hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ror1受容体を介したシグナル伝達機構とその発生及びがんにおける役割の解明

Ror1 ; Ror2ダブルノックアウトマウス胚線維芽細胞やヒトバーキットリンパ腫細胞を用いてWnt5aに対する応答性を解析した結果、Wnt5aシグナルによるWnt/b-catenin経路の抑制作用にRor2だけでなくRor1も関与していることが明らかになった。また、Ror1がヒトトリプルネガティブ乳がん細胞に過剰発現しており、c-Src、Akt、Erk、Stat3といったシグナル伝達因子の活性化や細胞増殖を制御していることを見出した。Ror1がWnt5aの受容体として機能する可能性について検討した。これまでに、Wnt5aはRor2受容体を介してWntシグナル伝達経路の中でも非古典的経路を活性化することを明らかにしてきた。非古典的経路はWnt3a等によって活性化される古典的経路を抑制することが示されているため、本研究ではRor1がRor2と同様にWnt5aによる非古典的経路の抑制に関与するかどうかをマウス胚由来線維芽細胞(MEF)を用いて解析した。Ror1,Ror2ダブルヘテロマウス同士の交配によって得られた12.5日胚より4種類の遺伝子変異を有するMEF(Ror1+/- ; Ror2+/-, Ror1-/- ; Ror2+/-, Ror1+/- ;Ror2-/-, Ror1-/- ; Ror2-/-)を調製した。これらのMEFに古典的経路において活性化する転写因子LEF/TCFの結合配列を含むレポーター遺伝子を導入した後、Wnt3aとWnt5aをそれぞれ単独または同時に添加し、8時間後にレポーター活性を測定した。その結果、いずれのMEFにおいてもWnt3a刺激によってレポーター活性の上昇が認められた。一方、Wnt5a刺激はレポーター活性に影響を与えなかった。また、Wnt3aとWnt5aを同時に添加した結果、Wnt3aのみを添加した場合に比べ、Ror1+/- ; Ror2+/- MEF, Ror1-/- ; Ror2+/- MEF, Ror1+/- ;Ror2-/- MEFにおいて有意なレポーター活性の低下が認められたが、Ror1-/- ; Ror2-/- MEFにおいてはレポーター活性に有意な差は認められなかった。したがって、MEFにおいては、Ror1とRor2が冗長的に、Wnt5a受容体として古典的経路の抑制に関与していることが示唆された。様々な種類のヒト乳癌細胞株における受容体チロシンキナーゼRor1、Ror2とそれらのリガンドであるWnt5aの発現を解析した結果、エストロジェン受容体、プロゲステロン受容体、HER2の発現がいずれも陰性のトリプルネガティブ乳癌細胞において、Ror1が過剰発現していることを見出した。一方、Ror2はそれらのマーカー遺伝子の発現とは関係なく、一部の乳癌細胞株で発現が認められ、Wnt5aはほとんど全ての乳癌細胞株で発現が認められた。Ror1が高発現しているトリプルネガティブ乳癌細胞株MDA-MB435Sを用いて、Ror1を標的とするsiRNAの導入により内在性Ror1の発現を低下させた結果、細胞増殖能の顕著な低下が認められた。同様の結果は、Ror1の機能を阻害すると予想されるRor1の細胞外領域に対する抗体を培地に添加した場合にも認められた。さらに、MDA-MB435Sは軟寒天中において足場非依存的に増殖しコロニーを形成するが、Ror1 siRNA処理によりコロニー形成能の低下も認められた。次に、Ror1の発現抑制によって影響を受ける細胞内シグナル伝達経路を明らかにするため、各種シグナル伝達因子のリン酸化特異的抗体を用いて、Western blot解析を行った結果、Src、Akt、Erkのリン酸化レベルがRor1の発現抑制によって顕著に低減した。また、MDA-MB-435S細胞をリコンビナントWnt5aで刺激した結果、それらのシグナル伝達因子のリン酸化レベルの亢進と増殖の促進が認められた。以上の結果から、ヒトトリプルネガティブ乳癌細胞において、Ror1が過剰発現しWnt5a-Ror1シグナルが活性化されると、Src、Akt、Erk等を介して細胞増殖が促進されることが示唆された。
発癌数理モデルの統計理論の研究と放射線疫学データ解析への応用

本研究では、放射線被曝によって誘発される発癌への関与の仕方を数理モデルによって検証するための統計学的方法論を開発し、広島大学原爆放射能医学研究所が追跡している原爆被爆者集団を用いて実際の放射線疫学データ解析を行い、その結果を放射線疫学・生物学の観点より考察することを目的としている。初年度は、遺伝的不安定性を考慮した統計学的発癌モデルとして、Moolgavkarの発癌2段階モデルにおける放射線の急性効果、すなわち放射線被曝時のみに線量依存の変異細胞が生じるという以前から用いられている急性効果の仮定の部分を変更し、被曝後のある期間にわたって幹細胞の変化が生じるという晩発効果モデルを提案した。米国のフレッド・ハッチンソン癌研究センターに海外出張し、Moolgavkar博士のレヴューを受けた。さらに、発癌数理モデルの国際ワークショップ(京都)にて、広島被爆者の肺・胃・結腸ガンに対する解析結果を発表した。13年度は、遺伝的不安定性を考慮した統計学的発癌モデルの晩発効果の数学的な定式化の部分について再検討を行った。さらにMoolgavkar博士から招聘を受け、共同研究者の甲斐と共に数理モデルの定式化に関して議論し、その妥当性について検討することができた。14年度は、急性効果モデルと晩発効果モデルの2つを用いて、放射線の線量反応関係および放射線の閾値の検討を行った。その結果、男性の肺がんにおいて線量反応の閾値を示すホッケースティック上の線量反応曲線が観察された。また、女性の肺がんでは低線量群から比較的高い相対リスクを示し、これら形状の異なる男と女の線量反応曲線を合成すると線形の線量反応曲線が得られることが観察された。14年度も被爆者データの疫学的側面を調べ、原爆被爆者がん死亡の相対リスクに関して、モントリオールの国際疫学会議で報告し論文にまとめた。本研究は、放射線被曝によって誘発される発癌への関与の仕方を数理モデルによって検証するための統計学的方法論を開発し、広島大学原爆放射能医学研究所が追跡している原爆被爆者集団を用いて実際の放射線疫学データ解析を行い、その結果を放射線疫学・生物学の観点より考察することを目的としている。本年度は、遺伝的不安定性を考慮した統計学的発癌モデルとして、Moolgavkarの発癌2段階モデルにおける放射線の急性効果、すなわち放射線被曝時のみに線量依存の変異細胞が生じるという以前から用いられている急性効果の仮定の部分を変更し、被曝後のある期間にわたって幹細胞の変化が生じるという晩発効果モデルを提案し数理モデルとして定式化した(松浦、甲斐、江口)。この理論をデータ解析で検証するため、FORTRANによるプログラミング開発を行った(松浦、佐藤)。また、データ解析のために広島被爆者データの資料整理と必要資料のデータ入力を行った(早川、星)。長崎データに対しても、解析が行えるようにプログラムを実行できる環境を構築しデータの整理を行った(三根)。広島被爆者データに対しては、その疫学的側面を明らかにしておく事が重要であるため、ガン死亡リスクの最近の経年的変化を観察し各ガンの部位別過剰相対リスクの特徴を明らかにして、これを日本放射線影響学会第43回大会にて報告し、特に乳ガンに関しては長崎医学会雑誌に発表した(松浦、大瀧、星、早川)。また、シアトルのフレッド・ハッチンソン癌研究センターに海外出張し、本研究に関してMoolgavkar博士のレヴユーを受けた(甲斐)。さらに、京都で開催された発癌数理モデルの国際ワークショップにて、広島被爆者の肺・胃・結腸ガンに対して本年度までに得られたデータ解析結果を発表し検討を行った(松浦、甲斐、大瀧)。本年度は、遺伝的不安定性を考慮した統計学的発癌モデルの再検討を行った。

具体的にはMoolgavkarの発癌2段階モデルにおいて、被曝後のある期間にわたって細胞の変化が生じるという晩発効果モデルの数学的な定式化の部分について再検討を行った。その結果、モデル内のパラメータ推定における若干の部分において修正を行う必要性があることを確認した(松浦、江口、和泉)。その内容に関しては、米国シアトルのフレッド・ハッチンソン癌研究センターのMoolgavkar博士から招聰を受け、共同研究者の甲斐と共に数理モデルの定式化に関して直接議論し、妥当性について検討することができた。再検討された数理モデルに対しては、実データ解析が行えるようにフォートラン言語によるプログラムに改良を加えた(松浦、佐藤)。実データ解析としては、昨年度準備した広島大学原爆放射能医学研究所(原医研)が追跡している原爆被爆者集団のデータセットを用い、胃・肺・結腸がんに対して予備的な解析を行った(松浦、大瀧、三根)。結腸癌については、いまだ十分な解析がなされていないが、胃がんと肺がんについては、今回検討した晩発効果モデルよりは、放射線被爆時のみに線量依存の変異細胞が生じるという急性効果モデルの方が全体的なモデル適合が良好であるという知見が得られた。この結果に対しては現在、共同研究者の早川とは疫学的見地より、星とは放射線生物学的見地から考察中であり、来年度に予備的解析の結果として学会発表を行う予定である。本年度も昨年と同様に被爆者データの疫学的側面を調べ、原爆被爆者肺がん死亡の相対リスクの線量反応曲線に関して、学会発表を行い論文にまとめた。(松浦、大瀧、星、早川)本年度は、放射線の人体への影響を考えるにあたり放射線の急性効果をモデル化した場合のみならず、遺伝的不安定性を考慮した晩発効果をモデル化した場合も考慮し、放射線の線量反応関係および放射線の閾値の検討を行った。データ解析においては発癌2段階モデルが有効であり、原爆放射線医科学研究所がフォローアップを行なっている各種がん死亡率データを用い、特に低線量範囲の曲線と放射線閾値に関して詳細に評価した。その結果、男性の肺がんにおいて線量反応の閾値を示すホッケースティック上の線量反応曲線が観察された。また、女性の肺がんでは低線量群から比較的高い相対リスクを示し、これら形状の異なる男と女の線量反応曲線を合成すると線形の線量反応曲線が得られることが観察され今後報告していく予定である。(松浦、甲斐)本年度も昨年と同様に被爆者データの疫学的側面を調べ、原爆被爆者がん死亡の相対リスクに関して、モントリオールの国際疫学会議で報告し、論文にまとめた。(松浦、早川)統計学的結果に対する放射線疫学及び放射線生物学からの検討を行い、発癌数理モデルの統計学的検討を行った。(早川、星、三根、江口、宮田、牛嶋、松浦)京都で開催された発癌数理モデルの国際ワークショップにて、実験データおよび被爆者データを用いた解析結果を発表し検討を行った。(甲斐、大瀧、和泉)本年度は本研究の最終年度であり、研究結果のレヴューを行い、本研究で得られた結果・成果の最終総括を行い報告書にまとめた。(松浦、甲斐、星、宮田、牛嶋、三根)
東京芸術大学所蔵エンブレム本に関する美術史的研究

東京芸術大学付属図書館に所蔵されているエンブレム本のコレクションは、1618世紀のイタリア、オランダ、フランス、ドイツ、イギリス、スペインの欧州各国において刊行された書籍77冊(タイトル別件数にして83点)からなっている。エンブレム本の創始者と言われるアルチャーティの書は、各国語の版9つを数え、その他、ジョーヴィオを含む16世紀のイタリアのエンブレム本30点、1718世紀のオランダ・ベルギーのエンブレム本28点などが主要なもので、わが国では唯一の貴重なコレクションである。3年間に及んだ本研究の目的は、次の2つに分けられる。第1は、これらのエンブレム本の全頁を、光ディスクに入力することによって、資料の保存と、使用の便宜を図ることである。第2は、主要著者のテキストをはじめとして極力すべてのテキストを解読し、比較研究を行うとともに、個々のエンブレムについて適切なキーワードを抽出し、右のデータに加えて入力することである。まず第一の入力作業は、当初の計画どおりに、コレクションのすべての本のすべてのページの入力を完了した。その結果、書名、著者名からの検索、閲覧が可能になった。第2の、テキストの講読とキーワードの送定と入力の作業には、今後も担当の努力の継続を必要としており、しかし、それが整備された暁には、我が国におけるエンブレム研究にとって、まことに測り知れぬ意義があるものと期待される。計画どおりに、光ディスクによるファイリング・システム機器の設置が完了したので、これによるエンブレム・デ-タの入力にすでに着手した。エンブレム本総数のおよそ4分の1の画像登録を目下のところ終了、さらなる入力を続行中である。まず、画像を、最少限のキ-ワ-ドとともに、すべてを入力し、テキスト解読の進行とともにキ-ワ-ドを増やし追加入力する態勢で、作業を進めている。テキスト解読のための研究会も平行して行っており、本年度内にすでに12回開催したが、入力の進行にともない、この解読と研究の作業もまた加速度的に進捗する予定である。個々のエンブレムの分類整理・比較対照が、広領域で、より容易にかつ速やかに行えるようになる結果、研究のテ-マ別実行が、正確なデ-タの裏づけとともに推進されることになる。そのためにも最少限のキ-ワ-ドをともなった画像入力は、当初の予定よりも早く完了させて、研究の能率化を図ろうとしているところである。なお、現在までの成果のうち、まとまりを見せたのは、東京芸術大学所蔵のエンブレム本全体にわたる書法デ-タを、全欧州で知られているこれまでのエンブレム本全体の中に位置づける作業であって、これにより、東京芸術大学所蔵エンブレム本・コレクションの内容、初版本との関係その他を含めて、全体の内容と位置づけが、つまり全容が明瞭になった。今後の収集・調査・研研にとっての大きな指針が出来上がったことになる。東京芸術大学所蔵エンブレム本(総冊数、78冊、総頁数約27.000頁)の光ディスクへの入力は、この3月に予定どおり完了した。残る作業として続行中なのは、キ-ワ-ドの入力であり、これは、当該研究の最終手度である平成4年度中に完了の予定である。このばあい、全巻のテキストを読了しなければ完璧なものにはならないわけだが、キ-ワ-ドをどの程度の数、どのような言語形体で入力するかは、使用中の設備ヒットファイルそのものの機能と、利用者の姿勢とに関連するため、最善の方式を選ぶべく、使用マニュアルの制作と並行して、現在試行中である。テストケ-スをいくつか実施し、方式が決まり次第、キ-ワ-ド入力の作業を本格的かつ集中的に行うことになる。まずは、エンブレムの画像そのものに表わされている図像、そして、その図像の背後に隠されていて、そのテキストまたはエピグラムを読まなければ判明しない意味もまた、キ-ワ-ドの対象となりうるが、作業は、確実性と実用性の両面を奪重して、前者すなわち、画像そのものに表わされている具体的事物の名称を優先して入力することにし、これを作業の第一段階とする。

第二段階で、テキスト講読の進行とあわせて一隠された意味(図像外の象徴的意味)を、最少限に入力することにする。キ-ワ-ドは、飽くまで、研究者にとっての〈とっかかり〉にとどめ、必ずしも〈研究成果〉として固定することはしないという方策である。同時に、この研究を、単なるデ-タ・ベ-スの作成に終らせないために、ある程度のキ-ワ-ドの入力の進行を見合わせながら、独自の研究成果のために、論文の執筆に向けて研究会の内容を率いてゆくことを今後の課題としている。東京芸術大学附属図書館に所蔵されているエンブレム本のコレクションは、1618世紀のイタリア、オランダ、フランス、ドイツ、イギリス、スペインの欧州各国において刊行された書籍77冊(タイトル別伴数にして83点)からなっている。エンブレム本の創始者と言われるアルチャーティの書は、各国語の版9つを教え、その他、ジョーヴィオを含む16世紀のイタリアのエンブレム本30点、1718世紀のオランダ・ベルギーのエンブレム本28点などか主要なもので、わが国では唯一の貴重なコレクションである。3年間に及んだ本研究の目的は、次の2つに分けられる。第1は、これらのエンブレム本の全頁を、光ディスクに入力することによって、資料の保存と、使用の便宜を図ることである。第2は、主要著者のテキストをはじめとして極力すべてのテキストを解読し、比較研究を行うとともに、個々のエンブレムについて適切なキーワードを抽出、右のデータに加えて入力することである。まず第一の入力作業は、当初の計画どおりに、コレクションのすべての本のすべてのページの入力を完了した。その結果、書名、著者名からの検索、閲覧が可能になった。第2の、テキストの講読とキーワードの選定と入力の作業には、今後も相当の努力の継続を必要としており、しかし、それが整備された時には、我が国におけるエンブレム研究にとって、まことに測り知れぬ意義があるものと期待される。
卵巣癌の発生に関与する癌抑制遺伝子の単離と微小転移の遺伝子診断に関する研究

6番染色体長腕(6q27)に存在する卵巣癌候補癌抑制遺伝子の単離を行い,この領域にAF-6遺伝子を含め,4個の遺伝子の単離に成功した。AF-6は28個のエクソンから構成され,GLGF/DHRドメイン,Ras-interactingドメインを有する。6q27LOH(AF-6異常)は漿液性癌で高頻度(53%)にみられる。一方,K-rasの変異は粘液性癌で高率であった(50%)。しかしながらK-rasとAF-6蛋白はRasシグナル伝達系でリンクしていると考えられ,遺伝子学的発生機序には大きな差はないと考えられた。ミスマッチ修復異常(RER)は卵巣癌の25%にみられ,とくに粘液性癌(38%),顆粒膜細胞腫(58%)で高頻度であった。またRER陽性腫瘍では遺伝子異常の頻度が高率にみられた。以上より,卵巣癌の発生に修復遺伝子異常の関与が示唆された。しかしながらhMSH2やhMLH1の異常はみられず,HNPCCでよくみられる修復遺伝子の異常は同定されなかった。I,II期(pT1 or 2,No)上皮性卵巣癌を対象にp53の免疫染色を施行したところ,31例(53%)の症例にp53の過剰発現が認められた。このうち19例(61%)は所属リンパ節にp53陽性細胞が検出された。即ちリンパ節微小転移陽性と判定された。これら陽性例は,陰性例に比べ有意に予後不良であった。p53蛋白発現を指標とした微小転移の遺伝子診断は患者の予後を推定するのに有用と考えられた。なお,p53過剰発現とp53変異は必ずしも一致しないことも判明した。6番染色体長腕(6q27)に存在する卵巣癌候補癌抑制遺伝子の研究において,エクソントラッピング法やコンピュタープログラムを用いたエクソン解析などにより,この部位にAF-6遺伝子の存在が確認された。AF-6遺伝子は,6q27の約110kbの領域に存在し,28個のエクソンから構成される。73例の上皮性卵巣癌を対象に6q27LOHを検討したところ,64例のinformative症例のうち26例(41%)にLOHが認められた。組織型別では,serous carcinomaで53%(20/38)であったのに対してmucinous carcinomaでは23%(6/26)で,前者で有意に高率であった(p<0.05)。すなわちAF-6の異常(6q27LOH)はserous carcinomaの発生,進展と関係が深いことが示唆された。なお6q27LOHの有無と癌の悪性度(生存曲線)との間には相関は見られなかった。卵巣癌におけるp53の遺伝子異常(SSCP-sequence)はおよそ40%の症例で認められたが,免疫染色(モノクローナル抗体DO7)による異常発現例はそれよりも多く,約60%に見られた。すなわち,免疫染色による異常発現例は必ずしも遺伝子異常をともなうわけではないことが確認された。また卵巣癌原発巣でp53の異常発現が見られた症例について,ホルマリン固定,パラフィン包埋組織でリンパ節を対象に免疫染色を行ったところ,通常のHE染色ではリンパ節転移陰性とされた症例になかにもp53陽性細胞が散在性に見られる症例のあることが判明した。すなわちリンパ節微小転移の可能性がある症例の存在が示唆された。今後は,このような症例の予後を追跡し,リンパ節p53陽性(微小転移?)が予後因子となりえるかを検討する予定である。

第6染色体長腕q27領域(6q27)は上皮性卵巣癌で欠失(LOH)が高頻度にみられ,この領域にt(6;11)(q27;q23)に関与するAF-6遺伝子が存在することが判明した。AF-6遺伝子は6q27の約110kbの領域に存在し,28個のエクソンから構成される。GLGF/DHRドメイン,Ras-interactingドメインを有し,それぞれエクソン21-24,エクソン2-5に相当することが判明した。6q27LOH(AF-6遺伝子異常)は漿液性癌に高頻度にみられ,粘液性癌では概して低率である。一方,Ras遺伝子の異常は粘液性癌で高率とされている。現在漿液性癌と粘液性癌の臨床例を対象に,6q27LOH(AF-6遺伝子異常)とK-rasの異常の関係を検討しているが,両者のtumorigenesisにK-ras-AF-6genesを介する遺伝子異常の関与が濃厚であるとの結果を得つつある。I期卵巣癌,57例を対象にモノクロナール抗体D07を用いたp53の免疫組織化学的検討により,31例(54%)にp53の過剰発現が観察された。31例の高発現例を対象にリンパ節のp53染色を施行したところ,かなりの症例でp53陽性細胞(微小転移?)が認められた。そこで,各症例毎に10個のリンパ節を対象とし,p53陽性細胞の数を算出し,10個以上の陽性細胞がみられたものと,それ以下の症例に分けて予後を検討したところ,5年生存率は前者が27%,後者が93%となり,前者が有意に予後不良であった(p<0.01)。すなわちリンパ節微小転陽性例の予後が不良であるという結果であった。これらのp53陽性細胞を実体顕微鏡下で,microresectionし,p53の変異の検討を試みたが,極く少量のDNAしか得られずPCRによる増幅は不可能であった。p53の変異を特定するには至らなかったが,リンパ節におけるp53の過剰発現細胞(微小転移?)は癌の予後因子となることが示唆された。6q27領域にはAF-6遺伝子を含め新しい4個の遺伝子が同定され,さらにAF-6にはRas-interactingドメインがあることが判明した。従来の我々の研究から,卵巣癌においては6q27LOHは漿液性癌で高頻度(53%)を示すが,粘液性癌では低率(23%)であり,逆にK-rasの変異は粘液性癌で高率(50%)であることより,両腫瘍の発生は異なると考えられてきた。しかしながら,K-rasとAF-6蛋白はRasシグナル伝達系でリンクしていると考えられ,両者の遺伝子学的発生機序には大きな差はないと考えられた。癌の発生・進展には癌遺伝子,癌抑制遺伝子に加え,最近では修復遺伝子の異常の関与が注目されている。修復遺伝子の異常の表現型としてのreplication error(RER)を卵巣癌を対象に検討したところ,上皮性卵巣癌の25%にRERが認められた。組織型では粘液性癌で頻度が高く(38%),性索間質腫瘍である顆粒膜細胞腫でも高頻度(58%)であることが判明した。またRER陽性腫瘍では他の遺伝子異常が高頻度にみられることも確認され,修復遺伝子の異常は,遺伝子異常の蓄積に関与することが示唆された。完全手術が成されたI,II期(pT1or2,No)上皮性卵巣癌58例を対象にp53の免疫染色を施行したところ,31例(53%)に,p53の過剰発現が認められた。この31例について所属リンパ節のp53染色を行ったところ,19例(61%)にp53陽性細胞が検出された(微小転移陽性)。微小転移陽性群は陰性群に比べ,有意に予後不良であった(p<0.05)。p53蛋白発現を指標としたリンパ節微小転移の検索は患者の予後を推定するのに有用と考えられた。
蛋白質活性再生における添加剤効果の解明と汎用的蛋白質調製系の構築

現在、簡便で安定的な蛋白質大量調製系の構築が求められているが、最も汎用性の高い大腸菌発現系では発現した蛋白質が不活性な不溶性顆粒として沈殿してしまうことが多々ある。これまで申請者は、バイオ医薬の中心的な役割を果たしている抗体蛋白質について、実際の不溶性顆粒から高効率で巻き戻すシステム(添加剤導入段階透析法)を開発してきた。この手法は、不溶性顆粒を高濃度の変性剤で可溶化後、変性剤を段階的に除去し、最適な段階で凝集抑制剤や酸化還元剤を添加することを基本としており、様々な抗体や受容体の蛋白質で80%以上の活性再生効率を達成している。この添加剤導入段階透析法は、透析速度の制御や酸化還元剤・凝集抑制剤の添加法を改良することによって、多種多様な蛋白質の巻き戻り特性に対応できる利点がある。昨年度では、最も基本的なスーパーフォールド構造(9種類)骨格を持つ蛋白質に対して、添加剤導入段階透析法を適応させた。そこで今年度は、単量体ではなく、多量体を形成する蛋白質への添加剤導入段階透析法を行い、多量体を形成して機能している蛋白質の巻き戻しにおいて、ドメイン間の不適切な相互作用を抑制する添加剤導入を試みた。その結果、ドメイン間の相互作用は、基本的に蛋白質表面の疎水的領域の増加と共に影響が顕著に現れることがわかった。そして、適切な二次構造を形成するまえに、ドメイン間の相互作用が大きすぎると蛋白質は凝集する方向へ進むことがわかった。その結果、CDシグナルが二次構造を示し、トリプトファン蛍光がブルーシフトする段階でアルギニンを添加することが効果的であることがわかった。そこで本年度では、最も基本的なスーパーフォールド構造(9種類)骨格を持つ蛋白質に対して、添加剤導入段階透析法を適応させた。また、添加剤として用いているアルギニンの蛋白質巻き戻し効果についても考察した。各スーパーファールド構造を持つ蛋白質に関しては、すべて50%以上の効率で再活性することができた。その際の添加剤導入時期は、トリプトファン蛍光がブルーシフトする段階で加えるのが最適であることが分かった。現在、その結果を用いて、フロー系の自動再生活性システムを設計中である。また、アルギニン効果に関しては、蛍光プローブによる追跡結果により、疎水的領域の界面への露出が最も高い時、その効果が顕著に見られることから、疎水的相互作用の阻害に関与していることが分かった。
臨床医療の解析サポーター対象e-ラーニングコンテンツの開発

臨床疫学の専門家は、医師の臨床医療の解析サポーターとして認知されつつある。そこで解析サポーターが自ら学ぶことができる、特に統計解析手法として重要な相関分析、回帰分析、生存時間解析を学ぶことができるコンテンツとして、臨床医療の解析サポーター対象e-ラーニングコンテンツ(I回帰分析・相関分析、II生存時間解析)を開発した。これらのコンテンツは数学の応用分野として最も期待される統計学を学習する臨床疫学の専門家を養成することに貢献し、またわが国にとって今後益々要請される科学的根拠に基づく医療を行うために有用である。また数学の応用分野の発展にも寄与すると思われる。そこで解析サポーターが自ら学ぶことができる、特に統計解析手法として重要な相関分析と回帰分析を学ぶことができるコンテンツとして、臨床医療の解析サポーター対象e-ラーニングコンテンツ(相関分析と回帰分析)を開発した。具体的な内容は、母集団と標本(母集団とその基本統計量、収縮期血圧SBPの標本平均x^^-の分布)、相関分析(母相関係数、標本相関係数の分布)、無相関の検定(標本相関係数の変換とその分布、無相関の場合の標本相関係数の変換とその分布、無相関の検定(棄却される場合)、無相関の検定(棄却されない場合)、単回帰分析(母集団のモデリング、標本のモデリング、回帰係数と回帰定数の分布、誤差分散の推定値とその分布、分散の比の分布)、重回帰分析(母集団のモデリング、標本のモデリング、誤差分散の推定値とその分布、分散の比の分布)である。このコンテンツは数学の応用分野として最も期待される統計学を学習する臨床疫学の専門家を養成することに貢献し、またわが国にとって今後益々要請される科学的根拠に基づく医療を行うために有用である。そこで解析サポーターが自ら学ぶことができる、特に統計解析手法として重要な生存時間解析を学ぶことができるコンテンツとして、臨床医療の解析サポーター対象e-ラーニングコンテンツを開発した。具体的な内容は、生存時間解析のための基礎知識、データの分類(数量データとカテゴリーデータ、データの変換)、条件付き確率、医療における研究方法(コホート研究、クロスセクショナル研究、ケースコントロール研究)、生存時間とハザード関数と累積ハザード関数、カプラン・マイヤー法、ログランク検定などである。各単元末には練習問題を配した。
IP4結合蛋白質(受容体)を用いた細胞内Ca^<2+>動態とIPレスポンスに関する検討

IP4は細胞外よりカルシュウムの細胞内へ取り込みを促進させることが報告されており、心筋における、これら受容体刺激-PLCの活性化-IP3の遊離-IP3キナーゼの活性化-細胞内カルシュウム増加の細胞内情報伝達機構が細胞の生命維持および、活性化に重要な役割を果たすものと考えられる。よってIP3,IP4はカルシュウム遊離を導く重要なsecond messengerであるといえる。IP3の定量法は確立されつつあるが、しかし細胞内情報伝達系での細胞内IP4の定量法は確立されていなく、アイソトープラベルでの動態変化を見るといった方法で変化を測定している現状である。本研究計画では、IP4のアッセイ法を確立することにより、簡便かつ迅速にホルモンや生理的刺激によるIP4量変化を定量的に捕らえて、生命現象ににおける役割を明らかにすることを意図している。更に各種病態でのIP4の変化を測定することで、各種疾患の診断を含む臨床応用を目指す。本年度は血管平滑筋細胞、内皮細胞および心筋細胞にて細胞内カルシウムを種々の条件下にて測定したまたその時のIP4をアイソトープラベルのイノシトールリン酸を用いて測定した。また心筋肥大モデルSHRにおけるIP3刺激による細胞内カルシウム濃度の変化をWKY心と比較し、SHR心より得た細胞の方がIP3にたいする反応が強い事が判明した。カルシュウムを細胞内情報伝達因子とする生理現象は、生命現象の非常に広範な分野において見られる。すなわち神経伝達物質やホルモンなどの作用、細胞増殖因子による細胞増殖時、発癌遺伝子による癌化、循環器領域においては、血管および心筋収縮および動脈硬化発症時における平滑筋細胞の増殖において、イノシト-ルリン脂質代謝亢進を生じカルシュウムの動員が起こることが明らかになって来ている。その際、広範な生理作用を引き起こすIP3,IP4の産生が生じることもすでに証明されている。われわれはIP3、IP4の定量法を開発中であり、カルシュウム動員を引き起こす本体、IP3,IP4の量的変化を簡便に測定する方法を確立し、さらに心筋障害時におけるイノシト-ルリン酸ーカルシュウム代謝経路が解明されれえば、さらにホルモン作用の機序や細胞増殖、平滑筋および心筋の収縮機構の解明といった基礎研究一般の非常に広い生命現象の解明にも大きな貢献を引き起こすものと思われる。申請者はすでに細胞内カルシュウムモニタ-可能な顕微鏡装置をもちい、心筋収縮時におけるカルシュウムの動態に関して検討中であり、今後細胞内、IP3、IP4の測定を試みる一方、細胞内にIP3,IP4を注入法または細胞融合法によりこれらをいれ、細胞内カルシュウム動態および収縮力の変化を検討中である。IP4結合タンパク質に関しては現在、ラット心筋ホモジネ-トを超遠心後、FPLCを含む各種カラムと等電点電気泳動法を用いてIP4結合蛋白質を単離精製中である。

IP4結合タンパク質に関しては現在、ラット心筋ホモジネ-トを超遠心後、EPLCを含む各種カラムと等電点電気泳動法を用いてIP4結合蛋白質を単離精製中である。
筋再生時における筋幹細胞分化制御の分子メカニズムについての発生工学的解析

我々は、ホメオボックス型転写因子Lbx1およびNotch受容体の1つであるNotch3が、筋再生を担う幹細胞であるサテライト(筋衛星)細胞で発現していることを発見し、これらの遺伝子の筋再生における機能解析を行ってきた。本研究では、Notch3のターゲット遺伝子の探索とともにLbx1コンディショナルノックアウトマウスの筋再生および出生後の筋成長における表現型を詳細に解析した。その結果、1) Lbx1は筋再生だけでなく、出生後の筋成長にも重要な機能を持つこと、2)このLbx1の機能は、筋成長過程におけるサテライト細胞の増殖を活性化することによるものであることが明らかになった。Lbx1は、胎児期における筋芽細胞の移動を制御することにより四肢骨格筋の形成に関与するホメオボックス型転写因子としてよく知られている。我々は、このLbx1が胎児期の筋芽細胞だけでなく成体の骨格筋細胞、特に筋幹細胞(サテライト細胞)でも発現し、傷害を受けた筋肉の修復(筋再生)に重要な機能を果たしていることを報告してきた。本年度は、出生後の筋成長期におけるLbx1の機能について、Lbx1コンディショナルノックアウト(CKO)マウスを利用した詳細な解析を行った。まず初めに、出生後のすべての筋成長段階の骨格筋においてLbx1が発現しており、特にサテライト細胞で強く発現していることを確認したうえで、出生後24時間以内にtamoxifenを投与したCKOマウスの表現型を解析した。その結果、4週齢以降のCKOマウスの筋肉では細い筋線維が増加していることが観察され、平均筋線維断面積および筋重量が対照マウスに比べて顕著に減少していること、すなわちLbx1のKOにより筋成長が阻害されていることが明らかになった。また、サテライト細胞特異的マーカーを用いて前脛骨筋におけるサテライト細胞数を測定した結果、CKOマウスの筋肉では対照マウスに比べてサテライト細胞が顕著に減少していることが明らかになった。さらに、増殖中のサテライト細胞数を計測したところ、細胞増殖マーカー陽性のサテライト細胞がCKOマウスでは減少していることが判明した。また、サテライト細胞の減少に伴い、細胞分化・融合マーカー陽性の細胞数も減少していた。これらの結果から、1) Lbx1は筋再生だけでなく、出生後の筋成長にも重要な機能を持つこと、2)このLbx1の機能は、筋成長過程におけるサテライト細胞の増殖を活性化することによるものであることが明らかになった。筋ジストロフィー等の難治性筋疾患の治療法を開発するうえで、筋再生の分子機構を解明することは非常に重要であるにも関わらず、筋再生の分子メカニズムについては、不明な点が多く残されている。本研究は、筋再生・筋発生の分子メカニズムを新しい視点から解明し、幹細胞治療への応用の可能性を探ることを目指すものである。本年度は、筋再生・筋成長におけるホメオボックス型転写因子Lbx1の機能を解明するために、Lbx1コンディショナルノックアウトマウスを作成し、その表現型を解析した。その結果、Lbx1は、出生後の筋成長および成体における筋再生のいずれにおいてもLbx1は、サテライト細胞の増殖を正に制御していることが明らかになった。我々は、筋再生を担う幹細胞であるサテライト(筋衛星)細胞で、胎児期における筋芽細胞の移動を制御するホメオボックス型転写因子Lbx1およびNotch受容体の一つであるNotch3が発現していることを発見し、これらの遺伝子が筋再生に重要な機能をもつことを明らかにしてきた。これまでの研究によりNotch3がサテライト細胞の増殖や自己再生(self-renewal)を負に制御していることが明らかになっている。本年度は、Notch3によるサテライト細胞の制御メカニズムの解明を目的に、マイクロアレイを用いた網羅的な発現解析を行いNotch3のターゲット遺伝子を探索した。その結果、再生中の骨格筋および培養下のサテライト細胞でNotch3 KOマウスにおいて共通して発現が低下している10種の遺伝子を同定した。次に、これらの遺伝子の発現をリアルタイムPCRを用いて測定し、このうちの6種類の遺伝子の発現がNotch3 KOマウスにおいて低下していることが明らかとなった。これらの遺伝子はNotch3のターゲット候補遺伝子であると考えられる。時限再生医学・医療出生後の新生児における筋成長過程においても、筋再生過程と同様に、Lbx1は筋幹細胞であるサテライト細胞の増殖を正に制御していることが明らかになった。本研究の結果は、ほとんど研究がなされていない筋成長の分子メカニズムを解明する上で重要な知見であると考えられ、十分な成果が得られたと思われる。サテライト細胞を制御しているNotch3遺伝子との機能的相関についての解析は今後の解析として残されている。本年度の結果をもとに現在論文を作成中である。

出生後の新生児における筋成長過程において、筋幹細胞であるサテライト細胞がLbx1による制御を受けていることが明らかになった本研究の結果は、ほとんど研究がなされていない筋成長の分子メカニズムを解明する上で重要な知見であると考えられ、十分な成果が得られたと思われる。本年度の結果をもとに、筋成長・筋再生過程におけるサテライト細胞の機能についてLbx1コンディショナルノックアウトマウス、Notch3ノックアウトマウスのさらに詳細な解析を行うことにより、筋再生・筋成長におけるサテライト細胞の増殖制御のメカニズムを解明する予定である。本年度の結果をもとに、筋成長・筋再生過程におけるサテライト細胞の機能をLbx1コンディショナルノックアウトマウスのさらに詳細な表現型解析により明らかにするとともにサテライト細胞の増殖制御のメカニズムを解明する予定である。次年度、早々に使用計画のある薬品の購入に支出予定のため残額とした。なお、本研究には必要な消耗品等が含まれる。本研究に必要な消耗品などの購入、本研究に関連した学術論文の出版および作成したノックアウトマウスのクリーニングや凍結保存に必要な費用として使用する予定である。本研究に必要な消耗品などの購入および本研究に関連した学術論文の出版に必要な費用として使用する予定である。
ネットワーク錯体の合成と粉末構造解析

近年のX線解析装置の技術向上ならびにSpring-8に代表されるような放射光施設の導入により、X線解析は化学における構造決定の中心的役割を担うようになってきた。特に単結晶構造解析は日増しにその精度を増しており、微少な結晶1粒からでも多くのデータが得られるまでになった。この技術をさらに応用し、他の構造解析手法と組み合わせることで分子構造決定のさらなる飛躍が見込まれている。本研究において、(1)粉末X線解析と分子軌道計算の技術を応用して、これまでに3次元の構造決定が困難であった結晶性粉末の構造決定、(2)細孔性単結晶ネットワーク錯体内で、非晶質分子の構造決定を行った。これまで、単結晶性の無い錯体は、粉末X線散乱にパターンから間接的な証拠しか得られていなかったが、実測の反射データと分子計算の手法と組み合わせることで、粉末結晶の構造解析に成功した。金属と配位子の溶液を瞬間的に混合すると、結晶性粉末が得られるが、この結晶は速度論的支配を受け、一般に穏やかな条件で結晶化する方法で得られる単結晶とは異なる構造が得られる。しかし、粉体であるがゆえに単結晶構造解析は困難であった。そこで、分子計算により各コンポーネントを最適化することにより、その速度論的支配構造を決定することに成功した。また、この結晶粉体が昇温に伴い熱的安定コンフォメーションへの動的変化を追跡することにも成功した。さらに、希少な油状天然化合物の構造決定手段を開拓することにも成功した。単結晶性細孔錯体に微量のサンプルを流し込むことで、再結晶のプロセスを経ることなく必要最小限のサンプル量で構造を決定することに成功した。自己組織化の原理を利用して合成されてきた物質は、熱力学的支配による生成物が大部分を占めており、速度論的支配により単一に合成され、構造が明確な物質の報告例は稀有である。本研究では、従来の熱力学的手法では不可能な高次ネットワーク構造体の構築を速度論的に行い、新規物質の創製を目的とした。三角形パネル架橋配位子TPTと亜鉛イオン(ZnX2,X=Br or I)を含む溶液を短時間で添加することにより速度論的支配によるネットワーク錯体の瞬間合成を行ったところ、[(ZnX2)3(TPT)2]の組成を有する細孔性ネットワーク錯体(1)が得られた。テンプレートとしてトリフェニレンを共存させた場合、熱力学的支配からは、1次元ネットワーク錯体が、速度論敵支配からはバイポーラスネットワーク錯体が得られた。それぞれの反応から得られた粉末体の粉末X線回折データをSPring-8で測定し、非経験的構造解析を行うことで構造決定に成功した。さらに、この準安定な粉体(1)を加熱したところ、アモルファス相を経由して、新たな結晶相が出現した。この粉末回折データをSPring-8で測定し、非経験的構造解析を行ったところ、新奇細孔性ネットワーク錯体[(ZnI2)3(TPT)2]が生成していることを明らかにした。錯体1の入れ子状の骨格が加熱により、結合の組み換えが起こり、1次元のサドル型錯体がII-IIスタッキングにより積層した構造に変化したことを解明した。特筆すべき結果は、今回結晶相-アモルファス相・結晶相への変換が起こることにより、はじめて新奇細孔性ネットワーク錯体を固体状態で得ることに成功した点である。
可逆的に光応答する機能界面の構築

ある種のジアリールエテンなどのフォトクロミック化合物は、溶液中では高い反応性(着色体への高い変換率・光定常状態への速い到達速度)を示すが、ポリマー媒体などの中に入れると反応性の極端な低下がしばしば起きる。あるジアリールエテンは溶液中では紫外光照射によるC体への変換率は90%を示すが、PMMAフィルム中では50%に低下する。そこで、固体媒体中でも溶液中と同様の光反応性を保つために、媒体からフォトクロミック化合物へのネガティブな相互作用を低減する系の構築を計画した。嵩高い置換基を分子の両末端にもつ分子を設計し、固体媒体中に置いた時に周囲から圧迫を受けずに溶液中にいるような環境を作り、光反応の量子収率と変換率の向上を目指した。しかし、思ったような効果は得られない。そこで、さらに巨大な置換基によって分子全体を包み込むような分子を設計した。今後合成を進めて行く。また、紫外光で強く着色し、紫外光がなくなると熱で速やかに元に戻る物質は、自動調光機能をもつサングラス・ウインドウグラスなどに応用できる。そのような化合物は、紫外線着色と熱消色のバランスが重要であり、大きな着色量子収率、小さな消色量子収率、大きな熱消色反応速度定数、が求められる。これまでの研究で、芳香環の芳香族安定化エネルギーが重要である、ということがわかっている。チオフェン環やベンゼン環をもつ化合物は熱戻り反応が遅かったり速かったりして適していないが、ピロール環の化合物は着色も強く、消色も速いことがわかった。また、これとは環の接合が逆の化合物は、消色速度が遅いことがわかった。吸収極大の位置は、前者は553nmであったが、後者は417nmと短波長であった。これは、開環体の共役系の長さで説明できる。我々はこれまでに、アダマンタン基がスピロ型に結合し、ヘキサフルオロシクロペンテン環が融着したジヒドロ2環性芳香環化合物の熱可逆なフォトクロミズムを研究してきた。これらの化合物は、強い着色と速い熱戻りが達成されれば自動調光サングラスに用いることができる。これまでに、ジヒドロベンゾチオフェンとジヒドロナフタレンのフォトクロミズムを検討したが、前者は光で生成する着色体が熱でなかなか戻らず、後者は熱戻りが速すぎて室温では着色が観測されない。この熱戻りは、ジヒドロ2環性芳香族化合物に存在する芳香環の芳香族共鳴安定化エネルギーの大きさに依存することが予想される。すなわち、芳香族安定化エネルギーの大きいフェニル基がある場合は、それが失われたキノジメタン型の着色体は極めて不安定で、生成するとすぐにベンゼン環を再生しようとするために着色体の濃度が上がらない。それに対してジヒドロベンゾチオフェンの場合は、チオフェンの安定化が小さいために着色体がなかなか消えない。そこで、本年は、芳香族安定化エネルギーがベンゼン環とチオフェン環の間に位置すると予想されるピロール環を持つ、ジヒドロインドールについて調べた。4,5-ジヒドロインドールと6,7-ジヒドロインドールの骨格を持つものを合成した。前者から生じる着色体は後者からのものよりも吸収波長が短波長にあった。消色速度は後者が6倍程度の値になり、速かった。この結果、室温で着色し、消色も比較的速い化合物が合成できた。今後は、この化合物のポリマー中でのフォトクロミック挙動を調べる予定である。
言語の創発過程の人類学的研究

言語を特徴づける階層性と意図共有の認知基盤が、いつ(歴史的側面)、どのようにして(生態学的側面)出現したのかを明らかにすることを目指して研究を行った。歴史的側面については、化石頭蓋から古人類の脳機能を推定する研究を進めた。現代人とチンパンジーのCTデータを収集し、3次元形態測定法に基づく比較の枠組みを構築した。頭蓋形態の左右差の観点から、現代人の集団差(日本人、ヨーロッパ人、ラップ人)を分析した結果、形態の対称成分に集団間変異が、非対称成分(左右差)に集団内変異が現れた。また、考古資料の分析から組み合わせ道具に見られる複合的連鎖構造の理解、教示による伝達を必要とする技術の出現時期を推定するための調査・分析を進めた。ヨーロッパの初期ホモ・サピエンスが使用した石器の分析を、イタリアのボローニャ大学、エレットゥラ・シンクロトロン研究所と共同で行った。特に、石器残滓の化学組成を解析し、道具の組み合わせに使用された接着剤を同定した。生態学的側面については、タンザニア共和国マハレ山塊国立公園でチンパンジーの野外調査を行った。ヒトの発話との相同性が指摘されるリップスマッキングのデータ収集を継続した。加えて、チンパンジーが肉食獣から獲物を奪った事例を中心に論文にまとめ、言語の進化との関連が示唆される「対峙的屍肉食」について議論した。また、数理生物学的手法を用いて、階層性・意図共有の認知基盤の出現を駆動した淘汰機構をモデル化する作業を進めた。特に、階層性認知の萌芽が霊長類の社会認知に見られる点に注目し、連合形成を含む複雑な社会関係に関する理論構築に着手した。さらに、入れ子のカップ課題を用いた類人猿の認知発達に関する研究を行った。飼育下のチンパンジーを主たる対象として縦断的に行った実験について、行為の文法の記述法を用い、階層性と効率性の発達に関して他班と共同で再分析を進めた。歴史的側面については、化石頭蓋から過去の人類の脳機能を推定するためのデータベースの構築を進めた。現生種データベースとしては、現代人とチンパンジーのCTデータから頭蓋と脳鋳型の相同な特徴点を抽出する作業は、およそ終了しつつある。また、化石人類への応用についても道筋が見えている。複合的連鎖構造の理解を必要とする複雑な道具の出現に関する研究成果を国際学会で発表し、関連する論文を発表した。また、言語の創発過程を理解する上で必要な連携研究をA01言語理論班およびC01創発構成班と進めた。生態学的側面については、野生下でもリップスマッキングの際の音声の録音・録画が可能なことが確認され、予備的な分析を行うことができた。霊長類生態学、考古学の先行研究の調査から、階層性・意図共有の認知基盤の前駆体として、社会的認知と技術的認知が有力な候補であるとの認識に至り、今後の数理モデル開発の方針を定めることができた。今年度から研究分担者として林が加わり、飼育下のチンパンジーを対象とした実験的研究を行うことになった。これにより、C01創発構成班との連携を進めることができた。化石頭蓋から過去の人類の脳機能を推定する研究では、現生種である、ヒト・チンパンジーの頭蓋、脳鋳型3Dデータベースより、左右差形態変異の分析を行い、カフゼー9号を含む化石資料へ応用する。同時に、B01行動生物班との共同研究として、現代人の脳部位のサイズと機能に関するデータを集めるため、言語能力に関する脳活動計測実験を行う。考古資料を用いた研究では、言語の階層構造の前駆体の発生時期を推定するため、複合的連鎖構造を持つ狩猟具の出現時期を解明するための調査・分析を進める。出アフリカを果たした初期ホモ・サピエンスの狩猟具の分析を更に進め、複合的連鎖構造を有する考古資料の出現と拡散プロセスを解明する。また、A01言語理論班、C01創発構成班と連携で進めている言語と道具の階層性の相関に関する理論モデルを学会で発表し、論文出版の準備を進める。マハレ山塊国立公園におけるチンパンジーの野外調査については、まだ量的な分析には十分な数のデータが取れていないため、今後も継続して野外調査を行い、データを蓄積していく。数理モデルを用いた研究については、Stag-huntゲームを含む協調ゲームと、3者以上による連合ゲームを並行して用い、引き続き解析を進めていく。飼育下のチンパンジーおよびヒト幼児を対象とした既存のデータを活用して、入れ子のカップ課題における操作の言語的な階層性について再分析を進め、C01創発構成班の理論モデルと照合をおこなう。飼育下のチンパンジーを対象とした新たな実験を実施して、理論モデルの結果と一致しているか検証する。言語はヒトに人間らしさを付与する最重要要素の一つであり、その起源と進化は人類学の大きな謎である。本計画研究は、言語を特徴づける階層性と意図共有の認知基盤が、いつ(歴史的側面)、どのようにして(生態学的側面)出現したのかを、隣接分野の理論・方法を駆使した複合的アプローチにより明らかにする。歴史的側面については、化石頭蓋から過去の人類の脳機能を推定し、階層性・意図共有の認知基盤の進化的遷移を探る研究、および考古資料の分析から組合せ道具に見られる複合的連鎖構造の理解、教示による伝達を必要とする技術の出現時期を推定するための調査・分析を進めた。

特に後者に関しては、実験試料と民族資料の観察および三次元形態測定を行い、初期の単純な着柄技術から、複合的連鎖構造の理解を要する投槍器猟までの道具の変遷を明らかにするための基礎的な参照データを構築した。また、初期人類の石器製作技術の発達史に関してまとめた。生態学的側面については、タンザニア共和国マハレ山塊国立公園でチンパンジーの野外調査を行った。マハレのチンパンジーでは、毛づくろいの際にリップスマッキングと呼ばれる行動が観察される。飼育下のマカクの研究では、リップスマッキングとヒトの発話との相同性が指摘されている。チンパンジーのリップスマッキングにおいて特筆すべき点は、無声音が付随することであるため、この音声を録音することを試みた。また、数理生物学的手法を用いて、階層性・意図共有の認知基盤の出現を駆動した淘汰メカニズムをモデル化する作業を進めた。特に、サバンナ環境に進出した初期人類において、食料資源獲得のための協調の必要性が意図共有の認知基盤の出現を促したとする、「相互依存仮説」の理論的妥当性を検討するため、拡張Stag-huntゲームの進化的解析を中心に作業を進めた。歴史的側面については、化石頭蓋から過去の人類の脳機能を推定するためのデータベースの構築を進めた。また、初期人類の石器製作技術の発達史をまとめたことにより、複合的連鎖構造の理解を必要とする認知基盤が形成される以前の認知発達過程が整理された。これにより、今後言語の創発過程を理解する上で必要な連携研究の計画案が複数提起された。生態学的側面については、野生下でもリップスマッキングの際の音声の録音・録画が可能なことが確認され、予備的な分析をおこなうことができた。また、いくつかの数理モデルの予備的解析を行った結果、拡張Stag-huntゲームが、今後の理論研究の基礎として有用であることが見出された。言語を特徴づける階層性と意図共有の認知基盤が、いつ(歴史的側面)、どのようにして(生態学的側面)出現したのかを明らかにすることを目指して研究を行った。歴史的側面については、化石頭蓋から古人類の脳機能を推定する研究を進めた。現代人とチンパンジーのCTデータを収集し、3次元形態測定法に基づく比較の枠組みを構築した。頭蓋形態の左右差の観点から、現代人の集団差(日本人、ヨーロッパ人、ラップ人)を分析した結果、形態の対称成分に集団間変異が、非対称成分(左右差)に集団内変異が現れた。また、考古資料の分析から組み合わせ道具に見られる複合的連鎖構造の理解、教示による伝達を必要とする技術の出現時期を推定するための調査・分析を進めた。ヨーロッパの初期ホモ・サピエンスが使用した石器の分析を、イタリアのボローニャ大学、エレットゥラ・シンクロトロン研究所と共同で行った。特に、石器残滓の化学組成を解析し、道具の組み合わせに使用された接着剤を同定した。ヒトの発話との相同性が指摘されるリップスマッキングのデータ収集を継続した。加えて、チンパンジーが肉食獣から獲物を奪った事例を中心に論文にまとめ、言語の進化との関連が示唆される「対峙的屍肉食」について議論した。また、数理生物学的手法を用いて、階層性・意図共有の認知基盤の出現を駆動した淘汰機構をモデル化する作業を進めた。特に、階層性認知の萌芽が霊長類の社会認知に見られる点に注目し、連合形成を含む複雑な社会関係に関する理論構築に着手した。