持つ場合よりも、ターンごとにバラつきを持たせたほうが隣り合うターン間で圧力差が生じやすく、この圧力差が駆動源となってスタートアップ特性改善に寄与しうることがわかった。アプローチ2に関しては、流路表面の濡れ性制御に着目して検討を進めた。本研究では作動流体としてHFC-134aを想定しているが、HFC-134aは蒸気圧が高く、大気中では濡れ性評価(接触角測定)が困難である。そこで、高圧環境下で接触角を測定する装置の構築を行い、測定可能な目途が得られた。また、今後濡れ性制御を行った上で可視化実験を行うための供試体を製作し、実験的検証ができる準備を整えた。数値解析による原理的な裏付けと実験的検証を併用して、逆止弁配置によるスタートアップ特性向上効果を実証するとともに、可視化実験により詳細な物理現象に対する理解を深化させることができた。加えて、逆止弁配置以外の特性改善方法も立案し数値解析によってその効果を確かめる等、一定の成果を上げることができた。また、次年度に向けて濡れ性をパラメータとした実験ができる準備も整い、研究は概ね順調に進展していると考える。次年度は液の偏在を抑制するというアプローチに重点を置いて検討を進める。偏在抑制方法としては、流路表面の濡れ性に着目する。冷却部は疎水性にし加熱部は親水性にするという方針を基本として考えているが、配置のパターンや具体的な濡れ性制御方法については詳細検討が必要である。濡れ性制御による液の偏在抑制とそのスタートアップ特性改善への効果の検証を、数値解析と実験の双方で進める。数値解析モデルはこれまで本研究で用いてきたものをベースとしつつ、濡れ性の影響に関するモデリングを新たに追加する。実験については、平成30年度に設計・製作した供試体を用いて実施し、解析結果と合せて考察を行う予定である。逆止弁付き自励振動型ヒートパイプ(Oscillating Heat Pipe with Check Valves,以下,CVOHP)では,初期気液分布によってスタートアップしにくい現象が確認されている。そこで,「何がCVOHPのスタートアップのトリガーになっているか」を明らかにするため,CVOHPの数値解析モデルを用いて流路内気液挙動の解析を行った。CVOHP解析モデルは内径0.8mm,長さ300mm,作動流体はHFC-134aで,封入率45%とし,特にスタートアップに不利だと考えられる低熱負荷条件下において解析を行った。その結果,スタートアップのトリガーはCVOHPの加熱部で生じる核沸騰であることが確認され,数値解析モデルと同等寸法の供試体を用いた可視化実験においても,それを裏付ける挙動が確認された。このことから,スタートアップには「作動液を加熱部上に存在させること」が必要条件であることがわかった。したがって,スタートアップ特性を向上させるためには,たとえ作動液が冷却部側に偏在したようなスタートアップに不利な初期気液分布であっても,作動液を加熱部に到達させる必要がある。そのための策として逆止弁配置に着目した。数値解析検討の結果,逆止弁をCVOHPの冷却部側に配置することにより,加熱開始後に生じる作動液の微小な振動を一方向に促進し,作動液を加熱部へ到達させることでCVOHPのスタートアップにつながることがわかった。逆止弁配置によるスタートアップ特性向上効果を確認するため,逆止弁配置が異なる供試体を用い,スタートアップ及び定常動作時の熱輸送性能の評価実験を行った。その結果,逆止弁を加熱部側と冷却部側の両方に設けることにより,定常動作時の高い熱輸送性能とスタートアップ特性向上を両立できることが確認され,逆止弁配置がCVOHPの特性向上に有効な策の一つであることを確認した。平成29年度に明らかにすることを目標としていた「何が逆止弁付き自励振動型ヒートパイプのトリガーになっているか」については,数値解析と可視化実験の両方の結果から,加熱部で生じる核沸騰であることが確認できた。また,特性向上策の一つとして逆止弁配置によるスタートアップ特性向上策を考案し,その効果を数値解析及び実験によって検証した。その結果,逆止弁を自励振動型ヒートパイプの加熱部側と冷却部側の両方に設けることにより,スタートアップ特性向上と定常動作時の高い熱輸送性能の両立に効果があることを確認するなど,一定の成果を上げたと考える。

平成30年度に新規製作した可視化用金属製CVOHP供試体を用いた実験の結果、逆止弁配置によって液の偏在に至るまでの気液挙動に違いが生じることがわかった。逆止弁を冷却部近傍に配置すると、液が冷却部側へ偏ったとしても、気液の運動は完全には停止しないことがわかり、この状態であれば加熱部に熱を与えるとスタートアップすることが確認された。また、1の他の方策として、OHPのターンごとに沸騰しやすさ(ここでは沸騰開始を左右するキャビティ径をパラメータとした)を変えることで、スタートアップ特性改善が図れるのではと考えた。数値解析の結果、全てのターンで同じ沸騰しやすさを持つ場合よりも、ターンごとにバラつきを持たせたほうが隣り合うターン間で圧力差が生じやすく、この圧力差が駆動源となってスタートアップ特性改善に寄与しうることがわかった。アプローチ2に関しては、流路表面の濡れ性制御に着目して検討を進めた。本研究では作動流体としてHFC-134aを想定しているが、HFC-134aは蒸気圧が高く、大気中では濡れ性評価(接触角測定)が困難である。そこで、高圧環境下で接触角を測定する装置の構築を行い、測定可能な目途が得られた。また、今後濡れ性制御を行った上で可視化実験を行うための供試体を製作し、実験的検証ができる準備を整えた。数値解析による原理的な裏付けと実験的検証を併用して、逆止弁配置によるスタートアップ特性向上効果を実証するとともに、可視化実験により詳細な物理現象に対する理解を深化させることができた。加えて、逆止弁配置以外の特性改善方法も立案し数値解析によってその効果を確かめる等、一定の成果を上げることができた。また、次年度に向けて濡れ性をパラメータとした実験ができる準備も整い、研究は概ね順調に進展していると考える。平成29年度の研究の結果,逆止弁を自励振動型ヒートパイプ(OHP)の加熱部側と冷却部側の両方に配置することにより,スタートアップ特性向上と定常動作時の高い熱輸送性能を両立できることを確認した。一方で,逆止弁個数の増加はハードウェアの信頼性の観点では不利な方向に働くことから,逆止弁のみに依らないスタートアップ特性向上策がより望ましい。OHPを確実にスタートアップさせるためのアプローチとしては,「初期の気液偏在を起こさない方法」あるいは「気液偏在したとしてもスタートアップする方法」が考えられる。平成29年度に行った逆止弁配置による特性向上は後者に該当する。今後の研究においては,より積極的なスタートアップ特性向上策として,初期の気液偏在を起こさない方法を探索する。特にOHP内の表面特性に着目する方針である。表面の濡れ性による気液分布の制御により初期の気液偏在を抑制し,スタートアップ特性向上を図る。また,表面粗さ・濡れ性の制御による沸騰伝熱特性向上により,定常時の熱輸送性能向上が図れるのではないかと考えている。数値解析モデルを用いてその効果を検討するとともに,表面特性が制御できる逆止弁付きOHPを用いて実験を行い,その効果を実験的にも検証する予定である。次年度は液の偏在を抑制するというアプローチに重点を置いて検討を進める。偏在抑制方法としては、流路表面の濡れ性に着目する。
Biological nitrification inhibition (BNI) activity in wild-wheat (Leymus racemosus), and its chemical and genetical characterizations

コムギの遠縁野生種オオハマニンニク(Leymus racemosus)の高い生物的硝化抑制(BNI)能は、染色体Lr#Nにより、しかも短腕側により制御されていた。Lr#NでのBNI形質はコムギの3B染色体への転座時に発現された。コムギ3B染色体へのLr#N短腕側の部分的転座で作成した1系統で、根系におけるBNI活性がほぼ2倍となり、また生育にも正の効果があった。BNI活性物質の精製は途中段階で終了となったが、いくつの活性ピークは認められた。設計した70個のプライマーのうち20個でオオハマニンニクでのPCR増幅がみられ、そのうち7つでCSの遺伝的背景でのLr#N染色体を検出できた。オオハマニンニクLeymus racemosusの水耕栽培系を構築して、根からの浸出液を収集した。その中に硝化抑制活性があることを確認できたので、生物的硝化抑制(BNI)物質の精製のための検討を開始した。コムギ品種「Chinese spring」にL. racemosusの染色体Lr-N、Lr-I、Lr-Jを添加した系統のBNI活性を再評価し、Lr-N添加系統のみが高い活性を持つことを確認した。この結果をもとに、L. racemosusの染色体Lr-Nの断片を品種「Chinese spring」の染色体と置換した系統の作出に取りかかった。野生コムギ種とオオムギの遺伝情報に基づく遺伝マーカーについてL. racemosusの染色体検出のための適応性を検討し、適応可能なマーカーを選抜した。L. racemosusを栽培した土壌中での硝化菌の菌量の変化を測定した。水耕栽培のオオハマニンニク(Leymus racemosus)の根からの浸出液を収集し、その中からの生物的硝化抑制(BNI)物質の精製を進めたが、BNI物質の分泌の不安定さと濃縮時の夾雑物の影響により精製を最後まで完了することができなかった。そこで、根の凍結乾燥物からの直接メタノール抽出物中について硝化抑制活性を検討したところ活性を確認することができたので、精製条件の予備検討を行った。根からの直接抽出のほうが、多くのBNI物質の存在が示唆され、精製はより容易であると考えられた。オオハマニンニクの染色体Lr-Nの断片を品種Chinese springに置換した系統の硝化抑制活性を測定した。オオハマニンニクの染色体の検出に適応可能なマーカー開発をさらに進めた。土壌へのオオハマニンニクの根の添加が硝化菌に及ぼす影響を調べた。水耕栽培のオオハマニンニク(Leymus racemosus)の根の凍結乾燥物からの直接メタノール抽出物から分画を進めた。エーテル層と水層とに分けるとエーテル層に高い硝化抑制活性がみられた。さたにエーテル可溶性画分とメタノール可溶性画分に分けてもどちらにも活性があった。上記のにエーテル可溶性画分を順相オープンカラムで分画を進め、ブロードながら二つのピークを確認した。これに対し,メタノール可溶性画分を逆層カラムで分画したが,全体のフラクションで活性がみられ,特定のピークはなかった。分画はこの段階までとなり、硝化抑制物質を同定するまでには至らなかった。オオハマニンニクの染色体Lr-Nの断片を実験用コムギ品種Chinese springの染色体の一部と置換した系統の中に高い硝化抑制効果を示す系統があり,Lr-Nの短腕側に硝化抑制因子が位置している可能性が高いことがわかった。これまでに開発してきたマーカーについてオオハマニンニクの染色体Lr-Nのへの適用性を調べ,いくつかのマーカーにより上記短腕の識別が可能であることが明らかとなった。オオハマニンニクの根域土壌での硝化菌の生息状況を調べた。オオハマニンニクの根の浸出液から硝化抑制物質の精製を進めたが、その分泌の不安定性と夾雑物の影響で精製を途中で中断せざるをえなかった。そこで、根組織からの直接抽出物について予備的に精製条件の検討を進めたが、こちらのほうがより安定して精製が可能であることがわかった。オオハマニンニクの生物的硝化抑制形質の遺伝的解析に関しては、オオハマニンニクの染色体の断片で置換したコムギについて硝化抑制活性を測定し、活性が維持されていることを確認でき,またマーカ開発についても順調に進展できた。以上のように、平成26年度に達成すべき事項をほぼクリアできている。27年度が最終年度であるため、記入しない。土壌・肥料学前年度に得られた結果を基に、平成27年度は以下の研究を実施する。BNI物質の精製に向けてオオハマニンニクの根組織からの直接抽出物についてバイオアッセイを指標として精製を進め、BNI物質の化学構造決定を試みる。

オオハマニンニクの染色体Lr-Nの断片をコムギ実験用品種Chinese springや実用品種に導入した系統について、根系システムを用いて各系統のBNI活性を評価する。オオハマニンニク染色体の置換を検出するための遺伝マーカーの選定と適応性を調べるとともに、オオハマニンニクの根域土壌での硝化菌の動態を解析する。研究は、当初の研究実施計画どおりに進んでいる。本研究のテーマの一つであるオオハマニンニクLeymus racemosusの根からの浸出液中に硝化抑制物質の存在を確認できた。また、もう一つのL. racemosusの生物的硝化抑制形質の遺伝的解析に関して、L. racemosusの染色体の一つを添加したコムギ系統で硝化抑制活性を再確認できたことから、L. racemosusの染色体で置換したコムギ系統作出へと段階を進めた。以上のように、本研究において平成25年度に達成すべき事項はクリアできている。27年度が最終年度であるため、記入しない。オオハマニンニクの根の浸出液からの精製を中断したことから、精製後半で必要となる資材・試薬の購入が当初の予定より少なくなったことから,支出額が減少し,結果として次年度使用額が生じた。平成25年度に得られた結果から、平成26年度以降も当初の予定どおりに研究を推進し、以下の研究を実施する。生物的硝化抑制(BNI)物質の精製に向けてオオハマニンニクLeymus racemosusの根からの浸出液の収集を継続するとともに、バイオアッセイを指標として活性物質の精製を進め、化学構造を決定する。コムギ品種「Chinese spring」にL. racemosusの染色体Lr-Nの断片を導入した系統を多数作出し、根系システムを用いて各系統のBNI活性を評価する。L. racemosus染色体の置換検出用遺伝マーカーにより各系統での置換部位を確認し、BNIに関わる遺伝子座を特定する。一部を人件費・謝金として使用し,残りは精製用試薬を購入する。本研究に必要な実験機材や試薬はこれまで他の研究で使用していた在庫分でほとんどを賄うことができた。人件費・謝金については,契約職員2名の採用が7月からとなったうえに,契約職員の希望により1日の勤務時間が短縮された。以上の事由により,当初の予定よりも支出額が減少し,次年度使用額が生じた。一部を人件費・謝金として使用し,その他は実験用機器や試薬等を購入する。
ホルモン抵抗性前立腺癌のモノクロナル抗体による臨床的検討

1、前立腺肥大症組織を免疫源として作製した4種類のモノクロナル抗体,4D_2(前立腺導管上皮に反応),10D_3(前立腺上皮と分泌物に反応),6D_2(前立腺上皮と反応),4A_2(前立腺を含む外分泌腺上皮と反応)の前立腺癌に対する反応性について検討した。これは平成1年度から継続の検討であるが,4種類とも癌において反応はほぼ消失もしくは完全に消失しておりホルモン抵抗性前立腺癌との関連性について明らかな結論は得られなかった。2、1の検討を行なっている際に前立腺間質細胞(平滑筋細胞)と反応するPLCー1,11を得た。PLCー1抗原は平滑筋細胞関連抗原,PICー11抗原は弾性腺維関連抗原であり,PICー1抗原は新しい細胞接着因子である可能性が示唆された。これらのモノクロナル抗体を用いて尿路上皮腫瘍における腫瘍血管周細胞の形質変化を明らかとした。この結果の一部は本年度の癌治療学会総会で報告した。3、中分化前立腺癌(手術摘出組織)から得た新鮮な癌細胞を免疫源としてモノクロナル抗体の作製を行ない,現在,他の中分化癌の新鮮凍結切片との反応性によりスクリ-ニングを施行している。4、癌化に伴う糖鎖構造の変化に着目しレクチン染色を前立腺癌,肥大症に施行した。PNA,UEAー1は癌での染色性が高く,この方面から新しい癌抗原を検討する可能性が示唆された。PC-3前立腺癌細胞に対するモノクロナル抗体の作製をおこなった。融合細胞にはSp2-0/Ag-14を用いた。モノクロナル抗体はPC-3細胞に対する反応性を酵素抗体法で検討することによりスクリーニングをした。PC-3細胞と反応性を有するモノクロナル抗体について前立腺肥大症組織、正常膀胱組織、膀胱腫瘍組織との交叉反応性を検討した。その結果得られたモノクロナル抗体はPC-3細胞以外の前記の組織のいくつかと交叉反応性を示した。よって本研究の目的はホルモン抵抗性前立腺癌に特異的なモロクロナル抗体を作製することが第1の目的であるが、現在の段階ではその目的を達成していない。その理由としてはBalb/Cマウスの免疫にPC-3細胞を用いたことが原因と考えられ、その対策として免疫物質(細胞)を他の未分化前立腺癌株(PC-NCI)、福井医科大学泌尿器科にて樹立したヌードマウス移植未分化前立腺癌および手術により得られた前立腺癌組織にすることによりモノクロナル抗体を作製する予定である。また正常前立腺、前立腺肥大症に存在する抗原が前立腺癌にて特に強く発現する可能性も考慮し検討する予定である。前立腺癌のホルモン抵抗性の有無は癌化する前立腺上皮細胞のheterogeneityに起因するのではないかとの予測のもとに、今年度は主として前立腺肥大症(BPH)の上皮細胞を免疫源としてモノクロナル抗体(MoAb)の作製を行なった。免疫されたBalb/cマウス脾細細胞とマウス骨髄腫細胞653をPEG1500で細胞融合した。スクリ-ニングはBPHの新鮮未固定凍結切片との反応性を間接蛍光抗体法で調べることにより行なった。今年度の検討では前立腺上皮に特異的に反応するMoAbは得られなかったが、四種類の興味あるMoAbを得た。4D2、10D3、6D2、4A2の四種類であり、4D2は前立腺の導管の上皮に反応、10D3は前立腺上皮の全て前立腺分泌物に反応、6D2は前立腺上皮の全てに反応するが前立腺分泌物には反応しない、そして4A2は前立腺を含む外分泌腺上皮に反応するMoAbであった。免疫組織学的検討から、これらのMoAbは前立腺のheterogenetyを示すものであった。以上の検討から前立腺上皮細胞の抗原性は多岐にわたっているものであることが判明した。次にこれらのMoAbの前立腺癌に対する反応性について検討した。今回得られたMoAbは全てパラフィン切片では反応しないことから、新鮮未固定凍結切片を用いての検討となり、検討した症例数は少なかった。よって結論を出すに至ってはいないが、現在までの検討の結果からは前立腺上皮細胞のheterogeneityと前立腺癌のホルモン抵抗性との間に関連性はないと考えている。
胆汁酸シグナルによる骨格筋機能向上の分子機構解析

本研究では、胆汁酸が骨格筋機能に及ぼす影響を分子レベルで解析した。その結果、骨格筋に発現する胆汁酸受容体TGR5は骨格筋の肥大化や筋細胞分化を亢進することを明らかにした。TGR5を欠損するマウスにおいては、骨格筋の萎縮が確認された。したがって、骨格筋TGR5は加齢に伴う筋萎縮(サルコペニア)等の予防に向けた有力なターゲットになると考えられる。我々はすでにTGR5活性化能を持つ食品成分として、柑橘成分であるノミリンやオバクノンなど複数見出しており、TGR5との結合様式の解明に成功している。こういった機能性食品成分を活用することで、活力のある高齢社会の実現が期待される。TGR5は胆汁酸をリガンドとするGPCRであり、全身に広く発現が認められる。血中胆汁酸濃度は摂食後にピークに達するため、TGR5は摂食シグナルを受容する機能を担うと想定される。骨格筋特異的TGR5トランスジェニック(Tg)マウスを用いた解析より、TGR5が筋肥大効果を有することを明らかにしており、この分子メカニズムの解析を中心に研究を進めている。まず培養骨格筋細胞を用いてTGR5が筋細胞分化に及ぼす影響の解析を行った。TGR5を活性化させた状態で筋細胞分化を誘導することで、TGR5非活性化群に比べて種々の筋細胞分化マーカー遺伝子の発現上昇が確認され、形態的にも筋細胞分化が亢進していた。またTgマウスにおける筋肥大メカニズムを明らかにするため、Tgマウス骨格筋にTGR5リガンドを筋肉注射し、遺伝子発現変動を測定した。その結果、TGR5の活性化によりタンパク質合成亢進に関わる遺伝子群の発現上昇およびタンパク質分解に関与する遺伝子の発現低下が認められた。さらにマイクロアレイによりTGR5の新たなターゲット遺伝子の同定を試みており、Tgマウス骨格筋において発現亢進していた遺伝子の中には、骨格筋における機能が解明されていないものも多く含まれていた。現在、これらの遺伝子に関して詳細な機能および発現調節機構の解析を行っている。一方で、Tgマウスにおいて長期高脂肪食負荷に伴うインスリン抵抗性が減弱することも見出しており、骨格筋TGR5が脂質代謝改善に関与すると予想し検証を行った。しかし、代謝ケージによる呼吸交換比およびエネルギー消費量の測定の結果からは野生型マウスとTgマウス間で大きな差は認められなかった。現在のところ、骨格筋の肥大化が直接グルコースクリアランスの改善につながったものと考えている。1)TGR5が筋細胞分化に及ぼす影響の解析培養骨格筋を用いた実験より、TGR5が筋細胞分化を亢進することを明らかにした。特に、ある種のキナーゼをノックダウンすることでTGR5誘導性筋細胞分化亢進が抑制されることも明らかにしており、分子メカニズムに関していくつかの興味深い知見が得られている。本研究結果は、摂食が胆汁酸を介して筋修復などに寄与する可能性を示しており、当初の期待以上の成果である。2)TGR5による筋肥大メカニズムの解析骨格筋においてTGR5を活性化させた際の遺伝子発現解析より、TGR5による筋肥大メカニズムの少なくとも一部が明らかにすることができた。さらに、マイクロアレイによりTgマウス骨格筋において発現変動する遺伝子を多数特定しており、新規筋機能制御遺伝子が見出されることが期待される。いくつかの遺伝子に関しては、既に機能および発現制御機構の解析に取り掛かっている。また来年度に予定していたTGR5 KOマウスの解析も前倒しで進めており、TGR5と骨格筋肥大との関連をより強固に結びつけるデータが揃いつつある。3)骨格筋TGR5が脂質代謝に及ぼす影響の解析予想には反していたものの、代謝ケージを用いた実験から骨格筋TGR5が代謝調節に及ぼす影響は大きくないという可能性を示すことができた。我々は骨格筋特異的TGR5トランスジェニック(Tg)マウスにおいて骨格筋量が増大することを見出しており、TGR5がサルコペニアや生活習慣病予防の有力な標的になると考え、詳細な機能解析を行った。TGR5 KOマウスを用いた解析の結果、KOマウスにおいて骨格筋量や筋力が有意に低下することを明らかにした。この結果はTgマウスで筋量が増大する事実と矛盾しない。また、TGR5がサルコペニアの改善に有効であるかどうかを確認するためTgマウスを長期飼育したところ、Tgマウスは若齢期から高齢期まで一貫して筋力が増大していることが明らかとなった。これらのデータは、超高齢社会を迎えた我が国において骨格筋TGR5を標的としたアプローチが有効であることを示唆している。以上の研究成果は現在論文投稿中である。さらに我々はすでにTGR5を活性化する機能性食品成分として、柑橘成分ノミリン、オバクノンなどを含め複数見出しており、平成29年度にはTGR5とノミリンの結合様式の解明にも成功している(PLoS One. 2017Jun 8;12(6): e0179226.)。これら機能性食品成分を活用し骨格筋TGR5を効率よく活性化することにより、活力のある高齢社会の実現が期待される。以上の実験と並行し、TGR5が筋肥大を誘導するメカニズムに関して分子レベルでの解析も進めている。