hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
社会的影響過程に及ぼす独立的/相互依存的自己概念と状況の随伴効果

本研究では,個人内に複数の自己解釈図式に基づく複数のスキーマが桔抗状態で存在し,個人は状況刺激により活性化したいずれか単一のスキーマを基に社会的相互作用に臨むもの仮説し,これを支持する結果を得た。1.内集団接触場面と外集団接触場面を区別して自己解釈図式を測定する尺度を作成し,独立的/相互依存的自己解釈図式の場面変動を吟味した。(1)因子分析の結果,内集団場面,外集団場面とも相互依存的特性を反映する「他者への順応」「評価懸念」の2因子と,独立的特性を反映する「独断性」「自己信頼」の2因子を抽出した。(2)予想通り,外集団場面より内集団場面において相互依存性得点の高い自己解釈図式が検出された。(3)親密な対人関係とそれを取り巻く人間関係との葛藤場面において,相互依存性の高い群は周囲の人間関係からの要請に妥協し,独立性の高い群は自己の重視する対人関係の満足を優先する傾向が示唆された。2.Cousins(1989)のTST(Twenty Statements Test)を大学生に実施し,自己解釈図式の類型間で自己記述を比較した。状況を限定しない場合は自己を社会的カテゴリーに即して言及し,特定状況では自己のネガティブな特性への言及が多かった。自己解釈図式の相互依存性高群は低群にくらべてポジティブな特性への言及率が大であった。大学生の自己記述の日米比較を行った結果,自己解釈図式の文化差を示唆する証拠を得た。3.従来の尺度による自己の独立性・相互依存性の程度と,Witkin(1981)のいう認知スタイルの場依存性-場独立性との関連を,水平垂直知覚検査器(竹井機器(株),T.K.K.225)を用いて吟味し,両者間の弱い関連と認知スタイルの安定性の示唆を得た。
本研究の目的はアクティブマターの集団運動として細胞組織を理解することである。その中でも、自発運動する粒子・液滴の集団運動に注目し、その理論的研究を行い、特に、Janus (ヤヌス)粒子の集団運動について主に研究を進めた。当初は、個々の粒子の変形を含めた集団運動の解析を試みていたが、2014年6月にイギリスのブリストル大学を訪問し、Tanniemola Liverpool教授と議論をきっかけに、回転の自由度だけに注目したJanus粒子の運動にまず注目することが適切であることを認識し、2015年の9月にも再び訪問して集団運動の解析を進めた。Janus粒子は一様なエネルギー注入によって自発的な運動を生み出すことができる。理論的には、粒子の周りに生成する濃度場の不均一性によって粒子近傍に力学的ストレスを生じ、流れ場を形成して運動する。Janus粒子は、濃度場の重なりによる相互作用と流体力学的相互作用によって運動速度と方向を変える。そして粒子表面の不均一性から、球形であっても方向を持っている。二粒子間の相互作用を遠方と近傍に分け、それぞれ計算し内挿することによって一般的な配置における並進速度と回転速度を近似的に導出している。この結果を用いて、多数の粒子の運動を数値的に解析することで、全体が整列する現象を見いだしそのメカニズムを明らかにした。本内容は現在論文作成中である。また、二次元での閉じ込められた自発運動粒子の運動について、回転や振動運動、準周期運動について理論的な解析を進め、結果はJournal of Chemical Physics誌に掲載済みである。さらに、マランゴニ効果による流れ場の存在下における化学物質の実効的な拡散についての理論的研究も進め、論文投稿中である。ここで、単純な摂動を超えた領域で、拡散係数の数桁にわたる大幅な増大を定量的に予測することが可能になっている。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、自発運動する粒子・液滴間の相互作用に注目して研究を行った。特に、粒子表面の不均一性から、球状であっても方向を持っているJanus粒子に注目して研究を行った。このモデルは内部自由度を持っているが、それらの変化は回転によって表現することができる。そのため変形がある場合に比べて比較的シンプルな理論を構築ができると考えこのモデルに注目している。我々は、二粒子間の相互作用を、遠方と近傍に分け、それぞれ計算し適当に内挿することによって一般的な配置における並進速度と回転速度を近似的に導出している。これは、Janus粒子表面の不均一性に対応した球面調和関数の係数を用いて表現される。我々は、各モードの係数の時間発展を球面調和関数のnモードの係数に対応する2n+1次元のベクトルに対する回転行列を用いて、これらで閉じた時間発展の方程式を導出した。運動方程式は、粒子間の相対位置、相対速度に対する非線形方程式になっているが、現在、運動の力学フローを解析して運動の安定性について調べている。本研究内容は論文として投稿準備中である。また、二次元での閉じ込められた自発運動粒子の運動について理論的に調べた。系の回転対称性を仮定することによって、運動速度と位置に対して3次まで展開した一般的なモデルを構築し、これを解析することによって振動運動と回転運動が存在し、それらの間の分岐に対するパラメーターの条件を理論的に求めた。数値計算によって、広いパラメーター範囲で理論の正当性と理論的に解析しきれなかった部分の詳細について調べ、振動と運動との間に準周期的な運動が存在することも明らかになった。これらの結果は、論文としてまとめて現在Physical Review E誌に再投稿中である。
当初は変形する液滴の間の相互作用に対する解析を進め、また、数値計算も平行して進めてきたが、より基礎的な理解には、Janus粒子のような、内部自由度の中でも回転のみを有した系に取り組むことが不可欠であることが明確になってきた。そこで、まず変形の振幅の変化を落とすことによって、より解析しやすくなったモデルで自発運動の詳細な解析を進めることができた。これは、2014年6月にイギリスのブリストル大学を訪問した際にTanniemola Liverpool教授と議論して生み出された結果である。Janus粒子の相互作用の解析が軌道に乗り、年度の後半では、変形の振幅まで取り入れた計算を見直し、新たな解析手法を導入して研究を進めている。また、数値計算に関しても、相互作用を特徴付けるより見通しのよい方法、例えば、二粒子の運動を力学系としてとらえその(変形を含めた意味での)位相空間上での流れを解析することをなどを徐々に進めている。これらは、まず、Janus粒子のような少ない変数のモデルを隅々まで詳細に解析することを経験した上で思い至った内容であり、当初のまま、複雑なモデルの解析をそのまま進めていても結果的に効率が悪かったのではないかと考えている。また、国内外での発表の機会にも恵まれたため、最新の結果を紹介し議論することができた。海外の研究会3件、国内での国際会議3件、国内での研究会3件で講演を行った。また、イギリス滞在中には、主な訪問先であるブリストルだけではなく、シェフィールド大学のRhoda Hawkins講師のもとを訪れセミナーを行うなどして情報の交換を行うことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。二年目は、まず自発運動する液滴の相互作用について、数値計算を精力的に行い結果をまとめていく予定である。年度前半の適当なタイミングで計算機を追加し、幅広いパラメーター領域で、整列効果の有無や液滴のサイズ依存性などについて調べていく。整列効果については、現在でもある程度データは集まってきている。サイズ依存性に関しては、これまで数値計算と理論解析により、一個の液滴の場合でも、サイズによって運動のモードが変化することが明らかになってきているため、相互作用、あるいは集団でより多様な運動の変化を引き起こすのではないかと考えている。細胞運動を模した、内部自由度を取り入れた自発運動の数理モデルの開発にも取り組み、適宜その集団運動について計算を行っていく。内部自由度の非線形性と運動との結合によって、直進運動、回転運動、往復運動、そしてランダム状の運動が、例えば細胞のサイズに依存して現れることが最近明らかになってきている。細胞間の相互作用の観点では、特に、細胞間での接着相互作用を理論の中に適切に取り入れる方法について議論を進めていきたい。また、早稲田大学の藤枝俊宣博士が行っている細胞シート内での各細胞の形や配置に関する解析についても引き続き共同研究を進めていく。一年目に画像解析の手法の検討を行い、実験データの解析、特に、細胞の形の空間分布や隣接する細胞との相関についての理解が進みつつある。
マルテンサイト時効効果の起源に関する新しいモデルの実験的検証

申請者らが2年前に、点欠陥の配列が結晶対称性に従うという点欠陥対称性原理を提案し、時効効果の起源は点欠陥対称性が時効中にマルテンサイトの対称性になることと説明した。今年度では、この機構を証明する重要な結果が得られた。透過電子顕微鏡実験からこの機構を支持する直接な証拠が得られた。更に、この機構が予想通り時効したマルテンサイトの組織記憶効果や二方向形状記憶効果などが実験的に確かめられた。上記問題を合わせてB2金属間化合物における点欠陥の形成の新しい理論も提唱し、Au-Cd合金に対してこの理論を用いて空孔及びASD濃度の組成と温度依存性を求め、ゴム弾性的挙動の速さと強さと両者の関係を明らかにした。以上の研究を通じてマルテンサイト時効効果は完全に解決されたと考えられる。具体的に次の結果が得られた:1.透過型電子顕微鏡を用いて、時効した合金の双晶模様が逆変態後の時間による変化を観察した。その結果、逆変態直後には"マルテンサイト"とそっくりの双晶模様が残り、母相状態で時効することによってこの模様が徐徐に消える。この不思議な現象は実に点欠陥対称性原理の証明となる。2.点欠陥対称性原理から、時効したマルテンサイトがゴム弾性的挙動、安定化効果以外に、組織記憶効果、二方向形状記憶効果という新しい効果が予想できる。Au-Cd合金のγ_2'及びξ_2'マルテンサイトを用いて、この二つの効果が確かめられた。3.マルテンサイト時効効果の研究から、点欠陥の重要性が浮上してきた。点欠陥濃度を定量的に評価するためにB2金属間化合物における点欠陥の形成の新しい理論を提唱し、すべてのB2型金属間化合物の挙動が説明できる。この理論をAuCdに応用して時効効果と合金組成の関係を明らかにした。今年度はAuCd合金単結晶を作製し、格子欠陥濃度の組成依存性を実験的に調べ、B2規則構造を持つ形状記憶合金に普通な金属より数桁高い空孔濃度を有することを明らかにし、これらの点欠陥とマルテンサイト時効効果の間に重要な相関関係を見出した。これらの結果は我々提案したモデルを支持することになった。又、AuCd合金マルテンサイトを電子顕微鏡観察により上記のモデルを強く支持するデータが得られた。具体的な成果を以下のとおりである。1.単結晶AuCd試料(Voidが少ない)を用いて、AuCd合金の空孔濃度を初めて定量的に測定することができた。更に、Bragg-Williams近似を用いて点欠陥の濃度と種類の組成依存性を明らかにした。これらの成果に関する論文は今投稿中である。2.以上の重要な情報を踏まえて、マルテンサイト時効効果の組成依存性を研究した結果、時効効果の大きさは反構造欠陥に支配され、速さは点欠陥の濃度(つまり拡散の速さ)に支配されることが分かった。3.電子顕微鏡観察から、マルテンサイトのドメイン-コントラストが母相になっても残ることが確認され、この結果はマルテンサイト構造に依存せず、極めて一般的な現象であることが分かった。これは我々提案したモデルで予言した結果で、このモデルの正当性を強く支持することになった。但し、これらのデータはつい最近出たばかりので、詳細は来年度に報告する予定である。
巨大単位胞を有する周期性的材料の量子化学計算法の開発と応用

量子化学計算は広範な応用性を持つが、依然として計算コストが高く、大きな系への適用が困難である。そこで本研究では、申請者らが開発してきたFMO-DFTB法と呼ぶ超高速量子化学計算手法と周期的境界条件を組み合わせることで、大きな単位胞を持つ結晶でも高速に計算できる手法を開発する。さらにエネルギーの解析的微分を実装することにより、正確な構造最適化や分子動力学シミュレーション等を行うことを目標としている。最終的には触媒表面における吸着・反応過程の解明へと応用する。
血管内皮細胞の機械刺激感知に関わる分子機構の解明

本研究では機械的刺激特に低浸透圧刺激に対するヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の反応に関わる細胞内分子機構の解明を目指した。本研究により以下の成果を得た。(1)低浸透圧刺激感知に関わるDbl蛋白の同定:Rhoの活性化にはDbl蛋白ファミリーが必要である。RT-PCR法によってHUVECに存在するDbl蛋白の検出を試みたところ、Abr、Fgd-1、Kalirin-7、Lbcなど、8種類のDbl蛋白mRNAが検出された。これらへのアンチセンスによってDbl蛋白のmRNAを抑制したものについて、低浸透圧刺激への反応を検討した。低浸透圧刺激によるCa^<2+>上昇反応が、Lbcアンチセンスを取り込ませた細胞では有意に阻害された。また、LbcのcDNAを過剰発現したところ、対照細胞に比べてより低レベルの刺激でCa^<2+>反応を認めた。従って、機械的刺激はLbcによって感知されると考えられた。(2)ATP放出に関与するチロシンキナーゼの同定とそのRho活性化との関連:低浸透圧刺激をHUVECに与えた後に細胞蛋白を回収し、チロシンキナーゼ活性をWestern blottingで検討したところ、低浸透圧刺激後2-5分を最大として125kDa付近と68kDa付近の二つの蛋白にチロシンキナーゼ活性が見られ、それぞれfocal adhesion kinase (FAK)及びpaxillinと同定された。また、Rhoの活性化作用を持つリゾフォスファチジン酸(LPA)でHUVECを刺激するとATPの放出が見られたが、これはチロシンキナーゼ阻害剤で抑制された。一方、低浸透圧刺激によるFAK/paxillinの活性化はRhoキナーゼ阻害剤で抑制された。従って、Rho/Rho-キナーゼ活性化とFAK/paxillin活性化はこの順に一連のカスケードとして活性化されると考えられた。本研究では機械的刺激特に低浸透圧刺激に対する血管内皮細胞の反応に関わる細胞内分子機構の解明を目指している。本年度は以下の成果を得た。これらへのアンチセンスによって各Dbl蛋白のmRNAを抑制したものについて、低浸透圧刺激への反応を検討した。低浸透圧刺激によって放出されたATPが放出細胞自身に最も強い[Ca^<2+>]i上昇反応を引き起こすことを利用し、顕微鏡下にアンチセンス取り込み細胞と非取り込み細胞を区別して、各細胞から[Ca^<2+>]iを測定して比較した。現時点までに検討したアンチセンスのうち、Lbcアンチセンスの場合のみに低浸透圧刺激に対するCa^<2+>反応を生じる細胞が少ない傾向にあった。(2)ATP放出に関与するチロシンキナーゼ同定とそのRho活性化との関連:低浸透圧刺激をHUVECに与えた後に細胞蛋白を回収し、チロシンキナーゼ活性をWestern blottingで検討したところ、低浸透圧刺激後2-5分を最大として125kDa付近と68kDa付近の二つの蛋白にチロシンキナーゼ活性が見られ、それぞれfocal adhesion kinase(FAK)及びpaxillinと同定された。

一方、低浸透圧刺激によるFAK/paxillinの活性化はRhoキナーゼ阻害剤で抑制された。従って、Rho/Rho-キナーゼ活性化とFAK/paxillin活性化はこの順に一連のカスケードとして活性化されると考えられた。本研究では機械的刺激特に低浸透圧刺激に対する血管内皮細胞の反応に関わる細胞内分子機構の解明を目指した。本研究により以下の成果を得た。(1)低浸透圧刺激感知に関わるDbl蛋白の同定:Rhoの活性化にはDbl蛋白ファミリーが必要である。RT-PCR法によってHUVECに存在するDbl蛋白の検出を試みたところ、Abr、Fgd-1、Kalirin-7、Lbcなど、8種類のDbl蛋白mRNAが検出された。これらへのアンチセンスによってDbl蛋白のmRNAを抑制したものについて、低浸透圧刺激への反応を検討した。低浸透圧刺激によってアクチンの一過性重合が見られるが、Lbcアンチセンスを取り込ませた場合には重合が阻害された。また、LbcのcDNAを過剰発現したところ、低浸透圧刺激を加えない場合にもアクチン重合を認め、また対照細胞に比べてより低レベルの刺激でCa^<2+>反応を認めた。従って、機械的刺激はLbcによって感知されると考えられた。(2)ATP放出に関与するチロシンキナーゼの同定とそのRho活性化との関連:低浸透圧刺激をHUVECに与えた後に細胞蛋白を回収し、チロシンキナーゼ活性をWestern blottingで検討したところ、低浸透圧刺激後2-5分を最大として125kDa付近と68kDa付近の二つの蛋白にチロシンキナーゼ活性が見られ、それぞれfocal adhesion kinase(FAK)及びpaxillinと同定された。また、Rhoの活性化作用を持つリゾフォスファチジン酸(LPA)でHUVECを刺激するとATPの放出が見られたが、これはチロシンキナーゼ阻害剤で抑制された。
p16遺伝子導入による肺癌の遺伝子治療法の確立

これまで行った個々の研究テーマとその結果、および考察を簡潔に述べる。1.ヒト非小細胞性肺癌(NSCLC)におけるがん抑制遺伝子p16の発現状況について:その結果50%の症例においてがん細胞の核染色の陰性を認めた。このことは非小細胞性肺癌NSCLCの半数にp16遺伝子発現の消失が示された。2.ヒト肺癌における癌抑制遺伝子p16のプロモータ領域における発現抑制について:3.胸膜中皮腫におけるSV40ウイルス遺伝子の関与について:胸膜中皮腫の発生にサルpolyomavirus SV40の関与が示唆されているが、反対論も多くいまだ結論が出ていない。欧米ではSV40が混入したpoliovaccineを使用していた経緯があり、その感染により腫瘍発生が発生したというのがSV40関与の根拠である。わが国で胸膜中皮腫を発生した高齢者は全てpoliovaccineを受けていないので、SV40の関与の有無を検討する上で貴重である。現在まで5症例について病理学的検討を加え、SV40検出のprimerを設計して、検討の準備を進めている。4.癌の組織診断と細胞診断に関する検討:種々のヒトがん細胞を病理組織学的および細胞学的に鑑別診断することを学び、さらにconfocal microscopyを用いており診断精度を高めることを研究している。
南極産魚類及び細菌由来酵素の構造と低温適応機構

南極産好冷細菌Alteromonas sp.AS11の生産するアルカリセリンプロテアーゼApaIの構造特性と低温適応南極産好冷細菌Alteromonas sp.AS11が生産するsubtilisin型プロテアーゼ(ApaI)の低温適応様式を明らかにするために、その遺伝子分析及び活性と熱変性の反応速度論的解析を行った。ApaIのカゼインに対する活性の至適温度はsubtilisin BPN'より20°C低く、10°CではApaIの比活性はBNP'の4倍で、0°Cでは6倍であった。さらに、合成基質Suc-AAPF-pNAに対する活性化エンタルピーは、5°CでApaIがBPN'より7.3kJ/mol小さく、活性化エントロピーは25J/mol/K負の値が大きいことが明らかになった。これは、相対的に熱含量とエントロピーの低い低温環境下にApaIが適応していることを示しているものと考えられた。また、61°CにおけるApaIの熱変性速度はBPN'の7倍大きく、その熱変性の活性化エンタルピーとエントロピーは、BPN'よりそれぞれ56kJ/mol及び150J/mol/K低かった。この結果より、ApaIがBPN'と比べてより柔軟な構造を有するものと考えられた。ApaIの遺伝子断片をPCRにより増幅し塩基配列を分析した結果、616個のアミノ酸残基をコードする全長1953bpの塩基配列が明らかになった。この推定アミノ酸配列は、Siezenらの分類でsubtilisin型プロテアーゼのファミリーAに属するプロテアーゼ前駆体と類似性が高く、シグナルペプチド、N末端プロ領域、成熟酵素領域、C末端プロ領域の一部を含んでいた。ApaIの成熟体領域は425アミノ酸残基からなり、中温性アルカリセリンプロテアーゼであるVapTとの間でもっとも高い60%の同一性を示した。ApaIとVapTは、BPN'の8番目と9番目のβストランドの間にそれぞれ、148個と149個のアミノ酸残基からなる挿入領域を有していた。ApaIとVapTのアミノ酸配列を比較した結果、ApaIの構造の柔軟性を高めると予想されるアミノ酸の置換が、この挿入領域に集中して見られた。1.南極産好冷細菌Alteromonas sp. AS11の生産するアルカリセリンプロテアーゼAPAの活性と構造に対する温度の影響APAの諸性質を調べた結果、APAはsubtilisin型のプロテアーゼであることが明らかになったので、APAの活性と構造に対する温度の影響を調べ、subtilisin BPN'(nagarse)と比較検討した。APAのカゼイン基質に対する至適温度は40°Cで、nagarseより20°C低かった。10°CではAPAの比活性はnagarseの4倍で、0°Cでは6倍であった。515°Cの範囲で、基質Suc-AAPF-pNAに対するAPAとnagarseのK_mに対する温度効果は小さかったが、K_<cat>は温度の上昇と共に増加した。5°CでAPA反応の活性化エンタルピーは7.3kJ/mol Nagarseより小さく、活性化エントロピーは25J/mol/k負の値が大きかった。また、61°CにおけるAPAの熱変性の速度定数はnagarseの7倍大きく、その活性化自由エネルギーはnagarseより6 kJ/mol低かった。熱変性の活性化エンタルピーとエントロピーは、APAがnagarseよりそれぞれ56kJ/molおよび150J/mol/k低かった。これらの結果は、APAが低温環境に適応した構造と活性を有していることを示している。2.APAのアミノ酸配列分析APA遺伝子をクローニングするために、そのトリプシン分解ペプチドのアミノ酸配列分析を行った結果、約100残基のアミノ酸配列が明らかになった。現在、その配列をもとにPCRを行っている。3.南極産好冷細菌AS131由来プロテアーゼ遺伝子のクローニングおよび塩基配列分析ショットガン法により、南極産好冷細菌AS11よりプロテアーゼ遺伝子をクローニングし、その塩基配列を決定した。この遺伝子はアミノ酸711個からなるsubtilisin型プロテアーゼ前駆体をコードしていた。そのアミノ酸配列を中温性の相同酵素と比較した結果、特徴的なアミノ酸の置換が認められた。

この結果より、ApaIがBPN'と比べてより柔軟な構造を有するものと考えられた。ApaIの遺伝子断片をPCRにより増幅し塩基配列を分析した結果、616個のアミノ酸残基をコードする全長1953bpの塩基配列が明らかになった。この推定アミノ酸配列は、Siezenらの分類でsubtilisin型プロテアーゼのファミリーAに属するプロテアーゼ前駆体と類似性が高く、シグナルペプチド、N末端プロ領域、成熟酵素領域、C末端プロ領域の一部を含んでいた。ApaIの成熟体領域は425アミノ酸残基からなり、中温性アルカリセリンプロテアーゼであるVapTとの間でもっとも高い60%の同一性を示した。ApaIとVapTは、BPN'の8番目と9番目のβストランドの間にそれぞれ、148個と149個のアミノ酸残基からなる挿入領域を有していた。ApaIとVapTのアミノ酸配列を比較した結果、ApaIの構造の柔軟性を高めると予想されるアミノ酸の置換が、この挿入領域に集中して見られた。
維管束植物における受精機構進化の細胞形態学的解析

本研究は、維管束植物(シダ植物以上の陸上植物)に共通する配偶子融合の分子機構解明を目的としており、近年研究代表者が、被子植物(花をつける植物)の雄性配偶子側膜タンパク質GEX2 (GAMETE EXPRESSED 2)が配偶子接着において機能することを解明したことに端を発している(Mori et al., 2014, Curr. Biol.)。初年度である平成27年度は、シダ植物カニクサ(Lygodium japonicum)を主な材料とし、同植物で発現するGEX2などの遺伝子同定・単離・詳細な発現解析を行った。その結果、(i)被子植物における既知の雄性配偶子側受精因子GEX2およびGCS1 (GENERATIVE CELL SPECIFIC 1)遺伝子の完全長クローニング・シーケンス解析、(ii)半定量RT-PCRによる発現解析に成功した。興味深いことに、カニクサのGEX2はこれまでに分かっていた陸上植物オーソログの中で最大であり、多数のイムノグロブリン様ドメインを有することが分かった。また、同植物のGCS1の分子量は被子植物のオーソログと同様であったが、これまでに知られているGCS1に共通な塩基性の細胞質ドメインと異なり、顕著な酸性の細胞質ドメインを有することが分かった。さらに、葉、前葉体(配偶体)、単離精子間で詳細な発現パターンを調べたところ、GEX2およびGCS1は精子で強い発現を示すことが分かった。意外なことに、GCS1は精子特異的であるのに対し、GEX2は体細胞である葉でも弱い転写活性を示した。このことは、被子植物と異なり、シダ植物のGCS1とGEX2は異なる転写制御を受けていることを示唆した。
近傍系外銀河の超新星残骸に付随する星間雲

宇宙を満たす放射線ー宇宙線ーの加速機構を解明することは、天文学の最重要課題のひとつである。星の一生の最期により形成される天体「超新星残骸(SNR)」が、宇宙線加速の場として注目されている。これまで申請者は、星間物質とSNR衝撃波との衝突が、宇宙線の加速に本質的な影響を与えていることを、銀河系や大マゼラン雲のSNRについて明らかにしてきた。本研究は、これを小マゼラン雲やM33を含む近傍系外銀河のX線SNR30個余りに拡張することで検証例を増やし、宇宙線電子加速機構の一般的描像の獲得を目的とする。
有線・無線混在型ネットワーク上での分散協調アプリケーションの設計開発に関する研究

本研究では,Java言語で書かれた(複数オブジェクト群からなる)プログラムを,与えられたJavaプログラムと同じ動作をする,携帯端末とサーバマシンとで協調動作させるプログラム群に自動分割する手法を提案した.提案手法においては,各オブジェクトのサイズや実行時のCPU負荷,オブジェクトの呼び出しに必要なデータ量や各オブジェクトの入出力処理に必要な通信量や通信時間,携帯端末にロード可能なプログラム容量とオブジェクトの呼び出し関係,サーバと携帯端末間の通信路の帯域・QoS情報・通信コスト,などをもとに,通信コストの最小化や,遅延時間の最小化などを目的関数として,変換目的に応じたプログラムを導出できるようにするとともに,複数の携帯端末間で協調動作する分散協調アプリケーションプログラムからのプログラム変換法(プロトコル合成法)を考案した.また,一般に,多数のノードからなる分散協調システムを設計・性能評価する場合,しばしばシミュレーション実験が利用されるが,従来の無線ネットワークシミュレータはノードをランダムに移動させた場合の平均的な評価を行うものがほとんどであった.しかし,現実の環境で効率よく動作するアプリケーションが求められる中,ネットワークアプリケーションから受け取った情報によりユーザが行動を変える場合など,ノードの現実的な移動を考慮した性能評価に対する要求が高まっている.このため,本研究では,携帯端末を対象としたプログラム合成法のみならず,その性能評価のための新しいモバイルネットワークシミュレータの作成を行った.また,行き先経路情報の伝搬などを目的とした車々間通信プロトコルを考案し,開発したシミュレータを用いて評価実験を行い,その性能の詳細な解析を行った.提案したプロトコル合成法に関して国際論文誌にて発表を行った.また,作成したシミュレータに関す論文を情報処理学会論文誌や国際会議で発表した.多数の携帯端末と有線ネットワーク上のサーバを介した分散協調アプリケーションを開発する場合,同時にサーバにアクセスする携帯端末の台数や当該アプリケーションの制御構造などに応じて適切な台数のサーバの複製を分散配置することで負荷分散を図ったり,複製間でデータの整合性を図る必要がある.しかし,これらの負荷分散はそのアプリケーションが対象とする携帯端末の台数やサーバ・携帯端末の性能,通信路の性能などに依存して異なる負荷分散の仕組み(複製の台数・配置,処理対象オブジェクトの分散配置や処理順序の決定,など)を作る必要がある.Gridコンピューティング分野で研究されているリソースの動的配置の仕組みやツールの利用が考えられるが,これらの方式では,端末とサーバが短時間で頻繁に相互通信するような環境を想定していない.一方,最近の携帯端末とサーバを介した分散協調アプリケーションでは,迅速な反応が要求され,アプリケーションに適した負荷分散が必要である.本研究では,新しい分散協調システムとして近年注目されているサービスオーバレイの概念に基づき,複数のユーザからのアクセスを考慮して,ネットワークのピーク帯域利用率を最小とするような分散協調オーバレイネットワークサーバ群のプログラムをサービス要求の記述から自動で導出する.これにより、限られたネットワーク資源をバランスよく利用し,多数のユーザがアクセスするもとでもそれらユーザに対する応答時間をなるべく小さくする分散協調システムを容易に構築することができる.実ネットワークを想定したシミュレーション実験により,提案手法の有用性を示している.本研究では,Java言語で書かれた(複数オブジェクト群からなる)プログラムを,与えられたJavaプログラムと同じ動作をする,携帯端末とサーバマシンとで協調動作させるプログラム群に自動分割する手法を提案した.提案手法においては,各オブジェクトのサイズや実行時のCPU負荷,オブジェクトの呼び出しに必要なデータ量や各オブジェクトの入出力処理に必要な通信量や通信時間,携帯端末にロード可能なプログラム容量とオブジェクトの呼び出し関係,サーバと携帯端末間の通信路の帯域・QoS情報・通信コスト,などをもとに,通信コストの最小化や,遅延時間の最小化などを目的関数として,変換目的に応じたプログラムを導出できるようにするとともに,複数の携帯端末間で協調動作する分散協調アプリケーションプログラムからのプログラム変換法(プロトコル合成法)を考案した.また,一般に,多数のノードからなる分散協調システムを設計・性能評価する場合,しばしばシミュレーション実験が利用されるが,従来の無線ネットワークシミュレータはノードをランダムに移動させた場合の平均的な評価を行うものがほとんどであった.しかし,現実の環境で効率よく動作するアプリケーションが求められる中,ネットワークアプリケーションから受け取った情報によりユーザが行動を変える場合など,ノードの現実的な移動を考慮した性能評価に対する要求が高まっている.このため,本研究では,携帯端末を対象としたプログラム合成法のみならず,その性能評価のための新しいモバイルネットワークシミュレータの作成を行った.また,行き先経路情報の伝搬などを目的とした車々間通信プロトコルを考案し,開発したシミュレータを用いて評価実験を行い,その性能の詳細な解析を行った.提案したプロトコル合成法に関して国際論文誌にて発表を行った.また,作成したシミュレータに関す論文を情報処理学会論文誌や国際会議で発表した.
里山的入会のガバナンス再構築のための立法提案に向けた日英実態調査研究

今日、入会権者等の権利の尊重を前提としつつも、多様なステイクホルダーが意思決定にかかわる新しい入会ガバナンスの枠組みの構築、そのための立法が求められている。本研究では、そのようなガバナンスを導入する立法を既に行ったイギリスの入会に関する実態調査、および日本における今日の里山的入会のガバナンスに関する実態調査を行い、そのような新しいガバナンスの日本への導入の可能性や導入のための条件等について検討する。
かぐや探査データと月隕石の起源地域推定から解明する月火成活動の変遷

本研究では、元素組成と鉱物組成というキーワードに着目し、探査データと試料データを用いた統合サイエンスに基づき、月に分布する火山性領域の形成過程とその変遷を明らかにする。さらに本研究で得られた知見をもとに、将来の月探査への指針を示す。平成30年度は、月隕石の起源地域特定に必要となる基礎データ作成のため、月隕石試料の分析とかぐや探査データの解析を平行して進めた。平成30年度の研究実績について、平成30年度交付申請書に記載した研究実施計画に基づき報告する。「かぐやガンマ線データ解析」に関する研究報告:かぐや低高度観測時の取得ガンマ線データから元素濃度分布図先鋭化に必要となる基礎データ(カリウム・トリウムの元素分布図)の作成を行った。濃度分布図に関しては、月の中でもこれら元素が濃集している南極エイトケン盆地(SPAT)と表側のProcellarum KREEP Terrane(PKT)について作成した。南極エイトケン盆地の元素分布図と、その分布に関する起源と解釈については、その研究成果をまとめ、査読付学術誌に投稿し、現在査読中である(申請者は共著)。また上記の研究実績に加え、本研究成果を通して得られた月科学や機器開発の知見をもとに、将来の月探査検討会や国際的会議の中で、将来探査が次に目指すべき月科学の課題点と具体的な探査項目の議論に主体的に参加した。本年度の進捗状況では、平成30年度の交付申請書に記載した研究実施計画にのっとり研究を進め、おおむね計画通りに研究を進めることができた。さらに本年度研究計画の達成に加え、日本がインドと共同で検討を進めている月極域探査や、ヨーロッパとカナダと協同で検討を進めている月サンプルリターン計画「HERACLES」の検討に加わり、本研究を通して得られた知見を活かして議論を進めることができた。今後の研究計画では、当初の計画通り、月隕石の試料分析の結果とかぐや探査データの元素分布・鉱物分布の情報を組み合わせ、月隕石の起源地域を推定する。起源地域推定にもちいる情報は具体的には次の4つである:I)月隕石バルク組成と月面の元素濃度分布、II)月隕石の鉱物組成と月面の鉱物相分布、III)月隕石の形成過程と月面の地質情報、産状、IV)月隕石の結晶化年代とクレータ年代学による表層年代上記の4項目をそれぞれ比較し、月隕石のもつ化学的特長と合致する地質を月面上で探索する(起源地域推定)。月隕石のもつ詳細な元素情報・鉱物情報と、遠隔探査から得られる岩石のマクロな産状を比較することで、起源地域のより詳細な地質評価を行う。探査データと試料データの統合的解釈から、火山性地域の地質環境をより詳細に把握し、その起源について議論を行う。このようにして得られた月火成活動の知見を火星や地球の火成活動と比較して議論することで、その変遷を検証する。
食品成分の抗アレルギー活性の評価系構築とその作用機構の解析

本研究は、食品成分が有するアレルギー症状の軽減化およびその予防効果に及ぼす影響を多面的に把握するため、アレルギーの発症に関与するヒト好塩基球における食品成分の結合性と抗アレルギー活性との関連性ならびに作用機構の解析を目的としている。これまで、ヒト好塩基球様細胞株KU812を用いて、高親和性IgE受容体(FcεRI)発現の抑制を抗アレルギー活性の指標として、緑茶中の主要カテキンであるエピガロカテキンガレート(EGCG)にFcεRI発現の抑制活性があることを見出してきたが、今回、さらにその詳細な作用機構について検討を行った。EGCGは標的細胞表面へ結合することから、近年、種々の細胞におけるシグナル伝達や膜輸送に中心的役割を担うことが明らかにされている細胞膜マイクロドメイン"ラフト"との関連について検討を行った。その結果、細胞に結合したEGCGは細胞膜上のラフトに高レベルで存在し、さらに、ラフトにおけるEGCGレベルの低下はFcεRI発現抑制効果の低下につながり、ラフトがEGCGのFcεRI発現抑制シグナルを伝達する場として重要な役割を果たすことが示唆された。現在、ラフトは、ガン、アルツハイマー、エイズなど様々な疾患の細胞膜標的ドメインとして、非常に注目を集めており、一方、EGCGもこれら疾患に対して改善効果を発揮する可能性が指摘されていたことから、本結果が、未だ不明な点が多いEGCGの様々な生理活性を紐解く大きな一石となることが期待される。上述のように、EGCGのシグナルを細胞内へ伝達する細胞表面ドメインとしてラフトが重要な役割を担うことを明らかにしてきたが、さらに、このラフトからのFcεRI発現抑制シグナルを伝達する細胞内シグナル分子として、Extracellular signal-regulated kinase 1/2(ERK1/2)を見出した。以上の結果は、EGCGの細胞内シグナル経路をプロファイリングするため、あるいは他の食品成分との複合作用を理解するための貴重な情報を提起するものと考えている。本研究は、食品成分が有するアレルギー症状の軽減化およびその予防効果に及ぼす影響を多面的に把握するため、アレルギーの発症に中心的な役割を担うヒト好塩基球と食品成分との分子間相互作用の解析手法を確立し、食品成分の細胞結合性と抗アレルギー活性との関連性ならびに作用機構の解析を行った。ヒト好塩基球様細胞株KU812を用いて、高親和性IgE受容体(FcεRI)発現の抑制を抗アレルギー活性の指標として、食品中の抗アレルギー成分を検索した結果、緑茶中の主要カテキンであるエピガロカテキンガレート(EGCG)およびそのメチル化誘導体がFcεRI発現を抑制するとを見出した。また、これらを含めた茶カテキンと細胞との物理的相互作用を表面プラズモン共鳴バイオセンサーにより検討した結果、茶カテキンのFcεRI発現抑制活性の発現に標的細胞表面への結合が関与することを明らかにした。このような非標識の食品成分と生細胞間の物理的相互作用に関する報告はこれまでに例がなく、本手法は、簡便な食品成分の生体分子相互作用の分析や抗アレルギー活性との相関性解析に有効と思われる。また、茶カテキンのFcεRI発現抑制は、受容体架橋により誘導されるヒスタミン放出を阻害し、FcεRI発現抑制を通じて抗アレルギー効果を発現する可能性を示した。さらに、茶カテキンのFcεRI発現低下作用がFcεRIの構成サブユニットであるαおよびγ鎖発現の転写レベルでの抑制に基づくことを明らかにした。また、免疫抑制作用が注目されている核内受容体の一種、ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体(PPAR)のリガンドがFcεRI発現を抑制したことから、核内受容体PPARもFcεRI発現の抑制に関与する可能性を示した。
タイラー脳脊髄炎ウイルスによる自己免疫的脱髄疾患の発症機序における免疫学的研究

1.研究の概要,実施方法及び経過等:タイラー脳脊髄炎ウイルス(TMEV)はマウスに自己免疫性脱髄疾患を起しMSの動物実験モデルとされる。共同研究者であるノースウエスタン大学医学部免疫学教室のB.S.Kim教授より供与されたTMEVを感受性マウスの脳内に接種することによりTMEVによる脳脊髄炎を発症させた。またTMEVの外殻タンパクをコードするcDNAをλgt11ファージシステムに挿入しヒュウジョンタンパクを作製し,感染マウス血清中の抗体と反応させることにより,抗体が認識する外殻タンパク中のエピトープを決定した。このエピトープに相当するアミノ酸配列をもつ合成ペプチドを作成し,感受性マウスと抵抗性マウスとで認識するエピトープの違いについて検討した。さらにこれらのエピトープを感受性マウスに感作することにより誘導される脳脊髄炎の症状がどのように変化するかについて検討した。2.研究成果の概要λgt11ファージシステムにより外殻タンパク(VP)のほぼ全域をカバーするヒュージョンタンパク群を得た。TMEV感染マウスの構造非依存性抗体が認識するエピトープはVP1にて3ヶ所,VP2にて2ヶ所,VP3にて1ヶ所の計6つの領域に限られた。TMEVを感染,発症したSJL/JマウスはA-1Cを非常に強く認識した,これに対し抵抗性のC57BL/6及びBALB/cマウスはすべてのエピトープを認識し,感受性マウスと抵抗性マウスとのあいだに著しい相違がみられた。In vitroウイルス中和アッセイでは抗A-1C抗体はウイルスブラックの出現を著しく抑制した。これらのペプタイドをあらかじめ感作してからウイルスを感染させると,あらかじめA-1Cを感作した場合は,発症が著しく抑制された。4研究成果の今後の活用等1:TMEVによる自己免疫性脳脊髄炎発症動物の抗体が認識するB細胞エピトープが決定した。2:今後この方法を活用して脱髄起炎性T細胞エピトープの解明をおこなっていく。
小脳プルキンエ細胞における可塑性分子機構と新規情報分子-スフィンゴ脂質-

細胞膜脂質の中で、最後の機能未知の構成分子として糖脂質およびスフィンゴミエリンを含むスフィンゴ脂質が指摘されている。しかし、最近スフィンゴミエリンおよびその代謝産物の死のシグナル分子として機能している例が示され、新たな研究展開を見せつつある。今年度本重点研究において申請者らが開発した効率良いプルキンエ細胞の培養システムを利用することにより小脳プルキンエ細胞の細胞体および樹状突起の形成にスフィンゴ脂質の存在が必須であることを見いだした。更に、神経栄養因子のプルキンエ細胞への効果をセラミド分子は顕著に増強することを見い出した。培地中に、スフィンゴミエリナーゼを加え、細胞内セラミドを生じさせるとプルキンエ細胞の微細な樹状突起形成が促進される現象を見いだした。総じて、プルキンエ細胞によって従来いわれていたセラミドは死のシグナル分子ではなく、逆に生存・維持に重要な因子であることを発見した。今後、セラミド分子による情報伝達機構を明らかにする。また、セラミドは糖脂質およびスフィンゴミエリン2種のスフィンゴ脂質が存在するが、その機能的相違に関しては不明である。申請者が独自に開発しているグルコシルセラミド合成酵素遺伝子や酵素阻害剤を導入することにより、両者の機能的分担を明らかにする。
水球競技における立ち泳ぎ (巻き足) 動作の推進力を高めるためには？

本研究の目的は,大学男子水球選手を対象に,上級者の特徴から,立ち泳ぎ(巻き足)における推進力向上のための指導観点を導き出すことである.計測・分析する変数は,足部流体力(合力および推進力.圧力分布分析法を使用)と下肢(特に足部)のキネマティックデータ(速度,迎角,流入角など.水中モーションキャプチャシステムを使用)とし,対象者(20名前後を予定)を巻き足のパフォーマンスレベルによって2つのグループに分け,グループ間比較を実施する予定である.本研究の目的は,大学男子水球選手を対象に,上級者の特徴から,立ち泳ぎ(巻き足)における推進力向上のための指導観点を導き出すことである.計測・分析する変数は,足部流体力(合力および推進力.圧力分布分析法を使用)と下肢(特に足部)のキネマティックデータ(速度,迎角,流入角など.水中モーションキャプチャシステムを使用)とし,対象者(20名前後を予定)を巻き足のパフォーマンスレベルによって2つのグループに分け,グループ間比較を実施する予定である.
漢字工房―書字動作計測に基づく日本語学習用CAIシステムの実用化試験―

研究の概要(文字の書き方を練習する日本語学習システムの構築)本研究は,外国人を対象にする実用性の高い日本語学習システムの開発を目的にする。アルファベットを使う欧米系言語に比べて,漢字やひらかな,カタカナなどの複雑な構造をもつ日本語を習得するためには,実際に書く動作を通した練習が効果的である。本研究では,オンライン文字認識手法を利用して日本語書き方学習システムを構築する。常用漢字,ひらかな,カタカナの書き順情報を含む約2,000文字の手書き文字データベースを作成する。本データベースには,編や旁などの文字を構成する部首情報や書き方規則も含む。タブレットを使って,学習者は練習文字を手書きで入力する。システムは,入力文字から文字形状,各点画の形から筆順や筆記速度などの動的特徴までも検出,評価したのちに,文字の正しい書き方についてのヒントを学習者に返す。本システムによる日本語学習では,繰り返し文字を書きながら,正しい筆順で整った文字を書く練習ができる。Web上に展開する日本語学習システムの構築手書き文字を入力するタブレット部と,入力文字の評価とガイダンス情報を出力する評価部で構成するスタンドアロン形式のシステムから,インターネット上への展開を図った。練習入力文字の評価と手本文字データベースを備えるWWWサーバーを用意する。利用者は,手書き文字入力部を備えるWWWクライアントから練習文字を入力しながら,書き方を学習できる。試作システムでは,WWWサーバーでのJava appletの処理時間から,レスポンスが遅くなった。これらは,今後に残された課題である。

本システムによる日本語学習では,繰り返し文字を書きながら,正しい筆順で整った文字を書く練習ができる。Web上に展開する日本語学習システムの構築手書き文字を入力するタブレット部と,入力文字の評価とガイダンス情報を出力する評価部で構成するスタンドアロン形式のシステムから,インターネット上への展開を図った。練習入力文字の評価と手本文字データベースを備えるWWWサーバーを用意する。利用者は,手書き文字入力部を備えるWWWクライアントから練習文字を入力しながら,書き方を学習できる。試作システムでは,WWWサーバーでのJava appletの処理時間から,レスポンスが遅くなった。これらは,今後に残された課題である。
アドルノの文化理論と文化論の現在

本研究がめざしたのは、第一に、文化をめぐるアドルノの思索を体系的に理解すること、第二に、そこで再解釈されたアドルノの文化理論を、文化をめぐる現在の状況に向けて有効に発言してゆく上での武器とすることであった。第一の課題とは、研究初年度に集中的に、取り組むことになった。年度末に上梓した『アウシュヴィッツ以後、詩を書くことだけが野蛮なのか』は、文化をテーマとする既発表の論考に、新たに書き下ろされた「文化と野蛮の弁証法的関係」と「音楽の進歩と啓蒙の弁証法」を主題とする二章を加えて、この面での成果を集成したものである。アドルノ研究に関しては、2003年が彼の生誕百周年であったこともあり、フランクフルト大で閉かれた国際シンポジウムに出席し、「アドルノの道徳理論」に関する新たな問題意識を獲得する上で貴重な示唆を得た。さらに、この百周年を概縁として数多く刊行された新たな文献を通して、戦後のフランクフルト学派の活動についての多くの情報が得られ、それを基にして「引き裂かれた生」という論考をまとめたが、ここからさらに、「二つの戦後-フランクフルト学派と『思想の科学』」という新たな研究テーマを獲得することになった。第二の課題については、初年度に執筆した「虚構としての文化-文化理論をめぐる最近の議論について」というサーベイ論文を土台として、現在、具体的な個別研究を進めている段階である。一つには「公共性と文化」についての考察であり、そこでは「非同一性」をめぐるアドルノの思考が土台をなしている。いま一つは「表現の自由と大衆の欲望」に関する研究であり、アドルノのテレビ論、大衆文化論との批判的対決が研究の出発点に置かれている。この方向での研究は、今後さらに本格的に展開されるはずである。本研究がめざすのは、第一に、文化をめぐるアドルノの思索を体系的に理解すること、第二に、そのようにして再解釈されたアドルノの文化理論を武器として、文化をめぐる現在の状況への有効な洞察を獲得することである。その際、アドルノの文化論に特徴的なことは、文化を自然との関係に定位して捉え、「文化と野蛮の弁証法的関係」へと鋭利にして繊細なる分析を加えた点にあった。「文化と野蛮の弁証法的関係」というこの論点は、一つには文明の名のもとに戦争が遂行される現在の政治状況によって、また、進歩した科学技術の生命の世界への介入という事態によって、そのアクチュアリティを増しつつある。本研究において、私は、アドルノの文化論を手掛かりとしつつ、この論点を押さえる所まで考察を押し進めることができたと考える。三月末に上梓した『アウシュヴィッツ以後、詩を書くことだけが野蛮なのか』と題する書物は-文化をテーマとする既発表の論考に、「文化と野蛮の弁証法的関係」と「音楽の進歩と啓蒙の弁証法」を主題とする章を新たに書き下ろして-この成果を集成したものである。ここから、研究の第二年にあたる本年度は、第一に「自然科学の時代における文化の存在意義」という根本の問題について、科学論の現在をおさえた研究を進めてゆきたいと考える。ここには、いわゆる生命倫理をめぐる議論との接点が見出されるはずである。第二に、「文化と野蛮の弁証法的関係」について、アドルノの顕微鏡的視点を自らのものとしつつさらに私なりの考察を開拓してゆきたい。第三に「文化的アイデンティティ」という概念についてあらためて検討を加えたい。その際、「文化と国家」「文化と共同体」といった論点について考えることが不可避の課題となるだろうと予想される。

平成15年度は本研究の第二年度でありかつ最終年度にあたる。このテーマに関してこれまで蓄積してきた成果を、私は昨年3月に『アウシュヴィッツ以後、詩を書くことだけが野蛮なのか』と題する著作にまとめた。従って、これを土台としてさらにこの方向に研究を深化させることが本年度の課題となるはずであった。折しも2003年はアドルノの生誕百年にあたり、9月にフランクフルト大学で行われた『国際アドルノ学会』には、私もこの科研費を利用して参加することができた。アドルノ研究の新しい主題を模索する上で、「アドルノの道徳理論」をめぐる貴重な示唆を得ることもできた。「アドルノの文化理論」そのものについての個別的研究をより深めることができた、とは必ずしも言い難い。第一に、ホルクハイマーとの共著『ゾチオロギカ』の翻訳および改訳作業に携わっていたからであり、第二には、「ニヒリズム」をテーマとする日本倫理学会での提題発表準備に追われたからである。ニヒリズムという問題は「アウシュヴィッツ以後」という時代感覚にとっても極めて重要なものであり、私の発表も『否定的弁証法』最終章におけるアドルノの思考によって強く影響されている。しかし、ニヒリズムあるいは「人生の無意味さ」について考えるには、内容的にも方法の面でもより多様な連関の中で考え進める必要があり、私の研究は、目下、その方向での展開を見つつあるところである。「文化論の現在」という観点では、『社会思想史研究』に寄稿した研究動向のサーベイだけでなく、別に、公共性概念との関連に注目して「文化は閉ざし、文化は開く-公共性と文化」という論考を執筆した。
統合失調症発症予防に関わる母乳由来母子間伝達物質の同定

本研究では、PPI (prepulse inhibition:プレパルス抑制)が高いC57BL/6 (B6)マウスとPPIが低いC3H/He (C3)マウスの2系統に注目し、B6マウスの母乳にはPPIを高める栄養物質が含まれる可能性、またはC3マウスの母乳にはPPIを低める栄養物質が含まれる可能性を想定した。これら2系統のマウスについて、母獣と仔の組み合わせを変えて哺乳飼育を行ったところ、母獣を変えたマウスでは仔のPPIに変化が認められることがわかった。このことから、B6またはC3の母獣の母乳にはPPIに影響を与える栄養物質が含まれることが示唆された。精神疾患発症メカニズムについては、脳の発達期におけるさまざまな侵襲が発症脆弱性形成の基盤になる可能性が考えられてきた(“神経発達障害仮説")。環境要因として栄養の関連が示唆される事象としては、近年の大規模な疫学調査で判明したオランダと中国における2つの大飢饉の事例が有名で、妊娠中の母親が一時的に飢饉にさらされると子供の将来の統合失調症発症率が2倍に高まる(Susser et al., Arch Gen Psychiat, 1992; St Clair et al., JAMA, 2005)という大規模疫学データが報告されている。統合失調症をはじめとしたいくつかの精神疾患では、プレパルス抑制(prepulse inhibition: PPI)の減弱が認められる。我々はこれまでに、PPIが高いC57BL/6Nマウス(B6)とPPIが低いC3H/HeNマウス(C3)の2系統を同定したが、前者を健常者モデル、後者を精神疾患モデルとして実験に用いた。我々はPPIの高いB6マウスの母乳にはPPIを高める栄養物質が含まれる(またはC3マウスの母乳にはPPIを低める栄養物質が含まれる)可能性を想定して、1)B6母獣x B6仔、2) C3母獣x C3仔、3) C3母獣x B6仔、4)B6母獣x C3仔、以上の組み合わせで出生後2日目から離乳まで母仔交換実験を行った。仔マウスが生後6週齢に成長した時点でPPI試験を行ったところ、B6母獣に育てられたC3仔マウスは、C3母獣に育てられたC3仔マウスに比べて、PPIの値が有意に上昇した。この結果から、B6母獣の母乳にはPPIを高める栄養物質が含まれることが示唆された。そこで、B6母獣とC3母獣から生後7、15、21日目の3点で母乳を採取し、文献等で精神疾患との関連が示唆される脂肪酸、ビタミン類、アミノ酸、などの含量の比較を行った。本研究では、統合失調症の予防に有効な「たとえ微量であっても生理活性が高く脳の発達および統合失調症脆弱性形成に影響を与える物質(母子間伝達物質)」を見出すことを目的とする。スクリーニングによって既知または未知の物質を見つけ出し、更にその分子基盤を明らかにすることが出来れば、科学的なインパクトが大きいと考えられる。また、これらの知見を生かした栄養指導、あるいは全く新しい概念に基づく予防薬の開発などにより統合失調症の発症率を抑えることが出来れば、社会的意義が非常に大きいと考える。また、物質に関連する遺伝子を感受性遺伝子として同定することや、作用メカニズムの理解を深めることが出来れば、統合失調症の病因に対して全く新しい提案につながる可能性を孕んでいる。本申請研究では、1) B6マウス(健常者モデル)母乳にはプレパルス抑制を高める作用のある栄養物質(特に脂質)が含まれる、2) C3マウス(統合失調症モデル)の母乳にはプレパルス抑制を低める栄養物質が含まれるもしくはプレパルス抑制を高める栄養物質が少ない、という二つの可能性を考えた。上記の2系統のマウスを用いて、母仔交換実験を行い、母乳の成分・母仔交換後の仔の行動・仔の脳の成分を比較解析することによりプレパルス抑制をはじめとする精神疾患関連行動を制御する要因としてどのような物質の寄与があるのかを検討する。また、発達期のマウスに対して候補物質の経口投与を行い、候補物質がプレパルス抑制に対して効果があるかどうかを実際に検証する。さらに候補物質の代謝に関係する遺伝子についてヒトサンプルを用いて遺伝学的解析を行う予定である。1、母から仔へ伝達される母子間伝達物質の有無を検討するために、B6マウスとC3マウスの母と仔を入れ替えて飼育し仔の行動を観察した。