hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒ素毒性の新しいメディエーターとしてのS100A8/A9

S100A8/A9タンパク質は炎症やがん免疫に関与するタンパク質である。本研究により、環境汚染物質であるヒ素が様々な細胞でS100A9の発現を上昇させること、S100A9の発現誘導には転写因子Nrf2が関与することを明らかにした。また、バングラデシュのヒ素汚染地域の住民の血清中に高い濃度のS100A8/A9を検出し、S100A8/A9がヒ素毒性の発現において重要な役割を果たしている可能性を見出した。バングラデシュなどアジアの各地域で地下水からのヒ素摂取によって健康障害が生じている。本研究では、ヒ素中毒の症状(免疫能のかく乱、血管障害、多臓器発がん)に炎症性タンパク質のS100A8/A9が関与しているのではないか、と考えて検討を行った。初年度は細胞レベルにおいて、ヒ素添加によってS100A9の遺伝子発現が誘導される過程にストレス応答転写因子の一つであるNrf2が関与していることを明らかにした。本年度は、バングラデシュのヒ素汚染地域の共同研究者から供与された人血清サンプルを用いてS100A8/A9のレベルを測定した。その結果、S100A8、および、S100A9のいずれも、既報の正常値に比べて、ヒ素汚染地域では極めて高いレベルであることがわかった。また、S100A8とS100A9の測定値の間には非常に高い相関が認められたことから、ヒ素によって両者が共通の機構によって誘導されているものと予測された。そこで、ヒ素曝露の指標として、毛髪中ヒ素濃度、あるいは、爪中ヒ素濃度を用い、血清中S100A8、S100A9との相関を調べたが、あまり高い相関は得られなかった。その理由として、今回使用した人体試料にヒ素汚染を受けていない対照群が含まれていなかったため、すべてのヒ素曝露群においてS100A8/A9の値が著しく上昇していたことが影響している可能性がある。本研究により、ヒ素が細胞レベルでS100A8/A9を誘導すること、ヒト血清サンプルにおいても、ヒ素汚染地域ではS100A8/A9レベルが極めて高いことが明らかにされた。今後、ヒ素汚染地域から血清サンプルをさらに多く採取し、S100A8/A9と他の炎症のバイオマーカーとの比較などを行う価値があると考えられる。萌芽研究として、今後の研究の展開につながる成果が得られた。初年度は、1.亜ヒ酸によるS100A9の誘導機構の検討、および、2.S100A9の測定方法の樹立を行った。1.すでに亜ヒ酸がマスト細胞であるRBL-2H3細胞でS100A9の誘導を起こすことを見出している。そこで、ヒ素の標的となる他の細胞においても、同様の現象が起こるかどうか検討したところ、皮膚由来のHaCaT細胞、膀胱上皮由来のUROtsa細胞においても亜ヒ酸によってS100A9が誘導された。そこで、S100A9のpromoter(-1000/+429)領域にルシフェラーゼcDNAを連結したレポーターcDNAを作成し、HaCaT細胞に導入した。この細胞を亜ヒ酸に曝露すると、確かにS100A9の転写が活性化されたことから、亜ヒ酸によるS100A9の誘導は転写レベルで起こっていることを確認した。さらに、S100A9のpromoter領域にNrf2の結合領域(antioxidant response element/ARE)が2ヶ所存在することを見出したので、deletion mutantを作成してどちらのelementが関与しているか検討したところ、ARE2がヒ素による転写活性化に関与している可能性を見出した。2.ヒトサンプルを用いてS100A9のレベルを測定するため、S100A9のELISAシステムを構築した。大腸菌の高発現系を用いてhuman recombinant S100A9を作成した。本タンパク質を抗原として抗体を作成し、ELISA法を構築することに成功した。このELISAを用いて、バングラデシュのヒ素汚染地域から入手したヒトの尿において、S100A9が検出可能かどうかを検討した結果、確かに検出できた。今後、このシステムを用いて、血清中でのS100A9の測定を行っていく予定である。研究目的であるS100A8/A9の誘導機構の解明、測定方法の樹立について、S100A9については達成することができた。しかし、このタンパク質はS100A8とS100A9のそれぞれのホモダイマー、あるいはヘテロダイマーとして存在する。従って、理想的にはそれぞれのタンパク質の測定方法の樹立が必要である。しかし、S100A9が上昇するときには同時にS100A8も上昇することが多いので、当面の測定は可能になったと考えている。今後、S100A8についてもrecombinantタンパク質と抗体の作成を試みる予定である。

また、ヒト試料での検討については、現時点での血液試料のサンプル数が少ないため、まず、尿試料を用いて検討した。しかし、今後は血液試料を用いての検討が必要である。S100A9については、ヒト試料を用いての測定方法が樹立できたので、今後、バングラデシュなどのヒ素汚染地域から入手した血液試料を用いて、実際のヒ素汚染とS100A9レベルとの関係を調べていく予定である。一方、S100A8/A9はCa結合タンパク質であるが、最近の研究により、Zn, Mnなども結合する可能性が報告されている。バングラデシュのヒ素汚染地域ではMnレベルも高いことが知られており、今後は、ヒ素のみならず、他の金属とS100A8/A9との関係も調べる必要がある。また、ヒ素が様々な免疫担当細胞における免疫能を変化させることが知られているので、これらの免疫担当細胞におけるS100A8/A9の役割とヒ素の影響について、さらに詳細な検討を行う。培養細胞を用いた実験、および、ELISAを用いた実験のために必要な試薬、器具類が必要である。また、ヒ素汚染地域からの血液試料の収集のために外国旅費が必要となる。研究成果を公表するための学会出張旅費、および、投稿料、英文校正料などが必要である。
化学反応性人工分子-生体分子ハイブリッド型分子スイッチの開発

生体に適用可能な限られた条件下において、分子の機能を意のままに操る化学の創出は、困難で価値のある挑戦である。そのような生体適合性分子化学の成熟は、医薬分子の副作用の低減、新規作用機序の開発、薬物送達の実限など、機能性分子の医療応用において産業的にも学術的にも大きなインパクトを与えると期待される。本研究では、生体適合条件において機能をOFF-ON制御可能な分子スイッチの開発を目指し、生体分子(ペプチドおよび核酸)に化学反応性人工分子を導入し、還元環境に応答し構造変化する核酸アプタマーなど新たな機能性分子スイッチの開発に成功した。水中かつ常温常圧の生体に適用可能な限られた条件下において、分子の機能を意のままに操る化学の創出は、困難で価値のある挑戦である。そのような生体適合性分子化学の成熟は、医薬分子の副作用の低減、新規作用機序の開発、薬物送達の実限など、分子の医療応用において産業的にも学術的にも大きなインパクトを与えると期待される。本研究では、生体適合条件下で利用できる化学反応を開拓し、機能をOFF-ON制御可能な分子スイッチの開発を目指す。具体的には、生体内の特定環境で進行する化学反応によって解除される部位を、生体分子(ペプチドおよび核酸)にハイブリッドすることで、生体関連機能をOFF-ON制御可能な分子スイッチの具現化に挑戦する。本研究と類似の技術として、光によって分子の機能をOFF-ON制御する優れた技術であるPhoto Cagingも国内外で盛んに研究されている。しかし、治療を主眼とした医療応用においては、分子に自ら考える能力を与えることが重要であり、外部からの入力を必要とするPhoto Cagingに比較して、その場の環境に自律的に応答する本研究の目指す分子スイッチがより合目的である。本研究によって創製されるハイブリッド型分子スイッチは、化学反応性部位を生体分子に導入する申請者のこれまでの研究成果から派生した独創的なものである。近年、生体分子の実用化(特に抗体)が進んでおり、その生体関連機能にOFF-ONスイッチング機構を導入できれば、医薬品の副作用の低減、新規作用機序の開発、薬物送達の実限を可能にすると期待され、特に医療分野において産業的にも学術的にも大きなインパクトを与えると予想される。平成27年度は、固相合成法などにより化学合成でき、精密な分子ハイブリッド化が可能な長さのペプチドおよび核酸に対する研究を優先的に行った。特に核酸に関して検討が進み、還元環境(低酸素環境)下で化学反応により脱離する置換基を導入したグアニンの開発に成功した。汎用性の高い分子ルールとしての応用が期待できる。実際に、抗凝血機能を有する核酸アプタマーに導入できることを明らかにし、還元環境下で折りたたみ構造が明確に遷移することを明らかにした。平成28年度は、特にペプチドに関する研究が進展した。当初から進めていたアミノ酸の側鎖に化学反応性の感覚部位を導入する手法を適用し、単一分子に複数の化学反応性部位をハイブリッドした自己組織性ペプチドを構築した。検討の結果、1分子で複数の刺激に論理応答する超分子ヒドロゲルの開発に成功した。今回開発を進めた新規な分子設計により、従来の分子設計では実現できないナノ材料の開発が可能であることを実証した。さらに、ナノ構造体の刺激に応答した興味深い挙動も見出しており、研究計画に沿った応用が可能であると考えている。核酸に関しては、前年度の折りたたみ構造の変化を機能の変化に発展させる検討を進め、期待どおりの成果が得られた。

具体的には、生体内の特定環境で進行する化学反応によって解除される部位を、生体分子(ペプチドおよび核酸)にハイブリッドすることで、生体関連機能をOFF-ON制御可能な分子スイッチの具現化に挑戦した。本研究と類似の技術として、光によって分子の機能をOFF-ON制御する優れた技術であるPhoto Cagingも国内外で盛んに研究されている。しかし、治療を主眼とした医療応用においては、分子に自ら考える能力を与えることが重要であり、外部からの入力を必要とするPhoto Cagingに比較して、その場の環境に自律的に応答する本研究の目指す分子スイッチがより合目的である。本研究によって創製されるハイブリッド型分子スイッチは、化学反応性部位を生体分子に導入する申請者のこれまでの研究成果から派生した独創的なものである。近年、生体分子の実用化(特に抗体)が進んでおり、その生体関連機能にOFF-ONスイッチング機構を導入できれば、医薬品の副作用の低減、新規作用機序の開発、薬物送達の実限を可能にすると期待され、特に医療分野において産業的にも学術的にも大きなインパクトを与えると予想される。生体に適用可能な限られた条件下において、分子の機能を意のままに操る化学の創出は、困難で価値のある挑戦である。そのような生体適合性分子化学の成熟は、医薬分子の副作用の低減、新規作用機序の開発、薬物送達の実限など、機能性分子の医療応用において産業的にも学術的にも大きなインパクトを与えると期待される。本研究では、生体適合条件において機能をOFF-ON制御可能な分子スイッチの開発を目指し、生体分子(ペプチドおよび核酸)に化学反応性人工分子を導入し、還元環境に応答し構造変化する核酸アプタマーなど新たな機能性分子スイッチの開発に成功した。開発した還元環境応答性の核酸アプタマーに関して、折りたたみ構造の変化を機能の変化に発展させる検討を行う。また、本手法の有用性の提示と実用化を目指し、他の機能性核酸オリゴマーに関して環境応答性核酸塩基を導入する検討を行う。また、ペプチドに関しては、アミノ酸の側鎖に化学反応性の感覚部位を導入する手法の開発に成功しており、今後機能性分子の開発につなげることを計画している。ペプチドおよび核酸のいずれに関しても順調に研究が進展しており、機能の先鋭化を進める。また、実用化を睨み、細胞を利用した実験を随時行っていく。また、生化学的に合成したペプチドおよび核酸に対しても感覚部位(化学反応性部位)を合成後導入できるポスト修飾法の開発を進める。これに関しても、これまでに幾つかの予備的実験を行っており着実な研究の進展が見込まれる。29年度が最終年度であるため、記入しない。生体機能関連化学、ナノバイオ超分子材料29年度が最終年度であるため、記入しない。
遺伝子発現解析を利用した環境制御法の開発

本研究では行ったキクとリーフレタスを供試植物とした画像解析と遺伝子発現解析を用いることで、数日おきや収穫時に計測するという一般的な環境変化に対する植物の反応に関するデータ収集方法よりも短期間で環境要因に対する植物の反応を解析することが可能であることを示した。Ls2ox2遺伝子発現量を制御することで明期のリーフレタス葉伸長成長率を増加させされる可能性があることを示し、本研究の目的であるレタスのジベレリン代謝遺伝子発現解析を利用した光環境制御技術について新しい知見を得ることができた。これにより、遺伝子発現解析を応用した植物成長の計測方法が植物生産効率の向上やそれによる植物工場システムの生産コスト低減に関する研究などに貢献できると考えられる。本研究はわい化剤代替技術として、遺伝子発現解析データを利用した植物の伸長抑制のための環境調節技術の開発を最終的なゴールとしている。植物が外的な刺激に対して反応するプロセスは,刺激を受容体が感知して、関係する遺伝子が発現し、それをもとにホルモンなどのタンパク質が合成され(あるいは合成が阻害され)、最終的に茎伸長(あるいは抑制)などの形態的変化として現われる。植物が刺激を受けて形態的特長量が現われるまでの反応の流れは、植物体内で行なわれる生化学反応であるので、温度などの環境を変化させることによって反応速度を低下させることは可能かもしれない。そこで本研究では、これらのプロセスの初期段階(受容体による刺激の感知から遺伝子発現までの段階)を抑制することで、その後の反応も低減し最終的に茎伸長など形態的変化を抑制するための環境制御技術を構築する。平成20年度は,キクを対象として環境調節によるわい化剤代替技術の開発のための基礎的な実験を実施した。具体的には植物ホルモンであるジベレリンがキクの茎伸長に関与しているか否かを,ジベレリン阻害剤であるウニコナゾールを使って確認した。まずジベレリン阻害剤でジベレリンの生合成を止めた後,GA3を0.1, 1, 10μgを投与したところ,GA3の投与量に応じて伸長量が増大することが実験的に確認され,キクの茎伸長にはGAが関与していることが明らかとなった。さらにこの状況下で栽培したキクの茎頂部を採取し,全RNA量を抽出しGA生合成に関わる酵素遺伝子の発現量を定量的に調べたところ,GAの投与量が多くなるにしたがって,生合成を抑制するような発現パターンが,また投与量が少なくなると促進するような発現パターンが観察された。平成21年度は、環境刺激の要因として光環境を取り上げ葉菜類を対象として光質が光合成速度および形態的特徴量に与える影響について検討を行なった。光源には発光ダイオード(Light Emitting Diode ; LED)を用いた。予備実験で評価したレンズのうち一番指向性の弱いレンズ1(Part No. 10196)を用いることとし、これと3原色のLED(赤色(中心波長:627nm)、緑色(530nm)、青色LED(470nm) (Philips Lumileds,、LUXEON Rebe1))を組み合わせた。栽培に要求される光量と1つのLEDチップからの放射量との関係から1つのヒートシンクにR、G、Bの各LEDを一つずつマウントし、これを3セット用いることで約20cmの高さでPPDF200・・mol m-2 s-1の光量を実現した。各光質ごとの光合成速度の測定は次のような方法を採った。まず測定開始前に1時間にわたって設定PPFDの光を照射してから測定を開始し、その同じ光質で200、150、100・mol m-2 s-1の3段階の光強度でそれぞれ3回ずつ光合成速度を測定し、次の光質に変更してから20分間はその光質および光強度に馴化させて同様に100、150、200・mol m-2 s-1の3段階の光強度でそれぞれ3回ずつ光合成速度を測定した。これを繰り返して12種類の光質のもとでの光合成速度を測定した。R100およびR80B20において光合成速度が3.14・mol m-2 s-1、R100で3.13・molm-2 s-1と高い値を示したが、同様に赤色成分を多く含むG20R80では2.95・mol m-2 s-1となり16%ほど低い値となっている。これはBとGの効果の差があらわれたもので、クロロフィルの吸収スペクトルから考えても合理的である。このG20R80は全組み合わせの中では3番目に光合成速度が速く、次にR60B40、G40R60とやはり相対的にR成分が多い光質条件がよい結果となった。逆に光合成速度が最も遅かったのはB100の2.36・mol m-2 s-1であり、実にR80B20の場合と比較して25%の減少となっている。

一般に光合成には貢献しないスペクトルとされているG100はB100よりも大きい値2.66・mol m-2 s-1となったことは興味深い。本年度は昨年度までに得られた光質とGA遺伝子発現の関係をもとに,光質が光合成速度に与える影響について定量的に検討を行った。光合成蒸散測定装置にはLI6400(Li-COR)を使用し、リーフチャンバには透明なビニール製の窓がついたチャンバートップを装着した。光源には赤色・緑色・青色LED(Philips Lumileds、LUXEON Rebel)を8つ(それぞれRed2つ・Green4つ・Blue2つ)使用し、光源の中央には測定の際に光源と測定対象の中心の位置を合わせるためのレーザーポインタを取り付けた。各色のLEDはコンピュータで制御された定電圧定電流電源装置で駆動しており,自作のプログラム(Visual Basic)で電流をコントロールすることによって,それぞれの色のLEDの光合成有効光量子束密度(PPFD)の値を制御した。これらの装置一式は温度のコントロールが可能なグロースチャンバ(日本医化器械製作所,KCLP-1000ICT)内に設置し,グロースチャンバ内の温度は20°Cに設定した。1色のLEDを基準に、3色の比を段階的に変えた光質プログラムを作成し、各光質2分間ずつの短時間で多数の光条件下における光合成速度を1つの供試植物で測定し相対的評価を行った。光強度を切り替えからそれに反応した光合成速度が安定するまでの時間は10秒程度と早く、今回行った実験のように多数の光合成速度を測定し評価することが可能であることがわかった。光合成速度に最も寄与しているのは赤色光であり、青色光、緑色光と続き、この傾向は本実験で供試したグリーンウェーブとサンチュでは概ね一致した。供試植物の栽培にはいずれも蛍光灯を光源として用いており、LEDで多様な光を照射したのは光合成速度測定時のみなので、LED光源を用いたレタスの生育は行っていないが、この方法で数多くの品種・膨大な光条件で光合成速度の傾向を調べるには有効であることが判明した。本年度は,昨年度に引き続き光質が光合成速度に与える影響について定量的に検討を行った。光質を調節するため赤・緑・青色LED (Philips Lumileds、LUXEON Rebel)を使用し,集光レンズ(carclo、Opticselect,10208)を取り付けたものをヒートシンク(Advanced Thermal Solutions Inc、ATS-54210W-C2-RO)に張り付け加工した8つのLEDをアルミフレームの土台(エヌアイシ・オートテック株式会社,アルファフレーム)に両面テープで取り付け光源として使用した。LEDは色別に直列に直流電源(高砂製作所,EX-375U2)でそれぞれに負荷する電流値を変えることでRGB比を調節し,自由なスペクトルを作成した。
最新言語処理技術を活用したスラッシュリーディング用教材生成システムの開発

平成18年度研究実施計画に記載した次の2項目について研究を進め,いずれも基本的には当初想定していた目的は達された.1.専門家を加えた提案アルゴリズムの評価スラッシュの箇所は,教材作成者自身でも揺れる場合がある.つまり,スラッシュには作成者の挿入基準に照らし合わせて明確かつ必然的なものと,有無や位置の観点で随意的なものが存在する.スラッシュの自動挿入の提案アルゴリズムは,そういった相違を考慮せず,スラッシュを全て必然的なものとして評価したとすると,スラッシュに関するPrecision・Recallは78.4%・66.9%となる.そこで提案アルゴリズムにより現実に則した評価を与えるために,英語教育担当者の協力を得,提案アルゴリズムでスラッシュを入れた教材でのスラッシュの過不足を,網羅的に指摘してもらった.その評価では,Precision・Recal1は87.3%・76.1%となった.教材の完全自動生成とまではいかないものの,教材作成者のチェックを前提とした半自動生成の精度としては十分であると考えられる.2.教材生成システムの本格運用提案アルゴリズムを実装した教材生成システムを構築し,Web上に一般公開した.インターネットにアクセスできれば,誰でもいつでもどこからでもWebブラウザ経由で利用できる.また,現在,模倣できるスラッシュ・リーディング教材は5通りで,任意の英文書に対して一文書あたり数秒から数分程度でスラッシュを挿入することが可能である.動的に既存・自作のスラッシュ・リーディング教材を手本として,スラッシュを挿入する機能は,学習アルゴリズムが高負荷で時間を要す場合もあるため,一般公開とはせず,個別に対応している.この点が,研究立ち上げ時の計画で想定した事項のうち,唯一未達成のものである.本年度の研究実施計画,1.スラッシュ付き英語テクストデータの作成,2.スラッシュ付き英語テクストデータの分析とスラッシュ挿入に強く関連する要因の洗い出し,3.スラッシュ挿入アルゴリズムの開発と実装という3点に軸を置き研究を遂行し,主に次のような成果,実績を上げた.1.スラッシュ付き英語テクストデータの作成少量ではあるが一貫性のあるスラッシュ付き英語データを,謝金を当て電子化し,今後の実験等の研究推進のための基盤を整えた.2.スラッシュ付き英語テクストデータの分析とスラッシュ挿入に強く関連する要因の洗い出し1.で作成したデータを深く観察し,スラッシュ付けの大きな要因としては,語境界の部分的統語構造(句構造文法を考えた場合,i番目の語とi+1番目の語の非終端記号からルートに辿った際,最初に交差する節に対応する生成規制)が重要な役割を果たしていることを発見した.この成果は次の3.のスラッシュ挿入アルゴリズムの開発に直接的に活かされた.3.アルゴリズムの開発と実装2.の成果より,部分的統語構造とスラッシュの前後の位置を考慮した確率モデルを構築し,スラッシュ挿入アルゴリズムを開発した.このアルゴリズムをPC上に実装し,1.で作成したデータを用いた評価実験を行い,従来手法よりも高い精度が得られることを確認した.この成果は,PACLIC18における併設ワークショップ,言語処理学会年次大会で発表し,英語教育担当者を中心に高い評価を得ている.本研究が構築,公開を予定している実用的なスラッシュリーディング学習システムでは,学習者自身がWeb等から読みたい興味ある文書を選定し,教材とすることができる.そこで,事前に教材の元となる英語文書の良さを知ることは効率的学習上重要であり,本研究から派生して任意の英語文書に対して母語話者性(母語話者が書いたような質の良い文書)を統計的手法によって計量する研究を行い,英語コーパス学会等で発表し一定の成果を挙げている.この研究の成果を本研究課題に加えることで,当初計画よりさらに優れたシステムの構築が期待できる.今年度は昨年度につづき,少量のスラッシュ・リーディング用教材に基づき,自動的に素の英文にスラッシュを挿入する確率モデルの構築を進め,幾つかの教材で評価を行い,一定の性能を示すことを確認した.その成果は現在,関係学会論文誌へ投稿中である.今年度の成果は主に次の2点に集約される.(1)スラッシュ付き英文データの整備昨年度に整備したデータは極めて少量であったので,さらに既存のスラッシュ・リーディング教材を代表的な教材2点を選定した上で電子化し,本研究で利用できる形に整備した.さらに,それらのデータを用いて,スラッシュを挿入する周辺情報(部分的統語構造・スラッシュ間の各種語数・切断する係り受けに関する情報など)を調査し,今後の確率モデルの改善につながる知見を得た.(2)確率モデルの構築と性能評価当初の予定通り,ある語の直後でスラッシュが入る要因として,(i)部分的統語構造,(ii)前のスラッシュからの語数,(iii)文末尾までの語数などを勘案した確率モデルを構築した.昨年度および1で整備したデータごとに,スラッシュ挿入に関する実験を行い,8割弱の精度で正しくスラッシュが挿入されることを確認し,その有効性を確認した.実験での性能評価の段階で,既存教材におけるスラッシュ挿入に関する非一貫性や,任意または本質的なスラッシュは何か,といった問題が明らかとなった.現在,英語教育担当者の協力の下,一貫性のある少量のスラッシュ・リーディング教材を作成し,提案している確率モデルの正確な性能評価,実際の教育現場での使用可能性について検討を行っている.平成18年度研究実施計画に記載した次の2項目について研究を進め,いずれも基本的には当初想定していた目的は達された.1.専門家を加えた提案アルゴリズムの評価スラッシュの箇所は,教材作成者自身でも揺れる場合がある.

つまり,スラッシュには作成者の挿入基準に照らし合わせて明確かつ必然的なものと,有無や位置の観点で随意的なものが存在する.スラッシュの自動挿入の提案アルゴリズムは,そういった相違を考慮せず,スラッシュを全て必然的なものとして評価したとすると,スラッシュに関するPrecision・Recallは78.4%・66.9%となる.そこで提案アルゴリズムにより現実に則した評価を与えるために,英語教育担当者の協力を得,提案アルゴリズムでスラッシュを入れた教材でのスラッシュの過不足を,網羅的に指摘してもらった.その評価では,Precision・Recal1は87.3%・76.1%となった.教材の完全自動生成とまではいかないものの,教材作成者のチェックを前提とした半自動生成の精度としては十分であると考えられる.2.教材生成システムの本格運用提案アルゴリズムを実装した教材生成システムを構築し,Web上に一般公開した.インターネットにアクセスできれば,誰でもいつでもどこからでもWebブラウザ経由で利用できる.また,現在,模倣できるスラッシュ・リーディング教材は5通りで,任意の英文書に対して一文書あたり数秒から数分程度でスラッシュを挿入することが可能である.動的に既存・自作のスラッシュ・リーディング教材を手本として,スラッシュを挿入する機能は,学習アルゴリズムが高負荷で時間を要す場合もあるため,一般公開とはせず,個別に対応している.この点が,研究立ち上げ時の計画で想定した事項のうち,唯一未達成のものである.
免疫グロブリンH鎖の可変部遺伝子形成に際するVH遺伝子の選択に関与する制御系の解析

Abelsonウイルスでトランスフォームしたマウス未熟B細胞株・AT11ー2は、各染色体上で、DJ_H結合をもっているが、まだV_H遺伝子を結合していないが、培養中に、V_H遺伝子とDJ_H結合との間での再構成が生じ、細胞質内にμ鎖を発現しうる、B細胞系幹細胞株である。このAT11ー2細胞は、細胞質内にμ鎖を発現し、μ^+PreーB細胞に分化後、さらに、μ^+→γ3^+→22b^+と、介在C_H遺伝子の欠失機構により、クラス・スイッチした。AT11ー2細胞株において、V_H遺伝子と、DJ_H結合が、結合して、V_HDJ_Hからなる完全な免疫グロブリンH鎖の可変部が完成するが、この際、DJ_Hと結合するV_H遺伝子はどのような種類のV_H遺伝子であるのか、ある一定のV_H遺伝子が、優先的に結合するのか否かについて、V_Hfamily特異的なDNAプローベを用いて、Northem法で解析したところ、V_HQ52familyに属するV_H遺伝子が優先的に使用されることがわかった。さらに、このV_HQ52familyに属するV_H遺伝子の使用頻度の算出や、内的、外的刺激が、このV_H遺伝子の使用頻度に影響しうるか否かを、個々の細胞レベルで解析するためには、V_HQ52familyに属するV_H遺伝子の発現より生じたμ鎖をもった細胞を1つ1つ同定する必要がある。このため、V_HQ52familyに属する可変部に特異的に反応するモノクローナル抗体が有用であるので、現在、作製中であり、3種のモノクローナル抗体が、V_HQ52familyの可変部に特異性をもつことが判明しつつある。また以前、作製したMoPc315・ミエローマ・タンパクの可変部を特異的に認識する抗体を用いて、AT11ー2細胞を解析すると、この抗体と反応するμ鎖をもつ細胞は、ほとんどなく、このことは、AT11ー2では、MoPc315の可変部と同一か、類似の可変部は、ほとんど利用されないことが示唆された。免疫グロブリンH鎖の可変部をコードする遺伝子は,約1001000のV_H, 12のD, 4つのJ_H(マウス)に分断されて存在し,分化の過程で,まず, DJ_H結合が生じ,次に, V_Hが結合してV_HDJ_Hからなる可変部が形成されるが,この際,あらゆる種類のV_Hがランダムに結合しうるのか,あるいは,ある特定のV_Hが結合しやすいのかについての知見は,ほとんどない.我々が樹立したAbelsonウイルスでトランスフォームした細胞株AT-11-2は,両染色体上で,すでにDJ_H/DJ_H結合をおこしているが,まだV_Hは結合しておらず,培養中に, V_HDJ_Hとの結合がおこり,完全な可変部が形成され, μ鎖の合成をはじめる.

そこで,この細胞株において, DJ_Hと結合するV_Hの種類を解析するために, V_HとDJ_H結合をおこし, μ鎖を合成しはじめたμ^+ore-B細胞subcloneを,別々に, 32subcloneをselectし,そのV_Hfanilyを解析した. V_Hfanilyは, 5′側より, V_H36-60(5), V_HJ606(10), V_HJ558(60), V_HS107(4), V_HQ52(15), V_H7183(12), V_HX24(2)と存在することが知られている.そこで,この各々のV_Hfamilyを区別する, V_Hfamily specific DNA probeを用いて,各μ^+subcleneより抽出したRNAをNorthern法で解析したところ, 32subcleneまでが, V_HQ52を使っていることがわかった(J.E.M.1987).このことは, V_HとDH_Hとの結合は,ランダムでないことが判明した.今後は,このV_H選択のメカニズムを解析したい.Abelsonウイルスでトランスフォームしたマウス未熟B細胞株・AT11ー2は各染色上で、DJ_H結合をもっているか、まだV_H遺伝子を結合していないが、培養中に、V_H遺伝子とDJ_H結合との間での再構成が生じ、結胞質内にμ鎖を発見しうる、B細胞系幹細胞株である。このAT11ー2細胞は、細胞質内にμ鎖を発現し、μ^+pre-B細胞に分化後、さらにμ^+→γ3^+→γ2b^+と、介在C_H遺伝子の欠失機構により、クラス・スイッチしたAT11ー2細胞株において、V_H遺伝子と、DJ_H結合が、結合して、V_HDJ_Hからなる完全な免疫グロブリンH鎖の可変部が完成するが、この際、DJ_Hと結合するV_H遺伝子はどのような種類のV_H遺伝子であるのか、ある一定のV_H遺伝子が優先的に結合するのか否かについて、V_H family特異的なDNAプローベを用いて、Northem法で解析したところ、V_HQ52 familyに属するV_H遺伝子が優先的に使用されることがわかった。さらに、このV_HQ52familyに属するV_H遺伝子の使用頻度の算出や、内的、外的刺激が、このV_H遺伝子の使用頻度に影響しうるか否かを個々の細胞レベルで解析するためには、V_HQ52familyに属するV_H遺伝子の発現より生じたμ鎖をもった細胞を1つ1つ同定する必要がある。このため、V_HQ52familyに属する可変部に特異的に反応するモノクローナル抗体が有用であるので、現在、作製中であり、3種のモノクローナル抗体が、V_HQ52familyの可変部に特異性をもつことが判明しつつある。
ローマ・クアドリエンナーレにみる定期美術展の形成と変容(1931-1956)

2018年度は、本研究課題の3つのテーマのうち、(A)「実証研究:第1回から第7回までのクアドリエンナーレの実態調査」、および(C)「言説研究:クアドリエンナーレに対する美術家・批評家たちのまなざし」を実施した。前者については、1ローマ・クアドリエンナーレ財団アーカイヴでの一次史料調査(2019年3月)を、後者については2表象文化論学会での研究発表(2018年11月)を遂行した。2は当初、1の史料調査の後に行う予定であったが、台風の影響で現地調査が延期となった。研究を進めるうえでは大きな負担になったが、入手可能な文献を前倒しで購入・精読するなど、柔軟に対応した。結果的には、予定通り「芸術の前線ーローマ・クアドリエンナーレの貫戦史」を発表することができた。この発表は前衛的芸術家エンリコ・プランポリーニに関するものだったが、かえって今後調査すべき芸術家・理論家のネットワークが明確になった。つまり、本研究はイタリア国内の美術状況のみならず、国境を超えたアーティスト相互の影響関係のもとに考察すべきテーマであることを再認識した。1は、昨年度に続く文献調査であった。財団の協力のもと、次の二種類の一次史料を入手することができた。ひとつは第1回から4回までの(第二次大戦以前の)クアドリエンナーレ公式カタログであり、もうひとつは、戦後再開された第1回から第2回までのクアドリエンナーレに関連する、新聞や雑誌に掲載された論評・記事である。現地調査により、これまで美術史学では浮上してこなかった美術ジャーナリストたちの存在が浮かびあがってきた。各回のクアドリエンナーレに足繁く通ったかれらは、いわば定期美術展の定点観測者であり、2019年度の研究に重要な示唆を与えることになるだろう。2018年度は、前述のように台風の影響によるスケジュールの変更があったものの、おおむね予定通り研究を進めることができた。研究発表「芸術の前線ーローマ・クアドリエンナーレの貫戦史」(表象文化論学会第13回研究発表会、2018年11月10日)は、戦後初の第5回クアドリエンナーレの展示空間において異彩を放った若手画家のグループ「フォルマ1」の作品とプランポリーニの画風の変貌を関連づけ、それらが戦前にヨーロッパで形成されていた抽象画家たちのネットワークの所産であることを明らかにした。この点が歴史的に重要なのは、大戦直後のイタリアが米ソ冷戦構造の縮図の様相を呈していたことに関わっている。この点については、(ピカソの《ゲルニカ》が端的に示すように)社会批判としての前衛美術をいかに解釈するか、という問題との関連で考察されてきた。結局、イタリア共産党はピカソ風の絵画を否定することになるが、その歴史理解はファシズムと左翼との二項対立図式を超えるものではないだろう。それに対して本発表では、既往研究では強調されてこなかった、戦前の抽象美術との連続性(美術の貫戦史)を指摘した。研究の結果、クアドリエンナーレという場が、これまで見落とされていた歴史的視座を補完する可能性を秘めていることを再確認できた。また、前述の現地文献調査を6日間実施した結果、全体のおよそ8割の文献を撮影することができた。2019年度は文献の整理および精読に注力する。その読解のなかで、新たな研究課題が浮上することも想定されるため、研究の比較対象となるミラノ・トリエンナーレの開催に合わせて、クアドリエンナーレ財団に現地調査をすでに依頼済みである。トリエンナーレの開催に合わせて2週間、ミラノとローマにて現地調査を実施する。主な調査目的は、「(A)実証研究:第1回から第7回までのクアドリエンナーレの実態調査」および「(B)マネジメント研究:クアドリエンナーレに関連する組織編成、法制度、関連事業の背景調査」である。ミラノ・トリエンナーレについては、(B)に関連する1933年の「芸術館における壁画剥落事件」に関する資料を調査する。また、昨年度の学会発表によって浮上した課題として「美術家たちの国際的なネットワーク」がある。とくに(クアドリエンナーレやトリエンナーレの展示内容に深く関連する)イタリアの抽象美術やデザインを考察するうえで、キーパーソンとなるのが、画家、美術教育者として知られるマックス・ビル(1908-94)だと推察される。この美術家については日本での研究の蓄積が乏しい。さいわい、ミラノ・トリエンナーレと同時期にスイスにてマックス・ビルの「具体美術」に関する大規模な回顧展が開催されるため、行き先をヴェネツィアからチューリヒに変更し、現地調査を実施したい。合わせてイタリアにおける具体美術の影響についてクアドリエンナーレ財団にて調査を行い、その成果を今年度中に査読付き論文としてまとめる予定である。本研究における三つの課題のうち、とくに「(A)実証研究:第1回から第7回までのクアドリエンナーレの実態調査」を実施した。本年度は、当該美術展を考察する基盤として、「調査項目と資料総数の特定」および「資料に基づく出来事の再構成」に見通しをつけることを主眼とした。2017年9月のイタリア現地調査では、ヴェネツィア・ビエンナーレを視察した後、ローマ・クアドリエンナーレ財団のアーカイヴにて三日間の文献調査を行った。その結果、主に次の二種類の一次史料を入手することができた。

ひとつは第一回から七回までのクアドリエンナーレ公式カタログであり、もうひとつは、戦後再開された第四回から第七回までのクアドリエンナーレに関連する、新聞や雑誌に掲載された論評・記事である。財団から許可のもと、上記の史料をすべて撮影することができた。また、財団からは本研究に対する全面的な協力を得ることができた。一次資料の発掘は、本研究の中核をなすものであり、財団側からの協力は今後の研究の進展に大きく貢献するだろう。帰国後、撮影された二千枚におよぶ史料画像を分類、精読し、今後検討すべき論点や事実を確認する作業を継続している。クラウディア・サラリスによるクアドリエンナーレ論(2004)との比較検証を通じて、次年度の現地調査に向けた課題の明確化に努める。年度末には、研究会「20世紀イタリアの芸術と文化」(2018年3月18日京都造形芸術大学)にパネリストとして参加し、本研究で培った知見を公開するとともに、戦後美術や思想を専門とする研究者と有意義な意見交換を行うことができた。以上のような研究活動を通じて、現段階で、今年度の懸案事項であった「調査項目と資料総数の特定」および「資料に基づく出来事の再構成」について一定の見通しを立てることができた。初年度の研究は、代表者の勤務先の異動準備のため、年度末において予定されたスケジュール通りに進めることができなかった。しかしながら、全体としてはおおむね順調に進展した。9月のローマでの現地調査によって、とくに研究資料の面で予想以上の成果があった。クアドリエンナーレ財団の史料は原則撮影が認められていないが、丁寧に研究主旨を説明することで、事務局長に撮影を許可してもらえたことが成果につながったことを報告しておきたい。調査対象となる第1回から7回までのクアドリエンナーレのカタログは、この定期美術展に関する基本情報(開催理念、参加した芸術家など)を提供するものであり、本研究の柱のひとつである(B)「マネジメント研究:クアドリエンナーレに関連する組織編成、法制度、関連事業の背景調査」に資する情報が含んでいた。また、各回に関連する報道記事を入手することができたことも大きな収穫であった。これらの史料は、観客の反応や批評家の批判まで幅広い内容を含む。クアドリエンナーレが同時代にどのように受けとめられていたかを示す時代の貴重な証言であり、研究対象を複合的な観点から分析する視座を提供するものである。2018年度は、本研究課題の3つのテーマのうち、(A)「実証研究:第1回から第7回までのクアドリエンナーレの実態調査」、および(C)「言説研究:クアドリエンナーレに対する美術家・批評家たちのまなざし」を実施した。前者については、1ローマ・クアドリエンナーレ財団アーカイヴでの一次史料調査(2019年3月)を、後者については2表象文化論学会での研究発表(2018年11月)を遂行した。2は当初、1の史料調査の後に行う予定であったが、台風の影響で現地調査が延期となった。研究を進めるうえでは大きな負担になったが、入手可能な文献を前倒しで購入・精読するなど、柔軟に対応した。結果的には、予定通り「芸術の前線ーローマ・クアドリエンナーレの貫戦史」を発表することができた。この発表は前衛的芸術家エンリコ・プランポリーニに関するものだったが、かえって今後調査すべき芸術家・理論家のネットワークが明確になった。つまり、本研究はイタリア国内の美術状況のみならず、国境を超えたアーティスト相互の影響関係のもとに考察すべきテーマであることを再認識した。
児童・生徒のための自己表現(アサーション)力醸成のためのプログラム開発 -自分も相手も大切にする学級集団作りを目指して-

**1997年度からスタートした萌芽的研究である。97年、98年度には以下の手順で研究が進められた。1,予備調査(先行研究・文献研究)の段階・・開発的カウンセリング全般に関連する国内外の文献と実践報告を集めた2,試行的プログラムの試行・検討の段階・・・1で集めた資料を自己表現の観点から検討・体系化し、試行的プログラムを作成した。3クラスにて実施、教師や生徒の反応、効果を記述した。3,本実験用のプログラムの作成・・・・・2、の検討を踏まえて、「担任教師」が「学級」の「子ども同士のやりとりを引き出す」目的で行う、本実験用のプログラムを作成した。**1999年度は、上述の13の成果を踏まえて、以下のことを課題とした。4,本実験用のプログラムを実施する段階・・・公立小学校4校,5,6年生の各クラスの協力を得て、ホームルーム・活・道徳などの時間を利用して本実験用のプログラムを実施した。それぞれの授業をテープに収録し、生徒の行動や反応を振り返り、感想、担任教師による報告をもとに、自己評価という観点からプログラムの効果について検討した。その結果、最終的には「アサーション(自己表現)とは何かを知る」「相手の話を聞く」「アサーションを磨くために」などを目的とした5種類のワークからなる計13時間分の授業案が開発された。**作成した授業案の全容は、実施者である教師を対象とした解説書をつけ「子どものためのアサーション(自己表現)ループワークー自分も相手も大切にする学級づくり」のタイトルで図書にまとめた。(日本・精神技術研究所発行)1,予備的調査(文献調査)の段階(1),学校カウンセラ-や学校臨床心理士が国内外で行った前思春期・思春期生徒を対象とする予防的カウンセリング・心理教育の実践報告と関連文献の資料収集を行った。(2),その中から、今回の研究に役立ちそうなもの(とりわけ小集団活動とアサーションの概念を備えているもの)を参考資料として、自己表現という角度から検討・体系化した。2,試行的プログラム作成の段階(1),先に行われた検討と、従来成人用として体系化されたアサーション・トレーニングの構成をもとに、小学4、5、6年生を対象としたアサーション・ワークのプログラムを「授業案に即した形態で」「教師が行うワークとして」「小集団活動を中心に据えたプログラムとして」試験的に作成した。(2),作成したプログラムを、公立小学校2校計3クラスの協力を得てそれぞれ数時間分、実際の授業として実施した。3,試験的プログラムから、本実験用のプログラム作成の段階(3),実施した授業のビデオテープ、および授業に関する生徒の感想・振り返りと教師集団からの感想・意見を参考に、試行的プログラムの修正を行う。そしてその傍ら、効果測定のためのテストバッテリ-を選択している段階である。1997年よりスタートした萌芽的研究である。97年度中に、1,予備的調査(文献調査)の段階・・開発的カウンセリングに関する内外の文献と実践報告を集める。2,試行的プログラムの作成段階・・・1で集めた資料を自己表現という角度から検討・体系化し、小学5,6年生を対象とした授業案にまとめた。と進んできた研究の成果を踏まえ、98年度は、3,試験的プログラムを検討し、本実験用プログラムを作成する段階「担任教師が行いやすい」、「子どもにとって益こそあれ害のない安全な」、「子ども相互のやりとりを引き出す」プログラムであるという観点から、試験的プログラムの収録ビデオを全て見直し、必要な修正を加えた。そして、あらたに本実験用のプログラムを作成した。4,本実験用のプログラムを実施する段階最終的に作成したプログラムを公立小学校4校の協力を得て、それぞれ道徳の授業、学活の授業として実施した。プログラムについては完成に近づいている。ただし、このプログラムの有効性と学級集団の文化の間には、それなりの相関がありそうなので、現在は実施後の生徒の変化や感想、および実施した教師の振り返り、観察者の意見や感想を収録している段階である。**作成した授業案の全容は、実施者である教師を対象とした解説書をつけ「子どものためのアサーション(自己表現)

ループワークー自分も相手も大切にする学級づくり」のタイトルで図書にまとめた。(日本・精神技術研究所発行)
海洋ポリケチド天然物を基盤とした細胞増殖促進分子の創製と機能解明

海洋ポリケチド天然物アンフィリオニンー5は、マウス骨髄由来間葉系幹細胞および骨芽細胞の増殖を極低濃度で促進することから、骨関節疾患の再生医療や骨粗鬆症治療薬開発のためのリード化合物としての可能性を秘めている。しかし、その立体配置が未決定であるため、細胞増殖促進分子としての機能解明や応用研究は手つかずの状態にある。既にアンフィリオニンー5のC1ーC9部分の相対配置を決定しているので、本年度はC12位の立体配置の決定に取り組んだ。C1ーC15部分に相当するモデル化合物として可能な2種の立体異性体を設計し、Braunらの不斉アルドール反応を鍵工程として、既に合成したC1ーC9セグメントから立体発散的に合成した。合成した化合物のNMRデータを天然物の当該部分と詳細に比較することにより、C12位の立体配置を決定した。有機合成化学的アプローチにより、これまで決定不可能であったアンフィリオニンー5のC12位の立体配置を初めて明らかにした。これにより、従来の「2つのメチレンを挟んで結合した不斉中心の立体化学の違いは無視できる」という定説を覆すことができた。C26位の立体配置について同様のアプローチにより、C17ーC28部分に相当するモデル化合物として可能な2種の立体異性体を設計・合成し、天然物とNMRデータを比較することにより決定する。さらに、C12位とC26位の相対配置を決定することにより、アンフィリオニンー5の全立体配置決定を目指す。平成29年度請求額と合わせて、平成29年度の円滑な研究遂行に使用する予定である。次年度使用額は、今年度の研究を当初計画より効率的に推進したことにより発生した未使用額である。
口腔癌の放射線治療効果判定に核内DNA分布の示す臨床的有用性に関する研究

口腔癌の放射線治療時において,その悪性度ならびに治療効果の判定をより客観的に判定することが出来るようにするため本研究を行った。一時治療に放射線治療を行った18例の口腔扁平上皮癌症例に対し,^<60>Co,2Gy×5回/週の照射で,10Gyごとに扁平上皮癌細胞と照射野に含まれる病巣周囲の正常細胞の双方から剥離細胞を採取し,本研究システムを用いて顕微分光測光を行い,核内DNAに関して各種のパラメーターを用いて解析を行った。測定パラメーターの変化としては,核DNA量は,10Gy照射時に軽度上昇した後に減少していた。平均核DNA密度は,照射線量の増加に応じて減少し,正常細胞の値に近づく傾向が伺われた。さらに本システムによる画像解析を行い,核内DNAの分布状態を反映した新しいパラメーターである「密度得点」を用いて検討を行った。密度得点が,照射の比較的初期より減少する症例は7例(38.9%)で,その傾向の現れる線量は10Gy時は3例,20Gy時2例,30Gy時1例,50Gy時1例であった。また,密度得点が10Gy照射時に一度増加した後に減少する症例が6例(33.3%)あり,双方を合わせると13例(72.2%)が照射過程で減少傾向を認めた。一方,密度得点が線量の増加にも関わらず変動の少ない例の3例(16.6%)や,照射初期から密度得点の増加傾向を示す例の2例(11.1%)では,治療効果が不良と思われる症例であった。口腔扁平上皮癌の放射線治療時の経線量的な密度得点の変動グラフのパターンを検討し,より早期に低下傾向を示すかを判定することが,放射線治療効果判定に有用であることが伺われた。本研究は,放射線治療を受けた腫瘍と,照射野内の正常細胞における核内DNAの分布状態が,放射線治療の効果判定の指標となるかを検討するものである。本研究では,核内DNA分布状態の乱れを客観的に評価するためのパラメータとして,独自に考案した「密度得点」を用いている。我々は,本パラメーターが正常細胞,前癌病変,癌細胞の判別に有用であることはすでに報告している。今回,上記の研究で用いた「密度得点」パラメーターの有用性を高めるために,コンピューターを処理能力の高い日本電気製PC-9821Apに変更し本研究に用いている。放射線照射後の腫瘍細胞の悪性度評価に,本パラメーターは有用であるものの,それ単独では信頼性が低下するため,従来の指標(核DNA量等)も考慮に入れた方が,判定の信頼度が高まると考えている。この結果は,本パラメーターを正常細胞,前癌病変,癌細胞の判別に用いた場合と同様である。照射野内正常細胞における核DNA分布を見ることにより,照射を受けた患者の放射線感受性が評価しうると考えているが,まだ症例数が少なく結果を発表する段階には至っていない。また,初期の計画では,未治療例に対する放射線治療効果の判定を目的としたが,現在我々は,殆どの一症例で,Crisplatin,5-FU併用の化学療法を照射に先行して行っているため,これらの症例においても,本パラメーターの有用性について検討している。本研究の目的は、放射線治療を受けた腫瘍細胞と、照射野内の正常細胞における核内DNAの分布状態の変化が、放射線治療の効果判定の指標となるかを検討するものである。本研究では、従来から用いられている核DNA量やN/C比などのパラメーターでは表現すことが困難な核内DNA分布状態の乱れを客観的に評価するためのパラメータとして、独自に考案した「密度得点」を用いる。本パラメータは、正常細胞、前癌病変、癌細胞の判別に有用であることが判明している。

放射線照射後の腫瘍細胞の悪性度評価に、本パラメーターは有用であるものの、それ単独では信頼度が低下するため、従来のパラメーター(核DNA量等)も指標として考慮に入れ、総合的な検討を行った方が判定に信頼性が高まると考えている。この結果は、本パラメーターを正常細胞、前癌病変、癌細胞の判別に用いた場合と同様である。放射線治療時において、治療対象の腫瘍細胞と照射野内の正常細胞における核DNA分布を見ることにより、照射を受けた患者の放射線感受性がある程度評価できうると考えている。放射線治療時、照射線量の増加に従い、密度得点が一時的に上昇した後に下降する傾向を認めた。しかし、初期の計画では、未治療例に対する放射線治療効果感受性判定を目的としていたが、当科の扁平上皮癌患者の治療において、放射線治療単独から開始する症例よりも、一次治療としてneo-adjuvant chemotherapyを行う症例が多くなってきており、まだ症例数が少なく総合的な結果を発表するにいたっていない。このため、対象症例を増すとともに、化学療法を照射に先行しているような症例についても本パラメーターの有用性について検討が必要であろう。