hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
劇症型A群レンサ球菌感染症マウスモデルを活用した新たな骨破壊機構解析

A群レンサ球菌(group A streptococci : GAS)は、宿主細胞表面タンパクCD46を受容体としてヒトに特異的に感染する。GASの臨床分離株をヒトCD46Tgマウスにfootpadを介して感染させると、感染局所である後肢の骨組織が急激に破壊される。本研究では、このGAS感染による急激な骨破壊の機序解明を目的とし、解析を行った。その結果、以下の点が明らかとなった。(1)感染局所の骨組織において破骨細胞数の増加が認められた。(2)破骨細胞の除去後にGAS感染させたところ、骨破壊が観察されなかった。(3)感染局所において、破骨細胞の分化・活性化因子であるRANKLおよびRANKL発現を誘導する炎症性サイトカイン(TNF-α、IL-6、1L-1β)のmRNA発現の上昇が認められた。(4)感染局所において、RANKLおよびTNF-α、IL-6、1L-1βの蛋白発現上昇が認められた。(5)腹腔内マクロファージを試験管内でGAS感染させたところ、TNF-α、IL-6、IL-1βの産生が認められた。これらの結果から、GAS感染による骨破壊は破骨細胞依存的であること、さらに破骨細胞の分化・活性化因子であるRANKLおよびRANKL発現を誘導する炎症性サイトカインが感染局所で産生されることが明らかとなった。また、炎症性サイトカインの産生細胞の候補として局所マクロファージが考えられたが、特に1L-1β産生に関しては、GAS死菌ではなく生菌刺激でのみ認められたため、GAS感染によるマクロファージのピロトーシス機構によって産生されると考察された。以上より、GAS感染時に観察される急激な骨破壊は、GASが感染局所でマクロファージといった免疫細胞を刺激して炎症性サイトカイン産生を誘導し、次いでRANKL発現が増強し、破骨細胞が分化・活性化することによって生じたと示唆された。
高速度デジタル撮影方式による声帯振動解析の臨床的応用に関する研究

本年度はまず従来特注によって試作されていた喉頭側視鏡に代わって市販の喉頭側視鏡を用いて高速度デジタル撮影を行うことが試みられた。その結果、光源の光量を瞬間的に増すことによって、満足すべき画像を得ることができることが確かめられた。ついで病的声帯振動の実態を探るために、この方式を用いて各種の嗄声症例の声帯振動様式を観察・記録した。とくに本年度は二重声の症例として反回神経麻痺症例および上喉頭神経麻痺症例を対象として詳細な解析を施行した。これらの症例において臨床的に二重声と診断される場合には、音声波に準周期的な変動を生じていることがまず確認され、これが聴覚的に二つの異なるピッチが同時に存在すると知覚される原因となることが推定された。ついでこのような音声生成中の声帯振動様式を観察すると、明らかに左右の声帯が異なった周期で振動していることが確認された。すなわち声帯振動の時間編かパタンを観測するため、得られた喉頭像上で、声門の前後方向中央部を横切る水平走査線を選びその線上で輝度値がある域値以下の暗い部分を左右声帯間の開きとし、その範囲の線分を声門幅の指標として左右声帯の振動位相を計測する方式を考案した。この方式によって観察すると、両側声帯間の振動位相が時間経過とともに徐々にずれて、ある時点では位相差がほぼ半周期となってあたかも左右声帯が平行に変位するようになる。このため声門閉鎖が不完全になることが観察された。ついで両側声帯の位相はふたたび同期を示し、また徐々にずれを示していく。このような周期的変動が二重声成立の機序となることが推論された。
バラ科サクラ属に特異な自家不和合性認識機構の解明

バラ科サクラ属果樹の示す配偶体型自家不和合性においては、花柱側因子は細胞毒であるS-RNaseであり、花粉側因子はタンパク質分解に関与する分子種であるF-boxタンパク質(SFB)であることが遺伝的研究により明らかとなっている。本研究は両因子のタンパク質レベルでの機能調査を通じて、バラ科サクラ属における自己非自己認識機構を明らかにすることを目的としている。1.SCF^<SFB>の調査:F-boxタンパク質が標的タンパク質を分解誘導するためには、Skp1を介しCullin1とSCF複合体を形成する必要がある。免疫沈降に利用可能な各種組換えタンパク質の作出し、共免疫沈降実験によってSFB-Skp1間、Skp1-Cullin1間の相互作用を確認することができた。2。SFB標的タンパク質候補の探索:SFB標的タンパク質はSFB、S-RNaseの2因子に基づく自己・非自己認識の結果として、和合または不和合依存的に分解されるものであると予想される。よって組換えSFB、S-RNaseおよび花粉タンパク質を用いたPull downアッセイによるスクリーニングを試みた。様々な実験条件を試したが、現在のところSFB標的タンパク質の単離には成功していない。3.S-RNase結合花粉タンパク質の探索:前年度に、Yeast 2 HybridスクリーニングによりS-RNase結合花粉タンパク質としてActinを単離した。ActinはS-RNaseの毒性ターゲットである可能性が考えられたため、ActinとS-RNaseの結合様式を詳細に調査した。Actinは塩濃度に応じて単量体、多量体をとることが知られているが、S-RNaseは単量体アクチン、重合体アクチンのいずれとも結合することが明らかとなった。1.SCF^<SFB>の調査:F-boxタンパク質が標的タンパク質を分解誘導するためには、Skplを介しCullinlとscF複合体を形成する必要がある。花粉側因子がSCF複合体を形成するか調査するため、無細胞系により作出した各融合タンパク質を用いて、免疫共沈降によるSCF複合体の形成の調査を試みたが、現在まで成功に至っていない。2.SFB標的タンパク質候補の探索:(1)Yeasat 3Hybridscreening:SFBとS-RNaseをベイトとして花粉タンパク質のスクリーニングを行ったが、有望なタンパク質候補は得られなかった。(2)プルダウンアッセイ:SFB標的タンパク質候補の探索、および組換えSFB-内生S-RNase間相互作用の調査にむけて、現在異種発現系による組換えSFBの可溶化発現について条件検討を進めている。3.S-RNase結合花粉タンパク質の探索:S-RNase部分配列をベイトとしたYeast 2 Hybrid法により花粉タンパク質のスクリーニングにより、いくつかのS-RNase結合タンパク質候補を単離した。2。
ＮＰＯ法改正過程の組織間関係―改定・協働の窓モデルによる経営学的実証研究

本研究においては,非営利法人制度改革すなわち「公益法人制度改革」(2008年1月)および「新寄附税制&改正NPO法成立」(2011年6月)の全過程が,「改定・協働の窓モデル」にもとづいて詳細に分析され,市民に広く開かれた立法・改正過程の特徴が18の命題として要約された。18の命題のうち主要なものを上げれば次の通りである。(1)小泉政権と民主党政権が,ほぼ全期間にわたり存続する。(2)政策の決定・正当化は,政策を意図した活動と,政策を必ずしも意図しない偶然生じた活動とを結び付ける活動である。「NPO法改正過程の組織間関係ー改定・協働の窓モデルによる経営学的実証研究」に関して,研究分担者の平本健太とともに,次のような研究を実施した。第1に,前年度に試みた内閣官房行政改革推進事務局行政委託型公益法人等改革推進室の小山裕元室長,西達男元室長,内閣府公益認定等委員会委員の出口正之氏,シーズの松原明氏の計4名に対する聴取調査の結果を整理した。第2に,小山裕(2009)「公益法人制度改革前史・序章ー改革はこう始まったー」『嘉悦大学研究論集』51(3),115-131頁,等のさまざまな公表資料を整理した。第3に,「公益法人制度改革」の全過程が,次の5期に区分され,各期における1政府(内閣・省庁),2議員・国会,3市民団体の3つの参加者の行動を,それぞれ整理した。(第1期)NPO法(法人格付与法/優遇税制)成立まで(2001年3月),(第2期)NPO法成立から「公益法人制度改革の抜本的改革に向けた取組みついて」の閣議決定まで(2001年4月2002年3月) ,(第3期)「公益法人制度の抜本的改革に向けた取組みについて」の閣議決定後から「公益法人制度の抜本的改革に関する基本方針」の閣議決定まで(2002年4月2003年7月),(第4期)「公益法人制度の抜本改革に関する基本方針」の閣議決定後から新行革大綱の閣議決定まで(2003年8月2004年12月),(第5期)新行革大綱の閣議決定後から2008年度税制改正の決定およびその後(2005年1月2009年8月),第4に,以上の資料にもとづいて,小島廣光(2014)「公益法人制度改革における参加者の行動」『経営論集』(札幌学院大学)No.6, 31-96頁を執筆した。これら詳述された参加者の行動は,今後,改定・協働の窓モデルにもとづいて,より詳細に分析される。1本年度の研究は次のような手順で行われた。(1)「NPO法改正過程の組織間関係」に関連する文献ならびに各種資料(1次および2次資料)を入手・渉猟し,これまでの研究を多面的にサーヴェイしつつ,試論的な理論的枠組である「改定・協働の窓モデル」を演繹的に導出した。(2)聴取調査を行う組織の選定も並行して進めた。(3)欧米における非営利法人の制度に関する現状を把握するために,資料収集を行った。引き続き,聴取調査を行う組織の選定を行った。(4)聴取調査を実施し,上記の理論的枠組を確認するとともに枠組の洗練化を図った。同時に,試論的な仮説の導出を試みた。(5)同時に暫定的な聴取調査を通して,定性的研究(事例研究)で用いるインタビュー項目(半構造化インタビューの質問項目)を特定した。(6)NPO法改正過程における参加組織へ実際に出向き,今後のリサーチを行うための基盤づくりを行った。2本年度の研究の結果,「NPO法改正過程の組織間関係」の全プロセスは,次の6期に区分して記述・分析するのが適当であると理解された。(第1期)NPO法(法人格付与法/優遇税制)成立まで(前史),(第2期)NPO法成立から「公益法人制度改革の抜本的改革に関する基本方針」の閣議決定まで,(第3期)基本方針の閣議決定から(公益法人制度改革を含む)「今後の行政改革の方針(新行改大綱)」の閣議決定まで,(第4期)新行改大綱の閣議決定から公益法人制度改革3法の国会成立とその後,(第5期)鳩山内閣発足から『新しい公共』宣言の公表まで,(第6期)『新しい公共』宣言の公表から「新寄付税制と改正NPO法の成立」まで。

本研究は,「非営利法人制度改革」すなわち「公益法人制度改革」(2008年1月)および「新寄附税制&改正NPO法成立」(2011年6月)の全過程を「改定・協働の窓モデル」にもとづいて詳細に分析することにより,1非営利法人制度に関する法律の特徴である,市民に広く開かれた立法・改正過程のあり方の提示,および2これら法律の見直すべき問題点と有効な活用方法の解明を目指したものである。聴取調査や報告書の参照等によって収集されたデータは「年代記分析」によって分析された。具体的には,第1に,全7期間から成る各期に関して,年表が作成された。第2に,各期の年表にもとづいて,各参加者が展開した具体的な行動と,それらの相互関係が詳細に記述された。第3に,全7期間における変化のパターンが解明された。第4に,分析結果が18の命題として要約された。18の命題のうち,主要なものを上げれば次の通りである。1小泉政権と民主党政権が,ほぼ全期間にわたり存続する。28名の政策アクティビストが,「非営利法人制度改革」を積極的に先導する。3政策的アクティビストは,15の重層的に連結された場を主体的に設定したり,場において主体的にリーダーシップを発揮する。4政策の決定・正当化は,政策を意図した活動と,政策を必ずしも意図しない偶然生じた活動とを結び付ける活動である。5「公益法人制度改革」が,「新寄附税制&改正NPO法成立」へ波及する。経営管理事例研究の一層の精緻化が行われた。しかし,(1)1鳩山内閣発足から『新しい公共』宣言の公表まで,2『新しい公共』宣言の公表から(1)1鳩山内閣発足から『新しい公共』宣言の公表まで,の資料の収集が必ずしも容易ではなく,後半部分の事例の記述・分析に若干の遅れが生じた。したがって,当初の計画より,やや遅れている。欧米における非営利法人の制度に関する現状を把握するための海外の諸機関との交流は行われていない。しかし,これ以外の研究調査は,おおむね順調に行われた。平成26年度の研究は次のように行われる。(1)1鳩山内閣発足から『新しい公共』宣言の公表まで,2『新しい公共』宣言の公表から「NPO法改正」までのの事例の記述・分析を試み,「NPO法改正過程の組織間関係」に関する理論構築を行う。(2)最終的な報告書を作成するとともに,学会報告を行う。(3)研究成果を発表する。(4)同時に,研究成果にもとづき各種シンポジウムを開催し,成果を広く公開する。1平成25年度の研究は次のように行われる。(1)前年度の暫定的な聴取調査の結果にもとづいて,本研究の理論的枠組である「改定・協働の窓モデル」を完成させる。(2)詳細な事例研究を開始する。事例研究を一層精緻化するために,他機関との交流を行う。(3)事例研究の完成を目指す。(4)事例研究の成果をまとめた中間報告書を作成し,学会報告を行う。2平成26年度の研究は次のように行われる。(1)「改定・協働の窓モデル」にもとづき,収集された全ての資料にもとづく事例の記述・分析を試み,「NPO法改正過程の組織間関係」に関する理論構築を行う。(4)同時に,研究成果に基づき各種のシンポジウムを開催し,成果を広く公開する。平成25年度において,(1)1鳩山内閣発足から『新しい公共』宣言の公表まで,2『新しい公共』宣言の公表から「NPO法改正」までの資料の収集および事例の記述・分析を試みた。しかし,この前半部分の資料の収集が必ずしも容易ではなく,後半部分の事例の記述・分析に若干の遅れが生じた。平成26年度においては,平成25年度の事例の記述・分析の遅れを取り戻すべく,努力する。具体的には,追加資料を収集するとともに,全資料にもとづく事例の記述・分析を完成させる。該当なし
脂肪酸代謝異常症におけるミトコンドリア品質管理

本研究は脂肪酸代謝異常症がもたらすミトコンドリアの品質低下の機序を明らかにし治療法の開発に寄与することを目的とし、ミトコンドリア呼吸鎖異常症と同様に脂肪酸代謝異常がミトコンドリアDNA量の維持の妨げとなると考えて研究を開始した。しかし糖源の枯渇による飢餓時においてもミトコンドリアDNAの顕著な減少は示されなかった。そこで連続スライスSEMを用いた超微細三次元構造観察に主眼を移し、ラット組織やヒト培養細胞で脂肪酸代謝における重要なオルガネラであるペルオキシソームの形態と分布、増殖様式について知見を得たほか、ミトコンドリア内膜(クリステ)の観察を行い、三次元化を行った。本研究は脂肪酸代謝異常症がもたらすミトコンドリアの品質低下の機序を明らかにし治療法の開発に寄与することを目的とする。ミトコンドリアでの脂肪酸代謝系は飢餓時の主要なエネルギー生産システムである。これまでの申請者らの研究などにより、ミトコンドリア呼吸鎖や脂質代謝系の遺伝子異常をもつ線維芽細胞では増殖期にミトコンドリアDNAが大幅に減少することを蛍光顕微鏡観察により見出している。異常遺伝子の機能からは代謝異常は予測されるが、ミトコンドリアDNA量の減少は予見し得ないことから、代謝異常が引き起こす細胞内/ミトコンドリア内環境の変化がミトコンドリアDNA量の維持の妨げとなり、間接的にミトコンドリア電子伝達系に影響を与えると考えられる。この新たな現象を生化学的手法、光学・電子顕微鏡を駆使して詳細に解析し、脂肪酸代謝異常症の症状の緩和につながる薬剤の探索を進展させたいと考え、研究を進めている。具体的には、まず代謝異常の表現型がみられる栄養制限下でのミトコンドリアDNA量の減少やミトコンドリアの断片化、融合頻度、短径、長径といった形状変化や細胞内分布の観察をDNAあるいはミトコンドリア特異的蛍光色素と蛍光顕微鏡を用いて行っている。さらに、連続表面走査型電子顕微鏡を用いたミトコンドリア内膜(クリステ)の三次元観察を行い、nmオーダーの解像度でクリステの形態を観察しつつある。そのための最適な標本作製方法や三次元立体構築を効率化させるための染色方法については、概ね検討を終えることができた。今後、遺伝子異常をもつ実際の標本を用いた形態観察を行おうとしている。本研究は脂肪酸代謝異常症がもたらすミトコンドリアの品質低下の機序を明らかにし治療法の開発に寄与することを目的としていた。これまでの申請者らの研究などにより、ミトコンドリア呼吸鎖の遺伝子異常をもつ線維芽細胞では増殖期にミトコンドリアDNAが大幅に減少することを蛍光顕微鏡観察により見出している。これは、代謝異常が引き起こす細胞内/ミトコンドリア内環境の変化がDNA量の維持の妨げとなり、間接的に電子伝達系に影響を与えると考えられた。本研究では、糖源の枯渇による飢餓時において、電子伝達系のいわば上流に位置する脂質代謝系の異常症においても同様の現象が存在することを期待し、生化学的手法、光学・電子顕微鏡を駆使して詳細に解析し、脂肪酸代謝異常症の症状の緩和につながる薬剤の探索を進展させたいと考え研究を開始した。しかし、実際に脂肪酸代謝異常症の細胞を入手し、代謝異常の表現型がみられる栄養制限下でのミトコンドリアの断片化やDNA量の変化について解析したところ、呼吸鎖異常症の時とは異なり、明瞭な形態異常が再現よく観察されはしなかった。そこで連続スライスSEMを用いた超微細三次元構造観察に主眼を移し、まずは脂質代謝における重要なオルガネラであるペルオキシソームの形態と分布、そしてその増殖様式についての知見を得ることを目的とし、肝臓細胞などでペルオキシソームの超微細構造を観察した。肝臓細胞においては直径30nm1.3μmのペルオキシソームが存在し、1μm程度の直径のペルオキシソームからマイクロペルオキシソームが出芽して増えることが観察され、論文化を行っている。併せて、脂質代謝異常症の線維芽細胞を用いて連続スライスSEMによりミトコンドリア内膜(クリステ)の観察を行い、三次元化を行っている。本研究では、FAODによりエネルギー需要に依存してmtDNA量、ミトコンドリア内タンパク質量が低下することに着目し、その機序を分子・細胞レベルにおいて解明する。さらにミトコンドリアの質的異常を可視化する系を確立を目的としている。具体的には定常期とエネルギー需要の高い増殖期の比較を軸に初年度には主に以下を明らかにするとしていた。蛍光顕微鏡を用いた線維芽細胞のミトコンドリアDNA量の減少やミトコンドリアの断片化、融合頻度、短径、長径といった形状変化や細胞内分布の観察に関しては、系を立ち上げることができている。脂肪酸代謝異常症においては栄養が制限される培地での観察で表現型が顕著であった。

ミトコンドリアの形態に関しては、蛍光顕微鏡での外形の観察に加え、連続表面走査型電子顕微鏡を用い通常はひだ状の形態をとる内膜の微細構造観察を行うが、そのための標本作成条件も検討を終えた。遺伝子異常による脂肪酸代謝能や呼吸鎖複合体の活性については測定系を検討しており、多少の遅れはあるものの概ね順調に進展しているといえる。細胞生物学26年度の計画で、現在は測定系の立ち上げにとどまっている脂肪酸代謝能や呼吸鎖複合体の活性についての解析を27年度には遂行する。連続表面走査型電子顕微鏡による観察については、まだ新しい手法であり組織化学染色を併用した標本作製法の開発を行ったので方法論として論文にまとめることとする。形態異常を引き起こしたミトコンドリアの細胞内での寿命の解析が27年度の主な研究課題となる。慎重に測定系を立ち上げたため、当初予定額のすべてを使用することはなかった。また、平成26年度の受領額を超えないように注意したために、次年度使用額が0より大きくなった。平成26年度に力をいれた蛍光顕微鏡や連続走査型電子顕微鏡を用いた観察においては共用機器であり本年度は使用料がかからなかったため、標本作成費用のみで研究を行うことができ、当初予定額より少なくなった。平成27年度には名古屋大学に新たに導入された連続走査型電子顕微鏡も使用する予定であり、そちらは機器使用料が課されるため繰越額からまかなう予定である。その他は、ほぼ予定通り使用する予定である。
事象複数性と述語構造の理論的・通言語的研究

特別研究員最終年度である本年度は、本研究のまとめとして初年度よりフィールド調査を行ってきた与那国語の文法書執筆を重点的に行った。本年度も沖縄県八重山郡与那国町でフィールド調査を約二か月間行い、三年間のまとめとして執筆した与那国語の簡易文法がMouton de Gruyterより出版予定のHandbook of Ryukyuan Languagesに採録される。また簡易文法と合わせてフィールド調査で得た自然談話資料も出版した。実際の言語使用状況を報告した報告書と合わせて、与那国語の全体像を概観することが可能となった。さらに、本研究で行う理論言語学的研究の中核をなす述語構造の研究として、与那国語の動詞形態論をまとめ、日本語の相互動作を表す動詞句要素の意味論的分析を発表した。本研究のまとめとして執筆した与那国語簡易文法は、与那国語を一つの言語体系として正確にとらえ、その音声、音韻論、形態論、統語論的側面を体系的に記述し、これまでの部分的な記述とは一線を画する記述文法とすることができた。与那国語は消滅の危機に瀕した言語であり、これまで採録した自然談話資料の一部とUNESCOの言語の消滅危機頻度判定基準に基づいた言語使用状況の調査報告を出版できたことも一つの成果である。また、理論言語学と言語心理学的実験の手法をフィールド調査に応用し、これまでの研究では調査対象にならなかった現象のデータ収集も行うことができた。さらに言語の全体像をとらえることが目的の簡易文法では十分な分析を与えることができない現象の研究の一つとして、日本語および琉球諸語の中でおそらく最も複雑な体系を持つと思われる与那国語動詞形態論の分析を行った。動詞形態論の完全な記述は与那国語理解、特に世代間継承が途絶えている世代が学習者として用いる資料の中核をなす記述であり、今後の与那国語・琉球諸語や日本語との比較研究のみならず、危機言語の保存と継承・再活性化といった問題に取り組むにあたっても、重要な成果である。研究計画のとおり、理論的研究、心理言語学の手法を用いた研究、調査言語学の手法を用いた研究を国際学術雑誌・国際学会などで発表した。これらを通して国内外の研究者と研究交流をする機会に恵まれ、非常に生産的に研究を行うことができた。京都大学において田窪行則教授の指導を受け琉球語の調査・研究を行い、日本学術振興会海外特別研究員のトマ・ペラール氏と、琉球語与那国方言の共同研究を開始した。計約2ヶ月間与那国島において行った調査内容の一部が文化庁報告書に採録された。調査結果のアーカイブ化(辞書や談話資料作成など)を進め、与那国方言初の文法書の執筆準備中である。与那国町教育委員会や島民の方にも多大な協力をしていただけることになり、今後も今年度行った調査をもとに文法書執筆、事象複数性や述語構造に関する理論的研究を進める。9月には国立国語研究所の木部暢子教授のプロジェクトに参加し、約30名の研究者と共に鹿児島県喜界島において琉球語喜界島方言の調査を実施した。調査結果は国立国語研究所の報告書として編集中である。琉球語の言語学的調査に加えて、国内の多くの研究者と研究交流をする機会となった。心理言語学的手法を用いて人間言語の音声実現と意味解釈に関する実験結果を分析し、国際学会において発表したことに加え、国際学会誌として出版が受理された。述語構造の通言語的研究を行い、招待講演として発表し、理論言語学の分野において最も影響度の高い国際雑誌の一つより出版が受理された。述語構造と事象複数性に関する研究を行い、国際学会において発表した。2011年1月より米国Rutgers大学に客員研究員として在籍し、述語構造と事象複数性に関する研究を行い国際雑誌に投稿する論文を執筆中である。Rutgers大学ではRoger Schwarzschild教授と定期的に面会し、執筆中の論文について議論を重ねている他にも、Maria Bittner教授、Veneeta Dayal教授のセミナーに出席し最新の言語理論を学んでいる。本年度前半はラトガース大学、後半はシカゴ大学に客員研究員として在籍した。主にProf. Roger Schwarzschild、Prof. Chris Kennedyと定期的に面会し、事象複数性と述語構造に関する研究論文の執筆をすすめ、研究内容の一部をUniversity of Gottingenでのワークショップ(科研費を使用)などで発表した。また、同大学大学院生の於保敦氏と名詞・形容詞述語に関する共同研究を行い国際学会で発表した。Prof. Chris Kennedyと共同で開催したワークショップでは、先進的な研究を行っている研究者を招待し研究交流を行った。また、心理・実験言語学者である.Prof. Xian Mingのラボミーティングに出席し、実験言語学の手法を学んだ。シカゴ大学滞在中、証拠性と推論に関する研究会を週に一度開催し、言語学科内外の教授・学生と議論する場を持った。日本語の証拠性と推論に関わる言語表現(「らしい」「ようだ」など)は述語の一部としてあらわれ、述語構造の研究を発展させる上で興味深い議論を行うことができただけでなく、同様の研究を行っている研究者と交流するよい機会であった。本年度は日本国外にいる多くの理論言語学の専門家や同年代の研究者と頻繁に研究交流することができた。本研究の中核的な部分を掘り下げることができただけでなく、広い観点から言語学的探究を行う上での学術的刺激を得ることができた。昨年度に引き続き与那国島で合計二か月間のフィールドワークを行った(科研費を使用)。

本年度は主に動詞形態論の記述を行い、琉球諸語の中でおそらく最も複雑な体系を持つ与那国語の動詞活用体系の全体像を記述することができた。昨年度からの調査結果をまとめた簡易文法記述が、Handbook of Ryukyuan Languagesの一章として掲載受理されている。また国立国語研究所主催の危機言語記述プロジェクトに参加し、宮古島諸方言の記述、国内の研究者と琉球諸語の記述研究に関しての研究交流を行った。日本語や他の琉球諸語との比較・対照言語学的観点から議論することができ、本研究にとっても非常に有益であった。特別研究員最終年度である本年度は、本研究のまとめとして初年度よりフィールド調査を行ってきた与那国語の文法書執筆を重点的に行った。本年度も沖縄県八重山郡与那国町でフィールド調査を約二か月間行い、三年間のまとめとして執筆した与那国語の簡易文法がMouton de Gruyterより出版予定のHandbook of Ryukyuan Languagesに採録される。また簡易文法と合わせてフィールド調査で得た自然談話資料も出版した。実際の言語使用状況を報告した報告書と合わせて、与那国語の全体像を概観することが可能となった。さらに、本研究で行う理論言語学的研究の中核をなす述語構造の研究として、与那国語の動詞形態論をまとめ、日本語の相互動作を表す動詞句要素の意味論的分析を発表した。本研究のまとめとして執筆した与那国語簡易文法は、与那国語を一つの言語体系として正確にとらえ、その音声、音韻論、形態論、統語論的側面を体系的に記述し、これまでの部分的な記述とは一線を画する記述文法とすることができた。与那国語は消滅の危機に瀕した言語であり、これまで採録した自然談話資料の一部とUNESCOの言語の消滅危機頻度判定基準に基づいた言語使用状況の調査報告を出版できたことも一つの成果である。また、理論言語学と言語心理学的実験の手法をフィールド調査に応用し、これまでの研究では調査対象にならなかった現象のデータ収集も行うことができた。さらに言語の全体像をとらえることが目的の簡易文法では十分な分析を与えることができない現象の研究の一つとして、日本語および琉球諸語の中でおそらく最も複雑な体系を持つと思われる与那国語動詞形態論の分析を行った。動詞形態論の完全な記述は与那国語理解、特に世代間継承が途絶えている世代が学習者として用いる資料の中核をなす記述であり、今後の与那国語・琉球諸語や日本語との比較研究のみならず、危機言語の保存と継承・再活性化といった問題に取り組むにあたっても、重要な成果である。事象複数性と述語構造に関する理論的研究の進展に加えて、通言語学的観点から行っている与那国語の研究が計画以上に進展した。理論研究だけでなく、与那国語の全体像を記述するプロジェクトとして発展している。また実験心理学的手法は、与那国島における母語話者の面接調査などフィールド調査の際に活用されており、非常に興味深い経験を得ている。最終年度として、理論的研究をまとめて学術雑誌に投稿する。すでに、形式意味論の分野では最も影響度の高い国際学会(Semantics and Linguistic Theory)での発表が受理されている。与那国語の記述
黄体機能の調節によるウシの生殖制御技術の開発

本研究は,着床・妊娠を通して中心的役割を持つウシ卵巣の黄体機能を制御して,最適な子宮環境を維持して受胎率を向上させる技術開発を目的としておこなった。特に黄体機能の局所調節機構に着目し,局所因子の制御によって血管新生や血管機能を刺激して強靭な黄体を作出する理論的な基盤とその具体的モデルを確立しようとした。本研究では,細胞間伝達機構の観察に適している微透析システム(MDS)を用いて,排卵卵胞と黄体機能の活性化および抑制の能力が高い局所生理活性物質(PG及び血管作動性ペプチド)の相互作用等を詳細に検討した。加えて,カラードップラー超音波画像診断装置を導入して,卵巣の個々の卵胞や黄体内の血流観察の方法を確立した。これらの独自に開発したウシ生体モデルを用いたことで,多くの卵巣内局所分泌と血流に関する新しい知見を得ることができた。さらに,ウシ黄体から単離した血管内皮細胞の培養系を用いて解析をおこなった。主な成果は以下の通りである。1)排卵卵胞基底膜内のPGと血管作動性ペプチドが密接な相互作用によって排卵に至る血管機能と分泌機能を制御していることを見出した(排卵卵胞内のET-Ang-ANPシステムの提唱)。これらと,LHサージによる卵胞基底部の血流の急上昇が直接関係していることを発見した。2)排卵後の黄体形成は,活発な血管新生に支えられているが,この機構にPGとAng-IIそしてANPが深く関わっていることを明らかにした。特に,この時期は黄体退行因子であるPGF2αがむしろ黄体刺激因子になっている事を提唱した。3)成熟した黄体は,形成期と異なりPGF2αに対して反応するようになり,血管作動性ペプチドが血流の抑制に中心的な役割を果たしていることを,分泌と血流像から初めて示した。4)排卵後hCG投与で黄体の血管新生を刺激することで強靭で大きな黄体作成の実証が進行中である。初年度は、ウシ黄体形成促進分子の絞り込みのための基礎的データベース作成に集中した。したがって、初年度の予定であった、ウシ形成期黄体内への局所生理活性物質の直接投与による黄体形成促進効果の検証には、本格的に踏み込むまでには至らなかった。しかし、一方で、ヒツジを対象に、ウシ組み換え成長ホルモンを黄体期中期に注射して、その後の受胎率に及ぼす効果について100頭規模で検討することができた(研究発表参照)。結果は、処置の顕著な効果は認められず、やはり、形成期黄体を強靭で大きな黄体に成長させることが重要だと考えられた。さらに、形成期黄体は、PG注射によっても退行しない特別な機能を持っているが、その基盤となっているのはこの時期、非常に活発な血管新生だと考えている。実際、黄体形成期にPGを注射しても、これまで申請者らが提唱するような黄体からのエンドセリン放出は見られず(研究発表参照)、血管収縮は起きないものと推察された。このことは、申請者らがカラードップラー超音波画像診断装置によって初めて確認することができた。

また、器官培養系に維持された形成期黄体に埋め込まれた微透析システムを用いて、PGF2αがリポプロテインからのプロジェステロン(P)産生経路を刺激すること(研究発表参照)、成長ホルモン(GH)は黄体形成ホルモン(LH)より、PとPGの両方の産生を強く促進すること(研究発表参照)、さらには、黄体化の過程でIGF-1はLHと協調して、強力な血管新生因子である血管内皮増殖因子(VEGF)産生を促進することがわかった(研究発表参照)。これら一連の結果に基づき、現在、上述の組み合わせカクテルを形成期黄体に直接投与する実験に取りかかったところである。次年度である今年は、さらに活性物質の黄体内への投与試験を続け、黄体のP分泌能力と血管新生刺激効果について、詳細な検討を加えてゆく予定である。同時に、後半には、限定したカクテルの黄体細胞と血管内皮細胞への影響を、細胞学的に、岡山大学で調べる予定である。次年度(平成13年度)は,ウシ生体レベルでの黄体形成促進活性化の方法論の確立に集中した。まとめると,以下の点に要約される。1)これまで,形成期の黄体組織内に長針を用いて,直接的に血管新生刺激因子を投与するモデルを予備的に試してきたが,それだけでは,十分な黄体形成刺激となっていないことを示唆する結果となった。したがって,次年度では,初年度の研究から明らかになった,排卵直後から顆粒層細胞はLHとIGF-1によって黄体化しながら大量の血管新生刺激因子であるVEGFを放出する,という事実を重要視した。すなわち,血管新生の活発な時期にhCGを筋肉内投与して,黄体組織の構築とともにP分泌を促進できるかについて検討した。2)実際には,排卵後3日目の乳牛にhCGを1500単位投与して,その後の黄体の大きさと黄体内の血流像の変動とともに,血中P濃度の変動を調べた。その結果,このhCG処置は,黄体形成(大きさ)と血液量を明らかに強く刺激し,それを裏付けるように,血中P濃度も2倍近く高くなった。この事実は,hCG処置が黄体の血管新生とP分泌の両方を刺激していることを示している。3)以上の結果に基づき,最終年度では,hCG処置を施すと同時に,血管新生刺激因子であるVEGFやアンギオゲニンを黄体組織内に打ち込み,その相乗作用について検討する。また,血管構築因子であるアンギオポエチン(Anpt)や,血管内皮細胞の分泌能(PGおよび血管作動性ペプチド)の変化を解析する。本研究は,着床・妊娠を通して中心的役割を持つウシ卵巣の黄体機能を制御して,最適な子宮環境を維持して受胎率を向上させる技術開発を目的としておこなった。特に黄体機能の局所調節機構に着目し,局所因子の制御によって血管新生や血管機能を刺激して強靭な黄体を作出する理論的な基盤とその具体的モデルを確立しようとした。本研究では,細胞間伝達機構の観察に適している微透析システム(MDS)を用いて,排卵卵胞と黄体機能の活性化および抑制の能力が高い局所生理活性物質(PG及び血管作動性ペプチド)の相互作用等を詳細に検討した。加えて,カラードップラー超音波画像診断装置を導入して,卵巣の個々の卵胞や黄体内の血流観察の方法を確立した。これらの独自に開発したウシ生体モデルを用いたことで,多くの卵巣内局所分泌と血流に関する新しい知見を得ることができた。さらに,ウシ黄体から単離した血管内皮細胞の培養系を用いて解析をおこなった。主な成果は以下の通りである。1)排卵卵胞基底膜内のPGと血管作動性ペプチドが密接な相互作用によって排卵に至る血管機能と分泌機能を制御していることを見出した(排卵卵胞内のET-Ang-ANPシステムの提唱)。これらと,LHサージによる卵胞基底部の血流の急上昇が直接関係していることを発見した。2)排卵後の黄体形成は,活発な血管新生に支えられているが,この機構にPGとAng-IIそしてANPが深く関わっていることを明らかにした。
量子臨界点近傍における多軌道電子系の異常量子状態

本年度は、多バンド/フラストレーション系のモット転移に加えて新たに強相関超伝導の研究に着手した。1.空間反転対称性の欠如した系における超伝導空間反転対称性の欠如した結晶構造を持つCe化合物における異常な超伝導状態が注目を集めている。本領域の公募班の藤本グループと協力して、Ce113系の第二臨界磁場の異常な温度依存性に関して研究を進めた。磁場下で系が量子臨界点に近づくにつれて反強磁性ゆらぎが急激に増幅され、これによって第二臨界磁場の低温での大きな増加がうまく説明できることを示した。重要なポイントは、空間反転対称性欠如によるスピン軌道相互作用によりパウリ極限が大きく増幅され、軌道効果が臨界磁場を決定していることである。2. 3角格子有機物質でのモット転移と磁気転移昨年度の研究を継続してフラストレーションの強い3角格子ハバード模型に対してモット転移と磁気転移を調べた。これまでのセル型動的平均場・自己エネルギー汎関数法に加えて、経路積分繰り込み群法を用いて計算を行った。その結果、比較的弱いフラストレーションを持つ系に現れるリエントラント的なモット転移を再現することができた。さらに、最もフラストレーションの強い3角格子では非磁性の基底状態が実現することを示した。この結果は有機伝導体で観測されている結果をうまく説明する。3.2軌道ハバードモデルにおける磁気転移、軌道秩序転移昨年度の2軌道ハバード模型における磁気転移・軌道秩序転移の研究を継続して行った。連続時間量子モンテカルロ法を動的平均場理論と組み合わせることで、ホールドープに応じて反強磁性絶縁体のほかに軌道秩序や磁気秩序相が1/4-filling付近に生じることを確認した。本年度は、多バンド構造およびフラストレーションを有するモット転移に関する研究を行った。◇拡張近藤格子模型における金属絶縁体転移多軌道を持つ遷移金属酸化物における軌道依存型のモット転移と異常金属相を調べるため、拡張された近藤格子模型(伝導電子と局在電子間の相互作用を含む)を動的平均場理論を用いて調べた。モット絶縁体と近藤絶縁体間の転移点付近に異常な金属相が現れることが分かった。この金属相は反強磁性秩序を伴っており、通常見られる重い電子系とは性質が異なる。このような異常な性質は磁化の温度依存性に特徴的に現われる(磁化がいったんゼロになり再び現れる)ことを示した。◇フラストレート格子系のモット転移と磁気転移フラストレーションの強い格子として3角格子ハバード模型を考え、有限温度モット転移を調べた。これまでのセル型動的平均場に加えて、スピン揺らぎをとりいれた拡張動的平均場近似、自己エネルギー汎関数法を用いて計算を行った。その結果、フラストレーションが緩和された系に現れるリエントラント的なモット転移を再現することができた。◇軌道縮退系のモット転移昨年度の量子モンテカルロ法を用いた軌道選択モット転移の研究を継続して行った。これまでの動的平均場理論では困難であった低温での計算が、改良された量子モンテカルロ法を援用することで可能となった。特に、反強磁性絶縁体、強磁性金属のほかに新たな磁気秩序相がクオーターフィリングに生じることを示した。
NDPキナーゼの機能解析と遺伝子の単離

NDPキナーゼはATP以外の(d)NTP産生を行い、生体成分合成の多様な反応に関わる。私共は最近本酵素が膜情報伝達系の必須調節因子GTPの供給系として機能している可能性を見出した。本研究はこれ等多様な役割をもつと推定される本酵素について、酵素蛋白化学、遺伝子構造の解析を主な目的として行われた。本研究は研究計画に沿って進められた。以下にその概要をまとめる。1).細胞質性酵素の精製については、私共の手による既報の方法に加え、FPLCを使用したイオン交換、ゲルロ過カラム法などの有効性を確認するとともに、これ等の方法に準じて酵素精製を行った。2).NDPキテーゼの部分的アミノ酸配列を明らかにするため、精製酵素をリシルエンドペプチダーゼ消化し、得られたペプチド断片を逆相カラムを用いたHPLCにて分離した。このうち4種のペプチドについてアミノ酸配列が判明した。3).次にアミノ酸配列の判明したペプチド1種について、対応する予想されるヌクレオチド配列をもつオリゴヌクレオチドの作成を行った。この際、プローブとして48マーオリゴヌクレオチド一種および17マーヌクレオチド混合物の2通りのものを用意した。必要に応じて更に有効性の高いプローブの作成を考慮中である。現在、利用可能なCDNAライブラリーの検討、およびNDPキナーゼCDNAクローニングに向けて必要な準備を進めている。以上のごとく、本研究は未だ完結をみるに至ってないが、着実な進展をみることができ、これ迄に得られた実績は貴重なものであることは言をまたない。今後本研究課題を継続して進めるとともに、完成に向けて努力する予定である。
下行性モノアミン作動性神経系の運動調節機構と運動疾患におけるその機能変化

姿勢の維持や体の動きを司る脊髄のα運動ニューロンは下行性のノルアドレナリンやセロトニンなどのアミン神経系により調節されているが,それらの機能的役割や神経疾患における変化については不明な点が多い.本研究科においては,アミンと運動系に関する以下の知見を得た.1.下行性セロトニン神経系の脊髄運動性単シナプス反射抑制作用に関与する受容体サブタイプは不明であった.本研究では,セロトニンの脊髄単シナプス性反射伝達の抑制は,5-HT_<1B>および5-HT_<1D>受容体を介していることを明らかにした.2.ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットでは,反回抑制が低下し,さらにセロトニン性抑制が減弱していた.したがって,糖尿病においては痛覚系に加えて運動系にも機能変化が生じていることが示唆された.3.生後2,3,4日目にcytosine arabinosideを投与して作製したAra-Cマウスおよび遺伝性の運動失調マウスであるrolling mouse Nagoyaを用い,運動失調とモノアミン濃度の関係,また,これらに及ぼすタルチレリンの効果を調べた.Ara-Cマウスおよびrolling mouse Nagoyaでは小脳,脊髄,脳幹におけるノルアドレナリン,セロトニン,ドパミンの濃度が増加し,アミン濃度の増加と運動失調との関連が示唆された.脊髄小脳変性症治療薬タルチレリンはアミン放出とアミン代謝を促進することが報告されているが,タルチレリンの連続投与はモデルマウスにおける運動失調は改善したものの,小脳,脊髄,脳幹のモノアミン濃度への影響は及ぼさなかった.4.マウスの屈曲反射において有髄のAδ線維と無髄のC線維を介する二相性の成分を同時に分離して測定する系を新たに確立し,ストレプトゾトシン誘発糖尿病マウスではC線維を介した成分のwind-up反応だけが亢進することを示した.姿勢の維持や体の動きを司る脊髄のα運動ニューロンは下行性のノルアドレナリンやセロトニンなどのアミン神経系により調節されているが,それらの機能的役割や神経疾患における変化については不明な点が多い.本研究科においては,アミンと運動系に関する以下の知見を得た.1.下行性セロトニン神経系の脊髄運動性単シナプス反射抑制作用に関与する受容体サブタイプは不明であった.本研究では,セロトニンの脊髄単シナプス性反射伝達の抑制は,5-HT_<1B>および5-HT_<1D>受容体を介していることを明らかにした.2.ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットでは,反回抑制が低下し,さらにセロトニン性抑制が減弱していた.したがって,糖尿病においては痛覚系に加えて運動系にも機能変化が生じていることが示唆された.3.生後2,3,4日目にcytosine arabinosideを投与して作製したAra-Cマウスおよび遺伝性の運動失調マウスであるrolling mouse Nagoyaを用い,運動失調とモノアミン濃度の関係,また,これらに及ぼすタルチレリンの効果を調べた.Ara-Cマウスおよびrolling mouse Nagoyaでは小脳,脊髄,脳幹におけるノルアドレナリン,セロトニン,ドパミンの濃度が増加し,アミン濃度の増加と運動失調との関連が示唆された.脊髄小脳変性症治療薬タルチレリンはアミン放出とアミン代謝を促進することが報告されているが,タルチレリンの連続投与はモデルマウスにおける運動失調は改善したものの,小脳,脊髄,脳幹のモノアミン濃度への影響は及ぼさなかった.4.マウスの屈曲反射において有髄のAδ線維と無髄のC線維を介する二相性の成分を同時に分離して測定する系を新たに確立し,ストレプトゾトシン誘発糖尿病マウスではC線維を介した成分のwind-up反応だけが亢進することを示した.姿勢の維持や体の動きは脊髄のα運動ニューロンの活動により行われる。下行性のノルアドレナリン神経やセロトニン神経は脊髄ニューロン活動を調節するが、それらの生理的意義や神経疾患における変化については不明な点が多い。本研究においてはアミンと運動系に関する以下の知見を得た。1.単シナプス性反射伝達を抑制するセロトニン受容体は、長らく不明であったが、本研究において5-HT_<1B>受容体であることが示された。2.脊髄小脳変性症のモデルマウスとして、生後2,3,4日目にcytosine arabinosideを投与して作製したara-Cマウスおよび遺伝性の運動失調マウスであるrolling mouse Nagoyaを用い、運動失調とアミン濃度の関係を研究した。Ara-Cマウスの小脳および脊髄の重量は減少したが、ノルアドレナリン、セロトニンおよびドパミンの含量は変化しなかった。このため、これらアミン濃度(含量/湿重量)は脊髄のノルアドレナリンを除いて有意に増加した。Rolling mouse Nagoyaでは小脳のこれらアミンの濃度および脊髄のセロトニン濃度が有意に増加した。これらアミン系の変化が運動失調に影響を及ぼすことが示唆された。3.マウスの後肢指部分を電気刺激することにより、二相性の屈曲反射を得た。速い反射成分はAδ線維を介し、遅い反射成分はC線維を介して発現することが明らかとなった。これらの反射への下行性アミン系の影響が考えられる。姿勢の維持や体の動きを司る脊髄のα運動ニューロンは下行性のノルアドレナリンやセロトニンなどのアミン神経系により調節されているが,それらの機能的役割や神経疾患における変化については不明な点が多い.

本研究においては,アミンと運動系に関する以下の知見を得た.1.セロトニン神経から放出されたセロトニンは外来性に増加させたセロトニンとは異なり,5-HT_<1D>受容体を介して脊髄単シナプス反射伝達を抑制することが示された.2.生後2,3,4日目にcytosine arabinosideを投与して作製したara-Cマウスおよび遺伝性の運動失調マウスであるrolling mouse Nagoyaを用いて,運動失調および中枢神経系のアミン濃度に及ぼす脊髄小脳変性症治療薬タルチレリンの効果を調べた.タルチレリンは1週間連続投与し,タルチレリン投与前後の転倒回数の変化を比較した.また,小脳,脳幹,脊髄のノルアドレナリン,ドパミン,セロトニンの含量を測定し,タルチレリン投与群と対照群とを比較した.タルチレリンを1週間連続投与することによってara-Cマウスの転倒回数は減少し,運動失調が改善される傾向を示した.しかし,ara-Cマウスの小脳,脳幹,脊髄のモノアミン量はタルチレリン投与による影響は受けなかった.Rolling mouse Nagoyaにおいても,同様にタルチレリンの投与により運動失調の改善は見られたものの,中枢神経系のモノアミン濃度に対する作用は見られなかった.3.マウスの屈曲反射は反復刺激により遅い成分が著しく増強する.ストレプトゾトシンを投与して作製した糖尿病モデルマウスではこの反復刺激による増強が正常マウスに比べて有意に増大していた.また,ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットの脊髄反射伝達では抑制性経路が減弱していた.以上より糖尿病モデル動物では脊髄の神経の興奮性が上昇していることが示唆された.
ヒト-熱帯熱マラリア原虫共進化

タイ人熱帯熱マラリア患者において、rs87186-Gアリルが重症マラリア抵抗性と関連していた。Gアリルは分泌型EPCR量を増加させるため、分泌型EPCRが赤血球表面上のPfEMP1に優先的に結合することで、膜結合型EPCRと感染赤血球との結合を阻害している可能性がある。熱帯熱マラリア原虫のTRAP分子はスポロゾイト上に発現しており、ヒトの肝細胞に感染する際に重要な役割を果たす。タイの32個体の熱帯熱マラリア原虫のTRAP遺伝子を解析し、39個の非同義SNPと2個の同義SNPとを検出した。分子進化学的解析により、TRAP遺伝子には強い多様化選択が作用してきたことが確認された。ヒトのendothelial protein C receptor (EPCR)には膜結合型と分泌型の二種類が存在し、膜結合型EPCRは熱帯熱マラリア原虫の赤血球表面抗原PfEMP1のレセプターとして機能することが報告されている。EPCRの膜結合型と分泌型の産生量には個人差が存在し、EPCRをコードする、protein C receptor (PROCR)遺伝子の単一塩基多型rs867186のGアリルを保有すると分泌型の産生量が高く、Aアリルを保有すると低いことが知られている。西チンパンジーの当該部位の配列解析から、Gアリルはヒトの系統で起きた突然変異であると考えられた(3匹の西チンパンジーは全てAアリルを保有していたため)。熱帯熱マラリアに感染した341名のタイ人重症マラリア患者と336名のタイ人軽症マラリア患者のrs867186遺伝子型を解析したところ、rs867186-GG遺伝子型頻度が軽症マラリア患者群において統計学上有意に高く(P = 0.026)、派生型アリルGが重症マラリア抵抗性と関連していることが確認された。このことは、分泌型EPCRが感染赤血球表面上のPfEMP1に優先的に結合することが、膜結合型EPCRと感染赤血球との結合を阻害し、sequestrationを防ぐことにより重症化抵抗性を示すことを示唆している。次に、マラリア患者7名と西チンパンジー3匹について、PROCR遺伝子の全コード領域の配列決定を行った。ヒトとチンパンジーの配列比較を行ったが、ヒト系統のPROCR遺伝子に自然選択が作用した痕跡は検出されなかった。本研究は、ヒト(宿主)と熱帯熱マラリア原虫(病原体)を対象に、(1)熱帯熱マラリア原虫(メロゾイト)のヒト赤血球への侵入、(2)熱帯熱マラリア原虫感染赤血球(原虫由来赤血球表面抗原)とヒト血管内皮細胞への接着といったマラリア感染の成立・維持の過程において、直接的に作用しあうヒト側分子と原虫側分子をコードする遺伝子を同時解析することにより、ヒトと原虫の遺伝子多型間の相互作用と、各遺伝子の分子進化機構を明らかにし、宿主と病原体の共進化メカニズムの理解を目指す。平成26年度は、熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)EBA175遺伝子のregion IIとregion IIIの領域の塩基配列決定を行った。P. falciparumのEBA175遺伝子は、141アミノ酸からなるF segment(Fsegアリル)と114アミノ酸からなるC segment(Csegアリル)の有無によってアリルを分けた(各EBA175アリルはどちらか一方のsegmentのみを有していた)。次に、両アリルの起源と分子進化について考察した。NCBIデータベースに登録されているチンパンジーマラリア原虫(P. reichenowi)のEBA175遺伝子配列と比較したところ、P. reichenowiのEBA175遺伝子もF segmentとC segmentを保有していることが確認された。P. falciparumとP. reichenowiのFsegアリル間の塩基多様度とCsegアリル間の塩基多様度はほぼ等しく、P. falciparumの両アリルはほぼ同時期に誕生したと考えられた。F segmentとC segmentのそれぞれについて塩基置換速度を計算したところ、同義置換速度と非同義置換速度に統計学上有意な差は検出されず、segment配列自体は正の自然選択の対象にはなっていないと考えられた。EBA175のレセプターであるヒトのGYPA遺伝子のMN式血液型多型を調べ、Fseg/Cseg多型との相互作用が熱帯熱マラリア感染感受性に与える影響を検討したが、統計学上有意な関連は見いだされなかった。本研究は、熱帯熱マラリア感染の成立・維持の過程において、直接的に作用しあうヒト側分子と原虫側分子をコードする遺伝子を同時解析することにより、ヒトと原虫の遺伝子多型間の相互作用と、各遺伝子の分子進化機構を明らかにし、宿主と病原体の共進化メカニズムの理解を目指すものである。ヒトのEPCR分子には膜結合型と分泌型の二種類が存在し、膜結合型EPCRは熱帯熱マラリア原虫の赤血球表面抗原PfEMP1のレセプターとして機能することが報告されている。EPCRの膜結合型と分泌型の生産量には個人差が存在し、EPCRをコードするPROCR遺伝子の単塩基多型rs87186がその生産量と関連することが知られている。熱帯熱マラリアに感染した677名のタイ人マラリア患者のrs87186遺伝子型を解析したところ、派生型アリルGが重症マラリア抵抗性と関連していた。

Gアリルを保有すると分泌型EPCRの量が増えるため、分泌型EPCRが赤血球表面上のPfEMP1に優先的に結合することで、膜結合型EPCRと感染赤血球との結合を阻害している可能性を示唆している。熱帯熱マラリア原虫は、自身のEBA175分子をリガンド、ヒトのGYPA分子をレセプターとして利用し赤血球へ侵入する。32個体の熱帯熱マラリア原虫のEBA175遺伝子のregion IIとregion IIIの配列解析を行い、region IIIに位置するFセグメントとCセグメントの分子進化解析を行った。その結果、Fセグメント自体、Cセグメント自体には正および負の自然選択が作用した作用した痕跡は検出されなかったが、両セグメントはほぼ同時期に誕生したと推察された。データベースからチンパンジーに感染するP. reichenowiの配列を取得して比較したところ、両セグメントは、熱帯熱マラリアとP. reichenowiの双方で維持されてきたことが示唆された。タイ人熱帯熱マラリア患者において、rs87186-Gアリルが重症マラリア抵抗性と関連していた。Gアリルは分泌型EPCR量を増加させるため、分泌型EPCRが赤血球表面上のPfEMP1に優先的に結合することで、膜結合型EPCRと感染赤血球との結合を阻害している可能性がある。熱帯熱マラリア原虫のTRAP分子はスポロゾイト上に発現しており、ヒトの肝細胞に感染する際に重要な役割を果たす。タイの32個体の熱帯熱マラリア原虫のTRAP遺伝子を解析し、39個の非同義SNPと2個の同義SNPとを検出した。分子進化学的解析により、TRAP遺伝子には強い多様化選択が作用してきたことが確認された。研究代表者の所属機関の変更に伴い、実験室の大規模改修工事が必要とり、その期間遺伝子解析実験を行うことができなかったため。人類遺伝学熱帯熱マラリア原虫のEBA140遺伝子、ヒトのGYPBおよびGYPC遺伝子のコーディング領域の配列決定(少数検体を使用した多型スクリーニング)を行う。マイナーアリル頻度の高い多型が検出されれば、全784検体(熱帯熱マラリア感染患者ゲノムと感染原虫ゲノム)について多型タイピングを行う。検出されたEBA175多型とGYPB多型、EBA140多型とGYPC多型との相互作用解析を行い、感染抵抗性・感受性と関連する組合せを同定する。H25年度中に、PROCRおよびBSGの多型解析が完了し、EBA175の変異スクリーニングまで完了したため。平成26年10月、遺伝子配列解析実験を行うに当たり、当初の予測に反し、実験室の床、壁、天井の清潔度が当該実験を行うためには不十分であると判明したことから、実験室の改修工事を行う必要が生じた。直接的に作用しあうヒト側分子と原虫側分子をコードする双方の遺伝子中の多型間相互作用の検出と最近の正の自然選択の検出により、宿主-病原体間の共進化の証拠を見いだす。さらに、そのような多型に作用する正の自然選択強度を推定し、ヒトと熱帯熱マラリア原虫の共進化メカニズムの解明を目指す。物品費に該当する遺伝子解析用試薬の費用として400000円、その他に該当する論文出版費用として250000円を使用する。H25年度内にSNPタイピングプローブの発注が完了しなかったため。SNPタイピング用プローブを購入する。