hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
青年期肥満者の食行動異常において摂食関連ホルモンが脳内ドパミン報酬系に及ぼす影響

肥満の維持・増悪には、空腹ー満腹感によらない食の報酬的側面が関与している。その機序として、脳内報酬系起始核である腹側被蓋野(ventral tegmental area: VTA)におけるドパミンとアディポカインの相互作用の可能性が推測される。マウスを用いた電気生理学的実験から、以下の研究結果を得た。(1)VTAドパミン神経において、レプチンは直接的な神経活動抑制に加え、ドパミン受容体機能に対する減弱効果を有する。(2)高脂肪食負荷肥満マウスにおいて、このレプチンによる直接的抑制からの回復時間は体重依存的に短縮する。平成25年度の実績報告書で提示した「レプチン-ドパミン相互作用」に関して、電気生理学的、薬理学的手法を用いて、神経学的機序を明らかにできた。さらに、本研究成果の一部は、国内学会で発表された。複合領域肥満モデルマウスを用いて、平成26年度と同様の実験を行い、その結果をコントロールマウスと比較検討する。課題1:レプチン応答性、レプチン非応答性VTAドパミン神経を同定する。課題2:全VTAドパミン神経において、D2受容体を介したドパミン抑制反応を確認する。課題3:レプチン応答性神経において、レプチン処理によるドパミン抑制反応の減弱をみる。課題4:レプチン応答性神経において、レプチン処理によるドパミン抑制反応減弱の時間推移を測定する。平成25年度に実施する予定であった青年期肥満に関する臨床研究に関しては、大学内機関の組織編成のために実施できなかった。しかし、マウスを使用した基礎的研究は、摂食関連因子候補中のレプチンに関して当初の計画を上回る成果を上げることが出来た。この成果に関しては、平成26年度の国内・国際学会で演題発表予定である。また、本研究課題の基礎に相当する肥満マウスのVTAド神経機能変化に関する知見は、2本の英文科学雑誌に掲載された。平成26年度予算は95%以上計画通り使用したが、年度末までに使用額を0円に調整できず次年度繰越とした。「レプチンードパミン相互作用」という概念を導入し、食行動異常の是正を柱にした肥満治療薬開発に関する基礎的知見を得る。そのために、以下の3つの課題を達成する。課題1:易肥満誘発マウスと肥満抵抗性マウスを作製し、両マウス間でVTAドパミン神経のレプチン反応性を比較する課題2:易肥満誘発マウスのVTAドパミン神経で認められたレプチンによる抑制効果の減弱が、ドパミンD1受容体からのどのような細胞内シグナルにより回復するのかを薬理学的に明らかにする。課題3:易肥満誘発マウスの過食行動が、ドパミンD1受容体作動薬の前投与で抑制されるか否かを行動学的に検討する。実験試薬などの消耗品として使用する。平成25年度予算は95%以上計画通り使用したが、年度末までに使用額を0円に調整出来ず次年度繰越とした。物品費の一部として使用する。
ドイツ語基礎語彙のコロケーションに基づく意味分析とその独和辞典記述方法の検討

3年目である平成30年度はコーパスに基づくコロケーションの調査・分析をさらに拡大し、「ドイツ語基礎語彙独和辞典」の試行版作成に向けて準備を行った。平成30年度の主な実績は次のとおりである。(1)各人が、初学者が学ぶべき基礎語彙について、DWDS, DeReKo等の大規模コーパスを用いて、担当する品詞のコロケーションの調査・分析を行い、その結果を全員で検討した。その際、コロケーションに基づく基本義の設定の問題(schwer,kaputt動詞など)、多義語における各語義の立て方と順序の問題(brechen,sicherなど)、動詞とその補足成分・添加成分の記述の問題(aendern, veraendern, arbeitenなど)、および独和辞典として用例はどうあるべきかという問題などを検討した。(2)これら具体的分析を行うことにより、コーパスに基づくコロケーション分析の可能性と問題点が浮き彫りになった。さらに、以前から行っている各種のコロケーション辞典との比較も進めることにより(Fingerなど)、コロケーション分析とそれに基づく語彙記述がどうあるべきかを検討した。(3)以上のような成果を「コロケーションと独和辞典の記述ーコロケーション活用の可能性と限界ー」(『三重大学教養教育機構研究紀要』第4号)としてまとめ公表した。これは全体の研究の概要であるため、以下のリストに示すように各分担者は自分の詳しい研究内容およびそれに関連する研究はそれぞれの発表、論文の中で報告している。(4)一部の語について、独和辞典の試行的記述を行い、次年度のため、それらをもとに「ドイツ語基礎語彙独和辞典」の試行版を冊子として作成する準備を整えた。平成30年度はこれまでの分析語彙のさらなる拡大を行うとともに、その方法論を検討することにより「ドイツ語基礎語彙独和辞典」の試行版の記述に着手した。井口は副詞を中心に、恒川は名詞を中心に、黒田は動詞を中心に基礎語彙のコロケーション分析を進めた。カンはDWDSのコロケーション分析の問題点の調査をさらに進めることにより、問題点に対する対応を検討し、実際の分析にそれを役立てる方法を提案した。成田は独和辞典、独独辞典の比較検討を継続し、特にコロケーションに基づいた理想の用例記述方法の提案を行った。9月、3月に研究会を開催し、それぞれが試行した辞典記述の案を持ち寄り、検討を行い、来年度はこれまでの成果をまとめるとともにそれを踏まえた「ドイツ語基礎語彙独和辞典」の試行版を完成させる計画を立てた。以上のように、最終年度の目標へ向けて準備が整ったので、おおむね順調に進展していると判断した。最終年度の大きな目標としては、これまでの成果を踏まえ、「ドイツ語基礎語彙独和辞典」の試行版を作成することである。これは理論編と記述編から成る予定である。理論編では、カンを中心にコロケーションに基づく語彙分析と記述の問題点を整理して示すことにより、方法論の確立を目指す。記述編では、井口は形容詞、副詞を中心に、恒川は名詞を中心に、黒田は動詞を中心に、これまで行ってきた基礎語彙のコロケーション分析に基づき、いくつかの語について理想的な独和辞典記述を試みる。また、成田はそれらに対するあるべき用例を検討し、提案する。それらをまとめて「ドイツ語基礎語彙独和辞典」の試行版を作成する。日程としては、9月にまず原案を持ち寄り、全員でその内容の検討を行い、それに基づいて各自が原稿を作成し、1月に試行版の印刷を行い、関係者に配布する。2月には完成した試行版について最終的な検討会を行う。初年度の目標は、今後の研究の出発点として、基礎語彙リストを作成し、品詞別に10語程度を取り出し、コーパスを用いてコロケーションの試行調査・分析を行うことであった。実績としては4つにまとめられる。(1)基礎語彙リストの作成と対象語彙の抽出:黒田が「独和辞典・語彙頻度表に基づく基礎語彙リスト」を作成し、ここから分析対象とすべき語を抽出した。なお、この調査に基づいて、頻度により独和辞典を記述する場合生じうる問題について「独和辞典の重要語指定と頻度」(日本独文学会北陸支部『ドイツ語文化圏研究』)にまとめられている。(2)抽出した語彙を用いての試行調査:黒田は基礎語彙リストから抽出した動詞を中心にコーパスを用いてコロケーションを調査し、独和辞典、独独辞典における例文とも照合した。井口は同様に動詞と名詞、動詞と副詞のコロケーションを調査し、多義語の構造を考察することにより、その辞典記述のあり方についても検討した。その成果は「コーパスに基づく多義語の分析ー日本語「読む」とドイツ語lesenを例としてー」(『三重大学教養教育機構研究紀要』)にまとめられている。(3)コーパス研究の問題点:カンは自動タガーに基づいて出力されるDWDS-Wortprofilについて、どの程度信頼できるかを調査した。現時点までの調査ではかなりの信頼が置けることを確認した。恒川は名詞を中心としてコーパスのコロケーションを調査し、結果をコロケーション辞典と照合し、コロケーション調査の問題点を指摘した。(4)独和辞典記述方法の検討:成田は複数の独和辞典の例文をコーパスで検証し、その問題点を明らかにした。以上のとおり、初年度としての計画に従って試行的調査を行うとともに、それにとどまらず、コーパス、とくにコロケーションに潜む問題点、独和辞典記述の問題点についても考察することができ、今後の指針とすることができた。平成28年度の目標であった基礎語彙リストを作成することができ、これにより、分析対象が明確になった。

これに基づき、動詞+名詞、動詞+副詞などのコロケーションの試行分析を行うことができた。また、動詞の目的語を意味的にグループ分けすることにより、多義的な動詞の各意味と目的語の意味グループの意味的関連性や類義語間の違いを試行的に探った。まだ十分な数の分析にまでは至ってはいないが、今後の本格的な分析の足掛かりとなった。申請書の「何をどこまで明らかにするか」で記載した「類義語の意味分析」については、いくつかの例について類義語のコロケーションの違いはある程度明確にすることができたが、まだ意味の違いを明確にするまでには至らなかった。「多義関係の分析」については、日本語とドイツ語の「読む」/lesen、「聞く」/hoeren等のコロケーションを調査することによりその多義構造を明確にすることができたが、多義性の構造を一般化するところまで至っていない。また、「『理想の独和辞典』の記述の検討と提案」については、すでに独和辞典、独独辞典の記述方法のあり方の検討も始めており、「理想の独和辞典」の提案に向けて議論が進んでいる。よって、初年度としては計画はおおむね順調に進展していると言える。2年目である今年度の目標は試行的調査・分析結果に基づきコーパスの本格的調査・分析を行い、その結果に基づきコロケーションを基軸とした「ドイツ語基礎語彙独和辞典」の試行版を作成することであった。今年度の実績は次のようにまとめられる。(1)実際のコーパス分析における方法上の問題点を検討し、整理した。(2)各人が初学者が学ぶべき基礎語彙について、DWDS, DeReKo等の大規模コーパスを用いて、担当する品詞のコロケーションの調査・分析を行い、その結果を全員で検討した。その際、各種のコロケーション辞典との比較も行い、現在のコロケーション辞典がきわめて不十分であり、実際のコロケーション分析に基づいた辞典の作成が不可欠であることが判明した。さらに、時間副詞の類義語を動詞とのコロケーションにおいて調査することにより、意味の差異が明らかになり、コロケーションが類義語の意味の差異の分析にも役立つことを実証できた。(3)以上のような中間的成果を「ドイツ語におけるコロケーション分析とその辞書記述の問題点」(『三重大学教養教育機構研究紀要』第3号)としてまとめ公表した。(4)「理想の独和辞典」の在り方を検討するため、上記の分析結果と各種独和辞典の用例とを比較し、その問題点を指摘した。以上のような調査と検討に基づき、各人が担当する品詞から語を選び(treffen, sichereignen, ploetzlich, baldなど)、コロケーションとの関連で独和辞典としてどのような記述が考えられるかを検討し、実際に記述を試行した。1年目の試行に基づき、2年目として本格的な分析にはいることができた。具体的には、分担した品詞に関して、各人が分析結果をまとめ、分担執筆で「ドイツ語におけるコロケーション分析とその辞書記述の問題点」(『三重大学教養教育機構研究紀要』第3号)を公表することができた。
アンドロジェンおよび抗アンドロジェン剤の活性評価系の確立

1.研究の背景:ゴールデンハムスターのハーダー腺は1-アルキル-2,3-ジアシルグリセロール(ADG)を多量に分泌するが、その組成には顕著な雌雄差が見られ、薄層クロマトグラフィーで容易に判別することができる。雄のADGでは直鎖の脂肪酸しか含まれていないのに、雌のADGでは分枝鎖脂肪酸が多量に含まれているために薄層プレート上の移動度が異なったために雌雄差として観察される。この雌雄差はアンドロジェンにより調節されていることから、この性質を利用して、生体に作用するアンドロジェンおよびその阻害剤の効果をモニターすることを試みた。2.研究方法:ハーダー腺の分泌液1mlをキャピラリーで採取し、そのまま薄層クロマトグラフィーで展開、分析する。3.研究結果:去勢した雄に術後2週間たってからテストステロンを皮下に投与すると、フルタミドのような抗アンドロジェン剤を投与した場合にはADGの組成は雌型のままに留まることがわかった。去勢雄のアシルCoA脱水素酵素(IVDとSBCAD)は通常の雄に比べて低い値であったが、テストステロン投与により活性は上昇したが、フルタミドの同時投与により酵素活性の誘導は抑えられた。4.考察:以上の結果から、ゴールデンハムスターのハーダー腺の分泌液に含まれる脂質の組成をTLCによりモニターすることにより、生体へのアンドロジェンおよび抗アンドロジェン剤の作用を非侵襲的かつ経時的にモニターすることが可能であり、アンドロジェン受容体を介した作用のモニターに対して有効な方法であることが示された。
生活習慣病予知のための医療健康データ解析による日常生活と発症の潜在的機構解明

本研究では以下の成果を得た.1.ファジィ集合を利用した健診データの分析手法を提案した.2.定期健康診断の結果を活用し,個別に予測した糖尿病発症リスクを提示できた.3.自己組織化マップを使用して,糖尿病の指標であるHbA1cと他の検査項目との関わりを調査した.4.心電,気温,湿度等を計測できる多機能ウェアラブルセンサを装着して日常生活中のデータ取得し,これを通常の状態と定義し,この状態から逸脱する,もしくは逸脱へと向かう状態を検出できた.5.脳動脈瘤の先制医療実現に向け,大脳動脈輪三次元形状から得られる血管構造の形状や血管分岐角度に注目することにより,脳動脈瘤発生予測システムを構築した.本年度は年毎に区切られた健康診断データから得られた様々な検査値と疾病の状況を用いてデータの解析を行った。1姫路市医師会との共同研究により、厚生労働省が報告している国民健康・栄養調査のデータ及び姫路市での健康診断データ3万人/年以上の健康診断データに対してのデータ分析・解析を通常の統計解析により実施した。その結果、姫路市特有の傾向があることが判明し、姫路市医師会で報告した。2本研究の課題をファジィ集合の利用により実施した。この解析では、疾病前のデータと疾病後のデータに対して、個人リンクを考慮することなく年度の集合として取り扱った。健康診断では様々な検査が行われているが,その生値をファジィ集合へと変換することで,異なる指標間での演算や比較を可能にした。またファジィメンバシップ関数を日本人間ドック学会の基準に基づき構築し,正常さを示すファジィ所属度として算出した。これにより、疾病パターンのクラスタリングが可能になった。実データとして厚生労働省が報告している国民健康・栄養調査のデータ及び姫路市での健康診断データを使用して、全国と姫路市の検査値のファジィ所属度を求めた。健康に関する総合的な指標や疾患に関する指標をこの所属度の単純な演算により求めることができる。これによって代表的な疾病に関する指標がファジィ論理上で計算できると考えている。そして、疾病のクラスタリングは、この演算方法を開発することで可能であると考えている。例として、脂質異常症の指標は,性別で年代にごとのリスクが異なり,指標による結果はその定説と一致した。疾患指標を平均値から算出した結果は,最小値によって算出した結果とほぼ同様の結果が得られたが,最小値を用いた指標の方が年齢による差が僅かに大きくなった。このように疾病に関する総合的な値のインデックスを計算するシステムの基盤がファジィ論理上で開発できた。課題1時系列健康診断データ解析:姫路市医師会から提供された5年分の特定健診・後期高齢者健診結果を用いて研究を行った。決定木をベースにする方法では、木構造が複雑すぎてパターンを構築できなかった。そこでまず、1ファジイ集合を用いた健康診断データの分析方法を考案した。2014年4月に発表された新たな健診基準を用いることで検査データの基準依存性をファジィ論理に基づいた評価方法について研究した。健康指標及び疾患指標の変化から、男性においては明らかな指標の向上が見られ、女性にはあまり変化が見られなかった。このようにして健診データの健診基準の依存性を確認できた。次に212種検査項目を学習データとして自己組織化マップを構築し、性別ごとに各項目によるラべリンク結果を得た。結果として、HbA1cの変化において、男女間で特徴が異なることが確認できた。更に、3深層学習手法を用いて、HbA1cが高い・低い場合に、過去の健康診断データのどの項目の関連が深いのかを研究した。学習後の多層ニューラルネットワークの分析を行った結果、BMIがHbA1cと最も関連があるという結果を得た。更に、一部の血液検査項目が特徴的に影響しているという結果を得た。これによってHbA1c上昇の潜在的機構の一部が解明できた。課題2新規の被検診者に対して将来の数値を予知する方法論の構築:HbA1cの予知方法を研究した。血液中のHbA1c値は、JDS値で6.1以上であればほぼ糖尿病型と判断できる。AR関連モデルでは、5年間の時系列データでは予知することが不可能であった。そこで、2年間連続した健診データから2年目を予知することを試みた。2年目にHbA1cが基準値6.1を超過したデータに注目し、1年目のHbA1c値の分布を比較した結果より、HbA1cの値が5.7以上になると急激に超過者が増加する事が確認できた。1.ファジィ論理を用いた健康状態の数値化:正常と疾患状態に関するファジィ指標をそれぞれ導入し,各ファジィ指標によって正常と疾患リスクを独立に評価するための方法論を提案した.これにより,更に,健診結果評価のための新たなファジィ指標として,健診の基準範囲から正常に関する指標,健診基準値から疾患リスクに関する指標を導入した.2.検査項目値が悪化した場合の原因特定とそれを向上させるための要因の解明:検査結果が好転する場合の項目関係の発見とマップの診察への導入法を確立した.健康増進のためには,検査項目値悪化時の原因特定が必須であるが,向上する方法を被験者に情報提供することも重要である..そこで,HbA1c値が2年目に減少した場合の健診結果を特徴データ化し,それにより自己組織化マップを構築し,項目同士の相関を解明した.

3.HbA1cと他の検査項目の関係性抽出によるHbA1c変動要因の特定:他の健康診断項目の変化量からHbA1c値が基準値を超過するか否かを,機械学習により予測する実験を行った結果,BMIとγGTPが悪化している被験者群について,高い精度で予測が可能であることを確認した.また,BMIの変化量がHbA1cの基準超過を左右する重要な要素であることが確認できた.4.脳血管構造と生活習慣病有無による動脈瘤発症リスクの解析法開発:頭部3次元MRA画像の脳動脈瘤の好発部位であるウィリス環に着目し,血管分岐点の3次元位置,血管分岐角度を特徴ベクトルとし検出した.動脈瘤発症群,動脈瘤未発症群の2クラス識別問題としてサポートベクトルマシンを適用した結果,良好な結果を得た.5.新規の成果:生体モニタリング:従来のMEMSセンサによる複合的な生体情報デバイスで,生活習慣病を予防するためには粒度の細かい情報よりも粒度を荒くした抽象化された活動情報が必要であり,これを新規システムにより達成した.1.ファジィ論理を用いた健康状態の数値化:新たな指標として1ファジィ疾患リスク指標と2健診良好指標の導入を行った.これにより,疾患リスクと検査値が健常者に近いかどうかの評価を独立に行うことが可能となり,生活習慣病予防のための健診データの分析と健診結果の評価において有用となる.2.検査項目値が悪化した場合の原因特定とそれを向上させるための要因の解明:平成27年度では,HbA1cが悪化・向上する両場合ともに,2年分のデータの差分ベクトルを自己組織化マップに与えるデータとして用い,その結果から,1HbA1cが悪化する男性患者はGOT,GPT,中性脂肪,尿酸が悪化する,好転する患者はGOT,GPT,γ-GTP,中性脂肪が好転する.2HbA1cが悪化する女性患は,GOT,GPT,γ-GTPが悪化するグループと中性脂肪が悪化するグループに分かれることがわかった.この結果は,姫路市の女性患者数の多いことを解明する一助となる.3.HbA1cと他の検査項目の関係性抽出によるHbA1c変動要因の特定:機械学習による検診者のグループ分けと要因分析の結果,HbA1cが基準値を超過する際には,同時に他の健診項目がどのように変化しているかを確認することができたため,糖尿病を発症しないための保健指導において,各健診項目ごとの変化リスクを提示できるようになった.4.脳血管構造と生活習慣病有無による動脈瘤発症リスクの解析法開発:平成27年度までで,脳血管構造のみと動脈瘤発症リスクの関連性を評価するため,3次元走行状況と分岐角度を特徴ベクトル,サポートベクトルマシンによる識別実験を行い,予備実験として十分な結果が得られた.5.新規の成果:生体モニタリング:平成27年度では,一日の行動を時間に沿って概観するシステムを構築した.このような情報は生活習慣改善を目的として自己の生活を省みるために有用である.1ファジィ論理を用いた健康状態の数値化:ファジィメンバーシップ関数を健康診断に使用される健診基準に基づき構築し,各検査値をファジィ集合へ変換した.これによって,異なる定義域を持つ指標間での比較・演算を可能にし,健康状態の評価を容易にできる.更に,疾病管理程度や特定の生活習慣病に関するファジィ値を定義し,これによって1つのファジィ指標で健康状態を数値化できた.
小学校英語教育担当者養成システムの構築と児童の英語力国際比較

本研究では,小学校英語担当者養成を円滑に進めるべく研修のベースを構築し,実際に教員研修・担当者養成を行う。そのためには,ESL国として既に教科として小学校英語を取り入れている大韓民国,台湾などの現状調査を行い,わが国の現状にあった研修制度の提供を行えるようにする。また併せて,小学校英語(活動)による成果を明らかにすべく,国際比較の可能なグローバルスタンダードを利用した英語力の調査を行う17年度は,教員研修の実施を中心に行ったため,18年度は,諸外国の現状調査を中心にすすめ,それにもとづいた教員研修の改訂・実施を以下の手順に基づいて行なった。(1)小学校英語担当者研修制度の確立と実施・EFL国の教員養成制度調査研究(大韓民国,台湾の訪問)・国内における文部科学省・地方自治団体,及び民間による小学校英語教員研修制度の調査研究・夏期休業中等を利用した小学校英語担当者養成プログラムの策定及び実施(2)小学生の英語力調査・英語力調査法の検討及びトレーニング・日本の小学生の英語学習(活動)経験者に対するインタビューテストの実施・海外のEFL国における小学生の英語力調査・附属学校での小学校英語活動の実践(3)情報の公開と共有・(1)(2)で得られた情報をネットワークに公開するとともに,小学校英語に関する相談窓口の開設・海外の研究期間とのネットワーク構築本年度は,小学校英語教育担当者養成システムの構築と実施をねらい,本学小学校英語教育センターの事業との関連をはかって以下のように研究・実践をすすめた。1.小学校英語担当者研修制度の確立と実施2.情報の公開と共有(webによる公開及び相談窓口の開設)・アジアにおけるEFL国の教員養成制度調査研究(大韓民国,中華人民共和国,台湾:文献による調査)・国内における文部科学省・地方自治団体,及び民間による小学校英語教員研修制度の調査研究・夏期休業中等を利用した小学校英語担当者養成プログラムの策定及び実施実際に小学校英語担当者養成プログラムを策定し,実施したことで,以下のような課題が明らかになった。(1)受講者の意見(1)内容に関しては概ね満足であるが,特に英会話運用能力向上のためのワークショップが必要(2)授業実践により直結するものが必要(具体的な年間指導計画作成や模擬授業の機会を増やす)(3)県内各地の現状報告を有効に共有すること(4)中学校の英語教師や外国の小学校での実状報告を知りたい(2)講師の意見(1)参加者は積極的であるが,消極的な教師への呼びかけをすることが必要(基礎コースの充実)(2)広報活動の見直し(定期的な呼びかけや学校内での情報提供を依頼すること)(3)地域・各学校への訪問そこで来年度は,平成17年度の事業に改善を加え,継続的に小学校英語活動の指導未経験者でも基礎的知識や技能を身につけ,今後の英語活動の指導者として活躍できるような人材を育成することをねらいとする。そのために,教員研修では,基礎コースの充実をはかると共に地域や各学校単位での研修を推進し小学校英語活動の地域的広がりをすすめていく。地域的広がりをすすめるための手だてとして,各市町村教育委員会との連携を深め,地域ごとに中心となる場(分所)を構築し,それを小学校英語教育センターで統括するかたちをとる。また,小中連携も視野に入れ,中学校教員,ALT(Assistant Language Teacher)との意見交換や研修を含めより実践的なサポートを行っていく。こうした人的ネットワークに加え,平成17年度構築したwebサーバーを有効に利用した情報の共有のためのネットワークの活用を推進する。(1)小学校英語担当者研修制度の確立と実施・EFL国の教員養成制度調査研究(大韓民国,台湾の訪問)・国内における文部科学省・地方自治団体,及び民間による小学校英語教員研修制度の調査研究・夏期休業中等を利用した小学校英語担当者養成プログラムの策定及び実施(2)小学生の英語力調査・英語力調査法の検討及びトレーニング・日本の小学生の英語学習(活動)経験者に対するインタビューテストの実施・海外のEFL国における小学生の英語力調査・附属学校での小学校英語活動の実践(3)情報の公開と共有・(1)(2)で得られた情報をネットワークに公開するとともに,小学校英語に関する相談窓口の開設・海外の研究期間とのネットワーク構築
表面雰囲気の制御によるイオン導電性アモルファス材料の開発

イオン導電性材料は固体電池、表示素子などへの応用が期待され、活発に研究が進められている。本研究では、種々のアモルファス化手段を用い、さらに作製時の表面雰囲気の制御を行うことにより、導電性が高く、しかも安定性にすぐれたイオン導電性およびイオン-電子混合導電性アモルファス材料を開発することを主な目的とする。得られた成果は以下の通りである。1.溶融雰囲気を厳密にコントロ-ルすることにより、全く新しい固体電解質としてCuI-Cu_2O-MoO_3系銅イオン導電性ガラスを作製することができた。これらのガラスは室温で10^010^<-3>Sm^<-1>という電解質溶液に匹敵する導電率を示した。2.価数の異なる2種のオキソ酸アニオンを含むCuI-Cu_2MoO_4-Cu_3PO_4系についてガラスを作製し、その導電機構について検討したところ、ガラス中に含まれる全てのCu^+イオンが導電に寄与するのでなく、CuIから供給されたCu^+イオンのみが導電に寄与していること、Cu^+イオンはガラス中に存在するI_4四面体クラスタ-からなる導電経路を主に伝わること、オキソ酸アニオンはキャリア-であるCu^+イオンの動きを阻害するトラップセンタ-として働くことなどを見い出した。3.双ロ-ラ-超急冷法を用いて、Fe_2O_3-V_2O_5系ガラスを作製した。これらのガラスを正極とするリチウム電池を作製し、その特性評価を行ったところ、これらの電池は3V以上の高い開回路電圧を示し、さらに200Ahkg^<-1>以上という大きな放電容量を有することが明らかとなった。4.新しく開発したCu^+、Li^+イオン導電性ガラスの構造をIR・ラマン分光およびX線回折により解析した。その結果、ガラスの構造は融液の構造と類似しており、特に融液中での酸-塩基反応によって生成する種々の構造単位がガラス中にそのまま凍結されていることが明らかになった。
待行列網モデルによる大規模生産システムの解析法の研究

大規模な生産システムの最適化にシミュレーションを用いることは、計算時間の観点から事実上不可能である。本研究では待行列網モデルと局所的探索手法を組み合わせた最適化手法である逆待行列網解析を提案し、半導体の製造ラインの特性を有する仮想的生産システムのモデルに適用して有効性を検討した。その結果、以下の知見を得た。(1)逆待行列網解析は、要求スループットが長期にわたって変化しない場合、同一条件下で行ったシミュレーションの結果にほぼ一致する解析結果を短時間で算出する。(2)要求スループットが周期的に変化する場合、疑似平衡状態を仮定することによって逆待行列網解析を適用でき、モデルの条件によってはシミュレーション結果に近似した解析結果が求められる。周期Cと仕掛期間の平均値ritの比(c/rit)によって、解析結果とシミュレーション結果の間に認められる誤差は異なり、一般に比が2を超える場合、誤差は実用上許容できる程度に小さい。(3)解析結果とシミュレーション結果間に認められる誤差は、シミュレーションの入力変化に対する出力の遅れ(解析の場合は遅れ0)に起因すると考えられる。このことは、強制シミュレーション(入力変更時に仕掛量の増減を仮想バッファを用いて行うシミュレーション)の結果が解析結果に接近することから推察できる。(4)局所的探索手法として、シミュレーテッド・アニーリングを用いてきたが、シミュレーテッド・アニーリングとタブ-・サーチを融合したハイブリッド・アルゴリズムを使用することによって、計算時間はほぼ50%削減できる。現実の半導体製造工程の規模を縮小した仮想生産システムを対象として,待行列網モデルを用いた解析法について研究し,つぎの知見を得た。1.生産システム内のジョブ数を一定数に制限するクロ-ズド・モデルに関して、要求されたスル-プット(χ_1,ー,χ_m)を実現するジョブの仕掛量(n_1,ー,n_m)を求める逆問題の解析は,シミュレ-テッド・アニ-リング法を用いて実現できることを数値実験を通じて確認した。ただし,mは品種数。2.(χ_1,ー,χ_m)に対する(n_1,ー,n_m)は唯一存在する訳でないので,シミュレ-テッド・アニ-リング法によって確率的最適化を実行する際に,仕掛期間を第2の目的関数として設けてそれを同時に最小化する(近似的に)方法,つまり要求されたスル-プットの実現と仕掛期間の最小化という2つの目的関数を有する多目的計画問題のための確率的最適化の方法を提案し,その有効性を確認した。現在,上記の方法によって求めた最適条件のもとでシミュレ-ションを長時間実行し,シミュレ-ション結果と解析結果を比較し検討している。なお,本年11月境において開催が予定されている1992Pacific Conference on Manufacturingでこれまでに得た成果を発表するべく準備を進めている。昨年度は要求スループット(プロダクトミックス)等の入力条件が長期間変化しない場合を対象とし、1,要求スループット(X^^*,...,X^^*_m)に最も近いスループット(X_1,...,X_m)を実現するとともに、2,仕掛期間(r_1,...,r_m)を最小化するジョブの仕掛量(n_1,...,n_m)を待ち行列網モデルとシミュレーテッド・アニーリングを併用した逆待ち行列網解析(IQNA)によって求め得ること示した後、本解析と同一条件下でシミュレーションを実行し、両者の結果がほぼ合致することを確認した。今年度は周期的に要求スループット(プロダクトミックス)が変化する場合を対象とし、前述の1,2の他に3,(t-1)期の仕掛量(n_1,t-1,...,n_m、t-1)を基準としたt期の仕掛量(n_1,t,...,n_m,t)の変動をある範囲内に制限することを目的に加えて、ジョブの仕掛量(n_1,t,...,n_m,t)を求める多目的計画問題を定式化し、疑似平衡状態を連続的に仮定してIQNAによって解く方法を提案した。

仮想的な半導体の製造ラインのモデルに本方法を適用し、仕掛量(n_1,t,...,n_m,t);t=1,...,Tとスループット(X_1,t,...,X_m,t);t=1,...,Tを求めた上、仕掛量等については同一の条件の下でシミュレーションを実行してスループットを求めたところ次の結果を得た。(1)仕掛量の変動範囲を制限することによって両者の近似度を改善できる。(2)要求スループットの変更周期Cと生産リードタイムritの比c/ritが1より大きい場合、ほぼ満足できる近似度の結果が得られる。比が1より小さい場合、近似度は満足できるものではない。1.昨年度は周期的に要求スループット(プロダクトミックス)が変化する場合に、(1)要求スループットに近似したスループットを実現し、(2)仕掛期間を最小化し、(3)仕掛量の変動を制限するような仕掛量を求める多目的計画問題を定式化し、待行列網モデルとシミュレーテッド・アニーリングを併用する逆待行列網解析を疑似平衡状態を仮定して適用することにより、その多目的計画問題の近似解が短時間で求められることを示した。また、要求スループットの変更周期cと平均仕掛期間ritの比c/ritが小さい場合、解析結果とシミュレーションの間で無視できない程度の大きさの誤差が生じることを確認した。今年度は、誤差が発生する原因について検討を行い、シミュレーション・モデルにおける仕掛量を新しい期に入るとともに増減して、解析によって求めた仕掛量に速やかに一致させる“強制シミュレーション"を実施することにより、シミュレーション結果に対する解析結果の誤差が減少することを示した。この事実に基づき、ショップの入力条件である仕掛量の変更に要する時間遅れが解析結果とシミュレーション結果の誤差をつくる原因であることが明らかになった。従って、シミュレーションが現実のショップの挙動を表すものとすると、c/ritに応じた入力の時間差制御を実施することにより、誤差が小さくなることが予想され、逆待行列網解析の実用上重要な研究課題が指摘された。2.逆待行列網解析の実用化に当っての他の大きな問題は計算時間である。今までの数値計算の経験から解析に要する時間は、乱数の影響を避けるために行う10回のランの繰り返しの時間を含めて、1時間弱の所要時間が必要であるが、大規模な半導体製造ラインを対象とする場合、仮想モデルの数倍の規模となるため、計算時間はできる限り短い方が望ましい。そのためシミュレーテッド・アニーリングとタブーサーチを融合したハイブリッドアルゴリズムを提案し、従来の計算時間がほぼ半減することを示した。
音楽と文学の境界問題として見るローベルト・シューマンの音楽とその音楽観

・ローベルト・シューマンに関する一次文献に加え、研究の過程で必要が生じた2次文献についてもデジタル文書化を進めた。目下はPDF形式での保存がメインで、OCRを活用した作業は遅れ気味だが、少なくとも一次文献に関しては、ワード形式ないしテキスト形式への変換作業を早急に完了させるようにしたいと考えている。・当初の計画通り、今年度はシューマンの『楽園とペリ』に関する研究を行った。作品の成立の過程、作品の受容史、音楽の特徴について、先行研究を手掛かりに研究を進めると同時に、シューマン自身が独自性を認めていた通作様式に関する考察を、彼の音楽観と当時の音楽の傾向を踏まえながら行った。とりわけ通作様式の考察により、彼においてはオラトリオとオペラという両ジャンルの理解が、極めて接近した状態でなされていたことを示すことができた。これは、彼においてジャンルの越境が行われてゆく過程を今後探って行く際、重要な手掛かりとなるように思われる。・シューマンの歌曲に関する研究は、資料収集と同時に、作品の成立史に関する再検討を開始したところである。彼の音楽観において歌曲がどのような位置を占めるかについては、次年度の課題としたい。・『楽園とペリ』に関する研究の過程でシューマンの文学の嗜好について調査をする必要性が生じた。この際、先行研究において示されている読書記録とともに、彼の未完オペラにも目を向けた。未完オペラについての調査は、昨年度の研究実績を土台に行われた。それゆえ、彼がオペラの作曲の過程において一貫して台本の詩心を重視していたことを指摘する論文も、比較的短期間のうちに仕上げることができた。この成果は、シューマンにおける文学と音楽の関係を考察するための一助となった。本申請課題解明のため、今年度はオペラ『ゲノフェーファ』を研究の中心に据えたが、これと平行し、オラトリオ『楽園とペリ』の資料収集、シューマンの著作物のデジタル文書化も行った。ここでは2007年13月刊行の論文について報告したい。シューマンのオペラの検証にあたり、以下の2点からアプローチした。第一に、1847-48年の当該作品の成立過程を踏査し、そこに認められる総合芸術としてのオペラを危うくする音楽優先の発想が、1820年代末から30年代初頭の音楽家シューマンのキャリア形成期に由来することを示した。この論証に際しては、マイアベーア批評を主に参照し、シューマンのオペラ観の中核を押えた。第二に、シューマンが台本作成に関与したことに着目した。このオペラにおいては価値観の相対化が図られているが、これは作曲者がオペラを努めて穏当なものにしようとした結果である。この原因の解明は、シューマンのオペラ観を最終地点に見据えつつ、Fr.ヘッベルの原作とオペラ台本との比較検討、加えて19世紀前半のゲノフェーファの表象に影響を与えた聖母マリア信仰などの文化事情の考察を通じて行われた。この成果により、2006年1月に上梓された当該作品の音楽面に関する拙稿の考察結果と本研究との照合が可能となり、シューマンの関心が音楽と台本の双方において、叙情性の実現に向けられていることがわかった。この点を彼の音楽作品全体と音楽観から包括的に考察することは、今後の課題である。ところで、本申請課題に取り組む最中、シューマンの処女論考の成立に関する全国学会発表の原稿を論文化する機会に恵まれた。当初この問題は申請課題とは別件と思われたが、「音楽と文学の境界問題」を念頭に置いての大幅な加筆・修正作業ゆえに、期せずしてここから申請課題解明への重要な手がかりを得ることが出来た。この「副産物」も今年度の特筆すべき成果として報告したい。
フィールドジャンプを用いる新しいチャープパルス磁気共鳴測定法

磁気共鳴分光法では励起電磁波のパルス化によるフーリエ変換測定法が主流である。従来の方法論は、スピンを制御するために強いパルス電磁波で電子スピンを強引に"引き倒す"というものである。一方、時間依存の非断熱遷移理論で、励起電磁波の瞬間中心周波数を変化させるパルス(チャープパルス)を用いることにより数桁小さなパルス強度で遷移確率0.5(π/2パルス)や1.0(πパルス)を実現できるというエレガントな予言がなされた。(K.Nagaya et al., J.Chem.Phys., 117,9588(2002).)この理論予言を磁気共鳴分光法で確認すべく、フィールドジャンプ測定法を計画した。中村宏樹教授理論グループと共同研究から、磁場、遷移電磁波周波数、変形チャープに関するパラメータの妥当な数値範囲を見当付けた。しかし実験的に実現するためには幾つかの問題点が予想された。系のコヒーレンスが保たれている間に変形チャープを実現するために、高速磁場変化を達成すること、チャープ操作の時間間隔より長い寿命を持つ最適な試料の選択することである。半古典的二準位ベクトルモデルにチャープパルス効果を考慮したシミュレーションを実行し、現実系におけるパルス電源の発生するノイズやリンギング信号が系のコヒーレンスをどれくらい乱すかを知るために行った。研究代表者が平成16年度から城西大学へ異動したため、実際の実験パラメータ検証のために分子科学研究所に出張した。また長い寿命を持つ最適な試料として窒素原子内包フラーレンN@C_<60>を用いることに決定し、試料精製のために高速液体クロマトグラフを城西大学で立ち上げ、平成16年度内に完了した。その結果N@C_<60>の電子スピン緩和時間はT_1、T_2共に数十msecと驚異的に長く、フィールドジャンプによるチャープパルス電子スピン共鳴測定が実現可能であると結論できた。スピンを自由に制御できる利点があるが、従来の方法論は強いパルス電磁波で電子スピンを強引に"引き倒す"というものである。一方、時間依存の非断熱遷移理論によれば、励起電磁波の瞬間中心周波数を変化させるようなパルス(チャープパルス)を用いることにより、数桁小さなパルス強度で遷移確率0.5(π/2パルス)や1.0(πパルス)を実現できるというエレガントな予言がなされている。(参考文献:K.Nagaya, Y.Teranishi, and H.Nakamura, J.Chem.Phys. Vol.117(21),9588-9604(2002).)この理論予言の実験的証明を磁気共鳴分光法で実現すべく、フィールドジャンプを用いた測定法を準備している。現在、中村宏樹教授の理論グループと共同研究で、磁場、遷移電磁波周波数、変形チャープに関する各パラメータをモデル計算で算出している。予備的な計算結果によると、各パラメータは技術的に到達可能な範囲にあり、理論的予言の実験による証明が期待できる。問題点は、系のコヒーレンスが保たれている間に変形チャープを実現できるかという事である。その実現のためには、高速の磁場変化、スピン制御を確認する測定方法、チャープ操作の時間間隔より長い寿命を持つ最適な試料の選択などが満足されなければならない。まず半古典的二準位ベクトルモデルにチャープパルス効果を考慮したシミュレーションを実行している。このシミュレーションの必要性は、現実系におけるパルス電源の発生するノイズやリンギング信号が系のコヒーレンスをどれくらい乱すかを知るために行っている。この現実系における安定なパラメータの絞り込みを終わらせた後に装置の設計に移ることになる。
古英詩創世記A, B, および古サクソン詩創世記における韻律的間テキスト性

古英詩ベオウルフ、古サクソン詩創世記並びに古サクソン詩ヘリアント韻律法との比較を通して古英詩創世記AおよびBの個別韻律様式体系を主として共時的に、部分的には通時的観点も踏まえて、探求した。当該作品間の韻律特性群は、古サクソン創世記/ヘリアント>創世記B >ベオウルフ>創世記Aという韻律卓立度スケールに一般化され、創世記Aが最も短く、卓立性が低いことが実証された。同時に、創世記A、Bは共に同程度に4韻律位置原理という詩句構成基準から逸脱していることも明らかにされた。さらに、創世記Bに先立つ創世記Aの部分は、後半と比べて創世記Bとの韻律的類似性が高いことも示された。Suzuki (1996, 2004, 2014)の枠組みに基づいて、古英詩創世記AおよびBの共時的韻律構造分析を行い、律読データベースを構築した。それと並行して、この研究に効率的に利用すべく、以前に作成したベーオウルフおよび古サクソン詩ヘーリアント並びに創世記のデータベースの見直しを行い適宜修正・拡張を施した。次に、古英詩創世記Aの韻律組織再構成に取りかかった。具体的には、次のような特性を中心にそれらがどの程度韻律組織にとって有意なパラメータとして機能しているかを調査し、成果を暫定的にまとめた。1詩句頭余剰音節の頻度と大きさ(音節数); 2弱音部の大きさ(音節数);3詩句頭余剰音節の出現と弱音部の大きさとの相関性;4重い弱音部と軽い弱音部の対立;5音節分解の頻度と環境;6長い強音部と短い強音部の対立;7韻律型の分布と使用頻度; 8単純頭韻と二重頭韻の相対的割合;9語彙範疇と強音部・弱音部の関係(非名詞類が強音部を形成する確率と名詞類が弱音部を形成する確率);10韻律構造と統語構造との一致の度合い;11 4韻律位置原理の妥当性。さらに、上記特性のうち最後に挙げた4韻律位置原理から逸脱していると思われる3つの韻律位置しか持たない短い詩句が生じる確率が、古英詩創世記Aのほうがベーオウルフに比べて顕著に高いことを確認し、ゲルマン比較韻律論の観点からその要因を探求した論文の草稿をまとめた。創世記A、B、ならびに古サクソン詩Heliandと創世記との比較研究は具体的成果を未だあげていない反面、計画を前倒ししてExodusの韻律分析に取りかかったので全体としては計画通りの進捗状況であると言えよう。創世記Aおよび創世記Bの韻律組織に関するそれぞれの章の執筆がほぼ終わり、ExodusとDanielの韻律データベースを整備した。形式的韻律分析に並行して、写本Junius 11に関する文献学的(特に句点の分布と機能)・美術史学的(特にpp.ii-46までの線画)問題群の考察に取り組み始めた。Junius11写本では、詩句の区切りがほぼ規則的に記されており、また、節(70100詩行からなる単位)区分は、そのはじめを装飾文字で示しその終わりを句点で表している。そこで、今年度は昨年度の成果を踏まえて韻律構造と書記構造の対応関係について出エジプト記(Exodus)とダニエル(Daniel)をも含めた、写字生Aが手がけた写本部分(Liber I)全体を探求した。その結果、創世記A、出エジプト記、ダニエルにおいては節冒頭の詩句は弱音部で始まる強い傾向を示すのに対して、創世記Bにはそうした相関性は認められないことが判明した。また、然るべき理由により今まで別々に扱ってきた創世記Aおよび創世記Bは現存写本においては単一作品「創世記」として再編されていることに鑑み両構成部位を一括して捉える統一的観点から韻律構成を再検証した。その結果、創世記B挿入に先行する創世記Aの部分(創世記A1)と挿入後の創世記A(創世記A2)とでは二重頭韻の生起頻度をはじめいくつかの韻律特性が顕著に異なることが明らかとなった。詩句頭余剰音節等も合わせて考慮すると、創世記A1の方が創世記A2に比べて創世記Bとの類似性が高いーすなわち韻律的卓立性が高いーと一般化できるのである。こうした一連の現象を説明するためには、Junius11写本成立以前の写本製作の系譜を再構成する必要があるが、これは次期科研費プロジェクト(Junius 11古英詩創世記の韻律と挿絵ー初期西サクソン版創世記及び西フランク版創世記の再構成)の課題となる。

当初の計画通り、創世記AおよびBの律読データベースの構築を完了し、資料の具体的探索を開始した。創世記Aの韻律組織を暫定的に再構成し、その成果の一部を一編の論文草稿にまとめることが出来た。創世記A、B、ならびに古サクソン創世記の比較韻律論研究をさらに押し進めるとともに、Junius 11写本の残り2編の詩DanielとChrist and Satanの韻律分析と韻律組織の再構成を行う。Exodusの韻律組織を扱った章を執筆する。さらに、Junius 11写本研究の現状と課題をまとめる。創世記Aに創世記Bが挿入された過程をめぐる問題(その動機、年代、ならびに両作品の一体化のためになされたと推測される編集作業)を中心に、この編集以前にすでに流布していた創世記Aの祖型及び創世記Bが大陸から伝えられた状況を韻律並びに挿絵の構成という音声と視覚表象情報を総合させて探求する。英語学韻律学前年度の共時的分析をさらに進展させるとともに、それらの成果を韻律組織の再編という通時的観点から統合をめざす(古英詩創世記A、Bと古サクソン詩創世記の通時比較韻律論)。相互比較に基づいて、それぞれの韻律体系に特異な構造特性を抽出し、それらの由来を推定し、当該韻律組織発達の過程を再構成する。その際、現存する古サクソン詩創世記は断片的で総数337行にしか達しないため、6000行あまりからなりほぼ全体が保存されている古サクソン詩Heliandを古サクソン詩創世記と韻律上ほぼ同等と見なして適宜比較の対象とする。この作業においては、Suzuki (2004)の詳細な研究に依拠することになる。特に興味を引くのは、Beowulfには認められず古サクソン詩には存在する特性群である。さらに、これらの特性が古サクソン詩の忠実な模倣に終わるのでなく、原作品よりもより一般的な形ないし拡張されて観察される場合がとりわけ注目に値する。古サクソン詩からの借用に触発された類推に基づく一般化あるいは再編成と見なすことができるからである。しかも、そうした特性が単独ではなく相互依存関係にあり韻律組織の周辺部ではなく中核をなしている場合、個別特性の借用ではなく借用を媒介とした韻律体系の変革と見なすことができる。当初予定していた学会出張を見送ったので余剰金が生じた。当初予定していた学会出張を取りやめたので余剰金が発生した。物品費ならびに旅費に充当する。物品購入に充当する。物品費(図書費)として使用する。
言語障害を呈する精神発達遅滞児の運動、行為・認識機能に関する研究

子どもの言語障害は、種々のものが含まれる。それらは発生原因や言語の症状によって分類されているが、言語症状以外に運動発達、行為・認識の発達領域に種々の障害を合併していることが多い。とくに幼児期では言語の発達はこれらの言語以外の領域の諸機能と密接に絡み合っていて、言語の障害だけを明確に把握することは困難である。むしろ、言語発達を支えている運動や行為・認識の障害を把握することの方が、幼児期の言語障害をよりよく診断し、療育訓練に資することがより大きいことがある。また、療育訓練には、障害の改善の予測をすることは必須のことであるが、運動や行為・認識面での障害といった言語外症状を正確に把握できれば、より正確な予後を判定しえると言える。本研究は、ことばの遅れを示す精神発達遅滞児、従来から発達性失語症といわれている特異的言語発達遅滞症候群、および機能的構音障害児を対象として、神経学的検査、口部顔面・手指などの随意運動機能(神経学的微徴候)検査、描画・構成機能検査、行為機能を検査する身振りの模倣検査、身体図式の発達検査、およびリズムの検査などの発達神経心理学検査を施行し、言語障害児の「言語外症状」を明らかにし、それらの障害を検査する検査バッテリを考案した。また、それぞれの検査方法の手引を作成した。
天正禁教令の研究

今年度実施した当該課題研究により、関係史料の網羅的調査と収集を行い、収集した史料の検討を通じて天正禁教令に関する実態の解明に見通しを得ることできた。関係史料の調査に関しては、伊勢神宮文庫・平戸松浦史料館・大村史料館・九州文化史研究所・西尾市立図書館岩瀬文庫等で所蔵文献閲覧の便宜を得て、零細な形で遺存している諸史料を検索し、マイクロカメラ等による撮影により、多数の史料を収集することができた。またロ-マのイエスス会で所蔵している日本関係文書(Jap.Sin.)につき、上智大学キリシタン文庫の好意により158790年間の文書を網羅的に複写することができた。さらに天正禁教令が江戸時代の禁教令に継承された後世に多大の影響を及ぼした点に鑑み、キリシタン関係文献の網羅的調査と収集も実施した。現在、国内・外の一次史料に関しては協力者を加えて逐次筆耕し、翻字ならびに解読を進めている。本研究により、九州平定時における豊臣秀吉政権と伊勢神宮との関係、および高山右近ら主要なキリシタン大名との関係、博多再建に対する同政権の思惑等に関し、新出史料によるかはりの知見を得た。また秀吉政権は、禁教発令(天正十五年六月十八日付文書)の時点では、近時学界で注目されている「惣無事令」に通底する姿勢を以てイエスス会と対応していることが展望されつつあり、今後はその面からの再検討を進める予定である。なお伴天連追放後強行されたキリシタン教会の破壊についても、地域の別に検討をすすめている。
細胞内コレステロール輸送に関わる分子の同定と解析

コレステロールは、脂質ドメインの形成に必須な細胞膜の主要な脂質で、細胞内の量と分布が厳密に制御されている。本研究では、コレステロール結合プローブを用いて化合物ライブラリーのイメージスクリーニングを行った。その結果、コレステロールの小胞体から細胞膜への輸送を阻害する化合物や、コレステロールを後期エンドソームに蓄積させる化合物が得られた。また脂質膜に作用し、脂質ドメインの融合を引き起こすなど、ドメインを変化させる化合物を取得した。コレステロールは細胞膜の主要成分で、特にシグナル伝達に関わる脂質ドメイン(脂質ラフト)の形成と機能において、重要な役割を果たすと考えられている。コレステロールは、小胞体から細胞膜へ主に小胞輸送を介さずに輸送されるが、どのような分子が関与しているかは明らかでない。そこで本研究では、この輸送に関わる分子をスクリーニングし、その機構を明らかにすることを目的とした。平成24年度のスクリーニングでは、まず細胞表面のコレステロール量を減少させる化合物を顕微鏡観察により選別した。ヒット化合物の中から、小胞体で生合成されたコレステロールの細胞表面への輸送を阻害する化合物を取得した。平成25年度は、これら得られた化合物の類似構造化合物について、同様のコレステロールプローブを用いた顕微鏡観察および生化学的解析によるスクリーニングを行った。その結果、既に得ていた化合物よりも強い活性を示す化合物を得ることができた。ヒット化合物の標的分子を同定するために、細胞抽出液より化合物ビーズに結合するタンパク質をアフィニティ精製し、質量分析を行った。その結果、化合物に結合する候補分子を複数得ることができた。またこの化合物スクリーニングにより、細胞表面のコレステロール染色を減少させるが、コレステロールの生合成や細胞内輸送には影響しない化合物が2種類得られた。細胞表面コレステロールの量や状態を変化させる化合物は、ラフト解析に有用であることから、この化合物についての解析も進めていきたい。平成24年度は、化合物ライブラリーを用いて、コレステロールの小胞体から細胞膜への輸送を阻害する化合物のスクリーニングを行った。一次スクリーニングとして、コレステロールプローブを用いた細胞染色によるスクリーニングを行った。細胞を化合物で処理した後、コレステロール結合タンパク質を用いて細胞表面のコレステロールを染色し、細胞膜コレステロール量を減少させる化合物を選択した。次に別のコレステロールプローブ・フィリピンを用いて細胞内コレステロールを染色し、化合物処理によってコレステロール局在が変化するかを観察した。この系を用いて、ヒット化合物から細胞内にコレステロールを蓄積させる化合物を除いた。次に、一次スクリーニングで得られた化合物について、コレステロール代謝に与える影響を放射ラベル実験により調べた。さらに、同様の生化学的実験により、化合物が小胞体から細胞膜へのコレステロール輸送に与える影響を調べた。その結果、コレステロールの細胞膜への輸送を低下させる化合物を複数取得した。これまでに化合物ライブラリーを用いたスクリーニングを行い、小胞体で生合成されたコレステロールの細胞表面への輸送を阻害する化合物を数種類取得し、阻害効果の高い化合物の絞り込みを行った。平成25年度はこの化合物に結合するタンパク質の同定を試み、複数の候補分子を得た。平成26年度はこの化合物に結合するタンパク質の発現をRNAiにより抑制し、細胞内におけるコレステロール輸送への影響を調べた。また細胞を化合物で処理し、細胞内の脂質輸送がどのように影響を受けるかを解析した。また平成25年度までに、化合物スクリーニングによって、細胞表面のコレステロール染色は減少させるが、コレステロールの生合成や細胞内輸送には影響しない化合物を取得している。このように細胞表面コレステロールの量や状態を変化させる化合物は、脂質ラフトの解析に有用である。そこで平成26年度は、この化合物の脂質膜への作用機序を人工膜や細胞を用いて調べた。その結果、化合物処理によって細胞膜の流動性が変化する可能性が示唆された。細胞内のコレステロール量や分布は厳密に制御され、コレステロールホメオスタシスが維持されている。コレステロールのオルガネラ間の輸送は、小胞輸送の他、小胞を介さない非小胞輸送経路によると考えられているが、どのような分子が関与しているかは明らかでない。本研究では、コレステロールの細胞内輸送や分布に関与する分子をスクリーニングし、その機構を明らかにすることを目的とした。またコレステロールは脂質ラフトの形成に重要であるため、脂質ドメインに影響を与える化合物を取得することも目指した。これまでに化合物ライブラリーを用いたスクリーニングを行い、小胞体で生合成されたコレステロールの細胞表面への輸送を阻害する化合物を数種類取得した。さらに阻害効果の高い化合物の絞り込みを行った。