hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
形状選択性を有する新規半導体光触媒反応系の構築

酸化チタン(TiO_2)や硫化カドミウムなどによる半導体光触媒反応は、室温、常圧という温和な条件で進行させることができるが、一般的な粉末粒子の表面には分子サイズの構造が存在しないので、反応の選択性を求めることは難しい。そこで、ゼオライトなど空孔をもった化合物(マトリクス)に半導体微粒子を入れたり、粒子の表面を修飾して反応を制御しようとする試みがあるが、マトリクス自身が光を吸収したり、修飾剤自身が反応してしまうなどの問題点があった。本研究では、光触媒能とマトリクスを兼ね備えた触媒をめざして、層状チタン酸を調製し、その選択的光触媒能を調べた。予備的に検討した種々のチタン酸類のうちで層状構造をもつウロコ鉄鋼状酸化チタン(H_xTi_<2-x/4>□_<x/4>O_4 (□:vacancy);HLe)がとくに大きな選択性を示した。そこで、HLeを各種アルコール水溶液に懸濁させて光を照射した場合の水素生成速度を調べると、MeOH>EtOH>>n-PrOH>i-PrOH>t-BuOH>i-BuOH>n-BuOHの順であった。すなわち、アルキル鎖が短いほど、また同じアルキル鎖長では枝分かれが少ないほど速度が大きいと思われる。これらの結果から、HLeはアルコール分子のサイズや形状にもとづく反応選択性を有することが明らかになった。これは、HLeの層間に取り込まれたアルコール分子が反応すると考えると矛盾なく説明できる。TEM観察によると、HLeはいずれも薄片状で、層が積み重なった構造が確認された。塩化白金酸を含むアルコール水溶液から析出させた白金は、数nm程度の微粒子を形成し、その多くは層の末端部、すなわちステップ部分に分布していた。したがって、層状の結晶構造をもつHLeの光触媒反応では、励起電子による還元と正孔による酸化が、テラス部分ではなくステップ周辺でおもに進行することが明らかになった。
骨代謝を制御する新規アダプター分子の生理作用の解明および矯正学的歯の移動への影響

破骨細胞の分化において、NFATc1(破骨細胞形成マスター転写因子)の活性化に必要なカルシウムシグナルの誘導はITAMを有するアダプター分子を介する。ITAMをもつアダプター分子FcRγやDAP12の遺伝子二重欠損マウスは破骨細胞の分化障害を示すことから、ITAMが破骨細胞の分化に必須であることが報告された。一方、細胞増殖のシグナル伝達に関わる機能分子としてITAMを有するSTAMが同定されている。現在までに野生型マウスから作成した破骨細胞前駆細胞にレトロウィルスベクターを使用してSTAM1分子を過剰発現して破骨細胞形成を行ったところ、過剰発現したほうが破骨細胞形成が促進された。一方、破骨細胞前駆細胞にshRNAを使用してSTAM1をノックダウンして破骨細胞形成を行ったところ破骨細胞形成は抑制された結果は得られている。次に、STAM2をレトロウィルスベクター(pMX-puro)を使用しての破骨細胞前駆細胞への遺伝子導入を試みた。まず、レトロウィルスベクター使用のためレトロウィルスパケージング細胞であるPlat-E細胞のストックを作成した。次に、STAM2のレトロウィルスベクター作成するため、つなぎ変えのベクター作成した。そのベクターよりSTAM2遺伝子を切り出し、pMX-puroにSTAM2遺伝子をつなぎ替えたところまで終了した。その後、Plat-E細胞にSTAM2を組み込んだレトロウィルスベクターをtransfectionする。その後、Plat-E細胞から産生されるレトロウィルスを集める。マウスの骨髄細胞からM-CSFの作用により破骨細胞前駆細胞を作成し、この破骨細胞前駆細胞に産生されたレトロウィルスを感染させ、細胞DNA内にSTAM2遺伝子を組み込む。この際、M-CSFが大量に必要であるが、そのM-CSFを大量にCMG細胞より作成した。矯正歯科において矯正学的歯の移動のメカニズムを解明するためには、破骨細胞分化のメカニズムを解明することが必要である。現在、STAM2をレトロウィルスベクター(pMX-puro)を使用しての破骨細胞前駆細胞への遺伝子導入を試みている。レトロウィルスベクター使用のためレトロウィルスパケージング細胞であるPlat-E細胞のストックを作成した。Plat-E細胞にSTAM2を組み込んだレトロウィルスベクターをtransfectionする。この今後、STAM1およびSTAM2遺伝子欠損マウスのin vitroによる破骨細胞形成の解析およびSTAM1およびSTAM2遺伝子欠損マウスの骨表現系の形態学的および組織学的解析予定である。野生型マウス、STAM1およびSTAM2遺伝子欠損マウスの大腿骨の組織切片を作成し、骨形態計測を行い比較する。また、野生型マウス、STAM1およびSTAM2遺伝子欠損マウスのマウス大腿骨のμCT撮影を行い、骨の断層画像から、骨梁の三次元的構造を解析し、Tb.Th:骨梁幅、Tb.Sp:骨梁間距離、Tb.Spac:骨梁中心間距離などの骨梁構造を解析し比較する。組織切片のTRAP染色を行い、破骨細胞の数を測定する予定であったが、STAM1およびSTAM2遺伝子欠損マウスの入手が終わっていないためSTAM1およびSTAM2遺伝子欠損マウスの骨表現系の形態学的および組織学的解析が進んでない。現在、STAM2のレトロウィルスベクター作成するため、つなぎ変えのベクター作成を試みている。今後、Plat-E細胞にSTAM2を組み込んだレトロウィルスベクターをtransfectionする。しかしながら、ベクター作成が進んでいない。また、STAM1およびSTAM2遺伝子欠損マウスの入手が終わっていないためSTAM

1およびSTAM2遺伝子欠損マウスの骨表現系の形態学的および組織学的解析が進んでない。破骨細胞の分化において、NFATc1(破骨細胞形成マスター転写因子)の活性化に必要なカルシウムシグナルの誘導はITAMを有するアダプター分子を介する。ITAMをもつアダプター分子FcRγやDAP12の遺伝子二重欠損マウスは破骨細胞の分化障害を示すことから、ITAMが破骨細胞の分化に必須であることが報告された。一方、細胞増殖のシグナル伝達に関わる機能分子としてITAMを有するSTAMが同定されている。現在までに野生型マウスから作成した破骨細胞前駆細胞にレトロウィルスベクターを使用してSTAM1分子を過剰発現して破骨細胞形成を行ったところ、過剰発現したほうが破骨細胞形成が促進された。一方、破骨細胞前駆細胞にshRNAを使用してSTAM1をノックダウンして破骨細胞形成を行ったところ破骨細胞形成は抑制された結果は得られている。次に、STAM2をレトロウィルスベクター(pMX-puro)を使用しての破骨細胞前駆細胞への遺伝子導入を試みた。まず、レトロウィルスベクター使用のためレトロウィルスパケージング細胞であるPlat-E細胞のストックを作成した。次に、STAM2のレトロウィルスベクター作成するため、つなぎ変えのベクター作成した。そのベクターよりSTAM2遺伝子を切り出し、pMX-puroにSTAM2遺伝子をつなぎ替えたところまで終了した。その後、Plat-E細胞にSTAM2を組み込んだレトロウィルスベクターをtransfectionする。その後、Plat-E細胞から産生されるレトロウィルスを集める。マウスの骨髄細胞からM-CSFの作用により破骨細胞前駆細胞を作成し、この破骨細胞前駆細胞に産生されたレトロウィルスを感染させ、細胞DNA内にSTAM2遺伝子を組み込む。この際、M-CSFが大量に必要であるが、そのM-CSFを大量にCMG細胞より作成した。STAM1遺伝子欠損マウスおよびSTAM2遺伝子欠損マウスを入手し、それぞれから骨髄細胞を採取し、破骨細胞前駆細胞を作製し、その細胞をM-CSFおよびRANKL存在下で培養し破骨細胞形成を行いin vitroで観察し、コントロールと比較する。大腿骨の組織切片を作成し、骨形態計測を行い比較する。また、大腿骨のμCT撮影を行い、骨の断層画像から、骨梁の三次元的構造を解析し、Tb.Th:骨梁幅、Tb.Sp:骨梁間距離、Tb.Spac:骨梁中心間距離などの骨梁構造を解析し比較する。組織切片のTRAP染色を行い、破骨細胞の数を測定する。現在、STAM2のレトロウィルスベクター作成するため、つなぎ変えのベクター作成を完了し、今後、Plat-E細胞にSTAM2を組み込んだレトロウィルスベクターをtransfectionし、解析を行う。
画像修復アルゴリズムの動的側面に関する統計力学的性能評価

イジング,Q諧調イジング模型による白黒,濃淡画像に関する統計的画像復元の問題に関し,画素及びハイパパラメータの推定アルゴリズムの動的側面を平均場模型に基づく解析,マルコフ連鎖モンテカルロ法による計算機実験で詳細に調べた.特に,ハイパパラメータ推定においてはEM法と周辺尤度の勾配法による直接的最大化アルゴリズムの両者を比較し,ミクロな変数の緩和が十分でない場合の処理過程に及ぼす影響(パラメータの「振動現象」)を明らかにした.また,確率モデル全般に対し,広く用いられているEM法の改良として,非加法的統計力学に基づく確定的アニーリングEM法の提案と巡回セールスマン問題への適用,その統計的性能の評価を行った.さらに,確率的情報処理のキーポイントは「熱揺らぎ」に基づく有限温度での情報ビットの推定(周辺化事後確率最大推定)及び,その最適温度制御(西森温度)であるが,これを量子力学的揺らぎに基づく情報ビット推定法へと拡張し,最適な量子揺らぎ制御を画像修復,ソーラス符号に対して明らかにした.なお,量子系における動力学の問題は今後取り組む課題となっている.また,本計画研究の過程で提起された新課題として「データシンボルと信号振幅を同時推定するCDMAマルチユーザ復調器の性能評価」(京大・田中利幸氏との共同研究),「濃淡画像のハーフトーン処理とインク滲み除去法の統計力学」(和歌山高専・雑賀洋平氏との研究)が進められており,本計画研究の終了後も継続的に研究成果が見込める状況にある.イジング,Q諧調イジング模型による白黒,濃淡画像に関する統計的画像復元の問題に関し,画素及びハイパパラメータの推定アルゴリズムの動的側面を平均場模型に基づく解析,マルコフ連鎖モンテカルロ法による計算機実験で詳細に調べた.特に,ハイパパラメータ推定においてはEM法と周辺尤度の勾配法による直接的最大化アルゴリズムの両者を比較し,ミクロな変数の緩和が十分でない場合の処理過程に及ぼす影響(パラメータの「振動現象」)を明らかにした.また,確率モデル全般に対し,広く用いられているEM法の改良として,非加法的統計力学に基づく確定的アニーリングEM法の提案と巡回セールスマン問題への適用,その統計的性能の評価を行った.さらに,確率的情報処理のキーポイントは「熱揺らぎ」に基づく有限温度での情報ビットの推定(周辺化事後確率最大推定)及び,その最適温度制御(西森温度)であるが,これを量子力学的揺らぎに基づく情報ビット推定法へと拡張し,最適な量子揺らぎ制御を画像修復,ソーラス符号に対して明らかにした.なお,量子系における動力学の問題は今後取り組む課題となっている.また,本計画研究の過程で提起された新課題として「データシンボルと信号振幅を同時推定するCDMAマルチユーザ復調器の性能評価」(京大・田中利幸氏との共同研究),「濃淡画像のハーフトーン処理とインク滲み除去法の統計力学」(和歌山高専・雑賀洋平氏との研究)が進められており,本計画研究の終了後も継続的に研究成果が見込める状況にある.本研究は画像修復アルゴリズムの動的側面に関する性能を統計力学的手法により明らかにし、得られる知見をもとに新しい動作原理に基づくアルゴリズムの開発を行うことを主要な目的とする。今年度に得られた主な研究成果は以下の通り。○2値画像修復に関する修復過程のダイナミックス及び、EMアルゴリズムによるハイパーパラメータ推定のダイナミックスの平均場模型による詳細な解析○Q状態イジング模型による濃淡画像修復におけるハイパーパラメータ推定に対するEMアルゴリズムの平均場近似の性能評価○確定的アニーリングEMアルゴリズムの非加法的統計力学による一般化とその性能評価及び、その巡回セールスマン問題への応用○多値画像の2値化送信による画像修復の統計力学的性能評価○一般化ガウス模型を用いた濃淡画像修復におけるハイパーパラメータ推定の解析評価3番目の研究成果は画像修復問題と直接関係しないが、不完全データから確率モデルを特徴付けるハイパーパラメータを推定する一般的手法であるEMアルゴリズムを非加法的統計力学により一般化し、その性能を混合分布の推定問題に適用し、その有効性をハイパーパラメータの時間発展を調べることにより解析評価した。この方法は来年度以降、具体的に画像修復の問題に適用し、その有効性を探っていくことになる。また、上記の結果の多くは平均場近似が厳密に成り立つ模型に関する解析評価であるが、具体的に標準画像に対する平均場近似アルゴリズムの振る舞いと解析計算の整合性をチェックすることは重要である。これは来年度の主要な課題と考える。また、統計力学的手法を用いた動画像処理アルゴリズムの性能評価も視野に入れる。今年度は主に下記にあげた4つの項目に関して成果をあげることができた.1.Q状態イジング模型及びガウス模型を用いた濃淡画像修復に対するEMアルゴリズムの性能評価2.非加法的統計力学に,基づく確定的アニーリングEMアルゴリズムの拡張とそのダイナミックス3.濃淡画像修復の対するボルツマン機械学習によるハイパーパラメータ推定のダイナミックスと解の安定性解析4.ベーテ近似に基づくQ状態イジング模型及びポッツ模型で表された濃淡画像の修復アルゴリズム構築1.では濃淡画像をQ状態イジング模型で表し,動的平均場理論に基づき,周辺尤度最大化基準によりハイパーパラメータを決定する際,EMアルゴリズムを用いた場合のシステムの動的振る舞いを調べた.ここではEMアルゴリズムを構築する際に現れる時間に依存したコスト関数であるQ関数のハイパーパラメータ依存性を議論し,「結合強度」「磁場強度」に対応するハイパーパラメータのうち,磁場強度の収束が結合強度のそれと比べて格段に速い理由を各時刻におけるQ関数の勾配形状により理解できることを示した.また,濃淡階調値がアルゴリズムの収束速度に及ぼす影響をも調べ,階調値を一つ上げるだけでも,マルコフ連鎖モンテカルロ法に基づくMPM推定値やハイパーパラメータ推定の処理速度が大幅に低下してしまうことが明らかとなった.

上記のように画像修復系におけるハイパーパラメータ推定アルゴリズムの従う方程式を調べることにより,収束速度や精度を議論することができたが,得られる解の安定性を調べることなしにはアルゴリズムの信頼性は保証されない.そこで,3.においては濃淡画像修復に対して導出されたボルツマン機械学習によるハイパーパラメータ推定に関し,得られる解の線形安定性を調べ,解が漸近安定となる(結合強度)-(磁場強度)領域を示す相図を描いた.主要な結論は「ボルツマン機械学習方程式の解が真のハイパーパラメータ値に一致するならば,その解は漸近安定である」ということである.2.ではEMアルゴリズムの初期値依存性の問題に対処するため,Q関数を構成する際に用いる事後確率をベイズ公式からでなく,規格化条件の下でTsallisエントロピーを最大とする分布を選び,ここに現れるエントロピーの非加法性を表すパラメータをアルゴリズムの過程で制御する,「確定的アニーリングEMアルゴリズム」を構築し,その統計的性能を混合正規分布の密度関数推定に適用した場合に対して解析評価した.従来のEMアルゴリズムは,初期状態の選び方により,解が周辺尤度の局所最大に捕われてしまうのに対し,我々の提案したアルゴリズムは初期条件に依らずに最尤推定値が得られることがわかった.4.では実際の濃淡標準画像をQ状態イジング模型及びポッツ模型により表し,それぞれを正規雑音により劣化させ,その画像から「ベーテ近似」に基づく反復アルゴリズムを構築し,画像の修復を試みた.得られた結果により,"lena", "girl", "house"と称される各標準画像の持つ性質が,Q状態イジング模型,ポッツ模型のどちらにより近い対称性を持つのかを定量的に評価することができた.今年度は主にフラストレートした格子模型の確率的情報処理への応用例として,連想記憶/画像修復/スペクトル拡散通信への応用を試みた.連想記憶へ応用した結果,化学ポテンシャルを適切に調節し,ニューロン数を削減することにより,パターン数を多数埋め込んだときに生じるフラストレーションを低減し,結果として記憶容量が増加することをレプリカ法による解析で確かめた[Progress of Theoretical Physics, Supplement,(2005)印刷中].また,画像修復への応用としては,領域ベースのエッジ検出法として無限レンジ模型により,その有用性を確認し,現在マルコフ連鎖モンテカルロ法による2次元画像でのチェックを継続中である[一部を国際会議SPDSA2004で発表].また,スペクトル拡散通信への応用では,各ユーザからの信号の振幅に格子ガスのラベルを割り当て,全体としての[電力コスト]を低減しつつ通信を行うシステムを設計し,その有効性をレプリカ解析により確認した.
栽培学と考古学の融合による弥生時代前期における小区画水田群のイネ生産力の評価

奈良県御所市の秋津・中西遺跡で検出された弥生時代前期の小区画水田群を対象に栽培学と考古学の調査を実施した。弥生時代前期の水田の窒素供給力と生産力は、水田の湛水構造の変化から湛水機能が向上したと判断される水田で高いと推定された。そして、その生産力は、水田間で大きく変動するが、雑草との競合に有利に機能していたと推察された。土壌・植物遺体・種子の採取と試料調整、および微地形、水田面の均一性などに関する調査・解析を行った。すなわち、1小区画水田群が立地する微地形の調査、2水田面の均一性と畔の高さの調査と空間変動解析、3弥生期と現在の水田土壌サンプルの採取・試料調整、4水田土壌中の植物遺体の採取・調整、5植物遺体の同定を実施した。最終年度において、弥生時代前期水田の土壌の化学分析と炭素安定同位体比分析を実施た。これらの成果と他の研究成果(花粉・種子・プラントオパール分析、および弥生時代前期水田土壌を用いたイネの栽培試験)との比較解析から、弥生時代前期水田における土壌からの窒素供給力とイネ・雑草の生育状況との関係をラオスにおける先行研究の成果を用いて明らかにすることを試みた。研究機関全体を通じた、奈良県御所市の秋津・中西遺跡で検出された弥生前期の小区画水田群を対象にした栽培学調査と考古学調査から、1弥生前期における水田土壌の窒素供給力および2同期における雑草の発生状況を推定し、3調査地の微地形(水田の水環境に影響する高低差など)と1・2から得られるイネ生産力の水田間変動との関係を解明・地図化し、弥生前期における小区画水田群でのイネ生産力の全体像を明らかにするために必要な栽培学研究と考古学研究を融合した学際的データを得ることができた。栽培システム学降雨による現地調査の中断があったものの、試料の採取・調整および水田面の均一性調査などをおおむね順調に遂行できたため。前年度の調査を継続するとともに、土壌・植物遺体の化学分析および炭素安定同位体比分析を行う。これらの結果から弥生時代前期の小区画水田群における土壌からの窒素供給量と雑草競合を推定する。この知見を基に、ラオスの無施肥水田における未改良イネ品種と雑草との競合関係から、弥生前期におけるイネ生産力を推定する。そして、小区画水田群が立地する微地形とイネ生産力の水田間変動との関係を地図化する。また、小区画水田群の立地の多様性を大きくするために国内外の同時代の小区画水田群を対象に同様の調査を実施する。夏季の豪雨により、現地調査の実施回数が減少したため。ただし、研究推進と研究成果に大きく影響しなかった。立地の多様性を大きくするために国内外の同時代の小区画水田を含めた現地調査を継続するとともに、土壌・植物遺体の化学分析および炭素安定同位体比分析を行う。
結晶成長の原子レベル制御

1.原子層レベルの成長制御が可能なALE法を用いてZnSe/CdSe超格子構造を作製した。RHEED反射強度のその場観察からZn面上に比較してCd面上ではSe原子が付着しにくいことを見いだした。井戸層のCdSeが1、2、3、4MLの多重量子井戸構造で超格子のX線回折サテライトピークと量子井戸準位からの発光を観測した。窒素ガス励起セルを開発し、p=1×10^<16>8×10^<17>cm^<-3>のp形ZnSeを成長した。(松本)2.光援助MBE法では、GaAs上のZnSeのエピタキシャル成長の臨界膜厚が厚くなり、自由励起子発光強度が増加した。これは表面吸着原子の泳動が促進された結果と考えられる。また光照射によって種々の不純物に束縛された励起子発光強度が変化した。これは不純物の光脱離とZnあるいはSe原子の光脱離との差による不純物取り込み量の変化で説明される。(更家、松村)3.ガスビームフロー形反応管を用いて、2インチサファイア基板上へAlNエピタキシャル成長を行い、さらにこのAlN膜を用いてGHz帯弾性表面波素子を試作した。従来、良好な結晶性並びにデバイス特性を有するAlN膜は、数mmの基板にしか成長できなかった。2インチ基板に成長したAlNを用いて、良好な遅延時間温度特性を有する1.42.4GHzのSAWデバイスを再現性良く製作できるようになった。(坪内)4.毒性が低く、低温成長に適したTBPを用いたOMVPE成長において、平坦な清浄表面の得られる(NH_4)_2・Sx基板表面処理を組み合わせてAlP/GaP短周期超格子の成長を行った。この超格子層に対して動力学的X線回折シミュレーションを用いた構造解析を行った結果、本成長方法により平均揺らぎが1ML以下の原子レベルで急峻かつ平坦な短周期超格子が実現できることが分かった。(若原)1.原子層レベルの成長制御が可能なALE法を用いてZnSe/CdSe超格子構造を作製した。(若原)
日本の移民政策に連動する帰化制度のあり方

帰化制度の許可基準は「法務大臣の裁量」であるという国民には不可視的な行政方針で管理され、外国籍住民を積極的に社会統合していく視点が欠如している。本研究では、政治、経済的要因で許可基準を変化させる政府のベールで包まれた思惑が読みとれた。申請者の最多が韓国・朝鮮籍、中国人である現状を踏まえ、許可基準がどのように変化していったかを調査した。日本式氏名の強要や「家族ぐるみ申請」原則で見られるように、過去には同化政策として帰化制度が機能していたが、現在では少子高齢化による労働力の縮小が帰化制度にも大きく影響していることがわかった。本研究では、「同化政策としての帰化制度」から「統合政策としての国籍取得制度」へ移行していくことがグローバル時代に即した制度でどうあるべきかを示唆している。1.(2009年4月5月末)調査研究の基本方針、計画、研究手法、資料収集方法の確定、先行研究の整理と研究の方向性を確定。2.(2009年6月9月)官報から帰化者検索、アンケート配布作業準備、配布先住所&氏名リスト作成、行政書士への帰化に関するアンケート調査、行政書士2名への聞き取り調査(帰化行政手続きについて)、コリアNGOセンター事務局長、キムカンミン氏への聞き取り調査(在日コリアンの日本国籍取得に関して)3.(2009年9月15日9月20日)米国へ出張、米国の移民政策に関する資料収集と分析、コリア系アメリカ人コミュニティの研究調査とQueens Collegeにて「Koreans in Japan」に関して報告を行った。4.(2010年1月20日)外国人住民制度企画室課長補佐、現法務省東京入国管理局登録室登録専門官、安東健太郎氏招聘「多文化共生の今後の展望、新たな在留管理制度を踏まえて」5.(2010年3月15日3月31日)イランへ出張、1990年代のイラン人の日本での不法就労の実態調査今年度の成果は、官報で報告されている帰化者に関するデータの整理が主なものである。平成20年1月21年11月中旬までの、帰化したカタカナ表記名の、2066世帯を抽出し、その中から100名の名簿を作成(50名は中国人、50名は在日コリアン)した。帰化許可者のアンケート調査票作成に関する確認事項(帰化制度にかかわるアンケート調査票の作成、発送方法の検討、帰化者のなかには出自を隠して、生活している人達が大勢いるので、アンケート手法は、浅川研究でも指摘しているように、帰化者のプライバシーが侵害されないように、細心の注意を払いながら調査計画を立てた)。他に、行政書士へのインタビュー、西陣産業で60年人生を費やした李玄建氏の「自分史」の考察、コリア系アメリカ人を中心としたCUNY(ニューヨーク市立大学)、Queens CollegeでOverseas Korean Research Centerと共同研究を続行し、ホスト社会の国籍をもつコリア系アメリカ人と日本国籍を持たない在日コリアンの国籍に対する意識の差異などを考察した。コリア系弁護士がコリア系移民の国籍取得や永住権取得における大きな役割を果たしているなど、コリア系移民の社会統合を担う役割を調査した。1、2011年6月3日100通のアンケート送付(1)前年度に行った行政書士への調査結果から、プレ調査として100通のアンケートを送付した。2008年1月4日2009年11月24日までの官報に記載されている、帰化許可者の中から無作為に100名をピックアップし、アンケート送付の依頼書(1枚)、アンケート(4枚)を郵送した。返信期限は2011年8月31日とし、返信用封筒には料金受取人払い「後納」サービスを利用した。(2)調査結果・「宛名不完全」「受取人の居住が確認されない」や「宛所に尋ね当たらない」として戻ってきた数......28通・回答あり......10通(論文送付希望が多く、研究の意義を認める意見が多数みられた)・問い合わせ......1件(3)まとめ回収率は10%だったが、回答から明らかになった情報は貴重と判断した。2、2011年8月27日1,000通のアンケート送付(1)1のプレ調査の結果を見て、1,000通のアンケート本調査を実施した。2011年3月1日2011年6月23日までの官報に記載されている帰化許可者の中から無作為に1,000名をピックアップし、アンケート送付の依頼書(1枚)、アンケート(4枚)を郵送した。返信期限は2011年10月30日とし、返信用封筒には料金受取人払い「後納」サービスを利用した。(2)調査

結果・「宛名不完全」「受取人の居住が確認されない」や「宛所に尋ね当たらない」として戻ってきた数...171通・回答あり......148通(論文送付希望が多く、回答者の住所氏名が記載されているものが多数みられた)・問い合わせ......2件(3)まとめ回収率は15%であるが、そのコメントからは帰化申請者の意識の変化が顕著に見られた。背景には韓国の経済力が増したことや昨今の韓流ブームが影響している。帰化申請者の国民国家にとらわれることのない、「権利要求」としての国籍取得へと意識が変化していることがわかった。
ユニバーサル段階におけるヨーロッパの学部専門教育の変容

ヨーロッパにおける学部教育の変容を、物理学・歴史学・経営学について訪問調査を行い、高等教育機会の拡大と汎用能力の育成への対応を検討した。同じヨーロッパでも、ドイツのような大国では改革速度が遅く、ベルギー・オランダのような小国では改革速度が速い。また、物理学・歴史学のような伝統的分野では、3年制学士号やカリキュラムの変更、単位互換、海外留学に消極的であり、経営学では柔軟に対応している。これらのことから、ヨーロッパ高等教育圏の構築を目的とするボローニャ・プロセスが、単位互換や教育サイクルのみではなく、他の大学改革の口実となっていることが明らかとなった。2012年6月2日、東京大学で開催された日本高等教育学会において、「ヨーロッパにおける大学教育の統合と大衆化」と題する自由研究発表を吉永と中島で行い、高い評価を得た。また、大会期間中、研究方針について議論を行い、今後は、物理学・歴史学・経営学という分野を固定したまま、ドイツの大学に焦点を当てることとした。9月に、吉永は6大学(アーヘン・ケルン・ハンブルグ・シュトゥッツガルト・フランクフルト・ミュンヘン)、中島は5大学(デュイスブルグ・ミュンヘン・WHU・ライプチヒ・FOM)、2月に、堀井は3大学(ゲッティンゲン・カッセル・フンボルト)への訪問調査を実施し、学科長・学務担当教員から、ボローニャ以降のカリキュラムについて情報を得た。また、9月7日、堀井は、本研究に関連して、来日中であったヨーロッパ物理教育学会会長Hendrik Feridinande博士の講演会「ヨーロッパでの高等教育改革の動き」を金沢大学で開催し、盛況であった。さらに、初年度の研究成果について、広島大学高等教育研究開発センターへ申請をしていた高等教育研究叢書の刊行が認められたため、報告書の作成に取り掛かった。10月8日に東京において、それぞれの初稿を持ち寄り、編集会議を行った。その後、校正作業を経て、11月末に最終稿を提出した。この叢書は、2013年3月31日に刊行され、全国の高等教育研究者に送付されるとともに、オンラインでも公開されているため、今後の評価を待ちたい。分野別の調査を行った2年目に引き続いて、ドイツにおける大学教育改革の進展状況をさらに検討するために、各大学に設置された大学教授法センターへの訪問調査を行った。その結果、個人対象のセミナーの開催を中心にしているセンターは、教育改善への貢献が限定的で、スタッフも研究者でないことが判明した。実績を上げているセンターは、博士号を持つスタッフを抱え、執行部と協力して組織的な教育改善を図っており、その名称に高等教育や質の保証、教授と学習などを冠している。これらの事例が示すことは、教授法からスタートしたドイツのセンターも、その活動範囲と性格を変えてきているということである。特に、専門教育・学部自治の伝統が強いドイツにおいては、執行部との協力関係、部局との連携、専門分野への理解が極めて重要である。本年度は、ボローニャ・プロセス以降の大学教育の変化を知るために、ヨーロッパ6大学の物理学科、ヨーロッパ5大学の経営学科、デンマーク4大学の歴史学科を現地調査した。ボローニャ以降、物理学科は、4年制を学士3年、修士2年に変更した。単位互換は、レベルの等しい大学間とのみであり、修士で大学を変わることは少ない。物理学科は、伝統的に半数以下の卒業率で、卒業生の質を保ってきたが、近年は、カリキュラムを多様化して、卒業率を上げるよう努力している。経営学科は、4年制を学士3年、修士1年に変更した。ここでも、アカデミックな大学と職業系の大学に交流はないが、修士レベルで大学を変わる学生は増加した。認証評価への対応としては、汎用スキルを育成する科目がカリキュラムに加えられたり、セメスター制度を変更して学習の集中度を高めたことが、教育上の変化である。歴史学科は、5年制を学士3年、修士2年に変更した。ただし、学士号は社会的に認知されていない。ボローニャ以降、認証対応もあり、歴史学でも職業能力を意識するようになってきている。以上のことから、学士と修士の2サイクルの確立、ECTSの導入、質の保証というボローニャ・プロセスの大きな柱は、調査したどこの国でも、対応が完了したと言える。しかしながら、修士からの大学移動、単位互換の対象大学、職業能力の育成やアウトカム評価に基づいた質の保証は、分野によって差異が見られる。ボローニャ・プロセスが、ヨーロッパの大学教育に影響を与えていることは間違いないが、大学教育は、あくまで各国の高等教育政策や学問分野の特性に左右されているというのが現状である。今後、大衆化の進展が、各国の高等教育政策や学協会の動向にどのような影響を与えているかを引き続き調査する予定である。ボローニャ・プロセス以降、ヨーロッパにおける学部教育の変容を、物理学・歴史学・経営学について、訪問調査を行い、教育サイクルの変更、単位互換制度、セメスター制、海外留学が、カリキュラム・教授法に与える影響を調査した。

同じヨーロッパでも、ドイツのような大国では改革速度が遅く、ベルギー・オランダのような小国では改革速度が速い。また、物理学・歴史学のような伝統的分野では、3年制学士号やカリキュラムの変更、単位互換、短期海外留学に消極的であるのに対して、経営学では柔軟に対応しており、学士と修士で大学を変わることも一部で可能である。すなわち、アメリカ型の単位制度は、体系性を欠く分野において機能していると言える。現在、ヨーロッパで進行中の教育改革は、本来、ボローニャ・プロセスへの対応を目的としていたが、職業能力の育成やリメディアル教育、入門科目の充実による修了率の改善、成績管理による修業年限の短縮化等幅広い教育改改革は、むしろ、高等教育の大衆化や効率化への対応である。そして、その進展具合もまた、国家・専門によって、多様性が認められる。ドイツは、ヨーロッパにおける大国として、また、アカデミズムの強固な伝統から、大学改革や新しい教育制度の導入に慎重であったが、近年、連邦政府、教育担当副学長の主導によって、教育改革が徐々に推進されている。その一環として、教授法センターが復活したが、それらのセンターは、セミナー開催から、認証評価活動、IR、執行部との連携を通じた組織的な教育改善活動への転換を図っている段階であり、その成果は未知数である。高等教育研究物理学・歴史学・経営学に対して、オランダ・ベルギー・ドイツ・デンマークを中心にボローニャ・プロセスの実施状況、ボローニャ以降のカリキュラムについて、調査・分析を行うことができた。その結果、制度の導入は完了したが、単位互換制度や学生の流動性などボローニャ・プロセスが意図した結果は達成できていないこと、そして、ボローニャ以降の大学改革は、ボローニャ・プロセスと財政削減、学生の大衆化へ対応が複雑に絡み合ったものであることが判明した。これまでの研究で、ヨーロッパの学部教育の変容について、計画以上の調査ができ、結論の枠組みが完成しつつある。まず、ボローニャ・プロセス以降のヨーロッパにおける大学教育改革の状況について、物理学・歴史学・経営学という分野別に各国調査を行った。その結果、分野別に加えて、国ごとの特徴を見出すことができた。そこで、次に、同じ三分野について、ドイツに焦点を当てた。ドイツでは、専門主義、研究至上主義の伝統の下、分野ごとの特性をより明確にすることができ、効率性・有用性に関連した改革がボローニャ・プロセスと結びつけられて、実施されていることが判明した。最後は、ドイツの大学教授法センターに焦点を当て、成果を上げているセンターとそうでないセンターの違いが、教授法以外の評価やIR、学生調査や認証評価等にも関わっているかどうか、スタッフが研究者であるかどうかによることを明らかにした。事前に調査計画を立て、訪問先との詳細な打ち合わせを行ったために、短期間の訪問で、多くの情報が得られた。ボローニャ・プロセスについては、国別の進捗状況報告が多い中、学問分野別にカリキュラム・レベルまで調査できたことの意義は大きい。
監視社会における秩序化の実践と身体的経験の変容

本研究は、近年の監視が「空間の監視」から「身体の監視」へと重心を移すなかで、生身の身体が晒される新たな経験と権力構造を、近代から現代に至る歴史的変遷のもとで明らかにすることを目的としている。この目的を達成するために、本研究は文献・資料調査を中心に4つの作業を必要としている。それらのなかで、本年は2つの作業、1「生体認証技術の誕生と優生思想の関係」と、2「監視社会と新優生学的知」を行った。1は、昨年度から継続している作業であり、生体認証技術が誕生した背景と使用されるプロセスに、個人識別だけでなく優生学的関心が存在していたことを明らかにする作業である。指紋法の父と言われるフランシス・ゴルトンが、優生学の父であった事実は言うまでもないが、日本においても1920年から1930年代にかけて、指紋への関心が、個人識別だけでなく、人類学、遺伝学、法医学の分野へと広がっていたことを分析した。とくに1930年代には、指紋の種類と犯罪率の関係や、指紋と人種の関係についての調査研究が多数登場し、指紋の模様の出現率に基づき人種を分類する「指紋示数」を算出する数式まで生み出されている。さらに指紋は、当時同じく人類学的、医学的に関心を集めていた血液型と組み合わされ、個人の人種、犯罪傾向、遺伝、性格等を分析・分類するための方法として注目を集める。そしてこれが優生学的思想と親和性を持つようになっていく。1の作業を通じて、20世紀前半に個人を識別し、分類、意味づける思想と権力を確認したうえで、2の作業では、ビッグデータに基づいて行われる現代の監視の中にこれと共通するものがあるかを調査した。とりわけ膨大なデータによって身体が意味づけられるなかで、生体認証技術の新たな役割について調査を進めた。この作業はまだ開始した段階であり、来年度も引き続き継続する予定である。学内の留学制度を利用し、2018年8月から2019年3月末までカナダに留学しており、本研究課題にかけられる時間が当初の予定より少なくなってしまったため、「やや遅れている」を選択した。当初の計画では、本年に2つの作業1「生体認証技術の誕生と優生思想の関係」と2「監視社会と新優生学的知」を予定していたが、後者の作業が遅れているため、来年度も引き続き実施していく予定である。本研究は全体で4つの作業(1「監視社会の理論的変遷と技術的展開の整理」、2「生体認証技術の誕生と優生思想の関係」、3「戦後日本の再編と身体管理の思想」、4「監視社会と新優生学的知」)を予定している。そのうち、研究計画の段階では2年目である本年に、2と3の実施を予定していた。しかしカナダに留学したことにより、3で必要となる戦後日本の事例にかんする資料の入手が困難だったため、2の作業に加え、先に4の作業を進めていた。そこで3年目は、すでに開始している4の作業を引き続き進めながら、3の作業を開始する予定である。現在、個人情報は日常の行動履歴からDNAデータにまで及び、身体管理はより身体の内奥へと向かっているにもかかわらず、高度なコンピュータ技術に依拠することで身体経験は失われつつある。この身体経験の喪失は、身体管理に内在する暴力の不可視化を意味する。そこで、本研究は、近年、監視の実践が「空間の監視」から「身体の監視」へと移行しながら社会的秩序や合理化を推し進めるなかで、生身の身体が晒される新たな経験と権力構造を明らかにするものである。この大きな目標を達成するうえで、本研究期間(3年間)で4つの作業を予定しているが、初年度は2つの作業、1「監視社会論の理論的変遷と技術的展開の整理」、2「生体認証技術の進展と優生思想の関係についての考察」を行った。1はおもに文献調査を実施し、具体的には20世紀末から21世紀にかけて、監視研究が展開した議論と技術の変遷を整理した。その際、隣接する研究分野であるグローバリゼーション研究やモビリティ研究における監視(とそれにともなう身体管理)の議論についても調査し、監視実践の変遷のみならず隣接分野での問題設定の相違や共通性を整理をした。2は、現代の監視の特徴である「身体を意味づける」という実践を、19世紀から20世紀にかけての生体認証技術による身体管理のなかに見つける作業である。指紋法の父と呼ばれるフランシス・ゴルトンの南アフリカでの諸実践や、植民地統治下のアフリカにおける指紋登録の諸実践から、身体管理に内在する暴力性や「意味づける」という支配者の欲望の根源を見つけ出す作業を実施した。2の作業はまだ開始した段階であり、対象とする地域を拡大しながら、2年目も継続する予定である。以上の今年度の作業は理論的枠組みを形成するうえでの準備作業であるため、有志の小規模な研究会で研究報告をし、研究者仲間からのアドバイスを受けながら進めた。上記の「研究実施の概要」で述べた通り、交付申請書に記載した「研究の目的」と「研究実施計画」にもとづいて、1「監視社会論の理論的変遷と技術的展開の整理」と2「生体認証技術の誕生と優生思想の関係についての考察」を進めることができたため、「おおむね順調に進展している」とした。

この目的を達成するために、本研究は文献・資料調査を中心に4つの作業を必要としている。それらのなかで、本年は2つの作業、1「生体認証技術の誕生と優生思想の関係」と、2「監視社会と新優生学的知」を行った。1は、昨年度から継続している作業であり、生体認証技術が誕生した背景と使用されるプロセスに、個人識別だけでなく優生学的関心が存在していたことを明らかにする作業である。指紋法の父と言われるフランシス・ゴルトンが、優生学の父であった事実は言うまでもないが、日本においても1920年から1930年代にかけて、指紋への関心が、個人識別だけでなく、人類学、遺伝学、法医学の分野へと広がっていたことを分析した。とくに1930年代には、指紋の種類と犯罪率の関係や、指紋と人種の関係についての調査研究が多数登場し、指紋の模様の出現率に基づき人種を分類する「指紋示数」を算出する数式まで生み出されている。さらに指紋は、当時同じく人類学的、医学的に関心を集めていた血液型と組み合わされ、個人の人種、犯罪傾向、遺伝、性格等を分析・分類するための方法として注目を集める。そしてこれが優生学的思想と親和性を持つようになっていく。1の作業を通じて、20世紀前半に個人を識別し、分類、意味づける思想と権力を確認したうえで、2の作業では、ビッグデータに基づいて行われる現代の監視の中にこれと共通するものがあるかを調査した。とりわけ膨大なデータによって身体が意味づけられるなかで、生体認証技術の新たな役割について調査を進めた。この作業はまだ開始した段階であり、来年度も引き続き継続する予定である。学内の留学制度を利用し、2018年8月から2019年3月末までカナダに留学しており、本研究課題にかけられる時間が当初の予定より少なくなってしまったため、「やや遅れている」を選択した。当初の計画では、本年に2つの作業1「生体認証技術の誕生と優生思想の関係」と2「監視社会と新優生学的知」を予定していたが、後者の作業が遅れているため、来年度も引き続き実施していく予定である。本研究の目標を達成するための4つの作業(1「監視社会論の理論的変遷と技術的展開の整理」、2「生体認証技術の誕生と優生思想の関係」、3「戦後日本の再編と身体管理の思想」、4「監視社会と新優生学的知」)のうち、当初の計画では、2年目に2を継続しながら、3の日本社会の分析を行い、最終年度に4の作業を実施する予定であった。しかし、今年度は夏頃から半年間、カナダでの在外研究の機会を得たため、日本の事例に関する資料収集や分析が困難となった。そこで、作業の順番を変更し、最終年度に予定していた4の作業を前倒しで実施するとともに、2の生体認証技術をめぐる各国の歴史的変遷に関する調査・分析を深めていく予定にする。在外研究先では、監視研究を専門とする研究センターに所属するため、世界各国の事例を収集できるだけでなく、研究を遂行するうえで問題が生じた場合でも、相談ができる環境が整っている。本研究は全体で4つの作業(1「監視社会の理論的変遷と技術的展開の整理」、2「生体認証技術の誕生と優生思想の関係」、3「戦後日本の再編と身体管理の思想」、4「監視社会と新優生学的知」)を予定している。そのうち、研究計画の段階では2年目である本年に、2と3の実施を予定していた。しかしカナダに留学したことにより、3で必要となる戦後日本の事例にかんする資料の入手が困難だったため、2の作業に加え、先に4の作業を進めていた。そこで3年目は、すでに開始している4の作業を引き続き進めながら、3の作業を開始する予定である。
造血幹細胞の発生・自己複製に関わる分子クローニングとその機能解析

造血幹細胞を用いた再生医療への応用のため、効率のよい幹細胞の試験管内増幅にむけ造血幹細胞の未分化性の維持や自己複製等の幹細胞性の維持の分子機序を我々が以前より造血幹細胞、血管内皮細胞に共に発現し、幹細胞の増殖機構に関与することをそのノックアウトマウスにおいて解明してきたレセプター型チロシンキナーゼTIE2の機能解析を中心に行なった。胎児肝や成体骨髄など造血組織では造血幹細胞の増殖が血管内皮細胞近傍で生じることが明らかになった。これら造血幹細胞はTIE2ばかりでなくTIE2の結合因子アンジオポエチン-1(Ang1)を分泌することが判明した。そこでTIE2が恒常的に活性化するTIE2の変異cDNAを作成しTIE2の詳細な機能を解析した。その結果TIE2の活性化は細胞死の抑制、細胞周期の遅延化、細胞外マトリックスへの細胞接着の増強を誘導することが判明した。さらに、TIE2が活性化する血管内皮細胞と血液細胞は選択的に接着することが明らかになり、造血幹細胞の分泌するAng1が内皮-造血幹細胞間の接着に関与し、これが引き金となり幹細胞の自己複製が誘導されると考察された。以上の研究結果に立脚し、TIE2の活性化により制御をうける分子につきマイクロアレイ法を用いて複数の遺伝子単離に成功した。我々がE11と呼ぶ新規の転写因子は極々の臓器の幹細胞レベルの細胞に発現し、本遺伝子のノックアウトマウスでは造血幹細胞の発生する9.5日目にはすでに胎生致死であることが判明した。今後造血細胞特異的なE11のノックアウトマウスを作成して造血幹細胞における機能を詳細にする。また、幹細胞、血管内皮細胞の接着に関わると考えられる分子の候補としてgalectin-3を単離した。今後galectin-3をTDB2遺伝子のプロモーター制御下で過剰発現するマウスを作成し、造血幹細胞性に与える影響を観察する。胎仔期早期の造血幹細胞表面にはTIE2レセプター型チロシンキナーゼが発現し、幹細胞の分化に伴い本受容体は消失することが判明した。TIE2を発現する造血幹細胞は自らその結合因子であるアンジオポェチン-1を分泌しており、さらに血管内皮細胞にもTIE2受容体が発現することから、本造血幹細胞の分泌するアンジオポエチン-1につき、パラクライン、オートクラインによる造血機構の解析を行なった。まずパラクライン機構として、造血幹細胞は無血管野領域に血管が形成される前に血管内皮細胞より先に局所に移動し、アンジオポエチン-1を分泌して、血管内皮細胞の遊走を誘導して血管網の形成を局所に誘導する機能を有することが判明した。また骨髄では造血幹細胞は血管内皮細胞の基底膜側に接着して存在することが解明され、造血支持能のあるストロマ細胞とTIE2陽性の造血幹細胞との共培養にて造血幹細胞はストロマ細胞のマトリックスの豊富に存在するストロマ細胞と培養皿の間に潜り込み未分化性を維持することが判明した。これら個体内、試験管内における造血幹細胞の局在は、アンジオポエチン-1刺激によりTIE2陽性の造血幹細胞はフィブロネクチン・コラーゲンといった細胞外マトリックスヘの接着が、インテグリンの活性変化によって誘導されるためであることが判明した。

さらに個体内でTIE2機能活性の上昇による幹細胞変化を解析するため、TIE2のチロシンキナーゼ領域が恒常的にリン酸化される変異TIE2cDNAを作成し、TIE2プロモーター制御下にこの恒常的リン酸化TIE2を発現するトランスジェニックマウスを作製した現在解析は進行中であるが、胎仔肝における造血幹細胞の分化抑制、さらに造血幹細胞の局在領域の拡大など、造血幹細胞上のTIE2活性の増強により造血幹細胞の未分化性や自己複製が強く誘導されることが判明しつつある。我々は従来の研究結果、造血幹細胞はTIE2を発現し、またTIE2のリガンドであるアンジオポエチン-1を特異的に発現すること、さらにTIE2のノックアウトマウスでは造血幹細胞の発生が抑制されることを報告してきた。そこで造血幹細胞におけるTIE2-アンジオポエチン-1のオートクラインループによるTIE2の活性化が幹細胞の細胞周期や未分化性の維持に関与するものかどうかを解析するため、現在アンジオポエチン-1が精製困難であること、および造血幹細胞への試験管内での遺伝子導入が困難であることから、TIE2の膜貫通領域直下に点突然変異を挿入することで、TIE2の2量体化を誘導し、恒常的にリン酸化する変異遺伝子を作成し、本遺伝子をCre-LoxPシステムを用いTIE2プロモーター制御下に発現させたトランスジェニックマウスを作製し、in vivoおよびin vitroにおいて造血幹細胞活性を解析した。現在までのところ活性型TIE2の発現により、造血幹細胞の増殖抑制とともに分化も抑制され、強度の貧血が観察され胎生11日までに致死となることが判明した、(投稿準備中)。このことから恒常的なTIE2の活性化は、造血幹細胞の未分化性を維持し、分裂速度を遅延化させる成体骨髄内のニッチ領域における幹細胞制御に強く関わる機能であることが推測される。今後、このTIE2の下流遺伝子の単離を行なうとともに、これらの遺伝子の幹細胞機能を解析する。また、以前より行なってきた、造血幹細胞と成熟した血液細胞間でのサブトラクションにより、未分化造血幹細胞に特異的に発現する遺伝子を複数単離しており、中でも幹細胞の均等分裂に関わる核内転写因子として機能すると考えられる分子が発見され、本遺伝子の機能解析を遺伝子改変マウスを作成して行なう。造血幹細胞の自己複製を誘導する可能性の高い細胞として我々は血管内皮細胞がその候補であることを解明してきた。この両者の細胞間の相互作用において重要な役割を果たす分子がTIE2受容体であり、本受容体は内皮、造血幹細胞にともに発現している。またTIE2の結合因子アンジオポエチンー1は造血幹細胞から分泌され、アンジオポエチンー1とTIE2のオート、パラクラインループが、1)両者の細胞間の接着、2)造血幹細胞の未分化性の維持、3)血管内皮細胞からの造血幹細胞の自己複製誘導分子の産生に関与することを証明してきた。そこでTIE2の活性化により制御を受ける遺伝子を明確にし、幹細胞性の新たな知見を得るためにTIE2の恒常的活性型遺伝子を作成し、血液細胞や血管内皮細胞株に遺伝子導入して、発現の左右される遺伝子につきマイクロアレイ、サブトラクション法を用いて遺伝子の単離を行った。多くの遺伝子の単離に成功したが、中でもE11(仮称)は種々の臓器の幹細胞レベルの細胞に発現し、造血幹細胞の発生機構にも関与する可能性がある。本分子は酵母からほ乳類まで相同遺伝子が存在し、C.elegansを用いてRNAi法にて発現を抑制すると幼虫の発生期に致死となることが判明した(投稿準備中)。そこで、現在本遺伝子のノックアウトマウスを作製し、造血幹細胞の発生に与える影響を観察したところ、ノックアウトマウスは胎生3日目で致死となることが判明し、造血異常に関しては解析が困難であった。
新しいベータアドレナリン受容体シグナルEpacの心不全発症にはたす役割

敗血症性ショック時にインターロイキン6 (IL-6)などの血中サイトカインが有意に亢進する。交感神経の過剰刺激、すなわちカテコラミン刺激による循環動態の改善はProtein kinase A (PKA)を介する心筋収縮力の亢進作用であると考えられている。我々はサイクリックAMPによる新規活性化因子EpacのIL-6の心筋収縮力の低下に与える影響を検討した。その結果Epacの活性化はIL-6による心筋細胞内のJak-STAT pathwayの活性化ならびに、それに続くiNOS発現上昇を抑制して心機能抑制に対して保護的に作用することが明らかになった。Homologousrecombination法を用いてEpac1KOならびにEpac2KOの作成に成功した。Epac1KOに関しては本研究申請時(H19.11月)に5系統のキメラマウスが得られていたが(#6,#45,#56,#98,#134)、このうちGermline transmissionが確認された2系統で(#6,#45)のコロニーを作成した。Epac2KOに関してはキメラ率70-100%の3系統の雄キメラマウス(#4,#11,#60)が得られた。現在キメラマウスと雌正常型マウス(wild type;WT)を交配し、ヘテロマウスを作成した。この3系統のうち2系統(#4,#11)でGermline transmissionが確認されたため、この2系統でコロニーを作成している。2)サイトカイン刺激で誘導される心不全発症にはたすEpacの役割[目的]マウス培養心筋細胞の実験から得られた「Epacは心筋細胞のアポトーシス発症を抑制して心不全発症に対して抑制的に作用する」という実験結果をin vivoマウスモデルを用いて検討した。LPS投与による心機能低下は正常型(wild type;WT)に比べてEpacTGで有意に抑制された。また心不全発症を促進するシグナル(Jak-STAT1 pathway)もEpacTGではWTに比べて有意に抑制されていた。[目的]心臓リモデリングは高血圧性心疾患や心筋梗塞後の心不全の本態であり、レニン・アンギオテンシン系や交感神経系などの体液性因子の活性化がその発症・進展に関与している。ベータ遮断薬は心不全治療の第1選択薬でありベータアドレナリン受容体シグナル(β-AR)は心臓リモデリングの進展に重要な役割を演じていると予測される。平成21年度は平成21年度に作成したcAMPにより活性化される新しいβ-AR構成因子Epac (exchange protein directly activated by cyclic AMP)ノックアウトマウスを用いてEpac1の心臓リモデリングにはたす役割を検討した。[方法]心臓に高発現を示すEpac1ノックアウトマウス(Epac1KO)とWT(wild type)を用いてイソプロテレノール(ISO)による慢性刺激(60mg/kg/day)を行った。2)Epac1KOでの検討:Epac1KOの心臓組織ではホスホランバンのリン酸化(Ser16)はコントロールマウス(WT:wild type)に比較して有意に抑制されていた。3)Epac1KOを用いた大動脈狭窄による慢性圧負荷心不全マウスモデルでは、コントロールマウスに比較してEpac1KOではWTに比較してアポトーシス陽性心筋細胞の割合、心筋線維化領域、アポトーシス促進タンパクであるBAXの発現量は有意に抑制されていた。以上の結果からEpac1KOで心不全発症が抑制されたメカニズムの一つとしてホスホランバンの過剰なリン酸化が抑制されたことが原因であることが示唆された。