hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
紙の読みやすさを電子ディスプレイ上で実現するための研究

I.電子ペーパーの満たすべきヒューマンインタフェース条件の検討について次の成果を得た。1)手持ちの優位性を電子書籍端末を使った実験により確認した。2)ディスプレイ上で文書の間違いが見つかりにくいのは、作業を急ぐ傾向があることが要因のひとつと考えられることを見いだした。3)ディスプレイ作業では紙上作業に比して表示面を注視する傾向が確認された。4)電子書籍端末として読みやすい画面サイズについてその最適範囲を明らかにした。5)電子書籍端末として許容できる媒体重量について被験者実験により明らかにした。6)画面光沢の有無は呈示条件の好みに大きく影響し、光沢媒体では手持ちが好まれる傾向が顕著となる実験結果を得た。本結果は電子ペーパーにおいて表面光沢を避ける設計の重要性を示唆する。7)近点距離変化と主観評価の結果を総合し、現状の電子書籍はディスプレイと紙の中間的な疲労程度を示し、少なくとも疲労の点では90分程度の連続使用に特段の問題はないレベルにあることを示した。8)文書の表示形式0.54ページの間においてページ数の増加に伴う校正作業成績の向上が確認された。II.電子ペーパーを実現するための表示技術の研究について次の成果を得た。1)電気泳動表示方式の検討:電気泳動表示における粒子帯電および泳動のメカニズムに関する検討を行い、粒子の駆動力源となる粒子電荷が従来の説明のように支持液体中の残存水分による液中イオンから得られているものではないことを明らかにし、非水系電気泳動現象のメカニズム解明を進めた。2)液体マイクロレンズ表示方式の検討:物質表面の濡れ性を電気的に制御して互いに接する2つの液体の界面曲率制御を行う液体マイクロレンズ表示方式の基本動作確認を行い、コントラスト確保のためのセル構造、液体材料に関する選定指針を示した。3)ER流体を用いた表示方式の検討:電界の印加で鎖状クラスタを形成するER流体(電気粘性流体)を用いて表示を行う方式について検討し、新たな電極形状および駆動方式の採用によりコントラストと表示安定性について大幅な向上を確認した。I.電子ペーパーの満たすべきヒューマンインタフェース条件の検討(ディスプレイと紙の作業性の定量比較)今年度は(1)媒体呈示条件による影響調査(2)ディスプレイ作業における疲労原因の検討(3)ディスプレイ画面と紙面での校正作業比較の3項目について実験を行い、成果として次の結論を得た。ディスプレイ作業において強制的に定期的に視線をはずさせると目の疲労が減少する傾向が確認された。画面に対する過度の注視はディスプレイ作業特有の疲労原因の重要候補として挙げられる。II.電子ペーパーを実現するための表示技術の研究今年度はER流体を用いた表示方式およびエレクトロウェッティング表示方式の検討を中心に下記のような検討を行った。1)ER流体を用いた表示方式の検討電界を印加すると鎖状のクラスタを形成して整列する性質を持つER流体(Electro Rheological Fluid :電気粘性流体)を用い、電界による整列時に被覆面積が減少することを表示素子の透過率変化に利用して表示を行う方式について検討した。電極形状の工夫を行うことにより繰り返し書き込み特性を確認することができた。2)エレクトロウェッティング表示方式の検討物質表面の濡れ性を電気的に制御して液体の挙動制御を行うエレクトロウェッティング表示方式の基本動作確認を行い、電子ペーパーへの応用可能性を確認した。

1.電子ペーパーを実現するための表示技術の研究今年度は液体マイクロレンズ表示方式およびER流体を用いた表示方式の検討を中心に下記のような検討を行った。(1)液体マイクロレンズ表示方式の検討物質表面の濡れ性を電気的に制御して互いに接する2つの液体の界面曲率制御を行う液体マイクロレンズ表示方式の基本動作確認を行い、電子ペーパーへの応用可能性を確認した。(2)ER流体を用いた表示方式の検討電界を印加すると鎖状のクラスタを形成して整列する性質を持つER流体(Electro Rheological Fluid:電気粘性流体)を用い、電界による整列時に被覆面積が減少することを表示素子の透過率変化に利用して表示を行う方式について検討した。電極形状の工夫を行うことにより繰り返し書き込み特性を確認し、また製造上現実的なセル構造を提案することができた。2.電子ペーパーの満たすべきヒューマンインタフェース条件の検討今年度は(1)媒体呈示条件による影響調査(2)ディスプレイ作業における疲労原因の検討(3)ディスプレイ画面と紙面での校正作業比較の3項目について実験を行い、成果として次の結論を得た(1)ディスプレイ作業で使用されるスクロール式の読み方と紙媒体で使用されるページめくり式の読み方の差異に注目し、これらの読み方の理解度や作業所要時間に対する影響を被験者実験により定量的に調べた結果、小説類を一方向に一読するような読み方に関してはスクロール式が、教科書や参考書をくり返し飛び飛びに参照するような読み方に関してはページめくり式の読み方が有利であることが示された。本結果は電子書籍端末を教科書や参考書として使用する場合において、ページ概念を明確に持たせることの重要性を示唆する。(2)電子書籍端末として読みやすい画面サイズについて被験者実験によりその最適範囲を明らかにした。(3)電子書籍端末として許容できる媒体重量について被験者実験により明らかにした。1.電子ペーパーを実現するための表示技術の研究(1)電気泳動方式、(2)液体マイクロレンズ表示方式、(3)ER流体表示方式の検討を行い下記の成果を得た。(1)電気泳動表示方式の検討電気泳動表示における粒子帯電および泳動のメカニズムに関する検討を行い、粒子の駆動力源となる粒子電荷が従来の説明のように支持液体中の残存水分による液中イオンから得られているものではないことを明らかにした。本結果は電気泳動方式における材料選定に関し実用的指針を示唆する。(2)液体マイクロレンズ表示方式の検討物質表面の濡れ性を電気的に制御して互いに接する2つの液体の界面曲率制御を行う液体マイクロレンズ表示方式の基本動作確認を行い、コントラスト確保のためのセル構造、液体材料に関する選定指針を示した。
インターネットによる理科教育現場に関する情報収集とそれに基づく物理教材開発

学習指導要領の改訂により,生徒が自ら学ぶ力を引きだすための物理教材の開発を目標として,理科教育現場の実態とニーズを調査分析し,これに対応した教材を作成した。まず,インターネットを利用して学校現場の理科教育に関する情報収集を行ってきた。このために,ディレクトリサービスと連動した全文検索型サーチエンジン(http://sagasu.jr.chiba-u.ac.Jp/)を開発した。こうしたデータを元に,児童が研究的な態度で理科の学習に取り組むための条件を考察した。理科教育の内容はほぼ自然科学の構造に従って構成されていると考えられ,それぞれの内容の役割を明確に把握し,それらが担う固有の目的を果たすために適切な教材を選ぶことが不可欠であることを示した。一方,理科の授業設計において考慮されるべき諸要素の検討した。そして,子どもの持つ既有の考え方から,個々の知識を結びつけるイメージの場を学習過程に位置づける必要性を指摘した。以上の考察をうけて具体的な教材開発をすすめた。萩原は,簡便な直線型クインケ管を用いた物理教材を開発し,音波の干渉や共鳴現象に関する演示実験を可能にした。また,加藤は小学校の理科教材の研究と改良のテーマとして,電流に関する単元における「電気パン」の実験を取り上げ,,小学校の授業で取り組むための安全で操作しやすい装置を工夫した。この他に,大学の物理学演習の授業の中に理科工作を取り入れることによって学生の関心と意欲を引きだすことに成功している。島田は,物理実験教材開発のテーマとして,物理現象のコンピュータ計測とそのコンピュータシミュレーションに取り組んでいる。とくに振動現象に関しては,非常に多岐にわたるケースを網羅的に検討している。例えば,非線形復元力を持つ強制振動,パラメトリック励振,曲線の縮閉線に接する振り子の振動,など様々な場合に対して詳細なデータ計測を行い,系統的にこれらの現象を検討した。学習指導要領の改定にともない、理科教育における探求学習や課題研究のテーマや教材の開発が必要とされている。本研究は、このための情報収集とそれに基づいた実験教材、実験法の開発を目指したものである。インターネットの普及とともに、学校教育現場における活動内容に関する情報収集がインターネットを利用して実施可能となりつつある。また、今後リアルタイムの情報収集も考えられるため、その予備調査として学校のWWWページに関する全国的調査を実施した。この結果、1997年のはじめには全国の3.0%の学校がホームページを公開していることがわかった。この数字は1998年の初頭には6.6%へと倍増している。これらの学校のページを対象として、理科教育の課題研究に関する項目を検索したところ、全国2800校18万URLのうち、309件該当するものが発見された。現在、引き続きそのテーマや内容の分析を行っている。また、これと並行して、実験教材、実験法の開発も行われた。熱の仕事当量の測定に関する問題点を解決するための銅製小型容器とサーミスタを用いた実験装置の開発が行われた。従来の方法と比較して大変簡便でかつ再現性の高い実験が可能となり、コンピュータを活用した基礎物理学実験のよいテーマとなることが示された。さらに、物理振子のパラメトリック励振の実験の開発と球体の自由落下における空気抵抗の抵抗係数と床の反発係数をコンピュータ計測する実験の開発が行われ、これらに関するコンピュータシミュレーションとの対応から、理論値と実験値のよい対応がつき、物理学実験のテーマとしてふさわしいことが示された。平成14年度から施行される新しい学習指導要領では、理科教育における探求学習や課題研究に重要な位置づけが与えられている。本研究では、このための情報収集とそれに基づいた新しい実験教材や実験カリキュラムの開発を目指している。インターネット上の教材リソースの増加とともに、理科教育における課題研究のテーマをデータベースとして蓄積し共有することか必要となっている。

このための予備的な研究として、物理教育分野の文献及びWWW情報を検索するためのデータベースシステムを試作した。1000件程度のデータを入力してその基本的な機能を確認し、さらに改良を続けている。また同時に、全国的な教育情報URLデータの収集および全文検索エンジンによる検索システムの開発も行っている。これらの情報をもとにして、実験教材、実験カリキュラムの開発も行われた。熱電対をテーマとした学生実験を支援するためのマルチメディア演習テキストの開発、物理学演習への理科工作の導入のためカリキュラムの開発、アクリル樹脂の加工による手作り重力レンズの製作などの興味深いテーマの開発が行われた。さらに、2次元光位置検出素子を用いた振り子の運動のコンピュータ計測実験の開発と物理振子のパラメトリック励振の実験の開発が行われた。コンピュータシミュレーションとの対応も容易に可能となり、物理学実験のテーマとしてふさわしいことが示された。また、こうした実験教材の開発と並行して、理科学習における子どもの意識や自己評価に関する調査や理論的な考察も行った。これらの成果を統合することにとって、開発した実験教材の授業における活用度の評価とフィードバックが可能になるものと期待される。インターネットにおける理科教育実践の傾向が越桐の電子メールを用いた調査によって明らかにされた。これらのデータの分析から,木立は児童が研究的な態度で理科の学習に取り組むための条件を考察した。理科教育の内容はほぼ自然科学の構造に従って構成されていると考えられ,それぞれの内容の役割を明確に把握し,それらが担う固有の目的を果たすために適切な教材を選ぶことが不可欠であることを示した。また,萩原は理科の授業設計において考慮されるべき諸要素を,特に子どもの日常生活から形成される概念,子どもの理科学習へのイメージ,学習過程における自己評価の傾向の3点から検討を行い,子どもの持つ既有の考え方から,個々の知識を結びつけるイメージを持たせる場を学習過程に位置づける必要性を指摘した。物理実験教材開発のテーマとして,加藤らは簡便な直線型クインケ管を用いた物理教材を開発し,音波の干渉や共鳴現象に関する演示実験を可能にした。例えば空気やその他の気体中での音速の測定が容易になった。島田は,物理現象のコンピュータ計測とそのコンピュータシミュレーションに取り組んだ。とくに振動現象に関しては,非常に多岐にわたるケースを網羅的に検討している。例えば,非線形復元力を持つ強制振動,パラメトリック励振,曲線の縮閉線に接する振り子の振動,など様々な場合に対して詳細なデータ計測を行い,系統的にこれらの現象を検討している。実験教材のテーマとしてもたいへん興味深い結果が得られた。
合成小分子化合物による細胞の操作と分析

●目的1:アノイキス阻害剤の創製と活用平成27年度までに安定かつ活性の強いアドヘサミン誘導体を見出した。平成28年度はこの誘導体を利用したアノイキス阻害剤を合成し活性をNIH3T3細胞で試験した。これまでのアノイキス阻害剤よりも強力な活性を示した。この化合物をさらに有用な化合物にするために、正常細胞をがん細胞のように転移させる化合物のアイデアを考案し、その予備実験を開始した。今後の計画の土台となった。●目的2:心筋分化促進化合物の創製と理解平成28年度にKY02111の結合タンパク質候補を生化学的に精製した。3年間にわたって粘り強くメカニズム研究を続け、ついに標的タンパク質の同定に至った。このタンパク質Xは脂質代謝に関わる酵素であり、心筋分化との関連はこれまで全く知られていない。●目的3:ヒト幹細胞可視化化合物の創製と活用平成28年度にKP-1の構造活性相関をより完全に把握することに成功し、目的4の進展に大きく貢献した。また、KP-1を利用した反応性化学プローブの合成に成功した。この反応性プローブとABCトランスポーターの一種の共結晶を試みた。●目的4:ヒト幹細胞を選択的に死滅させる化合物の創製と活用平成27年度までにKP-1の選択性メカニズムを利用しヒト多能性幹細胞を選択的に死滅させる化合物#185とKP-C3-SN38を開発した。平成28年度はKP-C3-SN38について細胞選択性を詳細に調べ、処理後の分化細胞が正常であるかも調べた。本結果は平成28年度にAngew. Chem. Int. Ed.に発表した。研究は4つの目的すべてにおいて、おおむね順調に進展している。計画に大きな変更はない。平成28年度に、Angew. Chem. Int. Ed.に1報の成果を報告した。本研究の目標は、合成小分子化合物でヒト細胞の基本的性質を操作・検出して、細胞治療の効率を高めることである。しかし、その新規物質探索研究の中で、ヒト細胞でRNA G-quadruplexを検出する化合物を偶発的に発見しJ. Am. Chem. Soc.に報告した。以下に4つの目的について自己評価理由の詳細を述べる。●目的1:アノイキス阻害剤の創成と活用これまでのアドヘサミン誘導体よりも活性の強い新規アノイキス阻害剤を発見できた。当初の発想よりもさらに大胆な着想で研究は進展している。●目的2:心筋分化促進化合物の創製と理解生理活性化合物のメカニズム決定は通常困難を極める。平成26年度、平成27年度、平成28年度の3年間にわたって粘り強くメカニズム研究を続け、ついに標的タンパク質の同定に至った。心筋分化に新しい知見を提供すると思われる。●目的3:ヒト幹細胞可視化化合物の創成と活用KP-1を利用した反応性化学プローブの合成に成功した。KP-1とトランスポーターの共結晶解析で分解能の改善に時間がかかっているが、ほぼ計画通りに計画は進展している。●目的4:ヒト幹細胞を選択的に死滅させる化合物の創成と活用平成27年度には、ヒト多能性幹細胞を選択的に死滅させるKP-1の毒性類縁体KP-C3-SN38を発見した。平成28年度に論文発表を達成した[ACIE, 2017]。この化合物は優れた選択性を示し、ヒト多能性幹細胞の除去に利用されると期待される。現在、海外大手試薬メーカーとライセンス交渉中であり、世界で活用されることが期待される。●目的1:アノイキス阻害剤の創製と活用正常細胞をがん細胞のように転移させる化合物を設計し、合成する。新規アノイキス阻害剤にマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP2)を結合した分子は、アノイキスの抑制と細胞の浸潤を促進すると考えられる。まずは、アノイキス抑制活性を保ったままハロタグタンパク質と共有結合することを確認し、誘導体の最適化を行う。分担研究者の西川が動物での移植実験を行う。移植細胞の組織中での細胞浸潤を評価する。●目的2:心筋分化促進化合物の創製と理解KY02111がタンパク質Xの機能に及ぼす影響を解析する。多能性幹細胞から心筋細胞への分化の過程でタンパク質Xが関与しているか、既知のタンパク質Xの阻害剤及び活性化剤を用いて検討する。●目的3:ヒト幹細胞可視化化合物の創製と活用反応性KP-1とABCトランスポーターの共結晶を作成し、X線構造解析を行う。●目的4:ヒト幹細胞を選択的に死滅させる化合物の創製と活用ヒトiPS細胞や神経幹細胞などの幹細胞はアルカリフォスファターゼを細胞表面に発現している。SN38にリン酸基を導入し、細胞透過性を抑えた化合物を合成する。アルカリフォスファターゼによってリン酸基が除去されるときのみ細胞内に入ると予想され、幹細胞を死滅させることが期待できる。ヒトiPS細胞由来の神経混合細胞での試験を行う。本プロジェクトでは合成小分子化合物でヒト細胞の基本的性質を操作・検出して、細胞治療の効率を高める。平成26年度の実績は以下の4つ。1アノイキス阻害剤の創成と活用細胞治療の問題はアノイキス(細胞が浮遊した状態で誘導される細胞死)によって移植細胞が生着できないことである。

平成26年度、アドへサミン誘導体が細胞表面レセプターのクラスターを形成してアノイキスを抑制することを示した。マウスやウサギで各種細胞の移植率を向上させた。アノイキス阻害剤のプロトタイプを発表した。2心筋分化促進化合物の創製と理解ヒト多能性幹細胞を心筋細胞に分化させるKY02111を以前発表した。平成26年度はKY02111が発生に重要なWntシグナルをそのように阻害しているか検討した。KY02111はGSK3βの阻害剤であるBIOにより誘導されるTCFプロモーターの活性化を阻害するが、この作用がユニークなメカニズムによることを突き止めた。3ヒト幹細胞可視化化合物の創成と活用多能性幹細胞を選択的に染色する蛍光化学プローブ(KP-1)を以前発見した。解析の結果、多能性幹細胞と分化細胞では薬剤を排出するABCトランスポーターの発現が異なること、KP-1のトランスポーター特異性が選択性の原因であると示唆された。平成26年度は、構造活性相関を得るためににKP-1の類縁体15種を合成し、そのトランスポーター特異性を調べた。アミノ基を置換した化合物において、選択性が保持されているのを見いだした。4ヒト幹細胞を選択的に死滅させる化合物の創成と活用KP-1と同じABCトランスポーター特異性を持った細胞毒性物質はヒト幹細胞を選択的に死滅できるはず。平成26年度は、細胞毒性化合物ライブラリーから海洋天然物オカダ酸誘導体誘導体#185を発見した。この化合物は分化細胞存在下で残存するhiPS細胞を除くことができ、論文発表した。本プロジェクトでは、合成小分子化合物でヒト細胞の基本的性質を操作・検出して、細胞治療の効率を高める。H27年度の具体的な実績は以下の4つ。1アノイキス阻害剤の創成と活用細胞治療の問題は、アノイキス(細胞が浮遊した状態で誘導される細胞死)によって移植細胞が生着できないことである。H27年度の計画通り、新たなアノイキス阻害剤候補15種を設計、合成した。評価の結果、ヒトプライマリー細胞においてアノイキス抑制能の高い化合物を見出すことができた。動物への移植研究へと展開中。2心筋分化促進化合物の創製と理解ヒト多能性幹細胞を心筋細胞に分化させるKY02111を以前発表した[Cell Rep, 2012]。KY02111の標的分子がタンパク質ではなく、内因性の低分子化合物である可能性も考えられた。H27年度はKY02111と化合物との相互作用を検討した。その結果、KY02111はBIOなどの特定の化合物と凝集体をつくり、それらの化合物の機能を選択的に阻害することが分かった。3ヒト幹細胞可視化化合物の創成と活用多能性幹細胞を選択的に染色する蛍光化学プローブKyoto Probe 1 (KP-1)を以前発見した[Cell Rep, 2014]。解析の結果、多能性幹細胞と分化細胞では薬剤を排出するABCトランスポーターの発現が異なることと、KP-1のトランスポーター特異性が選択性の原因であると示唆された。H27年度は、KP-1の反応性プローブを合成し、この化合物とABCトランスポーターとの反応を検討した。4ヒト幹細胞を選択的に死滅させる化合物の創成と活用
高温X線回折による気相急冷合金の準安定相形成能の研究

本研究においては、エネルギ-の高い気相状態から急冷するスパッタリング法を用いて作製した非平衡合金の加熱過程での構造解析、物性測測定を行い、次のような成果が得られた。(1)試料高温装置を購入し、既存のX線回折装置に取り付け、約350゚ー850゚Cの温度範囲でX線回折測定をすることができた。(2)DC対向タ-ゲット型スパッタリング装置を用いて作製した非品質FeーCuーAg合金に関して、加熱によるX線回折図形、磁化、電気折抵抗、示差熱量、メスバウァ-スペクトルの変化を測定した。非晶質合金は、約400K以上で結晶化し同組成の準安定fcc相となり、670K以上の温城で紙Fe(bcc)、紙Cu、紙Ag(fcc)に相分離する。(3)RFスパッタリング法で作成した非平衡bcc相は770以上で、ほとんどwを含まないαFe相と金属間化合物の入相に相分解する。一方、非晶質相は熱的に安定で、結晶化温度1170K以上で入相とbcc相に相は離するが、高温平衡相のM相は出現しない。(4)DC3極スパッタリング装置を用いて作製したFeーPu合金に関して、X線回折、磁化、磁歪の測定を行なった。高Fe濃度の非平衡bcc相は、470以下では準定定相として存在するが、470ー570Kで、よりをしめる。570K以上になると相分離が著しくなると同時に、不規則fcc相はL10タイプの規測相へと変化する。以上のように、非平衡相から平衡相への遷移過程でg:現する準安定相の可能性を探ることは、平衡熱力学を基礎にした従来の金属学の世界を拡大させると考えられる。今後は、これらの合金について、EXAFS、中性学回折等の構造解折を実施する予定である。スパッタ成膜法は、エネルギ-の高い気相状態を経過させて固体物質を合成するので、様々な比平衡相を作成することができる。得られた非平衡合金は自由エネルギ-の高い状態にあるので、加熱により平衡相へ移行する途中で準安定相が形成される。本研究においては、スパッタ合金膜を加熱する過程での構造、物性の変化を測定した結果、準安定相の形成能、析出の様相について次のような点が明らかになった。(1)本研究補助金により試料高温装置を購入し、既存のX線回折装置に取り付け、約350-750Kの温度範囲でFeの回折図形を測定して、所定の性能が得られることを確認した。(3)RFスパッタリング法を用いて作成したFe-W合金に関して(2)と同様の測定を行なった。Fe高濃度のbcc過飽和固容体は、約700Kでα-Fe、約900Kでλ相が析出する。25-65at%W組成で形成される非晶質相は、約1000Kまで準安定であり、それより高温でα-Feとλ相に相分解する。しかし、平衡状態図上の高温安定相のμ相、低温安定相のδ相は短時間焼鈍(約1時間)では検出されなかった。スパッタリング成膜法は、エネルギ-の高い気相状態から固体物質を合成するので、自由エネルギ-の高い非平衡相合金の作成が可能である。

この合金を加熱すると、平衡相が出現する前段階で準安定相が形成される場合が多い。本研究においては、スパッタリング法で作製した合金を加熱する過程での、構造・物性の変化を測定した結果、準定相の形成能、析出の様相について、次のような点が明らかになった。(1)DC対向タ-ゲット型スパッタリング装置を用いて作成した、FeーCuーAg合金について、X線回折、メスバウァ-効果の測定を行なった。3元状態図の中央組成付近で、非晶質相が形成され、この合金の内部磁場分布が著しく、Fe原子の磁性はランダムさを反映している。非晶質相は.400k以上で結晶化し、先ず準安定fcc相が形成されるが、この合金の内部磁場分布は減少する.より高温の670K以上になると、純Feのbcc相,純Cu、Agのfcc相へと相分離する.これらの結果は前年度の磁化、電気抵抗、示差走査熱量測定の結果とよく対応している。(2)DC3極スパッタリング装置を用いて作成した.FeーPd合金について、X線回析、磁化、磁歪等の測定を行なった。Fe高濃度域で非平衡bcc相が、中間組成からPd高濃度域でfcc相が形成される。特にFe高濃度合金に関して.熱処理にともなう構造、磁性の変化を調べた結果、470K以下ではbcc相は準安定相として存在し,470ー570KではよりFe高濃度のbcc相とPd高濃度のfcc相への相分離が始まる。570K以上になると、相分離がより著しくなると同時に、不規則fcc相はLl_0タイプの規則相へと変化する。
内耳におけるイオンチャネルの遺伝子発現および局在に関する研究

内耳においてどのようなイオンチャネルが存在し、また、どのように機能しているかを分子生物学的手法を用いて検討した。具体的には、新たにクローニングされた電位依存性Kチャンネル(Kv7.1)のラット内耳における発現をin situ hybridization法を用いて検討した。ラット側頭骨より摘出した蝸牛や、前庭神経節の凍結切片を作製し、digoxygeninを用いて標識(non-RI)したKv7.1cRNAプローブを組織上で反応させ、さらにアルカリホスファターゼ標識抗digoxygenin抗体にて可視化した。蝸牛ラセン神経節細胞と前庭神経節細胞におけるKv7,1mRNAの発現率は、各々約60%、30%であった。ラセン神経節細胞はI型細胞とII型細胞に分類されているがKv7.1mRNAの発現率はこれとは異なった比率であり、ラセン神経節細胞ではKv7.1の有無で機能的にも異なった役割を担っている可能性が示唆された。すなわち、末梢レベルで音刺激による反応をコントロールしている可能性も考えられた。Kv7.1が聴覚伝導や、前庭機能にどのように関与しているかは明らかではないが、重要な機能を担っている可能性が考えられた。また、内耳における求心系神経伝達物質はグルタミン酸、遠心系神経伝達物質はアセチルコリン、GABAが有力であるが、そのトランスポーターに関してはほとんど明らかにされていないのが現状である。そこでこれらのトランスポーターについて内耳において発現しているか否かをRT-PCR法にて検討した。GABAトランスポーターとしてGAT1、GAT2、GAT3の存在が知られていが、今回の検討ではGAT-2が内耳に存在していることが明らかになった。蝸牛ラセン神経節細胞と前庭神経節細胞におけるKv7.1mRNAの発現率は、各々約60%、30%であった。モルモットでは一つの内有毛細胞に約20個の求心性神経終末が存在しすると報告されており、一つの内有毛細胞の刺激が複数のラセン神経節細胞(Kv7.1(+)とKV7.1(-))に伝達されている可能性が考えられる。Kv7.1が聴覚伝導や、前庭機能にどのように関与しているかは明らかではないが、重要な機能を狙っている可能性が考えられた。そこでトランスポーターについて内耳において発現しているか否かをRT-PCR法にて現在検討している。
ホログラフィックメモリシステムにおける全動作シミュレータの高速化および性能評価

電子的な信号処理から光による記録再生までの全過程を含めたホログラフィックメモリシステムの全動作シミュレータの高速化およびその性能評価を目的として研究を行った.2つのGPUユニットによる並列実行が可能となるべくシミュレータの解析エンジンを改良することによって,全動作シミュレータの計算時間を短縮させることに成功した.また,同一条件下でのシミュレータの解析結果と実験結果との比較を行い,全動作シミュレータによる計算結果の妥当性について確認することができた.本研究では,電子的な信号処理から光による記録再生までの全過程を含めたホログラフィックメモリシステム用全動作シミュレータの高速化を目指し,GPUによる汎用計算(GPGPU)を全動作シミュレータの解析エンジンに適用し,低消費電力で廉価な計算環境下でも高速に実行可能なシミュレータの開発を目的としている.本年度は,シミュレータの解析エンジンを改良し,2つのGPUユニットを用いた並列実行により全動作シミュレータの計算時間を更に短縮することを目標とし,シミュレーション全体を通して最も計算量の多い光学的記録過程における計算の短縮を試みた.具体的には,光波の伝搬方向の微小ステップごとに実行される高速フーリエ変換ビーム伝搬法による記録媒質内の光波伝搬計算と,光波の空間分布に応じた記録媒質の屈折率変調の計算は,共にGPUを利用している.これまでの計算プロセスでは,光波伝搬計算,屈折率変調の計算と順次行い,次の微小ステップの計算に進むが,次の微小ステップの光波伝搬計算では,1つ前の微小ステップで計算した屈折率変調の値は利用しない.そこで,光学的記録過程における記録媒質内の光波伝搬と,それに伴う屈折率変調の更新の計算は並列的に実行可能であることに着目し, 2つのGPUユニットを用いて光波伝搬と屈折率変調更新の計算を並列実行できるようプログラムを改良した.次に,その効果について検証するために,透過型コリニアホログラフィックメモリの光学系を仮定し,1ページデータの記録過程を計算するのに要する時間を測定した結果,計算速度の更なる短縮に成功し,本研究で実施した改良の効果を確認することができた.本研究では,電子的な信号処理から光による記録再生過程までの全過程を含めたホログラフィックメモリシステム用全動作シミュレータの高速化を目指し,GPUによる汎用計算(GPGPU)を全動作シミュレータの解析エンジンに適用し,低消費電力で廉価な計算環境下でも高速に実行可能はシミュレータの開発を目的としている.今年度は,昨年度に改良を施しさらなる高速化を実現したシミュレータの計算結果の妥当性について評価するため,記録再生実験によりシフト選択特性を測定し,同一条件とした場合のシミュレータの解析結果との比較を行った.記録媒質のシフト量に対する読み出しデータの信号対雑音比で比較を行い,本研究で開発したシミュレータの計算結果が妥当であることを確認できた.電子的な信号処理から光による記録再生までの全過程を含めたホログラフィックメモリシステムの全動作シミュレータの高速化およびその性能評価を目的として研究を行った.2つのGPUユニットによる並列実行が可能となるべくシミュレータの解析エンジンを改良することによって,全動作シミュレータの計算時間を短縮させることに成功した.また,同一条件下でのシミュレータの解析結果と実験結果との比較を行い,全動作シミュレータによる計算結果の妥当性について確認することができた.光学的記録過程における光波伝搬と屈折率変調更新の並列実行が可能となるべく解析エンジンを改良し,計算時間を短縮させることに成功した.また,記録過程以外の光学的過程の計算法を見直したため,更なる計算時間の短縮につながったと考える.しかしながら,符号化処理など電子的処理過程の計算法についての高速化までは着手できなかったため,研究はおおむね順調に進展していると判断する.光エレクトロニクス当初の研究計画に従い,記録再生実験によりシフト選択特性を測定し,同一条件とした場合のシミュレータの解析結果と比較することにより,全動作シミュレータによる計算結果の妥当性について評価する予定である.学会参加と研究打ち合わせを同時期に設定したため,旅費の支出が抑えられた.光学実験で使用する光学素子の購入を計画している.
線条体におけるドーパミンD2受容体依存的シナプス長期抑制機構の解明

線条体は随意運動の調節や認知機能に重要な神経核であり、中脳からのドーパミン作動性投射による強力な制御を受けている。その中でも、皮質線条体路シナプスで認められるドーパミンD2受容体依存的長期抑圧は、線条体の機能発現に重要と考えられているが、その分子形態学的基盤および生理機能について不明点が多い。本年度は、間接路中型有棘ニューロンに発現するD2受容体と、ドーパミン作動性軸索との空間的位置関係を明らかにするため、免疫組織化学的手法を用いた解析を主に行った。間接路中型ニューロンにおけるD2受容体は、ポストシナプス側となる細胞要素にほぼ選択的に分布し、とりわけ樹状突起で最も豊富な分布を示したが、スパインとシナプスを作る大脳皮質由来のグルタミン酸作動性終末ではほとんど観察されなかった。一方、ドーパミン作動性軸索は、線条体内においてシナプス構造の形成を認めた。D2受容体を発現する中型有棘ニューロンともシナプス構造を高頻度に形成していたが、そのポストシナプス側となる細胞膜上にはD2受容体が集積するような傾向は認められなかった。これらの分子形態基盤は、シナプス部に受容体が集積するグルタミン酸あるいはGABA作動性シナプスとは異なっており、ドーパミン伝達がシナプス非選択的なボリューム伝達の様式をもって行われていることを示している。さらに、D2受容体を介した長期抑圧現象に対しても、ドーパミンはシナプス非選択的な制御を行っていると予想される。運動調節および報酬行動に重要な役割を果たす線条体はドーパミンによる強力な調節を受けることが知られている。線条体の投射型ニューロンである中型有棘ニューロン(MSN)は投射先により直接路MSNおよび間接路MSNに分けることができ、両者とも大脳皮質由来の入力線維と多数の興奮性シナプスを形成する。この大脳皮質-線条体シナプスはドーパミンによる制御を受け、とりわけドーパミンD2受容体(D2R)依存的なシナプス長期抑圧(LTD)は線条体の機能発現に重要な役割を果たすものとして知られている。しかしながら、このシナプス長期可塑性の基盤となる分子局在については不明な点が多いため、その分子機構に対する理解は不十分である。そこで本研究では、D2依存的LTDに不可欠と考えられる分子群の局在を明らかにした上で、遺伝子改変マウスの作製およびそのマウスに対する電気生理学解析を行い、形態学的視点に基づいた分子機構を明らかにすることを計画した。本年度は、D2R依存的LTDに関与すると考えられる分子に対して、特異的抗体の作製および免疫組織化学的解析を行い、線条体における局在を明らかにすることを試みた。その結果、D2Rは間接路MSNのスパインや樹状突起、アセチルコリン陽性介在ニューロンの軸索で強く発現したが、大脳皮質由来の興奮性終末での発現レベルは非常に低かった。このことは、間接路MSNの樹状突起とスパインに発現するD2Rかアセチルコリン陽性介在ニューロンの軸索に発現するD2R、またはその両者の活性化がD2R依存的LTDに対して主要な寄与を示す可能性を示唆している。線条体は随意運動の調節や学習に必要不可欠な神経核である。中でもとりわけ皮質線条体路シナプスで認められるD2受容体依存的長期抑圧は線条体の機能発現に重要と考えられているが、その分子機構について不明点が多い。本研究では、直接路および間接路ニューロンの分子解剖学的相違に着目し、形態学的手法および電気生理学的手法を用いて解明を進めている。本年度は、主に長期抑圧現象の分子基盤として必要不可欠なAMPA型グルタミン酸受容体の局在について、各サブユニットに対する特異的抗体を用いた免疫組織化学的手法により解析した。その結果、直接路及び間接路ニューロンのどちらのニューロンについてもPSD領域におけるそれぞれのサブユニットの局在を認め、一部のサブユニットの発現には両者間における相違が存在する可能性を示すデータが得られた。この成果は、長期抑圧の基盤だけでなく、直接路及び間接路ニューロンの活動性のバランスによって制御されていると考えられている大脳基底核の機能の理解を助けるものであると考えられる。また、本研究では、ホールセルパッチクランプを用いた電気生理学的解析も同時に進めたが、これまでに解析に適した長期抑圧の誘発条件を見いだしておらず、引き続き条件の検討を行う必要がある。前年度、作製に関わった直接路および間接路ニューロンがそれぞれ可視化されたマウスは、直接路および間接路ニューロンを区別した解析を可能にするため、今後このマウスを利用した解析を進める予定である。

D2受容体を発現する中型有棘ニューロンともシナプス構造を高頻度に形成していたが、そのポストシナプス側となる細胞膜上にはD2受容体が集積するような傾向は認められなかった。これらの分子形態基盤は、シナプス部に受容体が集積するグルタミン酸あるいはGABA作動性シナプスとは異なっており、ドーパミン伝達がシナプス非選択的なボリューム伝達の様式をもって行われていることを示している。さらに、D2受容体を介した長期抑圧現象に対しても、ドーパミンはシナプス非選択的な制御を行っていると予想される。
意志決定におけるエージェントのモデル化と競合および協調のための最適戦略

本研究は2の大きなサブテーマによって構成され,意志決定におけるエージェントのモデル化の提案とその評価,および,エージェント間の競合および協調のための最適戦略に関する詳細を解析した.「相手モデル探索とエージェントのモデル化」において,周囲エージェントのモデルを持つことで,ミニマックスのような通常の最適均衡戦略より優れた競合のための最適戦略が存在することを示し,その性質としてゲインとリスクがあることを明らかにした.最小リスクを追求するときに,相手モデル探索はミニマックスと同一視できる.エージェントのモデル化に基づく相手モデル探索を実際に応用する最も柔軟な方法として,探索における先読みの深さの差に着目することを提案し,実際に計算機上に実装し,評価実験を行った.二人ゲーム(将棋,オセロなど)を題材に実施した実験は,いずれも提案するアイデアの有効性を示した.「エージェント間の協調戦略」では,四人将棋(ほかに麻雀,チャツランガ,チェスク)のような多人数ゲームを題材として,最後まで生き残るために求められる協調のダイナミクスについて詳細に検討した.経済における市場ゲームや国際交渉モデルとしてのゲームなど,あるいは,環境問題でさえも,複数のエージェントが関与するので,多人数ゲームとしてモデル化される.一般的な二人ゲームに比べて,多人数ゲームが,最適戦略を探索する上で,何故より複雑であるかを論じ,不確定性の指標を提案し,その概念に基づいて,多人数ゲームとしてモデル化される問題の解探索の難しさを論じた.また,零和ゲームあるいは非零和ゲームを前提として問題解決のための最適戦略を探究し,実際に,上記のゲームを計算機上に実装し,いくつかのアイデアを検討した.さらに,協調のダイナミクスを検討するために,協調と裏切りの戦略の使い分けについて四人将棋を題材として解析した.競合関係にあるエージェント同士の利得を得るための戦略は,一般にミニマックスが優れている.しかし,「A Speculative Staretgy」(Xinbo et al,1999)が示すように,周囲のエージェントのモデル化によって,もっと優れた戦略が存在する.モデルに関する知識に応じて最適な戦略を獲得できること,ならびに,ゲインとリスクの関係を示した.この概念を協調/競合関係の両方の場合に,複数エージェントの場合にも拡張できることを示した(Cao et al.,1998).競合関係にあるエージェント同士のゲームでは,「最適な戦略」とう概念がゲームの進化的変遷に影響を及ぼすことを示した.これを平安将棋から現代将棋への変遷(Iida et al,1999)を題材とした.本研究の成果を示す一つの顕著な題材は,将棋プログラミングである.着手を決めるプレイヤをどうモデル化し,長期的に最適な手を選択できるか重要である.この問題の進歩/発展およびその特殊性を論文(飯田,1998)で論じた.エージェント同士の協調/競合を考えるための題材としてネットワークゲームは優れている.協調性をどのようんに定式化することで,エージェント同士が最適に助け合うことができるかを論じ,ゲームそのものの楽しさを増してぃるがを論じた(watan-abe,1998).エージェント(人間を想定せよ)による意志決定過程での感情的な変化を川柳として表現するのが日本古来の伝統でもある.この様をコンピュータに実現できるような推論エンジンを考察した(橋本ほか,1998).小著「遊びにおける面白さの研究」(1998)において,遊びにおいて面白さに与える影響の重要なファクターは最適戦略の複雑さであることを指摘し,その観点からゲームの進化論を提唱し,様々な例を示した.小著「AIは予言する」(1998)では,人工知能分野で最近生じている様々な技術のブレークスルーとその社会的影響を論じた.特に,人間の知性を象徴するチェスのまうな知的なゲームで,どのように世界チャンピオンレベルで.その意志決定を維持するがを様々な角度から分析した.本研究は2の大きなサブテーマによって構成され,意志決定におけるエージェントのモデル化の提案とその評価,および,エージェント間の競合および協調のための最適戦略に関する詳細を解析した.「相手モデル探索とエージェントのモデル化」において,周囲エージェントのモデルを持つことで,ミニマックスのような通常の最適均衡戦略より優れた競合のための最適戦略が存在することを示し,その性質としてゲインとリスクがあることを明らかにした.最小リスクを追求するときに,相手モデル探索はミニマックスと同一視できる.エージェントのモデル化に基づく相手モデル探索を実際に応用する最も柔軟な方法として,探索における先読みの深さの差に着目することを提案し,実際に計算機上に実装し,評価実験を行った.二人ゲーム(将棋,オセロなど)を題材に実施した実験は,いずれも提案するアイデアの有効性を示した.「エージェント間の協調戦略」では,四人将棋(ほかに麻雀,チャツランガ,チェスク)のような多人数ゲームを題材として,最後まで生き残るために求められる協調のダイナミクスについて詳細に検討した.経済における市場ゲームや国際交渉モデルとしてのゲームなど,あるいは,環境問題でさえも,複数のエージェントが関与するので,多人数ゲームとしてモデル化される.一般的な二人ゲームに比べて,多人数ゲームが,最適戦略を探索する上で,何故より複雑であるかを論じ,不確定性の指標を提案し,その概念に基づいて,多人数ゲームとしてモデル化される問題の解探索の難しさを論じた.また,零和ゲームあるいは非零和ゲームを前提として問題解決のための最適戦略を探究し,実際に,上記のゲームを計算機上に実装し,いくつかのアイデアを検討した.さらに,協調のダイナミクスを検討するために,協調と裏切りの戦略の使い分けについて四人将棋を題材として解析した.
リン酸化によるヘムオキシゲナーゼの機能調節機構の検討

ヘムオキシゲナーゼ(HO)は、生理的なヘム代謝に与っているミクロソーム酵素で、ヘムを分解してビリベルジン、一酸化炭素および鉄イオンを生成する。反応に不可欠な電子は、同じミクロソーム酵素であるNADPH-シトクロムP450還元酵素(CPR)から供給される。HOの生理的役割としては、ヘムの分解に加え、ビリベルジンによる抗酸化作用や、COを介する情報伝達系への関与が示唆されている。本研究では、HOのリン酸化に着目し、HO関連タンパク質との相互作用によるHOの機能調節機構を検討した。タンパク質のリン酸化や、タンパク質間相互作用を検討するためには、高純度のタンパク質が大量に必要となるため、我々は、膜結合部分を排除したラットHO-1,HO-2及びCPRの大腸菌での高発現系を確立し、高純度の精製酵素を得た。さらにコンピュータプログラムとIn vitro kinase assayにより、HO-1上のThr^<188>がPKBによってリン酸化されることを明らかにした。そこで、リン酸化スレオニン模倣体として、Thr^<188>をアスパラギン酸に置換した変異酵素(T188D)を作成した。T188Dは、CPRを電子供給系として用いた場合、HO活性が野生型に比べ約1.5倍上昇することが明らかになった。そこで、変異酵素とCPRとの相互作用を表明プラズモン共鳴法を用いて検討した。まず野生型HOとCPRは、NADP^+が存在すると、そうでない場合に比べて約5倍強く結合することが知られた(Higashimoto et al., J.Biol.Chem., 280,729(2005)。一方、T188D変異酵素ではCPRとの結合が約2倍強く結合することが明らかになった。またドッキングモデルによる解析結果から、Thr^<188>のリン酸化、脱リン酸化がHOの活性制御に関与していることが示唆された。HOには2種のアイソザイム(HO-1,HO-2)が存在するが、様々な酸化ストレスによって誘導されるHO-1の役割として、単にヘムの分解だけではなく、産生されるビリベルジンによる抗酸化作用が注目されている。一方、構成型のHO-2はCOを介する情報伝達系への関与が示唆されている。本研究の目的は、HO-1及びHO-2と関連が指摘されている各種キナーゼによる各リン酸化部位を特定し、リン酸化によるHOタンパク質の機能制御を解明することである。これまでに我々は、ラットHO-1のC末端22アミノ酸残基(膜結合部位)を除いた可溶性酵素を大腸菌で大量発現させる系を確立し、純度の高い酵素精製標品を得ている。またHOの反応には電子の供給が不可欠であり、その電子は、NADPH-シトクロムP450還元酵素(CPR)から供給されるが、このCPRに関しても同様に、大腸菌で大量発現させる系を確立し、高純度の精製酵素を得ている。さらに我々は、コンピュータプログラム、In vitro kinase assay及び、ペプチドマッピング法により、HO-1上のThr-188がプロテインキナーゼAによってリン酸化されることがわかった。そこで、リン酸化スレオニン模倣体として、Thr-188をアスパラギン酸に置換した変異酵素(T188D)と、PKAモチーフとして重要とされるArg-185をアラニンに置換した変異酵素(R185A)を作成し、ヘムの分解活性、還元酵素との反応性、反応中間体の分光学的性質について調べた。その結果、R185Aは著しくHO活性、還元速度が低下したことから、このアミノ酸残基がHO酵素活性発現に重要な役割を果たしていることが示唆された。本研究の目的は、ヘムオキシゲナーゼのリン酸化と関連タヒパク質との相互作用との関係を明らかにすることである。これまで我々は、膜結合部分を排除したラットHO-1とCPRの大腸菌での高発現系を確立し、高純度の精製酵素を得た。さらにコンピュータプログラム、In vitro kinase assayにより、HO-1上のT188がPKBによってリン酸化されることを明らかにした。そこで、リン酸化スレオニン模倣体として、T188をアスパラギン酸に置換した変異酵素(T188D)と、PKBモチーフとして重要とされるR185をアラニンに置換した変異酵素(R185A)を作成し、ヘムの分解活性、還元酵素との反応性、反応中間体の分光学的性質について調べた。その結果、R185Aは、CPRを電子供給系として用いた場合、HO活性、基質であるヘムの還元速度とも著しく低下するが、アスコルビン酸を用いた場合は、野生型酵素と変わらないことが明らかになった。次に、CPRとの電子授受反応におけるこれらのアミノ酸の役割を探るため、HOとCPRの相互作用を表面プラズモン共鳴法を用いて検討した。まず野生型HOとCPRは、NADP^+が存在すると、そうでない場合に比べて約5倍強く結合することが知られた。R185A変異酵素ではCPRとの結合が約20倍低下していた。この変異酵素ではNADP^+の添加効果はみられなかった。

コンピュータモデリングと併せて検討した結果、R185は、CPRに結合したNADPHを介して、それぞれCPRとの相互作用に関与していることが示唆された。ヘムオキシゲナーゼ(HO)は、生理的なヘム代謝に与っているミクロソーム酵素で、ヘムを分解してビリベルジン、一酸化炭素および鉄イオンを生成する。反応に不可欠な電子は、同じミクロソーム酵素であるNADPH-シトクロムP450還元酵素(CPR)から供給される。HOの生理的役割としては、ヘムの分解に加え、ビリベルジンによる抗酸化作用や、COを介する情報伝達系への関与が示唆されている。本研究では、HOのリン酸化に着目し、HO関連タンパク質との相互作用によるHOの機能調節機構を検討した。タンパク質のリン酸化や、タンパク質間相互作用を検討するためには、高純度のタンパク質が大量に必要となるため、我々は、膜結合部分を排除したラットHO-1,HO-2及びCPRの大腸菌での高発現系を確立し、高純度の精製酵素を得た。さらにコンピュータプログラムとIn vitro kinase assayにより、HO-1上のThr^<188>がPKBによってリン酸化されることを明らかにした。そこで、リン酸化スレオニン模倣体として、Thr^<188>をアスパラギン酸に置換した変異酵素(T188D)を作成した。T188Dは、CPRを電子供給系として用いた場合、HO活性が野生型に比べ約1.5倍上昇することが明らかになった。そこで、変異酵素とCPRとの相互作用を表明プラズモン共鳴法を用いて検討した。まず野生型HOとCPRは、NADP^+が存在すると、そうでない場合に比べて約5倍強く結合することが知られた(Higashimoto et al., J.Biol.Chem., 280,729(2005)。一方、T188D変異酵素ではCPRとの結合が約2倍強く結合することが明らかになった。またドッキングモデルによる解析結果から、Thr^<188>のリン酸化、脱リン酸化がHOの活性制御に関与していることが示唆された。
生体内におけるHB-EGFの肝再生促進作用の解析と治療への応用

HB-EGFが初代培養肝細胞に対し強力な増殖促進作用を有し、部分肝切除後の残存肝において他の増殖因子と異なりDNA合成に先立ち発現することから、肝再生早期に重要な役割を果たしていることを報告してきた。今回、ヒト肝切除後の血中HB-EGFの動態について検討した結果、切除範囲の大きい場合血中HB-EGFが上昇することがあきらかになり、ヒトにおいてもHB-EGFが肝再生に関与していることが示唆された。さらにHB-EGFによる肝再生促進療法の可能性を明らかにするため、生体に投与したHB-EGFの肝細胞増殖に及ぼす効果を検討した。マウスにリコンビナントHB-EGF(rHB-EGF)2mgを2時問おきに4回静脈投与し、肝細胞の増殖能におよぼす効果についてBrdUのラベリングインデックスにて検討した。また、NF-kBおよびSTAT-3の活性化をゲルシフトアッセイにて検討するとともに、他の増殖因子遺伝子発現に及ぼす影響も検討した。HB-EGFの投与により、ラベリングインデックスは無処置群の約300倍以上に上昇した。また、HB-EGFの投与により肝におけるNF-kBおよびSTAT-3の活性化が起こることが明らかになった。さらに培養細胞系で示してきたHB-EGFによるHGF遺伝子発現誘導がin vivoでも起こることが示された。今回の検討によりマウスに対するHB-EGFの静脈内投与で正常肝においてHB-EGFのシグナルであるNF-kBおよびSTAT-3の活性化が惹起され、肝細胞の増殖が促進されることが明らかになった。これらの成果はHB-EGFが肝再生促進療法に応用し得ることを示していると考えられる。HB-EGFが初代培養肝細胞に対し強力な増殖促進作用和有し、部分肝切除後の残存肝において他の増殖因子と異なりDNA合成に先立ち発現することから、肝再生早期に重要な役割を果たしていることを報告してきた。本研究ではin vivoでの肝再生におけるHB-EGFの役割を明らかにするとともに、HB-EGF補充の肝再生能に及ぼす促進作用を検討する。今回、マウスにリコンビナントHB-EGF(rHB-EGF)2mgを2時間おきに4回静脈投与し、肝細胞の増殖能におよぼす効果についてBrdUのラベリングインデックスにて検討した。今回の検討によりマウスに対するHB-EGFの静脈内投与で正常肝において肝細胞の増殖が促進されることが明らかになった。また、HB-EGFのシグナルであるNF-kBおよびSTAT-3の活性化が惹起されることが示された。このことはHB-EGFが肝再生促進療法に応用し得ることを示していると考えられる。現在、傷害肝モデルにおける、HB-EGFの効果について検討中である。

マウスにリコンビナントHB-EGF(rHB一EGF)2mgを2時間おきに4回静脈投与し、肝細胞の増殖能におよぼす効果についてBrdUのラベリンダインデックスにて検討した。また、NF-kBおよびSTAT-3の活性化をゲルシフトアッセイにて検討するとともに、他の増殖因子遺伝子発現に及ぼす影響も検討した。HB-EGFの投与により、ラベリングインデックスは無処置群の約300倍以上に上昇した。また、HB-EGFの投与により肝におけるNF-kBおよびSTAT-3の活性化が起こることが明らかになった。さらに培養細胞系で示してきたHB-EGFによるHGF遺伝子発現誘導がin viv0でも起こることが示された。今回の検討によりマウスに対するHB-EGFの静脈内投与で正常肝においてHB-EGFのシグナルであるNF-kBおよびSTAT-3の活性化が惹起され、肝細胞の増殖が促進されることが明らかになった。これらの成果はHB-EGFが肝再生促進療法に応用し得ることを示していると考えられる。