hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
集積構造依存型発光を示すπ電子系分子のライブラリ構築と発光機構解析

分子集積構造に依存して固体発光特性が変化する「集積構造依存型発光(PDL)」は、分子の化学構造を変えずに発光特性が制御できる系として注目されるが、集積構造と発光特性との関連性の理解はいまだ道半ばである。本課題は、PDLを示す『同一の』複素環ユニットを有する化合物群を作成し、光物性測定と高精度の計算化学手法を通じてこれを明らかにすることを目的とした。本年度は七員環型ねじれ分子内水素結合を形成するイミダゾ[1,2-a]ピリジン(IP)の各種アリール体について、芳香環どうしの立体障害の大きさと(i)ねじれ角および(ii)水素結合形式(分子内/分子間)が関連付けられることを示した。さらにこれらが示す分子内プロトン移動型(ESIPT)発光について、PDLを示す誘導体の合成にも成功した。研究期間全体を通して、以下の成果を得た。1.単純化されたグラフ理論に基づくトポロジー共鳴エネルギー(TRE)法は、励起状態計算に要する時間が大幅に短縮でき、分子設計の構造スクリーニングに利用できる可能性を示した。2. 2-(2'-ヒドロキシフェニル) IPの固体ESIPT発光について、(i)置換位置の異なる一連のモノクロロ体がPDLを示すことを見出し、計算化学による励起状態の評価をおこなった。(ii)三色PDLを示す6-シアノ体の各結晶の時間分解過渡吸収測定により、プロトン移動や発光等各プロセスの時定数を決定した。発光種がヘテロエキシマーであることを示し、PDLの機構解析に成功した。4.報告例の少なかった七員環型ESIPT発光を示す化合物群の設計/合成に成功し、PDLを示す誘導体も見出した。分子集積構造に依存して固体発光特性が変化する「集積構造依存型発光」は、分子の化学構造を変えずに発光が制御できる系として注目されるが、分子集積構造と固体発光特性との関連性の理解はいまだ遠い。本研究は集積構造依存型発光を示す『同一の』発光ユニットを有する化合物ライブラリを作成し、各種測定と高精度の計算化学による励起状態計算を通じてこれを明らかにすることを目的とする。さらに、熱や圧力、溶媒などの外部刺激での分子集積構造変換を制御因子とする、新しい有機固体光機能材料への展開を目指す。本年度は、先導構造として用いる分子内水素結合を有する2'-ヒドロキシフェニルイミダゾ[1,2-a]ピリジン(HPIP)誘導体について、以下の成果を得た。1.分子の励起状態を評価する計算化学について、より単純化されたグラフ理論に基づくトポロジー共鳴エネルギー(TRE)法について一連の検討をおこなった。その結果、TRE法は定量的な評価には注意を要するものの計算時間が大幅に短縮できることから、分子設計において多数の候補からのスクリーニングに利用できる可能性が示された。2.比較的小さな官能基(メチル、ハロゲンなど)を有するHPIP誘導体を合成し、まず溶液中における単分子状態での吸収・蛍光特性を評価した。複数の化合物について、結晶構造に依存して異なる発光色を示すことを確認し、次年度以降に計画している結晶構造と固体発光特性との関連性評価に向けた基礎データを収集できた。計算化学的手法として、当初の研究計画にはなかったトポロジー共鳴エネルギー(TRE)法の利用可能性の検討を優先し、特に新規分子の設計プロセスを合理的に促進できることを示した。化合物の合成や物性評価については、次年度に一部を繰り越すこととしたが、研究全体としては概ね順調に進展していると判断できる。以上より自己評価として【(2)おおむね順調に進展している。】とした。分子集積構造に依存して固体発光特性が変化する「集積構造依存型発光」は、分子の化学構造を変えずに発光が制御できる系として注目されるが、分子集積構造と固体発光特性との関連性の理解はいまだ道半ばといえる。本年度は、引き続き2'-ヒドロキシフェニルイミダゾ[1,2-a]ピリジン(HPIP)誘導体の集積構造依存型発光について合成化学および計算化学の双方から検討を進めるとともに、ねじれコンホメーションを有するHPIP類似体を設計・合成し、固体発光特性を評価した。以下、具体的に述べる。1.昨年度合成した種々のHPIP誘導体のうち、特に置換位置の異なる一連のモノクロロ体が集積構造依存型発光を示すことを見出し、本研究課題を推進するにあたり重要な化合物群であることを確認した。2.前項のクロロHPIP群について、計算化学による励起状態の予備的な評価をおこない、分子集積構造と固体発光特性の関連性解析に向けて基礎データを収集するとともに、詳細な計算プロセスを構築する有用な情報を得た。3.多様なコンホメーションを取ることが可能な分子では結晶多形が容易に得られるという発想に基づき、分子内ねじれ構造を導入したHPIP誘導体を合成した。その結果、8-位にフェノール構造を有するイミダゾ[1,2-a]ピリジンから二種類の結晶が得られ、結晶中でねじれ角が異なっていた。またこれらは集積構造依存型発光を示すことが分かった。本年度は、本研究課題を大きく推進させると考えられる一連のモノクロロHPIP群が示した集積構造依存型発光を見出し、計算化学による励起状態の評価も一定の進捗を見た。

さらに、分子内ねじれ構造を有する集積構造依存型発光を示す化合物群を合成するなど、新たな成果も得た。一部、合成の困難さ等の事由で、補助金の一部を次年度に繰り越すこととしたが、研究全体としては概ね順調に進展していると判断できる。以上より自己評価として【(2)おおむね順調に進展している。】とした分子集積構造に依存して固体発光特性が変化する「集積構造依存型発光(PDL)」は、分子の化学構造を変えずに発光特性が制御できる系として注目されるが、集積構造と発光特性との関連性の理解はいまだ道半ばである。本課題は、PDLを示す『同一の』複素環ユニットを有する化合物群を作成し、光物性測定と高精度の計算化学手法を通じてこれを明らかにすることを目的とした。本年度は七員環型ねじれ分子内水素結合を形成するイミダゾ[1,2-a]ピリジン(IP)の各種アリール体について、芳香環どうしの立体障害の大きさと(i)ねじれ角および(ii)水素結合形式(分子内/分子間)が関連付けられることを示した。さらにこれらが示す分子内プロトン移動型(ESIPT)発光について、PDLを示す誘導体の合成にも成功した。研究期間全体を通して、以下の成果を得た。1.単純化されたグラフ理論に基づくトポロジー共鳴エネルギー(TRE)法は、励起状態計算に要する時間が大幅に短縮でき、分子設計の構造スクリーニングに利用できる可能性を示した。2. 2-(2'-ヒドロキシフェニル) IPの固体ESIPT発光について、(i)置換位置の異なる一連のモノクロロ体がPDLを示すことを見出し、計算化学による励起状態の評価をおこなった。(ii)三色PDLを示す6-シアノ体の各結晶の時間分解過渡吸収測定により、プロトン移動や発光等各プロセスの時定数を決定した。発光種がヘテロエキシマーであることを示し、PDLの機構解析に成功した。4.報告例の少なかった七員環型ESIPT発光を示す化合物群の設計/合成に成功し、PDLを示す誘導体も見出した。本年度得られた結果をもとに、HPIP誘導体の合成および結晶の作成、さらに結晶構造に依存した発光色を示す化合物の探索など、化合物合成と物性評価を中心に研究を進める。また、集積構造依存型発光を示す系については、高精度計算による評価を開始し、結晶の発光特性機構の解析に向けた基本的な知見を得る。昨年度および本年度得られた結果をもとに、HPIP誘導体を中心としてこれまでに合成した化合物群の集積構造依存型発光の特性評価について、結晶の作成と構造解析、および発光測定からさらに詳細に検討する。また、本研究課題の最も重要なテーマである結晶構造と発光特性の関連性解析について、高精度の量子化学計算による評価をモノクロロHPIP群から開始し、研究課題のまとめに向けた結論を得る。当初計画において、本年度は化合物合成と物性評価を中心に研究を推進する予定であった。しかし、次年度以降に計画していた計算化学による機構解析について、新たな計算手法の有用性を先に検討することが必要と判断し、研究計画を変更して本年度は計算化学的な検討を進めた。その結果、化合物合成や物性測定として見込んでいた物品費の一部を次年度に執行することとしたため、次年度使用額が生じた。(理由)
夜間の義歯装着による唾液不顕性誤嚥防止に関する臨床的研究

本研究は,誤嚥性肺炎の既往のある者に対して,肺炎発症の危険を増すような負荷を課す研究となっているため,その実施は慎重を期さなければならない。従って、本研究期間中には、倫理委員会に提出すべき予備研究結果がまとめることができたのみで、実際には実施できなかった。しかしながら、予備的研究は十分な結果を得ることができ、今後につながるものとなった。予備的研究の対象者は、平成11年8月から平成12年12月までに嚥下造影検査を施行した療養型病院に入院している患者うち,誤嚥性肺炎が疑われるような発熱を認め,経口摂食を行っている65歳以上の意識障害を伴う高齢者31名とした。嚥下造影(VF)検査は垂直座位やリクライング位などの習慣位にて造影剤3ml嚥下させ,側方よりビデオに記録し、舌口蓋閉鎖不全,多量の誤嚥,嚥下後の咽頭残留(少量を除く),嚥下反射遅延時間の大幅な延長以上の所見が一つ以上あるものを経口摂取困難として経口摂取不可とした。その結果、経口摂食困難と判断した症例は検査した約半数の16名で認められた。また,検査後6ヶ月以内に肺炎を含む心肺不全で死亡した患者は,経口摂食困難と判断した群のみの9名であった。一方、経口摂食困難症例16名のうち経管に変更できたのは11名でしたが,経口に変更できなかった症例との間に予後の差はなかった。この理由としては、老人性肺炎は口控内雑菌が原因菌であり,夜間に唾液などを誤嚥する不顕性誤嚥により発症し、とりわけ、意識障害が強い者で起こりやすいことが報告されていることから、経口摂取か否かは予後に大きな影響を与えなかったものと思われる。夜間の不顕性誤嚥はRI検査を用いることにより、直接的に判断できる。今回の結果は、このRI検査を行うための根拠となりえるものであり、近い将来、RI検査を用いて、舌軟口蓋閉鎖の役割を明悪にしていく予定である。そこで本年度は,以前から良好な協力関係のとれている広島県内のある療養型病床群の入院患者を用いて,対象となる誤嚥性肺炎の既往のある者を選択するために,誤嚥の特徴を検討することとした,ここでは,3年前より嚥下造影検査ならびにそれに基づく摂食機能療法を実施しており,100名を超える嚥下造影検査記録が存在している。これまでに嚥下造影検査の対象となった者を検討してみると,意識障害をもっている者が非常に多いことがわかった。これは,誤嚥性肺炎の発症理由から見ても当然のことと考えられる。そこで,これら意識障害のある摂食嚥下障害患者の特徴を明らかにし,義歯による嚥下機能の維持・改善の可能性があるかを検討した。対象者は,平成11年8月から平成12年12月までに嚥下造影検査(VF)を行った者のうち,JCSにより意識障害があると判断された65歳以上の高齢者43名(男性28名,女性15名,平均年齢85歳)とした。VF検査の結果,嚥下中誤嚥が12名に,嚥下後誤嚥が27名に認められ,誤嚥がなかったものは4名であった。嚥下中誤嚥のあった者のうち9名が,嚥下後誤嚥の考えられた者では16名が経管栄養法の適応であったが,うち9名は家族から経口摂取継続の希望があり,経管栄養への変更は行わなかった。半年後の予後をみると,経管栄養法が必要と判断した者計25名中14名(56%)が死亡していた。経管栄養法が必要と判断した者のVF所見を検討すると,嚥下の口腔期に舌口蓋閉鎖が不良であった者が有意に多く,経管栄養を必要と判断した者25名中10名でこの舌口蓋閉鎖の不良が認められ,うち9名は半年以内に誤嚥性肺炎により死亡していた。以上より,舌口蓋閉鎖が誤嚥性肺炎の発症に何らかの関与を果たしている可能性が示された。舌口蓋閉鎖の改善に義歯装着は有効である可能性があり,次年度はこの点に絞って,さらに検討を進めていく予定である。

嚥下造影(VF)検査は垂直座位やリクライング位などの習慣位にて造影剤3ml嚥下させ,側方よりビデオに記録し、舌口蓋閉鎖不全,多量の誤嚥,嚥下後の咽頭残留(少量を除く),嚥下反射遅延時間の大幅な延長以上の所見が一つ以上あるものを経口摂取困難として経口摂取不可とした。その結果、経口摂食困難と判断した症例は検査した約半数の16名で認められた。また,検査後6ヶ月以内に肺炎を含む心肺不全で死亡した患者は,経口摂食困難と判断した群のみの9名であった。一方、経口摂食困難症例16名のうち経管に変更できたのは11名でしたが,経口に変更できなかった症例との間に予後の差はなかった。この理由としては、老人性肺炎は口控内雑菌が原因菌であり,夜間に唾液などを誤嚥する不顕性誤嚥により発症し、とりわけ、意識障害が強い者で起こりやすいことが報告されていることから、経口摂取か否かは予後に大きな影響を与えなかったものと思われる。夜間の不顕性誤嚥はRI検査を用いることにより、直接的に判断できる。今回の結果は、このRI検査を行うための根拠となりえるものであり、近い将来、RI検査を用いて、舌軟口蓋閉鎖の役割を明悪にしていく予定である。
性質の異なるビッグデータを結び付けた地方公共交通の利用実態の解明手法の開発

本研究では、地方の公共交通の実態把握を可能にするビッグデータを複数種類比較し、その特性を明らかにするとともに、ビッグデータからのより精度の高い交通実態把握技術を開発する。公共交通の乗客数や利用経路などの実態は、地方でも都市でも完全には把握できておらず、断片的な調査から推定されているのが実態である。特に地方ではデータが十分揃わず、公共交通の利用実態の把握はさらに困難である。本研究では、地方においても入手可能性が高い複数のビッグデータそれぞれの特性を分析する。初年度の本年度は、データ取得環境の整備を中心に研究を進めた。研究フィールドとして設定している香川県高松地区に関しては、「ことでん」で用いられているIruCaと呼ばれるICカードデータ及びNavitime Japan社による検索履歴データを比較可能な形になるよう整形し、SQLによる任意の条件による抽出や集計、またその結果をQGISを用いて即時に地図に反映することを可能にした。また本研究では、全国で整備が進む「標準的なバス情報フォーマット・GTFS」による公共交通オープンデータの活用に関しても視野に入れている。特に岡山県では、地域の主要バス事業者が時刻表などの静的データ、バスロケと呼ばれるリアルタイムの運行データをそれぞれオープンデータとして公開し始めたため、これらのデータを取得、蓄積するシステムを開発し稼働させている。これらのデータ収集基盤の開発、稼働を進めたうえで、高松におけるICカードデータと検索履歴データの基礎的な比較や、非負値テンソル(行列)分解(NTF,NMF)によるクラスタリングによる分析を進めるなど、基礎的なデータ分析を行い発表した。次年度以降は、有償データ購入の検討を含め引き続きデータ収集基盤の拡充を進めるとともに、より精緻な分析手法の開発を進めていく。本研究推進においては、ビッグデータを集約する基盤開発が当初想定したより大きなタスクとなり、現時点で当初計画より進捗がやや遅れていると考えている。ビッグデータは単に入手しただけで使えるわけではなく、データフォーマットを整形、変形して、然るべきデータベースシステムに投入するなどしないと、実質的には使えるデータにならない。技術の調査検討も含めて、このプロセスに当初想定以上に時間がかかり、当初想定より遅れることになった。また、公共交通オープンデータが計画時点で考えていたより早期に一般的となり、特に岡山や佐賀などではビッグデータであるリアルタイムの運行データのオープンデータ化が実現したため、これらのデータの収集や活用も本研究の一環として進める形となっている。リアルタイムに公開されるデータの収集はリアルタイムに行う必要があるため、当初想定にないこのシステム化を進めることになった。これらの当初計画では想定していなかったタスクのため、現状での研究の進捗は計画よりやや遅れていると考えている。本研究の今後の進め方として、各研究課題ごとに述べる。「研究課題1:ビッグデータの直感的把握手法の開発」としては、これまで非負値テンソル(行列)分解(NTF,NMF)によるクラスタリングと地図による視覚化を実現したとともに、任意のデータや条件に対して容易に視覚化が行われるような仕組みの開発を進めていく。「研究課題2:基盤データへの当てはめ手法の開発」においては、GTFSによる基盤データや運行ビッグデータ整備が進むことを想定し、これを組み合わせて柔軟に扱えるデータベース技術を引き続き開発する。「研究課題3:ビッグデータ相互補完推定手法の開発」「研究課題4:仮説検証のサイクルを加速するビッグデータ解析システムの開発」に関しては、計画時より2年目以降に進める想定であり、進捗の遅れも踏まえて、今年度の中盤より着手する計画である。

また、公共交通オープンデータが計画時点で考えていたより早期に一般的となり、特に岡山や佐賀などではビッグデータであるリアルタイムの運行データのオープンデータ化が実現したため、これらのデータの収集や活用も本研究の一環として進める形となっている。リアルタイムに公開されるデータの収集はリアルタイムに行う必要があるため、当初想定にないこのシステム化を進めることになった。これらの当初計画では想定していなかったタスクのため、現状での研究の進捗は計画よりやや遅れていると考えている。本研究の今後の進め方として、各研究課題ごとに述べる。「研究課題1:ビッグデータの直感的把握手法の開発」としては、これまで非負値テンソル(行列)分解(NTF,NMF)によるクラスタリングと地図による視覚化を実現したとともに、任意のデータや条件に対して容易に視覚化が行われるような仕組みの開発を進めていく。「研究課題2:基盤データへの当てはめ手法の開発」においては、GTFSによる基盤データや運行ビッグデータ整備が進むことを想定し、これを組み合わせて柔軟に扱えるデータベース技術を引き続き開発する。「研究課題3:ビッグデータ相互補完推定手法の開発」「研究課題4:仮説検証のサイクルを加速するビッグデータ解析システムの開発」に関しては、計画時より2年目以降に進める想定であり、進捗の遅れも踏まえて、今年度の中盤より着手する計画である。当初計画では、データ購入に掛かる費用を想定して費用を計上していたが、研究を始めるタイミングで、オープンデータなどの流通が活発になり、データを対価を払って購入する必要の無いデータで十分な研究が進められたため、この分が差額となった。但し、オープンデータの提供支援などに費用が掛かっているため、旅費などは想定より多く必要となっている。また、次年度以降にも研究に必要なデータは調達する予定であり、それが有償となる可能性は高いと考えている。
レドクス制御を介した増殖停止に関与する細胞性因子の解析

過酸化水素誘導性遺伝子として分離したHic-5蛋白質は、繊維芽細胞では接着斑に局在し、細胞外基質からのシグナル伝達に関与すると考えられるが、酸化ストレスにより接着斑から核へ可逆的に移行する。Hic-5の核での標的遺伝子を強制発現した細胞で検索したところ、c-fos遺伝子の発現が上昇することが明らかとなった。この遺伝子の5'-上流を持つレポーターを用いて解析した結果、核移行シグナルを付加したHic-5はその発現を上昇させたが、類縁体であるパキシリンにはそのような効果は見られなかった。c-fos遺伝子ではHic-5応答領域は5'-上流約1.5kbにあり、ここには多くの転写エレメントが存在する。しかし、血清応答エレメントとは異なっており、現在、それぞれの点突然変異体を作製して詳細な検討を行っている。この発現の意味は現在不明であるが、AP-1を介して細胞外基質遺伝子の発現を制御すると考えている。一方、既に相互作用因子として単離しているPTP-PESTに関し、酸化ストレスによるHic-5の核移行に対する効果を検討した。PTP-PESTの強制発現によりHic-5の核移行は有意に阻害され、チロシンホスファターゼ活性を欠失させた変異体でも同様な作用が見られた。PTP-PESTはHic-5のLIM3に結合することを既に明らかにしているが、この結合によりadapter蛋白質として作用している可能性が考えられる。Hic-5蛋白質は酸化ストレスにより局在を変化させるだけでなく、シグナル伝達の制御にも関与することが示唆された。過酸化水素で誘導される遺伝子hic-5の産物は、vinculinやFAKなどと共に細胞接着斑に局在し、接着シグナルの制御に関わると考えられる。培養繊維芽細胞に各種の刺激を与えてHic-5蛋白質の局在変化を免疫染色により解析した結果、酸化ストレスにより接着斑から核へ移行することが明らかとなった。Hic-5と結合しているvinculin、チロシンホスファターゼPTP-PEST、チロシンキナーゼFAKなどは核へ移行せず、またHic-5の類似体であるpaxillinも酸化ストレス下でも接着斑に止まっていた。従って、酸化ストレスによりHic-5は結合していた接着斑蛋白質から遊離し、何らかの因子との相互作用により特異的に核へ移行すると考えられる。Hic-5は核外移行シグナル(NES)を持つが、このアミノ酸配列に変異を導入しても細胞内の局在に変化が見られないことから、酸化ストレスによる核移行にNESは関与していないと考えられる。欠損変異体を作成して、Hic-5蛋白質の核移行に関わる領域はCー末端のZnーフィンガーであることが明らかとなったが、この領域は蛋白質間相互作用に関わるLIMドメインを含む。Hic-5のLIMドメインにはPTP-PESTが結合することを既に明らかにしているが、この結合は核移行に必要ではない。核移行シグナルを付加したHic-5の発現ベクターを、p21/WAF1遺伝子上流域を持つレポーター遺伝子と共に細胞に導入すると、p21/WAF1遺伝子の発現が上昇することが示された。これらの結果から、Hic-5蛋白質は酸化ストレス下で細胞膜周辺から核へ移行し特定の遺伝子発現を制御することが考えられる。過酸化水素で誘導される遺伝子として分離したhic-5は、細胞接着斑蛋白質をコードし、この蛋白質は接着斑においてチロシンホスファターゼ(PTP-PEST)、チロシンキナーゼ(FAK)、ビンキュリンなどと複合体を形成している。hic-5遺伝子を正常マウス繊維芽細胞に強制発現すると、細胞のコロニー形成が抑制されるが、FAK欠損マウスの繊維芽細胞ではコロニー形成は影響を受けなかったことから、Hic-5による増殖抑制にはFAKが関与することが考えられる。Hic-5蛋白質のN一末端欠損変異体を各種作成して、FAKにとの結合部位を決定したところ、3個のLD領域のうち最もN一末端のLD領域を1個欠失させるとFAKとの結合が失われた。

また、この欠失変異体は細胞に発現させてもコロニー形成の阻害を起こさなかった。一方PTP-PESTとの結合部位はHic-5のC-末端に存在するLIMドメインが必要であることが示された。4個のLIMドメインの中でも3番目のLIMがこの結合に必要であり、接着斑への局在にもこのLIMドメインが関与することが明らかとなった。Hic-5とPTP-PESTとの結合の意義は不明であるが、酸化ストレスでHic-5が接着斑から核へ移行する際にPTP-PESTを過剰発現しておくと、核への移行が抑制されたことから、PTP-PESTはHic-5を細胞質に繋ぎ止める働きを持つことが考えられる。以上の結果から、Hic-5の生理活性にはFAKとの結合が必要で、PTP-PESTはFAKの基質のチロシン燐酸化レベルの調節に関わる可能性が考えられる。
国際物流の構造変化とわが国コンテナ港湾の競争力強化策に関する研究

本研究では国際物流の構造変化の中で、わが国のコンテナ港湾の競争力強化策を検討することを目的として、次のことを検討した。まず港湾の概念を確認し、誰が誰と、何のために競争をするのか、そしてその評価をどのように行うべきかについて分析を行った。その上で、競争力強化策について、ガバナンスや物流、産業政策といった視点から具体的な策について提示した。研究初年度においては、コンテナ港湾の国際競争力決定要因抽出の前提となる国際競争力の客観的把握のため、(1)ターミナルの運営主体、(2)ターミナル機能、(3)港湾制度の3点から、わが国主要港湾及び北部欧州の主要港湾を対象に、それぞれの港湾の競争力について定性的・定量的分析を行った。具体的には、(1)については川崎(代表者)・寺田(分担者)を中心に、わが国港湾の歴史的変遷と近年の民営化政策の下での現状と課題を分析するとともに、北部欧州主要港湾について、ハンザ同盟から続く各港湾の歴史的特性を分析するとともに、近年実施の組織改革の背景と影響について考察、整理した。また(2)については、渡辺(分担者)を中心に、Zepol、PIERS、Drewryのデータを用いて船社の行動分析を行うとともに、基幹航路就航船舶の寄港地選択に必要な、ターミナルが満たすべき要件について、主として日本を含む東アジアの主要港湾のターミナルについて分析、概観した。さらに(3)については、寺田が中心に、コンテナ・ターミナルの公民の役割分担のあり方について、諸外国の文献のレビューを行うほか、国内主要港湾の現地視察を行い、近年の国際戦略港湾構想を中心とするわが国の港湾政策について、国際競争力から見た問題点と課題の確認を行った。これらの研究結果をもとに、研究実施計画に従って25年度は、競争力決定要因の分析、抽出に進む予定であるが、24年度の研究過程で手塚(連携)を中心に行ったコンテナ・ターミナルの競争力とはなにかと言う、競争力の概念整理をもとに、港湾の複合的な機能に着目した多角的な分析を行うこととする。なお、24年度と同様25年度も、関係者全員出席の研究会を開催し、共通認識を確認しつつ研究を進めるとともに、25年度は内外主要港湾の現地視察のほか、さらにワークショップの開催などにより幅広く意見交換を行い、学術面、政策面で貢献できる成果を出す予定である。2年度目となった25年度には具体的に以下のことを行った。第1に港湾の競争力の理論的な分析について、既往研究のサーベイを行った。また、それらが実際の港湾の現状を考慮した際に、適応し得るのかどうかについて議論を行った。そして理論を現実の問題として整理をするため、北九州港と博多港へのヒアリング調査を実施し、具体的なコンテナ港湾の競争力強化策について議論を行った。第2に港湾の競争力の評価基準が取扱量の多寡とされてきたことの妥当性を、港湾の持つべき複合的な機能から検証し、改めて港湾の競争力の定義を再確認した。そして港湾の競争力を判断する指標づくりのための基礎的な項目について議論を行った。第3にわが国の今後の港湾政策を考えるにあたり、国際的なコンテナ物流の現状を把握するため、zepolやPIERSのデータを用いて現状分析をするとともに、パナマ運河や、ハンブルグ港、カイメップ港、Port of Virginiaなどへのヒアリング調査を実施した。わが国コンテナ港湾の競争力強化策のあり方について提言を行った。具体的には港湾の概念や、誰が・何と競争をしているのか、競争力の評価体系などについて定義をしたうえで検討を行った。なお、研究過程においては統計データを用いた現状分析の他、国内外のコンテナ港湾への視察を行い、現実的な提言となるよう努めた。2014年6月には、日本海運経済学会関東部会において、研究成果の一部について研究メンバー7名が発表を行い、その際、研究者や実務家から貴重なコメントを頂戴した。そのため、より精緻な分析のうえ、2015年3月に報告書を取りまとめた。26年度が最終年度であるため、記入しない。港湾政策26年度が最終年度であるため、記入しない。申請書記載の研究実施計画に基づき、ほぼ予定通り実施した。なお港湾の競争力の概念に関し、論文サーベイに基づく検討の結果、港湾の複合的な機能に着目した多角的分析が必要と判断し、今年度も引き続き概念整理を進める。なおまた、昨年度に実施を予定していた現地視察の一部について、視察先との日程調整結果延期したが、25年度の早い時期に行うこととした。本年度は港湾の競争力についての理論的な整理、競争力の判断基準の構築、国際コンテナ物流の現状把握という期初の目的は概ね達成することができた。さらに、来年度以降予定している、国際コンテナ港湾競争力強化策選択モデルについては、すでに取かかっており、予備的な分析をはじめている。そのため、当初の計画以上に進展していると言える。当初計画に従い実施する予定であるが、とくに25年度は24年度の研究実績を踏まえ、(1)ターミナルの運営主体の違い、

(2)ターミナル機能に関する戦略の違い、及び(3)港湾制度や規制内容の違いによる効率性・サービス品質・マーケティング能力への影響分析を行い、競争力決定要因の抽出、モデル案の検討を行う。1.前年度までに議論をしてきた港湾の競争力強化策について経済モデルを確立する。それを踏まえて、京浜(東京港・横浜港)、阪神(大阪港・神戸港)、沖縄、日本海側の新潟を対象に、シミュレーションを行う。2.シミュレーションの結果に基づき、1.で示した各港湾の競争力強化のための具体的な実施策と、その策を実施した場合の経済的・社会的効果を計測する。3.研究成果については計画的に取りまとめを行い、研究成果公開促進費への申請を行う予定である。また、これまでの研究成果については、海運経済学会や日本交通学会、世界交通学会等の場で報告を実施する。26年度が最終年度であるため、記入しない。24年度実施予定の現地視察を訪問先との日程調整から延期したため、助成金の一部を繰越することとなったが、25年度の早い時期に実施する。また25年度も、24年度に引き続き研究会を開催しつつ研究活動を進めるが、ワークショップの開催、内外主要港湾の現地視察および関係者との意見交換を積極的に行う。ワークショップを開催する予定であったが、協力関係にある学会との調整のため、26年度初めに行うこととしたことにより、次年度使用額が生じた。ワークショップの開催日はすでに確定しており、予算の執行に問題は生じない。
統合失調症者と高機能自閉スペクトラム症者における日常生活上の困難さ

統合失調症と知的機能の障害がない自閉スペクトラム症(高機能ASD)では、神経解剖学的基盤、日常生活上の困難さ、および支援法にも類似と相違が確認でき、鑑別の難しさや合併症によりその臨床像は複雑さを呈する。本研究では、自閉症傾向(Autistic Traits)とい視点に注目し、日常生活上の困難さを「自己準拠課題」という神経認知機能、「自動思考」や「社会的情報処理」という社会認知機能の2つの側面から解明する。さらに「自己準拠課題」時の脳波を調べ、自己と関連づける記憶の仕組みを脳活動の側面からも解き明かす。それにより、統合失調症と高機能ASDにおける日常生活上の困難さという行動特性、それを構成する神経認知や社会認知特性、さらには自己準拠機能が解明され、精神科訪問看護や精神科デイケアにて、疾患特異性に則した支援を根拠に基づいて行うことが可能になると考える。本研究では、統合失調症者と高機能ASD者の“日常生活上の困難さ"をAutistic Traitsという視点から、神経認知機能と社会認知機能の2つの側面から解明する。さらには、脳活動の指標を用いて、“日常生活上の困難さ"を構成する背景因子を記憶機能から分析する。それにより、訪問看護やデイケアにて支援活動をしている者たちから得られた臨床知見の根拠を多角に的に、つまり神経認知、社会認知および脳活動という側面から説明する。質問紙調査は各協力機関にて、予定通り遂行できた。脳波計測のプレテストとして、健常者を対象とした測定方法確認を行い、提示課題の作成も行った。被験者のリクルートに慎重さと丁寧さが求められるため、予定通り2年間かけてデータ収集を行う。初年度はその準備を整えられたと考えている。計画では次年度に行う予定の調査を、一部前倒して行えたため、その解析ソフトや謝金対応として前倒支払い請求として200,000円を使用した。次年度使用学31,458円は、その前倒し支払い請求の影響である。
ユビキタスコンピューティング環境での映像マルチメディアによる適応的学習支援の研究

本研究は,ユビキタスコンピューティング環境での特に映像を中心としたマルチメディアを用いた学習支援環境のフレームワークをデザインし,実際にシステムを開発して実証的に検証を行うことを目的とする.研究期間においては,簡便にシステムを利用できるシステムを実装するための技術検討を行いながら授業内で学習コンテンツの共有を可能とするプロトタイプの構築を進めるとともに,得られた知見をまとめながら関連学会等に発表を行った.本研究は,ユビキタスコンピューティング環境での特に映像を中心としたマルチメディアを用いた学習支援環境のフレームワークをデザインし,実際にシステムを開発して実証的に検証を行うことを目的とする.研究期間においては,簡便にシステムを利用できるシステムを実装するための技術検討を行いながら授業内で学習コンテンツの共有を可能とするプロトタイプの構築を進めるとともに,得られた知見をまとめながら関連学会等に発表を行った.本研究の目的は、ユビキタスコンピューティング環境での特に映像を中心としたマルチメディアを用いた学習支援環境のフレームワークをデザインし、実際にシステムを開発して実証的に評価を行うことである。具体的には、m-VCML(mobile Video-based Correction Markup Language)を用いた映像添削によるマルチメディア学習支援システムをPDAあるいは携帯電話といったモバイル端末上で構築して、実証的な学習を行うことを通して、その有効性を検証することである。映像添削とは、映像を用いてコミュニケーションを通した学習を支援する映像マルチメディア編集手法で、映像に対し紙面上で行う添削の概念を適用した編集手法である。本年度は以下の内容について研究した。(1)モバイル端末での教育のための表現効果や操作方法の確立のため、申請の映像添削サーバ上にプロトタイプを構築しつつ、モバイル端末上での映像添削の編集手法の確立をした。今後も継続して改良を進める。(2)モバイル端末でのコンテンツ品質についてテスト用のモバイル端末をそろえ、実際に教材コンテンツの圧縮や、記録・再生を行って検証を行いながら確認した。(3)モバイル端末でのコンテンツ配信について実機での検証を行いながらその配信手法の確立に向けてプロトタイプを構築している。本システムの普及についても視野に入れ、オープンな規格を用いてさまざまな機器に対応できるものとしている。本研究の目的は、ユビキタスコンピューティング環境での特に映像を中心としたマルチメディアを用いた学習支援環境のフレームワークをデザインし、実際にシステムを開発して実証的に評価を行うことである。本年度は以下の内容について研究開発した。(1)授業や自習など、学習者の置かれた状況に応じてネットワークで必要な端末と連携を取って学習を行えるようにする分散コンピューティング環境での利用モデルを考察・提案した。(2)今後の展開としても重要となる、LMS等他の学習システムやUPnP対応機器との連携を行えるようにシステムの再設計を行った。(3)分散コンピューティング環境において、学習に利用するデジタル家電など、他の機器と学習者の端末との連携を行う技術を調査し、UPnPを利用することとした。仕様書確認や実機での動作を行いながら調査を進め、連携のためのモデルを作成した。(4)プロトタイプを評価するモデルを考察し、評価で利用できるよう開発を進めた。(5)映像添削を本システムに適用するための拡張を考察し、UPnPを用いた環境下で利用できるような機能についてプロトタイプを開発しながら定義を進めている。(6)評価モデルに関連して必要となる情報配信システムの普及促進に努めた。本研究では、ユビキタスコンピューティング環境での特に映像を中心としたマルチメディアを用いた学習支援環境のフレームワークをデザインし、実際にシステムを開発して実証的に評価を行うことである。本年度は、以下の課題に取り組んだ。(1)評価について検討を行うとともに、これまで開発したプロトタイプを評価に利用できるように洗練化を進めた。具体的にはコンテンツ管理やコンテンツへのアノテーション機能、ユーザ管理の機能を実装した。(2)評価内容等を考慮しながらシステムの修正を進めた。そして、簡単なデモができるシステムを構築した。具体的にはタブレットPC上でコンテンツを再生し、動画や静止画、テキスト上にコンテンツを描くことが可能となるシステムを構築した。(3)開発システムの紹介や公開など広報について検討を行い、研究公開用ホームページの準備を進めた。(4)システム開発で確立した手法や技術をまとめながら、国内外の論文誌または関連する国際会議・研究会等への投稿を進めた。
大気海面過程及び鉛直力学・熱力学過程を強化した実用型浅海海洋モデルの開発

閉鎖性の強い内湾における海水流動を解く鍵は大気海面過程にあるという立場から,局地気象モデルMM5と海洋モデルPOMをモデルカップラーによって結合し,メソスケール大気海洋結合モデルを構築した.そして,この結合モデルを伊勢湾に適用し,計算精度の検証を行った.まず,大気海面過程の計算精度の鍵を握る海上風の計算精度を上げるために,MM5に実装される5つの大気境界層モデルの計算精度の比較を行ない,Etaスキームが最も安定して良い計算精度を示すことを明らかにした.次に,本研究で構築された大気海洋結合モデルの計算結果と海洋モデルPOM単独(海面での気象要素は陸上観測値を補間,海面フラックスはバルク式・経験式にて算出)の計算結果を比較した結果,日射量が過大になるなどいくつかの問題点はあるものの,海面フラックスの高精度化が計算精度の改善につながることにより,大気海洋結合モデルの有用性を示すことができた.海洋モデル側の高精度化としては,POMに代わる新たな海洋モデルを作成した.従来POMではσ座標を用いているため,海底勾配が急な場合や浅海から深海までを連続的に解く場合に問題があったが,新たに構築した海洋モデルCCM(Coastal Current Model)では,σ座標を多重化することによりその問題を克服することができた.また,CCMでは,海面での砕波過程を定式化し乱流諸量の海面境界条件を高精度化することにより,海面付近の海洋場の計算精度が向上することを示した.それ故,MM5+CCMからなる大気海洋結合モデルを本研究のメイン・プロダクトとする.・気象モデルMM5と海洋モデルPOMをLinux上のシェルレベルで結合し,伊勢湾大気海洋結合モデルを構築した.これにより海面を通した運動量や熱,水蒸気の逐次的な交換及びその過程におけるフィードバック効果を考慮することが可能になった.海上保安庁と京都大学の共同海洋観測データによる検証から,流速についてはRMS誤差10cm程度,相関係数0.6前後の計算精度であることが示された.また海面付近で計算精度が落ちることが明らかになり,砕波等の影響を考慮した海面付近の運動量伝達過程の定式化が来年度以降の課題として残された.・海上風の計算精度の検証及び改善を目的として,2001年7月から9月までの3ヶ月間,伊勢・三河湾沿岸の4地点において京都大学防災研究所所有の車載型ドリプラーソーダを用い接地境界層内の風観測を行った.この観測データに基づき,1kmの解像度における気象モデルの風の計算精度は,地上高100mでバイアス約15%,RMS誤差約30%,相関係数0.85であった.また,3kmと1kmの解像度の比較から,解像度の向上と共に風速・風向の計算精度が向上する事が示された.・中部・近畿地方をカバーする領域において,2001年4月から2002年3月までの1年間にわたる3km格子,20層の気象場のデータベースを完成させた.このデータベースは,風,気温,気圧,湿度,降水量,日射量,雲物理量等を収納している.今後は,この広域気象場データを境界条件に用いることで,1kmの解像度を持つ伊勢湾大気結合モデルを運用していく予定である.メソ気象モデルMM5,海洋モデルPOMを結合して,力学的・熱力学的海面境界過程を考慮したメソスケール大気海洋結合モデルを構築し,夏季成層期の伊勢湾において計算精度の検証を行った.潮位に関しては相関係数が0.96以上,RMS誤差17cm以下という実用レベルの精度が得られた.また,残差流の水平パターンや数日スケールの温度変化のような比較的大きな時空間スケールの現象に対しては,結合モデルの有用性を示すことができた.しかし,1時間毎の瞬間値としての精度は,流速,温度にそれぞれ数十数cm/s,数°Cの誤差があり,まだ実用レベルの精度には達していない.流速,温度・塩分濃度の鉛直分布の観測値との大きな違いは,上層における鉛直渦動粘性係数・鉛直渦拡散係数の評価に大きな問題があることを示唆した.そこで,密度成層がほぼ鉛直一様になる冬季を対象として,鉛直渦動粘性係数・鉛直渦拡散係数に関する検討を行った.その結果,POMで従来使われているMellor-Yamada型の1.5次乱流モデルでは,リチャードソン数に基づいた1次モデルに比べて,鉛直渦動粘性係数・鉛直渦拡散係数共に過大評価傾向であることがわかった.また,Mellor-Yamadaモデルでは,運動量の鉛直混合が大きいために,エスチュアリー循環が十分に発達せず,高温の外洋水が十分に内湾に入りにくい状況となり,これが内湾水の水温過小評価の一因となっている.この様に,浅海域での鉛直渦動粘性係数・鉛直渦拡散係数の算出法は,局所的な鉛直混合のみならず,内湾全体の循環場に非常に大きな影響を与えることが明らかになった.Mellor-Yamadaモデルのクロージャー定数のチューニングが今後の大きな課題である.閉鎖性の強い内湾における海水流動を解く鍵は大気海面過程にあるという立場から,局地気象モデルMM5と海洋モデルPOMをモデルカップラーによって結合し,メソスケール大気海洋結合モデルを構築した.そして,この結合モデルを伊勢湾に適用し,計算精度の検証を行った.

まず,大気海面過程の計算精度の鍵を握る海上風の計算精度を上げるために,MM5に実装される5つの大気境界層モデルの計算精度の比較を行ない,Etaスキームが最も安定して良い計算精度を示すことを明らかにした.次に,本研究で構築された大気海洋結合モデルの計算結果と海洋モデルPOM単独(海面での気象要素は陸上観測値を補間,海面フラックスはバルク式・経験式にて算出)の計算結果を比較した結果,日射量が過大になるなどいくつかの問題点はあるものの,海面フラックスの高精度化が計算精度の改善につながることにより,大気海洋結合モデルの有用性を示すことができた.海洋モデル側の高精度化としては,POMに代わる新たな海洋モデルを作成した.従来POMではσ座標を用いているため,海底勾配が急な場合や浅海から深海までを連続的に解く場合に問題があったが,新たに構築した海洋モデルCCM(Coastal Current Model)では,σ座標を多重化することによりその問題を克服することができた.また,CCMでは,海面での砕波過程を定式化し乱流諸量の海面境界条件を高精度化することにより,海面付近の海洋場の計算精度が向上することを示した.それ故,MM5+CCMからなる大気海洋結合モデルを本研究のメイン・プロダクトとする.
報酬系神経回路の異常病態から見た過食メカニズムの解明と肥満症の治療戦略

高脂肪食を2週間摂食させた時点では、普通食を食べた時に比べ体重や内臓脂肪は付き始めるが、血糖値などの代謝パラメータに差は認められない。この動物の脳内をそのまま解析すると、大きな変化は認められないが、絶食させたり、絶食した後に再び食べさせたりすると変化が大きくなることが明らかになった。また、摂食量を調節する薬物を脳室内に投与するとその反応性も変化していることが明らかになった。この変化は脳内の複数の神経核で認められ、共通するメカニズムの存在の可能性が示された。肥満で認められる過食のメカニズムを報酬系の破綻病態から解析した。高脂肪食を2週間摂食させた食事性肥満モデル(HFD)マウスの解析を行った。HFDマウスの摂食量は自由摂食時には正常対照マウスと差がなかったが、48時間絶食後、4時間再摂食させた時の摂食量は正常対照マウスに比べ有意に増加した。絶食後再摂食には、ホメオスタティックな調節を行う視床下部と報酬系が大きく関与している。そこで、このマウスの過食メカニズムを解析する目的で、視床下部および、報酬系を主に調節する側坐核のメラノコルチン神経系、オピオイド神経系、ドーパミン神経系およびグルタミン酸神経系関連のmRNA発現を検討した。さらに、報酬の算定を調節する、扁桃体・海馬・大脳皮質におけるグルタミン酸関連のmRNA発現を検討した。その結果、正常対照マウスと比較し、絶食後および再摂食後では、いずれの検討部位においてもHFDマウスの各mRNA発現パターンに差が認められた。この結果から、2週間の高脂肪食摂取に、絶食および再摂食という負荷を加えることで変化が顕在化することが明らかになった。さらに、機能的な変化を確認するために、48時間絶食後、再摂食直前にメラノコルチン受容体拮抗薬、オピオイド受容体拮抗薬およびグルタミン酸神経系関連の受容体拮抗薬の脳室内投与を行い、再摂食量に対する作用を検討したところ、正常対照マウスとHFDマウスとで、これらの薬剤による再摂食量の抑制に違いが認められた(平成24年度)。そこで、これら脳内変化のメカニズムの仮説として、高脂肪食負荷による脳内マイクログリアの活性化を考え、マイクログリア関連のmRNA発現を検討したところ、前述の変化と同じく、2週間の高脂肪食負荷単独では正常対照群との明らかな違いは認められないが、絶食や再摂食による変化のパターンに違いがあることが明らかとなった(平成25年度:最終年度)。肥満で認められる過食および減量後リバウンドのメカニズムの解析を動機づけ(報酬系)の破綻病態から解析する目的で研究を進めている。高嗜好性食物である、60%高脂肪食を2週間摂食させた食事性肥満モデルマウス(HFDマウス)の解析を行った。HFDマウスの摂食量(kcal)は自由摂食時はCDマウスと差がなかったが、48時間絶食後、4時間再摂食させた時の摂食量(kcal)はCDマウスに比べ有意に増加していた。この絶食後の再摂食には、過去の研究により、報酬系が大きく関与していることが明らかにされている。また、摂食調節はエネルギー状態を反映したホメオスタティックな調節と、さらに報酬系や、情動・学習記憶、意志決定のコントロールなどによって調節されている。そこで、このマウスの過食メカニズムを解析する目的で、ホメオスタティックな調節を行う視床下部および報酬系を主に調節する側坐核のメラノコルチン神経系、オピオイド神経系、ドーパミン神経系およびグルタミン酸神経系関連のmRNA発現を検討した。さらに、情動や学習記憶、意志決定のコントロールを行う扁桃体、海馬、大脳皮質におけるグルタミン酸関連のmRNA発現を検討した。その結果、CDマウスと比較し、自由摂食時にはHFDマウスの各mRNA発現パターンに明らかな差は認められなかったが、48時間絶食後および48時間絶食後4時間再摂食後では、いずれの検討部位においても差が認められた。この結果から、2週間の高脂肪食摂取単独では大きな変化は認められないが、絶食という負荷をかけることにより変化が明らかになることから、12週間の高脂肪食負荷により、脳内の報酬系を含む摂食調節系に変化が潜在していること、2絶食により、その変化が顕在化すること、が明らかになり、絶食そのものが、脳内の報酬系を含む摂食調節系に大きな変化をもたらす可能性が示された(in preparation)。肥満の減量治療の後、長期に渡る体重の維持は非常に困難である。最近、肥満における過食や減量後リバウンドに、報酬系の異常が関係する可能性がヒト脳機能イメージングなどの研究報告から示されている。申請者は、肥満で認められる過食は中脳辺縁系ドーパミン神経系(報酬系)の破綻によって生じるのではないか、さらに、その異常病態は、神経可塑性によって減量後も継続するため、容易にリバウンドするのではないかと考えている。

これまでの検討により、12週間の高脂肪食負荷により、脳内の報酬系を含む摂食調節系に変化が潜在していること、2絶食により、その変化が顕在化すること、が明らかになり、2週間という比較的短期間の高脂肪食負荷単独、および絶食再摂食そのものが、脳内の報酬系を含む摂食調節系に大きな変化をもたらす可能性が示された。さらに、機能的な変化を確認するために、48時間絶食後、再摂食直前にメラノコルチン受容体拮抗薬、オピオイド受容体拮抗薬およびグルタミン酸神経系関連の受容体拮抗薬の脳室内投与を行い、再摂食量に対する作用を検討したところ、CDマウスとHFDマウスの反応(再摂食量の抑制程度)に違いが認められ、これらの神経伝達系が2週間の高脂肪食負荷および絶食再摂食により変化していることが明らかになった。また、レプチンの報酬系における役割を検討する目的で、レプチン過剰発現トランスジェニックマウスの側坐核におけるΔfosB mRNAおよびegr-1 mRNAの発現検討を行った。その結果、同部位におけるこれらのmRNA発現は対照群と比較し、有意に減少しており、同マウスの摂食抑制作用に、報酬系の抑制も関与している可能性が示された(in preparation)。これまでの検討で認められた変化が過食や減量後のリバウンドの手掛かりとなると考え、絶食や食事制限にフォーカスを充てていく。さらに、いずれの検討も、行動解析、機能解析、分子生物学的解析、代謝パラメーター解析、および摂食調節因子の血中濃度測定により包括的に解析し、内分泌代謝領域と精神科領域の臨床視点を統括して検討することで、肥満における報酬系の生理的意義を明らかにする。最終的に、これらの解析から、過食につながる報酬系の病態生理学的意義を明らかにし、新規抗肥満薬の創薬に繋がる基盤的情報を見出す。具体的には、本年度の成果を踏まえ下記のモデルマウスを作成し、摂食量や体重変化、行動学的解析および代謝パラメーターの解析を先行して行い、その結果を基に、メカニズム解析を機能解析や分子生物学的解析を行う。モデルマウスの検討:より長期の高脂肪食負荷である、8週間の高脂肪食負荷を行い解析する【A群】。さらに、8週間の高脂肪食負荷後に、体重を高脂肪食自由摂餌対照群【B群】に比べ、75%体重になるように高脂肪食制限摂餌下により2週間飼育した【C群】、8週間の高脂肪食負荷後に2週間正常食で飼育した【D群】さらに、C群およびD群に1週間高脂肪食を自由摂餌させた【E群】について検討を行う。さらに、高脂肪食飼育マウスを5日間自由摂食させ、48時間絶食後また5日間自由摂食させ、48時間絶食させ、を10週間行う。前述のマウスおよびレプチン・グレリン遺伝子改変動物について以下の解析を行う。(a)行動学的解析:1条件性場所選好試験、22ボトルスクロース嗜好性試験、3不安行動(高架式十字迷路)、4自発運動能、5ストレス反応(強制水泳テストおよび拘束ストレス);(b)機能解析:1急性スライスを用いた電気生理学的解析、2in vivoマイクロダイアリシス法によるドーパミンおよびグルタミン酸分泌解析;(c)分子生物学的解析:定量的RT-PCR法およびウェスタンブロッティング法による側坐核でのドーパミンシグナル関連因子および神経可塑性調節因子の発現検討;(d)代謝パラメーターの解析:体重変化、摂食量、脂肪量、血中糖脂質代謝関連マーカー;(e)レプチン、グレリン、およびアミリンの血中濃度。
胆道癌におけるHedgdehogシグナル系の発現解析

今回我々は、当教室で症例が豊富な胆道癌でhedgehogシグナル系の発現解析を行い、組織型、分化度、粘液形質による発現の違い、また予後との関連を検討し、hedgehogシグナル系が予後因子とりうるか、またhedgehog経路阻害剤の治療の対象となりうるかを明らかにすることを目的とした。まずは、胆管癌のcell lineを用いてRT-PCRを行った結果、hedgehog遺伝子の中のIHH(Indian Hedgehog),SHH(Sonic Hedgehog)及び下流遺伝子の発現を確認した。更に、cell lineを用いて細胞免疫染色を行い、IHH,SHH,DHH(DesertHedgehog)ともに、蛋白レベルにおいても発現があることを確認した。次にhedgehogシグナル経路阻害剤である、シクロパミン(Cyclopamine)を用い、増殖が抑制されることを確認した。また、Cyclopamine使用後、下流遺伝子の増減を確認するため、realtimeRT-PCRを用いた結果、主にGlil,Foxm1(下流遺伝子)において減少が確認された。これらのことから、胆管癌cell lineにおいてSHH,IHH,DHHが発現しているであろうということが、確認され、Cyclopamineは、胆管癌及び下流遺伝子の経路で発現されるであろうと思われる遺伝子を抑制することがわかった。今回我々は、当教室で症例の豊富な胆管癌を用いてhedgehogシグナル系の発現解析を行い、更に予後との関連を検討し、「hedgehogシグナル系が予後因子をとりうるか」、また「hedgehog経路阻害剤シクロパミン(Cyclopamine)が治療の対象となりうるか」を明らかにしていくことにした。更に、cell lineを用いて細胞免疫染色を行い、IHH,SHH,DHH(Desert Hedgehog)ともに、蛋白レベルにおいても発現があることを確認した。また、Cyclopamine使用後、下流遺伝子の増減を確認するため、real time RT-PCRを用いた結果、主にGli1,Foxm1(下流遺伝子)において減少が確認された。今後は、臨床検体を用いてヘッジホッグシグナルの発現を確認し、患者の予後や転移と比較し、関連があるかを検討していく。以上よりhedgehog経路阻害剤が治療の対象となりうるであろうと、予測された。