hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
白亜紀の炭化植物化石に基づく原始的被子植物群の初期進化の解明

日本の白亜紀において,bulk sieving法による古植物学的研究が双葉層群(白亜紀,前期コニアシアン)で行われた。その結果,北アメリカ,ヨーロッパ,中央アジアから報告された植物化石群に匹敵する保存性の良好な植物化石(Mesofossils)を,東アジアから初めて発見された。これらの化石植物群は,上北迫植物化石群を命名した。上北迫化石植物群が発見された芦沢層についての研究とともに,サントニアン期にあたる玉山層からの植物化石の発掘に取り組んだ。その結果,表面に特徴的な掌状パターンをもつ種子化石の発見に成功した。この種子化石は,現生植物のシキミ科やスイレン科との関連がある可能性があるが,珠孔の構造は現生のどの分類群とも一致していないという特徴をもっている。現生のスイレン科の種子に比べると,直径が1mm前後と極めて小さい種子化石である。現在,海外研究協力者であるCrane氏やFriis氏と詳しい形態学的検討を重ねているところであり,現生植物の種子やこれまで発見されている新生代の種子化石との比較を行い,白亜紀における被子植物始原群の新たな種子化石として報告した。さらに,これまでの成果をまとめた著書「被子植物の起源と初期進化」(北海道大学出版会)を出版した。また,これらの植物化石の内部構造を解明するために,マイクロCTによる解析を試みた。その結果,この方法は植物化石を非破壊に構造を解明でき,植物心進化系統の研究に極めて有効な手段であることを明らかにした。マイクロCTによる研究を引き続き行っている。近年、白亜紀の古植物学的発見や分岐分類学の発展および分子系統学の研究成果等により、被子植物の起源と初期進化に関する研究は、急速に展開しつつある。被子植物の炭化化石を良好に保存されている状態でとりだすことができる白亜紀の特殊な条件下で堆積した地層は世界的にも極めて少なく、これまでに、ヨーロッパと北アメリカ東部の特定の地層に限られていた。高橋は、日本各地において、bulk sieving techniques法による被子植物化石の研究の可能性を探した。その結果、白亜紀の被子植物始源群の花、果実、種子などの化石含むいくつかの有力な白亜紀の地層を発見し、その中のひとつを上北迫化石植物群と呼ぶことを提案した。日本の白亜からはじめて発見されたこれらの炭化植物は、北アメリカ、ヨーロッパ・中央アジアから報告された植物化石群に匹敵する保存性の良好な植物化石(Mesofossils)である。今年度は、双葉層群の新たな層順について、Mesofossilsの探査を行った。その結果、炭化化石を含んでいる年代の異なる層順があることを発見した。さらに、海外共同研究者であるPeter R.Craneが来日した折に、研究の現状と今後の展開について、広く詳細にわたる検討を行った。これまでに発見された炭化化石の中で未発表である資料をまとめて、発表するために準備を行うことになった。また、これまでの白亜紀における被子植物の炭化化石の研究成果をまとめた著作物を発表するための準備を進めている。ダーウイン以来、「被子植物の起源と初期進化」は、解き明かすことのできない極めて難解な問題であると言われてきた。ところが、最近の白亜紀の植物化石の新発見などの研究成果によって、そのベールが少しずつ取り払われようとしている。従来から、動物化石に比べて、被子植物の初期進化の解明につながるような植物化石は少ないと言われてきたが、白亜紀に急激な炭化作用を受けた後、特殊な堆積条件下におかれた地層の中には、原始的被子植物群の果実、種子、花などが、保存性の良い植物化石が残っていることが分かってきた。これまでに、ヨーロッパと北アメリカ東部および日本の地層から立体的に保存された植物化石が発見されてきた。日本では、後期白亜紀の福島県双葉層からシクンシ科、ミズキ科、クスノキ科などの被子植物始源群の化石が発見され、上北迫化石植物群と呼ばれている。

今回報告するのは、放射状で多心皮性の両性花の2個の果実化石である。これらの果実化石は、直径3.5mmの小さく、有柄で発達した花床に10個の離生心皮が輪生しており、その中央部には空隙が認められる。個々の心皮は鎌型となり、ドーム状に発達して、先端部が中央に集まっている。背軸側に溝がある。心皮の周囲には雄蕊の花糸が輪生状に配列している。雄蕊の数は全部で100個位あったと推定される。花弁の基部が残っており、この植物には花弁が存在していたと考えられる。ガクは周囲に厚く広がっており、裂片状になっていた。この化石についていた花粉は、3溝型で網目模様であった。植物化石のこれらの特徴は、ヤマグルマ科に最も近縁であることを示唆している。現生のヤマグルマは、早期に脱落する花弁をもち、果実が成熟時に反り返るなどの、今回発見された植物化石とは異なる形質ももっているが、今回、発見された多心皮性の植物化石は、花の基本構造の特徴や花粉形質から、真正双子葉類の基底部に位置しているヤマグルマ科である可能性が高い。ダーウィン以来、「被子植物の起源と初期進化」は、解き明かすことの出来ない極めて難解な問題であると言われてきた。ところが、最近の白亜紀の植物化石の新発見などの研究成果によって、そのベールが少しずつ取り払われようとしている。従来から、動物化石に比べて、被子植物の初期進化の解明につながるような植物化石は少ないといわれてきたが、白亜紀に急激な炭化作用を受けた後、特殊な堆積条件下におかれた地層の中には、原始的被子植物群の果実、種子、花などが、保存性の良い植物化石が残っていることが分かってきた。これまでに、ヨーロッパと北アメリカ東部および日本の地層から立体的に保存された植物化石が発見されてきた。日本では、後期白亜紀の福島県双葉層からシクンシ科、ミズキ科、クスノキ科などの被子植物始源群の化石が発見され、上北迫化石植物群と名づけた。今年度は,これまでの上北迫化石植物群が発見された芦沢層についての研究とともに,サントニアン期にあたる玉山層からの植物化石の発掘に取り組んだ。その結果,表面に特徴的な掌状パターンをもつ種子化石の発見に成功した。この種子化石は,現生植物のシキミ科やスイレン科との関連がある可能性があるが,珠孔の構造は現生のどの分類群とも一致していないという特徴をもっている。現生のスイレン科の種子に比べると,直系が1mm前後と極めて小さい種子化石である。現在,海外研究協力者であるCrane氏やFriis氏と詳しい形態学的検討を重ねているところであり,現生植物の種子やこれまで発見されている新生代の種子化石との比較を行い,白亜紀における被子植物始原群の新たな種子化石として報告する予定である。
植物ミトコンドリアのカルシウム知覚と動態のライブイメージング解析

1.カルシウム濃度測定FRETセンサータンパク質であるYellow Chameleon3.60を細胞質に発現させ、ミトコンドリア局在シグナルを持つRFPを同時に発現する形質転換植物体を作製し、CFP/YFPのFRETとRFPを同時に観察出来る共焦点レーザー顕微鏡システムを構築した。メカニカルストレスの後、カルシウム濃度の増加、その後ミトコンドリアの動きが止まる様子の撮影に成功した。時間分解能と画像解像度を同時に上げるために、遮光照明システムでも同様の観察が出来るように構築中である。2.ミトコンドリアの形態・動態突然変異体を用いて、環境刺激に応答したミトコンドリアの動態・形態変化について二つの新たな現象を見いだした。ミトコンドリア凝集・分布突然変異体の一つにおいて、この異常凝集・分布が明暗条件によって、野生型と突然変異型に可逆的に変化することを見いだした。現在、光の種類・強さや応答時間について検討している。また、ミトコンドリア分裂突然変異体二種類のうち、一方において、低温条件によって、表現型が野生型に回復することを見いだした。これは通常の温度感受性株では無く、野生型シロイヌナズナにおいても、低温によってミトコンドリア分裂が促進されるという現象があることを見いだした。また、二つのミトコンドリア分裂変異体の一方では低温感受性ミトコンドリア分裂が起こらなかったことから、ミトコンドリア分裂には少なくとも二つの種類が存在していることが明らかとなった。領域内共同研究として、上村計画班に突然変異体の低温馴化能の検定を依頼し、低温による一過的ミトコンドリア分裂現象は、直接低温馴化能には関与していないことが明らかとなった。また、公募班の飯田氏、三浦氏、酒井氏にそれぞれ突然変異体の供与をうけ、交配による植物材料作製を行い、低温感受からミトコンドリア分裂に至る経路の検討を行っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。1.「ミトコンドリア形態の環境応答」:我々は、これまでミトコンドリアの形態が異常になる突然変異体を多数同定してきた。ミトコンドリアが細胞の中で偏在する突然変異体、並びにミトコンドリア分裂が阻害される突然変異体に於いて、表現型が不安定なものを取り上げ、その環境と表現型の間の関係を検討した。複数の突然変異体に於いて環境変化に応じて顕著にその表現型が変化することを見いだすことができた。このことは、これらの突然変異遺伝子が、環境に応答したミトコンドリアの分布や動態の細胞内適応に寄与していることを示唆している。原因遺伝子の解明と共に現在さらなる詳細解析を行っている。2.「カルシウム濃度変化とミトコンドリア動態のライブイメージング」:細胞質カルシウム濃度変化を可視化するために、FRETタンパク質カメレオンYC3.60を恒常的に発現するシロイヌナズナを作製した。本年度はこれをイメージングするための、共焦点レーザー顕微鏡、並びに蛍光顕微鏡:DualView:冷却CCDカメラという二つの方式で実際に細胞質カルシウム濃度変化の画像取得に成功した。3.「MIRO EF-hand変異のミトコンドリア動態への影響」:MIROはC末端の疎水性領域によってミトコンドリア外膜に存在し、N末端側を含むタンパク質の大部分を細胞質側へ露出している。この細胞質側に二つのRho-likeなGTPaseドメインと、これに挟まれた二つのEF-hand(カルシウム結合、構造変化ドメイン)を持つ。本年度はこのEF-handそれぞれ、または両方にカルシウム非結合型点変異を導入した発現コンストラクトを作製した。タバコ緑葉を用いた一過的発現を用いて現在その影響を解析している。

初年度において、すでに植物ミトコンドリアの動態と細胞質カルシウムの濃度変化を同時に可視化する植物、並びにその検出顕微鏡システム二種類をセットアップし、稼働するところまでこぎ着けた。また、他方のミトコンドリアの形態突然変異体の準備と解析も進んでおり、次年度はじめに検証可能な状態にあり、想定以上の順調な進展をしている。24年度が最終年度であるため、記入しない。1の突然変異体の解析から二つの環境変化に応答するミトコンドリア分配や動態変化の存在とそれに関わる遺伝子の候補がリストアップされたので、これらの機能解析に進む。2のイメージングも基礎が立ち上がったので、本来の目的であるミトコンドリア動態との二重可視化とその解析にすすみたい。3についても材料が揃い一過的予備実験が完了したため、本実験、さらに形質転換体を作成し定量的なデータ取得と解析に進む予定である。
二次共生の成立機構の解明と人為的誘導

ミドリゾウリムシは大量の細胞に同調して真核細胞どうしの細胞内共生(二次共生)を誘導できる唯一の実験系である。共生クロレラの有無で発現量が顕著に変化するミドリゾウリムシの遺伝子を検出し、遺伝子産物の合成ペプチドを抗原にして抗体を作製し、抗原の細胞内局在性を調べた。また、宿主細胞内でクロレラを包み、リソソーム消化からクロレラを守る重要な役割を果たすクロレラ包膜の抗体を作製し、二次共生成立過程での抗原の出現時期を明らかにした。我々はミドリゾウリムシと共生クロレラを使い、細胞内共生(二次共生)の成立に必須の4種のチェックポイントの存在を発見した(Kodama, Fujishima. Int Rev Cell Moll Biol, 279, 33-77, 2009)。本申請研究ではチェックポイント13の性質について調べた。(1)チェックポイント1(同一食胞内の一部のクロレラが宿主リソソーム酵素耐性を獲得):宿主から単離した共生クロレラがチェックポイント1で宿主リソソーム酵素耐性を獲得するには宿主と混合前に24時間以内の恒明条件が必須であることが分かった。光合成阻害剤存在下でも同じ結果になることから、光合成ではなく光を必要として誘導される現象であることが分かった(Kodama, Fujishima.FEMS Micro Biol Ecol, 90, 942-955, 2014)。(2)チェックポイント2 (食胞膜の出芽によるクロレラの脱出):食胞膜の出芽に関与するダイナミンの種類を特定するため、紅藻シゾンのダイナミンと複数の市販の抗体を使用して交叉反応性をテストしたがまだ出芽根を標識する抗体は見つかっていない。(3)チェックポイント3(食胞膜からPerialgal Vacuole膜への分化):筆者等が作成したPV膜特異的モノクローナル抗体を用いた間接蛍光抗体法で感染初期過程を観察すると、この抗体の抗原は、リソソーム融合阻止能力の出現時期よりも後で出現し、PV膜特異的抗原は複数存在することが分かった。共生クロレラを包むPerialgal Vacuole膜(PV膜)に対して作成したモノクローナル抗体の抗原が真にPV膜に存在するのか、またはPV膜とクロレラ細胞壁の間隙に存在するのか、あるいは、クロレラ細胞壁に存在するのかを明らかにするために、作製した一部のモノクローナル抗体を使用してPV膜を膨潤させた細胞を間接蛍光抗体法で観察した。筆者等は、恒明条件下で共生クロレラのタンパク質合成を特異的に阻害すると、宿主細胞内の存在する多数のクロレラを包むPV膜が同調して膨張し、その後、宿主細胞表層から離脱し、リソソーム融合によるクロレラの消化が誘導されることを明らかにしている(Kodama, Fujishima, Protist 159, 483-494, 2008)。その結果、PV膜がクロレラ細胞壁と充分に離れた場所を観察すると、抗原はPV膜上に存在することが明らかになった。しかし、二次抗体の蛍光はPV膜全体ではなく、局所的に出現することから、抗原はPV膜に均一に存在する物質ではなく、局所的に存在する物質であることが明らかになった。PV膜には、リソソーム融合阻止機能、ミトコンドリア外膜との接着機能、光合成産物の糖をPV膜外に輸送するチャネルの存在が予測されているため、これらのどれかが抗原である可能性が考えられた。共生クロレラを維持するミドリゾウリムシで高発現する遺伝子をRNAseqで検出し、一部の遺伝子について、遺伝子産物のタンパク質に対する抗血清を作製した。この抗血清を使用して、クロレラを維持している緑色細胞と維持していない白色細胞を間接蛍光抗体法で比較した。その結果、2種の遺伝子産物で緑色細胞が白色細胞より強く染まることを明らかにした(論文執筆中)。1.PV膜特異的モノクローナル抗体を使った間接蛍光抗体法による観察が有効であり、論文を執筆中である。まだ、解析に使用していないPV膜特異的抗体が複数あり、今後、複数のPV膜特異的抗原を同定できる可能性がある。2.緑色株と白色株のRNAseqのデータを使用した間接蛍光抗体法で、緑色株で高発現する遺伝子でコードされるタンパク質の部分アミノ酸配列の合成ペプチドを抗原として抗血清を作製し、間接蛍光抗体法で緑色株と白色株の蛍光を比較した。その結果、緑色株で白色株より強い蛍光を示す抗原を明らかにできた。共焦点レーザー顕微鏡で解像度を上げて抗原の局在性を明らかにする。3.上記1と2の抗体の結果が、他の二次共生系でも再現できるかを確認するため、クロレラを持つヒドラを野外から採集したが、研究室での培養に失敗し、間接蛍光抗体法で交叉反応性を確認することができなかった。再度、採集を行い、二次共生系での抗原量の普遍性を調べる。4.PV膜特異的モノクローナル抗体には、PV膜を点状に染める抗体があり、平成28年度以降の実験で計画しているミトコンドリア外膜との接着部位に対する抗体が取れている可能性がある。ミドリゾウリムシの共生クロレラを包んでいる宿主食砲膜由来の単位膜のPerialgal vacuole membrane (PV膜)に対するモノクローナル抗体を作成できたので、その抗体を使用して再共生過程での抗原の出現時期について調べ直した。

予め共生クロレラを除去した白色のミドリゾウリムシ(Yad1w株)に、クロレラ(Chlorella variabilis, 1N株)を共生させた緑色の宿主(Yad1g1N株)から単離したクロレラ1N株を90秒混合し、混合液を15μm穴のナイロンメッシュでろ過して外液のクロレラを除去し、継時的にミドリゾウリムシを固定して、間接蛍光抗体法で抗原がPV膜に出現するタイミングを調べた。抗原は、混合後12時間以上経過してPV膜に出現した。このことは、チェックポイント4以降にこの抗体の抗原が出現することを示している。宿主の株特異性を間接蛍光抗体法で調べたところ、PV膜がこのモノクローナル抗体で標識される株と標識されない株があることが分かった。さらに、この抗体ではPV膜が標識されないミドリゾウリムシの白色株を作成して、それに1N株を共生させても抗体の交差反応性が見られなかったことから、この抗原は宿主由来で、抗原決定基には宿主株特異性があることが示唆された。抗原はイムノブロットでは検出できず、精製はまだ成功していない。ゲノム解読済みの共生クロレラ(C. variabilis, NC64A株)が宿主細胞質内に共生しているときと、宿主外培養している時の遺伝子発現の変化を比較するために、トランスクリプトーム解析を実施中である。再共生に必要な4つのチェックポイントの調節機構のうち、2つ目(食砲膜の出芽)に関与すると予測されたダイナミンの検出が市販の抗体ではできていない。3つ目(PV膜の分化)に関与するPV膜特異的モノクローナル抗体が1種しかできていない。4つ目(PV膜とミトコンドリア外膜との接着)を調節する接着物質の抗体が作成できていない。真核細胞の進化の原動力である「細胞内共生」は、現在も繰り返して行われ、新たな細胞の構造と機能の獲得が進行している。21世紀の細胞の進化の研究は、細胞内共生を行なった祖先細胞のルーツの探索を目的とした従来の研究に代わり、細胞内共生成立の分子機構を解明し、得られた情報を利用して任意の細胞の組み合わせで細胞内共生を人為的に誘導する革新的な技術開発へと発展するであろう。我々は、大量の細胞に同調して真核細胞どうしの細胞内共生(二次共生)の誘導が可能な単細胞生物繊毛虫のミドリゾウリムシとその共生クロレラを使い、二次共生の成立に必須な4種のチェックポイントを発見した(Kodama, Fujishima, 2005)。本研究ではこれらチェックポイントの分子機構の解明と、他の二次共生との共通の調節機構の存在の有無を調べた。具体的には、共生クロレラの有無によって発現が変化する宿主遺伝子の産物のモノクローナル抗体とポリクローナル抗体を作製し、間接蛍光抗体法で抗原の細胞内局在性と感染過程での量的変化を可視化して、クロレラ保持する緑色細胞とクロレラを除去した白色細胞を比較して抗原の機能を推測した。また、緑色細胞に特異的なクロレラ包膜特異的モノクローナル抗体を使用し、食胞膜由来のクロレラ包膜の分化過程での抗原の出現時期を明らかにした。さらに、共生クロレラが宿主細胞表層に接着する原因がクロレラ包膜が宿主細胞表層直下のミトコンドリア膜と接着することであることを、クロレラとクロレラ包膜とミトコンドリアの複合体を単離して、クロレラ包膜とミトコンドリアを蛍光色素で可視化することによって証明した。ミドリゾウリムシは大量の細胞に同調して真核細胞どうしの細胞内共生(二次共生)を誘導できる唯一の実験系である。共生クロレラの有無で発現量が顕著に変化するミドリゾウリムシの遺伝子を検出し、遺伝子産物の合成ペプチドを抗原にして抗体を作製し、抗原の細胞内局在性を調べた。
マウス生体由来多能性幹細胞（Ｍｕｓｅ細胞）の発生学的解析

Muse細胞は多能性幹細胞マーカーであるSSEA-3陽性細胞として間葉系幹細胞から単離可能である。しかしSSEA-3は糖脂質であるため、発生学的解析が困難である。そこでMuse細胞の新たなマーカーを探索するために、様々な抗体を用いたFACS解析の結果、Crito-1がSSEA-3に代わる新たなマーカーとなる可能性が示唆された。そこでGFPをレポーターとしたトランスジェニックマウスを作製し、組織学的解析を行った。その結果、SSEA-3とGFPの二重陽性細胞が存在することが確認された。これらの結果から、Cripto-1はマウスMuse細胞の新たなマーカーであることが示唆された。ヒト生体由来の多能性幹細胞であるMuse細胞は、浮遊培養を行うことで一細胞からES細胞由来の胚様体に良く似た、多能性幹細胞マーカーを発現する細胞塊を形成することが確認されている。これらヒト由来Muse細胞のマーカーにはSSEA-3を用いているが、これは糖脂質でありタンパクではないためにその遺伝子を有していない。そのためマウスMuse細胞が単離できたとしても、それらの細胞についての遺伝子改変動物の作製や発生学的解析が困難である。そこで本研究では、マウスMuse細胞の単離とSSEA-3に変わるマーカーについての探索を行ってきた。前年度の研究から候補となる遺伝子(Cripto-1)が得られたため、これらについてトランスジェニックマウスの作製を行った。前年度にインジェクションした受精卵からF1マウスは得られたが、GFP陽性のF1を得ることができなかったため、新たにインジェクションをし直したところ、GFP陽性のF1マウスが得られた。一方で、SSEA-3によるマウスMuse細胞の単離も行ってきた。マウスの大腿骨から得られるbone marrowやcompact bone由来のMSCからSSEA-3陽性の細胞が、培養を経ることなく得られることが確認されている。さらに、これらの細胞における多能性幹細胞マーカーの遺伝子発現について解析を行ったところ、いずれもSSEA-3陽性細胞において多能性幹細胞マーカーの発現が高いことが確認された。来年度は、作製したトランスジェニックマウスとSSEA-3陽性細胞について解析を進めていく予定である。これまでの研究により、ヒト生体由来の多能性幹細胞であるMuse細胞は、浮遊培養を行うことで一細胞からES細胞由来の胚葉体に良く似た多能性幹細胞マーカーを発現する細胞塊を形成することが確認されている。そこでヒト間葉系細胞を様々な表面抗原に対する抗体を用いてFACS解析を行い、SSEA-3と二重陽性となる細胞を単離し、細胞塊を形成するか検討した。その結果、Cripto-1遺伝子がSSEA-3と二重陽性を示すことが明らかとなった。また、これらのCripto-1陽性細胞のうち95%がSSEA-3陽性Muse細胞であることも確認された。これらのCripto-1/SSEA-3二重陽性細胞をFACSにより単離後、single suspension cultureを行ったところ、SSEA-3単独で単離した細胞よりも細胞塊の形成率が上昇し、より大きな細胞塊を形成することが確認された。これらのことから、Cripto-1はよりグレードの高いMuse細胞を単離するためのマーカーとなり得る可能性が示唆された。FACS解析の結果から、Cripto-1遺伝子がよりグレードの高いMuse細胞を単離するためのマーカーの候補となり得ることが示唆された。Cripto-1遺伝子のpromoterの制御によりEGFPを発現するトランスジェニックマウスを作製するため、ターゲティングベクターの作製を行った。得られたターゲティングベクターを採卵した前核期受精卵へインジェクトし、レシピエントマウスへ移植した。移植から19日後にレシピエントマウスの分娩を確認し、分晩していないマウスに関しては帝王切開にて胎仔を取り出し里親に哺育させた。これらの得られたトランスジェニックマウスを使用することで、来年度以降はMuse細胞の発生学的な起源や生体内におけるMuse細胞の局在を顕在化することができると考えられる。マウスの大腿骨から得られるbone marrowおよびcompact bone由来の間葉系幹細胞の中にはヒト生体由来の多能性幹細胞であるMuse細胞と同様に、SSEA-3をマーカーとして単離可能であることが確認されている。一方でヒトMuse細胞は骨髄の他にも脂肪や臍帯などの間葉系組織においてもその存在が明らかとされている。そこでマウスの脂肪や脾臓由来の間葉系組織からSSEA-3陽性細胞の単離を行った結果、これらの組織からもMuse細胞の単離ができたことから、マウスにおいてもヒトと同様に様々な組織に存在する間葉系組織にMuse細胞が存在することが明らかとなった。

また、これらの細胞はそれぞれの組織から培養を経ることなく直接単離することが可能であり、得られたMuse細胞における多能性幹細胞マーカーの発現はnon-Muse細胞に比べて高いことが確認された。前年度に作製したトランスジェニックマウスを使用して、Muse細胞のマーカーであるSSEA-3と二重陽性の細胞が存在するか皮膚の組織を用いて免疫染色によって確認した。その結果、作製したトランスジェニックマウスのGFPシグナルとSSEA-3のシグナルが重なる二重陽性細胞が、少数ではあるが間葉系組織内に存在することが明らかとなった。幹細胞前年度の終わりにBAC cloneをインジェクションした受精卵からF1マウスは得られたが、GFP陽性のF1マウスではなかったため、再度インジェクションを行う必要性があり時間のロスがあった。しかし、トランスジェニックマウスの解析の代わりにヒトMuse細胞のマーカーであるSSEA-3を用いた解析を進めることができた。またSSEA-3によるマウスMuse細胞の単離によって、SSEA-3陽性細胞においては多能性幹細胞マーカーの発現が高いことが確認されたことから、ヒトMuse細胞と同様の結果が得られたことに対しては今後の研究に繋がることであり、おおむね順調に進んでいると考えられる。今年度は、ヒト生体由来の多能性幹細胞であるMuse細胞の新たなマーカーとなる遺伝子の同定およびその遺伝子についてトランスジェニックマウスの作製を行った。まず、ヒト間葉系細胞を用いて、様々な表面抗原においてFACS解析を行うとともにMuse細胞のマーカーであるSSEA-3と二重陽性となる抗原を探索した。その結果、多能性幹細胞の未分化性の維持や自己複製能に関わる分子であるCripto-1が同定された。SSEA-3とCripto-1二重陽性細胞は、SSEA-3単独で単離したMuse細胞に比べてより大きな細胞塊を形成し、その形成効率が顕著に上昇することから、SSEA-3に代わるマーカーとして有用であると推測された。そこで、Cripto-1遺伝子のトランスジェニックマウスを作製するために、ターゲティングベクターの構築を行った。Cripto-1遺伝子の含まれたBAC cloneに、EGFP遺伝子を相同組換えによって挿入した。相同組み換えはなかなかうまくいかなかったが、一つ一つ問題を解決し、最終的にはクリアーすることができた。出来上がった組換え体は、サザンハイブリダイゼーションやマウスES細胞への遺伝子導入により、トランスジェニックマウス作製に使用できることが確認された。最終的にはこの組換え体を受精卵にインジェクションし、トランスジェニックマウスの作製を行った。現在はF1マウスの作製を行っている。当初の計画では、今年度はトランスジェニックマウスの作製までを目標としていたため、おおむね順調に進んでいると考えられる。今後の研究方針として、マウスの骨髄由来のSSEA-3陽性細胞は多能性幹細胞マーカーの発現が高く、ヒトMuse細胞と同様の性質を有していると推測される。
「エキスパートシアター」の上演分析

採択最終年度にあたる平成27年度は、ドイツ学術振興基金(DAAD)からの留学奨学金を受給するため、8月2日付で特別研究員を辞退する事となった。短期間ではあるが、日本およびドイツの特徴的な演技論を実践する芸術家の活動について、複数回取材を行い、多くの資料を収集する事ができた。また、これまで二度にわたって実施してきた、特別研究員奨励費による領域横断的なシンポジウムは、今年度は「法と演劇」と題し、研究者・芸術家・法律の専門家の三者によって行われた。斬新な視点によって、社会的・歴史的に意義深い議論を積み上げる事ができたと自負している。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、現代演劇における俳優のあり方を捉え直し、演劇の新しい可能性を理論と実践の双方の側面から探求する事を目的として、3年連続のシンポジウムを企画した。1年目となる2013年度は、「まちと演劇」と題し、文化政策研究者伊藤裕夫氏、演劇批評家鴻英良氏、劇作家岸井大輔氏という、それぞれの分野で都市と演劇との関係を考察し続けている論客を招聘し、パネルディスカッションを行い、その内容を小冊子にまとめた。シンポジウムでは、まず研究代表者による「不可能性の瞬間ー都市空間の演劇表現におけるズレと逸脱」と題した基調講演を行った。都市空間における演劇表現は、政治的・意味的な諸連続性を中断し、現代社会と人間表現のあり方を批判的に捉え直す機能を持つ。演劇・美術・パフォーマンス・政治活動等領域横断的な特徴を持つ都市空間での演劇表現を分析するためには、古典的な記号学的演劇解釈だけでは困難であるため、フッサール、メルロ=ポンティの理論を演劇上演に応用させたイェンス・ローゼルトの演劇現象学を参考に、中断を伴う「決定不可能性」の意義について考察した。パネルディスカッションでは、前半部で「制度化」「公共圏と親密圏」「政治性」の三つのテーマを設定し、議論を行った。「制度化」では演劇およびアートプロジェクトの発展と現状について、「公共圏と親密圏」では公共芸術としての演劇の可能性と問題について、「政治性」では古代アテネ以来の演劇と政治の関係性について、それぞれ登壇者の問題提起をもとに議論を行った。後半部では観客から寄せられた質問をもとに、寺山修司の市街劇、ハンブルクでの歴史展覧会、悲劇と喜劇の差異などについて議論を行った。今回のシンポジウムは、分野の異なる論客同士によって幅広く歴史・政治・哲学も視野に入れた議論が行われ、社会における演劇の機能と意義について考察を深めるための重要な機会となったと考える。当該研究費は、ドイツおよび日本の現代演劇における特徴的な自己表現・演技様式について研究する事を目的とする。採択二年目となる2014年度は、一年目のリサーチを論文形式で発表する点で大きく研究に進展が見られた。慶應義塾大学文学部藝文学会『藝文研究』第106号投稿論文では、スイスの精神障碍者の劇団とフランスの振付家の共同制作における、舞台上の障碍者の表現のパラドクシカルな特性について分析を行った。同107号投稿論文では、日本の若手の小劇団の演技を、心理学と現象学の理論をもとに分析を行った。また慶應義塾大学独文学研究室『研究年報』第32号投稿論文では、ドイツ現代演劇の特色ある上演について、政治論におけるカリスマの自己表現との関係性を通して論じた。それぞれ、日本の演劇学において、いまだ部分的にしか論じられていない特徴的な上演を、多彩な理論的蓄積と独自の観点によって論じた、刺激的な論考だと自負している。また特別研究員奨励費によって、「越境者の身振りー演技と政治」と題して、演劇研究者・批評家・政治活動家を招聘したシンポジウムを実施した。基調講演では俳優の越境性および演劇と政治の関係性について紹介し、パネルディスカッションでは現代演劇と政治活動の関係性について議論を行った。特に、日本の演劇学では通常顧みられない、政治的行為における演劇性について、理論的見地から踏み込んだ議論を行う事ができた。本研究は、日本とドイツ双方の現代演劇における、従来の俳優概念を刷新するような実験的演技実践の分析を目的としている。2014年度は、2013年度に続いて演劇研究者・批評家・実践活動家を招いてのシンポジウムを実施する事ができ、幅広い視点から演技の多様な可能性について議論を行う事ができた。シンポジウムの内容を記録冊子化した事と併せて、現代演劇研究において重要な問題提起を行えたものと自負している。また、2014年度には前年度に収集した多くの研究素材について、複数の論考の形式で発表する事ができた。シンポジウムと同様、従来の演劇学ではほとんど議論されていない現代演劇の特徴的な演技を、現象学・政治学等との関連において理論化する事ができた。以上の理由から、2014年度は予想以上の成果を挙げる事ができたと考える。

27年度が最終年度であるため、記入しない。採択最終年度にあたる2015年度は、2013年度「都市と演劇」、2014年度「政治と演劇」に続き、「法と演劇」のテーマでシンポジウムを行う。演劇制作者だけではなく、法学および法律行政の専門家を招き、現代社会の法体系において、どのような「演技」が求められ、かつ実践されているのかを考察する。従来の演劇学とは異なる切り口によって、演技概念の深化・刷新の契機となる問題提起が期待される。本研究の出発点となる「エキスパートシアター」概念は、演劇表現における素人の存在を通して演技について問い直すためのものである。今回のシンポジウムと基調講演では、同概念を前提とした上で、さらに多様な観点から演劇、特に演技表現について考察する機会となった。舞台上の素人という存在は、演劇上演における政治性を分析するための重要な題材である。何故なら演劇表現における俳優の代理/表象の構造は、民主制におけるそれと共通するからであり、通常の俳優とは異なる素人の表現は演劇のみならず社会制度における代理/表象構造を問い直す存在だと考えられる。故に次年度では演劇表現の政治性にテーマを絞ってシンポジウムを実施し、単なるプロパガンダに留まらない、パラドキシカルな演技概念について考察を深めたい。
近世中後期から近世近代移行期の北日本における芸能文化の基礎的研究

本研究課題では、近世中後期から近世近代移行期における北海道・東北・北陸(以下、北日本と呼ぶ)の各地域で行われた芸能興行について基礎的なデータを集積し、芸能者・芸能集団の移動とそれぞれの地域における興行主の動向や存在形態及び興行主間のネットワークに着目することで、当該期の北日本に展開した芸能興行をめぐる政治的・社会的・文化的な状況を明らかにすることを目的としている。本年度は、前年度までの調査で重要性を把握した青森県内に重点を置いて調査を進めた。具体的な内容は以下の通りである。1、前年度に引き続いて、弘前藩庁の日記である『弘前藩御国日記』(弘前市立弘前図書館所蔵)の記載から、弘前藩領内における芸能興行に関わる内容を抽出し、データベース化を実施した。具体的には、城下町弘前や青森・鰺ケ沢などの地方都市における芸能興行の実態や興行主の動向、弘前藩領を往来した、松前・秋田・仙台・江戸・大坂などに出自をもつ旅芸人の存在形態を具体的に示す史料を収集した。同日記は、寛文元年(1661)から元治元年(1864)の間、全3300冊余が残されているが、芸能興行に関わる主な記事は抽出することが出来たと考えている。2、青森県立図書館所蔵の菊池家文書(南部藩の給人で代々、下北半島の田名部代官所下役)と西谷家文書(弘前藩の支藩、黒石藩領内の商人)の調査も行い、芸能興行に関わる記述を抽出した。今後は、本研究課題で集積した史料をもとに、松前・蝦夷地に視座を置きつつ、当該期の北日本社会における芸能興行の様相、北日本社会を往来した芸能者・芸能集団の動向、興行主間のネットワークなどについて考察を深め、北日本社会の構造や文化的特質の解明を進めていきたいと考えている。本年度は、特に青森県に重点を置いて調査を行った。具体的な成果は以下の通りである。1、弘前藩庁の日記である『弘前藩御国日記』(弘前市立図書館所蔵)の記載から、弘前藩領内における芸能興行に関わる内容を抽出して、データベース化を実施した。同日記の調査から、弘前藩に関しては、城下町弘前及び藩領内で行われた芝居興行・相撲興行・曲馬興行について、天和年間から慶応年間までという長いスパンにおいて、その具体的な状況を明らかにし得るという見通しを得た。特に、城下町弘前における興行主の動向や、弘前藩領内を往来した、松前、秋田、仙台、江戸などに出自をもつ旅役者の存在形態を具体的に示す史料が含まれていたことは、本研究課題を進める上で重要である。なお、同日記計3300冊余のうち、本年度は、寛政期から天保期を中心とする487冊について調査を実施した。2、福島県立博物館にて、福島県内に所在する芸能興行関係史料について所在調査を実施した。3、北海道立文書館所蔵の開拓使文書に含まれる、近代初期の松前や江差、函館などにおける芸能興行関係史料を対象に、近代初期の北海道における芸能興行、特にそれを担った芸能者・芸能集団の具体的な事例について、データベース化を進めた。本年度は、前年度の調査で重要性を把握した青森県内に重点を置いて調査を進めた。具体的には、城下町弘前における興行主の動向や、弘前藩領を往来した、松前・秋田・仙台・江戸などに出自をもつ旅芸人の存在形態を具体的に示す史料を収集した。同日記は、寛文元年(1661)から元治元年(1864)の間、全3300冊余が残されているが、本年度は、寛文期から元禄期、文化文政期を中心とする822冊について調査を実施した。2、『酒田市史』資料編など、山形県内にある芸能興行関係史料について所在調査を実施した。3、前年度に引き続いて、北海道立文書館所蔵の開拓使文書に含まれる、近代初期の松前や江差、函館などにおける芸能興行関係史料を対象に、近代初期の北海道における芸能興行、特にそれを担った芸能者・芸能集団の具体的な事例について、データベース化を進めた。

1、前年度に引き続いて、弘前藩庁の日記である『弘前藩御国日記』(弘前市立弘前図書館所蔵)の記載から、弘前藩領内における芸能興行に関わる内容を抽出し、データベース化を実施した。具体的には、城下町弘前や青森・鰺ケ沢などの地方都市における芸能興行の実態や興行主の動向、弘前藩領を往来した、松前・秋田・仙台・江戸・大坂などに出自をもつ旅芸人の存在形態を具体的に示す史料を収集した。同日記は、寛文元年(1661)から元治元年(1864)の間、全3300冊余が残されているが、芸能興行に関わる主な記事は抽出することが出来たと考えている。2、青森県立図書館所蔵の菊池家文書(南部藩の給人で代々、下北半島の田名部代官所下役)と西谷家文書(弘前藩の支藩、黒石藩領内の商人)の調査も行い、芸能興行に関わる記述を抽出した。今後は、本研究課題で集積した史料をもとに、松前・蝦夷地に視座を置きつつ、当該期の北日本社会における芸能興行の様相、北日本社会を往来した芸能者・芸能集団の動向、興行主間のネットワークなどについて考察を深め、北日本社会の構造や文化的特質の解明を進めていきたいと考えている。
樺太アイヌの未発表古資料の復元と翻訳-和田文治郎及びB.Pilsudskiの草稿と現地調査資料に関する研究-

1985年9月に北海道大学で開催されたB.ピウスッキのロー管に関する国際シンポジウム(文部省科学研究補助金・綜合研究Aによる助成)に参画以降、ピウスッキ未発表資料の一部を引き続き研究対象としてきた。特に、ピウスッキのロー管資料の発見地であるポーランド・ポズナン市のアダム・ミッキェヴィチ大学との交流、なかでも上記ロー管の発見者である。J.バィンチェロクスキ教授(同大学言語学研究所長)との密接な連絡の下に、ポーランド語によるアイヌ関係未発表原稿の復元を行なうべく努力してきた。幸にも、本文部省の科学研究費補助金・一般研究Cの助成を受けると共に、北海道新聞社からの資金援助により同上バィンチェロフスキ教授の小樽商科大学への招聘が実現し、1987年10月より約6ヶ月間の同氏滞在期間中に復元作業は大巾に進展した。その成果の一部は『ピウスッキ草稿「アイヌの祈り」』として北海道大学北方文化研究施設の紀要「北方文化研究」に英文翻訳を付けて発表されることになっている(裏面参照)。一方、戦前の樺太庁立病院医師であった和田文治郎の樺太アイヌ関係未発表資料についても、本補助金の助成以前から整理復元を続けてきたが、1887年には『アイヌのお産-和田文治郎遺稿-』として国立民族学博物館報告(12巻2号)に、その第3部として発表した。引き続き、和田文治郎のアイヌの通過儀礼に関する遺稿の整理を行なっている現状である。なお、本研究期間中に、カトリック函館司教であったB.アレクサンデルの遺したアイヌ語で書かれた「カトリック要理(教義問答)」を入手した。きわめて貴重な資料であるため本研究の一環として研究を進めており、作業終了次第、国立民族学博物館報告に公表すべく準備を行なっている(裏面参照)。1.和田文治郎資料に関する研究のうち,比較的保存状況の良好な「手書き原稿」と「謄写印刷原稿」から作業を開始し,ワードプロセッサーで整理された資料の一部が国立民族学博物館研究報告に公表された論文「アイヌのお産」(別記)の中で利用されている.2.和田文治郎資料のうち,アイヌ語で記録されている調査ノートは,タイプライターで整理が進められた.資料中には,アイヌ語の語形の解読不明なものや,意味不明な単語が多数含まれているので,樺太アイヌ出身者から聞き取り調査を試みたが,有力なインフォーマントですでに死亡しているケースが多く,又,幸い生存者に遷遇した場合も,神話,祈りに含まれる古形のアイヌ語については,ほとんど有力な資料はえられなかった.しかし,国立民族学博物館その他の研究施設での資料調査,北方言語文化研究会(早稲田大学)等の研究会での情報交換から,多くの解読用の有力な資料を入手することができた.3.Pilsudski資料については,従来から共同研究体制にあったポーランドのアダム・ミツキエヴィチ大学から,言語学研究所長J.Banczerowski教授の来日が実現し(私費),小樽商科大学でポーランド語で書かれた資料の整理が同氏の共用作業の結果大巾に進展をみることができた.その成果の一部は昭和63年度中に,北海道大学の北方文化研究(19号)に掲載する予定である.4.上記資料整理は,かなりの難問を含むとはいえ,順調に進んでおり,次年度以降も継続し,順次成果を公表する予定である.昭和62年度の本研究において、小樽商科大学で「ピウスッキ資料」の復元作業に研究助力者として協力していたJ.バィンチェロフスキ教授(ボーランドアダムミッキェヴィチ大学、言語学研究所長)が昭和63年4月に帰国後、復元ずみの原稿をより正確にするため同教授と書面、電話等で引き続き密接な連絡を保った。

即ち、本研究で使用した資料は、ポーランドで乾式複写機により複写したコピーであるため、アダム・ミッキェヴィチ大学に所蔵されている原典に当たり、再度、我々の復元原稿を確認する必要があった。幸いにもコピーでは確認不能であった若干の箇所が、原典との参照で明らかになった。この間、小樽では復元原稿に基づき翻訳作業を行った。翻訳は、資料のより国際的利用の便宜のため英文によるものとした。この復元資料と英文訳は、北海道大学、北方文化研究施設紀要「北方文化研究」に『B.Pitsudski草稿「アイヌの祈り」』として所蔵される。(同紀要、第20号、3369頁。現在校正中)和田文治郎資料については、その通過儀礼に関する遺稿を整理中であるが、解読困難な箇所が多く、作業はいまだ継続中である。しかし、ある程度の整理が完了次第公表すべく努力している。なお、本研究期間中に、和田文治郎資料に混入していたカトリック司教B.アレクサンドル著のアイヌ語で書かれた『カトリック要理(教養問答)』を発見した。きわめて貴重な資料であるため、本研究の一環として整理を進めており、作業終了次第「国立民族学博物館研究報告」に発表する予定である。
HGFならびにLIMキナーゼによる高次細胞機能の調節とがん特性の研究

平成6-11年の6年間に私達はHGFが主に上皮細胞や血管内皮細胞などを標的細胞とし、機能的な細胞社会の構築(組織化)に必須な生物活性であるmitogen,motogen,morphogen活性に加え、anti-apoptosis作用による組織破壊の防止やbFGFに匹敵する強いangiogenesis作用を有することを明らかにした。そして私達はHGFが肝再生のみならず腎再生や肺再生など多くの組織器官の再生修復因子であり、一方、発生過程にあっては、肝、腎、肺などの多くの器官形成に必須の因子であることも明らかにした。また組織・器官の形成や再生因子であるHGFは広範囲な臓器傷害や組織破壊によって起こるさまざまな難治性疾患に対して極めて顕著な治療効果を発揮することを多くの疾患モデル動物を用いて実証した。たとえばHGFは劇症肝炎をはじめ、急性腎不全や急性心筋梗塞の発症防止と共に治癒を促し、さらに慢性疾患の肝線維症/肝硬変、腎硬化症、肺線維症などの線維化疾患に対し顕著な発症防止と治癒・機能改善作用を示す。他方、HGFは癌と宿主の相互作用を介して多くの癌細胞の悪性化に関与すること、この機構が癌細胞が産生分泌するHGF誘導因子(IL-1,bFGF,TGF-α,PGsなど)とそれに応答して宿主間質により産生されるHGFとの間に形成されるHGFインデューサー/HGFループにあることを明らかにした。すなわち癌の浸潤・転移などの癌悪性化をブロックするにはこのループを断ち切ることにあると考えHGF・アンタゴニスト(NK4)を作製した。NK4はヌードマウスを用いたin vivo実験によって多くのヒト悪性癌(胆のう癌、肺癌、乳癌、膵癌なと)の浸潤・転移を抑制した。またNK4には腫瘍血管新生阻害作用もあり、新しい制癌剤になりうると考えられる。LIMキナーゼ(LIMK)は私達の研究室によりc-seaのチロシンキナーゼドメインをプローブに8年前にクローニングした分子内にLIMドメインとPDZドメインを有するユニークなプロテインキナーゼである。LIMKはアクチン結合タンパク質のコフィリンをリン酸化し、アクチン細胞骨格を制御することが明らかになった。LIMK/はRacのLIMK2はRho/Cdc42の下流でそれぞれlamliopodiaとstress fiber形成/filopodia形成の制御を行っていることを明らかにした。本年度の主な研究成果は以下の3つに要約できる。1)HLP-MSPのレセプターはレセプター型チロシンキナーゼRonである:c-met/HGFレセプターのファミリーにはc-seaとRonの3種類が現在まで明らかになっているが、c-seaもRonもそのリガンドが不明であった。最近、RonのリガンドがHGF-like Protein(HLP)であることを明らかにした。HLPは1993年に私達と米国のLeonardらのグループによりマクロファージ活性因子(MSP)と同一物質であることが明らかにされたHGFファミリーである。2)HGFによる癌細胞の浸潤誘導と癌-宿主相互作用:癌細胞の悪性度は宿主間質との相互作用により大きく影響されることが古くから知られている。胆嚢癌は極めて浸潤・転移能の高い癌であるが、胆嚢癌細胞をコラーゲン上に培養してもゲル内に浸潤しない。ところが線維芽細胞とのco-culture系ではゲル内に浸潤し、線維芽細胞が何らかのinvasion factorを分泌していることが示唆された。最近この線維芽細胞由来の浸潤因子がHGFであることを明らかにした。一方、胆嚢癌細胞を含む種々の癌細胞はHGF誘導因子(インジュリン)を産生しており、胆嚢癌細胞由来のインジュリンはIL-1βであることが明らかになった。したがって胆嚢癌細胞はHGF誘導因子を産生し、宿主間質の線維芽細胞にHGF産生を促し、このHGFに依存して浸潤すると考えられる。3)HGFとそのレセプターの共発現による細胞がん化:マウス肝上皮細胞(MLE-10)はHGFレセプターのc-metを発現するHGF標的細胞である。この細胞にcytomegalovirusのプロモーターにつないだラットHGFcDNA発現プラスミドを導入しHGFを強制発現させると、MLE-10細胞はがん化し、in vitroではsoft agar中でコロニーを作り、in vivoではヌードマウス移植下に肝腫瘤を形成した。HGFとそのレセプターの共発現によるオートクリンループの形成は細胞をがん化(carcinogenesis)させうることが明らかになった。事実、胃がんや乳がん、肺がん、肝がんなどの多くの上皮細胞癌の中にHGFとそのレセプターが共発現し、オートクリンループを形成しているものがみられる。本年度の主な研究成果は以下の4つに要約できる。1)HGFは発生過程において上皮-間葉相互作用のメディエーターとして、肺、歯、乳腺の形態形成因子として機能することを、器官培養系にアンチセンスオリゴヌクレオチドやリコンビナントHGFを添加する実験により明らかにした。またHGFファミリーのメンバーであるHLPとそのレセプターであるRonがカエル発生過程において受精卵中に母性因子として蓄えられており、その後原腸形成期から神経胚期に高レベルで発現することを見い出した。2)HGFはブレオマイシンによって発症する肺線維症を防止、改善し、肺再生因子として作用することをヒトリコンビナントHGFのマウスへの投与実験により明らかにした。

またHGFは慢性肝炎による肝線維症/肝硬変の発症に対しても著明な防止、治癒作用があること、ならびにアルコールやCCl_4によって作成した脂肪肝に対しても強い改善治癒効果を発揮することも明らかになった。3)HGFは多くのカルシノーマの増殖促進や浸潤促進作用を示しがん細胞の悪性化に関与する。HGFによって増殖や浸潤能の促進が起こるがん細胞の悪性化をブロックするためにHGFレセプターアンタゴニストの探求研究を行い、HGF分子内のN末端からα鎖内の4個のクリングルドメインがHGFアンタゴニストとして有効であることを明らかにした。本アンタゴニストはin vitroでのがん細胞の増殖抑制と共にコラーゲンゲル内あるいはMatrigel内への浸潤はほぼ完全にブロックした。4)HGFは骨髄ストローマ細胞が産生し造血幹細胞の増殖と分化を促進することを見い出した。さらにHGFは前立腺上皮細胞、膵臓外分泌腺上皮細胞、食道粘膜上皮細胞、胎盤栄養芽層上皮細胞の強力な増殖因子であることも明らかになった。1.JGFはα鎖、β鎖からなるヘテロダイマー分子であるが、HGFのc-Met/HGFレセプターへの特異的結合をα鎖が担う一方、c-Met/HGFレセプターのチロシンリン酸化ならびにHGFの生物活性発現にはβ鎖が必要であることを明らかにし、α鎖とβ鎖の協調的相互作用によってHGFの活性が最大に発揮されることを解明した。2.肺の器官形成過程におけるHGFの機能を解析した結果、HGFは間葉に由来する因子として肺上皮組織の形態形成(管腔形成)を担う因子であることを明らかにした。3.Fas活性化による大量肝細胞死が難治性疾患である劇症肝炎における大量肝細胞死を引き起こしているが、リコンビナントHGF投与はFas活性化による大量肝細胞死を強力に防止することを見い出した。HGFは劇症肝炎に対する有効な治療薬となるものと考えられる。4.自然発症慢性腎不全モデルマウスを用いてHGFが慢性腎不全の発症を抑え、腎機能の改善作用をもつことを明らかにした。慢性腎不全の根本的治療法はなく、HGFは慢性腎不全に対する画期的な治療薬となることが期待される。5.HGFならびにHGF誘導因子を介した局所的ながん細胞と間質細胞の相互作用が、がん-間質相互作用を介したがん細胞悪性化の分子機構の一つであることを明らかにした。このような観点から、HGFの作用をブロックするHGFアンタゴニストを調製し、このHGFアンタゴニストがin vitroでがん細胞の基底膜浸潤、コラーゲンゲル内浸潤をほぼ完全にブロックすることを明らかにした。HGFアンタゴニストはがん細胞の浸潤・転移をブロックする新しい薬剤となる可能性がある。今年度の主な研究成果を以下に記す。1.HGFアンタゴニストによる浸潤・転移、腫瘍血管新生の阻止:HGFアンタゴニスト(HGF/NK4)の調製に成功した。HGFは様々ながん細胞に対しin vitroにおける浸潤を強く促進したが、HGF/NK4はこのin vitro浸潤をほぼ完全に阻害した。さらにがん細胞をマウス皮下に移植しHGF/NK4をがん組織近傍に注入した結果in vivoでの増殖、浸潤、腫瘍血管新生を抑制し、さらにLewis肺がんならびにJyg乳がんの肺転移をも抑制した。
下水高度処理に係る費用・便益配分不均衡の解決に向けた政策決定・合意形成手法の開発

本研究では、(1)流域全体での高度処理システムの最適化ならびに(2)高度処理がもたらす流域内自治体間の費用と便益の不均衡解消を同時に実現するための政策決定手法と、(3)政策に関する合意形成を実現できる手法を開発し、中川流域をモデルとして、それらを実践することを目的とし、2018年度は以下の成果を得た。(1)高度処理システムの最適化の検討:埼玉県内にある下水処理場を対象とし、処理水質や、電力使用量などの運転管理データを入手し、既存モデルを基に申請者らが改良を加えた環境負荷算定モデルにそのデータをインプットし、環境負荷を経済価値で算定した。過去10年程度の間で環境負荷を比較したところ、環境負荷は概ねNH4-N>T-N>T-P>CODの順となった。近年においては、高度処理などの導入によりNH4-N由来の環境負荷が減少し、処理水全体の環境負荷が大きく減少していることが明らかになった。(2)流域内自治体間の費用と便益の不均衡解消の手法の検討:協力ゲーム理論を水資源管理に応用した研究事例を整理するとともに、下水処理コストの地域間配分を計算するための数理モデル(下水処理ゲーム)を構築した。環境負荷算定モデルから得られる下水処理の便益をゲームに入力することで、各地域にとって合理的であり、かつ、パレート効率を満たすようなコスト配分を示す方法論を確立した。ゲームの解概念としてナッシュ交渉解、シャプレー値、仁を選定した。(3)政策に関する合意形成を実現できる手法の検討:河川水質改善が水道水水質にもたらす便益の観点から、住民に提供すべき情報を抽出すべく、住民アンケート調査により水道水質の情報提供がもたらす水道水飲用の受容性を評価した。その結果、水道水の処理方法(煮沸、浄水器)やボトル水のリスクの観点のメリット・デメリット情報の提供は、デメリットの情報に強い影響を与えることが明らかになった。下水処理の環境負荷算定にあたり、下水処理場の運転データやインベントリデータの整備に多大の時間を要することが予見されたが、研究分担者が所属する埼玉県環境科学国際センターと本研究でターゲットとした下水処理場を所管している埼玉県下水道局の間で研究に関する協定を締結したことで、本研究で必要な下水処理場の水質や運転管理データがスムーズに入手することができ、本研究課題を概ね順調に進展させることができた。(1)高度処理システムの最適化の検討:これまでは、処理水に特化した解析を行ってきたが、今後は消費電力やコストを含めた総合的な解析を行う予定である。また、本処理場の下流に位置する処理場のデータも入手し、同様な解析を行う予定である。(2)流域内自治体間の費用と便益の不均衡解消の手法の検討:環境負荷算定モデルから得られたデータ(上記1)、コンジョイント分析により高度処理がもたらすアメニティ便益(下記3)を下水処理ゲームに入力し、費用負担シナリオを複数作成する予定である。(3)政策に関する合意形成を実現できる手法の検討:2020年度に実施するプラーヌンクスツェレ(市民討議会)において、高度処理がもたらすアメニティ便益を提示する必要があることから、住民アンケート調査を行い、そのデータをもとにコンジョイント分析により高度処理がもたらすアメニティ便益を計測する予定である。