hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
介護サービスが要介護高齢者および家族に及ぼす効果に関する縦断観察研究

本研究課題の目的は,在宅要介護高齢者の介護サービス利用状況と身体・精神・心理機能・QOL等の健康指標を3年間にわたって縦断的に評価することにより,高齢者が受ける各種介護サービスの効果を明らかにすることである。平成17年度は,在宅高齢者を対象とした質問紙調査によりベースラインとなるデータを取得するとともに,3年間の縦断研究が可能なコホートを確保することを目的に重県伊賀市在住の7074歳の高齢者530名を対象に自記式質問紙による調査を行い,238名(44.9%)から平成18年度以降の研究協力への同意を得た。平成18年度は介護サービス提供の実態を把握するために,介護支援専門員を対象とした半構成的面接調査を実施した。最終年度である平成19年度は,平成18年度に実施した介護支援専門員を対象とした半構成的面接調査の結果を活用しつつ調査票を作成し,平成17年度に確保したコホートを対象とした追跡調査を実施した。質問項目は,身長・体重,家族構成,移動能力,外出頻度,うっ傾向,要介護度,介護サービスの利用状況,平成17年度の調査から19年度の調査の問に生じたライフイベント(罹患,近親者の死等)平成17年度に研究協力の同意が得られたもののうち,住所が正確に記載されていた214名に調査票を配布し平成20年3月の時点で,168名(78.5%)から返信を得た。介護サービスが要介護高齢者および家族に及ぼす効果に関する貴重な縦断データが得られた。
卵巣明細胞癌の血液凝固異常・抗がん剤耐性に着目したトランスレーショナルリサーチ

1.医師主導の前向き観察研究について卵巣明細胞癌の病状と血清Tissue Factor Pathway Inhibitor 2 (以下TFPI2)値の相関を明らかにすることを目的とした医師主導前向き観察研究を2018年6月11日付で倫理委員会承認を受け開始した。主要評価項目は、術前および術後経過観察時における血清TFPI値およびCA125の変化、副次評価項目は術後化学療法中経過観察時の病状に伴う血清TFPI2値の変化の検討、術後経過観察時のCA125と血清TFPI値の補完性の検討とした。2018年6月より登録を開始し横浜市立大学附属病院の対象症例23例全例から同意を得て、前向き観察研究の検体採取を開始した。うち1例は、病状進行のため転院となり中止となり、現在22例を対象に研究を行っている。現在4/22例が再発担癌治療中で、16/22症例は複数回の検体採取を施行している。2.トランスレーショナルリサーチについて外科切除卵巣明癌組織122例のホルマリン固定パラフィン包埋組織検体を用いて、免疫染色によるTFPI2タンパク質の発現解析を行った。TFPI2の発現は、明細胞癌特異的に細胞質、一部の症例では核に認められ、他の組織型と鑑別する上で、優れたマーカーとなる可能性が示唆された。また、TFPI2を高発現する卵巣明細胞癌株JHOC-9のマウス異種移植モデルでも、免疫染色でTFPI2の発現が確認された。in vitroの明細胞腺癌細胞二次元培養系でTFPI2の局在を生化学的な分画とウエスタンブロットで調べたところ、多くの細胞株では細胞外基質にのみTFPI2の存在を認めた。臨床検体の免疫染色結果との相違は、細胞外に分泌されたTFPI2が細胞外基質に沈着する前に血液中に移行することが原因と考え、更に解析をすすめている。卵巣明細胞癌の病状と血清TFPI2値の相関を明らかにする医師主導前向き観察研究では、順調に研究参加症例をリクルートしている。また、研究参加者には、緩解状態にある患者と再発治療中の患者の両者が含まれており、TFPI2の卵巣明細胞腫瘍血清腫瘍マーカーとしてのパーフォーマンスが今後明らかになっていくと考えられる。さらにトランスレーショナルリサーチにおいては、目標としていたTFPI2の免疫染色、明細胞癌株のマウス異種移植モデル、in vitroの明細胞腺癌細胞二次元培養系を確立することができた。今後、TFPI2分子が卵巣明細胞癌の悪性進展にどのように寄与しているかを解明できる実験系が着実に構築されているため。医師主導の前向き観察研究については、2020年3月31日までを観察期間とし、検体採取を行う予定であるが、血清TFPI2値測定は登録開始より1年後(2019年7月)と、観察期間終了後(2020年4月)に施行するし解析を行う予定である。さらに、現在臨床性能試験として行っている、初回手術前に卵巣明細胞癌を特異的に検出する血清腫瘍マーカーとしてTFPI2の臨床実用化の研究により、TFPI2の実用化に成功した場合には、さらに大規模な画像診断との組み合わせによるアルゴリズムを作成する臨床研究に発展させていきたいと考えている。また、基礎的研究の中では、TFPI2のplasmin阻害作用による線溶系抑制が、卵巣明細胞腺癌患者の血栓症発に関与することを想定し、ノックアウト細胞と野生株細胞をマウス皮下に移植し、静脈の血栓形成に与える影響を評価する実験の準備を進めている。ES2細胞のマウス皮下移植モデルで、野生株を移植すると血中TFPI2が高値となり、ノックアウト細胞株では、移植をしていないマウスと同等で、ほぼTFPI2を認めないことを確認できているため、今後のさらなる研究発展が期待できるものと考えている。卵巣明細胞癌は他の組織型と比べて抗癌剤が効きにくく予後不良例が多いとされている。しかし、代表的な卵巣癌マーカーであるCA125は、卵巣癌全般の検出には優れるものの、組織型の鑑別性能を有していないことに加え、明細胞癌の陽性率が低い、良性腫瘍である子宮内膜症で高値となり内膜症からの明細胞癌発症を正確に診断することが出来ないといった問題がある。本年度は、特異度の高い明細胞癌マーカーの候補として、分泌型セリンプロテアーゼインヒビターであるTFPI2(Tissue Factor Pathway Inhibitor-2)に着目した臨床研究を開始するとともに、卵巣明細胞癌の悪性進展におけるTFPI-2役割に関しての分子メカニズムの解明に着手した。1.医師主導での卵巣癌治療経過における血清TFPI2の推移に関する前向き観察研究に着手した。初回手術前の血液検体を良好な条件で保管しており、寛解状態または担癌で化学療法試行中の患者を選定し、平成30年度にフォローアップ採血を実施する研究計画書を作成、近日中に開始予定としている。2.基礎的研究として、外科切除卵巣癌組織のホルマリン固定パラフィン包埋病理検体におけるTFPI2タンパク質の免疫染色と臨床病理学的解析に着手した。さらに細胞株を用いて、相同組換えで、TFPI-2遺伝子の翻訳開始コドンを含むエクソンをノックアウト(OK)し、同部に、マウス移植実験でのイメージングを想定したルシフェラーゼ遺伝子を導入するCRISPR/CAS9系のKO実験を開始した。1医師主導の前向き観察研究プロトコール作成:卵巣癌治療経過における血清TFPI2の推移に関する前向き観察研究のプロトコールを完成し、現在倫理委員会で審査を受けている。

対象は、承認後速やかに横浜市立大学附属病院と奈良県立医科大学附属病院において、初回手術前の血液検体を良好な条件で保管しており、寛解状態または担癌で化学療法試行中の患者約50人である。病状と血清TFPI2の相関を明らかにする研究を近日中に開始できる状況を整えた。観察研究の主要評価項目は、術前および術後経過観察時における血中TFPI2値およびCA125値の変化、副次評価項目を術後化学療法中経過観察時の病状に伴うTFPI2値の変化の検討、術後経過観察時のCA125とTFPI2の補完性の検討とした。2基礎的研究:外科切除卵巣癌組織のホルマリン固定パラフィン包埋病理検体におけるTFPI2タンパク質の免疫染色と臨床病理学的解析については、細胞株のマウス移植腫瘍、外科切除検体での免疫染色を実施し、本抗体が卵巣癌組織でも良好な染色結果を示すことを確認した。CRISPR/CAS9系のKO実験準備では、適した2細胞株を選定、現在、CRISPR/CAS9のKOベクターを遺伝子導入し、薬剤選択性による細胞のクローニングを進めている。1.医師主導の前向き観察研究について卵巣明細胞癌の病状と血清Tissue Factor Pathway Inhibitor 2 (以下TFPI2)値の相関を明らかにすることを目的とした医師主導前向き観察研究を2018年6月11日付で倫理委員会承認を受け開始した。主要評価項目は、術前および術後経過観察時における血清TFPI値およびCA125の変化、副次評価項目は術後化学療法中経過観察時の病状に伴う血清TFPI2値の変化の検討、術後経過観察時のCA125と血清TFPI値の補完性の検討とした。2018年6月より登録を開始し横浜市立大学附属病院の対象症例23例全例から同意を得て、前向き観察研究の検体採取を開始した。うち1例は、病状進行のため転院となり中止となり、現在22例を対象に研究を行っている。現在4/22例が再発担癌治療中で、16/22症例は複数回の検体採取を施行している。2.トランスレーショナルリサーチについて外科切除卵巣明癌組織122例のホルマリン固定パラフィン包埋組織検体を用いて、免疫染色によるTFPI2タンパク質の発現解析を行った。TFPI2の発現は、明細胞癌特異的に細胞質、一部の症例では核に認められ、他の組織型と鑑別する上で、優れたマーカーとなる可能性が示唆された。また、TFPI2を高発現する卵巣明細胞癌株JHOC-9のマウス異種移植モデルでも、免疫染色でTFPI2の発現が確認された。in vitroの明細胞腺癌細胞二次元培養系でTFPI2の局在を生化学的な分画とウエスタンブロットで調べたところ、多くの細胞株では細胞外基質にのみTFPI2の存在を認めた。臨床検体の免疫染色結果との相違は、細胞外に分泌されたTFPI2が細胞外基質に沈着する前に血液中に移行することが原因と考え、更に解析をすすめている。卵巣明細胞癌の病状と血清TFPI2値の相関を明らかにする医師主導前向き観察研究では、順調に研究参加症例をリクルートしている。
瀬戸内海西部における阿弥陀信仰の歴史的展開の研究

本研究は、浄土宗寺院および浄土真宗寺院の什物などをもとに、阿弥陀信仰の歴史的展開の把握を目指したものである。瀬戸内海西部地域では、浄土宗寺院および浄土真宗寺院の多くが15世紀後半17世紀前半に創建されたとされる。従来、こうした由緒をもとに、法然あるいは親鸞の教えの広がりも15世紀後半以後に本格化したとされてきた。しかし、本研究において、親鸞の教えは14世紀に伝播していたこと、地域社会では法然や親鸞の教えが複合しつつ展開したこと、そうした状況は17世紀以後もみられたことを明らかにした。(1)豊前・豊後国の浄土宗および浄土真宗の伝播過程を解明する。(1)古代から中世における阿弥陀信仰との関わりを解明する。(2)浄土宗および浄土真宗寺院の歴史と文化について、普遍性と特殊性を多面的に明らかにする。(2)寺院・末堂の什物等を調査する。(1)寺院の什物調査とともに、所在する地域の歴史を伝える資料調査を実施する。(2)地域の信仰拠点となる仏堂についても所在確認とともに什物調査を実施する。(3)寺院・末堂と地域との関わりを解明する。(1)さまざまな行事を通じて寺院および末堂と地域社会とのつながりを解明する。(2)寺院の門徒の分布範囲が、過去のいかなる地域とのつながりを反映するかを明らかにする。今年度は、大分県佐伯市を中心に寺院の什物および堂宇の所在確認調査、同地域の寺院などの分布状況や歴史を知る上で基礎となる佐伯藩政史料の調査とマイクロ複写を実施した。また、信仰の基盤となる村落構造や開発のあり方についても調査を実施した。あわせて、今後の調査実施に不可欠となるベースマップの基礎となる森林基本図の複写を行った。大分県佐伯市は、近世の支配体系でいえば佐伯藩の支配地となる。このうち、豊後水道沿いの海岸部、特に佐伯湾一帯の海村には、浄土真宗寺院の真宗寺(佐伯市上浦)を除くと村に寺院はなく堂宇のみが所在する。近世の寺檀制のもとでは、こうした佐伯湾一帯の海村は、基本的に城下町に所在する寺院の檀家であったことが確認された。いわば、佐伯湾一帯の海村では、寺檀制に基づく住人の管理は城下町の寺院が一元管理する形をとっていた。また、当該地域の浄土宗・浄土真宗寺院およびその末堂には、1516世紀とされる両宗の伝播以前に製作されたとみられる阿弥陀如来像があり、浄土宗および浄土真宗の広がりは既存の阿弥陀信仰と関わることが確認できた。そして、豊後水道沿いの村落では、その形成・維持においては、溜池築造や河川の治水が大きな役割を担ったことが確認された。今年度は、大分県臼杵市から別府湾沿岸部にかけての寺院や末堂の所在確認および什物の調査を実施した。また、昨年度に引き続いて佐伯藩政史料の調査とマイクロ複写を行うとともに、豊前国と豊後国の浄土宗および浄土真宗寺院に関わる文献史料の調査を東京大学史料編纂所で行った。また、浄土宗および浄土真宗寺院の歴史と文化については、由緒書をはじめとする古記録類の検討が肝要である。一連の調査で、西山浄土宗の大橋寺(臼杵市)や浄土真宗の覚正寺(日出町)などの記録類を調査した。その成果として、覚正寺所蔵の江戸時代の『年中行事記』を翻刻し、博物館の研究紀要に掲載した。昨年度からの調査で、浄土宗および浄土真宗寺院のうち、開基の由緒が古い寺院は、門徒が寺院の所在地周辺だけでなく、遠隔地にも広汎に分布することが改めて確認された。覚正寺はそうした寺院の1つで、広汎な門徒分布は江戸時代からみられることが、『年中行事記』で確認できた。このような門徒分布の形成がどのような要因に基づくか、ある一定のエリアでの門徒分布を一覧にすることは今後の課題としてある。特に、宇佐市院内町・安心院町は、覚正寺をはじめ遠隔地にある複数の浄土真宗寺院の門徒が分布し、上述した寺院と門徒との関係を検討する上で1つのモデル地区になると考えられる。なお、一連の調査の成果について、真宗大谷派日豊教務所で「浄土真宗と阿弥陀信仰」の題名で研究代表者の櫻井が講演を行った。これは、調査成果の公開の一環として、現段階での調査報告を寺院の御住職などの寺院関係者にお知らせした。今年度は、昨年度に引き続いて別府湾沿岸以南と内陸部の浄土宗および浄土真宗寺院での什物調査を実施した。また、村落の信仰拠点である仏堂の歴史を解明するため、大分県公文書館所蔵の近代行政資料のうち、仏堂の統廃合を記した「社寺検査書類」の分析とともにマイクロ複写を行った。一方、県外での調査は、東京大学法学部法制史資料室で、豊前・豊後の寺院と社会に関する資料調査を行った。浄土宗および浄土真宗寺院の歴史と文化については、寺院創建以前から、その地域に所在した信仰、特に阿弥陀如来への信仰と結びつきながら、展開したと想定される。

今年度、善教寺(真宗大谷派・佐伯市)の「開基仏」とされる阿弥陀如来像の詳細な調査を実施したところ、本像は阿弥陀独尊来迎図の様式であり、14世紀の製作と位置づけられた。寺伝で、善教寺は応永13年(1406)の開基とされており、本像はこうした寺伝を裏付ける什物、すなわち親鸞の教えが豊後水道では、少なくとも15世紀初には伝播していたことが知られる。また、内陸部の拠点寺院の調査では長福寺(日田市)の什物調査を実施した。このような成果の一端として、長福寺所蔵の聖徳太子絵伝の紹介を博物館の研究紀要に掲載した。本絵伝は、江戸時代に製作されたものであるが、現在の大分県に聖徳太子絵伝の作例は少なく、太子信仰と浄土真宗の広がりなどを考える上でも重要な什物と考える。なお、調査成果の公開の一環として、博物館において「親鸞聖人絵伝」の講座を行った。今年度は、国東半島域から周防灘沿岸部で、重点的に調査を実施した。あわせて、時宗寺院の永福寺(別府市)の所蔵記録類の調査も行った。永福寺の調査では、江戸時代に親鸞聖人像を安置したことが確認された。これは、宗派を基本とした視点で捉えられる事象ではなく、むしろ中世に垣間見られる、重層した形での阿弥陀信仰の一例として注目される。あるいは、今年度は浄土真宗寺院の什物について、赤外線撮影とともに、平尾良光氏(別府大学教授)に依頼して、蛍光X線による顔料分析を行った。このうち、善教寺(真宗大谷派・佐伯市)の「開基仏」とされる阿弥陀如来像については、使用された顔料から、14世紀代の製作と位置づけられた。この成果は、昨年度の美術史学からの調査と共通するものであった。このような顔料分析は、親鸞聖人絵伝で実施すると、使用顔料の変遷を知ることができると推測され、今後の重要な課題と考える。なお、これまでの一連の調査成果をふまえ、大分県立歴史博物館で企画展「念仏-「こころの安穏」をもとめて-」(平成23年12月8日平成24年1月16日)を開催した。年度末には報告書を刊行した。
ミクロネシアにおける巨石文化の成立と社会複雑化のプロセスを探る考古学的研究

ミクロネシア地域は世界的にみても巨石文化が盛行した地域で、本研究はミクロネシアの巨石文化の成立過程とその背景を考古学的に理解することを目的とした。研究目的を達成するために、グアム島の異なる環境のほぼ同時期のハプト遺跡とアガ・トンガン遺跡の発掘調査を中心に行なった。その結果、AD. 1000の初期段階のラッテ期ではなく、両遺跡ではAD. 1270年以降のラッテストーンが出現したことが明らかになった。また、プレラッテ期とラッテ期の間に非連続期間があることが判明した。ラッテ期の遺構数の増加、出土貝類の時期的変化、土器や石器などが示す人口増加や交流と巨石文化の形成との関係について研究を展開した。太平洋の各地域で、イースター島のモアイ石像に代表されるような巨石文化が営まれたことが知られている。ミクロネシアでは、マリアナ諸島のラッテストーン、ヤップ島のストーンマネー、パラオ島のモノリスとストーンフェイス、ポーンペイ島のナン・マドール、コスラエ島のレロなど文化と社会の表象としてさまざまな先史時代の巨石遺跡が残されてきた。本研究課題は、各地の遺跡の比較研究に基づき巨石文化の成立と社会複雑化のプロセスを解き明かすことを目的としている。平成25年度には「仮説検証的事例研究」班はグアム島のハプト遺跡の発掘調査を、「総合的比較研究」班はユネスコ世界文化遺産登録に向けて動き出したミクロネシア連邦ポーンペイ島のナン・マドール遺跡に関する遺跡踏査と口頭伝承の収集を行った。ハプト遺跡では、5対のラッテストーンを持つ建物跡の墓跡の発掘に加え、村落の造営時期を確定する目的で15基のうち6基の建物跡にテスト・ユニットを設定した。出土遺物や墓跡は、高床式建物跡の空間利用を理解する上で重要な資料となっている。炭素年代測定の結果は、先ラッテ期の居住がAD. 20-260とAD. 650-880の断続した二次期に営まれた遺跡であることを示唆した。また、ラッテ期に相当するAD.1270-1680の年代は、先ラッテ期とラッテ期の間に継続性が認められないことを明らかにした。一方、ポーンペイ島では、全島支配したシャウテレウル王朝の宗教と政治と儀式のセンターであったナン・マドール遺跡に関する口頭伝承の収集を行った。また、ナン・マドールと関係があったと伝えられるメチップ地域のリーフ島であるムトコロス島の遺跡踏査を実施し、少なくとも3遺跡を新たに発見した。全島支配の形態や構造を理解する上で、各地域の考古学および文化人類学的研究が不可欠である。その意味で、ムトコロス島の調査は重要な資料を提供したと言えよう。「仮説検証的事例研究」班は、平成27年度に予定している本格調査を前提にグアム島の南端に位置するアガ・トンガン遺跡の発掘調査を実施した。一方、「総合的比較研究」班はユネスコ世界文化遺産登録申請書の追加資料となるミクロネシア連邦ポーンペイ島のナン・マドール遺跡の遺跡現状調査と、宿泊先敷地内の遺跡の調査と遺跡関連の口頭伝承の収集を行った。アガ・トンガン遺跡は2004年にグアム歴史保存局が試掘調査を行い、プレ・ラッテ期とラッテ期の遺物を採集し、ラッテ期の年代としてAD. 1430-1660の炭素年代を得ている。プレ・ラッテ期の年代は不明であるが、土器形式から中期プレ・ラッテ期の500 BC.-AD.400の年代が想定されている。また、今回の調査では2時期をつなげるトランジション期(移行期)の土器が出土し、高床式建造物床下の石柱であるラッテストーンの出現で特徴づけられるラッテ期の形成について理解が可能な資料となった意義は大きい。ポーンペイ島では、巨石複合遺跡であるナン・マドール遺跡のユネスコ世界文化遺産登録申請に向けて、書類の一部として平成26年に作成されたインベントリーの内容強化と、今後の遺跡と周辺環境の保全を目的に現状調査を実施した。ナン・マドール遺跡を構成する95の人工島のうち、33の人工島と外洋に面した外壁の現状調査を行い、平成27年2月に提出された申請書に調査成果が追加された。また、ナン・マドール遺跡に隣接するテムエン島の宿泊先となったSilbanuz氏宅の敷地内に築かれた4基の祭祀遺構を調査する機会を得た。それらの遺構はシャウテレウル王朝による全島支配の構造や背景を理解する上で、ナン・マドール遺跡内の遺構や、2005年以降数度に渡って調査を実施したメチップからトラパイルに至る半島地域で確認した遺構群と比較研究の良好な資料となる。「仮説検証的事例研究」班は、マリアナ諸島における巨石文化の形成背景および、北西沿岸のハプト遺跡との比較研究を目的に、平成26年度のアガ・トンガン遺跡第1次調査の成果を受け、第2次調査を平成27年8月、第3次調査を平成28年3月に実施した。アガ・トンガン遺跡の立地するグアム島南部の沿岸地域は、プレ・ラッテ期からラッテ期の多数の遺跡が築かれた地域であるが、スペイン時代(1565-1898年)以降現在に至るまで土地開発の影響を受け多くの遺跡が破壊され消滅してきた地域でもある。その意味からも、以下に示す今年度の多大な研究調査成果は今後の研究の課題と方向付けを明確にした意義は大きい。

1現地での聴き書き調査の結果、遺跡周辺の土地開発と遺跡の攪乱背景が明確になり、もとの地形を理解できた。2遺跡の南側は現在の住宅周辺の窪地の延長で、大型の自然の落ちこみが存在していたことが判明した。3遺物の出土量から、ハプト遺跡同様に後背地のボアガ丘陵の崖下の地形に沿ってラッテストーンを使った高床式住居が構築されていた可能性を示唆した。4地表面から約40cmで、プレ・ラッテ期からラッテ期への移行期であるトランジショナル期の文化面を検出た。5炭素年代測定により、AD 130-330(プレ・ラッテ期)、AD 770-900(トランジショナル期)、AD 1300-1660(ラッテ期)の各時期の年代を確定した。6グアム島北部の石灰岩台地崖下に営まれた同時期のハプト遺跡と同様に、3時期の間にそれぞれ400年のギャップがあり、非連続性を示した。7今後、グアム島だけでなくマリアナ諸島に全域における遺跡との比較研究を行い、遺跡の形成背景を理解する大きな研究課題が明確になった。一方「総合的比較研究」班は、ミクロネシアにおける巨石文化関連の文献の網羅的収集と、大量の写真およびスライドの整理を進行させ、平成28年度の研究に備えた。面積約4,800平方メートルを調査対象としたアガ・トンガン遺跡の発掘調査で、プレ・ラッテ期とトランジション期とラッテ期の3時期の遺物(土器や石器や貝斧など)と動物遺存体(食用の貝殻や魚骨)が出土した。また、比較研究対象となっているハプト遺跡からは多量の遺物や動物遺存体が出土しており、研究目的を達成するための資料が着実に蓄積され分析が円滑に進んでいる一方、それらの図化や写真化が予定よりやや遅れ気味になっている。2度の発掘調査を実施した「仮説検証的事例研究」班に比べ、「総合的比較研究」班は企画していた各地の巨石遺跡の実見調査や博物館の遺物の観察などフィールドワークがやや遅滞傾向にあった。本助成事業の研究目的であるミクロネシアにおける巨石文化の形成背景を理解するため、以下の研究およびそれに伴う活動を実施し多大な成果を得た。●「仮説検証的事例研究」班1前年度に発掘調査を行ったアガ・トンガン遺跡の中央に設定したテストユニット1の第II層から、900-770BCと660-720ADの炭素年代を得た。前者は初期プレラッテ期に相当し、アガ・トンガン遺跡だけでなくグアム島南部沿岸地域における人の居住と巨石文化で代表されるラッテ期への移行と変遷を理解する上で重要な年代と言えよう。2ハプト遺跡で検出した人骨の継続してきた分析作業を完了し、現在報告書作成に向けて整理中である。3本研究で調査対象としたグアム島のアガ・トンガン遺跡(南部地域)とハプト遺跡(北部地域)の比較研究のために、北部沿岸の代表遺跡であるタラギ洞窟遺跡とリティディアン遺跡を訪問した。●「総合的比較研究」班12011年に現地政府から世界遺産登録申請の支援依頼を受け、文化遺産国際協力コンソーシアムが本研究代表者と分担者を含む日本チームが現状調査を実施した。その後説明会やワークショップを重ね、最終的に2017年7月にトルコで開催された第40回ユネスコ世界遺産委員会で、本研究に関連するミクロネシア連邦ポーンペイ州のナンマトル遺跡が「世界文化遺産」と同時に、「危機遺産」の登録を受けた。世界文化遺産ナンマトルを広く一般の方々に知っていいただく目的で、奈良県(2017年1月31日2月5日)と、東京都(2月7日2月12日)で「世界遺産ナンマトル」と題して写真展を催した。2本研究の目的に留まらず、世界文化遺産登録申請書の追加資料となった2014年に行ったナンマトル遺跡の現状調査の成果報告書(110ページ)を3月に刊行した。
水産筋肉タンパク質のATPによる変性抑制研究

魚類筋肉タンパク質(筋原線維タンパク質、ミオシンS-1、筋小胞体、ミオグロビン)の冷凍変性、熱変性、酸変性およびミオグロビンのメト化に対して、生理的な濃度のATPは強力な変性抑制作用を示した。ATPは、二つの機能(エネルギー物質、タンパク質の変性防止作用)を有していることが明らかとなった。筋肉中に高濃度のATPが存在した状態で凍結保蔵すると、ATPの筋肉タンパク質変性抑制作用により冷凍変性が抑制される。「目的」生体内エネルギー物質のATPについて、1.ATPによる筋肉タンパク質の変性抑制機序の解明、2.水産物の死後の筋肉中のATP濃度とタンパク質変性との関係、特に、凍結保存時の変性速度に及ぼす影響について明らかにすることを目的としている。水産物の筋肉タンパク質は不安定であり、高品質な凍結保存を行うための条件設定など新しい加工処理技術の構築への応用が期待できる。「研究成果」1.試験には、スケトウダラとグチの筋原線維(Mf)、マグロミオシンS-1およびマグロミオグロビンを使用した。生理的な塩濃度下での各タンパク質へのATPの変性抑制作用を測定するために、ATP分解反応を抑制する条件を確認した。Mfに対してはEDTAの添加、S-1に対してはMgイオンが必要である。2.スケトウダラとグチのMfを-15-78°Cで保存した場合の変性速度を、アクトミオシン抽出性やATPase活性を指標に測定した。ATPが存在すると変性速度は遅くなり、その変性抑制効果はATP濃度依存性を示した。また、通常の流通温度である-20°C保存でATPを5mM存在させたときの変性速度は、-78°Cで保存した場合と同等となることが確認された。3.マグロなどでは、漁獲時の激動により、魚肉温度が高温となり、同時にpHの低下とATP濃度の低下が進行する。魚肉は白く変色し、商品価値を失う「ヤケ肉」となる。本研究で、マグロミオシンS-1の酸性pH下での熱変性に対するATPの作用を測定したところ、ATPが存在することによりミオシンS-1の変性が抑制されることが確認され、生体内のATPは変性抑制物質として作用することが確認できた。4.マグロなどの赤身魚は鮮度低下が進行すると、ミオグロビンのFeイオンが2価から3価となったメトミオグロビンが生成し褐変する。これをメト化と呼ぶが、ATPによりメト化が抑制される傾向を確認した。水産物の筋肉タンパク質は不安定であり、商品質な凍結保存を行うための条件設定など新しい加工処理技術の構築への応用が期待できる。「研究成果」1.マグロ類やブリ類では、水揚げ時に激動すると、魚肉温度が高温となり魚肉pHの酸性化が進行するが、同時にATP濃度も低下する。この様な条件下に曝された魚肉は、白濁しドリップ量も多い「ヤケ肉」となり、商品価値を失う。マグロミオシンS-1の30°C・pH5.57.5における熱変性に対するATPの作用を濁度(S-1の凝固)とS-1 Ca-ATPase活性を指標にして測定した。その結果、S-1に対して過剰な濃度のATP存在下で、S-1の熱凝集抑制およびCa-ATPase活性の熱変性抑制はATP濃度依存性を示した。2.筋小胞体の熱変性および酸性pH下での変性に対するATPの作用について、マグロ筋小胞体Ca-ATPase活性を指標にして測定した。その結果、筋小胞体Ca-ATPaseもATPにより安定化することが明らかとなった。3.ミオグロビンのメト化に対して、ATPが抑制的な作用を示すことを確認した。ATPが高濃度に存在する魚肉では、-20度のような比較的高い凍結温度における保蔵中のメト化は抑制されることも確認された。4.スケトウダラ、グチの筋原線維を各濃度のATP存在下、各温度で凍結保存した場合、ATP添加により冷凍変性は抑制され、その抑制効果は濃度依存性を示した。(論文投稿受理)以上の結果は、ATPが水産物の筋肉タンパク質の安定化に大きく寄与すること、および、ATPが残るような状態での加工処理の重要性を示唆している。「目的」生体内エネルギー物質のATPについて、1.ATPによる筋肉タンパク質の変性抑制機序の解明、2.水産物の筋肉中のATP濃度とタンパク質編成との関係、特に、凍結保存時の編成速度に及ぼす影響について明らかにすることを目的としている。「研究成果」1.魚類ミオグロビン(Mb)は、鮮度低下や-20°Cのような温度帯で保存すると、ヘム鉄が2価から3価に酸化されてメトミオグロビン(metMb)が生成する。metMbは褐色を呈するため、これが蓄積すると刺身としての商品価値を失う。

メト化抑制法の開発が水産業界から強く求められている。本研究において、生理的な濃度のATPが存在すると、Mbのメト化進行は強く抑制されることが明らかとなった。ATPによるMbメト化抑制機序については、ATP存在下におけるMbの可視部吸収スペクトル、CDスペクトル、Mb蛍光の変化および動的散乱光による分子径分析、表面電荷測定により、ATPが存在するとMbの分子状態が変化(小さい構造をとる)することが確認され、これがMbのメト化抑制に作用していると推察している。ATPが筋肉中に残る状態で凍結保蔵すると、メト化が遅くなることを実際の魚肉でも確認することができており、水産業界での応用が期待される。2.マグロ肉で用いられているMbメト化測定法では、魚種が異なると正確なメト化率が測定できない問題があったので、マグロ以外の5魚種Mbのメト化率測定方法を構築した。3.ATPは、筋小胞体Ca-ATPaseの熱安定性、および酸性pHにおける安定性を高めること、および魚種によりその安定性は異なり、生息水温の高い魚種で安定であることを確認した。当初予定していた筋原線維タンパク質に対するATPの変性抑制効果については、変性要因として冷凍・熱・酸性pHの影響を測定し十分な成果(2年間合計論文1報受理、学会発表3報)を得た。さらに、ミオグロビンのメト化抑制効果も新たに発見し、2年間で関連特許申請1報、学会発表4報を行った。また、筋小胞体Ca-ATPaseの変性もATPで抑制されることが明らかとなった。(学会発表1報。)以上の理由により、(1)評価とした。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、当初計画の内容に対して十分なレベルで進捗している。今年度は、ATPによる筋原線維タンパク質安定化作用解析について研究計画通り研究対象魚種を広げ、比較的生化学的な観点での研究を行う。また、ATPによるミオグロビンや筋小胞体の変性抑制効果も新たに明らかになってきたので、ATPによるこれらタンパク質の変性抑制に関するメカニズム研究も展開する予定とする。
ミトコンドリア脱共役によりエネルギー代謝効率を低下させる新しい肺癌治療法の開発

腫瘍微小環境では低酸素、栄養欠乏およびアシドーシスが生じ、癌細胞は代謝をリプログラムしてこれらの環境ストレスに対応している。アシドーシスに曝露された肺癌細胞は解糖系の抑制、蛋白RNA合成の抑制の2つのエネルギー節約機序を介して栄養欠乏抵抗性を獲得することが明らかになった。その治療薬候補として、EPAC阻害薬がミトコンドリア電子伝達系の脱共役をもたらし、エネルギー代謝を空転させ、細胞内ATPを枯渇させることにより酸性環境下における栄養欠乏抵抗性を改善することが見いだされた。本研究では、肺癌の異種性異所移植マウスモデルを用いてEPAC阻害薬単独及び抗VEGF抗体との併用による抗癌効果を検討する。
血管疾患におけるテネイシンファミリーの作用機序の解明とその診断法への応用

大動脈瘤患者血清を用いてのテネイシンX(TNX)の酵素免疫測定(ELISA)法の開発と、血管疾患の病変組織及び患者血清の網羅的発現差異プロテオミクス解析を行った。その結果、近傍正常組織と比較して石灰化大動脈弁(CAV)組織において、TNXが最も発現減少する蛋白質であることが明らかとなった。また、近傍正常組織に比べての腹部大動脈瘤(AAA)組織や胸部大動脈瘤(TAA)組織における各蛋白質の発現差異蛋白質の解析により、AAA病変組織とTAA病変組織の両方において発現変動蛋白質として同定された121個の蛋白質の内、テネイシンC(TNC)を含む58個の蛋白質の発現パターンがAAA病変組織とTAA病変組織間で有意に異なることが明らかとなった。本年度は、胸部大動脈瘤や腹部大動脈瘤形成へのテネイシンファミリーのメンバーの一つであるテネイシンX(TNX)の関与を検討し、さらには、患者の血中TNX濃度の変動が各大動脈瘤の形成と相関しているか否かを検討した。そのためにまず、胸部大動脈瘤や腹部大動脈瘤の手術患者を対象に、心臓・血管手術の際に病理標本として提出される各大動脈瘤組織の一部を用いて、TNX蛋白質の発現変動を調べた。その結果、正常血管組織に比べて、TNX蛋白質の発現が胸部大動脈瘤組織において2.2倍、腹部大動脈瘤組織において1.4倍の発現亢進が認められた。次に開発した血中TNX濃度の測定のためのサンドイッチELISA法を用いて、各大動脈瘤患者の血中TNX濃度を検討した。その結果、各大動脈瘤患者の血中TNX濃度は、健常人のその濃度とほぼ同じ値を示す事が明らかとなった。また、正常血管組織に比べて、ヒト胸部大動脈瘤組織や腹部大動脈瘤組織において発現量に変動のある蛋白質を網羅的に探索し、発現変動蛋白質の機能分類を行い大動脈瘤の発生・形成に関与する代謝合成系やシグナル伝達系を明らかにすることを目指した。大動脈瘤疾患組織と正常組織からの細胞抽出液をトリプシン消化後、異なるiTRAQ試薬で標識し、陽イオン交換カラムとNano LCクロマトグラフィーにより分画し、MALDI-TOF/TOF MS/MSシステムにより、発現量に差のある蛋白質の同定を網羅的に行った。その結果、正常血管組織に比べて発現変動のある蛋白質を胸部大動脈瘤組織と腹部大動脈組織において各々同定した。そして、大動脈瘤組織で各発現蛋白質の発現パターンをクラスター解析してみると、興味深いことに、テネイシンファミリーのテネイシンC(TNC)とペリオスチンが、またTNXとVI型コラーゲンαサブユニットが、非常に類似した発現パターンを示すことが明らかとなった。本年度は、血管疾患や心疾患におけるテネイシン(TN)ファミリー蛋白質の発現や疾患と関連して発現変動する蛋白質の網羅的プロテオミクス解析を行った。今年度は昨年度から引き続き行っている石灰化腹部大動脈瘤(CAA)組織や石灰化胸部大動脈瘤(CTA)組織の解析と、今年度から新たに石灰化大動脈弁組織のプロテオミクス解析を行った。大動脈瘤の病態組織と正常組織からの細胞抽出液をトリプシン消化後、異なるiTRAQ試薬で標識し、陽イオン交換カラムとNano LCクロマトグラフィーにより分画し、MALDI-TOF/TOF MS/MSシステムにより、発現量に差のある蛋白質の同定を網羅的に行った。その結果、8つの石灰化大動脈弁組織の解析により、8サンプルの内、6サンプル以上において、共通に発現変動が見られた105個の蛋白質を同定した。また、発現が1.3倍以上増加した蛋白質を34個同定し、一方0.77倍未満の減少した蛋白質を39個同定した。石灰化大動脈弁組織において正常組織に比べて最も発現増加した蛋白質はfetuin A(6.5倍)で、最も発現減少した蛋白質はTNファミリーの一つのテネイシンX(TNX)(0.37倍)であった。また、興味深いことにI型コラーゲンやVI型コラーゲンやデコリンやフィブロモジュリン等のコラーゲン線維形成制御蛋白質の発現減少も明らかとなった。また、野生型マウスの腹部大動脈に動脈瘤誘導物質である1.25M CaCl_2の塗布を行い、約10週間後に、塗布部位における腹部動脈瘤を5個採取し、コントロールとしてPBSを塗布した血管壁を採取し、ヒトの場合と同様に発現変動プロテオミクス解析を行った。これまでに2回の実験では、発現変動が見られた82個の蛋白質を同定した。現在、野生型マウスにおいて、さらにサンプル数を増やし、腹部大動脈瘤形成実験を行っているところである。

本年度は血管疾患においてテネイシン(TN)ファミリーと発現相関する蛋白質の同定を目指した。まず、腹部大動脈瘤(AAA)と胸部大動脈瘤(TAA)の患者の手術前と手術後の血清を用いて、術前と術後で発現量に差のある血清蛋白質の同定を行った。まず、各術前・術後血清サンプルから、血清中に多量に存在するアルブミン等を除去し、トリプシン消化後、異なるiTRAQ試薬で標識し、Nano LCクロマトグラフィーにより分画し、MALDI-TOF/TOF MS/MSシステムにより網羅的解析を行った。その結果、[術後血清中の蛋白質量]/[術前血清中の蛋白質量]が1.3倍以上の術後増加蛋白質をAAA血清中においては6個、TAA血清中においては8個同定した。一方、[術後血清中の蛋白質量]/[術前血清中の蛋白質量]が0.77倍未満の術後減少蛋白質をAAA血清中においては12個、TAA血清中においては17個同定した。しかしながら、同定したこれら蛋白質の中にTNファミリーのメンバーは見出せなかった。次に、近傍正常組織と比べてのAAA病変組織やTTA病変組織における発現差異プロテオミクス解析を行ったところ、発現差異蛋白質としてAAA病変組織においては55個の特異的な蛋白質が同定され、TAA病変組織においては68個の特異的な蛋白質が同定された。興味深いことに、テネイシンC(TNC)は、近傍正常組織とAAA病変組織の発現量(0.93倍)はほぼ変化はないが、近傍正常組織と比べてのTAA病変組織の発現量は1.86倍と増加していた。また、AAA病変組織とTAA病変組織において共通に発現変動蛋白質として同定された121個の蛋白質の内、58個がAAA病変組織とTAA病変組織とで発現パターンに相違が見られた。TNCを始めとしてこれらの発現相違蛋白質が、AAA組織とTAA組織の病変の相違に関与している可能性が示唆された。石灰化大動脈弁組織と正常組織由来の発現変動網羅プロテオミクス解析とその後の発現クラスター解析により、大動脈弁の石灰化に伴い発現減少する蛋白質としてTNXとコラーゲン線維形成を制御する蛋白質を同定できたことは興味深い。また、腹部大動脈瘤形成マウスの大動脈部位と正常血管における発現プロテオミクス解析も進みつつあり、概ね順調に進展している。また、TNファミリーの血中濃度測定系に関して、感度の高いTNXのサンドイッチ酵素免疫測定(ELISA)系を構築できた。現在、テネイシンW(TNW)の血中濃度測定のための鋭敏なELISA測定系の開発を行っているところである。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに本研究で得られた実験結果を纏める方向にもっていく。また、腹部大動脈瘤形成マウスの大動脈瘤部位と正常血管部位における発現プロテオミクス解析をさらに進め、ヒト患者組織で得られたデータと比較・検討を行う。また、TNX欠損マウスを用い腹部大動脈瘤形成を引き起こし、大動脈瘤部位のプロテオーム解析を行う。その後、野生型マウスにおける大動脈瘤形成の結果と比較し、TNXの腹部大動脈瘤形成に及ぼす役割を探る。また、各種血管疾患(大動脈瘤や石灰化血管や石灰化大動脈弁等)患者の血清と健常人血清を用いて、血管疾患における発現変動プロテオミクス解析を行う。また、TNW血中濃度測定のためのELISA測定系の開発をさらに進める。
RNAとアミノ酸：生命世界の非対称性の謎の解明

地球上の生命の非対称性(核酸はD型の糖から、タンパク質はL型のアミノ酸から構成されている)の起源に迫るため、RNAとアミノ酸とがはじめて出会うステップであるtRNAのアミノアシル化に注目し、研究を進めた。本研究代表者が発見した「RNAのキラル選択的アミノアシル化」の結晶解析によるメカニズム解明を目指したモデル分子の合成を行った。また、分子動力学を用いた最終産物のエネルギーも計算した。シアヌル酸の存在下で、D型天然ヌクレオチドの塩基のスタッキングに起因すると思われる溶液の粘度の変化を見て取ることができた。本研究課題は、生物がなぜLーアミノ酸を使うのかという生命の本質に迫る問いに対し、その起源と進化を明らかにし、分子識別のメカニズムに迫ることを目的としている。申請者が発見した「RNAのキラル選択的アミノアシル化」におけるキラル選択性の分子メカニズムに迫るべく、分子動力学計算を行った。その中で、反応角を固定する拘束条件をのもとで、L-アミノ酸が選ばれる理由を探った。また、鋳型依存的なモノヌクレオチド重合が、渦の存在下でどのような影響を受けるのかについても検討を行った。申請者が発見した「RNAのキラル選択的アミノアシル化」におけるキラル選択性の分子メカニズムに迫るべく、分子動力学計算を押し進めた。また、3体分子からなる「RNAのキラル選択的アミノアシル化」反応を模倣する1分子RNAを作製し、X線構造解析を目指した結晶化の試みを行った。更に、ホモキラルなDーモノヌクレオチドの重合のために有利なコンフォーメーション解析も行った。その結果、塩基のスタッキングが第3の分子の添加によって増加する可能性を示唆するデータを得た。ヌクレオチドの重合には塩基同士がスタッキングし、近接していくことが重要であるが、シアヌル酸を用いた溶媒が、効果を発揮することが分かってきた。CDスペクトル解析を用いたD型天然ヌクレオチドのスタッキングの解析では、シグナルの質が十分でなく、確固たる結果を得るには至らなかったものの、シアヌル酸の存在下で、D型天然ヌクレオチドの塩基のスタッキングに起因すると思われる溶液の粘度の変化を見て取ることができた(ゲル様構造の生成)。特に、このゲル様構造の生成が、溶液内の陰イオンの存在に、大きく影響していることが示唆された。一方、Dーモノヌクレオチド(5'-pA)の5'-リン酸基に2-メチルイミダゾール基を付加した5'-2-MeImpAを用いて、反応溶液中に渦(右回り、左回り)を発生させた場合の重合の解析、および、反応条件についての検討を詳細に行ったが、残念ながら、今のところ、渦の影響による重合の効果の違いは見出されていない。申請者が発見した「RNAのキラル選択的アミノアシル化」におけるキラル選択性の分子メカニズムに迫るべく、キラルアミノアシル化の最小生成物である、3'-Lーアラニル-アデノシンと3'-Dーアラニル-アデノシンの分子動力学計算を行ったところ、わずかながら、3'-Lーアラニル-アデノシンの方が安定であることを示唆する結果が得られた。しかしながら、溶液組成の検討はまだ十分だとは言えないため、更なる継続的な研究推進が必要となる。キラル選択性の基盤を構築すべく、実験、および、計算化学の両面からのアプローチを継続している。難題なだけに、まだまだ目標には到達していないが、塩基スタッキングを誘導する新たな知見が得られており、次年度以降の研究遂行に向けて、おおむね順調だと言える。27年度が最終年度であるため、記入しない。生体物質化学前年度の結果を受けて、3体分子からなる「RNAのキラル選択的アミノアシル化」反応を模倣する1分子RNAを作製し、X線構造解析を目指した結晶化の試みを継続して行う。また、本質を突くような単純化したモデル作成を目指し、分子動力学的エネルギー計算やコンフォーメーション解析も押し進める。重合に好影響を与える塩基スタッキングに関しては、CDスペクトル解析等を用いて、スタッキング形成の条件を特定していく。更に、第3の分子の存在下で、Dーモノヌクレオチド(5'-pA)の5'-リン酸基に2-メチルイミダゾール基を付加した5'-2-MeImpAを用いて、反応溶液中に渦(右回り、左回り)を発生させた場合の重合の解析、および、反応条件の検討を行っていく。

キラル選択性の基盤を構築すべく、実験、および、計算化学の両面からのアプローチに着手しており、また最終解答は得られないにせよ、様々な条件検討ができているので、次年度以降の研究遂行に向けて、おおむね順調だと言える。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度に関しては、ほぼ予定通りの研究費使用した(1259円の赤字)が、前年度物品の購入(高速液体クロマトグラフ質量分析装置、窒素ガス発生装置)に関して、当初予定額より、安価に済ませることができたため、その差額相当分が、次年度使用額として生じることになった。計算化学的なアプローチに関しては、拘束条件を絞っていくことによって対処していく。また、金属イオンの役割についても検討を深める。実験的なアプローチに関しては、渦の役割について、より詳細な条件を課すことで、課題解決に向けて努力していく。前年度に購入した高速液体クロマトグラフ質量分析装置、窒素ガス発生装置を有効に活用し、これを利用した解析を進める。また、今年度に新たに得られた知見をもとに、必要試薬等の購入に使用するとともに、生物がなぜL-アミノ酸を使い、それがRNAの生成と密接に関係している可能性の検証に有効に費やす。これらの総合的な知見について、学会発表を行うなどして、次年度使用額を宛てる。物品の購入(高速液体クロマトグラフ質量分析装置、窒素ガス発生装置)に関して、当初予定額より、安価に済ませることができ、また、試薬等の有効利用により、次年度使用額が生じた。購入した高速液体クロマトグラフ質量分析装置、窒素ガス発生装置を有効に活用し、これを利用した解析を進めるとともに、この実験に使用する消耗品の購入に、次年度使用額を宛てる。
人体の筋粘弾性のシナジーに基づく巧みな動作を行うロボットの制御

私たちが生活する実環境でロボットが活動するには,人や物体と安全に接触できる必要がある.特に外乱や,撃力を受ける場合の動作制御は重要である.そこで,申請者は実環境に適応して活動していると考えられる人の構造に着目し,筋のように出力の粘弾性を制御できるリニアアクチュエータによる冗長な筋骨格構造を持つロボットの研究・開発を行ってきた.しかし,多自由度ロボットにおいて,各アクチュエータの弾性だけでなく粘性を制御することは容易ではない.本研究では,筋の共収縮により実現される粘弾性に幾つかの組(シナジー)を考えることができ,粘弾性の調整はタスクに応じてその組を学習することで実現できるという仮説を立てる.タスク遂行時の人の筋の活性度から,粘弾性調整のレベルでのシナジーを抽出できれば,筋骨格ロボットにおいても,粘弾性のパラメータ空間の低次元化と制御戦略の単純化が期待できる.本年度は,外乱に対する筋活動の変化を調べるとともに,制御対象である人型ロボットに用いるリニアバーニアモータを改良した.外乱に対する筋活動の変化を調べるため,腱への振動刺激により生じる運動錯覚を利用した,小型振動モータを用いた振動子と制御システムを作成し,一定の振動数の振動を肘と足首の腱に与え,その時の周辺の筋の筋電位を計測した.個人差が大きかったが,振動に対して筋電位が変化する様子が観察された.リニアバーニアモータの改良では,シミュレーション結果と比較して実機の推力が低下する問題の解決を試みた.事前に実機の推力を精度よく計算できれば,開発期間の短縮が可能となる.可動子・固定子間のエアギャップの拡大と可動子の加工による透磁率の変化が原因であると考え,解析モデルを修正して結果を比較するとともに,加工後に焼鈍処理を施した可動子を用いて推力を計測した,その結果,エアギャップの変化が推力低下に大きく寄与することが明らかになった.(抄録なし)私たちが生活する実環境でロボットが活動するには,人や物体と安全に接触できる必要がある.特に外乱や,撃力を受ける場合の動作制御は重要である.そこで,申請者は実環境に適応して活動していると考えられる人の構造に着目し,筋のように出力の粘弾性を制御できるリニアアクチュエータによる冗長な筋骨格構造を持つロボットの研究・開発を行ってきた.しかし,多自由度ロボットにおいて,各アクチュエータの弾性だけでなく粘性を制御することは容易ではない.本研究では,筋の共収縮により実現される粘弾性に幾つかの組(シナジー)を考えることができ,粘弾性の調整はタスクに応じてその組を学習することで実現できるという仮説を立てる.タスク遂行時の人の筋の活性度から,粘弾性調整のレベルでのシナジーを抽出できれば,筋骨格ロボットにおいても,粘弾性のパラメータ空間の低次元化と制御戦略の単純化が期待できる.本年度は,外乱に対する筋活動の変化を調べるとともに,制御対象である人型ロボットに用いるリニアバーニアモータを改良した.外乱に対する筋活動の変化を調べるため,腱への振動刺激により生じる運動錯覚を利用した,小型振動モータを用いた振動子と制御システムを作成し,一定の振動数の振動を肘と足首の腱に与え,その時の周辺の筋の筋電位を計測した.個人差が大きかったが,振動に対して筋電位が変化する様子が観察された.リニアバーニアモータの改良では,シミュレーション結果と比較して実機の推力が低下する問題の解決を試みた.事前に実機の推力を精度よく計算できれば,開発期間の短縮が可能となる.可動子・固定子間のエアギャップの拡大と可動子の加工による透磁率の変化が原因であると考え,解析モデルを修正して結果を比較するとともに,加工後に焼鈍処理を施した可動子を用いて推力を計測した,その結果,エアギャップの変化が推力低下に大きく寄与することが明らかになった.(抄録なし)
天然物誘導体により制御可能なトリプルネガティブ乳がん治療標的の解明

トリプルネガティブ乳がん(TNBC)は、他の乳がん治療では効果的な分子標的薬、ホルモン療法が効かないうえ、上皮間葉転換(EMT)を起こしていることから転移が起こりやすく、再発を繰り返し予後が非常に悪い。そのため、治療に有効な新たな標的分子の発見に代表される基礎研究が極めて重要である。申請者は、抗腫瘍活性ジテルペンParvifloron(PF)類の全合成、構造活性相関研究の過程で、TNBC細胞に対して選択的に増殖抑制活性を示す新規化合物の創出に成功した。本研究では申請者が発見したPF誘導体を基盤にケミカルバイオロジーの手法を駆使して、TNBC細胞中の標的タンパク質を探索・同定し、その作用機序を解明することを目的とする。本研究で用いる化合物はその構造上、タンパク質と非共有結合で相互作用する可能性と共有結合で相互作用する可能性が考えられるため、どちらの相互作用でも標的タンパク質が検出可能な化学プローブを設計した。本化学プローブはヒト培養がん細胞への投与や細胞抽出物との反応に用いることから、生理的条件において安定であることが求められる。従って、加水分解に安定なアミドやN-アルキル構造をプローブ内に取り入れることにした。しかしながら、TNBC細胞の増殖を選択的に抑制する化合物にはアミノ基は存在しないことから、新たに導入を検討する必要があった。化合物中に存在するヒドロキシ基を足掛かりにアジド化やオキシム化を経由したアミノ基の導入を試みた。当初予定していた合成経路では化合物にアミノ基を導入できておらず、所望の化学プローブを取得するまでに引き続き導入方法の検討が必要なため。引き続きプローブの合成に着手する。合成完了後は当初の研究計画の通りプローブの活性維持を確認し、標的タンパク質の同定を試みる。当初の計画ではプローブの合成を終え、培養がん細胞を用いた実験を開始する予定だったが、合成が完了しておらず、細胞実験用に計上していた予算を使用できなかったため。プローブの合成が完了次第、順次使用していく。
生態系間相互作用と生態系機能:寄生者を介した森林資源輸送が河川生態系に与える影響

研究計画に従って、(1)寄生者が輸送する森林資源に関する広域調査、および(2)大規模野外操作実験を円滑に実施することができた。また、京都大学理学部の渡辺勝敏准教授との共同研究として、(3)寄生者(ハリガネムシ類)の種多様性を遺伝子分析によって明らかにした。(1)については、大学演習林・研究林、あるいは各地の個人研究者の協力を得て、寄生者が輸送する森林資源という生態現象が日本全国で普遍的に生じていることを明らかにした。(2)については、フィールド科学研究センター和歌山研究林に長期滞在して大規模野外操作実験を実施し、寄生者による森林資源の輸送が、魚類による底生生物群集・生態系機能のトップダウン制御を改変することを明らかにした。これは、寄生者が生物群集/生態系レベルでも生態学的役割をもちうることを実証する世界でも初めての研究例である。(3)については、京都大学理学部の渡辺勝敏准教授の協力のもと、紀伊半島周辺の渓流において採集したハリガネムシ類の遺伝子分析を行った。その結果、紀伊半島という比較的狭い地理的スケールにおいても、ハリガネムシ類が高度に種分化していることが明らかとなった。また、ハリガネムシ類と考えて分析したサンプルの中から、高度に種分化した線虫類が確認された。これらの結果は、従来考えられていたよりも多様な種あるいは分類群の寄生者(ハリガネムシ類と線虫類)が、森林と河川の生態系をつなぐ役割を果たしていることを示唆する。