hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非定常船体動揺データの解析に関する研究

特に、昨年度中に実施できなかった実船実験データによる検証に重点を置き、パラメトリック横揺れ等の強非線形現象以外の現象においても、船体応答に非線形性が現れる場合があり、その具体例として追い波中の縦揺れ運動の歪度について詳しく解析するとともに、理論的考察を加えた。主な成果としては、船首尾部分のフレア等による水線面形状の変化が、ある一定の船長・波長比において縦揺れ復原力が非線形性を持つ原因となるという知見を得たことである。今後、更なる理論的推定ならびに数値シミュレーションによってメカニズムの解明を行う必要がある。【実験的検証(水槽実験)】本年度も引き続き、本学練習船汐路丸の1/40模型の改良改造を行った。昨年度開発したワンチップマイコンとラジコン用サーボモータを組み合わせた自作制御システムに加え、動揺センサを模型船内に搭載し、無線式RS232C通信ユニットよって水槽横のパソコンにデータを電送するシステムを開発した。船体の姿勢によって、電波を受信できない状態が発生するため、若干の改良を要するとともに、模型船内にもデータロガーを搭載し、2系統で船体動揺データを計測できるようにシステムを拡張する必要がある。また、大振幅動揺下での実験では、模型船内に水が入るため、システムの防水構造化を行う必要がある。【パラメトリック横揺れの解析】パラメトリック横揺れは近年注目されている強非線形現象であり、詳細な時系列解析はこれまで実施されたことが無い。まだ具体的成果は得られていないが、本研究において瞬間バイスペクトル推定法の着想を得たので、今後解析の具体化を図る予定である。本研究課題では、非定常な船体動揺データに対して、時変係数自己回帰モデルによる瞬間スペクトル解析の有効性を明らかにするとともに、近年問題となっているパラメトリック横揺れの解析に本手法を適用し、スペクトル構造の時間的変化の解明を試みた。最終年度である平成19年度は具体的には以下の研究を行った。1.理論的検証:追い波中縦揺れ時系列データに現れる歪度の変動を理論的に検証した。波と船体の幾何学的位置関係による非線形復原力変動が原因と考えられることから、一自由度振動系の理論的検証を行うとともに、瞬間バイスペクトル解析法を提案し、歪度の変動がほぼ説明できることを示した。また、パラメトリック横揺れの理論的考察結果と規則波中実験結果を比較し、横揺れパワースペクトルのピークが一致して存在することを示した。また、時変係数自己回帰モデルを用いた瞬間スペクトル解析結果から、パラメトリック横揺れ発生までの過渡的特徴を明らかにした。最後に、トライスペクトル解析を適用し、パラメトリック横揺れの特徴を確認することができた。2.実験的検証:汐路丸実験航海(7月、1月)に参加し、非線形船体動揺データの計測を行った。できる限り詳細な海象データを得るために、海上保安庁第三管区海上保安本部に協力を要請し、野島埼灯台に設置されているレーダ波高観測データを入手することができた。また、別船型による非線形船体動揺データを得るために、東京海洋大学附属研究船「やよい」による動揺計測も開始した。データ解析は現在も継続中であり、近日中に発表する予定である。
神経栄養因子による中枢神経細胞死の防御における細胞内シグナルの解析

培養下の大脳皮質ニューロンにアデノウイルスを感染させたところ、1日後よりその発現が観察された。BDNFによってチロシンリン酸化される細胞内蛋白質への効果を調べるために、BDNF添加前と添加後とで細胞内蛋白質を抽出し、抗リン酸化チロシン抗体でウェスタンブロティングを行った。その結果、C/S mutantを発現させた大脳皮質ニューロンにおいては、2種の蛋白質においてのみチロシンリン酸化の増強が観察された。この結果は、Shp-2が特定の蛋白質を基質としており、その基質特異性が高いことを示している。続いて、Shp-2と会合している蛋白質への効果を明らかにする目的で、抗Shp-2抗体を用いて免疫沈降を行い、抗リン酸化チロシン抗体でウェスタンブロティングを行った。その結果、C/S mutantを発現している大脳皮質ニューロンでは、少なくとも4種の蛋白質のチロシンリン酸化が増強していた。これらの蛋白質はShp-2の基質と考えられる。そのなかで、68kDa付近の蛋白質は、その分子量から推測すると、Shp-2自身と考えられた。また、83kDa付近の蛋白質はBIT/SHPS-1と考えられた。そこで、BIT/SHPS-1のチロシンリン酸化状態を、同様に抗BIT/SHPS-1抗体を用いて調べたところ、C/SおよびΔP mutantを発現している大脳皮質ニューロンにおいてそのチロシンリン酸化が顕著に増強していた。このことは大脳皮質ニューロンにおいてShp-2はBIT/SHPS-1を基質としていることを示している。これら以外の2種のリン酸化蛋白質は現在のところ不明である。一方、Trkのチロシンリン酸化については、Shp-2のwild typeおよびC/S mutantは影響を及ぼさなかった。さらにGrb2と結合している蛋白質のチロシンリン酸化状態についても解析したが、それらの蛋白質のチロシンリン酸化状態には、違いは観察されなかった。このことは、Shp-2はTrkやGrb2と相互作用しうることが報告されているが、TrkやGrb2と結合しているリン酸化された蛋白質を基質としていないことを示している。
水素結合を介するビナフチルの創製

不斉合成研究でビナフチル骨格の果たしてきた役割は極めて大きい。特に2,2'-ジ置換-1,1'-ビナフチル-金属錯体を用いる不斉反応は現在でも最先端の合成法として報告され続けている。この錯体では中心金属に配位した基質と不斉軸間に4結合を隔てているにもかかわらず、極めて高選択的な不斉誘導を起こす。これはビナフチル構造のつくる大きな不斉環境に由来すると解釈されている。一方、この基質-不斉軸間の結合数を最小にする仮想的構造を考え、ビナフチル骨格の2位炭素が金属に置換されたビナフチルを想定した。これは金属がビナフチル骨格形成に参加し、ビナフチルの2位に組み込まれた2-メタラ-1,1'-ビナフチルと言える。本化合物は中心金属が不斉軸に直結しており、極めて特異で高度な不斉環境を形成するため、高選択的不斉触媒として働くと期待できる。本研究はキラルな2-メタラ-1,1'-ビナフチルの創製と利用を究極の目的としている。昨年度はこの2-メタラ-1,1'-ビナフチルの前駆体となるC=N...H-Nの水素結合を含み、室温でも安定なキラリティーを持つ水素結合性ビナフチルの合成に成功した。本化合物は水素結合形成によりキラリティーが保持される化合物としては、異常な安定性を持つ(ラセミ化障壁:28.2kcal/mol、室温でのラセミ化半減期:約2年)。本年度はこの異常な安定性を示す要因を探るべく、そのラセミ化機構を精査した。また、C=N...H-Nの水素を金属で置き換えた2-メタラ-1,1'-ビナフチルの合成を目的とし、種々の金属錯体合成を行った。これらの内、Al錯体のX-線構造解析に成功した。この化合物はビナフチルに類似した構造をとること、水素をアルミニウムに置き換えることでラセミ化障壁が大きくなることがわかった。一方、この基質-不斉軸間の結合数を最小にする仮想的構造を考え、ビナフチル骨格の2位が金属であるビナフチルを想定した。本研究はキラルな2-メタラ-1,1'-ビナフチルの創製と利用を究極の目的とし、その前段階としてこの前駆体となる水素結合性ビナフチルの設計と合成を行ない、その軸性不斉化合物としての特性を調べ、新しいタイプの軸性不斉化合物を創出することを目的としている。本年度はC=N・・・H-Nの水素結合を含み室温でも安定なキラリティーを持つ水素結合性ビナフチルの合成を行なった。種々の合成した水素結合性ビナフチル誘導体のラセミ化半減期の測定を高温(80から110°C)の1点で行ない、その温度でのラセミ化障壁ΔG^≠をそのまま室温でのΔG^≠と仮定して(単分子反応であるためΔS^<≠->Oと仮定)室温での半減期を求めてきた。これらの中で最も安定な軸性不斉を持つ化合物はラセミ化障壁が28.2kca1/molで室温でのラセミ化半減期が約2年であった。またラセミ化半減期6ケ月の水素結合性ビナフチル誘導体のX-線構造解析に成功し、本化合物が通常のビナフチルと極めて類似した立体構造をとることがわかった。

昨年度はこの2-メタラ-1,1'-ビナフチルの前駆体となるC=N...H-Nの水素結合を含み、室温でも安定なキラリティーを持つ水素結合性ビナフチルの合成に成功した。本化合物は水素結合形成によりキラリティーが保持される化合物としては、異常な安定性を持つ(ラセミ化障壁:28.2kcal/mol、室温でのラセミ化半減期:約2年)。本年度はこの異常な安定性を示す要因を探るべく、そのラセミ化機構を精査した。また、C=N...H-Nの水素を金属で置き換えた2-メタラ-1,1'-ビナフチルの合成を目的とし、種々の金属錯体合成を行った。これらの内、Al錯体のX-線構造解析に成功した。この化合物はビナフチルに類似した構造をとること、水素をアルミニウムに置き換えることでラセミ化障壁が大きくなることがわかった。
高齢者・障がい者の聖地旅行とそれを支えるボランタリズムの相互作用に関する研究

高齢者・障がい者の聖地旅行と、それを支える地域住民のボランタリズムから、「聖地らしさ(オーセンティシティ)」の現代的な多様性を明らかにする調査活動を実施し、神社・仏閣への旅行にはハード面での整備とともに、旅行をボランティアが支えることで相乗的に当事者の満足度を高める可能性のあることを指摘できた。その成果の一部は、板井正斉『ささえあいの神道文化』弘文堂、2011年としてまとめることができた。本研究の目的は、「誰でもの祈り」としての高齢者・障がい者の聖地への旅行と、それを支える地域住民のボランタリズムから、「聖地らしさ(オーセンティシティ)」の現代的な多様性を宗教学の立場から明らかにすることである。3年計画の一年目にあたる平成21年度は、1、歴史的な高齢者・障がい者の聖地への旅行と、その意味に関する分析と、2、日本国内の代表的な聖地における高齢者・障がい者の旅行に関する現状調査を中心に以下の通り実績をあげることができた。1では、宗教と福祉研究関係や、高齢者・障がい者の旅行研究関係の図書および資料を収集し、歴史的な事実から分析を行った。その成果として、歴史的な高齢者・障がい者の伊勢参宮における「施行」から、現代的な参拝ボランティアとの連続性・非連続性を明らかにできた。また、近年の行政施策からも伝統的な「支え合い」の脈絡を考察する視座を設定できた。(学会発表4件、雑誌論文2件)。2では、世界遺産に登録されているなど著名な宗教観光地より研究対象を絞り、それぞれのバリアフリーに関わる対応内容を把握するためにアンケート調査の作業に着手した。その成果として、NPO法人伊勢志摩バリアフリーツアーセンターの利用者500人を対象に「高齢者・障がい者の聖地旅行とそれを支えるボランティアに関する調査」を実施し、153通の回答を得た(回収率31%)。さらに、関連する成果として、『社会貢献する宗教』(世界思想社、2009)で、宗教と福祉に関する文献解題をまとめることができた。3年計画の2年目にあたる平成22年度は、1、アンケート調査結果の分析と、2、バリアフリー対応等に係わるボランティア活動の実態調査および意識調査を中心に以下の通り実績をあげることができた。1では、平成21年度に実施したアンケート結果の分析を進めた。平成23年度中に成果を学会発表する予定である。2では、当事者視点を重視するためNPO法人伊勢志摩バリアフリーツアーセンター専門員を研究協力者とした同行調査を2回実施した。1回目の沖縄県「琉球王国のグスク及び関連遺産群」調査では、世界遺産登録後、ウタキを始めとする沖縄の聖地へのアクセシビリティを確認した。2回目の島根県出雲大社調査では、地元NPO法人が運営する出雲大社が含まれたモニターツアーへの同行調査を行った。また調査期間中に開催された「バリアフリーの旅を楽しむ全国フォーラムinしまね」へ参加し、全国の聖地へのアクセシビリティに関する資料収集を行った。さらに、関連する成果として『ささえあいの神道文化』(弘文堂、2011刊行予定)をまとめて脱稿まで進めることができた。3年計画の最終年度にあたる平成23年度は、1、バリアフリー対応等に係わるボランティア活動の実態調査および意識調査と、2、高齢者・障がい者の聖地旅行とボランタリズムの相互作用に見る「聖地らしさ」の多様性を総括することを計画し、以下の通り実績をあげることができた。1では、当事者視点を重視するためNPO法人伊勢志摩バリアフリーツアーセンター専門員を研究協力者とした同行調査を2回実施した。1回目の北海道旭川市調査では、カムイ大雪バリアフリーツアーセンターが主体となって参加している旭川夏祭りでのUDみこしを同行調査した。2回目の岩手県平泉町調査では、世界遺産「平泉の文化遺産」のアクセシビリティを確認した。また、東日本大震災後の東北地方におけるバリアフリーツアーセンターを訪問調査した。2では、平成21年度に実施したアンケート結果の分析と、3年間の現地調査を踏まえた総括として報告書をまとめた。さらに、関連する成果として『ささえあいの神道文化』(弘文堂、2011)を刊行することができた。
熱帯山地林をモデルとした土壌微生物群集による森林生態系動態の制御機構の解明

木年度は、(1)熱帯山地林に生育する樹木実生の成長率の評価(2006年からの継続調査)、(2)樹木実生の成長率と土壌栄養塩の可給性の関係の調査、(3微生物群集の多様性が土壌の栄養塩の可給性におよぼす影響の調査、を行なった。(1)については、ボルネオ島の熱帯山地林に設置している実生調査のためのプロットで、実生約1100個体の樹高を測定し、前年の樹高と比較することで成長率を推定した。(2)については、実生調査用のプロットから土壌を採取し、土壌中の植物に利用可能な形態の窒素、リンを定量した。(3)については、日本学術振興会優秀若手研究者海外派遣事業の助成も受けて、土壌微生物を分析することにおいては世界的にも有名な研究室であるBalser研究室(University of Wisconsir Madison, USA)に赴き、土壌微生物群集の操作実験を行なった。(1)、(2)の結果から、熱帯山地林内での土壌の栄養塩可給性と実生の成長率の関係が明らかとなり、まとめの解析を行なった。また、(3)によって、微生物群集が多様であることが、土壌の栄養塩可給性にどのような影響を与えるかを明らかにすることができた。一連の研究で、森林生態系における土壌微生物群集、土壌栄養塩可給性、実生の成長の関係理解が大きく進展した。これを共同研究者が持つ成木の成長率データとあわせて解析することで、森林生態系全体の動態を理解することに大きく寄与できるはずである。また、これらの研究により、本年度は著名な国際科学誌に論文を発表することができた。以上より、本研究計画の目的であった、成木-土壌微生物-樹木実生の関係から森林生態系動態を理解するという試みは期待以上の成果を上げたと考える。本年度は、(1)熱帯山地林に生育する樹木実生の窒素利用能力の評価、(2)実生の成長率の成長率の推定、(3)微生物群集の組成と生態系機能(栄養塩の可給性、分解過程)をむすぶ数理モデルの開発、を主に行った。(1)では、安定同位体トレーサーを用いて、ボルネオ島、キナバル山の熱帯山地林の優占樹種3種を対象に窒素吸収速度を評価した。その結果、針葉樹の1種が広葉樹よりも高い無機態窒素吸収速度を持つ可能性が示唆された。この結果は、今後の森林動態を窒素循環に基づいて考える際に、非常に重要である。(2)では、2006年から継続している実生樹高の再測定を行い、2008-2009年の実生成長率を推定した。その結果、樹冠を構成している成木はその直下の実生成長率に土壌栄養塩の可給性を介して影響を与える可能性が示唆された。(3)では、実証研究では直接的に操作しにくい微生物群集組成というパラメーターを数理モデル上で操作することで、群集組成の変化(どのような微生物が優占しているか)が土壌栄養塩の可給性や分解過程に与える影響を検討することのできるモデル開発を国外の研究者と共同で行った。本モデルはまだ完成しておらず、来年度も継続的に改良を続ける予定である。以上、本年度の研究によって、実証面では樹木実生の栄養塩獲得機能や成長率が示されたことは森林生態系動態の予測に多くの示唆をもたらすことになるだろう。また、土壌微生物群集の組成と土壌栄養塩可給性の関わりは不明点が多いが、この関連性を解き明かす数理モデルの構築に着手できたことで、研究目的達成に大きく近づいた。
成獣心筋細胞の分裂機序の解明と心筋再生医療への応用

細胞分裂を制御するHippo-YAP経路を修飾する薬剤を選出する観点から、約20,000種類の未知化合物スクリーニング(上皮細胞を用いて、YAP・TAZ活性化を指標に)を施行し64種類の化合物を選択、さらに、これらの64化合物が初代心筋培養細胞の増殖能に与える影響を検証し、数種類の有望な化合物を選出していた。今年度は、これらの化合物の側鎖改変を推進し、18種類のアナログ化合物を作成し、それらを従来の心筋細胞分裂の指標[phospohistone H3染色:核分裂、aurora B kinase染色:細胞分裂など]とともに、昨年度に確立した心筋細胞特異的に細胞周期を視覚化可能なシステム(Fucci発現アデノベクター)も用いることで、効率的に心筋細胞の分裂能を評価し、より心筋細胞の分裂を促進する候補化合物Xを作成した。上記で合成した候補化合物Xが初代心筋培養細胞へ与える影響を、Hippo経路、さらには、ほかの経路への効果も併せて検討するため、マイクロアレイを行い網羅的に解析した。その結果、細胞周期の進行とサルコメア蛋白分解などの効果の他、抗酸化作用や抗アポトーシス作用も併せ持ち、これらにはWnt経路の活性化やNRF2酸化ストレス応答系の活性化が関与していることを明らかにした。これらの経路における作用機序や標的分子は、蛋白質のリン酸化状態を確認するなどして今後も探索を行う。化合物Xの成体内での役割を検証するために、心筋梗塞モデルマウスに腹腔内投与したところ、線維化軽減と心機能の改善効果も認めた。in vitroで認めた抗酸化作用や抗アポトーシス作用がin vivoでの心機能の改善効果に関与しているのか今後も検証を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。分裂期心筋細胞を観察・抽出する新システムの構築では分裂期の心筋細胞を抽出・解析するために、Cre-loxPシステムを用いて、心筋細胞特異的に細胞周期を視覚化可能な2つのシステム(αMHC-Cre/+;R26RFucci2マウスとFucci発現アデノベクター)を新たに作成した。従来の心筋細胞分裂の指標[phospohistone H3染色:核分裂、auroraB kinase染色:細胞分裂など]とともに、心筋細胞の分裂を評価可能であることを確認できた。心筋細胞の分裂を促進する化合物の探索では、細胞分裂を制御するHippo-YAP経路を修飾する薬剤を選出する観点から、約20,000種類の未知化合物スクリーニング(上皮細胞を用いて、YAP・TAZ活性化を指標に)を施行し、64種類の化合物を選択した。さらに、初代心筋培養細胞の増殖能に与える影響を検証し、数種類の有望な化合物を選出した。現在、これらの化合物の側鎖改変を試みており、さらに効果度の高い薬剤の合成を試みている。心筋細胞分裂を促進する化合物の作用機序の検証として、上記の化合物について、Hippo経路やその他のシグナル経路に与える影響を検証中である(マイクロアレイを実施済)。遺伝子改変マウス作成と薬剤投与によるin vivo検証実験として、上記の化合物について、心筋梗塞や拡張型心筋症モデルマウスへ投薬中であり、心筋細胞の分裂能や心機能に与える影響と安全性を検証中である。分裂期心筋細胞を単離解析するために、心筋細胞特異的に細胞周期依存的な蛍光プローブ(Fucci)を発色するin vivo(Cre-loxPシステムを用いたマウスαMHC-Cre/+;R26R-fucci2)とin vitro(アデノウィルスベクター)システムを新たに確立できた。また、Hippo-YAP経路を修飾して、心筋細胞の分裂を促進する薬剤をスクリーニング中であり、数種類の有望な薬剤を選出した。現在、この薬剤の詳細な作用機序の検討と側鎖改変(効率を高めるため)を行っており、今後はマウス心筋梗塞モデルへ投薬し、心筋細胞の分裂能や心機能に与える影響と安全性も検証予定である。(概ね順調に進展している)細胞分裂を制御するHippo-YAP経路を修飾する薬剤を選出する観点から、約20,000種類の未知化合物スクリーニング(上皮細胞を用いて、YAP・TAZ活性化を指標に)を施行し64種類の化合物を選択、さらに、これらの64化合物が初代心筋培養細胞の増殖能に与える影響を検証し、数種類の有望な化合物を選出していた。

化合物Xの成体内での役割を検証するために、心筋梗塞モデルマウスに腹腔内投与したところ、線維化軽減と心機能の改善効果も認めた。in vitroで認めた抗酸化作用や抗アポトーシス作用がin vivoでの心機能の改善効果に関与しているのか今後も検証を行う。分裂期心筋細胞を解析するために、新たに確立した心筋細胞特異的に細胞周期依存的な蛍光プローブ(Fucci)を発色するin vivo(Cre-loxPシステムを用いたマウスαMHC-Cre/+;R26R-fucci2)とin vitro(アデノウィルスベクター)システムを用い、化合物の心筋細胞分裂への効果検証を行っていく。スクリーニングにより得られた心筋細胞の分裂を促進する化合物の作用機序を解析することで、心筋分裂の機序を解明していく。また、マウスへの投薬効果も検証し、創薬へとつなげていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。
文法的依存関係とその統合処理の認知神経心理学的研究：文法性の錯覚現象を手がかりに

文中の要素(語句)同士の結びつきには様々なものが存在し、それらが即時的に処理され、その結果わたしたちは驚くべき速度で文を理解することができる。その結びつきのことを文法的依存関係と呼ぶが、その処理がまれに失敗することを示唆する文法性の錯覚現象とよばれる観察を手がかりに、文法的依存関係の処理メカニズムを探った。文法的依存関係に及ぼす距離の効果や、錯覚現象と距離の効果の関係について調査を進めることができた。また依存関係の種類について比較をし、その効果の強さを探った。本研究課題に関わる実験結果を適格に解釈するために,文中の要素間がどのように統合されるのか,また要素間の依存関係が作業記憶内でどのように扱われているのかについて研究を進めた。一部は昨年度の研究結果の発展,また追試を実施し,得られた結果の再現性や安定性の検討を重視した。以下に今年度の成果についての概要を述べる。(1)昨年度実施した項と述語の統合操作についての研究を土台にして,追試を進めた。具体的には要素がどのような言語学的素性に基づいて類似性を示すのかを調べることで,一般的認知機能に関わる作業記憶システムと言語処理システムの間のインターフェースの仕組みを探ることができた。特にこれまで理論的な研究において提案されてきたモデルが,リアルタイムの言語処理でも機能していることを明らかにし,今後このような取り組みがどの程度進めることができるのか非常に興味深い結果を得ることができた。(2)束縛変項についての研究成果は,文処理メカニズムがどのような入力をもとにどのような構造を仮定しているのかを探るのに大きな役割を果たした。条件間で構造的曖昧性が解消される位置を適切に統制し,依存関係構築の負荷という要因に絞って実験を実施することができた。ただし結果の解釈について複数のオフラインの実験を実施した上で丁寧な議論をすることが要求されると考えられるので,来年度の課題としたい。また,副詞イッタイをもちいたオフラインの実験については引き続き実験条件や刺激文のセットについて検討が必要であることが明らかになった。来年度の実験に向けて改善を図りたい。本年度は,依存関係をキーワードにいくつか異なるパラダイムで実験を実施し,一部を論文としてまとめることが出来た(審査中)。また,実時間上で行われる処理を今後研究するにあたり,今年度はオフラインの実験を実施し,実験刺激の適格性や効果の変化について調査した。来年度はその結果を学会等で発表しつつ,さらに実験刺激の改善について検討を進める予定である。以下に今年度の成果について概要を述べる。(1)日本語の項と述語の統合操作について,干渉効果を測定することで項の記憶に対する符号化と読み出しがどの様な素性に基づいて行われているかを調べた。動詞の下位範疇化素性の役割が構造の予測とともに重要であることが明らかになった。今後,刺激文をやや改変した上で追試を実施する予定である。この研究は,これまで日本語ではほとんど実施されてこなかった種類の研究であり,日本語のような主要部後置型言語において,項と述語の依存関係が文解析器によってどのように統合されているのかを明らかにするために非常に大きな貢献であると言える。(2)動詞と副詞の間に見られる意味的・文法的依存関係の1つであるアスペクト情報の処理について第二言語習得の観点から調査した。特に日本語の学習者がアスペクト情報の文法的な明示の仕方について類型論的に異なる母語(中国語)の話者であった場合に,学習者がどのような理解をしているのかをオフラインとオンラインの実験を組み合わせて調べた。アスペクトの強制という現象の理解に際して,上級学習者が母語話者とは異なる解釈をすることが明らかになり,動詞の語彙情報の中でもアスペクト情報の習得が困難であることを示唆した。本年度は本研究課題における最終年度であったため、これまで実施した研究成果を統合することを第一の目標として研究を進めた。昨年度実施した実験結果をもとに再度実験で使用された刺激文の中身を精査しつつ、今後の新たな研究課題につながる課題の発掘を目指した。(1)小野・小畑・中谷(2014):本研究では、人間の文処理システムと記憶システムの関係を明らかにしようとしたものである。先行研究において、文を処理する際に記憶システムが同時に処理することのできる要素の数は非常に制限されているとする主張がある。この主張をもとに、文解析器が文法的依存関係を構築する方略が記憶システムに様々な阻害効果を引き起こすことについて議論した。日本語のWh句と数量詞が阻害効果を引き起こすという実験結果を報告し、Wh句と数量詞が記憶システムの中で共に一般量化詞として扱われるということが主張された。(2)Ono & Nakatani (2014):距離の効果は作業記憶に対する文処理上の負荷であると考えられているが、多くは英語などの主要部前置型言語における研究であり、主要部後置型言語では距離の効果が観察されないことが多い。

Wh疑問文をもちいた2つの自己ペース読文課題を実施し、Wh句と動詞の間に距離の効果を観察した。この効果は、時間的要因よりも類似性などを基盤とした阻害効果の関与が強く行われる。(3)久保・小野・田中・小泉・酒井(2014):文処理研究において、目的語が主語に先行する語順(OS語順)は目的語の処理が主語の処理に先行することによって産出されると主張されてきた。VOS語順を代表的な語順の1つであるカクチケル語(マヤ諸語)を対象に文産出実験を実施し、この言語では主語が処理された後で文末まで要素の保持がなされるという文産出課程を経ていると主張された。心理言語学依存関係を対象にした実験研究について,実験の実施ならびに成果の発表を行うなど,研究の進展がみられる。複数の実験を通して課題も明らかになっており,それらを丁寧に考察し,改善しつつ行動実験と,脳波計測実験の準備を進めている。現在,最終的な目的である事象関連電位を指標とした実験を実施し,先行研究と比較することで文法的依存関係がどのように構築されているのかを明らかにするという目標に向けて準備を進めている。今年度は,行動実験を実施し,刺激文の改善にもつなげることが出来るので,来年度の行動実験と脳波計測実験にむけて順調に進展していると言える。新たに研究協力者を雇用しながら,実験実施のペースを上げていく。実験刺激については外部の協力者にも意見をもらいながら,確実な成果が上げられるように丁寧な準備をすることが必要である。複数の自己ペース読文課題を用いた実験をすることで,丁寧にパラダイムの選定を行うことが重要だと考えられる。刺激文の品質を上げるとともに,どの様な場合に錯覚現象が見られるのか(また見られないのか)を調査し,脳波計測の結果の解釈がより容易になることを目指す。また,先行研究との違いを明確にするために,引き続き文献調査を進める。情報収集をするための出張旅費について,関係学会が今年度は国内で多く,海外出張に行かずに十分な情報収集をすることができたこと。また,実験機材に関して,更に多くの機材の購入を計画していたが,実際には学内の機材を用いることができたため,費用が抑えられたという理由があった。国外の研究者と情報交換を行うため,当初の予定よりも多くの旅費を使う。また,実験を実施するための補助者を雇用する計画である。事象関連電位を用いた実験を確実に実施するために,他大学の研究室の脳波計設置状況等について情報を収集する必要がある。そのための旅費が必要である。また,多くの行動実験も同時に実施することが望まれるので,そのための人件費と謝金を使用する計画である。脳波計測に際して,刺激呈示用のパソコンを更新する必要があるので,物品費を用いる計画である。
歯周病原因菌表層タンパクの新規病原性因子の同定及び解析

歯周病原因菌の表層タンパクの同定と病原性に着目した性状解析を行った。結果、Fusobacterium nucleatumの表層タンパクにおいては、新規病原性を有する因子の同定には至らなかった。しかしながら、F. nucleatuの外膜タンパク画分から得られたautotranspoter様タンパクの一部がF. nucleatumに特徴的な形態の形成に関与することが示唆されるデータが得られた。また、Tannerella forsythiaのもつ2種の高分子タンパクから構成されるS-layerが補体抵抗性に関与することを明らかにした。本年度は歯周病原因菌Fusobacterium nucleatum、Prevotella intermedia、Tannerella forsythiaの外膜タンパクの病原性に着目し研究を行った。ゲノム情報の解析からF. nuclaetumは30、P.intermediaは34、T.forsythiaは123の外膜タンパクをもつことが推定された。外膜タンパク画分をSDS-PAGEにより切り分け、InGelトリンプシン処理後のTOF-MS解析を行うことにより、F. nucleatumの60kDaのタンパクがGene ID FN1859のpo血様タンパク、63 kDaのタンパクがGene IDFN1003の長鎖脂肪酸排出系タンパク、90kDaのタンパクがGene ID FN1426のセリンプロテアーゼ様オートトランスポーターであることが明らかとなった。FN1003及びFN1426は補体系制御因子のFactorHと親和性を示すことから、これらがF. nucleatumの血清抵抗性に関与することが考えられる。また、T.forsythiaの100 kDaのタンパクがGenelD TF2663のS-layerタンパクであることが明らかになった。これらのタンパク及びアミノ酸配列の相同性解析により、他細菌の病原性を示す外膜タンパクと相同性の高いタンパクにおいては大腸菌発現株を作成し、ヒト培養細胞に対する付着・侵入活性、炎症性サイトカイン誘導性、血清抵抗性、口腔内他細菌との共凝集性を解析した。しかしながら、これまでのところ活性を示す大腸菌発現株は得られていない。F.nucleatumの外膜タンパクFN1859及びFN2047の大腸菌発現株は、F.nucleatun様の形態に変形した。この発見により、細菌の形態形成に外膜タンパクが関与する可能性が考えられた。本年度は歯周病原因菌Tannerella forsythiaの表層タンパクの一部であるSurface layer (S-layer)proteinの病原性に着目した解析を中心に行った。調製したT.forsythiaの表層タンパク画分のSDS-PAGEにおいて100kDa以上に2種類のタンパクの存在が明らかとなった。In-gel Trypsin消化産物のTOF-MS解析により、これらがS-layer構成タンパクであるTfsA及びTfsBであることが明らかになった。TfsA及びBの病原性解析のため、これらのタンパクをタンパク発現プラスミド(pQE60)により大腸菌で発現させる実験を行ったが、大腸菌表層におけるTfsA及びBの発現は認められなかった。次にTfsA、TfsBの欠損株及びTfsAとBの2重欠損株を用いた病原性解析を行った。結果、TfsA及びBの欠損株は血清への抵抗性が減少することが明らかとなった。また、Tannerella forsythiaは口腔内のStreptococcus属と共凝集することにより、プラーク形成の一旦を担うことが知られているが、TfsA及びBの欠損株において、Streptococcus salivarius及びStreptococcus sanguinisとの共凝集が完全に阻害された。これらの発見により、Tannerella forsythiaは菌体際表層に存在するS-layer構成タンパクTfsA及びBを用い、口腔内において宿主免疫を回避しプラーク形成を促進していることが示唆された。本研究によりTannerella forsythiaの表層タンパクS-layerが歯周病原因菌の口腔内定着に大きくかかわる因子であることを明らかにした点において意義があると考えられる。
熱電発電に利用可能な熱源エネルギーの測定

本研究の目的は寒冷地における一般家庭用に用いられる暖房設備を利用した比較的小規模な熱電発電システムの開発である.計画年度の本研究課題の目標は寒冷地の建物内に内在している熱電発電に最適な高温・低温側熱源の調査・測定および最適な組み合わせを探索することである.一般家庭用における熱電発電の利用可能な熱源として,1)暖房設備(一般用家庭用FFストーブ)の廃熱(高)+室内温度(低),2)暖房設備廃熱(高)+外気温(低),3)室内温度(高)+外気温(低)の組み合わせに注目し,暖房設備の自立運転が可能な発電能力を備えた温度差発電システムの検討を行った.平成19年度において,前年度に測定した暖房廃熱,室内,室外の3地点に対して,日間の温度時系列のデータと運転中の暖房設備の消費電力時系列データも用いて,データ解析を行い,得られた温度および電力データから現在利用可能な熱電発電モジュールを用いた場合,高温・低温側熱源の組み合わせ熱電発電システムの電力出力を算定した.その結果,既存の温度差発電に用いるモジュールでは,製品データで示されている温度差において,一般用ストーブでは十分な発電量が得られず,効率良く廃熱エネルギーを回収できる熱回収装置が必要であることが判明した.今後の課題として,廃熱と外気温の温度差を効果的に利用できる熱回収装置の開発である.また,利用季節および時間帯により電力出力が変動するため,出力変動の補償機能を含む発電システムについて検討が必要である.本研究の日的は寒冷地における一般家庭用に用いられる暖房設備を利用した比較的小規模な熱電発電システムの開発である。計画年度の本研究課題の目標は寒冷地の建物内に内在している熱電発電に最適な高温・低温側熱源の調査・測定および最適な組み合わせを探索することである。一般家庭用における熱電発電の利用可能な熱源として,1)暖房設備(一般用家庭用FFストーブ)の廃熱(高)+室内温度(低)、2)暖房設備廃熱(高)+外気温(低)、3)室内温度(高)+外気温(低)の組み合わせに注目した.平成18年度の熱源測定は,上記の暖房廃熱,室内,室外の3地点に対して,日間の温度時系列のデータの測定である.また,熱電発電システムで得られる発生電力の利用先は高温熱源である暖房設備の電気設備を想定しているため,運転中の暖房設備の消費電力時系列データも合わせて測定した.平成19年度も引き続き,上記の熱源の時系列データの測定および昨年度得られたデータの解析を行い,得られた温度および電力データから現在利用可能な熱電発電モジュールを用いた場合、高温・低温側熱源の組み合わせ熱電発電システムの電力出力を算定し、出力変動を考慮した発電システムの運用アルゴリズムを開発する予定である.技術的な問題点として、利用季節および時間帯により電力出力が変動することが予想される。従って、その出力変動の補償機能を含む発電システムについて検討を行う予定である.本研究の目的は寒冷地における一般家庭用に用いられる暖房設備を利用した比較的小規模な熱電発電システムの開発である.計画年度の本研究課題の目標は寒冷地の建物内に内在している熱電発電に最適な高温・低温側熱源の調査・測定および最適な組み合わせを探索することである.一般家庭用における熱電発電の利用可能な熱源として,1)暖房設備(一般用家庭用FFストーブ)の廃熱(高)+室内温度(低),2)暖房設備廃熱(高)+外気温(低),3)室内温度(高)+外気温(低)の組み合わせに注目し,暖房設備の自立運転が可能な発電能力を備えた温度差発電システムの検討を行った.平成19年度において,前年度に測定した暖房廃熱,室内,室外の3地点に対して,日間の温度時系列のデータと運転中の暖房設備の消費電力時系列データも用いて,データ解析を行い,得られた温度および電力データから現在利用可能な熱電発電モジュールを用いた場合,高温・低温側熱源の組み合わせ熱電発電システムの電力出力を算定した.その結果,既存の温度差発電に用いるモジュールでは,製品データで示されている温度差において,一般用ストーブでは十分な発電量が得られず,効率良く廃熱エネルギーを回収できる熱回収装置が必要であることが判明した.今後の課題として,廃熱と外気温の温度差を効果的に利用できる熱回収装置の開発である.また,利用季節および時間帯により電力出力が変動するため,出力変動の補償機能を含む発電システムについて検討が必要である.
東欧多民族国家の民族問題と統治構造

第一次世界大戦の結果、東欧ではユーゴスラヴィアのような多民族国家が誕生した。しかし、そこでは各民族のナショナリズムが常に不安定要因を構成し、一つの国民としての結束を妨げた。この研究では、この国の民族問題の特徴と支配層の対処の失敗を把握した上で、第二次世界大戦中のユーゴスラヴィア王国崩壊に至る過程、共産党の指導によるパルチザン運動の展開と民族問題への対応、それらが戦後の統治構造へ与えた影響を考察した。本年度は、第二次世界大戦後に社会主義連邦国家が成立した背景的要因を探るため、1941年4月の対独戦争とユーゴスラヴィア王国の崩壊に至る道を検証し、この国の軍隊の敗北と王国崩壊の原因について試論を提示した。ドイツと戦うことになった場合、周囲を敵国に囲まれたユーゴスラヴィアの敗北は最初から不可避的であった。さらにドイツ軍の指導部はユーゴスラヴィア軍の弱点をよく研究し、短期間でこれを打破できると確信していた。しかし、それでもわずか12日間で作戦が終了したことは大きな驚きであった。何がこのような予想外の結果をもたらしたのだろうか。戦後の研究を総合すると、ユーゴスラヴィア側の問題点として、少なくとも三つの要因を指摘できる。第一に防御の体制が整っていなかったこと、第二に防衛計画が状況に適合していなかったこと、第三に将兵の士気が低かったことである。ユーゴスラヴィア王国の崩壊については、国王と政府が早々と国外に脱出したことが大きな影響を与えたと考えられる。都市部を占領されたとはいえ、内陸部には敵の手の及ばない地域が広範に残っており、この一帯にユーゴスラヴィア軍の敗残兵を集めて立て籠もれば、ユーゴスラヴィア政府はまだまだ国内での抵抗の余地があったはずである。結局、第二次世界大戦中にユーゴスラヴィア王国政府は国内で有効な抵抗運動を最後まで組織できず、パルチザン運動を指導した共産主義者に権力を奪われ、戦争が終わった後も王国を再建することができなかった。王国政府指導者と国王の自分らの身の安全のみを考えた行為は後に見捨てられた国民から大きな仕返しを受けることになった。本年度は第二次世界大戦中のクロアチアにおける占領勢力に対する抵抗運動の発生過程をたどり、運動の実戦部隊となった蜂起集団の性質を再検討した。クロアチアにおける集団蜂起は共産主義者が準備し、その指揮の下に開始された。蜂起に参加した住民の大半はセルビア人の農民であった。だが当初、蜂起集団は全体として明確な目的や方向性をもたず、対立する志向性をもった諸個人が混在する状態であった。蜂起の参加者はウスタシャを攻撃し、これを彼らの居住地域から追放するという一点で結束し、共産主義者の指導を受け入れて行動を起こした。このことから近年のクロアチアの研究者は、チェトニクは最初から蜂起集団に加わり、共産主義者と共に反乱を指揮していた勢力だったと主張する。しかし、集団蜂起の開始時点ではチェトニクは明確に組織された集団としては存在しなかった。クロアチアにおけるチェトニクは、イタリア領ダルマチアから特別の任務をもってセルビア人ショーヴィニスト集団が帰郷し、その任務に沿って一遮の行動を起こした結果として初めて組織化が始まったと考えられるからである。ただし、前線の兵士の行動はウスタシャに対する怒りと報復の感情に支配されていた。その際、彼らはしばしばクロアチア人およびムスリム人をすべてウスタシャかその協力者と見なし、武装勢力と民間人とを区別することなく攻撃の対象とし、蛮行に及んだ。攻撃を受けたクロアチア人とムスリム人から見れば、セルビア人の蜂起集団はその指揮者が誰であるかに関係なく、残忍なテロ集団だったと考えられる。本年度の研究からは、このような性格をもつセルビア人の蜂起がその後のユーゴスラヴィアの抵抗運動の展開にどのような影響を与え、ひいては戦後のクロアチアにおけるクロアチア人とセルビア人との関係にどのような関係を与えたのかを明らかにすることが今後の課題として浮かび上がった。本年度は、近代以降のクロアチアの民族問題を要約した上で、1990年代の内戦に伴うセルビア人の難民化と戦後の帰還の状況を調べた。その結果、セルビア系住民の帰還を阻害してきた最大の問題は住宅問題であることが分かった。その場合、住宅の所有形態によって二種類の問題がある。一つは公有住宅の居住権の問題である。クロアチアの都市部では住民の大半は公有住宅に居住していた。内戦前、この権利は法律によって特別に保護され、所有権に近い性格を有していた。しかし、内戦の間に居室を不在にしていたセルビア人は、クロアチア政府によって住宅の居住権を剥奪された。セルビア人が住んでいた居室は多くの場合にクロアチア系住民に割り当てられた。その後、政府は公有住宅の私有化を実施し、各居室をその居住者に優待価格で払い下げた。セルビア人が住んでいた居室も別の人物の私有財産となった。そのため、クロアチアの都市部でのセルビア系難民の帰還は著しく少ない。

セルビア系住民が喪失した公有住宅の居住権の回復や補償は未だに解決の展望が見いだせない状況にある。もう一つの住宅問題は私有住宅の問題である。これはさらに二つのタイプに分かれる。第一に内戦の期間中にセルビア系住民の私有住宅が破壊・略奪されたり、放火されたりして居住できなくなったことである。第二に破壊や放火を免れた住宅が内戦後にクロアチア政府によって一時的に接収され、住宅を求めるクロアチア人に割り当てられたことである。当局の黙認の下で不法な占拠も起こった。住宅の再建と解放、元の所有者への返還は近年になってようやく大きな進捗が達成された。しかし、それが大幅に遅れたことは多くの難民を国内外の避難地ないし難民キャンプに足止めにし、劣悪な居住環境の下に置いたり、帰国を断念させたりする結果を招いた。
動脈管に存在する酸素感受性カリウムチャンネルに関する分子生物学的研究

血管のトーヌスは静止膜電位に依存するが、その膜電位は主にカリウム(K)チャンネルによって制御されている.本研究では、酸素による動脈管の収縮機序として、Kチャンネルの関与について調べた.1)低酸素は動脈管のKチャンネルを開き、膜を過分極させ動脈管を弛緩させる、酸素はKチャンネルを閉じ膜を脱分極させ、Caチャンネルを開き細胞外から内へのCa流入を増加させ収縮をおこすことが分かった.2)動脈管平滑筋Kチャンネル:胎生29日の胎仔家兎から動脈管平滑筋細胞を単離し、Kチャンネルの電気生理学的研究を行った.電位固定パッチクランプ法にてK電流を測定した.動脈管には酸素にて閉じ、低酸素にて開口するK電流が存在することが分かった.それと同時に、ATP感受性K電流も、動脈管には、肺動脈に比して多いことが分かった.低酸素でATPが低い状態ではKチャンネルが開き、動脈管は弛緩すると推測された.2)動脈管Kチャンネルの遺伝子発現:家兎動脈管から単離したmRNAの動脈管における発現量と、他の血管(大動脈、肺動脈)での発現量を、RT-PCR法にて比較した.酸素にて開口するKチャンネルであるKV2.1とKV9.3の発現は、肺動脈に比し動脈管で少ないことが分かった.3)胎生21日のラット胎仔から摘出した動脈管は、酸素で収縮する.ところが、胎生19日のラット胎仔から摘出した動脈管は、酸素で収縮しない.ATP感受性Kチャンネルの阻害剤であるグリベンクラマイドを摘出動脈管に投与すると、21日胎仔動脈管では収縮するが、19日胎仔動脈管では収縮しない.動脈管から単離した平滑筋細胞でATP感受性Kチャンネル電流を測定すると、21日胎仔では19日胎仔にくらべ、ATP感受性Kチャンネル電流は大きかった.胎仔発達とともにATP感受性Kチャンネルが増加することで、成熟胎仔では出生とともに、動脈管の収縮を促すと推測される.血管のトーヌスは静止膜電位に依存するが、その膜電位は主にカリウム(K)チャンネルによって制御されている.本研究では、酸素による動脈管の収縮機序として、Kチャンネルの関与について調べた.1)低酸素は動脈管のKチャンネルを開き、膜を過分極させ動脈管を弛緩させる、酸素はKチャンネルを閉じ膜を脱分極させ、Caチャンネルを開き細胞外から内へのCa流入を増加させ収縮をおこすことが分かった.2)動脈管平滑筋Kチャンネル:胎生29日の胎仔家兎から動脈管平滑筋細胞を単離し、Kチャンネルの電気生理学的研究を行った.電位固定パッチクランプ法にてK電流を測定した.動脈管には酸素にて閉じ、低酸素にて開口するK電流が存在することが分かった.それと同時に、ATP感受性K電流も、動脈管には、肺動脈に比して多いことが分かった.低酸素でATPが低い状態ではKチャンネルが開き、動脈管は弛緩すると推測された.2)動脈管Kチャンネルの遺伝子発現:家兎動脈管から単離したmRNAの動脈管における発現量と、他の血管(大動脈、肺動脈)での発現量を、RT-PCR法にて比較した.酸素にて開口するKチャンネルであるKV2.1とKV9.3の発現は、肺動脈に比し動脈管で少ないことが分かった.3)胎生21日のラット胎仔から摘出した動脈管は、酸素で収縮する.ところが、胎生19日のラット胎仔から摘出した動脈管は、酸素で収縮しない.ATP感受性Kチャンネルの阻害剤であるグリベンクラマイドを摘出動脈管に投与すると、21日胎仔動脈管では収縮するが、19日胎仔動脈管では収縮しない.動脈管から単離した平滑筋細胞でATP感受性Kチャンネル電流を測定すると、21日胎仔では19日胎仔にくらべ、ATP感受性Kチャンネル電流は大きかった.胎仔発達とともにATP感受性Kチャンネルが増加することで、成熟胎仔では出生とともに、動脈管の収縮を促すと推測される.血管のトーヌスは静止膜電位に依存するが、その膜電位は主にカリウム(K)チャネルによって制御されている.酵素による動脈管の扱縮機序のひとつとして、低酵素は動脈管のKチャネルを開き、膜を過分極させ動脈管を弛暖させる、酵素はKチャネルを閉じ膜を脱分極させ、Caチャネルを開き細胞外から内へのCa流入を増加させ収縮をおこすことが分かった.本研究ではまた動脈管平滑筋Kチャネルの特徴を調べるとともに、動脈管に発現し、他の組織に発現しないKチャネルの発現に努めた.1)動脈管平滑筋Kチャネル:胎生29日の胎仔家兎から動脈管平滑筋細胞を単離し、Kチャネルの電気生理学的研究を行った.電位固定パッチクランプ法にてK電流を測定した.動脈管には酵素にて閉じ、低酸素にて開口するK電流が存在することが分かった.それと同時に、ATP感受性K電流も、動脈管には、肺動脈に比して多いことが分かった.低酵素でATPが低い状態ではKチャネルが開き、動脈管は弛暖すると推測される.2)動脈管Kチャネルの遺伝子発現:家兎動脈管から単離したmRNAの動脈管における発現量と、他の血管(大動脈、肺動脈)での発現量を、RT-PCR法にて比較した.酵素にて開口するKチャネルであるKV2.1とKV9.3の発現は、肺動脈に比し動脈管で少ないことが分かった.Differ ential display法で、肺動脈と大動脈、動脈管に発現する遺伝子を比較する方法を確立した.現在、動脈管にのみ発現する遺伝子の単離を進めている.血管のトーヌスは静止膜電位に依存するが、その膜電位は主にカリウム(K)チャンネルによって制御されている.

酸素による動脈管の扱縮機序のひとつとして、低酸素は動脈管のKチャンネルを開き、膜を過分極させ動脈管を弛緩させる、酸素はKチャンネルを閉じ膜を脱分極させ、Caチャンネルを開き細胞外から内へのCa流入を増加させ収縮をおこすことが分かった.本研究ではまた動脈管平滑筋Kチャンネルの特徴を調べた.動脈管平滑筋Kチャンネル:胎生29日の胎仔家兎から動脈管平滑筋細胞を単離し、Kチャンネルの電気生理学的研究を行った.電位固定パッチクランプ法にてK電流を測定した.動脈管には酸素にて閉じ、低酸素にて開口するK電流が存在することが分かった.また、ATP感受性K電流は、動脈管には、肺動脈に比して多いことが分かった.低酸素でATPが低い状態ではKチャンネルが開き、動脈管は弛緩すると推測される.胎生21日のラット胎仔から摘出した動脈管は、酸素で収縮する.ところが、胎生19日のラット胎仔から摘出した動脈管は、酸素で収縮しない.ATP感受性Kチャンネルの阻害剤であるグリベンクラマイドを摘出動脈管に投与すると、21日胎仔動脈管では収縮するが、19日胎仔動脈管では収縮しない.動脈管から単離した平滑筋細胞でATP感受性Kチャンネル電流を測定すると、21日胎仔では19日胎仔にくらべ、ATP感受性Kチャンネル電流は大きかった.胎仔発達とともにATP感受性Kチャンネルが増加することで、成熟胎仔では出生と伴に、動脈管の収縮を促すと推測される.
アレルギー病態における樹状細胞のguanylyl cyclaseシグナルの関与

本研究では、DCに発現する2つのguanylyl cyclase、すなわちANPの受容体GC-AおよびNOの細胞内受容体soluble GCを介する免疫制御機構を解析した。まず、ヒトDCに対するNOの影響について検討し、ヒト末梢血CD11c+myeloid DCとCD11c-plasmacytoid DCのいずれもがNO処理によりTh2免疫応答誘導型の形質に極性化することを明らかにした。すなわち、CD11c+DCでは、LPS刺激後のIL-12産生が、plasmacytoid DCではTLR9のリガンドであるCpG oligo DNAによる刺激後のIFN-αの産生が著明に抑制され、臍帯血から分離したナイーブT細胞をTh2型に分化させた(J.Immunol.175:806-812,2005)。次に、京都大学医学部附属病院耳鼻咽喉科との共同研究で、切除扁桃を用いて、in vivoでGC-Aを発現している細胞があるかどうかを検討した。その結果、T細胞領域にDCの分布と一致してGC-A+細胞が認められた。さらに、浮遊細胞にしてフローサイトメトリーで解析すると、CD123+のpDCと思われる細胞がGc-Aを強く発現していた。末梢血のpDcは分離直後にはGC-Aを発現しないが、IL-3やcpGoligoDNAで活性化すると発現が誘導された。GC-Aを発現させておいてANPを添加すると濃度依存性に細胞内cGMPの上昇が認められpDcに発現するGC-Aは機能的であることが示された。また、cpGoligoDNAでpDCを刺激するときにANPを加えると濃度依存性にIFN-αの産生が抑制された。以上のことから、in vivoにおいて少なくともリンパ組織のpDCはGC-Aを発現しANPによる機能制御を受けることが示唆された(論文投稿中)。以上のわれわれの研究成果から、DCの2つguanylyl cyclaseがTh2優位の免疫応答とアレルギー病態の成立に深く関与することが明らかとなった。本研究では、ANPとNOおよびそれらの受容体であるguanylyl cyclaseを介する免疫制御機構を解析し、アレルギー疾患の発症、病態形成との関わりを明らかにすることを目的とする。われわれはこれまでに、樹状細胞(DC)が心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の受容体GC-Aを発現し、ANPがLPSで刺激されたDPをTh2分化誘導型形質に極性化するという新しいDCの機能制御の仕組みを明らかにしたが、GC-Aは膜型のguanylyl cyclaseであり、cGMPを2nd messengerとしてシグナルを伝達するが、NOもcGMPをsecond messengerとする生理活性物質であり、この場合は、NOが細胞質内の可溶性guanylyl cyclase(soluble GC)に作用して活性化させることが分かっている。そこでわれわれは次にNOにも同様の免疫制御作用があるかどうかを検討した。末梢血のplasmacytoid DC(pDC)をCpG ODNで刺激するときにNOドナーであるDETA/NOを添加すると、IRF-7の発現低化を伴ってIFN-αの産生が著明に抑制された。また、IL-6、TNF-αの産生も強く抑制されたが、逆にOX40Lの発現は増強した。これらのNOの作用は、soluble GCの特異的阻害剤であるODQによって大部分中和されたことから、主にsoluble GCを介するものと考えられる。

その結果として、IFN-αの産生低下およびOX40Lの発現増強に一致して、NOで処理されたpDCはナイーブCD4+T細胞をTh2へと分化させることが示された。以上のことから、DCのguanylyl cyclaseを介する共通の免疫制御機構が存在することが明らかとなった。われわれは、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)と一酸化窒素(NO)が樹状細胞(DC)に作用してDCをTh2誘導型形質に極性化するという新しい免疫機能制御の仕組みを見いだした。ANPの受容体GC-Aは膜型のguanylyl cyclase(GC)であり、NOの受容体は可溶型GCであり、ともにcGMPを2nd messengerとしてシグナルを伝達するので、cGMPがこれらのDCの極性化の共通のシグナル分子であると考えられる。これまでのANP/GC-Aに関する上記の知見は主にin vitroの培養を細胞を用いた解析結果であり、in vivoでもDCがGC-Aを発現するかどうかを確認する必要があった。そこで、京都大学医学部附属病院耳鼻科との共同研究で、切除扁桃を用いて、in vivoでGC-Aを発現している細胞があるかどうかを検討した。その結果、T細胞領域にDCの分布と一致してGC-A+細胞が認められた。さらに、浮遊細胞にしてフローサイトメトリーで解析すると、CD123+のpDCと思われる細胞がGC-Aを強く発現していた。末梢血のpDCは分離直後にはGC-Aを発現しないが、IL-3やCpG oligo DNAで活性化すると発現が誘導された。GC-Aを発現させておいてANPを添加すると濃度依存性に細胞内cGMPの上昇が認められpDCに発現するGC-Aは機能的であることが示された。また、CpG oligo DNAでpDCを刺激するときにANPを加えると濃度依存性にIFN-alphaの産生が抑制された。以上のことから、in vivoにおいて少なくともリンパ組織のpDCはGC-Aを発現しANPによる機能制御を受けることが示唆された(論文投稿中)。