hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
関節発生におけるヘパラン硫酸プロテオグリカンの役割

関節疾患に対する病態解明のため、関節発生におけるヘパラン硫酸(Heparan sulfate:HS)の役割について検討した。その結果、細胞表面でのHSの欠失によりBone morphogenetic proteinの生体内での分布が広範に広がり、関節発生に必須な関節凝集の形成が異常になることを見いだした。これらの成果は、HSの関節形成における役割を細胞生物学的に証明した画期的な成果である。HME患者では骨関節の変形が高い頻度で見られる。そこで、四肢におけるEXT1コンディショナルノックアウトマウスを作製した結果、変異マウスは(1)関節の消失、(2)長軸方向の成長障害、(3)合短指症、などの表現型を示した。このように、HSは四肢発生の様々な側面において、決定的な役割を果たしていることが予想される。そこで本研究においては、変異マウスの示した異常の中で、関節の消失という表現型に注目し、その詳細を解析し、HSによる関節発生制御のメカニズムを検討することを目的とする関節疾患に対する病態解明のため、関節発生におけるヘパラン硫酸(Heparan sulfate:HS)の役割について検討した。高齢化社会を迎え、変形性関節症などの関節疾患は増加の一途をたどっており、その治療法の早期開発が望まれる。近年、関節軟骨再生に関する基礎的な知見が急速に集積されているが、関節の発生に対する研究は進んでいない。われわれは、細胞外マトリックスのひとつであるヘパラン硫酸(Heparansulfate: HS)を、肢芽特異的に欠損させることにより、関節を欠いた変異マウスを得ることに成功している(変異マウス)。本研究の目的は、この変異マウスを用いて関節発生の分子メカニズムを解析することである。肢芽の形成の後、肢芽の遠近(指肩)、前後(母指小指)、背腹軸にそってパターンが形成される。続いて、肢芽内では間充織細胞が集合して前軟骨性凝集(Precartilagenous Condensation;PCC)が形成される。PCCは伸長した後、分枝、分節され四肢組織のテンプレートとなり、骨格構造が完成する。上記の各ステップの中で、関節発生には初期のパターン形成からPCCの分節化のステソプが最も重要であると考えられる。平成19年度は、変異マウスの初期パターン形成、およびPCC分節化に焦点をしぼり解析を行った。肢芽の正常な遠近パターンの確立には肢芽形成初期に外胚葉性頂堤(Apical Epidermal Ridge;AER)が形成され、FGF-8、FGF-4などの増殖因子が産生される必要がある。変異マウスにおいては、AERの形成、FGF-8, FGF-4の発現はほぼ正常であった。このことは、変異増マウスにおいては初期の遠近パターンは保たれていると考えられる。引き続き、変異マウス肢芽において、PCCの分節化が生じていないことを見いだした。このことは、肢芽におけるHSはPCCの形成に必須であることを示している。高齢化社会を迎え、変形性関節症などの関節疾患は増加する一方であり、その治療法の開発は臨床的に大きな意義を持つ。近年、関節軟骨分化、再生に関するメカニズムの理解がすすんでいるが、関節の発生そのものに対する知見の集積は十分でない。われわれは、細胞外マトリックスのひとつであるヘパラン硫酸(Heparan sul fate : HS)を、肢芽特異的に欠損させることにより、関節を欠いた変異マウスを得ることに成功している(変異マウス)。本研究では、この変異マウスを用いて関節発生の分子メカニズムを解析することを目的とする。肢芽の形成には、肢芽の遠近(指肩)、前後(母指小指)、背腹軸といった初期パターン形成、引き続く前軟骨性凝集(Precartilagenous Condensation ; PCC)が重要である。平成19年度の解析で、変異増マウスにおいては初期の遠近パターンは保たれていること、その一方で、PCCの分節化が生じていないことを見いだした。PCCの文節化、すなわち位置価の指定ははHox遺伝子によって行われる。よって変異マウスにおけるHox遺伝子の発現をホールマウントin situ hybridization法(ISH法)で検討した。その結果、変異マウスにおいてもHox遺伝子の発現は正常であることを確認した。また、初期の軟骨細胞のマーカーであるSox9やColIIを用いてISH法を行い、変異マウスでは本来関節となるべきPCC中央部の中間細胞層の部位でもSox9, ColIIの発現が消失していないことも見いだしている。これらの結果は、変異マウスにおいては、PCC内の位置価指定といったCell autonomousなstepではなく、細胞表面でのHSの欠失のため周辺の環境から細胞への情報伝達に異常が生じるために中間細胞層の形成が生じていないと考えられた。われわれは、細胞外マトリックスのひとつであるヘパラン硫酸(Heparan sulfate: HS)を、肢芽特異的に欠損させることにより、関節を欠いた変異マウスを得ることに成功している(変異マウス)。

本研究では、この変異マウスを用いて関節発生の分子メカニズムを解析することを目的とする。肢芽の形成には、肢芽の遠近(指肩)、前後(母指小指)、背腹軸といった初期パターン形成、引き続く前軟骨性凝集(Precartilagenous Condensation; PCC)が重要である。これまでの解析で、変異増マウスにおいては、PCCの分節化の障害が関節欠損の原因であることを見いだした。PCCの分節化には、中央部での境界が指定、すなわち中間細胞層が形成されることが必須である。中間細胞層の形成にはPCC周囲の軟骨膜(pericondorium)からの骨形成蛋白質(Bone morphogenetic protein: BMP)分布が正確に制御される必要がある。われわれは、変異マウスにおいては、細胞表面でのHSの欠失のためBMPの生体内での分布が広範に広がり、そのために中間細胞層が形成されないことを、micromass cutureなどの手法を用いて明らかとした。これらの成果は、HSの関節形成における役割を細胞生物学的に証明した画期的な成果である。変形性関節症などの関節疾患の罹患頻度は、高齢化に伴い増加を続け、その治療法の開発は臨床的に大きな意義を持つ。近年、関節軟骨分化、再生に関するメカニズムの理解がすすんでいるが、関節の発生そのものに対する知見の集積は十分でない。われわれは、細胞外マトリックスのひとつであるヘパラン硫酸(Heparan sulfate : HS)を、肢芽特異的に欠損させることにより、関節を欠いた変異マウスを得ることに成功している(変異マウス)。本年度は、この変異マウスを用いて関節発生を含む四肢発生の分子メカニズムを解析することを行った。関節の形成においては、四肢発生時のMesenchymal condensation (MC)において、中央部での境界が指定、すなわち中間細胞層が形成されることが必須である。中間細胞層の形成にはPCC周囲の軟骨膜(pericondorium)からの骨形成蛋白質(Bone morphogenetic protein : BMP)分布が正確に制御される必要がある。われわれは、変異マウスにおいては、細胞表面でのHSの欠失のためBMPの生体内での分布が広範に広がり、その下流のエフェクター分子であるSmadのリン酸化が障害されていることを、micromass cutureなどの手法を用いて明らかとした。さらに、関節形成に必須な要素のひとつであるWnt情報伝達系の活性化が障害されていることを見いだしている。
極長鎖脂肪酸伸長酵素Elovl3の肥満制御における機能と分子機構の解明

肥満を始めとする代謝異常疾患の制御には多くの因子が関わっている。肥満や脂肪細胞の分化制御において、核内受容体であるPPARγは重要である。我々は、脂肪細胞において、Elovl3 (Elongation of very long chain fatty acid)が合成するC18:1およびC20:1の極長鎖脂肪酸がPPARγによって転写誘導され、一方で、極長鎖脂肪酸が直接、PPARγに結合することを明らかにした。また、マウスELovl3に対する抗体を作製し解析を行った。さらに、ELovl3欠損マウスの解析に着手し、現在も進行中であり、作製出来次第、解析を行う。肥満をはじめとする代謝異常疾患の制御には多くの因子が関与しており、核内受容体であるPPARγは脂肪細胞分化制御のマスター因子であり、様々な遺伝子の発現を調節することにより肥満進展を制御している。核内受容体はリガンド依存的な転写調節因子であり、PPARγの内在リガンドとしては脂肪酸や我々がこれまでに解析してきたプロスタグランジンが知られているが、生体におけるPPARγのリガンドの機能は分かっていない。我々は、白色脂肪細胞においてElovl3(Elongation of very long chain fatty acid)が合成するC18:1およびC20:1の極長鎖脂肪酸がPPARγによる転写を活性化するという相互の制御機構が存在することを明らかにした。また、ヒト内臓脂肪組織由来初代培養細胞においても同様の制御機構が存在することを見出した。また、マウスElovl3に対するポリクローナル抗体を作成したが、特異性が高くなかったため、新たにペプチド抗体の作製を行った。新たに作製した抗体はElovl3を検出でき、また特異性は向上した。さらに、脂肪細胞特異的Elovl3発現マウス作製のためのトランスファーベクターの構築はほぼ終了し、培養細胞を用いて発現を確認している。確認でき次第、トランスジェニックマウスの作製を開始する予定である。加えて、白色脂肪細胞におけるElovl3遺伝子の発現調節機構の解析を進め、新たな転写調節機構として長鎖脂肪酸の関与を見出した。さらに詳細な解析を進めている。肥満などの代謝異常疾患の制御には多くの因子が複雑に関与している。肥満制御において中心的な役割を果たす、核内受容体であるPPARγは様々な遺伝子の発現を調節することにより肥満進展を制御している。核内受容体はリガンド依存的な転写調節因子であり、PPARγの内在リガンドとしては脂肪酸や我々がこれまでに解析してきたプロスタグランジンであるΔ12-PGJ2や15-deoxy-Δ12,14-PGJ2が知られているが、生体におけるPPARγのリガンドの機能は分かっていない。また、Elovl3はコレステロールや長鎖脂肪酸により発現調節されることを発見した。また、新たに作製したマウスElovl3に対するペプチド抗体の特異性を高めるための検出法を模索し、その方法を決定した。さらに、脂肪細胞におけるElovl3の機能解析を進めるために、CRISPR/Cas9法により、Elovl3遺伝子欠損脂肪細胞の作製に成功し、現在解析を進めている。加えて、CRISPR/Cas9法を用いた遺伝子破壊細胞を容易に単一細胞として単離する方法を開発した。ELovl3の脂肪組織特異的発現マウスは継続して作製している。肥満を始めとする代謝異常疾患の制御には多くの因子が関わっており、その制御機構は複雑である。肥満や脂肪細胞の分化制御において、核内受容体であるPPARγは中心的な役割を担っている。これまでに、PPARγの内在リガンドとして、脂肪酸やプロスタグランジンの代謝物がその活性を持つとされる。しかしながら、生体におけるPPARγのリガンドの機能は分かっていない。我々は、白色脂肪細胞を分化誘導し、脂肪滴を蓄積する過程で、Elovl3 (Elongation of very long chain fatty acid)が合成するC18:1およびC20:1の極長鎖脂肪酸がPPARγによって転写誘導され、一方で、極長歳脂肪酸が直接、PPARγに結合することを明らかにした。今年度実施予定であった抗体の作製は終了し、使用条件の検討も終了した。さらに、脂肪細胞特異的にElovl3を高発現するマウスの作製は引き続き行っている。さらに、白色脂肪細胞におけるElovl3遺伝子の転写活性化において、コレステロールや長鎖脂肪酸を介した新たな転写調節機構を発見した。

生化学作製したElovl3抗体を用いて免疫組織染色を行い、脂肪組織や他の組織におけるElovl3の局在と発現を調べる。脂肪細胞特異的Elovl3発現マウスを作製し、肥満制御におけるElovl3の機能について解析を進める。さらに、白色脂肪細胞におけるELovl3遺伝子の発現調節機構を明らかにする。Elovl3遺伝子の発現調節に関わるシス配列に結合する転写調節因子を同定する。また、同定した転写調節因子を脂肪細胞で発現させ、Elovl3の発現変化を調べる。一方、同定した転写調節因子をコードするmRNAに対するsiRNAを合成して細胞に導入することにより、Elovl3の発現および極長鎖脂肪酸の産生に与える影響を調べる。今年度実施予定であった抗体の作製は終了し、使用条件の検討も進んでいる。さらに、脂肪細胞特異的にElovl3を高発現するマウスの作製については作製用のベクターの構築がほぼ終了している。さらに、ヒト内臓組織由来初代培養細胞におけるElovl3遺伝子の発現解析も進行中である。白色脂肪細胞におけるElovl3遺伝子の転写活性化において、長鎖脂肪酸を介した新たな転写調節機構を見出した。遺伝子改変マウス作製のための費用であったが、作製途上で、支払いをしていないため。Elovl3抗体の使用条件の検討はさらに進める。作製終了後に費用を支払う。今年度中に作製を終了する予定であり、作製終了時に費用を支払う。
細胞融合制御因子(FRP-1/CO98)のリガンドの同定

本研究においては、細胞接着因子としての機能を有し、細胞融合制御システムの一部として存在するFusion Regulatory Protein-1(FRP-1)に対するリガンドの同定を目的に、まず、アフィニティーカラムの作製のためのプローブ作りを行った。(1)分泌蛋白としてのFRP-1(sFRP-1)を構成的に発現する細胞系の作製シグナルト-クエンス(PIV2-F)とTagをN-末端にもち、その後ろに、FRP-1のExtra celler domainを発現するように構築したプラスミドDNAをHela、Cos 7、L929細胞にトランスフェクトしネオマイシンでセレクションをかけて、sFRP-1構成的発現細胞系の樹立を計った。この3種の細胞のなかでFRP-1の発現がみられたのはL細胞のみであり、その発現量は非常に少なく、そのDistributionは、細胞内、細胞表面に存在したが、培養液中には分泌されてこなかった。また、得られた細胞株のなかには、単独で多核巨細胞を形成するものがいくつか見つかった。これらの事象の解決のために、シグナルシークエンスをCD5に変えたコンストラクトを構築し、Lac Switchを用いたInducible Expression系を作製し解析中である。アフィニティーカラムの作製には、大量のsFRP-1が必要となるためCos細胞での構成的発現が望ましい。(1)の系においては、sFRP-1がDominant negativeとして働くことが示唆された。すでにL細胞においては上記2種のコンストラクトを用いてこの系で解析中であり、Cos細胞、HeLa細胞においても現在作製中である。
原発被災地における家族・地域社会の被害と適応過程に関する研究

1復興過程,復興政策がいかなるプロセスで進められているのか,とくにこの過程における権力関係や格差などを,国ー県ー自治体ー村落・町内のアクターに着目しながら明らかにすること,2原発事故前後において村落や町内など地域社会が,いかなる再生あるいは再編成の過程にあるのか,とくにこの過程において居住する家族や個々人の生活過程がいかに関連しているのかを明らかにすること,3原発事故前後において家族が,原発避難・原発被害・復興政策過程の中でいかに適応を試みているのか,とくに家族集団と,後継ぎや将来の担い手となる若者世代との関連で明らかにすること,の3点を目的として,今年度は23を重点的に計8回の調査を行った.調査は聞き取り調査と参与観察を方法として採用し,聞き取り調査は15名に対し12回の調査を行った.参与観察としてはまず,地域の伝統祭礼文化である「相馬野馬追祭」への人びとの関わり方を明らかにするために,1つの家が祭りに参加するのを手伝う形で参与観察を行った.また若者世代の友人グループにおいては「相馬野馬追祭」へのかかわりや,結婚・出産といった家族形成,大学卒業後の進路選択といったライフコース上の出来事に密着し,被災した若者世代が地元の原発被災地域とのかかわりの中で生きようとすることの意味を共に模索し続けた.なお聞き取り調査は,参与観察によって得られた情報に基づきつつ補足的に行うというプロセスで行った.他にも,上記調査結果の分析,災害と自治やガバナンスに関する理論的検討,地域社会学会等での研究発表を行った.調査については,「原発避難からの帰還」「若者世代による地域生活の再構築」「圃場整備事業の展開と地区の対応」「復興過程における祭礼行事再開の意味」「復興事業の展開下における自営業の経営戦略」など修士論文で得られたデータを掘り下げる形で計8回の調査を進めることができた.理論的検討としては,3.11後の先行研究やM.フーコーなど理論家の貢献にもとづき,原発災害と復興を統治やガバナンスの視点から分析するための検討を行った.研究発表としては3回の学会・研究会報告,1本の報告書執筆ができ,これを発展させる形で投稿論文の検討も行ってきた.調査と研究発表においては研究の進展が見られたが,調査結果の分析と投稿論文の執筆という点においては多くの課題が残された.分析については,多くのデータを収集できた反面,理論的視点にもとづく分析や意味づけ,考察などはまだ十分に行えていない.得られたデータは【現在までの進捗状況】で述べたもの以外にも,「復興政策,特に早期帰還政策の展開・変化」「相馬藩以後の相馬地域の歴史的変遷」などが挙げられるが,今後は理論的検討と並行してデータの分析を進め,投稿論文の執筆へとつなげていきたい.2019年度では被災した若者世代への調査と復興政策の分析について重点的に行う予定である.また,「原発避難からの帰還」について投稿論文の執筆を検討してきたが,今年度内での投稿は実現することができなかった.そのため,研究会,学会等で助言いただいている先生方や指導教員と相談しつつ,早期に業績としてまとめられるようにしたい.1復興過程,復興政策がいかなるプロセスで進められているのか,とくにこの過程における権力関係や格差などを,国ー県ー自治体ー村落・町内のアクターに着目しながら明らかにすること,2原発事故前後において村落や町内など地域社会が,いかなる再生あるいは再編成の過程にあるのか,とくにこの過程において居住する家族や個々人の生活過程がいかに関連しているのかを明らかにすること,3原発事故前後において家族が,原発避難・原発被害・復興政策過程の中でいかに適応を試みているのか,とくに家族集団と,後継ぎや将来の担い手となる若者世代との関連で明らかにすること,の3点を目的として,今年度は23を重点的に計8回の調査を行った.調査は聞き取り調査と参与観察を方法として採用し,聞き取り調査は15名に対し12回の調査を行った.参与観察としてはまず,地域の伝統祭礼文化である「相馬野馬追祭」への人びとの関わり方を明らかにするために,1つの家が祭りに参加するのを手伝う形で参与観察を行った.また若者世代の友人グループにおいては「相馬野馬追祭」へのかかわりや,結婚・出産といった家族形成,大学卒業後の進路選択といったライフコース上の出来事に密着し,被災した若者世代が地元の原発被災地域とのかかわりの中で生きようとすることの意味を共に模索し続けた.

なお聞き取り調査は,参与観察によって得られた情報に基づきつつ補足的に行うというプロセスで行った.他にも,上記調査結果の分析,災害と自治やガバナンスに関する理論的検討,地域社会学会等での研究発表を行った.調査については,「原発避難からの帰還」「若者世代による地域生活の再構築」「圃場整備事業の展開と地区の対応」「復興過程における祭礼行事再開の意味」「復興事業の展開下における自営業の経営戦略」など修士論文で得られたデータを掘り下げる形で計8回の調査を進めることができた.理論的検討としては,3.11後の先行研究やM.フーコーなど理論家の貢献にもとづき,原発災害と復興を統治やガバナンスの視点から分析するための検討を行った.研究発表としては3回の学会・研究会報告,1本の報告書執筆ができ,これを発展させる形で投稿論文の検討も行ってきた.調査と研究発表においては研究の進展が見られたが,調査結果の分析と投稿論文の執筆という点においては多くの課題が残された.分析については,多くのデータを収集できた反面,理論的視点にもとづく分析や意味づけ,考察などはまだ十分に行えていない.得られたデータは【現在までの進捗状況】で述べたもの以外にも,「復興政策,特に早期帰還政策の展開・変化」「相馬藩以後の相馬地域の歴史的変遷」などが挙げられるが,今後は理論的検討と並行してデータの分析を進め,投稿論文の執筆へとつなげていきたい.2019年度では被災した若者世代への調査と復興政策の分析について重点的に行う予定である.また,「原発避難からの帰還」について投稿論文の執筆を検討してきたが,今年度内での投稿は実現することができなかった.そのため,研究会,学会等で助言いただいている先生方や指導教員と相談しつつ,早期に業績としてまとめられるようにしたい.
膝前十字靭帯損傷の危険因子になり得る衝撃吸収パターンの解明

成長期における女性の膝前十字靭帯(ACL)損傷は,ACL再建術後における「反対側」の損傷率が高い問題を抱えている.その要因として,筋力に着目した競技への復帰基準が一般的であり,運動学的な基準が確立されておらず,1)好発動作である片脚着地の個人差,2)ACL再建術後における「反対側」に着目した危険因子に関するデータの蓄積が不十分であること,が考えられる.本研究では,「片脚着地時における各下肢関節の衝撃吸収パターンの変調は,危険因子である床反力鉛直成分ピーク値を規定する因子となる」という仮説を検証することを目的とした.目的を達成するため,損傷の好発年齢である第2次成長期の女子選手を対象に,片脚着地時のVGRFピーク値発生時における,衝撃吸収パターンの分類とその変調因子を検証した.課題動作時の試技を,赤外線カメラにて撮影し,3次元動作解析を行い下肢の関節角度,下肢筋の筋活動量を算出し、3次元動作解析装置(サンプリング周波数250Hz)とフォースプレート(サンプリング周波数1000Hz)を使用し,片脚着地時のVGRFピーク値発生時における,矢状面上の各下肢関節モーメントを算出した.各モーメント値が,着地時の衝撃吸収にどの程度寄与しているか,重回帰分析により寄与率を導き出しパターン分類を行っている.今後はACL再建術を施行した選手の競技復帰後における,「再建術側」と「反対側」の衝撃吸収パターンの違いを検討したいと考えている.計測と解析に予想以上の時間を要していることが主要因である.今後は解析の人員を増やし,研究計画通りに進むように改善したいと考えている.ACL再建術を施行した選手の競技復帰後における,「再建術側」と「反対側」の衝撃吸収パターンの違いを明らかにする.初回のACL再建術後1年以上が経過し,既に日本バスケットボール協会主催の公式戦に復帰している女子バスケットボール選手40名を対象に,平成30年度と同様の測定方法にて,矢状面上の各下肢関節モーメントを算出する.また,損傷リスクの少ないと考えられる「再建術側」からの測定を行い,測定時のリスクを最小限にする.成長期における女性の膝前十字靭帯(ACL)損傷は,ACL再建術後における「反対側」の損傷率が高い問題を抱えている.その要因として,筋力に着目した競技への復帰基準が一般的であり,運動学的な基準が確立されておらず,1)好発動作である片脚着地の個人差,2)ACL再建術後における「反対側」に着目した危険因子に関するデータの蓄積が不十分であること,が考えられる.本研究では,「片脚着地時における各下肢関節の衝撃吸収パターンの変調は,危険因子である床反力鉛直成分ピーク値を規定する因子となる」という仮説を検証することを目的とした.目的を達成するため,損傷の好発年齢である第2次成長期の女子選手を対象に,片脚着地時のVGRFピーク値発生時における,衝撃吸収パターンの分類とその変調因子を検証した.課題動作時の試技を,赤外線カメラにて撮影し,3次元動作解析を行い下肢の関節角度,下肢筋の筋活動量を算出し、3次元動作解析装置(サンプリング周波数250Hz)とフォースプレート(サンプリング周波数1000Hz)を使用し,片脚着地時のVGRFピーク値発生時における,矢状面上の各下肢関節モーメントを算出した.各モーメント値が,着地時の衝撃吸収にどの程度寄与しているか,重回帰分析により寄与率を導き出しパターン分類を行っている.今後はACL再建術を施行した選手の競技復帰後における,「再建術側」と「反対側」の衝撃吸収パターンの違いを検討したいと考えている.計測と解析に予想以上の時間を要していることが主要因である.今後は解析の人員を増やし,研究計画通りに進むように改善したいと考えている.ACL再建術を施行した選手の競技復帰後における,「再建術側」と「反対側」の衝撃吸収パターンの違いを明らかにする.初回のACL再建術後1年以上が経過し,既に日本バスケットボール協会主催の公式戦に復帰している女子バスケットボール選手40名を対象に,平成30年度と同様の測定方法にて,矢状面上の各下肢関節モーメントを算出する.また,損傷リスクの少ないと考えられる「再建術側」からの測定を行い,測定時のリスクを最小限にする.
医療者と患者間のコミュニケーション

医療面接について社会言語学的・語用論的な分析を行なった結果、相互行為空間の形成の仕方や発話内容の修復などが明らかになった。言語学の分野から社会言語学とポライトネス理論、発話行為論の知見を導入し、歯科医とSP(模擬患者)の意見を総合しながらコミュニケーションモデルを構築した。2006年度から3回にわたって「医療コミュニケーション教育研究セミナー」を開催し、医療とコミュニケーションに関わる各々の研究者が研究成果を持ち寄って知識と経験を共有することができた。平成18年4月、今年度の研究方針を決めるために話し合いを行なつた。その後研究の成果を学会において随時発表した。主なものを挙げると次のようになる。(1)PHEEM (Postgraduate Hospital Educational Environment Measure)の有用性、田口則宏、小川哲次、田中良治ほか:第25回日本歯科医学教育学会「(仙台)2006/6/16、(2)Portfolio:臨床初期研修における自己主導型学習と評価、田口則宏、小川哲次、田中良治ほか:第25回日本歯科医学教育学会(仙台)2006/6/17、(3)臨床初期研修における自己主導型学習について、小川哲次、田口則宏、田中良治ほか:第25回日本歯科医学教育学会(仙台)2006/6/17、(4)臨床初期研修の評価法としてのAdvanced OSCE、小川哲次、田口則宏、田中良治ほか:第25回日本歯科医科教育学会(仙台)2006/6/17(5)スタートした卒後歯科臨床研修、田口則宏:広島大学歯学部第一口腔外科同門会(広島)2006/9/9、(6)歯学教育における卒前から卒後までの医療コミュニケーション教育と評価法、小川哲次、田口則宏、田中良治ほか:日本歯科医学教育学会歯学教育シンポジウム「歯学教育におけるコミュニケーション教育」(東京)2006/12/2。平成19年2月7日・14日の両日、・平成118年度広島大学病院歯科医師臨床初期研修第2回Advanced OSCE(臨床能力試験)において、計51例の診療場面データを収集(録画)した。2月15日には、「医療コミュニケーション教育・研究セミナー(2007年)」を広仁会館(広島大学霞キャンパス)で開催した」全国がら医療コミュニケーション教育や倫理学、言語学め専門家が参加し、講演ならびにワークショップを実施レた。1.「医療コミュニケーション教育・研究セミナー」の開催2007年12月15日・16日の両日、広島大学医学部基礎・社会医学棟2Fセミナー室・チュートリアル室で「医療コミュニケーション教育・研究セミナー」を開催した。発表者は14名(参加者は32名)。発表題目は「医療コミュニケーション研究の方法」、「医療ミスコミュニケーション-医療ミス謝罪の日米比較」、「歯学部学生の社会的スキルに関する研究」、「日本歯科大学生命歯学部におけるコミュニケーション実習」、「九州大学歯学部における医療ユミュニケーション教育」、「医療コミュニケーションとポライトネス」、「模擬患者(SP)の養成講座について」などである。2日間にわたり、それぞれの研究成果について情報交換をしながら活発な議論を行なった。「医療コミュニケーション教育・研究セミナー」は今回が2回目である。医学教育に携わる研究者が交流することによって、教育の質が向上するとともに、研究成果を教育現場に還元していく道が開けるものと考える。なお今回のセミナーは、日本コミュニケーション学会中国四国支部大会と合同で開催した。コミュニケージョン研究の専門家からも有益な助言を得ることができ、実り多い研究集会となった。2.医療面接の社会言語学的・語用論的な分析を前年度に引き続き行なった。相互行為空間の形成の仕方や発話内容の修復などについて明らかにした。3.研修医と学生を対象にしてシミュレーション実験を行なった。この実験では、医療面接の場面で医療者と患者の心理状態に作用する諸要因の抽出を目指した。インフォームドコンセントを実施しながら被験者を増やしていったが、なかなか十分な数がそろわなかった。次年度も継続して実施する予定である。4.手術中のモニタリングに関して専門医にアンケート調査を行ない、麻酔医の養成に役立つ調査結果を得た。1)平成18年度と19年度の成果をもとに患者の精神的・肉体的ストレスを最小限にとどめるコミュニケーションの方法を検討し、患者が安心して歯科医療を受診するための臨床コミュニケーション・モデルを構築することを目標として研究を進めた。言語学の分野から社会言語学とポライトネス理論、発話行為論の知見を導入し、臨床歯科医とSP(模擬患者)の意見を総合しながらコミュニケーション・モデルを構成した。この過程で、「医療コミュニケーション教育・研究セミナー」における議論がたいへん役だった。2)「第3回医療コミュニケーション教育・研究セミナー」を開催し、本研究の成果を発表するとともに、専門家の間で情報の交換を行った。開催日は2008年11月29日(土)・30日(日)。開催場所は広島大学医学部基礎・社会医学棟(広島大学霞キャンパス)。

テーマは「医療コミュニケーションと歯学教育」。形式は、模擬患者(SP)セッション、教育講演、研究発表。50名を越える参加者があり、研究者と現場の医療者の双方にとって有意義な交流の場となった。3)コミュニケーション・モデルを基礎にした教授法を実践した。歯学部で開講されている授業において、小川、高永、田口、田中が、本研究の知見を活用しながら授業内容を構成し実践した。4)過去2年間の成果を踏まえて研究の総括を行った。研究によって得られた貴重な成果も、臨床や教育の現場で役立たなければその価値は半減してしまう。医療とコミュニケーションに関わる各々の研究者が研究成果を持ち寄って知識と経験を共有し合う場を築けたことが、本研究の重要な成果である。
7回膜受容体シグナル伝達機構解析のための新規バイオセンサーの開発

7回膜貫通型構造を有するG蛋白質共役型受容体(GPCR)は、外部からのリガンド刺激に応答し、シグナルを伝達することで多様な生理活性を制御している。そのため、GPCRは創薬の主要なターゲットとして君臨してきたが、市場におけるシェアは徐々に減衰してきている。こうした背景から、GPCRに対する新たな作用機序を介した医薬品開発が求められており、GPCRシグナル伝達の多様性を生み出す要因と目されているヘテロニ量体形成機構の解明はきわめて重要な課題となっている。そこで本研究では、GPCRの二量体形成とシグナル伝達の関連を明らかにするためのシステムを構築することを目的とした。前年度までに本研究では遠赤色蛍光蛋白質E2-Crimsonを二量体検出用レポーターとして、緑色蛍光蛋白質EGFPをシグナル伝達検出用レポーターとして使用し、酵母GPCRやヒトGPCRであるソマトスタチンレセプターの二量体形成とシグナル伝達の同時検出に成功してきた。そこで本年度はシステムの汎用性を高めるためにシグナル伝達検出用レポーターであるEGFPを4量体構造をとるZoanthus sp.由来ZsGreenに置換し、さらに酵母/ヒトキメラ型G蛋白質を導入することで検出システムの改良を行った。従来系では解析が困難であったヒトGPCRであるセロトニンレセプターを高感度検出システムで解析した結果、二量体形成・シグナル伝達ともに検出することに成功した。これにより、応用できるGPCRの種類の拡充に成功したことから、さらなるGPCRのヘテロ二量体形成における解析が可能であると示唆される。さらに本年度は蛍光より簡便なグロースアッセイ系を基盤とした、GPCRの二量体化によりレポーターが発現すると細胞死に至るシステムの構築に成功した。これにより、GPCRの二量体化の阻害を酵母の増殖能の回復を指標として検出することが可能となり、二量体化阻害剤を簡便にスクリーニングすることが可能であると示唆される。本研究で開発したシステムはGPCRの機能・構造解析や薬物スクリーニングなどに有用なツールとなることが期待される。(抄録なし)7回膜貫通型構造を有するG蛋白質共役型受容体(GPCR)は、ホモダイマーだけでなくヘテロダイマーを形成するペアが存在することが報告されている。GPCRのヘテロダイマー形成ペアの探索とその機能解明は、新規作用機序による新薬開発に応用できると期待されている。そこで、これまでの手法では不可能であったGPCRヘテロダイマーの組み合わせをハイスループットに探索する手法として、細胞内でのタンパク質間相互作用の検出に利用されている分割ユゼキチンを利用した酵母2ハイブリッド系を応用することで、GPCRのヘテロダイマー形成ペアの探索を簡便かつ迅速に網羅的スクリーニングを可能とするシステムの開発を試みた。本研究で用いるユビキチン分割体はN末端側(NubG)とC末端側(Cub)より構成され、これらが接近した状態になると相補し合うため再会合し、ユビキチンの機能を回復する。この再会合によりレポーター遺伝子が発現するため、融合タンパク質の相互作用を検出することができる。モデル系として酵母内在性GPCR(Ste2p)をそれぞれNubGとCubに融合し、酵母の増殖によりレポーター遺伝子の発現を評価したところ、Ste2pのダイマー形成が確認された。また、アドレナリン受容体などを含む8種類のヒトGPCRのヘテロダイマー形成ペアの探索に本系を応用したところ、新たにヘテロダイマー形成を示唆するペアの検出に成功し、システムの有用性を実証した。本システムは700種類以上存在するヒトGPCRの網羅的なヘテロダイマー形成ペアの探索への応用が可能であると期待される。また、ダイマー形成がGPCRのリガンド応答にどのように関わっているかはまだ不明な部分が多く、新薬開発にはこれらの関係を明らかにすることが重要であることから、GPCRのダイマー形成およびリガンド応答を同時に解析できるシステムの開発も行った。本研究では、酵母内在性GPCR(Ste2p)をモデル系として、GPCRのダイマー形成およびリガンド応答を簡便かつ定量的に検出できる、同時解析可能なシステムが確立された。こうした背景から、GPCRに対する新たな作用機序を介した医薬品開発が求められており、GPCRシグナル伝達の多様性を生み出す要因と目されているヘテロ二量体形成機構の解明はきわめて重要な課題となっている。GPCRはヒトで800種類以上存在するため、ヘテロ二量体の組み合わせをすべて同定することは困難を極める。本研究では蛋白質問相互作用のスクリーニングに適した酵母2ハイブリッド系を基盤とし、ヘテロ二量体を形成するヒトGPCRの組み合わせを簡便に同定できるシステムの開発に取り組んだ。従来の酵母2ハイブリッド系では、リガンド結合によりMAPキナーゼが活性化されると細胞の増殖阻害を引き起こすため、酵母による生育スクリーニングが利用できない。そこで、リガンド応答によるシグナル伝達系の活性化の有無にかかわらず、二量体を形成するGPCRの組み合わせを同定できる新たな技術を開発するため、MAPK関連遺伝子の欠失変異体を作成した。これにより、ヒトGPCRの二量体形成候補のスクリーニングが可能となった。本システムを用いることで、リガンド結合に起因する受容体の立体配座変化をモニターすることも可能であったため、他のGPCR二量体化に対しても多面的な解析が可能であると期待される。

また、クローニングした8種類のヒトGPCR発現プラスミドをライブラリとして、ヒトアンジオテンシン1型受容体に対してヘテロ二量体形成するGPCRをスクリーニングしたところ、これまでに報告されていない候補を見いだすことに成功した。このことから、ヒトGPCR発現プラスミドをライブラリとして拡充することで、標的GPCRに対するヘテロ二量体候補を網羅的に探索することが可能であると示唆される。さらに、本システムを発展させ、ヒトGPCRのリガンド応答を酵母内シグナル伝達と共役させることで、GPCRの二量体化解析とシグナル伝達の応答を同時にモニタリングできるシステムの開発にも成功した。7回膜貫通型構造を有するG蛋白質共役型受容体(GPCR)は、外部からのリガンド刺激に応答し、シグナルを伝達することで多様な生理活性を制御している。そのため、GPCRは創薬の主要なターゲットとして君臨してきたが、市場におけるシェアは徐々に減衰してきている。こうした背景から、GPCRに対する新たな作用機序を介した医薬品開発が求められており、GPCRシグナル伝達の多様性を生み出す要因と目されているヘテロニ量体形成機構の解明はきわめて重要な課題となっている。そこで本研究では、GPCRの二量体形成とシグナル伝達の関連を明らかにするためのシステムを構築することを目的とした。前年度までに本研究では遠赤色蛍光蛋白質E2-Crimsonを二量体検出用レポーターとして、緑色蛍光蛋白質EGFPをシグナル伝達検出用レポーターとして使用し、酵母GPCRやヒトGPCRであるソマトスタチンレセプターの二量体形成とシグナル伝達の同時検出に成功してきた。そこで本年度はシステムの汎用性を高めるためにシグナル伝達検出用レポーターであるEGFPを4量体構造をとるZoanthus sp.由来ZsGreenに置換し、さらに酵母/ヒトキメラ型G蛋白質を導入することで検出システムの改良を行った。従来系では解析が困難であったヒトGPCRであるセロトニンレセプターを高感度検出システムで解析した結果、二量体形成・シグナル伝達ともに検出することに成功した。これにより、応用できるGPCRの種類の拡充に成功したことから、さらなるGPCRのヘテロ二量体形成における解析が可能であると示唆される。さらに本年度は蛍光より簡便なグロースアッセイ系を基盤とした、GPCRの二量体化によりレポーターが発現すると細胞死に至るシステムの構築に成功した。これにより、GPCRの二量体化の阻害を酵母の増殖能の回復を指標として検出することが可能となり、二量体化阻害剤を簡便にスクリーニングすることが可能であると示唆される。本研究で開発したシステムはGPCRの機能・構造解析や薬物スクリーニングなどに有用なツールとなることが期待される。本年度は7回膜受容体ヘテロダイマーの組み合わせをハイスループットにスクリーニングできる新規検出システムを構築し、ヒト7回膜受容体の中から新規ペア候補を抽出することに成功し、その有用性を実証するに至っている。
ナイロン代謝関連酵素群の統合的利用と産業応用への展開

ナイロンは、強度、耐熱性、耐薬品性に優れ、繊維・プラスチックとして広く利用されているが、リサイクル化が困難なため、使用後のポリマーの大半は、焼却・廃棄処分されている。本研究では、各種ナイロンに対する酵素活性と、タンパク質安定性において、卓越した特性を有する酵素を、X線結晶構造解析と計算化学による分子設計から創出し、合成ポリアミドの酵素変換を可能にする革新的なバイオシステムの構築を目指す。さらに、ナイロンモノマーの代謝に関するフラックス解析を実施し、6ナイロンモノマー生産の技術基盤を確立する。
茶道の相互行為論 －茶席における会話と所作の分析から

計画の初年度である本年度は,(1)研究組織の立ち上げ,(2)茶席におけるデータ収集,(3)調査用機器の購入,の3事業をおこなった。(1)に関しては,城綾実氏を研究員として雇用し,以下のような2回の研究会をおこなった。2018年10月14日茶道科研キックオフ・ミーティング:自己紹介,木村による趣旨・研究計画説明,研究分担者各自の研究計画発表,2019年1月19日木村発表「近年の象徴論・儀礼論の展開と茶道」,収録した茶席のビデオを見ながらの分析方法の討論。また,本研究においてはビデオを用いて茶席の撮影をおこない,その画像を分析し,最終的に研究結果公表に至るため,研究倫理審査を受けておく必要がある。この点に関して,城氏が中心となってどのような手続をおこなうべきか検討した。(2)に関しては,京都市立芸術大学「状況のアーキテクチャー」プロジェクトと協働しながら,以下のような作業をおこなった。2018年10月28日旧三井家下鴨別邸にて実験的茶会のビデオ収録,12月23日拾翠亭(京都御苑内)にて茶会のビデオ収録(アクションカメラ,360度カメラを用いる)。収録したビデオを検討した結果,アクションカメラは画像のぶれが大きく分析に用いるのは難しいが,360度カメラは多方向の視点から多くの情報を得ることができるので十分に使えることが確認された。(3)に関しては,上記ビデオ収録に用いるアクションカメラ(4台),360度カメラ(2台)を購入し,試用した。また,研究会にて収録した画像を見ながら分析の可能性について討論をおこなった。本年度は初年度であり,研究を開始したのが9月であったため,研究を実施できる期間がかなり短かった。しかしその間に2回の研究会,2回の茶会におけるデータ収集をおこない,来年度以降の研究実施の足場を作ることができた。2019年度以降は,本格的な実験的茶会を催して動画データを収集し,会話および動作のアノテーションをつける作業を開始する。そこから,本計画のキーワードである「構成的規則」「象徴装置」「身体的共鳴」が,茶席の中でどのように働いているかを究明していく。今年度は初年度であり,研究の開始が9月になったため,当初計画していた研究をすべておこなうことができなかった。2019年度は積極的に実験的茶会を実施し,また必要な機器を購入して経費を使用する予定である。
肝細胞癌の血管内転移の機序に関する各種細胞接着因子及びその抗体を用いた検討

2.肝癌細胞のラミニンへの接着におけるインテグリンalpha6/beta1の関与を検討するため、3腫類の肝癌細胞株に対し、インテグリンalpha6,beta1に対する抗体を濃度別に加えた後、クロム酸ナトリウムで肝癌細胞をラベルし、肝癌細胞のラミニンへの接着が抗インテグリンalpha6,beta1抗体でどの程度抑制されるかを検討した。その結果、肝癌細胞のラミニンへの接着は抗インテグリンalpha6,beta1抗体の濃度依存性に抑制され、特に抗インテグリンalpha6抗体は最高50%以上細胞接着を抑制した。このことから肝癌細胞のラミニンへの接着にはインテグリンalpha6/beta1が重要な役割を果たしているものと考えられた。インテグリンalpha6/beta1の肝癌細胞転移への関与を検討するため、抗インテグリンalpha6,beta1抗体を肝癌細胞に加えた後ヌードマウスの尾静脈より注入したが、抗体を加えた群、加えない群ともに5週間後に開腹したが転移巣の形成は認められなかった。今後ほかの肝癌細胞株を用いて検討する予定である。
植物共生細菌の遺伝変異がもたらす自然選択と間接遺伝効果による森林生態系機能の制御

本研究課題における仮説は「共生細菌の間接遺伝効果が、寄主植物の表現形質の変異を介して、関連する昆虫群集構造を変えている」である。それに対し、2018年度には、ホスト樹木個体内における共生細菌の遺伝的多様性に注目し、以下の疑問の検証を行った:(1)ホスト個体内の共生細菌群集がどのように形成されているか、(2)ホスト個体内における共生細菌の多様性によって植食性昆虫の成長が異なるか。(1)の疑問を検証するため、ケヤマハンノキと窒素固定細菌フランキアの共生系を対象として、ホスト樹木の根圏土壌における共生細菌集団のメタゲノム解析を行った。また、疑問(2)の検証のため、植食昆虫2種を使った摂食実験を行った。その結果、樹木の遺伝的変異と共生細菌の遺伝的組成の違いは、それぞれ、捕食性昆虫と植食性昆虫という異なる機能群の昆虫に対して影響を及ぼし得ることが示唆された。加えて、ケヤマハンノキ個体がもつ共生細菌の遺伝的な組成は、寄主植物の共生最適化機構によって形成されていることが、フランキアDNAのメタゲノム解析の結果から示唆された。以上より、ケヤマハンノキ個体間での共生細菌の遺伝的組成の違いは、樹木個体間での最適化機構の変異によって生み出されていると考えられる。また、この最適化機構に関わる機能的形質の違いは、土壌中の細菌群集を含む局所的な選択圧のパターンによって選択を受けている機能遺伝子の変異によって、生み出されている可能性が考えられる。これにより、ケヤマハンノキに対する選択圧を及ぼしている主要な植食者の成長と共生細菌組成との間の関連性として表れていたのだろう。以上から、野外森林生態系における、共生細菌群集を含む選択圧による樹木遺伝変異は植食者群集へ、中立的な遺伝変異は揮発性物質などの形質変異を通して捕食者群集へ、それぞれ異なるプロセスを経て生物群集の形成に貢献しているだろう。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。生息域スケールにおける共生細菌の遺伝変異が寄主植物の表現形質の変異を生み出すことを検証するため、河畔林の構成樹種であるケヤマハンノキとその共生細菌である窒素固定細菌フランキアの共生系を用いて、フランキア野外集団の遺伝解析及び寄主樹木と共生細菌の異なる組合せによる共生実験を行った。まず、生息域スケールにおけるフランキアの遺伝変異を明らかにするため、北海道大学の所有する雨龍研究林に生育するケヤマハンノキの稚樹211本から根粒を採取し、nifD-K遺伝スペーサー領域の塩基配列を読み取った。その結果、203株の塩基配列を読み取ることに成功した。得られた遺伝情報を基に、類似度98.0%を閾値として分類した。その結果、27個のグループに分類され、地域ごとに組成が異なることが分かった。このことから、先行研究で知られているより比較的狭い空間スケールの中でも、フランキアに遺伝変異があることが分かった。続いて、生息域スケールにおけるフランキアの遺伝変異がケヤマハンノキの表現形質を変えうることを検証するため、共生操作実験を行った。上記で採取した根粒のうち、異なる遺伝子型をもつ根粒3つを単離培養した。次に、培養した各菌株を異なる母樹由来のケヤマハンノキ実生に接種し、ガラス温室内で栽培した。ケヤマハンノキの種子は、雨龍研究林内外に生育しているケヤマハンノキ12本から採取している。その結果、異なる母樹由来のハンノキと異なる遺伝子型のフランキアの組合せによって、ハンノキの成長が異なることがみられた。また、組合せによっては菌体を接種していない処理よりも成長が悪くなる場合もあった。以上の結果から、フランキアの遺伝変異が及ぼす効果はハンノキ集団ごとに正から負まで幅広く異なっていることが示唆された。このことから、共生する微生物の遺伝変異が植物の遺伝子基盤の表現形質の決定に重要であると考えられる。研究計画上で予定されていた通り、野外におけるフランキアの遺伝変異を明らかにし、その変異がハンノキの遺伝変異との組合せによって異なる影響を与える結果を得ることができた。また、当該年度に得られた結果に関して、国内の学会で2回発表した。加えて、国外の学会にも参加し、修士課程での研究を発表した。「共生細菌の間接遺伝効果が、寄主植物の表現形質の変異を介して、関連する昆虫群集構造や森林生態系機能を変えている」という仮説を全体の目的としている。それに対して、2017年度は以下の研究の進捗があった。(1)寄主植物の遺伝的な変異が樹上性昆虫群集の予測に重要であることを野外調査と統計モデリングによって明らかにした成果について論文化し、オンライン上で公開された。(2)この研究で検出された樹木と昆虫群集間の相互作用に共生細菌の遺伝的変異がどのように寄与しているのかを明らかにするため、「野外環境下において、ホスト樹木と共生関係にある共生細菌の遺伝的多様性を明らかにすること」および「実際に共生関係にある共生細菌のホスト個体内における遺伝的組成によって、ホスト樹木の表現形質が異なるのかを検証すること」を目的として研究を進めた。以上の目的を達成するため、ケヤマハンノキ(Alnus hirsuta)とその共生細菌である窒素固定細菌フランキア(Frankia spp.)の共生系を対象として、共生細菌の野外集団のメタゲノム解析、そして、ケヤマハンノキの窒素同位体分析を行った。その結果、野外環境下においてケヤマハンノキは系統的に多様なフランキアと共生関係にあることを明らかにした。

先行研究の多くでは、ホスト植物一個体と共生者1系統という一対一の共生関係に着目されていた。しかし、本研究によって、ホスト個体内には普遍的に系統的に異なる共生者が共生していることが、野外で示された。この結果は、植物-細菌共生系において、何故、野外では共生者の遺伝的多様性が高いのかという疑問を解決に導くだろう。今後は、ハンノキの窒素同位体比の解析も交え、フランキアの遺伝的組成がハンノキの表現形質に与える影響を検証していく。寄主植物の遺伝変異が樹上性昆虫群集の予測に重要であることを示した野外調査の成果を第一著者として論文発表をした。この投稿論文については、多くのwebニュースや新聞で取り上げてもらうことができた。寄主植物における共生細菌の遺伝的多様性に関する研究においては、メタゲノム解析と窒素同位体比の解析に初めて取り組んだが、大きな失敗もなく、順調に成果を示すことができた。2017年度の研究成果については、国内学会2回と国際学会1回、講演会2回で発表を行った。本研究課題における仮説は「共生細菌の間接遺伝効果が、寄主植物の表現形質の変異を介して、関連する昆虫群集構造を変えている」である。それに対し、2018年度には、ホスト樹木個体内における共生細菌の遺伝的多様性に注目し、以下の疑問の検証を行った:(1)ホスト個体内の共生細菌群集がどのように形成されているか、(2)ホスト個体内における共生細菌の多様性によって植食性昆虫の成長が異なるか。(1)の疑問を検証するため、ケヤマハンノキと窒素固定細菌フランキアの共生系を対象として、ホスト樹木の根圏土壌における共生細菌集団のメタゲノム解析を行った。また、疑問(2)の検証のため、植食昆虫2種を使った摂食実験を行った。その結果、樹木の遺伝的変異と共生細菌の遺伝的組成の違いは、それぞれ、捕食性昆虫と植食性昆虫という異なる機能群の昆虫に対して影響を及ぼし得ることが示唆された。加えて、ケヤマハンノキ個体がもつ共生細菌の遺伝的な組成は、寄主植物の共生最適化機構によって形成されていることが、フランキアDNAのメタゲノム解析の結果から示唆された。以上より、ケヤマハンノキ個体間での共生細菌の遺伝的組成の違いは、樹木個体間での最適化機構の変異によって生み出されていると考えられる。また、この最適化機構に関わる機能的形質の違いは、土壌中の細菌群集を含む局所的な選択圧のパターンによって選択を受けている機能遺伝子の変異によって、生み出されている可能性が考えられる。これにより、ケヤマハンノキに対する選択圧を及ぼしている主要な植食者の成長と共生細菌組成との間の関連性として表れていたのだろう。以上から、野外森林生態系における、共生細菌群集を含む選択圧による樹木遺伝変異は植食者群集へ、中立的な遺伝変異は揮発性物質などの形質変異を通して捕食者群集へ、それぞれ異なるプロセスを経て生物群集の形成に貢献しているだろう。今後の研究では、共生細菌と寄主樹木の双方の遺伝変異の組合せによる昆虫群集への影響を検証するため、野外での圃場実験を行う。これまでの研究から、寄主植物の遺伝変異によって昆虫群集が異なること、そして、その寄主植物は系統的に多様な共生者と共生関係にあることを明らかにしている。
酸化物半導体と通電加熱を用いたCFRPの可逆的接着手法の新規開発と接合挙動評価

本研究は,CFRPの接着接合層の高度化と高いリサイクル性を実現する革新的な可逆的接着接合プロセスを提案し,CFRPの接着接合界面の接合・分離・再接着メカニズムの解明を目的とする.また,CFRP接着接合層の繊維強化・硬化促進・分解・再接着の観点から先進的な学術研究を目指す.具体的には,接着層に炭素繊維発熱体を配置し,炭素繊維発熱体への直接通電加熱による熱エネルギーと金属酸化物半導体による触媒反応を利用して,接着層の硬化促進と繊維強化,または接着層の分解を高効率で局所的に行うことで,再接着接合を可能とする高度な可逆的接着接合プロセスを探求する.本研究は,CFRPの接着接合層の高度化と高いリサイクル性を実現する革新的な可逆的接着接合プロセスを提案し,CFRPの接着接合界面の接合・分離・再接着メカニズムの解明を目的とする.また,CFRP接着接合層の繊維強化・硬化促進・分解・再接着の観点から先進的な学術研究を目指す.具体的には,接着層に炭素繊維発熱体を配置し,炭素繊維発熱体への直接通電加熱による熱エネルギーと金属酸化物半導体による触媒反応を利用して,接着層の硬化促進と繊維強化,または接着層の分解を高効率で局所的に行うことで,再接着接合を可能とする高度な可逆的接着接合プロセスを探求する.