hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
性表現の進化：フジツボ類における適応的意義と維持機構の解明

本研究では,フジツボ類を題材に,生物界でみられる多様な性表現の意義と維持機構について,実証研究と理論研究の両面から明らかにすることを目的としている。2017年度は,以下の研究を行った。(1)遺伝マーカーの開発をフクロムシ類2種(フジツボフクロムシ,ナガフクロムシ)について着手した。ゲノムDNAからショットガンライブラリーを作製し,次世代DNAシーケンサーを使ってシーケンスリード(塩基配列)を取得した。リードのアセンブルを行い,得られたコンティグとシングルトンからマイクロサテライト(MS)領域を探索した。リピートユニットが2から6塩基までという制約を設定したところ,多数のMS領域が検出され,うち一部についてPCRプライマーを設計した。(2)ハサミエボシについて上記と同様の手法でMSプライマーを開発し,それらを用いて約10集団について父性判定を行った。その結果,矮雄と雌雄同体が共存する集団では,矮雄の繁殖成功は雌雄同体と比べて低いとは言えないという予備的な結果が得られた。(3)ヨーロッパミョウガガイの雄と雌雄同体の交尾行動や生殖器の形態について詳細な観察を行った。また,深海性のミョウガガイ類の矮雄と大型個体(雌雄同体または雌)の形態について種間比較を行った。これらの成果を2編の論文としてまとめた。(4)フジツボ類の多様な性表現,および海産動物の性表現に関する理論的研究に関する知見を,それぞれの英文総説論文としてまとめ,それらの概要について完成させた。論文は順調に出版できている。また,各小課題についても,概ね順調で予定通りに進んでいる。(1)適応度の評価:ハサミエボシについて,引き続き開発したMSマーカーを用いて,父性判定によって繁殖成功度を評価する。さらに,雄と雌雄同体という異なる性表現をとる個体間で,適応度を比較する。動物界でみられる雄と雌雄同体の共存について知見をまとめ,国際学会で発表する。(2)種間比較:引き続き,新たな標本および生活史データの入手を行う。特に,ミョウガガイ類などの深海性フジツボ類に加え,広義のフジツボ類であるフクロムシ類を含めて網羅的に情報を集める。(3)性表現の可塑性:今までの知見を整理し,総説として完成させる。(4)理論研究:理論と実証研究をつなぐために,既存の同時的雌雄同体の性配分理論を整理して,総説として完成させる。フジツボ類でみられる多様な性表現の意義と維持機構について,実証研究と理論研究の両面から明らかにする。実証研究では,(1)モデル種において,雄間,雌雄同体間,雌雄同体と雄間での繁殖成功度を比較し,また生存率など生活史特性に関するデータを集め,適応度を評価する。また,(2)フジツボ類全体において,性表現に影響する複数の進化的要因の相対的重要性を種間比較により評価し,さらに,(3)操作実験によって複数の性表現が維持される機構について明らかにする。理論研究では,(4)雌雄同体から雄への進化に関するモデルを作成し,また多様な性表現を説明する一般理論を構築する。今年度は,上記の課題(1)(4)に対応して,以下の研究を行った。(1)適応度の評価のために,遺伝マーカーの開発をヨーロッパミョウガガイおよびミョウガガイで行った。次世代シーケンサーで多量の塩基配列データを取得し,前者では8組,後者では11組の,父性判定に利用可能なマイクロサテライトマーカーを開発した。(2)多くの種で性表現や生活史,環境要因に関するデータを蓄積した。(3)オノガタウスエボシの矮雄と雌雄同体のともに幼若個体について,相互交換実験を行った。その結果,矮雄と雌雄同体という性表現は固定的なものではなく,着生場所という環境要因によって影響を受ける形質であることが判明した。また,ヨーロッパミョウガガイにおいても,性表現は環境要因によって影響されることが判明した。(4)雌雄同体から矮雄への進化過程を資源配分モデルで解析した。進化的に安定な資源配分を持つ同時的雌雄同体の繁殖集団の中に,1個体だけ他人の体の上に付着する小さな雌雄同体が現れたとする。その個体の繁殖成功を最大にするような資源配分を計算した結果,体サイズが小さい雌雄同体は,雄機能への投資を促進させて矮雄になるということを示した。研究は概ね順調で予定通りに進んでいる。ただしヨーロッパミョウガガイではサンプルの不足で,繁殖成功度の評価に至っていない。2016年度は,以下の研究を行った。(1)遺伝マーカーの開発を,ハサミエボシおよびミョウガガイについて行った。ミョウガガイのゲノムDNAからショットガンライブラリーを作製し,次世代DNAシーケンサーを使ってシーケンスリード(塩基配列)を取得した。トータルで3,166,652のリードが得られた。リピートユニットが2から6塩基までという制約を設定したところ,トータルで10,676のMS領域が検出されたが,PCRプライマーを設計できたのは714領域であった。ハサミエボシについても同様の手順でプライマーを探索・設計し,最終的に使用可能なマイクロサテライトマーカーを5組開発した。(2)ハサミエボシを実験動物化するため,完全飼育を試みた。

その結果,幼生の全ステージを得ることができたが,定着・変態には至らなかった。(3)配偶子を放出して受精する場合の性配分について,基礎となるモデルを作成した。すべての個体は同じサイズで,同じ資源量Rを持つとする。また,個体間の距離が長くなるほど,精子到達割合(あるいは受精成功率)が低くなると仮定した。そのとき,最適な性配分を解析的に求めることができた。この解は精子到達割合の関数形によるので,その関数形を具体的に当てはめて,解の形を知る必要がある。また,精子が遠く届いて,受精成功が下がらない場合(ランダム配偶),最適性配分は0.5になり,フィッシャー性比に対応することがわかった。(4)フジツボ類の多様な性表現に関する知見をまとめ,和文総説論文として出版した。各小課題の研究が概ね順調で予定通りに進んでいるため。論文も順調に出版できていると思う。また,最終年度の目標であった,フジツボ類の多様な性表現について,和文総説を発表できたため,その部分は計画以上に進んでいると言える。本研究では,フジツボ類を題材に,生物界でみられる多様な性表現の意義と維持機構について,実証研究と理論研究の両面から明らかにすることを目的としている。2017年度は,以下の研究を行った。(1)遺伝マーカーの開発をフクロムシ類2種(フジツボフクロムシ,ナガフクロムシ)について着手した。ゲノムDNAからショットガンライブラリーを作製し,次世代DNAシーケンサーを使ってシーケンスリード(塩基配列)を取得した。リードのアセンブルを行い,得られたコンティグとシングルトンからマイクロサテライト(MS)領域を探索した。リピートユニットが2から6塩基までという制約を設定したところ,多数のMS領域が検出され,うち一部についてPCRプライマーを設計した。(2)ハサミエボシについて上記と同様の手法でMSプライマーを開発し,それらを用いて約10集団について父性判定を行った。その結果,矮雄と雌雄同体が共存する集団では,矮雄の繁殖成功は雌雄同体と比べて低いとは言えないという予備的な結果が得られた。(3)ヨーロッパミョウガガイの雄と雌雄同体の交尾行動や生殖器の形態について詳細な観察を行った。また,深海性のミョウガガイ類の矮雄と大型個体(雌雄同体または雌)の形態について種間比較を行った。これらの成果を2編の論文としてまとめた。(4)フジツボ類の多様な性表現,および海産動物の性表現に関する理論的研究に関する知見を,それぞれの英文総説論文としてまとめ,それらの概要について完成させた。論文は順調に出版できている。また,各小課題についても,概ね順調で予定通りに進んでいる。(1)適応度の評価:オノガタウスエボシにおいてマイクロサテライトマーカーを開発し,父性判定を行う。これにより,雌雄同体間,サイズや着生位置の異なる矮雄間,雌雄同体と矮雄間の繁殖成功度の違いを解析する。適応度の他の構成要素である生存率などの生活史形質については,ケージ実験により野外で調べる予定である。(2)系統的比較:フジツボ類約150種(うち104種については既知)について,複数遺伝子の塩基配列を決め,系統樹を描く。これらの種について,性表現や,それに影響しうる様々な生態的要因に関する情報を可能な限り多数加え,系統的構造方程式を用いて,性表現の進化に影響する要因を特定する。
妊娠維持に有効な腸内、腟内および子宮内腔細菌叢の同定

本研究の目的は腸内、腟内および子宮内腔の細菌叢の関係を解明し、妊娠維持に有効な子宮内環境を同定することである。まずは子宮内と腟内の腟内細菌叢の関係を調べるべく、試験の承諾を得られた被検者9名より、子宮内粘液と腟内粘液を同時に採取し、DNAを抽出後、次世代シークエンサーで解析を行った。子宮内粘液はDNA濃度が少いことがわかり、9例中7例で有意義な解析を行えなかった。結果の出た2例ではLactobacillus、Atopobium、Gardnerellaが多く、腟内細菌叢と似た構成になっていることが予想された。子宮内に細菌叢が存在する可能性は高いと思われるが、現在の採取方法では十分なDNA量を採取できていなかったため、まずは子宮内粘液の採取方法を再度検討しなおす必要があると判断した。また子宮内細菌叢の解析のため、子宮全摘を行った被検者の腟内細菌を解析し、子宮が腟内細菌叢に影響を与えているかどうかの調査を行った。子宮摘出後の腟内では細菌叢が変化しており、Bifidobacteriumが減少していることがわかり、これを学会で発表した。腸内細菌と腟内細菌の関係性についても同時に採取した6例を検討した。十分量のDNAは採取できており、解析を行うことができた。腟内の細菌ではLactobacillusが多いのに対し、腸内細菌ではClostridialesが多くを占めていた。腟内細菌叢と腸内細菌叢の関係性において共通点が少なく、さらなる検討が必要と思われた。今後は検査精度をあげるため、検体採取方法についてさらに追及をし、試験数を増やし、腸内、腟内および子宮内腔の3か所を同時に採取し、解析を行っていく。安定した検査精度を得ることができれば、不妊または妊娠女性の検査を行い、初期の妊娠維持に必要な子宮内の細菌叢を網羅的に解析し、妊娠に対するそれぞれの臓器の関係性について研究を行っていきたい。検体採取の承諾を得られる症例が少なく、集めるまでに時間がかかっている。子宮内腔粘液検体のDNA濃度が低くなっており、子宮内腔の粘液採取で安定した方法を検討し直す必要が出てきた。現在、一番の課題は安定した子宮内腔の検体採取方法を見つけることである。今までは蓋の付いたストローからブラシが出て、採取後にしまえる『エンドサイト』を用いて採取してきたが、十分なDNAは得られなかったため、今後は吸引機能の付いた子宮内腔用ピペットを用いての採取を検討している。安定したDNA採取ができることが確認できたところで、腸内、腟内、子宮内の細菌叢の同時検査のできる対象症例を集めていく。

安定したDNA採取ができることが確認できたところで、腸内、腟内、子宮内の細菌叢の同時検査のできる対象症例を集めていく。対象症例が想定よりも足りず、次世代シークエンサーなど比較的費用の掛かる検査の数がが、当初の計画よりも少なくなってしまったために金額にズレが生じた。次年度は、これまでの経験をもとに症例を集め検査を行うことで想定した費用を使用することになると思われる。
ウキクサの花芽形成時に分裂組織で発現する左右非対称性の分子機構解明の試み

本研究はウキクサの花芽形成時に見られる左右非対称性の分子機構解明を目指して、花芽誘導シグナルの未分化分裂組織への伝達様式を明らかにすることを目的とする。今年度までにウキクサを用いた研究手法の開発やマーカー遺伝子等の研究材料収集を進め、基本的な解析(法)をほぼ完成させた。以下に具体的な成果を示す。1)組織切片による詳細な解剖学的解析をすすめ、分裂組織の成長過程を記述した。花芽を生じる側では、フロンド原基と花芽原基の形態的な差異が発生の極初期段階で観察されることを明らかにした。また、ウキクサ個体(根以外)の連続切片を作製し、個体全体の3D再構成を行い、組織学的に網羅的な解析の可能性を示した。2)分裂組織中の細胞分裂活性を、Histon H4遺伝子をプローブにしたin situ hybridization法を用いて検出した結果、フロンド原基・分裂組織全体に分裂活性シグナルが確認できた。しかし、原基・分裂組織内の左右非対称性を検出するには至っていない。3)昨年度開発したパーティクルガンによる一過的な遺伝子導入法(ルシフェラーゼをレポーターとする)を改良し、さらに半定量的な手法を導入することにより、信頼性の高い遺伝子発現解析法を確立した。4)一過的な遺伝子導入法により生物発光リズムとして概日リズムを検出する方法を確立したが、この系でウキクサの概日時計関連遺伝子の機能解析を行い、LHY、ELF3ホモログがシロイヌナズナ同様に時計機能を持つことを示した。5)遺伝学的なアプローチとして、自家受粉の繰り返しによる純系ウキクサ作製を行った。光周性花芽誘導形質や、個体の大きさが異なった株を純系として確立した。これらの成果はウキクサの左右性形成機構を含め、分裂組織分化機構へアプローチする手がかりであり、ウキクサの特質を生かした今後の展開につながると考えられる。今年度はウキクサを用いた研究手法の開発やマーカー遺伝子等の研究材料収集を進めており、以下の成果を得た。1)組織切片による解剖学的な解析を行い、分裂組織分化過程を観察した。その結果、ごく初期の原基からフロンド(あるいは花芽)までの形態的な変化の概要をつかんだ。2)in situ hybridization法による発現解析を行うために、概日リズム発現をするCAB遺伝子をプローブに用いて条件検討を行い、再現性ある方法を確立した。3)概日リズムを生きたまま観測する方法として、概日リズム発現するアラビドプシスの時計関連遺伝子(CCA1,APRRs)のプロモーターにホタルルシフェラーゼ遺伝子をつないだコンストラクトをパーティクルガンによって導入し、一過的発現(生物発光)を数日間連続的に測定した。その結果、生物発光の概日リズムを再現良く観測できた。4)一過的発現系をもちいて、アラビドプシスの時計関連遺伝子LHYのウキクサホモログがウキクサで概日時計振動に働きうることを確かめた。概日リズム発光レポーターコンストラクトとLHYホモログの過剰発現コンストラクトを同時にウキクサに導入した結果、生物発光の概日リズム成分をのぞくことができた。つまりこの系で発現解析だけでなく、遺伝子の機能解析も可能であることを示した。5)花芽誘導・形成のごく初期に発現する遺伝子を発生マーカーとして使うことを目的に、アラビドプシスLFYのホモログを短日ウキクサ、長日ウキクサからそれぞれ一種類単離した。しかし、植物体全体から抽出したRNAを用いた定量的RT-PCR法では花芽形成と発現量との間に相関が見られなかった。これらの成果はウキクサの分裂組織化機構へアプローチする手がかりであり、ウキクサの特質を生かした今後の展開につながると考えられる。

光周性花芽誘導形質や、個体の大きさが異なった株を純系として確立した。これらの成果はウキクサの左右性形成機構を含め、分裂組織分化機構へアプローチする手がかりであり、ウキクサの特質を生かした今後の展開につながると考えられる。
沿岸都市の気候変動適応策に関する研究―インド・チェンナイを事例として―

研究の目的本研究は2011年4月から2012年3月にかけて,インド・チェンナイにおける気象災害レジリエンスの評価を目的に実施した。5月から6月に実施した現地調査に加えて,その結果を実証するため,8月にワークショップを開催した。さらに,2011年6月,ドイツ・ボンにおいて,国際学会"ICLEI Building Resilient Cities"に参加し,研究成果を発表した。手法気象災害コミュニティレジリエンス枠組み(以下CDCRF)に基づき,2つの都市コミュニティの評価を行った。目的は都市コミュニティがどの程度のレジリエンスを有していれば気象災害に適応することが可能なのかを把握することにあり,特に,過去の災害経験とレジリエンスの関係性に着目した。これまでの研究から明らかになっていた,レジリエンスが高いコミュニティと低いコミュニティの2つを,調査地として選定した。結果2つのコミュニティにおける住民アンケート調査の結果,過去に自宅が被災した経験がある住民は,被災経験がない住民と比較して,教育の質,インターネットへのアクセス,定期的な収入を得るための正規の仕事という点で,劣っていることが明らかになった。それゆえ,裕福で教育を受けた住民が,より気象災害に対して高いレジリエンスを有するという結果が得られた。また,被災経験を持つ住民であっても,被災経験がレジリエンスの向上につながっていないため,再度被災する可能性があることが明らかになった。この結果は,適応能力が低いコミュニティが,気象災害を予測し,対処し,復旧するためには,状況に即した詳細な解決策が必要であることを示唆している。まとめ生計が都市コミュニティのレジリエンスを規定する重要な要素であることが明らかになった。さらに,中上流階級の人々の流入による都市化は,都市コミュニティのレジリエンスを高めることが示唆された。全ての行政レベルにおいてレジリエンスや災害リスク低減を主流化するための計画や政策に関する研究が必要である。
海溝型地震観測のための複数センサーを搭載する海底強震計の開発

海溝付近で起こる地震の予測・予知のためには、繰り返し地震を発生している領域であるアスペリティを明らかにする必要がある。精度のよくアスペリティを明らかにするためには、震源域近傍での記録が必要であるが、従来の自己浮上式海底地震計は高感度観測のために設計されており、大きな地震の際には,記録が飽和してしまい、アスペリティの研究には不向きである。近年、小型でダイナミックレンジが広い低消費電力の加速度計が利用可能になっている一方、自己浮上式海底地震計は、耐圧容器にチタン製球容器を使用することになり、内蔵可能な電池容量が格段に大きくできるようになった。現在,海底で大振幅の加速度記録を得ることができる自己浮上式海底強震計が申請者により開発されたが、高度な解析を行うため、現在の海底強震計を高度化させる必要がある。本研究は、海溝付近で起こる地震のアスペリティ解明(震源過程研究)のために、1G程度までの加速度でも飽和しない記録を得る自己浮上式海底強震計を高度化し、高度な解析に耐える記録を得る実用的な海底強震計を開発するものである。特に多種類の地震計センサーを搭載し、記録のダイナミックレンジを広げ、多様な解析が行える記録を得ることを目的とする。なお、収録は連続収録とし、1年以上の観測ができることを目標とする。平成18年度に開発・高度化した海底強震計5台は、平成18年度9月に実際に海底に設置した。試験観測の対象域は、現在地震研究所が長期観測を継続して行っている茨城沖である。平成19年10月に全台を回収することができ、高感度地震計と低感度加速度計の同時記録が得られた。これにより、複数センサーを搭載する海底強震計の基本技術はほぼ確立された。現在,海底で大振幅の加速度記録を得ることができる自己浮上式海底強震計が申請者により開発されつつあるが、高度な解析を行うため、現在開発中の海底強震計を高度化させる必要がある。平成18年度は、MEMS技術を用いた小型の加速度計と従来の高感度速度型地震計を搭載し、1年間程度観測可能な海底強震計を開発・高度化した。開発した海底強震計は、平成18年度9月に実際に海底に設置し、長期間の観測を行っている。回収は、平成19年10月頃を予定している。

精度のよくアスペリティを明らかにするためには、震源域近傍での記録が必要であるが、従来の自己浮上式海底地震計は高感度観測のために設計されており、大きな地震の際には,記録が飽和してしまい、アスペリティの研究には不向きである。近年、小型でダイナミックレンジが広い低消費電力の加速度計が利用可能になっている一方、自己浮上式海底地震計は、耐圧容器にチタン製球容器を使用することになり、内蔵可能な電池容量が格段に大きくできるようになった。現在,海底で大振幅の加速度記録を得ることができる自己浮上式海底強震計が申請者により開発されたが、高度な解析を行うため、現在の海底強震計を高度化させる必要がある。本研究は、海溝付近で起こる地震のアスペリティ解明(震源過程研究)のために、IG程度までの加速度でも飽和しない記録を得る自己浮上式海底強震計を高度化し、高度な解析に耐える記録を得る実用的な海底強震計を開発するものである。特に多種類の地震計センサーを搭載し、記録のダイナミックレンジを広げ、多様な解析が行える記録を得ることを目的とする。なお、収録は連続収録とし、1年以上の観測ができることを目標とする。平成18年度に開発・高度化した海底強震計5台は、平成18年度9月に実際に海底に設置した。試験観測の対象域は、現在地震研究所が長期観測を継続して行っている茨城沖である。平成19年10月に全台を回収することができ、高感度地震計と低感度加速度計の同時記録が得られた。これにより、複数センサーを搭載する海底強震計の基本技術はほぼ確立されたと考えられる。
新しい術前視機能温存・網膜保護システム(黄斑剥離を伴う網膜剥離眼)の構築

裂孔原性網膜剥離(RD)19眼に対し手術前日にTAを硝子体中に投与し、その前後での前房水サンプル解析を行った。RD群では有意に上昇していた前房水MCP-1、IP-10、MIP-1bは、TA投与後は投与前に比べ、すべて有意に低下していた。さらにTA投与後における、この三種の各ケモカインにおいて、前房水・硝子体濃度の正の相関が確認できた。RDに関して、今回のように臨床的にTA投与によりMCP-1の制御ができた報告はこれまで無い。RDを有する眼球内では、MCP-1とIP-10、MIP-1bは相互に高い相関を認め、共通の病態により制御されていると考えられた。視機能保護システム構築を目的に掲げ、介入前後で評価可能な前房水に着目し、まず治療の困難な黄斑浮腫に関わるサイトカイン・ケモカインの測定を行った。網膜静脈分枝閉塞症に起因する黄斑浮腫に関しては、MCP-1とMIP-1βは黄斑浮腫の急性期慢性期のメカニズムに直接的には関与していないことが示された。しかし、網膜静脈分枝閉塞症に起因する黄斑浮腫でステロイドに反応する黄斑浮腫の病態は、MIP-1βと極めて関与が深いことが示された。さらに今回、糖尿病黄斑浮腫の前房水を調べ、ベースラインにおいてIL-6、IL-8、MCP-1濃度はそれぞれ90.7±108.9pg/ml、165.0±121.2pg/ml、4.5±14.2ng/mlであり、IL-8、MCP-1はコントロール群より有意に高値であった(P<0.05、P<0.01)。さらに、MCP-1とIL-8間には強い相関を認めた(r=0.77,P<0.001)。その後にトリアムシノロンアセトニドを硝子体中に投与(IVTA)した症例に関しては、その前後における前房水のサイトカイン・ケモカイン濃度を比較検討した。IVTA一週間後、浮腫は有意に改善し、MCP-1も有意に低下した。IVTA後もMCP-1とIL-8間には相関を認めた(r=0.71,P=0.01)。その他のすべてのサイトカイン・ケモカインは、データ数の半数以上がマルチプレックス分析法で測定限界値未満であった。糖尿病黄斑浮腫を有する患者の前房水において、MCP-1、IL-8には相互に高い相関を認め、共通の病態により制御されていると考えられた。新しい術前視機能温存・網膜保護システム構築を目的に掲げ、トリアムシノロンアセトニド(TA)介入前後で評価可能な前房水に着目し、裂孔原性網膜剥離に関わるサイトカイン・ケモカインの測定を行った。まずベースラインのGM-CSF、IP-10、MCP-1、MIP-1b、VEGFが、黄斑円孔などのコントロール群に比べ、RD群では有意に上昇していることが確認できた。また、その中で、前房水MCP-1とIP-10は正の相関、MCP-1とMIP-1bも正の相関があることも判明した。TA投与後の前房水IP-10、MCP-1、MIP-1bは、TA投与前に比べ、すべて有意に低下していることも確認できた。さらにTA投与後における、IP-10、MCP-1、MIP-1bの前房水・硝子体濃度の相関をみてみると、この三種の各ケモカインにおいて、前房水・硝子体濃度の正の相関が確認できた。また、TA投与していないRDの前房水・硝子体を解析すると、MCP-1に関しては正の相関が確認できた。MCP-1は視細胞アポトーシスにクリティカルに関与していることはすでに証明されているが、今回のように臨床的にTA投与によりMCP-1の制御ができた報告はこれまで無い。さらにそのMCP-1とその他のサイトカイン・ケモカインとの関係も明らかにできた意義は大きい。MCP-1を制御することにより視細胞アポトーシス抑制に貢献でき、神経保護に繋がると考えられる。
インドネシア・パセマ高原の装飾古墳の基礎的研究

南スマトラのパセマ高原を中心とする地域は約30基の装飾古墳が分布するインドネシアでも特異な地域である。装飾古墳とは石室の内側に、赤・白・黒などの顔料を使って文様を描いた考古学の遺跡で、とくに鮮明な彩色が遺存するレンバク7号墳や人物文が描かれたレンバク3号墳は重要である。これら装飾古墳は、南スマトラの先史時代を知る上でたいへん貴重である。しかし、装飾古墳と共存する巨石文化については内外の研究者の調査実績があるが、装飾古墳についてはほとんど調査の手が及んでおらず、過酷な自然環境下、遺跡地の十分な保護がはかられておらず、落書きや退色によって貴重な彩色壁画が消滅の危機に瀕しているのが現状である。この考古資料を記録するための最適な方法は、日本の装飾古墳の調査で行われているデジタルアーカイブ技術である。これに基づけば、どこにどのような文様が描かれているかや、石室や壁画の経年変化も記録することが出来る。そこで私たちは、インドネシア国立考古学研究センター(ARKENAS)の協力のもと、写真測量と光学計測による2つの方法で、それぞれの古墳のデジタルアーカイブを構築する。さらに精度を検証し、考古学的記録やデジタルミュージアムのコンテンツを作成し、デジタルアーカイブの活用方法と可能性について研究を進め、研究基盤としての可能性を追求する。さらにVR・MR化することで、デジタルミュージアムとしての活用方法も開発する。この目的のため、平成30年度はARKENASを再訪し、昨年度に確定したカウンターパートの研究者と次年度に実施するための方法論や詳細なスケジュールについて意見交換し、課題を共有した。さらに、パセマ高原の先史文化についてのインドネシア語の考古学文献を翻訳し、日本で入手した情報と比較研究を進めると同時に東南アジア先史文化の中での位置付けを行った。本年度は昨年度に覚書を締結したインドネシア国立考古学研究センター(ARKENAS)と実質的な共同研究を開始した。まず、平成31年度に実施予定のパセマ高原のレンバクに所在する装飾古墳群のデジタルアーカイブを円滑に進めるための予備調査を実施した。その結果、炎天下による直射日光が彩色壁画の記録精度に影響を与えることが判明し、実測の工期や最適な時間帯が判明した。また、簡易で設定した任意座標の精度を検証し、写真測量によって作成するオルソ図面の縮尺を決定することができた。また、これらの予備的な写真測量の成果として、3Dモデルを作成し、さまざまに回転することで装飾古墳の構造を客観的に提示することができた。さらに、この実地調査にあわせて、タラン・パガラグン古墳を訪問し、彩色装飾とは異なる敲打技法による幾何学文様の存在を確認することができた。また、昨年に入手したまま翻訳が追い付いていなかったインドネシア語考古学文献を、翻訳し、スマトラからパプワに至るインドネシア群島世界の先史文化の諸特徴を比較検討する作業を行った。その結果、先史文化に巨石を用いる風習はインドネシア全域に広がってはいるものの、古墳と石像とが共存しているのはスマトラに限られ、しかも装飾古墳が見られるのは南スマトラ・パセマ高原という時期・地域的にも限定されることが判明した。このように本年度も、数多くの成果をあげることができた。さらに平成31年度の本格調査の準備も円滑に推進することができ、ARKENASとの連携も順調である。本研究の推進計画は、第1年次にインドネシア考古学研究機関との連携、基盤地図の作成を行い第2年次の今年度には本格調査の詳細計画の詰めとインドネシア側の調査成果の集約を進めてきた。最終年度である第3年次目は、写真測量と光学計測とを実施し、最終目的である装飾古墳のデジタルアーカイブを構築する。その対象となる遺跡は、南スマトラ州パガララムに所在するレンバク3・7号墳で、実地調査は8月2123日に行う予定である。その着手前準備として外国人調査許可(RISTEK)申請を行い、調査VISAを取得する。現地へは、空路によって移動時間を短縮し、機器への振動によるリスクを最小限とする。また、着手前には直射日光の遮断装置を調達し現地に構築する。調査は、まず石室床面に簡易座標を設定し、正射投影図の基準線を確定する。その後、デジタルカメラで撮影し、石材の下端など死角が無いように数多くの撮影を実施する。夜間もPCによる画像処理を継続し、明朝に構築された3Dモデルを確認、不充分な部分については追加撮影を実施する。この作業を繰り返して、レンバクの2古墳をデジタルアーカイビングする。調査の最終日には、出来上がった3Dモデルを日本とインドネシア側とで評価し、VRやARコンテンツを簡易的に作成し、デジタルアーカイブをインドネシア考古学にも導入することによって、装飾古墳の価値を再認識させ、遺跡保護にむけてのきっかけを提供する。本研究ではインドネシアに分布する装飾古墳を対象として年代的位置や系譜関係を解明するための基礎研究を展開する。このために、日本で入手できる文献を収集し、インドネシア側と日本側の研究成果を擦り合わせ、GPS観測に基づいた遺跡分布地図の作成、高精細・高密度の装飾古墳3次元データの構築を研究目標に策定した。今年度は基礎文献である『南スマトラの巨石記念物』のほか、和文はもちろん英語圏のパセマ高原の先史記念物の考古学調査関連刊行物を集成し、国会図書館や各大学図書館から取り寄せた。インドネシア語論文については31件をリスト化し、国立インドネシア考古学研究センター(ARKENAS)のカウンターパートであるトリウルジャニ氏(Triwrujani)に依頼して取り寄せ、外注して翻訳した。

さらに効率的かつ合法的に研究を推進するためには、インドネシア現地機関の協力が不可欠であるとの認識のもと、国立考古学研究センター(ARKENAS)に足を運んで研究の趣旨を説明し、役割分担を明確化した。そしてパセマ高原の先史文化研究に造形の深いトリウルジャニ氏、測量技術に長けたシナトリア氏(Shinatria)の助力を得て、10月19日にはARKENAS本部で、所長と研究協定を締結した。インドネシアで自国民以外が研究を展開する場合にはRISTEKへの登録が不可欠で、その前提として研究機関との協定が必要だからである。さらにパセマ高原の装飾古墳のGPS観測をしても、GIS(地理情報システム)で処理するための基礎地図が無かった。このため、インドネシア地理情報機関(BIC:BADAN INFORMASI GEOSPASIAL)に地図利用の申請書を提出し、対象地域であるパガララム市からラハト市南部にかけてのデジタル地図を入手した。さらに、昨年度までの予備調査で訪問し、簡易計測したGPSデータを入力して、分布地図を完成した。本研究では、日本でほとんど周知されないが、装飾技法では密接に関連するインドネシア先史時代の装飾古墳の基礎研究を展開する。申請前に、2年に亙る予備調査を行い、装飾文様の撮影と簡易GPS計測を実施したが、国内のみの研究では限界があった。そこで、本年度の目標はインドネシア側の研究成果の擦り合わせと位置情報を表現するためのデジタル地図の入手を目的に、インドネシア国立考古学研究センター(ARKENAS)とインドネシア地理情報機関(BIC)との協力関係を確立することが初年度の課題となった。そこで、研究の趣旨と方法、役割分担などを共有するため、ARKENASとは10月19日に協定書に調印し、考古学調査関連文献などを取り寄せることができた。また、BICにも趣旨説明を行い、デジタル地図を入手することが出来た。そこで、今まで簡易GPS観測したデータを地図情報として可視化することができた。さらに、インドネシア側との調査結果の擦り合わせをすることができ、パセマ高原の先史文化研究に造形の深いトリウルジャニ氏と研究成果を交換し、日本側の研究班が訪れていない遺跡や遺構の現状について、相互で共有することが出来た。これらの作業を通じて、2年次目以降に踏査対象とする地区・遺跡の絞り込みや、調査計画を策定することに有益な基盤を確立することが出来た。南スマトラのパセマ高原を中心とする地域は約30基の装飾古墳が分布するインドネシアでも特異な地域である。装飾古墳とは石室の内側に、赤・白・黒などの顔料を使って文様を描いた考古学の遺跡で、とくに鮮明な彩色が遺存するレンバク7号墳や人物文が描かれたレンバク3号墳は重要である。これら装飾古墳は、南スマトラの先史時代を知る上でたいへん貴重である。しかし、装飾古墳と共存する巨石文化については内外の研究者の調査実績があるが、装飾古墳についてはほとんど調査の手が及んでおらず、過酷な自然環境下、遺跡地の十分な保護がはかられておらず、落書きや退色によって貴重な彩色壁画が消滅の危機に瀕しているのが現状である。
糖尿病・肥満関連因子であるプロテインホスファターゼPPM1Lの分子基盤の解明

プロテインホスファターゼPPM1Lに関して、肥満症の原因遺伝子であるとの報告があるが、その分子メカニズムは明らかとなっていない。PPM1L遺伝子欠損(PPM1L-KO)マウスに、高脂肪食を摂取させたところ、WTと比較し高脂肪食誘導性の肥満に対する抵抗性が観察された。PM1L-KOマウスでは、個体当たりの摂食量が減少しており、要因の一つとして神経系の異常の関与が示唆された。PPM1L-KOマウスの脳では、線条体および前交連の縮小が観察された。さらに分子レベルでの機能解明のため会合タンパク質の探索を試み、相互作用するタンパク質の候補として核膜表面に存在する分子を数多く同定した。肥満症は1つの形質が複数の遺伝子座によって支配されている多因子性の疾患であるが、その原因遺伝子の同定のため、量的形質座位(QTL)解析が行われ、3種類の遺伝子、リポプロテインリパーゼ、ラクタマーゼβおよびプロテインホスファターゼPPM1Lが、新規の肥満関連遺伝子として報告された。これらの肥満関連遺伝子のうち、プロテインホスファターゼPPM1L(protein phosphatase Mg2+/Mn2+-dependent 1L)は、ストレス応答シグナル伝達経路の制御因子として我々が初めて同定し、当初プロテインホスファターゼ2Cε(PP2Cε)と命名したものである。その後、N末端に膜貫通ドメインを持つ小胞体膜タンパク質であることを見出し、小胞体・ゴルジ体間のセラミド輸送に関与することを報告した。我々は、本タンパク質の個体における機能を解明する目的でPPM1L遺伝子欠損マウス(PPM1L-KOマウス)を作製していたが、本KOマウスに高脂肪食を摂取させたところ、WTと比較し、高脂肪食誘導性の肥満に対する抵抗性が観察された。また、糖負荷試験およびインスリン負荷試験を行った結果、高脂肪食を負荷したPPM1L-KOマウスでは、インスリン感受性が著しく改善されていることが確認された。さらに、PM1L-KOマウスでは、血中代謝調節因子である、インスリンおよびレプチンの濃度の低下が観察された。PM1L-KOマウスでは、個体当たりの摂食量が減少しており、肥満抵抗性の要因の一つとして、摂食量の低下が示唆された。PPM1Lは中枢神経系に高い発現がみられ、KOマウスでは中枢神経系に構造的な異常が認められていることから、PPM1L-KOマウスでは、摂食制御に関わる神経回路に異常が生じ、摂食量が低下した結果、肥満しにくくなっていることが示唆された。今年度は、ノックアウトマウスを用いた代謝調節関連タンパク質のリン酸化状態の解析を予定していたが、実験の準備が調わなかったため、着手できていないため。量的形質座位(QTL)解析により肥満症を引き起こす原因遺伝子として3種類の遺伝子(リポプロテインリパーゼ、ラクタマーゼβおよびプロテインホスファターゼPPM1L)が報告された。これらの肥満関連遺伝子のうち、PPM1Lは、ストレス応答シグナル伝達経路の制御因子として我々が初めて同定したものであり、我々は、本タンパク質の個体における機能を解明する目的でPPM1L遺伝子欠損マウス(PPM1L-KOマウス)を作製していた。本KOマウスに高脂肪食を摂取させたところ、WTと比較し、高脂肪食誘導性の肥満に対する抵抗性が観察された。PM1L-KOマウスでは、個体当たりの摂食量が減少しており、肥満抵抗性の要因の一つとして、神経系の異常の関与が示唆された。PPM1Lエクソンに組み込まれたLacZ遺伝子の発現を指標としてマウス胚(9.511.5日胚)での発現を検討したところ、中枢神経系(終脳、中脳、後脳、脊髄)および網膜に高い発現が認められた。神経系以外では、心臓血管内皮細胞に高い発現が認められたが、その他の領域では、ほとんど発現が観察されなかった。次に、PPM1L-KOマウスと野生型マウスの神経構築を神経解剖学的に精査した結果、側脳室の拡大と大脳神経線維束の非薄化と前交連における有髄神経線維の減少が観察された。現在までのところ、摂食行動の制御の中枢である視床下部の構造異常は観察されていないが、PPM1L-KOマウスでは、摂食制御に関わる神経回路に異常が生じ、摂食量が低下した結果、肥満しにくくなっている可能性が示唆された。分子レベルでの機能の解明を目的とした、会合タンパク質の探索を行う予定であったが、タンパク質の発現条件の検討等に時間がかかっており、まだ着手していないため。これらの肥満関連遺伝子のうち、PPM1Lは、ストレス応答シグナル伝達経路の制御因子として我々が初めて同定したものである。我々は、本タンパク質の個体における機能を解明する目的でPPM1L遺伝子欠損マウス(PPM1L-KOマウス)を作製し、高脂肪食を摂取させたところ、WTと比較し、高脂肪食誘導性の肥満に対する抵抗性が観察された。PPM1L-KOマウスと野生型マウスの神経構築を神経解剖学的に精査した結果、線条体および前交連の縮小が観察された。神経系の機能における分子レベルでの機能の解明を目的とし、会合タンパク質の探索を試みた。

これまで、PPM1Lと相互作用するタンパク質分子の同定する目的で、タグ付きタンパク質を用いたプルダウンアッセイや共免疫沈降法を試みたが、相互作用するタンパク質は同定できなかった。これは、これらの方法では結合の弱いタンパク質や一時的な結合タンパク質の同定が困難であることが一因と考えられた。それを改善する手法として今回近位依存性ビオチン標識(BioID)を用いたプルダウンアッセイを行い、PPM1Lと相互作用するタンパクの同定を試みた。その結果、大変興味深いことに、相互作用するタンパク質の候補として核膜表面に存在する分子が数多く同定された(未発表データ)。現在、核膜の構造や機能の調節に関するPPM1Lの役割を検討している。プロテインホスファターゼPPM1Lに関して、肥満症の原因遺伝子であるとの報告があるが、その分子メカニズムは明らかとなっていない。PPM1L遺伝子欠損(PPM1L-KO)マウスに、高脂肪食を摂取させたところ、WTと比較し高脂肪食誘導性の肥満に対する抵抗性が観察された。PM1L-KOマウスでは、個体当たりの摂食量が減少しており、要因の一つとして神経系の異常の関与が示唆された。PPM1L-KOマウスの脳では、線条体および前交連の縮小が観察された。さらに分子レベルでの機能解明のため会合タンパク質の探索を試み、相互作用するタンパク質の候補として核膜表面に存在する分子を数多く同定した。これまでの解析により、PM1L-KOマウスでは、摂食制御に関わる神経回路に異常が生じ、摂食量が低下した結果、肥満しにくくなっていることが示唆された。この結果を踏まえ、摂食調節に関わるレプチンを投与し、摂食量および体重の変化を計測することにより、摂食制御に関わる経路に異常がないかを検討していく。また、組換えタンパク質をbaitとしたアフィニティー精製法などの手法により、会合タンパク質を探索し、分子レベルでの機能の解明を目指す。神経回路形成におけるPPM1Lの役割を明らかにするため、組換えタンパク質をbaitとしたアフィニティー精製法などの手法により、会合タンパク質を探索し、分子レベルでの機能の解明を目指す。生化学ノックアウトマウスを用いた代謝調節関連タンパク質のリン酸化状態の解析を予定していたが、実験の準備が調わなかったため、着手できていないため。分子レベルでの機能の解明を目的とした、会合タンパク質の探索を行う予定であったが、タンパク質の発現条件の検討等に時間がかかっており、まだ着手していないため。ノックアウトマウスを用いた代謝調節関連タンパク質のリン酸化状態の解析を行う予定である。タンパク質を発現させる細胞として現在用いている大腸菌以外にバキュロウイルスを介した昆虫細胞などの使用を検討し、発現条件の最適化を試みる。最適な発現条件が整い次第、解析を試みる。
AKAPs-PKA 結合阻害剤の腎性尿崩症治療薬への応用

先天性腎性尿崩症は抗利尿ホルモンであるバゾプレシンの受容体に機能喪失型変異があることから、尿濃縮力が破綻し多尿となる疾患である。尿濃縮にはcAMP/PKA/AQP2水チャネルシグナルの活性化が必要であり、従来はcAMP活性化が先天性腎性尿崩症の治療戦略とされてきたが根治的治療法の開発には至っていない。そこで、我々はPKAの直接活性化に着目した。PKAの細胞内局在と活性はアンカータンパクであるAKAPsに規定されている。PKAとAKAPsの結合を阻害する低分子化合物FMP-API-1の効果を検証したところ、腎臓集合管のPKA/AQP2をcAMPを介さずに活性化することができた。FMP-API-1は水溶性が低いことから、FMP-API-1を誘導体展開しFMP-API-1/27を作成した。FMP-API-1/27はより強力なPKA/AQP2活性化効果を発揮し、マウス腎臓においてバゾプレシンに匹敵する強力な水チャネル活性化作用を有した。また、FMP-API-1/27は、トルバプタンを投与した先天性腎性尿崩症モデルマウスにおいても有効であり、尿浸透圧を上昇させた。以上の結果は、AKAPs-PKA結合阻害剤によるPKAの直接活性化が先天性腎性尿崩症の治療戦略として有用であることを示している。現在、リード化合物の誘導体展開と類似構造を指標としたin silicoのスクリーニングにより、さらに強力なPKA活性化剤の作成を進めている。FMP-API-1/27よりPKA/AQP2活性化効果の高い低分子化合物を同定し、先天性腎性尿崩症治療薬の開発を目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1AQP2のリン酸化:皮質集合管培養細胞においてFMP-API-1はバゾプレシンと同様にS261を脱リン酸化しS269をリン酸化した。2AQP2の膜輸送:リン酸化されたAQP2が細胞質から尿細管腔側膜へと輸送されることを免疫染色・ビオチン標識を用いて確認した。3AQP2の水透過性:マウス腎臓から皮質集合管を単離し、両端をガラスピペットでカニュレーションし灌流実験を行った。FMP-API-1は、バゾプレシンと同程度に集合管の水透過性を上昇させた。4生体内の活性:バゾプレシン2型受容体の阻害剤トルバプタンを使用した腎性尿崩症モデルマウスにFMP-API-1を投与したところ尿濃縮力の上昇と尿量・飲水量の低下を認めた。FMP-API-1は、腎臓集合管においてPKA/AQP2活性化効果を持ち、先天性腎性尿崩症の治療薬としての効果が期待されるが、水溶性が低いことから十分なバイオアベイラビリティを得られていない可能性がある。FMP-API-1の誘導体の中には、FMP-API-1より強力なAKAPs-PKA結合阻害作用を持つ化合物があることが報告されており、その効果を検証した。東京医科歯科大学生体材料工学研究所薬学分野と共同研究を行い、FMP-API-1/27を作成した。FMP-API-1/27は、集合管培養細胞においてFMP-API-1の約1/10の濃度でFMP-API-1と同等の効果を発揮した。そこで、FMP-API-1/27をwild typeマウスに腹腔内投与したところ、バゾプレシンよりも強力にAQP2をリン酸化した。FMP-API-1/27は、皮下投与において6時間以上のAQP2リン酸化効果を持ち、夜間頻尿の軽減に有効であると考えられた。さらに、FMP-API-1/27は腎臓集合管に特異的なPKA活性化効果を持ち、心臓や腎臓全体のPKA活性を変動させないことから副作用を軽減できると考えられた。FMP-API-1/27は腎性尿崩症モデルマウスにおいても有効であり、尿浸透圧を上昇させた。FMP-API-1は、先天性腎性尿崩症の治療に有望なリード化合物であり、FMP-API-1を誘導体展開することが新たな先天性腎性尿崩症の治療戦略になると期待される。

PKAとAKAPsの結合を阻害する低分子化合物FMP-API-1の効果を検証したところ、腎臓集合管のPKA/AQP2をcAMPを介さずに活性化することができた。FMP-API-1は水溶性が低いことから、FMP-API-1を誘導体展開しFMP-API-1/27を作成した。FMP-API-1/27はより強力なPKA/AQP2活性化効果を発揮し、マウス腎臓においてバゾプレシンに匹敵する強力な水チャネル活性化作用を有した。また、FMP-API-1/27は、トルバプタンを投与した先天性腎性尿崩症モデルマウスにおいても有効であり、尿浸透圧を上昇させた。以上の結果は、AKAPs-PKA結合阻害剤によるPKAの直接活性化が先天性腎性尿崩症の治療戦略として有用であることを示している。現在、リード化合物の誘導体展開と類似構造を指標としたin silicoのスクリーニングにより、さらに強力なPKA活性化剤の作成を進めている。FMP-API-1/27よりPKA/AQP2活性化効果の高い低分子化合物を同定し、先天性腎性尿崩症治療薬の開発を目指す。我々は、現在さらにFMP-API-1の誘導体展開を進め、より強力なPKA/AQP2活性化効果を持つ化合物を探索している。FMP-API-1は経口投与では効果が無いことから、将来的には経口投与に有利な化合物の開発も視野に入れる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
Smurf2によるグリオーマ幹細胞制御機構

膠芽腫(Glioblastoma)は悪性脳腫瘍の中で最も頻度が高く、最も予後の悪い腫瘍の一つであり、そのため新規治療法の開発や病態の解明が望まれている。申請者はこれまでにユビキチンリガーゼSmurf2の新しいリン酸化サイト(Smurf2T249)を発見し、そのリン酸化状態が膠芽腫の進展を制御している可能性を見出した。そこで本研究課題では、1Smurf2のリン酸化による膠芽腫の悪性化・進展度を制御するメカニズムにについて明らかにし、2グリオーマ細胞におけるSmurf2のリン酸化制御機構を明らかにすることを目的とする。その成果を、Smurf2シグナルを標的としたグリオーマの新規治療法および、治療薬開発のための研究基盤とする。本年度はグリオーマ幹細胞に各種サイトカインを曝露し、Smurf2のリン酸化の変化の観察、また、変化が見られた因子に関連するKinaseおよびPhosphataseをグリオーマ幹細胞に導入し、Smurf2のリン酸化を調節する因子を同定を行った。また同定したKinaseまたPhosphataseの阻害剤を暴露し、Neurosphere形成能が回復するか観察する。また、グリオーマ幹細胞を免疫不全マウスに移植し、阻害剤投与により腫瘍形成が回復するか観察した。各種サイトカインを曝露した結果、TGF-β特異的にSmurf2のリン酸化が低下することが明らかになった。TGF-β下流の因子を網羅的に検討した結果、細胞周期タンパク質であるCdk4がSmurf2をリン酸化し、Protein phosphatase 5 (PP5)が脱リン酸化することが明らかになった。PP5の阻害剤を曝露した結果、Neurosphereの形成が低下することが明らかになった。
HIV-1増殖制御に寄与する逃避変異HIV-1特異的CTLの抗ウイルス機能の解析

細胞傷害性T細胞(CTL)の認識から逃避した変異型HIV-1の感染伝播は、近年の感染者における病態進行の早まりの要因として示唆されている。しかし病態が急速に進行しないのはなぜか?日本人HIV-1慢性感染者集団で変異の頻度が低いCTL認識部位を指標に、変異型HIV-1を認識するCTLの存在を検証した。その結果、HIV-1の逃避変異の前後において変異型HIV-1を認識および/もしくはその増殖を抑制できるCTLが誘導されていることを明らかにした。変異型HIV-1に対して増殖抑制能を有するCTLが病態進行の遅延に寄与している可能性が考えられる。本研究は、日本人HIV-1慢性感染者集団において逃避変異の蓄積率が低いCTLエピトープを指標に、逃避変異型HIV-1の増殖制御に寄与するCTLの存在を検証する。平成26年度は、HLA-B*54:01に提示されるPol155-165エピトープ(FPISPIETVPV: WT)の逃避変異型(FPISPIDTVPV: 7D)に着目し(蓄積率約20%)、HLA-B*54:01陽性HIV-1感染者において誘導されているCTLの抗ウイルス機能と、エピトープシークエンスの変化を長期的に解析した。感染初期から経過観察できた2人では、WTウイルスから7Dウイルスが選択され、感染慢性期から経過観察できた3人では、WTと7Dの両ウイルスが比率を変えながらも併存していた。感染者のPBMCを用いてWTと7Dペプチドに対する応答を調べた結果、感染初期の2人では、7D選択前にWTと7Dペプチドに対して応答が見られ、そのうち1人では、7D選択後7Dペプチドに対する応答が優位になった。感染慢性期の感染者のうち実験可能であった2人では、両ペプチドに対する応答が観察中維持されていた。さらに、その2人のPBMCをテトラマーで染色した結果、7D特異的なT細胞が優位に検出され、またWTと7Dに結合する交差反応性のT細胞も検出された。そのうち1人の慢性感染者から樹立した7D特異的CTLクローンと交差反応性CTLクローンは、ウイルス感染CD4陽性T細胞に対して、7Dウイルスと両ウイルスの増殖をそれぞれ抑制した。これらの結果は、7Dウイルスに対して増殖抑制能を有するCTLが7Dの低頻度な蓄積に寄与している可能性を示唆している。さらに7Dウイルス感染者においてもそのようなCTLが誘導され、HIV-1の増殖制御に寄与していることが考えられる。平成27年度は、他の変異低蓄積エピトープについて、同様のことが起きているか検証する。そこで、HLA-B*52:01陽性慢性感染者において、変異型エピトープを認識するCTLの存在を検証した。その結果、I135V変異後に、新たにHLA-C*12:02に提示されるエピトープ(TAFTIPSVN: TN9-8V)が創出されることを見出した。日本人集団において、ほとんどのHLA-B*52:01陽性者はC*12:02を有している。V変異型ウイルスを有するHLA-B*52:01-C*12:02陽性慢性感染者8人中6人において、TN9-8V特異的CD8陽性T細胞を検出した。その内3人から分離したT細胞は、V、T、I型ウイルス感染細胞を認識した。また、長期的シークエンス解析が可能であった別の1人において、ウイルスはI→V→M→Lと野生型から種々の変異型に継時的に変化していた。これらの結果から、HLA-B*52:01-C*12:02陽性慢性感染者において、TI8特異的CTLとTN9-8V特異的CTLが共働し、RT135における変異の多様性に寄与していることが考えられる。研究期間中に、2種類の変異低蓄積エピトープにおける変異特異的CTLの誘導を明らかにした。変異低蓄積の機序として、同じHLA拘束性の変異特異的CTLが関与する場合と、別のHLA拘束性の変異特異的CTLが関与する場合の少なくとも2種類があることを示した。設定した仮説について、1つ目の変異低蓄積エピトープであるPol155-165エピトープにおける検証の結果、期待したように変異ウイルスに対して増殖抑制能を有するCTLの存在を明らかにすることができ、変異の低頻度な蓄積への寄与を示唆することができたため。HIV-1感染症におけるT細胞免疫応答平成27年度は、Pol155-165エピトープの検証によって得られた結果が、他のエピトープにおいても当てはまるのか検証する。まず対象とする変異低蓄積エピトープを我々のグループが有する日本人HIV-1慢性感染者集団のGag, Pol, Nef領域のシークエンスデータから探索する。

最終的に変異ウイルス感染者の感染急性期もしくは感染初期の検体を用いた検証をおこなうため、日本人集団において分布頻度の比較的高いHLAクラスI分子に提示されるエピトープを対象とする。具体的には、HLA-A*24:02, A*02:02, B*52:01, C*01:02, C*12:02など分布頻度が20%以上のHLAクラスI分子に提示されるエピトープを対象とする。次に、探索したエピトープについて、変異ウイルスに対して増殖抑制能を有するCTLの存在を検証する。平成26年度の結果から、感染慢性期に得られた検体を用いることでも、変異ウイルスに対して増殖抑制能を有するCTLの存在を検証することができると考える。そこで、まず、感染慢性期の検体を用いて検証をおこない、次に変異ウイルス感染者の感染急性期もしくは感染初期の検体を用いて検証をおこなう。長期的に観察可能であった検体の解析に時間を要し、感染急性期もしくは感染初期の検体の解析に遅れが生じたため。また、平成26年度に得られた成果にさらにデータを追加し、平成27年度に海外の国際学会において成果発表をおこないたいと考え、旅費の支出を控えたため。平成27年度は変異ウイルス感染者の感染急性期もしくは感染初期の検体のみを用いる実験を計画していたが、それに加えて、感染慢性期の検体も用い、変異低蓄積エピトープにおいて変異ウイルスに対して増殖抑制能を有するCTLの存在を検証する。対象とする検体が増えるため、当該助成金を研究用消耗品などの購入のための物品費として平成27年度分として請求した助成金と合わせて使用する。