hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
RNAポリメラーゼの分子解剖:転写因子作用部位のマッピング

遺伝子の転写制御の基本機構は、転写酵素RNAポリメラーゼが、さまざまの転写因子と相互作用した結果、転写をする対象遺伝子の選択を変換することによっていることが、明かになり初めている。転写因子とRNAポリメラーゼの分子間コミュニケーションの実体を解明する目的で、本研究では、RNAポリメラーゼ上の転写因子接点の同定を目指した。RNAポリメラーゼ各サブユニットに変異を導入することで、転写因子との接触不能となり、遺伝子制御が出来なくなることを指標にしたスクリーニングを行った。その結果、アルファサブユニットのC端領域に一群の転写因子(クラス1転写因子と命名)との接点を同定し、その領域各アミノ酸の役割を決定した。また、この領域を含む蛋白ドメインの三次元構造を決定し、転写因子と接触するアミノ酸の配置を決めた。その上に、この領域が、DNAのエンハンサーをも認識するサイトであることを実証した。これは、蛋白因子とDNA制御シグナルのいずれをも認識する、新しい蛋白機能域の発見となった。一方、RNAポリメラーゼの他のサブユニット、シグマ、ベタ-およびベタ-プライム上にも、他の転写因子との接点のクラスターが存在する予備的結果を得た。本研究期間中の一連の研究に拠って、大腸菌の約100種類の転写因子全ての接点を、RNAポリメラーゼ上に同定する方向の研究の基礎を導き、軌道に乗せることが出来た。転写制御の本質は、各種転写因子の作用によって、RNAポリメラーゼが転写対象の遺伝子の選択巾を変えることによるものであることが、示唆されている。その理論の検証と、その分子機構の解明を目指して、先ず、転写因子の作用点の同定を試みた。その結果、大腸菌RNAポリメラーゼでは、αサブユニットのC端領域とσサブユニットのC端領域に、それぞれ一群の転写因子との接点を見出した。しかも、各因子との接点は、それぞれ約10アミノ酸残基のエピトープサイズであった。この発見によって、転写制御の本質に一歩近づくことができた。そこで、この転写因子接点を含む構造ドメインの構造解析を開始した。なお、同様の研究を、真核生物のRNAポリメラーゼIIとウイルスのRNAポリメラーゼにも広げて開始した。一方、RNAポイメラーゼの他のサブユニット、シグマ、ベタ-およびベタ-プライム上にも、他の転写因子との接点のクラスターが存在する予備的結果を得た。この間の研究で、大腸菌の約100種類の転写因子全ての接点を同定する方向の研究の基礎を築き、軌道に乗せた。
高速・高精細度視覚刺激提示システムの開発

ヒトの視知覚過程は、色彩・形態・運動・両眼視などの下位過程から構成されている。これら諸過程は、それぞれ刺激情報の特定次元の処理に特殊化された過程であるが、いづれにおいても、刺激の時間的・空間的特性が大きな制約条件となっている。従って、視知覚過程の解明にあたっては、刺激次元について広範囲に時空間的条件を設定し、各過程がどのような制約条件のもとで機能しているかを明かにすることが必要である。従来までの精神物理学的研究では、主に装置上の制約のために刺激の時空間特性を正確かつ容易に操作することが困難で、各過程の全体像を明かにするには至っていない。本研究は、まず刺激を色度・輝度次元、空間次元、時間次元で広範囲かつ容易に操作できる装置を導入し、視知覚過程の統一的解析を可能とする実験システムを開発した。次に、このシステムを用いて視知覚過程に関する実験を広範囲の刺激条件で行い、色彩知覚・形態知覚・運動知覚の相互関係を解析した。本研究で得られた成果の概要は以下の通りである。(1)画像装置(スパ-クステ-ション)を導入し、2画面構成による視覚実験システムを作製した。(2)視覚刺激の色・輝度を測定するためのソフトウェア-を開発した。(3)視覚刺激作成用ソフトウェア-を開発した。(4)反応測定システムを作製したる(5)色知覚における時・空間要因の効果を分析した。(6)運動知覚における時・空間要因の効果を分析した。(7)形態知覚における時・空間要因の効果を分析した。視知覚過程の解明にあたっては、刺激次元について広範囲に時・空間条件を設定し、これに対する知覚反応を定量的に測定し、知覚の各過程がどのような制約条件のもとで機能しているかを明かにすることが必要である。この様な研究の準備として、本年度は、刺激を色度・輝度次元、空間次元、時間次元で広範囲・高精度かつ容易に操作できる装置を以下の手順で作製した。(1)コンピュ-タ画像システムSPARK STATIONを導入し、2画面構造による視覚実験装置を作製した。(3)視覚刺激作製用ソフトウェア-を開発した。(4)反応測定システムを作製した。次年度は、本年度作製した視覚刺激提示・反応測定システムを用いて、視覚過程に関する精神物理学的実験を行なう予定である。主な検討項目は以下の通りである。(1)色知覚における時・空間要因の効果(2)運動知覚における色・空間要因の効果(3)両眼視成立への時・空間要因の効果前年度に作製した視覚刺激提示・反応測定システムを更に改良するとともに、本システムを用いて視知覚過程に関する実験を広範囲の刺激条件で行い、色彩知覚・形態知覚・運動知覚の時空間依存性および知覚間相互の関係を解析した。本年度の研究成果の概要は以下の通りである。(1)視覚刺激作成用ソフトウェア-改良刺激構成のための基本的プログラムを作成した。これにより、ガボ-ル関数、刺激の提示時間、画像の構成、画像のコントラスト、画像の色彩、動画像の作成が簡単なプログラムで可能になった。(2)主観的輪郭線錯視への色情報の寄与形態知覚の情報処理機構を探る手がかりを得るために、主観的輪郭線錯視現象を解析した。輝度コントラストと色コントラストを変数として、輪郭線錯視とカニッツア-錯視の閾コントラストを測定し、分析した。この結果、輪郭線錯視とカニッツア-錯視は異なる発現機構によって生じることが明らかになった。(3)運動知覚における時・空間要因の分析運動知覚機構を検討するために、刺激の空間周波数と時間条件の仮現運動知覚への影響を組織的に測定解析した。従来、運動知覚は、transient型の機構によって生じるといわれていたが、本研究では、sustained型機構の運動知覚への関与を実証した。

また従来、運動知覚機構は、同一タイプのバンドパスフィルタ-の出力だけの結合によって構成されると考えられていたが、本研究では、ロパスフィルタ-出力も運動知覚に関与するきとが示された。
PET/MRを利用したFDGによる認知症診断精度の向上

平成27年より始まったこの研究は,1灰白質分離のための部分容積効果の軽減2真の同時収集による体動補正効果の影響3骨描出における減弱補正法の開発という3点に注目し,FDGの認知症診断で重要となる皮質の放射能濃度の定量化による認知症診断の精度を向上させようとする試みであった.27年度,28年度はファントムを使用しての実験の他,ボランティア5名の撮像を行い,真の同時収集による体動補正効果並びに骨描出における減弱補正法の開発においては日本核医学技術学会等での研究発表を行った.また灰白質分離のための部分容積効果の軽減については共同研究者が解析を行い,ボランティアの件数が統計処理が可能なほどに集まれば論文投稿が出来る程度の下準備は出来上がっていた.29年度は29年3月末の交通事故によって1年間の研究活動休止となり,平成30年に入って科研費の補助事業期間延長を申請していたが,それが承認されたため研究活動を再開した.30年度はボランティアの総数10名を目指していたが,再開後最終的には7名となり,なんとか統計処理が可能な人数となり解析を行った.1灰白質分離の影響については部分容積効果の低減は確認できたものの,フィッテングを行うソフトウェアによって差が生じることわかり,その精度についてはまだ検討中である.2真の同時収集による体動補正効果については皮質のみを分離し領域分けをした場合,体動補正の有無によって8%程度の差が出ることが確認でき,体動補正によって精度が向上したと言える.ただし皮質を分離せずに領域分けを行うとその差は有意ではなくなった.3骨描出においては従来のUTE法のみでの補正が十分ではなかったということから,それにテンプレート法を組み合わせる方法を行った.しかしこの手法によって頭蓋骨に近い皮質が逆に過補正なってしまうことを確認したため,検討を続けていくこととなった.今年度は,骨描出の改善によってPET/MRで測定した脳実質の放射能濃度が,PET/CTで測定された放射能濃度と同等となるか研究をおこない発表した.また体動補正が放射能濃度に与える影響についても研究を開始した.今年度の補助金は,主に上記研究を遂行するための画像処理・解析用PCの購入費と,発表並びに情報収集目的のための学会旅費に当てられた.1.骨描出の改善による脳実質の放射能濃度の変化における研究については,第35回日本核医学技術学会総会学術大会にて発表した.この発表では,過去に旧UTE法で減弱補正された画像に対し,1Zストリークアーチファクトの低減2k-space中心のずれを補正することによるアーチファクトの低減3CTを元に作成されたテンプレートベースで骨領域を描出などの改善が加えられた,新UTE法により減弱補正された再度画像を作成し,比較検討をおこなった.視覚的には減弱補正マップにかなりの改善が見受けられ骨厚もCT画像と同等の厚さはあったが,脳実質の放射能濃度は概ね10%程度の上昇と改善されてはいるものの,最終的には比較対象となったPET/CT画像の放射能濃度に遠く及ばないという結果を得,PET/MRの減弱補正画像に関しては骨に対しての減弱係数を変更する必要があるのではないかという結論に達した.2.体動補正が放射能濃度に与える影響の研究については.JRC2016会期中に行なわれた日本脳神経核医学研究会脳PETワークショップにて研究分担者の伊藤浩が発表した.ただしこの研究について開始したのが最近であったため被験者数が少なく,今回は数値的な比較ではなく,視覚的な比較に留めた発表になった.なお,この研究を遂行するにあたって,補助金を用いて日本メジフィジックスよりFDGスキャン注を2本購入した.1灰白質分離のための部分容積効果:灰白質の分離には多様なアルゴリズム及びソフトウェアが存在し,それらの利点・欠点を見極める必要があったため,まだ解析には入っていない状況である.また同一被験者によって得られたPET/CTデータと比較しなければならないが,使用する予定であった過去のデータが除外条件に当てはまる場合が多く,現在では解析できるほどのデータ数が集まっていない.2真の同時収集による体動補正効果:体動補正効果を得られる範囲が±2cm,または±8°というシビアな条件なため,現在まで4回ほど自作ファントムによる実験をおこなったが,予想されるような結果が出にくい状況であり検討中である.またFDGの購入手続きおよび倫理委員会審査に時間がかかった影響で,ボランティアによる撮像が2名だけになってしまい,こちらも解析出来るだけのデータ数となっていない.3骨描出における減弱補正法:過去のデータを使用しての解析では,旧UTEの減弱補正法を使用したPET画像よりも新UTE法を使用したPET画像が概ね10%の放射能濃度の上昇を得るという結果であったが,PET/CTによるPET画像の同部位に対し遠く及ばない結果となった.

それらのことから減弱係数自体を操作する必要性を感じたため,骨の減弱係数を変更して再構成をおこなえないか現在もメーカーと協議中である.今年度は,PET/MR装置において頭部の体動が脳実質で測定された放射能濃度にどの程度の影響を与えるか研究をおこない発表した.また部分容積効果の影響についても研究を開始したが,UTE法における骨描出の改善をおこなうための新たなるアプリケーションの導入が遅れているため,骨描出の改善については進展がなかった.今年度の補助金は,主に上記研究を遂行するための撮影用ファントムの購入費と発表並びに情報収集目的のための学会出張費,研究ボランティア撮影のための施設使用費に当てられた.1.頭部の体動補正が放射能濃度に与える影響については,第36回日本核医学技術学会総会学術大会と第6回核医学画像解析研究会にて発表した.核医学技術学会での発表ではボランティア撮影5名で頭部を固定した状態での画像と,固定を外し体動が発生した画像をPMODで画像解析して比較検討をおこなったが,顕著な差としての体動補正効果は得られなかったという内容となった.しかし解析に使用したPMODが脳の各領域を大きく測定するために違いが得られないという可能性も考えられた.そこで核医学画像解析研究会ではFreesurferを解析に使用して同じ撮影内で撮像されたT1強調画像より皮質のみを抽出し,その画像とフュージョンさせることで得られた各領域の放射能濃度でさらに比較検討した内容の発表となった.この発表では最大で5%程度の違いを認め,体動補正の効果はあったという結果になったが,現在の体動補正の許容範囲が狭く,また5分間のスタティック画像の比較となったため,差があるとすればこの程度ではないかという結論となった.2.部分容積効果の影響については同ボランティアのT1強調画像を撮像している同時間帯のPET画像を切り出しておこなったが,位置ずれが発生している被験者がいたため,PET/MR装置の精度を含めた位置情報の検証をおこなっている途中である.1灰白質分離のための部分容積効果:灰白質の分離に使用されるソフトウェアについては出力されてくる画像が少しづつ違ってきているということが判明したので,その原因を追求しなければ本研究で使用するソフトウェアを決定出来ないことがわかった.重ね合わせをおこなうアルゴリズムについても同様であり,現在は本研究者よりもその方面に詳しい秋田脳研の研究者と打ち合わせをしている段階である.また重ね合わせの段階で位置ずれが発生している例が存在し,これは同時収集のメリットを根底から揺るがす問題となっている.そちらも原因を追求している段階であり研究に遅れを生じさせている.2真の同時収集による体動補正効果:5名のボランティアで比較検討をおこなった.昨年度同様に体動補正効果が得られる範囲が未だ広がらず,±2cmまたは±8°であることから解析可能なボランティア数も増えてきていないため信頼のおける数値とはなっていない.しかし少ない母数ながら皮質のみを取り出した解析をおこなった結果で最大5%の差があるということがわかり,一定の体動補正効果があることは示せたと考える.3骨描出における減弱補正法:PET/CTに比べてPET/MRのPET画像は,頭部領域においての放射能濃度だと20%程度低い数値になる問題について以前からメーカーと協議していた.その結果,本年中に新たなUTE法がリリースされる予定であった.しかし未だにリリースされていないため,この問題に関する研究は進んでいない.平成27年より始まったこの研究は,1灰白質分離のための部分容積効果の軽減2真の同時収集による体動補正効果の影響3骨描出における減弱補正法の開発という3点に注目し,FDGの認知症診断で重要となる皮質の放射能濃度の定量化による認知症診断の精度を向上させようとする試みであった.27年度,28年度はファントムを使用しての実験の他,ボランティアが思うように集まらず多少遅れ気味ではあったが人体を使用しての検証も行い,日本核医学技術学会等での研究発表も行ってきた.
破骨細胞酸分泌を調節する新規分子の探索とその調節機序解析

【目的】ClC7型Cl-輸送体(Clcn7)は破骨細胞の酸分泌に必須の輸送体として知られ、KOマウスが骨吸収不全により大理石骨病を呈することや常染色体優性骨大理石病II型疾患にClcn7の点変異が認められることが報告されている。最近、この輸送体の細胞膜への移行・安定化を調節する分子としてOsteopetrosis associated transmembrane protein 1(Ostm1)が報告された。しかしながら、Ostm1がClcn7のCl-分泌能を調節するか不明である。そこで、本研究はOstm1以外のClcn7に相互作用し機能的な調節を担う新規分子を検索してその機序を明らかにすることを目的とした。【方法】マウスClcn7のC末をベイトとしてマウスcDNAライブラリーを用いてイーストハイブリッド法(Y2H)法によりに会合するタンパク質について検索した。この分子の破骨細胞における発現、局在についてqPCR法、Western blot法、免疫沈降法及び免疫染色法により検討した。又、パッチクランプ法と蛍光測光法を用い破骨細胞のCl-分泌能を評価し、調節分子の阻害剤の効果についても検討した。【結果と考察】1) Y2H法によりClcn7の細胞内C末に会合する分子としてメバロン酸経路のファーネシル2リン酸合成酵素(Fdps)が挙げられた。2) Fdpsは破骨前駆細胞に発現し、分化に伴いわずかに発現が増加した。又、FdpsとClcn7は会合作用を持ち、破骨細胞において共局在していた。3) Fdps阻害剤のゾレンドロン酸はClcn7によるCl-分泌を濃度依存性に抑制したが、エチドロン酸は抑制しなかった。さらに、RAW264.7細胞においてFdpsのsilencingによってもCl-分泌が低下した。以上の結果より、Fdpsは破骨細胞のClcn7に会合してCl-分泌を活性化することが解った。さらに、Fdps阻害剤の窒素含有ビスフォスフォネートの骨吸収抑制作用としてCl-分泌能の抑制を介した新規の機序が明らかになった。【目的】破骨細胞は骨基質側の波状縁膜に発現するATP駆動性ポンプの液胞型H^+-ATPase(V-ATPase)とClC7型Cl^-チャネル(Clcn7)の2つの異なる膜輸送分子が連動してHCl(酸)を分泌し、骨ミネラルを溶解して血清Ca^<2+>濃度を調節する。これら酸分泌輸送体の中でClcn7はKOマウスが骨吸収不全により大理石骨病を呈すること(Kornak et al., 2001)、常染色体優性骨大理石病II型の患者全てにClcn7の点変異が認められることが報告されている(Cleiren et al., 2001)。私はこのClcn7をHEK293細胞に過剰発現させてそのCl^-電流について検討した結果、Clcn7過剰発現細胞には外液酸性状態(pHo=5.0)で活性化される外向き整流生のCl^-電流が認められた。さらに、常染色体優性骨大理石病で認められた点変異体の中で、特に215番目のグリシンがアルギニンに置換した変異体の過剰発現細胞ではCl^-電流が有意に小さくなることも明らかになった。(Kajiya et al., 2009)。しかしながら、このClcn7に会合し、この機能調節を行う分子に関しては明らかではない。

そこで、本研究は破骨細胞に発現するCl^-輸送体Clcn7に相互作用し、その機能的な調節を行う新規分子の検索・同定し、その機序を明らかにすることを目的とした。【方法】破骨細胞はマウス骨髄細胞とRAW264.7細胞より得た。候補分子の検索にはイーストツーハイブリット法を用いて検索した。タンパク質の相互作用は主に免疫沈降法及び免疫染色法にて検討した。又、破骨細胞におけるCl^-分泌能はホールセルパッチクランプ法及び蛍光測光法を用いて検討した。【結果と考察】イーストツーハイブリット法によりClcn7のC末端をベイトしてマウス胎児のcDNAライブラリーより結合する分子をスグリーニングしたところ、メバロン酸合成経路のファーネシルジリン酸合成酵素(Fdps)が候補分子の一つであることが明らかになった。そこで、このFdps分子をクローニングしHEK293細胞へClcn7と共に過剰発現させたところ両分子が会合すること免疫沈降法により明らかになった。さらに、破骨細胞においても同様に会合し、共局在することが免疫沈降法および免疫染色法にて明らかになった。又、この分子の阻害剤は、Clcn7に由来する外液酸性化によるCl^-電流の活性化及び細胞外へのCl^-分泌を有意に抑制した。以上の結果より、Clcn7のC末端にFdps分子が結合し、破骨細胞のCl-分泌能を調節している可能性が示唆された。【目的】破骨細胞は骨基質側の波状縁膜に発現するATP駆動性ポンプの液胞型H^+-ATPase(V-ATPase)とClC7型Cl^-チャネル(Clcn7)の2つの異なる膜輸送分子が連動してHCl(酸)を分泌し、骨ミネラルを溶解して血清Ca^<2+>濃度を調節する。私はこのClcn7をHEK293細胞に過剰発現させてそのCl^-電流について検討した結果、Clcn7過剰発現細胞には外液酸性状態(pHo=5.0)で活性化される外向き整流生のCl^-電流が認められた。さらに、常染色体優性骨大理石病で認められた点変異体体過剰発現細胞ではCl^-電流が有意に小さくなることも明らかになった。しかしながら、このClcn7に会合し、この機能調節を行う分子に関しては明らかではない。そこで、Clcn7の機能的な調節を行う新規分子を同定し、その機序を明らかにすることを目的とした。【方法】昨年度、イーストハイブリッド法を用いて、Clcn7のC末端に会合する分子としてメバロン酸合成経路のファーネシル二リン酸合成酵素(Fdps)が候補分子の一つであることが明らかした。そこで、本年度はこのFdpsの破骨細胞形成における発現変化について検討すると共に、この分子が破骨細胞特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスの作成を試みた。【結果と考察】破骨細胞の分化に従ってFdpsはわずかに発現が増加した。さらに、免疫沈降法や蛍光染色法によりこの分子は分化関わらず常に破骨細胞のClcn7と会合していると考えられた。さらに、このFdps阻害剤はCl^-電流の活性化とCl^-の分泌を抑制した。次に、破骨細胞特異的なFdpsトランスジェニックマウス作成するためにカテプシンKプロモーターにFdpsを結合させたコンストラクトを作成してマウスを作成した。
ヒト血清中に存在する抗結核菌物質の同定と発病リスクとの相関解析

ヒト血清が特異的に有する結核菌増殖抑制効果に着目し、新規の抗結核菌物質の同定を図った。ヒト型結核菌(Mycobacterium tuberculosis)またはウシ型結核菌弱毒株BCGを用いて検討した。ヒト血清中に存在し、タンパク質や核酸など多くの生体分子を内包するエキソソームに注目し検討を行ったが、エキソソームによる抗結核菌作用は認められなかった。また、血清の抗結核菌作用は、非働化により消失し、補体による影響を受けなかったため、血中の抗菌ペプチドの関与が疑われた。今後、さらなる解析により抗結核菌物質の同定を図る。社会の高齢化を背景に増加する高齢者結核は,そのほとんどが過去の潜伏感染からの結核菌の増殖による再燃で発病に至る。HIV感染者など免疫不全者における結核と異なり、高齢者結核の発病へと至る機序は未だ明らかにされていない。宿主に感染した結核菌は宿主の免疫機構とは独立して存在する、未知の機序による増殖抑制を受けており、その破綻こそが高齢者結核発病に関与しているのではないかと考えた。そこで、申請者はウシ血清では認められない、ヒト血清固有の結核菌に対する増殖抑制効果を見出した。これはヒト血清には結核菌の増殖を抑制する因子が存在することを示唆しており、この因子の同定はハイリスク患者に結核発症を抑制する新たな治療法の開発や、高齢者結核の発病予測診断法の開発などが見込まれる。当初、申請者は真核生物において、細胞間情報伝達の新たな担い手として知られるエキソソームに注目した。近年の研究で抗酸菌を含め、細菌もエキソソーム様の細胞外小胞(メンブレンヴェシクル)を分泌することが知らており、細菌間や宿主-細菌間での情報伝達に関わっているという報告がある。そこで、エキソソームが宿主から細菌への情報伝達を行うことで、血清による菌の増殖抑制を起こしているのではないかと仮説を立てた。健常者から採取したヒト血清を超遠心により、血清由来エキソソームとエキソソーム除去血清とに分けた。ウシ型結核菌弱毒株を血清由来エキソソームまたはエキソソーム除去血清の存在下で培養したところ、エキソソームではなくエキソソーム除去血清に結核菌増殖抑制効果が認められた。ヒト型結核菌でも同様にエキソソーム除去血清により増殖抑制が認められた。現在、エキソソーム除去血清由来の抗結核菌分子を同定するため、血清タンパク質に焦点を絞り解析を進めている。限外濾過など血清タンパク質の分画も駆使して、新規の抗結核菌分子の同定を図る。健常者血清を採取し、超遠心法で血清エキソソームとエキソソーム除去血清とに分離した。まず、精製したエキソソームがBCG菌体へと取り込まれるか否かを検討した。エキソソーム存在下で培養した菌体を回収し、菌体タンパク質を抽出してウエスタンブロットでエキソソーム・マーカータンパク質の発現を確認した。菌体タンパク質からは、エキソソーム・マーカーの発現が確認され、血清エキソソームが抗酸菌内に取り込まれていることが示唆された。次に、ウシ結核菌弱毒株BCGをエキソソームまたはエキソソーム除去血清存在下で培養し、その増殖を評価した。当初の予想と異なり、血清エキソソームには菌の増殖抑制効果は認められず、エキソソーム除去血清において菌の増殖抑制効果が認められた。同様の実験をヒト結核菌でも行った。BCGでの実験と同じく、菌の増殖抑制作用を有するのは血清エキソソームではなくエキソソーム除去血清であることが確認できた。当初、血清由来の結核菌増殖抑制因子として、血清中のエキソソームを想定した。しかし、前年度までの研究でエキソソーム除去血清に抗結核菌分子が含まれていることが明らかになった。一般に抗菌作用を有する血清成分として、補体が知られる。そこで、非働化の有無によってヒト血清中での抗酸菌の増殖に変化が生じるのかを検討したところ、非働化血清では増殖抑制作用は消失することが明らかになった。また、ウシ血清はヒト血清に比べると抗酸菌の増殖抑制作用が低いものの、同様の傾向が認められた。次に、補体の関与を明らかにすべく、非働化血清中に精製補体を添加、あるいはZymosanを用いた補体除去を行って、ヒト血清での菌の増殖を評価したところ、補体は菌の増殖に対する抑制作用を有さないことが明らかになった。引き続き、血清成分を分画し新規抗結核菌物質の同定を進めていく。

ヒト型結核菌(Mycobacterium tuberculosis)またはウシ型結核菌弱毒株BCGを用いて検討した。ヒト血清中に存在し、タンパク質や核酸など多くの生体分子を内包するエキソソームに注目し検討を行ったが、エキソソームによる抗結核菌作用は認められなかった。また、血清の抗結核菌作用は、非働化により消失し、補体による影響を受けなかったため、血中の抗菌ペプチドの関与が疑われた。今後、さらなる解析により抗結核菌物質の同定を図る。本年度では、エキソソーム除去血清が結核菌の増殖抑制効果の機序を詳細に検討する。血清成分の抗菌活性物質としては補体がよく知られている。非働化血清や補体の添加時の菌の増殖を評価し、補体の関与を検討する。また、限外濾過で血清成分を分子量毎に分離し抗菌活性を有する分画を同定し、抗結核菌物質の同定を図る。細菌学当初の予定では本年度に次世代シーケンサーを使用する予定であったが、次年度の実行に予定を変更した。ヒト血清に対する耐性BCGまたは結核菌を作成し、次世代シーケンサーでゲノム解析を行う。解析結果からヒト血清による抗結核菌作用の機序に迫る。
人間の視覚メカニズムに基づいた効率的な目視検査方法の考究と訓練システムの構築

近年、周辺視野を活用した目視検査方法(周辺視目視検査法)が提案され、生産現場で検査精度と検査効率の両面から有効であることが報告されている。しかし、この検査方法は、熟練検査者の感覚的・経験的な暗黙知の部分が多く、非熟練検査者に適用する際、どのような手続きや訓練が必要かは明らかになっていない。本年度は本研究の最終年度であり、昨年度までに行なった研究室における目視検査をモデル化した実験と実際の目視検査現場における実態調査を踏まえて、(1)人間の視覚メカニズムに基づいた検査方法の設計方法を考案し、(2)新人検査者に習得させるための訓練システムを開発した。(1)に関しては、欠点の特徴や位置を変動要因とする被験者実験を実施するとともに、その結果を基に実際の目視検査工程における検査すべき製品や検出すべき欠点の視認性に合わせて検査方法を設計するための方法を考案した。なお、この研究成果は学術論文として人間工学会の論文誌に投稿し、掲載された。(2)に関しては、(1)で設計した検査方法を習得させるための訓練システムを開発した。具体的には、周辺視と瞬間視、衝動性眼球運動の3つの要素とそれらの組み合わせで、計6つの要素を段階的に習得させるための訓練ツールをコンピュータシステムとして開発した。さらに、開発した訓練システムの有効性を検証するため、被験者を訓練しないグループと訓練するグループに分割し、コントロール実験を実施した。その結果、訓練システムには欠点検出率を向上させる効果があることが確認できた。なお、この研究成果は学術論文として経営工学会の論文誌に投稿し、掲載された。27年度が最終年度であるため、記入しない。そこで今年度は、人間の視覚メカニズムに基づいた効率的な目視検査方法の解明と訓練システムの開発を目指し、研究室における目視検査をモデル化した実験と実際の目視検査現場における実態調査を並行して行なった。1.研究室における目視検査をモデル化した実験実際の目視検査現場における問題に着目し、検査者(被験者)と検査対象面の視距離や検査対象面の見せ方、欠点の特徴などを変動要因とする実験を通じて、これらの相違が欠点検出に及ぼす影響について評価した。また、周辺視目視検査法を新人検査者に習得させるための訓練ツールをコンピュータシステムとして開発し、その有効性についてコントロール実験を通じて検証した。その結果、目視検査の経験を有さない新人検査者であっても、短い時間の訓練で周辺視目視検査法を十分に習得できるという知見を得た。2.実際の目視検査現場における実態調査自動車用の部品を製造する企業に協力して頂き、周辺視目視検査法を実現するための要件を整理し、適切な検査環境の検討を行なった。具体的には、欠点の視認性を定量的に表現するための方法を開発し、光源の種類や当て方が欠点の視認性に及ぼす影響を評価した。その結果、光源の種類や当て方によって欠点の視認性は大きく異なることが明らかになり、適切な検査環境を構築することで従来は検出できなかった欠点を容易に検出できるようになるという知見を得た。研究室における実験と実際の目視検査現場における実態調査を並行し、検査者や検査環境を定量的に評価するための方法も確立しつつあり、おおむね順調に進展している。研究室における実験と実際の目視検査現場における実態調査で得られた知見に基づき、総合的な検討を進める。

具体的には、これまでに得られた個別の知見を一般化し、より多くの目視検査工程に適用するための方法論を確立する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。
非干渉型ナノオーダー精度3次元高速度動画像計測法の創成

本研究では,動く物体に対するナノメートルオーダーでの3次元動画像計測が可能かつ堅牢かつ装置化が簡便な技術の実現を目指して,光干渉が不要な並列強度輸送方程式を用いた計測法(並列TIE法)の正当性を実験的に確認するためのシステムの設計と構築を行った.並列TIE法に基づくシステムとして,光源にLEDを,さらに1画素毎に光路長を変えられる素子として,偏光板と偏光カメラを用いた光学系を設計・構築した.構築したシステムにおいて,記録した1枚の画像から,並列TIE法の像再生処理を行った.その結果,被写体の厚さの2次元分布を,位相イメージとして得られ,所望の結果を得た.本研究では,動く物体に対するナノメートルオーダーでの3次元動画像計測が可能かつ堅牢かつ装置化が簡便な技術の実現を目指して,光干渉が不要な並列強度輸送方程式を用いた計測法(並列TIE法)の実証システムを設計と構築を行った.並列TIE法に基づくシステムとして,まず,装置構成の容易さを考慮して光源にLEDを,さらに1画素毎に光路長を変えられる素子として,偏光板と偏光カメラを用いた光学系を設計した.並列TIEを実現するには,LEDは光量が低く,さらに発される光の波面が整っていなかった.そこで,まずLEDからの発散光を一旦,凸レンズで集光し,集光した部分にピンホールを設置して空間フィルタリングを行った.この空間フィルタリングにより,LEDからの光の波面整形を行った.波面整形をした光ビームを用いて並列TIE法を実験した.被写体には,厚さを変化させた透明なフィルムを設定した.構築したシステムにおいて,記録した1枚の画像から,並列TIE法の像再生処理を行った.その結果,被写体の厚さの2次元分布を,位相イメージとして得られ,所望の結果を得た.さらに,並列TIE法では,得られる再生像がノイズに大きく影響されることが分かった.そこで,並列TIE法における再生像の精度低下の原因を解析し,並列TIE法において画素ごとに設定する光路長差として,ノイズに応じて適切な値を検討することが必要であることを明らかにした.光干渉が不要な並列強度輸送方程式を用いた計測法(並列TIE法)において,得られる再生像がノイズに影響を受けることが平成26年度の研究で明らかとなった.そこで,並列TIE法における再生像の精度低下の原因を解析し,並列TIE法によって位相再生可能な光路長差を調べた.その結果,並列TIE法によって位相再生可能な光路長差が,物体の位相と記録時のノイズ量に依存することを明らかにした.次に,並列TIE法を実現する光学系を考案し,並列TIE法を実現する上での問題を検討した.先に得られた結果を受けて,2光路型のシステムを考案した.考案したシステムにおいて,2光路に分割した光波を再び合波する際に光軸のずれが生じ,このずれが再生される位相に影響を及ぼすことが分かった.そこで,このずれの影響を調べ,この影響を確認する実験を行った.さらに,光軸のずれた2枚の記録画像のトリミング位置を変えて,光軸ずれの影響を補正する方法を考案した.しかし,この補正法だけでは,再生した位相画像に物体の微細構造を確認できないことが分かった.次に,2光路型において,ビームスプリッタによって分割された各光路の光強度比が正確に1:1ではないことが,再生される位相分布に与える影響を調べ,この影響は大きいことが分かった.この影響を補正するために,記録した強度画像の一方に補正係数を乗じることで,2光路型における各光路の光強度比を補正して位相を再生する方法を考案した.先に行った実験結果に対して,考案した補正法を適用したが,物体の微細構造は再生できなかった.この結果は,2光路型において分割した光の強度比が空間分布を持つと考えた.そこで,画素ごとに補正係数を求めて補正関数画像を作成し,光軸ずれの補正を行った2枚の強度画像の一方に作成した補正関数を乗じて位相を再生する方法を考案した.考案法を適用した結果,物体の微細構造を再生できた.本研究では,動く物体に対するナノメートルオーダーでの3次元動画像計測が可能かつ堅牢かつ装置化が簡便な技術の実現を目指して,光干渉が不要な並列強度輸送方程式を用いた計測法(並列TIE法)の正当性を実験的に確認するためのシステムの設計と構築を行った.並列TIE法に基づくシステムとして,光源にLEDを,さらに1画素毎に光路長を変えられる素子として,偏光板と偏光カメラを用いた光学系を設計・構築した.構築したシステムにおいて,記録した1枚の画像から,並列TIE法の像再生処理を行った.その結果,被写体の厚さの2次元分布を,位相イメージとして得られ,所望の結果を得た.

本研究課題である非干渉型ナノオーダー精度3次元動画像計測法のための光学系の設計ならびに構築ができた.また,構築した光学系により,非干渉型ナノオーダー精度3次元画像計測の可能性を実験により示せた.以上の成果が得られていることにより,本研究課題はおおむね順調に進展していると判断できる.計測工学並列TIE法では可干渉性の低い光源を用いた高速度高精度3次元動画像計測が可能,ならびに自発光物体の高速度高精度3次元動画像計測が可能という特長があり,平成27年度は,これらを実証する.可干渉性が低い光源としてまず,フェムト秒パルスレーザーを用いる.さらに,可干渉性がより低い光源として高輝度LEDを用いて,光源に連続波レーザーやフェムト秒パルスレーザーを用いた場合と同等の結果が得られるかどうかを試験する.次に,物体として自発光物体を設定し,並列TIE法の実証を行う.自発光物体としてまずは十分な光強度が得られるように,奥行きを変えて配置したLED群を設定する.LED群を高速変調させた場合やLED群を空間的に動かした場合に対して,試作システムの高速度高精度3次元動画像計測能力を実証する.また,並列TIE法を実現するための,より堅牢なシステム,実用的なシステムに構成方法について検討する.さらに,並列TIE法を顕微鏡へ応用するための問題点を明らかにする.最後に本研究で得られた成果や問題点を評価し,並列TIE法で得られる高速度高精度3次元動画像計測能力を総括する.本研究課題の実験系として時間コヒーレンスが低い光源が有効であり,空間コヒーレンスについての検討が必要であることが研究期間中に分かった.本研究課題の実験に,時間コヒーレンスが低く,空間コヒーレンスが高い光源を購入する.
格子ゲージ場理論による構成的場の量子論

本研究の目的は量子場の理論に用いられるモデルに対して数学的に厳密な理論を与える事である。特に量子電磁力学の3次元有限格子モデルであるAbelian Higgs-Kibble型に対する分配関数のUltravioletな安定性を示す事と、格子間隔の極限を取りその連続体極限の存在を示しその性質が物理的に求められている公理系の性質を満たす事を示す事であった。2年間の研究ではこの目的に対して完全なる結果は得られなかったが、次のような興味深い結果を得た。その第一は物理の中で使われている繰り込み変換に対する数学的に厳密なる定義を与え、かつその定義が求められるすべての性質を満たす事を示した。今まではDiracのδ-関数を用いて形式的に繰り込み変換は定義され、その性質例えばFaddeev-Popovの手続きを行う場合でもHaar測度の不変性がδ-関数にまで適用できる事を形式的に認めて行っていたが、我々は厳密な測度として繰り込み変換を示し、すべての性質を厳密に証明した。二番目の結果は3次元有限格子モデルであるAbelian Higgs-Kibble型に対する分配関数のUltravioletな安定性を示した事である。この結果は今まとめている所であるが、この一様な評価を得るためには新しい型のグラフとその中に現れるWard-高橋の恒等式を示す必要があった。電磁量子力学における場の量子論の一つのモデルであるアーベル群をゲージとして持つHiggsモデルを研究している。当面の目標は2,3次元における分配のultraviolet stabilityを示す事である。証明の方法としては繰り込み変換の方法を用いるが、このモデルにおいてはゲージ場にWilson loopが現れているために通常のユークリッドモデルにおける繰り込み変換よりは複雑な変換が求められる。我々はこの変換を求める事に成功した。さらにこの変換に伴う変数が大変多いアフィン空間上のガウス積分の一様な評価を求めなくてはならない。このためにはガウス積分をグラフ的に表現して辺に重みを付けて評価を行う。そのためにゲージ不変性を用いてこのモデルに対するWard-Takahasiの恒等式を示さなくてはいけない。つぎにこれらを用いて示した量が数え上げの理論に載るかが問題であるが、それ等の研究に今取り組んでいる所である。
腫瘍抗原特異的細胞障害性T細胞のクローン性増幅と機能解析法の開発

免疫チェックポイント阻害薬(抗PD-1抗体)は、腫瘍特異抗原を認識している筈である抗原特異的細胞障害性Tリンパ球(cytotoxic T lymphocyte, CTL)の機能を増強させることを目的として開発された薬剤である。しかし、抗原特異的細胞障害性T細胞そのものを個別に同定し、その機能について詳細に把握する手段は十分には開発されていない。治療薬開発と需要増大の速度に検査技術の開発が併走していないのが現状である。症例毎の抗原に対するCTLがどの程度誘導されているのか、高額な免疫チェックポイント阻害薬を用いた治療効果が期待できる例を治療前にある程度予測することはできるのか、という課題に対し、腫瘍免疫検査学の視点から、抗原特異的CTLを数値化し経時的に測定し機能測定を行う方法の開発と、免疫増強能が報告されている薬剤の細胞性免疫に対する効果測定法の開発を最終目標としている。2018年度は、混合リンパ球ペプチド培養法の培養条件(培養日数やサイトカインカクテルの設定)を洗練させ、効率的にHL-A*24:02陽性造血器腫瘍性疾患におけるWT1-CTLの検出方法を検討した。その結果、末梢血のみならず、骨髄中に存在するリンパ球(固形腫瘍におけるTILに相当すると考える)中のCTL検出も行うことが可能であること、CTLの存在が症例ごとに異なることを確認した。今後の研究期間では、このCTLの増幅技術について既に抗原提示能について機能を解析し報告している細胞株などを用いて検討し、CTLの詳細な解析やMK細胞との相互関係などを検討することを計画している。CTLの増幅に関しては、TLRを刺激したfeeder細胞を用いる予備的実験において、可能であることを確認している。これら増幅したCTLの細胞障害活性の測定に関して、数種類の方法で確認を続ける。2019年度、2020年度には、このCTLをさらに増幅する技術について検討し、CTLの機能解析やMK細胞との相互関係などを検討することを予定している。当初予定していたサイトカインや抗体について、効率的に使用することが可能であった。次年度の研究に用いる抗体や試薬は高額となる可能性が高く、これを念頭において、計画的に繰り越した。
誘導型コンディショナルKOを用いたCdk5の脳機能における役割の解明

Cyclin-dependent kinase 5 (Cdk5)は、他のCdkが分裂中の細胞に活性が高いのに対して、activating subunit p35, p39が神経細胞に特異的に発現しているため、神経細胞に活性を認めるユニークなCdkである。我々のp35の欠損マウスの解析から、空間学習・記憶にCdk5が必須であり、LTDの誘導に何らかの関与がある可能性が示唆された(Ohshima, et. al., 2005)。Cdk5の誘導型コンディショナルKOのライン用いて、Cdk5の記憶・学習などの脳機能における役割を明らかにする事を計画していたが、米国のBibb博士らの研究グループから、Cdk5の誘導型コンディショナルノックアウトを解析した結果の報告がなされた(Nat. Neurosci. 10:880-886, 2007)。こうした現状を踏まえて、領域特異的なコンディショナルKOの解析を行なう事とし、Emx1Creマウスを用いたコンディショナルKO (ECKO)マウスを作成した。まず、Cdk5欠損神経細胞の放射状神経細胞の移動を解析したところ、細胞移動中に観察される双極性(bipolar)の形態から多極性(multipolar)への変換が障害されている事が明らかとなった。さらに、ECKOの解析により、こうした異常が生後脳において、結果的に大脳皮質の錐体神経細胞の形態異常を引き起こす事が明らかとなった(Development134:2273-2282, 2007)。また、共同研究により、Cdk5がamygdaloidのnLot細胞(Nat. Neurosci. 10, 1038-1047, 2007)や、RMSの細胞移動(J. Neurosci. 27:12829-12838, 2007)に必須なキナーゼである事を示した。Cyclin-dependent kinase 5(Cdk5)は、他のCdkが分裂中の細胞に活性が高いのに対して、activating subunit p35,p39が神経細胞に特異的に発現しているため、神経細胞に活性を認めるユニークなCdkである。Cdk5の欠損マウスでは大脳、小脳、海馬において層構築が欠如しており(Ohshima et al.,1996)、大脳皮質神経細胞などの移動にCdk5キナーゼが必須な因子である事を明らかにした。また、我々は、p35の欠損マウスを用いて、行動解析、海馬の電気生理学的解析を行ない、1)モリス水迷路課題での学習が野生型に比較し、障害されており、空間記憶も障害されていた。2)海馬の電気生理ではCA1のLTP,LTDを検討し、LTPが弱い刺激でも起りやすい事と、LTDの誘導が起らないことが判明した。以上から、空間学習・記憶にCdk5が必須であり、LTP,LTDの誘導に何らかの関与がある可能性が示唆された(Ohshima et al.,2005)。これまでに、脳形成の比較的早い時期に、前脳皮質と中・後脳それぞれにCreを発現するEmx1Creマウス及び,Wnt1Creマウスを用いて、生後脳の発達へのCdk5欠損の影響を検討している。本研究課題では、tamoxifen(TM)の投与によりCreが核内に移行し、loxP間で組換えが起きる誘導型コンディショナルKOのラインを確立したので、このラインを用いて、現在TMの投与量と投与期間などについての条件検討を行なっている。また、Cdk5KOやp35KOの解析データを検討する事で、何がこのモデルを用いて検討できるかが明確になるので、これらの変異マウスの検討も同時に行ない、Cdk5活性低下により、LTPの誘導に関連しているCaMKIIの活性化が増強される結果を得たので、報告した(Hosokawaら2006)。また、共同研究により、Cdk5がamygdaloidのnLot

細胞(Nat. Neurosci. 10, 1038-1047, 2007)や、RMSの細胞移動(J. Neurosci. 27:12829-12838, 2007)に必須なキナーゼである事を示した。
高速道路周辺における自動車排出ガスの汚染度の推定に関する研究

本研究は,道路周辺における自動車排出ガスの汚染度の実態を明らかにし,道路周辺の濃度予測手法を提唱し,高速道路に関する都市計画,アセスメント手法に関する基礎的な知見を得ることを目的として実施されたものである。本研究で得られた成果は,以下のとおりである。1.街路に風向が少しでも0゚より傾くと建物による巻き込み影響が現われ,道路の風下側が低濃度,風上側が高濃度となる。また,風洞実験から街路に平行に風が吹く場合の汚染度の予測手法を提唱した。2.風洞模型実験を行い,道路構造が周辺の大気環境に及ぼす影響を検討した結果,道路周辺に複雑な気流が生じ,特徴的な濃度分布が生じた。3.簡便であるが平坦地を想定したプル-ムモデル(建設省モデル)による拡散計算を実施した結果,道路構造が自動車排出ガスの拡散に与える影響を予測しにくいことが判明した。4.風洞模型実験とプル-ムモデルの比較・検討を行い,平坦地を想定したケ-スではある程度の一致がみられること。道路構造が自動車排出ガスの拡散に与える影響は,風洞模型実験のほうが評価しやすい手法であることが判明した。以上の結果,道路構造別に環境影響評価を行う場合には次のような点に留意すべきである。(1)盛土構造や平面構造に遮音壁が設置される場合には,建設省モデルでは道路周辺の高濃度域が再現されないため,危険側に評価される。(2)切土構造や堀割構造の場合には,建設省モデルは平面構造の濃度計算に相当するために道路近傍では安全側の評価を行っている。しかしながら,風洞実験においては,相似則に関する検討には余知があることなどは今後の課題であり,建設省モデルについては道路構造による気流の変化をモデルの中に取り込んでいくことが必要であろう。本研究は、道路周辺における自動車排出ガスの汚染度の実態を明らかにし、道路周辺の濃度予測式を提唱し、高速道路に関する都市計画、アセスメント手法に関する基礎的な知見を得ることを目的として実施されたものである。当該年度で得られた研究成果は、以下のとおりである。1.道路の両側に種々の高さの建物を設置した道路模型を試作した。自動車排出ガスを想定したトレ-サ-ガスの発生状態は良好であった。2.有風時の場合には、風速の変化による濃度変化は、濃度を無次元化(CUH/q)することによって補正することが可能である。ここで、Cは濃度、Uは風速、Hは建物高さ、qは道路の単位長さ、単位時間あたりの自動車排出ガスの発生量である。3.風が道路に平行に吹く場合、風洞実験において約4mで濃度が平衡状態に達し、道路周辺における平衡濃度と、建物高さと道路幅の比(H/W)との間に良好な関係が得られた。4.道路に直角方向に風が吹く場合、従来のプル-ム式で鉛直方向の拡散パラメ-タ(σ_z)をZmとすれば、道路周辺における平均的な汚染濃度が得られる。5.風洞実験によって自動車排出ガスの汚染濃度を予測する場合、もっとも問題となるのは現地との相似性である。本研究では、風洞実戦の測定結果を現地の実測値とを無次元濃度によって対比し、この比較から実験式を求めた。本研究は,道路周辺における自動車排出ガスの汚染度の実態を明らかにし,道路周辺の濃度予測式を提唱し,高速道路に関する都市計画,アセスメント手法に関する基礎的な知見を得ることを目的として実施されたものである。当該年度で得られた研究成果は,以下のとおりである。

1.風洞模型実験を行い,遮音壁のような道路構造物や,盛土構造,切土構造,堀割・半地下構造といった道路構造が道路周辺の大気環境に及ぼす影響を検討した結果,道路構造などによってその周辺に複雑な気流が生じ,これに起因すると思われる特徴的な濃度分布を把握した。2.プル-ムモデルを用いた建設省モデルによる拡散計算を行い,このモデルは簡便であるが平担地を想定したモデルであるために,道路構造物や道路構造が自動車排出ガスの拡散に与える影響を予測しにくいとが判明した。3.風洞模型実験とプル-ムモデルの比較・検討を行い,平担地を想定したケ-スでは両者にある程度の一致が見られること,道路構造が自動車排出ガスの拡散に与える影響は風洞模型実験のほうが評価しやすい手法であることが判明した。その結果,道路構造別に環境影響評価を行う場合には次のような点に留意すべきである。(1)盛土構造や平面構造に遮音壁が設置される場合には,建設省モデルでは道路周辺の高濃度域が再現されないため,危険側に評価される。(2)切土構造や堀割構造の場合には,建設省モデルは平面構造の濃度計算に相当するために道路近傍では安全例の評価を行っている。しかしながら,風洞模型実験においては,相似則に関する検討には余知があることなどは今後の課題であり,建設省モデルについては道路構造による気流の変化を式中に取り込んでいくことが必要であろう。
平板動物の生殖周期・有性生殖・個体発生過程の解明

平板動物の定期的な採集や固定サンプルの解析などの実験を行うことで、繁殖時期の特定、実験室内飼育系統の確立、生殖関連遺伝子や飼育系統確立に有用な遺伝子の単離等に成功している。とくに平板動物の繁殖時期の報告は世界初である。さらに、異なったグループ同士で有性生殖が行われている可能性を検討するため、下田産平板動物の系統解析を行ったところ、下田近海には複数のグループが生息していることが明らかになった。また、日本各地の平板動物でも同様の解析を行い、日本に生息するグループの分布パターンを解明した。これらの成果から、平板動物の生殖、発生、多様性に関する新たな知見が得られた。平板動物は直径1mm前後の円盤状の海産動物である。背側の細胞、腹側の細胞、及びその間の間充織様細胞の3層、5種、数千個の細胞で構成される非常に単純な体制をもつ。器官や組織を欠き、神経細胞や筋肉細胞ももたない。背腹の区別はあるものの、前後軸や左右軸はなく、現生の中で最も祖先的な形質を残す動物の一つとされる。しかし、未だにその精子や卵割期以降の発生の報告はなく、実験室飼育系統以外の研究が進んでいない動物である。今年度は、昨年度に引き続き所属機関である筑波大学下田臨海実験センターで平板動物の採集を行い、採集個体数、及び採集個体のサイズを測定した。また、その際に一匹一匹を実体顕微鏡下で観察し、卵や胚の有無やその個数を確認した。その結果、昨年度に推定された平板動物の繁殖時期の再現性が確認された。また、昨年度と今年度に得られた少数の卵や胚の解析も行った。また、平板動物の生殖関連遺伝子発現の網羅的解析に関して、予備的な実験に成功した。平板動物はその単純な体制から種の判別が困難で、現在科学的に記載されている種は平板動物門全体でTrichoplax adhaerens(センモウヒラムシ)1種のみである。最近の分子系統解析や電子顕微鏡を用いた形態学的観察からは複数のグループが門内に存在することが明らかになったが、それらのグループが別属、別種、亜種、何に相当するか結論は出ていない。異なったグループ同士で有性生殖が行われるか調べるために下田、及び日本各地で採集された平板動物の分子系統解析を行い、日本に生息するグループに関して予備的な結果が得られた。今年度は所属機関である筑波大学下田臨海実験センターで定期的に平板動物の採集を行い、採集個体数、及び採集個体のサイズを測定した。そして、採集した個体を実験室内で飼育し、飼育下で卵が成熟してくるかの確認も行った。これらの情報から繁殖期が推定できた。平板動物の野生集団の繁殖時期の報告はなく、世界初である。また、少数ながら卵や卵割胚の固定もできた。下田で採集した1匹由来の実験室飼育系統の確立も進めている。採集から1年以上経った現在でも、実験室内で約200匹の集団が安定して飼育できている。今年度の下田臨海実験センターの採集個体から、下田近海には複数グループが生息していることが明らかになった。3層、6種、数千個の細胞で構成される非常に単純な体制をもつ。しかし、未だにその精子や卵割期以降の発生の報告はなく、海外の実験室飼育系統以外の研究が進んでいない動物である。