hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
防災政策立案のための防災シナリオ・プランニング技術の開発

1.災害エスノグラフィーの分析による災害過程の整理阪神・淡路大震災をはじめとした、地震災害をはじめとしたわが国で発生した災害の代表的事例について、被災者、災害対応者に対する災害エスノグラフィーを収集し、災害過程の分析をおこなった。2.地域防災計画策定のためのストラテジック・プランニングの実施準備作業として、フィリピン国マリキナ市を対象に、市役所職員に対する数回にわたるワークショップから、地域防災計画策定のためのストラテジック・プランニングを実施した。3.7.13新潟水害に関する災害エスノグラフィー調査による災害過程分析7.13新潟水害について、新潟県三条市における消防の災害対応者に対してエスノグラフィー調査を実施し、災害対応における意志決定過程の分析をおこなった。4.新潟県中越地震に関する災害エスノグラフィー分析による災害過程の解明新潟県中越地震について、小千谷市役所において災害対応者に対してエスノグラフィー調査を実施した。特に建物被害認定調査からり災証明書発行、被災者の生活再建支援までの一連の災害対応過程について、対応の業務フローの分析から災害対応過程の解明をおこなった5.新潟県中越地震の時間別・業務別対応シナリオの分析新潟県中越地震における小千谷市の災害対応過程について、時間別・業務別の対応シナリオ作成の検討をおこなった。特に市役所の各部局における災害対応業務についてプロセスを分析するとともに、この地震災害におけるシナリオの同定をおこなった。6.シナリオの検証によるわが国の地震防災政策の課題の検討1.で検討された地震災害時における自治体の災害対応シナリオについて、わが国の防災政策立案に対する妥当性や有効性の検討として、特に業務運用面、法律・制度面からの検討をおこない、現状における問題点をあきらかにするとともに、現行の制度を前提とした複数のシナリオの検討をおこなった。1)災害エスノグラフィーの分析による災害過程の整理阪神・淡路大震災,鳥取県西部地震および芸予地震など近年わが国で発生した地震災害の代表的事例について,これらの地震災害の被災者・災害対応者に対して実施されたエスノグラフィーデータの収集・整理をおこなった。次に,得られたデータをもとに、特に災害対応組織に注目し、災害対応の意志決定過程について,その構成要素を時系列で分析し,地域性・時間性に関わらずに共通に存在する要素群と,それぞれの災害に固有な要素群の検討をおこなった。2)地域防災計画策定のためのストラテジック・プランニングの実施防災シナリオ・プランニングの準備作業として、地域防災計画策定のためのストラテジック・プランニングを実施した。実施対象地域としてフィリピン国マニフ首都圏マリキナ市に選び、同地域の地震ハザードにもとづく被害シミュレーションを実施した。次にこの結果をもとに、同市役所の職員を対象に数回にわたるワークショップを実施した。まず、市内において地震災害時に守るべき施設を同定し、次にそれぞれの施設を守る方法・プログラムの検討をおこなった。最後にそれぞれのプログラムの実施に必要な資源の調査や、プログラムの優先順位の検討をおこない、戦略的に地域防災計画を策定するための手法の開発をおこなった。3)東海・東南海地震における被害シミュレーションこれらの手法のわが国へ適用を検討するために、まず被害想定をおこなった。想定する地震災害として東海・東南海地震津波災害を選び,これらの2つの地震が同時に発生する場合、それぞれが別々に発生する場合について検討した。特に本年度は社会基盤施設の被害に着目し、東海地域の主要道路橋脚の破壊に基づく、道路ネットワークの被災パターンの検討をおこなった。1)7.13新潟水害に関する災害エスノグラフィーの分析による災害過程の整理本年度発生した7.13新潟水害について、新潟県三条市において災害対応者に対して実施されたエスノグラフィーデータ分析をおこなった。特に水害発生から被災者救助にいたる過程における消防署ならびに消防団が果たした役割についてエスノグラフィーデータの収集・整理をおこなった。

次に,得られたデータをもとに、特に災害対応組織に注目し、災害対応の意志決定過程について,その構成要素を時系列で分析した。2)新潟県中越地震に関する災害エスノグラフィーの分析による災害過程の整理本年度発生した新潟県中越地震について、新潟県小千谷市において災害対応者に対して実施されたエスノグラフィーデータの分析をおこなった。特に、建物被害認定調査からり災証明発行、応急修理・仮設住宅建設・被災者生活再建支援法などの一連の災害対応過程について参与観察およびインタビュー調査をおこない、エスノグラフィーデータの収集・整理をおこなった。次に,得られたデータをもとに、災害対応の業務フローについてその構成要素を時系列で分析し、小千谷市役所における災害対応過程の解明をおこなった。3)浜松都市圏における東海・東南海地震における被害シミュレーションこれらの手法のわが国へ適用を検討するために、まず被害想定をおこなった。想定する地震災害として東海・東南海地震津波災害を選び,これらの2つの地震が同時に発生する場合、それぞれが別々に発生する場合について検討した。特に本年度は東海・東南海地震の想定被災地のなかでも浜松都市圏に注目し、その道路ネットワークの被災パターンの検討をおこなった。1.新潟県中越地震の時間別・業務別対応シナリオの分析2004年に発生した新潟県中越地震における被災地の一つである小千谷市の災害対応過程の調査をおこない、時間別・業務別の対応シナリオ作成の検討をおこなった。特に市役所の各部局における災害対応業務について、災害対策本部、建物被害認定調査からり災証明発行、避難所の運営、ボランティア、住宅の応急修理・仮設住宅から被災者生活再建支援法の適用、復興計画の策定などにおけるプロセスを分析するとともに、この地震災害におけるシナリオの同定をおこなった。さらに、小千谷市における災害対応シナリオと、阪神・淡路大震災における神戸市役所の災害対応シナリオを比較するとともに構造分析をおこない、市役所の地震災害発生時における基本的な対応シナリオを検討した。2.シナリオの検証によるわが国の地震防災政策の課題の検討1.で検討された地震災害時における自治体の災害対応シナリオについて、わが国の地震防災政策立案に対する妥当性や有効性の検討をおこなった。特に建物被害認定からり災証明書発行の一連業務に関する業務運用面、住宅応急修理制度と建物被害認定に関する制度面、さらに、被災者生活再建支援法に関わる業務運用・制度面について、問題点を抽出すると共に、これに対応できるような複数のシナリオの検討をおこなった。さらにこれら災害対応業務遂行に関する費用面についての検討もおこない、今後同様なシナリオで対応する場合の基礎的情報を構築した。
岩盤内構造物の情報化施工における簡易手法の開発とその適用性に関する研究

本研究は,岩盤掘削問題に対する弾性厳密解を用いた順解析法および逆解析法を,実際の岩盤内構造物施工時の各種計測データに適用し,より簡易的かつ迅速な設計施工へのフィードバック可能な,情報化施工システムの構築を目的として行ったものである.本研究の実施計画としては,(1)解析手法のパッケージ化,(2)既存の計測データの収集,(3)既存計測データによる情報化施工システムのシミュレーション,(4)実施工中の岩盤内構造物への適用,以上4項目であった.これら実施項目の内,(1)(3)に関しては,本年度具体的に研究を実施することができ,研究成果を得ることができた.しかしながら,(4)の項目に関しては,検討対象とする施工中の岩盤内構造物のサイト選定が困難であったことから,本年度は実施できず,今後の課題としたい.以下に,本年度実施した研究項目に関する研究実績の概要を示す.(1)解析手法のパッケージ化については,プログラムの最適化・少容量化を図り,マイクロコンピュータ(PC系)にて演算可能となるように改良を行った.また,入力環境としては,会話形式とし,ユーザーがプログラム本体を意識せずに演算が行えるように配慮した.出力環境としては,可能な限りカラーグラフィックスを用いて,視覚的に計算結果が認識できるようにした.(2)論文,工事報告等の既発表文献を基に,適当と思われるサイトを選定し,関係機関の協力を得て,計測データの収集を行った.しかしながら,当初計画していたような各種計測項目について,綿密かつ整合性のあるデータは極僅かであった.(3)既存データによる情報化施工システムのシミュレーションを行った結果,逆解析により求めた岩盤物性や初期応力等に関しては,対象としたサイトが均質な硬岩系であったことから,オーダー的に見てほぼ良い結果が得られた.特に本システムにおいては,掘削過程における空洞変位や応力分布の予測が,容易にかつ視覚的に施工情報として得られることが,実施工において特に有用であるとの結論を得た.本研究は,岩盤掘削問題に対する弾性厳密解を用いた順解析法および逆解析法を,実際の岩盤内構造物施工時の各種計測データに適用し,より簡易的かつ迅速な設計施工へのフィードバック可能な,情報化施工システムの構築を目的として行ったものである.本研究の実施計画としては,(1)解析手法のパッケージ化,(2)既存の計測データの収集,(3)既存計測データによる情報化施工システムのシミュレーション,(4)実施工中の岩盤内構造物への適用,以上4項目であった.これら実施項目の内,(1)(3)に関しては,本年度具体的に研究を実施することができ,研究成果を得ることができた.しかしながら,(4)の項目に関しては,検討対象とする施工中の岩盤内構造物のサイト選定が困難であったことから,本年度は実施できず,今後の課題としたい.以下に,本年度実施した研究項目に関する研究実績の概要を示す.(1)解析手法のパッケージ化については,プログラムの最適化・少容量化を図り,マイクロコンピュータ(PC系)にて演算可能となるように改良を行った.また,入力環境としては,会話形式とし,ユーザーがプログラム本体を意識せずに演算が行えるように配慮した.出力環境としては,可能な限りカラーグラフィックスを用いて,視覚的に計算結果が認識できるようにした.(2)論文,工事報告等の既発表文献を基に,適当と思われるサイトを選定し,関係機関の協力を得て,計測データの収集を行った.しかしながら,当初計画していたような各種計測項目について,綿密かつ整合性のあるデータは極僅かであった.(3)既存データによる情報化施工システムのシミュレーションを行った結果,逆解析により求めた岩盤物性や初期応力等に関しては,対象としたサイトが均質な硬岩系であったことから,オーダー的に見てほぼ良い結果が得られた.特に本システムにおいては,掘削過程における空洞変位や応力分布の予測が,容易にかつ視覚的に施工情報として得られることが,実施工において特に有用であるとの結論を得た.
大陸衝突帯における地殻・マントル相互作用

本研究の主成果は以下の通りである。1)大陸衝突帯最深部で形成した蘇魯変成帯は広域的にほぼ等温の状態で地表に向かって上昇したことが明らかになった。また、累進変成作用時の圧力温度履歴を緻密に制約し、蘇魯変成帯岩類が沈み込んだ際、非常に低い地温勾配が存在していたことが明らかになった。これらの温度・圧力履歴は定量的テクトニクモデルを検証するために、重要なデータである。定性的には、沈み込み・上昇は両者同じく年間数ミリ-数センチの速度で起こったことを推定できる。2)超高圧変成岩類を構成する鉱物を分析し、Srなど収束プレート境界における大陸地殻の巨視物質循環を理解するために注目される元素を濃集するもの、つまりその元素のコンテナの究明に向けて、CaAl珪酸塩鉱物の重要性を浮き彫りにした。これらの鉱物の安定条件は貯蔵される元素がプレート収束域の深部での放出領域を限定すると予想される。3)西南日本に分布する三波川変成帯で、エクロジャイトを含む新たな高圧変成岩体を見出した。この岩体は同一の変成帯の伸長方向に分布する既知のエクロジャイト岩体に比べて、より低い地温勾配のもとで形成した可能性を指摘した。この発見は三波川帯の3次元温度構造を復元するために有用であると考えられる。4)蘇魯変成帯の造山運動の年代及び速度についての研究はまだ公表されていないが、この地域で見られる変成作用と広域変形は約230Ma、ほぼ同時期のものでることを指示するデータを得ている。その結果、広域変形の特徴は衝突時のテクトニクモデルの制約として適用できると予想される。また、酸性片麻岩中、点在する超塩基性岩とエクロジャイト岩体の大きさ及び密度を推定し、蘇魯変成帯が全体的に年間数センチという非常に高速度で上昇したことが推測される。この結果から大陸衝突の定量的テクトニクモデルにおいて最も不確定な量、地殻の有効粘性の制約を導かれる。大陸衝突帯深部におけるテクトニクプロセスの究明に向けて、今年度次の成果を上げた。(1)2回にわたって計4週間、約2億年前に中国中部で形成した大別山ー蘇魯衝突帯における野外調査を行った。100kmの深さまで潜り込み後に再び地表まで上昇したエクロジャイトブロックと周囲の片麻岩との関係を記載し、これらの超高圧変成岩の特徴を室内実験で研究するために数百個の試料を採集した。同調査で判明した一番重要な点は、蘇魯帯北部と南部とは大いに異なることにある。北部では、エクロジャイトブロックの大きさは数m以下であり、片麻岩の変形と同時のマグマ貫入が認められる。一方、南部では、同種のブロックは数kmのものもあり、しかもマグマ貫入時は片麻岩の変形終了後である。高温の蘇魯変成作用のもと、片麻岩は非常に流動的になり、約100m以上の高密なエクロジャイトブロックが片麻岩中を沈降するはずである。この場合、ブロックが上昇するには、ブロックを囲む片麻岩が沈降速度を上回る速度で上昇しなければならない。この議論からブロックのサイズ分布は片麻岩の上昇速度への制限にもなる。

また、北部で見られる変形と同時のマグマ貫入は衝突帯の深部で岩石が部分溶融を幅広く起こしている可能性を示唆している。岩石が部分溶融した場合、その有効粘性は急激に低下するので、大きな高密ブロックの沈降速度が非常に高くなり、上昇することが不可能になる。よって、北部・南部で見られるブロックのサイズの差は南部に比較して北部での有効粘性の低下幅を見積もるための重要な手がかりになると考えられる(論文投稿中)。(2)片麻岩の原岩及び変成年代を調べるために、採集した岩石からzirconを分離し、オーストラリア国立大学の研究所でSHRIMP法によるウラン・鉛の年代測定を行った。その結果、蘇魯帯中部の片麻岩の形成年代は約850Maで、変成作用年代は約220Maということが判った。しかも、岩石中の水の量が極端に低い場合zirconのウラン・鉛の年代は高温の変成作用を被りながらもリセットしないことが明らかになった(論文作成中)。1)火山活動によるマントルの化学的分割によって、軽い及びincompatible元素は地殻、地球の比較的浅いところに濃集するようになった。大陸衝突や沈み込み帯では、これらの元素は再びマントルに戻ることができると予想される。しかし、その元素循環の具体的なプロセスはまだ明らかではない。本研究では、数十kmの深さで形成されたeclogiteの構成鉱物を分析し、軽・incompatible元素はどの鉱物に集中しているかに着目した。その結果、大陸衝突帯の深部では、無視されがちのzoisiteはSrなどの元素の重要な貯蔵庫になっていることが判った。また、石英片岩中のhollanditeを分析し、hollanditeもSrなどの貯蔵庫の重要性を指摘した。大陸衝突帯での大規模な元素循環を解明するために、それらの元素が濃集する鉱物を特定する必要があり、本研究はこの問題の解決に大きく貢献した言えよう。2)Sulu変成帯は約230Ma大陸衝突によって形成されたが、その際、地殻はどのように変形したのかはまだ究明されていない。広域的な変形要素を把握するために、昨年度、岩石の流動によって形成される構造を記載した。しかし、その構造は実際に衝突時形成されたものかどうかを確認する必要がある。Sulu変成帯では、約850Ma、約230Ma、約180Ma三つの異なる年代は知られている。本研究では、Yangkou地域で採取した岩石からzirconを分離し、U-Pb年代測定によって形成時期は850Maであることを確認した。さらに、CHIME年代法を用いて、修復されたzircon中のひびや再結晶化した鉱物の年代測定を行った。その結果、変形の影響を受けた鉱物の微少領域は明らかに若替えており、その年代は約230Maであることがわかった。つまり、Yangkou地域の変形は大陸衝突時に起こったということが明らかになった。
筋肉と腎の機能的連関メカニズムの解明

超高齢社会においてサルコペニアやフレイルといった筋肉量もしくは筋肉の運動耐用能の低下が健康寿命を短縮している。さらに近年、末期腎不全患者の高齢化が進み、透析導入も75歳以上の高齢者が非常に増えている。本研究では、健康寿命の延長のため、筋肉量と腎機能の保持をめざすメカニズムを解明する。そのため、筋肉から分泌されるホルモンであるmyokineに着目し、myokineが腎保護効果を有することを明らかにする。
メディア・サターン(独)とDSGI(英)を基軸とする全欧州家電小売競争構造の分析

欧州は、歴史的・文化的に多様な市場で構成されており、東ヨーロッパ、バルト三国、中欧央ヨーロッパの一部など市場経済に参画してまだ日が浅い国々や、南ヨーロッパ諸国では、ユーロニクスなど仕入グループ(自立的な小売業者同士の共同組織)の活動が大きな比重を占めている。一方、会社チェーン(単一企業が経営するチェーンストアにおいては、DSGI(現ディクソンズ・リテイル)が苦境に陥っているのとは対照的に、メディア=サターンは、各店長が店舗の10%の株式を保有し利益の10%を配当として得るという方式を基礎に、経営とマーケティングの一切を店長に委ねることで成功をおさめている。仕入グループとメディア=サターンは、仕入・管理面の規模の経済を前提に、店舗運営を完全に分権化し、欧州市場の多様性に適応しているという点で共通しており、欧州家電小売競争の特質を体現しているといえよう。本研究は、ヨーロッパ家電小売業売上高第1位のメディア・サターン(独)と第2位のDSGI(英)の動向を中心として、ヨーロッパの家電小売マーケティング、小売流通構造の特質を歴史分析・国際比較分析の視点から明らかにすることを目的としている。研究初度は、海外研究協力者とともに、メディア・マルクトのハーグ店(オランダ)のインタビュー調査を行ない、また、メーカー側の視点をえるために英国パナソニックのインタビュー調査を行なった。同時に、国際比較分析の基礎として、研究代表者が、わが国家電小売マーケティングの史的展開について、戦前の展開を第12回CAHRM(米国学会だが今回は英国で開催)で、戦後から現在にいたる展開を第10回CHORD(英国学会)で報告し討論を行なった。メディア・マルクトは、ターンキー方式とも呼ぶべき分権的管理システムを採用し、土地と建物および初発の在庫の決定の後は、指名した店舗管理者にすべてを一任する方式を採用している。各店舗管理者は当該店の10%の株式を保有し、雇用、仕入れ、品揃え、在庫、販売価格、プロモーションなど全てに責任を持ち、利益が出るだけ本人の利益につながるという仕組みであり、これによって成功を収めてきた。一方、英国パナソニックは、メーカーの立場から新製品情報の普及に力を注いでいる姿勢が明確であった。研究代表者は、海外研究協力者と分析枠組みに関する討論を積み重ね、知識経営学の知見を応用し、(1)製品知識(メーカーの活動への小売企業のフリーライド)、(2)小売経営の一般的知識(ヨーロッパ企業が初発から保有していたのに対し、日本の系列小売業者は一般的に欠如していた)、(3)小売マーケティング競争の戦略的知識(企業によって異なる知識)という三層の知識構成との関連で、ヨーロッパ家電マーケティングの競争構造を分析することとした。研究2年度目に当たる本年度は、昨年度に引き続き、ドイツ・ハンブルグ市のサターン店舗を見学すると同時に、パナソニック・ドイチェランド(ハンブルグ)を訪問し、メーカーの視点から見た家電小売流通に関するインタビュー調査を行なった。昨年度行なったパナソニックUKの調査とあわせ、メーカーによる新製品に関する知識の普及努力を前提に、低価格志向小売大手がフリーライドして小売マーケティングを展開するという昨年度作成した仮説は、このインタビュー調査でも浮き彫りにされた。同時に、本年度は、小売商側における経営知識・小売マーケティング知識の蓄積と優劣という分析視点から、東ヨーロッパや中欧ヨーロッパを含むヨーロッパ各国の小売企業の実態を一覧表として作成した。この表は現時点でまだ作成途上にあるが、この分析から、(1)メディア=サターンもDSGIも進出していない国々においては、ユーロニクスやエクスパートのような、小規模の家電小売店によって構成される仕入れグループ(buying group)が主流を占めていること、(2)DSGIは、店舗展開をせず、ピクシマニアなどのeコマースのみでヨーロッパの新たな国々へ新規参入するという戦略をとってきたが、そのいくつかは必ずしも成功していないこと、(3)一方、メディア=サターンは、いくつかの国々で巨大な店舗網による新規参入を達成し、先行のユーロニクスなどを押さえて首位の座を確保することに成功してきたことが明らかとなった。メディア=サターンの特徴ある分権的な管理システム(土地・建物の確保と初発の仕入れのみを本部が行ない、その後は店舗管理者に完全に一任する方式)は、同社のヨーロッパ展開において顕著な成功をみせている。だが、その一方では、店舗の管理者の判断によって製品の価格が異なるため、ヨーロッパー律のeコマースには向いていないという弱点をも抱えている。なお研究代表者は、上記の海外研究協力者とともにDSGIのケースをドイツで出版される英文著作に投稿すると同時に、分析の基礎となる知識経営学とマーケティングの関連について学会報告を行なった。本年度は、研究の最終年度として、ヨーロッパ家電小売市場の包括的な分析と特徴付けを行なうと同時に、メディア=サターン、ディクソンズの戦略の比較分析を行なった。

ヨーロッパ市場は、歴史的・文化的に多様な市場であり、東ヨーロッパ、バルト三国、中央ヨーロッパの一部など市場経済に参画してまだ日が浅い国々と、南ヨーロッパ諸国では、ユーロニクスなど「仕入グループ」の活動が顕著である。仕入グループの展開は、国内レベルでの有力小売業者の存在が前提となっており、自立性の強い小売企業の存在は、ヨーロッパ市場の特徴のひとつであるといえる。一方、企業チェーンを展開するメディア=サターンとディクソンズは対極的な状況のなかにある。ディクソンズは、国際金融危機以降、税引き後損失を計上した。北ヨーロッパを除き、イギリスを含む西ヨーロッパ、中央ヨーロッパ、南ヨーロッバなどで困難に直面し、またeコマース部門も参入の容易さから競争が激化しているため、現在、大規模なリストラに着手している。これに対して、メディア=サターンは、参入を果たした中央ヨーロッパ、西ヨーロッパ、南ヨーロッパの各国で確実に成長を遂げてきた。メディア=サターンの大きな特徴は、出店にかかわる意思決定は本部が行なうが、いったん開店すると、その後は、仕入、品揃え、価格設定、人事、財務など、経営・マーケティングの一切を店長に完全に委ねるという分権的システムを採用している点にある。各店長は店舗の10%の株式を保有し、利益の10%を配当として得るため、その労働意欲は高く、既存店を確実に黒字化することに成功している。仕入グループとメディア=サターンは、仕入・管理面での規模の経済性の確保を前提としつつ、店舗運営を完全に分権化し、店舗管理者のアントレプレナーシップを尊重する点で共通しており、こうしたあり方が、著しく多様でローカル性が強く、自立性の高いヨーロッパ市場に適合していることを示している。
破骨細胞の分化制御に関わるZnフィンガー型の新しい転写因子の機能に関する研究

(1)破骨細胞の分化におけるOCZFの機能を調べるために、RANKLの添加により破骨細胞に分化することが知られているマウスマクロファージ細胞株RAW264.7を用いてOCZFの発現誘導について解析を行った。その結果RANKLで破骨細胞の分化を誘導するとOCZF発現が上昇し誘導されることがわかった。次に、OCZFのcDNAを安定に発現する細胞を得るために、ネオマイシン耐性遺伝子マーカーを有するOCZF発現プラスミドを作製し、エレトロポレーション法によりDNAを導入し安定発現細胞株の作製を試みた。ベクターのみのDNAを導入した場合には細胞のクローンを得ることができたが、OCZFcDNAを含む発現プラスミドを用いた場合には細胞株を得ることができなかった。そこで、さらにOCZF cDNAを発現するリコンビナントレトロウイルスプラスミドを作製し、パッケイジング細胞に遺伝子導入し、組み換えウイルスをRAW264.7細胞に感染させ、G418を用いてOCZFを発現する細胞株の選択を試みた。その結果多くのクローンが得られた。これらの細胞においては、親株に比べ増殖速度が1/4に落ちており、破骨細胞の分化誘導は見られなかったが多核の細胞がより多く誘導されることがわかった。現在さらに種々の遺伝子マーカーを用いた詳細な解析を行っている。(2)OCZFの機能に関与する蛋白質内の領域について解析するため、OCZFのPOZドメイン及びそのC末のプロリンリッチドメインを欠く2種類のdeletion mutantOCZF及びZnフィンガードメインを持たないOCZFのPOZドメインのみからなるdeletion mutantOCZFをPCR法により増幅しその断片を選択マーカー付きの発現プラスミドにクローニングした。それぞれのプラスミドについては塩基配列を解析した。これらのプラスミドをRAW264.7細胞に遺伝子導入しG418を用いて選択したところ多数の細胞のクローンが得られ、その分化能等について解析中である。1)OCZFcDNAをTag付発現ベクターに挿入しOCZF蛋白質をヒト細胞293Tで作製する。ランダムオリゴDNAを用意しin vitroで精製したOCZF蛋白質と結合させた後、Tagを用いて結合した蛋白質を濃縮しそれに結合したオリゴDNAを単離しPCR法を用いて増幅し、OCZFのDNA結合標的配列を決定した。その結果、OCZFの結合配列はEgr-1とは似ているが異なる配列であると考えられた。その詳細についてはさらに検討中である。2)POZドメインを欠くOCZF(delPOZ-OCZF)及びZnフィンガー領域のみからなるOCZF(Zn-OCZF)のdeletion mutan型の発現ベクターを作製し、Egr-1の発現ベクターとともにNlH3T3細胞に遺伝子導入し、Egr-1のコンセンサス配列を挿入したルシフェラーゼ発現ベクターを用いて転写活性能について解析した。その結果、OCZF及びdelPOZ-OCZFを導入した細胞では転写活性が著しく抑制されるが、Zn-OCZFにはやや弱い抑制活性がみられた。またこの抑制活性は、ヒストン脱アセチル化酵素の阻害剤であるトリコスタチンAを添加すると解除された。また、etsファミリーに属するets-1とその結合配列を有するレポータープラスミドを用いてOCZFがその転写活性を抑制するかどうか検討した結果、抑制作用はみられなかった。3)NFkBの転写活性を測定するレポータープラスミドを用いて、NlH3T3及び293T細胞にTNFαを添加するとともにOCZFの発現ベクターを同時に遺伝子導入し、その転写活性に対する作用について検討した。OCZFはNFkBの転写活性を著しく促進した。

(1)破骨細胞の分化におけるOCZFの機能を調べるために、RANKLの添加により破骨細胞に分化することが知られているマウスマクロファージ細胞株RAW264.7を用いてOCZFの発現誘導について解析を行った。その結果RANKLで破骨細胞の分化を誘導するとOCZF発現が上昇し誘導されることがわかった。次に、OCZFのcDNAを安定に発現する細胞を得るために、ネオマイシン耐性遺伝子マーカーを有するOCZF発現プラスミドを作製し、エレトロポレーション法によりDNAを導入し安定発現細胞株の作製を試みた。ベクターのみのDNAを導入した場合には細胞のクローンを得ることができたが、OCZFcDNAを含む発現プラスミドを用いた場合には細胞株を得ることができなかった。そこで、さらにOCZF cDNAを発現するリコンビナントレトロウイルスプラスミドを作製し、パッケイジング細胞に遺伝子導入し、組み換えウイルスをRAW264.7細胞に感染させ、G418を用いてOCZFを発現する細胞株の選択を試みた。その結果多くのクローンが得られた。これらの細胞においては、親株に比べ増殖速度が1/4に落ちており、破骨細胞の分化誘導は見られなかったが多核の細胞がより多く誘導されることがわかった。現在さらに種々の遺伝子マーカーを用いた詳細な解析を行っている。(2)OCZFの機能に関与する蛋白質内の領域について解析するため、OCZFのPOZドメイン及びそのC末のプロリンリッチドメインを欠く2種類のdeletion mutantOCZF及びZnフィンガードメインを持たないOCZFのPOZドメインのみからなるdeletion mutant OCZFをPCR法により増幅しその断片を選択マーカー付きの発現プラスミドにクローニングした。それぞれのプラスミドについては塩基配列を解析した。これらのプラスミドをRAW264.7細胞に遺伝子導入しG418を用いて選択したところ多数の細胞のクローンが得られ、その分化能等について解析中である。
犬の気質に関する行動遺伝学的研究；攻撃性の細分類と遺伝的背景の解明

本年度は実施計画に基づき,5気質を対象として犬種別にゲノムワイド関連解析(GWAS)を実施した。その結果`人間への親和性'に関しては,トイプードルにおいて,有意に関連がみられるSNP(BICF2G630491956,P=1.40×10-8)を検出し,新規に追試群を選抜し再現性の確認を行ったが,有意差は認められなかった。`音恐怖性'に関しても,トイプードルにおいて,有意に関連がみられるSNP(BICF2G630216419,P=2.44×10-7)を検出し,新規に追試群を選抜し再現性の確認を行ったが,有意差は認められなかった。`刺激反応性(衝動性)',`トラウマ回避傾向',`獲物追跡傾向'については,有意な関連が認められるSNPは検出されなかった。続いて,5気質を対象としたすべてのGWASについて犬種横断的な解析も実施したところ,`トラウマ回避傾向'についてチワワとトイプードル両犬種でP<0.001を満たすSNP(BICF2G630644906)を検出し,新規に両犬種で追試群を選抜し再現性の確認を行ったが,有意差は認められなかった。また本解析では,`刺激反応性(衝動性)'について,3犬種に共通して気質スコアの低い群で特異的なSNP(BICF2G630497798)が検出された。さらに,今年度は同一の犬種・気質因子で関連性が強い複数の異なる染色体上のSNPを対象とする多元的な解析を試みた。Kullback-Leibler DivergenceおよびGenetic Risk Scoreを用いた解析,名義ロジスティック回帰分析の3手法を適用した結果,気質データでは再現性が得られなかったものの,今後はこれらの3手法を駆使することにより,多元的な解析が可能となることが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は実施計画に基づいて研究を実施し,以下の成果を得た。1)攻撃性と気質評価に特化したアンケートの作成;既に作成していた「攻撃性とそれに関わる気質を調査するためのアンケート」について,これまで得られていた行動診療科受診個体のデータをもとに因子分析を実施し,因子構造が安定するよう改良を加え,より攻撃性とそれに関わる気質の評価に特化したアンケートを作成した。基本的にこれによって「接触性の攻撃性」,「日常手入れに対する攻撃性」,「所有性の攻撃性」「縄張り性の攻撃性」が識別できる見通しが立った。さらに「不安(恐怖)性の攻撃性」を識別するために,このアンケートに,かかりつけ獣医師による客観的評価項目を加えてアンケートを完成させた。2)攻撃性と気質が評価された個体の血液サンプル収集;平成26年10月より,日本獣医動物行動研究会を通じて動物病院に所属する獣医師にサンプリングを依頼し,現時点ではチワワ136サンプルとトイプードル193サンプルを集め,アンケート内容を入力して解析を開始した。血液サンプルは,フィラリア血液検査時に多く集まるため,平成27年度も収集を継続している。3)候補遺伝子解析;先行研究で収集した約800頭分の柴犬サンプルにおいてGWASデータを参照したところ,`刺激反応性'気質とGABRR2(GABA A受容体ρサブタイプ2受容体)遺伝子(イントロン)上のSNPsが関連傾向にあることが明らかとなったため,GABRR2遺伝子について,ビーグル12頭のcDNA(扁桃体由来)からエクソン上のSNPsを探索したところ,エクソン1,4,6,9上の計4ヵ所にSNPsが,イントロン8上に200bp程度の挿入欠失が存在することが明らかとなった。1)サンプリング選抜と一次ゲノムワイド関連解析:サンプリングを6月に終了し,チワワ372頭,トイプードル537頭の血液およびアンケートの回答を得た。その後血液サンプルはDNAを抽出して保存し,アンケート結果より今回のゲノムワイド関連解析は,トイプードルにおける「所有性の攻撃」に対象を絞ることとした。その後,回収したサンプルの血縁関係を調べるためにマイクロサテライト解析を行い,血縁関係が少ないと推定されるサンプルを選抜し,ゲノムワイドSNPアレイ受託解析を業者に依頼した。平成27年年1月中旬に解析結果が納品され,現在データ解析を進めているところである。2)候補遺伝子解析:昨年度にみつかったGABRR2(GABA A受容体ρサブタイプ2受容体)遺伝子上の多型のうち連鎖不平衡を考慮した上で,先行研究において収集したシバイヌのサンプルについて6多型と「刺激反応性(視覚の反応性)」の関係について解析したところ,エクソン6上に存在するrs22179147と「刺激反応性」に有意な関連が認められた。続いて,本結果の再現性を確認するため,刺激反応性スコアの構成内容を検討した上で,シバイヌの新規集団におけるrs22179147と「刺激反応性」の関係について解析したところ,有意な関連が認められた。加えて,トイ・プードルとチワワでも同様な解析を試みたところ,シバイヌを含む3犬種におけるrs22179147の遺伝子型分布は有意に異なり,2犬種についてはrs22179147と「刺激反応性」に関連は認められなかった。

これらの結果より,シバイヌにおいてはrs22179147と「刺激反応性」が有意に関連すること,また本多型は犬種間の「刺激反応性」の差に寄与している可能性が示唆された。基本的に研究計画通りに実施されている。サンプル数としては,チワワについて目標としていた500に到達できなかったが,今後のGWAS解析について問題はない。本年度は実施計画に基づいて研究を実施し,以下の成果を得た。1)一次ゲノムワイド関連解析(平成27年度「トイプードルにおける所有性の攻撃性」):データの品質解析を実施したところ,本サンプルセットでは,統計力が足りないことが明らかとなった。一応,関連解析まで実施し,最も強い関連は6番染色体上のSNPに認められたが,カイ二乗検定におけるP値は3.88×10-5であった。2)一次ゲノムワイド関連解析(平成28年度「チワワにおける他人に対する攻撃性」):データの品質管理を行ったところ,本サンプルセットは問題なく使用できることが明らかとなり,最も強い関連は28番染色体上のSNPに認められ,そのP値は1.04×10-5であった。3)候補遺伝子解析:「他人に対する攻撃性」について,本年度実施計画に示したSNPも含め,8つの候補遺伝子SNPの追試および犬種横断的解析を実施したが,いずれも同一犬種での追試験もしくは犬種横断的に有意となる結果は得られなかった。3)表現型解析:遺伝的背景を解明していく際に重要となる,攻撃行動の実態把握を目的としてアンケート回答の詳細な解析を行った。チワワ206個体とトイプードル339個体)のデータと,先行大規模調査よりデータを抽出したもの(チワワ483個体,トイプードル609個体)について解析したところ,対象が家族の場合には,攻撃性に犬種差は認められなかったが,対象が家族以外の子供と馴染みのない大人の場合には,トイプードルに比べてチワワの攻撃性が有意に高いことが明らかとなった。また,因子分析の結果,チワワとトイプードルにほぼ共通した気質因子と状況別攻撃行動因子が抽出された。多くの気質因子ポイントについては両調査に共通した犬種差が認められたが,状況別攻撃行動因子に関しては,縄張り防御因子に犬種差があったものの,他の因子については認められなかった。平成27年度の一次GWAS「トイプードルにおける所有性の攻撃性」のデータ品質解析の結果,本サンプルセットでは統計力が足りないことが示唆されたことから,この表現型の追試は実施しないこととした。本年度は実施計画に基づき,「他人に対する攻撃性」について追加タイピングを行うとともに,「犬に対する攻撃性」についても解析した。また,それぞれの攻撃性については,「攻撃に転じた理由」によって細分化し、「恐怖による攻撃性」および「縄張り防衛による攻撃性」に関してもGWASを実施した。「他人に対する攻撃性」については,3犬種ともに有意に関連するSNPは見つからなかったものの,柴犬では,関連傾向がみられるSNP(BICF2S233562)が認められたため,新規に追試群を選抜し再現性の確認を行ったが,有意差は認められなかった。続いて,トイプードルとチワワについて「恐怖による他人に対する攻撃性」と「縄張り防衛による他人に対する攻撃性」のGWASを行ったところ,トイプードルの「縄張り防衛による他人に対する攻撃性」に関して,有意に関連するSNP(BICF2G630317765)が認められたため,新規に追試群を選抜し再現性の確認を行ったが,有意差は認められなかった。
有機超薄膜のナノ界面構造制御と多重表面プラズモン励起を利用した高効率光電変換素子

本研究では,ナノ界面構造制御した有機超薄膜を用いて,金属表面における多重表面プラズモン(SP)励起を利用して,有機層への光吸収を増大させることにより,従来の十倍程度の効率を有する光電変換素子の開発を目的に,その基礎的研究を行った。本研究で作製した光電変換素子は,プリズム/Al薄膜/有機色素薄膜/Ag薄膜とプリズム/MgF_2薄膜/Ag薄膜/有機色素薄膜/Al薄膜の構造の2種類である。前者の構造は,SP励起が可能な全反射減衰(ATR)法のクレッチマン配置構造となっている。後者の構造は,クレッチマン配置とオットー配置を併せ持つ構造となっている。有機色素薄膜としてp形半導体の性質を示す銅フタロシアニン(CuPc)分子の蒸着膜を使用して素子を作製した。すなわち,作製された素子構造はショットキーダイオードの構造を持つ。ATR測定により,作製された素子の各層の複素誘電率や膜厚の評価を行った。また,ATR測定と同時に短絡光電流(I_<sc>)測定も行い,光電変換特性の評価を行った。その結果,前者の構造ではAg薄膜/空気界面でSPが共鳴励起されたATR特性が観測され,このATR特性の共鳴角度に対応してI_<sc>も増大していることがわかった。後者の構造では,MgF_2薄膜/Ag薄膜の界面でSPが強く励起され,これに伴いI_<sc>が増大した。また,ATR測定から得られた各層の複素誘電率や膜厚を用いて,素子内部の電界分布や光吸収の計算を行った。その結果,SP励起により有機色素層内の光吸収が増大し,I_<sc>も増大することがわかった。なお,理論計算においては,各層の厚さや素子構造を変えたりして,種々検討した。本研究の結果は,高効率な光センサや太陽電池の開発に非常に有用である。本研究で作製した光電変換素子は,プリズム/Al薄膜/有機色素薄膜/Ag薄膜の構造で,SP励起が可能な全反射減衰(ATR)法のクレッチマン配置構造となっている。有機色素薄膜としてp形半導体の性質を示す銅フタロシアニン(CuPc)分子の蒸着膜を使用した。すなわち,この素子構造はショットキーダイオードの構造である。なお,Al,CuPc,Ag薄膜の厚さをそれぞれ30nm,35nm,45nm程度とした。そして,ATR測定により,各層の複素誘電率と膜厚の評価を行った。また,ATR測定と同時に短絡光電流I_<SC>測定も行った。その結果,Ag薄膜/空気界面でSPが共鳴励起されたATR特性が観測され,このATR特性の共鳴角度に対応して,I_<SC>も増大していることがわかった。その結果,SP励起により有機色素層内の光吸収が増大し,I_<SC>も増大することがわかった。

次に,プリズム/Al(15nm)/有機色素薄膜(20nm)/有機薄膜(200nm)/Ag(50nm)構造の素子についてATR特性および光吸収特性の理論計算を行った。その結果,ATR特性において,低角度にAg/空気界画でのSP励起に伴う共鳴吸収と高角度に導波モードによる大きなディップが観測され,光吸収も増大していることが明らかとなった。今後,このような種々の構造制御した素子の作製を試み,短絡光電流などの測定を行い,多重SP励起や光電変換機能との関連を詳しく調べ,高効率光電変換素子の開発を行いたいと考えている。本研究では,ナノ界面構造制御した有機超薄膜を用いて,金属表面における多重表面プラズモン(SP)励起を利用して,有機層への光吸収を増大させることにより,従来の十倍程度の効率を有する光電変換素子の開発を目的に,その基礎的研究を行った。本研究で作製した光電変換素子は,プリズム/Al薄膜/有機色素薄膜/Ag薄膜とプリズム/MgF_2薄膜/Ag薄膜/有機色素薄膜/Al薄膜の構造の2種類である。前者の構造は,SP励起が可能な全反射減衰(ATR)法のクレッチマン配置構造となっている。後者の構造は,クレッチマン配置とオットー配置を併せ持つ構造となっている。有機色素薄膜としてp形半導体の性質を示す銅フタロシアニン(CuPc)分子の蒸着膜を使用して素子を作製した。すなわち,作製された素子構造はショットキーダイオードの構造を持つ。ATR測定により,作製された素子の各層の複素誘電率や膜厚の評価を行った。また,ATR測定と同時に短絡光電流(I_<SC>)測定も行い,光電変換特性の評価を行った。その結果,前者の構造ではAg薄膜/空気界面でSPが共鳴励起されたATR特性が観測され,このATR特性の共鳴角度に対応してI_<SC>も増大していることがわかった。後者の構造では,MgF_2薄膜/Ag薄膜の界面でSPが強く励起され,これに伴いI_<SC>が増大した。また,ATR測定から得られた各層の複素誘電率や膜厚を用いて,素子内部の電界分布や光吸収の計算を行った。その結果,SP励起により有機色素層内の光吸収が増大し,I_<SC>も増大することがわかった。なお,理論計算においては,各層の厚さや素子構造を変えたりして,種々検討した。本研究の結果は,高効率な光センサや太陽電池の開発に非常に有用である。
ソフトウェアの欠陥発見のための逆方向シミュレーション

ソフトウェアの網羅的安全性検証を、逆方向シミュレーションを使って行う方法を研究した。具体的には、Javaプログラムを対象に機械語に相当するバイトコードを逐次実行しながら、プログラム中のバグや誤動作要因を検出するシミュレータを実現した。逆方向シミュレーションを使うことで効率的に検出できるが、逆算方法として数値範囲分割方式とシンボリック分析方式を試み、それぞれの特質と課題に関する知見を得た。ソフトウェアの安全性検証のため、バグや想定外動作を網羅的に検出する方法が望まれる。通常の入力条件に対するテストでは、検出できない可能性が残り、網羅的検出には条件数を無限大に増やす必要がある。そこで本研究では、異常等を意味する結果から、ソフトウェアを逆に辿って、それが発生する条件を探る方法を逆方向シミュレーションと呼び、その基本方式の確立と実現をはかることを目的としている。具体的に、静的に制御フローが確定しているJava言語のプログラムを検証対象としている。初年度は、逆方向シミュレーションに必要な機能要素の実現と、処理時間を短縮するための並列分散処理の活用を中心的内容とした。まず、(1)Javaバイトコードごとの機能作成、(2)シミュレーション実行管理機能の実現、(3)順方向シミュレーションによる各機能の動作確認を行い、最後に(4)逆方向での分岐処理を含めたシミュレーション動作の実現を行った。また、次年度に実施予定であったシミュレーションの高速化を実現する方法の検討も、先行して開始した。具体的には、GPUの並列処理ハードウェアを使用する方法と、多数のPCでMapReduce方式による分散処理を利用することを、それぞれプログラムを作成しながら検討した。いずれも、比較的簡単な逆方向シミュレーションで実現可能なFIRデコンボリューションで試みたが、扱う数値範囲の分割数と処理時間の関係に関する知見と効率化のアイデアが得られた。本研究の目標は、Javaバイトコードを対象に、逆方向シミュレーションに必要な要素機能を作成し、プログラムの逆実行を実現すること、その上で無限ループや入力値不使用などの欠陥要因が発見可能なシミュレータを実現することである。最初のシミュレーション要素機能については、整数処理に必要な機械語要素と最低限の制御要素について実現し、簡単なプログラムに対する逆方向シミュレーションを実現できた。無限ループ等の検出は今後の課題であるが、シミュレーション実行上の最大課題は、精度を高くして有効な結果を得るための変数数値範囲の細分化や、ループ逆流処理のために大量の分岐処理を行う必要があることである。その解決のための並列分散処理や効率化の工夫についても、進歩があった。ソフトウェアの安全性検証のため、網羅的にバグや想定外動作を検出する方法が望まれる。入力を変えながら探す方法では場合数が膨大になるが、出力結果からプログラムを逆算すると、より効率的に判断できる場合が多い。本研究は、そのための逆方向シミュレータを、Java機械語を対象に実現するのが目的である。初年度は、機械語要素の順方向及び逆方向処理の基本機能の実現、変数で状態を表すシンボリック処理方式の試行、シミュレーションを分散処理で高速化するためのMapReduce及びGPGPUによる方法に取り組んだ。今年度は、シンボリック処理方式で大部分の機械語処理を実現し、Javaソースコードのコンパイルから自動実行できるプログラムを開発した。ただし、シンボリック実行では各機械語の演算が正確に行われることを前提にしていて、オーバフローなどの発生も含めて、より網羅性を持たせるため、数値的に行う方法も開発した。具体的に整数加算の逆算を範囲分割法と分岐処理で実現し、高速化のための方法として、範囲分割数を段階的に増やしていく、範囲を指数分割する、可能性の高いケースから探索するなどの工夫を行い、短いサンプルプログラムで実用的な処理時間も可能なことをを確認した。分散処理による高速化では、MapReduce、GPGPUともに処理粒度と実行管理に課題があり、現在はマルチスレッドの利用を検討している。また、実行監視のため、Pure Dataのようなツールの利用を検討したが、作成したシミュレータに適合可能な方法としてデスクトップ上でのシミュレータ構築・実行方法を検討中である。本研究の全体目標は、Javaバイトコードを対象に、逆方向シミュレーションに必要な要素機能を作成し、プログラムの逆実行を実現することである。その上で無限ループや入力値不使用の欠陥要因などが発見可能なシミュレータを実現することである。これまでに、大部分のJava機械語に対して、シンボリックな順実行及び逆実行が可能なシミュレータを作成した。そのシミュレーションの結果では、出力結果に影響のない変数を明らかにすることができた。さらに、限られた機械語に対してだけであるが、オーバフローなどの対応も可能な数値範囲分割方式の逆方向シミュレータも実現でき、処理時間の短縮を可能とする効率的な方法も開発した。今後、無限ループの検出方法を明確化できれば、当初の目標はほぼ実現できると考えている。情報化社会はソフトウェアに依存しているが、そのソフトウェアの安全性検証は困難な技術テーマである。そこで、本研究ではこれまでと異なる逆方向シミュレーションを使ったソフトウェアの網羅的安全性検証を研究した。通常のソフトウェアテストは個々のテストデータに対する出力を検証するため、網羅性に欠ける。データを数値範囲でまとめてテストする方法や、変数と演算記号を使ってシンボリックにトレースすることで網羅性の確保が期待できるが、プログラムによっては膨大なケース数を取り扱う必要が出てくる。しかし、異常値など特定の出力値に対する入力条件を求めることは、逆算を使えば効率良くできることもある。そこで、プログラムの最後から逆方向にたどっていく方法を研究した。実際に、Javaプログラムを対象に、機械語命令に相当するJavaバイトコードを逐次逆実行しながら、プログラム中のバグや誤動作要因を検知できる逆方向シミュレータを実現した。

逆実行では個々の機械語命令の逆処理が必要になり、2入力1出力命令では原理的に不可能に見えるかもしれないが、演算結果を特定すればそれに対応する入力の組み合わせは有限になり、順次試していけば、最終的に可能な入力値組み合わせだけが残る。実際に数値範囲分割法として、数値を範囲で扱い、範囲を段階的に細分していくことで能率良く検証を行う方法を実現した。数値範囲分割法ではオーバフローも検証対象にできる利点があるが、計算時間が長くなりやすい弱点がある。そこでデータに名前を付け、演算を記号的に処理するシンボリック法による逆方向シミュレーションも開発した。シミュレーション後に条件式の評価を行うことになるが、実際にプログラムに適用して有効な検証が行えた。今後の課題として、機械語命令に依存して数値範囲分割法とシンボリック法を選択、組み合わせる方法の開発がある。ソフトウェアの網羅的安全性検証を、逆方向シミュレーションを使って行う方法を研究した。具体的には、Javaプログラムを対象に機械語に相当するバイトコードを逐次実行しながら、プログラム中のバグや誤動作要因を検出するシミュレータを実現した。逆方向シミュレーションを使うことで効率的に検出できるが、逆算方法として数値範囲分割方式とシンボリック分析方式を試み、それぞれの特質と課題に関する知見を得た。検証可能なプログラムの範囲を拡大していきながら、機能上の課題を解決し、逆方向シミュレーションに必要となる機能、管理機能を整備していく。また、GPUによる並列処理、PC群による分散処理を組み合わせて、実際的な処理時間内に実行できることを目指す。また、外部の研究者の評価、協力を得ながら、実用的な方法として確立していきたい。最終年度では、残る機械語命令の組み込みを行いながら、ループ逆算の把握と実行管理、マルチスレッドによる分散処理と同期方法の実現、グラフィカルインタフェースによるシミュレータ実現と実行管理を行っていきたい。その上で、本研究の逆方向シミュレーションの意義、将来性、課題の分析と評価を行い、ソフトウェアの網羅的安全検証方法としての実用性を確立していきたい。情報ネットワークとシステムの安全性
CRFにより発現誘導される新規遺伝子の検索;CRFノックアウトマウスを用いて

本研究はCorticotropin-releasingfactor(CRF)の未知の作用を明らかにする事を目的に、CRFの1型受容体(CRF-R1)を発現している組織でCRFにより発現が誘導される遺伝子を、CRFノックアウトマウス、PCR-Select cDNA Subtraction法を用いて検索、同定したものである。これにより現在までその発現がCRFにより誘導されることが知られていなかった遺伝子が同定され、CRFの新たな役割を明らかにしうるものと考えられる。CRFノックアウトマウス(KO)は当教室にて継代したものを用い、C57BL系マウス(野生株)(WT)をコントロールとし、両者に対し副腎摘除をしたうえで実験に用いた。副腎摘除術後7日目に両者を無麻酔下に断頭屠殺し、小脳及び視床下部を摘出した。断頭時に採血を行い、血中ACTH、コルチコステロン濃度を測定し、副腎摘除が確実に行われていることを確認した。摘出した小脳よりmRNAを抽出し、PCR-Select cDNA Subtraction法を用いてWTで多く叉は選択的に発現しているcDNA群を選択的に増幅し、subtraction cDNAライブラリーを作製した。得られたcDNAをプローブにDifferential Screeningを行い、WTの小脳でKOに比較して発現が増加している25個のクローンを得た。そのうち16個(64%)は既知遺伝子と高い相同性を有しており、いつくかは神経形成、神経細胞死、神経伝達などの神経系の機能に関与している遺伝子であった。さらにNorthern解析及びin situ hybridizationにより各遺伝子の発現量の差の確認を行い、Cyclin I遺伝子の小脳における発現がCRF依存性であることが明かとなり、今後その生理学的意義、発現調節機構につき検討予定である。本研究はCorticotropin-releasing factor(CRF)の未知の作用を明らかにする事を目的としたものである。具体的には、CRFの1型受容体(CRF-R1)を発現している組織においてCRFにより発現が誘導される遺伝子を、CRFノックアウトマウス、PCR-Select cDNA Subtraction法を用いて検索、同定する。このことにより現在までその発現がCRFにより誘導されることが知られていなかった遺伝子が同定され、CRFの新たな役割が明らかになるものと考えられる。CRFノックアウトマウスは当教室にて継代したものを用い、genotypeをPCRにて確認した上で使用した。今年度は、グルココルチコイドの体内レベルの差が実験結果に影響することの無いよう副腎摘除したC57BL系マウス(野生株)をコントロールとし、CRFノックアウトマウスにはsham手術を行い、実験に用いた。手術後7日目に両者を無麻酔下に断頭屠殺し、小脳及び視床下部を摘出した。その後、摘出した小脳及び視床下部組織よりmRNAを抽出し、PCR-サブトラクション法を用いて、両者で発現量に差のある遺伝子のcDNAを選択的に増幅した。現在、増幅されたcDNAのライブラリーを作成し、野生株で多く、または選択的に発現するcDNAにのみハイブリダイズするcDNAprobeを選択している。これにより、CRFが発現誘導する遺伝子のcDNAを検出することが可能である。
術中脊髄機能モニタリングにおけるデーター解析と自動アラームシステムの開発

昨年度までに一応の完成をみていた増幅器、電気刺激装置、中央処理部を一体としてまとめ、動物実験、ならびに臨床応用を試みた。増幅器に関しては、その感度、雑音についてはほぼ問題はないと判断されたが、電気メス対策が充分に行われておらずこの点の完全なアイソレーションは困難なものの一層の改善が今後の問題として残されている。動物実験により、中央処理部のソフトの改善案が呈示され、実行された。まず、display上に示される波形はコントロール波と、新しく記録された波形のみとし、一回前の記録は表示しないこととした。これはそれぞれの波形を大きく表示した方が比較観察しやすいということに気がついたからである。さらに振幅があらかじめ登録しておいたパーセントを越えて減少した際に発せられるアラームは、信号記録後にインプットボタンを押し登録するとはじめて警告音が鳴るシステムであったがこれを廃止し、振幅減少が記録されたならば何の操作も必要とせずに警告が発せられるようにした。電気刺激装置に関しては電気メス使用時に刺激電極を介して電流が流れ(ミクロショック)脊髄刺激現象がみとめられたのでこれは刺激ユニットの全配線を高周波分離性の高いものとするなどの対策を行ったが、さらに完全なものとするように検討中である。本年度にて、本機器はほぼ完成に近づき、一応臨床応用も行ったが、これをさらに市販可能なモデルとして完成させるにはさらに検討を行う必要がある。これには電極などの周辺のhardwareの整備も行う必要があるが、完成された時点では使用しやすい機器となることが充分に期待される。