hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原始紅藻のゲノム情報を用いた真核生物の初期ゲノム進化の解析

その結果、珪藻・渦鞭毛藻などはかつて一次共生の色素体を持っており、いわば共生交替によって現在のような二次共生色素体を獲得した可能性が考えられた。また免疫蛍光顕微鏡法によりパーキンサスには確かに二次共生色素体が存在していることが示されたが、しかしながらそれは独自のDNAを持っていないことが示唆された。本研究で得られた知見をまとめると以下のようになる。真核生物は一次共生により色素体を成立させたが、その際にシアノバクテリアのみでなくクラミジアなどの遺伝子をゲノム中に取り込み、それによって代謝系遺伝子は多様なレパートリーを持つことになった。そのうち一部の生物は共生交替により二次共生色素体を獲得した。時間の経過に伴って色素体DNAから細胞核ゲノムへと遺伝子が移行していくと考えられているが、パーキンサスでは確かにその移行が完了している。以上の成果は、特に代謝系遺伝子に着目して真核生物のゲノム進化の一端を明らかにしたものであり、かつ色素体の進化に関する重要な知見を得たものといえる。反面、イントロンに着目した研究については中途で割愛せざるを得なかった。
消化管腫瘍に対する腫瘍溶解性レオウイルスによる新規内視鏡的治療法の開発

進行再発手術不能の消化管間葉系腫瘍(Gastrointestinal stromal tumor; GIST)に対する治療には薬物療法が選択されるが、その効果は限定的で、薬剤耐性獲得などの問題もあり、新規治療の開発が望まれている。本研究では、腫瘍溶解性ウイルス、レオウイルスのGISTに対する有効性を分子生物学的手法を用い検証した。レオウイルスはGIST細胞に殺細胞効果を示し、またGISTの標準治療薬であるイマチニブへの耐性を獲得したGIST細胞に対しても有効性を示した。われわれの研究結果は、レオウイルスがGISTの新たな治療薬として期待しうるものであることを示唆するものであった。消化管間質腫瘍(gastrointestinal stromal tumor, GIST)に対する腫瘍溶解性reovirusの効果について検討した。【方法】1イマチニブ耐性GIST細胞株を樹立を試みた。2GIST細胞株においてPDGFRAやc-kitにおける変異を解析した。3GIST細胞株におけるreovirusの殺細胞効果を検討した。4GIST細胞株におけるreovirusのアポトーシス活性を検討した。5PCR arrayやウエスタンブロット法によってGIST細胞株におけるreovirusの効果のメカニズムを検討した。【結果】1イマチニブ耐性GIST細胞株の樹立を確認した。2イマチニブ耐性GIST株においてPDGFRAやc-kitにおける2次的な変異を認めなかった。3イマチニブ耐性GIST細胞株においてもreovirusの殺細胞効果を認めた。4Caspase3/7活性の上昇を確認した。5PCR arrayにおいてTRAILやDR5の活性の上昇を認めた。またウエスタンブロット法においてもTRAILやDR5の上昇を確認した。【今後の展開】マウスにおいてGIST細胞株を局注し、xenograftモデルを作成中。in vivoにおけるreovirusの効果やメカニズムを明らかにする。また消化管神経内分泌癌における抗癌剤の効果やそのメカニズムを解析中である。また消化管神経内分泌癌におけるreovirusの効果の解析を検討している。切除不能・進行再発の消化管間質腫瘍(gastrointestinal stromal tumor, GIST)に対する治療はチロシンキナーゼ阻害剤であるイマチニブが標準治療となっている。しかし投与後数年で耐性をきたすことが問題となっている。腫瘍溶解性レオウイルスは様々な癌に対する有効性が示されているが、これまでGISTに対する有効性は示されていない。我々はGISTに対するレオウイルスの有効性について検討した。【方法】1イマチニブ耐性GIST細胞株の樹立を試みた。2GIST細胞株においてPDGFRAやc-kitの変異を解析した。3GIST細胞株におけるレオウイルスの殺細胞効果を検討した。4GIST細胞株におけるレオウイルスのアポトーシス活性を検討した。5PCR arrayやウエスタンブロット法にてGIST細胞株におけるレオウイルスの効果のメカニズムを検討した。6アポトーシス関連遺伝子の検索にてTRAILおよびFasが関連していることが示唆されたため、これらのレオウイルスの効果に対する影響について検討した。2イマチニブ耐性GIST株においてPDGFRAやc-kitにおけ2次的な変異を認めなかった。3GIST細胞株及びイマチニブ耐性GIST細胞株ともにreovirusの殺細胞効果を認めた。4Capase3/7活性の上昇を認め、レオウイルスの効果にアポトーシスが関与していることを確認した。5PCR arrayにおいてTRAIL, Fasの活性の上昇を認めた。6レオウイルスとFasLで処理したGIST細胞株においてアポトーシスの誘導における相乗効果を認めた。レオウイルスとTRAILで処理したGIST細胞株では同様の効果は認めなかった。細胞レベルにおけるGISTに対するレオウイルスの効果は十分に示すことができたと考えられるため。レオウイルスは、GIST細胞株、GIST-T1に対し優れた殺細胞効果を示した。また再発進行手術不能GISTの治療に用いられるイマチニブへの耐性を獲得したGIST細胞株を独自に樹立し、レオウイルスのイマチニブ耐性GIST細胞株への有効性を検討したところ、同様に優れた殺細胞効果を示した。レオウイルスのGIST細胞への作用機序について分子生物学的に解析したところ、レオウイルスはGIST細胞にアポトーシスを誘導すること、またアポトーシスの誘導にはFasL/Fasが重要な役割を果たしていることが明らかとなった。レオウイルスとFasLの併用により、相乗的な抗腫瘍効果が得られ、これらの併用療法の有効性が示唆される結果がえられた。マウス皮下移植モデルを用いた検討においても、レオウイルスはGIST-T1およびイマチニブ耐性GIST細胞株に対し優れた有効性を示した。またレオウイルスの投与により、移植した腫瘍でのFasの発現が増強され、レオウイルスの抗腫瘍効果にFasを介したアポトーシスが強く関与していることが示された。本研究の結果から、レオウイルスがGISTの治療薬として有用で、またレオウイルスとFasLの併用が有効である可能性が示された。

レオウイルスはGIST細胞に殺細胞効果を示し、またGISTの標準治療薬であるイマチニブへの耐性を獲得したGIST細胞に対しても有効性を示した。われわれの研究結果は、レオウイルスがGISTの新たな治療薬として期待しうるものであることを示唆するものであった。動物実験においてGISTに対するreovirusの抗腫瘍効果を解析する。動物実験においてレオウイルスの効果を確認する。他の腫瘍性病変におけるレオウイルスの効果を確認する。消化管腫瘍消化管神経内分泌癌に対するreovirusの抗腫瘍効果の解析を追加したため。動物レベルにおけるGISTに対するレオウイルスの効果の検討を平成29年度の実施としたため。消化管神経内分泌癌細胞株を購入し、reovirusの効果を検討する。動物レベルにおけるGISTに対するレオウイルスの効果を検討する。他の腫瘍性病変に対するレオウイルスの効果を検討する。
コンパイラにおけるSSA形式を用いた変換と最適化の新しい方式とその検証器の研究

1.研究の背景コンパイラの分野では,SSA形式(静的単一代入形式)などの新しい内部表現への対応,それを用いた最適化,書き下したコンパイラ部品の検証が切望されている.2.SSA形式における逆変換の評価と最適化の新しい手法の開発(i)SSA形式から通常形式への逆変換法は,Briggsらの方法とSreedharらの方法が知られている主な方法であるが,これまでそれらを比較した研究がなかった.我々は,この2つとBriggsらの方法の改良版を実装し,SPECベンチマークを用いた実験により比較し,Sreedharらの方法が現在の技術水準では実際上最良であることを示した.(ii)SSA形式での最適化については種々提唱されているが,まだ不十分な点が多い.たとえば部分冗長除去やコード移動のアルゴリズムでは,SSA形式のφ関数を越えてのコードの移動が困難で,単純な例でも最適化できない例が知られている.本研究では,この問題点を解決し,値番号付けを含む部分冗長コード移動のアルゴリズムを開発,実装した.3.コンパイラの最適化器の検証(i)コンパイラの最適化器の検査法の一つとして,最適化前後で各変数の値をトレースとして出力し,その後にそれらを比較照合する,という方法により,各種最適化器の正しさを確認する方法を開発し,実装した.(ii)時相論理による最適化の記述から自動的に最適化器を作成する研究を行った.実装上の工夫を行い,従来研究と比べ,最適化時間を実用的な時間内に収めることができたのが特長である.(iii)既存の最適化器が満たすべき条件を時相論理により記述しておき,実際に最適化器を動かした後に,記述した条件が満たされているかどうかをモデル検査によりチェックする方法を開発し,実装,評価を行った.これにより,既存の手書きの最適化器の正しさを検証することができる.さらに未知のバグも発見できた.1.研究の背景コンパイラの分野では,SSA形式(静的単一代入形式)などの新しい内部表現への対応,それを用いた最適化,書き下したコンパイラ部品の検証が切望されている.2.SSA形式における逆変換の評価と最適化の新しい手法の開発(i)SSA形式から通常形式への逆変換法は,Briggsらの方法とSreedharらの方法が知られている主な方法であるが,これまでそれらを比較した研究がなかった.我々は,この2つとBriggsらの方法の改良版を実装し,SPECベンチマークを用いた実験により比較し,Sreedharらの方法が現在の技術水準では実際上最良であることを示した.(ii)SSA形式での最適化については種々提唱されているが,まだ不十分な点が多い.たとえば部分冗長除去やコード移動のアルゴリズムでは,SSA形式のφ関数を越えてのコードの移動が困難で,単純な例でも最適化できない例が知られている.本研究では,この問題点を解決し,値番号付けを含む部分冗長コード移動のアルゴリズムを開発,実装した.3.コンパイラの最適化器の検証(i)コンパイラの最適化器の検査法の一つとして,最適化前後で各変数の値をトレースとして出力し,その後にそれらを比較照合する,という方法により,各種最適化器の正しさを確認する方法を開発し,実装した.(ii)時相論理による最適化の記述から自動的に最適化器を作成する研究を行った.実装上の工夫を行い,従来研究と比べ,最適化時間を実用的な時間内に収めることができたのが特長である.(iii)既存の最適化器が満たすべき条件を時相論理により記述しておき,実際に最適化器を動かした後に,記述した条件が満たされているかどうかをモデル検査によりチェックする方法を開発し,実装,評価を行った.これにより,既存の手書きの最適化器の正しさを検証することができる.さらに未知のバグも発見できた.1 SSA形式(静的単一代入形式)における変換と最適化(1)SSA形式から通常形式への逆変換法の評価SSA逆変換の方法にはいくつかの方法があるが,それらの方法の利点・欠点,実際に適用した際の目的コードの品質等について評価した研究はなかった.本研究ではBriggsらの方法,その改良案,Sreedharらの方法の三者について,SSA逆変換後の目的コードにおけるコピー文の数や実行時間などをSPECベンチマークで評価した.その結果,Sreedharらの方法が優位であることが判明した.(2)SSA形式での最適化SSA形式での最適化は種々提唱されているが,まだ不十分な点が多い.たとえば共通部分式除去のアルゴリズムでは,SSA形式のφ関数を越えての共通部分式の判定が困難であった.本研究では,φ関数を間に挟んだ共通部分式を効率よく発見するアルゴリズムを開発し,実装した.この方法により,大域的値番号付けと部分冗長除去が行える.2コンパイラの最適化器の検証器コンパイラにおける各種最適化器の正しさを確認するのは一般に難しい.本研究では,最適化の適用前と適用後のプログラムの同値性をトレースに基づき検証する手法を開発し,実装した.これは比較照合法という手法に基づいている.これをコンパイラ・インフラストラクチャCoinsに適用し,未知のバグ(虫)を含めて最適化器の4つのバグを発見することができた.1 SSA形式(静的単一代入形式)における変換と最適化(1)SSA形式から通常形式への逆変換法の評価

SSA逆変換の方法にはいくつかの方法が提案されているが,それらの方法の得失,実際に最適化やレジスタ割当てを適用した際の目的コードの効率等について評価した研究はなかった.本研究では昨年度に引き続き,Briggsらの方法,その改良案,Sreedharらの方法の三者について実測した.そのうち有力な2つの方法について,SSA逆変換後の目的コード生成におけるスピル,目的コードでのロード・ストア・ムーブの回数と実行時間等につき,6つのSPECベンチマークで実測し,発表した.(2)SSA形式での最適化SSA形式での最適化は多数提案されているが,まだ不十分な点が多い.本研究では,SSA形式で疎な要求駆動型データフロー解析を行う方法や,プロファイル情報を用いて部分冗長な式を除去する方法を開発し,実装した.これらは,φ関数を間に挟んだ解析が行える.また,これらの方法を用いた静的単一代入形式最適化器をコンパイラ・インフラストラクチャに組み込み,評価した.2コンパイラの最適化器の形式仕様からの生成コンパイラにおける各種最適化器のアルゴリズムは複雑で,その正しさの検証は一般に難しい.本研究では,発想を変えて,時相論理のひとつであるCTLを用いて最適化を形式仕様で記述し,そこからモデル検査の手法を用いて自動的に最適化器を生成する試みを行った.Java言語のサブセットについて,簡単な最適化が実現できることを確認した.1.研究の背景コンパイラの分野では,SSA形式(静的単一代入形式)などの新しい内部表現への対応,それを用いた最適化,書き下したコンパイラ部品の検証が切望されている.2.SSA形式における逆変換の評価と最適化の新しい手法の開発(i)SSA形式から通常形式への逆変換法は,Briggsらの方法とSreedharらの方法が知られている主な方法であるが,これまでそれらを比較した研究がなかった.我々は,この2つとBriggsらの方法の改良版を実装し,SPECベンチマークを用いた実験により比較し,Sreedharらの方法が現在の技術水準では実際上最良であることを示した.(ii)SSA形式での最適化については種々提唱されているが,まだ不十分な点が多い.たとえば部分冗長除去やコード移動のアルゴリズムでは,SSA形式のφ関数を越えてのコードの移動が困難で,単純な例でも最適化できない例が知られている.本研究では,この問題点を解決し,値番号付けを含む部分冗長コード移動のアルゴリズムを開発,実装した.3.コンパイラの最適化器の検証(i)コンパイラの最適化器の検査法の一つとして,最適化前後で各変数の値をトレースとして出力し,その後にそれらを比較照合する,という方法により,各種最適化器の正しさを確認する方法を開発し,実装した.(ii)時相論理による最適化の記述から自動的に最適化器を作成する研究を行った.実装上の工夫を行い,従来研究と比べ,最適化時間を実用的な時間内に収めることができたのが特長である.(iii)既存の最適化器が満たすべき条件を時相論理により記述しておき,実際に最適化器を動かした後に,記述した条件が満たされているかどうかをモデル検査によりチェックする方法を開発し,実装,評価を行った.これにより,既存の手書きの最適化器の正しさを検証することができる.さらに未知のバグも発見できた.
若年糖尿病患者の心理的反応に関する研究

都内中学2校、高校2校の生徒1455名を対象に、健康状態および生活習慣と自己評価、家族環境、病気による影響に関する心理的反応との関係を調査した。対象となった中学・高校の親の学歴は高く、職業は管理職・専門技術職の割合が高かった。全生徒の20%ほどが最近病気にかかったことがある。自覚症状でみた健康状態では、頭痛、気疲れ、だるさ、めまい、元気がない、の間に相関が認められた。生活習慣項目間の関連をみると、飲酒と喫煙の間に相関があった。自己評価、家族環境反応には学校差、年齢差、性差があった。自己評価、家族環境認識、病気による影響反応のいずれも、項目別にみると自覚症状のある者は自己評価が低い傾向が出たが、これは尺度化した分析とも一致し、サブ尺度の中では一般自己の評価との間に最も高い相関が出た。自己評価と生活習慣の関係は、項目ごとに見ると、生活習慣がよいほど自己評価が高く出るものがあったが、尺度化した分析では相関はなかった。家族環境尺度については、学校、学年、親の学歴の違いによる差が出る項目が多かった。しかし健康状態、生活習慣との関連は、項目ごとにみると出るが、尺度化による分析では出なかった。病気による影響尺度では学年が低いほど、また女子のほうが病気による影響を大きく考えていた。健康状態および生活習慣との関連では、自覚症状の多い生徒は病気による影響を大きく考えていたが、尺度化した分析では出なかった。次に、中学・高校生一般と糖尿病の中学・高校生の比較では、自己評価に関しては差がなかった。家族環境に関して、糖尿病患者は密着度が低く、知的、文化的志向が低く、活動的・創造的方向性、および家族の管理に対する評価が低く出た。また、病気による影響反応は、糖尿病患者の方が低かった。これはすでに病気に対する自信がついているためと考えられる。今後の課題としては各心理的反応の尺度化を的確にし、社会段層をコントロ-ルして一般中・高校生と糖尿病の中・高校生の比較研究を行うことが必要である。若年糖尿病患者のほとんどはインスリン依存性糖尿病患者であり、食事療法、運動療法の他にインスリン注射が不可決である。かような慢性疾患をもった中・高校生が、療養と社会生活を両立させることが出来るために必要な援助法を明らかにすることは重要である。本研究は、本来、糖尿病のごとき慢性疾患をもった中・高校生に特異な自己認識、家族環境および疾病に対する心理的反応が存在するか否かを明らかにした上で、糖尿病の中・高校生について、それらの心理的反応と療養行動の関係を検討することにしていた。しかし、本年度は研究費の交付時期との関係で、一般中・高校生の調査の結果分析が現在はじまったばかりなので、糖尿病患者調査のみの報告になる。糖尿病患者調査の対象は某大学小児科に通院する糖尿病患者である。調査項目は、自記式として1.属性、2.社会経済的因子、3.心理的反応(自己認識、家庭環境、病気の及ぼす影響、糖尿病適応)、と家族援助に対する認識があり、さらに主治医からの患者の療養行動と臨床データがある。調査出来た患者中12-19才の中・高校生は59名(当該年齢の患者の92%)であり、H_bA_1の値は平均12.1であった。食事療法、運動療法、血糖自己測定の実施状況は、「よく守っている」は順に、24%、8%、27%といずれも低率だった。実施状況は患者の性・年齢とは関係なく、血糖自己測定のみH_bA_1とわずかに相関があった。また三つの実施状況間には相関が認められたが、心理的反応との関係は異なっていた。食事療法では、「家族が一緒に外出することが多い」、「家庭のきまりが厳しい」など、家族の意識や行動が統一的だと考えている者によく守っている者が多い。運動療法をよく守っている者は、自身を努力家、精神的に強い人間と考えていた。血糖自己測定を守っている患者は、「家族に趣味がある」、「両親に理解がある」など、自身の家族に精神的ゆとりや包容力があると考えていた。病気による影響

尺度では学年が低いほど、また女子のほうが病気による影響を大きく考えていた。健康状態および生活習慣との関連では、自覚症状の多い生徒は病気による影響を大きく考えていたが、尺度化した分析では出なかった。次に、中学・高校生一般と糖尿病の中学・高校生の比較では、自己評価に関しては差がなかった。家族環境に関して、糖尿病患者は密着度が低く、知的、文化的志向が低く、活動的・創造的方向性、および家族の管理に対する評価が低く出た。また、病気による影響反応は、糖尿病患者の方が低かった。これはすでに病気に対する自信がついているためと考えられる。今後の課題としては各心理的反応の尺度化を的確にし、社会段層をコントロ-ルして一般中・高校生と糖尿病の中・高校生の比較研究を行うことが必要である。(目的)若年の糖尿病患者の心理的反応に関する研究の一環として、中学・高校生の自己評価、家族環境認識、病気による影響などの心理的反応を調べ、健康状態および生活習慣との関連を検討した。(結果)都内中学2校の生徒709名、高校2校の生徒745名の分析である。対象校の親の学歴は比較的高く、父親の職業は会社員、公務員が69%で最も高く、管理職、専門技術職の割合が高い。自覚症状でみた健康状態では、頭痛、気疲れ、だるさ、めまい、元気がないの間に相関が認められた。生活習慣項目間の関連をみると、飲酒と喫煙の間に相関があった。心理的反応をみると、自己評価には学校差、学年差、および性差があった。家族環境認識については、達成方向づけ、知的文化的方向づけ、活動的レクリエ-ション方向づけ、および組織では学校差があり、同様の項目について母親の学歴の違いにより差があった。また密着度、表現力、争い、道徳では学年差があった。病気による影響については、学年が低いほど、また男子に比べて女子が病気による影響を大きく考えていた。次に、自覚症状および生活習慣と心理的反応の関係をみると、自己評価のサブ尺度である一般自己、社会的自己、家庭-両親、学校のいずれにも、多種類の自覚症状を訴えた者と関連がある項目が含まれており、自覚症状が多い者は自己評価が低かった。生活習慣との関連も好ましい生活習慣の者は自己評価が高く、逆の場合は自己評価が低く出る傾向があった。家族環境認識も同様の傾向があり、自覚症状の多い者は家族環境を低く評価している傾向があり、生活習慣とでは、家族の密着度の高い者は朝食を食べ、家族が活動的レクリエ-ション方向づけがあると答えた者と運動をするが関係し、喫煙と飲酒は組織と管理のサブ尺度と関連があった。病気の影響については、自覚症状の多い者は病気による影響を大きく考えていた。
教育困難高校における子どもの貧困対策の開発‐大阪・東京の高校プラットフォーム化‐

義務教育と比較して、学校をプラットフォームとした子どもの貧困対策が遅れた状況にある高等学校を研究対象とした。大阪府と東京都の教育困難高校を対象とし、高校での子どもの貧困対策への取組み(高校プラットフォーム化)の現状と課題を明らかにすることを目的を以下のように達成した。大阪府では、公立高校の高校内居場所カフェを拠点として、課題のある高校生を早期に発見し、中退予防の効果を上げていることをあきらかにした。東京都では公立高校に配置されたユースソーシャルワーカーを調査対象とした。ユースソーシャルワーカーが校内での生徒支援担当教員と連携し、中退予防や、就学継続に効果を発揮していることをあきらかにした。平成28年度の研究実績は3つにまとめられる。1.大阪府における高校プラットフォーム化に関するインタビュー調査を計画通りに実施し、研究成果をまとめた。またこの研究成果は、平成28年度に財源問題で中断した大阪府高校内居場所カフェ(高校プラットフォーム化の中心となる生徒の課題発見の役割を担う場所)に対する大阪府での事業継続の資料として活用された。2.東京都におけるユースソーシャルワーカーに対するインタビュー調査を実施した。大阪府とは異なり、校内に居場所となるカフェを設けないかわりに、校内で「遊び人」のように自由に動き、生徒とも形式ばらずに信頼関係を構築することで、高校生支援につなげる手法として評価できる側面を見出した。3.1と関連するが、子どもの貧困対策の推進体制の中でとくに高校生に対する国と地方の推進体制に課題があることが判明した。具体的には高校段階における地域連携・地域資源活用が義務教育段階と異なり中央レベルでの政策化が不十分であること、また高校段階では就労支援(厚生労働省)、ひきこもり支援(内閣府・厚生労働省)、中退・不登校対策(文部科学省)といった政策領域の重複がある中で、教育委員会から創発されていない政策に対し他省庁との棲み分けが可能なのかどうか、予算化が難しいのではないかといった警戒感がある可能性も推測できる。それゆえに、高校内居場所のように、地域を超えて政策移転されることが期待されるすぐれた事業であっても、所管官庁が不明確であったり、既存の教育行政の枠組みにおさまらなければ国でも地方でも継続事業化が難しくなってしまうという現状を明確化することができた。大阪府庁および東京都庁関係者の好意的なサポートにより、インタビュー調査が順調に進展している。また研究成果の活用も、大阪府においては早期に行われており、大阪府と東京都の高校生支援にたずさわる関係者間でのメーリングリストによる交流も立ち上げることができた。学会報告も平成28年度に前倒しして実施することができ、研究の進展や成果還元が当初より早いスピードで進めることができている。論文公開も平成28年度中に達成した。2大都市圏である大阪府と東京都の教育困難高校を対象とし、高校をプラットフォームとした子どもの貧困対策への取組み(高校プラットフォーム化)の現状と課題を明らかにすることを目的を以下のように達成した。学校の管理職や生徒指導担当教員、担任教諭との連携体制、またスクールソーシャルワーカーと居場所との連携関係、スクールソーシャルワーカーを通じた外部機関との連携の制度を詳細にあきらかにした。とくに家庭内での虐待がある生徒、発達課題を抱えた生徒、ときには中退した生徒に対する支援継続機能の拠点としても、居場所カフェと校内外の連携体制が効果的であることが検証できた。ユースソーシャルワーカーは、校内で自ら、あるいは担任に依頼されて、中退リスクを抱える生徒にアプローチし、課題解決につなげていく役割を有する。校内での生徒支援担当教員と連携し、中退予防や、修学継続に効果を発揮していることをあきらかにした。これらの取り組みに特徴するのは、高校プラットフォーム化の目的が中退予防や修学継続など、生徒の抱えるリスクを早期に発見し予防あるいは課題の深刻化を防ぐことにある。また校内の教員側の連携体制の充実も共通している義務教育と比較して、学校をプラットフォームとした子どもの貧困対策が遅れた状況にある高等学校を研究対象とした。平成29年度は、イギリス調査および教育困難高校にかかわる大阪府と東京都のソーシャルワーカー・支援NPOスタッフへのグループフォーカスインタビューを実施予定である。また学会報告は前倒しで実施できたので、研究成果を著作として公表予定である。著作を刊行後に大阪府教育委員会・東京都教育委員会へのフィードバックを実施予定である。教育行政学、子どもの貧困対策
人工RNPナノシステムを活用した細胞プログラミング技術の創出

本研究では、(1) RNAスイッチによる標的細胞の選別と運命制御、(2)タンパク質の細胞内空間配置を制御する人工RNAナノ構造体の設計と構築、(3)生細胞内における人工RNPシステム進化系の創出、の3つの課題の達成を通して、細胞内の状態に応じた自律的な遺伝子操作を実現し、安全かつ精密な細胞運命制御技術を開発することを目的としている。このうち課題1については前年度にほぼ達成し、細胞内の特定のマイクロRNA活性に基づいて細胞種を識別することに成功していた。本年度には、マイクロRNA応答mRNAスイッチを改良し、それを発現するDNAをヒトiPS細胞のゲノムへ挿入することで、細胞内部状態の変化を長期間にわたって観察する技術を開発した。実際に、未分化な細胞が分化していく過程を継続的に可視化することに成功した(Nakanishi H., et al.;Biomaterials,2017)。また本年度には、課題2にも取り組み、標的タンパク質を集積させることが可能なナノサイズの人工RNP構造体(RNA scaffold)を構築した。この人工RNAを細胞内に直接導入することによって、標的細胞内で発現するアポトーシス誘導タンパク質をRNA構造体上に精密に集積させて活性化させ、細胞死シグナルの発生・伝達を特異的に制御することができた。このRNA scaffoldを、細胞内の特定のタンパク質に応答するよう改変することで、細胞内状態に基づく細胞の種類に応じた機能・運命制御が実現できると考えられる。本研究で掲げた3つの課題のうち、課題1「RNAスイッチによる標的細胞の選別と運命制御」については、細胞のマイクロRNA活性に基づいて細胞種を識別することに成功しているほか、不要な未分化細胞のみを選択的に除去することや、そのスイッチを長期間にわたって機能させて細胞の分化過程を観察できるようにするなど、当初の目標はほぼすでに達成できている。課題2「タンパク質の細胞内空間配置を制御する人工RNAナノ構造体の設計と構築」についても、細胞内での特定のタンパク質の集積・局在化に成功し、それによる細胞シグナルの制御にも成功している。このシステムを利用して、現在、細胞内のマーカータンパク質に対する応答性を持たせるよう改変を進めている。それによって、細胞種特異的な標的タンパク質の細胞内局在制御および細胞運命制御が実現できると考えている。課題3「生細胞内における人工RNPシステム進化系の創出」については、細胞内の標的タンパク質に応答し、対象遺伝子の発現を制御できる人工RNA配列を取得する実験系の開発を始めている。また、既知のタンパク質結合RNAモチーフをRNAスイッチに利用する上で、標的タンパク質の検知効率を高めることが可能な、一般性を持つと期待されるRNA配列改良法・設計法を見出しており、課題3も問題なく達成できると考えている。このように、研究は計画通りに順調に進展している。本研究で達成を目指す3つの課題について、それぞれ以下のように研究を進める。(1)すでに、細胞内の特定のマイクロRNAを検知して、対象遺伝子の発現を抑制するオフスイッチの開発に成功した。そこで次に、特定のマイクロRNAを検知して対象遺伝子の発現を活性化するオンスイッチを開発する。また、そのオンスイッチをこれまでに開発したオフスイッチと組み合わせることで、標的細胞の運命をより精密に制御できるシステムを構築する。(2)作製したRNAナノ構造体をもとに、iPS細胞等の幹細胞やがん細胞内で特異的に発現する特定のタンパク質を検知し、目的のシグナルを出力できる人工RNAナノ構造体を作製する。そのために、様々な人工RNAナノ構造体を細胞内で構築し、その機能を評価する。(3)細胞内の標的タンパク質に応答し、対象遺伝子の発現を制御できる人工RNA配列を取得するシステムを確立する。そのために、細胞抽出液を利用した人工mRNA翻訳系および細胞レポーターアッセイ系を組み合わせ、RNAランダム配列プールから標的タンパク質に応じて機能を示すRNA配列を取得できる新技術を開発する。本年度は、RNAスイッチシステムによる標的哺乳類細胞の選別、運命制御技術の確立を基軸にすえ研究を進めた結果、以下の研究成果を得た。A.人工RNA回路による精密な細胞運命制御我々は、合成RNAを細胞に導入することで機能するさまざまな人工回路を哺乳類細胞内で構築した。RNAとRNA結合タンパク質から構成される人工回路の作製に取り組んだ結果、細胞内部状態を検出できる回路、多段階のシグナル伝達回路、細胞内の状態を保持するスイッチ回路などの開発に成功した。さらにモデル実験として、人工RNA回路を細胞集団に導入することで、標的細胞のみ細胞死を誘導することに成功した。今後、細胞内の状態に応じて、安全かつ精密にその運命決定を制御できる人工回路の構築が期待される。B.マイクロRNAスイッチによる標的生細胞の選別・自動除去システムの開発我々は、合成mRNAをiPS細胞に導入することにより、iPS細胞に特異的に発現するマイクロRNA (miRNA)の活性を検知してiPS細胞を精密に見分け、部分的に分化したiPS細胞をも識別・除去できる方法(miRNA-302スイッチ)を開発した。この合成mRNAを細胞に導入することで、iPS細胞とそれ以外の細胞が混在した細胞集団からiPS細胞を選択的に識別・分離でき、生体内での奇形腫の形成を抑制できた。また、分化した神経細胞に混在するiPS細胞を機械を用いることなく自動除去することに成功した。さらに、わずかなmiRNA活性の差(2倍弱程度)に基づき、異なる種類の生細胞を精密に分離する方法の開発にも成功した。上記成果は、細胞内部の状態を「人工RNAで精密に識別」することで、これまでの技術では困難であった、細胞内状態に応じた安全かつ精密な運命制御技術へと発展できる。当初目的に掲げた課題の一つである、「標的哺乳類細胞の選別・運命制御法の開発」に成功した。

ここでは独自に開発したマイクロRNAスイッチ技術を活用することで、iPS細胞を含む様々な哺乳類細胞を自由に選別、できることが明らかとなった。また、人工RNA回路を活用することで、細胞内状態に応じて細胞死を誘導することに成功し、本目的をほぼ達成したため、研究は順調に進展していると考える。本研究では、(1) RNAスイッチによる標的細胞の選別と運命制御、(2)タンパク質の細胞内空間配置を制御する人工RNAナノ構造体の設計と構築、(3)生細胞内における人工RNPシステム進化系の創出、の3つの課題の達成を通して、細胞内の状態に応じた自律的な遺伝子操作を実現し、安全かつ精密な細胞運命制御技術を開発することを目的としている。このうち課題1については前年度にほぼ達成し、細胞内の特定のマイクロRNA活性に基づいて細胞種を識別することに成功していた。本年度には、マイクロRNA応答mRNAスイッチを改良し、それを発現するDNAをヒトiPS細胞のゲノムへ挿入することで、細胞内部状態の変化を長期間にわたって観察する技術を開発した。実際に、未分化な細胞が分化していく過程を継続的に可視化することに成功した(Nakanishi H., et al.;Biomaterials,2017)。また本年度には、課題2にも取り組み、標的タンパク質を集積させることが可能なナノサイズの人工RNP構造体(RNA scaffold)を構築した。この人工RNAを細胞内に直接導入することによって、標的細胞内で発現するアポトーシス誘導タンパク質をRNA構造体上に精密に集積させて活性化させ、細胞死シグナルの発生・伝達を特異的に制御することができた。このRNA scaffoldを、細胞内の特定のタンパク質に応答するよう改変することで、細胞内状態に基づく細胞の種類に応じた機能・運命制御が実現できると考えられる。本研究で掲げた3つの課題のうち、課題1「RNAスイッチによる標的細胞の選別と運命制御」については、細胞のマイクロRNA活性に基づいて細胞種を識別することに成功しているほか、不要な未分化細胞のみを選択的に除去することや、そのスイッチを長期間にわたって機能させて細胞の分化過程を観察できるようにするなど、当初の目標はほぼすでに達成できている。課題2「タンパク質の細胞内空間配置を制御する人工RNAナノ構造体の設計と構築」についても、細胞内での特定のタンパク質の集積・局在化に成功し、それによる細胞シグナルの制御にも成功している。このシステムを利用して、現在、細胞内のマーカータンパク質に対する応答性を持たせるよう改変を進めている。それによって、細胞種特異的な標的タンパク質の細胞内局在制御および細胞運命制御が実現できると考えている。課題
遺伝子改変マウスを用いた巨核球・血小板産生メカニズムの系統的解析

巨核球造血と血小板機能にBim及びCD226が関与するか否かをbimノックアウト(KO)マウス、CD226 KOマウスの巨核球と血小板を用いて解析した。その結果、Bimは巨核球造血において、巨核球のapoptosisと細胞周期を制御する2つの役割を担っていることが証明された。CD226は巨核球成熟過程において血小板産生を制御すること、血小板機能を制御する可能性が示唆された。巨核球造血においてBcl-xLなどのanti-apoptotic proteinの重要性はいくつかの研究成果により示されているが、pro-apoptotic proteinの役割についての報告は殆どなく、なかでもBH-3 onlyタンパクに属するBimの巨核球造血における役割は未だ不明である。そこで、bim KOマウスを用いることにより巨核球造血におけるBimの役割について検討を行った。サイトカイン枯渇bim KOマウス造血幹細胞及び巨核球ではサイトカイン枯渇によって誘導されたapoptosisに対して強い抵抗性を示したことから、Bimは造血幹細胞及び巨核球におけるapoptosisを制御する分子であることが示唆された。生体内における血小板産生能を5-FU投与により評価したところ、血小板数回復早期ではbim KOで有意に低下していたが、その後は両者で差を認めなかった。この原因を明らかにするために、巨核球胞体突起形成能、巨核球ploidyを測定した結果、両者で有意な差はみられなかったが、造血前駆細胞のTPO依存性の増殖能及び巨核球への分化能はbim KOで有意に低下していた。しかしながら、巨核球へ分化後の巨核球成熟に異常はみられなかった。この増殖能及び分化能の低下の原因を探索するために細胞周期を測定したところ、in vivoの造血幹細胞細胞、in vitroの造血前駆細胞共にWTに比してbim KOでBrdUの取り込みが低下していた。以上より、Bimは巨核球造血において造血前駆細胞の細胞周期を制御する分子の1つであることが示された。これまでcaspase-3活性化が初期巨核球造血において重要であること、Bcl-xLなどのanti-apoptotic proteinが巨核球の生存に重要であることを報告したが、pro-apoptotic proteinの役割、なかでもBH-3 onlyタンパクに属するBimの巨核球造血における役割は未だ不明である。本研究では、bim KOマウスを用いて巨核球造血におけるBimの役割について検討を行った。bim KOマウスより採取した造血幹細胞及び巨核球ではサイトカイン枯渇によって誘導されたapoptosisに対して強い抵抗性を示したことから、Bimは造血幹細胞及び巨核球におけるapoptosis制御分子であることが示唆された。次に、生体内における血小板産生能を5-FU投与により評価した結果、血小板数回復早期ではbim KOで有意に低下したが、その後の回復はWT,bim KOマウスの両者で差を認めなかった。そこでこの原因を明らかにするために、巨核球胞体突起形成能、巨核球ploidyを測定した結果、両者で有意な差は認められなかったが、造血前駆細胞のTPO依存性の増殖能及び巨核球への分化能はbim KOで有意に低下していた。一方、巨核球へ分化後の巨核球成熟に異常はみられなかった。そこで、この増殖能及び分化能の低下の原因を探索するために細胞周期を測定したところ、in vivoの造血幹細胞細胞、in vitroの造血前駆細胞共にWTに比してbim KOでBrdUの取り込みが低下していた。以上より、Bimはapoptosisを制御し、巨核球造血において造血前駆細胞の細胞周期を制御する分子であることが明らかとなった。
センサフュージョンに関する研究

人間は,視覚,聴覚などの複数の感覚をうまく統合することによって優れた認識能力を実現している.このような優れた能力を工学的に実現するための技術がセンサフュージョンである.当該研究員は,センサフュージョンの技術をヒューマンインタフェースに応用するための研究を行っている.具体的には,ビジョンとマイクロフォンを用いて人間の動作や声を計測し,それらの情報を融合することで,人間のジェスチャーの認識を高速かつ高い精度で実現することを目標としている.聴覚と視覚情報の融合は,これまでにも多くの研究が行われてきたが,それらのほとんどは,人間の話し声に対する音声認識を目的としたものであった.一方,人間のジェスチャー認識に聴覚と視覚のセンサフュージョンを応用した研究はなく,本研究はジェスチャー認識に対して,新たな視点から取り組み,性能の向上を目指すものである.本年度は次のような研究を行った.(1)ヒューマンインタフェースのためのジェスチャーと音声の統合隠れマルコフモデルによる音声認識手法を,ジェスチャーの認識へ拡張し,新たなジェスチャー認識手法を提案した.また,音声とジェスチャーのそれぞれの認識結果の統合手法について提案した.高速ビジョンを用いて1msで人間の手の動きを計測し,提案した隠れマルコフモデルによるジェスチャー認識の実験を行い,その有効性を確かめた.(2)レーザーポインタを用いた実時間トラッキングシステムの開発指によるジェスチャー入力を高速に実現するために,レーザーポインタを用いた実時間トラッキングシステムを開発した.開発したトラッキングシステムは,レーザービームとフォトディテクタ,2つの回転ミラーからなる.人間の手指に対して能動的にレーザーを当て,その光点をトラッキングする.レーザーを用いているため,外界の明るさに関係なくトラッキングできる.また,回転ミラーを用いで2自由度のトラッキング機構を構成しているために,全体のシステムも小型化することができた.開発したトラッキングシステムを,ジェスチャーによる空間文字入力に用いて,その有効性を確かめた.人間は,視覚,聴覚などの複数の感覚をうまく統合することによって優れた認識能力を実現している.このような優れた能力を工学的に実現するための技術がセンサフュージョンである.当該研究員は,センサフュージョンの技術をヒューマンインタフェースに応用するための研究を行っている.具体的には,ビジョンとマイクロフォンを用いて人間の動作や声を計測し,それらの情報を融合することで,人間のジェスチャーの認識を高速かつ高い精度で実現することを目標としている.聴覚と視覚情報の融合は,これまでにも多くの研究が行われてきたが,それらのほとんどは,人間の話し声に対する音声認識を目的としたものであった.一方,人間のジェスチャー認識に聴覚と視覚のセンサフュージョンを応用した研究はなく,本研究はジェスチャー認識に対して,新たな視点から取り組み,性能の向上を目指すものである.本年度までに次のような研究を行った.(1)隠れマルコフモデルに基づく,音声,ジェスチャー認識音声とジェスチャーそれぞれについて,隠れマルコフモデルを用いた認識アルゴリズムを構築した.さらに隠れマルコフモデルに用いるデータベースの構築を開始した.これまで,音声に関するデータベースは数多く作成してきたのに対して,ジェスチャーに関するデータベースはほとんど作成されていない.そのため,前者に関しては既存のものを流用することができたが,後者に関しては,高速カメラを用いた視覚認識システムにより,ジェスチャーの様々な動画像を計測し,その動作を解析することで新たにデータベースを作成することを行った.作成したデータベースに基づき,ジェスチャー認識を行ったところ,良好な認識結果を達成することができた.ジェスチャーと音声は,必ずしも時間的に同期しているわけではないので,そのまま,直接信号を融合することはできない.この問題を解決するために,新たにExpectation window手法を開発した.この手法は,時間軸上の窓関数を用いて各信号データを分割し,分割したデータごとに信頼度を用いた対応付けを行う.対応したデータごとに隠れマルコフモデル上で音声とジェスチャーの融合を行うことで,より安定した認識結果を得ることができる.このモデルと作成したデータベースを用いて認識を行ったところ,良好な結果を得ることができた.人間は,視覚,聴覚などの複数の感覚をうまく統合することによって優れた認識能力を実現している.このような優れた能力を工学的に実現するための技術がセンサフュージョンである.当該研究員は,センサフュージョンの技術をヒューマンインタフェースに応用するための研究を行っている.具体的には,ビジョンとマイクロフォンを用いて人間の動作や声を計測し,それらの情報を融合することで,人間のジェスチャーの認識を高速かつ高い精度で実現することを目標としている.聴覚と視覚情報の融合は,これまでにも多くの研究が行われてきたが,それらのほとんどは,人間の話し声に対する音声認識を目的としたものであった.一方,人間のジェスチャー認識に聴覚と視覚のセンサフュージョンを応用した研究はなく,本研究はジェスチャー認識に対して,新たな視点から取り組み,性能の向上を目指すものである.本年度は次のような研究を行った.(1)ヒューマンインタフェースのためのジェスチャーと音声の統合隠れマルコフモデルによる音声認識手法を,ジェスチャーの認識へ拡張し,新たなジェスチャー認識手法を提案した.また,音声とジェスチャーのそれぞれの認識結果の統合手法について提案した.高速ビジョンを用いて1msで人間の手の動きを計測し,提案した隠れマルコフモデルによるジェスチャー認識の実験を行い,その有効性を確かめた.(2)レーザーポインタを用いた実時間トラッキングシステムの開発指によるジェスチャー入力を高速に実現するために,レーザーポインタを用いた実時間トラッキングシステムを開発した.

開発したトラッキングシステムは,レーザービームとフォトディテクタ,2つの回転ミラーからなる.人間の手指に対して能動的にレーザーを当て,その光点をトラッキングする.レーザーを用いているため,外界の明るさに関係なくトラッキングできる.また,回転ミラーを用いで2自由度のトラッキング機構を構成しているために,全体のシステムも小型化することができた.開発したトラッキングシステムを,ジェスチャーによる空間文字入力に用いて,その有効性を確かめた.
先進的ビーム輸送のためのエミッタンス計測

本研究の目的は、D-T反応で生成するアルファ粒子の計測ビーム源である、強集束・多孔型He^+イオン源のエミッタンスを計測し、そのビーム物理を明らかにすることである。エミッタンスとは、運動量と空間座標から成る位相空間上にビーム粒子が占める面積として定義され、ビーム品質を決めるパラメータの一つである。中性粒子入射装置(NBI)のように大電流ビームが必要とされる場合、本イオン源のように多孔型電極を用いてマルチビームレットを引き出すが、多くの場合、ドリフトチューブのポート径が十分に大きく、ビーム品質の悪化による輸送中のビーム損失が問題となることはない。そのため、これまで多孔型電極を用いて生成したビームのエミッタンスが計測されたことはなく、そのビーム物理について実験的に考察されることはなかった。本研究では、ペパーポット方式のエミッタンスメータを開発し、多孔型電極で生成したビームのエミッタンス計測を行った。その結果、多孔型電極から引き出されたマルチビームレットが、一つのビームにマージングされた後も、位相空間上の情報を保持したまま自由空間を飛行することがわかった。数値計算による先行研究では、マルチビームレットがマージングされると、実空間だけでなく位相空間上でも個々のビームレットの情報は失われると予想されていたが、実験結果はこれと異なる結果となった。この理由として、ビームと残留ガスとの衝突により発生した電子がビームの空間電荷を中和することで、ビームレット間の相互作用が緩和された結果であると考えられる。以上のように、多孔型電極から引き出されたマルチビームレットのエミッタンスを本研究により初めて計測することで、数値計算では予想することができなかった現象を見いだすことができた。これについては、今後更なる実験と数値計算を行い、その物理過程を明らかにする必要があると考えている。
概日リズム中枢細胞の同調機構

哺乳類の概日リズムの中枢は脳内視床下部の視交叉上核(SCN)にある。固有の振動体を持つSCNの各細胞は互いに同調して一つのリズムを作っている。本研究では、この同調機構の解明に取り組む手始めとして、培養系を用いて視交叉上核の細胞間の相互作用とリズムの関係、同調因子と考えられているGABAのリズムに対する作用、SCN内での振動体の周期の分布を調べた。培養SCN細胞は、集団としてAVP分泌リズムを示し、そのリズムは細胞が互いに近接しているほど明確であった。異なる位相を持つ細胞を共培養すると、片方の位相に他方が同調する現象が見られた。この同調には細胞間の接触は必要ではなく、液性因子の重要性が示唆された。GABAはAVP分泌や電気活動を抑制したが、リズムに対する影響は多様であった。AVP分泌リズムに対しては主観的昼の後半から夜の前半にかけて位相の前進、主観的夜の後半から主観的昼の前半にかけて位相のわずかな後退が見られたが、主観的昼の前半で例外的に大きな位相後退を示す場合があった。個々の細胞の電気活動リズムについては、同じ時間帯に投与しても大きな位相変化を示す細胞とほとんど位相変化を示さない細胞があった。GABAのアンタゴニストはAVP分泌を促進したが、リズムそのものに対する影響は無かった。これらの結果から、GABAは細胞によってはリズムを変化させる場合があるが細胞集団のリズムはそれほど変化しないこと、視交叉上核に内在するGABAはAVP分泌を制御してはいるが同調因子としては働いていないことが示唆された。SCNの切片を背側と腹側に分けて培養すると、両者ともAVP分泌リズムを示したが、背側の周期は腹側の周期より短かった。腹側の周期は視交叉上核全体の周期と差が無かった。このことから周期の短い細胞が背側に分布していること、背側のリズムは腹側の支配を受けていることが示唆された。哺乳類の概日リズムの中枢である視交叉上核では、個々の紳胞が固有の振動体を持っており、その細胞群は集団として一つのリズムを形成している。本研究は、各細胞が個々のリズムを同調させて一つのリズムを形成しているメカニズムを培養系を用いて調べる事を目的としている。今年度は、(A)細胞を分散させて培養した時の個々の細胞のリズム、(B)分散させた細胞の集団のリズム、及び(C)細胞を分散させずにスライス(組織)として培養した時のリズムについて比較した。(A)は電気活動のリズム、(B)と(C)はバゾプレッシン分泌リズムを指標として検出した。自由継続周期の長さは、分散培養とスライス培養で若干異なる。分散培養では、個々の細胞と細胞の集団とでは平均値は等しいが、ばらつきは細胞集団のリズムの方が小さかった。また、分散培養とスライス培養のバゾプレッシン分泌リズムを比較すると、スライス培養の方がリズムがシャープで振幅が大きかった。これらのことから、個々の細胞は、何らかの相互作用により同調して集団としてのリズムを作っていることが示唆された。この相互作用は細胞を分散させた状態でも観察されるが、神経連絡を保ったスライスの状態ではより強くなる事から、液性因子、及び神経連絡の両方が同調機構に関わると考えられる。(第8回時間生物学会(2001年11月)で発表)一方、外部からの刺激による同調(entrainment)に関しては、まだ予備実験の段階ではあるが次のような結果を得ている。

網膜で受け止めた光刺激の信号は網膜視床下部経路を通って興奮性アミノ酸によって視交叉上核に伝えられる。スライス培養のバゾプレッシン分泌リズムでは興奮性アミノ酸は光刺激と同様なリズムの位相変化を引き起こすが、分散培養では、興奮性アミノ酸は何も引き起こさず、その代わりVIPが同様な位相変化を引き起こした。分散培養の個々の細胞の電気活動リズムについては、興奮性アミノ酸、VIPとも反応する紳胞としない細胞があった。このことから、視交叉上核の各細胞間の情報伝達の経路を推察する事が出来ると考えている。(第79回日本生理学会大会(2002年3月)で発表予定)哺乳類の概日リズムの中枢である視交叉上核では、個々の細胞が固有の振動体を持っており、その細胞群は集団として一つのリズムを形成している。本研究は、各細胞が個々のリズムを同調させて一つのリズムを形成しているメカニズムを培養系を用いて調べる事を目的としている。細胞間の同調に関して、今年度は次のような結果を得た。最近、GABAが視交叉上核の細胞間の同調を司つているのではないかという報告がなされている。そこで、培養視交叉上核細胞の概日リズムに対するGABAの影響を調べた。GABAはバゾプレッシン分泌リズムを抑制し、そのリズムを変化させたが、効果は一時的で、数日後にはリズムの位相は元に戻った。このことは「GABAはバゾプレッシン分泌のみに作用し、振動体に影響を与えるのではない」か、「GABAはバゾプレッシン分泌リズムを司る振動体に作用し位相を変化させるが、この一時的なリズムの乱れはGABAが影響を与えない上位の振動体によって再び元のリズムに同調させられる」かのいずれかであることが示唆された(2002年11月第9回日本時間生物学会で発表)。視交叉上核の単一神経細胞の電気活動リズムに対する影響を調べた結果ともあわせると、後者の可能性が高い。すなわちこの細胞培養系では振動体間のヒエラルキーがあり、バゾプレッシン分泌細胞の振動体は下位に属することになる。次年度は本当に上位の振動体があるのか、あるとすればどのような形で下位のバゾプレッシン分泌細胞の振動体を支配しているのかを調べる方向に進む予定である。一方、外部からの刺激による同調に関しては、従来から行っている分散した細胞の培養に加え、スライスの培養において光刺激の伝達に関わると思われる神経伝達物質の影響を調べている(2003年7月神経科学会で発表予定)。スライス培養と細胞培養ではその反応性に違いがあるが、まだはっきりとした結論を出すほどにはデータが出ていないので、今後も継続して行う予定である。今年度は昨年度に引き続き、細胞間の同調因子と考えられているGABAについて、培養視交叉上核細胞に対する影響を調べた。その結果、バゾプレッシン(AVP)分泌リズムは、GABAに対してこれまで報告されているのと異なった位相反応を示すことが確認された。ほとんどの場合GABAによる位相変化は一時的であるが、特定の非常に狭い時間帯に投与されると大きな位相変化を引き起こした。さらに、個々の細胞の電気活動リズムに関しては、GABAによってリズムの位相が変化する細胞と変化しない細胞があることがわかった。