hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
能の謡いの芸術表現の可視化に基づく聴覚潜在脳研究手段の開発

我国の伝統的芸術である能の謡の表現に含まれる音声の分析合成技術の開発を通じて、これまでの分析合成技術では不可能であった情報の抽出と可視化ならびに制御と再合成を可能にする技術を開発した。特に、これまで不可能であった高い時間分解能での基本周波数およびスペクトルの分析を可能にした。これらに基づくモーフィングは、意識化が困難な脳における潜在的処理の計測の手段を提供することで、新しい研究の可能性を拓いた。まず、研究手段として用いる能の謡の音声の芸術的印象を再現することを可能とするために、高品質・高精度の音声の分析ならびに合成技術の開発を進め、その方法による分析結果の可視化技術のプロトタイプを開発することとした。実験に用いるための能の謡の音声については、研究協力者である藤村靖オハイオ州立大学名誉教授と金春流のシテ方である金春康之氏らの協力によって、以前に奈良新公会堂の能舞台において収録したものと、ATR人間情報通信研究所の無響室において収録したものを中心に用い、補足資料として中山一郎大阪芸術大学教授が配布しているものを併用することとした。このような準備の下で進めた研究により、これまでの音声分析・合成において困難であった二重音声のような非周期性の抽出と合成を可能とする方法を開発するとともに、その方法を用いる際に問題となる分析パラメタの最適化を進めることができた。また、音声の基本周波数の分析に重要な役割を果たす瞬時周波数の計算において、TANDEM-STRAIGHTのスペクトル推定法で用いた基本的なアイデアを拡張することにより、周期性に起因する時間変動を完全に排除することのできるアルゴリズムを発明することができた。このアルゴリズムは、本研究の手段として用いてきたTANDEM-STRAIGHTの音源情報に関連する部分を、根本的なレベルで改良するものである。さらに、併せて進めて来たスペクトル包絡の近似精度の改善と併せることで、本研究の挑戦の中心となる本格的な実験を翌年度に実施するための基盤を確立することができた。能の謡の音声に含まれる芸術表現の可視化に関し、平成22年度に明らかにした高速でしかも時間分解能の高い方法を見いだし、これまでに開発した駆動音源構造分析法(XSX)を補完する方法として追求した。その仮定で開発した方法と、それによる可視化ならびに操作による表現の知覚の変化に関して、信号処理分野で最も権威のある国際会議(ICASSP2012)に投稿し採択された。この方法の追求の過程において、更に本質的に優れた方法を見いだし、国際会議に投稿するとともに、平成24年度に開催される会議の招待講演として採択された。さらに、これらの成果の国内への広報を狙い、平成24年2月の音楽情報科学研究会において、セッションを代表する講演としてネットによる中継も併用した発表を行った。ICASSP2012は、年度末の平成24年3月に開催され、本研究の成果発表は、発表が行なわれた特別セッションにおける重要な発表として、参加者に大きなインパクトを与えることに成功した。本法の適用範囲も、研究協力者である金春康之氏の歌いに加え、大阪芸術大学の中山教授(当時)が科学研究費による研究の成果として出版したCD「日本語を歌、唄、謡う」に収録された多用な伝統芸術における歌唱や、RWCにより制作されたデータベースの歌唱音声を併せて分析することにより、調整し拡大されている。このように、本研究計画の重要な目標であった、芸術表現を分析し再構築することのできる手法の確立と、それを用いた実験手法を具体化できたことは、本研究の本年度の大きな成果である。
顎,口腔,麻酔科領域における医用サーモグラフィーによる東西医学融合に関する研究

目でみる診察-顎、口腔、麻酔科領域における客観的評価の新しい試みとしてサーモグラフィを応用した。1.基礎実験として顔面皮膚温の測定を行った結果、比較的他の部位より高温であり、RANGE3°C以内での測定で明暗の変化が出現しやすいことがわかった。顔面部における高温と低温部位に一定の傾向は認めなかった。2.ベンゾニアゼピン系薬剤を投与し下腿下部のサーモグラフィ像を観察した結果、温度上昇時期と臨床的薬効時間、鎮静度とほぼ一致が認められた。このことよりサーモグラフィの観察は精神鎮静法の一指標となりえる。3.末梢循環改善作用を有する副腎皮質ホルモンの投与により下腿下部の皮膚温の観察を行った結果、ハイドロコーチゾンとデキサメタゾンに対してメチルプレドニゾロンの作用が速効性を有している可能性があることを示唆する結果が得られた。4.東洋医学の経絡現象の一端を解明すべく、レーザー鍼と高麗手指鍼の処置を行ないサーモグラムを観察した結果、一側の「合谷への刺鍼は反対側の皮膚温の上昇を認め、手指部の気穴の刺鍼は腹部に治療効果を及ぼすことが観察された。5.外科的矯正術を行った下顎前突症患者の術前、術後の顔面皮膚温を観察した結果、温度差や左右差は麻痺の範囲やしびれの範囲とほぼ一致したことから温度差分布より客観的判定になりうると考えられた。6.歯学史への応用の一端として、お歯黒つぼに冷却負荷を加えて表面温を測定した結果、マルチ等温表示とステップ表示より得られたHeat mapを対照として観察すると材質の不均等性が明瞭に出現したことより医学史資料の鑑定にも使用できるものと考えられた。
クローナル植物のシュート密度の調節機構に対する光質および物質分配様式の影響の研究

本年度の研究実施計画に則り、以下の研究を遂行した。ア)クローナル植物であるオオイタドリの野外個体群において、発光ダイオードを用いて赤色光を照射し、r/frを変化させ、その影響を評価することを試みた。札幌近郊のオオイタドリの野外個体群を調査地とし、このような実験を試みたが、十分な結果を得ることはできなかった。その理由であるが、野外調査地で照射装置と発光ダイオードをつなぐ被覆線のネズミによると思われる被食を防ぐ効果的な方法を見つけられず、統計処理に足る数のデータを得ることができなかったためである。また、装置の耐久性にも問題があり、植物の生育期間中には、それを完全には解消できなかった。しかし、クローナル植物の休眠芽の休眠解除に赤色光が一定の役割を果たしている可能性は示唆された。イ)分配様式の数理モデルを用いた解析について光合成により物質生産を行い、その生産物をもとに成長する植物の成長を、数理モデルを用いてシミュレーションした。この植物は、地下茎などの貯蔵器官も有し、そこへの物質を分配する。このモデルを用いて、物質貯蔵がシュート個体群の動態にどのような影響を与えるかを解析し、現在投稿中である。また、クローナル植物における貯蔵物質の生態学的な意義を議論した論文を発表した。ウ)クローナル植物のシュート密度の変更実験人工的にクローナル植物のシュートを間引くことで、シュート密度の成長動態に対する影響を調査した。シュート密度を半減させても、地上部の成長動態には顕著な差は認められなかった。現在、データを詳細に解析中である。ア)赤色光の照射実験について1.)調査地の選定。札幌近郊のオオイタドリ、ウラジロタデ、テンニンソウ、ハンゴンソウ、対照種としてのチシマオドリコソウの野外個体群の生育地において植生調査とこれら候補種に関して、赤色光の照射の予備実験を行った。予備的に作った機械では、十分な結果が得られなかった。その理由であるが、i)予備的に作った機械の防水性が十分でなかった、ii)発光ダイオードと本体をつなぐ被覆線が、おそらくはネズミと思われる小動物にかじられ切断されてしまうことが非常に多かった、ためである。2.)しかし上の結果と、さらに調査地の状況から、次年度では、おもにオオイタドリを実験種として赤外光照射実験を試みることとした。3.)予備的に作成した機械は、防水性、耐久性の点で問題があった。そこで、それらの点を改良すべく、機器の製作を進めているが、とくに、ネズミにかじられることを有効に防ぐ方法が見つからず苦慮している。このモデルを用いて、物質貯蔵がシュート個体群の動態にどのような影響を与えるかを解析した。この結果は、2つの国際学会と1つの国内学会で発表し、2編の論文として現在投稿中である。ウ)シュート密度の変更実験調査地の設定に予想以上に時間がかかったため、密度、サイズ分布などの調査を行うにとどめ、シュート密度の調節実験は行えなかった。
要素賦存量の地域間不均衡と経済成長：インドネシアのマクロ経済統計を用いた実証研究

本研究は、地域間経済格差の是正に苦慮する途上国政府への政策提言を目的に、要素賦存量の地域間不均衡が経済成長と地域間所得格差に与える影響について、1990-2010年のインドネシアの州単位の地域パネル・データを用いて、検証した。具体的には、(1)インドネシアの地域開発政策の方向性、(2)物的資本の地域間スピルオーバー効果、(3)人的資本の地域分布、(4)地域経済の投入・産出効率性の4項目に着目し実証分析を行った。世界第4位の人口と東西5千kmに及ぶ広大な国土を有する島嶼国家インドネシアは、独立以来の政策課題である経済活動の地域間不均衡の是正に尽力してきた。しかし、経済活動の6割が国土面積の1割弱のジャワ島に集中する状況は現在も変わらず、解決に向けた政策研究上の貢献が求められてきた。こうした状況を踏まえて、本研究は、インドネシア政府への政策提言を目的に、地域間要素不均衡が経済成長に与える影響を、(1)人的資本の地域賦存量とその格差、(2)物的資本の地域間スピルオーバー効果を踏まえた地域開発政策の方向性、(3)効率性の影響を除いた各地域の生産性成長の技術進歩要因の3項目を、地域経済パネル・データを用いて、明らかにする。具体的には、(1)では、インドネシアの政府統計から抽出可能な識字率、高等教育機関数、高等教育修了者数、最終学歴別労働人口、平均就学年数などの人的資本の代理変数から、中等・高等教育修了就業者数を人的資本と定義して、Cheng and Li (2006)のタイル係数の加法要因分解式を用いて、地域間賦存量格差の変化要因を分析する。(2)では、物的資本の地域間スピルオーバー効果を説明変数に組み入れた地域生産関数を推計し、それらのパラメータからKataoka(2014)の投資の均等配分比率を算定し、実際の投資の地域配分比率を時系列に比較する。これにより、効率性と衡平性の観点から、資本の地域配分パターンを示すことで、過去の地域開発政策の方向性を明らかにする。(3)では、確率的フロンテイア法を用いて、技術進歩要因、効率性要因、規模要因の生産性成長の各構成要素を算定する。本研究の特色は、データ制約の大きい開発途上国の実証分析面での技術的な貢献と途上国政府に対する政策的含意の提供の2点に集約される。世界第4位の人口と東西5千kmに及ぶ広大な国土を有する島嶼国家インドネシアは、独立以来、経済活動の地域間不均衡及びそれに端を発する地域間経済格差の是正に尽力してきた。しかし、経済活動の6割が国土面積の1割弱のジャワ島に集中する状況は変わらず、解決に向けた政策研究上の貢献が求められてきた。本研究は、前述の課題に対する政策提言を目的に、地域間要素不均衡が経済成長や地域格差に与える影響について、(1)物的資本の地域間スピルオーバー効果を踏まえた地域開発政策の方向性、(2)人的資本の地域賦存量とその格差、(3)地域の経済効率の労働生産性への影響の3項目を、地域パネル・データを用いて、明らかにする。(1)では、物的資本の地域間スピルオーバー効果を説明変数に組み入れた地域生産関数を推計し、それらのパラメータからKataoka(2014)の投資の均等配分比率を算定し、実際の投資の地域配分比率を時系列に比較する。これにより、効率性と衡平性の観点から、資本の地域配分パターンを示すことで、過去の地域開発政策の方向性を明らかにした。(2)では、インドネシアの政府統計から最終学歴別労働人口とCheng and Li (2006)のタイル係数の加法要因分解式を用いて、その地域ごとの偏在を時系列に分析した。(3)では、Data Envelopment Analysis(DEA法)を用いて、各地域の労働生産性を、技術的効率性、規模の効率性、それらを除いた純粋労働生産性に分解して、各構成要素の地域間所得格差への寄与を測定する。前述の研究実績の概要の(1)では、すでに、インドネシア地域経済学会の学術書籍としての掲載が決まっており、Sringer社により出版予定である。(2)では、欧州地域学会での報告を終え、その学会報告用論文がワーキングペーパーとして、RePec (Research Papers in Economics)に掲載されている。また、同論文は、平成27年度末に国際学術雑誌に投稿し、現在、審査結果を待っている状況である。世界第4位の人口と東西5千kmに及ぶ広大な国土を有する島嶼国家インドネシアは、独立以来、経済活動の地域間不均衡と所得格差の是正に尽力してきた。本研究は、前述の政策課題に対する提言を目的に、1990-2010年の同国の州単位の地域パネル・データを用いて、(1)物的資本の地域間スピルオーバー効果、(2)人的資本の地域賦存量、(3)地域経済の投入・産出効率性の3要因に着目して、各要因が地域間所得格差に与える影響を検証した。研究最終年度では、前述の項目(3)を実施した。効率性の推計では、包絡分析法(DEA法)を用いて、各州の効率性を技術的効率性(資源利用の効率性)と規模の効率性(資源配分の効率性)に乗法分解した。

さらに、この乗法分解を拡張し、各州の一人当たり所得を、労働参加率、非効率性を除いた労働生産性、技術的効率性、規模の効率性に分解した。そして、タイル指数に基づく要因分解法を用いて、一人当たり所得の地域間格差を各変数の地域間格差とその修正共分散に加法分解し、各要因の寄与度を明らかにした。分析の結果、インドネシアでは、効率性の地域間格差が大幅に縮小し、それが地域間所得格差の是正をもたらし、さらに、資源利用の効率性の地域間格差の縮小が資源配分の効率性のそれよりも大きいことを明らかにした。一方、非効率性を除いた労働生産性の地域間格差は、効率性の地域間格差の縮小に伴い、近年、相対的に拡大する傾向を示している。本研究のモデルでは、非効率性を除いた労働生産性は物的・人的資本の空間配置に影響を受けると想定していることから、両生産要素の空間的な不均衡が同国の今後の政策課題であることを示唆した。本研究は、地域間経済格差の是正に苦慮する途上国政府への政策提言を目的に、要素賦存量の地域間不均衡が経済成長と地域間所得格差に与える影響について、1990-2010年のインドネシアの州単位の地域パネル・データを用いて、検証した。具体的には、(1)インドネシアの地域開発政策の方向性、(2)物的資本の地域間スピルオーバー効果、(3)人的資本の地域分布、(4)地域経済の投入・産出効率性の4項目に着目し実証分析を行った。前述の研究実績の概要の(1)では、論文のドラフトが完成し、今年度中に学会報告と国際学術誌に投稿予定である。(2)では、現在、作業中である。今後は、前述の研究実績の概要(3)を進める。(3)では、前述の(1)と(2)で整備した地域経済パネル・データを用いて、ソロー型成長会計分析の生産者の完全な効率性という仮定に準拠しないノンパラメトリック・アプローチであるDEA法を用いて、各州の経済成長における技術進歩の状況(技術進歩要因)を明らかにする。開発経済学地域経済学今後は、前述の研究実績の概要の(2)及び(3)を進めていく。(2)では、物的資本の地域間スピルオーバー効果を想定した資本の地域間配分から政府の地域開発政策の方向性を検証してきた。この検証では、当初は、域所得統計の固定資本形成のデータに基づき推計した総物的資本の変数を利用する計画であった。しかし、同変数は、民間・社会資本の区分されない総資本として推計されている。したがって、地域政策に基づきその賦存量が決定される社会資本と利益最大化行動に基づき賦存量が決定される民間資本の両社の特性を有するために、インドネシアの地域開発政策の変化を把握する代理変数として適していない。そこで、本研究では、社会資本ストックの地域の配分状況の観察を目的に、様々な公刊データを利用して、州別の民間・社会資本額の推計を試みる。(3)では、前述の(1)と(2)で整備した地域経済パネル・データを用いて、ソロー型成長会計分析の生産者の完全な効率性という仮定に準拠しない確率的フロンテイア法を用いて、各州の経済成長における技術進歩の状況(技術進歩要因)を明らかにする。この結果を用いて、人的資本の技術進歩への影響も明らかにする。旅費では、勤務先の校務で報告予定の学会参加を取りやめたため、費用の削減となった。物品費では、昨年度に購入予定であったDEA法分析ソフトウエアLINDEPが既に使用中のSTATAでプログラムの書き加えにより代用できたため、物品費の削減となった。また、参考文献を学内研究費で購入したため、科研費の出費が抑えられた。
環状ポリケチドにおける反応設計に基づくマクロリド抗生物資の立体選択的合成

マクロリド抗生物資は、ポリケチドを経て生合成されることが知られているが、いかなる種類のポリケチドがしかにしてマクロリド抗生物質に導かれるかは明らかではない。そこで、本研究は、ポリケチドが生合成経路において、その立体配座および立体配置が制御され還元されて、アグリコン部分に変換される過程を有機化学的に想定し、環状ポリケチド(ポリケチドラクトン)上での立体制御を検討することを主目的とした。ここでは、14員環マクロリド抗生物質オレアンドマイシンを対象物質とした。C-13位のC-メチル基を天然型のR-配置に固定し、他のC-メチル基の立体配置が非天然型であるアグリコンを合成した後、相当するポリケチドラクトン上のエピ化を検討した。まず、メチルα-D-およびL-ラムノシドから適当にC-メチル化されたD-およびL-イドピラノシドを全収率40%で得た。L-イドピラノシドは、アグリコンのC1-C7部分に相当するカルボン酸に導かれ、一方、D-体は、C8-C14位に相当するホスホナ-トに導かれた。両セグメントは、エステル化および分子内ホ-ナ--エモンス反応を経て、C5,C6,C8,C10およびC11位に非天然型の立体配置を有する目的のアグリコンに導かれた。このすべての水酸基を酸化して、ポリケチドラクトンを合成し、エピ化と続くハイドライド還元を検討した。その結果、炭酸カリウムで処理後、水素化ホウ素亜鉛により還元すると、天然型と非天然型のアグリコンがそれぞれ約30%ずつの収率で得られることが判明した。このことは、C6,C8およびC10位のC-メチル基の立体配置がほとんど望み通りにエピ化され、中間体として天然型の環状ポリケチドが生じ、結果的にそれが還元されたことを示唆した。天然型アグリコンは、生合成前駆体のオレアンドライドを経て、2種の構成糖を位置および立体特異的に導入することにより、オレアンドマイシンに導く予定である。
アメンヘテプ3世王墓に描かれた「アムドゥアト書」の史料化に向けた基礎的研究

1.撮影データの画像処理昨年度の現地調査で撮影したアメンヘテプ3世王墓の「アムドゥアト書」のなかで、埋葬室東壁に施されている部分に関して、試験的に画像処理ソフトを利用してつなげる作業を行った。その結果、分割された画像記録と比較して、記録対象(アムドゥアト書)の研究と理解のために、優れたアーカイブの形態であることが証明された。また、このような処理を行った画像からデジタル・トレースを作成することを試みた。写真とトレースを組み合わせたアーカイブは、有効であると判断された。2.撮影機材、PC,画像処理ソフトの選定撮影データを加工処理するなかで、今後のデジタル・アーカイブ作成のために有効なソフト、ハードについて検討した。撮影に用いるデジタル一眼レフカメラは、2000万画素程度の能力を持つものを使用した場合、1000万画素のカメラと比べて、撮影カット数を大きく減らすことができることがわかった。3.現地調査平成20年2月3月にかけて、エジプト・アラブ共和国ルクソール西岸の王家の谷に位置するアメンヘテプ3世王墓で、「アムドゥアト書」のデジタル撮影を実施した。前項にも述べたように、今回の撮影には、1000万画素と2000万画素のデジタル一眼レフカメラを利用した。この調査には、研究協力者としてデジタル撮影とその画像処理の専門家が参加した。研究と現地調査の実施を通じて、研究組織を確立することができた。4.成果公開11月に開催された第25回比較文明学会大会において、「死」との向き合い方について-古代エジプト人から学べること-と題して、研究成果を発表した。1)平成18年12月から平成19年1月にかけて、エジプト・アラブ共和国、ルクソール西岸・王家の谷に位置するアメンヘテプ3世王墓において「アムドゥアト書」の第一次記録調査を実施した。調査ではデジタル一眼レフカメラに、単焦点で70mmとなるレンズを装着して、壁面から約3mの距離から対象を撮影した。このデジタル画像を、現在、画像処理ソフトを利用しながら加工、編集しており、「アムドゥアト書」の有効な史料化への足がかりを築きつつある。2)早稲田大学エジプト学研究所が所蔵するアメンヘテプ3世王墓で撮影された「アムドゥアト書」のスライド写真をデジタル化することができた。これらのスライドは、「アムドゥアト書」の史料化のために撮影されたものではないが、同書が描かれている壁面を接写していること、およびポジフィルムのサイズが大判であるという優れた特徴を持っていた。また、撮影がなされたのは、壁面がクリーニングされる以前であり、当時の様相をデジタル化することで長期的に保存することができた。3)研究代表者が所属する比較文明学会、第78回研究例会において、本研究課題の構想について発表した。その後の質疑応答をあわせて、アメンヘテプ3世王墓に描かれた「アムドゥアト書」とその史料化から見えてくる文化としての「死」を切り口とし、「死」にかかわる領域横断的なフォーラムを構築する一歩とすることができた。(比較文明学会会報45,2006,7,p6を参照)1.撮影データの画像処理昨年度の現地調査で撮影したアメンヘテプ3世王墓の「アムドゥアト書」のなかで、埋葬室東壁に施されている部分に関して、試験的に画像処理ソフトを利用してつなげる作業を行った。
外来種マングースが奄美大島の動物群集に及ぼす影響-在来種の持続的維持に向けて

本研究では、奄美大島においてマングースが引き起こす在来生物への影響の仕組みを解明するため、以下の研究に取り組んだ。1.マングースによるトップダウン効果が生じる仕組みマングースの定着期間の地理的な勾配に沿って在来生物の生息状況を調査し、マングースが及ぼす在来生物へのトップダウン効果を推測した。野外調査の結果、13種の在来生物の生息状況が明らかになった。このうち、アマミノクロウサギやカエル類をはじめ、体サイズが大型の7種は、マングースが長期間定着した地域でほとんど生息が確認されず、マングースの捕食に対してきわめて脆弱性が高いことが明らかになった。一方で、昆虫類など体サイズが小型の3種はマングースの長期定着している地域でむしろ増加している傾向を示しが、これはマングースが在来の捕食者を減少させたことに起因するトップダウンカスケードによるものだと考えられた。2.マングースのインパクトが強い仕組みマングースが在来生物群集に強いインパクトを与えている理由として、渡り鳥シロハラによるマングース個体群に対するボトムアップ効果に着目し、個体群動態シミュレーションを行った。マングースの食性を分析したところ、シロハラが大量に飛来するシーズンはマングースの餌重量が通常の約2倍に増加していた。また、シロハラの大量飛来の際には、繁殖開始の時期が早まることがわかった。この結果を用いてシミュレーションを行ったところ、シロハラの大量飛来がマングースの個体群増加率を上昇させていることが明らかになった。さらに、駆除シミュレーションの結果、シロハラの飛来の変動を考慮して駆除を行うことの重要性が示唆された。以上の知見はマングースだけでなく、ノネコやオコジョなど、島生態系で甚大な被害を及ぼしている多くの外来捕食者のリスク評価にも貢献すると考えられる。本研究の目的は、在来種が持続可能なマングース密度をシミュレーションモデルを用いて明らかにすることであり、本年度は、パラメーター推定のための食性分析と野外調査を中心に行った。○食性分析捕殺ワナで捕獲されたマングースの胃内容物分析を行った。重量割合を算出した結果、マングースは節足動物やトカゲなど、豊富に生息する餌動物に依存していることが明らかになった。また、希少種は、アマミノクロウサギやアマミトゲネズミ、ケナガネズミなどが検出された。この結果は、マングースが高密度に生息できる理由として、豊富に生息する餌資源を利用できるからであるということを示唆している。今後、サンプル数を増やすとともに、食性の時空間的な変動も明らかにする予定である。また、カエル類3種とトカゲ類1種の胃内容物のサンプリングも行い、これから分析を進める予定である。○在来生物の個体数調査トランセクト調査・自動車調査によりトカゲ・カエル類の生息調査を行い、さまざまなマングース密度の地域における生息密度を明らかにした。トカゲ類に関してはおもに地上をハビタットとする種、カエル類では大型の種がマングースに対して脆弱であることが示唆された。また、マングースの主要な餌動物である、オオゲジの生息状況を調査するために、オオゲジ用の巣箱を作成し、14箇所の調査地に合計196個設置した。巣箱使用状況はこれから調査する予定である。これらのセンサス結果の一部は、爬虫両棲類学会報とBiological Invasions上で報告した。また、7×7mのエクスクロージャーを4つ作製し、除去法による節足動物の絶対数の調査を行い、4種についての絶対数とトラップ捕獲率の関係を明らかにした。来年度は以上の食性分析と在来種の生息密度から、各種間の相互作用を推定し、さまざまなマングース密度下での在来種の個体数推移をシミュレートする予定である。
fcc-bcc系の金属人工格子の生成とその界面構造

平成2年度および3年度の基礎実験を基にして今年度はAg/Fe人工格子の生成を行った。基板としてスライドガラスおよび石英ガラスを用いた。それと室温に保ち,その上にバッファー層としてAgを300500Å蒸着した後,AgとFeを交互に一定の周期をもって蒸着した。Ag,Feの一層の厚さは330Å程度であり,周期は3050回である。Agの蒸着はクヌーセンセルにより行い,Feの蒸着は電子ビーム法によった。生成されたAg/Fe多層膜をX線回折によって構造の評価を行った。高角領域でAg(111)およびFe(110)によるピークが観察された。また、低角領域において人工格子に基づく1次のピークが観察された。例えばAgを24Å,Feを10Å交互に32周期蒸着した試料において,FeKα線で32°において1次ピークが観察された。2次以下のピークまたメインピークのまわりのサテライトピークは観察されなかった。また,人工格子膜をガラスからはぎ取り電子顕微鏡による観察を行った。透過電顕像として大きさが数100Åのグレインが多数観察された。電子回折では膜が多結晶から構成されていることが明らかになった。試料傾斜から膜が特に配向性を持たないことが確認された。これらの実験結果から次のことが結論される。Ag/Fe系においては,ほぼ設計どうりの周期をもつ積層膜ができている。しかし,Ag-Fe界面はシャープではない。各層は数100Åのグレインから成る多結晶で構成はシャープではない。各層は数100Åのグレインから成る多結晶で構成されている。今後の指針として,良質のAg/Fe系の人工格子膜を得るには,基板の物質を選ぶこと,基板の温度を低温にすることが重要と考えられる。
抗原非特異的サプレッサー因子(MNSF)による新しい細胞内情報伝達機構の解析

マウスT細胞ハイブリドーマが産生する抗原非特異的サプレッサー因子(MNSF)は、多様な生物活性を示す分子量70Kのサイトカインである。MNSFは免疫抑制作用を持つ分子量8Kのユビキチン類似タンパク質と62Kのアクセサリータンパク質から構成される。本研究により、これまで不明であったアクセサリータンパク質の構造および機能について明らかにした。逆相高速液体クロマトグラフィーにより62K-タンパク質をさらに16Kと46K-タンパク質に分離した。抗TCRαモノクローナル抗体は46K-タンパク質を認識したが、抗TCRβモノクローナル抗体は反応しなかった。これは70K-MNSFの性状と一致する。この抗TCRαモノクローナル抗体に交差性を示す46K-タンパク質に免疫抑制活性は認められなかった。しかしながら、活性サブユニットである8K-ユビキチン類似タンパタ質が、標的細胞のマウスヘルパーT細胞株(D10細胞)に誘導する細胞内タンパク質チロシンリン酸化反応を増強することを明らかにした。実際、8K-ユビキチン類似クンパク質単独では31Kおよび65K-タンパク質のチロシンリン酸化は10分で減衰するが、46K-タンパク質存在下では約30分間持続した。本46K-タンパク質は熱および酸処理に影響を受けないことより、MNSFの物理化学的安定性に関与しているものと考えられた。一方、16K-タンパク質は、MNSFの細胞内情報伝達機構には無関与であった。抗原非特異的サプレツサー因子(MNSF)受容体を介する細胞内情報伝達を明らかにする目的で、リガンド(MNSF)の性状を詳しく解析した。天然型MNSFはインターロイキン12(IL-12)と同様に2個、あるいはそれ以上のサブユニットから構成されることをこれまでに明らかにしている。既にクローニング済みのMNSFβサブユニットの遺伝子組換え型をビオチン化して、accessory分子と考えられるMNSFαサブユニットの生化学的特性を検討した。抗MNSFα抗体と逆相HPLCで精製したMNSFαは、抗T cell receptor α(TCRα)抗体と反応する、分子量62kのポリペプチドであることを認めた。さらに、本ポリペプチドをトリプシン処理後、逆相HPLCで分取したペプチドのアミノ酸配列解析を行った結果、5つのペプチド中、4つがクローン化されたマウスTCRαcDNAから予想されるアミノ酸配列に同一性または相同性を示した。興味あることに、Jα領域に保存されているFGXGTXLモチーフを有するペプチドも確認した。天然型MNSFが熱(56°C,30min)および酸(pH4,30min)処理に安定であるのに対し、MNSFβは不安定であった。これよりTCRαに強い関連性を示すMNSFαサブユニットが、effector分子であるMNSFβの活性の保持に重要であると判断した。MNSFと受容体との結合により細胞質内の65kDa-と31kDa-タンパク質のチロシンリン酸化が起こるが、MNSFαはこのリン酸化を持続させることを観察した。但し、MNSFα自体には全く活性は認められなかった。現在クローニング中のMNSF受容体への結合にMNSFαがどのように寄与するか検討中である。しかしながら、活性サブユニットである8K-

ユビキチン類似タンパク質が、標的細胞のマウスヘルパーT細胞株(D10細胞)に誘導する細胞内タンパク質チロシンリン酸化反応を増強することを明らかにした。実際、8K-セビキチン類似タンパク質単独では31Kおよび65K-タンパク質のチロシンリン酸化は10分で減衰するが、46K-タンパク質存在下では約30分間持続した。本46K-タンパク質は熱および酸処理に影響を受けないことより、MNSFの物理化学的安定性に関与しているものと考えられた。一方、16K-タンパク質は、MNSFの細胞内情報伝達機構には無関与であった。
琵琶湖におけるカワウ問題解決への地域統合生態経済モデルの構築

近年琵琶湖沿岸の森林にカワウの大繁殖が認められるようになり、付近の漁業への影響、営巣に伴う森林衰退、景観悪化といった問題が浮上してきている。本研究は社会の要求に応えるべく、生態系生態学、特に安定同位体を用いた手法をベースとした森林衰退調査に加え、環境保護(カワウの環境材としての価値)の立場からそれぞれに調査した。滋賀県近江八幡市伊崎国有林での2年間にわたる同位体測定により、植物と土壌の窒素同位体比がカワウの営巣履歴を表すパラメーターとして利用できることが分かった。そこでGPSを用いた広域サンプリングを行い、同位体によるカワウ営巣履歴マップをGIS上で構築した。この被害マップは2000年撮影の衛星写真から得られる被害状況(NDVI)のうち、非常に枯死が進んでいる部分と良い対応を見せた。しかし同位体比から得られる被害状況は衛星写真のそれと比較して大きく、カワウのフンの影響は、目に見える「枯死」というような現象よりも広範囲に及んでいることが示唆された。これはカワウの営巣がもたらす物質循環系への影響と、植物そのものの枯死という最終段階まで至る影響とのあいだのタイムラグを表しており、被害拡大状況のモデル化に有効なパラメーターであることが考えられる。また、アンケート手法をもちいて、「カワウ問題」にまつわる一般市民の認識における差違、そして漁業従事者が持つ漁獲高減少の原因に対する印象についての調査を行った。一般市民の「カワウ問題」に対する認識にはさまざまなパターンがみられ、合意形成に至る際にはこれらの差違を定量的に把握することの重要性が示された。また漁業関連者の中でも、漁獲高に影響すると思われる要因はその漁法、漁場などで認識が異なっており、漁業関連者というカテゴリーを更に細分化して「カワウ問題」との関連を考慮してゆく必要性が示された。平成13年度は、「カワウ問題」の包括的理解に向け、数年間継続してきた自然科学的調査(物質循環、生態調査)に加え、社会科学的調査を開始した。1.物質循環経路については、カワウによってもたらされる大量の窒素・リンがどのように生態系内を移動しているかについて調査を行った。窒素は土壌から溶存タイトして大量に移動してゆくのに対し、リンは土壌に吸着され森林にとどまることが示唆され、森林によって、養分のフィルタレーションが生じることが考えられた。菌類群集は分の影響により多様性が低くなることなども判明し、フンの影響は単なる養分のインプットにとどまらないことが示唆されている。2.社会科学的な調査については、まず一般市民を対象としたfocus group interviewヲ行い、「カワウ問題」に関する認知度、並びに琵琶湖、滋賀県に存在する数多くの環境問題との関連について意見を頂いた。その意見に基づく形で、環境評価手法を用いた(コンジョイント分析)、「カワウ問題」の様々な属性(森林被害、漁業被害、カワウ保護、税金負担)に対して、どのような重み付けを市民は行っているのか調査した。調査はインターネットアンケートの形で実施され、カワウ個体群を全滅させることには強い抵抗感が存在すること、森林資源、漁業資源の完全回復を願うと言うよりもむしろ、それぞれの立場画才証言の被害を出し合うという痛み分けの方針に、好感を持つと言うことが定量的に測定された。また、自由記述欄の中には、カワウ駆除に反対、賛成双方の意見が多数あり、コメントを分類することにより、一般の市民が捉えている問題の姿を、より具体的に明らかにすることが出来る可能性が示された。
癌と骨髄の脈管の特性に基づく高分子制癌剤の昇圧下投与による効果増強と副作用の軽減

(1)[ ^3H]メチルグルコース、[ ^<51>Cr]-アルブミンおよびスマンクスの昇圧下のWalker 256 Carcinomaへの集積性:低分子のメチルグルコースは昇圧下(100→150mmHg)において腫瘍集積性は15および20分でのみ2025%集積性は高くなった。しかし、その値は16時間後には全く増加はみられなかった。これに対し、ウシアルブミンおよびスマンクスは1および6時間後の正常血圧群よりも2180%の増加があったが、特に注目すべきは、高分子制癌剤は正常下においても腫瘍集積は1時間目から6時間にかけてスマンクスで34倍の集積性の亢進[Enhanced permeability and retention(EPR)効果による]があることがわかった。さらに、骨髄、小腸などの正常組織では昇圧下での高分子薬物の集積性が20-40%低下したことである。つまり、高分子の薬物濃度の腫瘍/正常比がアンジオテンシンII昇圧下ではネットとして23倍のターゲッティングのゲインがあることである。(2)昇圧下における高分子薬剤の毒性の低下:以上の事実を裏付けるためには、同一投与量(LD_<50>)において昇圧群の毒性が減少せねばならない。体重減少、血小板減少、白血球減少、下痢症の4つのパラメータでみると、昇圧群において圧倒的に有意(<0.0010.02)に毒性が減じていた。また、肝機能検査および骨髄像からもこのことを裏付けた。(3)油剤化制癌剤の腹腔内(ip)投与時の徐放化について:担癌(AH130)ラットにリピオドールに可溶化した[ ^<14>C]-アドリアマイシンと水溶性のアドリアマイシンをip投与したときの血中への移行と腹腔内停滞徐放能で検討したところ、油剤からは血中への移行が数時間12時間にわたり、極めて徐やかに進行し、その結果極めて低濃度しか検出されなかったが、水溶性のアドリアマイシンip投与時の血中への移行は数分後にピーク値となり、急速に減じ、腹腔内濃度はすみやかに減少し短時間しか維持できず、油剤のような持続的徐放はみられなかった。抗腫瘍効果においても薬理動態を裏付ける成果、つまり、油剤化アドリアマイシンの方が両腔水癌に対して圧倒的に優れた抗腫瘍効果を示した。さらに、スマンクスを同様のip投与を行って検討したところ、油性のアドリアマイシンと同様に腹腔内濃度は長時間にわたり高濃度を維持しうることがわかった。これは、油剤や高分子のスマンクスが低分子のような血管を介した血行性の回収にのらないためと考えられた。
正規直交ウェーブレット変換を用いた大規模大気擾乱のスケール間相互作用の研究

正規直交ウェーブレットを用いることによって、ある現象をスケールと位置について同時に展開することができる。この特性を用いて、大気中の大規模擾乱とその周囲のスケールが異なる擾乱の関係を明らかにすることが期待できます。まず、正規直交ウェーブレット変換を用いたエネルギー解析によって、太平洋ブロッキングの形成時の運動エネルギーの流れを明らかにしました。太平洋ブロッキングの西側にある総観規模擾乱からエネルギーを得る逆カスケードだけでなく、ブロッキング高気圧と同スケールの低圧場からもエネルギーを得ていることを明らかにした論文が受理掲載されました。続いて、エネルギーとともに保存量であるエンストロフィーについても同様の研究を行ないました。結果はエネルギーの場合と非常に近いものでした。しかし、より小スケールの擾乱も相互作用を行なっているという結果が得られました。また、日本の冬の寒暖と関連のある北極振動(Ao)についてエネルギー解析を行ない、様々なスケール・位置の擾乱が平均流とやりとりする運動エネルギーの流れを調べました。Aoが強まる際に、大西洋側で平均流を加速し、Aoが弱まる際に太平洋側で平均流が減速する傾向があることが示唆されました。
大型トレーラ用集積型インホイールSRモータに関する研究

本研究は,大型牽引車の燃費と走行安定性の改善を目的として,トレーラのタイヤ内に装着するため,駆動回路を内蔵した集積型インホイールSRモータの開発を行った。まず,シミュレーションにより最適なモータ形状および制御方法を明らかにした。つぎに,モータおよび駆動回路の試作を行い,特性試験により性能を明らかにした。また,実際に走行試験を行い,提案した集積型インホイールSRモータの有用性を明らかにした。トラクタでトレーラを牽引する大型牽引車は,排気量が大きく平均燃費も23km/lと悪いため,環境に与える影響は少なくない。また,積載時のトレーラの重量はトラクタの5倍にもなるため,走行安定性の問題も指摘される。本研究は,大型牽引車の燃費と走行安定性の改善を目的として,トレーラのタイヤ内に装着するためのインホイールSRモータ(SR:スイッチトリラクタンスの略)の開発を行うことを目的としている.平成22年度の研究においては,40t級トレーラへの適用を想定して,アウターロータ型インホイールSRモータの設計,駆動回路・制御系の設計,および,走行シミュレータの構築を行い,以下のような成果を得た.1.電磁界解析ソフトウェアおよび磁気回路法を用いた計算機シミュレーションにより,アウターロータ型インホイールSRモータの最適設計を行った.その結果,アウターロータ型SRモータにおいては,固定子極数より回転子極数が少ないほうが高トルクが得られ,固定子30極,回転子20極の場合において,トルク/重量比が最も優れていることを明らかにした.2.制御回路,および駆動回路の設計を行い,回路シミュレータおよび汎用制御シミュレータを活用した計算機シミュレーションを行った.その結果,大型トレーラ用SRモータの駆動においても,提案制御法・駆動回の有用性を明らかにした.3.磁気回路法を活用した走行シミュレータを構築し,定められた走行パターンにより,走行特性や損失特性を算定し,提案するインホイールSRモータシステムにより40t級トレーラの燃費を23割向上できることを明らかにした.以上により,本年度の研究目標を十分に達成した.トラクタでトレーラを牽引する大型牽引車は,排気量が大きく平均燃費も23Km/lと悪いため,環境に与える影響は少なくない。本研究は,大型牽引車の燃費と走行安定性の改善を目的として,トレーラのタイヤ内に装着するためのインホイールSRモータ(SR:スイッチトリラクタンスの略)の開発を行うことを目的としている.平成23年度の研究においては,前年度に検討・設計したアウターロータ型SRモータの試作を行い、同じく前年度に導入した測定装置により、その基礎特性について測定・検証を行った。駆動回路と制御回路の製作を行った。さらに、駆動回路の積載性を向しつつ出力を向上したモータを設計し、施策を行った。これらにより、次のような成果を得た.1.前年度の設計に基づいてインホイールSRモータを製作し、その特性を評価した。その結果、実測値ではシミュレーションに比較して特性が定性的には一致するものの、定量的にはトルクが3割以上小さいことが分かった。これは、試作機ではモータ重量が想定より重く、ベアリング荷重による機械損が大きいことが原因であることが明らかになった。そこで、モータ重量を軽量化するとおもに、駆動回路の積載性を向上した設計を行い、試作を行った。2.前年度に設計した駆動回路と制御回路の製作を行い、基本的な動作を確認した。特にSRモータにおいても、従来の三相インバータモジュールで駆動可能であることを確認し、その妥当性を明らかにした。トラクタでトレーラを牽引する大型牽引車は,排気量が大きく平均燃費も23km/lと悪いため,環境に与える影響は少なくない.また,積載時のトレーラの重量はトラクタの5倍にもなるため,走行安定性の問題も指摘される.本研究は,大型牽引車の燃費と走行安定性の改善を目的として,トレーラのタイヤ内に装着するためのインホイールSRモータ(SR:スイッチトリラクタンスの略)の開発を行うことを目的としている.最終年度である平成24年度の研究においては,前年度までに設計・試作したインホイールSRモータに対し,実際にタイヤを履かせるためにエアバルブやタイヤ取り付け構造,車体への取り付けなどを考慮し,さらに駆動回路を集積・保持できるように追加工を行なった.2輪駆動を実現するため,同様の構造のSRモータを追加製作した.さらに製作した集積型インホイールSRモータの試験を行なうための簡単な車両を製作し,製作したモータと鉛バッテリ,電気二重層キャパシタ,および冷却水の循環装置を取り付けた.また,走行状況により二輪を適切に制御するメインコントローラを製作し,実際に車両に取り付けて走行試験を行い,本研究課題で提案した集積型インホイールSRモータの有用性を明らかにした.前年度の設計結果に基づいてインホイールSRモータを試作したが、想定以上の機械ロスが大きく、目標通りの性能が出なかった。そのため、機械損を低減した2台目のSRモータの製作を行う必要となり、その設計・試作に時間を要した。また、東日本大震災の影響により実験環境の復旧に時間を要した。

24年度が最終年度であるため、記入しない。早急に2台目の試作モータの測定を行い、シミュレーションとの比較を行うとともに、牽引走行試験を行うために,インホイールSRモータを追加製作する。さらに、簡単なアングル部材によりフレームを組み、製作した集積型インホイールSRモータとバッテリ,コンデンサ,および冷却水の循環装置などを取り付けた模擬トレーラを製作する。そして、模擬トレーラによる走行試験を行う。さまざまな走行条件で試験を行い,インホイールSRモータのアシスト率や回生制動の効果を定量的に評価する。これらの結果から,提案する集積型インホイールSRモータの有用性を明らかにする。
造血-間葉相互作用による間葉系幹細胞特性維持機構の解明と骨再生医療への応用

前年度、共培養後のMSCをFACS分離し、非共培養MSCとの遺伝学的相違点をマイクロアレーにて解析し比較検討をおこなったところ、MSCのステムネスに寄与すると思われる網羅的遺伝子発現変動解析より着眼4遺伝子を検討対象とした。これら遺伝子のインヒビターを用い機能欠損モデルを作製し、MSC特性変化を評価したところ、着眼各遺伝子機能抑制によって、MSC特性の低下および向上を認めたことから、本年度は最終的な因子同定およびこれらを用いた再生骨作製をおこなった。インヒビターは臨床導入を目指すうえで、GMP基準に抵触する可能性があるため、着眼遺伝子がシグナル制御によって機能を抑制または促進することを鑑みて、インヒビター添加後のMSCと正常MSCとのシグナル変化を次世代シーケンサーを用いて解析をおこなった。その結果、着眼4遺伝子のインヒビター添加群において、全てに共通して発現上昇および抑制を認めるシグナルがいくつか存在することが示唆されたことから、これらのシグナルをin silicoにてgene ontology (GO)解析、パスウェイ解析をおこない、幹細胞特性に関与するシグナル内に存在し、それらのシグナルが伝達される経路から、マイクロアレーで選定した4遺伝子を通過する因子、つまりマスターレギュレーターを探索した。その結果、4遺伝子を発現制御する可能性のある数十個のシグナル因子を特定した。さらに、このうちGMP基準を満たした因子の探索をおこなったところ、最終的に10シグナル因子に関して、選定をおこなった。これらの因子培地への添加方法・条件ををシグナル因子の半減期から推測し、検討をおこなっている。また、同時にBMP2/アテロコラーゲンにより作製した再生骨の作製をおこない、さらに頭蓋骨部分欠損モデルを作製した。次年度はこれをもとに骨再生の可能性を検討する。マイクロアレー後の網羅的全検出遺伝子からの絞り込んだステムネス関連4因子について、解析作業を進めていたところ、最終的に臨床応用する際に、GMPに準拠している必要性から、当該因子はすべて準拠していないことが判明した。したがって、本課題を停滞させずに遂行するために、次世代シーケンサーを用いてステムネス関連4因子のトランスクリプトーム解析から、GMPに準拠する幾つかのシグナル因子を選定した。当年度では再生骨仕様の決定までを計画していたが、選定因子の易調達性およびモデル動物、再生骨の作製は完了していることから、目標に対してほぼ同等の進捗と捉えている。本年度に特定したシグナル10因子の機能解析は現在までのところ進んでいないため、当該因子の造血-間葉相互作用における作用機序への影響、効果を立証することは重要であると考える。したがって、研究を進捗するためには現在実施予定としているin vitro評価と同時にin vivo評価も実施していくことが重要であると考える。まずは機能的再生骨作製技術のベースとなる足場人工骨の作製技術を確立させ、その後にシグナル因子を添加した足場材の作製と因子の徐放効果の検証をおこなっていき、in vitroでの結果と照らし合わせていき、最終的な再生骨の仕様を決定し、技術確立をおこなっていく。細胞の相互作用の原理原則から、間葉系幹細胞(MSC)のステムネス維持には造血幹細胞(HSC)の支持が不可欠であるとの仮説から、歯槽骨において増量した骨が消退せずに、量と質を維持するためには、間葉系幹細胞が存在、増殖することが必要であり、また造血幹細胞から間葉系幹細胞への増殖刺激あるいは類似の増殖刺激が不可欠であると考えている。本研究では、造血幹細胞によって誘導されるMSCのステムネス・シグナルを解明し、組み換えヒト(rh)BMP-2で誘導する再生骨に、シグナル関連分子を活用した、骨形成の促進と維持を実現する方法を確立し、長期に骨量・骨質を維持できる機能的骨再生を実現することで骨再生への応用を目指すとともに、口腔外科再生医療の発展の一助とすることを目的として、研究を実施している。本年度は1ステムネス・シグナル関連因子の検索と機能解析および2幹細胞誘導評価と因子の仕様設定までを実施計画として研究を遂行した。まず、造血-間葉相互作用実証のため、幹細胞ニッシの本態であるマウス骨髄由来MSCおよびHSCを用いて共培養をおこなった。基礎検討により共培養によるMSCの増殖能、分化能の顕著な変化を認めたことから、共培養後のMSCのみをFACSにより分離し、非共培養MSCとの遺伝学的相違点をマイクロアレーにて解析し比較検討をおこなった。その結果、MSCのステムネスに寄与すると思われる遺伝子発現の著明は変化を認めた上位40遺伝子に着眼し、再現性の確認ののち最終的に4遺伝子を検討対象とし、これら遺伝子のインヒビターを用いて、in vitro平面およびアテロコラーゲン包埋3次元培養における機能欠損モデルとして、MSC特性変化を評価した。その結果、着眼各遺伝子機能欠損によって、MSC特性の低下および向上を認めたことから、次年度以降は最終的な因子同定およびこれらを用いた再生骨作製をおこなっていく。幹細胞ニッシの本態と予測されるMSCとHSCを共培養することで、当初、仮説していたとおり、MSCの特性に寄与する現象に有意性が生じたことにより、相互作用によるステムネス関連因子の特定に近づいたと考える。その結果として、マイクロアレー後の全検出遺伝子からのステムネス関連因子を比較的早く絞り込むことが可能となった。最終的には4因子について、現在は検討しているところであるが、これら因子にはインヒビターが存在することから、ベクター導入による遺伝子機能欠損細胞の作製が必要なくなったことも研究進捗に寄与しているものと考える。

しかしながら、一実験を実施するためには細胞確保、培養、評価といった一連の作業があり、これらに要する期間が12か月となるため、この期間がさらなる進捗を妨げている要因となるため、実験系の改良は必要と考える。前年度、共培養後のMSCをFACS分離し、非共培養MSCとの遺伝学的相違点をマイクロアレーにて解析し比較検討をおこなったところ、MSCのステムネスに寄与すると思われる網羅的遺伝子発現変動解析より着眼4遺伝子を検討対象とした。これら遺伝子のインヒビターを用い機能欠損モデルを作製し、MSC特性変化を評価したところ、着眼各遺伝子機能抑制によって、MSC特性の低下および向上を認めたことから、本年度は最終的な因子同定およびこれらを用いた再生骨作製をおこなった。インヒビターは臨床導入を目指すうえで、GMP基準に抵触する可能性があるため、着眼遺伝子がシグナル制御によって機能を抑制または促進することを鑑みて、インヒビター添加後のMSCと正常MSCとのシグナル変化を次世代シーケンサーを用いて解析をおこなった。その結果、着眼4遺伝子のインヒビター添加群において、全てに共通して発現上昇および抑制を認めるシグナルがいくつか存在することが示唆されたことから、これらのシグナルをin silicoにてgene ontology (GO)解析、パスウェイ解析をおこない、幹細胞特性に関与するシグナル内に存在し、それらのシグナルが伝達される経路から、マイクロアレーで選定した4遺伝子を通過する因子、つまりマスターレギュレーターを探索した。その結果、4遺伝子を発現制御する可能性のある数十個のシグナル因子を特定した。さらに、このうちGMP基準を満たした因子の探索をおこなったところ、最終的に10シグナル因子に関して、選定をおこなった。これらの因子培地への添加方法・条件ををシグナル因子の半減期から推測し、検討をおこなっている。また、同時にBMP2/アテロコラーゲンにより作製した再生骨の作製をおこない、さらに頭蓋骨部分欠損モデルを作製した。次年度はこれをもとに骨再生の可能性を検討する。マイクロアレー後の網羅的全検出遺伝子からの絞り込んだステムネス関連4因子について、解析作業を進めていたところ、最終的に臨床応用する際に、GMPに準拠している必要性から、当該因子はすべて準拠していないことが判明した。したがって、本課題を停滞させずに遂行するために、次世代シーケンサーを用いてステムネス関連4因子のトランスクリプトーム解析から、GMPに準拠する幾つかのシグナル因子を選定した。当年度では再生骨仕様の決定までを計画していたが、選定因子の易調達性およびモデル動物、再生骨の作製は完了していることから、目標に対してほぼ同等の進捗と捉えている。本年度に特定した4因子の機能解析および当該因子の造血-間葉相互作用における作用機序を解明することが重要であると考える。したがって、現在実施しているin vitro評価とその結果を基にしたin vivo評価も実施していくことが重要であると考える。まずは機能的再生