hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト脳情報を統合した個性を有する人工知能システムの開発

映像視聴時の脳活動を計測するための機能的磁気共鳴画像法(fMRI)実験を実施し、予定より多くの67名の被験者から脳活動を取得した。予定より多く取得を行った理由は、脳活動の数理モデル化を用いて個人差を検証するにあたり、当初の予定より多量のデータが必要と判断したためである。また並行して、映像に対する認知ラベル付けを心理実験と外注サービスを利用して実施し、意味カテゴリラベルと感性評定ラベルを取得した。取得した脳活動と認知ラベルのペアデータに対して数理モデル化手法(符号化・復号化モデリング)を適用し、任意の映像入力から脳活動を予測する数理モデルと、予測した脳活動から認知ラベルを推定する数理モデルの学習を、被験者一人ひとりのデータに対して実施した。その結果、学習したモデルから構築した脳情報融合型パターン認識システム(NeuroAI)を用いることにより、任意の映像から認知ラベルを推定する問題において、高い精度を出せることが分かった。また、NeuroAIの推定精度は、既存の機械学習技術(例:深層学習)を用いた推定の精度よりも高いことが示され、人間の脳を介することで脳特有の情報表現が付加され、より人間らしい認知ラベルの推定問題において、精度向上をもたらすことが示唆された。これらの成果を、国際学会(Vision Science Society Annual Meeeting 2018)および国内学会(人工知能学会2018年全国大会)などにおいて発表し、聴衆から高い評価を得た。研究計画で1年目から2年目半ばまでに予定していた内容を達成することができ、また脳活動計測においては予定していたよりも多くのデータを取得できたため、当初の計画以上に進展していると判断した。被験者ごとに構築したNeuroAIが推定した認知ラベルが、被験者一人ひとりの知覚の個人差を反映するか検証を行う。そのためには、同被験者から認知ラベルを取得するための心理実験の実施が必要となる。NeuroAIの構築手法においても精緻化を行い、さらなる精度向上も必要である。また、信頼性の高い検証のために、脳活動データを追加することも計画に含めている。さらに、意味カテゴリラベルと感性評定ラベルの推定にとどまらず、他の種類の認知ラベルの取得も行い、NeuroAIの応用範囲の拡張も試みる。前年度までに実施を終了していた別の外部資金で調達した装置を、想定以上に本研究で流用して利用できたため、予定使用額に対して特に物品費で余剰が生じた。繰り越した助成金は、翌年度分の助成金と合わせて、さらなる研究の加速のため、計算資源や実験装置などの物品購入のために利用を計画している。
脳内γ-アミノ酪酸(GABA)_B受容体の構造と機能に関する共同研究

昨年度において、精製GABA_B受容体より得られたアミノ酸配列の情報を利用したPCRにより、Gタンパク連関型受容体と思われる新規のcDNAクローンを得た。このcDNAをプローブとして、ラット胎児脳及び小脳からのcDNAライブラリーをスクリーニングし、数個の陽性クローンを検出した。これらのクローンは約14kbの長さを有しており、塩基配列を調べたところ、下流側はpoly A配列を持つことから3′非翻訳領域と考えられ、その上流に翻訳領域と考えられる配列が存在していた。しかしながら、データベースを検索したところ、ヒトのhepatocyte growthfactorのレセプター(HGF-R)ファミリーの一種であるSEP遺伝子と同様の配列を示すことから、そのラットにおける配列であると考えられた。これらの陽性クローンには、プローブそのものの配列は存在せず、約50%のホモロジーで3′側非翻訳領域とクロスハイブリダイズしたものと考えられた。さらなるスクリーニングを試みたが、プローブそのものの配列を示す陽性クローンは得られなかった。この278bpのcDNAプローブを用いたノーザンブロッドも試みたが、明確なmRNAのバンドを認識することができなかった。そこで、PCRによる検討を試みた。すなわち、rapid amplification of cDNA end(RACE)法を行なった。現時点で、翻訳領域と考えられる278bpの塩基配列の情報しかないので、この配列中から幾つかのforwardprimerとreverse primerを作製した。これらのプライマーをcDNAの両端に連結したアダプタープライマーとの間で5′-RACEと3′-RACEを行った。その結果、既知の278bpの塩基配列につながる幾つかのフラグメントを得ることができた。データベースでこの配列を検索したところ、複数のGタンパク連関型受容体としかホモロジーを示さなかった。しかしながら、既知の神経伝達物質受容体とはほとんどホモロジーを示さず、最も近いものはolfactory受容体であり、DNAレベルで約58%、タンパクレベルで約38%であった。この配列には疎水性の高い領域が存在し、膜貫通領域と考えられた。このような比較的保存性の高いと考えられる場所をはじめ、受容体間を越えて認められるような特徴的な配列と同様なものが、今回得られた配列中にも幾つか認められた。すなわち、3番目の膜貫通領域のプライマーである3F1と、精製GABA_B受容体より得られたアミノ酸配列の情報であるValの連続配列のプライマーであるMVR2からなる278bpの塩基配列は、その疎水性領域の分布より3番目の膜貫通領域の終りから5番目の膜貫通領域のはじめまでと予測された。今回、上流側と下流側の塩基配列がさらに明らかになるにつれて、5番目の膜貫通領域のところがプライマー配列中の塩基の置換により幾つかのアミノ酸配列が変化し、Valの連続配列でなくなった。しかしながら、6番目の膜貫通領域と予測されるところに、Valの連続配列が存在することが明らかとなった。これは、当初蛋白レベルの解析でValの連続配列が出現する可能性が考えられた時、Gタンパク連関型受容体の中で6番目の膜貫通領域がValの連続配列を持つ可能性が一番高いことを予測していたので、このことからも、今回明らかになった塩基配列はGタンパク関連型受容体であり、GABA_B受容体蛋白からの情報が有効であったことを示唆していると考えられる。さらに、上述の塩基配列の結果を踏まえて、3F1とMVR2の配列を見直したプライマーを作製し、RT-PCRによる組織部位別の発現解析を行った。その結果、GABA_B受容体が発現している大脳皮質や小脳をはじめ、海馬や脊髄においてもこのcDNA配列の発現が確認された。以上の結果より、本cDNA配列がGABA_B受容体の可能性を有する新規のGタンパク連関型受容体であることが示唆された。

しかしながら、既知の神経伝達物質受容体とはほとんどホモロジーを示さず、最も近いものはolfactory受容体であり、DNAレベルで約58%、タンパクレベルで約38%であった。この配列には疎水性の高い領域が存在し、膜貫通領域と考えられた。このような比較的保存性の高いと考えられる場所をはじめ、受容体間を越えて認められるような特徴的な配列と同様なものが、今回得られた配列中にも幾つか認められた。すなわち、3番目の膜貫通領域のプライマーである3F1と、精製GABA_B受容体より得られたアミノ酸配列の情報であるValの連続配列のプライマーであるMVR2からなる278bpの塩基配列は、その疎水性領域の分布より3番目の膜貫通領域の終りから5番目の膜貫通領域のはじめまでと予測された。今回、上流側と下流側の塩基配列がさらに明らかになるにつれて、5番目の膜貫通領域のところがプライマー配列中の塩基の置換により幾つかのアミノ酸配列が変化し、Valの連続配列でなくなった。しかしながら、6番目の膜貫通領域と予測されるところに、Valの連続配列が存在することが明らかとなった。これは、当初蛋白レベルの解析でValの連続配列が出現する可能性が考えられた時、Gタンパク連関型受容体の中で6番目の膜貫通領域がValの連続配列を持つ可能性が一番高いことを予測していたので、このことからも、今回明らかになった塩基配列はGタンパク関連型受容体であり、GABA_B受容体蛋白からの情報が有効であったことを示唆していると考えられる。さらに、上述の塩基配列の結果を踏まえて、3F1とMVR2の配列を見直したプライマーを作製し、RT-PCRによる組織部位別の発現解析を行った。その結果、GABA_B受容体が発現している大脳皮質や小脳をはじめ、海馬や脊髄においてもこのcDNA配列の発現が確認された。以上の結果より、本cDNA配列がGABA_B受容体の可能性を有する新規のGタンパク連関型受容体であることが示唆された。GABA_B受容体の構造を明らかにするために、ウシ大脳皮質よりGABA_B受容体の精製を試みた。まず、バクロフェンアフィニティーカラムを用いた場合では、バクロフェンの親和性が低いため収率が悪く、高い精製純度も得られなかった。次に、GABA_B受容体のモノクロナル抗体を用いた抗体カラムで精製を行ない、単一タンパクを得た。精製受容体のアミノ酸配列を解析したようとしたが、N末端側はブロックされており、解析不能であった。そこで、精製標品をBrCNであらかじめ切断し、その分解産物をそれぞれ分離・精製した後、分析する必要が生じた。これらの分解産物のアミノ酸配列の解析を行なったところ、一つの分解産物より6アミノ酸分の配列が明らかとなったが、他の標品からアミノ酸配列を解析するのは困難であった。これは分析に必要なタンパク量を十分確保できなかったためである。
水プラズマを新しい反応場として利用する廃棄物処理プロセスの開発

プラズマ中に豊富に存在するOHラジカル,酸素ラジカル,水素ラジカルを用いた廃棄物分解システムを開発した。このシステムは直流放電にて水のみから成る熱プラズマを用いて,有機系物質を分解するシステムである。排水処理を目的としたフェノール水溶液の分解,および難水溶性物質の1-デカノールをエマルションとした分解実験を行った。これらのプロセスは1万°Cのプラズマ中における分解プロセス,1千°C程度における副生成物の再合成プロセスの反応機構に分けられる。有機物は水プラズマ中で迅速に分解されるが,その中間物質としてCHラジカルとCH3ラジカルの生成を確認し,これらが副生成物発生に重要な役割を果たすと考えられる。プラズマによる廃棄物処理の優位性(難分解性物質の処理が可能,大量処理が可能)を活用し,プラズマ中に豊富に存在するOHラジカル,酸素ラジカル,水素ラジカルを用いて,副生成物の抑制を目的とした廃棄物分解システムを開発することを本研究の目的とする。直流放電にて水のみから成る熱プラズマを用いて,有機系物質を分解するシステムを作製した。従来は水溶性の有機物の分解を行っていたが,今回は難水溶性物質の1-デカノールを0/Wエマルションとして分解処理を行うシステムを開発した。1万□の高温のプラズマ中における分解プロセス,1千□程度の領域における副生成物の再合成プロセスの反応機構を明らかにした。また,排水処理を目的として,フェノール水溶液を水プラズマによって分解することに成功し,その分解機構を明らかにした。次に,PCBの模擬物質としてジクロロベンゼンを水プラズマによって分解するシステムを作製した。水プラズマの発生の大出力化を行うために,水プラズマの発生機構と電極現象の解明のための実験を行った。大出力化のためには,アーク電極の消耗を低減化することが必要であるので,ハフニウム,モリブデンなどの金属を陰極として水プラズマを発生し,そのアーク変動と電極消耗を調べた。その結果,水プラズマは数十kHzで変動し,その変動周波数が電極現象を解明するために重要なパラメータであることを明らかにした。さらに水プラズマ中の反応場の挙動を解明するために,水プラズマの発光分析を行った。有機物は水プラズマ中で迅速に分解されるが,その中間物質としてCHラジカルとCH_3ラジカルの生成を確認し,これらが副生成物発生に重要な役割を果たすと考えられる。水プラズマは通常外部に捨てている冷却水を直接放電領域に吹き込み,プラズマガスとして用いるため,90%以上の高い熱効率を得ることができる.また,本来共存させにくいOラジカル,Hラジカルを豊富に有するため,新しい廃棄物処理プロセスとして期待されている.本研究は,難水溶性の有機化合物である1-デカノールを処理対象物質として選定し,水プラズマ中での分解,その分解機構を解明することを目的とした.プラズマガスとして1-デカノールに何も前処理を行わず,水と共にプラズマガスとして用いた場合,すぐに水相と油相に分離してしまい,1-デカノールと水の蒸発に偏りが生じてしまう.したがって,本研究では1-デカノールを,界面活性剤であるPolyoxyethylene(20)cetyl etherを用いることでエマルションとして水に分散させ,プラズマガスとして用い分解実験を行った.また,界面活性剤と水のみを混合させた水溶液を水プラズマによって分解し,1-デカノールエマルションの分解実験と比較することで,分解機構について検討した.実験結果より,以下の結論を得た.1-デカノールの固体炭素,一酸化炭素,二酸化炭素への転化率は96 %以上であった.したがって,難溶性有機物であってもエマルション状にすることで分解処理が行うことができることがわかった.さらに,エマルションと界面活性剤水溶液の実験結果を比較することで,1-デカノールからはエタノール,Polyoxyethylene(20)cetyl etherからはアセトンが主に生成することがわかった.また,本研究において分解生成気体から60%以上の水素が確認されていることから,廃液から有用なガスを生成できるといえる.従って水プラズマによる有機物分解は工業的にも優れた手法である.直流放電にて水のみから成る熱プラズマを用いて,有機系物質を分解するシステムを作製した。水溶性の有機物の分解としてフェノール分解,難水溶性物質の1-デカノールをO/Wエマルションとして分解を行うシステムを開発した。工場等から出る排水処理中には,微量でも極めて有害な環境汚染物質が含まれている。この環境汚染物質の処理が重要な課題となっている。現在は有機物を含む排水処理には生物的処理方法が広く利用されているが,この生物的処理方法ではフェノールやトルエンなどの芳香族化合物が高濃度で含まれている場合には適用できない。排水処理を目的として,フェノール水溶液を水プラズマによって分解することに成功し,その分解機構を明らかにした。プラズマ中では,主にO原子によってフェノールが酸化され,フェノキシルラジカルを経由して分解されることが主な反応ルートであると考えられる。

一部はベンゼンを経由してギ酸やホルムアルデヒドが生成される反応ルートもある。エマルション試料は放電領域に直接投入され,直ちに分解され,分解生成物は冷却管を通り,液相と気相に分離される。生成した分解ガスを質量分析器とガスクロマトグラフィーを用いて分析を行い,液体は高速液体クロマトグラフィーと全有機炭素計を用いて分析を行った.アーク電流値を増加させることでTOCの除去率は増加し,8 Aでは99%以上の有機物が分解された。エマルション試料の分解後の主な生成ガスは,水素,一酸化炭素,二酸化炭素,メタンであった。アーク電流値を増加しても気相中の組成に変化は見られないのは,どの条件でも水が解離して発生したOラジカルやHラジカルが十分に存在し,原料中の有機物に対して過剰に存在しているためである。水プラズマは水溶性物質だけではなく,難水溶性物質も効率良く分解できるので,多様な廃棄物の処理システムに適用することができる。水プラズマの有機物の分解に関しては,難水溶性物質をエマルションにして分解する方法,排水処理のためのフェノール水溶液の分解システムの開発など、予想以上の成果があった。しかし,水プラズマによる数値解析に関してはプログラムの作成にはとりかかったが,まだ成果が出ていない。以上の点を鑑み,「おおむね順調に進展している」と判断した。25年度が最終年度であるため、記入しない。水プラズマの有機物の分解に関しては,難水溶性物質をエマルションにして分解する方法,排水処理のためのフェノール水溶液の分解システムの開発に基づき,それぞれの分解機構を解明することができ,予想以上の成果があった。また,水プラズマによる数値解析に関しては,その輸送係数や熱力学物性値などを計算することができた。しかし水プラズマの流体計算については完全な解を得ることができていない。水プラズマの有機物分解実験に関しては,今後も様々物質での分解挙動を調べ,その分解挙動をプラズマ中の分光計測,分解後の気体と液体生成物の分析を行うことで,新しい反応場としての水プラズマを化学的に解明する予定である。水プラズマの数値解析については,当初予想していたよりも物性値等のデータが複雑でやや遅れているが,実験から得られたプラズマの温度分布等を利用することで,大きな問題はなく解決できる見込みである。水プラズマの有機物分解実験に関しては,難水溶性の有機物を様々な界面活性剤でのエマルションで分解を行う。その分解挙動をプラズマ中の分光計測,分解後の気体と液体生成物の分析を行うことで,新しい反応場としての水プラズマを化学的に解明する予定である。水プラズマの数値解析については,物性値等のデータを得ることができたので,実験から得られたプラズマの温度分布等を利用することで,熱流体としての水プラズマの数値解析を行う予定である。
遊離脂肪組織移植におけるHGF遺伝子プラスミドを用いた遺伝子治療の基礎研究

遊離脂肪組織移植におけるHGF遺伝子プラスミドを用いた遺伝子治療の基礎研究として、動物モデルで実験を行った。結果として、移植後3か月で移植遊離脂肪の萎縮率に有意差はなかった。しかしながら、免疫染色による質的評価を行ったところ、HGF遺伝子プラスミド導入群で脂肪細胞の壊死を抑制することが分かってきた。今後、遺伝子解析やタンパク質解析などのさらなる検証が必要であるが、臨床的に移植脂肪の壊死が抑制できれば、遅発性合併症として知られる嚢胞形成や石灰化の予防に繋がる可能性があり、特に乳房における脂肪注入術において、臨床応用が期待できると考えている。予備実験として、当初の計画通り、マウス頭皮下へ遊離脂肪を移植する遊離脂肪移植モデルを用いて、遺伝子プラスミドの投与を行ったが、頭皮下における筋肉量が少ないため、最小有効量と考えているHGF遺伝子プラスミドの容量(500μg/200μl)を全量筋肉注射できなかったことと、移植脂肪1.0gを移植できるだけの十分なスペースが頭皮下に確保困難であったことから、試行錯誤を重ねた。複数回の予備実験で、頭皮下への移植モデルを断念し、背部皮下への移植モデルに変更したところ、マウス脊柱起立筋であればプラスミドの投与に問題ないことと、移植脂肪のスペースを十分確保できることを確認した。検体として相応しいヒト脂肪組織の入手は頻繁ではないため、まずはB6マウスの鼠径脂肪を用いた自家遊離脂肪移植モデルを用いて、コントロールプラスミド群とHGF遺伝子プラスミド群に分けて、投与時期と投与回数についての検討を進めた。当初の予定では、初回投与(移植時0週)、追加投与2回(移植後2週、4週)の計3回の投与を予定したが、HGF蛋白の発現は投与後1週がピークであることが判明し、移植前1週に初回投与を行い、移植後1週で追加投与する計2回の投与へ変更することにした。モデルマウスの作成と遺伝子プラスミドの投与量・投与時期・投与回数について、一定の目処が立ったため、予備実験は終了とし、免疫不全マウスを用いたヒト遊離脂肪移植モデルにおける本実験を始める段階になった。マウス遊離脂肪移植モデルの作成に関して、ヒト遊離脂肪を移植する前段階で、マウス自家脂肪移植モデルによる予備実験を行い、頭皮下から背部皮下へ移植部位を変更したため、予備実験に時間を要した。また、遺伝子プラスミドの投与時期と投与回数に関しても、HGF蛋白発現のピークを考慮し、投与方法の変更を行ったため、本実験が遅れている。当初の計画では、マウス頭皮下の筋肉に対して、HGF遺伝子プラスミドを筋肉内注射し、遊離脂肪を移植する予定であったが、平成27年度の予備実験段階において、プラスミドの最小有効量と考えられる容量(500μg/200μl)を頭皮下の筋肉に注入することが、技術的に難しく、プラスミドの導入効率にバラツキが生じたため、マウス背部にある左右脊柱起立筋にそれぞれ100μlを注入し、遊離脂肪移植を行うモデルに改変した。また、プラスミドの注入時期について、当初の計画では、初回投与(移植時0週)と追加投与(移植後2週、4週)の計3回の投与を予定していたが、HGF遺伝子プラスミド導入からHGF蛋白の発現が投与後1週でピークとなり、1か月程度かけて漸減していくことが判明したため、初回投与を移植前1週とし、追加投与は移植時0週のみの計2回投与に変更した。免疫不全マウス( scid/scid)を用いた遊離脂肪移植モデルを、コントロールプラスミド群とHGF遺伝子プラスミド群の2群に分けて、移植前1週と移植時0週に左右脊柱起立筋に対して遺伝子導入を行った。そして、ヒト遊離脂肪1,0gを脊柱起立筋上に移植したのち、移植後4,8,12週の時点で、移植脂肪を回収し、量的・質的評価を行った。結果として、重量比率(移植脂肪重量/体重)については、各週いずれの時点でも有意差はなく、移植脂肪の経時的な萎縮の改善は認められなかった。しかしながら、免疫染色において、移植脂肪内における脂肪細胞の壊死に起因した油滴の量が、移植後12週の時点で、有意差を認めたため、質的な改善が見込まれることが分かった。臨床的に問題となる遊離脂肪移植後の嚢胞形成や石灰化などの合併症予防に繋がることが期待される。また、萎縮という量的な問題については、プラスミドの投与量・導入時期などについて、再検討が必要であると考えている。予備実験による問題点を修正し、本実験へと進む。当初の計画どおり移植脂肪を経時的に観察し、血管新生、移植脂肪のリモデリング、抗炎症・抗線維化効果について解析を行う。解析方法は、免疫染色、リアルタイムPCR、ELISAなどを駆使する。移植床へのHGF遺伝子プラスミドの投与が、移植遊離脂肪に対して有効かどうかを統計学的に検討する。

形成外科予備実験に時間を要して、本実験に進めなかったため、高額の遺伝子プラスミドや解析に必要な物品を未購入であることから、次年度使用額が生じた。本年度から本実験を始めるにあたり、当初の計画通り、必要物品の購入などを進める予定である。
臨床医療コーパスの構築に関する研究

申請者等は,臨床医学分野の知識ベースの構築を目指している.ここでいう知識ベースとは,主要な医療用語とそれらの関係を記述したデータベースであり,主要な疾患に対して,その発生部位,治療や薬剤などの情報を保持するものである.このような知識ベースが利用可能となれば,不適切な治療や投薬に対して警告を発する次世代の電子カルテや,綿密な医療統計データの集計が可能となり,医療ミスの軽減や,正確かつ大規模なデータ分析が実現可能となる.このため,医療情報処理分野では,知識ベースの構築が急がれている.このような背景のもと,本研究では,大量に存在する電子テキストを利用して,知識ベースを自動構築する研究を行った.申請者等は,まず,(1)教師なし学習アプローチを行い,用語の上位/下位関係や用語の分類について,有望な精度で,これらを抽出した.しかし,疾患とその治療法など,より詳細な情報に関しては,十分な精度を得ることはできなかった.次に,(2)医療テキスト(医学辞書200文,電子カルテ300文章)に対して疾患とその治療法など臨床医療知識をアノテートし,そこから機械学習を行った.この結果,日付表現や薬品などいくつかのカテゴリについては90%を超える高い精度で推定が可能となったが,症状や検査値解釈など,語よりも長い句や文の表現される知識については,不十分な精度しか得られなかった.現在は,アノテーション有りのデータと大量に存在するアノテーション無しのデータの両者を組み合わせ,現実的な精度を得るための研究を継続中である.申請者等は,臨床医学分野の知識ベースの自動構築を目指している.ここでいう知識ベースとは,主要な医療用語間の関係を記述したデータベースであり,主要な疾患に対して,その発生部位,治療や薬剤などの情報を保持するものである.本研究の目的は,このような知識ベースを自動構築するために必須となる日本語コーパスを構築することである.このため,本年度は,これまで海外の医療分野で,どのような言語コーパスが構築されてきたかを調査し,また,実際に利用することで,どの程度の精度が得られ,どのような限界があるのかを明らかにする研究を行った.1.匿名化コーパス電子カルテテキストには多くの個人情報が含まれており,研究に利用する際には,これらを取り除く必要がある.匿名化されるべき情報がタグ付けされたコーパスがあれば,これはラベリング問題となる.我々は,i2b2コーパスを用い,機械学習(条件付確率場)を用いて自動匿名化を行った.その結果,適合率98%,再現率97%という高い精度で匿名化が可能であることが分かった.2.患者情報推定コーパス電子カルテに記述されたテキストから,患者の喫煙状態(喫煙者,非喫煙者,不明)を推定するタスクに挑戦した.情報検索尺度Okapi-BM25とk近傍法を用い,構文解析を用いる/用いないの2つの手法を検証した.その結果,構文解析を用いない場合の精度がもっともよく,86%という精度で患者の喫煙状態を推定できた.以上のことから,カルテ文章など専門用語を多く含む文章においては,用語の特定においては一般文章より容易であるものの,構文解析など深い処理は,現状では,困難である可能性が示唆された.この知見をいかして,次年度は構文情報を強化するためのコーパスの構築を予定している.申請者等は,臨床医学分野の知識ベースの構築を目指している.ここでいう知識ベースとは,主要な医療用語とそれらの関係を記述したデータベースであり,主要な疾患に対して,その発生部位,治療や薬剤などの情報を保持するものである.このような知識ベースが利用可能となれば,不適切な治療や投薬に対して警告を発する次世代の電子カルテや,綿密な医療統計データの集計が可能となり,医療ミスの軽減や,正確かつ大規模なデータ分析が実現可能となる.このため,医療情報処理分野では,知識ベースの構築が急がれている.このような背景のもと,本研究では,大量に存在する電子テキストを利用して,知識ベースを自動構築する研究を行った.申請者等は,まず,(1)教師なし学習アプローチを行い,用語の上位/下位関係や用語の分類について,有望な精度で,これらを抽出した.しかし,疾患とその治療法など,より詳細な情報に関しては,十分な精度を得ることはできなかった.次に,(2)医療テキスト(医学辞書200文,電子カルテ300文章)に対して疾患とその治療法など臨床医療知識をアノテートし,そこから機械学習を行った.この結果,日付表現や薬品などいくつかのカテゴリについては90%を超える高い精度で推定が可能となったが,症状や検査値解釈など,語よりも長い句や文の表現される知識については,不十分な精度しか得られなかった.現在は,アノテーション有りのデータと大量に存在するアノテーション無しのデータの両者を組み合わせ,現実的な精度を得るための研究を継続中である.
ハイブリッド簡易高速電磁界計算による電磁波可視化と実証実験による民間航空解析支援

本研究の目的は、電磁界解析手法を組み合わせたハイブリッド簡易計算手法を開発し、航空分野の各種電波問題へ応用することにある。三年目は、これまで開発したプログラムの拡張と実験を行った。基本的なプログラムの構造には、航空分野への適用を目指し広域の計算を可能とするためレイトレーシング法を基本として、その上に物理工学近似や一様幾何光学回折理論を応用する形とし、複雑な構造体についてはPCの計算の許す範囲内においてFDTD法を採用する方向で検討を進めた。それぞれの精度確認と結合部分に課題があるため一つの形とするにはまだ時間を要する。開発手法の応用としては、これまで同様に計器着陸システム(ILS)の電波干渉とした。航空機に正しい着陸コースからの水平方向の誤差を知らせるローカライザー(LOC)及び高さ方向の誤差を知らせるグライドスロープ(GS)の二つに対して、複数の構造物や複雑な地形上の計算ができるようにプログラムを改良した。国内のILS解析ソフトウェアについては上記の計算に対応できないため新規性があるといえる。一方海外ソフトウェアでは複数構造物への適用及びGSのアンテナ前方に変化する二次元地形への応用はあるものの三次元的に変化する地形への応用は見られないため、その部分にも新規性があるといえる。また、上記拡張に併せ多重反射・多重回折を考慮できるよう改良した。回折波については反射波の一部として一度に計算できる仕組みを採用し、計算時間をこれまでより削減することができた。実験関連としては、実環境下におけるILS信号の測定、電波無響室でのバイスタティックレーダ断面積の測定、空港内マルチパス環境下におけるマルチラテレーションの信号検出率、1090MHz帯の信号統計について実験システムの構築とデータ解析を実施した。成果の一部は国際学会で発表した。今後、データ取りまとめと計算結果との比較を行う予定である。平成30年度の後半から今後の対外連携の強化および新しい研究テーマの発掘を目標に海外で研究を開始した。その準備や海外で実施する作業のため、十分な研究時間を得ることが難しかった。そのためやや作業は遅れている傾向にあり、本滞在に合わせて研究期間を1年延長することとした。これまで同様にプログラムの開発を継続する。同時に航空分野への各種問題に対して応用を図る予定である。具体的には、マルチパス環境下におけるILS信号干渉、レーダ断面積などである。特に三年度までに実施した実験や所内の他の研究データを用いて解析対象のデータがそろってきている状況にある。そこで、計算精度の検証のために実験結果との比較を行う予定である。また得られた実験結果から空港内の伝搬環境などの特徴についても取りまとめる方向としている。プログラムの開発に当たってはこれまで開発したプログラムの改良をメインで考えている。先に述べたようにレイトレーシング法(RTM)で伝搬経路を探索し、その上に物理工学近似(PO)や一様幾何光学回折理論(UTD)を応用する形である。障害物の影領域についてはPOの精度劣化が懸念されるため、RTMによる経路探索で送受信点の関係性をおおざっぱに算出した後、影領域についてはUTDを活用する方向である。一方、高周波近似解法に位置づけられる上記手法では波長以下の物体の取り扱いができないので、そのような場合には例外的にFDTDを用いるといった工夫を入れるよう検討している。そのためのプログラムの実装・組み合わせを試みている段階である。これらの個別の計算結果もしくは組み合わせで得られた計算結果に対して、実験で得られたデータや市販のソフトウェアとの比較を行い、開発したアルゴリズムの精度検証を行う予定としている。本研究の目的は、電磁界解析手法を組み合わせたハイブリッド簡易計算手法を開発し、それを航空分野の各種電波問題へ応用することにある。初年度は、一部の電磁界解析手法の基礎プログラミングを実施した。最初のアプローチとして、これまでに開発実績のあるレイトレーシング法とFDTD法の基本計算部分を構築した。まず、過去の研究成果を活用し、レイトレーシング法を改良したプログラミングを実施した。本手法の特徴は、使用する波長に対して散乱体(建物や機体、地面等)を面で離散化し、面の代表点だけを利用して、送信点から受信点までの電波の航跡探索を簡単化することである。考え方は非常に簡単だが、これにより計算メモリの節約と計算時間の短縮を図ることができるため、航空分野で考えられる広大な解析領域に対しても比較的簡単に応用できる。この手法を用いて、着陸支援システムの一つであるローカライザへの電波干渉問題への応用を試みた。これまでは航空機や建物からの散乱問題だけを考えていたが、複雑な地面形状がローカライザに及ぼす影響について数値解析を実施した。ただし、計算精度については今後の課題である。次に、FDTD法の基本プログラムを作成した。まずは基本プログラムのみであるが、MATLABで作成した本プログラムは、実行すると動画形式で再生できるため、電波伝搬の様子が視覚的に分かりやすい作りとなっている。今後、航空分野への応用を検討している。一方、測定については、実験装置の準備を行った。当初、測定器を購入予定であったが、当所内の装置を組み合わせてシステムを組むことができる可能性があるため、既存装置を応用して測定が可能か検討した。レーダ周波数帯の信号については、別の研究テーマで得られた結果を本研究に応用するためにデータ整理を行った。空港内におけるレーダ周波数帯の信号については、その信号量を調べた。初年度は、基本となる電磁界計算のためのプログラミングを実施した。この中で、レイトレーシング法とFDTD法のプログラミングを行った。

レイトレーシング法については、着陸支援システムの一つであるローカライザについて、建物や航空機からの散乱波がローカライザの性能に及ぼす影響を数値解析した。また、地面からの散乱波の影響についても年度末に応用を試みた。次に、FDTD法の基本プログラムを行い、実行すると伝搬の様子を可視化することができるツールを用意した。ただし、具体的な航空分野への応用はこれからである。その他にも、モーメント法やPO法のプログラミングも実施予定であったが、まだ計算結果が得られるほどには達していない。よって、概ね当初予定の作業とはなっているが、若干成果としては遅れている状況にある。実験については、既存の装置の組み合わせでVHF帯の信号が測定できないか検討を進めた。その結果、職場にある装置で測定ができそうな見通しが立った。また、職場内の他の研究テーマで得られた監視関係の実験データを活用して、本研究における計算結果との比較のためのデータ整理を行った。実験データと計算結果との比較は次年度の課題である。本研究の目的は、電磁界解析手法を組み合わせたハイブリッド簡易計算手法を開発し、航空分野の各種電波問題へ応用することにある。二年目は、初年度に開発した一部のプログラミングについて性能を評価するために、関連研究の動向調査と当所で所有する他のソフトとの比較を行った。初年度に簡易レイトレーシング法(RTM)のプログラミングを行い、計器着陸システムの電波干渉への応用を試みた。そこでは、複雑な地面からの散乱波を計算に組み込んだが、これまでの国内の本システムにおける解析は二次元地面に限定されており、調査したところ諸外国の関連ソフトでも二次元解析にとどまっているようであった。当該装置のアンテナ前方については通常障害物がないことが前提となっているため解析対象の制限は当然のことかもしれないが、日本特有の設置環境を鑑みると必ずしも二次元解析で精度が取れるとも考えにくい。そこで、開発したプログラムで得られた結果と国内外の解析結果の比較を開始し、性能比較を進めた。最終的な判断はこれからになるが、同じ環境で計算結果が概ね一致するのであれば、申請者が開発したプログラムの三次元への応用も可能であろうと考えている。評価したプログラムについては、計器着陸システムのローカラーザーおよびグライドスロープへの適用を目標としている。その他の解析手法については、初年度に開発したFDTD法および新たに物理光学近似(PO法)に基づいたプログラミングを進めており、今後、RTMのアルゴリズムをベースに解析手法の組み合わせを進めていく予定である。また、空港内のVHF帯の信号強度の測定も実施した。安定した信号の取得を図る必要があることから、測定方法や測定場所の再選定が必要との判断となり、最終年度に再試験を実施する予定である。レーダに利用する周波数帯については、既存システムを利用して信号数の推移について評価をした。
健常児と言語発達遅滞児における会話技能の発達と指導方法の開発に関する研究

ディスコースにおいて重要な自他の意図に関する意識や理解の発達を検討するために、複数の中から相手の意図(好み)を尋ねる選択質問を使って健常児のディスコースの発達と発達遅滞児の指導プログラムについての検討を行った。研究Iでは、健常児における他者の欲求意図理解の発達について検討を行った。その結果、2歳3歳児は、自他の欲求意図を同一化する傾向があり、4歳5歳児になると、自己と他者の欲求意図の自律性の理解ができていた。研究IIでは、研究Iのディスコースユニットモデルを基に工作場面とおやつ場面を設定し、言語発達遅滞児の会話技能の指導を実施した。7歳のダウン症女児に、工作場面で身体援助、言語指示、モデル提示などの段階的な援助を与え、聞き手の意図を想定した発話行為の遂行を促したとごろ、セッションの経過と共に相手の意図を尋ねる行為が可能になった。研究IIIでは、場面によるディスコースの特徴を検討するために、健常児2歳、3歳とダウン症児(MLUマッチング)の母子相互交渉を観察した結果、母子間で知識が共有され、認知的負荷が軽減されている日常生活ルーティン場面の方が、玩具遊び場面よりも時空間的に離れた事象への言及といった、高次な言語使用が多いことが示された。会話内容が「今、ここ」に限定されることが指摘されているダウン症児は、会話初期から既に未来事象への言及が少ないことが示され、指導の必要性が示唆された。研究IVでは、おやつスクリプトの獲得について、1020ケ月の健常児とダウン症児(MAマッチング)について縦断的検討を行った結果、スクリプトの中心的要素から細部要素へ(18ケ月頃)という獲得の順序性が示され、また同時期に言語による伝達が開始されたことから、スクリプトの獲得と言語獲得及びディスコースとの関連性が示された。ダウン症児は、スクリプト獲得に遅れがみられ、言語獲得やディスコース発達の遅れの1つの要因である可能性が示唆された。研究Vでは、6歳のダウン症女児にファーストフード店場面を設定し、誤提示を用いて伝達意図の調整を指導したところ、調整を求める選択質問への応答や、相手の要求に応じて意図を調整すると言った伝達の柔軟な調整が可能になり、実際のファーストフード店での般化も確認された。(1)健常3、4、5歳児の「相手の意図を尋ねる」選択質問会話行為の発達健常児の35歳児の工作場面における「相手の意図を尋ねる」選択質問の遂行経過を分析した。対象児は3歳児3名、4歳児2名、5歳児1名で、対象児の家庭において(1)ラポールをつけるために実験者と対象児が10分間ほどおもちゃを用いて遊ぶ。(2)子どもと実験者が簡単な製作物を作る。製作物は紙とクリップが2色から選択できるようになっている。(3)実験者は「A(補助実験者)さんにも作ってあげようか」と働きかける。(4)次に実験者は「お母さんにも作ってあげようか」と働きかける。補助実験者に作る場合には、実験者はプロンプト-を一切行わず、母親に作る際「相手の意図を尋ねる行為」が行えなかった場合は「それでいいのかな?」

「どっちがいいか聞いてきて」などのプロンプトを行った。3歳児ではプロンプトがなければ「相手の意図を尋ねる」ことは困難で、4歳児で自発的に相手の意図を尋ねようとする萌芽が見られたが、プロンプトがあって発話したときにも、その発話の含意「どちらか好きな方を選んでいいよ」の理解は不十分であった。5歳児では相手の意図を尋ね、それに応じるという発話行為が達成されていた。3、4歳でみられたような「相手の意図を尋ねる」選択質問の発達におけるプロンプターとしての大人の役割の大きさもまた示唆された。(2)言語発達遅滞児に対する会話技能の指導ディスコースユニットモデルをもとに場面を設定し、言語発達遅滞児の会話技能の指導を実施中である。対象児は7歳(MA4歳2ケ月)のダウン症女児。指導は上記の観察場面と同様な工作場面で子どもが大人に選択質問をする。身体援助、言語指示、モデル提示などの段階的な援助を与え、ユニットの獲得をめざし、聞き手の意図を想定した発話行為の遂行を促している。<言語発達遅滞児に対する会話技能の指導>ディスコースユニットモデルを基に場面を設定し、言語発達遅滞児の会話技能の指導を実施中した。対象児は7歳(MA4歳2ヶ月)のダウン症女児。指導は工作場面で子どもが大人に材料の選択質問をする。手続きは、対象児が簡単に製作できるおもちゃを自分および補助指導者と母親に作るという工作場面を設定し、「赤と青のどっちがいい?」といった「相手の欲求意図を尋ねる行為」を指導した。1セッションで2種類の材料の種類(紙とクリップなど)、2人のおもちゃを作ってあげる対象者(母親、補助指導者)、2通りの材料の組み合わせの仕方(赤/青、黄色/緑など)による計8試行の「尋ねる行為」が行われた。段階的な援助を与え、聞き手の意図を想定した発話行為の遂行を促した。その結果、S2-S4では、促しや「聞いてごらん」などの言語指示があれば尋ねる様子が80%程度を占めた。S5以降、自発的に尋ねる行為の割合が増加し、S12以降は100%を示した。ボーリング場面によるプローブ(S20)では、80%以上の割合で自発的に相手に尋ねることができた。尋ね方は、S2では「これでいい?」「これにする?」といった同意を求める尋ね方のみであったが、S3-S5では「どっち」「どれ」などの「相手の欲求意図を尋ねる」尋ね方と同意を求める尋ね方が入り交じってみられた。S6以降意図「どっち」「とのどっちがいい?」という「相手の欲求意図を尋ねる」仕方になった。(1)言語発達遅滞児に対する会話技能の指導昨年度に引き続き、ディスコースユニットモデルを基に場面を設定し、言語発達遅滞児の会話技能の指導を実施した。7歳のダウン症女児に、工作場面で身体援助、言語指示、モデル提示などの段階的な援助を与え、聞き手の意図を想定した発話行為の遂行を促したところ、セッションの経過と共に相手の意図を尋ねる行為が可能になった。また、6歳のダウン症児に、ファーストフード店場面を設定し、誤提示を用いて伝達意図の調整を指導したところ、調整を求める選択質問への応答や、相手の要求に応じて意図を調整するといった伝達の柔軟な調整が可能になり、実際のファーストフード店での般化も確認された。(2)会話発達の基礎研究場面によるディスコースの特徴を検討するために健常児2歳、3歳とダウン症児(MLUマッチング)の母子の相互交渉を観察した結果、母子間で知識が共有され、認知的負荷が軽減されている
免疫遺伝子超可変部をマ-カとした2ステップPCR法による微量残存腫瘍の検出

プレB細胞型急性リンパ型白血病(cALL)を対象として、以下の研究を行った。1)20例のcALL細胞よりDNAを調整し、VH遺伝子に共通な配列とJHに共通な配列をプライマ-として用い、PCRにて免疫グロブリン超可変部(CDR3)のDNAを増幅した。それをM13ベクタ-に組み込み、配列を決定した。その結果、各々の症例におけるCDR3の多様性が確認された。また、DHやJH遺伝子の使用頻度の偏りや極めて少ない点突然変異は、B細胞成熟過程における免疫グロブリン遺伝子構成を反映したものと考えられた。2)各々のCDR3DNA配列をプロ-ブとしたサザンブロットの、残存腫瘍検出感度ならびに特異性について検討した。正常細胞に対して10^<ー5>の混入が検出可能であり、このレベルでは、CDR3の配列は完全に腫瘍特異的であった。3)cALL4症例における、臨床経過と残存腫瘍の推移について検討した。患者骨髄細胞は正常細胞と段階的割合で混合され、残存腫瘍の判定量が行われた。その結果、寛解導入療法後は10^<ー2>から10^<ー3>レベルの腫瘍が残るが、地固め療法中にさらに減少し、1例では検出感度以下となった。また、骨髄移植直後認められた微量残存腫瘍が移植後3ヶ月目に消失した症例も認められた。以上より、CDR3を分子マ-カ-とした残存白血病の検出は、充分に実用的であると考えられる。今後、このような分子生物学的寛解の判定法を、地固め強化療法、免疫法、GVLなど、従来の形態学的診断では不可能であった分野での新しい評価法として、確立してゆきたい。
組織における線溶反応の動的制御機構の分子生物学的解析

プラスミノゲンアクチベータ(PA)、プラスミンを介する線維素溶液反応(線溶反応)は、血栓溶解のみならず、組織修復や、癌の浸潤などにも重要な役割を果たしている。この組織線溶に関わるPAとしては、ウロキナーゼ型PAが主役であり、これが細胞に結合し、同じく細胞に結合したプラスミノゲンを細胞表面上で化学反応論的に有効に活性化することで反応が開始される。この反応の制御因子としてはPAインヒビター1(PAI-1)とα_2-プラスミンインヒビタ(α_2-P1)が考えられる。PAI-1は細胞間物質であるビトロネクチン、或いはプロテオグリカンと結合して、局所に存在し、PAを制御していることが明らかにされている。一方、細胞表面で生じたプラスミンは、血流中に存在するα_2-Plには阻害を受けにくいことが報告されている。また、α_2-Plの細胞上への特異的結合部位の存在は知られていない。我々が、α_2-Plを精製し糖鎖を解析したところ、量的には多くないが、GlcNAcにFucがα1-3結合し、非還元末端側のGalβ-4GlcNAc構造(ルイスX構造)を含んだ三本鎖複合型構造の存在が示唆された。本年度はα_2-Plが本当にその構造上にシアリルルイスX構造を持つ糖鎖を有するかいなかを更に何通りかの方法により詳細な解析を試み、これを確認した。またLPS, TNFなど細胞表面にセレクチンを発現させるような炎症性サイトカインにより、血管内皮細胞を刺激し、内皮細胞とα_2-Plが結合を解析したところ、刺激細胞において、α_2-Plの結合は有意に増加した。またこのα_2-Plは、プラスミン抑制活性を保持していることが確認された。現在さらにセレクチンを遺伝子工学的に特異的に発現させ、α_2-Plがセレクチンと結合する事を化学反応論的に解析中である。
光トリガー相転移結晶の定量的解析と機能開拓

研究代表者はこれまで外部刺激でメカニカルに動く有機結晶を開発してきた。光反応や熱的な構造相転移によって動くメカニカル結晶の開発に成功し、さらに最近、光によって構造相転移が起きる「光トリガー相転移」という新現象を発見した。温度変化させることなく光で相転移を起こすことができる新しい機構の相転移であるが、その定量的解析は未だできていない。そこで本研究では最初に、この光トリガー相転移結晶の光反応に伴う応力・ひずみを測定し、発現機構に定量的な考察を与える。次いで、新しい光トリガー相転移結晶の開発、および光トリガー相転移の発現条件を明らかにし、最終的に、光トリガー相転移による新機能の開拓を目指す。
ジグリセリドキナーゼαはアポトーシス阻害のキーエンザイムか?

ジグリセリド(DG)キナーゼ(DGK)の基質DGと反応産物のホスファチジン酸の両者ともに生理活性脂質として知られている。現在、哺乳類のDGKは、9種のアイソザイムからなる大きなファミリーを形成することが明らかになっているが、各DGKアイソザイムのの具体的な生理的役割は殆ど明らかではない。最近、偶然、DGKαを発現した細胞はアポトーシスが誘導される度合いが顕著に低いことを見出した。そこで、このDGKαによるアポトーシス抑制の機構を明らかにする目的で本研究を計画した。1.DGKαのアポトーシス阻害機構の解明:DGKαが選択的アポトーシスが活発なTリンパ球に大量に発現していることを既に明らかにしているので、テトラサイクリンの有無で誘導のかかる野生型、不活型及び常時活性型DGKαの安定形質転換細胞株(Tリンパ球由来Jurkat細胞)を作製を試みた。既にDGKαの遺伝子に変異を導入したES細胞(相同組み換え体)を既に得ており現在キメラマウスを作成中である。しかし、残念ながら細胞株、キメラマウス共に研究期間中には得られなかった。2.DGKαの機能を知るためには他のアイソザイム(極めて類似したDGKγやDGKδ)の機熊を含めた総合的な知見が必要と考え検討した。DGKγはCdc42、Rac1と相互作用し、活性型DGKγは糸状仮足を、不活型は葉状仮足の形成をそれぞれ促進した。DGKδがSAMドメインを介してホモオリゴマー(少なくとも4量体)を形成することが明らかになり、更に、刺激によりオリゴマー/モノマー間の変換が起こること、また、DGKδが刺激によるリン酸化や細胞内顆粒から細胞膜への移行の際にこのオリゴマー/モノマー変換が重要な役割を果たすことが示された。DGKδは選択的スプライシングによって生じる異なるアイソフォーム(DGKδ2)が存在し、様々な性質が異なることを明らかにした。細胞内シグナル伝達系に関与する生理活性脂質代謝酵素としてジグリセリド(DG)キナーゼ(DGK)の研究を行っている。本酵素の基質DGと反応産物のホスファチジン酸の両者ともに生理活性脂質として知られている。1.DGKαのアポトーシス阻害機構の解明:テトラサイクリンの有無で誘導のかかる野生型、不活型及び常時活性型DGKαの安定形質転換細胞株を得ることを計画し、現在Jurkat細胞で作製中である。DGKαの活性が如何にしてアポトーシスを制御しているのかを明らかにするために細胞内での実際の基質分子を同定することを計画し、現在、共同研究によりLC/ESI-MSを用いた解析が進行中である。2.DGKαのノックアウトマウスの作製:既に、DGKαの遺伝子に変異を導入したES細胞(相同組み換え体)を既に得ており現在キメラマウスを作成中である。ホモ体(KOマウス)が得られ次第、アポトーシスと関連した表現型の解析や生化学的、分子生物学的及び細胞生化学的手法を用いた解析を行う。3.DGKαの機能を知るためには他のアイソザイムの機能を含めた総合的な知見が必要と考え検討した。DGKεのKOマウスを作成したところ、DGKε-KOマウスは、脳内のアラキドノイル型DGと遊離アラキドン酸量が減少し、電気ショックによる強直性てんかん発作時間の短縮及び早期回復、更には記憶の長期増強が抑制されていることが明らかになった。

DGKδがSAMドメインを介してホモオリゴマー(少なくとも4量体)を形成することが明らかになり、更に、刺激によりオリゴマー/モノマー間の変換が起こること、また、DGKδが刺激によるリン酸化や細胞内顆粒から細胞膜への移行の際にこのオリゴマー/モノマー変換が重要な役割を果たすことが示された。DGKδは選択的スプライシングによって生じる異なるアイソフォーム(DGKδ2)が存在し、様々な性質が異なることを明らかにした。
自然免疫に於ける未知の微生物認識分子群の単離と炎症への繋がりの解明

自然免疫の活性化は獲得免疫系の活性化に必須であり、内因性、外因性リガンドによる炎症の原因である。我々はこれまで自然免疫でウイルス由来の核酸認識の中心的役割を果たす分子の一つRIG-I分子に着目し、RIG-Iを活性化させる新たな分子としてRiplet分子とDDX60分子を単利した。本研究では、C型肝炎ウイルスによりRipletの機能が阻害される分子機構の解明を行い肝炎におけるRipletの役割と重要性の解明を試みた。予備実験から、HCVが感染すると細胞内のRipletたんぱく質の機能が阻害されることを発見していたことから、HCVのどのたんぱく質がRiplet分子の機能を阻害するのかを試験管内の反応により調べたところ、Riplet分子を切断するHCVタンパク質を同定し、そのメカニズムを解明することで、HCVが持続感染し慢性炎症を誘導する新たなメカニズムの解明を行った(未発表)。次に、RIG-Iと結合する新規分子のDDX60分子の自然炎症における役割を解明するために試験管内での解析を行い、DDX60分子は、RIG-Iと結合しその機能を促進すること、またRIG-IによるI型インターフェロン産生にDDX60分子が重要な役割を果たすことを解明し、自然免疫で炎症を誘導する新たな分子機構の解明を行った。また、ポリオウイルス感染のマウス感染モデルを使用し、ウイルス感染時の炎症性サイトカインの産生機構解明のモデル実験系として研究を行い、ポリオウイルス感染では、マクロファージやCD8陽性の樹状細胞に於いて、TLR3-TICAM-1分子の経路を介して炎症性サイトカインの一つのI型インターフェロンが産生されることを初めて解明した。C型肝炎ウイルスによる肝炎から肝癌への以降や、その他のウイルス感染症に起因する炎症は数多い。一方で、このようなウイルスを認識する分子群が自己の成分を認識した場合には感染に依存せずに炎症が生じる。その為、ウイルス感染による炎症制御のメカニズムを解明することは、自然炎症のメカニズムの解明にとって非常に重要である。我々は独自に単離したユビキチンライゲースのRipletのノックアウトマウスを作成し解析をしたところ、非常に興味深いことに、Riplet分子が、細胞質内でのウイルスRNAのセンサー分子であるRIG-I蛋白質をユビキチン化修飾し、この修飾が、ウイルス感染時の炎症応答に必須であることを生体内での解析で明らかにした。Ripletノックアウトマウスはウイルス感染に非常に弱いことから、今後、Ripletノックアウトマウスを使用することで炎症応答のメカニズム解明に大きく貢献できると期待される。一方、RIG-I蛋白質に結合する分子として単離したDDX3分子は、RIG-Iによる炎症性サイトカイン産生のシグナルを増強するが、C型肝炎ウイルス蛋白質のcore蛋白質が、DDX3とRIG-I下流のアダプター分子であるIPS-Iとの結合を阻害し、RIG-IによるI型インターフェロン産生誘導のシグナルを阻害することを発見した。I型インターフェロンは強い抗ウイルス作用をもつことから、C型肝炎ウイルスのcore蛋白質が、DDX3とIPS-Iとの結合を阻害することでウイルスが持続的に感染し、炎症を引き起こすことができることが示唆された。