hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ノンパラメトリックベイズ理論に基づく音楽音響信号の構造学習と音源分離

本研究の目的は、音楽音響信号データに対して、音源分離と構造学習を教師なしで同時に行うためのノンパラメトリックベイズモデルの提案である。まず、(1)「楽譜(記号データ)に対する構造学習」に関する研究を行った。和音とは本来、C majorやD minorなどのコードラベルが付与されているものに限定されているわけではなく、あらゆる音高の組み合わせが和音を形成しうると考えるのが自然である。このことから、語彙として可算無限種類の和音が与えられたときに、それらの生成確率と遷移確率とを統一的に記述することができる確率モデルを提案した。さらに、(2)「信号(音響データ)に対する音源分離」に関する研究を行った。具体的には、市販CDのように様々な楽器の音色や音高から構成されるモノラルの混合音を、従来のように音高ごとではなく、楽器パート(音色)ごとに分離するため、ソース・フィルタ理論と非負値行列分解に基づく確率モデルを提案した。今後の課題は、各確率モデルを洗練させていくとともに、両者の様々な統合の方式についてさらに検討を進めていくことである。本研究の目的は、音楽音響信号データに対して音源分離と構造学習を同時的に行うための統一的なノンパラメトリックベイズモデルの提案である。平成24年度は主に、「音響データに対する音源分離」に関する技術開発を行った。具体的には、市販CDのように様々な音色および音高から構成される混合音を楽器パート(音色)ごとに分離するための確率モデルについての研究を行った。従来、混合音の音源分離のための標準的な方法である非負値行列分解(NMF)では、混合音を音高ごとに分離することができても、音色ごとに分離することはできなかった。そのため、分離された楽器音を音色ごとにクラスタリングする処理が別途必要であった。本研究では、ソース・フィルタ理論に基づいて、混合音中に含まれる楽器音の音色と音高とを一挙に推定することを可能にした。このとき、音色と音高の個数は未知であるため、理論上可算無限個の音色と音高とが存在することを許容するノンパラメトリックベイズモデルを提案した。実験の結果、改善の余地はあるものの、ポピュラー音楽の音響信号をベース・ボーカル・ギター・ドラムなどの楽器パートに分離できることを確認した。本研究成果は、音楽情報処理分野のトップカンファレンスであるISMIRにて発表を行った。このアイデアをさらに発展させることで、無限カーネル線形予測分析や無限半正定値テンソル分解とよぶ音響信号解析のための新しい確率モデルを提案することができた。これらの研究成果はそれぞれ、信号処理分野および機械学習分野のトップカンファレンスであるICASSPおよびICMLにて採択されている。このように、平成24年度には音響信号の解析について予想以上の進展が見られた。さらに、平成23年度に開発した「楽譜データに対する構造学習」に関する技術を確率的な枠組みのもとで統合する方法について予備的な実験を行うまで研究を進めることができた。平成23年度は主に、「楽譜データに対する構造学習」に関する研究を行った。具体的には、C majorやD minorなどといったコードラベルが付与されていない和音(複数の音符の同時発音)の系列を確率モデルで表現することに取り組んだ。従来、この種の問題においては、隣り合う和音には依存関係があることからn-gramモデルを利用するのが一般的であり、nの値を固定し、語彙として和音の種類(コードラベル)は事前に定めるものとされていた。しかし、現実には様々な長さの典型的なコードパターンが存在し、日々新しいコードが確立されていることを考えると、そのような仮定は適切ではない。本研究では、ノンパラメトリックベイズモデルを用いて、nの値を系列中の各和音ごとに可変とし、無限種類の和音を扱うことを可能にした。実験の結果、後続の和音の予測精度が向上することを確認した。これは、人間が音楽的なセンスを経験的に獲得するのと同様に、教師なしで音楽の構造を理解する計算機を構築する上で、非常に重要な成果である。本研究成果は、それぞれ音楽情報処理分野および信号処理のトップカンファレンスであるISMIRおよびICASSPにて登壇発表を行った(後者は特別セッションにおける招待講演)。さらに、機械学習分野のトップカンファレンスであるNIPS併設のワークショップMMLにおいても登壇発表を行った。一方、「音響データに対する音源分離」に関する検討もすでに開始している。

具体的には、自らのこれまでの研究成果である、音響信号中に無限個の音源が含まれていることを理論上許容する無限潜在的調波配分法をヒントに、より高精度かつ学習の際の初期値依存性が低いモデルを構築することができる見込みである。研究計画書には、平成23年度は「音響データに対する音源分離」と「楽譜データに対する構造学習」を行うと記載されている。研究実績の概要に記述した通り、おおむね目標を達成できている。研究成果は著名な国際会議にて発表することができており、成果の発信の点においても順調である。平成24年度は、音楽音響信号データおよび楽譜データに対する確率モデルを洗練化すると同時に、その統合についても検討を進める。両者のモデルを同時的に学習するうえでは様々な困難が予想されるため、縦列型のモデル構成についても検討を行う。当初は、音楽音響信号に対する確率モデルの学習のため、平成23年度中に高性能の計算機を購入予定であった。しかし、東日本大震災による電力使用制限のために計画を変更し、比較的計算量が小さい楽譜に対する確率モデルの学習に先に着手した。新型CPUの搭載により計算機の能力が大幅に向上することもあり、計算機の購入は平成24年度に繰り越すことにした。
子どもの社会的スキル訓練効果の縦断的分析

本研究は,学級の仲間から拒否を受けている多動不注意傾向のある児童が在籍する高学年(小学校5年)の学級において,児童同士の社会的相互作用を促進するために,6セッションからなる集団社会的スキル訓練を導入し,集団社会的スキル訓練が,多動不注意傾向のある対象児童及び学級に在籍する児童全員に,どのような影響を与えるかを検討した。また訓練後1年を経過した時点で,再度アセスメントを行い,集団社会的スキル訓練の長期的維持効果について調査した。本研究では,「聞くスキル」「共感スキル」「怒りコントロールスキル」の3つのスキルを標的スキルとした。そして教室での授業(1回45分間で3回)と朝自習の時間を使ったゲームを通して行う行動リハーサル(3回)がそれぞれ交互に実践された。集団社会的スキル訓練の結果,自己評定と教師評定によって査定された社会的スキル得点は,訓練前か訓練後にかけて有意に向上し,さらに3ヵ月後のフォローアップ査定時にも訓練効果が維持されていた。しかし,1年後のフォローアップ査定時には、葛藤解決スキルに有意に近い維持が認められたものの,それ以外の社会的スキル得点には維持効果が出現しなかった。不注意多動傾向を示す児童に対する集団社会的スキル訓練の効果は,顕著であった。先に述べた社会的スキル査定では,訓練後,3ヵ月後,そして1年後のいずれにおいても訓練前よりも得点の大幅な増加が認められ,また休憩時間等の行動観察においても,適切な働きかけがポジティブに変化し,ネガティブな行動は大きく減少した。本研究は、小学3年生の学級全員を対象とした集団社会的スキル訓練と引っ込み思案傾向の高い児童への個別の社会的スキル訓練を併用した訓練プログラムを作成し、その訓練効果を検討した。引っ込み思案傾向が高い児童が在籍する学級を1つの単位として実施された集団社会的スキル訓練は、これまでにわれわれが開発した集団社会的スキル訓練プログラムに基づいており(佐藤・佐藤・岡安・立元、1999)、6セッションにわたって実施された。本研究では引っ込み思案行動の低減を意図していたために、社会的スキルの意義や大切さ、社会的働きかけ方、やり取りの仕方、共感の仕方など、引っ込み思案児に不足している社会的スキルを標的スキルとして選択した。集団社会的スキル訓練は、教示、問題場面の提示、モデリング、行動リハーサル、修正フィードバック、社会的強化から構成された。また集団社会的スキル訓練と平行して引っ込み思案児2名に対して個別の社会的スキル訓練が3セッションにわたって行われた。個別の社会的スキル訓練の訓練要素は基本的には集団社会的スキル訓練と同じであった。これらの訓練の結果、学級全体でみた場合、児童の社会的スキル領域のうち「協調性スキル」が訓練後に有意に得点の増加を示し、併せて「引っ込み思案行動」の得点が訓練後に有意に減少していた。また個別指導の対象となった2名の引っ込み思案児には、社会的スキルの顕著な促進はなかったが、二人とも訓練後に引っ込み思案行動の低減を示した。本研究では,小学3年生63名を対象に,孤独感低減に及ぼす集団社会的スキル訓練(集団SST)の効果について検討した。児童らは,学級ごとに訓練群と統制群に振り分けられた。3つの標的スキル(規律性スキル,'葛藤解決スキル,社会的働きかけスキル)を訓練するために,8セッションからなる学級を単位とした集団SSTが訓練群に対して行われた。研究Iでは,訓練の直後査定が実施された。その結果,訓練群の児童は,統制群に比して,自己報告による社会的スキル得点に有意な増加を見せていたことが分かった。また,教師評定尺度においても,訓練群に社会的スキル得点の有意な増加と問題行動得点の有意な減少が確認された。さらに,統制群に比べて,訓練群の孤独感得点に有意な評定得点の減少が認められた。加えて,標的スキルに関する評定得点の増加量と孤独感得点の減少量との間に正の相関関係があることが見出された。これらの結果は,集団SSTが児童の孤独感低減に寄与していたことを示唆している。

また本研究では,社会的スキルの不足と孤独感の高さに基づいて抽出された児童2名に及ぼす集団SSTの効果が分析された。その結果,抽出児Aは、訓練後に自己評定による社会的働きかけスキルと規律性スキルにかなりの改善が認められた。さらに抽出児Bは、社会的スキルの自己評定において、大きな得点の増加が見出され,訓練後には,平均的な児童の得点水準もわずかに低い程度にまで改善されていた。本研究は,学級の仲間から拒否を受けている多動不注意傾向のある児童が在籍する高学年(小学校5年)の学級において,児童同士の社会的相互作用を促進するために,6セッションからなる集団社会的スキル訓練を導入し,集団社会的スキル訓練が多動不注意傾向のある対象児童及び学級に在籍する児童全員に,どのような影響を与えるかを検討した。また訓練後1年を経過した時点で,再度アセスメントを行い,集団社会的スキル訓練の長期的維持効果について調査した。本研究では,「聞くスキル」「共感スキル」「怒りコントロールスキル」の3つのスキルを標的スキルとした。そして教室での授業(1回45分間で3回)と朝自習の時間を使ったゲームを通して行う行動リハーサル(3回)がそれぞれ交互に実践された。集団社会的スキル訓練の結果,自己評定と教師評定によって査定された社会的スキル得点は,訓練前から訓練後にかけて有意に向上し,さらに3ヵ月後のフォローアップ査定時にも訓練効果が維持されていた。しかし,1年後のフォローアップ査定時には、葛藤解決スキルに有意に近い維持が認められたものの,それ以外の社会的スキル得点には維持効果が出現しなかった。不注意多動傾向を示す児童に対する集団社会的スキル訓練の効果は,顕著であった。先に述べた社会的スキル査定では,訓練後,3ヵ月後,そして1年後のいずれにおいても訓練前よりも得点の大幅な増加が認められ,また休憩時間等の行動観察においても,適切な働きかけがポジティブに変化し,ネガティブな行動は大きく減少した。
アダプティブサイトプロテクションにおけるPGE_2の作用―EPレセプターからの解析

胃粘膜基底部微小循環観察法からのアプローチ昨年度EPレセプターノックアウトマウスを用いた研究のためにマウスの胃粘膜基底部微小循環観察法を確立したが,やはり長時間の研究は不安定であり残念ながら今回は見送った.粘膜傷害面積からのアプローチ予めEP1-4の選択的アゴニストを脾動脈より逆行性に動注し,50%エタノール(EtOH)を胃内腔に投与し胃粘膜傷害を起こすとEP1により傷害が抑制された.PGE2を介するEtOH胃粘膜傷害抑制はEP1によるものである.我々の薬理学的研究で胃粘膜基底部微小循環の細動脈,細静脈にはEP1は存在しない.さらに胃粘膜のEP1レセプターはインサイツハイブリダイゼイションの研究で粘膜筋板に存在する事が判明している.他にEP1レセプターが胃に存在しないならば粘膜筋板を介する新しいメカニズムが存在する事になる.ラット胃平滑筋活動電位からのアプローチ胃内腔持続灌流胃粘膜傷害作成モデルのラットの腺胃部前壁に双極電極を装着し,胃平滑筋活動電位を取ることが出来る.2cmH_2Oの圧で灌流すると活動電位が発生する.アダプティブサイトプロテクションに相当する1M NaClを胃内腔に灌流すると活動電位は抑制された.PGE2を脾動脈より逆行性に動注すると活動電位は抑制された.しかしPGI2の動注は活動電位を抑制しなかった.EP1-4の選択的アゴニストを脾動脈より逆行性に動注すると,EP1のみが活動電位を抑制したがEP2-4は抑制しなかった.まとめアダプティブサイトプロテクションにおけるPGE2はEP1を介した胃平滑筋活動電位の抑制すなわち収縮の抑制によるメカニズムが存在すると考えられた.しかしアダプティブサイトプロテクションにおいてIPレセプターを介したニューラルエマージェンシーシステムのリンクもあり,どちらが重要かは現時点では判明しきれておらず今後の課題である.EPレセプターノックアウトマウスを用いた実験のためには,マウスの胃粘膜基底部微小循環観察法の確立が必要であり,すでにマウスの胃粘膜基底部微小循環を観察することは可能であったが,実験開始し30分以上in vivoで観察していると死亡することが多く実験系の見直しに迫られた.(今年度はこの障害の解決に多くを費やしてしまった.)マウス胃粘膜基底部微小循環観察法のさらなる確立通常のヘマトクリットは50-60%であるのに対して死亡例は65-75%となっており脱水が死亡原因と考えられた.このため生理的食塩水を0.5mL/hrで持続静注する事によりヘマトクリットを50-60%に保て,2時間近く実験出来るようになった.ラット胃粘膜基底部微小循環との比較アセチルコリン(0.1-10μM)は用量依存的に細動脈を拡張させ,エピネフリン(0.1-10μM)は細動脈を用量依存的に収縮させた.またrat CGRP(0.01-1μM)は細動脈を用量依存的に拡張させ,その拡張はhuman CGRP 8-37 (10μM)にて抑制された.ラットと比較するとほぼ同等であった.またrat CGRPとhuman CGRP 8-37はマウスのCGRPのレセプターに作用する事が明らかとなった.マウス胃粘膜基底部微小循環観察法はエタノール胃粘膜傷害モデルに使用できるかエタノール(30%)粘膜面投与は集合細静脈,細静脈を収縮させ,細動脈を拡張させた.0.5M NaClの粘膜面投与は集合細静脈,細静脈を収縮させ,細動脈を拡張させた.あらかじめ0.5M NaClを粘膜面投与しエタノールを後より投与するとエタノール単独で見られた集合細静脈,細静脈の収縮が抑制された.以上よりラットとエタノールや高張食塩水の濃度が異なるもののラットと同様で,マウスの系もエタノール胃粘膜傷害モデルに使用できると判断された.胃粘膜基底部微小循環観察法からのアプローチ昨年度EPレセプターノックアウトマウスを用いた研究のためにマウスの胃粘膜基底部微小循環観察法を確立したが,やはり長時間の研究は不安定であり残念ながら今回は見送った.粘膜傷害面積からのアプローチ予めEP1-4の選択的アゴニストを脾動脈より逆行性に動注し,50%エタノール(EtOH)を胃内腔に投与し胃粘膜傷害を起こすとEP1により傷害が抑制された.PGE2を介するEtOH胃粘膜傷害抑制はEP1によるものである.我々の薬理学的研究で胃粘膜基底部微小循環の細動脈,細静脈にはEP1は存在しない.さらに胃粘膜のEP1レセプターはインサイツハイブリダイゼイションの研究で粘膜筋板に存在する事が判明している.他にEP1レセプターが胃に存在しないならば粘膜筋板を介する新しいメカニズムが存在する事になる.ラット胃平滑筋活動電位からのアプローチ胃内腔持続灌流胃粘膜傷害作成モデルのラットの腺胃部前壁に双極電極を装着し,胃平滑筋活動電位を取ることが出来る.2cmH_2Oの圧で灌流すると活動電位が発生する.アダプティブサイトプロテクションに相当する1M NaClを胃内腔に灌流すると活動電位は抑制された.PGE2を脾動脈より逆行性に動注すると活動電位は抑制された.

しかしPGI2の動注は活動電位を抑制しなかった.EP1-4の選択的アゴニストを脾動脈より逆行性に動注すると,EP1のみが活動電位を抑制したがEP2-4は抑制しなかった.まとめアダプティブサイトプロテクションにおけるPGE2はEP1を介した胃平滑筋活動電位の抑制すなわち収縮の抑制によるメカニズムが存在すると考えられた.しかしアダプティブサイトプロテクションにおいてIPレセプターを介したニューラルエマージェンシーシステムのリンクもあり,どちらが重要かは現時点では判明しきれておらず今後の課題である.
博物館空間におけるユーザー視点からの展示評価の実践的研究

博物館を取り巻く社会的状況は、来館者ニーズにも変化をもたらしている。本研究では、博物館の来館者ユーザーの視点から、展示デザインの現状の課題を抽出、今後の展示デザインに必要な要件を明らかにし、多様な来館者ユーザーに対応する展示デザイン評価の指針を導きだすことを目的とした。その結果、社会レベル、展示レベルでの博物館の課題を抽出し、来館者ユーザーの気づきをもとに評価指標作成、データベース開発を行った。本研究は、博物館の来館者ユーザーの視点から、展示デザインの現状の課題を抽出、今後の展示デザインに必要な要件を明らかにし、多様な来館者ユーザーに対応する展示デザイン評価の指針を導きだすことを目的とする。初年度である本年度は、まず博物館評価手法に関し既往研究、先進事例の調査を行った。具体的には、参加研究者の本研究テーマに関する既往研究情報とユーザー視点の共有を行う目的で、公開シンポジウムを九州大学・芸術工学研究府キャンパスにて実施した。その結果、子供の視点をユーザー視点の中心として調査することで合意した。その方向性をもとに、1年を通じ、展示空間でワークショップ形式のユーザー調査を国立民族学博物館で1回、北九州市立自然史・歴史博物館で1回の計2回、子供視点をシミュレーションした展示デザインの具体的スタディを九州大学総合研究博物館で1回、計3回のユーザー調査を行った。また、多様な来館者からの課題を課題マップとしてまとめるスタディを行った。具体的には、国立民族学博物館における気づきデータを集約し、課題マップを作成した。課題マップは、当初の考え方であるコンテンツ・ストーリー・インフラのプロセスに分けたデータベース分類に加え、ハード・ソフト・サービス・ユーザーの思いのプロセスに分けたデータベース分類を作成し比較した。その結果、後者の分類の方が、ユーザー視点の展示デザイン解決策への応用が容易であることが明らかになった。また館ごとの個別の課題と、博物館としての共通課題への分類にも応用できる見通しがついた。具体的なユーザーの違いに着目した各館ごとの比較は、次年度に持ち越しとなった。今年度は、国立民族学博物館でユーザー参加型ワークショップを行い、気づきデータを収集した。昨年度までに収集された九州大学総合研究博物館、北九州市立自然史・歴史博物館でのユーザーの気づきデータの分析と合わせて各博物館(九州大学総合研究博物館、北九州市立自然史・歴史博物館、国立民族学博物館)における一連のデータ収集と分析を行った。加えてワークショップを通じ重要項目についての試作も作成した。解決策の一部として国立民族学博物館の改修計画において全館案内マップ、チラシデザインおよびデジタル触地図の考案、試作を行った。3月には、今年度の成果を活かし、国立民族学博物館の機関研究である「包摂と自律の人間学」プロジェクトである「ケアと育みの人類学」との共同企画である「インクルーシブデザインとは何か-ケアと育みの環境を目指して」、「包摂した社会空間の実現に向けて-課題とインクルーシブデザインの解決モデル」と題した国際シンポジウムを国立民族学博物館において開催した。招聘した3名の英国の実践者との研究交流により、社会レベルでは社会の人を育む場としての博物館、展示レベルでは身体的技法など多様な感覚を用いて体験を育む展示のあり方、という社会的包摂と博物館の関係について、新たな課題の抽出と整理を行うことができた。最終年度である24年度は、明らかになった課題についてまとめ、最終評価ガイドラインの項目を策定し、総合的な評価システムの概要をまとめ、出版する予定である。本研究の特徴は、来館者ユーザーの要件を抽出するためにインクルーシブデザインというユーザー参加型手法を用いたことである。その考え方は1980年代半ばからアメリカで提唱されたユニバーサルデザインのような共通項を見いだす立場とは異なり、多様な文化的存在を活かして新たな共存の場を構想しようとする研究方法である。具体的な実績としては、今年度は保存・検索や新たな気づきのグルーピングなど活用がしやすく、ウェブ上で使用可能なユーザーデータベースを開発した。これは昨年度、国立民族学博物館にて視覚障がいを持つ方々をリードユーザーとしてユーザー参加型ワークショップ形式によるフィールド調査を行い、観察から気づきを抽出して課題マップをまとめたが、エクセルデータ形式では活用が難しいことが開発につながった。同時に、来館から鑑賞までの来館者ユーザーの気づきを分類する、展示デザイン評価のガイドラインを作成した。上記の展示デザイン評価項目と、データベースのタグ付けを連動することで、データの管理・活用を容易にすることができた。また国立民族学博物館で2012年3月に開催した国際シンポジウム「インクルーシブ・デザインとはなにかーケアと育みの環境を目指してー」および「包摂した社会空間の実現にむけてー課題とインクルーシブ・デザインの解決モデル」の成果をもとに、今年度は学術論集をまとめた。さらに研究結果の一般公開のために、持続的活用を目指したウェブサイトを作成し、ユーザーデータベースと学術論集のサマリーを公開した。

最終評価ガイドラインの項目策定については、博物館展示における課題抽出のワークショップの実践を通じて、単一の問題が複合的な背景を有することが明らかとなってきたので、フィードバックを通じた検討の段階にある。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度にあたり、課題マップの作成についてさらに吟味を加え、必要であれば追加のデータ収集を行う。当初計画では、展示デザイン評価のガイドラインを策定、持続的活用を目指しウェブで公開する予定であるが、出版も視野に入れて活動を行う予定である。
実験的敗血症モデルにおける受容体作用薬の効果に関する研究

本研究は敗血症性脳症時の脳内神経伝達機構の役割を解明するため、モノアミン及び神経ペプチドの伝達機構を詳細に検討し、効果的治療薬に関する基礎的知見を得ることを目的とした。実験はラットを用い、麻酔下開腹し盲腸結紮及び穿刺による敗血症モデルを作成し、運動活性と情動行動が著しく抑制され、疼痛閾値が上昇し脳波も高振幅徐波を呈した状態(平均11時間後)で断頭した。まず、局所脳ブドウ糖代謝率(LCGU)の測定から、敗血症時には海馬、青斑核、大脳皮質で低下するが、縫線核、中隔核ではむしろ増加することが判り、意識障害に5ーHT神経系の活動亢進の関与が示唆された。しかしながら、5ーHT代謝回転(5-HIAA/5-HT比)は、明らかな変化はなく、したがってシナプス伝達の推察にはシナプス後膜の活性の役割がより重要と考えられた。そこで、本研究目的である受容体結合について、意識水準の調節を始め、内分泌や知覚伝導に重要な役割を果しているサブスタンスP(SP)について詳細に検討した。その結果、敗血症時には、辺縁系(海馬、中隔核、扁桃体)、脚間核手綱核系や錐体外路系で受容体数(B max)が低下していることが明らかとなった(Scatchard解析)。したがって、SP受容体が敗血症に特異的に結合減少するのかは不明であるが、敗血症時の意識障害を始めとする機能的変化において、SPが直接的に変化したことあるいは、他の伝達物質の活性を修飾させたことが関与した可能性が示唆された。本研究では、治療薬の効果について十分な知見は未だ得られていないが、敗血症時にSP受容体結合が低下したことが初めて明らかとなった。本研究は敗血症性脳症時の脳内神経伝達機構の役割を解明するため,モノアミン,アミノ酸及び神経ペプチドの伝達機構を含量(シナプス前膜)と受容体結合(シナプス後膜)の両面から検討し,効果的治療薬に関する基礎的知見を得ることを目的とした.現在までに以下の事が判明した.ラットを用い,麻酔下開腹し盲腸結紮及び穿刺による敗血症モデルとし, 1.行動観察, 2.局所脳ブドウ糖代謝率(LCGU)3.5-HT代謝回転, 4.Substance P(sp)受容体結合の各実験を行った.1.モデル作成後2時間で運動活性と情動行動が抑制, 48時間で疼痛閾値が上昇,その24時間後に80%以上か死亡した.以下の結果は疼痛閾値上昇12時間後(脳波は57Hzを主徴)に断頭したもので,これは重篤な意識障害時と考えられる.2.LCGUは,海馬,青斑核,大脳皮質で1427%低値となり,縫線核,中隔核では2733%高値であった.この結果から,敗血症時に, 5-HT神経系の活動亢進や情動行動制御異常の発現が示唆された.3.脳局所5-1HTと代謝物5-1HIAAの比(5-HIAA/5-HT)は高値あるいは低値となり,一様の傾向は得られなかった.これは従来の5-HIAAが増加するという報告と相違したが,濃度変化のみではシナプス伝達機構の推察に限界があると考えられ,今後受容体結合を併せ検討する必要がある.4.SP受容体結合は,扁桃体を除く部位でも著しい結合減少(down regulation)が認められた. SPは意識水準の調節にモノアミンと同様に重要な役割を演じていることが知られており,モノアミンとの相互作用を考える上で,重要な知見と考える.以上から,敗血症による意識

障害では,脳局所機能の変化が起こり, 5-HTのみならず神経ペプチド神経活動の変化を伴うことが明らかとなった.敗血症における中枢神経系の抑制状態に神経ペプチド(SubstanceP:SP)がどの様な役割を果しているかについて、脳及び脊髄における受容体結合の変化を中心に検討した。ラット33匹を用い、前年度と同様の敗血症モデル(盲腸結紮及び穿孔)を作成し、意識障害が重篤となった時点(運転活性及び情動行動の抑制、疼痛閾値上昇及び脳波の徐波化:11±1時間)で断頭し、〔^<125>I〕Bolton Hunter Substance P(^<125>IBHSP)をプローベとし、定量的インビトロ・オートラジオグラフィーでSP受容体結合を測定した。その結果、SP受容体結合は、敗血症群は疑似手術群に比べ終脳の前帯状回(70%)、尾状核一被殻(50%)、淡蒼球(60%)、海馬(70%)、扁桃体(70%)、中隔核(80%)、脚間核(60%)、縫線核(40%)及び小脳(70%)で有意に低値を示した。一方、Scatcnard解析では、敗血症群は疑似手術群に比べ、最大結合数(Bmax)は、尾状核一被殻、海馬、扁桃体、中隔核、脚間核、縫線核で60-80%と有意に低値となった。また、親和定数(Ka)は、尾状核一被殻、海馬、脚間核及び脊髄後角で130-220%と有意に高値となった。以上のことから、敗血症性脳症時は、局所脳SP受容体数の減少を伴うことが明らかとなった。局所機能発現(意識障害、内分泌異常など)における他の神経伝達物質との相互作用を考える上で興味ある知見と考えられる。また、本研究結果は、敗血症時、神経ペプチドSPの受容体が変化することを初めて明らかにしたものである。本研究目的のひとつである受容体作用薬の効果については、現在検討中で、上記結果を基に、敗血症における病態及び効果的薬剤の選択について今後展開させてゆく予定である。
サステナブルな自動車社会のための自動車エコデザイン支援システムの研究

空気抵抗を低減して燃費を改善することは自動車デザイン開発の重要な課題であり,各自動車メーカーはデザイン性と空力性能の融合に多大な時間とコストをかけている.本研究では,デザイナーがアイデア展開をする際に空力技術の面でサポートする自動車エコ・デザイン支援システムを研究し,開発を試みた.具体的な成果として,1.自動車の各部位の形状変更がデザイン性や空力性能にどのように影響するかを調査・分析してまとめた.2.システムに組み込む空力シミュレーションソフトの検証を行った.3.国内外のカーデザイナーからシステムに対する要望意見をまとめた.4.iPhone向けアプリとしてパイロットシステムを開発した.(1)外部(海外)自動車デザイナーとの意見交換:H23年度に予定していた海外渡航を今年度に実施することができた.渡航先はパリ・モーターショーに合わせてフランスおよびイタリアである.【フランス・ニース】トヨタED2(トヨタ・ヨーロッパ・デザインスタジオ)にて現地デザイナーと意見交換.スタイリング要件と各種技術要件を融合させてデザイン開発を進めるのはヨーロッパも同じ.数十種類の空力アイテム(要件)を事前に日本のエンジニアから入手し,目標性能を満たす範囲でデザインに盛り込むとのこと.エコデザイン支援システムには,検討形状に対する空力性能予測と改善提案が短時間(1,2日程度)で得られることを期待されている.また,モナコではヨットデザイナーと意見交換.類似した形状でも,ボデーサイドのキャラクターラインで面の張りやデザイン全体の印象をコントロールできるなど収穫のある視察となった.【イタリア・トリノ】世界3大カロッツェリア(デザイン・スタジオ)の一つである「ベルトーネ」を訪問.カロッツェリアは基本的に風洞試験装置を持っていないため,我々のエコデザイン支援システムの「空力部分」に興味を示してくれた.【フランス・パリ】パリ・モーターショー会場にて各国のカーデザイナーおよびジャーナリストと意見交換.ヨーロッパでは空力を意識した車でないと売れない.しかも,日本のように環境性能や空気抵抗ばかりでは不十分で,高速走行時の揚力低減も合わせて考慮していないとユーザーは評価しないという厳しい意見も得た.(2)デザイン評価対象の拡充:これまでの研究で,セダンとクーペに対するデザイン評価分析を終えている.今年度は欧州で人気の高いコンパクトハッチに対するデザイン分析を行った.コンパクトハッチではルーフ形状のデザイン影響度が大きいなど,有益な情報を得ることができた.(1)自動車デザイン開発プロセス調査(国内):国内の自動車デザイン開発関係者(自動車メーカーデザイン開発関係者および自動車ジャーナリストなど)に自動車デザイン開発の現状とエコデザイン支援システムに対する要望について情報収集した.新規プロジェクトの企画段階からパッケージング,空力,重量などを統合的に検討するプロセスを取り入れている企業が多く,エコデザイン支援システムを企画段階から用いるツールにする手法のヒントを得た.エコデザイン支援システムの最終仕様として,各プロジェクトのキャラクターに依存するものの基本的に盛り込む空力知識は細部形状最適化に関する項目とし,全体プロポーションはパッケージングレイアウトの要件を重視する.(2)自動車デザイントレンド調査:東京モーターショー2013プレスデーに自動車ジャーナリストらと参加し,現在の自動車デザイントレンドと今後の方向性を調査した.近年のモーターショーは国内外を問わず電気や水素などの次世代自動車のPRが顕著であり,各自動車メーカーのデザイナーは航続距離を伸ばすためにも空力性能と軽量化は必須課題と口を揃えた.内燃機関に限らず,次世代自動車でもエコデザイン支援システムに対する期待は大きい.また,近年の若者のデザイン嗜好がIT技術の進歩とともに大きく様変わりしていることなど,極めて重要な情報を入手した.エコデザイン支援システムのパラメーターの重みづけに反映する.(3)最新空力技術調査:エコデザイン支援システムの要となる空力技術について,国内航空宇宙産業のトップエンジニア多数から最新空力技術の情報を入手した.最新の民間旅客機であるボーイング787のユニークなデザインの空力的な意味や各種設計要件など,自動車デザイン開発と対比すると大変興味深い話を聞けた.研究中のエコデザイン支援システムに盛り込む空力知識に大いに参考になる情報を得た.空気抵抗を低減して燃費を改善することは自動車デザイン開発の重要な課題であり,各自動車メーカーはデザイン性と空力性能の融合に多大な時間とコストをかけている.本研究では,デザイナーがアイデア展開をする際に空力技術の面でサポートする自動車エコ・デザイン支援システムを研究し,開発を試みた.具体的な成果として,1.自動車の各部位の形状変更がデザイン性や空力性能にどのように影響するかを調査・分析してまとめた.2.システムに組み込む空力シミュレーションソフトの検証を行った.3.国内外のカーデザイナーからシステムに対する要望意見をまとめた.4.iPhone向けアプリとしてパイロットシステムを開発した.(1)3Dモデルによる自動車デザイン評価分析これまで行ってきたBMW3シリーズセダンモデル(E90型)のデザイン評価に加えて同型のクーペモデルに対してもデザイン評価分析を実施した.デザイン評価は工学系学生15名を対象に実施し,結果を数量化理論I類でアイテム分析することで各形状変更のデザイン評価に対する影響度を調べた.その結果,興味深い事にクーペモデルのデザイン影響度分析結果はセダンモデルの結果と同様となった.同じBMW3シリーズの派生モデルで形状が酷似しているため当然の結果とも言えるが,全く異なる被験者で行ったデザイン評価において酷似したモデルの分析結果が一致したことは,本分析手法の信頼性の高さを示す結果と言える.(2)評価モデルの空力性能評価エコデザイン支援システムに組み込むCFD(Computational Fluid Dynamics:空力シミュレーション)システムで有意な空力評価が可能かを検証する狙いで,風洞試験とCFDの検証試験を実施した.

本研究助成金で導入した3D切削機(Roland MDX-40A)を用いることでCFD用のCADデータから直接風洞試験用のモデルを製作することが可能になり,これまで行っていたクレイモデルによる風洞試験よりも正確な検証が可能となった.H23年度は空力評価が難しいリヤ周りの形状変更について検証を行い,風洞試験とCFDの傾向は良く一致.エコデザイン支援システムにCFDシステムを導入する上で有益な結果を得た.(3)自動車デザイナーからの意見集約2011年11月に行われた東京モーショーのプレスデー会場において国内外の自動車メーカーデザイナーと意見交換を行い,エコデザイン支援システムに対する要望など,多くの有益な意見を得ることができた.(1)自動車空力デザイン支援システムパイロット版の作成.自動車のデザイン開発は「デザイン性」と「空力特性」に加え,軽量化や生産性,コストなどの各種設計要件を高い次元で融合させる必要があり,各自動車メーカーは多大なコストと時間を費やしている.本研究では,それらの中でも最も重要度の高い課題である「デザイン性」と「空力特性」の融合を支援する自動車空力デザイン支援システムの研究に注力してきた.本年度は,これまでの研究で得られた自動車各部位の「デザイン影響度」と「空力影響度」の調査結果を盛り込んだ「自動車空力デザイン支援システムパイロット版」の開発を試みた.システムは近年普及が進むスマートデバイス向けアプリケーションとして開発を進め,HTML5,JavaScript,CSSの3種類の言語を用い,iOSとAndroid両用のアプリとして構築した.システム画面は車両デザインの各部位ごとに分かれており,部位をタップすると入力フォームへ移動する.そこで各部位のデザイン形状を数値などで指定すると,その形状に変更した際のCD値もしくはCD値の増減量が表示されるシステムである.ただ,このパイロットシステムはスマートデバイス上での操作性などを確認するレベルのものであり,残念ながら実際のデザイン開発に活用できるレベルには到達していない.本研究の成果をさらに盛り込み,パイロットシステムの改良を続ける予定である.(2)デザイン性と空力特性を融合したデザインモデルの作製本研究で得られた知見を基にして,「デザイン性」と「空力特性」を高い次元で融合したデザインモデルを作製した.モデルは1/10サイズで作製し,研究成果を分かりやすく見える形に残すことができた.自動車空力デザイン1.外部デザイナーの意見集約(国際情報交換)の点では計画よりも進展があった.
自己免疫性高カイロミクロン血症の解析と高脂血症発症における自己免疫機構の解明

我々は,リポ蛋白リパ-ゼ(LPL)や肝性トリグリセリパ-ゼ(HーTGL)に対する自己抗体が出現したことによって発症した高カイロミクロン血症を発見しNew.Engl.J.Med.に報告した.本症は,自己抗体の出現によって,生理的に血中に存在して重要な役割を果たす酵素を欠損状態に陥れることによって,病気をきたすという,稀な病態の報告であったにとどまらず,その免疫グロブリンがIgGではなくIgAであったことでも興味ある病態であった.本症の考察をすすめるために免疫学的見地からいくつかの検討を行った.まず本症のPostheparin Plasma Sampleを2種のモノクロ-ナル抗体によるサンドウッチ法ELISAでLPLおよびHーTGLの蛋白量を測定し酵素活性のデ-タと比較検討したところ,LPL活性が十分認められる病期でもELISA法では酵素蛋白を検出できなかった.この事から,この自己抗体はLPL蛋白の活性中心外に結合することが示され,またその結合能はモノクロ-ナル抗体よりも強いことがわかった.HーTGLに関しては,出現抗体の力価はLPLのものより弱いもののそのほかは,全く同様の結果であった.LPLの合成ペプチドを用いた自己抗体の結合部位を決定する予備的な検討では,用いた合成ペプチド数種類すべてと反応する可能性が示された.すなわち本症では,甲状腺に対する自己抗体(抗マイクロゾ-ム抗体),抗血小板抗体,抗LPL抗体,抗HーTGL抗体などの多くの自己抗体が存在する事と併せて推測してもLPLやHーTGL酵素蛋白の種々の領域に対する自己抗体が存在する可能性が高いと考えられた.また,自己免疫機構によって出現している可能性のある高脂血症の存在を探るため,高トリグリセリド血症のみにとどまらず,高コレステロ-ル血症を含めた種々の高脂血症を合併している異免疫グロブリン症や皮膚科疾患を含めた種々の症例について検討を加えているが,現状では本研究の端緒となった我々の“Autoimmune Hyperchylomicronemia"に続く発見には到っておらず今後の更なる検討が必要である.我々は,リポ蛋白リパ-ゼ(LPL)や肝性トリグリセリパ-ゼ(HーTGL)に対する自己抗体が出現したことによって発症した高カイロミクロン血症を発見しNew.Engl.J.Med.に報告した.本症は,自己抗体の出現によって,生理的に血中に存在して重要な役割を果たす酵素を欠損状態に陥れることによって,病気をきたすという,稀な病態の報告であったにとどまらず,その免疫グロブリンがIgGではなくIgAであったことでも興味ある病態であった.本症の考察をすすめるために免疫学的見地からいくつかの検討を行った.まず本症のPostheparin Plasma Sampleを2種のモノクロ-ナル抗体によるサンドウッチ法ELISAでLPLおよびHーTGLの蛋白量を測定し酵素活性のデ-タと比較検討したところ,LPL活性が十分認められる病期でもELISA法では酵素蛋白を検出できなかった.この事から,この自己抗体はLPL蛋白の活性中心外に結合することが示され,またその結合能はモノクロ-ナル抗体よりも強いことがわかった.HーTGLに関しては,出現抗体の力価はLPLのものより弱いもののそのほかは,全く同様の結果であった.LPLの合成ペプチドを用いた自己抗体の結合部位を決定する予備的な検討では,用いた合成ペプチド数種類すべてと反応する可能性が示された.すなわち本症では,甲状腺に対する自己抗体(抗マイクロゾ-ム抗体),抗血小板抗体,抗LPL抗体,抗HーTGL抗体などの多くの自己抗体が存在する事と併せて推測してもLPLやHーTGL酵素蛋白の種々の領域に対する自己抗体が存在する可能性が高いと考えられた.また,自己免疫機構によって出現している可能性のある高脂血症の存在を探るため,高トリグリセリド血症のみにとどまらず,高コレステロ-ル血症を含めた種々の高脂血症を合併している異免疫グロブリン症や皮膚科疾患を含めた種々の症例について検討を加えているが,現状では本研究の端緒となった我々の“Autoimmune Hyperchylomicronemia"に続く発見には到っておらず今後の更なる検討が必要である.
終末分化した心筋細胞の機能維持機構の解析

本研究は、BCL6ノックアウト(KO)マウスにみられた心筋細胞死の誘導機序をBCL6の標的遺伝子の解析を含めた分子のレベルで解明したり、BAZF-KOマウスを作製してその心筋細胞における機能を解明することにより、終末分化した心筋細胞の機能維持機構を明らかにすることを目的とした。そして、以下の点について明らかにした。1)BCL6の転写抑制機序の解析:BCL6とそのファミリー遺伝子であるBAZFの転写抑制活性に重要な部分(17アミノ酸)を明らかにした。そこで、BCL6による転写抑制機序を解析した。その結果、17アミノ酸部のみで転写制御活性を見いだし、この抑制活性がHistone deacethylase(HDAC)の阻害剤であるTSA(Trichostatin A)により完全に消失することを見出した。2)BCL6の強発現による細胞死誘導機序の解析:BCL6を構成する17アミノ酸部とDNA結合ドメインをコードする遺伝子の培養細胞への強発現によりアポトーシスが誘導され、かつBCL6から17アミノ酸部分を取り除いた遺伝子の強発現では、アポトーシスは起こらなかったことから、BCL6はこの17アミノ酸の部分を介してアポトーシスを誘導していることが示唆された。また、このアポトーシスは培養系にHDACの阻害剤であるTSAを添加しておくと起こらなくなることから、BCL6がこの17アミノ酸部分を介してHDAC複合体の染色体DNAへのリクルートを介して細胞死が誘導されることを明らかにした。3)BAZF-KOマウスの作製とその心筋細胞における機能を解明:ES細胞への遺伝子ターゲッティングは成功しており、キメラマウスを作製中である。
CAGE結果を用いた血中microRNAの大腸がん抗がん剤感受性判定マーカー開発

本研究の目的は,大腸がんの新たな血中マーカーとしてのmicroRNAを特定することであり,臨床応用を目標とする.長らく抗がん剤治療が適さないとされてきた大腸がんであったが,近年,抗腫瘍効果の高い分子標的薬の開発により飛躍的に治療選択肢が増えた.しかし既存のCEAやCA19-9,p53抗体などの大腸がんマーカーでも採血のみでがんを診断することは難しく,早期診断は困難である.様々な抗がん剤を含む幅広い選択肢から最適な治療選択を行うための指標となる高い診断力を持ったマーカーの新規開発が急務となっている.報告者らは大腸癌の血中腫瘍マーカー候補としてのmicroRNAの抽出・特定を目的として,同一患者の治療適応前後のマイクロアレイ解析を行い,比較解析を行った.報告者らのグループにて既に保存してあった大腸がん患者の検体を用いることでこの比較解析が可能となった.さらに報告者らはstageごとに症例を選抜したうえでRNAを抽出し,microRNAの解析を行い,大腸癌診断マーカー候補となるmicroRNAを特定した.これらのマーカー候補遺伝子の発現の変動に着目して患者の経過を追跡し,目下,各種治療効果との対照を進めている.本研究結果から,血中microRNAの新たな診断マーカー,治療効果判定因子としての臨床応用可能性が明らかになってきている.この成果は大腸癌の早期発見や診断の簡便化、信頼性向上の観点から有意義であるとともに、日本の知的財産の活用という側面でも貴重である。本研究の目的は,大腸がんの新たな血中マーカーとしてのmicroRNAを特定することであり,臨床応用を目標とする.既存のCEAやCA19-9,p53抗体などの大腸がんマーカーでも採血のみでがんを診断することは難しく,早期診断は困難である.そのため,高い診断能力をもった新たなマーカーが必要である.microRNAを用い,新たなマーカーを開発する.また,再発や治療などの判定因子としての臨床応用も試みる.本年度は,収集した検体の臨床情報を再度確認し,そこから,症例を抽出する作業を行った.stage毎に症例を抽出し,その後,RNAの抽出作業を行った.本研究の目的は,大腸がんの新たな血中マーカーとしてのmicroRNAを特定することであり,臨床応用を目標とする.長らく抗がん剤治療が適さないとされてきた大腸がんであったが,近年,抗腫瘍効果の高い分子標的薬の開発により飛躍的に治療選択肢が増えた.しかし既存のCEAやCA19-9,p53抗体などの大腸がんマーカーでも採血のみでがんを診断することは難しく,早期診断は困難である.様々な抗がん剤を含む幅広い選択肢から最適な治療選択を行うための指標となる高い診断力を持ったマーカーの新規開発が急務となっている.本年度は,マーカー候補の抽出を目的として,同一患者の治療適応前後のマイクロアレイ解析を行い,比較解析を行った.この解析は申請者らのグループにて既に保存してあった貴重な大腸がん患者の検体を用いることで可能となった.さらに収集した検体から抽出したRNAをstageごとに症例を選抜,RNAを抽出して解析を行い各種治療効果との対照を進めていく予定である.血中microRNAを用いた新たなマーカーの開発,また,再発や治療などの判定因子としての臨床応用が可能となれば大きな医学的貢献に繋がる.既に保存してあった大腸がん患者の検体を用いることで患者の治療による比較解析を行った.収集した検体から抽出したRNAをstageごとに症例を選抜,RNAを抽出して解析を行っい,症例数を増やすとともに.各種治療効果との対照も進めており,研究は,ほぼ計画通りに進展してきた.本研究の目的は,大腸がんの新たな血中マーカーとしてのmicroRNAを特定することであり,臨床応用を目標とする.長らく抗がん剤治療が適さないとされてきた大腸がんであったが,近年,抗腫瘍効果の高い分子標的薬の開発により飛躍的に治療選択肢が増えた.しかし既存のCEAやCA19-9,p53抗体などの大腸がんマーカーでも採血のみでがんを診断することは難しく,早期診断は困難である.様々な抗がん剤を含む幅広い選択肢から最適な治療選択を行うための指標となる高い診断力を持ったマーカーの新規開発が急務となっている.報告者らは大腸癌の血中腫瘍マーカー候補としてのmicroRNAの抽出・特定を目的として,同一患者の治療適応前後のマイクロアレイ解析を行い,比較解析を行った.報告者らのグループにて既に保存してあった大腸がん患者の検体を用いることでこの比較解析が可能となった.さらに報告者らはstageごとに症例を選抜したうえでRNAを抽出し,microRNAの解析を行い,大腸癌診断マーカー候補となるmicroRNAを特定した.これらのマーカー候補遺伝子の発現の変動に着目して患者の経過を追跡し,目下,各種治療効果との対照を進めている.本研究結果から,血中microRNAの新たな診断マーカー,治療効果判定因子としての臨床応用可能性が明らかになってきている.この成果は大腸癌の早期発見や診断の簡便化、信頼性向上の観点から有意義であるとともに、日本の知的財産の活用という側面でも貴重である。

網羅的な発現解析の結果,当初想定したよりも病態特異的に発現異常が見られる候補遺伝子を多数挙げることができた点においては,進展であるといえる.一方,このために判定マーカー候補の選抜に時間を要したこと,またこの分野の急進に鑑み症例数を増やし発現レベルを検証することが望ましいと考えたことから研究期間の延長を申請した.以上を合わせ,研究は概ね順調に進展していると考えられる.本研究の目的は,大腸がんの新たな血中マーカーとしてのmicroRNAを特定することであり,臨床応用を目標とする.長らく抗がん剤治療が適さないとされてきた大腸がんであったが,近年,抗腫瘍効果の高い分子標的薬の開発により飛躍的に治療選択肢が増えた.しかし既存のCEAやCA19-9,p53抗体などの大腸がんマーカーでも採血のみでがんを診断することは難しく,早期診断は困難である.様々な抗がん剤を含む幅広い選択肢から最適な治療選択を行うための指標となる高い診断力を持ったマーカーの新規開発が急務となっている.報告者らは大腸癌の血中腫瘍マーカー候補としてのmicroRNAの抽出・特定を目的として,同一患者の治療適応前後のマイクロアレイ解析を行い,比較解析を行った.報告者らのグループにて既に保存してあった大腸がん患者の検体を用いることでこの比較解析が可能となった.さらに報告者らはstageごとに症例を選抜したうえでRNAを抽出し,microRNAの解析を行い,大腸癌診断マーカー候補となるmicroRNAを特定した.これらのマーカー候補遺伝子の発現の変動に着目して患者の経過を追跡し,目下,各種治療効果との対照を進めている.本研究結果から,血中microRNAの新たな診断マーカー,治療効果判定因子としての臨床応用可能性が明らかになってきている.この成果は大腸癌の早期発見や診断の簡便化、信頼性向上の観点から有意義であるとともに、日本の知的財産の活用という側面でも貴重である。抽出したRNAを用いてmiRNA解析を進める予定である。また、症例を増やして行うことでデータを構築していく予定である。microRNAについて大腸癌の各種治療法に対する効果判定因子としての信頼性も検証し,様々な抗がん剤や治療を含む幅広い選択肢から最適な治療選択を行うための指標となる高い臨床診断力を持ったマーカーのの開発を目指す.この分野の急進に鑑み,30年度はこれまでに得たデーターに加え,症例数を増やしマーカー候補の発現レベルを検証していく予定である.またstageごとの症例選抜,同一患者検体の遺伝子発現,その他各種分析結果の追跡,臨床データーの追跡を行い,抗がん剤を含む各種治療の効果との対照も検討していく.なお作成中の論文原稿に追加データを加え,効果的な研究成果公表の準備を行う.本年度実施予定とした実験は、次年度に使用する予定である.また,一部提携先の既存機器にて行うことが可能であったこと、また研究室所有の共用資材の使用が可能であったことなどから、予定していた一部の機器・試薬類のうち、購入を先送りしたものがあること、またデーター解析について、今年度はアルバイトを雇用することなく、研究代表者・分担者にて進めたため、人件費が発生しなかったことなどから、次年度使用額が生じた。研究計画の実施が前後したこと,また,一部提携先の既存機器にて行うことが可能であったこと、また研究室所有の共用資材の使用が可能であったことなどから、予定していた一部の機器・試薬類のうち、購入を先送りしたものがある.またデーター解析について、次年度使用額が生じた.網羅的な発現解析の結果,当初想定したよりも病態特異的に発現異常が見られる候補遺伝子を多数挙げることができたため,判定マーカー候補の選抜に時間を要した.このためデーター解析に要する経費について次年度使用額が生じた.
貪食による不要細胞の除去機構

アポトーシス細胞表層には貪食目印分子が出現し、食細胞はこれに対する特異的受容体を使ってアポトーシス細胞を貪食する。今年度は、目印分子ホスファチジルセリン(PS)とその受容体SR-BIを介した貪食反応機構と、新規貪食関連分子の解析を行った。1)ラット精巣セルトリ細胞に発現するSR-BIは、アポトーシス精子形成細胞表層のPSを認識して貪食反応を誘起する。様々な領域を欠いたSR-BI発現CHO細胞の貪食能解析より、SR-BIの509アミノ酸残基のうち、予想細胞外領域に位置する105-144番目、155-191番目を含む両領域がアポトーシス細胞結合に必要であること、また後者はPSとの結合に関与することを示す結果を得た。さらに、卵胞刺激ホルモン添加により培養セルトリ細胞のSR-BI発現が促進したことから、貪食反応が下垂体ホルモンの制御下にあることが示唆された。2)インフルエンザウイルス感染細胞はアポトーシスを起こし、PSを介してマクロファージに貪食される。ウイルスの出芽に際して感染細胞表層に出現するウイルスコートタンパク質の貪食反応への影響を解析した。インフルエンザウイルスタンパク質のノイラミニダーゼ(NA)活性を欠く変異ウイルスを用いた解析により、NAが感染細胞のマクロファージによる貧食を促進することが示された。現在、NAが目印分子として働くのかその活性が貪食促進に必要であるのかについて解析中である。3)アポトーシス後期細胞は初期細胞に比べて効率よくマクロファージに貪食される。新規貪食目印分子を解析するため、アポトーシス細胞を抗原とするモノクローナル抗体を作成した。マクロファージの貪食阻害効果を指標に樹立したモノクローナル抗体PH2は、アポトーシス後期およびネクローシス細胞の貪食反応を選択的に阻害し、その抗原は新規貪食目印分子であると考えられた。アポトーシス細胞ではその表面に貧食目印分子が出現し、これが食細胞の受容体に認識されることによりアポトーシス細胞選択的な貧食が規定される。11年度の研究では、貧食目印分子であるホスファチジルセリン(PS)の露出機構を解析するとともに、マクロファージによるウイルス感染細胞貧食時の目印分子の同定を行った。1アポトーシス細胞表層へのPS露出機構の解析PSの細胞表層への移行を規定する酵素の候補である、アミノリン脂質転移酵素ATPaseIIおよび脂質スクランブラーゼについて、特異抗体を作成した。アポトーシス刺激を伝える受容体であるFas蛋白質を過剰発現させたHeLa細胞にFas依存のアポトーシスを誘導すると、リン脂質移行活性の変化と細胞表面へのPS移行とが検出される。アポトーシス誘導に伴って上記2種類の酵素蛋白質の量と質の変化をウエスタンブロット法で解析した。その結果、2つの酵素とも、PS露出時に細胞総蛋白質量あたりの酵素量に変化はなかった。また、SDS-PAGEで検出される分子量の変化もみられなかった。現在、免疫沈降法を用いて両酵素分子がリン酸化されている可能性を追求している。2マクロファージによるインフルエンザウイルス感染細胞貧食の目印分子同定インフルエンザウイルス感染によりHeLa細胞にアポトーシスが誘導され、マクロファージはこれを選択的に貧食する。そこで、HeLa細胞表層に出現すると予想される貧食目印分子を解析した。ウイルス感染によりHeLa細胞表層にはPSが露出し、この時期は貧食が確認されるようになる時期と一致していた。さらに、PSリボソ一ムの添加により貧食反応は顕著に阻害されることがわかった。以上より、この貧食反応では、ウイルス感染によるアポトーシス依存に細胞表層に露出したPSがマクロファージへの貧食目印分子となることが判明した。