hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
cofiniteな双曲離散群のgrowth functionについて

空間におけるnoncompactなCoxeter多面体から定まる鏡映群のgrowth function(有理関数)の極のうち実軸上の開区間(0,1)上にあるものの個数についてKellerhals氏とPerren氏による予想があるが、noncompactな場合についても同様の予想ができるのではないかと考えているため、これについても取り組みたいと考えている。(抄録なし)
マウスｐｉＲＮＡの生合成経路の解明

生体内には小さなRNA(小分子RNA)が数多く存在し、遺伝子やタンパクの発現を調節している。piRNA(PIWI interacting RNA)は、生殖系列の細胞で発現している2531塩基の小分子RNAであり、ゲノム上の繰り返し配列(レトロトランスポゾン遺伝子)の発現を抑制している。本研究では、遺伝子改変マウスやマウスの精巣由来の細胞株を用いて、ミトコンドリアの外膜に存在するGPAT2タンパクや、MVH(mouse VASA homologue)と呼ばれるタンパクの酵素活性が、piRNAの生合成や精子形成に必須であることを明らかした。MILI欠損マウス由来のGS細胞は、マウス精巣における雄性生殖細胞の表現型と同様に、レトロトランスポゾンの制御領域におけるDNAメチル化の低下と、それに起因する発現上昇がみとめられる。そこで、野生型およびMili欠損GS細胞におけるpiRNA産生についての解析をおこなった結果、野生型GS細胞において盛んにおこなわれているpiRNAの一次産生は、Mili欠損GS細胞においては、著しく障害されていた。また、Mili遺伝子の再導入により作製したMili回復GS細胞においては、piRNAの一次生成による産生が回復するだけでなく、野生型より多量のpiRNAが発現するようになったことから、piRNA一次生成がMILI依存的であることを明らかにした。これらの結果から、GS細胞がpiRNAの一次生成分子機構の解析に極めて有用なツールであることを見いだした。上記の成果に基づき、MILIと協調してpiRNA一次生成に関与する因子を同定するため、GS細胞におけるMILI結合タンパクの探索をおこなった。その結果、グリセロール-3-リン酸にアシル基を付加し、リゾホスファチジン酸を産生するミトコンドリア膜酵素であるGPAT2を同定することができた。Mili回復GS細胞においてGPAT2をノックダウンしたところ、piRNAの一次生成が著しく障害されていた。さらに、アシル基転移活性ドメインに変異を導入したGPAT2を、GPAT2ノックダウンGS細胞に導入したところ、変異体においてもMILI結合piRNAが産生されており、GPAT2の酵素活性はpiRNA産生と無関係であることを明らかにした。以上の結果から、MILI結合タンパクであるGPAT2がpiRNA一次生成に重要な役割を果たすことを明らかにした。<MVHの変異体マウスを用いたpiRNA生合成過程とMVHの分子機能解析>生殖細胞特異的に発現するRNAヘリカーゼであるMVH(mouse VASA homologue)は、piRNAの生合成に重要な役割を果たしている。今回、ヘリカーゼ活性に必要なアミノ酸の置換によりヘリカーゼ活性Nullの変異体(ΔH-MVH)に、FLAG-tagを付加したTgマウスを作製し、MVH欠損マウスに交配して、ΔH-MVHのみを発現するマウスを作製して解析をおこなった。その結果、レトロトランスポゾンLINE1やIAPの1次産生piRNAはKOと比較して増加していたが、2次生成piRNAはKOマウスと同様に低下していた。一方、MVH-KOマウスで認められた生殖顆粒の消失はΔH-MVHマウスではみとめられず、正常であった。以上のことから、これまで報告してきたpiRNA生合成におけるMVHの2つの役割、1piRNAの合成の場である生殖顆粒形成に重要、22次生成piRNAの合成に重要、のうち、MVHのヘリカーゼ活性は、2次生成の産生には必要であるが、生殖顆粒形成には必要ないことが明らかとなった。この結果は、MVH欠損マウスでは不明であった、MVHの2つの機能を、ヘリカーゼ活性の有無で分けることができた点で重要な結果であるといえる。<GS細胞を用いたpiRNA生合成過程の解析>前年度までに、GS細胞を用いてMILI結合タンパクとしてGPAT2を同定し、1次生成におけるGPAT2の役割を解析してきた。その結果、GPAT2が脂質代謝の酵素活性非依存的に、piRNA産生に重要な役割を果たすことを明らかにしている。生体内におけるGPAT2の役割を明らかにするために、現在、GPAT2のノックアウトマウスを作製し、解析を開始している。<GPAT2ノックアウトマウスの解析>生体内におけるGPAT2の役割を明らかにするために、GPAT2ノックアウト(GPAT2-KO)マウスを作製し、解析をおこなってきた。GPAT2-KOマウスの胎仔期精巣における小分子RNAの解析をdeepシークエンスによって解析した結果、piRNAはほとんど産生されておらず、MILI-KOマウスと比較しても低レベルであった。このことから、GPAT2はpiRNAの産生には不可欠の分子であることが、KOマウスを用いた結果からも明らかになった。さらに、生後の精巣においては、精子形成初期にアポトーシスが生じており不妊になることが明らかになった。前年度までに、ヘリカーゼ活性Nullの変異体(MVH-HD;-helicase dead)を発現するTgマウスを作製し、MVH欠損マウスに交配して、MVH-HDのみを発現するマウスを作製して解析をおこなってきた。今年度は、このマウスの精巣よりGS細胞の樹立を行なってきた。

GS細胞を樹立するためには、DBA2マウスに戻し交配する必要があるが、TgとKOの両アリルをもつDBA2マウスが生まれず、交配に時間がかかっている。何度かGSの樹立を試みたが、樹立までには至っていない。MVHのヘリカーゼ活性Nullの変異体マウス由来のGS細胞を作製し、解析をおこなう予定であったが、まだ樹立できていない点で、遅れが生じている。<MVHの変異体マウスを用いたpiRNA生合成過程とMVHの分子機能解析>生殖細胞特異的に発現するRNAヘリカーゼであるMVH(mouse VASA homologue)は、piRNAの生合成に重要な役割を果たしている。これまでに、ヘリカーゼ活性Nullの変異体(MVH-HD;-helicase dead)を発現するTgマウスを作製し、MVH欠損マウスに交配して、MVH-HDのみを発現するマウスを作製して解析をおこなってきた。今年度は、このマウスの精巣よりGS細胞を樹立し解析をおこなった。レトロトランスポゾンIAPとLINE1-TfのDNAメチル化は、MVH-HDマウス由来のGS細胞においては、低メチル化状態であった。一方、LINE1-Aはコントロール同様、高メチル化であった。この結果は、マウスの生後14日の精巣より採取した生殖細胞でみられるLINE1の低メチル化、および、IAPの高メチル化の結果と一致しない。piRNA生合成において、MVHのヘリカーゼ活性は、2次生成piRNAの合成に必要であることを考慮すると、むしろ、今回のGS細胞におけるIAPの低メチル化が胎仔期のpiRNAによるde novo DNAメチル化を反映していると考えられる。この結果は、piRNAがDNAの維持メチル化にも関与する可能性を示唆するものである。生体内には小さなRNA(小分子RNA)が数多く存在し、遺伝子やタンパクの発現を調節している。piRNA(PIWI interacting RNA)は、生殖系列の細胞で発現している2531塩基の小分子RNAであり、ゲノム上の繰り返し配列(レトロトランスポゾン遺伝子)の発現を抑制している。本研究では、遺伝子改変マウスやマウスの精巣由来の細胞株を用いて、ミトコンドリアの外膜に存在するGPAT2タンパクや、MVH(mouse VASA homologue)と呼ばれるタンパクの酵素活性が、piRNAの生合成や精子形成に必須であることを明らかした。MVHのヘリカーゼ活性Nullの変異体(ΔH-MVH)を発現するマウスの作製、および解析により、MVHのpiRNA産生における役割を明らかにすることができた点でで、順調にすすんでいる。しかし一方で、この変異マウス由来のGS細胞の作製が遅延している。GPAT2はpiRNAの産生には不可欠の分子であることから、KOマウスの表現型は、MILI-KOマウスと同様に精子形成過程の減数分裂期初期でのアポトーシスであることが予想された。しかし、実際には、予想より早い段階で精子形成が停止していたことから、GPAT2はpiRNA産生における役割だけでなく、別の機能も有すると考えられた。
地域協力と越境的ネットワークの変容に関する地域間比較研究-海域島嶼を事例として

本研究は、グローバル化の進展への対応として行われている地域協力の強化や深化によって、脱領域的な越境的ネットワークがいかなる変容を遂げているのか、バレンツ海、バルト海、地中海、東シナ海、南太平洋の各海域島嶼を事例として、比較地域的な観点から研究調査を実施し、分析を行った。研究成果は、日英両言語を用いた報告書としてまとめ刊行するとともに、研究代表者が勤務する大学の学術情報リポジトリに登録し、インターネットを通じて公開した。本研究は、グローバル化の進展への対応として行われている地域協力の強化や深化によって、当該地域に存在していた脱領域的な越境的ネットワークがいかなる変容を遂げているのか、地域協力と越境的ネットワークが交錯する場としての海域島嶼を事例として、比較地域的な観点から考察を試みることを目的とするものである.本年度は、研究調査枠組みの構築、および対象事例に関する調査資料の収集と研究調査を目的として、以下のように研究を実施した。1)グローバル化の地域協力への影響、およびそれへの対応としての地域協力の強化や深化に関する先行理論研究の整理と考察2)バレンツ海、バルト海、地中海、東シナ海、南太平洋の島嶼における地域協力の強化や深化、および越境的ネットワークの実態に関する文献調査3)グローバル化への対応としての地域協力の強化や深化、およびそれによる当該地域の越境的ネットワークの変容に関する現地調査(1)バルト海-エストニア、フィンランドにおける文献調査、インタビュー調査(2)東シナ海-沖縄、台湾、済州における文献調査、インタビュー調査(3)南太平洋-パラオにおける文献調査、インタビュー調査4)研究参加者による研究調査枠組み、および事例研究に関する研究会の開催本年度は、グローバル化の進展への対応として行われている地域協力の強化や深化によって、バレンツ海、バルト海、地中海、東シナ海、南太平洋の各海域の島嶼に存在していた脱領域的な越境的ネットワークがいかなる変容を遂げているのか、比較地域的な観点から以下のように研究調査を実施し、分析を行った。1)地域協力の強化や深化による各海域島嶼の越境的ネットワークの変容に関して、国内の研究機関における文献調査を中心とした調査資料の収集を進め、整理を行った。2)地域協力の強化や深化による越境的ネットワークの変容に関する事例研究として、バルト海島嶼を中心に、エストニア、オーランド諸島、フィンランドにおいて、現地でしか入手できない関係資料を収集するとともに、自治政府等の関連する諸機関、NGOや市民グループなどの諸団体、関係者等に対する聞き取り調査を含めた第二次海外研究調査を実施した。3)国内の研究機関、第二次海外研究調査において収集した関連調査資料、および現地で実施した研究調査の結果を整理、分析し、研究参加者各自の調査分析に関する情報交換を通じて、本研究課題の問題意識のさらなる共有を行った。最終年度にあたる本年度は、これまで国内外において実施した調査・研究データの分析に基づいて、地域協力の強化や深化による海域島嶼における脱領域的な越境的ネットワークの変容に関して地域間の比較研究を行うことを中心に、以下の段取りにのっとって、総合的な観点から考察を行い、最終的な研究課題の取りまとめを実施した。1グローバル化の進展への対応として行われている地域協力の強化や深化によって、海域島嶼において存在し機能してきた越境的ネットワークがいかなる変容を遂げているか、国内の研究機関を中心に、補充的な文献調査を実施し、収集した調査資料の整理を行った。2バレンツ海のスヴァールバル諸島、バルト海のBaltic7、地中海の西地中海島嶼連合、南太平洋の太平洋諸島フォーラム、東シナ海の沖縄を事例とした地域協力の強化や深化による海域島嶼における越境的ネットワークの変容に関して、文献調査、および現地調査によって得られた各自の研究調査の分析をもとに、実証的な相互の比較研究を行い、考察した。3上記で得られた分析結果に基づき、海域島嶼を事例とした地域協力の強化や深化による越境的ネットワークの変容に関する理論化への道筋を視野に入れた総括的分析を行った。4最終的な研究成果を『地域協力と越境的ネットワークの変容に関する地域間比較研究ー海域島嶼を事例としてー』と題する日英両言語を用いた報告書としてまとめ、刊行し公表を行った。本年度の研究目的は、地域協力の強化や深化による各海域島嶼の越境的ネットワークの変容について、その実態を把握することであり、調査資料の収集・整理、および第二次海外研究調査の実碗によって、現在までに当初予定していた目的をほぼ達成したと考えられるため24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題を今後推進するにあたっては、これまで行ってきた分析枠組みの構築、調査資料の収集・整理、海外調査等によって得られた知見に基づき、最終年度の取りまとめに向けて、研究参加者全員による総合的な分析を進めていく予定である24年度が最終年度であるため、記入しない。
複雑な立体構造をもつ森林の放射伝達機構の解明：分散球群と複数の衛星を用いた解析

針広混交林や育成複層林など、構造が複雑化する森林を高精度に解析するには、森林における光の伝播過程のより細密な理解が不可欠である。本研究の目的は、複雑な立体構造をもつ森林の放射伝達機構を解明することである。そのために、森林の立体構造を三次元空間に散らばる球群で表現し、空間解像度と観測頻度の異なる衛星で観測した分光反射率を利用した解析を行なう。平成30年度は、現地調査と森林構造の取得、植生量推定手法の衛星データへの適用、林床植生の葉面積推定を実施した。現地調査と森林構造の取得では、工石山の人工林(高知県土佐町森林組合の協力による)において、無人航空機観測、トラバース測量、基準点測量を実施した。また、林床植生の毎木調査と写真撮影を行った。無人航空機と林床植生の画像からStructure from Motionにより、樹冠と林内の三次元球群モデルを作成するとともに、測量結果と合わせることで森林の三次元球群データを作成した。植生量推定手法の衛星データへの適用では、平成29年度に開発した手法をLandsat-8/OLIのデータに適用した。この手法は森林を植生層と土壌層で表現し、層内と層間の放射伝達から植生量を推定するモデルであり、針葉樹人工林の構造に適したモデルである。推定された葉面積指数を現地観測や文献資料と比較した結果、季節変化も含めて妥当な結果が得られた。林床植生の葉面積推定では、林床植生の三次元モデルから葉点群を抽出してボクセル化することで葉面積を推定した。現地調査との比較では、ケクロモジとシロモジで昨年度の解析結果と同程度(誤差率で15%程度)の推定精度であったが、ツルシキミでは葉色と樹冠構造の影響で過小推定であった。現在、衛星データの影の影響を球群を用いて解析している。なお、平成29年度に実施した「GNSSによる面積測量の精度指標の開発」は学術雑誌に掲載された。当初の予定どおり、現地調査によってデータの蓄積を増やすと同時に、昨年度に得られた知見を活かし、放射伝達モデルを用いた光の伝播過程の解析に重点を移して解析を進めている。現地調査は、平成29年度の6月に加えて、平成30年の8月と12月に実施した。これにより下層植生の季節変化も含めた解析が可能となったため、今後の現地調査は補助的な調査のみとなる。中解像度衛星による解析では、調査地区を含む四国地域のLandsat-8/OLI(2014年2018年の季節の異なる14シーン)を用いて葉面積指数の時系列を計算した。得られた葉面積指数は最大で3.0程度であり、季節変化は落葉広葉樹林で大きく、針葉樹林で小さかった。一方で、南向き斜面で大きく推定される傾向がみられ、衛星データの斜面補正の必要性が示された。現在、分散球群を用いた影補正の手法を検討している。この手法は、レイトレーシングによってセンサに入射する光を追跡し、山地の斜面によって生じる太陽ー地表ー衛星の位置関係の変化と、樹冠構造によって生じる影の影響を同時に補正する手法である。この手法を適用し、衛星データに含まれる太陽位置の違いによる反射率の変化を補正することで、樹冠の反射率を用いた植生量推定の高精度化に取り組んでいる。林床植生の葉面積推定では、間伐率の異なる林分の調査区において、夏季と冬季に、樹種ごとの葉面積を推定した。三次元点群の色や幾何構造から葉点群を抽出し、点群をボクセルに変換することで面積に換算した。葉点群の抽出では、幾何情報を追加するよりも、色情報のみを利用する方が抽出精度が高かった。また、比較的高木で葉色が明るいケクロモジやシロモジと比較して、葉が深緑で葉が密生しているツルシキミは過小評価であった。現在、夏季と冬季の違いを評価している。間伐率の異なる林分の反射率の季節変動に与える下層植生の影響について解析する計画である。最終年度の令和元年度は、森林の三次元構造情報を用いて放射伝達機構をモデル化する。植生量推定手法については、手法の妥当性評価と高精度化のため、より高頻度観測が可能なHimawari-8/AHIを援用した解析を行なう。Landsat/OLIとの波長応答関数の違いを考慮したアルゴリズムの調整と実装の後、両センサの推定結果を比較することで妥当性を評価するとともに、設定パラメータを相補的に調整することで高精度化を図る。加えて、三次元球群を用いたレイトレーシングによって、調査対象林の放射伝達をシミュレーションする。現在までの解析で、衛星が観測する反射率は樹冠構造によって生じる影の影響を大きく受けていることが分かっている。球群から得られた影の面積率と、衛星の可視近赤外域の分光反射率とを用いて、両者の関係性をモデル化し、影や地形の影響を除去した分光反射率を算出する。また、時系列衛星データと球群を組み合わせ、樹冠による影と反射率との時間変化を解析することで、衛星データに含まれる影の影響を除去する新しい手法を提案する。林床植生の解析では、Structure from Motionを用いた葉面積推定の高精度化を継続するとともに、夏季と冬季の変化についても定量的に評価する。特に、間伐率の高い調査区では下層植生の樹高が4mを超えるため、立体構造を考慮した解析を実施する。

加えて、オルソ画像を用いた調査プロット内の下層植生面積率と、高木層の樹冠構造や相対照度との関係性を解析し、間伐率の異なる調査区における衛星が観測する反射率における下層植生の寄与率を求める。これらの解析を通じて、衛星リモートセンシングによる森林施業管理の高精度化を達成する。研究体制については、これまでと同様、年4回程度の合同研究会を予定している。また、最終年度であることから学術雑誌や国際会議などでの情報発信にも重点を置いて活動する。林業ではこれまでもリモートセンシングが利用されてきた。しかし、針広混交林や育成複層林などで構造が複雑化する森林を高精度かつ継続的に解析するには、森林における光の伝播過程のより細密な理解が不可欠である。本研究の目的は、複雑な立体構造をもつ森林の放射伝達機構を解明することである。そのために、森林の立体構造を三次元空間に散らばる球群で表現し、空間解像度と観測頻度の異なる衛星で観測した分光反射率を利用した、解析を行なう。平成29年度は、現地調査と森林構造の取得、植生量推定の高度化のための植生等値線の最適化、写真測量による葉面積測定、GNSSによる面積測量の精度指標の開発、の四項目を実施した。現地調査と森林構造の取得では、工石山の人工林(高知県土佐町森林組合の協力による)と、高知大学演習林において、無人航空機による撮影とGNSS測量を実施した。また、SfM技術により三次元点群モデルを作成し、樹木位置、立木密度、樹冠形状、樹冠投影図の自動取得を行った。植生量推定の高度化のための植生等値線の最適化では、可視・近赤外の分光反射率空間における植生の等値線に、最適化した非対称次数関数を用いることで既存の誤差を80%まで削減できることを示した。写真測量による葉面積測定では、画像枚数、照明条件、ソフトの設定等の違いによる葉面積推定精度の違いを評価した。その結果、誤差率で最大15%程度の差が生じる事が示された。GNSSによる面積測量の精度指標の開発では、四国森林管理局、日本森林林業振興会高知支部と協力して、GNSSの位置誤差から面積誤差の近似値を算定する手法を開発した。当初の計画通り、今年度は現地調査によって森林構造を取得するとともに、光の伝播過程のモデル化に向けた、植生等値線の最適化や葉面積測定の精度評価を実施した。これらのデータと知見は、次年度以降の解析において活用される。当初の予定どおり、現地調査と森林構造の取得を終了した。また、データ解析として、植生等値線の最適化、葉面積推定の精度評価、GNSS測量による面積精度評価指標の開発を実施している。現地調査については、6月に工石山の間伐時期の異なる人工林の四ヶ所において、また、11月に高知大学演習林の間伐率の異なるヒノキ林分において実施した。いずれも、無人航空機を用いた上空からの画像取得と、GNSSによる地上基準点の位置座標の測量を行った。森林構造の取得では、無人航空機の撮影画像からSfM技術を用いて、林分ごとに三次元点群モデルを作成した。また、個木の判別を効率的に行うため、三次元点群を用いて樹冠投影図の自動作成を行った。現地調査で取得した樹木位置と樹冠半径を用いて検証を行った結果、間伐率の高い区画において精度が高かった。植生等値線の最適化では、衛星データの植生量推定を高精度化するため、これまでに開発した非対称次数関数による植生等値線について、理論解析による最適化を試みた。その結果、最適化によって既存の誤差を80%まで削減できた。
味蕾細胞-味神経細胞間における情報伝達機構の解明を目指した初代共培養系の確立

近年、各種の味覚受容体やシグナル分子が同定され、味蕾細胞特異的に発現する遺伝子群の同定、ならびに味情報の受容・伝達機構へのそれら分子の関与が解明されてきた。しかし塩味受容や味蓄細胞の分化、味神経との情報伝達などに直接的に関わる分子の同定はほとんど達成されておらず、味蕾細胞に発現する分子の知見は十分とは言えない。本年は、DNAマイクロアレイ技術を用いて、新たな味蕾特異的分子マーカーの同定とその発現解析を行った。マウスおよびラットの有郭乳頭味蕾細胞、味蕾周辺の上皮細胞、これらを含む乳頭上皮を用いてDNAマイクロアレイ解析を行った。各アレイの結果を比較し、味蕾特異的に発現すると予想される遺伝子を抽出した。各遺伝子のcDNAを取得し、in situ hybridizationにより味蕾内での発現を確認した。味蕾の一部の細胞に特異的な発現が見られたものは、さらに二重in situ hybridizationを行い、既知の味蕾分子マーカーと発現分布を比較した。今回取得した分子の中には、TRPM5(甘・旨・苦味受容細胞マーカー)、PKD1L3(酸味受容細胞マーカ二)と排他的に発現するものがあった。これは、塩味受容細胞を含む新たな細胞種のマーカーとなり、今後残された味蓄細胞種の機能の特定につながると予想される。今後は味蕾細胞に特異的な発現を示す分子群が、味神経への情報伝達機構に何らかの関与を行っているかについて、個体レベルでの解析も視野に入れながら検討する。脊椎動物において味を受容する器官である味蕾は、およそ数十の細胞より構成されるが、それぞれの細胞は機能と分化段階の異なるヘテロな集団であることが知られている。これら味蕾細胞を遺伝子発現を基準に分類すると、味物質受容体分子発現の有無等を指標にいくつかのグループに分類できる。味蕾細胞の機能・分化段階を検証する上で、個々の細胞における遺伝子発現プロファイルを検出できるようにすることは非常に重要な課題である。そこで、本年度の研究においては、ラット味蕾より分離した-細胞由来のRNAをもとに、マーカー分子がPCR増幅により検出可能になるような条件検討を行った。ラットより味蕾を摘出した後に、実体顕微鏡下で細胞を分離し、味蕾由来の細胞を1つずつ単独で回収した。それぞれの細胞よりRNAを抽出した後、T7RNAポリメラーゼ認識配列を組み込んだプライマーを利用した増幅法により、各細胞に由来するRNAを増幅し、PCRテンプレート用に1本鎖cDNAを合成した。これをテンプレートとして用いて、味蕾に発現している既知のマーカー分子が増幅するようなPCRの条件検討を行った。その結果、基本味の受容体ならびに細胞内シグナリングの下流因子を検出することにより、それぞれの味蕾由来細胞がいずれかの基本味についての受容細胞であるか、あるいは味物質受容体を発現しない細胞であるかの判別がある程度可能になった。今後はより適切な判別行うため、味蕾細胞の一部がGFP標識されたトランスジェニックラット由来の味蕾を用いることにより、遺伝子発現と細胞機能との相関についてさらなる検証を行い、味蕾由来細胞の機能分類をマーカー遺伝子発現により決定することを試みる。
アミノ酸による新たな脂肪細胞機能制御機構の解明

分岐鎖アミノ酸であるロイシンがインスリン非存在下において、脂肪細胞への糖取込みを抑制し、脂肪蓄積を抑制する一方、インスリン存在下では、脂肪細胞への脂肪酸取込みを亢進させることが明らかとなった。また、肥満モデルマウスに対するロイシン投与は糖質代謝改善作用を有することが示唆された。これらの結果より、ロイシンは生体の栄養状態に応じ、脂肪組織などに作用し、生体全体の代謝調節機能を担いうることが示唆された。先の予備的な研究で、アミノ酸添加が脂肪細胞分化過程に及ぼす影響について検討したところ、インスリン非添加状態において、ロイシン添加が中性脂肪蓄積量を低下させることを見出した。この作用は他の分岐鎖アミノ酸であるバリンやイソロイシン添加時には認められなかった。上記先行研究を受け、ロイシンが脂肪細胞分化過程に与える影響について、詳細な検討を行った。ロイシン添加による中性脂肪蓄積抑制効果は、インスリン濃度依存的に低下すること、ロイシン添加期間に依存して発揮されることが明らかになった。ロイシン処理は糖取込を減少させたが、遊離脂肪酸取込、脂肪分解には影響を与えなかったことから、ロイシンによる中性脂肪蓄積抑制効果は、遊離脂肪酸取込、脂肪分解の亢進によるものでなく、糖取込の抑制がその一因となっていることが示唆された。糖取込能は脂肪細胞分化過程で亢進することが示されていることより、ロイシンが脂肪細胞分化を抑制する可能性があると考え、ロイシン処理が脂肪細胞マーカー遺伝子の発現に与える影響について検討した。興味深いことに、ロイシン処理は脂肪細胞マーカー遺伝子(aP2,leptin, GLUT4)のmRNA発現を上昇させることが明らかになり、ロイシンは脂肪細胞分化を抑制するのではなく、亢進させることが示唆された。以上の結果より、ロイシンは脂肪細胞分化を亢進させるものの、糖取込を抑制することで、脂肪細胞分化過程における中性脂肪蓄積を抑制させることが示唆された。また、ロイシンの作用にはインスリンシグナル経路の関与が示唆された。現在ロイシンがインスリンシグナル経路に及ぼす影響について、各種阻害剤を用いて検討中である。上記のような知見はアミノ酸による新たな脂肪細胞機能の制御機構の存在を示唆するものであり、肥満に伴う代謝異常症の食餌による予防・改善戦略創出の一助となることが期待される。昨年度までの研究において、脂肪細胞へのロイシン添加がインスリン非依存的な糖取込みを抑制することで、中性脂肪蓄積を抑制することを見出した。このような作用は他の分岐鎖アミノ酸には認められなかった。平成23年度も引き続き、ロイシンが脂肪細胞機能に与える影響について検討を行なった。ロイシンによる糖取込み抑制作用がインスリン非存在下でのみ観察されたことから、インスリンシグナル経路とロイシン作用について検討したところ、ロイシンの糖取込み抑制作用は、PKC阻害剤の影響は受けず、PI3K阻害剤の存在下では消失することが明らかとなった。このことから、インスリン非存在下におけるロイシンの糖取込み抑制作用には、PI3Kが関与することが示唆された。また、ロイシンが脂肪細胞における脂質取込みに与える影響について検討したところ、ロイシン添加はインスリン存在下でのみ脂肪酸の取込み量を増加させることが明らかとなった。この時、脂質取込み、輸送に関与する遺伝子(LPL,aP2)の発現量の増加が認められた。一方、他の分岐鎖アミノ酸においてはこのような効果は認められなかった。ロイシンによる脂質取込み・輸送に関わる遺伝子の発現亢進は、PI3K阻害剤の影響は受けなかったが、PKC阻害剤存在下で消失し、PKCを介した現象であることが示唆された。以上より、脂肪細胞に対するロイシンの作用はインスリンやエネルギー基質によって変化することが示唆された。また、肥満モデル動物を用いた検討において、2%ロイシン摂取群では耐糖能、空腹時血糖の改善が認められた。これらの結果から、ロイシンは生体の栄養状態に応じ、生体の代謝調節作用を担いうることが示唆された。またその作用には、脂肪細胞機能制御を介した機構が存在する可能性があると考えられた。
透過型電子顕微鏡内のその場観察用簡易型雰囲気ホルダーの開発

透過型電子顕微鏡内その場実験は、固体や液体などの凝縮系内での反応に関しては多くの成果を得てきている。たとえば、析出、マルテンサイト変態、再結晶などの固体内反応のみならず、融解・凝固、固液界面の観察など他の方法では得られないユニークな成果を得ている。一方、固体-気体反応は、極めて多くの重要な反応を含んでいるにも拘わらず、透過型電子顕微鏡そのものが高真空の装置であるため、透過型電子顕微鏡の鏡体や試料室周りの大規模な改造を必要とするため、世界的に見てもこれまでごく一部のグループを除いてほとんど実施されてこなかったというのが実情である。本研究では、透過型電子顕微鏡の鏡体や試料室などの本体を大幅に改造することなく、試料ホルダーのみを改造することによって、固体-気体反応を透過型電子顕微鏡内でその場観察することを可能ならしめる簡易型透過型電子顕微鏡用雰囲気ホルダーを開発し、2,3の固体-気体反応野観察に適用した。固体-気体反応は高温での反応が特に重要なため、最高温度は2000°C(2273K)で、気体の圧力は2x10^<-4>Torrで、分解能は0.2nmが得られた。この装置を用いて酸化鉄の還元と酸化過程を高分解能観察、電子線エネルギー損失分光、及びエネルギー分散型X線分析棟を併用して、詳細に追究し、貴重な方法を得ることに成功した。また、半導体工業において区岩目手重要な、還元雰囲気における除去とその後の酸化雰囲気における熱酸化膜の形成を原子レベルで観察することにも成功した。
鉄系超伝導体における新奇電子秩序相と超伝導の相関

鉄系超伝導体の中でも、(Ba,K)Fe2As2はとりわけ複雑な電子相図を示す。本研究の目的は、(Ba,K)Fe2As2の電子相図を理解し、様々な電子秩序相が超伝導とどのように関わっているかを明らかにすることである。K置換により反強磁性斜方晶相が抑制され超伝導が発現するが、反強磁性斜方晶相が消失する直前に反強磁性正方晶が出現する。このような振る舞いは、他の鉄系超伝導体では見られない特徴的なものである。本年度は、この反強磁性正方晶相を示す組成を中心に単結晶育成を行い、弾性抵抗率測定と放射光を利用した単結晶X線回折実験を行った。1.弾性抵抗率試料に印加した歪みに対する電気抵抗率の応答である弾性抵抗率は、系の回転対称性の破れ、すなわちネマティック状態を議論する上で重要な物理量である。本年度は、ピエゾ素子を用いた弾性抵抗率測定システムを構築した。いくつかの組成に対してテスト測定を行い、母物質では先行研究と一致する結果を得た。今後、詳細な組成依存性を調べるための基盤が確立した。2.単結晶X線回折高エネルギー加速器研究機構のフォトンファクトリーにおいて、(Ba,K)Fe2As2に対して放射光を用いた単結晶X線回折を行い、格子の変調に起因すると考えられるピークを発見した。何らかの電子秩序に起因する格子の変調を観測していると考えられる。逆格子空間におけるこのピークの位置の組成依存性を調べ、反強磁性正方晶を示す組成でピーク位置に異常が現れることを見出した。幅広いK置換量の(Ba,K)Fe2As2単結晶が既に作製済みであり、物性測定に集中できる状況が整っている。弾性抵抗率の測定システムのテストもほぼ完了している。単結晶X線回折実験では、反強磁性正方晶を示す組成で予期せぬ結果が得られており、今後の研究の進展に期待がもてる。以上のことから、研究は順調に進展していると考えられる。(Ba,K)Fe2As2の電子相図を理解するべく、組成依存性を調べ、系統的な研究を行う。弾性抵抗率を組成を振って測定することで、ネマティック状態と超伝導の関係を明らかにする。また、放射光を用いた単結晶X線回折も引き続き行う。発見したピークは何らかの電子秩序相と関連している可能性が高いが、詳細は不明である。本年度は室温での組成依存性までしか測定できていないので、温度依存性も調べることにより、電子状態を解明する。
クリロフ部分空間法による最小二乗問題の解法

最小二乗問題は、例えば未知数の数よりも方程式の数の方が多いような連立一次方程式に対して、なるべくすべての方程式をよく満たすような解を求める問題で、統計学、測量、制御など、科学、工学、社会学で観測データをなるべくよく説明するモデル式を立てるときなどに生じる。本研究では、大規模で解きにくい最小二乗問題でも高速に精度よく、反復的に解くための新しい解法を開発し、その有効性を数値実験と理論の両面から検証した。ランク落ちの最小二乗問題に対するCGLS(共役勾配最小二乗)法、特異な連立一次方程式に対するCG(共役勾配)法に対して、アルゴリズムを係数行列の像空間と核空間に分離する手法を用いた収束解析を行った。これにより、CG法が、(対称正定値な場合だけでなく、)対称半正定値な係数行列をもち、consistent(右辺が係数行列の像空間に含まれる)場合にも有効であることを示した。この結果を国際学会で発表した。また、ランク落ちの最小二乗問題に対して提案したGreville法に基づいた前処理付きGMRES法に関して、国際学会で発表し、英文論文にまとめて投稿した。また、同手法を線形計画問題の内点法による解法の各反復で生じる最小二乗問題に適用し、その有効性を検証し、学会で発表した。同手法は従来の行列の疎性を考慮したコレスキー分解法に比べると速度では劣るが、安定性では優れている。さらに、内部反復による前処理を用いた最小二乗問題のクリロフ部分空間反復法を開発L、その有効性を数値実験により明らかにし、国内外の学会で発表した。特に、GMRES法(一般化残差最小化法)に長方行列に対するヤコビ法またはSOR(Successive Over Relaxation)法型の内部反復前処理を用いた手法は、ランク落ちの問題にも適用可能で、RIF(Robust Incomplete Factorization)前処理を用いた従来法に比べて速度および必要メモリーの点で優れ、内部反復を用いたCGLS法より高速であることを数値実験により示し、理論解析も行った。(1)内部反復による前処理を用いた最小二乗問題の反復解法の開発内部反復による前処理を用いたクリロフ部分空間反復解法を提案し、その有効性を検証した。具体的には、NR-SOR法やCimmino法といった、最小二乗問題のための定常反復法を前処理として、一般化残差最小化法(GMRES法)の右前処理または左前処理として用いる手法である。まず、提案手法の理論的な妥当性や性質を導いた。次に、手法の有効性を大規模、悪条件、ランク落ちを含めた優決定の最小二乗問題に対する数値実験により検証した結果、従来法より顕著に優れていることを確認した。成果を国際学会で発表し(招待講演も含む)、英論文誌に投稿した。さらに、劣決定の最小二乗問題に対しても提案手法を適用する方法を考案し、その有効性や理論的な性質に関する初期的な成果を得た。(2)劣決定逆問題の解法の開発薬物動態モデルにおけるパラメタ推定などで生じる、非線形常微分方程式系のパラメタを測定結果(出力)から同定する劣決定の逆問題に対する解法を開発し、その有効性を検証した。同手法は、まず順問題の関数をパラメタの初期推定値の集合の近傍で優決定の最小二乗法を用いて線形化する。次に、得られた劣決定の最小二乗問題に対して、前回の解(パラメタの推定値)に一番近い解を求める。これを繰り返すことにより、制約の範囲で複数のパラメタ推定値を得る。数値実験の結果、従来手法より遙かに高速に有用な解集合を得られることを確認した。成果を英論文にまとめているところである。優決定最小二乗問題に対する内部反復左前処理を用いた一般化最小残差(GMRES)法を開発した。特に、内部反復として、正規方程式に対して逐次過緩和法(SOR法)を適用するのに等価な、NR-SOR法が有効である。この前処理法はメモリと計算量が少なくて済み、収束の加速効果も優れている。また、SOR法の過緩和パラメタωの最適値を自動的に推定する方法も提案した。悪条件及びランク落ちを含む問題で数値実験を行い、手法の有効性を検証した。これらの成果を英文誌に投稿した。次に、ランク落ちの場合も含めた同手法の理論を解明した。特に、内部反復の反復行列がsemi-convergentであれば、提案手法が最小二乗解に破綻せずに収束することを示した。これは、例えば、内部反復としてNR-SOR法を用い、緩和係数ωを0<ω<2の範囲で選べば条件を満たす。さらに、反復行列の固有値分布と収束速度の関係も解析した。また、劣決定問題に対しても、内部反復左前処理を用いた一般化最小残差(GMRES)法が、inconsistentな最小二乗問題に対しても有効であることを数値実験により示し、最小ノルム解への収束に関する理論解析を行った。一方、電子顕微鏡の画像再構成に関する逆問題に対して上記のようなアルゴリズムを適用することを検討した。

手法としては、反復のリスタートの度に非負制約を課し、2階差分の演算子による正則化を行うことにより、モデル問題に対しては比較的良い画像の再構成ができた。また、開発した劣決定逆問題に対するCluster Newton法に関する研究成果をまとめて英論文誌に投稿した。
不均一な情報の再構成によるマルチメディア百科事典コンテンツの構築と評価

World Wide Webや放送メディアで配信される大量かつ不均一な情報(作成者,作成の目的,メディアなどが異なる無関係な情報)から,マルチメディア事典コンテンツを自動構築するための基盤研究を行う.具体的には,テキスト,音声,画像ファイルを収集し,事物(専門用語,動植物,事件,人名など)に関する情報を抽出し,関連付け,再構成することで一貫性のある解説的コンテンツを構築する.研究代表者の藤井は, IPA未踏ソフトウェア創造事業で,見出し語数75万語の事典コンテンツをWeb情報から自動構築した.当コンテンツは,事典検索サイトCyclone (http://cyclone.slis.tsukuba.ac.jp)で公開されている.しかし, Cycloneのコンテンツはテキスト情報だけなので,音声,画像を統合することでマルチメディア化を進めた.画像で説明することの利点が高い見出し語(動植物や装置など)を対象に, Cycloneの説明テキストに画像ファイルを対応付ける研究を行った.本研究を大規模に展開するために, Webから画像ファイルを収集し,画像検索エンジンを独自に開発した.また,テキストと動画像を対応付ける研究を行った.講演ビデオを対象として,ビデオ中の音声情報を抽出し,音声認識システムによって自動的にテキストに転記し,さらに索引付けすることで,テキスト検索技術を用いて講演ビデオから特定のシーンを検索することを可能にした.さらに, Web上の主観情報を対象としてテキスト情報の特徴を可視化する研究,多言語情報を統合するための翻字手法に関する研究を行った.World Wide Webや放送メディアで配信される大量かつ不均一な情報(作成者,作成の目的,メディアなどが異なる無関係な情報)から,マルチメディア事典コンテンツを自動構築するための基盤研究を行う.具体的には,テキスト,音声,画像ファイルを収集し,事物(専門用語,動植物,事件,人名など)に関する情報を抽出し,関連付け,再構成することで一貫性のある解説的コンテンツを構築する.研究代表者の藤井は, IPA未踏ソフトウェア創造事業で,見出し語数75万語の事典コンテンツをWeb情報から自動構築した.当コンテンツは,事典検索サイトCyclone (http://cyclone.slis.tsukuba.ac.jp)で公開されている.しかし, Cycloneのコンテンツはテキスト情報だけなので,音声,画像を統合することでマルチメディア化を進めた.画像で説明することの利点が高い見出し語(動植物や装置など)を対象に, Cycloneの説明テキストに画像ファイルを対応付ける研究を行った.本研究を大規模に展開するために, Webから画像ファイルを収集し,画像検索エンジンを独自に開発した.また,テキストと動画像を対応付ける研究を行った.講演ビデオを対象として,ビデオ中の音声情報を抽出し,音声認識システムによって自動的にテキストに転記し,さらに索引付けすることで,テキスト検索技術を用いて講演ビデオから特定のシーンを検索することを可能にした.さらに, Web上の主観情報を対象としてテキスト情報の特徴を可視化する研究,多言語情報を統合するための翻字手法に関する研究を行った.World Wide Webや放送メディアで配信される大量かつ不均一な情報(作成者,作成の目的,メディアなどが異なる無関係な情報)から,マルチメディア事典コンテンツを自動構築するための基盤研究を行う.具体的には,テキスト,音声,画像ファイルを収集し,事物(専門用語,動植物,事件,人名など)に関する情報を抽出し,関連付け,再構成することで一貫性のある解説的コンテンツを構築する.研究代表者の藤井は,IPA未踏ソフトウェア創造事業で,見出し語数75万語の事典コンテンツをWeb情報から自動構築した.当コンテンツは,事典検索サイトCyclone(http://cyclone.slis.tsukuba.ac.jp)で公開されている.しかし,Cycloneのコンテンツはテキスト情報だけなので,音声,画像を統合することでマルチメディア化を進める.平成17年度は,画像で説明することの利点が高い見出し語(動植物や装置など)を対象に,Cycloneの説明テキストに画像ファイルを対応付ける研究を行った.具体的には,Webページから画像ファイルの周辺テキストを抽出し,Cycloneの説明テキストと類似する内容であれば,両者を対応付ける.テキスト検索技術を応用して,2つのテキストの類似度を計算する.本研究を大規模に展開するために,Webから画像ファイルを収集し,画像検索エンジンを独自に開発した.さらに,コンテンツを検索するために,テキストや音声による質問応答の研究を行った.具体的には,人名や地名などの固有名を問う質問に対して,テキスト解析を行って回答が含まれる箇所を特定し,回答を抽出してユーザに提示する.World Wide Webや放送メディアで配信される大量かつ不均一な情報(作成者,作成の目的,メディアなどが異なる無関係な情報)から,マルチメディア事典コンテンツを自動構築するための基盤研究を行う.具体的には,テキスト,音声,画像ファイルを収集し,事物(専門用語,動植物,事件,人名など)に関する情報を抽出し,関連付け,再構成することで一貫性のある解説的コンテンツを構築する.研究代表者の藤井は,IPA未踏ソフトウェア創造事業で,見出し語数75万語の事典コンテンツをWeb情報から自動構築した.当コンテンツは,事典検索サイトCyclone(http://cyclone.slis.tsukuba.ac.jp)で公開されている.しかし,Cycloneのコンテンツはテキスト情報だけなので,音声,画像を統合することでマルチメディア化を進める.平成18年度は,テキストと動画像を対応付ける研究を行った.具体的には,講演ビデオを対象として,ビデオ中の音声情報を抽出し,音声認識システムによって自動的にテキストに転記し,さらに索引付けすることで,テキスト検索技術を用いて講演ビデオから特定のシーンを検索することを可能にした.講演音声の認識において,講演者の特徴と講演内容を考慮することで,音声認識の精度を向上させ,結果として検索精度を向上させることに成功した.

さらに,Web上の主観情報を対象としてテキスト情報の特徴を可視化する研究,多言語情報を統合するための翻字手法に関する研究,娯楽・芸術コンテンツとして小説テキストを対象とした解析や検索の研究を行った.World Wide Webや放送メディアで配信される大量かつ不均一な情報(作成者,作成の目的,メディアなどが異なる無関係な情報)から,マルチメディア事典コンテンツを自動構築するための基盤研究を行う.具体的には,テキスト,音声,画像ファイルを収集し,事物(専門用語,動植物,事件,人名など)に関する情報を抽出し,関連付け,再構成することで一貫性のある解説的コンテンツを構築する.研究代表者の藤井は,IPA未踏ソフトウェア創造事業で,見出し語数75万語の事典コンテンツをWeb情報から自動構築した.当コンテンツは,事典検索サイトCyclone(http://cyclone.slis.tsukuba.ac.jp)で公開されている.しかし,Cycloneのコンテンツはテキスト情報だけなので,音声,画像を統合することでマルチメディア化を進める.平成19年度は,意見,批評,評判といったWeb上の主観情報を対象としてテキスト情報の特徴を可視化する研究,多言語情報を統合するための翻字手法に関する研究,日本語以外の言語で書かれたテキストに対する接辞処理と情報検索への応用研究,コンテンツを効率的に使用するための多言語質問応答インタフェースの研究を行った.その結果,客観的か主観的かといったテキストの記述に関する性質の違いや言語の違いを越えて,種々の情報を効率的に利用することが可能になった.さらに,構築したコンテンツやインタフェースを評価して,問題点を洗い出し,研究を総括した.
健康的なライフスタイル構築のための行動科学に基づく大学初年次体育授業の実践と評価

本研究の目的は、近年、健康教育およびヘルスプロモーションの領域で注目されている行動科学的手法を体育授業へ積極的に導入し、大学新入生の健康にどれだけ貢献できるかを評価することであった。研究1年目の平成18年度は、大学入学直後の前期に「生活習慣全般の改善」を、夏休み明けの後期に「身体活動の増強」を各々ねらいとした介入プログラムを実施した。また、大学生活スタイルがある程度安定した7月における生活習慣が、修学状況とどのような関係にあるのかを検討した。その結果、「食事や睡眠を軸とした規則的な生活リズムの維持」と「日常生活における低い強度の身体活動」が修学状況と関連のあることが示唆された。研究2年目の平成19年度は、前年度に実施した介入プログラム2種の効果検証を行った。1.春学期において、大学新入生男子1090名を対象に、行動科学に基づく生活習慣改善プログラム(日常生活における健康行動のモニタリングと行動変容技法に関する講義)を含む介入群と、それらの要素を含まない非介入群に分け、各々の受講前後の生活習慣を比較した。その結果、行動科学に基づく宿題を併用した体育授業プログラムは、大学新入生男子の身体活動・食事・睡眠といった生活習慣全般を改善できることが明らかとなった。2.秋学期において、大学新入生男子993名を対象に、行動科学に基づく身体活動増強プログラム(日常生活における身体活動のモニタリングと行動変容技法に関する講義)を含む介入群と、それらの要素を含まない非介入群に分け、各々の受講前後の身体活動関連変数を比較した。その結果、行動科学に基づく宿題を併用した体育授業プログラムは、大学新入生男子における身体活動関連の心理・行動・生理的変数への包括的効果を持つことが明らかとなった。以上の研究成果として、大学新入生を対象とした行動科学に基づく体育授業用の手帳を発行した。研究1年目の今年度は、大学入学直後の前期に「生活習慣全般の改善」を、夏休み明けの後期に「身体活動の増強」を各々ねらいとした介入プログラムを実施した。生活習慣の評価には、1)健康度・生活習慣診断検査(DIHAL;徳永,2003)、2)朝食摂取頻度、3)身体活動評価表(PAAS;涌井・鈴木,1997)を用いた。DIHALは、4尺度(健康度、運動、食事、睡眠)・12因子(身体的健康度、精神的健康度、社会的健康度、運動行動・条件、運動意識、食事のバランス、食事の規則性、嗜好品、休息、睡眠の規則性、睡眠の充足度、ストレス回避行動)から構成される。PAASは、活動強度別に身体活動量を測定できる自記式の質問表である。さらに、初年次前期の取得単位数と評定平均の積を"修学状況指数"として求め、生活習慣各スコアとの関係を調べた。その結果、1000名を越す比較的大規模なサンプルから、大学初年次前期における生活習慣と修学状況が正の相関関係にあることが明らかとなった。中でも、「食事の規則性」「睡眠の規則性」「朝食摂取頻度」スコアにおいて、修学状況の良好な群と劣悪な群との差異が顕著にみられた。また、修学状況と正の相関を示す身体活動は「運動・スポーツ」ではなく、それよりも低い強度の「日常活動性」であることも明らかとなった。これらの結果は、大学期の良好な修学状況を構築するためには、「食事や睡眠を軸とした規則的な生活リズムの維持」と「日常生活における低い強度の身体活動」が重要であることを示唆するとともに、この点を強調した健康教育を大学入学直後から教育の枠組みの中で実施する必要性を指示している。

大学の一般体育授業の教育目標にあげられる「健康的なライフスタイル構築」「スポーツ活動を介したコミュニケーションの促進」は、新入生の大学生活への適応を促進する場として機能することが期待される。本研究の目的は、近年、健康教育およびヘルスプロモーションの領域で注目されている行動科学的手法を体育授業へ積極的に導入し、大学新入生の健康にどれだけ貢献できるかを評価することであった。本年度は、前年度に実施した介入プログラム2種の効果検証を行った。▲1.春学期において、大学新入生男子1090名を対象に、行動科学に基づく生活習慣改善プログラム(日常生活における健康行動のモニタリングと行動変容技法に関する講義)を含む介入群と、それらの要素を含まない非介入群に分け、各々の受講前後の生活習慣を比較した。その結果、行動科学に基づく宿題を併用した体育授業プログラムは、大学新入生男子の身体活動・食事・睡眠といった生活習慣全般を改善できることが明らかとなった。▲2.秋学期において、大学入生男子993名を対象に、行動科学に基づく身体活動増強プログラム(ン地上生活における身体活動のモニタリングと行動変容技法に関する講義)を含む介入群と、それらの要素を含まない非介入群に分け、各々の受講前後の身体活動関連変数を比較した。その結果、行動科学に基づく宿題を併用した体育授業プログラムは、大学新入生男子における身体活動関連の心理・行動・生理的変数への包括的効果を持つことが明らかとなった。▲以上の研究成果として、大学新入生を対象とした行動科学に基づく体育授業用の手帳を発行した。
糖転移酵素を標的とする非小細胞肺癌の創薬シーズ創出に関する研究

FUT8糖鎖修飾の標的分子PD-L1の機能抑制による腫瘍免疫活性化をめざして、FUT8を標的とする新たな創薬シーズ創出を目的に研究を行った。肺癌細胞株において、より効率的に糖転移酵素FUT8をノックアウトするためにCRISPR-Cas9システムを用いることとし、mFut8/pX330という糖転移酵素FUT8をノックアウトするCRISPR-Cas9システムを入手し、CRISPR-Cas9システムによる糖転移酵素FUT8ノックアウトによるFUT8糖鎖修飾標的分子PD-L1の機能変化を解析するために、肺癌細胞株にmFut8/pX330を導入しFut8ノックアウト細胞株を作製することとして、FUT8およびPD-L1がともに高発現している細胞株に対してmFut8/pX330を導入したが、mFut8/pX330導入細胞株は細胞増殖が悪く、その後の研究に使用できる細胞が得られない状況が続いて、繰り返し、細胞株にmFut8/pX330導入を行って、その後の研究に使用できるmFut8/pX330導入細胞株の作製を試みたが、最終的にその後の研究に使用できる導入細胞株を得ることができなかった。FUT8が細胞の増殖や生存に極めて重要な分子であるためと考えられた。肺癌細胞をスクリーニングする過程で、32種類の肺癌細胞株についてPD-L発現をウエスタンブロット法/免疫細胞染色法で解析したところ、14細胞株(43.8%)においてPD-L1発現を認めた。また、PD-L1遺伝子3'UTR miRNA seeding領域の遺伝子変異とPD-L1発現の関係を検討したところ、この領域の遺伝子変異はPD-L1発現に関連しないことが明らかになった。また、PD-L1遺伝子のコピー数とPD-L1発現の関係を検討したところ、PD-L1遺伝子のコピー数はPD-L1発現に関連しないことが明らかになった。糖転移酵素を制御することによって、FUT8糖鎖修飾標的である腫瘍免疫抑制分子PD-L1の機能抑制による腫瘍免疫活性化戦略について、腫瘍EGF受容体の機能抑制とともにEGF受容体チロシンキナーゼ阻害薬の自然耐性克服・感受性増強戦略について、TGFβ受容体の機能抑制とともに上皮間葉転換(EMT)抑制とEGFRチロシンキナーゼ阻害薬への自然耐性・獲得耐性の克服戦略について検証し、糖転移酵素を標的とする新たな創薬シーズ創出を目的に研究を行っている。肺癌細胞株において、より効率的に糖転移酵素FUT8をノックアウトするためにCRISPR-Cas9システムを用いることとし、mFut8/pX330という糖転移酵素FUT8をノックアウトするCRISPR-Cas9システムを大阪大学に対して提供を依頼して承諾いただき、研究成果有体物移転契約の締結を取り交して、入手した。CRISPR-Cas9システムによる糖転移酵素FUT8ノックアウトによるFUT8糖鎖修飾標的分子PD-L1の機能変化を解析するために、肺癌細胞株にmFut8/pX330を導入しFut8ノックアウト細胞株を作製し、その特徴を解析することにした。肺癌細胞株において糖転移酵素FUT8およびFUT8糖鎖修飾標的分子であるPD-L1についてFACSを用いて発現解析を行って、FUT8およびPD-L1がともに高発現している細胞株を探索して、mFut8/pX330を導入する細胞株の決定を行っている。より効率よく遺伝子発現を抑制する方法としてCRISPR-Cas9システムを見出すことができ、糖転移酵素FUT8をノックアウトするCRISPR-Cas9システムとしてmFut8/pX330を大阪大学から供与を受け入手できた。mFut8/pX330を導入する細胞株を決定するため、糖転移酵素FUT8および腫瘍免疫抑制分子PD-L1についてFACSを用いて発現解析を行って、FUT8およびPD-L1がともに高発現している細胞株を探索できている。肺癌細胞株において糖転移酵素FUT8およびFUT8糖鎖修飾標的分子であるPD-L1についてFACSを用いて発現解析を行って、FUT8およびPD-L1がともに高発現している細胞株を探索して、mFut8/pX330を導入する細胞株を決定した。mFut8/pX330導入細胞株は細胞増殖がやや悪く、その後の研究に使用できる細胞が得にくい状況が続いているが、繰り返し、細胞株にmFut8/pX330導入を行って、その後の研究に使用できるmFut8/pX330