hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
労働力の異質性を導入したセグリゲーションのパターン分析

●本論文に関しては、主にminor revisionを行った。●前々年度までに得られていた分析(一都市内におけるエスニシティの差異に応じたセグリゲーション(居住の住み分け)の発生メカニズムを、経済学理論の観点から示した。また、安定均衡において実現されうる理論上の居住パターンが、現実に散見される居住パターンの事例に適合的であるという結果を導いた。)、ならびに前年度における改訂(若干の仮定の変更の下でも、数値シミュレーションによって解析的な結果と類似した結果となることを示した。)に加え、より本研究に関連する先行文献の提示することで、議論のサポート等を行った。今年度は、前年度までに得られた結果(一人あたりGDPが比較的高い水準にある国々については、国際言語距離指標の値が小さいほど、経済水準と正の相関があること、および、一人あたりGDPが低水準にある国々に関しては、国際言語距離指数と経済水準の間に有意な負の関係は見出せなかったが、国内言語距離指数が小さいほど、経済水準に対する負の影響が強いこと、が実証的に簡単な手法によって示された。)を検証し、実証的頑健性を示した。本研究の場合、空間計量モデルであるSpatial Durbin Model(SDM)の利用を検討するが、説明変数と説明変数の空間ラグ項との間に重い多重共線性があったため、SDMに基づく分析をあきらめた。次善の策として、他の空間計量モデルを用いたが、得られた実証結果から得られた社会科学的含意は、前年度の結果と大きく変わらなかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。1、本年度はまず、一地域内(一都市内)におけるエスニシティの違いに応じたセグリグージョン(居住の住み分け)の発生メカニズムを、経済学理論的観点から示した。また、均衡において実現されうる理論上の居住パターンが、現実に散見される居住パターンの事例に対して適合性が高いという結果を導いた。2、また、複数地域間(二地域間)におけるエスニシティ・言語の違いによって、地域的なセグリゲーションが均衡上で発生することも理論的に示した。これに関しても、現実に適合する事例と理論の適合性が高く、説明力があるといえる。3、上記1の研究においては、均衡によって達成されるセグリグージョンのパターンと社会的厚生を最大化するような居住パターンの比較をすることが、モデルとして採用した効用関数の形状からは不可能であった。しかし、上記2の研究においては、居住均衡パターンの社会的最適居住パターンの比較を行うことができた。4、その結果、均衡におけるセグリグージョンのパターンと社会的最適パターンは必ずしも一致しないということがわかった。つまり、政府や地方自治体等による介入によって、各経済主体が獲得する効用水準が改善される可能性があることが示唆された。5、具体的な政策としては、各地方自治体の言語政策が挙げられる。たとえば、各エリアの地域公用語の採用に関して、パーソナリティ・プリンシプル(フィンランド型)ないしはテリトリアル・プリンシプル(スイス・ベルギー型)の選択肢がある。それらを適宜採用することで、社会的に最適な地域間居住分布を達成することを提案した。1.前年度までに得られていた分析(一都市内におけるエスニシティの差異に応じたセグリゲーション(居住の住み分け)の発生メカニズムを、経済学理論の観点から示した。また、均衡での居住パターンが、現実と適合的である。)の頑健性を示した。2.前年度までに得られていた結果(二地域間におけるエスニシティ・言語の違いによって、地域的セグリゲーションが生じることを解析的に分析し、均衡で達成される居住分布と現実の分布との適合性が高いことを示した。また、社会的に最適な居住パターンと均衡上のパターンとの一致・不一致についても議論した。)に加え、それらの頑健性を吟味した。3.多様なエスニシティが存在する社会(国)、特に多様な使用言語のグループが存在する社会における、異言語間のコミュニケーションに纏わるコストに焦点をあてた実証分析を行った。まず、国内での異言語グループ間コミュニケーションに要するコスト(国内言語距離)と国際的に異言語グループ間コミュニケーションをするためのコスト(国際言語距離)の指標を、言語学的観点から分類された語族に応じて定量化し、それらの指標が一人あたりGDPに与える影響を分析した。全体としては、国内言語距離は一人あたりGDPに対して負の影響を与えることがわかった。一人あたりGDPが高水準の国々については、国際言語距離指標の値が小さい(国際間のコミュニケーションが容易、ないしは英語を習得しやすい言語を使用している人口比率が高い)ほど、経済水準と正の相関があることがわかった。他方、一人あたりGDPが低水準な国々については、国内言語距離指数が小さい(国内で使用されている公用語の習得が容易である)ほど、経済水準に対する負の影響が強いことがわかった。

今年度は、前年度までに得られた結果(一人あたりGDPが比較的高い水準にある国々については、国際言語距離指標の値が小さいほど、経済水準と正の相関があること、および、一人あたりGDPが低水準にある国々に関しては、国際言語距離指数と経済水準の間に有意な負の関係は見出せなかったが、国内言語距離指数が小さいほど、経済水準に対する負の影響が強いこと、が実証的に簡単な手法によって示された。)を検証し、実証的頑健性を示した。本研究の場合、空間計量モデルであるSpatial Durbin Model(SDM)の利用を検討するが、説明変数と説明変数の空間ラグ項との間に重い多重共線性があったため、SDMに基づく分析をあきらめた。次善の策として、他の空間計量モデルを用いたが、得られた実証結果から得られた社会科学的含意は、前年度の結果と大きく変わらなかった。当初の予定通り、エスニシティ・言語グループによるセグリゲーションの発生メカニズムを理論上は示すことができ、また現実の事例とも対応付けられたため。また、経済理論の観点からのみならず、実証分析によっても、多様な言語グループが存在する場合に経済活動にどのような影響があるかに関する分析を行えたため。27年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度に主に行った実証分析(国内言語距離ならびに国際言語距離指標と一人当たりGDP水準との関係に関する実証分析)では、比較的平易な推定手法を用いたため、推定結果にバイアスがかかっている可能性がある。そこで、より正確な実証分析結果を得るために、空間計量経済学の手法を用いることを検討している。具体的には、地理的分布に関係する除外変数の問題に対応するため、Spatial Durbin Modelによって得られた推定結果を利用して計算された(Average) Total Direct/Indirect Effectの考察等を行う予定である。さらに、言語距離指標と国際貿易との関係に着目した実証分析を行うことも検討している。当初の予定通り、エスニシティによるセグリグージョンの発生メカニズムを理論上は示すことができ、また現実の事例とも対応付けられたため。それに加えて、均衡とは必ずしも一致しない社会的最適居生分布を達成するための具体的な政策を提案できたため。現時点までは、経済理論上で、エスニシティごとのセグリグージョンの発生に関して分析を進めたが、今後は実証の観点からの分析に移行し、空間計量的な手法を用いた研究を行う予定である。また、初年度はセグリグージョンの発生メカニズム自体に研究の重きを置いていたが、今後はエスニシティごとにセグリゲートしている状態を所与として、そのセグジゲーションの度合いが経済活動・教育水準等に与える影響に関して定量的な分析をすることを試みる。さらに、社会厚生の観点から適切な政策を提案することも視野に入れる。
文脈自由木文法の生成する木言語および文字列言語の性質の研究

また,CFTspが生成する文字列言語に対してはOgdenの補題が成り立たないことを証明し,多重文脈自由文法に対してOgdenの補題が成り立つための十分条件を提示した。木を生成する文脈自由文法である単純文脈自由木文法に対して、有名なChomsky-Schuetzenbergerの定理に対応する定理を証明した。Chomsky-Schuetzenbergerの定理では、正しい括弧づけを表す文字列の集合であるDyck言語の概念を用いて文脈自由言語を表現する。ここで重要なのは、文脈自由文法の導出木とDyck言語の要素との対応である。本研究では、単純文脈自由木文法の導出木を3次元木で表し、その2次元表現としてDyck木言語の概念を定義した。これによって、Chomsky-Schuetzenbergerの定理と同様の仕方で、単純文脈自由木言語をDyck木言語を使って特徴付けることに成功した。これを使うと、木接合言語に対するWeirの定理を単純文脈自由木文法の文字列言語に対する定理に一般化することができる。また、一般にn次元木の概念を定義することによって、n次元単純文脈自由木文法に対してもChomsky-Schuetzenberger型の定理を証明した。Dyck木言語による単純文脈自由木言語の特徴づけのアイデアを応用して、指標文法(indexed grammar)に対する制限として、単純文脈自由木文法と同等になる樹状指標文法(arboreal indexed grammar)を考案した。これは、木接合文法と対応する線形指標文法(linear indexed grammar)の自然な一般化である。これにより、指標文法と一般の文脈自由木文法の同等性、線形指標文法と木接合文法の同等性という2つのよく知られている結果の関係が非常に明瞭になった。平成26年度は,次の2つの問題に取り組んだ。1.単純文脈自由木文法の生成する文字列言語(yCFTsp)に関するOgdenの補題2. IO文脈自由木文法,並列多重文脈自由文法,属性文法が生成する文字列言語のクラスのあいだの関係1つ目の問題については,SorokinがOgdenの補題が成り立つことを主張した論文を発表していたが,この証明には間違いがあり,実際に,Ogdenの補題が主張する性質が成り立たないことを示す反例を見つけることができた。この反例で使われる文法は,非終端記号の最大ランクが2であり,規則の右辺に出現する非終端記号の数が1以下であるような単純文脈自由木文法である。これにより,yCFTspとWeirの制御言語の階層が,お互いに相手を包含しない関係にあることが初めてわかった。2つ目の問題については,IO文脈自由木文法が生成する文字列言語のクラス(IO)も,並列文脈自由文法が生成する文字列言語のクラス(PMCFL)も,文字列を出力する属性文法の出力言語のクラスに包含されることが知られていたが,3つのクラスのあいだの包含関係について,これ以上のことはわかっていなかった。研究協力者Sylvain Salvatiとの共同研究で,IOとPMCFLがお互いに相手を包含せず,さらにIOとPMCFLを合わせたクラスが属性文法の出力する文字列言語のクラスに真に包含されるという事実を証明するアイデアを得ることができた。この結果については,平成27年度の早い時期に論文にまとめる予定である。1.文脈自由文法の概念を文字列から木に自然に拡張した単純文脈自由木文法に対して,Chomsky-Schuetzenbergerの定理に対応する定理を証明した。これは,単純文脈自由木文法の導出木を3次元木で表し,3次元木の2次元表現としてDyck木言語の概念を使ったものである。さらに,この定理から,木接合文法に対するWeirの定理を単純文脈自由木文法の文字列言語に対する定理に一般化した定理を導くことができた。2. Dyck木言語による単純文脈自由木言語の特徴づけのアイデアを応用して,指標文法に対する制限として,単純文脈自由木文法と等価になる樹状指標文法を考案した。これは,木接合文法と等価である線形指標文法の自然な一般化である。3.単純文脈自由木文法の文字列言語に対しては,反復補題(pumping lemma)が成立することが知られていたが,これを文脈自由文法に対するOgdenの定理を一般化したものに強めることができるかどうかわかっていなかった。本研究で,単純文脈自由木文法に対してはOgdenの定理のような性質は成り立たないことを具体的な反例を使って示した。この反例は,非終端記号の最大ランクが2であり,規則の右辺に出現する非終端記号の個数が1以下であるような単純文脈自由木文法である。これによって,単純文脈自由木文法の文字列言語のクラスと,Ogdenの定理を一般化した性質を持つことがわかっているWeirの制御言語の階層が,お互いに相手を包含しない関係にあることが初めてわかった。4.上で述べた反例によって,反復補題が成立することがわかっている次元2の多重文脈自由文法に対してもOgdenの定理が成り立たないことがわかるが,多重文脈自由文法が自然な形のOgdenの定理を満たすための十分条件を与えた。この言語のクラスは,Weirの制御言語の階層を包含するような抽象的言語族である。

予定を変更して,樹状指標文法に対するEarleyの構文解析アルゴリズムの研究を後回しにし,単純文脈自由木文法の文字列言語に対するOgdenの補題の問題とIO文脈自由木文法の文字列言語のクラスと他のクラスとの関係についての問題に取り組んだ。平成25年度までに取り組んでいた問題ではなかったため,成果の発表という点で若干遅れている。数理言語学平成26年度の研究で大きな未解決問題を2つ解決することができたが,まだ成果発表ができていない。まず,これらの結果を論文にまとめることから始める。単純文脈自由木文法に対するOgdenの補題については,ランクが1のときには成り立つことが知られているが,ランク2以上の場合も特殊な条件を満たす文法については成り立つことが考えられるので,これについても明らかにした上で論文にまとめたいと考えている。IOとPMCFLおよび属性文法の出力言語とのあいだの関係については,長年の未解決問題であったものだが,得られたアイデアに基づいて証明を完成させ,早い時期に論文にまとめる。これらの2つの論文の執筆が終わった段階で,樹状指標文法に対するEarleyの構文解析アルゴリズムの問題に取り組みたいと考えている。単純文脈自由木文法をDatalogプログラムで表現することによって簡単にprefix-correctなEarley型認識アルゴリズムが得られるという予想が間違いであったため、この予想に基づく手法で認識アルゴリズムを考案することができなかった。平成26年度中に得られた成果について,論文執筆が終わらず,国際会議で発表するまでに至らなかったため,この分の外国旅費と会議参加費として使う予定の額が未使用になった。当初想定していた方法で単純文脈自由木文法の文字列言語に対するprefix-correctなEarley型認識アルゴリズムを得ることはできなかったが、単純文脈自由木文法と等価な樹状指標文法の概念を考案できた。線形指標文法をもとにした木接合文法の認識アルゴリズムが知られているので、同様に、樹状指標文法をもとにして単純文脈自由木文法の文字列言語に対する新しい認識アルゴリズムを得ることができるかも知れない。この点を平成26年度に追求したい。これと同時に、当初の予定どおり、単純文脈自由木文法の文字列言語に対するポンプの補題の精緻化、Ogdenの定理を証明することを目指す。最近、Sorokinにより、Ogdenの定理がアナウンスされているので、まずはこの結果を精査することから始める。平成26年度中に得られた成果について,2本の論文を執筆して投稿する予定であるが,平成27年度中に国際会議で発表するのはスケジュール的に間に合わない可能性が強い。これらの論文は雑誌に投稿することを考えている。このため,次年度(平成27年度)使用額については,研究協力者のSylvain Salvatiをフランスに訪問し共同研究を行うために使用する予定である。Earley型認識アルゴリズムに関する研究が当初の計画どおり進まなかったため、国際会議で発表することができなかった。これにより、外国旅費と会議参加費に使う予定だった金額が未使用になった。当初予定になかった樹状指標文法に関する結果を国際会議に投稿し、採択された。この国際会議に出席するための外国旅費、会議参加費として平成26年度に使用する。
中高年男性における援助要請の特徴に応じた自殺予防対策の検討

本研究は,わが国の全自殺死亡に占める割合が最も高い中高年男性に対する効果的な自殺予防対策を検討するため,中高年男性の援助要請(help-seeking)の特徴を多角的に把握し,中高年男性と周囲の援助資源とを適切につなげるための方法論について考察を行うことを目的として実施した。平成27年度研究では,40-59歳の一般成人男性1800名を対象とした大規模なWeb調査を実施し,基礎的なデータを収集した。平成28年度研究以降はこのデータを活用して,中高年男性の自殺関連行動や援助要請と関連する要因について様々な解析を行ってきたが,平成30年度研究では,自殺リスクが最も高い集団の一つとされている「離別を経験した中高年男性」に焦点を絞って,その自殺念慮と援助要請の関連性についてサブ解析を行った。その結果,過去1年以内に自殺念慮を経験している離別経験者は他者に助けを求めることでその他者との関係性が変化することを危惧する傾向があること,職場に自分の味方になってくれる人がいると回答した者は他者への援助要請に抵抗感を示す傾向があること,職場以外の関係性の中で味方になってくれる人がいると回答した者は他者への援助要請をポジティブにとらえる傾向があることなどが示唆された。また,平成30年度研究では,負債や就労問題といった社会経済的要因を抱えた中高年男性のうち,すでに何らかの専門的援助につながっている者がいかにしてその援助を受けるに至ったのかを定性的に分析することを目的に,社会経済的要因を抱えた中高年男性への支援を経験したことのある対人援助者15名に対してインタビュー調査を実施し,分析のためのデータを収集することができた。本研究はわが国の全自殺死亡に占める割合が最も高い中高年男性に対する効果的な自殺予防対策を検討するため、中高年男性の援助要請(help-seeking)の特徴を多角的に把握し、中高年男性と周囲の援助資源とを適切につなげるための方法論について考察を行うことを目的としている。すでに国内外の研究において援助要請の特徴を測定する尺度はいくつか開発されており、海外ではそれらの尺度を用いた中高年男性の援助要請に関する研究が実施されているものの、今のところ国内では同様の研究は見当たらない。そこで、平成27年度研究では、一般中高年男性を対象に、対象者の援助要請(help-seeking)の特徴とそれに関連する要因の探索を目的とした調査を実施した。具体的には、本年度研究では横断的な観察研究のデザインで、調査会社にモニター登録している4059歳の一般成人男性1,800名を対象としてWEB調査を実施した。調査は主として既存の尺度を用いて実施し、中高年男性の自殺の危険因子である配偶関係や就労状況といったデモグラフィック要因、過去の自殺行動、アルコール問題等について情報を収集するとともに、幸せや悩みに関する他者との比較についての認知や援助要請の特徴についての情報を収集し、各変数間の関連性について探索的な統計解析を行った。特に本年度は、すでに明らかになっている自殺の危険因子の中でも配偶関係や就労状況といったデモグラフィック要因との関連性について重点的に検討を行った。平成27年度研究では、解析にやや時間がかかっているものの、当初の研究計画通り一般中高年男性を対象とした大規模な調査を実施することができたため、次年度以降の研究もほぼ予定通りに進めることができる見込みである。中高年男性に対する自殺予防対策に関しては、科学的に効果が実証された方法がいまだ確立されていない状況にある。本研究は、わが国の全自殺死亡に占める割合が最も高い中高年男性に対する効果的な自殺予防対策を検討するため、中高年男性の援助要請(help-seeking)の特徴を多角的に把握し、中高年男性と周囲の援助資源とを適切につなげるための方法論について考察を行うことを目的としている。平成27年度研究では、横断的な観察研究のデザインで、40-59歳の一般成人男性1800名を対象にWeb調査を実施し、デモグラフィック要因、過去の自殺行動、アルコール関連問題、自身の悩み事、援助要請の特徴といった情報を収集したうえで、各変数間の関連性について探索的な検討を行った。平成28年度は、上記の平成27年度に収集したデータについて詳細な分析を引き続き進め、特に日本人男性の中でも自殺死亡率の高い離別経験者や無職者のデータを中心に多角的な検討を行った。さらに、平成28年度研究では、一般中高年男性よりも自殺のリスクの高いと考えられる中高年男性の援助要請の特徴を把握することを目的に、負債や就労問題といった社会経済的な自殺の危険因子を抱えた中高年男性への関わりを経験したことのある対人援助の専門家に対する聞き取り調査を計画し、自殺の危険因子を抱えながらも専門的援助につながる中高年男性の特徴について予備的な検討を開始した。平成28年度研究では、平成27年度研究で収集したデータの解析を進めたが、その結果は研究計画時に想定していた仮説を十分支持するとはいえないものであった。仮説が支持されなかった理由として、自殺のハイリスク者が調査対象者から除外されてしまっていることが大きな要因の一つであると考えられたため、よりハイリスク者の特徴を捉えられるよう、研究計画を部分的に見直す必要があった。中高年男性に対する自殺予防対策に関しては,科学的に効果が実証された方法がいまだ確立されていない状況にある。本研究は,わが国の全自殺死亡に占める割合が最も高い中高年男性に対する効果的な自殺予防対策を検討するため,中高年男性の援助要請(help-seeking)の特徴を多角的に把握し,中高年男性と周囲の援助資源とを適切につなげるための方法論について考察を行うことを目的としている。

本研究では,平成27年度研究において,40-59歳の一般成人男性1800名を対象とした大規模なWeb調査を実施し,基礎的なデータを収集した。このデータを活用し,平成29年度は中高年男性の自殺関連行動や援助要請と関連する要因についてサブ解析を行った。また,援助要請研究の領域では,すでに何らかの専門的援助につながっている者がいかにしてその援助を受けるに至ったのかを定性的に分析することで,援助要請を促進する要因を探索するといった研究が進められていることから,平成28年度以降は,一般中高年男性よりも自殺リスクが高い中高年男性の援助要請の特徴について検討を行う目的で,負債や就労問題といった社会経済的要因を抱えた中高年男性へのかかわりを経験したことのある対人援助者へのインタビュー調査を計画し,予備的な調査を行ってきた。平成29年度研究においては,インタビュー調査を本格的に実施するため,予備調査をもとに調査内容や方法論について精査を行うとともに,研究協力について関係機関と継続的に調整を行った。平成27年度研究において収集した基礎データの分析では,研究計画時に想定していた仮説を十分支持するとはいえない結果であった。平成29年度研究においても,様々なサブ解析を実施したものの,自殺ハイリスク者がWeb調査の対象から除外されてしまっていることの影響からか,今のところ自殺予防対策に寄与するような新たな知見は得られていない。平成28年度研究からは,当初の研究計画を補う形で,自殺のハイリスク者に関連したデータの収集を計画した。しかし,研究実施に伴う個人情報の取扱いなどに関して,研究協力者との間で合意することに時間を要してしまい,平成29年度の段階では,十分な調査が実施できなかった。本研究は,わが国の全自殺死亡に占める割合が最も高い中高年男性に対する効果的な自殺予防対策を検討するため,中高年男性の援助要請(help-seeking)の特徴を多角的に把握し,中高年男性と周囲の援助資源とを適切につなげるための方法論について考察を行うことを目的として実施した。平成27年度研究では,40-59歳の一般成人男性1800名を対象とした大規模なWeb調査を実施し,基礎的なデータを収集した。平成28年度研究以降はこのデータを活用して,中高年男性の自殺関連行動や援助要請と関連する要因について様々な解析を行ってきたが,平成30年度研究では,自殺リスクが最も高い集団の一つとされている「離別を経験した中高年男性」に焦点を絞って,その自殺念慮と援助要請の関連性についてサブ解析を行った。その結果,過去1年以内に自殺念慮を経験している離別経験者は他者に助けを求めることでその他者との関係性が変化することを危惧する傾向があること,職場に自分の味方になってくれる人がいると回答した者は他者への援助要請に抵抗感を示す傾向があること,職場以外の関係性の中で味方になってくれる人がいると回答した者は他者への援助要請をポジティブにとらえる傾向があることなどが示唆された。
PJDを用いたフッ素化アパタイト成膜による歯質への機能性コーティングに関する研究

本研究では,PJD法に用いるHA粒子合成過程でフッ素を添加し,歯質上にフッ素化アパタイト(FHA)膜を生成することにより,フッ素徐放による齲蝕抑制,歯質強化等の機能を付与した新たな歯科治療開発に資するため,その基礎研究としてFHA粒子の合成方法および最適成膜条件を模索し,さらに擬似口腔内環境におけるFHA膜の特性を解明する.平成29年度は,FHA粒子の合成と最適FHA成膜条件の検討を行った.HAの前駆体である非晶質リン酸カルシウム(ACP)を用いて,ACPからHAへの転化の際にF-イオンを添加させてFHA粒子の合成を図った.pH11.2の硝酸カルシウム・四水和物(Ca(NO3)2・4H2O)水溶液とpH 9.5のリン酸水素二アンモニウム((NH4)2HPO4)水溶液を,Ca/P = 1.67となるように混合し,沈殿生成後,濾過,アンモニア洗浄し,凍結乾燥してACP粒子を合成した.ACP粒子を異なる濃度(0-200 mM)のフッ化ナトリウム水溶液中に投入し,室温にて撹拌後,濾過,洗浄し,40 °Cで乾燥後に1200 °Cで焼成してFHA粒子を合成した.FHA粒子の物理化学的特性をXRDを用いた組成分析,SEMを用いた形態分析,電極法によりF濃度を測定した化学分析を行い,100mMのフッ化ナトリウム水溶液中に投入することで,最もフッ素徐放性の高いFHA粒子の合成に成功した.次年度の予定であった最適噴射条件の模索にも着手したが,噴射時にPJD装置およびホース内にFHA粒子の目詰まりが生じ,効率的な成膜が困難な状況にある.追加で計上したファイバースコープを用いたホース内の粒子の観察と、ANSYS FLUENTによるコンピュータシミュレーションにより、現在、目詰まりの原因究明を図っている.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
条件溶液潅流法による海馬長期増強の形成メカニズムの解明

モルモット海馬薄切標本(厚さ400μm)を用い、次の実験を行った。海馬CA1領域の錐体細胞層への入力繊維を電気刺激して、細胞外電位(集合電位)を記録し、その振巾を径時的に観察した。条件潅流液としては、グルタミン酸(0.1nM)、K^+(10-15mM)及びMg^<++>-freeの混合液を用いた。結果:1)5分間条件液を潅流すると集合電位の振巾は徐々に増大し、潅流20分後にコントロールの約207%(14例)に達しその状態を1時間以上持続した。2)条件液潅流によるCA3の影響を除外する目的で、CA3とCA1領域の間にナイフカットを入れて条件液を潅流したが、無傷のスライスと同様の増強現象が記録された。(5例)。3)テトロドトキシン(10^<-6>M)を潅流し、集合電位が完全に消失した2分後から5分間条件液を潅流した結果、潅流20分後でも集合電位は回復しなかった。しかし、刺激強度を強めて集合電位が得られることから、國値の上昇が認められた。(2例)TTXについては、さらに検討忠である。4)PI turner阻害剤のネオマイシン(10^<-3>10^<-5>M)を潅流すると、10分後には集合電位はコントロールの約1/5に減少して安定になる。この状態で条件液を5分間潅流したが、集合電位の変化は認められず、条件液による増強現象は阻止された(2例)。5)non-NMDA受容体の拮抗薬である女郎蜘毒素(JSTX:10^<-7>M)を潅流して10分後に、条件液を潅流すると一過程に減少するが、条件液の潅流を終えるとコントロールまで戻り、その後変化は認められなかった(2例)。以上の結果から、この条件液はCA1錐体細胞に直接作用し、non-NMDA受容体あるいはPI tuenoverを介して長期増強の形成されることが明らかになった。(5例)。
マス・コミの役割と効果にみる地方都市活性化へむけての社会学的研究

地方都市の大きな問題は、若者の流出をくいとめることである。本研究の対象地である山形県庄内地方の事例をみても、新たな民放の開局や庄内空港の就航、そして国民体育大会という全国規模でのイベントの開催。この成果は地元の関係者というより地元の若者を活気づかせた。民放の開局では新しくリアルタイムでみることができる人気番組の数々、首都圏と精神的距離が縮まった。庄内空港の就航はあの羽田から直接飛行機で自分の町まで乗り継ぐことができた。さらに本数を増便しようという地元の盛り上がりが大きな経済効果を生むことになった。その成果は庄内空港の開港わずか1年で、庄内-羽田間一往復増便という結果に現れた。今では、大阪便に札幌便開設の強い運動もなされている。また国体開催には地元の人々が一体となり地元への帰属意識が深まり、地元発展の導火線ともなった。国体終了後にあたってはポスト国体をスローガンに残された施設の有効利用など国体の遺産が各種のイベントによって受け継がれている。こうして国体開催が残した財産は地方の人々の自信となっていた。地方都市の一連のイベントの背景から本研究では地方都市の若者文化を考えた。そして地方都市の課題である地方離れの若者たちを再び地元にUターンさせるために情報の受信と発信の必要性を取り上げた。地方都市でもテレビで民放各局すべてが放映されるような環境が実現したなら、実際に若者が望む理想の地方都市像が鮮明になると考える。この環境整備の実現には多くの問題が山積みである。それでもこうした夢が実現することで地方に根付いてきた伝統文化の継承と新たな若者文化が発生し、地方都市活性化の促進になるのではないだろうか。その若者に対して感性を育てる役目でもある多くの情報を若者たちが吸収すれば、地方都市活性化のための起爆剤になると考える。以上、本研究において地方都市活性化へ向けての指針としてマス・コミの役割が導き出された。
遷移金属-ホウ素系の状態図データベース

合金の状態図は材料の開発・研究においてもっとも基本的でかつ重要なものである。本研究ではアモルファス材料として重要な遷移金属-ホウ素系の状態図データベースを作成した。まずNb,Rh,Ag,IrおよびAuを除く残り21種の遷移金属-ホウ素2元系状態図については,パーソナルコンピュータ上で誰にでも容易に扱えるように,起動から終了までをすべてマウス操作による選択のみで行えるデータベースとした。遷移金属-ホウ素系は実用的に重要であるにもかかわらず,3元系以上の多元系状態図はほとんど研究されていない。そこで本研究では,特にFe-Co-BおよびFe-Ni-B3元系を中心として実験的に研究すると共にこれらを熱力学的に解析した。この方法は各系に出現する合金相の自由エネルギーを温度と組成の関数として評価し,これを用いて相平衡を計算して状態図を構成する。この方法によれば,各2元系の解析結果から3元系以上の多元系の状態図をある程度予測することが可能である。本研究では実験および熱力学的解析の両方を行ってきたFe-B,Co-B,Ni-B各2元系に加えて,さらにV-B,Cr-B,Cu-B各2元系についても熱力学的解析を行い,得られた熱力学的パラメータをデータベース化した。このデータベースTMB(Transition Metal-Boron)を用いることによって,V,Cr,Fe,Co,Ni,Cuの6種の遷移金属からなる6種の2元系,15種の3元系,20種の4元系,15種の5元系,6種の6元系および1つの7元系の合計63種の遷移金属-ホウ素系状態図を計算することが可能となった。これまで主に大型コンピュ-タを用いて開発が進められて来た状態図デ-タベ-スを,マン・マシンインタフェ-スの点で大型コンピュ-タより格段に優れ,最近急速に発達・普及しているパ-ソナルコンピュ-タ上に作成した。パ-ソナルコンピュ-タは大型コンピュ-タに比べると記憶容量の点では大きく劣るため,取り扱うべき合金系は制限しなければならない。しかし実際の材料の設計・開発では特定の合金系に注目するのがほとんどであるので,パ-ソナルコンピュ-タ上のものは逆に小回りの利くシステムとして期待される。本研究では上記のような状態図デ-タベ-スの基本システムの開発と共に,合金系としてはアモルファス材料の開発に重要な遷移金属ーホウ素系を取り上げた。特にアモルファス材料の開発にとって不可欠な非平衡状態についての知見をも提供できるように考慮した。本年度およびこれまでの準備期間を含め,CoーNiーB3元系およびこれを構成している3つのCoーB,NiーB,CoーNi各2元系については実験並びに熱力学的解析が終了し,デ-タベ-ス化も完了している。今後はFeーCoーB,FeーNiーB各3元系およびFeーCoーNiーB4元系についてデ-タベ-ス化を進める。また遷移金属ーホウ素系は一般にいずれの2元系でもよく似たホウ化物相が出現することから,各2元素の熱力学的解析が十分であれば3元系以上の多元系についてはこれらのデ-タから,本システムを用いての計算によって十分に精度よく予想されることが,CoーNiーB系の研究から明かとなった。このことから次年度以降には多くの遷移金属ーホウ素2元系の熱力学的解析を行い,デ-タベ-スの充実を図る。大型コンピュ-タに比べるとマン・マシンインタフェ-スの点ではるかに優れたパ-ソナルコンピュ-タを利用した状態図デ-タベ-スを作成した。パ-ソナルコンピュ-タは記憶容量の点では劣るため,取り扱う合金系を制限し,本研究では遷移金属ーホウ素系とした。

昨年度に開発した基本システムについては,計算した状態図をディスプレイに作図表示するだけでなく,プロッタ-へも出力できるように改良して,より高品質の作図が可能となった。熱力学的解析はFeーB,CoーB,FeーCo,CoーNi,NiーFe各2元系ならびにCoーNiーB3元素,FeーCoーB3元素を終了し,デ-タベ-ス化した。残るFeーNiーB3元素についてもほぼ終了している。さらにデ-タベ-スシステムの試供版の作成と共にそのマニュアル作りも始めている。状態図のデータベース化には,(1)状態図を相平衡の熱力学的モデルに基づいて解析し,系の自由エネルギーを記述するのに必要なパラメータを評価し,このパラメータをデータベース化する方法と,(2)状態図の図形そのものをデータベース化する方法の2つが考えられる。前者の方法は熱力学に基づいているため,2元系や3元系など低次元系のパラメータから4元系,5元系のより高次の合金系の状態図を予測することができる本格的なものである。本研究ではこれまでに実験および熱力学的解析の両方を行ってきたFe-B,Co-B,Ni-B各2元系に加えてさらにV-B,Cr-B,Cu-B各2元系についても熱力学的解析を行い,得られた熱力学的パラメータから本格的状態図データベースTMBを構築した。このTMBを用いることによって,V,Cr,Fe,Co,Ni.Cuの6種の遷移金属とホウ素からなる6種の2元系,15種の3元系,20種の4元系,15種の5元系,6種の6元系,1つの7元系の合計63種の遷移金属-ホウ素系状態図を予測することが可能となった。しかしこの本格的データベースを利用するためには,熱力学的専門知識が要求され,誰でもが簡単に使える訳ではない.そこで本研究ではコンピュータの起動から終了までのすべてをマウスのみで操作して,全くの初心者にも簡単に利用できる(2)のタイプの状態図データベースの例として,遷移金属-ホウ素2元系の26種の状態図をデータベース化したものをパーソナルコンピュータ上に作成した。
変形性関節症における反応性骨軟骨増殖部位での成長因子の役割に関する研究

変形性関節症においては、骨軟骨の破壊と共に自らの修復反応として骨軟骨の増殖性変化が生じ、骨棘として認められる。骨軟骨の増殖、分化には、様々な成長因子が関与していると考えられており、我々は、成長因子の骨棘形成における関与を検討するために、トランスフォーミング増殖因子(TGF-β)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の骨棘における発現を観察した。(方法)変形性股関節症症例の人工関節置換術時に骨頭より骨棘を採取し、リボ核酸(totalRNA)を抽出後、RT-PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction)法を行い、TGF-βおよびbFGFのメッセンジャーRNA(mRNA)発現量を半定量化した。対照として、変形性股関節症症例および大腿骨頭壊死症例の骨頭海綿骨を採取し、同様の処理を行った。また、採取した骨棘を10%ホルマリン固定後、脱灰、パラフィン包埋し、切片を作製した。抗TGF-β1抗体を用い、Streptavidin-Biotin法による免疫組織染色を行った。(結果)TGF-β1 mRNAの発現は、変形性股関節症の骨棘10例中全例(100%)、および骨頭海綿骨4例中1例(25%)に認められたが、その発現量は様々であった。一方、大腿骨頭壊死の4例には発現が認められなかった。bFGFmRNAは、変形性股関節症の骨棘8例中全例(100%)、骨頭海綿骨1例に発現していたが、大腿骨頭壊死の2例には見られなかった。免疫組織学的には、TGF-β1は骨棘の軟骨表層部の細胞質内に認められた。(考察)変形性股関節症における骨棘にTGF-β1のmRNAと蛋白が確認された。TGF-β1が骨軟骨の形成を促進するという報告があり、TGF-β1が変形性関節症における骨棘形成に関与することを示唆している。また、bFGFのmRNA発現も同様に認められたことより、TGF-β1だけでなく、bFGFも変形性関節症の骨軟骨形成に関与していると考えられる。ヒト変形性関節症において、人口股関節置換術あるいは人工膝関節置換術時において手術時に骨棘を採取する。材料より得られた骨棘組織よりグアニジンを用いてリボ核酸(RNA)を抽出し、このRNAをもとにcDNAを作製し、これを増幅して電気泳動することにより遺伝子の発現を検討した(RT-PCR法)。骨棘よりのRNAの抽出においては、処理中の分解が顕著であり、十分な品質のRNAを得ることは困難である。しかし、最近実験に供しうる材料が得られるようになり、RT-PCR法を試みた。その結果、骨棘においてはその他の部位の骨組織と比較し、トランスフォーミング成長因子(TGF-β)が多く発現している傾向が認められた。しかしながら得られた検体数が少ないため今後十分な検討が必要と考えている。

(方法)変形性股関節症症例の人工関節置換術時に骨頭より骨棘を採取し、リボ核酸(total RNA)を抽出後、RT-PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction)法を行い、TGF-βおよびbFGFのメッセンジャーRNA(mRNA)発現量を半定量化した。対照として、変形性股関節症症例および大腿骨頭壊死症例の骨頭海綿骨を採取し、同様の処理を行った。また、採取した骨棘を10%ホルマリン固定後、脱灰、パラフィン包埋し、切片を作製した。抗TGF-β1抗体を用い、Streptavidin-Biotin法による免疫組織染色を行った。(結果)TGF-β1 mRNAの発現は、変形性股関節症の骨棘10例中全例(100%)、および骨頭海綿骨4例中1例(25%)に認められたが、その発現量は様々であった。一方、大腿骨頭壊死の4例には発現が認められなかった。bFGFmRNAは、変形性股関節症の骨棘8例中全例(100%)、骨頭海綿骨1例に発現していたが、大腿骨頭壊死の2例には見られなかった。免疫組織学的には、TGF-β1は骨棘の軟骨表層部の細胞質内に認められた。(考察)変形性股関節症における骨棘にTGF-β1のmRNAと蛋白が確認された。TGF-β1が骨軟骨の形成を促進するという報告があり、TGF-β1が変形性関節症における骨棘形成に関与することを示唆している。また、bFGFのmRNA発現も同様に認められたことにより、TGF-β1だけでなく、bFGFも変形性関節症の骨軟骨形成に関与していると考えられる。
小児慢性疾患患者における成人移行期支援のためのヘルスリテラシー尺度の開発

成人後も受診を必要とする小児慢性疾患患者の「成人移行期支援」において、ヘルスリテラシーを高める要因を明らかにすることを目的として調査を実施した。ヘルスリテラシーを向上させるためには、メディアリテラシーを高め、対象関係を良好にすることが必要であり、診断時年齢の高さや、一人暮らしの影響を受けることが示唆された。成人移行の準備は、ヘルスリテラシーを高めることに加えて、年齢が高くなることや対人関係の構築によっても促進されることが示唆された。成人移行期にある患者のヘルスリテラシー向上を支援する上で、健康情報の信憑性を確認できる能力の向上、親や小児科医との信頼関係を基盤とした自立を促すことが必要である。移行期にある小児慢性疾患患者のヘルスリテラシーの実態調査を明らかにするために、調査を実施。当初、インタビュー調査を行い、カテゴリー抽出を計画していたが、その内容が国内外の先行研究でほぼ抽出されたため、先行研究よりアンケート内容を作成し、プレテストを経て、アンケート調査を実施。現在、150名程度から回収されており、今後もアンケート調査を継続する。小児慢性疾患患者のヘルスリテラシー獲得に関連する要因の分析をすすめている。青年期にある小児慢性疾患患者のヘルスリテラシーの実態を明らかにすることを目的として質問紙調査を行った。対象となる者231名に質問紙を配布し、3月現在208名から回答を得ている。そのうち、選定基準を満たさない4名、未回答項目が多い3名、精神疾患や発達障害を指す診断名の回答があった2名を除外し、199名を分析対象とした。回答者の背景は、男性が103名、平均年齢は19.0歳(SD=3.9)であった。診断は、心疾患が最も多く60名、血液疾患51名であった。診断時年齢は、平均5.9歳(SD=5.2、range:018)であった。現在の段階におけるヘルスリテラシーの関連要因に関する分析結果として、「調査時年齢」「診断時年齢」「生活状況」「現在の職業」「最終学歴」「診断名」「メディアリテラシー」および「対象関係」でり、ヘルスリテラシーは、主体的な健康管理を構成する、「病気の認識」「自立した受診と疾患管理」「青年期に必要な知識とコミュニケーション」との間に正の相関関係が認められている(r= .589 .662)。この結果を受け、ヘルスリテラシーが高い者6名を対象者に、各対象者の経験および認識について問う半構造化面接を実施した。対象者の背景は、2023歳、診断は、心疾患2名、血液疾患4名だった。「ヘルスリテラシーの状況」として【健康情報を獲得する意欲】【インターネットの利用】などの8カテゴリー、「病気の認識」として【病気への気づき】【病気を知る】などの6カテゴリー、「自立した受診と疾患管理」について【親による疾患管理】【自分で行う疾患管理】の2カテゴリー、「青年期に必要な知識とコミュニケーション」について、【医師への信頼】【医師への疑い】などの3カテゴリーが抽出された。小児慢性疾患患者へのアンケート調査がほぼ終了し、ヘルスリテラシー獲得に関連のある要因を持つ対象者へインタビュー調査が進行している。成人移行期にある小児慢性疾患患者のヘルスリテラシーを高める要因を明らかにすることを目的に、15歳から30歳の慢性疾患患者242名に対して質問紙調査を行い、ヘルスリテラシーとメディアリテラシー、対象関係、対象の特性、成人移行の準備の関係について、パス解析によるモデルの検証を行った。その結果、ヘルスリテラシーはメディアリテラシー、対人交流の影響を受け、成人移行の準備が促進されることが示された。さらに、ヘルスリテラシーが高い要因を持つ6名に対してインタビュー調査を行い、ヘルスリテラシーを高めることにつながる体験の分析を行った。その結果、ヘルスリテラシー向上につながる体験として、【情報源を選別し情報の信憑性を判断する】、【相手との関係に応じた伝え方を試みる】、【小児科医に頼りつつも自立した健康管理を模索する】、【病気を通した親との信頼関係を基盤に自立しようとする】、【病気であることを認識し自分のこととして受け止める】が抽出された。さらに、彼らの特徴が小児慢性疾患に関係するものかどうかを検証するために、健康な対象者のデータを得るために、大学生と高校生に質問紙調査を実施した。2017年3月現在、116名の大学生から回答を得ている。2017年の学会発表にエントリーをしているが、その結果、ひとり暮らしをしていることがヘルスリテラシーを高めることに関連があることが明らかとなっている。高校生のデータは現在質問紙回収中である。高校生、大学生へのアンケート調査を計画し、倫理審査後に対象校への依頼を行い、アンケート調査の実施を行っているが、対象校との調整に予想外に時間がかかったため。本研究の目的は、成人移行期にある小児慢性疾患患者のヘルスリテラシーを高める要因を明らかにすることである。前年度までに明らかとなった小児慢性疾患患者のヘルスリテラシーに関連する要因が、小児慢性疾患患者特有の結果であるかどうかを検証するためのデータを得ることを目的として今年度の研究を実施した。健康な対象者のデータを得るために、大学生と高校生を対象に質問紙調査を実施し、2017年度に116名の大学生と321名の高校生から回答を得た。大学生のヘルスリテラシーの特徴は、相互作用的ヘルスリテラシーと批判的ヘルスリテラシーが低く、先行研究の成人の結果と類似していた。年齢の特徴として、未成年の大学生よりも20歳以上の大学生の方が、伝達的HL、批判的HL、HLの総点で有意に高かった。

生活状況で比較をすると、家族と同居をしている者では年齢による差が認められなかったが、一人暮らしをしている対象者では差が認められた。以上から、大学生の場合、ひとり暮らしをしていることがヘルスリテラシーを高めることに関連があることが明らかとなった。高校生全体の特徴としては大学生同様、相互作用的ヘルスリテラシーと批判的ヘルスリテラシーが低かった。機能的HL以外、高学年ほど高くなる傾向があり、批判的HLでは1年生より3年生の方が有意に高く、高学年ほど正しい情報を獲得する能力が高くなることが明らかとなった。男女間で比較をしたところ、機能的HLでは男子が有意に高く、批判的HLでは女子が有意に高かったことから、読み書き能力は男子生徒の方が、情報を批判的に吟味する能力は女子生徒の方が高いことが示された。これらの結果を踏まえ、慢性疾患のある高校生、大学生との比較を今後実施し、疾患による影響が生じているか否かを検討していきたい。成人後も受診を必要とする小児慢性疾患患者の「成人移行期支援」において、ヘルスリテラシーを高める要因を明らかにすることを目的として調査を実施した。ヘルスリテラシーを向上させるためには、メディアリテラシーを高め、対象関係を良好にすることが必要であり、診断時年齢の高さや、一人暮らしの影響を受けることが示唆された。成人移行の準備は、ヘルスリテラシーを高めることに加えて、年齢が高くなることや対人関係の構築によっても促進されることが示唆された。成人移行期にある患者のヘルスリテラシー向上を支援する上で、健康情報の信憑性を確認できる能力の向上、親や小児科医との信頼関係を基盤とした自立を促すことが必要である。倫理審査後、アンケート調査を実施。現在200名程度の対象者にアンケートを依頼し、150名程度の回収が進んでいる。慢性疾患患者のヘルスリテラシーの実態が明らかとなったが、一般データがないため健康な同年代者を対象としたアンケート調査を実施する予定。その結果と比較をすることで、青年期のヘルスリテラシーの特徴と小児慢性疾患患者のヘルスリテラシーの特徴が明らかにすることが可能となる。慢性疾患患者のヘルスリテラシーに関しては、結果がまとまったため、論文投稿を予定している。大学生と高校生を対象とした質問紙調査を継続し、健康な大学生、高校生のヘルスリテラシーの特徴を明らかにする。当初、尺度開発を目的としていたが、チェックリストなどが発表されたため、小児慢性疾患患者と健康者との比較を行い、ヘルスリテラシーの特徴やヘルスリテラシー獲得のための方策を検討する。小児看護今後もアンケート調査を実施し、結果の分析を行う。アンケート結果より、ヘルスリテラシー獲得に関連のある要因を抽出する。研究2として、ヘルスリテラシー獲得のプロセスを明らかにするために、関連のある要因を持つ対象者に対して獲得のプロセスを問うインタビュー調査を実施する。共同研究者がインドへの学会に出席することができなかったため、旅費に大きく差額が生じた。慢性疾患患者との比較検討が必要となり、健康高校生、大学生へのアンケートを実施したが、対象校の窓口の先生方との調整に予想外に時間がかかり、依頼を行う時期が遅くなってしまった。
Gタンパク質共役受容体のオリゴマー形成による機能調節機構

本研究はGPCRの新しい機能調節機構として注目されているGPCRダイマー形成の機能は依然と未知の点が多い。今回、GPCRダイマー形成と機能を明らかにする目的で、アデノシン受容体A_<2A>サブタイプ(A_<2A>R)とドーパミン受容体D_2サブタイプ(D_2R)とのダイマー形成をモデルとして、分子レベルで解明することをめざした。両受容体のヘテロ複合体を効率よく安定に細胞に発現させることは単に共発現させただけでは効率が低く、一般的には非常に困難である。そこで受容体をコバレントに結合させることを考案した。すなわち、両受容体の間に別の細胞膜貫通ドメイン(type II TM proteinであるODR4を用いた)をっなぎ合わせ、両受容体がC端とN端を介して融合され、かつ受容体のトポロジーが単独発現と同様になるように工夫したDNAコンストラクトを作成した。培養細胞にトランスフェクトさせ放射性標識リガンドを用いた結合実験によって分析したところ、天然のA_<2A>R/D_2Rヘテロ複合体と同等の性質を保持していることを確認した。さらに条件検討を重ね、複数個の膜タンパク質から成る複合体を、機能性一本鎖ポリペプチドとして遺伝子工学的に作製する融合タンパク質発現系を確立した。このような一本鎖GPCRダイマーは培養細胞膜に発現すること、受容体機能を保持していることも明らかにした。このように受容体活性を有する一本鎖GPCR複合体を作製することよって、細胞膜表面上ですべてのA_<2A>RやD_2R分子をホモ・ヘテロニ量体として発現させることが可能となり、GPCR二量体の機能を詳細に解析できるようになった。90年代の終りから、Gタンパク質共役受容体(GPCR)が細胞膜上でダイマー(もしくはオリゴマー)としても存在し、かつ生理的な機能を示すことが明らかになっている。このようなGPCRのオリゴマー形成は同じGPCRや類縁ファミリーGPCR間のみならず、構造的にまったく異なるGPCR間でも生じて、受容体のリガンド結合、脱感作、細胞内移動、シグナル伝達などに様々な変化を与える。したがってオリゴマー形成はGPCRの多様性を促進する新しい機構であり、タンパク-タンパク相互作用が生理学的、薬理学的に重要な役割を果たす重要な例と考えられる。我々はすでに、神経伝達を抑制的に調節に関与するGPCR型プリン受容体において、A_1型アデノシン受容体とP2Y_1受容体間のヘテロダイマー形成とその生理的機能を明らかにしている。本研究においては、GPCRヘテロダイマーの病理的役割をさぐる目的で、パーキンソン病との関連が注目されているA_<2A>アデノシン受容体とD_2ドーパミン受容体のヘテロダイマー形成を検討した。まず、培養生細胞中でA_<2A>受容体とD_2受容体とがヘテロ複合体やA_<2A>ホモ複合体を形成することを証明した。より安定なダイマー受容体の発現のために、A_<2A>とD_2受容体分子を融合させたGPCRのcDNAを構築して、両受容体の融合タンパク質の作製を試みたところ、両受容体の間にTMタンパクを介在させた形での発現により、受容体活性を保持するA_<2A>-D_2融合GPCRを世界で初めて発現させることに成功した。これらの結果から、神経伝達調節を司るプリン受容体は、種々のGPCR間との直接的な相互作用により、機能を調節することが示唆された。今後は、受容体相互作用の特異性や機構の詳細な検討をさらに推し進める必要がある。本研究はドーパミン神経伝達におけるアデノシン受容体A_<2A>サブタイプ(A_<2A>R)とドーパミン受容体D_2サブタイプ(D_2R)との拮抗的相互作用を分子レベルで解明し、パーキンソン病治療薬として注目されたA_<2A>Rアンタゴニスト(カフェイン誘導体)の作用機序を明らかにするとともに両受容体ヘテロ複合体を作用点とする新規なパーキンソン病治療薬の開発の可能性を探ることを目的とする。両受容体の直接的な相互作用の解析を進めるために、両受容体の恒常的なヘテロ複合体モデルとなる融合タンパク質の作製をおこなった。作製の方法としては、受容体の細胞膜貫通ドメインを欠損させて両受容体を融合させるだけでなく、両受容体の間に別の細胞膜貫通ドメインを介して両受容体を融合させた。また一本鎖GPCR複合体の最適化のため、さらにいくつかのベクターを構築した。作製した融合タンパク質は放射性標識リガンドを用いた結合実験によって、天然のA_<2A>R/D_2Rヘテロ複合体と同等の性質を保持していることを確認した。その結果、両受容体間に介在させる細胞膜貫通ドメインはアミノ酸配列そのものよりも、両受容体が立体配置を維持できるような長さがその前後に必要であることが示唆された。これは、複数個の膜タンパク質から成る複合体を、機能性一本鎖ポリペプチドとして遺伝子工学的に作製するもので、単量体としてだけでなく二量体をも形成して機能するA_<2A>RやD_2Rを直鎖状に結合させた融合タンパク質発現系を確立した。このように受容体活性を有する一本鎖GPCR複合体を作製することよって、細胞膜表面上ですべてのA_<2A>RやD_2R分子をホモ・ヘテロ二量体として発現させることが可能となり、もって二量体の機能を解析できるようになった。

今回、GPCRダイマー形成と機能を明らかにする目的で、アデノシン受容体A_<2A>サブタイプ(A_<2A>R)とドーパミン受容体D_2サブタイプ(D_2R)とのダイマー形成をモデルとして、分子レベルで解明することをめざした。両受容体のヘテロ複合体を効率よく安定に細胞に発現させることは単に共発現させただけでは効率が低く、一般的には非常に困難である。そこで受容体をコバレントに結合させることを考案した。すなわち、両受容体の間に別の細胞膜貫通ドメイン(type II TM proteinであるODR4を用いた)をっなぎ合わせ、両受容体がC端とN端を介して融合され、かつ受容体のトポロジーが単独発現と同様になるように工夫したDNAコンストラクトを作成した。培養細胞にトランスフェクトさせ放射性標識リガンドを用いた結合実験によって分析したところ、天然のA_<2A>R/D_2Rヘテロ複合体と同等の性質を保持していることを確認した。さらに条件検討を重ね、複数個の膜タンパク質から成る複合体を、機能性一本鎖ポリペプチドとして遺伝子工学的に作製する融合タンパク質発現系を確立した。このような一本鎖GPCRダイマーは培養細胞膜に発現すること、受容体機能を保持していることも明らかにした。このように受容体活性を有する一本鎖GPCR複合体を作製することよって、細胞膜表面上ですべてのA_<2A>RやD_2R分子をホモ・ヘテロニ量体として発現させることが可能となり、GPCR二量体の機能を詳細に解析できるようになった。