hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アルツハイマー型痴呆の前駆〜初期症状としての精神症状の臨床病理・コホート研究

経過中の気分変調(元気がない)、無気力、行動の減少はみられる。以上のように特有な精神症状というものはなく、記憶障害で始まり、経過中に現れる精神症状と本質的に共通し,ていた。痴呆がごく軽い、あるいは顕在化していない段階の精神症状は多少複雑な形で現れる。行動観察で痴呆を疑わせる何らかのサインがあることが多い。精神症状が下火になったときの診断が重要と考えられた。H9H13年度の5年間に都立松沢病院老年期痴呆病棟に入院したアルツハイマー型痴呆(ATD)患者(男:51名、女:137名)の家族より聴取した初発症状の調査の結果、記憶障害での初発は男女とも頻度に違いはなく男:64.7%,女:62.8%であった。幻覚・妄想は女性で13.1%を占めるのに対して、男性では2%のみであった。男性では行動の異常が第2位を占めるほか、抑うつ状態が女性よりも多い傾向が見られた。精神症状の発現には病前性格、身体状況、環境要因に負うところが大きく、mild cognitive impairementを考える上で記憶障害以外の精神症状にも目を向ける必要がある。ATDの初発症状としての幻覚・妄想の頻度は上記の通りであるが、経過中には約5080%の症例に何らかの幻覚や妄想が認められ、ATDでは特に記憶障害を基礎にした「もの盗られ妄想」や認知障害に基づく人物誤認症候群の一つとされる「幻の同居人」が血管性痴呆などの他の痴呆症に比べて有意に多いことが知られている。その病理学的背景を探る目的で、神経原線維変化(NFT)の出現頻度を10例のATD脳の視覚系、聴覚系領域で検討したところ、いずれの症例においても、視覚系では外側膝状体→17野→18野→20野の順に、聴覚系では41野→42野の順にNFTの出現頻度が高くなっていた。即ち、ATDでは情報の統合の上位ほど冒されやすい。従って、ATDでは感覚情報を統合する上位連合野が冒されるために、情報が正しくインプットされたとしても記憶の解釈の誤りや情報の誤認が起こり、特有な妄想を起こすと考えられた。Mild Cognitive Impairment(MCI)に見られるアルツハイマー病理は,神経原線維変化の分布では主にBraak分類のステージIIIを示すことが多い.しかし,一部にはステージIIIIVまで至っている症例も見られる.これは個人を取り巻く外的・内的環境要因の相違や,それぞれの代償能力の違いが,以前に考えられていた以上に知的状態に影響することを示している.一方,後部帯状回の代謝低下は初期のアルツハイマー病を診断するにあたり重要な所見とされている.したがって初期の脳機能低下と関連した変化である可能性があり,MCIにおいても注目される.本研究では,病理学的にアルツハイマー病と診断された症例について,Braak分類に従う各ステージ群ごとに,老人斑などの老年変化の観察および神経原線維変化の評価を,前部帯状回,後部帯状回,海馬傍回で実施した.その結果,後部帯状回において,脳血流・代謝の低下に対応する病理学的変化は,MCIや初期のアルツハイマー病では観察されなかった.MCI群ではほとんど神経原線維変化を認めず,初期アルツハイマー病群でも海馬側頭葉内側底部に比べて少数しか出現していなかった.これは後部帯状回で機能的な原因による代謝低下が器質的変化に先立って起こっていることを示唆している.MCIという状態はアルツハイマー病以外の痴呆を引き起こす疾患でも起こり得る.その中では,神経原線維変化型痴呆が注目される.神経原線維変化型
超機能性人工核酸による家族性アミロイドニューロパチーの遺伝子治療

1)トランスジェニックマウス(マウスの内因性のTTR遺伝子をMet30遺伝子に置き換えたマウス)の肝臓でのMet30遺伝子修復の検討:SSOsを、a)腹腔内投与、b)肝臓に直接注入、c)門脈内投与の3種類の方法で投与し、mutant allele specific amplification (MASA)を利用した定量的リアルタイムPCRを用いて遺伝子変換率を検討した。腹腔内投与ではほとんど遺伝子修復がみられず、門脈内投与では、包埋するアテロコラーゲンの濃度が0.05%を超えると致死率が高く、低濃度のアテロコラーゲンで包埋したSSOsではマウスは生存するものの遺伝子修復はみられなかった。0.05%アテロコラーゲンで包埋したSSOsを肝臓に直接注入した場合、出血が無い場合、約6%の遺伝子修復がみられた。2)ヒト網膜色素細胞株における正常TTR遺伝子からMet30遺伝子への遺伝子変換の検討:通常のSSOsおよび新たなSSOsをアテロコラーゲンで包埋し、APRE19 cellに投与し、遺伝子変換率を検討した。通常型のSSOsの場合、0.1%アテロコラーゲンで包埋したものでは約0.02%、0.5%アテロコラーゲンで包埋したものでは約1.3%の遺伝子変換がみられた。BNAを混在した新たなSSOsを用いると、0.1%アテロコラーゲンで包埋したものでは約0.04%、0,5%アテロコラーゲンで包埋したものでは約2.5%の遺伝子変換がみられ、通常型のSSOsに比べ遺伝子変換率の改善を認めた。家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)の治療として、肝移植が行われているが、肝移植にはいくつかの大きな問題点があるため、これに代わる治療法の開発が不可欠である。オリゴヌクレオチドを用いて肝臓の異型TTR遺伝子を正常のTTRの遺伝子配列に修復する治療法は、その中で有力な侯補である。そこで、本研究では、single-stranded oligonucleotides (SSOs)を用いて、最適な遺伝子修復法についてin vitro, in vivoの両面から検討した。最初に、FAPの遺伝子治療の標的臓器が肝臓であることから、HepG2細胞へのSS0sの最適なトランスフェクション法を検討したところ、アテロコラーゲンによる方法が最も効率よくSSOsが核に取り込まれた。次に、0.1%および0.5%アテロコラーゲンと25mers、45mers、74mersのSSOsを用いて、SSOsによるHepG2細胞における遺伝子変換の最適条件を検討したところ、0.5%アテロコラーゲンで包埋した74mersのSSOsを用いた系が、約10%と最も高い変換率を示した。次に、SSOsによるマウスの内因性のTTR遺伝子をVal30Metに変換したトランスジェニックマウスの肝臓における遺伝子変換の検討を行った。0.05%アテロコラーゲンで包埋したSSOsを直接肝臓に注入したところ、約8.7%の遺伝子変換を認めた。さらに、遺伝子変換率をあげるために、SSOsの改良およびマイクロアレイ解析による遺伝子修復に関与する遺伝子の同定を試みた。SSOsはdegradationを防ぐために、両端の3塩基はS-oligoを使用しているが、S-Oligoには蛋白質への非特異的な吸着や免疫反応を誘発するため、これに代わる人工オリゴの開発が不可欠である。そこで、大阪大学大学院薬学研究科の今西武教授の開発された超機能性人工核酸、bridged nucleic acid (BNA)に注目し、これを利用したSSOsの設計を行い、HepG2細胞に投与し、遺伝子変換率を検討した。両端および内部にもBNAを配置したSSOsの場合には、約27%と従来のSSOsの約2倍の遺伝子変換率を認めた。遺伝子修復に関与する遺伝子の同定は現在検討中である。今後、この改良したSSOsによるin vivoでの最適な投与方法について検討を加えていく予定である。

1)トランスジェニックマウス(マウスの内因性のTTR遺伝子をMet30遺伝子に置き換えたマウス)の肝臓でのMet30遺伝子修復の検討:SSOsを、a)腹腔内投与、b)肝臓に直接注入、c)門脈内投与の3種類の方法で投与し、mutant allele specific amplification (MASA)を利用した定量的リアルタイムPCRを用いて遺伝子変換率を検討した。腹腔内投与ではほとんど遺伝子修復がみられず、門脈内投与では、包埋するアテロコラーゲンの濃度が0.05%を超えると致死率が高く、低濃度のアテロコラーゲンで包埋したSSOsではマウスは生存するものの遺伝子修復はみられなかった。0.05%アテロコラーゲンで包埋したSSOsを肝臓に直接注入した場合、出血が無い場合、約6%の遺伝子修復がみられた。2)ヒト網膜色素細胞株における正常TTR遺伝子からMet30遺伝子への遺伝子変換の検討:通常のSSOsおよび新たなSSOsをアテロコラーゲンで包埋し、APRE19 cellに投与し、遺伝子変換率を検討した。通常型のSSOsの場合、0.1%アテロコラーゲンで包埋したものでは約0.02%、0.5%アテロコラーゲンで包埋したものでは約1.3%の遺伝子変換がみられた。BNAを混在した新たなSSOsを用いると、0.1%アテロコラーゲンで包埋したものでは約0.04%、0.5%アテロコラーゲンで包埋したものでは約2.5%の遺伝子変換がみられ、通常型のSSOsに比べ遺伝子変換率の改善を認めた。
患者支援ロボットのための行動譜に関する研究

本研究の目的は、時間の流れにそった行動を表記する手法として、音楽のスコア(総譜)に相当する「行動総譜」という計算機表現を確立することにある。患者支援ロボットシステムを例題にとり、システムがそれまでに得られた行動総譜に基づいて患者の状態変化をより頑健に認識したり、患者の経過をふまえた支援行動の導出が可能となるように、行動総譜における行動のデータ構造と、それに対する操作演算子の定義を行った。具体的には、1)行動総譜として、何を、どのようなデータ構造で表現し、どのような階層構成にすべきか、どのような操作演算子セットを定義するかを明確にした(行動総譜プロトタイプの実現)。2)センサから得られる患者の特徴信号をトラッキング刷る追跡子を定義した。そして、このような追跡子を複数協調させる仮想追跡子によって、患者の特定部位の情報を頑健にトラッキングして行動譜を自動的に生成できるようにした。(仮想追跡子の研究、行動譜の自動生成の実現)。3)過去に得られた行動総譜によってロボットの認識処理をより頑健なものに変化できるようにした(行動総譜に基づいた視覚処理の導出)。4)過去に得られた行動総譜によってロボットの行動を導出できるようにした(行動譜に基づいた患者支援の導出)。さらに、5)行動譜をロボット動作の記述に適用し、表情のある動きの記述にも有効であることを確認した(行動譜によるロボットの表現動作の記述)。本研究の目的派、時間の流れにそった行動を表記する手法として、音楽のスコア(総譜)に相当する「行動総譜」という計算機表現を確立することにある。患者支援ロボットを例題にとり、ロボットがそれまでに得られた行動総譜に基づいて患者の状態変化をより頑健に認識したり、患者の経過をふまえた支援行動の導出が可能となるように、行動総譜における行動のデータ構造とそれに対する操作演算子を定義することを目標とする。平成7年度は、具体的に行動総譜のプロトタイプ実現と自動生成とを目指して研究を行い、以下の成果を得た。眠っている患者の寝返りや体の向きの検出、呼吸状態の視覚情報を用いた検知と解釈を題材に研究を進め、行動総譜プロトタイプの実現と適用に成功した。この結果として、この種の処理では時間スケールの異なるデータを混在させ階層化して取り扱う必要があることが判った。そしてそのために、処理時間の相違を吸収でき、階層間で矛盾が生じないような仕組みが必要であることが明らかとなった。寝返り検出や呼吸状態検出以外への行動総譜の一般的拡張が今後の課題である。また、目覚めている時の患者の行動の取り扱いについても併せて研究を行った。たとえば、患者がベッドに寝たままではなく起き上がって活動しうる場合、行動主体である患者は大きく変形したり広い範囲で動いたりして頑健な追跡が困難である。そこでこれに対処するために、患者が触れたり使ったりする物に注目することで、患者の行動を分節化し理解する手法を考案し、この手法が有効であることが判った。さらに、行動総譜処理に適した視覚処理装置のアーキテクチャの検討も並行して進めた。この結果、観測対象である行動主体の動きに伴い、複数カメラ群に対して追跡プロセスがマイグレートするという新概念が得られた。2)センサから得られる患者の特徴信号をトラッキング追跡子を定義した。

そして、このような追跡子を複数協調させる仮想追跡子によって、患者の特定部位の情報を頑健にトラッキングして行動譜を自動的に生成できるようにした。(仮想追跡子の研究、行動譜の自動生成の実現)。3)過去に得られた行動総譜によってロボットの認識処理をより頑健なものに変化できるようにした(行動総譜に基づいた視覚処理の導出)。4)過去に得られた行動総譜によってロボットの行動を導出できるようにした(行動譜に基づいた患者支援の導出)。さらに、5)行動譜をロボット動作の記述に適用し、表情のある動きの記述にも有効であることを確認した(行動譜によるロボットの表現動作の記述)
ウイルスおよびアルコールに起因する肝硬変からの肝癌発癌機構の比較研究

本邦の肝癌の過半はウイルス肝炎に引き続いて起った肝硬変症を基盤として発癌し, 50歳代に年令のピークを有するが北イタリアのトリエステ市は特殊な市で全死亡の80ー90%が剖検され,この市の肝癌の過半は高令者の定型的なアルコール性肝硬変に合併するものである.このような肝癌の発癌機構と本邦のウイルス感染を基盤とする肝硬変からの発癌を比較検討する.北イタリアのトリエステを主体に,その他ボローニヤ大学医学部の剖検材料を調査した結果,肝硬変の過半はアルコール性小結節性肝硬変である.ことにトリエステ市の剖検率は全死亡の8割に近く疫学的にも信頼できる発生頻度を計算する事ができた.又肝硬変および肝癌の肉眼材料を検討し,材料を持帰って再検討したがやはりアルコール性肝硬変で癌そのものは数が数個いわゆる多結節型のものが多かった.その中には本邦でみられるようなnodulesーinーnodulesのような病変は認められなかった,又Dysplasiaも少なかった.即ち組織学的にも本邦の肝炎後性肝硬変からの癌発生の場合と基盤に差がみられた.疫学的な最も著明な差は発癌年令であった.即ちトリエステの肝癌患者(剖検時)の年令は訂正年令でみると70才にピークがある(添附表)が,本邦の肝癌患者の年令ピークは50才で約20才の差があり,この差はMantelーHaenszel検定で有意である.又死亡時の癌は比較的小さく癌死よりも肝不全死が多く,いいかえるとアルコール性硬変肝が発癌するまでにはウイルス性肝硬変よりも20年間長く期間を要するという事で,見方をかえれば,アルコールそのものには強い発癌性はなく,ウイルス性肝硬変の方が早く発癌するという事がいえる.本邦の肝癌の過半はウイルス肝炎に引き続いて起った肝硬変症を基盤として発癌し, 50歳代に年令のピークを有するが北イタリアのトリエステ市は特殊な市で全死亡の80ー90%が剖検され,この市の肝癌の過半は高令者の定型的なアルコール性肝硬変に合併するものである.このような肝癌の発癌機構と本邦のウイルス感染を基盤とする肝硬変からの発癌を比較検討する.北イタリアのトリエステを主体に,その他ボローニヤ大学医学部の剖検材料を調査した結果,肝硬変の過半はアルコール性小結節性肝硬変である.ことにトリエステ市の剖検率は全死亡の8割に近く疫学的にも信頼できる発生頻度を計算する事ができた.又肝硬変および肝癌の肉眼材料を検討し,材料を持帰って再検討したがやはりアルコール性肝硬変で癌そのものは数が数個いわゆる多結節型のものが多かった.その中には本邦でみられるようなnodulesーinーnodulesのような病変は認められなかった,又Dysplasiaも少なかった.即ち組織学的にも本邦の肝炎後性肝硬変からの癌発生の場合と基盤に差がみられた.疫学的な最も著明な差は発癌年令であった.即ちトリエステの肝癌患者(剖検時)の年令は訂正年令でみると70才にピークがある(添附表)が,本邦の肝癌患者の年令ピークは50才で約20才の差があり,この差はMantelーHaenszel検定で有意である.又死亡時の癌は比較的小さく癌死よりも肝不全死が多く,いいかえるとアルコール性硬変肝が発癌するまでにはウイルス性肝硬変よりも20年間長く期間を要するという事で,見方をかえれば,アルコールそのものには強い発癌性はなく,ウイルス性肝硬変の方が早く発癌するという事がいえる.
環境適応型エージェントに基づくアシュアランスネットワークソフトウェアの設計と評価

ネットワーク資源制御、アドホックネットワーク、自動車走行制御スケジューリングについてそれぞれ下記の研究成果を得た。1「ネットワークを渡り歩けるコンピュータ(NTC)」とモバイルIPを利用した動的負荷分散手法を提案した。クライアントサーバシステムにおいて、特定のサーバホストにアクセスが集中すると、サーバに接続する経路上に過度のトラヒックを発生させていた。提案法では、サーバがネットワークを移動する能力を持ち、サーバへの要求・応答パケットが混雑した経路を回避できる位置へサーバ自体が移動し、トラヒックの負荷分散を実現している。2アドホックネットワークに動的に階層構造を導入する自律分散クラスタリング、ならびに、それに基づいたユニキャストルーティングとマルチキャストルーティングを提案した。従来のルーティングでは、ネットワークの大規模化、ノードの高速移動に対しパフォーマンスが急激に低減していた。提案法では、各ノードおよび各グループの役割を動的に変化させながら各クラスタを維持し、クラスタ内ルーティングにはツリーを用い、クラスタ間には従来のルーティングを用いている。安定なクラスタによるネットワークの階層化により、制御パケットを抑制し高いパフォーマンスを得ている。3高速道路において各自動車が車車間アドホックネットワークを利用して、周囲の交通渋滞状況の変化に最適な自動車走行制御スケジューリングを選択し、自動車を走行させる制御手法について提案した。従来の交通制御では、固定した道路区間を走行中の自動車から渋滞情報を収集できなかった。提案法では、渋滞情報を自動車間で中継するホップ数を増加させることにより、目的インターチェンジまでの平均到着台数を増加させることが可能である。ネットワークが時間とともに頻繁にその形状を変化させる動的なネットワークに対して環境適応型エージェント技術は有効である。アドホックネットワークはそのような性質をもつ代表的なネットワークの一つであり、今後はアドホックネットワークのための環境適応型エージェント技術について研究を進めていく予定である。平成15年度の研究計画・方法に従い、研究を推進し下記の結果を得た。MPLSは、パケットにラベル値を挿入し、ルータはラベル値のみを参照してパケットを高速に転送する技術であるが、トラフィックエンジニアリング機能であるCR-LDPでは高優先度パスによるリンクの占有等の問題があった。そこで、本研究では、マルチエージェントに基づくパスの配置手法を提案した。シミュレーション実験の評価により、ソース・デスティネーションのペアが増加するにつれてマルチエージェントに基づく手法が要求帯域を満たす比率が高まり、ネットワーク内のリンク容量が有効活用できることを確認した。高速道路における自動車の安全で円滑な走行を実現するために、交通渋滞状況を基地局に収集し、その変化に適応して自動車走行制御スケジューリングを選択し、その結果を自動車に伝達するモデルを研究している。本研究では、各基地局が収集した情報を適宜交換することにより高速道路全体の渋滞回避を目指す、インプリサイス計算とマルチエージェントに基づく手法を提案した。シミュレーション実験の評価により、前方の道路は渋滞していないが、後方の道路は渋滞している場合には、本手法の効果が大きいことを明らかにした。アドホックネットワークのクラスタリングとは、ネットワークを複数のクラスタに分割して管理する手法である。本研究では、各クラスタをクラスタヘッド、境界ノード等の機能を果たすノードで構成し、各ノードの機能をそのノードの周囲に存在するノードの機能に基づいて変化させる自律分散クラスタリング手法を提案し、更に、クラスタ内はクラスタヘッドを根とするツリー、クラスタ間はTORAを適用した階層ルーティングHi-TORAを提案した。シミュレーション実験の評価により、Hi-TORAではTORAに比べて制御パケットが少なく、到達パケット数が多いことを示した。平成16年度には、自動車走行制御スケジューリングとアドホックネットワークを中心に研究を進めた。高速道路において各自動車が車車間アドホックネットワークを利用して周囲の交通渋滞状況に関する情報を収集し、その変化する状況に最適な自動車走行制御スケジューリングを選択し、自動車を走行させる制御手法について提案した。

車車間アドホックネットワークでは、交通情報を電波が直接届く自動車だけからでなく、交通情報を自動車間で中継することにより聞接的に周囲の自動からも収集できる。従来手法では、交通情報を基地局に収集していたため、基地局が管理する固定された道路区間を走行中の自動車からしか交通情報を収集できなかったが、提案手法では、各自動車が交通渋滞状況に応じて必要な範囲の周囲の自動車から交通情報を収集できる。シミュレーション実験により、交通情報を自動車間で中継するホップ数を増加させることにより、提案手法は従来手法に比べて平均到着台数を増加させることが可能であることを確認した。自律分散クラスタリングに基づく階層ルーティングについて提案した。階層ルーティングの機能はクラスタ間ルーティングとクラスタ内ルーティングに分けられる。クラスタ間ルーティングにTORA、DSR、AODVを適用した階層ルーティングHi-TORA、Hi-DSR、Hi-AODVを提案し、これら3つのルーティングをノード総数150の比較的大規模なネットワークにおけるシミュレーション実験でそれぞれTORA、DSR、AODVと比較評価した。その結果、自律分散クラスタリングの効果により、Hi-TORA、Hi-DSRは、各ノードで生成される制御パケット、目的ノードに到達したデータパケットの総数の両観点から比べて大幅な改善が、Hi-AODVは小幅な改善が得られた。また、制御パケットの観点からHi-TORAが、データパケットの観点からHi-AODVが最も良いルーティングであることがわかった。平成17年度には、環境適応型エージェントの効果を示すために、モバイルアドホックネットワークにおけるマルチキャストルーティング、サービス発見プロトコル、情報検索等について研究を進めた。マルチキャストルーティングとは、一般に複数のマルチキャストメンバーに一つのノードから同じデータパケットを送信するためのルーティングである。本研究では、我々が提案した自律分散クラスタリングに基づいてモバイルアドホックネットワークに階層構造を導入し、クラスタ内はツリー、クラスタ間はTORAを適用させたマルチキャストルーティングHiM-TORAを新たに提案した。クラスタにおけるマルチキャストメンバーの存在形態に基づいて各クラスタに対して4つの状態の一つを割り当て、形態の変化に適応してその状態を変化させることが、提案手法の特徴である。
グラム陽性菌による歯槽骨吸収の解明

歯周病におけるグラム陽性菌の役割は未だ不明である。グラム陽性菌の細胞壁成分であるペプチドグリカン合成成分Pam3CSK4(Pam3)を用い破骨細胞形成、ラットを用いた歯槽骨吸収の検討を行う。Pam3CSK4を加えた群では破骨細胞形成が認められ、p38・JNK・NFkB・PI3Kシグナル伝達経路が関与していることが示唆された。TRAP、CathepsinKの遺伝子発現が上昇し,RANKの遺伝子発現は減少した。In vivoにおいてはラットの上顎歯槽骨に骨吸収像が認められた。これらの結果から、Pam3によって破骨細胞形成が誘導され、歯槽骨吸収が引き起こされた事が示唆された。本研究の目的は、歯周病におけるグラム陽性菌の役割を解明することである。グラム陽性菌の構成成分であるリポペプチドを合成したPam3CSK4(Pam3)が破骨細胞形成に与える影響を解析する。Pam3によって形成された破骨細胞の遺伝子発現を解明する為、培養した細胞を回収しmRNAを単離し、real time PCRで定量的に解析した。プライマーは破骨細胞の分化マーカーであるTRAP・CathepsinK・MMP9を用いた。TRAPにおいてコントロール群と比較しRANKL群では約100倍、Pam3は約20倍の発現上昇が観察された。CathepsinKにおいてはコトロールに比べRANKLでは約38倍、Pam3は約8倍の発現上昇が観察された。MMP9においてはコトロールに比べRANKLでは約50倍、Pam3は約25倍の発現上昇が観察された。Pam3によって形成された破骨細胞のシグナル伝達を解明する為に、MAPキナーゼ阻害薬(MEK、ERK、JNK、p38)、NFkB阻害薬またPI3K阻害薬を用い培養を行い、TRAP染色を行った。その結果MAPK経路のMEK・ERK阻害薬添加では破骨細胞形成は阻害されなかった。しかし、MAPK経路のp38・JNK阻害薬、またNFκB・PI3K阻害薬では破骨細胞形成の阻害が観察された。その結果、Pam3によって形成された破骨細胞はJNK・p38・NFkB・PI3Kシグナル伝達経路が関与していることが明らかとなった。これらの結果から、Pam3によって形成された破骨細胞はTRAP・CathepsinK・MMP9のmRNAの発現が上昇し、更にJNK・p38・NFkB・PI3Kシグナル伝達経路を介していることが解明された。本研究では、歯周病におけるグラム陽性菌の役割を明らかにする事を目的とし、グラム陽性菌の細胞壁成分であるペプチドグリカンの合成成分Pam3CSK4(Pam3)を用い、破骨細胞形成、歯槽骨吸収に与える影響を検討した。1、RAW細胞(破骨細胞前駆細胞)を用いた破骨細胞形成誘導能。2、マウス骨髄細胞を用いた破骨細胞形成誘導能。3、ラットの歯槽骨における歯槽骨吸収の影響を調べた。その結果、RAW細胞・マウス骨髄細胞においてPam3で破骨細胞が形成された、グラム陰性菌のリポ多糖(lipopolysaccharide:LPS)では破骨細胞は形成されなかった。また、シグナル伝達経路においてはMAPK経路のMEK・ERK阻害薬では破骨細胞形成は阻害されなかった。しかし、p38・JNK阻害薬、NFκB・PI3K阻害薬では破骨細胞形成が阻害された。この結果からPam3によって形成された破骨細胞はp38・JNK・NFκB・PI3Kシグナル伝達経路が関与していることが明らかとなった。Pam3によって形成された破骨細胞の遺伝子解析ではTRAP・CathepsinK・MMP9で発現の上昇が見られた。また、ラットの歯槽骨にPam3を投与した結果では、コントロールの生食群と比較し歯槽骨の吸収が観察された。以上のことから、グラム陰性菌が原因とされていた歯周病にグラム陽性菌が深く関与することが明らかとなった。このことはグラム陽性菌を標的とした歯周病の新たな予防・治療法の開発につながる可能性を示唆する。続いて、Pam3によって形成された破骨細胞において破骨細胞阻害因子(OPG)、炎症性サイトカインTNF-αの関与について検討した。OPGを加えた群と加えない群において破骨細胞数を比較したところ著しい差はなかった。この結果はPam3によて形成された破骨細胞がRANKL-RANK系ではなく別の系を介している裏付けとなりうる。しかし、TNF-αの関与に関しては形成された破骨細胞数にばらつきが生じている。TNF-α抗体の濃度を再度検討し実験を行っていく必要性がある。

更に、マウス骨髄細胞をPam3またグラム陽性菌で刺激し破骨細胞分化の検討を行う実験に関しては、マウスの大腿骨から骨髄細胞を採取し、RANKL非存在下でPam3、またグラム陽性菌(生菌、死菌)で刺激し破骨細胞分化を観察している。まずWTマウスを用い実験を行っている。Pam3によって形成された破骨細胞数は少量ではあるが形成が確認された。数にばらつきがあるので濃度・細胞数を再度検討し、ノックアウトマウスの実験も並行して行っていく予定である。当初予定していたグラム陽性菌での刺激する実験までは進んでいない。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後、Pam3によって形成された破骨細胞が炎症性サイトカインTNF-αの影響を受けているか、TNF-α抗体の濃度を再度検討し実験を行っていく予定である.マウス骨髄細胞をPam3またグラム陽性菌で刺激し破骨細胞分化の検討を行う実験に関しては、現在WTマウスを用い実験を行っている。Pam3によって形成された破骨細胞数にはばらつきがあるので濃度・細胞数を再度検討し実験を行っていく。更に、条件(細胞数・濃度)が定まり次第ノックアウトマウスやグラム陽性菌の実験にも着手していく予定である。更に、培養した細胞を回収しmRNAを単離し、マウス骨髄細胞におけるmRNAをreal time PCRで定量的に解析する。用いるプライマーは破骨細胞の分化マーカーであるTRAP・CathepsinK・MMP9、TLRのアダプター分子であるMyD88・TRA F6、TLR2、RANKL・RANK、炎症性サイトカインであるTNF- α・IL-1β・IL-6のプライマーである。更に今後はマウス・ラットを用いPam3・グラム陽性菌注入による炎症性骨破壊における頭頂骨・歯槽骨吸収の解析の実験を行っていく。マウスの頭蓋骨やラットの上顎歯槽骨にPam3またグラム陽性菌(生菌、死菌)を注入し、炎症性骨破壊を誘発させ、マイクロCTにて骨吸収像を経時的に観察し骨に与える影響を組織学的に解析する予定である。更に、今後はPam3以外において破骨細胞形成が誘導されるかTLR1-9アゴニスト(TLR2アゴニスト:HKLM、TLR3アゴニスト:Poly(IC)、TLR4アゴニスト:LPS、TLR5アゴニスト:ST-FLA、TLR6/2アゴニスト:FSL-1、TLR7アゴニスト:ssRNA40、TLR9アゴニスト:ODN1829 )を用いた実験も検討していきたい。
RNA合成における翻訳因子の役割の解明

Qβファージの複製酵素はQβファージ自身のRNAゲノムにコードされているβサプユニット(レプリケース)の他に宿主である大腸菌由来の翻訳伸長因子であるEF-Tu、EF-Ts、リボゾーマルタンパク質S1を含む複合体である。我々は、Qβファージ由来のRNA依存性RNA合成酵素(RNA dependent RNA polymerase : RdRp)であるQβ複製酵素複合体のX線結晶構造解析、機能解析を通して、RNA合成における翻訳因子の役割、そして、RNA依存性RNA合成酵素のRNA合成の動的分子基盤を明らかにすることを目的として研究を進めている。本申請課題にて、レプリケース、EF-Tu、EF-Ts三者複合体と、レプリケース、EF-Tu、EF-Ts、S1四者複合体を複合体として大腸菌にて大量に発現、精製するスキームを試みてきた。EF-Tu、EF-Ts、S1四者複合体に関して結晶が得られたが、十分な分解能が得られる良質な結晶ではなく、また結晶化の再現性も得られなかった。そこで、レプリケース、EF-Tu、EF-Tsをアミノ酸リンカーでつないだタンパク質の精製、結晶化を試みた。この一本鎖にしたタンパク質は、通常のEF-Tu、EF-Tsの三者複合体と同様に、34ヌクレオチドのモデルRNAを鋳型として、それに相補的なRNAを合成できることを確認している。そこで、一本鎖にしたタンパク質を大量に発現し、精製するスキームを確立し、結晶化を行ったところ、PEG400を沈殿剤とした条件で良質な結晶を再現性よく、確実に得ることができた。つくばの放射光施設Photon FactolyのビームラインBL-17AでX線回折実験を行い、分解能2.8Åでデータ収集を行った。空間群はC222_1であり、格子定数はa=139.9Å、b=250.1Å、c=101.2Åであった。セレノメチオニン置換体タンパク質をもちいて結晶化を行い、得られた結晶を用いてMAD法によって3.1Åの分解能で位相の決定に成功した。現在、モデル構築、精密化を行っている段階である。今後、得られた構造から、QβレプリケースによるRNA合成の分子基盤の一端が明らかにされると期待している。Qβファージの複製酵素はQβファージ自身のRNAゲノムにコードされているβサブユニット(レプリケース)の他に宿主である大腸菌由来の翻訳伸長因子であるEF-Tu、EF-Tsリボゾーマルタンパク質S1を含む複合体である。我々は、Qβファージ由来のRNA依存性RNA合成酵素であるQβファージの複製酵素はQβラァージ自身のRNAゲノムにコードされているβサブユニット(レプリケース)の他に宿主である大腸菌由来の翻訳伸長因子であるEF-Tu、EF-Ts、リボゾーマルタンパク質S1を含む複合体である。我々は、Qβファージ由来のRNA依存性RNA合成酵素であるQβ複製酵素複合体のX線結晶構造解析、機能解析を通して、RNA合成における翻訳因子の役割、そして、RNA依存性RNA合成酵素のRNA合成の動的分子基盤を明らかにすることを目的として研究を進めている。これまで、レプリケース、EF-Tu、EF-Tsをアミノ酸リンカーでつないだタンパク質の精製、結晶化を試みた。つくばの放射光施設Photon FactoryのビームラインBL-17AでX線回折実験を行い、分解能2.8Åでデータ収集を行った。現在、位相決定を行うためセレノメチオニン置換体タンパク質の精製、結晶砿およびMAD/SADのデータ収集を行っている。

この一本鎖にしたタンパク質は、通常のEF-Tu、EF-Tsの三者複合体と同様に、34ヌクレオチドのモデルRNAを鋳型として、それに相補的なRNAを合成できることを確認している。そこで、一本鎖にしたタンパク質を大量に発現し、精製するスキームを確立し、結晶化を行ったところ、PEG400を沈殿剤とした条件で良質な結晶を再現性よく、確実に得ることができた。つくばの放射光施設Photon FactolyのビームラインBL-17AでX線回折実験を行い、分解能2.8Åでデータ収集を行った。空間群はC222_1であり、格子定数はa=139.9Å、b=250.1Å、c=101.2Åであった。セレノメチオニン置換体タンパク質をもちいて結晶化を行い、得られた結晶を用いてMAD法によって3.1Åの分解能で位相の決定に成功した。現在、モデル構築、精密化を行っている段階である。今後、得られた構造から、QβレプリケースによるRNA合成の分子基盤の一端が明らかにされると期待している。
皮質脊髄路損傷後に形成される新たな運動出力経路

中枢神経系の損傷による運動機能障害が、残存するシステムによって代償されるメカニズムについて、分子からシステムレベルに至る統合的理解を目指す。マカクサルを用いた行動学および脳機能画像解析(PET解析)により、第一次運動野(M1=皮質脊髄路を主に投射する領域)を損傷した後に手指の把握運動が回復すること、その背景に大脳皮質運動関連領域(特に腹側運動前野【PMv】)による機能代償があることが明らかにされた。すなわち、損傷を受けた経路自体が再生しなくても、直接的な損傷の影響を免れた大脳皮質運動関連領域が代償的に機能することにより、運動機能が回復すると考えられる。しかし、このような機能代償においてどのような神経回路が新たに構築されるのか(経路レベルの変化)については不明である。本研究ではM1損傷マカクサルの機能代償領域(PMv)で新たに生じる代償経路の構造変化を脳機能画像解析(拡散テンソル画像解析)及び解剖学的トレーサー解析を用いて検証した。拡散テンソル画像解析の結果、M1損傷後にPMvから小脳核へと向かう出力経路に顕著な変化が見られた。解剖学的トレーサー解析の結果、M1損傷後の機能回復個体ではPMvから小脳核(特に室頂核: FN)への投射が観察されたが、健常個体では観察されなかった。これらの結果は、M1損傷後に新たに形成されたPMvからFNへと投射する経路がM1損傷後の運動機能回復に寄与することを示唆する。本研究成果は、脳損傷後の機能代償領域(PMv)から投射するマカクサル皮質下投射ニューロンの変化を世界で初めて示したものである。本研究成果とこれまでの行動・脳領域レベルでの検証から得られた知見とを統合することにより、損傷後の可塑的な変化に対するレベル縦断的な理解につながる。さらに本研究成果の発展により、脳損傷後の機能回復を促進させるための新たな手法の開発が期待される。その結果、脳損傷後の機能代償領域(PMv)から投射するマカクサル皮質下投射ニューロンの変化を世界で初めて示すことが出来た。国際誌への投稿には未だ至っていないが、世界初の成果は出すことが出来たため、『2おおむね順調に進展している』と判断した。本研究結果はPMvからFNへ投射する経路がM1損傷後に新たに形成されることを定性的に示したものである。今後は3次元定量解析を用いて上記結果を定量的に検証し、これらの成果を国際誌へ投稿する予定である。中枢神経系の損傷による運動機能障害が、残存する中枢神経系システムによって代償されるメカニズムの解明を目指す。これまでに、マカクサルを用いた行動学および脳機能画像解析により、皮質脊髄路を損傷した後に手指の把握運動が回復すること、その背景に大脳皮質運動関連領域(特に損傷対側腹側運動前野:co-PMv)による機能代償があることが明らかにされた。すなわち、損傷を受けた経路自体が再生しなくても、直接的な損傷の影響を免れた大脳皮質運動関連領域が代償的に機能することにより、運動機能が回復すると考えられている。しかし、このような機能代償領域においてどのような神経回路が新たに構築されるのかについては不明である。本研究課題では、第一次運動野(皮質脊髄路を主に投射する領域)損傷マカクサルを作成し、損傷後の機能代償領域(co-PMv)から生じる運動出力経路の構造変化を脳機能画像解析(拡散テンソル画像解析)及び解剖学的トレーサー解析を用いて検証した。拡散テンソル画像解析により、運動機能回復時にはco-PMvから赤核へと向かう出力経路で顕著な構造変化が生じることが示唆された。運動機能回復時のco-PMvに解剖学的トレーサーを注入した結果、赤核の外側小細胞領域にトレーサー陽性軸索が観察された。この領域は、第一次運動野からの投射を豊富に受け、PMvからの入力には乏しいことが健常マカクサルより報告されている領域である。すなわち、co-PMvからこの領域へと向かう経路は第一次運動野損傷後に新たに形成されたと考えられる。また、このような投射は赤核のみならず、視床及び被殻においても観察された。本研究成果は、中枢神経系損傷後の機能代償領域から出力する経路で生じる構造変化が、運動機能代償に貢献することを示唆する。本研究成果の発展は、中枢神経系損傷後の機能回復技術の開発及びリハビリテーション医療の発展に繋がると期待される。

本研究ではM1損傷マカクサルの機能代償領域(PMv)で新たに生じる代償経路の構造変化を脳機能画像解析(拡散テンソル画像解析)及び解剖学的トレーサー解析を用いて検証した。拡散テンソル画像解析の結果、M1損傷後にPMvから小脳核へと向かう出力経路に顕著な変化が見られた。解剖学的トレーサー解析の結果、M1損傷後の機能回復個体ではPMvから小脳核(特に室頂核: FN)への投射が観察されたが、健常個体では観察されなかった。これらの結果は、M1損傷後に新たに形成されたPMvからFNへと投射する経路がM1損傷後の運動機能回復に寄与することを示唆する。本研究成果は、脳損傷後の機能代償領域(PMv)から投射するマカクサル皮質下投射ニューロンの変化を世界で初めて示したものである。本研究成果とこれまでの行動・脳領域レベルでの検証から得られた知見とを統合することにより、損傷後の可塑的な変化に対するレベル縦断的な理解につながる。さらに本研究成果の発展により、脳損傷後の機能回復を促進させるための新たな手法の開発が期待される。拡張テンソル画像解析及び解剖学的トレーサー解析を用いて、マカクサル皮質脊髄路損傷後の機能代償領域で新たに生じる代償経路構造の解明が研究目的である。当初は、皮質脊髄路損傷を脊髄レベルに作成する予定であったが、再現性の高い損傷の作成が困難であったため、皮質脊髄路を主に投射する第一次運動野を損傷したサルを運動麻痺モデル動物として用いることにした。上記のように、研究計画通りに解析を進めることができており、また、一定の成果も挙げられているため、『(2)おおむね順調に進展している。』と自己評価した。その結果、脳損傷後の機能代償領域(PMv)から投射するマカクサル皮質下投射ニューロンの変化を世界で初めて示すことが出来た。国際誌への投稿には未だ至っていないが、世界初の成果は出すことが出来たため、『2おおむね順調に進展している』と判断した。上記研究成果は一頭の第一次運動野損傷マカクサルから得られたものである。現在は2頭の健常マカクサル及び2頭の第一次運動野損傷マカクサルに対する拡張テンソル画像解析及び解剖学的トレーサー注入を終えた段階である。今後は、これら個体における解剖学的トレーサー解析を進め、本研究結果の整合性を確認していく予定である。また、機能代償領域から新たに形成された経路が損傷後の運動機能回復に実際関与するのかを確認するために、ウイルスベクターを用いた経路特異的損傷実験を平成25年度末に予定している。本研究結果はPMvからFNへ投射する経路がM1損傷後に新たに形成されることを定性的に示したものである。今後は3次元定量解析を用いて上記結果を定量的に検証し、これらの成果を国際誌へ投稿する予定である。
材料組織制御と高機能化のための集合組織予測システムの開発

塑性加工と熱処理を組み合せた工程で発生する多結晶金属の結晶集合組織を制御し、新規材料特性の創生、あるいは材質改善・向上を行うためには、加工・熱処理中に形成される結晶集合組織を定量的に予測・評価する技術が必要となる。そこで、本研究では、多結晶塑性モデルならびに結晶回転解析理論の定式化を行い、それらの成果と三次元結晶方位分布関数(ODF)解析プログラムに基づき、小規模なコンピューター・システムの使用によって、任意の塑性加工と変態とを受けた結晶性材料製品中に発達する集合組織とそれに基づく材質特性を定量的に予測・評価できる計算法とアルゴリズムの提案と、それに伴うソフト技術の開発を行うことを目的とした。まず、関数解析学のベクトル空間法を採用した新しい概念の結晶塑性論の定式化に成功した。そして、それをもとに活動すべり系と拘束変形に基因する結晶方位回転を効率的にかつ厳密に予測できる具体的計算手法を考案することができた。さらに、提案した計算手法を昨年度提案した、いわゆる粒界近傍での不均質変形を考慮した新しい考え方をベースとする結晶塑性モデルに組込んだ。その結果、結晶の局所格子回転解析法を構築し、集合組織の発達を定量的に予測するアルゴリズムと計算プログラムを開発することができた。本報告書では、第1章に粒界近傍での不均質変形を考慮した多結晶塑性モデルとそれに基づく変形集合組織の定量的予測手法について述べた。さらに、第2章では、予測技術の基礎となるべき、ベクトル空間法による新しい結晶塑性論の定式化について記述した。塑性加工と熱処理を組み合わせた工程で発生する金属材料の結晶集合組織をコントロールし、新規材料特性の創生、あるいは材質改善・向上を行うためには、加工・熱処理中に形成される結晶集合組織を定量的に予測・評価する技術が必要となる。そこで、本研究では、多結晶塑性モデルならびに結晶回転解析理論の定式化を行い、それらの成果と三次元結晶方位分布関数(ODF)解析プログラムに基づき、小規模なコンピューター・システムの使用によって、任意の塑性加工と変態とを受けた結晶性材料製品中に発達する集合組織とそれに基ずく材質特性を、対話形式でかつ定量的に予測・評価できる計算機プログラムの試作と、それに伴うソフト技術の開発を行った。特に平成12年度では、多結晶体の基本塑性変形モデルとして、大変形問題に対し簡便かつ有効と考えられているTaylor-Bishop-Hill流の結晶塑性論を採用し、材料に指定される変位勾配成分が全て拘束されるのではなく、いくつかの成分が"大体その値になる"という曖昧性を含んだ、いわゆるFuzzy理論によるモデル化と定式化を行った。さらに粒界近傍でのmisfit strainによる局所的方位回転解析手法をこれに導入して、集合組織と粒界近傍で発生するローカルカーベチャを定量的に予測する手法を構築した。また、変形中の方位回転の追跡は結晶回転場の発展方程式を解くことによって精度のよい解を得ることができるので、これによる方位変化追跡プログラムを作成した。塑性異方性などの材質特性についても、多結晶塑性論にもとずきモデル化を行った。以上で得られた解析・計算アリゴリズムをもとに、塑性加工様式の変形パラメータをリンクし、集合組織を予測するための計算機プログラムをほぼ構築することができた。本年度の成果をもとに次年度以降、基本プログラムの完成とその有効性の確認を行う。塑性加工と熱処理を組み合せた工程で発生する金属材料の結晶集合組織をコントロールし、新規材料特性の創生・あるいは材質改善・向上を行うためには、加工・熱処理中に形成される結晶集合組織を定量的に予測・評価する技術が必要となる。そこで、本研究では、多結晶塑性モデルならびに結晶回転解析理論の定式化を行い、それらの成果と三次元結晶方位分布関数(ODF)解析プログラムに基づき、小規模なコンピューター・システムの使用によって、任意の塑性加工と変態とを受けた結晶性材料製品中に発達する集合組織とそれに基づく材質特性を対話形式でかつ定量的に予測・評価できる計算機プログラムの試作と、それに伴うソフト技術の開発を行った。

特に、平成13年度においては、昨年度の成果をもとに、転位組織と集合組織の発達過程を考慮した異方性発生に関し、いわゆる"strain gradient plasticity"理論をベースとした新しいモデル化を行い、それらを定量的に予測する解析アルゴリズムと具体的な予測計算プログラムを開発した。また、B及びTi添加したIF鋼の交叉圧延集合組織の発達過程を、X線回折装置を利用した極点図計測と3次元結晶方位分関数(ODF)による定量的解析とによって調べ、その実験結果が、本研究で開発が進められている予測システムによって十分説明できることを明らかにした。その結果、我々の提案している理論と具体的手法が有効であることが示された。プロブラムの有効性が確認されたので、他の金属や他の加工様式に適用できるようプログラムの汎用性を拡大するとともに、基本予測プログラムとODF解析プログラムとの結合を行うことを試みた。塑性加工と熱処理を組み合せた工程で発生する多結晶金属の結晶集合組織を制御し、新規材料特性の創生、あるいは材質改善・向上を行うためには、加工・熱処理中に形成される結晶集合組織を定量的に予測・評価する技術が必要となる。そこで、本研究では、多結晶塑性モデルならびに結晶回転解析理論の定式化を行い、それらの成果と三次元結晶方位分布関数(ODF)解析プログラムに基づき、小規模なコンピューター・システムの使用によって、任意の塑性加工と変態とを受けた結晶性材料製品中に発達する集合組織とそれに基づく材質特性を対話形式でかつ定量的に予測・評価できる計算機プログラムの試作と、それに伴うソフト技術の開発を行うことを目的とした。平成14年度においては、関数解析学のベクトル空間法を採用した新しい概念の結晶塑性論の定式化に成功した。そして、それをもとに活動すべり系と拘束変形に基因する結晶方位回転を効率的に予測できる具体的計算手法を考案することができた。さらに、提案した計算手法を昨年度提案した、いわゆる"strain gradient plasticity"理論をベースとする結晶塑性モデルに組込んだ。その結果、結晶の局所格子回転解析法を構築し、集合組織の発達を定量的に予測するアルゴリズムと計算プログラムを開発することができた。また、Ag及びAg-Al合金の各種条件下での圧延集合組織発達過程をX選回析装置を用いた極点図計測と3次元方位分布関数(ODF)によって詳しく調べ、実験結果が、本研究で開発した予測システムで十分説明できることを明らかに、その有効性を確認することができた。
稀少動物DNAバンクの有効活用システムの構築

近代文明の発達とともに、野生動植物は存続の危機に瀕しており、種の保護保全はもとより、種の多様性の確保維持も重要な課題となっている。本研究では、稀少野生動物の遺伝情報をDNAとして抽出、保管し、遺伝資源として広くユーザーが利用できるシステムを構築することによって、稀少動物の遺伝情報の保全および活用を目指した。DNAバンクの情報整備および全ゲノム増幅の条件設定を行った。また、新たにDNAを抽出し、DNAバンクをさらに充実させた。さらにDNAバンクについてホームページで広報し、依頼に応じてDNAの供給を開始した。申請者らは、稀少野生動物、絶滅危惧動物を含む約4,000個体のゲノムDNAを保有している。本研究は、個体の遺伝情報をDNAとして抽出、保管し、遺伝資源として広くユーザーが利用できるシステムを構築することによって、稀少動物の遺伝情報の保全および活用を目指す。18年度は、DNAバンクをさらに充実させるため(1)DNAバンクの整備および(2)DNAバンクの補完を行い、また有限のDNA試料を増幅して使用するため(3)全ゲノム増幅の条件設定を行った。(1)および(2)については、多種多様な未抽出の試料から、フンや毛など、由来ごとに方法を選択してDNA抽出を行い、これまでに保有している試料とあわせて霊長目76種3,709個体、イヌ119品種3,489個体、その他の哺乳綱11目571個体、ニワトリ43品種2,601個体、その他の鳥綱16目298個体などのDNAを得た。それらのDNA試料を冷蔵(4°C)、冷凍(-30°C)に分注して保管し、学名、個体の性別、年齢、父母名、調査日時、調査地、採集者名、その他特徴などの情報を入力して整理した。また個体情報をさらに充実させるため、性染色体遺伝子を指標とした性判別や、マイクロサテライトを指標とした血縁解析を行った。(3)については、REPLI-g mini kitを用いたMultiple Displacement Amplification(MDA)法による増幅を、好条件試料としてチンパンジーの血液由来のDNA、悪条件試料として口内細胞由来のDNAを使用して行い、リアルタイムPCRによる定量とマイクロサテライトの型判定によりその増幅効率、正確性を測定した。その結果、DNA試料7.5ng以上を増幅に用いれば、型判定の結果が安定すると判明した。19年度は、(1)18年度に引き続きDNAバンクの整備および全ゲノム増幅の条件設定を行った。また、(2)DNAバンクをさらに充実させるため、新たにDNAを抽出した。さらに(3)依頼に応じてDNAの供給を開始した。(1)および(2)については、岐阜大学野生動物救護センター、および各動物園や飼育施設より得られた、鳥類の羽根、哺乳類の体毛や糞などの試料から、由来ごとに方法を選択してDNA抽出を行い、新たに、霊長目26種129個体、イヌ19品種290個体、その他の哺乳綱15種104個体、ニワトリ2品種280個体、その他の鳥綱41種503個体などのDNAを得た。これらの試料の個体情報をさらに充実させるため、野生チンパンジーおよびゴリラでマイクロサテライトを指標とした血縁解析を行った。また飼育園館の協力を得てチンパンジーとイルカの性格評定を行った。脳で発現する10遺伝子の反復配列の多型解析をイヌとネコで行い、うちイヌは9遺伝子、ネコは4種類で多型を見出した。(3)については、マックスプランク進化人類学研究所(ドイツ)および金沢大学大学院医学研究科の依頼に応じて、類人猿のDNA試料を提供した。前者については、GenomiPhi HY DNA Amplification Kit(GE Healthcare)を用いて、テナガザル8種22個体のDNAのゲノム増幅を行い、増幅産物を提供した。20年度は、(1)これまでに引き続きDNAバンクの整備を目指して、新たにDNAを抽出し、ゲノム増幅の条件を決定した。(2)これらの試料の個体情報をさらに充実させるため、また飼育園館や飼い主の協力を得て性格評定を行った。

さらに(3)DNAバンクの遺伝子多型解析を行い、外部研究者への試料および情報提供などの有効活用を開始した。(1)については、野生動物研究センターと連携している京都市動物園、名古屋市東山動物園と、飼育全個体のDNA試料保存を目指す計画で、大型類人猿や食肉目の試料採取を開始した。また伴侶動物では、イヌとネコの試料を採取した。霊長目76種5,179個体、イヌ118品種5,264個体、その他の哺乳綱12種1,350個体、ニワトリ71品種(集団)3,800個体、その他の鳥綱106種1,014個体など、総計16,607個体のDNAを得た。(2)これらの試料のうち、チンパンジー、ゴリラ、イルカ、イヌ、ネコの性格評定を行ったところ、イヌでは性格と遺伝子型に関連がみられた。(3)については、イルカで新たな遺伝子多型を見いだした。またチンパンジー、ジャコウネコ、イルカの共同研究で、データバンクのDNA試料を、共同研究者の試料との比較解析に用いた。