hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小型衛星によるMeVガンマ線観測の開拓

本研究では、MeVガンマ線観測を行う検出器として半導体コンプトン望遠鏡を開発するとともに、実際に観測を行うための小型衛星の開発を行ってきた。コンプトン望遠鏡の開発では、本年度は半導体コンプトン望遠鏡の最初の観測機器の製作を行った。これは、従来から開発してきた高いエネルギー分解能を持つ2.5cm角、400ミクロンピッチのシリコン両面ストリップ検出器を4層に2mmピッチで重ね、それを取り囲むように1.4mm角のピクセルを64個有するようなCdTeピクセル検出器を32個、配置したもので、読み出しのための多チャンネル低雑音VLSIを用い、これまでに本研究中で開発してきたデータハンドリングユニット(DHU)であるSpace Cubeと次世代衛星バスのSpaceWireを用いて動作させた。60キロ電子ボルトという低いエネルギーから,600キロ電子ボルトのガンマ線にいたる広いダイナミックレンジで,コンプトン望遠鏡を実現し,そのイメージング能力や高いスペクトル能力を実証した。511キロ電子ボルトのエネルギーでは,約3度という高い角度分解能が得られ、これは、世界的にも最高水準の性能である。小型衛星の開発に対しては、コンプトン望遠鏡の開発とともに、SpaceWire、SpaceCubeの開発、実証を行ってきた。実際に小型衛星で必要となるSpaceWireを備えた様々な装置を製作するともに、SpaceCube上でのソフトウェアを開発し、動作実験を行った。SpaceWireとSpaceCubeを用いて、コンセントにプラグを差すような感じで衛星のデータ処理系を構築するというコンセプトを実験室レベルでの実験であるが、実証を行い、その実現に道筋をつけることができた。今後は、このコンセプトをさらに進めて、効率的に実験室での装置開発を小型衛星としての実現に結び付けていく。本研究では、MeVガンマ線観測を行う検出器として半導体コンプトン望遠鏡を開発するとともに、実際に観測を行うための小型衛星の開発を行っている。本年度は、コンプトン望遠鏡の試作機を開発と小型衛星の設計として機上データ処理部を中心に行ってきた。コンプトン望遠鏡としては、Si半導体検出器とCdTe半導体検出器を組み合わせたものを開発しており、本年度は、両面Siストリップ検出器を6段スタック状に重ねたものと3つのCdTeピクセル検出器を組み合わせたものを製作し、これを用いて、実際にデータを取得し、ガンマ線源のコンプトンイメージ、エネルギースペクトルの取得に成功した。得られたコンプトンイメージの角度分解能、エネルギースペクトルのエネルギー分解能としては、世界的にもこれまでの最高性能を達成している。この成果を、国際学会および論文にて、発表した。さらに、コンプトン望遠鏡の設計をすすめるため、モンテカルロシミュレータの開発を行ってきた。本年度は、このシミュレータを効率的に開発するためのソフトウェアの枠組みを完成させた。これを試作機の評価や次の試作の設計に使用している。小型衛星に開発においては、次世代の衛星バスとして策定中のSpace Wireを実際に試作コンプトン望遠鏡のデータ収集に使用して、それを基にSpace Wireの仕様を検討する議論に参加してきた。また、本年度は、衛星機上でデータ処理を担当するSpace Wireを搭載した小型計算機"Space Cube"を実際に製作し、これを使ったデータ収集系の立ち上げを行い、地上実験、気球実験に使えるようにしている。本年度は、コンプトン望遠鏡の開発と小型衛星の機上データ処理を担当するSpaceCube及びSpaceCube IIの開発を行ってきた。コンプトン望遠鏡の開発では、本年度は特にCdTe半導体ピクセル検出器の部分を重点的に行った。我々はCdTe半導体検出器として、これまでも高性能のものを実現してきたが、コンプトン望遠鏡で使う場合、数百という単位で性能のそろったものが必要となる。そのような検出器を確実に実現するための選定方法を、本年度、100枚のCdTe半導体を評価して、確立することができた。半導体コンプトン望遠鏡のもう一つの構成要素である両面Siストリップ検出器に対しては、昨年度のものより、さらに大型化、多段化へ向けた開発を行った。検出器サイズとして、これまでの2.6cm角から、4cm角のものを実現させ、その性能を実証した。また、多段化へ向けては、不可欠な読み出し方法であるフローティング読み出しに目処をつけることに成功した。そして、これらの成果を国際学会等や論文で発表してきた。小型衛星の開発に対しては、次世代の衛星バスとして開発中のSpaceWireとそのデータ処理部となる計算機"SpaceCube"の開発、実証を行ってきた。これらを用いて、観測機器をコンセントに差すような感じで、衛星内で動作し、小型衛星が実現できるような仕組みを目指している。本年度は、昨年度に開発したSpaceCubeをコンプトン望遠鏡の開発の過程で使用し、実証するとともに、SpaceWireを備えた様々な装置を開発した。また、小型衛星でのデータ処理部を担当し、実際の搭載も念頭にしたSapceCube IIの開発を行い、最初の試作が完成した。

これは、従来から開発してきた高いエネルギー分解能を持つ2.5cm角、400ミクロンピッチのシリコン両面ストリップ検出器を4層に2mmピッチで重ね、それを取り囲むように1.4mm角のピクセルを64個有するようなCdTeピクセル検出器を32個、配置したもので、読み出しのための多チャンネル低雑音VLSIを用い、これまでに本研究中で開発してきたデータハンドリングユニット(DHU)であるSpace Cubeと次世代衛星バスのSpaceWireを用いて動作させた。60キロ電子ボルトという低いエネルギーから,600キロ電子ボルトのガンマ線にいたる広いダイナミックレンジで,コンプトン望遠鏡を実現し,そのイメージング能力や高いスペクトル能力を実証した。511キロ電子ボルトのエネルギーでは,約3度という高い角度分解能が得られ、これは、世界的にも最高水準の性能である。小型衛星の開発に対しては、コンプトン望遠鏡の開発とともに、SpaceWire、SpaceCubeの開発、実証を行ってきた。実際に小型衛星で必要となるSpaceWireを備えた様々な装置を製作するともに、SpaceCube上でのソフトウェアを開発し、動作実験を行った。SpaceWireとSpaceCubeを用いて、コンセントにプラグを差すような感じで衛星のデータ処理系を構築するというコンセプトを実験室レベルでの実験であるが、実証を行い、その実現に道筋をつけることができた。今後は、このコンセプトをさらに進めて、効率的に実験室での装置開発を小型衛星としての実現に結び付けていく。
ニホンザル長骨の力学的成長

ニホンザル0歳より9歳まで、各年齢3頭のオス30頭の右大腿骨、上腕骨を用いて力学的丈夫さの成長を調べた。また比較資料として10歳以上21歳までの成獣オス10頭を用いた。骨格の外観からの計測の他に、最大長の1/4、1/2、3/4の長さの部位で横断して、断面の幾何学的形状を計測した。骨質の強度が一定と仮定すれば、長骨の断面形状より丈夫さを推定できる。ニホンザルオス長骨の長さの急速な成長は4-5歳でおわる。これは生体計測の結果とも一致している。ところが断面の丈夫さは大腿骨、上腕骨ともこれより遅れて6歳ごろに成長のピークをなす。先に示したように老化に伴い、断面よりみたみかけの丈夫さは増加するため、成獣の基準値を定めるのはむずかしい。しかし一応7-8歳で丈夫さの成長はゆるやかになる。これは骨端線が閉じて長さの成長が完全に止まる時期と一致する。断面で前後方向と左右(横)方向との曲げに対する丈夫さの比をとってみると、成獣においては大腿骨、上腕骨とも上より1/4、1/2の長さ部位においては1に近く、方向による差が少なく、3/4部位で左右方向の方が前後方向より丈夫という傾向をもつ。0-1歳齢においては、上腕骨、大腿骨とも3/4部位での前後方向の丈夫さが極端に小さい。又同年齢で上腕骨1/4部位では左右方向の丈夫さが小さいという特徴をもつ。これらは乳児における運動能力の未発達と関係すると考えられる。
摂食刺激による概日時計位相調節機構の解明

昨年度実施したスクリーニングにより、摂食刺激による概日時計の位相調節に関与すると示唆される、2種のペプチドホルモンを選抜した。本年度は、それらのペプチドについて、in vivoでの機能検証に向けた実験を進めることができた。成果は未公表のため、昨年度に引き続き2つのペプチドホルモンはペプチドB、Cとする。ペプチドBは大動脈において、ペプチドCは膵臓において、概日時計の位相を変化させることを昨年度の実験により明らかした。本年度は、まず培養スライス臓器において、どの程度の濃度から位相調節作用が確認できるのか検討した。その結果、両ペプチドともスクリーニング時の1/100程度まで濃度を下げても、位相の変化を確認できた。この濃度からは、当該ペプチドが生体内においても作用することが期待できたため、マウス個体レベルでの検証に進むこととした。当初は、当該ペプチドの受容体を欠損させたノックアウトマウスでのin vivo検証を予定していた。しかしながら、ペプチドB特異的に受容体を破壊することが困難であることが判明したため、B遺伝子のノックアウトマウスを用いることとした。作成にあたっては、胚操作を用いずにゲノム編集マウスを得ることができる、GONAD法を導入した。予備実験を繰り返し行い、間もなく目的マウス作成へと進める段階まで到達した。ペプチドCについては、2種類の関連受容体が存在する。どちらの受容体がターゲットとなるのか、培養スライス臓器にアンタゴニストを投与する阻害実験を行って確認した。得られたデータからは、想定に反して両方の受容体が関与している可能性が考えられた。両方の受容体の欠損は考慮すべき要素が増えるため、C遺伝子のノックアウトマウスを用いる方針とした(購入による入手が可能)。各マウスが得られ次第、摂食時刻を変化させた際の概日リズム位相の変化などを検証する予定である。本年度は、摂食による概日時計位相調節に関わる因子を見出すための一次スクリーニングを行った。マウスから摘出した臓器を培養皿で培養し、種々のペプチドホルモンを培養液に添加する方法で概日時計への影響を検討した。概日時計への影響とは、ここでは具体的には概日時計の中心的構成因子である時計遺伝子Period2(Per2)の概日発現リズムへの影響のことを言う。実験に用いたPer2::LUCノックインマウスはPER2の発現量を発光レベルとして検出することができる。計画当初は、先行研究に基づき肝臓から検討する予定であったが、供試するペプチドを比較的少数に絞れたことから、動物の犠牲を極力少なくするため、一度に複数種の臓器について検討した。さらに、ペプチドホルモンの添加は、PER2発現量の上昇位相および下降位相の2つのタイミングで行った。このようにして、位相調節の方向性、位相応答性(時刻依存的な効果の差異)、組織特異性を同時に検討した。本実験データは未発表であるため、ここではペプチドの実名は非公開としペプチドA-Jとする。現時点では明確な客観的基準による強度分類とはなっていないものの、実験の結果10種類のペプチド全てにおいて、複数種の臓器で少なくとも微弱な位相調節作用が検出された。また、ペプチドBでは大動脈において下降位相での添加により強い位相後退作用を、ペプチドCでは膵臓において下降位相での添加により強い位相後退作用を示した。これらの作用は逆位相の添加では作用を示さなかった。このことは、位相応答性が存在することを示唆している。今回行った私たちのスクリーニング系は期待通り機能し、2種類のペプチドについて概日時計の位相調節作用が確認された。また、位相応答性や組織特異性も検討することができた。本研究により、新規の摂食による概日時計の位相調節因子同定へ向けた足がかりを得ることができた。計画していたペプチドホルモンの一次スクリーニングを実施し、各試験区(臓器の種類×添加のタイミング(上昇位相・下降位相)×処理(コントロールおよびペプチド添加))につき2回ずつの試験を行うことができた。位相調節の方向性、位相応答性、組織特異性も検討することができ、候補として見込めるペプチドを見出すことができた一方で、客観的なデータとして示すには反復数が少ない。主な原因として実験に用いるマウスの繁殖の悪さが挙げられる。計画的に交配を進めていたものの、母親が産仔を食べてしまう食殺により思ったように数を増やすことができず、実験の実施が遅れることがあった。本年度中に試験と評価を十分に行い、次の研究段階であるin vivoでの機能評価実験の準備まで行う予定であったため、現在までの進捗状況はやや遅れているといえる。しかしながら、ペプチドB

特異的に受容体を破壊することが困難であることが判明したため、B遺伝子のノックアウトマウスを用いることとした。作成にあたっては、胚操作を用いずにゲノム編集マウスを得ることができる、GONAD法を導入した。予備実験を繰り返し行い、間もなく目的マウス作成へと進める段階まで到達した。ペプチドCについては、2種類の関連受容体が存在する。どちらの受容体がターゲットとなるのか、培養スライス臓器にアンタゴニストを投与する阻害実験を行って確認した。得られたデータからは、想定に反して両方の受容体が関与している可能性が考えられた。両方の受容体の欠損は考慮すべき要素が増えるため、C遺伝子のノックアウトマウスを用いる方針とした(購入による入手が可能)。各マウスが得られ次第、摂食時刻を変化させた際の概日リズム位相の変化などを検証する予定である。本年度実施したex vivo実験により作用が確認されたペプチドホルモンが生体内で想定通りの機能を果たすのか、マウス個体を用いたin vivoでの機能検証へと進める。具体的には、標的とするペプチドホルモンの阻害剤等をマウスに投与し、インビボイメージング装置を用いて概日時計の位相変化をマウスを生かしたままモニタリングする、阻害実験を行う予定である。インビボイメージングを使った阻害実験は、私たちの研究室で確立されているため、阻害剤が入手できれば速やかに着手することが可能である。また、標的のペプチドホルモンが分泌されないような遺伝子改変マウスを利用して、摂食による位相調節への影響をインビボイメージングにより確認する。これらの異なる手法による検証を行うことで因子と作用とを同定する。遺伝子改変マウスは購入や譲渡によって目的のものが得られない場合は作成することにしているが、その場合には時間がかかることが予想されるため、阻害実験と並行して早期に着手する。同定されれば、どのような受容体や細胞内の情報伝達経路を介して時計遺伝子発現リズムの位相調節に作用するのかまで検討を進め、摂食による概日時計位相調節機構の解明を目指す。実験材料の調達に遅れが生じ、実験の実施数が想定していたより少なくなったため次年度使用額が生じた。次年度使用額は、主に実験消耗品に繰り入れて使用する予定としている。
CFTRクロライドチャネル蛋白の多機能性と細胞容積調節機構

CFTRは欧米で非常に多い常染色体劣性遺伝疾患である嚢胞性線維症の原因となる膜蛋白である。この膜蛋白は、構造上はABCトランスポータのファミリーに属しながら、機能的には細胞内のcAMP増加によって活性化されるClチャネルの実体であることが明らかにされてきた。しかし、はじめの命名通り、他のチャネルに対するレギュレータとしての機能も併せ持つことが知られている。さらにパッチクランプ法によりCFTR強制発現細胞においてATP電流が観察できたという報告もあり、ATPの通過路はCFTR自体であるという仮説が米国の研究者から提唱された。更に最近、CFTRではなく容積感受性Clチャネルを通ってATPが放出されるという仮説や、放出されたATPが容積感受性Clチャネルの活性化の原因因子であるとの仮説も外国のグループから提出された。そこで本研究では、1)ATP放出はCFTR Clチャネルを介して行われるか?、2)ATP放出は容積感受性Clチャネルを介して行われるか?、3)細胞膨張時に放出されるATPは容積調節を実際に制御するか?、4)放出ATPは容積感受性Clチャネル活性化の原因因子か?、5)CFTRはATP放出を制御するか?、6)するとすればその分子メカニズムは?即ち、ATP放出路蛋白とCFTR蛋白の分子的相互作用機序は何か?、7)CFTRは容積感受性Clチャネルを制御するか?、8)するとすればその分子メカニズムは?、即ち、CFTR蛋白と容積感受性Clチャネル蛋白の分子的相互作用機序は何か?、9)結局CFTRは細胞容積調節を制御することができるのか?、そして10)このATP放出路の分子実体は一体何なのか?、という計10項目の設問に答える。これまでの4年間の研究によって、上記設問の内の7項目(設問15,7,8)に解答を与えることができた。今年度は残り3項目について実験的検討を行った。CFTRによるATP放出に対する制御の分子メカニズムの解明(設問6)は各種のCFTRミュータントを作製することによって行ったところ、NBD2のATP加水分解能をもったコンフォーメーションがATP放出路蛋白とCFTR蛋白の分子的相互作用に不可欠であることが判明した。CFTRの容積調節への制御的役割(設問9)は、CFTR発現細胞の方で、浸透圧性膨張後の容積調節能が高いことから明らかとなった。ATP放出路の分子実体(設問10)については、すでに発見したATP透過性マキシ・アニオンチャネルのCFTR依存性、容積感受性、薬理的感受性などの諸性質を調べ、これらが機能的にATP放出路に対応することを確定した。この膜蛋白は、構造上はABCトランスポータのファミリーに属しながら、機能的には細胞内のcAMP増加によって活性化されるCl^-チャネルの実体であることが明らかにされたきた。しかし、はじめの命名通り、他のチャネルに対するレギュレータとしての機能も併せ持つことも報告されている。さらにパッチクランプ法によりCFTR強制発現細胞においてATP電流が観察できたという報告もあり、ATPの通過路はCFTR自体であるという仮説が提唱された。更に最近、CFTRではなく容積感受性Cl^-チャネルを通ってATPが放出されるという仮説も提出された。そこで本研究では、CFTRの多機能性に関して、ATP放出制御と、細胞容積調節制御の2点から分子論的に明らかにすることを目的とする。具体的には、1)ATP放出はCFIR Cl^-チャネルを介して行われるか?、2)ATP放出は容積感受性Cl^-チャネルを介して行われるか?、3)ATP放出経路の分子実体は何か?、4)CFTRがいかにしてATP放出を制御するのか?、5)ATP放出とCFTR Cl^-チャネルの活性化がいかにして細胞容積調節に関与するのか?、という5つの設問に答えて行く。本年度はまず、設問2)ATP放出は容積感受性Cl^-チャネルを介して行われるか?を検討した。浸透圧性の細胞容積膨張条件下でATP放出が誘起されることが判明し、しかもそれはCFTRの発現細胞で極めて顕著であることが判明した。細胞膨張誘起性ATP放出は容積感受性Cl^-チャネル阻害剤(SITSやアラキドン酸)で抑制されなかった。私達がすでに作成に成功しているATP放出を抑制するモノクロール抗体でも、容積感受性Cl^-チャネル電流は抑制されなかった。以上の結果から、浸透圧性ATP放出はCFTR発現で亢進すること、このATP放出は容積感受性Cl^-チャネルを通って行われるものではないことが明らかとなった。この膜蛋白は、構造上はABCトランスポータのファミリーに属しながら、機能的には細胞内のcAMP増加によって活性化されるC1^-チャネルの実体であることが明らかにされてきた。さらにパッチクランプ法によりCFTR強制発現細胞においてATP電流ができたという報告もあり、ATPの通過路はCFTR自体であるという仮説が提唱された。更に最近、CFTRではなく容積感受性C1^-チャネルを通ってATPが放出されるという仮説も提出された。そこで本研究では、CFTRの多機能性に関して、ATP放出制御と細胞容積調節制御の2点から分子論理的に明らかにすることを目的とする。具体的には、1)ATP放出はCFTR C1^-チャネルを介して行われるか?

、2)ATP放出は容積感受性C1^-チャネルを介して行われるか?、3)ATP放出の経路の分子実体は何か?、4)CFTRがいかにしてATP放出を制御するのか?、5)ATP放出とCFTR C1^-チャネルの活性化がいかにして細胞容積調節に関与するのか?、という5つの設問に答えて行く。本年度は、設問1)についての実験的検討を行った。まず第1に、CFTR C1^-チャネルをサイクリックAMP刺激でで活性化させた時にはATP放出は起こらなかった。浸透圧性膨張時のATP放出は、CFTR発現細胞で著しく引きおこされることを昨年度明らかにしたが、CFTR C1^-チャネル阻害剤はATP放出を抑制しなかった。ATP放出を抑制するモノクローナル抗体はCFTR C1^-チャネルの活性を抑制しなかった。昨年度は、CFTRの発現していない細胞系を用いて、上記の設問2)について答えた。しかし、その答えは、CFTRの発現した細胞系においても正しいかどうかは不明である。そこで本年度は、CFTR強制発現細胞を用いて、設問2)についての実験的検討をも行った。容積感受性C1^-チャネルの阻害剤は浸透圧性膨張時のATP放出を抑制しなかった。また、ATP放出阻害剤は容積感受性C1^-電流を抑制しなかった。ATP放出を抑制するモノクローナル抗体も容積感受性C1^-チャネル電流を抑制しなかった。以上の結果から、ATP放出はCFTR C1^-チャネルを介して行われるものではないことが明らかとなった。CFTRは欧米で非常に多い常染色体劣性遺伝疾患である嚢胞性線維症の原因となる膜蛋白である。この膜蛋白は、構造上はABCトランスポータのファミリーに属しながら、機能的には細胞内のcAMP増加によって活性化されるCl^-チャネルの実体であることが明らかにされてきた。しかし、はじめの命名通り、他のチャネルに対するレギュレータとしての機能も併せ持つことも報告されている。さらにパッチクランプ法によりCFTR強制発現細胞においてATP電流が観察できたという報告もあり、ATPの通過路はCFTR自体であるという仮説が提唱された。更に最近、CFTRではなく容積感受性Cl^-チャネルを通ってATPが放出されるという仮説も提出された。そこで本研究では、CFTRの多機能性に関して、ATP放出制御と細胞容積調節制御の2点から分子論的に明らかにすることを目的とする。具体的には、1)ATP放出はCFTR Cl^-チャネルを介して行われるか?、2)ATP放出は容積感受性Cl^-チャネルを介して行われるか?、3)CFTRはATP放出を制御するか?、4)CFTRは細胞容積調節を制御するか?、5)CFTRは容積感受性Cl^-チャネルを制御するが?、6)ATP放出経路の分子実体は何か?、7)ATP放出路蛋白とCFTR蛋白の分子的相互作用メカニズムは何か?、という7つの設問に答えて行くことが目標である。一昨年度と昨年度においては、設問1)、
機能性精神病の左右大脳半球統合機能障害の病態解明に関する研究

機能性精神病(精神分裂病や躁うつ病など)の病因については不明な点が多く,最近の大脳半球の機能分化と統合機能障害の面から,精神分裂病での左半球の過度賦活状態またはhypotrontality,認知障害,躁うつ病での右半球の過度賦活状態などがいわれているが,まだ仮説の域を出ていない。本研究班では,神経心理学的,神経生理学・精神生理学的(脳波,事象関連電位,CNV,眼球運動など),画像診断学的(局所脳血流,CT,MRIなど)方法を駆使して,機能性精神病の大脳半球の過度の機能分化の存否,その程度,統合機能障害の存否とその成因ならびに病態を明らかにし,機能性精神病の治療(特に社会復帰のための機能訓練)のためにも役立つ成果を得たいと企画して本研究に着手した。山口と倉知は精神分裂病の脳血流と脳画像,神経心理学的,精神生理学的所見との対応を検索し,動物実験による検討も行った。佐藤は精神分裂病における追跡眼球運動障害と衝動性眼球運動の抑制障害の神経機序について研究した。山内は精神分裂病における脳波基礎活動の左右差について,病態的意義の検討を行った。小島は投薬および無投薬精神分裂病患者の数唱課題負荷時のα波の変化を検討し,大態は精神分裂病者の睡眠脳波のトポグラフィ-的研究を行った。丹羽は難易度の高い三音弁別課題について反復練習を行った場合に,P300振幅・P300面積などがいかなる継時的変化を示すかを検討した。町山は精神分裂病における聴覚事象関連電位の性および利き手の要因による差違について検討した。高橋はうつ病患者における否定的認知とfeed back刺激提示前後のCNVの変動の相関を検討した。保崎は慢性分裂病の前頭葉機能障害の神経心理学的研究として,概念形成および推論過程に関する検討を行った。鳥居は慢性分裂病とアルツハイマ-型老年痴呆との神経心理学的比較を行い,分裂病患者の痴呆化の機序を検索した。機能性精神病(精神分裂病や躁うつ病など)の病因については不明な点が多く、その解明に神経病理学的、神経化学的、神経生理学的アプロ-チが種々試みられてきたが、まだ確実な成果を得ていない。最近の大脳半球の機能分化と統合機能障害の面から、精神分裂病での左半球の過度賦活状態またはhypofrontality,認知障害、躁うつ病での右半球の過賦活状態などがいわれているが、まだ仮説の域を出ていない。本研究班では神経心理学的、神経生理学・精神生理学的(脳波、事象関連電位、CNV、眼球運動など)画像診断学的(局所脳血流、CT、MRIなど)方法を駆使して、機能性精神病の大脳半球の過度の機能分化の存否、その程度、統合機能障害の存否とその成因ならびに病態を明らかにし、機能性精神病の治療(特に社会復帰のための機能訓練)のためにも役立つ成果を得たいと企画して本研究に着手した。山口と倉知は精神分裂病の脳血流量と脳画像、神経心理学的、精神生理学的所見との対応を検索した。佐藤は機能性精神病の視覚性パタ-ン認知機能について検討を行った。大熊は機能性精神病の睡眠脳波のトポグラフィ-的研究を行うため、対照としての健常人についての検討を行った。丹羽は心理的働きかけによる分裂病のP300成分変容の試みを行った。

町山は精神分裂病における聴覚事象関連電位の性および利き手の要因による差違について検討した。保崎と鳥居は、精神分裂病者の神経心理学的特徴を明らかにするために、種々のテスト・バッテリ-による検索を行った。高橋は精神分裂病者のCNVの検討に入る前に、正常者のCNVに対するfeedback効果について検討した。小島は分裂病の大脳半球統合機能障害について、眼球運動という視点から、前頭葉損傷患者、側頭葉てんかん患者との比較検討を行った。機能性精神病(精神分裂病や躁うつ病など)の病因については不明な点が多く,最近の大脳半球の機能分化と統合機能障害の面から,精神分裂病での左半球の過度賦活状態またはhypofrontality,認知障害,躁うつ病での右半球の過度賦活状態などがいわれているが,まだ仮説の域を出ていない。本研究班では,神経心理学的,神経生理学・精神生理学的(脳波,事象関連電位,CNV,眼球運動など),画像診断学的(局所脳血流,CT,MRIなど)方法を駆使して,機能性精神病の大脳半球の過度の機能分化の存否,その程度,統合機能障害の存否とその成因ならびに病態を明らかにし,機能性精神病の治療(特に社会復帰のための機能訓練)のためにも役立つ成果を得たいと企画して本研究に着手した。<山口>___ーと<倉知>___ーは精神分裂病の脳血流と脳画像,神経心理学的,精神生理学的所見との対応を検索し,動物実験による検討も行った。<佐藤>___ーは精神分裂病における追跡眼球運動障害と衝動性眼球運動の抑制障害の神経機序について研究した。<山内>___ーは精神分裂病における脳波基礎活動の左右差について,病態的意義の検討を行った。<小島>___ーは投薬および無投薬精神分裂病患者の数唱課題負荷時のα波の変化を検討し,<大熊>___ーは精神分裂病者の睡眠脳波のトポグラフィ-的研究を行った。<丹羽>___ーは難易度の高い三音弁別課題について反復練習を行った場合に,P300振幅・P300面積などがいかなる継時的変化を示すかを検討した。<町山>___ーは精神分裂病における聴覚事象関連電位の性および利き手の要因による差違について検討した。<高橋>___ーはうつ病患者における否定的認知とfeedback刺激提示前後のCNVの変動の相関を検討した。<保崎>___ーは慢性分裂病の前頭葉機能障害の神経心理学的研究として,概念形成および推論過程に関する検討を行った。<鳥居>___ーは慢性分裂病とアルツハイマ-型老年痴呆との神経心理学的比較を行い,分裂病患者の痴呆化の機序を検索した。
ヒト異常インスリン受容体遺伝子導入による糖尿病モデルマウスの作製

我が国には約500万人のインスリン非依存性(成人型)糖尿病患者がおり、それは心臓病、脳卒中などの血管障害発症の重要な危険因子の一つとなっている。この糖尿病は遺伝性であり、インスリン依存性(小児型)糖尿病とは異なり細胞のインスリンに対する応答に全な障害がある。インスリンは細胞表面上にあるインスリンレセプターと結合することにより作用を発現するため、遺伝因子としてまず第一にこのインスリンレセプター刷十子の異常を考える必要がある。しかし糖尿病患者の多くは末期にはインスリン分泌が低下してくるため、インスリンレセプター異常のみで糖尿病が発症するかまた、そのような病態では高インスリン血症が続き、いずれは膵β細胞が疲弊し、インスリン分泌が低下するのかどうか議論がある。ヒトインスリンレセプターβサブユニット1030番目のリジンを、site-directed mutagenesisの方法でメチオニンに変えたcDNAをすでに作製しており、それらをハムスター細胞で発現させ、インスリンは結合するがβサブユニットのチロシンキナーゼ活性は消失していることをすでに確認している。このチロシンキナーゼ活性を失ったレセプターcDNAをnativeなレセプター遺伝子プロモーター下流にいれ、レランスジェニックマウスを製作し、異常レセプター遺伝子の入っているF_0を3匹得たが、F_1でmRNAが充分発現しているのは一系統のみであった。各臓器における、チロシンキナーゼが欠失したインスリンレセプターの発現量をmRNAレベルで検討したところ、平均して内存性の正常レセプターに比べ、1/2程度であった。このマウスを1年間、高カロリー食投与を行ったが糖尿病は発症せず、さらに両法の染色体に異常レセプターを持つホモマウスを作製中である。
第3級炭素-水素結合活性化を鍵とする光学活性多置換アリールシクロプロパン合成法

炭素ー水素結合を他の結合へと直接変換するのが従来困難であった第三級の炭素ー水素結合を炭素ー炭素結合へと変換する方法をパラジウム触媒を用いて開発することに成功した。この反応を用いて、創薬化学において有用なシクロプロパン構造へと芳香環、およびアルキル鎖を導入することに成功し、これまでとは異なるシクロプロパン誘導体の合成方法を確立することが出来た。今後は、第三級の炭素ー水素結合を炭素ー窒素、炭素ー酸素結合へと変換する方法の開発を検討していく。本研究の第一の目標である光学活性なシクロプロパンの三級炭素上に芳香環を導入する手法の開発を目指し、4種の異なるダイレクティンググループを有する光学活性なcis-二置換シクロプロパンの合成を行った。それらの基質を用いて、目的の炭素-水素結合への芳香環導入反応をPd(OAc)2存在下、4-ヨードアセトフェノンを用いて行ったところ、8-アミノキノリンをダイレクティンググループに用いた基質が最も良好な結果を示すことが分かった。さらに、反応条件の最適化を行うことで、収率の改善を達成することが出来た。最適化した条件下、さまざまな置換ヨウ化ベンゼンを用いて反応を行ったところ、種々の置換様式、置換基を有する芳香環を導入することが出来た。これに加え、含窒素、含酸素、含硫黄複素芳香環を含む芳香環を導入することにも可能であった。次に、trans-二置換シクロプロパンにおいても芳香環導入反応を検討した。trans-体はcis-体に比べ反応点の立体障害が大きくなるために不利と考えていた当初の予想通り、低収率となった。種々の添加剤検討の結果、リン酸カリウムを添加することが収率の改善につながることが分かった。そこで、リン酸カリウム存在下で種々の置換ヨウ化ベンゼンをもちいて反応を行った結果、trans-体においても、複素芳香環を含めた種々の芳香環を導入することが出来た。このように得られたアリールシクロプロパンのダイレクティンググループである8-アミノキノリンは、2工程を経ることでカルボン酸へと容易に変換することが出来た。前年度にまでに、目的の反応であるシクロプロパン上の第三級炭素-水素結合活性化を経る芳香環導入反応において、最適なダイレクティンググループを見いだし、光学活性な3置換アリールシクロプロパンの合成法開発を達成した。これら前年度の結果を受け、本年度は計画通りに、4置換アリールシクロプロパンの合成法開発への展開を検討した。触媒に酢酸パラジウム、塩基に酢酸カリウム、溶媒にt-AmylOHを用いて、110°Cにおいてヨウ化アリールと処理したときに、中程度の収率で芳香環を導入することが可能であった。反応の効率向上を目指し、ダイレクティンググループが反応に有利な立体配座を取りやすくするため、立体的に大きな保護基を導入した基質を合成し、本反応を検討した。その結果、期待通り収率が向上し、光学活性な4置換アリールシクロプロパンを高収率で合成する方法の確立に成功した。本反応は、複素芳香環を含めた種々の官能基を有する多様なヨウ化アリールに適応可能であった。本法は、シクロプロパンの官能基化を利用した光学活性4置換シクロプロパンの初めての方法となった。さらに、本年度は、シクロプロパン上の第三級炭素ー水素結合活性化を経るアルキル基の導入反応も検討し、光学活性な3置換アルキルシクロプロパンの新しい合成方法の確立にも成功した。この方法は、炭素ー水素結合活性化を経る第三級炭素へとアルキル基を導入する初めての例となった。平成26年度の検討で、光学活性なシクロプロパンの三級炭素へと芳香環を導入する手法を開発することが達成でき、その手法で複素芳香環を含める様々な芳香環をシクロプロパンの三級炭素へと導入することができると分かったため、研究は順調に進展している。次年度の検討内容においても、着実に良好な結果が得られていることからも、順調と考えてている。有機合成当初の予定通り、光学活性四置換アリールシクロプロパンの合成法の開発、およびアルキル基、アミノ基などの導入を検討していく。既に、これらの研究において、既に良好な結果が得られてきているので、確実に展開が可能と考えている。消費税の都合上。次年度にすぐ消却できる予定である。
実験・理論計算・分光学を組み合わせた多成分連結反応の解析と開発

反応工程の短縮やアトムエコノミーの面から着目されている多成分連結反応において,理論的視点からの遷移構造解析を行った。モデル反応としてイソシアニド,カルボニル化合物,カルボン酸を用いた三成分反応であるPasserini反応を選択し,反応経路自動探索プログラムを用いることで反応機構を探索した。その結果,三成分から同時に結合が形成する遷移状態を見つけることに成功した。また,これらの三成分にもう一分子のカルボン酸を付け加える事で,反応の活性化エネルギーが低下するより有利な反応経路が得られた。この反応解析により,本反応では系内のプロトンの受け渡しをスムーズに行う事が,効率的に三成分がカップリングするために重要であるにとが示唆された。また,長い間理論的解析が行われていなかった,一つの炭素上に二つの亜鉛を有する二亜鉛種を用いた反応についても遷移構造解析を行った。例として,カルボニル化合物のメチレン化反応について解析を行ったところ,反応は二段階を経て進行していること,二つの亜鉛の共同作用により反応が促進されていることなどを明らかにした。さらに,二亜鉛種を用いた連続的に反応が進行するタンデム型反応の機構を解明した。本研究により,通常の手法では探す事が困難な多成分が連結する反応の反応経路を解析することを可能とした。このことは,様々な多段階を経る反応の解析へ展開できることが期待される。また,副生成物を生じない多成分反応の開発を行う上で,反応機構に関する知見を得られた意義は大きい。
マメ科植物根毛の根粒菌共生感染時における細胞核の細胞骨格による調節

GFP(緑色蛍光タンパク質)およびシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)由来のチューブリン-a6を発現している組換えミヤコグサ(Lotus japonicus)を用いて研究を進め、Mezorhizobium loti TONO株の存在、非存在下における表層微小管およびendoplasmic微小管の動的変化を可視化した。Endoplasmic微小管は、変形、湾曲および感染した根毛において大きな移動を示したが、表層微小管は、感染糸のある根毛を除いて、大きな変化はみられなかった。Endoplasmic微小管の継続的発現は、根毛のゾーン2の伸長方向再決定、根毛の湾曲、感染糸の形成開始・成長に必須であった。Endoplasmic微小管の移動のパターンには、根毛の変形、湾曲の方向と相関がみられた。感染糸の形成開始の際、endoplasmic微小管は、Mezorhizobium loti TONO株にかこまれた根毛表面にとどまっていた。感染糸が成長するときは、endoplasmic微小管は湾曲した根毛端から離れ、核の近くにとどまった。endoplasmic微小管の列が核から離れると、感染糸の形成が終了した。
高齢精神障害者の精神科医療と介護の地域連携パスの開発

平成29年度に介護支援専門員に実施した質問紙調査の結果から、介護支援専門員の高齢精神障害者に対する支援経験は8割と高かった。2次調査では介護支援専門員が1年以内にケアプランを作成した事例の提供を受け、分析した結果、介護支援専門員の支援対象者は75歳以下が50%程度と前期高齢者が多いのが特徴であり、診断名では統合失調症が20%,躁うつ病が10%と,若年発症で継続的に支援を受けている者と認知症を合併する高齢期発症の者の2グループとに分かれると考えられる。高齢期発症のグループには、身体疾患の発症により介護が必要となり、精神症状が顕在化した事例もあった。日常生活自立度は軽度者が80%を超えており,精神症状によって介護を要する状態であると考えられる。経済的問題のある場合は,自己負担が発生する介護保険サービスの導入が難しい状況が推察される。支援対象者の40%が病状不安定者であり,介護支援専門員と精神科専門職との定期的な連携が重要であると考えられる。日中の居場所としてデイサービス利用,病状観察のための訪問看護の利用が多い状況が推察された。介護支援専門員は,主治医以外は訪問看護や地域包括支援センターに事例の相談をしている状況にあると考えられる。高齢精神障害者の地域包括ケアにおいては多職種連携が重要であり,事例分析を進める中で,介護支援専門員と精神科専門職との連携方法について検討する必要がある。そこで、3次調査として、精神科訪問看護ステーション、精神科クリニック精神保健福祉士に対するインタビューを実施した。精神科訪問看護ステーションでは、精神の相談事業所相談専門員に比べて、介護支援専門員は臨機応変な対応が難しい状況が語られた。介護支援専門員への情報の内容だけでなく、伝達方法について検討する必要性が明らかになった。2次調査の事例分析について、報告書の中でも記述したが、2,3のグループ別に分析する必要が生じたため、分析方法を再検討した。事例の量的な分析はできたが、グループ別に再分析を進めている。同時に、精神科専門職に対するインタビュー調査を平成30年度に実施したが、インタビュー機関が2カ所、4名と少なく、データ収集が不十分である。新たに精神科訪問看護ステーションと一般科訪問看護ステーションでは連携方法が異なることが明らかになったので、調査対象を増やす必要がある。また、事例分析結果については、介護支援専門員の集まりの場でフィードバックしながら、再度グループインタビューを行う必要性が出てきた。事例分析の結果について、介護支援専門員連絡協議会、主任介護支援専門員の集まりの場でフィードバックしながら、グループインタビューを実施する。1,インタビュー調査:訪問看護ステーション、精神科医療機関の医師、PSW、保健所職員に協力を得て、インタビューを行う。当初の予定では、様々な職種の同席の会議を予定していたが、その前に、個々の対象者から情報収集し、その結果を分析する。2,インタビュー結果の分析から、1介護支援専門員に提供する必要のある高齢精神障害者の情報提供項目を洗い出す。2情報提供方法について検討する。なお、1,2については、1次調査、2次調査も踏まえながら介護支援専門員の精神障害者に関する知識に応じた方法を検討する。1次調査として、介護支援専門員(CM)に対する自記式アンケート調査を実施した。アンケート内容は、高齢精神障害者のケアプラン作成経験、精神科保健医療関係者から提供してほしい情報、実際にケアをする上で困った経験、対応に困った時の対処等で、364人から回収した。高齢精神障害者のケアプラン作成経験有りが82.1%で、疾患別では、統合失調症が25.0%、躁鬱病・うつ病(気分障害)が46.9%、神経症(不安障害)が23.4%、アルコール依存症が21.7%、発達障害が10.7%、うつ・抑うつ状態18.1%であるが、平均作成数はどの疾患も2件に満たない状況であった。CMが精神科医療機関・専門職から提供して情報項目では、「必ずほしい」との回答割合が、最も高かったのが、「キーパーソン」で70.9%、次いで「病状悪化時に受診・相談ができるか」56.3%、「社会的な逸脱行動」52.2%、「介護保険の申請・認定」50.8%、「幻聴・幻視等に基づく行動による生活への影響」50.0%、「病状悪化の前兆」49.5%であった。CMが対応に困った体験有りの割合では、「利用者の気分が変動する」88.9%、「幻聴、幻視等の訴えや独語」71.6%、「生活上の不安に対する訴え」78.6%「身体が痛い、具合が悪いという頻回の訴え」67.9%、「死んでしまいたい」と訴える」63.1%が6割を超えていた。CMが困った時に相談・連携する関係機関の知識では、地域包括支援センター99.2%、精神科病院の主治医94.9%、地域ケア会議で困難事例として提出93.0%で、90%を超えていた。精神障害者の地域活動支援センターに相談や緊急時のプランを精神科専門職と決めておく、市役所や保健所に相談するに関する知識有りの割合が70%以下であった。介護支援専門員に対する自記式アンケート調査の結果を受けて、事例調査を実施した。予定期間での回収数が少なかったため、介護支援専門員の連絡協議会に再度依頼をする等、回収につとめた結果、一次調査の終了が当初予定より、2ヶ月遅くなった。また2次調査も郵送法による事例調査を実施する予定であったが、協力者が少なかった。

そのため、地域包括支援センターの会議、介護支援専門員の研修会に直接出向き、依頼し、回収につとめた。しかし、事例を回収すると、郵送法の回答だけでは、事例情報が不十分であったことから、2次調査の精度を上げるために、急遽、協力していただいて介護支援専門員の事業所を訪問し、面接調査を実施した。また、調査票に関する記述漏れについては電話による聞き取り調査を追加する必要が生じた。その結果、2次調査が少し遅れている。しかし、訪問したことによって、郵送調査では得られなかった介護支援専門員と精神科医療機関との連携の実態、行政機関との連携に関する生の声を聞くことができ、2次調査の精度が上がった。このため、予定していた期間よりも調査結果の分析が遅れている。また、本研究のプレ調査として実施した調査に関する論文掲載がされた。平成29年度に介護支援専門員に実施した質問紙調査の結果から、介護支援専門員の高齢精神障害者に対する支援経験は8割と高かった。2次調査では介護支援専門員が1年以内にケアプランを作成した事例の提供を受け、分析した結果、介護支援専門員の支援対象者は75歳以下が50%程度と前期高齢者が多いのが特徴であり、診断名では統合失調症が20%,躁うつ病が10%と,若年発症で継続的に支援を受けている者と認知症を合併する高齢期発症の者の2グループとに分かれると考えられる。高齢期発症のグループには、身体疾患の発症により介護が必要となり、精神症状が顕在化した事例もあった。日常生活自立度は軽度者が80%を超えており,精神症状によって介護を要する状態であると考えられる。経済的問題のある場合は,自己負担が発生する介護保険サービスの導入が難しい状況が推察される。支援対象者の40%が病状不安定者であり,介護支援専門員と精神科専門職との定期的な連携が重要であると考えられる。日中の居場所としてデイサービス利用,病状観察のための訪問看護の利用が多い状況が推察された。介護支援専門員は,主治医以外は訪問看護や地域包括支援センターに事例の相談をしている状況にあると考えられる。高齢精神障害者の地域包括ケアにおいては多職種連携が重要であり,事例分析を進める中で,介護支援専門員と精神科専門職との連携方法について検討する必要がある。そこで、3次調査として、精神科訪問看護ステーション、精神科クリニック精神保健福祉士に対するインタビューを実施した。精神科訪問看護ステーションでは、精神の相談事業所相談専門員に比べて、介護支援専門員は臨機応変な対応が難しい状況が語られた。介護支援専門員への情報の内容だけでなく、伝達方法について検討する必要性が明らかになった。2次調査の事例分析について、報告書の中でも記述したが、2,3のグループ別に分析する必要が生じたため、分析方法を再検討した。事例の量的な分析はできたが、グループ別に再分析を進めている。同時に、精神科専門職に対するインタビュー調査を平成30年度に実施したが、インタビュー機関が2カ所、4名と少なく、データ収集が不十分である。新たに精神科訪問看護ステーションと一般科訪問看護ステーションでは連携方法が異なることが明らかになったので、調査対象を増やす必要がある。また、事例分析結果については、介護支援専門員の集まりの場でフィードバックしながら、再度グループインタビューを行う必要性が出てきた。
マウス味覚伝導路のトポグラフィ形成過程の解明

研究課題の目的は、味覚伝導路の神経回路形成過程を解明するために、一次入力線維の空間的変遷を観察することである。平成18年度は標的組織である孤束核内部へ侵入期した軸索の終止形態の観察を計画した。蛍光色素による末梢からの線維の標識が難航しており、前年度に引き続き、方法の検討が要される。一方、孤束核後部の神経回路形成に関して、アストロサイトが神経回路の成熟に関与する可能性が示唆された。ラット孤束核では小型神経細胞の軸索細胞体型のGABAシナプスが減少する時期が生後58日の間であること(Yoshioka et al., 2006)、この時期と一致して小型神経細胞の細胞体がアストロサイトの突起により被覆されること(太城、第29回日本神経科学大会、京都)、アストロサイトの突起伸長を薬理阻害すると軸索細胞体型シナプスが成熟期になっても減少しないことから、シナプスの除去にアストロサイトが関与すること(太城、第112回日本解剖学会、大阪)が明らかとなった。これらの知見は孤束核前部の味覚伝導路の神経回路形成過程にも示唆を与えるものである。また、胎生期の延髄のGABAニューロンの発達と移動の様式が解明された(Tashiro et al., in press)。生体内の現象を再現する器官培養系を用いて、延髄のGABAニューロンが腹側部から背側部へ接線方向の細胞移動を行うことが明らかとなった。以上のように、延髄孤束核の神経回路の形成過程について一定の知見が得られた。学会発表の内容については、論文公表の準備が進行中である。平成17年度は標的組織である弧束核への軸索侵入期とトポグラフィ形成期の特定を目指し、「実験標本の確立」と「脂溶性蛍光色素による線維の可視化」を計画した。実験標本は胎仔全頭標本を検討した。起始領域である舌から標的組織である延髄弧束核まで軸索伸長路も含めて保持される半面、内部構造標的領域の観察には不向きであった。また、線維の可視化は脂溶性蛍光色素DiIとDiOを使用した。注入部位である舌は運動性、感覚性、味覚の線維が混在するため、顔面神経由来の味覚性線維が含まれる鼓索線維の同定を目指し、鰓弓における位置を免疫染色像と比較した。しかし、線維の途中経路に対する色素注入は起始部よりも注入量の調節が困難であり、標的組織内での線維の動向を調べるまでには至っていない。以上のような、技術上の問題は引き続き原因を克服すべく条件検討を重ねている。一方、孤束核後部の神経回路形成に関して、アストロサイトが神経回路の成熟に関与するか否かを検討するために、アストロサイトに含まれるグリア繊維性酸性タンパク(GFAP)の発現を解析した。この領域ではGFAPの発現開始時期と電気生理的な回路の成熟時期が一致しており、アストロサイトが回路の成熟に関与する候補因子であることが明らかとなった。アストロサイトは孤束核前部でも神経回路の形成に関与する可能性が考えられる。この成果は第29回日本神経科学大会(京都)において公表される。このように、技術上の問題点の再検討と周辺領域の神経回路の形成過程を解明するなど、研究課題遂行のための基盤を固めつつある。
フタバガキ科植物集団の進化と種内変異:生態遺伝学的調査と解析

マレー半島を主たる生息地とする4種のフタバガキ科樹木集団の集団構造、遺伝的多様性を二つの核遺伝子を使って調査した。分集団間にはあまり大きな遺伝的分化は見られなかったことと、頻度の低い変異が多く見られたことより、これらの集団は比較的最近分化,増加したものであると考えられる。また、かなりの頻度で他種との交雑個体が存在することがわかった。多種との交雑が種内変異の増加に大きな役割を果たしている可能性を考える必要があるかも知れない。平成17年度の調査対象地域としてインド、スリランカ、マレーシア、および南米のうち2地域を考慮していたが、南米における調査地の選定、現地研究者とのスケジュール調整が予定通りにはかどらず、生殖状態に依存するマレーシアでの生態学的調査は開花状況が把握できなかったため、インドおよびスリランカにおいて現地調査を実施した。インドにおける現地調査は山崎、吉田、種村の3名で2005年12月6日から12月20日の間に行った。フィールドにおける調査採集はFrench Institute of Pondicherryの協力を得てインド半島南西部のWestern Ghatsにおいて12月8日から18日の間に実施した。現地側からはDr.B.R.Ramesh、Dr.P.V.Karunakaran、Dr.N.Ayyapanが協力者として加わった。フタバガキ科については11地域15地点においてDipterocarpus、Hopea,Vateriaの3属、11種77個体につき行い、シリカゲル急速乾燥による葉片、FTAシートによる葉の組織液を分子解析用としてサンプリングした。同時にサンプリング個体のさく葉標本を作製した。分子解析用資料は日本に持ち帰り解析中である。さく葉標本は現地研究所のハーバリウムで永久保存される。他に1地域においてマングローブの調査を行った。さらに、期間中に調査できなかった地域の実地調査と追加資料の採集を現地研究協力者に依頼した。スリランカ滞在は12月20日から12月23日の4日(中2日)間で、現地研究者Dr.Morley de Silvaと研究打ち合わせをするにとどまった。中国雲南省においてフタバガキ科植物の中国固有種と自生種、およびその集団の現地調査を、中国科学院昆明植物研究所との共同により実施した。調査期間は、同研究所とのスケジュール調整の都合で平成18年3月11日から25日とした。調査には、同研究所と関係があり今回の共同研究の実現に尽力した東京農業大学教授(元国立科学博物館筑波実験植物園園長)・小西達夫博土に研究協力者として同行を願った。調査は雲南省西双版納自治州にある中国科学院西双版納熱帯植物園を拠点とし、同植物園に収集されている同科植物から分子解析用の葉片資料を採取し、同時にさく葉標本を作製した。サンプリングできた15種は、中国に分布する同科のほぼ全種を網羅しているので、大きな成果と言えるであろう。また、周辺地域の自然林におけるフタバガキ科集団の現状を調査したが、自然林における植物の採取は厳重に禁じられているため、サンプルの採集は断念せざるを得なかった。この調査では中国固有の2種につき、実地調査と情報収集を行うことができた。1種については集団の実態を実地観察でき、分布域は限られるものの比較的広く、かなりの個体数が残されていることがわかった。もう1種については自生地を遠望するにとどまったが、自生状況の情報を得た。自生地はきわめて限定された地域であり、個体数も少なく、厳重な保護が必要なことがわかった。今後、採取したサンプルの解析および研究は、昆明植物研究所との共同で行うことで合意している。両国の研究機関の間で協定を結ばない限り中国からの植物の持ち出しは厳重に禁じられており、当面はDNA抽出を現地側が、その後の解析を日本側が行うことで合意している。また、研究協定の締結を準備中である。本年度は研究代表者山崎と研究分担者吉田の2名で1月31日から2月16日までオーストラリアのシドニー、バリナ、およびケアンズ地域のマングローブ林の生態学的調査とオヒルギの採集を行った。上記両集団で合計85個体の採集を行うことが出来た。3月3日から3月12日まで山崎はマレーシアサラワクのクチン市近郊のマングローブ林とマレー半島西にあるランカウイー当島のマングローブ林を調査し、それぞれ50、25個体のサンプルを採集した。なお、上記調査採集旅行の際に山崎はシドニー在住の集団遺伝学者、フランクハム博士と保全遺伝学の討論を、またサラワクのリー博士とは森林の保全状態についての意見交換を行った。実験面では、昨年までに採集してあった中国雲南省のフタバガキとインド西ガーツ地方のフタバガキの遺伝子解析はほぼ終了し、これまでに終了していた東南アジアのフタバガキのデーターとともに、フタバガキ科107種を含む分子系統樹を完成した。

この結果、南アメリカとアフリカの少数のフタバガキを除くほとんどすべてのフタバガキ科植物種を含む包括的な分子系統樹を作ることが出来た。また、マングローブの一種オヒルギの遺伝構造の解析では新たにインド東部と西部の集団を解析した。この2集団のどれにも遺伝的多様性は存在せず、分集団ないでは完全に遺伝的に均一であった。しかしながら両集団には大きな遺伝的な違いが存在した。これまでに得られた太平洋岸の結果と合わせて考えると、オヒルギ集団は太平洋、インド洋、アラビア海の三つの分集団に分けられ、各分集団内には変異はほとんど在しないが、遺伝的変異の大部分は集団が分化することにより集団間の違いとして存在することがわかった。これらの結果は国際雑誌に投稿準備中である。本年度は研究補助金の最終年度であるので自然集団の調査採集は行わず、昨年までに採集しておいたマダガスカル、インド、マレーシア、タイ、インドネシア、オーストラリア、沖縄のマングローブ(Bruguiera gymnorhiza)を解析することに専念した。対象遺伝子座として核遺伝子(GapCp)、葉緑体遺伝子(trnL-F)各-遺伝子座、合計2遺伝子を選び、遺伝子配列を決定し、分集団内、分集団間の遺伝的多様性を推定し、分子レベルでオヒルギの遺伝的構造を解析した。その結果、分集団内にはほとんど遺伝的変異は存在せず、その95%以上は集団間の分化として保持されていることが分かった。このことはマングローブ集団が海流と地球の温暖化、寒冷化等に強く影響され、現在の集団は少数の個体から進化学的には極めて短い世代のうちに出来上がったものであるということが推測される。このような遺伝的構造の存在ははマングローブ樹木集団の遺伝的保全変異の保全法を確立する際にきわめて重要な発見である。これらの結果はConservation Geneticsに発表した。また、インド西ガーツ地方と中国雲南省に生息するフタバガキ科植物の分子系統樹作成,および種内変異に関する研究は我々がこれまでに調べてきたデーターと比較することによって、フタバガキの進化という観点から現在論文をまとめている段階である。論文として発表できるのはあと一年程度かかるのではないかと考えている。