hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
突然変異系統を利用したコムギ穂発芽発生機構の解析

野生型である農林61号に比べてABA感受性が低下するのは、RSD26およびRSD32では開花後30日(DPA30)以降、RSD14-1およびRSD16-1ではDPA40以降であった。(2)発芽抑制に対するABA濃度依存性:DPA40の半切種子を10^<-6>10^<-3>MのABA溶液で処理し、発芽に及ぼす影響を調査した。RSD系統のスクリーニングに用いた10^<-5>Mでは突然変異系統間の差は明瞭ではなかったが、10^<-4>Mでは突然変異系統間の発芽率に差が認められ、ABA感受性の程度に差が存在することが明らかとなった。(3)遺伝分析:農林61号、RSD12,RSD14-1,RSD16-1,RSD32の間で交配を行い、F_1種子における休眠性を調査した。その結果、RSD14-1およびRSD12は優性突然変異、RSD16-1およびRSD32は劣性突然変異であることが明らかとなった。2.穂発芽関連突然変異系統のスクリーニング農林61号をアジ化ナトリウム処理したM_5集団からDPA40-50の穂を約2100本採取し、穂の状態で吸水させることにより穂発芽突然変異体のスクリーニングを行った。発芽歩合の高い42穂を選抜した後、温室で育成し、現在26系統から自殖種子を得ている。3.マッピング集団の作成突然変異系統の原因遺伝子の座乗位置を特定するために、マッピング集団作成用の交配を行い、現在F_1植物を育成中である。本研究課題では、コムギの種子休眠および穂発芽に関する突然変異体を解析し、穂発芽の発生に関わる要因を遺伝学的に解剖することを目的として、以下の研究を行った。1.種子休眠性低下突然変異系統(RSD)の特性評価(1)F_2分析:野生型である農林61号とRSD系統間で交配を行い、開花後40日(DAP40)のF_2系統(F_3種子)における全粒種子の発芽率を調査した。農林61号(発芽率:低)xRSD32(発芽率:高)のF_2集団における全粒発芽率の分布をみてみると、二つのピークが認められた。発芽率の低いグループ(79系統)と高いグループ(30系統)に含まれる系統数は分離比3:1に適合したことから、RSD32は劣性の1遺伝子の変異により生じた突然変異であると考えられた。他の系統に関してはF_2集団が明瞭な分離を示さなかった。(2)ABAとオーキシンの相互作用:DAP40の半切種子をABAと同時にオーキシンで処理した場合、農林61号ではABA単独で処理した場合に比べて発芽率が低くなった。オーキシンは単独では発芽に対して阻害的に作用しなかったことから、オーキシンの効果はABAの発芽阻害効果を高めることによるものと考えられた。一方で、RSD32ではオーキシンの効果は認められなかったので、RSD32系統ではABAとオーキシンの相互作用に関わる要因が変異したものと考えられた。(3)幼植物におけるABA感受性:幼植物における根の伸長に及ぼすABAの影響を調査した。農林61号と突然変異系統(RSD14-1,16-1,32)共にABAにより根の伸長が阻害され、両者の間に差は認められなかった。
生きた状態での生理活性種の画像化

生命現象を時々刻々変化する生理活性ペプチド、一酸化窒素(NO)等の機能性物質あるいは酵素などの活性との相関で解析することは真の生理作用を知る上から、現在最も求められていることである。本研究では"生きた状態"での生理活性種の機能解析を目的に生体の画像化(バイオイメージング)を目指しているが、その為の生体機能探索分子(蛍光プローブ)となる新規化合物を創製してきた。その結果、昨年度までにNOに対する蛍光プローブDAFおよび一重項酸素に対する蛍光プローブDPAXの開発に成功した。今年度はこの成果をうけ、更に以下の二項目について意義ある成果を得ることができた。1.新規および改良型生細胞プローブの開発(1)亜鉛蛍光プローブACF類の開発に成功:亜鉛イオンは生体においては鉄イオンに次いで多量に存在する金属イオンで、近年神経細胞に亜鉛ベシクルが存在するなど、生理機能が注目されている。今年度、亜鉛に対する生細胞蛍光プローブの創製に成功した。(2)pHおよび光に対する安定性、更には高感度化などの改良を加えた実用的新規NO蛍光プローブの開発に成功した。2.培養細胞系および生体組織への応用(1)改良型NO蛍光プローブを用いて、血管内皮培養細胞からNMDA刺激に対応して、生成するNOを画像として捉えることに成功した。(2)大脳切片組織を用いて虚血モデルを作製し、その際生成したNOを画像化した。これにより大脳虚血状態におけるNOの動態を解析することが可能になった。以上の結果は、実用上価値ある成果であり、本科研費のプロジェクトが成功したことを示している。“百聞は一見に如かず′′と古来より言われる.生命科学研究においてもこの諺は的を得ており、もし生体の組織あるいは培養細胞から酵素、受容体、セカンドメッセンジャーなどの機能性物質の作用発現を時々刻々の変化に対応して視覚的に捉えることができれば、生理機能解析の観点から非常に有意義であることは疑いない.本研究は,生体物質をバイオイメージングとして捉える機能性蛍光プローブの開発を目的として行われたもので,具体的には1998年度のノーベル賞(医学生理学)の授賞対象となった生理活性種である一酸化窒素(NO)および一重項酸素などの蛍光プローブの開発に成功したものである.NOは循環器系,免疫系,神経系など多様な領域において情報伝達物質として機能していることが報告されつつある.特に神経系においては記憶や学習などの高次の生理作用を担っているが示咳されその機能が注目されている.このNOを生体組織からリアルタイムで捉えることができる蛍光プローブの開発に成功した事は非常に意義あることであり,特に21世紀の科学といわれる脳研究において強力な武器となるであろう.次年度はこれを用いて更にNOの生理的意義について内皮細胞,脳絹織切片などを用いて解析していく予定である.また、このNO蛍光プローブ以外にも一重項酸素、亜鉛イオン、アポトーシス関連酵素であるカスパーゼなどの蛍光プローブの開発にも成功しており,これらのプローブの有用性についても検討を加えていくことになる.生命現象を時々刻々変化する生理活性ペプチド、一酸化窒素(NO)等の機能性物質あるいは酵素などの活性との相関で解析することは真の生理作用を知る上から、現在最も求められていることである。
自律神経機能統合最高中枢である脳幹弧束核細胞のグルタミン酸受容機構

ラット脳幹孤束核細胞(以下NTS)の電位依存性カルシウムチャネル(以下VDCCs)に対するアンギオテンシンII(以下Ang II)の効果を検討した。単離したNTSに全細胞膜記録型パッチクランプ法を適用し、Ang IIを投与したところ、167nMのEC50を有するVDCCs促進作用が見られた。促進したVDCCsのサブタイプを調べるとL型VDCCsであった。この応答はAT1受容体アンタゴニストの前処理によって遮断された。また細胞内にGTP結合蛋白質のサブタイプGiの抗体を注入すると、この応答は発現しなくなった。さらにチロシンキナーゼ阻害剤であるGenistein、Lavendusin A、ミトゲン活性化蛋白キナーゼ阻害剤PD98,059、Srcチロシンキナーゼ阻害剤であるPP2およびp38MAPK阻害剤であるSB202190の前処理を施した細胞においても、この応答は発現しなくなった。しかしながら、ホスフォリパーゼC阻害薬であるU-73122、ホスファチジルイノシトール3キナーゼ阻害剤であるLY294002、p42/p44キナーゼ阻害剤であるU0126、JNKキナーゼ阻害剤であるSP600125の前処理によっては応答は発現した。このことから、NTSにおいてAng IIはAT1受容体と結合し、GiタイプのGTP結合蛋白質を介して、Srcチロシンキナーゼおよびp38MAPKをシグナルとして用いてL型VDCCsを活性化することが明らかになった。ラット脳幹孤束核細胞(以下NTS)、電位依存性カルシウムチャネル(以下VDCCs)に対するグルタミン酸受容体刺激薬の効果を検討した。GTP結合蛋白質共役型グルタミン受容体にはサブタイプが存在する。Group I mGluRs (mGluR1とmGluR5)、Group II mGluRs (mGluR2とmGluR3)、Group III mGluRs (mGluR4とmGluR6-8)である。単離したラットNTSに全細胞膜記録型パッチクランプ法を適用し、それぞれの受容体の特異的刺激薬を投与したところ、Group I mGluRs特異的刺激薬、(RS)-3,5-dihydroxyphenylglycine(以下DHPG)のみがVDCCs電流(以下I_<Ca>)を修飾した。mGluR5特異的刺激薬は効果を示さなかった。DHPGのI_<Ca>促進作用はL型I_<Ca>においてみられ、GTP結合蛋白質Gα_<q/11>抗体、ホスフォリパーゼC阻害剤、蛋白キナーゼC阻害剤、およびイノシトール3リン酸受容体阻害剤の前処理によって減少した。他方、DHPGのI_<Ca>抑制作用はN型、P/Q型I_<Ca>においてみられ、Gα_i抗体、強い脱分極パルスの投与によって減少した。これらの結果から、ラットNTSにおいてmGluR1はGα_<q/11>GTP結合蛋白質→ホスフォリパーゼC→蛋白キナーゼC→イノシトール3リン酸→小胞体からのカルシウム放出経路によりL型VDCCsを開口させ、他方、同じmGluR1がGα_iGTP結合蛋白質→βγサブユニット経路によりN型、P/Q型VDCCsを閉鎖することが明らかになった。
精神分裂病の前向き予後研究

499名の対象者(神奈川地区・群馬地区・高知地区合計)で5年間の前向き経過と転帰を分析した。経過・転帰判明者は399名であった(判明率80%)。各地区で症状評価などの訓練を経た研究者がデータ見直しを行った結果、3地区の間で発病様式・発病契機の有無・病型などに違いはなかったが、経済状態・教育歴などの社会経済的条件で高知県が他地区に比べてやや劣っていた。経過を6型に分類したところ、もっとも経過のよい方からI型15%、II型22%、III型33%、IV型18%、V型9%、VI型3%であった。5年間の精神症状の変動は、少ないもの70%、中間21%、大きいもの10%であった。一方社会適応レベルの変動では、少ないもの45%、中間21%、大きいもの34%であり、精神症状に比べてより大きな変動が見られた。経過型の分布での地域差はなかった。再発回数、入院回数、入院機間は神奈川地区が他の2地区に比べて少なく、入院回数は高知地区が多く、入院機間は群馬地区で長かった。予後予測因子の中では、性別・発病年齢・初診年齢・自殺企図・身体合併症・病型・経済状態・家族関係・友人関係・親子関係・就労状況・婚姻状況が経過と有意に関係していた。今回の所見は、従来の予後研究の結果に比べて分裂病の予後は予想以上によいことを示している。また地域によって治療状況が大きく異なることも示している。さらに従来から指摘されていた予後規定因子の多くが今回の研究でも確認された。今後は結果のより詳細な分析を行う予定である。さらに10年転帰の調査を準備中である。
歯のエナメル質への微量元素濃縮のメカニズムとその進化

エナメル質の原始型である魚類のエナメロイドの形成機構と石灰化の進行過程におけるフッ素や鉄などの微量元素の取り込みに注目し,さらに両棲類、爬虫類、哺乳類エナメル質の検索を加え、生物進化に伴う歯の外胚葉性石灰化機構の変遷について明らかにすることを目的とした。特に,魚の進化の過程でのフッ素と鉄のエナメロイドへの濃縮現象の出現と消失の時期の異同を検索して、それらの現象と魚の系統発生との関係を解析し、両元素のエナメロイドへの濃縮の生物学的意義を明らかにしようとした。エナメル質の進化において,歯冠の形態変化は食性に関連すると考えられてきた。事実,魚の歯の形態と配列は食性に対する適応が特に著しい。しかしながら,本研究でエナメロイドに含まれるフッ素や鉄の含有量の違いは食性とは関連していないことを明らかにした。例えば、スズキ目のCichlideに属する多くの魚の適応放散が著しく、食性は多用で、歯冠も多用な形態をとっている。・しかしながら,それらの魚のエナメロイドはいずれも高いフッ素濃度を示し、食性に依存した濃度変化は見られない。このことから、魚のエナメロイドでは個体の進化に際しての形態的変化と質的(化学組織)変化とは全く独立して進行していると考えられる。哺乳動物において注目される系として,ラットの切歯エナメル質で見られる鉄の沈着が成熟期でエナメル芽細胞の関与のもとで起こっている事実があげられる。本研究においては,このラット切歯および臼歯エナメル質の形成機構を解明する目的で,多種の薬剤による形成障害を調べ,生体の側からの反応について考察した。その結果,基質形成期の約3倍にも及ぶ長い期間である成熟期の過程にあるエナメル芽細胞はその構造と機能を特異的に分化させており,薬剤に対する感受性を異にしていると考えられる。本年度中において得られた研究実績は以下の通りである。1.軟骨魚類(サメ・エイ)のエナメロイド(enameloid)中のフッ素(F)と鉄(Fe)の定量分析をelectron microprobeで行った。その結果、分析した17種のすべてにおいてF濃度は3%以上と高く、それは魚の棲息する環境水(海水か、淡水か)や歯の形態とは関係しないことが確かめられた。更に、Feの濃度はすべての種において極めて低濃度であった。2.真骨魚類の内、海水魚と淡水魚の両方を含み、しかも最も大きなグル-プであるスズキ目の魚(57種)のエナメロイドに含まれるFeの定量分析をelectron microprobeで行った。その結果、検索したすべての魚類においてFeは0.2%10.2%と高濃度であった(ヒトのエナメル質では0.02%以下)。ただし、エナメロイド内でのFeの分布パタ-ンから二つのグル-プ、即ち、表層においてのみ高濃度であるグル-プと、全層にわたって高濃度であるグル-プに分けることが出来た。ただし、これは魚のfamilyと関係するが、それらが棲息する環境水や生物地理学的条件とは関連しないことがわかった。即ち、魚の系統発生(phylogeny)と関連する様である。3.哺乳動物であるラットの切歯のエナメル質では、その石灰化の末期においてエナメル芽細胞よりエナメル質表層に向って大量のFeが分泌されることが知られている。細胞の微小管阻害剤であるcolchicineをラットに一回注射してエナメル芽細胞の機能をブロックし、それによるエナメル質石灰化の障害とFe沈着の変化を経時的に観察した。

それによると、エナメル質成熟期の末期にあるエナメル芽細胞が選択的に、しかも周期的に障害され、それに相当するエナメル基質に全層にわたる低石灰化と表層でのFeの沈着の減退が起こることがわかった。真骨魚類のエナメロイド中のフッ素と鉄の濃度は、以前のelectronmicroprobe(EPMA)を用いた定量分析から、それらが棲息する環境水や歯の形態、食性などよりも魚の系統進化と関連が深いことがわかっている。これらの元素が形成期エナメロイドに濃縮することの系統発生的な意義を明らかにするため、下等真骨魚類に属する(1)Osteoglossiformes,(2)Elopiformes,(3)Anguilliformes,(4)Salmoniformes,(5)StomiiformesについてEPMAによる定量分析を行った。その結果、(1)ではフッ素、鉄ともに低濃度、(2)ではフッ素は中濃度、鉄は高濃度、(3)ではフッ素、鉄ともに高濃度、(4)ではフッ素は中濃度、鉄は高濃度、(5)ではフッ素は中濃度と高濃度、鉄は高濃度であった。これらと以前の研究結果とからフッ素と鉄の濃縮メカニズムは互いに独立しており、魚の進化の過程で、鉄の濃縮はフッ素の濃縮より早く始まるが、濃縮能力の消失はフッ素と同時期かそれより遅いことがわかった。哺乳動物であるラットの切歯エナメル質では、石灰化終了直後にエナメル芽細胞からエナメル質の表層に向い、大量の鉄が分泌されることが知られている。Bisphosphonateの一種であるHEBP(1-hydroxyethylidene-1,1-bisphosphonate)をラットに長期経口投与し、エナメル器の細胞変化、エナメル質の石灰化の障害と歯槽骨の改造および鉄沈着の変化などを経時的に観察した。その結果、エナメル基質の形成開始が断続的に行われ、基質は不連続な島状に形成されるが、その後は互いに連続して、基質形成の完了したエナメル質表面は波状を呈するようになった。その際、石灰化度の上昇に遅延が認められた。また、成熟期後期に未石灰化の細い骨梁がエナメル質側へ向って樹枝状に増殖し、エナメル器細胞を圧迫、消失させるためエナメル質の低石灰化と鉄の沈着障害が起こることがわかった。以前のelectron microprobe(EPMA)による定量分析の結果から、真骨魚類のエナメロイド中のフッ素と鉄の濃度は、歯や形態や食性、また、それらが棲息する環境水などによるのではなく、魚の系統進化と関連が深いことがわかった。これらの元素が形成期エナメロイドへ濃縮することの系統発生的な意義を探る目的で、下等真骨魚類のエナメロイドについて、EPMAを用いて定量分析を行った。その結果、進化の程度の低いものから並べると、【.encircled1.】Osteoglossiformesではフッ素、鉄とも低濃度、【.encircled2.】Elopiformesではフッ素は中濃度で鉄は高濃度、【.encircled3.】Anguilliformesではフッ素、鉄とも高濃度、【.encircled4.】Salmoniformsではフッ素は中濃度で鉄は高濃度、【.encircled5.】Stomiiformesではフッ素は中濃度と高濃度で鉄は高濃度であった。これらの結果と以前の研究結果とから、まず、フッ素と鉄の濃縮のメカニズムは互いに独立していることがわかる。さらに、魚の進化の過程では、鉄の濃縮はフッ素の濃縮より早く始まるが、濃縮能力の消失はフッ素と同時期かそれより遅いことがわかった。
PETとNIRSの融合による新たな認知症診断法の開発

本研究は、アルツハイマー病の診断能を飛躍的に向上させるために、PETアミロイドβイメージング剤の新しい診断方法の開発およびPET画像とNIRSデータの融合システムを構築することを目的とする。薬剤の化学形から、脳内への移行しやすさを判断し、得られるPETデータを予測、その診断能を評価するCUI(clinical usefulness index)を導き出した。また、光学式トラッキング装置を用いたPET/NIRS融合測定法を開発し、その有効性を臨床実験により評価した。その結果、PETとNIRSデータが脳内の同座標系に表示され、両モダリティの解析を融合させることができた。初年度の平成26年は、本研究を進める上で重要なPET用アミロイドβイメージング薬剤である[C-11]BF-227および[F-18]FACTのヒトのPETデータを詳細に解析し、その脳内特性を特定した。その結果、[C-11]BF-227と[F-18]FACTは、非常に類似した化学形にもかかわらず、その脳内動態が大きく異なることを明らかにした。また、PETとNIRSの重ね合わせのためのソフトウェアとして、光学式トラッキング装置であるPOLARISを用いて、任意の位置においたマーカーの三次元的な位置を把握し、それを記録するソフトウェアの開発を行った。本ソフトウェアは視野内の複数のマーカーを同時に測定でいる使用とし、NIRSの測定中もその位置を記録できるようにした。さらに、購入した三次元位置計測システムのセットアップを行い、本研究で開発するソフトウェアとの融合のための準備を行った。また、NIRS測定中の被検者への刺激提示システムを開発した。本システムは、NIRS装置への入力端子を持っており、刺激提示とNIRS測定が同期を取れるようにした。本研究ではPETとNIRSのデータを複合することにより、より高精度な認知症脳画像診断を行うことを目的とするが、平成27年度は本研究に関連する以下の3つのことを行った。1. PETとNIRSの同時測定の臨床実験の開始、2.光学式トラッキング装置によるマーカー追跡ソフトウェアの開発とNIRS用マーカの設置の最適化、3.アミロイドPETデータ解析の最適化1.に関しては、[18F]FDGを被験者に投与し、PET撮像を行い、一定時間後、もう一度、[18F]FDGを投与する。この投与と同時に被験者にさまざまなタスクを実行させ、その間の脳血流量の変化をNIRSによって測定する。その後、PET撮像を行い、賦活後の脳糖代謝の変化を調べた。この実験中、光学式トラッキング装置で被験者の頭部の位置をモニターし、PETとNIRSの重ね合わせを行った。2.光学式トラッキング装置によるマーカー追尾ソフトウェアの更新を行い、複数のポイントを同時に追尾できるようにした。本ソフトウェアを用いて、マーカーのサイズ、位置が最も精度高く測定できる条件を求めた。3.認知症PET診断薬であるさまざまなアミロイド薬剤の性状を調べ、その違いにより、最も検出能に優れた薬剤の探索を行った。このために、薬剤の体内動態を求める上で重要である、血漿中の非タンパク結合率を複数のアミロイドPET薬剤で調べた。その結果、核種によって、非タンパク結合率が大きく異なることを見出した。研究計画の通り、概ね進められている。本年度、システム評価用のファントムが完成したが、まだ十分なテストが行われていないため、平成28年度にシステム評価を集中して行う。本研究ではPETとNIRSのデータを複合することにより、より高精度な認知症脳画像診断を行うことを目的とするが、平成28年度は本研究に関連する以下の3つのことを行った。1. PETとNIRSの同時測定の健常ボランティアデータの収集、2. PETとNIRSの画像融合ソフトウェアの開発、3.複数のPETアルツハイマー型認知症診断薬の動態を解析し、最も診断能が高い薬剤の自動診断法の開発1.に関しては、12回のPETおよびNIRSデータ収集を行った。被験者は平均21.7歳の男性健常ボランティアで、[F-18]FDG投与後、NIRSとPETのデータを収集した。その間、光学式トラッキング装置で頭部に設置したマーカーの三次元的な位置を同定し、NIRSとPETの融合画像を作成した。2.に関しては、PETの位置情報とNIRSの位置情報を用いて、両者の幾何学的関係を求め、自動的に融合画像を作成するソフトウェアを開発した。また、NIRSのデータが多数のノイズを含むため、それを除去し、より与えられたタスクに対応する反応が確認できるように処理を行うソフトウェアを開発した。3.に関しては、多数のPETアミロイド診断薬候補薬剤の化学的特徴を抽出し、小動物で得られた知見を人に外挿することにより、どのようなPET画像が得られるか予想する数学モデルを構築した。さらに、そのモデルに基づき、健常ボランティア群、MCI群、アルツハイマー病群で得られるSUV値(標準取り込み値)の平均値および標準偏差を推定し、最も最適な臨床的な診断が得られる指標CUI(clinical usefulness index)を算出し、最適な薬剤の決定を行った。以上の成果は国際学会および国内学会で発表した。

また、光学式トラッキング装置を用いたPET/NIRS融合測定法を開発し、その有効性を臨床実験により評価した。その結果、PETとNIRSデータが脳内の同座標系に表示され、両モダリティの解析を融合させることができた。当初次年度以降に予定していたPETアミロイドイメージングβプローブの動態解析に関して、本年度に一部進めることができた。一方、動きモニタリングソフトウェアの開発は進められたものの、当初予定していた、ソフトウェアの精度評価はまだ行われていないので、本年度に評価を行う。今後の研究として、1.臨床実験、2.ファントム実験、3.データ解析を今後進めて行く。平成27年度からはじまった臨床実験を継続し、本システムでPETとNIRSの融合ができていることを臨床データで実証する。また、ファントム実験を行い、さまざまな条件、例えば、深度や位置、信号の強さなどを可変させ、PETとNIRSの同時測定においてどこまで精度よくできるかを確認する。さらに、複数のアミロイドPET薬剤のデータ解析を行い、もっとも有効な撮像条件を、薬物動態の観点から求める。これらの結果を学会発表および論文で発表する。28年度が最終年度であるため、記入しない。放射線医工学平成26年度で開発したPET-NIRS融合システムの検証のために、頭部模擬ファントムおよびマーカーを用いて、精度評価を行う。まずは、PETおよびNIRSに感度のあるファントムを利用し、さまざまな三次元的な位置において、どの程度、位置を正確に捉えることができるかを検証する。その際には、三次元デジタイザーを利用し、客観的な比較評価を行う。この精度評価の結果を踏まえて、より精度の高い融合ソフトウェアとしてシステムの改良を加える。学内課題採択委員会及び倫理委員会で承認された後、健常人を用いたPET及びNIRS実験を行う。被検者には、検査前に十分な実験の説明を行ない、了解が得られて、自発的に参加してくれる者のみを対象者とする。また、実験には常に医師が立ち会い、実験中問題が生じた際には直ちに処置を施す。被検者は、あらかじめ、NIRSセンサーを装着した状態で、3Dデジタイザーによりセンサー位置を特定しておく。そして、NIRSセンサーを装着したまま、PET装置内に横臥して検査を行う。言語タスクを与え、安静時、タスク負荷時それぞれの時点で、O-15水投与によるPET撮像を複数回施行し、同時に、NIRSによるデータ収集も行う。検査中の被験者の頭部位置は本システムにより常時モニターし、PETとNIRSの位置合わせを経時的に行う。得られたPETおよびNIRSデータを統計解析し、2つのデータの比較を行う。O-15水-PETのデータは神経活動と一致することが期待されるため、PETとNIRSの結果が相似であることを確認する。前年度および今年度の研究成果を学会(日本核医学会、米国核医学会等)で発表する。次年度に行う臨床研究のための倫理委員会の資料を準備する。
小口径サブミリ波望遠鏡による中性炭素原子線のマゼラン星雲広域観測

チリのアタカマ砂漠パンパラボラ(LMSA建設予定地:標高4800m)に小口径(18cm)サブミリ波望遠鏡を持ち込み、マゼラン星雲の中性炭素原子線(CI:492GHz)による広域観測をおこなうための受信機の開発をおこなった。計画研究で予定されている一酸化炭素分子(CO J=1-0、J=2-1)の広域観測からは、我が銀河系内に較べて全質量に対するCOの存在比が少ないことが明らかになりつつある。その解釈としては、マゼラン雲の重元素比が少ないことが考えられている。もしこの仮説が正しければ、マゼラン雲のCI/CO比は我が銀河系内と等しいはずである。CI/CO比が違っていれば、分子/原子比の違いが原因である。よってCI/CO比を調べることは、特定研究「マゼラン星雲」の研究をより深く進めることが可能となる。本目的のために口径18cmサブミリ波望遠鏡に搭載する低消費電力(1kW)492GHz超伝導受信機の開発をおこなった。口径18cmは492GHzにおいてHPBW=13'に相当し、特に計画研究の60cm望遠鏡のCO(J=2-1:230GHz)におけるHPBW=9'と同様のビームサイズである。13'はマゼラン星雲(D=55kpc)において200pcに相当する。今年度は、富士山頂サブミリ波望遠鏡に搭載している492GHz超伝導受信機を開発した経験を基に、消費電力1kWの超伝導受信機を試作し、受信機雑音温度120Kを得ている。
コミュニティによる災害文化生成に関する環境社会学的研究

災害に対する、地元の人々の対処の方法とそれらが文化化されてきたプロセスを記述、分析することを通して、突発的な出来事への対応としての災害対策ではない、それぞれの小さな共同体がもつ独自に生成してきた災害文化の論理と実践性を明かにした。生活世界に根ざした知の実践の創造過程に焦点をあてることによって、現代世界が直面するさまざまなリスク対応への新たな視点を提供するとともに、災害および災害対策についての社会学的研究の貢献可能性を示した。本研究では、「小さな共同体」が経験し対処してきた破局的状況に着目し、共同体の柔軟で重層的な叡智を解明する。具体的には、琵琶湖北西岸の「村の日記」を共通のプラットホームにして、「災害文化とコミュニティ」に関する地域社会学的モデルを構築し、社会学的な叡智を現実社会に対する実践的働きかけに結びつける。そのうえで、災害現象に生活環境主義の立場からアプローチし、時間をかけながら災害現象を「災害文化」に変換させていく共同体の潜在力を解明することによって、災害を予防、対処し、(被災者を)援護し、記憶(継承)する共同体の知恵と実践の能動的システムを検討する。2009年度は、初年度にあたるが、本研究はこれまでの研究の蓄積の上に積み重ねなければならないタイプの研究であるため、1)これまでの収集資料の整理を分担しておこない、おもにメールを使用して論点整理をすすめた。古川、松田らを中心に、2)琵琶湖北西岸の集落における古文書のうち「村の日記」およびそれに関連する文書の写真撮影、デジタル化に着手した。3)それらの作業のために、集落の家を研究所として借り上げ、院生を中心に地域のひとびととの共同作業を開始し、その報告書を出版した(古川編『暮らしと歴史のまなび方』)。4)それらの文書から災害に関わる部分を抽出する作業に着手。5)他のメンバーは、災害経験がいかに記憶され、言語化されるかというテーマに沿って、古写真を活用した「写真資料提示型ディープインタビュー」を実施するための写真収集や、調査地にかかわる文書の収集に着手し、6)調査方法についての検討を行った。前年度に引き続き、共同体が、自らが経験してきた災害現象を、いかにして、予防・対処・記憶・継承することで災害の文化へと変換するかについて、代表者らが長期にわたってかかわってきた琵琶湖北西岸のコミュニティで270年にわたって連綿と書き綴られてきた「村の日記」およびその膨大な関連史料を共通のプラットホームにして、それぞれのメンバーが長期に関わってきたフィールドでのインテンシィブなフィールドワークに基づいて研究を進めた。2年目の2010年度は、昨年度と同様に、1)これまでの自然災害や水害にかかわる研究レビューを行い、文献リストの整理とそのDB化を進めた。特に、文化人類学、生態人類学、文学などの自然系の水害研究以外の社会科学的、人文学的な水害研究の文献を重視し、そこでの研究の論理の分析をおこなった。また、2)各自のフィールドデータを災害文化という視点で読み直すと共に調査を継続し、在地における災害データを収集した。具体的には、プロジェクトで共有する「村の日記」のうち1745年から1948年分の災害に関連する部分から災害の状況、対処、復興プロセスなどの整理を行った。矢作川流域の枝下用水を事例に、1880年から1945年の河川における災害についても同様の作業を行った。3)メンバーそれぞれのフィールドにおいて、主に災害文化の生成プロセスがどのように共同体の個別的特性と関わるかを共通のテーマとして、災害の経験についての調査を実施した。4)さらに、今後の比較研究を視野に入れて、中国、タイ、ネパールなどにおいて、日本国内における調査手法で災害文化生成についての予備的調査に着手した。2011年度は、最終年度にあたり、当初の予定では、災害の文化化プロセスの解明に焦点をあてて調査分析を進める予定であったが、2011年3月11日の東日本大震災により、研究代表者・研究分担者のフィールドもおおきな被害を免れなかった。そのため、災害復興のプロセスに実践的に関与しながら研究をすすめることとなった。メンバー全員で、1)これまでの収集資料の整理を分担しておこない、おもにメールを使用して論点整理をすすめた。古川、松田らは、2)琵琶湖北西岸の集落における古文書のうち「村の日記」およびそれに関連する文書の災害にかかわる記事の分析をおこなった。3)集落の家を研究所として借り上げ、院生を中心に集落での古文書を読む会や共同調査を実施した。

鬼頭、宮内らは、4)院生とともに被災地となったフィールドでの災害復興に実践的に関わりながら、災害の文化化の実践的側面の調査をおこなった。5)菅、鳥越、藤村、土屋は各フィールドで当初の目的である写真収集や、調査地にかかわる文書の収集とその分析をおこなった。6)報告書作成にむけて本計画3年間のデータの整理解析に着手した。
インターロイキン-17によるヒト腸管由来筋線維芽細胞機能の制御に関する研究

我々は、まず、正常腸管筋線維芽細胞の分離を試みた。十分な説明の上で提供を受けた正常ヒト大腸組織をEDTAおよびcollagenaseで処理することにより継代可能な純粋な腸管筋線維芽細胞の分離に成功した。ヒト大腸筋線維芽細胞からのケモカインおよびIL-6の誘導作用について検討を加えた。IL-17は濃度および時間依存性にIL-8、MCP-1およびIL-6の産生を誘導した。これらの効果は、mRNAの発現レベルにおいても確認された。IL-17は、IL-1βやTNF-αと同様に転写因子NF-κBの活性化を誘導した。IL-17によるこれらのケモカイン、IL-6の誘導はNF-κB依存性であることが明かとなった。IL-17刺激によりヒト大腸筋線維芽細胞に15分で、ERK1/2およびp38のリン酸化が誘導された。さらに、IL-17により誘導されるIL-8、MCP-1、IL-6の誘導は、ERKおよびp38の特異的阻害剤により著明に抑制された。さらに、IL-1βやTNF-αの効果に対するIL-17の影響を検討したところ、IL-17はTNF-αにより誘導されるIL-6産生を特に強く増強することが明らかになった。一方、TNF-αは大腸筋線維芽細胞から強力にRANTESの産生を誘導する。興味あることにIL-17は、このTNF-α誘導性RANTESの産生を抑制した。この作用は、転写レベルでの作用で、RANTES promoter活性について検討したところ、IL-17はTNF-αにより誘導されるRANTES promoter活性を抑制していた。IL-17はNF-κBの活性化には影響しなかったが、IRF-1の結合を強力に抑制した。IL-17のTNF-α誘導性RANTESに対する抑制効果は、このIRF-1の活性化の抑制によると考えられた。炎症性腸疾患の病態へのIL-17の関与について検討を加えた。潰瘍性大腸炎やクローン病の活動期病変粘膜ではIL-17陽性細胞の数的増加が確認された。炎症性腸疾患に代表される慢性炎症の病態形成にIL-17が関与している可能性が示唆される。今後、IL-17KOマウスや抗IL-17抗体の実験大腸炎モデルに対する効果を検討して、IL-17の炎症性腸疾患の病態における意義を明らかにするとともに、治療への応用を視野にいれた展開が期待される。本年の研究により、ヒト大腸筋線維芽細胞からIL-17刺激により以下の反応が惹起されることを確認した。IL-17により、筋線維芽細胞からIL-8およびMCP-1などのケモカインの産生が誘導されること。また、IL-17刺激によりIL-6の産生が誘導されること。IL-17は、IL-1やTNFにより誘導されるケモカイン、IL-6産生を著明に増強すること。

これらの反応において、IL-17がNF-κBやMAPキナーゼの活性化を誘導することにより効果を発揮していること。さらに、IL-17はTNFにより誘導されるIL-6のpromoter活性には影響しないが、IL-6のmRNAの安定性を増強することにより、IL-6産生においてTNFと相乗効果を示すこと。さらに、臨牀材料を用いた検討から、潰瘍性大腸炎やクローン病患者の病変粘膜においては、著明なIL-17産生細胞の集簇がみとめられること。以上の知見から、以下の結論が得られた。ヒト大腸筋線維芽細胞が著明なIL-8やMCP-1などのケモカインやIL-6の産生を介して腸管粘膜における炎症反応において重要な役割を演じていること。さらにT細胞に由来するIL-17は、単球・マクロファージ由来のIL-1やTNFなどのモノカインと同様な炎症性サイトカインとしての性格を有しているが、炎症性腸疾患の病態において重要な役割をはたしていること。今後、他のサイトカインや炎症メデイエーターの産生に対する効果を検討して、さらなる筋線維芽細胞とIL-17の役割について検討していく予定である。昨年までのヒト腸筋線維芽細胞(SEMFS)を用いた検討から,これらの細胞はIL-17に反応してIL-8,MCP-1,RANTESの発現を認め,さらに炎症性サイトカインIL-6を産生することが明らかになった.また,IL-17はSEMFSに作用して組織破壊に関与するMMP-1,3の産生を誘導した.これらの結果はT細胞の活性化に伴なって誘導されるIL-17が炎症性腸疾患の病態に深く関与していることを示している.さらに,本年度は炎症性腸疾患におけるIL-17の発現を免疫組織化学的手法により検討した.その結果,炎症性腸疾患の病変粘膜においてIL-17陽性T細胞の数的増加が確認された.特にクローン病においてその増加がはっきりしていた.またIL-17はT細胞のみならず,単球/マクロファージからの産生も認められ,さらに血中IL-17も上昇が確認された.現在,DSS大腸炎モデルを用いて抗IL-17抗体の効果を検討中であるが,抗IL-17抗体による大腸炎の発症抑制効果が認められており,臨床応用を含めた今後の展開を検討中である.
大規模ユビキタス情報応用を支える高適応・高信頼ストリームデータ基盤

大規模ユビキタス情報応用を支える高適応・高信頼ストリーム処理基盤の構築をめざした研究を行った.複合型ストリーム処理,効率的なストリーム処理,応用適応性,データの品質,耐故障性,セキュアストリーム処理に力点を置いた研究を推進し,映像ストリーム処理とタプルストリーム処理の統合,効率的なストリーム永続化,ストリーム応用,曖昧性を含むストリーム処理,高信頼な分散ストリーム処理,暗号化ストリーム処理等に関して研究成果を得た.大規模ユビキタス情報応用を支える高適応・高信頼ストリーム処理基盤の構築をめざした研究を行った.複合型ストリーム処理,効率的なストリーム処理,応用適応性,データの品質,耐故障性,セキュアストリーム処理に力点を置いた研究を推進し,映像ストリーム処理とタプルストリーム処理の統合,効率的なストリーム永続化,ストリーム応用,曖昧性を含むストリーム処理,高信頼な分散ストリーム処理,暗号化ストリーム処理等に関して研究成果を得た.これまでの関連研究成果を基に基盤技術の研究開発を推進した.特に,今年度は当初の予定通り,複合型ストリーム処理,省エネルギー型ストリーム処理,データの品質,耐故障性等を中心に検討を行い,基本方式の検討やプロトタイプの開発等を行った.主な研究項目は以下の通りである.【複合型ストリーム処理】タプル,時系列,連続メディアストリーム処理の統一的な処理が可能なデータモデル,システムアーキテクチャ,分散環境での動作モデル等の検討を行った.特に,時系列パターンやビデオ映像等の連続メディアストリーム処理を従来のタプルベースのストリーム処理に融合させるためのモデルや基本方式の検討を行った.【省エネルギー型ストリーム処理】上記の複合型ストリーム処理を分散環境で実行する場合や,複数のストリーム格納処理を行う場合を対象に,無駄の少ない効率的な処理方式を検討した.【データの品質】データの曖昧性を扱うための確率的なストリーム処理や,データの信頼性を確保するためのストリームに対する来歴処理を実現するための基本方式について検討した.【耐故障性】分散ストリーム処理環境において,ノード障害に対応するための新たなリカバリー処理方式を考案し,その有効性を実験的に検証した.また,クラウド環境におけるストリーム処理について検討を行った.昨年度の研究成果を発展させ,年度当初に予定していた各研究項目に対応して,以下の通りの研究成果を上げた.・複合型ストリーム処理:タプル,時系列,連続メディアストリーム処理の統一的な処理が可能なデータモデル,システムアーキテクチャ,問合せ処理等について検討し,プロトタイプシステムの開発を推進した.特に,ストリーム処理における映像データ管理機構を開発し,タプルストリームと映像ストリームの統合処理を可能とするシステムを構築し,実験評価を行った.・ストリーム永続化処理:高レートで到着するストリームの永続化処理が要求される場合を想定し,書込み処理の遅延化と動的制御によるストリームデータの永続化・省エネルギー型(グリーン)ストリーム処理:分散ストリーム処理環境において,ノード障害が発生し得る動的環境下での演算子の最適配置に基づく低コストストリーム処理手法を開発した.・データの品質:データの曖昧性がある場合における確率的推論機構の導入,ストリーム処理における効率的な来歴管理手法,データ品質を保障するための外れ値検出等の手法を開発した.・耐故障性:昨年度考案した,従来手法に比べて飛躍的に柔軟性の高いリカバリー処理方式について,より深い検証を行うと共に,それを考慮した問合せ最適化手法を開発した.・セキュアストリーム処理:移動軌跡ストリームを対象とした連続的k-匿名化技法を開発した.これまでの研究成果を発展させ,年度当初に予定していたコアとなる各研究項目に対応して,以下の通りの研究成果を上げた.・複合型ストリーム処理:タプルと連続メディアストリーム処理の統一的な処理が可能なデータモデル,システムアーキテクチャ,分散環境での動作モデル等について,プロトタイプシステムの開発を推進した.また,ビデオ映像情報とKINECT等を用いたセンシングデータの統合を対象に,プロトタイプを含めた検証を行った.・省エネルギー型(グリーン)ストリーム処理:XMLストリーム処理を対象に省電力型のストリーム処理方式を開発した.・実行環境適応性:ストリーム永続化処理やDBとの連携等の実行性能が上がりにくい制約のある環境において,効率的なストリーム処理を行う処理方式を開発した.・データの品質:不確実性を有するデータの分析手法,来歴管理を含むデータの信頼性,外れ値等のデータ品質を扱うためのモデル,Twitterストリームにおける情報発信源の有用性評価,データの意味処理のための枠組み等の課題に関して,それぞれ新たな技術を開発し,一部は開発中のストリーム処理システムへの組込みを行った.・耐故障性:従来手法に比べて飛躍的に柔軟性の高いリカバリー処理方式について,より詳細な分析を行うと共に,開発中のストリーム処理システムへの組込みを行った,・セキュアストリーム処理:クラウド環境におけるストリーム処理等を想定し,暗号化されたデータのストリーム処理方式を開発した.上記のコアとなる研究テーマの周辺研究として,大規模データのマイニング技術や探索技術等についても.いくつかの事例を対象に研究を推進した.
神経芽細胞腫における癌抑制遺伝子へのアプローチ-悪性度との関連から-

1985年以降当科(一部他院)で手術にて摘出後,冷凍保存した神経芽細胞腫の76腫瘍を用いて以下の検討を行った。2.FISH法による解析:FISH法によ染色体1p13にあるbeta-NGFをプローブとしてFISHを行い,1番染色体の欠失を検討したが欠失は5例のみでDNAploidyとの関係はなかった。3.RNA解析:23腫瘍のRNAからcDNAを作製し,p53遺伝子についてexon58をPCR-DGGE法で検索したが,異常バンドが検出されなかった。また、76腫瘍のDNAをEcoRIで消化後、サザンブロット法でRb cDNAとハイブリしたところ、2例に異常バンドを認めたが、悪性度、予後等との関連はなかった。以上から、神経芽細胞腫では、癌抑制遺伝子であるp53やRbの関与はほとんどないが、L-myc遺伝子のあるlp32領域のLOHが予後と相関しており、この領域に悪性度と関連した癌抑制遺伝子の存在が示唆され、今後この領域の詳細な検討を行う予定である。
融体モデルに基づいたLi_2O・2SiO_2融液に含有する微結晶核量の定量的評価

「融液中には平衡状態でも微小な結晶核が存在し、その微結晶核量(数および粒径)は融点あるいは液相温度に近い低温では増大し、温度の上昇とともに減少する」という融体モデルに関する仮説を実証するための研究を推進した。Li_2O・2SiO_2組成については、ガラスの溶融熱履歴の影響を受けてその結晶化挙動が異なることが既報によってわかっているが、その他の組成についても融体モデルで予想される結晶化挙動を示した。熱処理時間(500°C,2060分間)を変化させても結晶粒子数や粒径の溶融温度に対する挙動は同様であり、低温溶融と高温溶融ガラスの結晶粒子数の差が一定値を示した。Li_2O・2SiO_2の500°Cにおける核生成速度を求めたところ、溶融温度に依存することなく9.09.8(nuclei/mm_3・min)の範囲であった。この結果より、融液中に潜在的な微結晶核の数は熱処理の影響を受けないと推察される。つまり、500°C,20分間以内の熱処理で種々の溶融熱履歴をもつガラスの構造の違いが発現され、これ以降の熱処理では定常状態の核生成が生じていると考えられる。、そこで、2段階熱処理(500→600°C)で融液中の微結晶核数Noを実験的に求めた。Li_2O・2SiO_2組成(融点:1033°C)について1035,1100,1300°C溶融ガラスの微結晶核の数はそれぞれNo【approximately equal】150,10,0(nuclei/mm_3)が得られた。Noを算出する過程において得られた核生成速度は500°Cでの熱処理時間が長いほど大きくなり、結晶成長のための熱処理を除いた500°Cの核生成速度は6.47.6(nuclei/mm_3・min)であった。以上の研究成果は日本セラミックス協会2000年年会(東北大学)で発表を行った。また、高温で溶融したガラス融液を急冷して作製したガラスの結晶化挙動を調べるための実験についても行ったが、測定のための最適条件を得ることが困難であり、研究成果を報告するまでには至らなかった。これについては今後さらに条件を変えて続けていく予定である。融液中には平衡状態でも微小な結晶核が存在し、その微結晶核量(数および粒径)は融点あるいは液相温度に近い低温では大きく、温度の上昇とともに減少するという仮説を実証するための研究を推進した。Li_2O・2SiO_2組成については、ガラスの溶融熱履歴の影響を受けてその結晶化挙動が異なることがわかっているが、その他の組成でも仮説が成立することを確認するために31Li_2O・69SiO_2および35Li_2O・65SiO_2組成についても実験を行った。両方の組成とも熱処理による結晶化量は異なるが、ガラス中に析出した結晶粒子数や粒径が溶融温度の上昇ともに減少することがわかり、仮説の通りの挙動を示すことが確認された。また、熱処理時間(500°C-2060分間)を変化させても結晶粒子数や粒径の溶融温度に対する挙動は同様であり、いずれの組成についても低温溶融と高温溶融ガラスの結晶粒子数の差が一定値をとった。そこで、500°Cにおける核生成速度を求めたところ、Li_2O・2SiO_2の場合、溶融温度に依存することなく9.09.8nuclei/mm^3・minの範囲にあった。その他の組成についても一定になることがわかった。これらの結果より、融液中に潜在的な微結晶核の数は熱処理の影響を受けないと推察される。つまり、500°C-20分間以内の熱処理で溶融温度によるガラスの構造の違いが発現され、これ以降の熱処理では定常状態の核生成(溶融熱履歴には依存しない)が生じていると考えられる。2段階熱処理で融液中の微結晶核数N_0を実験的に求めており、Li_2O・2SiO_2組成について融点に近い1035°Cの値は既報の通りであるが、現時点において十分な結果は得られていない。高温溶融(1300°C)の場合にはN_0はほとんどゼロに近い値が得られそうである。

、そこで、2段階熱処理(500→600°C)で融液中の微結晶核数Noを実験的に求めた。Li_2O・2SiO_2組成(融点:1033°C)について1035,1100,1300°C溶融ガラスの微結晶核の数はそれぞれNo【approximately equal】150,10,0(nuclei/mm_3)が得られた。Noを算出する過程において得られた核生成速度は500°Cでの熱処理時間が長いほど大きくなり、結晶成長のための熱処理を除いた500°Cの核生成速度は6.47.6(nuclei/mm_3・min)であった。以上の研究成果は日本セラミックス協会2000年年会(東北大学)で発表を行った。また、高温で溶融したガラス融液を急冷して作製したガラスの結晶化挙動を調べるための実験についても行ったが、測定のための最適条件を得ることが困難であり、研究成果を報告するまでには至らなかった。これについては今後さらに条件を変えて続けていく予定である。
東アジア日華植物区系を中心にした北半球温帯域における植物の多様性形成過程の解析

本課題ではアジサイ属、ホトトギス属、オウレン属、アセビ属、コハクラン属、サルスベリ属について分子系統と地史データと総合した分布域形成について研究をまとめた。新生代第三紀末から第四紀にかけて繰り返された氷期・間氷期の中で、北半球温帯域における植物の分布は大きな影響を受けている。オウレン属では温帯生のグループが東アジアと北米の間で大きく隔離を受けた一方で、亜寒帯生のグループではベーリング海峡やアリューシャン列島の陸橋を最終氷期(約2万年前)に至るまで相互に移動し、遺伝子流動が可能であった形跡をDNA分子データで確認した。また、アジサイ属など5属では、中国南部台湾琉球列島日本列島に至る島嶼系に於いて島嶼間分化がDNAレベルで進んでいた。この分化は大陸側の種分化に比べて短時間に急速に進行したものと推定された.また、氷期・間氷期における島嶼系の隔離と陸橋の形成に伴う分布域の北上と南下、島内部における高標高域への高地への逃避と低地への分布域回復の形跡を確認することが出来た。東アジアと北米のどちらの地域に原始的な種が分布しているかの問題については,いずれのケースも東アジアであることが見いだされた.東アジアの種の中でも,その最基部に位置するのは中国雲南省から四川省にかけて分布する種であった.東アジアに広域に分布する種の場合には,雲南省西部においてDNA上のギャップがあることを見いだした。これは日華植物区系要素の研究では全く提唱されてこなかった新発見であり,現在は広域分布種を対象にしてこの地理学的なギャップをDNA分子で把握するプロジェクトを開始した.研究当初は日本列島と中国大陸の間を想定していただけに、この結果は想定外の発見であった。本年度は特にアジサイ属を重点課題に設定して,材料の収集と解析を進めた,この一年間で学会発表のレベルにまで研究を進展させることが出来た(平成14年3月17日日本植物分類学会第1回大会(東京:国立科学博物館,口頭発表L23).アジサイ属は大きくは2系統に分類されるが,その内の1系統が台湾から南西諸島,日本列島内で種分化を起こしたことが提示された.これは本研究課題を申請した際に仮説として挙げていた,東アジアを起源と舞台にした種分化が実際に起きていたことが証明されたことになる.また,本研究の申請内容にも提示してあったオウレン属(Coptis),ブナ属(Fagus)に加えてアセビ属(Pieris)についても材料の収集の段階を越えて,解析の段階に入った.これら3属については次年度夏期には学会発表レベルにまで到達できる見込みである.アセビ属については既に明瞭な結果が得られており,北米種が最も原始的であり,次いで東アジア中国の種群,さらに台湾と南西諸島を経由して日本列島本州の種が派生する結果が提示された.材料収集と現地調査については,本年度はアメリカ合衆国へ研究メンバーが2回赴いた.また,ハーバード大学David Bufford教授との話し合いを進めて,新たにイワカガミ属(Shortia)についても協力してサンプリングと解析を進めていくことになった.アメリカ側で材料採集について積極的な協力が得られたことから,次年度は中国に集中して研究を進める体制をとることにした.本課題ではアジサイ属、ホトトギス属、オウレン属、アセビ属、コハクラン属、サルスベリ属、ギシギシ属について分子系統と地史データと総合した分布域形成について研究をまとめた。

オウレン属では温帯生のグループが東アジアと北米の間で大きく隔離を受けた一方で、亜寒帯生のグループではベーリング海峡やアリューシャン列島の陸橋を最終氷期(約2万年前)に至るまで相互に移動し、遺伝子流動が可能であった形跡をDNA分子データで確認した。また、アジサイ属など5属では、中国南部台湾琉球列島日本列島に至る島嶼系に於いて島嶼間分化がDNAレベルで進んでいた。また、氷期・間氷期における島嶼系の隔離と陸橋の形成に伴う分布域の北上と南下、島内部における高標高域への高地への逃避と低地への分布域回復の形跡を確認することが出来た。東アジアと北米のどちらの地域に原始的な種が分布しているかの問題については両方のケースが見いだされた(東アジア:アジサイ属、ホトトギス属、オウレン属;北米:アセビ属)。東アジアの種が原始的である場合には、その再基部に位置するのは中国雲南省から四川省にかけて分布する種であった。東アジアに広域に分布する種の場合には、そのDNAレベルのギャップは雲南省西部の数本の大河が狭いエリア内で南北に分断する場所にあることを見いだした。これは日華植物区系要素の研究では全く提唱されてこなかった新発見である。研究当初は日本列島と中国大陸の間を想定していただけにこの結果は想定外の発見であった。材料採集の開始から2年間という短期間であったが、平成14年11月に琉球大学で行われた国際シンポジウム、ならびに平成15年3月に行われた日本植物分類学会第2回大会では上記の研究6演題を発表した。