hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
個人練習が口頭試験に与える影響

本研究の目的は、口頭で受けた試験に練習がどれぐらい影響があるか、またキーワードリストの使用が影響を与えるかを見ることである。84名の大学生が習熟度テスト受験後、期末試験の一部であるOral Summary Test(口頭で読んだ内容をまとめるテスト)を受験し、三つの異なる課題に関して話をした。結果として、練習をしていない課題が最も低く、次に練習のみの場合で、練習をしてかつキーワードを見た場合が最も高い評価を得た。習熟度によるパフォーマンスの違いは見られなかった。三十一名の大学生が標準化されたスピーキングテスト(t-SST)を受験後、期末試験の一部であるOral Summary Test(口頭で読んだ内容をまとめるテスト)を受験し、三つの異なる課題に関して話をした。最初の二つの課題は練習をしてきているもので、第一課題はキーワードリストを見てよく、第二課題はその場でリストを奪われて行い、第三課題では練習していない課題を読んで行った。それぞれの課題はほぼ同様の内容であることは、別のパイロットデータ、および数名のエキスパートによる判断から示されてはいるが、今回のパイロット研究で統計的な判断をする。三名の訓練を受けた評価者は録音された参加者の音声を三観点(正確さ、流暢さ、内容)により全て評価をおこなった。結果としては、まず高い評価者間の信頼性を得た。仮説で予測された通り、練習をしていない課題が最も低い評価を得た。しかしながら、キーワードリストを見ることによる影響は強く見られなかった。また、データは全て書き起こされトランスクリプトが作られ、現在それをもとに言語分析を行う準備をしている。この分析では正確さ、流暢さに関して2名の評価者がトラスクリプトをもとに評価をする。課題のトピックの影響は現在統計処理を行う準備中である。これらのパイロット研究の結果をもとに今年度引き続き研究を行う。84名の大学生が標準化されたスピーキングテスト(t-SST)を受験後、期末試験の一部であるOral Summary Test(口頭で読んだ内容をまとめるテスト)を受験し、三つの異なる課題に関して話をした。また、課題内容はカウンターバランスをされ、難易度の違いも統計的に制御された。三名の評価者は録音された参加者の音声を三観点(正確さ、流暢さ、内容)により評価をおこなった。仮説で予測された通り、練習をしていない課題が最も低く、次に練習のみの場合で、練習をしてかつキーワードを見た場合が最も高い評価を得た。習熟度によるパフォーマンスの違いは統計的には見られず、また練習時間の違いも影響が見られなかった。リストされている語の使用はリストがその場にあるほうが、無い場合より多かった。結論として、オーラルテストの練習をすることは、しない場合よりそのパフォーマンスを向上させるが、今回の研究ではプリポストのデザインではないため、練習自体が練習をしなかった場合のパフォーマンスを向上させたかどうかについてはわからなかった。
藻場バイオマスモニタリングのための音響計測手法の開発

藻場には構成種の違いにより、アマモ場、ガラモ場、クロメ場といった数種の藻場がある。本研究では藻場に関する音響反射強度(SA)と波形の特徴(ウェーブレット係数)を調べることにより、音響学的手法を用いた藻場の種類判別方法について検討を行った。その結果、藻場の種類判別は、第一段階でSA値(ガラモ場-33.3-57.0 dB、アマモ場-39.2-66.1 dB、クロメ場-59.8-74.3 dB)による判別、第二段階でウェーブレット係数(Lv4)による判別(アマモ場1200039000、クロメ場300012000)を行うことで可能であると考えられた。平成23年度は、計量魚探を用いた藻場音響調査を北海道の厚岸湖(10月2328日)および福島町沿岸(11月8日)、青森県の下北半島尻屋沿岸(11月8,9日)、京都府の宮津市沿岸(11月15日)で実施した。厚岸湖ではアマモの大規模群生地が確認され、福島町沿岸および下北半島尻屋沿岸では、コンブの分布が確認されたと同時に、磯焼けが広がる海域も確認された。宮津市沿岸では、ガラモ場とアマモ場が確認され、それぞれ計用魚探情報から判別が可能であることが示された。藻場の厚み(高さ)は、厚岸湖では0.31.4mの範囲であり、福島町沿岸もまた0.31.4mの範囲であった。福島町沿岸では藻場の高さは70cm以下のものが8割を占め、そのほとんどが15m以浅に分布していた。下北半島尻屋沿岸では、0.31.9mの範囲であり、平均0.4mと本海域では背丈の低い1年目のコンブが生息していたと考えられる。これら藻場からの反射強度を面積当りで算出した結果、下北半島尻屋沿岸ではSa(単位面積当たりの反射強度)は最大-30dB、平均-46.7dBであり、厚岸湖では最大-42.29dB、平均-48.0dBであった。宮津市沿岸では、アマモ場が0.40.7m、ガラモ場が0.51.7mの範囲であった。また、藻場の分布面積を宮津市沿岸のデータから推定した。その結果、調査海域面積0,23km^2に対して、アマモ場は0.04km^2ガラモ場は0,03km^2であった。藻場は沿岸生態系において低次生産の場、幼稚魚の生育場として非常に重要な役割を担っており、様々な有用種の生息場となっている。近年、藻場の分布を広範囲に定量評価する新たな調査手法として魚群探知機による計測方法が提案されているが、この手法は藻場の種類判別が困難であるという問題点が指摘されている。そこで本研究では、日本の代表的な藻場(アマモ場、ガラモ場、クロメ場)に関して、(1)各種藻場の単位面積当たりの反射強度(SA値)による判別方法、(2)水深方向の音響反射波形の波形解析による判別方法、による種類判別方法の検討を行った。(1)については、京都府舞鶴湾の波の穏やかな海域にてアマモ、アカモク、クロメを海中に垂下し、単位重量当たりの音響反射強度を測定した。その後、1m2あたりに繁茂する海藻の重量から、それぞれの1m2当たりのSA値を求めた。(2)では、音響反射波形の周波数応答特性を調べるために、離散ウェーブレット解析(マザーウェーブレットDaubechies)を行った。用いたデータは京都府若狭湾において計測したアマモ場、ガラモ場、クロメ場の音響情報とした。SA値を求めた結果、SA値が-33.3-57.0 dBであった場合はガラモ場、-39.2-66.1 dBはアマモ場、-59.8-74.3 dBはクロメ場に分類可能であることが分かった。アマモ場のSA値は、ガラモ場およびクロメ場とオーバーラップしている範囲があったが、ガラモ場とクロメ場に関しては異なっていた。一方、波形解析の結果、400800Hzの範囲でそれぞれ、アマモ場とクロメ場のウェーブレット係数の最大値の分布に差異がみられた。以上のことから、藻場の種類判別は、第一段階でSA値から判別を試み、SA値がオーバーラップした場合は第二段階として離散ウェーブレット解析による判別を行うことで可能であることが明らかとなった。平成24年度は、北海道函館市尾札部沿岸域、青森県下北半島沿岸域、京都府舞鶴沿岸域、において、計量魚群探知機および水中カメラを用いた藻場モニタリング調査を実施し、以下の結果を得た。北海道函館市尾札部

沿岸域では、漁期前(春季: 2012年7月9日)及び漁期後(秋季: 2012年10月22日)に調査を実施した。漁期前コンブ林の厚さの範囲は0.32.0m(平均値は0.8m)であり、分布面積は1.12km2であった。一方漁期後コンブ林の高さは0.31.34m(平均値は0.5m)の範囲であり、分布面積は0.42km2であった。青森県下北半島沿岸域(石持地区)では、漁期前(春季: 2012年6月11、13日)及び漁期後(秋季: 11月6、7日)に調査を実施した。漁期前コンブ林の厚さの範囲は0.31.97m(平均値は0.66m)であり、分布面積は0.81km2であった。一方漁期後コンブ林の高さは0.31.05m(平均値は0.37m)の範囲であり、分布面積は0.37km2であった。京都府舞鶴沿岸域では京都府舞鶴市小橋地区の沖葛島と磯葛島において、藻場音響調査を実施した(8月7日)。調査海域周辺では水深110mまで、クロメ群落とガラモ場が混在していた。水深10m以深ではクロメが優占的となり、クロメ群落は水深30mの沖合域まで広がっていた。調査海域における藻場の厚みは0.23.2mの範囲で、Sv値(単位体積あたりの音響反射強度)は混在域では-38-48dBであったが、クロメ群落においては-50dB以下の弱い値が多く見られた。調査面積0.56km2における推定藻場面積は0.35km2であった。新型計量魚探を活用したことで、藻場調査を順調に実施することが出来た。その結果、藻場の判別に必要な各種藻場の定量的な音響情報が多数集まった。また、底質の情報も同時に収集することが出来たため、これらを藻場情報と併せることで今後の藻場の計量魚探による判別精度の向上が大いに期待される。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に沿って調査を遂行し、複数の調査海域で予定通り藻場の分布密度推定を実施することができた。また、藻場判別アルゴリズムについても判別精度の向上を図ることができた。成果についても国内外で複数の発表を行うことができた。また、その中の一つの国際学会において優秀発表賞を受賞した。平成24年度は引き続き計量魚探を用いた藻場の音響調査を実施す同時に、得らわた情報を活用した藻場判別抽出のアルゴリズムの改良を実施する。また、分布面積推定精度を向上させると同時に、藻場の密度換算法を開発する。加えて、藻場調査を実施する海域の中からモデル海域を選定し、藻場バイオマスと環境との関係について定量的に考察する。えられた結果については国内外の学会で適宜発表する。平成25年度は最終年度であり、最終目的を達成するために以下の手順で研究を進める予定である。(1)藻場分布と海洋環境の関係の解明平成24年度に開発した音響反射から藻場を構成する藻体の現存量を推定するためのアルゴリズムを改良し、高精度な藻場分布マップを作成する。また、得られた藻場分布と海洋環境データを活用し、藻場分布密度と海洋環境の関係について考察する。平成25年度は、以下の手順で研究を進める。1)小型計量魚探を用いた音響調査(藤森・宮下):定量的な音響情報を取得できる簡易計量魚探を使用し藻場が形成されるモデル海域において等間隔な定線で音響調査を実施する。また、音響調査で藻場の反応が見られた地点で小型ROVを沈め目視確認により藻場が実際に形成されているかの確認を行う。同時に海洋観測も実施する。(傭船費、調査旅費使用)2)つぼ刈りによる潜水調査(宮下・藤森):定線上のランダムな数点の海底に小型計量魚探のビームの広がりと同程度の方形枠を設置し、枠内の藻体すべてをSCUBA潜水により採取する。持ち帰った藻体は1個体ずつ、目視観察や写真により出来るだけ海水中での状態に近い形になるように平面な板の上に広げ、藻体の全長及び重量を測定する。
胃癌患者における末梢血中腫瘍細胞の治療効果予測因子としての意義

胃癌患者の遠隔転移が成立するためには、血液中に転移能のある癌細胞が循環していることが必要条件と考えられる。本研究では、がん細胞の抗原を利用して血液中のがん細胞を捕捉して、形態学的に生きた状態のがん細胞の有無の計測を行った。その結果高度に進行した胃癌では、40%近い患者でがん細胞が検出され、また有意に予後不良であることが判明した。近い将来に胃癌の治療効果のモニタリングや、化学療法の適応決定への臨床応用が期待できる。従来より、胃癌を含めた一部の進行癌患者では、末梢血液中に腫瘍細胞が見られることが報告されており、末梢血中腫瘍細胞(CirculatingTumor Cell:CTC)と呼ばれてきたが、腫瘍細胞の評価方法により偽陽性が多いことや孤立性の腫瘍細胞は転移能をもたないとの知見などから、その臨床的意義に関しては異論が多かった。しかし、近年特異度の高い免疫磁気法によるCTCの自動測定法が開発されたことにより、これを用いた胃癌CTCに関する研究報告も散見されつつある。今回われわれは、術前化学療法の対象としている、StageIII-IVの進行胃癌に対し、術前化学療法施行前後のCTCの変化とCTや内視鏡検査、腫瘍マーカーによる治療効果の比較、および腹膜播種や腹水中の癌細胞の推移を観察し、治療効果判定としてのCTCの有用性を明らかにする。また、再発症例におけるCTCの挙動や化学療法前後の変化を解析することで、胃癌治療の新たなサロゲートマーカーとなりうるかについても並行して行っていく。さらに、CTCと胃癌組織特に癌幹細胞マーカー陽性細胞との遺伝子プロファイルの比較検討を行いCTCの生物学的意義を明らかにする。進行胃癌に対する手術適応は慎重に考慮すべきである。一般的に予後規定因子と考えられているリンパ節転移や腹水細胞診(CY)の状況などに加えて、末梢血中に存在する癌細胞(末梢血循環腫瘍細胞:Circulating Tumor Cells:CTCs)の同定は、あらたな予後因子の候補である。CTCs陽性は、進行胃癌における独立したPFSの規定因子である。集学的治療の患者選択を行うことで、CTCsは有益なbiomarkerとなりうる。CTCsおよびCYを組み合わせて評価することで、根治手術をおこなうべき患者群を選択する際の情報として有益となる。消化管外科CTC陽性例がまだ十分な症例数に達していないため、十分な症例数を確保したのちにCTC陽性症例の臨床病理学的解析を行いたい。引き続き症例の集積を行い、進行胃癌におけるCTCの術前化学療法による変化と、臨床的な治療効果の関係、特に客観的評価の行いやすい腹腔鏡下病期診断例での腹膜播種や腹水中の癌細胞の変化、および再発症例におけるCTCの経時的変化を観察することで治療効果判定検査としての有用性を明らかにしたい。若干の端数が生じたため。新年度予算と合わせて使用の予定である。
口腔外科気管内挿管困難症例における安全な気管内挿管法に関する研究

口腔外科気管内挿管困難症例において,患者にとってストレスの少ない無意識下でのファイバースコープによる気管内挿管法を確立する目的で本研究を行った.1.気管内挿管困難症例に用いる器材の製作・試用(1)フェイスマスク:既製フェイスマスクに別穴を開け,麻酔器からのガス供給路を設けた.気管内チューブとファイバースコープの挿入部位にはラバーを貼り,人工呼吸時のリークを防いだ.(2)ファイバースコープシステム:救急蘇生訓練用人形にて,(1)のマスクで人工呼吸を行ない喉頭ファイバースコープシステム(LF-GP ; Olympus,平成12年度備品として購入)を用いた気管内挿管法の安全性を確認した.2.気管内挿管困難症例への使用・結果・考察口腔外科気管内挿管困難5症例に対して全身麻酔導入後本システムを用いて気管内挿管を行った.気管内チューブとファイバースコープの径の違いによるリークはあったが換気に支障なく気管内挿管を施行でき,解剖学的に変形,萎縮のない症例(骨折,顎関節症など)では有用性が高いと考えられた.しかし,下顎部に著しい変形,萎縮が見られた悪性腫瘍術後の1症例では操作が難渋し,気管切開を行った(日本歯科麻酔学会関東地方会にて発表).この後,静脈内投与薬剤の変更(NLA法の応用),喉頭咽頭部の局所表面麻酔法の工夫により患者を無意識とするも自発呼吸を温存する挿管法に改良した.これにより気管声門部の観察が容易となり口腔の変形が著しい症例も含めた8症例全例にて本法による気管内挿管は成功し,本研究は一定の成果をあげたものと考えられた(第29回日本歯科麻酔学会総会にて発表).本法により気管内挿管に伴うストレスを患者に与えない.しかし,通常の気管内挿管と比較して手技が煩雑であること,胃内容物逆流や鼻出血に遭遇した場合の対処法などが今後の検討課題である.更に安全性に優れ,かつ簡便なファイバースコープによる気管内挿管方法の確立を目指したい.口腔外科気管内挿管困難症例において全身麻酔下でのファイバースコープによる気管内挿管法を確立する目的で本研究を開始した.1.気管内挿管困難症例用器材の試作(1)フェイスマスクの試作:既製フェイスマスク(今回購入)に別穴を開け,麻酔器からのガス供給路を設けた.元の穴にラバーを貼りピンホールを開けて挿管チューブとファイバースコープを通し,人工呼吸時にリークしないようにした.(2)舌根沈下防止器材2.(1)の試用救急蘇生訓練用人形を患者にみたて,(1)のマスクで人工呼吸をしながら喉頭ファイバースコープシステム(LF-GP;Olympus,新規購入)を用いた気管内挿管の安全性を確認した.3.気管内挿管困難症例への実用口腔外科気管内挿管困難症例に対して全身麻酔導入後本法を用いて気管内挿管を行った.4.現在までの結果および考察開口障害による挿管困難症例5症例に施行した.挿管チューブとファイバースコープの直径の違いによるリークはあったが換気に支障なかった.解剖学的に萎縮,変形のない症例(骨折,顎関節症など)では,かなり有用性が高いと考えられた.しかしながら,悪性腫瘍術後患者では解剖形態に変形,萎縮が見られ換気可能であってもファイバースコープを気管声門部を確認できる位置への挿入操作が難渋し,気管切開を行った症例が1例あった.本法は患者に苦痛を与えないことが何より利点と考えられるが,一方で全身麻酔によって舌部・喉頭咽頭部の筋組織が弛緩し,有意識時に比較して気管声門部の観察が困難になる可能性や,胃内容物逆流や鼻出血に遭遇した場合に対処が難しいことが予想される.今後はこれらのリスクを踏まえた上で,更に安全性に優れ,かつ簡便にファイバースコープを試用できる気管内挿管方法を確立する予定である.口腔外科気管内挿管困難症例において,患者にとってストレスの少ない無意識下でのファイバースコープによる気管内挿管法を確立する目的で本研究を行った.1.気管内挿管困難症例に用いる器材の製作・試用(1)フェイスマスク:既製フェイスマスクに別穴を開け,麻酔器からのガス供給路を設けた.気管内チューブとファイバースコープの挿入部位にはラバーを貼り,人工呼吸時のリークを防いだ.(2)ファイバースコープシステム:救急蘇生訓練用人形にて,(1)のマスクで人工呼吸を行ない喉頭ファイバースコープシステム(LF-GP ; Olympus,平成12年度備品として購入)を用いた気管内挿管法の安全性を確認した.2.気管内挿管困難症例への使用・結果・考察口腔外科気管内挿管困難5症例に対して全身麻酔導入後本システムを用いて気管内挿管を行った.気管内チューブとファイバースコープの径の違いによるリークはあったが換気に支障なく気管内挿管を施行でき,解剖学的に変形,萎縮のない症例(骨折,顎関節症など)では有用性が高いと考えられた.しかし,下顎部に著しい変形,萎縮が見られた悪性腫瘍術後の1症例では操作が難渋し,気管切開を行った(日本歯科麻酔学会関東地方会にて発表).この後,静脈内投与薬剤の変更(NLA法の応用),喉頭咽頭部の局所表面麻酔法の工夫により患者を無意識とするも自発呼吸を温存する挿管法に改良した.

これにより気管声門部の観察が容易となり口腔の変形が著しい症例も含めた8症例全例にて本法による気管内挿管は成功し,本研究は一定の成果をあげたものと考えられた(第29回日本歯科麻酔学会総会にて発表).本法により気管内挿管に伴うストレスを患者に与えない.しかし,通常の気管内挿管と比較して手技が煩雑であること,胃内容物逆流や鼻出血に遭遇した場合の対処法などが今後の検討課題である.更に安全性に優れ,かつ簡便なファイバースコープによる気管内挿管方法の確立を目指したい.
骨芽細胞内RANKL挙動制御機構に着目した、骨破壊疾患に対する新規創薬標的の探索

当研究室における先行研究から、RANKLの細胞内局在は主としてリソソームであることを見出しており、また、リソソームに蓄積されたRANKLは、細胞外からのRANK刺激依存的に細胞表面に放出され、破骨を促進させることを示唆する結果も報告していた。前年度の研究から、骨芽細胞にRANKによる刺激を与え、タンパク質のリン酸化を指標にRANKLリバースシグナル(逆シグナル)の存在を明らかとした。さらなる検討から、RANKLの骨芽細胞内挙動にはmTORC2が関与していることが明らかとなってきたが、RANKによる刺激を与えることで同時にmTORC1の活性化が認められ、本年度はそれが骨芽細胞の活性化、骨形成の促進に影響を与えているのではないかと仮説を立て、検討を行った。その結果、RANK-RANKL相互作用を介して骨芽細胞の活性化が起こることを見出した。さらに、活性化した破骨細胞からRANKを含む膜小胞であるエクソソームの分泌が亢進されることを発見し、また、この破骨細胞由来のRANKを含有するエクソソームは顕著な骨形成活性、骨再生能を有しており、それはRANKL逆シグナルを介して生じることが示唆された。また、RANKL逆シグナル入力にはRANKLの細胞内ドメインに存在する疎水性に富んだProlinerichmotif(PRM)が関与することもPRMの点変異ノックインマウスを用いた解析から示唆されており、RANKL分子を介した大きな骨芽細胞内シグナルネットワークが存在することが明らかとなってきた。当初はRANKLの細胞内挙動を制御する医薬品候補化合物の探索を行うことを想定していたが、骨吸収制御薬より骨形成促進薬の開発の方が遅れている現状も鑑み、その点に焦点を当てた研究を遂行した。本研究結果を基盤として、今後、RANKL逆シグナルを介した骨形成促進薬の開発が進められていくことが十分に期待できる。RANK刺激に伴って、骨芽細胞内でRANKLを起点としたリバースシグナル(逆シグナル)が発生することを明らかとし、その下流で骨形成が促進することを見出した。また、成熟破骨細胞から分泌されるRANK含有エクソソームに骨芽細胞活性化能、骨形成促進能を見出した。実際にRANKL逆シグナルを介した骨形成促進薬の探索まで着手すべきであったが、そのために必要となる基盤の研究は遂行できたと考える。本研究から、骨芽細胞のRANKL分子を介した骨芽細胞の活性化効果、骨形成促進効果といりた新たな生命現象力1発見された。現在、ビスボスホネート製剤を含む骨吸収を抑制する薬剤の開発は多く行われてきているが、骨形成促進薬の開発は十分ではない。今後、細胞外からRANKL分子を起点とした骨芽細胞内シグナルを発生させるような低分子化合物、抗体等をスクリーニングすることで、有用な骨形成促進薬の開発が望めると考える。また、本研究でRANKLの細胞内に点変異を有するRANKL逆シグナル低下マウスの作出も行ったことから、本マウスを使用することでより効率的にRANKL逆シグナルを活用した創薬研究が遂行できるのではないかと考える。よって、刺激に伴って骨芽細胞内に何らかのシグナルが入力されていると考えられ、その機構解明により創薬標的を見出すことを主眼としている。本年度はその足掛かりを得るため、RANKL-RANK相互作用に伴って発生する骨芽細胞内リバースシグナル発生のメカニズムと、その後の骨芽細胞内イベントを詳細に解析した。骨芽細胞系マウスモデル細胞のST2細胞にRANK組み換えタンパク質を固相化した刺激剤(RANKビーズ)で刺激を与えた際、RANKLの細胞表面への移行が見られることは当研究室の過去の報告から明らかとなっていたが、加えて、骨芽細胞内にPI3K、mTOR複合体、MAPキナーゼ等の種々のシグナル活性化が、対応するそれぞれのタンパク質のリン酸化により認められた。よって、骨芽細胞にRANKによる刺激を与えた際、リバースシグナルが入力されることが実証された。特に、各種阻害剤を用いた検討から、RANKLの刺激依存的放出過程には、mTOR複合体2(mTORC2)が関与することも明らかにした。また、RANKL細胞表面直下でリバースシグナルに関与する分子の探索を、RANKLの細胞内ドメインに存在する疎水性に富んだProlinerich motif(PRM)に着目して探索した。構造上の特徴から、候補タンパク質をデータベースより探索し、骨芽細胞におけるmRNAの発現パターン、およびRNA干渉法を用いた骨芽細胞におけるリバースシグナル入力の検討から、Grb2の関与が疑われた。実際にGrb2の発現を抑制した際には、上記のシグナル活性化は減弱し、さらに、RANKLの刺激依存的な細胞表面への放出も抑制された。また、Grb2のSH3ドメインとRANKLのPRMとが直接相互作用することも見出した。

さらなる検討から、RANKLの骨芽細胞内挙動にはmTORC2が関与していることが明らかとなってきたが、RANKによる刺激を与えることで同時にmTORC1の活性化が認められ、本年度はそれが骨芽細胞の活性化、骨形成の促進に影響を与えているのではないかと仮説を立て、検討を行った。その結果、RANK-RANKL相互作用を介して骨芽細胞の活性化が起こることを見出した。さらに、活性化した破骨細胞からRANKを含む膜小胞であるエクソソームの分泌が亢進されることを発見し、また、この破骨細胞由来のRANKを含有するエクソソームは顕著な骨形成活性、骨再生能を有しており、それはRANKL逆シグナルを介して生じることが示唆された。また、RANKL逆シグナル入力にはRANKLの細胞内ドメインに存在する疎水性に富んだProlinerichmotif(PRM)が関与することもPRMの点変異ノックインマウスを用いた解析から示唆されており、RANKL分子を介した大きな骨芽細胞内シグナルネットワークが存在することが明らかとなってきた。当初はRANKLの細胞内挙動を制御する医薬品候補化合物の探索を行うことを想定していたが、骨吸収制御薬より骨形成促進薬の開発の方が遅れている現状も鑑み、その点に焦点を当てた研究を遂行した。本研究結果を基盤として、今後、RANKL逆シグナルを介した骨形成促進薬の開発が進められていくことが十分に期待できる。RANK刺激に伴って、骨芽細胞内でRANKLを起点としたリバースシグナルが発生することを明らかにし、さらに、シグナル入力時に鍵となるアダプタータンパク質Grb2の同定も行うことができた。可能であれば、RANKLとGrb2との相互作用を指標に、RANKLリバースシグナルを軸にした化合物スクリーニングも行いたかったが、そこまでは至れていない。しかし、概ねこれから先の方針が定まったことから、順調に進行していると考える。RANK刺激に伴って、骨芽細胞内でRANKLを起点としたリバースシグナル(逆シグナル)が発生することを明らかとし、その下流で骨形成が促進することを見出した。また、成熟破骨細胞から分泌されるRANK含有エクソソームに骨芽細胞活性化能、骨形成促進能を見出した。実際にRANKL逆シグナルを介した骨形成促進薬の探索まで着手すべきであったが、そのために必要となる基盤の研究は遂行できたと考える。今後、RANKL-Grb2との相互作用を標的とした低分子化合物を探索し、RANKLリバースシグナルに対してアゴニスト作用、アンタゴニスト作用を示すものをスクリーニングしていく必要があると考えている。また、RANKLリバースシグナルの下流でmTORC1の活性化も認められ、この生理的意義も解明し、リバースシグナルの全容解明に努める予定である。特に、骨芽細胞におけるmTORC1活性は、骨形成に寄与するという報告もあるため、細胞生物学的発見のみならず、これまでにない新規骨形成促進薬開発という視点からも、後者の課題は重要であると考えている。本研究から、骨芽細胞のRANKL分子を介した骨芽細胞の活性化効果、骨形成促進効果といりた新たな生命現象力1発見された。現在、ビスボスホネート製剤を含む骨吸収を抑制する薬剤の開発は多く行われてきているが、骨形成促進薬の開発は十分ではない。
実時間イメージングによる応力腐食割れ発生ダイナミクスの全容解明と対策技術開発

応力腐食割れ発生機構を明らかにするため、割れ発生過程で生じる局所的過渡的なアノード事象を俯瞰的に実時間で観測する手法を開発した。割れ発生過程は、断続的かつ小規模なアノード事象とその再不動態化の繰り返しである。近接して複数回のアノード事象が経験された箇所に進展性の割れが形成される。大半の場合、Si,Mg,Al等を主成分とした酸化物系介在物が起点となる。体積分率数%以下のδフェライトを粒界上(とくに三重点)に配置すると、δフェライトにより応力腐食割れが停留し、実質的に材料の割れ寿命を延伸する効果がある。1.応力腐食割れ発生メカニズム解明のための達成ステップFe基合金の応力腐食割れ発生過程ですべり溶解により生成するFe^<2+>+イオンを発色反応によって視覚化し、着色位置によって割れ萌芽の発生位置を、コントラストあるいは電気化学計測の併用によって反応規模(反応に関与した電荷)を定量評価する。これを実現するために下記の研究項目を実施した。(1)オーステナイト系ステンレス鋼は種々の産業分野の実フィールドにおいて最も共通に応力腐食割れが経験されてきている材料であることから、SUS316を対象として適切な鋭敏化熱処理を施した平板引張り型応力腐食割れ試験片を作成した。(2)チオ硫酸ナトリウム水溶液に1.10-フェナントロリン(Fe^<2+>+発色剤)および増粘材を微量加えた水溶液を調整し、この環境中で、低ひずみ速度引っ張りによる応力腐食割れ試験を実施した。この低ひずみ速度試験の全過程で、試験片ゲージ部をデジタル画像センサによってモニタリングし、割れ発生・進展に伴う局所的なコントラストの変化(発色)をデジタルイメージとして記録した。(3)デジタルイメージのフィルタリングおよび二値化などの画像処理を行い、本可視化手法のき裂検出解像度を評価した。割れ試験を中断した試験片の表面の電子顕微鏡観察との比較から、可視化できる最小のき裂萌芽のサイズを明らかにした。2.対策材の提案とその実証のための達成ステップ対策材開発については、SUS316Lの規格範囲内において成分を変化させた場合のδフェライト晶出率について、凝固計算により検討した。暴1.応力腐食割れ発生過程ですべり溶解により生成するFe^<2+>イオンを発色反応によって視覚化し、着色位置によって割れ萌芽の発生位置を、電気化学計測の併用によって反応規模(反応に関与した電荷)を定量評価する試験方法を採用して、応力腐食割れ発生機構解明のための現象観測・分析を行った。下記の成果が得られた。(1-1)損傷局在化の材料側要因の検討:グロー放電スパッタリングにより供試材の介在物の特徴(組成・サイズ・位置等)を明らかにした上で、鋭敏化SUS316+チオ硫酸ナトリウム水溶液の系において、SCC発生過程を視覚化情報・腐食電位同時観測手法により観測し、起点の介在物の特徴を調査した。事前観察画像と視覚化画像の比較により、SCC起点は粒界上に位置する3μm程度の介在物であることが分かった。EDX分析の結果、き裂の起点となった介在物の痕跡にはMg・Al・Siの濃縮が確認された。(1-2)高温水環境への適用性検討:高温水中でのFe^<2+>イオンとフェナントロリンの発色反応の評価に基づいて、発色反応を利用した割れ発生視覚化手法の200°C台高温水中での適用性を検討した。200°Cでは鮮明な発色が得られ、フェナントロリンおよびフェナントロリン鉄錯体の化学的安定性が維持されているものと判断された。250°Cでは、発色の強さが低下した。2.対策材の提案とその実証については、下記の成果を得た。SUS316ステンレス鋼をベースとし、誘導加熱試験機を用いて溶体化温度履歴を操作する方法あるいは溶接部組織を用いることにより、とくに粒界上に微量のδフェライトが分布した組織を作製することを目標として材料組織の調整を図った。これらの材料について高温高圧水中での応力腐食割れ試験を実施して、割れ発生の感受性と粒界組織との関係を評価した。δフェライトにき裂の停留効果があることが確認された。一方、粒界上にδフェライトが広く分布する組織において割れの発生数は増大した。応力腐食割れ発生メカニズム解明のための現象観測・分析手法として、Fe基合金の応力腐食割れ発生過程ですべり溶解により生成するFe2+イオンを発色反応によって視覚化し、着色位置によって割れ萌芽の発生位置を、電気化学計測の併用によって反応規模(反応に関与した電荷)を定量評価する手法を併用して応力腐食割れ発生ダイナミクスの解明を行った。316系ステンレス鋼を対象材料として、自然電位下あるいは電気化学的に電位を種々の値に制御した定電位条件において低ひずみ速度下での応力腐食割れ試験を実施し、割れ潜伏・発生プロセスを可視化観測した。

割れ発生感受性における材料因子として冷間加工と介在物に着目して現象解析を行い、割れ萌芽の起点としての介在物の役割ならびに硫黄種の作用による損傷局在化過程を明らかにし、この知見を応力腐食割れ発生モデルへ反映した。一方、オーステナイト系ステンレス鋼をベースとして、溶体化温度履歴(最高到達温度および滞在時間、冷却速度)を系統的に調整することよって、粒界上に微量のδフェライトが分布した組織の作製を可能とした。これら微量δフェライトを調整した材料を対象として、高温高圧水中での応力腐食割れの発生および初期進展の特性を評価した。き裂は粒界上のδフェライトに到達すると停留することが確認され、粒界上の微量δフェライトによる応力腐食割れ抑止効果が認められた。ただし、粒界割れ発生数自体は微量δフェライト調整材においてむしろ増加しており、この要因解明と対策が必要であることがわかった。23年度前半は震災の影響により実験および分析が行えない期間があり計画に遅れが生じたが、年度後半には優先度の高い項目を中心に効率的に研究を進め、遅れをおおむね取り戻すことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。応力腐食割れ発生プロセス解明については、従来通りの計画で進める。対策材の提案については、粒界三重点に微量のδフェライトを配置した組織により応力腐食割れの進展遅延を実現する計画で研究を進めている。狙い通りに、粒界上のδフェライトにより応力腐食割れが停留することが確認できたが、一方で、割れの発生数そのものはむしろ増大することが示唆される結果となった。この点を新たに検討したいと考えている。
動脈硬化阻止システムとしての単球の血管内への逆浸潤過程の解析

動脈硬化形成過程で見られる単球の内皮下から血管内への"逆浸潤"の意義は不明である。我々は、逆浸潤の定量評価系を構築し、高濃度IL-1βが逆浸潤を選択的に抑制することを見出した。即ち、動脈硬化のような強炎症下では逆浸潤が阻害されることで内皮下の病態因子の排除能が減弱していることが示唆された。一方、浸潤する単球と内皮細胞との接触部では微細な膜の変形等の物理的・機械的な刺激が発生している。我々は、機械刺激感受性分子TRPV2の内皮細胞における役割を検討し、本分子が、内皮細胞が"動く"為に必要な分子であることを明らかにした。動脈硬化形成過程では、病変部位近傍において血液中の単球が血管内皮細胞に接着し、内皮下組織へ潜り込む(浸潤)ことが重要なステップと考えられているが、その生理的意義は十分に理解されていない。我々は生細胞イメージングにより、浸潤した単球の一部が内皮上へ“逆浸潤"する現象を確認した。このことから、単球は1)内皮下浸潤→2)内皮下に蓄積した病態因子の貪食→3)血管内への逆浸潤、という過程により血管壁の病態因子を除去する“動脈硬化阻止機能"を生理的に有しており、この機能不全が病態を促進するという仮説を着想した。逆浸潤現象はこれまで殆ど研究されていない為、最初に評価系の確立を行った。単球を内皮に添加して1時間反応後、PBS(+)洗浄により未浸潤単球のみを除去した。その後反応を再開することにより、浸潤単球の逆浸潤現象を捉えることに成功した。高濃度のIL-1betaにより逆浸潤が選択的に抑制される傾向があり、動脈硬化のような強い炎症下では逆浸潤が阻害され、先述の“動脈硬化阻止システム"の傷害が示唆される結果であった。現在、内皮細胞間隙分子(PECAM-1, VE-cadherin)の関与を検討中である。浸潤する単球と内皮細胞との接触部では微細な膜の変形・伸展等の“物理的・機械的"な刺激が発生しており、これを感知し、適切な細胞反応を導く制御系の存在が想定される。我々は、既報の機械刺激感受性分子のうち、Ca2+の流入経路として機能するTRPV2に着目し、内皮細胞における役割を検討した。本分子のノックダウン細胞では、細胞の動きが抑制され、仮足形成能の障害が示唆された。一方、活発に遊走する細胞ではTRPV2の発現が上昇していた。以上より、TRPV2は内皮細胞が仮足を形成して動く為に必要であると考えられた。現在、本現象の分子機序を明らかにする為、細胞骨格系、細胞周期系に着目して解析を進めている。動脈硬化形成過程では単球の血管内皮下への浸潤が重要とされるが、その生理的意義は十分に理解されていない。我々の観察では、浸潤した単球の一部が内皮上へ"逆浸潤"することから、単球は1)内皮下浸潤→2)病態因子の貪食→3)血管内への逆浸潤、というプロセスにより血管壁の病態因子を除去する"動脈硬化阻止機能"を生理的に有しており、この機能の不全により病態が促進するという仮説を着想し、本申請ではその基礎的検討を行った。まず、1)については、単球が浸潤することが局所の内皮細胞間隙の分子構成を変化させ、その後の浸潤を促進することを既に明らかにしていたが、今回はその定量化を試みた。浸潤が起こった場所の周囲にある領域を設定し、その領域内でその後に起こる浸潤イベントを解析したところ、50%の単球が最初の浸潤と同一又は類似の場所から浸潤したことから、一度浸潤が起こった場所では次の浸潤が起こり易いように内皮細胞間隙のリモデリングが起こり、分子構成が変化している可能性が裏付けられた。次に、3)の逆浸潤はこれまで殆ど研究されていない為、最初にin vitroでの評価系の確立を試みた。単球を内皮細胞に添加して1時間反応させた後、PBS(+)洗浄により内皮上の未浸潤単球のみを除去した。その後反応を再開することにより、内皮下に浸潤した単球の内皮上への逆浸潤現象を生細胞で捉えることに成功した。予備実験では、高濃度のIL-1beta(炎症性サイトカイン)の存在下で逆浸潤率が下がる傾向があり、動脈硬化のような強い炎症下では逆浸潤が阻害されて単球が内皮下に蓄積して出られなくなり、先述の"動脈硬化阻止システム"の傷害が示唆される結果であった。

現在、内皮細胞間隙分子の関与を検討する為、標的分子(PECAM-1, VE-cadherin)の阻害抗体を用いた実験を遂行中である。動脈硬化における単球と血管内皮の相互作用は病態進展における初期の重要なステージと理解されており、様々な切り口から研究が行われているが、主として血中の単球が内皮細胞に接着し、内皮下組織に浸潤するプロセスに焦点が当てられることが多い。しかし、実際のタイムラプス観察では、一度内皮下に浸潤した単球が内皮上に"逆浸潤"したり、さらに複数回の浸潤・逆浸潤を繰り返して内皮上と内皮下を往復したりという複雑な現象が認められる。本申請では、これまで殆ど着目されてこなかった逆浸潤現象に着目し、その評価方法を含めた基礎的な実験系の確立を目指して研究を進めてきた。第一段階として、in vitro(培養系)での逆浸潤の定量評価系を確立できた。これにより、様々な実験条件下(炎症メディエーター、特定の分子に対する阻害抗体、ケモアトラクタント等の存在下)における浸潤・逆浸潤活性を独立且つ定量的に評価できる準備が整った。この実験系を用い、炎症メディエーター(IL-1beta)による影響や、多数存在する内皮細胞間隙分子の個々の役割(阻害抗体実験)についてデータを蓄積しており、おおむね目標通りに研究が進行していると考えている。しかし、今年度の実験計画に挙げたケモアトラクタントによる影響や、単球の2つのサブセットの各々の役割を検討する実験には至っておらず、今後の課題と言える。今年度に確立した単球の逆浸潤評価実験系を用い、各種炎症メディエーター(IL-1beta、TNF-alpha、LPS等)の逆浸潤に及ぼす影響を明らかにする。また、単球が浸潤する主要経路である内皮細胞間隙には多数の膜貫通型接着因子(PECAM-1、VE-cadherin、CD99、JAM-A,B,C等)が存在しており、個々の分子の"順方向"の浸潤(血中→内皮下)における役割については多くの報告があるが、各々の分子の"逆浸潤"における役割は殆ど不明である為、個々の分子に対する阻害抗体及びsiRNA等を用いてその役割を明らかにする。その他、ケモアトラクタント(MCP-1等)の影響や2つの単球サブセットの役割、更に、動物個体を用いたin vivoでの逆浸潤の評価系の確立を目指して基礎検討を行う。また、単球が内皮細胞間隙という非常に狭い空間を効率よく通り抜ける際には、上記のような接着因子の発現や集積といった"化学的"な制御だけではなく、2つの細胞同士の接触による両細胞の膜の微細な伸展・変形といった"物理的・機械的"な制御・調節系が存在することが想定される。これは当初の実験計画には記載しているものではないが、我々は膜の伸展のような機械的な刺激に反応して活性を変える"機械感受性分子(メカノセンサー)"にも着目しており、その候補分子としてTRPV2に着目している(内皮細胞での発現は確認済み)。このような機械感受性分子は単球と内皮細胞の相互作用系にも関与することが想定される為、その機能・役割を検討していきたいと考えている。以上のように、化学的・機械的といった様々な観点から単球と内皮細胞の相互作用を解析することにより、動脈硬化形成の起点となる単球の浸潤イベントのメカニズムを統合的に解き明かしていきたいと考えている。単球の逆浸潤系については既に実験系を確立しており、主として実験を遂行する為の消耗品・試薬類(単球分離試薬、内皮細胞培養関連試薬、阻害抗体、炎症メディエーター、ケモアトラクタント、siRNA等)に研究費を使用する。in vivo系については実験系確立の為の基礎検討が必要になるので、主としてC57BL/6マウスや動脈硬化病態マウス(Apo-E-KO)の購入費用に研究費を使用する。機械感受性分子TRPV2の機能解析については、基礎的な細胞・分子生物学的解析(RT-PCR、ウェスタンブロット、免疫染色、遺伝子組み換え等)がメインとなり、関連装置・機器は既に所有している。
アジア型コレラ菌のL-Fucose感受性外膜蛋白の精製と定着因子の解明

アジア型コレラ菌86B3株を用い、定着因子としての可能性の高い、菌体に結合したL-Fucose感受性の赤血球凝集素(HA)の精製を試みたところ、以下の結果を得た。1.培養条件:種々の培地を用い、安定した血球凝集活性(HA)を示す培養条件を検討した結果、ハートインフュージョン液体培地で、37C、12-15時間、静置培養する方法が最も良い結果を示した。2.HAの抽出方法:ア)菌体から直接行う方法:各種のキレート剤、界面活性剤、有機溶媒、酸、アルカリ、Chaotropic anion、変性剤を検討したところ、EDTAにおいて良い結果を得た。しかし、EDTAの場合、fucose感受性が消失していた。イ)外膜を調整した後、抽出する方法;外膜はX-press法、Sucrose-lysozyme法、尿素法で調整した。X-pressではHA活性が消失し、Sucrose-lysozyme法、尿素法では安定した結果を示した。3.外膜試料からのHAの抽出:外膜蛋白は日本分光光度計V-530で測定した。界面活性剤であるOctylthioglucosideが穏和な可溶化作用を示した。しかし、処理後の上清、沈査にHAを認めなかった。4.アフイニテイーカラム:界面活性剤処理後の上清を透析し、fucoseでリガンドしたカラムにかけた。カラムを充分洗浄後、pH3のグリシンbufferとpH11のbufferで溶出させた。溶出成分は日本分光光度計V-530でモニターした。pH3の溶出で小さなピーク、pH11で大きなピークが現われた。これらのピークを濃縮し、SDS-PAGEにかけたところ、4-5本のバンドが現われた。しかし、これらの成分にHA活性はなかった。以上の結果から、アジア型コレラ菌86B3株のもつfucose感受性HAは外膜成分に存在するものと思われるが、幾つかの成分から成るものではないかと考えられた。類似した報告はAeromonasの菌体結合HAにおいても報告されている。今後、遺伝子レベルからの探究が必要であろうと思われた。
環境保護と田園アクセス権-日英比較分析-

イギリスにおける田園アクセス権の歴史的確立過程を文献資料ならびに現地調査をふまえて検討した。また、日本における同種の問題を比較検討するため、瀬戸内における漁業権・入浜権の実態および阿蘇入会地の実態および阿蘇入会地の慣行的放牧利用とレクリエーション利用の調整問題について調査・研究を行った。(1)イギリスにおけるアクセス権の確立過程を要約すれば、私的所有地が公共空間として開放されていくプロセスとして把握できる。本研究では、イギリスにおけるオープン・カントリーが、オープンスペースとして公衆一般に開放されてくる歴史的プロセスを追及したが、そこでは私的大土地所有を公共的観点から常にチェックする社会運動の潮流が存在したことが重視されなければならない。とりわけ、オープン・スペース協会とランブラーズ協会の実践が注目される。本研究でも、両団体の事蹟を重点的に検討した。(2)日本では、入浜権訴訟がイギリスにおけるアクセス権運動と同種の性格を持つ運動であった。しかし、入浜権が明確な公的権利として確立するには至っていない。環境権と同様、公共信託理論による法的基礎づけが有力であるが、こうした権利が社会的にどう認知されて行くかを明らかにするには、わが国における土地あるいは自然物の所有観念の特質があわせて検討されなければならない。(3)阿蘇入会地では、レクリエーション利用を媒介として入会地利用の活性化が図られようとしており注目されるが、所有権・利用権・公衆のアクセス権の3者関係をどう位置づけるかが問われている。本年は、イギリスにおける田園アクセス権の歴史的確立過程につき文献研究を進めるとともに、日本における同種の問題を比較検討するため、瀬戸内における漁業権・入浜権の実態および阿蘇入会地の慣行的放牧利用とレクレーション利用の調整問題について調査・研究を行った。また、1月にはイギリス・レディング大学のコリンズ教授から研究上のレビューを受けるとともに、いくつかのアクセス団体でヒアリング・資料収集を行った。以上の調査で得られた知見は以下のごとくである。(1)イギリスにおけるアクセス権の確立過程を要約すれば、私的所有地が公共空間として解放されていくプロセスとして把握できる。本年の研究では、イギリス入会地がオープンスペースとして公衆一般に開放されてくる歴史的プロセスを追求したが、そこでは私的大土地所有を公共的観点から常にチェックする社会運動の潮流が存在したことが重視されなければならない。(2)日本では入浜権訴訟が、イギリスアクセス権運動と同種の性格を持つ運動であるが、明確な公的権利としてはまだ確立をみていない。運動の歴史的蓄積の差のみならず、わが国における土地(あるいは自然物)所有観念の特質がこれに関係している。所有観の比較史的研究として分析を深めていくのが、次年度の課題となる。(3)阿蘇入会地では。放牧利用が低調になるに伴い、放牧地管理が粗放化し一部に資源の劣化が始まっている。レクリエーション的利用を媒介として再度入会地利用の活性化を図ろうとする農民・入会者集団の動きが出てきたことが注目される。本年は、イギリスにおける田園アクセス権の歴史的確立過程につき引き続き文献収集とその分析を進めるとともに、日本における同種の問題を比較検討するため、瀬戸内における漁業権・入浜権の実態および阿蘇入会地の慣行的放牧利用とレクレーション利用の調整問題について調査・研究を行った。(2)イギリスにおけるアクセス権運動は、本年ついにopen contry全域への包括的アクセス権を容認する段階にまで達した。法案はまだ提出されていないが、その内容と議論が注目される。(3)日本では入浜権訴訟が、イギリスアクセス権運動と同種の性格を持つ運動であるが、明確な公的権利としてはまだ確立をみていない。

環境権と同様、公共信託理論による法的基礎づけが有力であるが、こうした権利が社会的にどう認知されていくかを明らかにするには、わが国における土地(あるいは自然物)所有観念の特質があわせて検討されなければならない。(4)阿蘇入会地では、レクリエーション的利用を媒介として再度入会地利用の活性化を図ろうとする農民・入会者集団の動きが出てきたことが注目されるが、所有権・入会権・公衆のアクセス権の3者関係をどう位置づけるかが問われている。
通信系学科の学生のためのダイパーシティ送受信実験システムの開発

1.メーカー製ダイバーシティ専用ICを利用した受信システム及びテレビ受信機とテレビ信号発生器によるダイバーシティ実験システムを構築し,単一アンテナとダイバーシティアンテナとの受信の様子を比較する実験により,ダイバーシティ受信システムの有効性を示すことが出来るようになった.これは,空間ダイバーシティと偏波ダイバーシティの効果がテレビ受信画面の様子として目視できるので学生にとって実験内容の理解が深まると思われる.また,安価なシステムとして完成した.2.ダイバーシティ受信システムの動作を表現する回路の開発を行い,システムの動作の様子を学生が5年生までに学習してきた電子回路の組み合わせで表現することが出来たので,学生実験として取り入れた場合に回路システムの動作の様子が極めて理解しやすいものになった.上記1の実験と組み合わせることによりダイバーシティ受信システムの有効性とその働きが総合的に理解できるものになったと思われる.3.学生実験に導入する方法としてPBL実験として採用することを検討した結果,学生自身が設計・製作するような実験テーマとして与えることにして,アンテナの実験としてではなく電子回路実験として捉えることにした.上記2で開発した回路はその際の回路設計と製作の回答例の一つとして用いることにした.4.GPS・ワンセグテレビ受信機にダイバーシティ受信システムを取り入れた場合の有効性について検討を始めた.GPS受信には衛星からの電波の性質上ダイバーシティ受信システムは一般的に用いられないが,何らかの有効性が見出せれば学生実験に導入すると面白いと考えている.5.開発した上記2の回路はシンプルな4択回路なので,他用途への活用を探っていくことにした.例えば,車椅子の安全補助装置へのGPSと組み合わせた利用等である.研究の幅が回路の活用分野の多様性に目を向けることになり,広がった.1.メーカー製ダイバーシティ専用ICを利用した受信システム及びテレビ受信機とテレビ信号発生器によるダイバーシティ実験システムを構築し,単一アンテナとダイバーシティアンテナとの受信の様子を比較する実験により,ダイバーシティ受信システムの有効性を示すことが出来るようになった.これは,空間ダイバーシティと偏波ダイバーシティの効果がテレビ受信画面の様子として目視できるので学生にとって実験内容の理解が深まると思われる.また,安価なシステムとして完成した.2.ダイバーシティ受信システムの動作を表現する回路の開発を行い,システムの動作の様子を学生が5年生までに学習してきた電子回路の組み合わせで表現することが出来たので,学生実験として取り入れた場合に回路システムの動作の様子が極めて理解しやすいものになった.上記1の実験と組み合わせることによりダイバーシティ受信システムの有効性とその働きが総合的に理解できるものになったと思われる.3.学生実験に導入する方法としてPBL実験として採用することを検討した結果,学生自身が設計・製作するような実験テーマとして与えることにして,アンテナの実験としてではなく電子回路実験として捉えることにした.上記2で開発した回路はその際の回路設計と製作の回答例の一つとして用いることにした.4.GPS・ワンセグテレビ受信機にダイバーシティ受信システムを取り入れた場合の有効性について検討を始めた.GPS受信には衛星からの電波の性質上ダイバーシティ受信システムは一般的に用いられないが,何らかの有効性が見出せれば学生実験に導入すると面白いと考えている.5.開発した上記2の回路はシンプルな4択回路なので,他用途への活用を探っていくことにした.例えば,車椅子の安全補助装置へのGPSと組み合わせた利用等である.研究の幅が回路の活用分野の多様性に目を向けることになり,広がった.
神経活動依存性遺伝子発現機構におけるカルモデュリンキナーゼIVの機能解析

Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼタイプIV(CaMキナーゼIV)は、上流のCaMキナーゼキナーゼによりその活性が厳密に制御されていることが近年明らかになってきた。本研究では、CaMキナーゼキナーゼによるCaMキナーゼIVの活性化機構の生理的意義に対する理解を深めるために、CaMキナーゼキナーゼの神経系における遺伝子及び蛋白発現局在を明らかにし、その機能の場を明確にすること、さらに、変異遺伝子導入マウスを作成し生体内でCaMキナーゼIVがどのような機能に関与するかを明らかにすることを研究目的として企画し、以下のような成果をあげた。(1) CaMキナーゼキナーゼ遺伝子及び蛋白発現解析CaMキナーゼキナーゼの2つの分子種の中枢神経系における遺伝子発現の局在を明らかにするためにCaMキナーゼキナーゼの2つの分子種(α,β分子)に対するオリゴヌクレオチドプローブを作成しin situハイブリダイゼーション法により解析した。その結果、2つの分子種は中枢神経系において異なる遺伝子発現様式を示すことを明らかにし、特にβ分子の遺伝子発現は小脳顆粒細胞や大脳皮質、海馬、線条体に豊富に発現し、CaMキナーゼIVの発現様式と非常によく相関することより、生体内で2つの分子が、機能的な共役関係を示す可能性を明らかにし報告した(Mol.Brain Re.1998)。さらにCaMキナーゼキナーゼの2つの分子種に対する特異的なモノクロナール抗体の作成に成功し、その細胞内局在を検討した結果、核に豊富に局在するCaMキナーゼIVに対して、CaMキナーゼキナーゼの2つの分子は細胞体、樹状突起、神経終末に局在し、核には局在しないことが判明した。これらの結果より、核内でCaMキナーゼIVが機能するためには、CaMキナーゼキナーゼが核内へtraslocationする可能性が示唆された。(2) CaMキナーゼIV変異遺伝子導入マウスの作成CaMキナーゼIV遺伝子欠損マウスを作成するために、129SVマウス由来の本酵素ゲノムDNAを単離、構造解析を行い、定法に従い、ターゲッティングベクターを作成した。東京大学医科学研究所勝木教授との共同研究により相同組み換え体を含むES細胞の同定し、キメラマウスを作製に成功し、現在、機能解析のため、F1マウスの作成のため交配中である。以上、申請した実験計画に従い、CaMキナーゼIVの神経細胞における生理的意義の解明のために着実に研究を展開し成果をあげている。