hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不飽和土の応力ひずみ式の開発-複合有効応力の提案-

本研究は、不飽和土の有効応力を明確な役割分担のある2つの成分から成る複合体として定義した後、この立場から不飽和土の応力・ひずみ式を導くことを主たる目的としている。従来の研究では、目的とする理論開発に十分な実験資料がないので、本研究ではまず不飽和土用の三軸圧縮試験機を従来の飽和土用試験機をベースとして開発した。不飽和土では、水の移動に時間がかかるために、段階応力制御式の長時間載荷が必要となる。そのために、試験機をパーソナルコンピューターとデーターロガーで完全自動制御・自動計測化した。理論開発については、当初の考えは、ひずみを支配する有効応力として、「全応力-間隙空気圧」を主とし、補助的な有効応力として、含水比とひずみ式の土質定数を支配するサクションを想定していた。研究の結果は、当初の考えが概ね妥当であったことを示しているが、土の降伏条件式では、サクションも「全応力-間隙空気圧」と同格の役割を果たすことがわかった。オリジナル・カムクレイ・モデルを不飽和土に拡張した弾塑性モデルを導き、これをストレスプローブ試験で検討した。その結果、原型モデル固有の適用限界の他は、拡張モデルが妥当であることが示された。誘導した応力・ひずみ式を現場に適用するためには、現場サクションの測定が必要である。現在、建設工事や斜面安定管理のためのサクション測定は2、3の研究者が試みている段階である。本研究では、テンシオメーターを改良し、それを高さ2m、直径30cmの円筒土槽に埋設して、毛管領域中のサクション等を測定した。その結果、テンシオメーターは毛管領域内では十分な実用性を有するが、1気圧以上のサクションにさらすと再び毛管領域に入っても十分な働きをしないことが明らかとなった。サイクロメーターの併用とテンシオメーターの改良が必要である。この研究は、不飽和土の有効応力を明確な役割分担のある2つの成分から成る複合体として定義した後、この立場から応力・ひずみ式を導くことを目的としている。前年度において試験機の試作とそれを使用した三軸圧縮試験を行い、理論開発のための基礎資料を得た。本年度は、これを基礎に、主としてつぎの研究を行った。1.理論展開:サクションを土質定数の要因の一つとして扱う応力・ひずみ式を導き、その適用限界をたしかめる作業を進めた。その結果、等方応力状態下の弾塑性応力・ひずみ式を得た。また、異方応力状態における弾塑性式についても、その基本的な形式を決めることができた。2.ストレスプローブ試験:前項の理論的考察を進める上で、先行せん断履歴の影響を定量的に求める必要があった。そのために、三軸ストレスプローブ試験を行った。ストレスプローブは、主応力差を一定に保ちながら、サクションと平均主応力のどちらか一方、あるいは両者を同時に変化させる方向に出された。供試体間のばらつきのために、試験結果の解析に困難が伴った。3.現場計測の予備試験:研究結果を検証するには、現場計測が必要である。土中の負の間隙水圧を測定するためのセンサーを試作した。種々の含水比に調整したマサ土をCBRモールド内で締固め、その中に試作センサーを埋めてサクションを測定した。また、高さ2mの筒状土槽にマサ土を入れ、その中に上記のセンサーを埋めて、地下水位とサクションの関係を測定した。センサーは、ひずみゲージ式であったため、土の飽和度が低いとキャビテーションを起した。
学習に依存した脳内シグナルフローの変化を生み出すスクラップ＆ビルド機構

本研究は、連合学習の成立前後において、大脳皮質一次感覚野から他の大脳皮質領域に送出されるシグナルが変化するメカニズムを細胞・シナプス・ネットワークレベルでの解明を目指すものである。これまでに、私たちの研究により、洞毛刺激と水報酬を連合させる課題をマウスに学習させると、大脳皮質一次体性感覚野(S1)から同側の二次体性感覚野(S2)へ投射する細胞に学習依存的に感覚刺激後の遅い脱分極が発現することが明らかとなった(Yamashita & Petersen, 2016)。一方で、S1から一次運動野洞毛領域(wM1)へと投射する細胞においては、学習により、感覚刺激後の遅い脱分極が消失する。本研究では、上記現象のメカニズムを調べるため、連合学習課題を十分に習得したマウス個体と習得前の個体からそれぞれ脳スライス標本を作成し、S1からの情報送出を担う投射細胞を含むS1神経細胞に入力するシナプスの特性を網羅的に測定・比較して、学習により変化する重要入力経路を洗い出すことを目的として、実験系の構築を行って、データ収集段階に入った。また、上記過程において、課題学習後のマウスに特徴的な洞毛運動が生じることを予期せず発見したため、課題学習前後の洞毛運動を詳しく解析したところ、報酬予期と報酬獲得に伴い洞毛が前方向に動く(protractionする)こと、報酬獲得後に洞毛が前後運動(whisking)することを明らかにした。さらに、洞毛感覚とは無関係の課題である聴覚Go/No-Go課題の学習前後にも同様のどう毛運動が観察されたことや、中脳ドーパミン神経の特異的刺激により洞毛のprotractionやwhiskingが誘発されたことから、洞毛運動が報酬に関連したマウスの表情の一部であることが明らかとなった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、上記現象のメカニズムを調べるため、連合学習課題を十分に習得したマウス個体と習得前の個体からそれぞれ脳スライス標本を作成し、S1からの情報送出を担う投射細胞を含むS1神経細胞に入力するシナプスの特性を網羅的に測定・比較して、学習により変化する重要入力経路を洗い出すことを目的としている。これまでに、PythonおよびArduinoを用いた課題学習トレーニング実験系の新規構築、S1回路を保存した脳スライス作成技術の確立、4つの細胞から同時にパッチクランプ記録が可能な電気生理学セットアップの構築を行った。その過程において、課題学習後にマウスに特徴的な洞毛運動が生じることを予期せず発見した。この特徴的な洞毛運動は、1感覚刺激後のprotraction、2報酬予期リッキングと同期したリズミカルな運動、3報酬獲得後のwhiskingという3段階に分割できた。当初使用を予定していた課題学習トレーニング実験系には、共同研究先より入手した既存のプログラムを用いていたため、自身による実験パラダイムの変更が難しかった。したがって、PythonおよびArduinoを用いた実験系を新たに組み直し、簡単にパラダイムの変更を可能とした。S1回路を保存した脳スライス作成技術については、スイス連邦工科大学ローザンヌ校Petersen研究室にて技術を習得し、必要雑品を所属大学の装置開発グループの協力により作成することで、自身の研究室にて確立した。また、4つの細胞から同時にパッチクランプ記録が可能な電気生理学セットアップを一から構築した。したがって、本研究に必要な技術とハードウェアを順調に確立してきている。また、洞毛刺激と水報酬とを連合させる課題の学習後のマウスを観察すると、感覚刺激後に特徴的な洞毛運動を示すことを予期せず発見した。今後このような特徴的な洞毛運動の発生メカニズムを調べるため、候補脳領域の阻害後の洞毛運動を観察する。以上のように、本研究で必要な技術・ハードウェアの確立とともに、予期せぬ新たな発見に基づく新規の研究が進展していることから、本研究はおおむね順調に進展していると考える。

本研究では、上記現象のメカニズムを調べるため、連合学習課題を十分に習得したマウス個体と習得前の個体からそれぞれ脳スライス標本を作成し、S1からの情報送出を担う投射細胞を含むS1神経細胞に入力するシナプスの特性を網羅的に測定・比較して、学習により変化する重要入力経路を洗い出すことを目的として、実験系の構築を行って、データ収集段階に入った。また、上記過程において、課題学習後のマウスに特徴的な洞毛運動が生じることを予期せず発見したため、課題学習前後の洞毛運動を詳しく解析したところ、報酬予期と報酬獲得に伴い洞毛が前方向に動く(protractionする)こと、報酬獲得後に洞毛が前後運動(whisking)することを明らかにした。さらに、洞毛感覚とは無関係の課題である聴覚Go/No-Go課題の学習前後にも同様のどう毛運動が観察されたことや、中脳ドーパミン神経の特異的刺激により洞毛のprotractionやwhiskingが誘発されたことから、洞毛運動が報酬に関連したマウスの表情の一部であることが明らかとなった。本年度は、前年度までに確立した実験系を用いて、課題学習前後のS1神経回路の変化について網羅的に解析を進める。まず、逆行性蛍光トレーサーを用いて、S1からS2やwM1に投射するS1錐体細胞を蛍光標識する。S1回路を保存した脳スライス標本を作成し、標識細胞を含む4つの細胞から同時にパッチクランプ記録を行い、個々の細胞に活動電位を誘発させて、他の記録細胞における興奮性後シナプス応答の存在と振幅を検討する。記録細胞を皮質相互とに分類し、大4層に入力された感覚情報のS1内での修飾と他の皮質領野へと送出されるか、又、その様式が学習により変化するか、について計算論的な解析を行う。上記と並行して、新たに発見した学習後の洞毛運動の発生メカニズムを調べるため、候補脳領域を薬理遺伝学的に阻害し、洞毛運動への影響を調べる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
Bacteroides属LPSの免疫生物活性発現機序に関する研究

今年度の研究ではLPSの免疫生物活性を担っているリピドA部分の構造について検討した。リピドAの単離はLPSを5%酢酸で100°C2時間処理後クロロホルム/メタノール(3:1)抽出により行った。構造解析の為の脱O-アシル化は弱ヒドラジン分解で、アミド結合脂肪酸の切断は強ヒドラジン分解で行い、全メチル化は箱守法により行った。リピドA画分および得られた誘導体の分析はFab-MSにより行った。その結果、Porphyromonas(Bacteroides) gingivalisのリピドA中の構成脂肪酸は、3-OHisoC17:0が主で、他にC16:0,iso C15:0および3-OHC16:0が検出された。またグルコサミンとリン酸はそれぞれ17%と3.1%含まれていた。リピドA画分のFab-MSにおいてはグルコサミンジサッカライドおよびモノサッカライドが検出され、それぞれに異る脂肪酸との結合の可能性が示唆された。リピドAの骨格構造を調べるためにLPSを脱O-アシル化後弱酸加水分解を行ってFab-MSで調べたところ、3、3'位のアミノ基に3-OHisoC17:0が結合したグルコサミンジサッカライドに相当するm/z878[M+H]+およびm/z900[M+Na]+が検出された。さらにメチル化した誘導体をGLC/MSにより分析した結果、β(1-6)グルコサミンジサッカライドが検出された。今回の実験条件でリピドAの単離が可能であつたことから従来不明であったBacteroides属のリピドA構造の一部を明らかにすることが出来た。現在得られた結果から推定できるP.gingivalisのリピドAの構造は、構成脂肪酸の種類とリン酸の結合位置が腸内細菌型のLPSと異ってはいるものの、特に細胞への結合様式に影響を与えるものとは考えられない。事実、C3H/HeJマウスの脾細胞に対するB-LPSとE-LPSの結合性をフローサイトメーターを用いて比較したところ、同様の結合性を示すことが明らかになった。Bacteroides属細菌のLPSはLPS低応答性マウスの細胞に対しても高い生物活性を示すのが特徴的であり、その活性と歯周病原性との関連性が注目されている。本研究ではBacteroides属LPSの活性発現機序を明らかにする目的で、Bacteroides属5菌種からフェノ-ル-水法によりLPSを分離精製し、その化学構造について検討を行い、以下の結果を得た。1、Bacteroides属LPSの共通構成糖は、ラムノ-ス、マンノ-ス、ガラクト-ス、グルコ-スおよびグルコサミンであるが、B.intermediusとB.melaninogenicusからはフコ-ス、B.gingivalis,B.i,B.mからはガラクトサミンが検出された。2.いずれのLPSからも従来の報告どおりヘプト-スは検出されず、弱酸加水分解による常法の比色分析ではKDOもB.mのみからしか検出されなかった。3.B.g,B.iおよびB.fragilis LPSを強酸加水分解(3N HCl 40分間)することにより,チオバルビタ-ル(TBA)反応陽性物値が検出され、アルカリホスファタ-ゼ処理後の高圧洋紙電気泳動パタ-ンからKDOーリン酸であることが示唆された。4.B.g LPSの内部コア多糖部分の構造解析を行う為、さまざまな化学処理を行って得られた誘導体をGLC/MSにより分析した結果、B.gのLP中に存在するKDOは1分子のみであり、C5位にコア多糖が結合し、C7位またはC8位のいずれかにリン酸基が結合していることが明らかになった。

今回の実験条件でリピドAの単離が可能であつたことから従来不明であったBacteroides属のリピドA構造の一部を明らかにすることが出来た。現在得られた結果から推定できるP.gingivalisのリピドAの構造は、構成脂肪酸の種類とリン酸の結合位置が腸内細菌型のLPSと異ってはいるものの、特に細胞への結合様式に影響を与えるものとは考えられない。事実、C3H/HeJマウスの脾細胞に対するB-LPSとE-LPSの結合性をフローサイトメーターを用いて比較したところ、同様の結合性を示すことが明らかになった。
脳卒中患者の身体活動量に関する縦断的研究

本研究課題は回復期リハビリテーション施設退院後の脳卒中患者の1年間の追跡調査を通して,脳卒中患者における身体活動量を制限する要因について明かにすることを目的としている。本年度は回復期リハビリテーション施設退院後の脳卒中患者の研究への取り込み,回復期リハビリテーション病棟退院後のベースライン測定,6か月後,12か月後の追跡調査を実施した。本年度の成果は以下の通りである。・脳卒中後遺症者19名と健常対象者19名の身体活動データの比較を行った。健常対照者と比較して,脳卒中後遺症者の身体活動量は少なかった。1回の歩行活動あたりの活動量(歩数)は両群で差がなかったが,1日あたりの歩行回数は脳卒中後遺症者で有意に少なかった。このことから,脳卒中後遺症者における1日あたりの歩行回数の減少が身体活動量の減少に影響することが明らかになった。・脳卒中後の身体活動量と身体活動パターンにおける性差の影響を解析した。脳卒中後の身体活動量は男女で差がないが,身体活動パターンは男女差を認めた。男性は長距離歩行による歩行活動が多く,女性は短距離歩行による歩行活動が多かった。また,男性と比較して女性では中強度以上の歩行活動が少なかった。これらの結果は,たとえ1日あたりの身体活動量(歩数)が同様であったとしても,男性と女性では実施している活動の内容が異なることを意味している。そのため,身体活動を促すためには,身体活動パターンの解析も重要であることが確認できた。回復期リハビリテーション施設退院後の脳卒中患者の研究への取り込みを終了し,目標としていた対象者数の確保ができた。退院から6か月後,12か月後の追跡調査を実施しているが,ドロップアウトの数も少ないため,おおむね順調に進展していると判断する。引き続き,回復期リハビリテーション病棟退院後のベースライン測定,6か月後,12か月後の追跡調査を実施する。本年度で追跡調査は終了する予定である。今年度の研究成果を論文化する。本研究課題は回復期リハビリテーション施設退院後の脳卒中患者の1年間の追跡調査を実施することで,脳卒中患者における身体活動量を制限する要因について明らかにすることを目的としている。本年度は回復期リハビリテーション病棟退院後の脳卒中患者の研究への取り込み,回復期リハビリテーション病棟退院後のベースライン調査,6ヶ月後の追跡調査を計画した。本年度は32名の研究への取り込みとベースライン調査,23名の6ヶ月追跡調査を実施した。また,脳卒中患者と健常高齢者の身体活動量ならびに活動様式の差違を明らかにすることを目的として,健常高齢者におけるデータ測定も並行して実施した。次年度以降は脳卒中患者の研究への取り込みと追跡調査を継続して実施する予定である。さらに,現在得られているデータの解析を進める。現在のところ,研究対象者の取り込みは順調であり,6ヶ月後の追跡調査におけるドロップアウトの数も少ないため,おおむね順調に進展していると判断する。次年度は主に,1)回復期リハビリテーション病棟退院後の脳卒中患者の身体活動量における性差の影響2)身体活動量における運動強度3)退院後6ヶ月間での身体活動量の変化についてデータ解析を行い,研究成果の公表を行なう予定である。

研究対象者数が想定外に多くなることに備え,測定時訪問のための交通費や機器回収のための運搬費にゆとりをもって計画をたてたため,次年度使用額が生じているものの,概ね計画通りの収支状況である。申請当初の計画では,次年度に1回の研究成果発表を予定していたが,既に2回の研究成果発表を行なう予定となっているため,次年度使用額を研究成果発表のための旅費として使用する予定である。概ね計画通りに予算を使用している。次年度は論文や学会での成果発表を予定しているため,旅費,英文校正費として使用する予定である。
子宮頸癌のCBR１増加による上皮間葉転換抑制作用を介した新たな分子標的薬の開発

我々はこれまでに、子宮体癌、子宮頸癌においてcarbonyl reductase 1 (CBR1)の発現が低下している症例では有意に予後が不良である事を報告した。また子宮頸癌細胞株でCBR1の発現を抑制させるとE-cadherinの発現が減少し、上皮間葉転換(EMT)が誘導され癌の浸潤、増殖能が亢進すること、逆にCBR1を過剰発現させた子宮頸癌細胞ではE-cadherinの発現が増加し、EMTと逆の間葉上皮転換(MET)が誘導され、浸潤、増殖能が抑制されることを見出した。本研究では、転写因子であるperoxisome proliferator-activated receptorα(PPARα)の活性化剤であるクロフィブレート製剤の投与により、CBR1の発現を増加させることができるか、そして、それによりMETが誘導され、癌細胞の腫瘍増殖能、浸潤能、腫瘍形成能を抑制させることができるかをin vitro及びin vivoにて検討する。まず、クロフィブリン酸を子宮頸部扁平上皮細胞株SiHaもしくはSKGIIに500μg/mlあるいは1mg/mlで投与した。24時間96時間の各時間でこれを回収し、まずCBR1が増加するかをRT-PCRで確認した。各群間で発現量に有意差を見出せなかった。また同様に抽出した細胞からタンパクを抽出し、Western blot法でCBR1の発現を解析したが、RNA同様に各群でタンパク発現に関しても有意差を見出せなかった。これにはクロフィブレートの活性部位が実際にCBR1発現に関与している可能性があるため、クロフィブリン酸の代わりに、クロフィブレートを使用し、同様の実験を行う予定である。またその他の物質でCBR1発現を促進する可能性のある物質を探索中である。クロフィブリン酸の投与にもかかわらず、CBR1発現が変化しなかったのは、クロフィブレートの活性部位が実際にCBR1発現に関与している可能性がある。このためクロフィブリン酸の代わりに、クロフィブレートを使用し、同様の実験を行う予定である。もし発現の上昇が確認できた場合は当初の予定通り、in vivoでのCBR1発現を確認し、さらにEMT関連分子の発現態度の変化や、細胞増殖などの悪性の性質の変化など機能解析を行う。

またその他の物質でCBR1発現を促進する可能性のある物質を探索中である。我々はこれまでに、子宮体癌、子宮頸癌においてcarbonyl reductase 1 (CBR1)の発現が低下している症例では有意に予後が不良である事を報告した。また子宮頸癌細胞株でCBR1の発現を抑制させるとE-cadherinの発現が減少し、上皮間葉転換(EMT)が誘導され癌の浸潤、増殖能が亢進すること、逆にCBR1を過剰発現させた子宮頸癌細胞ではE-cadherinの発現が増加し、EMTと逆の間葉上皮転換(MET)が誘導され、浸潤、増殖能が抑制されることを見出した。本研究では、転写因子であるperoxisome proliferator-activated receptorα(PPARα)の活性化剤であるクロフィブレート製剤の投与により、CBR1の発現を増加させることができるか、そして、それによりMETが誘導され、癌細胞の腫瘍増殖能、浸潤能、腫瘍形成能を抑制させることができるかをin vitro及びin vivoにて検討する。まず、クロフィブリン酸を子宮頸部扁平上皮細胞株SiHaもしくはSKGIIに500μg/mlあるいは1mg/mlで投与した。24時間96時間の各時間でこれを回収し、まずCBR1が増加するかをRT-PCRで確認した。各群間で発現量に有意差を見出せなかった。また同様に抽出した細胞からタンパクを抽出し、Western blot法でCBR1の発現を解析したが、RNA同様に各群でタンパク発現に関しても有意差を見出せなかった。クロフィブリン酸の投与にもかかわらず、CBR1発現が変化しなかったのは、クロフィブレートの活性部位が実際にCBR1発現に関与している可能性がある。このためクロフィブリン酸の代わりに、クロフィブレートを使用し、同様の実験を行う予定である。もし発現の上昇が確認できた場合は当初の予定通り、in vivoでのCBR1発現を確認し、さらにEMT関連分子の発現態度の変化や、細胞増殖などの悪性の性質の変化など機能解析を行う。当初の計画に比べ、実験の進捗がやや遅れている。これは、当初予想したクロフィブリン酸によるCBR1発現のコントロールがうまくいかなかったことによる。このため、予定実験が進まず、次年度使用額が生じた。各項目の金額をそもそも予定していた実験に振り分け研究を進捗させていく。
雑音の統計的性質についての研究

雑音の統計的性質についての研究は、雑音が一定レベルを切る点の数の揺らぎ、点間の時間間隔の分布などを調べるレベルクロス問題、一定レベルから出発して障壁に到着するまでの時間分布等のいわゆる初通過問題などがあるが、いづれも多数のデータを採取しなければならない。この為、まず安定でよい雑音を作る必要がある。この研究では雑音発生の研究と、これを用いてレーリー過程の初通過時間の分布を求める仕事を行った。1.雑音の発生シフトレジスタにより発生させた二進系列は、疑似雑音としてよく使われるが、一般に高次の相関が存在し正規雑音としては分布が非対称となったり、尖り様が不適当になったりする。2.種類の二進系列について、1000ステップのランダムウォークをさせて確率変数とし、これを一回に付き100万回繰り返し、更に全体を数十回繰り返してデータを取って調べた。この結果、87段のフィードバック段数の多いシフトレジスタから作った雑音の性質が満足できるものであることがわかった。2.レーリー過程の初通過問題レーリー分布は狭帯域の正規過程の振幅が有する分布として知られている。また、電波のフェージングがこの分布になるので、受信波のレベルが変動して、再び元に戻るまでの時間が問題となる、この時間を雑音理論では初通過時間という、すなわち、ランダム過程が第一のレベルを切ってから、第2のレベルを切るまでの時間を調べる。この研究では、二つの独立な正規過程からレーリー過程を生成し、これの初通過時間を実験的に調べた。レベルを切る向きや、二つのレベルの位置などで、初通過時間の平均、分散、分布などが種々な変化をすることがわかった。今後は、実験結果を説明するモデルを構築し、分布密度の近似解を求めたい。
西アマゾンのシャーマニズムと自然観

アマゾン河流域の開発は、ブラジル西部以西の西アマゾンにおいて、急速に進展しつつあり、本研究は環境問題と社会問題の鍵をにぎる人物として、シャーマン、呪医、民間祈祷師、宣教師などに焦点をあて、実証的な調査をおこなってきた。研究対象とした民族のいくつかは僻遠の地に居住し、そこへの到達は困難を究めたが、短期間ながらも調査ができ、実証的なデータを集めることができた。1.先住民(インディオ)社会(1)サテレマウエ族日本側とブラジル側とで最初に共同調査をおこない、国立インディオ基金(FUNAI)やカトリック宣教団体の医療活動の概要を把握し、さらにアフ-ダが保護区内で薬草と保健衛生について調べ、中牧も近接する都市部においてシャーマニズムならびに先住民運動に関する聞き取り調査を実施した。(2)クリナ族(マディハ族)中牧はジュルア保護区のクリナ族(マディハ族)のすべての集落(6カ村)を訪問し、家族・親族、村と家屋の空間的配置、国立インディオ基金(FUNAI)とブラジル・カトリック宣教協議会(CIMI)の活動などについて調査をおこなった。シャーマニズムに関しては治病儀礼、トゥクリメ儀礼、ひとりのシャーマンの事故死をめぐる言説と関係者の対応などについて、データを収集した。自然観については、子供や青年たちに絵を自由に描かせ、かれらの認識や関心のありようをさぐった。また、うわさ話やデマがもとで女たちの間に集団的喧嘩が発生したが、その推移と背景についても調査した。(3)パノ語系インディオ木村はボリビア、ペル-と国境を接する地域に住むカシナワ族を中心にシャーマニスティックな儀礼の観察をおこない、儀礼歌を収録した。また、非パノ語系クリナ族や「白人」などとの婚姻をとおして進行する複雑な民族融合の実態についても基礎データを収集した。(4)東トゥカノ系インディオ武井はサンガブリエル・ダ・カショエイラにおいて東トゥカノ系インディオの神話と民間治療師たちの呪文の収録をおこない、ポルトガル語への翻訳の作業をすすめた。その呪文のなかでは、熱の原因としてプラスチック製ないしビニール製の袋に魂がとじこめられることが言及され、近代的な要素も取り込まれていることが判明した。また、呪文自体も昔とくらべ短くなっているいことがわかったが、今では文字を通して暗唱できることがそうした変化の一要因となっていた。(5)カトゥキ-ナ族古谷はジュタイ川の支流のビア川流域に住むトゥキ-ナ族の集落を調査した。ここではOPAN(カトリック系インディオ支援団体)が教育・医療活動に従事している。カトゥキ-ナ族にはシャーマニズムそれ自体はほとんど見られないが、クリナ族に呪いの除去を依存していることなどが判明した。また、OPANの活動を通じて、FUNAIとは異なる接触・支援のしかたについても、情報が入手できた。(6)マティス族、カナマリ族、マヨルナ族、クルボ族アフ-ダはジャヴァリ川流域の諸民族について民族薬学的調査を実施し、マティス族においてはシャーマンがほとんど死亡したという情報を得た。(7)カンパ族コウトはペル-国境のカンパ族の幻覚性飲料の使用実態、ならびにシャーマンとの聞き取り調査をおこなった。2.非先住民社会(先住民およびその子孫を一部含む)(1)アマゾン河本流域原はタバチンガ、レティシアにおいて複雑な民族構成とをる社会の民間呪術師を調査対象とし、ジャガ-やアナコンダ(大蛇)のような先住民的表象と、イルカのようにカボクロ(混血住民)のこのむ表象との混合形態をあきらかにした。さらに上流のイキトスにおいても予備的調査をおこなった。(2)ネグロ川流域サントスはネグロ川流域の住民が利用する薬用植物、とくにサラクラミラについての研究をすすめた。(3)ジュルア川上流域、プルス川上流域モンテイロはクルゼイロ・ド・スルを中心に幻覚性飲料の摂取をともなうシャーマニスティックな民間習俗について調査し、コウトも幻覚性飲料(サントダイミ)をつかう宗教共同体において、その生活文化ならびに環境保護運動について調査を実施した。日本側研究者も幻覚性飲料を儀礼的に使用するいくつかの集団を訪問し、最新の動向についての情報を入手した。以上の調査をふまえ、サントスを日本に招聘し、ブラジルのCNPq(国立研究評議会)への報告書作成、ならびにポルトガル語による研究成果報告書の作成にむけての打ち合わせをおこなった。

シャーマニズムに関しては治病儀礼、トゥクリメ儀礼、ひとりのシャーマンの事故死をめぐる言説と関係者の対応などについて、データを収集した。自然観については、子供や青年たちに絵を自由に描かせ、かれらの認識や関心のありようをさぐった。また、うわさ話やデマがもとで女たちの間に集団的喧嘩が発生したが、その推移と背景についても調査した。(3)パノ語系インディオ木村はボリビア、ペル-と国境を接する地域に住むカシナワ族を中心にシャーマニスティックな儀礼の観察をおこない、儀礼歌を収録した。また、非パノ語系クリナ族や「白人」などとの婚姻をとおして進行する複雑な民族融合の実態についても基礎データを収集した。(4)東トゥカノ系インディオ武井はサンガブリエル・ダ・カショエイラにおいて東トゥカノ系インディオの神話と民間治療師たちの呪文の収録をおこない、ポルトガル語への翻訳の作業をすすめた。その呪文のなかでは、熱の原因としてプラスチック製ないしビニール製の袋に魂がとじこめられることが言及され、近代的な要素も取り込まれていることが判明した。また、呪文自体も昔とくらべ短くなっているいことがわかったが、今では文字を通して暗唱できることがそうした変化の一要因となっていた。(5)カトゥキ-ナ族古谷はジュタイ川の支流のビア川流域に住むトゥキ-ナ族の集落を調査した。ここではOPAN(カトリック系インディオ支援団体)が教育・医療活動に従事している。カトゥキ-ナ族にはシャーマニズムそれ自体はほとんど見られないが、クリナ族に呪いの除去を依存していることなどが判明した。また、OPANの活動を通じて、FUNAIとは異なる接触・支援のしかたについても、情報が入手できた。(6)マティス族、カナマリ族、マヨルナ族、クルボ族アフ-ダはジャヴァリ川流域の諸民族について民族薬学的調査を実施し、マティス族においてはシャーマンがほとんど死亡したという情報を得た。(7)カンパ族コウトはペル-国境のカンパ族の幻覚性飲料の使用実態、ならびにシャーマンとの聞き取り調査をおこなった。2.非先住民社会(先住民およびその子孫を一部含む)(1)アマゾン河本流域原はタバチンガ、レティシアにおいて複雑な民族構成とをる社会の民間呪術師を調査対象とし、ジャガ-やアナコンダ(大蛇)のような先住民的表象と、イルカのようにカボクロ(混血住民)のこのむ表象との混合形態をあきらかにした。さらに上流のイキトスにおいても予備的調査をおこなった。(2)ネグロ川流域サントスはネグロ川流域の住民が利用する薬用植物、とくにサラクラミラについての研究をすすめた。(3)ジュルア川上流域、プルス川上流域モンテイロはクルゼイロ・ド・スルを中心に幻覚性飲料の摂取をともなうシャーマニスティックな民間習俗について調査し、コウトも幻覚性飲料(サントダイミ)をつかう宗教共同体において、その生活文化ならびに環境保護運動について調査を実施した。日本側研究者も幻覚性飲料を儀礼的に使用するいくつかの集団を訪問し、最新の動向についての情報を入手した。
複数の利用者とロボット間における力覚フィードバックを用いた協調作業の高度化

各利用者がビデオを見ながら、触覚デバイスを用いて、遠隔の産業用ロボットを操作するシステムを二つ構築し、二つのロボットアームで一つの物体を一緒に把持して運ぶ作業と、一つのロボットアームが把持している物体を他のロボットアームに手渡す作業を扱った。そして、利用者側端末(マスタ端末)とロボット側端末(スレーブ端末)間の機能分担について検討するとともに、ロボットハンドの位置や高さを揃える空間的同期制御のために、物体を一緒に把持して運ぶ作業では、力覚センサからの情報を用いたロボット位置制御を提案した。この制御は、力を小さくする方向に自動的にロボット位置を移動するものであり、実験によって、物体に大きな力が加わって損傷することがないようにできることが分かった。また、ロボット間にマスタとスレーブの関係を持たせ、研究代表者らが以前に提案した適応型Δ因果順序制御を適用した。さらに、物体を手渡す作業においては、自動的にロボットハンドを手渡す位置まで移動させ、手動操作と組み合わせて手渡す、ロボット位置の追従制御を提案し、その有効性を確認した。ロボットアームの振動などを解決する安定化制御として、ウェーブフィルタに位相制御フィルタを組み合わせた手法を拡張し、二つのシステム間で安定に力覚フィードバックを共有できるようにした。また、他の安定化制御として研究代表らが提案した、粘性による安定化制御、衝突時反力制御、およびそれら二つを物体の柔らかさによって切り替える制御との比較を行い、各制御の有効適用領域を明らかにした。人の力の知覚特性を明らかにするため、二つのロボットアームで一つの物体を把持して、片方のロボットアームを上下左右前後のいずれか一方に移動させ、どの程度の大きさの力が働くと力の方向が知覚できるかを調査した。この調査結果は、上記のロボット位置制御に利用された。二つのロボットアームで物体を一緒に運ぶ作業だけでなく、次年度に予定していた、物体を手渡す作業を扱い、それぞれの作業に対して、有効なQoS制御を提案することができた。また、安定化制御として、フィルタを用いた安定化制御、粘性による安定化制御、衝突時反力制御、切り替え制御を適用し、それらの有効適用領域を明らかにした。これらの課題については、当初の計画以上に進展している。一方で、安定化制御においては、ロボットアームの移動可能な方向を3軸から2軸に制限することによって、安定性を確保した。二つのシステムのロボットアームが一つの物体によって接続されることによって、バイラテラル制御がマルチラテラル制御となり、安定化するのが困難になったためである。これは新たな研究課題の発掘ともいえる。以上から、大きく進展している研究課題もあれば、やや遅れている課題もあるので、おおむね順調に進展している。マルチラテラル制御の安定化のために、研究分担者の三好孝典教授と協力し、フィルタを用いた安定化制御の拡張を更に推し進める。そして、ロボットアームの移動可能な方向の制限を取り除く。また、QoS制御の高効率化のために、ニューラルネットワークや強化学習などのAIを力覚フィードバックに適用する予定である。この研究には、研究分担者の奥田隆史教授と大西仁教授と協力して推進する。平成30年度に提案した、力情報を用いたロボット位置制御と、ロボット位置の追従制御の更なる高効率化を図る必要がある。前者については、力情報を用いた最適な移動距離を明らかにし、人ーロボット間の協調作業の高度化を行う。後者に関しては、QoS制御の高精度化を図り、移動しているロボットアームに物体を手渡すことができるようにする予定である。以上の研究によって、力覚フィードバックを利用した、人ーロボット間、ロボットーロボット間、人ー人間の協調を高度化していく。

二つのロボットアームで物体を一緒に運ぶ作業だけでなく、次年度に予定していた、物体を手渡す作業を扱い、それぞれの作業に対して、有効なQoS制御を提案することができた。また、安定化制御として、フィルタを用いた安定化制御、粘性による安定化制御、衝突時反力制御、切り替え制御を適用し、それらの有効適用領域を明らかにした。これらの課題については、当初の計画以上に進展している。一方で、安定化制御においては、ロボットアームの移動可能な方向を3軸から2軸に制限することによって、安定性を確保した。二つのシステムのロボットアームが一つの物体によって接続されることによって、バイラテラル制御がマルチラテラル制御となり、安定化するのが困難になったためである。これは新たな研究課題の発掘ともいえる。以上から、大きく進展している研究課題もあれば、やや遅れている課題もあるので、おおむね順調に進展している。マルチラテラル制御の安定化のために、研究分担者の三好孝典教授と協力し、フィルタを用いた安定化制御の拡張を更に推し進める。そして、ロボットアームの移動可能な方向の制限を取り除く。また、QoS制御の高効率化のために、ニューラルネットワークや強化学習などのAIを力覚フィードバックに適用する予定である。この研究には、研究分担者の奥田隆史教授と大西仁教授と協力して推進する。平成30年度に提案した、力情報を用いたロボット位置制御と、ロボット位置の追従制御の更なる高効率化を図る必要がある。前者については、力情報を用いた最適な移動距離を明らかにし、人ーロボット間の協調作業の高度化を行う。後者に関しては、QoS制御の高精度化を図り、移動しているロボットアームに物体を手渡すことができるようにする予定である。以上の研究によって、力覚フィードバックを利用した、人ーロボット間、ロボットーロボット間、人ー人間の協調を高度化していく。(理由)学会参加について別の予算から充当するなど、旅費・参加費の支出が想定よりも減少したため。(使用計画)おもに今までに得られた成果の発表のための費用(旅費、参加費、投稿費)に利用する予定である。
歯周ポケット形成を伴ったラット歯周炎モデルを確立し、接合上皮破壊機序を解明する

LPSによる感作ラットの歯肉溝へLPSを24時間ごとに投与していくと、10日目からアタッチメントロスが生じ、20、30日とその程度は強くなっていった。さらに10日以降では歯槽骨頂部の吸収も見られていた。反対に非感作ラットでは、10日目まではアタッチメントロスおよび歯槽骨の吸収は認められず、20日以降では有意な増加が認められたが感作ラットと比べてその変化は少なかった。感作ラットを用いて歯周ポケット形成を伴うラット歯周炎モデルを確立した。歯周炎は歯周ポケット形成および歯槽骨吸収を特徴とするプラーク中の細菌による感染性疾患である。さらに細菌と宿主の免疫系の相互作用がその発症や進行に関与していると考えられている。また疾患のメカニズムを解明するためには疾患モデルの確立は必要不可欠である。しかし歯周ポケット形成および歯槽骨吸収を伴った歯周炎モデルは報告されていない。我々はこれまでLPSをラット腹腔内投与による免疫感作と、歯肉溝内へのLPS局所投与(24時間毎に10回)により歯周ポケットが形成されることを確認している。さらに今回LPS局所投与を30回行った結果、投与を行った口蓋側歯槽骨表面に多数の破骨細胞が出現し、その骨頂部の高さは減少していた。これらの結果により歯周炎の臨床的特徴である歯周ポケット形成および歯槽骨吸収を伴ったラット歯周炎モデルを確立した。さらに非感作ラット群と比較して感作ラット群では、歯周ポケット形成や歯槽骨吸収量において有意に増加しており、全身的な免疫感作がLPS局所投与による歯周組織の破壊を促進する結果となった。実験期間中、感作ラット群ではLPS局所投与5日目より抗LPS血清IgG抗体レベルの上昇が確認され、その増加は実験期間中維持されていた。対して非感作ラット群では20日目よりわずかな上昇が確認された。抗体レベルの変動は歯周ポケット形成や骨吸収と関連しており、抗体の存在が歯周組織破壊に関与していることが示唆された。
カブトムシ角の3D形態を自在に改変する技術の創出

本研究は、カブトムシの角が近縁種間で極めて多様な3D形態をとることに着目し、3D形態の変化を生む遺伝子の特定、発現の量・位置の違いを定量、さらに、効率的に遺伝子導入を行う技術を開発する。これらの情報・技術を応用することで、カブトムシの角に任意の3D形態をデザインし、作り上げることが可能になる。本新学術領域では、カブトムシ角の3D折り畳みのロジック解明を大きな目的としているが、申請者のプロジェクトは、折り畳みの分子的な基盤を提供するとともに、マクロなロジック(仮説)の実験による証明にも必須となるはずである。前蛹期に形成されるカブトムシの角原基の発生過程における3D形態の変化の観察には、角原基形成が生じる前蛹期が開始される時期を特定することが必要となる。これまでは蛹室の形成開始を前蛹期の開始点の指標としてきたが、角原基の形態的な発生ステージがばらつくこととが問題となっていた。そこで、前蛹期の幼虫をモニターできる飼育容器を工夫することにより、定点カメラを利用した連続撮影に基づいて、前蛹期の開始点を正確に特定する方法の確立に成功した。この方法を利用した前蛹期の正確な開始点に基づき、カブトムシの前蛹期間を正確に同定することができ、角原基の形態的な性的二型が生じるステージを特定することができた。さらに、カブトムシの性決定遺伝子を同定し、larval RNAi法により、角原基形成過程において性差が生じる開始点の特定にも成功した。29年度が最終年度であるため、記入しない。これまでカブトムシにおいてin vivoエレクトロポレーションと体細胞トランスジェネシスを利用した遺伝子導入(EMST)法の確立を試みてきたが、これまでに使用してきたプロモーターでは、マーカーとして用いた緑色蛍光タンパク質(EGFP)の発現が弱いという問題点が生じていた。そこで、カブトムシにおいてより強く発現するプロモーターの探索を行った。これまでに行ったRNA-seqデータを利用して、高発現遺伝子を検索してプロモーターに使用する候補遺伝子を決定した。次に、決定した遺伝子について5'RACEを行い、転写開始点を決定してプロモーター領域の推定を行った。続いて、HiFi DNA assembly法を用い、クローニングしたプロモーターの下流にマーカー遺伝子(EGFP)をつないだベクターを作製した。作製したベクターを用いて、カブトムシ幼虫において高発現をもたらすプロモーターの検討を行うとともに、EMST法の条件検討を行った。その結果、EGFPの強い発現が確認され、これまで困難であった3齢初期幼虫における遺伝子導入に成功した。研究を遂行する上で重大な問題点などはなく、当初の計画通り概ね順調に進展している。研究遂行上の重大な問題点は現時点ではないため、予定通り研究計画を進める予定である。
電磁界印加焼結技術の基礎過程とその応用展開

パルス通電加圧焼結(通称Spark Plasama Sintering (SPS)と称される)は、飛躍的な材料特性の改善とエネルギー効率の大幅な削減が可能な最新粉体加工技術として、近年急速に発展している技術である。SPSはパンチを通して試料が直接通電、加熱される。大電流をパルス的に印加するため短時間焼結が可能であり、ナノ構造材料や特殊複合材料の作製に適しているが、高温材料への適用、反応焼結による高温材料の作製とその評価に関する研究は限られている。本研究では、SPSおよびマイクロ波焼結により、1)B4CーMeB2(Me:Nb, Ta, V)系の共晶組成コンポジットの作製と特性評価、2)反応焼結によるTiB2系高温セラミックスの作製、を行った。1) B4C-MeB2(Me:Nb, Ta, V)系に関し、温度を2000-2150 °C (共晶温度より100°C低い温度)、加圧力を5, 10 and 20 MPaと変化させ、プロセスパラメータと得られる組織、特性の関係を検討した。SPSの計測温度はシミュレーションにより実際の温度より低いこと、焼結収縮が急激に起こる温度は圧力が高くなると低下することを実証した。NbB2のロッド径と硬度の関係、NbB2ロッド間距離と硬度、破壊靭性の関係を見出し、プロセスパラメータと組織、特性に関する指針を示すことができた。2)TiB2-TaCおよびTiB2-NbC系コンポジットをSPS反応焼結により作製した。TiとNbの固溶度と微構造の関係、TiB2-TaCおよびTiB2-NbC系の組成と微構造、硬度の関係を明らかにし、反応焼結による高性能材料創製のための指針を得た。26年度が最終年度であるため、記入しない。電磁場印加による焼結技術は、効率的な急速加熱手法として注目を集めている。本研究では、マイクロ波照射により直接粉体を加熱するマイクロ波焼結と大電流をパルス的に印加するとともに加圧加熱するSPSに関して、急速焼結の効果、通常の焼結との違いを明らかにし、新規な材料創製に寄与することを目的とする。そのため、電磁場印加による共晶組成のホウ化物系超高温用複合材料系を対象に、組成、微構造と力学特性および電磁機能特性を検討する。SPSおよびマイクロ波焼結は、飛躍的な材料特性の改善とエネルギー効率の大幅な削減が可能な最新粉体加工技術として、近年急速に発展している技術である。特に、SPSにおいて、粉体はグラファイト製ダイに入れられパンチにより加圧される点では、従来から良く知られているホットプレスと同じであるが、ホットプレスはダイの外からヒーターにより加熱されるのに対して、SPSはパンチを通して試料が直接通電、加熱される。SPSを用いたその場合成により、B_4CとB_4C-NbB_2系2相複合組成ではコンポジット作製に成功し、35mo1. % NbB_2系組成では高いビッカース硬度(26-27 GPa)と靱性値(6 MPa・m^<1/2>)を得た。今後、この系を広げ、プロセスの一般化を図るとともに、マイクロ波焼結および通常焼結との違いを検討する。電磁焼結、特にSPSにより新規な複合材料創製に成功し、他の組成にも展開を図っている伝では計画以上に進展しているといえる。ただし、その点に研究を集中していったため、電磁焼結の基礎課程の検討が遅れ、全体としては順調に進展しているとした。当初の計画以上に電磁焼結の有効性を実証することができつつある。
核移植クローン技術を用いたゲノム再プログラム化機構の解析

本研究は、胚および産子に異常を生じる体細胞核移植クローン技術を利用することにより体細胞ゲノムと生殖細胞ゲノムの相違が明らかにすることを目的とする。この問題点の理解への近道はおそらく、geneticな要因をできる限り排除してepigeneticな要因に限定でき、ランダムでなく定型的な異常であり、そして発生のできるだけ初期に現れる現象の解析にある。これらの条件を満たす解析対象の一つがマウスの初期胚である。昨年の2-cellに始まるmajor zygotic gene activation(ZGA)の遺伝子発現パターン解析に加えて、今年度は、胚盤胞の遺伝子発現パターンをマイクロアレイ法を用いて解析した。これは、胎盤異常を生じさせる遺伝子を同定する目的である。卵丘細胞クローン、セルトリ細胞クローン、TSA処理卵丘細胞クローン(発生は改善するが、胎盤は異常)、始原生殖細胞クローン、細胞質注入顕微授精(クローンではないが、胎盤は異常)、IVF胚(コントロール)の6種類を比較した。その結果、クローンはX染色体上の遺伝子が特異的に低下することが明らかになり、その中に胎盤発生に重要な遺伝子が含まれていた。興味深いことに、これらの遺伝子のいつくかは細胞質注入顕微授精でも低下しており、胎盤異常との密接な関係が示唆された。逆に、始原生殖細胞クローンは、改善が見られた。解析対象には、胎盤が異常を示さない129系統マウスのクローン、およびES細胞クローンも追加する予定である。今後はその上流にある共通の現象を突き止め、胎盤異常が生じる機構を明らかにしたい。今年度は、ゲノム修飾の可塑性に関わる新しい知見を得る目的で、新たに2種類の細胞種をドナーとして体細胞移植を実施するとともに、129系マウスによるクローン効率改善の細胞学的背景について検討した。1.成体幹細胞を用いた核移植クローン:終末分化前の幹細胞はクローンのドナーとして適しているのではないか、という推測をもとに、特異抗体を用いて選別した幹細胞を用いて核移植クローンを行った。予想通り、GO細胞のために2-cellへ高率に発生したが、その後の発生低下が顕著であった。以上から、成体幹細胞のゲノムは再プログラム化されるものの、必ずしも可塑性に富むとは限らないことが示された。2.始原生殖細胞(PGC)を用いた核移植クローン:PGC特異マーカーを持つトランスジェニックマウス胎仔からPGCを採取し、核移植クローンを行った。これまでに産子3匹が得られており、生殖細胞として分化を開始した後も、ゲノム刷込みが残っている限り、完全な再プログラム化が生じる。3.129系マウスの核移植における正常性について:129系マウスドナーの高効率クローンの原因を検討するために、まず全能性維持に関わる因子であるOct-3/4のプロモーター+GFP遺伝子を持つトランスジェニックマウス用いて卵丘細胞由来胚盤胞の蛍光を観察した。129系背景の場合に蛍光強度が強いことが明らかになった。また、着床後に核移植胚では胎盤外円錐細胞が著減するが、129系由来では正常に増殖していた。129系卵丘細胞クローンの胎盤は、その大きさも組織学的構造も正常であった。以上から、129系マウスのゲノムは、マウス体細胞核移植クローンの典型的な初期胎盤形成不全を生じることがなく、これが129系体細胞核移植クローンの良好な効率につながっていることが示唆された。本研究は、卵子におけるゲノム再プログラム化機構を人為的に利用する体細胞核移植クローン技術と自然状態における受精(顕微授精)を比較し、あらたな世代を作り出す再プログラム化機構の解明をめざすものである。今年度は、体細胞核移植クローンで最も異常が生じる胎盤の異常解析および新規細胞種によるクローン作出を試みた。1.体細胞核移植クローン胎盤の解析:胎齢9.5日においてクローン胚着床部位のほぼすべてが胎盤外円錐(EPC)部を欠損していた。そこで核移植胚盤胞から,EPCの前駆細胞である栄養膜幹細胞の樹立を試みたところ、44%(12/27)の効率で樹立に成功した。また、クローン胚盤胞へES細胞を注入したところ、胎盤の形態が改善した。よってクローン胚においては,内部細胞塊からの未分化栄養膜細胞維持あるいは増殖刺激の低下が生じている可能性が示唆された。2.新規細胞種によるクローン作出:雄(B6x129)F1系統より分離あるいは樹立した神経幹細胞、間葉系幹細胞、helperT細胞、NKT細胞を用いて、核移植クローンを行った。その結果、神経幹細胞およびNKT細胞は再構築胚の半数以上が胚移植可能な4-cell以降へ発生し、胚移植後に健康な産子を得ることができた。特にNKT細胞は、70%がmorula/blastocystへ発生し、ES細胞も容易に樹立することができた。NKT細胞は、他のリンパ球同様にDNAの再構成が終了しており、これまでのリンパ球クローンの報告から、効率が悪いことが予想されていた。昨年度発表したように、その幹細胞である造血幹細胞は逆に効率が悪く、細胞の分化度とクローンの効率には相関関係がないことが示された。

昨年度までに、体細胞核移植クローンで最も異常が生じる胎盤の異常解析および新規細胞種によるクローン作出を試みた。そこで今年度は、これらの成果を元にして、各種クローン胚における遺伝子発現の詳細な解析を進めた。特に、クローンの効率が悪いことが明らかにされている造血幹細胞クローンについてその原因の究明に努めた。1.卵丘細胞クローン(CC)胚および造血幹細胞(HSC)クローン胚とも、肺特異的遺伝子発現の開始は1細胞期後期に開始しており、いわゆるzygotic clockは正常に働いていた。2.CCおよびHSCとも、ドナー細胞特異的な遺伝子発現は核移植後に、正常に停止していた。3.しかし2細胞期における6つの胚特異的遺伝子のうち、CCで4つ、HSCで5つが発現量が低下していた。特にHSCにおいては、2-cell以降の遺伝子発現の制御に重要なHdac1 (histone deacetylase-1)の発現が低く、これが後の発生低下の原因になっていることがわかった。また、実際にH3K9とH4K8の高アセチル化を確認した。以上のように、特異的な低発生クローンドナーの原因を初めて明らかにした。低Hdac1発現は、造血幹細胞のstemness維持に重要であると言われている。組織特異的幹細胞は一定の方向へ分化するように運命づけられており、この性質は卵子内の核移植では再プログラム化されないと考えられる。胚および産子に異常を生じる体細胞核移植クローン技術を利用することにより体細胞ゲノムと生殖細胞ゲノムの相違が明らかされるはずである。この問題点の理解への近道はおそらく、geneticな要因をできる限り排除してepigeneticな要因に限定でき、ランダムでなく定型的な異常であり、そして発生のできるだけ初期に現れる現象の解析にある。これらの条件を満たす解析対象の一つがマウスの初期胚である。マウスの胚性遺伝子の発現は小規模ながら1-cell後期から始まる。今年度は2-cellに始まるmajor zygotic gene activation (ZGA)の遺伝子発現パターンをドナーゲノムの再プログラム化の指標として解析を開始した。各遺伝子の発現量解析では、1個の胚で安定して発現が定量できるDppa2、Dppa3、Dppa4、ERV-L、eIF-1A、Hdac1を対象とした。IVFコントロール胚と比較すると、いずれの遺伝子の発現量も遺伝子型(B6D2F1およびB6x129)およびドナー細胞種(卵丘細胞、線維芽細胞、神経幹細胞、造血幹細胞、始原生殖細胞)に依存して変化しており、そのパターンは4-cell以降の胚発生率や産子率と関連する傾向が見られた。最も低い発生率を示す造血幹細胞クローンはこれらの6つの遺伝子のうち5つの遺伝子で発現が低下していた。標準的なマウス体細胞クローンであるB6D2F1卵丘細胞クローンでは4つの遺伝子で発現が低下しており、一方良好な発生を示すB6x129神経幹細胞クローンでは1つの遺伝子のみ有意に発現異常が見られた。興味深いことに始原生殖細胞(PGC)クローンは、胎齢後期のPGC由来になると徐々に発現が改善する傾向が見られ、ゲノム再プログラム化が正常に行われるようになることが示唆された。本研究は、胚および産子に異常を生じる体細胞核移植クローン技術を利用することにより体細胞ゲノムと生殖細胞ゲノムの相違が明らかにすることを目的とする。