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植物と昆虫の相互作用における進化―生態ダイナミクス

セイタカアワダチソウ(セイタカと略)の成長の季節動態が、日米両国の個体群間で大きく異なることがわかった。日本の圃場では滋賀、佐賀、フロリダ由来の「南方個体群」のサイズ(茎長と茎直径)が北海道、ミネソタ、カンサス由来の「北方個体群」のセイタカよりも有意に大きく、また葉数も有意に多かった。この傾向はフロリダの圃場でも確認された。一方、北海道の圃場では北海道由来のセイタカは南方個体群と同様に良い成長を示した。セイタカヒゲナガアブラムシついて、北海道での密度は滋賀や佐賀に比べて10倍以上も高かった。さらに、アメリカの圃場では日本に比べて密度が有意に低かった。それに加えて、北海道では季節動態の年次間の違いが見られた。アブラムシのピークは、前年は9月下旬から10月上旬であったが、2018年は2ヶ月も早い7月下旬であった。これに対し、滋賀と佐賀の圃場ではこのような大きな違いは見られなかった。アワダチソウグンバイは佐賀と滋賀では高い密度で出現したが、北海道では前年同様に全く見られなかった。滋賀では9月上旬にかけて密度のピークが見られたが、佐賀では6月下旬から10月上旬にかけて同程度の密度で推移した。グンバイによる食害は、滋賀では6月から7月下旬にかけて急速に増加し80%に達した。一方、佐賀では6月下旬に早くも食害率は100%に達した。グンバイ以外の葉食者の食害は、滋賀では6月上旬から増加し、10月中旬にはピークに達したが、その時点でも食害率は12%程度であった。これに対して北海道では6月上旬と9月下旬に40-50%と高く、その間の8月から9月には15%と低いものであった。植食性昆虫の分類的な多様度と均等度はアメリカの圃場では日本に比べて高かったが、捕食者の種数は日本と大きな違いは見られなかった。一方、植食性昆虫の密度は、逆に日本の圃場の方が米国の圃場に比べて、10倍以上も高かった。圃場実験の結果から研究目的に関して重要な知見が得られた。日米の圃場でのデータから、セイタカの成長パタンが緯度傾度による気候と地域環境の両方に適応している可能性が示唆された。植食性昆虫の種多様性と均等度、密度、季節動態について日米や日本の圃場間で大きな違いがあることや、アブラムシのフェノロジーの年間の違いもわかってきた。植食性昆虫の群集動態は植物の成長や繁殖に大きな影響を与えると言われている。これらの事実は、侵入植物の地域適応を考える上で、植物だけでなく、それを利用する植食者の種数や個体数の違いに注目することの重要性を強く示している。アメリカの植食性昆虫の個体数に比べて日本国内のそれが著しく高いこと、この理由は近年日本に侵入したアブラムシとグンバイが高密度で維持されていることによる。この両種はアメリカでも見られたが、日本に比べてはるかに密度が低かった。これらの事実から、セイタカが日本に定着した後にアメリカから侵入したアブラムシとグンバイが、帰化植物上の空白ニッチを利用することで原産地に比べ高い密度を維持することができ、その結果、侵入地での群集構造を大きく変えた可能性が高い。これらの結果は、帰化植物は侵入地では原産地における大きな植食圧から解放されるという、従来の「天敵解放仮説」の予測とは大きく異なっている。また、アメリカでは低密度の昆虫でも侵入地では高い個体群密度を維持することができる可能性を示唆している。セイタカの場合と同様に、帰化植物の定着後に原産地の植食性昆虫や病気がそれを追って侵入することは一般的なので、これまでの仮説を再検討する必要性が示唆された。今後は、セイタカの成長の季節動態と昆虫群集構造の年次変化および地域間の変異に焦点を当てる。特に、圃場実験に用いている遺伝子型を採取した各地域の環境要因と植物の遺伝子型が日本でのセイタカの成長パタンと主要な植食者の季節動態に果たす役割を解明する。日本でグンバイが定着している滋賀と佐賀、まだ侵入していない北海道の遺伝子型に注目して、滋賀と佐賀の圃場でグンバイのセイタカの成長に対する影響の強さを明らかにする。逆に、アブラムシが植食性昆虫の個体数の98%近くを占める北海道の圃場において、アブラムシのセイタカの成長に対する影響の強さを明らかにする。これによって、日本でのセイタカと両種との相互作用の変化を予測する。セイタカを利用する植食性昆虫の群集構造を共分散分析によって解析し、日米間と両国内の地域間で比較する。これによって、植食者群集の生物地理的な多様化の程度を推定し、帰化植物の遺伝子型が植食者ネットワークの成立に果たす役割を評価する。野外での圃場実験とは別に、ビニールハウス内に設置した袋がけのポットにセイタカを植え、食害を与えない環境下での各遺伝子型の成長および繁殖形質のバイオマスを測定する。これと比較することにより、実験圃場で育成する遺伝子型に対する野外での植食圧の強さを推定する。研究遂行上の問題点とその対応策日米の圃場間でセイタカの生存率に大きなばらつきがある。特にアメリカの圃場ではセイタカのシーズンを通しての生存率が50%を切っている。今後は少なくとも75%以上の生存率を確保したい。

このために、ポット植えにしたセイタカの定着までに十分な水分供給を行い、実験株の生存率の向上に努める。さらに、昆虫種の同定の精度を高めて、圃場間での植食性昆虫と捕食性昆虫の種多様性のより正確な比較を可能にする。2016年度は、どのような昆虫がセイタカアワダチソウを利用するかを知るために、京大生態研の実験圃場に異なる遺伝子型のセイタカアワダチソウを植えて、植物上の昆虫の種類と個体数を調べた。その結果、4種類の植食性昆虫(アワダチソウグンバイ、アワダチソウヒゲナガアブラムシ、クモヘリカメムシ、カイガラムシ)と9種類の捕食者(アミメアリ、クロヤマアリ、ヒメカメノコテントウ、オオカマキリ、アシナガグモ、ハナグモ、ハエトリグモ、クモsp1、クモsp2)がセイタカアワダチソウの株上でみられた。最も個体数が多かった植食性昆虫はアワダチソウグンバイで、セイタカアワダチソウヒゲナガアブラムシがそれに続いた。植食性昆虫の総個体数の90%以上がこの両種で占められていた。これをミネソタ大学の圃場で行った同様の群集調査の結果と比較したところ、滋賀ではミネソタに比べて植食性昆虫の種多様性と摂食ギルドの数は有意に低く、個体数は逆に有意に多いことがわかった。キーストン植食者の昆虫群集への波及効果とその経路、そして群集への波及効果の結果として寄主植物の繁殖が受ける影響とその経路について、構造方程式モデリングによって量的に推定し、学術論文として発表した。また、日米間での移植実験の結果に基づき、複数の植食者に対するセイタカアワダチソウの抵抗性形質についてGマトリックスを推定した。この結果、抵抗性形質間で遺伝的トレードオフがあること、侵入過程においてGマトリックスの進化的な不変性及び環境依存的な改変が示唆された。日米の実験圃場で行った群集調査の概要を比較することで、植食性昆虫の群集構造に顕著な違いがあることがわかった。現在は、さらに種レベルでの詳細な解析を進めている。また、米国の共同研究者との打ち合わせを重ね、2017年度の交互移植実験の実行プロトコルを定め、緯度勾配に沿った日米それぞれ3か所(合計6か所)の圃場の整備とサンプルの準備が完了した。セイタカアワダチソウの成長パタンの季節動態が、日米両国間および各国の地域間でも大きく異なることがわかった。日本の圃場では日本産のセイタカの方が米国産のセイタカよりも植物サイズと葉数がいずれも3倍以上であった。さらに、植物の成長期間は滋賀と佐賀の圃場では8月中旬には完了したが、北海道の圃場では9月以降まで続いた。主な植食者の個体群動態は、日米両国間および各国の地域間でも大きく異なることがわかった。セイタカヒゲナガアブラムシの出現パタンと密度は圃場間で異なった。佐賀と滋賀の圃場ではアブラムシの密度のピークは6月上旬であったのに対し、北海道では9月下旬から10月上旬にかけてピークを迎えた。さらに、北海道では他の地域に比べて、密度は10倍以上も高かった。アワダチソウグンバイは佐賀と滋賀では高い密度であったが、北海道では全く見られなかった。滋賀では9月上旬にかけて密度のピークが見られたが、佐賀では6月下旬から10月上旬にかけて同程度の密度で推移した。グンバイの食害を受けた葉の割合は、滋賀では6月から7月下旬にかけて急激に増加し80%に達した。一方、佐賀では6月下旬に早くも食害率は100%に達した。食害率が高くなると植物の枯死が見られ、グンバイによる食害はセイタカの定着後の最大の死亡要因であることが示唆された。
前駆体法を利用したπ共役拡張芳香族化合物の機能開拓

前駆体法とは、光照射や加熱などの外部刺激による構造変化に伴い、化合物の溶解度や分光特性、半導体特性などの物理特性を変化させる手法である。これらの反応は、いずれも不可逆な定量的変換反応を経由し、溶液・薄膜・個体中で反応が可能であるため、様々な機能性材料としての展開が期待される。今回我々はこの手法を利用し、安定性が低いために通常の方法では合成が困難なペンタセンダイマーなどのπ共役拡張化合物の合成、窒素や硫黄を含む複素環π共役拡張化合物の合成、トリフィリン(2.1.1)の触媒作用や金属錯体の合成、潜在性発光材料の開発などに成功した。本研究は『前駆体法』を駆使して、1π系が大きく酸化されやすいアセン系化合物の合成;2溶解度が低いために合成が困難な複素環化合物の新規合成ルートの開拓;3前駆体に光や熱の外部刺激を与えることで発光や半導体特性などの物理特性を発現する潜在性機能材料の開発;に関する合成研究を包括的に行い、機能性材料の開発へと展開することお目的として実施している。16,6'-ペンタセンダイマーはペンタセン同士が直交しているにもかかわらず、有機半導体特性を有することが報告されている。しかし、ペンタセンの酸素不安定性により、その官能基変換は容易ではない。我々は熱変換前駆体法を利用して、ペンタセンキノイドダイマー前駆体を合成しそこを出発点にその官能基変換に成功した。また熱変換によるπ共役拡張に成功し、ペンタセンダイマーの合成とX線結晶構造解析による構造決定に成功した。2我々は、2011年にオルトジピロリルベンゼンを酸処理したところ、イソインドール骨格を有する化合物の新規合成法をみいだした。そこで本年度はこの合成法の適用範囲を拡大するために、電子受容性基を有する化合物の合成やピリジン骨格を含む化合物の合成を行い、縮環反応の位置選択制について検討した。またテトラセン縮環テトラチアフルバレン(TTF)は、化合物の性質を調べるために、まず溶媒に可溶な化合物を合成し、基礎物性を明らかにした。3ペンタセンとテトラアルキルペンタセンのαジケトン前駆体からの薄膜中の光変換過程をAFMで追跡し、その結晶成長過程に対する置換基効果を明らかにした。また有機EL材料である置換テトラセンの光変換前駆体を合成し、光照射による構造変化に伴う発光強度の劇的な増加に成功した。本研究の目的は、熱や光などの外部刺激による構造変化を利用して、溶解度や不安定性の問題から合成が困難な化合物を合成すること、化学構造の変化に伴う物理的性質の大きな変化を,材料の機能変化として利用することを目的とする。我々はこの方法を『前駆体法』と称し、1π系が大きく酸化されやすいアセン系化合物の合成;2溶解度が低いために合成が困難な複素環化合物の新規合成ルートの開拓;3前駆体に光や熱の外部刺激を与えることで発光や半導体特性などの物理特性を発現する潜在性機能材料の開発に関する包括的な研究を行い、機能性材料の開発へと展開することを目的としている。1新規ペンタセンダイマーの合成に関しては、ペンタセンダイマーの合成中間体を利用して安定ラジカルの合成に成功し、溶液中での半減期は11日以上であった(Chem. Commun. 2015, 51, 6734-6737)。2含硫黄アセンの新規合成では、電子求引性置換基を有するテトラセン縮環TTFの合成に成功し、その電子状態について詳細に検討した(Tetrahedron Lett. 2015, accepted).3新規潜在性発光材料の合成では、熱変換前駆体と光変換前駆体を組み合わせ、4つの吸収発光状態をin-situで発現できるBODIPY化合物の合成に成功した(Chem. Eur. J. 2015, 21, 4966-4974)。さらにその発光・消光メカニズムについても詳細に検討した。また関西学院大増尾貞弘准教授との共同研究により、光変換前駆体からペンタセンへの結晶中での変換反応とそれに伴う発光挙動を詳細に検討した(Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 13483-13488)。『前駆体法』とは熱や光などの外部刺激による構造変化を利用して、溶解度や不安定性の問題から合成が困難な化合物の合成や、化学構造の変化に伴う物理的性質の大きな変化を,材料の機能変化として利用することを目的とする。本研究はこのような『前駆体法』を駆使して1π系が大きく酸化されやすいアセン系化合物の合成;2溶解度が低いために合成が困難な複素環化合物の新規合成ルートの開拓;3前駆体に光や熱の外部刺激を与えることで発光や半導体特性などの物理特性を発現する潜在性機能材料の開発;に関する合成研究を包括的に行い、機能性材料の開発へと展開することを目的とした。最終年度である今年度は、p及びn型の有機半導体材料の光変換前駆体・熱変換前駆体の開発、ナノリボンボトムアップ合成のためのユニット開発、ヘテロ原子を含むπ共役拡張分子の開発、ベンゾポルフィリン類縁体の合成を行った。とくに、n型有機半導体はp型に比べて格段に種類が少ないがフラーレン誘導体の光変換前駆体を合成し、その反応性・溶解度などを詳細に検討した。

p型材料においては、光変換前駆体法と蒸着法で、同様の電荷移動度と薄膜構造を有する半導体薄膜が得られることを確認した。一方熱変換前駆体法を利用して、ドナーアクセプター構造により長波長に吸収を有する含窒素化合物の合成を試みたところ、想定外のカップリング反応による二量体を得ることに成功した。またベンゾトリフィリン(2.1.1)は、酸素の2電子還元触媒として働くことがわかった。前駆体法とは、光照射や加熱などの外部刺激による構造変化に伴い、化合物の溶解度や分光特性、半導体特性などの物理特性を変化させる手法である。これらの反応は、いずれも不可逆な定量的変換反応を経由し、溶液・薄膜・個体中で反応が可能であるため、様々な機能性材料としての展開が期待される。今回我々はこの手法を利用し、安定性が低いために通常の方法では合成が困難なペンタセンダイマーなどのπ共役拡張化合物の合成、窒素や硫黄を含む複素環π共役拡張化合物の合成、トリフィリン(2.1.1)の触媒作用や金属錯体の合成、潜在性発光材料の開発などに成功した。1π系が大きく酸化されやすいアセン系化合物の合成:ペンタセンダイマーの合成中間体を利用して安定ラジカルの合成に成功した(Chem. Commun. 2015, 51, 6734-6737)。さらにこれらペンタセンダイマー中間体や、置換アントラセンダイマーを合成し、共同研究により超高真空下でのナノリボン合成を試み、アントラセンリボンの合成には成功した。2溶解度が低いために合成が困難な複素環化合物の新規合成ルートの開拓:含硫黄アセンの新規合成では、電子求引性置換基を有するテトラセン縮環TTFの合成に成功し、その電子状態について詳細に検討した(Tetrahedron Lett. 2015, accepted).またジチアノナセンの合成に成功し、その酸化還元挙動を明らかにした。含窒素縮環化合物の新規合成を行い吸収・発光挙動を明らかにした。3前駆体に光や熱の外部刺激を与えることで発光や半導体特性などの物理特性を発現する潜在性機能材料の開発に関する包括的な研究と、機能性材料の開発:熱変換前駆体と光変換前駆体を組み合わせ、4つの吸収発光状態をin-situで発現できるBODIPY化合物の合成に成功した(Chem. Eur. J. 2015, 21, 4966-4974)。さらにその発光・消光メカニズムについても詳細に検討した。また関西学院大増尾貞弘准教授との共同研究により、光変換前駆体からペンタセンへの結晶中での変換反応とそれに伴う発光挙動を詳細に検討した(Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 13483-13488)。さらに東大・東京学芸大との共同研究により、光変換に伴う薄膜構造の変化に関する共同研究を開始した。27年度が最終年度であるため、記入しない。機能性有機化学1π系が大きく酸化されやすいアセン系化合物の合成:超高真空下で蒸着可能なペンタセン及び高次アセンのナノリボンを合成するためのユニットの合成にフォーカスして研究を進める。2溶解度が低いために合成が困難な複素環化合物の新規合成ルートの開拓:合成した含硫黄アセンの有機FETやSCLCの測定を行い、有機半導体材料としての評価を行う。3潜在性機能材料の開発に関する包括的な研究と、機能性材料の開発:東大・東京学芸大との共同研究により、時分割X線構造解析を用いた光変換に伴う薄膜構造の変化の詳細を明らかにする。一方熱変換前駆体におけるアルキル置換基の構造と薄膜構造に関する相関を明らかにし、溶液プロセスによる薄膜構造制御について議論する。
ルーフトップ型集風塔風車を用いた住宅用風力発熱・発電併用システムの開発研究

集風塔風車を各種屋根形状を有する模型住宅の屋根に装着し、住宅や風車の各種パラメータを変化させながら風車出力特性を調べた。その結果、各種屋根形状毎に最適な集風塔風車の設計パラメータを明らかにした。油圧回路中に発熱体と油圧ポンプを組み入れた発熱計測システムを構築した。発熱体として、各種パラメータの異なるオリフィス板を製作し、その発熱特性について調べ、油圧ポンプに与える動力・油量・吐出油圧と発熱量との関係を明らかにした。しかし期待された発熱性能が得られなかったため、回転円板間の流体摩擦と攪拌を併用する発熱法を新たに考案した。その結果、新たに考案した発熱法は、当初より多くの利点のあることがわかった。1.各種屋根形状に設置された集風塔風車の性能試験と最適化:風車直径約10cmの集風塔風車を、各種屋根形状(切妻屋根,寄棟屋根)を有する模型住宅の屋根に装着し、風洞実験を行った。このとき、カウルのパラメータである開き角や風導入板のパラメータである高さ、および屋根パラメータ(形状,勾配,主風に対する屋根勾配の方向)の組み合わせを様々に変化させながら、風車のパワー係数を求め、各種屋根形状毎に最適な集風塔風車の設計パラメータを明らかにした。その結果、寄棟屋根の場合、風導入板が低いときにおいても屋根勾配がパワー係数の増加に寄与することがわかった。また切妻屋根の場合、風導入板が低いときには勾配の小さなときに、風導入板が高いときには勾配の大きなときに屋根勾配がパワー係数の増加に寄与することがわかった。さらに内筒カウルの開き角を大きくすると最大出力は大きくなるが、15°より大きくすると流れが剥離し、ディフューザ効果が弱くなり、最大出力は減少することがわかった。2.油圧回路による発熱計測システムの構築と最適発熱体の探求:油圧回路中に発熱体と油圧ポンプを組み入れた発熱計測システムを構築した。この油圧回路では、風車軸動力を模擬したDCモータを動力源とする油圧ポンプによって作動油が循環し、その作動油を加熱する各種発熱体を回路中に装着でき、発熱量の計測ができる。発熱体として、孔径,孔数,孔配置などのパラメータの異なるオリフィス板を複数枚製作し、その枚数や間隔、および孔配置の組み合わせ等を変えながら、その発熱特性について調べた。その結果、油圧ポンプに与える動力・油量・吐出油圧と発熱量との関係を明らかにした。1.各種屋根形状に設置された集風塔風車の性能試験と最適化:集風塔風車を各種屋根形状(切妻,寄棟)を有する模型住宅の屋根に装着し、各種パラメータを変化させながら風洞実験を行った。その結果、(1)偏向側板高さは、h/S=0.65付近で風車出力は最大となる,(2)偏向側板高さが低い場合は、屋根傾斜をつけることで出力は高くなる,(3)切妻形状は、住宅縦横比を大きくすると風車出力は低くなる,ことがわかった。(1)の結果は、偏向側板高さが大き過ぎると風車出力がかえって低下することを意味しており、これは高さ制限のある場合に、本風車の優位性が示されたと言える。2.油圧による発熱体(オリフィス)の性能評価:前年度に製作した油圧式発熱計測システムを使用して、様々なオリフィス板による駆動軸動力と発熱特性の関係を調べた。その結果、(1)駆動軸動力のトルクと回転数は、ほぼ比例関係にあること,(2)オリフィス孔数は少ない方が発熱量の多いこと,がわかった。3.熱と軸動力の同時利用時の性能評価:油圧式発熱計測システムを改良し、油圧回路内に油圧モータを設置した。時間の関係で計測はできなかったが、今後は、この油圧モータで発電機を回し、熱と動力の併用利用時の性能評価を行う。4.集風塔風車の耐風試験:集風塔風車の基礎部にロードセルを組み込み、集風塔風車に生じる流体力の測定を行った。その結果、抗力係数Cd=1.35,揚力係数Cl=-0.155を得た。抗力係数は、垂直平板とほぼ同程度の大きな値であり、耐風設計は十分注意する必要がある。一方、揚力係数は小さく、しかも下向きであることから、耐風構造的には問題となるほどではないことがわかった。5.屋外性能試験装置の製作:風車に油圧式発熱システムを装着した屋外性能試験装置を製作した。今後は、この装置を用いて、風車による発熱特性の評価を行う。最終年度:油圧による各種発熱体の性能評価を行った。その結果、どのような発熱体を用いても、駆動トルクは、当初の目論見である回転数の二乗に比例することはなく、ほぼ一乗に比例することがわかった。さらに本手法は高圧な油圧回路を用いているため、配管接合部での油漏れが実験時に頻発し、効率の良い実験を行うことができなかった。そこで別の発熱方法を検討し、回転羽根による油の攪拌と回転円板による流体摩擦を併用した発熱法を試みた。その結果、高圧にともなう不具合は解消され、効率的な実験を行うことはできたが、駆動トルクは回転数の二乗に比例することはなかった。しかし回転数の上昇にともなって、回転円板間の隙間を自動的に狭くする手法を考案し、これによって駆動トルクが回転数の二乗に比例するようにできることを見いだした。

発熱体としてオリフィスを用いた油圧回路内に油圧モータを設置し、これで発電機を回し、熱と動力(発電機動力)の併用利用時の性能評価を行った。その結果、油圧回路から、熱と軸動力を同時に取り出した場合の、エネルギー利用効率を明らかにした。屋外に設置された軸流ファンによって風車を回し、発熱体としてオリフィスを用いた場合の風速と発熱性能の関係を明らかにした。研究期間全体:本研究は、風力によって駆動される油圧回路を用いた住宅用の自家利用エネルギーシステムの開発を目的として実施した。特許申請を行った集風塔風車を住宅の屋根に設置し、この風車で油圧回路を駆動することを想定し、風車の各種最適設計パラメータを明らかにするとともに、油圧による発熱方法を検討した。その結果、住宅の屋根形状毎に集風塔風車の最適形状や設置条件を明らかにすることができた。さらにオリフィスを用いた油圧回路による発熱の問題点を明らかにするとともに、その問題を解消する方法として、回転羽根と回転円板を併用した発熱法を考案することができた。集風塔風車を各種屋根形状を有する模型住宅の屋根に装着し、住宅や風車の各種パラメータを変化させながら風車出力特性を調べた。その結果、各種屋根形状毎に最適な集風塔風車の設計パラメータを明らかにした。油圧回路中に発熱体と油圧ポンプを組み入れた発熱計測システムを構築した。発熱体として、各種パラメータの異なるオリフィス板を製作し、その発熱特性について調べ、油圧ポンプに与える動力・油量・吐出油圧と発熱量との関係を明らかにした。しかし期待された発熱性能が得られなかったため、回転円板間の流体摩擦と攪拌を併用する発熱法を新たに考案した。その結果、新たに考案した発熱法は、当初より多くの利点のあることがわかった。「各種屋根形状に設置された集風塔風車の性能試験」では、想定していたすべてのパラメータについての実験を終了することができた。また、「集風塔風車の耐風試験」においても、予定していた測定を行うことができた。さらに「屋外性能試験装置の製作」も完了した。しかし一方で、「油圧による発熱体の性能評価」では、高圧油を扱う関係から、油圧回路内での油漏れが多発し、その対策に追われ、十分な実験ができなかった。現在、油漏れ対策は完了しているので、未実施の実験については平成27年度中に完了できる予定である。また「熱と軸動力の同時利用時の性能評価」においては、時間の関係で平成26年度は実験装置の製作で終了した。この実験装置はすでに完成しているので、予定していた実験は平成27年度内において十分実施できると考えている。流体工学1.油圧による発熱体の性能評価:油圧式発熱計測システムを使用して、様々な発熱体(オリフィスや多孔体など)による駆動軸動力と発熱特性の関係を調べる。オリフィス板については、枚数、孔径、間隔等を変化させながら実験を行う。また多孔体については、繊維状金属を充填させたブロックなどを検討している。なお、風車に接続する負荷の特性としてトルクTが回転数Nの二乗に比例する場合、風車は風速が変化しても一定の周速比で回転するため、風速にかかわらず風車は最大効率となる周速比で自動的に回転できる。したがって本実験で用いる油圧発熱システムの駆動動力のトルクTは、回転数Nの二乗に比例することが望まれる。しかしこれまでに得られた結果は、TとNは比例関係であった。そこで平成27年度は、油圧式に限定せず、例えば回転羽根による攪拌式の発熱方法等も検討し、TがNの二乗に比例するような発熱方法も考案する。
アイススラリーによる運動能力向上のメカニズムに関する研究ー中枢神経系に着目してー

アイススラリー(微細な氷と液体の混合物)摂取による身体冷却は,暑熱環境下での運動前の実施により運動能力を向上させることが多数報告されている.しかし,その背景にあるメカニズムはまだ十分に明らかにされていない.申請者はアイススラリーの摂取が非侵襲的に測定したヒトの脳温を低下させることを明らかにし,脳温の低下がメカニズムのひとつである可能性を示した.本研究では,新たに脳活動や認知機能に及ぼす影響を検討することで,脳温の低下がその後の運動中における中枢神経系の変化に及ぼす影響について明らかにする.暑熱環境下における運動前のアイススラリー摂取が運動能力を向上させることは多数報告されているが、その背景にあるメカニズムはまだ十分に明らかにされていない。申請者はアイススラリーの摂取が非侵襲的に測定したヒトの脳温を低下させることを明らかにし、脳温の低下がメカニズムのひとつである可能性を示した。脳温の過度な上昇は脳活動に有害な影響を及ぼし、認知機能を低下させ、それが運動能力の低下につながると考えられている。したがって、脳温の低下による運動能力の向上は、脳活動や認知機能への有害な影響の抑制によるものだと考えられる。そこで本研究では、アイススラリー摂取による脳温の低下が、その後の暑熱環境下における運動中の脳活動および認知機能に及ぼす影響について明らかにすることを目的とし、平成30年度は、実験1について、使用する認知課題を検討する予備実験の後、本実験を実施することを計画していた。そこで、まずは申請者が以前実験で使用したものの、認知機能の低下を再現できなかった認知課題について検討し、適度な難易度でゲーム性もあったことで、参加者にとって認知課題が息抜きになってしまっていた可能性が問題点として抽出された。したがって、本研究ではその問題点を解決するために、ゲーム性がなく単純な注意の持続が必要とされる課題としてヴィジランス課題を用いることとした。次に、ヴィジランス課題の中でも運動と関連させて使用している先行研究をまとめた結果、Warm et al. (2008)が使用した課題をもとにJames et al.(2016)が修正して使用した課題が、本研究と同じような実験条件で使用され、かつ認知的疲労が生じたという点から適していると考え、実験1の予備実験に使用することとした。今後は、James et al.(2016)の課題を本研究用に修正し、予備実験を実施していく予定である。課題の決定までは順調に進んでいたが、課題のプログラムの作成に時間がかかり、現在の進捗状況となった。また、申請当初予想していたよりも、研究以外の業務が非常に多く、研究に充てられる時間が少ないことも理由のひとつであると考えている。研究に充てられる時間が少ないが、比較的業務が少ない学生の休業期間中に研究に充てる時間を増やし、まずは実験1で使用するプロトコルの確立のため、可能な限り予備実験を実施していく。

また、申請当初予想していたよりも、研究以外の業務が非常に多く、研究に充てられる時間が少ないことも理由のひとつであると考えている。研究に充てられる時間が少ないが、比較的業務が少ない学生の休業期間中に研究に充てる時間を増やし、まずは実験1で使用するプロトコルの確立のため、可能な限り予備実験を実施していく。
海馬ー前頭前野間の動的な情報処理における脱抑制の役割の解明

本研究では近年神経科学において着目されている、領野間の動的な同期現象による領野間の通信機構を脱抑制とよばれる回路の働きから明らかにしようとするものである。特にその回路の力学系としての性質に着目することで領野間の通信機序を解明する。そのために初年度は脱抑制によりどのように回路の挙動、力学系的な性質が変化するのかを解析することに注力した。注目する脱抑制の回路には複数の細胞種類、典型的には3種類の抑制性神経細胞と1種類の興奮性細胞が存在することがしられている。それらのモデルをIzhikevich neuron model(このモデルでは適切なパラメタを用いることで、各種の神経細胞の挙動を再現することができる)を用いることで構成した。これの構成した各種のニューロンモデルを組み合わせることで所望の神経細胞回路の挙動がどのような条件のときに出現するのかの解析を行った。また、もう少し一般的な形での神経系の挙動の力学系的な性質を理解する必要があると思われたのでそのための抽象的なモデルを構築し、入力に対してどのような応答を示すかの解析も行った。この研究はほぼ終了しており、近々論文としてまとめる予定である。さらに、領野間の通信機構としての基礎的なモデルとなる海馬、嗅内皮質のモデルを手がけていたがそれもほぼ終了しつつある。この研究では、複数の細胞種がどのように協調して働くことで空間的な作業記憶課題を解決できるのかを明らかにした。ただし、このモデルでは同期現象などが比較的自明な条件として与えらているので、その点が問題であり、本課題の出発点でありより基礎的なプロトタイプに位置するものである。本研究課題の申請時の計画では、複数の神経細胞種を含む神経回路網の構築とその力学系的構造の解析を平成30年度から31年度の前半で行う予定であった。しかし現段階では回路網の構築が終了したところである。したがって進捗状況としてはやや遅れていると評価した。その原因としては、以下が挙げられる。まず申請者の異動があり、研究環境の構築、とくにシミュレーション環境の構築が、申請時の想定よりもかなり遅れてしまったことが挙げられる。研究環境はすでに構築済みであるのでこれに関しては今後解消される。次に、本課題の基礎的なあるいは予備的なモデルという位置づけの海馬ー嗅内皮質モデルが、実験データ解析が想定以上の複雑さのために遅れがあり、予想よりも遅れていることがある。このデータ解析も想像以上の試行錯誤を行った結果終了しているので、これ以上の遅れは生じないと考えている。上記のような原因で遅れが生じているが、すでに解決済みであるので今後は計画が順調にすすむと期待される。今後の研究の方策としては、申請計画書を踏まえて以下のように考えている。1まず前半段階である複数の神経細胞種を含む神経回路網の同期構造の解析を行う。そのためのモデル構築はすでに完了しており、次の段階ではそれがどのような周波数帯で同期を示すのか、またそのための条件はなにか?とくに結合強度と興奮性細胞のパラメタを中心に解析を進めていく計画である。この過程が終了すると、次にその同期周波数帯が外部からの入力により変化しうるのか、変化するとすればどのように変化するのかを調べていく。この点は本研究課題のキモであり、詳しく綿密に行っていく。もちろん場合によってはまた前の段階に戻り、同期現象の条件の洗い出しも必要に応じて行っていく。この解析により、所望の"神経系の同期活動が外部刺激により脱抑制を通して変化する"ための回路網、及びそのための条件が明らかになる。この段階で一つの研究として、外部に対して論文として公表することを考えている。2後半として、ここまでの解析でえられた回路網を用いて領野間の同期現象を起こすための条件の洗い出しを行う。前半の解析で所望の回路網とそれらの性質がわかっているので、この解析はそこまで時間がかかるものではないと考えている。ただし、ここでは単に定性的に実際に海馬ー前頭前野において観察されるよう同期現象を再現するのではなく、定量的な再現を求めているのでその点が一番のネックになると今の時点では考えている。さらに、前半で得られた回路網の性質は海馬、前頭前野に限ったものではないので、ここで得られた知見から他の領野間での同期現象のために必要な条件も予言できると本研究の意義がさらにますので、これにも取り組みたい。

さらに、領野間の通信機構としての基礎的なモデルとなる海馬、嗅内皮質のモデルを手がけていたがそれもほぼ終了しつつある。この研究では、複数の細胞種がどのように協調して働くことで空間的な作業記憶課題を解決できるのかを明らかにした。ただし、このモデルでは同期現象などが比較的自明な条件として与えらているので、その点が問題であり、本課題の出発点でありより基礎的なプロトタイプに位置するものである。本研究課題の申請時の計画では、複数の神経細胞種を含む神経回路網の構築とその力学系的構造の解析を平成30年度から31年度の前半で行う予定であった。しかし現段階では回路網の構築が終了したところである。したがって進捗状況としてはやや遅れていると評価した。その原因としては、以下が挙げられる。まず申請者の異動があり、研究環境の構築、とくにシミュレーション環境の構築が、申請時の想定よりもかなり遅れてしまったことが挙げられる。研究環境はすでに構築済みであるのでこれに関しては今後解消される。次に、本課題の基礎的なあるいは予備的なモデルという位置づけの海馬ー嗅内皮質モデルが、実験データ解析が想定以上の複雑さのために遅れがあり、予想よりも遅れていることがある。このデータ解析も想像以上の試行錯誤を行った結果終了しているので、これ以上の遅れは生じないと考えている。上記のような原因で遅れが生じているが、すでに解決済みであるので今後は計画が順調にすすむと期待される。今後の研究の方策としては、申請計画書を踏まえて以下のように考えている。1まず前半段階である複数の神経細胞種を含む神経回路網の同期構造の解析を行う。そのためのモデル構築はすでに完了しており、次の段階ではそれがどのような周波数帯で同期を示すのか、またそのための条件はなにか?とくに結合強度と興奮性細胞のパラメタを中心に解析を進めていく計画である。この過程が終了すると、次にその同期周波数帯が外部からの入力により変化しうるのか、変化するとすればどのように変化するのかを調べていく。この点は本研究課題のキモであり、詳しく綿密に行っていく。もちろん場合によってはまた前の段階に戻り、同期現象の条件の洗い出しも必要に応じて行っていく。この解析により、所望の"神経系の同期活動が外部刺激により脱抑制を通して変化する"ための回路網、及びそのための条件が明らかになる。この段階で一つの研究として、外部に対して論文として公表することを考えている。2後半として、ここまでの解析でえられた回路網を用いて領野間の同期現象を起こすための条件の洗い出しを行う。前半の解析で所望の回路網とそれらの性質がわかっているので、この解析はそこまで時間がかかるものではないと考えている。ただし、ここでは単に定性的に実際に海馬ー前頭前野において観察されるよう同期現象を再現するのではなく、定量的な再現を求めているのでその点が一番のネックになると今の時点では考えている。さらに、前半で得られた回路網の性質は海馬、前頭前野に限ったものではないので、ここで得られた知見から他の領野間での同期現象のために必要な条件も予言できると本研究の意義がさらにますので、これにも取り組みたい。
わが国金融機関における不良債権処理をめぐる会計的研究

本研究課題においては,わが国金融機関における不良債権処理をめぐる会計的研究,そのなかでもとくに時価評価制度にかんする問題を研究してきた。本年度の研究実績は6つのテーマから成る。第1のテーマは時価評価により生じる評価損益が有する会計的含意である。その結論として,売却損益と評価損益との会計学的な相違点と類似点について考察し,その差は理論上無視できると考えられる。第2のテーマはメインバンク・システムである。このシステムをモニタリングとガバナンスのための会計システムとして認識したうえで,そこにおける会計学的な論点の整理と考察とを展開している。第3のテーマは会計処理とディスクロージャーとの関連性をめぐる問題である。ここでは,とくに金融機関の不良債権をめぐるディスクロージャー上の分類基準が貸倒引当金の計上という会計処理に影響をおよぼした事例を考察している。第4のテーマは金融機関に関係する規制緩和と会計システムとの関連性である。有価証券の時価評価とその制度的背景をめぐる関連性を中心に検討している。金融市場等をめぐる規制が緩和されるほど,それに関係する会計情報や会計システムの充実が求められ,またそのことによって市場の効率性が向上する可能性がある。第5のテーマは販売用不動産等に対する強制評価減の制度化をめぐる経済的影響である。この当時,こうした会計制度はいまだ制度化されていないにもかかわらず,多くの関係企業がそれを「先取り」した興味深い事例であった。第6のテーマは持ち合い株式に対する時価評価である。いわゆる日本的経営の源泉のひとつとして,株式の相互持ち合いが挙げられることがある。こうした前提をもとにして,持ち合い株式の時価評価が日本的経営を崩壊あるいは変質させる問題について考察した。本研究は、「わが国金融機関における不良債権処理をめぐる会計的研究」という研究課題のもとに展開されており、平成11年度においては、この課題に関連して、有価証券の時価評価についての研究と、メインバンク・システムについての会計的研究をおこなってきたところである。このうち前者の研究では、市場性のある有価証券の評価損益とその売却損益とは、双方ともキャピタルゲイン(またはキャピタルロス)という経済的特性のうえでは無差別であり、これらを本質的に区別する論理的必然性はないとの結論に達した。また、キャピタルゲイン(またはキャピタルロス)とインカムゲイン(またはインカムロス)との関連についても検討し、それらと、金利リスク、信用リスクとの関連などについて考察した。さらに、投機、投資そして基本提携との関係や、貨幣価値の変動についても検討した。これに対して、後者の研究では、メインバンク(あるいはメインバンク・システム)が有する会計システムとしての特性について、とくにモニタリングとガバナンスの観点から考察した。この研究では、メインバンクの歴史的経緯から解き明かし、事前的モニタリング、中間的モニタリング、そして事後的モニタリングの視点から、アングロ・アメリカ型のモニタリング・システムととメインバンク・日本型のそれとを対照的に論じた。また、メインバンクの情報発信機能に着目し、その経済的重要性についても検討した。そして、コーポーレート・ガバナンスの観点から、株主と債権者の二面性、および裁判官と管財人としての役割について考察した。さらに、メインバンク・システムを、管理会計システムと財務会計システム、そして規制会計システムとが「統合」されたものとして捉えられることについて検討した。平成11年度に引き続き,わが国金融機関における不良債権処理をめぐる会計的研究,そのなかでもとくに時価評価制度にかんする問題を研究してきた。本年度の研究実績は4つのテーマから成る。第1のテーマは会計処理とディスクロージャーとの関連性をめぐる問題である。第2のテーマは金融機関に関係する規制緩和と会計システムとの関連性である。

有価証券の時価評価とその制度的背景をめぐる関連性を中心に検討している。金融市場等をめぐる規制が緩和されるほど,それに関係する会計情報や会計システムの充実が求められ,またそのことによって市場の効率性が向上する可能性がある。第3のテーマは販売用不動産等に対する強制評価減の制度化をめぐる経済的影響である。この当時,こうした会計制度はいまだ制度化されていないにもかかわらず,多くの関係企業がそれを「先取り」した興味深い事例であった。第4のテーマは持ち合い株式に対する時価評価である。いわゆる日本的経営の源泉のひとつとして,株式の相互持ち合いが挙げられることがある。こうした前提をもとにして,持ち合い株式の時価評価が日本的経営を崩壊あるいは変質させる問題について考察した。
糖尿病誘発因子RBP4による骨破壊制御

近年、肥満症やそれに伴う糖尿病発症が骨折リスクの増加や骨吸収の亢進、また歯周病発症にも深く関与することが報告されている。脂肪組織から分泌される様々な生理活性物質(アディポカイン)の産生異常が一因とされ研究が進められているが、骨吸収を担う破骨細胞との関連については未だ不明な点が多い。そこでアディポカインの一つである糖尿病誘発因子RBP4に注目し解析した結果、RBP4が破骨細胞分化を制御する可能性が示唆された。よって、RBP4は骨破壊制御の新たなターッゲトになり得ることが明らかとなった。本年度は、主にマウス骨髄由来培養破骨細胞を用いて、破骨細胞におけるRBP4受容体STRA6の発現とRBP4曝露による破骨細胞分化への影響について検討を行った。初めに、各日数培養した破骨細胞についてSTRA6のタンパク発現を検討した結果、どの培養日数においてもその発現は認められたが、培養日数の経過に伴いSTRA6の発現は増加した。次に、破骨細胞にRANKLとともにRetinolまたはRBP4を100500 nMの濃度で持続曝露し、培養3日目にTRAP染色を行った。その結果、RANKL単独刺激と比較して、RetinolまたはRBP4を同時に曝露することにより、ともに濃度依存的にTRAP陽性多核細胞数は著明に減少した。さらに、RANKL刺激24時間でタンパク質を回収し、破骨細胞分化に必須の転写因子の発現を検討した結果、Retinol同時曝露ではそれらの発現に大きな変化は認められなかったのに対し、RBP4を曝露した細胞ではNFATc1とc-Fosの発現に減少傾向が認められた。以上の結果より、RBP4はその受容体STRA6を介したシグナルにより破骨細胞分化を抑制する可能性が示唆された。この結果は、RBP4が破骨細胞分化制御に関与する可能性を示した初めての知見である。しかしながら、RBP4による破骨細胞分化抑制の詳細なメカニズムおよびRetinolによる分化抑制との関連性ついてはまだ不明であるため今後の検討が必要である。また、骨吸収等の機能面への影響についても今後検討する必要がある。初めに、RANKLと同時にRetinolまたはRBP4を24時間曝露した培養破骨細胞からタンパク質を回収し、破骨細胞分化に必須の転写因子の発現を検討した。その結果、Retinolを曝露した細胞ではそれらの発現に変化が認められなかったのに対し、RBP4を曝露した細胞ではc-FosとNFATc1の発現に減少傾向が認められた。この細胞において、STRA6下流のJAK/STAT経路に対するRANKLおよびRBP4の影響を検討した結果、RANKL単独、RetinolまたはRBP4同時曝露すべての細胞でJAK2、STAT3、STAT5のリン酸化の亢進は観察されなかった。次に、Starvationを行った培養破骨細胞にRBP4を短時間(0、5、15、30分)曝露し、JAK/STAT経路への影響を検討した。その結果、この実験においてもJAK2、STAT3、STAT5の活性に変化は認められなかった。以上の結果より、RBP4はSTRA6を介したシグナルにより破骨細胞分化を制御するが、それはJAK/STAT経路ではなく別の経路を介している可能性が示唆された。また、STRA6以外の受容体(RBP4 receptor-2または未知のもの)を介したシグナル経路が存在する可能性も十分に考えられる。この結果は、RBP4が破骨細胞分化制御に関与する可能性を示した初めての知見であるが、その詳細なメカニズム解明にはさらなる検討が必要である。また、in vivoによる解析も今後必要である。本年度計画していた培養破骨細胞へのSTRA6発現制御系を用いた実験に関して、マウス由来骨髄細胞への発現ベクターおよびsiRNA導入法の条件検討に予想以上の時間を費やしてしまい計画通り進めることができなかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。分子薬理学今後は本年度遂行していたin vitro実験を並行しながら、肥満モデルマウスや骨破壊モデル動物を用いたin vivo解析にも着手する。in vitro実験では主にRBP4-STRA6システムによる破骨細胞分化抑制メカニズムの解明を目指す。さらに、in vivo解析により各種病態におけるRBP4-STRA6システムの重要性と骨破壊制御の関連性を明らかにする。
ＤＬＢＣＬの周囲微小環境による予後決定メカニズムの解明と新規治療標的の探索

本課題の研究対象で或びまん性大細胞型B細胞性リンパ腫(DLBCL)は、最も頻度の高く、かつ予後の不良なリンパ腫である。DLBCLに対する標準治療であるR-CHOPは、DLBCL患者の生命予後を著しく改善したが、R-CHOP後に再発した約4割の患者の予後は惨憺たるものであり、DLBCL患者にとって、R-CHOPの恩恵を受けられるかどうかが運命の分かれ道と言っても過言ではない。したがって、どの患者がR-CHOPの恩恵を享受できるのか、を精確に予測できる予後層別化モデルの重要性が増している。そこで我々は、1日常診療に還元が可能なDLBCLの新規層別化モデルの開発をすることを目的に研究を行い、さらに2微小環境による予後規定メカニズムを明らかにし、3R-CHOPの恩恵を受けられない患者に対する治療戦略を開発することを目指し、研究を行った。1については2018年度においてほぼ目標を達成し、DLBCLの微小環境因子による予後層別化の基礎となるデータを蓄積することに成功した。今後はこのモデルの確立、および実用化に向けての研究を進める。さらに今年度からは、画像解析やシングルセル解析などの新規技術を用いてDLBCLの微小環境をより高い解像度で観察し、微小環境による予後規定メカニズムを明らかにしていく。また、新たな治療標的戦略確立のために、新規治療ターゲットの同定とその治療開発について研究を進捗させる。年次計画における1年目の研究計画は、“RNA-seqによる新たな予後因子候補のスクリーニング"、及び“予後送別化因子候補の選定とカスタムプローブセットの作製"であった。30症例のDLBCLを用いた、RNA-seqおよびnCounter解析でスクリーニングを行い、DLBCLの予後を規定する遺伝子群の候補を抽出・選定した。これらの遺伝子に対して、nCounter用のプローブの配列をデザインし、カスタムプローブを作製した。このカスタムプローブセットを用いて、初発のDLBCL検体に対してnCounter解析を行った。Training cohort 170症例、validation cohort 80症例の計250症例の初発時生検検体からRNAを抽出し、nCounterで447遺伝子の発現解析を実施した。遺伝子発現データと臨床情報を統合した上で生存解析を行い、training cohortにおいて予後を規定する遺伝子を抽出したところ、予後規定遺伝子の殆どが予後良好を規定する遺伝子であり、それらは濾胞性T細胞やマクロファージ、間質細胞関連の遺伝子であった。この3系統の微小環境細胞関連遺伝子のうち最も予後を規定する統計学的パワーの強い遺伝子を選定し、それらの発現パターンによる予後層別化モデルを作製した(DLBCL Microenvironment Signature Score, DMS score)。サブセット解析においてDMS scoreは、The International Prognostic Index (IPI)などの既存の予後層別化モデルと独立した予後因子であることが証明された。DMS scoreはvalidation cohortにおいても強力に予後を層別化し、これらの結果から、DMS scoreが微小環境シグニチャーに基づく新規の予後モデルであることが示された。今後は、微小環境細胞による予後規定メカニズムの解明に取り組む。これまでの研究で同定した予後を強力に規定する微小環境細胞が組織中にどのような位置関係で存在し、どのような機能をもち、どのようなパスウェイを用いてその機能を発揮しているのか、を明らかにする。その目的のために、一枚の組織切片において37種類の蛋白発現を画像化することができるHyperion(Fluidigm社)を用いた解析を行う予定である。現在は、この実験系の確立に向けて、条件検討を重ねている段階である。また、本研究のもう一つの将来展望である“新規治療標的分子の同定と評価"についても、順調に進捗している。上記のnCounterによる多症例の遺伝子発現解析データより、予後不良因子を抽出し、そのうち治療標的になりうる遺伝子を選定した。予後不良因子の一つであるMYCは、既にDLBCLの強力な予後不良因子と広く認識されていながら、小分子の標的領域が存在しないことや制御している下流遺伝子があまりに多いため(副作用発現に対する懸念)に、直接治療標的とすることが難しいことが近年報告されている。そこで、我々はMYCによって発現を制御され、より増殖という細胞動態に直接的に影響する遺伝子Xに注目している。英国のLifeArc社のDebbie Taylor氏らとの共同研究により、現在Xの機能を阻害する小分子化合物の治療標的としての可能性を検証していく。

1については2018年度においてほぼ目標を達成し、DLBCLの微小環境因子による予後層別化の基礎となるデータを蓄積することに成功した。今後はこのモデルの確立、および実用化に向けての研究を進める。さらに今年度からは、画像解析やシングルセル解析などの新規技術を用いてDLBCLの微小環境をより高い解像度で観察し、微小環境による予後規定メカニズムを明らかにしていく。また、新たな治療標的戦略確立のために、新規治療ターゲットの同定とその治療開発について研究を進捗させる。年次計画における1年目の研究計画は、“RNA-seqによる新たな予後因子候補のスクリーニング"、及び“予後送別化因子候補の選定とカスタムプローブセットの作製"であった。30症例のDLBCLを用いた、RNA-seqおよびnCounter解析でスクリーニングを行い、DLBCLの予後を規定する遺伝子群の候補を抽出・選定した。これらの遺伝子に対して、nCounter用のプローブの配列をデザインし、カスタムプローブを作製した。このカスタムプローブセットを用いて、初発のDLBCL検体に対してnCounter解析を行った。Training cohort 170症例、validation cohort 80症例の計250症例の初発時生検検体からRNAを抽出し、nCounterで447遺伝子の発現解析を実施した。遺伝子発現データと臨床情報を統合した上で生存解析を行い、training cohortにおいて予後を規定する遺伝子を抽出したところ、予後規定遺伝子の殆どが予後良好を規定する遺伝子であり、それらは濾胞性T細胞やマクロファージ、間質細胞関連の遺伝子であった。この3系統の微小環境細胞関連遺伝子のうち最も予後を規定する統計学的パワーの強い遺伝子を選定し、それらの発現パターンによる予後層別化モデルを作製した(DLBCL Microenvironment Signature Score, DMS score)。サブセット解析においてDMS scoreは、The International Prognostic Index (IPI)などの既存の予後層別化モデルと独立した予後因子であることが証明された。DMS scoreはvalidation cohortにおいても強力に予後を層別化し、これらの結果から、DMS scoreが微小環境シグニチャーに基づく新規の予後モデルであることが示された。今後は、微小環境細胞による予後規定メカニズムの解明に取り組む。これまでの研究で同定した予後を強力に規定する微小環境細胞が組織中にどのような位置関係で存在し、どのような機能をもち、どのようなパスウェイを用いてその機能を発揮しているのか、を明らかにする。その目的のために、一枚の組織切片において37種類の蛋白発現を画像化することができるHyperion(Fluidigm社)を用いた解析を行う予定である。現在は、この実験系の確立に向けて、条件検討を重ねている段階である。また、本研究のもう一つの将来展望である“新規治療標的分子の同定と評価"についても、順調に進捗している。