hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
我が国の集素化及び塩素・集素化ダイオキシン類による環境及び人体負荷影響の解明

その結果、水質試料においては、大和川及び淀川の両河川において大量のPBDEsが含んでいることが観察され、上流でPBDEsの排出源である工場が存在し、これら汚染物質は、河川経由で排出されていることが推察された。最後に、底質試料を用いて、臭素系難燃剤及びダイオキシン類の汚染実態の解明を行うことにした。そこで、瀬戸内海沿岸地域から採取した底質試料中の有機臭素系化合物による汚染実態の解明を試みた。その結果、臭素系難燃剤であるPBDEsとTBBPAに関しては、大阪湾沿岸地域で採取した底質中に特に高い汚染を示したことから、この地域では、上気した両難燃剤等が大量使用されていることが推定された。また、興味深い汚染パターンの1つとして、今治の試料中には、現在使用されていないはずのPBDEs製品が用いられている可能性を観察した。さらに、特筆すべき観察結果としては、岡山県水島の試料中に、極めて高濃度のPBDDs/DFs汚染が観察されたこと、並びにその汚染の殆どがPBDDs由来の汚染であることが明らかになったことであった。また、PBDDs/DFsの汚染に関して、臭素系難燃剤の熱及び光分解パターンと、水質や底質等の実試料中の環境汚染パターンが似ていること、並びに熱分解試料と環境試料に共通のピークが観察されることからも、臭素系難燃剤から生成した臭素化ダイオキシン類が環境汚染を引き起こしている可能性が強く示唆された。我が国の臭素化及び塩素・臭素化ダイオキシン類による環境及び人体負荷影響の解明することを目的として、まず、環境負荷指標としての底質に着目し、瀬戸内海沿岸地域で採取した底質試料を用いて、臭素系難燃剤及びダイオキシン類の汚染実態の解明を行うこととした。その結果、臭素系難燃剤であるPBDEsとTBBPAに関しては、大阪湾沿岸地域で採取した底質中に特に高い汚染を示したことから、この地域では、上記した両難燃剤等が大量使用されていることが推定された。また、岡山県水島の試料中に、極めて高濃度のPBDDs/DFs汚染が観察されたことであった。次に、我が国における臭素化及び塩素・臭素化ダイオキシン類による人体負荷影響を解明するために、ヒト母乳を用いて、人体汚染実態の解明を試みた。その結果、TEQ値は経産婦で平均8.40pg、初産婦で平均17.8pgとなり、両者には顕著な差が観察された。また、PXDDs/DFsでは、PCDDs/DFsの場合と比較して、PXDDs/DFsの実測値は極めて低いのに対して、TEQ値は、PXDDs/DFsのそれの446%に相当することが明らかとなり、母乳試料中には、毒性の高い2,3,7,8-体の臭素系ダイオキシン類が大量に存在する可能性が示唆された。一方、PBDDs/DFsについては、PXDDs/DFsの結果とは逆に、実測値において顕著な差が観察され、経産婦で平均41.4pg/g、初産婦で269pg/g lipidと6倍以上の濃度差が観察された。その中、大きな割合を占め、また、全ての母乳試料においてTeBDDsが5090%を占めいた。さらに、上記母乳試料を乳児に授乳した時の、生体負荷量を試算した結果、生体負荷量に対する寄与率は、PCDDs/DFs>PXDDs/DFs>PBDDs/DFsの順であった。とりわけ、PXDDs/DFsの平均寄与率が経産婦では17.9%、初産婦では12.6%であり、予想以上に高い寄与率を示しおり、母乳中のダイオキシン類による新生児、乳児への毒性影響を考慮する上で、PXDDs/DFsの関与が無視できないレベルであることが明らかとなった。
企業集団の財務報告基準の理論的整合性と実務適用可能性

本研究の目的は、企業集団の財務報告基準に関連して、会計基準と基礎理論との矛盾および企業実務の実態における問題から、現在進められている会計基準の国際的収斂が妥協の産物と化しているか、また基礎理論との整合性および企業実務への適用可能性の両方のバランスをとりながら会計基準を設定することが、投資者の意思決定に有用な情報提供に資することになることかについて検討することにある。研究方法は、比較法学における研究方法に基づいて、規範的方法論と記述的方法論を併用する。規範的方法では、会計理論に基づいて「あるべき会計基準」を導いていく。記述的方法では、実務をもとに、事実に基づいて「会計基準の適用可能性とその帰結」について考察する。このような研究の結果、本研究では、IFRSsの内容が、経営者の裁量を介入させる可能性がある一方で、IFRSsの採用または収斂は利益の質を高め、価値関連性も高めていることが明らかになった。その中でも、日本は、未だにIFRSsを採用していないが、日本の会計基準は、十分にIFRSsへの収斂を達成しており、EUおよびオーストラリアの企業の連結財務情報に比較して、利益の質が高く、かつ価値関連性も高いことが明らかになった。本研究の目的は、企業集団の財務報告基準に関連して、基礎理論との矛盾および企業実務の実態における問題から、現在進められている会計基準の国際的収斂が妥協の産物と化している状況を明らかにすると共に、基礎理論との整合性および企業実務への適用可能性の両方のバランスをとりながら会計基準を設定することが、投資者の意思決定に有用な情報提供に資することになることを明らかにすることにある。このような研究目的との関連で、2009年度(初年度)の研究成果は、3点に分けて説明される。第1は、会計基準の設定内容は、原則主義と細則主義に大別されるが、IFRS第3号の規定内容は原則主義に分類される。そこで、原則主義に基づいた会計基準を設定する上で、現在進行中の概念フレームワークの構築および会計基準における位置づけを明確にすることの重要性を検討した。第2は、国際財務報告基準(IFRS)第3号「企業結合」会計基準の特徴と課題について、特にのれんに焦点を当てて検討した。第3は、会計基準の国際的収斂により、会計情報の質が高まるか否かについて、企業集団の財務報告の投資意思決定有用性との関係から実証的に分析した。これらの研究は、当該研究において、企業結合会計基準の理論的枠組み、会計基準の特徴と課題、会計基準適用上の問題に焦点を当てたもので、いまだ明確な関連性を示していないが、きわめて重要な位置づけである。次年度以降の研究では、さらなる個別研究を継続し、最終年度においてそれらを体系的にまとめる予定である。このような研究目的との関連で、2010年度(第2年度)の研究成果は、2点に分けて説明される。第1は、初年度に行った会計基準の国際的収斂により、会計情報の質が高まるか否かについての実証分析の結果を、日本経営分析学会、中国会計学会およびAsian Pactfic Conference on International Accounting Issuesにおいて、日本語、中国語および英語により報告した。第2は、IASBが概念フレームワークを公表したことに伴い、報告実体の問題を含めて、概念フレームワークの内容について検討した。第3は、企業集団財務報告におけるセグメント報告の位置づけおよび重要性について、マネジメント・アプローチの検討を行った。これらの研究は、当該研究において、国際的収斂を視野に入れて、企業集団財務報告基準が投資意思決定に有用な情報提供に資するかについての研究の一部と位置づけられる。次年度は最終年度になるので、企業集団の財務報告基準の投資意思決定有用性について、理論的整合性の検討と実証分析による証明を行うことで、体系的にまとめあげる予定である。

本研究の目的は、企業集団の財務報告基準に関連して、基礎理論との矛盾および企業実務の実態における問題から、現在進められている会計基準の国際的収斂が妥協の産物と化しているか、また基礎理論との整合性および企業実務への適用可能性の両方のバランスをとりながら会計基準を設定することが、投資者の意思決定に有用な情報提供に資することになることかについて検討することにあった。研究対象は、日本をはじめ、すでに国際財務報告基準(IFRSs)を採用しているオーストラリアおよびヨーロッパ連合(EU)諸国における企業集団の財務報告である。平成21年度には、国際会計基準審議会(IASB)の企業集団財務報告基準が原則主義に基づいて規定されていることについて、支配概念およびのれんの会計基準に焦点を当てて、原則主義が会計実務における経営者の裁量を介入させる余地がある点について検討した。平成22年度には、企業集団財務報告基準における支配概念について、IASBの概念フレームワークについて検討し、IASBの支配概念が連結の範囲の決定において、経営者の裁量を介入させる余地がある点を指摘した。平成23年度には、IASBの概念フレームワークについて、国際会計研究学会の研究グループ中間報告書としてまとめあげ、かつIASBの企業集団財務報告基準採用がオーストラリアおよびEU諸国における連結財務情報の利益の質および価値関連性にどのような影響を及ぼしているか、また日本におけるIFRSsへの収斂が日本における連結財務情報の利益の質および価値関連性にどのような影響を及ぼしているかについて検討した。3年間にわたる研究結果では、IFRSsの内容が、経営者の裁量を介入させる可能性がある一方で、IFRSsの採用または収斂は利益の質を高め、価値関連性も高めていることが明らかになった。その中でも、日本は、未だにIFRSsを採用していないが、日本の会計基準は、十分にIFRSsへの収斂を達成しており、EUおよびオーストラリアの企業の連結財務情報に比較して、利益の質が高く、かつ価値関連性も高いことが明らかになった。
甲虫化石を用いた最終氷期最寒冷期における気温低下の推定

最終氷期最寒冷期の地層で昆虫化石の発掘調査を実施した。また、最終氷期の日本に広く分布していた甲虫が現存している可能性のある地域(日本アルプス高山帯、アラスカ・ツンドラ地帯、礼文島など)において、野外調査を実施した。古気候の解析に用いるため、日本を含む東アジアおよびアラスカの気象測候所におけるデータを、インターネットを用いて収集した。大阪市立自然史博物館に所蔵される甲虫類標本の同定をすすめ、化石同定用の分解標本の作製を行なった。最終氷期最寒冷期の気温低下について具体的に、長野県野尻湖での産出例を基に示したほか、青森県つがる市で産出した最終氷期最寒冷期の昆虫化石について、まとめた。最終氷期の化石発掘を8月に青森県つがる市で、10月に滋賀県彦根市で、それぞれ実施した。一部の資料は産出年代を確定させるため、炭素年代測定を委託に出し、期待していたとおりの結果が出された。産出した化石標本を検鏡できる状態にし、ハネカクシ科など、いくつかは各分類群の専門家に同定を依頼した。中には現在の化石調査地周辺では分布しないものも含まれ、興味ある成果が出つつある。また、秋田県東成瀬村、中央アルプス、北海道雄武町・浜頓別町の主に湿原において、化石でしばしば産出する種の調査を行った。これは化石産出種が現在、どのような気候条件の下で分布しているのかを調べ、当時の気候の解析を行うことを目的としている。また、得られた標本の一部は、海外の同分野の研究者との交換に用いる予定で、これらにより、日本国外に分布する寒冷地性甲虫類(国内でも化石で産出する可能性がある)の標本資料を得る予定にしている。成果の一部を、第四紀学会(8月)でポスター発表を行った。またQuaternary International誌へ投稿し、受理された(平成26年度に印刷予定)。また、平成24年度に訪れたアラスカの自然史に関し、普及誌に記事を書いて広く紹介した(8月)。年度を通して、化石で産出する(orする可能性のある)種の分布を、所属する博物館の所蔵標本および文献によって拾い出した。前者については、シデムシ科、コガネムシ科糞虫類、コメツキムシ科についてまとめ、リストを出版した。年度の終盤では、その分布地の気候をメッシュ気候値(気象庁編)と照らし合わせる作業を行い、解析の実施に向けた準備を行った。本研究の目標は、最終氷期における日本列島の気候を推定することであり、そのためにはまず、正確な同定が要求される。初年度はまず、北海道以南にかつて分布していた甲虫が現存している可能性の高いアラスカにおいて、野外調査を実施した。現地での実質滞在日数は5日程度であったが、北海道の最終氷期から記録されているシコタンハンミョウモドキなどが得られたほか、Olophrum属のハネカクシ、ハンミョウモドキ属(Elaphrus)など、北海道以南には分布しない甲虫類が多数、得られた。また、国内では北海道の大雪山のみに分布が知られるシラクモアナアキゾウムシなどの標本が得られた。これらは次年度以降、国内の最終氷期から産出した化石標本を同定する際、形態比較に用いられる予定である。また、島全体が氷河時代の遺存であるといわれる礼文島においても、野外調査を実施した。オオルリオサムシ、イワハマムシなど、東アジア北部や北太平洋を象徴する甲虫類が得られた。最終年度に予定している気象データを用いた古気候解析にそなえ、気象測候所におけるデータを、インターネットを用いて収集した。本年度は東経100度、北緯20度以北の東アジアおよびアラスカに焦点を絞り、1,520か所のデータを得た。大型植物、花粉、哺乳類など、他の材料を用いた最終氷期の日本の植生や気候に関する文献を多数、収集した。これらは昆虫を用いた結果を導いたのち、相互比較による考察を実施するのに用いる予定である。また、甲虫類をはじめとした標本の同定や整理を進め、化石標本の産出の際にすぐ同定作業ができるように、環境を整備した。初年度は当初予定していた化石の発掘による作業を実施できなかったが、2年目以降は行い、アラスカなどで現存する在外種など、新たな化石産出種を追加したいと考えている。化石の発掘調査を北海道道北地方(5月)、滋賀県東近江市(9月)、滋賀県彦根市(10月)、青森県つがる市(11月)で4回実施し、2か所について昆虫化石が産出した。このうち、青森県つがる市の調査地について、姶良Tn火山灰が降下した最終氷期最盛期の前後に産出した昆虫化石の種の、その分布や生態から、当時の古気候・古環境を推定することができた。

当地ではオサムシ科、ゲンゴロウ科、ハネカクシ科、ハムシ科、キクイムシ科にわたる甲虫類が産出し、当時は針葉樹とスゲを伴った湿地環境で、開水面のある池沼も存在していたことがわかった。また現在は北海道以北にしか分布しないクロヒメゲンゴロウが産出したことから、当時は現在よりも寒冷であったことが推定された。この成果については平成27年8月に名古屋市で開催される国際第四紀学会連合(INQUA)において発表を行う予定となっており、すでに講演要旨を提出した。然る後に論文として、学会誌で発表を行うこととしている。気候解析の際には、産出種の現生での分布状況の把握が必要となる。勤務する大阪市立自然史博物館に所蔵される甲虫類のうち、ハネカクシ科(一部)、コメツキムシ科、テントウムシ科について、標本に付された地名ラベルを一覧できる目録を作成し、出版した。昆虫化石として産出する可能性のある種について、化石との比較を行ないやすいように、パーツ別に分解して台紙に貼りつける「分解標本」の作製も行なった。今年度はオサムシ科、エンマムシ科、タマムシ科、ゴミムシダマシ科、ハムシ科などについて、32種を追加した。これにより、分解標本は合計200種を超え、今後の化石同定に幅広く役立てることができると考えている。第四紀学の国際誌「Quaternary International」に前年度に投稿し、受理されていた論文が印刷になったほか、大阪府八尾市の遺跡で産出した昆虫の同定を行い、当時の環境などについて推定を行なった。昆虫分類学、第四紀学最終氷期の地層から産出した化石の種を確認した。それらの種の現在の分布と気候の把握について、作業量が多かったが順調に進めることができた。次年度の推進内容へ、無事につなげることができた。アラスカおよび礼文島における野外調査で無事に成果を得ることができ、また気候解析のための基礎データである測候所データが、ほぼ計画どおりに得ることができた。しかし、化石調査を実施することができなかった点で、全体としては、やや遅れているといわざるを得ない。できるだけ当初の計画に追いつけるようにしていきたい。研究期間の終了までに、その化石産地の最終氷期における気温を数値で示し、論文化することができるであろう。可能なら産出種を増やし、より精度の高い数値になるように試みたいと考えている。また、海外のデータや資料の収集にも努め、より客観的なデータとなるようにしていきたい。野外ではまず、前年度に行えなかった化石調査を実施する。最終氷期の化石種のさらなる産出追加を目指す。また、化石産出種の現在での詳細な分布データを得るために、国内において、野外調査および文献調査を実施する。これらにより、化石産地によっては、実際に古気候解析を開始し、具体的な数値データを得はじめたいと考えている。当初は国外での分布データを得るため、野外調査(ロシア・マガダン州)を考えていたが、限られた予算内でデータを得るには標本調査のほうが効率がよいので、ロシア・ウラジオストクおよびサンクトペテルブルグにおいて、実施したい。野外調査のうち、北海道における野外調査を、天候不順や他の業務との兼ね合いで、取りやめたものがあった。当該の調査計画は、次年度の5月中に実施を行う予定にしている。最終氷期最寒冷期の地層(青森県つがる市、滋賀県彦根市)において、昆虫化石の発掘調査を行う(夏季秋季)。国内での最終氷期産出種について、文献を入手し、それらに基づいて整理をする(春季)。
データハイディングによるマルチメディアコンテンツ埋め込み型ファイルシステムの実現

本研究では,ステガノグラフィの技術をベースとして,複数のマルチメディアコンテンツ(コンテナ)に分散してファイルシステムを隠す枠組みを新たに構築した.カモフラージュになるコンテンツに自然に見える形でデータを隠すステガノグラフィの手法は既に多数提案されているが,そこで対象とされていたのは単一のコンテナのみであった.本研究では,複数のコンテナに分散して埋めこみを行うことで,実用的なサイズのファイルシステムを自然な形で隠すことを可能とした.これまでに本研究で開発したファイルシステムは,プラグイン構造をとっており,プラグインを別途記述することで,さまざまなコンテナをその種類に関わらず扱うことができるようになっている.また一旦作成したファイルシステムに新たなコンテナを追加することでファイルシステムを拡張することができる(研究発表[1]).ただし,ファイルシステムは外部からのコンテナへの改変に対する耐性を備えていない.平成18年度はファイルシステムに頑強性をもたせるための研究を行った.現在はファイルシステムを構成する各コンテナがもつデータには冗長性がないため,一つコンテナを失うだけでファイルシステムの少なくとも一部は利用不能となる.そこで本研究ではミラーリングで頑強性をもたせることを検討した.埋め込むデータをブロック化して,同じブロックがn個存在するようにして,コンテナ集合の各要素に他の要素へのリンクとなるデータを冗長に埋め込んでおくことで一部のコンテナが改変されてもファイルシステムの維持が可能になる.また冗長度が少なくなったブロックを復元する仕組みも導入することで,ファイルシステムに頑強性を与えられると考えられる.本研究では,様々なマルチメディアコンテンツのファイルに対する大容量データハイディングの手法の確立,および.それらの手法を用いたマルチメディアコンテンッ埋め込み型のファイルシステムの実現を目的としている.このとき,用いる手法はステガノグラフィの技術をベースとする.また現実的なサイズのファイルシステムを構簗するために,ファイルシステムのイメージを多数のファイルに分散して埋め込むようにする.平成16年度は,非可逆圧縮が行われない画像ファイルを対象とした分散埋め込み型のファイルシステムのプロトタイプをLinux上で実装した(研究発表[1]).また知覚均等色空間に基づく画像への大容量データハイディングの手法を開発した(研究発表[2]).プロトタイプシステムでは,指定したディレクトリ配下にある画像ファイルのうち,システムで利用できるものを全てコンテナとして使って,一つの埋め込み型ファイルシステムを構築する.作成されたファイルシステムは,mountすれば通常のファイルシステムとして利用できる.またumountすると,'ファイルシステムのイメージは適宜分割され,各コンテナに埋め込まれる.その結果,ファイルシステムは消失したかのようになる.ファイルシステムのイメージの断片をもつコンテナの情報は,ルートコンテナと呼ぼれる特別なコンテナに埋め込まれる.ルートコンテナはファイルシステム作成時に全コンテナから無作為に選ばれる.mountする際にはこのルートコンテナとファイルシステム作成時に指定するパスワードを与えることで,他の全てのコンテナを発見することができるようになっている.このルートコンテナを知られない限り,分散して埋め込んだファイルシステムを第三者に発見される危険性はほとんどない.本研究では,ステガノグラフィの技術をベースとしたマルチメディアコンテンツに対する大容量データハイディングの手法を開発し,それを用いてマルチメディアコンテンツ埋め込み型のファイルシステムを実現することを目的としている.埋め込まれた状態のファイルシステムの存在は知覚されることはないため,秘密データを格納するのに用いることができる.さて従来のデータハイディングの手法では,埋め込み対象となるメディアは単一のファイル(コンテナ)であった.しかしそのような場合,埋め込み容量に明示的な制限が生じるため,現実的なサイズのファイルシステムを構築することはほとんど不可能であった.そこで本研究では,コンテナに埋め込むペイロードすなわちファイルシステムのイメージを多数のコンテナに分散して埋め込む枠組みを新たに構築した.平成17年度は,前年度に開発した(非可逆圧縮されない)画像への分散埋め込み型ファイルシステムのプロトタイプの改良を主に行った.まずプロトタイプではコンテナを画像に限っていたのに対し,コンテナの種類ごとに適宜モジュールを切り替えて処理できるようにした.なおモジュールを追加するのにシステム本体の実装を一切変更する必要はない.さてプロトタイプではコンテナの情報をルートコンテナという特別なコンテナ一つに埋め込んでいた.これはルートコンテナの容量によって利用できるコンテナの数に制限が生じることを意味していた.そこで,ルートコンテナにつづくコンテナにも他のコンテナの情報を埋め込めるように拡張を行った.またプロトタイプではペイロードの安全性を高めるために,(埋め込み容量を犠牲にして)コンテナの先頭にランダムな空白領域を作っていた.そこでペイロードを暗号化するために擬似乱数置換と擬似乱数列を用いるようにすることで,このオーバーヘッドを解消した.本研究では,ステガノグラフィの技術をベースとして,複数のマルチメディアコンテンツ(コンテナ)に分散してファイルシステムを隠す枠組みを新たに構築した.カモフラージュになるコンテンツに自然に見える形でデータを隠すステガノグラフィの手法は既に多数提案されているが,そこで対象とされていたのは単一のコンテナのみであった.本研究では,複数のコンテナに分散して埋めこみを行うことで,実用的なサイズのファイルシステムを自然な形で隠すことを可能とした.これまでに本研究で開発したファイルシステムは,プラグイン構造をとっており,プラグインを別途記述することで,さまざまなコンテナをその種類に関わらず扱うことができるようになっている.また一旦作成したファイルシステムに新たなコンテナを追加することでファイルシステムを拡張することができる(研究発表[1]).ただし,ファイルシステムは外部からのコンテナへの改変に対する耐性を備えていない.平成18年度はファイルシステムに頑強性をもたせるための研究を行った.

現在はファイルシステムを構成する各コンテナがもつデータには冗長性がないため,一つコンテナを失うだけでファイルシステムの少なくとも一部は利用不能となる.そこで本研究ではミラーリングで頑強性をもたせることを検討した.埋め込むデータをブロック化して,同じブロックがn個存在するようにして,コンテナ集合の各要素に他の要素へのリンクとなるデータを冗長に埋め込んでおくことで一部のコンテナが改変されてもファイルシステムの維持が可能になる.また冗長度が少なくなったブロックを復元する仕組みも導入することで,ファイルシステムに頑強性を与えられると考えられる.
視床皮質回路依存的ADHDモデルマウスの樹立

注意もしくは衝動性の異常は多様な精神疾患横断的に生じる。その分子及び神経回路機構の一端を明らかとすることを目的とし、NMDA受容体もしくはcAMP-GEF2遺伝子の条件変異マウスを作製して解析した。視床随板核特異的にNMDA受容体を欠損させた個体は、注意、衝動性制御、作業記憶、空間記憶などの広範な認知機能や、レム睡眠に異常を示すとともに、覚醒もしくはREM睡眠中の脳波に異常を示すなど、統合失調症と多くの類似性を示した。海馬CA1選択的にNMDA受容体を欠損させた個体は空間学習に異常を示すことが知られている。報酬の時間割引課題を課した際の海馬CA1の動態を解析し、海馬CA1が報酬の主観的価値判断に関わり、衝動性制御にも重要な役割を担うことを明らかとした。cAMP-GEF2遺伝子の完全欠失個体は、多動性と衝動性に異常を示し注意欠陥多動症のモデルとなることが示された。条件変異マウスの解析は、多動性と衝動性の責任回路が異なることを示唆した。神経回路動態を可視化する目的で、選択的細胞腫特異的にカルシウムセンサータンパク質を発現するトランスジェニックマウスを作製し、多感覚刺激による大脳皮質の動態を解析した。その結果、正中及び頭頂の高次野は感覚刺激情報の統合の場であり、そこの興奮性細胞群では多感覚刺激により、刺激後数秒間に渡る脳波の同期が生ずることを明らかとした。情報統合に異常を持つ遺伝子変異マウスでの解析は今後の問題として残された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。視床ー皮質回路を遺伝学的手法で選択的に操作したマウスモデルを作成し、さらに行動解析手法の開発改良を計り、視床ー皮質間の双方向回路による注意と衝動性の制御機構の一端を明らかにすることを目的としている。ネトリンG1とネトリンG2は脊椎動物の進化の過程で生じた全ゲノム重複によって形成されたパラログとみなされるが、両遺伝子が相互排他的神経回路での発現特性を獲得した。これらの遺伝子欠損変異マウスについて網羅的行動解析を実施したところ、これらのマウスが極めて多様な表現型を示すが、その表現型にほとんど重複性が無いことが注目された。ネトリンG1欠損変異マウスは衝動性の亢進に特徴を持ち、ネトリンG2欠損変異マウスは注意の不全に特徴を持つことを明らかとした。これらの結果は、ネトリンG1とネトリンG2の分子進化が高等脊椎動物の脳機能の発達上担った役割の大きさを示すとともに、ネトリンG1およびネトリンG2欠損変異マウスのADHDモデルマウスとしての有用性も示唆している。視床髄板核は前頭葉皮質や線条体などに投射し、注意や衝動性の制御機構の中心回路の一つであると考えられる。この仮説を検証するため、視床髄板核特異的Creマウスを作成し、これを用いてNMDA型グルタミン酸受容体の視床髄板核特異的条件変異マウスを作成した。このマウスは、過覚醒、多動症、作業記憶不全、注意不全および衝動性の亢進などの表現型を示した。一部の統合失調症では視床髄板核のNMDA型グルタミン酸受容体の発現低下があるとされ、この変異マウスは統合失調症の良いモデルでもある。脳波の異常に統合失調症との類似性を見ることができる。ADHDモデルとして捉えることもできる。広領域かつ細胞種特異的カルシウムイメージング用トランスジェニックマウスの樹立に成功し利用可能になったので、注意および衝動性の制御に関連したニューラルネットワーク解析に強力なツールを得た。当初の計画以上の進展の部分である。計画していた変異マウス群の準備は概ね順調に進展している。マウスにおいて、ネトリンG1およびネトリンG2の欠損が注意や衝動性を含めた広範な高次機能の不全につながることは前年度に公表した。ヒト遺伝学解析を実施し、両遺伝子がヒトでも同様の役割を持つ可能性を示し、高次脳機能の発達における両遺伝子の分子進化が担った役割の大きさが示唆された。不安と恐怖は関連する情動であるが、ネトリンG1の条件変異マウスの解析から、不安と恐怖を制御する神経回路機構の独立性が示された。注意や衝動性の制御不全はADHDや統合失調症を含め、多くの精神疾患に随伴する。視床髄板内核は前頭葉、線条体および脳幹網様体をはじめとし、広範な脳領域と双方向の連絡を持ち、注意や衝動性の制御機構の中心機構を担うと考えられる。統合失調症では視床髄板内核を含む領域でNMDA受容体の発現低下と機能不全を示唆する臨床データが報告されている。この異常が統合失調症の病理機構に中心的役割を担う可能性を検証するため、視床髄板内核特異的Creマウスを作成し、これを用いてNMDA受容体条件変異マウスを作成し解析した。このマウスは過覚醒、多動性、作業記憶不全、注意不全および衝動性の亢進などの表現型を示し、統合失調症の病態をよく反映した。このマウスは発達期から視床髄板内核細胞でNMDA受容体を欠損するが、成体の視床髄板内核細胞でNMDA受容体を再発現させることにより、作業記憶や過覚醒の表現型に改善が認められた。

これらの結果は、統合失調症の病理機構に視床髄板内核細胞のNMDA受容体機能不全が関わるとの考えを支持するとともに、今後の治療戦略に新たな可能性を示唆した。広領域かつ細胞種特異的カルシウムイメージング用トランスジェニックマウスの樹立に成功し、有用性が明らかとなった。この系統と視床随板内核特異的NMDA受容体条件変異マウスの交配は、この変異マウスが示す行動学的異常の基礎となる広範なニューラルネットワークの作動特性との関連を解明する有力な手段を提供する。注意とは多様で多量の知覚情報を取捨選択する機構である。したがって、多様な知覚情報を統合処理する神経回路の同定とその動態を明らかにすることは重要である。多種多様な情報の処理機構を解析するには、広範囲にわたるネットワークの動態を同時観察する手段を必要とする。この観点で、興奮性細胞もしくは抑制性細胞特異的にカルシウムセンサータンパク質YC2.60を発現するトランスジェニックマウスを作製した。これらのマウスは経頭蓋非侵襲的に大脳皮質全域で両細胞ネットワーク固有のカルシウム動態を観察することを可能とした。FRET反応を利用するYC2.60は、呼吸や心拍などによって生じるノイズ成分の除去を容易とし、信頼性の高い振動の解析を可能とした。フェンタニル麻酔下および覚醒安静下で両ネットワークともに1Hz以下で大脳皮質全域に振動が生じること、その振動の中核として正中頭頂野がハブ様構造を担うことを明らかとした。体性感覚、聴覚、および視覚刺激はそれぞれの一次感覚野における上記振動の位相を刺激依存的にロックさせるが、複数の知覚入力が同期した際には上記ハブ領域でも振動の位相がロックされることを見出した。この現象は興奮性細胞ネットワークで顕著に認められるが、その成立には抑制性細胞ネットワークが関与することも示唆された。この低周波位相ロック現象は多感覚の情報統合機構の一端を担うと考えられる。報酬の時間割びき課題は衝動性もしくは固執性を評価する良いパラダイムである。コスト(時間)が報酬の価値が脳のどこで計算されているかよく理解されていない。我々は海馬に主観的価値を表現する細胞が存在することを見出した。また、cAMP-GEF2遺伝子の多様な変異体の解析に進展があった。これらの成果を公表準備中である。TetONシステムによるカルシウムセンサー発現マウスの樹立により、Cre依存的条件変異マウスにおいても細胞種選択的カルシウム動態の解析が可能となった。注意もしくは衝動性の異常は多様な精神疾患横断的に生じる。その分子及び神経回路機構の一端を明らかとすることを目的とし、NMDA受容体もしくはcAMP-GEF2遺伝子の条件変異マウスを作製して解析した。視床随板核特異的にNMDA受容体を欠損させた個体は、注意、衝動性制御、作業記憶、空間記憶などの広範な認知機能や、レム睡眠に異常を示すとともに、覚醒もしくはREM睡眠中の脳波に異常を示すなど、統合失調症と多くの類似性を示した。海馬CA1選択的にNMDA受容体を欠損させた個体は空間学習に異常を示すことが知られている。報酬の時間割引課題を課した際の海馬CA1の動態を解析し、海馬CA1が報酬の主観的価値判断に関わり、衝動性制御にも重要な役割を担うことを明らかとした。cAMP-GEF2遺伝子の完全欠失個体は、多動性と衝動性に異常を示し注意欠陥多動症のモデルとなることが示された。条件変異マウスの解析は、多動性と衝動性の責任回路が異なることを示唆した。
精神科疾患におけるSPM99を用いた拡散テンソル解析

最新の機能的画像研究では前部帯状回、その他の大脳辺縁系および前頭前野からなる神経回路網が心的外傷後ストレス症候群(posttraumatic stress disorder:PTSD)の病因として重要であることが示唆されてきた。しかしこれまでこれらの領域を結ぶ白質線維に対しては大きな関心が払われてこなかった。Statisticalparametric mappingを用いたボクセル単位の解析では、全脳の機能的・形態的変化を客観1的に評価することが可能である。本研究でわれわれはこの手法をPTSD症例の拡散テンソル解析にはじめて応用した。対象は地下鉄サリン事件被害者のうち、PTSDを発症した9名と、年齢性別をマッチさせたPTSDを発症しなかった16名である。SPMによる解析では左帯状束における有意な拡散異方性(fractional anisotropy:FA)の上昇が観測され、この部分はわれわれが以前に報告した同一症例群におけるPTSD症例で容積低下が見られた左帯状回直下に存在した。さらに空間的正規化の逆変換を用いることで有意な群間差を示したボクセル群を各症例自身の空間座標系に変形したものを関心領域としてFA値を計測したところ、PTSDの重篤度を示すCAPS(clinician-administered PTSD scale)と弱い正相関を示していた。これらの結果はPTSD発症機序としての前部帯状回および帯状束の重要性を示す、さらなるエビデンスとなると考えられた。さらに機能的MRIの手法を用いたPTSD研究では帯状回における機能低下のために、情動・感情を制御する神経回路網の一部である扁桃体の代償性易興奮性が報告されており、この研究で示されたFA上昇は帯状束の機能低下を補うために神経線維統合が再構築された可能性を示すものと考えられた。<目的>解析者や仮説に依存せずに全脳を客観的に評価可能なSPM99(statistical parametric mapping, Wellcome Department of Cognitive Neurology, London)を用いて、精神科疾患を含めた各種疾患における拡散テンソル画像の解析を行うこと。統合失調症症例については現在データ収集途上であるため、今年度は関心領域法を用いて皮質脊髄路における拡散異方性が低下することがすでに報告されている筋萎縮性側索硬化症(ALS)症例について検討を加えた。<結語>ALS症例においてこれまで報告されている関心領域法の結果と一致する解析結果が、APM99を用いて得られた。今後統合失調症をはじめとする精神科疾患において同様な解析を試み、T1およびT2強調像などこれまでのMRIでは画出できない神経統合の異常を明らかにしていく予定である。<目的>解析者や仮説に依存せずに全脳を客観的に評価可能なSPM(statistical parametric mapping)を用いて、精神科疾患を含めた各種疾患における拡散テンソル画像の解析を行う。我々は前年度筋萎縮性側索硬化症(ALS)症例において、SPM99を用いて(1)皮質脊髄路における拡散異方性が低下する(2)拡散テンソルトラクトグラフィーの手法を用いて前記拡散異方性低下部位が皮質脊髄路に一致することを示した。これにより妥当性が確立されたと考えられるSPM解析手法を用いて、今年度は95年に発生した地下鉄サリン被害者における心的外傷後ストレス障害(PTSD)に対して検討を加えた。<結果>左前部帯状束において有意なFA上昇が見られ、この部位は以前に我々が報告した灰白質体積減少部位直下に存在した。また関心領域法ではPTSD9症例のCAPSスコアとFA値が弱い正の相関を示した。<結語>左前部帯状回における体積減少ばかりでなく、その近傍の帯状束におけるFA値変化およびPTSD重篤度との相関は、PTSD発症機序としての前部帯状回および帯状束の重要度を示す、さらなるエビデンスとなると考えられた。

脳内の拡散環境を非侵襲的に評価することが可能である拡散テンソル画像(DTI)のこれまで評価には(1)解剖学的構築の歪み(特に頭蓋底、後頭蓋窩)(2)関心領域(ROI)法の限界(設定者により描かれたROIが異なる、同じ設定者におけるROI設定の再現性、仮説に基づくROIしか測定できない)など数々の問題点が存在した。この問題を克服するために、statistical parametric mapping (SPM)を用いて観測者によらずに全脳を解析する手法を確立し、これまでDTIに関する定見が得られている生理的加齢変化および筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis : ALS)において手法の妥当性を検証した後、心的外傷後ストレス症候群(posttraumatic stress disorder : PTSD)症例に本手法を適応した。まず生理的加齢変化に関する検討では前頭葉優位の広範な白質における拡散異方性(fractional anisotropy : FA)低下、島をはじめとする大脳皮質及び側脳室周囲白質における平均拡散能(mean diffusivity : MD)上昇を認め、ALS症例ではFAの低下部位が、拡散テンソルtractographyで構築された両側錐体路を解剖学的に標準化したボクセル群に一致することを報告し、既存の報告と合致することを確認した。同様な手法をPTSD症例に適応し、以前にわれわれのグループから容積低下が報告されている帯状回直下の帯状束においてFAが上昇していることを見いだした。これはPTSD発症機序としての前部帯状回および帯状束の重要性を示す、さらなるエビデンスとなると考えられた。さらに機能的MRIの手法を用いたPTSD研究では帯状回における機能低下のために、情動・感情を制御する神経回路網の一部である扁桃体の代償性易興奮性が報告されており、この研究で示されたFA上昇は帯状束の機能低下を補うために神経線維統合が再構築された可能性を示すものと考えられた。
無線セキュリティを有する即時送信可能なIoT超多数端末接続方式の構築

今年度検討を予定していた電波暗号化即時送信型超多数IoT端末接続非直交多元接続手法の構築について,机上及び計算機シミュレーションによって,大規模化の実現を図ることができた.GaBP(Gaussian belief propagation)アルゴリズムを大規模伝送時の受信機の復号に適用することにより,100台程度までの同時通信の信号検出が妥当な計算量で行えることを明らかにした.このことを国内会議の依頼講演,国際会議などで発表した.さらに提案手法の理論的性能を通信路容量を導出することで明らかにし,準ランダム信号の伝送でありつつ,完全ランダムな信号伝送よりも大容量化が実現できることを示した.また安全性についても,共有鍵の許容類似度の条件が厳しく,同一鍵を有しない場合は秘匿性が保てることを示した.以上の成果については新聞記事としても掲載された.一方,無線アクセス系の上りリンク,下りリンクそれぞれについての性能改善手法についても検討を行い,外部符号連接や,多種類の非直交多元接続手法の構築などを行った.具体的にはNOMA(non-orthogonal multiple access)と呼ばれる,スケジューリングを伴う非直交多元接続手法への電波暗号化の構築を行い,性能改善と物理層秘匿性確保の両立を実現した.これらは学術論文,国内外会議で発表した.また,外部にpolar符号と呼ばれる通信路符号を連接した場合の低演算量の電波暗号化MIMO(multiple-input multiple-output)伝送方式の構築について検討を行い,外部符号の符号長が短いときには既存手法よりも低演算量で性能改善が得られることを明らかにした.本件については,国際会議発表においてbest paper awardを受賞した.電波暗号化即時送信型超多数IoT端末接続非直交多元接続手法の構築について,理論解析もほぼ行え,特性改善が得られる要件を明らかにすることができた.また大規模化についても方式の構築を行うことができたため.電波暗号化即時送信型超多数IoT端末接続非直交多元接続手法についての学術論文投稿を行っており,これを完了する予定である.大規模化について,GaBP以外のマルチユーザ伝送・検出手法の適用を行い,性能向上を図る検討を行う予定である.また本手法の無線セキュリティについての評価を行いたい.今年度検討を予定していた電波暗号化即時送信型超多数IoT端末接続非直交多元接続手法の構築について,机上及び計算機シミュレーションによって,大規模化の実現を図ることができた.GaBP(Gaussian belief propagation)アルゴリズムを大規模伝送時の受信機の復号に適用することにより,100台程度までの同時通信の信号検出が妥当な計算量で行えることを明らかにした.このことを国内会議の依頼講演,国際会議などで発表した.さらに提案手法の理論的性能を通信路容量を導出することで明らかにし,準ランダム信号の伝送でありつつ,完全ランダムな信号伝送よりも大容量化が実現できることを示した.また安全性についても,共有鍵の許容類似度の条件が厳しく,同一鍵を有しない場合は秘匿性が保てることを示した.以上の成果については新聞記事としても掲載された.一方,無線アクセス系の上りリンク,下りリンクそれぞれについての性能改善手法についても検討を行い,外部符号連接や,多種類の非直交多元接続手法の構築などを行った.具体的にはNOMA(non-orthogonal multiple access)と呼ばれる,スケジューリングを伴う非直交多元接続手法への電波暗号化の構築を行い,性能改善と物理層秘匿性確保の両立を実現した.これらは学術論文,国内外会議で発表した.また,外部にpolar符号と呼ばれる通信路符号を連接した場合の低演算量の電波暗号化MIMO(multiple-input multiple-output)伝送方式の構築について検討を行い,外部符号の符号長が短いときには既存手法よりも低演算量で性能改善が得られることを明らかにした.本件については,国際会議発表においてbest paper awardを受賞した.電波暗号化即時送信型超多数IoT端末接続非直交多元接続手法の構築について,理論解析もほぼ行え,特性改善が得られる要件を明らかにすることができた.また大規模化についても方式の構築を行うことができたため.電波暗号化即時送信型超多数IoT端末接続非直交多元接続手法についての学術論文投稿を行っており,これを完了する予定である.大規模化について,GaBP以外のマルチユーザ伝送・検出手法の適用を行い,性能向上を図る検討を行う予定である.また本手法の無線セキュリティについての評価を行いたい.本研究では計算機シミュレーションを実施するため当該年度に計算サーバを整備する予定であったが,別の研究予算で整備したことにより,次年度のより新しい新規サーバ整備及び成果発表旅費に使用することとしたため,次年度使用額が生じた.
卵巣癌播種性転移における癌細胞"進化"のゲノムワイド解析とその臨床応用

1)卵巣癌細胞39株および、初代培養17サンプルにDNAメチル化阻害剤を添加し、発現マイクロアレイを行うことによって、卵巣癌におけるメチル化遺伝子群を同定した。その解析から、卵巣癌において、TGF-beta経路がゲノムワイドなDNAメチル化によって制御されている事が明らかとなった。2)卵巣癌において、原発巣に比して大網播種性転移巣ではTGF-beta経路の活性が亢進していることを明らかにした。そして、マウスモデルを用いて、TGF-beta阻害剤が卵巣癌の腹膜播種性転移の治療薬になりうることを明らかにした。3)卵巣癌細胞におけるPDL-1発現は、CD8陽性Tリンパ球の活性を抑制して腫瘍免疫からのescapeをもたらし、そのことが卵巣癌の腹膜播種を促進させることを明らかにした。39種類の卵巣癌細胞株に5Aza-dCを添加して遺伝子発現の変化を調べたマイクロアレイデータを元に、卵巣癌における378個のメチル化遺伝子リストを作成した。それらのメチル化遺伝子群にはTGF^+β経路の遺伝子が多く含まれていた。さらに脱メチル化剤5Aza-dCの添加によって、TGFβ活性が亢進することがわかった。卵巣癌の臨床サンプルのマイクロアレイデータを用いて原発巣と大網転移巣を比較すると、大網転移巣においてTGFβ経路の活性亢進とメチル化遺伝子群の発現亢進を認めた。さらに免疫組織染色による検討でも、大網転移巣においてTGFBR2の発現亢進および、TGFβ経路活性の指標であるリン酸化SMAD2の発現亢進を認めた。また、卵巣癌原発巣と大網転移巣のペア7症例の凍結標本による検討で、TGFBR2遺伝子のプロモーター領域のメチル化は大網転移巣で減少している傾向が認められた。したがって、卵巣癌の大網転移ではTGFβ経路が活性化しており、その分子メカニズムとしてエピジェネティックな遺伝子発現制御が関与していることが示唆された。TGFβ経路の阻害剤であるA-83-01は、マウス卵巣癌細胞株HM-1の浸潤、遊走、接着をin vitroで抑制し、in vivoでは腹膜播種性転移モデルマウスの生存期間を延長させた。したがってTGFβ阻害剤A-83-01は、卵巣癌の転移に対する治療薬として有用と考えられる。本研究成果は、卵巣癌の播種性転移の分子メカニズムを明らかにし、新たな分子標的療法を開発することにつながる。1)発現マイクロアレイ解析によって、卵巣癌の原発巣と大網転移巣の間で活性の異なるpathwayを検索したところ、β-catenin、Ras、Src、E2F3、Myc、TNFα、TGFβ経路のうちで、TGFβ経路のみが大網転移巣で有意に活性が亢進していた。そこで、TGFβの活性をあらわすリン酸化SMAD2の発現を卵巣癌の原発巣と大網転移巣13ペアで比較したところ、大網転移巣で有意に発現が亢進していた。マウス卵巣癌細胞株HM-1を用いて、TGFβ阻害剤A-83-01を添加すると、細胞浸潤、細胞運動、細胞接着が抑制されたが、細胞増殖は変化しなかった。HM-1細胞株によって、マウス腹膜播種モデルを作成し、A-83-01をin vivo投与したところ、マウスの生存期間を有意に延長した。したがって、TGFβ阻害剤は卵巣癌の播種性転移に対する治療薬として有望である。2)卵巣癌細胞株39種類に脱メチル化剤decitabineを添加し、発現マイクロアレイ解析を行って、卵巣癌におけるメチル化候補378遺伝子を同定し、実際に43遺伝子でメチル化を調べたところ、いずれにおいてもメチル化を認めた。それら378遺伝子のうち、約100遺伝子は発現パターンがきわめて類似しており、かつTGFβ活性と正に相関していた。今回卵巣癌でメチル化を証明した遺伝子の中には、TGFβ活性と関連の深い、TGFBR2,TGFB2,THBS1などが含まれていた。そして卵巣癌細胞株へのdecitabine添加によって、TGFβ活性は亢進した。したがって、卵巣癌において、ゲノムワイドなメチル化状態はTGFβ活性を制御していることが明らかとなった。1)卵巣癌の腹膜播種性転移を認める10症例において、腹水中のリンパ球分画を調べたところ、CD8/CD4比や、Th1/Th2比の低下を認め、免疫抑制が播種性転移に関与していることが示唆された。これまでに我々は、TGF-beta経路が卵巣癌細胞の浸潤能、遊走能を促進させ、腹膜播種性転移を促進させることを明らかにしてきたが、TGF-betaは一方で免疫抑制をもたらすことが知られているため、卵巣癌腹水中の免疫抑制ももたらしていると考えられる。

2)卵巣癌において、CD1,CD4,CD8,CD57,FOXP3,PD1がそれぞれ陽性のリンパ球数、さらに、腫瘍細胞由来の免疫抑制分子であるPD-L1,PD-L2,COX-1,COX-2,TGF-β1の発現を免疫組織染色で調べて、hierarchical clusteringで分類したところ、CD4陽性リンパ球および、CD8陽性リンパ球が腫瘍内に浸潤している卵巣癌では、もっとも予後がよく、その他のタイプでは免疫抑制分子のいずれかの高発現を認めた。したがって、卵巣癌において、腫瘍細胞由来の免疫抑制分子が予後不良をもたらしており、同シグナルをブロックすることで予後が改善すると期待される。3)TGF-beta superfamilyの一つであるBMP経路について調べた。BMP2の添加はin vitroで卵巣癌細胞の増殖を促進し、その阻害剤であるdorsomorphinは増殖を抑制した。マウスxenograftによる検討でも、同様の結果が得られた。したがって、BMP経路は卵巣癌における、新たな治療ターゲットと考えられる。
漁業資源変動モデルの研究とその漁業資源管理への応用

我々の研究テーマを成就するためまずベイズ統計学に関するセミナーを毎週行った。そして秋田、岩手県に行きアワビ漁業に関する資料収集を行った。現地における種々の問題と我々の研究で共通するのは、(1)アワビ資源は何によって変動するか?(2)稚貝放流事業は効果があるか?の2点である。以下秋田、岩手それぞれのデータから研究したことを記す。秋田に関しては種苗放流の生産への効果を定量的に求めるのに必要な資源パラメーターを求めた。(1)漁獲量努力量データから改良DeLury法により初期資源量、漁具能率の推定値を求め資源量の推定を行った。又標識放流試験結果の解析を行った。(2)漁獲物のサンプリングデータから年級分離を行い生残率から全死亡係数を求めた。さらに漁獲物の平均殻長から全死亡係数を求め両方法の比較をした。(3)Paulyの方法で自然死亡係数を推定した。岩手に関してはまず、アワビ資源が何によって変動するかを見てそれから漁業者の意見を盛り込んだ管理モデルを作ることを目標とした。我々はデータ文献からアワビ資源は、エサであるワカメ、コンブの量、これを共有するウニの資源量、環境条件として水温波高水の透明度さらに密漁によって影響をうけることを知った。これらの複雑な要因(密漁などはデータがない)のため簡単なモデルで資源変動をとらえることが難しいことを知った。比較的長期にわたってデータのある水温関係と"親魚量"に限ってアワビ漁獲量(本来なら資源量でやるべきだが)の回帰モデルをAIC方法で選択した。その結果漁獲に"効く"変数は(1)5年前のアワビ漁獲量(親魚量の指標と考える)(2)産卵期の9月に平均水温が20.15°C以下になったことが稚貝期にあったかどうかのダミー変数(3)4月から9月までの有効積算水温であることがわかった。これらの変数値の観測だけからはアワビ資源の予測は難しいが予測のための有効な変数と期待される。今後はエサ関係のデータをくり込み密漁に関してはベイズ流の観点から考え管理方策を考えてゆくつもりである。稚貝放流効果判定についても簡単な判定方式を作ったがこれも今後の課題としたい。
分子モーターがインスリン依存性にGLUT4小胞を捕捉する機構の解明

ヒトでの糖代謝の律速段は糖輸送である。筋肉や脂肪組織における糖輸送は糖輸送担体(トランスポーター:GLUT4)が担うがインスリン刺激により細胞膜まで速やかに移動することが最も重要である。我々は、この細胞内移動(トランスロケーション)に関与する分子モーターに着目し、糖輸送の調節メカニズムを検討した。脂肪細胞には、ミオシンモーターのMyo1c、ダイニンモーターのdymein各サブユニットが存在することを確認した。各々、インスリンシグナルの調節とGLUT4のリサイクリングに重要であることを証明した。また、モーター蛋白質ではないがCLIP-170を同定した。これは、微小管先端にのみ特異的に存在する蛋白質である。最も興味ある発見は、CLIP-170がGLUT4を含む小胞をインスリン、細胞骨格依存性に直接捕捉することである。リサイクリングの一過程に関与するのか、または、エクソサイトーシス経路に関係するのかまだ不明であるが、新規糖輸送調節機構として興味がある。また、EDH1は、細胞表面でGLUT4蛋白を捕捉するようであった。これら発見は、分子モーターや細胞骨格が糖輸送においても重要であることを示している。一方、キネシンモーターは同定できなかった。原因は不明であるが、世界的にも報告は少なく、技術的な問題が存在するものと考えられた。今後は、これら蛋白質からインスリンシグナルを遡ることが可能で、インスリンによる糖輸送の調節機構の全貌が明らかとなることを期待される。脂肪細胞でのグルコース代謝において、インスリン作用の最終作動分子は糖輸送担体であり、これを含む膜輸送の分子メカニズムについて検討している。平成15年度の研究から、下記の2つの新規知見を得た。(1)Unconventional myosinに属する分子モーターを脂肪細胞から同定した。この分子はInsulin receptor substrate 1のセリンアミノ酸をリン酸化するのに必須であり、インスリンシグナルに負の影響を与えていることを確認した。また、一方このmyosinはインスリン抵抗性分子とも結合することがわれわれの研究から判明している。(2)細胞膜表面における糖輸送担体の挙動については全く情報がないが、今回われわれは、糖輸送担体をカベオリンラフトに導く蛋白質(p60)を脂肪細胞から同定した。この分子自身にATPase活性はないが糖輸送担体をエンドサイトーシスさせるのに必須で、結果として糖輸送能に負の制御をしていることが分かった。上記(1)の結果は、ヒトでのインスリン抵抗性の分子メカニズムを考える上で大変興味深く、今度はmyosinの変異体を作成するなどしてその詳細なシグナル伝達路とmyosinとの関係や、糖輸送との関連を検討したい。(2)の結果は、細胞膜マイクロドメインと糖輸送能との関連を一部であるが明らかにできるポテンシャルを持ったもので、今後は、電子顕微鏡などを利用しより細密に検討を重ねたい。今年度の研究では、kinesin分子モーターの解析も同様に行ってゆくつもりである。脂肪細胞での糖代謝において、インスリン作用の最終作動分子(糖を細胞内に取り込み血糖を低下させる分子)は糖輸送担体であり、これを含む膜輸送の分子メカニズムは、糖尿病病態を考える上で重要である。平成16年度の研究から得られた新知見は以下のとおりです。(1)Unconventional myosinに属する分子モータを脂肪細胞から同定したが、これはインスリン作用を阻害するシグナル経路である、TNF-alphaのシグナルに重要であることが判明した。すなわち、myosinのdominant negative型を脂肪細胞に過剰に発現させるとTNF-alphaを加えてもインスリン作用は抑制されず糖の輪送が正常に行われる。これは、モータのノックダウン(SiRNA法による)の実験系でも確認された。myosinと結合するシグナル分子(リン酸化酵素の一つ)の同定にも成功し、インスリン作用を抑制するTNF-alphaシグナル経路の分子メカニズムも明らかとなりつつある。(2)前年度にGLUT4小胞に含まれる蛋白質として同定されたp60蛋白質であるが、これはカベオリンラフトにGLUT4蛋白質を移動させるが、ATP活性を示さず分子モータでないことが明らかとなった。

しかしながら興味あることに、SNARE関連蛋白質と細胞内AMP濃度依存性に結合し、GLUT4のエンドサイトーシスに重要であることが判明した。(3)脂肪細胞において、GLUT4小胞を輸送させるカイネシンモータは、ついに同定できなかった。平成16年度において、(1)と(2)は日本糖尿病学会学術総会にて一部を発表、(1)については2005年度米国糖尿病学会annual meeting (San Diego, CA)にてその一部を発表の予定である。現在細部を確認し、論文として研究を報告すべく最終調節中である。