hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳の発生・分化制御に関与する遺伝子群発現へのエタノールの影響

SDラットの妊娠1020日に2.55%(w/v)エタノールを含む液体飼料を与え、その仔を胎生15日および21日で実験に用いた。対照にはエタノールをシュークロースで置き換えた液体飼料を等量与えたラットの仔を用いた。胎生15日齢ラット脳をブアン液にて浸漬固定した後、前頭断パラフィン切片を作製し、抗セロトニン(5-HT)抗体および抗チロシン水酸化酵素(TH)抗体を用いて免疫染色を行ったところ、エタノール曝露ラット胎仔では正中縫線核および背側縫線核での5HT陽性細胞の減少および外側網様体核と青班核でのTH陽性細胞数の減少が認められた。また、胎生21日齢ラット脳ホモジネートから総RNAを抽出し、RT-PCR法によりFGF8、BDNF、TGFβの遺伝子発現を調べたところ、いずれもエタノール曝露群で低下傾向にあった。よってこれらの因子がエタノールの発達神経毒性に関与している可能性が示唆された。また、生後13日齢のマウスの大脳、海馬、小脳、延髄から分離した培養星状膠細胞を200800mg/dlのエタノールに曝露した後、抗GFAP抗体、抗ビメンチン抗体、および抗Notch-1抗体を用いて免疫染色を行って観察したところ、GFAP陽性反応の減少とビメンチン陽性反応の増加が認められたが、800mg/dlのエタノールに曝露した小脳および延髄由来の細胞では逆にGFAP陽性反応が増加していた。また、高濃度(400および800mg/dl)のエタノールに曝露した細胞ではNotch-1陽性反応が認められた。以上より、エタノールは星状膠細胞の成熟を妨げ、幼弱な星状膠細胞を増加させることが明らかになった。また、高濃度のエタノール曝露でGFAP陽性反応が増加したことはNotch-1の発現と関係するかもしれないことが考えられた。エタノール曝露したラットの海馬、小脳、大脳皮質、嗅球、中隔核で、神経栄養因子とそのレセプターのmRNA発現量をreal-time PCRで解析したところ、エタノール曝露ラット小脳では、BDNF mRNAの発現量がコントロール群に比べて、有意に減少していたが、NGFとそのレセプターTrkAのmRNAの発現量は、有意に増加していた。また、海馬ではOMgp mRNAの発現量が、有意に減少しており、中隔核においては、GDNF mRNAの発現量が減少していた。また、胎生期エタノール曝露ラットでドーパミンおよびセロトニン神経系の発達をHPLC法と免疫染色により解析したところ、中脳縫線核でセロトニン陽性細胞の減少が認められた。さらに胎生期エタノール曝露ラットで行動試験を行ったところ、新規環境下での探索行動の減少が認められ、不安傾向が強いことが示唆された。さらに、ラット新生仔(3日齢)海馬から分離した培養星状膠細胞をエタノールに曝露し、グルタミン酸刺激後の細胞内カルシウム濃度を観察したところ、対照と比較してグルタミン酸に反応する細胞の数が減少していた。以上より、エタノールは神経栄養因子やそのレセプターの発現に変化をもたらすこと、またセロトニン神経系の発達障害を引き起こすことが示唆された。セロトニンは不安に深く関与していることから、胎生期エタノール曝露ラットで観察された行動異常にはセロトニン神経系発達障害の関与が考えられた。
リグニン分解性担子菌の有するシトクロームP450分子種の多様性と発現制御

Phanerochaete P450分子種それぞれの機能同定に向けた、基礎的知見の収集を行った。これまでに知られているP450の基質をP.chrysosporiumに外来基質として添加し、代謝生成物の同定を試みた。この実験から、これまでに報告のない生成物を数多く見出し、Phanerochaete P450の機能多様性について報告した。例えば、1-ドデカノールは、7ヶ所で水酸化を受けることが判明した。さらに、この反応を触媒する遺伝子を見出し、大腸菌により異種発現させ、1つのタンパク質がこの7ヶ所の水酸化を触媒することを証明した。これまで、3ヶ所の水酸化を触媒するP450について報告があったが、7ヶ所の水酸化を触媒するP450については、はじめての報告になる。このタンパク質は、Cytochrome P450 Reductase(CPR)との融合タンパク質であり、反応系にNADPHを添加するだけで水酸化反応を触媒した。現在、論文投稿準備中である。また、安息香酸の4位を水酸化することで知られるCYP53スーパーファミリーと高い相同性を有する配列をPhanerochaete P450より見出し、酵母により異種発現させ、この遺伝子由来タンパク質が、CPR/NADPHの存在下、安息香酸の水酸化を触媒することを示した(現在論文投稿中)。さらに、154のPhanerochaete P450遺伝子配列をもとにMOEによるホモロジーモデルを構築し、それぞれのモデルに対して基質認識空間の抽出を試みた。Phanerochaete P450 154分子種中122分子にマイクロエキソンが見られ、しかもその80%以上がSRS領域に存在することが見出されている。そこで、アミノ酸レベルで40%以上の相同性を有する分子種を選抜し、そのうちマイクロエキソンを有するものと有さないものに対して、基質認識空間形状の比較を行った。マイクロエキソンを有さない分子群においては、基質認識空間の形状も類似したものであったが、マイクロエキソンを有する分子群の基質認識空間は非常に多様化していた。このことから、Phanerochaete P450において、マイクロエキソンが介入した、機能多様性を生みだす独特の分子進化機構が存在したことが推察された。本菌により触媒されるシトクロームP450関与型反応を代謝レベルで探索した。これまで他の生物で報告のある反応について調査したところ、今回用いた20種すべての基質に対して、シトクローム関与型の反応が進行することが認められた。例えば、安息香酸やクマリンの水酸化に関わる酵素の存在を確認している。さらに、水酸化の一について、これまでの報告と異なる部位への導入も確認しており、担子菌シトクロームP450の分子種多様性以外に、機能多様性についても興味深い知見が得られている。また、ニトロフェノール類に対して、特異的に作用するP450を見出した。2.DNAマイクロアレイ用P450チップの作製Phanerochaetechrysosporiumのゲノムデータのアノテーションより得られた130の配列を基にプライマーを設計し、本菌のP450cDNAを調製している。既に100を超えるcDNAを獲得し、現在、チップの作製を行っている。3.担子菌子実体形成機構の解明担子菌アミスギタケを用いて、子実体形成条件の検討を行った。

青色のスポット光をあてることで、光照射位置のみから子実体が形成されることを確認している。これにより、子実体原器の形成前から、遺伝子挙動の変化を啓示的に追跡することが可能となった。また、遺伝子挙動の追跡に、RT-PCR蛍光ディファレンシャルディスプレイ法の適用を試み、本法が、子実体形成特異的に発現する遺伝子の特定に有効であることを確認した。生物と環境のかかわりに関与する遺伝子を「環境遺伝子」と呼ぶ。その代表例にシトクロームP450がある。この酵素は微生物、植物、動物などの生物界に広く分布し、しかも、多彩な分子種から成り、その機能はシグナル物質やホルモンなどのバイオレギュレーターの生合成ならびに外来脂溶性異物の代謝に関与しており、極めて多様性に富んでいる。それぞれのP450の機能解明は、創薬化学やバイオレメディエーションと深く結びついていくと言えよう。2004年5月、JGIにより担子菌Phanerochaete chrysosporiumゲノム全塩基配列が公開され、148のP450遺伝子を有することが示唆された。しかし、公開されたP450遺伝子のアノテーションは不完全であり、機能ゲノミクスに用いるには不充分なものであった。そこで、ゲノム配列を徹底的に精査し、信頼性の高いPhanerochaete P450遺伝子構造データを獲得した。これにより、P.chrysosporiumゲノム中に、154のP450遺伝子が存在することを明らかにした。Saccharomyces cerevisiaeは初めて全塩基配列が解読された真核生物であるが、3つのP450しか有していない。また、Schizosaccharomyces pombeも2つのP450しか持っていない。次いで、それぞれのP450遺伝子の機能を明らかにするための基礎的知見を収集すべく、P.chrysosporiumによる多岐にわたる基質の代謝産物を徹底的に同定し、阻害剤効果を精査することで、P450の関与する反応素過程の探索を行った。これにより、これまで報告のなかった32の反応にP450が関与することを見出した。塩基配列相同性から、これら反応に関与するP450遺伝子の推定を行った。2つの遺伝子については実際に活性型タンパク質の発現に成功し、機能同定を完了した。さらに、ホモロジーモデリングの手法を用いて、基質認識部位を形成する空間の推定構造を用い、機能の推定を進めた。これまでに、154のP450遺伝子のうち132について全長のcDNAを獲得しており、その配列解析から、本研究で行ったゲノムアノテーションの精度が高いことが示された。
半導体ナノコラムによるトポロジカルフォトニック効果の研究

近年活発に研究されているトポロジカル効果を光で実現し,光デバイス応用の基盤形成が本研究の目的である.連携研究者の胡の計算によれば,蜂の巣状に配列された誘電体の位置を巧みに制御することによって「トポロジカルフォトニック効果」が現れる.この構造の作製には,ナノスケールでの結晶のサイズと配列の制御が必要となる.連携研究者の岸野が開発した窒化物半導体ナノコラムは,まさしくこの条件を満たしている.本萌芽研究の目的は,胡らによって提案されたトポロジカルフォトニック効果を,実際にナノコラムを用いて,実験的に確認することにある.申請段階での研究計画は以下である.研究の前半で,規則配列ナノコラムの配列ゆらぎの影響を調べ,実際にGaNナノコラムの物性パラメータを用いてトポロジカルフォトニック効果が生じる配置を計算る.後半において,計算された配置を作製し,トポロジカルフォトニック効果を実験的に確認する.2017年度においては,上記研究計画のうち,「規則配列ナノコラムの配列ゆらぎの影響を調べ」という部分が達成された.規則配列したナノコラムでも,現実には多少の配列ゆらぎを伴う.配列ゆらぎの大きさが,集団応答にどのように影響するのかを,実験的に検証した.InGaN/GaNナノコラム集団を強励起すると,誘導放出現象が観測されるが,ゆらぎが大きくなると,フォトニックレーザーから,ランダムレーザーに移行していく様子が,実験的に確認された.2018年度はトポロジカルの配列を作成する前に,窒化物半導体ナノコラム自体の光学特性の詳細な研究を行った.GaNナノコラムについては,励起子多体効果について,InGaNナノコラムについては,局在励起子からの発光について,それぞれ詳細に調べ,励起子物性と発光特性の関連を解析した.申請書に記載した研究項目「1.規則配列ナノコラムの配列ゆらぎの影響を調べる」という部分は達成されたが,本研究のメインテーマであるトポロジカルフォトニックに関しての実験には,2018年度も着手できなかったため,「やや遅れている」という評価に至った.2017年度のゆらぎに関する研究では,直接トポロジカルフォトニック効果への影響でなく,光学特性に与える影響としてレーザー発振で確認した.ゆらぎが大きくなると,フォトニックレーザーから,ランダムレーザーに移行していく様子が,実験的に確認された.2018年度は実験室の改修工事などの影響もあり,大きな研究の進展は見られなかったが,ナノコラム自体の光学特性に関しては大きな知見が得られた.ナノコラム配列のゆらぎの効果,および窒化物半導体ナノコラム自体の光学特性については,概ね目的を達成しているが,トポロジカルフォトニックの実験的な検証は未だ完成していない.期間を1年間延長したが,詳細なトポロジカルフォトニック効果の研究を十分に行うのは困難かもしれない.しかし,少なくとも,GaNナノコラムの物性パラメータを用いてトポロジカルフォトニック効果が生じる配置を計算することは実現させる.その後,トポロジカルフォトニック効果の実験的な検証を行うための,光学系の確立を目指す.具体的には,計算された配置を実際にGaNナノコラムの集合体で作製し,パルスの伝搬実験を行う予定である.順調に進めば,系統的な実験結果を得ることが期待できる.近年活発に研究されているトポロジカル効果を光で実現し,光デバイス応用の基盤形成が本研究の目的である.連携研究者の胡の計算によれば,蜂の巣状に配列された誘電体の位置を巧みに制御することによって「トポロジカルフォトニック効果」が現れる.この構造の作製には,ナノスケールでの結晶のサイズと配列の制御が必要となる.連携研究者の岸野が開発したGaNナノコラムは,まさしくこの条件を満たしている.本萌芽研究の目的は,胡らによって提案されたトポロジカルフォトニック効果を,実際にGaNナノコラムを用いて,実験的に確認することにある.申請段階での研究計画は以下である.研究の前半で,規則配列ナノコラムの配列ゆらぎの影響を調べ,実際にGaNナノコラムの物性パラメータを用いてトポロジカルフォトニック効果が生じる配置を計算る.後半において,計算された配置を作製し,トポロジカルフォトニック効果を実験的に確認する.2017年度においては,上記研究計画のうち,「規則配列ナノコラムの配列ゆらぎの影響を調べ」という部分が達成された.規則配列したナノコラムでも,現実には多少の配列ゆらぎを伴う.配列ゆらぎの大きさが,集団応答にどのように影響するのかを,実験的に検証した.InGaN/GaNナノコラム集団を強励起すると,誘導放出現象が観測されるが,ゆらぎが大きくなると,フォトニックレーザーから,ランダムレーザーに移行していく様子が,実験的に確認された.申請書に記載した研究項目「1.規則配列ナノコラムの配列ゆらぎの影響を調べる」という部分は達成されたが,本研究のメインテーマであるトポロジカルフォトニックに関しての実験には着手できなかったため,「やや遅れている」という評価に至った.2017年度のゆらぎに関する研究では,まだ直接トポロジカルフォトニック効果への影響でなく,光学特性に与える影響としてレーザー発振で確認した.ゆらぎが大きくなると,フォトニックレーザーから,ランダムレーザーに移行していく様子が,実験的に確認された.

近年活発に研究されているトポロジカル効果を光で実現し,光デバイス応用の基盤形成が本研究の目的である.連携研究者の胡の計算によれば,蜂の巣状に配列された誘電体の位置を巧みに制御することによって「トポロジカルフォトニック効果」が現れる.この構造の作製には,ナノスケールでの結晶のサイズと配列の制御が必要となる.連携研究者の岸野が開発した窒化物半導体ナノコラムは,まさしくこの条件を満たしている.本萌芽研究の目的は,胡らによって提案されたトポロジカルフォトニック効果を,実際にナノコラムを用いて,実験的に確認することにある.申請段階での研究計画は以下である.研究の前半で,規則配列ナノコラムの配列ゆらぎの影響を調べ,実際にGaNナノコラムの物性パラメータを用いてトポロジカルフォトニック効果が生じる配置を計算る.後半において,計算された配置を作製し,トポロジカルフォトニック効果を実験的に確認する.2017年度においては,上記研究計画のうち,「規則配列ナノコラムの配列ゆらぎの影響を調べ」という部分が達成された.規則配列したナノコラムでも,現実には多少の配列ゆらぎを伴う.配列ゆらぎの大きさが,集団応答にどのように影響するのかを,実験的に検証した.InGaN/GaNナノコラム集団を強励起すると,誘導放出現象が観測されるが,ゆらぎが大きくなると,フォトニックレーザーから,ランダムレーザーに移行していく様子が,実験的に確認された.2018年度はトポロジカルの配列を作成する前に,窒化物半導体ナノコラム自体の光学特性の詳細な研究を行った.GaNナノコラムについては,励起子多体効果について,InGaNナノコラムについては,局在励起子からの発光について,それぞれ詳細に調べ,励起子物性と発光特性の関連を解析した.申請書に記載した研究項目「1.規則配列ナノコラムの配列ゆらぎの影響を調べる」という部分は達成されたが,本研究のメインテーマであるトポロジカルフォトニックに関しての実験には,2018年度も着手できなかったため,「やや遅れている」という評価に至った.2017年度のゆらぎに関する研究では,直接トポロジカルフォトニック効果への影響でなく,光学特性に与える影響としてレーザー発振で確認した.ゆらぎが大きくなると,フォトニックレーザーから,ランダムレーザーに移行していく様子が,実験的に確認された.2018年度は実験室の改修工事などの影響もあり,大きな研究の進展は見られなかったが,ナノコラム自体の光学特性に関しては大きな知見が得られた.実際にGaNナノコラムを用いて,トポロジカルフォトニックの実験的な研究で大きな成果を達成するのは,あと1年間の研究機関では困難かもしれないが,少なくとも,GaNナノコラムの物性パラメータを用いてトポロジカルフォトニック効果が生じる配置を計算することは実現させる.その後,トポロジカルフォトニック効果の実験的な検証を行うための,光学系の確立を目指す.具体的には,計算された配置を実際にGaNナノコラムの集合体で作製し,パルスの伝搬実験を行う予定である.順調に進めば,系統的な実験結果を得ることが期待できる.ナノコラム配列のゆらぎの効果,および窒化物半導体ナノコラム自体の光学特性については,概ね目的を達成しているが,トポロジカルフォトニックの実験的な検証は未だ完成していない.期間を1年間延長したが,詳細なトポロジカルフォトニック効果の研究を十分に行うのは困難かもしれない.しかし,少なくとも,GaNナノコラムの物性パラメータを用いてトポロジカルフォトニック効果が生じる配置を計算することは実現させる.その後,トポロジカルフォトニック効果の実験的な検証を行うための,光学系の確立を目指す.
液晶材料を用いた感温型調光デバイスの開発

液晶・高分子複合体材料を用いた三次元的な微細周期構造を形成し、グリーンレーザの入射に対して80%以上の高効率な異方性回折光学デバイスを作製可能とした。相転移温度の異なる液晶材料を導入し、低温での相転移に対応した35°C付近の閾値温度にて回折効率の大きな変化を生じさせることに成功した。さらにデバイス構造を変化させることで、光の変調される波長領域を可視光領域(400600nm)から赤外光領域(700800nm)へとシフト可能であることを示した。(研究目的)本年度の研究では、液晶材料や高分子材料の相転移や屈折率などの物性や光学特性の定量的な評価解析を行い、これに基づいてレーザプロセスにより微細素子構造の形成と分光特性評価による調光機能の定量化を行うものである。(実施内容)(1)素子構造に基づく調光特性シミュレーション(2)レーザ光学系の構築と素子の基本構造の形成(研究成果)液晶材料を用いた格子構造における調光特性を定量的に評価するため、温度上昇に伴う格子間の屈折率変化と膜厚や周期間隔などの素子構造の関係について、シミュレーション解析を行った。この結果、素子膜厚(5-15μm)や格子間隔(0.5-1.5μm)変化させて回折効率との関係について解析を試みた。この結果、50%以上の高い回折効率を示す波長範囲が、温度上昇に伴う格子間屈折率の変化によって可視光(550nm)の波長領域から赤外(1000nm)付近の波長領域へと移行することが明らかとなった。シミュレーション解析結果に基づいて実際に素子を作製するために、50mWのグリーンレーザを使用してサンプルを回転ステージ上に設置可能な構成とすることで、レーザの入射角を任意に変化させての露光が可能な2光束干渉光学システムを構築した。このシステムを用いて、格子の膜厚や格子間隔、格子形成方向の角度が傾斜した格子構造を有する調光デバイスの作製と回折効率や偏光角依存性などの光学特性の定量評価を行うことができた。このように本年度実施した調光デバイス開発においては、研究初期段階として重要と考えられる素子構造の解析と、素子の光学特性の定量評価までの研究成果を挙げることができたと考える。(研究目的)本研究では、液晶材料や高分子材料の相転移や屈折率などの物性や光学特性の定量的な評価解析に基づき材料系を設計し、これらの複合体材料に対しレーザ干渉露光プロセスにより体積型の回折格子構造を形成した高効率な調光デバイスを開発するものである。(実施内容)N-I点の異なる液晶材料を用いた調光温度の低温化、基板表面処理の導入(研究成果)ネマテックーアイソトロピック転移温度(N-I点)が81°Cである液晶材料を用いたレーザ干渉露光による格子形成に対し、N-1点が35.1°Cの液晶材料を用いた格子形成を行った。レーザ干渉露光時の保持温度条件は、液晶のN-I点の低下に対応させて低い温度に設定した場合の方が高い回折効率が生じることが確認できた。この作製プロセスを用いてN-I点の低い液晶材料を用いて作製した素子の回折効率の温度依存性を評価した。この結果、30°C程度の低い温度を閾値として、回折効率が70%程度から10%以下へと変化する調光特性を確認することができた。また、分光器を用いて波長を可視領域(550nm)から赤外領域(1000nm)程度まで変化させた場合の回折効率についても測定し、波長変化に対応させたブラッグ角度での回折効率評価より、格子間の屈折率差を精度よく評価可能であることを明らかにした。これらの評価結果に基づき、液晶・高分子複合体材料の屈折率差を大きぐすることが調光機能を向上させるために有効と考えられた。このため、基板の表面処理として配向膜塗布とラビング処理を導入した素子作製を試みた。これらのプロセス導入により、回折効率の増加と異方回折特性が生じ、基板の表面処理による液晶の配向状態変化は格子間の屈折率差を増加させ、調光特性を向上可能なことを確認した。従って、今年度の実施目標に沿った研究成果を上げることができたと考える。(研究目的)これまでの研究において液晶・高分子複合体材料の屈折率差の増加による調光機能の向上への有効性がわかってきた。このため、今年度は、基板の表面処理と異常光屈折率が1.6以上の大きな屈折率を有する光重合性液晶モノマー材料を導入した調光デバイス開発を行う。(実施内容)光重合性液晶モノマーとして異常光屈折率が1.687と高い値を有するメルク社製の異方性モノマー材料(RM257)と従来から用いてきた等方性モノマー材料との比較を試みた。また、表面処理のための水平・垂直用配向膜種類と、ラビング方向を変化させて素子作製を試みた。これら素子に対して室温(25°C)から

100°C以上まで温度増加を与えてグリーンレーザにより、表面処理の条件の違いと回折効率との関係を明らかにした。さらに素子の温度制御が可能な分光評価装置により、可視光領域(400-700nm)と赤外光領域(700-1000nm)に対する透過率の計測評価を行った。(研究成果)作製した素子の回折効率の偏光角異方性測定から、配向膜とラビング条件の組み合わせにより、光重合性液晶モノマーの重合前の分子方向を表面処理により制御した状態での重合による分子方向の固定化が可能であることを確認した。この結果、高分子材料とネマテック液晶との屈折率の組み合わせにより、温度増加に対する回折効率の増加または減少の設定が可能になり、調光素子としての適用可能性を拡張させることができた。さらに、散乱異方性フィルムを素子に添付した分光評価により、素子を介した熱エネルギーの流入や遮断に基づく省エネルギー効果に関する基本性能を評価した。
Carmalにより制御されるシグナル伝達分子の探索及びシグナル伝達機構の解析

「研究の目的」Carmalの機能を明らかにするため、Carmalと相互作用ずるシグナル伝達分子の探索と機能解析を目的として研究を行った。前年度の実績により、Carmalと特異的に相互作用する分子(以下、分子Xと称す)を、酵母ツーハイブリッド法を用いたスクリーニングにより同定した。本年度は、同分子が、Carmalが媒介するシグナル伝達経路に及ぼす影響と、さらにその生理的意義を明らかにすることを目的とし、研究を行った。「本年度の研究成果」1.分子XとCarmalの相互作用のシグナル伝達における役割を解明するため、Carmalと分子Xの各種欠失/部分変異分子を用いた検討の結果、Carmalと分子Xが物理的に相互作用するために必要な部位を同定した。次に、分子Xとの相互作用に必須のアミノ酸部位に部分変異を導入したCarmalを、Carmal欠失Jurkat株(JpM50.6)に導入した復帰株を作成し、T細胞抗原レセプター(TCR)刺激後のNF-kB活性化に及ぼす影響を、NF-kB結合配列をプロモーターに有するLuciferase発現カセットを用いたレポーター解析により解析した。その結果、部分変異を導入したCarmalをトランスフェクトしたJPM50.6は、TCR刺激およびPMA+CD28刺激を介したNF-kB活性化を復帰することが出来なかった。従って、Carmalと分子Xの相互作用が、TCRを介したNF-kB活性化をポジティブに制御していることが明らかとなった。2.分子XとCarmalの相互作用の生理的意義を解明するため、分子Xとの結合に必須のアミノ酸に点変異を導入したCarmalのノックインマウスの作成を開始した。現在までのところ、相同組み替えにより点変異を持つCarmal分子を片方のアリルに持つES細胞は既に樹立し、そのESクローンから樹立したキメラマウスの作成に成功している。申請書にて提出した研究計画に沿い,我々は,Carma1を欠損したヒトT細胞リンプォーマ株Jurkatと親株Jurkat間で,抗体によるT細胞抗原レセプター(TCR)のcrosslink刺激,およびPMA/イオノフォア刺激後にリピッドラフトにリクルートされる分子群の違いをラフト画分のproteomics解析によって比較することを試みた。しかし,我々の実施している系では,carma1によりラフトリクルートメントが制御されていると報告されている代表的分子であるBc110,MALT1,IKKα/β/γを検出することすら難しく,いくつかの改善を試みたものの,短期的な検討の結論としてProteomicsをbaseとした系は実質的に我々の目的とする新規分子のスクリーニング系として難しいと判断された。そこで,我々はこれに代わるスクリーニング系として酵母two-hybrid systemを用いることにした。この試みにおいて,我々は機能的に良く判っていないCarma1のPDZ, SH3, Guk domainをbaitとしたスクリーニングを行った。なお,このスクリーニングの一過程は,(株)日立製作所ライフサイエンス推進事業部バイオテクノロジーセンターに依頼することにより行った。その結果,我々はGukドメインと相互作用する候補蛋白Xを一つ同定した。今後はこの蛋白XとCarma1との相互作用の特異性,結合様式,機能的な関連などを明らかにし,さらに,研究計画にあるように遺伝子改変マウスの作製などに取り組み,Carma1の生理的機能の解析を推進する予定である。
脳血液関門を通過し、神経細胞に標的する修飾酵素の作成

先天性代謝異常症の多くは脳障害を合併するための酵素補充療法を行う。これは脳血液関門を通過し、神経細胞あるいはグリア細胞を標的にする修飾酵素の開発が必要である。我々は、1)ゴ-シェ病で欠損しているcerebroside βーgaractosidaseの酵素をノイラシニダ-ゼ、ガラクトシダ-ゼ消化してmannose terminalとして、マウス尾静脈より注射して、脳、肝、腎等の組織への酵素の移行を酵素抗体法を用いて検討した。酵素活性は、投与後15分に最も活性が高く見られた。酵素抗体染色は、脳では血管由来と思われる内皮細胞、ミクログリア細胞にモノクロ-ナル抗体で染色される像が見られ、肝では肝細胞よりクッパ-細胞により多くの染色像がみられた。これによりマンノ-ス末端グルコセレブロシダ-ゼは脳血液関門を通過し神経細胞に取り込まれ、リピド-シスであるゴ-シェ病の治療としてマンノ-ス末端グルコセレブロシダ-ゼは神経障害の治療にも有効であることが明らかにされた。さらにマンノ-ス末端セレブロシダ-ゼの組織特異性を更に検討中である。また、2)リポゾ-ムに酵素を包埋して表面構造を各種糖鎖を結合させ脳血液関門通過ならびに、脳細胞への特異的標的機構を検討した。リボゾ-ムをレシチンコレステロ-ルファチド或いは、Pーaminophenyl αーmannosideを用いて、リボゾ-ムを作成した表面に3Hーgalactocerebrosideをラベルしてマウス腹腔内へ注射し、脳内への移行を検討した。mannoseをラベルにしたリボゾ-ムは特異的に脳内に取り込まれることから、マウスの脳血液関門はマンノ-スを認識することを明らかにした。また脳内に取り込まれたリボゾ-ムが脳細胞のどの細胞に取り込まれるかリボゾ-ムをマウスに注射後、神経細胞、グリア細胞を分離して検討するとリボ-ムの放射活性はグリア細胞に最も取り込まれることを明らかにした。先天性代謝異常症を含めた多くの遺伝病では脳障害を合併する。これらの疾患の酵素補充療法を行う為に脳血液関門を通過し神経細胞又はグリア細胞を標的とする修制酵素の作成を行う。本研究は脳障害の治療に極めて有効と考え特にライソゾ-ム病の酵素欠損症の酵素補充療法の為にセレブロンドーβーグルコシダ-ゼの糖側鎖の修飾或いはライソゾ-ム酵素にα_2ーマクログロブリン或いはその他のToyicなDinding proteinを結合させ代謝異常動物マウスに静注し,脳血液関門への移行,或いはグリア細胞への標的する機序を明らかにしこれをマウス神経細胞系に添加することにより細胞内への酵素とり込み機序を明らかにした。特に各種糖鎖を結合したセレブロシドβーガラクトシダ-ゼをGene Zymeにより作成しこの修飾酵素を細胞内に添加することによりマンノ-ス含有リポゾ-ム又は酵素(セレブロシドーβーグルコ-シダ-ゼ)が最も神経細胞内にとり込まれることを明らかにした。先天性代謝異常症の多くは脳障害を合併するため酵素補充療法を行う。我々は1)ゴ-シェ病で欠損しているcerebrosideβ-galactosidaseの酵素をノイラシニダ-ゼ、ガラクトシダ-ゼ消化してmannose terminalとして、マウス尾静脈より注射して脳、肝、腎等の組織への酵素の移行を酵素抗体法を用いて検討した。

酵素活性は投与後15分に最も活性が高く見られた。酵素抗体染色は、脳では血管由来と思われる内皮細胞、ミクログリア細胞にモノクロ-ナル抗体で染色される像が見られ、肝では肝細胞よりクッパ-細胞により多くの染色像がみられた。これよりマンノ-ス末端グルコセレブロシダ-ゼは脳血液関門を通過し神経細胞に取り込まれ、リピド-シスであるゴ-シェ病の治療としてマンノ-ス末端グルコセレブロシダ-ゼは神経障害の治療にも有効であることが明らかにされた。さらにマンノ-ス末端セレブロシダ-ゼの組織特異性を更に検討中である。また2)リポゾ-ムに酵素を包埋して表面構造を各種糖鎖を結合させ脳血液関門通過ならびに脳細胞への特異的標的機構を検討した。リボゾ-ムをレシチンコレステロ-ルスルファチド或いは、P-amiuophenyL α-mannosideを用いて、リボゾ-ムを作成し表面に^3H-galactocerebrosideをラベルしてマウス腹腔内へ注射し脳内への移行を検討した。mannoseをラベルしたリボゾ-ムは特異的に脳内に取り込まれることから、マウスの脳血液関門はマンノ-スを認識することを明らかにした。また脳内に取り込まれたリボゾ-ムが脳細胞のどの細胞に取り込まれるかリボゾ-ムをマウスに注射後、神経細胞、グリア細胞を分離して検討するとリボゾ-ムの放射活性はグリア細胞に最も取り込まれることを明らかにした。
け上がりの習得を促す鉄棒練習具【特許取得済み】の効果および適時性に関する研究

鉄棒運動のけ上がりは、専門的なトレーニングを行えば、6、7歳で習得可能である。しかし、学校教育現場では習得することは非常に難しいとされている。本研究は、鉄棒運動のけ上がりの習得を促す効果があると期待される、筆者によって特許取得済みの「鉄棒練習具」を使用して、初等教育(小学生)、中等教育(中学生)、高等教育(大学生)の各カテゴリーで実験が行われ、その効果と適時性についての検証を行った。初等、中等教育では運動改善が見られたものの、その効果は限定的であり、短期間でのけ上がりの習得には至らなかった。しかし高等教育においてはけ上がりの習得に直結する運動改善が見られたことから、一定の効果が確認された。本研究は、研究代表者が先だって開発した、鉄棒運動におけるけ上がりの習得を促進する鉄棒練習具(平成20年3月に特許申請、平成24年6月に特許登録、特許番号5019328号)の効果と、適時性に関して調査・研究を行うものである。また将来的には学校現場を含めたけ上がり指導現場での実用化も視野に入れ、練習具の安全性を最大限に考慮したうえで、練習具の開発・改良も同時に行う。実験に先立ち、器具の安全性の確保や、汎用性を視野に入れた練習具の改良について、セノー株式会社および武井機器工業株式会社と開発協力を行った。通常け上がりの習得には、年齢や運動経験の条件によってさまざまではあるが、少なくとも数日から数週間、条件がよくなければ年単位の日数がかかることもある。すでに、体育専攻の大学生を対象とした実験において少数ではあるが、実験試技数回、時間にして数十分間の練習でけ上がりの達成に至るという事例が確認されている。本年度は、富山大学人間発達科学部附属中学校および習志野市立津田沼小学校の協力のもと、中学生と小学生を対象としてこの器具を使用してけ上がりの習得を目指す実験を行った。小学生については、習志野市立津田沼小学校の4年生6名を対象に実験を行った。被験者の特性は、特別なスポーツ活動に従事していないごく標準的なの児童とした。3日間の実験を行った。全員3日間でけ上がりを達成することはできなかったが、明らかな運動経過の改善が見られた。中学生については、富山大学人間発達科学部附属中学校2年生6名を対象に実験を行った。被験者の特性は、小学生同様特別なスポーツ活動に従事していないごく標準的な生徒であった。本研究は、研究代表者が先だって開発した、鉄棒運動におけるけ上がりの習得を促進する鉄棒練習具(特許申請:平成20年3月、特許登録:平成24年6月、特許番号:5019328号)の効果と適時性に関して調査・研究を行うものである。また、将来的には学校現場を含めたけ上がり指導現場での実用化を視野に入れ、練習具の安全性を最大限に考慮したうえで、練習具の開発・改良も同時に行う。通常け上がりの習得には、年齢や運動経験の条件によってさまざまではあるが、少なくとも数日から数週間、条件がよくなければ年単位の日数がかかることも稀ではない。今年度発表の論文においては、体育専攻の大学生を対象とした実験において少数ではあるが、実験試技数回、時間にして数十分の練習でけ上がりの達成に至るという事例が報告された。昨年度までに、富山大学人間発達科学部附属中学校および習志野市立津田沼小学校の協力の下、中学生と小学生を対象とした実験を行った。被験者は、特別なスポーツ活動に従事していない小学生、中学生とした。実験期間は3日間とした。被験者全員、実験期間内でけ上がりの達成に至ることはできなかった。しかしながら、明らかな運動経過の改善が見られた。この練習器具の有効性については体育専攻の大学生の結果から明らかになったものの、適時性という観点では、さまざまな問題が存在していることが考えられる。小学生、中学生対象の実験結果の評価が概ね完了した。本年度中に論文投稿予定。本研究は、研究代表者が先だって開発した、鉄棒におけるけ上がりの習得を促進する鉄棒練習具(平成24年6月特許取得)の効果と、適時性に関して調査・研究を行うものである。通常け上がりの習得には、年齢や運動経験の条件によってさまざまであるが、少なくとも数日から数週間、条件が良くなければ年単位の日数がかかることもある。すでに、体育専攻の大学生を対象とした実験においては、実験試技数回、時間にして数十分間の練習でけ上がりの達成に至るという事例が確認されている。昨年度は、富山大学人間発達科学部附属中学校および習志野市立津田沼小学校の協力の下、中学生と小学生を対象とした実験が行われた。被験者は、中学生、小学生とも、特別なスポーツ活動に従事していない標準的な児童・生徒6名づつとし、実験期間は3日間とした。中学生、小学生ともに、け上がりの達成に至る被験者はいなかったが、明らかな運動改善が見られた被験者が現れた。本年度は、昨年度行われた実験の成果をそれぞれ論文に著した。練習器具の効果という点では、どの年代においても明らかな運動改善が見られたことから、一定の成果が認められた。

適時性の検討については、け上がりという技そのものの難易度が非常に高いという点もさらに吟味しなければならないが、器具を使いこなすことができる身体的、体力的条件さえ整っていれば、小学生にも有効であるが、逆に条件が整っていなければ、中学生や大学生でも効果が出ないことがあるということが明らかとなった。鉄棒運動のけ上がりは、専門的なトレーニングを行えば、6、7歳で習得可能である。しかし、学校教育現場では習得することは非常に難しいとされている。本研究は、鉄棒運動のけ上がりの習得を促す効果があると期待される、筆者によって特許取得済みの「鉄棒練習具」を使用して、初等教育(小学生)、中等教育(中学生)、高等教育(大学生)の各カテゴリーで実験が行われ、その効果と適時性についての検証を行った。初等、中等教育では運動改善が見られたものの、その効果は限定的であり、短期間でのけ上がりの習得には至らなかった。しかし高等教育においてはけ上がりの習得に直結する運動改善が見られたことから、一定の効果が確認された。器具の改良について、武井機器工業株式会社との共同開発により、試作品を作成。重量と使い勝手に課題がある。今後も改良を進めていく。大学生での成果については、27年度中に論文として投稿予定である。本年度中に行った、中学生および小学生対象の実験は本年中に滞りなく完了している。年度内に論文投稿の予定。特に変更なし。器械運動、スポーツ運動学本年度中に行った中学生および小学生対象の実験の評価を行う。来年度は、高校生を対象とした実験を行う予定である。研究計画には、バイオメカニクス的手法を用いてとしていたが、被験者の運動感覚への介入が必要不可欠であると判断したため、スポーツ運動学的手法を用いた研究へと切り替えることとする。
活性酸素による血管反応性変調とこれに対する静脈麻酔薬プロポフォールの抑制機構

本研究の目的は,活性酸素種によるα-受容体を介した血管平滑筋収縮反応および内皮細胞依存性弛緩反応の抑制効果に,propofolがどのような影響をおよぼすかを明らかにすることにあった.平成11年度の研究成果を踏まえ,平成12年度に行った研究概要と成果を以下に示す.ペントバルビタール(50mg/kg,i.v.)麻酔下に放血致死させた雄性白色家兎(New Zealand White)より上腸間膜動脈(O.D.,1.52.0mm)を摘出し,輪状標本を作成した.同一の標本から作成した4個のリング標本を10mlのKrebs-Ringer液を満たした4連の臓器槽(37°C)中に各々0.5gの静止張力を負荷して懸垂し,60分後に実験を開始した.血管反応の観察は4個の標本についてパラレルに行った.一連のシリーズの実験でノルエピネフリン(NE)1μMによる収縮反応,アセチルコリン(ACh)1μMによる弛緩反応を1個の標本で連続4回(T1,T2,T3,T4)観察した.過酸化水素(H_2O_2150μM)と硫化第二鉄(FeSO_4,100μM)からなるフェントン反応を5分間血管標本に作用させた場合の影響とプロポフォール(1,10μM)の保護効果を検討した.また,フェントン反応に用いたと同濃度のH_2O_2による影響と,これに対するプロポフォールの効果についても同様のプロトコールを用いて解析した.内皮細胞依存性弛緩反応に対する影響を検討した実験では,インドメタシン(5μM)存在下でNE前収縮による張力を一定にした後,AChによる弛緩反応を観察した.H_2O_2およびフェントン反応によるルミノール化学発光とこれに対するプロポフォールの影響をフォトンカウンティング法により検討した.また,スピントラップ剤として5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide(DMSO)を用いたESR計測では,フェントン反応からのHO.ラジカル生成に対するプロポフォールの効果について検討した.ESR装置JES-FR100,X-band(日本電子,東京)を用いた.その結果,(1)H_2O_2はα-受容体を介する血管平滑筋収縮機構を非特異的に抑制したが,FeSO_4による抑制効果は認められなかった.(2)H_2O_2はprostanoid非依存性の内皮細胞依存性弛緩反応を抑制したが,FeSO_4はこれを抑制しなかった.(3)propofol(10μM)は,H_2O_2による血管平滑筋反応の減弱を抑制した.以上の結果からpropofolはH_2O_2に対して高い消去活性を持つことが示唆された.本研究の目的は,活性酸素種によるα-受容体を介した血管平滑筋収縮反応および内皮細胞依存性弛緩反応の抑制効果に,propofolがどのような影響をおよぼすかを明らかにすることにあった.平成11年度の研究成果を踏まえ,平成12年度に行った研究概要と成果を以下に示す.ペントバルビタール(50mg/kg,i.v.)麻酔下に放血致死させた雄性白色家兎(New Zealand White)より上腸間膜動脈(O.D.,1.52.0mm)を摘出し,輪状標本を作成した.同一の標本から作成した4個のリング標本を10mlのKrebs-Ringer液を満たした4連の臓器槽(37°C)中に各々0.5gの静止張力を負荷して懸垂し,60分後に実験を開始した.血管反応の観察は4個の標本についてパラレルに行った.一連のシリーズの実験でノルエピネフリン(NE)1μMによる収縮反応,アセチルコリン(ACh)1μMによる弛緩反応を1個の標本で連続4回(T1,T2,T3,T4)観察した.過酸化水素(H_2O_2150μM)と硫化第二鉄(FeSO_4,100μM)からなるフェントン反応を5分間血管標本に作用させた場合の影響とプロポフォール(1,10μM)の保護効果を検討した.また,フェントン反応に用いたと同濃度のH_2O_2による影響と,これに対するプロポフォールの効果についても同様のプロトコールを用いて解析した.内皮細胞依存性弛緩反応に対する影響を検討した実験では,インドメタシン(5μM)存在下でNE前収縮による張力を一定にした後,AChによる弛緩反応を観察した.H_2O_2およびフェントン反応によるルミノール化学発光とこれに対するプロポフォールの影響をフォトンカウンティング法により検討した.また,スピントラップ剤として5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide(DMSO)を用いたESR計測では,フェントン反応からのHO.ラジカル生成に対するプロポフォールの効果について検討した.ESR装置JES-FR100,X-band(日本電子,東京)を用いた.その結果,(1)H_2O_2はα-受容体を介する血管平滑筋収縮機構を非特異的に抑制したが,FeSO_4による抑制効果は認められなかった.(2)H_2O_2はprostanoid非依存性の内皮細胞依存性弛緩反応を抑制したが,FeSO_4はこれを抑制しなかった.(3)propofol(10μM)は,H_2O_2による血管平滑筋反応の減弱を抑制した.以上の結果からpropofolはH_2O_2に対して高い消去活性を持つことが示唆された.

本研究の目的は,活性酸素種によるα-受容体を介した血管平滑筋収縮反応および内皮細胞依存性弛緩反応の抑制効果にpropofolがどのような影響をおよぼすかを明らかにすることにある。平成10年度に行った研究概要および成果を以下に示す。【研究2】Fenton反応あるいはH2O2によって生ずるluminol化学発光とESR spin adductに対するpropofolの影響も検討した。propofolはFenton反応で生ずるDMPO-OH adductには影響を与えなかった。しかし,Fenton反応あるいはH2O2によるluminol化学発光を濃度依存性に抑制した。これはpropofolの効果がHO・radicalではなくH2O2のscavengingを介して引き出されたことを示唆する。以上より,propofolに活性酸素糧による血管平滑筋反応性変調を保護する効果があることが示された。本研究の目的は,活性酸素種によるα-受容体を介した血管平滑筋収縮反応および内皮細胞依存性弛緩反応の抑制効果に,propofolがどのような影響をおよぼすかを明らかにすることにある.平成10年度の研究成果を踏まえ,平成11年度に行った研究概要と成果を以下に示す.麻酔下に放血致死させた雄性白色家兎(体重1.51.8kg)より腸間膜動脈を摘出し,リング標本(O.D.1.52.0mm)を作製した。標本を10ml容のorgan bath中に0.5gの負荷をかけて懸垂し,60分間安定させた後実験を開始した。血管反応の観察は4個の標本についてパラレルに行った。norepinephrine(10^<-8>10^<-3>M),phenylephrine(10^<-8>10^<-3>M),UK14304(10^<-7>10^<-4>M)を累積的に投与することによって得られる用量反応曲線,および経壁的電気刺激(transmural stimulation;ES)による刺激頻度依存性収縮におよぼす過酸化水素(H_2O_2;150μM)あるいは硫化第2鉄(FeSO_4,100μM)各々単独5分間処置による反応抑制と,propofol(1,10μM)による影響を検討した.ESによる実験では,8x8mmの白金板を標本の両側より平行に設置し,電気刺激装置(日本光電社製:SEN-3301)を用い,直接平滑筋細胞を刺激しないとされている9V,0.2msec.durationの矩形派で,132Hzの頻度で刺激を行った.また,indomethacin(5μM)存在下で,NEによって前収縮させたリング標本にacetylcholine(ACh)1μMを作用さることによって生じる内皮細胞依存性弛緩反応に対するH_2O_2(150μM)あるいは硫化第2鉄(FeSO_4,100μM)各々5分間処置による抑制効果と,これに対するprofolの影響を検討した.その結果,(1)H_2O_2はα-受容体を介する血管平滑筋収縮機構を非特異的に抑制したが,FeSO_4による抑制効果は認められなかった.(2)H_2O_2はprostanoid非依存性の内皮細胞依存性弛緩反応を抑制したが,FeSO_4はこれを抑制しなかった.(3)propofol(10μM)は,H_2O_2による血管平滑筋反応の減弱を抑制した.以上の結果からpropofolはH_2O_2に対して高い消去活性を持つことが示唆された.本研究の目的は,活性酸素種によるα-受容体を介した血管平滑筋収縮反応および内皮細胞依存性弛緩反応の抑制効果に対して,プロポフォールがどのような影響をおよぼすかを明らかにすることにあった.
摂食行動の調節に関わる視床下部AMPキナーゼ標的分子の探索

AMPキナーゼは、酵母、植物、動物におけるほとんどの細胞に発現するセリン/スレオニン・キナーゼである。私どもは最近、グルコースやホルモン(レプチンやインスリン)によって視床下部AMPキナーゼの活性が低下し、その結果、摂食促進ニューロンに調節作用を営んで摂食行動を抑制することを報告した(Minokoshi Y, et al., Nature428:569-574,2004)。本研究は、摂食行動を調節する視床下部AMPキナーゼの分子機構を明らかにする目的で、視床下部AMPキナーゼと相互作用し、AMPキナーゼの活性化に関わる分子、AMPキナーゼの標的分子を探索した。視床下部AMPキナーゼは、マウスにおいて、絶食すると活性が増加し逆に再摂食によって活性が低下することが明らかとなっている。そこで絶食(1日)と再摂食(3時間)させたマウスの視床下部抽出液を作製し、これに活性型AMPキナーゼを混ぜ、一定時間後incubateした後、特異的flag抗体を用いて活性型AMPキナーゼを免疫沈降した。そして、その沈降物を電気泳動によって分離することにより活性型AMPキナーゼに結合する蛋白質を調べた。その結果、分子量約90kDaの蛋白質が活性型AMPキナーゼと特異的に結合し、しかも再摂食によって活性型AMPキナーゼとの結合が減少することを見いだした。現在、質量分析によってこのタンパクの一次構造を調べている。一方、我々は、ある神経細胞株においてレプチンが、視床下部での作用と同様にAMPキナーゼ活性を低下させることを見出した。この細胞株でのレプチンの作用を解析した結果、新規脱リン酸化酵素がAMPキナーゼ活性の抑制に関与することを見出した。現在、レプチンが、どのような機構を介してこの脱リン酸化酵素を活性化し、その結果、AMPキナーゼ活性を抑制するかを調べている。私どもは最近、グルコースやホルモン(レプチンやインスリン)によって視床下部AMPキナーゼの活性が低下し、その結果、摂食促進ニューロンに調節作用を営んで摂食行動を抑制することを報告した(Minokoshi Y, et al.,Nature 428:569-574,2004)。さらに興味深いことに、神経細胞株(SH-SY5Y:レプチン受容体を発現し、レプチンによってAMPキナーゼ活性が低下する)においてもこの蛋白質は活性型AMPキナーゼと特異的に結合し、レプチンによるAMPキナーゼ活性の低下に伴って結合が減少することがわかった。このことからこの蛋白質は、視床下部AMPキナーゼの活性に何らかの調節作用を及ぼす制御因子か、あるいは視床下部AMPキナーゼの標的分子である可能性が高い。現在、この蛋白質の一次構造を調べている。

この細胞株でのレプチンの作用を解析した結果、新規脱リン酸化酵素がAMPキナーゼ活性の抑制に関与することを見出した。現在、レプチンが、どのような機構を介してこの脱リン酸化酵素を活性化し、その結果、AMPキナーゼ活性を抑制するかを調べている。
小地域推定問題における統計的推測--発展途上国への適用および医学分野への拡張

小地域推定の現場でよく用いられている経験的最良線形不偏予測量(EBLUP)に対する研究を行った.具体的には,数値実験を用いて近年提案された複数のEBLUPの性能比較を行い,先行研究より広いモデルのクラス下においてEBLUPを用いた非現実的な予測値発生回避法の理論的保証を与えた.さらに, EBLUPの予測精度指標に対する非現実的な推定値の発生回避法や信頼区間法の改良も行った.採用一年目の平成26年度は,小地域推定の統計的推測法の確立のため,まずは線形混合モデルに基づく経験的最良線形不偏予測量(EBLUP)の予測精度に関する研究を行った.具体的には,以下3つの研究を行った.まずは,過去に自身が提案した推定量と同時期に提案された推定量とを比較し,自身が提案した推定量の有用性を,いくつかの数値実験を通して,確認した.また,従来用いられているEBLUPの予測精度指標の推定量にはいくつかの欠点が存在する.特に,真の値は狭義正にもかかわらず,推定値が0をとりうる問題が存在する.この問題により, EBLUPの予測精度が良く実践的であっても,予測精度の推定量として実践的でないという問題が生じる.そして,この問題は, EBLUPを用いた検定統計量にも大きく影響を与えることが予測される.この問題を解決し,かつ,小地域推定の分野で要求される推定量の精度を保証するための方法の一つに,計算機に依存する推定量が提案されているが,計算機に極度に依存してしまうという新たな問題が生じる.この問題に対して,計算機に極度に依存する従来の方法よりも,計算機負担を軽減し,ユーザーにとって取り扱いやすい推定量を構築した.海外の共同研究者とも議論を深めており,現在投稿準備中である.3つ目に,予測精度に対する推定量の理論的精度が未だ保証されていないEBLUPに対して,特殊な状況下での証明を行い,理論的精度を保証した.今年度は,より実践的な状況のもとでも,理論的精度を保証する事ができるかを吟味し,論文化につなげる予定である.本研究では,近年の計算機の高速化によって遂行可能となる先進国のための研究に限らず,高性能な計算機の購入が難しい発展途上国を意識した,計算量が少なく取り扱いやすい地域別データ解析のための統計的推測法の確立を目的として掲げていた.また,これらを医学分野へも応用する予定であった.1年目に引き続き,まずは,国外の研究者と現場でよく用いられている推定量(EBLUP)の予測精度の推定に焦点をあて,研究を行った.具体的には,予測精度の指標の推定値が現実的に考えられない値をとってしまう場合の回避法である.先行研究でも,そのような推定値の回避法がいくつか考えられてきたが,その性質と引き換えに推定値が不安定になりやすく,たとえその安定性を獲得できたとしても計算機依存の方法に頼ってしまっていた.この問題に対し,先行研究より計算機に依存しないが安定性をある程度保つことができる手法の研究を行い,適切な手法を開発した.この研究の一部分は国内外の学会にて発表した.全体の成果に関しては,今年度投稿予定である.その他の成果として, EBLUPを用いた経験的ベイズ信頼区間法についての研究も行い,先行研究と同程度の精度を保ちながら取り扱いがより容易となる手法を開発した.この研究成果についても,現在論文投稿準備中ではあり,今年度投稿予定である.また,医学統計への応用を意識した,手法のモデル一般化可能性についても研究を行い,医学統計の国際学会にてポスター発表を行った.さらに,政府統計の研究集会でも小地域推定についての講演を行った.今後,これらの分野でも有用な手法となるよう,モデルの一般化等を続ける予定である.小地域推定の現場でよく用いられている経験的最良線形不偏予測量(EBLUP)に対する研究を行った.具体的には,数値実験を用いて近年提案された複数のEBLUPの性能比較を行い,先行研究より広いモデルのクラス下においてEBLUPを用いた非現実的な予測値発生回避法の理論的保証を与えた.さらに, EBLUPの予測精度指標に対する非現実的な推定値の発生回避法や信頼区間法の改良も行った.1年目の研究計画では,複数の統計量構築に着手する予定であったが,経験的最良線形不偏予測量に対する予測精度に関する研究に時間をかけてしまい,その他の統計量構築を行う事ができなかった.しかしながら,学会や研究集会等で,線形混合モデルを用いた最新の統計的手法に関する研究やその流行を探り,かつ,他分野(官庁統計,医学統計だけでなく,計算機,疫学分野等)での従来のEBLUP及び疑似EBLUPの問題を探ることができた.この情報を生かして提案手法の質を高める予定である.27年度が最終年度であるため、記入しない。統計科学1年目では最新の統計的手法に関する研究やその流行を探り,かつ他分野での自身の研究適用可能性も探った.その情報を生かし,かつ,前述した目的を達成するため, 2年目は, 1年目で計画に掲げていた従来のEBLUPのデメリットを探り,各々の改良点を探る.その結果、貧困層や災害に対する地域ごとの解析,及び,コホート研究への適用を吟味し,仮定するデータの発生モデルが崩れた場合や標本の選ばれる確率が地域ごとに異なる場合に用いられる疑似EBLUPの研究に着手する予定である.27年度が最終年度であるため、記入しない。