hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エージェントとの対話に基づく英語学習システムの開発

本研究では,日本人英語学習者がエージェント(CGキャラクタおよびロボット)と対話を行うことにより,英会話のコミュニケーション能力を高めるためのシステム開発を行った.まず,英語による音声対話・指差しによる場所の共有・人追従による室内移動などの能力を持った移動ロボットを開発した.また,誤りを含んだ日本人英語学習者の音声を,誤りも含めて正確に認識するためのアルゴリズムを開発した.さらに,CGキャラクタとの英会話練習において,適切な応答タイミングを習得するための手法を開発した.今年度は,ARロボットを用いた英会話システムの実現を主に行った.実ロボットとほぼ同じ形状のロボットをCGによって作成し,AR-Toolkitを用いて表示した上で,そのロボットと仮想的に英会話を行うシステムをまず作成した.次に,英会話で重要となる会話の「間」,すなわち交代潜時の制御を行った.これを実現することで,より人間同士の会話に近いタイミングでARロボットとの会話が可能になる.実現手段としては,ARロボットの発話が終了してから人間がそれに答えるまでの間に,ロボットが「待ち」の映像表現を行う(タイムプレッシャー)方法を開発した.今回試したのは,ロボットの色がしたから赤に変わっていくという方法である.実験の結果,タイムプレッシャー表現を導入した方が交代潜時が短くなり,より人間同士の会話に近づくという結果が得られた.また,実空間を人間とロボットで共有しながら対話をすることが本研究のもう一つの目標であるため,ロボットと人間が「指さし」によって物体の位置を共有する方法について検討を行った.指さし認識の研究は数多いが,ロボットの指さしを人間がどれだけ理解するかを調べた研究はない.そこで本研究では,人間の指さしをKinectによって認識するだけでなく,ロボットの指さしを人間がどの程度認識するのかについての調査を行った.その結果,ロボットから見た左右方向の精度は高いが,前後方向の精度は低く,指さしによって距離を正確に指示することは難しいという知見が得られた.本研究では,日本人英語学習者がエージェント(CGキャラクタおよびロボット)と対話を行うことにより,英会話のコミュニケーション能力を高めるためのシステム開発を行った.まず,英語による音声対話・指差しによる場所の共有・人追従による室内移動などの能力を持った移動ロボットを開発した.また,誤りを含んだ日本人英語学習者の音声を,誤りも含めて正確に認識するためのアルゴリズムを開発した.さらに,CGキャラクタとの英会話練習において,適切な応答タイミングを習得するための手法を開発した.まず、コンピュータと人間が英語で対話しつつ、その中の文法誤りの検出ができるシステムを作成した。対話についてはQAデータベースを使った事例ベースの対話システムを採用し、英会話教材を基にデータベースを開発した。このとき、複数のデータベースを組み合わせてシステムの開発を容易にするため、入力発話がどのデータベースに属する発話なのか、またどのデータベースで処理すべきかわからない曖昧な発話なのかどうかを識別する手法を開発した。また、音響モデルは日本人の発話した英語音声から学習を行った。文法的に誤った文の認識のため、誤りルールによって文法誤りを含む分を生成し、そこからn-gramを学習する方法を利用した。本格的なシステム評価はこれからであるが、日本人被験者数名による対話実験を行っている。次に、対話パートナーとなるロボットの製作を行った。このロボットは学習者とマルチモーダルな対話を行う必要があるため、レーザ測距計(LRF)を用いた人間の認識と人間の歩行への追従、Kinectを用いた人間の指さし動作の理解を実装した。歩行追従動作では、1台のLRFからの計測結果だけを使い、ヒューリスティックな手法によって安定した追従動作を行う方法を開発した。指さし動作理解では、Kinectによる計測結果から計算した指さし位置と実際の指さし位置との誤差を計測する実験を行った。さらに、ロボットの動作によって人間の発話タイミングを調整する手法を開発し、基礎的な実験を行った。本研究では,日本人英語学習者がエージェント(CGキャラクタおよびロボット)と対話を行うことにより,英会話のコミュニケーション能力を高めるためのシステム開発を行った.全体の研究実績としては,英語による音声対話・指差しによる場所の共有・人追従による室内移動などの能力を持った移動ロボットを開発した.また,誤りを含んだ日本人英語学習者の音声を,誤りも含めて正確に認識するためのアルゴリズムを開発した.さらに,CGキャラクタとの英会話練習において,適切な応答タイミングを習得するための手法を開発した.これらのうち,26年度には,主に適切な応答タイミングを習得するための練習システムの開発及び効果検証を行った.本研究では,CGキャラクタの表示を時間的に変化させることによって,学習者に応答タイミングの手がかりを与え,適切な応答タイミングを習得するための手法を開発した.本研究ではこれを「タイムプレッシャー表現」と呼ぶ.対話における発話のタイミング,特に話者が交代するときの発話タイミングについては多くの研究があり,人間同士の対話においては発話の韻律や語彙などによって制御されていることが知られている.これらの知見をCGキャラクタの振る舞いに実装することもあり得るが,人間と必ずしも似ていないキャラクタや合成音声によってどの程度人間と同じ応答タイミング制御が可能なのかは明らかではない.本研究では,CGキャラクタが人間よりも「マンガ的」であることを生かし,より人工的な表現によって,学習者の応答タイミングを制御することを目指した.提案システムによって学習者の応答タイミングが適切な値になるのかどうかを調べた.その結果,従来のCGキャラクタとの対話に比べて,応答のための「間」が短くなり,より自然な応答ができていることがわかった.音声言語処理

昨年度当初に立てた計画に従い,ARロボットの作成とそれを用いた英会話システムの開発を行った.さらに,指さしを使った人間機械間コミュニケーションの基礎実験を行っており,当初の計画が順調に遂行されている.最終年度に向けた実ロボットの作成はやや遅れているが,26年度中には確実な遂行が見込まれる.当初の計画では、24年度に「音声対話部の製作」と「ARロボットの開発」の2点を行う予定であった。音声対話部はおおむね予定通り開発できており、実際の会話練習を行って評価ができるところまで開発を終えている。ロボットに関しては当初の予定と順番が異なり、25年度に行う予定であった実ロボット作成を前倒しで行っている。その代わりにARロボットの開発が遅れているので、25年度には実ロボットのさらなる作成と併せてARロボットの開発を行っていく。今年度は,これまで作成した実ロボットを改良した上で,ARロボットおよび音声対話システムを組み合わせ,総合的な音声対話による英会話システムを作成する.英会話を行う環境の考慮を行いつつ,最終的な実験を行う予定である.今年度は、昨年度不十分であったARロボットの作成と同時に、ロボットと音声対話システムを合わせて動作させる部分を集中的に行っていく予定である。まず、会話タスクを決め、それに合った音声対話システムを作成する。今回のシステムはシステム内で閉じるだけでなく、外部の物体を参照しながら会話を行うのが特徴であるから、どのような環境で英会話練習を行うのかについての基礎的な検討も行う。25年度は,旅費の他にARモデル作成,実験遂行および実ロボット改良経費が主であったが、予定よりも実ロボット改良にかかる物品費が少なかったために次年度使用額が生じた.次年度使用額は,実ロボット改良および実験を遂行するための経費として,平成26年度請求額とあわせて,平成26年度の研究遂行に使用する予定である.次年度使用額は研究計画変更(24年度にARロボットを開発する予定であったものをは25年度に延期)によって生じたものであり、延期したARロボット開発に必要な経費として平成25年度請求額と併せて使用する予定である。平成25年度の備品・消耗品についてはARロボットおよび実ロボット製作費がほとんどであり、ヘッドマウントディスプレイおよび現在作成済みのロボットを強化するための部品の購入のみになる。旅費として、国内学会での研究発表が6回、国際学会での発表が1回程度を使用する予定である。
サハラ以南アフリカ地域における都市部高齢者の課題と政策研究

アフリカ地域では、感染症や低栄養の問題が改善される一方、高齢者の数も急速に増えつつあるが、殆どのアフリカ諸国では高齢者に対する社会保障・社会福祉対策は手が付けられていない。本研究では、アフリカの伝統的な部族・大家族制度から離れて生活している都市居住民が地域住民団体(CBO)やNGO等による「共助」をふまえた、地域に根ざした「公助」と「共助」を活用した「持続可能な高齢者政策」がアフリカの都市部の貧困地域(スラム)において実施可能かどうか、ケニアとザンビアを例に取り、アフリカ諸国の都市居住高齢者の実態(家族形態・収入・死因・健康寿命他)を明らかにして必要な政策を探索する。
ノトアミド類の生合成経路と生合成マシナリーの解明

私たちは、能登半島で採集したAspergillus protuberusとハワイのキノコから単離したA. amoenusにおいて、プレニル化インドールアルカロイドであるnotoamides Bとstephacidin Aの鏡像異性体が生産されていることを既に明らかにしている。鏡像異性体はDiels-Alderaseの関与により生合成されていると考えられるので、それら真菌の生合成遺伝子クラスターを解析したところ、notoamideの生合成に関与している遺伝子の相同性は71%であった。そこで、推定される生合成前駆体を用いた取り込み実験に加えて、発現させた酵素を用いた変換実験を行ない、鏡像異性体の生合成機構の解明を行った。以前から、2種の真菌においてversicolamide Bについては同じ(+)-体を生合成していることが不思議に思われていたが、最近A. amoenusの菌体から、versicolamide Bの前駆体である6-epi-stephacidin Aの(+)-体と(-)-体が1:2.3の割合で得られた。この結果は、A. amoenusでは6-epi-stephacidin Aの両鏡像異性体が生合成されていることを示唆している。そして、A. amoenusではnotoamide Sから(-)-notoamide Tを経てexo体である(-)-stephacidin Aと(+)-notoamide Bが生成するが、endo体に関しては6-epi-notoamide Tの鏡像異性体の両方が生成し、ピラン環が形成された後(+)-6-epi-stephacidin Aからピナコール転位が進行して(+)-versicolamide Bが生成するが、その一方で、(-)-6-epi-stephacidin Aから先の反応は進行しないことを示しているといえる。すなわち、(+)-6-epi-stephacidin Aに対する酵素は存在するが、その鏡像異性体に対する酵素は存在していないと考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究代表者らは、2種のAspergillus属真菌からインドールアルカロイドであるstephacidine Aとnotoamide Bの鏡像異性体を単離した。それら化合物は分子内Diels-Alder反応により生合成されたと考えられるので、その生合成機構に関する研究を行っている。2種の真菌にはそれぞれ異なるエナンチオ選択性を有するDiels-Alderaseが存在すると推定している。Diels-Alder反応の過程を明らかにするため、前駆体と推定される同位体ラベル化化合物を合成し、菌とともに最小培地に添加し生成する代謝産物の構造を調べている。平成25年度には、推定前駆体と考えられる6-epi-notoamide Tの同位体ラベル体(ラセミ体)を菌の培養液に添加し、生成する代謝産物構造を調べた。その結果、期待していたDiels-Alder反応により生成する化合物は得られなかったが、新規化合物を含む8種類の代謝産物を得ることができた。そして、興味深いことにいずれもラセミ体であった。この結果は、菌が本来の代謝産物とは異なる鏡像異性体も全く区別することなく代謝したことを示している。したがって、6-epi-notoamide Tよりも下流の代謝経路は、基質に依存していると考えられる。また、6-epi-notoamide Tの添加によって通常の培養では得られなかった化合物が新たに得られたことは、化合物の添加により休眠していた遺伝子が発現して新たな生合成が進行したことを示唆している。本研究において、Diels-Alder反応によって生合成された鏡像異性体の生合成経路と生合成マシナリーを解明することは学術的に非常に高い価値があり、かつ、独創的な研究といえる。さらに本研究の成果は、複雑な骨格を一気に構築できる優れた酵素の設計に役立ち、産業界にも貢献できると期待される。そして、A. amoenusではnotoamide Sから(-)-notoamide Tを経てexo体である(-)-stephacidin Aと(+)-notoamide Bが生成するが、endo体に関しては6-epi-notoamide Tの鏡像異性体の両方が生成し、ピラン環が形成された後(+)-6-epi-

stephacidin Aからピナコール転位が進行して(+)-versicolamide Bが生成するが、その一方で、(-)-6-epi-stephacidin Aから先の反応は進行しないことを示しているといえる。すなわち、(+)-6-epi-stephacidin Aに対する酵素は存在するが、その鏡像異性体に対する酵素は存在していないと考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は、鏡像異性体を生合成している能登半島とハワイの菌において、着目しているアルカロイドの生産性に違いがあることを明らかにした。すなわち、ハワイの菌は液体培地でもアルカロイドを大量に生合成するが、能登半島の菌は液体培地ではあまりアルカロイドを生合成せず、寒天培地や米培地などの固体培地上で大量に生産することが分かった。これまで、菌による推定前駆体の変換実験は、両方の菌とも液体培地で行っていた。ハワイの菌ではDiels-Alder反応による代謝産物が得られるが、能登半島の菌では得られなかった原因は、この培地の性状による可能性がある。今後、この結果を踏まえ、能登半島の菌において固体培地を用いて前駆体の変換実験を行うことにより、Diels-Alder反応による代謝産物が得られるのではないかと期待している。平成25年度の研究により、培地の性状と代謝産物との関連を明らかにすることができた。今後は、能登半島の菌に対して、液体培地ではなく固体培地を用いてDiels-Alder反応の基質と考えられるnotoamide S, notoamide Tおよび6-epi-notoamide Tの変換実験を行い、代謝産物としてstephacidine Aやnotoamide Bが生合成されるかどうか調べる。その後、反応を司る酵素の実体を明らかにする。
糖尿病性多発神経障害におけるinsulin-Notch連関を介した再生機構の意義

糖尿病性多発神経障害(diabetic polyneuropathy; DPN)は高頻度な糖尿病合併症であるが、有効な治療法は未確立であり、さらなる機序解明が必要な状況である。本研究では、末梢神経系の再生・恒常性維持機構がDPNの病態形成に関与するかを解明することを目的としている。具体的には、2型糖尿病におけるinsulin signaling異常と神経幹細胞/前駆細胞(NSC/NPC)の維持経路であるNotch signalingの相互作用に注目して、「insulin-Notch連関を介して末梢神経系NSC/NPCが早期に増殖・分化し枯渇することが、DPNの発症機序である。」との仮説の下、実験を行ってきた。その結果、末梢神経系NSC/NPCの分布を明らかにし、また、糖尿病マウスの末梢神経系でinsulin signaling亢進及びNotch signaling抑制を確認し、さらにNSC/NPCが早期に減少することも確認した。実験結果に頑健性を持たせるため、昨年度は末梢神経系特異的遺伝子改変マウス(insulin-Notch signaling欠損あるいは亢進モデル)を作成し、末梢神経障害の進展を評価し、さらに、そのDPNとの類似性を明らかにしつつある。末梢神経系特異的遺伝子改変マウス(insulin-Notchsignaling欠損あるいは亢進モデル)を作成し、末梢神経障害の進展を評価できた。本研究で明らかとなったマウス表現型を説明しうる分子機序の解明を行う。
変異クラスII分子発現による抗腫瘍T細胞免疫応答の誘導

M12.C3細胞にA<k/β>/A<k/α>分子を発現させたトランスフェクタント及び,そのクラスII分子変異株を得て,これらを刺激細胞としたMLRを行なった.その結果,A_β59番目のGlu-Asp置換による変異でアロ抗原刺激能が強く亢進することが明らかになった.A_β64番目のGln-Pro,Glu-Arg,A_β70番目のArg-Gln置換では親株と変化がなかった.さらに多種類の機能的変異株を得るために以下の様な実験を行なった.M12.C3リンフォーマ細胞にA<z/β>遺伝子(pCEXVA<z/β>)を遺伝子導入し,トランスフェクタントTA<z/β>を作成した.導入したA<z/β>遺伝子の発現(M12.C3の内因性のA<d/α>と会合してA<z/β>/A<d/α>クラスII分子を形成)を2次元電気泳動解析,フローサイトメトリー解析にて確認した.また,このA<z/β>/A<d/α>分子に反応するT細胞クローンをB/WF1マウスから作成した.突然変異誘導体(EMS)を用いてTA<z/β>トランスフェクタント細胞から変異細胞株を作成した.そのトランスフェクタント細胞の抗原提供能力およびクラスII分子の発現を,T細胞クローンおよびモノクローナル抗体を用いて解析した.その結果,(1)クラスII分子発現のない細胞,(2)クラスII分子発現は正常であるがT細胞刺激能のない細胞,(3)クラスII分子発現は正常であるが,T細胞刺激能が亢進している細胞等の変異株が得られた.これらの細胞のクラスII分子の変異部位とその塩基配列ならびに自己およびアロT細胞に対する刺激能を検討中である.M12.C3細胞にA<k/β>/A<k/α>分子を発現させたトランスフェクタント及び,そのクラスII分子変異株を得て,これらを刺激細胞としたMLRを行なった.その結果,A_β59番目のGlu-Asp置換による変異でアロ抗原刺激能が強く亢進することが明らかになった.A_β64番目のGln-Pro,Glu-Arg,A_β70番目のArg-Gln置換では親株と変化がなかった.さらに多種類の機能的変異株を得るために以下の様な実験を行なった.M12.C3リンフォーマ細胞にA<z/β>遺伝子(pCEXVA<z/β>)を遺伝子導入し,トランスフェクタントTA<z/β>を作成した.導入したA<z/β>遺伝子の発現(M12.C3の内因性のA<d/α>と会合してA<z/β>/A<d/α>クラスII分子を形成)を2次元電気泳動解析,フローサイトメトリー解析にて確認した.また,このA<z/β>/A<d/α>分子に反応するT細胞クローンをB/WF1マウスから作成した.突然変異誘導体(EMS)を用いてTA<z/β>トランスフェクタント細胞から変異細胞株を作成した.そのトランスフェクタント細胞の抗原提供能力およびクラスII分子の発現を,T細胞クローンおよびモノクローナル抗体を用いて解析した.その結果,(1)クラスII分子発現のない細胞,(2)クラスII分子発現は正常であるがT細胞刺激能のない細胞,(3)クラスII分子発現は正常であるが,T細胞刺激能が亢進している細胞等の変異株が得られた.これらの細胞のクラスII分子の変異部位とその塩基配列ならびに自己およびアロT細胞に対する刺激能を検討中である.
第二言語としての日本語におけるオノマトペの意味拡張による習得の検証

日本語を母語とする幼児は,音と動作を関連づけるプロセスを経てオノマトペを習得するといわれている。ところが,外国語としての日本語を学ぶ場合は,音との関連性がないまま学習するため,このプロセスを経ることなくオノマトペの習得が進む可能性がある。本科研では,中国人日本語学習者の意味理解テストのデータに基づいて,日本語母語話者と同じような意味拡張のプロセスで日本語学習者もオノマトペを習得していないことを,構造方程式モデリング(SEM)の方法で検証した。具体的には,直列の擬音語から擬態語へという習得の因果関係はなく,語彙知識が擬音語と擬態語の習得に別々に寄与していることを実証した。同様に,中国人日本語学習者に触覚オノマトペの意味理解テストを行い,触覚から触覚以外への意味拡張,すなわち「具象的な意味から抽象的な意味への意味拡張」による日本語オノマトペを連続的に習得しているかどうかをSEMの統計手法で検討した。その結果,中国人日本語学習者は,同一のオノマトペの触覚と抽象的な意味を別々に習得していることを実証した。さらに,オノマトペは,サ行変格活用のスルを付加して動詞として,また他の動詞を修飾する副詞としても機能する。日本語母語話者は,まずは動詞を習得してから副詞を習得するという順序があるといわれている。これは統語習得の観点からみた考察である。この点についても,中国人日本語学習者が,日本語母語話者と同じような習得のプロセスを経るかどうかを意味理解テストで検証した。その結果,日本語母語話者のようなスル動詞から副詞への品詞転換による習得という連続性はみられず,擬音語と擬態語の品詞習得では,副詞としての使用のほうがスル動詞よりもより良く習得された。さらに,「擬音語>擬態語>擬情語」の順でオノマトペの副詞としての使用をよりよく習得しており,オノマトペの習得には語彙的類像性の影響がみられた。中国人日本語学習者では,日本語母語話者のような擬音・擬態両用のオノマトペおよび触覚の多義オノマトペの基本義と拡張義の習得という連続的な順序性がないことを実証した。多義オノマトペの語義を個別に習得した結果,同一のオノマトペのそれぞれの意味が意味ネットワークの形式ではなく,分散的にメンタル・レキシコンに記録されていると予想される。SEMによる因果関係についての解析結果,語彙力とオノマトペの習得には有意な因果関係がみられた。語彙知識の増加とともに,オノマトペの知識も蓄積されてきたことが示唆された。日本語学習者の擬音語と擬態語の習得に影響する主要因が異なることから,音象徴への感受性によりオノマトペを感覚的に習得する可能性は低く,むしろ一般語彙のように習得していると考えられ,「一般語彙としての日本語オノマトペの習得」という仮説を支持した。これらの研究は,(1)「中国人日本語学習者による擬音語と擬態語の習得に影響する要因」『中国語話者のための日本語教育研究』(2018年,9号, 35から51ページ)および(2)「『触覚から触覚以外へ』の意味拡張によるオノマトペの習得の連続性に関する検討」『第二言語としての日本語の習得研究』(2018年,21号, 7から24ページ)に掲載された。また,日本語母語話者は,オノマトペの統語習得プロセスはスル動詞から副詞へと品詞転換しているのに対して,中国人日本語母語話者には,こうした品詞転換過程が存在しないようである。この研究は,現在,執筆中である。さらに,日本語学習者は,擬情語動詞文のNP付加ルールを適用していなかった。この研究は,現在,学会発表の準備中である。以上のように,中国人日本語学習者のオノマトペの習得は,日本語母語話者とは大きく異なっていることを実証し,それらを詳細に解明した。以上のように,オノマトペの習得研究は,計画以上に進展している。今後,次のことを研究していく。第1に,中国人日本語学習者を対象としているので,日本語母語話者については研究の範囲ではないが,第2言語におけるオノマトペの習得から逆に第1言語における習得への提言を考えてみたい。第2に,共感覚比喩として,聴覚と視覚で分けてきた。しかし,この区別が曖昧なオノマトペも複数存在する。このようなオノマトペについても調査を拡大して検証していきたい。第3に,日本語母語話者ではオノマトペが動詞から副詞の用法へと品詞上の習得が進むとされている。しかし,中国人日本語学習者の場合は,逆に副詞から動詞の用法という順序で習得されるようである。これは,日本語のオノマトペ相当の語が,中国人日本語学習者の場合では,中国語においてまず動詞としての使用から出現するからではないかとい思われる。また,日本語を学習する場合も,動詞としての使用をまず学習するのではないかと思われる。これについては,母語である中国語からの影響および日本語学習における原型の出現という観点から検討していきたい。第4に,オノマトペは,有標と無標の統語構造を持つ。オノマトペにスル軽動詞が付加されて他動詞として使用される場合は,目的語をとり「目的語+(オノマトペ)スル」の有標の構造となる。この場合は,共起する目的語の名詞などからオノマトペの意味を推測し易いのではないかと思われる。

一方,自動詞では,目的語をとらないので,無標となり,意味推測が難しくなる。他動詞あるいは自動詞のオノマトペの動詞としての使用の習得について比較することで,検証することができる。これについては,今後研究していく。第5に,オノマトペの習得順序について,「連続性」という表現で研究を進めてきた。しかし,これはカテゴリカルな分類であり,連続というより区分的な判断でああろう。今後,オノマトペを分類的扱いで,統計解析を行っていくことも検討する。日本語を母語とする幼児は,音と動作を関連づけるプロセスを経てオノマトペを習得するといわれている。ところが,外国語としての日本語を学ぶ場合は,音との関連性がないまま学習するため,このプロセスを経ることなくオノマトペの習得が進む可能性がある。本科研では,中国人日本語学習者の意味理解テストのデータに基づいて,日本語母語話者と同じような意味拡張のプロセスで日本語学習者もオノマトペを習得していないことを,構造方程式モデリング(SEM)の方法で検証した。具体的には,直列の擬音語から擬態語へという習得の因果関係はなく,語彙知識が擬音語と擬態語の習得に別々に寄与していることを実証した。同様に,中国人日本語学習者に触覚オノマトペの意味理解テストを行い,触覚から触覚以外への意味拡張,すなわち「具象的な意味から抽象的な意味への意味拡張」による日本語オノマトペを連続的に習得しているかどうかをSEMの統計手法で検討した。その結果,中国人日本語学習者は,同一のオノマトペの触覚と抽象的な意味を別々に習得していることを実証した。さらに,オノマトペは,サ行変格活用のスルを付加して動詞として,また他の動詞を修飾する副詞としても機能する。日本語母語話者は,まずは動詞を習得してから副詞を習得するという順序があるといわれている。これは統語習得の観点からみた考察である。この点についても,中国人日本語学習者が,日本語母語話者と同じような習得のプロセスを経るかどうかを意味理解テストで検証した。その結果,日本語母語話者のようなスル動詞から副詞への品詞転換による習得という連続性はみられず,擬音語と擬態語の品詞習得では,副詞としての使用のほうがスル動詞よりもより良く習得された。さらに,「擬音語>擬態語>擬情語」の順でオノマトペの副詞としての使用をよりよく習得しており,オノマトペの習得には語彙的類像性の影響がみられた。中国人日本語学習者では,日本語母語話者のような擬音・擬態両用のオノマトペおよび触覚の多義オノマトペの基本義と拡張義の習得という連続的な順序性がないことを実証した。多義オノマトペの語義を個別に習得した結果,同一のオノマトペのそれぞれの意味が意味ネットワークの形式ではなく,分散的にメンタル・レキシコンに記録されていると予想される。SEMによる因果関係についての解析結果,語彙力とオノマトペの習得には有意な因果関係がみられた。語彙知識の増加とともに,オノマトペの知識も蓄積されてきたことが示唆された。日本語学習者の擬音語と擬態語の習得に影響する主要因が異なることから,音象徴への感受性によりオノマトペを感覚的に習得する可能性は低く,むしろ一般語彙のように習得していると考えられ,「一般語彙としての日本語オノマトペの習得」という仮説を支持した。これらの研究は,(1)「中国人日本語学習者による擬音語と擬態語の習得に影響する要因」『中国語話者のための日本語教育研究』(2018年,9号, 35から51ページ)
連結ヒストン点変異体を用いたクロマチン制御機構の解明

ピストンH2BはカノニカルなピストンH2A、またはヒストンバリアントHtz1(H2A.Z)と二量体を形成してヌクレオソームを構成しているため、H2Bの機能がどちらのピストンと結合している場合に発揮されているのかは判別できなかった。そこで本研究では、出芽酵母を用いてH2BとH2A、H2BとHtzlをそれぞれ連結したピストンを発現する株を作製した。これらの連結ピストンのH2B領域に選択的に変異を導入することで、H2Bの各ヌクレオソームにおける機能を解析することが可能になった。H2B-K123はモノユビキチン化されることが知られているが、H2A/H2Bのユビキチン化と、Htzl/H2BにおけるH2B-K123のユビキチン化のどちらが細胞にとって重要な機能を有するのかを、薬剤感受性試験により解析した結果、H2A/H2B二量体におけるH2B-K123モノユビキチン化が核内反応の制御に重要であることが明らかとなった。またH2B-D71はヌクレオソーム内部に位置し、H2A/H2B二量体、Htzl/H2B二量体がH4と結合する上で重要と予想される残基である。驚くことに、この残基はHtzl/H2B二量体がヌクレオソームを形成するために必要であり、主要なH2A/H2B二量体においては、それほど重要でないことが明らかとなった。次に高等生物におけるピストンの機能解析を行った。高等生物では主要なピストンの遺伝子は多コピー存在するため、出芽酵母と同様な手法によるピストン点変異体の解析を行うことは困難であった。そこでFALCを適用することで、ヒストンバリアントと結合したH2Bについて点変異を導入した解析を行うことが可能になると考えられた。DT40細胞H2A.Z条件破壊株を用い、H2B-H2A.Z連結ピストンを発現する細胞株の樹立を試みた。H2A.Z欠損により細胞は致死性を示すが、H2B-H2A.Z連結ピストンを発現させることで細胞の致死性は解除された。また出芽酵母H2B-D71に相当するH2B-D68にアラニン変異を導入した点変異体では、致死性を相補することができなかった。この結果はH2B-D68が、高等生物においてもH2A.Zのヌクレオソーム形成に重要な役割を持つことを初めて示唆したものである。
HEK細胞を用いたヒト甘味受容体遺伝子多型性についての解析

本研究の目的は、マウスを用いて明らかにされた甘味感受特性と甘味受容体(Tlr2/Tlr3ヘテロ二量体)遺伝子多型との相関を"ヒト"において明らかにすることである。方法は、以下の過程で行った:(1)human Tlr2/Tlr3のアミノ酸変異を伴う遺伝子多型を明らかにする。(2)見いだされたアミノ酸変異をもったTlr2とTlr3(Tlr mutant)遺伝子発現コンストラクトを作成する。(3)作成したものを様々な組み合わせでHEK293細胞に導入し、10種類の甘味物質(天然糖、人工甘味料、アミノ酸)に対する応答特性をCa^<2+>イメージング法により検索し、遺伝子多型性とその応答特性との関係について検討する。(1)について:ヒトTlr2/Tlr3のアミノ酸変異を伴う遺伝子多型解析では、Tlr2に4カ所、Tlr3に2カ所のアミノ酸変異を伴う遺伝子変異が明らかになった。さらに、うま味物質(グルタミ酸、IMPなどアミノ酸や核酸)の受容体は、甘味受容体と共通のTlr3とTlr1のヘテロ二量体であることが報告されているため、Tlr1についても同様に多型解析を行った。この結果、5ケ所のアミノ酸変異を伴う遺伝子多型が明らかとなった。(2)と(3)について:HEK細胞にTlr2/Tlr3のmutantを発現させたCaイメージング解析では、Tlr2の1つのアミノ酸変異がミラクリン(Tlr2/Tlr3に結合し、酸味を甘味に変えるミラクルフルーツ由来のタンパク質)の効果と関連がある所見が得られた。また、うま味感受性と遺伝子多型性との相関解析では、Tlr1/Tlr3の3つのアミノ酸変異が複合的にうま味感受性と相関している可能性が示唆された。以上のことから、カロリーやタンパク質摂取と密接に関連するヒト甘味、うま味感受性の多様性は、味覚受容体の遺伝子多型性によりもたらされる可能性が強く示唆された。方法は、以下の過程で行った。(1)humanTlr2/Tlr3のアミノ酸変異を伴う遺伝子多型を明らかにする。(2)見いだされたアミノ酸変異をもったTlr2とTlr3(Tlrmutant)遺伝子発現コンストラクトを作成する。(3)作成したものを様々な組み合わせでHEK293細胞に導入し、10種類の甘味物質(天然糖、人工甘味料、アミノ酸)に対する応答特性をCa2+イメージング法により検索し、遺伝子多型性とその応答特性との関係について検討する。本年度は、まず(1)human Tlr2/Tlr3のアミノ酸変異を伴う遺伝子多型を調べるために、新たに140名のボランティア健康成人に協力して頂き(昨年度、20名を解析済)、味覚検査とDNA抽出を行い、シークエンシングによる遺伝子多型解析を行った。この結果、これまでに報告したもの(Tlr2に4カ所、Tlr3に2カ所のアミノ酸変異)に加え、新たにTlr3Ex2領域にアミノ酸変異を伴う遺伝子変異が明らかになった。この変異は欧米のデータベースに報告がなく、日本人特異的なものと推定された。予備的な味覚感受性との相関検索では、天然糖(スクロース、フルクトース、グルコース)と関連を示唆する結果が得られた。次に(2)と(3)については、Tlr3 Ex2のアミノ酸変異をもつmutantを作成し解析を行った。この結果、甘味物質に対するCa応答が得られなかった。このことから、この変異はTlr2/Tlr3のヘテロ二量体形成やリガンド結合に関わる領域であり、甘味感受性に何らかの影響を与える可能性が推定された。

また、うま味感受性と遺伝子多型性との相関解析では、Tlr1/Tlr3の3つのアミノ酸変異が複合的にうま味感受性と相関している可能性が示唆された。以上のことから、カロリーやタンパク質摂取と密接に関連するヒト甘味、うま味感受性の多様性は、味覚受容体の遺伝子多型性によりもたらされる可能性が強く示唆された。
オートファジー/リソソーム系の活性解析による致死性心肥大の診断

本年度は、細胞内クリアランス機構の指標のひとつであるリポフスチン(LF)に注目した。LFは、細胞内で分解されなかった酸化物が主としてリソソーム内に凝集したものであり、加齢や変性疾患で増加することが広く知られている。しかし、不均一な凝集体であるため特定の抗体を持たず、法医診断的活用を目的とした定量解析には検討の余地があった。本研究では、心筋LFの自家蛍光を定量することで、加齢、心筋虚血、心機能、栄養状態、またオートファジー/リソソーム系の活性との関係を考察した。症例として、2097才、76例の法医解剖検体を用いた。ホルマリン固定した心臓未染組織切片を、蛍光顕微鏡Axio Imager M2 microscopeで撮影し、画像解析ソフトFiji 1.52eにてLF自家蛍光域と心筋面積を計測した。各症例10視野(対物20倍率)の平均からLF沈着率を算出した。また、凍結組織を用いて、オートファゴソームマーカーであるLC3とオートファジー基質であるp62のウェスタンブロッティングを行った。その結果、外因死例では、心筋のLF沈着率は年齢と強い相関を示し(r=0.820)、高齢者では個人差が大きかった。一方、BMI、BNP濃度、心重量、死因、LC3、p62との有意な相関は認めなかった。ただし、癌患者ではLF高度沈着例を一部認めた。心筋のLF定量は、通常の組織学検査と並行して行うことができ、身元不明者の年齢推定に有用である。一方、虚血性心不全を含めた心臓性突然死の診断マーカーとしては価値がなかった。LFの産生機序としては、オートファジー/リソソーム系全般の機能不全よりも、劣化ミトコンドリアを選択的に分解するマイトファジーの機能低下に起因する可能性が示された。ヒトの心臓において、加齢と高い相関をもってリポフスチンが沈着することが確認され、法医学実務でも利用できる年齢推定式を示すことができた。また、従来オートファジー/リソソーム系の一指標とみなされてきたリポフスチンが、オートファジー/リソソーム系の全般的な機能不全に直結しないことが明らかになった。オートファジー/リソソーム系における基質特異的な機能障害について検討する方向性が示された。リポフスチンの発生機序については、劣化ミトコンドリアの分解(マイトファジー)不全が関与していないか検討する。また、オートファジー/リソソーム系全般ではなく、本経路中の何らかの選択的な分解能不全が心臓性突然死に寄与するとの仮説のもと、リソソームの蛋白分解酵素カテプシン各種の活性を測定する。当初予定していたシステム

生物顕微鏡の新規購入を取りやめ、既存の顕微鏡のLED光源への切り換えおよび撮影システムのアップデートを行ったため差額が発生した。次年度は、オートファジー/リソソーム系の標的分子が増えたため、ウエスタンブロッティング用試薬および免疫染色試薬の購入費に当てる。
由来の異なる間葉系幹細胞と半導体レーザーを用いた骨再生技術と顎裂閉鎖治療への展開

H30年度では、得られた実験を統合するとともに、論文による誌上発表を行うための追加実験を行った。MSCsの血管新生と破骨細胞分化に及ぼす影響についての検討を行った。その結果、以下の知見を得た。MSCsは破骨前駆細胞(RAW264)との共培養によって破骨細胞分化を抑制する。MSCsはRAW264との共培養によってRAW264の細胞増殖能を亢進させる。MSCsはRAW264を走化させる。またRAW264の走化にはMSCsの発現するCCL2が関与する。今年度は以下の研究を行った。実験1) MSCsの血管新生と破骨細胞分化に及ぼす影響についての検討を行った。まず未分化MSCsが破骨細胞前駆細胞の分化・増殖に及ぼす影響について検討した。RAW.264の生細胞数はMSCsとの共培養により、単離培養と比較して、16-64時間後に有意に大きかった。また、分化関連遺伝子マーカーの発現における検討では、未分化MSCsにおいてM-CSFおよびVEGF遺伝子発現は6日目をピークに有意な抑制が認められた。RANKLの遺伝子発現は8日目まで有意な増加が認められたが、10日目には有意に抑制された。OPG遺伝子発現は、4ー10日目にかけて有意に亢進した。そして、RAW264へのsRANKL添加により破骨細胞への分化がTRAP染色により、確認された。また、RAW264niokeruRANK、CSF1R、NfKbおよびNFATC1の遺伝子発現は、未分化MSCsとの共培養により、単独培養群と比較していずれも有意に抑制された。実験の結果より、未分化MSCsはRAW264との共培養においてRAW264における破骨細胞分化関連因子の発現を抑制し、破骨細胞の分化を抑制することが明らかとなった。また未分化MSCにより産生されたOPGを介した作用があることが示唆された。さらに、MSCsはRAW264の細胞増殖を亢進させることが示された。以上の得られた結果は、Journal of Oral Scienceに受理された。来年度は未分化MSCsが破骨細胞前駆細胞の走化性に及ぼす影響を検討するとともに、半導体レーザー照射がMSCsの分化および増殖に及ぼす影響について検討する。さらに、動物による検証を行う予定である。実験1の計画が完了し、概ね結果が得られ、Journal of oral scienceに2題受理され、おおむね予想された結果と実績も得られているため。
疾患特異的ｉＰＳ細胞を用いた、細胞内代謝分配が血球分化に果たす役割の解明

本年度は新生RNAを捉える手法によってAK2依存的なATP量によって制御される転写生合成速度について解析し、血液前駆細胞において核内ATP不足によって影響を受ける遺伝子プロファイルの同定を行うこと、メタボローム解析および同位体標識を利用したフラクソーム解析によって明らかとなったAK2(-)において変動が見られる代謝経路に関して、薬剤による制御を加えることで好中球の成熟遅滞を回復できないか検証し、RDにおけるエネルギー代謝産物の役割の同定することを目指した。5-bromouridine(BrU)を細胞にパルスすることで合成中のRNAの基質を置換し、ラベルされた新生RNAを時系列ごとに回収することでtotal RNAのターンオーバーを確認したところ、AK2(-)前駆細胞では合成および分解速度が有意に減少していることが示された。現在、回収した新生RNAからcDNAを合成し、次世代シーケンサーによって網羅的に測定することを検討中である。加えて、昨年度までの代謝解析結果から、TCAサイクルの回転速度の調節が細胞の分化運命決定に重要な役割を果たすと仮説を立て、ミトコンドリアへのピルビン酸輸送キャリア阻害剤であるUK5099を前駆細胞が出現するDay4-10において投与することでTCAサイクルの阻害を実施し、表現系の回復が見られるか検証を行った。結果、UK5099投与によって、AK2(-)株においても分葉核を有する成熟好中球が認められ、AK2(+)株と同等の頻度まで回復した。現在、Tリンパ球系においても分化表現系の回復が認められるかどうか検討を行なっており、本代謝経路の役割が複数の分化系列において寄与しているかどうか検証中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。細網異形成症(Reticular Dysgenesis; RD)の原因遺伝子であるAK2の機能喪失変異によっておこる代謝ネットワークの変容と血液前駆細胞の分化運命決定における関係性の解明を達成するため,本年度は特に細胞内エネルギー分子(ATP)分布の取得および代謝プロファイルの詳細な把握を目標とし,解析を行った.まず,AK2が担うATP輸送機構の破綻によって細胞内でのATP分布がどのように変動しているか,FRET法を利用した蛍光プローブであるAteamをRD由来iPS細胞に導入し,iPS細胞および,iPS細胞由来血液前駆細胞において解析を行った.結果,AK2を欠損する細胞では血液前駆細胞でのみ,ミトコンドリア内ATP量が高く,核内ATP量が低いことがわかった.さらに,他の分化系列である原条様中内胚葉および神経前駆細胞においても同様の解析を行ったところ,血液前駆細胞において確認されたATP分配の偏りはおこっていなかった.次にこれまで得られていたRD由来iPS細胞における同位体標識による代謝解析結果をより定量的に評価するために,代謝フラックス解析と呼ばれる数理的解析により詳細に代謝ネットワーク内の流束を予測したところ,TCAサイクルはこれまで仮説として提示していた還元型よりもむしろ酸化型に活性化していることがわかった.さらに血液前駆細胞を含む分化細胞集団を用いたメタボローム解析を実施したところ,AK2欠損血液前駆細胞に特徴的な代謝プロファイルの抽出に成功し,特にリンゴ酸,トリプトファンなどの代謝物質の蓄積が確認された.以上の結果から疾患特異的iPS細胞を用いた解析により,分化異常を呈する血液前駆細胞に特異的なエネルギー分子の分布異常および代謝産物の蓄積が示唆された.これらは未だ明らかになっていない細胞内エネルギー代謝システムが細胞分化に果たす役割を解き明かす重要な知見になりうると考えられる.今年度はRD由来iPS細胞およびそれらに由来する分化細胞を用いて,さらに詳細な代謝機能の解析を行うことができた.これらの解析は研究計画に基づいた内容で実施されており,概ね順調に進展し,一定の成果を得ることができた.また,次年度に計画されていた解析内容も一部実施することができたため,今後より一層多様な解析を行うことができると期待できる.一方で,計画段階で立てていた,RD由来iPS細胞における代謝流束に関する仮説は今年度実施した代謝フラックス解析によって詳細に検証することで否定される結果となった.このことは当初予期していなかった結果ではあるが,代謝ネットワークの複雑性を考慮すると,十分予測および説明が可能な結果であるため,次年度は妥当な結論にたどり着くために今後の研究の方向性に関して,より柔軟かつ慎重に検討することを求められると考えられることから,本評価を選択した.昨年度の研究によって得られた、細網異形成症由来iPS細胞ならびにiPS由来血液前駆細胞の細胞内ATP分布および代謝フラックス情報を基にさらに研究を進めた。AK2の機能欠損によるミトコンドリア→核へのATP供給低下が転写プロファイルにおいてどのように変化をもたらしているのか,またその変動が分化表現系に影響を与えているかどうか解析するために,マイクロアレイ法によるトランスクリプトーム解析を分化段階ごとに実施した.結果、分化段階ごとにAK2(-)のみにおいて異なる変動パターンを認めた遺伝子を抽出したところ6,173個の遺伝子を得ることができた.この遺伝子群を機能的に分類すると,骨髄球および顆粒球系分化に関わる遺伝子や造血幹細胞やT細胞の増殖に関わる遺伝子などが有意に濃縮されていることが示された。さらに核内ATP量はATP依存的に機能するクロマチンモデリング複合体や,転写を行いRNAを合成するRNA polymerase IIなどに影響を与えることが予想されることからATP量の減少が核内の転写速度に影響を与え,細胞分化に必要なRNAの合成を妨げているという仮説を立て,その実証を試みた.

BrU標識によって新生RNAを検出するBRIC法を用いて24時間までの時系列において新生RNAを回収後,総RNA量を定量し、新生速度を推定したところ,AK2(-)では速度が低下していたことがわかった.さらにPDKの阻害剤であるジクロロ酢酸(DCA)を用いてピルビン酸の流入を増加させ、TCAサイクルの回転速度の制御を行ったところ、AK2(+)では,DCA非投与においてAK2補充による好中球成熟の回復が見られたが,DCA投与によってAK2(-)と同様の未熟な血球形態を認めた.本結果から,前駆細胞の段階におけるTCAサイクル活性化は正常AK2存在下においても好中球の成熟遅滞を引き起こすことがわかった.前年度に得られた代謝フラックス解析のデータによって仮説の一部が修正されたが,それに柔軟に対応し,速やかに実験計画を修正し,薬剤を用いた代謝改変によって突破口を見出すことを試みた.結果、表現系に大きく違いが見られたため、病態改善につながる代謝経路の同定を期待することと同時に,今後は従来目標としていたエピジェネティック修飾機構への展開など新たな目的設定を行うための工夫が求められる.また,細胞内ATPの局在解析によって得られた知見をさらに広げ,細網異形成症の原因遺伝子であるAK2の持つ機能と分化異常をつなぐ重要な知見を得たことは非常に大きな進展であると考えられる。これは当初の研究計画では予期していなかった知見ではあるが、RDの病態だけでなく、ATP分配が織りなす血液細胞の分化制御機構に関して、より深い知見が得られると期待して、本評価とした。本年度は新生RNAを捉える手法によってAK2依存的なATP量によって制御される転写生合成速度について解析し、血液前駆細胞において核内ATP不足によって影響を受ける遺伝子プロファイルの同定を行うこと、メタボローム解析および同位体標識を利用したフラクソーム解析によって明らかとなったAK2(-)において変動が見られる代謝経路に関して、薬剤による制御を加えることで好中球の成熟遅滞を回復できないか検証し、RDにおけるエネルギー代謝産物の役割の同定することを目指した。5-bromouridine(BrU)を細胞にパルスすることで合成中のRNAの基質を置換し、ラベルされた新生RNAを時系列ごとに回収することでtotal RNAのターンオーバーを確認したところ、AK2(-)前駆細胞では合成および分解速度が有意に減少していることが示された。現在、回収した新生RNAからcDNAを合成し、次世代シーケンサーによって網羅的に測定することを検討中である。加えて、昨年度までの代謝解析結果から、TCAサイクルの回転速度の調節が細胞の分化運命決定に重要な役割を果たすと仮説を立て、ミトコンドリアへのピルビン酸輸送キャリア阻害剤であるUK5099を前駆細胞が出現するDay4-10において投与することでTCAサイクルの阻害を実施し、表現系の回復が見られるか検証を行った。結果、UK5099投与によって、AK2(-)株においても分葉核を有する成熟好中球が認められ、AK2(+)株と同等の頻度まで回復した。
自律的負荷分散機能を有するデペンダブルなGRID・P2P構築の為の基盤技術

地理的に分散した空間データがかつてない勢いで増加しており、GRIDでの利用など重要性が著しく高まっている。このようなデータをネットワーク上で共有する場合、データの所在を管理する中央サーバに問い合わせが集中して応答性能が低下することがあり、検索のボトルネックとなる。そこで本研究では、近年爆発的に普及を続けているピアツーピア(P2P)システムによるファイル共有の可能性に着目し、P2P環境下で効果的に機能する空間インデックス手法P2PR-treeを開発した。既存の分散環境向けインデックス手法(たとえばMC-Rtree)は中央サーバの管理によって全体の効率を向上させるため、P2Pのように大規模で、動的に変化し、木均質(ヘテロ)な環境には適用できない。一方、P2PR-treeは同様にR-treeをベースとしているが、次の2つの特徴を持っているためP2P環境下でも安定した検索性能を提供できる。(1)探索木から不要な枝を効率的に刈り取る(2)新たなピアの参加や離脱を部分領域だけで処理することができ,中央サーバに全く依存しないスケーラブルなシステムである2.データの移動と複製によるP2P環境下での負荷分散手法P2Pシステムが普及するにつれ、よりデータ量の多いファイルが共有されるようになっており、膨大なデータでも一定の応答時間内に確実に届けるための管理手法が求められている。P2P環境下で応答時間が増大するのは、データを提供するピアが偏っていること、データの人気が時間とともに変化することにより、特定のデータへのアクセスが集中するためであり、負荷分散が重要な問題である。そこで本研究では、データの移動・複製を含む動的なデータ配置ストラテジを提案した。また、これを実現するための新しい負荷分散手法を提案した。
MRI画像(ECR法)を用いた腫瘍細胞に対する抗癌剤早期効果予測の基礎的検討

MRI画像を用いたECR法によりECR値が、腫瘍細胞のviable領域とnecrosis領域を明瞭に区別することができ、さらに腫瘍細胞密度と強い相関関係にあることが証明された。・具体的内容両側大腿部筋肉内にVX2腫瘍を移植した家兎5匹(10検体)を用いて、MRIによって獲得されたECR画像(分子画像)と同部位の腫瘍の組織標本を比較した。この動物実験結果は次のようである。1. VX2腫瘍を移植した家兎の腫瘍部分に対してMRIの撮像を行う。2. MRIより作成されたECR画像を用いてECR値を計算する。3.腫瘍を取り出しホルマリン固定後、H-E染色とアザン染色をした組織標本を作製する。4. VX2腫瘍におけるviable領域とnecrosis領域のECR値を測定するとそれぞれ61.2、35.8%であった。この数値には有意差がみられた。5. ROC曲線を作成し、thresholdを48.3%と決定するとnecrosi5領域に対するsensitivity、specificityはそれぞれ96.0、100%と非常に高い値が得られた。6. ECR値と細胞密度との相関関係を求めるとグラフは直線化し、その相関係数はr^2=0.729と高い相関関係が得られた。・本実験の意義、重要性低侵襲検査であるMRI検査により得られたECR画像は細胞成分を直接反映した分子画像である。そのECR画像から計算されたECR値は、腫瘍細胞のviable領域とnecrosis領域を明瞭に区別することができ、さらに腫瘍細胞密度と強い相関関係にあることが証明された。この技術を臨床現場に応用すれば、腫瘍細胞の状態を画像化することができると考えられる。腫瘍細胞の情報を定量化することが可能になれば、腫瘍と抗癌剤の効果が細胞レベルで評価することが可能となり、早期治療効果予測につながると考えられる。・基礎実験目的は、分子画像であるECR Imagingが腫瘍細胞の抗癌剤投与後の変化を早期に評価できるかを検討することである。対象は、VX2腫瘍移植家兎10匹(20腫瘍)。方法は、抗癌剤(シスプラチン)の経静脈性投与を行い(4mg/kg)、投与前、6・24・48・72時間後の5群に分けて評価した。コントロール群は生理食塩水を4mg/kgで投与した。投与前をコントロール群、672時間後にそれぞれコントロール群と抗癌剤投与群を作成し、MRI撮像(ECRI)後腫瘍摘出を行った。それぞれの腫瘍部のECR値を測定し、組織標本を作成した後、組織学的に細胞密度を計測した。結果は、ECR値は、抗癌剤投与群でコントロール群と比較して低値を示し、細胞密度が低下していた。投与後の評価時期については、現在、ECR値が腫瘍増殖程度と相関関係にあるかどうかを統計学的に検討中であるため、結論がでていない。・意義、重要性20年度の基礎実験で、腫瘍細胞密度とECR値が強い相関関係にあることを証明してきた。今年度の実験は、施設のMRIの更新時期と重なったことから、実験時期も遅れてしまったため、結論がまだ評価できていない。これまでの結果からは、抗癌剤投与群では、腫瘍壊死の程度が強く、ECR値が低値となることがわかった。このことから、抗癌剤投与による腫瘍細胞の変化をECR値が捉えられることを示している可能性がある。さらなる組織標本との比較によって、抗癌剤投与による変化を早期にとらえることが可能であると考えられ、悪性腫瘍に対する早期治療効果予測につながると考えられた。