hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ラットの運動に伴う活性酸素・活性窒素によるタンパク質修飾のプロテオミクス解析

(1)我々が開発した新規ニトロ化ストレスマーカーである6-ニトロトリプトファンのマーカーとしての有効性を確立するために、炎症惹起ラットで特異的抗体とLC-MS/MSにより検出したところ、Triosephosphate isomerase、Malate dehydrogenaseなどが候補タンパク質として上がった。(2)一方、心臓ミトコンドリア、大動脈血管核画分のニトロチロシンが25週齢の自然発症高血圧ラットの非運動群で増加し、10週間の自発運動トレーニング群では減少した。一方、両組織の運動群のミトコンドリアでMnSODが特異的に上昇していたので、これがニトロチロシン生成の抑制に関与すると推定された。大脳皮質の各画分のニトロチロシンも測定したが、顕著な違いは見られなかった。現在、25週齢心臓のミトコンドリア画分を用いて、ニトロチロシン修飾タンパク質をLC-MS/MSを用いたプロテオミクス解析で検討している。大動脈血管においては、ミトコンドリアのMnSOD量、活性とも25週齢で減少し運動群で上昇するという、これも心臓類似の結果を得た。本研究の目的は、ラットの運動がタンパク質の酸化的修飾、ニトロ化修飾へ及ぼす影響をプロテオミクス手法で解析することである。我々は生体の新たなニトロ化修飾マーカーとして6-ニトロトリプトファンを見いだし、その特異的検出法を開発してきた。この新しいマーカーは、炎症などの活性酸素と一酸化窒素が同時発生する状態下で生じる活性窒素種がタンパク質を修飾して生じると考えられる(Yamakura, Ikeda(2006))。同様な仕組みで生じると考えられる3-ニトロチロシンはすでに幅広くマーカーとして用いられているが、本マーカーとは部位特異性が異なる。我々は、既にこの新しいマーカーの特異的ポリクロナル抗体を開発し、生体系でのプロテオミクス解析に本抗体を適用する試みとして、活性窒素を加えたPC12培養細胞を材料にし、プロテオミクス解析で5つの6-ニトロトリプトファンを含むタンパク質の同定に成功した(Ikedaら(2007))。今回は、自然発症高血圧ラット(SHR)を材料とし、高血圧発症に伴うラット臓器、筋肉等のタンパク質の活性酸素・活性窒素による修飾と、高血圧発症後の運動による修飾への影響に絞って検討を加えることとした。SHRは15週齢で高血圧を発症する。15週から10週間自発運動を行わせ、25週齢で運動群と非運動群での酸化およびニトロ化タンパク質の検出を行う。高血圧発症時である15週齢および高血圧発症前である5週齢のラットをコントロールとする。我々は、既に25週齢の非運動群ラットにおいて、骨格筋および大動脈血管のタンパク質抽出物中のニトロチロシン量が増加し、運動群ではその増加が抑制されることを見いだしている。今後、ニトロトリプトファンおよびヒドロキシノネナールの測定を行い、違いを検討し、変化が見られた臓器において、さらにプロテオミクス解析へと進めてゆく予定である。本研究の目的は、ラットを対象とし、近年進展が著しいプロテオミクスによる翻訳後修飾の解析法を用い、長期・中程度の運動がタンパク質の酸化・ニトロ化修飾に及ぼす影響を解明することにある。18年度は、既に酸化修飾がその発症に関与している事が知られている、自然発症高血圧ラット(SHR)の高血圧発症後の長期自発運動の影響を実験系として設定し、高血圧が発症している15週齢から10週間にわたり自発運動を行わせ、その運動の影響をタンパク質の酸化・ニトロ化への影響として検討した。その結果、高血圧持続10週間の25週齢(非運動群)で心臓・大動脈でのニトロチロシン量が増加を見いだした。一方、25週齢の運動群ではその増加が抑制されていた。また、我々が独自に開発した抗体を用いて測定したニトロトリプトファンや脂質の酸化生成物である4-ヒドキシノネナール(4-HNE)も同様の消長を示す事を見いだした。19年度は、心臓におけるニトロ化・酸化に関与する酵素群のうち、一酸化窒素合成酵素とCu,Zn-およびMn-スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)の変動をWestern blot及び活性測定で検討し、運動に伴いMn-SODが上昇することを見いだした。その他、活性酸素産生をおこなう酵素に関しても検討を行った。

現在、SHRの心臓と大動脈で、ニトロチロシン、ニトロトリプトファン、4-HNEが高血圧持続と運動において変動するタンパク質の同定をおこなうべく、2次元電気泳動後Western blotと各ニトロ化アミノ酸や4-HNEに対する特異的抗体の組み合わせで、運動により変動するスポットを特定中である。今後、そのスポットから抽出したタンパク質を限定分解後、LC-MS/MS解析を行い、さらにMS/MSでニトロ化、酸化修飾部位の特定を試みる予定である。本研究は、ラットを対象とし自発運動トレーニングがタンパク質の酸化・ニトロ化修飾に及ぼす影響を、プロテオミクスによる翻訳後修飾の解析法を用いて解明する事を目的として開始された。平成19年度は自然発症高血圧ラット(SHR)の高血圧発症(15週齢)後の10週間の自発運動トレーニングを設定し、ニトロチロシンが25週齢SHRの非運動群で増加し運動群では有意に減少する事の裏付けとして、心臓の可溶性画分ではNOS活性が25週齢の非運動群で上昇し運動群で減少していたこと、またミトコンドリアのMnSODが25週齢の運動群で特異的に上昇していた事を見いだした。平成20年度は、ニトロチロシンが生じているタンパク質のプロテオミクス解析を目指し。2次元電気泳動後、抗ニトロチロシン抗体を用いて反応させ、そのスポットをLC/MS/MSで解析した。しかしながら、ニトロ化されたチロシンを含むペプチドは同定出来なかった。そこで、SHRの他の臓器での高血圧の10週間持続とその間の自発運動トレーニングによるニトロ化ストレスと関連酵素の消長の検討を進めた。その結果、大動脈血管においてはその核画分で、ニトロチロシンが25週齢の非運動群で増加し、運動群で減少するという心臓と類似の現象を見いだした。一方、大脳皮質では、ニトロチロシンの消長に有意な差が無かった。大動脈血管においては、ミトコンドリアのMnSOD量、活性とも25週齢で減少し運動群で上昇するという、これも心臓類似の結果を得た。一方、大脳皮質においては、MnSODが運動の有無に関わらず25週齢で上昇していた。これは、脳では高血圧持続に伴う酸化傷害に対しより厳密な防御機構が備わっている事を示していると思われる。このように、脳以外の循環器系臓器においては、高血圧の持続はニトロ化ストレスを引き起こし、自発運動トレーニングは抗酸化酵素を誘導することで、そのストレスを軽減する事が判明した。
歯肉線維芽細胞による骨芽細胞および骨膜細胞の機能発現の亢進

歯肉線維芽細胞は,非細胞間接触相互作用により,FGFー1およびー18を傍分泌し,近傍の骨芽細胞のFGFー1およびー18の自己分泌を促進させ,骨芽細胞の細胞増殖活性および骨基質産生能を亢進させること,また,同様の相互作用により骨膜細胞の機能発現を亢進させた.そのため、歯肉結合組織移植片直下において経年的な骨増生が生じる可能性が示唆された。インプラント治療において、審美性獲得のため、しばしばインプラント周囲上皮下結合組織移植が行われる.近年,上皮下結合組織移植部位直下の経年的歯槽骨増生の事例がいくつか臨床報告されている.また、豊富な上皮下結合組織の存在は歯槽骨増生術の予知性を向上させると臨床的に考えられている.しかし、その細胞生物学的機序は不明である.その機序が解明されれば,インプラント周囲組織増生術の発展にとって有益な情報となる.本研究の目的は,上皮下結合組織由来の線維芽細胞が骨芽細胞および骨膜細胞の機能発現に与える影響を細胞培養試験的に調べ、上皮下結合組織が歯槽骨増生へ寄与する細胞生物学的機序の一端を示すことである.ラット頭蓋骨由来初代継代骨芽細胞をポリスチレン培養皿上に播種し,口蓋歯肉由来初代継代歯肉線維芽細胞と,底面に直径0.4μmの多孔を有するカルチャーインサートを介した非細胞間接触環境下で,もしくはそれを介さずに混合させた状態で,骨分化誘導培地中にて共培養した.対照培養として,骨芽細胞および歯肉線維芽細胞それぞれの個別培養を行った.培養骨芽細胞および歯肉線維芽細胞の骨基質関連表現型発現レベルならびに細胞間相互作用をフォン・コッサ染色,逆転写ポリメラーゼ連鎖反応分析を用いて評価した.その結果,歯肉結合組織移植片直下の経年的な骨増生機序として,歯肉線維芽細胞は,非細胞間接触相互作用により,FGFー1およびー18を傍分泌し,FGF受容体1,2および3を常時発現した近傍の骨芽細胞のFGFー1およびー18の自己分泌を促進させ,骨芽細胞の骨基質産生能を亢進させること,また,同様の相互作用により骨膜細胞の機能発現を亢進させることが示唆された.本研究結果により、結合組織移植片は移植片中の線維芽細胞から放出されるFGF-1および-18を介して、直下に存在する歯槽骨を増生し得る可能性が示唆された.歯肉線維芽細胞は,非細胞間接触相互作用により,FGFー1およびー18を傍分泌し,近傍の骨芽細胞のFGFー1およびー18の自己分泌を促進させ,骨芽細胞の細胞増殖活性および骨基質産生能を亢進させること,また,同様の相互作用により骨膜細胞の機能発現を亢進させた.そのため、歯肉結合組織移植片直下において経年的な骨増生が生じる可能性が示唆された。インプラント治療において、審美性獲得のため、しばしばインプラント周囲上皮下結合組織移植が行われる.近年,上皮下結合組織移植部位直下の経年的歯槽骨増生の事例がいくつか臨床報告されている.また、豊富な上皮下結合組織の存在は歯槽骨増生術の予知性を向上させると臨床的に考えられている.しかし、その細胞生物学的機序は不明である.その機序が解明されれば,インプラント周囲組織増生術の発展にとって有益な情報となる.本研究の目的は,上皮下結合組織由来の線維芽細胞が骨芽細胞および骨膜細胞の機能発現に与える影響を細胞培養試験的に調べ、上皮下結合組織が歯槽骨増生へ寄与する細胞生物学的機序の一端を示すことである.ラット頭蓋骨由来初代継代骨芽細胞をポリスチレン培養皿上に播種し,口蓋歯肉由来初代継代歯肉線維芽細胞と,底面に直径0.4μmの多孔を有するカルチャーインサートを介した非細胞間接触環境下で,もしくはそれを介さずに混合させた状態で,骨分化誘導培地中にて共培養した.対照培養として,骨芽細胞および歯肉線維芽細胞それぞれの個別培養を行った.培養骨芽細胞および歯肉線維芽細胞の骨基質関連表現型発現レベルならびに細胞間相互作用をフォン・コッサ染色,逆転写ポリメラーゼ連鎖反応分析を用いて評価した.その結果,歯肉結合組織移植片直下の経年的な骨増生機序として,歯肉線維芽細胞は,非細胞間接触相互作用により,FGFー1およびー18を傍分泌し,近傍の骨芽細胞のFGFー1およびー18の自己分泌を促進させ,骨芽細胞の骨基質産生能を亢進させること,また,同様の相互作用により骨膜細胞の機能発現を亢進させることが示唆された.本研究結果により、結合組織移植片は移植片中の線維芽細胞から放出されるFGF-1および-18を介して、直下に存在する歯槽骨を増生し得る可能性が示唆された.当初の研究計画どおりの進度で、歯肉線維芽細胞の骨芽細胞機能への影響を細胞生物学的に検索することができているため、順調に進展していると考えることができる。

細胞培養試験と細胞増殖活性試験および網羅的タンパク質検出装置を用いて、歯肉線維芽細胞が骨膜細胞機能(増殖能、基質産生能および石灰化能)に与える影響を検証し、また両細胞間に生じる細胞間インタラクションの解析を行い、前年度の結果と併せて国際学会にて発表し、英文雑誌に原著論文投稿する。最低12ウェル24プレート分の実験を行うことが可能な消耗品の必要性があり、細胞採取のための実験用ラット(3,000円/3匹)は24匹、細胞培養液、生物学的解析試薬および周辺消耗材料は併せて約700,000円、マルチプレックスサスペンションアレイシステム専用プレートの価格は約400,000円が見込まれ、小計で1,124,000円となる。また、国際学会発表を予定しており、旅費として約300,000円がそれぞれ見込まれ、合計1,424,000円の予定である.
自律的な学習動機づけの形成過程の検討

平成24年度の研究成果は以下の通りである。まず、自律的な学習動機づけをもたらす体験・出来事に着目し、その体験や出来事の経験頻度を基に、その後の自律的な学習動機づけがどのように変化していくのかを、クラスの学習雰囲気などの社会的要因を含めたモデルを作成することにより検討した。三年間にわたる縦断調査によるデータを分析した結果、授業が楽しかったなどの"内発的興味の獲得"や授業が自分の将来にとって大切だと気づいたなどの"将来的価値の獲得"が自律的な動機づけを形成しやすいことが明らかとなった。また、テストの点数がよくなかったなどの"失敗体験"は統制的な動機づけを形成させてしまうことが明らかとなった。さらに、テストで良い点をとったなどの"達成体験"は自律的な動機づけと統制的な動機づけの両方を形成させてしまうことが示唆された。また,学級集団の雰囲気が良好な場合、特に、他者から認められていると感じるが子どもが多い場合、そのクラスにおいて"内発的興味の獲得"や"将来的価値の獲得"が多く経験されていた。これらより、自律的な動機づけを形成する過程の一部が明らかにされた。また、生徒を対象に面接調査を実施し、モデルの妥当性について検討した。その結果、量的アプローチで明らかにされたように、"内発的興味の獲得"および"将来的価値の獲得"を多く感じると自律的な動機づけが形成されるといった意見が得られた。また"達成体験"についても動機づけが高まるといった意見も得られたが、それが自律的なものか統制的なものか判断することができず、量的アプローチとの結果の整合性ついては詳細な議論ができなかった。しかしながら、面接調査においても、概ね量的アプローチで示唆されたモデルを支持する結果が得られたと考えられる。平成22年度は、以下の研究IからIIIまでが行われた。研究Iでは、自律的な学習動機づけをもたらす体験や出来事が検討された。公立中学校の3年生約30名が対象となり、半構造化面接が行われた。その結果、中学生における自律的な学習動機づけをもたらすと予想される体験・出来事として12のカテゴリーが抽出された。さらに、収集されたカテゴリーを用いて尺度作成が行われた。中学13年生約1000名を対象に予備尺度の23項目が実施され、その結果、各カテゴリーが4項目計20項目から構成される尺度が作成された。5カテゴリーとは「内発的興味の獲得」「達成体験」「将来と学業とのつながりの理解」「ソーシャルサポートの知覚と獲得」「失敗体験」であった。研究IIでは、自律的な学習動機づけをもたらす教師の指導行動が検討された。公立中学校2年生約30名を対象に半構造化面接が行われ、「自律性支援」「安心できる学習環境の設定」などの2つのカテゴリーが抽出された。当初の計画では動機づけ体験との関連を検討する予定であったが、この検討はまだ実施されていない。研究IIIでは、自律的な学習動機づけをもたらす学級の雰囲気が検討された。学級の雰囲気を測定できる標準化された心理検査(Q-U)を用いて動機づけ体験との関連が検討され、級友や教師からの承認が特に動機づけ体験と関連を持つことが示された。以上が本年度実施された研究であった。研究Iから研究IIIを通しての本研究の意義及び重要性は、上述のカテゴリーを研究者があらかじめ想定するトップダウン的な検討ではなく、面接調査などを主体としたボトムアップ的な検討を行った点であるといえる。さらに、研究II、研究IIIで想定したように、自律的な学習動機づけが形成される過程を、個人要因(体験・出来事)だけでなく操作可能な環境要因(教師の指導行動、クラスの雰囲気)に着目している点から、今後の教育実践への応用可能性が期待される。平成23年度は、大きく分けて2つ課題があった。第一に、自律的な学習動機づけの形成過程をモデル化するにあたり必要となる尺度の開発である。具体的には、自律的な学習動機づけを測定する自律的学習動機づけ尺度(Autonomic Motivation Scale:教育心理学研究掲載済み)、学習動機づけを高める可能性のあるイベントを、経験頻度を基に数値化する学業イベントスケール(教育心理学会、日本心理学会大会発表)の作成であった。なお、教師の指導行動尺度及びクラスの学習雰囲気尺度も独自に作成する予定であったが、これら二つのスケールはすでに代替可能な尺度(学校生活満足度尺度の下位尺度;河村、1999)が作成されていたため、作成しなかった。上記2つの申請者が作成した尺度については信頼性と妥当性が確認され、後者の学業イベントスケールについては、学術誌に投稿する準備を着々と進めている。第二に、自律的な学習動機づけの形成過程のモデル化を行うことであった。中学生約500名に対して、約1年間の縦断デザインによる調査を実施し、予定していた調査のデータ収集が終了した。一昨年の9月から11月にかけて自律的学習動機づけ尺度、学校生活満足度尺度を実施し、今年度の9月から11月にかけて、自律的学習動機づけ尺度、学業イベントスケールを実施した。現在、データの集計が終わり、分析を実施中である。今までの研究を通しての本研究の意義及び重要性は、トップダウン的な検討ではなく、面接調査などを主体としたボトムアップ的なアプローチを行っている点であるといえる。

さらに、自律的な学習動機づけが形成される過程を、個人要因(体験・出来事)だけでなく操作可能な環境要因(教師の指導行動、クラスの雰囲気)に着目している点から、今後の教育実践への応用可能性が期待される。平成24年度の研究成果は以下の通りである。まず、自律的な学習動機づけをもたらす体験・出来事に着目し、その体験や出来事の経験頻度を基に、その後の自律的な学習動機づけがどのように変化していくのかを、クラスの学習雰囲気などの社会的要因を含めたモデルを作成することにより検討した。三年間にわたる縦断調査によるデータを分析した結果、授業が楽しかったなどの"内発的興味の獲得"や授業が自分の将来にとって大切だと気づいたなどの"将来的価値の獲得"が自律的な動機づけを形成しやすいことが明らかとなった。また、テストの点数がよくなかったなどの"失敗体験"は統制的な動機づけを形成させてしまうことが明らかとなった。さらに、テストで良い点をとったなどの"達成体験"は自律的な動機づけと統制的な動機づけの両方を形成させてしまうことが示唆された。また,学級集団の雰囲気が良好な場合、特に、他者から認められていると感じるが子どもが多い場合、そのクラスにおいて"内発的興味の獲得"や"将来的価値の獲得"が多く経験されていた。これらより、自律的な動機づけを形成する過程の一部が明らかにされた。また、生徒を対象に面接調査を実施し、モデルの妥当性について検討した。その結果、量的アプローチで明らかにされたように、"内発的興味の獲得"および"将来的価値の獲得"を多く感じると自律的な動機づけが形成されるといった意見が得られた。また"達成体験"についても動機づけが高まるといった意見も得られたが、それが自律的なものか統制的なものか判断することができず、量的アプローチとの結果の整合性ついては詳細な議論ができなかった。しかしながら、面接調査においても、概ね量的アプローチで示唆されたモデルを支持する結果が得られたと考えられる。大規模サンプリング及び縦断調査を実施したため、データの収集、集計に時間が掛かってしまった。現在分析を行っているが、当初の予定ではすでに終えている頃であった。これから最終年度の報告に向け、巻き返す予定である。自律的な学習動機づけの形成過程をモデル化し,教育実践的な介入方法を個に応じた形で提案することを目指す。
大規模環境汚染事故による地域の崩壊と復興：チェルノブィル、アイカ、フクシマ

本研究は福島原発事故による放射能汚染を地域変容としてとらえ、チェルノブイリ及びハンガリーの先例を比較調査し、「フクシマ」の将来を中長期にわったて見通すことが目的である。目的達成のため、初年度は文献的基礎研究および現地予備調査を行なった。第二年度からは、現地実態調査と中間的な研究のとりまとめを行い、さらに国際ワークショップを開催し、地域再生モデルの提案も行なった。当初予定していた調査研究目標を三年でほぼ達成し、平成27年度から、最終年度前年度応募で採択された基盤研究A「被災者参画による原子力災害研究と市民復興モデルの構築:チェルノブイリから福島へ」において、本研究の成果を継承・発展させている。本研究概要は以下の通りである。1)目的:福島原発事故による放射能汚染は自然や人体に影響を及ぼすだけでなく、地域を変容させている。本研究は大規模環境汚染事故と地域という広い枠組でこの問題を捉え、外国での先例を基に長期的な見通しを明らかにする。2)目標:チェルノブィル、アイカの先例を調査し、「地域の崩壊と復興」過程を解明する。3)特色:地域研究、原子力安全研究、社会防災学という文理にわたる連携で、事故後の「フクシマ」及び日本の将来像を見通す。4)大学=市民連携:調査研究成果を市民に公開講座として随時発信する。初年度は文献的基礎研究および福島と海外での現地予備調査の実施を予定した。具体的には1)聞き取り対象集落の選定、2)調査項目の詳細の検討、3)現地協力者の選定を掲げた。研究調査の実績概要:平成22年からの予備調査のおかげで、平成24年度は1)、2)、3)のいずれの項目においても目標を達成し、25年度計画の一部も達成した。さらにホームページの立上げや市民講座の実施も25年度分を前倒し、合計10回実施した。また二年目に予定した中間的ワークショップを関連研究者と連携し平成24年11月に福島市で、平成24年3月に東京大学で実施した。調査結果からの知見:チェルノブイリでは事故直後の1986年末に2千名体制の研究所(現在のウクライナ国立放射線医学研究センター)が発足し、他の多くの研究所と連携して人体と生態への影響を総合的に研究する体制が生まれ、治療に役立てている。近年は社会心理学面での研究も加わり、さらに人類学的な文化遺産保全の動きも生まれ、被爆者の救済に社会的、心理的側面が考慮されている。ハンガリーでは被災地復興に関し、個人別賠償方式でなく、原状回復原則による集団移転が採用された。福島ではNPOレベルでこうした動きがあるが、行政や損害賠償では海外の先行例が生かされていない。本研究は福島原発事故による影響を自然や人体に関してだけでなく、地域自体を変容させているという視点から総合的に研究することを目的としている。平成25年度は当初の予定通り、ハンガリー、ウクライナ、ベラルーシでの現地調査を行ない、実態調査を推し進めた。具体的には現地の専門家(ベラルーシ、ウクライナ、ハンガリー)、原子力施設(ベラルーシ)、NGO(ベラルーシ、ウクライナ、ハンガリー)、自治体関係部署(ベラルーシ、ハンガリー)、防災局など関係省庁(ハンガリー)への聞き取り調査を行なった。そうした中で、ハンガリーのヴェスプレーム大学の放射線化学生態研究センターとの連携体制を確立できたことは、予想外の成果であり、ここを起点に東欧ロシアの関係研究者とのネットワークが広がった。福島県内の避難者からの聞き取り調査、および人体への放射能の影響に係わる基礎的調査を実施した。また被災地における復興の在り方をめぐる公開でのシンポジウムを、関連研究成果と一体化させた講演会及びワークショップを兼ねて福島市で11月17日に青少年会館において開催した。飯舘村を中心に文化財の保全状態に係わる調査を行ない、地区会館や村内の神社に重要な資料が保存されていることを発見した。初年度と二年度の研究成果を基に、中間的な研究のまとめとして国際シンポジウムを「Catastrophe and Resurrection: New Approaches to a Changing Slavic Eurasia災難と再生:変動するスラブ・ユーラシアへの新しい研究視角」と題して、平成25年12月12-14日に北海道大学スラブ研究センターで開催した。また、北海道大学及び北海道内において大学=市民連携講座を、自治体やNGOと協力して開催した。その際には、市民の活動と本研究での調査結果や研究成果を結びつける工夫がなされた。本研究計画の研究目的は、1福島原発事故による放射能汚染を地域変容としてとらえ、2チェルノブィル、及びハンガリーのアイカの先例と比較調査し、3「フクシマ」の将来を中長期にわったて見通すことである。1.地域変容としての福島原発災害:従来の原発事故、及び放射線被曝に関する研究は放射線量の測定、及び線量値の意味づけに関心が集中していた。しかし、本研究により、原発事故災害にともなう長期的避難生活は避難者の家族関係、社会関係、文化環境、言語状況、さらには自然との関わり方をも大きく変容させていることが明らかになった。つまり原発事故により地域の有り様が根本的に変化している。2.チェルノブイリとアイカの経験の継承:本研究では従来日本でも欧米でもほとんど紹介されてこなかったチェルノブイリ被災地での文化人類学的研究を掘り起こし、この視点から福島とチェルノブイリの比較研究に着手した。また、ウクライナの人類学者は避難者への面接調査のなかで、避難者が自らの言葉で自らの生活や故郷を語ることが心の癒しに繋がるという知見を発見した。

この点についても、福島のフィールド調査などで類似の事例を確認しており、本研究では被災者の心の救済と地域文化の記録・継承という視点から、新しい研究調査手法を模索した。ハンガリーの経験からは、復興における迅速性、恒久(特に私有)住宅建設の優先、復興予算の透明性重視という教訓を導き出し、その詳細を単著として出版した。3.福島原発事故災害の中長期的見通し:原発災害からの復興、とりわけ住民の帰還政策は避難地域の放射線量の多寡だけによって決められている現状に対して、地域変容の視点から多様な指標を用いて行なう必要があるという知見を打ち立て、この知見に基づく復興計画の詳細を地域社会、健康管理、生態系、地域文化を取り入れて立案する筋道をつけた。本研究は福島原発事故による放射能汚染を地域変容としてとらえ、チェルノブイリ及びハンガリーの先例を比較調査し、「フクシマ」の将来を中長期にわったて見通すことが目的である。目的達成のため、初年度は文献的基礎研究および現地予備調査を行なった。第二年度からは、現地実態調査と中間的な研究のとりまとめを行い、さらに国際ワークショップを開催し、地域再生モデルの提案も行なった。当初予定していた調査研究目標を三年でほぼ達成し、平成27年度から、最終年度前年度応募で採択された基盤研究A「被災者参画による原子力災害研究と市民復興モデルの構築:チェルノブイリから福島へ」において、本研究の成果を継承・発展させている。26年度が最終年度であるため、記入しない。地域研究26年度が最終年度であるため、記入しない。二年度に予定していた研究成果の中間報告を初年度において実施できた。2)研究の進展の中で明らかになったロシア語文献データベースの構築という新たな課題について、別の予算枠を獲得することで、本研究を側面から補完することができた。3)市民講座は予想以上の反響を得て、当初予定を超えた回数を実施することができた。4)類似の研究を行なうグループとの連携が成立し、それぞれが相乗的な研究成果を生んでいる。現地調査を繰り返す中で、当初は見えていなかった新しい研究可能性がいくつか生まれたことが、理由として挙げられる。一つはハンガリーのヴェスプレーム大学の放射線化学生態研究センターとの連携体制の確立である。このセンターは東欧を中心に欧州やロシアにおいて長期にわたる研究ネットワーク事業の蓄積を持ち、本研究に対して重要な国際研究連携の可能性をもたらした。二つ目は福島事故の被災地研究に関連することである。すなわち、飯舘村での調査において原発事故前に優れた郷土史及び郷土文化研究が行なわれていたことがわかり、その分野での薫陶だった研究者(東北学院大学名誉教授岩本由輝氏)の協力を得られることになった。岩本氏の協力により、地域としての変容過程を事故前と事故後において、明瞭に比較対照することが可能となった。三つ目は、ウクライナとベラルーシにまたがるポレシア研究との連携である。ポレシア研究との連携が確立したことで、チェルノブイリ事故後における地域変容を、事故前と事故後を比較する実証的研究を基に、進め始めることが可能となった。
がん転移の予防と治療のための実験放射線医学

本研究は転移の予防と治療に臨床の場で役に立つような情報を得ることを目的とし、血行転移の過程は腫瘍細胞の游出過程と二次巣での着床、成長増殖に分けられ、転移の予防と治療には両者とも重要である。第一年目は主としてCTCRassay(生きている腫瘍細胞が血中へ游出する率を定量する方法)を用い、下肢に移植された腫瘍にX線又はニューロンを照射し、腫瘍細胞の游出率への影響を解析した。1)C3H/HeJ自然発生由来のNFSA2ALM1(線維肉腫)、NRS1(扁平上皮癌)とも線量依存性に血中への腫瘍細胞の游出を抑え、2)ニュートロンの方がX線の3倍程(RBE)の効果があることが分かった。3)游出率の低下は1度の照射後1週以上続き、これに相応して自然肺転移も低下することが判明した。腫瘍の局所照射により転移の誘発は起こらず、血中への腫瘍細胞の游出が抑制され肺転移が低下した。本年はOK432の転移抑制の有無を種々の腫瘍系(免疫原性のあるものないものを含む)で調べた。非免疫原性の腫瘍系を使うとOK432の肺転移形成抑制は腫瘍内にOK432を局注した場合にのみおこり、反対側下肢筋・皮下注、又は腹腔注では効果ないことが分かった。さらに、腫瘍内局注によっておこる肺転移抑制は腫瘍細胞の血中への游出率の低下によることが判明した。今後、腫瘍の違いによりどのような照射法(違った種類の放射線の組合せ及び時間的線量配分、又は薬剤との併用)がその転移の予防・治療により有効であるかその基礎原理を解明していく計画である。又、二次巣(肺)での照射の影響についても研究を進める。本研究は転移の予防と治療に臨床の場で役に立つような情報を得ることを目的とし,血行転移の過程は腫瘍細胞の遊出過程と二次巣での着床,成長増殖に分けられ,転移の予防と治療には両者とも重要である.本年は主としてCTCR Assay(生きている腫瘍細胞が血中へ遊出する率を定量する方法)を用い,下肢に移植された腫瘍にX線又はニュートロンを照射し,腫瘍細胞の遊出率への影響を解析した. 1)C3H/HeJ自然発生由来のNFSA2ALM1 (線腫), NBS1 (扁平上皮癌)とも線量依存性に血中への腫瘍細胞の遊出を抑え,2)ニュートロンの方がX線の3倍程(BBE)の効果があることが分かった.3)遊出率の低下は1度の照射後1週以上続き,これに相応して自然肺転移も低下することが判明した.腫瘍の局所照射により転移の誘発は起こらず,血中への腫瘍細胞の遊出が抑制され肺転移が低下した.今後,腫瘍の違いによりどのような照射法(違った種類の放射線の組合せ及び時間的線量配分,又は薬剤との併用)がその転移の予防・治療により有効であるかその基礎原理を解明していく計画である.又,二次巣(肺)での照射の影響についても研究を進める.本研究は転移の予防と治療に臨床の場で役に立つような情報を得ることを目的とする。血行転移は腫傷細胞の游出過程と二次巣での着床、成長増殖に分けられ、転移の予防と治療には両者とも重要である。非免疫原性の腫瘍系を使うとOK432の肺転移形成抑制は腫瘍内にOK432を局注した場合にのみおこり反対側下肢筋・皮下注、又は腹腔注では効果ないことが分かった。
南宋・金・元代文学の総合的研究

本研究は、中国近世の南宋から元の時代に発達した通俗文学と同時代の古典文学との関係をさぐり、さらにその背景について考察することを目的とした。この目的にそって、具体的には以下の三つの方面の研究をおこなった。1南宋における知識人層の増大が、同時代およびその後の元の時代の通俗文学にどのような影響をあたえ、またそれは具体的にどのように文学作品において表現されているかを研究した。特に南宋において顕著となる科挙の首席合格者である状元の社会の中でのさまざまな意味での地位の突出が、同時代の戯曲である南戯の主要なテーマとしてとりあげられている点に注目し、それを元代の戯曲作品と比較考察した。2研究者が新たに発見した元代の郭居敬撰「百香詩選」(龍谷大学図書館)の内容を検討し、そこに南宋以来の百詠詩の流行の影響がみられる一方、遼代の「十香詩」などとも共通する面が見られる点に着目し、あわせて郭居敬のもうひとつの著作として知られ、演劇など通俗文学にも大きな影響をあたえた「二十四孝詩選」との関係を考察した。「百香詩選」については、翻刻を発表する予定である。3元代に流行した戯曲である雑劇の最古の版本である『元刊雑劇三十種』の校訂と注釈作成の作業を、特に同時代の古典詩文との関係に留意して行った。これについても近い将来の発表を目指している。『元刊雑劇三十種』のうち、「紫雲亭」「陳博高臥」「趙元遇上皇」の三つの作品について、本文の校訂、訳注を作成し、特にその曲辞の部分に宋金元代の詩や詞等、古典文学の影響がどのようにあらわれているかを考察した。また金代の詩人、元好問の作品について、同時期の南宋の詩人特に江西詩派との間にいかなる共通性があるかについて初歩的調査を行った。この他、龍谷大学所蔵、室町後期江戸初期間の写本、元の郭居敬撰『百香詩選』は、従来学界に知られていなかったものであるため、それについての基礎的な調査を行い、その宋元代文学に占める地位について考察した。また元雑劇「盆児鬼」について、説話文学的観点からその内容についての考察を行った。本研究において以下の成果をあげた。(1)元代雑劇の基本資料である『元刊雑劇三十種』のうち、元雑劇の代表的な作者である関漢卿の作品「西蜀夢」および「単刀会」について、諸本との校勘を行い、訳注を作成した。これについては近い将来に発表する予定である。(2)宋元代に南方で行われた戯曲である戯文には、婚姻をめぐる物語が多くみられるが、それらにおいては、主人公が科挙の試験で状元に合格することが大きな要素となっている。その背景には、南宋における状元重視の時代風潮があると思え、特に戯文の盛んであった温州が状元を多く輩出したことが深く関連している。この点を資料にもとづいて研究し、戯文の特徴とその時代背景を明らかにした。(3)龍谷大学図書館所蔵の元・郭居敬撰『百香詩選』の写本は、室町末期江戸初期に刊本から書写されたものであるが、日本をはじめ中国にも所在の知れない天下の孤本である。この『百香詩選』は、南宋から元代、明代に流行した百詠詩のひとつであり、該当時代における古典詩の傾向を知るうえできわめて重要な資料であるばかりでなく、その日本への影響を知るうえでも貴重である。本研究では、この『百香詩選』を詳しく研究し、その時代背景と日本文学への影響を探った。

1南宋における知識人層の増大が、同時代およびその後の元の時代の通俗文学にどのような影響をあたえ、またそれは具体的にどのように文学作品において表現されているかを研究した。特に南宋において顕著となる科挙の首席合格者である状元の社会の中でのさまざまな意味での地位の突出が、同時代の戯曲である南戯の主要なテーマとしてとりあげられている点に注目し、それを元代の戯曲作品と比較考察した。2研究者が新たに発見した元代の郭居敬撰「百香詩選」(龍谷大学図書館)の内容を検討し、そこに南宋以来の百詠詩の流行の影響がみられる一方、遼代の「十香詩」などとも共通する面が見られる点に着目し、あわせて郭居敬のもうひとつの著作として知られ、演劇など通俗文学にも大きな影響をあたえた「二十四孝詩選」との関係を考察した。「百香詩選」については、翻刻を発表する予定である。3元代に流行した戯曲である雑劇の最古の版本である『元刊雑劇三十種』の校訂と注釈作成の作業を、特に同時代の古典詩文との関係に留意して行った。これについても近い将来の発表を目指している。
林床面境界層を考慮した森林地における水循環素過程の定量的評価に関する研究

本年度は,樹冠形態が特徴的に異なる2つの人工林分(スギおよびマテバシイ)における雨水配分の実態を,昨年度までに行った実測データの解析結果から把握し,その結果を反映したモデルの構築を試みた.各林分における林床への雨水到達量(樹冠通過雨量および樹幹流下量)は,樹冠構造(形態および被覆特性)によって,その配分比が大きく異なり,樹冠が厚く枝葉が水平に分岐するスギ林の場合は,林外雨の70%以上が樹冠通過雨となり,樹幹流下量は10%以下になるのに対し,樹冠が薄く枝葉が鉛直に近い角度で分岐するマテバシイ林の場合は,林外雨として供給された雨水の約50%が樹幹流となり,樹冠通過雨量は約35%になることが明らかになった.また,林床に堆積するリター層による雨水遮断量は,リターの堆積量に比例し,各林内に発生する樹冠通過雨量のデータから良好に再現できることがわかり,同一降雨条件下では針葉樹のリターより広葉樹のリターの方がより多くの雨水を遮断する能力があることがわかった.その一方で,リター層からの蒸発速度は,主にリター層内の含水率に規定され,同一含水率条件では針葉樹のリターの方が広葉樹のリターよりも高い蒸発速度を示すことが明らかになった.これらの知見を踏まえて,2段のタンクモデルを構築し,各林内における降雨発生の頻度およびリター層の遮断・蒸発特性を反映した雨水の遮断損失量を推定した結果,林外雨量に対する樹冠遮断率は,スギ林が約20%,マテバシイ林では約15%となり,リター遮断率は,樹冠通過雨量に対する割合で見ると,スギ林で約10%,マテバシイ林では20%にも達し,リター遮断による雨水損失量が森林地における水循環過程の中で重要な水収支項となることが明らかとなった.また,本研究で構築したモデルは林野火災を予測・防止する際に必要となる林床乾燥度の指標としても有用な情報を提供可能であることが示唆された.本年度は,樹冠形態が特徴的に異なる2つの人工林分(スギおよびマテバシイ)における雨水配分の実態を,昨年度までに行った実測データの解析結果から把握し,その結果を反映したモデルの構築を試みた.各林分における林床への雨水到達量(樹冠通過雨量および樹幹流下量)は,樹冠構造(形態および被覆特性)によって,その配分比が大きく異なり,樹冠が厚く枝葉が水平に分岐するスギ林の場合は,林外雨の70%以上が樹冠通過雨となり,樹幹流下量は10%以下になるのに対し,樹冠が薄く枝葉が鉛直に近い角度で分岐するマテバシイ林の場合は,林外雨として供給された雨水の約50%が樹幹流となり,樹冠通過雨量は約35%になることが明らかになった.また,林床に堆積するリター層による雨水遮断量は,リターの堆積量に比例し,各林内に発生する樹冠通過雨量のデータから良好に再現できることがわかり,同一降雨条件下では針葉樹のリターより広葉樹のリターの方がより多くの雨水を遮断する能力があることがわかった.その一方で,リター層からの蒸発速度は,主にリター層内の含水率に規定され,同一含水率条件では針葉樹のリターの方が広葉樹のリターよりも高い蒸発速度を示すことが明らかになった.これらの知見を踏まえて,2段のタンクモデルを構築し,各林内における降雨発生の頻度およびリター層の遮断・蒸発特性を反映した雨水の遮断損失量を推定した結果,林外雨量に対する樹冠遮断率は,スギ林が約20%,マテバシイ林では約15%となり,リター遮断率は,樹冠通過雨量に対する割合で見ると,スギ林で約10%,マテバシイ林では20%にも達し,リター遮断による雨水損失量が森林地における水循環過程の中で重要な水収支項となることが明らかとなった.また,本研究で構築したモデルは林野火災を予測・防止する際に必要となる林床乾燥度の指標としても有用な情報を提供可能であることが示唆された.
モンゴル仏教のグローカル実践に関する学際・国際的地域研究

本研究はモンゴルのみならずインド、中国、アメリカなどを舞台にグローカルに展開されているモンゴル仏教の実践を、特に「転生活仏」誕生のポリティクスに焦点を当てて明らかにすることを目的としている。かつて清朝時代モンゴル高原には清朝公認・非公認の転生活仏が数十人いたが、こうした転生活仏が現在、次々と誕生している。そこで従来の神秘主義的な説明とは異なる活仏誕生の現実を学際的・国際的に明らかにしていくものとする。2018年度は、島村は8月にモンゴル国においてモンゴル国立大やモスクワ大の研究協力者とともにフィールドワークを行い、反ダライ・ラマ勢力であるシュグデン派の化身ラマ(活仏)であるザワー・ダムディン氏やアマルバヤスガラン寺院のアグワン・イシサンボー活仏に面会し聞き取り調査を行った。また彼らが行っている招福儀礼の観察調査も行った。松川は同じく、モンゴル国バヤンホンゴル県にて活仏の仏教寺院(ラミン・ゲゲーン寺院,ガチェン・ラマ寺院,チンセジグト・ノモンハン寺院)の現地調査を行った。小長谷は、台湾においてかつて内モンゴルにおいて序列第一位で後に台湾に亡命した章嘉活仏(ジャンジャホトクト)にかかる調査に従事した。滝澤は、前年度に引き続き活仏アジャ・リンポチェの活動のほかに台湾においてモンゴル活仏にかかる調査をした。趙も引き続き中国内モンゴルで調査を行っている。成果としては、4月に『季刊民族学』164号において「モンゴル仏教と化身ラマ」という特集号が組めたのは大きな成果であった。またそれぞれのメンバーが国際学会や国内学会で発表を行ったり、論文やエッセイを執筆し発表した。興味深いことに活仏の調査を通じて社会主義時代のモンゴルにおいて仏教実践が単純に抑圧されていたのではなく、呪術的な実践として維持されていたことが明らかになってきたのも大きな成果であり、本年度中に論文として発表した。それぞれのメンバーが異なるアプローチを採用しながらも有機的に研究目的に肉迫しつつあり、学会発表も行っているし論文化もしていることからおおむね順調に進展しているといえよう。本年度は、調査を行うほかに分担者がメンバー面と向かって会い、研究の中間報告的なミーティングを行う。そうすることで来年度に予定している総仕上げの国際シンポをより有意義なものとするような方策を練っていきたい。また本年度から、新戦力として駒沢大の別所裕介氏が新たに分担者として加入した。これにより中国青海省におけるチベット語を話すモンゴル系住民の活仏信仰と実践に関する研究のさらなる進展が期待できるのではないかと考える。本研究はモンゴルのみならずインド、中国、アメリカなどを舞台にグローカルに展開されているモンゴル仏教の実践を、特に「転生活仏」誕生のポリティクスに焦点を当てて明らかにすることを目的とする。かつて清朝時代モンゴル高原には清朝公認・非公認の転生活仏がいたが、こうした活仏が現在、次々と誕生している。そもそも活仏はインドのダライラマ法王庁の認定を必要とするが、モンゴルのローカルなポリティクスが深く関わっている。そこで従来の神秘主義的な説明とは異なる活仏誕生の現実を学際的かつ国際的(多拠点調査)によって明らかにしていく。本研究は、第一に国際的研究競争の第一線に位置しているという点、第二に学際研究である点、第三にモンゴルを対象とした地域研究であるが、インド・中国・アメリカなどに跨った現象を対象とする「グローバルな地域研究」という点において意義深い。2016年度は、まずモンゴル国において、総本山ガンダン寺(ウランバートル)、ザイ活仏が誕生したアルハンガイ県やナロワンチン活仏・ジャルハンズ活仏を擁するザブハン県において、社会主義時代の活仏信仰の実践や活仏誕生のプロセスに関するフィールドワークを行った。次に中国内モンゴルにおいて四子王旗のシラムレン寺やフフホトのラマ洞召、包頭のメルゲン・ゲゲン寺、青海省などにて活仏に関する生活史、文革期の宗教粛清や寺院再建活動などについて調査・資料収集を行った。さらにアメリカにおいては、インディアナ州ブルーミントンにあるチベットモンゴル仏教文化センターにて催されたセンター設立10周年記念イベントに参加し、在米モンゴル人の宗教ネットワーク活動の一端を明らかにした。また、中国北京市およびロシア連邦サンクトペテルブルク市にも調査の翼を広げ、モンゴル仏教寺院と活仏の現状について研究活動を行った。またの他の科研と共催で滋賀県立大にて国際ワークショップを開催した。初年度は、モンゴル国、中国内モンゴル自治区、中国青海省を対象地域として研究目的1)の「ローカルな力と富をめぐるポリティクス」および2)の「他宗教とのせめぎあい」を中心に調査する。分担者がそれぞれの担当地で調査を行う予定としていた。時間的制約からモンゴル東部地域への調査ができなかったものの、29年度に調査予定であったアメリカや新規に重要性が確認されたロシアに関しても調査が行われたという点において、おおむね順調に進展しているといってよい。本年度は、調査としては、モンゴル国にて活仏のライフヒストリーの聞き取り調査を行った。またインドの北部のダライラマ法王の座するダラムサラや、ニューデリー、ワラナシ、ブッダガヤ他においてモンゴル仏教のグローバルなネットワークと活動の実態について現地調査を行った。そこでチベット・モンゴル仏教の将来を担う若手僧侶が少しずつ、モンゴル人へと移っている様相が観察された。中国内モンゴルの東部(庫倫旗)と西部(シレート召、昭化寺、チャガリグル)においても調査を行った。この調査では、活仏の活動および活仏に関する宗教文化資源がいかに運営されているか、という関心のもとに寺院組織についてフィールド調査した。

従来、モンゴル仏教の寺院の大きな組織のなかで活仏を支えるシステムが存在し、現在その組織に大きな変化訪れていることが分かった。一方、日本の東京、大阪等においてもモンゴル仏教の化身ラマ(活仏)、アジャ・リンポチェのグローバルな活動に関する参与観察調査を行った。研究実績としては、2017年11月18日に滋賀県立大学で催された日本モンゴル学会秋季大会において「特別セッション:現代モンゴルにおける仏教実践の諸相」を組織した。代表者である島村のほか、分担者の趙、海外研究協力者のハグワデムチグ(モンゴル国立大)、ルスタム・サビロフ(モスクワ大学)が発表した。個別の発表としては、ハンガリー、モンゴル、日中社会学会などで発表を行ったほか、論文も順調に生産されている。また海外共同研究者のJadamba Lkhagvademchig氏(モンゴル国立大・専任講師)が代表者の本務校である滋賀県立大学において、本科研のテーマに合致するテーマである「現代モンゴル仏教教団内部の政治に関する歴史人類学的研究」で論文博士号を取得したのも成果のひとつである。29年度は、活仏誕生を巡るグローバルなネットワーク構築やポリティクスを中心に調査するものとしていた。当初はインドおよびアメリカを予定していたが、研究上の必要性に応じてインド、日本、モンゴル、内モンゴルなどと調査地を少し変更したが、十分な研究データを蒐集できた。また、十分な成果も出ていることからおおむね順調に進展していると判断した。本研究はモンゴルのみならずインド、中国、アメリカなどを舞台にグローカルに展開されているモンゴル仏教の実践を、特に「転生活仏」誕生のポリティクスに焦点を当てて明らかにすることを目的としている。かつて清朝時代モンゴル高原には清朝公認・非公認の転生活仏が数十人いたが、こうした転生活仏が現在、次々と誕生している。そこで従来の神秘主義的な説明とは異なる活仏誕生の現実を学際的・国際的に明らかにしていくものとする。2018年度は、島村は8月にモンゴル国においてモンゴル国立大やモスクワ大の研究協力者とともにフィールドワークを行い、反ダライ・ラマ勢力であるシュグデン派の化身ラマ(活仏)であるザワー・ダムディン氏やアマルバヤスガラン寺院のアグワン・イシサンボー活仏に面会し聞き取り調査を行った。また彼らが行っている招福儀礼の観察調査も行った。松川は同じく、モンゴル国バヤンホンゴル県にて活仏の仏教寺院(ラミン・ゲゲーン寺院,ガチェン・ラマ寺院,チンセジグト・ノモンハン寺院)の現地調査を行った。小長谷は、台湾においてかつて内モンゴルにおいて序列第一位で後に台湾に亡命した章嘉活仏(ジャンジャホトクト)にかかる調査に従事した。滝澤は、前年度に引き続き活仏アジャ・リンポチェの活動のほかに台湾においてモンゴル活仏にかかる調査をした。趙も引き続き中国内モンゴルで調査を行っている。成果としては、4月に『季刊民族学』164号において「モンゴル仏教と化身ラマ」という特集号が組めたのは大きな成果であった。
鰭から四肢へー陸棲適応へ向けた形態進化ー

本研究では、古代魚の鰭が四肢へと進化したプロセスを解明することを目的として研究を行った。その結果、鰭から四肢への過程において、前側領域と後側領域のバランスが大きくシフトして「後側化」すること、この過程には前後軸パターンを制御するGli3の発現制御領域の機能の変化が関連することを明らかにした。さらに、サメの鰭を人為的に「後側化」すると、鰭の3本の基骨が1本になることを実証した。神経パターンについては、神経ガイダンス因子のSema3Aの発現様式の変化が四肢神経の多様性を生み出すことが示された。筋肉パターンについては、従来報告されていた形式とは異なる形式で、鰭の筋肉が進化したことが示された。本研究では、海で生活していた古代脊椎動物の一部が陸にあがった際に、その対鰭を四肢へと劇的に進化させたプロセスを明らかにすることを目的としている。この目的で、平成25年度は、1)対鰭と四肢の骨格と筋肉、神経の形成過程におけるパターンの比較と2)骨格と筋肉、神経パターンの変化の原因となる遺伝子候補の探索を行った。さらに、骨格パターンの変化の原因と思われる遺伝子の候補については、原因ゲノム領域を同定できたので、平成26年度以降に行う予定であった3)原因遺伝子の発現の変化の要因の探索にも着手することができた。対鰭と四肢の骨格と筋肉、神経の形成過程におけるパターンの比較と2)その変化の原因となる遺伝子候補の探索対鰭から四肢への形態進化のプロセスを理解するためには、対鰭と四肢のそれぞれの発生プロセスを理解することは重要である。そこで、軟骨魚類の対鰭原基とニワトリの肢芽で骨格パターン形成を制御する遺伝子発現を比較し、対鰭から四肢へと骨格パターンを変化させる原因となった遺伝子の候補を同定した(田中)。また、筋肉パターンの形成過程については主要な筋肉マーカーを用いて比較発現解析を行った(田中)。さらに、複数の羊膜類胚の肢芽における神経の発生過程を比較解析することで、少なくとも羊膜類の四肢においては、神経支配の形成に反発性の神経ガイド因子Sema3Aを介した共通の機構が働いている可能性が示された(村上)。3)原因遺伝子の発現の変化の要因の探索対鰭から四肢への骨格パターンの変化の原因と思われる遺伝子候補の原因ゲノム領域について、ニワトリ胚の肢芽で機能解析することによって同定できた(田中)。また、鰭原基の形成に関わる原因ゲノム領域をTALENで編集した魚類胚の作成に成功できた(黒川)。平成26年度までに、我々は、1)対鰭と四肢の骨格、筋肉、及び神経の形成過程におけるパターンの比較、2)骨格、筋肉、および神経パターンの変化の原因となる遺伝子候補の探索を行い、さらに、骨格パターンと神経パターンの変化については、3)原因遺伝子の発現の変化の要因についての探索も進行中である。骨格パターンの変化については、軟骨魚類板鰓類と全頭類の胚の胸鰭の発生過程を四肢動物の肢芽の発生パターンと比較し、前後軸方向のパターン形成プロセスに大きな違いがあることを見いだした。そこで、鰭と肢芽の前後軸方向のパターンの違いを生み出している考えられた候補遺伝子について、原因ゲノム領域を探索し、ニワトリ胚の肢芽を用いて機能解析したところ、数10 bpの範囲に絞り込むことに成功した。神経パターンについては、羊膜類、両生類、軟骨魚類について、鰭/四肢の外部形態と神経形態の相関関係を理解するために、複数種の胚の鰭/四肢における神経発生のプロセスを比較しているところである。その結果、少なくとも羊膜類の四肢については、神経ガイダンス因子のSema3Aの発現領域が、肢芽の発生の初期では共通しているものの、発生が進むにつれ、種ごとに大きくパターンが変化していくこと、およびSema3Aの発現パターンは神経の走行と相補的であることを明らかにしている。筋肉パターンについては、軟骨魚類胚を用いて、複数の筋形成マーカーの発現パターンを解析しているところである。本研究課題では、海で生活していた古代脊椎動物の一部が陸にあがった際に、その対鰭を四肢へと進化させたプロセスを解明することを目的として研究を行った。その結果、対鰭から四肢への進化の過程において、前側領域と後側領域のバランスが大きくシフトして「後側化」されること、前側領域と後側領域のバランスの変化は、前後軸パターンを制御するGli3の発現制御領域の機能も変化によることを明らかにした。さらに、サメの鰭を実験発生学的手法により人為的に「後側化」すると、上陸直前の原始脊椎動物の鰭でみられるように、鰭の3本の基骨が1本になることを実証した。この成果については、eLifeに報告した(Onimaru et al., 2015)。また、数理生物学者のJames Sharpe氏(CRG, Spain)との共同研究で、鰭から四肢への形態進化の一部をTuring patternのパラメータの変化で説明できることを示した(Onimaru et al., in press, Nature Communications)。神経パターンについては、神経ガイダンス因子のSema3Aが四肢の神経をガイドする様式が、四足動物の共通祖先の段階で確立されたこと、Sema3Aの発現様式の変化が四肢の神経の多様性を生じさせる要因となったことを示唆する結果を得ている(村上ら、投稿準備中)。