hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝細胞の簡便迅速な高密度充填が可能な新規細胞支持基材を用いた人工肝臓の開発

本研究では人工肝臓の構築を目的として、簡便迅速に肝細胞を高密度充填できる細胞支持基材(Polyurethane Membrane:PUM)を新たに開発した。前年度開発した新規細胞支持体PUMは、肝細胞を捕捉する微小孔(径35μm以下)と細胞の効率的な充填を可能にする巨大孔(径100μm以上)とがバランス良く配置されている。直径30mm、厚さ6mmのディスク状に整形したPUMを筒型ホルダーにセットし、バイオリアクター(人工肝臓モジュール)とした。PUMに15×10^7cells/cm^3-PUMの肝細胞を充填する操作は5分以内に行うことができた。このときの細胞の固定化率はいずれも95%以上となり、極めて高いものであった。最適細胞密度は2.5×10^7cells/cm^3-PUMであった。細胞充填密度2×10^7cells/cm^3-PUMで灌流培養した結果、肝細胞の特異的機能である、アルブミン分泌能、尿素合成能、及びアンモニア除去能の発現が確認された。これらの活性は7日間持続した。グルタミン消費活性の低下がアルブミン分泌能の低下とパラレルに起こっていることから、アルブミン分泌能の低下は細胞活性の低下によるものと思われる。PUM内の細胞のcell-cell contactが不十分であること、及びPUM内の物質移動障害が、細胞活性低下の原因であると思われる。今後、単位細胞当たりの活性を高めるよう細胞支持体を改良する必要がある。本研究では人工肝臓の構築を目的として、新たに開発した細胞支持体(Polyurethane Membrane:PUM)を利用した肝細胞の高密度培養行った。PUMは非発泡性のポリウレタンで、不均一なスポンジ状構造をとっている。PUMは肝細胞を捕捉する微小孔(径35μm以下)と細胞の効率的な充填を可能にする巨大孔(径100μm以上)とがバランス良く配置されている。ここに細胞密度が15×10^7cells/cm^3-PUMとなるようにラット肝細胞を充填したところ、細胞充填密度15×10^7cells/cm^3-PUMの肝細胞の充填操作を5分以内に完了することができた。本リアクターにより、細胞充填密度2×10^7cells/cm^3-PUMで灌流培養した結果、肝細胞の特異的機能である、アルブミン分泌能、尿素合成能、及びアンモニア除去能の発現が確認された。リアクターでの単位細胞あたりのアルブミン分泌能は、対照として行ったコラーゲンコートディッシュ上での単層培養の約50%であった。
ドイツ領ポーランドにおける政治文化―ライヒとポーランド

本研究は、1848年から1880年代のプロイセン・ドイツ領ポーランド地域における政治文化の変容を、特にポーゼン州に着目して検討した。まず、1840年代からポーランド人の結集の在り方は、貴族的なものから地域的・ナショナルなものへと変化していったことが明らかとなった。また、ポーゼン州議会の検討から、プロイセン国家と州の関係が、自律的な地域社団から地方公共団体へと変化したことが明らかとなった。これらの政治文化の変容は、国家全域やナショナルなレベルで生じただけではなく、地域のレベルで顕在化したのであり、地域レベルでの研究の重要性を本研究は指摘した。本研究は、19世紀後半のプロイセン(ドイツ)領ポーランドにおける政治文化の変容を検討することを目的とし、具体的にはポーゼン州をめぐる諸結社および議会を分析対象とする。初年度である平成25年度は、ポーランド連盟およびポーランド議員団に関する史料収集を行うことを主たる目的とした。そのため、2013年8月にポーランドのポズナンにおいて史料収集を行った。ポーランド議員団を含め、1849年から1850年に開催されたプロイセン議会におけるポーゼン州の問題については、「プロイセン議会成立期(1849年-1850年)におけるポーゼン問題」『青山史学』32号(2014年1月)を執筆した。また、2013年12月に「歴史と人間」研究会・現代史研究会共催シンポジウム「地域史再考ードイツとフランスの事例から」において、「地域から地方へー1848年革命直後のポーゼン州をめぐる議論から」と題する報告を行った。この論文および報告では、19世紀前半のポーゼン州をはじめとした各州がプロイセンにおける固有の「地域」として国家と相対するという関係から、1848年革命を経て、プロイセン国家における中央と地方の関係へと、国家との関係性が変化したことを明らかにした。これにより、19世紀後半におけるプロイセン領ポーランドの政治文化を考える際の基本的事実を検討したと考える。今後は、これに基づき、さらに検討を進めていくことを考えている。第二年度である平成26年度は、昨年度に引き続き、ポーランド連盟およびポーランド議員団に関する史料収集を行った。そのため、2015年3月にポズナンにおいて、史料収集を行った。また、昨年度明らかにした、プロイセン議会成立期(1849-1850)に続く時期の検討が必要となり、1850年代のポーゼン州議会の分析を行った。その成果は、「1850年代のポーゼン州議会に関する一考察」『青山史学』33号(2015年3月)として発表した。この論考では、身分制的に編成された州議会においても、州の資本主義化への対応が前面に押し出されてきたことを明らかにした。この変化は、政治文化の変容に大きな影響を与えたといえる。本研究は、19世紀半ばから後半のプロイセン(ドイツ)領ポーランドにおける政治文化の変容を検討することを目的としている。具体的には、ポーゼン州における諸結社及び議会を分析対象としている。第3年度である平成27年度は、ポーランドへ赴いての史料収集を行わなかった。その代わりに、日本国内での史料収集および昨年度以前に収集した史料の分析を行った。その成果として、「「地域」から「地方」へーポーゼン州議会1861年-1875年」『青山史学』34号(2016年2月)を発表した。この論考では、ドイツ語とポーランド語の議事録が併記される1860年代から1875年までの州議会を扱った。この時期は「地域社団」としての州が国家の役割の一部を担う「地方公共団体」として「地方」へと位置付け直されてていく時期であり、この過程を火災保険組合と州共済金庫を事例として明らかにした。また、この論考では、1815年から1918年にいたるポーゼン州議会の時期区分も行った。この時期区分は今後の研究の基礎となる。ポーランドでの資料調査は行えなかったが、1860年代から1875年までのポーゼン州の議論を分析し、その変化を追えたため、平成27年度はおおむね順調であったといえる。具体的には、ポーゼン州議会を分析対象とした。最終年度である平成28年は、ポーランドのポズナンへ赴いての史料収集を行った。また、1875年から1889年のポーゼン州議会についての分析を行い、この時期のプロイセン行政改革と州議会に関する論考の執筆準備を行った。この他に、論考「ポーゼン州のドイツ語ー歴史的地域の失われた言葉を考える」平田雅博・原聖編著『帝国・国民・言語ー辺境という視点から』(三元社、2017年)を発表した。本研究期間全体は、主にポーゼン州議会の検討を中心に行った。1848年革命以降、プロイセンには全国議会が成立したため、州議会は制度として位置付けを大きく変えた。この変容は、国家中央と州議会の関係の変化を示している。本研究では、この変化を、自律性をより大きく保った「地域」から、中央との関係性において成り立つ「地方」への州の位置付けの変化ととらえた。

議会および行政という観点で見ると、ポーゼン州とプロイセン国家との関係が19世紀半ば以降強化されていった。さらに、19世紀半ば、特に1840年代に、かつてのポーランド王国(第一共和国)やワルシャワ公国期の政治文化を実際に経験した世代(例えばエドゥアルト・ラチンスキ)がほぼいなくなった。このため、ポーゼン州の政治文化は、ドイツおよびポーランド双方のナショナリズムによって刻印されつつ、プロイセン国家との関係の中から19世紀半ばに新たに作り出されていくこととなった。同時に、ポーゼン州のポーランド人の政治文化に関して言えば、かつてのポーランド王国の経験を前提にしつつも、他の国家のポーランド人(ロシア領やオーストリア領)、プロイセン領の他地域のポーランド人の政治文化とは異なるものとなったといえるだろう。本研究は、1848年から1880年代のプロイセン・ドイツ領ポーランド地域における政治文化の変容を、特にポーゼン州に着目して検討した。まず、1840年代からポーランド人の結集の在り方は、貴族的なものから地域的・ナショナルなものへと変化していったことが明らかとなった。また、ポーゼン州議会の検討から、プロイセン国家と州の関係が、自律的な地域社団から地方公共団体へと変化したことが明らかとなった。これらの政治文化の変容は、国家全域やナショナルなレベルで生じただけではなく、地域のレベルで顕在化したのであり、地域レベルでの研究の重要性を本研究は指摘した。ポーランドのポズナンなどで行った史料収集が比較的順調であり、1850年代のポーゼン州議会の議論を検討できたため、平成26年度はおおむね順調であったといえる。1875年から1888年のポーゼン州議会の議論を検討する。また、1863年のポーランド1月蜂起に関するプロイセン議会の議論を検討する。西洋史1860年代から1870年代前半にかけてのポーゼン州議会に関する論考を準備する。この時期は、北ドイツ連邦、および、ドイツ帝国の成立期にあたり、この地域の政治文化に大きな影響を与えたため、この時期を分析することとする。また、1863年のポーランド1月蜂起に関するプロイセン議会の議論の検討も開始することとしたい。ポーランドのポズナンにおける史料収集および国内外の文献収集などが比較的順調であること、および、プロイセン議会成立期に関する論考を発表できたため、平成25年度はおおむね順調であったと評価できる。平成27年度は、ヨーロッパにおける史料収集を行わなかった。そのため、残額が生じた。平成28年度は、ヨーロッパにおける史料収集を行い、また、国内における史料収集もさらに行うことを計画している。1850年代のポーゼン州議会に関する論考を準備する。1848年以降の州議会については、従来ほとんど研究がないが、プロイセン国家における国家と地域の関係の変化を象徴するものと考えることができる。ポーゼン州議会を経年的に見ていくことで、ポーゼン州という地域における中央と地方関係の成立、ライヒとポーランドという観念のせめぎあいを見ていくこととする。また、ポーランド連盟に関しても検討を進める。
プロテインキナーゼ活性化によるサイトカイン産生に関する研究

ヘルパーT(Th)細胞は、サイトカインの産生様式および担う免疫反応により、2種類のサブセットに分けられる。Th1はIL-2、IFN-γなどによる細胞性免疫、Th2はIL-4、IL-5などによる液性免疫を担っている。自己免疫分野ではそれが主にどちらのサブセットにより引き起こされているかを調べ、さらにはそのサブセットを抑えることによる治療法の開発が進められている。本研究では、Protein-kinase C.activatorであるPMAとCalcium ionophoreであるIonomycinを用い、リンパ球を刺激しサイトカイン産生を促し、細胞内のサイトカインを蛍光物質で標識したサイトカインに対する抗体で検出し、Th細胞をTh1細胞とTh2細胞に分類する方法を用い、代表的な自己免疫疾患であるバセドウ病をモデルとして、Th1細胞、Th2細胞のバランス異常と自己免疫疾患との関係を明らかにする目的で行った。IFN-γ陽性細胞は、バセドウ病患者の甲状腺内リンパ球と末梢血リンパ球で有意な差は認められなかった。しかし、IL-4陽性細胞は、バセドウ病患者の甲状腺内リンパ球において末梢血リンパ球に比べて有意に増加していた。バセドウ病においては、甲状腺内で抗体産生を促すTh2細胞が、有意に増加していることが明らかになった。バセドウ病は、TSHレセプターに対する刺激型の抗体が産生されて、これが甲状腺を過剰に刺激して、甲状腺機能亢進症になる病気であり、今回の局所での免疫状態の結果は、臨床的特徴を裏づけるものとなった。したがって、Th2細胞からTh1細胞にシフトさせるような治療法が、バセドウ病において効果的であると考えられる。また、プロテインキナーゼを活性化することにより、細胞内にサイトカイン産生させ測定する方法が、他の自己免疫疾患・アレルギー疾患の病態解明、妊娠維持のメカニズムの解明などにも有用であると考えられ、今後更なる検討が必要である。
糖転移酵素の基質特異性の多様さを決定する分子生物的メカニズムの解析

マウスβ1ー4ガラクトシルトランスフェラ-ゼ(以下β1ー4GT)遺伝子の全ゲノムをクロ-ニングし、エクソン-イントロン部分を決定した。ゲノムは全長70kbに及び、7個のエクソンが存在することをエクソンーイントロン境界部分をシ-クエンスすることにより決定した。エクソン1、2、3間はそれぞれ約15kb以上離れておりクロ-ニングに手間どった。膜結合部位はエクソン1に、ORF終止部位はエクソン7にあった。エクソン3と6は、Alternativeにスプライスされ、活性をもつ酵素蛋白は、エクソン3をもたず6をもつエクソン1、2、4、5、6、7より成ることが判明した。エクソン3の塩基配列決定の結果、終止コドンが途中にあらわれ、エクソン3をもつmRNAは成塾酵素蛋白を翻訳できないことが明らかとなった。β1ー4GTとα1ー3GTとの一次構造比較の結果、エクソン6はUDPーGalとの結合ドメインであることが推定された。これをもたないmRNAの翻訳産物がどのような機能をもつのか興味のもたれるところである。マウスfull-length cDNAをpCMV4ベクタ-に組み換え、Cos細胞にトランスフェクトし、β1ー4GT酵素活性を発現させた。結果、GlcNac単糖及び非還元末端にGlcNacをもつAsialsー(As)、Agalactoー(Ag)Tramsferinなどの糖蛋白にはガラクト-スを転移するが、As、Agのムチン型糖蛋白には全く転移しないこと、またαdactoalbuminの存在下ではガラクト-スをグルコ-スに優位に転移すること、転移後はβーガラクトシダ-ゼ処理により分解されることなどより、確かにβ1ー4結合でガラクト-スをGlcNacに転移し、糖蛋白のうちNー結合型の合成にかかわる酵素活性を発輝することが確認できた。さらに酵素のKm値を種々のアクセプタ-を用いて決定し、このcDNAが発現する酵素蛋白が、従来の精製蛋白レベルで知られていたKm値と一致することが判明した。ウシcDNAライブラリーより得られた3種のクローン及びfull lengthと思えるクローンすべての塩基配列を決定した. β1ー4Galactosyltransferase(以下β1ー4GT)のfull lengthクローンは398個のアミノ酸OFRをもちN末端に膜結合部と思われる18個の疎水性アミノ酸より成る部位があった.他の2つのクローンは塩基配列にイントロン様の配列を含み,恐らくスプライシングによって成熟mRNAとなる前の前駆体mRNAより生じたクローンと考えられる.マウスcDNAクローンでもウシと同じ部位でイントロン様配列をクローンが数種得られている.ウシβ1ー4GTcDNAを用いて,ヒト胎盤及びマウスF9細胞cDNAライブラリーをスクリーニングすることにより,β1ー4GTをコードするヒト及びマウスのfull lengthクローンを得て塩基配列を決定した.マウスは399個,ヒトは398個のアミノ酸をコードLN末端にそれぞれ18個の疎水アミノ酸より成る膜結合部をもっている.ヒトーマウス間の相同性はきわめて高く核酸レベルで78%,アミノ酸では86%の相同性がある.C末端部(200399)は特に相同性が高く98%のアミノ酸相同性があった.この部分が酵素活性部位或は基質特異性認識部位ではなかろうかと考えている. J.Paulsonらのα2ー6SialyltransferaseのcDNAの塩基配列と我々のマウスβ1ー4GTとの比較の結果,膜結合部及び蛋白cleavage siteにかなりの相同性がみられた.我々のβ1ー4GTもゴルジ膜或は細胞膜結合型GTと分泌型GTとして活性が検出されることから,蛋白レベルでのcleavageによって両者が産生されるものと思える.ノーザン分析の結果,4.2Kbのバンドが検出され,我々のcDNAがfull lengthであることを確認した.サザン分析ではβ1ー4GTの全ゲノム遺伝子は約35Kbと推定され,このうち10Kbはクローニング済みである.ヒトcDNAのアミノ酸配列より合成されたペプチドを免疫することにより抗血清を作成した. β1ー4GTの細胞内局在や今後の発現系ベクターでの実験にきわめて有用になるものと思える.62年度に単離したヒトおよびマウスのガラクトシルトランスフェラーゼ(β1-4galTase)をコードするfull-length CDNAの全塩基配列を決定し発表した。これを材料にヒト及びマウスのゲノムの遺伝子クローンを単離し、解析を行った。全長40kbに及ぶ遺伝子であることが判明し、エクソン、イントロンを決定した。イントロン配列がCDNA中に見出され、スプライシングをうける前の配列がmRNA中に発現されており、この機構が細胞の分化状態と関連して調節されている可能性を追求している。ゲノム遺伝子40kbの全塩基配列決定にはさらに時間がかかるのが、エクソン-イントロンのJunction部位は決定された。ゲノム遺伝子の調節領域を決定するため、その5'端をクローニングしまず塩基配列を決定した。現在、CAT遺伝子と組み換え、その発現を細胞の分化状態の違いにより検討している。full-langth CDNAを発現系ベクターに組み換え、cos細胞にトランスフェクトすることにより、β1-4galTaseの活性発現を検出することに成功した。その基質特異性を決定することはきわめて興味深いので、現在、様々のアクセプター分子を用いて検討中である。酵母の分泌型ベクターにfull-length CDNAの膜結合部を欠失した配列を組み込み、分泌型酵素としての発現を試みている。

一次構造より推定された抗原部位の合成ペプチドを作成し、免疫することにより抗血清を得た。膜結合型酵素を検出する抗血清により各種組織の光顕レベル電顕レベルの免疫染色を行った。結果、従来より酵素活性により報告されている分布ときわめてよく一致した。さらに電顕にて精巣上体の検索の結果、ゴルジ膜に豊富に存在するのみならず細胞膜上にも存在することが確認された。従来より疑問視されてきた本酵素の細胞膜上での役割について今後この抗血清がきわめて有用な材料となろう。マウスβ1ー4ガラクトシルトランスフェラ-ゼ(以下β1ー4GT)遺伝子の全ゲノムをクロ-ニングし、エクソン-イントロン部分を決定した。ゲノムは全長70kbに及び、7個のエクソンが存在することをエクソンーイントロン境界部分をシ-クエンスすることにより決定した。エクソン1、2、3間はそれぞれ約15kb以上離れておりクロ-ニングに手間どった。膜結合部位はエクソン1に、ORF終止部位はエクソン7にあった。エクソン3と6は、Alternativeにスプライスされ、活性をもつ酵素蛋白は、エクソン3をもたず6をもつエクソン1、2、4、5、6、7より成ることが判明した。エクソン3の塩基配列決定の結果、終止コドンが途中にあらわれ、エクソン3をもつmRNAは成塾酵素蛋白を翻訳できないことが明らかとなった。β1ー4GTとα1ー3GTとの一次構造比較の結果、エクソン6はUDPーGalとの結合ドメインであることが推定された。これをもたないmRNAの翻訳産物がどのような機能をもつのか興味のもたれるところである。マウスfull-length cDNAをpCMV4ベクタ-に組み換え、Cos細胞にトランスフェクトし、β1ー4GT酵素活性を発現させた。結果、GlcNac単糖及び非還元末端にGlcNacをもつAsialsー(As)、Agalactoー(Ag)Tramsferinなどの糖蛋白にはガラクト-スを転移するが、As、Agのムチン型糖蛋白には全く転移しないこと、またαdactoalbuminの存在下ではガラクト-スをグルコ-スに優位に転移すること、転移後はβーガラクトシダ-ゼ処理により分解されることなどより、確かにβ1ー4結合でガラクト-スをGlcNacに転移し、糖蛋白のうちNー結合型の合成にかかわる酵素活性を発輝することが確認できた。さらに酵素のKm値を種々のアクセプタ-を用いて決定し、このcDNAが発現する酵素蛋白が、従来の精製蛋白レベルで知られていたKm値と一致することが判明した。
新規装置を用いた足趾の機能評価の再考および最適なエクササイズ法の開発

前年度までの研究結果から、長趾屈筋の柔軟性を確保することがMedial tibial stress syndrome (MTSS)再発予防に繋がる可能性があり、長趾屈筋へのストレッチエクササイズがMTSS再発予防プログラムとして有効であることが示唆された。本年度はストレッチエクササイズの介入が長趾屈筋の柔軟性に与える効果を比較し、長趾屈筋の柔軟性改善に最適なエクササイズ法を検討した。健常成人男性13名を対象とし、せん断波エラストグラフィーを用いて長趾屈筋に対する徒手的ストレッチングとセルフストレッチングが長趾屈筋の筋硬度に与える即時効果を比較検討し、長趾屈筋に対する効果的なストレッチング方法を明らかにした。実験デザインはクロスオーバー比較試験とした。対象は異なる日に長趾屈筋に対する徒手的ストレッチング、セルフストレッチング、または補助機器を用いたセルフストレッチングの介入を受け、介入前後にせん断波エラストグラフィーを用いて長趾屈筋の弾性率を測定した。徒手的ストレッチング、および補助機器を用いたセルフストレッチングの介入において、長趾屈筋の弾性率は有意に低下した。しかし、セルフストレッチング介入において、長趾屈筋の弾性率は介入前後で有意差が認められなかった。本結果から、従来のセルフストレッチングでは長趾屈筋の筋硬度に対する介入効果は得られないが、補助機器を用いることで、セラピストによる徒手的ストレッチングと同等のストレッチング効果が得られることが明らかとなった。29年度が最終年度であるため、記入しない。Medial Tibial Stress Syndrome (MTSS)の好発部位には長趾屈筋が付着することから、MTSSには第1趾または第2第5趾底屈筋力が関連する可能性がある。しかしながら、これまで第1趾および第2第5趾における底屈筋力は定量的に評価することができずMTSSとの関連は検討されてこなかった。そこで、新規に開発した足趾筋力測定装置を用い、従来の足関節における筋力測定に加え、第1趾および第2第5趾における筋力を測定することで、MTSS既往者における筋力特性を詳細に検討した。その結果、MTSS既往者は非既往者と比較して第1趾底屈トルクが有意に高値を示したが、第2第5趾および足関節の各運動方向における発揮トルクについては、両群で有意差が認められなかった。本結果から、MTSS既往者は長趾屈筋への負荷を減らすため、足関節において長趾屈筋と同じ作用を持つ長母趾屈筋の活動が増大している可能性が示唆された。(Saeki J et al., J Foot Ankle Res, 2017)MTSS発症には下腿の筋の伸張ストレスが関連することが疑われており、筋の硬さがMTSS発症に関連する可能性がある。また、MTSSの発症リスクの一つに既往歴が挙げられることから、MTSS既往者における下腿の筋硬度を横断的に検討することはMTSS発症因子を検討するために有用である。そこで、MTSS既往者と非既往者の下腿後面における筋弾性率を、せん断波エラストグラフィーを用いて測定し、両群で比較した。その結果、MTSS既往者では非既往者と比較して長趾屈筋、および長趾屈筋に筋膜を介して結合する後脛骨筋が硬く、再発を繰り返すMTSSにおいて、長趾屈筋の筋硬度が発症因子となり得ることが示唆された。(Saeki J et al., Scand J Med Sci Sports, 2017)筆頭著者として2編の論文が査読のある学術誌に受理され、当初の計画以上に研究が進展した。これまでの研究結果から、長趾屈筋の柔軟性を確保することがMedial tibial stress syndrome (MTSS)再発予防に繋がる可能性があり、長趾屈筋へのストレッチエクササイズがMTSS再発予防プログラムとして有効であることが示唆された。次年度は様々な方法によるストレッチエクササイズの介入が長趾屈筋の柔軟性に与える効果を比較し、長趾屈筋の柔軟性改善に最適なエクササイズ法を検討する。
主体価値の脳基盤解明

(田中)長期的な行動選択の動因が形成・固定化・保持され、行動に表れるメカニズムを明らかにすることを目的とした長期連続実験を実施し、被殻後部に長期的な価値の獲得を示唆する活動を発見した。また行動・脳活動を含む多変量データから、個人の長期的な行動選択特性を予測できる主体価値の推定モデルを同定するための解析手法の策定を、オープンデータ(Human Connectome Project)を用いて行い、収入や生活の満足度、教育年数などのアウトカムを予測するモデルを作成した。(柳下)マウス頭部固定化で報酬によるパブロフ条件づけを行う実験系で側坐核シナプスの価値記憶形成における役割を調べてきた。側坐核へのシナプス入力を光遺伝学で刺激するとこれが条件刺激になり(CSopto)、さらに報酬との連合の後はこの刺激が強化子になることを明らかにし、側坐核のシナプスが価値記憶形成の基盤にあることを明らかにし論文投稿中である。さらに価値記憶から行動へと至る基盤を調査するために頭部固定化の接近行動の評価系の構築を行った。(橋本)C01西田、D01笠井グループと連携し、東京ティーンコホート(TTC)の脳画像および質問紙データを用いて親子関係が10-12歳の児童の社会機能および脳機能に及ぼす影響を検討する解析を実施し、親子関係の肯定的関係の程度に応じて、児童の安静時における扁桃体を中心とした機能ネットワークが修飾される予備的な知見を得た。TTCのサブサンプルデータ(iTTC)から取得された11-12歳児童の文法性判断課題のデータを解析し、性別や世帯収入が格助詞の正しい用法に影響を及ぼす結果を得た。(中谷)東京大学駒場キャンパスの3T-MRI装置を用いて、母子にて来所した第二期(13歳時)の児童または生徒68人を対象にしてiTTCデータ収集のための実験を実施した。領域間連携の重要課題である思春期コホートデータを用いた研究でも、親子関係の肯定的機能と社会脳ネットワークの機能結合の間に強い相関関係を認める予備的結果が得られた。また多変量解析手法の検討を行いデータ取得後にスムーズに解析に移る準備を整えたこと、また解析手法を論文として発表できたことからも、進捗状況は概ね順調であるといえる。(田中)TTCおよびiTTCデータに関しては、現段階で得られている第1期のデータから第2期の主体価値に関わる指標の予測を行う予定である。また今後縦断の脳画像データが子・親で集まれば、因果関係を調べる解析を行うことが可能となる。そのために、行動指標の選定とデータの整理を慎重に行っていく。(柳下)本年度に開発した接近行動を評価する実験系を用いて価値記憶が欲求状態に応じて行動選択に至るシナプス基盤を調査する。さらにこれまで側坐核D1細胞が主に関わる報酬による正の価値記憶の保持について調査してきたが、D2細胞が学習に関与すると考えられる罰による負の価値のシナプス基盤について調査する。さらにPFCシナプスの可塑性特性についても分かりつつあるため、PFCシナプスが価値記憶保持や行動選択において担う役割についても探索する。(橋本)思春期コホートのMRIデータ解析から得られた予備的結果をさらに検討を加え、成果を論文にまとめていく。A01内、および班間連携により、思春期の主体価値形成に関与する言語・メタ認知機能の例として、自伝的記憶の脳内機序に関する機能イメージングのデータ取得を開始する。また、A01田中と連携し、同じく主体価値形成に重要な役割を果たす心理的機能である認知的不協和の解消の脳内機序に関する機能イメージング研究をおこなう。(中谷)第二期iTTCでは八重洲クリニックと分担してデータの収集を行なって来たが、来年度から始まる第三期では駒場キャンパスで全てのデータ収集を行う予定である。また、東京ティーンコホートデータを用いて、親子関係や友人関係が人生の満足度及ぼす影響、スポーツや音楽などの課外活動が実行機能の発達を促進する効果、実行機能の発達と思春期における身体不定愁訴の関係を調べることで、思春期主体価値形成に寄与する要因を検証する予定である。1-a)マウスの動物個体において、価値学習のシナプス可塑性基盤を探索するため、頭部固定下の条件づけ系を開発した。この系で音(条件刺激)と水(報酬)の連合は1日で成立し、D1細胞の可塑性阻害ペプチドで学習が消失した。さらに、側坐核へのシナプス入力を光遺伝学により刺激することでも報酬と連合学習させることに成功した。この記憶は2ヶ月以上保持されることを予備的に明らかにした。また罰による学習の系についても構築し、D2細胞の関与が分かってきた。このように側坐核における価値保持のシナプス機構について明らかにしつつある。1-b)長期的な行動選択の動因が形成・固定化・保持される脳システムを解明するための、長期連続実験プロトコルの策定とプレ実験を開始した。また行動・脳活動を含む多変量データから、個人の長期的な行動選択特性を予測できる主体価値の推定モデルを同定するためのデータ取得プロトコルをC01との連携により策定した。また、すでに八重洲クリニックで実施していたサブサンプルを対象とした実験では、双曲割引課題を実施し行動データの予備的解析を行い、サブサンプルでは反応時間のばらつきが大きく、選択の選考による特性が見られた。2)主体価値の形成・維持に関わる言語・メタ認知機能の一側面として、複数の視点

取得による自己・他者評価に関わる脳機能ネットワークを同定するfMRI研究をおこなった(Hashimoto et al., 2016)。この研究で開発した心理課題は、うつ傾向の大学生を対象とした介入研究(D01岡本G)の評価に応用され、グループ間連携に発展させることができた。また、情動・価値に関連した脳ネットワークの思春期発達を検討するため、C01西田・D01笠井Gと連携し、思春期コホートの質問紙およびMRIデータを用いた検討を開始した。その結果、親子関係と特定脳領域の皮質厚との間に有意な相関を認める等の予備的結果を得た。マウスの動物個体において、側坐核における価値保持のシナプス機構を調査する系の構築が完了し、当初の計画通りに進んでいる。長期的な行動選択課題に関しては、3月1日より2名の内部被験者を対象としたプレ実験を実施しており、またTTCサブサンプルを対象としたコホート実験の準備も完了しており、順調に進んでいる。主体価値の形成に関係するメタ認知の一側面である視点取得に焦点をあて、初年度において、その成果を論文として発表できたこと、さらにそこで開発された心理課題が、グループ間連携(D01)においても、論文となる成果につながったことは、グループ間連携を含め、本領域での研究体制が順調に機能していることを示している。また、同じく領域間連携の重要課題である思春期コホートデータを用いた研究でも、すでに調査項目を決定し、具体的にMRIデータ解析を始動させたこと、さらに予備的な解析結果が得られたことから、進捗状況は概ね順調であるといえる。(田中)長期的な行動選択の動因が形成・固定化・保持され、行動に表れるメカニズムを明らかにすることを目的とした長期連続実験を実施し、被殻後部に長期的な価値の獲得を示唆する活動を発見した。また行動・脳活動を含む多変量データから、個人の長期的な行動選択特性を予測できる主体価値の推定モデルを同定するための解析手法の策定を、オープンデータ(Human Connectome Project)を用いて行い、収入や生活の満足度、教育年数などのアウトカムを予測するモデルを作成した。(柳下)マウス頭部固定化で報酬によるパブロフ条件づけを行う実験系で側坐核シナプスの価値記憶形成における役割を調べてきた。側坐核へのシナプス入力を光遺伝学で刺激するとこれが条件刺激になり(CSopto)、さらに報酬との連合の後はこの刺激が強化子になることを明らかにし、側坐核のシナプスが価値記憶形成の基盤にあることを明らかにし論文投稿中である。さらに価値記憶から行動へと至る基盤を調査するために頭部固定化の接近行動の評価系の構築を行った。(橋本)C01西田、D01笠井グループと連携し、東京ティーンコホート(TTC)の脳画像および質問紙データを用いて親子関係が10-12歳の児童の社会機能および脳機能に及ぼす影響を検討する解析を実施し、親子関係の肯定的関係の程度に応じて、児童の安静時における扁桃体を中心とした機能ネットワークが修飾される予備的な知見を得た。TTCのサブサンプルデータ(iTTC)から取得された11-12歳児童の文法性判断課題のデータを解析し、性別や世帯収入が格助詞の正しい用法に影響を及ぼす結果を得た。(中谷)
小胞体化学シャペロンによる吸入麻酔薬の神経毒性の制御

・目的:近年、麻酔薬による神経毒性が指摘されている。我々は小胞体機能が障害された遺伝子変異マウスを用いて、吸入麻酔薬による神経毒性の分子機序を検討した。・成果:変異BiP(小胞体シャペロン分子)ノックインマウスと野生型マウスを胎生期に吸入麻酔薬セボフルランに曝露すると、短期的には変異BiPノックインマウスにおいて、神経細胞死が多く誘導される傾向がみられた。長期的には加齢による認知機能低下が早まる可能性が示唆された。・考察:吸入麻酔薬は小胞体機能を阻害することが示唆され、短期的にも長期的にも神経障害につながる可能性がある。神経毒性に感受性の高い個体において、麻酔薬の使用量を考慮する必要がある。・目的:麻酔薬は可逆性を前提として使用されて来たが、近年吸入麻酔薬による神経毒性が指摘されている。こうした神経毒性に対して、胎児、新生児期の発達過程の神経系、神経細胞や成人においても存在する神経幹細胞は特に感受性が高いと考えられる。吸入麻酔薬に曝露されることによって、急性の神経細胞死や長期的な認知機能障害の発生が助長される可能性が報告されているが、吸入麻酔薬の神経細胞毒性の分子機序は明らかではなかった。我々は小胞体機能が障害された遺伝子変異マウスを用いて、吸入麻酔薬の神経細胞毒性に小胞体機能障害が関与している事を世界に先駆けて報告した。本研究ではさらに研究を発展させ、小胞体ストレスがどのように神経細胞毒性に関与しているのかをその分子機序を検討する。また、化学シャペロンの投与による神経保護の、臨床応用に向けた基礎的検討を行う。・27年度の方法:吸入麻酔薬による神経毒性と小胞体機能との関連を検討するために、変異BiPノックインマウスと野生型マウスを胎生期に吸入麻酔薬セボフルランに曝露し、短期的に神経細胞障害、神経細胞死がどのように起こるかを、形態学的、生化学的検討を行い、吸入麻酔薬による小胞体機能障害を検討する。・27年度の結果:胎児マウス脳の組織像では、変異BiPノックインマウス、特にホモ変異マウスにおいて、細胞死が多く誘導される傾向がみられた。また、ウエスタンブロット解析の結果でも、セボフルラン曝露によって、ホモ変異マウスではアポトーシス関連分子CHOPの発現が増加したが、ヘテロ変異マウスではぞうかしなかった、つまり、セボフルラン曝露で小胞体ストレスが生じるが、ホモ変異マウスでは小胞体ストレス反応による代償ができずに、細胞死が誘導されたと考えられた。・平成27年の4月から5月にかけての2か月間、研究者本人の2回にわたる入院とその後の自宅療養のために、研究が行えなかったため。・平成27年10月から半年間、研究者本人の産休と育休のために、研究が行えなかったため。・目的:麻酔薬は可逆性を前提として使用されてきたが、近年神経毒性が指摘されている。こうした毒性に対して、胎児や新生児期の発達過程の神経細胞や成人においても存在する神経幹細胞は特に感受性が高いと考えられている。吸入麻酔薬曝露によって、旧姓の神経細胞死や長期的な認知機能障害の発生が助長される可能性が報告されているが、その分子機序は明らかではなかった。我々は小胞体機能が障害された遺伝子変異マウスを用いて、吸入麻酔薬の神経毒性に小胞体機能障害が関与していることを世界に先駆けて報告した、本研究ではさらに研究を発達させ、小胞体ストレスがどのように神経細胞毒性に関与しているのかを検討した。・方法:変異BiP(小胞体シャペロン分子)ノックインマウスと野生型マウスを胎生期に吸入麻酔薬セボフルランに曝露し、短期的に神経細胞死がどのように起こるかを、組織学的、生化学的検討を行い観察した。また、長期的な認知学習機能障害が生じるかを8方向迷路実験を行い観察した。・結果:胎児マウス脳の組織像では、変異BiPノックインマウス、特にホモ変異マウスにおいて、細胞死が多く誘導される傾向がみられた。ウエスタンブロット解析の結果でも、セボフルラン曝露によって、ホモ変異マウスではアポトーシス関連分子CHOPの発言が増加した。迷路実験では、野生型マウスに比べて変異マウスでは年齢による認知機能の低下が早い傾向がみられたが、セボフルラン曝露によって、老化が早まる可能性が示唆された。・考察:セボフルラン曝露によってBiPの発現誘導がみられることから、吸入麻酔薬は小胞体機能を阻害することが示唆された。胎生期のセボフルランの曝露は、若年マウスの認知機能を低下させ、老化を促進することも示唆された。既に何らかの障害を受けている細胞は吸入麻酔薬による障害が代償されない可能性があるため、臨床において使用量の調節が必要だと考えられる。

・平成28年度に育休から復帰後に、2年分の研究を行っていく。平成28年度の研究は長期的影響を検討していくものが含まれているため、復帰後にすぐに研究にとりかかることができるように、育休前・育休中から、各遺伝子変異マウスの交配・飼育を行っていき、十分量のマウスが各月齢でそろうようにしておく。麻酔科学・平成27年10月より、産休育休期間となり、研究中断しているため。・平成28年度に育休より復帰してから、使用再開する。
細胞内酵素機能障害としてのパーキンソン病の研究

従来パーキンソン病の病態は、黒質線条体系におけるドーパミン枯渇によるシグナルの低下として、神経伝達物質あるいは受容体調節の異常として検討されてきたが、線条体細胞内の酵素機能異常としての可能性がある。線条体ドーパミン受容体シグナルの標的酵素としてアデニル酸シクラーゼがあげられるが、同酵素には9種類のサブタイプが存在し、線条体には同部位に特異的に発現する5型サブタイプが知られている。我々の開発した5型ノックアウト動物では、線条体に限局したcAMPシグナルの欠損がみられ、協調運動の障害などの運動機能障害がみられ、さらにヒトパーキンソン病治療薬投与によって症状の改善がみられることから、パーキンソン病の原因としてのアデニル酸シクラーゼの酵素機能障害が考えられる。本申請ではその酵素機能異常とパーキンソン病の関連を明らかにするとともに、培養線条体細胞における同酵素の役割を検討した。1.数ヶ月に及ぶ試行錯誤の結果、2週令マウスより得られた線条体細胞の安定した初代培養に成功した。コラゲナーゼなどの酵素処理時間の調節により、胎児細胞とはかなり異なる条件を用いることにより、2週令マウスにおいても同様の培養が可能であることが、DAPIおよびMAP2染色によって確認された。2.線条体に発現するドーパミン受容体およびベータアドレナリン受容体をそれぞれドーパミン、イソプロテレノールで刺激すると、細胞内cAMP産生は後者による増加量が著名に多かった。しかし、その後の線条体細胞死を測定すると、前者の刺激によって著名に増加することがわかった。以上の所見から、ドーパミンによる細胞生存の制御メカニズムが推測された。
ヘリカルCTによる骨壁厚さの精密測定法の研究

前年度に引き続きCT画像を用いた骨壁厚さ精密測定法として考案したDual Mode LSF解析法に関する1.測定精度評価に関する研究、2.臨床利用プロトコール開発のための研究を本年度研究計画に沿って進めた。2の一連の解析過程の効率化を図るプロトコールの開発については、本年度予算にて導入したSHARPMN-370-X20および、開発言語Visual Basicを用い、現在も進行中である。これまでのところ、CT画像の表示と関心領域におけるCT値データ配列の抽出が行えるまでになっており、これに対する、LSFの計算処理、convolutionによる画像歪み量の算出とノーマルモード、高分解能モード間の相関データ算出の自動化のプログラムを作成中である。また、これまでの研究過程に置いて、cortical mass thicknessが、画像プロファイル積分面積に等価であることをコンピュータシミュレーションを用いて証明することに成功し、第77回日本医学放射線物理学会大会(H11.4.5-6;東京)にて報告の予定である。この結果と本科研費の骨壁厚さ測定法を併用することにより箔層皮質骨の骨物理密度測定の可能性が示唆されたことから、皮質骨物理密度測定法の開発へと応用範囲を広めて行くことを考えている。本年度は、CT画像を用いた骨壁厚さ精密測定の一方法として、Dual Mode LSF解析法を考案し、この解析法の測定精度の検討を行った。CT画像のスライス平面内のLSF(Line Spread Function)を測定し、それと種々の条件下でのObject FunctionのConvolutionから、画像に生ずる歪みとObject Functionのパラメータとの関係を検討した。この検討をノーマルモード表示画像とハイレゾルーションモード表示画像において行い、この異なる二つのモードにおける歪みの関係を3次多項式近似した。多項式係数を壁厚さの関数として求め、Window Level(WL)=Li;(WW=1)において求めたノーマルモード表示画像と、ハイレゾリューションモード表示画像における壁厚さを用いて、真の壁厚さ(d)を求め、WL=Liを変化させて同一のd値を得ることを確認した。以上がDual Mode LSF解析法の概略であり、第74回日本医学放射線物理学会大会(1997/9月)および、第38回日本歯科放射線学会総会(1997/10月)にて報告した。精度の評価を、A1スロープファントム(0-2mm厚)、ランドファントムを用いて行い、1mmを越える厚さの骨壁に対して、0.1mm以内の精度で測定が可能なこと、1mm以下の骨壁については測定精度の低下が見られることが示された。現在、さらに骨等価スロープファントムを用いて詳細な検討を進めており、CAR′98(Computer Assisted Radiology and Surgery第12回国際シンポジウム′98.June:東京)での発表がacceptされている。以上に平行して、CT装置からEthernetを介してパーソナルコンピュータへCT画像転送を可能とし、また、PSF測定用ファントムを作成した。今後、PSFファントムの同時撮影により、測定限界の改善が可能かどうかについて検討を進めるとともに、解析プログラムの開発を進めて行く。
ヒト腫瘍のRNA 塩基修飾の変化

ヒト肺がん組織内のm6Aの測定をおこなったところ、腫瘍部でm6Aが有意に多く観察され、さらに、予後と比較をするとm6A/Aの比が高い肺がんは予後が悪かった。生物学的原因探索のため基礎dataとして肺がん細胞株でm6Aの修飾酵素METTL14, METTL3, WTAP, FTO, ALKBH5, YTHDF1, YTHDF2の発現を調べた。不死化気管支上皮で発現無く、肺がんで高発現するWTAPのsiRNAによる発育抑制効果・m6A/Aの減少を確認した。逆にWTAP過剰発現ではgrowthの亢進がみられた。最後に641例の自験例を用いてWTAPの肺がん組織での発現とその予後との相関を見いだした。128例の肺がん組織において、m6Aをmass spectrometryで測定したところ、total adenineで割った値でも腫瘍部有意におおくみられた(P= 9.36e-10)。この128例をm6A/Aの値の高いものと低いものにわけて、臨床的情報を比較したところ、年齢、喫煙歴、組織分類、病期、EGFRの変異いずれの指標もこの2群では差が見られなかった。しかし、EGFRのリン酸化を免疫染色で調べてみると、リン酸化群で、m6A/A値が有意に低かった。いっぽうtotalのEGFRの染色値でみると、m6A/A値によらず差はなかった。興味深いことに、下流シグナルのpSTAT, pAKTといったものでもそれらの発現群で、m6A/Aが有意に低かった。さらに、生存曲線をみてみると、m6A/A値の低いほうが予後がよかった。T?N of m6Aのhigh/lowでHazard ratioは1.072 (p=0.032)。これらの修飾に関わる酵素群、METLL14, WTAP, METLL3(以上writer), ALKBH5, FTO(Eraser)の発現と予後の関係をin silicoのdatabaseからみると、ALKBH5以外は低発現群の予後が有意に悪い。自験例で、これらの酵素の発現をqRT-PCRではかってみると、METTL14, FTO, WTAPではやや腫瘍で減弱している傾向があった。mA/Aの値と、これらの酵素の発現量の相関をとっていみると、必ずしも、予想される機能を反映しているわけではなかった。つぎに肺がんのcell lineでmRNAの分画でm6A/Aを測定してみると、total RNAよりは高率に存在することが確認でき、8個のlung cancer cell line, 1個のimmortalized cell lineでも同様であった。この細胞系でさらに、m6Aの臨床病理学的な意義を検討していく予定である。組織のdata,細胞株のdataなどが蓄積しており、targetとなる遺伝子の探索をする段階になっている。解析の性格上、primary tissueの解析結果の解釈は、cell lineの解釈をふくめた上で種々のconfoundingsを考慮して行う必要がある、つまりさらに挑戦的なのであるが、とくにtargetとしてわかりやすい分子を使うことに決めており、平行して手堅いdataも得ることができるのではと期待している。ヒトRNAの修飾とくにm6Aと略称されるN6-methyladenosineは、3'UTRにちかいところと、5'-UTRに近いところにpeakがあると信じられており、細胞のtranscriptの安定性などに大きな影響を与えると考えられている。この修飾は、m6A methyltransferaseとm6A demethylaseという逆方向に作用するいくつかの酵素によってdynamicに制御されており、メチル化(writer)にはMETTL3, METTL14, WTAPなどがり、また脱メチル化(eraser)にはFTO, ALKBH5などがしられている。さらにm6A readerと言われるYTHDC1などが処理後にもmRNAのprocessingに関与し、さらに核外で、YTHDF1, YTHDF2などがtranslationやmRNA decayなどに関わる。このようなRNA代謝のダイナミズムがヒト腫瘍でどのようになっているかを肺がん組織を用いて検討した。ヒト肺腫瘍ではm6Aは対応する非腫瘍部よりも多く、ほぼ1.2倍ほどで(P = 9.36 x e^-10)である。126例の肺がん例で、腫瘍部と非腫瘍部m6Aの比の値を種々の臨床情報(年齢・性・喫煙歴・組織型・stage)と比較しても特徴的な相関は見られない。しかし詳細に分子病理学的検討を行うと、リン酸化EGFR発現例ではm6A/Aの値は低値であり、有意差に到達していないがEGFR変異陽性例で同様に低い傾向が見られる(total EGFRでは差はでない)。これらのシグナル下流のSTAT3やAKTのリン酸化も低下する。また、m6A/Aの値の高いほうが予後は悪い。さらにMETTL14, METTL3, WTAP, FTO, ALKBH5の発現を日本人の肺がんで実際に調べ、病理学的意義を明らかにし、とくにWTAPに注目して、高発現肺がん株を用いて標的遺伝子の機能解析を行い、肺がんにおける動態を明らかにしつつある。

生物学的原因探索のため基礎dataとして肺がん細胞株でm6Aの修飾酵素METTL14, METTL3, WTAP, FTO, ALKBH5, YTHDF1, YTHDF2の発現を調べた。不死化気管支上皮で発現無く、肺がんで高発現するWTAPのsiRNAによる発育抑制効果・m6A/Aの減少を確認した。逆にWTAP過剰発現ではgrowthの亢進がみられた。最後に641例の自験例を用いてWTAPの肺がん組織での発現とその予後との相関を見いだした。臨床検体におけるm6Aの測定、m6A修飾関連蛋白のmRNAレベルでの評価はいずれも順調に進んでいる。m6A修飾に関わる酵素蛋白はm6Aを付加するWriter (METTL3, METTL14, WTAP)、m6Aを外すEraser(ALKBH5, FTO)、さらにm6A修飾部位を特異的に認識するReader(YTHDF1、YTHDF2、YTHDF3など)に分類され、これらの機能蛋白が肺がんの腫瘍細胞においてどう発現、関係しているか肺がんセルラインを用いて調べていく予定である。具体的には肺がんセルラインの中でm6A修飾(m6A/A; %表示)が比較的高かったセルラインを用いて、m6A修飾に関わる酵素蛋白をsiRNAないしshRNAによりノックダウン、また、ベクターを用いた酵素蛋白遺伝子の強制発現株を作成し、m6A修飾の変動をLC-MS/MSで定量的に測定し、さらに、proliferation assay、apoptosis assay、migration assayやinvasion assayによる機能解析も実施する。機能などで変化がみられた場合、m6Aはpost-transcpriptionalな翻訳段階での効率変化をもたらすことが知られており、過去の文献を参考にして代表的なoncogeneについて、mRNAレベル、タンパク質レベル、それぞれにおける発現量の変化をRT-PCRやWestern blottingで評価していく。Targetとなる遺伝子群を追跡するにあたって、polyA+精製を経たRNAに対してm6A抗体を用いてimmunoprecipitationを行い、次世代シーケンスを用いて、網羅的なm6A修飾部位の探索も実施し、さらに、m6A関連修飾蛋白のノックダウンまたは強制発現株における変化も評価する予定である。分子病理学
第二言語作文のための有益な情報提示を目的とした多言語作文支援ツール

本研究では,第二言語の基本的な語彙や文法を修得したユーザに対して,第二言語での作文時に有用な情報を提示するために,Web検索エンジンを活用した多言語作文支援ツールを開発した.本研究では,検索エンジンのヒット数をWeb上での疑似的な利用頻度とみなして利用する.ユーザが書いた文やフレーズの妥当性を検証したり,ユーザの語彙レベルに基づいて用例文を提示したりする方法を提案した.本研究では,第二言語の基本的な語彙や文法を修得したユーザに対して,第二言語での作文時に有用な情報を提示するために,Web検索エンジンを活用した多言語作文支援ツールを開発した.本研究では,検索エンジンのヒット数をWeb上での疑似的な利用頻度とみなして利用する.ユーザが書いた文やフレーズの妥当性を検証したり,ユーザの語彙レベルに基づいて用例文を提示したりする方法を提案した.本研究では,既存の言語処理技術・資源を有効活用することで,用例検索・提示および産出文の検証に主眼をおいた多言語作成支援ツールを構築する.提案ツールは,機械翻訳のようにシステム主導の支援ではなく,あくまで学習者が主体となり,自発的・訓練的に作文を行うための情報提示が目的である.本年度は,以下の項目に対して研究を実施した.1.多言語化に対する予備調査代表的な言語に対する作文支援,学習支援に関する文献サーペイを行い,今後の方針を検討した.特に本年度は英語と日本語を中心にサブ的にドイツ語を扱うことに決定した.2.柔軟な検索法の考案・実装GoogleおよびYahoo APIを活用することで,柔軟な検索が行えるようになった.3.用例の自動抽出・提示法の考案・実装語彙レベルに基づいて日本語と英語の用例文を検索結果から自動抽出し,提示する手法を提案した.日本語の語彙リストには, JLPT語彙リストを,英語の語彙リストには,JACET8000とSIL6000を利用した.語彙レベルに適した用例が抽出可能となったが,用例文の質的問題が明らかになったので,次年度は,改善方法を検討する必要がある。4.比較候補のランキング表示、産出分の検証法の考案・実装英語と日本語において、入力された比較候補から検索式を自動生成する機能の検討・実装を進めた。特に、日本語の助詞の使い回しを検証するために、簡易係り受けに基づく検索式の生成法を考案した。英文に対しては、構文チェック機能と妥当性検証のための英文の抽象化支援法を提案した。以上の一部の成果は、国際会議3件と研究会2件、その他2件で発表し、有用性と今後の課題について整理した。本研究では,既存の言語処理技術・言語資源を有効活用することで,用例検索・提示および産出文の検証に主眼をおいた多言語作文支援ツールを構築する.提案ツールは,機械翻訳のようにシステム主導の支援ではなく,あくまで学習者が主体となり,自発的・訓練的に作文を行うための情報提示が目的である.本年度は,以下の項目に対して研究を実施した.1.ツールの多言語化:世界の主要言語での作文支援を行うために,対象言語を日本語・英語・ドイツ語・中国語・韓国語・フランス語・イタリア語・スペイン語・ポルトガル語の全9ヶ国語に拡張し,対応する機能を実装した.またインタフェースも各言語に対応させた.2.柔軟な検索法の考案・実装:言語によって文法が異なるため語順でのミスも多い.そこで,語順を考慮した検証支援を実装した.また,不明な単語やフレーズをワイルドカードで抽象化して検証する機能に対して,複数のワイルドカードおよびその候補が指定できるように改良した.この機能により,柔軟な検証が可能となった.3.用例の自動抽出・提示法の改良:指定単語の論理演算により類似用例を検索する機能を実装した.これにより作文に利用したい用例の絞り込みが可能になったが,用例の質に関する問題が残っている.この点においては今後も継続して検討する必要がある.以上の成果の一部は,国際会議1件と研究会1件,その他2件で発表し,有用性と今後の課題について整理した.本研究では,既存の言語処理技術・言語資源を有効活用することで,用例検索・提示および産出文の検証に主眼をおいた多言語作文支援ツールを構築する.提案ツールは,機械翻訳のようにシステム主導の支援ではなく,あくまで学習者が主体となり,自発的・訓練的に作文を行うための情報提示が目的である.本年度は,以下の項目に対して研究を実施した.1)言語の特徴を考慮した柔軟な検証法の考案と実装算出文の妥当性を検証するn-gram検索では,誤りの候補を検できるが,その訂正方法を支援することができなかった.そこで,n-gram検索の結果を基に,ユーザが試行錯誤しながら誤りを動的に訂正できる機能を実装した.2)用例の自動抽出・提示法の改良Webコーパスは基本的に単言語コーパスである.しかし,作文には対訳コーパス(パラレルコーパス)が有用な情報源となる.そこで,CiNiiのAPIを利用し,日英・英日の対訳用例を提示する機能を実装した.日英以外の言語についても同様な情報源があれば同じ手法が適用可能である.3)ログの活用学習者の履歴情報(検索キーワードや検索結果など)は,ユーザ毎の学習データと見なすことができるため,この情報を分析することで各ユーザの学習を支援するための有用な情報が得られる可能性がある.

そこで,入力ログを活用したサジェスト機能を実装した.サジェスト機能を利用することで,作文時の試行錯誤を支援できる.以上の成果は,学術論文1件,国際会議2件,研究会1件,その他(全国大会など)2件で発表し,提案手法の有用性と今後の課題について整理した.