hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
屈折矯正手術と角膜の生体応答

我々は既に提出した研究計画に基づいて、エキシマレーザー屈折矯正手術が角膜に与える影響について、特に角膜創傷治癒における細胞外マトリックスの変化を中心に検討した。家兎角膜にエキシマレーザー屈折矯正手術を施行し、免疫組織化学的に角膜の細胞外マトリックスの変化を観察するとともに、高速液体クロマトグラフィーを用いて定量的に解析した。その結果、エキシマレーザー屈折矯正手術後の合併症として臨床的に最も重要な上皮下の混濁の成因はヒアルロン酸、およびコンドロイチン四硫酸の沈着であることを新たに見出した。これらの成分は術後2-3週目に有意に増加しており、ヒトでの臨床所見に一致していた。更に、免疫電顕やRT-PCRを用いて、エキシマレーザー屈折矯正手術後にデスメ膜に沈着する物質はIV型コラーゲンからなり、レーザー照射後より角膜内皮細胞によってIV型コラーゲンのmRNAが産生され、その結果、デスメ膜中にIV型コラーゲンが沈着することを明らかにした。このような角膜内皮細胞のストレス応答はエキシマレーザー手術に特有のものではなく、従来のケラテクトミー手術においても認められるため、角膜内皮細胞における普遍的なストレス応答と考えられた。我々はエキシマレーザー照射後の角膜の生体応答を明らかにする目的で家兎角膜にエキシマレーザーを照射し、角膜組織を免疫組織化学的に解析した。その結果レーザー照射後の角膜では、特にその上皮下混濁部に一致してIII型及びIV型コラーゲン、コンドロイチン6硫酸、ヒアルロン酸、ラージプロテオグリカンの発現が増加していることを見出した。更にレーザー照射に伴う角膜中のグリコサミノグリカンの変化を液体高速クロマトグラフィー(HPLC)を用いて定量的に解析した結果、術後10日から30日にかけてコンドロイチン6硫酸とヒアルロン酸が有意に増加していることを明らかにした。HPLCの結果は免疫染色の結果と一致し、また臨床的に観察される角膜混濁の発生時期とよく相関していた。更に従来の報告から明らかにされていたレーザー照射後にデスメ膜に沈着する物質の本態をを明らかにする目的で、角膜組織の超薄切片に対して各種の組織外マトリックス成分の抗体を用いて免疫電子顕微鏡の手法で観察した。その結果、レーザー照射後にデスメ膜に沈着する物質はVI型コラーゲンから構成されることを明らかにした。更にこの現象をmRMAレベルで分析するために、競合的RT-PCRを用いてレーザー照射後の角膜内皮細胞の産生するVI型コラーゲンのmRNAを半定量的に解析した。角膜内皮はレーザー照射に対するストレス応答としてVI型コラーゲンを産生し、mRNAレベルではレーザー照射後3日から7日にかけて有意に上昇していた。以上の結果はエキシマレーザー照射による角膜の生体応答に関する新知見であり、臨床的に生ずるレーザー照射後の角膜混濁の病体生理を理解する上で重要な知見であると考えられる。
運動による生体損傷を防止する炭酸化性物質の影響とその相互作用

運動時における生体の酸化機構の解明を目的として、ラットに異なる強度の運動負荷を与え抗酸化ビタミンの相互作用を検討する。本年度は特に、運動負荷とビタミンE摂取時の血中・肝脂質、リポたんばく質の変動や炎症性物質に及ぼす影響につき調べた。血管の炎症が動脈硬化の進展に対して中心的な役割を果たしていることが知られることから、ビタミンE摂取による運動が血管の炎症性メディエーターに及ぼす作用機序の検討は、循環器系疾患の予防に寄与すると考えられる。実験には、7週齢のSD系雄性ラットを用いた。1週間の予備飼育後、低ビタミンE (Vitamin E acetate,4.5mg/kg)食で運動を負荷しない(LVC)群、高ビタミンE (Vitamin E acetate,90mg/kg)食で運動を負荷しない(HVC)群、低ビタミンE食で運動を負荷する(LVEX)群と高ビタミンE食で運動を負荷する(HVEX)群の4群に分け、それぞれ4週間飼育した。運動負荷群には、小動物用トレッドミルを用い、傾斜角度10%、走行速度26m/minの中強度運動を、1日30分間で週5日、4週間負荷した。実験期間終了後、腹部大動脈穿刺により採血し血球数と白血球分画を測定した。また、血清中の遊化性因子(Monocyte chemoattractant protein-1;MCP-1とIriterleukin-8;IL-8)の活性測定はELISA法を用いた。血中MCP-1はLVC群に比べHVC群で有意な低値を示したが、運動による影響はなかった。血中IL-8はLVC群に比べLVEX群とHVEX群で有意な低値を示したが、LVEX群とHVEX群に有意差は認められなかった。血漿中α-トコフェロール量はLVC、LVEX群に比べHVC、HVEX群で有意な高値を示した。またLVC群とLVEX群との間に有意な変動はなかったが、HVC群に比べHVEX群で有意に低く運動負荷による影響は明らかであった。このことより、単球の遊走性サイトカインであるMCP-1の産出は高ビタミンE食により抑制されるが、運動負荷によるサイトカイン産出の抑制にビタミンEの大きな影響は無かった。この結果、運動の脂質代謝改善や炎症性物質に対するビタミンEの影響は運動の強度による生体酸化の程度に依ることが示唆された(ビタミンE研究会発表、2004)。運動による生体酸化の予防には、運動強度に応じてビタミンEの摂取量を考慮する必要がある。本研究では、異なる強度の運動負荷に対して脂質過酸化の変動と抗酸化ビタミンの影響を検討し、運動と生体内抗酸化機構を明らかにすることを目的とした。本年度は、ラットを用いて強度の異なる運動を負荷して、血中・肝脂質やリポ蛋白質の変動を検討した。設備備品として実験動物用運動負荷装置を計上していたが、発注後業者による製作時間がかかり納品が遅れたため、実験計画を一部変更して行った。即ち、運動として遊泳運動による血中脂質等への影響を調べた。非運動の安静対照群に対し、1回30分、週5回、4週間の遊泳運動群を設けた。飼料は高コレステロール血惹起飼料とした。2群間に体重差が無いよう飼料摂取量を調整したため、安静対照群に比べ遊泳運動群では体重は同じだが、心臓重量は増加傾向であった。血中コレステロールは対照群に比べ遊泳運動群で実験期間終了後に著しく低下した。電気泳動によるHDL分画は有意に増加し、LDL・VLDL分画は著しく減少した。このことはあまり強度の強くない遊泳運動でも、継続することにより血中脂質の改善が見られることを示していた。結果の一部は日本体力医学会で発表した。次に購入した運動負荷装置を用いて高コレステロール血惹起飼料を与えたラットによる実験を行った。安静対照群に対し運動負荷装置による中等度強度の運動負荷群、遊泳運動負荷群を設け、5週間とした。血中総コレステロールは運動負荷群で有意に低下した。2つの実験共にビタミンE・過酸化脂質等を今後測定予定である。既に我々は、高強度運動を負荷したラットでの肝障害とビタミンE量の低下を報告したが、これは運動による生体内酸化障害を示唆するものである。今後、中等度の継続運動下でのビタミンEや過酸化脂質の変動を検討することにより、運動と生体損傷の関連を明らかに出来ると考えられる。

実験期間終了後、腹部大動脈穿刺により採血し血球数と白血球分画を測定した。また、血清中の遊化性因子(Monocyte chemoattractant protein-1;MCP-1とIriterleukin-8;IL-8)の活性測定はELISA法を用いた。血中MCP-1はLVC群に比べHVC群で有意な低値を示したが、運動による影響はなかった。血中IL-8はLVC群に比べLVEX群とHVEX群で有意な低値を示したが、LVEX群とHVEX群に有意差は認められなかった。血漿中α-トコフェロール量はLVC、LVEX群に比べHVC、HVEX群で有意な高値を示した。またLVC群とLVEX群との間に有意な変動はなかったが、HVC群に比べHVEX群で有意に低く運動負荷による影響は明らかであった。このことより、単球の遊走性サイトカインであるMCP-1の産出は高ビタミンE食により抑制されるが、運動負荷によるサイトカイン産出の抑制にビタミンEの大きな影響は無かった。この結果、運動の脂質代謝改善や炎症性物質に対するビタミンEの影響は運動の強度による生体酸化の程度に依ることが示唆された(ビタミンE研究会発表、2004)。運動による生体酸化の予防には、運動強度に応じてビタミンEの摂取量を考慮する必要がある。
上部頚髄呼吸性ニューロンの機能形態学的研究

二年間にわたる研究で,我々は麻酔下のネコを用いた実験により,次の成果を得た.1.微小電極を用いて,上部頚髄(C_1-C_2髄節)から呼吸性ニューロン活動の細胞外および少数の細胞内記録に成功した.これらのニューロン活動は一側の横隔神経(C5分枝)の律動的発射活動と同期した呼吸性ニューロンだった.2.小容器に入れたWGA-HRP(5%液)を一側の横隔神経(C5分枝)の切断中枢端から約2時間かけて取り込ませた.2日後に動物を潅流固定し脊髄薄切標本を作製し発色処理した.下部頚髄(C_5C_6髄節)の横隔膜運動ニューロンの他に,横隔膜運動ニューロンに単シナプス接続をする上部頚髄呼吸性ニューロンが上部頚髄(C_1およびC_2髄節)の灰白質中間外側部に経シナプス性に標識された.それらのニューロンは数本の樹状突起を持つ多極性細胞で,それらの細胞体の大きさは約20-30μmだった.よく標識された細胞では一本の軸索と思われる線維を白質の側索まで伸長していた.3.Neurobiotin溶液を含むガラス微小電極を用いて上部頚髄呼吸性ニューロンの標識を行った.長時間の安定した細胞内記録は困難であり,通常細胞体に近接(数百μm)し細胞外記録を行った部位から,イオントフェレ-シス(+5μA,パルス幅1s,0.7s間隔,1530分)により取り込ませた.通常1数個のニューロンが標識された.ニューロンの局在部位は上記の経シナプスに標識された部位と同一であり形態も同様であった.数個の紡錘形細胞も認められた.これらの研究成果から,従来不明であったネコにおける上部頚髄呼吸性ニューロンの形態学的特徴が明らかにされた.二年間にわたる研究で,我々は麻酔下のネコを用いた実験により,次の成果を得た.1.微小電極を用いて,上部頚髄(C_1-C_2髄節)から呼吸性ニューロン活動の細胞外および少数の細胞内記録に成功した.これらのニューロン活動は一側の横隔神経(C5分枝)の律動的発射活動と同期した呼吸性ニューロンだった.2.小容器に入れたWGA-HRP(5%液)を一側の横隔神経(C5分枝)の切断中枢端から約2時間かけて取り込ませた.2日後に動物を潅流固定し脊髄薄切標本を作製し発色処理した.下部頚髄(C_5C_6髄節)の横隔膜運動ニューロンの他に,横隔膜運動ニューロンに単シナプス接続をする上部頚髄呼吸性ニューロンが上部頚髄(C_1およびC_2髄節)の灰白質中間外側部に経シナプス性に標識された.それらのニューロンは数本の樹状突起を持つ多極性細胞で,それらの細胞体の大きさは約20-30μmだった.よく標識された細胞では一本の軸索と思われる線維を白質の側索まで伸長していた.3.Neurobiotin溶液を含むガラス微小電極を用いて上部頚髄呼吸性ニューロンの標識を行った.長時間の安定した細胞内記録は困難であり,通常細胞体に近接(数百μm)し細胞外記録を行った部位から,イオントフェレ-シス(+5μA,パルス幅1s,0.7s間隔,1530分)により取り込ませた.通常1数個のニューロンが標識された.ニューロンの局在部位は上記の経シナプスに標識された部位と同一であり形態も同様であった.数個の紡錘形細胞も認められた.これらの研究成果から,従来不明であったネコにおける上部頚髄呼吸性ニューロンの形態学的特徴が明らかにされた.本研究は上部頸髄呼吸性ニューロンによって構成される機能的神経回路の形態学的裏付けを行うことを目的としている.そのため,本年度はまず細胞体電位記録により上部頸髄呼吸性ニューロンの同定を行った.次に,同定された上部頸髄呼吸性ニューロンにHRPまたはNeurobiotinを電気泳動性による注入を試みた.1.実験動物としてペントバルビタールで麻酔したネコを用い,急性実験で上部頸髄(C1-C2)からガラス微小電極を用い細胞内記録を行った.この際、同側の横隔膜運動ニューロンのあるC4-5髄節の逆行性刺激により下行性軸索を持つ呼吸性ニューロンかどうかを同定した.搏動性の動きによるアーチファクトがあり,安定した記録がやや困難であったが,約20個の上部頸髄呼吸性ニューロンの同定に成功した.膜電位は-75-50(平均-62)mVであった.2.安定して記録されたニューロンにつき,HRPおよびNeurobiotinの注入を試みた.現在までに6個のニューロンにつき注入に成功した.注入後,動物を灌流同定し凍結切片を作製し,発色処理をした切片を光顕で観察した.細胞体は直径約20-30μmであり多極性細胞の特徴を持ち,前側索を下行する軸索を有していた.細胞は灰白質中間帯外側部に位置していた.

これらの実験成果をふまえ次年度はさらに観察例を増やし,画像解析システムを用いて3次元形態を明らかにしたい.昨年度までの研究で,我々は麻酔下のネコを用いた実験により,上部頸髄(C_1-C_2髄節)から微小電極を用いて,呼吸性ニューロン滑動の細胞外および少数の細胞内記録に成功した.本年度は引き続き次の2つの方法,即ちWGA-HRPおよびNeurobiotinにより,上部頸髄呼吸性ニューロンを標識し,それらの細胞の形態学的特徴を明らかにした.1.小容器に入れたWGA-HRP(5%液)を一側の横隔神経(C5分枝)の切断中枢端から約2時間かけて取り込ませた.2日後に動物を灌流固定し脊髄薄切標本を作製し発色処理した.下部頸髄(C_5-C_6髄節)の横隔膜運動ニューロンの他に,横隔膜運動ニューロンに単シナプス接続をする上部頸髄呼吸性ニューロンが上部頸髄(C_1およびC_2髄節)の灰白質中間外側部に経シナプス性に標識された.それらのニューロンは数本の樹状突起を持つ多極性細胞で,それらの細胞体の大きさは約20-30μmだった.よく標識された細胞では一本の軸索と思われる線維を白質の側索まで伸長していた.2.Neurobiotin溶液を含むガラス微小電極を用いて上部頸髄呼吸性ニューロンの標識を行った.長時間の安定した細胞内記録は困難であり,通常細胞体に近接(数百μm)し細胞外記録を行った部位から,イオントフォレ-シス(+5μA,パルス幅1s,0.7s間隔,1530分)により取り込ませた.通常1数個のニューロンが標識された.ニューロンの局在部位は上記の経シナプスに標識された部位と同一であり形態も同様であった.数個の紡錘形細胞も認められた.これらの研究成果から,従来不明であったネコにおける上部頸髄呼吸性ニューロンの形態学的特徴が明らかにされた.
消化器癌細胞浸潤におけるamphoterin-RAGE-MARKシグナル伝達系の解析と治療への応用

大腸癌におけるreceptor foradvanced glycation end-products (RAGE)およびその主要なリガンドのひとつであるamphoterin発現の臨床病理学的意義、予後との関連を明らかにした。さらに、RAGEの遺伝子導入実験を行った。RAGE発現の認められない大腸癌細胞株SW837にRAGE遺伝子を導入した。RAGE遺伝子導入SW837大腸癌細胞株は、wound-healing assayにおいて、多くのbudding nestsを示した。また、親株、mock-transfectantsに比べ、RAGE導入SW837大腸癌細胞は、in vitro浸潤能の亢進を認めた。さらに、RAGEとamphoterinのセンスおよびアンチセンスS-オリゴヌクレオチド処理による大腸癌細胞の細胞増殖、運動、浸潤に及ぼす影響を検討した。センスS-オリゴヌクレオチド処理細胞に比べて、アンチセンスS-オリゴヌクレオチド処理大腸癌細胞の細胞増殖、運動、浸潤はいずれも抑制されている事を明らかにした。また、大腸癌細胞において、RAGE-amphoterinシグナルの活性化により、Erk-1/2、Rac-1、AKTのリン酸化およびMMP-9の産生が亢進することを明らかにした。以上のことから、大腸癌におけるRAGE発現の癌進展への関与が示唆され、RAGE-amphoterinシグナルは治療のターゲットとなりうると考えられた。免疫組織染色で、RAGEは、腫瘍浸潤先進部の癌細胞の細胞質で強く発現する傾向がみられた。浸潤先進部の癌細胞の30%以上において染色が認められた症例をRAGE染色陽性と判定し、100例中54例が陽性であった。RAGE発現陽性は、癌の深達度、リンパ節転移、遠隔転移、.リンパ管浸襲、脈管浸襲、pTNMステージ、再発との相関を認めた。RAGE発現陽性例の予後は、overall survival、disease-free survivalともに、発現陰性例に比べ、有意に不良であった。Overall survival、disease-freesurvivalともに、単変量解析では、RAGE発現、深達度、リンパ節転移、遠隔転移、TNMステージ、リンパ管浸襲が、多変量解析では、RAGE発現とpTNMステージのみが有意な因子であった。同一症例におけるamphoterinの免疫組織染色では、癌部と非癌部においてほぼ同等の発現を認め、RAGE発現とは異なり、浸潤先進部の癌細胞において強く発現する傾向は認められなかった。以上のことから、大腸癌において、RAGEの発現が、amphoterin-RAGE-シグナル伝達系の活性調節に大きく関与していると考えられた。
第3言語としてのスペイン語学習意欲における英語学習経験の影響の解明と指導法の提案

研究1年目(平成30年度)に収集したデータと、予備調査(平成29年度実施)として収集したデータの統計分析を行った。それらをふまえ、詳細な分析・考察を行い、得られた結果をスペインのサンティアゴ・デ・コンポステーラで開催された国際学会Congreso Internacional de ASELEで発表した。発表内容は、日本の大学におけるスペイン語学習者の過去の英語学習の影響を以下の点から報告したものである。1スペイン語学習と英語学習を比較すると、学生は英語学習の方に重点を置いていること、2スペイン語学習と英語学習においては、Self-regulation theoryにおけるpromocionとprevencionに差がみられること、3学習意欲が高いグループにとって意欲を減退させるものは、授業の内容などであり、一方学習意欲が低いグループにとって意欲を減退させるものは自分の気分・体調・気候などであること、4スペイン語の学習意欲は複雑な様相をみせること、5教育的介入がなにも行われないと、英語の学習意欲の状態がスペイン語でも続く傾向にあり、それを打破するには学習者自身が、スペイン語を使える、わかるという理解の経験が重要であるという点である。この発表の成果をActas de laASELE2018に投稿した。また、これらの分析をさらに進めるため、インタビュー調査を行った。上記の結果を踏まえ、学習者の学習意欲を高める教育方法としてタスクを重視した指導法(TBLT:Task-based language teaching)の研究を行なった。タスクを重視した指導法の研究者が多く集まる研究会参加を通して知見を深めるとともに、教材作成に取り組み、またタスクを重視した指導法をスペイン語教育に普及させるための発表にも取り組んだ。計画的にデータ分析や研究を進め、複数回成果の発表や論文発表を行うことができたが、インタビュー調査の実施が授業や試験などの兼ね合いで遅くなり、その分、インタビュー調査に関連する一連の分析が遅れている。しかし、調査協力者の協力を得て、滞りなくインタビュー調査が終了したため、遅れは最小限に留まっている。一方、学習意欲を向上させるための教育方法の1つとして分析を重ねているタスクを重視した指導法(TBLT)に関しては着実に研究が進んでいる。過去の英語学習経験がスペイン語学習意欲に及ぼす影響に関するインタビュー調査の分析結果を、早い時期に学会発表を行い論文にまとめる予定である。またこれらの分析結果を踏まえた上で、効果的な教育方法として考えられる1タスクを重視した指導法と2語用論的観点から見た指導法の2つに関して研究を進める予定である。まずタスクを重視した指導法については教材作成を引き続き進めるとともに、語用論的観点から見た指導法については、同様に教材作成や授業での効果検証について取り組む予定である。
マウス胎児肝形成を制御するシグナル伝達系の解析

我々は、ストレス応答性のMAPキナーゼSAPK/JNKの活性化機構やその生理的役割をその2種類の活性化因子であるSEK1およびMKK7の観点から解析してきた。これまでに本シグナル伝達系がマウスの胎児肝形成に必須の役割を果たしていることを明らかにしてきた。しかしながら、肝形成の分子レベルの研究は近年始まったばかりであり、胎児肝特異的な分子マーカーの不足や細胞の培養技術の遅れから、肝幹細胞である肝芽細胞の発生やその増殖・分化の解析環境は不十分のままである。そこで本研究では、解析ツールとして利用可能な初期胎児肝特異的モノクローナル抗体の作製から開始し、その後、各種ノックアウトマウスの解析を行った。その結果、胎児肝特異的なモノクローナル抗体を複数作製することに成功した。このうち抗Liv2抗体は胎児パラフィン切片内の肝芽細胞を、抗Liv5抗体は胎児肝に存在する血球系の細胞を特異的に認識した。次ぎにこれら抗体をツールに用いて、正常およびノックアウトマウスの胎児肝における肝芽細胞の出現や増殖の様子を詳細に解析した。造血幹細胞形成不全マウスであるAML1ノックアウトの胎児肝の解析から、肝芽細胞の出現・増殖が造血系の形成とは独立に進行していることを明らかにした。正常マウスでは胎生9日(E9)に出現する肝芽細胞はE10.5からE12.5の2日間で約6倍に増殖すること、SEK1ノックアウトマウスではE10.5からの増殖が停止するのに対して、c-JunノックアウトマウスではE12.5日以降で増殖に傷害が起こることが判明し、SEK1→SAPK/JNK→c-Junシグナル伝達系が肝芽細胞の増殖・生存シグナルとして機能していることが示された。さらに腫瘍壊死因子の受容体であるTNFR1ノックアウトマウスの解析から、このシグナル系は他の生存シグナルであるNFκB系とは異なる役割で機能していることが明らかになった。以上、本基盤研究により有用なツールと重要な知見が得られた。マウスの肝形成は、自己複製能と分化能を有する肝芽細胞の出現と増殖に始まる初期肝形成(胎生9.5から12.5日)と、成熟した肝細胞へ分化・成熟する後期肝形成(胎生13.5日以降)の2つの時期からなると考えられている。しかしながら、肝形成の細胞・分子レベルでの研究は近年始まったばかりであり、肝芽細胞の同定・分離を含む初期肝形成の解析は遅れているのが現状である。我々はこれまでに、ストレス応答性のMAPキナーゼシグナル伝達系であるSEK1→SAPK/JNK→c-Jun系が、初期肝形成の生存に必須の役割を果たしていることを明らかにしてきた。本研究では、初期肝形成に着目し、肝芽細胞特異的なモノクローナル抗体(抗Liv2抗体と命名)を作製し、これを用いて、肝形成不全であるSEK1及びc-Jun欠損マウスの解析をおこなった。その結果、これらの胎児肝では肝芽細胞の増殖能が著しく低下していること、増殖刺激に対するSAPK/JNKの相乗的な活性化能が失われていることを明らかにした。また、胎児肝は造血幹細胞の増殖や各種血液細胞分化の場としても機能することから、初期肝形成と造血との関連を明らかにする目的で、造血幹細胞形成不全であるAML-1及びc-Myb欠損マウス胎児肝を解析した。その結果、肝芽細胞は野生型に比べてむしろ増加していることが観察され、初期肝形成における肝芽細胞の出現・増殖が、造血系の形成とは独立に進行している可能性を初めて明らかにした。

我々は、ストレス応答性のMAPキナーゼSAPK/JNKの活性化機構やその生理的役割をその2種類の活性化因子であるSEK1およびMKK7の観点から解析してきた。これまでに本シグナル伝達系がマウスの胎児肝形成に必須の役割を果たしていることを明らかにしてきた。しかしながら、肝形成の分子レベルの研究は近年始まったばかりであり、胎児肝特異的な分子マーカーの不足や細胞の培養技術の遅れから、肝幹細胞である肝芽細胞の発生やその増殖・分化の解析環境は不十分のままである。そこで本研究では、解析ツールとして利用可能な初期胎児肝特異的モノクローナル抗体の作製から開始し、その後、各種ノックアウトマウスの解析を行った。その結果、胎児肝特異的なモノクローナル抗体を複数作製することに成功した。このうち抗Liv2抗体は胎児パラフィン切片内の肝芽細胞を、抗Liv5抗体は胎児肝に存在する血球系の細胞を特異的に認識した。次ぎにこれら抗体をツールに用いて、正常およびノックアウトマウスの胎児肝における肝芽細胞の出現や増殖の様子を詳細に解析した。造血幹細胞形成不全マウスであるAML1ノックアウトの胎児肝の解析から、肝芽細胞の出現・増殖が造血系の形成とは独立に進行していることを明らかにした。正常マウスでは胎生9日(E9)に出現する肝芽細胞はE10.5からE12.5の2日間で約6倍に増殖すること、SEK1ノックアウトマウスではE10.5からの増殖が停止するのに対して、c-JunノックアウトマウスではE12.5日以降で増殖に傷害が起こることが判明し、SEK1→SAPK/JNK→c-Junシグナル伝達系が肝芽細胞の増殖・生存シグナルとして機能していることが示された。さらに腫瘍壊死因子の受容体であるTNFR1ノックアウトマウスの解析から、このシグナル系は他の生存シグナルであるNFκB系とは異なる役割で機能していることが明らかになった。以上、本基盤研究により有用なツールと重要な知見が得られた。
符号理論における計算限界の解明

本研究は、誤り訂正符号技術の計算限界を解明することを目的としている。特に、計算量制限通信路を考え、計算限界の解明を目指す。計算量制限通信路は、Lipto (1994)が導入した概念であり、彼は二元対称通信路向けの符号を計算量制限通信路向けに変換する方法を示した。具体的には、送受信者間でランダムな鍵を共有する設定を考え、その鍵を利用して、送信符号語の位置をランダムに置換し、ランダムマスクでその情報を隠すという方法を提案している。この方法により、通信路において任意の誤りが発生したとしても、その誤りの位置はランダムに置換されるため、ランダム誤りが挿入されたとみなすことができ、二元対称通信路向けの符号で訂正することが可能となる。Liptonの手法では、秘密鍵が1回限りしか有効でないという問題がある。つまり、複数回の誤り訂正を行うためには、その数に合わせた数の鍵を共有する必要がある。この状況は、秘密鍵暗号における使い捨て鍵暗号と同じである。使い捨て鍵暗号は、十分な秘匿性を達成できるが、複数回の通信のためにはその数に合わせた数の鍵を共有する必要がある。利用回数に制限のある使い捨て鍵暗号に対し、現代的な秘密鍵暗号では、一つの鍵を共有することで任意の回数の暗号化通信を保証する仕組みを持っている。さらに、攻撃者が暗号化関数や復号関数を利用できるような状況を考慮したより強力な安全性を考え、現在ではそのような安全性が標準的とも考えられている。本研究では、Lipton方式を使い捨て鍵による誤り訂正符号と考え、その安全性を現代的な暗号技術と同等に高めた方式を構築した。具体的には、GuruswamiとSmith (2016)の方式を、秘密鍵設定における誤り訂正符号とみなし、その方式に対し、通信路が符号化関数と復号関数を利用できたとしても問題なく誤り訂正ができることを証明した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、誤り訂正符号化技術の計算限界を解明することを目的としている。Lipton(1994)は、二元対称通信路向けの符号を計算量制限通信路向けに変換する方法を示した。これは、計算量が制限された通信路が挿入する誤りを訂正するためには、二元対称通信路のようなランダムな誤りを訂正する符号を用いれば十分であることを示しており、強力な変換方法である。この変換方法では送信者と受信者間で秘密鍵を共有する必要があるが、その鍵は1回限りしか有効でない。つまり、複数回誤り訂正する場合は複数の鍵を共有する必要がある。この状況は、秘密鍵暗号における使い捨て鍵暗号に非常に似ている。使い捨て鍵暗号は、十分な秘匿性を達成できるが、複数回の通信を安全にするには複数の鍵を共有する必要がある。これに対して、現代的な暗号では、一つの鍵で任意の回数の通信を保証する安全性を考慮する。さらに、攻撃者が暗号化のための暗号化関数や復号関数を利用できる状況も想定した安全性が、標準的な安全性と考えられている。そこで、誤り訂正符号においても一つの鍵を共有することで任意の回数の通信を保証し、さらに攻撃者である通信路が符号化関数や復号関数を利用できる状況を想定した安全性を導入した。この安全性は、暗号化方式における選択暗号文安全性を、誤り訂正符号へ自然と拡張したものである。次に、敵対者が符号化関数を利用できる場合には一意復号が不可能であることを考察し、誤り訂正の目的をリスト復号へと緩和することを考えた。さらに、この安全性を満たす明示的な方式を、一方向性関数および擬似ランダム符号の存在性を仮定することで示した。計算量制限通信路に対して、これまで着目されていなかった問題点を指摘し、その安全性を満たす方式の構成を示すことまでできており、順調に進展しているといえる。

本研究では、Lipton方式を使い捨て鍵による誤り訂正符号と考え、その安全性を現代的な暗号技術と同等に高めた方式を構築した。具体的には、GuruswamiとSmith (2016)の方式を、秘密鍵設定における誤り訂正符号とみなし、その方式に対し、通信路が符号化関数と復号関数を利用できたとしても問題なく誤り訂正ができることを証明した。今回示した符号化方式は秘密鍵の共有を必要とする方式であるが、それを公開鍵設定に拡張することが今後の目標である。特に、公開鍵設定では最適な符号化レートを達成する符号の構成は未解決問題であり、それを解決することは達成可能性の観点から重要であるため、その達成可能性の解明を目指す。また、構成法で利用していた擬似ランダム符号は、秘密鍵設定において送受信者間で状態を動的に共有する場合は明示的に構成可能であるが、その他の設定では構成可能性が不明であるため、それを明らかにする。特に、公開鍵設定における構成可能性を明らかにすることを目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。
歯周病のリスク因子としての飲酒習慣に関する遺伝疫学的解析

勤労者を対象に飲酒習慣および飲酒量を調査し,対象者のアルコール脱水素酵素(ADH)およびアルデヒド脱水素酵素(ALDH)の遺伝子型を判定し,これらの要因と歯周病の状態の関連性を検証することにより,飲酒習慣およびそれに関連する遺伝素因が歯周病進行のリスク因子となることを明らかにすることを目的とした。大阪府下某企業で行われた社内健康診断受診者のうち,平成16年度の医科および歯科健康診断および平成17年度の歯科健康診断の両方を受診し,ADHおよびALDHの遺伝子型が明らかである191名を対象として解析を行ったところアルコール摂取量と歯周病の進行には有意の差を認めなかった。暴露期間の延長を考慮し,平成13年度と平成17年度の健康診断受診者178名(男性159名,女性19名)を対象として再度解析を行った。解析には平成13年度のライフスタイルに関する自記式質問票の結果と口腔診査の結果,平成17年度の口腔診査の結果を用いた。ライフスタイル要因として,森本の健康習慣8項目と生涯喫煙量の指標であるPack-Yearsおよび一日あたりのアルコール摂取量を用い,歯周病の進行は平成13年度と平成17年度における各歯の歯周ポケット深さの差より求め,2mm以上進行した部位が2ヶ所以上見られる者を歯周病進行者とした。歯周病進行と健康習慣との間には,生涯喫煙量および一日あたりのアルコール摂取量において,2変量間に有意の関連性を認めた。その他,運動習慣および栄養バランスを考えた食習慣において,悪い習慣で歯周病が進行する傾向を認めたが,有意ではなかった。歯周病進行とアルコール摂取量との関連性は,その他の生活習慣を用いて調整しても有意であった。飲酒量とALDH遺伝子型が歯周病進行に及ぼす影響を調べたところ,ALDHに対する遺伝子型が1/1型(活性型),の集団内では飲酒量と歯周病進行との間に関連性を認めたが,遺伝子型が1/2型(不活性型)の集団内では飲酒量と歯周病進行との間に関連性を認めなかった。勤労者を対象に飲酒習慣および飲酒量を調査し、さらに対象者の血液を採取し、対象者のアルコール脱水素酵素およびアルデヒド脱水素酵素の遺伝子型を判定し、これらの要因と歯周病の状態の関連性を科学的・定量的に検証することにより、飲酒習慣およびそれに関連する遺伝素因が歯周病のリスク因子となることを明らかにすることを目的とした。その第1段階として本年は初年度分のデータ収集を行った。本研究の被検対象者は某事業所勤労者であり、労働安全衛生法に従って年1回おこなわれる定期健康診断時にあわせて行った。ライフスタイルを表すものとして、全身に関してはBreslowや森本の提唱する健康習慣を基に飲酒習慣やその量についての自記選択式の質問票を、口腔に関しては口腔保健行動や歯科医療受療行動について同様のものを作成し、検診実施前に全社員に配布し、検診当日書込み内容を確認した。また口腔内検診は歯科医師2名によりアタッチメントレベル、歯周ポケット深さを診査し、その他1名で他の口腔内診査(視診型)を行い、得られたデータをパーソナルコンピュータに入力しデータの整理を行った。続いて医科検診を受診時に採血を行い、この血液サンプルを用いて、アルコール脱水素酵素およびアルデヒド脱水素酵素の遺伝子型の解析を行った。なお、アンケート調査、口腔内診査および血液検査による飲酒習慣に関連する遺伝子解析およびデータの提示については参加者の同意が得られた場合のみ実施・採用し、これが得られない場合にはその個人データを使用しなかった。また、検診結果は希望者にのみ検診直後に返却した他には、個人としての検診結果を含めその状況は事業所サイドには知らさなかった。

飲酒量とALDH遺伝子型が歯周病進行に及ぼす影響を調べたところ,ALDHに対する遺伝子型が1/1型(活性型),の集団内では飲酒量と歯周病進行との間に関連性を認めたが,遺伝子型が1/2型(不活性型)の集団内では飲酒量と歯周病進行との間に関連性を認めなかった。
製品の触覚的好みと表面性状に関する物理パラメータ

本研究は、製品の好みに関する材料表面の物理パラメータを調べようとするものです。触覚に関わる測定に、従来の方法に替えてコンクリートマイクで材料表面を指で摩擦するときの振動を収集する方法を提案し、一般に材料の幾何特性仕様として指定される材料表面の三次元的構造を調べた。材料表面の摩擦で生じる振動をよく用いられる木質材料を含む30種類の樹種について測定し、その結果を周波数領域で解析して整理することで、今後のさらなる研究への資料を提供した。試験体として「杉」、「松」など28種類の木材(針葉樹および広葉樹)に対して、指を木材の表面を移動したときの木材および指に伝わる振動をコンクリートマイクで記録した。また、指で触ったときの主観的な感覚も同時に記録した。測定したデータにFFTをかけて、周波数特性を求め、主観的な感覚と比較した。主観的感覚では明らかに木材間で違いが有ることが分かる。これに比較して、FFTした周波数特性の木材間の差はあるが、明確な差は数kHz以上の成分で明確で、指の感覚特性は数Hzから数百Hzの振動を感覚できると言われているが周波数帯では、微妙な差はあるが、木材間の明確な差はあまりない。しかし、記録した音を周波数特性が良好なヘットホンで聞くと明らかに音が違うことが、ほぼ、複数の人に聞いてもらったが、誰が聞いても異なることがわかり、音として差があることは明確である。また、音として差がある部分が周波数を低い音の部分か高い音の部分か質問したところ、低い部分が異なる答えた人が多く、FFTの差が大きい高周波成分ではなく、微妙な差しかない低い周波数成分が音的にも違いがあると判断しているようである。人の指が感覚できる数Hzから数百Hzの振動の差を明確に出来るようにFFTの方法を改良する必要が有る。木材表面の摩擦係数についても測定を行い、主観的感覚の「滑らかさ」と相関関係があることが平成24年度研究で分かった。本年度は試験体表面の「粗さ」、「うねり」と主観申告との相関関係について研究を行い、主観的感覚の「滑らかさ」は表面の「粗さ」、「うねり」の影響だけではなく、木材の種類および年輪方向の影響を受けることが分かった。また、FFTの結果は木材の年輪等による異方性の影響および測定面以外の面からの反射波の影響を受けることが分かった。試験体として「杉」、「松」、「檜」、「唐檜」、「ネズコ」、「樅」、「椹」など28種類の木材(針葉樹および広葉樹)に対して、指を木材の表面を移動したときの木材および指に伝わる振動をコンクリートマイクでピックアップし、24ビット、96kHzでAD変換して記録した。木材表面の摩擦係数についても測定を行い、主観的感覚の「滑らかさ」と相関関係があることが分かった。木材の表面特性を資料化することを目的とし、木材側および指側ににマイクをつけることで、高精度で指と木材の間のスリップ音として振動状態を測定した。指が感じる触覚器はメルケル小体(1Hzから100Hzのほぼ一様な感度特性で振動を感じる)、マイスナー小体(周波数特性は5Hzから200Hzを感じ、10Hz前後で最も感度が高い)およびパチニ小体(周波数特性は10Hzから500Hz程度を感じ、100Hz前後で最も感度が高い)の3種類有り、各感覚器の感度は振幅でメルケル小体が0.1mm、マイスナー小体が0.01mm、パチニ小体が0.001mmであり、感度に大きな差がある。また、メルケル小体のみが狭い範囲の凹凸を感じることが出来る。収集した音信号を96kHz、24bitで記録し、高速フーリエ変換(FFT)により、収集した音信号の周波数特性を調べた。

指の感覚器の周波数特性は1000Hz以下であるが、収集した音信号には20kHz以上の成分も含まれ、1kHz以上にも多くの成分を含み、各樹種による差も1kHz以上で明確な差がある場合があるが、この部分は人の指で感じることが出来ないので、各樹種の音信号に対して、1Hzから100Hzまでフラットな周波数特性を持つバンドパスフィルタ(メルケル小体用)、10Hzにピークを持ち5Hzから200Hzの信号を通過させるバンドパスフィルタ(マイスナー小体用)、100Hzにピークを持ち10Hzから500Hzの信号を通過させるバンドパスフィルタ(パチニ小体用)で、各樹種間での違いを系統的に整理できた。指での感覚器では捉えられないが、収集した音信号の1kHzから20kHzでの各樹種間での差異についても整理ができた。木材を指で触ることによるどのような刺激を受けているかが整理できただけでなく、収集した全ての周波数範囲のデータを使用することにより樹種の特定の可能性も示した。デザイン学指で木材の表面を移動したとき、主観申告で違いがある場合は木材側および指側で記録した音も違うように聞こえることが分かった。違いは低い周波数成分にあるとの申告が多かった。この結果は、指の振動に対する感度の周波数特性と一致する。計測した音のFFTした周波数特性の木材間の結果は指の振動に対する感度の数端数特性と異なり高い周波数で差が明瞭であり、低い周波数では差が微妙で、FFTの方法等改良の必要が有る。計測した音には指と材料表面で生じた振動以外に、材料中を伝播して材料表面および弾性率が異なる年輪の境界からの反射波を含む。年輪の境界からの反射波の影響について、等方性の材料(金属、プラスチック等)等との比較が必要であることが分かった。他の表面からの反射波の影響については材料の厚さを変えた実験により明確化できると思われる。主観申告の「滑らかさ」と木材表面の摩擦係数との間には相関関係があることが分か表面の「粗さ」と摩擦係数の関係および「滑らかさ」の主観評価の関係を求めることができたが、「滑らかさ」に対して「粗さ」と摩擦係数のみでは十分説明がつかない部分もあり、木材の種類に依存する摩擦係数以外のパラメータを検討する必要がある。以上のことより、達成度は全体の60%程度であると考える。指で木材の表面を移動したとき、主観申告で違いがある場合は木材側および指側で記録した音も違うように聞こえることが分かった。この結果は、指の振動に対する感度の数端数特性と一致する音をFFTした周波数特性の木材間の結果は指の振動に対する感度の数端数特性と異なり高い周波数で差が明瞭であり、低い周波数では差が微妙で、FFTの方法等改良の必要が有る。主観申告の「滑らかさ」と木材表面の摩擦係数との間には相関関係があることが分かった。表面の「粗さ」と摩擦係数の関係および「滑らかさ」の主観評価の関係を明確にしていない。以上のことより、達成度は全体の30%程度であると考える。試験体表面の「粗さ」、「うねり」と主観申告との相関関係について調査し、異方性の影響を調べるために等方性の材料(金属、プラスチック等)で「粗さ」、「うねり」と主観申告との相関関係の関係を調査する。等方性の材料(金属、プラスチック等)の「粗さ」と「うねり」を変えた場合のコンクリ-トマイクで取った音の周波数特性を調べ、主観申告との相関関係調べる。試験体表面の「粗さ」、「うねり」と主観申告との相関関係について調査し、「粗さ」と摩擦係数の関係を多くの木材で調査する。
高悪性度唾液腺癌に対する網羅的遺伝子解析による新規治療標的分子の発見

唾液腺導管癌症例における、保存検体を用いての遺伝子変異および遺伝子発現解析を行った。遺伝子変異に関しては有意な結果が得られなかったが、遺伝子発現に関しては、遺伝子発現プロファイルによりサブタイピングマーカー遺伝子計14遺伝子のうち、9つの遺伝子AR、ERBB2、ESR1、GATA3、GLI1、GRB7、KRT18、KRT19、SLC39A8、TFF3、VEGFA、XBP1でDi Palma分類間(過去に報告されている免疫染色に基づいた唾液腺導管癌の分類。HER2-positive群、Luminal-AR群、Basal-like群の3つに分類されている。)における遺伝子発現の有意差を認めた。また、発症様式間(多形腺腫由来型vs de novo型)における遺伝子発現の比較検定において、ERBB2、IGF1R、PTEN、RB1、SLIT2、VEGFA、XBP1において遺伝子発現の有意差を認めた。ERBB2、IGF1R、RB1、VEGFA、XBP1は多形腺腫由来型優位の遺伝子発現、PTEN、SLIT2はde novo型優位の遺伝子発現であった。発症様式間において有意差を認めた発現遺伝子は血管新生とAKT-PI3Kシグナルにその機能が集中していたのも、興味深い結果であった。これらの結果より、de novo型ではLuminal-AR群、Basal-like群が多く、多形腺腫由来型ではHER2-positive群が多いということが判明した。現在、英文投稿の準備中である。また、唾液腺癌細胞株の樹立に関しては、対象となる症例が十分数集まらなかったこと、唾液腺癌細胞が十分に増殖しなかったことなどから、まだ樹立できていない。今後は、三次元培養の手法を用いて細胞株樹立を目指す予定である。既存検体による解析は順調に進んでいるが、唾液腺癌細胞株の樹立が成功していない。唾液腺癌細胞株樹立のために、新たに三次元培養による培養方法を検討し、準備中である。唾液腺癌細胞株樹立のための症例集積が進まなかったこと、および細胞樹立ができなかったことにより、樹立予定であった細胞株を用いた基礎実験ができなかったため、次年度使用額が生じた。次年度は、三次元培養法を採用し、細胞株の樹立を目指す予定である。
聾児のコミュニケーション阻害解消の援助背標の作成

この研究では、相手とのコミュニケーション上、意志疎通ができなくなった状態をコミュニケーションの阻害と定義した。実際に聾学校幼稚部の聴覚障害児のコミュニケーションを観察し、特にどのような場面でコミュニケーションの阻害が起こるのかということについての検討を行ったところ、いくつかの傾向をみることができた。特に年中クラスにおいて阻害状態になることが多いことから、コミュニケーションの質的な変化が現れていることが示唆された。年長クラスと年小クラスのコミュニケーション方法の比較を行ったところ、年小クラスでは、伝わらないときには伝わらないままにする場面が多いが、年長クラスでは、様々なコミュニケーション方法を用いることにより、工夫を行っていることがわかった。また、スムーズなコミュニケーションには発信側と受信側の役割交代が必要であるが、年中クラスにおいては役割交代がうまくいかず、このことにより阻害状況が発生することが多かった。特に発信を行うことが有意に多く、そのために阻害状況の発生が多いということが示唆された。相手とのコミュニケーション上、意志疎通ができなくなった状態をコミュニケーションの阻害と定義し、実際に聾学校幼稚部の聴覚障害児のコミュニケーションを聾学校での様子を観察し、特にどのような場面でコミュニケーションの阻害が起こるのかということについての検討を行った。その結果、子ども同士については、自分の要求を伝える場面において、コミュニケーションの阻害状況が起こることが多く、特に手話を導入している聾学校においての年中クラスにおいては顕著である。このような状態になった場合、大人が間に入ることで解消することが多かった。年小クラスにおいてはこのような状態になることは少なく、子ども同士が関わるよりも、大人が一方の子どもの意志をくみ取り、もう一方へ伝えるコミュニケーション場面が多かった。年長クラスにおいては、子ども同士が意志を伝えあうことで、調整することができる場合が多く、こういった状態になることは少なかった。また、大人と子ども同士の場面においては、この状態になることは少なかった。これらの結果を踏まえ、来年度においては聾学校幼稚部の年中クラスのコミュニケーションの様子を詳細に分析することと、さらにコミュニケーション阻害の少ない年小・年長クラスにおいての子ども同士のコミュニケーションの様子にどのような違いがあるのかを検討する予定である。このことにより、聴覚障害児のコミュニケーションの行い方がどのように変わっていくかの予測ができるようになると期待することができる。
視覚性自己運動感覚の神経基盤－複数感覚領野間結合の解明

本研究の目的は、視覚性自己運動感覚の神経メカニズムを明らかにすることである。先行研究により、オプティカルフロー情報の処理に関わる脳領域が同定され、自己運動中に網膜に生じる動きのパターンの処理メカニズムが示唆された(e.g. Cardin & Smith 2011)。そこで研究代表者は、先行研究で得られた知見をもとに、それらオプティカルフロー選択性脳領域がどのように作用し合うことで、視覚情報や前庭感覚情報が統合され、自己運動が知覚されるかを検討するためfMRIを用いた研究を行った。その結果、視覚領域MT+・V5、前庭感覚領域PIVC/PICなどを含む領域が自己運動の知覚に深く関わっていること、そして、感覚連合野VIPが自己運動知覚に必要な視覚-前庭感覚の統合において重要な役割を果たしていることが明らかになった。以上の研究は脳機能に焦点をあてて行ったものであるが、脳領域間の相互作用のより統合的な理解には、それを支える脳内の構造を解明することが必要不可欠である。そこで、もう一方の研究では、DWI及びトラクトグラフィー法を用い、オプティカルフロー選択性脳領域間を結ぶ白質繊維束を検討した。昨年度米国に渡航し行った実験・解析の結果、頭頂の感覚連合野群と側頭の前庭感覚野などを結ぶ白質繊維束SPISの同定に成功した。この白質繊維束SPISは死後脳研究においては過去にも報告があるが、生体脳における同定は本研究が初めてとなる。現在この研究成果についての論文の執筆を行っている。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、視覚性自己運動感覚の神経基盤を明らかにすることである。先行研究により、オプティカルフロー刺激の処理に関わる大脳皮質領域が同定され、自己運動中の視覚情報処理のメカニズムが示唆された(e.g.Cardin & Smith, 2010)。しかし、これらの研究ではオプティカルフロー刺激の観察に運動感覚が伴わなかったため、視覚性自己運動感覚の統一的な理解が得られない。そこで、本研究では観察者に自己運動感覚を与えるオプティカルフロー刺激を用い、利用できる情報が視覚情報に限られている場合の自己運動知覚に関わる大脳皮質領域を、fMRIを使って検討した。実験の結果、自己運動中の視覚性運動情報と一貫性のある視覚入力がある場合、その処理に自分が動いているような感覚が伴い、視覚野や前庭野、感覚連合野の一部がより強い反応を示すことがわかった。これは、利用できる情報が視覚情報に限られている場合の自己運動知覚に、前庭野と感覚連合野が深く関わっていること、さらに視覚情報が前庭野・感覚連合野に伝達されることで視覚性自己運動感覚が知覚されることを示唆する。これらの領域間の相互作用モデルを検討するにあたり、領域間の構造的結合性を、拡散テンソル画像法(diffusion tensori imaging : DTI)を用いて調べる意義がある。前述の関心領域間の構造的結合性の研究に用いるDTIの処理・解析方法を修得するため、独国ベルリン大学附属シャリテ病院でインターンとしてDTI研究に参加した。帰国後、前述のfMRI実験と平行し、対象の被験者からDTIデータを集めた。現在、インターンで修得した知識を活用し、それらDTIデータの解析を行っている。オプティックフローとは私たちが空間内を移動することによって網膜上に生じる運動パターンのことを指す(Gibson, 1954)。先行するfMRI研究の結果からオプティックフロー刺激により視覚野、感覚連合野、前庭野における複数の感覚領域が同時に賦活することが分かっている(Cardin & Smith, 2010):MT+、V6、VIP、CSv、PcM、p2v、PIVC。しかし、これらの感覚領域の内、ベクションの表象に関与している領域はまだ明らかにされていない。そこで、2014年度は交付申請書の研究実施計画に基づき、以下の研究を行った。まず、fMRIを用いて、以上の感覚領域の賦活がベクションの有無によって異なるか検討した。その結果から、ベクションはMT+・V6・VIP・PIVCの活動を反映していること、またVIPが自己運動に関連する視覚情報と前庭情報の統合いおいて重要な役割を果たしていることが示唆された。そこで、DWI研究(2014年度当時スタンフォード大学所属竹村氏との共同研究)では、fMRIを用いてオプティックフロー選択性領域を同定した上で、同一被験者を対象にDWIとトラクトグラフィーを用いて、これらの脳感覚領域がどのように白質を通じて情報を伝達しあっているのか検討した。その結果、頭頂葉の領域群と前庭野を結ぶ線維束が同定され、その解剖学的位置は先行する死後脳研究の知見と一致した(Sachs, 1892; Vergani et al., 2014)。これらは頭頂葉および前庭野のオプティックフロー選択性領域群がこの白質線維束を通じて連絡することで、視覚情報と前庭感覚情報の相互作用が生じる可能性を示唆した。以上の研究結果はfMRIとDWIという2つの脳神経科学的手法を統合して用いた点において、特に新奇性が高く、研究結果のみでなく分析方法の確立という面でも大変意義のある研究といえる。

そこで研究代表者は、先行研究で得られた知見をもとに、それらオプティカルフロー選択性脳領域がどのように作用し合うことで、視覚情報や前庭感覚情報が統合され、自己運動が知覚されるかを検討するためfMRIを用いた研究を行った。その結果、視覚領域MT+・V5、前庭感覚領域PIVC/PICなどを含む領域が自己運動の知覚に深く関わっていること、そして、感覚連合野VIPが自己運動知覚に必要な視覚-前庭感覚の統合において重要な役割を果たしていることが明らかになった。以上の研究は脳機能に焦点をあてて行ったものであるが、脳領域間の相互作用のより統合的な理解には、それを支える脳内の構造を解明することが必要不可欠である。そこで、もう一方の研究では、DWI及びトラクトグラフィー法を用い、オプティカルフロー選択性脳領域間を結ぶ白質繊維束を検討した。昨年度米国に渡航し行った実験・解析の結果、頭頂の感覚連合野群と側頭の前庭感覚野などを結ぶ白質繊維束SPISの同定に成功した。この白質繊維束SPISは死後脳研究においては過去にも報告があるが、生体脳における同定は本研究が初めてとなる。現在この研究成果についての論文の執筆を行っている。本研究課題「視覚性自己運動感覚の神経基盤ー複数感覚領域間結合の解明」の当初研究目的はオプティックフロー選択性脳領域のうちどの領域が自己運動知覚に関与しているか解明すること、それらの領域が自己運動感覚に必要な多感覚統合においてどのような役割を担っているか検討すること、および以上の処理に関わる脳領域間の白質連絡を検討することであった。当初研究実施計画の通り、これまでの2年間で、海外研修や共同研究を通して研究に必要な手法を習得し、以上にあげる目的を達成するべく研究を行ってきた。研究の成果も国内外の学会で高く評価されている。当初の研究実施計画と比較して「おおむね順調」に進展していると評価する理由は、視覚性自己運動感覚にかかわる脳領域間の白質連絡についての論文がまだ執筆段階であり、投稿できていないためである。DWIの解析には莫大な計算量がかかるため、解析に予想以上に時間がかかった。ただし、執筆は順調に進んでおり、新年度の初旬にはCerebral Cortex誌に投稿できる見込みだ。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究では、計画通りこれまでの研究により得た知見を活かして視覚性自己運動感覚について脳の機能ならびに構造の面から考察する。また、脳領域間の機能的結合について因果性解析法を用いて評価する。研究3.領域間の機能的結合を検討する本研究ではfMRIを使い、視覚性自己運動感覚に関わる脳領域間のの神経活動の結合(機能的結合)を探求する。それらがどのように影響しあっているか、またその機能的結合の状態が実験による変化(ベクション強度)でどのように影響されるかを、因果性解析法を用い評価する。脳機能イメージング研究における領域間結合解析法の代表的な方法の1つとしてDynamic Causal Modeling (DCM)があげられる(Friston,2003)。
真核生物遺伝子の転写制御研究の推進

本重点領域は、互いにオーバーラップする方法を用いた関連の深い研究から成立っているので通常の班編成を行なわず、その代りに年一回全員による十分な討論と情報交換の場を作ることを計画し、発足以来その趣旨に沿って計画を実行している。第二年目の活動は次の通りである。1)昭和63年9月28日から30日迄、分担者全員によるコンファレンスを開催し、全員による研究発表と活発な討論が行なわれた。2)昭和63年11月8日、第二回「転写調節」公開シンポジウムを東北大において開催し、研究成果の公開と当該領域の振興を図った。3)本重点領域研究の趣意を徹底し、且つ研究分担者間の交流と便宜を計るため、ニュースレター「転写制御」を年三回発行した。4)これまでの本重点領域研究の活動状況の評価と今後の活動の方針を審議するため、総括班会議を開催した。5)海外への発表と情報蒐集のため、幹事の鈴木義明をArolla work-shop「遺伝子発現制御および発生のメカニズム」(スイス)に派遣した。以上の如く昨年に引き続き、精力的な研究が各分担者によって行われ、本年度は相当の収穫がpublicationの形であらわれはじめた。昭和62年から63年の間にこのメンバーによって国際誌に発表された論文は、170を越える。その中にはインパクト係数の高いCell、Nature、P. N. A. S.等も含まれる。このように本重点領域研究はわが国における遺伝子転写調節の研究を文字通り総括していると考えられる。そしてわが国のこの分野は確実に且つ急速に成長しつつあり、本研究がそれに果しつつある役割は重大であると自負し且つ自戒している。今後の方向としては、転写印紙の精製とクローニングおよびその作用機構の解明から、更に進んで複数の遺伝子間の強調的発現のメカニズムに迫る方途が開発されなければならないであろう。