hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オートファジー研究の国際活動支援

本新学術領域研究は、オートファジーの研究を推進するために、無細胞系構成生物学、構造生物学、細胞生物学、マウス等モデル生物学、ヒト遺伝学、疾患研究を有機的に連携させた集学的研究体制を構築することを目的として設置された。本国際活動支援班では、相互派遣企画委員会と国際共同推進委員会を設置し、領域の研究に関する、国際共同研究や国際連携を推進することを目的に、日本人研究者の海外派遣や海外研究者の招聘や雇用を中心に活動を行った。平成28年度の受入研究員が2名決定しているが(ケニア、ドイツ)、さらに年2回の頻度で募集と選出を行う。大学院生・ポスドク派遣、海外研究者・ポスドク受入をそれぞれ2名/年を目処に選出する。特に、短期派遣を積極的に推奨する。著名な研究者の招聘も適宜行う。また、国際共同研究推進委員会によって国際動向を分析し、アジア、欧米諸国などの交流先を中心に、国際共同研究を一層強化し、新しいネットワークを構築する。平成29年度の受入研究員を募集したところ、4名の応募があり、相互派遣企画委員会で精査して全員の受入を決定した(バングラデシュ、ケニア、スペイン、スペイン)。また、進行中の国際共同研究を継続的に支援し、必要に応じて短期の相互派遣・受入を行う。また、5月に開催予定の国際会議には国際的著名研究者を招聘するとともに、共同研究ネットワーク構築のために班員の大学に滞在して討議を行うことも予定している。さらに、国際共同研究推進委員会によって国際動向を分析し、オートファジー分野での国際共同研究を一層強化し、さらなるネットワークを構築する。分子細胞生物学本支援班の採択決定後、速やかに相互派遣企画委員会と国際共同推進委員会を設置して運営を開始したが、年度後半からのスタートであったため、適切な人材が十分に選定できなかった。そのための人件費が主に未使用額として生じた。本年度は直接経費で11,417,909円と、おおむね請求額に一致する支出があった。しかし、年度途中の開始となった昨年度の未使用額がそのまま残っている状態となっている。来年度以降に相互派遣にかかる費用として使用する予定である。来年度は海外からの研究者を積極的に受け入れることとしており、すでに4名が中長期共同研究のために来日することとなっている。また、国際派遣もいっそう積極的に行うことにしており、残金は適切に使用できる予定である。
小惑星ベスタの進化史解明に向けた全球地質マッピング

本研究は、分化小惑星の代表であるベスタの地質・内部構造に迫るため、全休地質図を作成することを目的としている。そのため、米国航空宇宙局がにより実施されたDawn探査機により得られた各種の探査データに対し、機械学習手法を用いた統合解析を適用し、ベスタの地質区分を決定し、さらに負荷情報を加えベスタ全球の地質図を作成するものである。本年度は、昨年度に引き続き、NASA/PDSより取得したDawn探査機による観測データを用い、可視分光スペクトル特徴量区分図・元素濃度区分図の作成を行なった。分類の基礎となる可視光分光スペクトル特徴量区分図の作成においては、生の反射スペクトルからの分類では反射率分布による分類しかなされない為、より鉱物組成を反映した区分図を得るための前処理が必要であるが、昨年度の検討結果から引き続き月データに関して最も良い結果を与えるPCAを採用した。本年度は、複数の機械学習手法についても得失を検討し、VGMMおよびGMMを不要な手法として採用した。VGMMはクラス数の指定が必要ないが、計算コストが膨大にかかるため、粗視化して解像度を落としたデータに対して適用することで計算コストを削減した上で最適なクラス数を決定し、最高解像度のデータに対してVGMMで決定したクラス数でGMMを実施するという手順を採用した。その結果、クラス数を含めて客観的な基準で分類した上で、ベスタ由来と考えられるHED隕石の各隕石種との関連の見られるスペクトル形状を適切に反映した分類が可能となった。以上の成果は、米国ハワイ州ホノルル市で開催された第15回AOGS(Asia Oceania Geosciences Society)年会において報告している。複合データを用いた機械分類については、昨年度検討したデータ規格化方式を用いて可視光分光スペクトルと元素濃度の複合分類を実施した。年度中盤に研究代表者の異動があり、国内の学会・研究会での発表の機会を逃したものの、当初予定していた複合データ分類図の作成を行うことができた。本年度までに作成したクラス分類図をもとに、各区分の層序累重関係を考察し、平面地質図を作成する。重要地点を選定し、地質断面図の作成を試み、ベスタの地殻形成・内部構造に関して考察を行う。本年度は、解析対象となるDawnにより取得されたベスタの可視分光撮像データ・可視赤外分光スペクトルデータ、ガンマ線・中性子分光データ、形状データをNASA/PDSより取得した。その後、可視分光スペクトル特徴量区分図・元素濃度区分図の作成を行なった。分類の基礎となる可視光分光スペクトル特徴量区分図の作成においては、生の反射スペクトルからの分類では反射率分布による分類しかなされない為、より鉱物組成を反映した区分図を得るための前処理手順を複数検討し、各前処理後のデータついて機械学習手法を持ちたクラスタリング処理を適用した。なお、前処理手順については、これまで経験のある月の分光データ分類に対し連続分光データである月のデータをベスタのデータとほぼ同様のものとなるように間引いたデータについて同様の手法を適用し、最も連続分光データの分類を再現できる処理を最終的に採用した。その結果、ベスタ由来と考えられるHED隕石の各隕石種との関連の見られるスペクトル形状を適切に反映した分類が可能となった。以上の成果は、米国テキサス州ウッドランズ市で開催された第49回月惑星科学会議(LPSC)において報告している。複合データを用いた機械分類については、段階的分類ではなく複数データを同時に用いた分類についてデータ入力方法(データ規格化)について検討を行った。当初予定していた項目のうち、各種のデータに対する単独の機械分類を一通り実施し、初期解析結果を得た。複合データを用いた機械分類については、各種データの入力方法の検討を開始しており、複数データを同時に用いた分類に関して、必要なデータ規格化について概ね結論を得ている。

その結果、クラス数を含めて客観的な基準で分類した上で、ベスタ由来と考えられるHED隕石の各隕石種との関連の見られるスペクトル形状を適切に反映した分類が可能となった。以上の成果は、米国ハワイ州ホノルル市で開催された第15回AOGS(Asia Oceania Geosciences Society)年会において報告している。複合データを用いた機械分類については、昨年度検討したデータ規格化方式を用いて可視光分光スペクトルと元素濃度の複合分類を実施した。年度中盤に研究代表者の異動があり、国内の学会・研究会での発表の機会を逃したものの、当初予定していた複合データ分類図の作成を行うことができた。本年度得られた各種の基本分類図について、元データに含まれるアーティファクトの影響をより低減する処理を追加し再作成する。さらに検討済みの複合データ入力手法を用いて複合データ分類図の作成を行う。上記の基本分類・複合データ分類結果をもとに、各区の標高・傾斜・元素濃度等の平均値を算出し、主題図として地図形式にまとめる。本年度までに作成したクラス分類図をもとに、各区分の層序累重関係を考察し、平面地質図を作成する。重要地点を選定し、地質断面図の作成を試み、ベスタの地殻形成・内部構造に関して考察を行う。1.開催予定の研究会が年度内の日程調整が難しく開催時期を遅らせた2.一部の物品購入において、研究分担者側の学内処理が遅れた等の理由により納品が年度内に間に合わなかった以上二点で使用予定であった金額が次年度使用となった。次年度使用分の1については、翌年度分の助成金と合わせ研究会関連費用を増額して使用する。また次年度使用分の2については、翌年度分の物品購入として使用する。研究代表者が年度途中で異動したため、開催時期が異動時期に近い国内学会へ参加出来ず、また研究会の開催ができなかったことから差額が生じることとなった。翌年度分の助成金と合わせ、学会・研究会関連費用として使用する。
内分泌かく乱物質による精子形成不全と協調するタンパク質DJ-1

1)DJ-1の機能(1)抗酸化ストレス能DJ-1は3つのシステインが自己酸化されることで活性酸素除去を行い、抗酸化ストレス能を有する。更に、C106が酸化されたDJ-1のみを認識する抗体を作成した。(2)ミトコンドリアの機能調節DJ-1ミトコンドリアComplex 1に直接結合、DJ-1ノックダウン細胞ではComplex1の酵素括性が低下していることから、DJ-1はComplex 1の正の制御因子であることが明らかとなった。(3)転写調節因子DJ-1は転写coactivatorあるいはcorepressorとして作用する。ターゲット遺伝子として、アンドロゲン受容体、p53に加えて、tau遺伝子の転写抑制を行うことでストレス防御にあたる。(4)プロテアーゼDJ-1はParkinの基質であるPael受容体、家族性アミロイドポリニューロパシーの原因タンパク質トランスサイレチンを分解することを明らかにした。2)内分泌かく乱物質に対するDJ-1の機能ビスフェノールA暴露のより、特に精巣、脳由来細胞では活性酸素を誘発され、高濃度では死が誘発された。それに伴い、DJ-1は発現誘導され、自己酸化された。更に、ビスフェノールA誘導活性酸素により、ミトコンドリア阻害が起こし、DJ-1がcomplex 1活性を維持することで、ミトコンドリア維持と細胞死防御に当たる事を示した。また、メダカをモデル細胞にして、海洋汚染の原因となるノニルフェノールを対象として検討した。まず、メダカDJ-1 cDNAのクローニング、抗体作成を行った。ノニルフェノール投与メダカ細胞は活性酸素が誘発され、DJ-1は自己酸化することで活性酸素を除去し、ノニルフェノール誘導細胞死を抑制した。DJ-1は特に精巣、精子、脳で発現が高い。DJ-1はOrnidazolにより不妊化したヒトおよびラット精子中で発現低下し、受精を抗DJ-1抗体が阻害することからDJ-1が生殖・受精機能に関わることが明かとなった。一方、DJ-1は神経変性疾患であるパーキンソン病の原因遺伝子(PARK7)としても報告された。不妊化や神経変性疾患は環境要因などにより生ずる酸化ストレスが大きな要因と示唆され、酸化ストレス防御因子としてのDJ-1の機能が推定された。そこで、中枢神経や生殖器官に影響を及ぼすことが知られている内分泌かく乱化学物質は重要な環境要因として考えられる。本年度、酸化・ERストレス等を与えることが報告されているビスフェノールA(BPA)暴露での精子、脳におけるDJ-1に対する影響を検討した。成熟雄マウス(BL/6、6週齢)を用いた実験で、BPAを経口投与した結果、精子・脳においてDJ-1が上昇した。また、培養細胞(GC-1,Neuro2a)を使用した実験で、BPAが活性酸素量を増加し、DJ-1が自己酸化されることにより活性酸素を除去し、活性酸素が誘導する細胞死に抵抗性を与えることを明かとした。また、DJ-1はこれらの細胞では特に細胞質、なかでもそのほとんどがミトコンドリアでの局在が観察される。これは、ミトコンドリアの機能障害が神経変性疾患と深く関連が示唆されていることから、BPA曝露とcomplex Iとの関連性を更に解析し、DJ-1はミトコンドリアのComplex1サブユニットNDUFA4に結合し、DJ-1ノックダウン細胞ではComplex1活性が著しく低下している事から、DJ-1はComplex1活性の正の制御因子であることが明らかとなった。
毛周期の調節に関わる細胞内シグナル伝達機構の解析

表皮や毛器官の維持と再生にはニッチと呼ばれる真皮側の細胞やマトリックス構造と上皮系の幹細胞との相互作用が重要である。ヒトの毛器官の再生に影響を与える代表的な因子としては男性ホルモンが良く知られている。我々は毛器官では男性ホルモンの標的細胞は上皮系ではなく、間葉系の毛乳頭細胞であることを明らかにした。すなわち毛器官の幹細胞は毛乳頭細胞からのシグナルに反応して毛器官の再生(成長期への移行)をするというbulge activation theoryが男性ホルモン作用についても適応されることを明らかにした。皮膚の幹細胞は表皮と毛包の立毛筋が付着する毛隆起に局在すると推測されいるが、創傷時には表皮のみならず毛包の幹細胞も活性化され真皮マトリックス上を遊走し表皮を再生する。我々はCre-LoxPシステムにより表皮細胞特異的にSTAT3を欠失させたマウスを作成し、皮膚創傷治癒と毛包の再生には毛乳頭細胞や繊維芽細胞の産生するHGFによる表皮細胞におけるSTAT3の活性化が必須であることを明らかにした。しかしながら、STAT3-/-マウスでも第2毛周期以後の長い休止期に毛を抜去するかフォルボールエステル(PMA)を塗布すると毛包の成長期誘導が起こる。STAT3-/-マウスの角化細胞はin vitroの培養角化細胞遊走実験でHGFによる遊走刺激に反応しないが、protein kinaseCの活性化によりSTAT3-/-マウスの角化細胞でも遊走が認められた。さらにSTAT3依存性、非依存性のいずれの細胞遊走もP13kinase依存性であることを明らかになした。すなわち毛包の再生機構にはSTAT3依存的なspontaneous remodelingとPKCの活性化を伴う様な外来刺激の結果生じるforced remodelingの2つの経路が存在すると考えられた。EGF、HGFシグナルなどの下流に存在する転写因子であるSTAT3の皮膚における機能を知るために、Cre-LoxP systemを用いてSTAT3を表皮と毛包に特異的に欠損させるコンディショナルノックアウトマウスを作成した。このマウスでは胎生期における毛包形成と初回の休止期までは正常であったが、第2毛周期へ移行できず、加齢とともに脱毛を生じ皮膚潰瘍を多発した。in vitroでは表皮細胞はEGF、HGF刺激による増殖は正常であるが、遊走が阻害されていた。すなわちEGF(HGF)-recepto-STAT3を介するシグナルは胎生期における器官形成には関与しないが、成長期の開始や創傷治癒の初期に必須であると考えられた。一方、休止期にあるマウスを抜毛やTPA処理すると正常なマウスでは成長期を誘導することが知られているが、STAT3-/-マウスでも同様に成長期が誘導された。in vitroではTPA刺激により-/-マウスの表皮細胞は正常なマウスの表皮細胞と同様に遊走活性を示したが、この遊走はPl3-kinase阻害剤により阻害された。これらの結果より成長期の誘導にはSTAT3依存性のシグナル伝達機構と非依存性、おそらくPKC依存性の機構とが関与し、そのいずれのシグナル伝達機構にもPl3-kinaseの活性化が必須と考えられた。

すなわち毛器官の幹細胞は毛乳頭細胞からのシグナルに反応して毛器官の再生(成長期への移行)をするというbulge activation theoryが男性ホルモン作用についても適応されることを明らかにした。皮膚の幹細胞は表皮と毛包の立毛筋が付着する毛隆起に局在すると推測されいるが、創傷時には表皮のみならず毛包の幹細胞も活性化され真皮マトリックス上を遊走し表皮を再生する。我々はCre-LoxPシステムにより表皮細胞特異的にSTAT3を欠失させたマウスを作成し、皮膚創傷治癒と毛包の再生には毛乳頭細胞や繊維芽細胞の産生するHGFによる表皮細胞におけるSTAT3の活性化が必須であることを明らかにしてきた。しかしながら、STAT3-/-マウスでも第2毛周期以後の長い休止期に毛を抜去するかフォルポールエステル(PMA)を塗布すると毛包の成長期誘導が起こる。STAT3-/-マウスの角化細胞はin vitroの培養角化細胞遊走実験でHGFによる遊走刺激に反応しないが、protein kinase Cの活性化によりSTAT3-/-マウスの角化細胞でも遊走が認められた。さらにSTAT3依存性、非依存性のいずれの細胞遊走もPl3 kinase依存性であることを明らかになした。すなわち毛包の再生機構にはSTAT3依存的なspontaneous remodelingとPKCの活性化を伴う様な外来刺激の結果生じるforced remodelingの2つの経路が存在すると考えられた。
小線源治療装置の国際的な第三者評価のための技術開発

平成29年度に完成したオールインファントムを用いて、自施設での検証測定から開始した。その結果、概ね想定通りの測定ができることがわかったが、蛍光ガラス線量計を封入するカプセルに間違い防止のためのマーキング等を施す改良を行った。また、実際に照射してみた結果、蛍光ガラス線量計の出力応答について、4か所に設置した蛍光ガラス線量計出力値と治療計画装置による計算値の比較で、最大で10%を超える相違が観測された。このため、蛍光ガラス線量計の線質依存性をより直接的に補正するために、蛍光ガラス線量計の設置位置に微小な領域での線量評価が可能なマイクロ電離箱であるPinpoint電離箱を挿入できるようなジグを作成し、それを併用して線質を補正する方式を採用した。この結果、4か所での出力値は治療計画装置の出力値に近づき、4か所の線量評価点での相違はほぼ10%以内に収まった。この良好な結果を受けて、国内の1施設を対象として試験的な調査を実施した。調査は予定通り完了し、4か所の線量相違は8%以内に収まった。また、フィルムを用いたオフセット値の評価も予定通り行われ、施設側の申告値とオールインファントムにより測定された数値が1 mm以内で一致するという良好な結果を得た。線量の第3者的な評価の道筋がつけられたことより、国外の施設として韓国のKorea Institute of Radiological & Medical Sciencesに対して訪問により線量の第3者評価を行った。結果としては4か所の線量の相違は6%以内に収まる良好な結果を得た。オールインファントムが予定通り完成し、その検証を今年度は集中的に行い、線量評価法について概ね目途がつけることができたため、国内および国外施設への線量の第三者評価を遂行することができた。これまでの国内外3施設における線量評価は2種類のアプリケータタイプについて実施したが、世界的には多くのアプリケータが臨床で使用されており、それらについても本手法により線量評価ができるかどうかの検証を続けていく必要がある。また、これまでの成果について国内および国際学会において発表する。小線源治療に対する第三者による出力測定技術開発のため、平成29年度はモンテカルロシミュレーションおよびファントムジグの作成を行った。モンテカルロシミュレーション(Phitsコード使用)については、RGDの出力応答をシンプルな水中の体系にて模擬し、距離・位置(角度)を変化させて、RGD素子が水等価であった場合と蛍光ガラスであった場合の2つの計算結果の比から、RGD出力応答にどれだけの補正係数が必要になるかを評価した。その結果、小線源治療の特性である距離の逆二乗により、数cm以上離れた線源からの寄与はかなり減ることが定量的に求められた。これにより、低X線エネルギーをカットするためのSnフィルタがついていない治療領域用のRGDが十分使用可能である見込みができた。SnフィルタがついていないRGDであれば、金属部分がないために複雑な補正をする必要がない。このため、治療領域用のRGDを使用したオールインファントムジグ作成に着手した。オールインファントムジグとしては、国外使用も視野にいれて複数種類のアプリケータの保持に対応していること、RGDが代表的な線量評価点(A点線量および膀胱・直腸線量)に円滑に挿入できること、RGD挿入位置には治計CT撮影時にはダミーRGDを入れて位置確認ができるようにすること、画像誘導小線源治療の重要パラメータであるアプリケータオフセット値の検証を行うためのガフクロミックフィルムも挿入できるジグとするなど、様々な機能を凝縮させたものを設計した。製作は順調に進み、平成29年度のうちに完了した。予定通りモンテカルロシミュレーションを実施し、RGDの出力応答がそれほど大きくないことが確認できたため、簡便なジグ/ファントムによる実測と計算値の整合を確認するステップを省略でき、目標としてしていたオールインファントムジグの作成を達成したため。

オールインファントムが予定通り完成し、その検証を今年度は集中的に行い、線量評価法について概ね目途がつけることができたため、国内および国外施設への線量の第三者評価を遂行することができた。予定通り、平成30年度はオールインファントムについて、まずは自施設で検証を行い、その結果を受けて改良を施すか、状況に寄っては国内施設を対象として試験的な調査を開始する。それでさらに良好な結果が得られた場合には外国の施設に対する調査の開始を検討する。これまでの国内外3施設における線量評価は2種類のアプリケータタイプについて実施したが、世界的には多くのアプリケータが臨床で使用されており、それらについても本手法により線量評価ができるかどうかの検証を続けていく必要がある。また、これまでの成果について国内および国際学会において発表する。平成29年度に行ったモンテカルロシミュレーションによるRGD出力応答の評価の結果、Snフィルタなしの治療領域用RGDの使用できる見込みができた。金属が含まれていないRGD使用の目途がついたため、簡便なジグ/ファントム作成によるRGD単体での出力応答の基礎データ取得を割愛して、オールインファントムジグの作成に着手でき、結果として当所予定していた予算額まで使用しないで平成29年度を終えることができた。ただ、オールインファントムはこれから試験的な測定を開始する段階であり、改良などの必要性が発生する可能性があるため、平成30年度に繰り越された予算を必要に応じて改良等に使用する。ファントムの検証、改良のためにある程度の時間を要したため、実際の訪問による出力線量評価については数については多く実施できなかったため、旅費等が想定よりもかからなかった。その分令和元年度は国外施設に対する調査を遂行していくため、経費が必要となる。
速度不連続な参照軌道に追従可能な衝撃力印加形モータとその制御系設計開発

精密位置決め装置の所望軌道は数値計算により生成されるが,例えば初速度が0でないなどの不連続な速度軌道が生成されてしまう場合がある。本研究の目的は,衝撃力を印加できる機構をもつ新しいモータの開発とその制御系設計手法を確立させることである。衝撃力を印加することで「速度不連続な参照軌道」への追従が可能となる。目的が達成されれば,モータを用いた精密位置決め装置の任意軌道に対する高速応答が実現できる。
アシルイミニウムイオン中間体を経由した生理活性物質の合成研究

平成12年度科学研究費補助申請に関する研究において,次の点を明らかにした.第一として,アセチレンアミドの閉環反応により得られるアルキリデンラクタムの環外二重結合をジメチルジオキシランを用いて酸化することにより,効率よくアシルイミニウムイオン前駆体に変換できる条件を見いだした.また,これよりLewis酸を作用させ,アシルイミニウムイオン中間体とし,続く,トリエチルシランを作用させることにより立体位選択的(スレオ選択的)に高収率で5-(1-ヒドロキシアルキル置換)-2-ピロリジノン誘導体を得る条件を確立した.これより,細胞毒性を有するaza-muricatacinの効率の良い合成法に適用できることを明らかにした.これらの結果は論文として投稿した.第二として,上述の方法より得られるアシルイミニウムイオン前駆体からイソキノリン骨格を形成後,ピロロベンズアゼピン環への環拡大反応へ応用できることが判明した.この方法により抗腫瘍活性を有するcephalotaxineの新規合成法を計画し,重要前駆体である5環性化合物であるシクロペンタピロロベンズアゼピノンの合成に成功した.現在,この化合物の立体化学を明らかにし,cephalotaxineの全合成を達成する予定である.同方法のさらなる展開として,薬理作用物質として興味が持たれる種々のベンズアゼピン誘導体の合成にも着手し,3-ベンズアゼピン骨格を有するアミノ酸誘導体の合成が可能であることを明らかにした.この結果は,現在,速報として投稿準備中である.第三として,第一で述べた方法の6員ラクタム環(2-ピペリジノン誘導体)への応用として,天然物であるmalyngolideのラクトン環をラクタムで置き換えたアザ体の合成を計画し,i)5-へキシンアミドの分子内閉環反応の確立,ii)アシルイミニウムイオン中間体へのアリル化反応の最適条件の確立,iii)aza-malyngolideのすべての官能基導入,を達成した.今回の平成11年度科学研究費補助申請に関する研究において,次の点を明らかにした.まず第一として,アセチレンアミドの閉環反応により得られるアルキリデンラクタムの環外二重結合の酸化反応を高収率で行える条件を確立した.これより,細胞毒性を有するaza-miricatacinの効率の良い合成法に適用できることを明らかにした.これらの知見は現在,投稿準備中である.また,これらの方法をアルキリデンイソインドロン(アルキリデンラクタム)誘導体に応用し,イソインドロベンズアゼピンアルカロイドであるlennnoxamineの新規合成法を達成した.さらに,この方法により,chilenineの合成も行えることも明らかにした.これらの新知見は速報として投稿した.現在,アルキリデンイソインドロン誘導体の合成法としてさらに効率の良い改良法を考案中であり,同族のアルカロイドであるpictonamineの合成も計画している.第二として,上述の方法をピロロベンズアゼピン骨格合成へ展開する計画においては,期待どおりピロロベンズアゼピン環への環拡大反応が収率良く進行することが判明した.これは,薬理作用物質として興味が持たれる種々のピロロベンズアゼピン誘導体の合成が可能と考えられる.現在,これらの誘導体および抗腫瘍活性を有するcephalotaxineの新規合成法を計画中である.第三として,これらの研究を遂行するため,原料となるアリール置換アルキニルアミドの合成を検討中,炭酸銀存在下において,アルキニルシランとヨウ化アリールとのパラジウム触媒による新規カップリング反応を見出した.また,この方法は,アリール置換アルキンの一般合成法として有用であることも明らかにした.この新知見は,速報として投稿した.以上の三点を今期間中に明らかにした.平成12年度科学研究費補助申請に関する研究において,次の点を明らかにした.第一として,アセチレンアミドの閉環反応により得られるアルキリデンラクタムの環外二重結合をジメチルジオキシランを用いて酸化することにより,効率よくアシルイミニウムイオン前駆体に変換できる条件を見いだした.また,これよりLewis酸を作用させ,アシルイミニウムイオン中間体とし,続く,トリエチルシランを作用させることにより立体位選択的(スレオ選択的)に高収率で5-(1-ヒドロキシアルキル置換)-2-ピロリジノン誘導体を得る条件を確立した.これより,細胞毒性を有するaza-muricatacinの効率の良い合成法に適用できることを明らかにした.これらの結果は論文として投稿した.第二として,上述の方法より得られるアシルイミニウムイオン前駆体からイソキノリン骨格を形成後,ピロロベンズアゼピン環への環拡大反応へ応用できることが判明した.この方法により抗腫瘍活性を有するcephalotaxineの新規合成法を計画し,重要前駆体である5環性化合物であるシクロペンタピロロベンズアゼピノンの合成に成功した.現在,この化合物の立体化学を明らかにし,cephalotaxineの全合成を達成する予定である.同方法のさらなる展開として,薬理作用物質として興味が持たれる種々のベンズアゼピン誘導体の合成にも着手し,3-ベンズアゼピン骨格を有するアミノ酸誘導体の合成が可能であることを明らかにした.この結果は,現在,速報として投稿準備中である.第三として,第一で述べた方法の6員ラクタム環(2-ピペリジノン誘導体)への応用として,天然物であるmalyngolideのラクトン環をラクタムで置き換えたアザ体の合成を計画し,i)5-へキシンアミドの分子内閉環反応の確立,ii)
肝細胞癌における癌関連好中球（TAN）の分離解析による役割の解明

この研究では、ヒト肝細胞癌における好中球を中心とした免疫細胞群が腫瘍の進展にどのように関わるかを免疫組織学的に解析し、その臨床的な特性を明らかにすることを目的とした。2004年1月2013年4月に初回・根治切除術を施行された肝細胞癌386症例のうち129症例について腫瘍関連好中球(TAN)のマーカーであるCD66bを用いた免疫染色を行った。腫瘍内部に浸潤するTANの平均個数の中央値は4 cells/HPF腫瘍周囲組織に浸潤するTANの平均個数の中央値は30 cells/HPFであった。予後との関連性については、腫瘍内部においてTANは全生存期間(OS)・無再発生存期間(DFS)との関連性は認めなかった。一方、腫瘍周囲組織に浸潤するTANが少ない症例群では、浸潤が多い症例群と比較して全生存期間が有意に延長していた(P=0.0296)。以上の結果から、腫瘍内よりも腫瘍外のTANが腫瘍の進展と密接に関連している可能性がある。腫瘍外TANがどのように腫瘍進展に関わるかについてのメカニズムを調べるために、他のメジャーな免疫担当細胞との関連性を調べる。具体的には総リンパ球(CD3), Killer-T細胞(CD8),B細胞(CD20),腫瘍関連(M2)マクロファージ(CD163),制御性T細胞(FoxP3)について免疫染色を行い、TANとの関連性および臨床病理学的因子や予後因子との関連を評価する。また、腫瘍外組織からの好中球分離を行い、TANの機能解析を行う。腫瘍関連好中球はこれまでCD8 T cell、Regulatory T cellとの相互作用が報告されており、我々は肝外胆管癌において腫瘍関連マクロファージも加えた腫瘍関連間質構成細胞の免疫組織学的な解析を行った。まず免疫組織の条件を検索し、肝外胆管癌100例における発現解析を行っている。約50例解析時点での結果ではTAN優位な腫瘍はCD8 T cellが少なく、Regulatory T cellが少ない結果である。当初の予定通り進んでおり、得られた結果については論文への投稿準備を行っている。T細胞の機能を抑制するPD-L1受容体に対する抗体治療が悪性黒色腫に劇的な腫瘍抑制効果をもたらし、他の癌種に対する有効性もその後確認され、臨床的にその適応が急速に拡大してきており、腫瘍免疫に対する注目度が近年非常に高まっている。我々は、肝外胆管癌において、腫瘍間質に存在する免疫細胞に着目してその役割を明らかにすべく今研究を行った。当科にて根治目的切除を施行した肝外胆管癌症例114例を対象として、パラフィンブロックを用いて免疫組織学的に腫瘍関連好中球(CD66b+細胞)、マクロファージ(CD163+細胞)、制御性T細胞(FOXP3+細胞)、CD8 T細胞の存在を確認し、臨床病理学的な因子や腫瘍進展との関連性を検証した。その結果、それぞれの細胞の存在はお互いが強く関連しており、個々の細胞の存在は切除後の生存予後と関連性を認めた。そこで、これらの免疫細胞の存在を統合して算出するrisk signatureを作成し、これを用いることで肝外胆管癌の切除後の再発や、生存予後をより正確に予測できることを確認した。Risk signatureは切除後の遠隔転移再発にも関連し、再発病変に対するジェムシタビンの治療抵抗性とも関連を認めた。今後より多くの症例での検証作業は必要ではあるものの、抗がん剤の効果予測にも用いることができる可能性がある。今後、実験も含めてこれらの免疫細胞間の相互作用や腫瘍と免疫細胞の関連性におけるメカニズムについてより詳細な検討を行っていく予定である。上記内容をPublishし、現在肝細胞癌で同様の研究をすすめている。腫瘍組織からTANの分離に挑戦中である。

免疫組織学的な解析をすすめ、腫瘍構成細胞の複数のマーカーを用いたRisk-signatureを定義し(Nakagawa S et al. Cancer Cell 2016)、予後予測における有用性も今後評価する。TANは抗腫瘍免疫を負に制御することが報告され、このメカニズムにどのような因子が働いているのかを今後明らかにする。TANやCD8 T細胞、Tregの分離を腫瘍細胞から行い、それらの細胞の発現解析を行う。医局内保管の試薬・消耗品をしようできたため。試薬、消耗品等については、医局保管のものを使用することが出来た。研究費は主に試薬などの消耗品購入費に充てるほか、情報収集や研究成果発表にかかる学会出張旅費に充てたいと考える。研究費は主に試薬等消耗品の購入費に充てる。また、研究成果発表及び情報収集にかかる学会出張旅費に充てたいと考える。
生育必須遺伝子によるケミカルゲノミクス

医薬品や研究ツールとして期待される化合物は多くあるが、それらの作用機序を明らかにすることは容易ではない。本研究では酵母をモデルに、生育必須遺伝子と化合物との化学遺伝学的相互作用を解析し、標的分子や標的経路の解明のための基盤技術の確立を目指した。2種の酵母を用いて検討したところ、複数の生物種における化合物・遺伝子間相互作用を比較することが化合物の標的経路の同定に有効であり、また、より汎用性の高いシステムの構築のためには遺伝子間ネットワーク情報の拡充が必須であると示唆された。微生物や植物、動物が産生・含有する二次代謝産物が生物学において重要な研究ツールとなり創薬シーズとなってきたことは疑う余地の無い事実である。それらは特定の分子へはたらきかけ、特徴的な作用を示す。しかしその標的分子・経路を同定すること、化合物の有用性を評価することは、化合物とゲノム科学を組織的に融合するケミカルゲノミクス研究が盛んになってきた今日においても容易ではない。一因として、膨大なゲノム情報に振り回されているという事実がある。そこで本研究では、生理活性化合物の作用機序解析のために、2つのモデル微生物の生育必須遺伝子にフォーカスしてケミカルゲノミクス研究の基盤構築を推進した。出芽酵母の生育必須遺伝子の発現量低下変異株からなる変異株コレクションを用いて生理活性化合物に対する感受性試験を行ったところ、作用機序未知のものでも複数の変異株が感受性の上昇を再現良く示し、効果的に標的経路が推測できる可能性を示唆していた。一方、分裂酵母についても複数の生理活性化合物において対応する標的遺伝子の発現量低下変異株が高い感受性を示すことを確認した。最後に出芽酵母と分裂酵母の結果を比較したところ、同じ現象を引き起こす化合物の場合でも感受性プロファイルが微妙に異なることが明らかとなった。当然ではあるが生育に必須な機能であっても遺伝子が重複していれば必須遺伝子ではなく、そういった遺伝子は破壊しても該当する機能を阻害する化合物への感受性は上昇しない。細胞極性を司るCdc42タンパク質の活性化因子もその代表例であり、本研究でCdc42の不活性化をすることが見出された化合物では、両生物のプロファイルを比較することで初めて標的経路の推測がなされた。依然として化合物の標的遺伝子を瞬時に予測することは容易ではないが、生育必須遺伝子を基盤とした生命のネットワークモデルが構築されれば、それが可能になると期待できる。微生物や植物、あるいは動物が産生・含有する二次代謝産物が生物学において重要な研究ツールとなり、創薬シーズとなってきたことは、もはや疑う余地の無い事実である。ところがその標的分子・経路を同定すること、そして化合物の有用性を評価することは、化合物とゲノム科学を組織的に融合するケミカルゲノミクス研究が盛んになってきた今日においても、容易ではない。そこで本研究では、生理活性化合物の作用機序解析のために、生育必須遺伝子にフォーカスしたケミカルゲノミクスの基盤構築を推進している。すなわち2つのモデル微生物を用いることで生物種間での作用機序の差異を検討し、効果的な作用機序推測システムを構築する。一方、得られたデータをもとに、化合物を用いた比較生物学の展開を目指す。本年度は出芽酵母の生育必須遺伝子の発現量低下変異株からなる変異株コレクションを用いて生理活性化合物に対する感受性試験を行い、分裂酵母については生育必須遺伝子の発現量低下変異株の構築を開始した。出芽酵母を用いた化合物の評価では、作用機序未知のものでも効果的に標的経路が推測できる可能性を示唆する結果が得られた。一方、分裂酵母については複数の生理活性化合物において、対応する標的遺伝子発現量低下変異株が高い感受性を示すことを確認した。すなわち、脂質生合成タンパク質や細胞骨格タンパク質をコードする遺伝子の発現量低下変異株は、それぞれの機能を阻害する化合物に対して感受性が顕著に上昇した。本研究では二種類のモデル生物を用いて生理活性化合物の作用機序解析を行うプラットフォームの基盤構築を進めている。まず出芽酵母においては、すでに本方法論が有効であることは知られていたが、実施者らの手元においてもそれが確認され、さらに、作用機序未知化合物についても特定の経路の同定に至った。次に分裂酵母においては、いくつかの化合物・遺伝子ペアにおいて本方法論が適用可能であることを初めて確認した。試した全ての化合物・遺伝子ペアにおいて相互作用が見られたわけではないが、その問題点の克服は次年度に構築する、大規模データセットを用いた統計解析によって克服されると考えており、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。今後は、出芽酵母においては本年度に引き続いて変異株コレクションを用いた化合物・遺伝子間相互作用のデータセットの構築をすすめる。分裂酵母においては変異株を作製し全生育遺伝子の1割ほど作製した時点で化合物・遺伝子間相互作用のデータセットの収集を行う。また、両生物間での相互作用の差異を検討し、その原因を探る。

本研究では組織的な感受性スクリーニングによるデータセット構築と新しい分裂酵母リソースの作製を行っている。次年度も同様の作業を継続するために、研究費は主にルーチンワークに必要なプラスチック消耗品と試薬代にあてる。また、一部は成果発表のための旅費等に充てる予定である。
統合失調症原因遺伝子として大きな可能性を持つSBNO1遺伝子の分子遺伝学的検証

統合失調症大家系10名の全エクソン解析を再度行った。患者特異的変異は遺伝子AならびにSBNO1内の2つのみであった。そのため、この2つの変異が本家系の病的候補変異と考えられた。統合失調症患者288名、健常者419名多検体解析において上記2変異のアレル頻度を解析した。遺伝子A内の変異は統合失調症患者・健常者共に見られないnovelな変異であった。一方で、SBNO1内の変異は統合失調症患者には見られず健常者群で2名に確認された。この結果からSBNO1内の変異はいわゆる多型であると考えられ、多検体解析の結果と総合すると遺伝子A内変異に病的意義があると考えられた。遺伝子Aの変異解析のため、CRISPR-Cas9システムを用いて統合失調症多発家系で同定された変異をC57BLNマウスに導入し、それらを交配することでホモ変異体マウスを作成した。作成されたホモ変異型マウスは生後4ヶ月頃から中枢神経系の異常兆候であるHind-limb clasping signを示した。遺伝子Aの脳における発現を免疫染色にて解析したところ、大脳皮質・海馬・小脳プルキンエ細胞をはじめとした脳神経細胞での発現が確認された。作成したホモ変異体の行動解析を行ったところ、オープンフィールド移動活動量平均値は、野生型が3596.7 cmであったのに対して変異型マウスは3184.0 cmと短く、新奇場面での活動性が低い傾向がみられた。Y字迷路ではWTのアーム侵入回数が34回に対して、ホモ変異体マウスは26回と少なく、活動性が低い傾向がみられた。社会的探索行動テストとロータロッドテストの結果では野生型と変異型マウスでの差はみられなかった。以上の結果より、学習や社会性に異常はみられなかったものの、全体として、野生型に比べてホモ変異型マウスの不安が強く、活動性が低いまたは運動機能が減衰している可能性が示された。これまでの統合失調症の遺伝子解析の報告から、既に単一遺伝子病ではないということが明らかになっているため、本研究では統合失調症の異種性を鑑み、発症要因をレアバリアントに求め、ゲノムワイドな変異アレル群の探索を行うこととした。その効果的戦略として、本研究では、3世代に渡り統合失調症を多発する一家系を対象に全エキソンシーケンスを行い、全ての罹患者が持つ一塩基置換で病的意義が高いと思われるものを抽出した。その結果、現時点でStrawberry Notch Homolog 1 (SBNO1)遺伝子で変異を同定した。その蓋然性を確認するため、多数の統合失調症検体が必要となったため、我々は統合失調症患者の検体を収集した。検体収集は所属している病院の協力を得て、長崎大学ヒトゲノム・遺伝子解析倫理審査委員会の承認のもと行われ、研究代表者が赴き個人ごとに説明し、それぞれの個人から同意書を頂いた後、約500個人の血液もしくは唾液を採取した。フェノール・クロロホルム法もしくはDNA抽出キットによりDNAを抽出し、それぞれの検体を匿名化しデータファイルを作成した。現時点で検体収集は完了し、これから患者群を対象としたSBNO1遺伝子のターゲットシーケンスに移行する予定である。データベースや解析ソフトは日々更新されることが知られていて、既に今回の解析は数年前のデータベースを用いていることもあり、最新のデータベースを用いて、これまで解析したデータを改めて解析し直す必要があると考えている。当初の予定は、患者群でSBNO1遺伝子内の変異がどの程度あるのか検証することであったが、患者検体の収集およびDNAの抽出に想定外に時間を要し、解析、検証まで進むことができなかった。しかしながら、患者DNA群が十分数整備されたため、今後の解析は予定通り進んでいくと思われる。SBNO1遺伝子に関して、今回収集した約500名の統合失調症患者群および約700名の健常者群の検体を用いてターゲットシーケンスを行いBurden testを施行した。いずれのassociation testでも有意な値は得られず、また、ターゲットシーケンスでは健常者群で同遺伝子内の変異は2名確認されたが、疾患群では確認されなかった。この結果から、SBNO1遺伝子は疾患因としての可能性が低いように考えられた。前年の報告書概要欄にも記載したように、多発家系で施行したエクソーム解析データの見直しを行い、その結果、SBNO1遺伝子の他に、新たな遺伝子(以下、「遺伝子X」と記す)の変異が同定された。SBNO1遺伝子同様、遺伝子Xに関してもターゲットシーケンスを行ったところ、罹患者群、健常者群共に遺伝子X内に変異は1名も確認されなかったため、疾患因としての可能性は十分にあると考えられた。次に、遺伝子Xに対してburden testを行ったところ、他遺伝子と比較してかなり高いp値が得られた。これらの結果からSBNO1遺伝子よりも遺伝子Xがより疾患因として可能性が高いと判断し、以降はこの遺伝子Xと統合失調症発症との関与を検証していくこととした。既知の報告ではこの遺伝子Xは主に脳に局在しており、この点では統合失調症の発症とも関与している可能性が高いと思われるが、機能的には不明な点が多く、疾患との因果関係は明らかではなかった。疾患発症との関連性を明らかにしていくために機能解析を行う必要があり、その手段として遺伝子Xノックアウト細胞と遺伝子X変異を導入したマウスを作成した。データの見直しから新たな候補遺伝子を同定した。

これまでSBNO1遺伝子を候補遺伝子として検証してきたが、患者群、健常者群のターゲットシーケンスの結果や、burden testsの結果からは、明らかに遺伝子Xが病因である可能性が高いと思われたため、方向転換を強いられたことが遅延の一つの理由であると考える。遺伝子Xはこれまでその遺伝子の機能解析をした報告が少なかったため、どのように神経細胞に影響を及ぼしているかは未知な点が多い。遺伝子Xをノックアウトした細胞(Neuro-2a細胞にCRISPR/Cas9を使って導入)で、形態学的変化を調べたところ、細胞質が膨張するなど明らかな異常所見が観察された。この観察から、遺伝子Xは神経細胞に何らかの変化をきたしていることが推測された。またCRISPR/Cas9システムを用いて受精卵へのインジェクションを行い、遺伝子Xの変異をもつマウスを作成した。ジェノタイピングで変異が導入出来たことを確認した。今後継時的な変化を観察する予定である。統合失調症大家系10名の全エクソン解析を再度行った。患者特異的変異は遺伝子AならびにSBNO1内の2つのみであった。そのため、この2つの変異が本家系の病的候補変異と考えられた。統合失調症患者288名、健常者419名多検体解析において上記2変異のアレル頻度を解析した。遺伝子A内の変異は統合失調症患者・健常者共に見られないnovelな変異であった。一方で、SBNO1内の変異は統合失調症患者には見られず健常者群で2名に確認された。この結果からSBNO1内の変異はいわゆる多型であると考えられ、多検体解析の結果と総合すると遺伝子A内変異に病的意義があると考えられた。遺伝子Aの変異解析のため、CRISPR-Cas9システムを用いて統合失調症多発家系で同定された変異をC57BLNマウスに導入し、それらを交配することでホモ変異体マウスを作成した。作成されたホモ変異型マウスは生後4ヶ月頃から中枢神経系の異常兆候であるHind-limb clasping signを示した。遺伝子Aの脳における発現を免疫染色にて解析したところ、大脳皮質・海馬・小脳プルキンエ細胞をはじめとした脳神経細胞での発現が確認された。作成したホモ変異体の行動解析を行ったところ、オープンフィールド移動活動量平均値は、野生型が3596.7 cmであったのに対して変異型マウスは3184.0 cmと短く、新奇場面での活動性が低い傾向がみられた。Y字迷路ではWTのアーム侵入回数が34回に対して、ホモ変異体マウスは26回と少なく、活動性が低い傾向がみられた。社会的探索行動テストとロータロッドテストの結果では野生型と変異型マウスでの差はみられなかった。以上の結果より、学習や社会性に異常はみられなかったものの、全体として、野生型に比べてホモ変異型マウスの不安が強く、活動性が低いまたは運動機能が減衰している可能性が示された。本研究の発端である家系解析を行った際に、病的変異を検出するために用いたデータベースは年々更新されているため、新たな変異が検出される可能性がある。そのため、更新されたデータベースを用いて再度病的意義のある新規遺伝子がないかどうかを確認したうえで、SBNO1を含めた病的意義を持つ遺伝子に対して、今年度収集した患者群で変異解析を行う。
低分子蛋白自家血清を用いた機能的ICGビデオ蛍光虹彩血管造影の研究について

無菌的に限外ろ過により家兎自家血清からアルブミンを含む分子量100、000以下の蛋白分画を分離しIndocyaninegreen(ICG)を混入しその8mg/kgを耳静脈より注入し、Scanninglaser ophthalmoscope(SLO)を用いて家兎眼の赤外蛍光虹彩血管造影を施行した。正常家兎眼では明瞭な虹彩血管造影像を認めたが眼内バリアーの破綻に由来すると考えられるICG蛍光漏出はみとめられなかった。次に予め経瞳孔的に虹彩にアルゴン光凝固を施行し眼内バリアーを破壊した家兎に同様に赤外蛍光虹彩血管造影を施行したところ造影初期より著しいICG蛍光漏出を認めた。しかしながらICG単独による蛍光造影にても上記と同様の結果が得られ、著しい眼内バリアーの破壊が有る場合ICGの血中での結合状態にかかわらず血管外への漏出が観察されることが分かった。次に低分子蛋白血清に存在するアルブミンと高分子蛋白質に対するICGの親和性をSuperose12HRのカラムを用いたHPLCシステムにて検討した。家兎より採取した血清にICGを結合させHPLCに注入した。30%アセトニトリル70%蒸留水を緩衝液とし、流速0.5ml/ml、紫外線吸光度280nmにて蛋白質のピークを同定し20個の分画に分けた。そしてそれぞれの分画から吸光計度を用いて805nmにてICGのピークを調べた。その結果分子量20万以上の分画に大きなピーク、アルブミンの分画に小さなピークを認め、ICGが高分子蛋白質により親和性が高いことが推定された。今後はin vitroにてアルブミンのような低分子蛋白質にICGが容易に結合する方法を検討し機能的ICG蛍光虹彩血管造影の確立を目指す。
サル前頭葉―側頭葉ネットワークにおける光制御と多細胞同時記録による想起回路の解明

本年度は、マカクザルにおいて遺伝学的手法による神経活動操作と脳機能イメージングを組み合わせ、局所的な神経活動操作による大域ネットワークの機能変容を評価した。まず、片側脳半球の第一次体性感覚野(SI)足領域に抑制性DREADDを遺伝子導入したサルにDREADDの特異的アゴニストであるCNOを静脈投与し、機能的MRIを用いて体性感覚刺激による賦活を調べた結果、DREADDを遺伝子導入したSI足領域における局所的な抑制に加えて、SIから解剖学的投射を受ける同側の5野や第二次体性感覚野においても遠隔的な抑制が認められ、さらにこれらの遠隔抑制領域は、いずれもDREADDを遺伝子導入したSI足領域との間に機能的結合を持つ事が示された。また、呈示された視覚図形を短時間記憶する課題を訓練したマカクザルを用いて、PETによる課題中の局所脳血流量計測を行い、非空間的視覚短期記憶を支える前頭葉ー側頭葉ネットワークを同定した。その中で、特に眼窩前頭皮質の活動部位に対して両側性に抑制性DREADDを遺伝子導入し、CNOによる機能抑制を行った。その結果、前述の記憶課題において、記憶負荷が高い場合のみ選択的に課題成績が低下する事が明らかになった。また、CNO投与下にて課題中の局所脳血流量計測を行った結果、DREADDを遺伝子導入した眼窩前頭皮質の活動部位における局所的な抑制に加えて、抑制前にこの領域と機能的結合を示していた下側頭皮質の活動部位においても、遠隔的な抑制が認められた。これらの事から、眼窩前頭皮質の局所的な抑制によって、視覚短期記憶に関わる前頭葉ー側頭葉ネットワークの大域的な機能変容が生じ、それが記憶課題成績の低下に繋がったと考えられる。以上により、遺伝学的手法を用いた局所的な神経活動操作が大域ネットワークの機能に及ぼす影響を、脳機能イメージングによって評価する系が確立された。28年度が最終年度であるため、記入しない。記憶想起を司る霊長類の脳領野間神経回路の解明に向け、マカクザルに記憶課題を学習させ、PETを用いた局所脳血流量測定により、非空間的な視覚短期記憶に関与する脳領域の同定を行った。視覚短期記憶を必要としない対照課題との比較の結果、前頭前皮質及び下側頭皮質を中心とする複数の脳領域において、視覚短期記憶に特異的な局所脳血流量の有意な上昇が認められた。また、こうした記憶神経回路に対する人為的制御の実現に向け、機能的MRIを用いて片足刺激によるマカクザル第一次体性感覚野(SI)の応答を計測し、有意な応答が認められた微小脳領域に限局して、神経活動を抑制する人工受容体(DREADD)をウィルスベクター法により遺伝子導入した後、DREADDアゴニストの投与前後における体性感覚応答を再びfMRIにて比較した。その結果、アゴニスト投与により、DREADDを遺伝子導入した片側脳半球のSIにおける上記の体性感覚応答に選択的な抑制が認められ、対照である反対側の片足刺激による正常側半球のSIにおける応答には、そのような抑制が見られない事が確かめられた。これにより、マカクザルにて機能イメージングで標的した特定の脳領域に対して化学遺伝学的手法を適用し、神経活動を制御して、かつその制御を可視化する系が確立した。マカクザルに対する記憶課題の訓練を完了させ、課題遂行中の機能イメージングを行い、視覚短期記憶に関わる大域ネットワークについてのデータが得られた事に加え、化学遺伝学的手法をマカクザルに適用し、機能イメージングと融合させる実験についても一定の成果が得られた為。

今後は上記2つの研究を組み合わせ、機能イメージングによって同定された視覚記憶回路に対して化学遺伝学的手法による神経活動制御を適用し、それによって記憶課題の成績及び課題遂行中におけるネットワーク作動がどのように変化するかを調べ、視覚記憶に関わる大域ネットワークの動態と短期記憶機能の間の因果性を明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。