hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳梗塞・脳出血後の血液中monocyteの変化と重症度の関係

脳出血・脳梗塞による過剰な炎症は脳の二次損傷を引き起こし更なる予後の悪化をきたすことが知られている。その二次損傷の主役は脳に存在するマイクログリアや浸潤した単球・マクロファージなどであるとされている。急性期に単球・マクロファージの浸潤を抑制すると神経学的予後が改善する報告がある。今回、血液中の単球の割合や性質の変化を調べることで、脳出血・脳梗塞による脳損傷の重症度や予後の予測ができるのではないかと考えた。さらに活性化型単球と脳損傷の増悪が相関した場合、活性化型単球が治療のターゲットとなりうる可能性がある。
腎不全における異所性臓器石灰化に及ぼす副甲状腺機能異常とその修飾の意義

尿毒症病態下における異所性臓器石灰化と石灰化に対する副甲状腺機能異常、また副甲状腺機能制御の影響をin vivoで解明することを目的に、5/6腎摘で作成した腎不全ラットを高リン、低カルシウム食下に飼育し、高度の2次性副甲状腺機能亢進症モデル作成して本モデルにおける、1)大動脈などの異所性石灰化、2)血管平滑筋細胞石灰化部位での血管平滑筋からの骨芽細胞様細胞分化とリン輸送タンパクの誘導について検討した。その結果、2次性副甲状腺機能亢進症ラットでは副甲状腺ホルモンの著明な増加に加え、高リン、低カルシウム血症、血清カルシウム・リン積の著増がみられた。von Kossa染色で評価した血管壁の石灰化は高度の2次性副甲状腺機能亢進症群においてのみ認められ、とくに腹部大動脈に石灰化は顕著であった。本石灰化部位一致してcore binding factor-alpha 1(Cbfa1),osteopontin(OPN),sodium-dependent phosphate cotransporter(Pit-1)などの遺伝子発現が認められ、ラット動脈血管平滑筋細胞の石灰化と骨芽細胞様細胞への形質転換、リン輸送蛋白発現がin vivoの2次性副甲状腺機能亢進症モデルで確認された。これらの形質転換は、2次性副甲状腺機能亢進症の程度と血清カルシウム・リンの変化に伴い高度となった。尿毒症病態下における異所性臓器石灰化と石灰化に対する副甲状腺機能異常、また副甲状腺機能制御の影響をin vivoで解明することを目的に、今年度は5/6腎摘で作成した腎不全ラットを高リン、低カルシウム食下に飼育し、高度の2次性副甲状腺機能亢進症モデル作成し、本モデルにおける、1)心臓、大動脈などの異所性石灰化、2)血管平滑筋細胞石灰化部位での血管平滑筋から骨芽細胞様細胞分化について検討した。本石灰化部位一致してcore binding factor-alpha 1 (Cbfa1), osteopontin (OPN), sodium-dependent phosphate cotransporter (Pit-1)などの遺伝子発現が認められ、ラット動脈血管平滑筋細胞の石灰化と骨芽細胞様細胞への形質転換がin vivoの2次性副甲状腺機能亢進症モデルで確認された。本モデルに活性型ビタミンDないしはcalcimimeticsを投与し、2次性副甲状腺機能亢進症の程度を制御した際の、これらの血管石灰化と骨芽細胞様細胞への形質転換の変化を解析することで、2次性副甲状腺機能亢進症の動脈石灰化、さらには動脈硬化発生・進行への関与を解明する予定である。高リン、低カルシウム食負荷5/6腎摘慢性腎不全ラットモデルにおいて、大動脈血管石灰化を指標に血清カルシウム、リン、副甲状腺機能とその制御の影響を検討した。その結果高リン血症はリン負荷量に応じて大動脈に著明な石灰化を誘発し、その過程で血管平滑筋細胞はcore binding factor-alpha 1(Cbfa1)やosteopontin (OPN)などを発現する骨芽細胞様細胞に形質転換を遂げた。また、この骨芽細胞様細胞はsodium-dependent phosphate cotransporter (Pit-1)などのリン輸送タンパクを発現し、これらのtransporterを介して細胞内にリンが取りこまれ、それが血管石灰化に誘導されることが示された。こうした石灰化は2次性副甲状腺機能亢進症の程度にも依存し、2次性副甲状腺機能亢進症の重篤化に伴い石灰化部位は増加した。

活性型ビタミンD投与によるカルシウム負荷も石灰化を促進し、Cbfa1やOPNの発現を増強させた。リン吸着薬の投与と血清リン濃度の低下は石灰化を抑制したが、カルシウムを含まないリン吸着薬投与時にその効果はより高度であった。Calcimimetics投与により2次性副甲状腺機能亢進症は著明に抑制され、高リン、高カルシウム血症にも改善がみられ、これらは異所性石灰化の減少につながった。以上から慢性腎不全に伴う異所性血管石灰化には、1)副甲状腺機能亢進症の程度、2)リン負荷、3)高カルシウム血症などが複雑に関与し、これらは食事中のリン・カルシウム量、リン吸着薬、活性型ビタミンD、calcimimeticsなどの投与により制御できる可能性が示された。
居住環境の防犯・防災・交通安全のための統合型夜間照明に関する研究

本研究は、防犯・防災・交通安全の三者を統合した夜間照明の計測技術と夜間照明システムを提案することを目指したものである。まず、現在の夜間照明の問題点として、住宅団地における多くの生活道路は照明基準を上回らないこと等を明らかにした。次に、中間照明を取り入れた新しい照明システムを提案し、実験によって照度と視認性が改善されることを確認した。最後に、現在の照度計・輝度計を代替するデジカメ「明るさ」計測システムの開発を試みたが、カメラ機器に内蔵されているメーカー独自の明るさ計測システムが秘匿となっていることなどにより、利用可能性を予想するにとどまった。第一の目的は、防犯・防災と交通安全の三者から、現在の夜間照明の問題点・課題を明らかにすることであった。各種照明基準などの文献調査や実態分析により、照明基準は照度の測定や評価に用いられる一方で街路照明の整備指標には用いられてはいないこと、住宅団地における多くの生活道路は照明基準を上回らないこと、照明基準を上回る区間でも方向別に見れば視認不可区間が重なるように存在すること等が判明した。また従来の整備方針や照明基準では近年の街路照明の多様化や交通流の変化に対応できず今以上に街路照明のニーズとの乖離が生じ得ることから、測定手法の見直しを含めた照明基準の見直しと街路照明の評価手法の再検討が必要であると考察した。第二の目的は、夜間の明るさ計測のために現在の照度計・輝度計を代替するデジカメ「明るさ」計測システムの開発を試みることであった。専門家へのヒアリング調査から、現行の照度測定手法が現場裁量に任されているなどの不明瞭な点が多々あることが判明した。一方でデジタルカメラを用いた簡易なデジカメ「明るさ」計測システムの開発を試みたが、カメラ機器に内蔵されているメーカー独自の明るさ計測システムが秘匿となっていることなどにより、利用可能性を予想するにとどまった。第三の目的は、防犯・防災・交通安全統合型夜間照明システムを考案し、その有効性を評価することであった。これに対しては、生活道路を模した屋外道路にて中間照明による照度分布の均斉と視認性の実験を行った。この結果、中間照明を取り入れた「防犯灯+スポットライト」や「防犯灯+門灯」で照度と視認性が改善され、有効性が確認できた。1.既存研究と照明関連企業へのヒアリング調査を踏まえて照度基準を考察し、以下の課題があることがわかった。(1)照明基準にある照度は目安にすぎず拘束力がないため、照明基準を満足するのは東京23区を含めわずか数市にとどまりその他は照明基準に従わず独自の基準を設けるか、または設置基準を定めていない。(2)照度は交通量と地域区分のみで分けられており、田畑や住宅地などの多様な沿道に対応できていない。(3)照度測定方法に厳密な規定は無く、測定者によっては同条件で得られた結果ではないため正確な比較ができない可能性がある。(4)照明基準の「照明の効果」における挙動の判断水準が曖昧である。2.街路照明の設置と維持管理の状況及び照度の関係を把握することを目的として、茨城県日立市にあるH住宅団地で照度の実態調査を2012年7月に行った。この結果から、対象の住宅団地がある日立市は独自の設置基準を持ち、照明基準は反映されていないことが明らかとなった。また、照明基準を満たす場合でも照明の効果が得られない区間が存在すること、逆に照明基準の照度値を下回り照度レベルが非常に低くても明るいと感じたりする場合があり、このことから視覚が捉え感じる明るさと照明基準にある「照明の効果」の指標との間には乖離があることが示唆された。3.以上の調査から、照明基準にある照度に、そのときの効果である「4 m先の人物の挙動がわかる」は対応していない可能性があることがわかった。この不一致を明らかにすることを目的に検証実験を行った。照明基準にある照度値とその「照明の効果」は「4 m先の人物と目線を合わせられない・持っている絵が見えない」を見えない条件とした場合、一致しないことがある。このことから照明基準を満たす街路であっても見えない区間があることが判明した。研究の目的に対応させて、得られた成果は以下の通りである。(目的1)街路照明の制度・実態を把握する。これに対して、街路灯・防犯灯等の夜間照明の指針・設置基準とその運用状況を、国や自治体の資料収集や照明専門家へのヒヤリングにより整理し、問題点・課題を明らかにした。(目的2)照明機器の規格・種類と特徴を整理する。これに対して、街路灯・防犯灯の規格・種類と特徴を整理した。しかし、交通手段の夜間対応機器の規格・種類と特徴については、一部の整理に止まった。

(目的3)街路照明の実態と問題点を把握する。これに対して、日立市内の団地における夜間照明の照度を計測することによって明るさの実態を把握し、防犯・防災・交通安全から見た夜間照明の問題点・課題を抽出した。(目的4)簡易デジカメ「明るさ」計測システムを開発する。これに対しては、デジタルカメラを用いた簡易なデジカメ「明るさ」計測システムの開発を試みているが、カメラメーカーの専門的協力が不可欠な状況が判明し、現在専門家の協力を探っている。夜間照明には、予想していた以上の問題点・課題があることが判明したため、照明基準にある照度とその効果が対応しているかを確認するための検証実験を行い、照明基準を満たす街路であっても見えない区間があること等の有用な知見を得ることができた。1.住宅団地の夜間街路照明の要件と既成の照明機器のマッチングを検討する。ここでは、防犯・防災と交通安全から見た街路照明の要件を明確にする。2.住宅団地における新しい夜間街路照明タイプを提案する。ここでは、現在の街路灯・防犯灯に門灯・玄関灯を加えたものを基本形と考え、これに防犯灯あるいは足元灯を付加したものを新しい照明システムとして想定する。防犯・防災と交通、通行者と居住者という視点から有効性を評価する。3.防犯・防災・交通安全に資する新しい街路照明システムを提案する。ここでは、防犯・防災と交通安全に資する新しい街路照明システムを提案する。想定する新しい照明システムの有効性を評価する実験機材と被験者への謝金として使用する。
アカデミック日本語アセスメントの運用と評価

本研究では、外国人留学生(成人学習者)のアカデミック日本語能力の学習・評価に焦点をあて、これまでに開発したアセスメントツールを運用し、その妥当性と効果を検証することを目的とする。対象を外国人留学生としたのは、留学生30万人計画によって、留学生人口の増加が見込まれるからである。中でも近年、より優秀な人材(大学院生)を確保するため、短期留学生の受け入れプログラムが充実しつつある。滞日期間が短いがゆえに、より効率的なアカデミック日本語能力の学習・評価に対するニーズが高まっている。本研究により開発したアセスメントツールは、日本語研修のクラス分けテストや自習教材として活用することが可能である。
高磁場MRIを用いた腸管ぜん動運動の定量評価：自動解析と臨床応用の研究

消化管の蠕動運動は、内因性には小腸平滑筋や小腸壁内に存在する神経叢、外因性には自律神経やホルモンにより機能的に制御されている。そのため、消化管の蠕動運動は、その制御機構に異常をきたす自立神経障害、薬剤、腹部手術、感染症などにより障害され、さまざまな臨床症状を呈する。本研究は、MRIを用いてその消化管蠕動を記録にし、蠕動運動の状態、障害程度を自動的に定量評価する手法を開発し、その精度を評価することを目的としたものである。研究に用いたMR画像は、1秒間に1回の撮像スピードで30秒間連続撮像したシネ画像である。本研究では、1)局所の蠕動運動の消化管収縮回数を自動計測する方法、2)関心領域の消化管蠕動の状態を定量評価する方法、の二つの方法について検討した。2)関心領域の消化管蠕動の状態を定量評価する方法では、関心領域の経的信号変化の加算総和が消化管の観測時間内の運動量に相関した。上記の結果は、MRIを用いた消化管蠕動運動の自動定量解析の可能性を示すものであり、臨床応用への期待が持たれる。小腸蠕動運動の障害は内腔狭窄や、自律神経障害、薬剤、腹部手術などによる機能的要因に起因し、様々な症状を引き起こす。日常臨床では、そういった小腸蠕動障害の診断・治療において有効な検査・診断方が待望される。本研究は平成22年度から科研費を受諾して継続しているものであり、臨床機MRIを用いた小腸運動の動的画像化とその定量的評価の研究を目指すものである。以下の3つの項目の研究を進めている。【1】腸管蠕動のコンピュータ自動解析法の開発については、1)局所腸管蠕動の計測・解析法:消化管の蠕動の頻度(周波数)と大きさ(振幅)を自動解析する方法と、2)腹部に設けた関心領域内全体の消化管の蠕動を包括的に捉えて評価する手法の開発を行っている。1)については、毎秒2枚で撮像される連続画像の関心小領域がどのように移動していくかをtracking法を用いて追跡することにより、腸管壁上の特定の点の移動を追跡し、局所腸管蠕動の振幅と周波数を計測する方法である。概ね良好な結果が得られており、臨床検査としての実用化の可能性が期待される。しかし、腸管が強い収縮状態にある場合の追跡の精度が低いことが明らかとなった。毎秒2枚の画像間の保管画像を追加して精度を向上させることを試みている段階である。2)については、良好な結果が得られ、これも臨床検査としての実用化の可能性が期待される。しかし、評価結果に与える腸管内容の信号強度の影響の問題が克服できていない。この問題が今後の解決課題である。【2】臨床例への応用については、メタボリック症候群を対象に薬剤の腸管に対する作用を検討し、その有効性に関する研究を進めている。cine-MRIを用いた新たな臨床知見である。【3】3.0T高磁場MRIによる画像化は、消化管ガスによるアーチファクトが問題であり、現時点では1.5T-MRIに対する優位性が示されていない。局所腸管蠕動の計測・解析法:消化管の蠕動の頻度(周波数)と大きさ(振幅)を自動解析において、我々が提案したtracking法;毎秒2枚で撮像される連続画像の関心小領域がどのように移動していくかを追跡することにより、腸管壁上の特定の点の移動を追跡し、局所腸管蠕動の振幅と周波数を計測する方法が一定の成果を上げている。腹部に設けた関心領域内全体の消化管の蠕動を包括的に捉えて評価する方法においても概ね良好な結果が得られている。臨床例への応用については、メタボリック症候群を対象に薬剤の腸管に対する作用を検討し、その有効性に関する研究が進んでいる。3.0T高磁場MRIによる腸管蠕動の画像化は、消化管ガスによるアーチファクトが問題であり、現時点では1.5T-MRIに対する優位性が示されていない。小腸蠕動運動の障害は、自律神経障害、原因不明のぜん動運動障害、薬剤、腹部手術後などの機能性要因や内腔狭窄やクローン病などの器質障害により起因し、様々な臨床症状を呈する。診療においては、ぜん動運動の有無の指摘のみならず、その程度を客観的に評価することが求められ、臨床機のMRIを用いた小腸運動の動的画像化とその定量的評価法の確立を目指した研究を進めている。本研究は、次の3つの柱からなる。【1】腸管蠕動のコンヒュータ自動解析法の開発:1)局所腸管蠕動の計測・解析法:消化管の蠕動の頻度(周波数)と大きさ(振幅)を自動解析する方法と、2)腹部に設けた関心領域内全体の消化管の蠕動を包括的に捉えて評価する手法の開発を行っている。1)については、毎秒2枚で撮像される連続画像内に観察目的となる腸管を含む関心小領域を設定する。次に、その関心小領域内の消化管壁を腸管内腔との信号強度の差から自動的に同定し、その経時的動きを自動的に追跡することにより腸管の蠕動運動の経時変化を自動計測する手法を開発している。その結果から、腸管の蠕動周波数、振幅の大きさを自動計算する。

これまでの検討で良好な結果が得られており、その成果を論文報告した。2)については、毎秒2枚で撮像される連続画像内に設定された関心領域(任意の大きさで、任意の場所に設定可能)の経時的信号変化から腸管の運動量を推測する手法で、この方法も良好な結果が得られており、これまでの成果を論文化しているところである。【2】臨床例における検討では、大建中湯(腸管ぜん動改善薬)の効果について、健常ボランティアを用いて検討した研究の成果を論文発表した。【3】3.0T高磁場MRIによる画像化は、消化管ガスによるアーチファクトが問題であり、現時点では1.5T-MRIに対する優位性が示されていない。【1】腸管蠕動のコンヒュータ自動解析法の開発1)局所腸管蠕動の計測・解析法:消化管の蠕動の頻度(周波数)と大きさ(振幅)を自動解析する方法においては、観察目的となる腸管を含む関心小領域を設定し、その関心小領域内の消化管壁を腸管内腔との信号強度の差から自動的に同定し、その経時的動きを追跡することにより腸管の蠕動運動の経時変化を自動計測する手法を開発している。その結果から、腸管の蠕動周波数、振幅の大きさを自動計算する。これまでの検討で良好な結果が得られており、その成果を論文報告した:Linh NDH, Furukawa A, Ayako Taniguchi, et,al. The Journal of Transportation Medicine 71(3/4): 88 -96 20172)腹部に設けた関心領域内全体の消化管の蠕動を包括的に捉えて評価する手法の開発:毎秒2枚で撮像される連続画像内に設定された関心領域(任意の大きさで、任意の場所に設定可能)の経時的信号変化から腸管の運動量を推測する手法で研究を進めている。現在、これまでの成果を論文にまとめているところである。消化管の蠕動運動は、内因性には小腸平滑筋や小腸壁内に存在する神経叢、外因性には自律神経やホルモンにより機能的に制御されている。そのため、消化管の蠕動運動は、その制御機構に異常をきたす自立神経障害、薬剤、腹部手術、感染症などにより障害され、さまざまな臨床症状を呈する。本研究は、MRIを用いてその消化管蠕動を記録にし、蠕動運動の状態、障害程度を自動的に定量評価する手法を開発し、その精度を評価することを目的としたものである。研究に用いたMR画像は、1秒間に1回の撮像スピードで30秒間連続撮像したシネ画像である。本研究では、1)局所の蠕動運動の消化管収縮回数を自動計測する方法、2)関心領域の消化管蠕動の状態を定量評価する方法、の二つの方法について検討した。2)関心領域の消化管蠕動の状態を定量評価する方法では、関心領域の経的信号変化の加算総和が消化管の観測時間内の運動量に相関した。上記の結果は、MRIを用いた消化管蠕動運動の自動定量解析の可能性を示すものであり、臨床応用への期待が持たれる。局所腸管蠕動の計測・解析法:消化管の蠕動の頻度(周波数)と大きさ(振幅)を自動解析する方法については、腸管が収縮状態にある場合の追跡の精度が低いという問題が明らかになり、毎秒2枚の画像間の保管画像を追加して精度を向上させることを試みるなど、精度の向上を目指す。腹部に設けた関心領域内全体の消化管の蠕動を包括的に捉えて評価する方法については、評価結果に与える腸管内容の信号強度の影響の問題が克服できていない。この問題が今後の解決課題である。臨床例への応用については、症例数を積み重ねて、現在の研究をさらに進める。
ｕｂｉｑｕｉｌｉｎ２とｏｐｔｉｎｅｕｒｉｎによるＡＬＳ／ＦＴＤ共通分子病態

TBK1がoptineurinやP62の上流でautophagyの進行に必須であり、その機能喪失がautophagyの障害を引き起こすことはALS発症カスケードを想定する上で重要だ。野生型と機能喪失型TBK1プラスミドを用い、N2a細胞において野生型TBK1もしくは機能喪失型TBK1と野生型ubiquilin2もしくはALS関連変異型ubiquilin2そして野生型ubiquitinを共発現させ、免疫ブロットにより機能喪失型TBK1の与える影響を検討したがubiquitinの発現量に有意差は認めなかった。同様にTBK1-optineurin-ubiquilin2経路に与えるTBK1の作用を検討するため、TBK1の作用点であるoptineurinの217番目のアミノ酸塩基であるセリンをアラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸にそれぞれ変化させた変異型optineurinプラスミドを作成し、N2aに各変異型optineurinを発現させ野生型もしくは変異型ubuquilin2そして野生型ubiquitinを共発現させ、免疫ブロットによりubiquitinの発現量を検討したが有意差は認めなかった。また野生型もしくは変異型ubiquilin2および野生型ubiquitinを共発現させたN2a細胞にTBK1阻害薬を作用させ免疫ブロットを行ったが、有意差は認めなかった。28年度が最終年度であるため、記入しない。筋萎縮性側索硬化症(ALS)関連タンパク質であるubiquilin2(UBQLN2)がoptineurin(OPTN)と相互作用し、タンパク質品質管理機構の調整を行っていること、それぞれの障害がタンパク質品質管理機構の破綻をもたらすことを私は既に報告している。当該年度はその研究をさらに発展させ、ubiquilin2のどの領域がタンパク質品質管理機構へ関与しているかを同定することに成功し、報告することができた。目的としていた「OPTN+/UBQLN2+ veisicleの細胞生物学的意義の検討」を行うため、OPTN+/UBQLN2 vesicleへの各ドメインの与える影響を検討した。ALS関連変異型+各ドメイン除去UBQLN2 plasmidを作成し、神経系培養細胞に発現させた。UBA除去plasmidを発現させた場合は免疫ブロットでタンパク質のポリユビキチン化が阻害された。また、ALS関連変異型+UBL除去UBQLN2 plasmid発現細胞の免疫ブロットでは高分子量バンドが確認されたが、UBLが欠如するとプロテアソーム系による分解が滞りポリユビキチン化タンパク質が分解されないという機序の関与が想定された。同様のplasmidを発現させ抗ADRM抗体で免疫染色を行うと、変異型+UBA除去UBQLN2を発現させた細胞の封入体において、UBQLN2とADRM1が共局在していた。先ほどの検討と免疫染色の結果と合わせて考えると、ADRM1で染色される封入体形成はポリユビキチン化タンパク質の増加とは無関係に起こり、UBAを介して封入体が形成されることがわかった。以上のようにUBLの欠如がプロテアソーム系によるタンパク質分解の障害をもたらす可能性があることを示すことができた点は、今後のALSの病態解明に繋がる成果であると思われる。概要で示した通り、今年度私が行った検討により、UBLを除去したALS関連UBQLN2を発現させると、ポリユビキチン化タンパク質は著増し、一方でOPTN+/UBQLN2+ vesicleは消失し封入体も形成されないということがわかった。ALS関連変異型UBQLN2のみの発現では出現するこの封入体はADRM1陽性であり、プロテアソームと関与していることが示唆された。UBLの欠如がポリユビキチン化タンパク質を増加させ、ADRM1陽性封入体が形成されないということにより、プロテアソーム系によるタンパク質分解の障害をもたらす可能性があることを示すことができた。ALSの病態を検討する上で中心となるタンパク質、TDP-43との相互作用も検討した。V5タグのついた野生型TDP-43と野生型、もしくはALS変異型ubiquilin2を共発現させた培養細胞を免疫沈降し、抗myc抗体で沈降させ抗V5抗体でブロットを行ったところ、野生型、変異型ubiquilin2のどちらもTDP-43と相互作用していることが確認することができた。このことはALS患者の脊髄でTDP-43とubiquilin2が共局在している報告を私の実験環境でも再現できていることを示している。さらに2者の関係を検討するために、野生型、変異型ubiquilin2と野生型TDP-43を発現させた培養細胞を抗V5抗体でブロットすると、コントロールと比べて、野生型、変異型ubiquilin2を発現させた細胞ではTDP-43の量が増大していた。一方でTDP-43をFused in Sarcomaと置き換えると、この現象は認められなかった。以上より、ubiquilin2は野生型、変異型ともにTDP-43と結合し、その安定化に関与していると言える。上記Aim1, 2ともに成果を上げることができたため、当初の計画以上に研究は進展していると考えられる。野生型と機能喪失型TBK

1プラスミドを用い、N2a細胞において野生型TBK1もしくは機能喪失型TBK1と野生型ubiquilin2もしくはALS関連変異型ubiquilin2そして野生型ubiquitinを共発現させ、免疫ブロットにより機能喪失型TBK1の与える影響を検討したがubiquitinの発現量に有意差は認めなかった。同様にTBK1-optineurin-ubiquilin2経路に与えるTBK1の作用を検討するため、TBK1の作用点であるoptineurinの217番目のアミノ酸塩基であるセリンをアラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸にそれぞれ変化させた変異型optineurinプラスミドを作成し、N2aに各変異型optineurinを発現させ野生型もしくは変異型ubuquilin2そして野生型ubiquitinを共発現させ、免疫ブロットによりubiquitinの発現量を検討したが有意差は認めなかった。また野生型もしくは変異型ubiquilin2および野生型ubiquitinを共発現させたN2a細胞にTBK1阻害薬を作用させ免疫ブロットを行ったが、有意差は認めなかった。1本年度、ALS患者のwhole-exome sequencing解析により、新たなamyotrophiclateral sclerosis (ALS)/front temporal dementia (FTD)の原因遺伝子、TBK1が同定された。TBK1のコードするTANK-bindingkinase 1 (TBK1)は様々なタンパク質と結合しリン酸化する機能を持ち、自然免疫、炎症、そしてautophagyを調節している。通常状態ではoptineurin、p62、TBK1はautophagosomeに局在しているが、TBK1に変異が生じるとTBK1はその機能を喪失し、autophagyが障害され、これら3つの分子は封入体として蓄積するようになると推測されている。TBK1がoptineurinやP62の上流でautophagyの進行に必須であり、その機能喪失がautophagyの障害を引き起こすということは、ALS発症カスケードを想定する上で非常に重要であると考えている。よってUBLQN2の上流にあるTBKの機能を変化させることで、下流のOPTN, UBQLN2の分子動態がどのように変化するかを検討したい。2近年次世代シークエンサーの出現により、ALSの領域でも日々新たなmutationが報告され続けている。私の研究ではALSに関与する原因遺伝子28のうちのUBQLN2, OPTNなどを選択し、さらに無数ある各遺伝子の一塩基配列置換の数種類を選んで培養細胞に発現させているにすぎない。各変異により培養細胞やヒトにおけるphenotypeは大きく変わる可能性があり、わずかな数のmutationを検討してもALSの病態解明には微々たる貢献しかできない可能性がある。よって今後はALS症例に対し次世代シークエンサーを用いたexome解析等を行い、既存・新規の変異を同定し、そのphenotypeを検討することも考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。
消化管壁の器械的弾性測定装置の開発

【目的】我々は、通常の消化器内視鏡の現場で、腫瘍・炎症性変化が起こると、管腔に空気を充填しても消化管壁が伸展しにくくなること(弾性の低下)を経験的に知っている。我々は、消化管壁に与えた刺激に対する反応から、内視鏡の観察からは定量できない腸管壁の弾性を計測することを目指す。【測定システム】受圧センサー、それを消化管壁に向けて瞬時に押し出す駆動装置とそのスウィッチ、受圧センサーからの出力を増幅・記録・モニターする装置から構成される。内視鏡のワーキングチャネル(直径3mm)を介して、受圧センサーの先端を測定部位の粘膜に軽く接触させる。コントローラーのスウィッチを入れると、駆動装量のコイルに電圧が発生し、受圧センサーの先端が5mm前方に瞬間的に押し出される。この時センサーに発生する圧の時間経過(過渡応答)から、測定部位の機械的弾性を計算する。【開発経過】直径5mmの円柱状の樹脂の一端に受圧センサーを、その反対側に鉄心を装着する。それを摩擦係数の少ないセラミック樹脂のシリンダー(外径6mm)に挿入する。磁場を発生させるコイルをシリンダー内の円盤に接して配置する。スウィッチONでコイルに電圧を印加し、その時発生した磁場の反発力を利用して受圧センサーを前方に押し出す。【研究の経過】問題は、矩形変位を作り出すために必要な印加電圧では、コイルに熱が発生することであった。それを解決するためにセンサー・円盤・鉄心の軽量化を目指した。その結果、従来に比較して20%軽量のプローブの試作に成功した。しかしながら、受圧センサーの感度が組織の良・悪性の弁別をするほどには改善されていないのが現状であり、今後も受圧センサーの感度向上に取り組んでいく所存である。コントローラーのスウィッチを入れると、駆動装置のコイルに電圧が発生し、受圧センサーの先端が5mm前方に瞬間的に押し出される。【開発経過】直径5mmの円柱状の樹脂の一端に重圧センサーを、その反対側に鉄心を装着する。磁場を発生させるコインをシリンダー内の円盤に接して配置する。現在、駆除装置の試作中である。問題は、1)市販の圧センサーの感度が低いこと、2)矩形変位を作り出すために必要な印加電圧では、コイルに熱が発生することである。これを解決すべく、ブリッジ回路を組むことにより感度の高い受圧センサーを試作している。さらに、センサー・円盤・鉄心の慣性をを軽減することを目指している。このことで、印加電圧を低下してコイルに発生する熱をおさえる計画である。
日本語入力BCIシステムの開発

文字を想起するだけでコンピュータに入力できる日本語入力システムを開発した.信頼度に基づく自動再送要求法,誤り関連電位に基づく誤り訂正法,信頼度に基づいて候補刺激を絞る選択的自動再送要求法を提案した.途中までの入力から次の文字を予測して変換候補を提示する手法,次の文字への遷移確率を判別に利用する手法を提案した.実験により文章入力時間の削減効果を確認した.追加学習法を提案し,一週間後の再開時に事前学習が要らないことを確認した文字を想起するだけでコンピュータに入力できる日本語入力システムを開発した.信頼度に基づく自動再送要求法,誤り関連電位に基づく誤り訂正法,信頼度に基づいて候補刺激を絞る選択的自動再送要求法を提案した.途中までの入力から次の文字を予測して変換候補を提示する手法,次の文字への遷移確率を判別に利用する手法を提案した.実験により文章入力時間の削減効果を確認した.追加学習法を提案し,一週間後の再開時に事前学習が要らないことを確認したBrain-Computer Interface (BCI)は,思考するだけで車椅子制御や他者との意思疎通を可能にする技術である.我々はこれまでに,BCIの思考判別率を改善するための誤り制御手法である,信頼度に基づく自動再送要求(RB-ARQ)を提案してきた.本研究は文字入力BCIシステムの性能改善と日本語入力BCIシステムの開発を目的とする.主な理由は,当該文字を想起するだけで文宇入力を可能とするP300 spellerにRB-ARQが適していると考えられること,そして,我が国における文字入力型BCI研究が遅れていることである.本年度は,P300 spellerにRB-ARQを適用し,従来手法である加算平均法に対するRB-ARQの優位性を,P300 spellerにおいても示すことができた.さらに,RB-ARQと誤り関連電位に基づく誤り訂正の組み合わせ手法を提案し,オフライン実験によりその有効性を示した.また,RB-ARQに,選択的自動再送要求の考えを導入した信頼度に基づく選択的自動再送要求(RB-SR-ARQ)を提案した.日本語入力システムに関しては,P300 spellerを用いて入力されるアルファベットから予測される変換候補を提示し,P300 spellerを用いて数字を入力することで,当該変換候補を選択させるシステムを開発した.提案システムを用いることで,約30%の入力時間の削減が可能となることを示した.日本語入力システムの更なる性能向上のためには,予測変換精度やインターフェイスの改善が重要と考える.一方,簡易EEG計測器であるNIAを新たに購入し,その性能評価を行ったが,所望の性能を確認することができなかった.別の簡易EEG計測器の導入を検討中である文字入力BCI(Brain Computer Interface)システムの1つであるP300 spellerの文字入力速度向上のために申請者らの提案した信頼度に基づく選択的自動再送要求(RB-SR-ARQ)の性能の検証を行った.その結果,RB-SR-ARQが従来法に比べて文字入力速度を有意に向上させられることを確認した.また,RB-SR-ARQでは呈示刺激数を絞ることにより,近傍刺激を目標刺激と誤判別するケースが相対的に増えること,および,同じ刺激パターンが繰り返されることによりP300信号が低下する問題があることを明らかにした.BCI開発用の汎用プラットフォームであるBCI2000をベースに日本語入力システムを開発した.Social IMEを予測変換エンジンとする日本語入力システムを用いた被験者実験を実施し,平均で21%,最大で33%の文章入力所要時間の削減効果を確認した.ペーストによる電極の頭皮貼付を必要としない米Emotiv社の脳波計測用センサーを購入し,同センサーによるP300の計測が可能であることを確認した.RB-ARQの性能改善を目指して,ひらがなの出現頻度を信頼度計算の事前確率として利用する予備実験を行った.その結果P300Spellerの刺激呈示回数を削減できる結果を得た.P300Spellerにおける追加学習法を提案した.本手法により事前学習に必要なデータ数は2文字文でよく,データ取得における被験者の負担を大きく軽減できる可能性を示した.名古屋大学医学部との連携により,国立東名古屋病院で被験者実験を行った.その結果,行列型刺激呈示法は視線移動の負担があることを知り,画面の一点に刺激を順次呈示して,注視点非依存とするP300 Spellerについて性能評価を行った.行列型の刺激呈示法と比較して有意に効率的である結果を得た.名古屋大学工学研究科電子情報システム専攻内山剛准教授とミーティングを持ち,磁気センサーによりP300が測定できる可能性があることを確認下.ブレインコンピュータインタフェース(BCI)は,思考するだけで他者との意思疎通を可能にする技術である.本研究は文字入力BCIシステムの有力手法であるP300 spellerの性能改善と日本語入力P300 spellerの開発を目的とした.昨年度提案したP300 Spellerのための追加学習法について被験者実験を行った.訂正文字(Back space)が入力された場合の追加学習の効果,使用開始から日時を経た後の追加学習の効果について詳細に検討した.

その結果,Back spaceの信頼度は100%と仮定して実用上問題がないことを確認し,本手法により事前学習に必要なデータ数を従来法の50%にまで削減できることを示した.また,データ取得の一週間後にP300 spellerの使用を再開した場合には,本手法により再開時の事前学習を不要にできることを確認した.RB-ARQの性能改善を目指して,ひらがなの出現頻度を信頼度計算の事前確率として利用する手法について被験者実験を行った.単語の1文字目(Unigram)に対する効果の検証に加えて,2文字目(Bigram), 3文字目(Trigram)に対してそれらの出現頻度を事前確率に反映する効果についても検討した.その結果,Unigram, Bigram, Trigramによりそれぞれ平均19%, 25%, 38%の入力時間の短縮を実現した.名古屋大学医学部との連携により,国立東名古屋病院にて肢体不自由な患者さんによる被験者実験を行った.実験室と異なり患者さんの場合には高い判別性能を得ることができなかった.実験室にて初めて実験を体験していただいた被験者に実験後ヒアリングを実施することで,文字入力法を事前に患者さんに理解させることが不十分であったことが分かり,ガイダンス用パワーポイントの内容を改訂した.RB-SR-ARQのP300SpeHerへの適用結果の検証,BCI2000をベースとした日本語入力システムの開発,脳波計測センサーEmotivの有用性の検証など,健常者を被験者とした場合であるが一応の達成をみた.さらに,追加学習法を提案し,被験者の負担軽減の可能性を示すことができた.病院にて肢体不自由者による被験者実験を開始し,新しい刺激呈示法(RSVP法)開発の端緒につくことができた.しかし,POBox,primeなどの組み込みによる予測変換エンジンの予測精度向上は達成できなかった.24年度が最終年度であるため、記入しない。RB-SR-ARQ法,追加学習法,RSVP法,ひらがなの出現頻度を事前確率とする手法の効果について被験者実験を進める.特に肢体不自由者による実験を通して,各手法の統合法とその効果について検証する.本日本語入力システムの実用性を高めるために,本システムの操作性,画面インターフェースのデザインなどについても検討する.磁気センサーを用いてセンサーの着脱を容易にする日本語入力システムの開発を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
わが国の近代住居における領域区分の枠組みに関する住文化論的研究

本研究は、わが国の近代住居における領域区分の枠組みを家族の人間関係の秩序性に注目して住文化論的に考察すること目的としている。(1)全国を対象としたアンケ-ト調査(2,525票)、(2)詳細住まい方調査(49件)、(3)VTR調査(15件)を実施して分析を行った結果、以下のような知見を得ることができた。1.私領域の子ども部屋に関しては、プライベイティズム化現象、すなわち、本来プラベ-ト化する必要のない住生活行為が過度に個室へ持ち込まれた現象として捉えることにより、その実証と形成起因についての考察を行った結果、この住生活行動は子ども部屋の空間概念が主体系のものであることが規範となっていること。2.同じく主寝室に関しては、主寝室の安定性・専用性、規模・内部構成から、欧米の主体系の空間概念とは対比的に特定行為系が一般的であること。このことは、欧米にみられるような夫婦の人間関係の成立自体がわが国において戦後遅れたことによるものであること。3.公領域の居間に関しては、居間の呼称の史的分析からその空間概念が主体性と統括行為系に分かれること。特に婦人の居室としての居間が家族のだんらんの空間としての居間に変化したこと。また、現在においても居間が家族のだんらんの空間として機能しながらも、空間概念的には親の主体系の性格を強く残していること。さらに、このことは家族コミュニティ上問題が大きく、これには家族成員の人間関係と住生活行動様式において子ども中心主義の成立がもとめられること。4.以上、家族成員の人間関係の秩序性が住生活行動様式に反映し、その調製機能の場所的性格として、わが国の「居室」なる独自の空間特性を温存させた住居空間の領域区分の枠組みがつくられていることが明らかになった。本研究は,わが国の近代住居における領域区分の枠組みを家族の人間関係の秩序性に注目して住文化論的視点より考察することを目的としている.本年度は,当初住居の領域の公領域のみを対象にして調査分析を行う予定であったが,私領域まで含めて調査を実施する研究計画の変更を行い,まが76世帯で予備調査を実施,次に,その内の46世帯に対して詳細な立体的住み方調査(生活時間,家晃の配置及び使用状況,住み手の住意識や人間関係,だんらん風景)を実施,さらに8世帯でだんらんのビデオ撮影を実施した.以上の調査データーをもとに,本年度は基本分析を行い,次の知見を得た.(1)一日断面の住生活時間の分析から家族成員の行為が同時的に重なる場を「居間」と規定し,その面積規模の分布傾向を検討したが,住宅全体規模に応じて「居間」の拡大が行われていないこと,対比的に私室,特に子ども部屋の面積拡大傾向が強いこと,さらに「居間」の規模は一定段階を越えるとバラツキが大きくなっていることが明らかになった.(2)住生活時間量より「居間」の使われ方を分析した.まず,絶対的な「居間」の滞留生活時間量では母親が最も多く,次いで子ども,父親と続く.これを全体の住生活時間量との比,即ち「居間」の占有率でみると,父親がきわめて高くなり,「居間」が父親の居場所として機能していることを確認できた.(3)続いて,住生活行為から「居間」の使われ方をみると,主寝室の確立状況に関係なく,「居間」への親,特に父親の行為の持つ込み度合いが大きいことが明らかになった.(4)以上のように,現在「居間」がだんらん空間として機能しながら,空間概念的には親の主体系の性格を強く残しており,「居間」での子ども中心主義的な行動様式の確立とそれを支持する家族の人間関係がわが国において成立していないことを示している.

本研究は、わが国の近代住居における領域区分の枠組みを家族の人間関係の秩序性に注目して住文化論的視点より考察することを目的としている。本年度は、昨年度に引き続き、だんらん風景のビデオ撮影を7世帯で行った。昨年度と合せると15世帯の連続5日間の撮影を行うことができた。以上の調査資料をもとに、本年度は以下の分析を行い、次のような知見を得た。(1)ビデオ資料より、だんらん行動様式を詳細に分析した。注目した行動は、くつろぎ行動、楽しみ行動、コミュニケーション行動である。分析の観点は、それぞれの行動から主要な行為種を抽出し、その行為の遂行が、行為主体間の調整機能のもとに行われているかを詳細にビデオ資料で検討した。(2)まず、くつろぎ行動については数種の行為とともに姿勢にも注目し、その検討を行った。この結果、居間でのくつろぎ行動において父親の優位性が強いこと、反面子どもの居間でのくつろぎ行動は父親及び母親との情緒的な人間関係が反映し、その調整がうまくいかない場合には、くつろぎの度合に大きな影響を及ぼすことが明らかになった。(3)同様に、楽しみ行動も、この種の行動が個人的で活動的であることから、居間においては家族成員間の調整機能が要求され、これが成立しないと、子どもの楽しみ行動の場が居間から子ども部屋へと排女されることが確認された。(4)コミュニケーション行動は、バーバル型と非バーバル型に分けて詳細に分析した。前者は会話の量と会話の機能形成の質によって分析し、後者は視線及び接触の状態によって分析した。その結果、質の高いコミュニケーション行動は、居間の空間概念が主体系の性格を弱め、総括行為系として成立することが保証されることが明らかになった。本年度は、2ケ年にわたって行った詳細な調査デ-タ-を総合的に検討し、以下のような知見を得た。また、最終年度としてのまとめを行った。(1)家族全成員を対象にして行った一日断面生活時間住生活行動の詳細な調査デ-タ-を下に、居間空間における家族成員主体間の調整機能行動を考察した結果、成員相互で行動遂行上対立する調整は子どもが自室へ行動場所を変換することでなされていること、また、対立のない我が国特有のだんらん行動は現在においても温存されていることが明らかになった。(2)居間空間を撮影した連続5日間のVTR資料を下に、起居様式を姿勢形態より分析した。この結果、居間空間における座具の有無に拘らず、姿勢形態別時間量ではあまり差がないこと、このことはイス座式空間様式がとられている居間においても実際には床座式が支配的であることを意味していること、また、家族の人間関係を反映して居間空間における対人の差で姿勢形態が異なることが明らかになった。(3)同じくVTR資料を下に、居間空間を任意にメッシュ分割して場の単位を設定し詳細な行動分析を行った結果、家族成員相互に独自の居場所がつくられ、家族の人間関係を反映して成員相互の領域構成が形成されていることが明らかになった。以上の本年度の分析結果を踏え、本研究の総合的なまとめを行い、家族成員の人間関係の秩序性が住生活行動様式に反映し、その調整機能の場所的性格として居間空間・住居空間の領域の枠組みがつくられていることを明らかにした。
動学的最適化仮説のノンパラメトリック検定

マクロ経済学では、代表的消費者が一定の割引率で時間について加法的な期待効用関数を持つと仮定することが多い。この仮定に関し、1.現実には複数の消費者がいるのに、代表的消費者の効用関数を考えてもよいか、2.たとえ代表的消費者の効用関数を考えてもよいとしても関数型が特殊すぎないか、が問題になる。そこで、本研究では、1.消費と貯蓄(あるいはポートフォリオ)の時系列データが、何らかの単一の関数の最大化から導かれたとみなせるか、および2.もしデータが関数の最大化から導かれたとするなら、それはいかなる関数型を持つかをノンパラメトリックにテストする方法を考察し、以下の結果を得た。(1)データが、時間について加法的な期待効用関数から導かれたとみなせるか判定する条件と、一定の割引率を持つ時間について加法的な期待効用関数から導かれたとみなせるか判定する条件を導出した。また、データがこの条件を満たすかどうかテストするアルゴリズムを完成し、さらにこれをコンピューターに実装し実験データによるテストを行った。(2)データが、時間について非加法的な効用関数から導かれたとみなせるか判定できるための条件を導出した。ただし、条件は2期間の場合にしか導出していない。今後はこの点を解決することが問題になる。(3)最後に、実現可能性のある消費集合を有限個にすることにより確率分布の集合を有限次元にし、この場合のノンパラメトリックな検定を検討した。そこで、本研究では、1.消費と貯蓄(あるいはポートフォリオ)の時系列データが、何らかの単一の関数の最大化から導かれたとみなせるか、および2.もしデータが関数の最大化から導かれたとするなら、それはいかなる関数型を持つかをノンパラメトリックにテストする方法を開発した。このテストは、ある種の顕示選好理論に基ずいている。具体的には、以下の3つの結果を得た。1.データが、時間について加法的な期待効用関数から導かれたとみなせるか判定できる条件と、一定の割引率を持つ時間について加法的な期待効用関数から導かれたとみなせるか判定できる条件を導出した。2.1.の条件は一般線形空間上の非常に一般的な条件なので、特殊な場合に限定して、データが1.の2つの条件を満たすかどうかテストするアルゴリズムを完成した。これをコンピューターに実装すれば、実際のデータによるテストが可能になる。ただし、現在のところ実験によるデータしかテストできない。今後は、実験により実際にテストを行いたい。3.データが、時間について非加法的な効用関数から導かれたとみなせるか判定できる条件を導出した。ただし、この条件をテストするアルゴリズムは完成していない。また、条件も2期間の場合にしか導出していない。今後はこれらの点を解決することが問題になる。経済学で時間のはいったモデルを考えるとき、消費者が一定の割引率で時間について加法的な期待効用関数を持つと仮定することが多い。しかし、現実のデータがこのような特殊な関数形にフィットするかどうかはわからない。そこで本研究では、1.データが何らかの単一の関数の最大化から導かれたとみなせるか、および、2.もしデータが関数の最大化から導かれたとするなら、それはいかなる関数型を持つかをノンパラメトリックにテストする方法を研究した。今年度は、顕示選好理論に基ずいて以下の結果を得た。データが、時間について非加法的な効用関数から導かれたとみなせるか判定できる条件について研究を行い、いくつかの新しい結果を得た。具体的には、期待効用と非期待効用が混合した形、すなわち(i)2期間

モデルで2期の効用が期待効用だが、1期の効用との関係が非線型になっている場合、および(ii)2期の効用が1期の消費量に依存する場合に理論を完成した。言い換えれば、データがこれらの関数の最大化と整合的になるための必要十分条件を導出した。また、これらの条件はsimpleであり、これらをテストするアルゴリズムは簡単に作ることができる。なお、これらの結果は本年度は、まず実現可能性のある消費集合を有限個にすることにより確率分布の集合を有限次元にし、この場合のノンパラメトリックな検定を検討した。これにより、この問題の2つの性質が明らかになった。一つは、図などによりこの問題の構造が明らかになったことである。つまり、効用関数の性質(線型性、非線型性、加法性など)の差により無差別曲面の形状が異なることを利用して、いかなる検定方法を使うべきかを明らかにした。簡潔に要約すると、無差別曲面が超平面になる場合は分離定理による手法が使え、その法線ベクトルを効用関数の値と解釈できる。また、無差別曲面が超平面ではない場合には分離定理は有効ではなく、2項関係を使った手法が有効になる。つまり、効用関数の線型性が失われるため法線を求めそれが効用関数になるという手法は使えない。したがって、2項関係から直接効用関数を構築する必要が生じる。もう一つは、有限次元の問題にすることによりベルマン方程式を使って現実のデータによる検定が可能になったことである。つまり、ベルマン方程式が有限個の線型等式、不等式系になり、この解が存在することが効用関数の存在のための必要な十分条件になる。さらに、解が存在するかを基底変換アルゴリズムでテストできる。これらの結果の一部は、「動学的最適化行動のノンパラメトリック制約」というタイトルで『現代経済学の潮流1998』(東洋経済新報社)に掲載される予定である。
中心体キナーゼを介したシグナル伝達機構と疾患

Polo-like kinase 1 (Plk1)は、分裂期の様々な現象を制御するタンパク質リン酸化酵素(キナーゼ)である。本研究で、新たに、Plk1のセリン99が分裂特異的にリン酸化されること、このリン酸化修飾依存性に14-3-3ガンマが結合すること、この結合によりPlk1活性が上昇すること、この活性化経路は分裂中期から後期への円滑な移行を制御していることを明らかにした。この分裂期特異的なPlk1のセリン99のリン酸化修飾は、PI3キナーゼーAkt経路によって制御していることも示した。この新規のシグナル伝達経路の解明は、癌の病態の一端を解明するうえで示唆に富む知見といえる。本研究は、中心体に局在する分裂期キナーゼ群のAurora-A、Polo-like kinase 1(Plk1)の結合蛋白質を探索し、その機能解析を行うことが目的である。昨年度、Plk1の結合蛋白質として14-3-3ガンマの解析を同定した。1)14-3-3ガンマは分裂期特異的にPlk1と結合すること、2)この結合はPlk1-セリン99のリン酸化修飾依存性に引き起こされていること、3)この結合によりPlk1の触媒活性が上昇すること、4)これら一連のPlk1の活性化過程を障害するとスピンドルチェックポイント依存的に分裂中期に停止してしまうことを明らかにした。本年度は、このセリン99のリン酸化修飾の調節機構について中心に検討を行った。その結果、セリン99のリン酸化修飾は、Akt(キナーゼ)やその上流に位置するPI3キナーゼの触媒活性依存的に引き起こされることを明らかにした。驚いたことに、精製タンパク質を用いたin vitroの解析ではAktはPlk1のセリン99を直接リン酸化しえないことも判明した。しかし、精製Plk1タンパク質でなく、分裂期細胞から免疫沈降したPlk1を用いた場合には、Aktが効率よくPlk1のセリン99をリン酸化することが明らかになった。このような現象は、間期細胞から免疫沈降したPlk1を用いた場合には全く認められなかったので、Plk1に分裂期特異的に結合する蛋白質がAkt依存的なPlk1-セリン99のリン酸化修飾を促進している可能性が高いと考えられる。現在、分裂期特異的なPlk1結合蛋白質の同定を試みている。我々は、本年度、Plk1の結合蛋白質として、14-3-3ガンマを同定した。14-3-3ガンマをノックダウンすると、Plk1ノックダウンで認められるような分裂前中期から中期で停止する細胞が多く認められた。スピンドルチェックポイントに必要なBubR1やMad2と同時にノックダウンすると、この停止が解除されることから、14-3-3ガンマのノックダウンによって、(Plk1ノックダウンで認められるような)スピンドルチェックポイントが活性化していることが判明した。14-3-3ガンマのノックダウンによって、BubR1やWee1などのPlk1基質のリン酸化レベルが低下すること、免疫沈降産物をin vitroでアッセイしてもPlk1活性が低下していることから、14-3-3ガンマはPlk1と分裂期特異的に結合することでPlk1の活性を制御していることが判明した。また、Plk1は分裂期特異的なPlk1のセリン99のリン酸化修飾に依存して14-3-3ガンマと結合していること、このセリン99のリン酸化修飾はPI3キナーゼの下流に位置するAktの活性依存的に引き起こされていることを明らかにした。しかし、このリン酸化修飾が引き起こされるためには、Aktの活性だけでなく、分裂期特異的にPlk1に結合する未知のタンパク質が必要であった。今後、この結合タンパク質の同定を試みることで、新規のPlk1活性化機構の全貌を明らかにしていくとともに、がん化に関与する2つのシグナル伝達経路のクロストークを解明していく予定である。これまでの研究で、1)14-3-3ガンマは分裂期特異的にPlk1と結合すること、2)この結合はPlk1-セリン99のリン酸化修飾依存性に引き起こされていること、3)この結合によりPlk1の触媒活性が上昇すること、4)これら一連のPlk1の活性化過程を障害するとスピンドルチェックポイント依存的に分裂中期に停止してしまうこと、5)セリン99のリン酸化修飾は、Akt(キナーゼ)やその上流に位置するPI3キナーゼの触媒活性依存的に引き起こされることを明らかにした。これらの結果は、Plk1の活性調節がこれまで知られているAurora-Aだけでなく、PI3キナーゼ/Akt