hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子どもにとって望ましい身体活動量の検討ーネパールの子どもの調査を通してー

ネパールの都市、都市近郊農村、山岳地の計6つの小中学校で歩数調査や心電図記録等を実施した。1日の歩数は、都市や都市近郊では1万歩前後1.2万歩であった。山岳地の男子は1日2万歩前後、女子は1.5万歩以上であった。都市化する以前の子どもは、平均的に男子で1日2万歩前後、女子で1.5万歩以上に相当する身体活動を行っているのではないかと思われる。1日の最高心拍数はいずれの地域でも大差はなく、平均心拍数が山岳地の子どもがやや多かった。肥満が認められず、体育の授業がなく、スポーツ的活動も見られない自然に依存する生活を営む子ども達では、激しい運動強度に至ることは極めて少ないと考えられる。平成25年8月(夏:雨季)と26年3月(冬:乾季)に、ネパールの首都カトマンズと丘陵地農村の516歳の生徒(総計1,129名)を対象に、1)1日の歩数測定(716日)、2)24時間心電図(心拍数)記録(計82名)、3)形態計測、4)体力測定、5)生活習慣調査、6)足型測定等を実施した。都市部の生徒の身長・体重・皮下脂肪厚は農村部に比べ大きく、肥満者も認められた。都市部の生徒の1日の歩数は、雨季と乾季、平日と休日を問わず、1万歩前後(男子10,206±1,800歩、女子9,243±2,412歩)であった。これには遊び場が少なく、テレビやビデオ視聴など屋内遊びが多いこと、家事手伝いが少ないことなどが背景にあった。一方、丘陵地農村の生徒の歩数は、男子の平日は21,162±7,066歩(雨季)、19,679±6,649歩(乾季)、休日は18,545±8,665歩(雨季)、25,076±10,789歩(乾季)、女子が平日14,93±4,668歩(雨季)、17,110±4,377歩(乾季)、休日15,766±6,678歩(雨季)、18,676±9,482歩(乾季)であった。農村部の生徒の身体活動量の多さは、徒歩での通学時間、家畜の世話や農作業をはじめとする家事手伝い時間、屋外遊びに費やす時間などが多いことが背景にあった。丘陵地農村では、学校で体育の授業がなく、スポーツ的活動も見られない。工業先進国化する以前の地域の子どもの身体活動量を明らかにする目的で、平成26年8月と27年2月に約2週間ずつネパールへ渡航し、首都カトマンズに隣接するパタン市の平地農村地にあるHgh View小中学校(H校:全校生徒364名)、カトマンズから約20km離れたチミ村にある兼業農村地域にあるGlory English小中学校(G校:255名)および約70km離れた丘陵地農村にあるShree Gyaneshowori小中学校(S校:194名)の児童・生徒の1)日常生活中の歩数(610日間)、2)24時間心電図(計68名)ならびに形態、体力、生活習慣、などを測定・調査した。1日の歩数は、H校が男児12,902±2,759歩、女児10,213±3,261歩、G校が男児12,949±5,484歩、女児8,778±2,843歩、S校が男児14,719±2,332歩、女児12,267±2,655歩であった。H校とG校の歩数は前年度に調査したカトマンズ中心部の小中学校より約1,000歩多い程度で、子どもの1日の身体活動量は少ないと考えられる。その原因として、両校の児童・生徒は約68割がスクールを利用して登校している、学校に遊び場がないこと、体育の時間が無いことなどが考えられる。一方、丘陵地農村のS校の歩数は多いが、それでも前年に調査した同地区の他の学校の値より少なかった。これは調査時期が雨季であった影響が考えられる。24時間心電図のデータに関しては1日の心拍数としてまとめており、今後は、過去に調査した5校の形態・体力・生活習慣などのデータを加えて、子どもにとって望ましい身体活動量について検討を加えていく。平成25年8月平成27年3月に計6回ネパールへ渡航し、首都Kathmanduの都市2校、その近郊の平地農村2校、都市から70km以上離れた丘陵地農村にある2校、計6つの小中学校(10年生の学校)を対象に、歩数測定(714日)、24時間心電図(心拍数)記録、形態計測、体力測定、生活習慣調査などを行った。都市部の生徒の身長・体重・皮下脂肪厚は農村部に比べ大きく、都市部、都市近郊農村には68%程度の肥満者も認められた。都市部の生徒の1日の歩数は、男子10,206±1,800歩、女子9,243±2,412歩で、都市近郊農村では、男子12,902±2,759歩、女子10,213±3,261歩であった。

一方、丘陵地農村の生徒の歩数は、男子の平日は21,162±7,066歩(雨季)、19,679±6,649歩(乾季)、休日は18,545±8,665歩(雨季)、25,076±10,789歩(乾季)、女子が平日14,930±4,668歩(雨季)、17,110±4,377歩(乾季)、休日15,766±6,678歩(雨季)、18,676±9,482歩(乾季)であった。それは、徒歩での通学時間、家畜の放牧や農業などの家事手伝い、屋外遊びに費やす時間が多いことが背景にあった。都市化する以前の子どもは、平均的に男子で1日2万歩前後、女子で1.5万歩以上に相当する身体活動を行っているのではないかと思われる。24時間心拍数のデータは現在分析中であるが、日常生活での最高心拍数は都市、近郊農村および丘陵地農村で大きな差異はなく、平均心拍数は丘陵地農村がやや高いと思われる。丘陵地農村では、学校で体育の授業がなく、スポーツ的活動も見られない。自然に大きく依存する子ども達といえども、激しい運動強度で生活することは極めて少ないと思われる。ネパールの都市、都市近郊農村、山岳地の計6つの小中学校で歩数調査や心電図記録等を実施した。1日の歩数は、都市や都市近郊では1万歩前後1.2万歩であった。山岳地の男子は1日2万歩前後、女子は1.5万歩以上であった。1日の最高心拍数はいずれの地域でも大差はなく、平均心拍数が山岳地の子どもがやや多かった。肥満が認められず、体育の授業がなく、スポーツ的活動も見られない自然に依存する生活を営む子ども達では、激しい運動強度に至ることは極めて少ないと考えられる。これまでネパールの首都カトマンズの小中学校2校、郊外の小中学校3校、伝統的なネパールの生活様式を残す丘陵地農村地帯の小中学校2校の児童・生徒について測定・調査を実施した。また丘陵地農村においては雨季と乾季の測定・調査も実施している。これらの調査・研究は、当初の計画どおり進行しているといえる。運動生理学、生理人類学平成27年度には、これまでの歩数、形態・体力、生活習慣等に関するデータを比較し、子どもにとって望ましい身体活動量について検討を行う。また、これまでの調査校で各学校20数名ずつ24時間の心電図を記録しており、それらのデータを解析し、日常生活における身体活動量だけでなく、身体活動強度についても検討を加える。調査・測定は当初計画どおりに進展した。これに加え、足型の測定など当初予定していなかった項目も測定できた。研究代表者の大柿哲朗は平成27年2月にネパールへ渡航し調査研究を行う予定であった。しかし渡航予定の2週間前に入院する事態が生じ、渡航調査ができなかった。そのため、予定していた渡航旅費が残額となった。なお当初予定していたネパールでの歩数や24時間心電図、形態・体力などの測定・調査は、共同研究者の中尾武平が実施した。平成26年度は、調査地を代えて行う。都市部は、首都カトマンズに隣接するパタン市の郊外の学校を予定し、また農村部は今回の調査地よりやや開け、民族も異なる丘陵地農村の学校を中心に調査・測定を行う。すでに候補地の学校とは連絡調整が済んでいる。平成27年8月に研究代表者の大柿がネパールへ渡航して、平成27年2月に実施した丘陵地農村地を訪問し、調査地の詳しい事情(生業による収入、小中学校の授業スケジュール、授業内容等)について調査する予定である。
レドックス制御からみた歯根膜循環動態-新しいシグナル伝達系の解明-

研究代表者らは、歯根膜循環動態における新しいシグナル伝達系を解明することを目的として、様々な物理的ストレスに対する歯根膜微小循環の応答を検討した。すなわち、ラットを用いた咬合機能喪失・回復モデルを開発し、酸化ストレス因子の歯根膜微小循環動態への関与について検討を進め、さらに、矯正学的歯の移動モデルにおいて同様の解析を行うことで、物理的ストレスに対する新しいシグナル伝達系として歯根膜微小循環動態のレドックス制御の端を明らかにした。1.咬合機能喪失・回復モデルにおける解析咬合機能喪失により、歯根膜幅及び微小血管径の縮小、エンドセリンの著明な増加、単球マクロファージ及び一酸化窒素合成酵素(NOS)の減少が酵素組織学及び免疫組織学的に観察された。また、咬合機能回復により、NOSの増加、骨髄側から歯根膜側への血管の侵入と単球マクロファージの増加に伴う歯根膜幅の回復が認められた。2.矯正学的歯の移動モデルにおける解析高荷重の矯正力による歯の移動時には、牽引側においてまずtype I collagen mRNAが骨芽細胞と線維芽細胞に,その後bone sialoprotein mRNAが骨芽細胞に発現し、骨改造に関与する可能性がin situ hybridization法により示唆された。また、低荷重の矯正力による歯の移動時には、従来の高荷重の矯正力による歯の移動とは異なり、歯周組織は生理的な状態を維持しつつ、移動初期以降ほぼ一定の速度か数日の周期で速度の増減を繰り返すことが酵素組織学的に明らかとなった。さらに今後、より詳細な検討を行うため、ラット歯根膜微小循環に対して長期間安定した物理的ストレスをかけるため、インプラントを固定源としてTiNi closed coil springを持続的ないし間歌的に用いた、上顎第1臼歯の近心移動モデルを確立した。研究代表者らは、歯根膜微小循環動態において物理的ストレスに対する新しいシグナル伝達系を明らかにすることを目的として、本年度は以下の基礎的検討を行った。1.咬合機能喪失・回復モデルの作製歯根膜微小循環において、咬合力という物理的ストレスがどのようなシグナル伝達系を介しているか検討するため、ラット歯根膜微小循環に対する物理的ストレスとして、ラット臼歯部での咬合接触を排除し、その後回復させる咬合機能喪失・回復モデルを確立した。2.歯根膜機械受容器の変化咬合機能喪失モデルにおける歯根膜機械受容器の変化について、PGP9.5を形態マーカーとして、GAP-43を機能マーカーとして免疫組織学的検討を行った。これらの結果から、歯根膜機械受容器の形態変化が観察され、さらに形態異常の見られない神経終末にも何らかの機能変化が認められた。3.歯根膜プロテオグライカンの変化咬合機能喪失モデルにおいて、歯根膜プロテオグライカン発現の変化について免疫組織学的検討を行った結果、咬合機能喪失によりコンドロイチン硫酸、デコリン、ヘパラン硫酸の著明な減少が明らかとなった。以上より、歯根膜微小循環動態と関連のある、歯根膜機械受容器及びプロテオグライカンの物理的ストレスに対する応答が明らかとなった。現在は上述のモデルを用いて、様々な酸化ストレス因子の歯根膜微小循環動態への関与について検討を進めている段階にある。さらに今後、咬合機能回復モデル及び矯正学的歯の移動モデルにおいて同様の解析を行うことで、物理的ストレスに対する新しいシグナル伝達系として歯根膜微小循環動態のレドックス制御を解明する予定である。研究代表者らは、昨年度開発した咬合機能喪失・回復モデルにおいて、酸化ストレス因子の歯根膜微小循環動態への関与について検討を進め、さらに、矯正学的歯の移動モデルにおいて同様の解析を行うことで、物理的ストレスに対する新しいシグナル伝達系として歯根膜微小循環動態のレドックス制御を明らかにした。

1.咬合機能喪失・回復モデルにおける解析咬合機能喪失により、歯根膜幅及び微小血管径の縮小、エンドセリンの著明な増加、単球マクロファージ及び一酸化窒素合成酵素(NOS)の減少が酵素組織学及び免疫組織学的に観察された。また、咬合機能回復により、NOSの増加、骨髄側から歯根膜側への血管の侵入と単球マクロファージの増加に伴う歯根膜幅の回復が認められた。2.矯正学的歯の移動モデルにおける解析高荷重の矯正力による歯の移動時には、牽引側においてまずtype I collagen mRNAが骨芽細胞と線維芽細胞に,その後bone sialoprotein mRNAが骨芽細胞に発現し、骨改造に関与する可能性がin situ hybridization法により示唆された。また、低荷重の矯正力による歯の移動時には、従来の高荷重の矯正力による歯の移動とは異なり,歯周組織は生理的な状態を維持しつつ、移動初期以降ほぼ一定の速度か数日の周期で速度の増減を繰り返すことが酵素組織学的に明らかとなった。さらに今後、より詳細な検討を行うため、ラット歯根膜微小循環に対して長期間安定した物理的ストレスをかけるため、インプラントを固定源としてTiNi closed coil springを持続的ないし間歇的に用いた、上顎第1臼歯の近心移動モデルを確立した。
NFBD1/MDC1抑制効果を応用したがん治療への分子機構解明と生物学的因子同定

NFBD1/MDC1の機能抑制は放射線や抗がん剤の感受性を亢進することが知られているが詳細な分子機構や効果予測のための生物学的因子は不明である。本研究においてNFBD1はPLK1によるリン酸化を受けてNFBD1とTOPOIIαの物理的結合に依存するdecatenation checkpointを解除し、分裂期の早期開始を引き起こすことが判明した。この結果から、NFBD1の機能抑制による未熟な分裂期開始が放射線や抗がん剤感受性を亢進する分子機構の一つと考えられた。さらに効果予測のための生物学的因子としてTP53とその転写活性化標的遺伝子が関連することが示唆された。NFBD1/MDC1(Nuclear Factor with BRCT Domains 1/Mediator of DNA Damage Checkpoint 1)の機能抑制が、がん細胞株に対する化学・放射線感受性を亢進することからその治療応用の可能性が期待されているがその詳細な分子機構は不明である。前年度にNFBD1/MDC1のノックダウンがPLK1(Polo-like kinase 1)の発現誘導と分裂期早期開始を引き起こすことを見出し、これによる細胞のDNA損傷の蓄積が化学放射線感受性を亢進している可能性が示唆された。一方では、PLK1の発現誘導はCHK1(Checkpoint kinase 1)の機能を抑制することが知られていることから、本年度は研究代表者らが以前に同定したCHK1阻害剤に誘導されるPIDDosome依存的アポトーシス経路との関連について検討した。HeLa細胞におけるNFBD1/MDC1の恒常的ノックダウンは細胞障害性が強く、PIDDosomeの構成分子との同時ノックダウンは困難であったことから、NFBD1/MDC1の機能抑制とEtoposide処理にアポトーシス誘導される神経芽腫細胞株のうち、CHK1阻害剤高感受性および低感受性細胞株を用いたマイクロアレイ解析によってCHK1依存的、非依存的アポトーシス経路に関わる分子の同定を試みた。その結果、CHK1阻害剤の単剤処理はp53の活性化と下流遺伝子の発現を誘導することが判明し、低感受性細胞株においてはp21の発現上昇とG1細胞周期停止が誘導されており、MDM2のノックダウンによりさらに抵抗性が増強した。このことから、NFBD1/MDC1の機能抑制と化学療法との併用が誘導するアポトーシス経路にはPIDDosome以外にp53変異やMDM2増幅の有無などの遺伝的背景が密接に関係することが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。がんの分子生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。前年度は、前段階実験から得られた結果よりNFBD1/MDC1とPLK1との機能的相互作用の分子機構の解明を目的に、以下の2つの項目の研究を行った。NFBD1/MDC1とPLK1の機能的相互作用の手がかりを探る目的に、細胞周期を同調したHeLa細胞を経時的に固定して、これまでに細胞周期を通じてダイナミックな局在変化をすることがよく知られているPLK1と、まだ細胞周期による局在変化が知られていないNFBD1/MDC1とを免疫蛍光染色で共染色した。その結果、両者の内在性タンパク質がG2/M移行期に共局在することが判明した。この結果より、両者の機能的相互作用の中心がG2/M移行期の分子機構の一部であることが推察することができたため、本項目の研究目的は達成したと考える。PLK1によるNFBD1/MDC1のリン酸化が、DNA2本鎖切断に及ぼす効果を検討する目的に非リン酸化置換体NFBD1/MDC1(T847A)およびリン酸化模倣型置換体(T847D)を作製してNFBD1/MDC1ノックダウン細胞に導入する機能相補実験を計画していたが、分子量の大きなNFBD1/MDC1の導入のための発現の安定したプラスミドを得ることが困難であったため、代わりにリン酸化標的ドメインであるPSTドメインの一部をコードする発現プラスミドをpseudo substrateとして利用した。その結果、間接的な結果ではあるが、内在性NFBD1のリン酸化の阻害はG2/M移行を抑制することが判明した。さらに、PLK1の活性化型変異体(T210D)を細胞に導入したところNFBD1/MDC1とTOPOIIαとの結合が阻害されたため、PLK1によるNFBD1/MDC1のリン酸化の機能的意義は、decatenation checkpointを解除する機構に関わる可能性が強く示唆された。以上の結果より本研究目的は概ね達成されたと考える。前年度に研究代表者らは、NFBD1/MDC1 (以下、NFBD1)の抑制はPLK1の発現上昇を誘導し、それよる未熟な分裂期開始がDNA損傷の蓄積を引き起こす可能性を報告した。(Ando et al. PLoS One 2013)

これまでにPLK1はCHK1の機能を抑制することが知られており、NFBD1の機能抑制の分子機構とCHK1の機能抑制との関連が示唆される。そこで本年度は、NFBD1の機能抑制による抗がん剤感受性亢進効果の分子機構として、CHK1阻害剤処理によって誘導されることが近年判明したATM-PIDDosomeに依存したCASP2を介するアポトーシス経路(Ando et al. Mol. Cell, 2012)を介するという仮説を立て、以下の2項目のアプローチで検証する。1) NFBD1の発現抑制による抗がん剤感受性亢進効果とATM-PIDDosome経路との関連を検討する目的に、HeLa細胞由来のNFBD1ノックダウン細胞をレンチウイルスを用いたshRNA発現系を用いて作成する。この細胞にATM-PIDDosome経路の構成分子であるATM, PIDD, RAIDDまたはCASP2をsiRNAを導入し、抗がん剤剤感受性の亢進に及ぼす影響を検討する。同経路との関連性が示唆される結果が得られるならば、さらにATM-PIDDosome経路の構成分子のノックアウトマウス由来のMEFを用いて、nfbd1siRNAが抗がん剤感受性に及ぼす影響を検討する。またATM, CHK1またはPLK1の阻害剤を用いて抗がん剤感受性に及ぼす影響を検討する。2) NFBD1の抑制による薬剤感受性亢進に必要不可欠な生物学的因子の同定する目的に、前年度までにCHK1阻害剤に感受性の高いMYCN増幅神経芽腫細胞株を数種見出した。本年度は、これら細胞株を用いてCHK1阻害剤の処理前および処理後の遺伝子発現変化をcDNAマイクロアレイによって網羅的に解析し、CHK1阻害剤感受性に関わる候補分子を絞り込む。これら分子を標的としたsiRNAをNFBD1ノックダウン細胞に導入して抗がん剤感受性亢進に及ぼす影響を検討することで生物学的因子同定を目指す。
循環型産業ネットワークの解析と構築

本研究では,生産システムの史的変遷と現状を概観し,循環型産業システム・ネットワークの重要性を論じてその解析をし,構築の方法論を研究して,以下の結果を得た.1.循環型産業システムにおける'物の流れ'を示し,これを実現するために必要な企業における'情報の流れ'と経済環境、そして技術設計の問題点を指摘し,その対策を示した.2.'物の流れ'の観点から新しい循環型産業システムを提案し,その効果的運用方法に言及して,数学モデルを構築し,使用済み部品の適切なリサイクル手順について考察した.3.循環型産業システムの研究課題を明示し,現在のリサイクル・システムをき概括して,その問題点を明確にし,リサイクルを促進するための課徴金ー補償システムを論じた.4.リサイクル指向製造システムの'情報の流れ'に焦点を当て,システム開発方法論,情報要素,意思決定支援システム,有効なシステム開発への手続きなどの課題を検討した.5.循環型生産システムを構築し,使用済み製品を消費者から回収する2つの企業が市場内に存在する場合,企業の利益最大化基準の下で最適製品回収価格を明らかにした.6.多品目循環型生産システムに関し,生産とリサイクルの総コスト最小化基準の下で,各製品専用の部品と複数製品で共通使用可能な部品とを比較し,採択部品を解明した.7.循環型産業システムと企業経営が両立する条件を見出すため,'生産コスト'と'リサイクル率'および'エネルギー消費'のバランスを検討する解析モデルを提案した.循環型ネットワークに関して,物の流れと情報の流れおよびそのネットワークの経済性評価の観点から研究を進め以下の結果を得た.1.製造部品の耐用年数との観点から,部品再利用への4つのリサイクル・ルート,すなわち自社製品への部品のリサイクル,同業者への部品リサイクル,異業種製品への部品リサイクル,部品の再資源化リサイクルを明らかにした.2.物の流れの製造循環チャートを示し,部品再生エネルギー最小化を目指した物の流れ方を考察した.3.既存の情報システム開発方法論による,循環ネットワーク支援システム開発の可能性および課題を検討した.4.経営環境が異なる種々の主体が参画するシステムを有効に機能させるには,インターネット関連技術の応用を図るとともに,その技術下での主体間情報流通,評価システムを開発すること,およびそのための方法論を整備する必要性を明らかにした.5.生産系産業,還元系産業,家計,自治体を要素とするモデルを考察し,生産系産業の外部経済の内部化,および原因者負担原則に基づく課税制度であるピグ-税とボ-モル・オ-ツ税を検討した.6.消費者からの使用済み製品の回収率を向上させるため,買取り価格と回収率の関係を線形式で与え,高い買取り価格による製品需要の増加を考慮し,企業の利潤を最大にする買取り価格を明らかにした.本研究では,生産システムの史的変遷と現状を概観し,循環型産業システム・ネットワークの重要性を論じてその解析をし,構築の方法論を研究して,以下の結果を得た.1.循環型産業システムにおける'物の流れ'を示し,これを実現するために必要な企業における'情報の流れ'と経済環境、そして技術設計の問題点を指摘し,その対策を示した.2.'物の流れ'の観点から新しい循環型産業システムを提案し,その効果的運用方法に言及して,数学モデルを構築し,使用済み部品の適切なリサイクル手順について考察した.3.循環型産業システムの研究課題を明示し,現在のリサイクル・システムをき概括して,その問題点を明確にし,リサイクルを促進するための課徴金ー補償システムを論じた.4.リサイクル指向製造システムの'情報の流れ'に焦点を当て,システム開発方法論,情報要素,意思決定支援システム,有効なシステム開発への手続きなどの課題を検討した.5.循環型生産システムを構築し,使用済み製品を消費者から回収する2つの企業が市場内に存在する場合,企業の利益最大化基準の下で最適製品回収価格を明らかにした.6.多品目循環型生産システムに関し,生産とリサイクルの総コスト最小化基準の下で,各製品専用の部品と複数製品で共通使用可能な部品とを比較し,採択部品を解明した.7.循環型産業システムと企業経営が両立する条件を見出すため,'生産コスト'と'リサイクル率'および'エネルギー消費'のバランスを検討する解析モデルを提案した.現代の社会では「採取⇒製造⇒流通⇒消費⇒廃棄」が産業における物の流れのべースとなっているが,経済発展と生産性の向上により,その規模は年々大きくなり,大量生産・大量消費・大量廃棄が日常化している.この大量かつ一方通行の物の流れによって生じる資源の枯渇と廃棄物による環境汚染が,人類の生存さえも脅かす深刻な問題となっている.経済の健全性を保ちながら,この問題を克服するためには,物の流れを「採取→製造⇔流通⇔消費→廃棄」に変え,採取と廃棄を極小化できる“循環型産業システム"を構築する必要がある.そこで分別・分解から再生材料化・再生部品化・再製品化のプロセスを持つ循環型産業システムの基本図を作成した.この基本図中での物の流れを解析すためのモデルを提案した.このモデルは予め設定された部品寿命年数や製品の耐用年数のもとで,製品の消費・破棄の後に再利用可能な部品がリサイクルされる状況を費用最小化基準下でシミュレーションするものである。これより,適切なリサイクル・ルートが明らかにされ,効果的なシステム運用が可能となることを説明できる.循環型産業システムを構築し,合理的,効率的に運用していくには,運用を支援するための的確な情報システムを構築することが不可欠である。

情報システムの構築に際しては支援の対象とする機能とそこでの管理対象となる情報要素の定義が最初の手続きとなる.この情報システム構築に際して考慮しなければならない情報要素を定義し,共通基本モデルに対して考えられ得る情報フローモデルを検討した.この他,循環型産業システムによるエントロピー増加率の変化および循環型産業システムの経済モデルについても文献調査とデータ収集を行った.本研究では,生産システムの史的変遷と現状を概観し,循環型産業システム・ネットワークの重要性を論じてその解析をし,構築の方法論を研究して,以下の成果を得た.1.循環型産業システムにおける'物の流れ'を示し,これを実現するために必要な企業における'情報の流れ'と経済環境、そして技術設計の問題点を指摘し,その対策を示した.2.'物の流れ'の観点から新しい循環型産業システムを提案し,その効果的運用方法に言及して,数学モデルを構築し,使用済み部品の適切なリサイクル手順について考察した.3.循環型産業システムの研究課題を明示し,現在のリサイクル・システムを概括して,その問題点を明確にし,リサイクルを促進するための課徴金-補償システムを論じた.4.リサイクル指向製造システムの'情報の流れ'に焦点を当て,システム開発方法論,情報要素,意思決定支援システム,有効なシステム開発への手続きなどの課題を検討した.5.循環型生産システムを構築し,使用済み製品を消費者から回収する2つの企業が市場内に存在する場合,企業の利益最大化基準の下で最適製品回収価格を明らかにした.6.多品目循環型生産システムに関し,生産とリサイクルの総コスト最小化基準の下で,各製品専用の部品と複数製品で共通使用可能な部品とを比較し,採択部品を解明した.7.循環型産業システムと企業経営が両立する条件を見出すため,'生産コスト'と'リサイクル率'および'エネルギー消費'のバランスを検討する解析モデルを提案した.
オキソ不飽和胆汁酸の動態解析と先天代謝異常に関する研究

最近、新生児期に原因不明のの胆汁うっ滞から肝硬変に至り、肝不全で死亡した症例が各地で多発している。著者らは、本症患者の尿中から3-オキソ不飽和胆汁酸が多量に存在することを見出した。本胆汁酸は胆汁酸生合成中間体の側鎖が酸化切断したものであり、上記疾患は5β-還元酵素の欠損による先天代謝異常と推論された。本研究は、胆汁酸の標品を化学合成してGC-MSにより同定し、微量分析法を開発し、抱合型胆汁酸の体内動態の解明と酵素免疫測定法を開発して本疾患の病態解析法を確立することを目的とした。1.オキソ不飽和胆汁酸及び抱合型胆汁酸の合成:オキソ不飽和胆汁酸CA-Δ^4-3-one及びCDCA-Δ^4-3-oneの標品をCA、CDCAを原料として化学合成した。これらの7位水酸基は脱離しやすく、シアノリン酸ジエチルを縮合剤として緩和な条件によりグリシン及びタウリンの各抱合体を合成した。2.GC-MSによるオキソ不飽和胆汁酸の微量分析法の開発と体内動態の解析:オキソ不飽和胆汁酸の体内動態及び生成機序を解明するため、合成標品を用いてGC-MSのSIM法によるこれら胆汁酸の高感度定量法を開発したのち、新生児及び患児の尿、血液について胆汁酸組成の変動を検討した。3.抱合型オキソ不飽和胆汁酸のHPLCによる微量分析法の開発:3-Δ^4-及び3-Δ^<4,6>-体標品をUV245n,280nm紫外吸光検出HPLCによる分離法を検討し、これら胆汁酸10-500pmolの高精度微量定量法を開発した。4.オキソ不飽和胆汁酸の酵素免疫測定法の開発:標記胆汁酸のβ-アラニン-BSA結合物を調製し、家兎に免疫して高特異性の抗血清を作成した。次いで、西洋ワサビペルオキシダーゼ結合物を用いる2抗体法によりELISA法を開発し、臨床医療への適用を図った。最近、新生児期に高チロジン血症I型類似の胆汁うっ滞から肝硬変に至り、乳児期に肝不全で死亡した症例が各地で多発している。申請者らは、本症患者の尿中から3-オキソ不飽和胆汁酸が多量に存在することを見出した。本胆汁酸は胆汁酸生合成の中間体であり、上記疾患は5β-還元酵素の欠損による先天代謝異常と推論されたので、本研究は、胆汁酸の標品を化学合成してGC-MSにより同定したのち、適確な微量分析法を開発し、抱合型式と共に胆汁酸の体内動態の解明と酵素免疫測定法を開発して本疾患の簡便かつ迅速なる病態解析法を確立することを目的とした。1)オキソ不飽和胆汁酸及び抱合型胆汁酸の合成:オキソ不飽和胆汁酸CA-Δ^4-3-one(I)及びCDCA-Δ^4-3-one(II)の標品をCA、CDCAを原料として化学合成した。2)GC-MSによる胎児性胆汁酸微量分析法の開発と体内動態の解析:

オキソ不飽和胆汁酸の体内動態及び生成機序を明らかにするため、合成標品を用いてGC-MSのSIM法による胆汁酸の高感度定量法を開発したのち、新生児及び患児の尿、血液について胆汁酸組成の変動を検討した。3)抱合型オキソ不飽和胆汁酸のHPLCによる一斉微量分析法の開発:抱合型標品の3-ケトンをアンスロイル誘導体として蛍光検出HPLCによる分離法を検討し、緩和な前処理法を検討して高精度の一斉微量定量法を開発した。4)オキソ不飽和胆汁酸の酵素免疫学的測定法の開発:I、IIのβ-アラニン-BSA結合物を調製し、家兎に免疫して抗血清を作成した。抗体の力価及び特異性の評価はトリチウム標識抗原を用いるRIA法により検討した。次いで、西洋ワサビペルオキシダーゼ結合物を用いる2抗体法によりELISA法を開発し、臨床医療への適用を図った。最近、新生児期に原因不明のの胆汁うっ滞から肝硬変に至り、肝不全で死亡した症例が各地で多発している。著者らは、本症患者の尿中から3-オキソ不飽和胆汁酸が多量に存在することを見出した。本胆汁酸は胆汁酸生合成中間体の側鎖が酸化切断したものであり、上記疾患は5β-還元酵素の欠損による先天代謝異常と推論された。本研究は、胆汁酸の標品を化学合成してGC-MSにより同定し、微量分析法を開発し、抱合型胆汁酸の体内動態の解明と酵素免疫測定法を開発して本疾患の病態解析法を確立することを目的とした。1.GC-MSによるオキソ不飽和胆汁酸の微量分析法の開発と体内動態の解析:オキソ不飽和胆汁酸の体内動態及び生成機序を解明するため、前年度に続き、合成した標品をメトキシム誘導体としてGC-MSのSIM法によるこれら胆汁酸の高感度定量法を確立した。新生児及び患児の尿、血液について胆汁酸組成の変動を検討し、本症は3-オキソ-Δ^4-ステロイド5β-還元酵素の欠損又は活性低下に起因することが明らかになった。しかし、個体差が大きいので症例を増して詳細に検討する必要がある。2.抱合型オキソ不飽和胆汁酸のHPLCによる微量分析法の開発と体内動態:抱合型の体内動態と明らかにするため、UV 245nm,280nmで紫外吸光検出するHPLCにより抱合型3-Δ^4-及び3-Δ^<4,6>-胆汁酸の10-500pmolの高精度微量定量法を開発した。患児尿中にグリシン又はタウリン抱合型として排泄されることが判明した。3.オキソ不飽和胆汁酸の酵素免疫測定法の開発:標記胆汁酸のβ-アラニン-BSA結合物を調製し、家兎に免疫して高特異性の抗血清を作成した。次いで、西洋ワサビペルオキシダーゼ結合物を用いる2抗体法によりELISA法を開発し、臨床医療における病態解析への適用を検討中である。
特定健診の受診状況が生活習慣病にかかる医療費に与える影響の縦断的研究

本研究では,特定健診受診後の行動別に,それぞれ健診受診群と非受診群,保健指導を受けた群と受けなかった群,要医療となって受療した群と受療しなかった群との間の医療費の変化の比較を行った.その結果,健診受診群が非受診群に比べて、健診後入院外医療費が高くなったが、入院医療費は低かったことを示すことができた.そしてその傾向は4年連続受診群と連続非受診群との比較においてさらに顕著であった.本研究では,特定健診受診後の行動別に,それぞれ健診受診群と非受診群,保健指導を受けた群と受けなかった群,要医療となって受療した群と受療しなかった群との間の医療費の変化の比較を行った.その結果,健診受診群が非受診群に比べて、健診後入院外医療費が高くなったが、入院医療費は低かったことを示すことができた.そしてその傾向は4年連続受診群と連続非受診群との比較においてさらに顕著であった.本研究では,平成20年度特定健診の受診状況をもとに4年間の前向きコホート調査を行い,レセプト情報を活用した医療費分析により特定健診・保健指導の効果を検討することを目的としている.今回は対象とする自治体との協力連携体制およびコホート作成の元となるデータベースの構築を行った.まず平成20年度特定健診の受診者2,309名(男性704名,女性1,605名,受診率24.3%)について,保健指導対象者数や実施者数および中断者数について調査した.その結果,積極的支援の対象となった人が107名(特定健診受診者の4.6%),動機付け支援が288名(12.5%),うち実際に保健指導を受けた人は,積極的支援が23名(積極的支援対象者の21.5%),動機付け支援が42名(動機付け支援対象者の14.6%)であった.さらに,保健指導を受けたが途中中断した人は,積極的支援が7名(積極的支援受診者の30.4%),動機付け支援が13名(31.0%)であった.また,平成20年5月分レセプトをもとに分析した結果,特定健診の対象者である4074歳までの国保加入者のうち,平成20年5月のレセプト発生者は6,004名(63.2%),発生レセプト件数は11,939件であり,一人あたりレセプト件数は1.99件であった.このうち,特定健診受診者により発生したレセプトは3648件(30.6%)であった.次年度以降は今年度のデータベースをもとにコホートを作成し,レセプト情報より各グループの受診状況および医療費の分析を進め,特定健診・保健指導の評価を行うこととする.本研究では,平成20年度特定健診の受診状況をもとに3年間の前向きコホート調査を行い,レセプト情報を活用した医療費分析により特定健診・保健指導の評価を行うことを目的とした.対象は福岡県A市国保被保険者で,平成20年度の特定健診対象者である4074歳の男女11,052名(男性5,305名,女性5,747名)。これらを,健診の受診状況,結果,および保健指導や受療に対する行動により,健診受診者(2542名)と未受診者(8510名),健診を受診し,要保健指導となって保健指導を受けた人(61名)と受けなかった人(19名),要医療と診断され受療した人(1296名)と受療しなかった人(110名)に分類し,医療費の変化を比較した.その結果,要医療で受療した群の19,20,21,22年度の入院外医療費は,それぞれ22,785円,25,343円,26,237円,26,114円であり,19年度に比べて20,21,22年度で有意に増加していた(p<0.001).要医療で受療しなかった群の19,20,21,22年度の入院外医療費は,それぞれ6,995円,4,388円,7,988円,11,900円であり,19年度に対して20年度では有意に減少(p<0.001)していたが,22年度で有意に増加していた(p<0.001).共分散分析により,20-22年度の入院外医療費の変化量は,要医療で受療しなかった群に比べて受療した群では5408.8(CI:-10074.6-743.0)円有意(p<0.05)に低値であった.健診の結果要医療となったが受診せず放置していた人の方が,受診した人に比べて,健診3年後の入院外医療費の増加量は大きく,要医療と判定された場合には,放置せず早期に受診することが重要であると考えられる.本研究では,平成20年度特定健診の受診状況をもとに前向きコホート調査を行い,レセプト情報を活用した医療費分析により特定健診・保健指導の効果を検討することを目的としている.今回は平成23年度(健診4年後)のデータを追加し,新しく追加されたデータについて分析を行った.

平成23年5月分レセプトをもとに分析した結果,特定健診の対象者である4074歳までの国保加入者のうち,平成23年5月のレセプト発生者は5,891名(男性2,707名,女性3,184名)であった.発生レセプト件数は14,530件(男性6,389件,女性8,141件)であり,一人あたりレセプト件数は2.47件(男性2.36件,女性2.56件)であった.これらを平成20年5月分レセプトと比較すると,発生者では0.98倍(男性0.99倍,女性0.97倍),レセプト発生件数では1.22倍(男性1.25倍,女性1.19倍)であり,一人あたりレセプト件数は1.24倍(男性1.26倍,女性1.23倍)と増加していた.また,平成20年度の特定健診受診者(コホート対象者)が平成23年5月に発生させたレセプト件数は4,269件(男性1,459件,女性2,810件)であり,平成20年5月の1.17倍(男性1.18倍,女性1.16倍)と増加していた.今後はこれまでのデータベースに平成23年度分レセプトを追加し,各グループの受診状況および医療費の分析を進め,特定健診・保健指導スタートから4年間の評価を行うこととする.本研究では,平成20年度特定健診の受診状況をもとに前向きコホート調査を行い,レセプト情報を活用した医療費分析により特定健診の受診と医療費との関連について検討することを目的とした.最終年度は平成23年度のデータを追加し,平成20年度の特定健診の受診状況,結果,および保健指導や受療に対する行動により分類した6群について医療費の比較を行った.健診受診者(2,542名)と未受診者(8,510名)の平成19年度と23年度の比較では,健診受診者の外来医療費は有意に増加(p<0.001)し,共分散分析によりその変化量は未受診者に比べて有意に大きかった(p<0.001).また健診受診者および未受診者の入院医療費はともに有意に減少(p<0.001)し,共分散分析により,受診者の変化量は未受診者に比べて有意に大きかった(p<0.001).保健指導を受けた人(61名)と受けなかった人(19名),および要医療と判定されて受療した人(1296名)と受療しなかった人(110名)との平成19年度と23年度の医療費の比較ではその変化量に有意差は認められなかった.さらに,20年度から4年連続健診を受診した人(1,170名)と4年連続受診していない人(6,053名)での19年度と23年度の医療費の比較では,4年連続受診者の変化量が外来,入院医療費ともに4年連続未受診者のそれよりも有意に大きかった(p<0.001).健診受診者の医療費変化量が未受診者に比べて大きかったことは,健診受診後一時的に医療費が高くなるという報告と同様に,本研究においても健診を受診し要医療と判断されて受療した人の分が反映されたものと考えられる.健診受診後の医療費の変化を見る場合には,今後はさらに中長期的にこのコホートについて追跡し,健診受診や受診勧奨の重要性について明らかにし,生活習慣病対策の基礎資料となることを期待する.26年度が最終年度であるため、記入しない。医療政策26年度が最終年度であるため、記入しない。作成したコホートに基づき,データの収集および分析が進んでいる.平成22年度(健診3年後)までのデータの分析結果の報告(論文執筆)が途中である.平成23年度分のレセプト情報を追加し分析を継続する.また研究成果の報告を積極的に行う.傷病分析に関しては,主病名を利用した分析など,比例配分法(Proportional Distribution Method : PDM)に代わる方法を検討する.平成23年度分のレセプト情報を追加し分析を継続する.また研究成果の報告を積極的に行う.平成24年度以降のレセプトデータについては,自治体からのデータ提供の形態が若干変更することも含めて,自治体との話し合いを進め,比例配分法(Proportional Distribution Method : PDM)等を利用した傷病分析まで踏み込めるよう検討する.
シナップス蛋白複合体形成-分離過程の神経伝達物質遊離機構に関する研究

情動安定化薬・抗てんかん薬として臨床で広く使用されている、カルバマゼピンの作用機序解明を行う過程で、カルバマゼピンはモノアミンの基礎遊離を増加するにも関わらず、脱分極誘発性モノアミン・グルタミン酸遊離を抑制する相反する効果を明らかにした。本年度はこのカルバマゼピンの神経伝達物質遊離に対する効果の発現機序解明を試みるために、神経伝達物質遊離機構の検討を実施した。この実験から、神経伝達物質遊離を規定する開口分泌機構において、少なくとも2種類の蛋白間相互作用を介した機能的複合体の存在が明らかとなった。C型蛋白リン酸化酵素活性を介した、N-型カルシウムイオンチャネル・syntaxinの複合体分離-形成過程が基礎遊離を規定する主要機構であった。一方、脱分極性神経伝達物質遊離は、A型蛋白リン酸化酵素活性を介した、P-型カルシウムイオンチャネル・synaptobrevinの複合体分離-形成過程が主要規定機構であった。カルバマゼピンは、このN-型カルシウムイオンチャネル・syntaxinの複合体機能を亢進し、逆にA型蛋白リン酸化酵素活性を介した、P-型カルシウムイオンチャネル・synaptobrevinの複合体機能を抑制していた。本研究結果は、カルバマゼピンが神経伝達物質遊離機構を制御することで、情動安定化作用・抗てんかん作用を発現する可能性を示唆するものであり、各種受容体の機能を調整することで臨床効果を発現する従来の神経精神疾患治療薬とは明らかに異なる作用機序であり、今後、神経伝達物質遊離制御を主要作用機序とした、新たな治療薬の開発のコンセプトを提唱するものと考えられる。本研究結果は、既存の神経精神疾患に対する治療薬の多くが、各種受容体の機能を調整することで、効果を発現することから、各種受容体機能を介した神経伝達物質遊離に対する二次的調整機構の機序を実証したものであり、今後、神経伝達物質遊離を主要作用機序とした、新たな開発のコンセプトを提唱するものと考えられる。
新規F18標識ホスホニウム合成法に立脚した実用的心筋血流イメ－ジング剤の開発

新規PET薬剤を臨床応用するためには、再現よく高純度・高収率で標識合成できる製造法を確立するとともに、画像化の性能や有用性を担保する薬剤の特徴を詳細に検討する必要がある。この点を踏まえ、ミトコンドリア膜電位を標的として新規に開発したPETトレーサーの18F標識ホスホニウム化合物(18F-TAP)について、臨床応用へ向けた実用化に関する研究に取り組んだ。標識合成法については、カセット型自動合成装置の利用を想定し、限られた反応操作条件でのワンポット合成の実用化を目指した。これまでに基礎実験で用いてきた反応スケール、溶媒、温度、後処理法について再検討した。結果として、収率はある程度安定したものの、不純物の混入を大きく減らすことが困難であると判明した。そこで前駆体の改良および標識合成手順の改良を行ったところ、従来よりも簡便な操作で純度よく目的の18F-TAPを合成することに成功した。薬剤の代謝動態性に関する特性は、画像化性能に直接的に影響する。そこで、18F-TAPの代謝物について詳細に検証したところ、心筋組織に集積した放射性物質は、ほぼすべてが18F-TAPそのもの(未変化体)であることが確認され、画像化の際の代謝物の放射能シグナルの影響は少ない性質であることが示唆された。一方、比較として調べたFlurpiridazの場合は、投与後60分で代謝物が心筋に存在していた。心臓動態性の評価では、心筋作用薬による18F-TAPの心集積性への影響を調べた。その結果、FDGの心集積性に大きな影響を及ぼす作用薬を処置した場合でも、18F-TAPの心集積性に大きな変化は見られず、薬物によるトレーサー動態への影響は受けにくいことが示唆された。これらの結果より、18F-TAPは実用性の高い心筋イメージング剤として利用できることが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、心筋血流イメージング(MPI)に応用可能な独自の新規18F-ホスホニウム型トレーサー(TAP)化合物の合成法とそれによる新規TAP化合物の開発を目的としている。平成29年度は、これまで開発してきたTAP化合物の構造最適化(臨床候補化合物の開発)を目指した。今回、新たにピリジン環を含む誘導体4種類とTAP可変構造部位にアルキル側鎖を有する2種類の誘導体合計6種類を新たに設計し、合成を試みたところ、ピリジン誘導体3種類、アルキル誘導体1種類、合計4種類について18F標識体を合成することができた。標識合成に成功しなかった化合物については、18F標識の反応条件に対して前駆体が不安定であったこと、また2ステップ目のオニウム化反応に対して求電子試薬が副反応を起こしたことが推察された。4種類の標識体の内、2種類の誘導体は非常に優れた心筋集積性を示し、ラット-PET撮像においても心筋を明瞭に描出することに成功した。そしてこれらの新規誘導体とこれまでに開発した誘導体について心筋集積率と心臓/肝臓集積比を比較し、その中で最も優れた結果を示した標識体18F-TAP-Xを最適化合物として選出した。続いてMC-I結合型MPIトレーサーの18F-Flurpiridazの体内動態評価を行い、心筋PETイメージング性能について18F-TAP-Xとの比較を行った。その結果、18F-TAP-Xは心筋に集積後そのまま滞留するが、18F-Flurpiridazの心筋集積は経時的に減少するという異なる心臓動態性を示すことが明らかになった。画像コントラストの指標となる心臓/肝臓集積比は18F-TAP-Xの方が優れた値を示した。以上の結果より、本研究においてTAP誘導体の最適化を進め、また最適化合物の動態特性を明らかにすることができた。本研究の平成29年度の目標は、心筋血流イメージング剤として優れた性能を有し、臨床候補となる18F-TAP誘導体の最適化を実現することであり、また、その有用性を明らかにすることである。まず、新たな部分構造を有する誘導体の設計と合成を行い、またその生物評価を行って、心筋集積特異性を最大限に高めることができた。それによって誘導体18F-TAP-Xを最適化化合物すなわち臨床候補化合物として開発することに成功した。そしてTAP評価と同じ生物実験系で、現在世界で最も臨床開発が進んでいるFlurpiridazの心筋集積特性評価を行い、18F-TAP-Xの心筋イメージング指標はFlurpiridazと同等以上との結果が得られ、その心筋イメージングの有用性については十分に実用的であるあることが示唆された。以上より、本研究は概ね順調に進展していると判断できる。

そこで前駆体の改良および標識合成手順の改良を行ったところ、従来よりも簡便な操作で純度よく目的の18F-TAPを合成することに成功した。薬剤の代謝動態性に関する特性は、画像化性能に直接的に影響する。そこで、18F-TAPの代謝物について詳細に検証したところ、心筋組織に集積した放射性物質は、ほぼすべてが18F-TAPそのもの(未変化体)であることが確認され、画像化の際の代謝物の放射能シグナルの影響は少ない性質であることが示唆された。一方、比較として調べたFlurpiridazの場合は、投与後60分で代謝物が心筋に存在していた。心臓動態性の評価では、心筋作用薬による18F-TAPの心集積性への影響を調べた。その結果、FDGの心集積性に大きな影響を及ぼす作用薬を処置した場合でも、18F-TAPの心集積性に大きな変化は見られず、薬物によるトレーサー動態への影響は受けにくいことが示唆された。これらの結果より、18F-TAPは実用性の高い心筋イメージング剤として利用できることが期待される。平成30年度は本研究課題計画の最終年度に当たり、研究全体での最終目標としては、臨床研究にトランスレーショナルできる18F-TAP薬剤(注射液)を開発することである。当初は、3年目に健常者を対象とした探索的安全性評価PET撮像を行う計画であったが、臨床研究法の施行開始により新規臨床研究を申請し承認を得るには時間が足りなくなることが判明したため、ヒトでのPET撮像については、研究期間中の実施を断念することとした。しかし、研究計画期間終了後には臨床PET研究が実施できるように申請等の手続きは継続的に進めることとする。平成30年度の具体的な研究推進内容については、当初の計画通り、自動合成装置による標識合成条件の最適化を行う。さらに臨床用の無菌注射液製造(調剤)方法を確立する。そして実際に標識合成の3ロット製造試験を実施し、無菌試験等の安全性評価を行う。このようにして得られた標識薬剤の有効性を検証するために、臨床で使用されているSPECT用の心筋イメージング剤との心臓集積動態に関する比較評価実験を実施する。最終的にこれらのデータを集約して臨床研究プロトコールを作成し、申請手続きの着手を目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ミドリイシサンゴの種内多型の遺伝的基盤の解明

1.背景と目的多様な生物を育むサンゴ礁は、近年の環境変動により減少している。サンゴの種内の遺伝的な違いの理解はサンゴの保全に重要であるだけでなく、種内の多様性の理解に繋がる。報告者はコユビミドリイシというサンゴでは一部の遺伝子が遺伝子有無の多型を示すことを発見した。このような多型は、個体間の遺伝子の存在の多型、つまり遺伝子の機能の有無に直結するため、サンゴ個体間の違いに直接関わっていると予想される。そこでコユビミドリイシ集団で遺伝子有無の多型を示す遺伝子を網羅的に明らかにすること、遺伝子有無の多型を示す遺伝子の環境適応への関与を検証することを目的とした。2.内容(1)報告者はこれまでの研究で、公開されている1個体由来のコユビミドリイシ全ゲノム塩基配列のデータ(参照配列)から、遺伝子有無の多型を示す遺伝子を発見した。この多型の存在は、全ゲノム解読に用いられた個体にも“無"の遺伝子、つまり欠失した遺伝子が存在した可能性を示している。そこで、このゲノム解読に用いられた1個体で欠落していた遺伝子の情報を得るため、報告者が採取した複数個体から参照配列に存在しない単一コピー遺伝子の探索を行い、参照配列で欠落している遺伝子を明らかにした。(2)コユビミドリイシゲノムに存在する機能的制約下にある単一コピー遺伝子を抽出した。解析には、報告者が採取した個体と公共のデータベースに登録されていたコユビミドリイシ複数個体の次世代シークエンスの情報を用いた。1個体でもその遺伝子をもたない場合、それを遺伝子有無の多型がある遺伝子として抽出した。この方法により、コユビミドリイシ全体に存在する遺伝子有無の多型を示す遺伝子を明らかにした。機能的制約下にある単一コピー遺伝子が遺伝子有無の多型であることを示すことで、この多型の重要性を示すことができた。この結果は論文としてまとめ、現在投稿中である。本年度は申請時の計画通り、公開されているコユビミドリイシ全ゲノム塩基配列と報告者自身が決定した次世代シークエンス配列を用いて、コユビミドリイシ集団内で遺伝子有無の多型を示す単一コピー遺伝子の全体像を明らかにすることができた。研究の成果は国際学会、国内学会にて積極的に発表し、本年度以前に行なった研究を論文として本年度に出版することができた。さらに、本年度の結果を論文として投稿している。これらのことから研究計画の遂行と成果発表について、期待通り進展していると考えている。本年度に明らかにしたコユビミドリイシで遺伝子有無の多型を示す遺伝子の多くは、機能がわかっていない遺伝子であった。そこで、遺伝子有無の多型を示す遺伝子の機能について理解を深めるために、遺伝子の機能解析を試みる。計画としては、コユビミドリイシで遺伝子有無の多型を示す遺伝子の中で、相同遺伝子が刺胞動物のモデル生物であるネマトステラに存在する遺伝子を特定する。その後、ネマトステラを用いて遺伝子機能解析を行う。また報告者はこれまでの研究で、コユビミドリイシでは特定の蛍光タンパク質遺伝子配列の有無が多型で存在し、それが形質に関連することを明らかにしていた。しかしコユビミドリイシの全ゲノム塩基配列データでは蛍光タンパク質遺伝子のアッセンブルが不完全だったために遺伝子配列全長を用いた分子進化解析は行えていなかった。コユビミドリイシの近縁種で、より長くアッセンブルされた全ゲノム塩基配列が公開されたため、そのゲノムデータを用いてコユビミドリイシで遺伝子有無の多型を示す蛍光タンパク質遺伝子の分子進化解析を行い、遺伝子有無の多型が維持される過程について理解を深める。これら2つの課題で得られた結果を取りまとめ、学会で発表するとともに、論文としてまとめて投稿する。

機能的制約下にある単一コピー遺伝子が遺伝子有無の多型であることを示すことで、この多型の重要性を示すことができた。この結果は論文としてまとめ、現在投稿中である。本年度は申請時の計画通り、公開されているコユビミドリイシ全ゲノム塩基配列と報告者自身が決定した次世代シークエンス配列を用いて、コユビミドリイシ集団内で遺伝子有無の多型を示す単一コピー遺伝子の全体像を明らかにすることができた。研究の成果は国際学会、国内学会にて積極的に発表し、本年度以前に行なった研究を論文として本年度に出版することができた。さらに、本年度の結果を論文として投稿している。これらのことから研究計画の遂行と成果発表について、期待通り進展していると考えている。本年度に明らかにしたコユビミドリイシで遺伝子有無の多型を示す遺伝子の多くは、機能がわかっていない遺伝子であった。そこで、遺伝子有無の多型を示す遺伝子の機能について理解を深めるために、遺伝子の機能解析を試みる。計画としては、コユビミドリイシで遺伝子有無の多型を示す遺伝子の中で、相同遺伝子が刺胞動物のモデル生物であるネマトステラに存在する遺伝子を特定する。その後、ネマトステラを用いて遺伝子機能解析を行う。また報告者はこれまでの研究で、コユビミドリイシでは特定の蛍光タンパク質遺伝子配列の有無が多型で存在し、それが形質に関連することを明らかにしていた。しかしコユビミドリイシの全ゲノム塩基配列データでは蛍光タンパク質遺伝子のアッセンブルが不完全だったために遺伝子配列全長を用いた分子進化解析は行えていなかった。コユビミドリイシの近縁種で、より長くアッセンブルされた全ゲノム塩基配列が公開されたため、そのゲノムデータを用いてコユビミドリイシで遺伝子有無の多型を示す蛍光タンパク質遺伝子の分子進化解析を行い、遺伝子有無の多型が維持される過程について理解を深める。これら2つの課題で得られた結果を取りまとめ、学会で発表するとともに、論文としてまとめて投稿する。