hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
土地利用・交通・環境の総合計画分析のためのGIS統合・支援パッケージの開発

本研究は,土地利用・交通・環境の相互連関を考慮し,個々の主体や小地域を対象とするデータ(ミクロ地理データ)を取り扱うモデルシステムの開発として,多主体を空間的に関連づけることが容易であるという特徴を有するGIS(地理情報システム)をプラットフォームとし,特にデータ管理・入出力システムに特徴のあるモデルシステムの開発を行った.既存のモデルでは特定の構造を持つモデルシステムにはそのモデルシステムに特化した形でしか入出力データは扱えなかったが,本研究で提案したモデルシステムは異なるモデルシステムに対して,GISを用いた統一的なプラットフォームのもとに分析者の手元にあるデータから個々のモデルシステムに必要な入力データを作成し,モデルを構築することが可能で,個々のモデルごとに出力されたデータも分析者が必要な形に変換できるシステムを開発した.これらのデータ変換は従来用いられてきたKriging法やGWRを統合した空間データの特性をより詳細に捉えることのできる変換手法を用いることにより,正確な入出力データとして扱うことが可能となった.また,開発されたモデルを札幌と試験に適用し,現実都市データを対象とした精度評価によるデータ変換方法・パラメータ推定方法の有効性の検証を行うとともに,モデルステップの時間単位が結果に与える影響の感度分析を行った.本研究は,土地利用・交通・環境の相互連関を考慮し,個々の主体や小地域を対象とするデータ(ミクロ地理データ)を取り扱うモデルシステムの開発として,多主体を空間的に関連づけることが容易であるという特徴を有するGIS(地理情報システム)をプラットフォームとし,特にデータ管理・入出力システムに特徴のあるモデルシステムの開発を行った.既存のモデルでは特定の構造を持つモデルシステムにはそのモデルシステムに特化した形でしか入出力データは扱えなかったが,本研究で提案したモデルシステムは異なるモデルシステムに対して,GISを用いた統一的なプラットフォームのもとに分析者の手元にあるデータから個々のモデルシステムに必要な入力データを作成し,モデルを構築することが可能で,個々のモデルごとに出力されたデータも分析者が必要な形に変換できるシステムを開発した.これらのデータ変換は従来用いられてきたKriging法やGWRを統合した空間データの特性をより詳細に捉えることのできる変換手法を用いることにより,正確な入出力データとして扱うことが可能となった.また,開発されたモデルを札幌と試験に適用し,現実都市データを対象とした精度評価によるデータ変換方法・パラメータ推定方法の有効性の検証を行うとともに,モデルステップの時間単位が結果に与える影響の感度分析を行った.生活の質を高める都市計画の実現にむけて,土地利用・交通・環境の相互連関を考慮し,生活環境への影響を評価するには,個々の主体や小地域を対象とするミクロ地理データを取り扱うモデルシステムが望ましい.そのようなシステムとして地理情報システムをプラットホームとするモデルシステムの開発研究が求められており,本研究では,このうちデータ管理・入出力システム等に重点を置くこととした.本年度は,汎用システム化のための課題として,空間データの補間問題を採り上げた.地理的重み付き回帰分析における分散不均一性と空間統計学の確率的手法であるKriging法においてコバリオグラムと呼ばれる距離関数によって共分散を定義できる性質を共に有する,より汎用性の高い手法を提案した.この手法を,札幌市都市計画基礎調査の2種類のゾーン区分に適用したところ,より精度の高い空間データ補間が可能になることを確認した.また,SFI指標と呼ぶ空間分布適合度指標を提案した.これは,空間的に分布している残差を打ち消しあうように輸送して,最適輸送問題の解として定義するものである.これを仙台市における実際のデータに適用し,通常の最小二乗法から得られるものより,適切な空間分布の適合状況を得られることを確認した.また,空間問題の個別応用パッケージの一例として,高齢者に対するバス巡回スケジュール決定支援システムを開発し,実際の例に適用した.この際,幅員や一方通行などの道路情報,希望サービス内容や乗車・待機可能時間などの利用者個人情報,車椅子数の上限やバス乗車店員などの施設制約情報などを加味したより汎用性の高いシステムとした.この結果,パソコンを用いても,520分程度の実用的な時間でバス巡回スケジュール問題を解くことができ,実際に行われている巡回ルートよりも短縮された巡回ルートを提示することができた.本研究は,土地利用・交通・環境の相互連関を考慮し,個々の主体や小地域を対象とするデータ(ミクロ地理データ)を取り扱うモデルシステムの開発として,多主体を空間的に関連づけることが容易であるという特徴を有するGIS(地理情報システム)をプラットフォームとし,特にデータ管理・入出力システムに特徴のあるモデルシステムの開発を行った.既存のモデルでは特定の構造を持つモデルシステムにはそのモデルシステムに特化した形でしか入出力データは扱えなかったが,本研究で提案したモデルシステムは異なるモデルシステムに対して,GISを用いた統一的なプラットフォームのもとに分析者の手元にあるデータから個々のモデルシステムに必要な入力データを作成し,モデルを構築することが可能で,個々のモデルごとに出力されたデータも分析者が必要な形に変換できるシステムを開発した.これらのデータ変換は従来用いられてきたKriging法やGWRを統合した空間データの特性をより詳細に捉えることのできる変換手法を用いることにより,正確な入出力データとして扱うことが可能となった.また,開発されたモデルを札幌と試験に適用し,現実都市データを対象とした精度評価によるデータ変換方法・パラメータ推定方法の有効性の検証を行うとともに,モデルステップの時間単位が結果に与える影響の感度分析を行った.
腫瘍抗原ペプチドの細胞質内抗原提示経路への導入による新規癌ワクチン療法の最適化

目覚ましい勢いで同定されている腫瘍関連抗原ペプチド(TAAペプチド)を抗腫瘍ワクチン療法へ適用しようとする試みが注目されている。しかし従来までのTAAペプチド投与によるワクチン療法では、抗原がエンドサイトーシス経由によりエンドソーム内に取り込まれ、外来性抗原として認識されてしまう為、体液性免疫は誘導出来るものの、癌細胞排除の中心を担う細胞性免疫は効率よく誘導し得ない。その為、TAAペプチドによって有効な抗腫瘍細胞性免疫を効率よく誘導できる抗原デリバリー型アジュバントの開発が切望されている.我々これまでに膜融合リポソーム(FL)を抗腫瘍ワクチン用の抗原デリバリー型アジュバントとして適用する事で、毒性を伴う事なく、FLに内封したモデル蛋自性抗原を効率よく直接細胞質中に導入し、MHCクラスI抗原提示経路に送達出来る事、その結果フロイント完全アジュバント(CFA)よりも強いCTL誘導が達成し得る事を明らかとしてきた。本研究では昨年度までの蛋白性抗原(OVA)で得られた基礎知見をもとに、TAAペプチドとしてOVA由来H-2Kb拘束性ペプチド(SL8)を用い、そのデリバリー型アジュバントとしてFLを適用する事で、FLの有用性を評価すると共に、TAAペプチドによる抗腫瘍ワクチン療法を臨床応用可能なシステムとして構築しょうと試みた。その結果、FLを抗腫瘍ワクチン用の抗原デリバリー型アジュバントとして適用する事で、SL8ペプチドを用いた場合でも、効率よくMHC class I提示される事、さらに副作用を伴う事なく、フロイント完全アジュバントよりも強い抗原特異的CTLが誘導でき、顕著なin vivo抗腫瘍ワクチン効果を得られる事を見い出した。またFLによって直接細胞質内へ導入された外来性抗原が内在性抗原と同様の経路でMHC class I提示される事が当初計画通り判明した。
新規免疫チェックポイント分子B7H3経路による子宮体癌転移能獲得の分子基盤解明

新規免疫チェックポイント分子B7H3は、癌細胞に対する免疫細胞の攻撃力を弱め、癌細胞悪性形質の獲得にも寄与する。B7H3の過剰発現に関わるmiR-26a/148b/199及び長鎖非翻訳RNA (HOTAIR)は、子宮体癌(体癌)で発現変動し、その発現制御によりB7H3の発現を抑えることで、免疫抑制環境を解除し、体癌細胞の悪性形質を抑制することによって、体癌の進展を抑えることができる。
外来海産軟体動物2種が在来生物群集に及ぼす影響の実験的解明

外来海産軟体動物であるコウロエンカワヒバリガイ(二枚貝)とシマメノウフネガイ(巻貝)が、在来生物に及ぼす影響を実験的に解明した。前者については、和歌山県紀ノ川河口の潮間帯で除去実験を行い、在来種のドロフジツボを被覆して殺し、潮間帯下部の生物群集の様相を一変させていることを明らかにした。外来海産二枚貝が在来生態系に大きな影響を及ぼしている例として、世界で二例目の発見である。後者については室内実験を行い、宿主である在来巻貝の移動を抑制する傾向を検出できたが、在来巻貝の成長を阻害するという当初の仮説を支持する結果は得られなかった。和歌山市を流れる紀ノ川の河口で、海産外来二枚貝コウロエンカワヒバリガイの生活環、生態と、在来生態系への影響を調べるために、2006年4月から2007年3月にかけて野外調査と実験を行い、以下の事が明らかとなった。1.生活環(1)本種は、2006年には、79月に性成熟を迎え、産卵と放精を行い、繁殖した。(2)プランクトン幼生は、8月から10月に、礫やコンクリートなどの硬い基盤、在来フジツボの殻の間などに着底した。(3)変態後の稚貝は、9月から11月にかけて最も多数採集され、その後毎月1.5mm程度で成長を続けた。(4)繁殖中またはその後の親貝と思われる大型個体は、7-9月に死亡率が高かった。寿命または夏期の高温・乾燥による死亡と推察された。2.生態(1)2006年4月に、眼に見える生物を全て剥離して除去した実験区では、6月から在来種であるドロフジツボが多数着底し、成長を続けて、フジツボ群集が形成されたが、9月以降、そのフジツボの殻の間にコウロエンカワヒバリガイの稚貝が多数着底・成長し、12月までには、ドロフジツボを被覆して、死滅させた。何らの操作も加えなかったコウロエンカワヒバリガイの二枚貝床である対照区では、着底した稚貝の数は実験区に比べて有意に少なかった。3.在来生態系への影響(1)上述したように、コウロエンカワヒバリガイは、在来種であるドロフジツボの殻の間に着底して成長し、在来フジツボ群集を死滅させることが明らかとなった。(2)野外にビデオカメラを設置して調査地域に生息する在来巻貝イシマキガイの行動を記録・分析した結果、イシマキガイはもっぱらコウロエンカワヒバリガイの付着してない礫やコンクリートの上で摂食や移動を行い、コウロエンカワヒバリガイの二枚貝床の上では殆ど行動しないことが明らかとなった。コウロエンカワヒバリガイの存在は、在来種イシマキガイの行動範囲を狭めていることが推察された。和歌山市を流れる紀ノ川の河口で、海産外来二枚貝コウロエンカワヒバリガイ(以下コウロエンと略す)の存在が在来フジツボ・ドロフジツボと在来巻貝・イシマキガイに与える影響を調べるために、2007年4月から2008年3月にかけて野外実験を行い、以下の事が明らかとなった。1.在来フジツボ・ドロフジツボに与える影響(野外での除去実験)2007年4月、コンクリート及び自然の転石のそれぞれに、「裸地化⇒毎月フジツボ除去区」・「裸地化⇒非除去区」・「対照区」の3つの実験区を設置し、1年間その後の付着生物の被度を調べたところ、「裸地化⇒毎月フジツボ除去区」では全くコウロエンが付着せず、「裸地化⇒非除去区」では7-8月にドロフジツボが実験区全体を被い尽くしたが9月以降コウロエンがドロフジツボの殻の間や上に着底し、12月以降にはドロフジツボを覆い尽くして死滅させた。「対照区」では、1年間コウロエンの被度が70%以上を占めて安定していた。この結果、外来種コウロエンの着底は、ドロフジツボの存在によって促進されることが強く示唆された。2.在来巻貝・イシマキガイに与える影響(室内での基質選択実験)実験室内の水槽に「付着動物被度0%の石」・「コウロエン被度100%の石」・「ドロフジツボ被度100%の石」を設置して、そこにイシマキガイを放し行動をビデオ録画して分析したところ、イシマキガイが移動・摂食行動を示した時間は、「付着動物被度0%の石」で最も多く調査時間の31.7%であったが、「ドロフジツボ被度100%の石」では調査時間の9.2%、「コウロエン被度100%の石」では0.6%であった。

付着動物の存在はイシマキガイの移動・摂食行動を強く阻害するが、阻害の程度は在来のドロフジツボよりもコウロエンのの方が有意に強いことが強く示唆された。外来海産巻貝シマメノウフネガイCrepidula onyxが宿主に及ぼす影響の実験的解明アメリカ合衆国原産の外来海産巻貝シマメノウフネガイCrepidula onyx(以下本種)について、仮説1:宿主である在来巻貝に付着することで摂食活動や移動行動を阻害し成長を遅滞させる、仮説2:宿主の生存と移動が本種の食物摂取量を増加させ、成長を促進させる、という仮説群を野外での寄生状況を調べつつ、室内での外来種の除去実験によって検証した。その結果・・・1.野外での本種の生息状況:愛知県の三河大島で本種と在来貝類を採集し、実験室に持ち帰ってそれぞれの体長・湿重量・個体数等を計測した。在来巻貝への付着率(3回の野外調査の平均)は、アカニシ91.8%、コシダカガンガラ54.7%、イボニシ3.6%で、アカニシが最も多かった。また前2種では、サイズが大きくなるほど1個体あたりに付着していた本種の個体数が増加した。ただし付着率は、どの在来種でも7月上旬>8月上旬>9月上旬と、時間を経るにしたがって減少した。2.室内実験による仮説1&仮説2の検証:室内の実験用水槽で、在来巻貝コシダカガンガラの単位時間あたりの移動量を本種が付着している個体と付着していない個体でビデオ撮影によって比較すると、後者の方が有意に多かった。しかし、同じ温度・光・底質・水質条件で飼育しても、3ケ月間の生長量については両者に有意差はなかった。また、本種の3ケ月間の生長量を、コシダカガンガラに付着した個体と石の表面だけで飼育させた個体とで比較すると、前者の方が有意に多かった。以上の結果から、1:本種は、在来巻貝の移動を抑制する傾向にあるが、その成長には影響を与えていないこと、2:在来巻貝への付着は、本種の成長にとってプラスとなることが推察された。しかし、そのメカニズムの解明までには、至らなかった。
空間認知におけるセレンディピティの解明

街を歩いているとき魅力あるものを発見する人もいるし,それに気づくことさえなく通り過ぎる人もいる.偶然に価値あるものを発見する能力はセレンディピティと呼ばれる.この発見はしかし偶然のものではなく,この能力は一定のメカニズムにより達成される.本研究はこのメカニズムを解明するために行われた.情報は知覚,興味,心象,行動から成るサイクルで処理されるものと考える.すなわち人は環境から選択的に情報を得,その人の特性により情報を再構築し,その興味を用いて街の心象を形成し,そしてこの心象に誘われて新たな方向に導かれる.各段階の処理は実験データに基づいて解析され,日本人と外国人,居住者と来訪者の比較が行われた.何気なく散策をしていても,街の魅力や価値ある存在を見つける人もいれば,それらに気付かずに通り過ぎてしまう人もいる.本研究では,人が移動中に思いがけない価値発見をする時の感性のメカニズムを解明することを目的としている.その初年度である当該年度は,「発見行動モデル」の構築を行った.このモデルは,セレンディピティ解明のツールとして以降の研究で利用して行くものであり,興味対象の出現頻度と共起頻度によるグラフ構造を基本原理としている.実験を行い,居住者15名と来訪者17名の実験参加者に指定区域内を自由散策させた.そして実験参加者はこの自由散策中に興味を持った対象を撮影し,それらの興味について後で説明文章を作成した.また,結果的にたどった散策経路についても報告した.これらのデータに対して,散策行動解析,興味解析,および「発見行動モデル」の構築を行った.散策行動解析では,指定区域内のすべての道を最小単位(区間)の集合で表現し,各実験参加者の経路パタンを数値データ化して統計解析を行った.興味解析では,写真に撮影されている内容,および物理的撮影条件の解析を行った.「発見行動モデル」構築では,説明文を形態素解析し,そこに現れる言葉を興味対象の現れと見なし,その出現頻度と共起頻度とによりグラフを作成し,認知構造の視覚化を図った.構築された「発見行動モデル」を居住者と来訪者とで比較すると,居住者では「建物」を中心に様々な対象が認知されてるのに対し,来訪者では「駅」と「街」が認知の中心であり,しかもこの2つのノードの結びつきが強かった.一方,散策行動解析と興味解析の結果,駅前の通過率は居住者も来訪者も極めて高く,同所での撮影率も両者でほぼ同じであった.説明文から判断して,駅前に価値を見出しているのは来訪者の方であるので,この「発見行動モデル」は価値発見のメカニズムを示していることが分かる.初年度に構築した「発見行動モデル」と対を成す「空間移動モデル」の構築が当該年度の計画であった.しかしこの「発見行動モデル」の研究から,セレンディピティで重要となる概念転移のきっかけ情報を同定できる可能性が見出されたため,さらに,そのきっかけ情報と視行動との関連が深いことが分かったため,計画をやや修正し,初年度のモデルを「発見時概念移転モデル」に発展させることと,2年目のモデルを「価値捜索視行動モデル」に替えて構築することを,当該年度の目標とした.「発見時概念移転モデル」の構築では,共起頻度解析とグラフ理論に基づき,概念クラスターを抽出すること,およびその概念クラスター間の移転となるきっかけ情報を同定する仕組みをモデル化した.このモデルにより実験データから,抽象的なイメージと目の前の街の風景との架け橋となるきっかけ情報を同定した.「価値捜索視行動モデル」の構築のために,2つの実験を行った.第一の実験では,36名の被験者に視線計測装置を装着して歩いてもらい,注視率,視対象,視線移動のパタンを抽出した.第二の実験では,35名の被験者に街中で見つけた興味あるものを報告してもらい,自分個人としてはどれくらいの期間に一度巡り合える価値かを表す自己価値セレンディピティと,紹介したらどれくらいの人が同じ価値を認めてくれるかを表す共感価値セレンディピティにより,定量化を行った.「発見時概念移転モデル」は完成し,実験データに対するモデル適用も有用な結果を導いた.よって,この部分の進捗は順調である.一方「価値捜索視行動モデル」では2つの実験を行い,視行動,および自己価値セレンディピティと共感価値セレンディピティのデータ解析を行った.そしてこれに基づき,同モデルの構築を進めているが,数学的意味づけと定式化の点がまだ不十分である.このため,この部分は若干の遅れがある.しかし,最終年度に予定していた「見ることと移動することとのインタラクション」について一部先行して進んでおり,さらに,視対象の距離分布をはじめとするデータ解析も先行している.以上のことを総合して,全体としてはおおむね順調に進展しているといえる.人が移動中に思いがけない発見をするときのメカニズムを明らかにし、その能力(空間認知におけるセレンディピティ)が高い人の法則性を明らかにする本研究の3年目である当該年度は、頭部にウェアラブルカメラを装着した実験協力者に散策させ、その間に興味を持った対象を撮影させ、さらに散策後各撮影対象に興味を持った理由を記述させる実験を行った。そして、実験協力者の視野中心の位置を、道の景色における消失点を原点とし水平軸と垂直軸で表現した座標系において検出し、その分布を明らかにした。そしてさらに同座標系における視線中心の移動についても同様に分布を明らかにした。一方、撮影した写真(発見した価値)を第三者の投票により定量化した。

これら双方の関係を重回帰分析により解析した結果、価値発見能力の高い人は、低めの位置を見ており、垂直方向に視線を動かす傾向が相対的に高いことが分かった。また、撮影対象に興味を持った理由についての文章を形態素解析し、用いられている言葉を統計的に処理して、グラフ理論に基づいて言葉の群の構造解析を行った。その結果、街の住人と来訪者それぞれに、街のイメージに関する概念と実際の街での体験に関する概念があり、両概念をつなぐキーワードが存在することが分かった。これらの知見に基づき、価値発見における概念構造とその変化、および価値発見を可能とするとともに価値発見により誘発される視行動の両面から、空間認知におけるセレンディピティ全体の検討を行った。人が移動中に思いがけない発見をするときのメカニズムを、価値発見における概念構造とその変化、および価値発見を可能とするとともに価値発見により誘発される視行動の両面から捉えることが出来た。この内面的な概念と外面に現れる行動とは、互いに互いを誘発するサイクルを形成し、無意識のうちに価値発見を実現している。また、それぞれの研究の方法も、この研究の中で考え出したものである。すなわち、概念構造とその変化については、実験協力者の文章を形態素解析し、それぞれの言葉を統計的に処理して、グラフ理論に基づき言葉の群の構造を解析するという方法を取った。一方、視行動については、頭部に装着したウェアラブルカメラの映像から、道の景色における消失点を原点とした座標系における実験協力者の視野中心の位置とその遷移をデータ化し、その分布のパタンを求め、さらにそのパタンから特徴量を抽出して多変量解析を行うという方法を考案した。双方とも、人間の無意識の概念と行動を実験データとして外在化し、客観的かつ定量的な手法により扱う方法である。以上のことにより、進捗状況はおおむね順調に進展しているものと判断した。人が街中を移動するときに感性価値の高い対象(街の魅力)を発見するメカニズムを明らかにする本研究において,移動者の視覚的注意配分を静的および動的に解析することは重要性が高かった.当初は外光条件下において視線計測装置を安定的に運用することが困難であったため,この解析のための実験では,ウェアラブルカメラによる視野計測を行った.このため,見ている所を点で検出することは出来ず,検出できるのは見ている方向のみであり,このことによる解析の限界が存在した.しかしその後,外光条件下においても比較的安定な計測が可能な視線計測装置の存在を知ったので,期間延長によりこの視線計測装置を実験に用いて,当該年度の研究を行った.本研究における実験では,実験協力者が視線計測装置を装着して,街中の観光地を歩行した.そしてその後,印象に残った対象について報告を行った.視線の解析においては,頭部固定動座標系で記述される視線データを,風景の消失点を原点とする静止座標系に変換する方式を考案し,この静止座標系における視線分布と注視時間分布を算出した.解析の結果,観光地歩行時の視覚的注意配分には2つの型があることが分かった.1つは正面集中型であり,その人たちは進行方向の遠方に視覚的注意を集中させていた.もう1つは周囲探索型であり,この型に属する人たちは自分を囲む空間全体に視覚的注意を分散させていた.平均注視時間は,方位角方向の視線分布や仰角方向の視線分布とは負の相関を持つことも明らかになった.街を歩いているとき魅力あるものを発見する人もいるし,それに気づくことさえなく通り過ぎる人もいる.
気象・位置情報を付加した中高年向けユビキタス安全登山支援システムの開発

1.研究目的心身のリフレッシュや健康づくりを求めて低山から高山まで気軽に出かける中高年登山愛好者が急増しているが不慣れや自己管理意識の低下による登山中の遭難事故や体調悪化を訴えるケースも増えている。本研究では、中高年登山愛好者を対象とした、体調把握支援システムに気象・位置情報を付加したユビキタス安全登山支援システムの開発を目的とする。2.研究方法中高年登山愛好者が登山中に常時身体情報の変化を脈波信号、皮膚温度から検知し、加えて気温、湿度、気圧の変化や位置情報も検知して、体調の把握、体調に合わせた行動、データ蓄積や異常時の早期対応等に利用するシステムを開発する。具体的には、(1)身体情報(脈波、皮膚温度)センサ、気象情報(気温、湿度、気圧)センサ、位置情報(GPS、高度)センサ、信号処理用1チップマイコン、短距離無線モジュール、携帯電話モデムから成る評価用システムを試作し動作を確認する。(2)中高年者がウォーキング、登山中の身体情報や気象・位置情報を常時計測し携帯電話を用いた通信実験を行う。各情報の時間変化から体調指標データを集め分析を行い、体調把握や異常時の早期対応への利用について検討する。(3)奥深い山や谷などの携帯電話不感地域での通信や小型化、低消費電力化の検討も行う。3.研究成果評価用システムを試作し実験した結果、提案システムの基盤技術を構築した。試作した身体、気象、位置情報センサから得られた各データについて市販の光電式脈拍モニタ、気象データトラッカー、携帯型GPSレシーバから得られた各データと各々比較した結果、所望の精度を確認した。携帯電話を用いた電子メール送受信による通信動作も確認した。また携帯電話不感地域対応の短距離無線通信システムの具体的な検討も行った。登山中の実機試験、携帯電話不感地域での実機通信、評価および小型化、低消費電力化が今後の課題である。
近世日本における災害死者の研究―大量死の発生・集団埋葬・慰霊の問題を中心に―

本研究は、近世日本の具体的な災害の事例から「災害死者」の発生・埋葬・慰霊の様子を考察し、近世災害死者の特質を解明することを目的とする。その事例研究の対象は、「明暦の大火」、「享保の大飢饉」、「浅間山大噴火」、「島原大変肥後迷惑」、「天明の大飢饉」、「天保の大飢饉」である。とくに供養塔と地蔵像の銘文は、当時の死者の発生と埋葬、慰霊に関する情報が含まれている点で重要である。それらの調査を通して近世日本の災害死者の「無縁死者」としての性格を具体化するとともに、近世朝鮮の災害死者の特質と比較し、東アジアの文脈から検討することも本研究の目的である。
光制御DNAナノロボットの構築と細胞の物理特性測定への応用

本研究では、細胞の物理特性を計測可能な光制御DNAナノロボットの技術基盤の構築を目的とする。扱うナノロボットは、対象に物理的刺激を与え、得られた応答に応じて蛍光発光などの行動を起こすことにより、生体の計測や制御を行うことを特徴とする。今年度は、ナノロボットを設計・作製し、その機能を検証した。また、ナノロボットを所望の位置へ運搬する手法を検討した。具体的な成果は以下の通りである。1.ナノロボットの設計対象に力学的作用を与えることを狙った光制御DNAナノロボットを設計した。本ナノロボットは光信号により、伸長と収縮の動作を繰り返すことが可能であり、この構造変化が力学的作用をもたらすことを期待している。消光分子であるBlack Hole Quencher(BHQ)を修飾したDNAをナノロボットに組み入れた。BHQの光熱変換による反応誘起に基づき、光による空間制御性を得る仕様とした。2.ナノロボットの作製設計したナノロボットを作製し、その動作を検証した。実験ではナノロボットに蛍光分子を修飾し、蛍光強度変化から伸長と収縮の構造変化を検出した。その結果、光照射と停止に応じて、ナノロボットの構造が変化することを確認できた。また、構造変化を繰り返し行うことも可能であった。3.ナノロボットの輸送手法の検討測定対象へナノロボットを高密度に配置するため、DNAゲルでナノロボットを捕捉し輸送する方法を検討した。基本機能として、光パターンに応じてゲルーゾル化を制御できることや、ゲルの粘性を変化させることにより捕捉した物質の移動度が変化することなどを確認した。光制御DNAナノロボットの例として、光により伸長と収縮の動作を行うナノロボットを設計し、動作を実証した。また、ナノロボットの輸送手法の構築をめざし、DNAゲルによる物質捕捉や光を用いた粘性変化に基づく物質の移動度変化を確認した。このように、ナノロボットを制御するための基本機能を着実に開発している。また、空間制御や計測対象の準備も進んでおり、おおむね順調に進展していると考えている。光制御の一つの利点は、ナノロボットを空間局所的・並列に駆動できることである。これまでのバルク系だけでなく、顕微鏡下で制御システムを構築し、局所・並列駆動の検証を進める。また、硬さ計測への適用可能性を確認するため、脂質膜上でナノロボットを駆動する。光パターンを変えながら様々な力分布を与えて蛍光信号を取得し、膜の硬さとの関係性などを調べることで、本手法の有用性を示す。備品として購入したレーザー光源の仕様を詳細に検討した結果、当初予定よりも安価に導入することが可能であったことや、ナノロボットの性能向上のために行う再設計・再作製の回数が予定よりも少なくなったことが主な理由である。この経費は、ナノロボット駆動のためのパラメータ調整にかかる試料、試薬の購入や、成果発表のための旅費と学会参加費にあてる予定である。
新たな腸管屈曲セオリー　－時空間設計を担う遺伝子群の解析－

腸管形態形成は腸管の屈曲によって特徴づけられ、胎子期において屈曲はある一定の部位及び時期に一定方向に出現する。このことから、胎子腸管には屈曲措定部位があり、その屈曲を制御する遺伝子発現メカニズムが存在すると考えられる。本研究ではマウス十二指腸空腸曲(DJF)を用い、胎子腸管の屈曲形成機序の解明とそれを担う分子群の選抜、その作用時期・領域及び機能を解明する。平成28年度は昨年度から条件検討を重ねている胎子摘出腸管の器官培養法により、培養腸管のDJF相当部位が背側腸間膜を切除した条件においても屈曲する様子を観察した。培養腸管の形態学的観察では、胎子DJFと比較して類似する点が観察され、当培養法がDJF屈曲形成に関与する分子群のスクリーニングとして有用であると考えられた。その詳細は以下の通りである。1)胎齢10.75日のマウス胎子より腸管を摘出し、寒天培地上で培養したところ、DJF相当部位を含む馬蹄形の屈曲を示した。しかしながら、組織観察により、培養腸管の屈曲内側に胎子DJFと異なる非常に密な血管分布(遺残した前腸間膜動脈)が観察され、背側腸間膜の屈曲に対する影響を否定できなかった。2)前腸間膜動脈の発生が完了する胎齢11.0日のマウス胎子より腸管を摘出し、前腸間膜動脈を除去して培養を行ったところ、DJF相当部位における屈曲形成とその尾側の直線的な伸長が観察された。この形態は胎子DJFの形態と非常に類似し、組織観察でも異常な血管分布は観察されなかった。本結果はDJFが腸間膜の関与を受けずに屈曲することも示すと同時に、今後の屈曲関連遺伝子スクリーニングに有用なツールとなると考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。このことから、胎子腸管には屈曲予定部位があり、その屈曲を制御する遺伝子発現メカニズムが存在すると考えられる。本研究ではマウス十二指腸空腸曲(DJF)を用い、胎子腸管の屈曲形成機序解明とそれを担う分子群の選抜、その作用時期・領域および機能を解明する。平成26年度は腸管壁における細胞形態をDJF屈曲内-外側で比較するとともに、腸管を構成する各種細胞の分化・局在をDJF屈曲内-外側で比較したので、その結果について報告する。1)DJF形成後の胎子腸管厚切り切片において、屈曲内-外側の腸管壁細胞の細胞形態は長・短軸を持つような紡錘形に近い形態を示したが、屈曲外側は内側に比べて長/短軸比が有意に大きく、より細長い形態を示した。また、屈曲内-外側の腸管壁細胞について長軸と屈曲軸間の角度によりその細胞割合を比較すると、屈曲内側では屈曲軸に沿って、外側では屈曲軸に垂直な長軸を持つ細胞割合が有意に多かった。2)DJF形成後胎子腸管の透過型電子顕微鏡観察では、屈曲内側の細胞は密に分布し、互いの細胞体間に少数の長い細胞間接着を形成した。一方、屈曲外側の細胞は複数の細胞突起を伸ばすため細胞間隙が広く、互いの細胞突起間に複数の短い細胞間接着を形成した。3)各種腸管構成細胞マーカーによる免疫組織化学では、神経堤細胞の分布は屈曲内-外側で差異がないのに対し、神経細胞の分布が屈曲内側で外側よりも有意に多かった。DJF腸管壁では屈曲内-外側で細胞形態が異なり、屈曲外側が内側よりもより伸長しやすいような形態的アシンメトリーを示した。また、神経細胞への分化が屈曲内側で外側よりも早期に起こることを示唆した。腸管形態形成は腸管の屈曲により特徴づけられ、胎子期において屈曲はある一定の部位及び時期に一定方向に出現する。平成27年度は様々な形態変化に関与する細胞外基質に着目し、その局在をDJF屈曲内ー外側で比較したので、その結果について報告する。1)アルシアンブルー染色においてプロテオグリカンの局在を比較したところ、DJF形成前では屈曲外側で、形成後では屈曲内側で強い染色性を示した。このことはDJF形成に伴ってプロテオグリカンの分布が変遷していることを示し、形成との関与が示唆される。2)細胞移動や細胞形態に関与する細胞外基質であるFibronectin、Collagen I、Tenascinの免疫染色によりその局在を比較したところ、前二者はDJF形成後の内側で、後者はDJF形成前のみ発現し、内側で強い染色性を示した。3)基底膜を構成する細胞外基質であるCollagenIV、Lamininの免疫染色によりその局在を比較したところ、DJF形成前では中皮基底膜における屈曲内ー外側の発現差が顕著であった。この部位において細胞接着装置N-cadherinの発現が屈曲内ー外側で異なっており、これらの細胞外基質が中皮細胞の形態に関与することが示唆された。

また、DJF形成後では屈曲内側における血管の増加により、血管内皮基底膜に発現する基底膜が内側で強い染色性を示した。これらの細胞外基質のDJF屈曲内ー外側における局在差は過去に報告したDJFの形態的アシンメトリーの結果と関連性があり、細胞外基質がDJF形成に関与することが示唆された。平成27年度はDJF内ー外側を用いた網羅的遺伝子発現解析を行う計画であったが、微量サンプルのため適切な回収法を目下検討中であることから、やや遅れていると判断した。しかし、DJF形成に関与する候補因子として細胞外基質に着目し、DJF内ー外側における発現差を示し、学術論文として発表することができた。また、摘出腸管器官培養法の条件検討を行い、有効な条件を得ることができたことから、今後の研究への活用に向け準備を行っている。腸管形態形成は腸管の屈曲によって特徴づけられ、胎子期において屈曲はある一定の部位及び時期に一定方向に出現する。このことから、胎子腸管には屈曲措定部位があり、その屈曲を制御する遺伝子発現メカニズムが存在すると考えられる。本研究ではマウス十二指腸空腸曲(DJF)を用い、胎子腸管の屈曲形成機序の解明とそれを担う分子群の選抜、その作用時期・領域及び機能を解明する。平成28年度は昨年度から条件検討を重ねている胎子摘出腸管の器官培養法により、培養腸管のDJF相当部位が背側腸間膜を切除した条件においても屈曲する様子を観察した。培養腸管の形態学的観察では、胎子DJFと比較して類似する点が観察され、当培養法がDJF屈曲形成に関与する分子群のスクリーニングとして有用であると考えられた。その詳細は以下の通りである。1)胎齢10.75日のマウス胎子より腸管を摘出し、寒天培地上で培養したところ、DJF相当部位を含む馬蹄形の屈曲を示した。しかしながら、組織観察により、培養腸管の屈曲内側に胎子DJFと異なる非常に密な血管分布(遺残した前腸間膜動脈)が観察され、背側腸間膜の屈曲に対する影響を否定できなかった。2)前腸間膜動脈の発生が完了する胎齢11.0日のマウス胎子より腸管を摘出し、前腸間膜動脈を除去して培養を行ったところ、DJF相当部位における屈曲形成とその尾側の直線的な伸長が観察された。この形態は胎子DJFの形態と非常に類似し、組織観察でも異常な血管分布は観察されなかった。本結果はDJFが腸間膜の関与を受けずに屈曲することも示すと同時に、今後の屈曲関連遺伝子スクリーニングに有用なツールとなると考えられる。当初の計画では平成26年度にDJF屈曲内-外側を用いた網羅的遺伝子発現解析を行う予定であったが、計画を変更し、平成27年度のDJF屈曲内-外側の細胞形態比較を前倒しで行った。細胞形態比較において形態的アシンメトリーの存在を示すことができたため、今年度の進展度は十分であると考える。今後は摘出腸管器官培養法によって培養した腸管の性状を解析し、培養法の確立を確認する。その後、培養法を用いてsiRNA投与等の条件でDJF形成を観察し、これまでの研究で候補としている因子についてそのDJF形成への役割を解析する。また、網羅的遺伝子発現解析のために、レーザーマイクロダイセクション法による効率的なサンプルの切り出し、少量サンプルからの効率的なRNA抽出キットの検討を継続し、DJF屈曲内ー外側における遺伝子発現差を解析する。28年度が最終年度であるため、記入しない。今後は網羅的遺伝子発現解析についてレーザーマイクロダイセクション法による効率的なサンプルの切り出し、少量サンプルで十分なRNA量を得る抽出キットの検討を行い、DJF屈曲内-外側における遺伝子発現差を解析する。また、胎子または摘出腸管器官培養法を確立する。
芸術音楽の電子工学による表現拡張モデルの研究

本研究は、芸術音楽と電子工学の協働の在り方について、ヨーロッパの中でもさまざまな実績のあるフランスの研究機関を中心に調査することを第一の目的とし、電子工学が芸術音楽の表現にどのような変化をもたらしたか、表現のモデルはいかに拡張されたのかを実際に国際協働を行うことで明らかにすることを第二の目的をした。国際協働では、空間を使う表現を中心に据え、音楽の表現モデルが、音響のみならず空間をも媒体とすることを可能にした点をテーマに実験を行った。また、電子工学による芸術表現のモデルの拡張には、その環境と教育体制が必須であるという事実に基づき、日本の教育機関での実践に向けて、環境と指導体制の整備を行った。本研究の目的である、音楽における電子工学による表現の拡張モデルの提示を実践するため、今年度は以下の研究を行った。IRCAM(フランス国立音響音楽研究所)データベースを軸に、まずは20世紀後半から21世紀にかけての作品を中心に、作曲年、楽器編成などの基本情報や、使用機材、アプリケーションなどを調べた。並行して、作曲家たちが実際どのようにミクスト作品を制作する環境を構築しているか、フランスを中心としたミクスト作品における各作曲家、各作品の社会的評価を調査した。また、研究に該当する作品候補を絞ったが、研究が可能な資料が入手できるか、研究の目標である「電子工学による表現拡張モデル」を抉り出せる材料が揃うか、現在検討中である。他方、コンピュータシステムが、どのように作品に係わっているかを知るために、IRCAM技術者の支援のもと、システムの操作の実習を開始した。これは、当初の研究計画では平成27年度に開始する予定であったが、前倒しで行うことが出来た。また、実習が作品制作に繋がることも視野に入れ、進めることに成功した。この研究は、20世紀の電子工学の発展により、音楽の創作においてもテクノロジーの役割が重要となっている中で、芸術的にどのように関与し、新しい表現をもたらしているかを調査、分析、実践することを目的としている。1970年代に設立され、この分野で多くの実績を持つフランス国立音響音楽研究所(IRCAM)を中心に、同研究所と連携しているパリ第8大学での研究、教育にも踏み込み、研究を行っている。今年度は、本研究2年目ということで、昨年度に開始した調査研究を、より具体的に展開することを目標に、実践した。特に力を入れたのが、IRCAMで長年研究を続け、現在はパリ第8大学を中心に活動しているAlain Bonardi教授との共同制作である。前年度に開始した調査と議論により打ち出した研究制作を、大きく進めることができた。また、パリ第8大学大学院博士課程の学生の研究制作発表に立ち会い、学生や指導教授たちと議論することができたとともに、本研究と関わりのある同大学の博士論文、修士論文を閲覧することも出来た。他方、フランス国立音響音楽研究所の技術を使って作品発表してきた作曲家たちから、それぞれの作品と同研究所との関わり、電子工学による芸術表現の拡張の方法を調査した。また、パリ第4大学大学院のMarc Battier教授へのインタビューにより、フランスにおける電子工学と音楽との関わりの状況(研究所、大学、音楽院、学会など)が10年前とは大きく変化している様子などを知ることが出来た。本研究の総括をする上で、貴重な素材となると考える。他方、電子工学の発展により音色を分析的に捉えられるようになった背景として、音楽史の軸に沿った楽器のメカニズムの研究、音色研究を行った。本研究2年目の今年度は、Alain Bonardi教授(パリ第8大学)との共同制作に力を入れた。前年度に開始した研究制作内容を、夏春の2度のフランス出張で大きく進めることができた。また、出張を充実させるために、月1回程度の頻度でスカイプ会議を行った。その結果、研究制作の四分の三程度までが終わり、研究3年目(最終年)のまとめについても、方針を出せた。また、第8大学大学院博士課程の学生の研究制作発表に立ち会い、学生やAnne Sedes主任教授と議論を展開した。出張により、複数作曲家、研究者にインタビュー出来たことも、大きな成果の一つである。具体的には、フランス国立音響音楽研究所の技術を使って作品発表してきたパリ国立高等音楽院のBruno Mantovani院長、同音楽院のStefano Gervasoni作曲科教授、パリ第4大学大学院のMarc Battier教授、パリ第8大学大学院のAnne Sedes教授、Alain Bonardi教授などである。また、IRCAMで長年、研究創作を行ってきたフィンランドの作曲家Kaija Saariaho氏のアムステルダムでの新作オペラ初演の立会いと議論も、この分野の先端を走る作曲家の最も新しい表現法を調査する上で大変意義のあるものとなった。資料調査は、IRCAMの資料室で行った。他方、これらの出張での成果を得るために、日常的に楽器のメカニズムと音響について、音色の歴史的分析などを行った。また、桐朋学園大学にて企画開催した「コンピュータ音楽の夕べ」では、国際的に活動するCort Lippe准教授(ニューヨーク州立大学バッファロー校)の講演、莱孝之特任教授(桐朋学園大学)、西岡龍彦教授(東京藝術大学)、久木山直講師(桐朋学園大学)の作品を提示した。この企画は、本研究が基盤となった催しでもある。本研究最終年となった平成28年度は、3年間の研究をまとめるために以下のことを行った。ピアノとコンピュータによる作品の研究制作について、ピアノの音を拡張する方法、空間配置について検証実験を行った。

5部で構成されているこの作品の第1部から第3部については、平成26、27年度に進めていたため、詳細を再確認して完成度を上げた。第4部と第5部については、アイディアを具体化する方法を見出すのに多くの時間を費やした。本研究テーマは、表現を拡張するモデルの研究であるため、コンピュータによる音生成の素材をピアノに限定し、表現拡張モデルをよりクリアに出すことを試みた。空間を使うことでピアノ音表現の幅を如何に拡張させられるかを研究課題とし、打鍵後は音が減衰するのみというピアノの特性を念頭に、8つのスピーカーを空間配置することで、残響からリズムやうねりを生み出す実験を行った。また、表現拡張モデルを見出すために、パリ国立高等音楽院教授で作曲家のルイス・ナオン氏の助言を仰いだ。技術面では、パリ第8大学のアラン・ボナルディ教授の協力を得たことで、充実した内容の研究制作を実施できた。他方、桐朋学園大学に招聘した3名の作曲家、イヴァン・フェデーレ氏(イタリア)、パリ国立高等音楽院院長ブルーノ・マントヴァーニ氏(フランス)、同音楽院作曲科教授ステファノ・ジェルヴァゾーニ氏(イタリア)とは、伝統的な芸術表現と現代における芸術表現について議論を重ね、コンピュータ使用がもたらす表現拡張モデルの可能性と危険性を確認、共有した。これらの議論は、空間や残響を素材とした本研究の発想に繋がり、作品制作での具体化という成果を得た。また内外の演奏家との共同作業により、現代奏法による表現拡張の可能性を探り、器楽作品制作を通して実験を行った。本研究の成果発表として、平成29年秋にパリで研究発表と演奏会を実施予定である。本研究は、芸術音楽と電子工学の協働の在り方について、ヨーロッパの中でもさまざまな実績のあるフランスの研究機関を中心に調査することを第一の目的とし、電子工学が芸術音楽の表現にどのような変化をもたらしたか、表現のモデルはいかに拡張されたのかを実際に国際協働を行うことで明らかにすることを第二の目的をした。国際協働では、空間を使う表現を中心に据え、音楽の表現モデルが、音響のみならず空間をも媒体とすることを可能にした点をテーマに実験を行った。また、電子工学による芸術表現のモデルの拡張には、その環境と教育体制が必須であるという事実に基づき、日本の教育機関での実践に向けて、環境と指導体制の整備を行った。平成26年度は、データベースの調査など、日本で進められることが多かったことから、研究の土台を作ることができた。また、パリでの研究が、資料調査に留まらず、現場の声を聞くなどのアンケート、作品制作の実験などに広げられたことは、大きな進展に繋がった。また、ICMC2014への参加で、世界各国の研究発表やミクスト作品、電子音楽作品、インスタレーションなどの傾向や進展の状況の一部を知ることが出来た。更に平成27年度の研究計画としていたコンピュータシステムの作品への係わり方を知るための、操作実習を開始した。平成28年度は、研究の最終年であるため、3年間の研究のまとめとしての成果を出すことを目的にすると同時に、今後の研究への継続を視野に入れて、以下の企画準備を進める。(1)研究制作の完成
褐色脂肪細胞の誘導と分化転換機構に関する研究

中性脂肪を燃焼してエネルギーを消費する褐色脂肪細胞の分化誘導機構の解明は肥満やメタボ予防と関連して極めて重要である。我々は褐色脂肪細胞の分化誘導に関連する新規遺伝子群の中から分泌蛋白質Creg1を見出した。細胞培養系においてCreg1発現は褐色脂肪細胞の分化と共に上昇し、精製Creg1刺激により褐色脂肪細胞への分化が促進された。動物実験において精製Creg1投与により皮下白色脂肪組織の褐色脂肪化と脂肪肝の改善が確認された。Creg1は褐色脂肪細胞の分化誘導を促進し全身のエネルギー代謝を制御する新規内分泌因子と考えられた。1、新規遺伝子Creg1の褐色脂肪細胞分化促進作用の検討個体レベルでのCreg1作用を検討するためにCreg1発現アデノウイルスをマウスの皮下白色脂肪部位に投与し、褐色脂肪化に対する効果を検討した。コントロールウイルス投与群に比べて、Creg1発現ウイルス投与群の皮下白色脂肪組織において褐色脂肪細胞分化のマーカーであるUCP1の発現レベルが有意に上昇していることが観察されたことから、Creg1は生体内においても褐色脂肪細胞の分化を促進することが強く示唆された。次に、Creg1タンパクを調製し褐色脂肪細胞分化培養系に添加した結果、UCP1の発現レベルが有意に上昇し、Creg1が未分化細胞に作用して褐色脂肪細胞への分化を促進することが確認された。さらに、皮下埋込み型ポンプを用いて精製Creg1を高脂肪食摂取マウスに2週間投与し、肥満や代謝に対するCreg1の効果を検討した。マウスの体重は投与2週間後においてコントロール(PBS投与)群とCreg1投与群の間に有意な差は認められなかった。各脂肪組織量についても両群に差は認められなかったが、肝臓重量並びに中性脂肪含量がCreg1投与群で有意に低下していることが明らかとなった。以上の結果は、2週間のCreg1投与により高脂肪食摂取マウスの脂質代謝が改善したことを示唆するものと考えられた。Creg1トランスジーンを作製し、外部業者に委託してCreg1-Tgマウスの作製を試みた。計360個の受精卵にDNAをインジェクションし、最終的にファウンダーマウスが1匹生まれたが生後1ヶ月で死亡した。3、その他の転写関連因子の評価細胞培養系を用いた解析から、褐色脂肪細胞分化に係る遺伝子(Factor K)を見出した。現在特許申請準備を進めている。転写因子遺伝子発現抑制系の構築と評価褐色脂肪細胞の分化誘導と関連する可能性のある遺伝子について、市販のRNA発現抑制(RNAi)試薬を用いてマウス褐色脂肪細胞初代培養における分化への関与を検討した。その結果、4種類の遺伝子がその発現抑制によりUCP1遺伝子の発現も減少することを確認し褐色脂肪細胞の分化への関連が示唆された。これらの遺伝子について褐色脂肪細胞分化の過程における発現変化を調べた結果、褐色脂肪細胞の分化とともに発現上昇する遺伝子としてCreg1を見出した。次に、Creg1遺伝子を培養細胞で過剰発現するアデノウイルスベクター系の構築を行い、Creg1アデノウイルスの培養細胞への感染により褐色脂肪細胞への分化が促進されることを確認した。また、Creg1蛋白質と相互作用する蛋白質の同定のための実験系の構築を進めた。さらに、個体レベルでのCreg1機能を明らかにするためにCreg1トランスジェニックマウス作製のための準備を行った。2、転写因子遺伝子発現ベクターの構築と評価上記RNA発現抑制実験と平行して4種類の候補遺伝子をcDNAクローニングし、レトロウイルスベクターに挿入した発現ベクターを作製し、3T3-L1脂肪前駆細胞に感染して褐色脂肪細胞への分化に対する影響を検討したが、UCP1遺伝子の発現を増加し褐色脂肪細胞への分化を促進するという結果は得られなかった。使用する細胞を変えて再確認する必要があると考えられた。3、以上の検討から、褐色脂肪細胞の分化誘導に関連する新規遺伝子としてCreg1を同定し特許申請を行った。また、2つの国内学会にて発表を行った。1、新規遺伝子Creg1の作用メカニズムの検討:Creg1の褐色脂肪化促進のメカニズムを培養細胞を用いて検討した。UCP1遺伝子に対する転写調節作用についてUCP1プロモーターを用いたレポーターアッセイを行った結果、Creg1はUCP1プロモーター活性を有意に促進することが明らかとなった。また、C3H10細胞を精製Creg1蛋白質で刺激しシグナル分子に対する影響を調べた結果、Creg1刺激によりCREBのリン酸化が上昇することが見出された。これらの結果は、Creg1が褐色脂肪細胞の分化に重要なシグナル伝達経路を活性化し、UCP1の転写を促進することを示唆するものと考えられた。2、脂肪組織特異的Creg1-Tgマウスの作製:昨年度作製に失敗した脂肪組織特異的にCreg1を過剰発現するトランスジェニック(Creg1-Tg)

マウスの作製を再度行い、6匹のTgファウンダーマウスを取得し、C57BL/6マウスへの戻し交配による遺伝的バックグラウンドの均質化を進めた。また、Tgファウンダーマウスの解析を行い、脂肪組織におけるCreg1 mRNAレベルの上昇を確認した。N6世代まで戻し交配を行いCreg1の褐色脂肪化作用や抗肥満作用について個体レベルの研究に利用していく。3、新規遺伝子Factor Kの褐色脂肪化作用の検討:昨年度までに見出した新規遺伝子Factor Kについて、アデノウイルスによる発現誘導および発現抑制実験により、褐色脂肪細胞の分化に係ることが明らかとなった。分子細胞生物学アデノウイルス遺伝子発現系や精製蛋白質を用いた検討から、Creg1が実際に個体レベルで褐色脂肪細胞の分化を促進するばかりでなく、メタボ病態の改善に働く可能性が示唆された。Creg1の作用メカニズムの理解も前進しつつある。さらに別の新規遺伝子の存在も明らかとなった。トランスジェニックマウスの作製は成功していないが、計画はほぼ順調に進んでいると思われる。レトロウイルスベクター系を用いた検討については、使用細胞の適性に問題があり、明確な結果は得られなかったが、初代培養系やアデノウイルス系を用いた検討が予想以上に進み、褐色脂肪細胞の分化に関連する可能性の高い新規遺伝子Creg1の発見につながった。最終年度は、Creg1の作用メカニズムの解明を進めるとともに、トランスジェニックマウスの作製を再度試みる。作製したトランスジェニックマウスを用いて表現型解析を進め、Creg1の新規褐色脂肪細胞分化誘導因子としての機能を明らかにする。また、新たに見出したFactorKの機能についてもさらに検討を行い褐色脂肪細胞分化における役割を明らかにしていく。H24年度に見出したCreg1遺伝子について、Creg1発現アデノウイルスをマウスに感染し、個体レベルにおける褐色脂肪細胞誘導への作用を確認する。また、Creg1トランスジェニックマウスを作製し、そのマウスの表現型の解析を行う。2、その他の有力遺伝子の評価Creg1遺伝子以外の3種類の遺伝子について、培養細胞とマウスにおける発現解析などを行い、未分化細胞からの褐色脂肪細胞への分化や白色脂肪細胞から褐色脂肪細胞への分化転換について検討を進める。トランスジェニックマウス作製の外部委託に50万円使用したが、結果的に作製に失敗したため関連実験ができなかった為。使用するマウスstrainを変えてトランスジェニックマウス作製を再度試み、その解析に使用する。H24年度において、研究が予想以上に順調に進み褐色脂肪細胞の分化に関連する可能性の高い新規遺伝子Creg1を見出す事ができたことから、Creg1トランスジェニックマウスの作製も開始した。その為の外部委託費(50万円)を確保していたが、Creg1トランスジーンの構築に手間取りH25年度にずれ込むこととなりH24年度研究費の一部を繰越すこととなった。従って、H25年度は繰越額を含めて200万円の研究費の使用を計画している。
腫瘍壊死因子αノックアウトマウスにおける血管新生の発現について

種々の血管新生のin vivoモデルが報告されているが、遺伝子操作動物としてマウスが広く用いられており、マウスを用いた血管新生モデルは有用であろう。そこで、高酸素負荷による眼内血管新生モデルが腫瘍壊死因子-alpha(TNF-α)ノックアウト(KO)マウス^<1)>に応用可能か試みた。Smithら^<2)>のプロトコールに準じて酸素負荷を行った。コントロールとして同じく酸素負荷をかけた野生型(C57BL/6J)マウスを用いた。血管新生の評価方法もSmithら^<2)>の方法で行った。摘出眼球を4%パラホルムアルデヒドにて固定し、パラフィン包埋した。全眼球の連続切片(5μm厚)をヘマトキシリン・エオシン染色し、内境界膜より硝子体腔側の血管内皮または周細胞の核数をカウントした。測定範囲は眼球の中心から視神経を含まない前後200μmとした。血管新生を10枚以上の切片における平均核数で評価した。実験結果は、KOマウスとコントロール両群ともに酸素負荷による死亡は認めなかった。屠殺時の体重は、コントロール群7.1±0.39(g)に対しKOマウス群7.6±0.46(g)であり、同様に発育したと考えられた。血管新生は、コントロール群で平均核数13±5(n=2)に対しKOマウス群では57±16(n=2)であり、増加を認めた。TNF-αの血管新生における作用は、大量では抑制し少量では促進すると報告されている^<3)>。今回のKOマウス群では大量のTNF-αが不足したために血管新生が増強した可能性がある。今後は個体数を増すとともに、網膜展開標本を用いて血管走行についても検討したい。また、ラット眼内血管新生モデル^<4)>のような簡便なスコアリングも作成したいと考える。