hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
赤血球の直接電子移動反応と酸素還元能で発電する革新的バイオ燃料電池カソードの開発

本年度は、Snの組成比を50%に固定して、ITOの焼成温度を350°C、500°C(従来温度)、650°C、800°C、950°Cに振り分け作製を試みた。その結果、350°Cの焼成温度ではITOに帰属されるピークはXRD回折パターンにまったく現れず、まだ結晶化度が低いアモルファス構造をとっていると予測され、電気化学測定についても測定が行えなかった。今回は、ガラスではなく高温焼成に耐えうる石英ガラスを選択したが、500°Cでヘモグロビンは反応したが、ガラス基板に比べ反応量は少なかった。石英基板では、650°Cが最も反応量が多く、91pm/cm2であったがガラス基板500°Cでは222pm/cm2であったので下地素材や表面状態によってもITOの結晶構造に影響があることが示唆された。850°Cまで焼成したITO上ではヘモグロビンは直接電子移動活性を示したが、950°C処理後のものではほとんど反応せず、電気化学データからITOの抵抗成分が観測された。またXRD回折パターンのピークシフトも観察され、In4Sn3O12やSnO2などの結晶化度や結晶構造が変化していると考えられる。また、酸素還元能も500-850°C処理で観察可能であったが、650°Cが最も反応量が多かった。これらの検討より、ヘモグロビンが電極上で直接電子移動活性を示すのは電極材料の組成や結晶構造が大きな影響を与えているということが解明された。本課題では、血管中に電極を挿入し(酸素結合)赤血球や糖(水素燃料)などにより燃料電池反応(酸素+水素=水)を起こさせることで電気エネルギー変換し、心臓ペースメーカー用電源として用いることを目指している。これまで赤血球(中のヘモグロビン)は酸化インジウムスズ(ITO)電極上でメディエーター等を介することなく直接電子移動することがわかっていたが、本課題ではITOを自作することで組成比(Sn/(Sn+In))や焼成温度によりヘモグロビンの直接電子移動反応及び酸素還元反応能に対する影響を調べた。その結果、ITOの組成や焼成温度がヘモグロビンの反応活性に影響することが明らかとなった。ITOの作製法の最適法が完全に確立されたわけではないが、当初平成27年度に計画していた実施内容の一部についても検討が行え、InとSnの組成比を検討したところ、1:1で従来の25倍近くHbの反応量を増加させることに成功した。また、HbにO2還元能があることも証明した。これまでの知見では、最もDET活性が高いSn組成比50%のものは、ITOの電子伝導性が最も高いわけではなく、また、In2O3の結晶化度が最も高いわけでもなく、また、SEM像から、ITO表面形態が均質なわけでもなく少なくとも2相分離したような像が観察された。一方でSn組成比が60%となるとITOのシート抵抗が急激に大きくなり電気化学電極として使用できなかった。したがって、ITO自体の電子伝導性やDET反応活性との間には相関(最適条件)が存在するものと示唆される。この観点によって、数種の温度でITO電極を焼成することで、ITOの結晶化度とDET活性の間に相関性がないか検討する。また、平成28年度の実施計画に従い、最適条件を考慮したITO電極を用いた単セル評価を実施する。電気化学、燃料電池赤血球中のHbでもDET活性を示すのか同様の試験を行うとともに、O2還元能を評価する。また、今回最も性能が良かった1:1の電極を用いて、バイオ燃料電池単セルを組み立て、電池発電試験を行う。InとSnの組成比について、より細かく組成比を振ることで、HbのITO電極上での電子移動の振る舞いについてより詳しく解析する。試薬器具装置等物品や旅費に関して、当初計画より安く計画通り研究を遂行することができたため。試薬、器具、装置等物品や旅費に関して、当初予定実施計画より安く、計画通り研究を遂行することができたため。
低学年児童の基礎活動力を高める転倒予防マットレスの開発と運動プログラムへの適用

小学1年生児童を対象に2年間にわたり、転倒予防マットレスによる運動プログラムを導入した。運動プログラム導入時、導入後4か月目、12か月目と16か月目の4回、転倒の予示指標として、1左右の握力、2左右の片足立ち、3反応時間、4前方リーチの4項目を計測した。その結果、運動プログラム導入時は、日本全国平均値と比較して有意に低かった値が、12か月目からキャッチアップし、4指標すべてで有意に上昇した。よって、転倒予防マットレスは、体力向上に有効な教具として活用可能であることが示唆された。報告1小学校における運動プログラムの実践目的:小学校低学年児童の脚力・反射神経・バランス感覚等の基礎活動力の強化をねらいとした、転倒予防マットレスを開発し、運動プログラムを教科体育時間前の準備体操に導入してきた。本研究の目的は、運動プログラム導入後の基礎活動力の変化を、集団指標及び個人指標を用いて評価した。研究方法:対象:A小学校1年生児童130名。方法:転倒の予示指標として、1片足立ち測定2握力測定3反応時間測定4前報リーチ測定の4項目を測定した。4指標の計測は、運動プログラム導入後7か月後と11か月後に実施した。結果:1)対象の属性対象児童の内訳は、男子57名(46.7%)女子65名(53.3%)であった。事故の有無は、7か月後では、事故有群51名(41.8%)、事故無群71名(58.2%)、11か月後では事故有群9名(7.4%)、事故無群113名(92.6%)であった。2)導入7か月後と11か月後の性別比較導入7か月後に比べて11か月後は、左右の握力、反応時間、前方リーチにおいて有意差(p<0.01)がみられた。片足立ちでは、右足で有意(p<0.01)に保持時間が長くなった。考察:導入7か月後と11か月後の比較運動プログラム導入後7か月後に比べて11か月後では、4指標すべてに有意差があったことから、基礎活動力は向上していることが示唆された。今後は対象校を増やし、ひきつづき4項目の測定値の推移を把握し、運動プログラムの有用性を確認していく。報告2転倒予防マットレスの改良と製作研究協力校の運動プログラム担当者より、転倒予防マットレスの使いやすさを増すために改良の要望があが出された。そこで、現単体型を、5枚1セットの連続型にデザインし、製作した。安全性に関する被験者実験を行い、H26から使用する予定である。札幌市立A小学校の教科体育において、1セット5種類×8セットを基本仕様として導入した。2学期から3学期の冬季間、低学年児童を対象に、教科体育に転倒予防マットレスを用いた準備体操を実施した。導入前と学年末の計2回、一斉測定による評価を行った。評価の個人指標は、先行研究において基礎活動力測定に多く用いられている4項目;1片足立ち測定(開眼で左右各3回;最大20秒とする)、2握力測定(肘伸展位で左右各2回の平均値、握り幅は各機種均一)、3反応時間測定(2回の平均値)、4前方リーチ測定(2回の平均値)を用いた。平成24年度データについては現在、解析を進めているところである。基礎活動力測定によって得られた4項目のデータは個人指標の伸びを示した。また、同学年児童について、平成23年度と平成24年度との学内事故発生件数を比較した結果、平成24年度は件数がより少なかった。1.転倒予防マットレスの開発と仕様:転倒予防マットレスは、低学年児童の身体的特徴を考慮し、1辺が43cmの正方形で、平面型・低反発型・傾斜型・ピラミッド型・ビーズ型の5種類を製作した。2.方法:A小学校において2011年4月から低学年児童を対象に転倒予防マットレスによる運動プラグラムを導入し、2014年3月まで使用した。導入から6か月間は体育館や玄関ホールに設置し、児童に自由使用してもらった。その後716か月の間は、自由使用に加えて、教科体育の準備体操として毎回約10分間使用した。5種類1セットを体育館の4角に2セットずつ(計8セット)配置し、学級担任の教示に従い、転倒予防マットレスの上を歩く、軽く走る等の準備運動を実施した。また、2015年度から校舎新築予定のB小学校低学年児童を対象に同様の運動プラグラムを導入した。3.転倒予防マットレス導入前後の基礎活動力の変化:転倒の予示指標は、1左右の握力、2左右の片足立ち、3反応時間、4前方リーチの4項目とし、経時的変化(導入時、4か月目、12か月目、16か月目)を調査した。A小学校では導入時に比較して16か月目では、1・2・4の測定値が有意に上昇した(各p<0.01)。

3は導入時に比べて16か月目で有意に短くなった(p<0.01)。また、学校管理下の活動における受傷の月別発生件数をみると、7か月目以降は徐々に減少した。現在、北海道内の子どもの体力は全国最低水準にある。この問題は、文部科学省の全国体力テストを北海道が初めて実施した2008年度以降2014年度(最新値)まで一貫して指摘され、児童の体力向上に向けた今後の取り組みが課題となっている。その一助として、転倒予防マットレスは低学年児童の外傷予防だけでなく、基礎体力向上にも有効な教具として活用可能と考える。総合領域当初の予定では改良版の作成は予定していなかったが、協力校からの意見で、転倒予防マットレスの改良を行い、5枚1セット(連続型)をデザインし製品化した。そのため、当初の計画より遅れを生じた。しかし、使用しやすさと安全性を確認することは重要と考え、性能テストを実施した。札幌市立A小学校の教科体育において、1セット5種類×8セットを基本仕様として転倒予防マットレスを導入した。2学期から3学期の冬季間、低学年児童を対象に、教科体育に転倒予防マットレスを用いた準備体操を実施した。導入前と学年末の計2回、一斉測定による評価を行った。評価の個人指標は、先行研究において基礎活動力測定に多く用いられている4項目;1片足立ち測定(開眼で左右各3回;最大20秒とする)、2握力測定(肘伸展位で左右各2回の平均値、握り幅は各機種均一)、3反応時間測定(2回の平均値)、4前方リーチ測定(2回の平均値)を用いた。平成24年度データについては現在、解析を進めているところである。基礎活動力測定によって得られた4項目のデータは個人指標の伸びを示した。また、平成23年度と平成24年度の同学年児の学内事故発生件数を比較した結果、平成24年度は件数がより少なかった。H26は札幌市内の協力校が2校となる。これまでの1校に加えて、校舎新築工事を控えた1校である。引き続き、運動プログラムの実施と評価を継続する。また、転倒予防マットレスは5枚1セット連続型に切り替える。。H24全国体力テストの結果、北海道の小学5年生男女および中学2年生女子は47都道府県中最下位であったことから、地域を挙げた低学年からの基礎体力向上の取り組みや冬季の運動量の確保などが喫緊の課題とされている。そうした視点からも、本研究の結果を地域へ還元する必要性があると考えている。1)平成24年度に作成した転倒予防マットレスの問題点として、使用回数が増すとカバーにだぶつきが生じることがわかった。低学年児童の運動時の安全性を高めるために、平成25年度はだぶつきが生じないよう改良を行う必要がある。今後、カバー素材であるターポリンの厚さなどを検討するとともに、裁断および縫製方法を見直し、問題点の解決をはかる。2)福島県内で研究協力校1校を得え、研究活動を拡大する。3)北海道内で研究協力校1校を追加し、研究活動を拡大する。転倒予防マットレスの改良のため、新たな研究協力校への運動プログラムの導入が遅れたため。研究協力校を札幌市内2校とし、運動プログラムに改良製作した5枚1セット連続型の作成に使用する。今年度残額106656円は、リアクション全身反応測定器の決定予算(確定)が予算見積もり額を下回ったために生じた。この残額は、平成25年度の転倒予防マットレスのカバー改良に係る経費として活用することとする。
19世紀日本における言語文化の変容と異言語接触

本研究は、おもに幕末から明治期にかけて大量に出現した翻訳、外国語学習書、海外情報書が、それまで独自の発展を遂げてきた日本の言語文化に対してどのような意味をもったのか、そして江戸から明治へかけての言語文化のドラスティックな変容にそれがどんな役割を果たしたのかを、個々の事例に即して解明しようとするものであった。われわれはまずイギリス近代小説の始祖である〈ロビンソン・クル-ソ-〉を膳所の蘭学者黒田麹廬がわが国ではじめて翻訳した書物である〈漂荒紀事〉を精読し、それに注釈を加えてゆくことで、この問題を解明するためのアプローチとした。注釈にあたっては、本文の確定と草稿における改稿過程のトレース・オランダ語訳テクストの対照・訳文にもちいられた語彙が当時どのように使われていたかを知るための文献精査を三つの柱とした。その結果、翻訳にあたって〈漂荒紀事〉が加えた改変が日欧言語文化の差異を典型的に示していること、その翻訳文体が当時の文芸に由来するものではなく、海外地理書など非文芸テクストとの共通性のほうがむしろ強く、のちの明治普通文へとつながるものであることなどが新たな知見として得られた。ここにその成果を、〈漂荒紀事〉の注釈(巻一部分)として提出する次第である。また、今次の報告書には加えることができなかったが、いわゆる言文一致体への展望を得るために、イソップ物語の翻訳である渡辺温訳〈通俗伊蘇普物語〉および二葉亭四迷〈あひびき〉が研究対照としてとりあげられ、それぞれについての精読・分析が開始されていることも、付言しておきたい。研究は各分担者の個別作業,定期的な会合が行われ、共同討議で集中的に論議された黒田麹廬訳『漂荒紀事』について述べるなら、その全文および原書であるオランダ語訳『ロビンソン・クル-ソ-』の全文をパソコンに入力して共同研究者の基礎作業の資料とし、蘭訳と麹廬訳の対照をおこなった。また『漂荒紀事』に現わる語彙のうち特徴的なものについては、江戸後期の海外地理書や漢語辞書などを調査してリストを作成した。その来源を探索する一方で、また『明治期翻訳文学書全集』等によって、それがどのように受け継がれていくかなどについても考察を加え、討議した。いわゆる翻訳語や翻訳文体が、明治期になって突如出現したものではなく、江戸後期からの言語文化の変容と大きく関わるものであることが確認されたことなどは、その成果の一端である。この語彙リストについては、相当量のデータを集積し、平成6年度中に刊行される『注釈漂荒紀事』の重要な部分を構成している。当初計画された資料の収集と整理についても、ほぼ目的を達成することができ、その成果も、上記『注釈漂荒紀事』中に反映させることができたことは、先の震災で共同作業を一時中断していたことを考えるなら、まことに喜ばしい。これを踏まえて、平成7年度も引き続き研究計画の実行にあたる予定である。本研究の中軸をなしていた《漂荒紀事》注釈作業は、注釈のいっそうの充実と語彙欄の補充を図るため公刊を一年延長したが、無事本年度をもって終了し、京都大学人文科学研究所より《注釈漂荒紀事》として出版される運びとなった。本年度のもっとも大きな実績であろう。また、それと並行して、イソップ物語の翻訳についての研究を開始し、Robert Thom《意拾喩言》や渡部温《通俗伊蘇普物語》などの分析に着手した。語彙および文体の面で興味深い事実がいくつか見出され、いわゆる言文一致体成立への下地がどのようなものであったを明らかにする資料となることがわかった。研究は継続中であり、機会を得てその成果を公表する予定である。これにはおもに、飛鳥井雅道・松田清・平田由美・米井力也・木津祐子があたった。

一方で、いわゆる言文一致体がじっさいにどのような過程を経て産み出されてきたかを再検討するため、木村崇・谷川恵一・斎藤希史を中心に、双葉亭四迷の翻訳も課題としてとりあげられ、手始めに《あひびき》を原文・初版・二版と精密に対照し、分析のための資料作りがおこなわれた。本研究をさらに発展させたプロジェクトへの布石として、有意義であった。なお、《漂荒紀事》の注釈作業を通じて研究分担社相互に共有された問題意識・分析手法は、《通俗伊蘇普物語》や《あひびき》の研究においてもきわめて有效に継承されている。一語一語にこだわり徹底した文献調査をおこなうわれわれのやりかたは、見た目のはなやかさには乏しいものの、この方面の研究に裨益するところはむしろ大きいひそかに自負している。
抗加齢に着目した難治性心不全に対する新しい治療法の開発

野生型マウス、SMP30遺伝子ノックアウトマウス、心筋細胞にのみSMP30遺伝子を選択的に過剰発現したトランスジェニックマウスにドキソルビシンを投与した。ノックアウトマウスではドキソルビシンによる心機能低下が増悪し、酸化ストレスによるアポトーシスシグナルの活性化を認めた。一方、心筋細胞に抗加齢遺伝子SMP30を高発現することで、ドキソルビシンによる酸化ストレスの抑制とアポトーシスシグナル抑制が認められ、SMP30のドキソルビシンに対する心保護作用を直接的に示すことができた。Senescence Marker Protein-30 (SMP30)は、ノックアウトマウスの解析から抗酸化作用、抗アポトーシス作用を有し抗加齢蛋白として機能していることが示唆されている。心不全の病態に酸化ストレスやアポトーシスは重要な役割を演じている。本研究では、SMP30の心不全の発症と進展における役割を明らかにし、抗加齢という観点から新しい心不全治療戦略を確立することを目的とする。今年度はα-myosin heavy chain (MHC)プロモーターを用いて心筋細胞にのみSMP30遺伝子を選択的に過剰発現したトランスジェニックマウス(SMP30-TG)と野生型(WT)マウスを用いて、ドキソルビシンに対するSMP30の作用を検討した。WTマウスとSMP30-TGマウスにドキソルビシンを投与した。ドキソルビシン投与1週後に心エコー検査を行い、サクリファイスして心臓を摘出した。SMP30-TGマウスではWTマウスに比較し、左室駆出率は保持され、線維化率は低下、superoxide産生は低下、8OHDG陽性細胞数は減少、caspase-3活性、Bax/Bcl比、JNKリン酸化活性は低下した。昨年度のSMP30ノックアウトマウスを用いた検討とほぼ一致する結果が得られた。心筋細胞にSMP30を高発現することで、ドキソルビシンによる酸化ストレスの抑制とアポトーシスシグナルの抑制が認められ、SMP30のドキソルビシンに対する心保護作用を直接的に証明できた。Senescence marker protein-30 (SMP30)は、ノックアウトマウス(SMP30-KO)の解析から抗酸化作用、抗アポトーシス作用を有し、抗加齢蛋白として機能していることが示唆されている。心不全の発症と進展に酸化ストレスやアポトーシスが深く関与していることが広く認識されている。SMP30は抗酸化作用、抗アポトーシス作用を有し、心不全の発症と病態の進展を抑制する可能性があるが、これまで心臓においてはSMP30の機能については十分に検討されていない。我々はSMP30遺伝子を心臓にのみ選択的に過剰発現したトランスジェニックマウス(SMP30-TG)を作成した。SMP30-TGマウスとSMP30-KOマウスのフェノタイプを詳細に対比することで、SMP30の心臓での機能をin vivoで検討する。本研究では、SMP30の心不全の発症と進展における役割を明らかにし、抗加齢という観点から新しい心不全治療戦略を確立することを目的とした。今年度はドキソルビシン(DOX)による心機能低下におけるSMP30の役割を検討した。12週齢の野生型(WT)マウス、SMP30-KOマウスの腹腔内にDOX 20 mg/kgないし生食を投与した。DOX投与1週間後、心エコー検査を行い、サクリファイスし心臓を摘出した。SMP30-KOマウスでは、WTマウスと比べてDOX投与後の左室駆出率は低下し、線維化は増加、superoxide産生は増加、8OHdG陽性細胞数、TUNEL陽性細胞数は増加、caspase-3活性、Bax/Bcl-2比、JNK活性は上昇した。SMP30-KOマウスではDOXによる心機能低下が増悪し、酸化ストレスによるアポトーシスシグナルの活性化を認め、SMP30の心保護作用が示唆された。LDL受容体ノックアウトマウスにアンジオテンシンIIを持続投与したところ、高い確率で大動脈瘤が形成された。SMP30ノックアウトマウスでは、アンジオテンシンIIによる大動脈瘤の形成は認めなかった。大動脈瘤の形成におけるSMP30の機能を検討するため、2種のノックアウトマウスを掛け合わせ、ダブルノックアウトマウスを作成した。マウスのbackcrossに予想よりも時間を要し、ダブルノックアウトマウスでの検討を開始した段階である。SMP30ノックアウトマウスの大腿動脈を結紮し、下肢の血流をレーザードプラ血流計で観察した。血流回復は野生型マウスに比し、SMP30ノックアウトマウスで低下していた。下肢骨格筋の毛細血管の発達が低下しており、VEGFの発現も低下していた。一方、NADPHオキシダーゼの活性は上昇しており、酸化ストレスの増大に伴い、虚血後の側副血行路の発達が抑制されていた。このデータから、心筋梗塞後の側副血行路の形成と心機能の低下、その後の虚血性心不全の発症にSMP30が重要な役割を演じている可能性が示唆された。

循環器内科学心臓選択的にSMP30遺伝子を高発現したトランスジェニックマウスを用いて、ドキソルビシンに対するSMP30の心保護効果を証明できた。ドキソルビシン心筋症の発症機序のひとつにSMP30が関与している可能性をKOマウスを用いて明らかにした。今後は大動脈瘤形成におけるSMP30の役割を検討していく予定である。実験補助員の確保が難しく謝金が少なくなった、マウスの繁殖が予定どおりいかずに飼育費が少なかった、等により次年度に使用する研究費が生じた。しかし、その後状況は改善し、研究は順調に遂行されている。次年度使用額が生じたのは旅費が少なかったためで、研究は順調に進展している。計画どおりに使用する。次年度分の研究費と合わせて、計画に沿って適切に使用する予定である。物品費1,645,154(H24年度分645,154+ H25年度分1,000,000)旅費100,000謝金424,000(H24年度分124,000 + H25年度分300,000)
多様な補助知識を利用する高速な統計的機械学習アルゴリズム

近年の産業・科学において様々な情報を同時計測できる状況が増えてきたため、計測・観測データ量が膨大化する傾向にある。そのため、こうした膨大な情報の背後に潜む簡潔な法則を発見する統計的機械学習法の需要が高まってきた。本研究では、外部データベースや熟練者による補助知識を組み合わせるデータ解析手法を新たに開発した。特に、ネットワーク構造情報やグループ情報を取り入れる手法の研究に従事した。また、得られた方法・知見に基づき、ゲノム科学・臨床研究・材料科学におけるデータ解析にも取り組んだ。科学や産業におけるデータ計測技術の発展は目覚しく、多様なデータを同時計測する状況が増えており、例えば、多チャネルの脳波(EEG/MEG)の時系列計測や細胞中の全遺伝子発現量の時系列計測などが記録されている。これらの観測データは、複数の変数をもっており、各変数を軸とする多次元配列に記録される。本研究では、こうした多次元配列の情報を縮約している低ランク構造を高感度で発見する方法を目指している。そのために、高次元配列情報のみを用いるのではなく、外的な補助情報を組み合わせる機械学習法を開発している。本年度の成果は、(1)変分ベイズ学習に基づく共クラスタ解析法、(2)オーバーラップ補助情報を用いた行列分解法である。研究成果(1)では、ネットワーク構造情報を補助情報として仮定し、2次元配列(データ行列)情報の2方向クラスタ解析法を提案した。補助ネットワーク上で隣接するノードの計測値が類似することを確率的にモデル化し、ベイズ学習によって観測できないパラメータおよびクラスタ構造を推定するアルゴリズムを導いた。遺伝子発現量による実データ数値実験を行い、補助情報を用いることによる性能向上を確認した。研究成果(2)では、補助グループ情報を用いて2次元配列情報の低ランク構造を発見するアルゴリズムを開発した。グループ構造にオーバーラップを許容するように従来法を一般化し、かつ、学習アルゴリズムの高速化を図った。科学や産業におけるデータ計測技術の発展は目覚しく、多様なデータを同時計測する状況が増えている。例えば、脳科学・生物学において、多チャネルの脳波(EEG/MEG)や遺伝子発現量が同時に時系列で計測されたり、または、SNSにおける2項関係データが時系列で計測されたりする。これらの観測データは、複数の変数を軸とする多次元配列(テンソル)に記録され、このデータ構造に隠れた規則や関係を発見するデータマイニング技術が注目を集めている。本研究では、補助情報を導入することにより、観測データの計測雑音に頑健な低ランク構造同定法を開発した。この方法では、補助情報の構造を反映するスパース正則化項付き最適化の解として、低ランク構造が同定される。その最適化の問題において、4つの最適化アルゴリズムを導出し、低ランク構造の同定性能、および、アルゴリズムの実行速度の観点から導出法を比較した。これらの研究成果をまとめて、学術雑誌IEEE TKDEに投稿し、採択された。一方、入出力ペアのデータが観測される場合には、入力と出力の間の確率的な関係を同定することが機械学習の応用問題において重要である。この課題において、重要な入力特徴量を自動的に選択しつつ条件付き確率を推定する問題を、グループ正則化付き最適化問題として新たに定式化し、その最適化アルゴリズムを導出した。この研究成果をまとめて、学術雑誌Machine Learningに投稿し、採択された。科学や産業におけるデータ計測技術の発展は目覚ましく、多様なデータを同時計測する状況が増えている。計測されたデータは、膨大な数の特徴量(次元)となったり高次元配列(テンソル)に格納されたりと、膨大なサイズになる。こうしたデータから重要な低ランク構造または低次元構造を抽出することが重要な解析とされる。こうした問題において、今年度の研究では、主に2つの課題に取り組んだ。1つ目の研究課題は、スパース正則化を用いる非負値行列分解法である。グループ正則化による雑音に頑健な方法、また、走査型電子顕微分光計測データ解析のための手法を開発した。後者の手法においては、スパース事前分布に基づく行列ランク数の自動決定法を開発し、実際の電子顕微鏡データにおける有効性を検証した。2つ目の課題は、高次元の特徴量から有用な特徴量を選択するものである。特に、条件付き確率分布のノンパラメトリック推定における効率的な特徴量の推定法を開発し、国際会議ECML-PKDD2015で発表した。また、生存時間解析における2段階特徴量選択法を提案し、データ解析コンペティションProstate Cancer DREAMchallengeで入賞した。(その手法をF1000Researchにまとめて公開する予定である。)近年の産業・科学において様々な情報を同時計測できる状況が増えてきたため、計測・観測データ量が膨大化する傾向にある。行列(2次元配列)から低ランク構造を同定する問題において、補助情報を取り入れる手法を提案した論文が学術雑誌に採択され、前年度の進捗の遅れを取り戻しつつある。統計的機械学習今後は、低ランク構造同定問題において雑音モデルを一般化すること、また、本研究で開発した手法を高次元配列における手法に拡張することを予定している。本研究課題の最終年度となるため、早い段階で、学術論文にまとめることを目指す。

本課題では高次元配列の解析を目指しているものの、本年度の研究成果は、2次元配列の解析に限定されたものとなった。しかしながら、開発した手法は高次元配列の解析法に拡張しやすいものとなっており、次年度以降の研究につながる成果を得られた。研究の遅れた主な原因は、年度の途中に代表者の所属機関が変更となったため、本研究課題の推進の中断を余儀なくされたことによる。環境の変化、さらに、研究室を新たに立ち上げ・研究構築の再構築が必要になったことが大きく影響した。前年度に研究代表者が異動したため、研究機器設置のための環境整備が必要となり、計画に遅延が生じた。本年度の研究成果(2次元配列の解析)を拡張し、高次元配列データの解析法を目指す。その拡張法に基づき、実際のデータを解析し、精度およびアルゴリズムの観点から、学習法の挙動を理解し、問題点を列挙することから始める。そして、よりスケーラブルかつ汎用的な手法を目指す。環境の整備ができ次第、数値計算用サーバー等の必要機器を順次購入する予定である。また、今年度に参加を見送った学会参加等の出張旅費に費用を計上している。主な原因は、代表者が所属機関を変更し、研究の中断を余儀なくされたことである。上記の理由による研究遅延に伴い、研究費の使用計画の変更が余儀なくされた。該当の研究費を、新たな研究環境における数値計算環境の構築やデータのバックアップ環境の構築のために使用する予定である。
高レベル廃棄物処分安全評価のための不連続材料の力学

原位置から得られたジョイント表面形状の計測データを元に、ジョイントにより分割される二つの領域からならメッシュを生成し、弾性体二体の接触問題として三次元有限要素解析を行うことで、与えられた直応力及びせん断変位に対してジョイントの開口幅分布を求める解析手法を開発した。更に、開発された手法により求まった開口分布幅を入力データとして、ジョイント内の非圧縮性粘性流体の解析を実施した。解析の結果、ジョイントの透水特性は直応力・せん断変位の変化により大きく変化することが確認された。特に、流れの方向により透水量が変化すると言う透水特性の異方性は、せん断変位に大きく依存することが明らかになり、せん断方向と垂直な方向と平行な方向への流量比はせん断変位初期に極大となり、せん断に伴い減少する傾向がある事が示された。せん断変位及び直応力の変化に伴う単一亀裂内の有効透水量係数の変化を、解析的に近似解を求めることにより評価する手法の開発をした。開発された手法により、ジョイントの表面形状の平均、分散、自己相関関数といった統計モーメントを用いることで、任意のジョイント表面形状に対し様々な状況におけるジョイント透水特性の予測が簡易な近似式を通して評価することが可能となった。また、開発された手法を用いることで、既往の実験及び様々な数値解析で見られるせん断変位に伴う亀裂のダイレイションに起因する平均開口幅及び透水量係数の急激な増加、及び透水特性の異方性の変化を解析的に説明することが出来た。以上の研究成果を踏まえ、開発された手法は以下のようになる。まず、不連続性岩盤におけるトンネル掘削の解析をマイクロメカニクスに基づく連続体モデルを用いて実施し、異なる方向と平均間隔を有するジョイントセット毎にジョイントに作用する直応力及びせん断変位の空間分布を求める。その結果に基づき、各ジョイントの透水特性を開発された近似解を用いることで求め、ジョイントネットワーク解析を行うことでジョイントネットワークを有する岩盤の平均的透水係数を求める。最後に、得られた岩盤の平均透水係数を用いることにより、トンネル周辺岩盤の平均的な透水係数の空間分布を求め、等価連続体の浸透流解析を実施する。開発された手法を用い、様々ケースにおける解析を行うことでその有効性を示した。ジョイントの表面形状の計測データに基づき、3次元有限要素法解析により、与えられた直応力、平均せん断変位に対して、ジョイントの開口変位分布を求める解析手法を開発した。求めた解析結果を入力データとして、ジョイント内の非圧縮性粘性流体の解析を実施した。ジョイント内の流れは非一様であり、透水特性は異方性を示し、流れの方向に依存することが示された。透水性は、直応力が大きくなるに従って小さくなり、せん断変位の増加とともに大きくなる。透水特性の異方性はせん断変位の増加とともに大きくなり、せん断変位の方向と直交方向の透水性が高まることが明らかとなった。不連続性岩盤におけるトンネル掘削の解析を、マイクロメカニクスに基づく連続体モデル(MBC)モデルを用いて実施し、異なる方向と平均間隔を有するジョイントセット毎に、ジョイントの開口変位とせん断変位の空間分布を求めた。

その結果に基づき、各ジョイントの透水特性をジョイント内の浸透流解析から求め、さらにその結果をジョイントネットワーク解析の入力データして用い、ジョイントネットワークを有する岩盤の平均的透水係数を求めた。さらに、その結果に基づき、トンネル周辺岩盤の透水係数の空間分布を求め、等価連続体の浸透流解析を実施した。以上のように、本研究では、高レベル廃棄物処分の安全性評価における掘削影響領域の影響を評価する手法を提案した。ジョイントの表面形状の計測データに基づき、3次元有限要素法解析により、与えられた直応力、平均せん断変位に対して、ジョイントの開口変位分布を求める解析手法を開発した。求めた解析結果を入力データとして、ジョイント内の非圧縮性粘性流体の解析を実施した。透水特性は異方性を示し、流れの方向に依存することが示された。透水特性の異方性はせん断変位の増加とともに大きくなり、せん断変位の方向と直交方向の透水性が高まることが明らかとなった。せん断に伴う単一岩盤亀裂内の有効透水量係数の変化を、解析的に近似解を求めることにより評価する手法を開発した。せん断変形に伴う亀裂のダイレイションに起因する平均開口幅及び透水量係数の急激な増加を説明し、表面形状の自己相関特性による変化の特徴も示すことができた。不連続性岩盤におけるトンネル掘削の解析を、マイクロメカニクスに基づく連続体モデル(MBC)モデルを用いて実施し、異なる方向と平均間隔を有するジョイントセット毎に、ジョイントの開口変位とせん断変位の空間分布を求めた。
磁気格子による動的トルク計測とオンラインデータ処理

動力軸上の2ケ所に磁気テープを貼り付け、その上に周期信号を着磁し、これに対応する磁気ヘッドから生じる出力信号の位相差から軸に加わるトルク値をオンラインで検出する研究を行い、次のような結果がえられた。1。卓上旋盤を用いてトルク値検出機構を試作し、回転軸にトルクが作用した場合の位相差信号に関するデータ処理法を確立し、実験を行なってその有効性を確かめた。2。位相差信号には必然的にシステム雑音、観測雑音が混入するので、トルクの真値を求めるためのデータ処理に関する基礎的研究を行なった。このため、検出信号および測定回路中の不規則信号の同定に基づく数学モデルを確立し、これにより実データの模擬データが発生可能となった。3。データ処理として、カルマンフィルタによるトルク値推定理論を確立し、計算機プログラミングの作成により、一定トルクが作用した場合と負荷変動によりトルクが変化した場合について、シミュレーション実験を行ない、良好なトルク値推定が可能であることを確認した。4。オンラインデータ処理という観点から、トルク値推定プログラミングをC言語により行ない、データの実時間処理を可能にした。さらにデータ処理に関し付加的機能をもたせるため、DSPプロセッサを用いたデータ処理システムを開発中である。5。カルマンフィルタの計算機上でのオンラインデータ処理はかなり複雑となるため、オブザーバ理論の適用により簡便なデータ処理法も開発し、その有効性をシミュレーション実験で確認した。以上のような成果に基づき、実システムへの適用を目ざし更に研究中で、これにより変動する動的トルクの監視と異常検出を行なうコンピュータ計測ネットワークを完成する予定である。1。2。3。4。5。動力軸上の2ヶ所に磁気テープを貼り付け,その上に周期信号を着磁し,これに対応する磁気ヘッドから生じる出力信号の位相差から軸に加わるトルク値を検出する研究を行い,次の点が達成できた.1.検出信号及び測定回路中の不規則信号の同定に基づき数学モデルが確率できた.2.数学モデルに基づく位相差信号データのシミュレーション実験による生成が可能となった.これにより実データの模擬データが発生可能となった.3.カルマンフィルタによるトルク値推定理論の確率と計算機プログラミングの作成により,一定トルクが作用した場合のトルク値推定が可能となった.またトルク変動する場合についても,理論および計算機プログラミング上で若干の修正を行うことにより良好なトルク値推定が可能となった.次に,動的トルクの検出装置に関する研究については,位相差信号データのコンピュータ上でのデータ処理回路についてはほゞ目安がついたが,位相差検出機構については若干の工夫を要する点があり,現在考案中である.以上の研究成果をふまえて,学術上の問題点としては,カルマンフィルタの計算機上でのオンラインデータ処理がかなり煩雑となるため,オブザーバ理論の適用などによりより簡便なデータ処理法の開発が必要であると考えている.4.3.で述べたトルク値推定のデータ処理はオフラインで行なわれたものであるが, DSPプロセッサーの装着によるオンラインデータ処理アルゴリズムの開発についてはほゞ目安がつき,現在計算機プログラミングを作成中である.昭和62年度に行った研究成果に基づいて、動力軸上の2ケ所に磁気テープを貼り付け、その上に周期信号を着磁し、これに対応する磁気ヘッドから生じる出力信号の位相差から軸に加わるトルク値を検出する研究を行ない、次の点が達成できた。1.カルマンフィルタによるトルク値推定理論の確立と計算機プログラミングの作成により、トルクが負荷変動により変化する場合のトルク値推定が可能となった。2.動的トルクのコンピュータによるオンラインシミュレーション実験を行い、トルク値推定の実時間処理が行えることを確認した。こゝで位相差信号データのコンピュータ上でのデータ処理は、C言語を用いた計算アルゴリズムを作成して行った。3.一方、カルマンフィルタによるコンピュータ上でのオンラインデータ処理は、かなり複雑となるため、本年度はオブザーバ理論の適用によるより簡便なデータ処理法を開発し、シミュレーション実験により良好な結果がえられた。

以上のデータ処理に関する研究成果を踏まえて、実システムへの応用に関する研究として(1)DSPプロセッサによるデータ処理回路の構成、(2)位相差検出機構の改善と旋盤への装着、(3)実データの処理;ディジタル化オンラインデータ処理等に関して引続いて研究を行っており、(3)についてはほゞ目安がえられているが、(1),(2)については若干の工夫を要する点があり、現在考案中である。
NGF誘起神経突起伸長におけるコリン燐脂質代謝亢進の分子機構

新規情報変換酵素ホスホリパーゼD(PLD)は分泌応答などの迅速応答から、細胞の増殖・分化といった中長期的応答にまで関与していることが示唆され多大な注目を集めている。我々は、PC12細胞について主にカテコラミン分泌に伴う膜脂質シグナル変換機構について一連の研究を進めており、コリン含有燐脂質のホスファチジルコリン(PC)を分解するホスホリパーゼD(PLD)が重要な役割を有することを示した。神経膠腫細胞(C6)では細胞突起伸長時にPLDmRNAの発現パターンが変動するという知見を得ていたが、PC12細胞でもNGF刺激あるいはジブチルcAMPにより神経突起伸長を誘導すると、PLD1mRNAの発現が上昇するという知見を得た。これらの結果は、神経分泌のみならず神経突起伸長にもPLDが極めて重要な役割を果たしていることを示唆しており、PLD遺伝子導入細胞、およびアンチセンスオリゴヌクレオチドによりPLDの神経突起伸長における機能の解明を進めている。さらに、PLDの活性調節機構についても解析を進め、PC12細胞のカルバコール刺激PLD活性化に、プロテインキナーゼCはほとんど関与せず、Ca^<2+>依存性チロシンキナーゼが重要であることを報告してきたが、これがCa^<2+>依存性チロシンキナーゼとして知られているPyk2であることがほぼ同定できた。また、活性酸素種のひとつであるH_2O_2によりチロシンキナーゼを介して著しくPLDが活性化されることを明らかにし、Pyk2がPLD活性化に関与するチロシンキナーゼの候補である可能性を見いだし、現在活性化されるPLDアイソザイムの同定も含め、Pyk2との連関を詳細に解析している。一方、H_2O_2刺激の場合にはMAPキナーゼがPLDの活性調節に関与している可能性を示唆する知見を得ており、MAPKKおよびPLDのミュータントを用いてMAPキナーゼとPLDの連関を解析している。
プラトンとアリストテレスの文芸論とその現代的意義の研究

本研究の目的はプラトンやアリストテレスをはじめとした古代ギリシアにおける文芸論の現代的意義を提示することである。そこで本研究ではまず古代ギリシア文芸論の基礎的概念である「模倣(ミーメーシス)」に着目し、その概念の歴史的変容の過程と哲学史において果たす重要性を明らかにした。以上の研究を基盤として、(1)ミーメーシス概念と現代の表象概念、また創作を鑑賞する際に現代の我々が持つ(2)「フィクションである/ない」と古代の「真実/虚偽」という思考を比較検討し、現代とは異なった芸術鑑賞の態度を提示するに至った。研究の初年度は、プラトンの文芸論の現代的な意義を明らかにするために、現代におけるフィクションと感情に関する議論との比較を試みた。感情が文芸作品によって喚起されることはフィクション論で大きな問題とされている。現実世界において通常我々は、存在を信じていないものごとに感情を左右されない。しかしながら、架空だと分かりきっているフィクションにおいては、恐怖や憐れみなどの感情が引き起こされる。そしてこのことは不合理なことだと考えられてきた(Radford, ibid; R. J. Yanal, Paradoxes of Emotion and Fiction, 1999)。この議論は、フィクショナルな対象に対する感情が、現実世界の場合と一致しないことを問題としており、その意味において、フィクショナルな世界と現実世界を峻別した上で成立している。他方、プラトンの文芸論においては、現実の感情と文芸に喚起される感情の間に、本質的な差異が認められていない。むしろ、現実の世界と文芸の世界を言わば相補的なものとして捉える視点が見てとれる。すなわちプラトンは、文芸の鑑賞体験とは、現実の世界の経験に基づいて、文芸作品の内容に感情によって反応し、それと同時に、文芸作品への反応が現実の世界における感情のあり方にフィードバックと捉えていることを明らかにした。研究の途中で研究機関の変更があったが、初年度の研究については複数の学会にて発表(予定中も含む)するに至っている。本研究の目的はプラトンとアリストテレスの文芸理論の現代的意義を明らかにすることである。本年度は昨年度に引き続き、古代ギリシアの芸術的思想における最も基本的なターム「模倣」について、主にプラトンの『ティマイオス』篇とプロティノスの作品に焦点を当てながら調査研究を行った。その際には現代の「表象」概念や「類似」概念を参照し、模倣概念の特徴を浮き彫りにしようと努めた。その成果については2017年5月にイタリアで開かれる国際会議(Third Interdisciplinary Symposium on the Heritage of Western Greece)で発表することが決まっている。次にプラトンとアリストテレスの文芸理論における観劇の際の情動の変化と共感の仕組みについて、現代の分析美学の理論と比較しながら調査研究を行った。この研究成果についても、2017年度中に国際会議で発表することを予定している。本年度の具体的な成果として、プラトン『饗宴』篇における不死性と美と知の関係についての論考が、査読付きの国際論文集に掲載された。また7月に韓国で開かれた国際会議(20th International Congress of Aesthetics)では、プラトンの文芸論と現代のフィクション論を比較した口頭発表を行った。なお当該年度の研究遂行にあたり、古代哲学フォーラム(第45回例会、2017年3月、京都)、古代哲学会談話会(2016年8月、京都)、ギリシア哲学セミナー(第20回、2016年9月、東京)、関西哲学会(第69回大会、2016年10月、大阪)などに参加し、専門的な研究者と意見交換を行った。本研究はプラトンやアリストテレスをはじめとした古代ギリシアの文芸理論だけでなく、現代の美学理論についても並行して調査研究をするものである。本年度は古代・現代を比較しながら、主に芸術作品を制作する際の基礎的概念と、観劇の心理学に焦点を当てて研究を進めることができた。調査対象が幅広いため、昨年度に引き続き基礎的な文献調査に多くの時間を割くこととなったが、そうした基礎的研究の成果を本年度からは公にすることができた。本研究の目的は古代ギリシアにおける芸術に関する諸概念を調査し、それらを現代のものと比較検討しながら、その差異と意義を明らかにすることである。研究の最終年度にあたる本年は、研究成果のとりまとめと公表を主な目的として活動した。9月には京都大学にて開催された記念研究会において、プラトンにおける哲学者の模倣行為について先行研究を批判的に検討し、古代ギリシアの文芸論と美学的思想の関係について、従来とは異なる解釈を提示した。国際的な研究成果の発信にもつとめ、5月にはイタリア・シチリアで開催されたThird Interdisciplinary Symposium on the Heritage of Western Greeceに出席し、プラトンの『ティマイオス』篇における模倣概念を分析の結果を発表し、古代文芸理論において模倣概念がどのように適応されてきたのか詳細な検討を行った。そこでは表象概念と模倣概念の差異を指摘し、古代文芸論における芸術に関する概念が現代の概念には捉えきれない多様性を内包していることを明らかにした。会合では有力な古代ギリシア哲学研究者たちと研究交流し、今後に研究をさらに発展させるために、将来的な協力関係の構築にも努めた。さらに、本年度の研究成果は、2018年4月に台北で開催された国際プラトン学会のアジア地域会合でも公表し、より一層の国際的な研究成果の発信にもつながっている。

そこで本研究ではまず古代ギリシア文芸論の基礎的概念である「模倣(ミーメーシス)」に着目し、その概念の歴史的変容の過程と哲学史において果たす重要性を明らかにした。以上の研究を基盤として、(1)ミーメーシス概念と現代の表象概念、また創作を鑑賞する際に現代の我々が持つ(2)「フィクションである/ない」と古代の「真実/虚偽」という思考を比較検討し、現代とは異なった芸術鑑賞の態度を提示するに至った。引き続きプラトンの文芸論と、その現代フィクション論における意義を研究するとともに、本年度はアリストテレス『詩学』の研究にとりかかる。その成果について学会、学術誌において公表していく。次年度は当該研究の最終年度にあたる。まずは上記の本年度の研究実績を国際会議や学会誌において発表する。また古代ギリシアにおける「真実と虚偽」の対概念を現代の「フィクションである/ない」という思考と比較し、現代とは異なった古代ギリシアの人々の文芸観・芸術観を浮き彫りにしたい。西洋古代哲学史年度末の国内出張予定が学務と重なり中止になったため、その分の予算を次年度に繰り越す。研究の進捗により国内学会発表のため予定より出張回数が増える。そのために繰り越した分の予算を使用する。
鉄鋼の凝固におけるガス欠陥発生のコンピュ-タ-シミュレ-ション

1.通常の酸素含有量の溶湯(100ppm以下)の場合には、溶鉄の酸素溶解度はかなり高く、また溶鉄中にSiO_2が生成して溶解酸素量は急減するため、オ-ステナイトの晶出時にはCOガス気泡の生成は起こり得ないが、共晶凝固時には、酸素は共晶融液に濃縮し、溶鉄中の酸素溶解度も小さくなるため、COガス圧も1atmを越える場合が生じCOガス気泡が生成し得る。窒素や水素が溶解度近くまで含まれる場合には初晶オ-ステイトの晶出時に窒素および水素によるガス気泡を生成する危険性があり、このような危険性は低炭素、高けい素の合金ほど高くなる。2.Al、Ti、Vなどは酸化物の形成により、溶湯中の溶存酸素量を大きく低下させ、共晶凝固においてもCOガス気泡の生成を起こり難くする。温度の低下とともに、TiやVを含む場合には、ひき続いて炭化物、窒化物の順に生成する。窒化物の形成により溶存窒素量を低下させるためには、溶湯中の酸素、炭素濃度を考慮する必要がある。3.窒素雰囲気下で凝固させた片状および共晶黒鉛組織の試料には明瞭な引け巣、気孔は見られなかったが、チルを含む試料では窒素による気孔が見られた。湿潤空気中で凝固させた試料においては、最終凝固部の片状黒鉛に連なって円みを帯びた主に水素に因る気孔が多数みられ、気孔の外周部は黒鉛で囲まれた組織がみられた。4.0.8atmN2と0.6atmH2(湿度60%)の雰囲気下でのFe-C-Si合金の凝固解析を2次元回転体モデルを使って計算した結果、鋳物の各部に微小気泡の形成が予測され、最終凝固部に引け巣が形成される場合には大きな気泡形成が予測された。実際の試料には微小気孔の形成の有無は不明瞭であったが引け巣部の大きなガス気孔はシミュレ-ション結果と一致し、計算機シミュレ-ションによるガス欠陥の形成の予測が可能であることが知られた。
グローバル教育を通した高大教育接続の可能性に関する研究

本研究の目的は、グローバル教育を通した高等学校と大学との教育接続の可能性を探究することであった。研究方法は、グローバル教育を受けた卒業生への聞き取り調査、および平成26年度に文部科学省より指定を受けたスーパーグローバルハイスクール(SGH)や国際バカロレア(IB)プログラムを展開する学校への訪問調査と情報収集、また資料や政策文書の分析である。主な研究成果は、下記の2点に集約される。1. SGHの実践例が示す高大教育接続の形SGHの導入は、暗記・記憶再生が中心であった高校教育の改革の起爆剤として期待されている。SGH指定校においては、グローバルな問題を扱う課題研究やプロジェクト学習、ワークショップなど、学習者主体の探究型の学習を中核にし、コミュニケーシ能力や課題解決力等を育成しようとしている。特に代表的な取り組みが「課題研究」であり、東日本地域のSGH指定校6校を訪問調査したところ、この活動を通して課題発見・解決能力を高校段階から養い、大学における研究活動の下地にしようとしていることがわかった。運用面においても、大学職員を招いてのゼミや論文指導、大学院生や留学生の活用など、大学機関の資源を活用し連携している。人材や資源の有効活用という運営面、そして課題研究のような教科横断的で探究的な学習による学習者の学びの連続性、という2つの面での高大接続がある。2. IBにみる指導と評価の枠組みからの検討SGH校において課題研究の評価のあり方が問題となっている。また、高校のグローバル対応が進められる中で、必要な資質を育成するには、教授・学習法についても新たな方法が必要とされる。その際、高大教育接続を成功に導く鍵になるのは、評価(アセスメント)である。従来の方法では捉えきれなかった一人一人の学習プロセスを多面的に評価する手法が必要とされており、この点の開発がSGHの成否を左右する主要課題の一つとなる。その際、IBのアセスメント技法は参考になる。筆記試験に依存せず、ディスカッション、プレゼンテーション、レポート、プロジェクト等多様な方法を組み合わせ、全教科統一した評価規準を用いて点数化する。また学習者が自律的学習者として学び続けることを意図し、振り返りや自己評価を重視し、評価活動の中心に据えている点は、日本の高校にも応用可能である。また、学習プロセスや振り返りはグローバル教育の中核であり、その教授・学習法は広く高校教育に還元しうるものである。
抗がん治療のための受容体取り込み作用薬の探索

ヒト上皮成長因子受容体2(HER2)は卵巣がんや乳がんなどの患者で過剰発現が認められ、病態の予後不良と強い相関がある。HER2の細胞内取り込みによる受容体シグナルの遮断は病態治療に有望であるが、所望の作用を有する化合物のハイスループット探索は従来技術的に困難であった。本研究では、研究代表者が近年開発した酸性環境検出蛍光プローブの応用を基に、HER2の細胞内取り込み作用を高効率に評価可能なスクリーニング手法を構築した。約155,000化合物のライブラリーから3種類のヒット化合物の取得に成功し、いずれの化合物もHER2の細胞内取り込みおよび分解作用を顕著に示すことを明らかとした。ヒト上皮成長因子受容体2(HER2)は卵巣がんや乳がんなどで過剰発現が認められ、がん患者の予後の不良と強い相関がある。近年、HER2の細胞内取り込み誘導が有望な抗がん治療法として注目されている。なぜならば、細胞内取り込みにより細胞膜上の受容体発現量を抑制することでがんの悪性化に関わるHER2シグナルを抑えられるためである。本研究では、近年申請者が開発した蛍光プローブの応用を基に、従来の手法では困難であった受容体取り込み作用薬の効率的な探索を実現するハイスループットスクリーニング手法を構築した。本手法を用いて約15万種類の低分子化合物についてスクリーニングを実施した結果、HER2のダウンレギュレーションを誘導する化合物を特定した。ヒト上皮成長因子受容体2(human epidermal growthfactor receptor 2; HER2)は卵巣がんや乳がんなどの患者で過剰発現が認められ、病態の予後不良と強い相関がある。本研究では、近年研究代表者らが開発した酸性環境検出蛍光プローブ(Asanuma, D. et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 53, 6085-6089 (2014))を利用し、前年度までに、HER2の細胞内取り込み作用を高感度かつ特異的に評価するcell-basedハイスループットスクリーニング手法を構築し、約155,000化合物のライブラリーから3種類のヒット化合物の取得に成功した。本年度は、ヒット化合物および周辺化合物のHER2ダウンレギュレーション作用について評価を行った。細胞膜上に存在するHER2量を指標に作用評価を行った結果、ヒット化合物はいずれも細胞表面HER2のダウンレギュレーションを顕著に誘導することを明らかにした。周辺化合物についても同様の評価を行い、構造活性相関を検証した。また、ヒット化合物については、いずれもHER2の分解を誘導することを明らかにした。HER2の細胞内取り込み/分解のダウンレギュレーション作用について検証したところ、ヒット化合物のうち2種類は既存の作用経路を介さず、従来とは異なる作用標的/経路が示唆された。本結果は、構築したcell-basedスクリーニング手法が、分子標的に関わらず細胞表現型(フェノタイプ)を指標に網羅的に作用分子を取得することが可能であることを示している。また、本研究で実証したスクリーニング手法の原理は、他の受容体を標的とした細胞内取り込み評価に応用可能であることも示した。当初の計画通り研究が進捗しているため。ケミカルバイオロジー平成26年度における研究目標を順調に達成し、特に問題も生じていないため、平成27年度は当初の計画通り研究を推進していく。
コンピュータコーパスを利用した英語発達史研究

本研究課題「コンピュータコーパスを利用した英語発達史研究」は、重点領域研究〔現特定領域研究〕「人文科学とコンピュータ」の公募研究として平成7年度より開始したもので、本年度はその4年目(最終年度)にあたる。1.本年度の研究目標(1) HclsirlkiCorpusの拡大・改訂に関する研究(2)他の通時的コーパスとHelsinkiCorpusの比較研究2.本年度の研究業績(1)研究代表者および各研究分担者の本研究課題と関連ある主要な業績は以下の通りである。(1)図書3点(いずれも共編著(訳)〔〕は執筆者)・D.ビッカートン著(筧壽雄監訳)『ことばの進化輪』(勁草書房1998年)〔西村秀夫〕・田島松二他編『わが国における英語学研究文献書誌1900-1996』(南雲堂1998年)〔家入葉子〕・荒木一雄編『英語学用語辞典』(三省堂1999年)〔永尾智〕(2)学術論文11編(3)口頭発表9編(2)「研究成果報告書」過去4年間の活動報告、研究代表者及び各研究分担者の業績一覧、主要業績を再録した「研究成果報告書」を「人文科学とコンピュータ」の本年度の研究成果報告書に掲載した。(3)「論文集」の刊行過去4年間の研究成果を英文の論文集の形で公刊することが今後の課題である。