hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国際比較によるプライベート・ブランド商品概念の再検討

平成28年度研究実施の当初計画では、調査対象とする先進諸国の消費・流通に関わるマクロ指標の比較および分析をしながら、PB商品普及との関係性についての各種資料を蒐集し検討することであった。マクロ指標の分析と資料の蒐集についてはそれぞれの分担者が進めている。蒐集した資料の検討については次年度に実施することになる。マクロ統計データ等の検討が平成29年度になる理由の1つは、資料の蒐集進捗状況が分担者ごとにばらつきがあることである。理由の2つは、平成28年度の研究においてはマクロ統計データ等の検討に関する共通項目を確認するために必要な文献検討などの共通作業に時間を要したためである。1)本研究では、小売業が取り組むPB商品概念を再構築することを目的としている。欧米に比べて遅れているとされていた日本でも近年PB商品の普及が急速に進展している。これらはダブルチョップや専売品、専用商品といった多様性をもって現れている。PB商品概念を検討するにあたっては、各国あるいは企業ごとに、消費や流通構造、PB商品のシェアや小売業の戦略の優劣を考察する必要がある。そのために本研究は、資料と文献の検討、日米欧各国の調査、PB商品概念の再検討という研究手順をとる。平成28年度は、日・米・英・仏の4カ国を対象に、各国の消費・流通構造とPB商品普及との関係を解明する計画にそって研究を進めた。平成29年度および30年度の研究計画は、資料と文献検討による分析結果をふまえて、日米英仏の4カ国でPB商品を提供する小売業について調査を行い、これを各国の流通構造との関係について検討することである。2)平成29年度はアメリカのPB商品調査を行った。7月16日から21日までの6日間、仲上、杉田、佐久間、宮崎の4名でロサンゼルス地区の38施設を視察し、アメリカにおける近年のPB商品の特徴およびその変化について調査した。3)アメリカ担当者の研究報告にもとづき、流通・消費構造と小売企業の検討を実施した。仲上「ライフスタイル対応小売業の展開事例」、宮崎「アメリカ小売企業のPB商品概要」というテーマで2回の研究会を開催した。また前年度に続き、PB商品の急速な普及の経済的基盤となっている小売業へのパワーシフトを考察する前提として、高嶋克義『小売企業の基盤強化ー流通パワーシフトにおける関係と組織の再編ー』(2015年、有斐閣)を、およびサプライチェーンを考察する前提として木立真直・佐久間英俊・吉村純一編著『流通経済の動向と理論展開』(2017年、同文舘)を主要な文献として検討した。1)平成28年度の研究実施計画では、調査対象とする先進諸国の消費・流通に関わるマクロ指標の比較分析をしながら、PB商品普及との関係性についての各種資料を蒐集し検討することであった。平成28年度は、日・米・英・仏の4カ国を対象に、マクロ指標の分析と資料の蒐集についてはそれぞれの担当者が進め、全体で3回の研究会を行うことで、各国の消費・流通構造とPB商品普及との関係を解明する計画にそって研究を進めた。
北方圏小島をモデルに生物相の全貌を解明する研究

地球規模の環境問題を解決し、生物多様性を守り、人類の生存を保証する方策は、生物がどのくらい多様なのか知ってはじめて可能となる。しかし、「生物はどのくらい多様なの?」との素朴な疑問に今まで誰も答えられなかった。本研究は、一地域の生物多様性を丸ごと明らかにしようとする、日本で、また世界的にもこれまで例のない研究であり、生物多様性解明への社会的要望の高まりを受けて計画されたものである。研究は、北海道厚岸湾に位置する約1平方km^3の無人の大黒島およびその周辺浅海域で行い、地域生物相の徹底解明をめざした。その結果、土壌繊毛虫、土壌性鞭毛虫類、有殻アメーバ、トビムシ類、ササラダニ類、植物上ダニ類、土壌表層ダニ類、維管束植物、海産無脊椎動物、魚類、齧歯類において、合計5新種、約25の日本初記録種を採集し、生息種の全貌をほぼ解明した。大黒島の多様性を網羅的に明らかにするため、まず研究分担者全体会議を開催し、本年度の研究計画を立てた。本年度は魚類、海産無脊椎動物、淡水産藻類、陸生環形動物、および陸生齧歯類の各動物群において研究班を組織した。各研究班はそれぞれ選定した研究分担者とともに大黒島に出向き、第一回目の調査を行った。調査データを一般化するため、各研究者はGPSを携帯し、採集生物名、個体数、時間、気象条件、植生、環境の状況、同所的に採集された専門以外の生物等々とともに採集場所を特定し記録した。これらのプライマリーデータを元に、業務委託したソフト作成会社との会合を月1回持ち、採集と同定経過を網羅するフィールド調査データベースの開発を進めた。データベース開発に当たっての問題点として、リアルタイムに採集場所でデータを入力して送信し、それをマザーコンピュータに蓄積するシステムが可能かどうかである。実際にGPS内蔵の携帯電話を大黒島に持ち込んで実用化できるかどうか試行したところ、GPSは動作するが、大黒島内の窪地に入ると携帯電話が通じなくなるという欠陥が生じた。携帯電話の中継所の位置と数の問題でこの問題は解決できるが、どのような実効策をとるか、来年度に試行錯誤することにした。その他、大黒島を含む道東の動植物相に関する文献を網羅的に収集し、それらをPDF化する作業を進めた。本年度は、古生物、陸上植物、海産コケムシ類の文献のPDF化が進んだ。本年度は、まず、海産コケムシ類について、特に大黒島潮間帯の多様性について集中的に調査した。その結果、7000を超える標本を採集し、39種の唇口類を発見した。その23%にあたる9種は未記載種、54%に当たる21種は日本史記録種であった。生物地理学的に見ると、北方-北極圏種が31%、北方種が54%、そして、北方-亜熱帯種が15%を占めていた。他地域と比較すると、大黒島周辺の潮間帯コケムシ多様性は、似たような生息環境をもつブリティッシュコロンビアやアラスカ湾、コマンダー諸島と比べると低い値を示した。その理由として、底質が砂であることと、厚岸湾が比較的浅いことにより、1)潮間帯へ移入する可能性を持つ潮下帯生息種の現象をもたらし、2)さらに遠方の個体群から移入がじゃまされている可能性が考えられる。苔虫類のほか、海産動物ではヒモムシ類と魚類の調査が行われた。結果は現在とりまとめ中であるが、それぞれの多様性が苔虫類のそれと類似している可能性が高い。大黒島の陸上環境においては、陸上植物の網羅的採取が行われた。特に希少種の発見はなかったが、多様性の特徴としては湿地性種の数が多いことが上げられる。大黒島は島でありながら起伏に富み、春先には低地が湿地化することから、このような結果が得られたものと考えられる。齧歯類の調査では、これまで大黒島には2種がいるとされてきたが、今回の調査でエゾヤチネズミ1種であることが明らかになった。しかし、DNA分析によれば、本土の同種と微妙にハプロタイプが異なっており、少なくともここ数千年の間は本土個体群と遺伝的交流が絶たれていると考えられた。そのほか、陸水性ミズダニ類と土壌性原生動物の調査を行った。ミズダニ類においては、世界共通種が多く見られた。土壌性原生動物は現在データの解析中である。

2.土壌性鞭毛虫類は、ゴニオモナス類1株、ケルコゾア類4株、黄金色藻類38株、キネトプラスト類34株の培養株の確立に成功。形態観察と18Sr RNA遺伝子による分子系統解析を行った。ケルコゾア類はCercomonas1種とThaumatomonas1種、黄金色藻類では3種類を認識した。3種は形態的にはSpumellaに類似していたが系統的にはそれぞれかけ離れていた。Boenigk et al.(2005)は土壌性の黄金色藻類は単系統群だと述べているが、本研究によって土壌性黄金色藻類はより多様であることが明らかになった。キネトプラスト類はすべてBodo類に属するが、所属する属については現在検討中。3.有殻アメーバは海岸植生の土壌から1種50個体程を見出し、光学・走査型電子顕微鏡で精査した結果、Cyclopyxis属(Deflandre, 1929)の未記載種と考えられた。Single-cell PCR法を用いて、SSUrRNA遺伝子解析中。4.トビムシ類は12地点から7科45種が得られた。6.維管束植物相は300点以上の標本を作成し、約130種リストアップ。館脇により報告されていたが証拠標本のなかった希少種トモシリソウを確認した。これまで根室周辺のみに分布していた種で、分布西限の可能性がある。分布地点が限られるエゾヒメアマナも確認した。7.植物上から発生するダニ類は、ハダニ科3種、ヒメハダニ科1種、コハリダニ科1種,カブリダニ科6種を採集。植物ダニ相はかなり貧弱と認められた。特に、ササでスゴモリハダニ種群がまったく採集されなかったのは意外。8.土壌表層ダニ類は7科12属14種を記録。そのうち、ヤドリダニ科のParasituskimpersi Oudemans, 1902、キツネダニ科のVeigaia cervus(Kramer, 1876)、コシボソダニ科のRhodacarellus silesiacus Willmann, 1935は本邦初記録であった。3種もの本邦未記録種が確認されたのは、小さな島としては異例かも知れない。資源探査や環境汚染の評価に用いられる地球化学解析を実施し地球化学図を作成し,土壌動物相を含め代表的な生物相と比較した.土壌の地球化学分析により計63要素の地球化学図,21要素に区分した土壌動物の種類・個体数マップ,植生区分とあわせた植生記載マップの基礎データを構築した.表層土壌の地球化学図との関係を検討した結果,多足類について,大黒島の西岸に沿う全炭素量の低いエリアでコムカデ類が優勢であり,一方の東のエリアではムカデ類が優勢であった.ムカデ類は昆虫等を捕食するのに対し,コムカデ類は植物や腐植を食べるという性質の違いがあり,土壌の化学的性質が多足類の生息環境を規制している可能性がある.全炭素量の低いエリアにおける土壌採取地点では,最も優勢な植物についてフキ,オオヨモギ,イワノガリヤスが植被率40-100%で確認された.従来の植生区分(e. g.,新庄,1981)によれば,同エリアは,オオヨモギ・エゾススキ・イワノガリヤス群落,アキタブキ・オオヨモギ・オオイタドリ群落の組み合わせで示されるのに対して,他エリアはさらに多様性に富み,エゾミヤコザサ・イワノガリヤス群落,樹林が加わる.このほか土壌の化学組成について,生物活動で増加した全炭素量とHg含有量(0.05-0.11ppm)との間で正の相関が確認され,植物が地下から水銀または水銀化合物を吸い上げ,表層土壌への濃集を生じていると解釈される.
IQCを用いた新しい適応制御系設計法と変動通信遅れ系への応用に関する研究

研究の最終年度の研究成果は下記のようにまとめられる.(1)通信遅れ系に対する新しい適応制御系の設計論を示すために,まず,変動むだ時間が存在するシステムに対処する手法として,そのむだ時間をオンラインで同定する手法を確立した.すなわち,適応オブザーバをむだ時間系へ拡張し,凸最適化問題に帰着させた調整則を提案して,むだ時間,集中定数システムの未知パラメータ,および状態変数を,同時にオンラインで推定することに成功した.そこではIQC理論から派生した新しいリアプノフ関数を用いることで安定性の証明をしている.(2)(1)では,通信システムの同定問題としての構成法しか得られておらず,制御系への展開が大きな課題のひとつであった.そこで,むだ時間の存在を考慮するが変動しないと仮定した場合の制御方式の開発を行った.すなわち,未知外乱が輸送遅れ系内に混入するようなアフィン線形むだ時間系に対して,大域的レギュレーションを達成する方式を提案した.そこでは,むだ時間が変動しないことを有効に利用した内部モデル原理を用いている点,および,受動化のために並列補償器の設計法確立している点に特徴がある.(3)(2)では,制御系の構成法を確立しているが,安定論が従来の受動定理によるものであるため,制御対象に対して保守的な仮定が必要であった.そこで,IQC制約を満たすモデル化誤差の存在を仮定したスーパーバイザ制御器の設計法に着手し,複数のコントローラをオンラインで切り替えるロバスト切り替え則を開発し,その有効性をState Flowシミュレーションにより確認することができた.本件研究に関する以上の成果について,6件の論文発表を行いその成果を公表した.これにより,IQC理論を用いた適応むだ時間制御系の開発において,当初の目的を果たすことができた.研究の最終年度の研究成果は下記のようにまとめられる.(1)通信遅れ系に対する新しい適応制御系の設計論を示すために,まず,変動むだ時間が存在するシステムに対処する手法として,そのむだ時間をオンラインで同定する手法を確立した.すなわち,適応オブザーバをむだ時間系へ拡張し,凸最適化問題に帰着させた調整則を提案して,むだ時間,集中定数システムの未知パラメータ,および状態変数を,同時にオンラインで推定することに成功した.そこではIQC理論から派生した新しいリアプノフ関数を用いることで安定性の証明をしている.(2)(1)では,通信システムの同定問題としての構成法しか得られておらず,制御系への展開が大きな課題のひとつであった.そこで,むだ時間の存在を考慮するが変動しないと仮定した場合の制御方式の開発を行った.すなわち,未知外乱が輸送遅れ系内に混入するようなアフィン線形むだ時間系に対して,大域的レギュレーションを達成する方式を提案した.そこでは,むだ時間が変動しないことを有効に利用した内部モデル原理を用いている点,および,受動化のために並列補償器の設計法確立している点に特徴がある.(3)(2)では,制御系の構成法を確立しているが,安定論が従来の受動定理によるものであるため,制御対象に対して保守的な仮定が必要であった.そこで,IQC制約を満たすモデル化誤差の存在を仮定したスーパーバイザ制御器の設計法に着手し,複数のコントローラをオンラインで切り替えるロバスト切り替え則を開発し,その有効性をState Flowシミュレーションにより確認することができた.本件研究に関する以上の成果について,6件の論文発表を行いその成果を公表した.これにより,IQC理論を用いた適応むだ時間制御系の開発において,当初の目的を果たすことができた.本研究初年度の研究成果は次のようにまとめられる.研究の第1段階として,むだ時間要素が存在しない場合の適応制御の基礎的理論研究を行い,その研究成果を6件の研究発表としてまとめている.次に,未知むだ時間を含む線形制御対象に対する適応オブザーバを,制御入力のむだ時間に対する凸/凹条件を利用してオンラインで最適化問題を解くことにより構成した.従来法がパデ近似などの近似理論を用いていることに比して,如何なる近似をも用いていない点に提案手法の普遍的な有効性が存在する.この成果は,現在,IEEE主催の国際会議に投稿中である.ただし,ここでは入力に仮定を設けることによりIQC解析を必要とせずに理論展開が可能となったが,入力をフィードバック則として構成する場合には,安定性のためのタイトな十分条件を導出するためにはIQCによる理論解析が必要となると予想している.研究の第2段階として,マスタースレイブシステムとして,ボールアンドビームシステムのモデリングを行い,むだ時間適応オブザーバの適用を試みた.数値シミュレーションでは,ボールアンドビームシステムの非線形性から,研究段階1の成果をそのまま応用したのでは制御目的が果たせないことが判明した.研究の第3段階の非同期通信網システムを用いた模擬実験は,現在の所,その実験装置を開発中であり,本年度購入した非同期通信システムを中心として既に最終的な開発が進んでいる.本研究の最終年度では,本年度得られた適応システムの構成法に基づいて,実機の実装を目指した数値シミュレーションを行う予定である.そこで用いられるモデルは,当初の計画ではバイラテラル制御方式を考えていたが,まず本年度中に達成できなかった研究成果をボールアンドビームシステムに対する適応マスタースレイブ制御について行う予定である.研究の最終年度の研究成果は下記のようにまとめられる.

(1)通信遅れ系に対する新しい適応制御系の設計論を示すために,まず,変動むだ時間が存在するシステムに対処する手法として,そのむだ時間をオンラインで同定する手法を確立した.すなわち,適応オブザーバをむだ時間系へ拡張し,凸最適化問題に帰着させた調整則を提案して,むだ時間,集中定数システムの未知パラメータ,および状態変数を,同時にオンラインで推定することに成功した.そこではIQC理論から派生した新しいリアプノフ関数を用いることで安定性の証明をしている.(2)(1)では,通信システムの同定問題としての構成法しか得られておらず,制御系への展開が大きな課題のひとつであった.そこで,むだ時間の存在を考慮するが変動しないと仮定した場合の制御方式の開発を行った.すなわち,未知外乱が輸送遅れ系内に混入するようなアフィン線形むだ時間系に対して,大域的レギュレーションを達成する方式を提案した.そこでは,むだ時間が変動しないことを有効に利用した内部モデル原理を用いている点,および,受動化のために並列補償器の設計法確立している点に特徴がある.(3)(2)では,制御系の構成法を確立しているが,安定論が従来の受動定理によるものであるため,制御対象に対して保守的な仮定が必要であった.そこで,IQC制約を満たすモデル化誤差の存在を仮定したスーパーバイザ制御器の設計法に着手し,複数のコントローラをオンラインで切り替えるロバスト切り替え則を開発し,その有効性をState Flowシミュレーションにより確認することができた.本件研究に関する以上の成果について,6件の論文発表を行いその成果を公表した.これにより,IQC理論を用いた適応むだ時間制御系の開発において,当初の目的を果たすことができた.
神経変性疾患治療用マウスES細胞由来培養細胞株の樹立と治療研究

細胞を介して物質を脳内に補填することを主眼とした脳治療を目指し、これに適した治療用細胞株の樹立を目的として研究を始めた。ES細胞をグリア前駆細胞に分化させることに成功した。ES細胞は、LIFを除いてinsulin、transferrin、fibronectinを加え培養し、embryoid bodyを形成する。その後、トリプシン処理にて細胞をばらばらにし、insulin、transferrin、progesterone、putrescine、lamininを加えて培養を続ける。これをサブカルチャーした後、basicfibroblast growthfactor(FGF2)とepidermal growthfactor(EGF)とを加えて培養する。これをさらにサブカルチャーし、FGF2とplatelet-derived growthfactor(PDGF)を毎日添加しながら培養すると、突起の形成が始まる。この細胞をA2B5、GFAP、O4などに対する抗体染色にて分化を判定する。グリア前駆細胞に分化した細胞を欠損酵素の補填のため、ライソゾーム病モデルマウスである生後2週間のβ-ガラクトシダーゼ欠損マウスの脳室内に投与した。脳内への細胞の生着を確認するため、投与1週間後にマウスを屠殺し、脳組織切片を用いてβ-ガラクトシダーゼ活性染色とβ-ガラクトシダーゼmRNAに対するin situ hybridizationを行い、さらに脳組織を各部分に分けて各々のβ-ガラクトシダーゼ活性を測定した。いずれの方法においても、投与した細胞の生着を確認できなかった。理由は、方法の感度によるものか、投与した細胞が死滅してしまったのか不明であった。次に、生後2日以内の新生仔マウスの脳室内に投与した。1週間後に屠殺し、脳組織を検索した。β-ガラクトシダーゼ活性染色陽性の細胞塊をわずかに認めた。この細胞をA2B5、GFAP、04などに対する抗体染色にて分化を判定する。

その後、トリプシン処理にて細胞をばらばらにし、insulin、transferrin、progesterone、putrescine、lamininを加えて培養を続ける。これをサブカルチャーした後、basicfibroblast growthfactor(FGF2)とepidermal growthfactor(EGF)とを加えて培養する。これをさらにサブカルチャーし、FGF2とplatelet-derived growthfactor(PDGF)を毎日添加しながら培養すると、突起の形成が始まる。この細胞をA2B5、GFAP、O4などに対する抗体染色にて分化を判定する。グリア前駆細胞に分化した細胞を欠損酵素の補填のため、ライソゾーム病モデルマウスである生後2週間のβ-ガラクトシダーゼ欠損マウスの脳室内に投与した。脳内への細胞の生着を確認するため、投与1週間後にマウスを屠殺し、脳組織切片を用いてβ-ガラクトシダーゼ活性染色とβ-ガラクトシダーゼmRNAに対するin situ hybridizationを行い、さらに脳組織を各部分に分けて各々のβ-ガラクトシダーゼ活性を測定した。いずれの方法においても、投与した細胞の生着を確認できなかった。理由は、方法の感度によるものか、投与した細胞が死滅してしまったのか不明であった。次に、生後2日以内の新生仔マウスの脳室内に投与した。1週間後に屠殺し、脳組織を検索した。β-ガラクトシダーゼ活性染色陽性の細胞塊をわずかに認めた。
高等植物の生活史の分化と相互適応

1.北海道十勝地方広尾町のオオバナノエンレイソウ集団に関して、交配実験およびアイソザイム遺伝子を用いた集団の遺伝的構造の解析を行った。2.交配実験に関しては、袋掛けを行い自家受粉を促した個体で全く結実が認められず、一方開花前に除雄処理を施した個体で結実が認められた。さらに、除雄後、1mmのメッシュの袋を掛けた個体では、結実が認められなかったことから、この集団の個体は自家和合性を持たず、集団内では虫媒による外交配が優占的に行われていることが確認された。3.人為的に強制他家受粉を行った個体と開花前に除雄処理を施した個体、さらに自然状態に放置した個体の結実率に統計的に有意な差が認められた。このことから、実際の結実は訪花昆虫の訪花頻度などの受粉の効率によって大きく影響を受けてるものと考えられた。4.アイソザイムを用いた遺伝的変異の解析に関しては、変異が確認された5遺伝子座に関する遺伝子頻度とハ-ディ・ワインベルグ平衡の期待値との差が認められず、集団内では任意交配が行われているものと推定された。5.集団内にさまざまな開花個体の密度を有する5×5mの方形区を5つ設定し、各開花個体の遺伝子型を対応させ、個体の空間分布を解析したところ、さまざまな遺伝子型を持つ開花個体がほぼランダムに分布していることが明らかになった。6.以上のことより、この広尾町のオオバナノエンレイソウ集団は、ランダムに分布したさまざまな遺伝子型を持つ開花個体の間で、虫媒による外交配が行われ、これにより、多様な変異が維持されているものと考えられた。
代表的肺難治性疾患の発症関連遺伝子解明と創薬への応用

COPD、ARDS、肺線維症などの難治性肺疾患の病態機序・治療標的は未だに不明であり、その解明が急務とされている。本研究では、脂質性メディエーターや転写コアクチベーターTAZに着目し、遺伝子改変マウスを駆使することにより、その病態解明および治療標的の同定を目指した。その結果、脂質性メディエーターやTAZが難治性肺疾患の病態機序に関与することが示された。COPD、ARDS、特発性間質性肺炎、難治性気管支喘息、新興呼吸器感染症(新型インフルエンザ等)などは、炎症関連機序を主体とする病態であり、その難治性・致死性や高い発症頻度から、社会的にも極めて重大な疾患群である。これらの炎症性肺疾患の病態機序・治療標的は未だに不明であり、新治療法の開発が急務とされている。本研究では、近年、炎症・生体防御関連因子として注目されている(1)脂質性メディエーター、発生への関与が着目されている(2)転写コアクチベーターTAZに着目し、(3)siRNAなどの新技術を応用・駆使することにより、難治性肺疾患の病態解明および治療標的の同定を目指す。<本年度の成果>(1)脂質性メディエーター:本研究では、本研究者らが独自に開発した遺伝子改変マウスを使用している。特に、LTC4/D4/E4などcysteinyl LTの受容体(CysLT1-R,CysLT2-R)は肺・気管支に豊富に存在し、気管支喘息を含めた呼吸器疾患発症への関与が示唆され、なかでもCysLT2-Rは大きく注目されているが、その機能は未だに解明されていない。本研究では、このCysLT2-Rを標的としたKOマウスを用いて、疾患モデルを作成しつつある。(2)転写コアクチベーターTAZ:転写コアクチベーターTAZの遺伝子改変マウスを作成し、呼吸器系における病態生理学的意義および呼吸器疾患発症への関与の可能性を探索しつつある。今後、胎生期の発生過程を追跡し、転写コアクチベーターTAZ遺伝子の機能および制御機構を解析する。(3)siRNA:マウス肺胞上皮細胞及び線維芽細胞を用いた系で,標的分子の発現抑制システムの確立を目指している。現時点で,線維化にかかわるシグナル分子及びそのパスウェイとしてTGF-β,その受容体及びSMADファミリーを標的として、ベクターの構築を開始している。本研究では、近年、炎症・生体防御関連因子として注目されている(1)脂質性メディエーター、発生への関与が着目されている(2)転写コアクチベーターTAZに着目し、(3) siRNAなどの新技術を応用・駆使することにより、難治性肺疾患の病態解明および治療標的の同定を目指す。特に、LTC4/D4/E4などcysteinyl LTの受容体(CysLT1-R, CysLT2-R)は肺・気管支に豊富に存在し、気管支喘息を含めた呼吸器疾患発症への関与が示唆され、なかでもCysLT2-Rは大きく注目されているが、その機能は未だに解明されていない。(3) siRNA:マウス肺胞上皮細胞及び線維芽細胞を用いた系で,標的分子の発現抑制システムの確立を目指している。

本研究では、このCysLT2-Rを標的としたKOマウスを用いて、疾患モデルを作成しつつある。(2)転写コアクチベーターTAZ:転写コアクチベーターTAZの遺伝子改変マウスを作成し、呼吸器系における病態生理学的意義および呼吸器疾患発症への関与の可能性を探索しつつある。今後、胎生期の発生過程を追跡し、転写コアクチベーターTAZ遺伝子の機能および制御機構を解析する。(3) siRNA:マウス肺胞上皮細胞及び線維芽細胞を用いた系で,標的分子の発現抑制システムの確立を目指している。現時点で,線維化にかかわるシグナル分子及びそのパスウェイとしてTGF-β,その受容体及びSMADファミリーを標的として、ベクターの構築を開始している。COPD、ARDS、特発性間質性肺炎、難治性気管支喘息、新興呼吸器感染症(新型インフルエンザ等)などは、炎症関連機序を主体とする病態であり、その難治性・致死性や高い発症頻度から、社会的にも極めて重大な疾患群である。これらの炎症性肺疾患の病態機序・治療標的は未だに不明であり、新治療法の開発が急務とされている。本研究では、近年、炎症・生体防御関連因子として注目されている(1)脂質性メディエーター、発生への関与が着目されている(2)転写コアクチベーターTAZに着目し、(3) siRNAなどの新技術を応用・駆使することにより、難治性肺疾患の病態解明および治療標的の同定を目指す。<本年度の成果>(1)脂質性メディエーター:本研究では、本研究者らが独自に開発した遺伝子改変マウスを使用している。特に、LTC4/D4/E4などcysteinyl LTの受容体(CysLT1-R, CysLT2-R)は肺・気管支に豊富に存在し、気管支喘息を含めた呼吸器疾患発症への関与が示唆され、なかでもCysLT2-Rは大きく注目されているが、その機能は未だに解明されていない。例えば、喫緊の対策課題であるインフルエンザの主要死因は、難治性呼吸不全・ARDSである。さらに最近では、炎症と悪性腫瘍発症との関連が注目されており、肺腫瘍と炎症メディエーターの関連を示唆する最新報告もある(Kim S, Takahashi H, etal. Nature 2009; Takahashi H, etal. Cancer Cell 2010)。
アメリカ法からみるモーゲージ担保権実行手続きにおける法規制の研究

本研究は、住宅ローンに起因する金融危機を今後引き起こさないようにするための法規制の在り方を探求するものである。2008年、サブプライムモーゲージと呼ばれる住宅ローンの貸し倒れによってサブプライムショックが発生した。その後、担保権実行が頻発したが、アメリカでは2つの側面から規制が行われた。1担保権実行手続きを行わせないような法規制、2金融商品についての規制強化である。しかし、これら別々に規制する方法は有効な手段なのだろうか。本研究では、アメリカの居住用住宅の担保権実行手続きに焦点を当てつつ、それぞれの規制方法の法的含意ないし有効性について示すことを目的にしている。
三次元数値シュミレーションによる重力波天文学の基礎研究

本年度は、当研究のまとめに入った。まず(1)初期条件に関しては、回転している2つの中性子星が合体をはじめた時のメトリックとExtrinsic Curratureを決定する事を考えた。問題は、コンフォーマル係数ΦとExtrinsic Curratureのlongitudinal Part W^iの4つの量に対する連立の楕円型偏微分方程式を解く事になる。それぞれの量の漸近的振舞を決定したあと、(80)^3程度の平次元格子に対して、ICCG法によって解を求めた。解の精度は23%である事がわかった。したがって、一般相対偏的なコードの初期条件は決定できるようになった。(2)メトリックの発展に関しては、三次元直角座標を用いて、初期に中心に置いた重力波の波束の時間発展を考えた。用いたメッシュ数は(80)^3で、時間発展方程式の中に束縛方程式をも取り込む新しい方法を開発した。その結果、重力波のエネルギーフラックスに対して、10%程度の精度でシュミレートできる事がわかった。(3)流体に関しては、LeBlancによる移流項の扱い方を用い衝撃波に対しては、テンソル人工粘性を用いて、ニュートン力学でのシュミレーションを行った。重力ポテンシャルはICCG法で解き(140)^3の直角格子で、2つの中性子星の合体のシュミレーションを行った。重力波の放出に関しては、四重極公式で計算して、1.4M【of sun】の中性子量の合体の場合、静止エネルギーの1%以上が重力波で放出される事がわかった。これは、今までのどんな評価よりも大きい。(4)(1)、(2)、(3)をいっしょにすると、最終的な三次元コードが完成するがそれは、今後の課題である。本年度は次の2つの事を行った.まず第1は, XYZ座標でアインシュタイン方程式を書くが,各物理量は球函数Yem(θ, ψ)で展開して,その係数Aem(r, t)の時間変化を追うというものである.これは,言わば,メッシュとしては, (γ, θ, ψ)を用いるものである.純粋に重力波のwave packetのみを入れた場合,重力波の振幅が低いと解析解は,数%の精度で(100×41×16)というメッシュで実現される.次にこれに圧力ゼロの物質を入れる事を考えた.物質は,それぞれが拡がりhを持った超粒子で表わす事にし,一般相対論的な力学において,いわゆるSmootherd Particle法の拡張が可能なことを示した.次に,ほとんど,球対称に近い初期の物質分布に対して,メトリックの初期データを,非線型楕円型方程式を解く事によって決定した.次に,この初期データの時間発展を解く事を試みているが,粒子性にもとずく, noiseをうまく消す粘性項の発見が課題である.さて, super computerの発展は目ざましく,現在京大では, 200Mbyteのメモリーを使う事が可能になっている.そうすると,一般相対論でも, 80×80×80程度の(x, y, z)のメッシュを取る事が出来る.宇宙論への応用を考えても(x, y, z)メッシュが好ましく,又(x, y, z)では座標の特異性がないので,スーパーコンピューターの能力の向上を前提にするなら,こちらの方が将来性がある.実際(80)^3の(x, y, z)座標での一般相対論の初期値問題を解くcodeを数式処理言語REDUCEを使って作った.そのコードをまず,純粋に重力波のみのwave packetの時間発展に適用した. (γ, θ, ψ)座標のような中心,軸上での問題は全くなく,境界での境界条件についても特に困難は生じなかった.現在このメッシュで,どの程度の精度まで行けるか日夜計算している.本年度は、当研究のまとめに入った。
M3S2クラスター錯体を用いたCO2を触媒とする新奇な水素発生反応の反応機構解明

電気化学な水素発生反応の活性化エネルギー低減を目指し、新規な触媒開発を反応機構解明の面から研究を行った。M3S2型クラスター触媒は、M-H(ヒドリド)種を形成して水素発生するが、直接金属中心がプロトンを還元してM-H種を形成するよりも、CO2存在下ではM-COOH種を経由し、脱炭酸反応によりM-H種を生成する方が、活性化エネルギーを低減できる可能性が示された。M-COOH種のモデル反応として、Ru-COOH錯体の反応性を調べた結果、アミン存在下でCO2を還元し、ホルムアミドを形成することを見出した。また、NADH型錯体に関しては、ヒドリド供与能を増大させる分子構造を特定した。[(CoCpMe)3S2]n+クラスター触媒(以下Co3S2)はCO2加圧下で極めて小さな過電圧で水素を発生する。反応機構として低原子価のCoとCO2が相互作用した結果生じるCo-COOH種を経由し、更に脱炭酸反応を経由してCo-H種が生成して水中のプロトンと反応して水素が発生していると考えられる。初年度は、M-COOH種が安定であるRhまたはIrを用いたM3S2クラスターを合成し、反応中間体であるRh3S2(COOH)またはIr3S2(COOH)種の単離を試みたが成功していない。そこで、2年目以降に予定していた、M-COOHモデル錯体としての単核Ru錯体、Ru-COOHを用いた金属カルボン酸種の反応性を先行して検討した。[Ru(bpy)2(CO)2]2+錯体において、水の存在下ではRu-CO種とRu-COOH種は平衡状態にある。これは、Ru-COへのOH-の求核攻撃、Ru-COOHからのOH-の脱離で成立している。そこで、Ru-COとその他の求核剤との反応及びRu-COOHのOH-基と求核剤との置換反応を検討したところ、Ru-COはジアルキルアミンと反応してRu-CONR2を生成するが、Ru-COOHは反応せずに安定であることが判った。特に前者の反応を利用すると、光増感剤とジメチルアミン存在下で、光化学的なCO2還元反応によりDMFが選択的に生成することが判った。一方、水中でのCo3S2を用いた電気化学的な水素発生反応では、反応緩衝液中にイミダゾールを添加すると、水素の発生が抑制されてCOが生成することが判った。さらに、反応溶液中にピリジンを添加すると、水素発生反応が完全に止まってしまうことが判った。以上のことから、外部配位子の導入によりCo3S2の反応性が変わることが示された。[(CoCpMe)3S2]n+クラスター触媒(以下Co3S2)は、水中、CO2加圧下で、極めて小さな過電圧で水素を発生する。この反応は、Co-COOH種を経由したCo-H種(ヒドリド種)の生成が重要と考えられている。即ち、小さなエネルギーでヒドリド種を生成することが水素発生において重要と考えられる。そこで、今年度はM3S2クラスター種の中心金属にRh及びIrを選び、Co3S2との反応性の比較を行い、M-COOH種の重要性を検討した。また、M-H種のような無機ヒドリドの他に、NADHの反応を基とする非貴金属型のヒドリドの生成と反応についても検討した。[(RhCp*)3S2]n+ (Rh3S2)及び[(IrCp*)3S2]n+ (Ir3S2)を用いて、15気圧CO2の水中で、-0.75 V vs SCEで電解反応を行った。室温で反応したところ、水素生の電流効率はRh3S2で36%、Ir3S2で25%とCo3S2(67%)に比べて減少したが、CO2還元生成物としてギ酸が21、39%生成していることが判明した。M-C結合の安定性は、Ir>Rh>Coであるため、IrやRhの系では脱炭酸反応の進行が抑えられ、水素の発生の代わりにCO2還元が進行したと考えられる。この結果から、低原子価金属(M)とプロトンが直接反応してM-H種を生成するよりも、M-COOH種を生成して脱炭酸反応によりM-H種を生成する経路の方が、活性化エネルギーが低いことが考えられる。一方、NADH型の配位子を有するRu錯体は、可視光照射下でヒドリド種を生成した。有機ヒドリドの方が無機ヒドリドよりも安定で保存も可能なことが判ったが、水素生成は進行せず、酸素を還元して過酸化水素を定量的に生成することが判った。本研究の目標は、CO2存在下で水素の過電圧が下がる理由を解明することであり、反応中間体としてM-COOH種が重要であろうことを考えている。本年度は、M3S2クラスターの金属イオンをCoからRh、Irに変えて反応性を検討し、反応機構の類推を行った。上記の結果により、M-COOH種の安定な金属は水素発生よりもCO2還元が進行する傾向があることが判り、M-COOH種の脱炭酸反応によりM-H種の生成が起こって水素発生が進行することが示唆された。その結果、水素発生の活性種と考えられるM-H種の生成に関して、以下のことが考えられる。

低原子価のMとプロトンが直接反応してM-H種を生成するよりも、M-COOH種を生成して脱炭酸反応によりM-H種を生成する経路の方が、活性化エネルギーが低いと考えらえる。従って、この反応でCO2は触媒として機能していることが考えられる。当初の予定にあったRh3S2(COOH)またはIr3S2(COOH)種の単離は今年度も試みたが、今のところいずれの錯体でも成功していないが、M-COOH中間体の生成について間接的にではあるが説明できたことは極めて重要であると考えられる。無機ヒドリド(M-H)だけでなく、有機ヒドリドの生成ついても比較検討した。有機ヒドリド種の方が安定で、光によるヒドリド生成も可能で効率も極めて良いが、水素発生には機能しなかった。これらの研究を通して、CO2の水素発生における触媒としての可能性、無機ヒドリド、有機ヒドリドの性質の対比などが示され今後の研究の発展に貢献すると考えられるため、「おおむね順調に進行している」とした。[(CoCpMe)3S2]n+クラスター触媒(以下Co3S2)はCO2加圧下で小さな過電圧で水素を発生する。活性種はCo-H種であると考えられるが、プロトンと低原子価コバルトが直接反応してCo-H種を生成するよりも、低原子価金属に付加することでπ系が拡大するCO2が付加し、Co-COOH種を生成した後、脱炭酸反応でCo-Hが生成する方が活性化エネルギーの低減が可能と考えられる。Co-COOH種が不安定であるため、反応機構解明のためにRh3S2、Ir3S2錯体を用いて検討を行った。両錯体を用いてCO2加圧下で水素発生反応を行うと、CO発生が認められ(Rh3S2: 21%、Ir3S2: 39%)、CO2還元が進行していることが判った。反応温度を上げると、CO発生量が減少し、水素発生量が上昇したことから、M-COOH種の脱炭酸反応が反応温度の上昇と共に進行して、M-H種の生成が促進されたものと考えられる。ところが、本反応の鍵となるM-COOH種はM3S2錯体では単離できず、単離可能なRu-COOH錯体は、脱炭酸温度が高いために温度ジャンプによる速度論検討が出来なかった。そこで、π共役系上でヒドリドを生成可能な、NAD/NADH型錯体に注目し、水素発生の過電圧を下げる研究も行った。NAD/NADH型錯体は、フリーのピリジン骨格に電子を収容し、パラ位の炭素上にヒドリドを生成することが知られ、反応機構も報告されている。このヒドリド生成電位は-0.8 V付近であり、極めて正側に位置する。RhCp*骨格を有するNAD/NADH錯体を合成し、電気化学測定を行った結果、本錯体は-0.62 VでNADが還元されてNADHとなるが、水素は生成しないことが判った。水素はNADH部位からRhセンターへヒドリド移動した後に発生することが予想されるが、このヒドリド移動がうまく行っていないことが考えられる。電気化学な水素発生反応の活性化エネルギー低減を目指し、新規な触媒開発を反応機構解明の面から研究を行った。M3S2型クラスター触媒は、M-H(ヒドリド)種を形成して水素発生するが、直接金属中心がプロトンを還元してM-H種を形成するよりも、CO2存在下ではM-COOH種を経由し、脱炭酸反応によりM-H種を生成する方が、活性化エネルギーを低減できる可能性が示された。M-COOH種のモデル反応として、Ru-COOH錯体の反応性を調べた結果、アミン存在下でCO2を還元し、ホルムアミドを形成することを見出した。また、NADH型錯体に関しては、ヒドリド供与能を増大させる分子構造を特定した。
二本鎖脂質分子の膜内での化学合成によって誘起される膜の形態変化に関する研究

膜融合と言う基本的な生命現象を,酵素や融合タンパクなどの生体由来物質を一切使用せず,完全な化学反応だけで引き起こすことを計画実施した.開発を目指すシステムは,融合の分子機構解明や新しい薬物送達システムの構築などに役立つ技術を提供するものと期待できる.今年度は前年度の成果に基づいて主に共焦点レーザー顕微鏡を用いて膜の形態変化について研究を実施し,以下のような成果を得た.(1)まず初めに生成系の膜の物性解明を目的として以下のような実験を行った.すなわち生成物となる擬似セラミドとレシチンの割合を種々変えて,薄膜法によって形成された多重膜を超音波処理したとき生成する1枚膜ベシクルの大きさあるいは分子集合体の形態を観察した.その結果,擬似セラミドの割合とベシクルのサイズとの間に相関性が見られることが分かった.このことは臨界充填パラメータの大きな脂質を含むほどサイズの大きなベシクルが安定になることを示しており,当初の予想通り,反応によって誘起される曲率変化が膜融合の起動力であることが示唆された.また,擬似セラミドの割合を大きくすると膜がその形態を保てなくなることが明らかとなった.(2)上記で得られた知見に基づき,融合に最適な脂質割合において擬似セラミド合成によって引き起こされる膜の形態変化を検討した。その結果,対照群と比べ3時間で数μmの大きなサイズのベシクルが数多く生成することが観察された.反応時間を更に延長すると20μm以上の長さの棒状の膜が生成した。球状ではない形態の膜の生成理由として使用している擬似セラミド分子に固有の現象かあるいは内水相の容積減少によるものかは今後の検討課題であるものの,元来,神経細胞にセラミド型の脂質が多いことが知られている点で,前者に起因するものであればこの形態変化は非常に興味深い.膜融合と言う基本的な生命現象を,酵素や融合タンパクなどの生体由来物質を一切使用せず,完全な化学反応だけで引き起こすことを計画実施した.開発を目指すシステムは,融合の分子機構解明,新しい薬物送達システムの構築などに役立つ技術を提供するものと期待できる.今年度は以下のような成果をあげ,J.Am.Chem.Soc.誌に受理掲載された.(1)レシチン,脂肪酸,スフィンゴシンまたは関連誘導体,両親媒性3級アミン触媒を含むSUV(二分子膜からなる小さな一枚膜小胞)に脱水縮合剤前駆体であるCDMT(クロロジメトキシトリアジン)を作用させると,二分子膜界面に特異的に発生する脱水縮合剤によって脂肪酸とスフィンゴシン類との脱水縮合反応が進行し,セラミド類が高収率に生成することを示した.(2)上記(1)によるセラミド生成の結果,膜融合が進行することを明らかにするとともに次のような知見を得た.(i)高濃度条件下における膜融合によって,室温数時間で数百個のSUV(粒径50nm前後)が融合を繰り返し,最終的に1μmを超す巨大リポソーム(GUV)へと変化した.(ii)縮合反応収率と融合率の間に明確な相関性があることを明らかにし,縮合反応が膜融合の引き金となることを示した.(iii)用いる脂肪酸や3級アミン触媒の脂溶性と縮合反応収率の間に相関性があり,二分子膜への分布率の高い(つまり脂溶性の高い)基質や触媒を用いた場合に収率が向上することが分かった.(iv)融合現象は,蛍光プローブを用いたエネルギー転移,粒径変化,および透過型電子顕微鏡によって確認した.膜融合と言う基本的な生命現象を,酵素や融合タンパクなどの生体由来物質を一切使用せず,完全な化学反応だけで引き起こすことを計画実施した.開発を目指すシステムは,融合の分子機構解明や新しい薬物送達システムの構築などに役立つ技術を提供するものと期待できる.今年度は前年度の成果に基づいて主に共焦点レーザー顕微鏡を用いて膜の形態変化について研究を実施し,以下のような成果を得た.(1)まず初めに生成系の膜の物性解明を目的として以下のような実験を行った.すなわち生成物となる擬似セラミドとレシチンの割合を種々変えて,薄膜法によって形成された多重膜を超音波処理したとき生成する1枚膜ベシクルの大きさあるいは分子集合体の形態を観察した.その結果,擬似セラミドの割合とベシクルのサイズとの間に相関性が見られることが分かった.このことは臨界充填パラメータの大きな脂質を含むほどサイズの大きなベシクルが安定になることを示しており,当初の予想通り,反応によって誘起される曲率変化が膜融合の起動力であることが示唆された.また,擬似セラミドの割合を大きくすると膜がその形態を保てなくなることが明らかとなった.(2)上記で得られた知見に基づき,融合に最適な脂質割合において擬似セラミド合成によって引き起こされる膜の形態変化を検討した。球状ではない形態の膜の生成理由として使用している擬似セラミド分子に固有の現象かあるいは内水相の容積減少によるものかは今後の検討課題であるものの,元来,神経細胞にセラミド型の脂質が多いことが知られている点で,前者に起因するものであればこの形態変化は非常に興味深い.
新素材としての希有元素の健康リスクに関する研究

近年各種新素材の原材料として使用されてきた希有元素およびその化合物(Y,La,Ce,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb,Ga,In,As,Rh,Sb,InP,InAs,GaAs)の健康影響および微量測定法について、8名の研究者が分担して検討した。ロジウムについては標的臓器が腎とりわけ腎尿細管であること、成熟精子の放出障害性があることが明らかになった。化合物半導体では、InP,InAs,GaAs粒子の気管内投与実験の結果、InPについては1回投与における無悪影響量が求められ、InAs、GaAsについては反復投与の結果、InAsで肺に前がん病変を疑わせる変化が、GaAsで精巣毒性が発現した。As、In、Gaの比較では、ハムスター培養腎細胞に対する毒性、ストレス蛋白の誘導能は、AsがGsおよびInに比べて強かった。希土類元素の気管内投与実験では、投与された希土類はマクロファージの貧食をうけるものの気管支肺胞に長期にわたり滞留し、BALの所見からは強い炎症は起きないことが明らかになった。Yについては、肺繊維化を起こす可能性が示唆された。精製ヘム合成諸酵素活性に対しては、希土類はALAD、UROD阻害が強いこと、強さの程度は希土類により異なっていること、由来臓器によって阻害の程度が異なっていることなどが明らかになった。また、希土類元素をマウス静脈投与した実験では、臓器中カルシウムが減少した。メカニズムは不明であり、今後の追求課題である。希土類元素測定については、原子吸光法およびプラズマ-質量分析計で精度良く測定する手法を確立した。以上、今日まで質的にも量的にも不十分であった健康影響の一端を明らかにすることができた。研究実績の概要(1)ロジウム:雄性SDラット腹腔内に塩化ロジウム50mg/kgを1回投与し2カ月間追跡した結果、急性尿細管壊死等腎障害が著明であった。組織別ロジウム濃度の測定により、腎、骨、脾、肺の順に蓄積していた。(2)化合物半導体および構成半金属塩:1)雄性シリアンゴールデンハムスターおよび雄性SDラットにガリウムヒ素、三酸化ヒ素を週2回計16回投与した結果、インジウムヒ素の障害性が最も強かった。2)雄性F344ラットに3濃度のインジウムリンを気官内投与し、気管支肺胞洗浄液を分析した結果、量依存性に各種炎症指標が上昇した。血清中には投与翌日にインジウムが検出された。3)ヒト、ハムスターの腎細胞にたいするインジウム、ヒ素、ガリウムの毒性を測定した結果、ヒ素が最も毒性が強いことが判明した。(3)希土類元素:1)希土類元素を気管内前投与すると、2回目に気管内投与した希土類元素の影響を抑制することが見出された。2)希土類元素のヘム代謝への影響を、末梢血、精製ALADおよびALASに希土類の塩化物を添加して酵素活性を測定した結果、希土類元素はヘム合成系の酵素活性に影響を及ぼし、特にSH酵素であるALADやURODに強く影響することが判明した。3)MIP-MS(microwave lnduced Plasma-mass Spectrometry)による希土類元素化合物の判定感度は、標品を使用した場合は十分であるが、血清等の生体試料で測定すると悪くなった。これをキレート剤を用いるて濃縮することにより、十分な感度を得ることができた。(1)ロジウム・アンチモンの毒性:塩化ロジウムをラットに腹腔内投与し、体内動態および生体影響を検索した。

臓器蓄積ロジウムは長期間残留すること、排泄の主経路は尿であること、尿排泄の過程で高濃度のロジウムが腎尿細管に障害を与えること、成熟精子の放出障害性があることが明らかになった。アンチモンは尿細管上皮細胞の変成・壊死、肝細胞の空胞変成を発生させた。(2)化合物半導体および構成半金属の毒性:インジウムリンラット気管内一回投与実験における8日間観察のNOAELは、6.0μg/kgであった。ハムスター培養腎細胞に対する毒性、ストレス蛋白の誘導能は、砒素がガリウムおよびインジウム比べて強かった。インジウム砒素およびガリウム砒素のハムスター気管内反復投与実験では、インジウム砒素で肺に前がん病変を疑わせる変化が、ガリウム砒素で精巣毒性が発現した。(3)希土類元素:気管内投与された希土類は長期にわたり滞留し、イットリウムについては、肺繊維化を起こす可能性が示唆された。マウス投与実験において、希土類元素であるサマリウム、ランタンは肝、脾、腎のヘム合成諸酵素活性に影響を与え、組織特異性および性差があった。また、単独投与より複数物質同時投与でより強い影響が観察された。希土類元素をマウス静脈投与すると、臓器中カルシウムが減少した。メカニズムは不明であり、今後の追求課題である。希土類元素測定については、原子吸光法およびプラズマ-質量分析計で精度良く測定する手法を確立した。
ホヤ間充織特異的遺伝子群の発現と機能の網羅的解析

ホヤの成体の中胚葉組織の大部分は、幼生の間充織と呼ばれる細胞群に由来する。間充織は110細胞期胚のA7.6割球に由来する体幹側細胞とB8.5/B7.7割球に由来する狭義の間充織から成る組織である。しかし、幼生の組織が変態を経て幼若体の組織を形成するまでの過程でどのようなことが起こっているのかということに関しては、変態過程そのものに関する研究を除けば、ほとんど行われていない。これまでの知見から、ホヤ幼生における間充織の形成にTwist-like1というbHLH型転写因子が必要であることが示されている。そこで本研究では、幼生の組織が幼若体の組織を形成するまでの過程を知る一環として、Twist-like1の幼生の間充織形成に与えた影響が幼若体の組織形成の過程にも及ぶのかどうかを検証し、幼生の間充織が幼若体の組織を形成する過程で起こっている現象について解明することを試みた。まず、ユウレイボヤ、カタユウレイボヤの2種のユウレイボヤを用いて、A7.6、B8.5、B7.7由来間充織の成体における発生運命を追跡し、2種のユウレイボヤにおける幼生の間充織が成体の中胚葉組織の大部分を形成することを確認した。次に、Twist-like1が幼生の間充織分化に与えた影響が、幼若体組織の形成にまで及ぶのかどうかという検証を行った。Twist-like1の機能を阻害した結果、間充織由来の成体中胚葉組織のほぼ全てが失われることが分かった。なお、Twist-like1の機能を阻害すると、A7.6、B8.5割球に由来する細胞は幼生内胚葉へ、B8.5割球に由来する細胞は幼生筋肉へとその発生運命を転換させ、それぞれ新たな発生運命に従って幼若体組織を作り出すことが示された。以上の結果から、Twist-like1はホヤの成体中胚葉の幹細胞の形成に必要な転写因子であるといえる。ホヤ胚の中胚葉は、脊索、筋肉、間充織で構成されている。そのうち、間充織は110細胞期におけるA7.6割球(体幹側細胞)と、B8.5およびB7.7割球(間充織細胞)に由来する。本研究では、由来する割球間における間充織分化機構の差異を検証することにより、間充織の分化の分子メカニズムをより詳細に明らかにすることを試みている。カタユウレイボヤ尾芽胚期における発現プロファイルの結果から、間充織で特異的に発現する9つの遺伝子を同定した。発現パターンを詳細に解析したところ、9遺伝子中5遺伝子はA7.6、B8.5、B7.7割球全て、2遺伝子はB8.5、B7.7割球、残り2遺伝子はB7.7割球に由来する間充織で発現が観察された。次に、間充織の分化に関与することが示されているFGF9/16/20、その下流で働く転写因子Twist-like 1a、Twist-like 1bの翻訳阻害実験および過剰発現実験を行い、これらの因子が今回同定した9遺伝子の発現にどう関与するか調べた。その結果、Twist-like 1a、Twist-like 1b両遺伝子はA7.6、B8.5、B7.7各割球由来の間充織の分化に必須な転写因子であることが分かった。一方、FGF9/16/20はB8.5、B7.7由来間充織の分化においては必須なシグナルであるが、A7.6由来間充織の分化に関しては、FGF9/16/20の他にFGFシグナルに依存しない何らかの因子が、Twist-like 1aとTwist-like 1bを含む下流遺伝子の発現に必要であることが示唆された。また、FGF9/16/20、Twist-like 1a、Twist-like 1bを過剰発現させると、B7.7由来間充織のみで発現する遺伝子の発現量が減少した。このことから、間充織の分化に必要なFGFシグナルの量は由来する各割球によって異なっている可能性が示された。

次に、Twist-like1が幼生の間充織分化に与えた影響が、幼若体組織の形成にまで及ぶのかどうかという検証を行った。Twist-like1の機能を阻害した結果、間充織由来の成体中胚葉組織のほぼ全てが失われることが分かった。なお、Twist-like1の機能を阻害すると、A7.6、B8.5割球に由来する細胞は幼生内胚葉へ、B8.5割球に由来する細胞は幼生筋肉へとその発生運命を転換させ、それぞれ新たな発生運命に従って幼若体組織を作り出すことが示された。以上の結果から、Twist-like1はホヤの成体中胚葉の幹細胞の形成に必要な転写因子であるといえる。
発達障害の併存・合併症問題の精神病理の解明と個別化した早期治療の探求

5歳児発達健診の横断研究データにネットワーク分析を用いて、神経発達障害群及び内在化・外在化障害とのネットワーク構造を探索することで、個々の症状レベルでの相関と相互作用、また2つ以上の疾患の橋渡しとなる症状群を同定し、この分野で臨床上困難とされてきた合併症の精神病理の洞察を深め、今後の治療介入研究を促進することが可能となる。さらに、学校調査縦断データを用いて、児の社会性、感情、そして行動の発達の軌跡曲線パターンを探索し、予後予測因子となる5歳児の特徴的な発達ネットワーク構造を同定することで、個々の発達特性により応じたテーラーメードな早期療育と治療の開発へと大きく貢献することができる。