hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フィトクロムの構造と機能解明を目指したフィコビリン誘導体の高効率・高選択的合成

植物の発生や生長,分化などの様々な過程に広く関係し,環境の光情報を植物に伝える重要な役割を果たしている光受容色素蛋白質フィトクロムの発色団は,フィトクロモビリン(PΦB)と呼ばれ,開環状テトラピロール骨格を有する。本研究では,このPΦB及びその誘導体の高効率・高選択的合成法を確立することにより,発色団の構造と機能の相関関係並びに,アポタンパク質と発色団との相対的配置および相互作用を探究し,最終的には,植物中における光合成系遺伝子の発現・調節機構を解明することを目的とする。この研究を通じて得られる新しい知見は,次世代型の高効率的光分子スイッチの創製をも可能性にするものと期待される。平成12年度に実施した研究の成果は,以下の通りである。1.PΦB及びその代替発色団として多用されるフィコシアノビリン(PCB)のAB環部分の新規簡便合成法を開発し,D環に光活性基を有するPCB誘導体をはじめ,種々のPCB誘導体の合成に成功した。2.これまでB,C環の合成は多くのステップを要し,収率も満足のできるものではなかった。本研究では,ラクトンを出発物質として用いる高効率的な合成法を確立し,PCBの8位及び12位のカルボン酸側鎖の長さを変えたPCB誘導体の合成に成功した。3.アポ蛋白質中の発色団ポケットのA環近傍のアミノ酸環境を探るために,3,3′-ジヒドロPCB誘導体をはじめ,A環の置換基を修飾した種々のPCB誘導体の合成に成功した。4.上記で化学合成した20種類以上のPCB誘導体を,遺伝子工学の手法を用いて大量発現したアポ蛋白質とin vitroで再構成し,スペクトル手法により,アポ蛋白質中の発色団ポケットに関する興味深い新知見を得た。植物の主要な光レセプターであるフィトクロムが環境の光情報を認知し,その情報に応じて生育のプロセスを巧みに制御する機構を分子レベルで解明することを目指して,発色団部分(テトラピロール化合物の一種であるフィトクロモビリン)の高効率・高選択的一般合成法の開発について検討した。その結果,以下のような成果を得ることができた。1.まず,発色団であるフィトクロモビリン(PΦB)及びその代替物として用いられるフイコシアノビリン(PCB)の構成要素としてのD環ピロリノンの新たな簡便合成法を開発した。また,この反応を応用し、18位に光ラベル化部位を導入したPΦB誘導体(構造・機能探索分子)の合成にも成功した。2.これまでに開発した反応を駆使して,アポ蛋白質と再構成可能な側鎖カルボン酸が遊離の形の天然型PΦB及びPCBの全合成を世界に先駆けて達成した。3.更に20種以上のPCB誘導体の合成にも成功し,アポ蛋白質との再構成実験を行った。その結果,アポ蛋白質に対する結合効率や,再構成フィトクロムの光可逆性に関するスペクトル的研究から,PCBのA(8160)16D環上の各側鎖の特異的役割並びに発色団結合サイトの環境に関する重要な知見を得た。4.引き続き、アポ蛋白質と発色団との相対的配置や相互作用などを解明するために,PΦB並びにPCB誘導体の更に簡便な合成法の開発を試み,入手容易なビリルビンを出発物質とする新規で簡便な一般合成法を確立することができた。5.P_<fr>型に対応すると考えられるCD環部分の立体化学を固定したPCB誘導体の合成にも成功した。
原発性肺がんの発生・進展に関連する新規責任遺伝子の検索

本研究は、肺がんの発生と関連する責任遺伝子の局在を突き止める目的で肺腺がん、扁平上皮がんおよび神経内分泌性腫瘍合計306例を対象とし、8pにある19のDNAマーカーを用いPCR法によりマイクロサテライト不安定性MSI解析を行った。その結果、8p23.2、8p23.1、8p22および8p21におけるMSI頻度は、それぞれ20%、51%、24%と15%であり、8p23.1におけるMSI頻度は他の領域より有意に高いことが判明した。特にD8S1819においてのMSIは何れの組織型においても高頻度であったことから、肺がんの発生と関連する責任遺伝子が8p23.1に存在している可能性が示唆された。本研究は、原発性肺がんを対象とし染色体領域にあるマーカーを用い、マイクロサテライト解析を行うことで、肺がんの発生・進展に関連する染色体領域から責任遺伝子を探し出すことを、最終目的とする。外科手術例から遠隔転移を伴わない肺がん220症例および病理解剖例から遠隔転移を伴う進行型肺がん40症例(180病変)を対象とし、各組織型の肺がん組織標本からがん部・非がん部組織を選び核酸抽出を行い遺伝子解析を行った。平成25年度はサンプルを収集しつつ遺伝子解析を行った。既にDatabaseに登録されている情報を参照し、肺がん患者においてinformative markerを選出し、肺がんの発生と関連する染色体領域が8番短腕であることを見出した。そして、当該候補染色体領域8pに存在するMTUS1を含む幾つかの候補遺伝子を選出し遺伝子解析まで行った。一部の肺がん症例において、シークエンス解析を行った結果、何れの遺伝子においても有意な突然変異がないことが判明した。現在はMTUS1の機能に関連するmRNAの発現およびタンパク質の発現を検討している。一方、肺がんの発生においては多種類の遺伝子が関わる多段階発がん説が想定され、また病理学的には多彩な組織像を呈することから、中枢気道、末梢気道および肺胞のそれぞれを構築する上皮を母細胞として肺がんが発生し得ると考えられている。我々は4番染色体に存在する遺伝子PROM1に着目し、様々な人体材料を用いて研究を進めている。外科手術により得られた原発性肺がん113症例を対象とし、PROM1タンパク質の発現変化を検討した。その結果、肺がん細胞においてPROM1タンパク質の発現が認められたのは113症例中29例の26%であった。一方、進行型肺がんにおいてもほぼ同程度の割合であった。一部の結果を第102回日本病理学会総会で発表した。原発性肺がんは、先進国においてはがん死亡原因の一位である。肺がんは、組織学的には腺がん、扁平上皮がん、大細胞がんおよび小細胞がんに大きく分けられる。組織型の違いにより、発生頻度だけでなく治療方針や臨床経過も異なってくる。最近になって、各組織型の間に遺伝学的にも明らかな相違点があることが確認されている。本研究は、原発性肺がんの各組織型を対象とし、染色体領域にあるマーカーを用いマイクロサテライト解析を行い、肺がんの発生・進展に関連する染色体領域を選出し、最終的に真の責任遺伝子を探し出すことを目的とする。そのため、今年度はサンプルの収集から研究を開始した。具体的には、外科手術により得られた肺がん組織標本のホルマリン固定・パラフィン包埋ブロックからがん部、非がん部および正常組織をマイクロダイセクション法により切除した。その症例の内訳は、細気管支肺胞上皮がんを含む腺房型、乳頭型腺がん138症例、扁平上皮がん55症例、大細胞がん21症例、小細胞がん21症例およびその他特殊型など合計220症例であり、これらから500以上のがん病変組織を採取した。同様に病理解剖により得られた遠隔転移を伴う進行型肺がん40症例の組織標本から原発巣と転移巣の合計180がん病変組織を採取した。更に一部の標本を用いて染色体領域にある既知のマーカーから、日本人肺がん患者においてinformative markerを選出した。現在は、採取された組織から核酸抽出を行い、サンプルとしてマイクロサテライト解析および遺伝子解析を行っている。一方、4番染色体短腕に存在するPROM1についての研究を進めており、肺がんの発生・転移過程におけるPROM1の生物学的機能を解明するため、ヒト胎児を含む正常組織および様々な非腫瘍性組織におけるPROM1タンパク質の発現様式を明らかにした。一部の結果を第9回日米合同癌学会で発表した。本年度は主に2つの候補遺伝子に焦点を絞って発癌過程における機能解析を行った.まずPROM1についてであるが,2009年から2012年まで本学附属病院にて外科手術より切除された肺腺癌134症例と扁平上皮癌71症例のFFPE組織標本を用いPROM1タンパク質の発現を明らかにし,その発現の意義を検討した.肺腺癌134例中PROM1の発現が認められたのは64例の48%であった.この結果から,肺腺癌の発生過程におけるPROM1は機能タンパクとしての関連性が低いと推測された.一方,扁平上皮癌についてであるが,癌細胞においてPROM1タンパクの発現が認められたのは71症例中僅か9例の13%であった.裏を返せば87%の扁平上皮癌においてPROM1タンパク質が発現していなかったという結果であった.このことから,PROM1は肺扁平上皮癌の発生過程において,がん幹細胞の機能タンパクではないことが明らかとなった.

また,非癌部気管支粘膜上皮細胞においてPROM1タンパク質が恒常的に発現していることも判明した.これはPROM1タンパクが正常気管支粘膜上皮細胞の構造または機能を維持するのに重要であることを示唆していた.これまでの解析結果を基にして,8番染色体短腕領域に存在する候補遺伝子MTUS1は新規のがん抑制遺伝子である可能性を示唆してきた.今年度は外科手術より切除された早期段階の肝細胞癌34症例および病理解剖より得られた遠隔転移を伴う進行型肝細胞癌22症例64病変を対象とし,自ら作製した抗MTUS1タンパクの特異抗体を用い,肝細胞のがん化過程におけるMTUS1タンパク質の発現変動を検討した.75%の肝癌症例において,がん化と共にMTUS1タンパクの消失が確認された.また,2015年3月に新WHO肺癌分類が提唱されたのを受けて,これまでに蓄積した250症例の組織標本を新組織分類基準に基づき再評価した.2015年3月にWHO Classification of Tumors of The Lung, Pleura, Thymus and Heart 4th Editionが刊行されたことを受け、これまでに蓄積していたすべての症例について、新WHO分類に準拠した肺癌組織型・亜型再分類を行った。最終的には、新組織型・亜型分類に基づいて、肺癌発生に関連する染色体変化の解析および候補遺伝子の解析を研究期間内に終了することを目標としている。そのため、外科手術より得られた肺腺癌183症例(257病変)および病理解剖より得られた遠隔転移を伴う進行型肺腺癌40症例(180病変)の組織標本に対して、EVG染色およびTTF-1免疫染色を施行し、新組織亜型分類を行った。そして、置換性・乳頭状・腺房型・充実性の浸潤性肺腺癌の各組織亜型においてTTF-1の発現率にバラつきがみられ、特に充実性浸潤癌においては有意に低いことが判明した。一方、肺扁平上皮癌に関して、外科手術より得られた遠隔転移を伴わない81症例(157病変)の組織標本に対して、CK5/6、p40(Δp63)およびTTF-1の免疫染色を施行し、組織亜型分類を行った。引き続き、肺腺癌と扁平上皮癌を対象とし、8番染色体短腕領域の変化を網羅的に解析したところ、充実性肺腺癌は、他の組織亜型の肺腺癌と異なる染色体変化を示す一方、非角化型扁平上皮癌と共通する変化を示すことを見出した。また、今回の改訂では、それらの組織学的特徴から、従来の神経内分泌大細胞癌と小細胞癌はカルチノイド腫瘍と併せて神経内分泌腫瘍に統合された。我々は、21例の神経内分泌大細胞癌と21例の小細胞癌を対象とし、幾つかの染色体領域の変化を解析したところ、二者の間に類似する傾向が示された。この結果を第105回日本病理学会および第75回日本癌学会総会にて発表することを予定している。本研究は、肺がんの発生と関連する責任遺伝子の局在を突き止める目的で肺腺がん、扁平上皮がんおよび神経内分泌性腫瘍合計306例を対象とし、8pにある19のDNAマーカーを用いPCR法によりマイクロサテライト不安定性MSI解析を行った。その結果、8p23.2、8p23.1、8p22および8p21におけるMSI頻度は、それぞれ20%、51%、24%と15%であり、8p23.1におけるMSI頻度は他の領域より有意に高いことが判明した。
放射線発がんにおける遺伝的不安定性の役割とその分子機構

放射線発がんに重要な役割を果たす遺伝的不安定性誘導の分子機構を解析するため、照射したマウス精子が持ち込んだDNA損傷が1細胞期杯で誘発するp53依存性シグナル伝達経路について解析した。これらの研究から以下の結果を得た。1.父親精子の照射により生まれたF1マウスでは、母親ハエ由来のミニサテライト配列の突然変異頻度が上昇していた。さらに眼色遺伝子pinkeyedunstableの体細胞突然変異も上昇した。これらは、照射精子が持ち込んだDNA損傷による間接的突然変異の誘発と、それが遅延事象として体細胞において生じることを示している。2.p53応答配列をもつ核移行型lacZ遺伝子を受精卵の雌性前核に微小注入したところ、精子が照射されている場合にのみ発現した。また照射精子での受精卵では、雌性核のDNA合成も抑制された。この抑制はp53欠失精子および卵子においては見られなかったが、これに大腸菌でつくらせたp53-GSTを微小注入したところ、抑制が現れた。3.照射精子受精において、少なくとも8細胞期まではG1 block、G2 block、apoptosisはみられず、着床数も減少しなかった。胎児数は6Gy照射で約半数に減少したことから、胚のアポトーシスは、着床後に起こる現象であることが明らかになった。4.照射精子受精初期胚においてみられた上記のdamage checkpointとcytokinesisのuncouplingは、この発生の時期では、損傷存在下での細胞の増殖という遺伝的不安定性誘導を最も誘導しやすい環境をとなっていることを示している。放射線発がんに重要な役割を果たす遺伝的不安定性誘導の分子機構を解析するため、ショウジョウバエの眼色遺伝子の突然変異について解析した。培養細胞で遺伝的不安定性を解析しうる系の開発を行った。さらに照射したマウス精子が持ち込んだDNA損傷が1細胞期杯で誘発するp53依存性シグナル伝達経路について解析した。1.父親精子の照射により生まれたF1ショウジョウバエでは、母親ハエ由来のwhite-ivory株の復帰突然変異が上昇することを明らかにした。これは、照射精子が持ち込んだDNA損傷が、体細胞において母親由来遺伝子に遅延突然変異を起こしたためと結論できる。2. p53応答配列をもつ核移行型lacZ遺伝子を受精卵の雌性前核に微小注入した。この遺伝子は、精子が照射されている場合にのみ発現した。これは、精子の持ち込んだDNA損傷がp53依存性シグナル伝達系を立ち上げ、これが雌性核の遺伝子の転写を活性化したことを意味する。3.精子に対する照射線量に依存して、受精卵における雄性前核と雌性前核のDNA合成が抑制された。4.培養細胞におけるミニサテライト配列を指標にした遺伝的不安定性の解析系の開発をおこなった。ニワトリDT40細胞に超可変ミニサテライト配列CEB1をもつヒト染色体2番を導入した株を作成したが、クローニング効率が悪く、実験系としては問題があることが判明した。以上、ショウジョウバエの系においても雄精子照射による雌親由来遺伝子の突然変異が誘発された。この分子機構の一端として、雄精子のDNA損傷は受精卵においてシグナル伝達系を活性化し、これが雌性核に伝えられることが明らかにされた。
フェニルプロパノイド系ポリフェノールが腸管を介して脳機能を改善する効果の解明

ポリフェノールにはアルツハイマー病(AD)を予防する疫学的知見が報告されているが生体内でのメカニズムは不明なことが多い。ADモデルマウスに、ロスマリン酸(RA)を摂食させると、脳内アミロイドβ(Aβ)の凝集が抑制された。本マウス脳のトランスクリプトミクスによりRA群において、脳内でAβ凝集抑制活性を有する化合物濃度が上昇する可能性が示唆された。野生型マウスを用いた試験では、RA摂食によりこの化合物の濃度が上昇し、さらにその分解酵素の抑制が示唆された。以上の結果からRA摂食により脳内においてAβ凝集抑制活性を有する化合物の濃度が上昇することにより、ADを予防している可能性が考えられた。ロスマリン酸(RA)を摂食させ、脳内Aβ凝集が抑制されたTg2576マウス脳のトランスクリプトミクス結果と比較するために、Tg2576マウスの背景系統であるC57BL/6Jマウスを用いて、RA摂食による脳の遺伝子発現変化を検討した。短期間として7週間、長期間として12ヵ月間RAを摂食させ、脳を採取した。同時にTg2576マウスも12ヶ月間の飼育を開始した。それぞれの12か月間摂食群については現在も飼育継続中であり、飼育の終了は次年度を予定している。脳の解析部位は、記憶および認知に関与しAD患者において特異的な異常が報告されている大脳皮質とした。大脳皮質からtotalRNAを抽出し、DNAマイクロアレイに供した。DAVIDによるGO解析では、神経系の発達および神経伝達調節などの機能のまとまりがみられた。7週間RAを摂食させたマウスの血液、脳および消化管を採取し、RA濃度を測定した。RA食を摂食させた野生型マウスのDNAマイクロアレイ解析を実施し、Tg2576マウスとの比較を行った。またRA摂食マウスの血液、脳、および消化管のRA濃度を測定した。消化管のトランスクリプトミクスは次年度を予定している。27年度に引き続き、Tg2576マウスに1年間ロスマリン酸(RA)混合餌を摂食させ、AD予防効果を検討した。比較のために野生型マウスも同様にして飼育した。行動試験において、野生型マウスでは、コントロール群(C群)およびRA群共に認知機能低下は認められなかったが、ADモデルマウスではC群において認知機能が低下し、RA群では認知機能低下が抑制されることが明らかとなった。抗体免疫染色およびELISAにより脳内アミロイドβ(Aβ)の沈着を測定した。また、このマウスの脳(海馬)を摘出し、DNAマイクロアレイ解析を実施した。現在、認知機能低下に繋がる因子を解析している。金沢大学において実施された動物実験での脳サンプルを用いてDNAマイクロアレイを実施した。得られたデータをDFWで正規化後、FDR<0.1を満たすプローブセットをWeb解析ツールIngenuity Pathways Analysis(IPA)に供した。遺伝子を機能カテゴリーごとに分類すると、機能低下と判定されたカテゴリーとして、apoptosis、cell death、necrosisなどが上位に位置していたため、Tgマウスの脳内ではRA摂食により細胞死が抑制される可能性が示唆された。それ以外にも、我々はAβ沈着抑制に繋がる、RA摂食によって生じる脳内物質の変化に着目した。その物質について、HPLCを用いた部位別の脳内濃度測定やイメージングMSを実施し、局在性を検討した。7週間RAを摂食した野生型マウスの脳および血漿を採取し、RA濃度をクーロメトリック式HPLC-ECDで測定した。当初の目標通り、マイクロアレイの解析を進め、AD予防ターゲットと成り得る因子を数種同定し、野生型マウスを用いてその表現型を確認した。野生型およびTg2576マウスのトランスクリプトミクス解析により見出されたRA摂食による脳機能改善に繋がる変化について、野生型マウスを用いてその表現型を確認する。消化管のDNAマイクロアレイ解析を実施し、標的因子を探索する。

28年度までにADモデルマウスを用いてRAの認知機能低下抑制を検討した。また野生型マウスを用いてRAの体内動態を明らかにした。脳内における遺伝子発現変化からRAの新たな機能性およびターゲット因子の候補を見出し、その因子の脳内局在性および脳内濃度を明らかにした。29年度は、RA摂食により生じる脳内変化についてさらに解析を進めると共に、RAを摂食したマウスの消化管上皮のオミックス解析によりRA摂食により活性化される可能性のある候補分子を選抜する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。食品機能学29年度が最終年度であるため、記入しない。
スポーツ選手の視線制御機能(眼と頭の協調)とその学習による向上の可能性

視野の中に現れた対象物に対して視線方向を急速に切り替える視線制御運動(眼と頭の協調)によるゲイズサッケードの精度,速度を調べ、その機能がスポーツ選手において特異的に高いか、トレーニングによって向上が可能かを実験的に検討することが目的である。実験として、(1)頭を能動的に回転させたときのゲイズサッケードの速度を計測し、頭の速度、VORゲインとの関係を検討、(2)暗闇で身体を受動回転させたときの視覚目標に対するゲイズサッケードの位置精度を計測し、頭の回転角知覚を視線制御に活用する能力の検討を行った。(1)については、被験者9名について計測を行い、(1)ゲイズ角速度は頭角速度の増加関数である。(2ゲイズ実行中、VORゲインは0.40.7に低下し、そのため頭角速度を高めるとゲイズ角速度が増加する。(3)ゲイズ角速度はスポーツ選手が一般人より高いとは言えないが、VORゲインの低下はスポーツ選手の方が大きい可能性がある。(2)については、1)暗闇で知覚した頭の回転角は実際の回転角と高い相関がある(相関係数0.99以上)。(2)頭の受動回転後、視覚目標を暗闇で注視する精度はVORゲインに依存する。(3)VORゲインはトレーニングによって増大又は減少が可能で、注視の位置精度もその影響を受ける。ことを明らかにした。ことを明らかにした。眼と頭を使って視線の方向を切り換えるいわゆる視線サッケードの角速度を計測し、(1)角速度が頭の回転角速度に依存するか、(2)角速度の個人差はどの程度あるかについて調べた。眼球運動はEOG法により、頭の回転は被験者が装着したヘルメットを、板ばねとユニバーサル・ジョイントを介して天井に固定されたポテンショメータの回転軸に接続して計測を行った。視線方向は頭の回転角と眼の頭に対する回転角の和として求めた。頭静止時の視線サッケードの角速度は個人差があり平均246deg/secから360deg/secの範囲(L30°→0°の場合)にあった。これに対し頭も同時に回転させた場合頭の角速度が250deg/sec以下のとき視線の角速度はほぼ頭静止時と同じであったが、頭の角速度が250deg/sec以上では20deg/secの増加が認められた。また左60°と右60°の間のサッケードの場合には頭の角速度が200deg/secから700deg/secの範囲でほぼ直線的に視線サッケードの角速度の増加がみられ、350deg/secから800deg/secまで増加することが確かめられた。視線サッケードの平均角速度だけでなくピーク角速度についても同様に頭の角速度とともに増加することが確かめられた。また視線サッケードの所要時間は頭の角速度の増加にしたがって減少することがみとめられた。これらのことから視線サッケードの時間中には頭の回転速度を補償するVOR(前庭性動眼反射)のゲインが低下することが明らかとなった。ゲインは3名の被験者について頭速度250deg/secのとき0.70.4であった。また視線サッケードの速度を高めるには頭の回転と急速性眼球運動のタイミングをうまく調整することが必要であることも明らかとなった。次年度はこの点に関して個人差、スポーツ選手と一般被験者との差異、学習の可能性等について研究を行う。平成6年度の研究成果としてゲイズサッケードの角速度は頭の角速度の増加関数であることを見いだした。本年度はゲイズサッケード実行中の時刻における頭の角速度を大きくすることによってゲイズサッケードの角速度の増大をはかる方法、およびゲイズサッケード実行中のVORゲインの低下の程度に個人差があるか否かについて検討した。頭の角速度を大きくするにはゲイズサッケードより頭の回転開始時刻を早くすることが必要で、視覚目標の出現を予測できる状況では、頭の回転の開始時刻を早めることができることを見いだした。予測不可能な場合(ゲイズ角速度の最大値400deg/sec)に対して予測可能な場合には700deg/secにまで増大可能であった。

またVORゲインは頭の角速度がある閾値(約100deg/sec)を越えると低下すること、しかし低下の程度には大きな個人差(0.30.7)があることを見いだした。VORゲインの低下の程度は日常すばやいゲイズサッケードを要求されるスポーツ選手(卓球)とそうでないグループの間で有為な差は見られなかった。またゲイズサッケードの実行に必要な中枢の神経積分器の構成について検討し自己組織型の神経積分器の形成をモデル化することができた。
歯周炎罹患歯歯髄の病理組織学的研究

歯周疾患に罹患した生活歯の歯髄について病理組織学的検索を行った。標本にした歯の臨床病態は、歯根露出があり、知覚過敏、冷・温水痛、咬合痛あるいは自発痛などのいずれかの症状を呈し、動揺はM2以上、ポケットの最深部は6mm以上、歯肉の炎症は中等度以上であった。歯周治療のため根面のルートプレーニングを行った既往はあるが、その頻度およびセメント質除去の程度は不明であった。抜去歯牙所見としては、歯石の沈着が認められ、根面カリエスが存在することもあった。脱灰標本のHE染色による歯髄の病理組織学的所見としては、萎縮、変性、充血、炎症性変化が認められた。炎症性細胞の浸潤は、多くが冠部歯髄および歯冠側よりの根部歯髄においてであり、リンパ球と形質細胞からなる巣を形成している場合と広範囲にリンパ球が散在している場合とがあった。根尖付近まで歯石沈着が認められた症例では、根尖付近の歯髄にも炎症性細胞の浸潤が認められた。根部歯髄においては、特にポケットの深い症例で、石灰変性や不規則な象牙粒の形成が頻繁に認められ、象牙芽細胞の消失も見られた。抗PCNA抗体による免疫組織化学的染色では、炎症性細胞の浸潤叢内に陽性細胞が認められたが、象牙芽細胞や歯髄細胞には認められないようであった。以上のことより、冠部歯髄と根部歯髄で動態が異なる可能性が示されたが、摘出歯髄では象牙芽細胞層を損傷しやすく、かつ根部歯髄の状態が検討するには不適切であった。今後は、脱灰標本において硬組織と歯髄組織を同一切片状で免疫組織染色できる方法を検討する予定である。
Kir6.2チャネル阻害作用を標的としたアルツハイマー病創薬研究

申請者らは既存の認知症治療薬であるメマンチンの新しい作用機序として、KATPチャネル抑制作用を発見した。そこで申請者らはKATPチャネル発現細胞を用いて、メマンチンとは異なる構造を持つシーズ化合物(アダマンタン誘導体)をスクリーニングして、メマンチンに比べて強力にKir6.2チャネルを抑制する化合物(本剤)を含む化合物群を創製した。本剤は、マウスによる実験で強力なKir6.2チャネル抑制作用による認知機能改善効果(AD中核症状)に加えてKir6.1チャネル抑制作用によるうつ症状・不安症状・攻撃症状などのAD周辺症状(BPSD)を改善することが確認された。本研究の目的として、申請者はmemantineのマウスへの急性適応(10-30 microM)ではNMDA受容体阻害作用を強く発現するが、逆に、慢性適応(1mg/kg p.o.)ではKir6.2チャネル阻害作用による神経細胞膜の閾値上昇を介して細胞内カルシウム流入を促進し、CaM kinase IIの活性上昇により認知機能を改善することをAPP23マウス(ADモデルマウス)を用いて明らかにした(Moriguchi et al., Mol. Psychiatry under revision)。本研究課題では、岩渕好治教授ら(東北大学)により作製したmemantineの構造異性体(47種類)の新規アダマンタン誘導体の中から1カルシウムイメージング法による細胞内カルシウム濃度の上昇効果、および2whole-cell patch-clamp法によるKir6.2チャネルを介する細胞内カリウム電流の阻害効果を指標としてmemantineより強力なKir6.2選択的シード化合物の同定を目指すことを目的とした。さらに、APP23マウスの認知機能障害に対する本化合物の改善効果について行動薬理学、電気生理学、生化学的手法により解析し、有益な結果を確認した。平成27年度は、新規アダマンタン誘導体(47種類)の中からKir6.2チャネルの過剰発現Neuro2A細胞を用いて、カルシウムイメージング法による細胞内カルシウム濃度の上昇効果およびwhole-cell patch-clamp法によるKir6.2チャネルを介する細胞内カリウム電流の阻害効果を有するmemantineより優れた薬効を持つシード化合物の同定行った。本研究の目的であるmemantineより優れた新規アダマンタン誘導体(シード化合物)について同定し、特許の出願を行ったため、当初の計画以上に進展している。MemantineはNMDA受容体を阻害し、AD患者脳における細胞内への過剰なカルシウム流入を抑制することによる神経細胞保護効果が有効であることが報告されてきたが、memantineによるNMDA受容体阻害作用は少なくとも10μMの脳内濃度が必須であり、AD患者へ投与されている薬剤濃度5mg/kgではNMDA受容体を阻害する有効域には到達できない。申請者は、memantineの新しい作用機序としてKATPチャネル阻害作用を見出し、KATPチャネルのアイソフォーム(Kir6.1およびKir6.2チャネル)の中で、Kir6.2チャネルの阻害作用が認知機能の改善に重要であることを見出した(Moriguchi et al., Mol. Psychiatry 2016)。申請者が見出したKATPチャネル阻害作用では、KATPチャネル阻害作用により神経細胞膜の閾値上昇を惹起し、L型Ca2+チャネルを介して細胞内のCa2+濃度を上昇させ、記憶学習に必須の分子であるCaMキナーゼIIを賦活化することにより記憶学習を改善する。MemantineによるKATPチャネル阻害作用は脳内において100pMより惹起され、AD患者へ投与されている薬剤濃度5mg/kgでも十分な有効域を持つ。一方、memantineはKir6.2チャネル阻害作用と同時に、Kir6.1チャネル阻害作用を介してうつ症状を改善することも見出した(Moriguchi et al., Mol. Psychiatry 2016)。このように、KATPチャネル阻害作用は、AD治療の中核症状(記憶障害)および周辺症状(うつ症状)を改善する。また、申請者は、KATPチャネル欠損マウスを用いた解析により興味深い研究結果を見出した。Kir6.2欠損マウスではADの中核症状である認知機能障害を見出し、一方、Kir6.1欠損マウスではADの周辺症状であるうつ症状を確認した。さらに、MemantineはKATPチャネル欠損マウスの中核・周辺症状において治療効果を示さず、KATPチャネル欠損マウスにおいてもmemantineの作用部位を同定している。申請者は、memantineの有するアダマンタン骨格に注目し、東北大学大学院薬学研究科の岩渕好治教授との共同研究により約80種類のアダマンタン誘導体を合成し、memantineのKATPチャネル阻害作用より強力な薬効を有する数種類の新規アダマンタン誘導体を見出し、既に2つのPCT出願を完了している。KATPチャネル阻害作用は、アルツハイマー病の中核症状(認知機能障害)だけでなく、周辺症状(うつ症状)を改善する画期的な治療薬の創成が期待される。申請者らは既存の認知症治療薬であるメマンチンの新しい作用機序として、KATPチャネル(Kir6.1/Kir6.2チャネル)抑制作用を発見した(Moriguchi et al., Mol. Psychiatry 2018; IF:13.314)。メマンチンがKir6.2チャネル抑制作用により脳インスリンシグナルを賦活化するというこの発見は、アルツハイマー病(AD)の脳糖尿病仮説を実証する最初の報告である。そこで申請者らはKir6.2チャネル発現細胞を用いて、メマンチンとは異なる構造を持つシーズ化合物(アダマンタン誘導体)をスクリーニングして、メマンチンに比べて強力にKir6.2チャネルを抑制する化合物(本剤)を含む化合物群を創製した。本剤は、マウスによる実験で強力なKir6.2

チャネル抑制作用による認知機能改善効果(AD中核症状)に加えてKir6.1チャネル抑制作用によるうつ症状・不安症状・攻撃症状などのAD周辺症状(BPSD)を改善することが確認された。さらに本剤は、神経伝達作用もしくはAβを標的とした薬剤ではないにも関わらず、Aβ蓄積を抑制することが確認された。特に、メマンチンでは10μM以上において培養神経細胞における神経細胞死が観察されるが、本剤では100μMの濃度において神経細胞死は確認されず、非常に安全な化合物である。また、本剤にはメマンチンと異なり、NMDA受容体阻害作用は認められない。ADに代表される認知症の認知機能改善効果に加えて、うつ症状、不安症状・攻撃症状、徘徊などのAD周辺症状を改善する治療薬が期待できる。申請者らは既存の認知症治療薬であるメマンチンの新しい作用機序として、KATPチャネル抑制作用を発見した。そこで申請者らはKATPチャネル発現細胞を用いて、メマンチンとは異なる構造を持つシーズ化合物(アダマンタン誘導体)をスクリーニングして、メマンチンに比べて強力にKir6.2チャネルを抑制する化合物(本剤)を含む化合物群を創製した。本剤は、マウスによる実験で強力なKir6.2チャネル抑制作用による認知機能改善効果(AD中核症状)に加えてKir6.1チャネル抑制作用によるうつ症状・不安症状・攻撃症状などのAD周辺症状(BPSD)を改善することが確認された。新規アダマンタン誘導体によるアルツハイマー病創薬は、Kir6.2チャネル阻害作用による認知機能改善効果(アルツハイマー病中核症状)だけでなく、Kir6.1チャネル阻害作用によるうつ病改善効果(アルツハイマー病周辺症状)の両方の改善効果が考えられる。今後、認知機能改善効果に加え、うつ病改善効果についても検討を行う予定である。上述の通り、申請者は東北大学大学院薬学研究科の岩渕好治教授との共同研究により約80種類のアダマンタン誘導体を合成し、memantineのKATPチャネル阻害作用より強力な薬効を有する数種類の新規アダマンタン誘導体を見出し、既に2つのPCT出願を完了している。今後、これらの知財を用いた有益なKATPチャネル阻害作用を有するアルツハイマー病治療薬の創成に尽力する。また、申請者はKATPチャネル(kir6.1およびKir6.2)の遺伝子欠損マウスにおいて、アルツハイマー病の中核症状(認知機能障害)をKir6.2欠損マウスにおいて見出し、周辺症状(うつ症状)をKir6.1欠損マウスにおいて見出している。今後、KATP欠損マウスの表現型解析により、KATPチャネルの病態生理学的役割について解析する。神経薬理学
出芽酵母におけるオートファジー膜動態の分子機構

オートファジーは真核生物が備えるタンパク質分解機構の1つであり、オートファゴソームの新生を伴う動的な膜動態から成り立っている。本研究では、オートファゴソーム膜およびオートファジー関連膜構造体Atg9ベシクルの単離・精製を行い、それぞれの膜に含まれるタンパク質群のプロテオーム解析を行った。その結果、Atg9ベシクル・オートファゴソーム膜の両者にゴルジ体由来の膜繋留装置であるTRAPPIII複合体および下流因子Ypt1が含まれることを見出した。また、オートファゴソーム膜特異的因子として小胞体・ゴルジ体由来の因子が複数同定され、これらのオルガネラのオートファゴソーム形成への寄与が示唆された。オートファジーは真核生物が普遍的に備えるタンパク質分解機構の1つであり、二重膜構造体「オートファゴソーム」の新生を伴う非常にダイナミックな膜動態から成り立っている。本研究では、オートファジー必須因子の中で唯一の膜タンパク質であるAtg9を指標とし、オートファゴソーム膜の単離精製を行った。また、オートファゴソーム膜とAtg9ベシクルの組成比較を行うため、Atg9ベシクルの単離精製も同時に行った。前年度までに、プロテオーム解析に必要な量の精製標品を得ることに成功していた。最終年度では、得られた精製標品についてプロテオーム解析およびリピドーム解析を行い、複数のオートファゴソーム膜因子の候補を得ることに成功した。その多くは、小胞体やゴルジ体の構成タンパク質、あるいは膜輸送に関わる因子であったため、これらの候補について蛍光顕微鏡観察や生化学的解析での検証を行い、実際にオートファゴソーム形成過程に関与する因子を数因子同定した。これらの因子について、オートファゴソーム形成のどのステップに関与しているかについてさらに詳細な機能解析を行い、その成果について現在論文準備中である。また、Atg9のリン酸化解析も合わせて行い、既知のリン酸化部位以外に新規のリン酸化部位を複数同定することに成功し、これらのリン酸化がオートファジー必須キナーゼであるAtg1依存的にリン酸化されることを見出した。また、これらのリン酸化がオートファゴソーム形成の初期過程に関与することも同時に見出している。これらの成果についても、上記のオートファゴソーム膜因子の機能解析と合わせて論文準備中である。オートファジーは真核生物が普遍的に備えるタンパク質分解機構の1つであり、二重膜構造体・オートファゴソームの新生を伴う非常にダイナミックな膜動態から成り立っている。本研究では、オートファジー必須因子の中で唯一の膜タンパク質であるAtg9に焦点を当て、Atg9構造体(Atg9ベシクル)の動態および組成について解析を行った。本研究の解析により、Atg9ベシクルは直径50 nm程度の単膜ベシクルであること、オートファジーの誘導(栄養飢餓)に伴って液胞近傍のPASに集積し、最終的にオートファゴソーム膜の一部になっていくことなどが明らかとなり、これらの成果については、J. Cell Biol.誌に掲載された(J. Cell Biol., 198, 219-233, 2012)。次に、Atg9ベシクルのタンパク質組成を明らかにするため、FLAGタグおよびBiotinタグを用いた2段階精製によりAtg9ベシクルを単離・精製し、プロテオーム解析を行った。その結果、Atg9ベシクルの主要構成因子がAtg9およびAtg27であることが明らかとなり、このことはAtg9ベシクルが他の分泌ベシクルとは異なり、オートファゴソーム形成に特化した機能を持つベシクルであることを示唆している。さらに我々は、Atg9ベシクルの構成因子としてYpt1およびTrs85を同定しており、こららの因子がオートファゴソーム形成の後期ステップに関与することを明らかにした。これらの成果については、J. Biol. Chem.誌に掲載された(J. Biol. Chem., 287, 44261-44269, 2012)。Atg9ベシクルとオートファゴソーム膜の組成比較を行うため、オートファゴソーム膜の単離・精製を行った。すでに、プロテオーム解析に必要な量の精製標品が得られており、質量解析によるタンパク質同定を行っている。Atg9ベシクルの動態および組成についてそれぞれ学術雑誌に報告しており、これらの点については交付申請書に記載した研究計画が十分以上に達成されている。また、オートファゴソーム膜のプロテオーム解析についても、すでに精製標品が得られており、研究計画に合わせて順調に進んでいる。また、質量解析装置の都合により、次年度の予定であったAtg9のリン酸化解析についてもすでに進めており、複数のリン酸化部位が同定されている。

これらを総合的に考えると、研究計画の達成度については「おおむね順調に進展している」と言える。オートファゴソーム膜のプロテオーム解析の結果をもとに、Atg9ベシクルとの組成比較や、変異体解析などを行う。また、次年度予定であったAtg9のリン酸化解析については、すでに計画を前倒しして進めているので、申請書に記載した内容についても前倒しで早めに進めていく予定である。計画の内容としては、Atg9リン酸化部位の変異体解析が中心となり、in vitro融合反応などの生化学的手法や、蛍光顕微鏡・電子顕微鏡解析が中心となる。該当なし
アポトーシス検出PETイメージング技術の開発・研究

アポトーシスは細胞レベルの現象であり、これを画像化し臨床応用する技術開発は、多くの疾患の病態解明、診断、治療方針の決定に役立つ。放射性同位元素を用いる核医学イメージング技術は、このような分子生物学的事象を画像化する最も感度の高い技術である。なかでも、陽電子放出核種を用いるPETは定量性も高く優れた画像診断技術として注目されている。群馬大学のPET検査施設を利用し、今回の研究は(1)既に群馬大学で開発したアミノ酸トランスポータ活性のイメージング製剤であるF-18アルファメチルタイロシンおよびC-11コリンとアポトーシスの関連を基礎的・臨床的に検討すること。(2)リン脂質結合タンパクファミリのF-18、C-11標識の可能性を検討し新たなアポトーシス検出製剤を開発することを目的に行った。検討結果として(1)F-18アルファメチルタイロシンおよびC-11コリンに関しては、これらのトレーサ集積とアポトーシスの発現との因果関係は明らかではなかった。(2)アポトーシスの検出にフローサイトメトリで使われているアネキシンVの標識体としてC-11標識アネキシンの合成に成功した。(3)合成したC-11アネキシンはアポトーシス発現率の高い繊維肉腫細胞と低い繊維肉腫細胞の結合率に有意差を示した。以上の結果から、アポトーシス検出PET製剤としてC-11アネキシンが有用である可能性が示され、臨床応用に向けさらにインビボ動物実験の必要性が示された。アポトーシスは細胞レベルの現象であり、これを画像化して臨床応用する技術を開発することは、多くの疾患の病態解明、診断、治療方針の決定に役立つ。核医学イメージングは、分子生物学的事象を画像化する上で最も感度の高い技術である。なかでもPETイメージングは定量性も高く極めて優れた画像化技術であり、臨床応用が急速に進められつつある分野である。本研究では(1)既に当大学で開発したアミノ酸トランスポータ活性のイメージング製剤である^<18>F-アルファメチルタイロシン、及び臨床研究で使用している細胞膜リン脂質代謝製剤^<11>C-コリン集積とアポトーシスとの関連を基礎的・臨床的研究により明らかにする。(2)アネキシンVなどのリン脂質結合タンパクファミリーの^<18>Fないし^<11>C標識を検討し、新しいアポトーシス検出PET製剤の開発を行う。本年度は2年計画の初年度として、アポトーシスのPET製剤の開発に重点をおいた。その結果、^<11>C標識アネキシンVの合成に成功した。1回の合成で40mCiの収量が得られ、臨床応用が十分に可能であることを確認した。さらに34%のアポトーシスの発現率を有する線維肉腫細胞(Gc-4SD)を用いたインビトロアッセイにより^<11>C標識アネキシンVの特異的結合を確認した。現在、^<11>C標識アネキシンの結合量とアポトーシス発現量の定量的な相関性の精度について検討中である。

検討結果として(1)F-18アルファメチルタイロシンおよびC-11コリンに関しては、これらのトレーサ集積とアポトーシスの発現との因果関係は明らかではなかった。(2)アポトーシスの検出にフローサイトメトリで使われているアネキシンVの標識体としてC-11標識アネキシンの合成に成功した。(3)合成したC-11アネキシンはアポトーシス発現率の高い繊維肉腫細胞と低い繊維肉腫細胞の結合率に有意差を示した。以上の結果から、アポトーシス検出PET製剤としてC-11アネキシンが有用である可能性が示され、臨床応用に向けさらにインビボ動物実験の必要性が示された。
ユビキタス社会の実現を目的としたバイオメトリクスを鍵として利用する暗号化の研究

1.計算機実験による暗号化手法の評価(1)暗号化手法の安全性評価本研究で提案した指紋を鍵とする暗号化手法の強度測定として、暗号文と平文及び暗号文と暗号鍵との相関性の調査、また平文と暗号文のペアから擬似鍵を推定し、擬似鍵での攻撃による耐性調査を行った。その結果、これらの点においては十分な安全性を有することが確認できた。2.光学的な実装の検討(1)位相変調素子の特性評価暗号化実験に用いる位相変調型の空間光変調器の特性を評価し、光学的な暗号化を行うために十分な性能を有することを確認した。(2)光学系による暗号化実験実際に暗号化を行う光学系を構築し、暗号化実験を行った。しかし位置あわせ等の問題が多く、ほとんどの場合で正しく復号化できなかった。この結果より、提案手法を光学的に実装するためには、光演算技術の向上が必須であり、現時点では電子的な実装が現実的であると言える。3.具体的なサービスの検討(1)暗号化ソフトウェアの改良昨年度開発したファイル暗号化ソフトを改良し、処理速度の高速化や照合精度の改善を図った。またファイルの関連付けやテェックテスト機能など、操作性を向上させるための機能を追加した。(2)PKIとの連携方法の検討PKIの秘密鍵を暗号化してPC等へ保存しておくことで、ICカードのような耐タンパ性を有するメディアがなくても安全な認証が可能なシステムを提案した。またシステム設計を行い、実際にデモシステムの構築を行った。本研究では、暗号の鍵の所持や記憶の必要なしにいつでもどこでも暗号化・復号化できる暗号インフラの構築を目指し、身体的特徴(バイオメトリクス)を暗号鍵として利用可能な暗号アルゴリズムの開発を行う。今年度の研究成果を以下に示す。1.指紋を鍵として利用可能な暗号化アルゴリズムの開発(1)光暗号化に用いる鍵生成手法の開発(2)回転やシフトなどに対応する手法の開発指紋の回転や大きな位置ずれに対処する手法として、指紋を回転させながら正解の復号化画像を決定する手法、大きな位置ずれのある指紋画像を照合対象から除去する手法を考案した。(3)暗合化されるデータを画像へコーディングする方法の開発光暗号化手法は本来画像を暗号化する手法であるため、任意のデータを暗号化するためにはバイナリデータを画像へエンコードする必要がある。そこで、安全性や復元精度を考慮し、2つの矩形で1ビットを表現するエンコード手法を考案した。(4)計算機シミュレーションによる評価指紋センサーによって取得した8名分の指紋画像を用いて、提案手法の有効性を確認するための計算機シミュレーションを行った。その結果、本人の指紋では約90%の確率で正しく復号化でき、他人の指紋では100%の確率で復号化に失敗した。2.電子的及び光学的な実装のための基礎実験(1)電子的な実装提案した手法を利用して、Windows上のファイルを指紋で暗号化・復号化するソフトウェアを構築した。(2)光学実験の準備提案手法を効率的に光演算によって実装するための光学系の設計を行った。
SIRT1による神経細胞保護の分子機構の解明

カロリー制限を行うと、生物の寿命が延長し、アルツハイマー病・パーキンソン病・脳梗塞を含む多岐にわたる疾患の発症・進行が抑制される。カロリー制限による酵母・線虫の寿命延長にはNAD依存性ヒストン脱アセチル化酵素Sir2の活性化が関与しており、その過剰発現により寿命が延長する。一方、哺乳動物のSir2ホモログであるSIRT1は、カロリー制限により脳で発現レベルが増加すること、ポリグルタミン病の線虫モデルでSir2の過剰発現により神経細胞死が抑制されること等が報告されたことから、SIRT1の活性化・過剰発現による神経細胞保護の可能性が示唆されている。本研究では、ラットNeuron Specific Enolase遺伝子のプロモーターにより、ヒトSIRT1遺伝子を神経細胞特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスを樹立し、そのマウスを用いてSIRT1の発現増加による神経細胞保護の可能性を検証した。その結果、中大脳動脈閉塞による脳梗塞、1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine(MPTP)投与によるパーキンソン病、胸髄切断による脊椎損傷のいずれにおいても、SIRT1過剰発現による神経細胞保護効果は認められなかった。予想に反して、トランスジェニックマウスでは、記憶・学習能が障害されており、それは高齢マウスで著明に認められた。この結果は、SIRT1の活性化・過剰発現が認知機能を障害する可能性を示しており、アルツハイマー病の動物モデルでSIRT1阻害剤nicotinamideの投与により認知機能が改善したという最近の報告とも矛盾しない。SIRT1の活性・発現の調節による神経細胞保護の可能性、その高次脳機能に及ぼす影響については、さらに詳細かつ慎重な検討が望まれる。カロリー制限は、生物の寿命を延長するとともに、脳梗塞、アルツハイマー病・パーキンソン病等の神経変性疾患の発症、進行を抑制する。最近になり、カロリー制限による寿命延長にNAD依存性ヒストン脱アセチル化酵素Sir2が関与しており、その過剰発現により酵母・線虫の寿命が延長することが示された。一方、哺乳物動のSir2ホモログであるSIRT1を過剰発現させると、ポリグルタミン凝集による神経細胞が抑制されることが報告され、SIRT1による神経細胞保護の可能性が示唆されている。さらに、カロリー制限により脳でSIRT1の発現レベルが増加することが示れている。本研究では、ラットNSE(Neuron Specific Enolase)遺伝子のプロモーターにより、ヒトSIRT1遺伝子を神経細胞特異的に過剰発現するトランスジェニック(TG)マウスを用いて、脳脊髄疾患モデルでSIRT1の神経細胞保護作用を検証するとともに、SIRT1が脳で発現を誘導する遺伝子を同定し、SIRT1による神経細胞保護の分子機構を解用することを目的とする。19年度は、中大脳動脈閉塞(MCAO)による脳梗塞モデルで検討を行ったが、TGマウスでは、正常(WT)マウスと比較して梗塞面積・梗塞体積・脳浮腫に明らかな減少は認められなかった。20年度は、1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine(MPTP)投与によるパーキソン病モデル、および胸髄切断による脊椎損傷モデルにおいて、SIRT1による神経細胞保護作用を検討する。一方、TGおよびWTマウスの海馬を用いた網羅的遺伝子発現解析も実施した。20年度は、この解析結果に基づき、定量RT-PCR・パスウェイ解析等によりSIRT1遺伝子下流の標的遺伝子を同定する。
顔知覚における空間情報の処理について:発達研究の視点から

本研究では、顔知覚における空間情報の処理の発達について、乳児を対象とした行動実験により検討した。まず、「両眼と口という、要素の配置が顔と同じ図」と「図の上部分に要素が多いが顔には見えない図」の選好を比較した結果、生後2-3ヶ月の乳児は、静止画では選好を示さなかったが、動きを加えると、眼や口が開閉するような「顔」らしい動きでも、その動きを90度回転させた「顔」らしくない動きでも顔選好を示した。この結果から、乳児による顔の知覚および学習を運動情報が促進することが示唆された。この研究成果は英語での口頭発表をはじめとした学会発表を行ない、「包括脳」夏のワークショップでは2010年度若手優秀発表賞を受賞した。さらに、別の研究として、お面を裏側から見たような、鼻部分がへこんだ顔でも「顔」に見えれば、鼻が出っ張った通常の「顔」らしい三次元形状が知覚されるというHollow Face錯視図形を用いた実験を実施し、生後8ヶ月の乳児でさえも成人と同様には錯視を知覚せず、へこんだ顔はへこんで見えることを示唆する結果が得られた。この研究成果は英語論文として投稿中である。また、生後4-8ヶ月の乳児における垂直な刺激と傾いた刺激との選好を比較し、縞刺激という幾何学図形では垂直な刺激を選好するのに対し、頭が上にありその下に手足がある人体のシルエットという刺激図形においては、逆に傾いた刺激を選好することを示した。この結果は、生後4ヶ月の乳児が、傾きを知覚する際に、人体を幾何学図形とは異なる特徴をもつものとして知覚していることを示唆している。これらの研究には、米Minnesota大学のYonas教授・独Bonn大学のKavsek私講師・豪Wollongong大学Hill講師に、学会での打ち合わせや研究室訪問などにより助言を仰いだ。本研究では、顔知覚における空間情報の処理の発達について、乳児を対象とした行動実験により検討する。顔知覚は、空間情報の処理とは異なる、脳内の特定部位で処理される(Kanwisher et al.,1997;McCarthyetal.,1997)。だが一方、眼・鼻・口などの要素の位置関係が重要とも示されており(Leder & Bruce,2000)、空間情報の処理も重要と言える。乳児の顔知覚においては、静止画よりも動画で処理が促進されることをふまえ(Otsuka et al.,2005)、静止画と動画を比較する。本年度は,生後2-3ヶ月の乳児を対象に「両眼と口という,要素の配置が顔と同じ図」と「図の上部分に要素が多いが顔には見えない図」との選好を調べた.乳児は、生後まもない新生児でも強い顔選好を示す。これは図の上部分に要素が多い(top-heavy)図を選好するためとされている(Simion et al.,2002)。実験の結果,静止画では選好は示されなかったが,両眼と口が開閉するような動きを加えると,「顔」を「top-heavyであるだけの図」よりも選好注視され,生後2-3ヶ月の乳児は顔らしい要素の配置への選好を有することが示唆された.この実験結果は学会で口頭発表を行なった。また,顔認知の領域会議と心理班第1回研究会(世話役:立命館大学北岡明佳教授)に出席し,多くの顔研究者と交流し,助言を受けた.さらに,世話役として心理班第2回研究会を開催し,琉球大学の遠藤光男教授・岩手県立大学の桐田隆博教授を招聘し,顔認知に関する研究についてご講演いただいた.その翌日には研究室をご見学いただき,助言をうけた.さらに、顔知覚をはじめ,乳児の知覚に関する多くの研究実績を持つミネソタ大学のヨナス教授の研究室に滞在し、データ解析・今後の実験計画に関する助言を仰いだ。

この結果は、生後4ヶ月の乳児が、傾きを知覚する際に、人体を幾何学図形とは異なる特徴をもつものとして知覚していることを示唆している。これらの研究には、米Minnesota大学のYonas教授・独Bonn大学のKavsek私講師・豪Wollongong大学Hill講師に、学会での打ち合わせや研究室訪問などにより助言を仰いだ。