hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
薬剤耐性HIVプロテアーゼに対する高活性阻害剤の設計研究

本研究では理想的な遷移状態ミミックであるヒドロキシメチルカルボニルイソステアを用いたHIVプロテアーゼ阻害剤を設計し、変異HIVプロテアーゼに有効な耐性克服型抗HIV薬の創製を目指した。酵素-阻害剤複合体のX線結晶構造および分子モデルを用いて分子認識解析を行い、プロテアーゼ変異部位に対応する相互作用を見出したので、この知見を阻害剤設計に応用し、更に構造活性相関研究を進めた。具体的な成果としては、(1)優れた抗HIV活性を有するジペプチド型Apns含有阻害剤KNI-1689とHIV-1プロテアーゼ複合体のX線結晶構造解析に基づき、末端アミノ基に親水性置換基を導入した誘導体を合成した。(2)D-アミノ酸誘導体を組込んだApns含有阻害剤のうち、ネルフィナビルおよびリトナビル耐性HIVに対して活性が向上したスルフォニル体のKNI-1909をリードとし、スルフォニル構造の相互作用に着目した誘導体を合成した。(3)トリペプチド型阻害剤のP2部位にテトラヒドロフラニルグリシンの導入を検討し、最も使用頻度の高いロピナビルに耐性を示すHIV株A17に対して強力な活性を示す阻害剤を同定した。(4)ロピナビル耐性HIV株A17と同じ6つの変異部位を有するHIVプロテアーゼ誘導体を作製し、そのプロテアーゼ誘導体が阻害剤を上手く回避しながら充分な酵素活性を有していることを明らかにした。阻害剤と変異型プロテアーゼとのX線共結晶構造の解析に成功した。多剤併用療法による長期間のHIV感染治療において多剤耐性HIVの出現は深刻な問題である。本研究成果は、その問題を克服する新規薬剤の開発に繋がる重要な知見である。
サッカーにおける複数人協調戦術の計算モデル化とシミュレーション評価

本研究では、集団状況での他者の意図推定を含めて協調行動の行動決定に至る情報処理過程の計算モデル化を検討した。特に、戦術的パスモデル問題において、人間のサッカーの試合データを用い、ロジスティック回帰によるパスレシーバ予測モデルの学習、優勢領域モデルの妥当性について検討した。選手の視線の動きに注目し、実際の試合における視線行動から協調パターンを獲得する実験的検討を行った。また、木探索手法による協調行動プランニング手法および行動評価関数獲得手法を提案した。本年度は、人間サッカーの実試合データの分析、および、サッカーにおける戦術的行動モデル構築について検討を進めた。まず、人間サッカーの試合を記録したログを数値実験で扱いやすくするために、データの整備を行った。実試合データには試合の様子を撮影した動画情報と共に、各選手やボールの位置情報を記録したトラッキングデータが含まれる。トラッキングデータには大量のノイズや物体の誤対応が含まれており、それらを自動的に修正するのは困難である。そこで、実試合データをより人間が扱いやすくするためのトラッキングデータ可視化ツールを開発した。記録されたデータからのノイズ除去を行った上で、人間の動き、特に走行能力に関して、実データからの運動モデルの構築を試みた。この結果を用いることで、より妥当なシミュレーション環境の実現が期待できる。戦術的行動モデル構築の取り組みとして、パス行動とポジショニング行動のモデル構築を進めた。パス行動に関しては、実試合データに含まれるパス行動データを用いることで、ワンツーパスやパスレシーバ選択のモデル構築を試みた。特に、パスレシーバ選択モデルでは、パス行動が実行される状況を一般化したモデルを構築した上で、ロジスティック回帰を用いることでパラメータ学習を行った。その結果、9割以上の精度で実際のパス行動を予測することができた。ポジショニング行動に関しては、クラスタリングを用いて各選手の配置を予測する手法の研究を行った。選手個々の意思決定に用いることが出来る精度はまだ得られていないものの、チーム陣形を推定できる程度の結果が得られた。昨年度に続き、サッカーの実試合データの整備、および、戦術的行動モデル構築の取り組みとしてパス行動のモデル構築を進めた。パス行動モデルのひとつとして、昨年度から取り組んでいるロジスティック回帰を用いたレシーバ選択モデルの検討を進めた。本年度は、このモデルに用いて実試合データにおけるレシーバプレイヤの予測を行った。実試合データの分析結果をシミュレーションサッカーに応用することで、人間サッカー選手のパス行動の模倣が期待できる。ゴール型ゲームにおけるチームワーク研究で用いられている優勢領域モデルの妥当性についても検討した。まず、実試合データからボールと選手の移動モデルを構築した。この移動モデルに基づいて優勢領域の構築が可能となる。サッカーのフィールドを正方格子の領域に分割し、選手とボールが各エリアに到達する時間を移動モデルから計算することで、パスが可能な領域を判断した。移動モデル構築の過程で、選手の向きと走る方向により遅延が生じることを発見し、これをモデルに組み込むことでより現実的な優勢領域を計算できた。このモデルにより、ある瞬間に出されたパスがどの選手に受け取られるかという物理的な予測が可能となる。この予測に対応する、現実に試合のパス成否を比較することで、モデルが想定するパスのプランニング戦略に対応する人間の判断過程が見えてくるものと期待する。サッカー選手の行動モデルとして、木探索によるオンラインプランニング手法の検討を進めた。具体的には、探索によって生成された行動を評価する評価関数の獲得をランキング学習によって試みた。戦術的行動モデル構築の取り組みとして、ゴール型ボールゲームにおける行動分析、及び、行動モデルの構築を進めた。現実の人間サッカーにおいて協調を生み出すために重要な要素である視線の動きに注目し、視線行動から協調パターンを獲得する実験的検討を行った。また、選手間の連携を生み出す行動の因果性を分析するために,ハンドボールの動画像及び選手位置のトラッキングデータを用いた分析と評価を行った。具体的には、トラッキングデータに含まれる選手の速度、加速度、移動方向の連続値の時系列に対して、隠れマルコフモデルを適用することで離散値の符号列への分節化を施す。トランスファー・エントロピーを用いることで、選手毎に得られた符号列の因果性を抽出し、試合中の集団行動毎の分析を試みた。一方で、サッカーシミュレータが生成したログデータからの有効な行動パターンの抽出も試みた。具体的には、帰納論理プログラミングシステムを使用し,シミュレータのログデータをから有効な攻撃パターンの抽出を行った。昨年度から引き続き、サッカー選手の行動モデルとして、木探索によるオンラインプランニング手法の検討を進めた。探索によって生成された行動を評価する評価関数の獲得にランキング学習を適用し、その有効性を検証した。学習アルゴリズムとしてランキングSVMを適用し、選手プログラムが生成した行動を人間が5段階評価することでランク付けを行い、これを訓練データとして評価関数の獲得させた。研究計画として、守備的行動モデル、三人目の攻撃側選手の行動モデル、パス行動モデル、の3つの戦術的行動モデルの構築を目標としている。このうち、三人目の攻撃側選手の行動モデル構築に遅れが生じている。これは木探索によるオンラインプランニングの応用による実現を目指している。

現在の開発段階ではボールを扱う行動のみを対象としており、選手の移動行動に関する探索が組み込めていない。選手の移動行動を探索に取り入れ、さらに、人間サッカーデータに基づく移動行動モデルと組み合わせることが課題である。知能情報学三人目の攻撃選手の行動モデル構築を進める。これに関連して、人間サッカーデータにおける三人目の攻撃選手の行動データを抽出し、データベースとしての整備を進める。また、守備的行動モデル構築に関連して、引き続き選手の配置推定の精度向上を図る。これらの成果をフィードバックとして、オンラインプランニングで用いる評価関数の獲得を試みる。これまでに得られたパス行動モデルをRoboCupサッカーシミュレータのエージェントプログラム上へ実装し、人間サッカーとシミュレーションとのずれを検証しモデルを評価する。評価結果をモデル構築作業へフィードバックすることでモデルの改良を繰り返す。人間サッカーデータの分析手法の開発に関して、データビューワの開発、数値実験で用いるためのデータ整備と分析を行った。トラッキングデータに含まれるノイズが想像以上に大きく、また、期待していた情報(選手の視線や体の向き)が含まれていなかった。そこで、これらを整備する作業を重点的に進めた。開発したトラッキングデータ可視化ツールを用いることで、映像データと合わせたトラッキングデータの俯瞰的な観察と編集が可能となった。これによって、映像データの観察によって得られた選手の視線や体の向きを、トラッキングデータと合わせて用いることができるようになっている。現時点では、パスシーンを抽出するためのユーザインタフェースを備えているが、選手の様々な行動のタグ付けを行う機能は開発途中である。データの整備作業を重点的に進めたため、事例データベースの作成には至っていない。守備的行動のモデル構築の一環として、未知のチーム内の選手配置を推定する研究を行った。配置推定を実現するために、RoboCupサッカーシミュレーションにおいて広く用いられている三角形分割を用いたポジショニングモデルとクラスタリングを組み合わせた手法を検討した。状況に応じた各選手の配置を推定することはできたものの、本年度の実験では充分な推定精度はまだ得られていない。また、人間サッカーデータの整備に時間がかかったため、配置推定の実験には過去のRoboCupサッカーシミュレーション競技会の試合ログを用いるに留まった。一方で、パスレシーバ選択モデルに特化したモデル構築では、9割以上の精度で実際のパス行動を予測することができた。
ERMタンパク質による制御性T細胞の恒常性調節機構

免疫恒常性の維持には制御性T細胞(Treg)が生体内で安定的に維持されることが必須であり、その破綻は自己免疫疾患などの病態につながる。TregにはCD4陽性(CD4 Treg)とCD8陽性(CD8 Treg)の細胞系譜が存在するが、CD8 Tregの生体内維持機構の詳細は不明である。本研究は、moesinを欠損するマウスでCD8 Tregの減少と自己免疫疾患の発症を認めることから、ERMタンパク質に着目してCD8 Tregの維持機構を解明することを目的とする。Treg恒常性の破綻機序の一端を理解し、Treg安定性の人工的制御による自己免疫疾患治療へと展開する基盤の確立を目指す。
生活習慣病からみた日本の米粉食品の開発動向とベトナムの米粉文化の比較研究

ベトナムの米粉利用を日本の米粉利用に活用することを目的に、ライスペーパーと米粉麺(フォー)の調査を行った。ベトナム国内で市販されるライスペーパーは、生春巻き用、揚げ春巻き用、揚げ煎用の3種類があり、それぞれ厚みと直径が異なっていた。フォーは価格、具材、汁のグルタミン酸・塩分・pH・油脂量の調査をした。ホーチミンとハノイではハノイの方が塩分とグルタミン酸が多かった。また、全体では価格と油脂量に緩やかな正の相関が見られた。ベトナムでは、米粉は小麦粉の代替品としではなく、独自の利用法とベトナム料理としての位置づけを形作っていた。食品構成からみると、フォーは日本の食生活に組み込みやすいと考えられた。平成24年度は、ベトナムにおける米粉の麺料理(フォー)に含まれる食材の具体的なデータ収集を前年度に引き続き行った。特に北部であるハノイのデータ数が少なかったため南部(ホーチミン・シティ)と北部(ハノイ)の比較検討を行う事が困難であり、データの信憑性が疑われたため再度調査を実施した。そこで今年度はハノイに重点を置いて1)麺の種類・量、2)野菜の種類・量、3)動物性たんぱく質の種類・量、4)ハーブの種類・量、5)汁の種類・量他、1)グルタミン酸含有量、2)塩分、3)油(脂)の測定を行った。これらにより、同じベトナム内においても南部(ホーチミン・シティ)と北部(ハノイ)では価格をはじめ、油脂の量や野菜の種類・量などに差が見られベトナム情勢と価格などに関係性があることを見つけ出すことが出来た。また、ベトナム人の体型調査と食品・栄養素の摂取状況を文献上で行うことができ、北部・南部・中部に分けてデータを見つけることができた。前年度米粉の加工品全般の調査を行ったものに関しては、第57回日本家政学会中部支部大会において「米粉加工品の国際比較と日本における米粉加工品の可能性」について発表を行い、今後日本における米粉加工品の有効的な利用について方向性を見つけ出すことが出来た。米粉加工品に関しては日本の食生活に導入しやすく、方法や広報活動によっては摂取状況が上がることも考えられる為、今後、それらを取り入れた具体的方法を示すことが重要になると助言いただくこともできた。平成25年度はベトナムにおける米粉の麺料理(フォー)に含まれる具体的なデータ収集を実施した。昨年度までに収集してデータのまとめを実施したところ追加が必要となり、再調査を行った。昨年度までに実施されたデータに平成25年度のデータを追加し、具体的な内容の中に価格を加え、1)塩分と価格、2)野菜の量と価格、3)油脂量と価格、4)動物性たんぱく質の量と価格、の相関を検討した。これらの結果、3)油脂量と価格は緩やかな正の相関が見られた。昨年度まで調査していた麺料理(フォー)に関してはベトナム南部(ホーチミン・シティ)と北部(ハノイ)についての地域差を、1)塩分含有量と地域差、2)pHと地域差、3)油脂量と地域差、4)グルタミン酸と地域差についてそれぞれ検討した。その結果、塩分はハノイに多く含まれており、これは気候との関係が見られるのではないか考えられた。pHはフォーに含まれる具材と関係があり、ホーチミンはトマトを具材として入れているものがあり、数値が上がったと考えられた。油脂は大きく差は見られなかった。グルタミン酸はハノイの含有量が多かった。これらの結果を日本食生活学会第48回大会にて「ベトナムの米粉麺における地域差と価格」として口頭発表し、ベトナム米粉の主たる利用食品についてや、日本における米粉麺の可能性について意見をもとめられた。日本の米粉麺の活用については、ベトナム米粉麺のように麺にコシがないものを食することがあまり定着していないため、今後日本人向けの米粉麺の開発もしくはコシのない麺の活用方法を具体的に提示する必要があると考えられる。平成23年度は、ベトナムにおける米粉の利用状況を把握するため、現地調査を実施した。現地では南部ホーチミンシティ・北部ハノイ入りし、米粉加工食品の種類の市場調査、米粉食品製造工場を訪問し製造方法・製造工程の理解を深めた。また、米粉麺料理(フォー)に含まれる食材の具体的なデータ収集を行った。1)麺の種類・量、2)野菜の種類・量、3)動物性蛋白質の種類・量、4)ハーブの種類・量、5)汁の種類・量ほか汁に含まれる1)グルタミン酸含有量、2)塩分、3)油(脂)を測定した。また、価格調査も同時に実施し、米粉麺の内容と価格の分析を行った。

その結果、日本における米粉の利用方法とは異なるいくつかの利用方法とそれらの共通点が明らかになり、今後、日本の米粉利用に生かすことが出来る食品や献立を見つけ出すことができた。また、ベトナム人の生活における米粉の役割や食事の位置づけ、生活習慣などの傾向が理解できた。日本における米粉食品を用いた献立に関しては文献調査を中心に実施したが、従来の利用方法で米粉を利用している企業が多く、目新しい取り組みを実施している企業は多くは見られなかった。しかし、岐阜県にあるレイク・ルイーズは米粉を米麺にし利用していることが明らかになった。ただしベトナムのように種類が豊富ではなく生麺のみであり限られた種類の製造であったため、ここにベトナムで使用しているような干麺等の利用方法を導入していく事が必要であり、日本での米粉利用の発展に生かすことが出来ると示唆された。平成24年年度は日本の米粉食品の開発動向やベトナム人の体型・食品摂取状況調査を文献検索し、米粉文化の比較検討を行う事が出来た。RQフレックスを使って米粉麺の汁に含まれるグルタミン酸量及び塩分を測定した。また、生活習慣病との関連を考える時、食品中に含まれる塩分量はもとより、グルタミン酸の含有量に関しては、『だし』の文化を重んじる日本との共通点が見つかり「だし」を利用して献立を考える方向へ導くことができた。RQフレックスを使用しての調査も順調にデータ収集を行うことができ、野菜やハーブ、油脂量に関しても具体的な指標を作りを行い、1杯の米粉麺に含まれるそれらの量の比較を数値化して行うことが可能となり、より具体的に検討することができた。平成23年度は日本の米粉食品の開発動向を文献検索し、米粉文化の比較検討を行うことができた。また、具体的には米粉麺料理に含まれる栄養価を算出する手がかりとなるための調査を実施することができた。RCフレックスを使って米粉麺の汁に含まれるグルタミン酸量および塩分を測定した。ベトナムの米粉文化を理解するとともに生活習慣病との関連を考える時、食品中に含まれる塩分量は重要な問題であり、これに関してはデータを採取することができ、分析を行う段階まで進んでいる。また、米粉麺の汁に含まれる油(脂)の量を測定するためには一定の基準をもうけ、その指標を元に比較検討しなければいけないため、独自の指標をもうけ油(脂)量を暫定的に測定することも実施することができた。しかし、その他の栄養素に関しては米粉麺に含まれる野菜やハーブ、麺の量の測定がメインになってしまったため栄養価の分析まで進んでいないため、栄養価計算を行うところまで進めていかなければならないと考えている。平成23年度の調査は米粉麺を中心に調査を実施したため、その他の米粉食品や調理は多くのモデルを見ることができなかった。米粉食品とその他の食品との組み合わせ調査は調査日程の調整がつかず、南部ホーチミンシティと北部ハノイのみの調査になってしまった。調査期間が長く取れなかったため、中部フエ・ダナン周辺へは入ることができなかった。平成25年度はホーチミン・シティでの米粉麺のデータ収集(不足分)を実施し、ホーチミン・シティにある専門学校での身体調査を実施行う予定である。また、調査した結果を基に日本における米粉食品の開発を進めるため、米粉食品を使った献立作成を行う予定である。平成24年度はハノイ工科大学のトラン・リ・エンハとともにベトナム人学生の体型調査を実施するためハノイ入りする予定である。そして、その結果を本学の学生と比較し食事との関係を明らかにする。
看護実践に生かすシャーマンにおける「癒し」のメカニズム

現代医療には、「やまい」を持った時に生じる不安や苦悩への対処ケアが不足していると言われている。青森県地方では、それをシャーマンが補完している実態がある。本研究の目的は、シャーマンのもたらす"癒し"の実態から看護実践に還元できる内容を抽出することである。そこで、いたこのA氏に対して相談内容や、役割についてインタビューを行った。利用者は、病気治療にかぎらず、ふりかかった不幸や災いなど人生の問題場面に幅広く相談していた。それらの相談にイタコは、"口寄せ"により対処し、問題の因果応報を判断して、指示的に関わり行動化させることで"癒し"をもたらしていた。さらに、シャーマンを訪れた経験のある外来患者に対して、シャーマンがもたらす"癒し"について半構成的インタビューを行った。その結果、「対処方法を教えて欲しい」「原因が霊的なたたり、障りでないか判断して欲しい」と望み、「めどが立つ(見通し)」「前向きになれる」「やる気になる」「腹をくくる」などの心情の変化を体験していた。患者の「前向きになれる」「やる気になる」など、力を蓄え、発揮させるというエンパワーメントが行われていた。また、これらに関わる外来看護師に"癒し"について半構成的インタビューを行った。その結果、患者が「癒される」感情を<ホッとする><安らぎ><安心><和む><リラックス>などと捉えており、この対応として<傾聴的な態度><患者に寄せる関心><自己(患者)の存在の承認><その人らしい日常生活が送れるサポート>など行っていた。シャーマンの"癒し"は、ある程度行動を強制することにより「力を与える」方向に、一方ナースは、患者の心情を受け入れ保障する方向に関わっており、患者の必要としている"癒し"は、その両者を含んでいるのではないかと考えられる。調査時に外来受診している慢性疾患患者で、「イタコ」「カミサマ」などのシャーマンを訪れた経験がある者を対象に半構成的インタビューを行った。その結果、対象者は、どういう事をすれば、困ったことが解消されるかをシャーマンに指示され、それを受けて(1)「気持ちのけじめができた」、(2)「腹をくくった」(3)「気持ちが軽くなった」、(4)「気持ちが明るくなった」などと心の変化を感じ、これを癒しと表現していた。また、沖縄ではユタというシャーマンが存在し、癒しの担い手になっていると言われている。そこで、沖縄及び宮古島を訪れて、精神科医とカンカカリャのA氏のインタビューを行った。カンカカリャの成巫過程である「神ダーリ」に精神医学的に関わりを持つ精神科医との面談の結果、得られた内容は、(1)軽いうつ病やメンタル面で問題をもつ対象者は、精神科外来(クリニック)やユタを訪れ、うまく対処している、(2)「精神医学」と「シャーマニズム」は、対立構造ではなく共存しているなど、医療の場において伝承的なシャーマンを受け入れていることが明らかとなった。さらに、「カンカカリャ」のA氏に対して相談内容や、役割についてのインタビューを行った。その結果、利用者の相談内容は、死者との交信や先祖や土地に関わる霊的相談、運勢、病気治療や進学、就職、結婚問題など広範囲で多義にわたっており、相談への対処としては、その問題の因果性を判断して「判示」を与える指示的な関わりをしていた。さらに、カウンセリングや癒しの役割を果たしている自覚があった。(1)医療との共存、(2)指示的な関わりにより、因果関係がわかることで「見通しをつけ」、「気持ちを明るくする」ことで癒しをもたらしていると考えられた。

今後、送り手であるシャーマンの言動が、受け手である利用者にどのように関与し「癒される」のかとを、青森県の「イタコ」・「カミサマ」においても同様の構造であるかを、明らかにしたい。現代医療には、「やまい」を持った時に生じる不安や苦悩への対処ケアが不足していると言われている。青森県地方では、それをシャーマンが補完している実態がある。本研究の目的は、シャーマンのもたらす"癒し"の実態から看護実践に還元できる内容を抽出することである。そこで、いたこのA氏に対して相談内容や、役割についてインタビューを行った。利用者は、病気治療にかぎらず、ふりかかった不幸や災いなど人生の問題場面に幅広く相談していた。それらの相談にイタコは、"口寄せ"により対処し、問題の因果応報を判断して、指示的に関わり行動化させることで"癒し"をもたらしていた。さらに、シャーマンを訪れた経験のある外来患者に対して、シャーマンがもたらす"癒し"について半構成的インタビューを行った。その結果、「対処方法を教えて欲しい」「原因が霊的なたたり、障りでないか判断して欲しい」と望み、「めどが立つ(見通し)」「前向きになれる」「やる気になる」「腹をくくる」などの心情の変化を体験していた。患者の「前向きになれる」「やる気になる」など、力を蓄え、発揮させるというエンパワーメントが行われていた。また、これらに関わる外来看護師に"癒し"について半構成的インタビューを行った。その結果、患者が「癒される」感情を<ホッとする><安らぎ><安心><和む><リラックス>などと捉えており、この対応として<傾聴的な態度><患者に寄せる関心><自己(患者)の存在の承認><その人らしい日常生活が送れるサポート>など行っていた。シャーマンの"癒し"は、ある程度行動を強制することにより「力を与える」方向に、一方ナースは、患者の心情を受け入れ保障する方向に関わっており、患者の必要としている"癒し"は、その両者を含んでいるのではないかと考えられる。
アイヌ語言語教授法の確立ーマオリ語復興運動を参考に

本研究は、マオリ語復興運動におけるマオリ語教育システムの成立過程ならびに現状を分析するとともに、マオリ語教育者を招聘し、勉強会、ワークショップを集中的に行うことで、テ・アタアランギ(成人へのマオリ語教育)教授法を元にしたアイヌ語教授法の確立を目指した。マオリ語復興に関しては、テ・アタアランギ協会、コーハンガ・レオ(保育園)、クラ・カウパパ・マオリ(マオリ語イマージョン学校)、テ・ワーナンガ(マオリ大学)やそれに準じる教育施設の設立過程と現状を明らかにするため現地調査や文献研究を進めた。その中で、マオリ語新法の成立といった言語政策の変遷とともに、自民族や部族、地域や話者コミュニティにとって独自の教育を施したいという意識が、教育システムの確立やさらなる変革に大きく影響を与えていることが明らかになった。またアイヌ語教育において、アイヌ語だけで行うテ・アタアランギ式の教授法初級レベルの詳細な授業計画を開発するとともに、それを補助する種々のアクティビティを開発することができた。初年度の2016年度は、マオリ語復興におけるテ・アタアランギ教授法の成立過程、また保育園から大学までのマオリ語イマージョン教育の設立の具体的なプロセスを文献研究と現地調査をもとに分析した。ニュープリマスのプケアリキ博物館並びにパリハカで行われた言語復興学会に招待参加し、テ・アタアランギをはじめとするマオリ語教育者とアイヌ語教育者の関係性の意義を報告するとともに、アイヌ語実践者によるアイヌ語復興の取り組みに関しての発表やワークショップを行なった。本学会でのマオリ報告者からは、種々の示唆を得た。とりわけマオリ語新法草案に関わった基調講演者は、2016年に制定されたマオリ語新法に則ってマオリの部族やコミュニティ団体から選ばれた13人のマオリ代表者で作る新有識者組織に関して報告され、この組織がコミュニティレベルの言語復興に関して舵取りを行うという点で今後も注目に値する。またラグランでは、テ・アタアランギのレベル別の授業を観察し、フィールドワークを行うこができた。さらにマオリ語イマージョン保育園やマオリ語中等教育機関でも観察や聞き取りを行なった。初年度として、研究の一つの核であるマオリ語復興教育システム構築と現状に関して、現地調査を行い、多くの知見を得ることができた。そこで得た資料や知見をまとめる作業に時間を要しているものの、今後その成果を発表したい。昨年度に引き続き、マオリ語復興における、テ・アタアランギ(成人へのマオリ語教育)教授法の成立過程、またマオリ語公用語化や、コーハンガ・レオ(保育園)、クラ・カウパパ・マオリ(マオリ語イマージョン学校)、テ・ワーナンガ(マオリ大学)の設立過程と現状を明らかにするため、文献研究と現地調査を行なった。コミュニティにおけるマオリ語教育の現場は、新マオリ語法(テ・トゥレ・モー・テ・レオ・マオリ)の成立により、新しい展開を見せ始めている。各地域や重要セクターから選ばれたマオリ語有識者が委員会(テ・マーターワイ)をつくり、コミュニティの言語復興への取り組みを支援するが、さらにその有識者が各地で個別の委員会を作り、各地のマオリ語復興実践者たちから応募された取り組みを議論し、テ・マーターワイ全体の承認の下に、資金を提供する。新法は、マオリ語復興に関して、マオリ語復興実践者たち自身が、その予算配分を決めるという画期的な取り組みで、コミュニティの言語教育、とりわけ成人へのマオリ語教育に大きな影響を与えるものであり、アイヌ語復興への示唆も多いと考えられる。さらにマオリ語保育園やマオリ語イマージョン学校も、自校の理念に合った教育を行うことを念頭に置き、例えばコーハンガ・レオ財団から独立した保育園が増えたり、部族の方言や歴史、文化を中心に教育を行う学校が増えているなど、独自の教育を行おうとする動きが増えてきていることが明らかになった。昨年度と今年度に得たマオリ語復興教育システム構築と現状に関する知見の分析に時間を要していることと、予定していたマオリ語教育者の招聘が果たせなかったことから、やや遅れていると判断した。マオリのコミュニティでの言語復興の取り組みに関して、さらに調査を続けてまとめるとともに、アイヌ語の言語編制(言語意識、言語使用、言語政策)の変遷と現状についても調査し、その成果を発表したい。来年度は、マオリ語復興教育システム構築と現状に関する知見の分析をまとめるだけでなく、当初予定していたマオリ語教育者、さらに昨年度に予定していたマオリ語教育者を招聘し、勉強会、ワークショップを集中的に行い、テ・アタアランギ教授法のアイヌ語教育への有効性の分析を行う。所属機関の図書館で閲覧可能な文献や、所属機関から与えられる物品で賄えた。
融合タンパク質材料を用いた新規血管新生モデルの構築

複数の機能性ペプチド配列からなる融合タンパク質を作製し、三次元に展開することにより、安全性の高い新規血管新生モデルを構築した。現在報告されているラミニン由来の血管新生促進ペプチド配列CSRARKQAASIKVAVSADRとエラスチン由来の繰り返しモチーフ(APGVGV)_<12>を融合した配列の繰り返し単位を基本とした融合タンパク質を設計し、遺伝子工学的に作製した。また、コラーゲンに結合する配列(Collagen Binding Domain,CBD)をさらに融合したタンパク質も合わせて作製し、安全性の高いコラーゲン材料における血管新生モデル構築を試みた。そして以下のように作製したタンパク質の特性評価を行った。細胞接着能評価作製したタンパク質をプレート上にコートし、その上に血管内皮細胞を播種し接着細胞を計測することによって細胞接着能を評価した。細胞増殖能評価同様に融合タンパク質をコートし、血管内皮細胞を播種して17日後の生細胞数を測定することにより、細胞増殖能を評価した。細胞遊走能評価融合タンパク質をコートした上での遊走細胞数を計測することにより細胞遊走促進能を評価した。血管新生促進評価上下二層のコラーゲンゲルを用いて血管内皮細胞を培養し、2日間培養を行うと血管内皮細胞が遊走・集合して管腔状のネットワークを構成する。この際コラーゲンゲル中に作製した融合タンパク質を添加し、内皮細胞のネットワーク構築能が融合タンパク質によって促進されるかどうか検討した。評価は形態観察及び血管新生マーカー遺伝子のmRNA定量によって行った。
回路設計理論の安全な計算への実用的応用

安全な計算とは,各プレーヤーが自分だけに秘密な入力を持っているとき,それぞれのプレーヤーの入力は秘密にしたままで,ある目的とする関数を計算し,その出力結果だけを知ることである。一方,与えられた関数に対して,論理積項を排他的論理和で結んで展開することで安全な計算を実現できることが知られている。本研究の主要な結果は,そのような展開の最小化アルゴリズムを与え,安全な計算を効率化したことである。本研究課題は,何人かのプレーヤーがいて,各プレーヤーは自分だけに秘密な入力を持っているとき,それぞれのプレーヤーの入力は秘密にしたままで,ある目的とする関数を計算し,その出力結果だけを全員のプレーヤーで知ることができるようなプロトコルを設計する問題,すなわち「安全な計算」に関する問題に焦点を絞り,これまで知られている過去のプロトコルよりも優れた暗号プロトコルを提案することを目的としている。特に,回路設計理論におけるさまざまな優れた既知の結果・手法を適用することにより,実用上効率的な暗号プロトコルの開発を目指す。すなわち,本研究は,研究課題名が示す通り,回路設計理論の安全な計算への実用的応用を目指すものである。今年度に実施した研究の成果は次の通りである。AND-EXOR論理式は,論理項を排他的論理和で結んだものであり,ESOP(Exclusive-ORSum-of-Products)表現とも呼ばれ,現在まで様々なクラス・条件の論理関数に対して,ESOP表現の簡単化や最小化のアルゴリズムが開発されている。一方,研究代表者は,ESOPの積項数に比例した性能をもつ,安全な計算を実現する暗号プロトコルを既に開発している。ここでは,多値2入力論理関数に焦点をしぼり,ブール行列の階段化を実行することと,ESOP表現を簡単化することとの関連性を見出すことに成功した。行列の階段化については,既知のさまざまな有名なアルゴリズムを適用するだけでその高速化が実現できるため,本成果をべースにして,ESOP表現の最小化を実現する効率の良いアルゴリズムが開発されることが期待され,それにより研究代表者が開発した既存の暗号プロトコルの高効率化が実現できる。論理積項を排他的論理和で結んだESOP展開について,簡単化・最小化の研究が古くからなされており,優れたヒューリスティックなアルゴリズムが数多く存在する。研究代表者は、ESOPが適用できるような,安全な計算のための暗号プロトコルを既に開発している。一方,昨年度において,多値2入力論理関数について,ブール行列の階段化を実行することと, ESOP表現を簡単化することとの関連性を見出している。本年度は,昨年度において得られている知見を活かし, ESOP表現の最小化を実現する多項式時間アルゴリズムを開発することに成功した。計算時間や通信量といった暗号プロトコルの効率性は, ESOP表現の積項数に依存するので,この開発したESOP表現の最小化アルゴリズムにより,効率的な安全計算プロトコルが得られることが期待される。この成果については, 2009年5月に開催される国際会議Theory and Applications of Models of Computationでの発表と, Lecture Notes in Computer Scienceの5532巻への掲載が決まっている。また,回路設計理論の基本的な演算である排他的論理和の別な応用として,他人数のプレーヤー間での安全な情報共有プロトコルが存在するが,この問題の改良に取り組み, 1ラウンドで終了するような,非インタラクティブなプロトコルの開発に成功した。この成果については,論文誌Information Processing Lettersに掲載されることが決定している。さらに,情報機器の安全のための回路にかかわる基礎的な電磁界測定と数値計算を行った。本研究は,課題名が「回路設計理論の安全な計算への実用的応用」であり,安全な計算とは,何人かのプレーヤーがいて,各プレーヤーは自分だけに秘密な入力を持っているとき,それぞれのプレーヤーの入力は秘密にしたままで,ある目的とする関数を計算し,その出力結果だけを全員のプレーヤーで知ることができるようなプロトコルを設計する問題である。特に,回路設計理論におけるさまざまな優れた既知の結果・手法を適用することにより,実用上効率的な暗号プロトコルの開発を目指している。昨年度までの研究期間において,多値2入力論理関数に対する論理積項を排他的論理和で結んだESOP展開について,ブール行列の階段化とESOP表現の簡単化との関連性の発見により,ESOP表現の最小化を実現する多項式時間アルゴリズムを開発することに成功している。ESOPが適用できるような,安全な計算のための暗号プロトコルは既に知られており,この最小化アルゴリズムの存在は,暗号プロトコルの最適化に直結する。本年度は,これらの成果を国際会議で公表するとともに,その論文をJournal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing誌に掲載することができた。また,回路設計理論の基本演算とも言うべき論理和や排他的論理和に対して,基礎的通信モデルにおいて,安全な計算という問題が持つ本質的な難しさや実現可能性を解析した。具体的には,その通信モデルの下で,論理和や排他的論理和に対する安全な計算のために必要なコストの削減に成功している。この成果を国際会議において公表した。
低消費電力MIMO無線通信を実現するシェイピング技術の研究

送受信端末で複数アンテナを用いることにより大容量化をはかるMultiple-Input Multiple-Output(MIMO)無線通信方式の低消費電力化に貢献し得る(送信側における)送信信号のピーク電力低減技術および(受信側における)簡易な信号分離技術を考案した。さらに、シングルキャリア変調信号の包絡線変動についての理論解析を行い、その電力効率の限界を明らかにした。本研究は、これまでに本研究代表者らが提案した変調信号のピーク低減技術に基づき、無線通信システムのさらなる電力効率化をはかることを目的とする。特に、今後一層の浸透が予測される送受信側で複数アンテナを用いたMultiple-Input Multiple-Output (MIMO)通信方式の低消費電力化に貢献するピーク低減技術を創出することを最終目標としている。初年度の主な成果は以下の通りである。1. MIMO-OFDM方式およびシングルキャリアFDMA方式において、クリッピングアンドフィルタリング手法を適用することにより送信側でピーク電力を低減するとともに、受信側でクリッピング歪みを除去することにより誤り率特性を改善する手法を提案し、計算機シミュレーションによりそれらの有効性を示した。2.帯域制限されたシングルキャリア信号の電力分布の理論解析を行った。本手法は特に多値変調の解析に有効である。この結果より、シングルキャリア通信方式においてもピーク電力問題が顕著となることを理論的に明らかにし、さらなるピーク電力低減の必要性を示した。3.これまで本研究者らが提案してきたシェイピング技術を多値変調へ適用し、ピーク及び平均電力の両者を効率よく低減する手法を提案し、その有効性を明らかにした。さらに、入力信号に高い相関がある場合には、送信波形フィルタのインパルス応答を入力信号の相関にマッチさせることにより、送信平均電力を低減できることを示し、その有効性を計算機シミュレーションにより実証した。無線通信技術の低消費電力化の重要性は高まる一途である。本研究は、研究代表者らが提案している変調信号のピーク電力低減技術を拡張することにより、送受信側で複数アンテナを用いるMultiple-Input Multiple-Output (MIMO)無線通信システムのさらなる低消費電力化をはかることを目的とする。本年度の主な研究成果は以下の通りである。1.帯域制限されたシングルキャリア変調信号の厳密な瞬時電力分布の理論計算式を導出した。これによりPSKおよびQAM変調されたシングルキャリア信号の電力効率を理論的に算出することが可能である。本手法より、パワーアンプの電力効率を考慮した今後の無線通信方式に対する有用な設計指針を得ることができる。2.OFDM変調方式に対してトレリスシェイピングおよびMアルゴリズムを適用することにより、送信側における信号のピーク電力低減に要する計算量を軽減する手法を提案し、その有効性を計算機シミュレーションにより示した。3.MIMO通信技術の実装における課題として、受信機での信号分離に膨大な計算量を要する点が挙げられる。この問題を緩和するため、ベイズ推定と信号点近似手法に基づいた簡易な信号分離法を提案し、その有効性を計算機シミュレーションにより確認した。本提案技術が今後のMIMO無線通信システムの受信機の簡易化に貢献するものと期待できる。
単一細胞レベルの遺伝子発現プロファイルに基づく多能性獲得機構の解明

本研究は、マウス初期胚から個々の胚細胞ごとにcDNAを増幅、精密度の高い遺伝子発現プロファイルを構築し、多能性細胞を生み出す初期発生のメカニズムを分子レベルで解明することを目指している。昨年度は、個々の胚細胞からのcDNA増幅および定量的PCRによる遺伝子発現解析をおこない、胚盤葉上層と初期内胚葉の2つの細胞系統がわかれ始める発生時期を胎生3.25日前後と特定した。当該年度は、さらに網羅的な遺伝子発現情報の収集と統計学的解析のため、得られたサンプルを用いてマイクロアレイ解析をおこなった。マイクロアレイデータの主成分分析では、胎生3,25日から胎生3.5,4.5日へと発生時間軸に沿って、非常に明瞭な2群への分化の方向性が認められ、定量的PCRで得られた知見を支持する結果が得られた。さらにアレイデータのクラスタリング解析から、新たな初期分化マーカーとなる複数の候補遺伝子を得た(e.g.Spp1, Fgf4, Cdyl2, Ppp1r3b, Lrp2)。この遺伝子群の中には、胚盤葉上層マーカーとしてFgf4も含まれており、最近の、マウス初期胚の単一胚細胞からの転写因子発現の解析報告との一致がみられた。いくつかの遺伝子については、定量的PCRによる遺伝子発現解析をおこない、マイクロアレイに含まれなかったサンプルからも分化マーカーとしての発現傾向が確認できた。今回見つかった最初期マーカー遺伝子には転写因子以外の分子も含まれていた。これは本研究の解析手法である単一細胞cDNA増幅技術が、大規模解析可能な汎用性をもつ故に明らかになった重要な知見といえる。当該年度は、胚細胞からのcDNA増幅と遺伝子発現解析をおこなった。具体的にはマウス胎生4.5、3.5、3.25日胚の内部細胞塊から新規単一細胞cDNA増幅技術によりcDNAを増幅し、定量的PCRにより、初期マーカーを含む約70種類の遺伝子についてその発現を調べた。解析の結果、以下の2点が明らかになった。(1)胎生4.5日では胚盤葉上層マーカー遺伝子群と初期内胚葉マーカー遺伝子群が互いに排他的な発現を示し、報告されているように、この時期には2つの細胞系統が確立されていることが分子レベルでも確認できた。しかし時間を遡るにつれ相互排他的発現を示す細胞および遺伝子の数は減少し、この2系統の境界があいまいになり、胎生3.25日胚ではこれら細胞系統を定義することが困難となった。(2)内部細胞塊の各遺伝子発現レベルは非常に多様であり、ほぼ全ての細胞で同程度の発現を示す遺伝子(e.g.beta-catenin)、高発現細胞群と低発現細胞群に分けることができる遺伝子(e.g.Hes1)、細胞間での発現のばらつきが大きい遺伝子(e.g.Foxh1)が存在する。これらの結果から、初期胚において多能性細胞を生み出す細胞系統の確立は、各細胞での偶発的な遺伝子発現から特異的な発現へのプロセスが存在することが示唆された。今後さらに網羅的な遺伝子発現情報の収集と統計学的解析のため、マイクロアレイを予定しており、現在までにサンプルの調整が完了し、解析のための手続きをすすめている。
ヘミングウェイのカトリシズムと共産主義

イタリアのミラノとドーフ・チロルにて現地調査を行い、スイスのローザンヌで開催された国際ヘミングウェイ学会にて研究発表を行った。また国内でも関連研究を2回にわたって学会発表を行い、その成果を『マーク・トウェイン批評と研究』の投稿論文、ヘミングウェイ没後50周年記念論文集『アーネスト・ヘミングウェイ-21世紀から読む作家の地平』、および『ヘミングウェイ大事典』で発表した。平成22年6月にイタリアに渡航し、ミラノでヘミングウェイの見た宗教画の配置状況を確認した。ヘミングウェイがイタリア滞在中に通っていたのはブレラ美術館であるが、そこでの宗教画の展示状況を知ることができたのは、ヘミングウェイの宗教観を知る上で非常に重要な成果であった。その後、スイスのローザンヌに移動し、国際ヘミングウェイ学会に参加登録を済ませた後に、イタリアのドーフ・チロルに向かい、エズラ・パウンドの娘にインタビューを行った。パウンドの娘は当地の古城に在住で、ヘミングウェイとの関係を知る上で非常に役に立つ情報を提供してもらった。またエズラ・パウンド協会会長のジョン・R・グレイがたまたま当地に滞在中であり、同様にしてヘミングウェイとパウンドの関係について詳しい話を伺うことができた。スイスに戻った後、6月30日に国際ヘミングウェイ学会においてイタリアでの調査結果を発表し、アメリカの研究者にさまざまな有益な示唆をもらった。特にデブラ・モデルモグのコメントは今後の研究に対して非常に重要な方向付けとなった。日本帰国後、当地での研究成果を論文にし、平成23年度に出版する予定である。その後は今年度の研究の準備として、ヘミングウェイのカトリシズムに関して調査を継続している。今年度の調査旅行に向けて、ヘミングウェイが作品に描き込んだスペインの巡礼地をリストアップし、調査の必要な場所を特定する作業を続けている。『アーネスト・ヘミングウェイ-21世紀から読む作家の地平』に「革命家の祈り-『誰がために鐘は鳴る』の宗教観と政治信条」という論文を掲載した。この論文の中で当初の研究計画にあった『誰がために鐘は鳴る』の宗教観と政治性を詳しく論じた。ヘミングウェイは1920年代にカトリックに改宗しているが、1930年代後半からスペインのカトリック教会がファシズムと手を結ぶことによって、信仰心と政治信条の間で揺らぎが生じ始めたのである。本研究はこれまでヘミングウェイ研究においてはほとんど研究されてこなかった宗教と政治という二つの領域から切り込んだものであり、今後のヘミングウェイ研究に対して大きな貢献をするものと考えている。また研究計画のもうひとつの柱である『日はまた昇る』の宗教性に関しては、特に1925年のスコープス裁判と関係してヘミングウェイのカトリックに対する姿勢を浮き彫りにしたもので、その研究成果を単著としてまとめた。未出版であるが、2012年中の公表を予定している。『日はまた昇る』はヘミングウェイがカトリックに改宗した直後に書かれた作品であるが、主人公のジェイク・バーンズはカトリック教徒として設定されている。しかしながらヘミングウェイはこの作品において主人公に宗教観を語らせることはほとんどせず、むしろジェイクの周囲の人間の宗教観に対する反応として描き出している。これまでヘミングウェイの宗教性に関してはほとんど研究されてこなかったが、ジェイクの宗教観に注目してみることで、作品の新たな側面が浮き彫りになるのである。
C-Mosの活性変動により減数分裂完了を認識し発生開始を許可する分子機構

有性生殖を行う真核生物の生殖細胞にみられる減数分裂は2回の連続した分裂期により染色体数を体細胞の半分にした配偶子を作る過程である。この減数分裂のあいだに原がん遺伝子産物のMosが重要な役割を担っていることは脊椎動物で報告されていたが、無脊椎動物ではMosに当たるものが存在するのかどうかもこれまでには知られていなかった。本研究では、分子細胞生物学的手法により、Mosのヒトデホモログの遺伝子のクローニング、活性のあ蛋白質の調製と、その卵内への微小注射により、ヒトデにおいてもMosが卵細胞の減数分裂過程で必須の役割を果たしていることを無脊椎動物でははじめて明らかにし、さらにMos-MAP kinaseカスケードが欠損するだけで、単為発生的な賦活化が起こり、幼生まで発生が進行することを見いだした。これは、これまでに直接的な証拠のほとんどないままに、後口動物で信じられていた受精後に卵内に放出されるカルシウムイオンが卵の賦活化のもっとも重要なシグナルであるということに強い疑問を提示する発見であり、カルシウムのシグナル系とMos-MAP kinaseカスケードの情報伝達系がどのように共役して、あるいは独立に卵の賦活化を引き起こしているかという重要な問題に解明の光をあてるものである。今後は、この両情報伝達系が細胞増殖開始にどのように繋がっているのかを、情報伝達系の下流にあるシグナルを細胞増殖の制御因子の活性調節に変換する、いわばインターフェイスというべき分子を同定することが急務であるといえよう。ヒトデ卵成熟過程において、MAPKの標的分子となるDNA複製を抑制する因子(このような因子を仮にMAP kinase-dependentDNA replication inhibitor;MDIと呼ぶ)の検索を試み、ヒトデ卵にMAPKの下流で機能する蛋白質キナーゼであるp90RSKを同定した。ヒトデ卵からp90RSKのcDNAをクローン化し、その抗体を作成しているところである。この抗体ができたら、p90RSKの卵成熟過程での挙動を調べたい。また、生化学的方法と平行して、行う予定であった、遺伝学的方法にかんしては、ヒトデ卵由来のcDNAをλgtllに組込み、発現ライブラリーを作成した。現在p90RSKの恒常活性型の蛋白質を大量に調製することを試みており、p90RSKの酵素が調製できれば、これを用いて発現ライブラリーをスクリーニングする予定である。本研究では、分子細胞生物学的手法により、Mosのヒトデホモログの遺伝子のクローニング、活性のある蛋白質の調製と、その卵内への微小注射により、ヒトデにおいてもMosが卵細胞の減数分裂過程で必須の役割を果たしていることを無脊椎動物でははじめて明らかにし、さらにMos-MAP kinaseカスケードが欠損するだけで、単為発生的な賦活化が起こり、幼生まで発生が進行することを見いだした。
根圏の微量元素可溶化メカニズムと、その制御による放射性セシウム吸収抑制手法の開発

農地からの完全な放射性物質の除去は不可能なため、カリウム肥料による放射性物質の作物への移行抑制対策が継続されている。マメ科は移行抑制効果が小さく、根圏での生物作用が放射性セシウムの可溶性に関与していると考えた。正確に根圏土壌とそれ以外の土壌を区分し、それぞれにおける元素動態、微生物機能変動、土壌物理化学性の変化を明らかにする。同時に根分泌物の同定を進め、分泌を司る植物側の代謝制御を遺伝子レベルで解析して、根圏での放射性セシウムを含む各種物質動態へ及ぼす植物・微生物・土壌の相互作用メカニズムを解明する。さらに、得られた知見の応用面への展開として放射性セシウムの吸収抑制技術の開発を目指す。マメ科での放射性セシウムのカリウムによる移行抑制はイネ科に比較して効果が小さく、植物根から分泌される化合物が土壌に作用する根圏の物質動態を理解する必要がある。本研究では、根圏の可視化法により、実際にactiveな根圏を直接解析し、土壌中の放射性セシウムを含む各種養分の動態と、それらが実際に植物によって吸収されるのかを検証することを目的とする。根圏の微量元素可溶化メカニズムを、最新の測定技術を用いて明らかにするための基礎研究であると同時に、その知見を利用して緊急に必要とされる放射性セシウムの作物体への吸収抑制手法を開発するための研究である。基礎研究として有意義であると同時に、福島第一原発事故後の汚染土壌対策として緊急に求められる重要な研究である。
ノックアウトマウスモデルによるキノリン酸誘発神経細胞死の解析

必須アミノ酸であるトリプトファン(Trp)をNAD+へと代謝する際、強力な神経毒性を持つキノリン酸(QA)が中間代謝物質として生成される。本研究では、QAの代謝酵素QPRTをノックアウトしたマウスを作出した。Trpを過剰に摂取したマウスは脳内での出発律速酵素であるIDOが上昇傾向にあり、それより下位にある酵素の発現量も有意な上昇を見せていた。さらに、QPRTの発現量が本来ならば有意に少ないハンチント病マウスにおいてもTrpを過剰摂取させることで有意に上昇し、Trp過剰摂取させたWTマウスと同等に発現されていた。すなわち、これらのことはTrpを過剰摂取させたことで、QA生成が増加し、結果としてTrp過剰摂取・KOマウスで特にQA蓄積がされていることが示唆された。次に、行動テストを行った結果は、Trp過剰摂取・KOマウス群で中枢神経系異常を示すとされる行動変化が顕著に察された。しかし、その他の筋力・不安関連行動・歩行異常などは観察されなかった。すなわち、これらのことはTrp過剰摂取・KOマウスで中枢神経系の異常が引き起こされている可能性が示唆された。以上の結果から、QPRT欠損およびTrp過剰摂取はQA蓄積を引き起こし、それに伴い中枢神経系の異常を引き起こす可能性が示された。必須アミノ酸トリプトファンの中間代謝産物キノリン酸によって誘発される神経細胞死のメカニズムを明らかにする目的で、キノリン酸代謝酵素QPRT遺伝子ノックアウトマウスの作出を試みた。実験モデルの有用性は、QPRT欠損によってトリプトファン代謝産物のひとつで神経毒性を持つキノリン酸(QA)の生体内濃度、特に脳内濃度が上昇する危険性があり、これが神経細胞変性疾患のモデルになりうる点である。QPRT遺伝子構造の解析、ノックアウトベクターによる組み換え、組み換え型マウスES細胞の選別に成功した。このES細胞を胚盤胞に導入しキメラマウスの作出に成功した。しかし、複数のキメラマウスを繰り返し産出したにもかかわらず、組み換え遺伝子が生殖細胞系列に移行したマウスを得ることができなかった。現在、再度、キメラマウス産出を試みると共に、生殖細胞系列への移行を妨げる特別な原因の有無を究明中である。このため研究方針を一部変更し、キノリン酸による神経細胞死のメカニズム解明のモデルとして、ハンチントン病(HD)マウスを用いて検討を進めることにした。卵巣移植済の6週齢雌ハンチントン病トランスジェニックマウス(系統名: B6CBA-Tg(HDExon1)62Gpb/1J stock No:002810)を用いた。QA生成に関わる3-HAOの活性は肝臓の方が腎臓よりも78倍程度高く、週齢による有意な差は観察されなかった。正常マウスとHDマウスを比較すると、両臓器、両週齢ともHDマウスで活性が上昇しており、11週齢の肝臓においては有意(P<0.05)に上昇していた。QA生成を抑制するACMSDの活性は腎臓の方が肝臓よりも高く、週齢による有意な差は観察されなかった。正常マウスとHDマウスを比較すると、両臓器、両週齢ともHDマウスで活性が低下しており、8週齢、11週齢の肝臓においては有意(P<0.05(8週齢)、P<0.01(11週齢))に低下していた。QAを消去するQPRTの活性は肝臓の方が腎臓よりも34倍程度高く、週齢による有意な差は観察されなかった。正常マウスとHDマウスの比較でも有意な差は観察されなかった。実験モデルの有用性は、QPRT欠損によってトリプトファン代謝産物のひとつで神経毒性を持つキノリン酸(QA)の生体内濃度、特に脳内濃度が上昇する危険性があり、これが神経細胞変性疾患のモデルになりうる京点である。

数回の試行の後、キメラマウスからF1ノックアウトマウスを作出することができた。一方、キノリン酸による神経細胞死のメカニズム解明のモデルとして、ハンチントン病(HD)マウスを用いて検討を進めることにした。このマウスで、トリプトファン代謝関連酵素群の酵素活性を測定した。正常マウスとHDマウスを比較すると、両臓器、両週齢ともHDマウスでACMSD活性が低下しており、8週齢、11週齢の肝臓においては有意(P<0.05(8週齢)、P<0.01(11週齢))に低下していた。QAを消去するQPRTの活性は肝臓でも腎臓でもよ正常マウスとHDマウスの間に有意な差は観察されなかった。