hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
文字を書くときの座標系はどのように決定されるのか？

文字を様々な対象物に書こうとするとき、書字の座標系はどのように決定されるのだろうか?書き手に対する書字面の向きを様々に変えて書字する我々の予備実験により、文字を「自分で見る」結果になるよう書字する群と、「他人に見せる」結果になるよう書字する群とに被験者が2分されることが分かった。このことは、文字の運動表象を表出する機構が複数あることを示している。そこで、本研究では、文字を書くときの書字面に応じた座標系の決定機構を明らかにすることを通して、自己身体表象の神経基盤の一端を明らかにすることを目的とした。初年度である当該年度は、方法論の構築をめざした。まず、1.被験者がどちらの群に属するかを調べるとともに、書字面の身体に対する角度に依存した文字表象の表出を定量的に測る実験系を構築した。被験者は試行毎にヘッドホンから指示される書字面(前面または後面)に指示された文字を書く課題を想定した。ここでは、ブロック(90試行)毎に後面の書字板の角度を変えるようにした(0°90°)。ついで、2.書字姿勢、空間的注意、運動主体感等の条件を変えることで、両群の書字機構における、書字の座標系選択に先行する文字視覚イメージの決定要因を探る実験系の構築を進めた。具体的には、例えば、右手でペン入力装置に書字をすると、遅延を持って、ペン先の動きが点図装置に出力され、左手のひらで識字するものである。遅延を調整し運動主体感を消失させれば、右手の書字については、「対面の人物の左手のひら」に書字するようイメージし、次いで書かれた文字を左手のひら認識するようになることが期待できる。この仕掛の元、視覚的注意(視線)を右手あるいは左手に向ける条件で、識字課題を行う。これにより、視覚イメージの各条件の影響を、鏡文字群および正文字群について調べた。本研究の目的を達成するための、1.書字面の身体に対する角度に依存した文字表象の表出を定量的に測る実験系の構築と、2.両群の書字機構における、書字の座標系選択に先行する文字視覚イメージの決定要因を探る実験系の構築を、それぞれ進めることができた。具体的には、1の実験系においては、書字板としてペン入力装置を用い、入力された書字の軌跡をリアルタイムでパソコンに入力するプログラムを開発し、書字開始時間、書字時間、筆跡等を記録できるようにした。また、ビデオカメラで被験者の書字の様子を撮影し、リアルタイムあるいは映像遅延装置による遅延をもって、被験者のヘッドマウントディスプレイに映像をフィードバックすることで、視点の移動および運動主体感の有無の条件を設定できるようにした。2の実験系においては、書字板としてペン入力装置を用いるのに加え、手のひらで識字するための点図装置を導入した。これらを用いて、片方の手でペン入力装置に書字をすると、遅延を持って、点図装置に置いたもう片方の左手のひらで識字できるようにした。これに固視の位置や遅延の大小などの条件を設定することで、空間的注意、運動主体感等の条件を変え、両群の書字機構における、書字の座標系選択に先行する文字視覚イメージの決定要因を調べることができるものと考えている。当該年度は、一般被験者を募集しての本格的なデータ収集には至らなかったが、初年度の準備段階としては順調に進展したものと自己評価する。前年度に開発を進めた、書字姿勢、空間的注意、運動主体感などの様々な条件を変えた心理物理実験を実施することにより、自己または他者の視点での書字機構を探っていく。ここで検証する仮説は、「自分で見る」結果になるよう書字する群では、筆順などの触運動表象の表出に、書き手の視点から見た身体中心座標系に視覚イメージが強固に対応しており、この投影された視覚イメージをなぞるように触運動表象が手中心座標系に適するよう座標変換され、表出されるとし、一方、「他人に見せる」結果になるよう書字する群では、触運動表象は手中心座標系に強固に対応しており、視覚イメージや身体中心座標系とは関係は弱く、書字面上に触運動表象が常に正字まま手運動座標系を通して表出されるとする。また、fMRIを用いて、自己または他者の視点での運動表象表出過程の自己身体表象の神経基盤の一端を明らかにすることを目指す。例えば、書字面を身体の向き、反対向き、その中間の向きに設定し、自然に書く場合、他者に見せるように書く場合、意識して鏡文字を書く場合等の条件の課題を課した場合の脳活動を収集し、両群比較と郡内の条件間比較を行う。さらに、近年、空間的注意の有無や運動主体間の有無により、定常状態視覚誘発電位や事象関連電位といったある種の脳波で有意差が見られるという報告が相次いでいることから、課題遂行中の脳波計測を計画したい文字を様々な対象物に書こうとするとき、書字の座標系はどのように決定されるのだろうか?書き手に対する書字面の向きを様々に変えて書字する我々の予備実験により、文字を「自分で見る」結果になるよう書字する群と、「他人に見せる」結果になるよう書字する群とに被験者が2分されることが分かった。

初年度である当該年度は、方法論の構築をめざした。まず、1.被験者がどちらの群に属するかを調べるとともに、書字面の身体に対する角度に依存した文字表象の表出を定量的に測る実験系を構築した。被験者は試行毎にヘッドホンから指示される書字面(前面または後面)に指示された文字を書く課題を想定した。ここでは、ブロック(90試行)毎に後面の書字板の角度を変えるようにした(0°90°)。ついで、2.書字姿勢、空間的注意、運動主体感等の条件を変えることで、両群の書字機構における、書字の座標系選択に先行する文字視覚イメージの決定要因を探る実験系の構築を進めた。具体的には、例えば、右手でペン入力装置に書字をすると、遅延を持って、ペン先の動きが点図装置に出力され、左手のひらで識字するものである。遅延を調整し運動主体感を消失させれば、右手の書字については、「対面の人物の左手のひら」に書字するようイメージし、次いで書かれた文字を左手のひら認識するようになることが期待できる。この仕掛の元、視覚的注意(視線)を右手あるいは左手に向ける条件で、識字課題を行う。これにより、視覚イメージの各条件の影響を、鏡文字群および正文字群について調べた。本研究の目的を達成するための、1.書字面の身体に対する角度に依存した文字表象の表出を定量的に測る実験系の構築と、2.両群の書字機構における、書字の座標系選択に先行する文字視覚イメージの決定要因を探る実験系の構築を、それぞれ進めることができた。具体的には、1の実験系においては、書字板としてペン入力装置を用い、入力された書字の軌跡をリアルタイムでパソコンに入力するプログラムを開発し、書字開始時間、書字時間、筆跡等を記録できるようにした。また、ビデオカメラで被験者の書字の様子を撮影し、リアルタイムあるいは映像遅延装置による遅延をもって、被験者のヘッドマウントディスプレイに映像をフィードバックすることで、視点の移動および運動主体感の有無の条件を設定できるようにした。2の実験系においては、書字板としてペン入力装置を用いるのに加え、手のひらで識字するための点図装置を導入した。これらを用いて、片方の手でペン入力装置に書字をすると、遅延を持って、点図装置に置いたもう片方の左手のひらで識字できるようにした。これに固視の位置や遅延の大小などの条件を設定することで、空間的注意、運動主体感等の条件を変え、両群の書字機構における、書字の座標系選択に先行する文字視覚イメージの決定要因を調べることができるものと考えている。当該年度は、一般被験者を募集しての本格的なデータ収集には至らなかったが、初年度の準備段階としては順調に進展したものと自己評価する。前年度に開発を進めた、書字姿勢、空間的注意、運動主体感などの様々な条件を変えた心理物理実験を実施することにより、自己または他者の視点での書字機構を探っていく。ここで検証する仮説は、「自分で見る」結果になるよう書字する群では、筆順などの触運動表象の表出に、書き手の視点から見た身体中心座標系に視覚イメージが強固に対応しており、この投影された視覚イメージをなぞるように触運動表象が手中心座標系に適するよう座標変換され、表出されるとし、一方、「他人に見せる」結果になるよう書字する群では、触運動表象は手中心座標系に強固に対応しており、視覚イメージや身体中心座標系とは関係は弱く、書字面上に触運動表象が常に正字まま手運動座標系を通して表出されるとする。また、fMRIを用いて、自己または他者の視点での運動表象表出過程の自己身体表象の神経基盤の一端を明らかにすることを目指す。
日本語・中国語・韓国語母語話者による英語前置詞の第二言語習得研究

本研究は日本語・中国語・韓国語を母語とする話者による英語前置詞の第二言語習得研究である。理論的方針としては、英語と中国語の前置詞と日本語と韓国語の意味的・統語的考察からプロトタイプ理論に基づく習得仮説と生成文法に基づくミニマリスト言語習得モデルの経済性による発達仮説と素性再構成仮説を実験研究を通じて検証した。習得研究では、各々の中間言語、つまり、日本語・中国語・韓国語を母語とする学習者の第二言語(L2)としての英語前置詞の心的標示を記述し、1母語の影響や2習得難易度そして3変異性と逸脱性などについて検証・議論しながら、経済性に統率された習得仮説の優越を提訴した。本研究は、日本人、韓国人、中国人にとって、難しいとされる英語前置詞習得研究を行い、徹底的に「母語の影響」・「中間言語」・「習得難易度」・「習得可能性」を特定すると同時に、英語・中国語の前置詞と日本語・韓国語の助詞(後置詞)の統語的・意味的特性(Lemmatic Properties)を考察・分析する理論研究を本格的に行うことを目標とする。本年度には、実験研究として、日本では日本語母語話者を対象に本実験を2回行った(同じ実験を異なる二つの被験者集団:一回は予備実験対象者に、もう一回は予備実験を受けていない対象者)。さらに、夏休み、春休みの期間に、韓国に行き、韓国語母語話者を対象に、本実験を3回行った。本実験の遂行により得られたデータを入力し、データの結果を纏め、分析を行った。実験の結果やデータの分析から、前置詞の習得難易度には日本語母語話者と韓国語母語話者の間には大きな違いが見られなかった。さらに、母語の影響は顕著ではなく、むしろ動詞の種類や文の種類の役割が大きいことなどがわかった。誤発達の例が多く発見された。特に、日本語母語話者の誤発達と韓国語母語話者の誤発達が体系的で、類似していることなどを発見した。その結果などについて、国内・国外の研究者と意見交換し、その成果等を報告(研究発表・論文執筆)しました。文献研究及び韓国語の助詞の実例を分析し、統語的・意味的特性を記述しながら、韓国語の「機能語、語彙語、調和類、中間類、拡散類」の分布図を立案したものを実験研究のデータや結果分析に利用した。本研究の目的は、日本語・韓国語・中国語を母語とする話者による「英語前置詞の第二言語習得」における前置詞の統語・意味特性の「習得難易度(習得発達順序)」と「心的標示(中間言語)」を特定し、「母語の影響」等を検証することである。同時に英語・中国語の前置詞と日本語・韓国語の助詞の分類及び分布図完成させることを目標とする。実験研究準備:先行研究と予備実験実施文献研究(第一・二言語習得・言語学・英語教育)を行った。奉の既存の実験研究の方法を精査し、さらに英語習得・教育関係文献及び英語能力テストの研究を行った。それを踏まえた上で、本実験のデザインを立案した。さらに、先行研究の調査・分析、既存研究成果などの精査した上で、英語前置詞用法などを具体的に分類・整備し、さらにコーパスを利用して、テスト用例文などを収集している。(用例集作成)。さらに、母語話者による「実験用例文の適性」調査で5段階評定及び項目別要因評定をしてもらった。実験用例文等に対する、国内・外言語習得研究者との研究会及び実験研究協力者との意見交換を行った。その研究会や意見交換会の結果等を踏まえた上で、予備実験用の実験方法を完成した。(担当:奉)予備実験の実施及びデータ入力・分析を行い、その予備実験の結果について、国内・外の研究者と意見交換し、その成果をまとめ、国内外に報告した。さらに、その結果を踏まえて、本実験の方法を完成させている。(担当:奉)文献研究及び英語の前置詞と日本語の助詞の実例を分析し、統語的・意味的特性を記述しながら「機能語、語彙語、調和類、中間類、拡散類」の分布図を立案した。機械翻訳の現状を研究した。(担当:奉・加藤)本研究は、日本人、韓国人、中国人にとって、難しいとされる英語前置詞の習得研究を行い、徹底的に「母語の影響」・「中間言語」・「習得難易度」・「習得可能性」を特定すると同時に、英語・中国語の前置詞と日本語・韓国語の助詞(後置詞)の統語的・意味的特性(Lemmatic Properties)を考察・分析する理論研究を本格的に行うことを目標とする。本年度は、実験研究として韓国語母語話者を対象に本実験を1回(昨年度に十分な被験者が確保できなかった分)と中国語母語話者を対象に予備実験を二回行った。中国語母語話者の英語運用能力における上級者を確保するためにシンガポールにおける中国語母語話者を対象に一回、オーストラリアで英語を勉強している中国語母語話者を対象に予備実験を行った。実験の結果やデータの分析から、前置詞の習得難易度には日本語母語話者と韓国語の母語話者の間には大きな違いは見られなかったが、中国語母語話者との比較は予備実験の段階なので結論付けに至るほど明確なデータは得られなかった。

一方、日本語、韓国語、中国語の「母語影響は英語前置詞の課程では顕著ではない」ように思われる実験結果を得たが、中国語の影響はまだ予備実験の段階なので、結論付けることはできない。、このような結果などについて、国内外の研究者と意見交換し、その結果等を報告(研究発表・論文執筆)した。文献研究及び中国語の後置詞(的、在など)の実例を分析し統語的・意味的特性を記述しながら、中国語と英語、韓国語・日本語の前置詞の分布図を立案したものを実験研究のデータや結果分析に利用した。昨年に加え、実験データの信憑性をあげる為、被験者の確保し、実験研究を数回行った。韓国語母語話者を対象に、韓国・日本における実験研究を遂行した。さらに、中国語母語話者を対象に中国・日本における実験研究を行った。その結果、より多くの実験データ獲得し、その結果を日本語母語話者による英語前置詞の第二言語習得研究の結果と比較・分析した。いわば、日本語母語話者・韓国語母語話者・中国語母語話者に英語前置詞の第二言語習得における、母語の役割、習得難易度、中間言語、習得可能性などについて実験研究データを分析した結果を国際的会議及び雑誌に投稿した。本研究は日本語・中国語・韓国語を母語とする話者による英語前置詞の第二言語習得研究である。理論的方針としては、英語と中国語の前置詞と日本語と韓国語の意味的・統語的考察からプロトタイプ理論に基づく習得仮説と生成文法に基づくミニマリスト言語習得モデルの経済性による発達仮説と素性再構成仮説を実験研究を通じて検証した。習得研究では、各々の中間言語、つまり、日本語・中国語・韓国語を母語とする学習者の第二言語(L2)としての英語前置詞の心的標示を記述し、1母語の影響や2習得難易度そして3変異性と逸脱性などについて検証・議論しながら、経済性に統率された習得仮説の優越を提訴した。平成26年度に予定していたのは中国語母語話者を対象に予備実験及び本実験だったが、中国語母語話者の英語運用能力測定に了承してくれない中国語母語話者が多かった。そのため、日本での中国語母語話者による予備実験が思ったより英語能力上級者の被験者獲得に苦心した故。第二言語習得研究中国語母語話者を対象に本実験は本来平成26年度の春休みに予定していたが、半期遅れではあるが平成27年度の夏休みに友人が教員を務める台湾と北京で本実験を行う予定である。中国と台湾での学会発表及び意見交換会などを予定していたので、その時期に合わせ実験研究を行うので、大きな問題はない。韓国における実験研究の時期を合わせる為に、3回以上事前打合せをおこなったが、被験者の数が日本での実験で集めた人数より少ないデータしか収集することができなかった。それは韓国では、被験者、主に大学生たちの都合が優先され、ボランティアではなかなか被験者を集めることが難しかった。そのため、思ったほどの被験者の数が集まらなかった。実験の被験者の数を増やし、日本語母語話者の数と合わせるため、もう一度韓国での実験研究の為に渡航を計画していること以外はすべて、計画通り進んでいる。また、成果発表を計画している時期に合わせてあるので経費の配分には問題もない。平成24年度は、実験研究準備、先行研究、そして予備実験実施する計画であった。すべてが計画通り進んでいることと、成果の発表も国内・国外で発表した。従って、目標を達成したと評価する。実験研究の信頼性と信憑性を得るため、被験者の確保により力を注ぐつもりである。まず、実験の韓国語母語話者の被験者の数を増やすため、もう一度韓国での実験研究の為に渡航を計画していることについて、今年度(平成26年度)
重金属汚染低減化にカドミウム高度蓄積能を持つ単細胞緑藻を利用するための基礎的研究

本研究は、重金属汚染土壌・水の汚染低減化に好酸性単細胞緑藻を利用するための基礎的研究を目的とし、以下のように研究を進めてきた。好酸性単細胞緑藻の重金属(Cd)の無毒化に関連すると推測されるグルタチオン合成酵素γ-glutamylcysteine synthetase (GCS)の遺伝子を、Cd蓄積性の高いChlamydomonas acidophilaDVB238(DVB238株)とCd蓄積性の高くないChlamydomonas acidophila KT-1 (KT-1株)より、部分的に決定した。DVB238株ではCdストレスによりGCS遺伝子の発現量の上昇がみられ、KT-1株と大きく差があったことから、DVB238株の高いCd蓄積能はGCS遺伝子の高い発現のためであるという事が示唆された。さらに、中性領域で生息できるCd蓄積性の高い藻株の作製のため、近縁種のChlamydomonas reinhardtiiを用い、GCS遺伝子を過剰発現させた形質転換体を作製した。GCS過剰発現体では、Cdに対するEC_50値がコントロールに比べ上昇し、Cd耐性の上昇が見られた。このことから、GCS遺伝子がCd耐性に寄与することが示唆された。また、DVB238株のCd応答蛋白質の同定のため、Cdの局在の解析を行った。その結果、膜画分にもCdが多く分布している事が明らかになった。今後、Cdの分布の高い画分について、Cd蓄積性応答蛋白質の探索を行う。本研究により、DVB238株のCd蓄積や耐性の機構や応答タンパク質について明らかにし、将来的には藻類による水域の汚染除去や、藻類の浄化システムを高等植物へ導入し土壌の浄化を目指す。平成18年度において、好酸性単細胞緑藻の重金属(Cd)の無毒化に関連すると推測される酵素の遺伝子検索を行った。他植物の配列情報をもとに、高度Cd蓄積性のChlamydomonas acidophilaDVB238(DVB238株)と高度Cd蓄積性ではないChlamydomonas reinhardtii KT-1(KT-1株)のγ-glutamylcysteine synthetase遺伝子の単離を試みた。その結果、DVB238株、KT-1株より、それぞれ予測全長1400bpのうち1000bp、700bpの本酵素遺伝子配列を決定することが出来た。配列を解析すると、2種間では相同性が非常に高く数塩基の違いしかみられなかった。また、他の植物の本酵素遺伝子とは、全体にわたつて相同性がみられた。今後、各株の遺伝子の全長を決定し、中性領域に生息するChlamydomonas reinhardtiiとともに、これら3株間の相違を比較検討する。また、今年度行う形質転換体作製にむけて、電子銃や形質転換体のスクリーニングの条件を決定し、形質転換体の作製方法の確立を行った。さらに、大腸菌や、近縁種のChlamydomonas reinhardtiiの本酵素遺伝子を導入した形質転換体の作製を行った。Chlamydomonas acidophila DVB2s88の本酵素の遺伝子の全長が決定出来次第、この遺伝子を過剰発現するような形質転換体を作製し、本酵素の重金属耐性、Cd蓄積性に対する効果を確認する。また、本酵素遺伝子の発現の変化を半定量的なRT-PCRで解析したところ、これらの3株において、Cd曝露によって本酵素遺伝子の発現が誘導されることが明らかになった。今後、Real time-PCRを用いて、より詳細に解析を行う。

本研究により、DVB238株のCd蓄積や耐性の機構や応答タンパク質について明らかにし、将来的には藻類による水域の汚染除去や、藻類の浄化システムを高等植物へ導入し土壌の浄化を目指す。
ジョイント‐リンカー型高分子モノリスの合成と固体有機分子触媒への応用

本研究では、架橋点となる多官能性ジョイント分子と架橋点を繋ぐリンカー分子との付加反応により、ネットワーク構造に(金属元素を含まない)有機反応の触媒として機能する有機化合物の構造を導入したジョイントーリンカー型高分子モノリスの合成と、その有機分子触媒への応用を検討する。研究計画に従い、平成30年度は有機分子触媒構造を有するジョイント-リンカー型高分子モノリスの合成と構造制御を検討した。まず、これまでの検討で見出しているジョイント-リンカー型高分子モノリスをベースに、ウレア結合、チオウレア結合、グアニジン結合を有する高分子モノリスを合成する方法について検討した。その結果、多官能チオール化合物/ジフェニルメタンジイソシアネート/アニリン反応系において、目的とするチオウレア結合を有するジョイント-リンカー型高分子モノリスの合成が可能であることを見出した。また、反応条件により、高分子モノリスの構造(三次元共連続構造の形状,比表面積,空孔粒子径サイズと分布)の制御が可能であることが明らかになった。他の結合部位を有する高分子モノリスについても、類似の方法で合成が可能であることも確認した。また、ジョイント分子として多官能アミン化合物、リンカー分子としてジイソシアネート化合物、ジイソチオシアネート化合物の付加反応を用いた合成法によるジョイント-リンカー型高分子モノリスの合成も検討した。同合成法では反応性が高く、モノリス構造を誘発する相分離が起こる前に高分子が析出するため、現段階では目的とする高分子モノリスは得られていない。研究実績の概要にも記したように、これまでの検討で見出しているジョイント-リンカー型高分子モノリスをベースに、有機分子触媒構造を有するジョイント-リンカー型高分子モノリスの合成と構造制御を検討し、目的とする構造の一つであるチオウレア結合を有するジョイント-リンカー型高分子モノリスの合成が可能であることを見出すことができた。また、反応条件により、高分子モノリスの構造の制御が可能であることも明らかにしている。当初の計画にあった別の方法による合成検討については、合成条件を検討中であるが、次のステップの触媒性能評価と並行しての検討が可能であるため、研究計画を変更することなく引き続き検討を進めていける状況である。当初の計画どおり、今年度は昨年度に合成したジョイントーリンカー型高分子モノリスの触媒性能評価を中心に検討を進める予定である。具体的には、チオウレア有機分子触媒系での反応例が報告されている、マロン酸エステルへのマイケル付加反応を検討する。ネットワーク中の有機分子触媒構造(分子構造)、高分子モノリス構造(三次元構造)と触媒性能(反応性,選択性)の相関についてガスクロマトグラフィー,核磁気共鳴装置を用いて定量的に解析し、触媒の分子設計,構造設計にフィードバックする。また、昨年度の検討では目的とする高分子モノリスが得られなかった、ジョイント分子として多官能アミン化合物、リンカー分子としてジイソシアネート化合物、ジイソチオシアネート化合物を用いた合成法についても、反応条件の最適化による高分子モノリスの調製を検討する。

ネットワーク中の有機分子触媒構造(分子構造)、高分子モノリス構造(三次元構造)と触媒性能(反応性,選択性)の相関についてガスクロマトグラフィー,核磁気共鳴装置を用いて定量的に解析し、触媒の分子設計,構造設計にフィードバックする。また、昨年度の検討では目的とする高分子モノリスが得られなかった、ジョイント分子として多官能アミン化合物、リンカー分子としてジイソシアネート化合物、ジイソチオシアネート化合物を用いた合成法についても、反応条件の最適化による高分子モノリスの調製を検討する。初年度については、実験の内容がこれまでの検討をベースにしたものが中心であったため、実験器具、試薬についてはこれまで使用していたものを転用することが可能であった。また、新しく必要な試薬についても、製造している企業からサンプルとして提供していただけたものが多くあり、当初の予想よりこれらの支出がかなり少額になった。今年度については、検討の幅を広げることを計画しており、物品費については当初予算より高額となることが予想される。また、分析、解析についても既存の設備にはないものも(外部で)使用する予定である。よって、基金化された予算を有効に執行し、より多くの成果が得られるように今後の研究を遂行していきたいと考えている。
グラフクラスタリングに基づいた日本語作文支援システムの開発と評価

本研究は、単語連想データをもとに意味ネットワークを構築することで、言語の潜在的関係・構造を可視化する方法を開発し、それから得られる言語的・文化的分析の結果を言語教育や学習用のシステムの開発に活用できるようにすることを目指している。この研究目的に従い、平成21年度に主に行われた研究内容は次の2つである。(1)日本語、英語、韓国語の連想データの総合的分析及びクラスタリング方法の改良による単語学習用システムのデータベース構築及び補完。(2)単語連想データをもとに意味ネットワークを構築・分析・応用する課題で平成19年から今まで3年間行ってきた研究内容を博士論文にまとめ。単語連想データを意味ネットワークに表現し、グラフ理論とネットワークツールによって分析することは言語的、文化的、認知的な面から総合的に言語データの分析することを可能にする。こうしたことから、日本語、英語、韓国語の三つの言語の意味ネットワークを構築し、今まで提案してきた様々なクラスタリングのアルゴリズムやグラフ理論の概念を用い、統合的にデータを分析、比較した。その結果は、査読付きの国際学会(ICALT2009)と国内学会(文理シナジー学会)で発表し、言語データのネットワークツールにによる分析方法が意味情報の抽出のみならず、言語に表れる認知的、文化的な面の情報も共に効果的に見出すのを可能にすることについて、様々な背景をもつ研究者たちから関心を集めた。また、三つの言語の意味ネットワークは連想情報の抽出や単語学習用コンテンツに使わられるように、既存に提案したシステムのデータベースとして入れ、システムの内容を補完し、多様に活用できるようにした。平成21年度の研究内容を含んで今までの研究成果を博士論文(論題:"Structures and Senses in Semantic Networks Built from Word Association Data")にまとめて、平成22年3月26日博士学位を取得し、無事に博士課程を修了した。しかも、総合的に博士論文でまとめられた研究成果をもとに、computational neurolinguisticsの研究への活用を提案し、査読付きの国際学会(NAACL HLT2010)を通した(2010年6月発表予定)。これは、3年間の研究成果の有用性と発展の可能性を見せることであると思われる。本研究課題の目的は、大規模言語資源にグラフクラスタリング方法を適用し、意味ネットワークを構築することで、言語の潜在的関係や構造を発見・分析することである。さらに、これらの結果を言語教育・学習に活用できるように教育用システムを開発・評価することである。この目的に従い、平成19年度に具体的に行った研究内容は主に次の2つである-1.グラフクラスタリングにおけるアルゴリズムの改良。2.単語連想実験から韓国語の連想データの収集。これは本研究課題を達成するための必要な研究であり、次のような重要性と意義を持つと思われる。大規模の言語データからより有意味な情報を得るためには、まず基本的に効率的で正確な計算方法を工夫する必要がある。かつ、データがもつ構造や特徴などを把握し、各データにもっとも適合な処理プロセスを行わなければならない。これから言語データの特性を反映し、より正確な意味ネットワークの構築及び分析ができるように、既存のグラフクラスタリングのアルゴリズムをさらに改選した。次に、意味ネットワークの構築やそれからの情報発見・抽出の方法を色々なデータに適用することは、その独創性を証明するのに大きい意味があると思われる。また、他言語の意味ネットワークを日本語のものと比較・分析することで、日本語を多様な面から豊かに理解するのができると思われる。こう言う比較が可能な言語データを確保するため、韓国語の連想実験を平成19年9月から平成20年3月まで韓国の大田大学に在学している約130人の大学生を対象として行った。この実験から得られたデータは、言語・文化の比較研究にも役にたち、本研究の意味をもっと広げると思われる。本研究は、単語連想データをもとに意味ネットワークを構築することで、言語の潜在的関係・構造を可視化する方法を開発し、それから得られる言語的・文化的分析の結果を言語教育や学習用のシステムの開発に活用することを目指している。これに従い、平成20年度に具体的に行った研究内容は主に次の2つである。(1)語彙学習用の教育システムの考案、(2)韓国語連想データの分析とクラスタリング方法の改良。これは本研究課題を達成するために、次のような重要性と意義を持つと思われる。連想意味ネットワークから得られる単語の連想情報や単語間の連想パスなど、言語学習に有用に使える情報がもっとも効果的に、かつ楽し<学ばれるのには多様な面から学習戦略を工夫する必要がある。それで考案したのは、遠隔教育やウェブベース教育において関心を集めているゲームベースの学習とパーソナル化した学習戦略を言語学習に適用した学習モデルである。これは、単語の連想情報をただ示すのではな<、学習者の事前に持っている語彙知識を学習システムに反映させ、それをもとに新しい学習ミッションを与えることで、学習者が単語の連想ゲームをするうちに自然に語彙力を増やしていくような仕組みである。平成19年9月から20年2月まで行った韓国語の連想実験から収集したデータを電子化した形でまとめ、韓国語の意味ネットワークを構築し、分析した結果は、既存の日本語と英語の連想データとともに文化や言語、またデータその自体がもつ特性の比較を可能にする。それは、言語別、データ別の個別的・共通的な特徴を把握し、意味ネットワークの構築や分析方法を多様な面から検討することでより効果的な方法に開発し続けるようにする。

これにより、豊かに活用できる日本語学習の支援システム用のデータベース作成が可能になる。本研究は、単語連想データをもとに意味ネットワークを構築することで、言語の潜在的関係・構造を可視化する方法を開発し、それから得られる言語的・文化的分析の結果を言語教育や学習用のシステムの開発に活用できるようにすることを目指している。この研究目的に従い、平成21年度に主に行われた研究内容は次の2つである。(1)日本語、英語、韓国語の連想データの総合的分析及びクラスタリング方法の改良による単語学習用システムのデータベース構築及び補完。(2)単語連想データをもとに意味ネットワークを構築・分析・応用する課題で平成19年から今まで3年間行ってきた研究内容を博士論文にまとめ。単語連想データを意味ネットワークに表現し、グラフ理論とネットワークツールによって分析することは言語的、文化的、認知的な面から総合的に言語データの分析することを可能にする。こうしたことから、日本語、英語、韓国語の三つの言語の意味ネットワークを構築し、今まで提案してきた様々なクラスタリングのアルゴリズムやグラフ理論の概念を用い、統合的にデータを分析、比較した。その結果は、査読付きの国際学会(ICALT2009)と国内学会(文理シナジー学会)で発表し、言語データのネットワークツールにによる分析方法が意味情報の抽出のみならず、言語に表れる認知的、文化的な面の情報も共に効果的に見出すのを可能にすることについて、様々な背景をもつ研究者たちから関心を集めた。また、三つの言語の意味ネットワークは連想情報の抽出や単語学習用コンテンツに使わられるように、既存に提案したシステムのデータベースとして入れ、システムの内容を補完し、多様に活用できるようにした。平成21年度の研究内容を含んで今までの研究成果を博士論文(論題:"Structures and Senses in Semantic Networks Built from Word Association Data")にまとめて、平成22年3月26日博士学位を取得し、無事に博士課程を修了した。しかも、総合的に博士論文でまとめられた研究成果をもとに、computational neurolinguisticsの研究への活用を提案し、査読付きの国際学会(NAACL HLT2010)を通した(2010年6月発表予定)。これは、3年間の研究成果の有用性と発展の可能性を見せることであると思われる。
急性肺傷害が及ぼすマクロファージ内ｍｉｃｒｏＲＮＡ発現変化と遺伝子治療への展開

本研究は、microRNAがALI/ARDS病態時の単球・マクロファージにおいて如何なる発現変化をするかということを主眼においた。始めに、単球系培養細胞(THP-1細胞)および分離マクロファージ細胞から炎症モデル(LPS負荷)を作成した。次に変化を認めたmiRNAの遺伝子導入し、過剰発現および抑制によってTNF-α等の発現の変化を検討した。マクロファージ炎症モデルにおいてmiR-21などのmiRNAの変化を認め、リアルタイムPCR法にて定量を行った。miR-21をマクロファージに遺伝子導入した結果、Western blot法にてIL-10やP-Akt(P308)のタンパク発現増加を確認した。本年度は、以下のIn Vitro系を中心に実験を行った。(In Vitro系)細胞死を誘導するFasL, TNF-αのmRNAと相補的な配列を持つmiRNAの候補をデータベースで探索後、候補に上がったmiRNAのLPS投与後の発現変化を、THP-1細胞、マクロファージを用いた細胞培養実験にて観察した。また、そのmiRNAを遺伝子導入することや、特異的阻害作用を持つanti-miRを投与することで、FasL等の発現が変化し、共培養実験において肺胞上皮細胞等の細胞死の変化を観察した。前年度において、分化型THP-1細胞、ヒト及びマウスマクロファージをLPS注入後のmiRNAの経時的変化を観察するため、細胞培養実験を行った。その過程で、PCRアレイ法を用いて細胞死に関連するmiRNAの発現変化が起こっていることが分かった。本年度は、より定量評価が可能な次世代シーケンサーを用いて、miRNAの網羅的発現解析を行った。パスウェイ解析、主成分分析等の多変量解析を用いることで、細胞死に関連する情報伝達経路にmiRNAの発現が、如何に関与しているか分かった。細胞死を誘導するFasL, TNF-αのmRNAと相補的な配列を持つmiRNAの候補をデータベースで探索後、候補に上がったmiRNAのLPS投与後の発現変化を、THP-1細胞、マクロファージを用いた細胞培養実験にて観察した。また、そのmiRNAを遺伝子導入することや、特異的阻害作用を持つanti-miRを投与することによるTNF-αの発現が変化および肺胞上皮細胞等の細胞死の変化を観察した。また次世代シーケンサーIon PGMシステムを用いて経時的なmicroRNA(miRNA)の発現変化を観察した。miR-21等のmiRNAの変化を認め、Real Time PCR法にてmiR-21の増加を確認しその他のmiRNAに関しても現在real Time PCR法を行っているところである。また、これらの変化はそれぞれのmiRNAの相互関係が示唆されている。現在の結果をまとめ、今後論文にて発表予定である。次世代シーケンサーを用いたmiRNAの網羅的発現解析実験の、手技の安定化、解析手法の選択に時間を要したたため、当初予定していた動物実験系は施行していない。周術期学今後は、前年度に得られたデータを元に論文化する予定である。本年度は、THP-1細胞(PMAによる分化後使用)、ヒト及びマウスマクロファージをLPS注入後のmiRNAの経時的変化を観察するため、細胞培養実験(In Vitro系)を行った。その過程で、細胞死に関連するmiRNAの発現変化が起こっていることが分かった。論文作成の段階で、再実験、英文校正等が必要のため。次年度は、年度途中で次世代シーケンサーを用いて、miRNAの網羅的解析を行う予定である。その結果、複数のmiRNAの発現の相互作用を検討する予定である。また、動物実験系においても同様の結果が得られるかを検討する予定である。再実験の為の、実験消耗品代、英文校正代等に使用する予定である。当該年度に施行した研究の結果より、次年度に次世代シーケンサーによるmicroRNAの網羅的解析を含む動物実験において、必要な試薬を購入するためキットを含む消耗品代が必要である。本研究に用いられる試薬(次世代シーケンサー関連の消耗品、siRNA関連品、PCR関連品、インヒビター、抗体、ペプチド、ELISAキット、Nulcleofection法を用いた関連試薬、培養関連品等)も、本実験の遺伝子導入及び、遺伝子、タンパク質発現の評価に欠かせないため、請求する。
乳癌と子宮内膜癌のエストロゲン感受性、内分泌治療反応性相違の分子機序の解明に関する研究

乳癌と子宮内膜癌のエストロゲン応答遺伝子について、マイクロアレイを用いて比較したところ、そのプロファイルは大きく異なることが明らかとなった。また、子宮内膜癌の癌微小環境を解析した結果、乳癌と同様、癌細胞のER活性化能を有していた。さらに、原発腫瘍細胞へのERE-GFPレポーターウイルスの導入によって、子宮内膜癌細胞も高いER活性を有しているものが多いことも明らかとなった。これらの結果は、症例によっては、乳癌同様、アロマターゼ阻害剤が有用である可能性を示唆している。乳癌の治療法として近年著しく進歩した、効果的でQOLの良い新規内分泌療法を子宮内膜癌の治療や再発予防に適応する可能性をさぐる。子宮癌培養細胞株のエストロゲン依存性増殖能やルシフェラーゼレポーター遺伝子によるエストロゲン応答性転写活性(ERE活性)、エストロゲン受容体(ER)の発現量の解析などを行った。その結果に基づき、複数の子宮癌細胞を対象に網羅的マイクロアレイ等を用いてエストロゲン応答遺伝子を解析した。その結果、MCF-7細胞等のER陽性乳癌細胞の結果とそのプロファイルが大きく異なることが明らかとなった。またエストロゲン応答配列を半減期の短いGFP遺伝子の5'上流に繋いだERE-GFPを導入したMCF-7細胞を用い、子宮癌間質細胞のエストロゲンシグナル活性化能の可視化と定量を行った。子宮癌でも乳癌と同様、間質細胞による癌細胞のERシグナルの活性化が見られた。エストロゲンによって制御される遺伝は子宮癌と乳癌で異なるものの、症例によってはアロマターゼ阻害剤のような間質からのエストロゲン刺激を遮断するホルモン療法が子宮内膜癌の治療に有用である可能性が考えられる。乳癌の治療法として近年著しく進歩した、新規内分泌療法を子宮内膜癌の治療や再発予防に適応する可能性を探るとともに、乳癌のホルモン療法の効果をより高める手立てを探索することを目的に、乳癌と子宮体癌の癌周辺微小環境も含めた生物学的特性を特に両者の差異に着目して解析した。昨年度の研究により、子宮癌細胞のエストロゲン応答性遺伝子の発現プロファイルは乳癌のそれとは大きく異なることがわかったので、子宮癌組織を用いて網羅的マイクロアレイを行い、正常子宮内膜に比べて癌に特徴的な遺伝子のひとつとしてミッドカインが挙げられた。子宮内膜におけるその発現は子宮癌の病態と関連が見られた(Tanabe et.al. Cancer Sci. 2008)。また、昨年度行ったERE-GFP導入細胞を用いた子宮癌微小環境の解析をさらに進め、子宮癌間質が乳癌の間質と同様、アロマターゼを介した癌細胞のER活性可能を有することを明らかにした。また、ウイルスベクターにERE-GFPを構築し、手術時に得た子宮癌検体の初代培養に導入し、原発の腫瘍のER活性化能を定量し、多くの子宮内膜癌で、乳癌と同様の高いER転写活性を有することを明らかにした(Matsumoto et.al. Endocrine-Related Cancer 2008)。エストロゲン関連腫瘍の癌微小環境の評価のため、エストロゲン応答配列(Estrogen Response Element)を、ユビキチン結合部位を持つ半減期の短い(定量的に評価するため)GFP遺伝子の5'上流に繋いだERE-GFPを乳癌細胞株MCF-7に安定導入した株を樹立した。手術時に得た検体を初代培養し、このERE-GFP指示細胞と共生培養することによってそれぞれの患者組織のエストロゲンシグナルカスケードに及ぼす影響を評価し、これによって、個々の患者の検体の微小環境評価を試みた。子宮癌の癌部位を含む微小環境、特にエストロゲンシグナルの調節に関係するものの動態を把握するため、乳癌と同様の解析を子宮内膜癌から得られた間質細胞と共培養にて行った。その結果、子宮癌でも乳癌と同様、間質細胞による癌細胞のERシグナルの活性化が見られた。エストロゲンによって制御される遺伝は子宮癌と乳癌で異なるものの、症例によってはアロマターゼ阻害剤のような間質からのエストロゲン刺激を遮断するホルモン療法が子宮内膜癌の治療に有用な可能な可能性が考えられる。また、ERE-GFPをアデノウイルスに導入したアッセイ系を用いて、手術時に得た子宮癌検体と乳癌検体の初代培養にウイルスを導入し、原発腫瘍のER活性化能を定量、評価し、子宮内膜癌のエストロゲンシグナルの意義と乳癌における結果との比較検討を行った。その結果、多くの子宮内膜癌で、乳癌と同様の高いER転写活性を有することを明らかにした。これらのことから、エストロゲンシグナルに依存した増殖機構を有すると思われる症例を選択すれば、子宮内膜癌においても乳癌と同様のホルモン療法、特にアロマターゼ阻害剤を用いた治療も十分有効ではないかと思われる。
有機薄膜トランジスタ作製のための感光性ホスホン酸誘導体の開発

すでに得られていた4,5-ジメトキシ-2-ニトロベンジル誘導体1と同様の合成法を用いて2を合成した。ジ-t-ブチル3-アミノプロピルホスホネートと4,5-ジパーフルオロアルコキシ-2-ニトロベンジルスクシノイミジルカーボネートを反応させ、酸性条件下でt-ブチルエステルを加水分解させ、目的とする3- (4,5-ジパーフルオロアルコキシ-2-ニトロベンジルオキシカルボニル)アミノプロピルホスホン酸2を得ることができた。1, 2を用いてITO電極基板上に自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer,以下SAM)、SAM1、SAM2を調製した。水の接触角は、それぞれ61°、114°であり、パーフルオロアルキル基を持つSAM2は、1に比べ高い疎水性を示した。ついで、SAMに対する光照射を行うと、アミノ基が生じることにより接触角が40°前後の親水性SAMに変化した。また、2-ニトロベンジルカルバマートを持つSAMのアミノ基への光分解は、XPSによるニトロ基由来の窒素のピーク(N1s, 407 eV)の減少から明らかになった。SAM2の場合には、フッ素のピークの減少も同時に観察された。続いて、フォトマスクを介した露光を行った後、スピンコーターを用いて、ナノ粒子のパターニングを試みた。得られたパターンをデジタル顕微鏡で観察したところ、SAM1では金ナノ粒子により、SAM2では銀ナノ粒子により、線幅10μmのパターンが得られた。以上、新規感光性ホスホン酸誘導体1、2から得られるSAMが、類似の構造を持つ感光性シランカップリング剤と同等の性能を持つことを示した。ほぼ計画通りに、研究が進捗している。新規化合物2の合成に成功し、すでに得られていた1,2を用いたSAM1、SAM2を調製した。得られたSAMの光照射前後の評価、フォトマスクを用いたパターニングにも成功している。SAM1、2のXRRの測定、AFMによる観察を行い、膜の厚さ・密度、均一性、安定性、感光性などについて評価し、従来のシランカップリング剤SAMとの比較も行い、感光性ホスホン酸SAMの特性を明らかにする。パターン形成の確認として、アミンと反応する活性エステルを含む蛍光試薬を反応させ、そのパターンを蛍光顕微鏡下で観察する。有機半導体である[1]ベンゾチエノ[3,2-b][1]ベンゾチオフェン(BTBT)の末端にアミノ基と反応する活性カーボナートを末端にもつBTBT誘導体3を合成する。平成30年度に行ったナノ粒子のパターニングの結果をもとに基板上にソース電極、ドレイン電極を作製する。その電極間の未露光部分に残っているホスホン酸SAM上に3を塗布する。得られたトランジスタの移動度を測定し、デバイスとしての評価を行う。必要に応じて感光性ホスホン酸1、2のスペーサー鎖長、ベンジル位の置換基を変えた化合物の設計・合成も行う。電極間に残存している2-ニトロベンジルカルバマートを光照射により除去し、生成したアミンに対し、3を反応させ固定する。その上にBTBTを塗布して作成したトランジスタの移動度を測定し、デバイスとしての評価を行う。電極作製後、光照射により露出したアミノ基と活性エステルとの反応により、有機半導体と類似の構造を有するSAMを二段階で作製することができ、その上に塗布する有機半導体の配向性を制御し、より優れたデバイスの製作が期待できる。

SAM1、2のXRRの測定、AFMによる観察を行い、膜の厚さ・密度、均一性、安定性、感光性などについて評価し、従来のシランカップリング剤SAMとの比較も行い、感光性ホスホン酸SAMの特性を明らかにする。パターン形成の確認として、アミンと反応する活性エステルを含む蛍光試薬を反応させ、そのパターンを蛍光顕微鏡下で観察する。有機半導体である[1]ベンゾチエノ[3,2-b][1]ベンゾチオフェン(BTBT)の末端にアミノ基と反応する活性カーボナートを末端にもつBTBT誘導体3を合成する。平成30年度に行ったナノ粒子のパターニングの結果をもとに基板上にソース電極、ドレイン電極を作製する。その電極間の未露光部分に残っているホスホン酸SAM上に3を塗布する。得られたトランジスタの移動度を測定し、デバイスとしての評価を行う。必要に応じて感光性ホスホン酸1、2のスペーサー鎖長、ベンジル位の置換基を変えた化合物の設計・合成も行う。電極間に残存している2-ニトロベンジルカルバマートを光照射により除去し、生成したアミンに対し、3を反応させ固定する。その上にBTBTを塗布して作成したトランジスタの移動度を測定し、デバイスとしての評価を行う。電極作製後、光照射により露出したアミノ基と活性エステルとの反応により、有機半導体と類似の構造を有するSAMを二段階で作製することができ、その上に塗布する有機半導体の配向性を制御し、より優れたデバイスの製作が期待できる。新規化合物の合成が予定より早く実現したために、物品費の支出が予定より下回ったためである。次年度予定の物品費に上乗せして、合成だけでなく、自己組織単分子膜の評価に関する研究計画を遂行する予定である。
癌早期診断のための血清中癌特異的DNAの高感度検出法の開発

大腸癌患者94例の癌、血清からDNAを抽出する。続いてそれぞれのDNAにbisulfite modificationを加え、これをテンプレートとしてp16癌抑制遺伝子プロモーター領域に対しmethylation-specific PCR (MSP)を行った。その結果、94例の癌DNAのうちmethylationの存在したものは44例であった。この44例の血清DNAについてPCRのかかる限度まで希釈を行い、同領域に対し1例あたり10検体を用いてlimiting-dilution MSP (LD-MSP)を行った。その産物をアクリルアミドゲルに電気泳動して同領域でのmethylationの有無を判定した。その結果、大腸癌患者の44例中30例(68%)の血清中よりmethylated DNAを検出した。またコントロールとした健常者の血清中、もしくは癌にmethylationを持たない50例の血清中にはmethylationは認めなかった。以前報告したように、従来のMSPを用いた血清DNAのp16 methylationの検出率が44例中13例(30%)であったことを考えると、LD-MSPを用いることにより検出率を倍以上に向上させることが可能と判った。臨床病理学的所見との比較では、同手法によりstage IもしくはDukes Aの段階から大腸癌患者血清より癌DNAを検出できることを考えると、LD-MSPが血清による癌の早期発見に有用であると考えられる。現在はさらに、新たなmethylation markerの確立、また定量PCRを用いることによるさらなる感度の改善を試みている。
動脈硬化性疾患の病態形成におけるToll-like受容体の役割の検討

●血管局所におけるToll-1ike受容体(TLRs)発現が動脈硬化病変の発症、進展に及ぼす影響の検討:【方法】17年度において、ヒトTLRs(TLR2,TLR4)の家兎頸動脈血管壁への導入は、それぞれの受容体遺伝子単独導入では有意な内膜肥厚をもたらさないが、両者をともに導入することで著明な動脈硬化病変が認められることを示した。今年度はこのTLR2とTLR4の相乗的動脈硬化促進の機序をさらに明らかにするため、家兎にLPSを静脈内投与した後、血管を摘出し、血管壁における転写因子NF-kBの発現をEMSA法にて解析した。さらにラットの培養平滑筋細胞において、pGL3pro plasmidを用いNF-kBのluciferase reporter assayを行った。【結果および考察】家兎頚動脈におけるNF-kBの活性化はTLR2とTLR4により相乗的に亢進し、さらにin vitroのluciferase assayにおいてもTLR2とTLR4の両者の遺伝子導入によりNF-kBの活性化が相乗的に亢進することが判明した。本研究により、血管局所、特に血管細胞におけるTLR2とTLR4の両者の発現により、動脈硬化が相乗的に増強されること、その機序として、両受容体のシグナル伝達のクロストークにより、転写因子NF-kBの相乗的活性化が生じ、その結果接着因子をはじめとした種々の動脈硬化関連遺伝子の発現が増強することが示唆された。●急性冠症候群における末梢血液単球表面におけるTLRs発現の意義:【方法】急性冠症候群をはじめとした冠動脈疾患患者の末梢血液単球表面におけるTLRs発現をflow cytometry法で解析した。【結果および考察】急性冠症候群患者では単球表面のTLR4発現が増加しており、それは高感度CRP値と独立していることが判明した。○血管局所におけるToll-like受容体(TLRs)発現が家兎頸動脈動脈硬化病変の発症、進展に及ぼす影響の検討:【方法】家兎を高コレステロール含有食で飼育し、1週間後に総頸動脈にバルーンカテーテルを挿入しHVJ-リポソーム法を用いてヒトTLRs(TLR2,TLR4)を血管壁に導入した。そして、リポソームのみを導入したコントロール群、ヒトTLR2を導入した群、TLR4を導入した群、両者を導入した群の3群にわけ、遺伝子導入2週間後における頸動脈の動脈硬化性病変を病理学的に検討した。【結果】導入遺伝子は主として血管平滑筋細胞、一部は内皮細胞に導入されていた。また導入部位に炎症細胞の浸潤、特に単球の浸潤は認めなかった。2週後においてコントロール群では導入部にほとんど内膜肥厚は認められなかったが、TLR2およびTLR4を導入した群では、それぞれ同程度に脂肪沈着を伴った内膜肥厚、すなわち動脈硬化性病変が軽度認められた。一方TLR2とTLR4の両者を導入した群では、著明な動脈硬化病変が認められた。血管壁での接着因子の発現を検討すると、コントロール群ではICAM-1、VCAM-1いずれの発現も認められなかったのに対し、TLRs導入群ではこれらの接着因子発現が認められ、特にTLR2とTLR4の両者を導入した群では平滑筋を中心に著明なVCAM-1の発現が観察された。【考察】本研究により、血管局所、特に血管細胞におけるTLR発現が動脈硬化の発症進展に重要であることが判明した。さらにTLR2とTLR4の両者が存在すると動脈硬化が相乗的に増強することは興味深い所見であり、おそらく両受容体のシグナル伝達のクロストークにより、接着因子をはじめとした種々の動脈硬化関連遺伝子の発現が増強する機序が考えられた。

○血管局所におけるToll-like受容体(TLRs)発現が動脈硬化病変の発症、進展に及ぼす影響の検討:【方法】17年度において、ヒトTLRs(TLR2,TLR4)の家兎頸動脈血管壁への導入は、それぞれの受容体遺伝子単独導入では有意な内膜肥厚をもたらさないが、両者をともに導入することで著明な動脈硬化病変が認められることを示した。今年度はこのTLR2とTLR4の相乗的動脈硬化促進の機序をさらに明らかにするため、家兎にLPSを静脈内投与した後、血管を摘出し、血管壁における転写因子NF-kBの発現をEMSA法にて解析した。さらにラットの培養平滑筋細胞において、pGL3pro plasmidを用いNF-kBのluciferase reporter assayを行った。【結果および考察】家兎頚動脈におけるNF-kBの活性化はTLR2とTLR4により相乗的に亢進し、さらにin vitroのluciferase assayにおいてもTLR2とTLR4の両者の遺伝子導入によりNF-kBの活性化が相乗的に亢進することが判明した。本研究により、血管局所、特に血管細胞におけるTLR2とTLR4の両者の発現により、動脈硬化が相乗的に増強されること、その機序として、両受容体のシグナル伝達のクロストークにより、転写因子NF-kBの相乗的活性化が生じ、その結果接着因子をはじめとした種々の動脈硬化関連遺伝子の発現が増強することが示唆された。○急性冠症候群における末梢血液単球表面におけるTLRs発現の意義:【方法】急性冠症候群をはじめとした冠動脈疾患患者の末梢血液単球表面におけるTLRs発現をflow cytometry法で解析した。【結果および考察】急性冠症候群患者では単球表面のTLR4発現が増加しており、それは高感度CRP値と独立していることが判明した。