hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トマトの花成におけるオーキシンの役割と花成調節技術への応用

日本においてトマトは、消費者の人気が高く、重要な園芸作物である。トマトの生産現場では個体間で着果位置を揃える技術や花成時期斉一性の向上、第1花房までの花成促進による収穫サイクルの短縮化などが求められている。花成(花芽の分化)のしくみの解明はその一助となる。申請者らは、植物ホルモンの一つであるオーキシン(インドール-3-酢酸:IAA)の生合成や阻害剤に関する研究をおこなってく中で、ある化合物をトマトに処理すると花成が早まることを発見した。本研究は、トマトの花成におけるオーキシンの役割を明らかにすることを目的に行っている。本課題では、阻害剤の効果がより早く明確に得られるように、トマトの地下部に阻害剤を処理した後に子葉上部(本葉と茎頂)を切断し、腋芽を観察するという実験系を構築した。この方法では、阻害剤処理個体で約1ヶ月後に花芽の形成が確認できる。花芽形成までの葉の枚数は、コントロール個体が約7枚に対して処理個体では約3枚である。また、腋芽から出現する葉は、コントロール個体では複葉となるが、阻害剤処理個体では単葉となる。これまでの研究により、ある化合物をトマトに処理すると極めて早期に花成が起こること、このときトマトのIAA応答遺伝子の発現量が減少することを確認している。当該年度では、化合物処理個体におけるIAA内生量の定量を行い、化合物処理によってIAA内生量だけでなく、主要経路の中簡体の内生量も減少することを確認した。一方で、花成関連遺伝子の探索および新たな化合物の合成も行った。合成した化合物について、シロイヌナズナを用いたスクリーニングは行ったが、トマトに処理するまでには至らなかった。その他の申請時計画していたことはほぼ達成することができた。トマトを用いて合成した化合物のスクリーニングを行う。花成関連遺伝子の発現解析およびIAA生合成主経路ではたらく酵素をトマトから単離し、in vitroでの酵素活性試験等を行う。本年度実行できなかった研究を次年度に行うため、その物品購入費として次年度使用額が生じた。
舗装のヘルスモニタリングシステム構築に関する研究

本研究により得られた成果は、以下の通り。平成10年度:・世界道路協会主催による路面の平坦性に関する国際共通試験(PIARC EVEN)の路面プロファイルデータを用いた。その結果、空間周波数分析と多重解像度分析が路面プロファイルに含まれるノイズの除去、路面の損傷箇所の特定に有効なことがわかった。また、IRIによる調査では、損傷除去によりIRI値が40-50%減少することがわかった。平成11年度:・昨年の結果に基づき、路面プロファイルが路面の平坦性指標に及ぼす影響について検討された。PSDとウェーブレット変換を併用した平坦性評価手法により、路面損傷が路面の波状特性に及ぼす影響について良く理解できた。また、国際標準化機構(ISO)による路面評価区分を適用することにより、局在する損傷箇所が路面全体の平坦性に寄与する割合を定量的に把握することができた。また、2次元ウェーブレット変換により、ひび割れなどの平面的広がりを有する路面損傷箇所の特定も可能になった。平成12年度:・これまでの成果により、路面の平坦性に関する健全度をモニタリングするためのプロトコルが提案された。モニタリングの手順は以下の通り、1)路面の縦断プロファイルデータの収集2)路面データの空間周波数分析および均質性の確認3)データに含まれるノイズの除去と損傷箇所の特定4)多重解像度分析を用いた損傷データが路面の平坦性に及ぼす影響の確認5)前後比較分析を用いた路面の維持修繕に関する判断本研究により得られた成果は、以下の通り。モニタリングの手順は以下の通り、1)路面の縦断プロファイルデータの収集2)路面データの空間周波数分析および均質性の確認3)データに含まれるノイズの除去と損傷箇所の特定4)多重解像度分析を用いた損傷データが路面の平坦性に及ぼす影響の確認5)前後比較分析を用いた路面の維持修繕に関する判断今年度(平成10年度)は、世界道路協会が実施した路面平坦性の国際共同実験の測定データについて、データ処理・解析を主体に研究を行った。国際共同試験は米国、ヨーロッパ、日本の各地域で1998年の異なる時期にそれぞれ実施されており、データ処理の都合上、今回解析に用いたデータは日本で実施されたもののみを対象としている。高速プロフィロメータを用いた路面の縦横断プロファイル測定結果について、以下の3点について新たな知見が得られた。(1)データのノイズ処理各種路面プロファイル測定装置で得られた測定データについて、多重解像度解析を実施した結果、測定データのノイズ除去ならびに路面の特定周波数成分の抽出に有効であることを確認した。(2)路面の損傷カ所の特定ポットホール、轍ぼれなどを有する路面プロファイルについて、空間周波数解析を実施した結果、その位置を路面の周波数成分に対応させて把握することが可能となった。(3)路面性状評価への応用多重解像度解析を行い、路面損傷カ所除去前後のデータを用いて、パワースペクトル解析を実施した結果、特定空間周波数領域において平坦性の著しい改善が見られた。IRI(国際ラフネス指数)による調査では、損傷除去前後でIRI値が40-50%変化することがわかった。以上の知見は、次年度以降予定されてる舗装のモニタリングシステム構築の際の基礎資料となることが期待されるうえ、国外で測定されたプロファイルデータについても同様の解析を実施する予定である。今年度(平成11年度)は,世界道路協会が実施した路面の平坦性の国際共同実験データ処理結果を基に,路面のプロファイルが路面の平坦性指標に及ぼす影響評価を主として実施した。平坦性指標は,舗装のヘルスモニタリングシステム構築に際して最も重要視される統計指標とされ,車両の耐久性・燃費・乗り心地,車の走行安全性など道路利用者費用と密接な関係があることから,これまで利用されてきている平坦性指標と路面の波状特性との相関について検討を行った。ここでは,縦断プロファイルのパワースペクトル解析により,路面の損傷状況に影響のある路面の空間周波数を検出することが可能となり,検出された周波数領域の路面を平滑化することによる平坦性指標の改善効果を示すことができた。また,昨年度実施された路面の局所的破損(段差,わだち掘れ,ひび割れ)箇所の検出について,さらに研究を進め2次元ウェーブット理論を適用することでひび割れなどの平面的広がりを有する路面の損傷個所の特定化も可能となった。昨年度(平成11年度)に実施された調査・解析結果に基づき、今年度実施した研究事項と研究によって得られた新たな知見は、以下のとおりである。

1.昨年度実施した路面プロファイルのパワースペクトル分析と多重解像度解析により、平坦性の異なる路面の波状特性の実態が明確になった。また、解析に用いられた路面プロファイルの空間周波数表示により、これまで不可能であった路面の損傷個所とそれに関係のある路面波長との対応が可能になった。さらに、この結果に対して国際標準化機構で基準化されている路面評価区分(IS08606)を適用することにより、局在する平坦性悪化個所が路面全体の平坦性に寄与する割合の定量的把握と舗装の維持補修処置の合理的判断が可能となった。2.路面の平坦性データを舗装の健全度評価に活用するためのプロトコルについて検討した結果、舗装の平坦性に関する一般的モニタリング手順について下記のように提案することができた。●路面の縦断プロファイルの収集●収集データに対する空間周波数分析の実施●収集データの均質性の確認●収集データに含まれるノイズと損傷データの判別●ノイズの除去●多重解像度解析による損傷データ有無における平坦度比較●路面の維持補修処置●処置前後の比較分析による平坦性の改善度判定
偏性嫌気性菌の同定における質量分析法の有用性検討

【研究目的】偏性嫌気性菌は菌種同定が困難であり、薬剤感受性の結果報告までに時間を要してしまうことが臨床検査上の問題点であった。近年、菌種同定までの迅速性やコスト面、同定精度の高さから質量分析法が注目を集めているが、本手法を用いた偏性嫌気性菌の同定精度は十分な評価がされておらず、利用実績が挙げられていない。本研究では、臨床検体から分離された偏性嫌気性菌を対象として、質量分析装置を用いた偏性嫌気性菌同定の有用性の評価を行い、今後の偏性嫌気性菌同定に活用できるデータベースの拡充を行うことを目的とした。【研究方法】質量分析装置を用いたタンパク質解析による同定菌種名と、16S rRNA遺伝子解析による同定結果とを比較し、質量分析法による偏性嫌気性菌の菌種同定の妥当性を検証する。【研究成果】2017年に臨床検体から分離された偏性嫌気性菌353株のうち菌種レベルまで信頼性のある同定評価値(スコア2.0以上)だったものは269株であった。また、同定不能(スコア1.7未満)となった44株に対し16S rRNA遺伝子配列の解析を実施した。データベースに登録されていないものが5株、データベースに登録されているにもかかわらず同定不能になったものが39株であった。39株のうち22株は培養時間を延長させることでスコアが上昇し、菌種・属レベルでの同定可能がとなり、遺伝子配列の結果と一致した。残り17株は培養条件にかかわらず同定不能となった。これら17株とデータベースに登録されていない5株の計22株についてデータベースを追加登録した。本結果から、測定を行うまでの培養日数の違いが同定スコア値に影響を及ぼし同定不能となる菌株が存在するため、培養日数ごとのマススペクトルのデータの収集が必要であると考えられた。
細胞シート工学を応用した培養骨膜による硬組織の再生

歯科口腔外科、整形外科領域において骨量が不足する疾患に遭遇することは珍しくない。これら骨欠損に対する再生医療として注目されているのが、骨髄細胞を採取し培養系で増殖させ骨芽細胞に分化させた後、生分解性の足場に播種して三次元培養して移植する方法である。本研究ではこれら骨髄細胞とは異なる、骨膜細胞を細胞ソースとして活用し骨組織を誘導する方法、すなわち培養骨膜による骨再生を目指して行った。骨膜細胞シートの作製は東京女子医科大学先端生命医科学研究所が世界にさきがけて開発した温度応答性培養皿を活用した。本年度の実験は前年度行った実験の延長として、実験動物骨欠損モデルへの培養骨膜シートの移植実験を主に行った。雄8週ルイスラットの頭頂骨より採取した骨膜を酵素処理後初代培養を行い、継代2代目骨膜細胞を温度応答性培養皿に播種した。コンフルエント後、酵素を使用せず低温処理のみで回収した培養骨膜は、フィブロネクチンなどの細胞外マトリックスが保持されているのを確認できた。これら培養骨膜シート中にはALP染色により青紫色に濃染する骨芽細胞様細胞を多数確認できた。続いてこの培養骨膜シートを、ルイスラット頭頂骨に作製した直径6mmの骨全層欠損モデルに移植し、μ-CT(東陽テクニカ社、sky scan 1076)で評価をした。このμ-CTの最大の特徴は、実験動物を局所麻酔下で生きたまま観察でき、継時的な組織の再生過程を観察できる点である。移植実験はコントロール群と、移植群の二群にわけて行い評価した。コントロール群では骨再生が周囲辺縁骨から起こり、徐々にその欠損面積を減少させるのに対して、移植群では、辺縁骨と連続性のない欠損中心部より異所性に再生骨が出現し、継時的に増大する様子を確認することができ、昨年行った実験を裏付ける結果となった。また培養骨膜シートの分子生物学的解析を、培養条件を変えた四群にわけて行い、現在結果は解析中である。本申請研究期間終了後も、引き続き行う予定である。本年度は、1)培養骨膜シートの作成法の確立。2)実験動物骨欠損モデルヘの培養骨膜シートの移植、を行った。続いてこの培養骨膜シートを、ルイスラット頭頂骨に作製した直径6mmの骨全層欠損モデルに移植し、μ-CT(東陽テクニカ社、skyscan1076)で評価をした。コントロール群では骨再生が周囲辺縁骨から起こり、徐々にその欠損面積を減少させるのに対して、移植群では、辺縁骨と連続性のない欠損中心部より異所性に再生骨が出現し、継時的に増大する様子を確認することができた。今後は培養骨膜シートの分子生物学的解析および、本年度の成果をもとに大動物(イヌ)での移植実験を行う予定である。

移植実験はコントロール群と、移植群の二群にわけて行い評価した。コントロール群では骨再生が周囲辺縁骨から起こり、徐々にその欠損面積を減少させるのに対して、移植群では、辺縁骨と連続性のない欠損中心部より異所性に再生骨が出現し、継時的に増大する様子を確認することができ、昨年行った実験を裏付ける結果となった。また培養骨膜シートの分子生物学的解析を、培養条件を変えた四群にわけて行い、現在結果は解析中である。本申請研究期間終了後も、引き続き行う予定である。
青斑核ノルアドレナリンニューロンの選択的破壊法を用いた睡眠・覚醒の神経機構の解明

イムノトキシン法によりLC-NAニューロンを選択的に破壊したマウスの覚醒・睡眠パターンを解析した結果、覚醒の出現頻度は多くなり、覚醒の平均持続時間が短くなった。浅い徐波睡眠の出現回数は多くなったが、平均持続時間に差はなかった。この結果は、LC-NAニューロンが覚醒の維持に重要な役割を果たしていることを示唆している。一方で、徐波睡眠中に音刺激を与えたところ、頸部筋電活動に反応が見られる頻度が青斑核破壊によって増大したことから、LC-NAニューロンは外界からの刺激による覚醒反応の一部については抑制性に働くことが示唆された。本研究課題では、イムノトキシンを用いた選択的細胞破壊技術を青斑核ノルアドレナリンニューロンに適用し、ドーパミンβ-水酸化酵素の遺伝子プロモーターの制御下に、ヒトインターロイキン-2受容体αサブユニット(IL-2Ra)を発現するトランスジェニックマウス青斑核に組換え体イムノトキシン(IL-2Raを選択的に認識する抗体可変部と細菌毒素の融合タンパク質)を注入することによって、LCニューロンを選択的に破壊する。この破壊による睡眠・覚醒行動と睡眠系・覚醒系の各ニューロン群の活動パターンを調べることで睡眠・覚醒の神経機構における青斑核ノルアドレナリンニューロンの役割と重要性をさらに明らかにする。これまでのところ視索前野、後部視床下部においてイムノトキシン注入前後の睡眠・覚醒時におけるニューロン活動記録を行ったが、覚醒特異的ニューロン及び睡眠特異的ニューロンのいずれについても各状態での平均発火頻度、変動係数について青斑核ノルアドレナリンニューロン破壊の影響は観察されなかった。同時に行っている自由行動下での脳波・筋電図記録による睡眠解析では、青斑核破壊により一日における覚醒の総量に変化はなかったが、各覚醒状態の持続時間が短くなっていた。このことは青斑核ノルアドレナリンニューロンが覚醒の維持に重要であることを示唆している。さらに睡眠中に聴覚刺激を与えて覚醒反応を起こさせたところ、頸筋の筋電活動にノルアドレナリンニューロン破壊による影響が見られたが、現在解析中である。睡眠・覚醒機構の重要な要素である青斑核(LC)のノルアドレナリン(NA)ニューロン群を選択的に破壊し、その影響を解析した。LC-NAニューロンに選択的にヒトインターロイキン-2受容体αサブユニットを発現したマウスの青斑核にイムノトキシンを局所注入し、その10日後にはLC-NAニューロンのみが破壊されていることを、TH抗体を用いた免疫染色法によって確認した。LC-NAニューロンを破壊したマウスの覚醒・睡眠パターンを解析した結果、明期・暗期いずれにおいても覚醒、浅い徐波睡眠、深い徐波睡眠、レム睡眠それぞれの総時間は、IL-2Rα発現マウス(Tg)と野生型マウス(WT)の間で差がなかった。覚醒の出現頻度はイムノトキシン注入後5日目からTgでWTより多くなり、覚醒の平均持続時間は注入後2日目からTgでWTより短くなった。浅い徐波睡眠の出現回数は注入後2日目から8日目までTgがWTより多くなったが、平均持続時間に差はなかった。これらの結果は、LC-NAニューロンが覚醒の維持に重要な役割を果たしていることを示唆しており、その選択的破壊が覚醒の維持を困難にし、短い覚醒を頻発させたものと考えられる。一方で、徐波睡眠中に覚醒刺激として音刺激を与えたところ、Tgにおいて頸部筋電活動に反応が見られる頻度がイムノトキシン注入後に増大したことから、LC-NAニューロンは外界からの刺激による覚醒反応の一部については抑制性の制御を行っている可能性が示唆された。また腹側視索前野の睡眠時に活動するニューロンや、視床下部後部のオレキシンニューロン、ヒスタミンニューロンなどの単一ニューロン活動を記録したが、TgとWTの間で有意な違いは見られなかった。本研究では、睡眠・覚醒機構の重要な要素である青斑核のノルアドレナリンニューロン群を、イムノトキシンを用いた選択的細胞破壊法によってマウスの成熟後に破壊し、睡眠・覚醒の発現量、発現パターン、脳波・筋電活動、さらに睡眠・覚醒の中枢機構を構成する種々のニューロン群の単一ユニット活動を解析する。本年度はノルアドレナリンニューロンにヒトインターロイキン-2受容体αサブユニットを発現するマウスを繁殖させ、イムノトキシン注入10日後にTH抗体を用いた免疫染色法によって実際に青斑核のノルアドレナリンニューロンのみが破壊されていることを確認した。脳波の記録実験を行い、睡眠・覚醒状態を解析した結果、睡眠量、覚醒量ともにノルアドレナリンニューロンの破壊による変化は見られなかった。しかし覚醒状態については1回あたりの持続時間が短縮し、断片化が観察された。このことは青斑核ノルアドレナリンニューロンが覚醒状態の維持に重要な役割を果たしていることを示唆している。自発ニューロン活動の記録実験は腹側視

索前野、視床下部後部、脳幹などで脳波・筋電図との同時記録を行っているが、現在のところ有意な結果は得られておらず今後さらに実験を重ねる。また、ラットを用いた微小電極による電気刺激実験を行えるように準備を進めている。現在ノルアドレナリンニューロンにヒトインターロイキン-2受容体αサブユニットを発現するラットを繁殖中である。ニューロン活動に大きな変化は見られなかったので、脳波・行動実験を並行して行っている。マウスの作成と同時に実験手法を確立し、脳波記録による結果も得られた。ニューロン活動については、例数を増やしながら、さらに詳細な解析を行う。聴覚刺激による覚醒反応の実験では結果が出つつあり、例数を増やしていく。聴覚刺激以外の感覚刺激についても実験を行い、視床の中継ニューロンの活動の変化を記録・解析することを検討する。震災等により、物品購入などの研究費の使用が遅れたため。今後はより多くのニューロン活動記録を行う。備品費、消耗品費、動物飼育費、調査費、学会参加費、論文投稿費として使用する。備品としては電気刺激装置や振蕩機などを購入して、覚醒反応を促すことに用いる予定である。当初計画から特に大きく変更することはない。
アレルギー性気管支肺真菌症の新規治療標的分子の同定

アレルギー性気管支肺真菌症(ABPM)は気道に腐生した真菌に惹起される難治性気道アレルギー疾患である。本研究では、以前我々が気道上皮細胞からの粘液(ムチン)産生との関連を報告した真菌(アスペルギルス)抗原のセリンプロテアーゼ活性に着目して、ABPMの新規治療関連分子の検索を行った。気道上皮細胞株を用いたマイクロアレイでの網羅的検討でセリンプロテアーゼ依存性に2倍以上発現が増強する428の遺伝子が確認された。その中にはTSLP、IL-1α、VEGFなどのサイトカインーサイトカイン受容体関連遺伝子群が含まれ、IL-1αなど一部の遺伝子の発現には上皮成長因子受容体(EGFR)が関与していた。本年度はまず、アスペルギルスにより誘導される新規アレルギー関連分子の特定のためのin vitroの系の基礎検討を行った。まず、複数の抽出法の異なるアスペルギルス抽出抗原を用いて気道上皮細胞(NCI-H292)を刺激し、発現誘導が確認されているムチン遺伝子であるMUC5ACのmRNAの発現を比較検討した。この検討では抽出法のみならず、抽出抗原のロットによってもMUC5ACの発現に差を認めていた。この結果により真菌抗原の抽出に用いた真菌株によっても差がある可能性(含有するプロテアーゼの活性による違いである可能性)が示唆された。さらにMUC5ACの発現誘導が確認されたアスペルギルス抽出抗原を用いて既知のアレルギー関連分子の気道上皮細胞での発現誘導をスクリーニングした。MUC5AC以外にもVEGF、TGF-α、TARC、MDC、TSLP、COX-2などの複数のアレルギー関連分子のmRNAの発現誘導が確認された。さらにこのうちVEGFはMUC5AC同様にその発現がセリンプロテアーゼ依存性であった。しかし、その発現の時間経過は異なり、MUC5ACでは刺激8-24時間でmRNA発現が増強したのに比し、VEGFのmRNAは刺激後3-6時間で誘導された(その後の蛋白の増強も確認)。その他にもTGF-alphaをはじめ、刺激後3-6時間で最大のmRNAの発現誘導が認められる分子が多数認められ、刺激後3-6時間が新規分子の発現の検討に有用と考えられた。本研究では難治性気道アレルギー疾患であるABPMの新規標的分子の同定・その発現メカニズムの解明を行う。ABPMは大半がアスペルギルスにより惹起される。申請者らはこれまでに気道上皮細胞を各種の真菌抽出物で刺激し、他に真菌抗原では誘導されず、アスペルギルス抗原の刺激のみで誘導される185の遺伝子をマイクロアレイで網羅的に検討することにより見出した。また、それらの遺伝子群の一部ではアスペルギルス自体が有するセリンプロテアーゼが重要であった。昨年度、気道上皮細胞をセリンプロテアーゼインヒビターで処理することにより、アスペルギルス由来のセリンプロテアーゼ依存性に発現誘導される分子を検討できるin vitroの系を確立した。本年度は、そのin vitroの発現系を用いてアスペルギルス由来セリンプロテアーゼ依存性に発現が変動する分子をマイクロアレイで網羅的に検討した。昨年の検討では早期(刺激3時間)に誘導される遺伝子群と後期(刺激24時間)で誘導される遺伝子群の存在が示唆された。そのため、本年度も早期および後期の発現の変動を観察した。刺激3時間ではcytokine-cytokine受容体関連遺伝子群、MAPK-signaling関連遺伝子群、Toll-like受容体関連遺伝子群などが見出された。刺激24時間では刺激3時間で認められたcytokine-cytokine受容体関連遺伝子群の他、B cell受容体-signaling関連遺伝子群、NOD-like受容体遺伝子群などが発現誘導されていた。個々の遺伝子ではVEGF、TSLP、IL-1α、MIP-3α、IL-24などが候補遺伝子として見出された。本研究は難治性気道アレルギー疾患であるABPMの新規標的分子の同定・その発現メカニズムの解明を目指しているが、現段階で初年度の実験系の確立の遅延の影響もあり、本年度は候補遺伝子の検出までの成果に留まった。しかし、その候補遺伝子にはVEGF、TSLP、IL-1α、MIP-3α、IL-24など有力な標的分子含まれており、今後、mRNA,蛋白レベルの発現の検証へと検討を進めることが可能である。さらにその後、in vivoでの検証実験を行う。本研究では難治性気道アレルギー疾患であるABPMの新規標的分子の同定・その発現メカニズムの解明を行った。我々はこれまでにアスペルギルス抗原の含有するセリンプロテアーゼがムチン遺伝子の一つであるMUC5ACをはじめ、種々の遺伝子の発現誘導に重要であることを見出してきた。そこで本研究では、まずアスペルギルス抗原のセリンプロテアーゼ刺激で発現誘導される気道上皮細胞由来の分子を検討するため、培養気道上皮細胞とプロテアーゼ阻害剤を用いたin vitroの系を確立し、発現が変動する分子をマイクロアレイで網羅的に解析した。刺激後3時間後の早期ではcytokine-cytokine受容体関連遺伝子群、MAPK-signaling関連遺伝子群、Toll-like受容体関連遺伝子群などが発現誘導され、刺激24時間後の後期では早期でも認められたcytokine-cytokine受容体関連遺伝子群の他、B cell受容体-signaling関連遺伝子群、NOD-like受容体遺伝子群などが発現誘導されていた。

さらに個々の遺伝子ではTSLP、IL-1α、MIP-3αなどが候補遺伝子として見出され、なかでもIL-1αは刺激早期および後期で発現誘導されており、mRNAレベルのみならず、蛋白レベルでの発現も確認された。また、IL-1αの発現メカニズムを解析したところ、EGF受容体阻害剤で著明に抑制されることから、その発現がEGF受容体を介していることが明らかになった。IL-1αは近年、誘導性気管支関連リンパ組織の形成促進など新規作用が報告されている。IL-1αのABPMの病態への関与を今後、in vivoの系、臨床検体を用いて検討していく予定である。アレルギー性気管支肺真菌症(ABPM)は気道に腐生した真菌に惹起される難治性気道アレルギー疾患である。本研究では、以前我々が気道上皮細胞からの粘液(ムチン)産生との関連を報告した真菌(アスペルギルス)抗原のセリンプロテアーゼ活性に着目して、ABPMの新規治療関連分子の検索を行った。気道上皮細胞株を用いたマイクロアレイでの網羅的検討でセリンプロテアーゼ依存性に2倍以上発現が増強する428の遺伝子が確認された。その中にはTSLP、IL-1α、VEGFなどのサイトカインーサイトカイン受容体関連遺伝子群が含まれ、IL-1αなど一部の遺伝子の発現には上皮成長因子受容体(EGFR)が関与していた。真菌抽出抗原間で大きな隔たりがあり、当初想定していた検討条件では不適切であり、適切な陽性コントロールの同定、実験条件に設定に時間を要した。しかし、この間の検討で、新規分子の同定のための至適条件が判明した。今後、現在見出された候補分子のin vitroでのmRNA,蛋白レベルでの検証実験を行う。検証実験で確認した後、in vivoでの検証に進む。現段階では気道への好酸球の集積が確認されているマウス気道への真菌抗原注入モデルでの候補分子の発現の検討を予定している。また、有力な分子に関してはABPMの臨床気道検体での発現を検討する。さらに、バイオインフォマティクスでの検討から候補分子発現の共通経路の検索を継続するが、現在、共通経路の候補としてProtease-TACE-EGFR経路が見出されており、今後、Protease-TACE-EGFR経路のメカニズム・関連分子をさらに検討する。呼吸器内科学申請者らによりこの間施行された本邦初のアレルギー性気管支肺真菌症(ABPM)の全国調査結果の検討から、画像で高輝度を呈する粘液栓の重要性など、改めて特徴的な病態が明らかにされた。それにより重要性が推察されたムチン形成に関与する糖転移酵素群など、病態に直接関与することが推察される遺伝子群をバイオインフォマテックスを用いて網羅的に検討する。本年度は初年度の実験系の確立の遅延の影響もあり、候補遺伝子の検出までの成果に留まり、その発現の検証実験が翌年に持ち越しとなったため、次年度使用額が発生した。現在見出された候補分子のin vitroでの発現の検証実験を行う。mRNAの発現はreal time PCRを用い,蛋白レベルの発現はELISAまたはWestern blotによる検証実験を予定している。
近代期における自然風景地の成立(黒部渓谷を事例として)

本研究においては、1.「近代期における自然風景地の成立」を研究対象として取り上げる際の方法論的な展望と、2.国立公園制度自体の成立をめぐる様々なム-ブメントの整理をおこなった。1.研究方法の整理と課題の展望についてわが国における自然風景地の成立にとって、ひとつの画期である明治期末から昭和初期に注目し、同時期に成立し普及した観光現象を再検討することに意義があることを明示した。自然の風景地は、観光現象の対象(観光資源)として制度化されることによって真正な文化や伝統として成立したのであった。しかしながら、観光地理学をはじめとするこれまでの観光研究には、観光資源そのものの成立を問い直す視点がほとんどなく、観光資源は観光現象と共に所与のものとして扱われてきたのであった。そこで、「観光資源の成立」を明らかにすることが、観光地理学という一研究分野にとどまらず、「伝統の創造」や「空間の生産」などといった、今日の人文地理学の主要な研究課題であることを整理し展望した。これらの点については別掲の論文にて発表をおこなった。2.国立公園制度の成立とこれをめぐる様々なム-ブメントについてわが国の国立公園制度の成立において、「国立公園の要件」と「国立公園設置に関する帝国議会への建議と請願」を整理した。「国立公園の要件」からは、国立公園が日本国土と日本国民を代表し、国民がこれを利用することで自国の国土を国民が認識するひとつの制度であったことが明らかになった。また一方、大正9年から昭和6年における、帝国議会への国立公園設置の建議と請願(計167件)を整理し、国家による国立公園設置をうけて、ローカルな地方の対応を今後明らかにする基礎的資料を作成した。
ヒト未分化ＣＤ34抗原陰性造血幹細胞の純化と分化経路・階層制の解明

今年度は、新たに同定したCD34+/-HSCsの陽性・濃縮マーカーであるCD133(Leukemia 28:1308,2014)とGPI-80(Blood 128:2258,2016)を同時に用いる超高度純化法(3 laser 7 color FACS法)を用いて、CD34+/-HSCsの幹細胞特性の詳細な解析を行った。1個の18Lin-CD34+CD38-CD133+GPI-80+細胞、あるいは1個の18Lin-CD34-CD133+GPI-80+細胞を移植したNOG/NSGマウスにおいて、移植6か月後に多血球系統のヒト造血の生着が認められた。また、単一CD34+/-HSCsで造血を再構築したマウスは、二次、三次移植まで多血球系統のヒト造血の再構築能を示した。以上より、超高度純化法で純化したヒトCD34+/-HSCsは、高い自己複製能と多分化能を保持することが示された。また、単一HSCレベルの遺伝子解析結果より、CD34+/-HSCsは、異なるクラスのHSCであることが示唆された。加えて、CD34-HSCsは、in vitro、及びin vivoでCD34+HSCsを産生することから、ヒトHSCの階層制上で頂点に位置する最も未分化なヒトHSCと考えられた。今年度は、新たに同定したCD34+/-HSCの陽性・濃縮マーカーであるCD133(Leukemia 28:1308,2014)とGPI-80(Blood 128:2258,2016)を同時に用いる超高度純化法(3 laser, 7 color FACS法)を開発した。本法を用いることで、CD34+/-HSCsは、各々、18Lin-CD34+CD38-CD133+GPI-80+、及び、18Lin-CD34-CD133+GPI-80+細胞分画中に高度に濃縮純化された。限界希釈実験(LDA)の結果、臍帯血由来CD34+/-HSCは、各々頻度1/5、1/8のレベルまで超高度に純化可能(世界最高レベル)であった。その結果、単一細胞レベルでの移植実験や遺伝子発現解析が可能となった。CD34+/-HSCは、共に単一細胞移植で生着し、二次生着能を示したことから、高い自己複製能と多分化能を持つことが証明された。興味あることに、CD34-HSCは、CD34+HSCと異なるユニークな遺伝子発現パターンを示した。今年度は、新たに同定したCD34+/-HSCの陽性・濃縮マーカーであるCD133(Leukemia 28:1308,2014)とGPI-80(Blood 128:2258,2016)を同時に用いる超高度純化法(3 laser, 7 color FACS法)の開発に成功した。CD34-HSCの頻度は、当初、IBMI法で同定された頻度(1/25000)の約3000倍の濃縮度であった。その結果、CD34-HSCのユニークな遺伝子発現パターンが初めて明らかにされた。今後、これらの情報に基づいて、1)CD34-HSCの自己複製や増殖・分化の分子機構の解明、2)CD34-HSCのex vivo増幅系の開発、3)安全な臍帯血移植法の開発など、多方面への応用が期待される。

加えて、CD34-HSCsは、in vitro、及びin vivoでCD34+HSCsを産生することから、ヒトHSCの階層制上で頂点に位置する最も未分化なヒトHSCと考えられた。前述したように、本研究により、ヒト臍帯血由来の未分化CD34-HSCの幹細胞特性の解明が飛躍的に前進するものと期待される。その結果、多くの応用研究が可能になる。具体的には、1)CD34+/-HSCの自己複製、維持、増殖・分化機構の解明、2)ヒトHSCの階層制の解明、3)ヒトHSCのex vivo増幅系の開発、4)各種薬剤のヒトHSCへの影響評価系の開発、5)赤血球あるいは血小板のex vivo産生系の開発、6)安全で効率的な臍帯血移植の開発、などである。物品費は、本研究の遂行に必要な各種試薬、モノクローナル抗体、培養器具、遺伝子解析用試薬、NSGマウスなどの購入に使用した。年度末に、若干の残額が生じたが、既に購入した試薬類、モノクローナル抗体などを使用して研究の継続が可能であったことから、次年度に繰越した。今年度は、繰り越し分を合わせた研究費を使用内訳明細書に記載した計画に沿って執行する予定である。
生産性及び環境負荷軽減をめざす精密農法のための技術開発

母国であるパキスタンにおける精密農業導入へのモチベーションにつき調査し,大学や研究機関では研究着手に興味があるが,農業現場では旧来からの独特なコミュニティの風習や意志決定の仕組みがあり,技術開発のみならず多面的なアプローチが必要であることがわかった。アジア生産性会議主催による精密農業の研究集会(206.7.16-19,台北)に参加し,アジア諸国における精密農業導入の意義について調査した。前年に実施した複数ほ場の観測実験データに加えて,群馬農技センターのほ場については,2006年3月に新品種パンコムギの初期生育画像収集と生育マップ作成の実験を実施,2006年6月には収量メーターつきコンバインによる収量マップ作成共同実験,その収穫直後に,リアルタイム土壌センサーによる観測実験をおこなった。このような土壌マップと収量マップが同一ほ場で同一作物について揃うのは,国際的にも初めての試みである。二つの土壌マップ,生育マップ及び収量マップの間の相関解析のアルゴリズムを検討し,生産性向上と環境負荷軽減を同時にめざす精密農業技術開発の道筋を検討した。一方,米国フロリダ大学との共同研究を実施し,みかんの樹木サイズをリアルタイム計測,サイズに応じた可変施肥機械の開発と可変施肥の実施により,慣行施肥管理に比べ約40%の施肥削減を実現した。果樹栽培における生産性と環境負荷軽減を同時に実現できる精密農業技術のモデルを提案した。以上の研究成果は,第8回精密農業国際会議(2006.7.23-26,米国ミネソタ州ミネアポリス,マリオットホテル)で発表した。生産性及び環境負荷軽減をめざす精密農法のための技術開発のうち,所定の期限内ではリアルタイム土壌センサーのセンサーフュージョンによる土壌パラメータ観測・推定精度の向上を行う。試作中のリアルタイム土壌センサーでは,RTK-GPSによる位置情報測定,可視・近赤外土壌反射スペクトル(400-1700nm,384ch),土壌硬度,電気伝導度,土壌カラー画像,が同時に観測できる。そこでこれら多種類の観測データを同時に用いて,水分および有機物含量の推定精度を格段に向上させ,さらには硝酸態窒素,pH,燐酸,カリウムなど,推定困難な土壌パラメータ推定に取組み,生産性及び環境負荷に関与する土壌成分の正確迅速な観測同定アルゴリズムを開発することを目的とする。本年度は,異なるほ場(豊橋,群馬,宮城および盛岡)において,試作した既存のリアルタイム土壌センサーによる観測実験を行い,センサーフュージョンのためのデータを収集した。観測間隔は1mで,ほ場あたり4001000点のデータを収集した。あわせてキャリブレーション用の土壌サンプルを一つのほ場につき30100点ほど収集した。当該研究員は宮崎のほ場実験に参加しさらに収集した土壌サンプルの分析を行うとともに,観測スペクトル等のノイズ処理を行い,解析のためのデータベースを整備している。群馬農技センターのほ場については,2006年3月に初期生育画像収集と生育マップ作成の実験を実施,及び2006年6月には収量メーターつきコンバインによる収量マップ作成の共同実験の手配をした。これらの実験は(独)中央農研センターのチームが担当し,データの共有を計ることになっている。また,米国フロリダ州におけるみかん園の土壌マップ管理に関する実験データの解析を行った。成果公表のため,第8回精密農業国際会議へ講演申し込みを行った。
分布定数システムのパラメータ推定に関する研究

1.確率分布定数システムの数学モデルとその数学的検討;温度、圧力等の分布、拡散等の各種システムおよび移動境界をもつシステム等の各種システムが確率偏微分方程式、確率変分不等式によってモデル化された。同時にその数学モデルとしての各種偏微分方程式の唯一解の存在条件が数学的見地から検討され、ここに分布定数システムのモデリングの完成が完了した。2.パラメータ推定の理論体系の確率:システム状態方程式に末知パラメータが存在する場合およびシステムの境界状態のパラメータが末知である場合のパラメータ推定に関する方法論が体系化された。その根本概念は、最小分散推定および最丈法の導入であり、従来までは集中定数システムに限られていたパラメータ推定理論は、本総合研究によって分布定数システムの分野にまで拡散展開された。3.パラメータ推定アルゴリズムの整備と開発:パラメータ推定のための数値計算は、非常に膨大かつ複雑であるが、本研究においては、有限要素法境界要素法等が導入され、パラメータ推定の数値計算法の確立に大きな貢献を果した。同時に分布定数システムは無限次元システムであり、数値計算はそれを有限次元で近似することになるが、その方法論および実際的手法のもつ精度の検討も行われ、アルゴリズムの開発に大きな寄与を行った。4.パラメータ推定アルゴリズムの実システムの応用:ランドサットデータを用いるリモートセンシング、太陽集熱システム、宇宙工学、気圧分布推定などの分野において、本研究で開発された手法が応用された。5.総括別刊行の研究成果報告書にみられるように、各分担課題における成果を基礎に、それらを総合して分布定数システムのパラメータ推定の体系的研究に大きな成功をおさめた。
ニホンウナギの初期成長期におけるインスリン様成長因子の機能の解明

本年度は、ニホンウナギからクローン化した2つのIGF-IcDNAをプローブとして、(1)ウナギの成長過程、成長ホルモン(GH)投与および環境や栄養状態の変化に伴うIGF-ImRNAの発現動態を定量PCR法で調べた。また、(2)人工孵化仔魚の器官形成および発達過程におけるIGF-IおよびGHの組織分布を免疫組織染色法により調べた。(1)肝臓および鰓におけるIGF-ImRNAの発現動態ウナギを3ヵ月間飼育し、肝臓のIGF-ImRNAの発現量を調べた結果、いずれの月でも、成長の良い魚ほどIGF-I-Ea1およびEa2mRNAの発現量は高いことがわかった。ウナギに0.25μg/gの組み換えウナギGHを腹腔内注射すると、肝臓および鰓のIGF-I-Ea1およびEa2mRNAの発現量は増加した。また、肝臓および鰓をGHで培養すると、IGF-I-Ea1およびEa2mRNAの発現量は濃度依存的に増加した。一方、海水で飼育したウナギの肝臓と鰓のIGF-I-Ea1およびEa2mRNAの発現量は、淡水飼育魚よりも高かった。これらの結果から、ウナギのIGF-Iは、サケやティラピアなどの広塩性魚類と同様に、成長促進のみならず海水適応にも関与すると考えられる。現在、栄養状態の変化に伴う肝臓のIGF-ImRNAの発現動態を解析している。(2)人工孵化仔魚におけるIGF-Iの組織分布孵化仔魚において、下垂体におけるGH産生細胞は、6日目の孵化仔魚から観察された。一方、サケIGF-I抗体に対する陽性反応は、孵化後、3日目までは、頭部の軟骨細胞および体全体の上皮細胞に観察された。また、4日目以降の仔魚では、主に肝臓に認められた。これらの結果は、IGF-Iが孵化仔魚の器官形成および発達に関与することを強く示唆する。本研究は、ニホンウナギの初期成長期におけるIGFの機能を解明するために、ニホンウナギのIGF-IおよびIGF-II cDNAをクローニングした。また、IGF-I cDNAをプローブとして、この遺伝子の発現組織を、オスとメス、淡水と海水魚およびシラスウナギで調べた。ニホンウナギの肝臓から調製したcDNAを鋳型として、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により、既知のIGF-I(IGF-I-1)cDNAよりもプレプロIGF-IのEドメインが36塩基長い、新規のIGF-I(IGF-I-2)cDNAをクローニングした。また、魚類のIGF-IIの構造を基に作成した縮中プライマーを用いたPCRにより、2種類のIGF-II(IGF-II-1とIGF-II-2)cDNAをクローニングした。IGF-II-1cDNAは1104塩基で構成され、168残基からなるプレプロIGF-II-1をコードしていた。また、IGF-II-2cDNAは、708塩基で構成され、217残基からなるプレプロIGF-II-2をコードしていた。成熟ペプチドは207塩基中40塩基、また69残基中13残基が異なり、EドメインはIGF-II-2の方が49残基長かった。ニホンウナギのオスとメスにおけるIGF-I-1とIGF-I-2遺伝子の発現組織を逆転写PCRにより調べた結果、IGF-I-1遺伝子はおもに肝臓で発現し、メスの方がオスよりも高かった。一方、IGG-I-2遺伝子は調べた殆どの組織で発現し、メスの方が鰓、腎臓、腸管や筋肉でオスよりも高かった。淡水と海水飼育魚では、海水飼育魚の方が肝臓のIGF-I-1遺伝子の発現が淡水飼育魚よりも高く、IGF-I-2遺伝子の発現も脳、鰓、心室、肝臓、胃や体腎で高かった。シラスウナギの肝臓のIGF-I遺伝子および筋肉のIGF-I-2遺伝子の発現は成長の良い方が高かった。(2)人工孵化仔魚におけるIGF-Iの組織分布

孵化仔魚において、下垂体におけるGH産生細胞は、6日目の孵化仔魚から観察された。一方、サケIGF-I抗体に対する陽性反応は、孵化後、3日目までは、頭部の軟骨細胞および体全体の上皮細胞に観察された。また、4日目以降の仔魚では、主に肝臓に認められた。これらの結果は、IGF-Iが孵化仔魚の器官形成および発達に関与することを強く示唆する。
細胞分化コントロールによる新たな骨疾患治療法開発を目指す基礎研究

骨芽細胞が分化過程で発現するオステオポンチン(OPN)は、サイトカイン様の働きで慢性骨炎症性疾患の病態に関わる。骨芽細胞をJNK阻害下に分化誘導すると、OPNを高発現するが、後期分化マーカーであるオステオカルシン(OCN)の発現や基質石灰化能の低い分化骨芽細胞が出現した。また、JNK特異的フォスファターゼ欠損マウスでは、血清中OPN量は有意に低かった。さらにJNK活性抑制によって出現するOPN型骨芽細胞分化の制御因子として、Id4を同定した。骨芽細胞分化にはOCN型とOPN型の2つの分化様式が存在し、これは初期のJNK活性によって制御されるId4の発現量の増減で調節されている可能性がある。本研究申請の目的は、申請者らの過去の研究結果に基づいて提唱した骨芽細胞の多様性分化という新しい概念に基づき、骨芽細胞分化方向の調節異常が慢性骨代謝疾患の病態形成に関わっているとの仮説を実験的に検証すると共に、将来的な新規治療法開発への可能性を探ることである。平成26年度に行った研究実績は以下通りである。1実際の生体内骨組織中の多様性分化の存在を実証するため、野生型C57BL/6マウスから複数部位の骨組織(頭蓋骨、脊椎、四肢骨)を単離し、OPNとOCNのタンパクおよびmRNA発現レベルを定量的に解析し、部位によってOPN/OCNの発現量比に偏りがあることを見いだした。2複数の誘導因子を用いたin vitro分化システムにおける骨芽細胞分化様式を検討する目的で、C57BL/6マウス新生仔頭蓋骨由来の初代培養骨芽細胞と、マウス未分化骨芽細胞株(MC3T3-E1)を用いて、異なる分化誘導因子による骨芽細胞分化様式の違いを、OPNとOCNを含む各種骨芽細胞分化マーカーの発現量比などを比較した。3圧刺激によるメカニカルストレスが骨芽細胞の免疫応答性に与える影響について解析した。4通常の分化を行った骨芽細胞と、JNK阻害剤にてOPN発現優位の分化を行った骨芽細胞からmRNAを精製し、ジーンチップによるマイクロアレイ解析によって、mRNA発現量の網羅的比較解析を行った。5軟骨細胞分化におけるシグナル伝達機構を、特にAMPKキナーゼを中心に解析した。6間葉系幹細胞からの骨芽細胞/脂肪細胞分化のスイッチングに関わる因子として複数のケモカインを同定した。今回の研究申請は、申請者らの以前の研究成果に基づいて提唱している「骨芽細胞の多様性分化」という新しい概念について検証するために、その細胞内分子機構について解析を行うとともに、骨芽細胞分化方向の調節異常が慢性骨代謝疾患の病態形成に関わることを示唆する実験的証拠を得るとともに、将来的な新規骨疾患治療法開発の可能性を探ることである。平成27年度に行った研究実績は以下の通りである。1低出力超音波によるメカニカルストレス刺激が、間葉系幹細胞の多分化能の維持に有効で、その後の骨芽細胞への分化誘導に有効に働くことを示した。2細胞内シグナル伝達分子であるJNKの構成的活性が、転写因子であるC/EBPdeltaの発現を介して、間葉系幹細胞から骨芽細胞/脂肪細胞への分化方向の調節に重要な役割を果たすことを示した。3骨芽細胞が圧刺激依存性にケモカインを発現する分子機構について解析し、ケモカイン発現能が骨芽細胞からのIL-1の恒常的発現を必要とすること、またそれが自然免疫系シグナル経路であるMyD88分子依存性であることを示した。4間葉系幹細胞からの骨芽細胞/脂肪細胞への分化方向の調節に、ケモカインの1種であるCXCL3が重要な働きを持ち、脂肪細胞への分化に促進的に働くことを示した。5骨芽細胞分化中期に発現が上昇するオステオポンチンの働きに注目し、後期分化マーカーであるオステオカルシンの発現に抑制的に働くことを見いだした。これはオステオポンチンが骨芽細胞の多様性分化の調節因子である可能性を示唆しており、現在その分子機構について解析中である。6骨芽細胞分化促進因子であるBMPタンパクに注目し、BMPメンバー間の骨芽細胞分化誘導機構の差異について解析中である。1骨芽細胞と類似点の多い軟骨細胞の分化機構を解析し、細胞ないエネルギーセンサーとして知られるAMPキナーゼの機能的役割を明らかにし、国際学術誌に報告した。2骨芽細胞の圧刺激依存性のケモカイン発現能に自然免疫系シグナル経路であるMyD88分子依存性であることを初めて示し、国際学術誌に報告した。またこの内容はH27年度の日本矯正歯科学会大会で学会賞を受賞した。3骨芽細胞分化中期に発現が上昇するオステオポンチンの働きに注目し、オステオポンチンが骨芽細胞の多様性分化の調節因子である可能性を示唆する所見を得た。現在その分子機構について解析中である。目的:申請者らの以前の研究成果に基づいて提唱した「骨芽細胞の多様性分化」という新しい概念について、その検証と細胞内分子機構についての解析を昨年度に引き続き行った結果、以下の所見を得た。結果:1)低出力超音波パルス(LIPUS)による刺激が、Nanog遺伝子発現を誘導することで間葉系幹細胞の幹細胞としての性質維持に有効なこと。2)間葉系幹細胞の分化誘導実験において、ケモカインであるCXCL3がオートクライン様式によって、脂肪細胞への分化促進に働くこと。3)骨芽細胞が分化過程で分泌するオステオポンチン蛋白が骨芽細胞の反応性を抑制すること。

4)オステオポンチンによる骨芽細胞反応性の抑制はLMW-PTP(low molecular weight protein tyrosine phosphatase)の骨芽細胞内での発現誘導によるFAK(Focal adhesion kinase)のリン酸化および活性の抑制によること。5)JNK活性の変化によって骨芽細胞の多様性分化の方向が制御可能であり、オステオカルシン発現優位型骨芽細胞(骨増生型)およびオステオポンチン発現優位型(骨免疫型)の2つの分化様式の細胞内分岐機構を明らかにした。6)間葉系幹細胞の脂肪細胞・骨芽細胞への分化方向の決定に細胞内のSykキナーゼの発現および活性が重要であることを見いだし、その下流シグナル伝達機構の詳細を明らかにした。考察:間葉系幹細胞から骨芽細胞にいたる分化におけるCXCL3(ケモカイン)およびSykキナーゼの働きを初めて明らかにし、また、骨芽細胞の骨増生能に関わる多能性分化の分子機構を明らかにした。これらの知見は今後の骨再生療法の発展に大きな貢献をするものと考えられる。骨芽細胞が分化過程で発現するオステオポンチン(OPN)は、サイトカイン様の働きで慢性骨炎症性疾患の病態に関わる。骨芽細胞をJNK阻害下に分化誘導すると、OPNを高発現するが、後期分化マーカーであるオステオカルシン(OCN)の発現や基質石灰化能の低い分化骨芽細胞が出現した。また、JNK特異的フォスファターゼ欠損マウスでは、血清中OPN量は有意に低かった。さらにJNK活性抑制によって出現するOPN型骨芽細胞分化の制御因子として、Id4を同定した。骨芽細胞分化にはOCN型とOPN型の2つの分化様式が存在し、これは初期のJNK活性によって制御されるId4の発現量の増減で調節されている可能性がある。1実際の生体内(マウス)において、異なる部位の骨組織(頭蓋骨、脊椎、四肢骨)におけるOPNとOCNのタンパクおよびmRNA発現レベルを定量的に解析したところ、部位によってOPN/OCNの発現量比に偏りがあることを示した。また、異なる分化誘導因子(アスコルビン酸、BMP、FGF-2)による骨芽細胞分化において、JNK活性が同様に、OPNとOCNを含む各種骨芽細胞分化マーカーの発現量比に影響を与えることを示した。これらの結果によって骨芽細胞の多様性分化の存在をin vivo、in vitroの両面で示唆する所見を得た。2骨芽細胞と同様に間葉系幹細胞から分化する軟骨細胞、脂肪細胞の分化に関わる新たな細胞内シグナル伝達機構、分化誘導因子を見いだした。3圧刺激が、骨芽細胞のLPSなどに対する免疫応答性に影響を与えることを見いだすことで、骨芽細胞の免疫細胞としての分化形式に関わる重要な所見を得ることができた。4分化形式の異なる骨芽細胞間で、網羅的遺伝子発現解析を行い、それぞれの分化形式に関わる分子機構の解明に繋がる重要な所見を得た。1骨芽細胞の多様性分化の調節因子としてのオステオポンチンの機能について解析を継続し、その分子機構を解明するとともに、慢性骨疾患の新規治療法の開発に繋がる研究を行う。2骨芽細胞の分化因子であるBMPメンバーの分化誘導機構の差異についての研究を継続し、骨芽細胞の多様性分化の調節因子としての可能性を検討する。3JNKのキナーゼ活性と骨芽細胞分化能の関係についての研究を継続し、JNK活性調節による骨芽細胞機能への影響を解析する。