hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
破骨細胞形成におけるメタロプロテアーゼ・インテグリンファミリー蛋白質の機能

メタロプロテアーゼ・ディスインテグリンファミリー蛋白質は膜貫通型の糖蛋白質(以下MDファミリー蛋白質と省略する)でcell-cell interactionやTNFαなどの細胞外ドメインのプロセシングに関与することが知られている。近年、破骨細胞形成に必須の分子として膜結合型TNFファミリーに属する破骨細胞分化因子(ODF)の存在が明らかとなった。ODFは骨芽細胞様ストローマ細胞に膜結合型で発現しており、cell-cell contactによって破骨細胞形成を支持している。ある条件下ではODFの細胞外ドメインは切断(shedding)され培地中に遊離する。これにより破骨細胞前駆細胞とストローマ細胞とのcell-cell interactionは減少し、破骨細胞形成は大きく影響を受けるが、このODFのsheddingを調節する機構にはまだ不明な点が多い。我々はODFのおとり受容体であるOPGのC-末端にヒスチジンタグを付加したHis6-OPGを用いて遊離型ODFを捕獲する系を確立した。ODFの検出はODFのC-末端に対するペプチド抗体を用いたWestern blottingで行った。マウス頭蓋骨由来骨芽細胞様細胞をvitamin D3で処理すると、膜結合型のODFの産生が認められた。しかし、この状態では培養上清中には遊離型ODFは殆ど認められない。一方、この細胞をホルボールエステル(PMA)とionomycinで処理すると、上清中に遊離型ODFが認められた。遊離型ODFの産生はメタロプロテアーゼ阻害剤であるKB8301で特異的に抑制された。以上の結果は、破骨細胞形成支持能のあるストローマ細胞において、protein kinase c活性化に伴い遊離型ODFが産生される。その産生はメタロプロテアーゼによる膜結合型分子の切断によることを示している。頭蓋骨由来骨芽細胞様細胞においてMDファミリータンパク質の発現をRT-PCR法で検討した結果、すくなくともTACE(ADAM17)とKuzbanian(ADAM10)のmRNA発現が認められた。破骨細胞は多核の巨細胞であり、単核の前駆細胞の融合によって多核化すると考えられている。この融合過程に関与する可能性の高いメタロプロテアーゼ・ディスインテグリンファミリー蛋白質(以下MDファミリー蛋白質と省略する)をコードする遺伝子の調整を試みた。最近,破骨細胞の分化因子である破骨細胞分化因子(ODF)を用いた画期的な破骨細胞形成法が報告された(Yasuda et al.(1998)).従来,in vitroにおける破骨細胞の形成にはフィーダーとなる骨芽細胞系間質細胞の共存が必須であり,このことが破骨細胞の分化成熟に関する細胞生物学的,文誌生物学的研究を困難にしていた.そこで我々は,保田らの用いたODFに修飾を加え,マウスODFの細胞外ドメイン(His132-Asp316)にヒスジンタグ(His-Tag)をつけた融合タンパク質を昆虫細胞(Sf9)で発現させ,リコンビナントODFを自作した.このODFは,マクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)の共存下で,マウス脾細胞から破骨細胞を誘導することができた(未発表).すなわち,間質細胞が共存しないため,破骨細胞のみに発現している細胞融合関連分子を分子生物学的手法によって探索することが格段に容易になった.

一方,我々は,4-methoxy-2-naphthylamide(MNA)をカップルさせたペプチド性基質を5-nitro-salicyladehyde(NSA)存在下で用いることにより,生きた破骨細胞のリソソーム性システインプロテアーゼ活性を可視化する方法を開発した(Kamiyaet al.(1998)).この方法は,破骨細胞融合のときに関与すると思われるプロテアーゼ活性の検出にも応用できる有効な方法であると考えている.また,in vivoでの破骨細胞形成を簡便に行う方法として,ラットの歯の移動モデルを構築し,歯槽骨表面に誘導される破骨細胞の時間的変化の検討を行った(Kobayashi et al.(1998)).破骨細胞形成に関与する膜結合型ODF(破骨細胞分化因子)から遊離型ODFが生じるプロセッシング過程において、メタロプロテアーゼ・ディスインテグリンファミリー蛋白質(以下MDファミリー蛋白質と省略する)がどのように関与しているかを検討する目的で、遊離型ODFを検出することのできる系を確立した。ODFのおとり受容体であるOPGのC-末端にヒスチジンタグ(His6)を付加したリコンビナントタンパク質をバキュロウィルスを用いた発現系で大量調製し、OPG-His6を得た。このリコンビナントODF-His6をアガロースビーズに結合させ、ストローマ細胞株ST2の培養上清と作用させると、遊離型ODFを沈降させることができた。ODFの検出はODFのC-末端に対するペプチド抗体を用いたWestern blottingで行った。マウスの頭蓋骨から調整した骨芽細胞様細胞をvitamin D3で処理すると、膜結合型のODFの産生が認められた。しかし、この状態では培養上清中には遊離型ODFはほとんど認められない。一方、この細胞をホルボールエステル(PMA)とionomycinで処理すると、上清中に遊離型ODFが認められるようになった。遊離型ODFの産生はメタロプロテアーゼ阻害剤であるKB8301で特異的に抑制された。以上の結果は、破細胞形成の支持能のあるストローマ細胞において、膜結合型ODFはprotein kinase c活性化に伴い遊離型ODFを産生する。その産生はメタロプロテアーゼによる膜結合型分子の切断によることを示している。頭蓋骨由来骨芽細胞様細胞においてMDファミリータンパク質の発現をRT-PCR法で検討した結果、すくなくともTACE(ADAM17)とKuzbanian(ADAM10)のmRNA発現が認められた。
中小企業経営者による経営理念とビジョン伝達のストラテジー

本研究では、中小企業が環境の変化に対し、どのように戦略を転換しているのかを、経営者個人の経験と価値観から生まれた持論という視点から分析を行っている。分析のため、関東圏に立地する26社の中小企業経営者に聞き取り調査を行っている。優れた中小企業という前提で、以下の仮説を設定した。1持論は戦略形成で利用されている。2持論は従業員へのコミュニケーションで、共感をもって戦略を実行してもらうため、利用されている。調査結果の分析から、1持論は戦略形成で利用されている。2戦略を転換した企業では、持論に新たな仮説を加えて利用されていた。3持論は従業員へのコミュニケーションでも半数の企業で利用されていた。平成24年度は、もの作り中小企業経営者の支配的論理、及び戦略についての聞き取り調査を15社実施した。15社は、関東圏に本社を置く、中小企業で、経済産業省によって『元気なモノづくり中小企業300社』2008年版、2009年版に選ばれている企業を対象としている。分析内容は、市場の環境、持論(支配的論理)、そして経営戦略の因果関係の分析である。特に中小企業経営者が形成してきた持論(支配的論理)と経営戦略との関係について、認知的意思決定論の視点から分析を行なった。中小企業経営者の意思決定を大きく左右するのが、過去の持論(支配的論理)であるとの仮説に基づき分析を行った。その結果、中小企業経営者の聞き取り調査から明らかになったのは、企業ごとに異なるが、経営戦略の半分程度が持論をベースとしたアナロジーによる推論から考え出されていた点である。具体的には、第1に、戦略の全てが持論に基づいて考え出されたものでなく、試行錯誤法が利用されていた。第2に、置かれた環境の変化が大きい中小企業の場合、試行錯誤法による経営戦略の策定が多い。第3に、持論は経営者の価値観、経験から形成されるがそれは多様である。最後に、研究の課題として、以下3点が考えられる。第1に、中小企業の環境を考える際、顧客企業の市場環境を考える必要がある点。第2に、中小企業経営者が経営戦略を考え出す際に、試行錯誤法とアナロジーを利用するのかを規定する要因の分析。第3に、さらに多くの中小企業の調査、分析が必要である。なお、研究の成果は、暫定的に玉川大学経営学部紀要19号に研究ノート「モノづくり中小企業の環境、支配的論理、そして経営戦略との因果関係」にまとめている。平成25年度は、モノ作り中小企業経営者の支配的論理、および戦略についての聞き取り調査を12社を対象に実施した。対象企業は関東圏に本社を置く中小企業で、経済産業省によって『元気なモノづくり中小企業300社」2008年版、2009年版に選ばれた企業の中で、調査依頼に応じた企業である。調査項目は、市場環境、持論(支配的論理)、および経営戦略、そして従業員とのコミュニケーションについてである。特にその中でも、中小企業経営者が形成してきた持論(支配的論理)と経営戦略、そしてコミュニケーションとの関係について聞き取りを行った。これは、認知的意思決定論の視点から、アナロジーの利用による意思決定が頻繁に行われているとの仮説に基づいた検証である。過去の経験と価値観から形成されてきた支配的論理をベースとして、アナロジーの利用による推論から新たな戦略形成が行われる。この仮説の検証作業を行った。また、この支配的論理は、従業員へのコミュニケーションでも頻繁に利用され、従業員の理解、納得を得る上で重要な役割を果たすとの仮説の検証も併せて行っている。過去の23年度・24年度・そして25年度の調査結果から明らかになったのは以下の点にまとめることができる。第1に、経営戦略のすべてが支配的論理に基づいて考えだされているのではなく、試行錯誤法によって、新たな戦略が形成されている中小企業が多くある。第2に、その中小企業が置かれた市場環境の変化が大きい場合に試行錯誤法を採用する中小企業が多い。第3に、試行錯誤法を利用する場合、取引先企業からの要請、そして関係する他の中小企業からの情報が多い場合である。第4に、持論(支配的論理)は、経営者の価値観と経験から形成されており、多様である。具体的なものから、一般的なものまである。大学に近接する中小企業4社に対して、インタビュー調査を実施している。この調査では企業経営の分析を行い経営理念とビジョン、そして戦略について質問をしている。また、戦略を考える際の経営者の支配的論理と意思疎通の手段について聞き取りを行なった。中小企業経営での経営上の課題について、具体的に話を聞くことが出来た。

しかし、それぞれの業種も大きく異なり、企業規模も大きく異なる4社であるため、経営上共通する点について的を絞って理論的な整理を行なった。また、その支配的論理をアナロジーによる推論でどのように利用したのかという点は十分に聞き取ることはできなかった。歴史的にも若い企業が多く、支配的論理を経営者が十分に形成することができていない可能性もある。そのために、戦略の転換を出来ずにいる中小企業が多いことが考えられる。しかし、これも4社に対する調査にとどまり、十分な実態調査は出来なかった。言語学からの分析では、調査した中小企業での経営者の利用する伝達手段と言葉について聞き取りを行なっている。具体的な言葉の特徴について明らかにすることができた。経営者に特徴的な話し方のパターンが従業員へのコミュニケーションでも利用されていることが予測でき、一定の作業仮説として設定できる。しかし、この研究も4社しか調査ができなかった。また中小企業だけの分析では、その特徴を明らかにすることに限界があると考え、大企業のアニュアルレポートを利用した、分析を並行して行なった。日本の家電・総合電機6社について、2000年の前後に大きな戦略転換が行われた。その時に社長に就任していた経営者の発言をアニュアルレポート、雑誌インタビューを利用して収集している。その経営者の発言をデータベース化して、選択体系機能言語学の視点から、その特徴を明らかにすることを行なっている。中小企業経営者の聞き取り調査については、予定通り実施できた。また、その研究成果をまとめることができた。しかし、まだ15社についての分析である。さらに調査を進める必要がある。東日本大震災の影響で、多くの中小企業が操業を短縮したり、業務の大幅な縮小をすることになった。そのために、調査を行う予定の対象企業にインタビュー調査を受け入れてもらうことが困難であった。そのため、調査データの収集ができず、研究に遅れが生まれてしまった。平成25年度は、中小企業経営者への聞き取り調査をさらに15社程度計画している。昨年度までの調査をさらに充実させ、研究上の分析データの蓄積を行う。分析の枠組みについて、理論的な検討も合わせて行う。支配的論理以外の意思決定法として利用される試行錯誤法が、具体的にどのような条件のもとで利用されるのか、聞き取り調査と、先行研究からさらに具体的に検討する。言語学の視点から、蓄積データを分析し、その特徴点を明らかにする。中小企業経営者と大企業経営者との違いを言語学的な視点から明らかにすることで、支配的論理の特徴、そして経営戦略の特徴を明らかにする。また、先行研究の成果を生かして、蓄積したデータを分析し、一定の理論的な見解を明らかにする。平成23年度に十分な中小企業調査が実施できなかったので、平成24年度以降はインタビュー調査を積極的に行う予定である。また、調査データの分析を行い、大企業との比較分析を行い、中小企業の特徴を明らかにする予定である。平成25年度は、中小企業経営者の言語学的な分析を行なっている先行研究に付いて、資料を集める必要がある。また、中小企業の経営戦略についての先行研究の資料を集めるために研究費を利用する予定である。平成24年度は、基礎的な仮説作りの為、理論的な検討に多くの時間を費やした。
コナラ属 7樹種の遺伝資源のin situ保存に関する分子 遺伝・生態遺伝学的研究

2.コナラ(4集団)、ミズナラ(3集団)および両樹種混生集団(1集団)の計8集団における集団遺伝学的母数は比較的大きな値であったが、全変異量の98%が集団内に保有されていた。アイソザイムの対立遺伝子頻度による遺伝距離のクラスター分析で両樹種は完全に群別された。3.ウバメガシ亜属のウバメガシ(5集団)、アカガシ亜属のアラカシ(6集団)、シラカシ(2集団)およびアカガカシ(6集団)でそれぞれ9、8、7、11遺伝子座を用いて集団遺伝学的解析をした。種内変異量を表す平均ヘテロ接合度は前期の樹種順で0.408、0.321、0.171、0.146であり、ウバメガシとアラカシの変異が大きかった。ウバメガシでは全変異量の10.5%が集団間にあった。他の3樹種では集団間の変異量は約3%と少なかった。4.ウバメガシ、アラカシ、シラカシおよびアカガカシの4樹種間の全変異量の23.4%は亜属間(コナラ亜属とアカガシ亜属)の変異であり、ウバメガシが遺伝的に遠縁であることが判明した。5.アカガシ亜属3樹種の全変異のうち36.9%が樹種間の変異であり、種内の集団間の変異は約1%と極めて低い値であった。アラカシとシラカシはアカガシよりも近縁であることが判明した。6.遺伝資源保存の見地から、ウバメガシおよびアラカシは集団間の遺伝変異量が大きいことから保存集団の選定をより重視すべきである。関東地方とその周辺の天然林集団を対象とし、コナラとミズナラとが混成している1集団、ミズナおよびミズナラ3集団とコナラ4集団の合計9集団からアイソザイム分析試料として、個体別に小枝を採取した。2.アロザイムの樹種間および種内変異:種レベルにおける遺伝的変異は、(1)多型遺伝子座の割合(95%水準)、(2)1遺伝子座あたりいの対立遺伝子数、(3)1遺伝子座あたりの対立遺伝子の有効数および(4)平均ヘテロ接合度(期待値)は、コナラでは、85.7%、3.29、1.53、0.242、ミズナラでは57.1%3.71、1.57、0.279であり、比較的に高い数値であった。集団間の遺伝的分化の程度を示す遺伝子分化係数はコナラが0.023、ミズナラが0.024であり、いずれも全変異量の約98%が集団内の保有されていた。アイソザイムの対立遺伝子頻度による遺伝距離のクラスター分析で、両樹種は完全に群別された。(1)コナラ属樹種の分布の生態環境区分コナラ属樹種の分布に関する報告資料類を収集し、それら樹種の分布生態を解析した。(2)アイソザイム分析およびRFLP分析のための試料収集関西、九州などにおいて、常緑カシ類(ウバメガシ節ウバメガシ、アカガシ亜属アカガシ・アラカシ等)の天然林のそれぞれ5集団程度から各集団あたり30個体以上の冬芽と展開菜を採取した。(3)分析可能なアイソザイム遺伝子座の探索当該研究の平成5年度の研究経過として、落葉カシ類(コナラ節ミズナラ・コナラ)の若枝(内樹皮)をアイソザイム分析用試料として用いた場合にはGOT、LAP、AAP、GDH、ACO、GK、PODおよびGRの8酵素種において合計9遺伝子座が推定できた。この結果を受け、前記の常緑カシ類の冬芽を用いてアイソザイム分析を行い、分析可能な遺伝子座を探索した。

その結果、PGI、DIA、GR、6PGD、MDH、GOT、AAP、ACO、GK、GDH、ShDH、PGMおよびPODの13酵素種において比較的鮮明な泳動像が得られ、それらの酵素において合計16遺伝子座が推定できた。1.アイソザイム遺伝子座の探索:平成6年度に引き続きコナラ亜属1種(ウバメガシ)、アカガシ亜属3種(アカガシ・アラカシ・シラカシ)の冬芽を用いて、27酵素種のアイソザイム分析を行った。16酵素種(ADH,ShDH,6PGD,G6PD,POD,GR,DIA,MNR,GOT,GK,PGM,AMY,LAP,AAP,ACO,PGI)においていずれかの樹種で鮮明な泳動像が得られ、合計18遺伝子座が推定できた。遺伝的多様性評価:天然分布域のウバメガシ5集団、アカガシ6集団、アラカシ6集団およびシラカシ2集団(分析個体約30個体/集団)を対象として、それぞれ9、11、8、7遺伝子座を用いて各樹種の遺伝的変異の大きさ、種内における集団間分化程度を評価した。また樹種間の遺伝的関係は遺伝子の相同性推定が可能であった5遺伝子座で解析した。その結果、種内変異量を表す平均ヘテロ接合度(期待値)ではウバメガシが0.408、アラカシが0.321、アカガシが0.146、シラカシが0.171となり、ウバメガシとアラカシがアカガシとシラカシに比べて約2倍も変異が大きかった。また種内の遺伝的分化は、ウバメガシで全変異の10.5%が集団間変異であり、最も分化が進んでいることがわかった。また集団間の遺伝的距離はその地理的距離を反映していた。一方他の3樹種は、全変異の97%以上が集団内変異であり、遺伝的分化が非常に低いことがわかった。樹種間の遺伝的関係は、4樹種の全変異のうち23.4%が亜属間の変異であり、コナラ亜属のウバメガシがアカガシ亜属の3種から遺伝的に遠く離れていることがわかった。またアカガシ亜属3種の中では、アラカシとシラカシが近縁でアカガシから比較的離れていることがわかった。このアカガシ亜属3種の全変異のうち36.9%が種間の変異であり、種内集団間の変異はわずか1%弱であった。以上の研究成果からこれら樹種の遺伝子資源保存の方策を検討した。
酸化ストレス制御因子による血管前駆細胞機能調節を介した血管内膜肥厚抑制機構

酸化ストレスは、血管傷害後の内膜肥厚に関与し、動脈硬化の原因となる。本課題は、生体内において酸化ストレス防御の中心を担っているNrf2/Keap1システムによる血管内膜肥厚の抑制機構について検討を行った。その結果、血管傷害部位でNrf2の活性化と血管平滑筋細胞(VSMC)のアポトーシスが見られ、このVSMCアポトーシスは、Nrf2遺伝子欠損マウスで抑制された。以上の結果から、Nrf2/Keap1システムは、血管傷害後の内膜形成期で活性化され、新生内膜を形成するVSMCのアポトーシスを誘導することで、過剰な肥厚を抑制し、動脈硬化への進展を抑制していることが明らかとなった。心血管疾患の引き金となる動脈硬化の抑制には、そのリスクファクターとなる酸化ストレスの制御が重要となる。これまで申請者は、酸化ストレス防御遺伝子群の発現を統合的に制御している転写因子Nrf2遺伝子の欠損により血管傷害後の内膜肥厚が増悪することを見出してきた。本研究は、Nrf2とその抑制性因子Keap1による血管内膜肥厚抑制機構のさらなる解明を目的としている。平成27年度は、血管内膜肥厚中期段階である血管平滑筋細胞(VSMC)増殖期におけるNrf2の役割について以下の点を明らかにした。1.血管傷害後のVSMCアポトーシス誘導におけるNrf2の役割マウス大腿動脈にワイヤー傷害を施し、VSMCの増殖期である2週間後の血管組織におけるアポトーシス細胞をTUNEL染色により観察した。その結果、血管新生内膜層および中膜層にアポトーシス細胞が認められた。このアポトーシス細胞は、Nrf2が強発現している部位で多く認められ、さらに傷害血管においてKeap1の遺伝子発現が有意に減少していた。2.VSMCアポトーシスにおけるKeap1の機能培養ラット大動脈VSMCにKeap1 siRNAを処置することで、内在性Keap1の機能について検討を行った。その結果、Keap1のノックダウンにより、核内Nrf2の著明な増加と標的遺伝子NAD(P)Hキノンオキシドレダクターゼ1およびヘムオキシゲナーゼ-1の誘導が見られた。またKeap1ノックダウンVSMCは、細胞核の凝縮を引き起こし、アネキシン-Vの結合およびTUNEL染色陽性といったアポトーシスの所見を示した。以上の結果から、Nrf2/Keap1システムは、血管傷害後のVSMCアポトーシスを制御することで、血管内膜肥厚を抑制している可能性が示唆された。研究初年度である本年度は、マウスの大腿動脈内皮剥皮モデルを用いて、血管傷害後の新生内膜形成中期における、Nrf2の役割について検討を行った。その成果として、血管傷害部位におけるVSMCのアポトーシスがNrf2の高発現と同部位で認められたことから、Nrf2がVSMCアポトーシスを調節している可能性をin vivoで示すことができた。さらに培養ラットVSMCが、Keap1ノックダウンによりアポトーシスを起こすことを明らかにした。これらの発見は、これまで酸化ストレス防御による細胞保護および細胞死の抑制に作用すると考えられていたNrf2/Keap1システムが、血管傷害後の内膜肥厚を抑制し、血管組織の恒常性を維持するためにVSMCのアポトーシスを引き起こすことを示唆している。このアポトーシス誘導機能については、今後の課題であるが、現在まで順調に研究は進んでいるものと考える。本申請研究は、血管傷害後の新生内膜形成段階におけるNrf2の役割を解明することで、動脈硬化進展における酸化ストレス制御系の重要性を明らかにするものである。前年度は、血管傷害後の血管組織におけるNrf2の高発現と血管平滑筋細胞(VSMC)アポトーシスの関連性、さらにVSMCのKeap1ノックダウンによるアポトーシスの誘導を明らかにした。引き続き平成28年度は、Nrf2遺伝子欠損(KO)マウスを用いて、血管傷害後のVSMCアポトーシス誘導メカニズムについて検討し、以下の点を明らかにした。血管傷害後の新生内膜形成段階における血管細胞アポトーシスとNrf2の関係について、Nrf2 KOマウスを用いて検討した。マウス大腿動脈にワイヤー傷害を施し、VSMC増殖期(傷害2週間後)における血管組織のアポトーシス細胞をTUNEL染色により検出した結果、Nrf2 KOマウスではWild-typeと比較して、TUNEL陽性細胞数が有意に減少した。さらに、新生内膜を測定し比較したところ、Nrf2 KOマウスで血管新生内膜の肥厚が有意に亢進していた。2.Keap1ノックダウンによるVSMCアポトーシス誘導におけるNrf2の役割VSMCのKeap1 siRNA処置によるアポトーシス誘導におけるNrf2の役割について、Nrf2 siRNAをコトランスフェクションすることで検討した。その結果、Keap1/Nrf2同時ノックダウンは、アネキシン-Vの結合細胞数がKeap1ノックダウンと比較して減少し、さらにアポトーシス様形態の細胞数も減少した。以上の結果から、血管傷害後の新生内膜形成中期におけるNrf2の活性化は、VSMCのアポトーシスを誘導し、血管内膜肥厚を抑制している可能性が示唆された。平成28年度は、ガイドワイヤーを用いた大腿動脈内皮剥皮モデルをNrf2 KOマウスで作製することで、新生内膜形成中期のVSMC増殖期において増加する血管細胞アポトーシスに酸化ストレス制御因子Nrf2が関与することを明らかにした。

前年度には、血管修復部位で認められるアポトーシス細胞の周囲においてNrf2が蓄積していることを示しており、これらの結果から、Nrf2が血管細胞のアポトーシスに関与していることが示唆された。さらにKeap1ノックダウンにより引き起こされた培養VSMCのアポトーシスが、Nrf2の同時ノックダウンにより抑制されることを明らかにした。Keap1ノックダウンは、Nrf2の活性化を引き起こすことが示されており、これらの結果から、VSMCアポトーシスがNrf2の活性化により制御されていることが示唆された。これらの知見は、酸化ストレス応答因子Nrf2が、酸化ストレスにより亢進するVSMCの増殖および遊走だけではなく、アポトーシスにも関与することで、血管傷害後の新生内膜形成を調節し、血管内膜肥厚増悪の抑制と血管恒常性維持に貢献していることを示している。傷害初期におけるNrf2の機能については、今後の課題であるが、現在までのところ順調に研究は進んでいるものと考える。虚血性心疾患の原因となる動脈硬化は、その発症と進展の様々な段階において酸化ストレスの影響が示唆されている。生体内には、酸化ストレスに対して鋭敏に応答し、各種抗酸化酵素の遺伝子発現を統合的に制御するNrf2/Keap1システムが存在することから、本課題は、動脈硬化進展に関与する一連の段階におけるNrf2/Keap1システムの役割解明を目的とした。前年度までに内膜肥厚中期においてNrf2/Keap1システムが、血管平滑筋細胞(VSMC)のアポトーシスを誘導することで過剰なVSMC増殖を抑制することを明らかにした。そこで最終年度である平成29年度は、内膜肥厚初期における血管傷害部位への単球/マクロファージの接着・遊走における役割について検討した。その結果、Nrf2-KOマウスにおいて、傷害初期(7日後)に血管傷害部へのマクロファージの接着・浸潤の有意な増加が見られた。そこでマクロファージの遊走におけるNrf2の役割を検討したところ、Nrf2-KOマクロファージでは、Monocyte chemoattractant protein-1刺激による抗酸化タンパク質の発現低下と遊走能亢進が認められた。以上の結果から、Nrf2システムは、血管傷害後のマクロファージの遊走に関与することで血管内膜肥厚を調節し、動脈硬化への進展を抑制していることが示唆された。本課題の遂行により、酸化ストレス応答因子であるNrf2/Keap1システムが、血管傷害後の単球/マクロファージの接着・遊走およびVSMCのアポトーシス誘導による過剰増殖抑制に関与することで血管内膜肥厚を調節し、動脈硬化への進展を抑制するという新規役割が明らかになった。これらの成果は、Nrf2を標的とした動脈硬化および虚血性心疾患の治療へと応用できるものと考えられる。酸化ストレスは、血管傷害後の内膜肥厚に関与し、動脈硬化の原因となる。本課題は、生体内において酸化ストレス防御の中心を担っているNrf2/Keap1システムによる血管内膜肥厚の抑制機構について検討を行った。その結果、血管傷害部位でNrf2の活性化と血管平滑筋細胞(VSMC)のアポトーシスが見られ、このVSMCアポトーシスは、Nrf2遺伝子欠損マウスで抑制された。
特発性側弯症の病因―遺伝的胸椎前弯・前側弯兎を用いて―

【目的】特発性側弯症の自然発症動物モデルである遺伝的胸椎前弯・前側弯兎(Lordoscoliotic Rabbit ; LSR)における脊柱変形とメラトニンおよびメラトニンレセプター(以下レセプター)との関連を明らかにすること。【従来の研究経過・研究成果】LSRの血中メラトニン値は変形進行期において正常群に比し有意に高値であった(P<0.05)。また血中メラトニン値と前弯および側弯角に相関関係はみられなかった。脊椎骨におけるレセプターmRNAの検索をRT-PCR法を用いて行ったところ4週齢の脊椎骨組織よりレセプターmRNAの発現が認められた。【対象と方法】脊椎構成要素におけるレセプターmRNAの発現の有無を観察し、LSRと正常群におけるレセプターmRNA発現量の比較を検討した。4週齢のLSR8匹を用いた。正常の日本白色家兎、同週齢を同数用いてコントロール群とした。LSRおよびコントロールより頂椎を含む脊椎骨および脊髄を摘出した。RNAを抽出し、それぞれの組織におけるmRNAの発現量をreal-time PCRを用いて比較検討した。【結果】脊椎骨および脊髄においてレセプターmRNAの発現が認められた。内部標準としてGAPDHを用いた定量的RT-PCRにおいて、LSRの脊椎骨および脊髄のレセプターmRNAの発現量は正常群と比較し有意差は認められなかった。【考察】レセプター機構の異常によるfeedback作用の可能性を確認するため、レセプターの量的異常の有無をRNAレベルにおいて検討した。脊椎骨および脊髄においてレセプターmRNAの発現量に差がみられなかった。このことより今後さらに椎間板および周囲靭帯を含めた組織の検索およびその他の異常(シグナル等)も検討する必要があると考える。【目的】LSRにおける脊柱変形とメラトニンおよびメラトニンレセプター(以下レセプター)との関連を明らかにすることであり、血中メラトニン値の測定および脊椎骨におけるレセプターのmPNAの検索を行なった。【対象と方法】1)変形進行期(420週齢)のLSR10羽に対し4週毎に血中メラトニン値の測定をPlA法にて行い、正常群と比較した。また同時期にX線撮影を行い、前弯および側弯の角度をCobb法により計測した。2)4週齢のLSRを屠殺後、頂推を含む脊椎骨を摘出した.PNAを抽出し、脊椎骨におけるレセプターのm-PNAの発現をRT-PCR法により検索した。【結果】1)LSRの血中メラトニン値は変形進行期において正常群に比し有意に高値であった(p<0.05)、また、血中メラトニン値と前弯および側弯角に相関関係はみられなかった。2)脊椎骨組織よりレセプターのmPNAの発現が認められた。【考察】LSRにおいて血中メラトニン値は正常群に比し有意に高く、メラトニンの過剰分泌、あるいはレセプター機構の異常によるfeedback作用が考えられた。脊椎骨にレセプターのmPNAの発現が確認できたことは、メラトニンが直接脊椎骨に作用する可能性が考えられた。今後、脊椎骨以外の脊柱構成組織におけるレセプターのmPNAの発現の有無およびLSRと正常群との発現量の比較を検討する必要があると考えている。

【従来の研究経過・研究成果】LSRの血中メラトニン値は変形進行期において正常群に比し有意に高値であった(P<0.05)。また血中メラトニン値と前弯および側弯角に相関関係はみられなかった。脊椎骨におけるレセプターmRNAの検索をRT-PCR法を用いて行ったところ4週齢の脊椎骨組織よりレセプターmRNAの発現が認められた。【対象と方法】脊椎構成要素におけるレセプターmRNAの発現の有無を観察し、LSRと正常群におけるレセプターmRNA発現量の比較を検討した。4週齢のLSR8匹を用いた。正常の日本白色家兎、同週齢を同数用いてコントロール群とした。LSRおよびコントロールより頂椎を含む脊椎骨および脊髄を摘出した。RNAを抽出し、それぞれの組織におけるmRNAの発現量をreal-time PCRを用いて比較検討した。【結果】脊椎骨および脊髄においてレセプターmRNAの発現が認められた。内部標準としてGAPDHを用いた定量的RT-PCRにおいて、LSRの脊椎骨および脊髄のレセプターmRNAの発現量は正常群と比較し有意差は認められなかった。【考察】レセプター機構の異常によるfeedback作用の可能性を確認するため、レセプターの量的異常の有無をRNAレベルにおいて検討した。脊椎骨および脊髄においてレセプターmRNAの発現量に差がみられなかったこのことより今後さらに椎間板および周囲靭帯を含めた組織の検索およびその他の異常(シグナル等)も検討する必要があると考える。
表皮角化細胞の増殖分化を制御する核タンパク質Ahedの分子機能の解明

Ahed (Attenuated hematopoietic development)は、血球の増殖・分化に重要な働きを担う遺伝子として同定された。我々は表皮におけるAhedの役割を明らかにする目的で、表皮特異的Ahed欠損マウスを作成した。結果として、Ahed欠損は、表皮角化細胞の増殖・分化に異常をきたすことを見いだした。しかしながら、Ahedの分子機能は依然不明であるため、これを明らかにすることを目的として研究を行う。
肢体不自由児施設における新たな家族支援プログラムの開発と評価

障害児を養育する家族の養育肯定感とその関連要因を実証的に明らかにすることを目的とし、75名の主養育者に質問紙調査を行った。その結果、養育肯定感を向上・維持していくことに関して、養育負担感の軽減とソーシャルサポートの確保に加えて、新たにエンパワメントの存在が示された。障害児の養育では専門的な知識や技術が要求される。そこで、専門職者が家族全体をエンパワーする支援が、養育肯定感を高めるために重要となる。昨年度に引き続き、文献を通じて、障がい児家族の実態とニードの把握を行った。対象となる障がい児家族を対象に、質問紙を通じて、サービスの利用状況を尋ねた。また、日ごろの養育で抱いている、サービス提供者への要望や意見を自由に記述してもらった(31名)。自由記述の内容を分類すると以下のとおりとなった。直接的にサービスの充実を求める回答が12件あった。そのうち、サービスの内容別でみると、医療的ケアを要する児に対するサービス(5件)、高校卒業後のサービス(3件)、急な対応をしてくれるサービス(2件)、レスパイトサービス(2件)、自宅近隣でのサービス(1件)が挙げられた(複数回答あり)。今後の状況に応じたサービスニーズに関しては、さらに活用しやすいサービス体制(1件)、養育者の加齢及び児の成長に伴なってケアが困難になったときにサービスを受けられること(2件)、養育者である対象者がいなくなったあとでも継続してサービスを受けられること(2件)が挙げられた。サービス提供の際に求めることとして、サービスに関して専門職者からの能動的な情報提供(3件)、行政・教育機関における専門職者(サービス提供に通じている人)の充実(1件)、迅速かつ簡便な手続き(1件)が挙げられた。サービス提供の結果として求めることとして、養育者自身が働ける環境(2件)、児へのケアによる寝不足の解消(1件)が挙げられた。その他のニーズとして、きょうだいへの支援(2件)、収入の多少にかかわらない平等な公費助成(2件)、障がい児に関しての周囲への開示方法(1件)、未就学児の養育実態把握(1件)、サービスやその情報量に関しての地域差の解消(1件)、サービス法制策定の際の重症児ケースへの考慮(1件)が挙げられた。今後は、これらのニーズを踏まえて、家族支援プログラムについて討議し、策定していく予定である。障がい児施設における家族支援の評価指標の1つとして、家族エンパワメントに注目し、家族エンパワメントの概念に関する文献レビューおよび、障がい児をもつ家族を対象にエンパワメントと諸関連概念を問う質問紙調査を行い、家族エンパワメントを実証的に検討した。前年度に引き続き、重症心身障がい児を養育する家族を対象に、家族エンパワメント及び養育肯定感とその関連要因を実証的に明らかにするべく、質問紙調査を行った。その結果、エンパワメントの関連要因として、児の睡眠問題・ライフイベント・暮らし向き・ソーシャルサポート認知が明らかになった。中でも、家族以外からのソーシャルサポート認知がもっともエンパワメントに寄与することが明らかになった。また、養育肯定感を向上・維持していくことに関して、養育負担感の軽減とソーシャルサポートの確保に加えて、新たにエンパワメントの存在が示された。今回は、肢体不自由児施設の改組と時期が重なってしまったため、家族支援プログラムの運用まで至らなかったものの、本研究の成果を活かして、家族支援の体制を築いていくことが十分可能と考える。生涯発達看護学家族支援プログラムの策定にあたり、対象施設の病棟の人員配置及び業務内容の改組があり、調整に時間がかかったため。当該年度は、対象施設における家族支援プログラムの過渡期にあたっていた。具体的には、入園期間を8週間から6週間に短縮し、訓練などの回数も減らしている現状があった。担当スタッフの異動もあった。そのため、当該年度は経過観察にとどめ、新プログラム検討は翌年度に繰り越すこととした。これまでの研究成果として明らかになった、対象家族のニーズと、病棟の実情を鑑みながら、スタッフとの討議をすすめ、家族支援プログラムの策定をすすめる。現行の家族支援プログラムの現状把握と問題点の抽出を行い、新たなプログラム案を作成する。対象施設の人員配置や改組のため、研究計画がやや遅れており、それに伴い、次年度使用額が生じている。今後の、研究推進に伴ない、家族支援プログラムの策定・実践を行う予定である。次年度使用額は、家族支援プログラム実施に関して使用する予定である。当該施設でのカンファレンスへの参加のための交通費、および面接・質問紙調査の実施費用に充てる予定である。また当該年度の成果発表(学会発表・論文化)のための費用に充てる予定である。
誘導電動機・速度センサレスベクトル制御系のロバスト化と低速域の特性改善

誘導電動機はその構造が簡単・堅牢であることから、インバータと組み合わせたベクトル制御誘導電動機駆動システムは従来用いられていた直流電動機可変速システムを凌駕した。しかし、ベクトル制御システムは電動機速度の検出を前提とするため、速度センサを取り付けられない用途、例えば悪環境下など、には用いることができない。したがって、速度センサを必要としないベクトル制御系が実用化されることが望まれている。誘導電動機のセンサレスベクトル制御では、電動機に印加する電圧と電流から速度を推定するため、電圧が低くなる低速域では、電圧の検出精度が相対的に悪化してくるため、速度推定精度が悪くなり、また電動機パラメータの誤差に対して敏感となる。本研究の目的は、電動機パラメータを適応同定し、パラメータ変動に対しロバストにすること、低速域での電圧制御精度を高め、可変速範囲を広げることである。本年度の研究成果として、電圧が低くなる低速域で問題となるのは電圧検出値に含まれるオフセットの影響が大きいことを明らかにし、その補償法を提案、実機実験により検証を行った。また、パラメータ変動に対しては一次抵抗に誤差がある場合、低速で回生運転中には安定性に影響があることを明らかにした。
軟体動物平滑筋Ca結合タンパク質MCBP-450の細胞内局在と収縮調節機構

ムラサキイガイ前足糸牽引筋(ABRM)形質膜由来のCa結合蛋白質(MCBP-450)の細胞内局在を明らかにする免疫電顕実験のために、抗体作製用に形質膜からMCBP-450の単離を試みた。Yamanobe and Sugi(Biochim. Biophys. Acta1149:166-174,1993)の方法により、SDS-PAGEで分子量450kDa相当のバンドを示す蛋白質分画を得た。この分画は、Ca指示薬quin2(1mM)の処理で蛍光を発することから、分画内にはMCBP-450が含まれると考えられた。しかし、電気泳動から推定される450kDaの蛋白質収量は直接抗体作製のための抗原として用いるには著しく少なく、合成ペプチドを抗原とする目的で蛋白質のアミノ酸配列を解析するにも十分な量ではなかった。透析後、SDS-PAGEでは450kDaのバンドは消失し、代わりに高濃度で100kDa相当のバンドが認められた。この蛋白質は450kDaの蛋白質の分解産物である可能性が考えられたので、この蛋白質の一部ペプチドについてアミノ酸配列を解析し、12残基までの配列を確定した。既知の蛋白質のアミノ酸配列と比較検討した結果、このアミノ酸配列はα-actininの内部配列と高い相同性を示した。しかし、単離の各段階で示された結果から、この蛋白質がα-actininであるとは考え難く、むしろ、MCBP-450の分子内にα-actininと良く似たdomainが含まれている可能性を示唆していると考える方が妥当である。一方、免疫電顕実験の準備として進めていたABRMにおけるCa-結合蛋白質calsequestrinの細胞内分布の研究では、筋小胞体内にcalsequestrinが局在することを明らかにした。今後、MCBP-450の単離・精製法を改善し、当初の研究目的を達成するために研究を継続する予定である。平成12年度の目標は、ムラサキイガイ前足糸牽引筋(ABRM)の形質膜に由来するCa結合タンパク質(MCBP-450)の細胞内局在様式を明確にするための免疫電顕実験の最初の段階として、抗体精製用に形質膜からMCBP-450を単離することであった。補助金の交付内定通知受領後、Yamanobe and Sugi(Biochim.Biophys.Acta 1149:166-174,1993)の方法に従ってMCBP-450の単離を始めた。単離作業の各回毎に10kgのムラサキイガイからABRMを摘出し、遠心分画法により形質膜画分をとり、Sephacryl S-300カラムおよびBond Elut C18カラムで精製し、最後にMonoQ H5/5カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーによりおよそ0.15mgのタンパク質を得た。本年度内の6回の単離作業で1mg弱のタンパク質が得られたが、製薬会社に委託して抗体を作製するには2mg強の抗原が必要であり、現在なお単離作業を継続している。なお、各単離作業毎のタンパク質収量は前述の論文から予想された量の1/3程度と少なかったため、カラムの変更も含め、単離過程の改善を検討中である。また、ABRMと対になっている後足糸牽引筋(PBRM)もMCBP-450をもつ可能性は高く、同等であれば単離のための生筋試料は倍増するので、並行して、PBRMの筋収縮特性、微細構造観察および細胞内Ca局在に関する電顕細胞化学を始めている。

一方、MCBP-450以外のCa結合タンパク質がABRMの形質膜に局在するか否かについて検討するために、市販のカルモデュリン抗体を入手し、ホルムアルデヒド固定-ロウィクリル超低温紫外線重合樹脂包埋した静止時のABRMについて免疫電顕を試みており、結果について現在解析中である。ムラサキイガイ前足糸牽引筋(ABRM)形質膜に由来するCa結合蛋白質(MCBP-450)の細胞内局在様式を明らかにする免疫電顕実験のために、平成12年度に、抗体作製用に形質膜からMCBP-450を単離することを始めた。しかし、抗体作製に十分な量の蛋白質が得られなかったため、平成13年度も引き続きMCBP-450の単離を行った。Yamanobe and Sugi (Biochim. Biophys. Acta 1149:166-174,1993)の方法に従い、90kg(各回毎に10kg)のムラサキイガイからABRMを摘出し、遠心分画法により形質膜画分をとり、Sephacryl S-300カラムおよびBond Elute C18カラムで精製し、最後にMonoQ H5/5カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーにより蛋白質分画を得た。前年度には蛋白質分画の定性を行っていなかったので、本年度は各分画をSDS-PAGEにかけたところ、特定の分画において分子量450kDa相当のバンドが得られた。この分画に1mMのCaCl_2を加えた後、Ca指示薬のquin2 (1mM)を加え波長365nmの紫外線で照射したところ分画は蛍光を発し、分画内に含まれる蛋白質はCa-結合蛋白質のMCBP-450であることが確認された。しかし、電気泳動から推定される蛋白質収量は前述の論文から予想された量より著しく少なく、現在、昨年度単離した分を含めて定量作業中で、結果次第で、なお、単離作業の継続を必要とするかもしれない。免疫電顕実行準備として、本年度は市販のCa-結合蛋白質calsequestrinの抗体により免疫電顕を試みており、結果について現在解析中である。ムラサキイガイ前足糸牽引筋(ABRM)形質膜由来のCa結合蛋白質(MCBP-450)の細胞内局在を明らかにする免疫電顕実験のために、抗体作製用に形質膜からMCBP-450の単離を試みた。昨年までに、Yamanobe and Sugi(Biochim.Biophys.Acta 1149:166-174,1993)の方法により、SDS-PAGEで分子量450kDa相当のバンドを示す蛋白質分画を得た。この分画は、Ca指示薬quin2(1mM)の処理で蛍光を発することから、分画内にはMCBP-450が含まれると考えられた。しかし、電気泳動から推定される450kDaの蛋白質収量は直接抗体作製のための抗原として用いるには著しく少なく、合成ペプチドを抗原とする目的で蛋白質のアミノ酸配列を解析するにも十分な量ではないことが判明した。一方、SDS-PAGEでは、450kDaの蛋白質が含まれるとされる分画には必ず高濃度で100kDa相当のバンドが認められた。この蛋白質は450kDaの蛋白質の分解産物である可能性が考えられたので、この蛋白質のN-末端についてアミノ酸配列を解析し、12残基までの配列を確定した。このアミノ酸配列について、既知の蛋白質のアミノ酸配列と比較検討した結果、α-actinin内部配列と高い相同性を示した。この蛋白質が-αactininであるとすれば、本研究での蛋白質単離法には問題があると考えられる。
新規ＮＡＳＨ動物モデルを用いた肝再生機構の解明

日本においても近年、生活様式の欧米化から非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)の患者が増加しており、社会的にも問題となっている。本研究では新規のNASH動物モデルを用いて、正常肝とNASH肝の再生メカニズムの違いを明らかにすることを目的とした。二種類の新規NASHモデルマウス候補を長期にわたり検討した結果、野生型マウスへのコリン欠乏アミノ酸制限食食餌モデルがNASHモデルとして妥当であることが示された。このNASHモデルマウスを用いて70%肝切除を施行したところ正常肝と比較しNASH肝では顕著に肝再生が障害され、新たな血球細胞の関与も示唆された。日本においても近年、生活様式の欧米化に伴うメタボリックシンドローム患者の増加で、飲酒歴のない脂肪化を伴う慢性肝疾患(NAFLD)が注目を浴びるようになった。NAFLDは、単純性脂肪肝と非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)に大別されるが、NASHはその組織学的形態も単純性脂肪肝と大きく異なり最終的に肝硬変や肝がんへと進行する可能性も高い。NASH肝は正常肝に比べて肝再生能が劣ることが臨床的な知見からは示唆されているが、その機序に関しては未だ不明な点が多い。そこで、本研究では新規のNASH動物モデルを用いて、正常肝とNASH肝の再生メカニズムの違いを明らかにすることを目的とした。二種類の新規NASHモデルマウス候補を検討した結果、OSMレセプターノックアウトマウスに対するコリン欠乏食負荷モデルは、系として安定しないことが分かった。一方、野生型マウスへのコリン欠乏アミノ酸制限食食餌モデルは、長期にわたる解析の結果、組織学的変化からNASHモデルとして妥当であると考えられた。このNASHモデルマウスに対し70%肝切除を施行したところ、正常肝と比較しNASH肝では顕著に肝再生が障害されていた。その要因の一つとして血球系細胞に着目してFACS解析をおこなったところ、新たな分画において正常肝とNASH肝に差異があることを見出した。我が国でも生活様式の欧米化にともない肥満・糖尿病・高血圧・高脂血症などのいわゆるメタボリックシンドロームの患者数が激増している。そして飲酒歴のない脂肪化を伴う慢性肝疾患が増加していることが近年注目されるようになった。事実メタボリックシンドローム患者の約半数に非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)が認められる。NAFLDは単純性脂肪肝と非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)に大別される。単純性脂肪肝は、病態も進行せず予後も良好と言われる。一方、NASHはその組織学的形態も単純性脂肪肝と大きく異なり最終的に肝硬変や肝がんへと進行する可能性も高く予後も不良である。NASH患者数は、今後ますます急増していくことが見込まれる。治療法および対処法の開発のためにも機序の早期解明が求められているNASH研究だが、そのためには動物モデルが不可欠だ。しかしながら現在のところヒトNASHの病態を正確に反映したNASH動物モデルは存在しない。本研究代表者の所属する研究室ではOSMレセプターノックアウトマウスに対するコリン欠乏食負荷モデルを新たに確立した。本研究課題では、はじめにNASH動物モデルとしての妥当性について更なる評価および長期観察を行った。OSMレセプターノックアウトマウスに対するコリン欠乏食負荷モデルは、非常に個体差が激しく、系としては安定しないことが判明した。そこで、新たに別のNASHマウスモデルの探索および確立を行った。本研究代表者の所属する研究室で新たに確立したOSMレセプターノックアウトマウスに対するコリン欠乏食負荷モデルでは長期観察ならびに詳細な解析を加えたところNASH動物モデルとしての妥当性が不十分であると考えられた。そこで、別のNASHモデルの探索に努めた。様々なマウスモデルを検討した結果、最適なモデルを確立することができた。本研究課題における新たなNASHモデルの確立の重要性および意義は非常に大きく、この点が達成度に直結した。NASH肝は、正常肝に比べ再生能力が劣ると言われる。これまで、正常肝における肝再生に着目した研究は多数報告されているが、NASH肝における肝再生に関する知見はほとんどない。本研究課題では、再度新たに確立したNASHモデルを用いてNASH肝における肝再生の機序を明らかにすることを目指す。また個々の肝細胞の再生時の動態に焦点を当てた研究はこれまでないため、NASHの各病態における肝細胞の肥大や分裂能力の違いについても検討を加える。該当なし
拡張フラクショナルビュー方式立体表示画像のネット配信

特殊なメガネをかけずに水平方向だけでなく垂直方向にも視差が得られるインテグラルフォトグラフィの一種である拡張フラクショナルビュー方式は,液晶ディスプレイのドットピッチにかかわらず既製フライアイレンズを使用できるので、3D映像の安価なネット配信が可能になる。本研究では、サーバー側における実写やCGによる3D映像の制作と、クライアント側における多彩なディスプレイを用いた高品質な立体表示に必要な種々の技術を提案し、実験によりその有効性を示した。本研究は、水平・垂直方向に視差を生じるインテグラルフォトグラフィの一種で、既製のフライアイレンズとフラットパネルディスプレイ(FPD)を自由に組み合わせられるように我々が改良した「拡張フラクショナルビュー方式(EFV方式)」の立体画像のネット配信を行うことを目標としている。EFV方式の立体表示用画像の作製法は実写による方法とCGを用いる方法とがあるが、その両方に関し研究した。まず前者を対象とし、民生用HDデジタルビデオカメラの前に大型凸レンズと8×8画素のフライアイレンズを置いて撮影することによって、動画のインテグラルフォトグラフィを実現するシステムを構築した。撮影によって得られたHDデジタルビデオ信号をPCに送り、連番BMP画像に変換した後、我々が開発したプログラムでEFV方式のIP画像を合成し、得られたIP画像を結合して動画にし、EFV方式のディスプレイに表示したところ、良好な立体像が得られた。この方式はオフラインの処理が必要ではあるが、ビデオカメラ自体には手を加えないので、すぐにでも安価に実現できる利点がある。この成果は5月にドイツのポツダムで開催された3DTVコンファレンス2009で発表した。次に立体画像の配信技術を確立する必要があるが、その準備として、既存のweb3Dのデータやブラウザには全く手を加えず、クライアント側の処理のみによってパララックスバリア方式の立体表示を行う方式を提案し、実験システムを構築し、その成果を8月にニューオリンズで開催されたSIGGRAPH2009でポスター発表した。さらに、急速に実用化が進んでいる電子ペーパーは、新しいFPDという点でも新しい通信メディアという点でも注目されているが、それとFPDを選ばない利点を有するEFV方式を組み合わせた、新しい立体表示方式を提案し、実験で動作を確認し、その成果を9月にケンタッキー州ルイビルで開催されたNIP25で発表した。本研究は、特別なメガネをかけることなく水平・垂直方向に視差を生じる立体画像表示方式であるインテグラルフォトグラフィの一種で、既製のフライアイレンズとフラットパネルディスプレイ(FPD)を自由に組み合わせられるように我々が改良した「拡張フラクショナルビュー方式(EFV方式)」の立体画像のネット配信を行うことを目標としている。そのコンテンツである立体表示用画像の作成法としてはCGによる方法と実写による方法がある。CGによる方法については、前年度に、デジタルフォトフレームにCGアニメーションを表示すること迄はできていたが、本年度は、より解像度が高いノートPCのLCDを用いることで、画質を向上させることができたので、これをSID2010で発表した。さらに、CGのレンダリングを、前景のキャラクタと背景とを別々に行い、後からそれらを合成することにより、全体的なレンダリング時間を短縮するクロマキー方式を開発し、それをSIGGRAPH 2010で発表した。また従来はCG制作に有償のアプリケーションを使用していたが、それでは学生が自宅で自習するのに不都合なことがあるので、フリーソフトでありながら高機能なBlenderを使用できるようにし,それをICGG2010で発表した。一方、ネット配信の形態にはオンデマンド配信とライブ配信がある。撮像系については、民生用HDデジタルビデオカメラの前に大型凸レンズと8×8画素のフライアイレンズを置いて撮影する方式を構築済みであったが、EFV方式のIP画像の合成処理に時間がかかるため実時間ではできず、このためオンデマンド配信には適用可能でもライブ配信には適用できなかった。そこで当該年度は、合成処理プログラムを見直して処理速度を向上させることで実時間処理を可能とし、その成果をSIGGRAPH ASIAで発表した。さらに、前年度に、紙の良さを併せ持つ書き換え可能なディスプレイである電子ペーパーでEFV方式で立体表示する方式を開発したが、その場合の画像はモノクロであった。当該年度には、カラー電子ペーパーを用いることで、カラーの立体表示が可能となったので、その成果をNIP26で発表した。平成23年度は最終年度であるので、モアレの改善と、ネット配信用の撮像系の検討を、主たる研究目標に設定した。モアレは、本来表示すべき立体像以外に、目障りな色のついた縞模様が現れるものであり、その原因は、液晶ディスプレイ(LCD)のRGBのサブピクセルと、その上に重ねられたフライアイレンズの微小な凸レンズとが干渉することによる。