hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
運動・行動制御の自己組織化と機能形成に関する研究

身体の巧みな運動・行動は、筋骨格系・脊髄のインピーダンス可変機構、およびそれらを操る高度な内部制御機構に支えられている。そこでは、フィードバックを主体とするサーボ制御・適応制御の上位機構として、外部環境の特性やそれらとの相互作用を自己組織的に表現した内部モデル及びそれらに基づくフィードフォワード制御機構が中心的な役割を果たしている。本研究では、生体が長い期間を通じて獲得した精緻で柔軟な運動制御機能のメカニズムを、機能モジュールの自己組織化とそれに基づく機能形成に焦点を当て解析し、工学的に実現することを目的として、以下のような研究項目を設定した。1)機能モジュールの自己組織的形成、2)拘束運動時の上肢動作解析及び運動マップの形成、3)感覚-運動フュージョンによる運動・行動パターンの創発的生成、4)機能モジュールに基づく運動・行動の分散協調制御。上記の項目に沿って研究を実施した結果、以下のような新たな手法や実験結果を得ることができ、当初の目的の多くを達成することができた。1)タスクに適した感覚・運動マップの自己組織的形成法、2)視覚情報に基づく手の形状の階層的内部表現の獲得3)姿勢維持中及び両手協調動作中の上肢インピーダンスの同定、4)非線形発振器の基づく四足歩行パターンの生成とエネルギー消費による歩行パターンの遷移法、5)人工ニューラルネット学習による逆運動学、逆動力学マップの生成、6)ダイナミックマニピュレーション運動スキームの提案、7)Passive Velocity Field Control(PVFC)による複数ロボットの分散協調制御法、8)繰り返し学習によるロボット・インピーダンスの自律的獲得法。身体の巧みな運動・行動は、筋骨格系・脊髄のインピーダンス可変機構、およびそれらを操る高度な内部制御機構に支えられている.そこでは、フィードバックを主体とするサーボ制御・適応制御の上位機構として、外部環境の特性やそれらとの相互作用を自己組織的に表現した内部モデル及びそれらに基づくフィードフォワード制御機構が中心的な役割を果たしていると考えられる。本研究では、生体が長い期間を通じで獲得したこのような情緻で柔軟な運動制御機能のメカニズムを、自己組織化とそれに基づく機能形成に焦点を当て解析し、工学的に実現することを目的としている.本年度は、運動・行動制御が内部モデルをもとに行われているとの立場から、まず運動に関連するマップ(運動マップ)を自己組織的に形成するための理論的考察を行った。1)空間上にサンプルベクトルが与えられたとき、それらを生成しているポテンシャル場を、人工ニューラルネットにより自己組織的に生成する手法を考察した。2)これを利用して、対象物に接触したとき得られる手先の力ベクトルから、対象物の形状パターンを自己組織的に生成する手法を導出した。3)左右網膜空間上の手先位置から、上肢の姿勢を生成する感覚-運動マップを拡散理論をもとに構成する手法を導出した。ただし、冗長なマッピングになるので、姿勢維持トルク最小などの拘束条件を付加する必要がある。身体の巧みな運動・行動は、筋骨格系・脊髄のインピーダンス可変機構、およびそれらを操る高度な内部制御機構に支えられている.そこでは、フィードバックを主体とするサーボ制御・適応制御の上位機構として、外部環境の特性やそれらとの相互作用を自己組織的に表現した内部モデル及びそれらに基づくフィードフォワード制御機構が中心的な役割を果たしていると考えられる.本研究では、生体が長い期間を通じて獲得したこのような精緻で柔軟な運動制御機能のメカニズムを、自己組織化とそれに基づく機能形成に焦点を当て解析し、工学的に実現することを目的としている.本年度は以下の成果を得た.1)生体システムの運動/行動のプラン構造を手先・関節・筋のインピーダンスプランニングの観点から解析している.本年度は、ヒトが対象物の動特性に応じて手首関節、筋のインピーダンスをどのように調節しているかを両手協調動作を例として実験的に分析した.その結果、柔軟対象物を移動させる動作では、Reaching動作のような自由運動とは異なり、躍度最小やトルク変化最小の規範が成立しないことが明らかになった.

現在、運動メカニズムのモデル化に向けて理論解析を進めている.また、内力の制御についても実験を開始した.2)左右網膜空間上の手先位置から、上肢の姿勢を生成する感覚-運動マップの構成法を導出した.本手法の特徴は、冗長自由度を積極的に利用し、目的とする手先のタスクに適した姿勢を自己組織的に形成する点にある.ここでは、手先のタスクとして、動かしやすさ(可操作性)やかたさ(スティフネス)を取り上げた.身体の巧みな運動・行動は、筋骨格系・脊髄のインピーダンス可変機構、およびそれらを操る高度な内部制御機構に支えられている.そこでは、フィードバックを主体とするサーボ制御・適応制御の上位機構として、外部環境の特性やそれらとの相互作用を自己組織的に表現した内部モデル及びそれらに基づくフィードフォワード制御機構が中心的な役割を果たしていると考えられる.人間の動作には、ジャグリング、テニス、バッティングなど、素早く正確な制御を要求される動作が多く見られる.これらは、ダイナミック・マニピュレーション(Dynamic Manipulation)と呼ばれ、従来のフィードバックを中心とした制御法では、実現が困難な課題である.たとえば、バッティングでは、私たちは事前に“素振り"という練習を反復して行う.これは身体のダイナミクスやボールの軌道を想定して、自分自身の身体の運動軌道をプランニングしていると考えることができる.ここでは、ロボットアームによるボールの捕捉・打撃を取り上げ、ボールの確率的な動きとロボットの動特性を考慮したノミナル軌道の生成法及びそれを利用したフィードフォワードとフィードバックを組み合わせた制御方策を提案した.ノミナル軌道は、ボールの軌道の確率分布とロボットアームの動き易さを考慮した確率的動的可操作度とダイナミックプログラミングを用いて生成した.また、ノミナル軌道に基づくフィードフォワード制御と刻々のボールの軌道予測値に基づくフィードバック制御の割合を予測誤差の分散を利用して制御することにより、過度な制御トルクがかからない捕捉・打撃動作を実現した.
ヒト赤血球置き換えSCIDマウスモデルを用いたヒトバベシア症の解析

これまでにヒトに感染することが報告されているバベシア原虫にはヨーロッパ大陸にBabesia divergens、米国にB.microtiが報告されている。日本では、1999年に初めてヒトからB.microtiが分離され、日本にもヒトに感染するバベシア原虫が存在することが明らかになった。しかし、バベシア原虫は宿主の免疫を回避し持続感染するため、効果的なワクチン開発が難しく、しかも発症に関する解析がほとんど行われていない。昨年度、モノクローナル抗体を用いた解析で北海道、関東地方、中国地方、四国地方の野ネズミから分離したバベシア原虫の抗原性がそれぞれ異なっていること、抗原性には全く関係しないRibosomal RNA遺伝子の配列および抗原性から日本のB.microtiは大きく2種類に分類されることが明らかになった。そこで今回は、モノクローナル抗体を用いてバベシア原虫の抗原回避メカニズムの再現を試みた。原虫には島根県下の野ネズミから分離した野外分離株を用いた。昨年度作成したモノクローナル抗体を用いて原虫増殖抑制試験を行うと、コントロールに比べ原虫増殖が抑制された。間接蛍光抗体法およびウエスタンブロットで親原虫と抗体存在下で増殖した原虫の抗原性状を比較すると反応性が若干減少していることが明らかになった。現在は、野外分離株よりcDNAライブラリーを作成し、抗体増殖抑制を示したモノクローナル抗体の認識する抗原遺伝子をクローニングするために実験を進めている最中である。上記と平行して、病態および日本におけるB.microti感染の実態を把握するため、日本人のB.microtiに対する抗体保有調査を行いB.microtiが感染の危険性について検索した。その結果、米国ほどではないが日本人もB.microtiに対して抗体を保有していることが確認され、1999年の症例だけでなく診断されていないヒトバベシア症が存在していることが推測された。バベシア原虫は宿主の免疫を回避し、持続感染する。この抗原変異メカニズムにより多様な病態や効果的なワクチン開発を難しくしている。そこで今年度の研究では、日本に存在するバベシア原虫の多様性の比較と、抗原変異を再現する実験系の確立を行った。比較したバベシア原虫は、北海道、関東地方、中国地方、四国地方の野ネズミから分離したバベシア原虫を用いた。ウエシタンブロットでそれぞれの原虫の抗原性状を比較したところ、いずれの原虫にも一つの主要抗原が存在していた。しかし、観察された主要抗原の分子量は全て異なっていた。一方、抗原性状とは全く関係しないRibosomal RNA遺伝子を用いてそれぞれの原虫を比較したところ、日本の各地域から分離したバベシア原虫は大きく2種類に分類できた。既に報告されている米国のヒト由来バベシア原虫(Babesia microti Gray株)とも異なっていた。この結果から、日本には日本独自の株が存在し、抗原性状も多様であることが明らかになった。次に実験的にバベシア原虫の抗原変異を再現する実験系の確立を試みた。まず、バベシア原虫の抗原性状を比較するためにモノクローナル抗体を作成した。抗原には、島根県下の野ネズミから分離した野外分離株を用いた。得られたモノクローナル抗体はいずれも原虫抗原を認識しており、感染血球に対する抗原は得られなかった。得られたモノクローナル抗体を用いて抗体の認識する抗原を検索したところ、35KDa、58KDa、100KDaの原虫抗原を認識していた。現在は、これらモノクローナル抗体の原虫増殖抑制効果をヒト赤血球置き換えSCIDマウスモデルを用いて判定し、抗体存在下で増殖した原虫の抗原性状を解析する予定である。
日豪比較を通した開発教育における教育評価の方法論の構築と教育評価実践の探究

本研究では、オーストラリアにおける開発教育の研究蓄積を批判的に検討することによって、開発教育における教育評価の方法論を構築するとともに、日豪での授業研究を通して教育評価実践のあり方を探究した。そして、主に、「教育目標および評価指標の開発を通した評価課題と評価方法の設定の論理の探究」「教育評価実践のあり方の提案」「授業研究の推進を通した理論の精緻化と実践の提案」「研究成果のまとめと学校を中心とした実践の場への発信」を行った。本研究は、オーストラリアにおける開発教育の研究蓄積を批判的に検討することによって、開発教育における教育評価の方法論を構築するとともに、日豪での授業研究を通して教育評価実践のあり方を探究することを目的としている。平成24年度の主な研究成果は、以下の3つにまとめられる。1つ目は、教育評価の方法論を、具体的な実践の分析を通して検討した点である。具体的には、研究協力者の1人であるセキュロ(Securo, L.)氏の実践について、昨年度までの研究成果を整理し直し、論文にまとめた。これにより、学習者の学習の成果と課題を把握するための評価課題と評価方法の設定の論理を明らかにした。2つ目は、元タスマニア大学のブロウェット(Browett, J.)氏へのインタビュー調査と関連資料の収集である。タスマニア大学所属時にグローバル教育に関する教育評価やカリキュラム編成、教材開発などに積極的に取り組んできたブロウェット氏は、現在、ポルトガルの学校において、グローバル教育の視点を位置づけた学校全体のカリキュラム改革や教育評価の実施に取り組んでいる。今年度は、ブロウェット氏の学校を訪れ、その取り組みに対する考え方や取り組みの実態を調査した。3つ目は、国内での授業研究の進展である。小中学校の教員や研究者と昨年度に設立した研究会において、これまでに検討してきた教育目標設定の論理、教育評価の方法論、および実践の分析枠組みをふまえながら、単元開発・授業づくり・教材開発に取り組んできた。また、そこでの取り組みをふまえて、オーストラリアの教師とも実践の可能性を探ってきた。次年度は、これらの成果に基づいて授業研究を継続し、実践のあり方の探究と、実践をふまえた理論の再構築を進めていく。平成25年度の主な研究成果は、以下の3つにまとめられる。1つ目は、これまでに行ってきた理論研究ならびに実践研究を通して得られた成果を整理し直し、教育目標の設定や単元設計、教育評価の方法論に関する到達点と課題を明らかにするとともに、課題を乗り越えるための方途を示したことである。その成果は、科学研究費補助金「研究成果公開促進費(学術図書)」の助成を受けて出版した。2つ目は、オーストラリアでのインタビュー調査と関連資料の収集である。具体的には、西オーストラリア州のワン・ワールド・センターや西オーストラリア大学、タスマニア州のグローバル学習センター、南オーストラリア州のアデレード大学等を訪問し、教育評価を含む実践づくりや教師教育に関する取り組みの実態の調査や教材開発のための資料収集を行うとともに、州レベルでの教育評価に関する制度上の枠組みやオーストラリアにおける教育評価に関する議論等についての資料収集を行った。2年前に設立した研究会をおよそ毎月1回のペースで開催し、上述したこれまでの研究成果をふまえながら、小中学校の教員や他の研究者とともに、授業づくりや教材開発、授業研究に取り組んできた。この取り組みを通して、評価課題と評価方法を具体的な実践に効果的に位置づけるための方途を探るとともに、理論の精緻化を図ってきた。次年度は、これらの成果に基づいて授業研究を継続し、教育評価実践のあり方の探究と、実践をふまえた理論の再構築を進めるとともに、その成果を整理し、発信していく予定である。平成23年度の研究成果は、主に以下の3つにまとめられる。1つ目は、教育評価に関する基礎資料の収集とその検討である。具体的には、現地調査を通してナショナル・テストならびに南オーストラリア州の後期中等教育修了資格試験(SACE)に関する資料を収集し、それぞれの制度の全体像とその特徴を検討した。また、研究協力者の1人であるセキュロ(Securo, L.)氏が勤務するArdrossan Area Schoolにおいて授業観察とインタビュー調査を行った。2つ目は、教育目標設定の論理と教育評価を実施する際の要点の検討である。具体的には、「自己認識の深化」「社会認識の深化」「行動への参加」という3つの視点をふまえた教育目標を設定することの必要性を明らかにするとともに、これらの視点に対応した評価指標のあり方を検討した。さらに、これらの視点をふまえた実践の分析枠組みを精緻化した。3つ目は、授業研究を行うための準備の進展である。

日本での授業研究を進めるための準備として、中学校の教師とともに、これまでの研究成果の共有化を図ってきた。さらに、評価課題と評価方法のあり方を探るという視点を持ちながら、単元開発・授業づくり、授業の実施、授業検討、単元案・授業案の改善、という流れで共同研究を行うことをめざし、小・中学校の教師たちと研究会を設立した。次年度は、これらの成果に基づいて授業研究に取り組んでいく。これにより、これまでの理論面での研究成果をふまえた実践のあり方の探究と、実践をふまえた理論の再検討・再構築をめざす。本研究は、オーストラリアにおける開発教育の研究蓄積を批判的に検討することによって、開発教育における教育評価の方法論を構築するとともに、日豪での授業研究を通して教育評価実践のあり方を探究することを目的としている。最終年度である平成26年度は、研究期間全体を通して蓄積してきた研究成果をふまえて教育評価実践のあり方をまとめるとともに、それを実践につなげることを重視して研究を進めてきた。その主な成果は、以下の3つにまとめられる。1つ目は、オーストラリアでのインタビュー調査と関連資料の収集である。具体的には、まず、南オーストラリア州のアデレードにおいて、州レベルでのカリキュラム編成と教育評価に関する取り組みの実態を調査した。また、教員向けワークショップに参加して開発教育およびグローバル教育の視点を取り入れた実践づくりの方途を探るとともに、日本の学校現場での実践に向けた可能性と課題についての検討を進めた。2つ目は、日本の学校現場において、教育評価を意識した実践づくりへの参画を継続したことである。具体的には、小学校での共同授業研究を進め、開発教育を源流の1つとする「持続可能な開発のための教育(ESD)」に関して、パフォーマンス評価とルーブリック(評価基準表)を活用したカリキュラム編成と授業づくりのあり方を探究するとともに、校内研修会等でその成果と課題を共有し、本研究で構築してきた理論と実践の再構築に取り組んだ。3つ目は、開発教育およびグローバル教育における教育評価実践のあり方に関する提案をまとめ、発信したことである。具体的には、これまでの研究成果を研究論文にまとめるとともに学会の研究集会において発表した。また、現在、これまでの研究成果をふまえた実践のあり方をより説得的に提案すべく、自身が主宰する研究会において他のメンバーとともに作業を進めている。教育方法学本研究では、研究の目的を達成するために、1オーストラリアの研究蓄積の批判的検討を通して、学習者の学習の成果と課題を把握するための評価課題と評価方法の設定の論理を明らかにし、2理論に基づく評価課題と評価方法を日豪それぞれの現場の教師とともに開発し、実践を通して改善することによって、3教育評価実践のあり方を探究するとともに、方法論の精緻化を図ることをめざしている。昨年度までの研究を通して明らかにしてきた評価課題と評価方法の設定の論理をふまえて、今年度は、交付申請書に記載した「研究実施計画」に沿った実践研究を進めてきた。
肺動脈性肺高血圧症治療薬の心機能への影響―ヒトiPS細胞を用いた機能評価

肺動脈性肺高血圧症(PAH)に対する治療は小児科領域においても盛んに行われるようになった。治療として3つの経路を介する血管拡張薬が用いられているが、それら薬剤の心臓への影響に関する基礎研究はほとんど行われていない。申請者らはこれまでラットを用いてPAH治療薬の心筋イオンチャネルに関する研究を行ってきた。本研究はこれまでの研究をさらに発展させるべくヒトiPS細胞由来心筋細胞を用いてPAH治療薬の心筋イオンチャネルへの影響を調べることを目的とする。<2017年研究実績の概要>2017年度と同様に、iPS細胞は京都大学からの指導に基づき作製した。作製したiPS細胞の多分化能の検定、iPS細胞の染色体や疾患遺伝子変異についての検討を確認のうえ、心筋細胞への分化誘導を行った。さらに分化誘導した細胞が心筋細胞であることの確認のため心筋細胞マーカーの検出、Ca2+トランジエントなどで行ったのち、ヒトiPS細胞由来心筋細胞に対して、多電極アレイ法、パッチクランプ法などの手法を用いて電気生理学的検討を加えた。検討を加えたPAH治療薬は3つの経路、すなわち1エンドセリン経路、2一酸化窒素経路、3プロスタサイクリン経路の薬剤である。endothelin-1、bosentan、sildenafil、beraprost、そのほかにベータ刺激薬(isoproterenol)、cAMP刺激薬(forskolin)についても検討した。endothelin-1はヒトiPS細胞由来心筋細胞のL型Ca電流を抑制した。bosentan、beraprostは抑制しなかった。一方、sildenafilでは抑制された。また、isoproteranol、forskolinは増強した。2018年度の目標はヒトiPS細胞由来心筋細胞の作製と一部並行して電気生理学的研究を行うことであった。健常者からヒトiPS細胞由来心筋細胞の作製することはできた。また、一部並行して電気生理学的研究を行った。しかしながら、その後薬剤を追加して研究を進めることができず、2017年度の研究から大きく進めることはできなかった。停滞した感は否めない。具体的には、2018年度で実施できなかった肺動脈性肺高血圧症の薬剤(fasudil、ambrisentanなど)に加える。また、カテコールアミン薬の存在する場合と存在しない場合の効果も合わせて検討する。PAH治療薬のヒト心筋細胞への影響を検討した基礎研究は国内外を通じて検討されておらず、本研究の成果はPAH治療の現場に非常に大切な情報を提供できるものと考えている。iPS細胞の樹立は京都大学からの指導に基づき作製し、作製したiPS細胞の多分化能を評価・確認のうえ、心筋細胞への分化誘導を行った。検討を加えたPAH治療薬は3つの経路、すなわち1エンドセリン経路、2一酸化窒素経路、3プロスタサイクリン経路の代表的な薬剤である。今年度は主にヒトiPS細胞由来心筋細胞の作製と一部並行して電気生理学的研究を行った。研究成果は第53回日本小児循環器学会(2017年7月7日9日、アクトシティ浜松;演題名:1肺高血圧症治療薬のiPS細胞由来心筋細胞Ca2+電流に及ぼす影響、2iPS細胞を用いた心筋細胞分化における新生児型Naチャネルの発現)で報告した。平成29年度の目標はヒトiPS細胞由来心筋細胞の作製と一部並行して電気生理学的研究を行うことであった。健常者からヒトiPS細胞由来心筋細胞の作製することはでき、一部並行して電気生理学的研究を行った。ヒトiPS由来心筋細胞でもラット心筋細胞と同様にエンドセリンはCa2+電流を抑制したが、ボセンタンならびにアンブリセンタンの事前投与により抑制はブロックされた。これらのことから、肺動脈性肺高血圧症治療薬のうちのエンドセリン経路の薬剤、ボセンタンならびにアンブリセンタンはヒト心筋細胞への直接の影響(悪影響)がないことが推測された。

さらに分化誘導した細胞が心筋細胞であることの確認のため心筋細胞マーカーの検出、Ca2+トランジエントなどで行ったのち、ヒトiPS細胞由来心筋細胞に対して、多電極アレイ法、パッチクランプ法などの手法を用いて電気生理学的検討を加えた。検討を加えたPAH治療薬は3つの経路、すなわち1エンドセリン経路、2一酸化窒素経路、3プロスタサイクリン経路の薬剤である。endothelin-1、bosentan、sildenafil、beraprost、そのほかにベータ刺激薬(isoproterenol)、cAMP刺激薬(forskolin)についても検討した。endothelin-1はヒトiPS細胞由来心筋細胞のL型Ca電流を抑制した。bosentan、beraprostは抑制しなかった。一方、sildenafilでは抑制された。また、isoproteranol、forskolinは増強した。2018年度の目標はヒトiPS細胞由来心筋細胞の作製と一部並行して電気生理学的研究を行うことであった。健常者からヒトiPS細胞由来心筋細胞の作製することはできた。また、一部並行して電気生理学的研究を行った。しかしながら、その後薬剤を追加して研究を進めることができず、2017年度の研究から大きく進めることはできなかった。停滞した感は否めない。平成30年度以降はヒトiPS由来心筋細胞の作製、維持・管理に加え、多電極アレイ法(multi electrode array: MEA)法ならびにパッチクランプ法を用いた電気生理学的研究を中心に研究を行う。平成29年度にそのごく一部の関連する研究を行ったが、平成30年度では、一酸化窒素経路薬剤、プロスタサイクリン経路などについても詳細に検討を加える予定である。一酸化窒素経路の薬剤としてシルデナフィル、ファスジルなど、プロスタサイクリン経路の薬剤としてベラプロストなどについて検討を加える。また、カテコールアミン薬の存在する場合と存在しない場合の効果も合わせて検討する。2019年度以降はより多くの薬剤を用いて電気生理学(多電極アレイ法(multi electrode array: MEA)法ならびにパッチクランプ法)検討を行う。具体的には、2018年度で実施できなかった肺動脈性肺高血圧症の薬剤(fasudil、ambrisentanなど)に加える。当初、電気生理学研究を初年度よりもう少し進める予定であったが、iPS細胞の供給、維持・管理等の調整がつかず、計画していた研究内容まで進めることができず繰越金が発生した。平成30年度では繰越金も含め、研究の推進を図る。本研究は肺動脈性肺高血圧症治療薬のiPS由来心筋細胞への電気生理学影響を検討する研究課題であるが、2018年度はこれまで検討していない薬剤の検討が進まず、繰越金が生じた。2019年度では前年度実施できなかった肺動脈性肺高血圧症の薬剤(fasudil、ambrisentanなど)の電気生理学検討に加え、カテコールアミン薬の存在する場合と存在しない場合の効果も合わせて検討する。
インフルエンザ感染を阻害するシアル酸修飾３―ｗａｙ　ｊｕｎｃｔｉｏｎ核酸の創製

本研究では、インフルエンザウイルス上のヘマグルチニン(HA)のシアリルラクトース結合部位に多点で効率よく結合するような糖鎖修飾3量体核酸の設計、および合成を行った。赤血球凝集阻害実験より、この糖鎖修飾3量体核酸は種々の亜型のインフルエンザウイルスのHAに対して10E8 M-1オーダーの結合定数を有していることが確認された。またこの核酸を担体に固定化することにより、インフルエンザウイルス量を検出することができた。インフルエンザウイルスが変異してもHAのシアリルラクトース認識能は維持されることから、この糖鎖修飾核酸は、あらゆる型のインフルエンザウイルスを検出する材料として応用可能である。現在インフルエンザ治療薬の主流はタミフルをはじめ、インフルエンザ表面のシアリダーゼの機能を阻害する化合物であるが、シアリダーゼの変異速度は非常に速く、タミフル耐性のウイルスも既に出現しつつある。一方、ヘマグルチニン(HA)はウイルスの変異によっても保存される確率が高いため、HAとした化合物は、新型、季節性だけでなく、今後出現するであろうあらゆるインフルエンザに対しても治療効果があると期待される。これまで、HAをターゲットとし、シアル酸などの糖鎖をポリスチレン、ペプチドなどの高分子に共有結合させた分子が報告されているが、分子量、糖鎖の数、糖鎖の配向が制御された分子を簡便に合成することは困難であった。本研究ではsialyllactose修飾(dUTP-Sialyllactose)とDNAポリメラーゼを用い、DNA上にsialyllactoseを修飾した化合物を合成した。この化合物を用いると、DNAテンプレートの塩基配列に応じて、導入する糖鎖の数や立体的な位置を制御することができるので、HAの糖鎖結合サイトを考慮した分子設計を行うことができると考えられる。インフルエンザウイルスA/PR/8/34(H1N1)とトリ赤血球との凝集阻害実験において、dsDNAに修飾するsialyllactose数の増加に伴い、赤血球凝集阻害定数(KiHAI)が減少した。またDNAの3つのアームにsialyllactoseを6個ずつ修飾した3-way junction DNAにおいてはKiHAIは15nMまで減少し、インフルエンザウイルスと高い親和性を有していることが確認された。DNA上のSialyllactose残基がインフルエンザウイルス上のHAと多点で効率よく相互作用したためと考えられた。25年度は、ヒト型インフルエンザウイルスHAと結合する2,6-シアリルラクトース修飾dUTPの合成を行った。この2,6-シアリルラクトース修飾dUTPもDNAポリメラーゼによってDNA中に導入され、2,6-シアリルラクトース修飾3-way junction DNAが構築できることを電気泳動により確認した。23,24年度に合成した2,3-シアリルラクトース修飾dUTP(トリ型インフルエンザウイルスHAと結合)と併用することにより、シアリルラクトース修飾3-wayjunction DNAがH1N1型A/PuertoRico/8/34/、H3N2型A/panama/2007/99)、H5N2型(A/Duck/Hong Kong/342/78株)などのA型インフルエンザウイルス、さらにB型インフルエンザウイルス(B/Yamanashi/166/98)と結合することが赤血球凝集阻害実験により確認された。一般にタミフルなどのインフルエンザ治療薬はウイルス表面のノイラミニダーゼの活性を阻害する薬であるが、ウイルスの変異速度は非常に速く、タミフル耐性のウイルスも既に出現しており問題となっている。一方、ヘマグルチニン(HA)はウイルスの変異によっても保存される確率が高いため、HAを標的とした化合物は、あらゆるインフルエンザに対して結合すると期待される。そこで、本課題ではインフルエンザウイルスのヘマグルチニンを標的とし、1nMでインフルエンザウイルス感染を阻害する核酸を創製することを目指す。具体的には、申請者が開発した、「DNAにワンポットで糖鎖を導入する技術」を用い、HAの3つの糖鎖結合サイト全てに結合できるような糖鎖修飾核酸を合成し、そのインフルエンザウイルス結合能、及び感染阻害能を評価することを目的としている。HAは、インフルエンザウイルス表面の3量体構造のタンパク質であり、シアリルラクトースと親和性が強いことから、23年度はシアリルラクトースを修飾したdUTPの合成を開始した。この化合物は、申請者がBioorganic&Medicinal Chemistry Letters (2007)において既に報告した手法を基本としているが、in vivoで安定性が向上するよう分子設計している。またヒトインフルエンザウイルスを用いた実験のために、シアル酸とガラクトースがα2,6-結合した化合物についても合成を開始した。

DNA上のSialyllactose残基がインフルエンザウイルス上のHAと多点で効率よく相互作用したためと考えられた。これは、インフルエンザウイルスに対する抗体と同等の結合強度を有しており、当初の計画通り進んでいると考えられる。インフルエンザウイルスが存在する培養液中でも加水分解されることのない、化合物の合成がほぼ完了したが、血清中での安定性についての評価がまだ終わっていない。またDNAの3つのアームにsialyllactoseを6個ずつ修飾した3-way junction DNAとインフルエンザウイルスとの結合を、QCM、SPR等の測定装置を用いて定量的に評価する。また、H1N1型以外の、種々のインフルエンザウイルスに対しても抗体と同等の結合強度で普遍的に結合することを確認する。次年度以降、23年度に開始したシアリルラクトースのグリコシド結合部分を置換した化合物の合成を完了し、dUTPに修飾する。実際に血清中で安定であることを確認後、DNAポリメラーゼによりDNA中に導入されることを確認する。種々の亜型のインフルエンザウイルスの購入\70,000 x 4種類その他、細胞培養関連消耗品などシアリルラクトース修飾リンカーの合成のためにシアリルトランスフェラーゼ100千円、糖鎖修飾DNAの合成のためにDNAポリメラーゼ2500Unit 200千円、インフルエンザウイルス培養のために培地100千円等を使用予定である。
炎症性腸疾患における制御性B細胞(Breg)の臨床応用を目指した基礎検討

B細胞は様々な免疫機能を有しているが、一般に知られている主な機能は免疫グロブリン(抗体)産生である。その一方で、近年の研究成果の蓄積によって、抗体産生以外に、Interleukin(IL-)10、IL-4、IL-17、IFN-γなどの種々のサイトカインを産生し、生体内の免疫応答において重要な役割を果たしているB細胞の存在が明らかになっている。IL-12産生B細胞は、腸炎発症時、特に腸炎回復期に最も誘導されることが確認され、大腸以外の組織では誘導されないことが確認できた。またこのB細胞は抗体産生能が低い特徴を有していた。B細胞からのIL-12産生にはT-betの誘導が必要であることが確認された。B細胞の主な役割は抗体産生能であるが、その一方で、様々な疾患モデルにおいて、炎症環境下では、サイトカインを産生するB細胞が存在することが分かってきている。その中で、特に制御性機能をもつB細胞(regulatory B cell;Breg)が注目されている。本研究では、IL-12産生制御性B細胞の臨床応用を視野に入れた基礎検討を完成させ、ヒト炎症性腸疾患での誘導機序、その特性を詳細に検討し、制御性B細胞を用いた炎症性腸疾患の新規治療に結びつく研究を行うことを目的とする。ヒトの炎症性腸疾患において、IL-12産生B細胞の存在を確認するために、大腸粘膜組織より粘膜下層単核球を単離し、Flow cytometryを用いてIL-12産生B細胞のヒト大腸に存在しているかどうかを検討している。正常の大腸粘膜においては、IL-12産生B細胞は確認されなかったが、炎症粘膜においてはIL-12産生B細胞が確認されたことから、炎症部位に同B細胞が存在していることが考えられた。さらに、同B細胞の分布を検討するために、大腸組織を用いて免疫染色を行っている。現在までの傾向としては、孤立リンパ節に存在するB細胞ではなく、粘膜下層に散在するB細胞がIL-12を産生している傾向にあると考えられるが、さらなる症例数を増やしての検討が必要である。病勢と同B細胞の関連の検討を行うために、寛解期、活動期、正常での大腸粘膜より粘膜下層単核球を単離し、Flow cytometryを用いてIL-12産生B細胞の数を確認している。ヒトでのIL-12産生B細胞の存在を確認することが進められているため、概ね順調と考えるが、症例数の蓄積が今後必要である。また、その機能についてもマウスモデルを用いた検討を今後追加する必要がある。申請者は、炎症性腸疾患モデルマウスを用いて腸炎回復期に、サイトカインを産生することで腸炎を収束させる機能をもつ腸管のIL-12産生制御性B細胞を初めて発見した。昨年度より、ヒト検体を用いた制御性B細胞の検討を続けている。マウスモデルにて確認し得たIL-12産生B細胞であるが、ヒト炎症性腸疾患患者では、様々な治療薬が投与されており、その影響によって、炎症の強さとIL-12産生B細胞との一定の相関は得られていないが、ヒトにおいてもその存在が確認された。症例の蓄積が今後の課題である。また、IL-10+IFNγ+CD4+ T細胞の細胞数の検討を、ヒト検体およびマウスモデルを用いて検討を進めている。同検討においても、ヒト検体では、治療薬(ステロイド、生物学的製剤、など)の影響によって、活動性、IL-12産生B細胞数との一定の見解がまだ出ていない。この検討においても、今後検体数の蓄積が必要である。ヒト検体での検討が昨年度より蓄積されている。マウスモデルへのB細胞輸注によってその機能解析を進めている。炎症性腸疾患における制御性B細胞の機能および臨床応用を目指した基礎検討を目的とした。正常大腸においては、制御性B細胞は認められなかったが、DSS腸炎モデルを用いた検討では、腸炎急性期では認められなかった制御性B細胞は、腸炎回復期に認められるようになった。このことから、IL-12産生B細胞は炎症にともなって誘導されるinducibleなB細胞集団であることが判明した。次に、このIL-12産生B細胞が腸炎時にどのような機能を有しているかを検討するために、B細胞欠損マウスに野生型マウスおよびIL-12欠損マウスから単離したB細胞を輸注するモデルを用いて検討したところ、B細胞欠損マウスおよびIL-12欠損B細胞輸注マウスで腸炎が著明に悪化し、野生型マウスから単離したB細胞輸注マウスの腸炎は軽症であった。このことから、腸炎誘発時にはIL-12産生B細胞が腸炎改善に働いている可能性が示唆された。

この産生されたIL-12が腸炎時どのように腸炎保護的に機能性しているかを検討した。IL-12は大腸においてIL-10+IFNγ+CD4+T細胞を誘導し、腸炎収束に寄与することが報告されている。上記のモデルを用いて、腸炎時におけるIL-10+IFNγ+CD4+T細胞の発現数を検討した。B細胞欠損マウスおよびIL-12欠損B細胞輸注マウスでは、IL-10+IFNγ+CD4+T細胞が認められず、野生型マウスより単離したB細胞を輸注したマウスでは、野生型マウスと同程度のIL-10+IFNγ+CD4+T細胞が誘導されていた。これらのことから、IL-12産生B細胞は、腸炎時には、IL-10+IFNγ+CD4+T細胞を誘導し、腸炎収束に寄与している可能性が示唆された。B細胞は様々な免疫機能を有しているが、一般に知られている主な機能は免疫グロブリン(抗体)産生である。その一方で、近年の研究成果の蓄積によって、抗体産生以外に、Interleukin(IL-)10、IL-4、IL-17、IFN-γなどの種々のサイトカインを産生し、生体内の免疫応答において重要な役割を果たしているB細胞の存在が明らかになっている。IL-12産生B細胞は、腸炎発症時、特に腸炎回復期に最も誘導されることが確認され、大腸以外の組織では誘導されないことが確認できた。またこのB細胞は抗体産生能が低い特徴を有していた。B細胞からのIL-12産生にはT-betの誘導が必要であることが確認された。ヒト炎症性腸疾患におけるIL-12産生B細胞の検討症例数を増やし、寛解期、再燃時、寛解導入時の細胞数を検討することで、治療効果判定との相関性を検索する。免疫染色においても同様に進めていく。ヒト大腸粘膜より単離したB細胞をin vitroで培養し、B細胞からのIL-12産生を確認し、IL-12産生細胞、非産生細胞を単離し、表面抗原および細胞内シグナル、転写に関わる因子をChip sequenceなどを用いて検討を進める。検体数の蓄積を行い、重症度(Mayo score、SESCD等)との相関性を検討する。マウスモデルでの検討を引き続き進める。消化器内科
EC市場統合と日欧米企業の対応

EC市場統合を始めとする一連のEC統合は、欧州経済の低迷や東欧諸国・ソ連の政治的・経済的・社会的混乱が続くなかで、遅々として進まず、大幅な後退を余儀されている。こうした事態は、EC市場統合への日欧米企業の対応にも色濃く反映し、対応に目新しい動きは見られない。EC市場統合への日本企業の対応ー(1)EC進出動機は多様化しているが、グロ-バル化戦略の一環、輸出から現地生産への転換、現地・第三国への販路拡大、情報収集が主な動機になっている。(2)国別では英国、ドイツ、フランス、業種別では電気機器、機械、化学の進出が目立っている。(3)進出先国の主な決定理由としては、物流の条件が地理的に良い社会基盤が整備されている、労働者の質が他と比べて良い等が挙げられる。(4)日本企業は種々の対応を講じながら、生産・経営・研究開発面で着々と現地化を進めている。EC市場統合への欧米企業の対応ー(1)とくに欧州企業では、日米企業と互角に戦える産業、例えば、航空、軍需、通信機器、重電機、自動車等の分野で、国境を越えた再編成を積極的に展開してきたが、欧州経済・政治の深刻な低迷・不安に直面して、再編の見直しを迫られるなど、厳しい状況に立たされている。(2)欧州企業同士のM&Aも、米国企業による欧州企業のM&Aも、こうした事態に直面して、著しく減少した。本研究を通じて学んだことー(1)新しい欧州づくりは欧州人自らの手で完成させたいというのが、欧州人の願いであること。(2)日本企業の真の汎欧州化は、生産・経営・研究開発の現地化を通じて、欧州人の生活の質を維持・向上させていくことにあること。I本研究は、(1)EC市場統合の歴史(2)EC市場統合の法的整備(3)EC市場統合の機関(4)EC市場統合の意義と効果(5)EC市場統合後のECの対外通商政策と地域経済圏(6)EC市場統合への日本企業の対応(7)EC市場統合への欧州企業の対応(8)EC市場統合への米国企業の対応(9)EC市場統合への日欧米企業の対応の今後(10)EC市場統合からEC統合(市場統合、経済・通貨統合、社会統合、政治統合)へ(11)EC統合と日欧米企業の対応(12)EC統合から大欧州統合へ(13)大欧州統合と日欧米企業の対応から成っており、その構成は研究課題よりも広く、多岐にわたっている。IIその研究結果を要約すれば、次のとおりである。(1)EC統合についてー(1)欧州では,ECを核として、EC域内の市場統合から経済・社会・政治統合に向けての動きと、これら一連のEC統合から大欧州統合に向けての動きとが、同時に力強く進行している。(2)(1)を促進した要因は、1989年秋以降に起った東欧・ソ連の大変革と東西ドイツの統一とであるが、90年夏以来の湾岸危機・戦争は、特に政治統合に関して厄介な問題を提起した。(軍事力抜きの欧州の安全保障機構づくりが地域紛争に対して無力であるという問題)(3)湾岸戦争の烈しさにもかかわらず、大欧州統合は、ドロ-ルEC委員長の提唱する三つの同心円構想に従って、着実に進められつつある。(2)EC市場統合への日欧企業の対応についてー(1)日本企業のEC進出は、国別では英国、ドイツ、フランス、業種別では電気機器、機械、化学分野が目立っている。(2)日本企業は杯々の対応策を講じながら、生産・経営・研究開発面で現地化を推進している。

(3)欧州企業は、日米企業と互角に戦える産業、とりわけ航空、軍需、通信機器、重電機、自動車などの分野で、国境を越えた再編成を展開しつつあるが、湾岸戦争の余波や欧州経済の低迷や東欧・ソ連の政情不安のため、苦境に立たされている。EC市場統合を始めとする一連のEC統合は、欧州経済の低迷や東欧諸国・ソ連の政治的・経済的・社会的混乱が続くなかで、遅々として進まず、大幅な後退を余儀なくされている。こうした事態は、EC市場統合への日欧米企業の対応にも色濃く反映し、対応に目新しい動きは見られない。EC市場統合への日本企業の対応ー(1)EC進出動機は多様化しているが、グロ-バル化戦略の一環、輸出から現地生産への転換、現地・第三国への販路拡大、情報収集が主な動機になっている。(2)国別では英国、ドイツ、フランス、業種別では電気機器、機械、化学の進出が目立っている。(3)進出先国の主な決定理由としては、物流の条件が地理的に良い、社会基盤が整備されている、労働者の貭が他と比べて良い等が挙げられる。(4)日本企業は種々の対応策を講じながら、生産・経営・研究開発面で着々と現地化を進めている。EC市場統合への欧米企業の対応ー(1)とくに欧州企業は、日本企業と互角に戦える産業、例えば、航空、軍需、通信機器、重電機、自動車等の分野で、国境を越えた再編成を積極的に展開してきたが、欧州経済・政治の深刻な低迷・不安に直面して、再編の見直しを迫られるなど、厳しい状況に立たされている。(2)欧州企業同士のM&Aも、米国企業による欧州企業のM&Aも、こうした事態に直面して、著しく減少した。本研究を通じて学んだことー(1)新しい欧州づくりは欧州人自らの手で完成させたいというのが、欧州人の願いであること。(2)日本企業の真の汎欧州化は、生産・経営・研究開発の現地化を通じて、欧州人の生活の貭を維持・向上させていくことにあること。
原始惑星系円盤磁場の進化過程の解明

原始惑星系円盤やその周囲の磁場強度は、円盤進化や惑星形成過程を決定づける基本的なパラメータである。本研究では、この原始星形成円盤やその周囲のエンベロープの磁場強度の進化を3次元磁気流体力学、化学進化計算、1次元磁束進化シミュレーションを相補的に用いて解明することを目的としている。本年度は、研究計画の中核となるガスの電離状態と抵抗値を計算する化学計算コードの開発を行うとともに、エンベロープ中での原始星形成後期過程における磁場の飽和値を計算した。本年度開発した化学計算コードはC++と常微分方程式のソルバーであるCVODEパッケージを用いて実装した。コードは宇宙線電離、X線、紫外線や様々なサイズ分布のダスト粒子の帯電の影響も取り扱えるように一般的に設計されている。これにより従来よりも柔軟に化学反応ネットワークやダストモデルの選択が可能になるとともに様々な星形成環境下でのガスの電離状態を計算することが可能になった。さらに、このコードを用いた最初の応用として、主降着期のエンベロープの密度、速度構造の時間進化を記述する解析モデルを構築し、そのモデルにおける電離度、抵抗値を計算した。そして、それを用いて両極性散逸による磁場の最大値を様々な化学反応やダストサイズ分布、宇宙線電離強度のもとで計算し、様々な宇宙線環境下での分子雲コア崩壊時の磁束進化についての解析的な描像を得た。この内容について現在論文を執筆中であり、次年度の早い段階で投稿する予定である。初年度の研究計画にあった化学反応計算コードの開発を予定通り行った。また、それを用いた科学的成果も得られつつあり、論文を準備中である。以上より順調に研究を推進している言える。2019年度は研究計画に記載したガスと磁場の運動をシミュレートする一次元コードの開発に注力する。これと2018年度に開発した科学計算コードを組み合わせることで、エンベロープ進化と円盤進化の統一的描像を構築する。当初計画にあったラップトップPCの購入および英文校正を2019年度に延期したため次年度使用額が生じている。今年度延期したPCの購入、英文校正の発注を計画している。
1次繊毛上に局在するメラニン凝集ホルモン受容体の機能解析

メラニン凝集ホルモン(MCH)は、膜受容体であるMCHR1を介して摂食、情動、睡眠等、様々な生理作用に関与する。これまで生命現象の根幹を担う細胞内シグナルは、MCHR1を含めて細胞膜上に発現した受容体を介して研究が進められてきた。しかし近年、一部の膜受容体が、独立したオルガネラである1次繊毛膜上に局在することが報告された。さらに我々は細胞モデル系において、MCHR1陽性繊毛がMCH刺激により短くなる現象も見出している。1次繊毛は、繊毛膜に発現する受容体を介して微小環境を検知するセルセンサーとして働き、その攪乱は肥満など様々な疾患と結びつく。そこで申請者は、「1次繊毛という特異なオルガネラに局在する受容体の特徴的なシグナリング系」を明らかにする事を目的とした。●MCHを介した1次繊毛選択的な新規細胞内シグナルの同定(モデル細胞系):これまでにヒト網膜由来細胞(hRPE1)におけるMCHR1の細胞内シグナルの解析から、縮退開始はGi/o依存的であり、主にAkt系が関わることを見出した。加えて、繊毛縮退にはタンパク質合成が必須なことも判明した。そこで仲介分子の探索を目的に、RNAseqおよび定量PCR法による詳細な解析を行い、2つの分子に絞り込む事に成功した。これら2つの分子を標的として、siRNAによるKD細胞と改良型CRISPR/Cas9 (CRIS-ObLiGaRe)を用いたKO細胞を作出したところ、予想通りMCHによる縮退現象が抑制された。●MCHを介した生体内における1次繊毛縮退と環境要因の関連性(中枢神経培養、個体):モデル細胞系で見出した本現象が、生体内でも同様に生じ得るのかを解明することは重要な課題である。そこでMCHR1が高発現する海馬スライス培養系を確立し、MCHによる刺激を行ったところ、濃度および時間依存的に内在性のMCHR1陽性1次繊毛の縮退が認められた。本研究課題は、一般的な細胞膜における受容体シグナル解析ではなく、生体内においてMCHR1が局在する1次繊毛膜に焦点を当てたものである。これまで我々は、1次繊毛を有する数少ない培養細胞モデル系(hRPE1細胞)を用いて、MCHを介した繊毛縮退機構の全容解明を目指してきた。その結果、縮退のスタート(Gi/o)とゴール(アクチン重合)にあたる概要を明らかにしたが、仲介する分子は不明であった。RNAseqおよび定量PCRを用いた本研究により、2つの仲介分子候補を見出した。加えて、当該分子に対するLoss-of-function(SiRNA、CRISPR/Cas9)を行い、これら候補分子が求めていた仲介分子である可能性を強く支持する結果を得た。さらに、MCHを介した繊毛縮退現象が生体内おいても同様に生じるのかは重要な課題である。MCHR1が高発現する海馬に着目し、マウス海馬スライスカルチャー系によりMCHの効果を調べたところ、MCH濃度および時間依存的に縮退が生じること、MCHに対する感受性が培養細胞よりも鋭敏である事を明らかにした。以上より、vitroでは予定よりも進んでおり、vivoにおいてもマウスの絶食実験等を行う準備が整った。●MCHを介した1次繊毛選択的な新規細胞内シグナルの同定(モデル細胞系):MCHを介した繊毛縮退機構の最後のピースとなる2つの分子を見出した。これら分子に関するGain-of-functionと既実施のLoss-of-functionに対するレスキュー実験を行う。その後、MCHR1と同じくGタンパク質共役型受容体であり、繊毛縮退を生じさせるソマトスタチン受容体3や逆に繊毛伸長が生じる塩化リチウム等の繊毛調節機構に対し、本研究で見出した2つの分子が関与するかを調べる。以上により、見出した2分子が普遍的な繊毛長調節に関与するのか、MCHを介した特異的な縮退機構に関与するのかが明らかになる。●MCHを介した生体内における1次繊毛縮退と環境要因の関連性(中枢神経培養、個体):ラット海馬スライスカルチャーを用いたMCH添加実験により、MCH濃度および時間依存的に縮退が生じることが明らかになった。今後は、培養細胞系で見出した縮退シグナル(Gi/o、Akt等)に対する阻害剤実験を行う。また、MCHR1陽性1次繊毛は線条体においても豊富に存在する事を見出した。今後は、線条体においてもMCHの効果を調べる予定である。以上より、生体により近い器官培養系においてもMCHを起点とした繊毛縮退が生じることを明らかにした。これにより、MCHの生理機能と繊毛縮退を解析する意義とその重要性が確固たるものとなった。そこで、絶食・高脂肪食給餌によりエネルギー状態が変動したマウスの脳を用いて、MCHの生理機能を考慮した環境要因が繊毛長に及ぼす影響を調べる。

1次繊毛は、繊毛膜に発現する受容体を介して微小環境を検知するセルセンサーとして働き、その攪乱は肥満など様々な疾患と結びつく。そこで申請者は、「1次繊毛という特異なオルガネラに局在する受容体の特徴的なシグナリング系」を明らかにする事を目的とした。●MCHを介した1次繊毛選択的な新規細胞内シグナルの同定(モデル細胞系):これまでにヒト網膜由来細胞(hRPE1)におけるMCHR1の細胞内シグナルの解析から、縮退開始はGi/o依存的であり、主にAkt系が関わることを見出した。加えて、繊毛縮退にはタンパク質合成が必須なことも判明した。そこで仲介分子の探索を目的に、RNAseqおよび定量PCR法による詳細な解析を行い、2つの分子に絞り込む事に成功した。これら2つの分子を標的として、siRNAによるKD細胞と改良型CRISPR/Cas9 (CRIS-ObLiGaRe)を用いたKO細胞を作出したところ、予想通りMCHによる縮退現象が抑制された。●MCHを介した生体内における1次繊毛縮退と環境要因の関連性(中枢神経培養、個体):モデル細胞系で見出した本現象が、生体内でも同様に生じ得るのかを解明することは重要な課題である。そこでMCHR1が高発現する海馬スライス培養系を確立し、MCHによる刺激を行ったところ、濃度および時間依存的に内在性のMCHR1陽性1次繊毛の縮退が認められた。本研究課題は、一般的な細胞膜における受容体シグナル解析ではなく、生体内においてMCHR1が局在する1次繊毛膜に焦点を当てたものである。これまで我々は、1次繊毛を有する数少ない培養細胞モデル系(hRPE1細胞)を用いて、MCHを介した繊毛縮退機構の全容解明を目指してきた。その結果、縮退のスタート(Gi/o)とゴール(アクチン重合)にあたる概要を明らかにしたが、仲介する分子は不明であった。RNAseqおよび定量PCRを用いた本研究により、2つの仲介分子候補を見出した。加えて、当該分子に対するLoss-of-function(SiRNA、CRISPR/Cas9)を行い、これら候補分子が求めていた仲介分子である可能性を強く支持する結果を得た。さらに、MCHを介した繊毛縮退現象が生体内おいても同様に生じるのかは重要な課題である。MCHR1が高発現する海馬に着目し、マウス海馬スライスカルチャー系によりMCHの効果を調べたところ、MCH濃度および時間依存的に縮退が生じること、MCHに対する感受性が培養細胞よりも鋭敏である事を明らかにした。以上より、vitroでは予定よりも進んでおり、vivoにおいてもマウスの絶食実験等を行う準備が整った。●MCHを介した1次繊毛選択的な新規細胞内シグナルの同定(モデル細胞系):MCHを介した繊毛縮退機構の最後のピースとなる2つの分子を見出した。これら分子に関するGain-of-functionと既実施のLoss-of-functionに対するレスキュー実験を行う。その後、MCHR1と同じくGタンパク質共役型受容体であり、繊毛縮退を生じさせるソマトスタチン受容体3や逆に繊毛伸長が生じる塩化リチウム等の繊毛調節機構に対し、本研究で見出した2つの分子が関与するかを調べる。以上により、見出した2分子が普遍的な繊毛長調節に関与するのか、MCHを介した特異的な縮退機構に関与するのかが明らかになる。