hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞凝集形成を介した間葉系幹細胞分化開始メカニズムの解明

個体での骨や歯の原基発生は細胞凝集(Cell condensation)の形成から始まる。In vitroにおいても様々な組織の分化誘導に3次元的な凝集塊形成が極めて有効であることが知られているが、細胞凝集で分化が開始する分子メカニズムについては不明な点が多い。本研究では多分化能を持つ間葉系細胞株C1を用い、細胞凝集形成を経て特異的な細胞系譜へ分化する過程において、高解像度イメージングによって一細胞レベルの解像度での解析を行う。今年度は、3D sphere、monolayer、cell aggregateを含むmonolayerの3つのアプローチで解析を行った。3D sphereにおいてはまだ骨に分化させていない状態でも、G1期早期の細胞(mVenus陽性)にrunx2の発現が見られることを確認した。別の分化特異的転写因子Osx, Sox9については、必ずしもmVenus陽性に重ならず、むしろその周囲にみられた。一方、monolayerで分化が十分に始まっていない段階では、runx2とSox9の共陽性細胞が見られるが、それはmVenus陽性細胞の近傍ではあるが、mVenus陽性にはなっていなかった。一方、cell aggregateを含むmonolayerでは、monolayerで低い発現がcell aggregateへ向かって移行的に発現が上昇し、しかもcell aggregate状態では非常に高い発現であることをin situ hybridizationにて観察した。これらの結果は、細胞周期特異的な細胞状態であることが一義的に発現を上昇させているわけではなく、分化形質の発現には細胞密度の高い状態が必要であることを示す。本研究では組織の分化誘導に3次元的な凝集塊形成が重要である、という現象を分子メカニズムの観点から明らかにすることを目的とし、まずは分化誘導に特定の細胞周期が関与するかという点に焦点を当てた。当初の計画のアプローチである3次元的な凝集塊に加え、2次元のmonolayer、さらに2次元のmonolayerに細胞がpile upしたcell aggregateを形成する培養方法、の3つのアプローチで解析を行った。それぞれで特定の細胞周期の細胞が見られるが、それらと分化形質の発現を解析することで、分化のスイッチへの細胞周期の影響を発現レベルで調べることができた。しかも複数の分化形質についても同様にみられた。したがって、研究計画書に従った実験をさらに発展させて行った結果、新しい知見が蓄積しつつあり、概ね順調に進展していると考えられる。今後はこれらの結果をさらに発展させ、2つのアプローチでさらなる解析を行いたい。まず、今年度は抗体を用いたタンパクレベルでの発現解析が大部分であり、転写レベルの発現は十分に行ってはいない。in situ hybridizationを中心に、少数細胞レベルでの転写解析を行い、転写物-タンパク質発現と細胞周期の関係を明らかにする。もう一つは、細胞凝集状態に必要と思われる分子間相互作用を追求する実験を開始する予定である。そのための候補として当初の予定に挙げてある、細胞間情報伝達に必要なNotch-Deltaシグナルと3次元的組織形成に必要なHippo-Yapシグナル分子を調節することで、分化形質の発現に影響するかいなかを解析する。このことで間葉系細胞分化開始に関わる細胞間相互作用の候補を絞り込みたい。

まず、今年度は抗体を用いたタンパクレベルでの発現解析が大部分であり、転写レベルの発現は十分に行ってはいない。in situ hybridizationを中心に、少数細胞レベルでの転写解析を行い、転写物-タンパク質発現と細胞周期の関係を明らかにする。もう一つは、細胞凝集状態に必要と思われる分子間相互作用を追求する実験を開始する予定である。そのための候補として当初の予定に挙げてある、細胞間情報伝達に必要なNotch-Deltaシグナルと3次元的組織形成に必要なHippo-Yapシグナル分子を調節することで、分化形質の発現に影響するかいなかを解析する。このことで間葉系細胞分化開始に関わる細胞間相互作用の候補を絞り込みたい。研究成果発表を発表するための国際学会などさらに複数予定していたが、出席をとりやめた学会があり、それを次年度の学会に参加することに変更した。また今年度は予定より使う抗体・試薬が少なかったが、次年度よりさらに抗体・試薬の種類を増やす必要が生じた。すなわち抗体・試薬購入、学会出席費用などに使用する予定である。
ナノ粒子Ｐｄの形成場としての自己組織化イオン液体修飾酸化グラフェン複合体の合成

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
戦前期日本勢力圏下における原料資源政策－塩専売制度を中心に－

1905年度に塩専売制度は,歳入源の確保を目的に導入され,同制度の導入後に食塩価格は高騰した。このことは,世論の激烈な批判を招き,塩専売制度は日露戦争直後から存亡の危機に立たされた。そこで大蔵省は,塩専売制度の維持を目的とした制度運用の改善に努め,流通過程全般を自ら掌握した。そして,大蔵省は食塩価格低落と歳入源確保の両立を果たした。しかしながら,大蔵省は醤油醸造業者,漁業者など大口消費者らの原料塩に対する多様な嗜好を把握できていなかった。そのため,塩専売制度下では消費者らの嗜好に適さない食塩が供給されるようになった。平成26年度における研究実績の大要は,以下2点を挙げることができる。第1は,日清戦後経営期における内地製塩業の同業者団体であった大日本塩業協会による活動を分析し,1890年代後半から1900年代前半までにおける食塩輸移入量増加へ対する製塩家らの状況認識を明らかにしたことである。農商務省は積極的に協会を利用することで業界へ向けた情報の伝達を図った一方で,製塩業界側は好調な経営状態を背景として食塩輸移入量増加へ対する関心が必ずしも高くなく,業界側からの情報発信と業界内における情報交流は盛んにはならなかったのであった。第2は,190708年の帝国議会における塩専売法廃止法案審議過程を検討することにより,1905年の導入直後から塩専売制度が運用方針の頻繁な転換を余儀なくされた要因を明らかにしたことである。導入初期における塩専売制度は,農商務省から転属した技官による協力の下で,簡素な制度として運用することが目指され,食塩の生産と流通へ対する介入は極力避けることとされた。こうした運用方針の下において生じた小売価格の高騰は,制度運用の不備に起因すると世論から判断された。そこで政府は,廃止賛成派の主張へ配慮するために小売価格の低減を図る一方で,歳入源としての役割を維持するために塩専売事業収入の減少を回避しようとした。つまり,導入初期における塩専売制度の二律背反的な運用目標とは,制度存立が危ぶまれるほどに高まった批判の下で,政府が塩専売制度の廃減税に応じることが困難であったが故に歳入源としての役割を維持するために設定されたのであった。平成27年度における研究実績の大要は,以下2点を挙げることができる。第1は,日清戦後経営期における内地の製塩業政策について,台湾総督府の塩専売政策との関連を視野に収めつつ分析し,両政策間の相互規定的な関係性を明らかにしたことである。台湾における塩専売政策は,台湾総督府財政の改善のみならず本国の財政状況改善に資する効果を有したことから,大蔵省も積極的に後押しした。その一方で,台湾製塩業と内地製塩業は競争関係を有したために,台湾の塩専売政策は内地の製塩業政策を規定する側面を有した。植民地財政が本国財政からの「独立」を達成できていなかったが故に,両地間における政策は相互規定的に展開され,本国政府による政策遂行過程は植民地政府によるそれに規定されざるを得ない側面を有したのであった。第2は,1900年代後半の清国へ向けた関東州塩輸出協定交渉が決裂した過程とその後の内地における関東州塩輸入拡大の過程を関連付けつつ分析し,日露戦後日本における植民地貿易拡大が財政収入増加を目的とした政府の施策によって促進された側面を有した点を明らかにしたことである。戦前期日本の植民地貿易に焦点を当てた先行研究は,政府が金本位制下における正貨を節約するために植民地貿易の拡大を促進したと論じてきた。それに対して本研究は,20世紀転換期に日本の財政状況は植民地の拡大に伴って悪化した点に着目し,政府が本国と植民地における二重課税によって財政状況を改善するために内地経済と植民地経済の相互依存性を高めたことを指摘した。「交付申請書」に示した研究実施計画の通りに,概ね順調に進展している。但し,史料収集の進捗に応じ,「交付申請書」に示した研究実施計画のうち平成28年度実施予定であった研究の一部を本年度に前倒しした一方で,本年度実施予定であった研究の一部を次年度に先送りした。このように部分的な研究計画の変更は生じたが,「交付申請書」中の「平成27年度の研究実施計画」と「平成28年度の研究実施計画」に記載した全ての事項に着手し,進展を見ることができた。したがって,総じて概ね順調に進展していると判断できる。平成28年度における研究実績の大要は,以下3点を挙げることができる。第1は, 18901910年代の醤油醸造業における原料調達を髙梨兵左衛門家の事例から分析し,醤油醸造業者による原料選択のメカニズムを解明した。1890年代から大規模醤油醸造業者は生産規模を急速に拡大させ,醤油醸造業は「製品安原料高」に見舞われた。この状況下で髙梨家は,第1に規模拡大に応じた原料塩の量的確保,第2に醸造する醤油に適した品質の原料塩確保,第3に原料費の抑制が経営上の課題となった。そこで髙梨家は,1890年代以降に輸移入塩も含む多様な食塩を品質と価格に応じて複雑に使い分けることで,上記課題への対応を試みた。

第2は,日露戦後内地における関東州塩輸入拡大の過程と原因を検討し,植民地産品輸移入拡大の論理を貿易収支との関連から示してきた先行研究とは異なる観点より解明した。この考察より,内地の植民地産品輸移入は本国政府と植民地政府双方における財政収支の改善を目的に拡大する場合もあり,勢力圏膨張で顕著となった財政収支悪化を改善するための一方策として日本は内地経済と植民地経済の相互依存性を高めることによって同時に対処を試みたことが指摘された。第3は,18901910年代香川県宇多津町における塩業会社の経営を分析し,同時期の瀬戸内地方製塩業における生産規模拡大の過程とその要因を明らかにした。塩業会社における営業費用の増減は天災及び火災に規定され,各社の利益率と配当率の変動傾向は各社で異なった。そのために,複数の塩業会社株を重複保有することには配当収益の変動リスクをヘッジすることが期待され,複数種の金融商品を保有し得ない程度の小規模資産家が分散投資を目的に複数社の塩業会社株を積極的に保有した。その結果として,塩業会社は塩田の築造と安定的な経営を達成しうる資本を調達できたのであった。1905年度に塩専売制度は,歳入源の確保を目的に導入され,同制度の導入後に食塩価格は高騰した。このことは,世論の激烈な批判を招き,塩専売制度は日露戦争直後から存亡の危機に立たされた。そこで大蔵省は,塩専売制度の維持を目的とした制度運用の改善に努め,流通過程全般を自ら掌握した。そして,大蔵省は食塩価格低落と歳入源確保の両立を果たした。しかしながら,大蔵省は醤油醸造業者,漁業者など大口消費者らの原料塩に対する多様な嗜好を把握できていなかった。そのため,塩専売制度下では消費者らの嗜好に適さない食塩が供給されるようになった。「交付申請書平成26年度の研究計画」に示した計画は,いずれも本年度中に完了することができた。さらに,「平成27年度以降の研究計画」に示した計画の一部を前倒しで着手することもできた。したがって,「当初の計画以上に進展している」と判断することができる。平成28年度においては,以下2点を中心に研究を進める。第1に,明治・大正期における製塩業経営の動向について,香川県宇多津町の製塩会社を事例に検討することである。本研究については概ね分析が完了し,既に論文の執筆作業を進めている。また,その過程において平成28年7月及び10月に学外研究会と学会全国大会で報告する目処も立っている。第2に,塩専売制度導入後に設立された全国塩田同盟の活動について分析することである。本研究についても概ね分析が完了し,平成28年度中には論文を刊行できる見込である。第3に,塩専売制度の運用過程を検討するために同制度下における食塩流通の実態を分析することである。本研究については史料の収集は概ね完了し,現在は分析に着手している。近代日本経済史平成27年度においては,以下2点を中心に研究を進める。第1に平成26年度に収集した香川県宇多津町内における明治・大正期製塩会社経営史料の分析を実施する。具体的には,坂出市塩業資料館と公益財団法人塩事業センター塩業資料室に所蔵される宇多津塩田株式会社,宇多津製塩株式会社,宇多津東塩田株式会社,宇多津大東塩田株式会社に関する史料を用い,これら製塩会社を対象とした経営史的考察を進める。第2に全国塩田同盟に関する史料の分析を実施する。具体的には,公益財団法人竜王会館所蔵野崎家文書を用い,塩専売制度下における賠償価格引上運動を中心とした全国塩田同盟の活動実態を考察する。年度末における経理処理の都合で「次年度使用額」が生じたことになっているが,実際には年度末(3月末)に使用を完了している。
卵母細胞核小体によるヘテロクロマチン確立機構の解明

核小体はタンパク質合成を担うリボソームの構築を行う細胞小器官として古くから知られているが近年それ以外の機能も示唆されており核小体に含まれる成分・役割に関して不明な点が多い。我々は卵母細胞核小体成分のない受精卵が受精後のクロマチン構築に異常を生じることから、卵母細胞核小体がクロマチン構築を制御することで染色体構造の維持、安定な伝播に関与することを示唆した。本研究では卵母細胞核小体に含まれるRNAを同定し染色体構造維持、安定な伝播に関与する因子を同定することを目的としている。まず、顕微操作により核小体を単離しProtease, RNase, DNase溶液中に置くとDNase溶液中では核小体構造に変化はなかったがProtease, RNase溶液中ではすぐその構造が消失した。つまり卵母細胞核小体構造にはタンパク質とRNAが必要であることを確認した。また、一つの核小体に0.5 pgの20-200 bpに分布するsmall RNAが含まれることをBioanalyzerにより同定した。少量のマウス卵母細胞核小体からRNA seqによってRNA成分を同定することを開始し、現在RNA seq用のライブラリーを構築しsequenceを開始しようとしている。また、より高効率にゲノム編集を行えるCRISPR法を用いてノックアウト・ノックインマウスを作成することに成功した。今後は核小体中に含まれるsmall RNA成分を同定しその機能を解析していく。25年度が最終年度であるため、記入しない。核小体はタンパク質合成を担うリボソーム構築に関わる細胞小器官として古くから知られているが,近年それ以外の機能も示唆されておりその構造に含まれる成分・役割については不明な点が多い。我々は核小体成分のないマウス卵母細胞は受精後のクロマチン構築に異常が生じることを明らかにし,卵母細胞核小体がクロマチン構築を制御することでゲノムの安定な伝播,染色体の構造維持に関与している可能性を示唆した。本研究では卵母細胞核小体に存在するRNAを同定し受精後のクロマチン構築制御に関与する因子を発見することを最終的な目標としている。今年度は卵母細胞の核小体成分を同定したのち機能解析する上で必須となる基本的な系の開発を試みた。通常,哺乳類の細胞を用いてタンパク質・RNAの機能解析を行う際,十万百万個レベルのの細胞数が必要とされる。しかし,マウス卵母細胞は一個体から約3050個しか採取できず圧倒的な材料不足に悩まされる。そこで,体外で無限に増殖し,あらゆる細胞に成りうる能力を持つ胚性幹(ES)細胞から卵母細胞を誘導し,卵母細胞を自在に大量に生み出せる系を確立することを共同研究で試みた。第一ステップとして共同研究者たちとともにマウスES細胞を試験管内で始原生殖細胞様細胞へと分化させたのちマウスの卵巣に移植し卵母細胞の分化誘導に成功した。この系をさらに発展しES細胞から卵母細胞を完全に体外で誘導できれば哺乳類卵母細胞を大量に容易に作出できる。この系の確立により本研究における卵母細胞核小体の構成因子の機能解析も確実に行えるようになる。今年度は卵母細胞の核小体成分を同定後に機能解析する上で必須となる基本的な系の開発をを試みるので手一杯になってしまい,卵母細胞核小体を構成するRNA成分の同定・機能解析が進まなかった。マウスES細胞から始原生殖様細胞へと分化させたのち卵巣へと移植することで卵母細胞を誘導する系を共同研究により確立できたのは評価できる点であるが,実際本研究でこの系を使用するためには卵巣に移植せずに完全に体外でES細胞から卵母細胞を作出する系の確立が必須となってくる。ES細胞から分化誘導された始原生殖様細胞は胎児卵巣由来の体細胞と共培養することで卵母細胞へと分化する。この細胞を体外で発育させれば発生能力を備えた哺乳類卵母細胞を体外で作出できるはずである。

1996年にEppigとO'brienによりマウス卵母細胞の体外発育法が報告されているが(cf. Biol Reprod, 1996, 54, pp.197-207.),他研究室から追試の報告がない。実際我々もこの報告に従い卵巣内の原始卵胞由来卵母細胞を体外発育培養し産仔作出を試みたがうまくいかなかった。ただ,ある程度発育が進んだ二次卵胞由来卵母細胞を体外で発育させたのち体外成熟・体外受精を行い産仔を得ることには成功している。この系の開発に手こずり研究進捗が遅れているが哺乳類卵母細胞におけるタンパク質・RNA成分の機能解析につきまとう材料不足の根源的な解決につながることは間違いないので後悔はない。基本的な系の確立としてES細胞から卵母細胞を体外で作出する系を確立することを本年度も継続して行う。また,この研究と平行し卵母細胞核小体に存在するRNA成分の同定を東京大学大学院総合文化研究科の太田教授との共同研究により行う。さらに,哺乳類卵母細胞の核小体成分が受精後のクロマチン構築に関わることからクロマチン構築の専門家であるOxford大学のKim Nasmyth教授と共同研究を開始することとした。以上の研究体制により確実に哺乳類卵母細胞の核小体に含まれるRNA成分を同定し,受精後のクロマチン構築における機能を解析していく。25年度が最終年度であるため、記入しない。
北海道北部の日高累層群中の緑色岩と砕屑岩

平成2・3年度の調査・研究を通じて,以下の成果を得た.1).北海道紋別市西方に分布する日高累層群中のルロチ層は,全体的に北北西ー南南東方向の走向を示し,高角度で傾斜している。地層のフェ-シングは,西向きが卓越するが,しばしば東側に倒れた同斜褶曲によって地層が繰り返す.同層は,主に砂岩頁岩互層から構成され,かなりの量の頁岩を含む.調査域の西部には,厚さ200m程度の緑色岩が分布する.緑色岩は,背斜構造により2度繰り返して分布する。緑色岩は,粗粒玄武岩,塊状玄武岩,枕状玄武岩,ハイアロクラスタイトより構成される。玄武岩と泥質岩との次の関係から,この地層に分布する玄武岩は,陸源細粒砕屑物が堆積する環境において噴出・貫入したと推定される:i)急冷周縁相をもった玄武岩と黒色頁岩とが接っしている.この黒色頁岩は,玄武岩との接触部が熱的影響をうけていることがある.ii)玄武岩中に黒色頁岩のゼノリスが認められる.2)本テ-マをさらに広域的に発展させるために,四国の四万十累層群牟岐累層と九州の四万十累層群槙峰層の調査を行った.両層は共にかなりの緑色岩を含むが,層状チャ-トをほとんど伴わない。緑色岩と泥質岩の関係を検討したところ,ルロチ層と同様の産状が確認され,両層に含まれる緑色岩類を陸源砕屑物の堆積場で噴出・貫入したことが確認された.3)これら陸源砕屑物堆積場で定置した緑色岩は,海溝域における海嶺の火成活動に由来すると考えられる.これらの緑色岩類は,海嶺の海溝域への衝突と関連して形成された可能性が高い.平成2・3年度の調査・研究を通じて,以下の成果を得た.1).北海道紋別市西方に分布する日高累層群中のルロチ層は,全体的に北北西ー南南東方向の走向を示し,高角度で傾斜している。緑色岩と泥質岩の関係を検討したところ,ルロチ層と同様の産状が確認され,両層に含まれる緑色岩類を陸源砕屑物の堆積場で噴出・貫入したことが確認された.3)これら陸源砕屑物堆積場で定置した緑色岩は,海溝域における海嶺の火成活動に由来すると考えられる.これらの緑色岩類は,海嶺の海溝域への衝突と関連して形成された可能性が高い.今年度は以下の調査・研究を行い,次の成果を得た。1)、北海道紋別市西方に分布する日高累層群ルロチ層の地質調査を行い,当地域の層序、岩相分布・緑色岩の産状・緑色岩の分布等が明らかになった。2)ルロチ層の緑色岩は,粗粒玄武岩・塊状玄武岩・枕状玄武岩・ハイアロクラスタイト等から構成される.粗粒玄武岩は時にこれに接っする泥質岩に熱変成を与えている。また,玄武岩中に泥質岩ゼノリスが存在することや枕状玄武岩のインタ-ピロ-が泥質岩から構成される場合があることが明らかとなった。これらの事実は,ルロチ層を構成する陸源砕屑岩と緑色岩がほゞ同じ環境中で形成されたことを示している。3)協同研究者と共にルロチ層中の緑色岩の化学分析(主成分組成・微量成分組成)を行った。その結果,これら緑色岩の化学組成が海嶺玄武岩に類似することが明らかになった。4)北海道紋別市南方に分布する日高累層群の地質調査を行った。その結果緑色岩の分布や産状が明らかになり,少なくとも緑色岩の一部が陸源砕屑物の堆積する環境で噴出もしくは貫入したことが分かった。5)本テ-マをさらに広域的に発展させるためる研究として,四国の四オフ累層群牟岐層や九州の四万十累層群槙峰層の調査を行った。

両層共にかなり多量の緑色岩を含むが,層状チャ-トをほとんど伴わず,砕屑岩の堆積と緑色岩の形成が同時期である可能性をもっている.調査の結果,両層中の緑色岩は,日高累層群中のそれと類似した産状を示し,陸源砕屑物堆積場で噴出もしくは貫入したと堆定される.今年度は,以下の調査・研究を行い,次の成果を得た。1)北海道紋別市西方に分布する日高累層群瑠橡層の地質調査を前年度に引きつづいて行い,さらに広い地域にわたって層序・岩相分布・緑色岩の産出状況等が明らかになった。2).ルロチ層は,全体的に北北西・南南東方向の走向を示し,高角度で傾斜している。地層のフェ-シングは,西向きが卓越するが,しばしは東側に倒れた同斜褶曲によって地層が繰り返す。主に,砂岩頁岩互層と頁岩から構成され,調査域西部の砂岩頁岩互層を主とする地層中に緑色岩が分布する。緑色岩は,厚さが約200mあり,背斜軸をはさんで繰り返している。緑色岩は,粗粒玄武岩・塊状玄武岩・枕状玄武岩・ハイアロクラスタイトより構成される。前年度の調査に加えてさらに広域に,緑色岩と砕屑岩の関係を検討した。玄武岩中のゼノリス(泥質岩)やインタ-ピロ-が泥質岩よりなる枕状玄武岩,玄武岩の貫入にともなう泥質岩の熱的変質等が各地で確認された。3).本テ-マをさらに広域的に発展させるための研究として,九州の四万+累層群槙峰層と四国の四万+累層群牟岐累層の調査を行った。前年度に引きつづくこの調査により,両層に含まれる緑色岩類8瑠橡層のそれと同様に,陸源砕屑物の堆積場で噴出もしくは貴入したことが明らかになった。
小学校外国語活動におけるマルチメディアデータベースを用いた能動的学習の実践と効果

背景:平成23年度より本格実施される指導要領に小学校外国語活動がある。児童からは、歌やゲームが楽しいという声がある一方、「同じことばかりであきてきた」という声が出てきた。活動への意欲を持たせるためには、歌やゲームばかりでなく、児童自らが能動的に活動に参加できる知的な活動が有効であると思われる。児童が能動的に学習できるには、手がかりとなる既習の知識が必要となる。そのような知識として、英語から派生した外来語(以下カタカナ語)に着目した。意欲を持って学習できるには、カタカナ語と英語の発音の違いなどを教師が教えるのではなく、児童がすでに持っている既習の知識をもとに探究して得た学びを交流していくような能動的な学習方法が有効であると考えられる。これまで西村は、掲示板機能があるマルチメディアデータベースを活用し、総合的な学習の時間に児童が探求活動により学習した成果を蓄積、交流し知の共有を図る実践を行ってきた。そこで、本研究では、小学校の外国語活動において、児童の既知の知識を利用し自ら調べた英語をデータベース上に写真や音声とともに登録・交流するような「能動的学習」の実践を試みた。実践:実践には、津市立新町小学校、6年生71名が参加した。パソコン室にWebサーバーを立て、そのサーバー上にCGIを使ったデータベースを設置した。児童らは、カタカナ語をもとに英文を作成し、ALTのチェックの後、コンピュータに音声の録音の後、ブラウザから投稿して音声データベースを構築した。構築されたデータベースを使いデータを引き出し、視聴し、コメントを投稿し交流をおこなった。結果、まとめ:児童らは本活動に意欲的に取り組み、カタカナ語データベースを構築することができた。また、投稿された音声にコメントを寄せることができた。事前・事後のアンケートより、英語活動が楽しいと答える児童が増え、英語の音に対する関心が高まった。
文法推定および構文的パターン認識手法の統合化とその画像理解・情景解析への応用

(1)文法推定と構文的パターン認識の統合化昨年開発した有限文法にたいする逐次的文法推定手法において問題のあった、negative sampleを考慮した非終端記号の分割法について考察を進めた。この問題は人工知能における推論および学習の特殊な例と見ることができ、そのようなより広い立場からさらに研究を深めたい。また、文法推定を構文的パターン認識に応用するための例題として、チェイン符号で表わされた記号列および平面曲線から特徴点を検出し、それらを自動分節する手法を比較検討した。これは、次項に述べる二値画像の形状解析の一問題であり、両面からの相補的アプローチを試みている。(2)二値画像の形状・構造解析境界間の包囲関係を抽出することのできる境界追跡手法を修正・応用することによって、流れ図の構成要素である文字・記号・流れ線を分離する手法を考案した。この方法の特色は、境界線の種別を考慮した対境界追跡とそれによる構成要素の分離・識別にあり、他の図面の認識にも応用範囲が広いと考えられる。また、すでに提案したトポロジカルな図形融合手法を二値画像の形状・構造解析に応用する種々の例を示した。二値画像の並列型高速細線化法、濃淡画像における構造抽出および細線化についても研究成果が得られた(投稿準備中)。これらの手法を含めて、二値画像の形状・構造解析に関する最近の研究動向のサーベイを行った。(3)三次元情景解析への応用屋外情景における対象物の三次元情報を認識するための一つの知識として画像中の無限遠点に着目し、反復演算を用いた無限遠点抽出法を提案した。三次元情報復元の一例として透視図的変形を受けた平面を復元する手法を開発した。時間的あるいは空間的に変化した画像間での立体形状の変化に加わる拘束について今後考察し、複眼画像・動画像の理解へ応用する予定である。
プラズマ診断用視野可変型軟エックス線トモグラフィ装置の試作

1.小型前置増幅器内蔵ダイオード・アレイの試作シリコン基板上にイオン・インプランテーション法によって20チャンネル小型ダイオード・アレイを試作し、これと時間分解能の高い前置増幅器を組み合わせて小型前置増幅器内蔵ダイオード・アレイ(高さ63mm×幅26mm×奥行き69mm)を5台試作した。変調をかけた信号光(波長850nm)により調べられた小型前置増幅器内蔵ダイオード・アレイの時間分解能は5μs以下でありプラズマ診断用として充分である。またハロゲン・ランプのピンスポット光(ピンスポット径0.1mm)を用いたクロストークのレベルの測定結果は-30dB以下で空間分解能に及ぼす影響は無視し得る。2.視野可変型エックス線ピンホールカメラの試作と試験上記の小型前置増幅器内蔵ダイオード・アレイを結像面に装着できる小型視野可変型エックス線ピンホールカメラを5台試作した。実試験はWT-3トカマクにより行われ、最大視野の場合は全プラズマ径を見込み、全プラズマ径の半分を見込む視野まで任意に視野を選択できることを確認した。3.像再生計算機コードの整備5方向100チャンネル同時測定データを解析する計算機コードを完成した。像再生法としてはWT-3トカマクで実績のある3方向の場合と同じフーリエ・スプライン関数法を使用している。4.軟エックス線トモグラフィ装置の実試験m=1振動とm=2の構造を同時に持つMHD振動の測定を行い、ノイズの少ない良好な信号を得た。この信号の像再生を行い、振動の起こっている位置や振動の構造などの情報を得ることができた。1.小型前置増幅器内蔵ダイオ-ド・アレイの試作シリコン基板上にイオン・インプランテ-ション法によって20チャンネル小型ダイオ-ド・アレイを試作し、これと時間分解能の高い前置増幅器を組み合わせて小型前置増幅器内蔵ダイオ-ド・アレイ(高さ63mm×幅26mm×奥行き69mm)を試作した。2.擬似信号による時間分解能の試験変調をかけた信号光(波長850nm)を試作した小型前置増幅器内蔵ダイオ-ド・アレイに照射し、ネットワ-クアナライザ-を用いて周波数特性を調べた。全チャンネルで5μs以下の時間分解能を有し、プラズマ診断用として充分な性能のものが得られた。3.擬似信号によるクロスト-クの試験各検出器間のクロスト-クをハロゲン・ランプのピンスポット光(スポット径0.1mm)を用いて測定した。クロスト-クのレベルは-30dB以下で空間分解能に及ぼす影響は無視し得るものが得られた。4.視野可変型エックス線ピンホ-ルカメラの試作上記の小型前置増幅器内蔵ダイオ-ド・アレイを結像画に装着できる小型視野可変型ピンホ-ルカメラを試作した。5.像再生計算機コ-ドの整備5方向100チャンネル同時測定デ-タを解析する計算機コ-ドを完成した。この計算機コ-ドは、検出器列の位置や大きさは任意に設定できる。像再生法としてはWT-3トカマクで実績のある3方向の場合と同じフ-リエ・スプライン関数法を使用している。6.WT-3トカマクに対する最適カメラ位置の決定上記計算機コ-ドによりテスト分布の像再生を行い、最適なダイオ-ド・アレイの配置を決定した。7.WT-3トカマクによる実試験3台の試作した小型カメラをWT-3トカマクに設置し、計測デ-タの像再生を行う予定であったが、上記計算機コ-ドによるテスト分布の像再生の結果、3方向と5方向では最適カメラ位置が異なることがわかった。今年度の計画を変更し、次年度5台のカメラを同時にWT-3トカマクに設置し、鋸歯状振動やメジャ-ディスラプションの解析を行うことにした。

1.小型前置増幅器内蔵ダイオード・アレイの製作シリコン基板上にイオン・インプランテーション法によって20チャンネル小型ダイオード・アレイを5台製作し、これと時間分解能の高い前置増幅器を組み合わせて小型前置増幅器内蔵ダイオード・アレイ(高さ63mm×幅26mm×奥行き69mm)を5台製作した。変調をかけた信号光(波長850nm)により調べられた小型前置増幅器内蔵ダイオード・アレイの時間分解能は5μs以下でありプラズマ診断用として充分である。またハロゲン・ランプのピンスポット光(ピンスポット径0.1mm)を用いたクロストークのレベルの測定結果は-30dB以下で空間分解能に及ぼす影響は無視し得る。2.視野可変型エックス線ピンホールカメラの製作上記の小型前置増幅器内蔵ダイオード・アレイを結像置に装着できる小型視野可変型エックス線ピンホールカメラを5台製作した。最大視野の場合は全プラズマ径を見込み、全プラズマ径の半分を見込む視野まで任意に視野を選択できる。3.WT-3トカマクによる実試験小型前置増幅器内蔵ダイオード・アレイを装着した小型視野可変型エックス線ピンホールカメラを計算機コードにより決定したWT-3の最適配置に設置し、プラズマから輻射される軟エックス線を測定した。測定された軟エックス線の空間分布は既設の3方向軟エックス線検出器列の結果と一致した。測定視野の変更を行い、プラズマ中心付近の空間分解能の良い測定結果を得た。各ダイオードの出力信号レベルの相対感度は非常に良くそろっており各ダイオード間の相対感度校正の必要はなかった。鋸歯状振動やm=2の構造を持つMHD振動の測定を行い、ノイズの少ない良好な信号を得た。特にm=2のMHD振動はプラズマの周辺部で起こるため既設の3方向軟エックス線検出器列では充分な測定ができなかったが今回のシステムにより振動の起こっている位置や振動の大きさを含む重要な計測結果を得ることができた。
10^8〜10^<10>回の超長寿命疲労破壊機構の解明と疲労強度評価への応用

低強度鋼ではS-N曲線は明確な折れ曲がりを示すので,それによって疲労限度を明確に定義することができる.これに対して高強度鋼のS-N線図ではばらつきが大きく,明確な線をひくことが困難である.近年高強度鋼を繰返し数N=10^8程度まで疲労試験すると2段の折れ曲がり現象が現われるとする報告がなされ,注目されている.これは高強度鋼のS-N線図においてN=10^610^7の高サイクル領域で一旦水平部が現われた後,超長寿命領域において再び下方に折れ曲がる現象である.一般にこの現象は高応力域で表面起点、低応力域で内部起点という破壊起点の違いが原因であるとされているが,高応力短寿命域でも内部の介在物から破壊が起きることを示すデータも数多く報告されている.したがって,2段折れ曲がり現象を単なる破壊起点の位置の違いだけから説明するのは困難である.一方,高強度綱は欠陥や,水素などの環境因子に敏感であると言われている.また,超長寿命領域まで疲労試験を行うと,試験片は長期間大気等の環境中にさらされることになる.したがって高強度鋼の超長寿命領域における疲労機構を解明するためには、応力の作用のもとでの環境因子の影響を考慮に入れる必要があると考えられる.そこでこの問題について本研究では,主としてSCM435浸炭窒化・焼入れ焼戻し材を用いてN=10^8を超える超長寿領域までの引張圧縮疲労試験を行い,特に破断起点となった介在物近傍に注目して金属顕微鏡,走査型電子顕微鏡(SEM)および原子間力顕微鏡(AFM)による疲労破面の観察を行った.また,その観察結果に√areaパラメータモデル等による検討を加え,超長寿命領域における疲労に及ぼす水素などの環境因子の影響について考察した.更に,アルミ合金や焼結合金についても超長寿命についての実験を行い,高強度鋼とは異なる破壊機構があることを明らかにした.低強度鋼ではS-N曲線は明確な折れ曲がりを示すので,それによって疲労限度を明確に定義することができる.これに対して高強度鋼のS-N線図ではばらつきが大きく,明確な線をひくことが困難である.近年高強度鋼を繰返し数N=10^8程度まで疲労試験すると2段の折れ曲がり現象が現われるとする報告がなされ,注目されている.これは高強度鋼のS-N線図においてN=10^610^7の高サイクル領域で一旦水平部が現われた後,超長寿命領域において再び下方に折れ曲がる現象である.一般にこの現象は高応力域で表面起点、低応力域で内部起点という破壊起点の違いが原因であるとされているが,高応力短寿命域でも内部の介在物から破壊が起きることを示すデータも数多く報告されている.したがって,2段折れ曲がり現象を単なる破壊起点の位置の違いだけから説明するのは困難である.一方,高強度綱は欠陥や,水素などの環境因子に敏感であると言われている.また,超長寿命領域まで疲労試験を行うと,試験片は長期間大気等の環境中にさらされることになる.したがって高強度鋼の超長寿命領域における疲労機構を解明するためには、応力の作用のもとでの環境因子の影響を考慮に入れる必要があると考えられる.そこでこの問題について本研究では,主としてSCM435浸炭窒化・焼入れ焼戻し材を用いてN=10^8を超える超長寿領域までの引張圧縮疲労試験を行い,特に破断起点となった介在物近傍に注目して金属顕微鏡,走査型電子顕微鏡(SEM)および原子間力顕微鏡(AFM)による疲労破面の観察を行った.また,その観察結果に√areaパラメータモデル等による検討を加え,超長寿命領域における疲労に及ぼす水素などの環境因子の影響について考察した.更に,アルミ合金や焼結合金についても超長寿命についての実験を行い,高強度鋼とは異なる破壊機構があることを明らかにした.1.ディジタル制御二軸疲労試験機の導入を完了し,正確に作動することを確認した.2.高強度鋼を10^8回程度の繰返しまで疲労試験するとS-N曲線に2段の折れ曲がり現象が現われることがある.このような場合には√<area>パラメータモデルによる微小欠陥や介在物起点の疲労強度の堆定がやや危険側になるとの指摘がある.しかし,試験片の製作から取り付けおよび実験の遂行を厳密に管理してS45C焼入れ・焼戻し材の疲労試験を5.0×10^8程度の超長寿命域まで行い,実験結果を注意深く考察した結果,√<area>パラメータモデルによる高強度鋼の超長寿命域における疲労限度の推定が実用上ほぼ妥当なものであることがわかった.さらに,√<area>パラメータモデルによる推定値を危険側に移行させる原因として試験片内の残留応力や硬さのばらつきの影響があることを明らかにした.3.極値統計による介在物の√<area>_<max>の推定において,√<area>_<max>の分布が極値確率紙上で直線性を示さない場合には,介在物検査基準面積を十分大きくとる必要があることを明らかにした.1.高強度鋼を10^8回程度の繰返しまで疲労試験すると,S-N曲線に2段の折れ曲がり現象が現れることがある.

このような場合には√<area>パラメータモデルによる微少欠陥や介在物起点の疲労強度の推定がやや危険側になるとの指摘がある.しかし,S45C材の焼入れ,焼もどし材の引張圧縮疲労試験をN=5×10^8程度の超長寿命域まで行い,基地組織のビッカース硬さHV,介在物の寸法√<area>,および残留応力分布を注意深く調べることにより,√<area>パラメータモデルによる高強度鋼の超寿命域(N_f>10^7)における疲労限度の推定が妥当であることを明らかにした.2.極値統計による介在物の√<area>_<max>の推定において,√<area>_<max>分布が極値確率紙上で直線性を示さない場合には,介在物検査基準面積を十分大きくとる必要があることを明らかにした.3.浸炭,窒化等の表面処理を行った材料では,表面と内部で疲労強度が異なる.このような材料の疲労強度に及ぼす介在物の影響を定量的に評価するため,SCM435浸炭窒化・焼入れ焼きもどし材を用いて超長寿命域の引張圧縮疲労試験を行った.表面では高硬度で圧縮の残留応力が存在するため破断起点はすべて低強度の内部に存在する介在物であった.√<area>パラメータモデルを用いて疲労限度の定量的評価を行い実験結果とよく一致することを明らかにした.4.清浄度を高め介在物を極端に小さくすると介在物や欠陥以外の因子が疲労破壊の原因となる.清浄度を上げると疲労強度の改善にこのことを考慮しなければならない.そのような材料の例としてSUS630鋼を用い回転曲げ疲労試験を行った.疲労過程の連続観察の結果破壊起点のほとんどが組織内に存在する低硬度組織のδフェライトであった.さらにδフェライトの寸法の違いが疲労強度のばらつきの原因であることを明らかにした.したがって,SUS630鋼では介在物の制御とともにδフェライトの寸法制御が必要である低強度鋼ではS-N曲線は明確な折れ曲がりを示すので,それによって疲労限度を明確に定義することができる.これに対して高強度鋼のS-N線図ではばらつきが大きく,明確な線をひくことが困難である.近年高強度鋼を繰返し数N=10^8程度まで疲労試験すると2段の折れ曲がり現象が現われるとする報告がなされ,注目されている.これは高強度鋼のS-N線図においてN=10^610^7の高サイクル領域で一旦水平部が現われた後,超長寿命領域において再び下方に折れ曲がる現象である.一般にこの現象は高応力域で表面起点,低応力域で内部起点という破壊起点の違いが原因であるとされているが,高応力短寿命域でも内部の介在物から破壊が起きることを示すデータも数多く報告されている.したがって,2段折れ曲がり現象を単なる破壊起点の位置の違いだけから説明するのは困難である.一方,高強度鋼は欠陥や,水素などの環境因子に敏感であると言われている.また,超長寿命領域まで疲労試験を行うと,試験片は長期間大気等の環境中にさらされることになる.したがって高強度鋼の超長寿命領域における疲労機構を解明するためには,応力の作用のもとでの環境因子の影響を考慮に入れる必要があると考えられる.そこでこの問題について本研究では,主としてSCM435浸炭窒化・焼入れ焼戻し材を用いてN=10^8を超える超長寿命領域まで引張圧縮疲労試験を行い,特に破断起点となった介在物近傍に注目して金属顕微鏡,走査型電子顕微鏡(SEM)および原子間力顕微鏡(AFM)による疲労破面の観察を行った.また,その観察結果に√areaパラメータモデル等による検討を加え,超長寿命領域における疲労に及ぼす水素などの環境因子の影響について考察した.更に,アルミ合金や焼結合金についても超長寿命についての実験を行い,高強度鋼とは異なる破壊機構があることを明らかにした.
メッシュデータによる都市地域（mdbUA）の設定にもとづく全国都市の趨勢分析

本研究課題では,メッシュデータにもとづく都市地域区分(meshed data based Urban Area: mdbUA)を日本全国を対象に設定し,日本都市の趨勢を明らかにすることを課題とした.初年度にはそれまでに一部の地域で試行した区分の仕方を全国規模に拡大適用し,そこでの課題を発見し,調整・確認することで,結果として2010年時点で全国118の都市地域を区分することに成功した(全国版mdbUA2010).そのうえで,次年度にかけて世界測地系のデータを用いて1995年,2000年,2005年,2010年の4時点での人口の推移を確認し,バブル崩壊以降の日本の都市において,全国レベルにおける太平洋ベルト地帯への集中と,各地方ごとでの大都市地域への集中という二重の意味での集中が進んでいることが明らかになった.さらに,最終年度においては,より長期の趨勢を明らかにするために,1970年から2005年までの5年おきのデータを利用できる日本測地系のデータを用いた分析を試みた.結果として,次のような人口推移のパタンをもつ都市地域が区分できた.継続的に人口が増え続けている拡大都市(46),若干の増減を含めて一定水準の人口を維持している持続都市(27),90年代以降にそれまで継続的に増加していた人口が停滞し始めた停滞転化都市(15),80年代以降に人口が増加から減少に転じた縮小転化都市(19),70年以降人口が減少し続けている縮小都市(11)の5つである.基本的には世界測地系での分析と矛盾しないが,停滞転化都市が東京大都市圏の周辺に多く見られることが新しい発見であった.これが東京大都市圏の成長力の陰りを意味するのかどうかは,今後の課題である.なお,以上の分析結果の詳細と都市地域区分のデータセットは,すべてウェブサイトで公開している.最終年度にはその英語版も作成し,公開している.本年度は,以前に三大都市圏を中心とした一部の地域で行ったメッシュデータにもとづく都市地域(mdbUA: meshed data based Urban Area)の設定を,日本全国を対象に行うことを試みた.以下に示すような,いくつか予期していなかった問題が生じたが,とりあえず全国で105の都市地域の設定に成功した.設定の過程で明らかになった問題点は以下の通りである.以前に確定した都市地域の設定基準ー1kmメッシュあたり5000人以上の人口を有するメッシュの連担状況にもとづく区分ーを採用した場合,連担するメッシュの数が4つに満たない(5000人以上の人口密度をもった地域の広がりが4平方kmに満たない)都市が多く観察された.これらの地域を都市地域として設定しないとすると,よく知られた市の多くが都市地域をもたないことになることが判明した.たとえば,市としては人口30万を越えるいわき市や27万を越える津市なども,この基準では都市地域が設定できないことになる.いずれも合併で広域化した市域に人口が分散していることが考えられるが,設定可能であった比較的小さな都市地域との状況の相違について個別に確認しながら,設定の適切性について再検討する予定である.とりあえず日本全国で都市地域(mdbUA)の設定ができたところで,次にこの区分にもとづき,各都市地域の趨勢を把握するために,人口量などのデータの推移を確認する作業に着手した.この作業を進めるにあたって問題となったのは,メッシュデータには日本測地系と世界測地系の2種類があり,ここでの都市地域は世界測地系で設定しているが,古いデータは日本測地系しかないので,長期の推移を見る場合に注意が必要であるという点である.この点についても,両測地系でどの程度の相違があるかを確認しながら,作業を進めるつもりである.とりあえず初年度の目標としていた日本全国での都市地域の設定を完了したこと.そのうえで,出てきた課題についても対処の見通しがもてたこと.さらに一部の都市地域については,人口の推移を分析するデータベースの作成に着手できたこと.以上のことから,おおむね順調に進展していると判断している.昨年度,とりあえず全国で105の都市地域の区分に成功したが,一般的に知られた都市が設定されなかったり,以前に行った太平洋ベルト地帯を中心とした地域での設定の際にはあまり齟齬のなかったDID(人口集中地区)との違いが大きかったりする課題が生じたので,まずは検証作業から始めた.その結果,全国で118の都市を設定するのが適当との結論に達した.その過程で,DID設定の基準値となっている人口密度4000人と,ここでのメッシュデータにもとづく都市地域(mdbUA)の基準値である5000人との間に,とりわけ地方都市においては大きな違いがあるようで,4000以上で5000人には満たない地域が,地方都市では多いことがわかった.そのため一般的な地方都市が設定されなかったり,DIDとの齟齬が大きくなったようである.

したがって若干人口の多い地域にそった設定であることを前提に,全国で118の都市地域を「mdbUA2010」として設定したと理解しておきたい.また世界測地系と日本測地系での人口の違いを確認した結果,やはり若干のズレがあったので,世界測地系で比べることのできる1995年,2000年,2005年,2010年の4時点での人口の推移をまずは分析することとした.分析の結果,118の都市地域のうち,この4時点で人口が継続的に増加している都市が52,一貫して人口が減少している都市が32,人口の増減が見られる都市が34であった.人口の推移を見るかぎり,日本の都市の状況はそれほど悪くはないことがわかる.ただし,その地域的な分布を確認すると,太平洋ベルト地帯に良好な都市が集中し,北海道・東北・九州では中核的な都市への一極集中が見られ,三大都市圏では東京圏への集中が突出している.いわば全国レベルと地方レベルの両方で,二重の意味での集中が進行していることが明らかになった.さらに,以上の結果をまとめて公表する日本語のヴェブサイトを作成した.初年度と第2年度までに予定していた全国版都市地域の設定に成功し,かつそれにもとづいた人口推移の分析を完了することができたので,おおむね順調に推移していると自己評価できる.ただし,学会報告を行ったうえで,広く検討に参加してくれるメンバーを募り,研究分担者に加わってもらうことまでには至らなかった.学会報告については本年度初頭に行う予定である.また,成果を報告する日本語のウェブサイトを作成し,興味のありそうな研究者に広く案内を行ったので,今後,研究分担者という形ではないが,検討に加わってくれるメンバーが増えることを期待している.また,人口推移にもとづく全国都市の趨勢分析という点では,すでにいくつか大変興味深い知見が得られているので,研究成果という点では,予想以上に大きな成果が期待できる.今後,いくつかの展開の方向を検討し,今年度中にその成果の内実を確かなものにできればと考えている.本研究課題では,メッシュデータにもとづく都市地域区分(meshed data based Urban Area: mdbUA)を日本全国を対象に設定し,日本都市の趨勢を明らかにすることを課題とした.初年度にはそれまでに一部の地域で試行した区分の仕方を全国規模に拡大適用し,そこでの課題を発見し,調整・確認することで,結果として2010年時点で全国118の都市地域を区分することに成功した(全国版mdbUA2010).そのうえで,次年度にかけて世界測地系のデータを用いて1995年,2000年,2005年,2010年の4時点での人口の推移を確認し,バブル崩壊以降の日本の都市において,全国レベルにおける太平洋ベルト地帯への集中と,各地方ごとでの大都市地域への集中という二重の意味での集中が進んでいることが明らかになった.さらに,最終年度においては,より長期の趨勢を明らかにするために,1970年から2005年までの5年おきのデータを利用できる日本測地系のデータを用いた分析を試みた.結果として,次のような人口推移のパタンをもつ都市地域が区分できた.継続的に人口が増え続けている拡大都市(46),若干の増減を含めて一定水準の人口を維持している持続都市(27),90年代以降にそれまで継続的に増加していた人口が停滞し始めた停滞転化都市(15),80年代以降に人口が増加から減少に転じた縮小転化都市(19),70年以降人口が減少し続けている縮小都市(11)の5つである.基本的には世界測地系での分析と矛盾しないが,停滞転化都市が東京大都市圏の周辺に多く見られることが新しい発見であった.これが東京大都市圏の成長力の陰りを意味するのかどうかは,今後の課題である.なお,以上の分析結果の詳細と都市地域区分のデータセットは,すべてウェブサイトで公開している.最終年度にはその英語版も作成し,公開している.初年度に出てきた2つの課題のうち,1つめについては同じような規模で都市地域が設定できた市とできなかった市を比較し,区分の適切性を確認する作業を行いたい.2つめの課題については,とりあえず世界測地系のデータがある年度までで分析を進め,さらに遡る必要があるかどうか判断することにしたい.
心筋症・心不全発症機構の伸展刺激感受性イオンチャネル機能解析からの解明

筋ジストロフィー(筋ジス)・心筋症における筋細胞内は恒常的にCa2+濃度が上昇した状態にあり、その要因として伸展刺激感受性イオンチャネル(TRPV2)を介するCa2+流入が重要であることが明らかになってきた。正常または筋ジス・心筋症動物を用いたTRPV2阻害の安全性と病態治療効果を調べたところ、TRPV2阻害により正常動物では毒性が認められず、TRPV2を標的とした筋ジス・心筋症治療の有効性が確認できた。一方、癌悪液質筋委縮の筋変性にはTRPV2、Ca2+異常の関与は少ないことが判明した。これまでに、筋変性に重要な役割を果たしているTRPV2が、心筋症・筋ジストロフィーモデル動物において細胞内膜系から細胞形質膜に移動し、濃縮、活性化されていることを報告してきた。また、TRPV2特異的阻害剤、TRPV2の細胞膜輸送制御物質の同定と、その機能解析を進めている。さらに、TRPV2阻害剤が心筋症モデル動物の病状を改善することを調べ、現在、より重篤な心不全モデル動物に対する治療効果を検討している。一方、癌悪液質による筋委縮へのTRPV2の関与についても検討し、筋ジストロフィーによる筋変性との相違について論文を作成中である。筋ジストロフィー(筋ジス)、心筋症など筋細胞変性疾患全般に有効な治療薬の開発を目指している。そのため筋変性疾患に共通のリスクファクターを見つけることは重要な課題である。筋ジスにおける筋細胞内は恒常的にCa2+が上昇した状態にあり、その要因の1つとして標的イオンチャネルを介するCa2+流入が重要であることをモデル動物を用いて明らかにしてきた。チャネルを阻害する抗体、N末端ドメインによる標的チャネル形質膜濃縮の抑制が筋ジス、心筋症に有効であることを報告してきた。筋変性は悪性腫瘍によっても誘導され(癌悪液質)筋肉の委縮、機能低下を伴うことが知られている。癌悪液質筋委縮においてジストロフィン量が減少することが報告され(Cancer Cell 2005)、筋ジスと同様の筋変性機構が存在していることが示唆されたがその詳細並びに治療法は未だ不明である。筋ジスにおける筋変性で関与が認められた標的チャネルおよびCa2+異常が癌悪液質筋委縮にも関与するかを検討した。また、市販薬のスクリーニングで同定されたチャネル阻害薬(トラニラスト)の有効性を癌悪液質筋委縮、心筋症、重症心不全動物モデルを用いて検討した。標的チャネルがあまり関与しないことが判明した癌悪液質による筋委縮にはチャネル阻害剤(トラニラスト)の効果が認められなかった。他方、標的チャネルの関与が示唆されている心筋症ハムスター、糖鎖異常の心筋症マウスの心筋収縮機能の悪化はトラニラスト投与により抑制された。標的チャネルが関与する筋変性の阻害にはチャネル阻害剤が有効であることが示唆された。標的とするイオンチャネルが関与する筋変性とあまり関与しない筋変性があることを明らかにしたため治療標的が絞られた。伸展刺激感受性イオンチャネルの機能解析により心筋症発症機構を明らかにし、筋細胞変性疾患全般に有効な治療薬の開発を目指している。細胞骨格系異常に基づく筋ジストロフィー(筋ジス)・心筋症における筋細胞内は恒常的にCa2+が上昇した状態にあり、その要因の1つとして伸展刺激感受性イオンチャネル(TRPV2)を介するCa2+流入が重要であることを動物モデルにより明らかにしてきた。TRPV2は4量体を形成してチャネル活性の機能を果たし細胞内Ca2+上昇に寄与しているためチャネル活性を持たない変異体の導入、N末ドメイン導入によるTRPV2形質膜濃縮の抑制、あるいは特異的阻害剤が筋ジス、心筋症筋変性に有効であることを報告してきた。さらにTRPV2を特異的に阻害する抗体作成に成功し、正常または心筋症マウスにTRPV2阻害抗体を投与してその安全性と病態治療効果を調べた。正常マウスの心重量、形態ともTRPV2阻害による異常は認められなかった。心拍数、血圧、心収縮能などの循環器系パラメターの異常も認められなかった。またDNAアレイ解析より阻害抗体により悪影響を及ぼすものはなかった。他方、心筋症モデルマウスにおいては心臓の形態、心重量からも阻害抗体の効果が認められた。6か月齢の心筋症マウスは心筋収縮能が低下しており、その後さらに低下するが、阻害抗体の投与によりTRPV2活性を阻害すると、心筋心収縮能の低下が抑制された。一方、筋変性は悪性腫瘍によっても誘導され(癌悪液質)筋肉の委縮、機能低下を伴うことが知られている。癌悪液質筋委縮においてジストロフィン量の減少が報告され、筋ジスと同様の筋変性機構が示唆されており、筋ジス・心筋症における筋変性で関与が認められたTRPV2およびCa2+異常が癌悪液質筋委縮にも関与するか検討したところ、癌悪液質筋委縮にはTRPV2、Ca2+異常の関与は少ないことが判明した。

一方、癌悪液質筋委縮の筋変性にはTRPV2、Ca2+異常の関与は少ないことが判明した。TRPV2の心筋症、心不全における病態的意義が明らかになった。標的チャネルの生理的意義の解明を中心に研究したい。細胞生理分子薬理今後、TRPV2の心筋症などでの膜移行のメカニズムと正常心筋での役割、生理機能を解明したい。予定していた交通費が招待講演となりいらなくなった。消耗品が研究室のもので代用できたため次年度、成果の発表のための交通費として使用する。抗体購入に使用したい。