hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
工学系大学における英語教育の現状解析と効率的システムの構築

次に入手したカリキュラムの概要を参考に、英語教育の内容を詳しく調査するために質問紙を作成し、全国50の工業系単科大学の英語科教員に送付、現在、回答が寄せられて来ている最中である。また、この質問紙調査をもとに、数校について具体的な英語教育の状況を把握するための面接調査も進めている。次に、2.日本の工業系大学における英語教育に対するニーズの調査であるが、これに関しては本学の卒業生を対象に仕事上で必要な英語力等に関する質問紙調査を実施した。異なる年度の卒業生および修了生(学部、修士、博士)からまず105名を対象にパイロット調査を行い、その回収率は約26%であった。このパイロットを通して調査項目を改訂し、本調査を同様に卒業生780名を対象に行った。回収は現在のところ204名であり、データをインプットして分析方法を検討中である。教員対象のニーズ調査については、来年度引き続き実施の予定である。3.海外のEnghsh forScience and Technologyのテキスト分析については、現在適切なものを選定中である。来年度は、適切なテキストの分析を行い、ESTの教育に必要な英語構文、語彙等を調査する予定である。今年度は、以下の調査研究を行った。1.長岡技術科学大学の教官に対する本学の英語教育に関するアンケート調査203名中101名から回答があり、工学系の教官が英語教育に対して、どのような意見と要望を持っているかが明らかになった。本学の学生の基礎的英語能力を伸ばすことがまず第一の課題であり、専門分野との関連ではリーディングの重要性が指摘された。しかし、一方でコミュニケーション能力の養成や英語を能動的に楽しく学ぶことの必要性も指摘されている。学内の教養教育に関する研究部会などで結果を発表し、持続的にフィードバックを得ている。2.昨年度のアンケート調査(工業系大学の英語カリキュラム調査、及び、本学の卒業生に対する英語のニーズ調査)の学会発表AILAにおいて、工業系大学の英語カリキュラム調査の発表を行い、工業系大学の英語カリキュラムの問題と改善点に関する提言を行った。(例えばGeneral Englishだけではなく、何らかのEnglish for Science and Technologyをカリキュラムの中に組み込むべきであるということなど)また、同学会で卒業生に対する仕事上での英語のニーズ調査についても、発表を行った。実際に一番よく使う英語力はreading次にwritingであるが、現在一番欠けていて必要とする英語カはlistening & speakingであるということを指摘し、工業系大学の英語カリキュラムの中においてcommunication能力の向上も求められることが確認された。いずれの発表においても、活発な意見の交換があった。3.科学技術論文の選定とテキスト分析工学系教官2名の協力により、環境及び電気の分野における専門的論文を各3篇選定し、語彙、語法などの観点から、テキスト分析を始めている。適切なコンコーダンス・ソフトを検討中である。今年度は、以下の調査研究と成果の発表を行った。1.11年度中に行った工学部教官向けのアンケートをさらに分析し、教官からのニーズをより詳細に検討した。
福祉制度におけるスティグマの経済分析

本研究では,スティグマ(社会的烙印)の概念を導入することによって,従来の理論研究では説明不可能であった漏給の現象を分析可能な理論モデルを開発し分析する.特に労働が不可能なタイプと労働可能なタイプの意思決定とスティグマを内生化したモデルを構築することで,不正受給と漏給,そしてスティグマが相互依存的に形成される状況を分析する.本研究は,これまで多くの実証分析が必要としていた理論モデルを提供し,より緻密で頑健な政策分析を行うことを目的とする.本研究では,スティグマ(社会的烙印)の概念を導入することによって,従来の理論研究では説明不可能であった漏給の現象を分析可能な理論モデルを開発し分析する.特に労働が不可能なタイプと労働可能なタイプの意思決定とスティグマを内生化したモデルを構築することで,不正受給と漏給,そしてスティグマが相互依存的に形成される状況を分析する.本研究は,これまで多くの実証分析が必要としていた理論モデルを提供し,より緻密で頑健な政策分析を行うことを目的とする.
超好熱菌におけるDNA再構成に関する研究

超好熱菌(hyperthermophilic archaea)はその生育環境の特殊性から原始生命体に最も近い生物と考えられている。我々は鹿児島県小宝島より超好熱菌Pyrococcus属KOD1株を分離した。KOD1株のDNA再構成を研究することで、複製、組換え、再編機構の原始メカニズムの予測を試みた。DNA合成酵素(KOD1ポリメラーゼ)のDNA合成速度の高さ(138bases/sec)、修復能の高さは既知の酵素のなかで最高であることは昨年報告したが、プロセッシビティの高さについても検討したところ、300塩基以上という結果を得た。また、KOD1ポリメラーゼの介在配列(インテイン)は制限酵素をコードしていることをこれまでに明らかにしているが、その認識配列を検討したところ、14塩基を認識していることが示された。また、認識特性は塩濃度(KCl)に高く依存し、塩濃度によって認識配列が変ることが示された。このことは細胞内のカリウムイオン濃度によって、DNA再編が制御されていることを示唆するものである。DNA再編と蛋白質誘導との関係を明確にするために、DNAポリメラーゼ、制限酵素をコードする2種類のインテイン産物を精製し、マウスを免疫することで抗体を調製した。現在、この抗体を用いて誘導条件下での各蛋白質の発現をモニターし、染色体DNAの再編をサザンハイブリダイゼーション法で検討している。さらに、DNAポリメラーゼ遺伝子周辺の遺伝子配位について検討したところ、分子シャペロニン、組換え蛋白質、リボースリン酸ピロリン酸キナーゼ、メチル基転移酵素などが確認された。このことから、ゲノム上では遺伝子発現、調節に関与する蛋白質遺伝子の集中が考えられた。
タイにおける洪水を受容した居住環境の変容と居住文化を継承する防災絵本制作

2011年にタイでは大規模な洪水があり、バンコクを含む中部タイ地域を中心に甚大な被害を及ぼした。しかし、小規模な洪水は各地で生じている。タイでは洪水を受け入れながら居住環境の維持管理が行われ、減災の仕組みが年中行事に組み込まれるなど固有の居住文化が形成されてきた。本研究では、地形的にも浸水が長期化する中部タイを対象として、洪水を受容した居住環境の維持管理の仕組みやその変容を明らかにする。また、地域に見られる減災の知恵や工夫を居住文化として捉え、それらを継承する防災教育の教材を制作する。
配向制御されたミオシン単分子層による動的構造変化と発生力の同時計測

ミオシンモーター分子の構造変化と力発生を同時計測することを目的に、固体表面上にS1単分子層を形成させて実験を行った。細胞性粘菌による変異性ミオシンS1の2点間捕捉は、一端はC末の反応性の高いシステインを銀薄膜上に単分子膜状に形成されたマレイミド基で捕捉した。他端は、今回アクチン結合部位周辺とマイカ面のs的相互作用で結合させた。ATP加水分解反応は、Caged-ATPを用い、UV光照射により開始させた。白色光で干渉させ分光器に入れて、平面間隔をサブナノメートル精度で測定する。その光路にダイクロイックミラーを入れて、S1単分子層にUV光を入れる。表面間距離約10nmでUV照射(18秒)して表面間距離が0.7nm変化した。この時のS1一個当たりの出す力は接触面積と占有面積とから約0.1pNと見積もられた。これは、細胞性粘菌のミオシンが出すと予想される力とほぼ一致している。UV照射に伴うダメージ、ならびに膜厚の変化はないことは60秒のUV照射で確認←た。また、別の案験においてUV照射18秒間でCaged-ATPがATPに変化する濃度は、0.3mMであることを見積もった。ただし、この測定では出す力に比べて強く押した条件で測定したために、強く押したことによる構造変化の可能性を排除することができない。今後は、基板としてすべてガラス蒸着薄膜を用いて、片方の面は同様にマレイミド化しS1-C末のシステインを捕捉する。一方His-tagをS1のアクチン結合部位周辺に組み込み他面のガラス蒸着薄膜上をNTA化してS1の捕捉を行う。これにより、構造変化がよりスムーズに行える空間的な自由度を持たせることが可能となる。
脊椎動物ミトコンドリアDNAの進化機構

哺乳動物のミトコンドリアのゲノム・データの解析により、真獣類の目レベルの系統関係に関して、以下のように多くのことが明らかになった。従来、霊長目、ツパイ目、皮翼目などと共にアーコンタに分類されていた翼手目が、実はアーコンタには属さずに、モグラ、ハリネズミなどの食虫目に近縁であることが明らかになった。また、ハリネズミと外見がそっくりで、同じ食虫目に分類されてきたマダガスカルのヒメハリテンレックが、実はまったく別の長鼻目、海牛目、イワダヌキ目、管歯目などアフリカ起源の動物のグループに属することが明らかになった。これは、似たような環境に生息している動物が似たような形態を有するようになるという、収斂進化の最たる例であり、比較形態学からは予想もできなかった成果である。真獣類の系統進化に関しては、ネズミ、モルモットなどの齧歯目が単系統のグループでなく、ネズミとモルモットはそれぞれ異なる起源をもつという分子系統学からの主張がある。われわれは、自分たちで開発した方法を用いて分子データを注意深く解析した結果、齧歯目が多系統であるという主張は、不適切な方法や不十分なデータのサンプリングによるものであり、種の十分なサンプリングと適切なモデルに基づいた解析が重要であることを示した。また、ミトコンドリアのゲノム・データの解析と核遺伝子データの解析とを統合して、羊膜類におけるカメ類の系統学的位置について解析した。その結果、カメ類が羊膜類進化の初期に他の系統から分かれたか、あるいは哺乳類が最初に他の系統から分かれたすぐ後にカメ類が分かれたという従来の考えは棄却された。ミトコンドリアのゲノムデータと核遺伝子の配列データを用いて、爬虫類の系統関係、特にカメ類の羊膜類の中での位置付けを調べた。これまでの研究から、ミトコンドリアと核とで支持する系統樹が食い違っていることが問題になっていたが、現在可能な最も現実的と思われるモデルに基づいて最尤法で解析すると、実は2つの系統樹の間に統計的に有意な差がないことが分かった。従って、モデルが現実と大きく食い違っている場合には、あるモデルに基づいた解析が特定の系統樹を強く支持したとしても、それが間違っている恐れがあることが明らかになった。一般には、いくつかの遺伝子の配列データをつなぎ合わせたデータ(concatenated sequence)について、座位間の進化速度の違いをガンマ分布で近似して解析することが多いが、モデルとデータとの適合度を高めるためには、遺伝子ごとにガンマ分布を仮定して最尤推定を行なって、その後で対数尤度を足し合わせて、総合評価を行なうべきであることが分かった。また、ミトコンドリアのゲノムデータを用いて、翼手目と食虫目の真獣類における位置付けを検討した。その結果、翼手目と食虫目(アフリカのキンモグラは除く)は互いに近い関係にあって、このグループは、食肉目、奇蹄目、偶蹄クジラ目などと近縁な関係にあることが分かった。

真獣類の系統進化に関しては、ネズミ、モルモットなどの齧歯目が単系統のグループでなく、ネズミとモルモットはそれぞれ異なる起源をもつという分子系統学からの主張がある。われわれは、自分たちで開発した方法を用いて分子データを注意深く解析した結果、齧歯目が多系統であるという主張は、不適切な方法や不十分なデータのサンプリングによるものであり、種の十分なサンプリングと適切なモデルに基づいた解析が重要であることを示した。また、ミトコンドリアのゲノム・データの解析と核遺伝子データの解析とを統合して、羊膜類におけるカメ類の系統学的位置について解析した。その結果、カメ類が羊膜類進化の初期に他の系統から分かれたか、あるいは哺乳類が最初に他の系統から分かれたすぐ後にカメ類が分かれたという従来の考えは棄却された。
行政組織における業績管理システムの活用に向けた管理会計能力に関する探索的研究

わが国行政組織のパフォーマンス向上を目的として行政評価とよばれる業績管理システム(PMS)が約8割の自治体に導入されている。海外の研究では,行政組織におけるPMSが組織のイノベーションを加速させることや,パブリックサービスモチベーションを高めることが明らかにされているが,わが国では,多額の税金を投入しているにもかかわらず,その中止や廃止を検討する組織が増加傾向にある。本研究ではわが国におけるPMSの有効性を高めるための知見を蓄積すべく,管理会計能力という概念に着目しつつ研究を行う。調査は約900団体の行政組織への質問票調査と,観察やインタビューを併用する混合研究法を用いる。
制約を有する系に対するロバスト制御系設計法の開発とその実験的検証

現実の制御対象は、入力・出力に対する上下限の制限などの制約を有しており、制約を考慮せずに制御系設計をおこなうと制御性能の劣化や不安定化を引き起こすこともあり、制約を考慮した設計が不可欠である。本研究は、制約を有する系に対しロバスト性を考慮した制御則の開発を目的としたものである。特に、1)制御系に印加される外乱を考慮したモデル予測制御、2)閉ループ系に対する制約補償則、について研究をおこない、以下のような成果を得た。1)外乱が印加される系に対し、min-max型の評価関数を導入し、最悪外乱を構成する方法について考察した。そして、系に課された入力制約を満たし、外乱の影響を抑制するモデル予測制御則を低次元化した最適化問題から構成する方法を導いた。さらに、入力制約に加え、状態制約を考慮するため、外乱をある有界な集合に限定し、入力・状態制約を共に満足させる制御法を明らかにした。2)既に構成された閉ループ系に対し連続時間入力信号と制御器の状態設定が出力に与える影響について考察した。そして、系に影響を与えやすい連続時間入力信号と制御器の状態量の組み合わせを明らかにし、制約を満足させる補償則を導いた。本研究課題の目的は,1.外乱抑制を可能とする低次元化モデル予測制御法,2.振動ダイナミクスを有する系に対する制約補償法,の開発をおこなうことである.本年度に行った研究成果はっぎのようにまとめられる.1.外乱抑制を可能とする低次元化モデル予測制御法:はじめに,制御系に印加される未知外乱の抑制を図るため,min-max型の評価関数を導入し,評価関数の値を最大にする最悪外乱波形を明らかにした.つぎに,入力制約を有する離散時間系に対し,この評価関数を導入したモデル予測制御問題を考え,低次元化した最適化問題から外乱を考慮したモデル予測制御を構成する方法を導いた.ここで導出した制御則を数値シミュレーションで検討した結果,従来の低次元化モデル予測法に比べ外乱の抑制性能が大幅に向上することが確認された.今後はこの成果をもとに,(a)状態制約を課した場合に対する制御則の導出,(b)実機による検証,をおこなう予定である.2.振動ダイナミクスを有する系に対する制約補償法:既に構成された閉ループ系において,補助的に加える補償入力と制御器の状態設定を適切に表現する系の数学的記述を準備した.つぎに,補償入力と制御器の状態量を入力,これらにより発生する信号を出力と定めた一般化した系に対し,主要な入出力関係を明らかにする方法を特異値分解に基づき導いた.そしてこの結果を利用し,制御系に課された入出力を満足させる補償則の設計法を導いた,今後は,制御系の制約に加え,モデル化されなかった振動ダイナミクスも同時に考慮した設計法を導く予定である.本年度におこなった研究は以下のようにまとめられる。1.外乱抑制を可能とする低次元化モデル予測制御法:昨年度の研究では制御系に印加される未知外乱の抑制を図るため、min-max型の評価関数を導入し、評価関数の値を最大にする最悪外乱波形を明らかにした。そして、入力制約を有する離散時間線形系に対しモデル予測制御を低次元化した最適化問題から構成する一方法を導いた。本年度は、入力制約に加え状態制約を考慮した場合について考察をおこなった。状態制約を考慮するために制御系に印加される外乱はある有界な集合に含まれるものに限定した。そして、そのような外乱が印加されたとしても、制御系の入力・状態制約を満足させるようなモデル予測制御則を低次元化した最適化問題から構成する一方法を導いた。2.振動ダイナミクスを有する系に対する制約補償法:昨年度の研究では、既に構成した閉ループ系に対し補助的に加える補償入力と、制御器の状態設定を適切に表現する系の数学的記述を準備し、制御系に課された入出力制約を満足させる補償則の設計法を導いた。本年度は、重みを導入した場合について考察を進めた。そして、重みを含む閉ループ系に対し主要な入出力波形を構成し、その結果を用い良好な性能を達成する補償則の構成法を導出した。
微弱電流および高気圧酸素は損傷骨格筋の筋力回復を促進させるか

近年スポーツの現場では、骨格筋損傷に対し微弱電流(MENS:Microcurrent Electrical Neuromuscular Stimulation)、あるいは高気圧酸素(HBO:Hyperbaric Oxygen Therapy)を使用することにより、従来からの安静を主とする保存療法よりも早期に競技復帰できることが経験されている。我々はマウスの下肢筋(前脛骨筋)損傷モデルを用いて、これらの修復促進効果について一連の先行研究(科学研究費助成事業:基盤C;21500639、基盤C;24500802、基盤C;15K01632)で、免疫組織化学的にその有用性を明らかにした。しかしながらこれらはいずれも、筋線維断面積、筋衛星細胞等の形態的な評価であった。本研究の目的は、動物実験モデルを用いて、MENSおよびHBOが損傷骨格筋の機能的な回復、つまり筋力の回復を促進させるかについて比較検討をすることである。初年度(2018年度)は、マウス(C57BL/6J)を用いて、両側上腕部を解剖学的に展開し上腕二頭筋の他の筋との位置関係を確認し、皮膚上から確実にCadrdiotoxinを注射できる手技を確立して、先行研究とは異なる上肢の筋損傷モデルを作成した。また両前肢の筋力を実際に、OECD方式ラット・マウス用筋力測定装置(MK-380CM/R、(株)室町機械)を用い、各マウスの両前肢にかかる最大牽引力(N)をデジタルフォースゲージにて計測できることを確認した。今後、このマウス骨格筋損傷モデルを用いて、MENSおよびHBOを介入させることによる損傷骨格筋の修復過程の相違を観察する予定である。実験動物の上肢骨格筋損傷モデルの確立がやや遅延したが、当初の全体の研究計画には特に大きな支障は無い。今後、この骨格筋損傷モデルに対し、まず微弱電流発生機器(ESPURGE、(株)伊藤超短波、東京)による微弱電流刺激(10μA、0.3Hz、200msec)を、そして次に小動物用高気圧チャンバー(P-5100S、(株)バロテックハニュウダ、東京)での高気圧酸素(2.5ATA、100%酸素)環境下におき、実際に損傷骨格筋の回復を検証し、最終的に両者の効果を比較検討する。(理由)マウス上肢骨格筋損傷モデルの作成手技の確立に十分な時間をかけたため。(使用計画)実験動物モデルは完成したので、次年度よりすぐに微弱電流刺激の実験を実施し、その後さらに高気圧酸素負荷の実験を進め、当初の計画通りに助成金を使用する。
イネのプロテオーム解析に関する研究-ポストゲノムプロジェクト研究として-

イネプロテオーム解析を効率的に進めるため、プロテオーム解析の方法を開発あるいは改良する研究を行った。その結果、効率的な蛋白質ゲル内消化法の改良、簡便なペプチドマッピング法の開発、2-DEで分離された蛋白質の質量分析による同定法の確立、SDSゲル電気泳動で分離した蛋白質のショットガン分析法の確立、リン酸化蛋白質検出法の開発、高分子量蛋白質複合体の電気泳動法の開発、新規基板を用いた蛋白質間相互作用解析基盤技術の開発などの研究で成果が得られた。また、開発あるいは改良された手法を用いてイネ種子胚芽蛋白質を対象としてプロテオーム解析を行った。まず、ペプチドマッピングとシークエンサーを用いて、あるいは、質量分析を利用したペプチドマスフィンガープリンティングやショットガン分析法を用いて多数のタンパク質を同定した。既存のデータベースを利用したホモロジー検索で機能が明らかになる蛋白質と明らかにならない蛋白質を分類し、後者については、機能解明の手がかりを得るため、蛋白質の動態の解析を行った。その結果、発芽の初期段階に機能していると考えられるいくつかの蛋白質を同定することができた。一方、巨大蛋白質複合体であるイネ26Sプロテアソームの解析から、蛋白質の翻訳後修飾と機能を解明するための基礎的な知見を得ることができた。本研究で得られた結果と二次元電気泳動パターンとを組み合わせてイネ種子胚芽プロテオームのデータベースを構築した。二次元電気泳動(2-DE)によってイネ種子胚芽蛋白質約700スポットを分離した。そのうち150スポットについてMALDI-TOF MSを用いてペプチドマスフィンガープリンティングを行った。得られた質量スペクトルから25の蛋白質を同定した。同定された蛋白質の数は予想以上に少なかった。イネではゲノムの完全な塩基配列が決定されていないので、蛋白質を確実に同定するためにはペプチドマスフィンガープリントだけでなく、アミノ酸配列情報が必要であると考えられた。MS/MSで配列を決定できるが、これではハイスループットな解析を行うことができない。そこで、シークエンサーを用いて100の蛋白質を分析した。そして、26の蛋白質のN末端配列を決定した。残り74はN末端基がブロックされていると推測された。そこでブロックされている蛋白質についてCleveland法によりペプチドマッピングを行い、得られたペプチドの配列をシークエンサーで決定した。この際、試料調製法を改良し、2-DEで分離された蛋白質のペプチドマップを1日に20ずつ作製することができるようにした。この分析で、100すべての蛋白質の配列情報が得られた。データベースを検索した結果、26%はすでにイネで解析されている蛋白質、20%は他の植物の蛋白質と配列に相同性のある蛋白質、そして、残り54%はこれまで分析されていない蛋白質であることがわかった。データベースを用いて蛋白質をコードするESTを検索したところ、45%の蛋白質をコードするESTを見いだせた。一方、プロテアソームの機能を解析するため、26Sプロテアソームに含まれる62のサブユニットのアミノ酸配列を解析した。触媒ユニットと調節ユニットのすべてのサブユニットをコードするDNAをクローン化し、アミノ酸配列をDNAの塩基配列から推定することができた。これで機能解析の基盤が整った。イネゲノム情報の有効な利用を図るため、実際に分離精製した蛋白質の分析により、多くの蛋白質とゲノムDNAを対応させると共にそれらの機能と機能ネットワークの解明を目指す。咋年度、質量分析装置とシークエンサーによって分析されたイネ(品種日本晴)胚芽蛋白質100のうち、26%はすでにイネで解析されている蛋白質、20%は他の植物の蛋白質と配列に相同性のある蛋白質、そして、残り54%はこれまで分析されていない蛋白質であることを明らかにした。そこで、本年度は、これら54の蛋白質の機能を解明する目的で、発芽過程における動態を二次元電気泳動とPDQuestソフトウエアを用いて調べた。その結果、発芽過程で発現量の変動がみられる多くの蛋白質、すなわち、発芽成長に何らかの役割を果たしていると考えられる蛋白質を特定することができた。

また、胚芽蛋白質組成の品種間差異を調べ、いくつかの品種特異的な蛋白質を検出した。一方、プロテオーム解析の基盤的な研究として、翻訳後修飾と機能との関係を明らかにし、それをデータベース化する研究に着手した。まず、イネと酵母(モデル系)の巨大蛋白質複合体プロテアソームの翻訳後修飾を網羅的に解析した。その結果、プロテアソームサブユニットのN-アセチル化、N-ミリストイル化およびリン酸化などの修飾をMSによって検出できた。また、酵母では、N-アセチル化やリン酸化とプロテアソームのプロテアーゼ活性に相関があることが明らかになった。さらに、染色体欠失系統を作出できるコムギを用い、特定の蛋白質が欠失した時、変動する蛋白質を調べることによって蛋白質の機能的なリンケージを明らかにし、これからイネにおける機能的ネットワークを推定する新しい相互作用分析法を開発する研究も開始した。本研究では、イネに含まれる多種類の蛋白質を同定し、それらの機能と機能ネットワークの解明を目指す。本年度は、種子蛋白質を二次元電気泳動で分離し、発芽過程における動態を調べた。その結果、発芽過程で発現量の変動がみられる蛋白質、すなわち、発芽成長に役割を果たしていると推定される蛋白質を特定することができた。一方、翻訳後修飾と機能との関係を明らかにし、それをデータベース化する目的で、昨年度までにイネの巨大蛋白質複合体プロテアソームの翻訳後修飾を網羅的に解析し、プロテアソームサブユニットのN-アセチル化、N-ミリストイル化、リン酸化などの翻訳後修飾を検出した。そして、N-アセチル化やリン酸化とプロテアソームの蛋白質分解酵素活性に関連があることを明確にした。本年度は、プロテアソームのリン酸化が19S調節因子のATP分解酵素活性に大きな影響を及ぼすことを明らかにすることができた。また、この研究においてイネのプロテアソーム19S調節因子の6つのサブユニットをコードする遺伝子にきわめてよく似た配列をもつ2つの異なった遺伝子(重複遺伝子)が存在することを示したが、本年度、19S調節因子には、実際にこれらの2つの異なった遺伝子から翻訳された2種類の蛋白質が含まれていることを質量分析によって明らかにすることができた。これら2つの重複遺伝子産物は、組織間で発現比率が異なっていることから、組織間の機能的な違いと関連している可能性があると考えられた。なお、本年度は、蛋白質間相互作用を効率的に解析する目的で、新規なダイヤモンド様炭素被膜基板に電気泳動で分離された蛋白質をエレクトロブロッティングによって転写し、プロテインチップを作製する手法を開発した。さらに、基板へ転写された蛋白質に相互作用する蛋白質を結合させ、結合した蛋白質を質量分析装置で同定する方法を開発することができた。昨年度までに、種子蛋白質を二次元電気泳動で分離し、発芽過程における動態を調べ、発芽過程で発現量の変動がみられる蛋白質、すなわち、発芽成長に役割を果たしていると推定される蛋白質を特定することができた。本年度は、これらのデータを収納したデータベースを作成した。
マルチ帯域幅・マルチチャネルを活用する無線通信ネットワークアーキテクチャの研究

本研究課題では、ISMバンドを代表とする複数の帯域幅と無線チャネルを利用する無線システムのシステム性能改善を目指しており、今年度は主に複数の帯域幅を利用する場合に重要となる、マルチチャネル間のアクセス制御技術について検討を進めてきた。具体的には、通常のアクセス制御技術は、同一チャネルを複数の端末で共有することを想定していることから、隠れ端末問題などを除き、基本的には全ての端末が制御信号を送受信可能であることを想定している。一方、本研究で想定するように複数の帯域幅を異なる中心チャネル上で利用する場合、特定のチャネル上で特定の帯域幅で信号を送信したとしても、近隣の全ての端末が信号を送受信可能とは想定することができない。つまり、既存アクセス制御技術のみでは、複数の帯域幅を用いてデータ送受信ができたとしても、適切なアクセス制御が行われないため、データ通信性能が大幅に劣化する可能性が高い。今年度は、データ送受信で利用する帯域幅とは別に、制御チャネルは最小の帯域幅を用いて複数のチャネルに同時伝送を行う新しいアクセス制御技術の設計と提案を実施した。提案方式では、最小の帯域幅を用いているため、各端末がどのチャネルを中心周波数として受信処理をしていたとしても、受信帯域内に送信帯域が含まれる場合には、制御信号を受信可能である。また、この制御信号を受信できる端末は、自端末に干渉信号を与える可能性がある端末と同一であることから、自端末の通信を妨害することがないようにアクセス制御が可能である。数値計算より、既存のアクセス制御技術では、異なる中心チャネルを利用している端末からの干渉信号により、通信性能が大きく劣化する可能性がある一方、提案方式を用いることにより、干渉によるパケットエラーを大幅に削減可能であることを明らかにした。本研究の注目している課題は、複数の帯域幅を柔軟に利用可能な無線通信方式を提案評価するとともに、マルチチャネルを想定した新たなアクセス制御技術を検討することにより、課題で注目しているマルチチャネルに別れた無線資源を有効に利用可能にする技術を開発することである。現状では、基礎的な無線通信方式の検討を進めてきた上、アクセス制御の基本的な設計と性能評価を終えており、概ね予定通りに研究は進められていると考えている。現在の研究では、主に信号処理およびネットワークシミュレータを用いた評価を主に実施しており、提案方式の有効になる状況が明らかになりつつある。今後の研究では、信号処理部をより現実的な環境において評価した場合にも、提案方式が有効に動作するのかを明らかにするとともに、ソフトウェア無線機器を用いた実験を行うことにより、IEEE 802.11などでも利用されるデバイスを用いた場合にも、提案方式が適切に動作するのかを明らかにすることを目的に、研究を推進していく予定である。本研究では、様々なトラフィックを柔軟に包括可能な、無線ネットワークシステムアーキテクチャを開発することを目的とし、複数の無線帯域幅と複数の中心周波数の利用を想定する通信システムの提案を行う。ISMバンドである2.4GHz帯を想定した無線LAN規格などは、通信帯域幅と中心周波数が整合しておらず、異なるチャネルで利用される帯域の一部が隣接チャンネルの帯域とオーバーラップしている。また、5GHz帯などでは、利用する帯域幅が規格により異なっており、今後は異なる帯域幅の信号を柔軟に活用する枠組みが必要と考えられる。提案システムでは、送信機は任意のチャンネルを用いて、任意の帯域幅の信号を送信することを想定している。具体的には、2.4GHz帯では、5MHz, 10MHz, 20MHzの帯域の信号を、任意のチャネルから送信を行う。通常の無線システムであれば、中心周波数と帯域幅が異なる信号を正常に受信することはできないが、受信機が広帯域信号を一括受信したのちに、デジタルフィルタ技術を用いて帯域内に存在する狭帯域信号を分離した場合、各狭帯域信号を分離して復調が行えると考えられる。本年度は、提案システムの基礎的なシステムモデルの設計に注力し、基本変調方式として無線LAN規格などでも採用されているOFDMを想定するブロックモデルの設計を主に実施した。また、システム設計の過程において、特に一括受信した広帯域信号から所望の狭帯域信号を抜き出す処理について、現実的なフィルタを想定した送信信号の設計が必要との議論に達した。現在、提案システムモデルについて、実機実装を目的としたソフトウェア無線用ソフトウェアを開発中である。本研究の最終目的は提案システムの実用的な評価をソフトウェア無線機を用いて実験を通して明らかにすることである。現在、基本的な通信システムのブロック構成は設計済みであり、基礎評価を行うために実験環境の構築に注力している。現状の進捗であれば、予定通りに評価に到達可能と考えている。

提案方式では、最小の帯域幅を用いているため、各端末がどのチャネルを中心周波数として受信処理をしていたとしても、受信帯域内に送信帯域が含まれる場合には、制御信号を受信可能である。また、この制御信号を受信できる端末は、自端末に干渉信号を与える可能性がある端末と同一であることから、自端末の通信を妨害することがないようにアクセス制御が可能である。数値計算より、既存のアクセス制御技術では、異なる中心チャネルを利用している端末からの干渉信号により、通信性能が大きく劣化する可能性がある一方、提案方式を用いることにより、干渉によるパケットエラーを大幅に削減可能であることを明らかにした。本研究の注目している課題は、複数の帯域幅を柔軟に利用可能な無線通信方式を提案評価するとともに、マルチチャネルを想定した新たなアクセス制御技術を検討することにより、課題で注目しているマルチチャネルに別れた無線資源を有効に利用可能にする技術を開発することである。現状では、基礎的な無線通信方式の検討を進めてきた上、アクセス制御の基本的な設計と性能評価を終えており、概ね予定通りに研究は進められていると考えている。本年度の検討により、受信機が広帯域信号を一括受信することにより、帯域内に存在する狭帯域信号を分離して復調を行う際にシステムブロックモデルを検証してきた。次年度以降は、提案するシステムブロックモデルをソフトウェア無線機器用のソフトウェアとして実装することにより、基礎的な動作の確認を第一目標に研究を推進する。現在の研究では、主に信号処理およびネットワークシミュレータを用いた評価を主に実施しており、提案方式の有効になる状況が明らかになりつつある。今後の研究では、信号処理部をより現実的な環境において評価した場合にも、提案方式が有効に動作するのかを明らかにするとともに、ソフトウェア無線機器を用いた実験を行うことにより、IEEE 802.11などでも利用されるデバイスを用いた場合にも、提案方式が適切に動作するのかを明らかにすることを目的に、研究を推進していく予定である。検証作業で利用するためのデバイス入手に時間がかかったため、検証作業の一部を次年度に繰り越したため。本年度の研究成果発表が次年度の学会となったため、一部の旅費などを次年度に繰り越しを行なった。
情動と出来事の現象学的相関についての基礎研究

本研究は、近代以降の哲学理論における「主観-客観」、「内在-超越」、「志向作用-志向対象」といった認識論上の相関関係に代えて、新たに「情動(affect)-出来事(event)」という組み合わせを現象性の根本構造として提起し、もっぱら現代フランス現象学と宗教哲学に由来する思想的リソースを活用しながら、その理論的含意と適用可能性を探究するものである。
エストロゲンで発現変化するウロコルチン2は女性の気分調節因子か?

現在患者に十分な説明の上、同意を得て血液検体を160例採集しました。おおむね必要検体数には到達したと考えています。それらの症例についてカルテを見直し、症例毎のTM結果や診断名を確認中です。またそれらについてエストラジオール、プロゲステロンの血中濃度測定を行っております。平行してELISAキットによる血中ウロコルチン2濃度の測定を行っており、現在120例の測定を終了しております。測定感度以下の症例が多く、統計学的検討に苦慮している状態です。検体採取した患者には同時にCES-Dうつスコアの評価を行っており、そのスコアリングとエストラジオール、プロゲステロンの関係も調査中です。現在データシートを作成し、統計学的な処理を行っています。視床下部のオキシトシン産生ニューロンはウロコルチン2の受容体であるCRF 2型受容体も発現していることから、ウロコルチン2がオキシトシン産生に影響を与える可能性が考えられます。ヒトへのウロコルチン2の投与は困難なため、ウロコルチン2を脳室内あるいは末梢投与したラットの血中オキシトシン濃度や視床下部でのオキシトシンのmRNA発現量、末梢血中のエタノールアミンリン酸濃度を測定し、エストロゲン/プロゲステロンーウロコルチン2-オキシトシン軸の存在を明らかにすると共にエストロゲン/プロゲステロンーウロコルチン2-オキシトシンのエタノールアミン代謝への関与を明らかにする予定です。おおむね予定通りですが、検査結果については予定外です。ウロコルチン2の血中濃度が測定感度以下の症例が多いためです。測定感度以下が多数の場合、十分な検査結果が得られず、実験が続行不可能となりますので、解決策を協議中です。ウロコルチン2の血中濃度が測定感度以下の症例が多いため、血漿濃度を変更可能か協議中です。平成29年度研究計画です。学内倫理委員会承認後に、月経前症候群や産褥期・閉経後にみられる抑うつや不安を抱えた患者さんに十分説明を行い、同意を得た上で採血を行う。一定数の検体が集まったならば、血中のFSHを測定して閉経の有無を確認し、エストロゲンとプロゲステロンの濃度をEIA法により測定し、血中濃度ごとに検体を分別していく。上記の通り、初年度はまず病院の倫理委員会に患者検体の採取についての申請を行いました。必要な採血を行う際に追加で5mLの採血を行うため、やや時間を要しました。申請は承諾されたため、対象となる患者から採血を行っています。うつスコアを反映するアンケートを行い、現在10検体の採取を行いました。対象となる患者が少数のため、また拒否されることもあり、未だ十分な検体数は集まっていません。また採取後速やかに遠心、冷凍保存が必要なため、私が動ける時間帯に限られます。検体採取が遅れている状況です。現在も検体採取を継続しています。外勤先の病院での検体採取も視野に入れ、現在外勤先と調整中です。またヨーロッパ生殖学会(ESHRE)、日本生殖医学会に参加し、見分を広めました。今年度はさらに多くの検体採集を行い、一定数確保後、EIAキットによる測定を行っていく予定でいます。よって昨年度使用金額は申請よりもかなり少額となりました。検体が一定数集まりましたら、順次キットを購入し、FSH、エストラジオール、ウロコルチン2の測定を行います。検体採取の拒否、対象患者が少数のため。広く医局全体に検体採取について患者説明の徹底を行うウロコルチン2の血中濃度が測定感度以下の症例が多いため、血漿濃度を変更可能か協議中です。計画よりも集まった検体数が少数であったため、検体検査キットを購入しておりません。
地球温暖化防止のための制度設計:理論と実験

地球温暖化問題は,我々が取り組まなければならない最も重要な課題のひとつである,この研究プロジェクトでは,温室効果ガスの削減を効率的にかつ公平に実現するために,どのように制度を設計すべきかについて,ミクロ経済理論,実験経済学,国際関係論,ゲーム理論,社会シミュレーション解析の手法を活用して分析した.京都議定書では,地球温暖化防止を促進させるために制度の一つとして,排出権取引制度が提案された.競争均衡価格で排出権が取引され,市場メカニズムがうまく機能するならば,京都議定書の目標は最小の費用で効率的に達成できるはずである.だが,排出権取引は各国の国内削減努力に対して補完的なものであるべきだとの条項が議定書にはある.この排出権取引における補完性(supplementarity)の問題を分析し,排出権の需要者および供給者共に補完性として数量制約を設定できるならば,各国は排出権取引メカニズムを全く使わないという制約をおくことが均衡になるという結論を導いた.また,排出権取引制度に関して,経済理論と実験経済学の手法を用いて,温室効果ガス削減のための投資に関わる不確実性の経済効率性に与える影響,炭素税と排出権取引の比較,排出権取引における売り手責任と買い手責任,日本が京都議定書の目標を達成するための上流還元型排出権取引制度の最適性などの分析を行っている.さらに,温室効果ガスの削減などの公共財を効率的におこなうために,参加者のインセンティブを考慮に入れて,制度をどのように設計するかを吟味した.他人がどのような行動を採ろうとも,自分はウソをつかず正直に行動するのが一番であるような戦略的操作不能(strategy-proof)と呼ばれる制度の設計について,理論と実験の両方の観点から再検討した.地球温暖化問題は,我々が取り組まなければならない最も重要な課題のひとつである,この研究プロジェクトでは,温室効果ガスの削減を効率的にかつ公平に実現するために,どのように制度を設計すべきかについて,ミクロ経済理論,実験経済学,国際関係論,ゲーム理論,社会シミュレーション解析の手法を活用して分析した.京都議定書では,地球温暖化防止を促進させるために制度の一つとして,排出権取引制度が提案された.競争均衡価格で排出権が取引され,市場メカニズムがうまく機能するならば,京都議定書の目標は最小の費用で効率的に達成できるはずである.だが,排出権取引は各国の国内削減努力に対して補完的なものであるべきだとの条項が議定書にはある.この排出権取引における補完性(supplementarity)の問題を分析し,排出権の需要者および供給者共に補完性として数量制約を設定できるならば,各国は排出権取引メカニズムを全く使わないという制約をおくことが均衡になるという結論を導いた.また,排出権取引制度に関して,経済理論と実験経済学の手法を用いて,温室効果ガス削減のための投資に関わる不確実性の経済効率性に与える影響,炭素税と排出権取引の比較,排出権取引における売り手責任と買い手責任,日本が京都議定書の目標を達成するための上流還元型排出権取引制度の最適性などの分析を行っている.さらに,温室効果ガスの削減などの公共財を効率的におこなうために,参加者のインセンティブを考慮に入れて,制度をどのように設計するかを吟味した.他人がどのような行動を採ろうとも,自分はウソをつかず正直に行動するのが一番であるような戦略的操作不能(strategy-proof)と呼ばれる制度の設計について,理論と実験の両方の観点から再検討した.どのようにすれば,社会の構成員にインセンティブを持たせつつ,温室効果ガスの削減という目標を達成する制度を設計できるのかという問題を,経済理論,政治学,国際関係論,実験経済学やゲーム理論の手法などを用いて分析した.京都議定書とそれ以降の交渉の政治的,戦略的側面に関する理論的分析や,環境と持続可能な開発へ向けたガバナンスの制度的枠組をどのように築していくかという問題などを吟味した.また,地球温暖化防止のための経済的手段として1997年に京都議定書で定められた国際排出権取引市場を模し,被験者を用いた経済実験において,市場の効率性が達成されるために重要な役割を果たす要因などについて考察した.さらには,温室効果ガスの削減などの公共財供給の制度設計に関する研究の一つとして,インセンティブの観点から,ゲーム理論の手法を用いた従来の分析では非常に性能がよいとされてきた戦略的操作不能な制度を再検討した.戦略的操作不能な制度では,各人について,他の人がどのような戦略を選ぼうと,自分の利得を最大にするような支配戦略が存在する.しかしながら,支配戦略均衡以外に,非効率的なナッシュ均衡が数多く存在してしまうという問題を多くの制度が抱えている.これが,戦略的操作不能な制度が,実験ではうまく機能しなかったり,現実の社会ではほとんど用いられていない理由の一つであると考えられる.実験で,ナッシュ均衡がある戦略的操作不能な制度とそのような均衡がない制度を比較したところ,支配戦略が選択される割合が,前者より後者の方が有意に高くなることを観察した.温室効果ガスを削減し,地球温暖化問題の解決に役立つ制度をどのように設計すべきかという問題について,ミクロ経済学理論,国際関係論,実験経済学,ゲーム理論の手法などを活用した分析を行った.

まず,排出権取引における補完性(supplementarity),つまり,あくまで国内での削減・抑制努力を行うことを優先し,それを補完するものとして排出権取引を利用するべきであるという,排出権取引における最大の論点の一つである問題を,ゲーム理論の手法を用いて吟味した.さらには,京都議定書の発効後における長期的な日本の削減目標水準に関する分析や,地球環境ガバナンスの制度的枠組の問題などについて考察した.また,温室効果ガスの削減などの公共財供給のため制度設計において,スパイト行動(spiteful behavior)が重要な役割を果たすことが経済実験により判明した.従来の経済理論では,制度の参加者たちは,自己の利得のみに関心があり,自己利得の最大化行動をとると想定されてきた.しかしながら,実験で被験者たちは,相手が自分と比較して大幅な利得を得ようとしている場合には,自分の利得が少しくらい下がっても,相手の利得を下げるようなスパイト行動をとることを観察した.また,この行動がより効率的な資源配分をもたらす可能性があることを発見した.さらに,制度の参加者にどのようにやる気をおこさせ,インセンティブを与えるかに関する制度設計の基礎研究の一つとして,戦略的操作不能(strategy-proof)なメカニズムの有効性について理論と実験の両方の観点から分析した.地球温暖化問題は,現在人類が早急に取り組まなければならない重要な課題のひとつである.温室効果ガスの削減を効率的にかつ公平に実現するために,どのように制度を設計すべきかについて,経済理論,ゲーム理論,実験経済学,国際関係論,社会シミュレーション解析など,さまざまな手法を活用して分析した.京都議定書は発効したものの,議定書に規定されている目標を達成するためには,国内における温室効果ガスの削減のための制度設計の整備が急務となっている.国内における排出権取引制度の設計においては,排出権を誰に納付させるのか,つまり,上流主体である化石燃料輸入・採掘者に排出権を納付させるべきなのか,あるいは,下流主体である生産・排出者に排出権を納付させるべきなのかが問題となる.さらに,排出権の納付ができない場合に,どの程度の額のペナルティを課すべきなのかも問題となる.これらの点をミクロ経済理論と実験経済学の手法を用いて考察した.また,京都議定書発効後の国際制度の形成に関連して,2050年において必要な温室効果ガスの削減量や各国の削減目標量設定の問題,特に,ヨーロッパにおいて長期の温室効果ガス削減目標が制定されたプロセスとその政治的背景について国際関係論を用いて分析した.さらに,温室効果ガスの削減など公共財供給の制度設計における基礎的な研究として,制度の参加者のインセンティブの問題を考察した.株価の回復を狙った虚偽事実の公表事件や,マンション耐震強度虚偽事件などに見られるように,ウソをついて利益を得ようとする行為は後を絶たない.ウソをつかず正直に行動するのが一番であるような制度を設計する問題について,ゲーム理論と実験経済学の手法を用いて吟味した.我々が早急な対策を迫られている重要な問題の一つである地球温暖化問題に関して,温室効果ガスを削減し,地球温暖化問題の解決に役立つ制度をどのように設計すべきかについて,ミクロ経済理論,ゲーム理論,実験経済学,国際関係論,社会シミュレーション解析などのさまざまな手法を用いて吟味した.京都議定書に規定されている目標を達成するためには,国内における排出権取引制度の整備が急務である.日本が化石燃料の多くを輸入に頼っているという事実を考慮に入れた場合には,上流比例還元型排出権取引制度が有効であることを,経済理論と実験経済学の手法を用いて示した.
消化管で標的分子を吸着し排泄する経口投与型プラスチック抗体の開発

申請者は、タンパク質間の強力な結合を模倣し、水素結合、疎水性相互作用、静電的相互作用などの結合を生み出す機能性材料(モノマー)を用いてナノ粒子合成することで、標的分子と抗体のように強く特異的に結合する『プラスチック抗体』の開発を行い、マウスの血液中で標的分子の中和に成功してきた。本研究では、これまでに構築したナノ粒子合成プラットフォームを用いて、消化管で標的分子を吸着し体外へ排泄するプラスチック抗体開発基盤技術を構築し、様々な疾患治療(腎不全疾患、糖尿病、潰瘍性大腸炎など)へ応用する。
福祉用具活用方法に関するガイドラインの提案に向けての調査研究

平成19年度の本研究は、前年度の結果を踏まえて、福祉用具の効果的な使用方法に関するガイドラインの作成において、以下の知見が得られたので報告する。前年度の結果を踏まえ、電動ベッド機能の利用率と関連が高い要因は、電動ベッド利用者の基本動作能、認知機能、排泄状況、食事状況、移動、介護者の有無であった(p<0.05)。在宅療養高齢者(要介護度25)8名を対象に、6ヶ月間収集した電動ベッド機能操作履歴データから、個々の基本動作能に応じた電動ベッドの使用方法について、専門職間で検討した。検討後、要介護の軽度者(要介護23)については、ベッドの高さ調節と背上げ機能をより活用することで、移動、安静時のポジショニング、リハビリなどにおいて有効な活用ができる方法が見出された。また重度者(要介護45)については、ベッドの高さ調節、背上げ、脚上げ機能をより活用することで、移動、安静時のポジショニング、リハビリ、日常生活動作において有効な活用方法が見出された。そこで、対象者個々の電動ベッド機能活用に関する指導案を作成し,利用者及び家族に説明を行い、再度、電動ベッド操作履歴データを収集(6ヶ月)した。結果、電動ベッド機能の利用率上昇と日常性活動作が拡大した。従って、自立支援効果に繋がる可能性が示唆されたため、要介護軽度者および重度者、それぞれに向けた福祉用具の有効的な活用方法に関するガイドラインを作成し、新たな活用方法を提案する。平成18年度の本研究は、福祉用具(主に特殊寝台)を使用した自立支援の有効性や活用方法を明らかにすることを目的に、1、福祉用具の使用状況と身体機能変化との関係について調査する。2、福祉用具が身体機能に及ぼす効果について評価する。ことを実施計画とし、以下の知見が得られたので報告する。1、福祉用具の使用状況と身体機能変化との関係について福岡県内の特別予後老人ホームの高齢者(要介護度35)8名を対象に、半年間、データ収集(ベッド機能の利用状況と自立度)を行った。結果、ベッド機能活用率に関連すると思われるものは、要介護度、日常生活動作能(ADL・IADL)、失禁、コミュニケーション能であった。また、要介護度の程度によって、ベッド機能(背上げ・脚上げ・高さ)の活用方法に違いを認めた。しかし、要介護度3の者については、ベッドの機能の活用率が少なく、個人の身体機能の程度と好みにあわせて、固定したまま活用されている様子が窺えた。2、福祉用具が身体機能に及ぼす効果について評価1、施設の高齢者については、身体機能が低下した理由に、肺炎・心筋梗塞・脳梗塞・認知症など本来の既往歴や加齢変化、食事摂取状況による理由が考えられ、直接的に福祉用具の使用が身体機能の低下に繋がる理由は評価できなかった。しかし、身体機能が低下したことから、福祉用具の活用によって、一連の動作が確保され、ADLの拡大に繋がる要因の一つとして考えられる可能性が示唆された。しかし、予定していた対象者が病気や死亡するなどの理由で対象者数が少なくなったことから、更に対象者を増やして、一関連および評価の有意性を考察する必要がある。また、在宅についても、現在調査中である。
脳発達期の自然免疫活性化によって惹起される精神発達障害の発現機序の解明

Polyriboinosinic-polyribocytidilic acid (PolyI:C)は擬似的にウイルス感染惹起する化合物であり、生体内では強力に自然免疫反応を誘導することが知られている。我々は新生仔期のPolyI:Cが成熟期まで続く高次脳機能障害を惹起することを報告している。本研究課題では、アストロサイトからのFstl1の分泌増加が前頭皮質の神経発達を障害すること明らかにした。また、PolyI:Cによる神経発達障害の対処方法としてFstl1を分泌抑制が有効であることを示した。統合失調症の約30%は妊娠中の母親のウイルス感染に関連があると報告されているが、周産期ウイルス感染による胎児の脳神経発達障害の分子機構は不明である。我々は、polyI:Cを用いた周産期擬似ウイルス感染モデルマウスの脳機能障害の分子機構を培養細胞系で解析している。これまでに、polyI:Cはアストロサイトに作用し、アストロサイトー神経細胞間の相互作用に異常が生じること、アストロサイトで誘導されるインターフェロン誘導性膜タンパク質(IFITM3)は神経発達障害に関与する重要な神経発達障害関連分子であることを見出した。本研究では、IFITM3の下流でアストロサイトから分泌されるfollistatin like-1 (Fstl1)の病態生理学的意義について明らかにするとともに、新規治療標的の可能性について検討する。本年度はFstl1の分泌に関与するPolyI:Cの標的細胞がアストロサイトであるかどうかを調べるため、polyI:C処置後のFstl1の細胞外量をアストロサイトとマイクログリア細胞で調べた。その結果、polyI:Cを処置したアストロサイトではFstl1の細胞外量が著しく増加したが、マイクログリアでは有意な変化は認められなかった。また、Fstl1結合タンパクの探索を行い、細胞骨格系やGタンパク質をプロテオミクス解析によって同定した。これまでの検討によって、アストロサイトにpolyI:Cを処置するとIFITM3の発現が増加し、IFITM3の下流でFstl1の分泌が亢進することを見いだしており、Fstl1と神経発達障害の関連を示唆する知見を得ていることから、免疫染色法によりIfitm3とFstl1の細胞内局在を調べた。polyI:Cを処置したアストロサイトにおいてFstl1が細胞内で繊維状の構造を示し、Ifitm3とFstl1の共局在が認められた。H25年度はFstl1の分泌に関与するPolyI:Cの標的細胞がアストロサイトに特異的であることを示した。Fstl1結合タンパクの探索を行い、細胞骨格系やGタンパク質をプロテオミクス解析によって同定した。さらに、PolyI:Cを処置したアストロサイトにおいてFstl1が細胞内で繊維状の構造を呈し、Ifitm3と共局在していた。H26年度はFstl1の神経発達に及ぼす影響について検討した。初代培養神経細胞にリコンビナントFstl1を添加して培養を行い、樹状突起マーカー分子Microtubule-associated protein 2 (MAP2)の免疫染色によって神経突起の伸展について測定した結果、リコンビナントFstl1の用量に依存した神経突起の進展抑制が認められた。また、PolyI:Cを処置したアストロサイト培養上清により惹起される神経突起の進展障害はFstl1をノックダウンしたアストロサイト由来の培養上清では認められなかった。以上の結果から、polyI:C処置に伴いアストロサイトから分泌されたFstl1が、神経発達を障害していることが示唆された。H26年度までに、Fstl1の分泌に関与するPolyI:Cの標的細胞がアストロサイトに特異的であることをin vitroで示し、Fstl1結合タンパクをプロテオミクス解析によって同定した。また、リコンビナントFstl1は用量に依存した神経突起の進展を抑制し、PolyI:Cを処置したアストロサイト培養上清により惹起される神経突起の進展障害はFstl1をノックダウンしたアストロサイト由来の培養上清では認められないことを示した。H27年度は、Fstl1の高次脳機能への影響を調べるために、新生仔期にPolyI:Cを投与したマウスにおけるFstl1の発現を免疫染色法により調べた。その結果、PolyI:Cを投与したマウスの前頭皮質において、Fstl1陽性細胞の増加が観察された。また、二重免疫染色法によりFstl1発現細胞の同定を試み、Fstl1の免疫活性はGFAP陽性のアストロサイトで確認された。一方、生理食塩水を投与したマウスではFstl