hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代3次元建築情報プラットフォーム（BIM）とプロジェクトマネジメントの研究

H28年度においては、建築学・経営学にまたがる理論的見地から本研究にたいする分析視点を確立し、理論的基盤を構築した。H29年においては、研究対象であるBuilding Information Modeling (BIM)に関して、日本における使用状況及び関連技術のイノベーション状況を調査した。H30年度においては、H28年・H29年度の成果を踏まえ、理論と実践の統合という観点から建設業におけるBIMはどのように展開すべきかを示すため、以下のような活動を行った。総じて、論文発表だけの研究に終始するのではなく、研究成果の社会実装を図るため、より実践的な活動に重点を置いた。1.理論的大成として、執筆した論文をベースに加筆し、“米国の合理と日本の合理:日米建築業の比較制度分析“という題目で、2019年3月に学術本を出版した。(日米のプロジェクトマネジメントシステムの違いを取引コスト理論と比較制度分析を適用して説明し、グローバリゼーションとBIMを中心としたイノベーションがプロジェクトマネジメントシステムを変えていくことを示唆した。)2.古阪秀三立命館大学客員教授(元京都大学大学院建築学科教授)を所長とする“建築システム社会研究所"の設立メンバーとなり、日本の建築プロジェクトにおけるマネジメント方式の多様化に向けて、実践的活動を開始した(現在、議論を2か月に一度の割合で行い、そのディスカッションの成果を2020年4月を目途に共同出版予定である。)3.建築プロジェクトを多様化させる一環として、BIMとRoboticsの統合技術を施工管理システムへ適用することを提案、京都大学工学部松野研究室と某大手プラント建設会社との共同研究を実現させた。(共同研究は、2019年6月にプレスリリース予定。研究成果をベースにソリューションビジネスとしてベンチャービジネスを立ち上げる予定でもある。)H28年度の研究においては、建築プロジェクトのマネジメントシステムに対して、新制度派経済学の取引コスト理論を適応することにより、建築プロジェクトのマネジメントシステムにおける3つの基本的モデルの存在理由が明らかにされた。この仮説に依れば、プロジェクトの「オーナー」「コントラクター」間で発生する取引コストを、様々なコンテキストにおいて、オーナーが節約しようとすることで、様々なプロジェクト・マネジメントシステムが発生することを説明することが出来る。建築プロジェクト・マネジメントシステムの多様性が、経営学的な分析視点で捉えられたということで、建設経営学上における大きな貢献であると捉えられる。筆者は、28年度における研究実績を中心に幾つかの論文を纏め神戸大学大学院経営学研究科における博士論文として提出し、博士号を取得した。(博士論文名:日米建築業におけるプロジェクト・マネジメントの研究取引コスト理論と比較歴史制度分析の視点から)担当教官である神戸大学の三品教授の評価を抜粋すれば、“本学位論文は、これまで経営学で取り上げられることが少なかった建築業界に光を当てたものである。建築業は、製造業が高度に制御された工場環境のなかで大量生産を実行するのと異なって、絶えず移ろう作業条件のなかで一品生産に従事する。経営学は主に製造業にフォーカスしてきたが、建築業はその対極に位置するため、とりわけ研究の対象に加える意義は大きい。・・・・・"とある。更に、取引コスト理論を包含する複合的な理論である比較歴史制度分析を、日米のプロジェクト・マネジメントを中心にして適応することにより、日米建築業の生産制度の違いにまで踏み込んで明らかにした。博士論文は、今年度10月に神戸大学学術成果リポジトリーにて公開される予定である。H28年度においては、“BIMは建築プロジェクトのマネジメント方式をコスト最適化する。"という仮説を証明するための理論的基盤を構築することが目的であり、取引コスト理論とコンストラクション・マネジメントの先行研究を基に、暫定仮説の構築を行うことが主たる内容であった。文献調査、並びに自ら実施した建築プロジェクトの事例分析等を通じて、以下の暫定仮説を構築した。1.取引コスト理論適応し、建築プロジェクトのマネジメントシステムを、「オーナー」「コントラクター」間で生じる取引コストを節約するガバナンスを持つ資源配分システム(市場的、中間組織的、組織的資源配分システム)と仮定すれば、設計と施工を市場取引、組織内取引のいずれかの組み合わせとすることでプロジェクト・マネジメントシステムに3つの基本的モデル、「設計・施工方式」、「設計・施工分離方式」、「コンストラクション・マネジメント方式」が存在することを説明することができる。2.「オーナー」「コントラクター」間に生じる取引コストは、建築プロジェクトの資産特殊性、複雑性、不確実性、取引頻度等の取引特性によって影響を受けるが、相互の信頼によって節約される。「設計・施工方式」が、日本で実行される建築プロジェクトの過半数において採用される大きな理由は、「オーナー」「コントラクター」間に信頼を重視した組織間関係が構築されているからである。設計と施工が同一会社によって行われても、「コントラクター」は「オーナー」との信頼に基づいて、施工管理と設計監理を内部的に機能させることで取引コストを削減する。3.Building Information Modeling(BIM)がもたらす、3次元設計と様々なデジタル情報は、建築プロジェクトのステークホルダー間の限定合理性、機会主義、情報の非対称性を緩和し、信頼構築を促進することで取引コストを減少させる。H28年度においては、工学的、社会科学的な見地から本研究の理論的基盤を構築した。H29年度においては、その理論的基盤を基に、本研究の対象であるBIMの国内外における使用実態の調査、及びBIMとBIMが関連する技術(主にRobotics)の発展普及に向けての活動を以下のように実施した。

1.H.28年度にまとめた論文を、“日米建築業の比較制度分析“と題し、学術図書として白桃書房から出版予定となり、H30年7月末上梓を目途に編集作業を実施。2.2017年5月28日に、古阪秀三立命館大学客員教授(元京都大学教授)を所長とする“建築システム社会研究所"の設立に参画し、建設業界の生産性向上に向けた提言を行う議論を開始(現在、議論を2か月に一度の割合で行い、その成果を2019年度5月を目途に共同で出版予定。)。3.筆者がコーディネートして開始された、べステラ株式会社・京都大学・山口大学間で実施している建設解体ロボット開発の成果を基本とし、某大学ベンチャーファンドリソースを使用したベンチャー会社を設立する計画を指導し、準備段階へ誘導。4.バンドン工科大学ビジネススクール・山口大学技術経営研究科の連携でMOT and Construction management修士号のダブルデッグリープログラムを実施することで、準備を進めており、BIMと建設ロボティクスの国際的なビジネス展開に向けたPBL型授業の採用の検討を開始。5.清水建設、日建設計、三機工業、三菱日立パワーシステムズ、東レ、大和ハウス等の大手企業、BIM研究者、3次元計測ビジネス業者等に対して、研究に関するプレゼンテーションとヒアリングを実施し、BIMの採用状況、技術の進歩状況、普及上の課題・問題点等を把握、確認した。以下.理由を列挙する。1. H28年度に取り組んだ論文作成は、本研究の理論的基盤を構築するためのもので、そもそも博士論文や、学術図書として刊行することを意図してはいなかった。H28年度においては、神戸大学での博士号取得となり、H29年度においては、学術図書として発刊することが決定した。2.本研究の成果を公表する方法として、学会での発表に加えて、より実社会に公表し、実践的に有用なものとするために、“建築システム社会研究所"の設立に参画し、建築と経営を統合した実践的な研究成果を一般読者向けの本としてまとめることになった。3.筆者は、学術レベルだけでなく、より実践的に建設業界に貢献する方法として、産学連携(京都大学・山口大学・べステラ)による建設Roboticsの開発に関わっていたが、その研究成果をベースに、BIMとRobotics技術を融合した技術開発を行うベンチャー会社の起業に関与することを決定した。これは、Rigor & Relevanceの典型例であると考える。4.インドネシアのバンドン工科大学ビジネススクールと山口大学技術経営研究科が連携して実施するマネジメント人材育成プログラムの一環として、コンストラクション・マネジメントプログラムを2020年度から開始することが内定し、筆者がコンストラクション・マネジメント科目を担当することで準備段階に入っている。研究成果をPBLを通じて国際的に行うための枠組みとして、本連携プログラムを活用していく。
IMFの対日政策と日本-日本のIMF8条国移行(1952年～64年)を中心に

本研究の目的は、戦後の日本が貿易自由化を進めるにあたり、どのような外部要因が影響を与えたのか分析することである。その1つの要因として、本研究では国際経済機関の一つであるIMFの対日政策に注目した。なぜなら貿易政策というものは、ある国との二国間経済関係だけでなく、多国間の経済枠組や国際機関との関係からも影響を受けるからである。そのメカニズムを明らかにしようと試みたのが本研究目的の一つであった。日本がIMFに加盟した1952年以降、IMFは日本政府との間で年次協議を行ってきた。大蔵省財政史室編『昭和財政史-昭和2748年度』(第11巻、第12巻)をはじめ多くの先行研究によると、その年次協議とIMFの対日勧告が、日本の貿易自由化政策に大きな影響を与えたという。先行研究では、この一連の協議内容とIMFの対日勧告について日本側の見解が指摘されることはあっても、IMF側の見解とその背景が注目されることは少なかった。また、たとえ取り上げられるとしても断片的であることが多く、整理・体系化が進んでいるとは言えない。そこで本研究では、IMF資料を利用しながら、IMFの対日政策を整理・体系化することによって先行研究を補足し、日本の貿易自由化の初期段階、そして日本の対外政策と国際関係の一例を明らかにしていく。具体的には、以下の3つの作業を進める。(1)IMF資料の利用と統計的裏づけ近年の資料公開によって、IMF側の政策文書を利用した分析も可能となっており、本研究においてもIMF資料の読み込みと統計的な検証の両者を組み合わせながら、以下の2点に留意する。(2)IMFと日本政府との協議内容を整理する。日本のIMF加盟後、日本政府とIMFは貿易自由化に関する協議(コンサルテーション)を毎年行っていた。先行研究によると、その協議の後に発表されるIMF勧告が、日本の貿易自由化政策に大きな影響を与えたという。この一連の協議とIMF勧告を検討し、先行研究の補足を試みる。(3)IMFとの協議が日本の政治経済・対外経済政策に与えた影響を分析し、研究成果のひとつとしてまとめる。上記3つの作業を通じて、IMFの対日政策を体系化し、日本の貿易自由化の過程や背景についての理解を深めていく。本研究の課題は、「IMFの対日政策と日本-日本のIMF8条国移行(1952年64年)を中心に」である。日本が貿易を自由化し、IMFの8条国に移行するなかで、国際機関であるIMFとどのような協議を行い、それが現実の攻策にいかに反映されたのか検討しようとしている。これまでの先行研究では、貿易・通商問題を、ある国との二国間または多国間との関係から検討する場合が多かった。しかし同時に、IMFと各国の協議も、貿易自由化に大きな影響を与えていた点は重視すべきであると考える。よって、先行研究を補足すべく、本研究においてはIMFと各国の貿易自由化との関係を検討する事例のひとつとして、IMFの対日政策が日本の貿易自由化に与えた影響を考察する。本研究の1年目である平成20年度は、資料の収集・整理をしながら、IMFと日本政府との協議内容を検討した。研究開始の初年度にあたるため、資料収集に重点を置き、外務省外交史料館や国立国会図書館で各種資料の閲覧、入手を進めた。同時に国外では、IMF資料をはじめとする関連資料を閲覧・入手するため、アメリカのNational Archivesなどでの調査を行った。研究内容としては、IMFと日本政府との間で実施された協議内容の整理を通じ、IMF側からの対日勧告、例えば外貨予算制度、為替制限等、貿易自由化につながる様々な要請・勧告の整理を進めた。このIMFと日本との協議内容の整理・分析は、将来的に「IMFの対日政策」を体系化する上でも、重要な基礎的作業となるものである。本研究の課題は、「IMFの対日政策と日本・日本のIMF8条国移行(1952年64年)を中心に」である。日本が貿易を自由化し、IMFの8条国に移行するなかで、国際機関であるIMFとどのような協議を行い、それが現実の政策にいかに反映されたのか検討しようとしている。貿易・通商関係は、必ずしも二国間ベースでのみ協議・実現されていくものではない。多国間の枠組みの中で構築されていくものも存在する。本研究は、そうした問題意識に根差し、国際機関であるIMFと日本との関係に焦点を当てることで、日本の貿易政策を整理しようとするものである。とりわけ、日本が貿易自由化を進めていく過程に注目している。IMFは、各国政府の協議(コンサルテーション)を通じて、それぞれの国・地域における貿易自由化を推進している。その事実については、これまでも先行研究で指摘されてきたが、その多くは各国政府側の視点が中心であり、IMF側の視点を導入した分析は少なかった。

ある政策を検証するためには、双方の背景を理解する必要がある。本研究の1年目である平成20年度は、資料の収集・整理をしながら、IMFと日本政府との協議内容を整理した。第2年目である平成21年度は、引き続き資料の閲覧・入手を進めながら、国際経済学だけでなく国際関係論の分析枠組みを導入し、外貨準備に関する研究成果をまとめた。そうした理論的背景を積み上げながら、研究対象をより立体的に明らかにしようと試みているところである。本研究の課題は、「IMFの対日政策と日本-日本のIMF8条国移行(1952年64年)を中心に」である。日本が貿易を自由化し、IMFの8条国に移行するなかで、国際機関であるIMFとどのような協議を行い、それが現実の政策にいかに反映されたのか検討しようとしている。貿易・通商関係は、必ずしも二国間ベースでのみ協議・実現されていくものではない。当然ながら、多国間の枠組みの中で構築されていくものも存在する。本研究は、日本の貿易政策の立案・実施にあたり、二国間・多国間関係のそれぞれを視野に入れることを意識している。とりわけ、国際機関であるIMFと日本との関係に焦点を当てることで、日本の貿易政策のうち貿易自由化政策の初期段階を整理しようとするものである。IMFは、各国政府の協議(コンサルテーション)を通じて、それぞれの国・地域における貿易自由化を推進している。その事実については、これまでも先行研究で指摘されてきたが、その多くは各国政府側の視点が中心であり、IMF側の視点を導入した分析は少なかった。ある政策を検証するためには、それぞれの当事者の背景を理解する必要がある。本研究では、国際機関であるIMFに注目することを目的としているため、本研究の初年度である平成20年度は、資料の収集・整理をしながら、IMFと日本政府との協議内容を整理した。第3年目である本年度(平成22年度)は、そうした理論的背景を積み上げながら、貿易自由化の経緯と背景を整理し、研究成果としてまとめる準備を進めた。成果報告の機会のひとつはすでに確定している。日本が貿易を自由化し、IMFの8条国に移行するなかで、国際機関であるIMFとどのような協議を行い、それが現実の政策にいかに反映されたのか検討するものであった。最終年度である本年度(平成23年度)は、そうした理論的背景を積み上げながら、貿易自由化の経緯と背景を整理し、研究成果の一部として、「貿易協定の半世紀とその変化」という論文をまとめた。かつての貿易自由化は、各国の国内事情が反映されるような多様な例外事項が認められていた。それは、国内の政治経済的な安定が優先されていたからである。
VIII型コラーゲンの生物学的機能

これまで私共はEC(Endothelial Cell)コラーゲンとして知られていたVIII型コラーゲンα1およびα2鎖の構造、ヒト染色体上の位置、発現細胞等について調べてきたが、今回は培養内皮細胞による発現様式、培養皮膚ケラチノサイトによる合成、さらにトランスジェーニックマウスによるVIII型コラーゲンのマウスin vivoにおける発現について検討したので報告する.ヒト大動脈内皮細胞、帯内皮細胞を酵素処理により細胞を単離し、培養に供し、典型的な内皮細胞を得た.継代を繰り返し、10代程度になると細胞が偏平化する.この細胞を用いて全RNA中のα1(VIII)およびα2(VIII)鎖をコードするmRNAを調べると、生体から単離して培養に供し、細胞が偏平化するまで両遺伝子が発現していることがわかった.さらにI型コラーゲン、III型コラーゲン、V型コラーゲンをコードするmRNAについても発現していることがわかった.またラット腹部大動脈より平滑筋細胞を単離し、培養して数継代目にヘパリンを投与し、平滑筋細胞の産生するコラーゲンを調べたところ、75kDaのサイズの、細菌性コラゲナーゼで消化されるコラゲナーゼ鎖が検出された.これがヘパリン投与することによってコラーゲン鎖の産生は2030倍増強される.このコラーゲン鎖の同定については、研究代表者らはVIII型コラーゲンではないかと推測しているが未だ照明はされていない.以前の実験でマウスにおいてノザンプロット法でα1(VIII)およびα2(VIII)mRNAが存在することを示したが、今回ヒト皮膚由来のケラチノサイトを培養し、細胞から抽出した全RNAに対してヒトVIII型コラーゲンのプローブを反応させると明かに同じサイズのRNAに反応した.また、マウスの皮膚組織に対してin situハイブリダイゼーションを行うと、皮膚のケラチノサイトに対して強い陽性所見を得た.このことよりケラチノサイトがVIII型コラーゲンの産生細胞であることが判明した.VIII型コラーゲン遺伝子がどの組織に発現するかを見極めるための実験としてマウスプロモーター領域をLac Z遺伝しをレポーター遺伝子として接続しトランスジェーニックを作成し、検討を繰り返したところ、いくつかのトランスジェーニックマウスの系統が得られた.系統によってレポーター遺伝子の発現が異なっていたので、今回は直接マウス胎児を用いてin situハイブリダイゼーションを行ったところ、基本的にレポーター遺伝子の発現していた臓器および組織にはすべて強い陽性所見が得られたので、VIII型コラーゲン遺伝子発現をねらったトランスジェーニックマウス実験の正当性が証明された.これまで私共はEC(Endothelial Cell)コラーゲンとして知られていたVIII型コラーゲンα1およびα2鎖の構造、ヒト染色体上の位置、発現細胞等について調べてきたが、今回は培養内皮細胞による発現様式、培養皮膚ケラチノサイトによる合成、さらにトランスジェーニックマウスによるVIII型コラーゲンのマウスin vivoにおける発現について検討したので報告する.ヒト大動脈内皮細胞、帯内皮細胞を酵素処理により細胞を単離し、培養に供し、典型的な内皮細胞を得た.継代を繰り返し、10代程度になると細胞が偏平化する.この細胞を用いて全RNA中のα1(VIII)およびα2(VIII)鎖をコードするmRNAを調べると、生体から単離して培養に供し、細胞が偏平化するまで両遺伝子が発現していることがわかった.さらにI型コラーゲン、III型コラーゲン、V型コラーゲンをコードするmRNAについても発現していることがわかった.またラット腹部大動脈より平滑筋細胞を単離し、培養して数継代目にヘパリンを投与し、平滑筋細胞の産生するコラーゲンを調べたところ、75kDaのサイズの、細菌性コラゲナーゼで消化されるコラゲナーゼ鎖が検出された.これがヘパリン投与することによってコラーゲン鎖の産生は2030倍増強される.このコラーゲン鎖の同定については、研究代表者らはVIII型コラーゲンではないかと推測しているが未だ照明はされていない.以前の実験でマウスにおいてノザンプロット法でα1(VIII)およびα2(VIII)mRNAが存在することを示したが、今回ヒト皮膚由来のケラチノサイトを培養し、細胞から抽出した全RNAに対してヒトVIII型コラーゲンのプローブを反応させると明かに同じサイズのRNAに反応した.また、マウスの皮膚組織に対してin situハイブリダイゼーションを行うと、皮膚のケラチノサイトに対して強い陽性所見を得た.このことよりケラチノサイトがVIII型コラーゲンの産生細胞であることが判明した.VIII型コラーゲン遺伝子がどの組織に発現するかを見極めるための実験としてマウスプロモーター領域をLac Z遺伝しをレポーター遺伝子として接続しトランスジェーニックを作成し、検討を繰り返したところ、いくつかのトランスジェーニックマウスの系統が得られた.系統によってレポーター遺伝子の発現が異なっていたので、今回は直接マウス胎児を用いてin situハイブリダイゼーションを行ったところ、基本的にレポーター遺伝子の発現していた臓器および組織にはすべて強い陽性所見が得られたので、VIII型コラーゲン遺伝子発現をねらったトランスジェーニックマウス実験の正当性が証明された.
対話にもとづいた知識の共同構築と知識構造の動的変化に関する研究

【研究目的】対話にもとづいた知的な学習活動では、他者との関わりを通して知識の構築や再構築が行われると想定される。しかし、このような動的な思考過程を支えるメカニズム(原理)が具体的に解明されているわけではない。そこで、本研究は、1どのような授業方法が、対話にもとづく知識の共同構築を促進するかを検討し、2知識の共同構築の過程において、知識と知識の結びつき(知識の構造化や再構造化)がどのように行われるかを、授業記録にもとづいて具体的に明らかにすることを目的とする。【研究方法】教科学習において、対話にもとづいた知的学習がどのような教授-学習過程として実現されているかを調査するとともに、知識や認識がどのように共同構築されるかを授業記録をもとに具体的に分析する。【研究成果】1個人やグループの探究活動によって得られた成果を持ち寄って全体で共有し、各自の考えや意見を結びつけて相互規定関係を明らかにする過程は、発見や認識の深まりにとって重要な働きをする。2ある概念(アイデア)は、微妙に相違する他の意見や、かけ離れた突飛な意見などと比較対照されることによって明確な輪郭を持つ。このプロセスが学習者に「気づき」をもたらす。3考えを「深める」過程とは、各意見間の相互規定関係に気づく過程であり、既有知識と新しい知識が結びつく過程にほかならない。知識の共同構築においては「共有ワークシート」「図解イラスト」「マッピング」「Tチャート」「板書」などの視覚化ツールの利用が有効である。4教師の役割は、課題を明確にするとともに、多様な考えや意見が有機的に結びつくように導いて「学び合い」を支援することである。5対話を通して得られた新しい知識や認識は学習者それぞれの認知構造に合致する形で内面化される。対話を通して得られた知識が一方的に伝達された知識よりも容易に転移するのはそのためである。
リー群とその類似空間の位相のホモトピー的側面からの研究

1.Aを基点付き空間,(X,μ)をCW-H-空間(μは積)とすると,AからXへの基点を保つ連続写像のホモトピー類集合には,μから自然に2項演算が入り,代数的ループとなることが知られていた.これを[A, X;μ]と書くことにする.前のプロジェクトで,AとXが正次元胞体が3個以下のCW複体の場合には[A, X;μ]は群となることを示し,更に特にA=Xの場合にその群を決定した.今回得たのは(a)AとXが異なり,共に,連結,高々3個の正次元胞体から成る,H-空間の場合,Xの全ての積μに対し,群[A, X;μ]を決定した.(b)Gをリー群,μ_0をその通常の積とするとき,[G, G;μ_0]は群となるが,これをGの自己写像ホモトピー類群と呼び,[G, G]と略記する.前のプロジェクトで次の2つの予想を立てた:これらについて前のプロジェクトで相当の結果を得ていたが,今回のプロジェクトにおいて次の結果を得た:その普遍被覆群がSpin(n)(n≠0(mod 4))ではない古典型単純リー群に対して弱予想は成り立つ.2.有限ホップ空間Xが与えられた時,次を満たす素数の集合Pを求める問題を考察した:P局所化X_Pの任意の積がXの積の局所化である.Xが単純リー群の場合は完全な解答を得,一般的には部分的な解答を得た.3.ホップ空間の積の左逆λと右逆が一致するための必要十分条件はλの位数が2であることである.一般にはλの位数は2ではないことを種々例で示し,例えば,λが無限位数であるための条件を与えた.1.Aを基点付き空間,(X,μ)をCW-H-空間(μは積)とすると,AからXへの基点を保つ連続写像のホモトピー類集合には,μから自然に2項演算が入り,代数的ループとなることが知られていた.これを[A, X;μ]と書くことにする.前のプロジェクトで,AとXが正次元胞体が3個以下のCW複体の場合には[A, X;μ]は群となることを示し,更に特にA=Xの場合にその群を決定した.今回得たのは(a)AとXが異なり,共に,連結,高々3個の正次元胞体から成る,H-空間の場合,Xの全ての積μに対し,群[A, X;μ]を決定した.(b)Gをリー群,μ_0をその通常の積とするとき,[G, G;μ_0]は群となるが,これをGの自己写像ホモトピー類群と呼び,[G, G]と略記する.前のプロジェクトで次の2つの予想を立てた:これらについて前のプロジェクトで相当の結果を得ていたが,今回のプロジェクトにおいて次の結果を得た:その普遍被覆群がSpin(n)(n≠0(mod 4))ではない古典型単純リー群に対して弱予想は成り立つ.2.有限ホップ空間Xが与えられた時,次を満たす素数の集合Pを求める問題を考察した:P局所化X_Pの任意の積がXの積の局所化である.Xが単純リー群の場合は完全な解答を得,一般的には部分的な解答を得た.3.ホップ空間の積の左逆λと右逆が一致するための必要十分条件はλの位数が2であることである.一般にはλの位数は2ではないことを種々例で示し,例えば,λが無限位数であるための条件を与えた.大嶋はGを階数が2以上の連結な単純リー群としたとき,群[G,G]の巾零指数を下から評価する努力を続けた.主に次の予想を研究した:特に予想2について米国のArkowitzと共同研究に着手し,肯定的な結果を幾つか得た.GがSU(3)とSp(2)の場合に[G,G]の群構造は大嶋によって決定済みであったが,森杉はこの合成構造を完全に決定した.これはArnoldが挙げた問題への,ごく限られた肯定的な解答である.森杉はさらに,球面の安定ホモトピー群の元がいつムーア空間に持ち上がるかについて研究し,良い結果を得ている.逸見は有限H空間のmod3コホモロジーの偶数次数生成元が8と20次元には存在しない,というきれいな結果を得た.さらにmod3コホモロジー代数の構造もほぼ決定した.また,modp有限H-空間がquasip-regularとなるための条件を研究しKumpelの結果を一般化した.これはHarper,McClearly,Wilkerson等の結果を含むものである.大塚(松久)はLength Surfaces上の全曲率に対応するTotal Excessと呼ばれる量を用いて,ガウス・ボンネの定理などを拡張し,Length Surfacesの特徴付けを行った.ト部は代数多様体の特異点解消理論に果敢に挑戦し,光明がやっと見えてきた段階である.またその一方で,イシターネット上に「数学博物館」を開設して数学啓蒙活動を精力的に行った.研究実施計画の役割分担に従って,下記の研究成果を得た.1.大嶋はGを階数が2以上の連結な単純リー群としたとき,Gの自己写像ホモトピー類群[G,G]の巾零指数の計算を目指した.前年に引き続き主に次の予想を研究した:強予想についてはSU(4),Spin(7)では成り立つことを示した.また,nil[E_8,E_8]【greater than or equal】

5など,その他若干の結果も得た.弱予想については,古典型ではSpin(n)/C(n≠4m;Cは中心部分群)についてのみ不明で,例外型ではE_6/Z_3,E_7/Z_2についてのみ不明であるが,その他については成立することを示した.2.柳田は無限次元一般線型群SL(Z)の整係数コホモロジーの計算,及び,SL(C)への自然な写像から誘導されるチャーン類を計算した.ある特定な次元のコホモロジーが消えている場合には,H空間の組でホモトピー正規性が成立するのは,良く知られているものだけである,という結果を以前得ていた.これに関連して,コホモロジーが消えていない場合でもホモトピー正規なものが存在することを,例を構成することにより,示した.3.逸見は奇素数pに対してp次の非安定mod pコホモロジー作用素を定義し,それを用いて,ある種のコホモロジーを持つH空間は存在しないことを示した.また,Williamsによって与えられたH空間の積の高位ホモトピー可換性の定義を,高位ホモトピー結合的H空間に対して拡張した.さらに,それを用いて,有限生成コホモロジー環を持つH空間に関するmod pトーラス定理を得た.研究実施計画の役割分担に従って,下記の研究成果を得た.1.H空間の積には左逆λと右逆ρが付随している.それらは互いに他の逆であり,両者が一致するための必要十分条件はλの位数が2であることである.一般にはλの位数は2ではない.そこでλの位数について論じた.単純リー群に対しては満足すべき結果を得た.成果は論文としてManuscripta Math.に発表した.3.回転群SO(4)と直積群S^3 ×SO(3)の自己写像のホモトピー類群を完全に決定し,SO(3) ×SO(3)の場合はそのベキ零指数を計算した.成果は論文にまとめ,J. Pure Appl. Algebraに掲載予定である.4.卜部東介は,大学の数学教育にコンピューターを活用する利点,欠点を,幾つかの観点から,実体験に基づき考察した.成果は論文にまとめ,コンピュータ&エデュケーションに発表した.6.竹内護は,リュビュル数のような代数的数でよく近似される超越数を含む,ある数の組の代数的独立の測度を求めた.これまでに扱われたのは,代数的数でよく近似される超越数を1個含む場合であったが,今回,さような数を複数含む場合にまで議論を進めた.成果は論文にまとめ,Ramanujan J.に発表した.
RNA-タンパク複合体の核外輸送と細胞のがん化との関連

本研究ではARE-mRNA及びそれに結合するpp32やHuRなどのタンパクの複合体の挙動が、細胞のがん化に寄与しているかを解析した。ARE-mRNAやHuRは口腔がん細胞で核外輸送されていた。pp32は細胞質でHuRを分解する機能を持つが、口腔がん細胞で多く発現するpp32r1はHuRを分解しなかった。これらの結果は、がん細胞ではRNA結合タンパクによりARE-mRNAが制御されることを示している本研究ではARE-mRNA及びそれに結合するpp32やHuRなどのタンパクの複合体の挙動が、細胞のがん化に寄与しているかを解析した。これらの結果は、がん細胞ではRNA結合タンパクによりARE-mRNAが制御されることを示している本研究の目的はARE-mRNA及びそれに結合するpp32やHuRなどのタンパクの複合体の挙動が、どのように細胞のがん化に寄与しているかを解析し、それらを制御することにより新しいがんの治療法を開発することである。1)口腔がん細胞で発現しているARE-mRNAの核外輸送・安定化初年度は各種がん細胞と正常細胞でのARE-mRNAの核外輸送・安定化を検討した。その結果どのがん細胞でも、正常細胞と比べるとおおむねARE-mRNAが細胞質に多く局在し、さらに安定化されていることが明らかになった。さらにがん細胞では、細胞周期に重要な働きを担う、CDK1のmRNAのAREにHuRが結合し、安定化していることも解明した。2)RNA結合タンパクのノックダウン次にHuRとpp32をノックダウンするために、RNAi法用のsiRNAの設計を行い、細胞にsiRNAを導入してHuRのmRNAやタンパクの減少を確認し、さらにc-fosなどのARE-mRNAの核外輸送や安定化が阻害されるかどうか検討した。さらにHuRがノックダウンされた細胞の性質、特にがんに関わる形質を様々な角度から検討した。その結果HuRノックダウンによりARE-mRNAの核外輸送・安定化が阻害され、HuRがノックダウンされたがん細胞は、足場非依存性の増殖能や、浸潤能などのがん細胞の性質を失った。以上の研究成果は、Molecular Cancer Researchに掲載が決定し、現在印刷中である。本研究の目的はARE-mRNA及びそれに結合するpp32やHuRなどのタンパクの複合体の挙動が、どのように細胞のがん化に寄与しているかを解析し、それらを制御することにより新しいがんの治療法を開発することである。1)RNA結合タンパクのノックダウン口腔がん細胞のHuRをノックダウンし、c-fosなどのARE-mRNAの核外輸送や安定化が阻害され、さらにHuRがノックダウンされた細胞の性質、特に足場非依存性の増殖能が低下することを解明し、それらの結果をMolecular Cancer Researchに掲載した。さらに、HuRノックダウンした口腔がん細胞の浸潤能に焦点を当て解析した結果、HuRノックダウンにより浸潤能が低下し、この現象にはマトリクスメタロプロテアーゼMMP1の発現が関わることを解明した。さらに、MMP1遺伝子の転写に関わる転写因子、AP1やEtsファミリーの発現も低下していることを確認し、現在論文投稿中である。2)pp32の強制発現pp32の発現ベクターを口腔がん細胞に導入し、pp32を強制発現するがん細胞を用いてソフトアガーコロニー形成法で足場非依存性増殖能を検討した。その結果、元のがん細胞と比べてpp32を発現した細胞はソフトアガー中でコロニーをあまり形成できず、pp32の発現によりがんの悪性度が低下する可能性が示せた。現在、この細胞のHuRの局在を調べ、またARE-mRNAの安定化を検討中である。昨年度はpp32を発現した口腔がん細胞はソフトアガー中でコロニーをあまり形成できず、pp32の発現によりがんの悪性度が低下することが示せた。本年度はpp32とそのファミリーpp32r1について解析を進め、以下のような新しい知見が得られた。口腔がんでは正常細胞に比べてpp32r1の発現が高いことが明らかになった。さらにpp32r1を発現した口腔がん細胞はソフトアガー中で大きなコロニーを形成し、pp32r1が口腔がん細胞を悪性化することを見出した。2)pp32、pp32r1によるHuRの分解HuRはpp32と結合し核外輸送され、細胞質でcaspaseにより分解され、そのことがpp32の持つがん抑制機構であると考えられている。我々の実験でもpp32をノックダウンした口腔がん細胞では、細胞質に存在するHuRの分解量が低下した。次にpp32r1を強制発現した細胞では細胞質でのHuRの分解が少なく細胞質に蓄積し、pp32が発現している細胞と逆の結果が得られた。この結果は、pp32r1が細胞がん化活性を持つことと相関している。次にpp32、pp32r1とHuRタンパクとの結合を検討した。その結果、両タンパクともHuRと結合し、pp32r1の方がより強く結合することが明らかになった。
非閉塞性腸管虚血(NOMI)の実験的病態解析と臨床的薬物治療効果の検討

ブタの非閉塞性腸管虚血モデルを確立し、このモデルを使用して腸管血流および腸管粘膜CO_2分圧-PaCO_2へのカリペプチド(hANP)の影響をパパベリン(コントロール群)と比較検討した。パパベリンの動脈内投与もカリペリチドの投与も腸管循環の血流および腸管粘膜CO_2分圧-PaCO_2を改善しなかった。このモデルの適切性の再考が必要であると考えられた。非閉塞性腸管虚血(non-occlusive mesenteric ischemia;NOMI)は急性腸管虚血全体のなかでその発生頻度は2030%程度であり、死亡率は6070%と推定され、決して稀ではなくかつ予後不良の疾患である。NOMIは腸管膜動脈系(ほとんどが上腸管膜動脈系)の一定部位の病的攣縮が持続し、腸に灌流する血流が低下し、急性腸管虚血となった状態であり、血管攣縮がおこる病態メカニズムはまだ確定はされていない。今回我々はブタ-非閉塞性腸管虚血モデルを使って、NOMIにおける内臓血管循環病態を解明し、より簡便に静脈内投与できる治療法の開発を試みたい。H19年度はブタの非閉塞性腸管虚血モデルの作成を確立した。1)右内頚動脈より観血的動脈圧測定カテーテル、右内頚静脈より中心静脈カテーテル、左内頚静脈より肺動脈カテーテルを挿入する。2)腹部正中切開を行い、膀胱および胃にドレナージチューブを挿入する。上腸間膜動脈(SMA)および門脈(PV)に超音波血流計(SMA:7mm PV:16mm)を留置し、血流測定を行なう。PVには採血用カテーテルを留置する。また回腸にトノメトリーカテーテル(8Fr)を挿入し、トノキャップモニターに接続し、腸管粘膜CO_2分圧を測定する。3)第5肋間より左開胸し、心膜を小切開して16ゲージのカテーテルを心嚢内に留置する。カテーテルより5%糖液を少しずつ投与し、SMAの血流がベースラインの50%になったところで投与をやめる。プロトコール)最初のパラメーターを測定した後、パパベリン(動脈内投与)を少量投与群と高量投与群に分けて中心静脈ルートより投与し、コントロール群としてのデーターを測定した。非閉塞性腸管虚血(non-occlusive mesenteric ischemia; NOMI)は急性腸管虚血全体のなかでその発生頻度は2030%程度であり、死亡率は6070%と推定され、決して稀ではなくかつ予後不良の疾患である。今回我々はブター非閉塞性腸管虚血モデルを使って、NOMIにおける内臓血管循環病態を解明し、より簡便に静脈内投与できる治療法の開発を試みたい。またこの動物実験での結果をふまえて、術後にNOM1が起こりやすいと考えられる、慢性血液透析患者の開心術後患者群でその治療薬を予防的に投与し、NOM1の発生を予防するかを臨床的にも探って行きたい。H19年度はブタの非閉塞性腸管虚血モデルを確立した。このモデルを使用してH20年度は次のプロトコールを行った。1)最初のパラメーターを測定した後、以下の薬物を少量投与群と高量投与群に分けて申心静脈ルートより投与を開始する。a.プロスタグランディンE_1 b.オルプリノンc.カリペプチド(hANP)2)薬物投与開始後30、60、90、120分後に上記パラメーターを測定し、少量投与-高量投与群間や各薬物聞で比較検討する。3)心嚢内に注入した5%糖液を全て回収し、心タンポナーデを解除することによる腸管循環の改善の経時的変化を30分ごと測定して、各薬物間で比較検酎する。このモデルを使用してH21年度は次のプロトコールを行った。

1)最初のパラメーターを測定した後、カリペプチド(hANP)を少量投与群と高量投与群に分けて中心静脈ルートより投与を開始する。2)薬物投与開始後30、60、90、120分後に上記パラメーターを測定し、少量投与-高量投与群間や各薬物間で比較検討する。3)心嚢内に注入した5%糖液を全て回収し、心タンポナーデを解除することによる腸管循環の改善の経時的変化を30分ごと測定して、各薬物間で比較検討する。
アワノメイガ種群における性転換型Wolbachiaの感染の分子系統解析

アワノメイガ,アズキノメイガ,オナモミノメイガ,フキノメイガよりWolbachia感染個体を見出した.4種のWolbachia感染個体について,Wolbachiaのwsp遺伝子とftsZ遺伝子の部分塩基配列を決定した.どちらの遺伝子についても全サンプルが同一の配列を示した.この結果は,4種に感染しているWolbachiaが同一のあるいは極めて近縁な系統に属することを示唆する.特にフキノメイガ,ゴボウノメイガ,ツワブキノメイガ,ヨーロッパアワノメイガのミトコンドリアCOII遺伝子塩基配列の種内変異を重点的に調査し,アワノメイガ種群におけるCOII遺伝子の系統変異を詳しく把握した.Wolbachia感染サンプル(4種35個体)について,宿主のCOII遺伝子塩基配列を決定した.全サンプルはほぼ同一の配列を示した.この結果は,4種のWolbachia感染が一度の感染事象に由来することを意味する.これまでに決定された,アワノメイガ種群7種(計200頭以上)の全てを系統解析にかけた結果,感染型COII塩基配列はどの種の主要COII系統グループにも属さないことが判明した.この結果は,感染型COII配列がアワノメイガ類の中でも古くに分岐したことを示唆する.以上の知見をあわせて,1)アワノメイガ類において性転換型Wolbachiaは種間交雑を通じて宿主種を拡大したこと,2)どの種からどの種へ感染が移ったかは不明であること,3)感染の配給元となった種はおそらくアワノメイガ類の現生種が分化するよりも古い時期に感染していたこと,を考察した.アワノメイガ,アズキノメイガ,オナモミノメイガ,フキノメイガよりWolbachia感染個体を見出した.4種のWolbachia感染個体について,Wolbachiaのwsp遺伝子とftsZ遺伝子の部分塩基配列を決定した.どちらの遺伝子についても全サンプルが同一の配列を示した.この結果は,4種に感染しているWolbachiaが同一のあるいは極めて近縁な系統に属することを示唆する.特にフキノメイガ,ゴボウノメイガ,ツワブキノメイガ,ヨーロッパアワノメイガのミトコンドリアCOII遺伝子塩基配列の種内変異を重点的に調査し,アワノメイガ種群におけるCOII遺伝子の系統変異を詳しく把握した.Wolbachia感染サンプル(4種35個体)について,宿主のCOII遺伝子塩基配列を決定した.全サンプルはほぼ同一の配列を示した.この結果は,4種のWolbachia感染が一度の感染事象に由来することを意味する.これまでに決定された,アワノメイガ種群7種(計200頭以上)の全てを系統解析にかけた結果,感染型COII塩基配列はどの種の主要COII系統グループにも属さないことが判明した.この結果は,感染型COII配列がアワノメイガ類の中でも古くに分岐したことを示唆する.以上の知見をあわせて,1)アワノメイガ類において性転換型Wolbachiaは種間交雑を通じて宿主種を拡大したこと,2)どの種からどの種へ感染が移ったかは不明であること,3)感染の配給元となった種はおそらくアワノメイガ類の現生種が分化するよりも古い時期に感染していたこと,を考察した.アワノメイガ,アズキノメイガ,オナモミノメイガ,フキノメイガの4種類より得た計20以上のサンプルについて,Wolbachia wsp遺伝子の部分塩基配列(約500塩基対)を決定した.それらはまったく同一の配列であり,さらに,ftsZ遺伝子の部分塩基配列(約900塩基対)についても検した試料は互いに同一の配列を示した.これらの結果より,4種のガに感染しているWolbachiaは同一あるいは極めて近縁な系統であることが強く示唆された.このようにwsp遺伝子をもっても区別のできないWolbachia系統が4種もの別種昆虫より見いだされるのは希なケースである.アワノメイガ,アズキノメイガ,オナモミノメイガ,フキノメイガ,ゴボウノメイガ,未記載種,ヨーロッパアワノメイガ,の7種について,現在までに計150頭以上の試料を得てミトコンドリアCOII遺伝子の塩基配列を決定した.これらの試料の大半についてはWolbachia感染の有無は不明であるが,状況から考えてそれらのほとんどは非感染である可能性が非常に高い.これらの塩基配列をもとに,分子系統樹を作成した.アワノメイガ,アズキノメイガ,オナモミノメイガ,フキノメイガより得られた計20頭以上のWolbachia感染個体について,Wolbachiaのwsp遺伝子とftsZ遺伝子の部分塩基配列(各々,555塩基対と1025塩基対)を決定した.どちらの遺伝子についても全サンプルが同一の配列を示した.この結果は,4種に感染しているWolbachiaが同一のあるいは極めて近縁な系統に属することを示唆する.それらを含むWolbachia感染サンプル(35個体)について,宿主のミトコンドリアCOII遺伝子の塩基配列(682塩基対)を決定した.全サンプルはほぼ同一の配列を示した.この結果は,4種のWolbachia感染が一度の感染事象に由来することを意味する.それとは別に,先の4種にゴボウノメイガ,ヨーロッパアワノメイガ,未記載の1種をあわせた7種(計200頭以上)のCOII遺伝子の塩基配列を決定した.これらのCOII塩基配列全てを系統解析にかけた結果,感染型のCOII塩基配列はどの種の主要COII系統グループにも属さないことが判明した.

この結果は、感染型COII配列がアワノメイガ類の中でも古くに分岐したことを示唆する.以上の知見をあわせて,1)アワノメイガ類において性転換型Wolbachiaは種間交雑を通じて宿主種を拡大したこと,2)どの種からどの種へ感染が移ったかは不明であること,3)感染の配給元となった種はおそらくアワノメイガ類の現生種が分化するよりも古い時期に感染していたこと,を考察した.
タンパク質加熱ゲル形成機構の解析と透明ゲルの作成

これまでわれわれは、球状タンパク質(卵白アルブミン.血清アルブミン.リゾナーム)の溶液を、PHとイオン強度を変えて加熱することにより、凝集した沈澱を含む懸濁液、透明ゾル、白濁ゲル、透明ゲルを作成することに成功した。特に一段階目の加熱は等電点より離れたPH、低イオン強度で行い、冷却後塩を加えて加熱する二段階法を用いることにより、広範囲の塩濃度において実用的な強度を有する透明ゲルの製造に成功した。また従来は塩類として食塩のみを用いて来たが、今回は卵白アルブミンを材料として硫酸、リン酸、酢酸、塩素、ヨウ素のナトリウム塩の濃度を変え、アニオン種の相違のグル形成に対する効果を調べた。アニオン種の影響は、特に二段階加熱法において著しく、上記の順に、より低濃度で強度の高いゲルが形成された。電子顕微鏡観察においても上記の順により長い線状含合体の形成が認められた。硫酸、リン酸、酢酸、塩素、ヨウ素、アニオンの順番は、これまでタンパク質の溶解度を減少させることが知られているホフマイスター系列に一致している。このことはゲル形成の基本的な凝集力が疎水性相互用である事を強く示唆するものである。卵白アルブミンの加熱による、変性、凝集、ゲル化は不可逆的な反応とされて来たが、PH、イオン強度、温度の三つの要因を調節することにより逆反応(ゲル-ゾル転換)を行うことに成功した。そして最初の反応は、タンパク質の変性、それに伴うダイマーの形成であることを証明し、タンパク質ゲル形成機構として新しくダイマーモデルを提出した。これらの結果は透明な食品ゲル製造のための基礎的な知見を与えるものである。
スキルスラボを用いた多職種医療人に対する医療安全教育と実技試験

医学部3年次と4年次の臨床科目にチーム基盤型学習を導入し、検査、診断、治療の選択といった現場で間違いのおこりやすい臨床判断を疑似体験させ、医療安全教育に役立たせるようにした。また実際に使用していた手術室やICU移転後をシミュレーションラボとして改築し、臨床現場を再現した訓練ができるようになった。これをうけて病棟における急変(心肺停止)や遺伝相談といった医療安全を念頭においた多職種連携の臨床シナリオを作成し、卒業前の6年次に行っているAdvanced OSCE(実技試験)に導入した。すべての試験はビデオ撮影し、前もって策定した評価項目にしたがって点数化し、卒業判定の一部として用いている。前年度のチーム医療演習に引き続き、医療安全上の問題が生じやすい、臨終場面におけるシナリオ作成とその評価項目策定に着手した。また学生のレポート、教員評価をwi-fiを用いた電子データとして扱う準備段階のため、i-padとmoodleを用いた双方向教育の準備が整い、試験的運用も行った。研究成果の一部は「多職種学生間における医療事故と医療安全に対する認識比較」として日本医学教育学会大会にて発表した今年度スキルスラボが移転したことを受け、本学6年次において毎年実施しているAdvanced OSCEの新しいステーションとして「死亡確認」ステーションを新設し、医師だけでなく看護師、患者家族を含めたシナリオおよびその評価項目を2通り作成し、実際に実技試験として導入することができた。また本学でAdvanced OSCEで実施している「遺伝相談」ステーションも多職種という観点から、実際の遺伝カウンセラーにクライアント役で参加してもらい、実技試験内容をビデオ録画し評価する方法をとるようになった。さらに4年次の講義において半年間、症例シナリオを用いて、タブレット型端末とmoodleを用いた双方向教育の運用が可能であることを確認した。多職種連携の臨床シナリオの作成医学(3年次)、看護、薬学、リハビリテーション(4年次)の2大学4学部の学生全員参加による科目「チーム医療演習」に用いる臨床シナリオを2パターン作製し、テュートリアル形式で問題抽出、役割分担、今後の方針をディスカッションさせ、発表させた。各グループ7名の混成チームで、医療人育成センター看護師教員ならびに医療大学教員の協力を仰ぎ、各職種の役割分担を考えさせるとともに、チームとしてディスカッションし、協力していく臨床現場のシミュレーションができたと考える。さらに医学部4年にはプレクリニカル教育の一環としてトリアージ訓練を行った。大事故が起こった現場を想定して、多発外傷患者や心肺停止患者を含むシナリオと、ムラージュを取り入れて6名を1組として実践的な訓練が行われた。また東日本大震災を受けて放射性物質汚染を想定した除染訓練も行った。今年度はスキルスラボ移転計画がまだ稼働しておらず、現存の施設を用いたシナリオではあるが、医師だけでなく看護師、患者家族などを含めたシナリオおよびその評価項目を2通り作成した。多職種のかかわるチーム医療を想定した臨床シナリオを作成し、実践することに関しては達成したが、評価項目の策定が遅れている。前年度作成したシナリオをもとに、本学6年次において毎年実施しているAdvanced OSCEの新しいステーションとして「死亡確認」ステーションを新設し、25年度実際に導入することを目標とする。評価項目を策定するとともに、医療安全に特化したシナリオを作製し、Advanced OSCE導入を目指す。最初は医療人育成センター所属の看護師とともに少人数のチームを作り、スキルス/シミュレーションラボを用いてテストランを行いつつ評価項目や運営法を改善していき、次年度さらに多職種に広げて実施する準備を行う。次年度使用額が発生したのは、平成24年度にi-padとmoodleを用いた双方向教育の試験的運用を行い、問題ないことが確認できたため、25年度に追加購入を決めた。ビデオカメラパーソナルコンピュータ+解析用ソフトウエアスキルス/シミュレーションラボ用専用PC評価者が現場でリアルタイムに入力可能な端末評価項目の解析ができるソフト
口蓋裂発症へのエピジェネティクスの関与の解明

口蓋裂発症は頻度の高い先天性疾患の一つである。これは口蓋形成が、わずかな遺伝子変異や環境変化にも反応する非常に敏感なプロセスである事を意味している。口蓋裂のほとんどは、非家族性かつ非症候群である。つまり、口蓋裂の多くは、ゲノム上の遺伝子変異が原因ではない。しかし、ゲノム以外のいかなる異常が口蓋裂をひきおこすのかは、依然として不明である。microRNAは、ゲノムと関係なく遺伝子発現を制御・伝達するエピジェネティクスなシステムの一つであるが、口蓋形成における機能は明らかにされていない。そこで、microRNAマウスを使用して、micreRNAの口蓋形成における役割を解明する。microRNAの機能はDicerの欠損により失活するため、Dicer欠損マウスを作成する。MicroRNAは、ほぼ全ての細胞に存在するため、Cre-LoxPシステムを利用してDicerの組織特異的欠損マウスを作成・検索することにより、どの部位のmicroRNAが口蓋形成に重要かを検索した。前年度口蓋裂の認められたDicerfl/fl;Wnt1Creマウスの解析を進めた結果、Dicerfl/fl;Wnt1Creマウスに口蓋突起は認められるものの、その大きさが著しく小さいこと、舌の側方に認められるものの舌背への挙上が生じていないことが明らかとなった。一方で、神経堤は顔面の多くを構成するため、Dicerfl/fl;Wnt1Creマウスの顔面の欠損の程度は激しく、口蓋裂の原因部位を特定することは難しい。そこで、口蓋突起のみからmiRNAを除去することで原因部位を特定するために、Dicerfl/fl;Osr2Creマウスを作成したところ、口蓋裂は認められず、Dicerfl/fl;Wnt1Creマウスに認められる口蓋裂が口蓋突起の外側でのmiRNAの欠損によるものであることが明らかとなった。次年度は、口蓋裂の認められたDicerfl/fl;Wnt1Creマウスにおける分子変動を、口蓋突起の外側に限定し、マイクロアレイ、in situ hybridization,免疫染色、などで検索する。特に、器官発生に重要な役割を担うことが知られているShh, Fgf, Wnt, Tgfなどのシグナル経路の活性の検索には注意を払う。またMeox2, Shox2, Pax9, Msx1, Osr2などの口蓋形成関連遺伝子の発現も確認する。変動が認められた場合、アンタゴニストやアゴニストなどをDicer欠損マウスへ導入することによるレスキュー実験を行い、口蓋裂が形態的・分子的にレスキューされるかどうかについて検索する。ゲノム上の遺伝子異常によって引き起こる口蓋裂は、家族性または症候群として観察されるものの、口蓋裂のほとんどは、非家族性かつ非症候群である。しかし、ゲノム以外のいかなる異常が口蓋裂をひきおこすのかは、依然として不明のままである。Keratin(K)14Creを交配して作成したDicerの上皮特異的欠損マウスであるDicer fl/fl ;K14Creマウスに口蓋裂は認められなかった。一方Wnt1Creを交配して作成したDicerの間葉特異的欠損マウスであるDicer fl/fl ;Wnt1Creマウスに口蓋裂が確認された。これらにより、間葉のmicroRNAが、口蓋形成に必須であることが明らかとなった。本研究に必要なDicerfl/flマウスやCreとのコンパウンドマウスが、母親マウスの飼育放棄や食殺行為のため、予定していた数に達するまで、予定していたよりも多くの時間を要し、実験の進捗に大きく影響した。繁殖の規模を増やすことにより、十分な数のマウスをすでに確保しており、今後は予定通りの研究遂行が可能と思われる。