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近現代の漢語動詞の演変分化による機能構文の構造発展と機能義変容に関する通時的研究

動詞には虚化し実質的動作行為の意味が希薄になり文法的な機能を帯びるものがある。これにより1介詞という新たな品詞が生じる。2特殊な動詞が兼語式により使役や受動の機能構文を構成する。3補語としての文成分の役割を担う。4動作量を表す補語の概念から重畳形式に発展する等の現象が発生する。これらは相乗的に作用しa.形態変化の乏しい漢語の文構造に変化を与え構文を複雑化する、b.使役受動の両機能のヴォイスを有する構文が出現する、c.補語の発達により動補構造の重心が逆転し機能義が変化する等、漢語の近現代化に影響を与えた。漢語の形態、構文、機能の変遷を解明すべく動詞の演変という観点から通時的・共時的研究を行った。文法構造に大きな影響を与える動詞の演変については、動詞が動作行為、存在等を表すものとして本来の動詞として進展していく本流の他に、動詞が虚化することによって機能分化し発展していくもの(ここでは実義が希薄になるものとして介詞と補語の両方を含む)と文構造の変性やヴォイス(態)等の文法的機能を伴う構文を構成する機能語に発展していくものと、大きく2つの分岐が見られる。本研究では、これらを更に、文法機能と構文との関係によって細分化し、研究の構想を五段階に分けて進める。前半は、文成分の働きに関わる変化、後半は、文の構造に関わる変化に関する分析を行う予定である。これまでの研究は前半に属すもので、平成23年度の第一段階「虚化による介詞への進展」に続き、平成24年度は第二段階として「補語成分と重畳形式の発展」について研究を進めた。第二段階の「補語成分の発展と重畳形式の多様化」に関する研究の具体的な手順と方法は、次に挙げるとおりである。文構造の変化は唐代以降、補語の発展に伴う構造の複雑化によるところが大きい。補語の発展はどのような意味を持つ動詞のグループが先行して発展したのか、更に時代が下るにつれて二音節化が進むだけでなく、文意において述語動詞よりも補語の方に重心が傾く傾向が見られるのは何故か等の問題に焦点を当て研究を進めた。これは第三段階の処置義と致使義において、現代に近づくにつれ致使義の勢力が拡大していく過程と関係する問題である。また、重畳形式は機能構文の構造を複雑化する一つの要因であり、歴史的には重畳形式は動補構造の発展形式と見ることが出来ることから、重畳形式についても考察を展開した。全体の研究計画においては第三段階として「処置、致使を表す機能構文の発展」に関する研究を遂行した。手順と方法としては、歴史的な処置式の機能義(語法意義)の変貌と主語の施受の関係を明らかにすることを主軸として考察を展開した。“把"構文は、例外的な動詞の無い用例を除けば、基本的にS+“把"+N+Vp(V、VC、VN、V得Cの何れか)の構造により成り立つ。また、Sは動作主として人物の場合もあるし、前文において説明されたその場面の状況などが相当する場合もあり、省略されることも少なくない。つまり、“把"構文における必要最低限の構成要素は、“把"と「N(“把"の後ろの賓語)」と「Vp(=動詞+補語・名詞・“了"等)」であり、このNとVpの関係(施受)によって機能義に違いが生じると考えられる。これらの機能義は分化したものであり、その要因は“把"構文自体の発展経緯が深く係っている。もともと“把"構文は処置義を中心発展してきたが、近代以降、構造の複雑化に伴い、致使義を表す“把"構文の用例に急速な増加傾向が見られることが、各時代を代表する白話資料からデータを集積することにより明らかとなった。さらに動作の結果の生じるプロセスに注目して機能義を捉えると、この2つの相違の分岐点は「対象に何かをすることで、事が運ばれ、ある状態や結果を得る」、或いは「因果関係があってその成り行きの延線上で何かが起こり、ある状態や結果が引き起こされる」というポイントに帰結されることが確認された。そこで、この2つの観点によって“把"構文の意義と機能移行の経緯を詳らかにした。対象としたのは“以"、“把"、“將"、“捉"、“把"(“將")、“拿"等である。また一部の白話資料における北京語の口語(“把OV給了"、不如意、不愉快さを表す)や、“把"と“給"(受動)の重合の用例の有無についても考察を行った。

最終的に、近現代の漢語動詞の演変分化による機能構文の構造発展と機能義変容に関する通時的研究を行うことが目標である。その研究過程として、平成23年度は、第一段階として「虚化による介詞への進展」について研究を進めた。手順と方法は、次のとおりである。今年度は、漢語動詞の介詞への推移と特殊構文を構成する機能の展開を調査整理することを目標とした。介詞へ移行する動詞の性質には、「所在、起点、方向、関連、到達、距離、経由、原因、目的、代替、用具、処置、依拠、除外、共同、比較、包括強調、処置」等が挙げられるが、介詞全体の問題は範囲が広く、相対的な概略として馬貝加著『近代漢語介詞』等の先行研究が存在することから、介詞全体の変遷傾向を整理した後、特に第三段階の処置、致使を表す機能構文や、第四段階のヴォイスを表す機能構文に関わる虚化に焦点を絞り通時的変遷について調査を進めた。その結果、機能構文に関わる動詞として、次のような意味と語彙に焦点を絞ってデータ収集を行った。(1)対象を表す介詞で接受者を導く"把、給、與、於、為、似、以、用、著、拿、捉"等。(2)授与者(被害など悪影響を与えるものも含む)を導く"於、為、被、著、與、吃(乞)、教(叫・交)"。(3)方法を表す"把、將、拿、捉、以、用、因、著、似"(4)原因を表す"由、以、為、被、用、因、吃、著"等を研究分析の対象とする。また、資料としては、唐代以降の時代毎の代表的な白話資料を対象とした。更に、使用方言のバランスを考慮しつつ、清代以降は満州語の影響も考慮し代表的な会話書『清文指要』、『清文啓蒙』なども研究対象とした。第四段階として、「ヴォイス(態)を表す機能構文(使役、受動)に関わる機能形成」について考察を進めた。手順と方法としては、使役・受動構文を形成する語彙の盛衰と機能義の関係を明らかにし、文法的な機能を帯びる過程で、変遷の歴史上どのようなプロセスを経たかを調査した。“被"構文の構造を「意味上の受動者(S)+“被"+意味上の動作主である(Np)+動詞(V)+その他の成分」とした場合、動作主(Np)の有無によって大きく構造が2つに分類されるが、この点を含めた構造のターニングポイントに関しては、唐代の『敦煌変文』辺りと見られ、大きくは次のような変化が見られる。1動作主(Np)を用いることが普遍的になる。2動詞の後ろに別の賓語をとるようになる。3動詞に様々な形式の補語が付帯するようになる。4状語が多様化する。受動義を持つ“被"の多様な構文は、この頃に最も複雑に発展し、現代漢語まで続く粗方の基本的構造は成立しつつあったと考えられる。そこでこの4点を中心に分析を進めた。また、構文内部の構造として元明清期の介詞の確認すべきポイントとして、「a.文成分の役割分担の細分化と明確化。b.介詞のある文の構文の序列の複雑化。」等を考慮にいれ、機能構文(使役、受動)の構造変化を整理した。言語学基礎資料の対照研究において、不十分なところがあるため、現在使用している資料の語彙については、一部信憑性の欠ける点があると考える。今後、積極的に基礎資料となる版本の検証に努める必要性がある。唐、宋時代の白話文献の用例確認のため『敦煌変文』、『白居易』、『朱子語類』等から、時代を下って『児女英雄伝』や王朔等の当代作品まで調査対象とすることを目標にしていたが、複数の資料に対するデータベースの整備作業に関して、それぞれの資料や版本に対する考察並びに確認作業に時間を要し、一部のデータベース化の作業が遅れ気味となっている。研究対象の語彙データについては、おおむね収集しつつある。
今様を中心とする古代・中世歌謡の総合的研究

文献研究の成果としては、「歌謡の声後白河院と今様の声」(日本歌謡研究大系上巻『歌謡とはなにか』)において、今様の声を起点にしながら、当時の理想の声が「細く清らかで息の強い、高くすみのぼる」声であったことを立証し、これが、同じく当時理想とされてきた天地感応の雅楽の音とも共通することを指摘した。その上で、後白河院及び当時の貴族達が、なぜ伝統的な雅楽器ではなく、今様などの生の声に執着したのかという点について、楽器の音と人の歌声に関する説話の比較を通して考察した。そして、声は自分の体内から発せられながら直接天とつながるイメージがあるために、楽器の音よりもより直接的に神仏とつながる感覚が得られたためであろうと結論した。これは、「声とはなにか」という問いに対する一つの答えであると同時に、平安貴族社会の最末期にあって、爛熟を迎えた危機の王権がどのような力を志向したのかという問題に対する一つの見解でもある。また、「歌から舞へ」(『ZEAMI』2号)では、平安貴族社会から武家社会への転換期に、貴族の宴の中心芸能が「歌」から「舞」へと移り、新しいリズム(乱拍子、白拍子)が流行していくことを指摘した。これは今様のプロの歌い手でもある遊女たちが「歌女」から「舞女」(白拍子)へと変化することとも重なる問題であり、能の源流であるリズム(乱拍子、白拍子)と舞(遊女・白拍子の舞)の成立について新たな見解を示した点で重要である。現在は、その新しいリズムや「舞女」たちが、武士との接点の中で登場していることに注目し、武士という新しい身体と「舞」、「リズム」との関わりについての考察を進めている。フィールドワークについては、2002年10月11日に、東京大学大学院総合文化研究科超域文化科学専攻表象文化論の主催を得て、シンポジウム「伝統の知恵を拓く」を開催、沖縄・西表島より染織家を招いて、祭りを支える感性について多角的に考察した。
新しい精子抗原の挙動の追跡による精細胞の分化・成熟および受精過程の解析

本研究から次の点が明らかとなつた。1.MC101抗原について(1)本抗原は精子頭部の前先体部皮質部分に局在する。(2)分子量約155,000ダルトン(155K蛋白)である本抗原の抗原性は、精巣上体通過中に増強するが分子サイズに顕著な変化は起こらない。(3)MC101抗体(IgG_1)は155K蛋白のタンパク性の部分を特異的に認識する。(4)155Kバンド付近に糖蛋白が密集している為、155K蛋白が糖蛋白であるかどうかは決めることできなかった。(5)本抗原は、先体反応過程において精子細胞膜と先体外膜で形成されるハイブリツド膜に近接して挙動する。(6)受精率への影響については確定的な結果を得られなかった。2.MC31抗原についてpre-およびpost-meioticの時期を通して挙動を追跡できた。本抗原はpre-meioticの時期である精母細胞のゴルジ装置に一旦認められた後に、post-meioticの時期である精子細胞の中期(step 9-10)のゴルジ装置でも強く発現されるようになる。現在、この時期に発現している遺伝子産物との関係を検索している。3.先体内物質MN9およびMC41抗原について先体形成過程における輸送経路については詳細に観察できたが、エルトリエーターによる精細胞分離とBrefekdin Aを用いた種々のin vitro培養実験では、現在のところ、本目的のために必要な微細構造の保存に満足すべき結果が出ていない。4.T21抗原について本抗原と精子成熟および抗原隠蔽や免疫逃避現象との関係について検索を進めた。本抗原は、女性生殖管内通過中に抗原隠蔽度を減少させながら脱落するかエピトープ部分のコンフォメーションに変化が起こる可能性があることが判明した。
放射光ＣＴを適用した総合的非破壊モニタリングによる実装基板の信頼性評価技術の開発

実際の電子基板における微細な接合部の観察、評価を目的として、放射光ラミノグラフィを適用する研究を初めて行いました。繰返し加熱による接合部の変形状態、および疲労き裂の発生から破断に至るまでの過程を、電子基板を破壊することなく継続的にモニタリングして、その寿命を総合的に推定する技術を開発できました。この技術は、電子機器の信頼性の向上と新しい機器の開発に貢献するものです。実際の電子基板におけるマイクロ接合部を対象とし、放射光X線マイクロCTを用いて、同一の接合部を継続的に非破壊モニタリングすることによって、その接合部の余寿命を診断する新しい概念の信頼性評価技術の実現を目的としている。この実現のため、放射光X線マイクロCTを応用した二つの要素技術、(1)デジタル体積相関法による3Dひずみ分布の可視化技術、(2)ラミノグラフィを応用した非破壊観察技術、の開発を進めた。1.研究内容・成果(1)放射光X線マイクロCTを用いて、同一のマイクロ接合部において負荷状態の異なる2つの状態を撮影した画像から、ひずみ分布の計測を行った。その結果、Ag3Sn相などの微細な金属組織が見られる場所や、異なる材質同士の境界付近のような画像に特徴的なパターンが表れる場所では、非破壊による3次元のひずみ分布の計測が可能であるという成果が得られた。(2)ラミノグラフィ技術の開発によって、平板状の基板内のマイクロ接合部を完全に非破壊で観察することが可能となった。FPBA (Fine pitch Ball Grid Array)のはんだバンプに対して、その内部におけるき裂進展過程を定量化し、非破壊による余寿命評価が可能となった。2.有用性・意義エレクトロニクス業界ではパワーモジュールをはじめとして、電子機器の各種デバイスの接合部における信頼性評価技術に対するニーズは非常に高い。本モニタリング技術の開発により、これまで産業用CTでは不可能であった電子基板の完全な非破壊での、疲労き裂やひずみの継続観察、評価が可能となったことの工学的意義は非常に大きい。開発した手法は、まさに電子機器業界のニーズにタイムリーに応えるものであり、将来、関連企業製品の高度化、信頼性向上に大きく貢献することが期待できる。実際の基板に用いられているマイクロ接合部に特化した、総合的、継続的な非破壊モニタリング、余寿命診断を可能にする新しい概念の信頼性評価技術の開発を行った。この信頼性評価技術の実現のため、放射光X線マイクロCTを応用した二つの要素技術の開発を進めた。(1)デジタル体積相関法による3Dひずみ分布の可視化技術。(2)ラミノグラフィーを応用した非破壊観察技術。1.研究内容・成果(1)放射光X線マイクロCTを用いて、同一のマイクロ接合部において負荷状態の異なる2つの状態を撮影した画像から、変位ベクトルの粗探索を行った結果、Ag3Sn相等の特徴点周辺では、ひずみ分布可視化の見通しが得られた。(2)ラミノグラフィー技術の開発によって、平板状の基板内のマイクロ接合部を非破壊で観察することが可能となった。得られたラミノグラフィー画像からき裂表面積などの定量的な指標の計測が可能となった。これにより現実の基板においてヘルスモニタリングや余寿命評価などの信頼性評価が可能となる。2.有用性・意義エレクトロニクス実装においては、マイクロ接合部の信頼性を評価する技術の開発が急務である。はんだ接合部の寿命をそのひずみ振幅から推定する方法が知られているが、ひずみを実測することが困難なため、主に、数値シミュレーションなどの解析による評価が行われている。放射光X線マイクロCTを用いて非破壊観察した画像から、デジタル体積相関法によるひずみ分布の可視化を実現することで、ヘルスモニタリングに適用可能な全く新しい信頼性評価技術を確立することができる。また、ラミノグラフィーを用いた観察手法の実現により、非破壊信頼性評価技術を現実の電子基板へ適用することが可能となる。開発した手法は、電子機器産業界のニーズにタイムリーに応えるものであり、将来、関連企業製品の高度化、信頼性向上に大きく貢献することが期待できる。最終年度は、放射光X線マイクロCTを応用した要素技術についての実証的研究、すなわち(1)「デジタル体積相関法による3Dひずみ分布の可視化技術」の可能性評価、(2)「放射光X線ラミノグラフィによる非破壊観察技術」の実基板への適用、を実施した。

パワーモジュールの典型的な接合構造であるダイアタッチ接合部を対象とし、放射光X線ラミノグラフィにより、はんだ接合部における疲労き裂の3次元的な進展過程を非破壊で可視化することに成功した。2.有用性・意義エレクトロニクス業界ではパワーモジュールをはじめとして、電子機器の各種デバイスの接合部における信頼性評価技術に対するニーズは非常に高い。本モニタリング技術の開発により、これまで産業用CTでは不可能であった電子基板の完全な非破壊での、疲労き裂やひずみの継続観察、評価が可能となったことの工学的意義は非常に大きい。開発した手法は、まさに電子機器業界のニーズにタイムリーに応えるものであり、将来、関連企業製品の高度化、信頼性向上に大きく貢献することが期待できる。工学デジタル体積相関法によるひずみ分布の可視化については、特徴的なパターンが表れる場所に限定されており、観察領域全体のひずみ分布を補間推定するアルゴリズムの開発が完了していないため、予定よりもやや遅れが出ている。しかし、ラミノグラフィ技術の開発を前倒しで実施しており、実際の電子基板において、疲労き裂やボイドの表面積が計測可能な高画質の断層画像が得られており、定量的な評価が可能となっている。このため、研究全体としては、おおむね順調に進展していると言える。デジタル体積相関法によるひずみ分布の可視化については、変位ベクトルの粗探索に留まっており、ひずみ分布可視化アルゴリズムの開発が完了していないため、予定よりもやや遅れが出ている。しかし、ラミノグラフィー技術の開発を前倒しで実施しており、き裂やボイドの表面積が計測可能な画質が得られて、定量的な評価が可能となっている。(1)デジタル体積相関法による、ひずみ分布の可視化アルゴリズムを完成させる。熱サイクル負荷をかけたはんだ接合部において得られた高分解能なCT画像を用いて、ひずみ分布の可視化アルゴリズムを完成させる。(2)マイクロ接合部における熱疲労損傷過程を解明する。実基板のマイクロ接合部、特に鉛フリーはんだ(Sn-Ag-Cu系)接合部における熱疲労損傷の過程について、同一試料内の組織、ひずみ分布、および疲労き裂の変化を、総合的、継続的に非破壊観察し、その機構について定量的な解明を行う。次の3点における推進を考えている。フリップチップやFBGA(Fine pitch Ball Grid Array)などの同一のマイクロ接合部における、負荷状態の異なる複数種類の撮影データが得られているので、このデータを用いてひずみ分布の可視化アルゴリズムを完成させる。
「痛み」は人の脳でどう伝わるか?-脳磁図で迫る痛覚メカニズム

1.平成18年度に得られた研究知見と、平成19年度研実施計画に沿って実施した結果をまとめ、Cerebral Cortex誌に掲載された。以下に概要を示す:侵害刺激に反応して活動する大脳皮質領域,いわゆる痛み関連脳領域が明らかとなったが,実際の痛みを与えられなくても、痛みをイメージした時には類似の脳部位が活動するという仮説を実証するため,私たちは痛そうな写真(注射をされている写真など)を被験者に見せ,機能的MRIで脳活動を計測した.その結果,痛覚認知に関与する脳領域の血流が有意に上昇する事を発見した.痛みの感情により生じる脳活動は,痛み関連脳領域の主要活動を占めており,暗示や瞑想などにより,侵害刺激による痛み関連脳領域の活性化と抑制が起こり,痛覚認知が強く影響されていることが明らかとなった.また、平成18年度に購入した刺激装置、表皮内電気刺激方法(日本光電製)を、脳磁図を用いて、健常者におけるカプサイシンクリームの痛覚伝達に対する検討課題を実施。カプサイシンクリーム塗布部はVisual Analogue Scoreの上昇とともに、脳の痛み関連領域の活動も上がるという結果が得られた。従来の報告では慢性期の報告しか無く、今回の急性期の結果により、痛み関連脳領域の重要性が明確になった。2.ヒトの脳のイメージング研究自体、その研究結果の社会的影響は大きいと考えられ、社会に向けて以上の研究結果を発信した。痛みの感情面と脳内機序についての研究成果として、新聞各紙、共同通信、NHK(5/1おはよう日本)等で配信された。2.平成18年度に購入した刺激装置、表皮内電気刺激方法(日本光電製)を、脳磁図システム(当病院内地下1階に設置)を用いて、健常者におけるカプサイシンクリームの痛覚伝達に対する検討課題を実施中。これまで、得られたdataから、カプサイシンクリーム塗布部はVisual Analogue Scoreの上昇とともに、脳の痛み関連領域の活動も上がっており、予想した結果と異なっている。従来の報告では慢性期の報告しか無く、今回の急性期の結果は非常に興味深い。健常人に対して使用予定のカプサイシンクリームは臨床の外来診療で処方しているものを用いている。
「分子ものさし」を用いた核内微環境の定量的解析手法の構築と細胞生物学への応用

1.細胞核内微環境を知るため拡散運動の指標となる[分子ものさし]として長さの異なる四種類のタンデム型EGFPを構築し、分子ものさしの拡散運動解析から核質をユークロマチンとヘテロクロマチンに分けて核内微環境を解析した。生細胞内においてユークロマチンとヘテロクロマチンを区別するために一種類のタンデム型EGFPとともに赤色蛍光蛋白質mRFPでタグしたH2B (H2B-mRFP)を共発現させ解析を行った。ヘテロクロマチン構造をユークロマチン化させるTSA阻害剤を用い、TSA阻害前後で解析を行った結果分子ものさし分子の動態には顕著な差が認められなかった。これらの結果から核質においてある程度の大きさの蛋白質(長さ:30nm)はクロマチン構造の種類と関係なくほぼ自由に拡散していることが示唆された。2.核内微環境の定量的な評価や蛋白質の拡散解析を確立した経験を基に様々な機能性蛋白質の生細胞内における拡散解析から蛋白質の機能や機序を理解するための情報を引き出せるようになった(論文発表参照)。今後も更なる蛋白質関連応用研究が期待される。細胞核内微環境を知るため動き易さの指標となる"分子ものさし"としての四種類のタンデム型EGFPを構築し、分子ものさしの動き易さから核質と核小体内の微環境とそのエネルギー依存性を解析した。1.分子ものさしは溶液中だけではなく細胞質、核質、及び核小体内においても長さに依存して棒状分子のように拡散していることが明らかとなった。これらの結果は生理的に相互作用する分子を持たない蛋白質の細胞内動態はハイドロダイナミクなパラメータによって決定されており、それに対して相手分子と相互作用したりすることによって蛋白質の動態は大きく変化し得ることを示唆する。また蛋白質のそれぞれの機能や局在場所によっては相互作用が変わり得ることから、蛋白質動態と機能を関連付けられることが期待できる。2.細胞質と核質はその構成成分や構造が大きく異なるにも関わらず、その見かけ上の粘性はほぼ同じで溶液に比べ3.5倍高いことが明らかとなった。それに対して核小体内の粘性は核質に比べて大きく異なり、溶液に比べて15倍高いもののタンデム型EGFPは比較的速い速度で核小体内を拡散していることが分かった。3.細胞をactinomycin Dで処理し核小体に主に局在するRNAポリメラーゼIを阻害すると核小体内における分子ものさしの遅い動態が無くなった。それに対して核質においては大きな変化が見られなかった。これらの結果から核小体内の見掛け上の粘性を高くしている原因はrRNA転写に関係していることが示唆された。4.細胞のATPを枯渇させた場合、細胞質と核質においての分子ものさしの動態は殆ど変化しなかったことに対して核小体内における動態は大きく変わりさらに遅くなった。これらの結果から核小体内の微環境は細胞質や核質とは大きく異なり細胞内のエネルギー状態に大きく依存していることが示された。細胞核内微環境を知るため拡散運動の指標となる"分子ものさし"としての四種類のタンデム型EGFPを構築し、分子ものさしの動き易さから核質と核小体内の微環境とその生体エネルギー依存性を解析した。3.細胞をactinomycin Dで処理し核小体に主に局在するRNAポリメラーゼI活性を阻害すると核小体内における分子ものさしの遅い動態が無くなった。細胞のATPを枯渇させた場合、細胞質と核質においての分子ものさしの動態は殆ど変化しなかったことに対して核小体内における動態は大きく変わりさらに遅くなった。

ヘテロクロマチン構造をユークロマチン化させるTSA阻害剤を用い、TSA阻害前後で解析を行った結果分子ものさし分子の動態には顕著な差が認められなかった。これらの結果から核質においてある程度の大きさの蛋白質(長さ:30nm)はクロマチン構造の種類と関係なくほぼ自由に拡散していることが示唆された。2.核内微環境の定量的な評価や蛋白質の拡散解析を確立した経験を基に様々な機能性蛋白質の生細胞内における拡散解析から蛋白質の機能や機序を理解するための情報を引き出せるようになった(論文発表参照)。今後も更なる蛋白質関連応用研究が期待される。
顕示選好理論による経済モデルの反証可能性

平成26年度においては、前年度から継続してUniversity of Oxford・John Quah教授との共同で実施している研究テーマ、顕示選好理論による戦略補完性の反証可能性について、オックスフォード大学及びシンガポール国立大学を拠点として集中的に従事した。ここでの第一の目的は、戦略型ゲームにおける戦略補完性について、各プレイヤーが実際に選択した行動データから検証する方法論の構築にある。より具体的には、【各プレイヤーの戦略プロファイル、各プレイヤーの実行可能集合、外生パラメーター】の三つ組が任意有限回観察されたものをデータセットとする。そして、各期で観察された戦略プロファイルを純粋戦略ナッシュ均衡としてサポートするような戦略補完ゲームが存在するための必要十分条件を考察するのが第一の目的となる。この点について実証的に応用しやすく、かつ経済学的な意味が明確な形で必要十分条件を導出することに成功した。さらに、上記のテストを実証データに応用することを想定し、unobserved heterogeneityを包摂する形でテストを再構成することを試みた。実際の経済データにおいて分析者には観測不可能な異質性が確率項として存在すると考えられるのが通常でありながら、殆どの顕示選好モデルでこの点は考慮されていない。この点も本研究の革新的な点として挙げることができる。なお、この過程でMichigan UniversityのNatalia Lazzati准教授を計量経済理論の専門家として新たな共著者に迎えている。なお、上記に述べた研究を取りまとめるほか、前年度から引き続き研究を続けている、消費者理論の比較静学単調性に関する顕示選好分析についても国際学会での報告を行ないつつ、鋭意改良を進めていることを付記しておく。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、経済主体の行動データから、様々な経済モデルの妥当性を検証する方法論を構築することである。中でも、A消費者需要の所得単調性およびBゲーム理論におけるポテンシャル関数の存在性の二つについて申請書で特に取り上げ、また実際に取り組んできた。Aにおける消費者需要の所得単調性は応用ミクロ経済学のみならず純粋理論研究や計量経済分析においても、明快な分析結果を導くうえで欠かせない条件である。また、Bにおけるポテンシャル関数の存在性は、純粋戦略均衡の存在性やadaptive learningの収束、また均衡の頑健性といった観点から戦略型ゲームの分析上重要な役割を果たす。また、後述する戦略補完ゲームとも関係が深いことが知られている。平成25年度において、A.の研究については有限個の価格-消費データが観察されたとき、それが合理的かつ所得単調的な需要行動と整合的となるための必要十分条件の導出に成功した。データが条件を満たしているか否かを計算するためのアルゴリズムの構築にも成功した点は、今後実証研究への応用に進む布石となりうる。また、これに付随して数学上の貢献も副産物的に得られている。B.項の研究については、集団的意思決定関数の性質から、その背景にあるゲームがポテンシャル関数を有するか否かを簡明な条件で特徴づけることに成功した。この結果は早稲田大学からworking paperとして公表もされている。また、平成26年2月からは英国・オックスフォード大学に訪問研究員として滞在し、顕示選好理論の世界的第一人者であるJohn Quah教授と共同研究にも着手している。具体的には、各プレイヤーの行動データから、1.その背後にあるゲームで戦略補完性が成立しているか否か、2.戦略補完性に対応するポテンシャル関数が存在するか否かを検証する方法の構築につとめている。研究初年度にあたるため、昨年度は研究結果を一つでも多く積み重ねるこどに留意した。結果的に、前項にも記述したとおり、それらを適切に選別することで質の高い学術論文を複数本完成させる目処がたっている。

また、海外研究機関に滞在し、当地で共同研究を行った結果、当初は困難が予想されたため研究計画に含めなかった箇所にまで踏み込んだ研究を進められていることによる。今年度内に得られた方法論を実証データに応用すること、その上で今年度前半までに現在進行中の論文3本中少なくとも2本を学術誌に投稿することが今年度直近の課題である。そのために現在滞在中のオックスフォード大学において、共著者であるJohn Quah教授の他、実証研究や計量経済理論の専門家とも連絡を密にする方針である。
内部ポテンシャル変調に着目した強誘電体薄膜リーク機構の解明

本研究では異相の生成を抑制するための成膜条件を探索すること、種々の成膜条件がBiFeO3及びPb(Mg1/3Nb2/3)O3薄膜の組織に与える影響について調べ、電子顕微鏡法(TEM、STEM)により、薄膜の形成機構を明らかにする。また、電子顕微鏡(HRTEM)画像に基づく波面再構築による内部ポテンシャル解析により、BiFeO3やPb(Mg1/3Nb2/3)O3などの強誘電体・リラクサー薄膜で問題となっているリーク現象を微細構造からの理解を試みた。本年度は、MOD原料を用いたCSD法でSrTiO3単結晶基板上へのPb(Mg1/3Nb2/3)O3薄膜のエピタキシャル成長条件と結晶性向上のための条件を検討し、高分解能電子顕微鏡法により結晶構造と組織を詳細に調べるとともに、収差補正TEM/STEMによる原子分解能観察を行った。さらに、原子分解能像の位相再構成によって試料直下における波面を推定し、波動関数の位相分布算出を試みた。Pb(Mg1/3Nb2/3)O3薄膜について、Pb10at%過剰の仕込み組成で酸素雰囲気中650°Cで結晶化した薄膜は、XRDによりPMN単相でかつ113ピークのロッキングカーブ半値幅が0.1°オーダーの高い結晶性を示した。パイロクロア相の生成を抑制し、かつ優れた結晶性を達成したペロブスカイト相単相のエピタキシャル薄膜の成長を実現できたことを示唆している。また、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3とPbTiO3の固溶体(PMN-PT)についてもエピタキシャル成長を実現し、これらの薄膜の収差補正TEM及び収差補正HAADF/ABF-STEM像観察により、酸素原子を含めた原子カラムの結像に成功した。特に、収差補正TEM原子分解能像の位相再構成によって試料直下における波動場を推定し、波動関数の位相分布の再生を試みた。現段階では結晶試料薄片の厚みに依存した動力学的回折が無視できないため、さらに結晶試料薄片の厚さに対する波動関数の位相分布の変化を実験及び像シミュレーションの両面からに解析する必要がある。本年度は、MOD原料を用いたCSD法でSrTiO3単結晶基板上へのBiFe0.97Fe0.03O3薄膜及びPb(Mg1/3Nb2/3)O3薄膜のエピタキシャル成長条件を検討し、高分解能電子顕微鏡法により結晶構造と組織を詳細に調べた。BiFe0.97Fe0.03O3薄膜については、(1) BiFe0.97Fe0.03O3薄膜に対し、窒素雰囲気中650°C以上でポストアニールを行うことで配向性が向上すること、(2)積層するごとに550°Cの本焼、650°C以上でポストアニールを行うことでBi2Fe4OがBiFeO3に対し配向関係を保って成長するが、Bi2Fe4O9は膜表面近傍で生成しやすく自形を保って成長すること、(3)酸素中ではBiFeO3の分解反応が促進され、ポストアニールを750°C以上で10分間行うことで巨大なBi2Fe4O9を中心とした島状組織を形成すること、(4)Bi10%過剰の仕込み組成でBiFeO3を成膜することで、Bi2Fe4O9の生成を抑制することができること、(5)BaTiO3をBiFeO3に固溶させることで構造が安定化し異相の生成を抑制できるものの、配向性が著しく低下することを見出した。(1) Pb10at%過剰の仕込み組成で酸素雰囲気中650°Cで本焼し、700°C以上でポストアニールすることで、パイロクロア相の生成を抑制しペロブスカイト相単相のエピタキシャル薄膜の成長を実現できること、(2) 1nA/cm2オーダーの優れたリーク電流特性を実現できることを見出した。本研究では、マルチフェロイックであるBiFeO3薄膜を化学溶液体積(CSD)法により成膜した時の異相生成機構について組織的観点から研究を進め、異相の生成抑制条件を検討し、高分解能TEMを活用したリーク機構の解明を目指した。CSD法により膜を積層するごとに窒素雰囲気中550°Cで本焼を行ったところ、SrTiO3(001)上にエピタキシャル成長させたBiFe0.97Mn0.03O3単相薄膜(以下BiFeO3相)が得られた。しかし、窒素雰囲気中10分間ポストアニールを行うことで配向性が向上したが、Bi2Fe4O9相が生成し、BiFeO3相に対し特定の配向関係を保って成長した。Bi2Fe4O9相は膜表面近傍で生成しやすく、自形を保って成長することが分かった。

これに対し、酸素雰囲気中650°C以上でポストアニールを行うことによって、巨大なBi2Fe4O9相を中心とした島状組織を形成したことから、酸素中ではBiFeO3の分解反応が促進されたことが示唆される。Biが10%過剰の溶液を用いてBiFeO3を成膜することで、Bi2Fe4O9の生成を抑制することができた。この様に、Biリッチ組成で窒素雰囲気ポストアニールすることでBi2Fe4O9の生成を抑制できることが明らかになった。電子顕微鏡による組織解析より、BiFeO3相とBi2Fe4O9相の粒界構造を調べたところ、原子レベルで急峻な界面であった。また、HAADF-STEM観察により薄膜/基板界面直上には、Bi2O3と考えられる極薄層が形成されることが分かった。この結果から、ポストアニール時に薄膜表面のBiFeO3相が分解し、Bi酸化物が基板界面へ向かって拡散し、Bi2Fe4O9相が表面から基板界面に向かって成長すると推察される。この際、形成される柱状組織における柱状粒界が、薄膜に垂直に配向しており、リーク電流パスとして働くと考えられる。無機材料・物性本年度では、CSD法によりPb(Mg1/3Nb2/3)O3エピタキシャル薄膜の結晶性向上及びPbTiO3との固溶体薄膜のエピタキシャル成長を確立すると共に、収差補正電子顕微鏡観察によるナノ組織の解明と原子分解能画像の位相再構成により試料直下における波動場の推定の段階まで到達した。従って、内部ポテンシャル解析やリーク特性評価に耐えうる試料が得られたと考えられ、この点については概ね順調に進展している。ただし、共用設備の改修によりBiFeO3薄膜における位相再構成およびリーク特性評価に関する実験に遅れが生じたこと、さらに動力学的効果の検証の2点については次年度研究を進める必要がある。本年度は、CSD法によりBiFeO3薄膜ならびにPb(Mg1/3Nb2/3)O3薄膜のエピタキシャル成長条件を確立すると共に、高分解能電子顕微鏡観察によるナノ組織の解明まで到達した。ほぼ単相で、結晶性の高いエピタキシャル成長が可能であったことから、電子顕微鏡を活用した内部ポテンシャル解析やリーク特性評価に耐えうる試料が得られたと考えられ、概ね順調に進展している。次年度は、得られたPMN-PT薄膜を使用して、結晶試料薄片の厚さに対する波動関数の位相分布の変化を実験的に解析すると共に、BiFeO3薄膜についても高分解能電子顕微鏡画像の位相再構築による内部ポテンシャル評価を中心に研究を進めるとともに、マクロな電気特性との対応を明らかにする予定である。本年度は薄膜合成を中心に研究を進めてきた。次年度は、得られた薄膜を使用して、高分解能電子顕微鏡画像の位相再構築による内部ポテンシャル評価を中心に研究を進めるとともに、マクロな電気特性との対応を明らかにする予定である。研究遂行に必要な共用の研究設備(電子顕微鏡)が、2013年1月より3月末までの期間、急遽施設の大幅改修が実施され、関連する実験の遂行が滞ったことから、これまでに得られた研究成果の検討に必要な追加実験を次年度に延長し、成果をまとめる必要が生じたため。追加実験用の試料作製等に必要な消耗品や、今年度までに得られた成果と併せて取りまとめ、総合的に成果の検討を行い、学術雑誌への論文投稿や学会発表を通した成果の公表に使用する予定である。平成24年度未使用額は、研究が効率的に進展したためであり、平成25年度分と併せて次年度の試料合成、電子顕微鏡試料作製、ならびに論文投稿や学会発表など成果の公表等研に充てる予定である。
血球運動を考慮した微小血管の血流抵抗の流体力学的評価

生体内の微小血管の血流抵抗を血球の存在まで考慮して正確に評価するために、1.微小血管の内腔形状に関するデータ整理と血流の観察、2.それに基づく数値シミュレーションによる血流抵抗の流体力学的評価、3.血球の影響の評価を行なった。1.微小血管の幾何形状データの整理と血流観察:血管断面形状に関する実験データを用いて、微小血管内腔の形状の特徴を整理した。その結果、微小血管の断面は円形からずれていること、特に内皮細胞の核近傍でそれが著しいことが分かった。また、微小血管内の血流を生体顕微鏡で観察し、これと従来の観察結果をまとめて、赤血球流れの特徴および、白血球の挙動について整理した。2.血流抵抗の流体力学的評価:管壁の突出をもつ様々な管内の流れを数値解析することにより、微小血管の内腔形状の非一様性が血流抵抗に与える影響を調べた。いずれの場合も、血球が管突出部近傍を通過する際には、両者の相互作用の結果、それぞれが個々にあるよりも血流抵抗が著しく増加することが示された。3.血球が血流抵抗に与える影響の評価:まず赤血球の影響として、微小血管内における赤血球の種々の流れパターンについて、赤血球の運動および媒質の流れを数値解析して、血流抵抗を評価した。次に、白血球の影響として、(1)白血球の血管壁への粘着、および(2)白血球背後に微小血管内で形成される高密度で低速の赤血球の一団の流れ、について血流抵抗を数値的に調べた。解析の結果、赤血球間、赤血球と白血球間あるいは血球と血管壁間の相互作用が、微小血管の血流抵抗を決定する重要な因子となること、そして白血球の存在は単独ではそれほど影響しないが、血管壁や赤血球と相互作用することによって血流抵抗を顕著に増加させることが分かった。生体内の微小血管の血流抵抗を血球の存在まで考慮して正確に評価するために、本年度は、1.微小血管の内腔形状に関するデータ整理と血流の観察、および2.それに基づく数値シミュレーションによる血流抵抗の流体力学的評価を行った。その結果、微小血管の断面形状は円形からずれていること、特に内皮細胞の核近傍でそれが著しいことが分かった。また、微小血管内血流を顕微鏡で観察した結果、微小血管内に白血球があるとその後方に赤血球が沢山連なった状態で流れるようになり、しかも赤血球速度は白血球がない場合より遅くなることが分かった。これは、白血球の変形性が赤血球より劣るために起こるもので、血液中における白血球の数の少なさのためにこれまでその影響は見過ごされてきたが、少数であっても白血球の存在が生体内微小血管の血流抵抗を増加させる可能性があることを示唆する観察結果と考えられる。2.血流抵抗の流体力学的評価:内皮細胞の核近傍の血管内腔への突出の影響を明らかにするため、突出をもつ管内をモデル血流が流れる場合の運動を数値シミュレーションにより解析した。モデル血球が管壁突出部近傍を通過する際には、両者の相互作用の結果、それぞれが個々にあるよりも血流抵抗が著しく増加することが示された。また、観察で得られた白血球の影響を検討するために、赤血球が白血球後方で連なって流れるときの血流抵抗について数値的に調べた。

その結果、赤血球が連なって流れる場合には、赤血球がばらばらの状態で血管中央部を流れる場合より、速度は減少し、血流抵抗ははるかに増大することが分かった。これにより、生体内微小血管の血流抵抗を考えるとき、白血球の果たす役割の重要性が示唆された。本年度は、血液中の血球の存在が微小血管の血流抵抗に及ぼす影響について、数値モデルを用いて解析した。まず赤血球の影響として、微小血管内で観察されている赤血球の一層流れや二層流れなど種々の流れパターンについて、赤血球の運動および媒質の流れを数値解析して、血流抵抗を評価した。解析の結果、赤血球の運動はその動径位置、および隣り合う血球間距離によって、並進速度や回転速度が大きく影響されることが分かった。赤血球が管軸上に配置している軸対称な流れに比べ、非対称な流れの血流抵抗は大きく、しかもこの傾向は赤血球が管軸から離れるほど、そして血球間距離が狭いほど顕著になった。次に、白血球の影響として、(a)血流量の減少時に細静脈でしばしば観察される白血球の血管壁への粘着、および(b)毛細血管内の白血球背後に形成される高密度で低速の赤血球の一団の流れ、を取り扱い、それぞれについて血流抵抗を数値的に調べた。(a)では、白血球が血管壁へ粘着している場合には、粘着していない場合に比べて血流抵抗はかなりおおきくなり、その値は粘着している白血球の血管壁面での配置の仕方や管径によっても変化することがわかった。(b)では、赤血球単独で調べた場合と同様に、白血球背後の赤血球の密な流れが、血流抵抗を著しく上昇させることが示された。以上の結果から、赤血球間、赤血球と白血球間、あるいは血球と血管壁間の相互作用が、微小血管の血流抵抗を決定する重要な因子となること、そして白血球の存在は単独ではそれほど影響しないが、血管壁や赤血球と相互作用することによって血流抵抗を顕著に増加させることが分かった。
細胞周期に依存したウイルス感染応答機構の解析

1.インフルエンザウイルス感染が細胞の周期に依存しているかどうかを明らかにする目的でウイルス粒子を蛍光標識し、光ピンセットで異なる周期の細胞へ搬送した結果ウイルスは分裂期ではなく静止期の細胞に付着した。この結果を基に静止期の細胞と分裂期の細胞の違いを解析した結果、ウイルスのリセプターである・2,3-シアル酸量は静止期が分裂期の細胞に比べ10倍ほど高かった。2.インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼと相互作用しウイルス増殖を抑制する宿主蛋白質Ebp1がウイルスの増殖を阻害すること明らかにした。またEbp1はウイルス感染により発現誘導される機構を明らかにした。3.インフルエンザウイルス感染により細胞膜の強度変化が起こることを明らかにした。本研究はインフルエンザウイルスの増殖と細胞周期との関係を明らかにするという目的で昨年9月から開始した。インフルエンザウイルスは細胞に感染するとウイルスゲノム、ウイルスRNAポリメラーゼとRNA結合蛋白(NP)からなるゲノム複合体は核に移行し自身のゲノムの複製と転写を行い子孫ウイルスを増やす。ウイルスゲノムにコードされている一種類のRNAポリメラーゼにより異なる合成開始と構造をもつ2種類のRNAが合成される。この事実はRNAポリメラーゼが何らかの細胞因子との相互作用に依り構造一機能変換が起こった結果と推測される。インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼは3種類の蛋白質(PB1,PB2,PA)からなる。各サブユニットと相互作用する宿主蛋白質を私達はすでに幾つか同定したがその中でPB1と相互作用する蛋白質PB1c45の解析を進めた。PB1c45は394個のアミノ酸からなり核移行シグナルを有する。抗PB1c45用い細胞内局在を調べると主に核内と核膜であった。また精製したPB1c45のポリメラーゼ機能への影響を解析するとRNA合成活性だけが特異的に阻害された。またリバースジェネチックス法でこの蛋白質を高発現させるとウイルス増殖は阻害され、RNAiで発現抑制をするとウイルス増殖は増大した。これらの結果はこの宿主蛋白質PB1c45はウイルスRNAポリメラーゼと相互作用しインフルエンザウイルスの増殖を阻害する蛋白質であることが明らかになった。この蛋白質は細胞の癌化を誘導する蛋白質ErbB3と相互作用することが明らかになった。またErbB3の発現抑制をするとPB1c45の発現が抑制されることも明かとなった。現在この現象を明らかにするための実験を行っている。またインフルエンザウイルスが細胞のどの周期を好むかを明らかにするために光りピンセットを用いウイルスを掴み一細胞への搬入操作を試みている。この試みは成功しつつある。(平成18年4月-平成19年3月)の研究実績1:単一ウイルス粒子の単一細胞への搬入。PDMSで細胞培養室とウイルス保留槽を作成し、間に幅約50μm,長さ1mmのトンネルを作り光ピンセットで蛍光染色したウイルスをウイルス貯留槽から細胞室に搬入し単一細胞に感染させることに成功した。ウイルスを搬入した細胞を6時間培養後ウイルスポリメラーゼに対する抗体で染色しウイルス増殖が観察できた。2:インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼと相互作用する宿主蛋白質の一つEbp1のプロモーター領域を指標蛋白質GFPの上流に挿入しその発現を顕微鏡で観察すると細胞周期に依存して発現していることが明らかになった。また各細胞周期によるEbp1発現量をポリアクリルアミドゲル電気泳動後、免疫染色による解析でも同じ結果が得られた。3:ウイルス感染によるEbp1の発現制御と修飾:Ebp1はインフルエンザウイルス、仙台ウイルス、PPRV,日本脳炎ウイルスなどRNAウイルス感染により発現誘導された。インフルエンザウイルスの場合発現誘導されたEbp1はウイルス感染時間とともに修飾を受け、感染8時間後その修飾量が減るとともにEbp1の量も減った。一方,仙台ウイルス感染では修飾は受けなかったし発現量に変化は見られなかった。RNAiによるEbp1発現抑制によりインフルエンザウイルスは増殖が上昇したが仙台ウイルスの場合、増殖抑制がみられた。逆に高発現系ではインフルエンザウイルスは増殖抑制になったが仙台ウイルスでは増殖への顕著な影響は見られなかった。この結果からEbp1がインフルエンザウイルスでは増殖阻害に働き、仙台ウイルスではウイルス増殖に必要な蛋白質と考えられる。インフルエンザウイルス感染ではEbp1は大きな修飾を受け、インフルエンザウイルス増殖へ影響ない構造になってしまうと考えられる。一方仙台ウイルスでは有効に利用するためその構造変換は起こさず発現誘導だけが起こっている。以上の結果は投稿準備中である。1:特定領域開始時点から本グループはウイルス感染に対する細胞側の応答機構を明らかにする目的で単一ウイルスの単一細胞への感染を目指し名古屋大学・福田教授,及び東北大学・新井教授のグループと光ピンセットによるウイルス搬送のためのシステム開発に取り組んで来た(J. Robotics and Mechatronics 2007)。

2005年度にインフルエンザウイルスのRNAポリメラーゼと相互作用する宿主蛋白質が細胞周期に関与する蛋白質であることを発見し(Genes Cells 2007 12 133-142)、この発見を基にインフルエンザウイルスが結合する細胞を蛍光表指揮したインフルエンザウイルスを光ピンセット搬送の技術を用いて検討した結果インフルエンザウイルスは分裂期の細胞には結合しないことを見いだした(投稿準備中)。2:インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼと相互作用する宿主蛋白質(Ebp1)のウイルス感染による発現誘導を単一細胞の系を用いて解析した。その結果単一細胞においてもEbp1はウイルス感染により発現誘導されることを明らかにした。またこの発現誘導に関わるEbp1のプロモーター領域がEbp1遺伝子の上流1000ベースまでの領域になることを明らかにした(投稿準備中)。3:Ebp1はEbp1と相互作用する宿主蛋白質ErbB3の遺伝子発現を制御していることを明らかにしている。4:Ebp1は主に核膜に沿った領域に局在していることを明らかにした。1 :インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼはウイルス遺伝子にコードされる3種類のタンパク質の複合体として鋳型ウイルスRNAから2種類のRNA合成を行う酵素である。本酵素と相互作用する宿主蛋白質のうちの一つEbp1は細胞周期に依存して発現されるが、ウイルスポリメラーゼのRNA合成機能を阻害することを明らかにしてきた。さらにインフルエンザウイルス感染によりEbp1が発言誘導されることをウエスタンブロッテイング細胞の免疫染色、RT-PCRなどを用いて明らかにしてきた。さらにEbp1の上流域をクローニングし細胞周期依存的に発現する領域を同定し、この領域を持つプラスミドを細胞に導入誌インフルエンザウイルス感染による遺伝子発現誘導を明らかにしてきた。また共同研究者のグループでもインフルエンザウイルスと異なるウイルス(マイナス鎖RNAウイルス)でもEbp1によるウイルスの増殖阻害が起こることを明らかにしている。2 :インフルエンザウイルス増殖量とEbp1発現誘導量の相関関係を単一細胞の系で解析するためのシステムを開発し、単一細胞由来のmRNAを用いて解析を行つた結果ウイルス増殖量とEbp1発現量には相関があることをあきらかにした。Ebp1プロモーターを持ちGFPを指標とするプラスミドを導入した細胞でのGFPの発現量とEbp1の現量の解析からも相関していることを示唆する結果を得ている。3 :宿主細胞ゲノムのEbp1遺伝子上流域をクローニングし、3種類の欠損領域とともにGFP発現遺伝子の上流に挿入しGFPの発現制御を解析すると)とによりEbp1のプロモーター領域を同定した。
破骨細胞性骨吸収を標的とした癌の骨浸潤・骨破壊の制御に関する研究

血管新生阻害剤TNP-470は血管新生阻害と同時に骨吸収抑制作用を有し,骨転移や高Ca血症での有用性が期待できる。TNP-470の血管内皮での標的分子はMetAP-2と報告されているがMetAP-2の生物学的役割は不明である。本研究ではMetAP-2の破骨細胞性骨吸収抑制における役割を明らかにするために以下の検討行い,MetAP-2は破骨細胞の形成・分化を抑制することが示唆された。1.破骨細胞形成系でのTNP-470の効果とMet-AP2発現に関する検討マウス脾細胞あるいはRAW264細胞をM-CSF/sRANKLで刺激した破骨細胞形成系でTNP-470は形成を抑制し,MetAP-2発現を促進した。2.siRNAによるMetAP-2遺伝子発現ノックダウンTNP470はMetAP-2の発現を亢進したが破骨細胞形成に関する役割をsiRNAによる遺伝子発現のノックダウンを行った。TRAP陽性破骨細胞はMetAP-2抑制により成熟化し,破骨細胞への分化に関与する可能性が示唆された。受容体であるRANK/c-mfsのmRNA発現をRT-PCRにて検索したが,TNP-470は影響しなかった。RANKL/RANKのシグナリングに関与するTRAF6,NF-kB,I-kBα,リン酸化Ik-Bα蛋白発現に対してTNP-470は発現の遅延をするが抑制は認めなかった。転写因子NFATc1の発現はTNP-470により著明に促進した。4.DNAマイクロアレイによるTNP-470の標的候補遺伝子の網羅解析血管新生阻害剤TNP-470は血管新生阻害と同時に骨吸収抑制作用を有し,骨転移や高Ca血症での有用性が期待できる。4.DNAマイクロアレイによるTNP-470の標的候補遺伝子の網羅解析我々は,血管新生阻害剤TNP-470に破骨細胞形成抑制作用ならびに破骨細胞性骨吸収活性阻害作用を有することをin vitroならびにin vivoの骨吸収系モデルで明らかにし,さらに実験的癌誘発高カルシウム血症モデルや乳癌骨転移モデルを用いてその抑制効果を明らかにしてきたがTNP-470の破骨細胞性骨吸収抑制分子機構は全く不明である.TNP-470により破骨細胞分化促進因子(RANKL, M-CSF)による破骨細胞前駆細胞→単核破骨細胞→成熟多核破骨細胞への分化が直接抑制されることに基づき,RANKLとその受容体RANKの結合から下流の転写因子NF-kBに至る細胞内情報伝達系およびM-CSF/c-Fms系の細胞内情報伝達系に対する解析およびTNP-470の標的分子MetAP-2の作用が全く不明なことから,C57 blackマウスの脾細胞より調整した血液幹細胞にsRANKLとM-CSFを添加し誘導される破骨細胞形成系に対して,TNP-470を添加し,これらの細胞よりRNAを回収し,種々のcDNA(1176種類)のDNAアレイを用いて網羅的にハイブリダイゼーションを行い,画像解析リフトを用いて遺伝子の発現プロファイルを作製し,TNP-470による差次的な発現を示す遺伝子をMetAP-2関連の破骨細胞形成抑制の候補遺伝子として検索した.TNP-470投与により増加する遺伝子群10-120倍(19遺伝子),5-10倍(23遺伝子),4-5倍(19遺伝子),3-4倍(32遺伝子)TNP-470投与により減弱する遺伝子群10-120倍(25遺伝子),5-10倍(50遺伝子),4-5倍(32遺伝子),3-4倍(65遺伝子)TNP-470により変化する遺伝子群がHigh(93),Low(172)であり.合計265遺伝子が関連遺伝子と考えられた.既知の破骨細胞形成関連遺伝子群(osteopontin, CCN2,)に変化はなかったが,c-fos遺伝子発現の増加を認めた.

RANK関連シグナルに関しては検索関連遺伝子では大きな変化は認められない傾向にあるが多岐に及ぶため評価に関しては検討中である.フマギリン誘導体である血管新生阻害剤TNP-470には,破骨細胞形成抑制作用ならびに骨吸収活性阻害作用を有することをin vitroならびにin vivoの骨吸収系モデルで明らかにしてきたが,TNP-470の破骨細胞性骨吸収抑制の分子機構は全く不明である.TNP-470により破骨細胞分化促進因子(RANKL, M-CSF)による破骨細胞前駆細胞→単核破骨細胞→成熟多核破骨細胞への分化が直接抑制されることに基づき,RANKL/RANKの結合から下流の転写因子NF-kBに至る細胞内情報伝達系を検討した.C57BLマウス脾細胞を回収し,TNP-470(10^0ng/ml)を添加し,M-CSF存在下で3日間培養後,破骨細胞分化促進因子であるsRANKLを添加し,経時的にタンパクを回収し,ウエスタンブロットにて,TRAF6,IkBα,pIkBαの発現を調べたが,TNP-470による発現に差はなかった.またc-核タンパクを,Trans Factor Kitを用いて転写因子であるNF-kBの発現を調べたが変化は認めなかった.またM-CSFの受容体であるc-fmsも遺伝子発現の抑制は認められなかったことより,別の抑制系路が示唆された.RANKL/M-CSFによる破骨細胞誘導に対し,TNP-470投与により変化する網羅的な遺伝子群に対して,RANKL/M-CSF添加より変化する遺伝子群,TNP-470添加で変化する遺伝子群の検索を,それぞれ種々のcDNA(1176種類)のDNAアレイを用いて網羅的にハイブリダイゼーションを行い,画像解析ソフトを用いて遺伝子の発現プロファイルを作製し,絞り込み検索を行った.評価は2倍以上の発現差を指標とした.1)TNP470単独で促進:7遺伝子,2)TNP470単独で抑制:9遺伝子,3)TNP470単独で変化無:13遺伝子1)TNP470単独で抑制:42遺伝子,2)TNP470単独で促進:9遺伝子,3)TNP470単独で変化無:38遺伝子TNP470により抑制されるものには破骨細胞形成,機能と関連する転写因子,proto-oncogene,サイトカン受容体,熱ショック蛋白などが含まれていた.一方,TNP470により促進されるものにはアポトーシスおよびoncogeneに関連するものが多かった.