hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Light UP：うつと不安に対する診断横断的低強度認知行動療法の開発

その結果、計画立案当初に想定していた短期療法化を改め、インターネットを通した治療や、セルフヘルプとして使える読書療法などへの拡張性を考慮しつつ、個人・集団療法のマテリアルとしても使えるような、簡易的なワークブックの作成することした。本年度は、ワークブックの暫定版を完成させ、日本国内の臨床家からのヒアリングを得て、ワークブックの改良を行った。(1)の検討を入念に進めたために、(2)で実施予定であった臨床試験の計画を変更し、次年度以降は(1)の暫定版を確定させ、実際に使用することとした。統一プロトコルの低強度版(Light UP)の開発を、ワークブックの作成を基軸として進めてきた。ワークブック暫定版が完成し、実際に日本各地の臨床家からその適切さ(わかりやすさ、治療での使いやすさ)に関するヒアリングを得ることができた。二次解析に関する成果発表や結果の取りまとめも順調に進んでいる。本研究は、高強度療法を実施する前に、うつや不安の問題に対して幅広く使えるような、シンプルな認知行動療法をステップドケアに照らして開発することを目標とした。具体的には、感情障害に対する診断横断的治療のための統一プロトコルのこれまでの研究実績を踏まえて、(1)統一プロトコルを低強度版にした“Light UP"のコンテンツを日本文化・臨床現場に合う形で開発し、(2)Light UPの実施可能性と有効性を検証する臨床試験の実施を目的としていた。平成30年度は、(1)については、既存の研究で収集してきた臨床データを多角的に二次解析して発表し(Bartel et al.,2018, Gomez et al., 2018)、さらに次年度以降の発表準備を進めた。これらの二次解析では、日本人の社交不安患者の社交不安症状に対して本来感が媒介的な影響を持つことを明らかにしたり(Bartel et al., 2018)、マインドフルネス傾向の特徴によってうつや不安の重症度が異なることが示された(Gomez et al., 2018)。目的(2)については、前年度の成果を踏まえつつ、インターネットを通した治療や、読書療法によるセルフヘルプへの拡張性を考慮した、UPの内容をわかりやすくつたえるワークブックの開発を進めた。前年度に引き続き、ワークブックの暫定版を用いて、日本国内の臨床家や訓練生20名以上からのヒアリングを得て、ワークブックのブラッシュアップを行った。ワークブックでは、イラストやイメージを多用し、想定する読者(うつや不安の問題を持つ幅広い対象)に受け入れられやすいよう体裁の工夫を施した。引き続き、入念に内容を検討したワークブックの開発を進める。予定していた臨床試験については、単群の前後比較試験ではなく、むしろ、ワークブックの暫定版を用いた症例の治療プロセスを詳細に検討する症例報告を通して、ワークブック最終版の完成を行う計画である。次年度は、暫定版のワークブックを完成させ、実際に使用した症例検討を進めるとともに、これまで国内外でポスター発表した結果を国際誌で公表するとともに、未公表の二次解析結果を学会発表することを目指す。研究計画として、本年度にLightUPのプログラムを開発し、その臨床試験を開始する予定であった。
可視光励起光電子分光法による伝導バンド構造の定量評価

多くの電子デバイスでは、伝導帯中の電子の挙動によってそのデバイス特性が決定される。したがって、伝導電子の状態を調べることは非常に重要である。本研究ではわれわれが独自に開発した可視光励起光電子分光法で、伝導帯のバンド構造を測定することを目的とした。特に、角度分解光電子分光を用いて、その角度情報を波数に変換する手法に注力して研究を進めた。その結果、変換方法を確立し、GaNによってその有効性を証明した。また並行して、超格子構造の伝導帯ミニバンドの評価も行った。多くの電子デバイスでは、伝導帯に励起した電子の挙動によってそのデバイス特性が決定されるため、伝導電子について調べることは非常に重要である。そこで、我々は新しい光電子分光法である「可視光励起光電子分光(VPS)法」を開発した。VPS法は伝導帯中の伝導電子を直接分光する画期的な手法である。通常、物質中の伝導電子のエネルギー準位は真空準位より低いため、伝導電子は真空へ脱出できない。VPS法では、負の電子親和性(NEA)表面を利用することで、伝導電子を真空へ取り出す。この電子をエネルギー分光することで、伝導電子の伝導帯中の挙動を知ることができる。今回は、InGaAs/GaAsP超格子の測定を行った。InGaAs/GaAsP量子井戸超格子構造はMOVPE法により作製した。半絶縁性GaAs(001)基板上に100 nmのGaAsバッファ層を成長し、その上に4.2 nmのIn0.16Ga0.84As井戸層と2.6 nmのGaAs0.83P0.17障壁層を20周期成長した。各層にはZnを1.2×10^19 cm-3ドープした。Kronig-Penny modelおよびmodel solid理論によって超格子試料のバンド構造を計算した。超格子試料は加熱により酸化膜を除去し、室温においてYo-Yo法によりNEA表面を形成した。その後、超格子試料の[110]方向に対してVPS測定を行った。励起光源には、996 nm, 865 nm, 660 nmのレーザー光を用い、試料にー80 Vのバイアスを印加しながら測定した。その結果、VPS法を用いて、超格子試料の伝導帯ミニバンド中の電子のエネルギー分布を明らかにした。結晶工学
抗原提示細胞におけるHIVの増殖制御とウイルスの細胞指向性について

末梢血由来の単球をIL-4とGM-CSFの存在下に分化誘導すれば樹状細胞(DC)が維持され、M-CSFで培養すればマクロファージに分化・増殖する。これらの抗原提示細胞特に樹状細胞(DC)はT細胞指向性のHIV-1に潜伏感染し、抗原特異的にT細胞を活性化すると同時にウイルスを伝播し、T細胞による大量のウイルス産生を誘導する。この時のDCとT細胞の相互作用には細胞同士の接着が不可欠であり、特にLFA-1/ICAM-1やLFA-3/CD2を介する細胞接着が初期のウイルス伝播に重要であることが明らかとなった。この2種類の細胞接着を抗体で同時に阻害すると、T細胞の活性化によるIL-2産生の抑制とウイルス増殖の強い抑制がおこる。一方抗CD2抗体でCD2を介する刺激を加えるとIL-2の産生は変わらないにも関わらずウイルス産生は2倍になった。従ってウイルスを産生するT細胞の維持にはIL-2が必要であるが、ウイルス増殖の刺激は接着分子を介して直接T細胞内に伝わっていることが示唆された。このようなDCとT細胞の抗原を介する相互の活性化がHIVの増殖促進に作用しており、生体内における免疫反応によるウイルス感染拡大のモデルとして有用な系であると考えられた。一方マクロファージ指向性HIVはDCに感染しにくいこと、純化した活性化T細胞でもほとんど増殖しないことから、マクロファージ指向性ウイルスの感染伝播には関与しないと思われた。しかしながら同じ単球由来マクロファージには効率よく感染する。これには二つの細胞でのウイルスの細胞内侵入から逆転写までの過程の違いも大きいが、一旦侵入したウイルスの増殖を促進する何らかの細胞内因子の関与も示唆された。
モノクローナル抗体による粘菌細胞のパターン形成機構の解析

1.粘菌細胞の集合によって形成される組識には2種類の細胞(予定柄および予定胞子細胞)が分化する。これらの細胞のそれぞれに特異的に反応するモノクローナル抗体を得るべく努めた結果、予定胞子に特異的な4種類の抗体が得られた。これらに反応する抗原はいずれも予定胞子に特異的に形成される予定胞子液胞に存在し、胞子形成に際して細胞外に放出され、胞子外被蛋白質を構成する。胞子外被蛋白質の特定の分子種に対して作られたポリクローナル抗体を用いてcDNAライブラリーを検索した結果、予定胞子に特異的なcDNAクローンが得られたので、現在これに対応する遺伝子を単離しつつある。この遺伝子が得られれば、他の予定胞子特異的遺伝子と共に、その構造と発現調節について調べる予定である。2.予定柄および柄細胞に特異的な蛋白質として、WGA結合性蛋白質(31Kd)と細胞型非特異的モノクローナル抗体に反応する予定柄特異的蛋白質(35Kd)が精製され、これらに対して特異的モノクローナルあるいはポリクローナル抗体を得るべく努力したが、現在まで得られていない。一方、予定柄に特異的なcDNAクローンを用いて、これに対応する蛋白質を大量に得て、特異的抗体を得る努力をしている。3.抗胞子ポリクローナル抗体および予定胞子特異的モノクローナル抗体のあるものはDictyosteliumの異種のみならず、Polysphondyliumに対しても交叉反応し、その程度は類縁によって異なる。とくに組織における細胞分化がまだ充分に解明されていない後者の場合には、これらの抗体を用いて分化パターン形成過程を調べている。4.発生過程において予定柄および予定胞子細胞間に選別がおこらず、両予定域が形成されない突然変異株が単離されたので、現在蛋白質レベルにあける異常を検討している。
鉛208核のM1励起の研究

鉛208核のM1励起の強度分布は、1粒子1空孔状態に残留相互作用が働くことにより多粒子多空孔状態として分散するということで理論的に説明されているが、その強度分布について統一的に測定された例はない。我々の開発した陽子非弾性散乱の0度測定という画期的な測定手法を用いることにより、その励起構造を詳細にわたり引き出すことを目的としている。この測定のためには、0度付近での散乱角を測定し、バックグラウンドを軽減するためのアクティブコリメータ装置が重要となる。装置の製作を行い、3Heビームおよび陽子ビームを用いて高分解能測定のテスト実験を、大阪大学核物理研究センターにおいて、それぞれ10月、12月に行った。最初に行った420MeVの3Heビームによるテスト実験では、ビームのエネルギー広がりが67keV、ディスパージョンマッチング法を用いた(3He,t)の分解能として22keVという、同種の反応では過去世界最高の分解能を低バックグラウンド環境下で実現した。この成功は今後の(3He,t)反応測定に対する極めて大きな成果となった。テスト実験後に数々の高分解能(3He,t)反応測定データ取得を進めている。一方、200MeVでの陽子ビームの実験では鉛208核を標的としたテスト実験を行ったが、ビーム自身のエネルギー広がりとして40keVを実現したものの、入射サイクロトロンのシングルターン引き出しが完全ではなかったこともあり、ディスパージョンマッチング法での目標分解能10keVを実現するには至らなかった。この点に関しては、平成16年度に行われる入射サイクロトロンの高性能化により改善が期待される。平成16年春に、再度陽子ビームを用いた実験を再度おこなう予定である。10keVの分解能の実現と、0度非弾性散乱測定での低バックグラウンド条件の実現とともに、目標データの取得を進める。我々の開発した陽子非弾性散乱の0度測定という画期的な測定手法を用いることにより、その励起構造を詳細にわたり引き出すことを計画している。この測定のためには、0度付近での散乱角を測定するためのアクティブコリメータ装置が必須である。この装置を開発することが、本研究の目的である。本年度は・装置の具体的な設計作業およびシミュレーション・既存の装置を用いた性能の評価を行った。従来型のドリフト型検出器を用いることにより、散乱粒子の位置分解能すなわち散乱角度分解能を0.05度程度にまで高め、読み出しワイヤーの本数を減らすことが可能であるが、1mm^2あたり10^4粒子/secと見積もられるバックグラウンドイベントの量に対応することが困難であることがシミュレーションの結果から示された。また、同様の結果が、装置を実際に使用した試験によっても確かめられた。このため、ワイヤー間隔を密にした構造の比例計数管検出器を用いることにより、散乱角度分解能は犠牲にする(0.3度程度)が、高頻度のバックグラウンドに耐えることのできる構造をとる方針を定め、具体的な構造の設計とシミュレーションを行った。散乱角度分解能、バックグラウンド耐性ともに、本来の実験目的に耐えうるものであることがシミュレーションにより示されたため、装置を実際に製作するための材料および部品の準備を行った。この後、実際の製作に入る予定である。
大腸癌浸潤T細胞の腫瘍反応性解析による新規遺伝子改変T細胞移入療法の開発

腫瘍浸潤リンパ球(TIL)についても同様に42名分採取し、そのうち21名分のTILをセルソーターを用いてPD-1、CD137を指標にCD8+T細胞を単一ソートした。それぞれPD-1+群とPD-1ー群のTCRレパートリーの解析を行った。順調に検体の採取を行うことができており、xenograftマウスの継代については問題なく行えている。TCRレパートリーの解析の解析についてもおおむね順調である。解析したTCRレパートリーより特にクローン性が高いものを選択し、Vectorの作製、末梢血リンパ球への遺伝子導入を行う。これとさきで培養しているCTOSとの反応性をin vivoで共培養し、IFN-γの測定を行うことにより解析を行う。物品などは講座内や他講座内で共有しているものが多くあり、それらを流用することで昨年度はまかなうことができた。また、旅費交通費についても同様で講座内の資金でまかなうことができた。
Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ関連胃発癌過程におけるＣａｇＡと炎症のクロストークの解析

H.pyloriCagAが,エピジェネティック制御によるlet-7発現抑制を介してRas-MAPK経路亢進に寄与する新たなoncogenic potentialを有していることが示唆された.Ras-MAPK経路の恒常的な活性化は様々な癌腫の重要なシグナルのひとつであることから,let-7発現制御が胃発癌の予測因子や胃癌の治療標的のひとつとなりうると考えられた.これまでの培養細胞を用いたin vitroの検討において,胃粘膜上皮細胞内におけるmicroRNAarrayの網羅的な解析から,種々のoncogenic pathwayに関わることが報告されているlet-7の発現が、CagA発現に伴い減少することが明らかとなった.さらに、CagA発現によるlet-7の発現低下により,その標的である癌遺伝子Rasの発現・活性化亢進、下流シグナルERKのリン酸化誘導が惹起されることを認めた.CagAによるlet-7発現制御機構については,CagAの発現により,DNAメチル化転移酵素DNAMT3Bの発現が誘導されるとともに,癌遺伝子c-mycの発現誘導を介して,EZH2の発現が誘導されること,免疫沈降やChIP assayによる検討からc-myc,EZH2,DNMT3Bが複合体を形成して,let-7プロモーター領域のヒストンH3K27のトリメチル化が亢進されること,let-7プロモーター領域のDNAメチル化が亢進されることが明らかとなり,CagAによりlet-7発現のエピジェネティック制御機構によるsilencingが惹起されることが示された.CagA強制発現マウスを作成し、長期飼育を行うと,腫瘍形成を認めた.CagA強制発現マウスの胃を摘出,PAS染色やAB-HID染色により,CagAが腸上皮化生や炎症を誘導することなく,c-myc,EZH2,DNMT3Bの発現亢進とlet-7の発現低下、Ras発現・活性化亢進、細胞増殖を亢進させることが明らかとなった.〔総括〕H.pyloriCagAが,エピジェネティック制御によるlet-7発現抑制を介してRas-MAPK経路亢進に寄与する新たなoncogenic potentialを有していることが示唆された.H.pyloriCagAが,エピジェネティック制御によるlet-7発現抑制を介してRas-MAPK経路亢進に寄与する新たなoncogenic potentialを有していることが示唆された.Ras-MAPK経路の恒常的な活性化は様々な癌腫の重要なシグナルのひとつであることから,let-7発現制御が胃発癌の予測因子や胃癌の治療標的のひとつとなりうると考えられた.ヘリコバクターピロリCagAトランスジェニックマウスの胃粘膜の検討を行った。粘膜細胞動態をBrdUの取り込み率で検討した。CagAトランスジェニックマウスでは、野生型マウスに比べ、粘膜細胞動態は亢進していた。その原因を明らかにする目的で、細胞増殖に関わるシグナル伝達機構(ERK、PI3/Akt)について検討した。CagAトランスジェニックマウスの胃粘膜では、ERKの活性化が認められた。このようなERKの活性化を介する粘膜細胞増殖動態の持続的な亢進が胃発癌亢進に関わる可能性が考えられた。ヘリコバクターピロリ関連胃発癌では、胃粘膜の炎症がメチル化異常を引き起こしエピジェネティックな経路を介して発癌に関わる可能性、腸上皮化生性変化が重要な役割を果たしている可能性が考えられている。そこで本検討で作成したCagAトランスジェニックマウスの胃粘膜の組織学的検討を行った。CagAトランスジェニックマウスの胃粘膜では、全く炎症性変化は認められず、また、80週齢を超えても、胃粘膜に、杯細胞出現などの腸上皮化生性変化は認められなかった。以上のことから、これまでは、ヘリコバクターピロリ感染胃粘膜では、炎症細胞浸潤などの炎症性変化が生じ、それが酸化ストレスやメチル化などを介して、胃発癌に関わると考えられていたが、CagAトランスジェニックマウスでは、胃粘膜に炎症性変化や腸上皮化生性変化を惹起させることなく、粘膜の細胞増殖動態を亢進させ、これが胃発癌に関わる可能性が示唆された。本検討結果から、ヘリコバクターピロリによる胃発癌に関して、新たな経路が明らかとなり、今後の新たな胃癌予防・治療法の開発につながる可能性が考えられた。ヘリコバクターピロリ関連胃発癌に関して、新たな発癌経路の可能性を示唆する実験結果が得られ、現在までのところ、おおむね順調に研究は進んでいると考えられる。現在、萎縮性胃炎がヘリコバクターピロリの除菌適応に認められたが、これまでの検討結果からは、より早期での治療予防介入が必要になると考えられる。今後は、CagAトランスジェニックマウスの胃粘膜において、炎症性変化・腸上皮性変化を介さずに、粘膜細胞増殖動態が亢進するメカニズムを、in vivo、in vitroの系において明らかにして、さらに新たな治療法・予防法の開発を進めていく必要があると考えている。CagAトランスジェニックマウスの胃粘膜の組織学的・免疫組織学的・分子生物学的検討を行う。粘膜細胞増殖動態/ERKの活性化が惹起されているメカニズムを明らかにする。in vitroの系において、さらに細胞生物学的にCagA発現の発癌ポテンシャルを明らかにし、他のリスクファクターとの相互作用を明らかにする。
炎症性腸疾患腸粘膜におけるClass-II MHC結合抗原ペプチドの解析

昨年度までの検討により、ヒト腸管からの抗原ペプチドの分離法が確立した。即ち、組織のホモジェネートに使用する界面活性剤として、従来広く使われていたNP40は、非常に難溶性であり高速液体クロマトグラフィーの分離能にも影響を与えるとともに、エレクトロイオンスプレーによる質量分析装置の加熱キャピラリーの目詰まりの原因となり、問題となっていた。NP40にかわり、CHAPSを界面活性剤として採用することにより、高速液体クロマトグラフィーのカラムを詰めることなく充分に洗浄可能となり、このため超微量な質量分析が精密に行われることとなった。今年度は昨年度に引き続き炎症性腸疾患患者および正常対照からえられた腸管材料からより多くの検討を行った。その結果、炎症性腸疾患の腸粘膜においては、動物や培養細胞においてみられるようなMHC関連の分子はclass II MHCの抗原結合部位からは分離されなかった。さらに、炎症性腸疾患患者腸粘膜のclass II MHCに結合した抗原ペプチドは、腸内細菌叢由来と考えられるEscherichia coli、食餌抗原として広く存在するパン酵母であるSaccharomyces cerevisiaeおよび自然界において土壌中に広く存在する原虫であるCaenorhabditis elegansに由来する抗原が正常対照に比し多く認められた。さらに、S.cerevisiaeに対する血清抗体価がクローン病、および潰瘍性大腸炎において正常対象に比べ有意に上昇していることを確認し、メサラジン投与により抗体価が低値となることを発見した。また、この免疫応答がIgG4 subclassを主体とする反応であることを世界で初めて報告した。このことは、遺伝的素因により、腸管内の抗原に対する異常な免疫応答が炎症性腸疾患の発症要因として近年想定されていることに対して重要な証拠として位置づけられ、本症の病因論に関して新たなる知見として重要な発見である。特発性炎症性腸疾患患者より外科的に得られた腸管標本を用いて、非イオン性界面活性剤によりホモジェネートし可溶化される分画を抽出した。さらに、抗HLA-DR抗体を用いたアフィニティークロマトグラフィーによりHLA-DR分子を分離した。得られた分画に対し、酸による処理をおこなうことによりHLA-DR分子に結合している抗原ペプチドを解離させ、限外濾過により低分子である抗原ペプチドの分離を試みた。このペプチド分画を逆相カラムを装着した高速液体クロマトグラフィーを用いることによりいくつかの分画が得られた。しかし、これらの分画にかんしては特発性炎症性腸疾患の患者に特異的といえる分画は認められなかった。得られた分画について質量マス分析を行ったが、夾雑物の混入がみられたために、その分子量の決定には至らなかった。そこで、現在抗HLA-DR抗体によるアフィニティーカラムによる固相化抽出過程における純度を向上させる目的にて、最適な非イオン性の界面活性剤について検討を加えている。本年度の目標であった高速液体クロマトグラフィーにより分離条件設定に関しては目標が達成された。昨年度までの検討で、腸管標本から組織をホモジェネートする際に使用する界面活性剤が試料中に混入することにより、質量マス分析において夾雑物による雑音が生じるために再現性のある信号がえられなかった。このため、本年度は界面活性剤であるNP40にかえてCHAPSを用いて試料抽出をおこなっており、このため質量マス分析に対する干渉を抑制できる可能性が考えられる。さらに、抗HLA-DR抗体を固相化したアフィニティークロマトグラフィーの分離液に使用していた界面活性剤を除外することにより高速液体クロマトグラフィーにおける分離能が向上した。上記ヒト腸管よりのHLA-class II bound peptidesの新たな分離法による逆相高速液体クロマトグラフィーの結果、クローン病の腸管よりペプチド分画と推定されるピークの分取に成功した。

この分画に関しては、各患者において特定のパターンは認められず、ことなるアミノ酸配列から成るペプチドであると考えらたが。これらの抗原ペプチドが由来する蛋白質に関しては、抗原提示細胞における蛋白質の分解・抗原提示における段階において個体により異なるペプチド分画として提示されている可能性があるため、同一の蛋白質に由来するか否かはペプチドのアミノ酸配列を決定する必要がある。組織をホモジェネートする際にCHAPSを使用することにより、高速液体クロマトグラフィーにおける分離能が向上し、さらに収量が増加した。また、質量マス分析において夾雑物による雑音を除き、良好な信号を得ることに成功し、これらの面の改善から質量分析器によってマススペクトルを得ることが可能となった。高速液体クロマトグラフィーにて得られた分画に関して、イオントラップ式質量分析装置によってタンデムマス分析を行った。4人の患者サンプルから得られたタンデムマス分析の結果をタンパク質データベースにて解析した結果、superoxide dismutase[Mycobacterium avium],siderophore biosynthesis regulatory protein[Ustilago maydis;fungus of corn],yeast hypothetical protein YFL025C[Saccharonyces cerevisiae],3-phosphoglycerate kinase[Avena sativa;oats],human arginil-tRNAsynthetase[Human],HSV7J protein [Human herpesvirus 7],ATPase [Streptococcus faecalis],S21826hypothetical protein [Homosapiens],succinyl coenzyme A synthetase alpha subunit[Dictyostelium discoideum;soil amoeba]のタンパク質に由来するペプチド信号が得られた。得られたペプチドには微生物由来のペプチドが多くみられ、炎症性腸疾患の病態への関与において興味が持たれた。これらの内容の一部に関しては平成12年4月の日本消化器病学会総会にて演題が受理された。今後は、さらに液体クロマトグラフィーをマス分析装置に直接連結し、さらに高感度な検索を行いたい。昨年度までの検討により、ヒト腸管からの抗原ペプチドの分離法が確立した。即ち、組織のホモジェネートに使用する界面活性剤として、従来広く使われていたNP40は、非常に難溶性であり高速液体クロマトグラフィーの分離能にも影響を与えるとともに、エレクトロイオンスプレーによる質量分析装置の加熱キャピラリーの目詰まりの原因となり、問題となっていた。
マメ類におけるソースとシンクの相互関係の解析とその生産的意義に関する研究

マメ類の生育は初期の栄養器官が発達する過程と、その後の栄養・生殖両器官が並行・重複する過程、さらには生殖器官が充実する過程に分けられるが、種類によってそれらの期間は異なる。このため生育の時期によりシンクとなる器官が栄養器官か生殖器官かを異にすること、とくに生育の後期ではソース(栄養器官)とシンク(生殖器官)がその発達する過程で相互に影響し合って、作物体の発達、物質の生産および各器官への分配、さらには子実収量を規制していると考えられる。そこで本年度は昨年度の大豆に引続いて冬作物としての蚕豆(早生小粒種・房州早生)を用いて、生育の各期に窒素条件を土耕ポット試験では追肥の実験を、砂耕ポット試験では窒素濃度を変えた実験を、【CO_2】条件を標準および富化(3倍濃度)と組合せて実験した。1.土耕した蚕豆を処理したところ、体内の炭水化物と窒素の濃度を顕著に変化させた他、窒素の施用は生育期間を延長させて乾物増加、さらには子実の増収に連がる可能性を見出したが、【CO_2】富化施用はこれとは反対の影響が認められた。したがって体内の生理状態がソースとシンクの相互関係に係る役割には複雑な過程を経て発現することが推察された。2.砂耕した蚕豆を処理したところ、とくに栄養・生殖両生長が並行する過程で、窒素の施用により体内窒素濃度を高めたが、葉面・乾物の両生長には必ずしも連がらなかった。また【CO_2】富化により体内炭水化物濃度を高めたが、光合成と連動した日中の地下部呼吸が促進されるなど栄養・生殖両器官の乾物増加、さらには子実生産には連がり難かった。3.以上、日本種の蚕豆は栄養・生殖両器官が並行して発達する過程における体内の生理状態と両器官発達の同期性の維持がソース・シンク関係の正常な調整に深く関与し、これが有限伸育的特性の発現に対して重要であることが明かになった。
工業生産の再検討-伝統的産業クラスターから最先端への架橋-

最終年度として、これまでの産業集積調査の追加データとしてこれまでに漏れていた産業についての調査を行った。投棄集積としては、沖縄の壺屋焼がかなり特異な集積形成を行っており、自然発生的というよりも、行政に誘導される形でのものであるので、ここに聞き取りを行った。また、景徳鎮などで前回調査後の推移を確認した。さらに、これまでの研究のまとめとして書籍の執筆を行った。すでに採集段階にまでさしかかっており、中央経済社から刊行予定である。原稿はそろったが、研究代表者が舌がんに罹患し、採集段階で一次ストップしたが、回復につれて、作業を再開している。研究分担者はそれぞれ、論文執筆や学会報告を行っており、順調に成果に基づく活動が進んでいる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。産業クラスター内でのもの作りが高度化するメカニズムの研究をおこなうために、中国景徳鎮の高度な磁器生産をモデルとして、これに日本のクラスターを対比させるという方向での研究をスタートした。しかし、これまでに中国では磁器を器というよりもインテリアとして用いる傾向が強く、最近急速に増えた高所得層が競って等人形や大型の亀や壺を購入している。それも、かつて持っていたが文革期に壊されたという事情から爆発的に購入し、あるいは接待用の贈答品として用いられているために、見かけのみの判断で価値が決まり、十分な審美眼を持つ消費者が少ないために、古い作品の写しが多く作られることになっている。高度な製品の生産というよりも、需要に応えるための生産という側面が強い。景徳鎮に対して、有田は製品の売れ行きが芳しくない。有田というブランドに依存して高度なものつくりという側面が低下している。これまで有田の下請けとしての存在であった波佐見が現在非常に元気になってきていることと対比すると非常に大きな差が生じている。波佐見は有田焼としての出荷を産地名称の関係と佐賀県の有田、長崎県の波佐見という対立もあり、有田焼の名称を用いることができなくなったことが逆にバネになって東京進出を果たしている。また、有田は人間国宝はいても、その作品が一般製品をリードするという性格を持たず、ハイエンドとボリュームゾーンが無関係でいる。このような産地ごとの特徴を明確にしていくことで、産業クラスター内でどのような高度化への嗜好がなされているかを明らかにした。これを他産地や他産業まで拡張することが予定されている。海外での学会報告や、海外調査をこなし、研究は順調であると評価できる。ただ、代表者が心臓疾患によって航空機の利用を制限されており、このために、旅費を一部繰り越すことを余儀なくされている。しかし、他の研究メンバーが代替して調査をおこなっており、さほど深刻な状況にあるわけではない。次年度以降も研究代表者は国内調査に専念し、他のメンバーが海外での状況を調査する。各自の研究成果が徐々にまとまりだしており、昨年度は二冊の研究書が出版された。それぞれ産業クラスターでの集積とアートマネジメントを融合した大木による研究、クラスターという大きな枠組みにおける組織コミットメントに関する研究をおこなった王英燕の出版である。これらの成果に加えて、李超は自分の学位論文を展開した出版をおこない、これを産業クラスターの問題と関連づける形での研究成果の公表を考えている。メンバー全体としての成果を発表する機会として、合同の成果報告書が用意されつつあり、出版についての計画もできあがっている。関と波積が成果を十分に具体化していないが、これについても努力をしているので早晩実績につながると考えられル。事例の収集は伝統産業を中心として、最新の産業集積との異同についての研究としてまとめ上げる方向で進められる予定である。現在、地域性の希薄な製品プロデュースがいくつか進行しており、それとの関連を含めて、製品を高度化するための方策を追求していく予定である。また、陶磁器クラスターに関しても、条件の異なる美濃焼への事例収集弥、天草の磁土採石場などでの情報収集をおこなった。さらに岡山児島でのジーンズの集積についても事例として調査し、この集積が企業集積ではなく、むしろ工場の集積であり、製品デザインが児島以外でおこなわれる傾向があることを明らかにした。これまでは、各自の固有のテーマを追求する方向での研究がおこなわれていたが、今後は研究チーム全体での総合化を目指した方向での理論化をまとめていく。研究メンバーのそれぞれが固有のテーマを追求しており、大幅な進捗を見せているものもいれば、やや進行が遅れているというメンバーもいる。しかし、それらを調整しつつ、最終の研究成果に向けて、高度なもの作りの方向性に向かって着実に進んでいるといってよい。単独の経済主体によるもの作りから、複数の主体の協調と相互作用による高度化の枠組みは解明されつつあるといってよい。中間段階の成果出版と、最終報告の二冊を出版することが予定されている。産業集積におけるものづくり高度化が研究テーマであり、研究機関の三年を経て、多くの事例を集積しつつある。産業集積によってものづくりがおこなわれるのは大企業体制以前と以降で共通している。大企業が自分の内部に経営資源を集積してできるだけ自立した経営の様式をとるというモデルの以前と以降での類似が明確になってきた。大企業体制以前は、自社に不足する経営資源を外部に依存するというビジネスモデルが採用され、それが伝統産業に残存している。現在では経営資源が社会に潤沢に存在し、それを複数の企業で利用するビジネスモデルが出現し、最先端産業集積で検出されている。

両者を比較することによって、高度なものづくりがいかにして達成されるかを検討すると、技術の開発によって進歩するという産業クラスターの中心的関心は必ずしも妥当せず、技術開発の特定のフェイズについてのみ妥当することが明らかにされた。また、従業員の技能は集積によって高度化することは確認されたが、それが必ずしも商品として受け入れられるとは限らないという事例も多く見られた。仲間内の評価(ピア・レピュテーション)が行動原理として重要であることはシリコンバレーで確認されたが、それが仲間受けでしかない場合には過剰品質や不要な機能の衒示につながる。有効なものづくりに至るには、製品の有効な企画が必要となる。これを行う存在がクラスターの内外から調達できるかが決定的に重要であることが示された。この存在をプロデューサーと名付け、個人のこともあれば企業の場合もあり、どのような機能を果たしているかについて、既存の経営学におけるイノベーションの理論を改変する可能性を示した。プロデューサーがクラスター外にいるという形態の事例も存在し、クラスター内企業連携でのビジネスモデルの多様性も確認できた。最終年度までに多くの産業集積を見て、かなりの事例を集積した。この事例から判断される現象についての知見は多く仮説の形成に有効であり、明確な方向が示されている。今後は仮説に適合しないケースを追求することで、どこまで一般化が可能であるかの検討に移るが、全体的には有効な仮説が形成されていると判断できる。先端的な産業集積との対応を見ることが残された課題であるが、現在の日本では産業クラスターとしての要件を備えた集積は少なく、伝統産業における事例の一般化によって類推することが可能であると考えている。その意味では順調な研究の進捗であると考えられる。最終年度として、これまでの産業集積調査の追加データとしてこれまでに漏れていた産業についての調査を行った。投棄集積としては、沖縄の壺屋焼がかなり特異な集積形成を行っており、自然発生的というよりも、行政に誘導される形でのものであるので、ここに聞き取りを行った。また、景徳鎮などで前回調査後の推移を確認した。さらに、これまでの研究のまとめとして書籍の執筆を行った。すでに採集段階にまでさしかかっており、中央経済社から刊行予定である。原稿はそろったが、研究代表者が舌がんに罹患し、採集段階で一次ストップしたが、回復につれて、作業を再開している。研究分担者はそれぞれ、論文執筆や学会報告を行っており、順調に成果に基づく活動が進んでいる。方向としては順調に推移しており、さらに事例を増やして高度なものつくりのための条件を明らかにしていく。陶磁器の集積についてはかなりの知見が得られており、研究書の出版まであと少しの状況になっている。個別の成果を持ち寄って、全体としての成果報告につなげるための共同作業にかかっていく予定である。産業集積を多様な方向から追求して、その中でどのようなことがおこなわれ、高度は製品が作られるための条件はどのようなものであるかを明らかにしていく。
電気流体力学効果によるプラズマ液体界面物質輸送の促進と高効率有機物分解

気液界面プラズマを用いた酢酸分解実験と,流れと物質移動を考慮した反応シミュレーションを行い,電気流体力学効果により発生した液面への気体流は,OHラジカルの液中への輸送に効果的でないこと,また,処理液中に吸収された過酸化水素が有機物分解効率を制限していることを明らかにした。分解効率向上には,過酸化水素とオゾンを処理液中で反応させ,OHラジカルを再生成することが有効であると考え,水中気泡内プラズマへの投入電力により,OHラジカルおよび過酸化水素,またはオゾンの生成制御を可能とした。電力の異なる水中気泡内プラズマを多並列生成することで,高効率・大容量処理が可能な有機物分解システムの構築が期待される。分解対象の有機物を含む処理液を一方の電極とし,対向する金属電極との間に形成した気液界面プラズマによる,有機物分解の高効率化を図る。処理液中の有機物は,プラズマ中で生成されたOHラジカルが,液相へと吸収され分解されるが,OHラジカルが有機物と反応する前に,OHラジカル同士で過酸化水素を生成する反応が分解効率を制限している。そこで,気液界面プラズマにより発生する,電気流体力学流と呼ばれる気相および液相の流動を利用し,OHラジカルの気液界面を通した輸送と,有機物の分解反応を促進し,分解効率を向上させることを目的とする。本年度は,直流プラズマにより発生させた電気流体力学流により,オゾン輸送と,処理液中のメチレンブルー分解反応が促進され,高効率分解が可能であることを明らかにした。気相および液相に誘起される流動を観測するとともに,ノズルから流した気相流や,マグネティックスターラによる液相の撹拌に対する,電気流体力学流の優位性を見いだした。次年度は,パルス重畳直流プラズマにより,電気流体力学流とOHラジカルを同時生成し,処理液中の酢酸の分解効率向上を図る。また,気液界面を通した活性種の輸送を考慮した,無次元,一次元の有機物分解モデルを構築し,数値シミュレーションを実施した。無次元モデルと一次元モデルの比較により,短寿命のOHラジカルを考慮するには,一次元以上のモデルが必要であることを明らかにした。そこで,流れも考慮することが可能な軸対称二次元モデルを構築し,反応解析に向けた準備を進めた。プラズマにより生成されるOHラジカルを利用した高度水処理法は,オゾンでも分解できない難分解有機物の分解が可能である。本研究は,プラズマー液体界面におけるOHラジカル等の活性種の物質移動(ガス吸収)を,電気流体力学効果によって促進し,OHラジカルを用いた水中有機物の分解エネルギー効率を飛躍的に向上させることを目的とした。難分解性有機物である酢酸を対象として,気液界面プラズマを用いた水中有機物の分解実験を行った。その結果,気相で電気流体力学効果により発生させた液面に向かう気体流は,OHラジカルの処理液中への輸送に効果的でないこと,また,気液界面プラズマの生成により,液相中に循環流が発生することが明らかになった。気相および液相での流れと,気液界面を通した物質移動を考慮した二次元反応シミュレーションにより,OHラジカルによる有機物分解効率を制限している要因は,処理液中に溶け込んだ過酸化水素であることが分かった。過酸化水素はOHラジカル同士の反応により生成され,OHラジカルのスカベンジャとして作用する。プラズマによる過酸化水素生成反応を抑制することは困難であるため,プラズマを用いた有機物分解効率の向上には,過酸化水素とオゾンを処理液中で反応させ,OHラジカルを再生成することが有効であると考えた。そこで,水中気泡内プラズマにおいて,バラストキャパシタを用いてプラズマに投入する電力を制御することにより,OHラジカルおよび過酸化水素,またはオゾンを作り分けることに成功した。投入電力の異なる水中気泡内プラズマを多並列生成することにより,プラズマにより直接生成されたOHラジカルと,過酸化水素とオゾンのバルク反応により生成されるOHラジカルを用いて,高効率かつ大容量処理が可能な有機物分解システムを構築できると期待される。プラズマ工学初年度は,バリア放電により生成したオゾンを用いた処理液中のメチレンブルー分解を行い,電気流体力学効果によるオゾン輸送と,メチレンブルー分解の促進効果を明らかにした。この過程で,気相・液相の活性種濃度時間変化より物質輸送係数を算出し,物質輸送の促進効果を定量的に求める手法を確立した。また,OHラジカルによる酢酸分解実験のための,パルス重畳直流電源を作成し,気相および液相に誘起される流れの観測を行った。また,気液界面を通した活性種輸送を含む,気液界面プラズマの数値シミュレーションモデルを構築し,反応解析に向けた準備を進めた。次年度は,パルス重畳直流電源により生成した気液界面プラズマを用いて,OHラジカルによる酢酸分解を実施する。オゾンの場合と同様に電気流体力学効果の影響を明らかにするとともに,水中気泡内プラズマ方式において,高効率酢酸分解を達成する。

また,数値シミュレーションと実験値の合わせ込みにより,モデルの正当性を確認し,反応解析により,OHラジカルを中心とする活性種反応場を理解する。
血中循環腫瘍DNA（ctDNA）を用いた頭頸部がんの新規バイオマーカーの確立

本研究では、従来の方法より高感度かつ再現性高く遺伝子変異を検出可能なデジタルPCRを用いて頭頸部がんの血中循環腫瘍DNA(ctDNA)の解析を行い、新規バイオマーカーを確立することを目的とした。頭頸部がんの中でも腫瘍組織中にウイルス由来DNAが検出されることが示されているウイルス関連がんであるEBV関連上咽頭がんならびにHPV関連中咽頭がんをまずは対象とした。EBV関連上咽頭がん症例が4例、HPV関連中咽頭がん症例が18例集積され、治療開始前の時点では、EBV関連上咽頭がんでは3例(75%)で、HPV関連中咽頭がんでは10例(56%)でctDNAを検出できることが明らかとなった。本研究では、従来の方法と比べて非常に高感度かつ再現性高く遺伝子変異や増幅を検出することが可能なデジタルPCRを用いて血中循環腫瘍DNA(ctDNA)の解析を行い、頭頸部がんの新規バイオマーカー、特にこれまで実用化されていない「治療効果判定」および「再発予測」のバイオマーカー確立を目的としている。本年度は、頭頸部がんの中でも腫瘍組織由来のDNA中にウイルス由来DNAが検出されることが明らかとなっているEBウイルス(EBV)関連上咽頭がんならびにヒトパピローマウイルス(HPV)関連中咽頭がんをまずは対象とした。これらのウイルス由来DNAに特異的なプライマー、プローブを作成し、腫瘍組織から抽出したDNAをテンプレートとしてデジタルPCR解析を行い、条件検討を行った。これらのプライマー、プローブが腫瘍組織由来DNAの検出に有効であることを確認した。文書にて同意を得られたEBV関連上咽頭がん患者ならびにHPV関連中咽頭がん患者より治療前および治療開始後、治療終了後など経過中の複数のポイントで血液を採取し、血漿として保存している。これらのサンプルより順次、血漿中cell free DNAの抽出を行っている。既存の報告と同程度の量のcell freeDNAを抽出することができている。HPV関連中咽頭がん症例において、治療前および治療後の血漿中のcell freeDNAをデジタルPCRを用いて解析したところ、治療前に検出されたctDNAが治療終了後には消失していることが確認され、ctDNAがバイオマーカーとしての有用性が強く期待される結果となった。EBウイルス(EBV)関連上咽頭がんならびにヒトパピローマウイルス(HPV)関連中咽頭がんのウイルス由来DNAに特異的なプライマー、プローブの作成ならびに有効性確認、条件検討については速やかに実行することができた。腫瘍患者より血液を採取するため施設の倫理委員会の承認が必要であるが、審査ならびに承認までに時間を要したため、検体の採取開始が当初の想定よりも3,4ヶ月遅れることとなった。症例集積開始後のEBV関連上咽頭がん患者ならびにHPV関連中咽頭がん患者の血液サンプル収集は順調に進んでおり、血漿として保存している。現在、順次、cell free DNAを抽出して保存している。頭頸部がんの中でも腫瘍組織由来のDNA中にウイルス由来DNAが検出されることが明らかとなっているEBウイルス(EBV)関連上咽頭がんならびにヒトパピローマウイルス(HPV)関連中咽頭がんをまずは対象とした。平成28年度に行った条件検討により、これらの疾患においてctDNAを検出可能なことがすでに確認されている。平成28年度より症例の集積を進めており、平成29年度内に最終的にEBV関連上咽頭癌症例が4例、HPV関連中咽頭癌症例が20例集積された。治療開始前の時点では、EBV関連上咽頭癌では4例中3例(75%)でctDNAを検出可能であり、HPV関連中咽頭癌では解析を行なった18例のうち10例(56%)でctDNAを検出可能であった。24例中21例がすでに初回治療を終えており、治療終了後以外に化学療法のクール間などのポイントで血漿を採取し、cell free DNAを抽出して凍結保存してある。特に治療前にctDNAが抽出可能であった14例に注目して治療経過とctDNAの有無や量について解析を行ない、バイオマーカーとしての有用性についての検討を行う。また今後、経過フォローアップ中に再発を認めた場合は、その時点でのctDNAの検出が可能かどうか確認していく。引き続き、EBV関連上咽頭がん患者ならびにHPV関連中咽頭がん患者の症例を集積すとともに長期間のフォローアップを行っていく。血漿中のcell free

DNAの抽出し、デジタルPCRを用いてctDNAの定量を行ない、視触診所見や画像所見などの臨床経過とctDNA量を比較することでバイオマーカーとしての有用性を検証する。学会報告、論文発表へとつなげていく予定である。さらに、上記以外の頭頸部がんにおいても腫瘍特異的な遺伝子変異を検索し、これらに特異的なプライマー、プローブを用いてデジタルPCR解析を行うことで、同様にバイオマーカーとしての有用性を検証していく。29年度が最終年度であるため、記入しない。頭頸部外科29年度が最終年度であるため、記入しない。
クワガタの大顎におけるサイズ制御メカニズムの解明

1.大顎サイズ制御に関する内分泌制御メカニズムオスの大顎発達は,内分泌制御因子の1つである幼若ホルモンが促進していることを実験的に示した(PLoS ONEに掲載済).2.大顎サイズ制御に関する分子発生学的メカニズム大顎発達の分子機構について,材料種であるCyclommatus metalliferにおいて,16種類の候禎遺伝子のホモログ配列を単離し発現動態を解析すると共に,RNAiによる機能解析を行った.機能阻害により,大顎のサイズ・形態に影響が現れる遺伝子が複数特定された.これらの遺伝子は大顎の発達・形態形成に関与していると考えられる.3.大顎サイズの性的二型を制御する分子発生学的メカニズム大顎サイズの性的二型をもたらす分子機構を探るため,昆虫類で広く保存されている性決定遺伝子dsxについて,配列の単離・発現解析・機能解析を行った結果,dsxはクワガタの性特異的な大顎発達を制御する重要な因子であることが明らかになった.4.大顎相体サイズに対する人為選択の試みクワガタの大顎サイズは体サイズに相関して大きく変化する.しかし,同じ体サイズであっても,個体ごとに大顎サイズには若干の個体差が見られる.この大顎の相対サイズの決定には遺伝的影響が大きいことを示した(Entomological Scienceに掲載受理済).さらにより長い大顎を持つ系統と,より短い大顎を持つ系統を作成するため,大顎の相対サイズに対して人為選択をかけ,5世代の選択を経て,相対大顎サイズが異なる系統を確立した,クワガタの大顎サイズ制御に関わるホルモン経路の役割については,幼若ホルモンが重要な役割を果たしていることを示し,すでに査読付き国際誌に掲載されている.また下流の分子機構についても17つもの遺伝子に対して発現・機能解析を行いいくつかサイズ制御に関わる遺伝子を同定した。ここまでの成果は概ね計画通りであり、さらにこれに加えて性決定に関する分子機構が雌雄の大顎サイズ差を生み出していることを発見したため、計画以上の進展と言える.今後は得られた知見について,その制御機構の上位下位関係や未知の制御機構の探索など,サイズ制御機構の統合的なメカニズムについて理解し,さらにその進化プロセスについて,種間比較などを通して明らかにしていく必要がある.1.大顎サイズ制御における幼若ホルモンの役割クワガタのオスでは,体サイズ依存的に大顎のサイズが劇的に変化する.この大顎サイズ決定を担うメカニズムには内分泌因子による制御が予想された.昨年度,本研究員は内分泌因子の一つである幼若ホルモン(JH)に焦点を当て研究を行った.大顎形成が行われる前蛹期のオスに,JH類似体を処理したところ,対照群に比べて有意に大顎サイズが増大した.さらに大顎サイズが異なる大型オスと小型オスの間で,前蛹期の体内JH濃度を測定したところ,大型オスでは小型オスより体内JH濃度が有意に高く,さらに体サイズと体内JH濃度には有意な正の相関が認められた.これらの結果より,JHはクワガタの大顎発達を促進し,その体内濃度がオスにおける大顎サイズの決定に関与していることが強く示唆された.2.大顎サイズ制御に関する分子発生学的メカニズム成虫の大顎発達は,前蛹期における大顎の上皮細胞増殖によりもたらされることが,本研究員の修士課程における研究から明らかになっている.このような急激な細胞増殖には,様々な細胞内シグナル経路が関わっていることが予想される.昨年度中頃より,本研究員は大顎発達の分子機構について,Candidate gene approachによる分子発生学的研究を行った.現在までに,材料種であるCyclommatus metalliferにおいて,16種類の候補遺伝子のホモログ配列を単離した.これらの遺伝子の前蛹期の大顎における発現動態を大型オス,小型オス,メスの3群間で比較した.大型オス,小型オスの間で,発現動態に大きな違いが見られる遺伝子は少なかったが,雌雄間で発現動態が異なる遺伝子は多かった.オスとメスでは大顎サイズが著しく異なるので,これらの遺伝子は大顎発達に関与している可能性がある.1.大顎サイズ制御に関する分子発生学的メカニズム成虫の大顎発達は,前蛹期における大顎の上皮細胞増殖によりもたらされることが,本研究員の修士課程における研究から明らかになっている.このような急激な細胞増殖には,様々な細胞内シグナル経路が関わっていることが予想される.昨年度中頃より,本研究員は大顎発達の分子機構について,Candidate gene approachによる分子発生学的研究を行った.現在までに,材料種であるCyclommatus metalliferにおいて,16種類の候補遺伝子のホモログ配列を単離した.これらの遺伝子の前蛹期の大顎における発現動態を大型オス,小型オス,メスの3群間で比較した.大型オス,小型オスの間で,発現動態に大きな違いが見られる遺伝子は少なかったが,雌雄間で発現動態が異なる遺伝子は多かった.オスとメスでは大顎サイズが著しく異なるので,これらの遺伝子は大顎発達に関与している可能性がある.2.大顎サイズの性的二型制御する分子発生学的メカニズム大顎サイズの性的二型をもたらす分子機構を探るため,昆虫類で広く保存されている性決定電子dsxについて,配列の単離・発現解析・機能解析を行った.機能解析の結果,dsxはクワガタの性特異的な大顎発達を制御する重要な制御因子であることが明らかになった.3.大顎相体サイズに対する人為選択の試みクワガタの大顎サイズは体サイズに相関して大きく変化する.しかし,同じ体サイズであっても,個体ごとに大顎サイズには若干の個体差が見られる.

この大顎の相対サイズを決定には,上記の2つの発生メカニズムが重要な役割を果たすと考えられる.より長い大顎を持つ系統と,より短い大顎を持つ系統を作成し,両系統間で内分泌機構・分子機構を比較することで大顎サイズ制御に発生進化学的を考察することが可能である.そこで,大顎の相対サイズに対して人為選択をかけ,選抜系統の作成に着手した.1.大顎サイズ制御に関する内分泌制御メカニズムオスの大顎発達は,内分泌制御因子の1つである幼若ホルモンが促進していることを実験的に示した(PLoS ONEに掲載済).2.大顎サイズ制御に関する分子発生学的メカニズム大顎発達の分子機構について,材料種であるCyclommatus metalliferにおいて,16種類の候禎遺伝子のホモログ配列を単離し発現動態を解析すると共に,RNAiによる機能解析を行った.機能阻害により,大顎のサイズ・形態に影響が現れる遺伝子が複数特定された.これらの遺伝子は大顎の発達・形態形成に関与していると考えられる.3.大顎サイズの性的二型を制御する分子発生学的メカニズム大顎サイズの性的二型をもたらす分子機構を探るため,昆虫類で広く保存されている性決定遺伝子dsxについて,配列の単離・発現解析・機能解析を行った結果,dsxはクワガタの性特異的な大顎発達を制御する重要な因子であることが明らかになった.4.大顎相体サイズに対する人為選択の試みクワガタの大顎サイズは体サイズに相関して大きく変化する.しかし,同じ体サイズであっても,個体ごとに大顎サイズには若干の個体差が見られる.この大顎の相対サイズの決定には遺伝的影響が大きいことを示した(Entomological Scienceに掲載受理済).さらにより長い大顎を持つ系統と,より短い大顎を持つ系統を作成するため,大顎の相対サイズに対して人為選択をかけ,5世代の選択を経て,相対大顎サイズが異なる系統を確立した,クワガタの大顎サイズ制御に関わるホルモン経路の役割については,幼若ホルモンが重要な役割を果たしていることを示し,すでに査読付き国際誌に掲載されている.また下流の分子機構についても17つもの遺伝子に対して発現・機能解析を行いいくつかサイズ制御に関わる遺伝子を同定した。ここまでの成果は概ね計画通りであり、さらにこれに加えて性決定に関する分子機構が雌雄の大顎サイズ差を生み出していることを発見したため、計画以上の進展と言える.今後は得られた知見について,その制御機構の上位下位関係や未知の制御機構の探索など,サイズ制御機構の統合的なメカニズムについて理解し,さらにその進化プロセスについて,種間比較などを通して明らかにしていく必要がある.