hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リー環と代数群の構造と応用

リー環と代数群の研究、とくにKac-Moody型の群と代数的K-理論についての研究を行なった。体上のKac-Moody群については、当研究代表者により、その構造、とくにホモロジー的構造(シュアー乗法群)が明らかにされているが、ここでは整数環Z上の構造を研究した。とくにA^<(1)>_1型について、ループ群に対して、第1ホモロジー群の構造を完全に決定し、さらにその応用として、Kac-Moody群についても、その位数が144か72であることが判明した。さらに、今後群論的アプローチにより、そのいずれかかを決定したい。またそのためには、群関手SL_2の性質を解明する必要があり、代数的K-理論の側面からも数論的研究を行なった。その結果、体上の場合と、整数環Z[1/P]上の場合とでは、その構造(特にK_2群の構造)が大きく異なることが判明した。従って、A^<(1)>_1型の場合にも、そこの所を解明することが、非常に大きな意味があることが判る。一方、研究分担者とこれらの点について様々な角度から共同研究を行ない、群論的、幾何学的等の成果を得た。
投資行動における熟達化の解明とその投資教育支援システムへの応用

投資家の投資行動における特徴を分析するために模擬市場実験を実施した結果,個人のリスク選好が投資手法の選択に,熟達度が損失先送りに影響していることがわかった。これに対して,個人のリスク選好は,呼吸,脈拍,皮膚伝導反応のいかなる生理指標にも影響を与えていないという結果が得られた。また,日米の株価の実データ分析と人工市場モデルを用いたシミュレーションとから,投資家のトレンド追随行為という一種の行動バイアスが市場の非効率的な価格形成へ影響を与えている可能性を示すこともできた。本研究では,市場における投資家の行動バイアスに注目し,市場要因ならびに個人要因が投資家の行動バイアスに与える影響と,逆に投資家の行動バイアスが市場の価格形成に与える影響を,行動経済学の観点から検討した。研究1では,投資行動に影響を与えている市場要因ならびに個人要因を実験的に明らかにした。具体的には,プロトレーダーと個人投資家を対象として,市場要因であり,相場付きを表すトレンドの有無と変動幅を様々に組み合わせた,模擬的な株式投資実験を実施した。同時に,個人要因であるリスク志向性を判断するためのリスク選好テストを行った。さらに個人要因としては,投資の熟達度も考慮した。その結果,(1)市場要因は,投資の量的側面であるリスクテイク量のみに影響していること,(2)取引手法のうち順張り,逆張りの選択は,市場要因の影響は受けずに,個人要因であるリスク志向性の影響を受けていること,(3)損失先送り効果の有無は,個人要因である熟達度の影響を受けていること,が明らかになった。研究2では,研究があまり進んでいないトレンド追随行為に注目し,市場参加者のトレンド追随行為が実際に市場の非効率性に影響を与えているか否かを実証的に明らかにすることを試みた。第一に,1994年2005年の日米の実データ(分足データ)を使用して,代表的なテクニカル分析手法の一つである売買活況度の有用性が,投資家の情報解釈の有無に依存するかどうかの検証を行った。その結果,特に情報解釈の少ない期間での売買活況度の有用性が確認された。このことは,売買活況度の有用性が,トレンド追随行為のような情報解釈に依存しない要因で説明され得ることを示している。第二に,投資家のトレンド追随行為を組み込んだ人工市場モデルが,情報解釈の無い条件下でも,実データによって示されたのと同様な売買活況度の有用性を再現できるか否かを検証した。その結果,本モデルが実データによって示されたのと同様な売買活況度の有用性を再現できることが明らかとなった。以上より,トレンド追随行為が売買活況度の有用性を高めている可能性が高く,市場参加者のトレンド追随行為が市場の非効率性へ影響を与えていることを示すことができた。本年度は,人が不確実な状況で経済的な意思決定を行う際に,リスクをとる場合とリスクを回避する場合の違いが,呼吸,脈拍,皮膚伝導反応(以下SCR)といった生理指標に現れるのかどうかを検証するための実験を行った.Loら(2002)では,投資家が模擬的なトレーディングを行っている際に,SCR,心臓血量,筋電図,呼吸,体温の5つの生理指標を計測したところ,SCRが価格の乖離や反転などの短期的なイベントに反応し,心臓血量が変動の大きい期間に反応することを報告している.しかしながら,投資家がリスクをとっているか回避しているかの違いが生理指標に影響を与えているのかどうかはわかっていない.もしリスク選好の状態が生理指標に現れるのであれば,それをモニタリングすることで,投資の初心者に対する助言を行うことが可能になるため,投資教育支援システムに大いに役立つと期待される.ところが,昨年度実施した模擬市場実験のように,ニュースの有無によってリスク選好をコントロールすることには限界がある.近年,Machiiら(2006)により,前頭葉に経頭蓋直流刺激(以下tDCS)を流すことによりリスク量をコントロールできることがわかってきた.そこで本研究では投資家を対象に,経済的な意思決定を行っている際に前頭葉にtDCSを与えることで,リスク量だけでなくリスク選好そのもの(効用関数)をコントロールできることを示した上で,リスク選好の状態(リスクの高い/リスクの低い選択を行っている)が呼吸,脈拍,SCRに影響を及ぼすのかどうかを検討した.その結果,tDCSの右側陽極刺激左側陰極刺激を与えた場合にリスク選好はリスク回避的な傾向となり,逆にtDCS左側陽極刺激右側陰極刺激を与えた場合にリスク志向的な傾向となることがわかり,模擬市場実験では限界のあった投資家のリスク選好のコントロールに本手法が使えることを見出した.しかしながら,リスク選好の変化によって,呼吸,脈拍,SCRのいかなる生理指標にも有意な変化は見られなかった.昨年度の研究によって,経頭蓋直流刺激(以下tDCS)を与えることで,経済的な意思決定を行う際のリスク選好をコントロールできることはわかったものの,リスク選好の変化によって,呼吸,脈拍,SCRのいかなる生理指標にも有意な変化は見出せなかった.

この理由として,昨年度の実験では実験参加者は2つの選択肢の中からより良いと思う方を選択したものの,いずれの選択肢を選んでもそれが正しい選択であったか否かに関するフィードバックを得られないため,正しい選択をしたことによる報酬が得られなかったことが考えられる.すなわち,いずれの選択肢を選んでも効用が増減することはなく,結果として情動系が反応しなかった恐れがある.そこで本年度の実験では,現実世界の意思決定を模倣した課題で,選んだ選択肢が正しいか否かに関する情報が報酬として即時フィードバックされるアイオワ・ギャンブリング課題を用いて,昨年度と同様に投資家を対象に,意思決定を行っている際に前頭葉にtDCSを与えることでリスク選好をコントロールした上で,リスク選好の状態(リスクの高い/リスクの低い選択を行っている)が呼吸,脈拍,SCRといった生理的な反応に影響を及ぼすのかどうかを検討した.実験の結果,アイオワ・ギャンブリング課題においてもtDCSによってリスクテイク量が増減することが示された.一方,一部の先行研究で報告されている,生理的な反応がリスクの認識に先行して生じるという結果は得られなかった.高いリスクをとることのSCRへの影響は個人差が大きいことが実験より示唆されたため,投資行動において必要以上にリスクをとっているかどうかを生理反応によりリアルタイムでモニタリングし,投資の初心者に対する助言を行うには,今後さらなる工夫が必要と考えられる.投資家の投資行動を支援するための手法開発の基礎として,本年度は,テキストマイニング技術を用いた国債市場の動向分析も試みた.金融市場には常に様々な情報が溢れているため,投資家は市場にあるすべての情報に目を通して市場動向の分析に利用することは事実上不可能である.これまで経済指標やマーケットのテクニカル指標等の数値情報による市場分析は行われてきたものの,数値化されにくいニュースなどのテキスト情報による市場分析は近年始まったばかりである.特にテキスト情報から数年にわたる比較的長期の市場動向の変化を分析する試みはほとんど行われていないため,それを実現するための手法を考案した.具体的には,経済情報に関するテキストデータを説明変数とし,債券価格の時系列データという被説明変数を分析するための手法を考案した.その結果,経済的に意味付け可能な各主成分が抽出され,債券市場に対して一定の説明力を持つ可能性が高いことを示すことができた.
無血清培養による臼歯歯胚の歯根形成、特に歯頸部の細胞分化・形態形成に関する研究

本年度は歯根形成初期における歯頸領域の発達と初期セメント質形成について、無血清完全合成培地による器官培養系を用い形態学的に検索を進めると共に、分子生物学的にEGFの発現に対する予備実験を行った。またそれぞれについて、in vivoとの比較を行った。1、歯胚の培養:無血清BGJb培地で片側の下顎骨と歯小嚢を伴うマウス第一臼歯歯胚の長期間培養を試みた。培養は昨年度行った培養法の検討に基づき生後4日歯胚を8,12,14,18,20,28,35,42日間行った。2、形態学的観察:培養12日目の歯胚の形態はin vivoで生後10日目に見られるものと同様に発達し、培養1418日にかけて歯頸領域に象牙質形成と、その外側にHertwig上皮鞘の断裂が観察された。また上皮鞘細胞間隙には微細なcollagen fibrilsも観察され、初期セメント質形成を思わせる像が得られた。しかし2042日の長期間培養を行った歯胚は、それ以上の顕著な形態的発達は見られず、またin vivoで歯根象牙質表面に見られるtoluidine blueに濃染する層は培養期間すべてにおいて確認できなかった。3、分子生物学的手法による予備実験:分子生物学的手法に接する機会が得られたので、当初の予定を変更し予備実験を行った。すなわちin vivoとin vitro両方の系で、EGFの発現について継時的にRT-PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction)法で検討した。in vivo系は生後4、8、12日、またin vitro系は培養6、10、14、18日目の歯頸領域についてRT-PCR法に供し、双方同様にEGFの発現を確認した。このことから本実験系が初期歯根形成における観察に有用であることも裏付けられた。今後は酵素抗体法やRT-PCR法を用いて歯根形成に関わる内因性の各種因子の発現について、また各種因子の添加による影響を検討していきたい。
歯周炎罹患局所における免疫生体防御ネットワーク機構の解明

これまでに歯周炎罹患者由来歯肉溝滲出液(GCF)、炎症歯肉組織、末梢血におけるリンパ球及び顆粒球によるサイトカインの産生と細胞機能関連受容体発現を主として分子生物学的な方法を用いて検索を行ってきた。その結果、RT-PCT及びin situ hybridizationにて好中球補体レセプター(CR1,CR3)のmRNA発現レベルが末梢血に比べGCFでともに低下していることがわかった。これは、以前我々が、タンパクレベルでの発現をフローサイトメトリーにて明らかにした現象と逆である。つまり、末梢血からGCF中に好中球が出ていく過程で補体レセプターの発現パターンに変化を生じていることを明らかにした。この現象をもとに転写を調節するメカニズムの解析に着目し、多形核白血球における炎症性サイトカインの転写を調節するAP-1,NF-kB等の転写因子の活性を調べた。その結果、歯周病関連細菌Porphyromonas gingivalis LPS(P.g-LPS)刺激による多形核白血球での転写因子の動態と炎症性サイトカインであるIL-8のmRNA発現との関係を明らかにした。つまり、P.g-LPSの刺激によりPMNにおける各種転写因子(AP-1,NF-kB,Sp-1)の活性をGel Shift Mobility Assayにより検出し、IL-8のmRNA発現をRT-PCR及びRNase Protection Assayにより半定量した。また、炎症歯肉局所でのTIMPsのmRNA発現細胞及びその局在を明らかにするため、TIMP-1,TIMP-2のジゴキシゲニン標識のRNAプローブをもちいてin situ hybridizationを施した。その結果、TIMP-1とTIMP-2のmRNA発現細胞の局在に有意に差があることがわかった。これらの研究成果を国際学術英文雑誌に掲載した。歯周炎歯肉溝滲出液これまでに歯周炎罹患者由来歯肉溝滲出液(GCF)、炎症歯肉組織、末梢血におけるリンパ球及び顆粒球によるサイトカインの産生と細胞機能関連受容体発現を主として分子生物学的な方法を用いて検索を行ってきた。歯周炎歯肉溝滲出液核酸解析システムを利用して各種サイトカイン、成長因子、受容体のシークエンスに基づき、プローブ、プライマー長やGC-pair含有率等の要素を考慮し、特異性の高いオリゴクレオチドを用いておこなった。歯周炎罹患者由来歯肉溝滲出液(GCF)、炎症歯肉、末梢血におけるリンパ球及び果粒球の細胞機能関連受容体発現を分子生物学的なレベルで主として検索を行った。その結果、RT-PCR及びin situ hybridizationにて好中球補体レセプター(CR1,CR3)のmRNA発現レベルが末梢血に比べGCFでともに低下していることが解った。つまり末梢血からGCF中に好中球が出ていく過程で補体レセプターの発現パターンに変化が生じていることを明らかにした。これは、GCF中に存在する好中球が補体レセプターを介した貧食能において、活性のポテンシャルが減じていることを意味する。歯周炎患者のGCF中及び末梢血中好中球のIgGを介した貧食能に関してFcRII,IIIの発現をフローサイトメーターにて解析し両者の相関性について検討し、またRT-PCRを用いてそれらのレセプターのmRNAを解析した結果、GCF-PMNの貧食能の低下はFcRII,III分子の発現の低下に起因することが解った。また、各種サイトカイン及び接着分子のICAM-1,さらにTIMP-1,-2,MMP-1,MMP-3,MMP-8の各プライマーを設計しRT-PCRにより各々のcDNAを検出し、クローニングベクターに組み込んだ。それより各非放射性RNAプローブを作製し、炎症歯肉組織にてin situ hybridizationを行った。

その結果、ICAM-1 mRNAの発現細胞は主として血管内皮細胞、単核細胞、線維芽細胞であり、TIMPs,MMPsは主に、線維芽細胞、単核細胞に発現していることを証明した。これらについては、さらに発現を調節しているサイトカインとの関係をより明らかにしていきたい。また、歯肉中のT細胞レセプターのレパートリーについて、免疫組織化学及びフローサイトメトリーを用いて検索することにより、歯周炎と歯肉炎でexpandしているクローンとdecreaseしているクローンに差の存在することを確認した。これまでに歯周炎罹患者由来歯肉溝滲出液(GCF)、炎症歯肉組織、末梢血におけるリンパ球及び顆粒球によるサイトカインの産生と細胞機能関連受容体発現を主として分子生物学的な方法を用いて検索を行った。その結果、RT-PCR及びin situ hybridizationにて好中球補体レセプター(CR1,CR3)のmRNA発現レベルが末梢血に比べGCFでともに低下していることが解った。これは以前我々がタンパクレベルでの発現をフローサイトメトリーにて明らかにした現象と逆である。つまり末梢血からGCF中に好中球が出ていく過程で補体レセプターの発現パターンに変化が生じていることを明らかにした。この現象をもとに転写を調節するメカニズムの解析に着目し、現在多形核白血球における炎症性サイトカインの転写を調節するNF-kB,AP-1等の転写因子の活性を調べている。さらに、歯周炎患者のGCF中及び末梢血中好中球のIgGを介した貪食能とFcRII,IIIの発現をフローサイトメーターにて解析し両者の相関性について検討した。またRT-RCPを用いてそれらのレセプターのmRNAを解析した結果、GCF-PMNの貪食能の低下はFcRII,III分子の発現の低下に起因することが解った。また、各種サイトカイン及び接着分子のICAM-1,さらにTIMP-1,-2の各プライマーを設計しRT-PCRによりクローンをひろってきてサブクローンを行った。それより各ジゴキシゲニン標識のRNAプローブを作製し、炎症歯肉組織にてin situ hybridizationを行った。その結果、ICAM-1 mRNAの発現細胞が主として血管内皮細胞、単核細胞、線維芽細胞であり、TIMPsも主に、線維芽細胞、単核細胞に発現していることが解った。更に、TIMP-1とTIMP-2のmRNA発現細胞の局在に有意に差があることがわかった。これらについてはさらに周囲の細胞群、炎症レベル等を考慮しそこでの発現の意味しているところをより明らかにしていきたい。これまでに歯周炎罹患者由来歯肉溝滲出液(GCF)、炎症歯肉組織、抹消血におけるリンパ球及び顆粒球によるサイトカインの産生と細胞昨日関連受容体発現を主として分子生物学的な方法を用いて検索を行ってきた。その結果、RT-PCT及びin situ hybridizationにて好中球補体レセプター(CR1,CR3)のmRNA発現レベルが末梢血に比べGCFでともに低下していることがわかった。これは、以前我々が、タンパクレベルでの発現をフローサイトメトリーにて明らかにした現象と逆である。つまり、末梢血からGCF中に好中球が出ていく過程で補体レセプターの発現パターンに変化を生じていることを明らかにした。
乱流風洞と曳航風洞を用いた強風環境下における森林キャノピー層の防風機能の解明

本研究では,環境問題や防災問題にかかわって,植生流体力学的立場から森林が持つ防風機能のメカニズムを,風洞実験及び曳航風洞実験を中心として明らかにすることを目的とし,下記の実験を行った.得られた主な結論の要約を示す.1.乱流風洞実験による森林模型の葉面積指数が模型下流域の流れ場に及ぽす効果の解明(1)供試森林模型は多孔平板を組み合わせ構成され,これらの樹木模型の配列を変化させることにより,葉面積指数が熱帯雨林程度の9から落葉広葉樹の4.5,松林の3,更に極端に疎な1.8までの広範囲に変化させた.(2)これらの森林模型に対して,風速10m/sの一様流を流すことにより,森林模型下流域の流れ場,特に,平均流速の分布や乱れ強さの分布などを熱線流速計により測定を行った.(3)葉面積指数が3以上の森林模型の下流域において,葉面積指数の変化により平均速度分布は大きく変化はしていない.一方,乱れに対する葉面積指数の影響は,平均速度の場合よりも大きく,特に樹冠部下部の下流域において顕著である.2.曳航風洞による実物の樹木の下流域における流れの場の計測(1)JR鉄道総研旧リニア実験線ガイドウエイ(宮崎県日向市)を曳航風洞として活用した.(2)成長したモミの木(樹高2m,樹木の最大直径80cm)を対象とし,この樹木を10m/sで押すことにより樹木下流域の流れ場を熱線流速計により計測した.(2)最大樹木幅となる樹木部分の樹高程度の下流域では,約85%の速度欠損率となっている.しかし,更に樹高の2倍程度下流になると速度欠損率は約30%に減少する.(3)樹高程度の下流域で平均速度の高い欠損率を示す領域での乱れ強さは,約10%に抑えられている.しかし,樹木幅の下流位置では,乱れ強さは30%40%にも強められる.これは,急激な平均速度分布の勾配による乱れの発生と関連がある.(4)樹高の2倍程度の下流域における乱れ強さは,35%程度のほぼ一定の値となっている.本研究では,環境問題や防災問題にかかわって,植生流体力学的立場から森林が持つ防風機能のメカニズムを,風洞実験及び曳航風洞実験を中心として明らかにすることを目的とする.今年度は2年計画の初年度であり,主に大型乱流風洞による予備的な実験が下記のように行われた.1.実験対象の樹木として,風洞測定部断面形状,枝葉のつき方,風の透過性などを考慮して,樹高1.2m,樹木幅0.7mのサカキが選定され,風速6m/sの一様流中に設置された.2.樹木の振動は,各部位に接着されたひずみゲージにより,また,樹木下流部の乱れ特性はI型熱線プローブにより測定された.これらのデータはスペクトル解析された.3.樹木下流域の平均速度は,樹木直下では葉のつき方により強く影響を受けたランダムな分布となっている.しかし,樹高の70%程の下流位置では,流れが透過しない物体と同様な後流型速度分布が形成される.4.更に,流れの乱れ強さも,平均速度分布と同じように,樹木直下の領域では枝葉の影響を強く受けた分布となり,一方,樹高の90%程の下流では不透過物体後流と同じく二つのピークをもつ乱れ強さの分布となる.5.樹木の振動のスペクトルと乱れ速度のスペクトルとの関係も明らかにされた.(1)葉の振動スペクトルには,葉固有の高い周波数と多数の葉を含む枝の低い周波数と二つの強いピークを示している.(2)高い葉固有の振動スペクトルは,樹高の70%程の樹木下流域まで検知されている.しかし,乱れのスペクトルには,枝の振動を示す低周波数のピークは測定されていない.今後の風洞実験の研究では,他種類の樹木の検討や樹木本数の増加による影響などを検討する必要がある.更に,曳航風洞実験による樹高数メートルの樹木に対する計測を実施し,より大きな樹木の揺れの影響を解析することが求められている.本研究では,環境問題や防災問題にかかわって,植生流体力学的立場から森林が持つ防風機能のメカニズムを,風洞実験及び曳航風洞実験を中心として明らかにすることを目的とし,下記の実験を行った.得られた主な結論の要約を示す.1.乱流風洞実験による森林模型の葉面積指数が模型下流域の流れ場に及ぽす効果の解明(1)供試森林模型は多孔平板を組み合わせ構成され,これらの樹木模型の配列を変化させることにより,葉面積指数が熱帯雨林程度の9から落葉広葉樹の4.5,松林の3,更に極端に疎な1.8までの広範囲に変化させた.(2)これらの森林模型に対して,風速10m/sの一様流を流すことにより,森林模型下流域の流れ場,特に,平均流速の分布や乱れ強さの分布などを熱線流速計により測定を行った.(3)葉面積指数が3以上の森林模型の下流域において,葉面積指数の変化により平均速度分布は大きく変化はしていない.一方,乱れに対する葉面積指数の影響は,平均速度の場合よりも大きく,特に樹冠部下部の下流域において顕著である.2.曳航風洞による実物の樹木の下流域における流れの場の計測(1)JR鉄道総研旧リニア実験線ガイドウエイ(宮崎県日向市)を曳航風洞として活用した.

(2)成長したモミの木(樹高2m,樹木の最大直径80cm)を対象とし,この樹木を10m/sで押すことにより樹木下流域の流れ場を熱線流速計により計測した.(2)最大樹木幅となる樹木部分の樹高程度の下流域では,約85%の速度欠損率となっている.しかし,更に樹高の2倍程度下流になると速度欠損率は約30%に減少する.(3)樹高程度の下流域で平均速度の高い欠損率を示す領域での乱れ強さは,約10%に抑えられている.しかし,樹木幅の下流位置では,乱れ強さは30%40%にも強められる.これは,急激な平均速度分布の勾配による乱れの発生と関連がある.(4)樹高の2倍程度の下流域における乱れ強さは,35%程度のほぼ一定の値となっている.本研究では,環境問題や防災問題にかかわって,植生流体力学的立場から森林が持つ防風機能のメカニズムを,風洞実験及び曳航風洞実験を中心として明らかにすることを目的とし,下記の実験を行った.得られた主な結論の要約を示す.1.乱流風洞実験による森林模型の葉面積指数が模型下流域の流れ場に及ぼす効果(1)供試森林模型は多孔平板を組み合わせ構成され,これらの樹木模型の配列を変化させることにより,葉面積指数が熱帯雨林程度の9から落葉広葉樹の4.5,松林の3,更に極端に疎な1.8までの広範囲に変化させた.(2)これらの森林模型に対して,風速10m/sの一様流を流すことにより,森林模型下流域の流れ場,特に,平均流速の分布や乱れ強さの分布などを熱線流速計により測定を行った.(3)葉面積指数が3以上の森林模型の下流域において,葉面積指数の変化により平均速度分布は大きく変化はしていない.一方,乱れに対する葉面積指数の影響は,平均速度の場合よりも大きく,特に樹冠部下部の下流域において顕著である.2.曳航風洞による実物の樹木の下流域における流れの場の計測(1)JR鉄道総研旧リニア実験線ガイドウエイ(宮崎県日向市)を曳航風洞として活用した.(2)成長したモミの木(樹高2m,樹木の最大直径80cm)を対象とし,この樹木を10m/sで押すことにより樹木下流域の流れ場を熱線流速計により計測した.(2)最大樹木幅となる樹木部分の樹高程度の下流域では,約85%の速度欠損率となっている.しかし,更に樹高の2倍程度下流になると速度欠損率は約30%に減少する.(3)樹高程度の下流域で平均速度の高い欠損率を示す領域での乱れ強さは,約10%に抑えられている.しかし,樹木幅の下流位置では,乱れ強さは30%40%にも強められる.これは,急激な平均速度分布の勾配による乱れの発生と関連がある.(4)樹高の2倍程度の下流域における乱れ強さは,35%程度のほぼ一定の値となっている.
ヒトiPS細胞からの無フィーダー培養での肝細胞分化

ヒトiPS細胞は、京都大学由来株(253G1)、国立成育医療センター由来株(#40)を用いて検討した。分化誘導のプロトコールは、内胚葉分化、肝細胞初期分化、肝細胞成熟の3段階からなる分化誘導法で、一貫して単層平面培養で、無血清・無フィーダー法である。すなわち、動物由来成分の排除が達成され形態観察などが容易な優れた分化誘導系である。分化の過程で、様々の肝細胞マーカー(αフェトプロテイン、アルブミン、α-1アンチトリプシン(AAT)、チロシンアミノトランスフェラーゼ(TAT)、トリプトファン2,3ジオキシゲナーゼ(TDO2)、シトクロムP450(Cyp3A4))が培養期間依存的に遺伝子発現していることが確認できた。次に、分化の過程を蛋白レベルで検討した。その結果、αフェトプロテイン、アルブミン、肝酵素(AAT)はヒト肝(癌)細胞株(HepaRG、HepG2、HC)と同等に誘導された。遺伝子発現レベル、蛋白レベルでの肝細胞分化が確認されたので、最後に、成熟肝細胞機能の検討を行った。ICG取込能、グリコーゲン産生能、シトクロムC代謝活性のいずれの機能も分化細胞において十分に認められた。これらの3種類の成熟肝機能においても、ヒトiPS由来肝細胞はヒト肝(癌)細胞株(HepaRG、HepG2、HC)と同等、もしくはそれ以上であった。本報告での実績に基づいて、ヒトES細胞から肝細胞を分化誘導する研究計画を機関内倫理委員会にはかり、文部科学省に届け出て、ヒトES細胞を使用する研究も次年度に開始する予定である。
肝疾患の発症や治療に関わる硫酸化グリコサミノグリカンの構造及び作用機序の解明

硫酸化グリコサミノグリカン(GAG)は細胞増殖因子など様々な生理活性タンパク質と特異的に相互作用し、それらの活性を調節する。また、ウィルス感染の過程においても極めて重要な役割を果たしている。本研究では、再生期間の異なる再生肝よりGAGを精製し、その構造変化と機能変化を解析した。また、様々なGAGについて、C型肝炎ウィルスの感染への影響を検討した。さらにGAGの構造解析を行うための新規の技術や酵素を開発した。硫酸化グリコサミノグリカン(GAG)は様々な細胞増殖因子、サイトカイン、モルフォジェンと特異的に相互作用し、それらの活性を調節することによって、機能を発揮する。また、硫酸化GAGは、ウィルス感染の過程においても極めて重要な役割を果たしていることが証明されている。本プロジェクトでは、特に肝臓でのGAGの機能に注目している。平成19年度は以下の実験を行った。1、再生期間の異なる再生肝よりグリコサミノグリカンを精製し、その構造の特徴、再生過程における構造変化を解析した。また、肝細胞増殖因子など肝再生に関わる増殖因子との相互作用についても解析した。さらに、再生研究のモデル生物であるヒドラのグリコサミノグリカンの構造を初めて明らかにした。2、様々なグリコサミノグリカンについて、C型肝炎ウィルスの感染への影響を検討した。C型肝炎ウィルスの表面タンパク質のE1、E2タンパク質を昆虫細胞を用いて大量に調製した。C型肝炎ウィルスの感染に影響を及ぼすことが明らかになった高硫酸化コンドロイチン硫酸Eについて、E1、E2タンパク質との相互作用を調べた。3、コンドロイチン硫酸の解析をより効果的に行うことを目的として、以下の実験を行った。1)複数の抗コンドロイチン硫酸抗体のエピトープをオリゴ糖マイクロアレイの手法を用いて決定した。2)_1HNMRを用いてコンドロイチン硫酸中のウロン酸のタイプを定量する方法を開発した。3)コンドロイチン硫酸中のグルクロン酸3硫酸という稀な構造を検拙、定量する方法を開発した。また、硫酸化GAGは、ウイルス感染の過程においても極めて重要な役割を果たしていることが証明されている。平成20年度は以下の実験を行った。1、再生期間の異なる再生肝よりGAGを精製し、その構造の特徴、再生過程における構造変化を解析した。さらに、再生期間の異なる再生肝よりmRNAを単離し、GAGの生合成に関わる酵素群の発現レベルの変化についても調べた。一方、発生研究のモデル生物であるアフリカツメガエルのGAGについて、発生時期の異なる胚より単離し、構造と増殖因子との相互作用能の変化を解明した。肝再生におけるGAGの構造・機能の変化を解明する上で、非常に良いモデルになると考えられる。2、ウシの肝臓から単離したGAGについて、C型肝炎ウイルス表面のエンベロープタンパク質のE1、E2タンパク質との相互作用を調べ、相互作用に必要なGAG鎖上の構造的特徴を解明した。3、コンドロイチン硫酸の解析をより効果的に行うことを目的として、^1H NMRによるコンドロイチン硫酸中のウロン酸のタイプを定量する方法を開発した。また、コンドロイチン硫酸の構造解析を行うためのツールの一つとして、新規のエンド型コンドロイチン加水分解酵素を発見し、その特異性を解明した。
多発性骨髄腫に対するＣＤ２６９抗原特異的遺伝子改変Ｔ細胞療法の開発

多発性骨髄腫は新規治療薬の臨床開発が進み治療成績も向上しつつあるが、満足できるとは言い難い。本研究では、多発性骨髄腫の克服に向けた中核となる新規治療法の開発を目指し、ヒトCD269特異的キメラ抗原受容体(CAR)発現T細胞を作製して担がんマウスの治療実験行い、その治療有効性を検証した。ヒトCD269特異的抗体を産生するハイブリドーマの樹立に成功し、その抗体を元にCARを作製した。このCARは骨髄腫を含むCD269陽性の細胞に対して特異的にT細胞の活性化と細胞傷害活性を示した。骨髄腫モデルマウスの治療実験では、CAR-T細胞の投与によって腫瘍細胞が速やかに消失した。高齢化社会の進展とともにがんの罹患率ならびに死亡率は益々増加傾向にある。多発性骨髄腫(multiple myeloma)も高齢化社会の到来とともに増加傾向が認められてきており、分子標的治療薬(ベルケード、デキサメタゾン)や免疫調節薬(サリドマイド、レナリドミド)の臨床開発が進み治療成績も向上しつつあるが、満足できるとは言い難い。そこで、従来の治療法とはコンセプトが全く異なり、かつ全患者に施行可能な新しい治療法の開発が期待されている。近年、遺伝子改変T細胞を用いた養子免疫遺伝子療法、特に腫瘍などの標的細胞を特異的に認識する抗体とT細胞受容体(T-cell receptor; TCR)のシグナルドメインを遺伝子工学的に結合したキメラ抗原受容体(chimeric antigen receptor; CAR)に注目が集まっている。特にヒトCD19特異的CARを用いた臨床研究が盛んに行われており、高い治療有効性が認められている。骨髄腫細胞を標的としたCARを用いることで、従来の治療には反応が乏しいような症例でも有効な治療法になる可能性があり、再発・難治性の多発性骨髄腫の治療にも期待が持てる。ヒト骨髄腫細胞は一般的にCD19陰性の細胞集団であるため、骨髄腫細胞で特に強く発現しているがB細胞系以外の細胞(造血幹細胞も含む)には発現が認められていないCD269(B細胞成熟抗原BCMA、TNFRSF17としても知られる)に着目した。本研究では、多発性骨髄腫の克服に向けた中核となる新規治療法の開発を目指し、ヒトCD269特異的CAR発現Tリンパ球を作製して担がんマウスの治療実験行い、その治療有効性を検証した。平成28年度はCD269-CARの機能解析と骨髄腫モデルマウスの作製と病態の解析を行う計画であった。CD269-CARの機能解析では、ヒトCD269特異的CARを搭載した一過性のレトロウイルスベクター(VSV-Gでシュードタイプ化)を作製し、これをPG13細胞に遺伝子導入して、レトロウイルスベクターを安定に産生するシングルクローン化したを樹立する。このPG13細胞培養上清を用いて健常人由来リンパ球に人CD269特異的CARを遺伝子導入すると、5割6割の遺伝子導入効率を得ることが出来た。骨髄腫患者由来のリンパ球でもほぼ当程度の遺伝子導入効率であった。骨髄腫モデルマウスの作製と病態の解析では、免疫不全マウス(NOGマウス)にルシフェラーゼ遺伝子で標識した骨髄腫細胞(U266またはRPMI8226)を5×10^6個投与し、6週間飼育することで全身の骨髄内にて骨髄腫細胞の生着と増殖が観察された。このマウスの血中には遊離軽鎖(フリーライトチェイン)が検出されると共に、大腿骨の破壊も確認され、ヒトの骨髄腫の病態に類似したモデルマウスを作成することができた。造血機能については、骨髄内での造血が阻害された影響と思われるが、脾臓や肝臓などでの髄外造血が更新したためか正常マウスと担がんマウスで有意な違いは認められなかった。以上の結果をもとに、次年度から開始を想定していた治療実験を前倒しして開始した。近年、高齢化社会の進展とともにがんの罹患率ならびに死亡率は益々増加傾向にある。多発性骨髄腫(multiple myeloma)も高齢化社会の到来とともに増加傾向が認められてきており、新規治療薬の臨床開発が進み治療成績も向上しつつあるが、満足できるとは言い難い。まずヒトCD269特異的抗体を産生するハイブリドーマを作製した。この抗体の遺伝子配列情報を解析して、ヒトCD269特異的CARを作製した。このCARは、ヒトCD28とCD3ζの細胞シグナルドメインを付加したいわゆる第二世代型CARと呼ばれるものである。このCARを発現させた健常者由来のT細胞は、骨髄腫細胞を含むCD269を発現する細胞に対して細胞傷害活性を示した。また、骨髄腫モデルマウスにこのCAR-T細胞を投与すると、骨髄腫細胞が生着している骨髄にCAR-T細胞は集積し、CAR-T細胞の抗原反応特異的な活性化と増殖が急速に起こり、骨髄腫が消失した。また、これらの現象は骨髄腫患者由来のT細胞を用いた実験でも同様に観察された。

以上の結果から、ヒトCD269特異的CAR発現T細胞を用いた治療法は、現行の治療法に対して抵抗性を示す骨髄腫に対して新たな治療法と成りうると考えられる。多発性骨髄腫は新規治療薬の臨床開発が進み治療成績も向上しつつあるが、満足できるとは言い難い。本研究では、多発性骨髄腫の克服に向けた中核となる新規治療法の開発を目指し、ヒトCD269特異的キメラ抗原受容体(CAR)発現T細胞を作製して担がんマウスの治療実験行い、その治療有効性を検証した。ヒトCD269特異的抗体を産生するハイブリドーマの樹立に成功し、その抗体を元にCARを作製した。このCARは骨髄腫を含むCD269陽性の細胞に対して特異的にT細胞の活性化と細胞傷害活性を示した。骨髄腫モデルマウスの治療実験では、CAR-T細胞の投与によって腫瘍細胞が速やかに消失した。骨髄腫モデルマウスにCD269-CARを発現するリンパ球を投与し、生体イメージング装置を用いて腫瘍の縮小を確認する。そして、適当なタイミングで主要な臓器(現時点では採取が容易な胸骨を想定)を採取して、免疫染色や、ゲノムDNAを抽出してヒトゲノムの混入率の測定なども行う。腫瘍の残存は一般的に免疫染色等で確認されることが多いが、本研究ではマウス由来ゲノムDNAとヒト由来ゲノムDNAを区別して検出できる定量的PCRを行うことで、より微小な残存腫瘍をも検出する。また、骨髄腫モデルマウスの血中ヒト遊離軽鎖量と腫瘍量の相関性を検証し、治療有効性を様々な角度から評価する。さらに、CD269-CAR投与によって大腿骨等の破壊が改善されるか、骨の構造解析を行って確認する。時間的な余裕がある場合には、CARの陽性率と治療効果の相関についても検討を行い、治療に必要なCAR発現リンパ球の投与量について基礎データを収集する。さらに、治療マウスにおいては長期飼育を行って再発の有無について確認を行い、治療効果の持続性についても評価する。また、骨髄腫患者由来の末梢血リンパ球を用いて同様の実験を行い、実用化に向けて今後必要となる課題を洗い出す。遺伝子細胞治療研究計画が想定よりも順調に進行し、試薬等の使用量が予定よりも少なかったため。治療実験には大量の遺伝子改変リンパ球が必要になるため、その培養に必要な試薬類の購入に使用する。
高発光効率長寿命白熱放射クラスター光源の開発研究

1実験的研究(1)クラスター形成材にはWO_2,MoO_3,Re_2O_7が適すること,Wクラスター光源に最適なクラスター形成補助材はNaBrであること,放電ガスにはNeAr混合ガスが適し,その封入圧は21.3kPaが最適であることを実証した。(2)クラスター形成材に補助材を必要としないMoO_3を用い,放電ガスの種類によって,クラスターの発光特性がどのように異なるかを調べた。その結果,全光束がNeAr, Kr, Ar, Xeの順に高いとの知見をえた。(3)クラスター形成材に適する金属について調べた結果,クラスター形成補助材であるハロゲンを封入しないでクラスター発光が確認されたのは,モリブデンとレニウムの2種類であった。次に,クラスター形成補助材であるハロゲンを使用することによって,全光束の高い発光が確認されたクラスター形成材はWO_2,WO_3,MoO_3,Tl_2O_3)であった。2理論的研究クラスター光源の発光特性を理論的に推定するためには,動作温度(4000K5000K)におけるクラスターの複素屈折率が必要である。平成16年度は,構築したエリプソメトリー装置により,常温においてバルク状タングステンの複素屈折率を測定した。平成17年度は,動作温度2000K3000Kで発光しているシャンデリアランプ及びハロゲンランプのタングステンフィラメントの複素屈折率をエリプソメトリーにより算定した。エリプソメトリーの光源には,波長1064nmのNd : YAGレーザの二次高調波である532nmのレーザ光を用いた。算出した複素屈折率を文献の値と比較検討し結果,複素屈折率の実部及び虚部ともに高精度で算出されていることが検証された。1実験的研究(1)試作した多くの発光管の点灯実験を行い,クラスター光源の発光特性を実験的に明らかにした。特に,種々のクラスター形成材と補助材を封入した発光管の点灯実験を行い,それぞれの発光特性を評価した。また,それぞれの発光管の測定データを比較・検討し,クラスター光源に最適な封入物質及びその封入量を決定した。(2)クラスター形成材にはWO_2,MoO_3,Re_2O_7が適すること,Wクラスター光源に最適なクラスター形成補助材はNaBrであること,放電ガスにはNeAr混合ガスが適し,その封入圧は21.3kPaが最適であることを実証した。2理論的研究(1)クラスター光源の発光特性を理論的に推定するために必要不可欠なクラスター形成材の複素屈折率の測定方法にエリプソエメトリーを提案し,エリプソメータを設計し構築した。そのエリプソメータにより,常温においてバルク状タングステンの複素屈折率を測定した結果,表面含有成分比や表面形状に起因する試料表面のエネルギー反射率の微小な変化をも測定できることを明らかした。さらに,測定精度については,精密率で評価して約1.0%であり,この値はクラスター光源の発光特性を理論的に推定する場合に,十分高い精度であることを考察した。(2)エリプソメトリーによる複素屈折率の測定をクラスター光源に適用させるため,構築したエリプソエメータを金属微粒子の複素屈折率を測定する散乱エリプソエメータに改良して,その測定精度の検討を行った。常温において金微粒子の複素屈折率を測定した結果,その測定精度は標準偏差で評価して0.02以下であり,金属微粒子の複素屈折率測定に有効な手段であることを検証した。1実験的研究(1)希ガス(放電ガス)の種類によって,クラスターの発光特性がどのように異なるかを調べた。

希ガスの種類はNeAr,Kr,Ar,Xeである。クラスター形成材には補助材を必要としないMoO_3を用いた。その結果,全光束がNeAr,Kr,Ar,Xeの順に高い。(2)クラスター形成材に適する金属について調べた。実験に使用した金属は39種類である。その結果,クラスター形成補助材であるハロゲンを封入しないでクラスター発光が確認されたのは,モリブデンとレニウムの2種類である。次に,クラスター形成補助材であるハロゲンを使用することによって,全光束の高い発光が確認されたクラスター形成材は酸化タングステン(WO_2),三酸化タングステン(WO_3),酸化モリブデン(MoO_3),酸化タリウム(Tl_2O_3)である。2理論的研究(1)クラスター光源の発光特性を理論的に推定するためには,動作温度(4000K5000K)におけるクラスターの複素屈折率が必要である。昨年度は,構築したエリプソメトリー装置により,常温においてバルク状タングステンの複素屈折率を測定した。本年度は,動作温度2000K3000Kで発光しているシャンデリアランプ及びハロゲンランプのタングステンフィラメントの複素屈折率をエリプソメトリーにより算出した。エリプソメトリーの光源には,波長1064nmのNd:YAGレーザの二次高調波である532nmのレーザ光を用いた。(2)算出した複素屈折率を文献の値と比較検討した。その結果,複素屈折率の実部及び虚部ともに高精度で算出されていることが検証された。また,タングステンの複素屈折率は,実部及び虚部ともに,高温度になるに従って,それらの値が小さくなる。その因果関係を金属の熱膨張との関係から理論的に考察した。
放射線傷害リンパ球に対する代謝賦活剤およびIFN,1L-2の機能回復促進効果

骨髄細胞、白血球-顆粒球、リンパ球の放射線傷害からの回復について、呼吸代謝系賦活剤、免疫機能賦活系薬剤の両面から検討した。細胞膜の修飾剤であるセファランチン、電子伝達系賦活剤チトクロ-ムCの各々、あるいは併用を検討した。マウスの全身照射線量が150_cGyの低線量であるときは、両薬剤併用により白血球、骨髄細胞の回復は著明に促進されたが、線量が200_cGy、300_cGyと高線量となると薬剤の細胞毒性を受けやすくなり、投与量を感じなければならなかった。次にこの系に塩酸メクロフェノキサ-ト(糖代謝賦活剤)、シチコリン(脂質代謝賦活剤)を組合せた4剤併用を検討した。300_cGyの照射では、この4剤併用系でも白血球の囲復促進効果は認められなかったが、骨髄細胞の回復促進が著明に認められた。骨髄細胞が回復しても、末梢白血球、顆粒球、リンパ球への分化が障害が回復しないものと考えられた。免疫系賦活剤であるIFNは、照射後投与では、白血球、骨髄細胞のCFU-S活性ともに著明に抑制され、目的に不適であった。IL-2は、300_cGy照射では、白血球にその回復促進効果を示さなかったが、骨髄細胞の軽度の回復促進が認められた。しかし白血球の形能分化は促進された所見が得られた。しかしリンパ球は抑制された。代謝賦活剤の4剤とIL-2の併用形を検討したところ、300_cGy照射でも、この系のみが白血球の著明な回復促進が認められ、骨髄細胞のCFU-Sの回復も認められた。しかし白血球の回復の主体は顆粒球であり、リンパ球の回復はかなり遅延すると考えられた。IL-2が顆粒球を増強することは新知見であり、これまで知られていない。チトクロ-ムCの臨床的検討では、白血球の回復促進効果が軽度であるが、有意に認められた。リンパ球、T細胞の回復に関しては、統計的有意性は認められなかった。骨髄細胞、リンパ球の放射線傷害からの回復について、呼吸代謝、即ちATP、エネルギー産生系、免疫系機能賦活系の両面から検討した。エネルギー産生系に関しては、(1)前TCAサイクル経路である細胞膜、解糖系、脂質代謝、蛋白代謝系のうち、先づ第一に細胞膜の修飾剤であるセファランチンについて検討した。(2)後TCAサイクル経路では、ミトコンドリアの電子伝達系の増進剤であるチトクロームCについて検討した。免疫系機能賦活系に関しては、IFN、IL-2について検討した。全身照射マウスの白血球数、即ち顆粒球数、リンパ球数の変動とリンパ球の細胞膜荷電の変化、Mitogemに対する反応、NK活性、骨髄細胞の脾コロニー形成(CFU-S)、in itroコロニー形成(CFU-C)により検討した。チトクロームCは、顆粒球のみでなく、リンパ球の回復にも有効であり、骨髄細胞のCFU-S、CFU-Cに関して回復促進効果を示した。セファランチンは、顆粒球数の回復、CFU-S、CFU-Cで良好な結果を示した。リンパ球数の回復には明確な結果は得られなかった。両薬剤ともに細胞膜荷電の低下に対して、回復効果を示した。Mitogemに対する反応ではチトクロームCがBリンパ球の回復促進効果を示した。両薬剤の併用では、リンパ球の回復、CFU-S、CFU-C共に一層の回復効果が認められた。チトクロームCの臨床において、照射終了時、その4週後を比較すると、リンパ球、T細胞の回復増進効果が、投与剤に認められた。

代謝賦活剤の4剤とIL-2の併用形を検討したところ、300_cGy照射でも、この系のみが白血球の著明な回復促進が認められ、骨髄細胞のCFU-Sの回復も認められた。しかし白血球の回復の主体は顆粒球であり、リンパ球の回復はかなり遅延すると考えられた。IL-2が顆粒球を増強することは新知見であり、これまで知られていない。チトクロ-ムCの臨床的検討では、白血球の回復促進効果が軽度であるが、有意に認められた。リンパ球、T細胞の回復に関しては、統計的有意性は認められなかった。骨髄細胞、末梢血液細胞の減少をきたす放射線傷害からの回復を促進するために、呼吸代謝系賦活剤、免疫機能賦活系薬剤、即ち細胞膜の修飾剤であるセファランチン、電子伝達系の賦活剤であるチトクロ-ムC、種々の免疫系賦活剤とも云えるリンフォカインの中より、インタ-フェロン(IFN)、インタ-ロイキン-2(IL-2)について個々に検討してきた。本年度は、セファランチン、チトクロ-ムCの併用の検討の継続と、糖代謝賦活剤塩酸メクロフェノキサ-ト、脂質代謝賦活剤シチコリンの併用を検討した。マウスの全身照射線量が低線量であるときは、個々の薬剤でも軽度の回復促進効果を示したが、高線量になると効果が減弱した。代謝賦活剤の4剤の併用では200cGyでは、白血球、骨髄細胞ともに回復促進が認められたが、300cGy照射では白血球の回復促進は認められず、骨髄細胞のCFU-Sの回復が軽度に認められた。IFNは、照射後投与では、白血球、リンパ球、骨髄細胞共に著明に抑制されて、目的に適しなかった。そこで、IL-2を代謝賦活剤の4剤との併用で検討した。IL-2単独では、骨髄細胞の軽度の回復促進を300cGy照射で示したのみであったが、この併用系では他実験群に比較して、末梢白血球の著明な回復促進効果が認められた。しかし期待に反したことはIL-2のT細胞増殖活性が出現せず、顆粒球の著明な回復促進が認められたことである。これはこれまで知られていない新知見である。チトクロ-ムCの臨床的検討では、白血球の回復促進効果が軽度であるが、統計的に有意性をもって認められた。リンパ球、T細胞の回復に関しては、照射終了時と、その4週後では若干の回復が認められたが、統計的有意性は認められなかった。
調和解析と函数空間の研究

本研究の課題である調和解析の研究は、現代数学の多方面にかかわりをもつが、その考え方の中心をなすものは、"学振動"への分解(表現)と合成に関する問題である。古典的なユークリッド空間上のフーリエ解析に関連して、借狩は、積集合上の混合ノルムをもつルベーグ空間の間だの線型作用素に対して補間定理を与えた。その応用として、多変数フーリエ変換のリース・ボッホナー作用業の有界性、掛谷の最大函数のノルムについて部分的な解答を与えた。堀田は、半単純リー群の既約指標がみたす微分方程式等を決定した。すなわち、指標は超函数であるが、その特異点のなす部分多様体のまわりのモノドロミーによって完全に決定されることを示した。これらの系は、所謂ミニアムな正則ホロノミーD加群になっているからである。さらに、これらと表現の原始イデアルとの関係も解明した。斉藤は、一連の非可換調和解析の中で、正則完備化の理論と既約表現論とが両立する可分C^*-環の完全な特徴づけを行った。すなわち、C^*-現Aの既約表現がAの正則完備の上に拡張できるための必要十分条件はその成分が等質的C^*-環又は単純C^*-環であるような制限約C^*-直和として表はされることであることを示した。加藤は、微分方程式のドライヴァーによる表現とヘイルによる表現に対して、夫さ相空間を明らかにし、ドライヴァーの表現で統一的に扱う際に生づる制約も明らかにした。上之郷は、無限の遅れをもつヴォルテラ型の微分方程式について、相空間を設定し、解の存在と一意性の仮定の下で、解は初期函数に対して連続的に変化することを示した。清水はチューブ領域の無限小正則自己同型の構造を明らかにした。
野生マウス由来の新規体重統御QTLを有するコンジェニック系統の樹立とその特徴解析

研究代表者の以前の研究により、成体重が約1.7倍異なるフィリピン産野生マウスと既存の近交系マウスC57BL/6Jとの戻し交配群において、生後10週齢体重に関与する新規QTLsを染色体上に位置づけることに成功した。本研究は、これらのQTLsを個々に保有するコンジェニック系統を樹立するとともに、樹立したコンジェニック系統の成長関連形質を評価して遺伝的背景をC57BL/6Jで統一した時の各QTLの生物学的特性を明らかすることを目的として実施した。第2、6、10及び12染色体上にあるQTLsをそれぞれ導入したコンジェニック系統の作出を標準法に基づいて試みた結果、今までに3つの系統を樹立できた。すなわち、第2染色体の約27.0cMの野生マウス由来染色体領域を導入したCHR2R2系統、第10染色体の約33.0cMを導入したCHR10R1系統及び第12染色体の約26.0cMを導入したCHR12R1系統である。樹立した系統について生後1から10週齢まで毎週体重を計測し、10週齢時の体長、尾長、臓器(肝臓や腎臓等)重量と白色脂肪(腎臓や生殖腺等の周囲)重量を記録した。調査した個体数は十分ではないが、コントロールのC57BL/6Jと比較した結果、体重成長についてはCHR2R2を除き以前の研究で期待された通りのQTL効果を得ることができた。一方、脂肪重量は、調査した全ての系統においてC57BL/6Jより減少していることが今回新たに明らかとなった。データベース検索の結果、グルカゴン遺伝子や脂肪代謝に関わる転写因子が候補遺伝子として挙げられた。今後、個体間の環境要因の影響(産仔数やリッター間の成長差等)を最小限にするために、樹立したコンジェニック系統とC57BL/6J間のF2個体群を作出し、同腹産仔内でQTL遺伝子を分離させることによりQTLの評価を精密に行う必要がある。申請者は、以前に既存のマウス系統とは別亜種に属するフィリピン産野生キャスタネウスマウスの遣伝子資源から生後10週齢成体重に関与する新規QTLsを染色体上に位置づけることに成功した。本研究では、マッピングされたこれらのQTLsの生物学的意義を確証するために、QTLsを個々に保有するコンジェニックマウス系統を樹立し、完成したコンジェニック系統の成長関連形質を評価することにより遺伝的背景を均一にしたときの各QTLの特徴を明らかにする。1.コンジェニックマウス系統の作出:第2、6、10及び12染色体上にあるQTLsを導入したコンジェニック系統を標準法に従って作出している。現在までにC57BL/6Jへの12回の戻し交配が完了し、兄妹交配により目的とする染色体領域を固牢させている。このうち、第2染色体についてコンジェニック系統の作出が完了し、目的の染色体領域の長さが若干異なる3種類のサブラインを樹立することができた。2.成長関連形質の計測:上記第2染色体に関するサブラインの一つについて、生後3から10週齢まで毎週体重計測を行った。また、10週齢に体長、尾長臓器(肝臓,腎臓等)と体脂肪(腎臓、生殖腺等の周囲)の重さを計測した。その結果、このサブラインは、体重と体脂肪の重さにコントロールのC57BL/6J系統より統計学的に有意に軽いことが判明した。

現在詳細な解析を行っているが、樹立したサブラインについて目的とするQTLを保有しているという確証が得られた。本研究の目的は、以前にマッピングされた生後10週齢成体重に関与するQTLsの生物学的意義を確証するために、ユニークなQTLsを個々に保有するコンジェニックマウス系統を樹立し、樹立したコンジェニック系統の成長関連形質を評価することにより遺伝的背景を均一にしたときの各QTLの特徴を明らかにすることである。1.コンジェニックマウス系統の樹立:第2、6、10及び12染色体上にあるQTLsをそれぞれ導入したコンジェニック系統を標準法に基づいて作出することに成功した。第2染色体については、目的の染色体領域の長さが若干異なる3種類のサブラインを樹立することができた。マウスの全ゲノムを網羅する90個のマイクロサテライトマーカーの遺伝子型をPCRとアガロースゲル電気泳動法により決定した結果、第2染色体の2つのサブラインを除いて、目的とする染色体領域以外が全てC57BL/6Jに固定していることが確認できた。2.成長関連形質の評価と候補遺伝子解析:上述の第2染色体の1つのサブライン、第10及び第12染色体に関するコンジェニック系統について、生後1から10週齢まで毎週体重計測を行った。また、10週齢に体長、尾長、臓器(肝臓,腎臓等)と体脂肪(腎臓、生殖腺等の周囲)の重さを計測した。その結果、第2染色体のサブラインを除いて、期待した通りの結果が得られた。したがって、樹立したコンジェニック系統が目的とするQTLを保有しているという確証が得られた。データベース検索の結果、グルカゴン遺伝子や脂肪代謝に関わる転写因子が候補遺伝子として挙げることができた。