hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
語彙知識測定による英語能力の推定：語彙サイズ、構成、アクセス速度の観点から

分散構造分析モデルは,語彙サイズと語彙構成・知識の深さを一つの構成概念として考えるものが,最も適合することがわかった。このモデルでは,語彙サイズ,知識の深さ,アクセス速度のテスト結果からTOEICスコアの55%を予測できる。本プロジェクトの成果は,英語熟達度の予測という点よりも,日本人英語学習者が習得すべき英語語彙知識がどの程度身についているかを短時間で調べることができるツールを開発したという点にあるかもしれない。すなわち,このプロジェクトの参加者の中でTOEICでAレベルに相当する860点以上の参加者がそれぞれの語彙テストで獲得した得点の平均点を日本人英語学習者が目指すべき目標点として設定した。多面的語彙能力テストの結果は,それぞれのテストの得点とともに目標点を100%としたときのパーセンテージで表示される。つまり,アクセス速度は90%,語連想は70%,多義語1は80%のように,受験者一人ひとりが語彙知識のどの部分がよく習得できていて,どの側面がこれからさらに学習が必要かを即座にフィードバックする。これにより受験者は自分のこれまでの語彙学習の成果とこれからの課題を知ることができる。平成24年度は、23年度に開発した語彙サイズテスト、多義語テスト1、多義語テスト2、連想テスト、コロケーションテスト、LEXATTの改訂を行った。計画では、すべてのテストをウェブ上で受験できるシステムを開発する予定であったが、科研研究者・研究分担者だけでは開発が難しいことが判明した。そのため24年度は、LEXATTのみウェブ上で受験し、他のテストはペーパー版を受験することでデータ収集を行った。受験者は大学生・大学院生254名で、TOEICの最高点985点、最低点205点、平均点515点であった。語彙サイズは、最高8000語、最低1600語、平均5061語であった。多義語1は、20点中最高20点、最低2点、平均11.4点、多義語2は、20点満点中最高20点、最低0点、平均10.2点、連想は30点満点中最高26点、最低8点、平均16.9点、コロケーションテストは20点満点中最高20点、最低0点、平均10.9点であった。アクセス速度は最速28ミリ秒、最遅2928ミリ秒、平均577ミリ秒であった。これらの総得点とTOEIC得点との相関係数は、.775であり、3つの次元での語彙知識テストはTOEIC得点と髙い相関関係にあることがわかった。次に3つの次元の語彙知識テストのそれぞれがどの程度TOEIC得点の予測に貢献しているかを見るために、構造方程式モデルによる分析を行った。その結果、サイズ、深さ、アクセス速度という3つの構成概念を想定し、深さは連想、多義語1、多義語2、コロケーションという観測変数を持つモデルがもっとも適当であると判明した。交付申請書では、語彙知識の深さテストとしてLOTの改訂する予定であったが、LOTだけによる測定よりも、複数のテストによってそれを見るという意見により、新たな複数のテストを作成することになった。しかしながら、それらのテストをどのように統合したらよいかについて合意に至っていない。25年度が最終年度であるため、記入しない。
中咽頭癌に対する化学放射線療法におけるＱＯＬに関する研究

(研究目的)近年、機能と形態の温存を目指して、局所進行頭頸部扁平上皮癌の治療法として化学放射線療法(CCRT)が選択されることが多くなってきた。しかし、口腔や中咽頭へのCCRTでは、唾液分泌能の低下による口腔の乾燥や、嚥下に関わる筋組織の繊維化による嚥下機能の低下、味覚障害などにより、治療終了後も通常の食生活に戻るのが困難なことも少なくない。こうした背景から、申請者は、従来の照射法と比較して、腫瘍制御率の向上や副作用の軽減が期待される強度変調放射線治療(Intensity Modulated Radiation Therapy : IMRT)を行った中咽頭癌患者に対して唾液分泌能や味覚障害、嚥下機能等、摂食嚥下に関するQOLの観点から検討することとした。(研究方法)本研究は、神戸大学附属病院耳鼻咽喉・頭頸部外科(通常照射)、神戸低侵襲がん医療センターと兵庫県立がんセンター(IMRT)との共同研究として予定していたが、兵庫県立がんセンターで承認が下りなかった。そのため、2施設で研究を行った。中咽頭癌と診断され、本研究参加への同意が得られた患者を対象に、治療中および治療後の摂食嚥下に関する機能とQOLを検討した。味覚機能検査はろ紙ディスクにより行った。唾液量検査はガムテストにより行った。口腔内湿潤度検査は湿潤度検査用具キソウェットテスター青色が製造中止となっていたため、口腔水分計ムーカスを使用して、口腔内の湿潤度を測定した。QOL調査は国際的に頭頸部癌に対して用いられている自己記入式調査票EORTC QLQ-C30とQLQ-H&N35(開発元に登録申請済み)を用いて、患者自身の主観的評価の変化を評価した。(研究成果)神戸大学附属病院で倫理委員会の承認が下りたのは2014年6月9日付で、神戸低侵襲がん医療センターでは2014年11月4日付であった。そのため、現在では神戸大学附属病院では症例が2名、神戸低侵襲医療センターでは1名であり、通常照射群とIMRT群の比較ができていない状況である。嚥下圧測定システムを購入したので、併せて今後症例を蓄積し、結果を報告する予定である。
ユビキタス環境下におけるサステイナブル生産システムの構成と運用に関する研究

高度な通信,情報処理機能を有し,情報ネットワークに接続された設備機器よりなる生産システムの効率的な運用法として,個別機器間の交渉により自律的にスケジューリングを行うオークション法を提案し,実装可能性も含めて検討し,有効性を明らかにした.また,これらの運用法を組込んだ実仮想融合型生産システムの構成についても研究した.さらに,環境負荷の削減に注目した物流計画立案について定式化し,解法を提案するなど,サプライチェインの効率化に関する知見を得た.情報技術の進展とともに社会全体にICT(Information and Communication Technology)化の波が押し寄せてきている.本研究ではICT化が進みユビキタスな環境下における生産システムのサステイナビリティについて製造業の存立基盤である工場システムとサプライチェインの両面から研究し,ダイナミックに変動する市場環境下において製造業が柔軟に対応できる新しい持続可能な生産システムの構築・運用に資することを目的としている.研究期間内においては以下の点を明らかにすることを目標とする.(1)一般的生産システムにおける自律的システム運用法の検討(2)全体システムにおける自律的システム運用法の有効性の評価(3)自律的生産システムのサステイナビリティの検討(4)サプライチェインにおける環境負荷を考慮したSCMモデルの構築高度な通信,情報処理機能を有し,情報ネットワークに接続された設備機器よりなる生産システムの効率的な運用法として,個別機器間の交渉により自律的にスケジューリングを行うオークション法を提案し,実装可能性も含めて検討し,有効性を明らかにした.また,これらの運用法を組込んだ実仮想融合型生産システムの構成についても研究した.さらに,環境負荷の削減に注目した物流計画立案について定式化し,解法を提案するなど,サプライチェインの効率化に関する知見を得た.本研究はダイナミックに変動する市場環境下において製造業が柔軟に対応できる新しい持続可能な生産システムとしてICT化が進みユビキタスな環境下にある生産システムの構築・運用に関する知見を得ることを目的としている.本年度は,RGVを搬送装置とするFMSと機能の異なるマシニングセンターよりなるジョブショップを対象としてその運用法を中心として研究を進めた.ここではユビキタス環境下における工場のモデルとして,加工設備,搬送機器,保管装置だけでなく,個々の加工処理対象も情報処理,保管,通信可能なインテリジェントな情報通信機能を有する理想的な状況にあることを前提とした.FMSにおいては一個の部品を一パレットに搭載する中大物部品を対象とし,RGVの運行管理をオークション法により実現するものとして,生産状況に適応した運用法を検討した.搬送部品の探索に際しては,有人運転開始後,終了前などの時間帯に応じて候補部品の存在場所の探索順序の優先順序を変更することが有効であること,さらに各探索場所に複数の候補部品が存在する場合にその選択基準の適用順序を状況に応じて設定したオークション法により行うことが有効であることを明らかにした.ジョブショップに対しては機械が遊休になった時点におけるジョブ選択と新規ジョブが到着した時の機械選択にオークションを適用する研究を進めた.ジョブ選択においては機械とジョブの相性を考慮に入れる事が有効であることを明らかにし,選択されたジョブがさらに機械選択を行い適切なジョブ選択を可能とする双方向オークション法を提案した。その他,工場の有効なレイアウト設計法や生産管理システムの導入の事前検討に有用な分散シミュレーション技法に基づく仮想工場の構築などについても研究し,有用な成果を挙げた.本研究はダイナミックに変動する市場環境下において製造業が柔軟に対応できる新しい持続可能な生産システムとしてICT化が進みユビキタスな環境下にある生産システムの構築・運用に関する知見を得ることを目的としている.本年度は主として昨年度の研究を継続し,発展させた.(1) RGVを搬送装置とするFMSの自律的運用法に関する研究中大型の加工物を対象とするFMSに加えて,一台のパレットに複数の加工物を取り付ける小物加工物を対象とするシステムの自律的運用法について研究を進めた,その結果,いずれの場合においても本研究課題で提案しているオークションに基づく自律的運用法が有効であることが明らかとなった.しかし,中大型と小物に対する適用法は必ずしも同じではなく,個別に検討する必要がある(2)ジョブショップの自律的運用法とその実装に関する研究機能の異なるマシニングセンターより構成されるジョブショップに対して双方向オークション法の有効性を明らかにし,提案してきた.さらに本研究ではその実装ソフトウエア構成について研究を進め,基本的なフレームを設定した.ここでは加工品に関するジョブが個々にインテリジェントな情報処理機能を有するものと想定してきたが,実装に際してはジョブ群を一括して管理する倉庫機能の必要性,これまで考慮していない搬送システムの取り扱いなど新たな研究課題を明らかにした.上記以外にも様々な生産システムにおける効率的スケジューリング技法に関する研究や炭酸ガス排出量から見た最適国際物流経路の探索法など環境を考慮に入れたサプライチェインの構成に関する研究を遂行し,成果を得ている.これらの成果の一部は昨年度の研究成果と併せて国際会議国内学会発表会において発表した.本研究はダイナミックに変動する市場環境下において製造業が柔軟に対応できる新しい持続可能な生産システムとしてICT化が進みユビキタスな環境下にある生産システムの構築・運用に関する知見を得ることを目的としている.本年度は主として昨年度の研究を継続し,発展させた.(1)生産システムにおける自律的運用法に関する研究持続可能な生産システムの実現のためにはダイナミックに変化する需要動向とそれに伴って変化するシステム構成に柔軟に対応できるスケジューリング手法が必要となる.このような観点から単純なオークションだけでなく組合せオークションの適用や,協調分散型スケジューリングのためのラグランジュ分解による最適化手法の適用などについて検討した.また,(ii)セル型生産における作業者の割当問題やフローショップにおけるロット編成問題などについて研究を進めた.

(2)実仮想融合生産システムに関する研究生産システム構成に柔軟に対応しつつ効率的な運用を実現する基盤として,実システムとそのシミュレーションモデル(仮想システム)を一体化して構成する方法について検討し,その実現方法,運用への適用などについて研究し,成果を得た.(3)環境適合性を考慮した国際物流に関する研究国際化するサプライチェーンの環境に優しい実現の基礎として炭酸ガス排出量から見た最適国際物流経路の探索に関する研究を遂行し,成果を得た.これらの成果は,学術論文として公表すると共に国際会議,国内の各種学会において発表した.本研究はダイナミックに変動する市場環境下において製造業が柔軟に対応できる新しい持続可能な生産システムとしてICT化が進みユビキタスな環境下にある生産システムの構築・運用に関する知見を得ることを目的としている.本年度は昨年度までの研究を発展させると共に取り纏めを進めた.(1)生産システムにおける自律的運用法に関する研究持続可能な生産システムの実現のためにはダイナミックに変化する需要動向とそれに伴って変化するシステム構成に柔軟に対応できるスケジューリング手法が必要となる.自律的運用法としての単純なオークションだけでなく組合せオークションの適用や,協調分散型スケジューリングのためのラグランジュ分解による最適化手法の適用などについて検討した.また,自律的運用にかかわらず生産システム全般において生起する多様なスケジューリング問題についても研究を進めた.(2)実仮想融合生産システムに関する研究生産システム構成に柔軟に対応しつつ効率的な運用を実現する基盤として,実仮想融合生産システムの構成法,運用への適用について研究し,成果を得た.また,ICT化の進んだ生産システムにおいて個々の機械をシミュレーションエージェントとする超分散シミュレーション技法について基礎的検討を行い,自律的運用法の導入に関する手がかりを得た.(3)環境適合性を考慮した国内外における物流経路探索に関する研究炭酸ガス排出量から見た環境適合性を中心として国内外における最適物流経路の探索に関する研究を遂行し,成果を得た.これらの成果は,学術論文として公表すると共に国際会議,国内の各種学会において発表した.
塩基性アミノ酸輸送体を供給経路とするクレアチン脳欠乏症治療薬の開発

本研究は、クレアチントランスポーター(CRT/SLC6A8)機能欠損型クレアチン脳欠乏症における治療薬クレアチンプロドラッグ開発の基盤構築を目的とした。具体的には、標的絶対定量プロテオミクスに基づいて、発達期ラット血液脳関門において、治療薬の脳内送達経路とするトランスポーター分子の発現を明らかにした。さらに、疾患由来線維芽細胞を用いて、トランスポーターを介したクレアチンプロドラッグの細胞内輸送とクレアチン供給効果を明らかにした。ATPエネルギーの貯蔵・再生機能を有するクレアチンの脳内レベルが著しく低下するクレアチン脳欠乏症では、発達期において精神遅滞を発症する。その中でも、クレアチントランスポーター(SLC6A8)機能欠損型は、クレアチンの経口投与が奏功しないことが報告されている。従って、SLC6A8を介さずに脳内へクレアチンを供給する治療薬の開発は、SLC6A8機能欠損型の精神遅滞治療の突破口となる可能性が高い。そこで本研究では、血液脳関門(Blood-brain barrier, BBB)と神経細胞に発現するアミノ酸輸送系を介して輸送されるクレアチンプロドラッグを設計し、SLC6A8機能欠損の患者由来線維芽細胞に対する細胞内クレアチン供給効果を実証することを目的とした。本実験は、関係機関の倫理委員会の承認のもと行った。アミノ酸輸送系の輸送基質の分子構造を模したクレアチンプロドラッグを化学合成した。SLC6A8変異症例(Gly561Arg)由来線維芽細胞における基質アミノ酸の取り込み特性が示されたことから、SLC6A8機能を欠失した細胞においてアミノ酸輸送系が機能することが示唆された。アミノ酸輸送系の基質となる3H標識基質の取り込みは、プロドラッグ共存下で有意に阻害された。さらに、症例由来線維芽細胞とプロドラッグをインキュベーションした結果、細胞内クレアチン量が増加するプロドラッグを同定した。以上の結果から、プロドラッグはアミノ酸輸送系を介して細胞内に供給可能であることが示唆された。当初計画通り、クレアチンプロドラッグの設計、化学合成及び症例由来線維芽細胞を用いた評価を実施することができた。クレアチントランスポーター(SLC6A8)欠損型のクレアチン脳欠乏症では、脳内のクレアチンレベルが著しく低下し、小児発達期において中枢神経障害を呈する。そこで、SLC6A8欠損型クレアチン脳欠乏症の治療には、神経発達期において脳内クレアチンレベルを回復する方法論を確立することが必須である。具体的には、クレアチン合成系を活性化するか、クレアチンプロドラッグを血液脳関門(Blood-brain barrier, BBB)を介して、脳内に輸送する方法があげられる。そこで本研究では、発達脳におけるクレアチン合成システムの解明と、小児発達期のBBBにおいて、クレアチンプロドラッグを輸送可能な輸送体分子を同定することを目的とした。マウス発達期の脳において、クレアチン合成酵素Guanidinoacetate N-methyltransferase (GAMT)は、生後7-14日までは、神経・グリア前駆細胞、神経細胞、アストロサイト、オリゴデンドロサイトおよびペリサイトに広範に発現するが、成熟に伴って神経細胞及びペリサイトにおける発現は著しく低下した。従って、発達に伴って神経細胞は、循環血液またはグリア細胞由来のクレアチンをSLC6A8を介して取り込む必要があることが示唆された。さらに、ラット発達期BBBにおいてタンパク質発現量が増大する塩基性アミノ酸トランスポーターのサブタイプを同定し、脳毛細血管内皮細胞における血液側膜及び脳側膜における局在性を明らかにした。以上の結果から、脳内クレアチンレベルを回復させるためには、クレアチン合成系を活性化する方法ではなく、発達期BBBで輸送活性化される塩基性アミノ酸トランスポーターを輸送体として、クレアチンプロドラッグを創製することが有用であることが示された。脳クレアチン欠乏症に対する有効性を評価するため、臨床専門医の助言を求めるとともに、できるだけ早期段階でin vivoモデルでの実証を目指す。薬物送達学
時間を考慮した多変量グラフ表現データ解析法の開発と臨床データへの応用

現在までの研究活動で、疾患の臨床経過は多様性に富んでおり一概に把握するのは難しく、臨床経過を正しく示したグラフ表現モデルには高い臨床的な需要があると考えている。該当モデルが開発及び活用されれば、診療における治療の戦略や原因論的な研究の推進が加速すると考える。平成29年度は、わずかなデータ摂動により劇的に構造化モデルが変化してしまうことが課題であったためアンサンブル学習の考えを取り入れ研究を実施した。弱学習モデルを縮約する際の、アンサンブルの理解性(comprehensibility)欠如を克服するため、複数モデルを単一モデルへと縮小する方法論(2000年Danneggerらが提案したnode-level stabilizationの変法を提案)の研究を行った。しかしながら、性能評価のシミュレーションに多大な時間が必要であると判明したため論文化には未だ至ってない。平成30年度は、上記研究のプログラムの高速化作業を行った。並行して、本研究には直接関係しないが、樹木モデルによる層別に着目した次の2つの統計学的研究を実施した。1アンサンブル学習手法を用いて治療群とコントロール群のエンドポイントを互いに予測し、それらから算出した個人ごとの平均因果効果について分類し治療効果の高いサブグループを探索する統計学的手法の研究(2017年Power S.らの論文にあるDifferent-Basis forrestの変法)を行った。またその後、2平均因果効果の層別推定量の推定において、層内での傾向スコアの性質を考慮した適切な層別手法を考案すべく研究を開始した。その他、上記の研究に関連して、臨床データへの応用を予測モデル構築の安定性や効果推定に注視しつつ共同研究者と実施した。やむを得ない2度の異動のため本研究の進捗はやや遅れている。平成30年度に論文化予定であった、樹木モデルで検討したアンサンブルによる単一樹木モデルの構築法の研究に関しては、性能を評価するためのシミュレーションに多大な時間が必要であると判明したため、一時研究を保留している。平成31年度は、樹木モデルで検討したアンサンブルによる単一樹木モデルの構築法の研究におけるシミュレーションプログラムの見直しを行い早期に論文化したい。また、いち早く臨床イベント間の順序性や関連性を示す構造化モデルを作成したい。疾患の臨床経過は多様性に富んでおり一概に把握するのは困難である。そのため臨床経過を正しく示す臨床イベント間の順序性と関連性を加味した、グラフ表現モデルには高い臨床的な需要がある。しかしながら、現在まで直接的な統計学的アプローチ法は開発されてこなかった。このモデルが開発及び活用されれば、診療における治療の戦略や原因論的な研究の推進に深く寄与すると考えられる。平成29年度は、生存時間解析における予測因子の解析手法およびイベント発現順序を推測できる解析手法の整理を行い、それぞれの手法と本研究の目的との乖離を整理した。一方で、これら手法を包括的に盛り込む構造化モデルを推定することに着手した。その中でわずかなデータ摂動により劇的に構造化モデルが変化してしまうこと(安定性)が課題となったため、本研究にアンサンブル学習の考えを取り入れた。アンサンブル学習とは、訓練(複製)データから弱学習モデルを多数生成し、それらで生成される多数の予測値候補を統合することで、予測性能を強化させる手法である(Bagging、Boosting、Random Forrest等)。このようなアンサンブル学習手法では弱学習モデルを縮約する際に、アンサンブルの理解性(comprehensibility)が欠如する。その理解性の保持するために、簡単な構造化モデルである樹木モデルを例に、複数モデルを単一モデルへと縮小する方法論の検討を行った。これは弱学習モデルかもしれない構造化モデルを、理解性を保持しつつ強い頑健なモデルを構築するのに役立つはずである。その他、上記の研究に関連して、臨床データでの予測モデル構築を安定性に注視しつつ実施した。自身の異動のため本研究の進捗はやや遅れていると考える。しかしながら医学統計学の方法論研究に時間を使える大学ポストに異動できたため、今後研究を加速できると考えている。

やむを得ない2度の異動のため本研究の進捗はやや遅れている。平成30年度に論文化予定であった、樹木モデルで検討したアンサンブルによる単一樹木モデルの構築法の研究に関しては、性能を評価するためのシミュレーションに多大な時間が必要であると判明したため、一時研究を保留している。平成30年度は、樹木モデルで検討したアンサンブルによる単一樹木モデルの構築法を論文化する。また、臨床イベント間の順序性や関連性を示す構造化モデルの作成に着手する。平成31年度は、樹木モデルで検討したアンサンブルによる単一樹木モデルの構築法の研究におけるシミュレーションプログラムの見直しを行い早期に論文化したい。また、いち早く臨床イベント間の順序性や関連性を示す構造化モデルを作成したい。大学への異動などにより、本研究に十分な時間を割くことが困難な状況となったため、次年度使用額が生じた。今後学会出張などで最新の情報を収集し、研究の推進を行う。2度のやむおえない異動により、本研究に十分な時間を割くことが困難な状況となったため、次年度使用額が生じた。
ＡＬＳ発症機構としてのＳＯＤ１によるＥＲＡＤ複合体の機能変化メカニズムの解明

1)変異型SOD1は、ERAD複合体におけるDerlin-1とUBXD8のストイキオメトリーを変動させるALS関連変異型のSOD1が、Derlin-1を含むERAD複合体のストイキオメトリーを変動させうるか否かを、共免疫沈降実験を用いて検討した。その結果、ヒト胎児腎細胞HEK293Aにおいては変異型SOD1を過剰発現させるとDerlin-1と別のERAD構成因子UBXD8との相互作用が阻害された一方、マウス運動神経様NSC34細胞においては、Derlin-1-UBXD8結合が増強した。細胞種間で結合減弱か、増強かは異なるものの、HEK293AとNSC34という2種類の細胞いずれにおいても、変異型SOD1はDerlin-1とUBXD8との結合強度に変化をもたらすことが明らかとなった。2)オートファジー/リソソーム系で分解されるER局在不良タンパク質モデルの作成に成功した先行研究において、NSC34細胞に過剰発現された変異型SOD1はERADモデル基質NHKの分解を遅延することが報告されている。NSC34細胞においてNHKの分解経路を検討したところ、ユビキチンプロテアソーム系依存的なERADだけでなく、オートファジー/リソソーム系によっても分解されうることを見出した。従って、変異型SOD1はERADだけでなくER局在不良タンパク質のオートファジー/リソソーム系を介した分解をも阻害することが期待される。この仮説を検証するために、ERに局在し、かつ専らオートファジー/リソソーム系によって分解されるようなモデル不良タンパク質の作成を試みた。すると、10種類程度作成したうち1つの基質についてリソソーム阻害剤の添加により分解がほぼ完全に阻害されることが明らかとなり、専らオートファジー/リソソーム系によって分解されるモデル基質の作成に成功した。変異型SOD1は、ERAD複合体における構成因子のストイキオメトリーを変動させることでERADを阻害するという仮説のもと、実際に共免疫沈降実験を用いて複数の細胞腫でストイキオメトリーの変動を再現よく観察することができた。このストイキオメトリーの変動が実際にERAD阻害の主原因となっているか否かは未だ検討中であるが、来年度中には検討が終了する見通しが立っている。一方で、変異型SOD1によって分解が遅延するようなER局在不良タンパク質がオートファジー/リソソーム系においても分解されうるという新しい知見を見出した。さらに、変異型SOD1がユビキチンプロテアソーム系に依存するERADだけでなく、オートファジー/リソソーム系を介したER局在不良タンパク質の分解をも阻害しうるか否か検討するために行った人工モデル基質の作成にも成功した。このモデル基質は、変異型SOD1がER局在不良タンパク質のオートファジー/リソソーム系を介した分解を阻害しうるか否かを検討するために有用であるうえ、ER局在不良タンパク質のオートファジーという詳細な分子機構が未知の現象へとアプローチすることのできる強力なツールであると言える。このように、当初の変異型SOD1依存的なERAD阻害メカニズムの解明にとどまらず、新しい知見をも見出せうるツールの作成に成功しているため、おおむね順調に進展していると言える。1) ERAD複合体におけるDerlin-1とUBXD8のストイキオメトリーの変動が変異型SOD1によるALS発症の原因となるか否かの検証これまでに明らかにした変異型SOD1依存的なDerlin-1とUBXD8のストイキオメトリーの変動が、実際にERAD阻害やALS発症の原因となっているか否か検証するために、まずはUBXD8の過剰発現や発現抑制によりDerlin-1複合体におけるUBXD8の量を変化させたときにERADが阻害されるか否かを検討する。さらに、Derlin-1分子上のUBXD8結合領域を探索し、UBXD8と結合できないもしくは結合増強するDerlin-1の変異体を作成し、この変異体がERADを阻害するか否かも検討する。これらの後、変異型SOD1を発現するALSモデルマウスにおいてもDerlin-1とUBXD8のストイキオメトリーの変動が見られるか否か検討していく予定である。2)変異型SOD1がER局在不良タンパク質のオートファジー/リソソーム分解を阻害しうるか否かの検証今年度作成したER局在不良タンパク質モデルを利用し、変異型SOD1を過剰発現した際にこのモデル基質のオートファジー/リソソーム系を介した分解が遅延するか否かを検討予定である。3) ER局在不良タンパク質のオートファジー分解機構の検討ER局在不良タンパク質がオートファジー/リソソーム系によって分解されうることは過去に論文として数件報告されているが、その詳細なメカニズムは不明である。そこで派生課題として、今年度作成したモデル基質を用いて、ER局在不良タンパク質がどのようにしてオートファジー/リソソーム系へとターゲティングされうるのかを検討予定である。ALS原因遺伝子SOD1のALS関連変異体(以降、変異型SOD1)が、小胞体内の不良タンパク質分解機構ERADの構成因子Derlin-1との結合を介してどのようにERADを阻害するか、その分子メカニズムの解明に取り組んでいる。特別研究員採用前までに、Derlin-1と結合するような変異型SOD1をヒト胎児腎細胞HEK293Aに過剰発現させると、Derlin-1と別のERAD構成因子UBXD8との相互作用が阻害されることを見出していた。今年度は引き続きこの課題に取り組んだ。

ALSにおいては、運動神経が特異的に障害されるため、この変異型SOD1によるDerlin-1-UBXD8結合阻害がマウス運動神経様細胞であるNSC34でも見られるか否か検討を行った。その結果、予想に反してNSC34細胞においては、変異型SOD1過剰発現により、Derlin-1-UBXD8結合は増強することが明らかとなった。細胞種間で結合減弱か、増強かは異なるものの、HEK293AとNSC34という2種類の細胞いずれにおいても、変異型SOD1はDerlin-1とUBXD8との結合強度に変化をもたらすことが明らかとなった。UBXD8に関しては、過剰発現や発現抑制いずれによってもERADが阻害されるという報告が存在する。このため、私が明らかにした変異型SOD1による、Derlin-1を含むERAD複合体中のUBXD8の量の変動はERAD阻害の原因となっている可能性が十分に考えられる。今後は、このようなDerlin-1とUBXD8のストイキオメトリーの変動が、変異型SOD1によるERAD阻害を担うか否か検証していきたい。研究対象が膜貫通複合体であるため、免疫沈降法などを用いた解析には一定の困難が伴う。そのため、研究進捗の速度は予期していたよりやや遅めになっている。ただし、変異型SOD1依存的なDerlin-1とUBXD8のストイキオメトリーの変動が複数種類の細胞腫で見えており、今後の研究方針も明確に定まっているためこの区分とした。1)変異型SOD1は、ERAD複合体におけるDerlin-1とUBXD8のストイキオメトリーを変動させるALS関連変異型のSOD1が、Derlin-1を含むERAD複合体のストイキオメトリーを変動させうるか否かを、共免疫沈降実験を用いて検討した。その結果、ヒト胎児腎細胞HEK293Aにおいては変異型SOD1を過剰発現させるとDerlin-1と別のERAD構成因子UBXD8との相互作用が阻害された一方、マウス運動神経様NSC34細胞においては、Derlin-1-UBXD8結合が増強した。2)オートファジー/リソソーム系で分解されるER局在不良タンパク質モデルの作成に成功した先行研究において、NSC34細胞に過剰発現された変異型SOD1はERADモデル基質NHKの分解を遅延することが報告されている。NSC34細胞においてNHKの分解経路を検討したところ、ユビキチンプロテアソーム系依存的なERADだけでなく、オートファジー/リソソーム系によっても分解されうることを見出した。従って、変異型SOD1はERADだけでなくER局在不良タンパク質のオートファジー/リソソーム系を介した分解をも阻害することが期待される。この仮説を検証するために、ERに局在し、かつ専らオートファジー/リソソーム系によって分解されるようなモデル不良タンパク質の作成を試みた。
ハドロンコライダ-によるTeV領域の物理

欧州のセルン研究所及び米国のフェルミ研究所の陽子・反陽子コライダ-、及び我が国のトリスタン、米国のスタンフォ-ド研究所のSLC及び欧州セルンのLEPなどの電子・陽電子コライダ-による研究の結果、粒子に関する基本的な知識が飛躍的に深まった。更に、「標準模型」の検証、トップクォ-ク及びヒグス粒子の探索、電弱相互作用の対称性の破れ等、新しい物理を開拓するため、素過程でTeV以上での現象を明らかに出来るハドロンコライダ-として、米国でSSC計画(陽子ー陽子,20x20TeV)が実現の緒に就き、国際的な協力が求められている。本研究では、初年度にはSSCハドロンコライダ-の測定器の全体像を国際協力の許に、SDC計画としてまとめ、次年度には測定器要素ごとに更に具体化を押し進め、必要な性能の実現化を行った。3回の研究会を開き、SDC測定装置について次の様な結論を得た。1。超伝導コイル:磁場、2テスラ2。中央飛跡検出器、内部:シリコンストリップ検出器、外部:ストロ-、又はシンチレ-ティングファイバ- 3。中央カロリメ-タ-:シンチレ-ティングタイル又は鉛と液体アルゴンの組み合わせ4。前方カロリメ-タ-:高圧ガス電離検出器、又は液体シンチレ-ティング・ファイバ- 5。ミュウ中間子検出器:トロイダル電磁石、飛跡検出器、シンチレ-ション及びチェレンコフ・カウンタ- 6。デ-タ収集系:100メガバイト/秒7。全長:36.5米、高さ、幅:22米、総重量:27,000トンこの測定装置はヒッグス粒子の質量が120ー800GeVの場合は、ZZの検出により、又質量が80ー120GeVの場合はγγの検出により、約100個のヒッグス粒子が1年間の測定で十分な分解能で検出でき、又トップ・フォ-クについては、その質量が250GeVの場合にも十分検出出来る性能を持っており、SSCコライダ-の汎用検出器として期待されている。1。次世代の10TeV以上のエネルギ-の大型ハドロン衝突型加速器による実験の規模は、現在行われている最大級の実験の規模を大きく上回るものとなり、加速器及び全ての実験装置を含む全体は一国の枠内に収まりきる事さえ容易でないと予想されている。従って本研究に於いては、これまで高エネルギ-物理学研究所のトリスタンや陽子シンクロトロンは勿論、特に米国フェルミ国立加速器研究所の陽子ー反陽子衝突型加速器による共同研究で培われた、各研究機関の特色ある研究及び実験技術を建設的に結合させ、測定器装置の設計・開発・製作を分担・協力して行うことにした。この為、本年度には主として、加速器のビ-ム衝突の条件を考慮して測定器の基本設計に重点を置き、測定器の相互の関連を検討するために次の様に都合4回全体集会を行った。1回:平成2年8月7ー9日(於高エネルギ-物理学研究所)、2回:

平成2年8月30日(於東京大学山上会館)、3回:平成2年10月23日(於高エネルギ-物理学研究所)、4回:平成2年12月3,4日(京都・くに荘)これらの研究集会で、バレル・、液体アルゴン・、ウオ-ムリキッド・の三種類のカロリメ-タ-の得失については、特に注意深い検討が必要であるとの意見がだされ、これに沿って各測定器毎の検討会を次のように開いた。○カロリメ-タ-(平成2年11月30日、於東北学院、平成3年1月21日、3月6日於京都大学、平成3年2月22日於名古屋大学)○バ-テックス検出器(平成3年2月22日於大阪大学)、○飛跡検出器(平成3年1月22日、及び2月26日於広島大学)本年度の研究の結果、現在の標準模型でその存在が予測されているにも拘らず未だ発見されていないHiggs粒子について、質量が120及至800GeVの場合には検出可能であるとの結論が得られた。新しい素粒子物理の領域を開くと目される次世代の大型ハドロン衝突器による実験の規模は、現在行われている最大規模の実験をはるかに凌駕するものになり、本研究に於いては、これまで高エネルギ-物理学研究所の陽子シンクロトロンやトリスタン米国のフェルミ研究所に於ける共同研究で培ってきた各研究機関の特色ある研究及び実験技術を建設的に結合させる事が不可欠である。その為に総合研究としてそれぞれの力が有効にプラスし合う体制で、測定装置の各エレメントの設計・開発・製作を分担、協力して行った。昨年度まとめたSSC計画に対する測定器の全体像の設計について、本年度は、測定器要素ごとに更に具体化を押し進め、必要な性能の実現化を行った。40人規模の研究集会を2回開き(平成3年7月29ー30日:新潟大、同年12月12ー14日:伊豆)、測定装置について次の結論を得た。1。超伝導コイル:磁場、2テスラ2。中央飛跡検出器、内部:シリコンストリップ検出器、外部:ストロ-、又はシンチレショ-ン・ファイバ-、中間部:気体マイクロストリップ検出器3。中央カロリメ-タ-:シンチレ-ション・タイル4.前方カロリメ-タ-:高圧ガス電離検出器、又は液体シンチレ-ション・ファイバ- 5。ミュウ中間子検出器:トロイダル電磁石(1.8テスラ)、飛跡検出器、シンチレ-ション・カウンタ- 6。デ-タ-収集系:100メガバイト/秒7。全長:36.5米、高さ、幅:22米、総重量:27,000トン又この測定装置はヒッグス粒子の質量が120ー800GeVの場合は、ΖΖの検出により、又80ー120GeVの場合はγγの検出により、約100個のヒッグス粒子が1年間の測定で十分な分解能で検出できる事、250GeVのトップ・クォ-クのの検出についても十分な性能を持っている事が明らかになった。
ハンタウイルスレセプターの同定〜エンベロープ蛋白組換ウイルスを用いたアプローチ

これまでの結果から、MDBK細胞は、30種類以上の哺乳類由来細胞の中で唯一ハンタウイルスエンベロープ蛋白を外被したシュード型VSV、シュード型レトロウイルスおよびnativeハンタウイルスに感受性を示さないことが分かった。ハンタウイルス高感受性であることが明らかとなったA549およびACHN細胞株から抽出したトータルmRNAを用いてcDNAライブラリーを作製した。遺伝子スクリーニング作業を遂行するためにMDBK細胞株のトランスフェクション条件をさまざまな手法を用いて検討したが、スクリーニング実験に耐えうるような導入効率の条件は得ることができなかった。しかし、単一の遺伝子導入試験は可能と考えられたため、αvβ3インテグリンをMDBK細胞に導入・発現し、それによってハンタウイルス感受性が増強するか否かを検討するために、αvおよびβ3インテグリン発現ベクターを調整した。導入試験については現在継続中である。また、トッタパラヤンウイルス(TPMV)は唯一齧歯類以外(スンクス)から分離されたハンタウイルス株である。TPMVのS segmentは、塩基・アミノ酸配列ともに他の齧歯類由来株とは大きく異なり、その宿主および病原性についてはまったくの不明である。一般にハンタウイルスは特定の齧歯類を自然宿主として共進化してきたと考えられるが、もしTPMVの自然宿主がスンクスであった場合、他の齧歯類由来株とは標的レセプターや感染機構が大きく異なっていることが予想されるため、TPMVのふるまいを知ることは非常に重要である。そのため、まずTPMVの抗原性を詳細に解析し、MAb E5/G6エピトープを有するTPMV組換N抗原を開発した。これを用いた診断系を確立し、東南アジア由来不明熱患者血清および野外捕獲スンクス血清の抗体調査を行ったところ、ヒト患者1例、スンクス2例から陽性反応を得た。さらにこれらからはTPMV中和抗体陽性が確認された。ヒトおよび動物でTPMV感染例がはじめて確認され、今後のTPMV研究の足がかりを作ることができた。これまでの結果から、MDBK細胞(ウシ腎由来)は、30種類以上の哺乳類由来細胞の中で唯一ハンタウイルスエンベロープ蛋白を外被したシュード型VSV(pVSV)に感受性を示さないことが分かっている。本年度はMDBK細胞の感受性を別のシュード型ウイルスで確認することおよび今後ハンタウイルス感受性遺伝子スクリーニングを効率よく行うために、これまで研究に用いてきたpVSVに加え、ハンターン型あるいはソウル型ハンタウイルスのG1およびG2蛋白を外被したシュード型レトロウイルス(pMuLV)を作製した。これは細胞の薬剤耐性獲得を指標としてウイルスエンベロープ蛋白の細胞指向性を検討できるシュード型ウイルスモデルである。このpMuLVを用いた感受性試験では、pVSVの結果と同様、VeroE6細胞(サル腎由来)およびLLCMK2細胞(サル腎由来)はハンタウイルスエンベロープ蛋白に高い感受性を示し、MDBK細胞はほとんど感受性を示さなかった。また、ハンタウイルス感受性であることが明らかとなっているA549細胞株(ヒト肺由来)およびACHN細胞(ヒト腎由来)から抽出したトータルmRNAを用いて、cDNAライブラリーを作製した。発現ベクターには、哺乳細胞で発現効率がよいとされるpCAGGS・MCSベクターを用いた。MDBK細胞についてトランスフェクション効率の検討をしたところ、極めてトランスフェクション効率の悪い細胞であることが分かった。トランスフェクション効率のよいMDBK細胞株を手に入れるため、本細胞のクローニングを行ったところ、元のMDBK細胞株よりもトランスフェクション効率のよいMDBKクローンNo.5を確立した。現在はこれらを用いてスクリーニング作業を進めている。
形状記憶合金と MEMS 技術による低侵襲で広範・高密度な皮質脳波計測技術の開発

低侵襲な手術で硬膜下に挿入可能で、かつ侵襲部位よりも広範な領域の皮質脳波を、従来の硬膜下電極に比べ高い空間分解能(高密度)で計測可能な電極アレイを開発した。生体への長期留置環境を模擬したファントム実験において、電極の電気特性を評価し、生体への長期留置に耐える耐久性と安全性を備えていることを確認した。また、サルを用いた動物実験において、その留置手法の安全性と試作デバイスの脳波計測機能を実証した。様々な形状のフレキシブル基板上に高密度に電極を実装した電極を作製し、1mm以上の空間分解能を達成する電極実装位置、頭蓋内での展開に適した基板形状を明らかにした。一方、高密度な電極実装によるチャンネル数の増加は臨床応用への即時性に乏しく、皮質脳波計測による機能診断においては1mmの空間分解能はオーバースペックであることから、本研究では最終的な電極間隔を5mm程度とすることとした。SMAガイドを用いた低侵襲な硬膜下への留置と頭蓋内での展開に適した基板形状をもつ電極について、サルへの長期留置を実施し3ヶ月を超える長期留置においても皮質脳波計測に十分な機能を持つことを確認した。SMAガイドについては、多数の動物実験を通じて侵襲性や計測領域を評価し、サルへの留置に適した形状として直径2cmの円形の記憶形状を採用した。加えて、形状回復に十分でかつ絶縁被覆外部への熱伝導がない(脳組織への熱的損傷がない)通電加熱の条件を明らかにした。特殊な基板形状をもつフレキシブル電極とSMAガイドを組み合わせた低侵襲硬膜下電極を、サル頭蓋骨に施した1cm以下の穿孔から硬膜下へ挿入・展開し、中心溝近傍に低侵襲に留置することに成功した。また、その低侵襲な留置下において、体性感覚誘発電位およびペニシリンGによって誘発したてんかん性放電を計測することに成功した。留置手術より1ヶ月以上経過しても脳波計測機能は十分なS/Nを保っている。また実験動物においても神経機能の影響は見られておらず、皮質組織への損傷はないと考えられる。難治性てんかんの病巣特定や脳機能マッピングなどの目的で皮質脳波が用いられるが、計測には硬膜下電極を頭蓋内に留置するための開頭手術が必要で侵襲性が高い。さらに、留置後の電極の位置変更や摘出にも再度の開頭を要する。そこで、形状記憶合金ガイドに半導体微細加工技術を用いて微小電極を実装することで、5mm程度の穴から頭蓋内に挿入でき、硬膜下の所望の位置に電極を展開する機能をもつ硬膜下電極を開発し、低侵襲な皮質脳波計測を実現する。この技術を低侵襲かつ高精度なてんかん焦点診断や、従来計測が困難だった部位の皮質脳波計測などに役立てるために、機能と安全性を厳格に検証し、早期の臨床応用と実用化を目指す。これらを目的とし、具体的に以下の研究を実施した。フレキシブル基板に模擬MEMS電極を実装して、電極ならびに配線部の電気的特性と機械的特性を評価する。生理食塩水中でのインピーダンス特性の評価、電極および配線の繰り返し曲げ耐性の評価について評価を行った。その結果、フレキシブル基板材料として3層のポリイミド、配線材料としては銅箔が適当であり、また生体適合性向上のため銅箔には金メッキを施すこととした。SMAガイドを多種の絶縁膜材料(PTFE、ポリイミド、パリレン等)を用いて被覆し、電気的・熱的絶縁性を評価した結果、SMAガイドの被覆材料としては膜厚50umのPTFEチューブが適当であると判断した。SMAガイド上にMEMS電極アレイを実装し特性を評価した。電極、基板材料の各種インピーダンス特性評価を行い、電極は皮質脳波計測に適した値(1kΩ程度)で、また基板材料の十分な絶縁性(10MΩ以上)をもつことが確認できた。動物実験による電極機能の基礎的な評価(サル体性感覚誘発電位計測)により試作電極を用いて皮質脳波計測が可能であることを実証した。微細加工技術を用いたフレキシブル基板への電極実装と最適材料の探索、実装した電極の電気的特性の評価、動物実験における皮質脳波計測機能の検証が完了し、当初予定通りに研究は進展している。フレキシブル基板上に15mm間隔で電極を実装した高密度硬膜下格子状電極を作製し、臨床診断上十分な空間分解能を達成する電極実装密度、ガイドの記憶形状および電極配置を明らかにする。また、それを実現するSMAガイドとMEMS電極アレイを試作し機能を評価する。具体的には、生理食塩水中の模擬電流ダイポール計測において擬似脳波源に対する空間分解能を導出する。また、動物実験においてサルの体性感覚誘発電位の高密度計測を実施し、皮質脳波に対する実質的空間分解能を明らかにする。さらに、ラット海馬スライス等のてんかんモデル動物におけるてんかん性放電の計測を行い、焦点診断高精度化への有効性を検証する。

なお、当初の予定では1mm以上の空間分解能を目標としていたが、臨床上そこまでの分解能は不要で、かつ電極数の増大に伴うチャンネル数の増加により実用性が低下することから、本研究においては実用性を重視し、医学系専門家の助言を参考にチャンネル数を32チャンネルに制限し、かつ目標の空間分解能を5mm程度に変更することとした。試作電極の長期間(3週間)の留置による脳組織に対する損傷の有無を細胞レベルで確認し、臨床実験に向けて本手法の安全性を厳格に検証する。サルへの長期留置と患部組織の生理検査(H-E染色等)で生体親和性と手技の安全性を検証する。研究成果を取りまとめ、適宜学会発表や論文投稿を行う。平成23年度においては予定より少ない試作回数で目標を達成することができたので、その分の予算を本年度の基板形状・電極配置の最適化ならびにSMAガイドの記憶形状の最適化に利用し、より多くの試作を実施することで本手法の臨床上の実用性や有効性を高める。特に、サルの発作モデルにおけるてんかん焦点推定では、電極の留置のしやすさや留置部位に応じて様々な形状の電極アレイを試作する必要があるので、試作動物実験改良試作のサイクルを予定していたより高い頻度で繰り返し、目標の早期達成を目指す。上記の研究を実施するため当初より多くの電極試作と動物実験を行う目的で、消耗品費と国内出張費に平成23年度の繰越金を充てることとする。
体細胞核の全能性獲得に関わる分子機構

卵子は精子との受精後に全ての細胞へと分化する能力である全能性を獲得する。一方、分化した体細胞核を卵細胞質内に核移植すると、体細胞核に初期化が誘導され、クローン個体を得ることが可能である。本研究は、卵子が有する独特の性質である、体細胞核に全能性を授ける能力の分子基盤を明らかにすることを目標とする。現在のところ、体細胞核が全能性を獲得する分子的背景は多くが謎に包まれている。初期化効率の向上や全能性の包括的理解のためにもその解明の意義は大きい。我々は体細胞核の初期化を促進する培養条件を検討する過程で、マウスクローン個体の作出効率を大幅に向上する条件を発見した。さらに、当該条件下で発現上昇する遺伝子の内、正常受精胚と比較した際に通常の体細胞核移植胚(発見した条件で処理していない核移植胚)で発現が有意に低下する遺伝子16個を同定した。この16個の遺伝子の中から体細胞核の全能性獲得に必要な遺伝子のスクリーニングを行った。具体的には、正常受精胚における個々の遺伝子の発現をsiRNAインジェクションにより抑制し、胚発生への影響を調べた。その結果、16個の内、2個の遺伝子が正常受精胚の発生に必要であることを発見した。この2遺伝子の発現様式を体細胞核移植胚で調べたところ、正常受精胚と比較して異常を示すことを見出した。核移植胚における異常な発現パターンは過剰発現によりレスキュー可能であることも発見した。これら2遺伝子についてはノックアウトマウスの作成に成功し、胚発生への関与を調べている。以上の結果より、体細胞核移植胚で発現異常を示す2遺伝子の同定に成功し、これらの遺伝子が胚発生に重要な役割を果たすことを示した。29年度が最終年度であるため、記入しない。精子核に全能性(全ての細胞に分化する能力)を与える卵細胞質の初期化活性は、体細胞核にも働き、卵細胞質への体細胞核移植後にクローン個体を得ることが可能である。我々は体細胞核の初期化を促進する培養条件を検討する過程で、クローン個体の作出効率を大幅に向上する条件を発見した。平成28年度は体細胞核移植胚の発生率を大幅に向上させる条件を学術論文として投稿した。また、当該条件下で発現上昇する遺伝子の内、正常受精胚と比較した際に通常の体細胞核移植胚(発見した条件で処理をしていない核移植胚)で発現が有意に低下する遺伝子16個を同定した。この16個の遺伝子の中から体細胞核の全能性獲得に必要な遺伝子のスクリーニングを開始した。同定した2遺伝子はいずれも転写制御に関わる機能を持ち、初期胚において核内局在が観察された。同定した2遺伝子は胚発生に必要であるにもかかわらず、核移植胚においてはその発現が抑制されており、特定のヒストン修飾が当該遺伝子の制御に関与する可能性も見出した。当初の計画通り、16個の遺伝子のスクリーニングを実施し、その中から胚発生に重要な遺伝子を2つ同定することができた。当初の計画では16個の中から候補を絞るのが難しいと予想し、核移植胚における過剰発現により胚発生への影響を調べ、初期のsiRNAスクリーニング後に候補を絞り込む過程を計画していた。しかし、siRNAスクリーニングにより同定したのは2遺伝子であり、個々の遺伝子の機能を詳細に調べることが十分可能であるため、この過程は除いた。また、核移植胚における同定2遺伝子の発現抑制が、核移植胚の発生停止の一因となっていることを示すため、同定遺伝子の過剰発現による胚発生への影響も現在調べている。しかし、当初計画していたRNAシークエンシングについては未だ実施しておらず、同定2遺伝子が核移植胚の発生に与える影響を調べるために本年度実施する予定である。これに伴い、平成28年度に「その他」として計上していたRNAシークエンシングの費用を物品費として使用した。一方で、当初の計画ではなかった、同定遺伝子の発現解析等も既に行っており、新規の知見も多く得ている。以上の実験結果を鑑み、研究はおおむね順調に進行していると判断する。

さらに、当該条件下で発現上昇する遺伝子の内、正常受精胚と比較した際に通常の体細胞核移植胚(発見した条件で処理していない核移植胚)で発現が有意に低下する遺伝子16個を同定した。この16個の遺伝子の中から体細胞核の全能性獲得に必要な遺伝子のスクリーニングを行った。具体的には、正常受精胚における個々の遺伝子の発現をsiRNAインジェクションにより抑制し、胚発生への影響を調べた。その結果、16個の内、2個の遺伝子が正常受精胚の発生に必要であることを発見した。この2遺伝子の発現様式を体細胞核移植胚で調べたところ、正常受精胚と比較して異常を示すことを見出した。核移植胚における異常な発現パターンは過剰発現によりレスキュー可能であることも発見した。これら2遺伝子についてはノックアウトマウスの作成に成功し、胚発生への関与を調べている。以上の結果より、体細胞核移植胚で発現異常を示す2遺伝子の同定に成功し、これらの遺伝子が胚発生に重要な役割を果たすことを示した。平成28年度は核移植胚で発現が低下しているが、胚発生に重要な遺伝子を同定することができた。今後は以下に示す2つの方向性で研究を発展させることを計画している。(1)同定した胚発生に必要な遺伝子の機能解明同定した2遺伝子は何れも初期発生における機能はわかっていない。そこで、ノックアウトマウスを作製し、胚発生における機能を明らかにする。ノックアウトマウスを用いた解析においても、発生初期での胚発生停止が予測される。停止原因をRNA-seq等の解析法によって調べる。また、核移植胚に当該遺伝子を過剰発現することによって、核移植胚の発生が促進されるかを検討する。2つの遺伝子の過剰発現によって影響を受けた転写産物をRNA-seqにより同定し、当該遺伝子が核移植胚の発生を制御する分子メカニズムについても考察する。(2)同定した2遺伝子が何故核移植胚で発現低下するかを明らかにする2遺伝子が何故核移植胚で発現低下するのかは明らかになっていない。体細胞核で発現が抑制される機構をエピジェネティックな視点から明らかにし、核移植胚の発生が停止する理由を分子レベルで説明することを計画する。特に、発現抑制に働くヒストン修飾に着目し、体細胞核のヒストン修飾が核移植後も維持されているかを調べる。29年度が最終年度であるため、記入しない。