hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
文化と産業が融合する産業観光モデル構築に関する研究

号pp.67ー75、2017年12月)において発表した。瀬戸については、別途、その特徴を色濃く示している「ノベルティ」の特徴を把握するため、平成28年度に引き続き「意匠認証登録証」を分析した。平成29年度は、1970年当時の傾向を把握するため5カ年の経年変化を分析し、その結果を「意匠認証制度から見た瀬戸輸出陶磁器の特徴(その2)ー1970年7月1975年6月の実態分析ー」(名古屋学院大学論集社会科学篇第54巻3号pp.26ー273、2018年1月)において取り纏めた。また、多治見市内における資源編集した観光振興の事例分析を行った。対象地区は、市内3箇所(本町地区、市之蔵地区、高田・小名田地区)であり、それぞれの地区の歴史や資源の分布特性などを踏まえて評価した。その結果については、「多治見市における産業・文化資源活用政策の一考察」(日本文化政策学会第11回年次大会、2017年9月)において、口頭発表を行った。さらに、「広域産業観光研究会」を年度内に2回開催し、主として瀬戸と名古屋における輸出陶磁器の資源を編集した物語観光についての議論を行った。美術館の館長やまちづくり/旅行関係の専門家とともに、議論を重ね、その成果は、「物語、観光と文化資本」(名古屋学院大学社会科学篇第54巻第4号pp.183ー189)に纏めた。「瀬戸ノベルティ」の分析に想定以上の時間を要したため、他の資源の整理に十分な時間を避けなかった。そのため資源の整理が不十分になったが、それは際限なく広がるため、同時並行する形で、資源編集と観光モデルの構築に向けた作業を行った。そのため、「広域産業観光研究会」を立ち上げることとしたが、人選や所属先への依頼、日程調整などに手間取り、開催時期が予定より大幅に遅れた。また、他産地への視察についても、平成29年度内に実施することができなかった。これらのことから、全体としてやや遅れているの評価とした。名古屋都市圏の外縁部には、瀬戸や美濃など日本を代表する伝統ある窯業地を抱えている。近代化の過程では、これらの窯業地から陶磁器の基礎となる「素地」を運び、名古屋で上絵付を施し、完成品として輸出した歴史がある。こうして名古屋には「上絵付技法」が職人の技術として蓄積していった。しかし「プラザ合意」後の円高局面になると、明治以降隆盛を続けた輸出陶磁器の産業としての命脈は、ほぼ途絶えることとなる。反面、今日では、文化面での評価が高まり、技法の伝承や作品展示などが行われるようになってきた。こうして地域の文化資源化が進みつつあるものの、観光資源としては不足するため、本研究では、時空間を広げ「物語」としてつながる可能性を検証した。空間的には、背後の瀬戸や美濃へ広げ、同時に時間を遡って広域的地域の関係性を検証し、物語の構築を含めた産業観光モデルの構築を試みた。本年度は、名古屋と瀬戸や美濃との関係において、「物語」に基づく観光がどのような役割を果たすかについて考察するとともに、その際における課題や限界について学会等で発表した。さらにその参考として、「生産の場から観光消費の場へ、そして創造の場」に向けて再生をした常滑や、地域外からの人的資源を元に「デザイン」を切り口とした交流の場づくりを実現した波佐見の事例などを調査しつつ論考を深めた。
睡眠呼吸障害が網膜細小血管系に与える影響：循環器疾患の危険予測を目指して

睡眠呼吸障害が細小血管へ与える影響を明らかにすることを目的とした。Circulatory Risk in Communities Study (CIRCS)で、眼底写真をデジタル化した後に網膜血管径を測定した。年齢、性別、喫煙習慣、飲酒習慣、総コレステロール、中性脂肪、収縮期血圧で調整後、睡眠呼吸障害の指標である3%酸素飽和度低下指数5回/時間以上者は5回未満者に比べて網膜静脈径が有意に大きかった。しかし、この差はさらにBMIで調整を行うと減弱した。これは主にBMIと網膜静脈径との関連によって概ね説明されると考えられた。眼底写真のデジタル化:網膜血管形態を詳細に解析するためには高解像度のデジタル眼底写真が必要となる。そこで、35mmポジフィルムで保管されている眼底写真をデジタルフィルムスキャナーでデジタル化を行った。CIRCS研究参加者のうち、睡眠呼吸障害検査と眼底写真検査を同時期に行った対象者において、2001年1620名(3240枚)、2002年1584名(3168枚)のデジタル化が終了した(平成25年3月31日現在)。引き続き、2003ー5年分の眼底写真についてデジタル化し、データベースと照合する作業を続ける(平成26年上半期に終了予定)。デジタル化が修了した眼底写真は対象者の他のデータベースと照合して解析の準備も行っている。(1)眼底写真のデジタル化:本年度は眼底写真のデジタル化作業を行った。CIRCS研究対象者で睡眠呼吸障害の検査を受けた受診年に該当する2001年度(322眼)、2002年度(675眼)、2003年(1077眼)、2004年(760眼)についてデジタル化作業を終了した。デジタル化された眼底写真はセキュリティー保護下の冗長化ハードディスクドライブに保管した。(2)眼底写真の解析:デジタル化された眼底写真について、網膜血管径の計測作業を行った。計測にあたってはまず判定員のトレーニング、その後に判定精度確認を行い、判定者内一致率が十分であること(級内相関係数>0.8)を確認した。網膜血管径測定には米国ウィスコンシン大学から提供された専用ソフトウェアを用い、網膜中心動静脈推定値(CRAEとCRVE)を測定している。現在、2001-2003年度分まで測定が終了し、2004年度分について作業中である。(3)眼底写真と睡眠呼吸障害検査のデータ照合:解析が終了した眼底写真のデータと睡眠呼吸障害検査およびその他の循環器危険因子のデータとの照合作業を行っている。デジタル化した眼底画像の解析にあたり、番号の振り直し作業が新たに必要となり、解析が若干遅れた。眼底写真解析が終了した2001-2003年度分についてデータベース化し照合を行う準備が整った。2004年度分の解析が終了する平成28年度前半にデータベースを固定し、統計解析を行う予定である。(4)網膜血管径測定と睡眠呼吸障害他の循環器危険因子との関連について、総説論文を執筆中である。目的:今回、睡眠呼吸障害が循環器疾患の危険を高める機序を考える上で細小血管にどのような影響を来しているのかを新しい網膜血管解析を用いて明らかにすることを目的とした。結果:網膜血管径測定と終夜パルスオキシメータ検査の結果の双方を有するものが2784名おり、解析対象とした。3%ODI5回/時間未満者と5回以上者のCRAE/CRVEはそれぞれ146.1μm/211.9μm、144.7μm/212.5μmであった。年齢、性別、喫煙習慣、飲酒習慣、総コレステロール、中性脂肪、収縮期血圧およびCRVEに対してCRAE、CRAEに対してCRVEを加えた多変量回帰モデルで、3%ODI5回/時間以上は5回未満に比べてCRVEが有意に大きかった(+1.51μm, 95%信頼区間0.15, 2.86; p=0.030)。しかし、この差はさらにBMIで調整を行うと減弱し、有意な関連は見られなくなった。結論:網膜血管径の中でも網膜中心静脈径の指標であるCRVEは、BMIで調整する前は有意に3%ODI5回/時間以上者で高いものの、BMIで調整するとその差は現弱した。網膜静脈径はBMIと有意に関連することが報告されていることから、睡眠呼吸障害と網膜静脈径拡大の関連は肥満によって説明されるものであると考えられた。(1)眼底写真のデジタル化本年度は眼底写真のデジタル化作業として2001年度(322眼)、2002年度(675眼)、2003年(1077眼)、2004年(760眼)についてデジタル化作業を予定通り終了した。

(2)眼底写真の解析デジタル化された眼底写真について、網膜血管径の計測作業をについて、2001-2003年度分まで測定が終了し、2004年度分について作業中である。デジタル化した眼底画像の解析にあたり、番号の振り直し作業が新たに必要となり、解析が若干遅れた。(3)眼底写真と睡眠呼吸障害検査のデータ照合眼底写真解析が終了した2001-2003年度分についてデータベース化し照合を行う準備が整っている。疫学(1)眼底写真のデジタル化作業の終了、保管:デジタル化された眼底写真をセキュリティー保護下の冗長化ハードディスクドライブに保管し、セキュリティー保護に努めながら解析を行う。(2)眼底写真の解析:デジタル化された眼底写真について、網膜血管径の計測作業をすすめる。現在、2004年度分について作業中であり、平成28エンド前半には解析が終了する予定である。(3)眼底写真と睡眠呼吸障害検査のデータ照合:眼底写真の解析終了をまって眼底写真のデータと睡眠呼吸障害検査およびその他の循環器危険因子のデータとの照合作業を行い、データセットを固定する。(4)統計解析:網膜血管径変化が睡眠呼吸障害とどのような関連があるのか多変量解析を用いた統計解析を行う予定である。(5)網膜血管径測定と睡眠呼吸障害他の循環器危険因子との関連について、総説論文、および(4)のデータを用いた解析・論文作成を行う。研究計画通り、眼底写真のデジタル化を行い、データベース作成を行った。眼底写真のデジタル化にあたり、取り込みの至適条件を求める作業に時間がかかったため、当初の計画よりも約1ヶ月程度の遅れがある。この遅れは平成26年度内に予定通りに追いつくことができる範囲であり、おおむね順調に進展していると自己評価した。デジタル化した眼底画像の解析ににあたり、番号のふり直し作業などがあり、解析作業が若干遅れているため。平成26年度はデジタル化した眼底写真を網膜血管解析ソフトウェアで解析することが主な研究内容となる。解析項目として、網膜血管径、蛇行度、及び血管分岐パターン解析についてすでに準備が整っており、解析に当たることができる状態である。眼底写真のデジタル化に約1ヶ月程度の遅れがあるが、平成26年度上半期中に遅れを取り戻すことができるよう、研究補助者を確保している。次年度に遅れている作業を行う予定。眼底写真のデジタル化に若干の遅れがあるため、当初予定してた研究データとの照合にかかる雑役務費の額に差が生じた。平成26年度前半に遅れた分の眼底写真デジタル化作業が終了する予定なので、それに併せて研究費を使用する。
マインドフルネスに基づくソーシャルワーク専門職エンパワメント・プログラムの開発

平成30年度の成果は以下の5点にまとめられる。1.情報交流を目的としたインターアクティブなホームページを公開した。2.客員研究員(Visiting Project Scientist in Psychiatry)として米国カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)医学部マインドフル・アウェアネス・リサーチ・センター(MARC)に1年間在籍し、米国のマインドフルネス実践の現状と課題の抽出、そしてMARCとの研究・実践における連携体制を構築した。3. MARC提供の1年間マインドフルネス指導者養成プログラム、マインドフルネス・ファシリテーション・トレーニング(Training in Mindfulness Facilitation: TMF)を修了。認定資格であるUCLA-Trained Mindfulness Facilitator及びInternational Mindfulness Teachers Association (IMTA)-Certified Mindfulness Teacher (CMTP-0146)を取得し、ソーシャルワーク(SW)専門職のストレス低減を超えたSWの価値の体現に資する介入方法としてマインドフルネスを応用する理論と実践方法を修習した。4.日本マインドフルネス学会及びオックスフォード大学マインドフルネス・リサーチ・センター(OMC)共催によるマインドフルネス認知療法(MBCT)指導者養成プログラム(最終モジュール)を修了。スーパーバイズを受けることでMBCT実践が可能な立場となった。うつ再発予防及びストレス低減などSW専門職のエンパワメントにMBCTを活かす道筋を明確化した。5. TMFとMBCTの比較に基づくマインドフルネス指導者養成の問題、トラウマ被害者などへのマインドフルネスのネガティブな影響、SWの価値に資するマインドフルネスのあり方などをテーマにした学会発表、論文出版及び論文投稿を達成した。平成30年度は、UCLA MARCに拠点を置くことで米国のマインドフルネス推進者とのネットワークを構築するとともに、マインドフルネス・プログラムの多様性、リスク要因、指導者養成方法の理解が深まった。特に、米国を中心に開発が進む社会的排除に見舞われた人々、例えば貧困、ひきこもり、災害被災者、外国人労働者、性的少数者などの心理社会的問題に対するマインドフルネス方法論「エンゲージド・マインドフルネス」の習得は、研究開始当初に予測していたストレス低減やバーンアウト抑制を超えた、価値と技術の両側面からSW専門職をエンパワメントしていくマインドフルネスを見通すことにつながった。この新たな視点を本研究に統合させるため、平成30年度はマインドフルネスが米国を中心に個人化あるいは世俗化された経緯を歴史的に探求し、マインドフルネスが本来包含していた慈しみの心性、社会的弱者の包摂、そして深い内省とトラウマからの回復などの機能を明らかにした。その研究成果は論文として学術誌に投稿している。同時に、平成30年度は米国において社会的弱者としての生きづらさに伴うトラウマへのアプローチとしてマインドフルネスが果たす役割と危険性について重層的なトレーニングを受け、SW専門職が日々接する被虐待や劣悪な環境で生活を余儀なくされている人々への支援にマインドフルネスを応用する方法の獲得を優先させた。以上の平成30年度で生まれた本研究を深化させる方向性を確固たるものにするため、SW専門職に対するオンライン調査の実施計画の見直しと研究会の展開及び成果報告方法の再検討を行う必要性が生じた。ストレス低減やバーンアウト抑制を促す認知制御の枠組みにとどまらないマインドフルネスの役割と機能の明確化を通じて、重層的にSW専門職をエンパワーしていくマインドフルネス・プログラム構築を令和元年度において達成していく。令和元年度は、以下の項目を設定して研究を推進していく。1.研究最終年度として、これまで集積された成果(包括的文献研究、研究会成果、調査結果、実践経験、UCLA MARCとの連携、TMFによる指導者養成課程、日米マインドフルネス推進者とのネットワーク、日米でのトレーニング経験など)に基づくSW専門職のエンパワメントに資するマインドフルネスの理論と方法を集約した書籍の出版。平成29年度に出版した認知制御及び援助関係の涵養を機序にしたマインドフルネス(「福祉職・介護職のためのマインドフルネス」中央法規出版)を拡充・深化させ、SWの価値、社会正義の実現に根ざすマインドフルネスからSW専門職をエンパワーしていく方法に言及した書籍を目指す。2.本書籍の内容に呼応した「マインドフルネスに基づくSW専門職エンパワメント・プログラム(MB-SWEP)」の構築とホームページ上での方法論の公開。ストレス低減、バーンアウト抑制、二次受傷予防、援助関係の涵養、SW価値(社会正義、命の尊厳・尊重、社会的包摂など)の内在化、そしてSW価値の体現に通じるマインドフルネスの発信と改訂を継続していく。また、MB-SWEPの普及を目的としたワークショップや研修会を兵庫県社会福祉士会など関係団体及び機関との連携を元に開催していく。3.医療化、個人化、世俗化されたマインドフルネスへの批判と社会的弱者に追いやられた人々の包摂に資する「エンゲージド・マインドフルネス」をテーマに加えた研究会の活性化と成果の取りまとめ。社会正義の価値に資するマインドフルネスのあり方の検討からSWとマインドフルネスの融合可能性を検討し、SW専門職をエンパワーしていく方法を記録・発信していく。本研究の目的、マインドフルネスに基づく社会福祉士や精神保健福祉士などソーシャルワーク(SW)専門職のストレス低減と援助関係の涵養に資するエンパワメント・プログラムの作成とその普及にあたり、平成28年度の成果を以下報告する。

1.包括的文献研究:アップデートされたマインドフルネスの効果機序と援助関係への影響に関連する先行研究レビューを継続的に行い、「少年院矯正教育へのマインドフルネス導入を巡る実践及び研究課題」『人間福祉学研究』第9ー1号(p. 67-90)、「マインドフルネス入門」『ケアマネジャー』18(4)18(7)、「支援者のマインドフルネス経験が援助関係に与える影響と機序」『精神科治療学』第32-5号(平成29年5月掲載予定)としてまとめた。その他、文献研究の成果は書籍(2册)として平成29年度中に出版予定である。2.研究会の立ち上げ:平成28年9月よりメリーランド大学・大谷彰氏とともに研究会(マインドフルネス研究会@梅田)を立ち上げ、現在まで11回を数えている。臨床心理、精神医学、統合医療、脳科学等の研究者・実践者計12名に参加いただき、現在も活発な情報交換が継続されている。3.ホームページ(HP)立ち上げ:マインドフルネス・プラクティスの音声ガイドと関連情報を掲載したHPを立ち上げた。4.探索的直接インタビュー調査:平成28年6月7月にSW専門職対象のマインドフルネス講座(5回)を行い、講座終了から1ヶ月後に探索的インタビューを実施(n=20)。準実験デザインに基づき、マインドフルネス状態、ストレス度、援助関係等について量的・質的ミックス法から探索した。一次分析結果は第3回日本マインドフルネス学会(平成28年11月)にて報告。ソーシャルワーク援助関係の変容に関する結果を論文として投稿した。包括的文献研究は予定通り遂行され、論文2本及び著書2册として出版の見通しが得られた。研究会及びホームページ(HP)の立ち上げも達成し、継続的な情報収集と成果の普及体制が整った。探索的直接インタビュー調査は、平成28年度中にデータ収集までを当初予定していたが、データ収集から分析、そして学会発表及び論文投稿まで進めることができた。研究計画の中で未達成のものは、次の2点となる。1. HPによる情報交流:情報管理の観点から、HPでは一方向の情報提供にとどまり、情報交流が可能な体制構築は叶わなかった。2.海外機関との連携:UCLA Mindful Awareness Research Centerとの協働及び情報交換については、当初予定していたスケジュール調整が叶わず、28年度中に実施することができなかった。これら未達成部分は、平成29年度において遂行していく予定である。マインドフルネスに基づくソーシャルワーク(SW)専門職のストレス低減と援助関係の涵養に資するエンパワメント・プログラム構築にあたり、平成29年度の成果を以下報告する。1.平成28年度実施のSW専門職対象のマインドフルネス・プログラム評価を目的とした査読付論文「マインドフルネスがもたらすソーシャルワーク援助関係への影響:社会福祉従事者の主観的変容を踏まえた探索的研究」『人間福祉学研究』10(1), 91-116を出版。
視覚野における長期増強の経験依存的機能発達に果たす役割

1)大脳皮質視覚野の興奮性シナプス伝達におけるNi^<2+>感受性Ca^<2+>チャネル依存性の長期増強は、眼優位可塑性と同様な年齢と視覚体験に対する依存性を示す。この長期増強が眼優位可塑性に関与するかを、黒目のラット(Long-Evans)を用いて検討した。2)最初に、この長期増強を選択的に阻害する薬物を探索した。Ni^<2+>感受性Ca^<2+>チャネルにはT型とR型があるので、それらの阻害薬の長期増強に対する効果を感受性期のラット視覚野切片標本を用いて調べた。3)R型Ca^<2+>チャネルの選択的阻害薬SNX-482(500 nM)は長期増強に影響を与えなかったが、T型Ca^<2+>チャネルを阻害するmibefradil(3 μM)とkurtoxin(250 nM)は共に長期増強の誘発を阻止した。したがって、この長期増強はT型Ca^<2+>チャネルの活性化を誘発に必要とすると考えられる。4)片眼遮蔽の効果は視覚誘発電位により評価した。ウレタン麻酔下のラットにサイン波状格子模様の明暗を1秒に一回逆転する視覚刺激を与え、それにより誘発される細胞外電位を遮蔽眼対側視覚野の両眼視領域の3/4層境界部から記録した。それぞれの眼に刺激を100回繰り返し与え、その反応の平均振幅で視覚反応の大きさを決めた。5)感受性期に5日間(生後25-30日)片眼遮蔽すると遮蔽眼刺激により誘発される電位は減少し、非遮蔽眼刺激による反応は増大した。片眼遮蔽の間、オスモティク・ミニポンプを用いてmibefradil(3 mM)を視覚野に持続注入すると、遮蔽眼刺激により誘発される反応はコントロールと同程度に減少したが、非遮蔽眼刺激による反応に増大は見られなかった。片眼遮蔽せずにmibefradilを持続注入しても眼優位性になんら変化は見られなかった。6)以上の所見は、T型Ca^<2+>チャネル依存性長期増強が片眼遮蔽により生ずる非遮蔽眼の視覚反応の増大に寄与することを示唆する。また、片眼遮蔽による遮蔽眼の反応の抑圧は非遮蔽眼の反応の増大とは独立した過程により制御されていることを示唆している。
高分子ゲルのミクロドメイン構造を用いた光メモリ機能の発現

本研究では、高分子ゲルに見られる形態変化のスイッチ・メモリー機能を、ミクロドメイン構造のサイズ領域で実現するための基礎を構築した。高分子ゲルの持つ希薄で複雑な網目構造とそれに起因する諸現象、ゲルの相転移に関する未解決の基礎的問題を研究した。平成12年度は、膨潤度にヒステリシス現象を示すゲル表面のドメインを用いて、外力と局所的熱発生とにより書き込みを行ない、外部環境変化により膨潤相転移という消去を行なう機能の発現について検討し、次の成果を得た。1.応力と温度によって、ヒステリシス現象を示す高分子ゲル薄板状に合成した。イオン分子の含有量と架橋密度の最適値を決定し、ユニークなドメイン構造とその温度変化を示す刺激応答性高分子ゲルを合成した。ゲルを銅イオン水溶液中に浸し、錯体を形成させた(錯体ゲル)。ゲルの巨視的な体積相転移を測定し、ヒステリシス現象について詳細に測定した。2.アルゴン・イオンレーザーを光学系と組み合わせることによってビーム径を絞り、光照射によりゲル表面のドメイン構造を変化させ、原子間力顕微鏡により観察した。3.ヒステリシス現象を示すゲル表面のドメインを用いて、可視光により収縮相転移という書き込みを行ない、光を遮断しても収縮状態を保持し、外部環境変化により膨潤相転移という消去を行なう機能発現の最適条件を検討し、ゲルの構造と外部環境変化の影響、局所収縮相の安定性、サブミクロンサイズの表面構造変化が生み出す形態変化の原理と機能に果たす役割について考察した。4.ゲル表面の微視的構造、様々な表面構造と巨視的な機能との関係、実際の網目の不均一構造の果たす役割、機械的拘束下でのゲルの相転移、高分子ゲルのもつ複雑で多様な性質を生み出す基本原理とその物質科学への応用について総合評価した。本研究では、高分子ゲルに見られる形態変化のスイッチ・メモリー機能を、ミクロドメイン構造のサイズ領域で実現するための基礎を構築する。そのために、高分子ゲルの持つ希薄で複雑な網目構造とそれに起因したユニークな現象の解明に関する研究を行い、ゲルの表面相の微視的構造、様々な表面構造と巨視的な機能との関係、実際の網目の不均一構造の果たす役割、機械的拘束など特殊な環境下でのゲルの相転移といった基礎的な未解決の問題を研究する。平成11年度は、ゲルの微視的な表面構造についての実験を行ない、次の成果を得た。1.イオン分子(アクリル酸ナトリウム)で修飾された熱応答性のN-イソプロピルアクリルアミドゲルをサブミリメーターの厚さの薄膜状に合成した。イオン分子の割合を変化させ、ドメインサイズ(イオン分子が形成する網目の不均一構造)が異なる高分子ゲルを合成した。さらに、ゲルを銅イオン水溶液中に浸し、錯体を形成させた(錯体ゲル)。全てのゲルの巨視的な体積相転移を測定した。2.メゾスコピックレベルでの表面形態制御と評価技術を確立した。(1)ゲル表面のサブミクロン数ナノメートルサイズの微視的構造を液中で直接、液中タッピングモードによりAFM観察し、イオン分子によるミクロドメイン構造の観察に成功した。温度変化によるゲルの微視的表面形態の変化を測定した。(2)AFM像から表面高さの自己相関関数と相関長を計算し、ラフネス解析を行ない、ゲルの表面構造とその変化を考察した。ゲルの表面の微視的構造のサイズ依存性、及びそのスケーリング則を考察し、表面構造の階層性を評価した。(3)AFM観察によるドメイン構造の変化と巨視的な体積相転移を比較し、ドメインの形態変化と巨視的な体積に及ぼす影響について考察した。
非同期離散状態システムの理論体系の整備と小型・低消費電力神経補綴装置設計への応用

本研究では,非同期離散状態システムを用いた生物模倣ハードウェアの系統的な設計手法の整備とその神経補綴装置の設計への応用に取り組む.3年間の研究期間を通して,具体的には,例えば以下などのテーマに取り組む.(1)従来の非線形力学システム理論で用いられている様々な解析手法を参考にして,非同期離散状態システムの系統的な解析手法を整備する.(2)前述の解析手法と最新の離散最適化手法を駆使して,非同期離散状態生物システムモデルの生体計測データへのフィッティング手法の整備に取り組む.そして,次世代の人工内耳の開発を念頭に置いた蝸牛モデルや,人工海馬などの脳の神経補綴装置の開発を念頭に置いた神経細胞集団モデルを設計する.(3)小型で低消費電力な非同期離散状態生物模倣ハードウェアの系統的な設計手法を整備し,その優位性をFPGAなどを用いた実機実験によって検証する.また,超低消費電力な神経補綴装置の開発を念頭に置いて,量子ドットセルオートマトンなどのポストCMOSデバイスを用いた非同期離散状態生物模倣ハードウェアの設計法の整備にも取り組む.2018年度は,主に(1)の内容に取り組み,非同期離散状態システムを用いた生物リズム発生機構モデルの解析手法などを整備した.また,量子ドットで実装された離散状態システムの理論解析手法や非同期離散状態システムを用いた神経細胞モデルの理論解析手法の開発にも取り組んだ.2018年度は,(1)非同期離散状態システムを用いた生物リズム発生機構モデルの解析手法を開発し,(2)量子ドットで実装された離散状態システムの理論解析手法を開発し,(3)非同期離散状態システムを用いた神経細胞モデルの理論解析手法を開発した.またそれらの成果の多くは学術論文誌で公表した.以上のことから,現在までの進捗状況は,おおむね順調に進展していると判断できる.2019年度は,主に非同期離散状態生物システムモデルの生体計測データへのフィッティング手法の整備に取り組む.また2020年度は,主に小型で低消費電力な非同期離散状態生物模倣ハードウェアの系統的な設計手法の整備に取り組む.本研究では,非同期離散状態システムを用いた生物模倣ハードウェアの系統的な設計手法の整備とその神経補綴装置の設計への応用に取り組む.3年間の研究期間を通して,具体的には,例えば以下などのテーマに取り組む.(1)従来の非線形力学システム理論で用いられている様々な解析手法を参考にして,非同期離散状態システムの系統的な解析手法を整備する.(2)前述の解析手法と最新の離散最適化手法を駆使して,非同期離散状態生物システムモデルの生体計測データへのフィッティング手法の整備に取り組む.そして,次世代の人工内耳の開発を念頭に置いた蝸牛モデルや,人工海馬などの脳の神経補綴装置の開発を念頭に置いた神経細胞集団モデルを設計する.(3)小型で低消費電力な非同期離散状態生物模倣ハードウェアの系統的な設計手法を整備し,その優位性をFPGAなどを用いた実機実験によって検証する.また,超低消費電力な神経補綴装置の開発を念頭に置いて,量子ドットセルオートマトンなどのポストCMOSデバイスを用いた非同期離散状態生物模倣ハードウェアの設計法の整備にも取り組む.2018年度は,主に(1)の内容に取り組み,非同期離散状態システムを用いた生物リズム発生機構モデルの解析手法などを整備した.また,量子ドットで実装された離散状態システムの理論解析手法や非同期離散状態システムを用いた神経細胞モデルの理論解析手法の開発にも取り組んだ.2018年度は,(1)非同期離散状態システムを用いた生物リズム発生機構モデルの解析手法を開発し,(2)量子ドットで実装された離散状態システムの理論解析手法を開発し,(3)非同期離散状態システムを用いた神経細胞モデルの理論解析手法を開発した.またそれらの成果の多くは学術論文誌で公表した.以上のことから,現在までの進捗状況は,おおむね順調に進展していると判断できる.2019年度は,主に非同期離散状態生物システムモデルの生体計測データへのフィッティング手法の整備に取り組む.また2020年度は,主に小型で低消費電力な非同期離散状態生物模倣ハードウェアの系統的な設計手法の整備に取り組む.大学の異動に伴い,当初2018年度後半に実施しようと予定していた実験の実施時期を2019年度に変更したことにより,同実験に必要な機器を2018年度中に購入する必要がなくなったため.
概日時計中枢(視交叉上核)と末梢組織の相互作用による概日リズム形成機構の解析

生物には概日リズムとよばれる、行動や生化学的活動を支配する24時間に近い周期を持つ活動リズムが見い出される。我々の単離した哺乳類の時計遺伝子Per1の転写翻訳産物量は、概日時計中枢である視交叉上核(SCN)で明暗及び恒暗条件下、明期で高く暗期に低い自律的な日周変動を示した。また、幾つかの末梢組織においてもその発現は約6-12時間遅れた位相で振動した。これらの結果は、Per1の発現量の経時変化を、中枢と末梢組織それぞれの計時情報の指標として用い得ることを示す。そこで、Per1::luc融合遺伝子のトランスジェニック動物を作製した。得られたPer1::lucトランスジェニック動物のSCNスライス培養系では、luciferase活性が約1ヶ月間行動リズムと同じ約24時間の周期で発現振動した。また、いくつかの末梢組織(肝臓や筋肉)の培養系でもluciferase発現日周リズムは2-6周期保たれた。そこで、SCNと末梢組織の相互作用を調べるために、まず明暗条件飼育下Per1::lucトランスジェニックマウスの光サイクル位相を6時間前進または後退させた。すると、SCNのluciferase発現リズムは早くも1日後に新しい光サイクル条件に同調することができた。しかし、末梢組織でのluciferase発現リズム及び行動リズムは、位相同調の完了に約3-6日間を要した。即ち、SCNと末梢組織の概日時計振動は、光同調過程において通常とは異なり脱同調し、いわゆる時差ぼけとはSCNと末梢組織での概日リズムの脱同調であることが判明した。さらに、給餌を齧歯類の休息期である明期に制限することより、やはりSCNと末梢組織の概日リズムが脱同調されることを見出した。
耐強放射線・耐強磁場性能を持った広帯域データ通信エレクトロニクスの研究

高エネルギー加速器実験の強放射線・強磁場という特殊な環境で動作可能なデータ収集系について、とくにその部品を研究した。Belle II実験を例に、10年分のバックグラウンドγ線や中性子線を複数銘柄のFPGA・光通信用トランシーバー・レギュレーター等に照射して、各部品の一時的エラー頻度および恒久的破壊耐性について定量的に評価して論文誌に公表した。また、1Tほどの強磁場中に置いたデータ収集系についても異常は起きないことを確認した。また、検出器本体の放射線耐性研究も行い、崩壊点検出器ではその部品が十分な放射線耐性をもつことや、検出器自体のセンサー位置が放射線によってほぼ影響を受けないことも確認した。これまでの研究によって、データ通信エレクトロニクスの強磁場耐性・放射線耐性を考えた場合、とくに課題となるのが光トランシーバーの放射線耐性であることが分かった。そして、民生品の光トランシーバーを各種そろえて放射線照射実験をし、放射線耐性の高い光トランシーバーを洗い出す研究を行った結果、AVAGO社製の8.5Gbpsの通信速度をもつ製品が相対的にもっとも放射線耐性が高いことまでがわかった。本年度は、この製品に集中的に放射線を浴びせ、その製品の放射線耐性を定量化することで、その製品が具体的な高エネルギー加速器実験の一つであるBelleII実験での使用に耐えうるかの検証実験を行った。まず東京工業大学のγ線照射実験施設を使用し、当該製品が破壊されるまでγ線照射を行った。その結果、すくなくとも800Gyの積分γ線量には耐えることがわかった。これはBelleII実験の環境γ線量換算で27年分に相当し、10年を実験期間の目安とするBelleII実験にとっては十分なものであることがわかった。ついで神戸大学の中性子照射実験施設を使用し、当該製品に中性子線を照射する実験を行った。その結果、すくなくとも環境中性子線量換算で8.9年分の中性子線量に耐えることが判明した。なお本年度内の中性子線の照射実験も含め、これまでの中性子線照射実験では光トランシーバーを破壊することができなかったので、光トランシーバーは中性子線照射に対して十分な耐性を持っていることが暗示される。以上から、我々は「BelleII実験を視野に入れた場合に十分な環境放射線耐性を持った光トランシーバーとしてAVAGO社製8.5Gbpsの製品」を同定した。BelleII実験の環境下で光トランシーバーの放射線耐性をさらに統計的に詳細に研究するため、BelleII実験向けに光トランシーバーを180個購入した。平成24年度までの研究によって、特定の機種の光トランシーバー(光ファイバーでデータ通信をするときのファイバーの端点となるコネクタモジュール)ならばγ線耐性が十分で通信機能が破壊されないことが明らかとなっていた(放射線環境として国内最大規模の高エネルギー加速器実験計画であるBelle II実験を想定)。しかし、そもそもγ線によって光トランシーバーの内部回路が破壊される機序が不明であり、実験に使ったその光トランシーバーが特別に高いγ線耐性を示すことも心配された。そこで平成25年度では、ロット指定で大量購入されたこの機種の光トランシーバーを一部抜き取り、これにγ線を照射してγ線耐性を調べる実験を行った。その結果、少なくともこのロットならばγ線耐性が十分であることが判明した(抜き取り破壊試験であるため確率的な議論しかできない)。他方、平成24年度中に、γ線を照射した光トランシーバーでも数か月程度の未使用期間を経ると通信機能が復活する、という興味深い現象を我々は偶然発見した。そこでこの案件に対しても系統的に実験をした。照射実験により通信機能が完全破壊された光トランシーバーを、数時間ないし3日間、通常空間に保管して復活性を調査した。その結果復活は確認できず、この程度の期間では復活しないことが判明した。他方、「通常空間に数か月ほど置くと復活する」という報告は研究代表者・研究協力者以外からも受けている。これは機序は不明ながらγ線で破壊されてしまったように見える光トランシーバーでもたとえば1年放置するとまた使えるようになることを意味している(ただし、平成24年度の研究結果から積分γ線被曝量と完全破壊までの時間との間には関連性があるため、再利用のためには通常空間に置くことが望ましい)。光トランシーバーの有効再利用の観点から上記案件の研究を平成26年度に実施することを計画する。平成23年度は、データ通信エレクトロニクスの構成部品のうち、とくに放射線に弱いと考えられるFPGA・光トランシーバー・定電圧発生器に放射線を照射し、その耐性を調べる実験を行った。複数回にわたる実験の結果、各部品についてのγ線耐性が徐々に明らかとなった。たとえば典型的な高エネルギー実験であるBelle II実験の場合、γ線の年間被曝量は最大で100Gyと予測される。これに対し、Xilinx社製のVirtex-5 FPGAは1000Gy以上の放射線耐性を示し、10年分を耐えることが示せた。また定電圧発生器も、通常想定される部品では10年分以上を耐えることが判明した。10年は、ひとつの高エネルギー実験のまる1回にだいたい相当するので、10年分の耐性があれば十分である。他方、光トランシーバーにはγ線耐性に問題があることも判明した。4Gbpsの通信速度性能をもった製品の場合、製造業者によらずおおむね300Gy程度で破壊されてしまうこともわかった。ここまでの結果を国際会議TWEPP2011で発表し、査読論文にして公表した。光トランシーバーの放射線耐性が低い問題については、別の通信速度性能を持った光トランシーバーにもγ線を照射して、耐性の高い製品を探す実験を試みた。

その結果、AVAGO社製の8.5Gbpsのトランシーバーがぎりぎり1000Gyに耐える可能性のあることが判明した(2Gbpsや3Gbpsなど他の通信速度性能をもったものも実験したが、そこまで耐性はないことがわかった)。以上のほか、定電圧発生器については磁場中での動作性能が心配されるため、KEKが所有する1.6Tの電磁石内での性能評価も行った。1.6TはBelle II実験の周辺漏れ磁場よりも強い磁場である。実験の結果、この程度の磁場中では定電圧発生器は問題なく動作することが判明した。本研究課題は、光トランシーバーなどの高エネルギー素粒子実験用のデータ転送用装置の放射線耐性や強磁場耐性を明らかにすることを目的としていたが、これらが計画年度中に明らかになったことを踏まえて、高エネルギー素粒子実験用の粒子検出器の読み出しASICや検出器そのものの放射線耐性を研究するように研究課題を発展させた。高エネルギー素粒子実験では、加速器による粒子衝突点の周辺が放射線強度が強い。そこで、衝突点付近によく設置される検出器のモデルとして半導体型崩壊点検出器を選定し、これに高エネルギー電子ビームを照射することで読み出しASICや半導体センサーの性能劣化を調べることとした。とくに、国内の代表的な高エネルギー素粒子実験であるBelle IIを想定し、その中の半導体型崩壊点検出器を念頭においた。平成26年度は、他の研究者や大学院生らと協力して照射実験のための半導体型検出器の製作を集中的に行った。まず、組立工程そのものが成立していることを確認する準備として、小型検出器を製作し完成させた。ここではセンサーと読み出しASICや読みだし基板との電気的結線法・センサーの電気的動作確認法などを確立した。次いでセンサーの精密配列方法などを確立して、複数のセンサーからなるBelle II実験用の半導体型崩壊点検出器相当の大きさ・形状となる本格的な予備検出器も完成させた。さらに、ビーム試験の準備として、小型検出器や予備検出器のセンサー部にストロンチウム90からの弱いβ線を照射して信号を読み出し、ほぼ期待される大きさの信号電荷がセンサー内の照射位置に生成されることを確認した。これらをもってビーム試験の準備として十分な研究成果をあげることに成功した。高エネルギー加速器実験では強い放射線環境と強い磁場環境が検出器の性能を劣化させるとして問題となる。本研究ではとくにデータ収集回路を構成する部品の放射線耐性・磁場耐性を研究し、もって将来の高エネルギー加速器実験に貢献することを目的とした。前年度までの研究では、Belle II実験の10年分のバックグラウンドγ線や中性子線を、さまざまな銘柄のFPGA・光通信用トランシーバー・レギュレーター等に照射して放射線耐性を研究し、各部品の放射線耐性(恒久的故障に対する抵抗)やエラーモードの分析(復旧可能な不具合の対処法と頻度)を行った。この結果はJINST 5 C12004(2010)で発表した。また、強磁場に対しても1T程度ではデータ収集系に異常が起きないことを確認した。
蛍光性リガンド・脂質を用いた細胞内選別輸送の研究とその変異株の分離

エンドサイトーシスの分子機構を変異株を用いて研究するため、次の手順により低密度リポタンパク質(LDL)の細胞内輸送の変異株の分離を行った。変異剤、エチルメタンスルフォン酸で処理したCHO細胞を、コレステロール生合成経路の律速酵素(HMG-CoA)の阻害剤であるプラバスタチン存在のもと、ネガティブ選択法により単離し、LDL取り込みまたはその代謝に異常のある変異株を得た。さらに、これらの変異株のうち、LDLの取り込みは正常であるが、その分解が抑制された表現型を示す変異株を、オクタデシールロダミン(R18)とNBD-リノール酸エステル(NBD-Cl)を封入したLDLを用いて、次のような手順で単離した。NBD-ClとR18を封入したLDL内ではお互いの蛍光分子の間にエネルギー移動が生じるため、それぞれ単独にいる場合に比べてNBDの蛍光は小さく、R18の蛍光は大きい。しかし、LDLが分解されると、お互いの分子はばらばらになり、その結果、R18の蛍光は小さくなり、NBDの蛍光は大きくなる。LDLを分解できない細胞の場合には、分解できる野生株の場合に比べて、R18/NBDの蛍光比は大きくなる。このことを利用して、Flow CytometerによりLDLの取り込みは正常であるが、その分解が抑制された、変異細胞を分取し、安定な株細胞(T41)として確立することに成功した。次に、蛍光顕微鏡法、細胞分画法を用いて、このようにして得られた変異株T41の変異が起きている場所を特定した結果、1)ライソゾーム酵素のライソゾームへのsortingに異常が見られる。2)LDLがライソゾーム酵素のネガチブなコンパートメントに野生株に比べて多く蓄積される、などの結果を得た。これらのことよりT41では、エンドサイトーシス経路と、TGNからライソゾームへのsorting経路とが重なる点において変異が生じていることが示唆された。
グレブナー基底の理論的有効性と実践的有効性に関する共同研究の企画調査

研究代表者と研究分担者が研究連絡会議を開催し、グレブナー基底の理論的有効性と実践的有効性に関する共同研究の企画調査を実施する旨の研究計画に従い、5月(東京大学)、8月(立教大学)、9月(東京大学)、11月(大阪大学)と研究連絡会議を開催し、それぞれ、竹村彰通が計算代数統計の、大阿久俊則が計算代数解析の、大杉英史が計算可換代数と計算代数幾何の、横山和弘と松井泰子がグレブナー基底の計算の効率化の研究領域に関する調査結果を報告した。なお、8月の研究連絡会議は、日本学術振興会の国際研究集会(立教大学、2005年8月22日26日)Theoretical Effectivity and Practical Effectivity of Grobner Basesに付随して開催し、拡大研究連絡会議と称し、Juergen Herzog(ドイツ)、Henry P.Wynn(イギリス)、Uli Walther(米国)を招聘した。海外招聘者は、グレブナー基底の理論的有効性と実践的有効性に関し、それぞれの専門領域における欧米諸国の研究の現状を報告し、組織的な国際共同研究に発展させる際の具体的な指針についての貴重な意見を述べた。企画調査の結果、今後、我が国において、少なくとも5年以上の長期に亘って継続されるグレブナー基底の理論と実践に関する共同研究を推進するための総括的な方針を擁立することができ、永続的な国際共同研究に発展することを視野に入れ、実際の研究活動を展開する準備が整った。企画調査の結果を踏まえ、その実際の研究活動とし、京都大学数理解析研究所、平成18年度、プロジェクト研究「グレブナー基底の理論的有効性と実践的有効性」が始まる。
英語の小節内に現れる前置詞・不変化詞の統語的位置と小節構造の分析

英語における小節の構造について分析した。従来、小節の構造に関しては、統一的に分析する試みが多かったが、そのようなアプローチでは説明できない現象が多くある。特に、小節の内部特性にのみ着目した分析では、同じ述部範疇であっても意味により容認に違いがあるという特性や、条件C効果・小節主語の受動化、抜き出し等に関する統語的な違いを説明できない。上記の問題を説明するため、小節の構造はその内部特性によってではなく、それを選択する主節動詞のタイプによって決定されると提案し、その構造を示した。具体的には、主節動詞をタイプ分けし、considerタイプ動詞は、その小節補部の術後範疇として個体レベル述語を選択するのに対し、wantタイプ動詞は局面レベル述語を選択すると提案した。小節内に機能範疇が存在することを示す証拠が虚辞や遊離数量詞の分布から得られるため、それぞれの小節の範疇はBowers(1993)に従い機能範疇PredPとしたが、上記に示したような意味的・統語的違いが観察されることから、小節主語の位置づけが異なり、considerタイプ動詞の選択する小節では主語がさらに主節へ移動しているのに対し、wantタイプ動詞の選択する小節では主語は小節内に留まると提案した。これにより両小節タイプ間に見られる意味的・統語的相違が説明される。上記の分析を更に発展させ、知覚動詞の選択する小節補部の構造も提案した。知覚動詞の小節補部の特徴として、意味的にはwantタイプ動詞と同様に局面レベル述語が選択されるのだが、統語的特徴はwantタイプ動詞の選択する小節とは異なるため、上記に示した2つの小節の構造の何れも適用できない。知覚動詞の選択する小節補部に機能範疇Predの存在を裏付ける証拠が無いのでPredは投射しないと結論付け、3つのタイプの小節の持つ意味的・統語的特性を説明できることを示した。英語の小節の統語構造について、通時的な側面からの分析を試みた。英語史において、小節内に現れる前置詞や不変化詞の出現時期やその働き、振舞いなどを調査し、検討した。特に、同じように主述関係を導くのに、性質が異なると思われる2つの要素forとasについて、その違いの理由を、歴史的変化を辿ることで明らかにした。古英語期には、小節内に現れる前置詞・不変化詞としてはtoやforしか現れないのであるが、現代英語ではforは現れるものの、asが多い。歴史の中でこれら前置詞・不変化詞の中でどのような変化があったのかを調査した。現代英語においてforは後続する範疇がNPに限られ、さらに虚辞が共起できないなど、前置詞としての機能しか持たないのだが、中英語や初期近代英語期のforは機能範疇的な性質を持っていたと思われる。ところがasが出現するようになってからその数も機能も衰退し始めたのである。asが小節内に現れ始めたのは中英語期であるが、この頃は非常に稀であったし、後続する範疇はNPのみであった。しかし徐々に生産的になり、また後続する要素にNP以外の範疇をとることもできるようになり、前置詞としての働きから機能範疇的な要素へと変化したことがわかる。この2つの要素が追った対照的な歴史的変化を比較すると、両者が密接に関わっていることがわかる。つまり、forの機能範疇的な特性が薄れるにつれ、他の要素、すなわちasが小節内に出現するようになったのである。そしてasは初めの頃はその統語的特性を確立できていなかったのだが、後続する範疇を増やしたり虚辞と生起するようになったりして、徐々に主述関係を導くという機能範疇としての特性を確立したのであると結論付けられる。英語の小節内に現れる前置詞に関して、通時的な観点から分析した。特に現代英語でも小節内に現れるforについて、以前は機能範疇として振舞っていたのが文法化を経て現代では前置詞としてのみ機能するということを主張し、その根拠を歴史的な変化を辿ることで提示した。また意味論的な観点からも支持証拠を挙げた。現代英語において小節内に現れる要素で最も多いのはasであるが、この語が小節内に現れ始めたのは中英語期からである。それ以前はforが多く用いられていた。これら2つの要素が文法化を受け、forは初めは機能範疇であったのが前置詞、すなわち語彙範疇へと変化し、一方asは初めは語彙範疇としての機能しか持たなかったのが次第に機能範疇として働くようになったと考えられる。この根拠としては、asとforが選択できる後続要素の種類やitやthereなどの虚辞の分布などが挙げられる。通常文法化は語彙範疇から機能範疇への変化を指すと考えられるが、逆向きの文法化が存在するという主張もみられることから、asとforの辿った変化は文法化の一種であろう。そしてこの文法化が起こった時期がほぼ同時期であることから、両要素が相互に影響し合ったということがわかる。現代英語において小節内に現れるforが機能範疇ではなく語彙範疇であるという証拠は意味論的な観点からも支持できる。forを用いた文ではasを用いた文に比べ、客観性が落ちることが観察される。

従属節の間における意味の違いに関して、that節、ECM構文、小節のように構造が小さくなる順に客観性が低くなるという分析にしたがえば、asを用いた文とforを用いた文でforの方において客観性がより低くなるという事実は、forの場合には機能範疇を欠いており、構造が小さくなるためであると結論付けられるのである。したがって現代英語において小節内に現れるforは機能範疇ではなく前置詞、すなわち語彙範疇であるということになる。英語における小節の構造について分析した。従来、小節の構造に関しては、統一的に分析する試みが多かったが、そのようなアプローチでは説明できない現象が多くある。特に、小節の内部特性にのみ着目した分析では、同じ述部範疇であっても意味により容認に違いがあるという特性や、条件C効果・小節主語の受動化、抜き出し等に関する統語的な違いを説明できない。上記の問題を説明するため、小節の構造はその内部特性によってではなく、それを選択する主節動詞のタイプによって決定されると提案し、その構造を示した。具体的には、主節動詞をタイプ分けし、considerタイプ動詞は、その小節補部の術後範疇として個体レベル述語を選択するのに対し、wantタイプ動詞は局面レベル述語を選択すると提案した。小節内に機能範疇が存在することを示す証拠が虚辞や遊離数量詞の分布から得られるため、それぞれの小節の範疇はBowers(1993)に従い機能範疇PredPとしたが、上記に示したような意味的・統語的違いが観察されることから、小節主語の位置づけが異なり、considerタイプ動詞の選択する小節では主語がさらに主節へ移動しているのに対し、wantタイプ動詞の選択する小節では主語は小節内に留まると提案した。これにより両小節タイプ間に見られる意味的・統語的相違が説明される。上記の分析を更に発展させ、知覚動詞の選択する小節補部の構造も提案した。知覚動詞の小節補部の特徴として、意味的にはwantタイプ動詞と同様に局面レベル述語が選択されるのだが、統語的特徴はwantタイプ動詞の選択する小節とは異なるため、上記に示した2つの小節の構造の何れも適用できない。知覚動詞の選択する小節補部に機能範疇Predの存在を裏付ける証拠が無いのでPredは投射しないと結論付け、3つのタイプの小節の持つ意味的・統語的特性を説明できることを示した。
HSP110ファミリーのポリグルタミン鎖に対する凝集抑制効果の検討

本研究では、以下のことを明らかにすることを目指した。(1)HSP110ファミリーの遺伝子、HSP110、APG-1、APG-2がポリグルタミン凝集抑制作用をもつか否かの検討。(3)上記作用に必要な機能領域の解析。(4)ポリグルタミン凝集抑制作用をもつ場合、マウス個体レベルでの検討。以下のような結果を得た。(1)HSP110ファミリーに属する、HSP110、APG-1、APG-2が、ポリグルタミン凝集抑制作用があるかどうかを、in vitroの系で検討した。その結果、HSP70には、ポリグルタミン凝集抑制作用を認めたが、HSP110ファミリーに属する、HSP110、APG-1、APG-2は、ポリグルタミン凝集抑制作用を持たないことが明らかとなった。(2)HSP110ファミリーに属する、HSP110、APG-1、APG-2が、細胞死への影響があるかどうかを、in vitroの系で検討した。その結果、HSP70は、細胞死の抑制作用を認めたが、HSP110ファミリーに属する、HSP110、APG-1、APG-2は、細胞死抑制作用を持たないことが明らかとなった。(3)HSP70のATP binding domainは、ポリグルタミン凝集抑制作用に必須ではないが、細胞死抑制作用には、必要であることを見いだした。(4)HSP110、APG-1、APG-2にポリグルタミン凝集抑制作用、細胞死抑制作用が認められなかったので、マウス個体レベルでの検討は、行なわなかった。遺伝子の翻訳領域にCAGトリプレットが異常に長く伸長することは、ハンチントン病や脊髄小脳変性症を代表とする神経変性疾患の原因となっている。これらの患者はそれぞれの疾患に特有の症状を呈するが、一方でこれらの病気には共通して神経細胞のアポトーシスと細胞内凝集体形成という二つの病理学的特徴が認められる。伸長したCAGトリプレットはグルタミンに翻訳される結果、原因遺伝子に長いポリグルタミン鎖が添加される。ポリグルタミン鎖の発現そのものが培養細胞やマウス個体に細胞内凝集体およびアポトーシスを誘導するが、HSP70とHSP40の共発現はこれらを共に抑制することが報告されている。当該研究で我々はHSP110ファミリー及びATPaseを欠損した変異HSP70を用い、これらの凝集体抑制、アポトーシス抑制効果を検討した。HSP70とHSP40をCos7や293T細胞に強制発現させるとGFPとポリグルタミンの融合蛋白質の凝集は抑制された。一方、HSP110または変異HSP70とHSP40の強制発現は凝集を抑制しなかった。ポリグルタミン鎖の発現は293T細胞にアポトーシスを誘導したが、変異型、野生型のHSP70の強制発現はアポトーシスを抑制し、HSP110の強制発現はアポトーシスを抑制しなかった。これらの結果は1)HSP110はポリグルタミン鎖の誘導する凝集体形成、アポトーシスに対し抑制効果は無い。2)HSP70の凝集体抑制効果にはATPase領域が必要であるが、アポトーシス抑制効果には必要無いことを示し、アポトーシス抑制作用は凝集体抑制作用には依存しないことを示唆した。

(1)HSP110ファミリーに属する、HSP110、APG-1、APG-2が、ポリグルタミン凝集抑制作用があるかどうかを、in vitroの系で検討した。その結果、HSP70には、ポリグルタミン凝集抑制作用を認めたが、HSP110ファミリーに属する、HSP110、APG-1、APG-2は、ポリグルタミン凝集抑制作用を持たないことが明らかとなった。(2)HSP110フアミリーに属する、HSP110、APG-1、APG-2が、細胞死への影響があるかどうかを、in vitroの系で検討した。その結果、HSP70は、細胞死の抑制作用を認めたが、HSP110ファミリーに属する、HSP110、APG-1、APG-2は、細胞死抑制作用を持たないことが明らかとなった。(3)HSP70のATP binding domainは、ポリグルタミン凝集抑制作用に必須ではないが、細胞死抑制作用には、必要であることを見いだした。(4)HSP110、APG-1、APG-2にポリグルタミン凝集抑制作用、細胞死抑制作用が認められなかったので、マウス個体レベルでの検討は、行なわなかった。