hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「希少癌」骨軟部腫瘍のチロシンキナーゼ遺伝子転写変異体の探索

本研究は、難治性かつ希少がんである骨軟部腫瘍の生命予後改善の要となる新規分子治療標的の開発を行った。具体的にはTyrosine Kinase (TK)遺伝子の融合遺伝子及び転写変異体について、骨軟部腫瘍の手術検体を用いて全TK遺伝子に対してスクリーニング探索を進めた。その方法としてNanostringの手法に基づいたmRNA発現を5'-,3'-にて観察を行い(検体よりRNAを抽出し、全TK遺伝子転写変異体探索のために、カスタムプローブデザインを行い、nCounter Prep Stationを用いて、Hybridize, Purify, Immobilizeを進め、Digital Analyzerによりプローブに一致したmRNA発現プロファイリングを獲得し、統計学的手法を用いて同定を行った)、TK遺伝子の融合遺伝子及び転写変異体候補の選出を行った。それら同定TK遺伝子の融合遺伝子及び転写変異体候補については、その発現・変異検証と癌化機能及び治療標的としての阻害剤奏功性の検証を進めた。それらを包括的に検証確認を進め新規分子治療標的の開発を行った。対象は骨軟部腫瘍において(紡錘型細胞肉腫、小児腫瘍、inflammatory myofibroblastic tumor(IMT) /Inflammatory pseudotumor(IPT))に対して探索を進め、ALK(融合遺伝子または転写変異体)、ROS1(融合遺伝子または転写変異体)、NTRK(融合遺伝子または転写変異体)候補の同定に成功し、いずれも検証の結果融合遺伝子あった。具体的には平滑筋肉腫にROS1融合遺伝子を同定、小児腫瘍にNTRK融合遺伝子を同定、またIMT/IPTにALK、ROS1、NTRK融合遺伝子を同定した。それぞれにおいて癌化能及び阻害剤奏効性も確認に成功した。悪性骨軟部腫瘍の治療成績は、5年生存率が約50%以下と依然不良であり、これは「希少癌」であるが故のデータ量不足や消極的な創薬開発が影響している。対してメジャーな癌、特に肺癌ではEGFR変異などの発生・悪性度因子(driver-oncogene)を治療標的としたTKの阻害剤治療が盛んであり、治療成績は良好である。現在も全癌種・横断的に新規分子標的治療標的(特にTK治療標的)と成り得るdriver-oncogeneが探索され、癌治療のbreakthroughと位置づけられている。本研究は、難治性かつ「希少癌」である骨軟部腫瘍の生命予後改善の要となる新規分子治療標的の開発を行う。具体的には転写変異体について、骨軟部腫瘍の手術検体を用いて全Tyrosine Kinase (TK)遺伝子の探索を進める。その方法として独自のNanostringの手法に基づいたTK転写変異体探索システムを用い、それら同定TK遺伝子転写変異体については、骨軟部腫瘍における癌化機能の解明とそのターゲットとなるTK阻害剤(TKI)奏功性の検証を進め、TKIの適応拡大を含めた新規分子治療標的の開発を目指す。(A)NanoStringシステムによるTK遺伝子転写変異体の探索:全TK遺伝子転写変異体探索のために、カスタムプローブデザインを行った。解析する骨軟部腫瘍の手術検体よりRNAを抽出しその品質確認を行った。テストサンプルを用いて、nCounter Prep StationによるHybridize, Purify, Immobilize、Digital Analyzerによるプローブに一致したmRNA発現プロファイリング獲得に成功した。それらプロフィリングを用いて統計学的手法を用いてTK遺伝子転写変異体の解析を行った。骨軟部腫瘍検体を用いた解析を行った。テストサンプルにて同定TK遺伝子転写変異体候補に対して、シークエンス解析で転写変異体を同定を行った。骨軟部腫瘍検体の確保に対して、他施設倫理申請の遅れで、研究計画の遅れが生じた。本研究では、骨軟部腫瘍において、他癌で成功を収めているTK遺伝子転写変異体及び遺伝子変異を探索を独自のNanoStringシステムによる手法で進め、新規治療標的となりうるdriver-oncogeneとしての遺伝子転写変異体及び遺伝子変異を探索を行った。(A)NanoStringシステムによるTK遺伝子転写変異体及び遺伝子変異の探索:全TK遺伝子転写変異体探索のために、約200個のカスタムプローブデザインを作成し、原発の悪性軟部腫瘍50例にNanoStringに行った。(B)TK遺伝子転写変異体及び遺伝子変異のシークエンスと発現の検証:上記50例のNanoStringに関して、5例のTK遺伝子転写変異体及び遺伝子変異候補を同定し、次世代シークエンサーによる検証実験を行い、現在そのデータ解析を行っている。その(B)の結果に基づき、(C)新規TK遺伝子転写変異体及び遺伝子変異のq-PCR、ウエスタンブロット及び免疫染色を用いた大規模スクリーニング検証、(D)新規TK遺伝子転写変異体及び遺伝子変異の機能解析の解析を行う。(A)のNanoStringシステムによるTK遺伝子転写変異体及び遺伝子変異の探索において、昨年の解析検体の集積遅延により、下記(B)の進行も遅延を生じている。

(B)のTK遺伝子転写変異体及び遺伝子変異のシークエンスと発現の検証においては予定通り進んでいるが、5例と多くのTK遺伝子転写変異体及び遺伝子変異候補の同定に成功しており、現在そのデータ量の多さより多少の解析遅延が生じている。本研究は、難治性かつ希少がんである骨軟部腫瘍の生命予後改善の要となる新規分子治療標的の開発を行った。具体的にはTyrosine Kinase (TK)遺伝子の融合遺伝子及び転写変異体について、骨軟部腫瘍の手術検体を用いて全TK遺伝子に対してスクリーニング探索を進めた。その方法としてNanostringの手法に基づいたmRNA発現を5'-,3'-にて観察を行い(検体よりRNAを抽出し、全TK遺伝子転写変異体探索のために、カスタムプローブデザインを行い、nCounter Prep Stationを用いて、Hybridize, Purify, Immobilizeを進め、Digital Analyzerによりプローブに一致したmRNA発現プロファイリングを獲得し、統計学的手法を用いて同定を行った)、TK遺伝子の融合遺伝子及び転写変異体候補の選出を行った。それら同定TK遺伝子の融合遺伝子及び転写変異体候補については、その発現・変異検証と癌化機能及び治療標的としての阻害剤奏功性の検証を進めた。それらを包括的に検証確認を進め新規分子治療標的の開発を行った。対象は骨軟部腫瘍において(紡錘型細胞肉腫、小児腫瘍、inflammatory myofibroblastic tumor(IMT) /Inflammatory pseudotumor(IPT))に対して探索を進め、ALK(融合遺伝子または転写変異体)、ROS1(融合遺伝子または転写変異体)、NTRK(融合遺伝子または転写変異体)候補の同定に成功し、いずれも検証の結果融合遺伝子あった。具体的には平滑筋肉腫にROS1融合遺伝子を同定、小児腫瘍にNTRK融合遺伝子を同定、またIMT/IPTにALK、ROS1、NTRK融合遺伝子を同定した。それぞれにおいて癌化能及び阻害剤奏効性も確認に成功した。順次解析する骨軟部腫瘍の手術検体よりRNAを抽出しその品質確認を行う。nCounter Prep StationによるHybridize, Purify, Immobilize、Digital Analyzerによるプローブに一致したmRNA発現プロファイリング獲得を進め、それらプロフィリングを用いて統計学的手法を用いてTK遺伝子転写変異体の解析を行う。引き続き検体・組織型を追加し行う。骨軟部腫瘍検体を用いた解析を行った。骨軟部腫瘍検体の同定TK遺伝子転写変異体候補に対して、シークエンス解析で転写変異体を同定行う。B)TK遺伝子転写変異体のシークエンスと発現の検証:引き続き上記50例のNanoStringに関して、5例のTK遺伝子転写変異体及び遺伝子変異候補を同定に対して、次世代シークエンサーによる検証実験で得たデータ解析を行う。C)
常にユーザの視界内に情報提示する実環境情報投影システム

本研究課題は,情報を常にユーザの視界内に提示することのできる実環境情報投影システムの実現を目指して研究開発を行った.その結果,小型レーザプロジェクタ及びPC制御可能なパンチルト雲台にユーザの視界推定技術を組み合わせる事により,視界に追従した情報投影を可能にするシステムを実現した.また,投影された情報に対してユーザがタッチする事でシステムを操作できる仮想的なタッチインタフェースも実現した.本研究課題は「システムからユーザへ提示される情報は常にそのユーザの視界内に投影表示される」「投影された情報は仮想タッチインタフェースとしてシステムの操作や情報入力にも利用できる」「センサ及びプロジェクタは環境埋め込み型とし,ユーザは機器の装着を必要としない」の3点を特徴とする実環境情報投影システムの実現を目的とする.この実現により,機器装着などの負担を強いることなく人間が情報へ簡便にアクセスすることを可能にし,日常生活空間へのセンシング技術及び情報提示技術の浸透・定着に大きく寄与すると期待される.本年度は,複数センサの協調による複数ユーザの視界・死角推定技術の開発,及び複数プロジェクタの協調による情報投影技術の研究開発の一部を遂行した.1.複数センサの協調による複数ユーザの視界・死角推定技術の研究開発を行った.環境に配置したセンサ群から複数ユーザの頭部姿勢及び周囲環境の状態を認識し,それぞれのユーザが「見えている領域」「見えていない領域」を識別できるようにした.このとき,環境に配置した複数のセンサを連携し,より広い範囲に対する推定を実現するとともに,複数ユーザに対して同時に推定できるよう従来技術からの改良を行った.2.複数プロジェクタの協調による情報投影技術の研究開発の一部を行った.計算機で制御可能なパンチルト雲台に小型のレーザープロジェクタを搭載して一つのユニットとし,これを複数台作成して環境に配置した.そして,これらが協調して実環境上の任意の位置に情報を投影できるようにした.その際,投影面に対する歪み補正を行うことで複数の投影画像の重ね合わせを実現した.本研究課題は「システムからユーザへ提示される情報は常にそのユーザの視界内に投影表示される」「投影された情報は仮想タッチインタフェースとしてシステムの操作や情報入力にも利用できる」「センサ及びプロジェクタは環境埋め込み型とし,ユーザは機器の装着を必要としない」の3点を特徴とする実環境情報投影システムの実現を目的とする.この実現により,機器装着などの負担を強いることなく人間が情報へより簡便にアクセスすることを可能にし,日常生活空間へのセンシング技術及び情報提示技術の浸透・定着に大きく寄与すると期待される.平成27年度は,複数プロジェクタの協調による情報投影技術の研究開発,視界推定技術・情報投影技術の統合による情報提示システムの構築,及び投影情報に対するユーザ動作認識技術の研究開発を遂行した.1.平成26年度に引き続き,複数プロジェクタの協調による情報投影技術の研究開発を行った.パンチルト雲台に小型レーザープロジェクタを搭載して一つのユニットとし,環境に複数台配置して,協調して実環境上の任意の位置に情報を投影できるようにした.その際,複数のプロジェクタから同一画像を同一位置へ弱い光量で投影し,投影位置上で明るい画像を合成できるようにした.2.視界推定技術・情報投影技術の統合による情報提示システムの構築を行った.これまでに開発した視界推定技術と情報投影技術を統合してユーザの視界内に情報を提示するシステムを構築した.3.投影情報に対するユーザ動作認識技術の研究開発を行った.実環境上に投影された情報に対するユーザの身体動作を認識し,仮想的なタッチインタフェースとして利用できるようにした.さらに,タッチだけでなくピンチ操作やドラッグ操作なども行えるようにした.平成27年度以降に実施予定だった「複数プロジェクタの協調による情報投影技術の研究開発」「投影情報に対するユーザ動作認識技術の研究開発」について概ね達成し,さらに「視界推定技術・情報投影技術の統合による情報提示システムの構築」の一部にも着手したため,「おおむね順調に進展している」と評価した.本研究課題は「システムからユーザへ提示される情報は常にそのユーザの視界内に投影表示される」「投影された情報は仮装タッチインタフェースとしてシステムの操作や情報入力にも利用できる」「センサ及びプロジェクタは環境埋め込み型とし,ユーザは機器の装着を必要としない」の3点を特徴とする実環境情報投影システムの実現を目的とする.この実現により,機器装着などの負担を強いることなく人間が情報へより簡便にアクセスすることを可能にし,日常生活空間へのセンシング技術及び情報提示技術の浸透・定着に大きく寄与すると期待される.平成28年度は,視界推定技術・情報投影技術の統合による情報提示システムの構築及び評価実験を遂行した.1.平成27年度に引き続き,視界推定技術・情報投影技術の統合による情報提示システムの構築を行った.特に,対象を複数ユーザに拡張し,それぞれの視界及び投影する情報の性質に応じて対象ユーザ全員が見えている領域,一部のユーザのみが見えている領域などを選択して情報を投影するシステムを構築した.また,既に開発した投影情報に対するユーザ動作認識技術を適用し,実環境上に投影した情報にユーザが直接触れることで仮想的なタッチインタフェースとして利用できるようにした.2.構築したシステムを実際にユーザに利用させる評価実験を行った.その結果,それぞれの視界を適切に推定し,状況に応じた適切な場所に情報を投影できることを確認した.また,それらの情報に対して直接触れることによる仮想タッチインタフェースが機能していることを確認した.これらの結果により,システムの有効性を示した.本研究課題は,情報を常にユーザの視界内に提示することのできる実環境情報投影システムの実現を目指して研究開発を行った.その結果,小型レーザプロジェクタ及びPC制御可能なパンチルト雲台にユーザの視界推定技術を組み合わせる事により,視界に追従した情報投影を可能にするシステムを実現した.

また,投影された情報に対してユーザがタッチする事でシステムを操作できる仮想的なタッチインタフェースも実現した.平成26年度に実施予定だった「複数センサの協調による複数ユーザの視界・死角推定技術の開発」について概ね達成できたことに加え,平成27年度以降に実施予定だった「複数プロジェクタの協調による情報投影技術の研究開発」の一部にも着手したため,「当初の計画以上に進展している」と評価した.今後も引き続き,申請書記載の当初計画に沿って研究を実施していく予定である.具体的には「視界推定技術・情報投影技術の統合による情報提示システムの構築」「システム統合及び評価実験」などが研究項目となる.また,これまでに実施した研究開発内容も必要に応じて随時修正を加えていく.得られた研究成果は論文や学会発表の形で広く公表していく予定である.知能システム今後も引き続き,概ね申請書記載の当初計画に沿って研究を実施していく予定である.具体的には「複数プロジェクタの協調による情報投影技術の研究開発」「視界推定技術・情報投影技術の統合による情報提示システムの構築」「投影情報に対するユーザ動作認識技術の研究開発」「システム統合及び評価実験」などが研究項目となる.また,得られた研究成果は論文や学会発表の形で広く公表していく予定である.
発生学的由来による脂肪組織幹細胞の多様性の解明とそれに基づく再生医療応用の探索

本研究の目的は、由来の異なるそれぞれの細胞がどのように脂肪由来幹細胞に寄与しているかを解明することである。われわれはP0 or Wnt1-Cre/ Floxed-リポーターマウスを用いてADSCsの中で神経堤由来細胞をマーキングしたところ、ADSCsの一部が神経由来堤細胞で構成されていることを明らかにした。これらの細胞集団は脂肪前駆細胞マーカーを発現し、高い脂肪分化能を有していた。また生体脂肪組織の一部が神経堤由来であり、脂肪組織内の血管に沿って位置していた。脂肪由来幹細胞には非神経堤細胞集団とは細胞特性や機能性の異なる細胞集団が含まれ、かつ脂肪前駆細胞と大きく相関することが示された。脂肪組織間質細胞(Adipose stromal cells: ASCs)には多様な幹細胞や前駆細胞が含まれていると考えられる。またこれらの発生学的由来や細胞特性の差異についてもよくわかっていない。研究代表者らは発生学的由来によるADSCsの多様性の解明を行うことで、効率的かつ安全なASCの再生医療応用法の研究を企図している。われわれは前年度にCre/loxPによる細胞運命追跡法を用いてマウス成体(P0-Cre reporter mouse)から採取したASCsの一部が神経堤に由来し、高い脂肪分化能を示す一方で骨・軟骨には分化しにくいことを明らかにした。また神経やグリア系細胞(シュワン細胞など)に分化しなかった。よってこれらの細胞群は神経堤幹細胞とはまた異なる細胞集団であり、脂肪組織の成長、ターンオーバーに関わっている可能性も考えられた。本年度、異なる神経堤由来マーカーを有するWnt1-Cre/Floxed-reporterマウス用いてこれらの確証をさらに深めるとともに、神経堤由来のADSCについて、分化能力を詳細に検討した。またこれらの細胞群のin vivoにおける局在についても検討した。結果、Wnt1マーカーにおいても神経堤に由来するASCsが確認され、その細胞特性や分化能についてP0-Creに比較して大きな矛盾は生じなかった。またこれらの神経堤由来脂肪前駆細胞(GFP陽性細胞)は脂肪間質内の血管構造に沿って存在し、S100やp75NTR陽性で、血管内皮・壁・周細胞マーカーは陰性であった。脂肪間質の血管周囲に白色脂肪前駆細胞に相当する神経堤由来の特異な細胞集団が存在することが示された。脂肪組織由来幹細胞(Adipose-derived stem cells:ADSCs)は均質な細胞ではなく実際には多様な細胞群により構成されると考えられており、個々の細胞の発生学的由来や能力の差異についてもよくわかっていない。研究代表者らは発生学的由来による脂肪組織幹細胞の多様性の解明を行うことで、効率的かつ安全なASCの再生医療応用法の研究を企図した。まず神経堤由来細胞を追跡できるP0-Cre/loxp-GFPマウスを用いて、脂肪組織幹細胞の一部が神経堤由来の細胞集団であり、通常のADSC培養条件で培養できることを明らかにした。これらの含有率は体幹部より頭頸部の皮下脂肪由来のものが約3倍程度高かったが、増殖能力や多くの間葉系幹細胞マーカー発現において大きな差異はなかった。一方でこれらの細胞群(GFP+細胞)はそれ以外の細胞(GFP-細胞)と比較して細胞形態や一部の免疫形質について相違点がみられた。特筆すべきことに、これらの細胞群が高い脂肪分化能を有すると同時に、骨・軟骨に分化しにくい傾向がみられた。今後われわれはこの細胞の特性や機能さらに組織内での局在や機能についてもさらに詳細に検討を行っている。研究代表者らは発生学的由来による脂肪組織幹細胞の多様性の解明を行うことで、効率的かつ安全なASCの再生医療応用法の研究を行ってきた。まず神経堤由来細胞を追跡できるP0、Wnt-1-Cre/loxp-GFPマウスを用いて、脂肪組織幹細胞の一部が神経堤由来の細胞集団であり、通常のADSC培養条件で培養できることを明らかにした。これらの細胞群(約1-5%)が高い脂肪分化能を有すると同時に、骨・軟骨に分化しにくい性質を維持していることが分かった。脂肪前駆細胞と指摘されているCD

24・CD34やp75NTRなどの発現率が高値であったことと、非常に脂肪に分化しやすい性質から、これらの細胞群は神経堤幹細胞とはまた異なる細胞集団であり、脂肪組織の成長、ターンオーバーに関わっている可能性も考えられた。また異なるマーカー(Wnt1)においても、脂肪組織由来間質細胞(ASC)の一部が神経堤由来であり、白色脂肪前駆細胞に近似した性質を持っていることが明らかとなった。ヒトにおいてもp75NTRやS100β抗体を用いて、神経堤由来脂肪間質細胞を分離できる可能性がある。これらの細胞を選択的に用いることで従来に比較してより効率良く安全に脂肪再生に関連した臨床応用(Fat Augmentation)に利用可能なことが考えられる。形成外科成獣P0-CreとWnt1-Cre/Floxed-reporterマウスの頭部と体幹部の皮下脂肪よりASCsを採取・培養し、GFP陽性細胞とGFP陰性細胞にFACSにて分離した後、間葉系幹細胞・脂肪前駆細胞マーカー発現及び細胞増殖能、脂肪・骨・軟骨分化能について両者の比較検討を行った。具体的には、神経堤由来ADSCとその他のADSCの脂肪分化能を定性的にはoil red O染色、定量的にはperilipin染色陽性率の比較検討を行う。またpreadipocyte markerやmature adipocyte markerの発現比較を行う。骨・軟骨分化についてはアリザリンredおよびAlcian blue染色で定性・RTPCRで定量比較を行った。さらに、これらのマウス脂肪組織を採取し、これらGFP細胞の局在や特性について組織学的検討を行った。Wnt1マーカーにおいても神経堤に由来するASCsが確認され、その細胞特性や分化能についてP0-Creに比較して大きな矛盾は生じなかった。またこれらの神経堤由来脂肪前駆細胞(GFP陽性細胞)は脂肪間質内の血管構造に沿って存在し、S100やp75NTR陽性で、血管内皮・壁・周細胞マーカーは陰性であった。現在、これらのモデルマウスの成長過程による変化についても検討している。ADSCにおける系譜の異なる細胞集団の追跡可能なCre reporterマウスの作製に着手し、Zuk PAらが報告した方法(Tissue Eng 2001)を用いて、ADSCを採取。これらの中で神経堤由来細胞が追跡可能なCre/loxP systemを利用したマウスモデルにおいてADSCの一部に神経堤由来細胞が一定量含まれていることに注目した。これらの細胞は通常のADSC培地で培養可能なことまた従来の報告に従って表面抗原の発現を含めたADSCの形質分析を確認した。次にそれぞれについて分離直後(freshly isolated)と2、4,6継代後のADSCにおけるGFP陽性細胞を確認し、その全体に対する割合を算出した。またこれらを生後1週齢、3週齢、16週齢における採取率の年齢による差異の検討も終えた。次にReporter蛋白を利用したFACSを用いて、ADSCをGFP陽性細胞(神経堤由来細胞)とGFP陰性細胞に分離・回収しそれぞれを培養した。
視覚的認識のコンテクスト依存性に関する構成的・実験的研究

平成6年度に実施したボウルとカップ問題に関する被験者実験を、コンテクスト数および被験者数を増やしてより広範囲に実施した。すなわち、高さと幅の比の異なる対象物体を6種類の背景コンテクストとともに多数回見せ、ボウルに見えるかカップに見えるかの回答およびその反応時間を12人の被験者について計測・記録した。被験者実験の際の回答のばらつきを説明するため認知誤差の存在を仮定し、ボウルとカップの認知境界および認知誤差分散を最尤推定法により求めることにより、人間の特性の普遍性あるいは個人差を明らかにしようとした。被験者実験結果によると、認知境界は人によってばらつきが見られるが、このばらつきの相関関数はおおむね0.9程度の大きな値であり、ある程度の普遍性が見られる。しかし、詳細にみれば尤度で表される個人内での整合性の程度がかなりのばらつきを有していることが分かった。さらに視覚的認識が現在のコンテクストに依存するだけでなく一回前の回答にも依存する場合があることが統計的検定により判明した。すなわち12人のうち9人について、前回の回答と独立であるという仮説が有意水準5%で棄却された。回答が独立でない場合には、回答の履歴効果をバイアスという形でモデル化し、これによりモデルの説明力が向上することを確認した。現在のプロトタイプモデルは、パターンモジュール、記号モジュール、およびコンテクストモジュールから構成されている。シーンからコンテクストを抽出する処理は省略して人間が与えている。これをネオコグニトロン類似のモデルで実現するモデル化を行いつつあるが、まだ十分な成果は得られていない。本年度は以上述べたような統合的視覚情報処理モデルの精緻化を図った。
ナルコレプシーの感受性遺伝子の探索及び個別化治療への応用

特発性過眠症は長時間にわたる睡眠エピソードが出現し、日中に強い眠気を感じ、総睡眠時間が11時間以上となる特に重症な中枢性過眠症である。特発性過眠症の感受性遺伝子の同定を目的として、ゲノムワイド関連解析(GWAS)、第1次及び第2次の再現性研究(特発性過眠症患者約400例、コントロール約4,000例)を実施した。その結果、ゲノムワイドな有意水準に到達する一塩基多型(SNP)は確認できなかった。現在も特発性過眠症患者のDNAサンプル収集は継続しており、今後そのサンプルを用いた再現性研究を実施し、統計学的に確かな感受性遺伝子の同定を目指す。また特発性過眠症と関連するレア変異も探索しており、そちらも3つの候補レア変異を抽出し、関連解析を実施中である。ナルコレプシーのGWASに関しては、世界中のナルコレプシー研究者と国際コンソーシアムを構築し、メタGWASを実施している(ナルコレプシー患者約5,300例、コントロール約20,000例)。統計解析の結果、12の疾患感受性領域の同定に成功した。以前より我々が着目していたCCR1/3遺伝子領域に関しては、ゲノムワイドな有意水準に到達しなかったが、rs1979671がP値4.37E-07を示した。このrs1979671に関しては、新たなナルコレプシー患者のDNAサンプルを用いて再現性研究を実施する必要がある。また興味深い結果として、ナルコレプシーのGWASデータを用いてLD Score Regression解析を実施した所、自己免疫疾患との遺伝的な相関を示すだけでなく、鬱症状や神経症的傾向とも有意な相関が確認された。このことは鬱等の研究結果が、ナルコレプシーの病態解明の重要な手がかりになることを示唆するものである。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ヒト白血球型抗原(HLA)のDQB1*06:02陰性の真性過眠症(以後、真性過眠症)はその病態が不明であるため、感受性遺伝子を同定することを目的にゲノムワイド関連解析を実施した。統計解析の結果に影響を与えるデータを取り除くためにフィルタリングを行い、フィルタリング後に残った476,572 SNP(一塩基多型)に対して、関連解析(真性過眠症患者119例、健常者コントロール1,582例)を実施した。Imputationも行ったが、この時点ではゲノムワイド有意(P < 5.E-08)なSNPはなかった。そこで、まず疾患と関連する可能性のある候補SNPを13個抽出した。次に、ゲノムワイド関連解析で用いたサンプルとは独立のサンプルセット(真性過眠症患者283例、健常者コントロール433例)を用いて、これら13個の候補SNPが、真に真性過眠症と関連するか再現性研究を実施した。その結果、CRAT(carnitine acetyltransferase)遺伝子近傍のSNPが劣性モデルにおいて真性過眠症とゲノムワイド有意に関連することがわかった(P = 7.5.E-09、オッズ比= 2.63)。このSNPはCRAT遺伝子の発現量に影響を与えるか検討した結果、Gアリル(真性過眠症のリスクアリル)を保有する群ではCRAT遺伝子の発現量が高いことがわかった。このSNPがナルコレプシーとも関連するか関連解析(ナルコレプシー患者640例、健常者コントロール1,912例)を行った結果、劣性モデルでは有意ではなかったが(P = 0.077、オッズ比= 1.36)、アリルモデルで有意な関連を認めた(P = 0.022、オッズ比= 1.18)。真性過眠症を対象としたゲノムワイド関連解析、Imputation及び再現性研究を実施することにより、ゲノムワイド有意なSNPを同定することに成功した。さらに、このSNPはその近傍のCRAT遺伝子に機能的な影響を与えていることもわかったため、おおむね順調に研究は進展しているものと考えられる。真性過眠症は有病率の高い疾患ではないため、DNAサンプルの収集が容易ではないが、現在日本全国の約20医療機関との共同研究により、DNAサンプルを集中的に収集する体制を継続的に維持している。この共同研究体制があったことにより、約400例もの真性過眠症患者のDNAサンプルを収集可能となった。そして、このことが上記のゲノムワイド有意な結果を得るのに重要な要因であったと考えており、今後の研究の発展のためにもこの体制は継続していく予定である。我々の研究グループでは、ナルコレプシーの感受性遺伝子としてCPT1B(carnitinepalmitoyltransferase 1B)遺伝子を同定し、その後の機能解析等の結果から、過眠症の原因の一つとして、脂肪酸代謝やエネルギー代謝の異常が関わる仮説を以前より考え、研究を進めている。今回、真性過眠症の感受性遺伝子としてCPT1B遺伝子と同じパスウェイ上にあるCRAT遺伝子を同定できたことは、さらにこの仮説を支持するものとなる。CRATの機能から考え、今後の解析としてメタボローム解析等を実施し、過眠症状を引き起こす原因物質の同定を目指す。ナルコレプシーと真性過眠症では共通の遺伝素因を持つか検討するために、Polygenic解析を実施した。また真性過眠症はヒト白血球型抗原(HLA)のDQB1*06:02を保有する群としない群で、その遺伝的素因や病態が異なると考えているため、この2群にわけて解析を実施した。

合計のサンプルサイズは、ナルコレプシー患者393例、HLA-DQB1*06:02陽性真性過眠症患者38例、HLA-DQB1*06:02陰性真性過眠症患者119例及び健常者1,582例のゲノムワイド関連解析のデータを利用した。Polygenic解析の結果、ナルコレプシーとHLA-DQB1*06:02陰性真性過眠症では遺伝的共通性が小さいが、ナルコレプシーとHLA-DQB1*06:02陽性真性過眠症においては遺伝的共通性があることが示唆された。次に、これまでの研究結果より、SNPのような多型だけでなく、頻度の低い変異も睡眠障害に関わる可能性が高いと考えられる。近年、全ゲノム解析やエクソーム解析のデータが、公共データベースにおいて公開されるようになった。しかし同時に、これらのデータベースには様々な疾患の変異が含まれることが報告されている。そこで、まず睡眠に関わる遺伝子をKEGG及び先行研究により抽出する。次に、それら抽出された遺伝子上にアミノ酸置換を伴い、かつインシリコ解析で有害であると推定される変異を、全ゲノム解析やエクソーム解析の公共データベースより選択する方法を考えた。現在、PER2遺伝子上に睡眠障害と関連すると予測される候補変異を見出し、実際に患者及び健常者のDNAサンプルを用いて、疾患と関連するか検討を行う段階に来ている。各種過眠症のゲノムワイド関連解析のデータを利用したPolygenic解析により、ナルコレプシーとHLA-DQB1*06:02陽性真性過眠症においては遺伝的共通性があると考えられる。そのため、真性過眠症においてもHLAのタイピング結果の重要性が示唆され、さらに将来的な個別化医療(Precision Medicine)にも貢献するものと考える。また、真性過眠症の研究を行う際には、本研究のようにHLA-DQB1*06:02を保有する群としない群にわけて解析を行う必要があることも確認できた。疾患と関連する頻度の低い変異を検出するために、全ゲノムシークエンスやエクソームシークエンスを行うことは、良い方法ではあると思われる。しかしながら、費用が掛かる、解析が容易ではない、データ量が膨大、多重検定等の様々な問題があるのも事実である。そのため、より廉価で効率的な方法を試みる必要があるのではないかと考え、今回公共のデータベースを活用する上記の方法を実施した。実際にPER2遺伝子上に睡眠障害の候補変異を絞り込んでいるため、順調に研究は進んでいると考えている。ナルコレプシーを対象としたゲノムワイド関連解析及びHLA解析に関しては、統計学的な検出力を高めるため日本人集団、ヨーロッパ系集団及び中国人集団の結果を統合したメタ解析を、スタンフォード大学のナルコレプシーセンター(Mignot教授)との共同研究で実施している。ナルコレプシーを対象としたゲノムワイドメチル化解析を実施した。さらにそのデータとナルコレプシーのゲノムワイド関連解析を統合した解析を行い、ナルコレプシーの新規感受性遺伝子としてCCR3遺伝子を同定した。平成29年度から特発性過眠症の研究も開始した。特発性過眠症は長時間にわたる睡眠エピソードが出現し、日中に強い眠気を感じ、総睡眠時間が11時間以上となる特に重症な中枢性過眠症である。その病態及び原因が解明されていないため、治療法が確立しておらず、対症療法に用いられる薬剤は副作用が多いことが問題となっている。
バンドベンディングを制御した高効率電荷分離型の酸化物光電極

半導体を用いた光電極による水の分解・水素ガス発生の原理を実用化レベルの技術にまで引き上げるには、半導体接合によりエネルギーバンドの曲がりを制御することが重要である。本研究では、ドナーをドープしたチタネートであるSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>の粉末、単結晶および薄膜について酸化チタンと接合した複合体を作製し、色素脱色光触媒反応、水分解光化学反応、色素増感光化学反応、イオン吸着の制御など、種々の物理化学現象について研究し、以下の成果を得た。(1)固相焼結法により作製したチタネートとTiO_2との複合体粉末を懸濁したメチレンブルー水溶液の光脱色を行い、光励起された正孔・電子の接合部における分離に起因する速やかな吸着と光脱色を確認することができた。(2)ゾルゲル法によるTiO_2膜でカバーしたSr(Ti_<0.98>Nb_<0.02>)O_<3+δ>単結晶を光電極として用いた水分解では、Xeランプ光照射時にFTO付きガラス基板/TiO_2膜電極より1.52倍大きな光電流が流れた。(3)単波長の光を照射して波長依存性を調べてみると、Sr(Ti_<0.98>Nb_<0.02>)O_<3+δ>単結晶/TiO_2膜電極のほうがオンセットが20nm(0.1eV)ほど短波長に移動する、フィルター効果が認められた。即ち(3)界面にスパイクが出現していること、つまりヘテロ接合によるバンドベンディングが現れていることを確認できた。(4)湿式法によるTi基合金板表面へのSr(Ti_<0.98>Nb_<0.02>)O_<3+δ>/TiO_2複合膜作製の検討、金属ナノ粒子の作製法について検討した。(5)高効率光電極で重要となる水溶液イオンの吸着の制御がヘテロ・ホモ接合により可能であることを示した。以上の知見は高効率光電極による水分解に応用できると期待できる。半導体を用いた光電極による水の分解・水素ガス発生の原理を実用化レベルの水素ガス製造の技術にまで引き上げるには、半導体接合によりエネルギーバンドの曲がりを制御することが重要である。本研究では、ドナーをドープしたチターネートである(Sr_<1-x>La_x)TiO_<3+δ>およびSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>の粉末および薄膜の作製方法、および得られた試料の物性評価を行い、次に酸化チタンと接合した複合体を作製して光化学反応の特徴を研究し、以下の成果を得ている。(1)固相焼結法により作製したチタネートの色はドープ量が0.05mol以上で黄色になり可視光を吸収した。(2)ソフトプロセス(水溶液からの析出)により共沈させた(Ti_<1-x>Nb_x)O_2ゾルをSrOH水溶液に懸濁させ、オートクレーブ中、150°Cで水熱処理することによりSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>を作製することができた。Nb源としては、吸湿性で取り扱いの難しいNbCl_5の代わりに、ニオブ酸を水熱処理で塩酸に溶かした溶液を用いることができた。

(3)チタネート粉末をTiOSO_4硝酸溶液中に懸濁し、アンモニア水溶液で中和することによりSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>/TiO_2接合およびSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>/TiO_2接合を内蔵する微細な複合体粒子を作製することができた。(4)これら複合体粉末を懸濁したメチレンブルー水溶液の光脱色を行い、光励起された正孔・電子の接合部における分離に起因する特異な現象を確認できた。(5)光電極デバイスを達成するために、金属板上へのSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>膜のソフトプロセスによる作製を試みた。Ti-Nb合金板をH_2O_2+HNO_3水溶液で処理すると表面にアモルファス状のアナターゼTiO_2膜が得られた。その後にSrOH水溶液中、150°Cで水熱処理することにより結晶性のSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>膜が得られた。光電極として用いるためには、その表面へのTiO_2膜の作製方法および微細組織の制御方法を検討する必要がある。半導体を用いた光電極による水の分解・水素ガス製造の原理を実用化レベルの技術にまで引き上げるには、エネルギーバンドの曲がりを半導体接合により制御し、光応答域での量子効率を向上させることが重要である。本研究では、ドナーをドープしたSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>とTiO_2膜のヘテロ接合を有する光電極を作製し、その性能をF-ドープSn膜付きガラス板上に作製したアナターゼTiO_2単独膜と比較した。先ず、(1)Ti-Nb合金板をH_2O_2+HNO_3水溶液で処理して、表面にアモルファス状のアナターゼTiO_2膜を形成した。次にSrOH水溶液中で水熱処理することによりSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>膜とし、その上にゾルゲル法によりTiO_2膜を塗布した。Xeランプ照射による光電流はTiO_2膜単独の場合の半分であり、作製したSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>膜の高抵抗が問題であった。そこで、(2)良伝導を示す市販の黒色Sr(Ti_<0.98>Nb_<0.02>)O_<3+δ>単結晶板を用い、表面にゾルゲル法によりアナターゼTiO_2膜を塗布してヘテロ接合を作製した。光電流はアナターゼTiO_2単独膜の2倍流れ、エネルギーバンド曲がりの有効性を実証することができた。量子効率の光波長依存性はTiO_2単独膜とは400nm付近で明瞭に異なっており、接合界面のエネルギースパイクが原因と推察された。本研究結果は被覆するTiO_2膜として伝導帯底部の電子のエネルギーがより高いブルッカイトTiO_2がアナターゼTiO_2より有効であることを示唆する。(3)アナターゼTiO_2膜からブルッカイトTiO_2膜への転換の方法を検討した結果、一度チタネートに転換した後の酸処理で可能であるとの結果を得た。詳細な転換条件については今後検討する必要がある。本研究では、ドナーをドープしたSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>とTiO_2膜のヘテロ接合を有する光電極を作製し、電荷分離に及ぼすヘテロ接合の影響を調べた。次にSrOH水溶液中での水熱処理、あるいはSrNO_3との反応によりSr(Ti_<1-x>Nb_x)O_<3+δ>膜とし、その上にゾルゲル法によりTiO_2膜を塗布した。
生命保険業における効率性と消費者利益に関する研究

1.当初の研究計画にしたがい、企業規模と効率性、製品多様化と効率性、政府規制と効率性、および生保会社の公共性と効率性・消費者利益について研究を行った。具体的な成果は次のとおりである。2.保険会社の企業規模が拡大するにつれて、効率性は増大する。しかし、その程度はわずかである。3.保険会社の製品多様化行動は、効率性を増大させるが、未だ十分な確証は得られていない。4.保険行政は、消費者利益の向上に貢献していない。5.生保会社は、文化活動等を活発に行い、公共性を強調し、公共の利益に貢献しているが、経済学的観点から、消費者利益の増大のためには、効率性の実現を通して貢献すべきである。6.従来の保険論の研究は、保険論固有の理論手法を用い、かつ記述的証明であった。本研究は、経済学の一般的な分析手法を用い、しかも出来る限り数量的に分析することを目的とした。この目的は、ある程度まで達成することができたが、統計デ-タの公表の不十分さと、理論的概念と結びついた統計数値の確定の不十分さのために、多くの課題が残された。たとえば、生保会社の企業規模をどのような尺度で測定すべきか、といった問題などである。7.人口の高齢化とともに、生保会社は介護給付金付き保険の販売や、高級有料老人ホ-ムの建設など、シルバ-産業への進出が目立つようなっている。このような新たな行動についても、今後は研究対象に加える必要が生じた。1.当初の研究計画にしたがい、生命保険業の現状を整理するとともに、従来の諸研究をレビューしながら、研究目的を達成するための理論的準備を行なった。とりわけ、外国生命保険会社のわが国への進出状況について、現状整理を行なった。2.わが国の生命保険業の最近の状況について、把握は比較的容易であるが、諸外国のそれについては、かなり困難を伴なうことが再認識された。3.諸外国、主としてアメリカからわが国へ進出している生命保険会社のうち、外国人のみに保険販売を許可された限定免許会社については、必要な統計データがほとんど入手できないのが現状である。4.日本人向け保険を販売している生命保険会社は約10社である。各社とも、販売する保険種類や販売チャネルに工夫をこらしているが、既存大手生命保険会社のシェアに異変が生じる程度までには至っていない。5.昭和63年中に、わが国の生命保険会社が介護給付金付き保険を販売したり、高級有料老人ホーム業界へ進出した。また、在宅ケア・サービスを提供する新会社を共同設立している会社も出現している。郵政省簡易保険局も介護給付金付き保険を発売するなど、新たな行動が発生している。これら一連の行動も研究対象に加える必要性が生じた。
日本産海生間隙性貝形虫類(甲殻類)の分類、生態および時空分布に関する基礎研究

間隙性貝形虫類について種ごとの分布範囲をとらえるために,駿河湾・相模湾(伊豆大島を含む)沿岸を調査地とし,Microloxoconcha属の種について調査した.一般に表在性貝形虫類では,一種の分布範囲が本州全体,あるいは本州の西半分程度の範囲を持ち,当該地域程度のエリアであれば,1属につき高々3,4種程度である.本研究では,キチン質部分の解剖によって交尾器の形態差から種を認定し,当該地域より10種のMicroloxoconcha属の種を分類し,いずれも未記載種であった.間隙性貝形虫類は表在性のそれよりも,非常に狭い地域で種分化し,各々の種の分布範囲が狭いという傾向をとらえることができた.また,表在性貝形虫類では一般に背甲表面に開口する感覚子孔の分布パタンが種ごとに独立であり,交尾器の形態差と1対1になることが知られているが,本研究で確認されたMicroloxoconcha属10種のうち4種は,交尾器の形態で区別がつきながらも,感覚子孔の分布パタンは同一であることが明らかにされた.このことは種を特徴づける2つの形質,すなわち交尾器の形態と感覚子孔の分布パタンを比較した場合,前者の方が後者よりも早く変化して個体群中で安定することを示唆するものであり,貝形虫類の進化を考察する上で新たな視点となる.また,北海道南部折戸海岸の2ヶ所より得られた間隙性種が遺存的分類群Terrestricytheridaeであることを確認した.この分類群は,これまで択捉島で1種およびロシア:ウラジオストック付近で2種(1種は択捉島とおなじ),そして英国で2種が見いだされているだけであり,他の貝形虫には見られない半陸棲ともいえる海岸付近の特殊な汽水環境に生息している.この分類群が間隙生種としてとらえられるのは初めての例であり,その生態学的研究にも新たな展開が期待される.今年度は,日本国内における海生間隙性貝形虫類の一次データを蓄積することを手始めとした.日本の北部,中部,南部の代表的な地域としてそれぞれ北海道・釧路,静岡県・下田,沖縄県・瀬底を選定して間隙性貝形虫類の採集を行った.それぞれの地域で堆積物粒子の比較的粗い砂浜を選定し(沖縄はサンゴ礁),汀線から陸側にかけて2-3mおきに地下水面が現れるまで掘削して堆積物を採集した.採集された堆積物より,「洗い出し法」によってメイオベントスが抽出された.主なメイオベントスとして,貝形虫類の他,甲殻類では橈脚類,等脚類がみられ,甲殻類以外では線虫類,クマムシ類,渦ムシ類がみられた.貝形虫類の種多様性は,沖縄県・瀬底で圧倒的に高く,16種を数えた.また1種を除いてすべて未記載種であり,この中には新属となるものも含まれている.すべての地域において,未記載種の記載が急がれる.また,間隙性貝形虫類は砂中間隙を異動するため,表在性貝形虫類とは異なった生活様式をもつことが考えられる.特にロコモーションに着目すると,最後部の付属肢が異常に長い分類群が見出された.これは,この付属肢を180度反転させ,体の最前部まで伸張させ(第1触角より前に),堆積物粒子(砂粒)を掻き分けるのに使用されている.また別のある分類群では,背甲前縁部に鋸歯状の突起がみられるが,これは背甲をすばやく動かして,やはり堆積物粒子を掻き分けることに利用している.砂中間隙という特殊な生活環境が,少なくとも形態レベルでは様々な特異性を生み出している.生態的な特異性についても着目して行きたい.間隙性貝形虫類について種ごとの分布範囲をとらえるために,駿河湾・相模湾(伊豆大島を含む)沿岸を調査地とし,Microloxoconcha属の種について調査した.一般に表在性貝形虫類では,一種の分布範囲が本州全体,あるいは本州の西半分程度の範囲を持ち,当該地域程度のエリアであれば,1属につき高々3,4種程度である.本研究では,キチン質部分の解剖によって交尾器の形態差から種を認定し,当該地域より10種のMicroloxoconcha属の種を分類し,いずれも未記載種であった.間隙性貝形虫類は表在性のそれよりも,非常に狭い地域で種分化し,各々の種の分布範囲が狭いという傾向をとらえることができた.また,表在性貝形虫類では一般に背甲表面に開口する感覚子孔の分布パタンが種ごとに独立であり,交尾器の形態差と1対1になることが知られているが,本研究で確認されたMicroloxoconcha属10種のうち4種は,交尾器の形態で区別がつきながらも,感覚子孔の分布パタンは同一であることが明らかにされた.このことは種を特徴づける2つの形質,すなわち交尾器の形態と感覚子孔の分布パタンを比較した場合,前者の方が後者よりも早く変化して個体群中で安定することを示唆するものであり,貝形虫類の進化を考察する上で新たな視点となる.また,北海道南部折戸海岸の2ヶ所より得られた間隙性種が遺存的分類群Terrestricytheridaeであることを確認した.

この分類群は,これまで択捉島で1種およびロシア:ウラジオストック付近で2種(1種は択捉島とおなじ),そして英国で2種が見いだされているだけであり,他の貝形虫には見られない半陸棲ともいえる海岸付近の特殊な汽水環境に生息している.この分類群が間隙生種としてとらえられるのは初めての例であり,その生態学的研究にも新たな展開が期待される.
霊長類採食活動多様性の感覚的基盤

世界各地の霊長類が採食する植物の性状と色覚・味覚・嗅覚の関係について、各霊長類個体の採食品目やアクティビティに対する調査と、受容体の配列・機能との比較解析を行った。まず、コスタリカの新世界ザルの採食果実の匂い成分の分析と、新世界ザルと旧世界ザルの味覚・嗅覚受容体遺伝子レパートリーの共通性と相違性についての解析を行った。野生のシロガオオマキザル(Cebus imitator)の行動観察と、その採食果実の色度及び匂い物質の測定の統合を試みた結果、匂い嗅ぎ行動の頻度と果実の成熟に伴う匂い総量の増加に正の相関があることを明らかにした。また、2色型色覚個体は3色型色覚個体よりも頻繁に匂い嗅ぎを行い、色覚の不利を補う戦略をとっていることを明らかにした。また、インドネシアの野生ヒヨケザルのロコモーション並びに土地利用に関する研究を行った。さらに、ジャワ島のジャワルトンとスマトラ島のシルバールトンのアクティビティと食性を異なる性・年齢クラスで比較し、論文としてまとめた。ジャワ島のカニクイザルと比較のためスマトラ島・パダンのカニクイザルの採食と色環境を調査した。インドネシア・ジャワ島・パンガンダランの色盲遺伝子キャリアのメスザルで4色型色覚の有意性について確認し論文とした。これらのフィールド調査に加えて、化学感覚受容体発現細胞に採食植物の関連物質を添加し、受容体の活性化による細胞内情報伝達の様子をカルシウムイメージング法により解析した。苦味受容体についてはTAS2R10, 14, 16,38、甘味受容体についてはTAS1R2/TAS1R3などのヒトでリガンドが既知の受容体について、各種霊長類の受容体の反応性を比較解析した。アジア産コロブス類の甘味遺伝子の解析並びに行動実験により、彼らが甘味の感受性が低いことを発見した。また、苦味受容体についても全体としてヒトよりも感受性が低い傾向にあった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)霊長類種・個体ごとの採食品目の確認と微量成分分析・分光分析分担者の三上は2015年8月にインドネシア・ジャワ島・パンガンダラン地区でカニクイザルおよびルトンのフィールド調査を実施した。現地では、カニクイザルおよびルトンの採食品目を観察・記録するともに、サンプルを採取し、ホテルに持ち帰り、同日中に分光分析を行った。また同時に、写真撮影による記録も実施した。8月はジャワ島の乾季にあたるが、この時期に入手可能な果実の計測ができた。コスタリカ・サンタロサ国立公園において、ノドジロオマキザルの採食果実の匂い捕集、分光計測、硬度測定を行った。(2)霊長類種・個体ごとの行動実験ボゴール農科大学のグループでは、ジャカルタのラグナン動物園と共同で世界的にも珍しいコロブス類(ジャワルトン他)の味覚行動実験を実施している。これまでに苦味物質PTCに対する実験を実施し、ほとんどすべての個体がPTCを区別できないことがわかった。(3)霊長類種・個体ごとの感覚受容体遺伝子の分析新世界ザル6種(フサオマキザル、セマダラタマリン、アザレヨザル、チュウベイクモザル、マントホエザル、ダスキーティティ)各1個体ずつの高純度ゲノムDNAに対して、嗅覚受容体、苦味受容体、旨味・甘味受容体、色覚オプシンの全遺伝子及び中立対照領域を対象として、target captureと次世代シーケンシング(NGS)を行った。ノドジロオマキザルとチュウベイクモザルの糞DNA試料集団試料に対して、一部の苦味受容体と嗅覚受容体を対象に、PCRとサンガーシーケンシングを行った。TAS2R1,4に対しての機能解析の結果、種ごとに異なる反応性を示すことがわかった。インドネシアやコスタリカについては、順調に研究が推移している。しかし、ブラジルについては渡航が困難であったため、先方から研究者に来日してもらい、打合せを実施した。新技術を用いて各種霊長類の採食品目選択に対する分子的・生理学的基盤を解明することを進めている。本年度は、以下の研究を実施し、様々な学会・論文等で発表した。今井は、インドネシアのコロブス類の苦味受容体TAS2Rの配列解析、機能解析、行動実験を実施した。TAS2R38については、4種のコロブス類すべてで機能が減弱していることが示された。また、すべてのTAS2Rについて分子進化解析を行った結果、TAS2Rの種類によって選択圧が異なることが示唆された。三上は、標準色ボードと写真を用いた植物色の判定方法について試行実験を行うとともに、前年度に取得したスペクトロスコピーのデータを解析し、サルが採食する殆どの植物で色以外の手掛かりがあることを明らかにした。また、8月に連携研究者が所属するボゴール農科大学を訪問し、パンガンダランで取得したデータの共同発表について意見交換をした。河村は、色覚型と食性の多様な新世界ザル全3科から6種を対象に、ターゲットキャプチャーと次世代シークエンシングにより、苦味受容体(TAS2Rs)と旨味甘味受容体(TAS1Rs)遺伝子の全レパートリーを明らかにした。TAS2Rsは中立対照に対して塩基多型度が、特に非同義変異で高い傾向にあり、苦味感覚の多様化進化が示唆された。これら6種の新世界ザルのTAS2R16とTAS2R38を培養細胞系で再構成したところ、苦味物質に対する反応性に種間で顕著な違いが見られた。

一方、TAS1Rsは機能制約が緩んでいる傾向がみられ、タマリン属では旨味受容体TAS1R1が偽遺伝子化していた。辻は、2016年8-9月と2017年2月にパガンダラン自然保護区を訪問してジャワルトンの行動観察を実施するとともに、遺伝子資料を収集した。並行して、過去に採集した他の動物(ルサジカ、ヒヨケザルなど)の糞・死体資料の分析を進めた。国際共著論文等も出版されているため。霊長類の採食に関わる味覚・視覚等の機能を検討した。まず、新世界ザルや旧世界ザルの味覚受容体について、種差や個体差や地域差を比較検討した。その結果、TAS2R16については種間の機能差が大きいことがわかった。一方。TAS2R38にについてはコロブス類でPTCに対して反応性が弱いことを発見し、その原因となるアミノ酸残基を同定することができた。また、甘味受容体について、様々な天然の糖類を中心とした反応性を検討した。これまで、マカク類ではヒトに比べて麦芽糖(マルトース)に対する応答が高くなっていることを報告したため、このような現象が葉食性のコロブス類でも観察されるかどうかを検討した。その結果、コロブス類のTAS2R2/TAS2R3はショ糖や麦芽糖に対する反応がほとんど見られないことがわかった。旧世界ザルや新世界ザルの視覚についても、味覚との相関も含めて多様性の検討を行った。河村は新世界ザルのオマキザルの色覚型と長期観察行動データの解析から、3色型色覚は2色型色覚より顕色系果実に対する時間当たり採食果実数が有意に多いことを野生霊長類で初めて示した。一方、この優越性は若年期に限定され、成長につれて差は解消されることも示した。これは成長につれて2色型が明度視や嗅覚など色覚以外の感覚に習熟していくためと考察した。辻と三上はインドネシア・パガンダラン自然保護区で調査を行い、カニクイザル、ジャワルトンの行動観察とともに採食していた食物および採食が過去に観察された食物を採取し、分光計測を行った。この調査でこれまでに十分測定できていなかった雨季の果物についてのデータを得ることができた。なお、カニクイザルの色覚行動については現在論文を投稿中である。平成29年度の交付申請に記載した計画をほぼ実行することができた。論文発表は準備中や投稿中のものが多いが、学会発表にて公表することができた。世界各地の霊長類が採食する植物の性状と色覚・味覚・嗅覚の関係について、各霊長類個体の採食品目やアクティビティに対する調査と、受容体の配列・機能との比較解析を行った。まず、コスタリカの新世界ザルの採食果実の匂い成分の分析と、新世界ザルと旧世界ザルの味覚・嗅覚受容体遺伝子レパートリーの共通性と相違性についての解析を行った。野生のシロガオオマキザル(Cebus imitator)の行動観察と、その採食果実の色度及び匂い物質の測定の統合を試みた結果、匂い嗅ぎ行動の頻度と果実の成熟に伴う匂い総量の増加に正の相関があることを明らかにした。また、2色型色覚個体は3色型色覚個体よりも頻繁に匂い嗅ぎを行い、色覚の不利を補う戦略をとっていることを明らかにした。また、インドネシアの野生ヒヨケザルのロコモーション並びに土地利用に関する研究を行った。さらに、ジャワ島のジャワルトンとスマトラ島のシルバールトンのアクティビティと食性を異なる性・年齢クラスで比較し、論文としてまとめた。