hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
出芽酵母のDNA複製装置の変異による核分裂の異常

出芽酵母の染色体DNA複製に必須なDNAポリメラーゼII(ε)(Pol II)と相互作用するDPB11の温度感受性変異株は、非許容温度下で染色体DNA複製とS期のチェックポイント機構が異常で、核が不均等に娘細胞に分配されて行く。この核の不均等分配の原因を調べるため、本年度はDpb11の機能解析を行なった。まずdpb11-1変異の非許容条件下での複製中間体を、2次元電気泳動法で解析し、Dpb11が複製開始かそれに近い場所で働くことがわかった。次に、Dpb11と相互作用する因子を遺伝学的に同定した。一般に相互作用する因子の変異を同時に持つ株を作ることはできないため、dpb11-1変異と同時に起こると致死になるsld変異を分離し、これら変異を相補するSLD1-5遺伝子を同定した。SLD1遺伝子は、Pol IIのサブユニット遺伝子DPB3と、Sld4遺伝子はDNA複製開始に必要なCDC45遺伝子と同一であった。これは、Dpb11がPol IIと相互作用すること、複製開始に関与することと合致する。SLD2,3,5遺伝子は共に新規の遺伝子で増殖に必須であった。そこで、まずSLD2遺伝子の温度感受性変異株を分離し非許容温度での性質を調べた。分離したsld2-1変異の温度感受性増殖は多コピーのDPB11遺伝子によりサプレスされた。そして、多コピーのSLD2遺伝子はdpb11-1,pol2-11変異の温度感受性増殖をサプレスした。さらに、2ハイブリッド系でもDpb11とSld2の相互作用が観察された。またsld2-1変異は、非許容温度下でDNA複製に欠損を示し、温度シフトと共に生存率が低下する。これらのことは、Dpb11とSLD2が複合体を作り、Pol IIと相互作用し、DNA複製とチェックポイントに働き、核分裂の制御に関与していることを示唆している。
結晶方位制御による船舶用耐食アルミニウム合金開発の基礎研究

押出加工性に優れた6000系アルミニウム合金に耐海水腐食性を持たせて、新しい船舶用アルミニウム合金を開発することを目的に研究を行った。6000系合金の腐食は結晶粒界で生じる。これは結晶粒界における合金元素の偏析が原因であり、偏析の大きさは粒界を挟む結晶の方位差に依存することが予想される。今年度は、結晶粒界の腐食感受性と結晶方位の関係を調べると共に、アルミニウム合金の押出加工材について結晶粒界の腐食感受性を調べた。強化元素である銅を含む6000系合金として、6061合金の基本組成を持つAl-1.0Mg-0.5Si-0.3Cu(単位mass%)合金を融点直下の931Kから内径17mmの鋼製金型に鋳込み、細かい結晶粒径の等軸晶から成る鋳塊を作った。この鋳塊に803Kで2.52x10^4sの溶体化処理を施して水中に急冷したのち、456Kで3.24x10^4sの時効処理を行った。これとは別に、直径15.3mmに機械加工した鋳塊を738K758Kで直径7mm、5mmあるいは3mmに押出加工し、上記と同様の溶体化処理(時間は2100s)及び時効処理を施した。熱処理を行った鋳塊および押出材を、301Kに保った腐食液(蒸留水1リットル+食塩57グラム+過塩素酸5ミリリットル)に1.33x10^5s間浸漬することによって粒界腐食試験を行った。腐食試験した鋳塊には、明瞭に腐食された結晶粒界とほとんど腐食されない結晶粒界があり、後方散乱電子線回折パターン解析によると、粒界を挟む2つの結晶の<001>方位の中に互いに角度差が大きくない組み合わせがあり、この方位を回転軸として両結晶が互いに回転する関係にある場合、その結晶粒界は腐食しにくい傾向があることがわかった。熱処理した押出材にも腐食しやすい粒界と腐食しにくい粒界があるが、押出速度が十分大きくないために材料が押出直後に高温に長時間さらされ、再結晶が生じて等軸粒組織となっていた。押出速度を大きくして再結晶を防ぎ、押出後に腐食に強い粒界を維持する必要があることが示された。アルミニウム合金は軽量であることから、耐食性のある5000系合金が高速船艇などで使われている。一方,6000系合金は5000系合金に比べて押出加工性がよく、また熱処理による強化が可能であるが、結晶粒界が選択的に腐食される粒界腐食が発生しやすいために、船舶への用途が制限されている。これらのことから、形材への加工が容易で耐食性に優れた高強度アルミニウム合金の開発が望まれている。結晶粒界の特性は隣接する結晶粒の方位関係に依存する。そこで6000系アルミニウム合金の基本組成を元とした合金を作り、隣接結晶粒間の方位関係と粒界組織および粒界腐食の関係を微視的に調べる。これらの結果をもとに、高強度で耐食性と加工性に優れたアルミニウム合金を開発するための手法を示すことを研究の目的とする。平成16年度は、基本組成合金を作り、その組織を特に結晶粒界に着目して調べた。純アルミニウム、アルミニウム-銅、アルミニウム-マグネシウムおよびアルミニウム-シリコン母合金から、6000系アルミニウム合金の基本組成であるアルミニウム-マグネシウム-シリコン合金およびアルミニウム-マグネシウム-シリコン-銅合金を溶製した。鋳造方法を変えることによって、柱状晶組織を持つ鋳塊と等軸晶組織を持つ鋳塊を得た。これらの合金を803Kで4.2ks間熱処理して焼き入れ(溶体化処理)、続いて448Kで28.2ks間時効処理した。これらの試料の組織を透過電子顕微鏡と走査電子顕微鏡で調べた。アルミニウム合金鋳塊は直径約35mm、高さ約150mmであり、柱状晶鋳塊は全長にわたって柱状晶から成り、等軸晶鋳塊は上部の10mm15mmを除いて直径約0.2mmの微細な等軸晶から成る。後者が等軸晶であることをエッチピット法で確認した。溶体化処理後に時効処理した試料には、金属間化合物の析出物が存在する結晶粒界と存在しない結晶粒界とがあることを明らかにした。結晶粒界での析出は粒界腐食と密接に関係しており、析出が起こらない粒界があることは、このような粒界を人為的に形成させることによって耐食性に優れたアルミニウム合金を作ることができることを示す。等軸晶組織を持つ試料には微細な気孔が存在するが、これは鋳造法の改良によって減らすことができ、さらに押出加工で消滅させることができる。強化元素である銅を含む6000系合金として、6061合金の基本組成を持つAl-1.0Mg-0.5Si-0.3Cu(単位mass%)

合金を融点直下の931Kから内径17mmの鋼製金型に鋳込み、細かい結晶粒径の等軸晶から成る鋳塊を作った。この鋳塊に803Kで2.52x10^4sの溶体化処理を施して水中に急冷したのち、456Kで3.24x10^4sの時効処理を行った。これとは別に、直径15.3mmに機械加工した鋳塊を738K758Kで直径7mm、5mmあるいは3mmに押出加工し、上記と同様の溶体化処理(時間は2100s)及び時効処理を施した。熱処理を行った鋳塊および押出材を、301Kに保った腐食液(蒸留水1リットル+食塩57グラム+過塩素酸5ミリリットル)に1.33x10^5s間浸漬することによって粒界腐食試験を行った。腐食試験した鋳塊には、明瞭に腐食された結晶粒界とほとんど腐食されない結晶粒界があり、後方散乱電子線回折パターン解析によると、粒界を挟む2つの結晶の<001>方位の中に互いに角度差が大きくない組み合わせがあり、この方位を回転軸として両結晶が互いに回転する関係にある場合、その結晶粒界は腐食しにくい傾向があることがわかった。熱処理した押出材にも腐食しやすい粒界と腐食しにくい粒界があるが、押出速度が十分大きくないために材料が押出直後に高温に長時間さらされ、再結晶が生じて等軸粒組織となっていた。押出速度を大きくして再結晶を防ぎ、押出後に腐食に強い粒界を維持する必要があることが示された。
上皮細胞特異的な細胞膜の脂質非対称性の維持機構とその細胞機能に果たす役割

私は上皮間葉転換(Epithelial-mesenchymal transition, EMT)という現象に着目し研究をすすめている。EMTとは、上皮細胞が隣接する上皮細胞との接着を失い、上皮細胞の性質を喪失する一方で、遊走性を獲得し間葉細胞としての性質を獲得する現象である。以前の研究で、転写因子Snailを培養上皮細胞に強制的に発現することにより間葉細胞に転換しうることを見出した。上皮細胞と、Snai1によって間葉細胞に転換した細胞は、由来を同一にしており、上皮細胞と間葉細胞を網羅的比較する上でとても良い実験系であると考えられる。Snailを用いてマウスの培養上皮細胞を間葉状細胞へ形質転換した細胞と、元の上皮細胞を用いて、上皮細胞が間葉細胞に転換される際に発現の著しく低下する遺伝子の探索をマイクロアレイを用いて行った。その結果、Snailが複数の上皮細胞特異的な遺伝子の発現を抑制しているという実験結果を得た。上皮細胞に特異的に発現する遺伝子リストのなかで、4回膜タンパク質について局在スクリーニングを行った結果、3つの上皮細胞がつくる細胞接着に濃縮する蛋白質(トリセルリン)を同定することができた。学術振興会PD期間中には、上皮細胞と間葉細胞では細胞膜を構成する脂質、脂質代謝物が異なるという予備的な結果を得ることができた。また並行して、上皮細胞にのみに発現する脂質代謝酵素や脂質結合タンパク質のクローニングをすすめた。具体的には先のマイクロアレイの結果を活用し、上皮細胞特異的に発現する脂質結合タンパク質の細胞内の局在を指標にスクリーニングを行った。そのうちいくつかについては、興味深い細胞内局在を示したので、さらに、その機能をさぐるため、抗体および機能阻害実験を行った。現在さらに詳細な解析を行っている。
液体3相平衡系でのline tensionの測定と熱力学的解析

1.自由界面での液滴レンズの接触角測定は、界面のメニスカスのために、必ず液滴レンズと界面の接触位置の上又は下が隠されるので、一度に見えるのは3つの接触角の内1つだけである。この界面のメニスカスによる影響を小さくするために、非常に薄い(肉厚1.0mm)石英セルを設計、製作し、その中に液滴レンズを固定することを試みた。2.測定光学系としては、高解像度のビデオカメラを現有の0.1mumまで読み取れる顕微鏡付きマイクロメータステージに取付け、設備備品として購入したコマツ社製のFAPEXjr.に画像データを送って、液滴レンズの長さや接触角を測定した。3.界面形成物質、液滴、ガラスの3者間の濡れ方の差異により、液滴レンズの接触位置が平衡でない場合があり、その場合液滴レンズは時間と共に平衡接触位置へ移動する。そのような場合の測定に、追従機能を備えた画像計測機FAPEXjr.は非常に有効であるが、実験系によっては殆ど平衡位置への移動が起こらないものもある事が分かった。4.液滴成分として界面活性剤を用いる前に、予備実験として1-オクタノールを用いて空気/水界面での液滴レンズの2相接触角を測定した。互いに飽和に達した水と1-オクタノールを用いて、10mm程度の大きさの1-オクタノールの液滴レンズを、セル内にマイクロシリンジを用いて作製した。殆ど全ての液滴レンズ作製において、レンズの左右の対称性が無いので、ガラス面との接触は平衡ではないが左右の接触位置における、3相接触角にはそれほど影響がないようである。5.本年度は測定光学系の調整を重点的に行ったが、今後はこれらの測定機器を活用し、更に界面のメニスカスの影響のない測定セルを設計することにより、当初の計画通り研究を進めていく事が出来ると考える。
電波伝播特徴量を用いたRFID読み取り空間フィルタの実現

前年度までの検討で、微分位相角度の正確な測定が空間フィルタの実現に重要であることがわかったため、本年度はバックスキャッタ位相角度の正確な測定に取り組んだ。市販リーダライタでの位相計測アルゴリズムを変更することは困難であるため、ソフトウェア無線装置を用いてバックスキャッタ受信解析を行った。バックスキャッタ信号は受信機において信号解像度を上げるためにハイパスフィルタを用いて信号のバイアス成分を除去し、IQ平面上でゼロクロスする信号として受信される。この信号の傾きが搬送波の位相角度に対応し、従来IQ信号の回帰分析等によって搬送波の位相角度を求めていたが、基本的に正接計算を行うため、位相の180度誤差を吸収することが難しかった。そこでフレーム(パケット)長分、IQデータを取得しその共分散行列(2x2)を求めることで、搬送波の位相角度を正確かつ簡単に求めるこ方法を考案した。この手法はバックスキャッタ信号の統計的な特徴に基づくものであり、変調度やシンボルレートに依存しない、という特徴を有する。提案手法は従来の回帰分析による手法より計算が簡単で180度の位相誤差も生じない。また2つのキャリアを2つの受信機で受信し、同時に処理することで、従来は周波数スキャンなどを行わねば得られなかった微分位相を一回の計算で求めることもできる。さらに複数アンテナを用いることで、信号品質が向上し、搬送波測定精度を改善できることもシミュレーションによって明らかにした。RFID読み取り空間フィルタを構成するために有効な電波特徴量としてRFタグ反射波の位相に注目して検討を進めた。その結果、反射波位相は従来、文献等で言われているように単純に扱うことができないことがあきらかになった。従来論文が動作する理由は、リーダライタとの距離が比較的長い場合に注力して検討していたことやリーダライタとの距離が一定した状態で行っていたなどが理由と考えられる。今回の場合、リーダライタに近いRFタグ"だけ"を見つけることが課題であり、条件がより厳しいことがわかった。明らかになった問題は、リーダライター内部に包含される電気長が40mレベルで存在し、これを無視して位相を計測してもうまくいかないこと、入力電力量に応じて、インピーダンスが変化すること、であることを理論解析および、実験によって明らかにした。その上で、複数のキャリア周波数、複数の送信電力パワー、複数のアンテナでRFIDリーダで自動的に読み取りを行うソフトを開発し、その後処理プログラム群によって求めたキャリア周波数による位相変化微分値によってある程度、RFタグの空間的な特徴がつかめることも明らかにした。さらに、位相測定でこれまで問題とされてきた位相計測の不確定性を、クラスター分析における外れ値解析を行うことでうまく取り除けることも発見した。これら、現状の技術をまとめて複数RFタグ種を混在させた評価実験を実施したところ、離隔距離150cm程度であれば、予定読み取り空間に存在するRFタグと、それ以外で偶然読み取れてしまうRFタグを弁別できることが明らかになった。空間フィルタを実現するための周波数・パワーを自動変化させる読み取り方式を確認した。位相計測に関わる様々な誤差要因を明らかにし、従来問題であった位相計測の不確定性を外れ値解析によって解決したため。読取り空間フィルタの主要なパラメタとしてRFIDタグの反射波の位相を複数キャリア・複数アンテナで取得する微分位相を用いる方法について検討した。反射波の位相は、一波長ごとに回転してしまい、また通常はアークタンジェントで計算されるため、180度x自然数分のあいまいさを有し、このため微分位相を計算することが困難である。この問題に対して外れ値解析を応用することで、微分位相を適切に算出できることを示した。この結果については、IEEE RFID2017にてポスター発表および25th Auto-ID Labs Workshop(台湾)で口頭発表を行った。また、RFIDタグに入力される電波強度によって位相が変動してしまう問題について、複数の電波強度で読取りを行い、感度値から3dBバックオフした値を採用するパワースキャン方式を考案して評価した。その結果、パワースキャンによって、微分位相の測定ばらつきを低減する効果は若干認められるものの、大幅に読取り時間が長くなってしまうために、現実には空間フィルタへの適用は難しいことが分かった。この結果については、電子情報通信学会ソサイエティ大会にて報告した。さらに、微分位相の分布をトレーニングデータとして取得した後に、クラスター分析の一手法であるSVMを適用することで、離隔距離(読取り内と読取り外の間に確保するRFIDを設置しない距離)を80cm以上確保することで、読取り空間内外を弁別できることを明らかにした。この結果は、バーコード・RFIDの国際標準団体であるGS1のglobal forumで紹介した。また、本研究における特徴量抽出の検討の中で、バーコードの印字ゆれを利用した個体識別方法を考案し、IEEE WF-IoT2017で発表した。微分位相を正確に計算するための外れ値解析、パワースキャンなどの手段について検討し、微分位相が現実にどのくらいの精度で取得できるか見通しを得た。またクラスタ分析によって、読取り空間を分離するための必要離隔距離を算出する方法を得た。不安要素は、まだ1次元での検証のみであることである。

バックスキャッタ信号は受信機において信号解像度を上げるためにハイパスフィルタを用いて信号のバイアス成分を除去し、IQ平面上でゼロクロスする信号として受信される。この信号の傾きが搬送波の位相角度に対応し、従来IQ信号の回帰分析等によって搬送波の位相角度を求めていたが、基本的に正接計算を行うため、位相の180度誤差を吸収することが難しかった。そこでフレーム(パケット)長分、IQデータを取得しその共分散行列(2x2)を求めることで、搬送波の位相角度を正確かつ簡単に求めるこ方法を考案した。この手法はバックスキャッタ信号の統計的な特徴に基づくものであり、変調度やシンボルレートに依存しない、という特徴を有する。提案手法は従来の回帰分析による手法より計算が簡単で180度の位相誤差も生じない。また2つのキャリアを2つの受信機で受信し、同時に処理することで、従来は周波数スキャンなどを行わねば得られなかった微分位相を一回の計算で求めることもできる。さらに複数アンテナを用いることで、信号品質が向上し、搬送波測定精度を改善できることもシミュレーションによって明らかにした。現時点は離隔距離が150cmくらいあれば、予定読み取りゾーンと、それ以外を分離することができる。これを研究目標である30cmに近づけるためには、位相誤差計測をより緻密に行う必要がある。入力電力の予測とそれによる、修正によって解決をはかる。また機械学習の利用によるより高度な空間フィルタも検討する。当初目標の離隔距離30cmを実現するたには微分位相の測定精度を向上させる必要がある。これまでは、商用リーダライタのビルトインコマンドによって位相を確認していたが、ソフトウェア無線装置でつくる自作リーダライタおよび、試作タグによって、商用リーダライタの位相測定精度を確認するとともに、位相をより正確に測定する方法を試みる。さらに複数アンテナを用いることによって微分位相および、RSSIなどのより多くのデータを取得し、その学習により、空間フィルタの2次元化を実現し、複雑な読取り空間に対しても必要離隔距離を定量化できるように進める。位相角測定の問題点特定と解決方法の考案に思いの他時間がかかり予定していた国際会議発表を実施できなくなっため。主として経年的に利用するソフトウェア無線処理システム(LabVIEW)のライセンスの保守費として平成29年度はじめに利用する。
ヒラアオノリに見る藻類におけるアロ認証機構と雌雄非対称性の進化

本研究は、アオサ藻綱のヒラアオノリを用いて、配偶子に大小の雌雄差が生じる以前にすでにあるアロ(同種異個体)認証の機構を明らかにすることを目標にしている。1.雌雄と連鎖する性的二形性の解析:長崎大学グループ(桑野ら)、筑波大グループ(宮村ら)と協同して、確立したヒラアオノリの培養系統を冷凍して管理保存し輸送する方法を検討している。2.免疫サブトラクション法による性的二形性に関わる遺伝子の単離:雌雄の大小は接合装置の雌雄での非対称的な配置の延長線上にある性的二形成であることを明らかにしつつある。ヒラアオノリでは配偶子の異形化はわずかであるが、「免疫サブトラクション法」で配偶子の細胞表層に接合装置の性的二形性を検出している。1)抗雌(♀)抗血清と抗雄(♂)抗血清を調整して、雌(♀)では200kDa、雄(♂)では40kDaの特異抗原を見いだすことができた。また、雄(♂)に特異的な60kDaと40kDaのバンドも検出した。2)抗雌(♀)抗血清と抗雄(♂)抗血清を用いて蛍光抗体染色をおこない、雌雄に特異的な細胞構造の発見に務めている。接合装置だけでなく雌雄の膜が融合する領域の染色にも成功した。3)雌雄配偶子で6769万リード規模のESTを構築した。また、雌雄配偶子で7795万リード数程度ではあるが全ゲノム解析を行った。さらに、共同研究で、雌雄配偶子の細胞膜分画をマスを利用してプロテオーム解析した。いずれも限られた規模なので、3つのデータをそれぞれ補完することで、雌雄特異的な遺伝子群の同定を可能にし、ESTと全ゲノム解析で見つかった雌雄特異的なコンティグ、雌(♀)10と雄(♂)2を仮想的な性決定領域(性染色体)とした。本研究では、アオサ藻綱のヒラアオノリを用いて、配偶子に大小の雌雄差が生じる以前にすでにあるアロ(同種異個体)認証の機構を明らかにする。1.雌雄と連鎖する性的二形性の解析:野外で採集した藻類の個体から優れた培養株を確立することで配偶子の大小、交配型、接合部位の配向、オルガネラ遺伝の方向性などの調査を可能にした。長崎大学グループ(桑野ら)、筑波大グループ(宮村ら)と協同してヒラアオノリの培養系統を増やした。ヒラアオノリでは配偶子の異形化はわずかであるが、「免疫サブトラクション法」により雌(♀)の接合装置のみを認識する抗体を作成することに成功した。雄(♂)の接合装置を認識する抗体も調製中である。接合装置を構築するタンパク質とその遺伝子の探索に関しては、以下の2つの方法を用いて、雄(♂)あるいは雌(♀)に特異的な遺伝子の同定を試みている。1)免疫サブトラクション法で精製した抗体を用いた、免疫沈降法による抗原タンパク質の濃縮とアミノ酸配列を決定するため、ヒラアオノリ配偶体と配偶子を用いたプロテオーム解析を実施している。2)ESTライブラリーとcDNAクローンライブラリー構築:免疫サブトラクション法は実に簡便で、ゲノムデータが十分でない藻類でも雌雄の性的二形性に関わる遺伝子を同定できる可能性がある。免疫サブトラクション法は雌雄の配偶子が別々に単離できれば可能なので、筑波大グループと北大グループと共同で、培養可能な緑藻や褐藻はもちろん,培養が難しいものでも配偶体から放出された配偶子を野外採集することを検討している。また、現在、雌雄両配偶子のESTライブラリーを構築しており、雌雄間のESTサブトラクションが実施できる体制を整えた。

さらに、共同研究で、雌雄配偶子の細胞膜分画をマスを利用してプロテオーム解析した。いずれも限られた規模なので、3つのデータをそれぞれ補完することで、雌雄特異的な遺伝子群の同定を可能にし、ESTと全ゲノム解析で見つかった雌雄特異的なコンティグ、雌(♀)10と雄(♂)2を仮想的な性決定領域(性染色体)とした。
卵巣明細胞腺癌のglycogen代謝機構の解明

卵巣明細胞腺癌の抗癌剤感受性が、他の組織型の卵巣癌と比較して低下しているか否かを検討するため、in vinoでの感受性試験を試みた。結果、10種類の抗癌剤に対し、明細胞腺癌はdocetaxel, paclitaxel, etoposide, mitomycin, gemcitabineおよびcisplatinに対し感受性の低下傾向を示したが、統計的に有意な差(p<0.0001)は、docetaxelのみに認められ、明細胞腺癌における抗癌剤治療への低応答性は必ずしも薬剤の直接的な効果によるものではないことが確認された。明細胞腺癌は他の組織型の卵巣癌に比較し、約2.1倍の濃度のglycogenを細胞質に含有しており、また、約1.4倍の倍加時間を示す。Glycogen含量と倍加時間とに正の相関、また、倍加時間と抗癌剤感受性とに負の相関を認めたが、glycogen含量と感受性とには直接的な相関は観察されなかった。Glycogen代謝関連酵素のうち、明細胞腺癌は、glycogen phosphorylase、glycogen synthetaseおよびglucose-6-phosphataseをgeneticに発現していることが確認された。化学療法後の腫瘍組織内環境の変化として血流不足によるglucoseの供給低下を想定して、glucose除去培養での細胞の増殖能を検討した結果、明細胞では平均1.4倍、その他の組織型の癌では平均2.0倍の倍加時間の延長が見られ、明細胞腺癌がhypoglycemiaに対し、よりtolerantであることが推測された。低酸素環境においては、明細胞腺癌はその他の癌種と同様に増殖が抑制され、両者には差が見られなかった。卵巣明細胞腺癌の予後不良の原因は、必ずしも直接的な抗癌剤感受性に起因するものではなく、細胞内にglycogenを貯留することによる細胞学的特性が、化学療法後の腫瘍組織内環境の変化に対応する結果である可能性を示した。2.明細胞癌における細胞内glycogenの機能を検討するため、amyloglucosidase処理によるglucose変換法を用いたglycogenの定量と、細胞倍加時間測定による増殖能を比較した。明細胞癌(平均148.6μg/mg protein)は、漿液性腺癌(平均71.1μg/mg protein)に対し、約2.1倍の高濃度のglycogenを含有した。明細胞腺癌(平均40.3時間)は漿液性腺癌(平均28.7時間)の約1.4倍の倍加時間を示した。glycogen含量と倍加時間とに正の相関、また、倍加時間と抗癌剤感受性とに負の相関を認めたが、glycogen含量と抗癌剤感受性とには直接的な相関は観察されなかった。glycogen synthetaseおよびglucose-6-phosphataseはRT-PCR法で、明細胞腺癌の全てに発現が確認された。glucose欠如培養で明細胞腺癌は平均1.4倍、漿液腺癌は平均2.0倍の倍加時間延長を認めた。卵巣明細胞癌の予後不良の原因は、必ずしも直接的な抗癌剤感受性に起因するものではなく、また、細胞内にglycogenを産生・貯溜することにより、他と異なる細胞学的特性を示す可能性が確認された。今後、ヌードマウス移植腫瘍を用い、抗癌剤による腫瘍組織内の血流変化に基づくglucose供給量の変動とglycogen代謝の観点から明細胞癌の特性を解析する予定である。1.卵巣明細胞

腺癌の抗癌剤感受性が、他の組織型の卵巣癌と比較して低下しているか否かを検討するため、in vitroでの感受性試験を試みた。結果、10種類の抗癌剤に対し、明細胞腺癌はdocetaxel, paclitaxel, etoposide, mitomycin, gemcitabineおよびcisplatinに対し感受性の低下傾向を示したが、統計的に有意な差(p<0.0001)は、docetaxelのみに認められ、明細胞腺癌における抗癌剤治療への低応答性は必ずしも薬剤の直接的な効果によるものではないことが確認された。2.明細胞腺癌は他の組織型の卵巣癌に比較し、約2.1倍の濃度のglycogenを細胞質に含有しており、また、約1.4倍の倍加時間を示す。Glycogen含量と倍加時間とに正の相関、また、倍加時間と抗癌剤感受性とに負の相関を認めたが、glycogen含量と感受性とには直接的な相関は観察されなかった。4.化学療法後の腫瘍組織内環境の変化として血流不足によるglucoseの供給低下を想定して、glucose除去培養での細胞の増殖能を検討した結果、明細胞では平均1.4倍、その他の組織型の癌では平均2.0倍の倍加時間の延長が見られ、明細胞腺癌がhypoglycemiaに対し、よりtolerantであることが推測された。5.低酸素環境においては、明細胞腺癌はその他の癌腫と同様に増殖が抑制され、両者には差が見られなかった。卵巣明細胞腺癌の予後不良の原因は、必ずしも直接的な抗癌剤感受性に起因するものではなく、細胞内にglycogenを貯留することによる細胞学的特性が、化学療法後の腫瘍組織内環境の変化に対応する結果である可能性を示した。今後、その具体的な因子と機序の決定が望まれる。
ヘムシグナルによる赤血球とマクロファージの応答制御の解明

研究代表者らは、ヘムが転写因子Bach1およびBach2に結合し、遺伝子発現を調節するという、ヘムのシグナル機能を提唱してきた。本研究により以下の成果を得て、「ヘムシグナル」の生物学的意義を確立した。Bach2のヘム結合領域は天然変性状態にあり、ヘム結合によりBach2とそのリン酸化酵素の結合が制御されることを見いだした。Bach1が鉄欠乏時に限定的な赤血球分化を維持することを見いだした。Bach2とBach1が前駆細胞において骨髄球系特異的遺伝子およびそれらの上流転写因子CEBPファミリーの発現を抑制することでリンパ球への分化を促進することを明らかにした。Bach2のヘムによる制御機構については、構造と結合因子の観点から研究を進めた。Bach2のヘム結合領域について質量分析計を用いた表面荷電状態の測定を進め、同領域は天然変性状態にあること、ヘム結合により特定の二次構造が誘導されることはなく、ヘム結合時でも天然変性状態にあることを確認した。しかし、この天然変性状態はヘムの有無で状態が明確に異なることも見いだした。この天然変性状態のヘムによる構造制御について、その生理的意義を明らかにするために、ヘム依存性に天然変性領域に結合する因子について、定量的解析を行い、解離定数などを決定した。ヘムが両者の結合を大きく変える事から、Bach2の天然変性領域はヘム結合時には特定の構造(ただし大きく揺らぐ)をとり、タンパク質間相互作用が変化することが考えられた。これまで知られているヘム結合タンパク質は安定な二次構造を介した結合であるが、Bach2の場合にはヘムがその天然変性領域に直接結合して天然変性状態を調節するという、全く新しい概念を提唱することができた。鉄欠乏応答におけるBach1の役割については、MEL細胞を用いたChIP-sequenceの結果から、Bach1はこれまで解明してきた転写抑制作用に加え、転写活性化作用も有することを見いだした。さらに、Bach1は赤血球分化に必須とされる転写因子遺伝子の発現を鉄欠乏時に維持することを見いだした。マクロファージにおける機能については、Bach1 floxedマウスの作製を進め、neoマーカーを取り除いたマウスを得た。現在、細胞特異的Cre発現マウスとの交配を進めている。Bach2についてはマクロファージ特異的ノックアウトを得、組織マクロファージの分化や機能の異常について詳細に調べつつある。特によく進んだ点は、ヘムによるBach2の構造制御であった。これまでのヘム結合タンパク質は、全て安定な二次構造(αヘリクスやβシート)を介してヘムを結合している。一方、Bach2の場合、ヘムはBach2の天然変性領域に結合すること、そしてヘム結合が特定の二次構造を誘導することはなく、ヘム結合時においても天然変性状態にあることを、原理が異なるいくつかの測定方法により確定することができた。しかも、ヘム有る無しで天然変性状態のあり方(揺らぎの程度とも言えるかも知れない)が変化することも示すことができた。これは大きな進歩と考えている。このようなヘムによる天然変性状態の制御機構は、これまでにない全く新しい概念と言える。しかし次の大問題は、このような制御機構の生理的意義となる。この点についても、以前の研究で同定していたBach2天然変性領域結合因子が、ヘムに依存してBach2に結合することを確定することができたことは、もう一つ大きな進展だったと考える。なぜなら、この知見も、ヘム有る無しで天然変性状態のあり方が変化するというコンセプトを強く支持するものであり、さらに、この結合因子がヘム天然変性状態制御のアウトプットをつくり出している可能性もある。今後は、この因子の生理的意義、そしてその役割とBach2やヘムとの関係を探ることで、ヘムによるBach2の制御に関して、完結を目指して行く。ヘムは酸素運搬や酸化還元反応に必須の補欠分子である。ヘムはタンパク質に安定に結合することでこれら機能を担うが、研究代表者らは、ヘムがリガンドとして転写因子Bach1およびBach2に結合し、遺伝子発現を調節するという、ヘムのシグナル分子としての機能(ヘムシグナル)を提唱してきた。Bach1ノックアウトマウスの解析から、Bach1は鉄欠乏時の赤血球分化、マクロファージ分化、そして獲得免疫系細胞分化に重要であることを示して来た。一方、Bach2はマクロファージ分化および活性化に関わることを見いだしてきたが、さらに赤芽球分化に関わる可能性も十分に考えられる。そこで、ヘムにより制御される遺伝子ネットワークの全貌を解明し、赤血球とマクロファージの間で比較・俯瞰することで、ヘムの遺伝子発現調節因子としての作用機構と生理・病理的意義を理解する。そして、「ヘムシグナル」という概念を確立する。本年度は、赤芽球におけるBach1標的遺伝子の同定することを試みた。Bach1のタンパク質量はヘム濃度低下時に上昇することに着目し、鉄欠乏食で飼育した野生型マウス赤芽球を用いて、Chromatin immunoprecipitation-sequence (ChIP-seq)実験を行い、ゲノム上でBach1結合部位をマップした。また、前駆細胞におけるBach2の機能をさらに理解するために、Bach2リポーターマウスを用いて発現分布を詳細に解析した。あわせて、Bach2ノックアウトマウスなどを用いてBach2の赤血球分化における機能を追求した。ChIP-seqを行い、Bach2の標的遺伝子を同定した。得られた結果をBach1と比較することで、両者の機能的差異や作用機構を検討した。

Bach1のタンパク質量はヘム濃度低下時に上昇することに着目し、鉄欠乏食で飼育した野生型マウス赤芽球を用いて、Chromatin immunoprecipitation-sequence (ChIP-seq)実験を行ったが、この際、通常食で飼育したマウス由来赤芽球を対照として比較した。既にBach1が結合することを報告してきたグロビン遺伝子やヘムオキシゲナーゼ1遺伝子へのBach1結合シグナルは、予想通り鉄欠乏群で数倍上昇していた。さらに、通常食赤芽球ではBach1結合シグナルが認められず、鉄欠乏赤芽球で同シグナルが増大する遺伝子群も多数同定することができた。したがって、赤芽球分化における鉄に応答した制御系を同定できると考えられ、これは大きな発見につながることが期待される。また、ミエロイドと赤芽球への分化能を併せ持つ白血病細胞株(すなわち、前駆細胞の性状を有することが期待される)を用いて、Bach2のChIP-Seqを実施することもできた。これまでのデータ解析から、Bach1とBach2の標的遺伝子の重複は予想以上に少ないことが見えて来た。さらに、Bach2の多彩な転写調節機構を示唆するデータも得ている。これらを発展させることで、赤芽球分化の制御系、さらには貧血の病態の一端を解明することができるであろう。ヘムは酸素運搬や酸化還元反応に必須の補欠分子である。ヘムはタンパク質に安定に結合することでこれら機能を担うが、研究代表者らは、ヘムがリガンドとして転写因子Bach1およびBach2に結合し、遺伝子発現を調節するという、ヘムのシグナル分子としての機能(ヘムシグナル)を提唱してきた。Bach1ノックアウトマウスの解析から、Bach1は鉄欠乏時の赤血球分化、マクロファージ分化、そして獲得免疫系細胞分化に重要であることを示して来た。一方、Bach2はマクロファージ分化および活性化に関わることを見いだしてきたが、さらに赤芽球分化に関わる可能性も十分に考えられる。そこで、ヘムにより制御される遺伝子ネットワークの全貌を解明し、赤血球とマクロファージの間で比較・俯瞰することで、ヘムの遺伝子発現調節因子としての作用機構と生理・病理的意義を理解する。そして、「ヘムシグナル」という概念を確立する。本年度は、野生型およびBach2/Bach1二重欠損マウスの造血幹細胞および前駆細胞の詳細な解析を実施し、これら転写因子が前駆細胞において骨髄球系特異的遺伝子およびそれらの上流転写因子CEBPファミリーの発現を抑制することでリンパ球への分化を促進することを明らかにした。さらに、赤芽球への分化においても、同様にBach2やBach1による骨髄球系遺伝子の抑制が運命決定に重要であることを見いだした。国際共同研究としてヘム代謝関連遺伝子の発現におけるBach1の重要性を報告した。また、Bリンパ球およびTリンパ球におけるBach2とBach1の機能について、総説論文をNature Review Immunology誌に国際共著として発表した。
近代日本の書籍文化に関する基礎的研究

本研究では、近代における新聞や教科書、印刷事業の具体的なありようについて明らかにするため、山梨県・長野県・群馬県を例に行政文書の翻刻と分析をおこなった。山梨県については明治初年における情報環境の整備と新聞の相関関係を、群馬県については明治8年前後における情報流通環境の整備について、長野県については明治十年代における高美甚左衛門・吟天社の動向を、それぞれ明らかにした。(1)山梨県について、平成23年度は県立図書館と県立歴史博物館の調査を予定していたが、県立図書館の移転(平成24年度中)にともなう長期休館が予告されていたため、同館に特化して行政文書の調査をおこなった。その結果、a)従来、山梨県の新聞は明治5年刊の『峡中新聞』に始まるとされてきたが、それ以前に『峡中新誌』の刊行を企てていた行政文書を発見したこと。b)『峡中新誌』発刊に郡内の村役人らが関与しており、実際に刊行するにあたって甲府の本屋内藤伝右衛門に助力を仰ぎ、『峡中新聞』と紙名変更して刊行したと推察されること。c)その内藤伝右衛門は明治8年の出版条例以降、積極的に版権登録を県に願い出ており、内藤の営為の根底に「権利の確保」があることを行政文書より裏付けられること。が明らかとなった。(2)群馬県について、平成23年度は国文学研究資料館所蔵の群馬県庁文書を調査した。同文書には本研究がフィールドにしている明治初期の行政文書が豊富に収められているが、これまで調査されてこなかった文書群である。そこでまず、実際にどのような文書が簿冊のなかに綴じられているのかを確認すべく(これは目録からは分からない)、調査をおこなった。(3)長野県について、平成23年度は松本の本屋高美甚左衛門の刊行物を中心に購入した。高美は、江戸時代から続く老舗の本屋で、明治初期には教科書出版や新聞、活版印刷導入に関与していた。この本屋の動向をモデルとして長野県の事例を考察すべく、高美出版物の書誌調査をおこなった。1.前年度の調査をふまえ、山梨県立図書館所蔵明治期行政文書のうち教科書出版に関する文書の翻刻と、山梨県新聞史の始発となる『峡中新誌』について新出文書の翻刻と分析を、本研究の成果として発表した。2.明治初期山梨県の新聞史について、戸籍法公布とともに導入された区長戸長制度に着目。山梨県立博物館所蔵文書のうち区長戸長らの日誌を調査し、彼らの業務における新聞や布達の取り扱いの把握に努めた。また『峡中新聞』『甲府新聞』、および当時の政府御用新聞『日新真事誌』記事調査をとおして活版印刷導入過程の把握に努めた。調査の結果、明治8年の布達から「管内無洩相達する者也」の文言が消え、県内の隅々にまで行き渡るような環境が完成したことが明らかになった。3.長野県については、前年度に引き続いて高美甚左衛門と、その高美が中心となって起業した「吟天社」の活動に着目。吟天社と高美の活動の相関関係を考察するための基礎作業として文芸雑誌『清籟新誌』などの出版物や吟天社が印刷で関わった布達類などの書誌調査をおこない、吟天社の活動初期においては上伊那郡役所との関係が経営の根幹をなしていたことを確認した。吟天社における印刷機器の導入過程、経営実態については今後の課題である。4.群馬県については、東京大学大学院法学政治学研究科附属近代日本法政史料センター(明治新聞雑誌文庫)所蔵「書抜新聞史料」の調査、および群馬県立文書館所蔵明治期行政文書のうち明治一桁代の文書の悉皆調査をおこなった。群馬県では明治8年10月「管内布達取扱並費用之制」によって情報流通機構が整ったこと、自前で作製した活字が散見されることなどが明らかとなった。庁内に設けられた活版局についての内部文書は見あたらず、周辺史料の博捜は次の課題となる。山梨県立図書館所蔵の行政文書のうち、明治一桁代の簿冊は調査が完了するなど、文書調査じたいは順調に進んでいるが、平成23年度はその成果を論文にして公表することができなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)山梨県立図書館所蔵の行政文書調査の成果をふまえた論文の作成・公開。(2)山梨県立歴史博物館所蔵の私家文書、および『峡中新聞』『甲府新聞』の調査。(3)長野県立歴史館における明治一桁代の文書調査の実施と完了。(4)国文学研究資料館所蔵群馬県庁文書の調査継続と完了。
中国西部地域における気候変動と健康に配慮した新型省エネルギー住宅構想

本研究では中国西部の新疆ウイグル自治区トルファン市,甘粛省張掖市粛南ユグル自治県,雲南省臨滄市滄源ワ族自治県と四川省成都市新都区の伝統民居と集合住宅を対象とし,西安建築科技大学と共同で居住環境測定を実施した。住戸の室内外温湿度,PMV値,太陽放射,光,騒音,粉塵量,CO,CO2,真菌と化学物質などの実態を計測すると共に,住民の環境意識を調査し環境実態を把握することができた。粛南ユグル族自治県での居住環境の実態調査結果に基づき,当地域において今後,家畜産業拡大に伴うバイオマス資源の増加を想定し,新技術を駆使した暖房供給技術の導入により,地域自立循環型の村落づくりを提案した。中国西部地域は,発展途上にあり,省エネ,低炭素社会への環境技術に磨きをかけ,環境保全を図りつつ,経済成長と地域活性化が両立することを念頭においている。そこで,本研究は中国西部の気候・居住環境を中心に,物理量測定及びアンケート調査を推行し,当該地域の気候と環境特性を把握した上で,健康的で持続的発展可能な居住環境の建設技術やライフスタイルのあり方を提唱し,自然エネルギーに適応した新型省エネ住宅を提案することを意図している。平成24年度の調査では中国南西部の雲南省臨滄市滄源ワ族自治県と四川省成都市新都区の伝統民居を対象とし,西安建築科技大学と共同で居住環境測定を行った。住戸の室内外温湿度,PMV値,太陽放射(日射量・紫外線),光,騒音,粉塵量,CO,CO2,真菌と化学物質などの実態を計測し,住民の環境意識を併せて調査したので,その結果について報告する。滄源ワ族自治県の居住環境特徴は以下の通りである。1夏季・冬季ともに日射量が豊富なことから,太陽熱,太陽光発電の可能性がうかがえる。2居間,寝室の温熱環境に顕著な差異は認められないが,夏季においては,湿度が80%超と著しく高い。3住戸内における採光,通気性の改善が望まれる。4室内は粉塵量が高く,冬季においては湿冷環境下にあることから,健康問題が懸念される。5囲炉裏がライフスタイルに与える影響が大きい。成都市の場合(夏季調査のみ),1太陽放射量が少ない,年間を通し湿度が高い。2土間床の温度低減効果が顕著である。3夏季の快適感(PMV)ではやや暖かい結果となった。4屋根の熱負荷が大きく,材料と断熱の検討を要する。5屋内の粉塵量が高く,改善対策が要される。空気環境における浮遊真菌濃度の上昇には,土間床の影響が考えられる。滄源ワ族地域においては,居室と家畜飼育空間の分離等により衛生状況の改善が望まれる。中国西部地域は,発展途上にあり,省エネ,低炭素社会への環境技術の進展は目覚ましく,環境保全を図りつつ,経済成長と地域活性化が両立することを念頭においている。彼らのライフスタイルに配慮し,常に家畜の飼養を継続できるように,集合住宅より戸建て住宅の方が望ましいと考えた上,太陽熱温水器と地域バイオガスボイラーの連携による自給自足な暖房供給に関する可能性を検討した。新築の場合において,戸建て住宅の断熱性能の目標値と暖房負荷の試算,さらに太陽熱温水器と地域バイオガスボイラーから供給可能な熱量の試算を行った。厳寒地域であるため,新築の場合は,外壁と天井に断熱材を施工し,さらに断熱基礎を施工することにより,躯体部位が全体的に断熱されることから,外部との熱交換を最小限に抑えることが可能となり、当該地域でのバイオヴィレッジ構想の可能性を十分実証できることが分かった。

中国西部地域は,発展途上にあり,省エネ,低炭素社会への環境技術の進展は目覚ましく,環境保全を図りつつ,経済成長と地域活性化が両立することを念頭においている。そこで,本研究は中国西部の気候・居住環境を中心に,物理量測定及びアンケート調査を推行し,当該地域の気候と環境特性を把握した上で,健康的で持続的発展可能な居住環境の建設技術やライフスタイルのあり方を提唱し,自然エネルギーに適応した新型省エネ住宅を提案することを意図している。本調査では中国西部の新疆ウイグル自治区トルファン市と甘粛省張掖市粛南ユグル自治県の伝統民居と集合住宅を対象とし,西安建築科技大学と共同で居住環境測定を実施した。住戸の室内外温湿度,PMV値,太陽放射(日射量・紫外線),光,騒音,粉塵量,CO,CO2,真菌と化学物質などの実態を計測すると共に,住民の環境意識を調査し環境実態を把握することができた。トルファンの居住環境の特徴は以下の通りである。(1)気温の日較差・年較差が大で,降雨量が極端に少ない。(2)夏季の太陽放射が大で,紫外線対策が要される。(3)夏季の日射遮蔽により住み易い半屋外空間が創出可。(3)生土建築の温熱効果が確認されたが,室内採光は悪い。(4)女墻(ひめがき)換気口と天窓の換気効果が高い。(5)冬季,石炭暖炉による放射壁の温熱効果が顕著である。粛南県の場合,(1)日射量と紫外線放射量が大で,防御策が要される。(2)集合住宅では伝統民居より自然採光性能が良い。(3)冬季,集合住宅と伝統民居の温熱環境に顕著な差違がある。(4)伝統民居におけるカンの効果が高い。(5)集合住宅の床暖房性能がよく, PPD値に反映されている。トルファン,粛南両地域共,粉じん量が高い値となり,COとCO2濃度は冬期に高濃度である。化学物質は民居のアセトアルデヒドの数値が顕著であるほか,真菌がトルファン地域の冬期に高い値を示す結果となった。研究の現場測定のための機器一式は,日本からの持ち込み,あるいは従来の日中共同調査で培われた信頼関係に基づく,西安建築科技大学劉加平教授の裁量による人的支援,設備供与が期待できる。10数年間交換留学生や客員研究員として,積極的に国際学術交流を推進している。海外共同研究者として,劉加平教授は現地建設庁及び気象局と協力関係にあり,これまで西安建築科技大学を中心に,新疆大学,重慶大学,北京大学,清華大学,上海同済大学,湖南大学,香港理工大学等の教職員と,毎年実施される国際ワークショップやメールにて意見交換を行っている。また,中国人留学生として来日していた王岩氏が博士研究員後,共同研究者として在籍していることで,当該研究体制づくりも整備されている。平成23,24年度の実測調査により,中国西部の新疆ウィグル自治区トルファン市,甘粛省張掖市粛南ユグル自治県,雲南省臨滄市滄源ワ族自治県と四川省成都市新都区の居住環境実態が把握できた。一方,大都市にあってはエネルギー消費の増大に伴う大気汚染やヒートアイランド現象が大きな社会的問題となっており,筆者は,吉野博(東北大学)らと共に,平成13年度から4ヶ年に渡り北京,上海,ハルビン,西安,重慶,武漢,広州,香港など,8都市の住宅において,ライフスタイル,室内熱空気環境,エネルギー消費量などの実態をアンケート調査と実測等から明らかにすると共に,数値計算により省エネルギー技術,持続可能な居住環境形成技術の開発に携わり,2006年5月,日本・中国・韓国建築学会から「Best Paper Award 2005」として顕彰された。
ビッグデータからみた腸内細菌と肥満の関係

本研究課題は、腸内細菌叢と肥満の関係を、加齢の影響と生活習慣の違い(飲酒習慣、喫煙習慣)から検討し、新たな肥満予防、生活習慣病予防へと繋げることを目的とする。昨年度までの解析で、以下の点が明らかとなった。なお、解析は2014年度岩木健康増進プロジェクトに参加した者のうち、大腸がんあるいは糖尿病の既往のある者、抗生剤を服用中の者、欠損項目のある者を除いた1,082名(男性410名、女性672名)を解析の対象とし、年齢を6グループ(39歳未満、40-49歳、50-59歳、60-69歳、70-79歳、80歳以上)に分けて行った。1腸内細菌叢の多様性は加齢とともに減少した。2非肥満群(BMI25未満)と肥満群(BMI25以上)では、加齢の影響による腸内細菌の組成は異なっていた。3肥満群においてBacteroidetesの組成は年齢が高くなるにつれて減少したが、非肥満群ではそのような傾向はみられなかった。4肥満群においてFirmicutesの組成は年齢が高くなるにつれて増加したが、非肥満群ではそのような傾向はみられなかった。5飲酒習慣や喫煙習慣の有無では、非肥満群、肥満群ともに組成に有意差は認められなかった。本研究結果から、肥満と加齢は腸内細菌叢へ影響を及ぼしている可能性が明らかとなったため、年齢に応じた肥満対策には腸内細菌叢を考慮することが有用である可能性が考えられた。以上の結果を今年度は論文化し、投稿した。青森県弘前市岩木町の住民1,166名を対象に、生活習慣と腸内細菌叢の関係を調査・検討した。調査項目に欠損項目のある者、既往歴に消化器悪性疾患のある者、および抗生剤を服用中の者を除外した1,082名(男性410名、女性672名)を解析対象者とした。腸内細菌叢の評価は、検体のDNA配列を次世代シークエンス解析により解析し、テクノスルガ・ラボの微生物同定データベースを用いて同定した。肥満群はBMIが25以上の者、非肥満群はBMIが25未満の者とした。生活習慣は喫煙習慣、飲酒習慣、運動習慣を自記式質問紙により聞き取りした。喫煙習慣、飲酒習慣の実施状況はそれぞれ、「現在も行っている」「以前行っていた」「習慣なし」の3群に分け、運動習慣については「週一回以上行っている」「運動習慣なし」の2群に分けた。肥満群は235名、非肥満群は847名であった。調査時の平均年齢は肥満群56.9±1.0歳、非肥満群53.4±0.5歳であり、肥満群のほうが平均年齢は高かった(P<0.001)。喫煙習慣、飲酒習慣などの生活習慣の実施状況では有意差は認められなかったが、運動習慣は肥満群のほうが週一回以上運動を行っている者の割合が多かった(p=0.037)。腸内細菌の属種は、非肥満群からは332種類、肥満群からは269種類確認され、非肥満群の一人当たりの平均保有数は54.7種類、肥満群の一人当たりの平均保有数は54.6種類であった。本研究において、非肥満群からは肥満群よりもより多くの腸内細菌種が認められたが、一人当たりが保有する菌種では肥満群と非肥満群の間に腸内細菌叢の多様性の違いは認められなかった。来年度は肥満群、非肥満群の生活習慣の違いによる腸内細菌叢の構成の違いを解明し、新たな健康指標、肥満予防対策、生活習慣病スクリーニング指標としての腸内細菌の有効性、運用性の可能性を検討する。2016年度岩木健康増進プロジェクトにおいて、T-RFLP法による腸内細菌の測定は行われなかったため、本研究では2014年度に測定した16S rRNAを標的とした次世代シークエンサー解析データを解析に使用した。腸内細菌の組成は、加齢により変化する。本研究では、肥満群と非肥満群について加齢の影響を検討し、さらに生活習慣(飲酒習慣、喫煙習慣)についても検討を行った。2014年岩木健康増進プロジェクトに参加した者のうち、大腸がんあるいは糖尿病の既往のある者、抗生剤を服用中の者、欠損項目のある者を除外した1,082名(男性410名、女性672名)を解析の対象とした。BMI25以上を肥満群、とし、BMI25未満を非肥満群とし、年齢を6グループ(39歳未満、40-49歳、50-59歳、60-69歳、70-79歳、80歳以上)に分けた。腸内細菌の多様性は加齢とともに減少していた。肥満群と非肥満群では加齢による腸内細菌の組成は異なっていた。肥満群においてはBacteroidetesの組成は年齢グループが高くなるにつれて減少していたが、非肥満群では減少はみられなかった。また、Firmicutesの組成は肥満群において年齢グループが高くなるにつれて増加していたが、非肥満群では増加はみられなかった。飲酒習慣の有無、喫煙習慣の有無では組成に有意差は認められなかった。先行研究では、Bacteroidetesは動物性脂肪や動物性たんぱく質と関連すると報告がある。生活習慣や食習慣により、腸内細菌の組成は変化するいくつかの報告がなされている。高齢者は身体になんらかの障害を持っている可能性が高く、運動等でのダイエットは困難である。

本研究により、腸内細菌の組成をコントロールをすることで肥満をコントロールできる可能性が考えられた。解析は完了し研究成果について国内学会および国際学会で発表を行ったが、まだ論文を投稿するに至っていないため。本研究課題は、腸内細菌叢と肥満の関係を、加齢の影響と生活習慣の違い(飲酒習慣、喫煙習慣)から検討し、新たな肥満予防、生活習慣病予防へと繋げることを目的とする。昨年度までの解析で、以下の点が明らかとなった。なお、解析は2014年度岩木健康増進プロジェクトに参加した者のうち、大腸がんあるいは糖尿病の既往のある者、抗生剤を服用中の者、欠損項目のある者を除いた1,082名(男性410名、女性672名)を解析の対象とし、年齢を6グループ(39歳未満、40-49歳、50-59歳、60-69歳、70-79歳、80歳以上)に分けて行った。1腸内細菌叢の多様性は加齢とともに減少した。2非肥満群(BMI25未満)と肥満群(BMI25以上)では、加齢の影響による腸内細菌の組成は異なっていた。3肥満群においてBacteroidetesの組成は年齢が高くなるにつれて減少したが、非肥満群ではそのような傾向はみられなかった。4肥満群においてFirmicutesの組成は年齢が高くなるにつれて増加したが、非肥満群ではそのような傾向はみられなかった。5飲酒習慣や喫煙習慣の有無では、非肥満群、肥満群ともに組成に有意差は認められなかった。本研究結果から、肥満と加齢は腸内細菌叢へ影響を及ぼしている可能性が明らかとなったため、年齢に応じた肥満対策には腸内細菌叢を考慮することが有用である可能性が考えられた。以上の結果を今年度は論文化し、投稿した。今後は肥満群と非肥満群の生活習慣の違いにより生じる腸内細菌叢の違いについて検討を行い、学会発表を行う。解析により得られた結果から、腸内細菌の健康指標としての有効性についての検討も行い、論文作成を行う。平成30年度中に論文を投稿する。本研究は2016年度岩木健康増進プロジェクトを発展させることを目的としプロジェクト中に行う予定であったが、調査項目を決定する運営会議により、2016年度にはT-RFLP法を用いた腸内細菌叢解析は行わないこととなった。そのため、当初予定していた物品を購入することができなかった。岩木健康増進プロジェクトにて、前年度予定されていた腸内細菌の採集が行われなかったため。次年度の論文投稿料に充てる予定である。解析結果を国内学会、国際学会および論文により広く発表する。解析に必要なソフトウェアを購入する。