hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コンドロイチン/デルマタン硫酸の神経突起伸長促進機能とその分子メカニズム

また、両シンデカン上のCS鎖を除去すると、シンデカンの増殖因子との結合性が低下したので、シンデカン上のCS鎖は、HS鎖と協同して、増殖因子の捕捉とレセプターへの提示を効果的にする役割を果たしていることが考えられた(2)。初代培養神経細胞に対するブタ胎児由来のCS/デルマタン硫酸(DS)ハイブリッド糖鎖(E-CS/DS)の神経突起伸長促進作用にはグリア細胞由来の内因性のPTNを介するシグナル系が少なくとも一部関与していることを明らかにした(3)。また一方で、メクラウナギの脊索(4)およびサメ皮膚(5)からそれぞれCS/DSハイブリッド糖鎖であるCS-HおよびSS-DSを精製した。興味深いことに、SS-DSには、GlcA(2S)-GalNAc(4S) (GalNAc,2S,4SはそれぞれN-アセチルガラクトサミン、2-O-硫酸、4-O-硫酸を示す)という新規な二糖単位を含んでいた。精製した糖鎖はいずれも神経突起伸長促進活性や様々なヘパリン結合性増殖因子、神経栄養因子と結合活性をもっていた。従って、E-CS/DS同様にCS/DSのハイブリッド構造が脳の発達をはじめ様々な生理的現象に重要な役割を果たしていることが示唆されるとともに、このような糖鎖の治療薬への応用の可能性が期待された。さらに、CS/DSの生理活性ドメインの構造を明らかにする目的で、CS由来のオリゴ糖マイクロアレイを用いて、CS-Dを特異的に認識する3種の単クローン抗体473HDおよびCS-56、MO-225のCSエピトープの構造解析を行った(6)。
手指の動きの進化　ロコモーションとマニピュレーションの間で

ヒトの繁栄を支える「手」の機能の進化については、驚くほどわかっていない。その理由のひとつは、歩行器官としての手の働きに関する情報の欠如である。手はその進化の大部分において物を操作するよりも、足とともに歩行を担う器官として働いてきた。したがって、手の機能の進化を理解するには、歩行と物の操作という2つの異なる役目を果たすために手が取ってきた戦略を探ることが不可欠である。本研究では、ヒトとヒト以外の霊長類が多様な課題を遂行する際の手指の動きについて、無標点3D運動分析法を用いた生機構学的解析を行う。
鉱物の微細構造・組織とその生成環境の研究

本研究は、鉱物の微細構造・組織を明らかにすることによって、鉱物及びそれを含む岩石・岩体の生成環境を推定することを目的としている。1).かんらん石(MgーFe系、MnーMg系)の陽イオン分布は、天然ではそれぞれの産状に対応した陽イオン分布を示す。加熱実験の結果陽イオン分布は温度依存性を示し、各種産状の天然のかんらん石の陽イオン分布を合理的に説明できた。また、陽イオン分布の変化に対応して格子定数が変化し、全体として体積変化することも明らかになった。このことは陽イオン分布が圧力依存性を持つことを意味している。以上の結果は、マントルに多量に存在するかんらん石の物性を理解する上で重要である。さらに、陽イオンの交換反応についても検討し、交換反応がきわめて早いことが明らかになった。この結果は、かんらん石結晶中の陽イオン分布の解析が岩石・岩体の冷却史を明らかにする上で有効であることを示している。2).石英・方解石の微細構造・組織の研究では、剪断帯の花崗岩中の石英の変形や再結晶組織と応力・熱履歴との関係、チャートのような微結晶質石英の再結晶・結晶粒成長組織と熱履歴との関係、及び方解石の回復過程と熱履歴との関係などの研究をした。以上の研究より、変形再結晶に重要な働きをする要素として、鉱物単位で見れば不純物元素の量と分布、また岩石単位でみれば目的外の鉱物の量と分布であることが明らかになった。さらに、変形の度合を格子歪の大きさで表わせること、格子歪は微結晶の場合を除けば基本的には転位によっていること、従って変形時の応力の大きさがX線的に求めた格子歪の大きさから評価できることを可能にした。また、方解石の回復過程のカイネティックスの結果より、変成帯の温度構造の推定に有効な情報が得られる可能性も明らかになった。鉱物の微細構造・組織と生成環境の関係を明らかにすることが本研究の目的である。60年度は以下に記す事柄について研究した。1.かんらん石の結晶内陽イオン分布天然のまま及び加熱処理したかんらん石(Mg-Fe系,Mg-Mn系)について研究を行なった。超塩基性岩体中のかんらん石については、MgとFeの分布を明らかにし、その熱史について検討した。得られた結果は岩石学的に推定された熱史と矛盾しない。接触変成岩中のかんらん石中のMnとMgの分布を天然のまま及び加熱処理した結晶について検討した。天然のままのかんらん石の陽イオン分布は低温での保衡状態を示しており、かなりゆっくりした冷却条件下にあったと推定された。又,加熱実験結果より陽イオン分布の温度・圧力依存性を大まかであるが明らかにできた。以上の結果より、地球内部でのMnの挙動の推定を可能にした。さらに加熱実験結果から、MnとMgの交換反応がきわめて速いことが定性的であるが明らかになった。この点については冷却史との関連でさらに研究を進めてゆく予定である。2.石英の微細構造・組織剪断帯(中央構造線;MTL)に伴なう領家花崗岩類中の石英に着目し研究した。粉末X線法より求めた石英結晶内の歪は剪断帯の中心に向って増大、一方石英の粒径は細粒になることを確認した。この結果は結晶歪や再結晶粒径が変形時の応力の指標になる可能性を示している。

さらに、歪んだ石英粒が熱の影響を受けた場合の組織変化を検討した。MTL中心付近で比較的新しい時期に高温で貫入した岩体付近の領家花崗岩類中の石英粒内の組織を光学的に検討したが、一般的な予想と磯って、岩体貫入前の結晶内歪の大小に関係なく再結晶石英粒の粒径はほとんど同じであった。興味深い結果ではあるが今後さらに詳細な検討及び理論的・実験的な研究が必要と考えている。鉱物の微細構造・組織と生成環境の関係を明らかにすることが本研究の目的である。61年度は以下に記す事柄について研究した。1.かんらん石・輝石などの加熱急冷装置の作製とテストを行なった。冷却速度は従来見積られた速度に近い結果であったが、試料保持や急冷法に改良の余地があり、現在考慮中である。又、試料球形装置も作製した。2.天然のかんらん石,輝石の陽イオン分布を検討した。きわめてゆっくり冷却したと考えられるかんらん石の陽イオンの分配係数が予想通り1より小さいことを確認した(公表)。輝石については、比較的急冷されたと思われる試料の陽イオンの分配係数が溶岩中や月の岩石中の輝石とほぼ同じ値を示すことを見い出した。このことから、輝石中の陽イオン交換反応が高温ではきわめて早いことが再確認された(準備中)。又、準輝石の格子定数を検討したが、陽イオン分布の違いによる格子定数変化がきわめて小さいものであることが明らかになった(印刷中)。なお、化学組成の変化や陽イオン分布の変化に伴なう構造変化を表わす結晶化学的パラメーターを計算するプログラムを開発した。又、加熱急冷試料のデータも収集中である。3.石英の変形及び再結晶時の不純物元素の構造・組織変化への効果の研究。ここで重要なプロファイル解析及び格子定数精密決定のためのプログラムを完成した。それによって得られた結果は従来の解析法(公表)での結果を再確認するとともに、変形の程度の違う石英や再結晶石英でわずかに格子定数が変化することを見い出した。この違いは構造中の欠陥の存在様式,分布や量の違いの反映と考えられる。格子定数変化の追跡と不純物元素の存在様式・分布や量を明らかにすることによって、変形・再結晶時の不純物元素の役割や効果についての情報(X線データよりの結果は一部でている)が得られると期待できる。1.マンガンを主成分とするMnーMg系かんらん石であるテフロ石の格子定数は,陽イオン分布の変化に伴なって大きく変化することが知られている.天種産テフロ石の加熱急冷実験でMnとMgがかなり低温まで結晶構造中を移動して陽イオン分布を変化させていることを格子定数変化より明らかにした.実験結果から判断して,天然の地質体の冷却速度を考慮すると200°C以下まで移動しうると考えてよい,法華寺野産の接触変成作用によって形成されたテフロ石の陽イオン分布は200°C以下での平衝を示していると考えられ,きわめてゆっくりした速度で冷却したと判断できた.2. FeーMg系かんらん石の陽イオン分布の変化に伴なう結晶構造の変化を結晶化学的手法により研究した.陽イオン配位多面体の体積や変形,陽イオン一酸素間の距離の伸縮,2つのサイトの陽イオンの温度因子の検討などした.解析精度内で有意に変化しているが,定量的な解釈を与えられる段階にない.こん後,さらに解析精度の言上をめざす.又,同様の解析は含マンガン斜方輝石についても行ない,Al置換効果や大きな陽イオン(Mn)による効果が明らかになった.
急性心筋梗塞後 中隔穿孔に対する新術式の開発-左心補助人工心臓共存下mono-ventricularizationの可能性-

心室中隔穿孔(VSP)及び僧帽弁閉鎖不全(MR)を合併した心筋梗塞詳細に対し心臓移植までの循環維持を目的とした手術法を考案し、その可能性を動物実験により検証した。僧帽弁を閉鎖し両心室をVSPで交通する単心室とし、血管抵抗の小さい肺循環を維持させる一方、左心補助人工心臓(LVAD)によって体循環を維持する。雑種成犬8頭を用い体外循環下にVSP及びMRを作製して心不全状態とした(肺体血流量比2.24±0.90)。血行動態評価後、再度体外循環下に僧帽弁を閉鎖して両心室を単心室化し、左房脱血、大腿動脈送血でLVADを駆動し体循環を維持した。A)術前、B)VSP+MR作製後C)単心室化+LVAD駆動後の各時点における心係数はA)90.60±23.16,B)42.23±15.76、C)73.43±15.14ml/kg/min(A-B、B-C間に有意差)、平均大動脈圧はA)96.75±24.69、B)30.25±11.08、C)66.50±18.40mmHg(A-B、B-C、A-C間に有意差)、中心動脈圧はA)4.76±1.68、B)8.94±2.17、C)10.68±2.43mmHg(A-B、A-C間に有意差)であった。平均肺動脈圧、平均左房圧はA-Cで有意な変動はなかった。単心失化とLVAD駆動後も血管抵抗が充分に回復せず平均大動脈圧はやや低値を示したが、心係数はほぼ熟前のレベルに維持できた。中心静脈圧は上昇傾向を示したが生理的な許容範囲内にあって輸液やカテコラミン投与により大動脈圧には改善の余地があるものと思われた。本法は手術侵襲が小さい事、従来のLVAD装置がそのまま利用できる事等bridging法として完全置換型人工心臓に勝る点があり、新しい手術法としての可能性を有すると考えられた。心筋梗塞による心室中穿孔と増幅弁閉鎖不全の合併症例の予後は極めて不良で、重症例に対しては心臓移植、全置換型人工心臓以外に有効な治療法はない。我々は心室中隔穿孔と増幅弁閉鎖不全の動物実験モデルを犬を使用して作製し、この実験動物の増幅弁を閉鎖した上、左房から体循環系へ補助人工心臓を接続し、中隔穿孔により交通した左右の心室の単心室化の可能性について研究を進めている。この実験は将来に於ける心臓移植、また全置換型人工心臓の臨床応用の可能性を念頭に置いたもので、機能の低下した心臓を両心室を単心室化することにより右心系のポンプとして使用し、左心系のみに補助人工心臓を装着して、移植、全置換型人工心臓への橋渡しをしようとするものである。体外循環下に心室中隔穿孔、増幅弁閉鎖不全を作製すると実験動物の心機能は著明に低下する。これに再度体外循環を施行し、左房より増幅弁をパッチ閉鎖して補助人工心臓を接続する。

2回の開心術により心機能が低下しているにもかかわらず、拍出量、血圧などは術前値に近く回復させ得る事がわかった。現在、急性実験により、この方式で循環動態を維持できる事が判明しつつあるため、向後は心室中隔穿孔の大きさと循環動態の関係を検討し、更に生存実験を行ってゆく方針である。また、全く収縮しなくなった心臓を単なるreservoirとして使用し補助循環ひとつだけのone-pumpモデルの検討も今後の課題である。本研究は単に心筋梗塞後中隔穿孔ばかりでなく重症の心筋症など移植の適応となる疾患一般に応用し得るものと考えられる。心室中隔穿孔(VSP)と僧帽弁閉鎖不全(MR)の合併症例に対する左心補助人工心臓共存下単心室化手術の可能性を雑種犬を用いた動物実験で検証した。本法により実験動物の心拍量はほぼ生理的な範囲に維持可能であったが体血管抵抗が低値にとどまったため動脈圧はやや低下した。肺血管抵抗は有意の変動を示さず肺動脈圧、左房圧とも本法の施行前後で有意差を認めなかった。中心静脈圧は生理的範囲内であったがやや上昇傾向を示した。本法では大動脈弁を閉鎖しないため収縮期に単心室内の静脈血が大動脈内に駆出される可能性がある。大動脈基部に於ける超音波断層法では左心補助人工心臓をを心電図同期で駆動した場合、収縮期にも大動脈弁は開かなかった。しかし心電図同期させないと収縮期に心室内圧が大動脈圧を上回り大動脈弁の開放が見られる場合があった。本法施行後の循環動態の経時的変動を見るために生存実験を計画、施行した。しかし、実験動物として使用した雑種犬は再度の人工心肺による体外循環の侵襲に耐え得ないことが多く、本法施行後数時間で心停止に至り、急性実験の範囲を越えた生存実験は行い得なかった。本法の臨床応用を考慮する際には生存実験による血行動態、代謝系等への影響を充分に検討する必要があり、このためには他の動物(例えば有蹄類)を用いた動物実験が必要になると考えられる。左心補助人工心臓共存下単心室化手術は完全置換型人工心臓移植術に比べ手術侵襲が小さいこと、低コストであること等いくつか長所があるが生体内の代謝の変動、主要臓器機能について今後も急性、慢性の動物実験を行い検討を加える必要がある。
天然由来抗生物質をシード化合物とした新規抗生物質の創薬研究

黄色ブドウ球菌感受性菌だけでなく多剤耐性菌に有効かつ交叉耐性のない新規抗菌薬の創製を目指し,既存の医薬品とは大きく異なる構造である5-6-8員環縮合構造を持つ三環系ジテルペノイド・リューロムチリンをシード化合物として,独自の着想をもとに分子設計を行い,高い水溶性を持ちかつ強い抗菌活性を示す化合物を見出している.さらに新規医薬品として開発可能な魅力的な化合物を見出すべく,新規リューロムチリン誘導体の合成及びその抗菌活性を評価した.新規化合物は,昨年に引き続きスペーサー部位をピペラジンとし,プリン環とはメチレンを介してカルバメート結合を形成したタイプの化合物を中心に構成展開した.プリン環には,市販品もしくは市販品から合成したヘテロ環を導入し最終化合物へと誘導した.さらに今年度は,昨年強い活性を示した化合物において,プリン環に導入したヘテロ環の光学異性体の合成を行い光学異性体間におけるin vitro抗菌活性並びにin vivo抗菌効果を比較検討した.また,ピペラジン環に置換基を導入した化合物やムチリン環のビニル基を変換した化合物の合成にも着手し最終化合物の合成に成功している.得られた新規化合物のin vitro抗菌活性を評価し,活性の強い化合物のおいてin vivo抗菌効果を評価したところ,黄色ブドウ球菌及び多剤耐性菌に同等に強い抗菌活性を示し,かつ黄色ブドウ球菌に感染させたカイコによる治癒効果の測定においても強い治癒効果が見られ,体内動態を示す指標であるED50/MIC値が10以下の化合物を複数見出せている.これら基本的条件をクリアした化合物は,有望化合物として期待でき,薬物動態や安全性等の次なる評価へ進められるのではないかと考えている.当初の計画通りに新規リューロムチリン誘導体の合成を行い,黄色ブドウ球菌だけでなく多剤耐性菌にも有効であり,比較的良好な体内動態を示し,かつ治癒効果のある化合物の合成に成功している点で,初期の目的を達成していると考える.さらに,今回強い活性を示した化合物の光学異性体を合成したところ,光学異性体間において,in vitro抗菌活性に差はないが,in vivo抗菌効果に大きな差があることが判明した.今後,新規化合物の合成において,また,作用機序を解明する上で非常に興味深い情報を得ることができたと考える.化合物の合成面において,評価に必要な量を合成する上では大きな問題ではないが,プリン環に導入する側鎖の選択性の問題を解決するには至っておらず,さらなる検討が必要という点においては遅れていると判断する.新規合成化合物の抗菌活性評価を外部機関に依頼しており,その結果が得られ次第この研究課題の成果をまとめ報告する予定である.ただし,特許取得の可能性があるため,成果報告書の公表延期申請を行う可能性がある.多剤耐性菌に有効かつ交差耐性のない,既存の抗菌薬とは違った構造を持つ新規抗菌剤の創薬研究に着手している。現在までに、5-6-8員環縮合構造を持つ三環系ジテルペノイド・リューロムチリンに、核酸塩基の一つであるプリン環にヘテロ環アミン及び直鎖カルボン酸を導入したプリンカルボン酸誘導体を導入するという独自のアイデアにより、高い抗菌活性を持ちながらリューロムチリン誘導体において克服が難しいとされている水に対する良好な溶解性を持たせることに成功している。さらに、これまでの研究結果から、スペーサー部位との結合様式をカルバメート型に変更した化合物は、水溶性を保持しつつ多剤耐性菌に対して感受性菌と同等の強い抗菌活性を示すことがわかった。そこで今年度より、プリン環とスペーサー部位との結合様式をカルバメートに固定し、プリン環に導入するヘテロ環を変化させた化合物の合成研究を開始した。具体的には、重要中間体である1ー(6ー置換ー9Hープリンー9ーイル)メチル4ーベンジルピペラジン1、4ージカルボキシレート及び1ー(2ーアミノー6ー置換ー9Hープリンー9ーイル)メチル4ーベンジルピペラジン1、4ージカルボキシレートの合成を、市販の6ークロロプリン又は、2ーアミノー6ークロロプリンを出発原料とし、4員環から6員環の各種ヘテロ環の導入と、1ークロロメチル4ーベンジルピペラジン1、4ージカルボキシレートとの反応により行った。各種へテロ環は、市販品から誘導し、また、導入する順番はヘテロ環の種類に応じて最適な方法を選択した。目的とする新規化合物は、この重要中間体より23工程で合成した。合成新規化合物に対して、適宜、標準的な感受性菌を指標にした抗菌活性を調べ、高い抗菌活性を持つ有望化合物に対して、外部に抗菌活性(耐性菌に対する抗菌活性及びin vivo活性等)の測定を依頼した。黄色ブドウ球菌感受性菌だけでなく多剤耐性菌に有効かつ交差体制のない新規抗菌剤の創製を目指し、市販薬と大きく異なる構造である5-6-8員環縮合構造を持つ三環系ジテルペノイド・リューロムチリンをシード化合物として、独自の着想を基に分子設計を行い、高い水溶性を持ちかつ強い抗菌活性を示す化合物を見出している。さらに新規医薬品として開発可能な魅力的な化合物を見出すべく、新規化合物の合成及びその抗菌活性を評価している。新規化合物は、昨年に引き続きプリンカルボン酸部位とピペラジンの結合様式をカルバメートに固定し、合成して得られた種々の置換基をプリン環に導入し最終目的物へと誘導した。導入する置換基は、56員環ヘテロ環を持つ化合物を中心に合成した化合物または市販品である。

重要中間体の合成方法は、研究計画書に示しているルートに従っているが、プリン環6位クロロ基と各種置換基との反応条件を検討した結果、溶媒をDMFからTHFに変更することにより収率の向上が見られた。また、ある置換基の導入により、黄色ブドウ球菌(S. aureus MSSA1)に比較し多剤耐性菌(S. aureus KMP9)に非常に強い抗菌活性を持つ化合物を見出すことができた。この化合物は、黄色ブドウ球菌(S. aureus MSSA1)に感染させたカイコによる治癒効果の測定において強い治癒効果が見られ、体内動態を示す指標であるED50/MIC値も10以下であった。カイコを利用したこの評価系において、ED50/MIC値が10以下の化合物は、市販されている抗菌剤に匹敵する非常に良好な体内動態を示すことを意味しており、有望化合物として期待できる。当初の研究計画通りに化合物合成を行い、黄色ブドウ球菌感受性菌だけでなく多剤耐性菌にも有効であり、比較的良好な体内動態を示し、かつ治癒効果のある化合物の合成に成功している点で、初期の目的を達成していると考える。さらに、今回合成した化合物に、多剤耐性菌(S. aureus KMP9)に非常に強い抗菌活性を示し、カイコを用いた評価系においても望ましい治癒効果を示す化合物を見出せたことは、今後の合成計画において大きな進歩であると言える。ただし、化合物合成の面において、評価に必要な量を合成する上では大きな問題ではないが、選択性に問題を残しており、さらなる条件検討が必要という点において遅れていると判断する。黄色ブドウ球菌感受性菌だけでなく多剤耐性菌に有効かつ交差耐性のない新規抗菌剤の創製を目指し、市販薬と大きく異なる構造である5ー6ー8員環縮合構造を持つ三環系ジテルペノイド・リューロムチリンをシード化合物として、独自の着想を基に分子設計を行い、高い水溶性を持ちかつ強い抗菌活性を示す化合物を見出している。さらに新規医薬品として開発可能な魅力的な化合物を見出すべく、新規化合物の合成及びその抗菌活性の評価を行っている。新規化合物は、昨年に引き続きプリンカルボン酸部位とピペラジンの結合様式をカルバメートに固定し、種々の置換基をプリン環の6位に導入し、最終目的物へと誘導している。導入する置換基は、46員環ヘテロ環を持つ化合物を中心に合成し、置換位置、ヘテロ原子の種類等を変更している。重要中間体の合成法は、研究計画書に示しているルートに従っている。合成により得られた新規化合物の抗菌活性は、置換基の影響を大きく受けており、置換基によっては、黄色ブドウ球菌(S. aureus MSSA1)に比較し多剤耐性菌(S. aureus KMP9)に非常に強い抗菌活性(MIC比100倍以上)を持ち、黄色ブドウ球菌(S. aureus MSSA1)に感染させたカイコによる治癒効果の測定において、非常に優れた体内動態(ED50/MIC値が2.2)を示す化合物や、感受性菌及び耐性菌に同等に効果があり、カイコを利用した評価系でも良好な結果を得ている化合物も見出せている。カイコを利用したこの評価系において、ED50/MIC値が10以下の化合物は、市販されている抗菌剤に匹敵する良好な体内動態を示すことを意味しており、有望化合物として期待できる(文献値は、MINO:9.8、VCM:0.3、LZD:2.3)。また、有望化合物の光学活性体の合成にも着手している。研究計画に従い新規化合物の合成を行い、黄色ブドウ球菌感受性
古代・中世における「乗り物文化」の学際的研究－『新・輿車図考』の構築を目指して－

平安貴族文化を象徴するものの一つに、牛車がある。また、牛車に乗るということは、ミヤコという都市文化を表すものでもあった。そこで、古代・中世貴族社会における「乗り物文化」研究のために、古記録、文学作品、絵画資料、考古資料などの整理・分析を行った。その結果、牛車や輿は、乗る人の身分、財力、人脈などを可視化するものであり、また、人々に見られることを意識した都市文化を創り出したことを明らかにした。本研究は、古代・中世のミヤコにおける乗り物文化の実態を解明し、都市の文化構造を明らかにすることを目的とする、文献史学・日本文学・美術史学・考古学による学際的共同研究である。本年度のテーマは、『新・輿車図考』構築のための作業であった。各自が担当分野の史資料分析を行い、データの蓄積を行った。本年度は3回の研究会を持った。初回研究会(2013年5月4日)では、「古代・中世における「乗り物文化」:考古資料編」として、平安京およびその近郊地域で出土した「牛車関係資料」の整理・分析が紹介された。さらに、「『輿車図考』収載の引用文献の検証(中世分)」では、中世担当者の成果が披露された。第2回研究会(2013年7月20日)では、奈良教育大学図書館所蔵の絵画資料「執金剛神縁起」の見学を行った。一つの資料を多分野の研究者が分析することで新たな発見があり、学際的研究ならではの活発な議論が展開した。第3回研究会(2013年12月21日)は、当初、東京からのゲストスピーカーを迎えての研究報告会の予定であったが、報告者の都合で急遽変更となり、研究分担者による絵画資料の分析方法解説と、代表者による東南アジアの乗り物文化の資料紹介が行われ、本共同研究構成員の幅広い知識、関心が発揮された。さらに、本年度は、史料整理担当者を雇用し、本科研メンバーでは手薄の室町時代の乗り物文化についての史料整理を行った。具体的には、足利義満が生涯で乗った乗り物のデータベースを作成した。また、前年度からの継続作業として、『輿車図考』の写本分析も進めた。その中で、従来はそれと知られていなかった写本を発見することが出来、成果の公開を準備している。こうした作業を次年度も継続するが、研究会で顔を合わせることでお互いの作業の進行状況を確認し、知識の共有や助言を得ることが出来た。本年度のテーマは、「『輿車図考』の再検討」であった。これは、文化元年(1804)に松平定信が国学研究の成果として刊行した『輿車図考』の再評価を行うものである。膨大な引用文献データの妥当性や善本研究の成果を反映させた修正作業を行った。「a班:カテゴリー分析担当」・「b班:引用古記録類分析担当」・「c班:引用日本文学資料分析担当」・「d班:引用絵画史料分析担当」・「e班:牛・牛飼童関連史料調査担当」の各班がそれぞれの作業を担当し、個別に分析・検討を重ね、その成果を研究会にて共有した。この研究会は、本年度は2回実施した(9月30日開催予定の研究会は、台風接近のため会場閉鎖となり中止)。初回研究会(2012年5月4日開催)では、研究分担者、連携研究者の顔合わせと、作業分担の確認を行った。その際、『輿車図考』諸写本の基礎的データや研究文献リストの配付を行い、知識の共有化を図った。第2回研究会では、「日本の古典偽書について」、「寛政度内裏の承明門と鳳輦」、「牛車研究の世界ー『輿車図考』以前ー」の3報告が行われた(研究分担者の一名は急病で欠席)。個別作業の成果に留まらず、そこから得た知見や発見が披露された。多分野の研究者が集う学際的研究会ならではの活発な議論が展開した。本年度は、次年度以降の分析・検討の前提となる基礎作業に集中した。研究会で顔を合わせない期間もメールのやりとりを頻繁に行うことで作業の進行状況を確認し、知識の共有や助言を得ることが出来た。本年度も引き続き各自が担当分野の資史料の分析を行い、データの蓄積を進めた。本年度は、3回の研究会を持った。初回研究会(2014年7月12日)では、「乗り物文化:日本文学編」として「『源氏物語』における「牛車」をめぐって」、さらに、「乗り物文化:考古学編」として「車、くるま、クルマ-車に関する小ネタ集-」というタイトルでの報告がなされ、活発な討論・議論が行われた。第2回研究会は、研究分担者が主催する説話文学会12月例会(2014年12月13日)および仏教文学会12月例会(2014年12月14日)への参加とした。両研究会に出席し、日本文学と隣接諸科学の連携についての見聞を広げた。

第3回研究会(2015年2月11日)は、「乗り物文化:文献史学編」として、「平安貴族が歩く・乗る・馳せる」という報告を行い、多方面からの意見が出され、議論が深められた。このように、研究会で顔を合わせることでお互いの作業の進捗状況を確認し、知識の共有や助言を得ることが出来た。本研究は、古代・中世のミヤコにおける乗り物文化の実態を解明し、都市の文化構造を明らかにすることを目的とする、文献史学・日本文学・美術史学・考古学による学際的共同研究である。最終年度である本年度は、4回の研究会を持った。初回研究会(2015年5月6日)では、連携研究者の中川永氏が「牛車関係資料の紹介」というタイトルで、考古学の発掘成果の整理・分析を行った。第2回研究会(2015年8月21日)では、連携研究者・山田邦和氏「平安京の都市構造の変遷」、岩間香氏「造内裏御指図御用記について」、第3回研究会(2015年12月6日)では、山田邦和氏「世界の古代・中世都市比較」、第4回研究会(2016年1月30日)では、今正秀氏「「同車」考『小右記』を中心に」という報告がなされ、それぞれに活発な討論が行われた。研究会で顔を合わせ、知識の共有や助言を得ることに努める一方で、報告書作成に向けた作業も行った。これは、研究分担者および連携研究者個々で行うのみならず、その成果を持ち寄って、お互いに検討を加え、さらなる充実を目指していった。その結果、京樂真帆子「『輿車図考』写本一覧」、岩間香「中世絵画に見る牛車・輿一覧」、中川永「牛車に関する考古資料(発掘データ)一覧」、京樂真帆子「牛車に関する古典籍一覧」、今正秀「『輿車図考』引用史料中世編」、今正秀「『小右記』に見る藤原実資の「同車」」を完成させることができた。また、本研究による成果の根幹となる『輿車図考』本文データについても、確認作業を行い、修正を加えることができた。平安貴族文化を象徴するものの一つに、牛車がある。また、牛車に乗るということは、ミヤコという都市文化を表すものでもあった。そこで、古代・中世貴族社会における「乗り物文化」研究のために、古記録、文学作品、絵画資料、考古資料などの整理・分析を行った。その結果、牛車や輿は、乗る人の身分、財力、人脈などを可視化するものであり、また、人々に見られることを意識した都市文化を創り出したことを明らかにした。「『新・輿車図考』構築のための作業」を統一テーマとして各自で作業を行った。文献史料データ蒐集担当は、前年度に引き続き、史料の補填を行った。さらに、江戸時代の国文学者たちが集めた古代・中世の乗り物文化のデータの再検討を始めた。史料閲覧を通して、史料の写真を集め、いくつかのカテゴリーに分類できるところまで作業は進んでいる。絵画資料データ蒐集担当は、刊本から乗り物に関する図像をピックアップし、一覧表を作成中である。しかし、日本文学の研究分担者の急病で、日本文学関連の作業が遅れている。特に、「牛・牛飼童関連史料」のパイロット調査、そのための『駿牛絵詞』に関する研究史の整理がまだ出来ていない。次年度に、担当者の回復を待った上で、早急に手当を行う予定である。日本古代史今年度は、本研究の最終年度である。参加者それぞれが『新・輿車図考』を活用し、古代・中世における乗り物文化に関する研究論文を執筆するための作業を行う。その中では、乗り物としての牛車・輿だけではなく、それを動かす牛や車以外の乗物である馬などへの目配りも行う予定である。これらの作業を通じて、本研究が明らかにしたことを報告書(CD-ROM版)で公開していきたい。「『新・輿車図考』構築のための作業」を統一テーマとし、各自で作業を行った。
胎児発育不全の原因としての胎盤性モザイクのインパクトについての検討

胎児発育不全(FGR:fetal growth restriction)は妊娠の5%程度に起こり、妊娠中には子宮内胎児死亡のハイリスクであり胎児の厳格な評価が必要で、出生後においても児の精神運動発達遅滞などの合併症を生じる要因として重要な疾患である。FGRの原因には胎児因子、胎盤因子、臍帯因子及び母体因子があり、胎盤因子の一つに胎盤性モザイク(confined placental mosaicism: CPM)がある。胎盤性モザイクは胎児の染色体は正常核型であり、胎盤の一部もしくは全部において染色体異常を認める場合を指す。胎盤性モザイクの多くは妊娠初期の絨毛検査で染色体異常が指摘された後に羊水検査で胎児の正常核型が確認された場合に診断されるが、現状では、他の方法で検査することはできない。我々は母体血漿中胎児由来のcell-free DNAの大部分が胎盤に由来していることに着目し、この胎盤性モザイクを出生前に検出するための方法でFGR症例における胎盤性モザイクの寄与率を明らかにすることを目的に本研究を行う。方法としては原因不明の胎児発育不全症例に対して母体血漿中からcell-free DNAを抽出し、次世代シークエンサーで解析して胎児(胎盤由来)の染色体異常の有無を妊娠中に確認する。胎盤性モザイクが疑われた症例においては胎盤の複数個所からの染色体分析を行い、胎盤性モザイクの有無を最終判定する。このような研究を通して、妊娠中の羊水検査、母体血漿cfDNAからのCPMの予測が産後の胎盤、臍帯組織染色体検査における確認検査と比較してどの程度信頼性があるかの評価も行ない、臨床検査としての妥当性を報告する。現在までに検討できた症例については、胎児発育不全症例の母体血漿中cfDNAによる次世代シークエンサーを用いた解析結果と分娩後の胎盤染色体分析結果は概ね一致していることが多いが、MPS法で疑っていた核型と分娩後の胎盤G-band結果が一致しない症例もでてきた。また微小重複/欠失の評価についても課題である。fetal fractionやGCバイアスなどの影響で微小重複/欠失が検出されるのか否かは不明である。また、これらの変化が胎児発育に影響するのか等、症例数をさらに増やして検討する必要がある。目標症例数獲得を目指し、妊娠中の羊水検査、母体血漿中cfDNAからのCPMの予測が産後の胎盤、臍帯組織染色体検査における確認検査と比較してどの程度信頼性があるかの評価も行なって臨床検査としての妥当性を報告する。MPS法で疑っていた核型と分娩後の胎盤G-band結果が一致しない場合や、微小重複/欠失の評価について、fetal fractionやGCバイアスなどの影響で微小重複/欠失が検出されるのか否か、またこれらの変化が胎児発育に影響するのか等、症例数をさらに増やして検討する。このような検討を通じて、CPMのあるFGRとCPMのないFGRの臨床的特徴の違い、CPMを構成する染色体異常の種類やその程度に伴う臨床的な特徴の検討を予定している。このような研究を通して、妊娠中の羊水検査、母体血漿中cfDNAからのCPMの予測が産後の胎盤、臍帯組織染色体検査における確認検査と比較してどの程度信頼性があるかの評価も行ない、臨床検査としての妥当性を報告する。現在までに検討できた症例については、胎児発育不全症例の母体血漿中cfDNAによる次世代シークエンサーを用いた解析結果と分娩後の胎盤染色体分析結果は概ね一致している。ただし、羊水染色体検査を希望されない妊婦も多く、また分娩後の胎盤染色体検査まで完遂できない症例もあり、目標症例数を満たしていない。

胎盤性モザイクは胎児の染色体は正常核型であり、胎盤の一部もしくは全部において染色体異常を認める場合を指す。胎盤性モザイクの多くは妊娠初期の絨毛検査で染色体異常が指摘された後に羊水検査で胎児の正常核型が確認された場合に診断されるが、現状では、他の方法で検査することはできない。我々は母体血漿中胎児由来のcell-free DNAの大部分が胎盤に由来していることに着目し、この胎盤性モザイクを出生前に検出するための方法でFGR症例における胎盤性モザイクの寄与率を明らかにすることを目的に本研究を行う。方法としては原因不明の胎児発育不全症例に対して母体血漿中からcell-free DNAを抽出し、次世代シークエンサーで解析して胎児(胎盤由来)の染色体異常の有無を妊娠中に確認する。胎盤性モザイクが疑われた症例においては胎盤の複数個所からの染色体分析を行い、胎盤性モザイクの有無を最終判定する。このような研究を通して、妊娠中の羊水検査、母体血漿cfDNAからのCPMの予測が産後の胎盤、臍帯組織染色体検査における確認検査と比較してどの程度信頼性があるかの評価も行ない、臨床検査としての妥当性を報告する。現在までに検討できた症例については、胎児発育不全症例の母体血漿中cfDNAによる次世代シークエンサーを用いた解析結果と分娩後の胎盤染色体分析結果は概ね一致していることが多いが、MPS法で疑っていた核型と分娩後の胎盤G-band結果が一致しない症例もでてきた。また微小重複/欠失の評価についても課題である。fetal fractionやGCバイアスなどの影響で微小重複/欠失が検出されるのか否かは不明である。また、これらの変化が胎児発育に影響するのか等、症例数をさらに増やして検討する必要がある。目標症例数獲得を目指し、妊娠中の羊水検査、母体血漿中cfDNAからのCPMの予測が産後の胎盤、臍帯組織染色体検査における確認検査と比較してどの程度信頼性があるかの評価も行なって臨床検査としての妥当性を報告する。MPS法で疑っていた核型と分娩後の胎盤G-band結果が一致しない場合や、微小重複/欠失の評価について、fetal fractionやGCバイアスなどの影響で微小重複/欠失が検出されるのか否か、またこれらの変化が胎児発育に影響するのか等、症例数をさらに増やして検討する。このような検討を通じて、CPMのあるFGRとCPMのないFGRの臨床的特徴の違い、CPMを構成する染色体異常の種類やその程度に伴う臨床的な特徴の検討を予定している。今回の研究では、NGS解析の結果を受けて、CPMが疑われる症例に対し、研究費を用いて出生児、胎盤に対して染色体解析およびマイクロアレイ検査を行う。今後も多くの症例を集めて検討を行う予定であり、そのための費用が多くを占める予定である。研究成果は、適宜国内学会、国際学会で発表する予定であり、その費用もかかる見込みである。
高周波音響の報酬系賦活効果を利用したアルコール・薬物依存の新規置換療法開発

アルコール・薬物依存では、一度断酒・断薬に成功しても、再飲酒・再摂取の欲求に負けて再発してしまうケースも少なくない。このため、その治療においては、アルコール・薬物に対する「渇望感」をコントロールすることが、最も重要な課題の一つである。本研究は、人間の可聴域上限を超え耳に聞こえない超高周波成分を豊富に含む音響情報が、報酬系神経回路を活性化する効果(ハイパーソニック・エフェクト)を応用し、アルコール・薬物に対する「渇望感」を軽減し、アルコール・薬物依存の再発を予防する新規代替・置換療法の開発することを目的とする。具体的には、アルコール・薬物依存の診断で、国立病院機構久里浜医療センターにおいて、入院治療を受けている患者に対して、認知行動療法実施中に、人の可聴域上限をこえる超高周波成分を豊富に含む音響を呈示することで、アルコール・薬物に対する「渇望感」の軽減効果、再発予防効果を検証する臨床試験をおこなうものである。前年度に開発した依存症の音響療法に最適化した、音響コンテンツや呈示方法(デバイス、機会、音量、呈示時間など)に基づいて、認知行動療法中を中心に、予備的臨床試験を開始した。平成30年度までの実施した予備的臨床試験においては、音響条件間の効果の違いを統計的に検討するのに十分なデータは得られなかった。また、音響療法における高周波成分をより効率よく呈示するために、音響刺激装置と条件に更新を加えた追加実験を行うことでより精緻な研究成果の達成が期待できることが明らかになった。このため、計画を変更し次年度も引き続き、更新した装置と研究デザインを用いた臨床試験を新たに実施することとする。当初の計画において、初年度には、依存症の音響療法に最適化した、音響コンテンツや呈示方法(デバイス、機会、音量、呈示時間など)についての最適化が完了し、臨床試験開始の準備が整った。平成30年度から予備的臨床試験を計24例に対して実施した。以上より、順調に計画は進捗していると言える。ただし、音響療法における高周波成分をより効率よく呈示するために、音響刺激装置と条件に更新を加えた追加実験を行うことでより精緻な研究成果の達成が期待できることが明らかになった。このため、計画を変更し次年度も引き続き、更新した装置を用いた臨床試験を継続することとした。DSM-5でアルコール使用障害、物質使用障害の診断基準を満たす国立病院機構久里浜医療センターの入院患者を対象に、人の可聴域上限をこえる超高周波成分を豊富に含む音響を呈示する高周波音響療法を実施する。人の可聴域上限をこえる超高周波成分を豊富に含む熱帯雨林の自然環境音(フルレンジ音)による介入刺激に対して、同じ音源から高周波成分のみを取り除いた音響(ハイカット音)を対象刺激として、平行群間試験として行う。治療の効果は、介入前後での、アルコール・薬物に対する渇望感の変化を指標とする。アルコール・薬物に対する渇望感の変化は、OCDS (Obsessive Compulsive Drinking Scale)、ACQ-SF-R (Alcohol Craving Questionnaire Short Form Revised)スコアで評価する。音響療法の開始前に1週間のベースライン評価期間を設け、介入開始前(ベースライン)、介入4週間後、介入8週間後の時点での、スコアの変化によって、治療の有効性を評価する。初年度である平成29年度は、音響コンテンツや呈示方法(デバイス、機会、音量、呈示時間など)について、本研究の目的のために最適な方法の探索的検討を行った。音響の呈示機会としても、作業療法、認知行動療法中を中心に、探索的に予備試験を行った。これまでの健常人を対象とした一連の実験室実験や、うつ病患者、認知症患者を対象とした実験などで使用してきた方法をベースに、本研究の目的のために最適な方法の探索的検討を行った結果、音響コンテンツや呈示方法(デバイス、機会、音量、呈示時間など)についての最適化は完了し、臨床試験開始の準備が整った。当初の計画において、初年度である平成29年度は、依存症の音響療法に最適化した、音響コンテンツや呈示方法(デバイス、機会、音量、呈示時間など)の探索的検討を予定していた。

音響コンテンツや呈示方法についての最適化は完了し、臨床試験開始の準備が整った。平成30年度からは、すでに臨床試験の開始が可能になっている。以上より、順調に計画は進捗していると言える。アルコール・薬物依存では、一度断酒・断薬に成功しても、再飲酒・再摂取の欲求に負けて再発してしまうケースも少なくない。このため、その治療においては、アルコール・薬物に対する「渇望感」をコントロールすることが、最も重要な課題の一つである。本研究は、人間の可聴域上限を超え耳に聞こえない超高周波成分を豊富に含む音響情報が、報酬系神経回路を活性化する効果(ハイパーソニック・エフェクト)を応用し、アルコール・薬物に対する「渇望感」を軽減し、アルコール・薬物依存の再発を予防する新規代替・置換療法の開発することを目的とする。具体的には、アルコール・薬物依存の診断で、国立病院機構久里浜医療センターにおいて、入院治療を受けている患者に対して、認知行動療法実施中に、人の可聴域上限をこえる超高周波成分を豊富に含む音響を呈示することで、アルコール・薬物に対する「渇望感」の軽減効果、再発予防効果を検証する臨床試験をおこなうものである。前年度に開発した依存症の音響療法に最適化した、音響コンテンツや呈示方法(デバイス、機会、音量、呈示時間など)に基づいて、認知行動療法中を中心に、予備的臨床試験を開始した。平成30年度までの実施した予備的臨床試験においては、音響条件間の効果の違いを統計的に検討するのに十分なデータは得られなかった。また、音響療法における高周波成分をより効率よく呈示するために、音響刺激装置と条件に更新を加えた追加実験を行うことでより精緻な研究成果の達成が期待できることが明らかになった。このため、計画を変更し次年度も引き続き、更新した装置と研究デザインを用いた臨床試験を新たに実施することとする。当初の計画において、初年度には、依存症の音響療法に最適化した、音響コンテンツや呈示方法(デバイス、機会、音量、呈示時間など)についての最適化が完了し、臨床試験開始の準備が整った。平成30年度から予備的臨床試験を計24例に対して実施した。ただし、音響療法における高周波成分をより効率よく呈示するために、音響刺激装置と条件に更新を加えた追加実験を行うことでより精緻な研究成果の達成が期待できることが明らかになった。このため、計画を変更し次年度も引き続き、更新した装置を用いた臨床試験を継続することとした。平成29年度までの探索的検討に基づいて、アルコール・薬物依存の渇望感に対する高周波音響療法の有効性を検討する臨床試験を行う。DSM-5でアルコール使用障害、物質使用障害の診断基準を満たす国立病院機構久里浜医療センターの入院患者を対象に、人の可聴域上限をこえる超高周波成分を豊富に含む音響を呈示する高周波音響療法を実施する。人の可聴域上限をこえる超高周波成分を豊富に含む熱帯雨林の自然環境音(フルレンジ音)による介入刺激に対して、同じ音源から高周波成分のみを取り除いた音響(ハイカット音)を対象刺激として、クロスオーバー試験として行う。
周連星円盤と原始惑星系円盤の進化

若い連星には3つのガス円盤(原始惑星円盤)があり、それぞれ主星、伴星、共通重心を中心として回転している。本研究では数値シミュレーションにより、共通重心を中心とする周連星円盤から主星・伴星へのガスの流れを調べた。流れ込んだガスは主星へより多く流れ込むことと、主星と伴星の間でそれらの周囲を回転するガスが衝突して橋を形成することが確認された。またこれらの特徴はすばる望遠鏡による近赤外線像と良い一致を示すことも確認された。若い連星へ流入するガスは、主星と伴星を中心とする二つの原始惑星系円盤を形成する。本研究では、原始惑星系円盤では遠心力と重力がほぼ釣り合っていることに着目し、ガスの速度をケプラー回転とそれからの残差に分離して、連星系でのガスの流れを高い精度で求めた。本年度は、連星の公転面に限定した2次元数値シミュレーションについて、計算法とその結果を学術雑誌に論文として発表した。従来の準粒子法では伴星により多くのガスが降着するという結果であったが、本研究では主星により多くのガスが降着するという結果が得られた。これは、主星と伴星の質量比が1から大きく離れた連星が多いという観測は結果と整合的である。またシミュレーション結果は、すばる望遠鏡とコロナグラフによる若い連星SR24の撮像と、類似した特徴が見られることも確かめられた(Science誌に掲載)。特に主星を中心とする流れと伴星を中心とする流れが衝突してできる構造が、観測とシミュレーションの両方で見つかったことは特筆に値する。さらに解析的な検討を加え、ガスが主星あるいは伴星に束縛される最大の半径を見積る理論も構築した。また近接連星V4046Sgrに見られる公転周期に依存して変化する輝線プロファイルを、原始惑星系円盤の縁に降着流が形成するホットスポットにより説明するモデルも、数値シミュレーションに基づいて作成した。さらにこの計算手法を3次元シミュレーションに拡張する研究も行い、予備的シミュレーションに成功した。解適合格子あるいは多層格子と組み合わせれば、十分に高い空間分解能で3次元シミュレーションが可能であることが明らかになった。本研究では、原始惑星系円盤では遠心力と重力がほぼ釣り合っていることに着目し、ガスの速度をケプラー回転とそれからの残差に分離して、連星系でのガスの流れを高い精度で求めている。本年度は、この方法を任意の3次元のポテンシャルに拡張する研究に取り組んだ。流れの良い近似解が未知の場合も、数値シミュレーションに用いるセルの中でガスの速度が重力やコリオリカにより変化することを考慮すると、昨年までの方法と同様に精度が向上することが見いだされた。この改良された方法を渦状銀河でのガスの流れに適用したところ、従来のシミュレーションで発生していた衝撃波の後面で不安定が解消することを見いだした。渦状銀河の研究においてこの不安定(wiggie instability)は速度シアによる物理的なものと見なされ、渦状腕の微細構造や銀河乱流の起源と解釈されている。しかしこの不安定は、密度や速度が衝撃波面の内部でも滑らかに変化すると仮定しているところに原因があると私たちは考えている。密度や速度は衝撃波の前後で階段関数的に変化するはずであるが、数値計算ではこれが鈍る。密度や速度が単調に変化するという条件つきではあるが、従来の計算ではこの鈍った密度・速度分布を補間して数値流束を求めている。この補間により求められた密度と速度を使うと、数値流束は衝撃波の前後の数値流束より異常に大きくなり、衝撃波後面での不規則な密度構造や乱れた速度場を与える。この結果は国内外の学会で口頭発表し、学術雑誌に投稿した。現在、査読者から提出された疑問に答えるための追加計算を行っている。本年度は3次元シミュレーションと衝撃波の取り扱いに重点を置いて研究を行った。周連星円盤や原始惑星円盤は幾何学的に薄いので、ガスは連星の公転軌道面に集中している。このためこれまでシミュレーションでは公転面内の2次元の流れに絞り、解像度と動径方向のダイナミックレンジを向上させてきた。しかし実際には星からの距離により円盤も厚みが変わるなど、3次元でなれば再現できない流れや構造もある。このために解像度を下げ、計算領域を連星の周囲だけに絞って3次元シミュレーションを行った。周連星ガス円盤からラグランジュ点を通して流れ込んだガスが、主星と伴星のそれぞれの周囲に原始惑星円盤を形成するというに本構造に変化はないが3次元で初めて明らかになった構造がある。原始惑星円盤はガスが流入する側が厚い。また主星と伴星の問にはブリッジと呼ばれる、二つの流れの衝突により圧縮されたガスの架け橋ができるが、この構造は高さにより異なる。これは公転軌道面から離れると二つの流れが衝突後に逸れるためである。また3次元シミュレーションと平行して、衝撃波の取り扱いについて数値実験を行った。

本研究でも使用している計算コードで銀河衝撃波のシミュレーションを行うと、不自然な構造が現れることが明らかになった。詳細に検討すると、数値格子に対して傾いた強い衝撃波では、偽の渦やゆらぎが発生しやすいことが明らかになった。この問題は他の研究者の計算上コードでも発生しているはずであることを突き止めた。数値粘性を増やしたほうが、この問題が軽減される。上記の理論研究とは別に共同研究者(CoI)として若い連星の電波観測をAL漁など複数の望遠鏡に提案した。しかし残念ながらいずれの提案も採択には至っていない。
精巣の再生を可能にするシグナルと幹細胞システムの解明

有尾両生類であるイモリは精巣を完全に除去されても、再生することができる。精巣の再生は、精巣に隣接する結合組織内の幹細胞から、生殖細胞を含む組織が再形成されるという特徴を持つ。この精巣再生を可能とする仕組み理解することは、哺乳類が精巣を再生できない原因の解明にもつながる。本研究では、自ら確立したイベリアトゲイモリのモデル実験系としての長所を駆使して、1)再生を開始させるシグナルの解明、2)精巣再生に寄与する幹細胞の同定、そして3)再生過程を制御する遺伝子ネットワークを提示して、イモリ精巣再生の機構を明らかにすることを目指す。
シダ植物表現型オントロジー（ＦＰＯ）の開発

シダ植物は花の咲かない維管束植物であり、花の咲く被子植物と非維管束植物であるコケ植物の中間に位置する。このことからシダ植物は陸上植物の進化の過程を遺伝子レベルで解明するにあたって重要な生物である。今後次世代シーケンサーによる多様なシダ植物のゲノム解析やRNA-seqデータが増加することが予想される。これらの情報を横断的に検索し利用することが出来れば、さらに網羅的で詳細な比較ゲノム解析が可能になり、陸上植物で進化の過程で獲得した形質等の理解が進むと考える。しかし現状では、大量のオミックス実験の条件や試料を調製した組織部位に関する記述は語彙が統一されておらず、比較ゲノム解析には不可欠な横断的な検索システムを構築することが現実的には不可能な状況である。また陸上植物の統一的な語彙として世界標準的であるPlant Ontology(PO)には、シダ特有の語彙が含まれない場合や定義が異なる場合があった。本研究では、シダの情報を検索可能な統一語彙で記述するために、シダ植物オントロジー(FO : Fern Ontology)の整備を行った。最初に、教科書や文献から、シダの解剖学用語に関する語彙の収集と選抜を行った。また、語彙間の階層構造も定義し、同義語の追加を行い多面的な解析の利用に耐える設計を行った。解剖学的語彙と実際の組織部位を対応づけることは専門家でなければ難しい。そこで本研究ではシダのイラストをオントロジーとリンクさせることにより、直感的に理解できるように設計した。FOの整備によりオミックス情報の横断検索が効率化され、遺伝子の比較解析がさらに進むと期待される。
cGMP関連遺伝子多型の検索とその機能解析-関連研究への応用-

本研究の目的は、ヒトの血圧調節機構の分子メカニズムにおけるナトリウム利尿ペプチド系の寄与について検討することであった。正常血圧と高血圧の受診者からinformed consentを得た上で血液を採取、白血球からゲノムを抽出して、GC-A遺伝子のシークエンス解析を行った。正常血圧群180名、高血圧群189名を解析した。血圧の平均値は正常群では124/74、高血圧群では162/93であった。まずPCR direct sequence法を用いてGC-Aの遺伝子多型を検索した。GC-A遺伝子は、ヒトでは第一染色体長腕約16kbのゲノム領域をスパンする22のexonと21のintronより構成されているが、今回の検討で5種類の遺伝子多型を見いだした。その中でGC-A 5'隣接領域-300bpに存在するCT繰り返し配列の多型に注目してさらに検討を進めた。この部分に関しては日本大学の中山らから、CTの繰り返し回数に10,11,12の多型があるが正常血圧群と高血圧群の間でアリル頻度に差を認めない、という報告がある。しかし、今回の我々の検討では新たな知見、すなわちCT繰り返し回数に6回の多型があることが判明した。アリル頻度について現在解析を施行中であるが、このCT6のアリル頻度が高血圧群において正常血圧群よりも高いという結果が得られつつある。一方10,11,12回の繰り返しに関してはそれらの間に血圧との関連は認めず、この点に関しては中山らの●本研究の目的は、ヒトの血圧調節機構の分子メカニズムにおけるナトリウム利尿ペプチド系の寄与について検討することであった。一方10,11,12回の繰り返しに関してはそれらの間に血圧との関連は認めず、この点に関しては中山らの●本研究ではナトリウム利尿ペプチド系の生体における恒常性維持のメカニズムを解明する目的の一環として、ヒトの血圧調節機構の分子メカニズムにおけるナトリウム利尿ペプチド系の寄与について検討を進めた。その中でGC-A 5'隣接領域-300bpに存在するCT繰り返し配列の多型に注目してさらに検討を進めている。しかし、今回の我々の検討では新たな知見、すなわちCT繰り返し回数に6回の多型がある可能性が判明している。今後さらに検討を進める予定である。なお、上記ヒトにおける検討と平行してGC-Aの心肥大、心筋線維化における意義について動物モデルを使用しての解析も行った。我々はすでにGC-A遺伝子に(1)転写開始点上流-227bpの転写領域に10回及び11回のCT繰返し多型、(2)転写開始点より+22+29bpの領域にGCTGAGCCの8塩基の欠失多型、さらに第22エクソン内の非翻訳領域に(3)3262C欠失多型と(4)3589AGAA欠失多型の存在を確認し、更に第22エクソン内に3259C欠失多型やC3417T多型、C3419T多型の存在を見出している。これらの遺伝子多型の転写活性に及ぼす効果を検討するために、レポーター遺伝子を用いて検討すると、(2)の8塩基欠損多型は遺伝子転写活性を約30%にまで減少させたが、(1)の10回と11回のCT繰り返し多型は転写活性に影響を与えないことがしめされた。