hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アクション・リサーチを通じた英語教師の専門性向上と成長に関する量的・質的研究

まず、英語教師が自分自身の専門能力を振り返り、自己評価をするための質問紙「自己評価チェックリスト」を開発した。そして、この自己評価チェックリストを使用し、AR実践による英語教師の変化を探るための調査を実施した結果、その効果は下位能力によって異なることが示唆された。また、インタビュー調査による質的データの分析結果からは、前述の自己評価チェックリストによって測定される専門能力だけではなく、より幅の広い効果があることが示唆される結果が得られた。本研究の目的であるAR実践による英語教師の専門性向上と成長全般に対する効果を明らかにするためには、参加教師の確保と研究のための質問紙の開発が不可欠であるが、どちらも概ね当初の計画通りに準備が進み、ほぼ当初の計画通りデータの収集と分析が進められている。今後は、本年度までに収集された量的・質的データを分析し、本研究を通じて開発された英語教師のための自己評価チェックリストの有効性を検証し、それをまとめて発表していきたい。また同時に、ARを実践する英語教師に関する量的データと質的データを継続して収集し、さらにそれらのデータ量を増やしていきたい。そして、これらの量的研究と質的研究を継続して実施することにより、AR実践による英語教師の専門性向上と成長全般に対する効果を明らかにし、研究発表あるいは論文の執筆につなげていきたい。人文学今後は、本年度収集された量的・質的データを分析し、まずは本年度開発された質問紙の有効性を検証したい。そして、必要であれば、質問紙の軽微な修正を行い、引き続き量的研究による調査を継続していくこととする。また同時に、ARを実践する英語教師に対するインタビュー調査などの質的データの収集を継続し、量的にも質的にも十分な量のデータを収集していきたい。最終的な残額が少額となってしまい、次年度の予算と合算して使用することにより、有効に予算を活用したいと考えたため。次年度は、本研究課題の最終年度にあたるため、これまでに得られた研究成果について学会での発表を行いたいと考えている。そのための学会旅費の一部に補充して使用する予定である。
高分子量熱ショックタンパク質による骨代謝制御の分子基盤に関する研究

種々のストレスに対する生体反応をストレス反応と呼んでおり、外的環境の変化に対し生体は迅速に反応する。ストレス蛋白質(heat shock protein; HSP)は、熱や化学物質などのストレスにより誘導される一群のタンパク質の総称で、分子量が70kDaのHSP70や90kDaのHSP90など高分子量ストレス蛋白質と、分子量が10-30kDaのHSP27、HSP20などが低分子量ストレス蛋白質として大別されている。HSPは、分子シャペロンとして機能すると考えられている。HSP70は非刺激状態の細胞においても恒常的に発現している。またHSP70は、癌や自己免疫疾患などの疾患の病態に関与していることが報告されているが、骨芽細胞における詳細な役割はいまだ明らかでない。骨は破骨細胞による骨吸収とそれに引き続く骨芽細胞による骨形成によって骨リモデリングは絶えず活発に行われている。骨レモデリングにおいて骨吸収部位への骨芽細胞の遊走は必須であり、骨折時の骨修においても遊走は重要であると考えられている。しかし、骨芽細胞の遊走の調節機序の詳細は未だ明らかとされていない。Insulin-like growthfactor-I (IGF-I)は骨基質中に貯蔵されており、破骨細胞による骨吸収により遊離、活性化される骨形成促進因子である。本研究では、骨芽細胞様MC3T3-E1細胞においてIGF-I刺激による細胞の遊走におけるHSP70の役割を検討した。骨芽細胞において高分子量ストレスタンパク質の一つであるHSP70がIGF-Iによる細胞遊走能をp44/p42 MAPキナーゼを介し、促進的に制御していることを明らかとした。骨芽細胞においてHSP70がIGF-Iによる細胞遊走を、促進的に制御していることを明らかとした。加えて細胞内情報伝達機構に関してHSP70はIGF-Iによる骨芽細胞の遊走において、p44/p42 MAPキナーゼの上流で機能していることを明らかとした。今回の結果から、HSP70が骨リモデリングや骨折の治癒過程において、IGF-Iによる骨芽細胞の遊走能の調節因子として重要な役割を担っていることが示唆された。この結果から、高分子量ストレスタンパク質の一つであるHSP70が骨粗鬆症などの代謝性疾患への新たな治療ターゲットとなる可能性を示唆することが出来た。種々の刺激因子による骨芽細胞の遊走における高分子量ストレス蛋白質、HSP70およびHSP90の役割を検討する。骨芽細胞において、骨代謝調節因子であるインターロイキン-6の産生、および血管内皮細胞の特異的増殖因子であるvascular endothelial growthfactorの産生における高分子量ストレス蛋白質、HSP70およびHSP90の役割を検討する。ストレス蛋白質(heat shock protein; HSP)は、熱や化学物質などのストレスにより誘導される一群のタンパク質の総称で、分子量が70kDaのHSP70や90kDaのHSP90など高分子ストレス蛋白質と、分子量が10-30kDaのHSP27、HSP20などが低分子量ストレス蛋白質として大別されている。血管内皮細胞の特異的増殖因子であるvascular endothelial growthfactor (VEGF)は、骨芽細胞においてtransforming growthfactor-β(TGF-β)を含む様々な骨代謝調節因子によって産生されることが報告されているが、その詳細は未だ明らかとされていない。TGF-βは骨基質中に貯蔵されており、破骨細胞による骨吸収により遊離、活性化される。TGF-βの細胞内情報伝達機構として近年、その作用はSmad依存性経路に加えてmitogen-activated protein (MAP) kinase等のSmad非依存性経路を介することが明らかとされた。本研究では、骨芽細胞様MC3T3-E1細胞においてTGF-β刺激によるVEGF産生おけるHSP70の役割を検討した。骨芽細胞においてHSP70がTGF-βによるVEGF産生をp38 MAPキナーゼを介し、抑制的に制御していることを明らかとした。骨芽細胞においてHSP70がTGF-βによるVEGF産生を、抑制的に制御していることを明らかとした。加えて細胞内情報伝達機構に関してHSP70はTGF-βによるVEGF産生において、p38 MAP kinaseの上流で抑制的に機能していることを明らかとした。今回の結果から、HSP70が骨リモデリングや骨折の治癒過程において、TGF-βによるVEGF産生の調節因子として重要な役割を担っていることが示唆され、骨粗鬆症などの代謝性疾患への新たな治療戦略となる可能性が考えられた。

HSPは、分子シャペロンとして機能すると考えられている。HSP70は非刺激状態の細胞においても恒常的に発現している。またHSP70は、癌や自己免疫疾患などの疾患の病態に関与していることが報告されているが、骨芽細胞における詳細な役割はいまだ明らかでない。骨は破骨細胞による骨吸収とそれに引き続く骨芽細胞による骨形成によって骨リモデリングは絶えず活発に行われている。骨レモデリングにおいて骨吸収部位への骨芽細胞の遊走は必須であり、骨折時の骨修においても遊走は重要であると考えられている。しかし、骨芽細胞の遊走の調節機序の詳細は未だ明らかとされていない。Insulin-like growthfactor-I (IGF-I)は骨基質中に貯蔵されており、破骨細胞による骨吸収により遊離、活性化される骨形成促進因子である。本研究では、骨芽細胞様MC3T3-E1細胞においてIGF-I刺激による細胞の遊走におけるHSP70の役割を検討した。骨芽細胞において高分子量ストレスタンパク質の一つであるHSP70がIGF-Iによる細胞遊走能をp44/p42 MAPキナーゼを介し、促進的に制御していることを明らかとした。骨芽細胞においてHSP70がIGF-Iによる細胞遊走を、促進的に制御していることを明らかとした。加えて細胞内情報伝達機構に関してHSP70はIGF-Iによる骨芽細胞の遊走において、p44/p42 MAPキナーゼの上流で機能していることを明らかとした。今回の結果から、HSP70が骨リモデリングや骨折の治癒過程において、IGF-Iによる骨芽細胞の遊走能の調節因子として重要な役割を担っていることが示唆された。この結果から、高分子量ストレスタンパク質の一つであるHSP70が骨粗鬆症などの代謝性疾患への新たな治療ターゲットとなる可能性を示唆することが出来た。骨芽細胞の細胞遊走における高分子量ストレス蛋白質、HSP70およびHSP90の役割を検討する。骨芽細胞のインターロイキン-6の産生における高分子量ストレス蛋白質、HSP70およびHSP90の役割を検討する。種々の刺激因子による骨芽細胞の遊走における高分子量ストレス蛋白質、HSP70およびHSP90の役割を検討する。骨芽細胞において、骨代謝調節因子であるインターロイキン-6の産生、および血管内皮細胞の特異的増殖因子であるvascular endothelial growthfactorの産生における高分子量ストレス蛋白質、HSP70およびHSP90の役割を検討する。
アルミニウム合金ダイカスト中のアルミナ薄板と超音波照射角度との関係

近年アルミニウム合金ダイカストは、複雑な三次元形状製品を高精度で製造できることから、自動車部品などに多く利用されているが、万一製品の破損等を生じると人命に関わる重大な事故に至る危険性があり、高い安全性が要求される。しかし、ダイカスト製品内には、完全に除去することが出来ない欠陥が多く内在する。その欠陥の一つに破断チル層があり、外的負荷や繰り返し荷重などを受けた際に容易に母相から剥離し、破壊の原因になる可能性が高い。特に、表面及び表面近傍に内在する破断チル層は深い位置の欠陥に比べ、著しく強度を低下させる。この事から、表面及び表面近傍に存在する破断チル層を非破壊的に検出する技術が重要となってくる。そこで、本研究では表面遊傍に存在する破断チル層の検出を最終目標として研究を進めてきた。しかし、破断チル層を任意の位置に制御して製造することは困難であるため、破断チル層の酸化膜を模擬したアルミナ薄板(厚さ0.2mm程度)を表面近傍に内在させたアルミニウム合金平板を製作し、その表面に表面弾性波(SAW)を伝搬させることにより、アルミナ薄板の検出性を調査した。昨年の奨励研究ではフェイズドアレイ法を想定した欠陥の大きさを推定する2次元マッピング計測を行い、アルミナ薄板とほぼ同様のイメージが得られ、欠陥の幅を推定できるマッピングイメージを得ることに成功した。しかし、欠陥は円状や球状であるとは限らない。そこで本研究では、欠陥に対し、超音波の照射角度を変化させることによって反射波がどのように変化するか調査した。試験片には長方形のアルミナ板を導入した。測定は、超音波探触子を回転ステージに取りつけ、欠陥に水平な方向(0°)垂直な方向(90°)まで5°間隔で測定した。その結果、回転角度が増加するに従い、反射波強さが低下し、欠陥に対する照射面積による変化を検出することに成功した。
皮膚冷刺激を利用した肥満症の改善

高齢者や低体力者にとって神経系・筋系の改善と共に有酸素運動を安全で効率よく実施できる運動トレーニングは有用である。本研究では筋力増大と同時に有酸素性能力の改善を効果的に行う事を目的に皮膚冷刺激の手法を取り入れた低負荷の有酸素トレーニングを実施した。その結果,皮膚冷刺激を加えると軽い負荷の有酸素トレーニングでも冷刺激を加えた部位の筋肉量を増大させると同時に有酸素能力も高めることが判明した。したがって,本トレーニングは高齢者の肥満対策用の運動として安全かつ有用であると考えられる。本研究は皮膚冷刺激の手法を用い,高齢者や運動に制限のあるヒトに低運動強度でも効果的に神経系・筋系を改善し,安全で,負担の少ない肥満解消を目的とした運動方法を確立しようとするものである。平成19年度はまず有酸素運動と筋力増大に貢献する運動を同時に行えるように下肢大筋群にあたえる皮膚冷刺激の温度設定ならびに低強度による運動の実験検証をおこなった。さらに,低運動強度での随意運動での皮膚冷刺激時における酸素摂取量および動員筋肉活動におよぼす影響を比較検討した。実験では両側の大腿四頭筋上に皮膚冷刺激装置をセットして冷却しながら低強度での自転車漕ぎを実施した。その結果,motoneuronsの閾値張力にもっとも影響を及ぼすとされる25-26°Cに皮膚温を維持するには冷却装置を5°Cにセットし,予備冷却2分後に運動を実施するのが適当であった。我々独自のプロトコルを用いた皮膚冷刺激トレーニングを肥満傾向のある被験者3名に対して6週問実施した。その結果,持久能力を示すAT値が上昇すると共に下肢伸展筋出力は増加した。さらに,In BODYによる身体組成測定では,下肢筋肉量の増加傾向と内蔵脂肪量の減少傾向が観察された。以上の結果より皮膚冷刺激下における低強度の有酸素運動は神経的な適応を改善し,基礎代謝を増大させる筋肉量と有酸素能カアップに貢献すると考えられる。今後は被験者の数を増やしトレーニング効果を検証すると共に心臓自律神経活動の変化および体液に及ぼす影響についても検討を加える予定である。被験筋に皮膚冷刺激を与えながら筋力トレーニングを行うと最大筋力の3550%の低負荷強度でも筋力増加が得られる。本研究では筋力増大と同時に有酸素性能力の改善が効果的に行われるのを目的に皮膚冷刺激の手法を取り入れた低負荷の有酸素トレーニングを実施し,その有用性について検討した。あらかじめ有酸素運動と筋力増大に貢献する運動を同時に行えるかを検証したところ,筋活動量では皮膚冷刺激を加えたほうがコントロールと比較して増加が認められた。さらに,皮膚冷刺激によって呼吸にも変化を及ぼす傾向が見られた。心拍数は冷刺激を加えた方が低下傾向を示したが、有意な違いではなかった。次に,健康な成人男女を対象に皮膚冷刺激下での30分間の自転車エルゴメータによる定常負荷運動(80%AT)を週3回,6週間実施した。冷刺激トレーニング群は5°Cに設定したアイシングシステムを左右の大腿部に装着した。コントロール群は皮膚冷刺激なしで同様のトレーニングを6週間実施した。トレーニング評価項目は有酸素性能力, MVC,身体組成とした。短期間の低負荷有酸素トレーニングによって両群共にAT値は上昇した。特に,皮膚冷刺激群では顕著な有酸素性能力の改善傾向が観察された。さらに,下肢伸展筋力もトレーニング前と比較して皮膚冷刺激下では増加傾向を示したが,有意な違いではなかった。In BODYによる身体組成測定では,皮膚冷刺激下でのトレーニング後に体重と体脂肪量に顕著な変化はなかった。その一方で冷刺激を与えた左右の下肢筋肉量の有意な増加が観察された。以上の結果より皮膚冷刺激下における低強度の有酸素運動は基礎代謝を増大させる筋肉量と有酸素能カアップに貢献すると考えられることから,高齢者の肥満対策用の運動として安全かつ有用であると考えられる。
自己組織化ニューラルネットによる主成分分析の能力の検討と感性工学への応用

この研究は感性工学でおこなう感性評価実験で得られる多次元データ処理の自動化に自己組織化ニューラルネットワークを用いるという試みである。感性工学とは、人間の持つ感性やイメージを具体的なデザインへ翻訳するための技術である。形容詞などの言葉と具体的なデザインとの関係や感性の意味構造を感性実験データより統計解析をおこなって抽出し感性工学エキスパートシステムの形で提示している。この研究では習熟と専門知識が必要である伝統的な多変量解析などの技法の替わりに自己組織化ニューラルネットワークを用いて推論ルールを構築することを目的としている。これまでに多次元データの圧縮および特徴抽出をおこなうPCAnetと、クラスタリングおよびクラスターの特徴の発見をおこなうART1.5-SSSの2つの自己組織化ニューラルネットワークの組み合わせによる、感性実験データの自動解析システムAKSYONN4を作成している。平成7年度では,現実の感性工学実験データに対するこのシステムの解析能力の検証のために、昨年度に行なった評価実験に加えて、女性用ス-ツ、牛乳パック、鞄の3種類の実際の工業製品群に対する評価実験をのべ50名余りの被験者を用いておこなった。[消耗品費はこの実験で使用した文房具およびディスク類に用いた]これらの評価データを科研費[設備備品費]で購入したコンピュータを用いてAKSYONN4システムに入力し、感性の意味構造および感性とデザインとの関係を調べた。この解析結果を通常の多変量解析の結果と比較したところ、非常に良好な精度の解析結果を得ることが確認された。画像データは3Dモデラ-を用いて3次元データとして活用する予定である。〔画像のデジタル化にアルバイトを依頼し、謝金はその代金として支払った。〕以上の成果を、3つの国際会議(1つは発表済み、2つは採択決定・発表予定)で発表、1つの論文(印刷中)にまとめることができた。
拡張可能な学習支援システムのための分散マルチプラットフォームアーキテクチャの研究

本研究は,eラーニングにおける自己学習やグループ学習などの多様な学習形態を統合的に支援し,機能追加やカスタマイズに柔軟に適応可能な機能拡張性と,コンテンツや学習方略記述を含むシステムの相互運用性とが両立可能な学習支援システムの構成法に関するものである.特に,システム構成要素である教材オブジェクト間の通信インターフェースに関する基本アーキテクチャを踏まえて,サーバとタブレット端末・スマートフォンなど複数のプラットフォームに分散した統合的な学習支援環境を実現するための分散マルチプラットフォーム学習支援アーキテクチャを確立する.2018年度は,2017年度の成果を踏まえ,教材オブジェクト間通信インターフェース層のうち,基本通信層における通信最適化方式の検討・実装,および,アプリケーション層における学習者適応型独習教材の実装を行った.前者は,すべての教材オブジェクトが共通的に実装する,ロールアップ処理,ポストコンディションルール処理,シーケンシング処理,コマンドリスト生成処理の4つの通信パターンにおける通信オーバヘッドの削減に関するものである.今期は,ロールアップ処理における子から親の教材オブジェクトへの学習状態の伝搬に着目し,親が子の学習状態をキャッシュして通信量を抑制する方式を実装した.後者は,基本通信層の上位層として,実際の学習制御を行うアプリケーション層を実装するものである.今期は,外部LRS(Learning Record Store)との連携機能を有するcmi5規格,および,学習者適応機能を有するSCORM2004規格に準拠した機能を実装した.これらはすべてJavascriptで実装し,上位層から下位層の実装が隠ぺいされている.サーバとタブレット端末に分散したマルチプラットフォーム環境で,同じ教材オブジェクトが通信・連携動作することを確認した.当初は,2018年度に,通信最適化方式に関して,ロールアップ処理の最適化のほかに,学習制御ルールをプリコンパイルしておく方式,および,ルール依存関係に着目する方式を検討・実装する予定であったが,他の項目の検討・実装に時間を取られて着手できなかった.また,教材オブジェクト動的再配置方式についても検討に着手できなかった.前者については,最適化効果を検討し,効果があまり見込めない場合は実装の優先度を下げる.後者については,機能要件は明確で,かつ,必須機能なので,優先度を上げて検討・実装を進める.2019年度は,2018年度の検討・実装を受けて研究を進める.通信最適化方式については,2018年度に実装したロールアップ処理における学習状態キャッシュの効果測定を行う.また,学習実行前に学習制御ルール実行条件を洗い出しておくプリコンパイルしておく方式,および,他学習者の学習状態変化や作問学習での新たな問題教材オブジェクトの追加などの状態変化をルール依存関係に着目して先行伝搬させる方式については,最適化効果を検討して実装の優先度を決める.また,教材オブジェクト動的再配置方式の検討・実装を開始する.教材オブジェクトのうちの,アプリケーション層はどのプラットフォームでも動作する.この特徴を活かして,教材オブジェクトを動作させるプラットフォームを動的に変更する方式を検討する.具体的には,教室内のように学校サーバと直接通信が可能な環境では,グループ学習などが円滑に実施できるように,サーバ上で教材オブジェクトを動作させて学習者間の通信オーバヘッドを低減する.家庭や移動中など,サーバと通信できない環境で学習を継続するためには,サーバで動作していた独習教材部分をタブレットなどにダウンロードし,後で結果の学習状態をサーバと同期する.このように,通信環境やプラットフォームの負荷に応じた教材オブジェクト配置方式,および,学習状態の同期方式を実装する.さらに,グループ学習などの実用的な学習シナリオの検討を進める.この学習シナリオをアプリケーション層の機能として実装し,前年度までに実装した隣接通信層および基本通信層を利用してマルチプラットフォーム上での動作確認を行う.具体的には,グループ型作問学習シナリオ,反転学習シナリオ,相互教授シナリオ,などを検討対象とし,2020年度のフィールド試験を目指して実装を進める.本研究は,eラーニングにおける自己学習やグループ学習などの多様な学習形態を統合的に支援し,機能追加やカスタマイズに柔軟に適応可能な機能拡張性と,コンテンツや学習方略記述を含むシステムの相互運用性とが両立可能な学習支援システムの構成法に関するものである.特に,システム構成要素である教材オブジェクト間の通信インターフェースに関する基本アーキテクチャを踏まえて,サーバとタブレット端末・スマートフォンなど複数のプラットフォームに分散した統合的な学習支援環境を実現するための分散マルチプラットフォーム学習支援アーキテクチャを確立する.平成29年度は,分散プラットフォームアーキテクチャの実現可能性をプロトタイプ実装によって確認した.各学習者には,ツリーの各ノードに教材オブジェクトを配置した学習制御構造を割り当てる.教材オブジェクトは,ツリーの親子ノードと通信して,学習リソース提示順序決定などの学習制御を行う.教材オブジェクト間通信は,ロールアップ処理,ポストコンディションルール処理,シーケンシング処理,コマンドリスト生成処理の4つからなる.すべての教材オブジェクトが,4つの通信パターンに対応することで,教材オブジェクトの追加や組み合わせが可能となる.通信パターンを遵守した教材オブジェクトを実装するために,親子間通信を実装する隣接通信層,隣接通信を利用して4つの通信を行う基本通信層,基本通信によるコマンドを受け取って学習制御を行うアプリケーション層からなるレイヤ型のデザインパターンを適用する.サーバと端末に分散したマルチプラットフォームアーキテクチャを実現するため,上位レイヤから,プラットフォーム間の物理的な通信を隠ぺいしたプロトタイプを実装した.隣接通信層,基本通信層をJavaScriptで実装し,同じ教材オブジェクトがサーバ・スマホそれぞれに分散して通信し,連携動作することを確認した.当初は,分散プラットフォームアーキテクチャの実現可能性確認のために,自己学習など比較的簡単な機能の教材オブジェクトを実装してマルチプラットフォーム上での動作確認を行う予定であったが,実装に着手できなかった.

これは,隣接通信層,基本通信層について,教材オブジェクト生成時の処理シーケンスの検討などを入念に行ったためである.技術的な障害はないので,平成30年度前半に実装・動作確認を行う.通信最適化方式に関しても,概略検討段階に留まっているので,早急に課題の詳細化を進める.本研究は,eラーニングにおける自己学習やグループ学習などの多様な学習形態を統合的に支援し,機能追加やカスタマイズに柔軟に適応可能な機能拡張性と,コンテンツや学習方略記述を含むシステムの相互運用性とが両立可能な学習支援システムの構成法に関するものである.特に,システム構成要素である教材オブジェクト間の通信インターフェースに関する基本アーキテクチャを踏まえて,サーバとタブレット端末・スマートフォンなど複数のプラットフォームに分散した統合的な学習支援環境を実現するための分散マルチプラットフォーム学習支援アーキテクチャを確立する.2018年度は,2017年度の成果を踏まえ,教材オブジェクト間通信インターフェース層のうち,基本通信層における通信最適化方式の検討・実装,および,アプリケーション層における学習者適応型独習教材の実装を行った.前者は,すべての教材オブジェクトが共通的に実装する,ロールアップ処理,ポストコンディションルール処理,シーケンシング処理,コマンドリスト生成処理の4つの通信パターンにおける通信オーバヘッドの削減に関するものである.今期は,ロールアップ処理における子から親の教材オブジェクトへの学習状態の伝搬に着目し,親が子の学習状態をキャッシュして通信量を抑制する方式を実装した.後者は,基本通信層の上位層として,実際の学習制御を行うアプリケーション層を実装するものである.今期は,外部LRS(Learning Record Store)との連携機能を有するcmi5規格,および,学習者適応機能を有するSCORM2004規格に準拠した機能を実装した.これらはすべてJavascriptで実装し,上位層から下位層の実装が隠ぺいされている.サーバとタブレット端末に分散したマルチプラットフォーム環境で,同じ教材オブジェクトが通信・連携動作することを確認した.当初は,2018年度に,通信最適化方式に関して,ロールアップ処理の最適化のほかに,学習制御ルールをプリコンパイルしておく方式,および,ルール依存関係に着目する方式を検討・実装する予定であったが,他の項目の検討・実装に時間を取られて着手できなかった.また,教材オブジェクト動的再配置方式についても検討に着手できなかった.
視覚野におけるシナプス可塑性と経験依存的機能発達のサイトカインによる調節

ラットやマウスでは感受性期に片眼遮蔽すると、遮蔽開始後3日で遮蔽眼刺激により視覚野に誘発される反応の減弱が生じ、4日以降に非遮蔽眼刺激により視覚野に誘発される反応の増強が起こる。この増強は、T型Ca2+チャネル依存性長期増強(T-LTP)を阻害した場合には起こらない。また、シナプスのスケーリング機構による興奮性シナプスの量子振幅の増大を担うことが知られているTNF-αを欠損した場合にも起こらない。これらの結果から、T-LTPあるいはシナプスのスケーリングが非遮蔽眼反応の増強を担うとする2つの説が提唱されている。本研究では、これらの仮説を検証する実験を行った。片眼遮蔽後3日と6日および片眼遮蔽なしのコントロールのラットから視覚野スライス標本を作製し、微小興奮性シナプス後電流(mEPSC)を視覚野の両眼視領域の2/3層錐体細胞からホール・セル記録し、片眼遮蔽によりスケーリングが起こるか調べた。mEPSCの振幅には3群間で全く差が認められなかったので、片眼遮蔽してもスケーリングは起きないと結論される。ラット視覚野スライス標本において薬理的にTNF-αの作用を抑えると、T-LTPの発生は妨げられた。TNF-αノックアウトマウスから作成した視覚野スライスでは、T-LTPは生じなかったが、TNF-αを灌流液に加えると起こった。以上より、TNF-αはT-LTPの発生に必要であり、TNF-αを欠損すると片眼遮蔽しても非遮蔽眼刺激により視覚野に誘発される反応に増強が起こらないのは、スケーリングが生じないためではなく、T-LTPが起こらないためと考えられる。感受性期に片眼遮蔽すると、遮蔽眼の視覚刺激に対する反応が減弱し、非遮蔽眼刺激に対する反応が増強する。我々は、非遮蔽眼反応の増強を担うのはT型Caチャネル依存性長期増強(T-LTP)であることを提唱しているが、TNF-α欠損マウスを用いた研究から、スケーリングによる興奮性シナプスの増強が担うという説も提唱されている。本研究は、この2つの可能性のどちらが正しいかを明らかにすることを目標とした。昨年度のラットを用いた薬理学的研究はTNF-αがT-LTPに必要であることを示した。本年度は、スケーリング説を提唱しているグループが使っているものと全く同じ由来のTNF-α欠損マウスを使って、ラットで得られた結果を確認する実験を行った。野生型マウスにおいて、2Hz刺激を15分間与えるとラットと同様にT-LTPが誘発された。TNF-α欠損マウスではT-LTPは全く起こらなかったが、3 μMのTNF-α存在下では野生型と同様にT-LTPが生じた。これらの結果は、マウスにおいてもT-LTPの誘発にTNF-αによる活性化が必須であることを示す。片眼遮蔽開始後3日で先ず遮蔽眼反応の減弱が起こり、4日以降に非遮蔽眼反応の増強が起こる。この所見を踏まえて、3日と6日間片眼遮蔽したラット及び遮蔽なしのコントロール・ラットから視覚野スライス標本を作製し、両眼視領域の2/3層錐体細胞から微小興奮性シナプス後電流を記録し、その振幅を比較することにより、片眼遮蔽によりスケーリングが起きるかを検証した。両眼視領域からサンプルしたことを注意深く確認した細胞を用いて解析した結果、3群間に量子振幅の大きさに差は全く認められない結果が得られ、スケーリングは起きないことが判明した。以上の実験結果は、非遮蔽眼刺激に対する反応の増強を担うのはスケーリングではなく、T-LTPであることを強く支持する。感受性期における片眼遮蔽による眼優位性の遮蔽眼から非遮蔽眼へのシフトは視覚野の経験

依存的機能成熟のモデルとして詳しく調べられてきた。この可塑的変化は、視覚野細胞においてHebb型のシナプス可塑性により遮蔽眼の視覚刺激に対する反応が減弱し、非遮蔽眼刺激に対する反応が増強することによると考えられてきた。我々は、T型Ca2+チャネル依存性長期増強(T-LTP)が非遮蔽眼反応の増強を担うことを提唱している。最近、TNF-α欠損マウスで、スケーリングによる興奮性シナプスの強化と非遮蔽眼反応の増強が起こらないことが見出された。本研究は、非遮蔽眼反応の増強が長期増強とスケーリングのどちらの機構によるかを解明することを目指している。TNF-αがT-LTPに必要かラット視覚野スライス標本を用いて検討した。抗TNF-α抗体を灌流液に加えると、2Hz刺激を15分間与えても長期増強は起こらなかった。また、TNF-αに結合してTNF-αのTNF受容体への結合を阻害するインヒビター存在下でも長期増強の発生は阻害された。2Hz刺激を5分間与えた場合、長期増強はコントロールでは起こらないが、TNF-αを灌流液に加えた場合には起きた。これらの結果は、T-LTPの誘発にTNF-αによる活性化が必要であることを示す。片眼遮蔽開始後3日で先ず遮蔽眼反応の減弱が起こり、4日以降に非遮蔽眼反応の増強が起こるので、3日と6日間遮蔽したラットから視覚野スライス標本を作製し、両眼視領域の2/3層錐体細胞から記録した微小興奮性シナプス後電流(mEPSC)を比較することにより片眼遮蔽によりスケーリングが起きるかを明らかに出来る。サンプル数がまだ少なく結論には至っていないが、最終的結論に向けて実験を進めている。本研究計画で最も重要な、TNF-αがT型Ca2+チャネル依存性長期増強の誘発に必要であるかという点には結論が出た。この結果は、T型Ca2+チャネル依存性長期増強が片眼遮蔽による非遮蔽眼反応の増強を担うという我々の考えを強く支持する。2/3層錐体細胞から記録した微小興奮性シナプス後電流の解析はもうすぐ結論に至る段階に来ている。もし、微小興奮性シナプス後電流の振幅に3日間と6日間の片眼遮蔽群で差がないことが明らかになれば、スケーリング説は完全に否定でき、本研究の中心テーマは解決されたことになる。しかし、TNF-αによるT型Ca2+チャネル依存性長期増強の制御の分子機構の解析も計画していたが、TNF-α受容体の下流の信号伝達経路の解析は十分には出来なかった。T型Ca2+チャネル依存性長期増強の制御機構に関するTNF-α受容体の下流の信号伝達経路の解明において、シナプス前部と後部のどちらにTNF-αが作用するかを明らかにすることが重要である。23年度の研究で、この長期増強の発生にはシナプス後部から前部への逆向性の信号伝達が必要であることが分かり、その信号を担う可能性の高い候補分子が分かった。この知見を利用することにより、TNF-α受容体の下流の分子機構の解析を効率的に行えるので、TNF-α受容体の下流で信号伝達を担う可能性が考えられている、PI3キナーゼ、p38 MAPキナーゼ、NF-κBの関与について24年度の早い時期に解析する。薬品、実験動物等の物品費と実験補助の謝金に使用する。
認知言語学を応用した英語語彙学習に対する学習者の認識と学びのプロセス

本研究では、コア・ミーニングに基づく多義語(前置詞)指導を行い、有効性を量的分析及び学習者視点による質的分析により検証した。その結果、多義語指導には英和辞書と比べてコア・ミーニングに基づく明示的な指導が有効であった。しかし、学習者は状況に応じて双方を使い分ける必要性を認識していた。また、有効性は限定的で有効性の判断ができない、加えて、自らの学習スタイルに不適合のため有効ではないと認識する学習者がいた。一方、総体的には、応用可能性や効果的な学習ツール、前置詞使い分けの実践的ツールとして有効という認識が多く見られた。継続的なコア・ミーニング応用の機会をいかにデザインするが新たな課題となった。本研究では、英語の語彙(特に多義語としての前置詞)学習に焦点を当て、英語学習者を対象として認知言語学の知見を活用した語彙学習活動や明示的な指導を実践する。また、その有効性や学習・指導に対する学習者の認識を調査することで、認知言語学を応用した語彙指導及び学習の意義と課題を示すことを目的とする。本研究で学習や指導に応用する認知言語学的知見には、語が持つ中核的意味概念であるコア・ミーニングを採用した。研究初年度である平成28年度は、英語教育の分野においてコア・ミーニングを語彙の指導に用いた先行研究の調査・整理を行った。また、予備調査として量的・質的データの整理と分析を行った。量的データ分析の結果、コア・ミーニングに基づいた前置詞指導の有効性が示された。また、前置詞の持つ空間的用法に対する指導の有効性や前置詞の既有知識の多い学習者に対して指導が有効に働く結果も示唆された。一方、質的データ分析には、コア・ミーニングに基づく学習に対する認識を問うアンケートの回答を用いた。分析の結果、コア・ミーニングを用いた学習に対して学習者自身が認識する課題として「コア・ミーニングの応用に向けた継続的トレーニングの必要性」「コア・ミーニング応用の困難さ」「コア・ミーニングの概念が持つ曖昧さの解消」等が浮上した。なお、コア・ミーニングの有効性を検証する際の比較対象として、英和辞書がこれまで多く取り上げられてきたことから、この両者の比較も含めて学習者の認識を調査した。この点を踏まえ、平成28年度は多義語指導・学習におけるコア・ミーニングと英和辞書の有効性の比較に焦点を当てた論文の執筆を行なった。平成28年度は、予備調査としてこれまでに収集したデータの整理と分析を行なってコア・ミーニングの教育効果の検証及びコア・ミーニングによる学習や指導に対して学習者が持つ認識を調査した。計画では、本調査の量的調査で使用する測定ツールの信頼性・妥当性検証も実施しつつ測定の質を高める作業を行う予定であったが、予備調査で収集した質的データの整理と分析に多くの時間を要したためにまだ行われていない。しかし、質的データ分析の結果からは、複数の視点から語彙学習・指導のツールとしてのコア・ミーニングに対する学習者の認識を可視化することが可能となった。予想に反して、質的データ分析の結果から多くの興味深い示唆が得られていることから、研究の性質が当初予定していたものから若干変化し、質的な分析に比重を置く方向性になることが予想される。ただ、当初から、先行研究ではアプローチが多くはなされていなかった学習者の認知面について、質的分析を通じて深く掘り下げていく研究を想定していたことから、今後、応用に対する新しい提案や及び新たな研究課題を浮上させることに取り組む。本研究では、英語学習者を対象として認知言語学の知見を活用した語彙(多義語)学習活動や明示的な指導を実践し、その有効性を検証した。その際、学習者の持つ学習や指導に対する認識も視野に入れた調査を行うことによって、認知言語学を応用した語彙指導及び学習の新たな意義と課題を示すことを目的として研究を行った。初年度は、コア・ミーニングと英和辞書の多義語学習ツールとしての有効性を比較することを目的とした研究を実施し、量的及び質的側面の双方から分析を行った。量的分析の結果、英和辞書の記述を通じた指導と比較して、コア・ミーニングに基づく指導に有意に有効性が示された。質的分析の結果からは、コア・ミーニングは実践的な学習ツールになりうるが、コア・ミーニングと辞書の双方の使用にメリットとデメリットが存在するため、学習状況に応じた使い分けが必要という点が学習者の認識として浮上した。また最終年度は、コア・ミーニングの有効性に対する学習者の認識を明らかにすることを目的とした研究も実施した。分析の結果、有効ではないとした学習者(全体の約3%)からは、〈学習スタイル(として合わない)〉〈理解の困難さ〉という認識が現れていた。有効性の判断がつかないと捉えていた学習者(全体の約20%)は、〈限定的な有効性〉〈(既有知識等との)不適合〉〈不十分な理解〉という認識を持っていた。有効であると捉える学習者(全体の約80%)からは〈応用可能性〉〈効果的な学習ツール〉〈前置詞使い分けのための実践的なツール〉という認識が見られた。総体的にコア・ミーニングの有効性が示される結果となったが、コード化した概念からは、学習者がワンショットではない継続的なコア・ミーニング応用の機会が必要としていることも示唆された。

その結果、多義語指導には英和辞書と比べてコア・ミーニングに基づく明示的な指導が有効であった。しかし、学習者は状況に応じて双方を使い分ける必要性を認識していた。また、有効性は限定的で有効性の判断ができない、加えて、自らの学習スタイルに不適合のため有効ではないと認識する学習者がいた。一方、総体的には、応用可能性や効果的な学習ツール、前置詞使い分けの実践的ツールとして有効という認識が多く見られた。継続的なコア・ミーニング応用の機会をいかにデザインするが新たな課題となった。平成29年度は、引き続きコア・ミーニングによる指導・学習に対する学習者の認識について明らかにするために、さらなる質的データの分析と考察を進めていく。また、学習者がどのような認知処理を行ってコア・ミーニングを学習に応用しているかについても焦点を当てて調査を進めたい。こちらについても予備調査で収集した質的データの分析と考察を進め、その結果を年度の中盤に開催される研究発表会や国内学会及び国際学会等で報告する予定である。また、論文の執筆も行い、関連学術誌への投稿を目指す。加えて、年度後半には、これまでの研究を見直し、新たな研究課題をまとめ、今後の研究計画とその実施に向けて検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。応用認知言語学29年度が最終年度であるため、記入しない。
神経回路担当細胞の選択と安定化

目的記憶の基盤となるシナプス可塑性が、細胞の全てに同様に起こるのか、一部の細胞が選択されて起こるのか、科学的に明確な答えはまだない。本研究はこの根本的な謎に対して解明への道筋をつけることを目的とした。背景本研究代表者は、既に発表した論文で、神経細胞は活動依存的に数時間から数日の単位で抑制性神経細胞によってより強い入力を受けることを見いだした。抑制が必要なのは、記憶に神経細胞の一部が選ばれて活動するため、過去に選ばれた細胞が記憶上書き防止のために抑制されると考えた。本課題では少数の細胞が選ばれることを支持する結果を得た。結果神経細胞スパイン形態変化は、近年、シナプスの可塑的機能変化を反映すると考えられてきている。そこで、Thy1-mGFP TGマウス個体を新規環境に15または60分暴露し60分時点での海馬CA1錐体細胞のスパイン形態を解析した。この際、Arc(活動した神経のマーカー)発現を指標に、各個体で神経細胞群を分類して初めて対照群(新規環境暴露なし)に比べ60分群でのみ差異が見いだされた。すなわち、Arc陽性細胞で大きなスパインが数%増えたと推測できた。少なくともある種の記憶は、一部の(Arc発現)神経細胞の数%のスパインの拡大を伴うと考えられ、日常的記憶にかかわる変化が、一部の神経細胞によるわずかなものである可能性を示唆した(Cereb Cortex. 2009 ; 19 : 2572-)。さらに、可塑的変化を起こしたスパインをマークできる分子を求め、古典的認知症モデルである脳弓切断でのDifferential ScreeningでCapZを同定し、スパインの一部に存在すること、生体内でLTPを起こす強い入力を与えた層に選択的にCapZ免疫染色強度が高まることを見いだした(Genes to Cells, in press)。すなわち、CapZが存在する「一部の」スパインはLTP様の変化をしたと推測でき、LTPマーカーとしてCapZが有望と考えられた。結語本研究課題によって、個体の記憶に伴う生体内での変化が、予想よりも少数の細胞やスパインで起きている可能性が提示された。本研究代表者は、抑制性神経伝達の調節について、既にいくつかの論文で議論してきた(Neuroreport. 2006; 17: 1847-, Cereb Cortex. 2005; 15: 291-, JNeurosci Res. 2006; 84: 1771-)。その一連の研究の過程で気づいたことをもとにし、記憶や学習において海馬などですべての神経細胞が同様に活性化されるのではなく一部が選ばれて活動するという作業仮説の元に研究し、支持する結果を得てきた。(Neurobiol Learng Mem. 2007; 88: 409-)。本研究ではスパインの形態でさらに、その仮説を支持する結果を得た。神経細胞スパイン形態変化は、近年、シナプスの可塑的機能変化を反映する可能性が考えられている。そこで、Thyl-mGFP TGマウス個体を新規環境に15または60分暴露し60分時点での海馬CAl錐体細胞のスパイン形態を解析した。この際、Arc(活動した神経のマーカーとされるタンパク質)発現を指標に、各個体で神経細胞群を二分することで初めてコントロール(新規環境暴露なし)に比べ60分群で差異が見いだされた。すなわち、Arc陽性細胞で大きなスパインが数%ふえ、小さいもの30%程度に縮小または消失の変化があったと推測できた。新規環境探索が記憶につながるか否かは議論があろうが、本実験結果からは、少なくともある種の記憶は、一部の(Arc発現)神経細胞の数%のスパイン膨化と並行していると考えられ、日常的記憶にかかわる変化が、一部の神経細胞によるわずかなものである可能性を示唆した。この発見の論文はCereb Cortex. 2009Epub ahead of print, PMID: 19240139に発表され、Dr.Mayfordの推薦により、Must read paper(6.0) in Faculty of 1000 of Biology(BioMed)に選ばれた。他にもいくつかの研究を展開した。BDNFは歯状回から海馬CA3に投射する苔状線維の走行に対し束状化を促し、BDNF発現部位とは異なる部位に投射するよう作用していると考えられた。この発見の内容はMol Brainに発表した。

この際、Arc(活動した神経のマーカー)発現を指標に、各個体で神経細胞群を分類して初めて対照群(新規環境暴露なし)に比べ60分群でのみ差異が見いだされた。すなわち、Arc陽性細胞で大きなスパインが数%増えたと推測できた。少なくともある種の記憶は、一部の(Arc発現)神経細胞の数%のスパインの拡大を伴うと考えられ、日常的記憶にかかわる変化が、一部の神経細胞によるわずかなものである可能性を示唆した(Cereb Cortex. 2009 ; 19 : 2572-)。さらに、可塑的変化を起こしたスパインをマークできる分子を求め、古典的認知症モデルである脳弓切断でのDifferential ScreeningでCapZを同定し、スパインの一部に存在すること、生体内でLTPを起こす強い入力を与えた層に選択的にCapZ免疫染色強度が高まることを見いだした(Genes to Cells, in press)。すなわち、CapZが存在する「一部の」スパインはLTP様の変化をしたと推測でき、LTPマーカーとしてCapZが有望と考えられた。結語本研究課題によって、個体の記憶に伴う生体内での変化が、予想よりも少数の細胞やスパインで起きている可能性が提示された。
根粒菌シグマ因子(rpoH)変異株を利用した新規共生窒素固定遺定子の同定

アルファルファ根粒菌のrpoH_1変異株の共生にかかわる表現型の詳細な解析とともに、シグマ因子RpoH_1によって発現される遺伝子群を同定し、その中から新規共生必須遺伝子を見つけることを計画した。rpoH_1変異株によって形成される無効根粒の観察から、宿主細胞への侵入直後にバクテロイドが死滅してしまうのを見出した。一方、プレート培地上では、変異株の界面活性剤・エタノール・酸性pH等に対する耐性が、野生株と比較して低下していることを見出した。これらの結果から、rpoH_1変異株のFix-の直接の原因が、宿主細胞内の環境ストレスに対する耐性度が低下したことにあると結論した。次に、RpoH_1レギュロンの同定に向け、変異株のデオキシコール酸感受性の抑圧を指標にアクティベーションタギングに基づくスクリーニングを実施した。その目的には、rpoH_1変異に影響されない転写パターンを示すgroESL_1のプロモーターをミニトランスポゾンに組み込んだ「可動性プロモーター」を作製し利用した。合計308,880個の形質転換体を扱い、結果として42個のDOC耐性株が得たが、最終的にはRpoH_1レギュロンの同定に結びつかなかった。次に、rpoH_1変異株と野生株との間でトランスクリプトームの比較を行うことによって、RpoH_1制御下の遺伝子の同定を試みるように方針を変えた。種々の培養条件の細胞から抽出した全RNAをプローブに、S.melilotiのDNAマイクロアレイのハイブリダイゼーション実験を行った。その結果、熱ショック処理を施した変異株において、同処理の野生株と比べてシグナル強度が1/4以下に減少した遺伝子を19個見つけることができた。以上の解析で同定された遺伝子は、RpoH_1支配下の新規共生遺伝子の候補として、将来の研究の重要な材料となった。S.melilotiのシグマ因子rpoH_1変異株の感染によって形成される無効根粒の切片の光顕・電顕観察から、rpoH_1変異がバクテロイドの早期老化を引き起こすことを確認した。また、プレート培地上でのアッセイにより、野生株と比較してrpoH_1変異株では、界面活性剤・エタノール・酸性pH等に対する耐性が低下していることを見出した。これらの結果から、rpoH_1変異株のFix^-の直接の原因として、宿主細胞内の環境ストレスに対する高い感受性を提示することができた。また、RpoH_1 regulonのスクリーニング方法として、rpoH_1変異株のデオキシコール酸(DOC)感受性に着目し、rpoH_1変異の影響を受けないようなプロモータからの発現によって、そのDOC感受性を抑圧するような遺伝子のスクリーニングを実行した。その際、プラスポゾンpTnMod-OGmにgroESL_1のプロモーター(rpoH_1変異の有無によらず構成的な転写パターンを示す)配列を挿入することによって作成した「可動性groESL_1プロモーター」をrpoH_1変異株ゲノム上にランダムに挿入することによって、DOC耐性が増した形質転換体をプレート培地上で取得することを試みた。エレクトロポレーションによるS.melilotiの形質転換効率は実用に耐えない低さであったが、ゲノム上の制限修飾系遺伝子(hsdMSR)を欠失させることによって効率(No.of transformants per μg DNA)を10^2上昇させることができた。合計308,880個の形質転換体(Gm耐性株)をスクリーニングに供し、結果として42個のDOC耐性株が得られた。各株について、挿入groESL_1プロモーターのrpoH_1変異株への再導入、挿入位置のマッピング、植物接種試験を行うことによって、目的遺伝子の絞り込みを進めている。

S.melilotiのシグマ因子RpoH_1によって発現される遺伝子群を同定する目的で、rpoH_1変異株と野生株との間でプロテオームおよびトランスクリプトームの比較を行った。プロテオームは、全タンパク質を可溶性・難溶性の各画分に分けて、それぞれ二次元電気泳動に供することによって解析した。その結果、熱ショック処理を施した細胞から、変異株において消失するタンパク質スポットを合計7つ見つけた。それらをMALDI-TOF/MSを用いたPMF解析に供し、S.melilotiの遺伝子産物として同定した。トランスクリプトーム解析は、種々の培養条件の細胞から抽出した全RNAをプローブに、S.melilotiのゲノム全塩基配列に由来する6,268種類のオリゴヌクレオチドを搭載したマイクロアレイのハイブリダイゼーション実験を行った。その結果、熱ショック処理を施した変異株において、同処理の野生株と比べてシグナル強度が1/4以下に減少した遺伝子を20個見つけることができた。以上の解析で同定された遺伝子のうち、groESL_5等の既知遺伝子を含む8遺伝子の上流には、RpoH_1プロモーターコンセンサスの存在が確認された。RpoH_1非依存的に構成的に発現するgroESL_1プロモーターを用いた発現ベクターを作製し、rpoH_1変異株内で各候補遺伝子を発現させることや、各遺伝子の破壊株の作製によって得られた菌株の共生能を試験することにより、新規共生必須遺伝子の同定に向けて目的遺伝子を更に絞り込むことができた。
生理的ブレーキシステム解明による抗血管、リンパ管新生阻害へのアプローチ

血管内皮活性化に寄与するVEGF/thrombin刺激での遺伝子変動網羅的解析から早期に最大に誘導されるダウン症候群関連因子(DSCR)-1s及び2番自に強く誘導される転写因子Egr-3を見出した。DSCR-1sはCalcineurin-NFAT経路によって発現誘導され、NFATの更なる活性化をブロックするfeedback機構を有するが、このpromoter領域をHprt-locusにknock-inしたマウス解析から、in vivoにおいてもDSCR-1sはVEGF応答のprimary targetであること、及び血管新生性・炎症性刺激の負荷に伴い、腫瘍血管を含む血管系に限局してDSCR-1sが強く誘導されることが判明した。またDSCR-1 knockoutマウスに敗血症shockを加えたところ、肺、心臓における炎症浸潤と心機能の低下に伴い、WTに比べ高い致死率を示すこと、逆にDSCR-1s強制発現マウスでは敗血症に強い抵抗性を示すことが明らかとなった(J.Clin. Invest)。一方、転写因子Egr-3はNFAT, SRF, CREBによって発現誘導され、NFATのメディエーターとして作用し、VEGF依存性の増殖、遊走、炎症、血管新生に必須の存在であること、そしてEgr-3発現を抑制することで血管新生、腫瘍増大が顕著に抑制されることを解明した(Blood)。また血管内皮特異的遺伝子発現において重要とされるGATA転写因子群のうち、大血管内皮で選択的に支配的に発現するGATA3がTie2発現制御に関わり、Ang1-Tie2を介する内皮遊走、抗アポトーシス、血管新生、抗炎症作用に密接に関与していることを明らかにした(J.Biol.Chem)。血管新生促進因子であるVEGF/Thrombin刺激によってCn-NFATc経路が活性化され、その特異的feedback因子であるダウン症候群関連因子のshort-form(DSCR-1s)が誘導される。本因子のpromoter領域をマウスの特定領域(Hprt-locus)にknock-inしたマウスを樹立し、包括的なDSCR-1s発現のin vivo制御解析を行ったことを昨年度までに報告した。さらに、マウスに炎症性因子LPSや内皮増殖性因子VEGFの刺激を付加することによる発現変動をみたところ発現の認められる臓器(脳、心臓、腎臓、肺)では血管特異的にDSCR-1sが誘導される結果が得られた。このDSCR-1sのin vivo機能を調べるために血管内皮選択的なadenovirus vectorを用いたDSCR-1sの強制発現系とDSCR-1 knockoutマウスを用い、始めにLPS septic shockでの影響を調べたところ、DSCR-1 KOの場合、肺、心臓において内皮活性化接着因子の発現がWTマウスに比べさらに亢進し、炎症浸潤と心機能の低下に伴い、高い致死率を示すこと、一方DSCR-1s強制発現マウスではLPS shockに強い抵抗性を示す、即ちDSCR-1sが優れた抗炎症性作用を示すことが明らかとなった(revised,再投稿中)。現在DSCR-1sの抗炎症作用と腫瘍血管新生、肺への腫瘍細胞の転移が顕著に抑制されることとの共有機構を解析中である。またVEGF-NFATc経路で2番目に誘導される転写因子Egr3がVEGF活性化での炎症、遊走、血管新生のpositive factorとなっていることを見出した(投稿中)。さらに血管内皮特異的遺伝子発現において重要とされるGATA転写因子のうち、大血管内皮で選択的にかつ支配的に発現するGATA3がTie2発現維持に深く関わり、Angiopoietin 1-Tie2を介する内皮遊走、抗アポトーシス、血管新生、抗炎症作用に密接に関与していることを明らかにした(revised,再投稿準備中)。