hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
英語の変種の音声・音韻的特性と音節理論の構築

本年度(初年度)の研究では、その実施計画に基づいて、英語の変種(特に米音と英音)を大別する重要な基準となるR音性に注目し、そのメカニズムについて音声学と音韻論のインターフェイスの観点から追究するとともに、その解明の理論的基盤となる新たな音節理論を構築した。その注目すべき特徴とは、(理化学の原子核と同様に)音節核にも内部構造があり、その核心の母音に隣接して(核内の副音として)入わたりと出わたりが非対称的に存在するという構造モデルにある。その核内の副音に位置づけられるのが、わたり音/j, w/だけではなく、(英語において同一範疇の分節音は連続しないという一般性に基づく検証により)/r/も核の副音として認められるという知見が本研究の重要な主張である。一方、従来の音声学・音韻論において/r/と同じ流音として分類されていた/l/は、音節核内に入ることは認められず、子音としての機能を果たすのみであり、結果として/l/と/r/の両者の決定的な違いが明らかになったことは大きな意義があるといえる。また、非R音性的方言の英音の場合は、母音の後に/r/が生じることはないが、その代償として母音の長音化が生じ、この長音部が/r/と同じ核内の副音に位置するという同一構造で説明ができる。さらに、音節構造を考える際、その分節[法]の基準が重要な鍵を握ることになる。本研究では、一部の発音辞典などに見られる「尾子音を最大限に取り込む原則」には反対の立場を取り、英語の非派生語において認められる音素配列的制約(子音連結)を可能な限り遵守する分節のあり方が望ましいことを主張した。また、一般的に音節境界と形態素境界が合致するような分節(すなわち正書法上の分節)により近い方が選好性が高いという原則を唱え、音節境界部においては両音節的な子音の連続(連結とは異なる扱い)として分析される可能性を示唆した。初年度の研究は実施計画に記した予定どおりに進み、下記のような研究上の成果が得られたことが順調に進展していると判断できる理由である。まず、日本英語音声学会(EPSJ)関西・中国支部第19回研究大会(2018年5月)にて口頭発表した内容を土台にして、さらに詳細なデータ分析や多角的な考察を加えて議論を大きく発展させた論文「新音節理論からみた英語の流音/l/と/r/の本質的相違について」(同学会(EPSJ)機関誌『英語音声学』第23号[2018年12月刊行])において、次のような点を明らかにすることができた。(1)理論的基盤となる新音節理論の構築として、幾何学の自己相似性の概念と理化学の原子核の構造を融合した着想から考案した「フラクタル音節構造モデル」が確立できたこと。(2)同音節理論に基づいて、米語のようなR音性的方言の/r/は音節核の内部に位置づけられ、わたり音の/j, w/と同じように母音的な機能を果たすのに対して、/l/は核の内部に入ることは認められず、子音と同じ機能を果たすという決定的な相違があることを論証できたこと。さらに、日本英語音声学会(EPSJ)中部支部第29回研究大会(2019年3月)にて口頭発表した「英語の音素配列と音節構造に関する分析」では、英語の音素配列上の制約・特徴に注目し、音節主音的子音の考察も交えながら音節構造について論じた結果、(接辞や語基の)形態論的な境界との相関性を重視した分節[法]が理にかなっていることを検証できた点を主な成果として挙げることができる。研究実施計画の2年目にあたる2019年度は、前年度に得られた知見を活かしながらも、母音と音節構造の関係について、さらには強勢などの超分節音レベルの分析や考察も交えて研究を進めていくことにより、英語の変種(特に米音と英音)による違いが表出するパターンの整理と、それらを包括的に説明できるような一般原理を導き出すことを目標としたい。それらの研究成果を公表する場としては、日本英語音声学会(EPSJ)の後継学会の一つである日本言語音声学会(JALS)の第1回研究大会(2019年7月)や、同学会関西・中国支部第1回研究大会(2020年2月)における口頭発表を予定しており、主に米音と英音による差異が生じる事例について徹底的な音韻論的分析・考察を行う計画である。いずれの変種にせよ、英語という個別言語としての本質的な音韻特性を保持しているはずであるという考え方の妥当性を検証していく。さらに、英語において強勢が置かれない音節でのみ生じる(分節音[音素]レベルの)弱母音と弱化現象にも着目し、弱母音は強母音とは別の独立した体系を有し、英語の母音体系は階層を成すという考え方を確立させる計画である。その新たな音韻体系の構築により、英語の変種(特に米音と英音)による違いが生じるメカニズムを解明する糸口になると想定しており、それらの研究の成果についても口頭発表または研究論文という形で順次公表していきたい。

その注目すべき特徴とは、(理化学の原子核と同様に)音節核にも内部構造があり、その核心の母音に隣接して(核内の副音として)入わたりと出わたりが非対称的に存在するという構造モデルにある。その核内の副音に位置づけられるのが、わたり音/j, w/だけではなく、(英語において同一範疇の分節音は連続しないという一般性に基づく検証により)/r/も核の副音として認められるという知見が本研究の重要な主張である。一方、従来の音声学・音韻論において/r/と同じ流音として分類されていた/l/は、音節核内に入ることは認められず、子音としての機能を果たすのみであり、結果として/l/と/r/の両者の決定的な違いが明らかになったことは大きな意義があるといえる。また、非R音性的方言の英音の場合は、母音の後に/r/が生じることはないが、その代償として母音の長音化が生じ、この長音部が/r/と同じ核内の副音に位置するという同一構造で説明ができる。さらに、音節構造を考える際、その分節[法]の基準が重要な鍵を握ることになる。本研究では、一部の発音辞典などに見られる「尾子音を最大限に取り込む原則」には反対の立場を取り、英語の非派生語において認められる音素配列的制約(子音連結)を可能な限り遵守する分節のあり方が望ましいことを主張した。また、一般的に音節境界と形態素境界が合致するような分節(すなわち正書法上の分節)により近い方が選好性が高いという原則を唱え、音節境界部においては両音節的な子音の連続(連結とは異なる扱い)として分析される可能性を示唆した。初年度の研究は実施計画に記した予定どおりに進み、下記のような研究上の成果が得られたことが順調に進展していると判断できる理由である。まず、日本英語音声学会(EPSJ)関西・中国支部第19回研究大会(2018年5月)にて口頭発表した内容を土台にして、さらに詳細なデータ分析や多角的な考察を加えて議論を大きく発展させた論文「新音節理論からみた英語の流音/l/と/r/の本質的相違について」(同学会(EPSJ)機関誌『英語音声学』第23号[2018年12月刊行])において、次のような点を明らかにすることができた。(1)理論的基盤となる新音節理論の構築として、幾何学の自己相似性の概念と理化学の原子核の構造を融合した着想から考案した「フラクタル音節構造モデル」が確立できたこと。(2)同音節理論に基づいて、米語のようなR音性的方言の/r/は音節核の内部に位置づけられ、わたり音の/j, w/と同じように母音的な機能を果たすのに対して、/l/は核の内部に入ることは認められず、子音と同じ機能を果たすという決定的な相違があることを論証できたこと。さらに、日本英語音声学会(EPSJ)中部支部第29回研究大会(2019年3月)にて口頭発表した「英語の音素配列と音節構造に関する分析」では、英語の音素配列上の制約・特徴に注目し、音節主音的子音の考察も交えながら音節構造について論じた結果、(接辞や語基の)形態論的な境界との相関性を重視した分節[法]が理にかなっていることを検証できた点を主な成果として挙げることができる。研究実施計画の2年目にあたる2019年度は、前年度に得られた知見を活かしながらも、母音と音節構造の関係について、さらには強勢などの超分節音レベルの分析や考察も交えて研究を進めていくことにより、英語の変種(特に米音と英音)による違いが表出するパターンの整理と、それらを包括的に説明できるような一般原理を導き出すことを目標としたい。それらの研究成果を公表する場としては、日本英語音声学会(EPSJ)の後継学会の一つである日本言語音声学会(JALS)の第1回研究大会(2019年7月)や、同学会関西・中国支部第1回研究大会(2020年2月)における口頭発表を予定しており、主に米音と英音による差異が生じる事例について徹底的な音韻論的分析・考察を行う計画である。
アスコルビン酸輸送系の分子的解明と環境汚染物質毒性評価への応用

(1)アスコルビン酸輸送系の分子的解明に向けて、アスコルビン酸(AsA)結合活性を指標とし、ラット腎臓膜画分の結合特性を解析した。AsA結合成分はCHAPSで効率的に可溶化され、その可溶化標品のAsA結合活性は非標識AsAの添加で競合的に阻害され、また高濃度のデヒドロアスコルビン酸でも阻害されたが、グルコースやグルコース輸送阻害剤では全く阻害されなかった。さらにこの可溶化標品に結合するリガンドの化学形が還元型AsAと同定されたことより、AsA特異的な結合蛋白の存在が強く指示された。(2)CHAPS可溶化標品中のAsA結合成分はゲルろ過により効率よく分離され、分子量は約10万と推定されたが、それ以外のクロマトグラフィーでは活性は著しく低下した。この原因には補助因子の脱落、構造不安定化などが考えられたため、リン脂質添加による膜再構成実験も行ったが現在のところ活性の回復は見られず、失活理由を説明することはできなかった。今後の精製に向けて高発現組織の選択、可溶化後及び精製時の安定化の問題等を克服する必要がある。(3)消化管におけるAsA動態を胃内における分泌、小腸における吸収の面から解析し、興味ある事実を見出した。一つは胃内AsA分泌がムスカリン性コリン作動神経支配にあることを初めて明らかにしたことであり、もう一つは小腸におけるAsA吸収がニコチンの前投与で著しく影響を受けることを見出したことである。これにより空腹時の胃内AsA濃度の著しい高値が説明され、胃内AsAの生理的重要性が示唆された。今回は環境要因としてたばこ成分を取り上げたが、各種の環境汚染物質がこの輸送系に及ぼす影響と種々の疾患の関わりを明らかにすることは今後大きな意義をもつ。小腸粘膜由来IEC-6細胞がAsA特異的な取込みを示すことを認めたので、この系を用いて環境要因の生体への影響評価システムを構築するようさらに研究を展開していく。本年度は、アスコルビン酸輸送担体の分子的解明に関する基礎的研究を行い、以下の点を明らかにした。[^<14>C]アスコルビン酸結合活性を指標に、アスコルビン酸輸送の最も活発な臓器である小腸粘膜、腎臓について種々実験動物を用いて検討し、ラット腎臓及びウサギ腎臓、小腸粘膜細胞膜画分に高い活性を認めた。この内、ラット腎臓細胞膜画分からの結合活性本体の可溶化を種々界面活性剤を用いて検討し、CHAPSにより最も効率よく可溶化されることを認めた。このCHAPS可溶化標品の[^<14>C]アスコルビン酸結合活性は還元型アスコルビン酸の添加で強く阻害され、また酸化型アスコルビン酸(デヒドロアスコルビン酸)による阻害は弱いことより、その結合は還元型アスコルビン酸特異的であった。本結合活性は、グルコースでは全く阻害されず、またアスコルビン酸の新規安定型誘導体アスコルビン酸グルコシドでも殆ど阻害されないことより、アスコルビン構造を厳密に認識すると考えられる。またCHAPS可溶化標品をゲルろ過、イオン交換クロマトグラフィーで分離精製し、活性を保持した結合成分を部分精製できた。以上の成果は、アスコルビン酸輸送(結合)担体に関する知見が全く報告されていない現在、その分子解明に向けて重要な成果であり、高度精製の結果と共に論文発表する予定である。

これら研究においては、結合活性測定系におけるアスコルビン酸の化学形分析や定量にHPLCを用いたが、その検出器は本研究課題で新規購入したものである。次年度までの研究期間においては、腎臓細胞膜に存在するアスコルビン酸結合蛋白の精製及びその精製蛋白を用いた輸送系の再構成や他臓器に発現する分子との生化学的かつ生理学的異同についての比較検討を行い、さらにもう一つの課題であるアスコルビン酸輸送系に対する環境汚染物質の毒性を本蛋白の発現レベルや機能的異常から評価し、評価モデル系としての構築を図る予定である。初年度の研究においてラット腎臓粗膜画分よりアスコルビン酸結合活性を可溶化し、還元型アスコルビン酸特異的な結合特性を明らかにした。この成果を基に、今年度は本結合活性成分の精製を試み、ゲルろ過により分子量約10万の分画にその活性を認めた。この時活性の減少は少なく、本法により効果的な精製が達成されたが、電気泳動結果は依然他成分を含有する状態であったため、次に種々のカラムクロマトグラフィーにかけたが、現在精製効率をあげる手段は見つかっていない。アスコルビン酸輸送担体については遺伝子発現系を用いた膜タンパクの存在が外国の研究機関より報告されており(1994年)、分子的究明は重要な課題である。一方、細胞レベルでのアスコルビン酸輸送を評価するためラット小腸粘膜由来上皮細胞株IEC-6細胞を用いたところアスコルビン酸特異的な取込みが認められ、グルコース輸送担体を介するアスコルビン酸輸送は否定された。本細胞系を用いることにより、各種環境要因のアスコルビン酸輸送への影響を評価できると考えられ、実験系の確立に努力している。また、環境化学物質の1つとして今回ニコチン経口摂取マウスにおけるアスコルビン酸吸収を測定したが、摂取後の時間経過に伴いその見かけの血中濃度は著しく上昇し、アスコルビン酸動態が異物による粘膜機能変化または代謝機能変化等により影響を受けることが明らかになった。これらの点を含めて総合的な考察を行う予定である。
書換え技術に基づくソフトウェア解析

CafeOBJ, Maude, OBJ3などの高級仕様記述言語で書かれたプログラムでは、戦略アノテーションにより評価戦略をユーザが明示的に制御できる。戦略アノテーションの付いたプログラムは、停止性が特定の条件下で、文脈依存書換えの最内停止性と同値になることが、Lucasにより証明された。また、これまでに文脈依存書換え系の停止性を通常の項書換え系の停止性へ帰着させる、書換え系間の変換がいくつか提案されている。しかし従来の変換は、文脈依存書換え系の最内停止性を証明ためには十分といえるものではなかった。我々は、最内停止性に対し健全かつ完全であるような新たな変換方法を開発した。この変換を用いれば、文脈依存書換え系における最内停止性は、変換後の書換え系の最内停止性に帰着できる。項書換え系の最内停止性は停止性に比べ、自動証明を容易に行える。停止性を保証する問題は計算機科学の多くの分野で生じる。項書換え系に対する停止性の研究は数十年に渡り行われ、数多くの強力な手法が開発されてきた。近年、依存対法と呼ばれる新たな手法がArtsとGieslにより開発された。この手法では、書換え系を不等式で表される制約式の集合へ変換する。書換え系の停止性はこの制約式が解を持つことと同値になる。変換前の書換え系が、多項式解釈や経路順序などの標準的な手法では停止性を証明できない場合でも、変換後は証明可能になる。我々は、木オートマトンを用いることによって、依存グラフのよりよい近似を求めることができ、依存対法が改良されることを証明した。よりよい近似グラフが得られれば、制約条件が緩和され、停止性の証明が容易になる。現在、この理論に基づく依存対法の実装に取り組んでいる。
人種のカテゴリー知覚の個人差に関する認知科学的研究

人種が曖昧な他者の顔を見た時,その他者の人種はマイノリティであると判断されやすい,人種のカテゴリー知覚バイアスが生じることが知られている。そして,このバイアスに影響を与える要因として,マイノリティ人種に対する差別が関連することが指摘されている。しかし,これは白人/黒人の文脈でしか検討されておらず,アジア人でも同様の傾向が生じるかについては不明である。また,このバイアスに遺伝的要因が関与するかについても不明である。そこで本研究では,人種のカテゴリー知覚バイアスがアジア人でも生じるか,そして,このバイアスに影響を与える遺伝文化的要因について,日本人と香港人を対象に実験を行った(実験1,実験2)。実験1では,京都大学の学生を対象に,PC画面上に提示される顔写真の人物の人種カテゴリーを知覚させる課題(カテゴリー知覚課題)を含む3つの課題に加え,参加者の心理特性や外国人との接触頻度を尋ねる質問紙調査を行った。また,カテゴリー知覚課題中の前頭前野活動の測定,並びに参加者の口腔細胞からCOMT遺伝子多型を解析した。実験1の結果を,日本心理学会第81回大会にてポスターで発表した。実験2では,Chinese University of Hong Kongの学生を対象に,実験1と同じ手順で実験を行った。実験2では,脳活動は測定せず,参加者の口腔細胞からCOMT遺伝子多型を解析した。更に,カテゴリー知覚の応用への足掛かりとして実験3を行った。実験3では,京都大学の学生を対象に,PC画面上に提示される顔写真の人物の表情を知覚させる課題を含む2つの課題並びに,参加者の心理特性を尋ねる質問紙調査を行った。この時,表情知覚課題中の前頭前野活動の測定を行った。本研究により,対人知覚の初期段階において遺伝・環境・心理的要因が果たす影響を解明することは,対人間葛藤の早期解消の足掛かりになると考える。29年度が最終年度であるため、記入しない。他者の人種のカテゴリー知覚の個人差に影響を与える要因として,先行研究から認知的柔軟性および人種本質主義傾向を想定し,これら二つの要因を測定するための質問紙について,web質問紙調査を行うことでその信頼性と妥当性を検証した。その結果について,第56回日本社会心理学会大会にてポスター発表を行った。得られた結果から,個人の認知的な特性だけでなく,文化的自己観や異文化の人との直接交流経験という,環境にある程度依存する要因が他者の人種のカテゴリー知覚に影響を与える可能性が示唆されたことで,今後日本と他国との文化比較が非常に重要となると考えられる。また,遺伝的要因が脳活動を介して他者の人種のカテゴリー知覚の個人差に関与する可能性を検討するために,これまで集めたデータについて,参加者のCatechol-O-methyltransferase遺伝子多型を解析し再分析を行った。その結果については,23rd Internetional Association for Cross-Cultural Psychology(IACCP;2016年7月30日-8月3日)にて口頭発表予定である。得られた結果から,行動レベルでは同じ成績であっても,遺伝子多型のタイプの違いにより両側腹外側前頭皮質活動に差が出る,つまりカテゴリー知覚処理の効率性が異なることが示された。この結果と質問紙調査による結果を合わせることで,今後,人種のカテゴリー知覚の個人差に関与する遺伝と環境の相互作用を検討する足掛かりとなったと考える。昨年6月、不慮の事故により右手薬指を損傷し、1ヶ月ほど研究活動が停滞したため。また、今年2月初旬、父が末期の胃がんで余命が一年程度であると宣告され、以降、現在まで予断を許さない父のがんと闘う家族をできるだけ支えるべく、月の1/3は実家で過ごすようにしているため。上記結果に関連する脳活動の領域は2か所あり,一か所は他者に対するネガティブな評価の抑制に関与する領域(右側腹外側前頭前野)であった。このことから,日本人は他人種,特にアジア系の人種に対し,差別や偏見を抱いている可能性が示唆されたが,先の実験ではこの可能性について直接的な検討ができなかった。そこで,次の実験で実際に他人種に対し差別や偏見を抱いているのかを検討することとし,この課題を作成するための予備実験を行った。もう一か所は長期記憶の参照に関与する領域(左側腹外側前頭前野)であった。この結果を受け,記憶の形成に必要な環境要因として,他人種との接触頻度とCOMT遺伝子多型の関連性を検討した結果,COMT遺伝子多型のタイプによって接触頻度の効果が異なることが示唆された。この点について,先の実験ではサンプル数が少ないという限界点があったため,次の実験ではより大規模なサンプルを対象に実験を行うこととする。昨年2月初旬,父が末期の胃がんであると宣告され,その後の闘病生活を家族ぐるみで支えるため月の1/3を実家で過ごしていたが,5月末に帰らぬ人となり,葬儀に始まりその他の法要や遺産整理,残された母や祖母のケア等に追われ,自分の精神状態も非常に危うくなったため,細々とした研究活動しか行えなかった。

そこで本研究では,人種のカテゴリー知覚バイアスがアジア人でも生じるか,そして,このバイアスに影響を与える遺伝文化的要因について,日本人と香港人を対象に実験を行った(実験1,実験2)。実験1では,京都大学の学生を対象に,PC画面上に提示される顔写真の人物の人種カテゴリーを知覚させる課題(カテゴリー知覚課題)を含む3つの課題に加え,参加者の心理特性や外国人との接触頻度を尋ねる質問紙調査を行った。また,カテゴリー知覚課題中の前頭前野活動の測定,並びに参加者の口腔細胞からCOMT遺伝子多型を解析した。実験1の結果を,日本心理学会第81回大会にてポスターで発表した。実験2では,Chinese University of Hong Kongの学生を対象に,実験1と同じ手順で実験を行った。実験2では,脳活動は測定せず,参加者の口腔細胞からCOMT遺伝子多型を解析した。更に,カテゴリー知覚の応用への足掛かりとして実験3を行った。実験3では,京都大学の学生を対象に,PC画面上に提示される顔写真の人物の表情を知覚させる課題を含む2つの課題並びに,参加者の心理特性を尋ねる質問紙調査を行った。この時,表情知覚課題中の前頭前野活動の測定を行った。本研究により,対人知覚の初期段階において遺伝・環境・心理的要因が果たす影響を解明することは,対人間葛藤の早期解消の足掛かりになると考える。家族の状態と自身の健康を考慮しつつ、最大限研究が進むように効率的に活動する。年度の上半期は論文執筆、研究計画の立案を重点的に行い、年度の下半期は上半期で計画した研究計画の実施および共同研究の準備を行い、年明けには共同研究先へと渡航することを目標とする。今後は,28年度末に作成した実験計画をもとに,これまでの研究の限界点を改善するため,4月7月にかけて日本人約200名を対象に,近赤外分光法(fNIRS: functional near-infrared spectroscopy)を用いた脳活動計測及び遺伝子多型解析を含めた実験を行う(実験1)。実験1では,先の研究で示唆されたアジア系の人種に対する差別意識について,潜在的及び顕在的な観点から測定する課題・質問紙を実験内容に盛り込む。その後,実験1で得られた結果について,環境要因である他人種との接触頻度をより詳細に検討するため,他人種国家を標榜し日常的に自分とは異なる人種の人達と接している海外の国との比較研究を行う(実験2)。実験2で用いる刺激や教示の英訳,並びに海外の共同研究機関と調整は実験1の実施と並行して行うこととし,7月中旬に渡航,外国人約200名を対象に実験2を行う。実験1及び実験2の研究計画立案,実験の実施,データ解析,並びに得られたデータを基にした論文の作成は,申請者が主に行うこととする。更に,実験1及び2と並行して,これまでに得られたデータに基づいて作成した論文の投稿を行う。実験1及び2は上半期に終了させ,下半期は博士論文を含めた論文の執筆作業に入ることとする。29年度が最終年度であるため、記入しない。
プラズマ活性溶液による生存・増殖シグナリングの制御と細胞の生死・増殖の制御

プラズマ照射した溶液をプラズマ活性溶液と名付け、プラズマ活性溶液による抗腫瘍効果のメカニズムやプラズマ活性溶液の腹膜播種治療に向けた研究を産婦人科、消化器外科、先端医療臨床研究支援センターなどと進めた。また工学部生物化学工学グループとの共同研究によりプラズマ活性溶液による未分化iPSの分離に成功するなどがん治療から再生医療にいたるまでプラズマ活性溶液の用途を幅広く見出した。本研究では、申請者が培った分子生物学・システム生物学的手法を用いて、生存・増殖シグナリングをプラズマ活性溶液により操作することにより細胞の生死・増殖の制御を試みる。それにより、プラズマ活性溶液の有効性と応用範囲を見極める。現代のがん治療法では困難な腹膜播種、脳髄液播種などの治療に資するプラズマ活性溶液から、市場価値の高い皮膚の再生、水産物の成長促進などに資するプラズマ活性溶液にいたるまで、幅広いプラズマ活性溶液の臨床応用・産業化の早期実現を目指す。本年度はプラズマ活性溶液を投与した細胞内に発生する活性酸素種(ROS)を蛍光プローブを用いて検出し、画像解析によりROSがどの程度誘導されるかを定量的に調べる方法を構築した。更にリン酸化されたERKを免疫組織学的方法により検出し、画像解析によりプラズマ活性溶液の細胞内のリン酸化ERKへの影響を調べる方法を構築した。またプラズマ活性溶液の様々な細胞への効果をMTSアッセイやウェスタンブロッティング法などで調べた。名古屋大学医学系研究科内の産婦人科、生体反応病理学等7以上の診療科及び基礎講座、岐阜薬科大学、九州大学等5以上の学外の研究機関とプラズマ活性容器に関する共同研究を進め、これまでの成果を2報以上review論文としてまとめ公表した。3件の国際会議での招待講演、5件の国内会議での招待講演を行った。またAEPSE2015と呼ばれる国際会議でYoung Scientist Awardを受賞した。当初予定していたように、プラズマ活性溶液を投与した細胞の生存増殖シグナリングがどのような影響を受けるのかを免疫組織学的方法及び画像解析法により調べる系を確立できた。若手Aで進められている様々な細胞における様々なプラズマ活性溶液の研究開発と連携して、プラズマ活性溶液が細胞に及ぼす細胞内分子機構をシステム生物学的な手法で解明してゆくための準備が整ったと言える。引き続きプラズマ活性溶液の細胞の生死、増殖を制御する方法を追及してゆく予定である。また、当研究室で進められているプラズマ水産学のプロジェクトと連携して、成長促進を細胞レベルから個体レベルで検証するために、医学系研究科と共同で、プラズマ活性溶液の小型魚類等への影響を調べる系を立ち上げた。また、プラズマ活性溶液を利用した共同研究がますます活発になり、名古屋大学内において様々な研究室とプラズマ活性溶液を用いた研究を展開するのみならず、国内の様々な研究機関にプラズマ活性溶液を送付して共同研究を進めている。そのような過程で、プラズマ活性溶液の物理化学的特性やプラズマ活性溶液が細胞に及ぼす影響も次々と明らかになってきた。レビュー論文の作成を依頼されたり、国際会議での招待講演を依頼される機会が増えた。海外においてもプラズマ活性溶液の研究を追従する動きが見られ、我々の論文が多く引用されている。このような世界への波及効果が見られることは、当初の計画以上に進展していると言える。プラズマ活性培養液の研究に加え、新たなプラズマ活性溶液が発明されプラズマ活性溶液の研究において世界をリードする研究実績を得た。名古屋大学医学部産婦人科、名大病院先端医療臨床研究支援センターとの共同研究によりラズマ照射した点滴(乳酸リンゲル液、酢酸リンゲル液など)プラズマ活性点滴を発明し、プラズマ活性点滴によるグリオブラストーマ培養細胞や卵巣癌培養細胞に対する抗腫瘍効果を見出した。産婦人科、消化器外科との共同研究により腹膜播種モデル動物実験におけるプラズマ活性溶液の抗腫瘍効果を確認した。プラズマ照射した培養液に生じる結晶を解析しシュウ酸カルシウムであることを解明した。名古屋大学医学部生体反応病理学との共同研究により中皮腫培養細胞におけるプラズマ照射による細胞毒性をアスコルビン酸が増強したり減衰したりする条件を見出した。生体反応病理学、産婦人科との共同研究により子宮内膜症モデルマウスにおけるプラズマ照射の有用性が示された。産総研などとの共同研究によりプラズマによる止血の新たなメカニズムが提唱された。また杏林大学秋元らとの共同研究によりプラズマによる創傷治癒過程において形成される膜構造にガレクチン分子が局在することが免疫電顕法により明らかとなった。豊橋技術科学大学手老らとの共同研究により人工脂質二重膜におけるプラズマより生成された中性ラジカル照射によるナノポア構造が原子間力顕微鏡により観察された。以上のように領域横断的な数多くの共同研究によりプラズマが細胞や生体に及ぼす影響やそのメカニズムの解明が爆発的に進められた。さまざまなプラズマ活性溶液の作成法・投与法を用いて生存・増殖シグナリングのダイナミクスの調整を試みる。更に、生存・増殖シグナリングネットワーク内にある阻害剤(EGFR阻害剤、RAS/MAPK阻害剤など)やノックアウトセルラインを用いて生存・増殖シグナリングのダイナミクスを調整する。

最近のシステム生物学の進歩により、活性型ERKはEGFなどの増殖因子の刺激に対して、周期的に時間変動し、活性型ERKの振幅変調(AM)方式ではなく、周波数変調(FM)方式を利用して増殖の速度を制御していることが分かってきた(Albeck et al., 2013,Aoki et al., 2013)。本研究では、プラズマ活性溶液が生存・増殖シグナリングに作用する性質を利用して、プラズマ活性溶液の投与タイミング等を制御することにより、活性型ERKの周波数を制御し、細胞増殖を導く方法を探索する。以上のような細胞の生存・増殖シグナリングの制御に基づく増殖制御法が確立されるのと並行して、皮膚細胞の再生へと展開する。更には、ゼブラフィッシュ等の小型魚類やその他魚類などの個体に適用し、個体の増殖にも寄与するプラズマ活性溶液の研究開発を行う。このことによりプラズマ活性溶液の医療応用のみならず、農業・水産業など様々な分野への波及効果が期待される。また本研究では、そのようなプラズマ活性溶液の医療、農業、水産業への応用の基盤となるプラズマ生命科学の確立への寄与を目指す。プラズマ医療科学
フィールドスタディから発展する教科横断型“環境教育サマーキャンプ”の開発と実践

新しい環境教育の形態として、サマーキャンプ型のプログラムを開発した。環境教育の3要素である「環境の中での教育」、「環境についての教育」、「環境のための教育」を系統的に融合させ、これに学習内容を可視化することで理解の深化を促す「アーティキュレーション」を加えたプログラム構成とした。一連のプログラムは、児童らの気づきと学びへの意欲を喚起し、理解を促す効用をもつことが参与観察およびテキストマイニング分析によって明らかになった。また、キャンプでは、学んだこと、考えたことを集団生活の中で直ちに実践できるため、体験ー理解ー行動の連環をひとつのプログラムの中に構築できる点が大きなメリットであった。本研究では、新しい環境教育のスタイルを確立することを目指し、サマーキャンプ型の教育プログラムの開発を進めてきた。当該年度においては、フィールドスタディ型モジュールおよびe-ラーニング型モジュールの開発を行った。フィールドスタディ型モジュールとしては、『河川水質と水辺の生物多様性』の評価を目的とした体験型の教育プログラムを開発した。環境評価機能(生物学的水質判定)を付加した水生生物カード図鑑およびフィールドノートを開発し、延べ200人を超える児童に対してプログラムを試行した。試行実験終了後、参加児童が書いた日記を対象にテキストマイニング分析を実行したところ、河川水質と水生生物相との関連性に言及する多数の記述が認められた。このことから、開発したプログラムによって、概ね期待通りの学習効果が得られることが確認された。これと平行して、パワーポイントをベースに動画・音声を合成できるSTORM Makerを導入し、e-ラーニング型モジュールの開発を進めた。当該年度においては、「水の循環」、「水と生活」、「水と工業」、「水と農業」、「水とエネルギー」、「バーチャルウォーター」の6テーマを主題とした学習コンテンツを作成した。当該年度では、前年度までに開発した環境教育モジュールをパイロット試験に供し、教育効果を検証しつつプログラムの改良に取り組むことを目的とした。まず、『河川水質と水辺の生物多様性』の評価を目的としたフィールドスタディ型モジュールを、延べ約100人の小学生児童(46年生)に対して試行した。このモジュールよる教育の到達点は、1河川の上流と下流における水生生物の分布の違いを調査により実証できるようになること、2その分布の違いから水質の変化を捉えることができるようになること、の2点である。実施後に児童らが書いた絵日記をテキストマイニング分析した結果、「上流」または「下流」という位置を表す語と、それぞれの地点で確認された生物種名の間に対応関係が認められた。また、水質を示す「きれいな水に住む」、「ややきれいな水に住む」といった語がそれぞれの生物種と共起関係にあったことから、児童らが水生生物の分布の変化と水質の変化の関連性を理解した様子を捉えることができた。次に、『水と私たち(仮称)』と題した全16単元からなるe-ラーニング型モジュールを開発し、その一部についてインターネットを介してモニター試験に供した。このモジュールによる教育の到達点は、1地球システムにおける「水の機能」を理解すること、2社会システムにおける水の資源としての側面を理解すること、の2点である。モニターからは、e-ラーニング方式での学習意欲を高める工夫の必要性や無理のない履修プログラムの作成についてフィードバックを得た。それらを参考に、ワークシートやハンドブックなどの補助教材を作成した。当初の計画に沿って、予定していた環境教育モジュールの開発をおおむね完了することができた。特に、フィールドスタディ型のモジュールについては、期待していたとおりの教育効果を発揮することを確認でき、最終年度に予定している環境教育サマーキャンプの実践において、主要なプログラムに位置づけることが可能になった。環境教育に係る制度の充実とは裏腹に、現在の学校教育では『必要性を充足する環境教育を行えていない』とする声が多い。本研究では、修学レベルの異なる参加者・指導者の“交流的学び"と“専門家の介入"によって構成される“新しい環境教育サマーキャンププログラム"を開発・試行し、その教育効果を実証した。本サマーキャンプでは、身近な河川環境と自らの生活との関連性を学ぶことをテーマとした。プログラムには実河川でのフィールド調査(直接体験による感性学習)、キャンプ地でのセミナー学習および宿泊体験(知識や技術に関する学習)、ワークショップ学習(参加や行動をしていく態度を養うための学習)、アーティキュレーション(学んだことを模造紙にまとめ理解の深化を促す学習)の要素を盛り込んだ。サマーキャンプは1泊2日の行程で、9名の児童の参加を得て試行された。キャンプ前後に「川と私」と題した作文を提出してもらい、テキストマイニング分析により学習効果の検証を行った。また、キャンプ中の児童の言動を参与観察した。テキストマイニング分析では、文意を「自然に対する感性」、「河川状況」、「生物」、「自分の生活」、「学習」、「レクリエーション」の6つのカテゴリにコーディングした。6つのカテゴリのうち、「自然に対する感性」、「生物」、「自分の生活」、「学習」の4つについては頻度の増加が、「河川状況について」、「レクリエーション」の2つについては頻度の減少が見られた。このことは、児童の川に対する認識が、「遊ぶ場所」から「生物との共生の場所」、「学ぶ場所」、「自己の生活とかかわる場所」へと変化したことを示唆している。サマーキャンプでは、児童集団が共同生活を送りながら、自然環境と自分の生活との関わりを関連させて学ぶことができる。このような体験の中での学びが、環境配慮の意識を醸成するのに有効であることが実証できた。

環境教育の3要素である「環境の中での教育」、「環境についての教育」、「環境のための教育」を系統的に融合させ、これに学習内容を可視化することで理解の深化を促す「アーティキュレーション」を加えたプログラム構成とした。一連のプログラムは、児童らの気づきと学びへの意欲を喚起し、理解を促す効用をもつことが参与観察およびテキストマイニング分析によって明らかになった。また、キャンプでは、学んだこと、考えたことを集団生活の中で直ちに実践できるため、体験ー理解ー行動の連環をひとつのプログラムの中に構築できる点が大きなメリットであった。フィールドスタディ型モジュールの開発は計画通りに完了し、その学習効果については当初の計画を繰り上げて検証することができた。e-ラーニング型モジュールの開発についても、概ね計画通りに進捗している。当初の計画にも掲げているように、e-ラーニング型モジュールについては今後も必要に応じて単元を拡張していく。これまでに開発してきた複数の環境教育モジュールを組み合わせ、環境教育サマーキャンプのプログラムを構築する。また、小学生モニターを募り、神流川水辺の楽校を拠点としたサマーキャンプを実践する。参与観察、インフォーマルインタビュー、アンケート、テスト等の実施により、定性的、定量的に教育効果を測定する。また、実行段階での諸問題(受入体制、指導体制、安全管理体制、荒天時対応、個人情報保護等)を検討するとともに、学生ボランティアによる指導実践レポートから指導マニュアルを改良し、指導者養成プログラムの構築を行う。サマーキャンプを通じた新しい環境教育カリキュラムの効果を実証し、実践モデルの提案を目指す。環境教育2年目の研究の中心は、計量的手法を用いた開発教材の教育効果の検証とモジュールの改良である。開発モジュールから順次、モニター試験に供していく。特に、e-ラーニング型モジュールについては、地元教育委員会等を介して複数名の現職教員モニターを公募し、学習内容および構成を精査していく予定である。消耗品の支出が予定よりも安価であったため。旅費の支出が予定よりも安価であったため。次年度の物品調達、旅費等に充当したい。次年度の物品、旅費等に充当したい。
分子内水素移行型水素化分解反応を活用したバイオマス化成品合成

樹脂・繊維等の有機化学製品は、現在石油から製造されている。石油化学品の製造プロセスの効率化は低炭素社会実現のために重要な課題であるが、飛躍的な低炭素化実現のためには、バイオマスなどの循環型有機資源への原料転換が期待される。バイオマスから化学品製造には、分子中の酸素含有量を減らす必要があり、一般的には高圧水素が用いられている。本研究では、高圧水素を用いず、分子内水酸基の脱水素反応(-CH-OH→-C=O+プロトン+ハイドライド)から生成するプロトン及びハイドライドを用い、水素化分解反応を進行させる触媒反応系を目的とし、モリブデン酸化物修飾ロジウム触媒が本反応系に対して有効であることを見いだした。基質としてモデル化合物である2,4-ペンタンジオールを用いて反応を行い、生成物として2-ペンタノンの生成量を評価した。シリカ担持貴金属触媒を用いて反応を行ったところ、Rh触媒が2-ペンタノンへの選択率が、Pt, Ru, Irなどと比較して高いことが分かった。そこで、Rh触媒の表面修飾剤として、Mo, Re, Wなどを検討したところ、これらの添加物はいずれも高い選択率を維持したまま、活性が顕著に向上することを見出し、特にMoが有効であることを明らかにした。重要なこととしては、Rh単独、Mo単独触媒と比較して、Rh-MoOx触媒が高い性能を示すことであり、これは、高い触媒性能がRh, Mo両方の成分のシナジー効果により発現していることを示すものである。RhへのMo添加量は、触媒性能に大きな影響を与え、Mo/Rh比が1/81/2程度で添加効果が顕著であった。さらに、触媒反応時間の依存性を検討した。短時間反応の結果において、脱水素生成物である4-ヒドロキシ-2-ペンタノンは、2段階で進む脱水素ー脱水反応による反応中間体として位置付けられるが、この選択率は低転化率の段階においても、高くないことが示されており、2-ペンタノン生成が分子内水素移行型水素化分解反応により生成していることが示唆されている。さらに、反応時間を延ばすことにより、2-ペンタノン収率が92%に到達することも明らかにした。これらをベースとして、エリスリトールや1,4-アンヒドロエリスリトールの反応に対しても、Rh-MoOx触媒の有効性を検討している。バイオマス関連化合物中に含まれる酸素原子を低減させる反応として、通常は外部から水素を供給して還元剤として用いる方法が知られているが、より理想的には、基質となっている分子内から水素を供給することができれば、外部水素の供給の必要がなくなる。そのためには、触媒には、水素化分解活性と同時に、脱水素反応や水蒸気改質反応など水素を発生する反応に対しても活性を持つ必要がある。本研究は、炭素ー酸素結合の水素化分解反応に有効な触媒を表面修飾することにより水素を発生する能力を付与した触媒の開発を目指すものである。これまで見出された触媒として、Rh-MoOx触媒やIr-ReOx触媒がある。Rh-MoOx触媒については、分子内水素移行を活用した水素化分解だけでなく、1,4-アンヒドロエリスリトールの水素化分解により高い2-ブタノール収率を与えることを示した。また、Ir-ReOx触媒については、Ptを添加することで、基質の一部を水相での改質反応により水素を発生する機能が付与され、C6の糖アルコールであるソルビトールを基質として、外部水素を用いない反応を行ったところ、C5,C6のアルカン及びC2-C6のケトン、アルコール、環状エーテルなど酸素含有率が低くガソリン領域に含まれる有用な生成物を炭素ベースで40%以上が得られることを示した。触媒の構造解析などから、添加されたPtは、Ir金属微粒子に取り込まれ合金を形成していることもわかり、ReOxで表面修飾されたIrとPtを含む合金微粒子が、水素発生、水素移行、水素化分解などのステップに有効触媒として機能しているものと推測される。有効な触媒として、Pt修飾Ir-ReOx/SiO2等を見出しており、おおむね順調に進んでいるとしてよいと考えている。炭素ー酸素結合の水素化分解反応は、酸素含有率が高いバイオマス資源を原料として付加価値の高い化成品を合成するプロセスにおいて重要な触媒反応である。一般に水素化分解反応は水素が用いられ、基質分子の高い極性・沸点のために水溶液を溶媒とするが、水素の溶媒への溶解度が高くないため高圧水素が必要とされる。本研究では、基質中に高い酸素含有率に着目し、高圧水素の代わりに、分子内水酸基の脱水素反応(-CH-OH→-C=O+プロトン+ハイドライド)から生成するプロトン及びハイドライドを用いた水素化分解反応を実現する触媒開発を目的とした。本年度は、植物油のエステル交換反応によりバイオディーゼル製造をする際の副生成物であるグリセリンを基質とし、外部水素を用いない水素化分解反応を行った。酸化レニウム修飾イリジウム触媒に対して、貴金属成分を導入した触媒を用いて反応を行ったところ、1,2-プロパンジオール及びアセトールが主生成物として観測され、外部水素がない条件でも水素化分解反応が進行していることがわかる。また、同時に、相対的に少量の二酸化炭素の生成も確認されていることを踏まえると、水素の供給は、脱水素反応と水相で進行する改質反応によっていることがわかる。水素化分解生成物の収率は、酸化レニウム修飾イリジウム触媒に対して導入する貴金属成分の種類や量に依存しており、白金が適していた。触媒組成の最適化及び反応条件の最適化の結果として、1,2-プロパンジオール+アセトールの合計収率として50%という高い収率を達成した。

また、構造解析から白金はイリジウムと合金を掲載していることが示唆された。樹脂・繊維等の有機化学製品は、現在石油から製造されている。石油化学品の製造プロセスの効率化は低炭素社会実現のために重要な課題であるが、飛躍的な低炭素化実現のためには、バイオマスなどの循環型有機資源への原料転換が期待される。バイオマスから化学品製造には、分子中の酸素含有量を減らす必要があり、一般的には高圧水素が用いられている。本研究では、高圧水素を用いず、分子内水酸基の脱水素反応(-CH-OH→-C=O+プロトン+ハイドライド)から生成するプロトン及びハイドライドを用い、水素化分解反応を進行させる触媒反応系を目的とし、モリブデン酸化物修飾ロジウム触媒が本反応系に対して有効であることを見いだした。本年度は、モデル基質を用いた分子内水素移行型水素化分解反応に有用な触媒の開発を目的としており、成果として、Rh-MoOx触媒の有効性を見出すことができた点を踏まえるとおおむね順調に進展していると評価できる。これまでの研究においては、基質は、モデル基質として、2,4-ペンタンジオール、エリスリトール、1,4ーアンヒドロエリスリトール、ソルビトールなどを用いて触媒開発を行ってきた。機構解明という点からはより単純な構造を持つグリセリンを用いて試験を行うことにより、触媒成分の機能、反応機構などの詳細を検討する。同時に有効な開発触媒については、詳細な構造解析を進め、機能や機構と構造の関係について考察する。28年度が最終年度であるため、記入しない。触媒化学、資源化学見出された開発触媒について、活性点構造や反応機構に関する基礎データをとり考察することと同時に、エリスリトールや1,4-アンヒドロエリスリトールなどのより難易度の高い基質についても有効性を検討する。
産後腱鞘炎予防のための看護介入プログラムの開発と評価

本邦においては、初産婦の約半数が産後1か月時点で手首の腱鞘炎を経験しているが、産後の母親に対する腱鞘炎予防策は確立されていない。本研究では、産後腱鞘炎の予防的看護介入を目指し、まず産後腱鞘炎の関連要因に関する横断調査を行い発症予防のための看護ケアを検討する。次にデルファイ法を用いて専門家の意見を収集し、有効な産後腱鞘炎予防策を開発する。その後、産後腱鞘炎予防のための看護介入プログラムを作成し、介入研究においてその有効性を検証する。
高病原性鳥インフルエンザウイルス出現阻止のための宿主因子の同定

インフルエンザAウイルス(IAV)の感染性獲得には、ウイルス膜蛋白質のHAがプロテアーゼにより蛋白質分解性の修飾(HAの開裂)を受け、膜融合活性を発現する必要がある。IAVは自身でプロテアーゼ遺伝子を持たないため、HAを開裂できる宿主プロテアーゼを借用する必要があり、IAV増殖場所はそのプロテアーゼが存在する組織に限定される。したがって、呼吸器と消化管に限局する宿主プロテアーゼを用いてHAが開裂する低病原性株(HA開裂部位はmono-basicなアミノ酸配列)の増殖部位は呼吸器と消化管に限局される、全身感染を引き起こさない。一方、全身に遍在する宿主プロテアーゼを用いてHAが開裂できる高病原性株(HA開裂部位はmulti-basicなアミノ酸配列)は全身で増殖できるため、致死的な全身感染を引き起こす。野生水禽では、mono-basic IAVが呼吸器や消化管で増殖するが、発症はしないと考えられている(発症しない機序の詳細は不明)。通常、野生水禽由来mono-basic IAVは家禽で効率的な感染は起こらず、家禽群内での継代(馴化)により、徐々にウイルス増殖性や病原性を獲得する。中には、ニワトリで高病原性を示すmulti-basic IAVへの変異があり、家禽の高密飼い、多種鳥との濃厚接触、IAVワクチン圧などの環境などの関与が示されているが、高病原性化の詳細な機序も不明である。前述の野生水禽由来mono-basicIAVが家禽で効率的な感染を起こさない理由の1つに、「IAVが利用できるプロテアーゼ環境の違いが、野生水禽と家禽(ニワトリ)にあるのではないか?」と推測している。本申請では、野生水禽から家禽への宿主域の変化に伴う『プロテアーゼ環境の変化』という視点から、マウスモデルと鳥類のプロテアーゼ解析を用いて、IAVの高病原性獲得に必要な宿主因子の同定を試みる。野生水禽から発育鶏卵で分離したmono-basic H7ウイルス(発育鶏卵分離株)及びその野生型マウス馴化株を用いた、野生型マウスとTmprss2 KOマウスにおける感染実験において、野生水禽由来mono-basic H7ウイルスの生体内でのウイルス増殖、その後の病原性発現にTmprss2が必須の宿主因子であることが示された。(2)H7ウイルスの野生型マウス及びTmprss2 KOマウスでの病原性獲得因子の同定mono-basic H7ウイルス発育鶏卵分離株の野生型マウスへの感染において、致死性は示さないが、その野生型マウス馴化株では致死性を示した。発育鶏卵分離株とマウス馴化株のウイルスゲノムの比較解析を実施したところ、3つのウイルス遺伝子において、2か所のアミノ酸変異、1か所のアミノ酸欠損が認められた。mono-basic H7ウイルスTmprss2 KOマウス馴化株は、野生型マウス馴化株では全く体重減少を示さないが、Tmprss2 KOマウスで有意な体重減少を示したことから、ウイルスが効率よく増殖したことが考えられた。野生型マウス馴化株とTmprss2 KOマウス馴化株のウイルスゲノムの比較解析を実施したところ、5つのウイルス遺伝子において、12か所のアミノ酸変異が認められた。発育鶏卵分離株と野生型マウス馴化株のウイルスゲノムの比較解析で認められた2か所のアミノ酸変異、1か所のアミノ酸欠損、野生型マウス馴化株とTmprss2 KOマウス馴化株で認められた、12か所のアミノ酸変異について、ウイルス侵入能、ウイルスゲノム複製能等をウイルス学的な解析を実施する。(2)HA開裂プロテアーゼの検索これまでの研究から、Tmprss2は哺乳類マウスにおいて、ヒトインフルエンザ(H1N1、H3N2)の必須の宿主因子であること、野生水禽由来mono-basic H7ウイルスでも同様であることを踏まえ、鳥類セリンプロテアーゼを候補にHA開裂プロテアーゼの解析を試みる。また、鳥類でのウイルスの複製場所が腸管であることから、腸内細菌の細菌性プロテアーゼも候補に追加し、解析を試みる。実験に必要なTmprss2 KOマウスを準備し、動物実験を実施する。

中には、ニワトリで高病原性を示すmulti-basic IAVへの変異があり、家禽の高密飼い、多種鳥との濃厚接触、IAVワクチン圧などの環境などの関与が示されているが、高病原性化の詳細な機序も不明である。前述の野生水禽由来mono-basicIAVが家禽で効率的な感染を起こさない理由の1つに、「IAVが利用できるプロテアーゼ環境の違いが、野生水禽と家禽(ニワトリ)にあるのではないか?」と推測している。本申請では、野生水禽から家禽への宿主域の変化に伴う『プロテアーゼ環境の変化』という視点から、マウスモデルと鳥類のプロテアーゼ解析を用いて、IAVの高病原性獲得に必要な宿主因子の同定を試みる。野生水禽から発育鶏卵で分離したmono-basic H7ウイルス(発育鶏卵分離株)及びその野生型マウス馴化株を用いた、野生型マウスとTmprss2 KOマウスにおける感染実験において、野生水禽由来mono-basic H7ウイルスの生体内でのウイルス増殖、その後の病原性発現にTmprss2が必須の宿主因子であることが示された。(2)H7ウイルスの野生型マウス及びTmprss2 KOマウスでの病原性獲得因子の同定mono-basic H7ウイルス発育鶏卵分離株の野生型マウスへの感染において、致死性は示さないが、その野生型マウス馴化株では致死性を示した。発育鶏卵分離株とマウス馴化株のウイルスゲノムの比較解析を実施したところ、3つのウイルス遺伝子において、2か所のアミノ酸変異、1か所のアミノ酸欠損が認められた。mono-basic H7ウイルスTmprss2 KOマウス馴化株は、野生型マウス馴化株では全く体重減少を示さないが、Tmprss2 KOマウスで有意な体重減少を示したことから、ウイルスが効率よく増殖したことが考えられた。野生型マウス馴化株とTmprss2 KOマウス馴化株のウイルスゲノムの比較解析を実施したところ、5つのウイルス遺伝子において、12か所のアミノ酸変異が認められた。発育鶏卵分離株と野生型マウス馴化株のウイルスゲノムの比較解析で認められた2か所のアミノ酸変異、1か所のアミノ酸欠損、野生型マウス馴化株とTmprss2 KOマウス馴化株で認められた、12か所のアミノ酸変異について、ウイルス侵入能、ウイルスゲノム複製能等をウイルス学的な解析を実施する。(2)HA開裂プロテアーゼの検索これまでの研究から、Tmprss2は哺乳類マウスにおいて、ヒトインフルエンザ(H1N1、H3N2)の必須の宿主因子であること、野生水禽由来mono-basic H7ウイルスでも同様であることを踏まえ、鳥類セリンプロテアーゼを候補にHA開裂プロテアーゼの解析を試みる。また、鳥類でのウイルスの複製場所が腸管であることから、腸内細菌の細菌性プロテアーゼも候補に追加し、解析を試みる。Tmprss2 KOマウスの繁殖が難航し、実験に必要な規模を年度内に用意できなかったため、予定の動物実験、その後の解析実験を実施することはできなかった。実験に必要なTmprss2 KOマウスを準備し、動物実験を実施する。