hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非晶質合金の自由体積評価および中距離構造の解明

今年度予定していた中性子回折実験およびX線回折実験については、平成25年度に行うことになったが、本研究のもっとも重要なテーマである解析システムの開発が順調に進んでいる。これまでに得られた構造モデルに基づき詳細な解析を推進する。平成25年度には、J-PARC大強度陽子加速器施設物質・生命科学実験施設において中性子回折実験を行う予定である。これにより、高精度な回折データを用いた構造解析が可能になる。計算機やソフトなどの構造モデリングに必要な物品の購入1)中性子回折実験やX線回折実験に必要な消耗品(測定セルなど)および旅費2)非晶質材料を含む様々な材料の構造研究を調査するための出張旅費
計算困難な問題への科学と工学の両面からのアプローチ

主にバイオインフォマティクス分野の重要な組み合わせ最適化問題(生物系統樹のrSPR距離問題,網状ネットワークの構築問題,中心列問題など)について研究を行った.どの問題も計算困難で今まで盛んに研究され,たくさんのアルゴリズムが提案されていた.本研究で,これらの問題を解く新しいアルゴリズムを設計してその性能を理論的に解析するだけでなく,アルゴリズムを実装して実際のデータに対する性能を計測して先行研究のアルゴリズムと比較検証した.その結果,先行研究で提案されたアルゴリズムより理論的性能がよいだけでなく,実際のデータに対する性能もよいアルゴリズムを設計できたことが分かった.まず、以前設計した網状ネットワーク問題を解くアルゴリズムをさらに改良して実装した。主な改善点はrSPR距離を求める近似アルゴリズムの改良にある。以前の近似アルゴリズムにおいて、毎回の繰り返しで任意の兄弟葉(sibling leaves)を選んで処理を進めていった。これに対し、新しい近似アルゴリズムにおいては、rSPR距離を求める固定パラメータアルゴリズムと同じように、ある種の特別な兄弟葉を優先して選んで処理を進めていった。この変更により、近似アルゴリズムの達成する近似率の改善を理論的に証明することができなかったが、新しいアルゴリズムを実装して性能を図ったところ実行時間に大きな改善が見られたので、新しいアルゴリズムがよりよい近似解を見つけられることがわかった。次に、計算困難なハプロタイプ組立問題を厳密に解くアルゴリズムの設計と実装に取り組んだ。以前の厳密アルゴリズムは入力行列をブロックに分けてから、各ブロックに関する問題をMax-Cut問題かまたはMax-SAT問題に帰着して解いた。本研究では、この問題の新しい性質を証明して利用し、ブロックをさらにサブブロックに分割できることを証明した。その結果、元の大きな問題をより小さい部分問題に変換でき、より高速に解けることがわかった。また、各サブブロックに関する問題を整数線形計画問題(MIP)に帰着して、優秀なMIP-SolverであるCPLEXを用いて解いた。結果として、以前のアルゴリズムは最適な解を出力できないかまたはPCクラスタ上でも長い時間を必要としたのに対し、本研究で得たアルゴリズムが1台のPC上でも高速に最適な解を出力できることがわかった。また、一部の難しいサブブロックに関する問題を解くためのheuristicsも設計してその実用性を示した。まず、中心列問題を解く新しいアルゴリズムを設計した。この問題で、n本の同じ長さLの文字列および負でない整数dが与えられ、各文字列とのハミング距離がd以下であるような文字列(中心列という)が存在するかを判定したい。この問題は計算生物学において極めて重要で、以前たくさんの(厳密または近似)アルゴリズムが設計された。以前の厳密アルゴリズムはすべて「2-stringアプローチ」に基づいている。本研究で、「3-stringアプローチ」という斬新な手法でこの問題を解いた。結果の厳密アルゴリズムはアルファベットが小さいとき、以前のアルゴリズムより高速である。次に、共有中心列問題を解く新しいアルゴリズムを設計した。この問題はある遺伝病を引き起こす遺伝子の特定に密接に関係しているため、極めて重要である。この問題がNP困難であること、および、それを解く近似率2の近似アルゴリズムが存在することが以前知られていた。本研究で、この問題を解く厳密アルゴリズムを設計して、それが漸近的に最適であることを証明した。また、新しいアルゴリズムを実装して、国際HapMapプロジェクトで得られた実際のデータを用いてその性能を計測した。その結果、新しいアルゴリズムが以前の近似アルゴリズムよりも遺伝子の突然変異領域の探知に有効であることを確認できた。さらに、網状ネットワーク問題を解く新しいアルゴリズムを設計して実装した。この新しいアルゴリズムは分枝限定法に基づいている。その主なアイディアは、rSPR距離問題の厳密アルゴリズムを探索木の枝刈りに利用した所にある。実際のデータに対して本研究で得たプログラムの性能を計測した結果、その速度が以前のソフトウエア(HybridNetやDendroscope3)よりはるかに速いことが分かった。計算困難な中心列問題に焦点を当てた.この問題を解くための固定パラメータアルゴリズムは先行研究でいくつも設計されたが,その中に乱択を利用したものがなかった.本研究で,乱択を利用してより高速な固定パラメータアルゴリズムを設計できるかについて研究を行った.乱択固定パラメータアルゴリズムをいくつか設計して解析した結果,乱択を利用すればより高速なアルゴリズムを得ることができることを証明した.1つ目のアルゴリズムの期待時間量に含まれる指数項は2.5sのd乗である.ここで,sは入力文字列のアルファベットのサイズで,dは各入力文字列と出力の中心列間の距離の上界である.sが2のとき,指数項が5のd乗になるので,先行研究で提案されたアルゴリズムの時間量に含まれる6.73のd乗より十分によい.また,sが4(すなわち,DNA列)のとき,指数項が10のd乗になるので,先行研究で提案された最もよいアルゴリズムの時間量に含まれる13.18のd乗よりだいぶよい.しかし,アルファベットのサイズが大きくなると,先行研究で提案されたものより悪くなる.2つ目のアルゴリズムは1つ目に対して,アルファベットのサイズが大きいときに威力を発揮する.具体的には,その期待時間量に含まれる指数項は2s+4のd乗である.sが20(すなわち,蛋白質)のとき,指数項が44のd乗になるので,先行研究で提案された最もよいアルゴリズムの時間量に含まれる47.21のd乗よりよい.3つ目のアルゴリズムは1つ目と2つ目を融合したもので,両方のアルゴリズムの優れた点を持っている.

その期待時間量に含まれる指数項は,sが2のとき5のd乗,sが4のとき9.81のd乗,sが20のとき40.09のd乗である.したがって,この3つの重要な場合においては,先行研究で提案された最もよいアルゴリズムの時間量に含まれる指数項よりだいぶよい.ゲノム組み立ての際,paired-endリードから組み立てたcontigをより長いscaffoldにマージする必要がある.この問題を一種の巡回セールスマン問題(具体的には,重み付き完全グラフGとGの完全マッチングMが与えられたとき,Mの辺をすべて含むようなGの最大重みハミルトンパスを求める問題)として定式化できる.この問題がNP困難であるため,最大重みハミルトンパスの代わりに最大に近い重みを持つハミルトンパスを効率的に求める近似アルゴリズムが研究されてきた.本研究より以前の最もよい近似アルゴリズムは近似率0.5を達成した.本研究でよりよい近似率(5-5ε)/(9-8ε)を達成する近似アルゴリズムを設計できた.ここで,εは0より大きく1より小さい任意の定数である.Chateauらは上記の問題を,1本のハミルトンパスを求める代わりに任意に指定された本数の(互いに交わらない)パスと閉路を求めるように拡張した.本研究より以前,この拡張された問題の最もよい近似アルゴリズムはある条件の下で近似率1/3を達成したが,その条件を外せるかは未解決であった.本研究では,その条件を外しても近似率1/3のアルゴリズムを設計できることを証明して,その未解決問題を解決した.さらに,以前の条件よりゆるい条件の下で,1/3よりよい近似率(具体的には,0.5)を達成するアルゴリズムを設計できた.条件をもうすこし厳しくすれば,近似率(5-4ε)/9や(7-6ε)/13などを達成するアルゴリズムも設計できることを証明した.Chateauらは上記の拡張された問題の変形として,パスと閉路の本数を厳密に指定する代わりに上界のみを指定するようにした場合を考えた.彼らはこの場合に近似率0.5を達成できることを示した.本研究では,よりよい近似率(5-5ε)/(9-8ε)を達成する近似アルゴリズムを設計した.予想通りの結果が得られて,国際学術誌論文1本と国際会議論文1本を発表することができた.2本の生物系統樹間のrSPR距離を求める新しい近似アルゴリズムを設計・解析・実装した.そのアルゴリズムは近似率が2であり,計算時間量が三次である.Schalekampらも近似率2のアルゴリズムを設計したが,計算時間量が解析されていない.また,Schalekampらの近似率の解析に線形計画問題の双対性理論が使われ,直感的に分かりづらい.それに対して,本研究のアルゴリズムの近似率の解析は純粋に組み合わせ的であり,直感的に理解することが可能である.
頭頸部悪性腫瘍による骨浸潤評価を目的としたCT検査の開発

本研究の目的は、CTを用いて造影MRIに類似した高いコントラスト画像を取得する新しい検査法を開発し、悪性腫瘍による骨浸潤の評価に応用することである。評価対象は1)口腔癌の下顎骨浸潤、2)頭頸部癌の頭蓋底浸潤、とした。今年度の研究成果の概要は以下の通りである。1)臨床的に下顎骨浸潤が疑われた口腔癌(歯肉癌、口腔底癌、臼後部癌など)のうち、320列面検出器CT装置(320ADCT; Aquilion ONE, Toshiba)とMRI検査を受け、治療が施行された症例の画像情報を用い、画像解析を施行した。造影遅延相(造影開始後70秒)と造影超早期相(造影開始5秒)をサブトラクションし、既存の骨組織のみ除去しヨード造影増強のみを強調させた骨サブトラクション画像を作成した(N=107例)。時相の違いによる動きのアーチファクトやズレに対しては、Workstation上で補正アプリケーションを使用した。その結果、通常の軟部条件画像、骨条件画像と同時に、骨サブトラクション画像で評価することで、骨皮質の破壊像の評価と共に、骨髄内の腫瘍浸潤を描出することが可能となり、下顎骨浸潤評価に有用である可能性が示唆された。しかしながら動きの補正が不十分であった症例や、口腔内金属アーチファクトで評価が難しい症例もみられた。本年度はCTによる本手法とMRI画像を用いた下顎骨浸潤の診断基準を構築し、読影実験の前準備を行った。2)頭蓋底に隣接した頭頸部癌(鼻副鼻腔癌、上咽頭癌)に対して、同様に画像解析を行い、骨サブトラクション画像を作成した(N=50例)。探索的な検討ではあるが、頭蓋底浸潤を認めた症例のほぼ全てにおいて、頭蓋底破壊像だけでなく、浸透性の頭蓋底浸潤や神経周囲進展に関しても描出することが可能であることが示唆された。今後はMRIとの診断能に対する比較検討を行う予定である。
保型形式に付随する混モチーフの研究

志村多様体の混モチーフに寄与すると考えられているユニポンテント保型表現、あるいは非緩増加保型表現を階数2の古典群に対して記述することを目指している。主に扱っているのは種々の4変数ユニタリ群であり、その局所成分に現れる局所ユニタリ群の既約表現は前年度に決定している。今年度はこれらの局所成分を持つ保型形式を決定するため、それらの保型形式にテータ級数を介してリフトする2変数ユニタリ群上の保型表現の記述を進めた。このためには2変数ユニタリ群の跡公式の安定化の詳細な記述、およびそれらの比較が必要なため、前期にこのテーマに関する連続セミナーを実施した。一方、前年度から停滞している表現の波面集合の研究も上で目指す保型表現の記述には欠かせない。波面集合を生み出す巾零共役類が有理点を持たない状況を回避するため、波面集合と表現の周期を合わせ用いる手法を開発し、4変数ユニタリ群の場合に適用した。10月にはTronto大学で行われたArthur跡公式と保型形式に関する研究集会に参加した。この際には跡公式の数論的展開に必要な種々のノウハウを学ぶことができたほか、我々が構成している非緩増加保型表現の「保型L関数」による特徴付けのアイディアも得られた。これらの結果については現在論文を作成中である。その他、跡公式の数論的展開に必要な「玉河測度」、「Kottwitz不変量」などの整理を進め、その成果については国内のいくつかのセミナーで発表した。今年度は主にU(2,2)の志村多様体の混モチーフに寄与するであろう保型形式の統一的な構成、分類を行った。まず年度の初めにはこれらの構成の基盤となるP進簡約群の表現論について、前年度から続けていた集中セミナーを完了した。特にその副産物としてこれまで多く使われながら、その正確な記述がなかったLanglands分類や離散系列表現の有限性などの結果を得た。7月には数理研短期共同研究「p進群の調和解析」(代表:齋藤裕(京都大)、今野拓也)を行い、これらの結果を発表した。続いて保型形式の無限成分を決定するため、実ユニタリ群たちの間の局所Howe双対性の研究を行った。近年のAdams-Barbasch,A.Paulらの結果を拡張して、我々の必要な場合に局所Howe双対性を完全に記述する結果を得た。従来、離散系列表現のHowe双対に極限離散系列表現が現れることは知られていたが、この構成によりコホモロジー的表現に対しても「極限コホモロジー的表現」とも呼ぶべき表現が得られる。今後、これらの表現の保型ベクトル束の研究への貢献が期待される。9月にドイツOberwolfach研究所で行われたシンポジウム"Modulformen"に参加し、これらの成果を発表した。年度の後半はこれらの結果を用いて本題である混モチーフへの寄与を持つべき保型形式の構成を進めた。まずp進体上の局所理論としてHarrisによる2変数ユニタリ群のテータ二分性の精密化を与え、これを用いて構成する保型形式の持ちうる局所成分を完全に決定した。またこれらの局所成分を持ち、古典群上の保型形式の記述についてのArthur予想から存在が期待されていた保型形式をすべて構成できた。これらの結果については数理研シンポジウム「保型形式と局所体上の代数群の表現」を初めとして数回の成果発表を行った。今年度も全般的には昨年度に引き続き、U(2,2),U(3,1)の志村多様体の混モチーフに寄与を持つ保型形式の記述を目指したが、関連する他の問題も考察している。まず前年度に得られた、混モチーフに寄与するU(2,2)上の保型形式の局所成分の記述を拡張し、GL(4)に対する類似の表現を全て決定した。またそれらをGL(2)からの局所Howe双対性によって構成した。これらをU(2,2)の場合とまとめて論文「CAP formson U_<E/F>(4)I.Local theory」として学術誌に投稿した。一方でこれらを局所成分に持つ保型形式を特徴づけるためには、これらの表現の「退化Whittaker模型」正確に言うと「波面集合」の記述が必要である。Bernstein-Zelevinskyによるp進一般線形群の場合の波面集合の記述を拡張すべく、その内部形式であるp進斜体上の一般線形群の既約表現を計算した。特にその既約ユニタリ表現の記述を得た。9月にフランスPoitier大学で行われたp進群の表現論のシンポジウムに出席して、この結果を発表し、類似の結果を得ているBadulescu, Renardらと議論した。同時に主催者であるBushnell, Henniart両氏から、我々の結果だけでは波面集合を捉えられない例を得たことを知らされ、こちらの研究はそれ以降ストップしている。その後は、上記の局所成分を持つU(2,2)の保型形式を全て記述するため、U(1,1)とU(2)のSelberg跡公式の比較を始めた。一般線形群以外の場合の跡公式の比較はいわゆる内視論を用いる必要があり、その計算をいくつか進めている。目下のところ形になっていないが、来年度の前半にはおおむね完了するものと思われる。

今年度はこれらの局所成分を持つ保型形式を決定するため、それらの保型形式にテータ級数を介してリフトする2変数ユニタリ群上の保型表現の記述を進めた。このためには2変数ユニタリ群の跡公式の安定化の詳細な記述、およびそれらの比較が必要なため、前期にこのテーマに関する連続セミナーを実施した。一方、前年度から停滞している表現の波面集合の研究も上で目指す保型表現の記述には欠かせない。波面集合を生み出す巾零共役類が有理点を持たない状況を回避するため、波面集合と表現の周期を合わせ用いる手法を開発し、4変数ユニタリ群の場合に適用した。10月にはTronto大学で行われたArthur跡公式と保型形式に関する研究集会に参加した。この際には跡公式の数論的展開に必要な種々のノウハウを学ぶことができたほか、我々が構成している非緩増加保型表現の「保型L関数」による特徴付けのアイディアも得られた。これらの結果については現在論文を作成中である。その他、跡公式の数論的展開に必要な「玉河測度」、「Kottwitz不変量」などの整理を進め、その成果については国内のいくつかのセミナーで発表した。
IAPファミリー蛋白TIAP/survivinによる細胞死,細胞周期の制御と発癌

IAP(Inhibitor of Apoptosis Protein)ファミリー蛋白はウイルスから哺乳類まで広く保存され特徴的なBaculovirus IAP Repeat(BIRドメイン)を有しており、アポトーシスの抑制に関与している。我々は新しいIAPファミリーの遺伝子TIAP/survivinをクローニングした。TIAP/survivinはその発現が細胞周期特異的に制御されており、SG2M期に誘導される。また多くのヒトの悪性腫瘍において強発現している。TIAP/survivinの細胞周期制御や癌化にかかわる生体内における機能を主としてトランスジェニックマウスを用いて明らかにしてきた。Lckプロモーターを用いてTIAP/survivinトランスジェニックマウスを6ライン確立し、そのうち2ラインでTIAP蛋白が胸腺および脾臓T細胞で強発現していた。トランスジェニックマウスのT細胞の分化は正常で、抗CD3抗体、抗Fas抗体、放射線などの刺激によるアポトーシスについてはコントロールと差がなかった。種々のマイトジェンに対する増殖反応を調べたところ、未熟なT細胞においてPMA+Ionomycinによる刺激に対して増殖が盛んになっていた(投稿,Revise中)。また放射線照射によるT細胞リンパ腫の発生について比較した。トランスジェニック、コントロールともにT細胞リンパ腫の発生頻度については差はみられなかったが、トランスジェニックマウスはより進行した悪性度の高い腫瘍が発生した。今後、例数を増やして検討する予定である。2.新しいTIAPファミリー遺伝子TIAP2のクローニングTIAPとホモロジーの高い新しい遺伝子TIAP2をマウス胎児cDNAライブラリーをスクリーニングしてクローニングした。TIAP2はマウス9番染色体上に存在することを明らかにした(BBRC.,2001)。
レラナラーゼ多型を指標とした生活習慣病のオーダーメイド診断法・運動治療法の開発

レナラーゼは、2005年に発見されたフラビンアデニンジヌクレオチド依存性の可溶性モノアミンオキシダーゼである。主に腎臓で発現するが、心臓、肝臓、肺、そして骨格筋などで発現が確認されている。当初、主な機能は循環カテコールアミンを代謝することによって、心機能および全身血圧の制御に関与する機能と報告された。一方、その後の研究の発展に伴い、現在では、サイトカインのような生理活性物質として注目を集めている。特に、酸化ストレスに対する応答や抗酸化力に関する報告が増えている。すなわち、レナラーゼは酸化ストレスが発生する生活習慣病である糖尿病や高血圧と関連があると報告されている。外国の先行研究で、レナラーゼ3種類の多型が上記疾患の分子マーカーとなることが報告された。申請者らは29年度から30年度にかけて1)運動により血清レナラーゼが上昇することを初めて見出した。つまり、レナラーゼの主な発現器官である腎臓において、ヒトを対象にした走行試験では腎機能が低下し、動物モデルの試験でレナラーゼ発現が低下した。一方、ラットの骨格筋で運動によりレナラーゼ発現は増加した。また、骨格筋にレナラーゼの受容体であるPMCA4bの発現も確認した。2)骨格筋におけるレナラーゼ産生のメカニズムの一要因として、運動による酸化ストレスとカテコールアミンの関与を考え、骨格筋細胞にて過酸化水素およびカテコールアミン添加によりレナラーゼの発現が増加することを示した。骨格筋におけるレナラーゼ産生のメカニズムの一要因として、運動による酸化ストレスとカテコールアミンの関与を考え、骨格筋細胞にて過酸化水素およびカテコールアミン添加によりレナラーゼの発現が増加することを示した。レナラーゼ多型は検体を収集する体制を確立して現在約140検体を得た。1)中長期の習慣的な運動が、筋肉をはじめとする様々な臓器のレナラーゼ発現へ及ぼす影響を検証することで生理的意義の解明を目的とする。レナラーゼは、心疾患、腎疾患をはじめとする病態に対する研究が海外を中心として数多く行われている。近年では、酸化ストレスに着目した研究も増えて来ている。しかしながら、運動による報告は、ほとんど存在しない。さらに、KOマウスを用いた細胞保護の観点は報告がない。我々は未だ報告のない、レナラーゼKOマウスに関する細胞保護とレナラーゼの関連に加えて肥満に対する運動の効果を国内外で初めて報告するために研究活動に取り組む予定である。2)レナラーゼ多型は検体を獲得して、解析を行うレナラーゼは、2005年に発見されたフラビンアデニンジヌクレオチド依存性の可溶性モノアミンオキシダーゼである。29年度に申請者らは1)運動により血清レナラーゼが上昇することを初めて見出した。つまり、レナラーゼの主な発現器官である腎臓において、ヒトを対象にした走行試験では腎機能が低下し(業績2)、動物モデルの試験でレナラーゼ発現が低下した。(Tokinoya K et al, Submitted )。(業績1、Tokinoya K et al, Submitted)申請者は日本でレナラーゼを研究している唯一のグループの責任者である。最近、以下のデータを発表している。1)動物モデル(ラット)の走行試験において、運動に伴い血中レナラーゼレベルは増加することを世界で初めて明らかにした。2)運動によるレナラーゼレベルの増加に骨格筋でのレナラーゼ産生が関与することを示した。つまり、レナラーゼの主な発現器官である腎臓において、ヒトを対象にした走行試験では腎機能が低下し、動物モデルの試験ではレナラーゼ発現が低下した。(Tokinoya K etal,Submitted)3)骨格筋におけるレナラーゼ産生のメカニズムの一要因として、運動による酸化ストレスとカテコールアミンの関与を考え、骨格筋細胞にて過酸化水素およびカテコールアミン添加によりレナラーゼの発現が増加することを示した。(Yoshida et al.,2017.b)(Tokinoya K et al, Submitted)レナラーゼは、2005年に発見されたフラビンアデニンジヌクレオチド依存性の可溶性モノアミンオキシダーゼである。

すなわち、レナラーゼは酸化ストレスが発生する生活習慣病である糖尿病や高血圧と関連があると報告されている。外国の先行研究で、レナラーゼ3種類の多型が上記疾患の分子マーカーとなることが報告された。申請者らは29年度から30年度にかけて1)運動により血清レナラーゼが上昇することを初めて見出した。つまり、レナラーゼの主な発現器官である腎臓において、ヒトを対象にした走行試験では腎機能が低下し、動物モデルの試験でレナラーゼ発現が低下した。一方、ラットの骨格筋で運動によりレナラーゼ発現は増加した。また、骨格筋にレナラーゼの受容体であるPMCA4bの発現も確認した。2)骨格筋におけるレナラーゼ産生のメカニズムの一要因として、運動による酸化ストレスとカテコールアミンの関与を考え、骨格筋細胞にて過酸化水素およびカテコールアミン添加によりレナラーゼの発現が増加することを示した。骨格筋におけるレナラーゼ産生のメカニズムの一要因として、運動による酸化ストレスとカテコールアミンの関与を考え、骨格筋細胞にて過酸化水素およびカテコールアミン添加によりレナラーゼの発現が増加することを示した。レナラーゼ多型は検体を収集する体制を確立して現在約140検体を得た。1)習慣的な運動がレナラーゼKOマウスへ及ぼす影響と、肥満時に習慣的な運動を行った際のレナラーゼ動態を検証することで生理的意義の解明を目的とする。酸化ストレスに対する保護効果を有するレナラーゼにおける検討と、肥満させることで生活習慣病(酸化ストレス)を誘発し、運動による改善がどの程度まで可能かを目的とする。本研究においてレナラーゼKOマウスを用いることで、レナラーゼの生理的意義の解明に繋がることが期待される。加えて、肥満状態のレナラーゼの変化を運動介入による改善を図ることで、生活習慣病に対するバイオマーカーとなる可能性を示唆できるかもしれない。レナラーゼは、心疾患、腎疾患をはじめとする病態に対する研究が海外を中心として数多く行われている。近年では、酸化ストレスに着目した研究も増えて来ている。しかしながら、運動による報告は、ほとんど存在しない。さらに、KOマウスを用いた細胞保護の観点は報告がない。我々は未だ報告のない、レナラーゼKOマウスに関する細胞保護とレナラーゼの関連に加えて肥満に対する運動の効果を国内外で初めて報告するために研究活動に取り組む予定である。2)レナラーゼ多型は検体を収集中である。1)中長期の習慣的な運動が、筋肉をはじめとする様々な臓器のレナラーゼ発現へ及ぼす影響を検証することで生理的意義の解明を目的とする。
ヒト子宮内膜癌での、エストロゲン応答遺伝子を中心とした性ステロイド代謝機構の解明:新たな保存的内分泌治療法の確立に向けて

研究1:内膜癌におけるエストロゲン局所合成研究2:内膜癌におけるエストロゲン応答遺伝子群3種類の内膜癌細胞株と乳癌細胞株MCF-7を用い、estradiol添加後のmRNAの変化を大規模マイクロアレーで検討した。内膜癌培養株は3種類とも類似のパターンを示したが、いずれも乳癌細胞株でみられるパターンとは大きく異なっていた。内膜癌株でのみ発現が増強したものにはホルモンレセプター関連が多く含まれていた。【考案】研究1で、内膜癌組織ではエストロゲン、アンドロゲンが局所合成され、aromatase,17βHSD2,17βHSD5が重要な役割を担っていた。内膜癌ではtestosteroneを経由してestradiolが主に合成され、estrone経由でestadiolが局所合成される乳癌とは供給経路が異なると考えられた。また内膜癌に高用量プロゲスチン療法を行う場合、17βHSD2などのエストロゲン代謝酵素の発現検索が治療効果予測に重要と考えられた。研究2で、内膜癌でのエストロゲン応答遺伝子の発現パターンは乳癌とは大きく異なっていることを明らかにした。従って内膜癌におけるエストロゲン作用は乳癌とは異なっていると考えられた。平成14年度は子宮内膜癌局所におけるエストロゲン合成動態の解明を主な目的として、estrone(E1)をstrone sulfate(EIS)に転換するestrogen sulfotransferase(EST)、E1SをE1へ変換するsteroid sulfatase(STS)の発現動態他を総合的に検討した。【対象及び方法】閉経後の子宮内膜癌28例の新鮮凍結標本、凍結血漿(26例)についてホルモン濃度(E1、E1S、estradiol(E2))を測定し、EST、STSの酵素活性測定および免疫染色は子宮内膜癌21例、正常子宮内膜4例(増殖期1例、分泌期3例)の新鮮凍結標本、パラフィン包埋標本を用いた。【結果】EST活性は子宮内膜癌0.176±0.060、正常内膜2.810±1.301、STS活性は子宮内膜癌0.392±0.051、正常内膜0.123±0.020nmol/mg・protein・hrであった。STS活性は腫瘍組織で有意に高く(p値<0.0001)、EST活性は正常内膜で有意に高く(p値0.035)特に分泌期で高い傾向が見られた。これらの値は免疫染色の結果と相関していた。ホルモン濃度は腫瘍組織中E1;167±42、E2;443±117、E1S;5584±1375pg/mg、E2/E1比2.7、E1S/E1比33.4、血漿中ではE1;16±4、E2;22±5、E1S;551±354pg/ml、E2/E1比1.4、E1S/E1比34.4であった。【結論】子宮内膜癌組織中ではE2濃度を亢進させる調節機構が働いており、STSは従来報告されてきた乳癌同様に重要な役割を果たしている可能性が示唆された(平成15年度日本内分泌学会発表予定)。今後は、この知見を元にエストロゲン合成動態に関わる酵素とエストロゲン応答遺伝子発現との関連を検索する予定である。平成15年度は子宮内膜癌局所においてホルモンが合成されているか否かの検討を14年度に引き続き行った。また若年子宮内膜癌での妊孕能温存療法の治療効果とエストロゲン合成酵素、レセプターとの関連を検討した。【対象及び方法】1.閉経後子宮内膜癌30例の新鮮凍結標本、凍結血漿でE1S,E1,E2に加えてテストステロンの濃度を測定した。2.子宮温存初期内膜癌16例でのプロゲステロン(MPA)治療効果と17beta-hydroxysteroid dehydrogenase(17beta-HSD)およびprogesterone receptor(PR)発現の関係を検討した。【結果】1.内膜癌組織でのホルモン濃度はいずれも血清およびコントロールとした閉経後正常内膜と比して有意に高値を示した。

特にE2およびテストステロンは血清と比して各々158倍、77倍の値であった。2.MPA有効例では無効例に比して17beta-HSD type 2あるいはPRBの発現が有意に高かった。【結論】1.子宮内膜癌組織局所においてE2およびテストステロンが生成されていることを明らかにした(平成15年度日本内分泌学会、日本病理学会発表)。2.MPA治療の指標として17beta-HSD type 2およびPRBの発現の検索が重要であることが示唆された(Clin Endocrinol 2003)。今後は、この知見をもとに、局所でのエストロゲン合成動態に影響を及ぼす酵素および応答遺伝子が何であるかを検索すると共に、妊孕能温存療法への臨床応用を検討する予定である。平成16年度は子宮内膜癌局所におけるホルモン局所合成の臨床的意義を検討した。また子宮内膜癌培養細胞を用いて大規模遺伝子解析によりエストロゲン応答遺伝子の発現を検討した。【対象及び方法】1)閉経後子宮内膜癌においてestrone(E1)をstronesulfate(E1S)に転換するestrogen sulfotransferase(EST)、E1SをE1へ変換するsteroid sulfatase(STS)の発現動態と臨床病理学的因子との関連を検討した。2)子宮内膜癌培養細胞8種類のうち、エストロゲン応答性の良好な3種類をピックアップし、大規模遺伝子解析(約2万遺伝子)を用いて、エストロゲン刺激後のエストロゲン応答遺伝子の発現を検討した。【結果】1)内膜癌組織でのEST,STSの発現は、単独では予後と相関しなかったが、STS/EST比は予後と有意な相関を示した。2)エストロゲン応答性の良好な3種類の内膜癌培養細胞はエストロゲン刺激により様々なエストロゲン応答遺伝子を発現したが、3種類の株での発現動態はほぼ同様であり、これらの遺伝子群は内膜癌の性格を反映していると考えられた。発現亢進している遺伝子群にはホルモンレセプター関連のものが多数見られた。【結論】1)子宮内膜癌組織局所におけるSTS/ESTの発現比は生物学的悪性度と関連があり、予後と相関があることを初めて明らかにした(Clinical Cancer Research 2004)。2)エストロゲン依存性内膜癌の性格を反映していると考えられる培養細胞群での検討で、内膜癌の進展に関与している可能性のあるエストロゲン応答遺伝子群には、ホルモンレセプター関連遺伝子群が含まれていることを明らかにした。
貧困削減と切花輸出産業の発展：ケニアとエチオピアの事例

発展途上国の貧困削減はいまや世界的な重要課題である。付加価値の高い野菜や果物、花卉などを生産する園芸産業は、貧困層に対する雇用創出や所得改善の面から注目されている。我々は、貧困問題の深刻なサブサハラ・アフリカにおいて近年急速に成長する切花産業について独自の調査を繰り返し行い、企業や労働者に関する極めて貴重なパネルデータを収集した。最新の計量経済学的な手法により厳密に定量分析を行ったところ、切花産業の発展プロセスは企業数の増加から企業規模の増大に切り替わってきたこと、その背後には、経営の効率化と切花の販路の選択やパフォーマンスのカイゼンがあることが明らかになった。また労働者の所得や満足度も高い。<ケニア>平成26年度は、1月21日から2月2日にかけて松本と真野がケニアに出張し、小規模農家に対して予備的な調査を行った。さらに、圃場の土壌を採取し、ケニアの農業技術研究サービス企業Crop Nutrition Laboratory Services (Cropnuts)に依頼して、土壌成分の検査を実施し、全サンプル320農家にそれぞれの検査結果を配布した。アフリカの中でもとりわけ高い人口圧力に対処すべく、土地生産性を高める技術を積極的に採用しているケニアにあっても、Cropnutsの研究者らの情報によると、施肥やその他の農業技術はまだ改善の余地が大きいという。平成27年度は、平成26年度の調査結果を踏まえて、土壌改良を中心とした農業技術の研修をサンプル農家の中からランダムに選んだ半数に提供する。研修参加者と非参加者を比較することで、こうした技術研修が農家の生産性や所得に、さらに食費や子供の教育への支出にどのような効果があるか計測する。<エチオピア>平成26年9月に、鈴木がエチオピアに出張し、切り花産業の労働者に対する調査を行った。本調査は平成25年2月に行った労働者調査の第二回目で、前回インタビューした人たちを再訪し、パネルデータを構築した。具体的には、切り花産業で働く単純労働者約140名、スーパーバイザー約100名の他、単純労働者と比較できる属性を持ち、切り花産業に従事していない労働者約200名の、合計約440件のデータを収集した。現在、同データを用いて切り花産業の貧困削減への影響や同産業における特定の技能(スキル)に対するリターンなどに関する論文を執筆中である。<ケニア>2015年8月から9月まで出張し、中部ケニアの約300農家に対して、調査および研修を行った。対象農家については2011年から調査を続けており、伝統的な作物に加えて、最近では、水と市場へのアクセスの良さを生かしてさまざまな野菜や切花を栽培しているのが特徴的である。これらの農家は必ずしも新しい作物の栽培方法についてきちん教わったことがない。また、農業のカギとなる土壌管理の仕方についても通り一遍の知識しかなく、せっかく土壌テストを実施しても、本人はおろか、近隣にその結果を解釈することができる専門家もいない。また、さまざまな作物を栽培し、販売しているが、きちんと帳簿をつけていないため、それぞれの作物からどのくらい所得を得ているのか、自分でもわからない。本プロジェクトではモイ大学出身の農業普及委員を雇い、対象の13農民組合を訪問し、1)園芸作物の生産(トマト、キャベツ、あるいはジャガイモ)、2)前回収集した土壌サンプルの調査結果を基にした土壌管理、3)シンプルだが各作物からの所得を把握できる帳簿付け、についてトレーニングを提供した。また、合わせて彼らの情報ネットワークについて調査を行い、新しい知識がどのような経路によって農家に浸透していくのかについても情報を収集した。2016年1月にケニアを再訪し、上記の研修の効果を計測するために、フォローアップ調査を行った。現在は、収集したデータの分析を行っている。<エチオピア>大規模切花農園について独自に収集したデータを分析し、利潤の低い農園が退出したり、経営効率の低い農園が買収によって経営陣が交代することによって、産業全体として資源配分が効率化していることを示した論文が査読付き学術誌に掲載された。また、切花産業が労働者にもたらす貧困削減効果について論文をまとめ、学会などで報告している。<ケニア>東アフリカの小規模農家の間で園芸作物の生産が急激に増加している。伝統的な作物に比べ、園芸作物は多様なインプットを使用することと収穫・販売の頻度が高いために、収支の把握が難しくなる。そのために帳簿をつけて収支を把握することが、利益を高めるためにより重要である。しかし、現状は多くの小規模農家が帳簿付けを行っていない。2015年度は、セントラル・ケニアの花卉などの園芸作物を生産する小規模農家に対して、簡易な農業簿記に関するワークショップを行った。その後そうした技術指導がどれくらい根付くか、所得への影響はどの程度かを検証するために、フォローアップ調査も行った。現在データの解析と論文執筆を進めている。<エチオピア>2015年度は、大規模切花農園について本プロジェクトで独自に収集したデータを分析し、研究成果をまとめた論文が査読付き学術誌に掲載された。利潤の低い農園が退出したり、経営効率の低い農園が買収によって経営陣が交代することによって、産業全体として資源配分が効率化していることを示した。さらに、それまでに収集したエチオピア切り花産業の労働者とそれ以外の産業の労働者のデータの分析を進め、論文の形にまとめ、国内外の学会で発表した。分析の結果、切り花産業従事者は、他産業に比べて所得や貯蓄率が高く、仕事に対する満足度も高いことが明らかとなった。

所得が高いのは企業側に離職率を抑えたい狙いがあること、貯蓄率が高いのはワーカー間の交流の密度が高いことが背景にあると考えられる。いわゆる先進国や中進国が衣食住の最低限の水準をクリアしている一方で、サハラ砂漠以南のアフリカでは今も貧困が深刻な問題である。さまざまな解決策が提案されており、付加価値の高い野菜などの園芸産業も注目を集めている。しかし、この産業が貧困削減にどのように貢献するか、まだ十分な研究の蓄積があるとは言えない。そこで、切花の輸出額が世界第5、6位を占める、ケニアとエチオピアにおいて数度にわたって独自の現地調査を実施し、この産業の貴重なミクロデータを収集し、その発展の仕組みや貧困削減への効果などについて研究を行った。まず、エチオピアでは教育水準の低い若年層を中心とする非熟練労働に対する雇用創出という観点から調査研究した。とくに、切花農園に従事する労働者は、教育水準などの人的資本のレベルをコントロールしたうえで、他の産業に従事する労働者に比べて、仕事に対する満足度や賃金の水準が高いのか、さらに積極的に貯蓄を行っているのか、ミクロ計量経済学の手法を用いて分析を進めた。一方、農園で経営者に聞き取りを行ったところでは、産業の発展とともに各農園の販路の開拓が進み、それと関連して経営業績の格差が拡大しつつある。そこで、さらに追加的な調査を行い、各農園の生産に関するデータだけでなく、経営者のスキルや販路なども含むユニークなパネルデータの構築をさらにすすめ、経営能力と企業の生産性および産業発展の関係について解明しようと試みた。研究はおおむね順調にすすんでいる。ケニアでは、大規模農園だけでなく、小規模農家も切花生産をしている。われわれは小規模農家によるそうした試みがはじまったところから調査を開始し、自ら農村を回って、農家の方たちと対話することで、彼らの信頼を得て、貴重なパネルデータを構築することができた。現地でのインフォーマルな聞き取りや収集したデータの分析から、さまざまな事実が明らかになってきている。とくに、農民組織を通じた集団的行動により、個人では困難な新技術の採用や、輸出業者との取引交渉、さらには直接輸出を行っている。ネットワークを通じた情報交換や生産性への効果は、近年あらためて注目を集めている研究テーマである。また、エチオピアのプロジェクトのうち、とくに労働者についての研究は、World Developmentにアクセプトされた。切花農園に従事する労働者は、教育水準などの人的資本のレベルをコントロールしても、他の産業に従事する労働者に比べて、仕事に対する満足度や賃金の水準が高く、さらに積極的に貯蓄を行っていることが明らかになった。さらに、エチオピアの切花農園についても、エチオピアの農業省や切花産業組合、そして各農園と信頼関係を築き、数回にわたる産業の全数調査を行うことができた。貴重なデータであるため、エチオピア政府や世界各国の研究者からもデータ閲覧の依頼をたびたび受けている。サハラ
モノアミン系ニューロンに投射するオレキシンニューロンの制御機構の解明

本研究では覚醒の維持に重要な働きを果たしているといわれている視床下部のオレキシンニューロンの入出力関係を明らかにすることにより、覚醒の制御機構を解明することを目的とする。逆行性トランスシナプス標識法の一つであるcTRIO(cell type specific tracing the relationship between input and output)法を用いてマウスにおいて特定の出力先(各モノアミンニューロン起始核)に投射するオレキシンニューロン群ごとにそれぞれの入力源を同定し、その機能を明らかにする。
育児休業制度に対応した家庭経営

今回の調査研究を通して明らかになったことは次の通りである。第1に,休業期間について。親と同居している休業者は休業期間が短くなる傾向が見られる。これは,親からの育児支援が得られるためだと考えられる。また,休業者の希望する休業期間は実際に休業した期間よりも長い。実際には,経済的理由,職場の条件,そして保育所の入所時期の理由で希望よりも短くなっている。第2に,休業中の家計について。年収の低い世帯や休業中に何の金銭給付もなかった世帯で家計が苦しくなっている。育児休業給付金制度に対する評価は,男女を問わず高い。とりわけ休業者による評価は高い。また,給付金の金額については,男女を問わず,また,休業者と非休業者とを問わず,少ないと考えている。第3に,休業中の夫の強力について。休業中に協力的であった夫は,最近の家事育児参加時間も長い。休業中に妻が家にいることにより,夫の家事育児参加は減少し,実態としても意識の上でも性別役割分業が進む。なお,妻の育児休業の満足度は,休業中に夫が協力的な場合には高くなる。第4に,保育所について。休業者による保育所の期待が大きい。とくに延長保育,長時間保育,一時保育,そして病児保育に対する要望が大きい。第5に,育児休業制度に対する要望について。育児と就労の重点の置きかたには個人差があるので、制度の運用を柔軟にしてほしいという要望,育児休業給付金の金額を増額してほしいという要望、地域の子育て支援センターを充実してほしいという要望,各職場の実状に合わせて育児休業しやすいように育児休業法を運用してほしいという要望,育児休業明けにならし期間を設定してほしいという要望などがある。育児休業法施工後2年半を経過した時点における,育児休業に対する企業による対応の実態を把握し,企業で働く人々の育児休業に対する意識と実態を把握するための予備資料を得ることを目的として,平成6年10月1日11月30日に調査を実施した。東京に本社を置く企業については,配布数1,266,有効回収数358,有効回収率28.3%,また名古屋市内所在企業については,配布数500,有効回収数177,有効回収率35.4%である。調査結果の概要を(財)婦人少年協会発行「育児休業制度等実態調査結果報告書」(平成5年,以下,協会調査と略)と比較しながら整理する。まず調査対象企業の産業別属性では協会調査に比べて製造業と金融・保険業がやや少なく,卸売・小売業・飲食店とサービス業がやや多い。企業規模では協会調査に比べて1,000人以上規模企業がやや少なく999人以下規模企業がやや多い。育児休業規定の有無についてみると,規定を設けている企業は協会調査(90.4%)にほぼ等しくて90.5%である。ただし東京に本社を置く企業についてみると規定を設けている企業は95.3%になる。東京では1,000人以上規模企業では全企業に規定が設けられているのに対して,名古屋市内所在企業では1,0004,999人規模企業においても12.0%の企業に規定が設けられていない。規定が設けられた年次を見ると1992年が63.0%で最も多い。1991年以前に規定を設けた企業は15.5%ある。最長育児休業期間は「子供が満1歳に達するまで」という企業が最も多く93.0%である。これは協会調査の結果(92.0%)よりやや多い。1993年度の育児休業制度の利用者は,男性4名,女性1018名である。男性4名の所属は製造業3社と運輸・通信業1社である。育児休業中の金銭給付の状況については,74.2%の企業が「金銭給付は行っていない」。

金銭給付を行っている企業について給付内容を見ると「労働者負担分の社会保険料相当額を支給している」という企業が75.9%である。昨年度実施した東京と名古屋の事業所調査の結果より,育児休業者の多い事業所で働く男女労働者を対象にアンケート調査を行った。配布数830,有効回収数690,有効回収率83.1%である。育児休業期間についてみると,夫の両親と同居している場合には離居に比べて休業期間が短くなる。妻の両親と同居している場合についてはケース数が少ないので判断できない。また,第1子に比べて第2子の育児休業の場合に休業期間がやや短くなると考えられる。それは,家族数が大きくなると生活費が増加するため,休業による賃金の減少が負担になるからである。次回に希望する休業期間は今回の休業期間よりも長期間であり,休業者の94.3%という圧倒的多数が該当する。それは,休業中の家計の状態や休業中の夫の協力度には無関係である。また,企業により保証されている最長休業期間とも関係がない。育児休業の理由は,子供にとって必要という回答がもっとも多く,ついで育児を楽しむ,母乳で育てる,仕事を長く続けるためである。育児を楽しみたいという理由は,夫妻の両親と離れて生活している場合に強いと思われる。休業中の家計状態は,第1子に比べて第2子の育児休業の場合に苦しさが増加する。世帯年収および休業者の年収が低い階層で家計が苦しいという回答が多い。休業中の家計の対応は預貯金の取り崩し,ボーナスの充当,生活の切り詰めによる。資金準備をしなかったという回答が半数近くある一方120万円以上準備したと回答も12%ある。休業中の夫の協力度は,とくに夫の両親と離れて生活している夫婦で高い。職場の同僚の理解については,89%が理解していると考えており,同僚の理解は育児休業する上で重要な要素である。
白血病の分子機構解析とモデルマウスの作製

AML1(RUNX1)はRuntファミリーに属する転写因子である。AML1は染色体転座に伴いpre-B細胞性急性リンパ性白血病の発症に関わると考えられ、またプロモーター解析により転写因子Pax5と協調してBlk遺伝子の発現を正に調節することが知られている。以上のことからAML1はB細胞の機能に関わると考えられるが、その欠損マウスは成体型造血を欠失し胎生期12.5日で脳室を中心とする出血にて致死を示すため、解析不可能であった。今回我々は既に樹立したCre-LoxPシステムを用いたAML1コンディショナルノックアウトマウスの系を用いて、CD19-Creノックインマウスとの交配によりB細胞特異的にAML1を欠損するマウスを作製した。このマウスは脾臓、末梢リンパ節、末梢血のB細胞数に大きな変化を認めなかった。しかしながら、骨髄でimmature B細胞以降の分画が有意に減少し、AML1がB細胞初期分化に関わる可能性が示唆された。また、末梢リンパ組織でmarginal zone B細胞が有意に増えていた。さらに、骨髄、末梢血中の形質細胞が著明に減少していたものの、クラススイッチリコンビネーションは正常通り進行しており、LPS存在下でB細胞を培養したところ、コントロール群と同様に形質細胞へ誘導し得た。一方、様々な刺激下でB細胞を培養したところ、このマウスはコントロール群と比較し、細胞増殖が著しく、細胞表面活性化マーカーも強く発現し、免疫グロブリン各サブクラスの産生も亢進していた。以上の結果から、AML1はB細胞初期分化には促進的に、終末分化には抑制的に働く転写因子であることが考えられる。現在、B細胞におけるAML1の標的遺伝子をこのマウスの各障害部位において検索中である。AML1は白血病原因遺伝子としての重要性がクローズアップされる一方、造血発生や造血制御との関連が注目されている。ノックアウトマウスを用いた解析では、AML1欠失マウスは胎生中期に死亡し、primitive造血は保たれるが、definitive造血は障害され、すべての系統の血球が産生されないことから、AML1は造血に必須であることが示されている。このように、AML1は造血発生過程に極めて重要な役割を果たすが、その成体における機能は不明である。本研究ではAML1の正常機能を明らかにするため、AML1のコンディショナル・ノックアウトマウスを作製した。作製されたAML1-LoxPマウスをLck-CreトランスジェニックマウスおよびCD19-Creトランスジェニックマウスと交配し、それぞれT細胞特異的AML1欠損マウスおよびB細胞特異的AML1欠損マウスの作製に成功した。T細胞特異的AML1欠損マウスは著しい胸腺低形成を示し、CD4, 8陰性(DN)分画内ではCD25陽性CD44陰性(DN3分画)に細胞が蓄積し、それ以降の分化が著しく抑制されていた。細胞表面CD3ε、TCRβの発現も低下していた。また、B細胞特異的AML1欠損マウスはB細胞数の著明な現象を認めた。これらのことは、AML1が成体における造血、特にリンパ球分化に重要な役割を果たすことを示している。今後は、これらのマウスにおけるリンパ球分化をさたに詳細に解析するとともに、骨髄球系細胞の分化に果たす役割についても解析を行う予定である。
支配神経の走行ならびに筋内分布による哺乳類咀嚼筋の分類

有袋類と比較検討するために有胎盤類の解剖を初めに進めた。ネコの解剖をすすめて学術雑誌上に発表した(Tomo et al.2002)。次に有袋類の解剖を進めて、咀嚼筋の分類をその支配神経を用いて哺乳類咀嚼筋の基本的な形を考えてみた。さて有袋類は大きく食肉亜目(opossum, Tasmanian devilなど)と草食亜目(kangaroo, wombat, koalaなど)に分類される。これらが他の有胎盤類の食肉や草食の動物と咀嚼筋においてどのように並行進化をしているのかを考えることが研究の2つ目の目標である。オーストラリア政府Wild Protectionより輸入許可済(平成10年10月12日)の以下の動物を輸入した。草食亜目:カンガルー(Macropus)10頭、ウォンバット(Phascolomis)5頭、食肉亜目:オポッサム(Didelphis)6頭、タスマニアンデビル(Sarcophilus)8頭。この際、固定してあるものは骨標本に適さないので標本は全て冷凍して空輸した。その後解剖に供するものは10%フォルマリンで固定した後アルコールで後固定をはじめた。また筋の起始、停止を同定するためのみならず、下顎神経の位置の正確な把握のために各動物種で少なくとも1つは骨標本を作成した。コアラの下顎神経のうち最も高い位置で頬筋神経が分岐した。同神経は外側翼突筋に神経を出した後、側頭筋の前方部最深部に支配神経を出してそのまま前方にはしり頬筋を貫いて頬部の口腔粘膜に分布していた。内側翼突筋を支配する神経は、下顎神経の内側から独立して分岐していた。哺乳類の咀嚼筋については、層構造を筋束方向や筋内腱束をもとに解析した機能解剖学的研究が盛んに行われてきた。しかしこれらの研究は、何れも神経には対する配慮に乏しく、その結果、異なった種の間でのそれぞれの層の相同性は確認されていないまま、色々な名称が付けられてきていた。我々は支配神経を用いて相同性の問題を解決して来た(Tomo 1990,Tomo et al 1993,1994,1995,1997,1998)。今回有袋類の解剖を行ない咀嚼筋の分類をその支配神経を用いて哺乳類咀嚼筋の基本的な形を考えてみた。オーストラリア政府Wild Protectionより輸入許可済(平成10年10月12日)の以下の動物を輸入する。草食亜目:カンガルー(Macropus) 10頭、ウォンバット(Phascolomis) 5頭、食肉亜目:オポッサム(Didelphis) 6頭、タスマニアンデビル(Sarcophilus) 8頭。その後解剖に供するものは10%フォルマリンで固定した後アルコールで後固定しました。また筋の起始、停止を固定するためのみならず、下顎神経の位置の正確な把握のために各動物種で少なくとも1つは骨標本を作成しました。最初に標本数の多いカンガルーから解剖を始めました。頭蓋を半切し卵円孔からさらに蝶形骨を側頭骨まで割り込み前深側頭神経、後深側頭神経および咬筋神経を剖出しました。下顎神経全体の分枝形態の観察を行い神経の基本的形態を決定しました。さらに神経の各咀嚼筋への筋内分布を詳細に観察しました。この際、教室所有のウイルド社製手術用顕微鏡M650を用いて徹底的に行いました。

骨標本を参考にして詳細に記載し所見の蓄積を行いました。カンガルーは咀嚼筋のうち特に咬筋の発達が著しく、咬筋は支配神経である下顎神経によって浅層の部分にはっきりと区別された。本年度は、有袋類の解剖をさらに進めて、咀嚼筋の分類をその支配神経を用いて哺乳類咀嚼筋の基本的な形を考えてみた。基本的な形態を考える場合に有袋類を用いる有効性は2つ考えられる。1つは哺乳類の中でより基幹動物に近いと言うことである。さらに他の哺乳類から離れていることも有効性をもたらす。離れたもの同士を比較して共通点を求めるとより不変的な基本の部分が抽出される。この2つの有効性を利用して哺乳類咀嚼筋の基本的な形を考えてみようと言うのが1つ目の目標である。さて有袋類は大きく食肉亜目(opossum,Tasmanian devilなど)と草食亜目(kangaroo,wombat,koalaなど)に分類される。これらが他の有胎盤類の食肉や草食の動物と咀嚼筋においてどのように並行進化をしているのかを考えることが研究の2つ目の目標である。昨年度は、オーストラリア政府Wild Protectionより輸入許可済(平成10年10月12日)の以下の動物を輸入した。草食亜目:カンガルー(Macropus)10頭、ウォンバット(Phascolomis)5頭、食肉亜目:オポッサム(Didelphis)6頭、タスマニアンデビル(Sarcophilus)8頭。この際、固定してあるものは骨標本に適さないので標本は全て冷凍して空輸した。その後解剖に供するものは10%フォルマリンで固定した後アルコールで後固定をはじめた。また筋の起始、停止を同定するためのみならず、下顎神経の位置の正確な把握のために各動物種で少なくとも1つは骨標本を作成した。本年度は、実際に最初に標本数の多いカンガルーから解剖を始めた。頭蓋を半切し卵円孔からさらに蝶形骨を側頭骨まで割り込み前深側頭神経、後深側頭神経および咬筋神経を剖出した。下顎神経全体の分枝形態の観察を行い神経の基本的形態を決定した。さらに神経の各咀嚼筋への筋内分布を詳細に観察した。この際、教室所有のウイルド社製手術用顕微鏡M650を用いて徹底的に行た。骨標本を参考にして詳細に記載し所見の蓄積を行った。カンガルーの下顎神経のうち最も高い位置で頬筋神経が分岐した。同神経は外側翼突筋に神経を出した後、側頭筋の前方部最深部に支配神経を出してそのまま前方にはしり頬筋を貫いて頬部の口腔粘膜に分布していた。内側翼突筋を支配する神経は、下顎神経の内側から独立して分岐していた。さて有袋類は大きく食肉亜目(opossum, Tasmanian devilなど)と草食亜目(kangaroo, wombat, koalaなど)に分類される。