hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本および中国における歴史的天文観測史料の信頼性吟味およびデータベース化

申請者らは、四庫全書から順次天文史料を抜き出し、史料をパソコンに蓄積した。史料は漢書から明史におよぶ。一部は国立天文台報において印刷中である。地球自転鈍化パラメータΔTと月運動の鈍化パラメータを紀元前700年から紀元1000年までの期間で精度よく決定した。日本の天文史料は新たに2つの日食を今江廣道氏の協力を得て史料に加えた。日本の天文史料の信頼性は時刻制度の検討とともに行った。また紀元前188年と紀元873年の日食同時観測データであることを発見した。2003年8月には箱根において「授時暦合宿」を行い、そこでの合意の下に、藪内清・中山茂の授時暦研究ノート、建部賢弘の授時暦議解をデータベースにする作業を始めた。打ち込みは終了し、校正の段階に進んだ。研究成果は2003年8月シドニーにおけるIAU総会、2003年9月サンクトペテルブルグでのシンポジウムにおいて発表した。そのほか、慶應大学、科学博物館において一般講演を行い、2003年6月には京都コンピュータ学院主催のシンポジウム「歴史を揺るがした星々」において招待講演を行った。申請者らの成果は一般の注目するところとなり、朝日新聞2003年5月31日夕刊の14面、京都新聞2003年6月29日26面、および毎日新聞2004年2月7日科学欄で紹介された。CD-ROM版四庫全書から中国の天文記録を抜き出しパソコンに蓄積しつつある。漢書から新唐書までがほぼ完成し、宋史から元史までが進行中である。ほかの史料との付き合わせも一部行った。また「日本天文史料」に記載されない天文史料をいくつか学術文献から入手した。これらのデータを系統的に使用して、地球回転の長期変動の予備的計算を行った。また特定の観測記録の信憑性を議論した。たとえば日本書紀の推古紀および天武紀の天文記録は従来は誇張が多いとされていたが、中国の同時代の天文記録を考慮に入れた申請者らの研究によって、専門家による観測記録であるとの信憑性が高まった。この手法をほかの天文記録へも適用中である。奈良時代以降、日本の天文記録は主として予報であると言われている。予報にあたってどの暦を使ったのか、時刻制度はどの程度精度があったのか、これらは史料の信頼性の吟味にとっても重要な課題である。この2点についても、研究手法の確立ついて鋭意検討中である。2002年11月、天文史料収集の目的で京都上賀茂神社の蔵書整理,マイクロフィルム化に立ち会った。研究成果は2002年7月の韓国でのシンポジウムおよび2002年9月ルーマニアでのシンポジウムにおいて発表した。2003年3月には国内研究会において成果を発表した。2002年秋に3ヶ月滞在した中国国家天文台の韓延本氏とはすでに古代中世の天文データの質を吟味しつつ行う共同研究を始めた。成果は近々出版の予定である。また韓国において史料を収集し、単行本として出版も行っているLee Yong Bok氏とも氏の来日中に情報交換を行い今後の交流を約した。
ストレスが歯周病の危険因子であるかどうかの直接的証明

・ハムスター実験的歯周炎の発症に及ぼすストレスの影響平成13年度に引き続き,細菌感染により惹起させたハムスター歯周炎におけるストレスの影響を調べた。実験群にはrestraint stress(拘束ストレス)を与え,12週後の歯槽骨高径(臼歯のセメントエナメル境から歯槽骨頂までの距離)を測定し評価した。その結果,(1)非感染対照群で:0.653±0.061mm,(2)感染対照群:1.063±0.117mm,(3)非感染ストレス群:0.782±0.035mm,(4)感染ストレス群:1.089±0.161mmであった(各群n=4)。統計学的には(1)と(2)の間に有意差があり,(1)と(3)の間,(3)と(4)の間に有意差はなく,明らかなストレスの影響を探知することはできなかった。しかしながら,平均値を比較すると,非感染および感染の両方の場合ともストレスによる歯槽骨レベルの減少傾向が認められた。以上のように,歯周炎の発症に伴うストレスの関与を直接的に証明するには至らなかったが,ストレスの関与を示唆する結果は得られた。・骨基質蛋白の発現に及ぼすストレス関連因子と歯周病原因子との関連ラット骨芽細胞培養系において,代表的なストレス関連物質であるサブスタンスPがオステオポンチン,オステオカルシン,BSPなどの骨特有蛋白遺伝子発現に及ぼす影響を調べるとともに,歯周病原菌由来リポ多糖との相互作用についても検討した。その結果,サブスタンスPは単独で上記の骨基質蛋白の発現を抑制し,リポ多糖の共存下ではさらなる抑制を誘導した。また,サブスタンスPの作用はリポ多糖の作用とは独立した経路による炎症性サイトカインの産生を介した反応系であることが示された。以上の結果,ストレスは歯周炎の発症を促し,サブスタンスPや炎症性サイトカインの関与を経て,歯槽骨吸収が誘導されることが示唆された。・ハムスター実験的歯周炎の発症に及ぼすストレスの影響従来より当教室で採用しているハムスター実験的歯周炎の系を立ち上げた。すなわち,5週齢雄性ゴールデンシリアンハムスターに特殊飼料であるDiet-2050を与え,同時に口腔内にA. viscosus ATCC 15987を5日間に渡って滴下感染させ歯周炎惹起の前駆環境をつくり,Diet-2050で12週間飼育することによってハムスター臼歯部に骨吸収を伴う歯周炎を引き起こした。ストレスを与える歯周炎惹起群を実験群,与えない歯周炎惹起群を対照群とした。ストレスの与え方としてrestraint stress(拘束ストレス)を採用した。具体的には,下水管などに用いる円柱形のプラスティックチューブを調整した拘束管を自前で作製し,これにハムスターを1日1時間封じ込めて拘束した。この操作を12週間続け,12週後の歯周炎の状態を比較した。平成13年度は,実際的な拘束方法の試行錯誤に追われたため,実験例数を増やすことができなかった。しかしながら,1回の実験においては,対照群に比べ実験群において著明な歯槽骨吸収を認める結果が得られた。すなわち,歯槽骨の減少度(臼歯のセメントエナメル境から歯槽骨頂までの距離)が対照群に比較して実験群で高い値を示した。以上のことから,ハムスターに与えた心理的および肉体的ストレスが歯周炎の増悪因子となることが窺われた。平成14年度はさらに例数を増やすとともに,肉眼分析に加え,病理組織学的データも収集する予定である。
ロボット教師によるダイレクトメソッドの外国語会話学習

本研究における成果は下記の3段階の確認である.(受A)視線表現ができる小型移動ロボットを複数台用意し,ロボット間で人のコミュニケーションを真似するジェスチャをすると,それが被験者に理解できる場合がある.(受B)そのジェスチャに被験者にとって未学習の外国語会話を加えると,その会話内容が学習できる場合がある.さらに(能)被験者を会話に参加させるシナリオにすると,正しく会話に参加できる場合がある.これにより,(受A)(受B)(能)の3段階を8割以上の被験者が達成できるシナリオがあることを示せた.つまり,ロボット教師でもダイレクトメソッドにより被験者に外国語会話学習をさせられるものがあることを示せた.科研題目:ロボット教師によるダイレクトメソッドの外国語会話学習の進捗状況について,昨年度は,シナリオの作成の工夫をし,被験者が学習そのものをクイズを解くような楽しさをもって実施できるようにした.また,ハードにおいて,研究室で自作した専用のロボットを用いなくても,実施できるようにレゴロボットを用いて実施できるようにした.また,被験者を広く集めるために短大の学生に広く協力を求めて,一部の理系男子のみに有効であるものではないことを確認した.また,本年度の成果は,東京の早稲田大学で平成26年3月13-14日に開催された電子情報通信学会のPRMU部門での「ロボット教師によるダイレクトメソッドの外国語会話学習の提案」で発表し,富山市で平成26年5月25-28日に開催されるロボティクス・メカトロニクス講演会で報告する予定である.科研題目:ロボット教師によるダイレクトメソッドの外国語会話学習の進捗状況について,昨年度は,複数の被験者に彼らにとり全くの未学習言語の基本的な単語や文法をロボットを用いるダイレクトメソッドで学習できるかを検証した.検証方法は,未学習言語を用いる簡単な5種類の言語表現と非言語表現の組み合わせを用意して,提出の研究計画書の計画書の通りロボットにスピーカーを付け,ロボットの言語非言語表現は自動,被験者の発話の認識は手動として,被験者が会話の意味を理解し参加できるかを実験で検証した.その結果,被験者の80%が5種類の会話を理解した.この80%の理解度は,人の教師がダイレクトメソッドを実施する上で目指す値であり,簡単な会話ではあるが,本提案手法の根幹部分の有効性を示す成果となった.また,本年度の成果の一つは,平成25年1月30日に,特願2013-015545・発明の名称【ダイレクトメソッドにもとづく外国語会話学習システム】を申請したことである.科研題目:「ロボット教師によるダイレクトメソッドの外国語会話学習」の進捗状況については,以下の通りである.これまでに,題目の外国語会話学習を達成するために作成してきた2台のロボットの動きを示すシナリオが男女それぞれ,理系文系それぞれの大学生と短大生に有効であることを確認した.また,その効果的なシナリオの作成法を検討した.さらに,元々の研究対象である高学年の小学生に対しても有効であるかどうかを確認するために,三重県桑名市にある「長島ふれあい学習館」にて約20人の小学生に対して,レゴロボットを用いて語学学習の被験者実験を実施した.その結果,本研究の対象である小学5,6年の児童に対しては,大学生と同じシナリオでも大学生と同様の結果を得られることが確認できた.小学3,4年の児童に対しては,人により効果が大きく異なり,小学1,2年の児童に対しては全く有効でなかった.このような研究開始前の想定通りの結果が確認できた.本研究の成果発表は,富山市総合体育館で2014年5月25日--29日の間開催されたロボティクス・メカトロニクス講演会2014で「ロボット教師によるダイレクトメソッドの外国語会話学習--シナリオ作成の指針の検討--」として発表し,福岡市にある九州産業大学で2014年9月4日--6日の間開催された第32回日本ロボット学会学術講演会で「移動ロボットによるダイレクトメソッド語学学習の評価」として発表した.本年度は,音声発話と音声認識を自動に代えてでもダイレクトメソッドによる外国語会話学習のシナリオが成り立つかを確認した.本研究の主たる部分は,単純な構造のロボットのジェスチャでも,人に伝えられる意図もあることを示し,それを音声発話と重ねることで外国語会話学習ができることを示すことである.前年度までで,外国語会話学習が本提案手法である程度できることを示してきた.しかし,前年度までは,音声の発話タイミングと音声認識の両方を手動で実施していた.これは,これらが既存技術ではあるが,導入に手間がかかるからである.

本年度は,既存技術とはいえ,人がそれらを微調整することで外国語会話学習ができていた可能性は否定できないので,音声の発話タイミングと音声認識の両方を自動化して,被験者実験を実施し,これらが自動でも被験者が外国語会話学習できることを示した.本研究の成果発表は,名古屋市にある名古屋工業大学で2015年9月28日(月)--29日(火)の間開催された平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会で「ロボット教師によるダイレクトメソッドの外国語会話学習ー音声認識による言語表現の自動化に向けてー」として発表した.本研究における成果は下記の3段階の確認である.(受A)視線表現ができる小型移動ロボットを複数台用意し,ロボット間で人のコミュニケーションを真似するジェスチャをすると,それが被験者に理解できる場合がある.(受B)そのジェスチャに被験者にとって未学習の外国語会話を加えると,その会話内容が学習できる場合がある.さらに(能)被験者を会話に参加させるシナリオにすると,正しく会話に参加できる場合がある.これにより,(受A)(受B)(能)の3段階を8割以上の被験者が達成できるシナリオがあることを示せた.つまり,ロボット教師でもダイレクトメソッドにより被験者に外国語会話学習をさせられるものがあることを示せた.本研究は,言語は学習対象外国言語のみを用いてロボットの動作と発話をみて外国語会話が学習できるかが課題である.この課題において最も重要なのは人が言語を学習できるロボットの動作と発話の組み合わせが存在するかである.その点においては,これまでその組み合わせの存在を示すことができた.しかし,現在,既存技術ではあるが音声認識の部分を人が代わりに実施している.この部分を自動に置き換えない限り真の意味での研究の目的が達成できない.既存技術であるということで,蔑ろにしてきて予定が遅れてしまった.知能ロボット音声認識システムに既存で研究目的への使用はフリーなロボット用のミドルウェアであるRos上で動くrospeexを導入し音声認識の自動化をする.また,さらにCMU Sphinxを用いて音声認識させるために絞られた単語候補に対するネイティブの言語データを収集し,本用途に限定する音声認識の精度を上げる.これらの既存技術を用いることで本研究を完成させる.ハード面の作成においては,当初の予定とは異なるがレゴロボットでも,実験が実施できるようにしたことは,大きいことと考えられる.学習シナリオを5,6個実施する実験でも,実施時間は20分くらいかかってしまう.レゴロボットを用いて実験をすることが可能になったことにより,担当者さえ用意すれば,同時に何人でも実験することが可能になり実験実施の効率を上げることができる.ソフト面では,シナリオの作成の工夫をすることで,アンケートによる評価ではあるが,被験者が飽きることなく楽しく会話学習をすることがある程度実現できた.昨年度分の研究計画書は,ハード作成とソフト作成に分離して計画した.ソフト作成とその検証においては,計画通りほぼ実行でき,本研究目的を達成する場合において,最も重要な問題と考えられる「ロボットの動きを用いるダイレクトメソッドで人が未学習言語を学習できるか」という課題において実験により検証できたことは大きいと考えられる.ハードウェア作成においては,カメラのパン・チルトによる視線表現,スピーカー搭載による発話表現はできるようになったため,昨年度のソフト作成を計画どおり実行することができた.しかし,当初の計画にあるマイクロフォンアレーをとりつける部分は購入予定の機材の動作確認において問題があり研究計画通りにはいかなかった.当初の本研究計画において,研究費使用の主な用途は,ハードウェアの購入と国内海外出張である.平成26年度に、海外出張し言語データを収集したいと考えていた.
強直性脊椎炎患者におけるHLA-B27結合抗原ペプチドの同定と病因的意義の検討

1.HLA-B27subtypeのDNAタイピング法をPCR-SSOP法を用いて作製し、日本人HLA-B27陽性強直性脊椎炎(AS)・反応性関節炎患者および健常者のHLA-B27 subtypeを決定した。この結果、日本人集団にみられるHLA-B27は主としてB^*2704とB^*2705であり、前者がほぼ70%を占めること、両者ともに疾患感受性であること、B^*2704はA^*1102と連鎖不平衡にあることを新たに見いだした。また、HLA-B遺伝子座近傍にあらたに記載されたclass I様遺伝子であるMICAのタイピング法を確立し、HLA-B^*2704とMICA010、B^*2705とMICA007がそれぞれ強い関連を有することを新たに見いだした。2.一方がASを発症し、一方が非発症のHLA-B27陽性一卵性双生児のB細胞株よりHLA-B27結合抗原プピチドを抽出し、分子量、アミノ酸配列を比較した。両者ともに9種類のペプチドが検出され、うち1種のアミノ酸配列が決定された。AS発症者、非発症者における明らかな差は認められなかった。♯1 HLA-B27subtypeを決定するためのPCR-SSOP法を確立し、日本人集団におけるHLA-B27 subtypeを決定した。HLA-B27陽性日本人強直性脊椎炎、Reiter症候群患者21例中、14例(67%)がB^*2074、7例(33%)がB^*2705であった。これに対し、健常人B27陽性者11例中9例(82%)がB^*2704,2例(18%)がB^*2705であった。このことから、日本人におけるHLA-B27の主要なsubtypeはB^*2704であること、日本人においてB^*2704とB^*2705のいずれもが疾患感受性に関連することが確認された(J.Rheumatol.in press)。♯2 HLA-B27陽性一卵性双生児である強直性脊椎炎発症者(D.C.)と非発症者(D.B.)のペアのそれぞれより樹立したB細胞株を大量培養し、約5×10^9個の細胞を得、可溶化し、超遠心後の上清からHLA-B27抗原を抗HLA-B27モノクローナル抗体(ME1)を固相化したaffinity columnにて精製し、酸を加えて抗原ペプチドを溶出、LC/MSを用いて解析した。D.B.からも8種類のpeptideのピークが検出され、それぞれの分子量は1039、1172あるいは1173、1131、1225、1181、1152、1083、1127であった。また、D.C.からも基本的に同一のピークが検出された。これらのうち、分子量1039のピークはアミノ酸配列解析の結果、Jardetzkyらの報告(Nature 353:326-329,1191)にみられるGRIDKPILKに相当することが確認された。♯3全身性エリテマトーデス患者血清の可溶性HLA-class I抗原濃度が上昇していること、疾患活動性と相関がみられることを観察し、血清が新たなHLA結合peptide同定のsourceとなりうることが示唆された(Arthritis Rheum. in press)。♯1一方が強直性脊椎炎を発症した一卵性双生児由来のリンパ芽球細胞株を無血清培地にて大量培養し、それぞれ5×10^9個の細胞を得、特異的モノクローナル抗体を用いてHLA-B27抗原をアフィニティ精製した後、酸性条件下にて結合した抗原ペプチドを解離せしめ、濃縮後質量分析器を用いて分子量、アミノ酸配列を分析した。いずれの細胞株からも9種のペプチドが検出され、両者に差を認めなかった。うち分子量1039のペプチドではアミノ酸配列がGRIDKPILKであることが決定された。強直性脊椎炎患者29例よりプールした抹消血白血球を用いて同様の方法でHLA-B27結合ペプチドの同定を試みたものの、解析に十分な量のペプチドは得られなかった。
認知的クロノエスノグラフィに基づくエンタテイメントプロダクトのデザイン構成法

本研究では、使用者の認知的エスノグラフィを基に詳細な行動観察、インタービュを重ね、楽しみながら情報を共有できるコミュニケーションツールを開発した。親子のコミュニケーションを媒介しながら、社会的な役割、学習的効果、創造性を補う要素を取り入れた。1親子の会話補助用ロボペットの開発:小学校高学年の思春期前期児童を中心に親と子ども間のコミュニケーションの特徴を調べ、両者のギャップを解消できる補助ロボットであるロボペットを開発した。2音読を支援するロボット子どもの音読に反応するロボットの開発を進めた。3折り紙掲示板コミュニケーション活性化と創造性ヨーロッパの親子コミュニケーションの実態を研究した。本研究は、認知的クロノエスノグラフィに基づいたエンタテインメントプロダクトのデザインについてそのアプローチの検討とアイデアを提案するものである。平成25年度には、ユーザの特性からデザインに影響を与える特徴をまとめておくことで、対象とその年齢による心理的、行動的パターン、生活習慣などを背景に調査を行った。対象設定においては、行動パターンとエンタテインメントを組み合わせたものをより楽しめる年齢層をユーザとして取り上げることで、小学校低学年を中心に成長と伴う特徴としてコミュニケーション能力と課外活動量の調査を行った。対象になる年齢層では、コミュニケーションの能力が発達すると共に、相手による話題の区分、個人性などが発生していくことから、コミュニケーション方法の心理的変化については保護者の承諾の下直接インタービュするような形式で行った。対象年齢の時期から親子のコミュニケーションにも変化が生じることが観察され、親と子どもの間で話題のカテゴリーが生成されることからそのカテゴリーの把握と、発生状況を調査した。親と子どものコミュニケーションをより活性化できる媒介のエンタテインメント的な存在を設計するために、子どもたちの心理的な仲間となるイメージの調査と行動パターンとの関わりなどを具体的に設定している。本研究は、これまで就学前児童のための安全守りデバイス開発研究(李、浜中2009-2010総務省)で得られた年齢による子どもの行動パターンと親子コミュニケーションの有り型を基に、子どもの成長に伴う親子の円滑なコミュニケーションと情報共有を補助できるペット型ロボットの開発を目的とし、親子の双方向コミュニケーションに必要な環境を設定し、子どもからの発言が親に届きやすい補助役の実働可能な小型ロボットをデザインする。平成26年度はエスノグラフィーを通してユーザや環境における状況を十分調査した上に2つのアプローチをデザイン開発に応用してきた。一つ目は、現在も進行中である実働するロボペットの開発である。親のスマートフォンと連動できるシステムとして開発を行った。今後、実働モデルを用いて、エスノグラフィー実験に参加された5組の親子を対象に評価実験を行う予定である。二つ目は、デンマークのSDU(Southern Denmark University)で行った親子および学校の先生とのコミュニケーションを支援する折り紙工作ツール開発である。小学校にて親子と先生がワークショップを通して、折り紙に悩みなどを書き、先生や親が自由に閲覧できるようにするなど情報共有を試みた。ワークショップを開き、実際の親と先生からのインタービューを行い、子どもたちからも使用後の評価を行った。本研究は、実際の状況下で人の認知行動を把握する手法である認知的クロノエスノグラフィ法に基づき、様々な個性を持つ利用者がエンタテイメントプロダクト使う状況下で何を考え、何を感じているのか分析し、デザインの方針を得るための基盤的な枠組みを構築するものである。特に利用者の行動とエンタテインメントの要素、社会的な貢献という条件を求めるプロダクトとして、子どもと大人の楽しいコミュニケーションに着目し、円滑な親子コミュニケーションの実現が可能なデザインについて調査し、デザイン開発を行った。1思春期前の子どもの意思表現の特徴を年齢別に親と子ども両方でインタービュー調査し、両者のコミュニケーションに対する期待のずれを確認した。社会心理、児童心理を基に小学校高学年に入る子どもを対象に親に求めるコミュニケーションの内容を調べると、親は子どもから十分に情報を得ていると思い込む反面、子どもは不満を持つ場合が多くなる、両者のコミュニケーションずれが生じ始める時期であることが分かった。子どもがどのような相手に心を打ち明けやすいかを調べることで、音読を補助するロボットの実験を平行して行った。親の前で音読を行うときと、ペット型ロボットの前で音読するときの効果の違いを分析した。2ペット型デバイス(ロボペット)の設計を行うようにした。日本では工学技術を用いたエンタテインメントの要素を取り入れたアイデアに発展させ、ヨーロッパでは、日本の折り紙を用いた創造性を取り入れたコミュニケーションツールを開発した。3平成27年度には、開発したロボペットの使用可能性をスマートフォーン用のアプリケーションを制作し、各種のスマートデバイス上の運用を確認した。今後は、ロボペットにエンタテインメントの要素と社会的な側面から親子コミュニケーション問題を解決するロボペットの実用化を目指していく。エスノグラフィーによるユーザ調査のために、人類学との融合研究を試みた。その結果、ユーザの経験による行動の詳細な特徴が見つかり、デザインの広がりが可能となった。

当初の計画であったプロダクトデザインの開発以外にもソフトウエアー的なインタラクティブツールと、アップリケーションの設計などを連動できるように進めており、今後実用化にも用意な段階まで至った。特に、デンマークにおける調査と開発事例は、日本では考えられなかった柔軟な発想が生まれ、エンターテインメントプロダクトの多様な開発が期待できるようになった。感性デザイン学今後は、開発したロボペットを用いたユーザーテストを行い、その効果を評価していく。今回設定した思春期前の年齢は、製品開発においてまだ研究されたケースが少なく、より詳細な設定も可能であり、今後も使用環境と共に検討を続けていく。人類学、デザイン学とエスノグラフィーと感性研究の融合による開発事例として国際学会でも発表していく。本研究では、ユーザの設定が最も重要な出発点となり、その行動パターンを徹底して把握していくことが成果の大きな部分となる。その意味で、初年度に徹底した調査が大幅に進んでおり、今後の計画が順調に進められる基盤になっている。特に、挑戦的萌芽研究としての話題の新規性もあり、今後のユーザ拡大にも期待できる。研究分担者との打ち合わせが日程の調整が付かず、実施できなかったため。初年度に行った対象者の特徴調査内容をベースにデザイン構成、設計の具体的な内容の提案を考えている。機能的なコンテンツと、外観的なイメージをいくつかのパターンで組み合わせることも検討している。親子、対人コミュニケーション活性化の促進に貢献できるエンタテインメントプロダクトの新たな役割を提案する。研究打ち合わせのために使用する予定である。初年度には3Dプリンターを購入し、使用に慣れるための試作を行った。ほかは、ユーザ設定とその調査を中心に行う必要があり、パイロット実験用の消耗品を中心に支出を行った。センサーなどプロトタイプに組み込まれるセンサーなどは、次年度に適用することで低価格で高性能のセンサーの購入も可能になる。本研究では、様々な状況を想定したデザイン構成の多様性を試みることで、本年度には3Dプリンターを用いたプロトタイプを多数制作し、センサーの実装などを通して試作品を制作する予定である。発話可能なミニロボットの制作も考えており、プログラミングと工作設計を専門とする分担者を追加する予定である。
水産生物の電子標識によるデータ駆動科学を実現するための超小型ナノロガーの創出

これまでのバイオロギングでは、1小型魚に適用困難、2大量装着が実務的に困難、3ビッグデータ化し一元解析するためのデータ蓄積・解析基盤が未整備という課題があった。本研究では、通常の標識タグと同様に、小型で、簡便な装着が可能であり、かつ行動を計測可能なナノロガーを新たに開発する。実証実験として、開発したロガーを種苗放流が行われている小型魚に大量装着し、得られたデータを一元化したフォーマットで蓄積・解析する一連のフローを構築する。このシステムの実証により、今後、種苗放流をはじめ様々な水産生物にロガーを簡便かつ大量に適用できる環境を構築し、バイオロギングによるデータ駆動科学を実現する環境を創出する。
わが国における農産物輸出の現段階と海外需要創出に関する実証的研究

本研究は、日本の農産物輸出戦略の現状と課題を明らかにするために、1農産物輸出支援政策及び関連事業の展開を整理、2事業主体及び対象品目の差異に留意し、輸出戦略を検討、3輸出相手国・地域の消費者意識と購買行動を検討、に焦点をあてて日本国内の輸出産地及び中国及び台湾の輸出相手国・地域の大消費地での実態調査を中心に分析を行った。分析の結果、1輸出相手国・地域の消費者が限定されている点、2農産物輸出に取り組む産地・食品企業は品目・製品差別化を徹底していた点、3食品企業は、自社製品に応じた販路を形成するとともに、製品のプロモーション活動の徹底が市場確保に重要なポイントであることが明らかとなった。本研究の目的は、わが国における農産物輸出の現段階と課題がいかなるものであるのかを明らかにし、今後の海外における需要創出の可能性について検討することである。具体的には、第1にわが国の農産物支援政策及び関連事業の展開過程の分析、第2に農産物輸出推進主体および対象品目の差異に留意し、包括的・総合的に検討、第3に輸出先における消費者意識とその購買行動の分析、の3点からアプローチしていく。今年度は、上述した「農産物輸出推進主体および対象品目の差異に留意し、包括的・総合的に検討」に焦点をあてて、品目、地域、事業主体に着目し、農産物輸出の実情をマーケティング戦略を中心に分析を行った。なお、今年度に実態調査の実施内容は以下の通りである。(1)味噌加工業者の輸出を支援する機関(平成24年6月:全国味噌工業協同組合連合会)、(2)りんご果汁輸出に取り組んでいる加工業者(平成24年6月:青研)、(3)こんにゃく製品の輸出に取り組んでいる加工業者(平成24年8月:原田食品、同年9月:石橋屋)、(4)味噌輸出に取り組んでいる加工業者(平成24年9月)、(5)本山葵輸出に取り組んでいる農業協同組合(平成24年11月)、(6)独自品種を利活用したりんご輸出に取り組んでいる卸売業者(平成25年1月)、(7)栃木県内産地の輸出支援事業の実施主体である機関(平成25年3月)これらの調査結果の内、(1)、(3)、(4)は地域農林経済学会大会(平成24年10月:大阪経済大学)、(2)は日本農業市場学会大会(平成24年7月:広島大学)において個別報告において発表した。次年度は、国内では更に品目・事業主体の対象を拡げるための実態調査、海外では中国・台湾等にて消費動向調査を実施する計画である。具体的には、第1にわが国の農産物支援政策及び関連事業の展開過程の分析、第2に農産物輸出推進主体および対象品目の差異に留意し、包括的・総合的に検討、第3に輸出先における消費者意識とその購買行動の分析、の3点からアプローチした。今年度は、一昨年度、昨年度の分析結果を踏まえて、前述の第2及び第3の分析に力点をあて関連するフィールドワークを積極的に実施した。なお、今年度実施した現地調査の内容は、以下の通りである。1東日本大震災・福島原発事故(以下、「震災・原発事故」と省略)以降の日本産農産物・食品輸出に係る産地訪問面接調査(平成25年7月:豚肉(宮城県)、日本酒(青森県)、りんご果汁(青森県))、2輸出相手国・地域における日本産農産物・食品の評価に関する訪問面接調査及びアンケート調査(平成25年89月:中国・上海市、同年9月:台湾・台北市)以上の調査を通じて、第1に震災・原発事故直後は東北産農産物・食品の輸出は大幅に減少したものの、昨年度から回復基調にある点、第2に震災直後から現在にかけて被災地から遠隔地にある九州産の農産物・食品の輸出が増加しており、輸出相手国・地域において産地間競争が発生しつつある点、の2点が明らかとなった。これらの内容は、日本農業市場学会大会(平成25年6月:新潟大学)、食農資源経済学会大会(同年9月:別府大学)、地域農林経済学会大会(同年10月:岡山大学)の個別報告において発表を行った。本研究では、わが国の農産物輸出の現段階と課題がいかなるものであるのかという点の解明を目的として、第1にわが国の農産物支援政策及び関連事業の展開過程の分析、第2に農産物輸出推進主体や対象品目の差異に留意しながら、包括的・総合的に検討、第3に輸出先における消費者意識とその購買行動の分析、の3点からアプローチしていく。今年度は、農林水産省及び日本貿易振興機構が公表している資料を基に農産物輸出に取り組んでいる事業内容を踏まえ、品目別、地域別、主体別に整理することにより、わが国の農産物輸出事業の概観を把握することに努めた。

その後、農産物輸出事業の現状と課題を明らかとするために、(1)農産物輸出を積極的に実施している産地(地方自治体、農協及び生産者)、(2)加工食品の輸出を支援している企業、業界関連団体を中心に訪問面接調査を実施した。本年度、実施した訪問面接調査は以下の通りである。(1)安代りんどうにおけるEU輸出の現状と課題に関する調査(平成24年1月:岩手県八幡平市)、(2)抹茶及び抹茶加工品における米国輸出と現状と課題に関する調査、(3)和菓子関係団体における菓子製造企業による輸出の現状と課題に関する調査(平成24年3月:東京都)、(4)味噌関係団体における味噌製造企業による輸出の現状と課題に関する調査(平成24年3月:東京都)次年度は、国内では更に品目・推進主体を広げるために事例数を増やすための実態調査、中国・台湾等の輸出先での消費動向調査を実施する計画である。国内産地および加工食品業者等において積極的な農産物・食品輸出への取組を示している事業主体等を対象とした訪問面接調査が実施できている。また調査対象も事業主体では団体、食品事業者、流通業者、品目では青果物(いちご、なし、わさび)、畜産物(和牛)、加工食品(りんごジュース、こんにゃく、味噌)と多種多様な形態を実態調査からフォローしており、研究の目的に掲げた日本産農産物・食品輸出の包括的・総合的な検討に近づきつつあるといえよう。また、今年度は本研究課題の成果の一部を日本農業市場学会、地域農林経済学会、日本農業経済学会において個別報告を行うとともに、その内容を基に論文投稿を行った。さらに前述の調査時において対象事例の全てから次年度以降の協力も得られることとなったため、おおむね申請内容に基づいて研究活動が進捗しているものと判断している。国内において輸出事業に積極的に取り組んでいる事業主体について、地方自治体、農協、関連団体、企業と多様な形態を対象とした実態調査が行うとと共に、次年度以降の調査への協力も得られることとなったため、おおむね申請内容に基づいて研究活動が進捗しているものと判断できる。次年度も引き続き平成23年度、同24年度と同様に国内で輸出事業に取り組んでいる産地を対象とした訪問面接調査を積極的に実施する予定である。特に生鮮食品、加工食品を問わず、積極的な輸出事業を継続して展開している事業主体を網羅することができるように更なる範囲の拡大に取り組んでいく。このことは、東日本大震災・福島県第1原子力発電所事故以降に海外において日本産農産物・食品の輸出が低迷したことを鑑みると、現在の取り巻く環境は厳しい局面におかれている。こうした状況下であるにも関わらず震災前後に継続して輸出実績をあげている事業主体に関しては海外での販路確保に関する確固たるマーケティング戦略が構築されているものと想定されるため、今後の輸出戦略を検討する上で有益な資料となるものと考えられる。それに加えて、今年度は中国、台湾等の輸出相手国における日本産農産物の消費動向を把握するために調査を実施する予定である。前述の国・地域を対象としている理由は、1中国は現在の輸出量は限定されているものの、今後の市場開拓の可能性を有していること、2台湾は現在の有力な輸出相手国であること、があげられる。次年度以降も平成23年度と同様に引き続き、国内での輸出事業に取り組んでいる産地での訪問面接調査を積極的に行う予定である。次年度は生鮮食品、加工食品を問わず輸出事業の推進主体を網羅できるよう範囲を広げていく。
窒素とアルゴンを用いた高確度な海水年齢決定法の開発に関する研究

H18年度に確立した分析法と以下の計算方法を用いて、H19年度にはその信憑性を明らかにするために北太平洋高緯度海域で季節毎に得た海水試料の分析し、鉛直的な気泡貫入量の見積もりを行った。A項(真の飽和度)とB項(気泡貫入量)推定式:A_<N2>:窒素の飽和度(%)、N_<2(s)>とAr_<(s)>:現場の水温・塩分・大気組成比から求められるN_2とArのそれぞれの飽和濃度、k_<N2>、k_<Ar>:窒素とアルゴンの気体交換速度、B:気泡が直接溶け込んだ量、0.789及び0.009:N_2とArのそれぞれの大気混合比。その結果、気泡貫入量は水深1000m以深では変動せず、その上層、表層・中層において季節的に10-50μmol/kgの範囲内で変動することを明らかにした。さらに、この方法を、年代決定に用いられているCFCsが観測されている南半球40度付近を一周する数十点の観測点試料について、窒素とアルゴンを測定し、気泡貫入の程度を計算した。その結果、年代は5-10年程度補正する必要があることが明らかになった。平成18年度は、窒素、アルゴン、酸素による飽和度および気泡貫入量の原理を、海水に適用するために、0.1%以下での高精度に海水中の窒素・アルゴン・酸素濃度を同時測定できる機器開発を実施し、開発に成功した。その測定精度は、窒素0.04%、アルゴン0.05%、酸素0.02%で、従来の方法よりも一桁下であり、また、測定時間も10分で従来の方法よりも十分に短い。このため、高精度で大量に窒素、アルゴン、酸素の測定を行える分析機器の準備が出来た。そこで、これらの測定方法を用いて、すでにサンプリング済の北太平洋高緯度海域における海水試料を鉛直的に測定した。さらに、この結果を、本研究が提案する気泡貫入を考慮した以下の式に導入することで、未知数A項(真の飽和度)とB項(気泡貫入量)を求めた。A_<N2>:窒素の飽和度(%)、N_<2(s)>とAr_<(s)>:現場の水温・塩分・大気組成比から求められるN_2とArのそれぞれの飽和濃度、k_<N2>、k_<Ar>:窒素とアルゴンの気体交換速度、B:気泡が直接溶け込んだ量、0.789及び0.009:N_2とArのそれぞれの大気混合比。その結果、気泡貫入量は空気量にして、12-43μmol/kgの範囲内で常に海水中にあることを初めて明らかにした。
ヘリカル系プラズマにおいてMHD不安定性が高速イオン輸送に与える影響に関する研究

本科学研究費補助金の支援により、小型のヘリカル型高温プラズマ閉じ込め装置:コンパクトヘリカルシステム(CHS)における高速イオンと高速粒子モード(EPM)、トロイダルアルヴェン固有モード(TAE)に代表される高速イオン励起MHD不安定性との相互作用、並びにEPM/TAEが高速イオン輸送・閉じ込めに与える影響を調べる実験研究を行った。将来の核融合炉におけるα粒子等の高速イオンによるMHD不安定性の励起とそれに伴うα粒子の異常損失の危惧から、近年、当該分野の研究は重要視されるようになってきている。平成18年度は、MHD不安定性により輸送される高速イオンの振る舞いを詳細に調べる目的で、従来用いてきたシンチレーターに基づく損失高速イオンプローブ(SLIP)二機に加えて、ファラデーカップ型のプローブ(FLIP)を新たに開発し、損失高速イオンの多点計測を行った。FLIPの詳細については、16^<th> Topical Conference High-Temperature Plasma Diagnostics(2006年5月7日-11日、米国・Williamsburg)にて発表を行い、論文(M.Isobe et al. Review of Scientific Instruments,77(2006)10F508)に纏めた。CHSの低密度プラズマに中性粒子ビーム入射加熱を行った際、EPM、並びにTAEの励起が観測され、それより誘起された高速イオンの輸送、並びに損失が認められた。この実験結果については、論文にてM.Isobe et al.,Nuclear Fusion,46(2006)S918に纏めた。また、三年間にわたる本課題の研究成果について、第23回プラズマ・核融合学会年会(2006年11月28日-12月1日、つくば市)において招待講演を行った。本研究は、ヘリカル型高温プラズマ閉じ込め装置CHSにおいて、高速イオン励起MHD不安定性が高速イオン輸送並びに閉じ込めについて調べることを目的としている。平成16年度においては、本研究を遂行するために必要なファラデーカップに基づく高速イオンプローブの設計・製作に加えて、このプロープから出力される高速イオン信号を処理する為の回路系並びにデータ取得システムの構築を行った。今年度開発した本プローブの動作原理を以下に簡単に記す。高速イオン電流を測定する為のイオンコレクタ(金属板)をステンレス製の箱内に周囲と絶縁した形で設置し、箱の側壁の一つに、前段を狭く、後段を広くした二段のアパチャーを、イオンコレクタ板より少し高さをずらした位置に設けた。二段のアパチャーの中心を通る直線は、イオンコレクタ板面と平行である。これにより大きなラーマー半径を持つイオン、即ち高速イオンのみがアパチャーを通過し検出器内に入ることを可能とした。大きいラーマー半径を持つイオンは、小さなそれを持つイオンより、アパチャーからより遠い位置に衝突し、また衝突位置のアパチャー中心線から垂直方向へのずれは損失イオンのピッチ角に対応する。本プローブでは、イオンコレクタ板を6分割することにより、プローブにエネルギー並びにピッチ角分解能を持たせた。また、中性粒子入射高速イオンの損失位置の空間分布を把握する目的で、減速並びにピッチ角散乱を考慮した粒子シミュレーションを行った。減速・ピッチ角散乱を受けてリップル損失する高速イオンは、ヘリカルリップルに捕捉され大半径方向内側に損失することが分かった。この結果について、第46回米国物理学会プラズマ物理分科会(2004.11.15-19)にて発表を行った。将来の核融合炉におけるα粒子等の高速イオンによるMHD不安定性の励起とそれに伴うα粒子の異常損失の危惧から、近年、高速粒子モード(EPM)やTAEモードといったMHD不安定性と高速イオンとの相互作用、並びにその結果生ずる高速イオン輸送・損失に関する研究が重要視されるようになってきている。本研究においては、CHS装置にてシンチレータを利用した高速イオンプローブ、高速中性粒子分析器、並びに多チャンネルHα光計測システム等を駆使した上記研究を対象とした実験を進めた。今年度の研究から、中性粒子ビーム(NB)加熱プラズマにおいて発生するバースト的EPMモード(m/n=3/2)により、入射エネルギー(E_b)近傍のエネルギーを持つ高速イオンのみが大半径方向外側へ排出されていることが分かった。磁場揺動レベルが最大に達した頃に高速イオンの排出が始まり、磁場揺動の周波数は、排出が始まると同時にダウンシフトを示す。高速イオン排出が収まるのとほぼ同時に磁場揺動も収まり、これらの観測結果は、このモードはEb近傍の高速ビームイオンにより謂わば共鳴的に励起されていることを示唆している。また、TAEモード(m/n=3+2/1)については、2機のNBを低密度プラズマに接線co-入射した場合に、顕著な高速イオンの排出が確認された。TAEモードの磁場揺動レベルの絶対値は、現状EPMのそれよりも低い状況にあり、またその発生位置はEPMに比して内側にあるにも関わらず、高速イオンの排出レベルはEPM発生時のそれと同等である。加えて、高速イオン排出が観測される揺動レベルの閾値がEPMのそれよりも低い位置にあり、TAEモードはEPMに比して高速イオン輸送により大きな影響を与えていることを示している。この成果について、9th IAEA Technical Meeting on Energetic Particles in Magnetic Confinement System(平成17年11月9日11日、岐阜県高山市)にて招待講演を行った。その後、論文に纏めてNuclear Fusionに投稿した。

本科学研究費補助金の支援により、小型のヘリカル型高温プラズマ閉じ込め装置:コンパクトヘリカルシステム(CHS)における高速イオンと高速粒子モード(EPM)、トロイダルアルヴェン固有モード(TAE)に代表される高速イオン励起MHD不安定性との相互作用、並びにEPM/TAEが高速イオン輸送・閉じ込めに与える影響を調べる実験研究を行った。将来の核融合炉におけるα粒子等の高速イオンによるMHD不安定性の励起とそれに伴うα粒子の異常損失の危惧から、近年、当該分野の研究は重要視されるようになってきている。平成18年度は、MHD不安定性により輸送される高速イオンの振る舞いを詳細に調べる目的で、従来用いてきたシンチレーターに基づく損失高速イオンプローブ(SLIP)二機に加えて、ファラデーカップ型のプローブ(FLIP)を新たに開発し、損失高速イオンの多点計測を行った。FLIPの詳細については、16^<th> Topical Conference High-Temperature Plasma Diagnostics(2006年5月7日-11日、米国・Williamsburg)にて発表を行い、論文(M.Isobe et al. Review of Scientific Instruments,77(2006)10F508)に纏めた。CHSの低密度プラズマに中性粒子ビーム入射加熱を行った際、EPM、並びにTAEの励起が観測され、それより誘起された高速イオンの輸送、並びに損失が認められた。この実験結果については、論文にてM.Isobe et al.,Nuclear Fusion,46(2006)S918に纏めた。また、三年間にわたる本課題の研究成果について、第23回プラズマ・核融合学会年会(2006年11月28日-12月1日、つくば市)において招待講演を行った。
共生藻類の生産する生物活性物質

海の生物は共生によりその生活を営んでいるもつが多い。こうした宿主と共生生物間には何らかの化学情報伝達物質が存在するはずである。本研究の目的はこういった化学情報伝達物質を探索し、芝生問題を物質レベルで解明することにある。材料として無腸類Amphiscolops sp.の共生藻Amphidiniumを選び培養を進めた。この藻類を抽出した結果337nmに特徴的な紫外吸収極大を有するアミノ酸を単離することができた。このアミノ酸は培養するときの光に関係があり、紫外線部の光が多い時、光量が全体に多い時大量に生産されることが判った。そこでこの特徴的紫外吸収物質を合成することを試みた。現在残り2段階まで成功している。【^(13)C】でラベルしたグリシンをこの紫外吸収アミノ酸に組込み宿主に与える実験を予定している。宿主はこのアミノ酸を紫外線からの生体防制に利用している可能性があり、興味深い結果が予想される。一方、本共生藻の他の化学物質を探索した。抗腫瘍活性を調査した結果残念ながら抗腫瘍性物質は発見できなかった。しかし、強い急性毒性があり、宿主との関係でさらに培養し、活性本体をつきとめて、その物質と宿主との関係を解明する。宿主を飼育し共生藻抽出物を与へ、その変化を見る実験であるが、現在無腸類の飼育を検討中であり、成功しだい実験を遂行する。また、クロイソカイメンの共生監藻類の培養も始めた。クロイソカイメンの抗カケクシア作用物質の大量生産のために是非とも必要な実験である。この物質は将来重要となる事が判明している。
腎集合管B型間在細胞の酸塩基バランス機構：Ca感知受容体のシグナルネットワーク

一方、CaSR agonist(ネオマイシン)、CaSR antagonist(NPS2143)を用いたCaSRの機能解析も行った。ネオマイシン投与後、Ca排泄量は有意に増加し、尿pHは低下した(0hr, pH6.31、4hrs, pH5.31)。ネオマイシンにより、IC-BのCaSRが活性化すれば尿はアルカリ化すると予測したが、酸性化した。対して、NPS2143投与は、Ca排泄量を減少させ、尿pHを低下させた(0hr, pH6.5、4hrs, pH5.8)。この結果は、IC-BのCaSRが阻害されれば尿は酸性化するという予測に合致した。しかしながら、agonist、antagonistの全身的な投与は、腎集合管IC-BのCaSRの機能のみを表してはいない。次の段階として、IC-B特異的CaSR KOマウスの作製に着手しており、今後の研究に用いる予定である。血液中のCa濃度が、集合管間在細胞type-B (IC-B)のカルシウム感知受容体(CaSR)を介してHCO3-分泌に影響しているか否かを調べるため、高Ca血症モデルマウスの作製を検討した。1)高カルシウム食(2.5% Ca)[塩化カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、シュウ酸カルシウム]、低カルシウム食(0.05% Ca)をマウスに7日間負荷した。血漿Ca濃度が有意に増加したのは、塩化カルシウム、クエン酸カルシウム負荷食であった。しかしながら、塩化カルシウム負荷マウスの尿pHは有意に低下し、クエン酸カルシウム負荷マウスの尿pHは有意に増加していた。カルシウム負荷実験では、血漿Ca2+濃度と尿pHに相関関係はなかった。以上の実験から、高カルシウム食を負荷した場合は、各カルシウム塩の性質(酸およびアルカリ)が影響し、カルシウムによる酸・アルカリ排泄能を解析することは困難であると考えた。一方、低リン食負荷時に血漿Ca濃度を上昇させているカルシウムはマウス自身の骨由来であり、アシドーシスであるにもかかわらず尿pHが増加(アルカリ化)していた。CaSRの機能解析を行うのに最も適した高Ca血症モデルマウスは、低リン食負荷マウスであることが示唆された。1)高Ca血症、低Ca血症モデル作製の検討:各種カルシウム塩を負荷、または低カルシウム食、低リン食を7日間、または28日間負荷し、血漿Ca濃度の変化を計測した。すべての実験系で、7日間ですでに血液・尿データに変化が得られたため、以後、28日間負荷動物は使用せず、7日間負荷動物のみを使用することにした。上記実験により、低リン食負荷(7日間)により、カルシウム感知受容体を機能解析ための最も適した高Ca血症モデルマウスを得た。低カルシウム食負荷は、28日間経過しても血漿Ca濃度が低下することはなく、他の実験系により低Ca血症モデルマウスの作製を検討する必要がある。(達成度80 %)2)低リン食負荷マウス(高Ca血症)の腎集合管の酸・アルカリ分泌能の解析:酸分泌を担う腎集合管間在細胞type-Aに発現するH-ATPase、AE1は発現が低下し、アルカリ分泌を担う間在細胞type-Bに発現するPendrin、AE4、CaSRは発現が増加することを、免疫染色法、in situ hybridization法により確認した。(達成度80 %)3)IC-B細胞株の樹立:腎集合管間在細胞株(IN-IC細胞)からIC-Bを単離し細胞株を作製予定であったが、形質が変化したためかIC-Bのマーカーとなるpendrinの発現が消失し、単離することが困難になった。そのため、Pendrinのpromoter下にレポーター遺伝子(mCherry)を配置し、IC-Bに特異的に蛍光蛋白を発現する遺伝子組換え動物を作製することにし、現在進行中である。(達成度50 %)集合管間在細胞type B(IC-B)に発現するカルシウム感知受容体(CaSR)の機能を解析するために、高カルシウム血症モデルとPendrin KOマウスを組み合わせ、尿成分の変化を解析した。平成28年度の実験より、低リン食負荷マウスは高カルシウム血症を誘発し、アシドーシスであるにもかかわらず尿はアルカリ化、IC-Bにおいてアルカリ分泌を担うPendrin (Cl-/HCO3- exchanger)の発現量は増加していた。この低リン食負荷時のIC-BのPendrinの発現誘導および活性化は、高カルシウム血症によるCaSR活性化を介したシグナルであることを証明するために、Pendrin KOマウスに低リン食を負荷し、高カルシウム血症を誘導した。Pendrin KOマウスは、標準飼育状態における血液のpHはWTマウスと有意な差はなかったが、HCO3-濃度はWTマウスよりも高く(KO, 21.50±0.44、WT, 19.05±0.44、P<0.005)、尿はWTマウスよりも酸性化していた(KO, 5.17±0.04、WT, 6.18±0.08、P<0.005)。低リン食負荷後、両マウスは共に高カルシウム血症を示し、WTマウスは尿がアルカリ化したが、KOマウスは変化しなかった(KO, 4.97±0.05、WT, 7.31±0.09)。このことから、低リン食負荷時の高カルシウム血症はIC-BのCaSRを活性化し、そのシグナル下流にあるPendrinの発現量増加および活性化に関わることが示唆された。

低リン食負荷により高カルシウム血症を誘導し、腎集合管間在細胞type B(IC-B)に発現するカルシウム感知受容体(CaSR)のシグナルが、Pendrinによるアルカリ分泌に寄与するか否かを検討した。Pendrin KOマウスは、アメリカより入手した際129系であり、我々がこれまで行ってきた動物実験はすべてC57BL/6で行ってきたため、系統間の違いが大きく(尿量、低リン食負荷後の尿pH変化の程度)、すぐに使用することが出来なかった。そのため、129系をC57BL/6とバッククロスさせ、10世代以上経過したところで実験を開始した。バッククロスに時間を要したため、WTマウスとPendrin KOマウス間の血液・尿データは得たが、組織化学的解析は遅れている。また、IC-B特異的蛍光発現マウスの作製を、ゲノム編集技術を用いて着手した。Pendrinの遺伝子下流にmCherry遺伝子が配置されるように組換え用ssDNAを作製し、マウス受精卵に導入した。遺伝子導入されたマウス(F0)を得て、F1獲得に向けて交配中である。一方、CaSR agonist(ネオマイシン)、CaSR antagonist(NPS2143)を用いたCaSRの機能解析も行った。ネオマイシン投与後、Ca排泄量は有意に増加し、尿pHは低下した(0hr, pH6.31、4hrs, pH5.31)。ネオマイシンにより、IC-BのCaSRが活性化すれば尿はアルカリ化すると予測したが、酸性化した。対して、NPS2143投与は、Ca排泄量を減少させ、尿pHを低下させた(0hr, pH6.5、4hrs, pH5.8)。この結果は、IC-BのCaSRが阻害されれば尿は酸性化するという予測に合致した。しかしながら、agonist、antagonistの全身的な投与は、腎集合管IC-BのCaSRの機能のみを表してはいない。次の段階として、IC-B特異的CaSR KOマウスの作製に着手しており、今後の研究に用いる予定である。平成29年度に引き続き、低Ca血症モデルマウスの作製を検討する。一方で、CaSR活性化薬(NPS R-568)、阻害薬(NPS2143)を使用し、CaSRを介したシグナルを精査する。方法としては、各試薬をマウスに腹腔内または静脈に投与し、血液・尿成分を解析する。腎臓のmRNA、タンパクは、ISH法、IHC法、western blotting法などにより、酸塩基調節分子の発現変化を解析する。IC-B特異的に蛍光を発現するマウス作製を進行させる。作製が完了した後、SV40 T-antigen Tgマウスを交配し、得られたdouble TgマウスのIC-B細胞を単離し細胞株を樹立する。酸、アルカリ負荷により、各種酸塩基調節関連遺伝子(Penerin, AE4, Foxi1等)の発現変化を解析する。また、RNA-seqにより、アルカリ負荷後に発現量が変化する遺伝子群を同定する。腎集合管のCaSRの機能を解析するために、引き続きPendrin KOマウスを用いて尿アルカリ化について精査する。また、CaSR活性化薬(NPS R-568)、阻害薬(NPS2143)を用いて、投与後の血液、尿成分の変化を解析し、酸塩基調節に関わる分子の発現変化を、ISH法、IHC法、western blotting法などにより調べる。IC-B特異的蛍光発現マウス