hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経系腫瘍幹細胞の放射線抵抗性と分化に対する重粒子線照射の影響

神経系腫瘍幹細胞の放射線抵抗性と分化への重粒子線の影響を解明する目的で,p53野生型上衣芽腫,変異型膠芽腫をマウスに移植して,炭素線,X線の照射後,cDNAアレイ解析,免疫組織化学,増殖遅延の検討を行った.照射後,上衣腫ではp53, Bax, PI3K等に変動を認め,膠芽腫ではNF-kB, IkBa, IAP等の変動が示唆された.上衣芽腫は大部分の細胞がNestin強陽性,CD44,CD133弱陽性だったが,増殖遅延が顕著となったX線,炭素線8Gy以上照射後では,Ki-67陽性率の低下,GFAP陽性率の上昇が認められ,さらにCD133陽性率の軽度上昇も示唆された.神経系腫瘍幹細胞の放射線抵抗性と分化への重粒子線の影響を解明する目的で,p53野生型上衣芽腫,変異型膠芽腫をマウスに移植して,炭素線,X線の照射後,cDNAアレイ解析,免疫組織化学,増殖遅延の検討を行った.照射後,上衣腫ではp53, Bax, PI3K等に変動を認め,膠芽腫ではNF-kB, IkBa, IAP等の変動が示唆された.上衣芽腫は大部分の細胞がNestin強陽性,CD44,CD133弱陽性だったが,増殖遅延が顕著となったX線,炭素線8Gy以上照射後では,Ki-67陽性率の低下,GFAP陽性率の上昇が認められ,さらにCD133陽性率の軽度上昇も示唆された.1)放射線感受性,遺伝子発現と幹細胞との関係を明らかにする目的で,p53野生型の上衣芽腫,p53変異型の膠芽腫をヌードマウス皮下に移植して,X線,炭素イオン線(290MeV/u, 6 cm-SOBP, NIRS),1Gy, 2Gy, 8Gy, 16Gy, 24Gyの1回照射をおこない,4,6,24時間後に腫瘍を摘出して,RNAを抽出してcDNAアレイ解析,階層型クラスタリング,Gene Ontology解析,Pathway解析,リアルタイムPCRを実施した。さらにフォルマリン固定,パラフィン包埋切片でH.E.染色による病理組織学的検討、アポトーシス誘発の頻度の検討を行った。これまでの解析で, p53変異型の膠芽腫においては,2Gy照射後6時間における遺伝子発現は非照射対照群とほぼ同様で変動が乏しかったが,8Gyおよび16Gy照射群では,46時間後,さらに24時間後に遺伝子発現の変動(上昇,低下)がみられ,特に炭素イオン線16Gy照射後で最も明瞭で,しかもX線と炭素イオンでは多少異なる傾向も認めた。p53野生型の上衣芽腫では,p53, Bax, Fas, TRAIL, PI3K等の変動を認め,同時に高率なアポトーシス誘発も確認したが,膠芽腫ではこれらに有意な変化を認めず,p53R2, p70S6K, TRAIL-R, NF-kB, IkBa, IAP, STAT, HSP, VEGF等の発現変動を認め,アポトーシス抑制,生存,その他に関係する経路の関与が示唆された。2)X線,重粒子線の照射による増殖遅延,再増殖の有無と組織学的変化,遺伝子発現との相関を検討する目的で,X線1, 2, 4, 8, 12, 16Gyをヌードマウス皮下の移植腫瘍に照射後,腫瘍径の計測を実施した。p53野生型の上衣芽腫,p53変異型の膠芽腫をヌードマウス皮下に移植して,炭素イオン線(290MeV/u, 6 cm-SOBP),X線2, 4, 8, 16, 24Gyの1回照射後について,1) cDNAアレイ解析,階層型クラスタリング,Gene Ontology解析,Pathway解析,2)照射後6,48時間,6週間のパラフィン包埋切片のCD133, CD44, Nestin, PTEN, p53, Ki-67, GFAP等の免疫組織化学とH.E.染色,3)照射後の増殖遅延,再増大の有無検討目的での腫瘍径計測を行った。cDNAアレイ解析等では,p53野生型の上衣腫は,p53, Bax, Fas, TRAIL, PI3K等に変動を認めたが,p53変異型の膠芽腫ではこれらに有意な変化を認めず,p53R2, p70S6K, TRAIL-R, NF-kB, IkBa, IAP, STAT, HSP, VEGF等の変動が示唆された。免疫組織化学では,上衣芽腫は大部分の細胞がNestin強陽性,CD44弱陽性で,照射前後で有意な変化を認めなかったが,CD133は一部の細胞が弱陽性で照射後に陽性率の軽度上昇が示唆された。Ki-67 labelingindexは照射後に低下したが,再増大の有無によって大きく異なった。膠芽腫は大部分の細胞がCD44強陽性,多くの細胞がNestin陽性で,照射前後で有意な変化を認めなかったが,CD133は一部の細胞が弱陽性で,照射後に陽性率の軽度上昇が示唆された。増殖遅延の検討では,上衣芽腫はX線,炭素イオン線のいずれでも14Gy照射後のマウスでは再増大を認めたが,8G以上照射後のマウスでは増殖遅延が目立ち,一部では6週後まで再増大を認めなかった。

ただし,照射後早期および6週間後のCD133の変化と腫瘍再増大の有無との相関は明確でなかった。放射線感受性と遺伝子発現,癌幹細胞との関係を解明する目的で,p53野生型の上衣芽腫,p53変異型の膠芽腫をヌードマウス皮下に移植して,X線,炭素イオン線(290MeV/u, 6 cm-SOBP, NIRS),2Gy, 8Gy, 16Gy, 24Gyの1回照射を行い,4,6,24,48時間後に摘出して,RNAを抽出してcDNAアレイ解析,階層型クラスタリング,Gene Ontology解析,Pathway解析,リアルタイムPCRを実施した.パラフィン包埋切片では,CD133,CD44,Nestin,PTEN,GFAP,Ki-67等の免疫組織化学をおこなった。上衣芽腫では,2Gy照射後でも有意な遺伝子発現の変動を認めた。膠芽腫では,2Gy照射後における遺伝子発現は変動が乏しかったが,8Gyおよび16Gy照射群に遺伝子発現の変動がみられ,特に炭素イオン線16Gy照射後で最も明瞭であった。上衣芽腫では,p53, Bax, Fas, TRAIL, PI3K等の変動を認め,同時に高率なアポトーシス誘発も確認したが,膠芽腫ではp53R2, p70S6K, TRAIL-R, NF-kB, IkBa, IAP, STAT, HSP, VEGF等の変動がみられ,アポトーシス抑制,生存,他に関係する経路の関与が示唆された。免疫組織化学では,上衣芽腫の大部分の細胞が,Nestin強陽性,CD44弱陽性で,照射前後で有意な変化を認めなかったが,CD133は一部の細胞が弱陽性で,照射後に陽性率の軽度上昇が示唆された。膠芽腫では,大部分の細胞がCD44強陽性,Nestin陽性で照射前後で有意な変化を認めなかったが,CD133は一部の細胞が弱陽性で,照射後に陽性率の軽度上昇が示唆された。なお、X線による増殖遅延,再増大の有無の検討では,上衣芽腫の50%腫瘍制御線量が48Gy程度であることが示唆された。DNAアレイ解析,組織標本作製等を含めておおむね順調に進んでいる。ヌードマウス移植腫瘍の増大がやや遅く,実験期間が多少延長したために,増殖遅延計測、DNAアレイ解析後の免疫組織化学,リアルタイムPCR等、一部の実験を24年度に繰り越したが,ほぼ計画どおりの研究が実施できている。25年度が最終年度であるため、記入しない。DNAアレイ解析後,リアルタイムPCR,癌幹細胞関連の免疫組織化学等を実施し,おおむね順調に進んでいる。特に大きな問題はなく,平成23年度からに平成24年度に繰り越した研究も実施できているので,基本的には当初の計画どおり研究をすすめていく。当初の計画どおり研究をすすめ,特に増殖遅延計測,DNAアレイ解析,リアルタイムPCR,癌幹細胞関連の免疫組織化学等の相関についての検討を継続して実施し、これまでの成果とあわせて論文にまとめ,発表する。
児童虐待予防のための地域における10代妊産婦へのサポートシステムの開発-RCT(Randomized Control Trial)による家庭訪問を取り入れたプログラムの有効性の検討-

14年度:10代妊産婦に対して妊娠中・出産1か月後の家庭訪問を行った。さらに地域全体の現状を把握するために3か月健診時に質問紙調査を行った。15年度:14年度に3か月児健診時の調査対象者に対して、1歳6か月児健診時に縦断的に質問紙調査を行った。16年度:妊娠中・出産1か月後に家庭訪問を行った者、および3か月児健診時、1歳6か月児健診時と縦断的に質問紙を回収できた者に対して、分析を行った。3か月児健診と1歳6か月児健診を縦断調査した結果以下のことが明らかになった。育児不安について○1歳6か月児健診における育児不安や育児の満足感、児の育てやすさ、サポートへの満足感、ゆとりは、3か月児健診時から継続していることが明らかになった。○育児不安と育児の満足感、児の育てやすさ、サポートへの満足感、ゆったりと児と過ごせる時間の有無は関連があった。○以上より、3,4か月といった乳児健診時より、育児不安やその関連要因についての把握を行い、早期から支援することが育児不安、しいては児童虐待の予防につながるのではないかと考えられます。虐待の気がかりについて(「虐待しているのでは」と思っている)○「虐待の気がかり」がある母親は,育児,夫婦関係などのストレスを抱えており,夫のサポートが乏しいという特徴があった。○1歳6か月児健診の「虐待の気がかり」を予測するための3か月児健診時での項目は育児不安がある,子どもの父親とのコミュニケーションが乏しい,周囲のサポートがないと思っているなどの項目であった。○3か月児健診に「虐待の気がかり」がある母親は1歳6か月児健診にも「虐待の気がかり」があるリスクがない母親と比較して12.4倍であったため,早期からの支援が必要であると考えられた。いずれも10代の妊産婦は数が少なく、また特記すべき結果は得られなかった。以上より、10代妊産婦のみならず児童虐待予防のための地域における早期からのサポートシステムの必要性が明らかになった。10代妊産婦に対して妊娠中・出産1か月後の家庭訪問を行った。その中で10代の母親の現状、独特なヘルスニーズを見いだし、母子保健サービスのあり方を検討するためにこの研究を行った。H13年12月H14年12月に妊婦面接を行った10代妊婦47名のうち、訪問できた者は23名、転居が20名、連絡とれなかった者2名、行方不明1名、中絶1名であった。訪問した妊婦の平均年齢は17.8歳であり、入籍していた者は62.5%であった。母子手帳交付時の平均週数は15.7週であった。66.7%の者が経済的な問題を抱えており、DV・家庭環境等の問題も含め複雑な問題を抱え、フォローが必要な者が多くいた。平成14年7月12月の3か月健診対象者に質問紙調査を実施した。対象者353名、受診者329名(受診率93.2%)回収数223(回収率63.2)%であった。10代の受診者は16名(100%)、回収率は50%であった。10代の母親は8名(3.6%)であり、家庭訪問を受けた者は6名(75.0%)であった。虐待については全体では「虐待をしていると思う」12名(5.5%)、10代は家庭訪問を受けた中の1名(8.3%)であり、全体では「どちらともいえない」22名(10.0%)、10代は0名であった。育児不安得点の高いハイリスク群は全体では72名(35.6%)であったのに対し、10代では0名であった。ハイリスク群では育児や周囲のサポートに対する満足感が低かった。15年度は1歳半健診時の質問紙調査および家庭訪問対象者の追跡調査を実施していく。14年度は、10代妊産婦に対して妊娠中・出産1か月後の家庭訪問を行った。15年度は、14年度に3か月健診時に調査を行った対象に対して、1歳半健診時に縦断的に質問紙調査を行った。平成14年7月12月の3か月健診対象者に質問紙調査を実施した対象に対して、平成15年9月平成16年3月の1歳半健診時に質問紙調査を行った。1歳半健診の対象者407名中、受診者は325名(受診率80.0%)であり、調査票の回収数は233(回収率71.7)%であった。回収できた233名中、14年度に10代妊産婦の時に妊娠中・出産1か月後の家庭訪問を行った者は5名であった。虐待については、全体では、3か月健診時は、「虐待をしていると思う」12名(5.5%)、「どちらともいえない」22名(10.0%)であったのに対し、1年3か月後の1歳半健診時では、「虐待をしていると思う」22名(9.5%)、「どちらともいえない」43名(18.5%)と増加していた。

10代妊産婦時に家庭訪問を受けた者では、3か月健診時に1名(8.3%)が「虐待をしていると思う」と答えているが、1歳半健診時では、5名中無回答が2名あったが、「虐待をしていると思う」、「どちらともいえない」と答えた者はいなかった。平成14年度の3か月健診時に質問紙を回収できたもの222名のうち、1歳半健診時に質問紙を回収できたものは144名(64.9%)であった。16年度は、妊娠中・出産1か月後に家庭訪問を行った者、および3か月健診時、1歳半健診時と縦断的に質問紙を回収できた者に対して、分析しまとめを実施していく予定である。さらにそこからサポートシステムについて検討していきたいと考えている。14年度:10代妊産婦に対して妊娠中・出産1か月後の家庭訪問を行った。さらに地域全体の現状を把握するために3か月健診時に質問紙調査を行った。15年度:14年度に3か月児健診時の調査対象者に対して、1歳6か月児健診時に縦断的に質問紙調査を行った。16年度:妊娠中・出産1か月後に家庭訪問を行った者、および3か月児健診時、1歳6か月児健診時と縦断的に質問紙を回収できた者に対して、分析を行った。3か月児健診と1歳6か月児健診を縦断調査した結果以下のことが明らかになった。育児不安について○1歳6か月児健診における育児不安や育児の満足感、児の育てやすさ、サポートへの満足感、ゆとりは、3か月児健診時から継続していることが明らかになった。○育児不安と育児の満足感、児の育てやすさ、サポートへの満足感、ゆったりと児と過ごせる時間の有無は関連があった。○以上より、3,4か月といった乳児健診時より、育児不安やその関連要因についての把握を行い、早期から支援することが育児不安、しいては児童虐待の予防につながるのではないかと考えられます。虐待の気がかりについて(「虐待しているのでは」と思っている)○「虐待の気がかり」がある母親は,育児,夫婦関係などのストレスを抱えており,夫のサポートが乏しいという特徴があった。○1歳6か月児健診の「虐待の気がかり」を予測するための3か月児健診時での項目は育児不安がある,子どもの父親とのコミュニケーションが乏しい,周囲のサポートがないと思っているなどの項目であった。○3か月児健診に「虐待の気がかり」がある母親は1歳6か月児健診にも「虐待の気がかり」があるリスクがない母親と比較して12.4倍であったため,早期からの支援が必要であると考えられた。いずれも10代の妊産婦は数が少なく、また特記すべき結果は得られなかった。以上より、10代妊産婦のみならず児童虐待予防のための地域における早期からのサポートシステムの必要性が明らかになった。
インプロ教育のアクションリサーチ

本研究は、以下の問いをあきらかにすることを目的としていた。1海外でインプロ教育はどのような形でおこなわれているのか。2インプロ教育の適切なプランとファシリテーション(進行)はどのようなものか。3今後、インプロ教育がさらに適応できる領域にはどのようなものがあるか。4インプロ教育を研究し実践する組織のあり方はどのようなものか。この研究を、自らおこなう実践を自ら研究するアクションリサーチの方法をもちいておこなった。筆者は、学生・研究者と演劇人がともに研究と実践をおこなう「パフォーマティブラーニング研究会」をあらたに組織した。そこで研究、教育、創造が循環するインプロ教育の探究の仕方を確立した。【大学院生と担任教諭による研究授業企画立案/実施】2013年3月13日(水)14:3516:45。対象:神奈川県鎌倉市立玉縄中学校1学年3クラス計約102名。内容:1シアターゲーム、インプロ等を用いた「特別活動」「道徳」等(3クラス実施)2授業実施後、学校教員との協議会&全体会を設けた。活発な意見交換が行われ、インプロ教育の重要性をともに検討できた。【パフォーマティブラーニング研究会】12012年10月19日(金)から毎週1回。『質的研究ハンドブック』(デンジン,リンカン(編)(平山満義他(訳))北大路書房,2006年)など、インプロ、ワークショップ研究に関わる文献講読を計約15回実施。2ライフストーリー研究会を実施(院生&アカデミー生メンバーによる研究会)内容:参加者のライフストーリーを何らかの手法(演劇・身体的手法を含め)を用いて聞く試み。【演劇創造アカデミー生によるワークショップ企画立案/実施】2012年12月13日(木)。対象:東京学芸大学学部授業「ワークショップの技法」受講生約80名内容:座・高円寺劇場創造アカデミー所属の演劇人によるワークショップを実施。若い演劇人がワークショップを企画立案/実施し、受講者からのコメントをもらい、深いふりかえりにつなげた。【ジャシュア・ブロディ、バーバラ・スコットインプロワークショップ(即興歌唱)】2013年3月21日(木)3月28日(木)。対象:東京学芸大学大学院生、学部生、座・高円寺劇場創造アカデミー生他、延べ121名。講師:ジャシュア・ブロディ、バーバラ・スコット(共にベイエリア・シアタースポーツ)。内容:海外招聘講師によるインプロワークショップ(即興歌唱)を実施。インプロ経験者を参加対象とし、即興歌唱の基礎、即興ミュージカル・オペラ、ステージ・アクティングの手法について集中的に学んだ。研究は、東京学芸大学高尾隆研究室の学部生・大学院生、座・高円寺劇場創造アカデミー所属の演劇人、その他、他研究室・他大学の教員・学生によって構成されるパフォーマティブラーニング研究会において実施された。【ワークショップフェス】2013年6月30日。高尾研究室の学生、劇場創造アカデミー演劇人、インプログループ「即興実験学校」の俳優などによる合計15のワークショップをおこなうイベントを開催した。【中学校での授業づくり】2014年3月19日。公立中学校において、インプロを中心とした演劇的手法を取り入れた教科の授業「英語」「保健体育」「理科」を、大学院生と教員との協働で企画・実施し、協議会・全体会で検討した。【演劇創造アカデミー生によるワークショップ企画・実施】2013年11月21日。東京学芸大学学部授業「ワークショップの技法」受講生約80名を対象に、座・高円寺劇場創造アカデミー所属の演劇人が4つのワークショップを企画・実施した。【読書会】1質的研究ハンドブック読書会:春学期・秋学期に毎週1回実施。デンジン,リンカン(編)『質的研究ハンドブック』の第2巻、第3巻を輪読した。2音楽教育文献読書会:春学期・秋学期に毎月2回実施。Elliot(編)“Praxial Music Education"、デューイ『経験としての芸術』などを輪読した。3アウグスト・ボアール読書会:2014年2月、3月に2回実施。Boal“Rainbow of Desire"を輪読した。【ジュリアードスクールワークショップ参加】2013年7月15日18日。オーケストラ・吹奏楽指導者のための指揮ワークショップに参加した。指揮法やオーケストラ・吹奏楽指導法について学び、インプロを音楽教育や吹奏楽教育に生かすやり方について考察を深めた。【学会発表】2013年7月8日。国際演劇教育連盟第8回世界大会(パリ大学)で口頭発表した。I【大学院生・演劇創造アカデミー生によるワークショップ企画立案/実施】2011年6月7日(火)13:3014:20対象:神奈川県鎌倉市立玉縄中学校2

学年5クラス計162名内容:(1)「なぜ」について考える(2)インプロ(3)プロセスドラマ(4)ジレンマを体験する(5)リスクを楽しむ授業実施後、学校教員との懇談会を設けた。活発な意見交換が行われ、インプロ教育の重要性をともに検討できた。II【海外ワークショップ参与観察】2011年7月30日8月9日(1)米国「キース・ジョンストン・リトリート2011」(2)米国ベイエリアシアタースポーツ「キース・ジョンストン4日間集中講座」ワークショップ参加/参与観察。III【演劇創造アカデミー生によるワークショップ企画立案/実施】2011年12月22日(木)8:5010:30対象:東京学芸大学学部授業「ワークショップの技法」受講生約80名内容:座・高円寺劇場創造アカデミー所属の演劇人によるワークショップを実施。(1)「こわいもの」を考える(2)リテラシー能力について(3)インプロワークショップ(4)神楽舞ワークショップ若い演劇人がワークショップを企画立案/実施し、受講者からのコメントをもらい、深いふりかえりにつなげた。IV【ウィリアム・ホール・インプロワークショップ】2012年3月17日(土)3月20日(火)対象:東京学芸大学大学院生、学部生、座・高円寺劇場創造アカデミー生他、20名講師:ウィリアム・ホール(ベイエリア・シアタースポーツ)内容:海外招聘講師によるインプロワークショップを実施。インプロ経験者を参加対象とし、インプロの基礎、仮面、ハロルド、ライフゲームなどの内容を集中的に学んだ。V【ワークショップ研究会】2011年12月26日(月)19:0021:00アウグスト・ボアール『被抑圧者の演劇』を講読。本研究は、1インプロ教育の理論と国内外の実践の実情、2インプロ教育のワークショップの適切なデザイン、3インプロ教育のワークショップの適切な実行(ファシリテーション)、4インプロ教育のワークショップがもたらす教育的な効果と問題点、の4点について、大学院生と若手演劇人とが一緒になってインプロ教育のワークショップを研究し創造していく過程で、アクションリサーチの方法を用いて明らかにしていくことを目的としている。平成23年度、24年度と次のような研究活動をおこなった。1文献レビュー:インプロについての文献・論文、教育学・学習論についての文献・論文を、パフォーマティブラーニング研究会という大学院生・若手研究者・若手演劇人からなる定期的な読書会で読み込んでいくことができた。
太平洋型・日本海型ブナの強光ストレス回避機構の比較とその適応的意義

落葉広葉樹であるブナ(Fagus crenata Blume)は、その林相や更新状態が太平洋側と日本海側で大きく異なっている。この太平洋型および日本海型のブナ稚樹を遮光ネット下で生育させたのち、明所(相対照度40%、直射光が連続して1日数時間入射)と暗所(相対照度10%、直射光の入射はほとんどない)に移して生育させたところ、明所で生育させた日本海型ブナでのみ葉の色が黄色味を帯びる現象がみられた。これら太平洋型と日本海型ブナにおいて8月に採取した葉の種々の生理・生化学的特性を各処理間で比較した。明所・日本海型では光化学系II反応中心のD1-タンパク質量および中間電子伝達体であるチトクロームfがともに低下しており、それに伴って葉の電子伝達速度(ETR)が低下していた。一方、明所・太平洋型では、D1-タンパク質およびチトクロームfとも含量は高く、ETRは高い値を示した。さらに、チラコイドを抽出し蛍光誘導期現象を測定したところ、明所・太平洋型では活性系II中心であるαセンターの割合を増加させることで強光環境下に順化するのに対し、日本海型ではその能力が弱いことが示された。一方、光化学系I反応中心であるP-700の吸収変化を測定したところ、明所・日本海型では明所・太平洋型に比べてP-700の相対量が少なく、また、P-700酸化中にシングルターンオーバーフラッシュとマルチプルターンオーバーフラッシュを照射する実験から、明所・日本海型では系Hと系Iの間に貯まる電子の数(intersystem electron pool size)がきわめて高いことが示された。さらに、P-700の再還元速度から、強光阻害回避機構の1つとして考えられている系1周りの循環型電子伝達系が、明所・太平洋型では速いことが示された。これらの結果から陰樹であるブナは、光化学系の強光順化能の違いにより、太平洋型では強光条件下でも順化する高い能力を備えているが、日本海型では順化能が低く、継続して入射する太陽光により強光阻害(photoinhibition)が起き、葉の寿命も短くなっていたと考えられる。これらの成果をまとめTree Physiologyに投稿し受理され、現在印刷中である。落葉広葉樹であるブナ(Fagus crenata)は、その林相や更新状態が太平洋側と日本海側で大きく異なっている。この太平洋型ブナおよび日本海型ブナの稚樹を遮光ネット下で生育させたのち、明所(相対照度40%、直射光が連続して1日に数時間入射)と暗所(相対照度10%、直射光の入射はほとんどない)に移して生育させたところ、明所で生育させた日本海型ブナでのみ葉が早期に枯死する現象がみられた。これら太平洋型ブナと日本海型ブナにおいて8月に採取した葉の光合成活性をはじめとする種々の生理・生化学的特性を各処理間で比較した。その結果、明所に置いた日本海型ブナではRuBisCO含量および光化学系IIのD1-タンパク質量がともに低下しており、それに伴って、葉の光合成活性や電子伝達速度(ETR)が低下していた。一方、チラコイドを抽出しクロロフィルaから発せられる蛍光の誘導期現象を測定したところ、明所の太平洋型ブナでは活性系II中心であるαセンターの割合を増加させることで強光環境下に順化するのに対し、日本海型ではその能力が低いことが示された。これらの結果から陰樹であるブナは、光化学系の強光への順化能の違いにより、太平洋型では強光条件下で順化する高い能力を備えているが、日本海型では順化能が低く、継続して入射する太陽光により強光阻害が起き、葉の寿命も短くなっていたと考えられる。これらの成果は第47回日本植物生理学会年会(2006年・つくば)において発表予定であり、また現在投稿準備中である。

さらに、P-700の再還元速度から、強光阻害回避機構の1つとして考えられている系1周りの循環型電子伝達系が、明所・太平洋型では速いことが示された。これらの結果から陰樹であるブナは、光化学系の強光順化能の違いにより、太平洋型では強光条件下でも順化する高い能力を備えているが、日本海型では順化能が低く、継続して入射する太陽光により強光阻害(photoinhibition)が起き、葉の寿命も短くなっていたと考えられる。これらの成果をまとめTree Physiologyに投稿し受理され、現在印刷中である。
GM-CSFによる細胞増殖制御機構の研究

GM-CSFは多能性血液幹細胞や多くの血球細胞の増殖と分化を制御し、その除去により細胞は速やかに死に到る。我々はGM-CSFのレセプターとシグナル伝達について主にβ鎖に集中して研究を展開し、変異体レセプターの使用によりシグナル経路の選択的活性化または不活性化が可能である事を示した。本研究では増殖能のみ持ち、MAPキナーゼカスケードの活性化を伴わない種々の変異体を利用してGM-CSFレセプターからDNA合成開始に至るシグナル伝達とメカニズムについて分子生物学的および生化学的手法を用いて明らかにすることを目的とした。増殖能に必要なレセプタードメインを用いてGM-CSF刺激による未知の誘導遺伝子をサブトラクション法により複数単離したが、機能的単離法でないため単離した遺伝子の機能解析に困難が伴った。そこで生化学的な遺伝子単離と、単離された遺伝子の機能解析のため細胞の各フラクションの再構成系によるin Vitroでのリガンド刺激に依存した機能解析の系を確立し、レセプターからDNA合成開始に至るシグナル伝達とメカニズムについて明らかにすることを目的とした。すでに確立されたSTAT5の活性化を指標としたIn Vitroのリガンド依存的なGM-CSFシグナル伝達系をc-mycの活性化に応用することを目指したがこの系は確立することはできなかった。一方でリコンビナントのレセプター部分を用いた生化学的に相互作用する分子の検索はレセプターβ鎖に特異的に結合する分子のクローニングに至った。これをさきに確立したSTAT5の試験管内系で活性測定を行ったことで遺伝子クローニングに生化学的方法を用いた試験管内系を組み合わせてサイトカインの細胞増殖に至る制御機構を検討するという当初の目標は果たされた。しかしながら生化学的方法の増殖そのものの解析系への応用という点は今後の問題として残された。本研究はGM-CSFをモデル系にサイトカインによる細胞増殖、生存の維持機構を検討することを目的としている。増殖および細胞死抑制シグナル伝達分子および誘導遺伝子の単離をサブトラクション法、デイファレンチャルデスプレイ法を用いて行った。すでにGM-CSFレセプターの増殖に必須な領域(膜貫通領域直下部分)のみをもつ変異体レセプターによって誘導される遺伝子の単離を継続し、このうち強く誘導される分子2つについてその遺伝子の全長を単離した。両者とも新規の遺伝子であったが、一方はコーデイングリージョンを持たずRNAとして機能している蛋白であることが予測された。両者とも比較的広範な組織に発現しているがとくに血液系で強い発現が見られた。膜直下のbox1,box2を含むアミノ酸15あまりの領域のリコンビナント精製蛋白質を精製し、直接相互作用する分子を血球細胞のライセートから蛋白/蛋白相互作用を用いての探索を行ない、複数の分子を単離した。細胞死抑制遺伝子については現在レトロウイルスを用いた系で探索を行っている。すなわち人工的にダイマー化をおこさせるライブラリーをレトロウイルスに組み入れ細胞に導入し、細胞死をおこさないクローンをソーターを用いて単離した。さらにGM-CSFレセプターβ鎖の外側とJAK2を融合蛋白質にして細胞に発現させると、細胞の生存のみならず、弱い増殖までおこることをあきらかにしたので、現在この系を用いて増殖関連シグナル伝達の解析を行っている。

本研究では増殖能のみ持ち、MAPキナーゼカスケードの活性化を伴わない種々の変異体を利用してGM-CSFレセプターからDNA合成開始に至るシグナル伝達とメカニズムについて分子生物学的および生化学的手法を用いて明らかにすることを目的とした。増殖能に必要なレセプタードメインを用いてGM-CSF刺激による未知の誘導遺伝子をサブトラクション法により複数単離したが、機能的単離法でないため単離した遺伝子の機能解析に困難が伴った。そこで生化学的な遺伝子単離と、単離された遺伝子の機能解析のため細胞の各フラクションの再構成系によるin Vitroでのリガンド刺激に依存した機能解析の系を確立し、レセプターからDNA合成開始に至るシグナル伝達とメカニズムについて明らかにすることを目的とした。すでに確立されたSTAT5の活性化を指標としたIn Vitroのリガンド依存的なGM-CSFシグナル伝達系ををc-mycの活性化に応用することを目指したがこの系は確立することはできなかった。一方でリコンビナントのレセプター部分を用いた生化学的に相互作用する分子の検索はレセプターβ鎖に特異的に結合する分子のクローニングに至った。これをさきに確立したSTAT5の試験管内系で活性測定を行ったことで遺伝子クローニングに生化学的方法を用いた試験管内系を組み合わせてサイトカインの細胞増殖に至る制御機構を検討するという当初の目標は達成された。しかしながら生化学的方法の増殖そのものの解析系への応用という点は今後の問題として残された。
分化過程における筋芽細胞生死決定機構の解明

小胞体ストレスとは、小胞体内腔を通過していく分泌タンパク質や膜タンパク質の構造形成にトラブルが起き、構造異常タンパク質として蓄積した状態を言う。過大な小胞体ストレスは病因になるとされているが、小胞体ストレスは正常な筋分化過程においても発生し、カスパーゼ活性化とアポトーシスの誘導に関わっている。本研究課題では分化誘導によって生じる小胞体ストレスを積極的に増大させることでアポトーシスと筋管形成の両方が促進されることを示した。培養筋芽細胞を小胞体ストレス誘導剤で処理してから分化培地に移すと、小胞体ストレスを付加しない場合に比べてアポトーシスが数倍亢進した。生き残った細胞の分化効率は顕著に上昇した。さらに小胞体ストレスがどのようにして筋分化過程における筋芽細胞の生死決定に関わっているかについて検討した。筋分化過程の開始とともに成長因子IGF-IIの発現が高まることが知られている。IGF-IIを分化培地に添加すると分化初期のアポトーシスが著しく抑制され、筋芽細胞の生存が促進されることを確認した。ストレスを付加した条件下ではIGF-II前駆体の合成が低下した。IGF-IIは細胞外に分泌された後、マンノース6リン酸化タンパク質受容体によって細胞内に取り込まれて分解される。この過程を阻害するマンノース6リン酸化タンパク質はストレス付加によって著しく減少し、IGF-IIに対する分解抑制効果が低下していた。小胞体ストレスはIGF-IIのレベルを下げる効果を発揮し、筋芽細胞にアポトーシスを誘導する環境を作っていることが示唆された。また、アポトーシスを起こした筋芽細胞においてはBcl-xLの量が生細胞に比べて著しく減少していた。Bcl-xLのレベルが筋芽細胞の生死を決定する要因の一つであると考えられる。小胞体ストレスは一種の細胞ストレスで、小胞体内腔を通過していく分泌タンパク質や膜タンパク質の構造形成にトラブルが起き、構造異常タンパク質が内腔に蓄積した状態を言う。その原因には分泌タンパク質、膜タンパク質合成の異常亢進、これらのタンパク質の構造形成や品質管理に関わる小胞体内タンパク質の機能阻害、小胞体内カルシウムの枯渇などがある。小胞体ストレスは神経変性などの病因の一つでもあるとされている。ところが小胞体ストレスが正常な筋分化過程においても発生し、カスパーゼ活性化とアポトーシスの誘導に関わることを、最近申請者らは発見した。この例では小胞体ストレスが正常な分化過程、胚発生過程に組み込まれていると考えられる。本年度は小胞体ストレスが筋分化にポジティブな影響を与えうるかどうかについて検討した。用いた実験系は培養筋芽細胞を貧栄養の分化培地中で分化させ、1週間ほどで筋管を形成させるものである。分化培地に筋芽細胞を移すと小胞体ストレスが生じ、数日間、アポトーシスが起こる。筋芽細胞を小胞体ストレス誘導剤で処理したものと処理しないものそれぞれを分化培地に移したところ、小胞体ストレスを与えられた場合にはアポトーシスが数倍亢進した。また、生き残った細胞の分化効率はコントロールに比べて明らかに高かった。これは分化誘導によって生じる小胞体ストレスを積極的に増大させることでアポトーシスと筋管形成の両方が促進されたことを示している。また、小胞体ストレスが筋分化過程において生死及び分化過程を制御する重要な因子であることを示唆している。小胞体ストレスがどのようにして筋分化過程における筋芽細胞の生死決定に関わっているかについて検討した。筋分化過程の開始とともにインシュリン様成長因子II型(Insulin-like growthfactor II, IGF-II)の発現が高まることが知られている。

IGF-II組換えタンパク質を分化培地に添加すると分化初期のアポトーシスが著しく抑制され、IGF-IIが筋芽細胞の生存を促進することが確認された。小胞体ストレス誘導剤によってストレスを増強した場合、培地中のIGF-II量の立ち上がりが1日以上遅れた。ストレス増強条件下では細胞内のIGF-II前駆体は分化初期の間コントロール細胞に比べて少なく、小胞体ストレスが生存因子の合成を低下させる事を示唆した。細胞外に分泌されたIGF-IIはマンノース6リン酸化タンパク質受容体によって細胞内に取り込まれて分解される。マンノース6リン酸化された細胞外タンパク質はこの過程を阻害するが、ストレス増強によって阻害タンパク質は著しく減少し、IGF-IIに対する分解抑制効果が低下していた。以上の結果から、筋分化過程における小胞体ストレスはIGF-IIのレベルを下げる効果を発揮し、筋芽細胞にアポトーシスを誘導する環境を作っていることが示唆された。私たちは抗アポトーシスタンパク質、Bcl-xLが小胞体ストレス誘導性アポトーシスを抑制する機能を持つことを以前示している。筋管形成に参加する筋芽細胞(生細胞)は増殖中の筋芽細胞と同レベルのBcl-xLを含んでいるのに対し、アポトーシスを起こした筋芽細胞においてはBcl-xLの量が著しく減少していた。ストレス増強はより多くの細胞でBcl-xLの減少を引き起こす効果があり、それによってアポトーシスを促進していることが示唆された。
植物のNAD関連代謝とその生理学的意義

高等植物におけるピリジンヌクレオチド代謝と関連二次代謝について調べた。今回の研究から、植物に特有な7つの代謝物で構成されるピリジンヌクレオチドサイクルと2つのバイパス酵素が明らかにされた。ニコチン酸グルコシドの生合成は、シダ植物と一部の被子植物でのみ見られたが、トリゴネリンの生合成は、これら以外の多くの植物で見られた。ニコチン酸グルコシドのピリジン環はグルタール酸を中間産物とする他の生物にはみられない異化経路により分解された。ピリジン抱合体生成の生理学的意義について考察した。本研究では、植物におけるピリジンヌクレオチドの生合成,サルベージ,分解経路について検討した.ジャガイモの葉と塊茎,ニチニチソウ培養細胞,シロイヌナズナ,ミヤコグサなどを主な材料として,^<14>C-および^<15>N-で標識した前駆化合物(^<14>C-ニコチン酸,^<14>C-ニコチンアミド,^<14>C-ニコチン酸リボシド,^<15>C-アスパラギン酸など)を植物体に投与して、in situでの代謝を調べた。その結果と関連酵素活性のプロフィールから,植物には,アスパラギン酸からキノリン酸を経てNADが合成されるde novo経路のほかに,7種の代謝物からなるピリジンヌクレオチドサイクル,すなわち,NAD→ニコチンアミドモノヌクレオチド→ニコチンアミドリボヌクレオチド(NR)→ニコチンアミド→ニコチン酸→ニコチン酸モノヌクレオチド(NaMN)→ニコチン酸アデニンジヌクレオチド→NADが存在することが示された.これに加えて,ニコチン酸リボヌクレオシド(NaR)を,NaMNに変換するNaRキナーゼ,NRをNaRに変換するNRデアミナーゼなどの酵素活性が,初めて示された.このようなピリジンヌクレオチドサイクルのバイパス経路の働きは,植物種や植物組織により異なっていた.ピリジンヌクレオチドサイクルの多様性が種で見られ,さらにニコチン酸に由来するトリゴネリンとニコチン酸グルコシドの生合成は,植物種や器官により異なることが明らかにされた.このようなピリジンヌクレオチドから派生される二次代謝物の代謝は,植物のピリジン代謝の特徴的なのものであることが推測されるので,このような二次代謝の多様性について,多くの植物を用いて調査することとした.また,これらの物質の生理学的意義についても次年度で明らかにしていきたい.交付申請書に記した以下の2つのことがらについて調べた.1)植物のピリジンヌクレオチドサイクルの多様性の解明本研究では、モデル植物の他,有用植物であるジャガイモやチャなどの植物を主な材料として,植物におけるピリジンヌクレオチドサイクル(ピリジンヌクレオチドの分解経路とサルベージ経路から構成される)を詳細に調べた.パルス・チェイス実験からジャガイモ塊茎やチャ葉では,ピリジン環自体の分解が見られたが,この分解系は,ニコチン酸グルコシドから開始し,グルタール酸を経由することが明らかにされた.植物のピリジンヌクレオチドサイクルには,7つの代謝物からなるPNCVII(NAD→ニコチンアミドモノヌクレオチド→ニコチンアミドリボシド→ニコチンアミド→ニコチン酸→ニコチン酸モノヌクレオチド→ニコチン酸アデニンジヌクレオチド→NAD)が基本であるが,植物には,ニコチンアミドリボシドデアミナーゼやニコチン酸リボシドキナーゼを経由するバイアスがあることもわかった.これらのバイパスは,哺乳類では知られておらず,植物に特有なものと思われる.今後,それぞれの植物種,器官によるピリジンヌクレオチドサイクルの特異性を考慮し,その代謝生理学的意義や調節機構を調べる.2)ピリジンヌクレオチドサイクルに派生する二次代謝と分解経路の解明植物種により,ニコチン酸由来の二次産物が合成される.主要なものはトリゴネリンとニコチン酸グルコシドである.50種以上の植物種で,ニコチン酸の二次代謝を検討した結果,多くの植物では,トリゴネリンが合成されるが,シダ植物と一部の被子植物では,トリゴネリンは合成されず,ニコチン酸グルコシドが合成されることが分かった.本年度は,ピリジン環をもつニコチン酸からの抱合体の合成とピリジン環の分解について研究を行った.1)植物のニコチン酸抱合体の多様性の解明ピリジンヌクレオチドサイクルで生じるニコチンアミドは,ニコチン酸に変換され,一部はサルベージ経路によりNADやNADPの再生に使われるが,それ以外にその抱合体であるトリゴネリンか,ニコチン酸グルコシドの合成に使われる.調べられたすべての植物でこの抱合体合成が見られた.例外はあるものの,ニコチン酸グルコシドをつくる植物は,シダとキク亜綱以降の双子葉植物で多く見られた.

シダでは,ニコチン酸グルコシドが合成されたが,裸子植物では,両者が合成されるソテツ以外では,トリゴネリンが合成された.単子葉植物は,コミノクロツグ以外はトリゴネリンがつくられた.双子葉植物では,39種中25種でトリゴネリンが,12種がニコチン酸グルコシドをつくった.どちらをつくるかの境界は,例外もあるがマメ目とアブラナ目の間にあった.また,ジャガイモのように,葉ではトリゴネリンを,根ではニコチン酸グルコシドをつくるものが見られた.すべての植物では合成能はあるが,これらの物質の蓄積は限られた植物のみでしか検出されなかった.2)ピリジンの分解経路の解明ニコチン酸のピリジン環の分解は,Pseudomonas putidaではマレアミド酸経路で行われるが,植物にはこの経路は機能していなかった.チャ葉では,ニコチン酸は,分解されることが明らかにされたので,[2-14C]ニコチン酸を葉の切片に投与して,その代謝を詳しく調べた結果,ニコチン酸は,ニコチン酸グルコシド,グルタル酸を経由して,最終的には二酸化炭素にまで分解されることが明らかになった.この植物に特有なピリジンの異化経路は,他の生物には見られないものであり興味深い.植物のピリジンヌクレオチドサイクルに関与する酵素として2つの今まで報告されていなかった酵素を発見したこと,今まで,キク亜綱などの植物にのみ見られるとされていた,ニコチン酸グルコシドの生合成系が,シダ植物に分布しているなど予想外の新たな知見が得られたこと.24年度が最終年度であるため、記入しない。ピリジンヌクレオチドサイクルとニコチン酸抱合体合成の多様性について,本年度までに得られたデータを整理し,それらの特徴から,さまざまな植物種,器官におけるその代謝生理学的意義についてさらに詳しくしらべる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
タングステン－ゲルマニウム間に多重結合を持つ錯体の反応化学

平成26年度は,ヒドリド(ヒドロゲルミレン)タングステン錯体と2電子供与体との反応およびタングステンゲルミリン錯体合成研究から得られた知見を,より合成が困難な金属ーケイ素三重結合を持つ錯体の合成へと応用することを試みた。1.N-ヘテロ環式カルベンとの反応金属ーゲルマニウム二重結合を持つゲルミレン錯体と1当量の1,3,4,5-テトラメチルイミダゾール-2-イリデン(MeIMe)とを反応させると,瞬時にカルベンが塩基としてゲルマニウムに配位し,塩基安定化ゲルミレン錯体が定量的に生成した。さらに,生成した塩基安定化ゲルミレン錯体は,室温下で中間体としてアニオン性ゲルミレン錯体とイミダゾリウムカチオン[HMeIMe]+とを経て,最終的に,ゲルミリン錯体を中程度の収率(70%)で与えることを見出した。この反応では,用いたカルベン(MeIMe)のカルベン炭素が水素化されたと考えられるH2MeIMeも観測されており,段階的な脱水素化反応によって金属ーゲルマニウム二重結合から三重結合へと変換する反応として注目される。2.タングステンーケイ素三重結合錯体合成への応用上記のゲルミレン錯体のNHCカルベンによるゲルミリン錯体への誘導を参考にして,シリリン錯体の合成を試みた。ヒドリド(ヒドロシリレン)錯体に対して1当量のMeIiPrを反応させると,ゲルミレン錯体の場合と同様に金属上からの脱プロトン化反応が進行し,アニオン性シリレン錯体が高収率で生成した(単離収率80%以上)。アニオン性シリレン錯体は加熱をしてもシリリン錯体に変換されなかったが,ルイス塩基であるB(C6F5)3を作用させるとSi上からHがヒドリドとして引き抜かれ,目的とするシリリン錯体が生成することを見出すとともに,低収率ではあるが単離にも成功した。従来のシリリン錯体は,Si上の置換基がアリールのものに限られており,今回,合成に成功したシリリン錯体はSi上の置換基がアルキル基(-C(SiMe3)3)である初めての例となる。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は,主にヒドリド(ヒドロゲルミレン)タングステン錯体と2電子供与体およびα, β-不飽和ケトンとの反応について研究を行った。1. 2電子供与体との反応金属-ゲルマニウム二重結合を持つゲルミレン錯体と過剰量のPMe_3との反応を行うと、タングステン上のヒドリドのゲルマニウム上への転位を伴いボスフィンがタングステンへ配位し,ゲルミル錯体が生成した。一方,より電子供与性の高いN-ヘテロ環式カルベンである1,3,4,5-テトラメチルイミダゾール-2-イリデン(<Me>^IMe)との反応では,瞬時にカルベンが塩基としてゲルマニウムに配位し,塩基安定化ゲルミレン錯体が定量的に生成した。さらに,生成した塩基安定化ゲルミレン錯体は,小過剰の<Me>^IMe存在下で,予想外にもHC (SiMe_3)_3の脱離を伴い, W-Ge-w-Ge四員環骨格を有する二核タングステン錯体を高収率で与えた。X線結晶構造解析により,この二核タングステン錯体はそのGe...Ge間距離が一般的なGe-Ge単結合に近い特異な構造を持つことが明らかになった。N上の置換基がメチル基より嵩高いイソプロピル基であるN-ヘテロ環式カルベン(<Me>^I^iPr)と反応させた場合には, HC (SiMe_3)_3の脱離は起こらず,代わりにカルベンによるプロトン引き抜き反応が起こり,アニオン性ゲルミレン錯体が生成した。この錯体は,アニオン性ゲルミレン錯体の初めての例である。2. α, β-不飽和ケトンとの反応ゲルミレン錯体とα, β-不飽和ケトンとの反応を行うと,基質の炭素-炭素二重結合の選択的水素化が進行し,飽和ケトンと金属-ゲルマニウム三重結合を持つ錯体(ゲルミリン錯体)が高収率で生成した。このような,ゲルミレン錯体によるα, β-不飽和ケトンの炭素-炭素結合二重の水素化反応は新しいタイプの選択的還元法であり,触媒反応への応用の観点から注目される。

この反応では,用いたカルベン(MeIMe)のカルベン炭素が水素化されたと考えられるH2MeIMeも観測されており,段階的な脱水素化反応によって金属ーゲルマニウム二重結合から三重結合へと変換する反応として注目される。2.タングステンーケイ素三重結合錯体合成への応用上記のゲルミレン錯体のNHCカルベンによるゲルミリン錯体への誘導を参考にして,シリリン錯体の合成を試みた。ヒドリド(ヒドロシリレン)錯体に対して1当量のMeIiPrを反応させると,ゲルミレン錯体の場合と同様に金属上からの脱プロトン化反応が進行し,アニオン性シリレン錯体が高収率で生成した(単離収率80%以上)。アニオン性シリレン錯体は加熱をしてもシリリン錯体に変換されなかったが,ルイス塩基であるB(C6F5)3を作用させるとSi上からHがヒドリドとして引き抜かれ,目的とするシリリン錯体が生成することを見出すとともに,低収率ではあるが単離にも成功した。従来のシリリン錯体は,Si上の置換基がアリールのものに限られており,今回,合成に成功したシリリン錯体はSi上の置換基がアルキル基(-C(SiMe3)3)である初めての例となる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,金属-ゲルマニウム多重結合を利用した新しい分子変換反応や触媒反応への応用を目的として,ゲルミレン錯体の有機基質に対する反応性の解明を行った。その結果、ゲルミレン錯体とN-ヘテロ環式カルベンとの反応では二核錯体やアニオン性ゲルミレン錯体といった新規な構造を有する錯体が生成することを見出した。また, α, β-不飽和ケトンとの反応では,ゲルミレン錯体によるα, β-不飽和ケトンの選択的水素化反応を見出す等の成果が得られているので,研究はおおおね順調に進展している。これまでの研究において,ゲルミレン錯体によるイソシアナートのC=N二重結合およびα, β-不飽和ケトンのC=C二重結合の化学量論的水素化反応を見出している。今後は,これら反応を触媒反応に展開するため,上記の水素化反応の際に,副成するゲルミリン錯体に水素化試薬を反応させ,ゲルミレン錯体を再生させる試みを重点的に行う。これに加えて,従来の計画通りに,これまでに得られたゲルミリン錯体とアルコール,アルデヒドおよびα, β-不飽和ケトンとの反応生成物に対してヒドロゲルマン,酸,有機基質などを反応させ,錯体からゲルマニウムフラグメントを脱離させることを検討する。
歌声の生理・音響的特徴の操作に基づく高度な歌声合成

本研究では,多様で表情豊かな歌声を合成可能にする歌声合成技術の構築を目指し,以下に示すの4つの成果を達成した.(1)オペラ・ポピュラー歌唱者25名による歌声500トラックから構成される歌声データベースの構築.(2)歌声の裏声・地声(声区)の生理的・音響的特徴の操作に基づく声区識別・変換手法の構築(3)オペラ歌唱固有の音響特徴の制御に基づくオペラ歌唱合成手法の構築.(4)歌手の個性を規定する音響特徴量の検討.これらの成果は,従来の歌声合成で実現できなかった豊かな声質,高度な歌唱技量に基づく歌唱スタイルを表現可能にするものである.本年度は,次の3項目について研究を進めた.1.昨年度から進めている歌唱データベースの大規模化,2.歌唱における特殊発声データを対象とした音響分析・歌声合成,3.歌声信号間の類似度を規定する音響特徴の検討1の歌唱データベースについては,昨年から共同作業を進めている昭和音楽大学に加え,東京芸術大学の協力のもと,オペラ歌唱(ソプラノ,テノール,バス,バリトン)とポピュラー歌唱の収録を行った.プロ/アマチュア歌唱者20名による225トラックを収録し,とりわけ昨年までのデータベースで不足していた男性歌唱を中心に進めた,2においては,歌唱時固有の声区(地声・裏声)制御を含む歌唱データを対象に,(a)声区制御時の音響・生理分析,(b)声区制御を含む歌唱合成の作成と評価,を行った.(a)において,音響分析の結果から声区変換時の急峻な声の高さの変化と,それに伴うスペクトル形状の変化を確認することができた.また高速ステレオカメラを用いた声帯振動計測の結果では,声区変換時の声帯振動様式の連続的な変化を確認した.(b)においては,(a)で明らかとなった音響特徴を操作することで,自由に地声と裏声を変換可能な合成方法の基本的なアルゴリズムを実装し,その有効性を確認することができた.3においては,歌声信号の新しい音響的表現方法として歌声解体図を構築した.歌声解体図とは,歌声信号を声の高さや音色に対応する大局的な特徴に分解するのではなく,音楽的・発声的に重要なより細かい特徴に分解し,階層的に歌声信号を記述するものである.この歌声解体図を基に,異なる歌声信号間の類似度を規定する音響特徴について詳細に検討できることが可能となった.以上の成果は,本研究の目標である高品質で多様な歌声を合成可能なシステム構築に必要なだけでなく,歌声の知覚・生成機構の理解に資するものである.表情豊かな歌声合成技術の構築に向けて,以下の4つの課題に取り組んだ.(1)歌声データベース(歌声DB)の作成と歌声信号の新しい音響的表現の提案,(2)オペラ歌唱の音響分析・合成,(3)歌唱における声区変換の生理的・音響的分析と合成方法の確率,(4)歌手の個性を規定する音響特徴の抽出.(1)については,オペラ歌唱,ポピュラー歌唱の大規模な歌声DBを構築した.このDBは,オペラ歌唱者10名,ポピュラー歌唱者15名の歌声500トラックから構成される大規模なものとなっている.現在,一般公開化に向けて準備を進めている.また,このDBを対象に,歌声信号の新しい音響的表現を提案した.歌声信号を歌声の生理・知覚的に重要な細かい特徴に分解・記述ことで,歌声信号間の類似性・相違性を比較可能とした.(2)では,オペラ歌唱の特徴であるヴィブラートと歌唱ホルマントの詳細な分析,及び分析結果に基づいた高品質なオペラ歌唱合成を行った.両特徴の静的・動的な性質を抽出し,これらの性質を精巧に制御することで,知覚的に肉声と同等なオペラ歌唱を合成可能なことを確認した.(3)に関しては,歌唱において重要な表現技巧である声区(裏声・地声など)変換を歌声合成でも実現するために,声区の生理的・音響的な分析,及び分析結果に基づいた声区変換手法を構築した.その結果,基本周波数とスペクトル傾斜の簡易な操作によって,声区変換を可能とした.(4)の実現には,物真似歌唱を対象とした音響分析を行った.その結果,歌手毎に異なる音響特徴が個性を規定していることを確認した.更にその特徴を操作することで,物真似歌唱合成が実現できる可能性を示すことができた.本研究では,多様で表情豊かな歌声を合成可能にする歌声合成技術の構築を目指し,以下に示すの4つの成果を達成した.(1)オペラ・ポピュラー歌唱者25名による歌声500トラックから構成される歌声データベースの構築.(2)歌声の裏声・地声(声区)の生理的・音響的特徴の操作に基づく声区識別・変換手法の構築(3)オペラ歌唱固有の音響特徴の制御に基づくオペラ歌唱合成手法の構築.(4)歌手の個性を規定する音響特徴量の検討.これらの成果は,従来の歌声合成で実現できなかった豊かな声質,高度な歌唱技量に基づく歌唱スタイルを表現可能にするものである.本年度は,歌唱データベースの構築,及び多様な歌唱データを対象とした音響分析と分析結果に基づく歌声合成システムの改良を行った.歌唱データベースの構築においては,昭和音楽大学の協力のもと,オペラ歌唱(ソプラノ,メゾソプラノ,テノール)とポピュラー歌唱の収録を行い,プロ/アマチュア歌唱者30名による歌唱300トラックを収録した.自由に使用できる歌唱データベースが少ない現状で,本データベースは本研究課題を進める上で非常に有用なものである.次年度以降も,データベースの規模を拡大する予定である.歌声の音響分析では,(1)歌唱者の個性を規定する音響特徴,(2)歌唱スタイル毎のヴィブラート特性の差異,