hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
危険の見返りを小さく認知させることは可能か？－ベネフィット認知低減に関する研究－

平成30年度においては、平成29度取得した研究成果について、国際学会(29th International Congress of Applied Psychology)での報告を行った。具体的には、リスク受容に伴うベネフィットに対する認知を構成する要素について、様々なリスク受容行為に対して複数のベネフィットに対する評価を500名に対して求め(WEB調査)、多変量解析によってその中心要素の抽出を行った。その結果、リスク受容行為に伴うベネフィット認知は、「直感的なベネフィット」と「熟慮的なベネフィット」の2要素によって構成されることを明らかにした。本研究内容は、平成31年度に論文化して公表する予定である。さらに、上記研究発表とともに、ベネフィット認知に影響する要因として利得の感受性に関する実験を若年者を対象に実施した。具体的には、若年者は、同じ若年者から観察される状況にて利得の感受性が高まり、リスク受容が増加することが多くの先行研究で示されているが、本研究では、将来的に自身の様子が観察される(可能性がある)という不確実な状況においてもリスク受容が増加するかどうかを検討した。その結果、観察している若年者がリスク受容的であると認知される場合に、若年者に将来的に観察されるという認知によってリスクの受容傾向が増加した。この研究知見は、昨年度実施したバスドライバーに関する実験と整合した結果を得ることができた。またこの研究知見については、平成31年度に学会発表および論文化して公表する予定である。昨年度の研究計画の見直しに伴い、平成30年度に当初実施する予定であった実験にも計画の変更があった。しかしながら、上述の通り大学生を対象にした実験を実施し、昨年度実施した研究成果と整合した一定の成果を得るなど、軌道修正はできたと考えられる。従って、研究成果を総合的に鑑み、「おおおむね順調に進展している」と評価している。平成29年度研究の成果を公表する中で、一部再調査の必要性が生じた。そのため、平成31年度においては、まずはその再調査を実施する予定である。その後、その研究成果を鑑みて当初の計画通り研究を進める。再調査はWEB調査で実施するため、研究代表者自体に対する時間的・労力的なコストは小さいと考えられるため、研究計画の実施に大きな支障はないと考えている。また、これまでの一連の研究にて得られた成果を積極的に公表する。研究背景と目的:労働災害や交通事故の一因となるリスクテイキング等の不安全行動について、その影響要因として「ベネフィット認知(見返りの認知)」の存在とその影響力の大きさが多くの先行研究にて指摘される。つまり、安全教育においては、このベネフィット認知を如何に低下させるかが焦点になると考えられるが、ベネフィット認知の構成要素については未だ明らかになっていない。本研究課題においては、不安全行動に伴うベネフィットの認知がどのような心理的要因によって構成されるかを検証するとともに、それらを踏まえてベネフィット認知抑制のための効果的な安全教育を提案することを目標としている。これにより、不安全行動に関わる人間心理の理解とともに、事故防止といった社会貢献が可能になるだろう。実施研究:平成29年度においては、上述の研究目的に関して2つの研究を実施した。研究1では、ベネフィット認知の構成要素を特定することを目的として、様々な不安全行動とその行動に伴うベネフィットの種類を用い、かつ様々な年代を対象に質問紙調査を実施した。研究2では、バス運転士を対象に、業務中の運転行動の解析を行った。具体的には、営業中と回送中での運転行動の違いについて比較することで、環境要因の観点から、危険な運転行動の変化の一因となるベネフィット認知の影響について検討した。成果:研究1についてはリスクテイキングの背景にあるベネフィット認知が主に2つの因子によって構成されうることが明らかとなった。研究2については、営業時と比較して回送時における運転速度の増加が示唆され、「回送時(乗客が居ない状態)」という運転環境の変化によって不安全行動に伴うベネフィット認知が増加する可能性が示唆された。なお、これらの結果は、いずれの研究についてもデータの大まかな傾向であり、現在、より詳細な解析を行っている。研究協力者であるバス会社との日程調整や、当初使用を予定していたバスに搭載された機材の変更に伴い、当初の研究計画における方法部分での再構築や実施順序の変更があったものの、平成29年度においては概ね順調に研究を遂行することができたと考える。ただし、研究成果の公表が不十分であったので、来年度以降で積極的に実施していく。

その結果、観察している若年者がリスク受容的であると認知される場合に、若年者に将来的に観察されるという認知によってリスクの受容傾向が増加した。この研究知見は、昨年度実施したバスドライバーに関する実験と整合した結果を得ることができた。またこの研究知見については、平成31年度に学会発表および論文化して公表する予定である。昨年度の研究計画の見直しに伴い、平成30年度に当初実施する予定であった実験にも計画の変更があった。しかしながら、上述の通り大学生を対象にした実験を実施し、昨年度実施した研究成果と整合した一定の成果を得るなど、軌道修正はできたと考えられる。従って、研究成果を総合的に鑑み、「おおおむね順調に進展している」と評価している。【現在までの進捗状況】欄に記載した通り、平成31年度に実施する研究を前倒して一部実施したため、平成30年度においては、平成29年度に実施する予定であった研究を中心に実施する予定である。そのため、平成30年度実施予定の研究の進捗が遅れる可能性が想定されるが、一部前倒しで実施している研究もあるため、研究計画全体の進捗には大きな支障はないと予想される。平成29年度研究の成果を公表する中で、一部再調査の必要性が生じた。そのため、平成31年度においては、まずはその再調査を実施する予定である。その後、その研究成果を鑑みて当初の計画通り研究を進める。再調査はWEB調査で実施するため、研究代表者自体に対する時間的・労力的なコストは小さいと考えられるため、研究計画の実施に大きな支障はないと考えている。また、これまでの一連の研究にて得られた成果を積極的に公表する。
アクセプター集積多孔性金属錯体に基づく光電荷分離エンジニアリング

本研究では,アクセプターを細孔内に集積化した亜鉛(II),白金(II),パラジウム(II)のアクセプター集積多孔性金属ポルフィリン錯体を開発し,マイクロ秒オーダーの寿命をもつ光電荷分離システムの創製を目指す.申請者が開発に成功したC60内包多孔性亜鉛ポルフィリン錯体の構築方法をベースに,様々なアクセプター集積多孔性金属ポルフィリン錯体の構築方法を検討する.開発した錯体について,光電荷分離状態や電荷再結合の詳細を分光学的に精査し,光電荷分離状態を長寿命化する原理の導出を目指す.さらに,光エネルギー変換材料への応用展開を意図して,結晶性積層薄膜の成膜と光電変換特性の評価について検討する.本研究では,アクセプターを細孔内に集積化した亜鉛(II),白金(II),パラジウム(II)のアクセプター集積多孔性金属ポルフィリン錯体を開発し,マイクロ秒オーダーの寿命をもつ光電荷分離システムの創製を目指す.申請者が開発に成功したC60内包多孔性亜鉛ポルフィリン錯体の構築方法をベースに,様々なアクセプター集積多孔性金属ポルフィリン錯体の構築方法を検討する.開発した錯体について,光電荷分離状態や電荷再結合の詳細を分光学的に精査し,光電荷分離状態を長寿命化する原理の導出を目指す.さらに,光エネルギー変換材料への応用展開を意図して,結晶性積層薄膜の成膜と光電変換特性の評価について検討する.
瞬目行動の看護ケアに対する他覚的指標利用に関する基礎的研究

瞬目は行動の一つとしてとらえる立場で研究が進められ,さまざまな心理活動に対応する変化が明らかになってきている.指標としての具体的な利用としては,教育活動の中での子供たちの興味の度合いや理解の程度などの他覚的指標として検討され始めている.その線上で瞬目がケアの中での患者の微妙な心理的変化を表すことが明確になれば,看護活動の中でも客観的かつ手軽に使用できる指標としてその有効性が期待できる.本研究の目的は,(1)患者の変化を心理的な変化を表す他覚的指標として看護場面に利用できないかを検討すること,(2)瞬目行動の男女差の発生する原因を,性ホルモン分泌量,ドパミン分泌量,瞬目の関連性から検討することであった。実験および調査の結果は,日本心理学会,生理心理学会,東北心理学会で成果を発表した.さらに,(1)については,看護学生の基礎実習時の患者と学生の間の距離の変化を測定し論文としてまとめた。その結果は,看護場面に直接応用できる種類の成果には至らなかったが,看護場面における非言語的コミュニケーション技法としての対人距離の研究には,表情としての瞬目の研究が助けになることが明らかになった.(2)については,月経周期と瞬目を横断的に検討した論文を一つと,男子被験者と女子被験者の瞬目を縦断的に測定し,その比較について結果を論文とした.その結果から,月経期の瞬目が他の時期に比較して少ない傾向にあること,女子の瞬目率は月経周期の期間と類似した期間の周期性をもつ可能性が示唆された.瞬目を行動の一つして捉える立場で研究が進められ,さまざまな心理活動に対応する変化が明らかになってきている。指標としての具体的な利用としては,教育活動の中での子供達の興味の度合いや理解の程度などの他覚的指標として検討されはじめている。その線上で瞬目がケアの中での患者の微妙な心理的変化を表することが明確になれば,看護活動の中でも客観的かつ手軽に使用できる指標としてその有効性が期待できる。そこで,本研究の目的は,(1)患者の瞬目の変化を心理的な変化を表す他覚的指標として看護場面に利用できないかを検討すること,(2)瞬目行動の男女差の発生する原因を,性ホルモン分泌量,ドパミン分泌量,瞬目の関連性から検討することである。(1)対しては,学生を被験者にして,足浴場面,背部清拭・背部マッサージ場面を想定し,実験を行った。測定内容は,ケア実施中の被験者の表情をビデオカメラで記録し,表情の変化,瞬目数の計測と生理指標として心拍数の変化,血圧の変化,心理指標として気分の変化をGACLという調査用紙を用いて測定した。結果は,現在分析中である。(2)については,当初の計画では,男子1ケ月間,女子2ケ月間の実験を予定していたが,実施期間を延長し,男子2ケ月間,女子6ケ月間と修正し,現在実験中である。測定内容は,男子被験者では,基礎体温,瞬目数,血中アドレナリン・ノルアドレナリン・ドパミン,心理指標としてGACLを用いて気分を測定している。女子被験者では,男子同様の測定内容に加えて,血中エストラジオール・プロゲステロン・プロラクチンを測定している。一部分析を始めているが,瞬目数の変化が周期性をもつ可能性があり,記録した画像から時系列分析を行うことを計画している。現在結果の分析の途中であり,平成12年度には分析を終了し,成果を発表する予定である。その結果は,看護場面に直接応用できる種類の成果には至らなかったが,看護場面における非言語的コミュニケーション技法としての対人距離の研究には,表情としての瞬目の研究が助けになることが明らかになった.(2)については,月経周期と瞬目を横断的に検討した論文を一つと,男子被験者と女子被験者の瞬目を縦断的に測定し,その比較について結果を論文とした.その結果から,月経期の瞬目が他の時期に比較して少ない傾向にあること,女子の瞬目率は月経周期の期間と類似した期間の周期性をもつ可能性が示唆された.
郵便事業の民営化が社会・経済に与える影響の応用一般均衡分析

一昨年度(平成16年度)は、応用一般均衡(以下AGE)モデルの基準データセットに総務省(旧総務庁)発行「平成7年度産業連関表」を用いて、操作が容易な関数型でAGE基本モデル構築した。平成17年度は、平成16年度に作成した単純な関数形によるAGEモデルを拡張し、郵便事業効率化のシミュレーションを行つた。また、平成16年度中にデータ修正などがあつた「平成12年度産業連関表」を基準データセットとして利用可能な状態に整理した。平成18年度は、平成17年度は郵政民営化を取り巻く政治的環境が激変し民営化が確定したことを受け、これまでにわが国で行われた鉄道事業や電気通信事業の民営化事例を調査し、郵便事業の民営化以降、郵便事業がどのように変化していくかについて検討を行った。他事業の民営化事例を参考に、現状の郵便事業民営化の方向性を踏まえた形のシミュレーションを(昨年整備した「平成12年度産業連関表」を基準データセットに用いて)行った。シミュレーション分析の結果、郵便事業民営化により郵便事業の効率性が20%上昇した場合、家計部門における効用は約3117億円分増大することがわかった。また、その時の家計の最終需要における郵便サービス購入総額は約3563億円であり、郵便事業改革により20%の効率化が達成されたケースの効用増大額と同程度の値となった。つまり、本研究のシミュレーション結果は、過疎地域住民の不利益を十分補償するに足りる額が郵便事業改革により発生することを示す結果となった。また、本年度(平成18年度)は研究計画最終年であるため、これまでの研究成果を研究成果として取りまとめた。平成16年度には、産業連関表の大分類部門に、基本部門のうち郵政3事業が属する郵便・金融・生命保険を加えた産業構成で単純な関数形による応用一般均衡モデルを構築した。本年度作成した応用一般均衡モデルの基準データセットは、総務省発行「平成7年度産業連関表」を用いた。なお、「平成12年度産業連関表」が既に総務省より公表されているが、同データセットは平成16年中にもデータ修正があったため、平成17年度以降に利用することとした。本年度の応用一般均衡モデルの均衡計算に関しては、一般的な応用一般均衡計算システムであるGAMS等の均衡計算に用いられる簡便法(NEWTON法など)を用いず、不動点アルゴリズム(メリルアルゴリズム)を記述し、大域的安定性が確保される計算方法を用いた。本年度、不動点アルゴリズムの記述が終了したことにより、次年度以降のモデル拡張の準備がある程度整えられた。本年度は、上記モデルにより、郵便事業民営化により事業の効率性が3%上昇したケースのシミュレーションを試行した。3段階でグリッド変更して収束計算を行ったが、郵便事業が効率化したことにより郵便価格は大きく低下し、労働価格を基準とした場合に、基準均衡との比較で97.7%程度となり、その影響で郵便に対する最終需要量は約2%の増加となることなどが明らかとなった。また、経済全体への影響では、郵便価格低下が波及した結果、多くの部門で0.001-0.02%の価格低下を引き起こしことが明らかとなった。これらの影響を等価変分・補償変分の両厚生尺度で計測したが、概ね773億円分程度の社会厚生増大効果があることが明らかとなった。平成17年度は、まず、平成16年度に作成した単純な関数形による応用一般均衡モデルを拡張し、総務省発行「平成7年度産業連関表」を基準データセットとした郵便事業効率化のシミュレーションを行い、ワーキングペーパーにまとめた。また、平成16年度中にデータ修正などがあった「平成12年度産業連関表」を基準データセットとして利用可能な状態にするために、整理した。平成18年度は「平成12年度産業連関表」を基準データセットとして、郵便事業効率化のシミュレーションを行う予定である。加えて、平成17年度は郵政民営化を取り巻く政治的環境が激変した年であったが、郵便事業民営化に関する法整備などもなされた。そのため、平成17年度は、それら郵政民営化に関しての最新の議論や方向性の調査に関してもかなりの時間を割いた。調査結果に関しては、一部をワーキングペーパーの中にまとめたが、平成18年度分析の中で、現状の民営化の方向性を踏まえた形のシミュレーションを行うための基礎資料として活用予定である。

また、その時の家計の最終需要における郵便サービス購入総額は約3563億円であり、郵便事業改革により20%の効率化が達成されたケースの効用増大額と同程度の値となった。つまり、本研究のシミュレーション結果は、過疎地域住民の不利益を十分補償するに足りる額が郵便事業改革により発生することを示す結果となった。また、本年度(平成18年度)は研究計画最終年であるため、これまでの研究成果を研究成果として取りまとめた。
生体膜類似表面を利用した新規細胞培養システムの創製

生体膜の主成分であるリン脂質極性基を側鎖に有する2-メタクリロイルオキシエチルホヌホリルコリン(MPC)、n-ブチルメタクリレート(BMA)、細胞に対する接着性を強めるためのモノマーユニットとして生分解性のポリ乳酸セグメントを側鎖に有するようなマクロモノマーを合成した。得られたポリマーはコーティング剤として利用可能であった。コーティング後の表面元素分析はXPS測定により行い、リン脂質極性基やポリ乳酸ユニットの存在が示された。また、コーティング表面における細胞接着評価はマウス繊維芽細胞(L-929)を用い、ウシ血清(FBS)存在下にて行った。初期の細胞播種濃度を5×10^4cells/wellとして、24時間後、48時間後の細胞数の定量と細胞形態を観察した。その結果、ポリ乳酸マクロモノマーの導入率を高くすることによって細胞接着数は増加した。培養48時間後における細胞形態はMPCユニットを含まないポリマーでは伸展していたのに対して、MPCユニットを含むポリマーではスフェロイド型であった。このことはMPCユニットの効果によりマテリアル表面と細胞の間の相互作用が緩やかであることを示唆しており細胞に与えるストレスは低減されているものと考えられた。実際にアラマーブルーによる細胞の代謝活動の活性値を計測したところ、従来材料であるポリエステルの2倍程度活性が高かった。このように細胞適合性のモノマーユニットと細胞接着性のモノマーユニットからなるポリマーを設計することにより、新しい組織工学用のマテリアルの創製が可能であった。また、ポリ乳酸セグメントに光学異性体を用いることで、ポリL-乳酸セグメントを有するリン脂質ポリマーとポリD-乳酸セグメントを有するリン脂質ポリマーからステレオコンプレックス形成による組織化により、組織再生用マトリックスが調製可能であることも見出した。親水性の2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)は疎水性のn-ブチルメタクリレート(BMA)と共重合することにより造膜性を付与できる。本研究では、培養細胞の接着性の向上と培養後のマテリアルの分解・消失を目的として生分解性のポリ乳酸(PLA)を側鎖に有するマクロモノマー(メタクリル化ポリ乳酸)を用いて3成分からなるポリマーを分子設計し、3元共重合体を合成した。得られたMPCポリマーは、核磁気共鳴分光法(NMR)、元素分析により構造を決定し、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定により分子量を決定した。MPCポリマーを細胞培養用のポリエチレンテレフタレート基材にコーティングし、X線光電子分光法(ESCA)によってMPCユニット由来のリン脂質極性基の導入を確認した。細胞培養実験としてマウス繊維芽細胞(L929)を用い、MPCポリマーをコーティングした培養基材上での細胞接着数の評価を行った。その結果、ポリ乳酸ユニットを共重合体中に導入することによって細胞接着数は有意に増大した。また、接着した細胞を位相差顕微鏡によって観察したところ、細胞がストレス性サイトカインを産生している際にみられるような極度の伸展状態は見られなかった。これは、共重合体中に存在するMPCユニットによる効果であると考えられた。以上より、細胞に対してマテリアルからのストレスを低減できるMPCポリマーの創製に成功した。
スキー競技のためのワックスおよびストラクチャの高精度計測と最適選定手法の研究

スキー競技において,ワックスおよびストラクチャは勝敗を決める最重要要素である.これらの滑走性能は雪面状態や気象条件に大きく左右されるため,競技時に競技コースの雪面状態や気象条件に最も適合するワックスやストラクチャを選択することが最高の滑りを実現するために極めて重要である.そこで本研究では,ワックスおよびストラクチャを性能評価するための高精度GPS装置を開発した.このGPS装置は測位精度3cm以下,寸法18.5mm×38.5mm×78.5mm,重さ64gである.後処理キネマティック測位方式により小型・軽量化を実現した.このGPS装置はアンテナ,バッテリー,ロガー等を内蔵しており,他の外付け部品を必要とせず単体で高精度測位が可能である.このGPS装置をスキー滑走者の後頭部に装着し,雪斜面を直滑降した時の三次元軌跡と速度をcm精度で計測した.様々な種類のワックスやストラクチャを施したクロスカントリースキー板を用意し,様々な雪面状態および気象条件の下でそれぞれのスキー板の三次元軌跡と速度を計測した.摩擦係数の推定はエネルギー保存の法則を用いた.力学的エネルギー(運動エネルギーと位置エネルギーの和)は滑走中徐々に減少するが,これは摩擦抵抗および空気抵抗によるエネルギー損失であり,そこから摩擦係数を推定した.本手法により,摩擦係数が0.001の確度で計測できることを確認した.ワックスやストラクチャの滑走性能は雪面状態や気象条件に大きく依存する.そのため,競技コースの雪面状態(雪質,雪温,含水率,比重,硬度)および計測時の気象条件(気温,湿度,風速,日照)を摩擦係数と関連付けてデータベース化した.また,与えられた雪面状態および気象条件を元に最適なワックスおよびストラクチャを選定する最適選定アルゴリズムを開発した.これにより,最適なワックスおよびストラクチャを選定するための基礎を構築した.スキーワックスおよびストラクチャの滑走性能評価のために,小型・軽量・高精度なキネマティックGNSS装置を構築した.寸法は18.5mm×38.5mm×78.5mm,容積は63cc,重さは64gである.測位方式は後処理キネマティックで,測位精度は静止時約1cm以下,動作時約3cm以下であり,ディファレンシャルと比較して約100倍高精度である.GPS,GLONASS,Beidou,QZSSに対応する.最大サンプリング周波数は10Hzである.アンテナは内部アクティブパッチアンテナで,寸法は35mm×35mm×6.9mm,2段28dBのLNAとSAWフィルタを持つ.天頂方向の衛星信号受信感度は約45dBHzである.CPUはCortex-M3コア,32bit,32MHz,10mWで動作する.メモリはmicroSDHC 16GBで,約1ヶ月分のRawデータを格納できる.バッテリーは容量400mAhのリチウムポリマー二次電池であり,外気温0°C,10Hzサンプリング周波数で約6時間連続動作する.スキー滑走中の身体動作や振動等を計測するために,3軸の加速度,ジャイロ,地磁気センサを搭載する.また,空気抵抗や雪温等の環境情報を計測するために,24ビットのΣΔ型ADコンバータを搭載する.開発したGNSS装置を用いてスキー実験を行った.ホットワクシングを施したクロスカントリースキー板を履いて緩斜面を直滑降した時のスキーヤーの三次元位置を,スキーヤーの頭部に装着した2個のGPS装置(1つは開発したGNSSで,もう1つは測量用ディファレンシャルGPS)により測位した.スキーヤーが受ける抵抗を運動エネルギーと位置エネルギーの減少分から計算したところ,測定結果のばらつきは開発したGNSS装置の方がディファレンシャルGPSよりも1桁小さく,高精度に計測できることがわかった.本研究課題の研究計画は(1)ワックスおよびストラクチャの滑走性能評価のための小型・軽量・高精度なキネマティックGNSS装置の構築及び(2)最適なワックスおよびストラクチャを選定するシステムの構築の2項目からなる.当初の計画では,平成29年度は,(1)に関して,GNSSモジュールとGNSSアンテナの最適組合せの決定,高精度GNSS装置の作成及び高精度GNSS装置の評価試験の3項目を実施する予定であった.また,平成30年度から平成31年度までは,(2)に関して,ワックスやストラクチャの滑走性能データの収集とそのデータベース化及び最適選定アルゴリズムの開発と評価の2項目を実施する計画である.本研究課題の進捗状況は,(1)に関しては,【研究実績の概要】で述べた通り,平成29年度内に予定通り研究計画を達成し,目標とするGNSSモジュールとGNSSアンテナの最適な組合せを決定し,高精度GNSS装置の設計開発及びその高精度GNSS装置の評価試験の3項目をすべて実施した.特に高精度GNSS装置の開発では,電子回路基板の電源グランド雑音や輻射雑音がアンテナと電磁波干渉を起さないように注意深く設計を行い,目標とする受信感度(CNR)45dBHzを達成した.さらに,(2)のワックスやストラクチャの滑走性能データの収集の一部まで平成29年度内に実施できた.北海道のスキー場にてGNSSを用いた摩擦係数計測実験を行った結果,測量用ディファレンシャルGPSに比べて約1桁ばらつきが少なく高精度に計測できることがわかった.(1)および(2)の成果の一部はすでに国際会議(7th International Conference on Science and Skiing等)や国内研究会(日本スキー学会や日本機械学会スポーツ工学・ヒューマンダイナミクスや日本トライボロジー学会等)で研究発表を行っている.

スキー競技において,ワックスおよびストラクチャは,勝敗を決める最重要要素である.ワックスやストラクチャの性能は雪面状態に大きく左右されるため,競技コースの雪面状態に最も適合するワックスやストラクチャを選ぶのが,最高の滑りを実現するために極めて重要である.昨年度,競技コース上でワックスおよびストラクチャを性能評価するためのGPS装置を完成させた.このGPS装置は測位精度3cm以下(差動GPSの1/100以下)であり,後処理キネマティック測位方式のGPS装置としては世界最小(63cc)・最軽量(64g)を実現した.尚,このGPS装置はアンテナ,バッテリー,ロガー等を内蔵しており,他の付属品を一切必要としないという特徴がある.当該年度は,開発したGPS装置を用いて実際の競技コース上でスキー実験を行い,摩擦係数や雪質を計測・データベース化し,最適なワックスおよびストラクチャを選定するための基礎を構築することを目的とした.摩擦係数を定量的に計測・データベース化するために,様々なワックスやストラクチャを有するクロスカントリースキー板を複数準備し,一台ずつ履き替えながら雪斜面を直滑降した時の三次元軌跡を,滑走者の後頭部に装着したGPS装置により計測した.計測した三次元軌跡から,エネルギー保存の法則により摩擦係数を推定した.力学的エネルギー(運動エネルギーと位置エネルギーの和)は,滑走中,徐々に減少する.その減少したエネルギーは雪斜面の摩擦抵抗および空気抵抗によるエネルギー損失であり,そこから摩擦係数を計算する.この手法により,摩擦係数が0.001の確度で計測できることを確認した.最適なワックスおよびストラクチャを選定するために,雪質(種類,雪温,含水率,比重,硬度,結晶構造)や気象データ(気温,湿度,風速,日照)を計測し,摩擦係数と共にデータベース化した.本研究課題の研究計画は(1)ワックスおよびストラクチャの滑走性能評価のための小型・軽量・高精度なキネマティックGNSS装置の構築及び(2)最適なワックスおよびストラクチャを選定するシステムの構築の2項目からなる.当初の計画では,平成28年度は,(1)に関して,GPSモジュールとGPSアンテナの最適組合せの決定,高精度GPS装置の作成及び高精度GPS装置の評価試験の3項目を実施する予定であった.また,平成29年度から平成30年度までは,(2)に関して,ワックスやストラクチャの滑走性能データの収集とそのデータベース化及び最適選定アルゴリズムの開発と評価の2項目を実施する計画である.本研究課題の進捗状況は,(1)に関しては,【研究実績の概要】で述べた通り,平成28年度内に予定通り研究計画を達成し,目標とするGPSモジュールとGPSアンテナの最適な組合せを決定し,高精度GPS装置の設計開発及びその高精度GPS装置の評価試験の3項目をすべて実施した.(2)に関して,平成29年度はワックスやストラクチャの滑走性能データの収集とそのデータベース化を重点的に行い,さらに最適選定アルゴリズムの開発の一部まで当該年度内に実施できた.特に,ワックスやストラクチャの滑走性能データの収集とそのデータベース化では,北海道のスキー場にてGPSを用いた摩擦係数計測実験を行った結果,測量用ディファレンシャルGPSに比べて約1桁ばらつきが少ない0.001の確度で摩擦係数を計測した.
変形性関節疾患におけるWnt/β-カテニンシグナルの機能解析

in vivoでの関節軟骨基質分解におけるWnt/β-カテニンシグナルの機能を解析するために、生後軟骨特異的にβ-カテニンを過剰発現できる遺伝子改変マウスを作製し、四肢長管骨および脊椎椎体椎間板組織の発育過程におけるβ-カテニンの作用を検討した。軟骨細胞特異的にβ-カテニンを過剰発現するマウスの作製11型コラーゲンプロモーター(Col11)とタモキシフェン投与により発現調節可能なエストロゲン受容体遺伝子(ERTM)を組み合わせた発現ベクターを用いて、軟骨特異的にβ-カテニンを発現させたトランスジェニックマウスを作製した。まず、生後2週齢のマウス尻尾からDNAを採取し、Col11プロモーターN末端およびERTMを認識するプライマーによりRT-PCR法で標的遺伝子をもつマウスを選別した。さらにエストロゲン受容体タンパクを認識する抗体を用いて、標的タンパクを過剰発現するマウスを確認し、3系統の遺伝子過剰発現マウスラインを樹立した。これらのマウスをさらに野生型マウスと交配し、P2マウスまで作製した。過剰発現遺伝子の作用を確認するために、妊娠12-13日目のトランスジェニックマウスにタモキシフェンを腹腔内投与し、マウス胎児の骨格形成における作用を検討したところ、マウス胎児の長管骨は短縮し、内軟骨性骨化の遅延を認めた。またサフラニン-O染色では、関節軟骨細胞の変性を認めた。この結果から、トランスジェニックマウス胎児においても軟骨細胞特異的にβ-カテニンが作用していることが確認された。さらに、生後2-3週からタモキシフェン投与を開始したところ、投与後4週でトランスジェニックマウスは明らかな発育障害を認めた。軟X線学的解析では、長管骨の低形成と関節の変形を認めた。今後、四肢長管骨および脊椎椎体・椎間板の病理学的解析を行う予定である。また、3ヶ月齢以上のマウスにタモキシフェン投与を行い、関節軟骨変性を誘導できるか検討する予定である。軟骨細胞特異的にβ-カテニンを過剰発現するマウスの解析生後2週からトランスジェニックマウス(Tg群)にタモキシフェンを7日間投与し、軟骨細胞特異的にβ-カテニンを過剰発現させたところ、投与後5週で対照群に比べて四肢長管骨の成長障害を認めた。軟X線ではTg群の大腿骨・〓骨は対照群と比べ20-35%の短縮を認め、また肘関節・膝関節は著明な変形を認めた。病理組織学的解析ではTg群タモキシフェン投与後3週で成長板の形成障害を認めて、投与後5週では成長板が消失していた。さらにTunel染色では、Tg群成長軟骨板の肥大軟骨層にアポトーシスを強く認めた。関節軟骨においては、Tg群タモキシフェン投与後1日でサフラニンO染色に染色される軟骨基質の減少を認めたが、タモキシフェン投与後3週では関節軟骨表層の肥厚と関節軟骨層の増生を認めた。Tg群関節軟骨層では対照群に比べてBrdUにラベルされる細胞が多くみられており、同部位での細胞増殖が亢進していることが示唆された。脊椎椎体・椎間板においては、B-カテニンは椎体終板および椎間板線維輪に強く発現していたが、髄核には発現していなかった。Tg群にタモキシフェン投与すると、四肢長管骨と同様に椎体の短縮を認めた。病理組織学的には椎体終盤の著明な短縮を認めた。一方、髄核は膨張しサフラニンOで染色される基質が減少していた。生後2-3ヶ月のTgマウスにタモキシフェシを投与し、関節軟骨を病理組織学的に解析しているが、対照群と比べて明らかな変化は認めなかった。今後、タモキシフェン投与量を増量し関節軟骨変性を誘導する予定である。変形性関節症の関節軟骨基質分解に関与するWnt/β-カテニンシグナルと炎症性サイトカイン相互作用の解析関節軟骨基質分解に関与するWnt/β-カテニンシグナルとレチノイン酸受容体(RAR)シグナルの相互作用を検討した。マウス培養軟骨細胞において、レチノイン酸(RA)は容量依存性にWnt/β-カテニンレポーター活性を増加させ,RARアンタゴニスト(ANT)は容量依存性にレポーター活性を抑制した。また培養軟骨細胞にRA処理を行うと、β-カテニンが核内に集積していることが確認された。このことから軟骨細胞においてRAがWnt/β-カテニンシグナルを活性化していることが確認された。培養軟骨細胞をRAあるいはWnt3a処理すると、アルシアンブルーで染色される軟骨基質は減少し、ANT処理では軟骨基質が増加した。qPCRでの解析では、RAはAggrecan遺伝子の発現を減少させ、軟骨基質分解酵素であるMMP-3,-13の発現を促進した。一方、ANTはAggrecan遺伝子の発現を増加させ、軟骨基質分解酵素であるMMP3,-13の発現を減少した。また、軟骨細胞をRA処理するとWnt2b,Wnt5aが有意に増加し、Wnt4,Wnt5b,Wntgaが軽度増加していた。興味深いことにWnt受容体であるFrzd8,Lrp5,Lrp6が有意に増加していた。Wnt/β-

カテニンシグナルの細胞外受容体阻害物であるDkk1を投与すると踏により誘導されるレポーター活性は有意に抑制された。これらの結果からRAはWnt/β-カテニンシグナル受容体に主に作用してシグナルを活性化していることが示唆された。
プロテインスプライシング反応を用いたコルチコステロイド受容体の可視化

細胞外シグナルは、受容体などの活性化を経て細胞内シグナルに変換され、最終的なターゲットへと伝達される。これまでに多くのシグナル伝達分子が同定され、シグナル伝達カスケードの存在が発見され、またそれらのシグナル伝達カスケードの基本要素ならびに反応機構の大枠は明らかとなってきた。しかしながら、こうした知見のほとんどが培養細胞を用いたシャーレの中のものにすぎず、個体レベルで実際にこのようなシグナル伝達のカスケードがシャーレの中と同様に働いているかどうかについては、未だ解明されていない。本研究ではこうした疑問に答えるために、二分した生物発光あるいは蛍光タンパク質を再構成させるプロテインスプライシング反応を利用して、動物個体レベルでの機能タンパク質の動態をリアルタイムにかつ空間的・時間的・量的な要素を加味して可視化することを目的とする。平成22年度は、グルココルチコイドレセプター(GR)とミネラルコルチコイドレセプター(MR)の細胞内動態を個体レベルで可視化するために、Intein(DnaE)のN末側(DnaE-N)に生物発光タンパク質(luciferase ; Luc)または蛍光タンパク質(green fluorescent protein ; GFP)のN末側半分と核移行シグナル(nuclear localization signal ; NLS)を結合させたプローブと、LucまたはGFPのC末側半分にDnaEのC末側(DnaE-C)とGRあるいはMRのcDNAを結合させたプローブの作製し、初代培養神経細胞に発現させ、BRETを観察した。今後、in vivoイメージングに向け、研究を続けていく予定である。平成21年度は、グルココルチコイドレセプター(GR)とミネラルコルチコイドレセプター(MR)の細胞内動態を個体レベルで可視化するために、Intein(DnaE)のN末側(DnaE-N)に生物発光タンパク質(luciferase ; Luc)または蛍光タンパク質(green fluorescent protein ; GFP)のN末側半分と核移行シグナル(nuclear localization signal ; NLS)を結合させたプローブと、LucまたはGFPのC末側半分にDnaEのC末側(DnaE-C)とGRあるいはMRのcDNAを結合させたプローブの作製を試みた。
電流誘起磁気渦ダイナミクスの解明と磁気コアメモリーへの応用

磁気渦共鳴現象を時間分解測定可能な素子を用いることで、磁気コア極性反転現象の遷移過程を捉えることを行った。用いた素子は、過去に論文発表しているものと同様のMTJ素子である(K.Nakano et al., APEX.3,053001(2010).)。本測定では素子出力とMTJ出力を測定できる。素子出力にはバックグラウンド成分が含まれるため、MTJ出力ではその寄与を差し引いており、磁気渦共鳴現象由来の出力のみを観察できる。素子出力において極性反転を示す大小の振幅遷移が観測される時、MTJ出力を観測すると遷移点での位相飛びが確認できた。磁気渦共鳴運動は磁気コア極性に依存して時計回り若しくは反時計周りの運動をする。検出されたπの位相飛びは極性反転による運動方向の変化によるものであり、位相飛びの点が単一反転を起こしていることが理解される。この極性反転の遷移過程をフィッティングすることで、磁気コア極性反転が100ps以下のオーダーで起こっていることがわかった。この時間スケールは理論的に予測されているスケールと同じオーダーのスケールである。また極性反転がある特定の場所において、高い頻度で誘起されていることもわかった。このように特定の位置で高い頻度の反転が起こることは、シミュレーション結果と定性的な一致を示している。また先ほどの結果を受けて、極性反転制御実験を行った。交流電流印加状態で、コアが反転しやすい位置でパルス電流を打てば効率よく反転し、そうでなければ反転は誘起されないと考えられる。このような実験を行ったところ、推論通りの実験結果を得ることに成功した。この結果を受けて、本素子を用いて磁気コアメモリの動作実証も行った。交流電流は極性読み出しの役割だけでなく、極性反転をアシストする役割も担っている。実験結果より、任意の位置でメモリの書き換えが可能であることが示された。
資源・土石・エネルギー・ＣＯ２分析用の日中ＮＡＭＥＡの推計と集約型指標の研究

本研究ではSEEA1993、SEEA2003、NAMEA、SEEA-CF、日本、中国の各版について、構造・勘定および環境評価を主とした比較分析を行い、集約型指標や個別指標群との比較研究を行った。また日本および中国の資源・エネルギーの地域間産業連関表に基づいて、再生可能エネルギー関連部門に関する拡張産業連関表を作成し、日本と中国の資源・エネルギー政策により、エネルギー転換の効果について、定量的に明らかにした。今年度は、初年度のSNA/SEEA/NAMEAの比較研究、および日本・中国の各種勘定の考察に基づき、以下の点で研究を推進した。第1に、SNAおよび産業連関分析にかんするサーヴェイを補完的に実施し、日中地域間産業連関分析について補完的な統計データ・資料の収集・精査を行い、とくにエネルギーのサブシステムにかんする産業連関表の推計を試みた。第2に、二国間あるいは多地域間におけるSEEAをめぐって、従来のSEEA/NAMEAと2012SEEAの構造等の比較分析をより深めた。第3に、日本と中国での共通の産業連関表の推計に関連して、既存の2000年日中多地域間産業連関表および2007年日中間産業連関表を各々精査して、日中の各種エネルギー・資源データを精査・収集する作業を行った。第4に、2012SEEAの中枢体系における3つのサブシステムのうち、とくにエネルギーのシステムについて、日本を事例としたケーススタディを実施した。こうした研究成果の具体化として、まず主としてSNA/SEEA/NAMEAの比較研究について日本環境学会での学会報告を行った。また学術雑誌への投稿を通じた成文化については、第1に「中国研究」の誌上で、主に日中地域間産業連関表の作成に基づき、生産とエネルギーの波及効果の分析を行った。さらに日本統計研究所から招待論文の執筆を依頼されて、同研究所の「研究所報」において、とくに従来のSEEA/NAMEAと2012SEEAの構造等の比較分析を行った。加えて、初年度の各種指標の比較研究、各種産業連関表とSEEAのサーヴェイ、各SEEAの構造・勘定等の比較、2012SEEAに基づく具体的な指標の推計およびサブシステムの事例研究、日本と中国のSEEAの比較分析等をふまえ、図書を出版することとなった。本年度は第1に、2009年に公刊されたSNA2008と最新版のSEEA2003および研究対象地域としての日本で2001年以降に開発されてきた日本版NAMEAとの関連性を比較研究した。また加えて中国のSEEA, NAMEAの比較研究も遂行できた。これらについては後述の研究業績に示した。なお、年度途中において、急遽新たなSEEA2012が公表されたことを受けて、追加的に最新のSEEAと従来のSNA、SEEA、NAMEAとの関係性を明らかにする必要性が生じてきたが、鋭意対応することを通じて、これらについて、研究業績で示した成果をまとめることができた。第2に、次年度に向けた産業連関関係のデータとして、資源・エネルギーの物量表を用いた産業連関分析、日中でのエネルギー・資源政策、環境効率性、資源生産性にかんする指標の先行研究の整理を行い、日中多地域間産業連関表をはじめ、日中各々の雇用者数表やエネルギー・炭素の換算係数、日本の経産省資源・エネルギー統計や資源エネルギー庁非鉄金属需給統計、中国での能源統計年鑑・有色金属統計の統計データの収集を実施した。第3に、海外渡航によるヒアリング調査として北京市への海外調査を実施し、とりわけ国家統計局関係者から統計データ収集、政策文献収集、政策ヒアリング調査等を実施した。第4に、サテライト諸指標の比較研究について、学内外での経済統計・SNA・SEEAにかんする研究会で報告しリプライを受けた。これについては、後述の研究業績に示した。また、学会誌投稿準備を鋭意進め、学術雑誌(PAPAIOS等)や海外雑誌(Ecological Economics等)に論文執筆・投稿の準備を推進した。さらに並行して、次年度の国内学会(環太平洋産業連関分析学会(PAPAIOS))での報告のエントリーを開始した。今年度は分析に先立ち、主として2014年4月に閣議決定された、新しい「エネルギー基本計画」、省エネルギー・新エネルギー政策、資源・燃料政策、「第三次循環型社会形成推進基本計画」、3Rイニシアティブ、廃棄物・リサイクル対策等、日本におけるエネルギー・物質循環にかかわる政策の精査をとり行った。他方で、中国についても、「国民経済と社会発展・第十二次五ヶ年(2011ー2015年)計画要綱」中の鉱物資源政策・エネルギー政策等に係わる「緑色発展資源節約型・環境友好型社会の構築」をはじめとする各種の政策を分析した。とくにエネルギー計画にかんしては「西電東送」「南方送電網発展計画(2013年2020年)」といった主要な政策を対象とした。

また日本の地域間産業連関表、日中地域間産業連関表等に基づき、太陽光・風力・バイオマス・地熱発電といった、再生可能エネルギーの製造・発電・メンテナンスの各種部門にかんする拡張産業連関表を作成した。これによりつつ、省資源・エネルギー効果や、エネルギー代替の効果について、各々定量的に明らかにした。最後に日本におけるエネルギーミックスや省エネを考慮した産業連関表・CGE等に基づく経済影響評価モデルを比較検討して、本研究で推計したモデルとの対比をとり行った。環境政策第1に、日中間での産業連関表およびSNA/SEEAを編集するにあたっての各種統計・データ等を十分に入手することができた。関連して、日中間での経年的な地域間産業連関表と生産・エネルギーの基礎的な分析をとりおこなうことが可能であった。第2に、申請当初は想定していなかった2012SEEAの理解と応用が比較的円滑に進み、本研究の応用としてのエネルギーのサブシステムの推計等も具体化することができた。以上の点にかんして、学術雑誌への投稿論文のみならず、招待論文の執筆や、図書の出版の推進等を行うことが可能となった。第1に、日本におけるSNAとSEEAおよびNAMEAをめぐっては、研究の目的に記した同テーマについては、整理することができた。さらに、中国におけるSNAとSEEAおよびNAMEAに相当する勘定についても、追加的に収集・検討することを通じて、その意義と限界を明らかにすることができた。第2に、今年度の途中に、急遽新たなSEEA2012が公表された。同体系ではとくに、貨幣・物量勘定における貨幣的・物的供給使用表のフレームワークや、実際環境費用およびデータの環境評価の部分での大幅な変更がなされた。同勘定体系についても、追加的に精査・検証し、とりわけ前ヴァージョンであるSEEA2003およびSNA2008との関係性を明確にすることができた。第3に、研究計画に記したように、次年度においては、後述のように主に産業連関分析を計画しそのためのデータの収集・精査が必要であった。この点については、先ず資源・エネルギー分析用の産業連関分析、日本および中国におけるエネルギー・資源政策、環境効率性や資源生産性にかんする諸指標の先行研究のサーヴェイをとり行った。とりわけ日中間の地域間の国際産業連関表については、2012年3月に経済産業省と中国国家統計局により、急遽新たな2007年日中国際産業連関表が公表された。同表にかんして、資源・エネルギー関連統計や、中国の能源統計年鑑等を収集した。また北京市での調査を実施し、国家統計局等の担当者からヒアリングを実施し、現地で資料・データを収集した。第4に、上記のように学内外での経済統計・SNA・SEEAにかんする研究会で研究報告を行い、リプライを受けた。また国内学術雑誌やJournalに論文執筆・投稿の準備を推進した。さらに次年度の国内外学会での報告のエントリーを開始した。以上により、上記のような達成度であるということができる。次年度においては今年度までの研究成果をふまえつつ、主に日本の新エネルギー基本計画や循環型社会形成推進基本計画、他方で、中国の第12次五か年計画中の鉱物資源政策・エネルギー政策といった政策を想定したシミュレーション分析を行う予定である。第1に、日中の地域間産業連関表に基づき、拡張産業連関表を作成しつつ、省資源・エネルギー効果や、エネルギー代替の効果について、各々定量的に明らかにする。
リトコール酸をターゲットにした新たなリン代謝制御法の確立

高リン血症が生命予後悪化と正相関し、リン吸着薬による介入が生命予後を改善させることが知られている。しかしながら、リン代謝を適切に管理するためには、アドヒアランスの低下を引き起こすほどのリン吸着薬が必要であり、新たなリン代謝制御法の確立が望まれている。リトコール酸(LCA)は腸内細菌により生成される二次胆汁酸であり、ビタミンD受容体に作用し得ることが知られている。ビタミンDは、リン吸収を促進させるが、LCAがリン代謝に与える影響は分かっていない。我々は本研究で、LCAがリン代謝制御機構に与える影響を解明し、LCAをターゲットとした新たなリン代謝制御法確立への学術的基盤を提供する。
有機ニッケル(III)錯体の創製とそのグアニン特異的認識能の応用

ブレオマイシン金属鎖体は通常2本錯DNAを5'-グアニン-ピリミジン配列特異的に切断することがよく知られているが,今回,ブレオマイシン-ニッケル(III)錯体は全く異なる反応性を有することを見い出した。すなわち,ブレオマイシン-ニッケル(II)錯体をIr(IV)で酸化して得られたブレオマイシン-ニッケル(III)錯体は,2本鎖DNAとは反応を示さないが,1本鎖DNAとは反応し,しかもグアニン塩基と特異的に反応していることがわかった。本有機ニッケル(III)錯体のグアニンに対する選択的分子認識機構を解明するため,ブレオマイシン-ニッケル(III)錯体と9-又は7-エチルグアニンとの反応を電子スピン共鳴法で追究した結果,ニッケル(III)はブレオマイシン分子中のβ-アミノアラニン-ピリミジン-β-ハイドロキシルヒスチジン部の5つの窒素原子と5配位4角錘型に配位し,空いた第6配位座にグアニン塩基のN-7位の窒素原子が結合することが明らかになった。本ニッケル(III)錯体のグアニン特異的認識能の応用として,グアニン4重鎖DNAに対する反応性を調べたところ,ループ部位のグアニンに強い反応性を示した。さらに,高次構造を有するtRNA^<Phe>に対しては,Dループの第18,19,20番目のグアニンに特に強い反応性を示し,構造特異的であることが判明した。
薬物代謝酵素CYP3Aの性特異的発現機構:ヒトとマウスの比較

薬物代謝酵素CYP3Aの雌性優勢発現の機序を明らかにするため、マウス肝臓でメス特異的に発現しているCyp3a41遺伝子をモデルに解析した。Cyp3a41遺伝子の発現は近位プロモーターにおいて転写因子HNF4αにより調節されていた。その領域付近のクロマチン構造には雌雄差あり、それがHNF4α結合量の雌雄差(メス>オス)となり、メス特異的発現の一因であることが明らかになった。肝臓においてメス特異的に発現するマウスCyp3a41遺伝子のレポーター遺伝子を雌雄のインタクトマウスに尾静脈より導入し、性特異性を規定する領域の同定を試みた。培養初代肝細胞を用いたレポーター遺伝子アッセイでは、5'上流-163塩基までに常在的発現を担う領域の存在が示され、その転写はメス由来の肝細胞のみで観察された事から、上流-163塩基までにメス特異的発現を担う領域が存在すると推測され、-163/+61の領域を含むレポーター遺伝子を導入した。その結果、メスにおいて明確なレポーター遺伝子の活性が観察され、その領域にメス肝臓における発現に関わる領域が存在することがin vivoで確認できた。またその領域には肝特異的転写因子HNF4αの推定結合配列が存在しているが、その領域に塩基置換を導入すると転写が低下した。しかし、その転写はHNF4α推定結合配列を完全に除去しても30%程度残り、他の領域の寄与も示唆された。一方、オスでは転写が起こらない事が想定されたが、メスに匹敵するレベルの転写が観察されたHNF4α結合配列への変異導入による転写活性の低下はメスと同様に観察された。以上の結果は、-163/+61以外の領域に性差を決定する領域が存在する可能性とレポーター遺伝子アッセイでは解析出来ない機構によって性差が決定されるという2つの可能性を示しているが、幾つかの理由より後者の可能性が高いと推測されるため、次年度はこの点について解析を進める。in vivoレポーターアッセイで転写に対する寄与が確認された推定HNF4α結合配列にHNF4αが結合出来る事をゲルシフトアッセイにより確認した。しかし、肝臓のHNF4αmRNAレベルには性差が認められなかった為、HNF4αの活性あるいはそれに相互作用する因子の活性に性差があるか否か次年度に解析する予定である。マウスCyp3a41遺伝子の肝臓におけるメス特異的発現に関わる転写調節領域の決定と相互作用する転写因子の同定を実施した。近位プロモーター領域に存在する転写因子HNF4αの推定結合配列(-99/-87)がメス特異的発現に寄与している可能性が昨年度までに示された為、さらに詳細な解析を実施した。ゲルシフトアッセイによって組換えHNF4αタンパク質が当該配列に結合できることが示され、肝臓核抽出液を用いてもHNF4αタンパク質の結合が確認された。ゲルシフトアッセイにおいては、雌雄で結合量に差が無く、イムノブロット分析でも核内のHNF4αタンパク質の量に性差がないことが裏付けられた。しかし、クロマチン免疫沈降法(ChIP)を用いて細胞内でのHNF4α結合レベルを比較すると、オスよりメスで多く結合していることが示された。この結果と核内でのクロマチン構造を反映していないプラスミド状のCyp3a41遺伝子レポーターコンストラクトとマウス個体あるいは初代培養肝細胞を用いたレポーター遺伝子アッセイでは転写活性に性差が観察されなかった事を考え合わせると、細胞内のクロマチン構造に雌雄差があり、それが発現の性特異性に関与している可能性が考えられた。ChIPアッセイにより、Cyp3a41遺伝子近傍のヒストンタンパク質の修飾状態に雌雄差があるか否か確認したところ、転写活性化領域に高頻度で見出されるヒストン3リジン4ジメチル化がオスよりメスで高く、ヘテロクロマチン化に関わり転写不活性化領域に高頻度で見出されるヒストン3リジン27トリメチル化はメスよりオスで高かった。ヒストン4のアセチル化はオスよりメスで高い値を示した。以上の結果は、Cyp3a41遺伝子のメス特異的発現にHNF4αの結合配列付近のクロマチン構造の雌雄差が関与している可能性を示している。昨年度までに、マウスCyp3a41遺伝子のメス特異的発現に、クロマチン構造の雌雄差に起因する近位プロモーター領域(-99/-87)への転写因子HNF4αの結合量の雌雄差(メス>オス)が関与している可能性を示した。本年度はHNF4αが関わる調節について更に検討を続けた。CYP3A41 mRNA発現は7週齢ではメス特異的であるのに対し、3週齢では雌雄で同程度発現している。ChIPアッセイでHNF4α結合量を解析したところ、mRNA同様に3週齢では雌雄で同程度結合していた。Cyp3a41

遺伝子発現が成長ホルモン(GH)による支配を受けるため、脳下垂体摘出メスマウス肝ではmRNA発現が消失しGH投与でわずかに回復する。HNF4α結合量でも同様の変化が観察された。それらの結果は、-99/-87領域へのHNF4α結合がCypa41遺伝子のメス特異的発現を決めるという機構を支持する。しかし、-99/-87領域へのHNF4α結合量に雌雄差はあるが、その差は4倍程でmRNA程大きな差ではない。そこでHNF4αと他の転写因子との相互作用によってメス特異的発現となると仮定し、肝細胞初代培養系を用いたレポーターアッセイにより検討した。その結果、転写因子COUP-TFIIとHNF4αが協調的に転写を活性化する可能性が示された。その転写活性化は、メス由来の肝細胞初代培養系にメス型GH分泌を模倣するようにGHを添加した条件で観察されたが、オス由来の肝細胞初代培養系にオス型GH分泌を模倣するようにGHを添加した条件では観察されなかった。以上の結果は、クロマチン構造の雌雄差に起因するHNF4α結合量の雌雄差に加え、クロマチン構造以外の要因の関与によって、メスにおいてのみCOUP-TFIIとHNF4αが協調的に働き、Cyp3a41遺伝子の強い転写活性が生じている可能性を示している。