hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光OOK重畳ファイバ無線による既設光回線を利用した無線信号の中継

本研究の目的は時刻同期及び発振器校正のためにGPS信号を地下等の不感地へ光OOK重畳ファイバ無線(RoOOOK)を用いて中継する方法を提案することである.GPSは位置推定に用いられることでよく知られるが,GPSが提供する正確な時刻は放送の送信局や携帯電話基地局等の時刻及び周波数の校正にも利用される.また移動通信システムの基地局が協調動作をするためには高精度に時刻同期されている必要がある.GPSは安価に利用できることから最も標準的な時刻同期・周波数校正の参照信号である.しかし,GPSには地下等の不感地が存在する.一方でRoOOOKはデジタル光回線に用いられるOOK信号と無線周波数のアナログ信号を同時伝送することができる.RoOOOKを用いることで既設の光通信機器及びファイバ網を利用することができ,安価に高精度の時刻同期を行うことができる.RoOOOKによるGPS信号の中継の際に信号品質の劣化が予想されたため,中継前後でGPS信号品質を比較し,周波数確度や時刻について中継前後での差を明らかにした.LTE-TDDという移動通信システムの場合に要求される50ppbの周波数確度と1.5usの時刻確度を目標値として実際に実験を行った.実験から,提案するシステムでは時刻確度などが中継前に比べて34倍程度劣化することがわかったが,1525ns程度の時刻確度,1.0ppb以下の周波数確度という十分な同期を達成できることを確認した.基地局間の協調動作は第5世代移動通信システムにおいて主要な技術の一つであり,そのための同期方法も重要な検討課題である.GPS不感地における同期は通常高価なクロックサーバの導入を要するが,基地局に接続されていることが多いデジタル光通信網を利用してGPSを安価に中継し同期を行うことができることを示した点で本研究は意義がある.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
口腔扁平上皮癌における脱アセチル化酵素SIRT1発現の細胞生物学的意義の検討

頭頚部扁平上皮癌437症例のFFPE検体を用い、SIRT1発現を免疫組織学的に評価した。その結果、SIRT1の発現は79.6%の症例においてみられ、独立した予後良好因子であった。一方、胃腺癌557症例を対象とした同様の検討では、逆に予後不良因子であった。そこで、口腔扁平上皮癌由来の培養細胞株を用い、SIRT1の発現をRNA干渉法により抑制し、上皮細胞の分化、およびstemness維持に関する遺伝子の発現の変動を検討した。結果、SIRT1の発現を抑制することにより、TAp63の発現が低下することを見出した。SIRT1はp63を介した機序により癌の悪性度に寄与している可能性が示唆された。1)神奈川県立がんセンターにて治療された437症例の検体を用い、SIRT1発現を免疫組織学的に評価した。その結果、SIRT1の発現は79.6%の症例においてみられ、リンパ節転移とステージに負の相関を示し、予後良好因子(p=0.011)であるということを明らかにした。部位別に、舌およびそのほか口腔に限定した場合においても、同様の傾向を示し、COX比例ハザードモデルを使用した多変量解析を行い、その発現が独立した予後規定因子であることを証明した。2)内在性にSIRT1の発現が高い細胞(B-88)に対し、RNA干渉法を用いたSIRT1の発現抑制を行った。また、内在性にSIRT1の発現が低い細胞(HSC-2およびHSC-4)へは、リポフェクション法により、SIRT1の発現ベクターを導入し、強制発現を行った。今後は、これらの細胞における細胞増殖能、細胞遊走能、細胞周期、浸潤能をそれぞれMTTアッセイ法、フローサイトメトリー、wound healingアッセイ法、トランスウェルアッセイ法を行い、比較検討する予定となっている。3)in vivoでの実験系を行うにあたり、一過性の遺伝子発現では長期間に渡る検討に適していない。そのため、通法に従い、SIRT1の発現ベクターを導入したのち、薬剤選択マーカーG418を使用し、クローニングを行い、定常発現株を樹立する。現在、TET-ON 3Gシステムを用いた細胞株を樹立を行っている。1)SIRT1は以前より臓器(組織)特異的なbehaviorを示すことが知られている。今年度は胃腺癌557症例を対象とし、SIRT1の発現を免疫組織化学、あるいはウエスタンブロット法にて評価した。加えて、そのnegative regulatorとして知られているDBC1の発現、ヒストンのアセチル化状態,臨床病理学的因子との関係を比較検討した。結果、SIRT1の発現は61.9%の症例においてみられ、リンパ節転移、脈管侵襲、病理学的病期と正の相関を示した。生命予後との検討では、DBC1陰性かつ、SIRT1高発現症例は有意な予後不良因子であった。これらは、以前に報告した頭頚部扁平上皮癌症例における検討とはcontroversialな結果であった。つまり、SIRT1は腺癌と扁平上皮癌では全く異なる役割を果たしているのではないかと推察された。2)口腔扁平上皮癌由来の細胞株HSC2、KOSC2においてRNA干渉法によりSIRT1の発現を抑制し、上皮細胞の分化、およびstemness維持に関する遺伝子の発現の変動を検討した。その結果、SIRT1の発現を抑制することにより、p53と結合してBaxを誘導するとされるTAp63の発現が低下することを見いだした。興味深いことに、同アイソフォームであるΔNp63(p40)では変化が見られなかった。p63は扁平上皮の分化・形成に必須の蛋白であり、SIRT1はp63を介した機序により癌の悪性度に寄与している可能性が示唆された。1)神奈川県立がんセンターにて治療された扁平上皮癌437症例のFFPE検体を用い、SIRT1発現を免疫組織学的に評価した。その結果、SIRT1の発現は79.6%の症例においてみられ、リンパ節転移とステージに負の相関を示し、独立した予後良好因子(p=0.011)であることがあきらかとなった。2)SIRT1は以前より臓器(組織)特異的なbehaviorを示すことが知られている。そのため、胃腺癌557症例を対象とし、SIRT1の発現を免疫組織化学、あるいはウエスタンブロット法にて評価した。その結果、SIRT1の発現は61.9%の症例においてみられ、リンパ節転移、脈管侵襲、病理学的ステージと正の相関を示し、予後不良因子であることがあきらかとなった。つまり、前述の頭頚部扁平上皮癌症例における検討とはcontroversialな結果であった。SIRT1は腺癌と扁平上皮癌では全く異なる役割を果たしているのではないかと推察された。3)口腔扁平上皮癌由来の細胞株HSC-2、KOSC2においてRNA干渉法によりSIRT1の発現を抑制し、上皮細胞の分化、およびstemness維持に関する遺伝子の発現の変動を検討した。その結果、SIRT1の発現を抑制することにより、TAp63の発現が低下することを見出した。興味深いことに、同アイソフォームであるΔNp63(p40)では変化がみられなかった。

今後は、RNA干渉法や発現ベクターを導入することにより、SIRT1の発現を変化させ、細胞増殖能、細胞遊走能、細胞周期、浸潤能などについて順次評価していく予定である。頭頚部扁平上皮癌437症例のFFPE検体を用い、SIRT1発現を免疫組織学的に評価した。その結果、SIRT1の発現は79.6%の症例においてみられ、独立した予後良好因子であった。一方、胃腺癌557症例を対象とした同様の検討では、逆に予後不良因子であった。そこで、口腔扁平上皮癌由来の培養細胞株を用い、SIRT1の発現をRNA干渉法により抑制し、上皮細胞の分化、およびstemness維持に関する遺伝子の発現の変動を検討した。結果、SIRT1の発現を抑制することにより、TAp63の発現が低下することを見出した。SIRT1はp63を介した機序により癌の悪性度に寄与している可能性が示唆された。前年度よりSIRT1安定発現細胞株の作成に取り組んでいるが、樹立することができていない。今年度はテトラサイクリン依存性のTET-ONシステムを用いた実験を行ったが、それ以外の方法を含め、検討中である。口腔外科学当初予定された計画に基づき、実験の遂行を行う。SIRT1安定発現細胞株の作製において、通法通りの実験系では樹立することができなかった。そのため、テトラサイクリン依存性のシステムを用い、実験の継続を行っている。当初予定した実験が計画変更により、本年度の予定となったため。当初予定された計画に基づき、実験の遂行を行う。順次、予定した試薬を購入予定である。
非線形有限要素法の構造設計過程への安定的導入に関する基礎的研究

本研究は、汎用解析プログラムの普及に伴って有限要素法による非線形解析が産業界における日常の業務に幅広くとり入られるようになってきた反面、汎用コ-ドの適用限界を越えて用いられること、などのために混乱が生じている事態が多くなっている現状を踏まえ、応用面の実状を調査し、問題点を把握し、対応策を整理する、などにより、構造設計過程への非線形有限要素法の安定的導入に寄与することを目的としている。計算力学を核とする建設技術の研究開発に焦点を当てた「建設技術研究開発とコンピュ-タ」を課題とする研究討論会を、本研究の代表者を委員長とする委員会(土木学会非線形解析小委員会)活動の一環として企画し、平成3年9月に開催された土木学会全国大会において実施した。計算力学の現状と将来を展望し、実務における非線形解析の応用事例を概括した上で、抱えている問題を提起し、討議したものである。その概要を土木学会誌(79巻13号付録)に報告した。さらに、より詳細な分析を行い、課題を整理し、それぞれに対応する手立て、などを報告書としてまとめ、土木学会論文集(453号)に発表する予定である。現在広く普及している有限要素法による汎用解析ソフトの多くは長い年月の使用と改良を経たもので、それなりに安定な使用に供せられているものであるが、特に非線形解析に関しては、解析対象とすることを期待されている範囲は限りなく広く、なお克服しなければならない多くの困難な問題を抱えているのが実状であり、日々改良の努力が加えられ、進歩を続けている。本研究の代表者を委員長とする委員会(日本機械学会RCー98研究分科会第6小委員会)の活動の一環として、汎用ソフトの現状を調査し、新たな進歩への手掛かりを探究した。その成果を上記委員会報告書として発表する予定である。
外尿道括約筋の加令変化に関する研究

老人および中年以降の女性の尿失禁の原因として加令による外尿道括約筋(以下EUS)の筋線維比率の変化、すなわち速筋線維の減少にもとずくか否かを検討するのが本研究の目的であった。当初、雄および雌の老令家兎を購入する予定であったが、老令雄家兎の入手が極めて困難なことが判明した。このため出産を23回経験した1才雌家兎を購入した。これら6頭から尿道を採取し、グリセリン化した後、2次元電気泳動用サンプルを調製して2次元電気泳動を行った。各サンプルの電気泳動ゲルは8枚ずつ作成した。Coomassie Brilliant Blue Rで染色した各ゲルからミオシン軽鎖2F(速筋型軽鎖)とミオシン軽鎖2S(遅筋型軽鎖)のスポットを切り出し、ピリジン溶液で染色剤を抽出し605nmにおける吸光度を測定し、速筋型ミオシン軽鎖2Fと遅筋型ミオシン軽鎖2Sの比率、すなわちEUS内の速筋型ミオシンと遅筋型ミオシンの比率をもとめた。多くの哺乳動物と同様に、雌家兎尿道は、その遠位部を膣と共有している。EUSは、この共有膣、いわゆるvestibulumを取り囲む部分とそれより近位の尿道と膣を一緒に外側から取囲む部分からなることが分かった。このためEUSの遠位部分(vestibulum part)と近位部分(urethro-vaginal part)とに分けて検討した。1才雌家兎のvestibulum partでは、速筋型ミオシン:遅筋型ミオシン=79.0±3.3:21.0±3.3。urethro-vaginal partでは、速筋型ミオシン:遅筋型ミオシン=48.6±2.3:51.4±2.3であった。EUS全体では、速筋型ミオシン:遅筋型ミオシン=74.7:25.3であった。一方、出産経験の無い6ヵ月雌家兎では、vestibulum partで、82.6±10.7:17.4±10.7、urethro-vaginal partで、54.0±14.9:46.0±14.9、全体では、73.0:27.0であった。従って、今回の検討では、出産、未出産家兎の間に違いは見られず、加令、出産による筋線維比率の変化は認めなかった。現在、雌家兎を2才をめざして飼育中であり、さらに加令の影響を検討する予定である。
現代人の価値意識と宗教意識の国際比較研究-脱欧入亜の視点から-

研究組織は「質問紙調査(量的調査)班」と「フィールド調査(質的調査)班」からなっている。まず前者の質問紙調査班は,つぎのような研究を行なった。(1)人びとのreligiosityと価値観に関する先行研究の知見・一般化・理論のまとめ。(2)人びとのreligiosityと価値観に関するlarge scaledataの収集・蓄積・整理。(3)人びとのreligiosityと価値観に関する国際比較調査の「等価性」をめぐる問題の整理。(4)国際比較調査における「等価性」の検討のための方法論の提案。(5)日本とドイツにおけるreligiosityと価値観に関する「質問紙調査」(全国調査)の実施と国際比較の視座からするデータ分析の試み。つぎに後者のフィールド調査班は米国ハワイと西海岸、韓国、タイ、台湾、沖縄、北欧とくにスウェーデンなどにおいて、(1)「火葬化の進展」にともなって人びとは遺骨灰をどう扱っているか、(2)「ペット・ロス」に際して人びとはどのような宗教行動をとっているか、に焦点を合わせて「実地観察・聞きとり調査」を行なった。研究組織は「質問紙調査(量的調査)班」と「事例調査(質的調査)班」に分けられる。前者のグループは、平成17年度は、まず「文献・資料の収集と整理」と「質問紙調査のraw-dataとdocumentationの収集と整理」から始めた。欧米を中心とする主要な調査研究については、このような作業にもとづいて、研究の系譜とその成果-方法論の開発と知見の蓄積-が体系的にまとめられてきた。それは、一つには欧米の調査研究については、米国ミシガン大学のICPSRやドイツ・ケルン大学のZAをとおして、上述のような文献・資料・データが体系的に入手可能となっているので、その研究成果のレヴューと問題点の発見が容易であるということによる。ところが、日本の調査研究の体系的な整理は、このようなデータ・アーカイヴの未発達ということから必ずしも容易ではない。われわれは、研究会方式を採用し、いわば「芋づる的に」日本における主要な調査研究のレヴューを行ってきた。つぎに、後者の「事例調査(質的調査)」を担当するグループは、平成17年度は、韓国・タイ、それに米国のカリフォルニア州およびハワイ州でのフィールド(インテンシヴな聞き取り)調査を実施した。調査の目的は、明確で、平成18年度と平成19年度に計画されている国際比較をめざす大規模な「質問紙調査」に加えるべき質問項目を探索することであり、従ってわれわれのフィールド調査は、そのためのパイロット・スタディという位置づけがなされる。それは、従来の価値意識と宗教意識を捉えようとする質問紙調査では、いまや日本はおろか、世界的規模で起こりつつある宗教変容の実態-とくに、(1)都市部を中心に進みつつある火葬化の動向、(2)先進国におけるペット・ロスに伴う宗教的行事など-が、よく把握できていないと考えたからにほかならない。以上の二つのグループの成果の統合が、次年度に向けての具体的な課題となってくるのである。研究組織は「質問紙調査(量的調査)班」と「事例調査(質的調査)班」からなっている。まず前者のグループは、前年度からの「文献・資料の収集と整理」と「質問紙調査のraw-dataとdocumentationの収集と整理」を継続するとともに、とくに日本の調査研究の成果を踏まえて、日本におけるreligiosityの概念化(conceptualization)と操作化(operationalization)を進めてきた。そこでの問題関心はつぎのようなものである。1980年代以降、「世界価値観調査(World Values Survey)」や「国際社会調査プログラム(International Social Survey Programme)」などの、人びとの価値観に焦点を合わせた大規模な国際比較調査が実施されるようになってきた。これらの質問紙調査では、その中心に「宗教意識」が位置づけられてきた。その結果、欧米の国ぐににおいては、宗教意識は人びとの価値・信念・態度と強く結びついているが、日本ではそのような傾向は見出せないということが検証されてきた。「無宗教の国・日本」というフレーズが一般化してきたのも、このようなコンテキストにおいてである。しかし、それは欧米型の宗教観にもとづくからであって、「日本的霊性」などの日本独自の宗教意識を射程に入れて検討するならば、必ずや別の側面が見えてくるに違いない。

このような問題関心から、「価値観と宗教意識」に焦点を合わせた「全国調査」が企画された。調査設計は以下のとおりである。(1)母集団:全国20歳以上の男女、(2)標本数:1,800人、(3)標本抽出法:層化2段無作為抽出法、(4)調査方法:留置記入依頼法、(5)調査時期:平成19年3月。つぎに後者のグループは、前年度の韓国・タイ、それに米国のカリフォルニア州およびハワイ州での「フィールド(インテンシヴな聞き取り)調査)」の成果にもとづきながら、前者のグループの研究成果であるreligiosityの概念化と操作化の再検討を行なった。さらに、上述の全国調査の質問項目として、(1)世界の都市部で進行している火葬化の動向に鑑みて、「散骨」などの遺骨灰の処理が具体的にどうなっているかに関する項目、(2)いわゆる先進諸国のペット・ブームに鑑みて、ペットの死に臨んで具体的にどのような宗教的行動をしたかに関する項目、を含めることを提案した。また、このグループの独自のフィールド調査としては「もともと埋(土)葬が中心の国ぐにで、火葬化が進展すると人びとの伝統的な宗教感情に深刻な葛藤状況が生じる」という韓国調査からの知見にもとづき、沖縄そして石垣島など南部の島々に今も見られる複葬制を観察・記述するとともに、台湾の高雄、台中などもとは同じ複葬制をとっていた地域の現在の状況を調査した。さらに、米国において「エンバーミング」と呼ばれる遺体を飾って葬送する伝統的方式が、火葬化などの進展で揺らぎ始めていることをオレゴン州での実地観察をとおして記述してきた。研究組織は「質問紙調査(量的調査)班」と「フィールド調査(質的調査)班」からなっている。まず前者のグループは、つぎのような研究を行なった。(1)人びとのreligiosityと価値観に関する実証的な先行研究の知見・一般化・理論のまとめを行なうとともに、そのような諸命題が導き出されてきた「調査データ」の整理を行なった。(2)religiosityの国際比較調査における方法論的問題、とくに「等価性(equivalence)」に関する問題の整理とその解決のための提案を行なった。(3)2007年3月に日本で実施した全国調査のデータ解析をさまざまな分析手法を用いて行なった。(4)2008年3月にほぼ同じ質問紙を用いてドイツにおいて全国調査を実施し、日本との国際比較の視座に立つデータ解析を行なった。つぎに後者のグループは、前者のグループとも共有するつぎのようなresearch question(あるいは理論仮説)から出発した。それは同じ「宗教性」といっても、特定(宗派)宗教によって培われるreligiosityと、他方そのような特定宗教にむしろ反感すらもつ「宗教的無党派層」が、それゆえに、かえって熱心に希求するspiritualityとの区別がはっきり出てきたのではないかということと、そのようなspiritualityは洋の東西を問わず、少なくとも「世俗都市」の住人の間ではほとんど差異を見出しがたいまでに似たものになりつつあるのではないかということである。
炎症性腸疾患の局所リンパ球における分化増殖の異常と病態に特異的な免疫反応の解析

潰瘍性大腸炎ではbasal plasmacytosis(潰瘍基底部での形質細胞の著明な増加)、クローン病では非乾酪性の肉芽腫形成がそれぞれの代表的な病理組織学的所見であることはよく知られている。両疾患の病因・病態の解明にはそれら病変において惹起されている免疫反応の解明が不可欠であるが、未だその詳細は不明のままである。我々はKi67+で示される増殖細胞に着目し、それら病変で惹起されている特徴的な免疫反応の解明を試みた。そして、既にクローン病の肉芽腫が抗原特異的な免疫刺激の場として機能し(Hara J et al.Lab Invest 1997)、本症の特徴とされるTh1優位の病態形成に密接に関係していることを報告した(Kakazu T, et al.Am J Gastroenterol)。今回はさらに、Th1優位の病態形成とケモカインの関与について検討した。(1)T細胞のホーミング、並びに樹状細胞との相互作用に関係するケモカインSLC(CCL21)とELC(CCL19)の炎症性腸疾患における発現を免疫組織化学的に検討した。SLCとELCは病変局所における発現は乏しく、クローン病の腸間膜リンパ節で潰瘍性大腸炎に比べ著明な発現の増加が観察された。SLCはT細胞領域のHEVとリンパ管、樹状細胞に、ELCは成熟樹状細胞に発現しており、これらケモカインがクローン病病変局所におけるTh1有意の病態形成に深く関係していることが示唆された。(Kawashima D, et al)次に潰瘍性大腸炎においてKi67+で示される増殖リンパ球についても検討を行った。(2)潰瘍性大腸炎の潰瘍底では、クローン病では見られないCD19+、CD20-B細胞の著明な増殖(basal plasmcytosis)が観察された。同細胞はCD138+で細胞質に豊富な粗面小胞体を有することから、未熟な形質細胞と判断された。これら病理組織学的所見は、臨床的な活動性やステロイド治療に対する抵抗性と有意な相関も認められた。(Jinno Y, et al)(3)そしてさらに、潰瘍性大腸炎の活動期潰瘍底で観察された特徴的な未熟形質細胞の増殖反応を、虫垂においても検討した。潰瘍性大腸炎では活動期のみならず寛解期においてもCD19+、CD20-、CD138+の未熟な形質細胞の増殖が、クローン病、急性虫垂炎、大腸癌患者の健常虫垂に比べ、有意に増加が確認され、本症の再燃t機序との関連が示唆された。(Kawachiya T, et al)潰瘍性大腸炎ではbasal plasmacytosis(潰瘍基底部での形質細胞の著明な増加)、クローン病では非乾酪性の肉芽腫形成がそれぞれの代表的な病理組織学的所見であることはよく知られている。(Kawachiya T, et al)

クローン病と潰瘍性大腸炎患者の手術標本を対象として、増殖細胞マーカーであるKi67とリンパ球の表面マーカー(T細胞関連としてCD3,CD4,CD8、B細胞関連としてCD19,CD20,CD138)の免疫二重染色法を用いて、両疾患の病変部において実際に惹起されるリンパ球の増殖反応の解析を行った。クローン病の非乾酪性肉芽腫においては、代表的な抗原刺激の場として知られる腸間膜リンパ節や腸粘膜内リンパ装置のT細胞領域と同等のCD4陽性T細胞の増殖反応が惹起されていることが明らかとなった。これまでクローン病の肉芽腫は病理診断学的意義は非常に大きいが、その免疫学的意義は乏しいと考えられていたが、今回の検討で肉芽腫が抗原特異的な免疫反応の場として機能しており本症の病因・病態に深く関係している可能性が示唆された。漬瘍性大腸炎の潰蕩底において、リンパ濾胞の形成を伴わないCD19陽性・CD20陰性のB細胞の顕著な増殖反応が確認されたが、クローン病においてはこのようなB細胞の増殖反応は認められなかった。これら潰瘍底で増殖するCD19陽性CD20陰性細胞の多くは、形質細胞のみに発現が認められるCD138も陽性であった。潰瘍性大腸炎の代表的な病理組織学所見の一つと知られるbasal plasmacytosisは、これまでパイエル板や腸間膜リンパ節のリンパ濾胞で抗原刺激により増殖したB細胞が病変粘膜局所に浸潤することにより形成されると想定されていたが、今回の検討により病変粘膜局所で濾胞を形成することなくB細胞が増殖し形質細胞へと分化している可能性が示唆された。以上の検討から、クローン病ではTh1型、潰瘍性大腸炎ではTh2型の免疫反応が惹起されている可能性が示唆された。今後はこれら病変局所で増殖するリンパ球のさらに詳細な表面形質および、サイトカイン発現を解析する予定である。既に我々はクローン病(CrD)と潰瘍性大腸炎(UC)の手術標本を対象として、増殖細胞マーカーであるKi67とリンパ球の表面マーカー(T細胞関連としてCD3,CD4,CD8、B細胞関連としてCD19,CD20,CD138)の免疫二重染色法により、各病変粘膜局所において増殖するリンパ球を解析した。そして、CrD肉芽腫では腸間膜リンパ節のT細胞領域と同程度のCD4陽性T細胞の増殖反応が惹起されており、CrD肉芽腫がリンパ装置に匹敵する免疫反応の場となっていることを証明した。また、UCでは潰瘍底においてリンパ濾胞の形成を伴わないCD19陽性・CD20陰性・CD138陽性の幼弱な形質細胞様細胞の顕著な増殖反応が確認されたが、CrDでは病変粘膜に多数のリンパ濾胞の形成は認めるもこのような表面形質のB細胞の顕著な増殖は認められなかった。本年度はこれら病変局所で認められた増殖リンパ球に関する病態が、その所属リンパ節である腸間膜リンパ節にいかなる影響をあたえているか同様の方法を用いてCrDとUCを比較しながら検討した。結果としてUCの腸間膜リンパ節では、特に臨床的活動性の強い症例において、胚中心未発達、CD3陽性T細胞域が未刺激状態のまま、CD19^+,CD20^-,CD138^+の幼若な形質細胞様の細胞が髄質を中心にびまん性に多数浸潤し、Ki67標識率も高かった。CrDの腸間膜リンパ節では胚中心形成数の増加、T細胞域の拡大が認められ、UCで認めた形質細胞様細胞はほとんど確認されなかった。以上の結果から活動期UCでは、所属リンパ節に通常の刺激がおこらずに、特徴的な幼若形質細胞様細胞の浸潤・増殖が認められ、両疾患の病態の差が所属リンパ節の病態に反映されていることが示唆された。
宇宙大規模構造の形成現場における銀河の星形成活動の探査

平成25年度は、主に赤方偏移1.52(約90億年前の宇宙)の電波銀河4C65.22領域の開拓に取り組んだ。研究代表者らはすばる望遠鏡のSuprim-CamのB, r', z'バンド、MOIRCSのJ, H, Ksバンドでのブロードバンド撮像データに加え、MOIRCSのナローバンドフィルターNB1657(λ=1.657μm, Δλ=0.019μm)が赤方偏移1.52のHα輝線を捉えられることに着目し、同領域の多色撮像サーベイを行った。解析の結果、電波銀河に付随すると考えられる銀河の強い密度超過が見つかった。もっとも密度の高い部分(銀河団コア)から半径200キロパーセク程度の領域には星形成を行っていない赤い銀河が集中し、一方でそれを取り囲むようにHα輝線銀河(星形成銀河)が分布するようすは、近傍宇宙(赤方偏移<1)の銀河団の状況と類似しており、今回見つかった密度超過領域が成熟した銀河団であることを示唆している。ここでHα輝線銀河にかぎった場合には、その星形成率(SFR)や比星形成率(specificSFR)について環境による有意な違いは見られず、また星形成銀河の星形成率-星質量関係(いわゆるメインシーケンス)についても銀河環境による系統的な違いは非常に小さいことが分かった。ただし、Hα輝線光度(LHα)とBバンド等級から求めた静止系紫外線光度(Luv)に基づいて各銀河のダスト吸収量AHαを見積もると、高密度環境下の銀河ほどダストに深く隠されているという興味深い可能性も見えており、結果の解釈には注意が必要である。本研究の成果は現在Astrophysical Journal誌に投稿中であり、近日中に受理される見通しである。(抄録なし)本年度は、主にすばる望遠鏡の狭帯域フィルターを用いた赤方偏移2.16の原始銀河団PKS1138-262領域のHα輝線銀河探査を進めた。このPKS1138-262原始銀河団領域は、現在からおよそ105億年も過去の宇宙の銀河の集積現場である。我々は、すばる望遠鏡の近赤外線カメラMOIRCSの狭帯域フィルターNB2071(中心波長2.068ミクロン)を用いた観測を行い、このPKS1138-262原始銀河団の周辺に10メガパーセク以上にわたって広がる大規模構造の存在を示すことに成功した。そして、このPKS1138-262原始銀河団領域には、「赤い色」をもつ星形成銀河が多数存在することも分かった。我々の解析によると、赤い星形成銀河は、一般の青い星形成銀河に比べて大きな星質量をもち、なかには10^<11>太陽質量を超える大きな星質量をもつものも存在していた。これは現在の宇宙の銀河団に見られる非常に重い銀河に匹敵するほどの質量であり、銀河団の銀河は100億年以上も昔の時点ですでに大部分の星を作り終えていたことが観測的に示されたことになる。我々は同領域についてスピッツアー宇宙望遠鏡の中間赤外線(24ミクロン帯)のデータも解析し、赤い星形成銀河の多くが赤外線で明るいスターバースト銀河であることも明らかにした。すなわち、100億年以上過去の宇宙の銀河集積の現場では、ダストを伴う激しい星形成活動が一般のフィールドより多く引き起こされ、それが銀河団環境における銀河の進化を促進したのではないかと考えられる。このPKS1138-262原始銀河団内に多数見つかった大質量星形成銀河は、現在の宇宙の銀河団銀河の直接の祖先であると考えられ、次年度以降重点的に追観測を行う必要がありそうだ。なお、上記研究結果については現在論文を執筆中であり、第2年度の早期には査読付論文誌に投稿する予定である。本年度は、まず研究代表者が昨年度から進めてきたすばる望遠鏡を用いた赤方偏移2.16の原始銀河団PKS1138領域における星形成銀河サーベイの結果について論文を執筆し、当初の計画どおり本年度中に出版することができた。本研究の重要な成果は、原始銀河団環境の星形成銀河は同時代の一般的な銀河種族に比べて(1)赤い色をもつ、(2)大きな星質量を獲得している、(3)高い星形成率をもつ、という傾向がはっきりと示されたことであり、これは現在の宇宙に見られる銀河団銀河の形成過程について重要な観測的事実を提供するものである。本研究結果を受け、研究代表者は星形成銀河の性質の環境依存性についてさらに詳細に調査する必要があると考え、昨年度以前の研究で構築した他の時代の星形成銀河サンプルも動員して、銀河の「星形成率一星質量関係」についてその時間進化と環境依存性についての研究も進めた。解析の結果、銀河の「星形成率一星質量関係」は赤方偏移とともに進化するが、ある一つの時代に注目すると、その関係は銀河団でもフィールドでも、有意な違いは見られないことが分かった。この結果は、銀河団での銀河進化のプロセスは非常に素早く作用し、星形成銀河はすぐに受動的銀河へと進化してしまうために、星形成銀河のみに着目した今回の議論では銀河の性質に大きな違いが見えなかったと解釈できると考えている。これは研究代表者のもつユニークな銀河サンプルで初めて実現した研究であり、結果について論文執筆を完了し、現在投稿中である。本年度はまた、2012年1月にGemini望遠鏡を用いて取得した赤方偏移0.4の銀河団銀河の面分光観測データの解析を進めた。

面分光データの解析は複雑であり豊富な経験を要するため、本年度はほぼすべての期間を英国ダラム大学で過ごし、同大学のメンバーと協力してそのデータ整約を完了することができた。最後に、研究代表者が独自に注目する赤方偏移1.5の電波銀河4C65.22領域についても、すばる望遠鏡を用いたHα輝線撮像データの解析を完了した。最終年度は、これら二つのデータの論文化に向けて速やかに科学的議論へ進みたいと考えている。平成25年度は、主に赤方偏移1.52(約90億年前の宇宙)の電波銀河4C65.22領域の開拓に取り組んだ。研究代表者らはすばる望遠鏡のSuprim-CamのB, r', z'バンド、MOIRCSのJ, H, Ksバンドでのブロードバンド撮像データに加え、MOIRCSのナローバンドフィルターNB1657(λ=1.657μm, Δλ=0.019μm)が赤方偏移1.52のHα輝線を捉えられることに着目し、同領域の多色撮像サーベイを行った。解析の結果、電波銀河に付随すると考えられる銀河の強い密度超過が見つかった。もっとも密度の高い部分(銀河団コア)から半径200キロパーセク程度の領域には星形成を行っていない赤い銀河が集中し、一方でそれを取り囲むようにHα輝線銀河(星形成銀河)が分布するようすは、近傍宇宙(赤方偏移<1)の銀河団の状況と類似しており、今回見つかった密度超過領域が成熟した銀河団であることを示唆している。ここでHα輝線銀河にかぎった場合には、その星形成率(SFR)や比星形成率(specificSFR)について環境による有意な違いは見られず、また星形成銀河の星形成率-星質量関係(いわゆるメインシーケンス)についても銀河環境による系統的な違いは非常に小さいことが分かった。ただし、Hα輝線光度(LHα)とBバンド等級から求めた静止系紫外線光度(Luv)に基づいて各銀河のダスト吸収量AHαを見積もると、高密度環境下の銀河ほどダストに深く隠されているという興味深い可能性も見えており、結果の解釈には注意が必要である。本研究の成果は現在Astrophysical Journal誌に投稿中であり、近日中に受理される見通しである。本年度の前半に上記PKS1138-262領域の良質なデータが獲得できたことで、原始銀河団領域において初めて大質量の赤い星形成銀河を発見するなど予想を超える成果が得られた。また当初の計画どおり、本年度の後半からは英国のダーラム大学に長期滞在して研究を行っている。ダーラム大学の研究グループとの連携で、遠方銀河団の銀河を「面分光」する観測提案を準備するなど、新しい視点も加わって充実した初年度であった。当初の計画どおり、赤方偏移2.16の原始銀河団領域の星形成銀河サーベイの結果を論文として出版し、さらにその結果をもとに、長期滞在先である英国チームのメンバーとも協力して銀河の「星質量-星質量関係」について新しい着想で論文を執筆することができた。その他計画していたデータ解析も順調に進んでいる。本年度の研究で見つかった原始銀河団領域の星形成銀河をさまざまな方面からフォローアップしていくことが求められる。特に、引き続き英国の研究グループと協力し、銀河を空間的に分解する「面分光」の探査を進める必要がある。遠方宇宙の銀河団領域の銀河を面分光する観測は、サンプルの構築の難しさなどによってこれまで行われた例がない。われわれの独自のサンプルを生かし、世界で初めて遠方銀河団中の銀河を「解剖」する研究を進めていきたい。
冷戦初期におけるオーダー・ナイセ線：東西ドイツの比較と連関

今年度の前半は、去年度後半と同様、研究指導をミヒャエル・G・ミュラー教授に委託し、マルティン・ルター・ハレ・ヴィッテンベルク大学に客員研究員として滞在した。帰国後も連絡をとりあいながら、東京大学大学院総合文化研究科において研究を進めた。研究テーマには変更はないが、ポーランドの戦争捕虜となり、一定の期間ポーランドに留め置かれた後にドイツに帰還した元ドイツ軍兵士である「帰還者(Heimkehrer)」の活動にテーマを絞って研究を進めている。ポーランドで「教育」を受けたり労働をしたりした彼らは帰国後に「ポーランドの友」として積極的な活動を行っていた。しかし、この部分に関しては、ポーランドにドイツ人戦争捕虜がいたことに関してすらドイツでもほとんど研究がない。各地の文書館による調査のほか、元戦争捕虜のインタビューなども行った。ドイツ=ポーランド関係史においては、「帰還者」の存在はこれまで触れられてこなかった点で本研究はドイツ現代史に大いに寄与するものである。「帰還者」研究があまり見られなかったことは、史料がまとまっておらず、多くの文書館に散在していることに起因するのだろう。次のような研究報告の機会があった。5月には第64回日本西洋史学会に参加し、報告タイトル「戦後東ドイツにおけるヘルムート・フォン・ゲルラッハ協会(1948年1953年)」にて報告を行った。6月には、滞在中のハレにある東欧史研究機関である「アレクサンダー・ブリュックナー・センター」からの招待を受け、公開のコロキアムでこれまでの研究とこれからの研究を報告した。9月には、東京大学大学院総合文化研究科日独大学院共同プログラム去年度ならびに最近までの新たな知見を基に論を組みたて、「帰還者」の活動を中心に論じた報告を行った。ここでの議論も含め、ほぼ論文の形にできており、現在発表に向けた調整中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は主に、ドイツとポーランドの関係構築のための動きに関し、東ドイツ建国前を中心に研究した。ドイツの隣国との関係構築に際してキーパーソンとなったのはフランツ・ダーレムであり、ナチ党による政権掌握後の亡命やスペイン内戦への参加、マウトハウゼンなどの強制収容所への収監などを通して形成された人脈や構想を実行に移す努力がなされた。その一種の形態が、マウトハウゼン収容所で親交があったユーゼフ・ツィランキェヴィチ首相を介した新たなドイツとポーランドの関係構築である。ベルリンで組織されたヘルムート・フォン・ゲルラッハ協会は、ヴロツワフ平和擁護会議の理念を具現化する組織であった。ダーレムやヴロツワフ平和擁護会議に関して触れ、その位置づけを確認した歴史学の邦語論文は管見の限りでは存在せず、日本における西洋現代史上の学術的貢献ができたものと自己評価している。ここでの成果が、春から秋にかけて行った日本、イギリス、ドイツにおける三回の報告である。9月下旬からは、マルティン・ルター・ハレ・ヴィッテンベルク大学においてミヒャエル・G・ミュラー教授の指導をえた。これまでの研究では組織に注目することで、限界が生じていたが、戦後ポーランドに留め置かれたドイツ人戦争捕虜が、ドイツに帰還した後にどのような活動を展開したかということに着目することにした。現在、論文としてまとめている。また、このときのドイツ渡航を利用して、文書館における史料調査を行った。ベルリンにある連邦文書館以外に、メルゼブルク、シュヴェリン、ポツダム、ベルリンの各州の文書館での調査を行った。また、バーミンガムで研究報告をした際、ロンドンの国立文書館において、イギリス所蔵のドイツ関係の史料調査を行う機会を得た。

26年度が最終年度であるため、記入しない。国際会議を含む海外渡航を数回行い史料収集を進めることができた。歴史学の性質上、史料の有無とその質を確かめながら全体を調整し直す必要があるが、計画の範囲内でやっている。これまでの各州での史料調査を継続する。さらに、今年度は西ドイツに関する動きについての分析を行う。まずは、ポーランドにおける捕虜生活を終え西ドイツに帰還した者が、その後どのように組織化され、ポーランドとの紐帯を保っていくのかという点について、西ドイツで結成されたヘルムート・フォン・ゲルラッハ協会の例を中心に見ていく。
マウス胚発生における細胞間の力学マップの作成と力学的ルールの抽出

胚発生時の形態変化においては、生体の内部の自発的な力学的状態の変化が主要な駆動要因である。すなわち、細胞が自発的に自身の力学的状態を変化させることで胚の内部の力学的状態が制御される。本研究では、胚の内部の力学的状態、および、個別の細胞の力学的状態を数理的に推定することを計画した。昨年度においては、胚の内部の細胞の動きの情報を利用して、数理的に胚の内部、および、細胞の力学的状態を推定する方法を構築した。本年度では、この方法で得られる推定結果を利用して、胚の内部、ならびに、個別の細胞の力学的状態を詳細に分析し、形態変化の力学的機構の原理の抽出を試みた。第1に、推定値をもとに、力学的状態を表すいくつかの派生的なパラメータを定義し、各パラメータに対して、線虫(C.elegans)の初期発生の全時間における力学マップを作成することに成功した。すなわち、発生において胚内部がどのような力学的変化を遂げるかが明らかとなった。第2に、上記の力学マップを利用して、細胞の力学的状態と細胞の分化状態との関連性の有無を調べた。その結果、細胞の力学的状態を表すある種のパラメータと、細胞系譜との間に明瞭な関係性が認められた。すなわち、細胞分化は細胞の力学的状態の変化を伴っている。細胞分化が胚の形態変化に力学的に寄与する可能性が考えられる。第3に、マウスの初期胚を用いた推定結果から、細胞間の力学的関係を解析したところ、力学的関係がある数学的な法則によって表現できることを発見した。この法則にしたがって細胞の動きの数理シミュレーションを行ったところ、細胞集団が中腔構造を作った。こうした構造は、胚発生において実際に見られる構造と類似していた。すなわち、形態変化の力学的法則性の抽出に成功した。以上の結果から、本研究で定義した力学的パラメータを、形態変化の力学的機構を記述・説明する新規の指標として提案する。26年度が最終年度であるため、記入しない。胚発生時の形態変化は、生体の外部からの機械的な力ではなく、生体の内部の自発的な力学的状態の制御によって引き起こされる。すなわち、細胞が自発的に自身の力学的状態(張力、細胞間接着力、運動性など)を変化させることに起因する。しかしながら、胚の内部がどのような力学的状態にあるか、また、それが個別の細胞のどのような力学的状態の変化によって引き起こされるかはほとんど理解されていない。本研究では、胚の内部の力学的状態、および、個別の細胞の力学的状態を数理学的に推定することを計画した。これらの推定結果は、胚発生時の力学的理解における基盤になると期待している。本年度では、力学的状態を推定する2つの方法を構築した。いずれも胚の内部の細胞の動きの情報を用いる。最初に、蛍光タンパク質でラベルした細胞を発現するマウスを用いて、胚発生時の細胞の動きをライブで追跡する系を構築した。次に、細胞の動きを数理シミュレーションできる数理モデルを作った。この際、個別の細胞の力学的性質をパラメータとして導入した数理モデルと、導入しない数理モデルの2種類を構築した。これら2つの数理モデルについて、ライブ観察で得られた細胞の動きを再現できるパラメータの値を探索する方法を構築した。本推定法によって、マウスの着床前胚における力学的状態の推定に成功した。発生ステージによる胚全体の力学的状態の変化、個々の細胞の力学的状態の相違、などが検出された。また、培養細胞系においても同様の推定を行ったところ、マウス胚における推定結果とは顕著な相違が検出された。以上から、本推定方法が、細胞集団の力学的状態、および、個別の細胞の力学的状態を評価する有用な系になりうることが示唆された。

すなわち、形態変化の力学的法則性の抽出に成功した。以上の結果から、本研究で定義した力学的パラメータを、形態変化の力学的機構を記述・説明する新規の指標として提案する。26年度が最終年度であるため、記入しない。力学的状態の推定方法の構築は順調に進んだ。当初、系が巨大化した場合に非現実的な計算時間がかかるという問題が生じたが、計算手法等の改良によって、現在、数百細胞の系まで対応可能となった。また、当初予定していなかった2種類の推定方法を構築した。これによって、胚の内部の力学的状態を、組織レベルおよび細胞レベルで多角的に評価できる可能性が広がった。構築した推定法を用いたマウス着床前胚の力学的状態の評価は順調に進んだ。その結果、いくつかの特徴的な力学的挙動を捉えることに成功した。一方で、マウス着床後胚については、細胞の検出ならびに動きの追跡がそれほど容易でないことが判明したので、今後の改良が必要である。培養細胞系を並行して解析を行ったことで、本推定法が細胞集団および細胞種の相違を判別できることが明らかとなった。これは本推定法の有用性を示す重要な結果である。すなわち、胚発生時の分化に伴う細胞の力学的性質の変化などを検出する指標となりうる。胚および細胞の力学的状態を検出する分子プローブの開発を試みたが、検出感度が非常に悪く、現状では個体に適用できる精度にない。マウス着床前胚では、力学的状態の推定によっていくつかの特徴的な力学的挙動を捉えることに成功した。今後、これらの力学的挙動と胚発生との関係性を、胚の形態の変化、細胞分化、といった視点から検証を行う。そのために、力学的な攪乱実験、あるいは、細胞分化マーカーを用いた解析を行う。マウス着床後胚では、細胞の検出と動きの追跡を改善する必要がある。細胞を画像処理・解析的に検出する方法等の開発を試みる。その後、着床後胚での力学的状態の推定を行い、力学マップの作成を目指す。マウス胚の解析と並行して、培養細胞系での解析を行う。細胞の種類の相違、細胞に対する各種の外的攪乱によって、力学的状態の推定値がどのような影響を受けるかを総合的に評価することを目指す。これらの解析は、推定された力学的状態が、細胞あるいは細胞集団のどのような状態を反映しているかを総合的に判断するための基本となる情報となると期待される。すなわち、胚における推定結果を評価する上で有用な情報になると考えられる。力学分子プローブについては検出感度を上昇させるような改変を試みて、培養細胞系での適用を目指す。
歩行能の成熟と退行性変化に関する人類学的研究

本研究はライフサイクルにおける歩行能の変化の過程をMorphophysiologyの立場から捉えようと考えた。ヒト歩行能の成熟過程について、中野は現生ヒトの関節運動域を化石人類と同等の範囲に制限する実験から系統発達的な成熟を検討した。また、熊倉らは足部の3次元的運動におけるヒトの歩行成熟過程の検討を行うとともに、この成績を他の霊長類の運動と比較した。山崎は、年齢による体型の変化に注目し、それぞれの体型に応じた力学的パラメータと神経制御パラメータから発達過程そのものをコンピュータ上でシミュレートする研究を行った。このような運動能の変化の背景には運動器の形態学的変化が存在することはいうまでもない。ヒトの運動器系の形態学的発達を考える上でヒトと系統的に近縁でかつ運動負荷の異なる他種霊長類の運動器系の発達の検討は重要な示唆を与えるだろう。国松はリスザルの四肢骨端の癒合を歯牙年齢との対照から精細に分析した。また中野はニホンザルの四肢骨、特に運動能と関連の深い関節面の発達過程について詳細な形態学的分析を行なった。藤野は骨形態の変化に伴って変化する筋線維の3次元構築に着目し、個体発達と系統発達の両側面における線維構築変化の機能的意義について考察した。一方、ライフサイクルの後半における運動器の形態学的・生理学的退行性変化とこれに対抗する調節の問題について、真家は高齢者歩行における足の接地状態の分析を、足立らは高齢者歩行の下肢の運動について3次元的な運動解析を行い、それぞれの立場から高齢者歩行の特徴を明らかにした。発達の場合と同様に、加齢変化の背景にも上腕骨と大腿骨について、発達過程以後の形態変化の様相を検討した。また、伊藤は現代日本人高齢者の下肢筋の重量変化の特徴を報告するとともに、組織学的変化についても予感的な検討を加えた。本総合研究は歩行能の成熟過程を、系統発達と個体発達の面から分析するとともに、運動器の形態的加齢変化に伴って生じる運動の退行性変化をも分析することを目的としている。具体的には、1.霊長類との比較による系統発達的側面、2.ヒトを含む霊長類の運動器形態の加齢変化、3.加齢変化に対抗する機能的調節の3側面を総合的に明らかにしようとしている。系統発達的側面については、足関節の形態ならびに運動の系統発達を明らかにするために、足関節運動を3次元的に記録する手法が開発され(熊倉)るとともに、肩関節における筋線維立体構築の種間比較が行われている(藤野)。次に、形態学的加齢変化の実態を明らかにする試みとしては、ヒトを材料としてその長骨(高橋・山下)、相対筋重量(伊藤)、末梢神経(俣野)の年齢変化が分析され、高齢個体の特徴が明らかにされた。また、霊長類については、リスザル(國松)とニホンザル(中務・石田)について骨端の癒合年齢という発達、成熟の側面についての分析がなされた。特に、ニホンザルについてはこのような年齢変化を運動機能の発達・成熟と関連づける試みがなされている。最後に、加齢に対抗する機能的調節の実態については、ヒト高齢者の歩行の分析が試みられている。高齢者では歩幅が狭いという歩行特徴がよく知られているが、このような歩行特徴に対応した独自の床反力計が開発された(遠藤・足立)。また、感圧紙を用いた足底接地状態の検索という試みも行われた(真家)。さらに、身体プロポーション等の体構成の加齢変化が二足歩行運動に与える力学的影響を明らかにするために、神経振動子系と身体多重振子系との力学的協調モデルによる自律的歩行運動生成手法が開発された(山崎)。

霊長類についても、歩行運動の加齢変化の実態を明らかにするために、野外における高齢ニホンザルの運動特徴が分析された(中野)。本研究はライフサイクルにおける歩行能の変化の過程をMorphophysiologyの立場から捉えようと考えた。ヒト歩行能の成熟過程について、中野は現生ヒトの関節運動域を化石人類と同等の範囲に制限する実験から系統発達的な成熟を検討した。また、熊倉らは足部の3次元的運動におけるヒトの歩行成熟過程の検討を行うとともに、この成績を他の霊長類の運動と比較した。山崎は、年齢による体型の変化に注目し、それぞれの体型に応じた力学的パラメータと神経制御パラメータから発達過程そのものをコンピュータ上でシミュレートする研究を行った。このような運動能の変化の背景には運動器の形態学的変化が存在することはいうまでもない。ヒトの運動器系の形態学的発達を考える上でヒトと系統的に近縁でかつ運動負荷の異なる他種霊長類の運動器系の発達の検討は重要な示唆を与えるであろう。国松はリスザルの四肢骨の癒合状態を歯牙年齢との対照から精細に分析した。また、中務はニホンザルの四肢骨、特に運動能と関連の深い関節形状の発達過程について詳細な形態学的分析を行った。藤野は骨形態の変化に伴って変化する筋線維の3次元構築に着目し、個体発達と系統発達の両側面における線維構築の変化の機能的意義について考察した。一方、ライフサクルの後半における運動器の形態学的・生理学的退行性変化とこれに対抗する調節の問題について、真家は高齢者歩行における足の接地状態の分析を、足立らは高齢者歩行の下肢の運動について3次元的な運動解析を行い、それぞれの立場から高齢者歩行の特徴を明らかにした。発達の場合と同様に、加齢変化の背景にも形態学的な変化が存在することは疑いないが、高橋と山下は日本人の上腕骨と大腿骨について、発達過程以後の形態変化の様相を検討した。また、伊藤は現代日本人高齢者の下肢筋の重量変化の特徴を報告するとともに組織学的変化についても予察的な検討を加えた。
ゲノム編集技術による陸上植物転写制御システムの解明

陸上植物は進化の過程で環境と発生プロセスを調和させる制御系を発達させ、成長を最適化するプログラムを確立した。なかでも転写制御は重要な役割を果たす。新たなモデル生物として注目されている基部陸上植物苔類ゼニゴケのゲノム情報を利用して全転写因子を抽出した。遺伝子機能を解析するには変異体の利用が有効であり、CRISPR/Cas9によるゲノム編集は簡便で効率的な手法である。コドンの最適化によってゼニゴケのゲノム編集効率が向上し、極めて効率よく変異体が分離できるようになった。転写因子を標的として系統的にゲノム編集による変異導入を行うことによって、陸上植物の転写ネットワークが明らかになることが期待される。陸上植物は進化の過程で環境と発生を調和させる高度な制御ネットワークを発達させ、過酷な陸上環境にける繁栄に成功した。進化の過程ではゲノム重複による遺伝的冗長性の増大と遺伝子の多機能様化がある。転写制御因子は、被子植物のモデル植物であるシロイヌナズナには約2000個コードされるのに対して、基部陸上植物苔類ゼニゴケでは約300個存在した。このことから、進化とともに制御ネットワークが複雑化したことが読み取れる。ただし、ゼニゴケの転写因子総数は少ないものの、シロイヌナズナと同規模の遺伝子ファミリーから構成される。このことは制御系の原形が、植物進化の過程で苔類が分岐する以前の共通祖先で既に成立していたこと、その後多様化したことを示唆している。本課題では、ゲノム編集技術を応用して転写因子機能を解析するというものである。これまでにCRISPR/Cas法がゼニゴケで機能することを確認した。EFプロモーター制御下のCasとU6プロモーター制御下の標的遺伝子特異的なsgRNAにより、sgRNAに依存した変異体を取得した。また、Casの発現を最適化することでその効率も上昇した。これらの系を任意のタイミングで作動させるために誘導発現系を開発した。GUS遺伝子およびCitrine遺伝子をレポーターとして、ゼニゴケの内在性ヒートショックプロモーター(HSP)の機能を確認した。HSP:CREとCaMV35Sプロモーター:GUS-LoxP-Citrine-LoxPを利用し、CRE依存的にCitrine活性の出現頻度を確認した。新興モデル生物ゼニゴケにおけるゲノム編集および誘導発現系を確立することに成功した。陸上植物は、進化的に緑藻から多細胞化して誕生した車軸藻類を祖先とし、陸上に進出したあと多様な環境応答や形態形成を獲得した。進化的に重要な位置にあるコケ植物を研究することで、制御原理の解明が容易になると期待される。本研究課題では苔類ゼニゴケの転写因子遺伝子を網羅的に収集して俯瞰すること、ゲノム編集技術を用いて効率的に制御実体を解析する方法を開発することによって、陸上植物進化に迫るモデル生物の実験系の確立を目指した。ゼニゴケには2万弱のタンパク質コード遺伝子が存在する。この数は陸上植物では最小クラスである。転写因子は300余りであり、冗長性が少ないことがわかった。植物は根茎葉や維管束といった複雑な器官を獲得するに伴って転写因子の数を増やした可能性が示された。一方で遺伝子のファミリー数は差がないことから、陸上進出の時点で基本的な制御系を保有していたことが示された。次に効率的な遺伝子機能解析を行うために、CRISPR/Casによるゲノム編集法の効率化を進めた。さまざまな試みのなかでCas9遺伝子のコドンを最適化することがゲノム編集の効率化に寄与することがわかった。その結果、ガイドRNAや標的遺伝子によって効率は異なるものの、平均的には得られた形質転換系統の70%程度で変異体が得られた。モザイクとみられる個体もあったが、分離した時点で純系のものも見られた。無性芽形成という1細胞からの再生系を介することで、純系が容易に確立された。また、ガイドRNAの長さの検討やオフターゲットを調べた。また、汎用性の高いベクターを構築し、ゼニゴケゲノム編集実験系を確立させることができた。ゼニゴケの半数体が優占的で無性繁殖も可能な生活環とゲノム編集実験は極めて相性がよいことがわかった。現在は、転写因子遺伝子のゲノム編集が極めて効率的に行えるようになっており、当初目指した目標を達成することができた。調書に記載した実験計画の初年度の目標であるゲノム編集の効率改善や誘導発現系の開発に成功した。一部は論文投稿も行ったため。植物分子遺伝学研究は順調に進展しており、計画の変更や実施上の大きな問題点はない。計画にそって着実に研究を進展させる。また、次年度が最終年度であるため、成果の公表を確実に行う予定である。研究が継続するため、無理にゼロにするような支出をしなかたため。