hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アルツハイマー病の学習記憶障害に対する肝細胞増殖因子の機能解析と疾患治療への適用

肝細胞増殖因子(HGF)を神経特異的に過剰発現するマウスを用いて、高次脳機能に対するHGFの効果を行動学的、病理学的、生化学的試験により解析した。その結果、HGFは学習記憶機能を亢進することが明らかになった。さらに、この結果をもとに、アルツハイマー病モデルマウスを用いて、アルツハイマー病の学習記憶障害に対するHGFの効果を解析した。その結果、HGFは学習記憶障害を改善する傾向が認められ、治療薬になる可能性が示唆された。研究代表者は、神経栄養因子である肝細胞増殖因子(HGF)の学習記憶、認知、思考などの高次脳神経機能に対する効果を解析し、アルツハイマー病の学習記憶障害に対する疾患治療への適用を目的に研究を行っている。平成20年度は、HGF遺伝子を神経特異的に過剰発現するマウス(HGF-Tg)および野生型マウスを用いて、1.海馬におけるHGFおよびその受容体であるHGF/c-Met受容体(c-Met)の発現および局在を生化学的・組織学的手法による解析(研究代表者、連携研究者)、2.個体レベルでの学習記憶機能に対するHGFの効果をモリスの水迷路(空間認識の学習記憶を測定する方法)による行動学的解析(研究代表者、分担者、連携研究者)で実施した。その結果、HGFは、その受容体刺激を介して、学習記憶機能を亢進することが明らかになった(投稿準備中)。また、3.細胞レベルでの学習記憶機能に対するHGFの効果を電気生理学的解析(研究分担者)を継続中である。1および2の結果は、HGFが神経保護効果を有する神経栄養因子であることを考慮すると、HGFがアルツハイマー病による学習記憶障害に対して有効な治療効果を示す可能性が考えられ、今後の研究が発展するためにとても意義のあるものである。また、アルツハイマー病による学習記憶障害に対するHGFの改善効果、および、海馬コリン作動性神経細胞に対する神経保護効果を検討するために、アルツハイマー病モデルマウスにHGF-Tgマウスを交配したダブルトランスジェニックマウスの作製を進めており、平成21年度以降の実験の準備を整えている。平成21年度は、昨年度と同様に、HGF遺伝子を神経特異的に過剰発現するマウス(HGF-Tg)に、ヒト変異タウ蛋白質の過剰発現マウス(アルツハイマー病モデルマウス)を交配してダブル過剰発現マウスを作製して、1.海馬におけるHGFおよびその受容体であるHGF/c-Met受容体(c-Met)の発現および局在を生化学的・組織学的手法による解析中である(研究代表者、連携研究者)、2.個体レベルでのアルツハイマー病の学習記憶障害に対するHGFの効果をモリスの水迷路(空間認識の学習記憶を測定する方法)による行動学的に解析中である(研究代表者、分担者、連携研究者)。3.細胞レベルでの学習記憶機能に対するHGFの効果の電気生理学的に解析中である(研究分担者)。4.アルツハイマー病の病態変化(神経細胞死、凝集体、グリア細胞の活性化など)に対するHGFの効果を解析し、アルツハイマー病による学習記憶障害に対するHGFの改善効果の分子作用メカニズムを生化学的および病理学的に解析中である。また、再生医療の目覚ましい進歩を踏まえ、HGFは神経細胞死を抑制する神経保護作用だけでなく、神経新生を促す可能性が考えられていることから、ブロモデオキシウリジン(BrdU)を用いた細胞増殖活性を解析し、その可能性を検証中である。これらの解析を平成22年度も継続して実施して得られた解析結果を総合的に評価し、アルツハイマー病に対するHGFの治療効果の評価、および、その分子作用メカニズムを解明する。アルツハイマー病に対するHGFの改善(治療)効果が明らかになれば、HGFがアルツハイマー病に対して根本的な治療薬となる可能性があり、とても意義のあるものである。研究代表者は、神経栄養因子である肝細胞増殖因子(HGF)の学習記憶、認知、思考などの高次脳神経機能に対する効果を解析し、アルツハイマー病の学習記憶障害に対する疾患治療への適用を目的に研究を遂行している。平成22年度は、昨年度と同様に、HGF遺伝子を神経特異的に過剰発現するマウス(HGF-Tg)に、ヒト変異タウ蛋白質の過剰発現マウス(アルツハイマー病モデルマウス)を交配してダブル過剰発現マウスを作製して、1)アルツハイマー病の学習記憶障害に対するHGFの改善効果を電気生理学的・行動学的手法(研究代表者・分担者)により、2)アルツハイマー病に対するHGFの神経保護作用・治療効果の分子作用メカニズム(アポトーシス、オートファジー、グリア細胞活性化、凝集体形成などに対する効果)を生化学的・組織学的手法(研究代表者、分担者、連携研究者)により解析中である。

また、プロモデオキシウリジンを用いた細胞増殖活性を解析し、HGFは神経細胞死を抑制する神経保護作用だけでなく、神経新生を促す可能性を解析中である。これらの解析が全て終了した時点で、解析結果を総合的に評価し、アルツハイマー病の学習記憶障害に対するHGFの治療効果、および、その分子作用メカニズムを評価する。さらに、実験室レベルから臨床適用へ移行することを考慮し、1回投与で有効なHGFのウイルスベクターを用いた遺伝子導入法を遂行中で、現在、既に構築済のベクター(神経特異的に感染する単純ヘルペスウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス)の大量調製、ベクターの選択、投与を開始している。アルツハイマー病に対するHGFの改善(治療)効果が明らかになれば、HGFがアルツハイマー病に対して根本的な治療薬となる可能性があり、とても意義のあるものである。
マルチワイヤソーの加工特性に及ぼすスラリー組成の影響と最適加工条件の解明

シリコンインゴットのスライシング技術の1つに遊離砥粒を用いたワイヤスライサ(マルチワイヤソー)がある.そこで本研究は,マルチワイヤソー方式の加工特性に及ぼすスラリー組成の影響に加えて,その最適加工条件についても解明することに主眼をおき,実施した.具体的には,スラリーの評価指標としてはそれが示す粘度の挙動に着目し,それをレオロジー的側面から理論的解析を行い,その際における加工特性を一連の実験によって検証した.更に,マルチワイヤソー方式ではワイヤに対する工作物送りを上昇方式及び下降方式の採用が一般的であるものの,それらが示す相違点は殆ど明確にされていない.そこで,工作物送り方式の相違による加工特性の影響についても実験的に検討した.その結果明らかとなった事柄を以下に述べる.1.工作物上昇方式ワイヤソーと工作物下降方式ワイヤソーにおいてスライシング実験を行い,工作物送り方式の相違による加工特性を比較検討することによって,各スライシング方式に要求されるスラリーの組成について検討した.その結果,工作物上昇方式ではスラリー粘度は低い方がよく,砥粒濃度も高くできる.また,工作物降下方式ではワイヤ間あるいはワイヤ下部に形成されるスラリー膜が加工部へのスラリー供給量を支配することが明らかとなった.2.工作物上昇方式ワイヤソーを用いてスライシング実験を行い,砥粒濃度の相違による加工特性について実験的に検討した結果,Jefferyの縣濁液の粘度理論式とスラリー粘度が離れる付近で加工能率の最大値を示すことが明らかとなった.3.工作物降下方式ワイヤソーにおいて,振動切断を行うとワイヤ上に付着したスラリー(加工部へ供給される)は振動と共に上下方向へ往復移動し続けることが明らかとなった.平成11年度の研究計画においては,シリコンインゴットのスライシング加工法の1つとして利用されているマルチワイヤソー方式において使用されているスラリーのベースオイルが加工特性に及ぼす影響,スラリー中の砥粒径を変化させたときの影響,砥粒濃度の変化によるスラリーの粘度特性を明らかにすると共に,工作物上昇方式マルチワイヤソーを用いてスラリー組成が加工能率や加工精度の与える影響を明らかにすることを予定としていた.本年度の研究成果によりスラリー組成を変化させた時のスラリー特性を実験とレオロジー的視点から理論解析を行い,実機による切断性能試験を行った結果,次に述べる事柄が明らかとなった.1.砥粒濃度が55%wtの条件下において,粒度の異なる3種類の砥粒(GC♯600,GC♯800,GC♯2000)を任意に混合させた場合,加工能率は砥流の混合比が2:1:1の時,GC♯600を単独で用いる場合よりも向上した.2.スラリー中の砥粒濃度を変化させると,ある砥粒濃度で最高加工能率を示した.また,粘度の異なるベースオイルを用いた場合,ベースオイル粘度の相違によって,最高加工能率を示す砥粒濃度はそれぞれ変化した.3.3種類の砥粒を混同させたスラリーを用いた場合,ウェハー厚さやウェハー表面粗さ等の加工精度を向上させ,加工エッジ部で生じるチッピングはスラリー中の最も粒径が大きいGC♯600にのみ依存することが明らかとなった.4.粒径の異なる砥粒を混合させたときの加工メカニズムはGC♯600より粒径の小さい砥粒の転動抑制効果によるGC♯600砥粒の引掻き効果の向上に起因していることが明らかとなった.シリコンインゴットのスライシング技術の1つに遊離砥粒を用いたワイヤスライサ(マルチワイヤソー)がある.そこで本研究は,マルチワイヤソー方式の加工特性に及ぼすスラリー組成の影響に加えて,その最適加工条件についても解明することに主眼をおき,実施した.具体的には,スラリーの評価指標としてはそれが示す粘度の挙動に着目し,それをレオロジー的側面から理論的解析を行い,その際における加工特性を一連の実験によって検証した.更に,マルチワイヤソー方式ではワイヤに対する工作物送りを上昇方式及び下降方式の採用が一般的であるものの,それらが示す相違点は殆ど明確にされていない.そこで,工作物送り方式の相違による加工特性の影響についても実験的に検討した.その結果明らかとなった事柄を以下に述べる.1.工作物上昇方式ワイヤソーと工作物下降方式ワイヤソーにおいてスライシング実験を行い,工作物送り方式の相違による加工特性を比較検討することによって,各スライシング方式に要求されるスラリーの組成について検討した.その結果,工作物上昇方式ではスラリー粘度は低い方がよく,砥粒濃度も高くできる.また,工作物降下方式ではワイヤ間あるいはワイヤ下部に形成されるスラリー膜が加工部へのスラリー供給量を支配することが明らかとなった.2.工作物上昇方式ワイヤソーを用いてスライシング実験を行い,砥粒濃度の相違による加工特性について実験的に検討した結果,Jefferyの縣濁液の粘度理論式とスラリー粘度が離れる付近で加工能率の最大値を示すことが明らかとなった.3.工作物降下方式ワイヤソーにおいて,振動切断を行うとワイヤ上に付着したスラリー(加工部へ供給される)は振動と共に上下方向へ往復移動し続けることが明らかとなった.
幾何的アルゴリズムの入力退化の解析と暴走回避に関する研究

本研究は、幾何的アルゴリズムが入力退化に対して暴走する現象に対して暴走する過程を解析し、暴走を回避する方法を開発することが目的である。具体的には、計算誤差の発生が避けられないものとして、図形の位相構造の無矛盾性を保証する位相優先法への問題への接近、無誤差計算の下で、計算時間より汎用性と適用の容易性を重要視した退化回避法の確立をめざした。9年度の実績報告ののち、9年3月末に汎用的な退化回避法に関する理論研究の成果を計算幾何学欧州ワークショップで発表した。その後、実証研究を行なった。10年9月に日本応用数理学会年会で実証を含めた研究発表を行った。その直後、研究代表者は10月に異動し研究を継続した。位相優先法による各種Voronoi図の構成プログラムについてはワークステーションとパソコンの両方で利用可能にする予定であり、考慮の結果、まずg++(djgpp)への移植をし、状況によってJAVAや各種計算機向けに移植することに決定し、作業を進めているが、未完成である。また、このプログラムに、境界表示と領域面積計算のユーティリティが強く求められていることが、本プログラムを利用する他の研究者との交流から判明した。この件に関して理論的には満足できるレベルで解決しているが、ユーティリティの開発も研究発表もその時間がない。その他の試作プログラムの実装は、未着手である。無誤差計算の剰余計算による高速化については,次に述べる暴走回避プログラムに組み込むことにし、研究を進めているが、計算実験によって有効性を実証するには時間不足であった。新規に提案した暴走回避法については、改良点をまとめて仮実装を深化させ本実装にする予定で、ある程度の実用実験を行ない,研究発表をするところまでこぎつけ、現在は実装と改良の作業中である。この中で剰余計算の利用による高速化を実現する予定である。具体的には、計算誤差の発生が避けられないものとして、図形の位相構造の無矛盾性を保証する位相優先法による問題への接近、無誤差計算をした場合の計算コストの増大を抑制するための剰余計算を利用する技法の開発、無誤差計算の下で、計算時間より汎用性と適用の容易性を重要視した退化回避法の確立をめざした。位相優先法に関しては、従来の線分Voronoi図、多角形Voronoi図の構成プログラムの改良を続けている。その過程で、従来は一律に見ていた退化が階層をなしている可能性に気づいた。これに関しては来年度に理論研究に着手する。剰余計算を利用する方法に関しては、予備実験の程度を高め計算できる桁数を数倍に高めた。それとともに、理論的にも新規に一方法を開発した、これは今までに考案したものに較べてプログラムの手間は同程度で速度も最悪時で同程度で実用的には速いと期待できる。これらの成果を他の成果と共に8月に計算幾何学カナダ会議で10月に日本応用数理学会年会で発表した。新規に考察した方法の計算機実験は来年度の課題となる。無誤差計算下での退化回避法については、計算機への本格的な実装を進めると共に3月に計算幾何学ヨーロッパ会議での発表が決定している。この方法がメモリを必要とすることは予想していたが、予備実験の過程で予想以上にメモリを消費することが判明したため、当初の予定にはなかったがメモリを購入した。実装方法の改良も進めこの問題は解決する見通しとなった。来年度の研究はおおむね当初の計画通りに着手できると予想している。
常識推論における推論の選択と文脈処理への応用

文章の解釈に曖昧さがある場合,人は前後の繁がりからその曖昧さを絞り込むことができる.たとえば,『αしかしβ』のような逆接の接続詞で結ばれる文章では,αからβに矛盾することが高い確信度で推論されなければならない(論理的結束性).この時行なう論は,『多くの場合成立する』というような不確実な知識(デフォルト規則)も用いた推論(常識推論)であり,これを扱った推論としてReiterのデフォルト論理がある.この論理では,互いに矛盾する複数の結論を導くことがあることが知られているが,一般に人間の推論では,互いに矛盾する結論のうち一つを優先的に推論する傾向にある.そこで,まず,(1)デフォルト規則(不確実な知識に対応)間に,『デフォルト規則d_1,d_2が共に適用可能であるとき,d_1を適用してα_1を導く推論を,d_2を適用してα_2(α_1とα_2は互いに矛盾する)を導く推論より優先する』という関係(デフォルト間の優先関係)をd_1d_2の形態から機械的に付与する方法を与え,(2)このデフォルト間の優先関係に基づいて,推論で用いられるデフォルト規則の列の間に優先順位を定義し,最も優先される推論だけを行なうようにReiterのデフォルト論理における推論を拡張し,人間が行なう推論に近い推論を行なえる理論を構成した.そして,(3)順接や逆接の接続詞で結ばれる文章における,論理的に捉えられる結束性を,上述の推論を用いて定義し,文章の構文構造/単語の意味/照応関係などの文章の解釈に関する構造的な曖昧さの一部を,論理的結束性に基づき絞り込むことができることを示した.文章の解釈に曖昧さがある場合,人は前後の繁がりからその曖昧さを絞り込むことができる.たとえば,『αしかしβ』のような逆接の接続詞で結ばれる文章では,αからβに矛盾することが高い確信度で推論されなければならない(論理的結束性).この時行なう論は,『多くの場合成立する』というような不確実な知識(デフォルト規則)も用いた推論(常識推論)であり,これを扱った推論としてReiterのデフォルト論理がある.この論理では,互いに矛盾する複数の結論を導くことがあることが知られているが,一般に人間の推論では,互いに矛盾する結論のうち一つを優先的に推論する傾向にある.そこで,まず,(1)デフォルト規則(不確実な知識に対応)間に,『デフォルト規則d_1,d_2が共に適用可能であるとき,d_1を適用してα_1を導く推論を,d_2を適用してα_2(α_1とα_2は互いに矛盾する)を導く推論より優先する』という関係(デフォルト間の優先関係)をd_1d_2の形態から機械的に付与する方法を与え,(2)このデフォルト間の優先関係に基づいて,推論で用いられるデフォルト規則の列の間に優先順位を定義し,最も優先される推論だけを行なうようにReiterのデフォルト論理における推論を拡張し,人間が行なう推論に近い推論を行なえる理論を構成した.そして,(3)順接や逆接の接続詞で結ばれる文章における,論理的に捉えられる結束性を,上述の推論を用いて定義し,文章の構文構造/単語の意味/照応関係などの文章の解釈に関する構造的な曖昧さの一部を,論理的結束性に基づき絞り込むことができることを示した.
心筋リモデリングと心不全における非心室心筋細胞のJak/SOCS系の役割

平滑筋特異的SOCSノックアウトマウスの表現系の解析平滑筋特異的SOCSノックアウトマウス(SOCS3-smKOマウス)は生後6ヶ月までは、野生型マウス(WTマウス)と比べ、外観や体重に差は明らかではない。しかし、若年マウスにおいても、肉眼的に心外膜の肥厚が観察され、針を刺すときに表面の硬化が感じられ、実際には、早期に心外膜の肥厚が始まっていることが示唆されている。生後6ヶ月以降はSOCS3-smKOマウスの体重はWTマウスに比べ、優位に低下していた。また、頭部や顔面の解剖学的な異常を認めた。これらの結果は、SOCS3-smKOマウスにおいて、加齢に伴う体重や構造の維持に平滑筋細胞のJAK-STAT経路の活性化とSOCS3による制御が重要であることを示している。心臓では生後3ヶ月より、SOCS3-smKOマウスにおいて、優位な心筋間質の線維化と心外膜の肥厚を認め、生後6ヶ月以降はそれらが顕著であることが明らかとなった。心エコーによる解析では、生後6ヶ月より、SOCS3-smKOマウスにおいて、拡張能の低下を認めるようになり、ある一定の割合で、生後6ヶ月以降に左心収縮能が低下する個体を認めた。リン酸化STAT3の免疫染色を行ったところ、生後3ヶ月より、SOCS3-smKOマウスにおいて、心筋間質の細胞や心外膜の細胞においてリン酸化STAT3が陽性となっていることが観察された。HE染色では、心外膜に炎症細胞浸潤が観察され、心外膜炎の存在が示唆された。平滑筋特異的遺伝子欠損マウスにおける梗塞後心不全モデルの解析SOCS3-smKOマウスに左前下降枝結紮により梗塞後心不全モデルを作成したところ、WTマウスに比べ、SOCS3-smKOマウスは心筋梗塞発症24時間以内に優位に高い死亡率が観察された。心室頻拍や心室細動の有無について今後、テレメトリーを用いて評価を行う予定である。SOCS3-smKOマウスにおいて、心外膜側の心筋線維化や心外膜の肥厚などの組織学的な所見や、心エコーによる拡張能や収縮能など心機能評価でも表現系が明らかとなっている。また、どの細胞でSTAT3が活性化されているかについても免疫染色が実施できており、形態学的には血管細胞よりは間質の繊維芽細胞や心外膜の上皮様の細胞でSTAT3が活性化されるという興味深い知見も得られている。さらに、SOCS3-smKOマウスに梗塞後心不全モデルにおいて、心筋梗塞発症直後に致死性不整脈による死亡率が優位に高いことが認められ、血管平滑筋細胞のJAK-STAT/SOCS3系が虚血に対する致死性不整脈の発症に関与することが示唆されている。さらに、同マウスは心筋梗塞後の心破裂が起こらないことも観察されており、梗塞後の心破裂の病態解明につながる知見と考えられる。SOCS3-smKOマウスにおける心肥大と心機能の評価をさらに進める。心臓と体重比、H&E染色や心エコーで心肥大を評価する。心エコーで心機能の評価を行い、ミラーカテーテルを用いた心内圧の測定も行い行い、心収縮能と拡張能を測定する。SOCS3-smKOマウスにおける炎症の評価を行う。マクロファージ(Iba1)やT細胞(CD4)、好中球(Ly6g)などの免疫染色と炎症性サイトカイン、ケモカインの発現をreal-time PCR arrayで評価する。繊維芽細胞特異的遺伝子欠損マウスの作成する。ペリオスチンCreノックインマウスとSOCS3-floxマウスとSTAT3-floxマウスをそれぞれ交配し、繊維芽細胞特異的SOCS3欠損マウス(SOCS3-fibKO)とSTAT3-fibKOマウスを作成し、表現系を解析する。これにより、繊維芽細胞におけるSTAT/SOCS3系の役割を明らかにしていく。しかし、生後6ヶ月以降はSOCS3-smKOマウスの体重はWTマウスに比べ、優位に低下していた。心エコーによる解析では、生後3ヶ月より、SOCS3-smKOマウスにおいて、拡張能の低下を認めるようになり、ある一定の割合で、生後6ヶ月以降に左心収縮能が低下する個体を認めた。全身CTを行うと、SOCS3-smKOマウスにおいて、心拡大や肺うっ血が観察され心不全になっていることが示唆された。平滑筋特異的遺伝子欠損マウスにおける梗塞後心不全モデルの解析SOCS3-smKO

マウスに左前下降枝結紮により梗塞後心不全モデルを作成したところ、WTマウスに比べ、SOCS3-smKOマウスは死亡率が高い傾向にあった。現在、AZAN染色、心エコーなどを行い、梗塞サイズや心機能評価を行っている。SOCS3-smKOマウスにおいて、心筋線維化や心外膜の肥厚などの組織学的な主要な表現系が明らかとなり、心エコーによる拡張能や収縮能など心機能評価でも表現系が明らかとなっている。また、どの細胞でSTAT3が活性化されているかについても免疫染色が実施できており、形態学的には血管細胞よりは県質の繊維芽細胞や心外膜の上皮様の細胞でSTAT3が活性化されるという興味深い知見も得られている。さらに、SOCS3-smKOマウスに梗塞後心不全モデルを作成することによって、死亡率が高いことが明らかとなり、血管平滑筋細胞のJAK-STAT/SOCS3系が虚血に対する心臓の防御機構において重要な役割を持っていることも示唆される所見が得られている。平滑筋特異的SOCSノックアウトマウスの表現系の解析平滑筋特異的SOCSノックアウトマウス(SOCS3-smKOマウス)は生後6ヶ月までは、野生型マウス(WTマウス)と比べ、外観や体重に差は明らかではない。しかし、若年マウスにおいても、肉眼的に心外膜の肥厚が観察され、針を刺すときに表面の硬化が感じられ、実際には、早期に心外膜の肥厚が始まっていることが示唆されている。生後6ヶ月以降はSOCS3-smKOマウスの体重はWTマウスに比べ、優位に低下していた。また、頭部や顔面の解剖学的な異常を認めた。これらの結果は、SOCS3-smKOマウスにおいて、加齢に伴う体重や構造の維持に平滑筋細胞のJAK-STAT経路の活性化とSOCS3による制御が重要であることを示している。心臓では生後3ヶ月より、SOCS3-smKOマウスにおいて、優位な心筋間質の線維化と心外膜の肥厚を認め、生後6ヶ月以降はそれらが顕著であることが明らかとなった。心エコーによる解析では、生後6ヶ月より、SOCS3-smKOマウスにおいて、拡張能の低下を認めるようになり、ある一定の割合で、生後6ヶ月以降に左心収縮能が低下する個体を認めた。リン酸化STAT3の免疫染色を行ったところ、生後3ヶ月より、SOCS3-smKOマウスにおいて、心筋間質の細胞や心外膜の細胞においてリン酸化STAT3が陽性となっていることが観察された。HE染色では、心外膜に炎症細胞浸潤が観察され、心外膜炎の存在が示唆された。平滑筋特異的遺伝子欠損マウスにおける梗塞後心不全モデルの解析SOCS3-smKOマウスに左前下降枝結紮により梗塞後心不全モデルを作成したところ、WTマウスに比べ、SOCS3-smKOマウスは心筋梗塞発症24時間以内に優位に高い死亡率が観察された。心室頻拍や心室細動の有無について今後、テレメトリーを用いて評価を行う予定である。SOCS3-smKOマウスにおいて、心外膜側の心筋線維化や心外膜の肥厚などの組織学的な所見や、心エコーによる拡張能や収縮能など心機能評価でも表現系が明らかとなっている。また、どの細胞でSTAT3が活性化されているかについても免疫染色が実施できており、形態学的には血管細胞よりは間質の繊維芽細胞や心外膜の上皮様の細胞でSTAT3が活性化されるという興味深い知見も得られている。
高階・型付きの計算体系に基づくプログラミングの理論と応用の展開

本研究の目的は「古くから研究されているが最近になって目覚ましく実用化が進み産業界でも注目されている『関数型言語』を中心とする、高階・型付き計算およびプログラミングの理論の深化と応用の拡大を目指す」ことである。当年度は前年度までに引き続き、複数のサブテーマについて様々な研究を実施した。その一部について、「専門用語を多用することは避けてください」との指示に可能な限り従いつつ、「600字800字で」概要を述べる。本研究は研究協力者ら(事務上、分担金の配分を必要とせず研究分担者とならない研究者や、研究者番号を持たず研究分担者になれない博士後期課程学生・博士前期課程学生・学部4年生(いずれも研究実施当時)を含む)との共同研究である。1.高機密情報(高機密情報を処理した結果の情報を含む)の一部を必要に応じて公開できるように低機密情報として扱う非機密化(declassification)という機構を備えたセキュリティ型付きλ計算の理論の発展・改良を行なった。λ計算とは理論計算機科学や数理論理学において重要な理論の一つで、関数型プログラミング言語の基礎的計算モデルとなっている。当年度は、前年度までの理論を定理証明支援器で定式化することにより、修正は比較的容易だが重要な誤りを発見・修正した。また、本理論の核心である高機密情報を条件とする分岐(if-then-else式)の扱いに困難があったため、それを本質的に改良する方法を考察・着想した。2.式の値が必要になってから計算する、いわゆる遅延評価(lazy evaluation)の基礎理論として、式の値が必要になるたびに計算し直す名前呼び(call-by-name)と、計算結果を記憶する必要呼び(call-by-need)の対応について、従来より単純な対応関係を考察・着想し、定理証明支援器で定式化した。上述のとおり、研究目的に従った進捗が得られている。引き続き研究協力者らと共同で、上述の研究を実施する。本研究のような基礎的研究の実施には研究者らの「時間」と「エネルギー」が最も決定的なリソースである。そのため、引き続き科研費や学内外のルールを遵守しつつ必要な人員を雇用する。当科研費は次年度(令和元年度)が最終年度であり、その成果をムダにせず次の研究につなげるためには新たな研究費の獲得が必要不可欠である。研究自体を実施する「時間とエネルギー」とのバランスに苦慮しているが尽力したい。本研究の目的は次のとおりである。古くから研究されているが最近になって目覚ましく実用化が進み産業界でも注目されている「関数型言語」を中心とする、高階・型付き計算およびプログラミングの理論の深化と応用の拡大を目指す。具体的には(1)標準的な型システムを利用した、軽量で実用的な静的プログラム検証(2)プログラミング以外へのプログラミング言語理論の展開の2つを中心的テーマとする。前者の例としては研究代表者らが研究・開発中の実用的な静的サイズ検査つき線形演算ライブラリの設計と実装、後者の例としてはパラメタ的高階抽象構文に基づく構造化グラフ表現の理論の構築や、OAuth, OpenIDといった現実的認可プロトコルの型システムに基づく検証を行う。本年度の研究実施計画は以下のとおりであった。研究目的の項で述べた「(1)標準的な型システムを利用した、軽量で実用的な静的プログラム検証」のfirst instanceとして、研究協力者の大学院生(平成27年度時点で博士前期課程2年)と平成25年度から研究・開発中の実用的な静的サイズ検査つき線形演算ライブラリ「SLAP」の設計と実装を完成する。SLAPは、FortranやCなどのプログラミング言語で広く用いられている標準的な線形演算ライブラリであるBLASおよびLAPACKのOCamlバインディングであるLACAMLに、静的サイズ検査のための型をつけたインターフェースである。前述のとおり、計画にもとづき研究を実施し、その成果を発表した。研究が多岐にわたるため、主な研究の一つについて述べる。本研究は博士前期課程学生との共同研究である。セキュリティ型とは、例えば論理値true, falseにラベルH, Lをつけてtrue_H, true_L, false_H, false_Lのようにセキュリティレベルを表し、それらの論理値の型boolにもbool_Hやbool_Lのようにラベルをつけた型のことである。ラベルの意味としては秘密性(secrecy)ないし機密性(confidentiality)や完全性(integrity)が考えられるが、ここでは説明を簡単にするため、秘密性・機密性のみを考えることとする。高機密な論理値true_H, false_Hは型bool_Hを持ち、低機密な論理値true_L, false_Lは型bool_Lを持つ。また、値xが高機密型bool_Hを持つならば、それに依存する式if x then e1 else e2にも高機密型を与えることにより、間接的な情報漏えいをも防止する。しかし、そのように一切の情報漏えいを許さない型付けは厳格すぎる場合も多いため、高機密型から低機密型への意図的な変換(declassification)を考える。研究代表者らは、自身らの環境双模倣(environmental bisimulation)の理論を発展させ、declassificationのあるセキュリティ型つきλ計算において機密性の証明を行うためのプログラム等価性理論の研究を行なった。本研究課題は複数の理論から成り立っており、個々の理論によって度合いに差はあるが、全体としては順調に進展している。研究が多岐にわたるため、そのうちの一つについて述べる。本研究は博士前期課程学生(当時)との共同研究である。

本研究(の一つ)では、名前呼びと必要呼びの対応の証明を改良し、定理証明器Coq上で厳密に定式化・検証した。この成果は国際会議FLOPS 2018に査読を経て採択され、発表予定である。前述の成果等が得られているため。本研究の目的は「古くから研究されているが最近になって目覚ましく実用化が進み産業界でも注目されている『関数型言語』を中心とする、高階・型付き計算およびプログラミングの理論の深化と応用の拡大を目指す」ことである。当年度は前年度までに引き続き、複数のサブテーマについて様々な研究を実施した。その一部について、「専門用語を多用することは避けてください」との指示に可能な限り従いつつ、「600字800字で」概要を述べる。本研究は研究協力者ら(事務上、分担金の配分を必要とせず研究分担者とならない研究者や、研究者番号を持たず研究分担者になれない博士後期課程学生・博士前期課程学生・学部4年生(いずれも研究実施当時)を含む)との共同研究である。1.高機密情報(高機密情報を処理した結果の情報を含む)の一部を必要に応じて公開できるように低機密情報として扱う非機密化(declassification)という機構を備えたセキュリティ型付きλ計算の理論の発展・改良を行なった。λ計算とは理論計算機科学や数理論理学において重要な理論の一つで、関数型プログラミング言語の基礎的計算モデルとなっている。当年度は、前年度までの理論を定理証明支援器で定式化することにより、修正は比較的容易だが重要な誤りを発見・修正した。また、本理論の核心である高機密情報を条件とする分岐(if-then-else式)の扱いに困難があったため、それを本質的に改良する方法を考察・着想した。2.式の値が必要になってから計算する、いわゆる遅延評価(lazy evaluation)の基礎理論として、式の値が必要になるたびに計算し直す名前呼び(call-by-name)と、計算結果を記憶する必要呼び(call-by-need)の対応について、従来より単純な対応関係を考察・着想し、定理証明支援器で定式化した。上述のとおり、研究目的に従った進捗が得られている。構造化グラフ表現の構築や、認可プロトコルの検証を例とする、高階・型付き計算およびプログラミングの理論の深化と応用の拡大を引き続き目指す。引き続き研究計画のとおり、高階・型付きのプログラミング言語理論にもとづく研究を行う。引き続き研究協力者らと共同で、上述の研究を実施する。本研究のような基礎的研究の実施には研究者らの「時間」と「エネルギー」が最も決定的なリソースである。そのため、引き続き科研費や学内外のルールを遵守しつつ必要な人員を雇用する。当科研費は次年度(令和元年度)が最終年度であり、その成果をムダにせず次の研究につなげるためには新たな研究費の獲得が必要不可欠である。研究自体を実施する「時間とエネルギー」とのバランスに苦慮しているが尽力したい。
動作解析と試合分析を組み合わせたバスケットボールのシュート成功率向上のための研究

本研究は、バスケットボールの試合中に高いシュート成功率を有するシューター及びリリースパラメータの特徴と、シュートの成功につながるプレーの背景を明らかにすることで、バスケットボールの競技力向上に寄与することを目的としている。特に、近年テクノロジーの発展に伴い、現場でも多く導入され始めている選手やボールの位置情報や速度等の情報を取得するトラッキングシステムで得られる情報と、実験室環境下で得られる詳細情報とをあわせることによって、良いシュート動作の定義と、そのような動作の取得のためのトレーニング方法が明らかにできると考えて、両方の手法を活用することを予定している。平成30年度は、初年度の取り組みとして、比較的安価に入手できるトラッキングシステムを大学のチームで試用した。選手の腰部にセンサを取り付けて、練習を行ってもらい、位置情報を取得した。選手の位置情報については問題なく取得できることが確認できた。一方で、ボールの位置情報の取得方法については、ボールの内部にセンサを埋め込むうえで技術的な課題が生じており、まだ実現できておらず、課題となっている。令和元年度はこの点を早急に解決して、試合中のシュートにおけるリリースパラメータも取得できるようにする。また、同チームとは打ち合わせの機会を設けて、これまでの研究成果(実験室ベースの方法によって、最適なリリースパラメータを推定できること)を説明し、協力の同意をもらったため、前述の課題の解決ができ次第、実験室環境下での測定とあわせて令和元年度に、測定を実施していく予定である。平成30年度は予定通り、これまでの研究成果(Inaba et al., 2017)を基に、大学のバスケットボールチームと、研究への参加についての打ち合わせを実施したうえで、予備実験を実施できた。具体的には、大学のチームに対して、これまでの研究成果を説明し、あるゲーム分析システムをチームが通常練習をする体育館において利用して、問題なく利用できることを確認できた。選手の位置情報を取得できた一方で、ボールの位置情報の取得についてはまだ取得できていないという課題があるため、最適なシステムの選定及び利用の方法について、更なる検討が必要であると考えられる。また、NBAシーズンのデータについては、解析用のプログラムの構築を行ったが、リリースパラメータとシュート成功率の関係を明らかにするまでには至っていないため、現状の進捗具合については、やや遅れているとしたが、順に課題を解決しているところである。令和元年度は、平成30年度に試用したシステムを中心に、実際に試合中のデータ(ボールのデータを含む)を取得できる環境を整える。そのことによって、試合中のシュートにおけるリリースパラメータが取得でき、実験室環境下だけでなく、試合中のリリースパラメータと成功率の関係も明らかにしたい。平成30年度に話し合った結果を基に、大学のバスケットボールチームに所属する選手に対して、実験室環境下と試合時の環境下における両測定を並行して実施していく予定である。

平成30年度については、実験の計画を達成するための最適なシステムを選定するために、先ずは様々なシステムを試用・検討したため、費用が発生せず、次年度使用額が生じた。
中国語母語話者による長母音習得過程に関する研究

中国語が母語の中上級日本語学習者における母音長短の知覚判断の特徴を母音の語内音節位置とピッチ型の面から分析した。知覚実験より母音長判断の難易は音節位置やピッチ型によって異なることが分かった。この結果は、学習者が非語頭長母音を正確に判断できるようになるには語頭長母音が習得されていること、また低音でピッチ変動がない長母音が聴取できるようになるには低高とピッチ変動がある長母音聴取ができていなければならないことを示唆する。生成実験も実施したが、知覚面において長母音判断が揺らぎやすい条件では生成面でも正確性が劣り、比較的正確に長母音知覚がなされる条件では生成時の長母音も適切に実現され得ることが分かった。平成25年度は国内の大学に在籍する中国語母語話者22名に、日本語母音の長短識別を問う知覚実験を実施した。実験参加者には短母音と長母音の産出実験も併せて行った。日本語学習者による短母音と長母音の習得状況の記述は、従前の研究ではCVCVRとCVCV、CVRCVとCVCVのように検討される母音以外は自立拍という条件のデータに基づく場合が多い。本研究では長・短母音の習得に関して学習者の現状により一層合致するデータを得ることを目標の一つとしていることから、実験では分析する母音以外の音節に促音・撥音・長音を含む刺激語を用いた。収集データのうち北方方言母語話者19名分の知覚実験の結果について、短母音が長母音として誤って判断(誤聴)されたケースを主に分析した。刺激語のアクセント型、音節構造、当該短母音の語内における音節位置という観点で誤聴傾向を検討した結果、語頭と語中位置では、高い音(H)の拍で特に後続する拍が低い(L)拍の場合、短母音が誤って判断される傾向が強いことが確認された。語末位置ではL拍短母音の誤聴が多いという結果を得た。音節構造については自立拍が続く構造(CVCV)よりもCVNのように撥音の前の短母音が誤聴されやすいことが分かった。音節位置については明確な結果は得られなかったが、非語末位置における誤聴の方が語末位置よりもやや多いものと思われる。短母音の誤聴には音響的な要因の関与が十分に考えられる。すなわち、高い音は一般に長く認識されやすく、また撥音を構成する鼻子音は母音と類似のフォルマントパターンをもつために撥音の一部が母音として判断されやすいといったことである。短母音が誤聴されやすい音環境は、裏を返せば長母音聴取が容易な環境を示すと思われる。したがって、平成25年度に示した短母音聴取が難しい条件というのは、長母音習得の難易を音環境面から考察していくための判断材料と言える。本研究は中国語を母語とする日本語学習者個々人の長母音知覚と産出の状況を記録し、その結果に基づいて中国語母語話者全体の長母音習得過程を明らかにすることを目指している。その上で、学習者の長母音習得過程に適合する音声教育の考案を大きな目標としている。日本語学習者による長母音習得には語のアクセント型や母音の語中位置が関係するという研究成果が得られているが、語の音節構造の影響については未だ十分に解明されていない。そこで、本研究は語の音節構造の関与という観点から、中国語を母語とする日本語学習者の長母音知覚及び産出の傾向を把握するよう努めている。平成24年度は次年度に実施する知覚と産出両実験の準備段階であり、特により的確なデータが得られるような刺激語の音節構造の選定に時間を充てた。具体的には、音声が入力され処理される段階である知覚面に焦点を絞り、母音長短の範疇的知覚の検討を進めた。対象は中国語のうち北方方言を母語とする日本語学習者である。3あるいは4モーラの無意味語における語頭位置母音の長短聴取の傾向を検討するため、音節構造が異なる三つの語を用いて実施した同定課題と弁別課題の結果を分析した。検討対象としたのは語頭位置母音であるが、語末位置に長母音を含む場合と短母音や撥音を含む場合では、判断に違いが生じ得ることが明らかになった。すなわち、語末位置に長母音がある語における語頭長母音の検出には持続時間がより長い母音が必要であるという結果であり、これは、従前の研究では指摘されてこなかったものである。知覚時の母音長判断に語の音節構造の影響が見られるということは、今後、同様の研究を遂行する際に考慮すべき新たな要素を示した点に意義があると考える。また、日本語学習者の母音長短の識別力を向上させるための音声教育実施においては、提示する語の種類を現状よりも広げる必要があることを示唆するものである。中国語北方方言母語

話者による母音の長短識別を問う知覚実験データのうち、今年度は主に長母音聴取の詳細を分析した。日本語能力中級以上の学習者データを長母音の語中位置とピッチ型の二つの面から分析し、長母音聴取の難易を検証した。その結果を踏まえ、母音長短の知覚カテゴリーに関する検証も新たに実施した。個々の参加者の結果から質的分析手法である含意尺度法(Implicational Scaling)による分析を行った結果、長母音判断は語頭では容易であるが、語中や語末では判断の難度が上がることが分かった。ピッチ型に関しては、低音のピッチが続く低低型で長母音聴取が最も難しく、最も長母音の誤聴が少ないのはピッチが上昇する場合(LH)であることが明らかとなった。LH型は日本語共通語では一般に語頭にしか現れず、本研究で使用した刺激音でも語頭位置にしか出現していない。よってLH型の長母音判断の結果は、音節位置の効果も勘案して解釈する必要がある。日本語学習者による長母音聴取の難易は、中国語以外の言語の母語話者を対象としてこれまで研究が行われており、母語に関わらず語末位置の低音で推移する長母音が短母音と混同しやすいことが報告されている。本研究は従前の研究では検討が不十分であった中国語北方方言母語話者を対象としたが、他言語の話者同様の結果が確認された。これは長母音聴取の難易には、学習者の母語以外の要因も関係しうることを示唆するものであろう。今年度は知覚実験の参加者の発話データ中の母音長短の成否について、日本語教授歴がある日本語母語話者に聴覚印象による判定も求めた。その結果、知覚実験で学習者にとって長母音聴取の難度が高いことが判明した語末位置においては、発話データでも母音の長短が混同しがちであることが認められた。この結果は、知覚と生成の関連性について今後検討する必要があることを示すものである。日本語教育学予定通りに平成25年度は中国語母語話者の日本語発話を録音し、短母音と長母音の産出データを得ることができた。産出データの分析作業の実施を当初は予定していたが、データのファイル化作業にあたる学部生・大学院生を十分に確保することが難しかったことと、12月にかけての降雪による交通機関の遅延・運休の影響によりファイルのデータ化に必要な作業時間数を確保することができなかった。このような理由で産出データの分析作業が次年度にずれ込むことになったため、研究の進度がやや遅れていると言わざるを得ない。知覚及び産出両実験で用いる刺激語の音節構造については、本年度の成果よりかなり明確になった。しかしながら、想定していなかったような被験者データが出現し、分析に計画外の時間を要してしまった。そのため、年度当初に予定していた次年度実施予定の実験に用いる刺激語の決定と録音までは進められなかった。まず、平成25年度に実施した知覚実験のデータのうち、長母音の知覚判断の結果について、語のアクセント型、音節構造、当該長母音の音節位置の三つの観点から分析を行っていく。その際、知覚結果を量的に分析するのではなく、実験参加者個々の習得状況を把握するため、質的な分析を行う。そのため、質的な分析手法である、Implicational Scaling(含意尺度法)を用いた検討を進めていく。この結果を日本音声学会をはじめとする関係学会の全国大会や例会・研究会等の場で発表することを計画している。次に、産出データのファイル化作業を終わらせ、中国語母語話者による母音の長短産出の実態解明を進めたい。
空間学習における海馬シナプス機能の領域差に関する生理心理学的研究

海馬は記憶や学習と密接な関連があり、その生理学的基礎としてNMDA受容体からのCa^<2+>流入によって誘導される長期増強が注目されている。海馬の主要な興奮性シナプスのうちNMDA受容体依存性長期増強を示すのは歯状回の貫通線維-顆粒細胞間シナプスとCA1野のシャファー側枝-錐体細胞間シナプスである。本研究では、ラットの学習課題遂行においてCA1シナプスと歯状回シナプスとの間に機能差があるかどうか検討した。雄8週齢Wistarラットの海馬CA1または歯状回に組換えシンドビスウイルスベクター(SIN)をin vivo注入し、注入後24日目の期間モリス水迷路学習課題を課した。その結果、CA1にCa^<2+>透過性AMPA受容体を発現させた場合は統制群に比べて成績が向上したが、歯状回に発現させた群では逆に統制群よりも成績が低下した。以上より、CA1と歯状回はシナプス応答の長期増強誘導に関しては類似の機構を有するが、Ca^<2+>透過性AMPA受容体発現の空間学習課題遂行への影響という点で、両領野間に機能差が存在することが示唆された。CA1野における学習課題成績上昇が、ウイルスベクターによるCa^<2+>透過性AMPA受容体過剰発現によって他の受容体の発現が影響を受けたためか否かを検討する目的で、SINの感染後約48時間のCA1膜粗分画をサンプルとし、ウエスタンブロットにより、GluR2・NR2B・NSE各タンパク質発現量を非感染サンプルのものと比較した。その結果、SIN感染により膜粗分画中のGluR2は増加していたが、NR2Bは不変だったことから、この学習促進はNR2Bの過剰発現のためではないことが示された。海馬の主要な興奮性シナプスのうちNMDA受容体依存性長期増強を示すのは歯状回の貫通線維-穎粒細胞間シナプスとCA1野のシャファー側枝-錐体細胞間シナプスである。本研究では、ラットの学習課題遂行においてCAlシナプスと歯状回シナプスとの間に機能差があるかどうか検討した。雄8週齢Wistarラットの海馬CA1または歯状回に組換えシンドビスウイルスベクター(SIN)をin vivo注入し、2日後に脳スライス標本を作成してシナプス応答を細胞外記録した。いずれの領野にCa^<2+>透過性AMPA受容体を発現させた場合にも、シナプス前線維へのテタヌス刺激後のシナプス応答増大の程度はSIN感染標本において大きかった。また、非感染標本において長期増強が誘導されない条件であるD-APV存在下において、感染標本ではCA1・歯状回のいずれのシナプスの場合にも長期増強が誘導された。以上より、両領野ともCa^<2+>透過性AMPA受容体の強制発現によって長期増強の誘導閾値が低くなることが明らかになった。次に、シナプス後膜へのCa^<2+>透過性AMPA受容体強制発現の学習への影響を調べるため、両側海馬にSINを注入したラットに対し、注入後24日目の期間モリス水迷路学習課題を課した。
Chk1を介した細胞生存シグナルの解明

チェックポイントキナーゼ1(Chk1)は、DNA損傷時や複製障害時にATRの下流で活性化するトランスデューサー分子である。このようなDNA損傷応答時には、Chk1はCdc25Aをリン酸化することが知られている。このCdc25Aのリン酸化修飾を契機にCdc25Aはポリユビキチン化され、最終的には、20Sプロテアソームで分解される。Cdc25Aはサイクリン依存性キナーゼの活性化に必須の分子であるため、Chk1によるCdc25Aの分解誘導は最終的には細胞周期の停止を導く(細胞周期チェックポイント)。この間に、損傷DNAは修復される。他方、Chk1は、(外的DNA損傷刺激のない)正常な細胞周期進行にも深く関わっており、この際のChk1機能が障害されると細胞は死に至る。しかし、その詳細な分子機構は不明である。研究代表者らは、これまでに、内在性Chk1タンパク質にauxin依存性分解デグロン(mAID)と標識タグを付加した細胞株の樹立に成功した。この細胞にauxinを反応させると、内在性Chk1を特異的かつ即効性に分解できる。本年度、この細胞株を用いて、主に、Chk1の特異的かつ急速な分解後に引き起こされる反応を解析し、基本的には、DNA障害チェックポイントの際と同様な下流シグナル経路を介して、(外的DNA損傷のない)通常の細胞周期進行(細胞の生存)の際にもChk1が機能していることを解明した。今後、Chk1の新規基質およびそのリン酸化部位を同定するとともに、Chk1がどの細胞周期に機能していくかを解明していく予定である。本年度、Chk1の遺伝子座のC末端にmAIDタグを導入したHCT116細胞株を用いて、急速なChk1分解後に認められる細胞の反応を観察した。その結果、過去の報告通り、Chk1分解後にDNA損傷が引き起こされた。しかし、このDNA損傷が引き起こされる前に(DNA損傷応答における代表的基質である)Cdc25Aの分解が(Chk1のリン酸化修飾の低下により)抑制され、Cdc25Aが安定化することが判明した。そのため、Chk1のCdc25Aのリン酸化修飾およびそれに引き続く分解が細胞の生存を制御している可能性を考え、Chk1およびCdc25A遺伝子座のC末端にmAIDタグを導入した2重株(HCT116細胞)を新たに作製した。この2重株を用いて、Chk1の分解による表現型の一部は、Cdc25Aを共に分解することで緩和されることを明らかにした。以上の結果は、(外的DNA損傷のない)通常の細胞周期進行においても、(DNA損傷応答と同様に)Chk1はCdc25Aを常にリン酸化し分解することが細胞の生存に重要な役割を果たしていることが判明した。我々の研究により、Chk1の下流シグナルはDNA損傷応答時も(外的DNA損傷のない)通常の細胞周期進行の際にも基本的には大きく変わらないことが判明した(ただし、上流シグナルは上記の二つで若干異なることが他のグループから昨年報告された)。今後、二つの観点から、研究を推進する。1)Chk1の機能障害は細胞周期のどの時期の障害につながるのかを解明していく。2)この誘導性Chk1分解細胞株を用いて、新たな基質の検索を行う。この際、我々が得た上記の知見からDNA損傷応答と基本的にシグナルが異ならないため、(リン酸化反応が最大になる)DNA損傷応答後のリン酸化量の変化を質量分析を用いて、明らかにしていきたい。

その結果、過去の報告通り、Chk1分解後にDNA損傷が引き起こされた。しかし、このDNA損傷が引き起こされる前に(DNA損傷応答における代表的基質である)Cdc25Aの分解が(Chk1のリン酸化修飾の低下により)抑制され、Cdc25Aが安定化することが判明した。そのため、Chk1のCdc25Aのリン酸化修飾およびそれに引き続く分解が細胞の生存を制御している可能性を考え、Chk1およびCdc25A遺伝子座のC末端にmAIDタグを導入した2重株(HCT116細胞)を新たに作製した。この2重株を用いて、Chk1の分解による表現型の一部は、Cdc25Aを共に分解することで緩和されることを明らかにした。以上の結果は、(外的DNA損傷のない)通常の細胞周期進行においても、(DNA損傷応答と同様に)Chk1はCdc25Aを常にリン酸化し分解することが細胞の生存に重要な役割を果たしていることが判明した。我々の研究により、Chk1の下流シグナルはDNA損傷応答時も(外的DNA損傷のない)通常の細胞周期進行の際にも基本的には大きく変わらないことが判明した(ただし、上流シグナルは上記の二つで若干異なることが他のグループから昨年報告された)。今後、二つの観点から、研究を推進する。1)Chk1の機能障害は細胞周期のどの時期の障害につながるのかを解明していく。2)この誘導性Chk1分解細胞株を用いて、新たな基質の検索を行う。この際、我々が得た上記の知見からDNA損傷応答と基本的にシグナルが異ならないため、(リン酸化反応が最大になる)DNA損傷応答後のリン酸化量の変化を質量分析を用いて、明らかにしていきたい。当初の計画では、DNA損傷応答時と(外的DNA損傷刺激のない)通常の細胞周期進行において、下流の基質が異なる可能性を想定していた。しかし、得られた結果はこの想定とは逆に大きな変化はないことが判明した。そのため、(外的DNA損傷刺激のない)通常の細胞周期進行における基質を同定するという当初の目的は想定以上に達成したと言っても過言ではない。この結果を受け、Chk1の新規の基質を探索するという方向に研究を進めることにした。しかし、準備がまだ整っておらず、当初、外注で想定した基質の網羅解析のための質量分析をまだ行えていない。本年度予定していた(Chk1の新規基質探索のための)質量分析解析を来年度以降に行う。