hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性肉芽腫症の出生前診断と遺伝子治療の基礎

蛋白質レベルの診断には,活性酸素産生系構成要素に対するモノクロ-ナル抗体や部位特異的な抗体を作成し,採取絨毛を試料として免疫組織化学的に行なった.DNA診断はシトクロムb大サブユニットに特異的なプロ-ブを用いて行なった.さらにその部位特異的なプロ-ブを作成し,診断の精度を高めた.成果:1.絨毛採取試料を系統的に調べ,妊振7週令で淡くシトクロム大サブユニットが再現性良く検出できた.2.出生前の慢性肉芽腫症胎児試料を入手できなかったため,出生時の胎盤を用いて,調べた例は,幸い正常であった.3.DNA診断は,大サブユニットのcDNAの5'末端に特異的なプロ-ブを用いて,一家系で系統的に調べた結果,この部分の欠損が再確認され,恐らくmRNAは作られていないことが解かった.4.慢性肉芽腫症の遺伝子治療の基礎研究としてこの患者のEBーB細胞株を樹立し,これに正常のcDNAをベクタ-に組み込んでトランスフェクトした.何度も組み込みを試みたが,成功していない.世界的にも安定した組み込みの報告例はなく,特別の工夫が必要である.今後の課題である.5.開発したプロ-ブでこの活性酸素産生系の生体での分布や細胞内の局在様式を調べ,腎臓メザンギウム細胞に検出し,細胞模でシトクロムbは膜貫通性にする存在することが明らかとなった.蛋白質レベルの診断には,活性酸素産生系構成要素に対するモノクロ-ナル抗体や部位特異的な抗体を作成し,採取絨毛を試料として免疫組織化学的に行なった.DNA診断はシトクロムb大サブユニットに特異的なプロ-ブを用いて行なった.さらにその部位特異的なプロ-ブを作成し,診断の精度を高めた.成果:1.絨毛採取試料を系統的に調べ,妊振7週令で淡くシトクロム大サブユニットが再現性良く検出できた.2.出生前の慢性肉芽腫症胎児試料を入手できなかったため,出生時の胎盤を用いて,調べた例は,幸い正常であった.3.DNA診断は,大サブユニットのcDNAの5'末端に特異的なプロ-ブを用いて,一家系で系統的に調べた結果,この部分の欠損が再確認され,恐らくmRNAは作られていないことが解かった.4.慢性肉芽腫症の遺伝子治療の基礎研究としてこの患者のEBーB細胞株を樹立し,これに正常のcDNAをベクタ-に組み込んでトランスフェクトした.何度も組み込みを試みたが,成功していない.世界的にも安定した組み込みの報告例はなく,特別の工夫が必要である.今後の課題である.5.開発したプロ-ブでこの活性酸素産生系の生体での分布や細胞内の局在様式を調べ,腎臓メザンギウム細胞に検出し,細胞模でシトクロムbは膜貫通性にする存在することが明らかとなった.
Fabry病に対するAAVベクターを用いた酵素補充遺伝子治療

1)αGal-AノックアウトFabry病マウスにおいて、大腿筋へのAAVベクターを用いた酵素補充遺伝子導入により、全身各臓器における欠損酵素αGal-A活性の上昇とセラマイド(CTH)沈着量の防止を明らかにした。2)心筋においても欠損酵素αGal-A活性の上昇(ただし20%程度)とセラマイド(CTH)沈着の防止、心肥大の抑止効果が認められた。腎臓でも同様の効果が認められた。しかし、このマウスのモデルでは、血管内皮への蓄積は検出されず、それらに対する効果については分析することができなかった。臨床的には、血管内皮障害が病態形成に重要な役割を演じていることが想定され、このモデルにおけるlimitationのひとつと考えられた。3)Fabry病症例で臨床的に問題になる心肥大、心不全、不整脈の出現と、腎機能障害の診断、治療評価のためのバイオマーカーとしてNT-proBNPおよび心筋troponin T、H-FABPなどに注目しており、それらの臨床的評価を肥大型心筋症、高血圧性心疾患、心筋症など120例を対象に検討した。血中NT-proBNP測定値はBNPよりも鋭敏に軽度の心機能障害(LVEF<50%、拡張障害)を検出し、診断評価指標として優れる事を発表した。4)心肥大抑止、心機能障害、心筋傷害の防止を評価するあたり、アドリアマイシン心筋症ラットモデルを作成して、心エコー、心筋生化学マーカー、病理組織学的な検討を加え、それらの有用性を評価した。5)研究の最終年度にあたり、上記の成績を交えながら、最近の文献を参考にFabry病の病態・診断・新しい治療法とそれらの展開について総説を発表した。平成15年10月15日、科学研究費補助金交付内定(追加採択)の通知を受理。同年12月10日交付決定(追加採択)通知を受理。年末追加採択であったが、平成15年度は早速、研究テーマの主検討事項および関連検討事項に関して実験と臨床の両面から研究を進めた。1)αGal-AノックアウトFabry病マウスにおいて、大腿筋へのAAVベクターを用いた酵素補充遺伝子導入により全身各臓器における欠損酵素αGal-A活性の上昇とセラマイド(CTH)沈着量の防止を明らかにした。2)心肥大抑止、心機能障害、心筋傷害の防止を評価するあたり、実験的な評価法と評価項目を確立すべく、アドリアマイシン心筋症ラットモデルを作成して、心エコー、心筋生化学マーカー、病理組織学的な検討を加えている。3)Fbry病症例で最も臨床的に問題になる心肥大、心不全、不整脈の出現と、腎機能障害の診断、治療評価のためのバイオマーカーとしてNT-proBNPおよび心筋troponin T、troponin Iなどに注目しており、それらの臨床的評価を肥大型心筋症、高血圧性心疾患、心筋症などにより慢性心不全105例を対象に検討した。血中NT-proBNP測定値はBNPよりも鋭敏に軽度の心機能障害(LVEF<50%、拡張障害)を検出し、診断と治療評価指標として優れる事を報告した。4)また、血中心筋troponin T、脂肪酸結合蛋白(H-FABP)測定値は潜在性心筋傷害を検出し、かかる慢性心不全症例は長期予後が不良であることが明らかとなった。1)Fabry病の病態生理学的特徴は、心血管系では心肥大、心筋細胞空胞変性、心機能障害(拡張能低下とこれに引き続く収縮障害)、刺激伝導系障害(房室ブロック、心室性不整脈出現)、全身的な血管内皮機能障害、および腎機能障害である。Fabry病治療(酵素補充療法さらに本研究の主旨である遺伝子酵素補充療法)の評価系を確立することを目的に、心肥大抑止、心機能障害・心筋傷害の防止を評価するあたり、実験的な評価法と評価項目を確立すべく、アドリアマイシン心筋症ラットモデルを作成して、心エコー、心筋生化学マーカー、病理組織学的な検討を加えた。

この系における心筋障害抑止の治療手段として、probcolの抗酸化作用について対比検討した。心肥大、心機能障害の出現に応じて、僧帽弁流入波形ドプラー指標は拡張能障害の進行を示し、さらに左室駆出率の低下を示した。このとき、血中心筋troponin Tは上昇し、その測定値は組織学的障害スコアと相関関係を示した。また心肥大・心筋ストレスマーカーとして血中BNP、NT-proBNPの変化に注目して検討を進めている。2)Fabry病症例の診断と治療評価でもっとも問題になる心筋傷害の機序に関連して、慢性心不全症例における潜在性心筋傷害の機序を、アポトーシスのシグナル因子である血中fas/fas ligandと心筋細胞質傷害の鋭敏なマーカーである心筋troponin T、脂肪酸結合蛋白(H-FABP)濃度、および心筋ストレスマーカーであるBNP、NT-proBNP濃度の関運性から分析した。心肥大例では、拡張能障害出現早期から、Troponin T,HFABP血中濃度が上昇し、心筋傷害発現の病態が示唆された。またこの潜在性心筋傷害にはfas/fas ligand系が関与している可能性を示唆する成績を得た。この所見は、Fabry病、特に心臓Fabry病の早期検出と早期治療の必要性を示唆するものと解釈される。1)αGal-AノックアウトFabry病マウスにおいて、大腿筋へのAAVベクターを用いた酵素補充遺伝子導入により全身各臓器における欠損酵素αGal-A活性の上昇とセラマイド(CTH)沈着量の防止を明らかにした。2)心筋においても欠損酵素αGal-A活性の上昇(ただし20%程度)とセラマイド(CTH)沈着の防止、心肥大の抑止効果が認められた。腎臓でも同様の効果が認められた。このマウスのモデルでは、血管内皮への蓄積は検出されず、それらに対する効果については分析することができなかった。臨床的には、血管内皮障害が病態形成に重要な役割を演じていることが想定され、このモデルにおけるlimitationのひとつと考えられた。3)心肥大抑止、心機能障害、心筋傷害の防止を評価するあたり、アドリアマイシン心筋症ラットモデルを作成して、心エコー、心筋生化学マーカー、病理組織学的な検討を加え、それらの有用性を確立した。4)Fbry病症例で臨床的に問題になる心肥大、心不全、不整脈の出現と、腎機能障害の診断、治療評価のためのバイオマーカーとしてNT-proBNPおよび心筋troponin T、H-FABPなどに注目しており、それらの臨床的評価を肥大型心筋症、高血圧性心疾患、心筋症など120例を対象に検討した。血中NT-proBNP測定値はBNPよりも鋭敏に軽度の心機能障害(LVEF<50%、拡張障害)を検出し、診断評価指標として優れる事を確認した。5)ペースメーカー植え込み症例における潜在性Fabry病の頻度や治療意義を解明するためにさらに研究を継続したい。6)研究の最終年度にあたり、上記の成績を交えながら、最近の文献を参考に総説を発表した。
チロシンホスファターゼの分子制御による免疫強化療法の開発

1.チロシンホスファターゼSHP-2は,IL-2刺激によりチロシンリン酸化される。このシグナルは,IL-2レセプターbeta鎖のacidic領域を必要とする。リン酸化を誘導するキナーゼとしてLCKやLYNが重要である。IL-2シグナルによるSHP-2の活性化は,増殖シグナルとは直接関わっていないことが明らかになった。2.SHP-2の正常組織における発現分布を明らかにした。SHP-2は,血管平滑筋細胞において高い発現を認めたことから,血管系における生理機能がSHP-2の重要な機能であることが予測された。3.IL-3依存性骨髄未熟細胞は,IFN-gammaによってアポトーシスから保護されていることが明らかになった。このことは,骨髄細胞を保持することを考慮する際に重要な情報となるものと思われる。4.アポトーシスをBcl-2/BAG-1の過剰発現によって抑制させると胃癌細胞やメラノーマ細胞の腹膜転移や肺への遠隔転移を増加させることを明らかにした。癌の撲滅を考慮する際,アポトーシスに対する感受性は,重要な因子となるものと思われる。
ユビキタス情報端末向け組込みプロセッサにおけるエネルギー利用効率改善に関する研究

エネルギー利用効率改善を達成するために,各機械命令の特性に応じて該命令が実行される演算器の周波数と電源電圧を細かく調整する方式を検討した.すなわち,プログラム実行におけるクリティカルパスに着目し,各機械命令の実行順序を動的に判定し,プログラム実行時間を延ばさない範囲で優先度の低い命令を低速かつ低電力な演算器で実行することを特徴としている.このようなアーキテクチャを実現するプロセッサには,シングルプロセッサだけでなく,マルチコア・マルチスレッドプロセッサも検討対象とした.チップ内の各ブロックが独立に動作速度と電源電圧を可変にすることで,自由度の高い命令分割が可能になった.加えて,近年問題視されている熱にも配慮し,熱の拡散を図る命令実行方式を考案した.命令スケジューリングでは,演算器の消費電力だけでなくキャッシュメモリの消費電力にも着目した.キャッシュメモリでは,そのトランジスタ数が多いことからリーク電流電力が深刻であると認識されている.命令とデータの重要度を利用して,マイクロプロセッサの性能に深刻な影響を与えることなく,キャッシュメモリのエネルギー消費量を削減する方式を考案した.エネルギー利用効率を大きく改善するためには,アーキテクチャだけではなく回路方式の検討も必要である.そこで,典型的ケース指向設計と名付けた新しい回路設計方式を考案した.最悪ケースを想定した悲観的な設計を行うのではなく,典型的なケースを想定した最適化設計を行う.最悪ケースに遭遇するのは非常に稀である,という観察を利用している.設計制約が緩和されるので不要な設計マージンを取り除くことが可能になり,無駄なエネルギー消費を排除可能になった.エネルギー利用効率改善を達成するために,各機械命令の特性に応じて該命令が実行される演算器の周波数と電源電圧を細かく調整する方式を検討した.すなわち,プログラム実行におけるクリティカルパスに着目し,各機械命令の実行順序を動的に判定し,プログラム実行時間を延ばさない範囲で優先度の低い命令を低速かつ低電力な演算器で実行することを特徴としている.このようなアーキテクチャを実現するプロセッサには,シングルプロセッサだけでなく,マルチコア・マルチスレッドプロセッサも検討対象とした.チップ内の各ブロックが独立に動作速度と電源電圧を可変にすることで,自由度の高い命令分割が可能になった.加えて,近年問題視されている熱にも配慮し,熱の拡散を図る命令実行方式を考案した.命令スケジューリングでは,演算器の消費電力だけでなくキャッシュメモリの消費電力にも着目した.キャッシュメモリでは,そのトランジスタ数が多いことからリーク電流電力が深刻であると認識されている.命令とデータの重要度を利用して,マイクロプロセッサの性能に深刻な影響を与えることなく,キャッシュメモリのエネルギー消費量を削減する方式を考案した.エネルギー利用効率を大きく改善するためには,アーキテクチャだけではなく回路方式の検討も必要である.そこで,典型的ケース指向設計と名付けた新しい回路設計方式を考案した.最悪ケースを想定した悲観的な設計を行うのではなく,典型的なケースを想定した最適化設計を行う.最悪ケースに遭遇するのは非常に稀である,という観察を利用している.設計制約が緩和されるので不要な設計マージンを取り除くことが可能になり,無駄なエネルギー消費を排除可能になった.近年の研究でプログラム中のクリティカルパス情報を利用して最適化を行うことで,プロセッサの処理性能向上や.省電力化が可能であることがわかっている.これに対し我々は二つの方式を検討している.一つは,クリティカルパス予測に基づく,命令レベル並列性を利用した方式である.新たなクリティカルパス予測器を提案し評価を行ってきたが,満足のいく結果が得られていなかった.命令ウインドウ中のクリティカルパスを特定するPITを用いて,我々の考える省電力アーキテクチャにおける最適な命令発行の優先度,最適な演算器の選択方法,最適な演算器の組み合わせについて調査を行った.その結果,発行された順序を優先度とし,命令発行を遅らせないよう空いている演算器に命令を発行する演算器の選択方法,高速な演算器を2つ,低速な演算器を4つという演算器の組み合わせが最も良いということがわかった.またこれらの調査結果を分析していく過程で,クリティカルパス予測器の予測精度を改善するために検討すべき方向を明らかにすることができた.もう一つは,値予測に基づく,スレッドレベル並列性を利用した方式である.アプリケーションプログラムの実行を,投機流と検証流と呼んでいる2種類の命令実行流に分割する.投機流はプログラムの主要部分を担っているが,命令数が削減されており,その結果エネルギー利用効率が改善される.検証流は投機流から取り除かれた命令を低速で実行するが,クリティカルパス上に無い命令のみの実行なので実行時間には悪影響を与えない.一方で低速実行のためにエネルギー利用効率が改善されている.値予測機構を実装したシミュレーションの結果,予測失敗のペナルティを考慮しても,実行時間を増加させることなくエネルギー利用効率を改善できることが確認できた.マルチコアプロセッサを検討した.電源電圧を下げることがエネルギー消費量削減に効果的であるが,性能低下を引き起こす.この損失を補うために,プログラムの実行時間に影響の無い部分のみを低速で実行する.命令流を二つに分割して実現するマルチスレッド処理である.一つは投機流と呼ばれ,プログラムの主要部分を担う.ただし,投機実行されている.もう一つは検証流と呼ばれ,投機流での投機実行が正当性を確認する目的で実行される.投機流では実行される命令数が削減されるので,エネルギー消費量も削減できる.検証流ではプログラムが低速に実行されるので,エネルギー消費量が削減される.詳細なシミュレーションの結果,エネルギー遅延自乗積を約25%削減する可能性があることが確認できた.

コアプロセッサについても検討した.設計者における稀な最悪値ではなく典型値に最適化する設計を検討した.以下の二つの現象を利用している.一つは,回路のクリティカルパスが活性化されることは稀なことである.もう一つは,クリティカルパスを活性化させる入力は極めて限定されることである.言い換えると,設計時のタイミング制約を緩和させたとしても,現実には回路の動作時にタイミング違反が生じることは稀である.回路動作時の遅延ばらつきは,制御回路よりもデータパスにおいて大きくなると期待される.更に,その大きさのクリティカルパス遅延との差も,制御回路よりもデータパスにおいて大きくなると期待される.これらの考察から,典型値の利用は,制御回路よりもデータパスにおいてより効果的だと考えられる.そこで,依存関係にある複数の演算を同時に1サイクルで実行する.この結果プロセッサ性能は多いに改善されるので,性能向上を省電力の目的に利用すればエネルギー利用効率の改善が可能になる.エネルギー利用効率改善を達成するために,各機械命令の特性に応じて該命令が実行される演算器の周波数と電源電圧を細かく調整する方式を検討した.すなわち,プログラム実行におけるクリティカルパスに着目し,各機械命令の実行順序を動的に判定し,プログラム実行時間を延ばさない範囲で優先度の低い命令を低速かつ低電力な演算器で実行することを特徴としている.このようなアーキテクチャを実現するプロセッサには,シングルプロセッサだけでなく,マルチコア・マルチスレッドプロセッサも検討対象とした.チップ内の各ブロックが独立に動作速度と電源電圧を可変にすることで,自由度の高い命令分割が可能になった.加えて,近年問題視されている熱にも配慮し,熱の拡散を図る命令実行方式を考案した.命令スケジューリングでは,演算器の消費電力だけでなくキャッシュメモリの消費電力にも着目した.キャッシュメモリでは,そのトランジスタ数が多いことからリーク電流電力が深刻であると認識されている.命令とデータの重要度を利用して,マイクロプロセッサの性能に深刻な影響を与えることなく,キャッシュメモリのエネルギー消費量を削減する方式を考案した.エネルギー利用効率を大きく改善するためには,アーキテクチャだけではなく回路方式の検討も必要である.そこで,典型的ケース指向設計と名付けた新しい回路設計方式を考案した.最悪ケースを想定した悲観的な設計を行うのではなく,典型的なケースを想定した最適化設計を行う.最悪ケースに遭遇するのは非常に稀である,という観察を利用している.設計制約が緩和されるので不要な設計マージンを取り除くことが可能になり,無駄なエネルギー消費を排除可能になった.
日本脳炎ウイルスの蚊細胞への感染機序の解明

日本脳炎ウイルスJapanese encephalitis virus(JEV)は世界で年間数万人の感染者及び1万数千人の死者を生じる重要なウイルス感染症である。JEVは豚や鳥を増幅動物とし、蚊によって媒介される。JEVの細胞受容体は脊椎動物細胞でいくつか報告されているが、蚊細胞ではごく限られている。我々は、蚊細胞のウイルス受容体を探索する研究で、JEVのウイルス様粒子Virus-like particles (VLPs)を用いた新たな実験系を確立した。今後、この技術を応用して引き続きJEVの蚊細胞受容体の探索を行い、蚊媒介ウイルスの蚊細胞への感染機序の解明を目指す。蚊やマダニは人畜を吸血する際にウイルスなどの病原体を媒介する、公衆衛生の重要な節足動物である。これら節足動物によって媒介される病原ウイルスは節足動物媒介性ウイルスArthropod-borne virus(アルボウイルスArbovirus)と総称され、世界中で広く問題となっている。ウイルスは細胞に感染する際、自身の外皮蛋白質と細胞表面の受容体蛋白質とを連結させて結合する。アルボウイルスの場合、脊椎動物、節足動物に類似またはそれぞれに異なる受容体を利用している。例えば、C型レクチンや熱ショック蛋白質は脊椎動物と節足動物で高度に保存され、アルボウイルスの受容体として機能している。その他、TIM蛋白質やインテグリン、ラミニン結合蛋白質、Gタンパク質共役受容体などが脊椎動物細胞において、プロヒビチンが昆虫細胞において受容体として機能すると考えられている。日本脳炎ウイルスJapanese encephalitis virus (JEV)はフラビウイルス科フラビウイルス属に属し、我が国にも常在する代表的なアルボウイルスである。JEVは豚や鳥を増幅動物とし、蚊(主にコガタアカイエカ)によって媒介される。我々は、JEVの感染機序について研究を行う過程で、JEVエンペロープ蛋白質(E)のアミノ酸配列387-399番目に該当するRGD領域(JEV_RGD)が、蚊細胞への効率的な感染に重要な役割を担う可能性があることを見出した。そこで本研究では、このJEV_RGDに着目し、(1)その機能の解明と、(2)JEV_RGDと相互作用する蚊細胞受容体の同定を行い、JEVの蚊細胞への感染機序の解明を目指す。(1) JEV_RGDの機能解析;JEVの細胞馴化へ伴う遺伝子変異について解析を行った結果,E蛋白質上のRGD領域が脊椎動物細胞への馴化でのみ変異することを見出した.そこで、脊椎動物の培養細胞への馴化によって得られたJEV_RGD変異株と親株の性状(培養細胞での増殖性、プラークサイズ)と比較することにより、細胞感染におけるJEV_RGDの機能に関する知見を得ることを試みている。これまでのところ、各性状において有意な差は認められていない。(2) JEV_RGDと相互作用する蚊細胞受容体の同定;JEV_RGD領域はE蛋白質の外部ドメインであることから,この領域が細胞接着因子として機能している可能性が考えられる.そこで,現在,このJEV_RGDと相互作用する、蚊細胞に特異的な受容体の同定を試みている.JEV_RGDを含むペプチド(23aa)をGST-tag融合蛋白質として大腸菌発現系により人工合成し、精製後、フローサイトメーターを用いて合成ペプチドの培養細胞に対する吸着性を調べた。その結果、合成ペプチドは脊椎動物細胞への吸着は認められたが、蚊細胞への吸着は認められなかった。デング熱やジカ熱、ダニ媒介性脳炎など、蚊やマダニなどが媒介する節足動物媒介ウイルス感染症(アルボウイルス感染症)は世界で広く問題となっている。我が国に常在するアルボウイルスの一つ、日本脳炎ウイルスJapanese encephalitis virus (JEV)は、豚や鳥を増幅動物とし、蚊(主にコガタアカイエカ)によって媒介される。しかし、蚊のJEV感染における分子基盤についてはほとんど明らかになっていない。我々は、JEVの感染機序について研究を行う過程で、JEVエンペロープ(E)蛋白質のRGD領域(JEV_RGD)が、蚊細胞への効率的な感染に重要な役割を担う可能性があることを見出した。前回、JEV_RGDを含むペプチド(23aa)を人工合成し、培養細胞に対する吸着性を調べた結果、合成ペプチドの脊椎動物細胞への吸着は認められたが、蚊細胞への吸着は認められなかった。そこで今年度は、JEVのウイルス様粒子(Virus-like particles; VLPs)を作製し、JEV_VLPのRGD変異体における細胞吸着性について検討した。2009年に宮崎県の感染飼育牛から分離されたJEV/Bo/Miyazaki/1/2009株をベースに、JEV_VLPsを作製することに成功した(JEV_WT)。次に、JEV/Bo/Miyazaki/1/2009株の脊椎動物細胞への連続継代で生じたJEV_RGDの変異体、RGN、RGGに加え、RGD欠損体(ΔRGD)、アラニン置換体(AAA)について、それぞれPCRにより変異を導入し、JEV_VLPsの作製を試みた。

その結果、JEV_RGN、JEV_RGG、JEV_AAAについては、遺伝子導入細胞から培養上清中への出芽が認められたが、JEV_ΔRGDについては、遺伝子導入細胞での発現は認められたものの、培養上清中への出芽は認められなかった。次に、作製したJEV_VLPsのうち、JEV_WTおよびJEV_AAAについて、フローサイトメーターを用いてVero細胞(サル腎由来)、C6/36細胞(ヒトスジシマカ由来)、CTR細胞(コガタアカイエカ由来)に対する細胞吸着を調べた。その結果、いずれの組み合わせにおいてもJEV_VLPsの細胞吸着が認められた。日本脳炎ウイルスJapanese encephalitis virus (JEV)は、豚や鳥を増幅動物とし、蚊(主にコガタアカイエカ)によって媒介される節足動物媒介ウイルス感染症(アルボウイルス感染症)である。我々は、JEV感染における蚊の分子基盤を明らかにするため、JEVの蚊細胞への感染機序について解析を行ってきた。研究を行う過程で、我々は、JEVの粒子を構成するエンペロープ(E)蛋白質のドメインIIIに保存されるアミノ酸RGD配列が、JEVの蚊細胞への効率的な感染に重要な役割を担う可能性があることを見出した。そこで我々は、このJEV_RGD領域に着目し、解析を進めることとした。まず、発現プラスミドベースで、タグを付与したJEVのウイルス様粒子(Virus-like particles; VLPs)を作製する方法を確立した。次に、このRGD配列に様々な変異を導入し、JEV_VLPの培養細胞吸着性をオリジナル株(RGD株)と比較するためのJEV_VLP変異体の作出を試みた。その結果、RGD配列のDを欠損させた発現プラスミドでは培養細胞からのVLPの出芽が起こらなかった。このことから、JEV_RGDの立体構造がJEVの出芽や粒子形成に重要な役割を持つことが示唆された。RGD配列のD(アスパラギン酸)をN(アスパラギン)やG(グリシン)に置換したJEV_VLPの変異体(JEV_RGN, JEV_RGG)を作出することに成功した。これら変異体の細胞吸着性について、現在、解析を行っている。日本脳炎ウイルスJapanese encephalitis virus(JEV)は世界で年間数万人の感染者及び1万数千人の死者を生じる重要なウイルス感染症である。JEVは豚や鳥を増幅動物とし、蚊によって媒介される。JEVの細胞受容体は脊椎動物細胞でいくつか報告されているが、蚊細胞ではごく限られている。我々は、蚊細胞のウイルス受容体を探索する研究で、JEVのウイルス様粒子Virus-like particles (VLPs)を用いた新たな実験系を確立した。今後、この技術を応用して引き続きJEVの蚊細胞受容体の探索を行い、蚊媒介ウイルスの蚊細胞への感染機序の解明を目指す。(1) JEV_RGDの機能解析;これまでのところ、培養細胞での増殖性ならびにプラークサイズについて、JEV_RGD変異株と親株で意な差は認められていない。そこで、今後はさらに変異の進んだ株を選抜して比較解析を行い、親株と変異株とで性状の違いを見出すことを試みる。(2) JEV_RGDと相互作用する蚊細胞受容体の同定;GST-tagを融合させたJEV_RGD合成ペプチド(23aa)は、脊椎動物細胞への吸着は認められたが、蚊細胞への吸着は認められなかった。
球圧子押込み疲労試験によるセラミック被覆材における薄膜の強度特性評価法の開発

荷重,球圧子径を変えた条件で, 3種類のセラミックス薄膜をコーティングした超合金基材を用いて,押込み荷重,球圧子径を様々に変えた条件で繰返し球圧子押込み試験を行って,荷重繰返し過程中の薄膜におけるき裂発生,摩耗,はく離の様相を調べた.その結果,以下のことが明らかとなり,試験法の有効性が示唆された.(1)静的球圧子押込み試験より求まるリングクラック発生荷重より小さな荷重でも,繰返し荷重下ではある荷重繰返し数で薄膜にリングクラックが発生する.(2)リングクラックが発生した後,荷重繰返し数の増加に伴って接触領域の薄膜では摩耗が進行し,さらにはく離を生じる.(3)接触領域の断面形状の測定により,摩耗の定量的評価の可能性がある.(4)最大荷重P_<max>とき裂発生荷重繰返数N_i関係は球圧子径に依存する.(5)薄膜の半径方向の応力σ_<sr>,iとN_i関係は球圧子径が小さい.荷重,球圧子径を変えた条件で, 3種類のセラミックス薄膜をコーティングした超合金基材を用いて,押込み荷重,球圧子径を様々に変えた条件で繰返し球圧子押込み試験を行って,荷重繰返し過程中の薄膜におけるき裂発生,摩耗,はく離の様相を調べた.その結果,以下のことが明らかとなり,試験法の有効性が示唆された.(1)静的球圧子押込み試験より求まるリングクラック発生荷重より小さな荷重でも,繰返し荷重下ではある荷重繰返し数で薄膜にリングクラックが発生する.(2)リングクラックが発生した後,荷重繰返し数の増加に伴って接触領域の薄膜では摩耗が進行し,さらにはく離を生じる.(3)接触領域の断面形状の測定により,摩耗の定量的評価の可能性がある.(4)最大荷重P_<max>とき裂発生荷重繰返数N_i関係は球圧子径に依存する.(5)薄膜の半径方向の応力σ_<sr>,iとN_i関係は球圧子径が小さい.炭素工具鋼SK3基板(HV=300,600,800),および超硬合金WC-Co基板(HV=1650,2050)表面に、マグネトロンスパッタリング法によりTiN膜を被覆したものを試験片とした.購入した電磁加振式疲労試験機を用いて、各試験片の球圧子押込み疲労試験を行った.疲労過程中,球-基板接触領域周辺に生じる薄膜の破壊・はく離を詳細に観察し,破壊・はく離発生特性に及ぼす試験条件(球圧子径2R,最大荷P_<max>)の影響の検討を行った.その結果,以下のことが明らかとなった.(1) WC-Co基板,SK3基板(HV=600,800),いずれの場合も,接触領域周辺の薄膜に微視き裂が発生し,その後ただちにはく離を生じる.その微視き裂は,静的球圧子押込み試験におけるリングクラックの一部と考えられる.薄膜のはく離発生時には,基板のき裂発生は認められない.(2) HV=300のSK3基板では,き裂の発生を伴わずにはく離を生じる.そのはく離は,基板の塑性変形によって引き起こされたと考えられる.(3)疲労課程中の基板の塑性変形は,WC-Co基板の場合はほとんど認められず,SK3基板(HV=600,800)の場合は,ある程度の塑性変形は認められるが,その大きさの変化は認められない,SK3基板(HV=300)の塑性変形は,HV=600,800基板より大きく,増加傾向を示す.(4)いずれの基板も,はく離発生寿命N_dは,P_<max>低下に従って明確な増加傾向を示す.(6) SK3基板のP_<max>,-N_d関係は,HVによって異なる.その結果は,塑性変形の影響と考えられる.(7) P_<max>-N_d関係は,いずれの基板も,明確な2R依存性を示す.(9)疲労限度(N_d=10^7の時間強度)は,基板材質,硬さによらずに,700900MPaである.その値は静的球圧子押込み試験から得られたWC-Co基板の静的リングクラック発生強度の3545%である.本年度の目標:(1)基板は前年度同様の被覆超硬合金WC・Coの他に,フロートガラス(非強化ガラス,強化ガラス)を追加する.(2)基板試験片についてTiN被覆試験片と同様の疲労試験を行う.(3)TiN被覆WC・Coについて,より広範囲の最六荷重条件(P_<max>)の疲労試験を行う,(3)TiN被覆WC・Co基板,TiN被覆ガラスに関して,疲労試験中の薄膜および基板のき裂発生挙動を詳細に観察する.以上は,前年度と同様の実験条件,実験方法で行った.本年度得られた主な結果:(1)基板試験片は,ある荷重繰返し数(N_d)で,静的試験の場合と同様に,基板と球圧子との接触円領域の若干外側にリングクラックが発生する.N_dは明確にP_<max>に依存し,P_<max>,低下に伴ってN_dは増加する.P_<max>-N_d関係は2R依存性を示し,2Rが大きくなるに従ってP_<max>

は大きくなる.ガラス基板の場合,同じN_dに対するP_<max>は,強化ガラスの方が明らかに大きい.P_<max>-N_d関係から求めた,基板表面の半径方向の応力σ_<r.max>とN_dの関係は,2Rにほとんど依存しない.非強化ガラスと強化ガラスのσ_<r.max>-N_d関係におけるσ_<r.max>の差は,強化ガラスにおける残留応力を表していると考えられる.(2)TiN被覆WC・Coのσ_<r.max>-N_d関係より,寿命が短い範囲では,疲労強度は静的強度よりあまり低下しないが,寿命が長い範囲では,明確な低下傾向を示す.N_d=107の時間強度を疲労限度とすると,700900MPaであり,静的強度(平均値2050MPa)の3545%である.(3)TiN被覆WC・Coの結果より,P_<max>が大きい場合は基板にもき裂が発生するが,小さい場合は,発生しない.基板のき裂は,薄膜のき裂により引き起こされたと考えられる.TiN被覆ガラスの場合は,基板にリングクラックが発生し,そのき裂によって薄膜にリングクラックが発生する.以下の結果より,セラミック被覆材の薄膜におけるき裂発生特性,摩耗特性,はく離発生特性,などの薄膜の耐久特性評価,さらにぜい性材料表面におけるき裂発生特性評価に対する繰返し球圧子押込み試験の有効性が明らかとなった.(1)セラミック被覆超硬合金(WC-Co基材)(1)荷重が大きい条件では,荷重繰返し数の増加に伴って,薄膜にリングクラックが発生し,その後摩耗が進行,さらにはく離の発生を示す.(2)薄膜の摩耗の様相は,繰返し押込み試験における最大荷重P_<max>と最小荷重P_<min>に対応した接触領域の範囲で確認でき,薄膜の表面観察様相に基づく摩耗特性の定性的評価の可能性,および断面形状の測定に基づく摩耗量の定量的評価の可能性が明らかとなった.(3)荷重が小さい長寿命域では,発生したリングクラック近傍にはく離が発生し,はく離発生特性評価の可能性が明らかとなった.(4)最大荷重、P_<max>,リングクラック半径,材料定数使って求めた薄膜における半径方向引張応力σ_<r,i>と薄膜のリングクラック発生荷重繰返し数Niの関係は球圧子径2R依存性が小さく,膜質による相違も認められた.時間強度σ_<r,i>は,低寿命域では,ほぼ一定であるが,長寿命域では,低下する傾向を示す.(2)ガラス基材(強化ガラス,非強化ガラス)(1)静的荷重条件では,ある荷重で表面にリングクラックが発生した.リングクラック発生荷重は,強化ガラスの方が大きい.(2)繰返し押込み荷重条件では,静的荷重条件より小さな荷重でも,ある荷重繰り返し数で表面にリングクラックが発生した.(3)P_<max>,リングクラック径,材料定数から求めた基材表面の半径方向の応力σ_<r,i>とNiの関係は,2R依存性が小さい.(4)σ_<r,i>-Niの関係における時間強度σ_<r,i>は,強化ガラスの方が大きく,非強化カラスとの差から強化ガラスの残留応力が評価できる.
ベトナム・サイゴン川河岸崩壊現象の解明と対策工提案のための調査研究

サイゴン川河岸の崩壊現象を解明するために、まず試験フィールドを選定し、標準貫入試験、土試料サンプリング、室内実験等を実施し、地盤プロフィルおよび土の基本的変形強度特性を明らかにした。次に、ADCPという超音波を利用した計測機器により、河川の水位、流速分布、河床形状等を明らかにした。河岸の崩壊現象を防止するための研究として、まず現地発生土、材料を用いた改良土の作成方法について調査した。次に具体的な河岸の補強に関して、室内実験等により得られた土質パラメータに基づく数値シミュレーションを実施し、効果的な補強対策について検討した。以上の研究成果を日越で共有するための合同セミナーを毎年1回開催した。平成23年度は,新たに設定した1地点において,詳細な(1)現地調査,(2)採取した試料に対する土質試験および(3)数値シミュレーションの実行可能性の検討からなる一連の学術調査を実施した。原位置における地盤特性の調査に関しては,標準貫入試験を中心に実施した。室内土質試験は,ホーチミン工科大学の土質実験室において実施し、既に現地地盤の力学特性はほぼ明らかにすることができた。また,研究分担者である高橋(東北大学)は,現地で発生する軟弱泥土の土質改良特性に関して基本的調査を行った。具体的には,現地発生材である稲わらをバインディング材として用いた場合の改良効果について,三軸試験などの結果に基づいて評価し,稲わらが効果的に機能することを明らかにした。現地調査のうち河川流況の調査は,里深・WELLS(立命館大)とLUU博士を中心としたホーチミン市工大水理学研究室が担当し、"超音波多層流向流速計(ADCP)"を用いた現地における2度の調査を通じて,1)河川水位,2)河川横断面方向の流速流向分布,3)河川縦断面方向の流速流向分布,4)河川横断面形状等を明らかにした。月変動や季節変動に関しては,ホーチミン市工科大水理学研究室が主に担当した。数値シミュレーションの実行可能性の検討としては、新しい解析手法であるSPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)に着目して検討を進めた。SPH法に用いる入力パラメータ(斜面形状,土質パラメータ,初期条件,境界条件)や妥当性評価に用いるデータ(斜面の変形,地盤内の水分量分布,地下水分布など)を現地モニタリングや土質試験により収集した。本研究は、ベトナム・ホーチミン市のサイゴン川流域における河岸の大規模崩壊現象に焦点を当て、現象解明および対策工提案を行う上で重要となる地盤特性、河川流特性などに関する総合的な学術調査を実施し、将来的な防災対策樹立のための基礎資料を作成することを目的とする。この研究を通して大河川を有し、河川氾濫や課外崩壊に苦しむ東南アジア各国の防災対策の向上に資するとともに、日越間の学術交流が深化することが期待できる。具体的な研究テーマとしては、主にフィールド調査関連の1現地における河岸構成地盤材料の基本的物理・力学特性、2河岸斜面内の地下水位および水分量変動特性、3河川の水位、横断面および縦断面方向の流速分布、河床形状などの時間的変化、およびそれらに基づく将来展開に関する4河岸斜面補強を念頭に置いた現地土の改良特性および実行可能性の検討、5数値シミュレーションの入力パラメータや妥当性検証に必要なデータの取得および数値シミュレーションの実行可能性の検証、6国際的研究連携の有効性について検証などのテーマに関するものが得られた。研究成果の概要は以下の通りである。上記1に関しては、サイゴン川河岸に対象フィールドをいくつか設定し、標準貫入試験、試料サンプリング、各種室内試験を実施し、地盤プロフィルおよび地盤を構成する各層の土質特性を明らかにした。2に関しては、地下水位の変動が河川の水位変動と密接な関連を有することを明らかにした。3では、ADCPと呼ぶ超音波を利用した計測装置により河床形状や基準断面の流速分布等を明確に示した。4では、改良土の靭性を高めるためには現地発生材としての稲わらが効果的であることを見出した。5では、粒子法の一種であるSPHが河岸破壊現象の解明のために有効であることを示した。以上の研究成果共有のために日越合同セミナーを毎年1回開催し、研究を活性化できた。平成24年度は,平成23年度に引き続き,(1)現地調査,(2)採取した試料に対する土質試験および(3)数値シミュレーションの実行可能性の検討からなる一連の学術調査を実施した。主な研究成果は以下のとおりである。(1)現地調査:平成23年度に現地調査を実施した場所において河岸における地下水位の変動調査を実施した。また、平成22ー23年度に引き続き、超音波多層流向流速計ADCP等による河川流況調査を実施した。(2)室内土質試験:東北大学において、現地発生軟弱泥土の土質改良特性に関する基本的調査を実施した。

具体的には、セメントや各種バインディング材による改良効果について,三軸試験などの結果に基づいて評価した。(3)数値シミュレーションの実行可能性の検討:河岸崩壊現象の解析としては、大規模変形解析および侵食作用の解析が可能なSPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)法に用いる入力パラメータや妥当性評価に用いるデータを現地モニタリングや土質試験により平成23年度に引き続き収集した。また、河川の3次元流れの解析として、標準的な3次元流れ解析を行うため,市販ソフトのFluentを用いた。さらに,河岸近傍の乱流特性をより正確に予測するため,Large Eddy Simulation (LES)を行った。(4)第3回日越合同セミナーの開催:平成22年度より立命館大学、東北大学およびホーチミン市工大で研究成果を共有するために実施してきた日越合同セミナーを東北大学において実施した。研究成果の概要にも述べたとおり、研究はほぼ順調に進行している。毎年1回日越合同セミナーを開催しており、平成23年度も日本側:11編、ベトナム側:4編の論文投稿・研究発表があり、活発な意見交換がなされた。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究成果の概要にも述べたように、研究はほぼ順調に進行している。毎年1回日越合同セミナーを開催しており、平成24年度も日本側:9編、ベトナム側:5編の論文投稿・研究発表があり、活発な意見交換がなされた。現地調査、室内土質試験に関しては、地盤の透水性把握に重点が置かれる。調査箇所は昨年度選定した場所と同じである。河川流況調査も、昨年度とほぼ同様な内容で実施する。現地発生軟弱泥土の土質改良特性についても、昨年に引き続き各種バインディング材による改良について検討する。数値シミュレーションの実行可能性の検討に関しては、河岸崩壊現象の解析としては、大規模変形解析および侵食作用の解析が可能なSPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)法に用いる入力パラメータや妥当性評価に用いるデータを現地モニタリングや土質試験により平成23年度に引き続き収集する。河川の3次元流れの解析については、標準的な3次元流れ解析を行うため,市販ソフトのFluentを用いる。また,河岸近傍の乱流特性をより正確に予測するため,Large Eddy Simulation(LES)を行う。これらの結果をSPH法による大規模変形解析と連携させ,河川の3次元流れがどのように河岸崩壊や河床形状の変化に影響が与えるかを平成23年度に引き続き検討する。現時点では特に問題はない。
BDNF,proBDNF血中動態に基ずくうつ病再発予測

寛解後の大うつ病患者58例を対象として6ヶ月後までの再発に関してBDNF, IL6血清値を追跡した。その結果は以下の通りであった。(1)寛解時のBDNF, IL6血清濃度は再発群と非再発群で差はなかった。(2)6ヶ月以内での再発群は非再発群と比較して3ヶ月後のBDNF濃度が有意に低値であった。(3)3ヶ月後のBDNF濃度はIL6の血清値は再発群で有意に高値を示していた。(4)寛解時の血清proBDNF濃度に関しては、再発群と非再発群には差が認められなかった。(5)3か月後の血清proBDNF濃度に関しては、両群に差はなかった。(6)6ヶ月後の血清proBDNF濃度に関しても両群に差はなかった。脳由来神経栄養因子は神経可塑性(BDNF)に関与するkey moleculeである。BDNFは血液脳関門を通過する。うつ病では血小板および脳内からのBDNF分泌が低下しており、健常者と比較して有意に血中(血漿・血清)BDNF濃度が低値である。BDNFはその前駆物質であるproBDNFから合成されるが、proBDNFも生理活性を有する。すなわち、BDNFがTrkB受容体に結合してシナプス可塑性に関与するのに対して、proBDNFはP75受容体に結合して神経細胞死(アポトーシス)に関与する。すなわち、BDNFとproBDNFは神経に対して全く逆の作用をする(Yin-Yan Hypothesis)。以上のことから考えると、うつ病では血中BDNFが低下、proBDNFが増加している可能性がある。本研究では、うつ病患者のproBDNF, BDNFの血清濃度を比較した。さらに、選択的セロトニン阻害薬(SSRI)(フルボキサミン・パロキセチン・セルトラリン)やセロトニン・ノルアドレナリン再取り込み阻害薬(SNRI)(ミルナシプラン・ジュロキセチン)治療のそれらへの影響も検討した。さらに、本研究の独創的な点はうつ病寛解後復職群と未復職群間でこれらのパラメーターに相違があるかの有無を検討している点である。もし、勤労者の復職に関連するバイオマーカーが見つかれば、復職の科学的指標として使えるし、勤労者のメンタルヘルスモニタリングにも有効なツールとなることは間違いない。脳由来神経栄養因子は神経可塑性(BDNF)に関与するKey moleculeである。うつ病では血小板及び脳内からのBDNF分泌が低下しており、健常者と比較して有意に血中(血漿・血清)BDNF濃度が低値である。本研究では、うつ病患者のproBDNF,BDNFの血清濃度を比較した。さらに、本研究の独創的な点はうつ病寛解後復職郡と未復職郡間でこれらのパラメーターに相違があるかの有無を検討している点である。もし、勤労者の服飾に関するバイオマーカーが見つかれば、復職の科学的指標として使えるし、勤労者のメンタルヘルスモニタリングにも有効なツールとなることは間違いない。現在まで、大うつ病患者約200例をenrolledした。そして血液サンプルや臨床症状ならびにdemographic dataのcollectionも終了している。さらに大うつ病症例を蓄積する予定。今年度の余情的結果として、復職郡では非復職郡と比較して血清BDNF濃度が有意に高値であった。しかし、血清proBDNF濃度は両群間に差はなかった。さらに、ハミルトンうつ病評価尺度17項目得点(HAMD17)も両群間に差は認められなかった。血清BDNFや血清IL6が大うつ病で変化するという研究は国外でのメタ解析で証明されている。BDNFやIL6は大うつ病のstate markerである。大うつ病患者を長期follow upしてBDNFやIL6の変化を観察した研究は国内・国外ともにない。したがって、我々は、ストレスとの関連が予測される血中BDNF濃度・IL6濃度およびBDNF遺伝子のメチル化を縦断的に観察した研究を実施した。本研究の予備研究1として、(A)抗うつ薬であるフルボキサミンとBDNF, proBDNF, IL6血清濃度との関連を検討した。。(1)大うつ病患者の血清IL6は健常者と比較して有意に高値を示した。(2)うつ病の重症度と血清IL6濃度は正の相関を示した。(3)大うつ病群は健常者群より血清BDNFが低下していた。(4)うつ病の重症度と血清BDNF濃度には負の相関があった。(5)血清proBDNF濃度に関しては両群に差はなかった。(6)フルボキサミンは血清IL6濃度を低下させた。(7)フルボキサミンは血清BDNFを増加させた。

本研究の予備研究2として、大うつ病寛解患者の1年予後と血清BDNF濃度との関連検討した。その結果は以下のとおり。(1)寛解時の血清BDNFは再発群と非再発群には差が無かった。(2)再発3週間前の血清BDNF値は非再発群と比べて有意に低置であった。主要研究として、我々は、寛解後の大うつ病患者を対象として6ヶ月後までの再発に関してBDNF, IL6血清値を追跡した。その結果は以下の通りであった。(1)6ヶ月以内での再発群は非再発群と比較して3ヶ月後のBDNF濃度が有意に低値であった。(2)3ヶ月後のBDNF濃度はIL6の血清値は再発群で有意に高値を示していた。(3)血清proBDNF濃度に関しては、再発群と非再発群には差が認められなかった。寛解後の大うつ病患者58例を対象として6ヶ月後までの再発に関してBDNF, IL6血清値を追跡した。(1)寛解時のBDNF, IL6血清濃度は再発群と非再発群で差はなかった。(2)6ヶ月以内での再発群は非再発群と比較して3ヶ月後のBDNF濃度が有意に低値であった。(3)3ヶ月後のBDNF濃度はIL6の血清値は再発群で有意に高値を示していた。(4)寛解時の血清proBDNF濃度に関しては、再発群と非再発群には差が認められなかった。(5)3か月後の血清proBDNF濃度に関しては、両群に差はなかった。(6)6ヶ月後の血清proBDNF濃度に関しても両群に差はなかった。現在まで、大うつ病患者約200例をenrolledした。そして血液サンプルや臨床症状ならびにdemographic detaのcollectionも終了している。さらに大うつ病症例を蓄積する予定。1)血液サンプルからのBDNF,proBDNF,MMP-9の測定を行う。2)臨床症状や反応・寛解との関連を検討する。現在は、復職郡と非復職群間で血清interleukin-b濃度の比較検討中である。精神薬理1)血液サンプルからのBDNF, proBDNF, MMP-9の測定を行う。現在は、復職群と未復職群間の検討をしている。昨年度は検体収集が少なかった本研究はすでに予備研究を開始していた為今年度の執行額が少なかった。本年度は最終年度なので、学会参加(発表)、論文出版、研究打ち合わせ会議、にかかる費用、MAGPIXのランニングコストなどを考えると多額になると考えられる為今年度は学会参加旅費、解析用パソコン購入、MAGPIX血中濃度測定キット等に使用予定、特にMAGPIXのランニングコストが高額である
シロアリ類の遺伝子型がカスト分化に及ぼす効果の研究

1.シロアリの単為生殖能と単為発生個体のカスト日本産ヤマトシロアリ属4種とネバダオオシロアリ、コウシュンシロアリ、およびヤマトシロアリ地域個体群で単為生殖能を調査した。前6種は単為生殖能を持たなかった。ヤマトシロアリは地域によらず単為生殖可能であり、単為発生した子は全て雌ニンフに分化した。ヤマトシロアリでは、地域個体群問の系統関係をmt遺伝子の分子系統解析から明らかにした。2.カスト決定遺伝モデルの検証山口県と沖縄本島に分布するカンモンシロアリとオキナワシロアリを用いて、ワーカー型・ニンフ型の幼形生殖虫の雌雄を組み合わせ、4通りの交配実験を行った。生まれた卵は雄ワーカーに育てさせ、分化するカストを調べた。前者では、各交配区とも仔虫のカスト・性の比率はほぼ整数比となり、ヤマトシロアリで考案されたメンデル遺伝モデルの期待値と有意差がなかった。後者は実験継続中であるが、ほぼ同じ結果が得られ、ヤマトシロアリ属に共通の遺伝的カスト決定機構の存在が示唆される。オキナワシロアリでは卵段階でフェロモンによるワーカーの誘導もあるかもしれない。3.カストと連鎖した遺伝マーカーの探索性とカストの異なるヤマトシロアリ個体に対して、AFLP法で多型検出を試みた。21のプライマー組で316の多型バンドを検出し、マッピングのための基礎データを得た。カスト特異的多型バンドは検出されなかったが、オスで現れる性特異的マーカーを初めて発見した。今後STS化により、卵や若齢幼虫の性比調査へも利用可能である。またパルスフィールドゲル電気泳動の条件設定を行い、性染色体を分離してマーカーの設計を行える見通しを立てた。4.野外におけるコロニー構造とカスト比茨城県東海村で、マイクロサテライトとmt-DSCPを用いてヤマトシロアリ野外コロニーの遺伝構造の調査を行った。コロニー範囲を推定し、そのカスト比を明らかにした。1.シロアリ類の単為生殖能の検査カンモンシロアリ、ミヤタケシロアリ、アマミシロアリ、ネバダオオシロアリの4種について、有翅繁殖虫を用いて雌だけによるコロニー創設を行わせた。これらの4種は雌だけでも産卵は行うものの、それらの卵はごくわずかな例外を除いて孵化せず、単為生殖能を持たなかった。またヤマトシロアリでは採集地域によらず単為生殖能をもち、単為生殖で生まれる仔虫のカスト比が同様な傾向を示すことが明らかになった。2.カンモンシロアリの交配実験山口県に分布するカンモンシロアリを用いて、雌雄の別と、ワーカー型・ニンフ型の補充生殖虫の型について4通りの組み合わせによる交配実験を行い、生まれた卵を雄ワーカーに育てさせて分化するカストをみる実験を行った。その結果、各実験区ともヤマトシロアリと同様に、異なるカスト・性の比率が仔虫で実現された。これはシロアリのニンフ・ワーカーのカスト分化の基本的な部分が遺伝的に決定されていることを強く示唆する結果である。またヤマトシロアリで想定される遺伝モデルがカンモンシロアリでもそのまま適用可能であることが示され、ヤマトシロアリ属において基本的カスト決定に同一の機構が働いていることが示唆された。3.カストとリンクした遺伝マーカーの開発カストの異なるヤマトシロアリからDNAを抽出し、AFLPの条件設定を行い、個体間でのバンドの多型を検出した。今後プライマーセットを増やし、カストの相違とリンクするマーカーの検出を試みる。また、性染色体の分離を目的として、パルスフィールドゲル電気泳動の条件設定に着手した。4.野外におけるコロニー構造とカスト比

茨城県東海村において、ヤマトシロアリの野外コロニーの遺伝構造の調査を行い、コロニー範囲を推定した。この結果にもとづいてコロニーごとに野外で実現されているカスト比を明らかにした。(1)日本産のシロアリ類の単為生殖能の調査オキナワシロアリ、コウシュンシロアリおよびヤマトシロアリ地域個体群の単為生殖能の検査を行った。前2種で単為生殖は確認されなかったが、後種では地域によらず単為生殖を行い、子は雌ニンフに分化した。また本種地域個体群間の系統関係を明らかにした。(2)交配と単為生殖により生じた個体のカスト比の調査沖縄本島に分布するオキナワシロアリを用いて、雌雄の別と、ワーカー型・ニンフ型の補充生殖虫の型について4通りの組合わせで交配実験を行った。生まれた卵は雄ワーカーに育てさせ、分化するカストを調べた。その結果、各実験区とも既に実験を行ったヤマトシロアリやカンモンシロアリと同様、異なるカスト・性の比率が仔虫で実現された。シロアリのニンフ・ワーカーのカスト分化の基本的方向が共通の遺伝的機構により決定されることが強く示唆される。しかし、上の2種と異なり、オキナワシロアリのカスト分離比はヤマトシロアリで考案されたメンデル遺伝モデルの予測値からワーカーが多くなる方向にずれた。これは卵期間を含む発生初期の段階で、繁殖虫のフェロモンによるワーカーの誘導が行われている可能性を示す。(3)性やカストとリンクした遺伝マーカーの開発と連鎖解析実験の検討性とカストの異なるヤマトシロアリ個体に対して、AFLP法で多型検出を試みた。21のプライマーの組を用いて316の多型バンドを検出し、遺伝子マッピングの基礎データを得た。カストと明確に対応する多型バンドは検出されなかった。一方、オスでのみ常に現れる性特異的マーカーがシロアリで初めて発見された。今後STS化を行った上で、卵や若齢幼虫での性比の調査へも利用可能である。さらにカスト特異的遺伝子の探索法を検討し、パルスフィールドゲル電気泳動の条件設定を行った。この結果、性染色体を分離した上でカストと相関するマーカーの設計を行える見通しが立てられた。