hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多面体的立体の平坦化と連続的折り畳み

また,E. Demaine氏やA. Lubiw氏が来日した折にも一緒に研究討論ができた.研究成果の発表については,専門論文誌発表(国際5本)の他に,関連分野への執筆(日本機械学会,日本折紙学会)によって,社会的な貢献ができた.研究発表・講演については,国際会議5本,招待講演(日本数学会等)5本、その他に一般講演を多数実施した.多面体の連続的折り畳みに関する問題は凸多面体の場合は解決されていたが,凹凸のある場合については未解決であった.その特別な場合として,直交多面体を拡張したαー多面体についてこの問題を解決し論文発表した。凹凸のある一般の多面体の場合はまだ研究途上にあり,論文発表まで至っていない.しかし,この問題を高次元に拡張した問題や,産業への応用上重要と思われる条件(例えば,「多面体の一部が剛性」)を付加した問題に取り組み,それぞれ結果を得ることができた.産業への応用研究も進んだ(特許申請1件).1.研究内容:高次元の場合については,超立方体の正方形面(2次元面)が構成する2次元のスケルトンを連続的折り畳みによって任意に選んだ1つの正方形の面上に平坦化できることを証明し,研究発表した(論文は投稿中).条件付き連続的折り畳み問題については,元の多面体の内部だけで連続変形する問題を提案し,特別な立体についての結果を研究発表した(論文は投稿中).産業上重要な折り畳み式製品の開発に工学者と協働して研究発表およびプロシーディングスの論文発表,さらに特許申請1件をした.2.共同研究者:伊藤仁一氏とゼミを頻繁に開催し,研究討論を重ねることができた.3.研究発表:Discrete Geometry Fest 2017(ブダペスト)や関連分野のASME2017(クリーブランド)での講演など国際カンファレンスや種々の研究会で多数の研究発表し,招待講演も4件した。社会貢献として,日本数学会の市民講演会での講演などがある。4.国際交流:この分野の第一人者のErik Demaine氏をMIT(ボストン)に訪問し,引き続きリンケージの問題など幅広く研究討論できた.5.論文発表:専門誌での論文発表や雑誌への寄稿も多数出版された.現在,投稿中や執筆中の論文も近く投稿・出版予定である.研究課題である多面体の連続的折り畳みの問題について,凹凸のある多面体としてαー多面体について解決したので論文発表した.また,条件付き連続的折り畳み問題については,いくつかの有用な条件のもとに研究成果が得られた.一つは「内部的折り畳み」について,ある種の多面体で可能であることが示せたことである.もう一つは「一部が剛性」という条件のもとでの研究で,book折りを基本にした結果が得られ,研究発表の準備中である.さらに,発展問題として,高次元の多胞体の2次元面からなる2ースケルトンを2次元面上に連続的に平坦化する問題に取り組んだ.超立方体の場合について解決し論文を投稿中である.他の多面体については検討中であるが,かなり議論がまとまってきた.応用として,「厚みを考慮した連続的折り畳み」問題に「厚みを無視できる連続的折り畳み」の研究結果を活用し,2本の論文にまとめ,ASME 2017(アメリカ機械学会)で研究発表および論文掲載となった.異分野との交流も進展し,ヒンジの理論や剛性理論との共同研究や情報交換も進展している.2017年8月末の東京ビッグサイトで開催されたイノベーションジャパンでは「厚板ボックス」や「折り畳みヘルメット」の展示および説明会講演を担当した.さらに,「折り畳み」の産業応用として特許出願1件に至った.海外との共同研究として,MITのErik Demaine氏を訪問し,連続的折り畳み問題に関連するリンケージの問題に取り組み,部分的解決が得られ,今後も継続研究することとなった.
通常の位置推定法が使えない環境での位置推定の実現に関する研究

建物の内部に存在するターゲットの位置を推定する問題に対して,本研究では,複数の無人飛行体(UAVs: Unmanned Aerial Vehicles)を建物の周りに飛行させ,UAVの位置を使って位置推定を行う方法を提案している.到来時間を使った室内位置推定法に関しては,推定誤差をより小さくできるUAVのフォーメーション制御を提案し,その性能を理論解析と計算機シミュレーションにより明らかにした.一方,受信信号電力を使った室内位置推定法に関しては,建物の内部構造をワイヤレストモグラフィにより推定し,その推定結果を使って位置推定を行う方法を提案し,電波暗室の実験によりその性能を明らかにした.高層ビル等で災害が起こった場合,生存者を救出するために中に入るレスキュー隊員の位置を推定することは重要であるが,GPSやセンサネットワークを使った通常の位置推定法は使えない.無人飛行体(UAV; Unmanned Aerial Vehicle)をビル周辺に飛行させ,UAVの位置をGPSで推定し,そのUAVの位置情報を用いてターゲットの位置を推定する二階層の位置推定が唯一の手段となりうる.しかしながら,GPSの位置推定精度は30m程度あるため,何らかの方法でUAVの位置推定精度を向上させることが必要となる.遅延時間(TOA; Time Of Arrival)によるターゲットの位置推定において,UAVとターゲットの時刻同期を確立させる方法を考察し,UAV間の測距情報と,位置が既知である基準点と各UAV間の測距情報を用いて,ターゲットの位置推定精度を向上させる方法を提案し,計算機シミュレーションによりその推定精度を評価した.一方,受信信号電力(RSS; Received Signal Strength)を用いたターゲットの位置推定において,ワイヤレストモグラフィを用いて2次元減衰マップを作成することに圧縮センシングを適用することを考察し,計算機シミュレーションと実験により,減衰マップ推定精度を評価した.通常の位置推定法が使えない環境での位置推定の実現について,複数の無人飛行体(UAV; Unmanned Aerial Vehicle)を建物外部にまず飛行させ,それらの位置をGPSで推定し,その推定位置を使って,建物内部に存在するターゲットの位置を推定するという階層型位置推定法を提案してきた.到来時間(TOA; Time Of Arrival)と到来時間差(TDOA; Time Difference Of Arrival)を使った方法に関しては,位置推定誤差の分散について摂動法を用いて理論解析し,要求精度を満足するためのUAVの台数等を明らかにするとともに,精度を支配するパラメータを明確にした.そして,その理論解析結果を基にして,位置推定精度を改善する方法を提案した.解析方法は,理論解析と計算機シミュレーションによるものであった.一方,受信信号電力(RSSI; Received Signal Strength Indication)を使った方法に関しては,建物内の壁等の構造により決定される減衰マップを,建物外部で飛行しているUAV間で無線信号を送受信することによるワイヤレストモグラフィを使って推定し,その減衰マップの情報を基に,ターゲットの位置を推定するというワイヤレストモグラフィを用いた減衰マップ推定/位置推定法を提案した.この方法の大きな特徴は,減衰マップ推定とターゲットの位置推定を,一つの最適化問題で定式化するところにある.UAV間でやりとりする無線信号の送受信回数と送受信場所数を減少させるために,最適化問題に圧縮センシングの理論を応用しているところが新しい試みである.解析方法は,計算機シミュレーションと,電波暗室での原理確認実験によるものであった.ビル内に存在するターゲットノードを位置推定する場合,水平平面の(x-y)座標は連続値をとるが,垂直軸の(z)座標はビルの階層構造から離散値をとる.従って,ビル外を飛翔している無人飛行体(UAV; Unmanned Aerial Vehicle)を用いてビル内に存在するターゲットノードを位置推定する問題において,ターゲットノードのx, y, z座標を同時に推定するよりも,この特徴を利用すると,まずターゲットノードのz座標を推定し決定した後,x-y座標を推定した方が高い位置推定精度が得られる.この方法を2ステップ位置推定法と呼び,より高い位置推定精度が得られるUAVのフォーメーション制御を検討した.その結果,ターゲットノードのx, y, z座標を同時に推定する場合は,UAVを正多面体の頂点に配置すると位置推定精度が最も高くなるが,UAVを正多面体の頂点に配置してz座標をまず推定し,その後,推定したz座標の高さでUAVを正多角形に配置してx-y座標を推定した方が位置推定精度がより高くなることを明らかにした.電波暗室において,板,レンガおよびブロックを用いて構造物を作成し,3次元のポジショナを用いて,構造物外部で無線信号を送受信することにより,構造物の内部構造を推定するワイヤレストモグラフィの実験を行った.また,構造物の内部にターゲットノードとして無線信号源を配置し,その信号を同じく3次元のポジショナを用いて構造物外部で受信することにより,ワイヤレストモグラフィで作成された構造物の減衰マップを用いたターゲットノードの位置推定の実験を行った.その結果,ワイヤレストモグラフィを用いた位置推定は,トモグラフィを用いない場合よりも,より高い位置推定精度が得られることを明らかにした.建物の内部に存在するターゲットの位置を推定する問題に対して,本研究では,複数の無人飛行体(UAVs: Unmanned Aerial Vehicles)を建物の周りに飛行させ,UAVの位置を使って位置推定を行う方法を提案している.

到来時間を使った室内位置推定法に関しては,推定誤差をより小さくできるUAVのフォーメーション制御を提案し,その性能を理論解析と計算機シミュレーションにより明らかにした.一方,受信信号電力を使った室内位置推定法に関しては,建物の内部構造をワイヤレストモグラフィにより推定し,その推定結果を使って位置推定を行う方法を提案し,電波暗室の実験によりその性能を明らかにした.TAOとTDOAを用いた方法に関しては,位置推定精度限界を理論で評価でき,推定精度を向上させる方法を提案できている.理論と計算機シミュレーションにより位置推定精度は評価できたが,実験によっては評価できなかった.その理由は,多くの部品や無線通信モジュールを購入して,TOAによる測距を試みたが,現状のモジュールを改造することなく測距に使うと,その精度が悪いからである.一方,RSSIを用いた方法では,2次元のワイヤレストモグラフィに基づいた減衰マップ推定/位置推定法を提案し,その位置推定精度を計算機シミュレーションで評価できた.さらに,電波暗室での原理確認実験でそれが可能であることを確認できている.UAV機体に関しては,搭載重量が大きく,かつ飛行時間が長いものがまだ販売されていない.私が想定している実験に使えるものがなかなか見当たらないのが現状である.27年度が最終年度であるため、記入しない。情報通信工学TAOとTDOAを用いた方法に関しては,UAVの台数をなるべく少なくし,それらの移動によるコストまで考慮に入れ,高い位置推定精度を効率良く達成できるUAVの飛行フォーメーションとスケジューリングを研究する予定である.さらに,移動時には,それまでのターゲットの推定位置を考慮に入れ,次のUAVの位置を決定するような,適応的な位置推定も提案するつもりである.これら2つに関する研究はまだ見たことがない.TOAによる方法の位置推定精度を実験により確認するために,無線モジュールの選定をファームウェアの改造の可否を検討しながら進める.RSSIを用いた方法に関しては,3次元ワイヤレストモグラフィに拡張し,計算機シミュレーションによりその推定精度を検討する.減衰マップ推定とターゲット位置推定を交互に行いながら,両方の精度を上げて行く繰り返し推定法について研究を進める.できることならば,3次元ワイヤレストモグラフィを使う方法に対しても電波暗室での原理確認と推定精度確認実験を行いたいと思っている.最終的には,UAV実機を用いた実験を行おうと思っているが,可能搭載重量が大きく,飛行時間が長い機体がないのが現状である.この分野の開発は著しいので,そのうちに販売されることを期待している.平成25年度に掲げた研究目標は概ね達成している.TOA,TDOAによる位置推定では,精度を向上させる方法を検討し,計算機シミュレーションによりそれらの位置推定精度を評価できた.一方,RSSによる位置推定では,計算機シミュレーションによる評価に加え,電波暗室であるが,ワイワレストモグラフィによる減衰マップ作成の実験ができた.27年度が最終年度であるため、記入しない。複数台の無人飛行体(UAV; Unmanned Aerial Vehicle)
移民の社会統合と地域――南欧のインターカルチュラリズムと「反うわさ戦略」

本研究の目的は、スペイン・バルセロナを中心に複数の都市で試みられている「反うわさ戦略」(移民への否定的な噂に対する地域社会ぐるみの対抗キャンペーン)の街区への定着や他都市への広がりの過程を分析し、この試みが象徴する、移民を含む地域住民全体の参加と交流に力点を置いたローカルな間文化主義(インターカルチュラリズム)の社会学的特徴を解明することである。2018年度は、バルセロナとビルバオの二都市圏における調査と比較を2017年度に引き続き行った。バルセロナの事例については、まず2010年代後半の政治・社会的変化(市政における政権交代、バルセロナ市ほかでのテロ事件、カタルーニャ独立を問う住民投票とそれに伴う混乱)にもかかわらず、間文化主義的政策・実践が継続した理由を、市町村・地域・国・EUといったレベルのうちどれかのみではなく相互の関係の中で分析した。その上で、バルセロナにおける継続調査を2018年夏に行い、郊外地区を中心に自治会、移民団体、行政への聴き取りを行った。とりわけ、フィリピン人移民団体など、2017年度においては十分に聴き取りを行うことができなかった移民団体に対する重点的な調査を行った。また、バルセロナとの比較対象都市として、外国人人口の増加が比較的遅く、言語・文化的近似性の高いラテンアメリカ出身移民が多く、歴史的な地域主義の文脈が異なるビルバオでの調査を本格化した。一方では政策的なバルセロナとの収斂、他方では住民間の交流促進に向けた、草の根の自治会や移民団体と行政の関係構築アプローチの分岐を確認した。これに加え、都市レベルでの間文化主義についての研究の延長として、後発的な移民受入国としてのスペインのあり方を地域社会の日常レベルから再考するという応用的課題についても検討を開始することができた。スペインのバルセロナとビルバオにおける調査を継続し、資料調査とフィールドワークを通じたデータを蓄積することを通じて、分析枠組みを精緻化した。また、調査成果を移民政策学会やスペイン史学会などで発表し、多分野の専門家からコメントをいただくことができた。加えて、移民統合政策の国際比較に関する若手シンポジウムへの参加を通じて、日本や韓国における多文化共生の構築をめぐる事例研究との比較可能性についても新たな着想を得た。こうした調査・報告と併行して、バルセロナの事例に関する論文と、バルセロナ・ビルバオ両都市圏の比較に関する論文の2点を投稿し、その過程でも今後の調査や論文執筆に有用なフィードバックを得ることもできた。このため、概ね順調に進展していると評価できる。2019年度は、バルセロナ自治大学東アジア研究所訪問研究員として2019年4月から同年12月までスペインに滞在しつつ、以下のふたつの課題に関する調査を行う。まず、後発移民国スペインにおいて、間文化主義政策や実践のノウハウがいかに他国から、あるいはスペイン内の先進都市から他の都市へと伝播したのかについて、バルセロナ・ビルバオ両都市圏の複数の市町村の政策担当者への聴き取りを通じて分析する。続いて、都市の日常レベルにおける「反うわさ」などの間文化主義政策・実践の浸透のあり方について、上述の政策担当者に加え、移民団体やその他の住民団体の成員からの聴き取りを行う。より具体的には、長期調査を活用し、街区レベルにおける行事等の年間カレンダーを追う形での継続調査を行うことで、日常における偏見やステレオタイプ、あるいは移民出身地のコミュニティから移住者に向けられる噂や偏見などへの対抗について考察する。こうして収集したデータを分析・整理し、得られた成果をスペインと日本での学会発表に結実させる。2017年度は、移民統合政策論を参照しつつ、1、バルセロナの「反うわさ戦略」が5年以上継続する中での修正、2、「反うわさ戦略」を移植した他地域の都市(ビルバオ)における共通点と差異、という時間・空間双方の要因に関連付けた調査を実施した。2017年7-8月、および9月の2回、両市とそれぞれの郊外地区に在住する地域住民の自治会、移民団体、行政への聴き取りを行った。また、先行研究で不足している、共生のための政策と人々の日常生活の関連や乖離の分析方法について、イタリア・トレント大学で開かれた移民研究に関するセミナーに参加する中で、欧州各国の研究者と博士課程院生から多くの示唆を得た。住民間の交流促進における、草の根の自治会や移民団体と行政の関係や意思決定過程をめぐるガバナンスのあり方の変容や地域差が明らかになったことで、これを移民の出身国、あるいは異なる行政レベル(国や州)の政策との関連の中に位置付けた上で考察を深めることができた。これまでの研究成果を発表した2017年6月の関東社会学会、および2017年夏調査で得た知見を組み込んだ2017年11月の日本社会学会での発表では、「反うわさ戦略」に象徴される新しい共生への取り組みがなぜ可能となったのかについて考察を深める上で課題となる、スペインの移民統合政策の欧州の文脈における位置付けについての多くの示唆を頂き、それが分析の精緻化につながった。スペイン・バルセロナ(カタルーニャ州)における調査を継続しつつ、その聴き取り対象地域を広げることができた。また、新たにスペイン・ビルバオ(バスク州)におけるフィールド調査を実施した。

2017年にはバルセロナ市ほかでのテロ事件、カタルーニャ独立を問う住民投票とそれに伴う混乱があったものの、ビルバオ調査の成果を踏まえつつ、バルセロナの特殊性を相対化しうる新たな知見を得ていたこともあり、政策の変化に対応した分析枠組みの精緻化ができた。また、これらの成果を2つの学会で発表し、論文執筆に向けた準備を整えることができた。このため、概ね順調に進展していると評価できる。本研究の目的は、スペイン・バルセロナを中心に複数の都市で試みられている「反うわさ戦略」(移民への否定的な噂に対する地域社会ぐるみの対抗キャンペーン)の街区への定着や他都市への広がりの過程を分析し、この試みが象徴する、移民を含む地域住民全体の参加と交流に力点を置いたローカルな間文化主義(インターカルチュラリズム)の社会学的特徴を解明することである。2018年度は、バルセロナとビルバオの二都市圏における調査と比較を2017年度に引き続き行った。バルセロナの事例については、まず2010年代後半の政治・社会的変化(市政における政権交代、バルセロナ市ほかでのテロ事件、カタルーニャ独立を問う住民投票とそれに伴う混乱)にもかかわらず、間文化主義的政策・実践が継続した理由を、市町村・地域・国・EUといったレベルのうちどれかのみではなく相互の関係の中で分析した。その上で、バルセロナにおける継続調査を2018年夏に行い、郊外地区を中心に自治会、移民団体、行政への聴き取りを行った。とりわけ、フィリピン人移民団体など、2017年度においては十分に聴き取りを行うことができなかった移民団体に対する重点的な調査を行った。また、バルセロナとの比較対象都市として、外国人人口の増加が比較的遅く、言語・文化的近似性の高いラテンアメリカ出身移民が多く、歴史的な地域主義の文脈が異なるビルバオでの調査を本格化した。一方では政策的なバルセロナとの収斂、他方では住民間の交流促進に向けた、草の根の自治会や移民団体と行政の関係構築アプローチの分岐を確認した。これに加え、都市レベルでの間文化主義についての研究の延長として、後発的な移民受入国としてのスペインのあり方を地域社会の日常レベルから再考するという応用的課題についても検討を開始することができた。スペインのバルセロナとビルバオにおける調査を継続し、資料調査とフィールドワークを通じたデータを蓄積することを通じて、分析枠組みを精緻化した。また、調査成果を移民政策学会やスペイン史学会などで発表し、多分野の専門家からコメントをいただくことができた。加えて、移民統合政策の国際比較に関する若手シンポジウムへの参加を通じて、日本や韓国における多文化共生の構築をめぐる事例研究との比較可能性についても新たな着想を得た。こうした調査・報告と併行して、バルセロナの事例に関する論文と、バルセロナ・ビルバオ両都市圏の比較に関する論文の2点を投稿し、その過程でも今後の調査や論文執筆に有用なフィードバックを得ることもできた。現在までの調査を通じて、地域住民と移民双方の街区における交流を重視するスペイン型のローカルな間文化主義の成果とともに、移民集団ごとに交流への参加度にばらつきがあることに起因するいくつかの課題が見えてきた。
衝動性と将来報酬予測機能における脳内セロトニンの役割

1. 5-HT前駆体のトリプトファン(Trp)の経口摂取量を調整し、中枢神経5-HT濃度を操作した状態で、報酬予測課題施行中の脳活動をfMRIにて評価した。その結果、Trp条件(欠乏、正常、過剰)によって、線条体内で時間スケールの減衰に関与する部位が異なることを見出した。行動的制約のないfMRI装置外で同様のTrp操作および報酬予測課題を行ラことにより、報酬予測行動に及ぼす中枢5-HTの影響を評価した結果、Trp欠乏条件において、短期・小報酬の選択率が有意に高いことが示され、5-HTの操作がヒトにおいても報酬予測行動に影響を与えることが直接的に示された。2. 5-HT再取り込み阻害薬による抗うつ効果やTrp欠乏によるうつ症状悪化から、5-HTがうつ病の病態に関与していることは確実であり、うつ病患者では減衰係数γが小さく、長期・大報酬を小さく見積もり、短期・小報酬を選択する傾向が見られると予測される。うつ病患者(n=29)と健常対照者(n=24)において報酬予測に関する行動実験を行った。しかし、うつ病の症状としての思考制止や注意持続困難のためか、解析モデルにフィットしないうつ病患者が13名存在し、課題を一部変更し、年齢制限(50歳以下)など再設定して再度実験を遂行中である。3.うつ病患者における報酬予測課題遂行中の脳活動についてfMRIを用いて検討した結果、うつ病患者では鯉常対照群と比較して右背外側前頭前野や背側線条体の活性低下が認められた。また、3ケ月の治療後において同じ課題をうつ病群に行わせ、治療反応性に応じて解析したところ、治療反応の良好なうつ病患者では右背外側前頭前野の活動元進が認められた。これらの結果は、うつ病では長期の報酬予測に蘭連した神経回路が機能しておらず、治療により改善したうつ病患者では、長期報酬予測に関連した回路の活動が回復することを示唆している。衝動性とは、注意深い吟味が必要な状況において、周囲の状況にふさわしくない拙速な行動を行ってしまう特性である。衝動性のモデルの一つとして、将来の報酬を低く見積もる傾向が衝動性に関連するというreward-delay impulsivityが提案されている。報酬予測機能に、セロトニンが関与しているという仮説があり、これを支持する知見が報告されている。本研究では、ヒトにおける報酬予測機能へのセロトニンの役割を検討するため、健常者においてトリプトファン欠乏/過剰を用いて実験を行った。方法:セロトニンの前駆物質であるトリプトファンを欠乏あるいは過剰にした飲料を服用することで脳内セロトニンの濃度を低下あるいは亢進させる操作を行った。この条件下で、画面上の刺激を選択することによって異なる額の報酬を選択するという報酬選択課題を行った。このときの脳血流反応を機能的MRI(fMRI)を用いて記録・解析した(実験1)。また、各トリプトファン条件における行動データに焦点をあてた計算論的モデルによる解析も行った(実験2)。結果:実験1では、線条体において、トリプトファン欠乏条件では将来報酬をより低く見積もる値引き関数と、腹側線条体において相関していた。トリプトファン過剰条件では、将来報酬をより高く見積もる関数と、背側線条体において相関がみられた。実験2では、トリプトファン欠乏条件において、他の条件よりも短期小報酬の選択割合が高かった。考察:fMRI実験において、トリプトファン欠乏では線条体腹側が、過剰条件では線条体背側が活性化することが確認され、中枢セロトニンが報酬予測の時間スケールに関与することが示唆された。また、報酬選択の行動解析実験において、トリプトファン欠乏条件では、遅延時間に応じて報酬をより低く見積もる傾向が認めら、中枢セロトニン神経機能低下が衝動性と関連する可能性が示唆された。

これらの結果は、うつ病では長期の報酬予測に蘭連した神経回路が機能しておらず、治療により改善したうつ病患者では、長期報酬予測に関連した回路の活動が回復することを示唆している。
日本近世都市空間の維持・存続とインフラストラクチャーに関する研究

本研究では都市における「空間」の問題を主たる関心事としながら、建築学・歴史学・考古学の手法や知見を総合して研究をすすめてゆく。都市空間や諸施設の維持管理に関わる記録の多くは文字史料のかたちで残されているため、基本的に近世文書を素材としながら、維持管理をめぐる社会的な複合関係やその実態を検討し、これを地理的情報や考古学的情報と関連づけ、インフラそのものの物理的な存続のすがたを中長期的なスパンで空間的に復元・分析する。平成30年度は、以下の研究を行った。1)本所・深川の堀川:旧幕府引継書にふくまれる本所・深川の川浚史料を精査、分析を行い、堀川の地域的特質を江戸中心部の堀川との比較からも検討し、人間文化研究機構国文学研究資料館主催の国際シンポジム「近世都市の常態と非常態」にて成果報告を行った。2)江戸城堀:旧幕府引継書所収の「書上帳」を素材に江戸城堀に関する維持管理体制の構造とその存続形態について明らかにした。その成果は都市史学会・内湾研主催ワークショップ「江戸城-江戸と水路」にて公表した。今後は、以上2つの研究結果とこれまでの江戸中心部の成果をもとに江戸全体の水路構造についての考察をすすめてゆく。3)単著の刊行:これまでの研究成果を統合し『江戸町人地の空間史ー都市の維持と存続』(東京大学出版会、2018)として刊行した。4)研究方法論の検討:都市空間の維持と存続という本課題の主軸となる視点に関連して、現段階で研究代表者の考える方法論的可能性について、日本建築学会都市史小委員会シンポジウム「都市・建築と物質のあいだ」にてコメントのかたちで公表した。5)京都調査:洛東遺芳館において柏原家文書の調査を2回実施した。上記以外に、東京都公文書館、江戸東京博物館などにおいて史料調査を実施したほか、本研究テーマに関連する具体的な史料読解作業を並行的にすすめた。研究素材の一部変更はあるものの、基本的に当初の予定通り、調査と研究、成果発表を実施できているため、研究は順調に進んでいると考える。今後は、平成30年度に収集、読解、分析をすすめてきた史料を素材にして、幕府の都市空間管理と空間認識という観点から研究報告または論文のかたちで成果公表を行う。また、町屋敷レベルでの維持管理関係の分析を念頭に、前年度からの継続として各種機関における史料調査と収集を積極的にすすめてゆく。
新規ナノ粒子包埋高分子ナノ小胞を用いたシグナル増幅型二元的ウイルス検出技術の確立

本研究は、1新規ナノ触媒である5酸化バナジウムナノ粒子(V2O5 NP)を数千個包埋した高分子ナノ小胞を作製し、抗体を修飾する。2異物や血清中の標的ウイルスは、予め抗体を修飾した磁気ナノ粒子に結合させて磁気分離を行い、不純物の影響を排除する。3磁場誘導による発熱で高分子ナノ小胞の複合体を溶解し、中に包まれた数千個のV2O5 NPを放出させ、触媒活性を飛躍的に向上させることで、比色法と電気化学的方法の2元的にウイルスの検出を行う。本研究は、ウイルス検出の最大の課題「不純物の影響と感度の向上」を解決するもので、既存のウイルス検出系の感度を遥かに凌駕する検出系の開発を目指すものである。
アミノ酸ホモポリマー合成酵素の機能解析と新規ポリマーの合成

微生物が生産するε-ポリ-L-リジン(ε-PL)は、高い安全性が認められている抗菌物質であり、数少ない“天然"食品保存料として国内外で利用されている。ε-PLは、アミノ酸であるリジンが直鎖状につながった単純なポリマー構造であるにも関わらず、微生物生体内でどの様に合成されるのかについては不明のままであった。本研究では、その合成酵素の詳細な機能と遺伝子を明らかにし、これまで全く報告のない極めて新奇性の高い構造と反応機構を有するペプチド合成酵素であることを明らかにした(Nature Chemical Biology, 4, 766-772, 2008)。我々は最近、アミノ酸ホモポリマー"ε-ポリリジン(ε-PL)"の生合成遺伝子の取得に成功した。そこで、本研究(平成20年度)では、次の3つの実験計画を行った。1、「ε-PL合成酵素(Pls)の翻訳後修飾部位の同定」Plsの部位変位酵素(Pls-ATS553A)を構築した結果、野生型の酵素(Pls-AT)は4'-ホスホパンテテイン(4'-PP)化されるが、変異型のPls-ATS553Aは4'-PP化されないことから、553番目のセリン残基が4'-PPの修飾アミノ酸残基であることを明らかにした。さらに、最近、Plsのより詳細な反応機構を明らかにすることができ、本酵素は、従来型のNRPSとは全く異なら反応機構であることを明らかにした。本研究成果は、世界的権威ある科学誌に掲載された(Yamanaka et.al., Nat. Biol., 4,766-772(2008))。2、「組換えPls発現系の構築」ε-PL生産菌であるStreptomyces albulusからのPls精製収率は高くない。従って、Plsの機能解析において、活性型組換え酵素の構築は重要である。そこで、Pls発現用プラスミドpLAE009を構築し、放線菌を宿主として組換えPlsの構築を行った。その結果、C末Hisタグの融合タンパク質としてPlsを効率良く得る方法を確立することができた。3、「pls遺伝子へのランダム変異導入による触媒アミノ酸残基の同定および鎖長決定機構の解明」pls遺伝子にランダム変異を遺伝子工学的に導入し、この変異ライブラリーを、すでに構築済みのpls遺伝子破壊株に導入した。現在、得られた形質転換体のε-PL生産性を指標に、ペプチド合成活1生が低下した変異酵素、あるいは、鎖長の異なるε-PLを生成する変異酵素を探索し、解析している。ε-ポリリジン(ε-PL)合成酵素の応用研究として、本研究(平成21年度)では、次の4つの実験計画を行った。1、「pls遺伝子へのランダム変異導入による触媒アミノ酸残基の同定および鎖長決定機構の解明」:pls遺伝子にランダム変異を遺伝子工学的に導入し、この変異ライブラリーを、すでに構築済みのpls遺伝子破壊株に導入した。現在、得られた形質転換体のε-PL生産性を指標に、ペプチド合成活性が低下した変異酵素、あるいは、鎖長の異なるε-PLを生成する変異酵素を探索し、解析している。2、「Plsによるリジン構造アナログのホモポリマー創製」:最近我々は、PlsをC末Hisタグ融合タンパク質しとして発現できる系を開発した(特許出願中)。そこで、本系によって得た組換えPlsを用い、リジンとリジン構造アナログから成るヘテロポリマーを創製し、これらの生理活性を調べている。また、リジン構造アナログのみから成るホモポリマーの合成を可能にする変異型Plsの構築を試みている。3、「A-domain置換型合成酵素(キメラ酵素)の構築と任意アミノ酸のポリマー創製」:各種NRPSのA-domainとPlsとのキメラ酵素を構築し、他種アミノ酸のポリマー合成を試みたが、ペプチド合成ドメイン基質特異性が高く良い結果は得られなかった。そこで、他種抗生物質の生合成遺伝子群に含まれβリジンを基質とするNRPSのA-domainを新たに取得し、このドメインとのキメラ酵素を構築し、βリジンホモポリマーの創製を試みている。4、「基質特異性超低下ペプチド合成酵素の構築とランダム配列および任意配列ペプチドの創製」:目的酵素の構築には至っていないが、上述した"Plsのpls遺伝子へのランダム変異導入実験"によって、触媒に重要なアミノ酸残基、生成物ペプチドの鎖長決定に関与するアミノ酸残基が特定されつつある。
19世紀末における宗教状況と宗教学・宗教社会学の文化的機能に関する比較研究

本研究は、世紀転換期を迎え、近代宗教学・宗教社会学の見直しの声が国際的に高まる今日の状況下で、前世紀末の日本およびドイツにおける宗教状況と宗教研究の相関を解明するとともに,そこから宗教研究のアクチュアルな課題への示唆を得ることを目的とするものであった。本研究では、まず日本の世紀転換期における宗教学と宗教状況、さらには政治・文化的時代状況との関連を、日本の宗教学の創始者である姉崎正治の生涯と業績の検討において明らかにした。姉崎の宗教研究は、単に日本における経験的宗教学の端緒をなしただけではなく、さまざまなかたちで時代の状況に規範的に介入するものであり、その意味で宗教学の文化的機能を知る上で示唆に富む事例であった。その成果の一部は2000年8月に南アフリカで行われた国際宗教史学会において発表したが、研究の中核となる部分は、2002年春に、『姉崎正治と日本近代』と題する共著として刊行される予定である。本研究の第二の中心をなすのは、ドイツにおける宗教社会学のやはり創始者であるゲオルク・ジンメルの宗教学説の検討であった。ジンメルもまた、近代性一般と同時代の宗教状況へのアンビヴァレントな関わりのなかで、その(宗教)社会学と生の哲学の形成を行ったことが確認された。この点は特に論文「心理(学)主義」的宗教理解の帰趨」において論じた。さらに当初の研究計画にはかならずしも字義通りにはうたわれていなかったが、前世紀末と今世紀末における宗教状況と宗教研究・宗教思想との並行性と差異性という問題が研究の過程で浮上してきた。これについては「『ポスト近代的宗教性』の条件?」および「伴走する影--対抗科学と『霊性』探究の夢」において扱うこととなった。本研究は、世紀転換期を迎え、近代宗教学・宗教社会学の見直しの声が国際的に高まる今日の状況下で、前世紀未のドイツおよび日本における宗教状況と宗教研究の相関を解明するとともに、そこから宗教研究のアクチュアルな課題への示唆を得ることを目的とするものであった。本年度は、まず、ドイツおよび日本における19世紀末から今世紀初頭にかけての宗教状況の解明のもととなる宗教資料および同時代宗教論の収集に努めるとともに、これに基づき、ドイツおよび日本における近代の宗教状況と宗教研究との有機的関連を跡づけ、各々の地域における宗教研究の文化的機能を検証するための分析に着手した。具体的な成果としては、日本の宗教学の祖である姉崎正治における宗教学と近代性の問題、およびドイツにおける宗教社会学のこれも祖というべきゲオルク・ジンメルの学説分析を特に重点的に行った。本研究は、世紀転換期を迎え、近代宗教学・宗教社会学の見直しの声が国際的に高まる今日の状況下で、前世紀末のドイツおよび日本における宗教状況と宗教研究の相関を解明するとともに、そこから宗教研究のアクチュアルな課題への示唆を得ることを目的とするものであった。本年度は、昨年度に続き、ドイツおよび日本における19世紀末から今世紀初頭にかけての宗教状況の解明のもととなる宗教資料および同時代宗教論の収集に努めるとともに、これに基づき、ドイツおよび日本における近代の宗教状況と宗教研究との有機的関連を跡づけ、各々の地域における宗教研究の文化的機能を検証するための分析を進めた。具体的な成果としては、まず日本の宗教学の祖である姉崎正治における宗教学の生成を、近代性および同時代の宗教状況との関連で詳しく跡づけ、日本宗教学の文化的機能を解明する作業を行った。当初の予想に反し、姉崎ら草創期の日本宗教学者と日本近代の社会・政治・宗教状況との関連は、非常に複雑かつ多面的であり、安易な図式におさまるものでは全くないことが確認された。

その成果の一部は、2000年8月に南アで行われた国際宗教史学会において発表した。また本課題で得られた姉崎研究の成果は、共著として200l年秋刊行の共編著の一部ともなる予定である。一方ドイツを対象とした研究としては、宗教社会学のこれも祖というべきゲオルク・ジンメルの宗教学説を詳しく検討し、とくにその心理主義的側面と近代性との関わりを論文としてまとめた。ジンメルにおいても、近代性一般と同時代の宗教状況へのアンビヴァレントな関わりの中でその社会学と生の哲学の形成がなされたことが確認された。日独比較については、姉崎研究の一部をなしているが、詳しい全体的な比較検討は、なおこれからの課題ということになるであろう。
地球環境を考慮に入れた照明光源における放電原理解明の基礎的・応用的研究

近年、地球環境を守る観点に基づき、電気・電子機器から人体に有害な水銀を無くす動きが活発になってきている。現在屋内照明用光源として広く使われている蛍光灯も水銀を用いているが、その膨大な使用量のため問題を先送りにしていきた。しかし蛍光灯から水銀を無くすことは大変重要な課題であり、かつ技術的には幾つかのブレークスルーが必要である。そこで本研究では、希ガスを用いた構造が簡単な平面型放電ランプを考案試作し、放電原理の基礎的解明した。まず従来から常識とされていた、平面放電は不安定であり、収縮現象を起こしてしまうことを覆し、駆動電圧パルスの周期とパルス幅および電圧の最適化を図ることにより、放電空間全体に一様に広がる発光を得ることができた。また、注入する希ガスとして主としてキセノンを用いるが、この他にヘリウム、ネオン、アルゴンなどのバッファガスを加え、高輝度発光を得るために、ガス組成、組成比、圧力の最適化を行った。キセノンの共鳴線を蛍光体励起源として使用するため、電流密度の増加とともに輝度が飽和し、発光効率が低下する。従って高発光効率を得るためには駆動電圧パルス幅を狭くし、電流量を減らすと放電の安定度が増し駆動電圧の周波数を高くしても収縮せずに駆動でき高輝度を得られた。輝度一定のもとで比較すると、パルス周期が長いほど発光効率が高く、高ガス圧ほど発光効率が高く、高輝度が得られた。また、注入する希ガスとして主としてキセノンを用いるが、この他にヘリウム、ネオン、アルゴンなどのバッファガスを加え,高輝度発光を得るために、ガス組成、組成比、圧力の最適化を行った。現在屋内照明用光源として広く使われている蛍光灯も水銀を用いているが、その膨大な使用量のため問題を先送りにしていた。
破骨細胞表面を認識するモノクローナル抗体の走査型電顕による免疫組織化学的研究

破骨細胞の分化に関する形態学的研究は骨芽細胞を始めとする間質細胞と破骨細胞の相互作用など数多く報告されている。しかし単一切片による観察では破骨細胞が非常に大型の細胞であるために組織内における各細胞の相互関係の詳細には理解しにくい。そこで本研究は走査型電子顕微鏡(SEM)と免疫組織化学的手法を組み合わせて電顕レベルの微細構造と光顕レベルの広範囲な視野の観察を試みた。新生仔ラットの腹腔にモノクローナル抗体Kat1(当教室で作成、培養系で破骨細胞様細胞の細胞膜表面を認識)を投与し、翌日固定,脱灰終了後OCTコンパウンドに包埋6μmの凍結連続切片(脛骨)を作成した。Kat1抗体の分布状態を可視化するために免疫組織化学(イムノゴールド法)を行いSEM観察用の試料とした。観察した部位は破骨細胞が多く存在している脛骨の骨端軟骨付近の骨梁である。Kat1の染色部位は標識した金コロイドの反射電子像で容易に観察することができた。同部位を二次電子像で観察すると大型の細胞(破骨細胞)の背側面の細胞膜表面や基底部の刷子縁に陽性像が見られた。本研究で応用した連続切片による免疫SEM法は細胞の機能状態を反映する特異抗体の分布状態を反射電子像で観察し、通常の二次電子像と組み合わせて解析する有効な方法である。今後はKat1抗体ばかりでなく既知の抗体を用いることによって破骨細胞を含む骨組織についての総合的な理解を深めることが必要である。
オス支配突然変異と分子進化

一般に進化に寄与する突然変異の主要因はDNAの複製の際に生じるエラ-であると考えられている。もし、この仮定が正しければ、一般にオスの生殖細胞の分裂数がメスのそれ(前者の後者に対する比をαとする)よりずっと大きいと考えられているので、進化に寄与する突然変異の大部分はオスに由来する、という重要な結論へと導く。本研究は、このことを明らかにすることを目的として行われた。オスとメスの生殖細胞の分裂数に差があると、突然変異率が染色体間で異なることを理論的に導いた。すなわち、α>>1の場合、XX/XY型では突然変異率の比は、常染色体:Z染色体:Y染色体=1:2/3:2となる。興味あることに鳥類などのZW/ZZ型ではこの比がXX/XY型と比べて逆転することが示される:常染色体:Z染色体:W染色体=1:4/3:0(1/α)(0(1/α)は非常に小さな値)である。ここでXはZに、YはWに対応する。すなわち上記の仮定から、常染色体に対するX及びYの相対突然変異率(それぞれRx、Ryと書く)が哺乳類と鳥類で逆転する。この理論的結果を確認するために塩基配列の比較が行われた。遺伝子ごとにヒトとマウス(あるいはラット)の間で塩基配列を比較し、機能的制約がほとんど働いていない同義座位の置換率Ksを求めた。本研究では、常染色体遺伝子が35、X染色体遺伝子が6、Y染色体遺伝子が1つ解析され、常染色体遺伝子に対するX及びY染色体遺伝子の相対進化速度(R ́x、R ́y)が計算された。その結果、R ́x=0.58、R ́y=2.2となった。この結果は、理論的期待値Rx=2/3、Ry=2に非常に近い。以上のことから、我々は、進化に寄与する突然変異の大部分はオスによって生成されると結果した。我々は、鳥類でもこの結論を確認するため、Z及びW染色体遺伝子のクロ-ニングを試みた。残念ながら、クロ-ニングはまだ成功していない。今後も引続き続行する予定である。我々はDNA複製エラーが分子進化に寄与する突然変異の主要因であるとの仮定のもとで、オスとメスの生殖細胞の分裂数(その比をαとする)に差があると、突然変異率が染色体間で異なることを理論的に示した。すなわち分裂数比αが非常に大きいと、XX/XY型では突然変異率は常染色体:X染色体:Y染色体=1:2/3:2となる。ZW/ZZ型(鳥類)では逆に常染色体:Z:W=1:4/3:0(1/α)(=1/αのオーダーで非常に小さい)となる。この理論的予測を検証するため、今年度はXX/XY型に限って、突然変異率が直接反映する遺伝子の部位、すなわち同義座位での進化速度を定量し、染色体間で比較した。染色体上の位置が同定されている遺伝子の塩基配列をヒトとネズミで比較し、同義座位での塩基置換数Ksを既に我々が開発した方法で解析した。解析した遺伝子の種類は常染色体遺伝子が35、X染色体遺伝子が6、Y染色体遺伝子が1である。

同義座位の進化速度は遺伝子のタイプに依存せず、ほぼ一様な値を示すので、染色体ごとにKs値を平均した。その結果、同義座位での進化速度の比は常染色体:X染色体:Y染色体=1:0.58:2.2となり、αが1に比べて非常に大きい場合の理論値に良い一致を示した。このことから少なくとも哺乳類に関する限り、進化に寄与する突然変異の大部分はオスで生成されると結論した。この理論の完全な証明にはZW/ZZ型での解析がきわめて重要であるが、現在鳥類のZ及びW染色体遺伝子について、比較可能なデータがない。一方鳥類(chicken)のZ及びW染色体遺伝子のクローニングが行われた。Z染色体遺伝子については、そのcDNAが単離され、ORFが存在するらしい。W染色体遺伝子のクローニングは困難を極めているが、W染色体特有の繰り返し配列を目安にクローニングを試みている。明年度は近縁種も含め、Z及びW染色体遺伝子を単離し、塩基配列を決定することにより、進化速度を解析する予定である。一般に進化に寄与する突然変異の主要因はDNAの複製の際に生じるエラ-であると考えられている。もし、この仮定が正しければ、一般にオスの生殖細胞の分裂数がメスのそれ(前者の後者に対する比をαとする)よりずっと大きいと考えられているので、進化に寄与する突然変異の大部分はオスに由来する、という重要な結論へと導く。本研究は、このことを明らかにすることを目的として行われた。オスとメスの生殖細胞の分裂数に差があると、突然変異率が染色体間で異なることを理論的に導いた。すなわち、α>>1の場合、XX/XY型では突然変異率の比は、常染色体:Z染色体:Y染色体=1:2/3:2となる。興味あることに鳥類などのZW/ZZ型ではこの比がXX/XY型と比べて逆転することが示される:常染色体:Z染色体:W染色体=1:4/3:0(1/α)(0(1/α)は非常に小さな値)である。ここでXはZに、YはWに対応する。すなわち上記の仮定から、常染色体に対するX及びYの相対突然変異率(それぞれR_X、R_Yと書く)が哺乳類と鳥類で逆転する。この理論的結果を確認するために塩基配列の比較が行われた。遺伝子ごとにヒトとマウス(あるいはラット)の間で塩基配列を比較し、機能的制約がほとんど働いていない同義座位の置換率K_Sを求めた。本年度は、最近発表されたX染色体遺伝子の塩基配列を使って解析を追加した。これまでの解析結果を含めると、X及びY染色体遺伝子の相対進化速度(R′_X、R′_Y)はそれぞれR′_X=0.58、R′_Y=2.2となり、理論的期待値R_X=2/3、R_Y=2に非常に近い値が得られた。また、塩基含量による進化速度の影響も調べたが上記の結果を変えるほどの影響は認められなかった。従って、進化に寄与する突然変異はオスに支配される、との結論を確認した。鳥類のZ及びW染色体遺伝子のクロ-ニングも試みたが、困難をきわめ、本研究期間中には成功しなかった。今後も引続き続行する。
トランスジェニック技術を用いたインフルエンザワクチンの効率的生産

インフルエンザワクチンの生産を効率的にできる鶏卵を開発するために、レトロ及びレンチウイルスベクターを用いて、リコンビナーゼあるいはシアル酸転移酵素遺伝子を導入したキメラニワトリを作製しかけあわせにより子孫の取得を試みたが、トランスジェニック子孫を得ることができなかった。一方、ウイルスの感染を抑制することが知られているIFITMタンパク遺伝子のニワトリにおける発現を解析し、インフルエンザウイルスが増殖する漿尿膜においても一定レベル発現していることを示した。さらに複数のニワトリ由来の発育鶏卵でのウイルス生産能を、in vitroでウイルスを使用せずに解析可能なアッセイ系の確立を試みた。卵中のシアル酸糖鎖を、ヒトインフル受容体として機能するα2,3結合からα2,6結合型に改変し、インフルワクチンの生産性の向上をめざしトランスジェニックニワトリの作製を開始した。α2,6結合型含有糖鎖を生合成するα2,6シアル酸転移酵素をニワトリ個体全体で発現させると、α2,6シアル酸含有糖鎖を受容体とするヒトインフルが感染する恐れがある。そこで、GFP遺伝子をプロモーター下流に挿入し、そのままでは酵素が生産できないトランスジェニックニワトリを作製し、一方リコンビナーゼを有するニワトリとかけあわせ受精卵でのみリコンビナーゼによりGFP部分が除かれ活性酵素ができるよう工夫した。平成26年度は強力なプロモータであるCMVプロモーター制御下でリコンビナーゼの一種phiC31が発現するよう配置したレトロウイルスベクター、及びアクチンプロモーターでα2,6シアル酸転移酵素を発現するもののプロモーターと酵素遺伝子の間にリコンビネーションのターゲット配列で囲ったGFP遺伝子を挿入し酵素が生産されないベクターを構築し、前者を5回、後者を2回ニワトリ胚に導入した。前者の場合、ベクター又はリコンビナーゼの発現によりニワトリが死んだため、毒性を下げるためウイルスの純度改善、タイターの低下によるphiC31の毒性の回避などトランスジェニックニワトリ作製の条件を決定している。一方、インフル耐性のメカニズム解析のため、その候補であるニワトリIFITM 1,3,10遺伝子をクローン化し塩基配列、ドメイン構造を解析するとともに、その抗ウイルス性の解析を開始した。さらに卵中シアル酸の結合様式を支配するシアル酸合成酵素を特定するため、種々のシアル酸転移酵素をクローン化した。1.ヒトインフルエンザウイルス増殖用鶏卵の生産ヒトインフルエンザワクチンの生産性の向上を目指し、奬尿膜の糖鎖修飾を改変したトランスジェニックニワトリの作製を行なっている。このため、α2,6結合型シアル酸転位酵素の遺伝子中にGFP遺伝子を挿入し、そのままでは活性のある酵素が発現しないトランスジェニックニワトリと、特異的に挿入配列を除去するリコンビナーゼphiC31を発現するトランスジェニックニワトリを作製し、これらのかけ合わせによってできた卵でのみ活性酵素が発現し、α2,6結合型シアル酸含有糖鎖が生成する安全なシステムの開発を行なっている。前年度はその毒性からphiC31遺伝子を導入したキメラニワトリの生存率が低く、トランスジェニックニワトリ作製まで至らなかったが、ウイルスベクターの改善などによりキメラニワトリの作製は可能となった。キメラニワトリの掛け合わせにより、phiC31および不活性型α2,6結合型シアル酸転位酵素を発現するトランスジェニックニワトリの取得を行なっているが、キメラニワトリ精子中のこれら遺伝子のコピー数が低いので目的のニワトリを得るのにしばらく時間が必要と考えられる。さらに、ニワトリにおけるO-型糖鎖生成に関与するシアル酸転位酵素を解析した。2.ウイルス耐性の解除インフルエンザウイルス耐性を司る分子のうちIFITM3について解析し、これらが奬尿膜で発現している事を確認した。3.ウイルスのアッセイインフルエンザウイルスのPA、PB1、PB2およびNP発現プラスミドとNP遺伝子の非翻訳領域の下流にレポーター遺伝子を挿入したプラスミドを構築し、細胞におけるインフルエンザウイルスRNAの転写複製活性の解析のためのレポーター遺伝子を用いたミニゲノムアッセイ系を確立した。昨年度までの問題点を克服しキメラニワトリの作製までは順調にいっているが、得られたキメラニワトリの精子における導入遺伝子のコピー数が低い(導入遺伝子を持った精子の割合が低い)ため、全身に目的遺伝子を持つトランスジェニックニワトリの取得が遅れている。一方、ウイルス耐性や、ウイルスアッセイ法の開発は若干の遅れがあるもののほぼ予定通りである。インフルエンザワクチン生産性向上を目指し、ワクチン生産に用いる鶏卵の改良を目的として糖転移酵素を導入したトランスジェニックニワトリの取得を試みた。このため、レトロウイルスベクターを用いて作製したPhiC31リコンビナーゼあるいはシアル酸転移酵素ST6-1遺伝子を導入したキメラニワトリについて、かけあわせを行ないトランスジェニック子孫の取得を試みた。コピー数が比較的高い有望キメラについては100以上の子孫を解析したがトランスジェニック子孫を得ることができなかった。そこで分離始原生殖細胞にレンチウイルスベクターを用いて遺伝子を導入することを試みた。PchiC31を発現するレンチウイルスベクターを始原生殖細胞に導入後、胚に移植しさらに成長したニワトリの子孫を解析中である。また、培養細胞におけるインフルエンザウイルスRNAの転写複製活性の解析方法としてHEK293T細胞において確立した分泌型アルカリフォスファターゼをレポーター遺伝子とするミニゲノムアッセイ系をニワトリ胎仔線維芽細胞に応用することを試みたが、レポーター遺伝子の発現が検出限界以下であった。このため、インフルエンザウイルスのPA、PB1、PB2およびNP発現プラスミドのプロモーターをヒト

由来RNAポリメラーゼIプロモーターからニワトリ由来RNAポリメラーゼIプロモーターに置換し、ニワトリ胎仔線維芽細胞におけるPA、PB1、PB2およびNPの発現量を増強することで、再度、ミニゲノムアッセイ系のニワトリ胎仔線維芽細胞での確立を試みている。インフルエンザワクチンの生産を効率的にできる鶏卵を開発するために、レトロ及びレンチウイルスベクターを用いて、リコンビナーゼあるいはシアル酸転移酵素遺伝子を導入したキメラニワトリを作製しかけあわせにより子孫の取得を試みたが、トランスジェニック子孫を得ることができなかった。一方、ウイルスの感染を抑制することが知られているIFITMタンパク遺伝子のニワトリにおける発現を解析し、インフルエンザウイルスが増殖する漿尿膜においても一定レベル発現していることを示した。さらに複数のニワトリ由来の発育鶏卵でのウイルス生産能を、in vitroでウイルスを使用せずに解析可能なアッセイ系の確立を試みた。トランスジェニックニワトリ作製のためのウイルスコンストラクトの完成とその生産、さらにこれを用いたニワトリ個体への遺伝子導入等全体的にほぼ計画通りに研究が進展していると考えられる。トランスジェニックニワトリ取得には至っていないが、ウイルスベクターが多重感染した初代キメラの作製条件等の検討も進んでおり、最大の難関であるトランスジェニック子孫の取得に向かってほぼ予定通り研究を進めている。また、抗ウイルスタンパクであるIFITMの解析も予定通りである。キメラニワトリが産卵をはじめたので、トランスジェニックニワトリを得るための掛け合わせを効率的に行なう。また、精子における遺伝子コピー数が低くトランスジェニック子孫を得るのに時間を要する事が予想されるため、新たなトランスジェニックニワトリの作製法を適用し少しでもプロセスを効率化する事を目指す。具体的には遺伝子を導入した始原生殖細胞を胚に移植し、トランスジェニックニワトリを作製する。このためにウイルスベクターを、非増殖細胞にも遺伝子導入が可能なレンチウイルスベクターに変更する。これらの方法で既にトランスジェニックニワトリを作製した経験があり、手法的には問題ないと考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。生物生体工学トランスジェニック子孫を得るためにはニワトリの掛け合わせ実験等多大な労力と時間を要する。この点を克服するためには掛け合わせの親となるキメラニワトリの品質が重要で、ウイルスベクターが多重感染した親を用いればトランスジェニック子孫の取得が効率化され、時間や労力の削減につながる。現在このような観点からウイルスの純度改善、phiCリコンビナーゼの発現の最適化等の基礎検討を行っており、これによりトランスジェニックニワトリ取得という難関を越えたいと考えている。