hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞周期制御による新規抗リウマチ療法の開発

サイクリン依存性キナーゼ抑制因子(CDKI)の関節内遺伝子導入療法は、滑膜細胞の細胞周期を阻害することによって、関節リウマチ(RA)の動物モデル治療に奏功した。また、CDKIはCDK非依存的にも免疫機能を調節することが知られている。従って、CDKを阻害する小分子を全身的に投与すると、関節炎を改善する可能性がある。一方、化合物Fは、癌治療のために臨床試験に的に広く使われてきた汎CDK阻害薬である。そこで、この化合物Fをヒトとマウスそれぞれの滑膜線維芽細胞を培養したところ、アポトーシスを引き起こさずに、線維芽細胞の増殖をG1相で抑制した。実際にRA動物モデルであるコラーゲン誘導性関節炎(CIA)を起こしたマウスに投与したところ、滑膜増生と関節破壊が阻止された。この治療は、関節炎発症後も有効であった。獲得免疫系への作用を通じたものであるかどうかを検討するために、血清中の抗タイプIIコラーゲン(CII)抗体やCIIへのT細胞増殖反応を調べたところ、これらは損なわれていなかった。これを反映して、治療を中断すると関節炎は急速に悪化した。化合物Fは、リンパ球欠損マウスで誘導される関節炎であるK/BxN血清移入関節炎も抑制した。さらに我々は、新たにCDK4/6選択的阻害薬、化合物Aも合成し、その効果も確認した。化合物Aも化合物F同様に、in vitroにおいてG1相で滑膜線維芽細胞増殖を抑制した。CIAモデルマウスに投与したところ、滑膜での網膜芽細胞腫タンパクのCDK4/6特異的リン酸化の減少が認められ、in vitroでもCDK4/6抑制効果が確認された。さらに、予防的にも治療的にも関節炎も抑制され、リンパ球反応も維持されていた。以上の結果から、化合物Fは、従来とは異なったメカニズムで関節炎治療効果を発揮するものと考えられ、おそらく、CDK4/6抑制作用を通じた作用と考えられる。これ迄の関節リウマチ(RA)モデル動物を用いた実験で、CDK4/6を阻害するサイクリン依存性キナーゼ阻害因子(CDKI)p16で滑膜線維芽細胞の細胞周期を抑制することはRA治療に効果的であることが明らかである。しかし、CDKIは、CDK酵素活性抑制以外の経路によっても抗炎症作用を及ぼすので、CDK酵素活性を抑制するCDK阻害薬が関節炎を改善するかは明らかではなかった。そこで、我々は、抗ガン剤臨床試験に用いられている汎CDK阻害薬と新たに合成したCDK4/6選択的阻害薬を用いて、その効果を検討した。In vitroでは、双方ともアポトーシスをきたさずに滑膜線維芽細胞増殖を抑制した。この汎CDK阻害薬やCDK4/6選択的阻害薬で、コラーゲン誘導性関節炎を治療すると、関節炎の程度や関節破壊が投与量依存的に軽減した。しかし、II型コラーゲンに対するリンパ球反応や抗II型コラーゲン抗体価には、治療群と非治療群で差がなかった。治療を中止すると関節炎が発症し、コントロールと同程度の関節炎となった。なお、薬剤による治療は、関節炎発症後でも有効であり、臨床での有用性を伺わせた。また、同様の治療効果は、リンパ球不在のRAGノックアウトマウスにK/BxNマウス血清を注入して発症させる血清関節炎でも認められた。しかたって、治療効果発現にリンパ球抑制は必要ないと考えられた。

これらの結果は、CDK4/6阻害薬は、リンパ球抑制などの炎症抑制を介さずに、関節炎を抑制することを示すもので、新たな経路で効果を発揮する関節リウマチ新治療薬となることを示している。
骨軟部腫瘍における腫瘍増殖・悪性度の定量的解析と標準値の設定

FDG-PET (positron emission tomography)は腫瘍の増殖能を測るための方法として取り入れらた核医学検査の一種である。今回我々は骨軟部腫瘍の良悪性・化学療法・放射線療法などの術前療法効果判定などいろいろな分野で活用可能か否かを研究した。平成15,16年の2年にわたり基礎研知としてデータを蓄積し、定量化、標準値の設定を試みた。現在23例の当科受診した骨軟部腫瘍患を対象とし、データを逐次解析し、画像解析装置(Dr. view/Linux)で検討を行った。骨肉腫・ユーイング肉腫の症例においては種々の因子を排除しきれてはいないが、50%以上のSUV値の低下は従前療法が有効である証となる可能性を示唆され病理学的にも証明され、予測値としての重要性が考えられた。悪性・良性の鑑別においては、腫瘍のFDGの取り込みをみると、巨細胞腫などは悪性腫瘍のように高く、脂肪腫などは低いのは当然予想できたが、好酸球性肉芽種などの疾患は悪性よりも高く、鑑別にはなかなか難しかった。また脂肪系の腫瘍では高分化型の脂肪肉腫では脂肪腫に比し、高い集積をすることが予想されたが、その判断は難しく、病理との対比でも判然とはしなかった。結果的に腫瘍の本質を捕まえること、定量化・標準値の設定ということにおいては、良性・悪性の鑑別と言う面でははっきりとカットオフ値をもうけることは難しいと考えられた。しかし、術前療法前後の結果からみると、当初考えられたSUV値の変動を参考とすれば、MRIなどの診断によらず効果判定をより迅速に行える可能性を示したものであると考えられた。今後さらに症例の蓄積により精度の向上を目指し標準値の設定の検討したいと考えている。FDG-PET(positron emission tomography)は腫瘍の増殖能を測るための方法として取り入れられた核医学検査の一種である。今回我々は他の画像診断ではなかなか把握しきれない骨軟部腫瘍の良悪性・化学療法などの術前療法効果判定などいろいろな分野で活用可能か否かを研究している。平成15年度は基礎研究としてデータを蓄積し、定量化して標準値の設定や、他の画像診断との比較の中で、データの蓄積+を行っている。現在10例のデータを逐次解析し、次年度のデータのターゲットを模索中である。画像解析装置(Dr.view/Linux)は現在の所、解析において十分な成果を上げ、画像のフュージョンだけではなく、病理組織との対比も含めたフュージョンを考えており、更なるデータの蓄積と解析を要すると考える。骨肉腫・ユーイング肉腫の症例においてはある程度の定量化及び標準値の設定は予測され今後化学療法の効果判定に利用できる可能性を示唆させ、数多くのデータを集めて検討を重ねたい。悪性腫瘍と良性腫瘍の協会病変並びに境界値の設定は病変内での不同一性が著明な骨軟部腫瘍においてはなかなかその設定は難しいと思われるが、他の画像と合わせることによって、PET単独ではなく種々の組み合わせが必要であると考えられた。今年度の研究においては様々な腫瘍において検討したが、ターゲットが絞り切れていなかった性もあり、術前療法効果判定以外ははっきりとしていなく、今後データを集めるにあたって注意深くターゲットを絞る必要があると思われた。
シロアリ類のカスト分化を制御する遺伝的・生態的要因の解析

シロアリのニンフとワーカーの階級分化機構を調べる研究を行った。ヤマトシロアリ属2種の交配実験から、本属は同じ遺伝的分化機構を共有することが強く示唆された。Parrhinotermes属でこの効果はみられない。ワーカー分化を誘導するフェロモンは低揮発性物質で、1-2齢の時期に効果があった。野外の有翅虫性比が遺伝機構を反映する可能性が示唆された。性特異的なAFLPマーカーを見いだし、その特性を調べた。今年度の研究により、以下のような成果が得られた。1.「ニンフ・ワーカー」分化の遺伝モデルの検証(1)ムカシシロアリをオーストラリアより日本へ輸入し、飼育条件の検討と性判別の予備実験を行った。これらについては性判別と条件設定に成功し、今後幼形生殖虫が分化し次第、交配実験を行う。(2)オキナワシロアリで交配実験を行った結果、子はヤマトシロアリと基本的に同様な分離比でカスト分化した。従って本属はカスト決定遺伝システムを共有するといえる。ただし、分離比は期待値に比ベワーカーが多くなる方向へ偏った。(3)イエシロアリとタカサゴシロアリでの予備実験の結果、両種とも通常の飼育実験で幼形生殖虫を得ることは困難であった。現在有翅生殖虫にコロニーを創設させ、そこから生殖虫を除去することで幼形生殖虫を得るための実験を継続中である。2.DNA多型マーカーのマッピングとカスト決定遺伝子座の探索ヤマトシロアリとカンモンシロアリを交配させ、現在F1までを得ている。さらに有翅虫の採集、コロニー作成、MSマーカーの準備を継続中である。3.カスト分化に及ぼす環境要因の影響の解析(1)有翅生殖虫ペアからなる初期コロニーで、有翅生殖虫の除去によってワーカー型幼形生殖虫を分化させ,交配によって生まれる子のカスト比を調べた。いずれの組合せでも子はワーカーへ分化し,生殖虫の存在が強いワーカー化の要因となることが示された。(2)有翅生殖虫のいる初期コロニーから、2重の金網で隔てられた飼育ケースでニンフになる遺伝子型の卵を飼育したところ、多くはニンフへ成長したが一部中間的形態のものが生じた。生殖虫がニンフ遺伝子型の卵をワーカー化させる機構に、低揮発性のフェロモンが関わる可能性がある。本年度の研究から以下の結果が得られた。(1)ニンフ・ワーカー分化の遺伝的カスト決定(GCD)モデルの検証ヤマトシロアリで提唱したGCDモデルの検証のため、ヤエヤマシロアリと、豪州産のParrhinotermes queenslandicusとムカシシロアリを用いて交配実験と予備実験を行った。ヤエヤマシロアリでは、ヤマトシロアリとほぼ同一の遺伝的効果が交配実験で得られ、本属共通の1遺伝子座システムが確認できた。P. queenslandicusは生殖虫の維持が難しく、小数のコロニーでの予備的交配実験にとどまっているが明確な遺伝的影響は確認されていない。ムカシシロアリでは、飼育下で幼形生殖虫の分化に成功し、交配実験の準備が整った。(2)カスト分化に及ぼす環境・遺伝要因の相互作用の解析(1)生殖虫との接触時期がニンフ・ワーカー分化に及ぼす影響について、誘導の決定的感受期はなく、期間が長いほど強いワーカー化がおこることがわかった。また生殖虫抽出物を用いた生物検定の準備を開始した。さらに両カストの複眼等の特異的形質の発生過程を詳細に明らかにした。(2)ヤマトシロアリで,初期コロニーからの雌雄各生殖虫の除去実験を行った。本種ではGCDモデルの予測通り、除去がニンフ生産の契機となり、さらに単為生殖の契機ともなることが明らかになった(3)ヤマトシロアリとネバダオオシロアリを用い、ソルジャー分化に与える他個体の影響とJH感受期を明らかにした。(4)西表島の調査の結果、ヤエヤマシロアリでは野外でワーカー型・ニンフ型幼形生殖虫が共存・近親交配している巣があり、その場合モデルの予測通りニンフの性比が大きく偏ることが確認された。(3)シロアリにおけるカスト決定遺伝子座の探索新たにヤマトシロアリと豪州産Coptotermes lacteusを用い、AFLPを用いた性・カスト特異的バンドの候補を特定した。1.「ニンフ・ワーカー」分化における遺伝的決定(GCD)モデルを検証するため、オーストラリアで採集・輸入したP.queenslandicusを用い、(1)有翅生殖虫♀×♂、(2)♀ワーカー型生殖虫×♂ニンフ型生殖虫、の2タイプの交配実験を行ったが、幼虫は全て♀ワーカーに分化し、GCDは検出されなかった。ヤエヤマシロアリでも交配実験を進め、ヤマトシロアリと同じモデルに従うGCDを確認した。またムカシシロアリの有翅虫の交配で得られた初期巣から幼形生殖虫を分化させることに成功し、交配実験を進行している。2.遺伝マーカーを用いてコロニーの繁殖構造を探るため、西表島でR.yaeyamanus野外巣のカスト組成調査とマイクロサテライト(MS)分析を行った。

ワーカー型を含む多数の幼形生殖虫による有性生殖と近親交配が示された。3.ヤマトシロアリのカスト分化に及ぼす環境・遺伝子の相互作用を解析するため、(1)ヤマトシロアリの初期コロニーから王・女王を除去し、ワーカー型置換生殖虫の出現後に生まれた子に対して、MS分析を行った。王・女王の除去により生産されたニンフの多くは単為生殖で生産されること、王・女王存在下で単為生殖が抑制されること、が示された。ニンフ分化は、遺伝的効果・フェロモン・単為生殖抑制の3つにより調節されると考えられる。また、(2)異なる交配で生じた「ニンフ遺伝子型」♀卵の、ワーカー化フェロモンによる誘導への感受性を調べた。内・外交配で生じた卵では、誘導効果は中程度だった。単為生殖卵の場合、♀親の母巣により効果が強い場合と弱い場合に分かれた。誘導の感受性の遺伝的影響が示唆される。さらに、(3)ワーカー化フェロモンへの個体の感受期を継続して調べた。フェロモンの効果は、卵から1齢までの発生初期に強い効果を及ぼすが、この時期が決定的なわけではなく、2齢まで継続的に効果を表すことが示された。
呼吸異常を有する小児の顎顔面形態ならびに咬合発育変化に関する研究

小児の閉塞性睡眠時無呼吸症候群(OSAS)小児は扁桃肥大や口呼吸がみられる。そこで、口呼吸による口腔粘膜の炎症を抑制する口腔ケアを行った。また呼吸異常のない小児と扁桃腺除去手術を行ったOSAS小児の顎顔面形態を比較した。口腔ケアは睡眠時無呼吸を軽減し、口呼吸による口腔粘膜の炎症改善に有効であった。OSAS小児では著しい形態異常が認められた場合は手術で呼吸改善することが望ましく、成長期の小児では呼吸を改善することは重要である。本研究を遂行するにあたり,まず第一段階として一般的な小児における呼吸と咬合の関係を明らかにするため,呼吸および咬合の検査資料の収集を行った(呼吸異常および咬合異常のない対照群の資料採取)。呼吸検査ではチェスト社製のスパイロメーターを用いて鼻腔抵抗および呼吸抵抗を測定し,咬合検査ではGC社製のデンタルプレスケールおよびオクルーザー(咬合分析機器)を用いて咬合力および咬合接触面積を測定し,どの検査項目も2回ずつ採取した。採取する資料の条件として出来るだけ差が生じないようにするために採取する時のユニットは同一タイプとし,同じ姿勢で行った。資料採取にあたり,保護者の方,本人(小児)の本研究に対する理解および同意は比較的容易に得ることができた。実際の資料採取は学童期の小児では咬合検査および呼吸検査は採取可能であった。学童期前の小児ではデンタルプレスケールを用いた咬合検査は比較的容易に資料採取できたが,スパイロメーターを用いた鼻腔抵抗および呼吸抵抗の呼吸検査の資料採取は困難であり,採取不可能なことが多かった。資料採取が困難だった理由としては,現在のチェスート社製の呼吸検査機器類の形状が主に小児用として制作されたものではないため,特に学童期前の小児の検査には機器類が大きかったことがあげられ,扱いが困難であったのが現状である。本研究の課題である小児における呼吸と顎顔面形態,咬合発育変化との関連性を明らかにして小児における呼吸検査の必要性を示すことで,小児にも使用できる検査機器改良の布石にもなるよう来年度以降も本研究の成果が得られるように努める。本研究を遂行するにあたり,昨年度同様に呼吸異常および咬合異常のない対照群の資料収集および不正咬合を有する不正咬合群の資料収集を行った。本研究成果の一環として次のような調査研究を行った。閉塞性睡眠時無呼吸症候群(OSAS)小児では口呼吸が認められることが多く,咽頭部を含む口腔粘膜の乾燥が疑われ,口腔乾燥によってOSASの症状を悪化させる原因になっているのではないかと考えられた。そこで,口呼吸による口腔乾燥を防ぐため患児に口腔乾燥用製品を用いた口腔ケアを行い,また患児に鼻呼吸を促した。その結果,睡眠時のいびきおよび無呼吸の減少が認められ,また口呼吸の頻度の減少も認められた。よって呼吸を改善することにより口腔機能の改善が図れることが示唆された。しかしながら,具体的な口腔機能の改善を調べるためには,引き続きスパイロメーターおよびデンタルプレスケールを用いて資料収集を行い,客観的なデータを示すことが重要であると考える。なお,この調査は研究協力者である耳鼻咽喉科医師と共にOSAS小児の治療の一環として行い,患児およびその保護者の同意を得て行った。Down症候群患児における口腔ケアに関する研究について学術雑誌に発表した。今後,先天的疾患のない患児における口腔ケアについては学術雑誌に投稿する予定である。本研究を遂行するにあたり,一昨年,昨年度同様に呼吸異常および咬合異常のない対照群の資料収集および不正咬合を有する不正咬合群の資料収集を行い,資料をまとめ,発表する予定である。今回,本研究成果の一環として次のような調査研究を行った。閉塞性睡眠時無呼吸症候群(OSAS)と診断された小児で,薬物療法で経過良好(non-op)群と扁桃摘出手術による経過良好(op)群との間で側面頭部X線規格写真を用いた顎顔面形態分析および気道形態分析の比較を行い,OSAS小児の治療に顎顔面形態分析が有効かどうか検討した。Non-op群とop群を比較した結果,顎顔面形態分析ではfacial axis, mandibular plane angle, ramus plane to SN, point Pog toMcNamara line, A.P.D.I.に有意差が認められ,また気道形態ではD-AD1,D-AD2,upper pharynxおよびsoft palatal lengthに有意な差が認められた。これらの結果からOp群はnon-op群と比べ,下顎骨の後方位および後方回転,鼻咽頭部airwayの狭窄および軟口蓋の長大が著明に認められ,睡眠時無呼吸の原因として形態的要因が大きい場合は外科療法を必要とする可能性が高いことが推測された。以上よりOSAS小児治療において顎顔面形態分析が有効であることが示唆された。この調査は研究協力者である耳鼻咽喉科医師と共にOSAS小児の治療の一環として行い,患児およびその保護者の同意を得て行い,日本睡眠学会第35回定期学術集会にて研究成果発表を行った。今後,この研究成果は学術雑誌に投稿する予定である。
細胞不死化とがん遺伝子導入による形質転換

本研究は最も形質転換の困難とされているヒト2倍体線維芽細胞のX線照射による部分形質転換と特異的染色体再編成および増殖制御に関連する発癌遺伝子の発現について明らかにし、さらにc-onc導入によって不死化や癌化形質獲得を目的とする一方、不死10T1/2細胞へのc-onc導入による癌性転換を目的とした。ヒト2倍体線維芽細胞では、400-600ラドX線の単一・反復照射によって、細胞寿命の延長のみを示す第1グループ、細胞寿命の延長はないが細胞形態の変化、フォーカス形成能と寒天内(AI)増殖能をもつクローン(第2グループ)及び、上記4転換形質をすべてもつ第3グループに部分転換クローンが得られた。染色体研究は、第1グループは第22染色体のc-sis局在近傍や第1染色体のN-ras,Boym近傍に相互転座切断点を、第3グループは特異的転座t(1;5)を、第2グループは正常2倍体をもつことを示した。細胞性発癌遺伝子の発現をDNA/mRNAドット法で検討すると、細胞寿命の延長した第1・3グループではc-mycの活性化がみられ、形態変化とフォーカス・AI増殖能を示す第2・3グループはBlym活性が著しく上昇し、myc活性が細胞寿命の延長や不死化に寄与し、その他の癌形質の表現にはBlym活性が関与することが示唆された。外来遺伝子導入頻度の高い第2グループ細胞に細胞性発癌遺伝子(DNA結合性、細胞膜性増殖因子性)を単独・組合わせで導入した結果、c-myc導入によって形質転換フォーカス形成能が顕著に増加し、細胞寿命も著しく延長し、不死化と癌形質を示すようになった。このクローンのサザンブロット分析はゲノムあたり数10コピーニ増巾したc-myc DNAを保持した。X線+コルセミド処理による異数性導入も著しい細胞寿命の延長を起こした。c-myc活性の比較的高い不死10T1/2細胞への活性化T24c-H-rasの導入は強力にタイプ3に形質転換させ、ゲノムに1数コピーのH-ras遺伝子をもっていた。
有理形写像も除外値に関する値分布理論の研究とその一意性定理等への応用

有理形写像の除外値の値分布理論とその応用に関する基本的な問題について、いくつかの点または点の組の逆像の一致による有理形関数の一意性定理、有理形関数の特異方向の存在、角領域へ制限した条件からの一意性(集合)定理、ある微分方程式の解の性質およびその特異方向や一意性定理、有理形写像の欠除関係式などに関する、以下の本文4で述べるような研究成果を得た。代表者の森は、有理形関数の値分布理論に関し研究協力者の林偉川および分担者の藤解和也とともに、角領域での一意性定理について研究中し、次の2つのタイプの結果を得た。すなわち「全複素平面上で与えられたhyperorder有限な有理形関数fに対し、fとf'が高々2っの複素数値しか共有(share)できないような角領域(の方向)が存在する」ことを示した。さらに「ある複素数τに対しNevanlinna欠除指数δ(τ,f)が正となるような全複素平面で与えられた劣位数μ>1/2の1つの有理形関数fに対し、もう1つの有理形関数gが、ある3つの集合をそれぞれ共有するならば、f≡gとなるようなδとμに依存した開きの角領域が存在する」という結果を得た。分担者の相原は(1)複素射影空間上にmoving hyperplaneを因子として与えた場合に藤本の一意性定理・有限性定理を拡張した。(2)m次元複素ユークリッド空間上の有限葉解析的分岐被覆空間Xとの上で定義された有理型写像fの組(X, f)の族に対し有限性・一意性定理を与えた。分担者の石崎は、値分布理論に関連し非自励系シュレーダー方程式の有理形解の特異方向についての研究結果を得た。分担者の佐藤は、ハンケル変換とローレンツ・マルティプライヤーの一般化を行った。分担者の水原は、一般化Morrey空間上の特異積分作用素とその交換子および重み付きHardy作用素に関する重み関数の研究成果を得た。分担者の河村は、カオス写像に付随したペロン・フロベニウス作用素に関する命題のバナッハ格子版の結果を得た。代表者の森は、有理形関数の値分布理論に関し研究協力者の韓麒(Han Qi)および分担者の藤解和也とともに、いくつかの点(あるいは点の組)の逆像の一致による有理形関数の一意性定理を研究し、ネヴァンリンナの4点定理の重複度に関する条件を弱めた。さらに、点の逆像の代わりに、点の組の逆像の一致による一意性定理も与えた。条件によっては、2つの有理形関数が一致はしないが互いにメビウス変換の関係にあることが出る。これらはNevanlinna, Gundersen, Ueda, Broshたちの結果の一般化である。分担者の相原はネヴァンリンナの欠除指数を、射影的代数多様体M上の線形システム|L|上の関数として研究した。L→Mをample line bundle,∧⊂|L|とするとき、落合は線形システムに依存した欠除指数をもつ∧に関し非退化かつ超越的正則曲線f:C→Mに対し、あるfへの条件の下にΣ_j{δ_f(D_j)-e_0≦(1-e_0)(dim ∧+1)を示した。相原はこのe_0の幾何学的意味を与える第2主要定理を与えた。ここで、D_1,...,D_qは一般の位置にある∧の因子である。分担者の佐藤はヤコービ直交関数系に関する関数空間上の作用素とそのハンケル変換上の作用素との関係やヤコービ直交関数系に関するローレンツ空間上の作用素の対応について研究成果を得た。分担者の水原は、一般化モーリー空間上の特異積分作用素とその交換子および重み付きハーディー作用素に関する重み関数の研究成果を得た。分担者の河村はカオス力学系の確率論的解析の結果としてカオス力学系に付随するヒルベルト空間に作用するペロンーフロベニウス作用素による確率密度関数の軌跡は本質的に1つの関数に一様収束することなどを示した。(1)この研究では海外共同研究者の林氏と共に、複素平面のある方向の任意に小さい近傍で任意の有理形関数とその導関数が高々2つの値のみ共有するような特異方向の存在の結果を得た。さらに、いくつかの点の集合の逆像の一致による一意性定理が成り立つ集合(一意性集合)に関し、これまでの全複素平面での条件の代わりに角領域に制限したところでの条件から一意性定理を導く集合を得た。ちなみに、角領域でのネヴァンリンナ理論は、全平面でのときと違い色々な難しい点がある。一つは、接近関数m(r, f'/f)に相当するA(r, f'/f)等々がA(r, f'/f)=0(log r T(r, f))であり、A(r, f'/f)=0(log r S(r, f))ではない。

ここでT(r, f)、S(r, f)はそれぞれ全平面、角領域での特性関数である。また、個数関数N(r, a)に相当する量のC(r, a)はa点が角領域で無限個あってもr→∞のとき発散することが言えない。そのため全平面の場合に比べ角領域の場合は条件が複雑になる。また高次元の場合、角領域での値分布理論は全くといって良いほど研究されていないので、今後の研究課題である。(2)高次元について連携研究者の相原は、複素射影空間上に動標的超平面を因子として与えた場合に藤本の一意性定理・有限性定理を拡張した。m次元複素ユークリッド空間上の有限葉解析的分岐被覆空間Xとその上で定義された有理型写像fの組(X, f)の族に対し有限性・一意性定理を与えた。また、ネヴァンリンナの欠除指数を射影的代数多様体上の線形系の関数として研究し、落合の欠除関係式におけるe_0の意味を与えた。
糖尿病治療の放置および中断歴がその後におよぼす直接・間接医療費への影響

検診システムが普及しているにもかかわらず、現実はすでに合併症の症状を発症してから医療機関をはじめて受診する患者が多い。合併症の発症防止、つまり糖尿病の3次予防は糖尿病の医療経済的なみかたからも、極力発症防止をする医療を心掛けねばならない。東京女子医科大学糖尿病センターを初診する患者を対象に、初診時の合併症の有無、ある場合はその程度、過去の検診歴および治療中断歴を調査して、合併症を発症して初診する患者の過去の背景を分析した。1998年11月から1999年1月に当センターを初診した糖尿病患者は133名であった。なお、院内紹介患者、妊婦外来およびフット外来などの特殊外来への初診患者はのぞいた。治療中断の定義は、人間ドックや検診などで糖尿病を発見されても医療施設への受診までに1年以上かかった場合、あるいは糖尿病が診断されても治療継続が1年以上滞った場合、とした。113名は検診で発見群76名とそれ以外群57名に分類された。2群間には発見年齢、初診時年齢、中断歴患者数には有意差はなかった。当センター初診時の合併症の程度を6段階に層別して以下比較した。合併症の程度と検診歴の有無とではなく(p=0.7359)、中断歴の有無ならびに重症度と強く相関した(p=0.0004)。中断歴があると、Odds比4.242で合併症の重症化に影響していた。検診で早期に発見されても中断歴があると、中断歴は合併症の有無ならびに重症度と強く相関した(P=0.009)。中断年数と合併症の重症化もP<0.0001で正相関した。初診時の医療費は治療中断歴とは相関がなかったが、その後6ヶ月間の直接医療費とは相関した(p<0.05)。本年は、まず東京女子医科大学糖尿病センターを初診するまでに、治療が継続されていたかどうか、治療中断があったかどうか、さらに治療中断が現在の合併症と関連しているかどうか、当センターでの過去1年間の医療費と現在の合併症との関連を調べた。対象は当センター通院中の糖尿病患者(NIDDM)81名である(当日再来患者数の8%にあたる)。過去の医療費は当院のコンピュータの仕様変更があったため、過去11ヶ月の直接医療費を調査した。糖尿病性合併症と医療費との関連は、神経障害が存在するとp=0027、網膜症が存在するとp=0005、腎症が存在するとp=0.007、足病変が存在するとp=00008と、有意に関連していた。一方、治療中断歴のあるものは全体の48.1%にいた。治療中断歴があると、合併症発症に対するOdds比は上昇し、特に網膜症では3.67倍、光凝固既往は2.80倍、腎症では2.33倍、足病変は3.42倍、心疾患は1.91倍になった。合併症が発症すると、直接医療費は有意に増加し、治療中断歴と強く関連していた。
強誘電性液晶の界面配向制御に関する分子論的研究

固体表面における強誘電性液晶(FLC)の配向機構を分子論的に明らかにするために、フ-リエ変換赤外分光およびラマン分光によるFLC薄膜の振動スペクトルの解析を行なった。今年度は単一組成のFLC化合物、(s)ー4ー(αーmethylheptyloxy)ー4ーnーoctylphenylー4ーoxycarbonylbiphenylbiphenyl(MHOPOB)の分子配向に及ぼす表面形状及び表面化学構造の影響について検討した。以下ではMHOPOHが強誘電性となるSmC^*相における配向挙動について述べる。1.平坦なPt基板にスピンコ-トしたpolyvinylalcohol(PVA)膜上ではMHOPOB分子はその長軸を基板法線から約30度傾けて配向することが赤外高感度反射スペクトルの測定により明らかとなった。また.PVA膜の存在によってMHOPOBのぬれ性が著しく向上することがわかった。これらの事実は、MHOPOB分子がPVA膜表面のOH基よりはむしろCH_2基との間で相互作用を生ずることを強く示唆する。2. PVA膜表面のごく近傍(5nm)における液晶分子配向を明らかにするために表面増大電場分光法(SEEFS)による赤外吸収測定を行なった。この結果、重量膜厚約6nmの島状Ag蒸着膜に薄くコ-トしたPVA膜上では、MHOPOBの分子長軸が微視的Ag表面に対して平行に配向することがわかった。この配向は.1に記した平坦なPVA膜表面での配向とは明らかに異なるものである。それゆえ、PVA膜がAg表面に存在する場合の平行配向性は島状Agの粗な構造によって誘起されたものと考えられる。3.ポリイミド(PI)膜表面の一方向ラビングによりイミド環のC=0伸縮振動のバンドが低波数側に移動し、バンド幅も増加するなど、ラビングに伴うPI膜へのせん断応力により膜構造に変化を生じたことを示唆する結果が得られた。このラビングにより液晶分子の長軸が膜表面に対してより平行に配向することがわかった。
幼児の潜在的な行為対象化能力の開発を促す相互交渉メカニズム-折り紙課題を用いて-

本研究の目的は,平成5年度科学研究費の課題研究(課題番号05710087)の知見を踏まえて,幼児期の子ども(3,4,5歳児)が,自分の行為を自発的に対象化できるためには他者とのいかなる介入形態が必要とされるのか,その相互交渉が持つ潜在的なメカニズムを大人と子どものペアと子ども同士のペアを設定して検討することである。実験は2つの位相から構成された。第1位相では,特に制約を与えない状況で子ども同士ペアで折り紙を折らせた。第2位相では,そこでの構成行為のつまずきの原因を幾つかのパターンに分類し,各エラーパターンに対応する実験者からの介入を構成した。特に,子どもがつまずきの原因を曖昧にしか特定できない介入とかなり具体的に特定化できる介入とを区別するために,構成行為を展開するためのフレームを設定した。第2位相の最後に,それまでの構成行為のプロセスを子どもがどの程度対象化することができたかを確認した。その結果,(1)子ども同士の構成過程の分析から,折り紙図式に要求されている個々の操作を言葉で定義することそのものは,同一の課題を何度も繰り返した後に可能であり,言葉での理解よりも動作での理解が先行すること。(2)そこで定義された言葉は,その後の課題での子どもの構成行為に影響を及ぼすこと。(3)子どもと大人との構成過程の分析から,特に3,4歳児にとっては,つまずきの原因が多層からなるために1つの操作を獲得するまでにはフレームを設定された中での具体的な介入が繰り返し必要とされること。(4)折り紙図式を見ながら1人で折れるようになった後でも,そこで学んだ個々の操作がすぐに子どもの中に内在化されるわけではなく,完成図のみを見せられて必要な構成過程を再現できるためには表象能力の発達が関与すること,などが示唆された。本研究結果をまとめた論文は,学会誌(教育心理学研究or発達心理学研究)に投稿する予定である。
スピッツァー、あかり、ハーシェル衛星による星生成トレーサーの比較研究

近年の赤外線衛星の近傍の銀河及び星生成活動領域の観測から、従来考えられていた光解離領域に加えて、衝撃波により暖められていると考えられるガスを持つものも検出され、衝撃波がエネルギー収支に重要な役割を果たしていることが示唆されると同時に、銀河の赤外線スペクトルは非常に多様であることがわかってきた。銀河の星生成活動を理解するには、近赤外線から遠赤外線までの広い波長域のスペクトルを統一的に解析することが必要である。本研究では、「あかり」、スピッツァー、ハーシェル衛星による銀河系、近傍銀河の分光、撮像データを総合的に解析し、銀河内の個々の領域におけるガス、ダストの物理状態を導き、星生成活動過程との関連を明らかにする。昨年度はハーシェル衛星に搭載された長波長分光器SPIREのデータを波長による空間分解能の変化を考慮して解析する手法を確立させ、これを近傍銀河M83のデータや、竜骨座星生成領域のデータに適用した。今年度は、これに加え、竜骨座星生成領域のハーシェル衛星のPACSのデータを同様に解析し、特に光解離領域から放射される重元素の禁制輝線を用いて光解離領域モデルと比較して、この領域の物理状態を抽出することを行なった。さらにMXS,「あかり」衛星の中間赤外線データも併せ、この領域のダストの性質を解析した。これと並行して「あかり」衛星のデータとハーシェル、スピッツァーが共通に観測した近傍銀河のリストを作成し、3つの衛星による近傍銀河の観測データの集約を行なった。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はハーシェル衛星の長波長分光器SPIREのデータの回折による空間分解能の変化を考慮して画像を作成する手法を完成し、近傍銀河M83に適用して、その中心部の星生成領域の物理状態を抽出した。[CI]の370, 609ミクロン、[NII]204ミクロン輝線とともに、COのJ=4-3から13-12までの回転遷移線を検出し、地上からのCO J=1-0, J=3-2の観測と合わせてモデル解析を行った。この結果、ガス圧力が輻射圧よりはるかに大きいことを見出した。このことは輻射エネルギーだけではCOの高Jの遷移線強度を説明できないことを示し,最近の核付近の星生成活動に関連する運動により励起している可能性を示唆した。さらに我々がもつハーシェル衛星による星生成活動領域の分光データ解析に着手し、スピッツァー衛星の中間赤外線スペクトルを用いて、ダストバンドとガスの物理状態の関連を明らかにする研究を進めた。ハーシェル衛星搭載の長波長分光器SPIREについて各波長での空間分解能の相違を詳細に補正する手法を取り入れて、観測空間分解能を最大限に活かしたハーシェル衛星データの解析を行なった。この手法を近傍銀河M83に適用し、その中心領域の物理状態を導いた。また同じ手法を我々が観測した竜骨座星生成領域のデータに適用したところ、これまでの解析では見られていなかった非常に興味深い構造が、観測領域の一部に一酸化炭素の輝線マップに見られることが示された。高回転準位の輝線まで検出していることもわかり、この領域の物理状態を有効に制限できることが示された。

次年度は、竜骨座星生成領域の他波長のデータも取得し、ハーシェル衛星のSPIREだけでなく、PACSによる分光データの解析も同様の手法で行う。これらの結果を光解離領域のモデルとの比較し、各観測点での物理状態を解明することを行う。まずは、単純な輻射輸送のモデルを適用し、大まかな物理状態の把握を進める。またMSX、あかりの中間赤外線サーベイデータも活用し、この領域の中間赤外線を放射しているダストの性質についても解析を進める。平行して、「あかり」衛星のデータとハーシェル、スピッツァーが共通に観測した近傍銀河を抜き出す作業を進める予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。
テトラスパニンに作用するＣＯＰＤ治療薬の探索

1165種の既存薬ライブラリーの中に、テトラスパニンCD9、CD81の発現を増強するものがあるか、マクロファージ培養株RAW264.7細胞を用いたウェスタンブロットでスクリーニングしたところ、高脂血症薬スタチンと骨粗鬆症薬ビスフォスフォネートにCD9およびCD81の発現増強作用のあることを見出した。脂溶性スタチンであるフルバスタチンとシンバスタチンは、RAW264.7のCD9/CD81を増加させると共に、LPS刺激によるTNF-alphaやMMP-9の発現を抑制し抗炎症効果を示した。これらスタチンの抗炎症効果は、ワイルドタイプ(WT)マクロファージでは認められたが、CD9ノックアウト(KO)マクロファージでは認められなかった。またマウスにスタチンを投与してLPS刺激したところ、WTマウスでは抗炎症効果があったがCD9 KOマウスではやはり認められず、スタチンの抗炎症作用にはCD9が必須であることが示された。ショ糖密度勾配で膜ミクロ領域画分を分離したところ、スタチンはLPS受容体であるCD14を脂質ラフトからCD9に富んだミクロ領域へと移動させ、シグナル伝達を阻害することが示唆された。メバロン酸経路の中間産物を加えてウェスタンブロット解析を行ったところ、スタチンのCD9/CD81増強作用は、Rhoなど低分子量Gタンパクの活性化に向かうゲラニルゲラニル化経路の阻害によるものと考えられた。スタチンの抗炎症メカニズムはよく分かっていなかったが、われわれの結果は、メバロン酸経路の抑制がCD9発現増強を介して炎症抑制につながっている可能性を示唆する。また、われわれの結果はCOPDの治療にスタチンを加えることのrationaleとなりうる。
ラット精巣においてプロラクチンにより誘導される遺伝子の解析

一連の研究となる平成10年度の研究の結果、プロラクチンにより誘導される遺伝子のひとつはプロタミン2 mRNAであることが明らかとなり、またSKD3cDNAの全長と新規転写調節因子cDNA断片のクローニングに成功した。本年度の研究では、まずプロラクチンによるSKD3および新規転写調節因子mRNAの誘導について確認を行った。残念なことに、これら二つのmRNAはプロラクチンによって制御を受けていないらしいことが明らかとなった。しかし、SKD3および新規転写調節因子に対する情報が極めて少ないことからSKD3において抗体を作製し、western blottingおよび免疫組織化学を行って、タンパク質レベルでの発現を検討した。また、新規転写調節因子のほうは、精巣におけるmRNAの発現と局在を検討し、cDNAの全長のクローニングを行うとともにtargeting mouse作製のためにゲノムDNAのクローニングを行った。結果、SKD3については予想される76kDaおよび90kDa付近に強い免疫反応が認められた。免疫組織化学の結果、SKD3はセルトリ細胞およびライディッヒ細胞に局在することが明らかとなった。In situhybridizationの結果と一致しないのは生殖細胞における局在が観察されなかったことである。特にライディッヒ細胞における局在が特徴的であった。つまり、ライディッヒ細胞細胞質全体に分布している細胞から核膜周囲に強く局在する細胞まで様々な様相を示した。SKD3は熱ショックタンパク質104に属するタンパク質であり、分子シャペロンとしての機能が想定されている。以上のことからSKD3はライディッヒ細胞において、分子の核膜通過をサポートする分子である可能性が考えられた。新規転写調節因子のクローニングでは、cDNAおよびゲノムDNAともにクローンを得ることができた。二年間にわたる本研究の前半が終了した時点で、プロラクチンがラットの精巣において、プロタミン2mRNAを誘導すること、そしてこの誘導が、LH非依存的経路で起こることを検証した。そして、学術雑誌へ投稿し、現在印刷中である。さらに、subtractive DNA hybridizationの過程で、熱ショックタンパク質関連ペプチドcDNA(SKD3 cDNA)のクローニングおよび新規転写調節因子と考えられる新規zinc finger protein cDNA断片のクローニングに成功した。両者とも未だプロラクチンによる誘導の有無を検討していないが、これまでに、両者とも精巣における発現パターンは報告されていないため、まず前者についてはcDNAの全長を決定し、さらに精巣における発現パターンをin situ hybridizationおよびnorthern blottingにより検討した。熱ショックタンパク質は、特に哺乳類の精巣において重要な働きを持つことが示唆されている。本研究で新たな関連ペプチドを同定したことは、精子発生研究に大きく貢献するものと思われ、現在投稿の最終段階に入っている。後者は、既知のタンパク質とは相同性が非常に低く、新規の転写調節因子であろうという予測を立てた。減数分裂過程での転写調節因子の機能が、下等真核生物で数多く報告されているが、脊椎動物の減数分裂過程での機能はほとんどわかっておらず、本研究の今後の展開が期待される。
サルコペニア克服標的としての機械的刺激受容機構の加齢性変化の解明

本研究は、骨格筋量および機能の維持・向上を目的とした運動刺激受容機構とその加齢匹変化を解明すると共に、加齢性変化の克服策を開発し、様々なライフステージに応じた骨格筋機能の維持向上のための「適度な」運動刺激の種類と強度を提示するための基盤となる基礎資料を得ることを目的に3年計画で実施する。平成30年度はその2年目にあたり、昨年度の研究により示された「加齢性の選択的スプライシング因子muscleblind-like 1(MBNL1)発現量の変化」が骨格筋萎縮を引き起こすか、またMBNL1発現慮の変化が加齢性筋萎縮の原因であるとした場合、その分子機序は何かについて検討した。まずC2C12筋管細胞を対象に、MBNL1をsiRNAを用いてノックダウンすると筋タンパク量の増加が抑制されたが、その際にアポトーシス関連因子の増加が確認された。そこで、ミトコンドリア膜電位を評価したところ、MBNL1ノックダウンによりミトコンドリア膜電位が低下していることが確認された。また、筋核内にDNAの凝集体が多数観察された。さらに、成熟した骨格筋において、MBNL1発現量とアポトーシスとの間に関連性があるか、マウス骨格筋を対象に検討した。その結果、マウス骨格筋では、速筋である足底筋において、加齢に伴いアポトーシス関連因子の増加が認められた。しかし、遅筋である腓腹筋内側頭ではMBNL1発現量に変化は認めなかった。加齢性の骨格筋萎縮は、遅筋に比べて速筋に顕著であることから、加齢によりMBNL1発現量の低下が引き起こされ、その結果としてはミトコンドリア機能低下が惹起されることで骨格筋の萎縮をもたらすものと考えられた。当初の計画通り、加齢性骨格筋萎縮における骨格筋選択的スプライシング因子MBNL1の関与について検討し、MBNL1発現量の変化によるミトコンドリア機能低下、そしてアポトーシスの誘導という機能変化を、培養骨格筋細胞ならびに成熟マウス骨格筋で確認することができた。したがって、研究はおおむね順調に進展していると判断できると考えている。これまでの研究成果を踏まえて、加齢に伴う筋核内MBNL1の機能解析をさらに進めると共に、加齢に伴うストレス応答の変容や炎症反応分子の反応に関しての解析を実施する予定である。そして、運動刺激受容機能における加齢性変化を明らかにし、骨格筋量と機能の加齢性変化に対する対抗策を策定するための基礎資料を得る計画である。本研究では、骨格筋量および機能の維持・向上を目的とした運動刺激受容機構とその加齢性変化を解明すると共に、加齢性変化の克服策を開発し、様々なライフステージに応じた骨格筋機能の維持向上のための「適度な」運動刺激の種類と強度を提示するための基盤となる研究を遂行する。本研究の目的を達成するために、3年計画で研究を実施し、本年はその初年度に当たる。骨格筋の量的変化伴うfilamin Cタンパク質発現量の変化を検討するマウスヒラメ筋のfilamin Cタンパク発現量を検討した。その結果、ヒラメ筋におけるfilamin C発現量に後肢懸垂による萎縮の影響は認められなかったが、再荷重による再成長に伴いfilamin C発現量は有意に増加した。C2C12細胞を用いて、siRNAによりfilamin Cをノックダウンしたところ、筋タンパク量が有意に減少した。しかし、筋管細胞の形態に顕著な変化は認めなかった。骨格筋の筋核内における選択的スプライシング因子muscleblind-like 1(MBNL1)発現量に対する加齢の影響を検討したところ、速筋線維が有意である足底筋では加齢により有意に減少したが、遅筋線維が多い腓腹筋外側部では加齢による変化は認めなかった。さらに、C2C12細胞を対象に、MBNL1をsiRNAを用いてノックダウンすると筋細胞の分化が抑制された。また、PCG-1a発現量の低下も併せて確認された。また、加齢に伴いアンジオポエチンの発現量低下ならびに骨格筋内蓄積脂肪が増加することを確認した。したがって、筋核内に存在するMBNL1発現量が骨格筋における加齢性変化に関与していることが示唆された。当初、骨格筋における加齢性変化の鍵分子として、候補分子を機械的刺激受容タンパクの候補の1つであるfilamin Cと選択的スプライシング因子であるMBNL1に設定した。まず、filamin Cに対する検討を行ったところ、骨格筋の量的変化に伴いその発現量に変化を認めたものの、C2C12細胞を用いてfilamin Cをノックダウンしても、筋管形成に顕著な変化を認めなった。したがって、filamin Cの加齢性変化が加齢による骨格筋萎縮をもたらす主要因子ではないと考えられた。そこで、次の候補分子であるMBNL1を詳細に解析したところ、加齢性変化ならびにノックダウンによる筋分化の抑制が確認された。さらに次年度以降の計画であった筋核内ストレスタンパク質の加齢に伴う挙動ならびに蓄積脂肪増加機構に関する検討にもすでに着手済みである。したがって、研究は当初の計画以上に進展していると判断できると考えている。

平成30年度はその2年目にあたり、昨年度の研究により示された「加齢性の選択的スプライシング因子muscleblind-like 1(MBNL1)発現量の変化」が骨格筋萎縮を引き起こすか、またMBNL1発現慮の変化が加齢性筋萎縮の原因であるとした場合、その分子機序は何かについて検討した。まずC2C12筋管細胞を対象に、MBNL1をsiRNAを用いてノックダウンすると筋タンパク量の増加が抑制されたが、その際にアポトーシス関連因子の増加が確認された。そこで、ミトコンドリア膜電位を評価したところ、MBNL1ノックダウンによりミトコンドリア膜電位が低下していることが確認された。また、筋核内にDNAの凝集体が多数観察された。さらに、成熟した骨格筋において、MBNL1発現量とアポトーシスとの間に関連性があるか、マウス骨格筋を対象に検討した。その結果、マウス骨格筋では、速筋である足底筋において、加齢に伴いアポトーシス関連因子の増加が認められた。しかし、遅筋である腓腹筋内側頭ではMBNL1発現量に変化は認めなかった。加齢性の骨格筋萎縮は、遅筋に比べて速筋に顕著であることから、加齢によりMBNL1発現量の低下が引き起こされ、その結果としてはミトコンドリア機能低下が惹起されることで骨格筋の萎縮をもたらすものと考えられた。当初の計画通り、加齢性骨格筋萎縮における骨格筋選択的スプライシング因子MBNL1の関与について検討し、MBNL1発現量の変化によるミトコンドリア機能低下、そしてアポトーシスの誘導という機能変化を、培養骨格筋細胞ならびに成熟マウス骨格筋で確認することができた。したがって、研究はおおむね順調に進展していると判断できると考えている。初年度の研究計画を踏まえて、加齢に伴う筋核内MBNL1の機能解析を進めると共に、加齢に伴うストレス応答の変容や炎症反応分子の反応に関しての解析をさらに進める予定である。また、細胞培養実験も継続して実施し、鍵となる候補分子をノックダウンすることで、当該分子の骨格筋量維持における役割を明らかにする計画である。これまでの研究成果を踏まえて、加齢に伴う筋核内MBNL1の機能解析をさらに進めると共に、加齢に伴うストレス応答の変容や炎症反応分子の反応に関しての解析を実施する予定である。そして、運動刺激受容機能における加齢性変化を明らかにし、骨格筋量と機能の加齢性変化に対する対抗策を策定するための基礎資料を得る計画である。2,841円の余剰金が生じたが、これは計画的に必要な支出処理を行った結果、端数が出たためである。この余剰金は翌年度分の助成金と合わせて使用する計画である。
海洋産多環状エーテル系天然物ガンビエロール及び関連化合物の合成研究

本年度は海産由来の真菌より単離された抗菌活性,抗腫瘍活性を有するトリコデルマミドBとほぼ同様の構造を持つ陸生真菌より単離されたアスペルギラジンAの左側部の構造の妥当性について研究を行った。アスペルギラジンAの左側部はN,S-アセタールを有する3環性骨格であり,当研究室では全合成の最終段階においてN,S-アセタールの構築を試みたが目的の化合物は得られなかった。そこで様々な類似骨格を合成し提示された化学構造と比較検討を行った。その結果,右側部においてN,S-アセタール部は平衡により環化体と非環化体の二種類の存在が確認された。さらに強力な抗真菌活性を示す海洋産オロイジンアルカロイド系天然物であるマッサジンの合成研究を行った。その構造は8連続不斉中心,5,6員環がトランス縮環,2つのグアニジン基が互いに向かい合うなど高度に官能基化されており,合成化学上非常に挑戦的な化合物である。報告者は森田-Baylis-Hillman反応によって導いたケトエステルを有するシクロペンテンを鍵化合物として,hetero-Diels-Alder反応でエーテル環を短工程で構築後,シアナートの[3,3]-転位反応により4置換炭素の立体選択的合成を達成した。その後グアニジン基を導入した後環化し,右側グアニジン環を除く基本骨格の構築を達成した。海洋産多環状エーテル系天然物の機能解明を目指して,まずガンビエロールの全合成を目的とした。これまでの研究で合成した両セグメントを用いて最重要課題である収束的全合成を行った。分子内Reformatsky型反応を鍵反応として立体選択的に合成したガンビエロールのAB環ヨードアルコールと,SmI_2を用いた左右両方向同時環化法により高効率で合成したE'FGH環ラクトン-カルボン酸をエステル化により連結し,既に開発し九分子内Barbier型反応を用いた新規収束的合成法により高収率でC環ジヒドロピラン体を構築した。しかし続くヒドロホウ素化反応において末端ラクトン部が還元されその後の合成展開が困難であった。そこでこの副反応条件を検討し,左右末端にエステル及びラクトンを有するE'FGH環のラクトンのみ選択的に還元する方法を見出した。新たにラクトン部を有していないE'FGH環カルボン酸を合成した。これに先のAB環ヨードアルコールをエステル化によって連結し,ヨードエステルにした後,t-BuLiを作用させると期待どおりヘミアセタールへの環化反応が進行し,PPTS脱水反応でC環ジヒドロピラン体を構築した。ヒドロホウ素化反応により立体選択的に水酸基を高収率で導入後,保護基の変換を経てE'環6員環ケトンとし,TMSCHN_2を作用させることで環拡大反応が進行し,E'環を7員環ケトンへと導き,ABC-EFGH環が効率的に合成された。これは東北大佐々木先生らの全合成重要中間体と一致し,ここにガンビエロールの形式全合成が達成された。現在人工類縁体合成も視野に入れた高効率な合成法を検討中である。
新たな気候帯への適応進化機構の解明：半砂漠地帯のキューバアノールトカゲを用いて

走行力測定による温度耐性実験の結果、森林集団のA. homolechisは30度に比べ35度で最高走行速度が低下したのに対し、半砂漠集団のA. homolechisは、走行速度が低下しなかった。RAD-seqにより検出されたSNPでの遺伝的構造解析では、2つの集団間に違いが観察された。LOSITANによる自然選択を受けている領域の検出では5つのSNPを検出した。33度および36度の温度環境で5日間飼育したのち脳を抽出し、RNA-seq解析を行い発現変動遺伝子の検出を行った。33度および36度で発現量が有意に異なった遺伝子は、森林集団のA. homolechisで78、半砂漠集団で43であった。本年度、9月にキューバ南東部を調査し、高温乾燥適応集団(A. homolechis)、森林帯集団(A. homolechis)、沿岸部乾燥地帯集団(A. jubar)の捕獲採集を行った。また、高温乾燥地帯、高温乾燥地帯でのデーターロガーの回収と新たな設置を行った。沿岸部の調査により、A.homolechisおよびA. jubarが側所的に分布をしていることが明らかになった。捕獲した個体は、ハバナ大学で飼育するほか、日本およびキューバでの許可後、10月に東北大学に輸入した。また、その他の組織サンプルは9月に許可の上、持ち帰った。持ち帰った組織サンプルを用い、予備的にミトコンドリアおよび核DNAでの配列を決定したところ、東南部の高温適応集団、森林集団のA. homolechisおよび沿岸部のA. jubarはほとんど違いが見られなかった。今後、ゲノムワイドな大量のSNPを次世代シークエンアーを用いて検出する予定である。さらに高温適応種の温度耐性をみるために、温度、湿度を変えた飼育環境下での行動をビデオ録画し、行動解析を行うための実験準備が完成し、予備データを得ることができた。26年度は、本格的に行動データを取る予定である。種が新しい環境に適応して、分布を拡大できるかどうかは、生物多様性を決定する重要な要因の一つである。しかし、異なる気候帯へ適応して新たな生息地へ侵入するような進化は、まれにしか生じていない。キューバに生息し、木の幹から地上で生活するアノールトカゲは、森林内部や林縁、開けた環境のように生息温度環境を違えることで異種が共存している。キューバのアノールトカゲの一種(Anolis homolechis)は、通常は中温高湿環境の森林林縁部に生息しているが、キューバ東南部の個体群で異なる気候帯(高温乾燥環境の半砂漠灌木)に生息する同種集団が生息している。昨年度から、キューバ東南部の集団のA. homolechisおよびA.jubarの個体を採集し、さらに、現地の環境調査を本年度も継続した。環境データから、半砂漠地帯は平均で約5°C高温環境であることがわかった。現地で捕獲した個体を東北大の実験施設で飼育し、森林集団と半砂漠集団個体の温度指向と温度耐性について比較した。その結果、平均体温は、半砂漠集団で5度ほど高い傾向にあった。また、30°Cと35°Cの体温の時の最高走向速度を測定したところ、35°Cの体温の時に、森林集団の個体は、速度が低下することが分かった。また、現在、キューバ東南部の複数の集団を使ってRAD-seqを試みるために、実験的に一部集団の個体のRAD-seqを行った。実験条件の不具合から数十のSNPしか検出することができなかったが、今後実験を改良していく予定である種が新しい環境に適応して、分布を拡大できるかどうかは、生物多様性を決定する重要な要因の一つである。しかし、異なる気候帯への適応して新たな生息地へ侵入するような進化は、まれにしか乗じていない。キューバのアノールトカゲの一種(Anois homolechis)は、通常は中温高湿度環境の森林林縁部に生息しているが、キューバ東南部の個体群で、異なる気候帯(高温乾燥環境の半砂漠灌木)に同種集団が生息している。キューバ東南部の集団のA. homolechisおよびA. jubarの個体を採集し、さらに現地の環境調査を実施した。砂漠環境および森林環境に生息するA.homolechisおよびA.jubarの個体を用いてRAD-seqによる遺伝的構造解析を行った。砂漠個体群は、A. jubarとの交雑個体である可能性の結果が得られたが、読まれたreadの解析手法を変えてのさらなる詳しい解析が必要である。さらに、砂漠環境および森林環境に生息するA.homolechisを用いて33°Cおよび36°Cの環境でRNA-seqを行った。現在、すべての解析が終わっていないが、森林環境に生息するA. homolechisでは、高温でリボゾームタンパクをつくる遺伝子の発現の上昇がみられた。