hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高脂肪食が加齢黄斑変性を引き起こすメカニズム

生後5週齢のマウスに対し、購入した高脂肪餌(脂肪32%含有)もしくはコントロール餌(脂肪4.6%含有)を毎日摂取させた。その結果、3か月後には、体重は高脂肪餌群で、コントロール餌群に比べて明らかに増加していた。血糖は上昇したが、観察期間内には明らかな糖尿病を発生しなかった。RPEー脈絡膜サンプルに含まれる炎症性サイトカイン、マクロファージのマーカーは高脂肪餌により明らかに上昇した。生活習慣病は現代の社会的問題であり、失明原因の上位を占める眼科領域でも注目される網膜疾患を引き起こす。これらの眼疾患は慢性炎症がその発症の基盤にあるとされ、食の欧米化が発症増加の一因であるとされる。しかし、高脂肪食・肥満が眼の網膜病態を引き起こす分子メカニズムには、不明の点が多い。そこで本研究では、マウスに高脂肪食を摂取させ、網膜における病的影響を分子レベルで解析する。本研究は、眼の生活習慣病の病態解明に役立つ。本研究で注目するのは、加齢黄斑変性(Age-related Macular degeneration; AMD)とする。本疾患は、日本だけでなく世界においても失明原因の上位を占める疾患である。長寿に伴い増加し、国内では50歳以上の1%以上に見られる疾患となった。AMD発症の基盤には加齢に伴い蓄積する慢性変化があるとされ、発症のリスク因子には喫煙と共に、高BMIが含まれる。現代の患者増加の背景には、高脂肪食嗜好・肥満が深く関係すると考えられ、AMDは生活習慣病の一種であると言える。本研究では、高脂肪食負荷が網膜に引き起こす慢性炎症を解析し、将来的に眼の生活習慣病に対する新規予防治療法の開発につなげる。本研究ではこれまでに、マウスにおける高脂肪食の継続的摂取により網膜組織に異常な脂質蓄積を引き起こすことが明らかとなり、これまでの加齢黄斑変性の発症に関する概念に矛盾しないことが示された。本研究では、一回の実験で1か月または3か月間の高脂肪食の継続摂取を必要とするものであり、サンプル採取まで時間がかかるのはやむをえない。しかし、申請者はすでに数回のサンプル摂取をしており、そのサンプルを用いた結果も得ており、順調に進んでいるといえる。ただし、スペース等の関係から、一回の実験で得られるサンプル数には限度があり、結果の確認等のためには、さらに何回かの実験をする必要があるのも確かである。いずれにせよ、高脂肪食が眼組織に変化を引き起こすことが明らかとなっており、今後の研究結果が期待されるといえる。生活習慣病は現代の社会的問題であり、失明原因の上位を占める加齢黄斑変性など、眼科領域でも注目される網膜疾患を引き起こす。加齢黄斑変性は、日本だけでなく世界においても失明原因の上位を占める疾患であり、長寿に伴い増加し国内では50歳以上の1%以上に見られる疾患である。加齢黄斑変性には慢性炎症がその発症の基盤にあるとされ、高BMI/肥満は、疫学的にリスク因子として知られる。また、食の欧米化が発症増加の一因であるとされる。しかし、高脂肪食・肥満が眼の炎症を引き起こすメカニズムには、不明の点が多かった。そこで本研究では、将来的に眼の生活習慣病に対する新規予防治療法の開発につなげるために、マウスに高脂肪食を摂取させ、高脂肪食負荷が眼局所に引き起こす慢性炎症を解析した。加齢黄斑変性の病態メカニズムとしては、網膜視細胞のメンテナンスの役割を持つ網膜色素上皮細胞の老化と酸化ストレスが根幹をなすとされることから、網膜色素上皮及びその隣接する血管豊富な組織で炎症に関連する脈絡膜における炎症性サイトカインおよびマクロファージ浸潤について解析した。今回の研究では、高脂肪食を負荷してもインスリン分泌は比較的保たれ糖尿病にはならないが、著しい高脂血症にはなるBalb/cマウスを用いることで、高脂肪食そのものの影響を検討することができた。具体的には、網膜・網膜色素上皮・脈絡膜を含む切片における免疫組織学的手法、ELISAやウエスタンブロット等の生化学的手法、リアルタイムPCRを基本とした分子生物学的手法を用いた解析を行った。マウスに継続的に高脂肪食を摂取させ、その際のRPEおよび隣接組織である脈絡膜組織における異常な脂質蓄積はすでに明らかにされた。そこでその組織での炎症性サイトカイン発現・マクロファージ遊走・組織内ROSレベルの変化について解析する。また、その結果生じる組織学的変化を解析する。そのためには、凍結切片における免疫組織学的手法、電子顕微鏡の手法、ELISAやウエスタンブロット等の生化学的手法、リアルタイムPCRを基本とした分子生物学的手法を用いる。電子顕微鏡については、大学の専用施設に依頼して解析する予定であり、それ以外の手法については、申請者の研究室で確率済みである。今後はサンプル採取のための動物飼育が必要である。眼科学1回の実験にかかる時間が1か月もしくは3か月と比較的長期であるため、次年度にわたっての実験の必要が生じたため。高脂肪食および普通食を連日与える必要があり、そのえさ代および動物飼育代として用いる計画である。
アデノシンセンサー細胞を利用した神経・精神疾患モデルの解析

CHO細胞にA1受容体、Gqi5、RCaMPを発現させた細胞株を樹立した結果、脱感作を示さいないバイオセンサーとして、マウス脳スライスから、電気刺激に伴うアデノシン放出を検出することに成功した。また同様にD2受容体を用いることで、ドーパミンの検出にも成功した。これらのバイオセンサーを用いて、アデノシンとドーパミンのクロストークを検討したところ、A1受容体阻害剤がドーパミンの放出を増加させることを見出した。すでに、アデノシンの放出にはAQP4が必要であることが先行研究で明らかにされているため、AQP4ノックアウトマウスを用いて、同様の検討を行った結果、このマウスではA1阻害剤の作用が消失していることがわかった。これは、独自に見出されたAQP4を介したアデノシン放出経路が、ドーパミン放出を調節していることを強く示唆している。[1]アデノシンに対するバイオセンサーを樹立し、脳スライス標本において有用性を実証した。[2]ドーパミンに対するバイオセンサーを樹立し、脳スライス標本において有用性を実証した。[3]アデノシンとドーパミンのクロストークを見出した。[1]うつ病モデルマウスにおけるアデノシンとドーパミンのクロストークの変調を明らかにする。[2] L型カルシウムチャンネルを介したアデノシン放出がドーパミンに与える影響を明らかにする。先行研究において我々は、アデノシンA1受容体とGqi5を安定発現したHEK293細胞を作製しアデノシンセンサー細胞と名付けた。この細胞はアデノシンに対して細胞内カルシウム上昇を示し、脳組織におけるアデノシンの動態、放出経路の解析に有用である。しかし、このカルシウム応答は脱感作が著しく、アデノシン放出の定量的解析が困難であることが問題となっていた。本研究ではカルシウム応答の脱感作に関して、薬理学的、分子生物学的検討を行い、GRKの発現が低いことが知られているCHO細胞を用いることにより、脱感作が少ない改良型アデノシンセンサー細胞を作製した。また、従来のアデノシンセンサー細胞はイメージングにFura2などの色素を用いてきたが、改良型ではRCaMPを用いることにより、色素染色することなく、直接安定してイメージングを行うことが可能となった。さらに、受容体レベルでアデノシンと拮抗するドーパミンについて、同様の方法でセンサー細胞を開発した。これらの手法を用いて、うつ病発症過程を解析するために、モデル動物の検討を行い、コカインの禁断症状を利用した実験系を導入した。具体的にはマウスの飼育、薬物投与、行動を指標とした病態評価などを研究グループ内で確立した。さらに、先行研究において、アデノシン放出に関与することが示されているAQP4, Cav1.2, Cav1.3遺伝子に関し、遺伝子欠損マウス、または子宮内電気穿孔法とゲノム編集を利用した遺伝子破壊の実験系を導入した。[1]アデノシンセンサー細胞の改良;予定していた脱感作が少ない細胞を得た。[2]ドーパミンセンサー細胞の作製;応答が見られる細胞を得ることができた。[3]うつ病モデルの導入;コカインに対する禁断症状を利用して、病態マウスを作製することができるようになった。[4]アデノシン放出経路に関与する遺伝子改変マウスなどの導入:AQP4欠損マウスを導入した。Cav1.2, 1.3について子宮内電気穿孔法とゲノム編集を利用して欠損マウスを得ることを決め、必要な実験系を導入した。[1]新しいセンサー細胞を用いた実験系の確立;改良型アデノシンセンサー細胞およびドーパミンセンサー細胞を用いて、脳スライス標本からのアデノシンまたはドーパミンの放出を定量的に解析する。[2]遺伝子改変マウスにおけ病態の解析;AQP4, Cav1.2, Cav1.3の欠損がうつ病および脳傷害の病態に与える影響を解析する。本年度はアデノシンセンサー細胞の改良と、遺伝子改変マウスの導入を行なったが、これらは校費および、現有の設備及び試薬を利用して行なったため、次年度使用額が生じた。この持ち越された費用は、次に予定されている生理学的検討に利用される予定である。AQP4に関する研究が進展したため、これに焦点を当て、L型カルシウムチャンネルに関する検討を行わなかったため。
水稲根系の発達様式解析による環境保全型かつ低投入持続型稲作へのアプローチ

既に本学水田で実施した調査から、無代かき育苗箱全量施肥栽培では慣行栽培と比較して草丈が慣行区よりも低く推移し初期の株当り茎数もかなり劣るものの、有効茎歩合が高く最終的には穂数がほとんど差が無かったこと、収量は若干劣るが食味は同等であることが明らかとなっているが、土壌条件や肥料条件の影響が最初に現れると考えられる根の形態については全く明らかにされていない。そこで、施肥法2通り(即効性肥料を慣行法に基づいて分施、コーティング尿素による育苗箱全量施肥)と代かきの有無とを組み合わせた4つの区において栽培したイネ(Oryza sativa L.)の根系を穂孕期と登熟期の2回採取し、施肥条件と代かき処理が根系発達におよぼす影響について調査した。地上部生育に対しては肥料の違いの効果が大きかったが、根系発達では逆に代かきの効果の方が顕著であった。代かきとともに施肥も慣行に従って行った場合、根系が株直下と株間の全域に広く分布するのに対して、無代かき栽培では株直下および上層部に偏在する傾向を認めた。また、無代かきと育苗箱全量施肥を組み合わせた場合、最も深い層を除いて優れた根系発達を示すことを見い出した。さらに両処理を組み合わせた場合、総体的な根系発達に優れるとともに、直径も全体的に大きくなるということが明らかとなった。有機農産物の認定基準が2001年4月から変更されることと有機栽培米への需要の伸びが予想されることを考慮し、今後は無代かき栽培あるいは不耕起栽培を除草剤や化学合成肥料を一切用いない有機栽培とを組み合わせた栽培試験を実施し、イネの収量性や根系発達様式などを解明したいと考えている。開学時からの無代かき栽培やコーティング肥料を用いた苗箱全量施肥法を継続した結果、収量や食味を落とすことなく、流出する水質の改善に効果があることを再確認した。さらに、コアサンプル法を用いて根を採取し、深さ30cmまでの土層に分布する根と地上部の発達を比較したところ、慣行区(代かきを行い速効性化学肥料を使用した水田)では地上部優先の発達を示すのに対して、育苗箱全量施肥と無代かき栽培のイネでは地下部への乾物分配割合が高く、地上部と根の発達がバランス良く進行することが明らかとなった。また、そのイネでは茎断面からの総出液量、茎1本当たりの出液量が多いこと、そしてそれが根量の多さに起因していることを見い出した。一方、除草剤を用いない稲作法として注目されている米ぬか散布やヘアリーベッチ鍬き込み方を取り入れた水田、およびポット栽培の水稲についても根系採取を行い、画像解析法によって定量的に調査した。水田では米ぬか投入によりかなりの除草効果は得られたが、散布ムラのためイネの生育は水田の位置ごとにかなりの変異が認められた。ポット栽培では、十分な抑草効果を示すとされる200kg/10aの表面施用により根系発達が阻害され、それが地上部生育にも悪影響をもたらしていた。水田では(抑草効果の高いとされる)ヘアリーベッチを生のまま鍬き込む方法を試みたものの、効果は不十分であった。ポット栽培では、生鍬き込みと枯らされてから鍬き込む方法を比較した。いずれも根の平均直径が対照区よりも大きく、鍬き込みによって根が太くなることを見い出した。また、その傾向は枯らせてから鍬き込む方が顕著であり、肥料効果が高いことを窺わせた。総根長も枯らせてから鍬き込む場合には有意に長くなったが、生鍬き込みでは対照区よりも短くなり、ヘアリーベッチから放出されたアレロパシー物質がイネの、特に細根の発達に悪影響を及ぼした可能性も考えられる。

有機農産物の認定基準が2001年4月から変更されることと有機栽培米への需要の伸びが予想されることを考慮し、今後は無代かき栽培あるいは不耕起栽培を除草剤や化学合成肥料を一切用いない有機栽培とを組み合わせた栽培試験を実施し、イネの収量性や根系発達様式などを解明したいと考えている。
有機不斉触媒反応を活用した第四級不斉炭素中心含有生物活性天然物の合成

第四級不斉炭素中心を有する生物活性天然物合成の一貫として研究を行い、以下の成果を得た。1αー置換シクロアルカノン類を基質として、光学活性第一級アミンであるフェネチルアミンを有機不斉触媒に採用し、種々のMichaelアクセプターとの不斉反応により、シクロアルカノンのα位に第四級不斉炭素中心を有する付加物を高い化学収率/不斉収率で得た。本反応を利用して、(+)-aspidospermidineの形式的全合成を達成した。2αーアリール置換ラクタム類を基質として、シンコナアルカロイド由来のキラル第四級アンモニウム塩を不斉触媒として、ラクタムのα位に第四級不斉炭素中心を有する目的付加物を高い化学収率/不斉収率で得た。本反応を利用して、(+)-mesembrineの短工程での不斉全合成を達成した。3一級アミン/チオ尿素共役型の有機不斉触媒を活用し、シクロヘキサジエノン類の不斉識別的Michael付加反応を検討した。本反応は高圧条件下で円滑に進行し、目的付加物を高ジアテレオ/高エナンチオ選択的に与えることが分かった。これにより、シクロへキセノン環上に位置する二つの連続した不斉点を一挙に構築し、そのうちの一つを第四級不斉炭素中心にコントロールできることが分かった。4チオ尿素系有機触媒存在下、3-アルキリデンオキシインドールとRawalジエンとの不斉Diels-Alder反応を検討し、目的のシクロヘキセノン骨格が3位でスピロ置換したオキシインドール誘導体を高ジアテレオ/高エナンチオ選択的に得た。5その他、臭化トリチル/ベンズヒドリルとチオ尿素との組み合わせにより、系中で発生するトリチルカチオンのルイス酸触媒活性を利用して、効率的なカルボニルーエン環化反応を開発した。27年度が最終年度であるため、記入しない。第四級不斉炭素中心を有する複雑な構造をした生物活性天然物は数多く知られており、それらを効率的に合成することは、現代有機合成化学上極めてチャレンジングなテーマとなっている。本研究では、有機不斉触媒反応を活用した第四級不斉炭素中心をテーマに以下の内容を検討する。1アミン系有機触媒を用いた不斉Michael付加反応による第四級不斉炭素中心の構築:アミン系有機不斉触媒を用いた不斉Michael付加反応の拡張として、2位にアルキル置換基を有するシクロアルカノン類をドナーとするケトンのα位での直接的第四級不斉炭素中心の構築、さらにはβアルキル置換シクロアルケノン類をアクセプターとするケトンのβ位での直接的第四級不斉炭素中心の構築について検討する。2チオ尿素系有機触媒を用いた不斉Diels-Alder反応による第四級不斉炭素中心の構築:第四級不斉炭素中心構築法として、オキシインドールから誘導されるジエノフィル成分のチオ尿素系有機触媒活性化による不斉Diels-Alder反応を検討する。具体的には、DanishefskyあるいはRawalタイプのジエンとの反応により、シクロヘキセノン骨格が3位でスピロ置換したオキシインドール類の一般的合成法を開発する。3複合型機能性有機触媒を用いたメソ及びプロキラル化合物の不斉識別反応による第四級不斉炭素中心の構築:第四級不斉炭素中心を分子内に有するメソ及びプロキラル化合物を出発基質として、不斉識別的Michael付加反応等を検討し、間接的な第四級(不斉)炭素中心構築法に繋げる。4上記手法を駆使した第四級不斉炭素中心含有生物活性天然物の合成:上記手法の有用性を立証する目的で、第四級不斉炭素中心を有する生物活性天然物(例:(ー)-lycoramine, (ー)- eburnamonine, (ー)-rhazinilam等)の短工程での効率的合成法を検討する。5その他、臭化トリチル/

ベンズヒドリルとチオ尿素との組み合わせにより、系中で発生するトリチルカチオンのルイス酸触媒活性を利用して、効率的なカルボニルーエン環化反応を開発した。全体を通してほぼ当初計画通りの成果を得ている。このうち、シクロへキサジエノン類のMichael付加反応を基軸とする不斉識別反応については、高ジアステレオ/エナンチオ選択的なプロセス開拓に成功し、この分野での革新性を確立した。光学活性一級アミンを不斉触媒とする不斉Michael付加反応については、ほぼ当初計画通りの成果を得ており、それをキーステップに用いる(-)-aspidospermidineの形式的全合成も完成した。オキシインドール類の不斉Diels-Alder反応については、一般性の確立を残すのみであり、今後これらの成果を随時論文発表する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。1シンコニジン由来の第四級アンモニウム塩を有機不斉触媒とする不斉Michael付加反応の研究:αーアリール置換ラクタム類の不斉MIchiael付加反応を基軸とする第四級不斉炭素中心構築について一般性を確立し、アルカロイド合成に繋げる。2チオ尿素系有機不斉触媒を用いた新規官能基選択的分子変換反応の研究:チオ尿素官能基のすぐれた水素結合形成能に着目し、合理的な分子修飾による新機能性触媒の開発に繋げる。それを利用して新規環形成反応や芳香環官能基化等の開発を行う。3上記手法を駆使した第四級不斉炭素含有アルカロイドの合成研究:上記手法を駆使して、本研究の到達目標である第四級不斉炭素含有多環性アルカロイドの合成を検討する。標的化合物として、(+)-mesembrine、(-)-lycoramine等を取り上げる。
治療用核酸頭蓋内送達システムの開発と脳神経系難病治療への展開

最終年度である本年度は、平成27年度から引き続き、mRNA脳室内投与の動物実験をさらに進めた。・mRNA脳室内投与によるタンパク発現プロファイルの確認:GFP発現mRNAを用いたタンパク発現の組織学的解析により,脳室周囲を囲む細胞を中心に,均一かつ広範にGFP発現することを確認した。ルシフェラーゼ発現mRNAを用いて,タンパク発現持続をIVISで観察すると,高分子ミセル型キャリアを用いた投与したmRNAからは24時間以上のタンパク発現が得られた。・ネプリライシン発現mRNAの機能評価:培養細胞を用いた追加検討で、mRNAから発現させたネプリライシンは、培地中のアミロイド(ヒトアミロイド前駆体タンパク、Aβ-40, Aβ-42)をいずれもよく分解することを確認した。・アルツハイマー病疾患モデルマウスに対するネプリライシン発現mRNAの投与:βアミロイド脳内注入モデルを用いて,ネプリライシン発現mRNAを高分子ミセル型キャリアを用いて脳室内投与し、24時間後の脳内アミロイド濃度を評価した。ネプリライシン発現pDNAを投与したコントロール群と比べ,mRNAでは有意に脳内アミロイド濃度の低下が観察された。またmRNA投与の安全性に関して、mRNA投与後の脳内での炎症性サイトカイン産生を定量的に評価すると、naked mRNA投与では高いサイトカイン産生が誘導されるのに対し,キャリアを用いた投与ではわずかな増加に止まり、投与後1日で正常レベルに復した。従って、キャリアによってmRNAの免疫原性が有効に制御されたことが示唆された。以上の成果は、外部から投与したmRNAが脳内で機能しうることを示す世界で初めての成果であり、mRNA医薬実現に向けて新たな可能性を拓くものと言える。これらの成果は、DDS分野でトップの学術誌であるJournal of Controlled Release誌に論文掲載された。28年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は以下の3点を検討を行ったmRNAの作成、調製:アルツハイマー病原因物質のβアミロイド分解酵素であるネプリライシンを発現するmRNAの構築を行った.GFPタグ化,タンパク発現効率を高めるためのPoly(A)鎖長配列組み込みを行い,培養細胞でのネプリライシン発現,GFPタグの発現を確認した.また発現したネプリライシンのβアミロイド分解活性を評価するため,βアミロイド分泌能を持つ細胞として,神経系株化細胞のほか,初代培養株神経(ニューロン)細胞を用い,ネプリライシン発現mRNAのtransfection後,培地中のβアミロイド濃度をELISA法にて測定したところ,発現したネプリライシンがβアミロイド分解活性を持つことを確認した.同じネプリライシン配列を持つプラスミドDNAベクターも併せ構築し,mRNAと比較したところ,株化細胞においてはプラスミドDNAベクターが高い効率を示す一方,細胞分裂しない初代培養株細胞では,mRNAの方が高い効率を示し,非分裂細胞に対しても導入能を持つmRNAの特徴が確認された.動物への投与法確立:mRNAを搭載した高分子ミセル型キャリアの脳室内投与の技術的問題を解決し,ルシフェラーゼなどレポータータンパクを発現するmRNAの投与を行った.投与後摘出した脳組織におけるルシフェラーゼ発現の定量的評価や,IVISによる経時的な観察により,タンパク発現を最大化するためのキャリア調製法、投与プロトコールの最適化を行った.アルツハイマー病疾患モデルマウスの検討:疾患モデルとして,βアミロイド脳内注入モデルを検討し,アミロイド注入法を確立し,脳摘出サンプルからの脳内アミロイド濃度の定量法を確立した.これらのセットアップにより,mRNAを脳内に投与によるβアミロイド分解を目的とする治療実験の準備は完了し,今年度末より実験を開始している.今年度はin vivo実験を本格化し,以下の項目を検討した.・mRNA脳室内投与によるタンパク発現プロファイルの確認:予備実験として脳室内への色素注入により,脳室から脳脊髄液循環に乗って,脳内の広い範囲に色素が拡散することを確認した.GFP発現mRNAを用いてタンパク発現を組織学的に評価すると,脳室周囲を囲む細胞を中心に,均一,広範にGFP発現することを確認した.ルシフェラーゼ発現mRNAを用いて,タンパク発現持続をIVISで観察すると,高分子ミセル型キャリアを用いた投与したmRNAからは24時間以上のタンパク発現が得られた.一方,pDNAのキャリアを用いた投与,またはnaked mRNAの投与では,発現はほとんど観察されなかった.・アルツハイマー病疾患モデルマウスに対するネプリライシン発現mRNAの投与:βアミロイド脳内注入モデルを用いて,高分子ミセル型キャリアを用いてネプリライシン発現mRNAの脳室内投与した後の脳内アミロイド濃度を評価すると,ネプリライシン発現pDNAを投与したコントロール群と比べ,有意にアミロイド濃度の低下が観察された.投与後の脳での免疫反応を炎症性サイトカイン誘導により評価すると,naked mRNA投与では強い炎症反応が誘導されるのに対し,キャリアを用いた投与では,その程度はわずかで,投与後1日で正常レベルに復した.以上から,高分子ミセル型キャリアを用いて脳室内へ投与したmRNAは,強い炎症を起こさずにネプリライシンを発現し,アミロイド分解の治療効果を示すことが明らかとなった.最終年度を待たずに脳室内へのmRNA投与による治療実験により,有意な効果を確認している.論文化を急ぐと共に,国際学会等での発表を計画している.最終年度である本年度は、平成27年度から引き続き、mRNA脳室内投与の動物実験をさらに進めた。・mRNA脳室内投与によるタンパク発現プロファイルの確認:GFP発現mRNAを用いたタンパク

発現の組織学的解析により,脳室周囲を囲む細胞を中心に,均一かつ広範にGFP発現することを確認した。ルシフェラーゼ発現mRNAを用いて,タンパク発現持続をIVISで観察すると,高分子ミセル型キャリアを用いた投与したmRNAからは24時間以上のタンパク発現が得られた。・ネプリライシン発現mRNAの機能評価:培養細胞を用いた追加検討で、mRNAから発現させたネプリライシンは、培地中のアミロイド(ヒトアミロイド前駆体タンパク、Aβ-40, Aβ-42)をいずれもよく分解することを確認した。・アルツハイマー病疾患モデルマウスに対するネプリライシン発現mRNAの投与:βアミロイド脳内注入モデルを用いて,ネプリライシン発現mRNAを高分子ミセル型キャリアを用いて脳室内投与し、24時間後の脳内アミロイド濃度を評価した。ネプリライシン発現pDNAを投与したコントロール群と比べ,mRNAでは有意に脳内アミロイド濃度の低下が観察された。またmRNA投与の安全性に関して、mRNA投与後の脳内での炎症性サイトカイン産生を定量的に評価すると、naked mRNA投与では高いサイトカイン産生が誘導されるのに対し,キャリアを用いた投与ではわずかな増加に止まり、投与後1日で正常レベルに復した。従って、キャリアによってmRNAの免疫原性が有効に制御されたことが示唆された。以上の成果は、外部から投与したmRNAが脳内で機能しうることを示す世界で初めての成果であり、mRNA医薬実現に向けて新たな可能性を拓くものと言える。これらの成果は、DDS分野でトップの学術誌であるJournal of Controlled Release誌に論文掲載された。研究実績の概要にも記したように,mRNA構築,機能検証,キャリア最適条件確立,脳室内投与に関わる技術的問題の解決など,治療実験遂行に関わるセットアップは今年度中に全て終了し,治療実験を既に開始している.当初の計画以上に進展しているものと考える.さらに実際のヒト病態に近いモデル動物への応用を想定し,準備を始める.28年度が最終年度であるため、記入しない。計画通り,mRNA投与による脳神経系難病治療に向けたPOC取得を目指す.28年度が最終年度であるため、記入しない。
転写因子制御による血液細胞の増幅とその利用

赤血球分化に必須な転写因子GATA-1を欠損した未分化赤血球系細胞が、自己複製能と好中球・マクロフアージなどへ分化できる分化多能性を有することを見出した。そこで、この自己複製能・分化多能性獲得の分子基盤の解明を目的とした研究を行った。GATA-1欠損赤血球系細胞では、好中球・マクロファージの分化に必須な転写因子PU.1の発現が亢進していた。そこで、short hairpin RNA(shRNA)によるPU.1の発現抑制を試みた。その結果、PU.1の発現抑制は、GATA-1欠損赤血球系細胞の分化多能性を抑制した。この結果から、GATA-1欠損赤血球系細胞の分化多能性には、PU.1の発現亢進が関与していることが明らかとなった。次に、GATA-1欠損赤血球系細胞へGATA]の強制発現を行った結果、自己複製能・分化多能性の消失・赤血球への分化、及びグローバルなピストン脱アセチル化、血液細胞の未分化状態の維持に関与する転写因子GAIA-2、c-mybの発現抑制、が認められた。そこで、野生型赤血球系細胞にヒストン脱アセチル化酵素阻害剤TSA処理を行った結果、赤血球への最終分化が阻害された。このことからGATA.1は、ヒストン脱アセチル化を誘導することにより、赤血球分化の進行を行つていること、及びGAIA-2、c-mybの発現をヒストン脱アセチル化を介して抑制している可能性が考えられた。そこで、GATA-2 shRNA、c-myb shRNAを用いて発現抑制を行った結果、GATA-1欠損赤血球系細胞の細胞増殖が阻害された。以上の結果から、GATA-1欠損赤血球系細胞では、GATA-2、c-myb、PU.1などの転写因子の発現が亢進が自己複製能・分化多能性の獲得に必須であること、及びGATA-1はヒストン脱アセチル化を介してこれらの転写因子の発現を抑制している可能性が考えられた。赤血球・巨核球の細胞分化に必須な転写因子GATA-1を欠損した赤血球系細胞が、試験管内で自己複製能・分化多能性を有することを見出した。GATA-1欠損赤血球系細胞の自己複製には、OP9ストロマ細胞及びエリスロポエチンが必須であり、どちらかの因子を欠くと細胞は速やかにアポトーシスを生じた。この自己複製し続ける細胞の大部分は、前赤芽球様の細胞であることがRT-PCRによる遺伝子発現解析、フローサイトメーターによる細胞表面抗原解析、塗抹標本による形態的観察から明らかとなり、さらに外来性GATA-1遺伝子の強制発現により短時間で赤血球へ最終分化を行うことから最終分化直前の細胞であると考えられた。次いで、この細胞における転写因子の発現を調べた結果、顆粒球・マクロファージなど骨髄球系細胞の分化を制御しているPU.1(Sfpi-1)、c-mybの発現が野生型赤血球系細胞に比べて増加していた。Bリンパ球分化に必須な転写因子Pax5を欠損したBリンパ球系前駆細胞は、Tリンパ球・マクロファージなどの細胞に分化することができる分化多能性を示すことが報告されている。このことから、GATA-1欠損赤血球系細胞においても、他の細胞系列へ分化することができる分化多能性を有している可能性が考えられた。そこで、GATA-1欠損赤血球系細胞を骨髄球系細胞の増殖・分化を支持する環境下で培養した結果、好中球・マクロファージ・マスト細胞へ分化することが判明した。一方、巨核球(血小板産生細胞)、B・Tリンパ球への分化は認められなかったことから、GATA-1欠損赤血球系細胞の分化多能性はある程度制限されているものと考えられた。さらに、好中球分化に必須な転写因子C/EBPをGATA-1欠損赤血球系細胞へ過剰発現させると、細胞はエリスロポエチン存在下においても好中球へ分化することが明らかとなり、GATA-1欠損赤血球系細胞はエリスロポエチン存在下において既に分化多能性を有しているものと考えられた。以上の結果から、GATA-1は、赤血球系細胞の分化系列決定に必須であり、GATA-1欠損により赤血球系細胞は好中球などの骨髄球系細胞への分化することができる分化多能性を獲得することが明らかとなった。

そこで、野生型赤血球系細胞にヒストン脱アセチル化酵素阻害剤TSA処理を行った結果、赤血球への最終分化が阻害された。このことからGATA.1は、ヒストン脱アセチル化を誘導することにより、赤血球分化の進行を行つていること、及びGAIA-2、c-mybの発現をヒストン脱アセチル化を介して抑制している可能性が考えられた。そこで、GATA-2 shRNA、c-myb shRNAを用いて発現抑制を行った結果、GATA-1欠損赤血球系細胞の細胞増殖が阻害された。以上の結果から、GATA-1欠損赤血球系細胞では、GATA-2、c-myb、PU.1などの転写因子の発現が亢進が自己複製能・分化多能性の獲得に必須であること、及びGATA-1はヒストン脱アセチル化を介してこれらの転写因子の発現を抑制している可能性が考えられた。
卵保護膜糖鎖制御を介した受精調節機構の解明

受精成立には、卵を取り囲む保護膜内糖鎖と精子との適切な相互作用が必要である。アフリカツメガエル卵保護膜に存在するダイカルシンは、保護膜を構成する糖蛋白質に結合し保護膜内糖鎖分布を変化させることで、in vitro受精を阻害することが分かった。また、マウスダイカルシンが卵管内卵・卵丘細胞複合体の卵丘細胞膜上に存在し、用量依存的にin vitro受精を阻害することが分かった。以上より、ダイカルシンは、カエルおよびマウスにおいて精子-卵保護膜相互作用を調節し、受精成立に関与することが明らかとなった受精成立には、卵を取り囲む保護膜内糖鎖と精子との適切な相互作用が必要である。以上より、ダイカルシンは、カエルおよびマウスにおいて精子-卵保護膜相互作用を調節し、受精成立に関与することが明らかとなった受精は生殖の基本的事象であり、その分子メカニズムの解明は生殖科学のみならず社会的な貢献も大きい。最近我々は、アフリカツメガエル卵保護膜に受精調節因子として新規タンパク質dicalcin(ダイカルシン)を見出した。本研究ではツメガエルおよびマウスにおいてダイカルシンの受精阻害作用の分子機構を解析し広く脊椎動物の受精の分子メカニズムを解明することを目的とする。平成22年度は以下の項目について解析した。1)ダイカルシンによる卵保護膜内糖鎖分布の変化まずダイカルシンによる卵保護膜糖鎖分布に及ぼす影響について糖鎖結合タンパク質であるレクチンを用いて解析した。その結果、未受精卵にあらかじめ過剰量のダイカルシンを反応させると、卵保護膜のRCAIレクチン染色性が増加することを見出した。そこで、この染色性増加反応のメカニズムをgp41とレクチンの相互作用および保護膜フィラメントの構造の側面から解析した。まず、卵保護膜からgp41を単離した後蛍光標識し、RCAIレクチンとの相互作用を蛍光相関分光解析したところ、ダイカルシン存在下でgp41とRCAIの親和性が増加することが分かった。また、あらかじめ未受精卵保護膜とダイカルシンを反応させると、保護膜糖タンパク質の蛍光標識効率が増加することが明らかとなり、ダイカルシンがgp41に結合すると保護膜フィラメントの三次元構造が変化することが示唆された。2)マウスダイカルシン相同タンパク質の検索分子系統解析により、ツメガエルダイカルシンは、マウスS100A11というタンパク質に分子進化上最も近縁であることが分かった。一方、マウスS100A11遺伝子とツメガエル遺伝子群の比較解析において、マウスS100A11は、ツメガエルダイカルシンに最も相同性が高いことが分かった。つぎに、S100A11の受精効率への影響をin vitro受精実験により解析した。あらかじめ過剰量のS100A11を卵・卵丘細胞複合体と反応させた後媒精したところ、受精率は用量依存的に減少した。以上より、マウスS100A11はマウスダイカルシンであり、受精調節因子として働く可能性が示唆された。受精は生殖の基本的事象であり、その分子メカニズムの解明は生殖科学のみならず社会的な貢献も大きい。平成23年度において、以下の項目について解析した。(1)ダイカルシンと卵保護膜糖タンパク質間の相互作用の解析前年度までに、ツメガエルダイカルシンが保護膜糖タンパク質gp41に結合し保護膜糖鎖分布を調節することを明らかにした。そこで、ダイカルシンとgp41の相互作用機構を解析するために、gp41およびgp41内のZP領域をクローニングし、発現用ベクターを作製した。(2)マウスダイカルシンの生殖器における局在前年度までに、分子系統解析およびin vitro受精実験により、マウスダイカルシンを同定し受精阻害因子として働く可能性を示唆する結果を得ている。そこで、マウスダイカルシンの生殖器における局在を解析したところ、卵巣黄体細胞、卵管上皮細胞に存在することが分かった。さらに、卵管内の卵・卵丘細胞複合体において、卵丘細胞の細胞膜上に存在していた。(3)マウスダイカルシンの卵丘細胞への結合解析上記(2)の実験において、マウスダイカルシンが卵管上皮細胞および卵・卵丘細胞複合体の卵丘細胞膜上に局在することより、マウスダイカルシンが卵管上皮細胞から卵管腔へ分泌され、卵丘細胞膜に結合することが想定された。そこで、組換えマウスダイカルシンを蛍光標識し、卵・卵丘細胞複合体と反応させたところ、Ca濃度依存的に卵丘細胞膜に結合することが分かった。以上より、マウスダイカルシンの受精阻害作用は、卵・卵丘細胞複合体の卵丘細胞を介する可能性が示唆された。最近我々は、アフリカツメガエル卵保護膜に新規蛋白質dicalcin(ダイカルシン)を見出した。

本研究ではツメガエルおよびマウスにおいてダイカルシンの受精阻害作用の分子機構を解析し広く脊椎動物の受精の分子メカニズムを解明することを目的とする。平成24年度はさらに解析を進め、以下の項目について解析した。1.ダイカルシンと卵保護膜糖タンパク質間の相互作用の解析前年度までに、ツメガエルダイカルシンが保護膜糖タンパク質gp41に結合し保護膜糖鎖分布を調節することを明らかにした。そこで、ダイカルシンとgp41の相互作用の解明のために、ダイカルシンのgp41結合領域を解析した。まず、ダイカルシンの一部領域を欠失した変異蛋白質を作製し、変異蛋白質とgp41との結合能を解析したところ、ダイカルシンのN末端領域にgp41結合領域が存在することが示唆された。2.マウスダイカルシンホモローグの受精効率に及ぼす作用の解析前年度までに、マウスダイカルシンホモローグが、卵管内の卵・卵丘細胞複合体において、卵丘細胞の細胞膜上に存在することを明らかにした。そこで、マウス未受精卵を用いたin vitro受精実験を行い、前核形成率により受精率を解析した。その結果、過剰量のマウスダイカルシンホモローグをあらかじめ未受精卵と反応させた後媒精した場合は、前核形成率は低下することが分かった。以上より、マウスダイカルシンは、卵・卵丘細胞複合体の卵丘細胞を介し受精阻害作用を現す可能性が示唆された。受精成立を調節する新規タンパク質ダイカルシンの受精阻害作用について、ツメガエルおよびマウスを用いて解析している。ツメガエルダイカルシンが卵保護膜糖タンパク質gp41に結合し卵保護膜内糖鎖分布を制御することを見出す等、ツメガエルダイカルシンの作用の分子機構の一端を明らかにしてきた。また、マウスダイカルシン相同タンパク質の同定および生殖器における局在等を解析し、ダイカルシンの種を越えた受精調節作用を明らかにしてきた。それらの結果の一部は、すでに国際的に定評のある雑誌に複数の論文として掲載され、また国内外の学会においても発表されている。以上より、受精成立の分子メカニズムの解明に向けて、着実な進捗が認められると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。ツメガエルダイカルシンの作用メカニズムについては、当初の研究計画に基づき研究を実施すべきと考えている。また、マウスダイカルシンの作用メカニズムについては、マウスダイカルシンが当初予想されたように卵巣卵胞の透明帯に存在するのではなく、卵・卵丘細胞複合体の卵丘細胞に存在することから、マウスダイカルシンの受精阻害作用はツメガエルダイカルシンとは多少異なることが予想される。したがって、マウスダイカルシンの作用メカニズムを解明するために、卵・卵丘細胞複合体の糖鎖分布の詳細な解析を実施予定である。また、ダイカルシンノックアウトマウスはすでに利用できる状態であることから、ノックアウトマウスからの卵・卵丘細胞複合体を用いる等の方策を推進したいと考えている。
紅型の技法と意匠に関する発生学的研究

本研究の過程で、数多くの紅型作品を調査し、また写真資料の収集を行ったが、特に筒描き紅型最古の遺品として知られる、久米島で発見された筒染紅型の幕は、乾隆22年(1757)に首里で染められたことがわかっており、資料としては最も貴重なものの一つである。これによって、18世紀の半ば頃には、広義の紅型技術のうち、少なくとも筒糊を使用する技法がこの頃既に完成していたと推論できる。ただし、同様の技法は、遅くとも17世紀初頭には日本において行われており、その技法が琉球に伝えられた可能性もある。またノロの家に伝来した1516世紀の作と伝えられる型染裂の断片は、近世以降の紅型に連なる技法的特徴を示すが、これが琉球で染められたものかどうかはにわかには決しがたい。なぜならば、日本より伝わったと思われる辻が花染裂がこの裂とともに同家に伝わっているからである。更に、上杉神社所蔵の16世紀の型染め鎧下着が、この型染め裂と多くの共通性を持っていることは、この裂が日本からもたらされた可能性を示唆する。なお型染め紅型の型紙についても、日本製のものが少なからず伝来していることが明らかとなったこトも、筒描き紅型、型染め紅型ともに、日本からもたらされた筒描きや型染めの技法をもとに考案された可能性が想起させる。一方、その意匠は日本に起源を持つことは明らかであるにしても、それが辻が花染や友禅染を代表とする室町時代以降の日本の染物の影響を直接受けた確たる形跡は認められない。むしろ比較的限られた幾つかの型を組み合わせて模様のバリエーションを作り出している点は、唐織に代表される近世初期の織物の発想に親近性を感じさせる。琉球に辻が花裂が伝えられていることからして、同時期の唐織等の織物も伝来していた可能性はおおいにあると思われる。
スポーツ技能の獲得・向上への力学系理論からの統合的理解

本研究では,様々なスポーツ技能の生成機序を力学系の観点から統合的に理解することを目的とした.その結果,ブランコ漕ぎの協応パタンは振り子の等時性にほぼかなっていること,音に合わせたダンスでは,運動周波数が高い場合でも熟練者は逆相同期を維持できること,卓球では技能水準を切替ダイナミクスのフラクタル次元で評価できること,剣道では二者間距離によって詰め引き速度の相対位相が切り替わること,タグ鬼ごっこでは,学習に伴い両者の詰め引き速度の相対位相が逆相同期になること,サッカーの3対1ボール保持課題における三者の連携パタンは,技能レベルによって環状連結振動子における対称性のホップ分岐理論で予測されるパタンを示すこと,サッカーゲームのパス行動にはベキ則が見られることなどを明らかにした.スポーツ技能の獲得と向上に焦点を当て,各種スポーツ技能に共通する協調様式を力学系理論から共通実験系を設定し統合的に理解するとともに,その獲得と向上に向け制約を利用した新たな学習・指導理論を提案すること,さらにそれに伴って生ずる力学系理論の拡張と解析方法の開発を目的とした.具体的計画は以下の通りであった(1)共通実験系の設定(2)固有実験系の設定(3)周期ダイナミクスの解明(4)対人・集団ダイナミクスの解明(5)知覚-運動ダイナミクスの解明本研究では,様々なスポーツ技能の生成機序を力学系の観点から統合的に理解することを目的とした.その結果,ブランコ漕ぎの協応パタンは振り子の等時性にほぼかなっていること,音に合わせたダンスでは,運動周波数が高い場合でも熟練者は逆相同期を維持できること,卓球では技能水準を切替ダイナミクスのフラクタル次元で評価できること,剣道では二者間距離によって詰め引き速度の相対位相が切り替わること,タグ鬼ごっこでは,学習に伴い両者の詰め引き速度の相対位相が逆相同期になること,サッカーの3対1ボール保持課題における三者の連携パタンは,技能レベルによって環状連結振動子における対称性のホップ分岐理論で予測されるパタンを示すこと,サッカーゲームのパス行動にはベキ則が見られることなどを明らかにした.今年度は初年度であることから,共通実験系の確立と力学系理論のスポーツ技能への適用可能性についての研究会開催が主たる活動であった.5月,9月,3月に2回の計4回の研究会を開催し,共通実験系の設定と固有実験系の計画について議論するとともに,力学系理論の共通理解とスポーツ技能への適用可能性を議論した.共通実験系として光学式モーションキャプチャ装置の導入を図り,研究会でのデモンストレーションを含め,8月末に導入し,9月の研究会では予備的にブランコ漕ぎ,ボート漕ぎ,フラッグ鬼ごっこ,剣道などいくつかのデータを収集した.また11月から12月にかけてサッカーのゲームの撮影を行い,集団ダイナミクス解明のための基礎データを収集した.さらに2月にはフラッグ鬼ごっこ,3月には剣道の実験を実施し,対人攻防ダイナミクスの基礎データを取得し,解析方法の検討に入っている.3月には潜在知覚と運動に関してのレクチャーを下條信輔氏に,自律歩行の新たな力学系モデルについて大金邦成氏にお願いした.3月に第4回研究会を実施し,これまでの進捗状況の報告と次年度の実験計画について検討を行った.周期動作,対人動作,集団のダイナミクス解明にはそれぞれデータ取得とその解析方法に関して技術的な問題が山積しているが,共通実験系に基づき解析方法も含め,基盤的知識と方法が蓄積されつつある.これらの基盤的知識・方法はスポーツ技能の制御・学習の力学系理論からの解明に不可欠であり,まだ解析結果は一部を除いては公表できる段階ではないものの一定の成果があったものと考えられる.今年度は9月と2月に全体研究会を,5月,11月に個別研究会を開催し,昨年度導入した光学式動作解析装置による共通実験系並びに固有実験系での測定・解析について検討を行った.そこでは広範囲な測定空間での高格式動作解析装置の利用可能性とともに屋外での利用可能性についても検討を加え,屋内であれば10メートル四方の空間は,大型マーカーを利用したキャリブレーションを行うことによって測定可能であることが判明した.また屋外については木立などの緑色に対するマーカーの抽出が困難であることが判明し,屋外でも測定可能ではあるが背景等に留意する必要があることが明らかになった.また,周期動作のダイナミクスとしてブランコ漕ぎ動作に着目し,幼児及び大人のデータを取得し,解析を行い,現在論文化の途中である.そこでは,単純な力学系理論によって人間のブランコ漕ぎ運動が記述できることがシミュレーションと比較しながら明らかになっている.また,対人ダイナミクスとして剣道とフラッグ鬼ごっこの1対1の攻防動作の解析を進め,攻防の振る舞いを記述できる集合変数を同定しているところである.さらには,取得したサッカーおよびホッケーのデータに基づき力学系理論からの解析を進め,攻撃の成功と失敗を表す秩序パラメータとして選手全体の位置とボールとの関係を定量化したものが有効な指標であり,さらにこの成功と失敗を決定する制御パラメータがチーム間距離であることが明らかになった.また,パスのネットワーク解析からパスの出し手と受け手のパスの回数と頻度との関係にはベキ則が成り立ち,このことがいわゆるゲームの流れといわれるようなゲームの自己組織化の背景にある機構であろうことが明らかになった.これらのことはスポーツ技能の背景に潜む機構に関して,共通する力学系理論で説明可能であることを強く示唆する.今年度は8月に光学式動作解析装置の測定上の問題(床面の反射によるノイズ)を解決し,体育館で広い空間(9メートル四方)をより簡便に設定ができるように工夫し,測定可能であることを確認した.

そのうえで,ボールも含めてサッカーの3対1のパス動作の測定を行い,集団ダイナミクスの検討のためのデータを取得し,対称性のホップ分岐理論から検討を行った.また,剣道,鬼ごっこという対人ダイナミクスにおいて,これまでの測定データの解析を行い,間合い(二者間距離)を秩序変数として,その時間変化によって記述できることを明らかにした.特に静的な条件で測定した間合いの再現性が高く,その間合いをほぼ基準として,試合中の間合いが保たれており,そこで攻防が繰り広げられていること,上級者ではその間合いの距離の前後での動きが多いことが明らかになった.さらに,周期ダイナミクスとしてのブランコ漕ぎ動作についてはさらに解析と実験を進め,長さの異なるブランコでの振る舞いを実験的に測定するとともに,シミュレーションでその機構について考察した.その結果振り子の振幅が大きいため,楕円関数によるモデルにおいて実測値とよく一致することが明らかになった.この結果も含めて,9月と2月に研究会を開催し,これらの研究成果のまとめと論文化,さらなる解析方法の検討等を行った.またセンシング技術の開発の必要性も含め,今後の実験計画等に関して検討を行った.今年度は,周期ダイナミクスとしてブランコ漕ぎ,二者の対人ダイナミクスとして剣道とタグ鬼ごっこ,三者の対人ダイナミクスとしてサッカーの3対1ボール保持課題,集団ダイナミクスとしてサッカーゲームにおけるパス行動を主に解析し,論文化を行ってきた.サッカーの3対1ボール保持課題を対象とした三者のダイナミクスについては,群論に基づく対称性のホップ分岐理論を援用し,時空間対称性の破れと技能レベルとの関連を明らかにした.すなわち,3対1ポール保持課題における攻撃者は,空間的対称性を有する環状に結合された3振動子としてとらえることができる.したがって,その対称性の破れ方は対称性のホップ分岐理論から,完全な対称性を保持したパタン,回転パタン,部分逆位相パタン,部分同位相パタン,まったく対称性がないパタンの5つが予測される.実験結果からは,上級者では回転パタン,初心者では部分逆位相パタンが見られた.この結果は技能レベルによって対称性の破れ方が異なること,物理的な結合がなくても対称性ホップ分岐理論が援用できることを明らかにした.またサッカーゲームのパス行動においては,試合中の5分ごとの選手のパスを出す回数と受ける回数とその選手数との間には大規模ネットワークで見られるのと同様のベキ則が成り立つことが明らかになった.一方で,いわゆるハブは試合経過の中で変化しているという少集団で人数も固定のネットワークならではの特徴も見いだすことができた.さらには,三者がパスを回す三角形の数が多いときに攻撃が成功していることがわかり,三者の連携が重要であることが示唆された.そのほか,タグ鬼ごっこ,剣道,ブランコ漕ぎに関しては投稿中,あるいは投稿準備中である.
中国南東部における鉱物鉱床の分布特性および資源量予測のための基礎研究

中国の地質区は、ほぼ東西の境界線で北より、シベリアプレート(Siberia Plate)、タリム北中国プレート(Tarim-North China Plate)、中央オロジェニックベルト(Central Orogenic Belt)、南中国プレート(South China Plate)、チベット雲南プレート(Tibet-Yunnan Plate)、インドプレート(Indian Plate)に分けることができる。現在、日本を始め世界の先進国においては新たな資源の発見・開発はほとんど無いといってよい。特に、日本は資源品国の代表である。これに対して、開発途上国の代表である中国は、今でも全土から数多くの新たな鉱物鉱床の発見がみられる。中国において、1993年以降発見、開発が進められてきた鉱床および鉱化地帯は70箇所におよぶ。これらの鉱床のほとんどは、本研究での調査地域の中国中部南部域に分布する。すなわち、上述の中央オロジェニックベルト、南中国プレート、チベット雲南プレートに分布する。各鉱床が産出する主要鉱種は、銅、鉛、亜鉛、金、銀、錫、タングステンなどである。また、数は少ないもののマンガン、鉄、ウランなどもある。鉱床によっては、希土類元素、ニッケル、モリブデン、金・銀、アンチモンなどの副産物を随伴する。銅鉱床規模を、Super large (Cu総埋蔵量:100万t以上)、Large(100万t50万t)、Medium(50万t5万t)、Small(5万t以下)に4区分すると、Super LargeとLarge規模のほとんどの鉱床は本研究の調査地域に分布する。予測される銅(Cu)埋蔵量は、Super Large=100万t以上、Large=281万t以上、Medium=55万t以上、Small=1.2万t以上と見積もられる。また、鉛・亜鉛鉱床は6地域と銅に比べ少なく、全てSouth China Plateに分布する。6鉱床中5つがLarge規模(Pb+Zn=100万t500万t)である。予測される資源量は、166万t以上である。金銀鉱床は、ここ10年間で30箇所発見・開発されている。ほとんどの鉱床は、South China PlateとCentral Orogenic Beltから発見されている。これらから予測される埋蔵量は、金=305t以上、銀=6300t以上と見積もられる。錫・タングステンは中国を代表する資源である。これらはSouth China Plateより新たに4鉱床発見された。予想埋蔵は、90万tと見積もられる。以上、近年中国で新たに発見・開発されている鉱物鉱床は、そのほとんどが本研究調査・研究地域に分布する。平成12年度は9月9日30日の期間、中国南京(Nanjin)地域、江蘇省(Jiangsu Province)、安徽省(Anhui Province)、江西省(Jianxi Province)の地質・鉱床調査を試みた。日本側からは研究代表者の金田の他、小林、加藤の3名が調査に参加。

カウンターパートの中国側からは南京大学教授の顧(Gu)教授、孫(Sun)助教授、倪(Ni)助教授が参加。南京付近では、デボン紀石炭紀二畳紀の炭酸塩岩を主として調査する。また、地球環境変遷を推察すための基礎データ入手のために岩石試料を採取する。安徽省においては、銅陵(Tongling)鉱床を調査する。斑岩型の銅鉱床で鉱石は黄鉄鉱を主とし、その中に黄銅鉱が含まれている。江蘇省においては、徳銅(Dexing)鉱床、銀山(Yinshan)鉱床、永平(Yongpin)鉱床、東郷(Dongxiang)鉱床を調査・研究。徳銅鉱床は、黄鉄鉱を主要鉱物とする斑岩型銅鉱床である。銅の他、金とモリブデンが随伴している。銀山鉱床は、銅、鉛、亜鉛を産出する鉱脈型鉱床である。比較的多量の銀鉱物も随伴する。この鉱床は、地殻活動により生成したと考えられる、断層に強く規制されている。断層が鉱液の通路になっており、断層近傍に主として銅鉱物が産し、その周辺部により多量の鉛-亜鉛、さらに遠方の鉛鉱物中に銀が多量に産する。すなわち、帯状配列を示す。永平鉱床は、基本的には斑岩型鉱床であるが、火成岩と石灰岩が接する近傍にはスカルン型鉱石も分布する。いずれも、黄鉄鉱を主とする銅鉱床である。東郷鉱床は、銅を産出する塊状硫化物鉱床である。銅の他、コバルト、タングステン、金が少量産する。本年度は、昨年度調査した(平成12年度は9月9日30日の期間)中国南京(Nanjin)地域、江蘇省(Jiangsu Province)、安徽省(Anhui Province)、江西省(Jianxi Province)の岩石・鉱石試料の地質学的・鉱物化学的検討を主として試みた。それに併せ、それら地域・鉱床の各種データ収集に努めた。研究に用いた試料の産出鉱床とその地質・鉱物化学的特長は以下の通りである。銅陵(Tongling)鉱床:斑岩型の銅鉱床で鉱石は黄鉄鉱を主とし、その中に黄銅鉱が含まれている。徳銅(Dexing)鉱床:黄鉄鉱を主要鉱物とする斑岩型銅鉱床である。銀山(Yinshan)鉱床・永平(Yongpin)鉱床:銅、鉛、亜鉛を産出する鉱脈型鉱床である。東郷(Dongxiang)鉱床:銅を産出する塊状硫化物鉱床である。