hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不受胎牛における生殖器の内視鏡検査による診断法および診断基準の確立

子宮内の異常モデルの観察と評価子宮内の異常モデルとして分娩後のウシ14頭の子宮内を経時的(分娩後20日から10日おきに60日まで)に観察し、その手法および特徴的な所見について学会発表を行った。子宮内に膿汁や粘液などの液体の貯留がある場合、超音波画像診断による所見と内視鏡による所見が一致した。一方で、子宮内膜の穿孔、糜爛、ただれ、白色の粒状隆起、変色などは、超音波画像からは判別できず、内視鏡でのみ発見できる所見であったことから、子宮内の異常の診断における内視鏡の有用性を示すことができた。内視鏡による子宮内膜の色の評価について解析中であるが、ヒトの医療を参考に、着色したのちに観察することで評価を簡単にすることも検討している。また、内視鏡の所見と細胞診および細菌検査との関係は現在解析中である。生殖器外貌の観察は、内視鏡の骨盤腔内への挿入方法として、腟壁を局所麻酔後にメスによる切開を試験的に実施したが、内臓にダメージを与える可能性を考え別の方法を検討。腟壁の穿孔方法として局所麻酔後にオブチュレーターを用いて穿孔した部位から内視鏡を挿入する方法で準備を進めている。実験牛への感染実験は、該当牛の調整の都合で30年度は実施できなかったので、31年度に実施する。不妊牛の原因を内視鏡所見から探索するため、リピートブリーダーのウシに対して内視鏡および他の検査を実施して症例を収集中である。生殖器外貌の観察方法が確立し次第、検査項目に加えて実施する。研究に供試できるウシの頭数が限られており、学内での競合により一部実験を進めることができなかった。研究を実施する準備は進めているので次年度に実施する。不受胎牛の例数を増やすとともに、生殖器外貌の検査方法を確立する。内視鏡によるウシの子宮内の観察方法の確立使用した内視鏡の外径/内径(mm)は、5.8/2.8、5.0/2.2、3.8/1.2の3種類であった。内視鏡は軟性であるため、複雑な形状の子宮頸管を通過させるには硬性の外筒を使用するか、内芯を挿入して棒状の形状を維持する必要がある。まずプラスチック製の外筒を作製し使用してみたところ、子宮内への挿入は可能であったが、外径が大きくなることから挿入の難易度があがることと、頸管通過後に外筒を手前に引いたときに、その長さの分だけ子宮内に挿入できない部分ができてしまい、子宮深部の観察が阻害された。内芯の挿入は、内視鏡の構造上直線的なものを挿入することができなかったので改良し、ステンレスの内芯を用いたところ子宮内への挿入は容易であった。したがって、以降はこの方法により内視鏡を子宮内に挿入することとした。子宮の内腔を観察するためにはガスを注入する必要があり、通常CO2が使われる。本研究では携帯性が重要なため、小型CO2ボンベにフィルターを接続して使用したところ機能したのでこの方法を採用した。子宮内異常モデルの観察子宮内異常のモデルとして、分娩後のウシを使用した。分娩後20日から10日ごとに観察および子宮内の材料を採取し、従来の検査方法と内視鏡所見とを比較している(現在進行中)。現在までに6頭実施している。子宮内の観察方法は確立し、データも集め始められていることからおおむね順調と判断する。生殖器外貌の観察については、試験的に実施し、スムーズに行うための方法のめどがついているので、近く実施できるものと判断する。

子宮内異常モデルの例数を増やすとともに、生殖器外貌の観察方法を確立し、実際の不受胎牛の症例を集めてその原因を検討する。感染実験の準備を進め、菌種による症状の違いを検討する。不受胎牛の例数を増やすとともに、生殖器外貌の検査方法を確立する。試験用に専用のウシを確保する必要がなかったため、その繋養費がかからなかった。次年度以降繋養する必要がでてきた時にその費用として充てる。また、内視鏡の耐久性が弱い傾向があり、予定数より多く購入するための費用として使用する。実験牛が使用できなかったため、その飼養費を次年度に繰り越す。また、不受胎牛の数がそれほど集まっていないため、その検査費用等を引き続き次年度に使用する。
電気駆動型新規二酸化炭素変換プロセスの構築

本研究では当所独自の電気培養技術を鉄酸化細菌に適用することで、電気を還元力としてCO2を有価物へ変換する新しい技術コンセプトの立証を目的とした。乳酸菌由来lactate dehydrogenase遺伝子を鉄酸化細菌へ導入することで構築した乳酸生産能を強化した遺伝子組換え株を対象として、作用極に還元電位を印加し、電極から細胞に電子を供給しながら電気培養を行った。非通電時にはほぼ乳酸の蓄積が見られなかったのに対して、電気培養試験区では菌体密度の向上に伴って、乳酸の蓄積量の増加が見られた。以上、従来の光合成等によるCO2変換技術とは異なる電気駆動型CO2変換技術のコンセプトを立証することができた。これまでに当所では鉄を介して電気を供給することで鉄酸化細菌の高密度培養(電気培養)に成功している。鉄酸化細菌はCO2を炭素源として生育するため、鉄酸化細菌に有用物質生産能を付与することで、効率的なCO2変換プロセスを構築できる可能性がある。そこで、本年度は鉄酸化細菌の遺伝子組換えに必要な基盤を整えると共に、電気培養による大量培養を行った際の代謝変動解析を行い、有用物質生産のために必要な情報の蓄積を行った。1、鉄酸化細菌の遺伝子組換えに必要な実験基盤を整え、モデルプラスミドを導入した鉄酸化細菌の取得に成功した。2、有用物質生産に向けて、鉄酸化細菌を大量培養するための電気培養槽を試作し、通電による増殖促進効果について検証した。その結果、約3-10の増殖促進効果を得た。さらに、電気をエネルギー源として鉄酸化細菌の培養を行った際の網羅的代謝産物解析を実施した結果、細胞内の特定の物質生産に関して通電、非通電時の差異を見出した。当初の計画ではAcidithiobacillus ferrooxidansとAcidithiobacillus caldusの2株を研究対象としていたが、増殖特性や組換えの容易さからA. ferrooxidans1株に対象を絞り、有用物質生産に向けた遺伝子組換えと電気培養の基礎検討を実施した。その結果、当初の予定通りの成果を得た。よって、おおむね順調に進展しているという区分とした。本研究では、当所独自の電気培養技術を利用することで、独立栄養微生物である鉄酸化細菌による電気を還元力とした二酸化炭素の有価物への変換プロセスの構築を目指している。これまでに、当所では鉄酸化細菌の電気培養法の適用による高密度化に成功しており、鉄酸化細菌に有用物質生産能を付与することで、効率的なCO2変換プロセスを構築できる可能性がある。最終年度までに、鉄酸化細菌の遺伝子組換え系を確立すると共に、通電時の代謝変動から付与すべき物質生産能を絞り込んだ。最終年度は、鉄酸化細菌に他種微生物由来の遺伝子を導入することで、有価物生産能を付与した遺伝子組換え株を構築するとともに、組換え株の培養に電気培養法を適用することで電気を還元力とした二酸化炭素変換技術のコンセプトを立証することを目的とした。鉄酸化細菌に乳酸生産能を付与するために、鉄酸化細菌内での発現に対してコドンを最適化した乳酸菌Lactococcus lactis由来ldhの遺伝子(AF-ldh)を、大腸菌S17-1株を介した接合伝達により鉄酸化細菌へ導入することで、遺伝子組換え株を得た。得られた遺伝子組換え株を対象として、還元電位+0 V (vs Ag/AgCl)を作用極に印加し、電極から鉄を介して細胞に電子を供給しながら電気培養を行った。非通電時にはほぼ乳酸の蓄積が見られなかったのに対して、電気培養を行った試験区では菌体密度の向上に伴って、乳酸の蓄積量の増加が見られた。以上、これまで知られている光合成等による二酸化炭素変換技術とは異なる電気駆動型二酸化炭素変換技術のコンセプトを立証することができた。H27年度に得られたA. ferrooxidansの遺伝子組換え系や電気培養時の代謝に関する知見をもとに、遺伝子組換えによる有用物質生産能のA. ferrooxidansへの付与を集中的に実施する。平野伸一、長岡亨、松本伯夫:農芸化学会2017年度トピックス賞受賞生物電気化学今年度実施予定としていた培養の一部を次年度実施としたことで、当初予定していた消耗品購入を次年度に繰り延べたため。繰り延べとなる次年度使用額は消耗品費として既計画分の助成金に充当する。消耗品費以外の経費については計画通りの支出とする。
アメリカにおける福祉事務所の民営化に関する実証的研究

本年度は、3年計画の本研究の3年目であった。昨年度にアメリカの福祉改革の全体像とその民間化の状況、ウィスコンシン州における民間化の特質などについては、まとめた。そのため、本年度は、ロサンゼルスとニューヨークの調査研究とそのまとめを行う予定であった。それを踏まえて、研究業績の概要を述べると、次のようである。第一に、ロサンゼルスには9月3日から12日まで行き、民間化された福祉事務所や管轄しているロサンゼルス・カウンティの社会福祉部の本庁などに訪問調査を行うことができた。そのなかで、インタビュー調査や公開されていない資料等を入手することができた。第二に、それらロサンゼルスでの現地調査を踏まえて、『社会科学研究』(東京大学)に、「ロサンゼルスの福祉改革における民間化の特質-GAINケースマネジメントを中心に」の論文を掲載することができた。これは、民間化された福祉事務所の委託契約の流れとそのインセンティブ収入や成果目標などをどのように設定し、福祉事務所運営を任された企業をいかに行政コントロールしているのかを明らかにした。第三に、これらのアメリカの福祉改革の権限委譲(地方分権、民間化)の枠組みを援用しながら、日本の社会福祉制度をどのように見ることができるのかを『北星論集』(北星学園大学)にて、共著であるが、研究成果を公表した。第三に、ニューヨークの福祉改革における民間化の動向については、昨年度現地に訪問することができなかったため、詳細のつめがまだ不十分であり、これまでの研究を踏まえて2008年度以降に研究成果を公表できるようにしたい。以上本年度の主な研究実績としては、次の二点が挙げられる。第一に、福祉改革につながる背景として、通史的に民間団体への公的補助金がどのように拡大してきたのかを、収集した資料を精査し、まとめている。通史的に民営化がどのように進んできたのかを見ると、社会問題に対応するために政府の役割を拡大するが、組織として対応できず、民間団体に委託契約をする形で民間補助を増大させた。ただし、その増大に対応してアカウンタビリティが重視され民間団体を増してきた。続く、レーガン政権は福祉削減したが、その福祉削減に対応するために財政的観点からも委託契約が進められた。つまり政府の拡大・縮小という正反対の政策を進めるときに、双方とも委託契約を進めてきたことが分ってきた。第二に、1996年の福祉事務所の民間化の現状を把握するために、ロサンゼルスとニューヨークでインタビュー調査を実施した。まず、ロサンゼルスではケースマネジメントをカウンティの福祉事務所の中でケースマネジメントを受託しているマキシマスに訪問し、効率的な運営のために実施している成果主義賃金やその公表、ミスを生まないための独自監査システムなどの取り組みがあることなどが分った。ロサンゼルスについてはその概要をまとめ、学会発表を行った。次に、ニューヨークでは、福祉事務所そのものには先方の都合で訪問できなかったが、福祉改革にともなって現金給付以外の関連する福祉施策が注目されるようになり、関連して市ホームレスサービス局の方から2日間にわたってニューヨーク市の支援施設の取り組み、委託契約について現地訪問、質疑を行うことができた。その結果、安全確保によるニューヨークの地価高騰のために低所得者の生活が逼迫してきていること、その結果ホームレスになるとシェルターのベッドは確保されているが、実際の利用には指紋の採取等非常に綿密な本人調査、ケース管理がなされ、利用につながらない人が多いことなどが分った。なお、時間的・予算的制約からウィスコンシン州では現地調査ができなかった。本年度は、本研究の2年目にあたり、アメリカの現地調査を進めると同時に、これまでの研究成果の一部を形にまとめる作業を行った。以下、主な研究実績内容について記しておきたい。第一に、現地調査については、2006年11月に実施した。昨年度、調査に行くことができなかったミルウォーキーを中心に調査を実施した。ウィスコンシン州ミルウォーキーでは、福祉事務所を受託している営利企業のマキシマス、NPOの田OSにおいて、幹部職員および受給者へのインタビュー調査、また幹部職員から施設事業の全体の説明をしていただいた。また、LAカウンティの本庁の社会サービス部職員に対して福祉改革の進行状況について、NPOのJVSの幹部に対しては営利企業マキシマスとの協働入札の状況について、インタビュー調査を実施した。以上の現地調査から、ミルウォーキーとLAの福祉改革事業の内容を理解することができた。第二に、2006年11月2日から4日まで公共政策運営学会(APPAM)に参加し、福祉改革における最新の研究動向について情報を収集することができた。特に、福祉改革10周年を向かえ、特別企画が設けられ、福祉改革研究の著名な研究者が揃い活発な議論が行われ、近年の施策展開状況とその評価について理解することができた。第三に、単著で『アメリカ福祉の民間化』(日本経済評論社)を2007年3月15日に出版した。これは本研究の成果の一部を含めて報告したものである。特に、本書の第一部の「福祉改革と委託契約」については、福祉改革における委託契約推進の状況を明らかにしたうえで、ウィスコンシン州のミルウォーキーの委託契約について契約期間ごとの時系列に従って、詳細に分析し、福祉事務所の民間委託の課題を浮き彫りにすることができた。以上本年度は、3年計画の本研究の3年目であった。

第一に、ロサンゼルスには9月3日から12日まで行き、民間化された福祉事務所や管轄しているロサンゼルス・カウンティの社会福祉部の本庁などに訪問調査を行うことができた。そのなかで、インタビュー調査や公開されていない資料等を入手することができた。第二に、それらロサンゼルスでの現地調査を踏まえて、『社会科学研究』(東京大学)に、「ロサンゼルスの福祉改革における民間化の特質-GAINケースマネジメントを中心に」の論文を掲載することができた。これは、民間化された福祉事務所の委託契約の流れとそのインセンティブ収入や成果目標などをどのように設定し、福祉事務所運営を任された企業をいかに行政コントロールしているのかを明らかにした。第三に、これらのアメリカの福祉改革の権限委譲(地方分権、民間化)の枠組みを援用しながら、日本の社会福祉制度をどのように見ることができるのかを『北星論集』(北星学園大学)にて、共著であるが、研究成果を公表した。第三に、ニューヨークの福祉改革における民間化の動向については、昨年度現地に訪問することができなかったため、詳細のつめがまだ不十分であり、これまでの研究を踏まえて2008年度以降に研究成果を公表できるようにしたい。以上
選挙レトリックと国家像形成-米国初期大統領テレビ討論を事例として-

まず、1976年米国大統領選挙に関して、昨年度収集した米国公文書館の外交文書などをもとに分析結果の一部を論文「フォード大統領東欧発言の形成過程-1975年ヘルシンキ協定と1976年米国大統領テレビ討論会から-」として纏めて『国際公共政策』に上梓した。次に、比較対象として、1960年米国大統領選挙の第4回キューバ侵攻計画を扱うために、アイゼンハワー大統領とニクソン大統領図書館にて調査に行った。二者における関係性を平成24年6月には『アメリカ学会』にて「公開討論会と外交機密-1960年第4回、1976年第2回米国大統領候補者テレビ討論会の対照比較-」と題して報告することが決定している。最後にこれまで研究してきた政治テレビ討論会をベースに米国の状況をより客観的に分析するために各国制度比較を行っている。NHKアーカイブスにおいて、日米の討論会を比較検討する『政治テレビ討論会と国家指導者像の変遷-日本党首討論会と米国大統領討論会』の研究を進めている。これまでの資料館調査を元に、平成24年4月24日に『日本アーカイブズ学会』で「テレビ政治討論会のアーカイブズ-日・英・米を比較して-」を報告することになっている。また政治スピーチの分析手法を精査するため、これまでの質的に分析に加えてコーパスによる量的分析も行った。自然言語処理を専門とする吉田光男との共同研究を行い、『日本政治学会』において「国家指導者のTwitterレトリック-バラク・オバマと鳩山由紀夫の対照比較-」のポスター報告を行った。これまでの質的分析をある程度裏付ける結果を出すことに成功した。さらにこれまで扱ってきたテレビと、近年のウェブにおける政治言説の差異と継続も吟味できた。本年度は、(I)1976年米国大統領選挙に関する史料分析と(II)分析手法の精緻化をはかった。(I)1976年米国大統領選挙に関する史料分析まず、1976年米国大統領選挙に関して、米国ワシントンD.C.に所在する公文書館で外交文書を中心に収集した。分析結果の一部を『比較政治学会』において「公開討論会と秘密外交の相克-1976年第2回米国大統領テレビ討論会-」と題し発表を行った。他GPで行ったスロベニアでの国際会議報告文書を英文冊子に掲載された(2010年3月)。併せて関連するゼミ、研究会、シンポジウムに参加した。学内では受け入れ教官の松岡完教授のゼミや国際政治学のゼミで研究報告をし、ご指導ご鞭撻いただいた。鈴木創先生のゼミでアメリカの政策過程、宮本陽一郎教授のゼミで対抗文化と公民権運動の分析を進めた。外部の研究会やシンポジウムとしては『アメリカ政治研究会』「アメリカのソフト・パワーを考える」,(2009年12月19日)で文化外交に関して、主催:国際大学研究所、協力:米日財団、後援:国際文化会館のシンポジウム「オバマ政権の外交政策」(2010年1月22日)で外交の現代的意義を吟味した。(II)分析手法の精緻化政治スピーチの分析手法を吟味し、『日本コミュニケーション学会』,(2009年6月27日)において「形成されるナショナル・イメージー米国大統領テレビ討論会における音声、映像、作成資料-」と題し口頭発表を行った。また関連する研究会、シンポジウムにも参加して知識を深めた。『電子情報通信学会ヴァーバル・ノンヴァーバル・コミュニケーション研究会(VNV)』(2010年3月5日、国立情報学研究所)では、コーパスの現状や、マルチモーダルコミュニケーション実験、『社会言語学会』(2010年3月14日、慶応義塾大学)では応用、『NHK放送文化研究所』(2010年3月15日、16日、千代田放送会館)では演出に関する報告を拝聴し議論を深めた。
ＩＣＴ社会における「見える／見られる」の可視化システム

現実空間をモデル化した仮想空間における視認性の計算ならびに可視化システムの構築を目標として、以下に関する成果を得た。視認性計算とその結果の可視化を対話的に実現するための手法を開発・改善し、都市空間における視認性提示システムを実装した。(2)ディスプレイウォール上で情報を提示する入出力インタフェースに視認性計算を導入した。(3)HMD装着者に対する、仮想空間または拡張空間中での視認性が、操作画面拡張や没入度調整に有用であることを示した。(4)視聴者に不要な情報を提示しないことで処理量を削減する必要があるリアルタイムCG制作の観点から、視認性が評価基準として有用との見込みが得られた。平成24年度研究実績に基づき、(1)視認性プラットフォーム開発、(2)視認性計算に不可欠な都市データを対象とする視線追跡法の効率化と応用、(3)バーチャルリアリティ、タイル型ディスプレイシステムを想定した入出力インタフェースの開発、を行った。(1)については、プラットフォームを開発し、Wndows7、8での動作を確認した。今後、視認性計算式を改良した上で、検証実験に用いる。(2)については、分散プログラミング技術を利用した効率計算法を開発し、成果の一部を国際会議にて2回発表した。(3)については、研究機関に平成25年度に設置された新システム上での動作を検証した。本研究は、特定個所が他の場所からどの程度見られるのか(被視認)、また、特定個所から他の場所をどの程度見ることができるのか(視認)を「視認性」として数値評価し、かつ、可視化する。このために、コンピュータグラフィックス技術、ユーザインタフェース技術を活用して、多様な入力データに柔軟なシステムを実現する。本研究はICT社会における安心・安全性の向上、特にプライバシー保護ならびに防犯の一助となる技術の創出・提供を主目的とし、専門家以外でも視認性に関して状況把握や比較考察を可能とすることを具体的な目的とする。平成24年度は主に以下を推進した。1. 3面液晶シャッタ式3次元ディスプレイシステムを駆動する6台のPC上でマルチスレッド技術を利用したシステムを開発・構築し、視認性を計算するためのレイトレーシング・ビームトレーシングを対話的に実行する手段を得た。本成果は国際会議AsiaSim2012にて発表した。2. 12面タイルディスプレイでの可視化を想定して、Kinectによる動作入力と大画面高精細グラフィック出力を可能とする、リアルタイムかつ対話型グラフィックスシステムを構築した。また、このシステム用に研究室が存在する階と1階、および階段部分を3次元データ化し、今後の視認性計算のモデルデータとする予定である。本成果は国際会議2ndATISR2012にて発表した。3.最終目的達成を目指して、電子地図の仕様や、視認性可視化システムに関する要求事項の調査を行った。当初計画より調査事項が増加したため、プロトタイプ策定は平成25年度に持ち越しとなったが、研究協力者の助言を平成25年度冒頭から得て、遅れを解消する予定である。これまでの研究実績に基づき、以下を推進し、成果を得た。(1)視認性計算用ソフトウェアプラットフォーム開発(レイトレーシング法に加えて、処理の高速化のためにZバッファ法の活用ならびにGPU上での処理の可能性について検討した)。(2)バーチャルリアリティ、仮想現実と融合した入出力インタフェースの開発(マーカ入力やタッチ入力による簡易操作の実現、ならびに、大型ディスプレイ上へのリアルタイム出力に関するシステム構築を行った)。(1)については平成27年度中の国際会議発表を目指し、投稿済みである。(2)については、平成26年度中に国際会議にて2回発表した。1件はマーカによる入力とタイルディスプレイへのリアルタイム出力の組合せに関して、1件はタッチ入力による操作容易な入力インタフェースについてである。(1)GPUを利用した高速コンピュータグラフィックス(CG)処理を視認性計算に導入した。この成果を直接視認可能な物体ならびに映り込み(鏡面反射)で視認可能な物体の検出計算に適用することで、対話的な動作を実現した。また、対話的操作を妨げない実時間CG描画技法についても成果を得た。(2)仮想現実感(バーチャルリアリティ)、拡張現実感と融合した入出力インタフェースの開発を4種類行った。具体的には、(a)操作者の手振りならびに首振り動作によるハンズフリー入力に基づくヘッドマウントディスプレイ(HMD)への重畳表示、(b)マーカ操作によるHMDへの重畳表示、(c)マーカおよびタッチ操作による大型ディスプレイへのCG表示、(d)視野内の視認性の高低を考慮した表示領域の拡張ならびに没入度の操作性の向上、を行った。上記(1)および(2)(c)を含む総合的な研究成果については、平成28年3月に開催された国内学会にて発表した他、平成28年度以降の国際学会または英語学術論文誌への投稿を準備中である。また、(1)については他に、平成27年度に開催された国際会議にて2件発表し、IEEE Xploreに既に掲載済みである。また、(2)(a)については、平成27年度に開催された国際会議にて1件、(2)(b)については、平成27年度に開催された国際会議、国内会議にて各1件発表し、(2)(d)については、平成28年度開催予定の国際会議に投稿済み(査読審査中)である。

視認性計算とその結果の可視化を対話的に実現するための手法を開発・改善し、都市空間における視認性提示システムを実装した。(2)ディスプレイウォール上で情報を提示する入出力インタフェースに視認性計算を導入した。(3)HMD装着者に対する、仮想空間または拡張空間中での視認性が、操作画面拡張や没入度調整に有用であることを示した。(4)視聴者に不要な情報を提示しないことで処理量を削減する必要があるリアルタイムCG制作の観点から、視認性が評価基準として有用との見込みが得られた。当初予定では最終年度であったものの、計画を1年延長した。理由は、開発した視認性計算処理・可視化ソフトウェアをコンピュータシステムへの実装・評価について、コンピュータOSの度重なる改定(Windows7、8、8.1、そして10)に伴う仕様変更である。実装に向けた準備は進んでいるものの評価用コンピュータの購入と評価が未達成のため、平成27年度に研究計画を完了させることとした。コンピュータグラフィックスと応用平成27年度のできるだけ早期に評価機を購入し、実装・検証・評価に入る予定である。その上で、評価結果をまとめた最終成果発表としての国際会議発表を平成27年度後半に実施する。当初予定に比べて、プラットフォームを実装するコンピュータの選定・購入が遅れている。これは、想定しているWindows環境が7から8に更新され、かつ、その動作が不安定であることから、選定を平成26年度に延期したことによる。ただし、導入するPCに実装予定のプラットフォームソフトウェアは予定通り開発しており、調査中のカメラ・人間等の特性を考慮したバージョンを平成26年度上半期に実装予定である。当初計画より調査事項が増加したため、プロトタイプ策定は平成25年度に持ち越しとなったが、研究協力者の助言を平成25年度冒頭から得て、遅れを解消する予定である。なお、プロトタイプには及ばないものの、視認性計算アルゴリズムの高速化と、12面タイル型ディスプレイ上でのシステム構築、モデルデータ作成は予定通りまたは予定より速く進行し、国際会議発表も予定通り行なっていることから、総合的には概ね順調と判断する。外部要因の変化に対応するために未達成となった評価機購入とそれにともなう評価結果の国際会議発表に必要な費用が次年度に繰り越された。当初期待していた研究補助者(大学院生)の人数が予定数に達しなかった(進学断念等)ことにより、内製を予定していたソフトウェアの一部を外部専門家に委託することも含めて、平成26年度中に目標に到達できるよう、計画にメリハリをつけて推進する。平成24年度に調査事項が増加したこと、および、コンピュータのOSがWindows8に切り替わったことにより実装予定の既存システムとのOSの違いが研究進行に支障ないかどうか見極めるため、システムのプロトタイプ策定を平成25年度に持ち越した。OSの違いによる支障は概ね克服できる見通しが立ったので、平成24年度予定で未実施の計画を平成25年度に実施する予定である。
中期朝鮮語文献内に教示的に共存する言語的変種に関する研究－個人語の観点から－

本年度は、前年度に引き続いて、中期朝鮮語に、共時的に共存していた言語的変種、特に人語(idiolect)の差異が、中期朝鮮語ハングル文献にいかに反映されるか、対象を1480年代刊行文献にしぼって検討、考察を行った。そのうちでも特に、1481年に編纂が開始されたとされるハングル文献、『分類杜工部詩(杜詩諺解)』初刊本の現存の諸巻の用例全てを対象とし、1)同一の漢字語を漢字で表記するか、あるいはハングルで表記するかが、巻によって傾向を異にすること; 2)/i/、/j/を末音に有する漢字語に主格助詞や繋辞(その活用形に由来すると見られる助詞も含む)が後続した例において、当該漠字語が漢字で表記された場合に主格助詞、繋辞の'i'の表記されるか否かが、漠字語(単漢字ではない)のアクセントと相関性を有すること;3)ある漢字が朝鮮漢字音において字義の差を伴わずに複数の音を有する場合、その分布が巻によって異なることが明らかになった。言うまでも無く、1)は表記における、3)は字音における、個人語の差異の反映である可能性が高い。更に1)については、用例の選択に当たって、原文(原詩)において対応する語が何であるかも、フィルタリング基準の一つとしており、漠文の翻訳(諺解)における語彙選択の傾向への個人語の反映という面にも触れることとなった。2)は当初、'i'の表記の有無が部分によって分布を異にする、すなわち担当者の個人語の差異を反映する可能性を検討するために調査したものであったが、この現象については、個人語の差異よりも、漢字語のアクセントという、より言語内的な要因の作用していることが明らかとなった。その一方、研究を進める過程において、言語資料たる中期朝鮮語文献の定本確定の必要を痛感し、文献の実見調査を進めつつ、校勘作業を行った。(抄録なし)2012年度は、年度の前後を通じ、韓国国内の研究機関、所蔵機関を訪問し、それら各機関に所蔵される15世紀の朝鮮語ハングル文献の実見調査を行い、朝鮮語のアクセント、イントネーションを表記するために付された声点の一つ一つに至るまで、市販の影印本との対校による綿密な調査を行った。このような原本の実見調査は、既存の影印資料における信頼性の限界を克服する上で極めて有意義なものといえる。ことに、15世紀の朝鮮語文献内部に共存する言語の変種(個人語)の区分を判定するに当たって、アクセント、イントネーションの特徴を第一の基準とする報告者の研究においては、以上のような調査は必須不可欠な過程である。上述の調査を、その都度電子データベース化し、考察を行った。結果、以下のような事実を明らかにし、学会発表、および学術論文の形で世に問うことができた。1)『杜詩諺解』巻10の二種の異本間の校勘の結果、後者は前者に比べて相対的に誤りの少ない善本に属する。このことは言語資料としての信頼性の確保という点において、資料批判としての意義を有する。2)巻10のうち蔵書閣所蔵本に残された紙背文書の内容を検討した結果、『杜詩諺解』が1481年に完成したとする通説にはなお疑問の余地の存することが明らかとなった。同一文献内において言語的変種が共存するに至る背景と、当該文献の編纂過程とは無関係であり得ない。この事実は、『杜詩諺解』編纂過程の一端を明らかにし得たという意味で、報告者の研究においては、やはり資料批判の一環として位置づけられる。3)影印本を用いた調査結果ではあるが、『杜詩諺解』巻3においては、同一の巻の内部においても言語的特徴による区分が存することを明らかにし、文献内において言語的変種の共存する様相の、一つの例を示し得た。

2)は当初、'i'の表記の有無が部分によって分布を異にする、すなわち担当者の個人語の差異を反映する可能性を検討するために調査したものであったが、この現象については、個人語の差異よりも、漢字語のアクセントという、より言語内的な要因の作用していることが明らかとなった。その一方、研究を進める過程において、言語資料たる中期朝鮮語文献の定本確定の必要を痛感し、文献の実見調査を進めつつ、校勘作業を行った。2012年度は、上述の如く文献資料の実見調査と電子データベース化、およびそれに基づく書誌的研究と、言語的区分に対する音韻的観点からの考察を行ったという点で、おおむね当初の計画に沿って研究を進め得たと考えられる。ただし、音韻的観点からの考察対象が特定の一部の現象に止まった点で、(2)と評価した。今後は、各地の研究・所蔵機関の所蔵に係る15世紀朝鮮語ハングル文献の実見調査を引き続き行いつつ、信悪性のある資料に基づいて考察を進めること、2012年度と同様である。ただし、2012年度の研究成果は、特定文献の特定部分(巻)に対する個別的考察に止まっており、当該文献全体、乃至は当該時期の資料全般に対する巨視的観点からの考察には踏み込めなかった嫌いがある。従って今後は、これまでと同様、微視的な方法論を用いつつも、同時にこれまでの個別的研究成果を綜合し、より広範な視野からの接近を試みたい。このことは、狭隘な視野からは見えにくかった、「個人語」の差異による文献内の境界を、浮き彫りにすることを可能にするものと期待される。(抄録なし)
バイオ医薬開発を指向したタンパク質間相互作用制御分子の探索および改変手法

タンパク質間相互作用(PPI)は生物学的プロセスにおいて重要な役割を果たしており、疾患の発症機序に深く関わっている。とりわけ近年では、PPIを制御(阻害もしくは誘導)できる分子が、疾患に関わるタンパク質を特異的に調節できる新規医薬品候補として注目を集めており、その簡便かつ効果的なスクリーニング方法の確立が望まれている。たとえば、チロシンキナーゼ型受容体に分類される上皮成長因子受容体(EGFR)は、癌細胞膜上に過剰発現していることが知られている。EGFRの細胞内キナーゼドメインがリン酸化することで、シグナルを細胞内に伝達しており、このシグナルが、癌細胞の増殖や転移などに関与していることから、EGFRのシグナルを阻害する分子は医薬品候補としての利用が期待できる。今年度の研究では、今まで開発した酵母細胞を用いたタンパク質アフィニティの自在な改変システムを活用して、受容体の自己リン酸化を特異的に認識できるPPIスクリーニング法を新たに確立した。このシステムを運用することで、チロシンキナーゼ型受容体を標的としたシグナル伝達を阻害・誘導できる結合性分子を簡便にスクリーニング可能である。この成果をまとめ、Scentific Reportsに論文を投稿した。また、実際にこのスクリーニングシステムを使用し、有用タンパク質のスクリーニングに挑戦中である。またスクリーニングシステムの感度を上げるために、酵母に適したレポータータンパク質の検討を行った。その結果、Flow cytometerによるソーテングに必要なS/N比(signal-to- noise ratio)の上昇に成功した。こちらも現在、論文を投稿中である。27年度が最終年度であるため、記入しない。タンパク質問相互作用の解析は創薬の分子マーカー探索などに利用されてきたが、とりわけ近年では、この相互作用を制御(阻害もしくは誘導)できる分子が疾患を制御できる医薬品候補として注目を集めている。たとえば、チロシンキナーゼ型受容体に分類される上皮成長因子受容体(EGFR)は、癌細胞に過剰発現していることが知られている。EGFRはリガンド依存的に二量体を形成して細胞内キナーゼドメインをリン酸化することで,シグナルを細胞内に伝達している。このシグナルが、癌細胞の増殖や転移などに関与していることから、EGFRの二量体形成(同一分子間でのPP1)を阻害する分子や,リン酸化を遮断できる分子は医薬品候補としての利用が期待できる。そこで、現在までの研究で開発した酵母細胞を用いたタンパク質アフィニティの自在な改変システムを活用して、受容体の自己リン酸化を特異的に認識できるPPIスクリーニング法を新たに確立することで、チロシンキナーゼ型受容体を標的としたシグナル伝達を阻害・誘導できる結合性分子をセレクションできるシステムの開発を目指した。今までのシステムでは細胞質中に標的タンパク質を発現していた。しかし、EGFRを標的にする場合、細胞膜上に発現させる必要がある。そこで、標的タンパク質を細胞膜上に発現させても、今まで構築したシステムに支障が起こらないか確認実験を行った。その結果、標的タンパク質の発現方法を考察し、最適化する必要があることが分かった。また細胞膜上に発現させるときに使用する、脂質アンカーも標的タンパク質に最適なものを選ぶ必要があることが明らかになった。同時に酵母細胞でヒトのEGFR全長を発現させて、シグナルを伝達させる事は難しいといった問題がある。そこで酵母細胞でEGFRの二量体化を模倣できる人工受容体の構築を行った。この系においては、現在、検討中である。現在までの研究で開発した酵母細胞を用いたタンパク質アフィニティの自在な改変システムを活用して、受容体の自己リン酸化を特異的に認識できるPPIスクリーニング法を新たに確立することで、チロシンキナーゼ型受容体を標的としたシグナル伝達を阻害・誘導できる結合性分子をセレクションできるシステムの開発を目指した。しかし、今までのシステムでは膜タンパク質に対する新規結合分子のスクリーニングは不可能であった。そこで、膜タンパク質を標的にできるようにシステムの再構築を行った。この成果をまとめ、現在論文の執筆中である。またシステムの感度を上げるために、酵母細胞に適したレポータータンパク質の検討を行い、システムの感度を数十倍上昇させることに成功した。こちらも現在、論文の執筆中である。テキサス大学オースティン校で半年間、研究留学に取り組んだ。留学先では大腸菌表層提示法を用いて悪性リンパ腫をターゲットにした新規抗体のスクリーニングを行い、その抗体の生理活性を測定した。その結果、既存の抗体よりも殺傷能力の高い抗体をえることに成功した。

たとえば、チロシンキナーゼ型受容体に分類される上皮成長因子受容体(EGFR)は、癌細胞膜上に過剰発現していることが知られている。EGFRの細胞内キナーゼドメインがリン酸化することで、シグナルを細胞内に伝達しており、このシグナルが、癌細胞の増殖や転移などに関与していることから、EGFRのシグナルを阻害する分子は医薬品候補としての利用が期待できる。今年度の研究では、今まで開発した酵母細胞を用いたタンパク質アフィニティの自在な改変システムを活用して、受容体の自己リン酸化を特異的に認識できるPPIスクリーニング法を新たに確立した。このシステムを運用することで、チロシンキナーゼ型受容体を標的としたシグナル伝達を阻害・誘導できる結合性分子を簡便にスクリーニング可能である。この成果をまとめ、Scentific Reportsに論文を投稿した。また、実際にこのスクリーニングシステムを使用し、有用タンパク質のスクリーニングに挑戦中である。またスクリーニングシステムの感度を上げるために、酵母に適したレポータータンパク質の検討を行った。その結果、Flow cytometerによるソーテングに必要なS/N比(signal-to- noise ratio)の上昇に成功した。こちらも現在、論文を投稿中である。膜タンパク質を標的とした新規結合分子のスクリーニングのための基盤技術の構築に成功し、速やかに次のステップであるEGFRに対する阻害分子のスクリーニングに移行できる環境を整えることができた。またシステムの感度を上げることで、システムの簡便性と汎用性を向上させることができた。そして、EGFRのキナーゼドメインのリン酸化を阻害することができる候補分子の発現と活性をシステムで観察することができた。アメリカに研究留学に行くことで、様々な価値観やバックグラウンド、国籍の研究者と接することで、国際感覚を持った研究者に近づくことができ、視野を広げることができた。また留学先では、日本の研究分野とは異なる分野に挑戦し、ガンに関する研究と抗体のスクリーニングを行った。日本での研究に活かせる知識、実験技術を習得することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。システムをさらに改良し再構築することで、致死性の薬剤セレクションを利用したネガティブセレクション系の構築を行う。またEGFRのキナーゼドメインのリン酸化を阻害することができる候補タンパク質をペプチドまたはドメインレベルにし、変異ライブラリを作成する。そして、実際にネガティブセレクション系を使用し、変異ライブラリから阻害分子のスクリーニングを行う。スクリーニングを行った後は、その分子の活性評価を行う。またEGFRのキナーゼドメイン以外の新規標的タンパク質を設定し、酵母の細胞質内での発現確認と活性評価を行う。
先天性腕欠損症児の継続的な三次元身体所見に基づく早期介入法の開発

身体の三次元スキャン技術を用いて,先天性上肢欠損小児の断端部のサーフェスモデル作成と、それを用いた義手ソケット作成技術を確立することに向け、2018年度は,まず三次元スキャンによる確実な断端採型方法について検討した。乳幼児切断肢の三次元形状の計測に際しては、断端の静止が困難であり,安定した採型が極めて困難である。そのため、3Dスキャナーにより安定して素早く断端のデジタル情報を得るための体のポジションや切断肢の肢位を検討した。その結果、計測時に適切な計測姿勢・肢位を確立し、安定した上肢切断端の三次元スキャンが可能となった。得られた三次元データからCADソフトウェアを用いて,断端長、断端周径、肘頭骨位置、上腕骨内側上顆、上腕骨外側上顆など、採型を身体所見に資するデジタルデータを選択・蓄積した。また三次元スキャンによって得られたデータをCADソフトで変更を加えられるようにするため,三次元のボクセルデータからサーフェスモデルを作成し、ソケットにするための変形を行い、義手ソケットを作成した。本年度は使用目的に応じた手先具の作成も3Dプリンターで行い、切断児に装着し、適合性や懸垂性の評価を行うとともに、日常生活場面を想定した手先具の使用訓練もあわせて行った。身体成長に伴いダイナミックに変化する切断端形状に速やかに対応するべく、経時的な断端形状の三次元計測を継続して行っている。また既存のシリコンラーナーと電極を組み合わせて作成した筋電義手の試作も行った。2018年度は適切な計測時姿勢・肢位を確立することにより、安定した上肢切断端の三次元スキャンが可能となり、実際にソケットを作成し、簡易式手先具も3Dプリンタで作成し、使用訓練が行えているので、初年度に掲げた「適用可能な三次元の体表計測方法の確立と蓄積,これらの三次元計測データから身体所見に資するパラメータを初年度に明らかにする」という目的は概ね達成できており、研究は順調に進展している判断する。2019年度は、スキャン・データを蓄積するとともに小児に最適な義手ソケット・手先具の製造を継続し、成長に伴うソケットの修正にも即座に反映し3Dプリントできる方法を確立する。最終年度は,医師,作業療法士と義肢装具士によるリハビリテーションに関する臨床研究を実施する予定である。購入した義手パーツの実際の購入金額が一部下がったため。
暗黒物質の物理と130GeVのガンマ線シグナル

現代の素粒子物理学と宇宙物理学における大きな謎の一つに、暗黒物質に関するものがある。最近の観測技術の進歩によって、宇宙の全エネルギーの構成比が分かってきた。つまり、暗黒エネルギーが約75%を、暗黒物質が約25%を、そして既知の素粒子が残りの約5%を占めることが分かってきたのである。本研究の目的は、暗黒物質の物理的な意味を理解することであった。特に、フェルミ観測衛星のデータから130GeVという高エネルギーのガンマ線が観測されたために、このガンマ線の起源は、暗黒物質の対消滅から生まれたものではないかという考えに立って、暗黒物質の理論の構築を目指した。我々の宇宙に存在する全エネルギーのうちの約20%は、暗黒物質が担っていることが実験的に分かっている。しかし、暗黒物質を構成する素粒子については、現在までに発見されていない素粒子であることが分かっているだけで、それ以外の物理的な性質については全く分かっていないと言っても過言ではない。数年前に、フェルミ望遠鏡によって得られたデータを解析することによって、我々の銀河中心で起こった暗黒物質の対消滅の結果発生したと思われる130GeVのガンマ線のピークが発見された。この発見に基づいて、暗黒物質の新しい理論を構成することが本研究の目的である。また、新しい理論では暗黒物質の候補として、右巻きの重いニュートリノを考えることも可能である。その際、電荷を持った新しい素粒子も導入する必要があるが、これらの新粒子を用いると、シーソー機構を用いないで量子効果によって左巻きのニュートリノに小さな質量を持たせることも可能になる。このニュートリノの質量生成機構についても研究を行いたい。最後に、満足すべき理論が得られたあとで、この理論から得られる知見を基にして、「加速器実験」や「直接実験」について考察し、さらに宇宙論にも応用したいと思っている。研究代表者の小田は理論の構築をしながら全体の研究をリードし、研究分担者の瓜生は断面積の計算やボルツマン方程式を解くときに必要となる数値計算を担当し、また宇宙論の応用を考える場合は、主導的な役割を担うことになる。本研究の目的は、暗黒物質の新しい理論を構成することである。当初、フェルミ望遠鏡から得られたデータから、130GeVの近辺にガンマ線のピークが存在する可能性が指摘されていた。このガンマ線は、暗黒物質を構成する2つの素粒子が対消滅して発生するガンマ線ではないかと考えられていた。しかし、その後、フェルミ望遠鏡の解析チームの詳しい分析によって、130GeV近辺のガンマ線のピークの存在はほぼ否定された。また、CERN(欧州原子核研究機構)で稼働しているLHC(Large Hadron Collider)の実験では、エネルギー領域が8TeVまでの範囲で、暗黒物質の有力候補とされていたWIMP(弱い相互作用をする有質量粒子)の存在もほぼ否定されている。LHCは今年から実験を再開し、最高到達可能エネルギーの14TeVまでパワーアップされるが、それでもWIMPの見つかる可能性は小さいのではないかと予想されている。こういった厳しい状況のもとで、我々は初期の研究目的を少し変更して、標準模型を超える模型を作ることによって、暗黒物質の新しい理論を構成することが可能ではないのかと考えるようになった。素粒子の標準模型は、これまでの実験結果を高い精度で説明する優れた理論であるが、重力を含んでいなかったり、強いCPの破れを説明できなかったり、暗黒物質を構成する素粒子を含んでいなかったりと、理論的には不満足な理論である。我々は、標準理論を超える理論を作ることによって、標準理論で説明できない現象、特に、階層性の問題、重力の問題、暗黒物質の問題を理論的に説明したいと考えている。具体的には、ヒッグス粒子の質量をゼロと仮定したときに存在するコンフォーマルな対称性と一般相対理論の古典解であるブラックホールの物理を手掛かりにして、標準模型を超える理論を作ることによって、暗黒物質の新しい理論を構成したいと思っている。130GeVのガンマ線シグナルは実験的な間違いであることが判明したので、研究課題にはあまり関係がありませんが、平成27年度は具体的に次の3つの研究を行いました。まず、ブラックホールの蒸発について調べました。古典論の範囲では、ブラックホールは周囲の物質を吸収するだけですが、量子効果を含めると輻射を出してだんだん小さくなり、最終的には蒸発することが、約半世紀前にホーキングによって示されました。ただ彼の証明では半古典的な近似が使われており、完全に量子論的な証明はまだ提出されていません。私は重力場も量子化することによって、完全に量子論的な証明を与え、実際、ホーキングが予想した公式によって、ブラックホールの蒸発が起こることを示しました。もちろん、量子論の方程式を解析的に解くことは難しいので、何らかの近似が必要になります。私は事象の地平線近傍において、量子論の方程式を近似すれば、解析的な解を見つけることが可能で、かつホーキングが予想した公式を導くことが可能であることを証明しました。次に、上で得られた理論を、電荷をもったブラックホールに拡張しました。この場合も、ホーキングが予想した公式が得られることを示しました。このことに加えて、ブラックホールの蒸発に従って、ブラックホールの電荷も減少していくことを量子論的な枠組みを用いて、初めて証明しました。さらに、2012年のLHCでのヒッグス粒子の発見に触発されて、ヒッグス量子とディラトン粒子がコンフォーマル不変な形で重力場に結合した理論を構築しました。

この理論には、局所的なコンフォーマル対称性が存在しますが、この対称性を特別なゲージ条件を用いると、素粒子の標準模型とアインシュタインの一般相対性理論が同時に出現することを示しました。この理論には、ディラトン粒子が存在しますが、これが暗黒物質を構成する素粒子ではないのかという予想も提出しています。現代の素粒子物理学と宇宙物理学における大きな謎の一つに、暗黒物質に関するものがある。最近の観測技術の進歩によって、宇宙の全エネルギーの構成比が分かってきた。つまり、暗黒エネルギーが約75%を、暗黒物質が約25%を、そして既知の素粒子が残りの約5%を占めることが分かってきたのである。本研究の目的は、暗黒物質の物理的な意味を理解することであった。特に、フェルミ観測衛星のデータから130GeVという高エネルギーのガンマ線が観測されたために、このガンマ線の起源は、暗黒物質の対消滅から生まれたものではないかという考えに立って、暗黒物質の理論の構築を目指した。現在、暗黒物質を構成する素粒子の模型を構成中である。フェルミ望遠鏡やLHCによって、暗黒物質を構成する素粒子の知見が得られると予想されていたが、残念ながらその予想は裏切られている状況にある。したがって、実験の結果に頼らないで、理論的なアプローチによって、暗黒物質の新しい理論を構成しようとしている。実際、我々は標準模型のヒッグスセクターを除くと存在するコンフォーマルな対称性を土台にして、スケール不変な重力理論とB-L対称性を持つ標準模型を超える理論をすでに構成した。今後はこの模型に暗黒物質を構成する素粒子を加えることによって、さらに完全な模型を構成するつもりである。素粒子物理学我々はコンフォーマルな対称性を基本原理にして、スケール不変な重力理論とB-L対称性を持つ標準模型を超える理論をすでに構成した。また、量子化されたブラックホールの物理を研究することによって、標準模型では説明できない量子重力のセクターの理解も深めていきたい。本年度の研究の第一目標は、暗黒物質の新しい理論を構成することであった。ただ、フェルミ望遠鏡によって得られたデータを解析することによって発見された130GeVのガンマ線のピークについての研究の追試が行われていない。また、フェルミ望遠鏡の実験グループの論文には、この現象のコメントすら書いていない状況であり、データの解析に間違いがあった可能性も否定できない。さらに、LHCでのヒッグス粒子の発見とその質量(126GeV)の値から、標準模型がプランクスケール(10の18乗GeV)の近くまで成立している可能性が高く、当初予想していた1TeV近辺に未知の素粒子があって、それが暗黒物質を構成している素粒子であるという我々のアイディア自体が危うくなってきている。現在は、LHCやBICEP2の実験結果を土台にして、標準模型を超える理論について、主に研究している。標準模型を超える理論は必ず暗黒物質を構成する素粒子が含まれていなければならない。
遺伝子改変を利用した細胞外マトリックス分子の抗-細胞接着機能の解析

本研究は、細胞外マトリックスの生物機能とくに抗-細胞接着作用の解明を目的とし、遺伝子改変個体及び、細胞を利用して解析するものである。3年間の成果は以下にまとめられる。1)遺伝子組換え動物の作成とその解析・テネイシンCノックアウト純系マウスの作成(日下部、坂倉)と、同マウスにおいて自然発生乳癌の低下(吉田、坂倉)、創傷治癒過程の遅延と再生力の低下(日下部)、行動及び神経伝達物質の異常(日下部)を明らかにした。・PTPζ遺伝子ノックインマウスを作成し、グリアのみでなくニューロンにも発現が認められることを明らかにした(野田)。・Col4A6のノックアウトマウスの作成とアルポート症候群様病変の発生を認めたが、平滑筋腫を伴う形質変化は認められなかった(二宮)。・プロテオグリカン(岡山、木全)、ニューログリカン(大平)、ラミニン(北川)については実験進行中である。2)組換え細胞を使った抗-接着機能の解明と活性部位の固定・抗体を利用した検索により、テネイシンCの抗-接着機能ドメインの同定はまだ終了していないが細胞増殖機能ドメインはEGF様配列(日下部)と選択的スプライシング部位(吉田)に同定できた。・プロテオグリカンの抗-接着レセプターとしてアネキシンVI(木全)とシンデカン2(岡山)、リガンドとしてラミニンα4鎖(北川)を同定した。・神経細胞の培養系でPTPζ(野田)とニューログリカン(大平)が細胞移動活性を示した。本研究は多細胞動物の形態形成と細胞分化、神経系細胞の移動や認識、癌細胞の転移過程に極めて重要な役割を果たしている細胞外マトリックスについて、特にその抗一細胞接着作用の解明を目的とし、方法として遺伝子改変個体及び細胞を用いて行うものである。本年度の計画とその成果は次の2点である。抗一細胞接着マトリックス分子遺伝子を標的とした組換えマウスの作成1)Cola6遺伝子破壊したホモ接合体の作成に成功し、中には出血死例も認められた(二宮)2)テネイシンノックアウトマウスについては乳癌発生頻度の低下と増殖抑制が見られている(日下部、坂倉)3)プロテオグリカン(岡山、木全)、PTP_<zeta>(野田)、NGC(大平)、ラミニン(北川)についても組換えマウス作成プロジェクトがそれぞれ進行中である。抗一細胞接着マトリックス分子の作用機構の解析1)抗テネイシンモノクロナル抗体ライブラリーを作成した(日下部)。その中に増殖阻害活性をもつクローンが確認された。接着機能を示すクローンについては現在検索中である。2)抗一接着レセブターとしてプロテオグリカンのコンドロイチン硫酸鎖と結合するAnnexinが同定された(木全)。同分子を発現していない細胞株に導入して、それを用いた抗接着活性シグナルの伝達機構の解析を行っている。今年度に行った研究によって得られた新しい結果は次のとおりである。1、抗-細胞接着マトリックス分子の遺伝子組換え動物を作成し、それら分子の生理機能を調べる実験テネイシンノックアウトマウスでは、蛇毒による実験的糸球体腎炎でその治癒過程が障害されること(日下部)、自然発生乳癌が低下すること(坂倉、吉田)が明かになった。PTPζ遺伝子をノックインしたマウスを作成しその発現をみるとグリア、ニューロンともに認められ、神経細胞遊走因子であるプレイオトロピンの受容体であることが分かった(野田)。いろいろな平滑筋組織でのCOL4A5、COL4A6の発現を調べ、組織部位によって量的な差のあることが分かった(二宮)。2、抗-細胞接着マトリックス分子の活性部位の同定プロテオグリカンの抗一接着活性部位と思われるコンドロイチン硫酸鎖にたいするレセプター、アネキシンVIを同定した(木全)。同様の機能を示すレセプター、シンデカンのセリン残基をアラニンに変換したcDNAを導入した細胞を作り研究を進めている(岡山)。

プルキンエ細胞にあり登上線維の接着促進、阻害に関係している膜貫通型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンNGC遺伝子を単離した。組換えマウスを作成中である(大平)。抗-接着分子ラミニン-8の機能解析のためα4の大量発現系を作成した(北川)。抗細胞接着マトリックス分子の遺伝子改変マウス或いは細胞を利用して行った、マトリックス分子の機能解析研究の本年度の成果は次とおりである。1.遺伝子改変マウスの作成とそのマウスを利用した生物実験テネイシンノックアウトマウスでは乳癌細胞の皮下成長が野生型マウスの1/2である。テネイシンのいろいろな部位に対する単クロン抗体を作成し、機能ドメインを検討することにより、EGF様配列にあること(日下部)、同様の方法で癌細胞の作るテネイシンはフィブロネクチンIII型ドメインの選択的スプライシング部位を含んでいることをつきとめた(吉田、坂倉)、アルポート症候群の原因遺伝子であるCol4A6のノックアウトマウスを作成し、同疾患に合併する平滑筋腫を伴う形質変化が現れるか否かを検討したが、いろいろな系で有意差を認めなかった(二宮)、プルキンエ細胞にある膜貫通型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンNGC遺伝子のノックアウトマウス作成を行っている(大平)。2.遺伝子改変細胞を使った細胞実験PG-Mコンドロイチン硫酸鎖による抗ー細胞接着反応に細胞膜レセプターアネキシンVIが関与していること(木全)、結合組織に濃縮されているラミニンα4鎖は他のα鎖に比較して10倍のヘパリン結合能力を持つこと(北川)、インテグリンα5β1とシンデカン-2の協調作用がフィブロネクチン基質に対する細胞応答性を決めること(岡山)、及びPTPζとはグリアのみでなくニューロンにも発現し、プレイオトロピンとミドカインと結合することによって細胞移動させる(野田)ことが明らかになった。