hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無麻酔動物に対する2光子励起イメージング法の適用と脳機能への覚醒作用の解明

本研究では、抑制性ニューロンにだけ黄色蛍光たんぱく質を発現する遺伝子改変ラット(VGAT-Venusラット)もしくは遺伝子改変マウス(VGAT-Venusマウス)を用いたin vivo二光子励起機能的カルシウムイメージング法を覚醒下の大脳視覚野の脳機能イメージングに適用し、覚醒状態における大脳皮質一次視覚野における興奮性ニューロンと抑制性ニューロンの光反応の研究を行った。近年、本研究代表者を含め、多くの研究室で大脳視覚野神経回路網の機能に抑制性神経細胞が大きな役割を果たしていることが示唆されているが、具体的に、抑制性神経細胞のどのような機能が何の役割を担っているのか、その詳細は未だ明らかになっていない。さらに実験方法の困難さから、ほとんどの神経回路網の解析は麻酔下の動物で行われてきたので、覚醒状態による大脳皮質神経回路網の機能については明らかになっていない。本研究は、in vivo二光子励起機能的カルシウムイメージング法を覚醒下のマウス大脳視覚野の脳機能イメージングに適用し、覚醒下の大脳皮質で興奮性と抑制性神経細胞に分けてイメージングすることによって覚醒下の脳機能の解明を目指すものである。そこで、まず、今年度は、去年度までに開発した、抑制性ニューロンにだけ黄色蛍光たんぱく質を発現する遺伝子改変マウス:VGAT-Venusマウスを用いたin vivo二光子励起機能的カルシウムイメージング法を覚醒下のマウス大脳視覚野の脳機能イメージングに適用するための実験系の立ち上げを行った。しかしながら、覚醒下のマウス大脳視覚野2/3層のニューロン群のin vivo二光子励起機能的カルシウムイメージング法は、麻酔下のマウス大脳視覚野2/3層のニューロン群のin vivo二光子励起機能的カルシウムイメージング法と比較し、非常に不安定で、安定して光反応を記録できない点が問題視された。そこで現在、画像ゆれ補正プログラムなどを作成し、色々な改良を加え、安定した実験系を構築することが可能となるよう更なる改良を加えている。近年、本研究代表者を含め、多くの研究室で大脳視覚野神経回路網の機能に抑制性ニューロンが大きな役割を果たしていることが示唆されているが、具体的に、抑制性ニューロンのどのような機能が何の役割を担っているのか、その詳細は未だ明らかになっていない。本研究は、in vivo二光子励起機能的カルシウムイメージング法を覚醒下のげっ歯類大脳視覚野の脳機能イメージングに適用し、覚醒下の大脳皮質で興奮性と抑制性ニューロンに分けてイメージングすることによって覚醒下の脳機能の解明を目指すものである。そこで、まず、今年度は、去年度までに開発した、抑制性ニューロンにだけ黄色蛍光たんぱく質を発現する遺伝子改変ラット:VGAT-Venusラットを用いたin vivo二光子励起機能的カルシウムイメージング法を覚醒下のラット大脳視覚野の脳機能イメージングに適用するための実験系を用いて覚醒状態における視覚反応の研究を行った。しかしながら、覚醒下の大脳視覚野2/3層のニューロン群のin vivo二光子励起機能的カルシウムイメージング法は、麻酔動物の大脳視覚野2/3層のニューロン群のin vivo二光子励起機能的カルシウムイメージング法と比較し、非常に不安定で、安定して光反応を記録できない点が問題視された。そこで、画像ゆれ補正プログラムなどを作成し、色々な改良を加え、安定した実験系を構築することが可能となるよう更なる改良を加えた。これにより、安定して覚醒下のラット大脳皮質視覚野から興奮性ニューロンと抑制性ニューロンの視覚反応を同時に記録することに成功した。
網膜血管疾患における動静脈に注目した網膜虚血の新しい定量的評価法の構築

糖尿病網膜症などの網膜血管疾患において、無灌流領域の拡大が網膜血流とどのように関連し、病状の重症化をもたらすのか、定量的解析に解析することを目的とする。我々はマサチューセッツ工科大学と協力し、光干渉断層血管撮影(OCTA)を用いて、無灌流領域が動脈・静脈いずれに近接しているかを自動判別するプログラムを作成した。更にドップラーOCT血流計を用いることで、無灌流領域の進展様式と動静脈血流量の関連性を明らかにできる可能性がある。これらの新たな眼循環評価法を疾患眼や動物モデルに活用することで、無灌流領域形成の病態生理を解明し、動静脈の血流に注目した、客観的定量性の高い新しい虚血評価法の確立を目指す。
パーキンソン病治療標的としてのα－シヌクレイン発現抑制のｉｎ　ｖｉｖｏ解析

パーキンソン病治療標的としてα-シヌクレインの発現抑制が有効であるか調べるために、アデノ関連ウイルスにTet-offシステムを組み込み、外部から目的遺伝子の発現を制御できる動物モデルの樹立を試みた。ひとつのベクターにTet-offシステムを組み込んだものを3種類作製した。培養細胞上で、各ベクターのα-シヌクレイン発現抑制効率を比較した。その結果、有意に抑制する新規ベクターを見出した。このベクターを含むウイルスを作製した。このようなベクターの情報が少ないため、適するものを同定するまでの予備実験に時間を費やした。動物実験まで至らなかったが、今後目標を達成するための基盤を作ることができた。家族性パーキンソン病の原因遺伝子のひとつで、孤発性パーキンソン病の神経細胞に蓄積しているα-シヌクレインは、パーキンソン病の発症と進行に深く関与していると考えられている。ウイルスベクターを用いてα-シヌクレインをラット中脳黒質に過剰発現させるとドパミン神経細胞の脱落が生じる。本研究課題では、α-シヌクレインの発現を標的とした治療戦略の可能性を明らかにするため、ラットにおいて一度過剰発現させたα-シヌクレインの発現を途中から抑制させることで、α-シヌクレインによって惹起される神経毒性と凝集体形成が緩和されるか検討することを目標としている。この動物モデルをTet-offシステムを応用して樹立することを考え、平成24年度は各遺伝子カセット配列の向きと距離を改変したベクターをいくつか作製し、培養細胞レベルで、どのタイプのベクターが効率よく過剰発現したα-シヌクレインの発現を抑制できるか検討した。その結果、神経系と非神経系培養細胞で共通して発現を抑制できるベクターを見出した。現在、このベクターをアデノ関連ウイルスに組み込んだものを作製し、ラットへの接種の準備を行っている。本研究課題は、パーキンソン病治療標的のひとつであるα-シヌクレインが不可逆的なダメージを神経細胞に与えるか検証することを目標とした。具体的には、アデノ関連ウイルスによってα-シヌクレインをラット中脳に過剰発現させたあと、α-シヌクレインの発現を抑制させ、神経細胞の脱落とα-シヌクレインの凝集体形成がどのように変化するのか解析することである。その方法として、shRNAによるノックダウンなどが考えられたが、ウイルス接種が2回となり、組織への侵襲が大きいことが懸念された。この問題を避けるために、Tet-offシステムを利用した。通常のTet-offシステムとは異なり、Tet-offのエレメントと目的遺伝子のエレメントを、ひとつに組み込んだ新しいベクターを構築し、1回のウイルス接種で目的遺伝子の発現と抑制ができる方法を試みることにした。当初計画では、初年度にベクターの構築を終える予定であった。しかし、新規ベクターであることから、各エレメントの効率的な配置が不明であった。そのため、配向の異なる3種類のベクターを作製し、各ベクターの発現抑制効率を比較する必要が生じ、時間を要した。しかし、培養細胞を用いて抑制効果の大きいもの選択することができた。最終年度は、このベクターからウイルスを作製(濃縮と精製)し、ウイルス粒子数とゲノムコピー数を決定した。次に、ウイルスをラットに接種して、発現の有無、神経細胞の脱落、α-シヌクレイン凝集体の形成程度といった基礎的データの収集に取り掛かった。残念ながら、Tet-offを実際働かせるところまで到達できなかった。しかし、基礎的データをもとに、今後研究を継続していく予定である。研究期間中に本課題に関連したα-シヌクレインの神経毒性に関する論文をMol Biol CellとPLoS Oneに報告し、また日本神経学会と日本生化学会大会で発表した。本研究課題は、家族性パーキンソン病の原因遺伝子のひとつで、孤発性でも発症に深く関与していると考えられているα-シヌクレインを対象としている。α-シヌクレインをウイルスを用いてラットのドパミン神経細胞に発現させると、パーキンソン病とよく似た神経変性が観察される。本研究では、一度過剰発現させたα-シヌクレインの発現を抑制することで、神経変性過程がどのように変化するかを検索することを目標としている。その発現抑制の方法として、当初shRNAやmicroRNAの使用を想定していた。しかし、この方法では、ラットに最低2回ウイルスを接種しなくてはならず、その自体による機械的な脳へのダメージが懸念される。そこで、一回の接種で発現がコントロールできるtet-offシステムを用いる方向に変更した。このシステムの成功の鍵は、外来からの薬剤投与で、目的遺伝子の発現が抑制できるベクターの構築にあり、現在、ベクターの作製を行っている。同じ用途で報告されたベクターの例は少ないことから、いくつかの遺伝子発現調節に関わる遺伝子の配列を変えたものを作製している。また、平成23年度は、ウイルスを用いたラットモデルにおけるα-シヌクレインの毒性に関する新規知見を論文および国際学会で発表した。

申請書では、平成24年度には作製したウイルスをラット脳に接種して、α-シヌクレイ発現抑制による神経変性の変化を検討する予定であった。当初、shRNAによるRNA干渉法による発現抑制を想定していたが、この場合、α-シヌクレインを組み込んだウイルスをはじめに接種し、その後shRNAを組み込んだウイルスを接種するため、2回頭部に機械的なダメージを加えてしまうことが問題として考えられた。このような侵襲を減らすために、一回のウイルス接種で済むようにTet-offシステムを改変する方法が望ましいと考えた。しかし、通常のTet-offシステムでは2つのベクターを個別に発現させなくてはならない。この場合、2つのベクターの発現が各個体ごとにばらつく可能性が懸念された。その可能性を取り除くために、1つのベクターでTet-offシステムが働くように作りかえる方法を採用することにした。しかし、このベクターの構築について効果的なものを作製するための確立された方法はないため、幾通りかの遺伝子カセットの配向を変えたベクターを作製し、実験的に効果的なものを決定する必要があった。本研究では、効果的なベクターを作製することが重要な鍵になるため、平成24年度までこの検討に時間がかかってしまった。新たなベクターの構築に加え、標的遺伝子を挿入方向などを変えた何種類かのベクターの作製に時間を要するため。ウイルスをなるべく早く作製し、ラット脳への接種を急ぎたい。短い時間で解析ができるようにあらかじめ必要なラットの匹数を計算して実験計画を立て研究を遂行したいと考えている。今後、ベクターの発現抑制効率を培養細胞で確認する。その結果をもとに、ウイルス作製およびラットへの接種実験に進む予定である。平成25年度は、ウイルス作製費用、ラット飼育代、免疫組織などの解析に費用を使用する予定である。ウイルスの濃縮、精製などの作製に研究費を使用する予定である。また、接種するためのラットの購入、飼育にも使用する予定である。
痙攣性発声障害モデル動物を用いた病態解明と新たな治療法の確立

TETSUJI動物モデルを用い痙攣性発声障害に対する甲状軟骨形成術II型の治療効果を評価した。イヌ摘出喉頭におけるモデルを用いて、最適な吹鳴条件を確定した後に声帯振動と吹鳴音解析した。in Vivoモデルを用い、声帯過内転状態において甲状軟骨を正中切開し、前方開大を行ったところ、振動の回復を認めた例も経験した。このことは痙攣性発声障害における発声障害のメカニズムが声門の過閉鎖であれば、本術式が有効であることの裏付けになると考えられた。1、本研究は、痙攣性発声障害の症状出現メカニズム解明の研究である。(1)イヌ摘出喉頭における痙攣性発声障害モデルの作成と声帯振動様式の検討イヌ(生後6ケ月)を用い、全身麻酔を行った後に喉頭を摘出し吹鳴箱を用いて吹鳴を行った。最適な吹鳴条件を確定した後に声帯振動の確認するために、ストロボ光照明下に声帯振動をビデオ画像記録装置に記録し、同時に吹鳴音を録音した。吹鳴音からピッチと振幅の揺らぎ、HN比の測定が可能であった。声帯振動をフレームごとに解析し、規則性、声門閉鎖時間と声門開大時間の関係を解析する予定であったが、現在のストロボスコープ装置では、詳細な解析が困難であった。そのため新たな声帯振動解析装置を平成20年度に導入した後に検討予定である。イヌ(生後6ヶ月)を用い、静脈麻酔下に気管切開を行い気道確保後、全身麻酔に切り替えて甲状軟骨を露出して両側反回神経を明視化におき電気刺激と喉頭を吹鳴させる予定であったが、イヌ摘出喉頭における電気刺激条件の設定に難渋しin Vivoモデルへの導入ができていない。しかしながら全身麻酔下にイヌの声帯の詳細な観察、ストロボスコープによる声帯振動の評価には成功した。また吹鳴時の音声は、ストロボスコープや機器、吹鳴装置によるノイズが大きいため、現有備品を用いた解析ができなかった。平成20年度はin Vivoで電気刺激の設定条件を決定し、痙攣性発声障害モデル作成する。また集音マイクの工夫や、ノイズ発生が少ない声帯振動解析装置導入により音響解析が可能となる予定である。1.本研究は、痙攣性発声障害の病態モデルを用いた研究である。(1)イヌ摘出喉頭における痙攣性発声障害モデルの作成と声帯振動様式の検討イヌ(生後6ヶ月)を用い、全身麻酔を行った後に喉頭を摘出し吹鳴箱を用いて吹鳴を行った。声帯を過内転することで、振動の途切れや揺らぎが得られた。イヌ(生後6ヶ月)を用い、静脈麻酔下に気管切開を行い気道確保後、全身麻酔に切り替えて甲状軟骨を露出して両側反回神経を明視化におき電気刺激と喉頭を吹鳴させる予定であったが、電気刺激条件によって声帯が内転するも過内転の程度が一定のため痙攣性の吹鳴音を得ることができなかった。しかしながら上記の声帯過内転状態において甲状軟骨を正中切開し、前方開大を行ったところ、振動の回復を認めた例も経験した。このことは痙攣性発声障害における発声障害のメカニズムが声門の過閉鎖であれば、甲状軟骨形成術II型が有効であることの裏付けになると考えられた。また反回神経は、喉頭内で内転筋と外転筋を支配する枝に分かれるため、分枝したあとに内転筋への枝を電気刺激することで不連続な吹鳴をきたした動物モデルもあり今後in Vivo痙攣性発声障害モデルを完成させることができる可能性が示唆された。
学校に基礎をおく心の教育カリキュラムの開発に関する研究

1.心の教育カリキュラムの歴史に関する研究心の教育カリキュラムのフレームワークを明らかにするため、明治以降の日本の近代教育における心の教育の歴史を調査研究した。従来は、心の教育を修身科の歴史で代表させてきたが、本研究では、それにとどまらで、学校の教育活動の全体像を明らかにするなかで、各時代における心の教育の政策やカリキュラムの編成を捉えた。2.学校に基礎をおくカリュキラム開発の国際比較研究心の教育にカリキュラムが、欧米においてどのように開発されているかを研究するために、平成11年度に収集したカキュラム開発に関する資料を整理・分析した。3.心の教育カリキュラムの教材開発に関する研究心の教育において活用されている教材の現状と問題点を把握するため、小・中学校の教師に対して、質問紙調査を実施した。全国の小・中学校学級担任教師にアンケートを配布し、道徳の授業において活用している教材や体験活動の実施状況を調査するとともに、心の教育の教材開発に対する要望を調べた。調査結果の分析に基づいて、心の教育カリキュラムに資する教材の在り方を検討した。来年度は、さらに戦後についても、心の教育の歴史を総括する予定である。2.学校に基礎をおくカリキュラム開発の国際比較研究心の教育にカリキュラムが、欧米においてどのように開発されているかを研究するために、本年度は、各国のカリキュラム開発に関する資料を収集した。来年度は、この資料を分析し、各国ごとに学校に基礎をおくカリキュラム開発がどのように進められているかを比較検討する。3.心の教育カリキュラムの実施状況に関する事例研究現在、心の教育カリキュラムが学校においてどのように展開されているかを明らかにするため、小学校5校、中学校3校において、カリキュラムの作成および実施状況を調査した。来年度は、国際理解教育や環境教育等一つのテーマに基づいて、これに関わる心の教育カリキュラムを各学校ごとに開発、実践し、その結果に基づいて、学校に基礎をおくカリキュラム開発の問題点と課題を明らかにする予定である。
スピン偏極された冷却原子とその量子的計測への応用

レーザ冷却された原子は物質と輻射場の相互作用を制御された条件で研究する上で理想的な媒質であると考えられる。とくに、統計的平均操作で消失しがちな量子的相互作用の特徴を実験的に捉える上で重要な技術である。本研究では、レーザ冷却によって、原子の運動量と位置のみならず、内部状態であるスピンまでも制御することをめざす。原子セル内で偏極されたスピンは壁との衝突により比較的短時間で緩和してしまうが,冷却・トラップされた原子は壁に触れることがないので緩和は非常に遅くなる.ここではMOTと偏光勾配冷却を組み合わせることにより,10^6個程度の原子を50μK程度まで冷却することができた.原子の冷却を効率よく簡便に行なうため,外部共振器半導体レーザシステムの開発を行なった.レーザチップの固有モードの発振を避けるために,端面に無反射コーティングを施した.特に,ワイドストライプ高出力半導体レーザーのモード制御を行なうことにより,数100mWの単一モード発振を得ることができた.応用研究として,量子Zeno効果について研究を行なった.量子系に対して観測を頻繁に行なうと,系本来の運動が抑制される現象を量子Zeno効果と呼んでいる.磁場中の原子のスピン状態を円偏光で観測することにより,歳差運動が抑制されることを実験的に検証した.その際に,光の強度を増してゆくと,その絶対吸収量が次第にゼロに近づくことを見い出した.これは,光吸収なしに,スピンの運動を制御できることを意味しており,新しい量子制御の方法と位置づけることができる.レーザ冷却された原子は物質と輻射場の相互作用を制御された条件で研究する上で理想的な媒質であると考えられる。原子セル内で偏極されたスピンは壁との衝突により比較的短時間で緩和してしまうが,冷却・トラップされた原子は壁に触れることがないので緩和は非常に遅くなる.ここではMOTと偏光勾配冷却を組み合わせることにより,10^6個程度の原子を50μK程度まで冷却することができた.原子の冷却を効率よく簡便に行なうため,外部共振器半導体レーザシステムの開発を行なった.レーザチップの固有モードの発振を避けるために,端面に無反射コーティングを施した.特に,ワイドストライプ高出力半導体レーザーのモード制御を行なうことにより,数100mWの単一モード発振を得ることができた.応用研究として,量子Zeno効果について研究を行なった.量子系に対して観測を頻繁に行なうと,系本来の運動が抑制される現象を量子Zeno効果と呼んでいる.磁場中の原子のスピン状態を円偏光で観測することにより,歳差運動が抑制されることを実験的に検証した.その際に,光の強度を増してゆくと,その絶対吸収量が次第にゼロに近づくことを見い出した.これは,光吸収なしに,スピンの運動を制御できることを意味しており,新しい量子制御の方法と位置づけることができる.
塑性加工用潤滑剤評価試験機の実用化に関する研究

塑性加工用潤滑剤の評価が可能となりうる試験機の実用化に関する研究を行い、以下の成果を得た。1.塑性加工用潤滑剤評価試験機本体に実機の加工をシミュレートするために取り付ける張力附加装置の設計・試作を行った。本体に取り付け、連続的に実際の加工をシミュレートできることを確かめた。2.評価試験機を用いて、各種加工条件を変化させたときの摩擦係数を測定し、摩擦係数がすべり速度とともに変化し、実際の加工時の摩擦係数を評価できることがわかった。同じく、加工条件を変化させて焼付き発生を調べ、すべり速度、加工量が大きくなると焼付きが発生し易くなることを確かめた。また、すべり速度によって二つの焼付きタイプが現われ、高すべり速度ではヒートタイプになり、低すべり速度では冷間圧接タイプとなることが新たにわかり、実際の加工時の焼付き現象の理解の助けとなった。3.工具と材料界面に導入される潤滑油の量を流体潤滑理論を用いて計算し、実測値と良く一致していることを確かめた。この導入油量から、加工後の材料の表面性状を推定する方法を確立し、実際の加工後の表面性状を推定するシステムを考案した。4.工具と材料界面での平均温度を測定するため、工具に熱電対を埋め込み温度の測定を行い、界面での温度を推定した。この界面温度と焼付き発生温度との関係が明らかになり、焼付きメカニズムを理解する助けとなった。5.以上の結果を、二、三の実際の加工の結果と比較し、非常に良く一致していることを確認した。その上で、これらの結果を土台にして現在の評価試験機に二、三の改良を加えた塑性加工用潤滑剤評価試験機の実用化した2号機の設計・試作にあたっている。
脳における思考と言語のメカニズムの研究

本研究では人間における言語機能の神経心理学研究とチンパンジ-における数の概念の研究を足がかりとして、思考や言語の基礎をニュ-ロンレベルで解明する手掛かりをつかむべく、サルの前頭前野のニュ-ロンにおける高次の情報処理の特徴を調べる。一方、思考と言語の脳内メカニズムのモデル化の研究においては、脳のような並列階層的システムが論理的推論をどのような形で行っているかという脳内表現の計算機構を説明できるモデルを提案することを目的としている。岩田は、H_2 ^<15>O PETを用いて漢字、仮名黙読時の脳血流を測定した。仮名単語の読字は漢字単語の読字より広汎に局所脳血流を増加させ、両側の角回も賦活されていることが明らかになった。松沢はチンパンジ-の数の概念の研究をおこなった。アラビア数字1から9までの命名を形成し、反応時間の分析をしたところ、ヒトと同様の二重の計数過程が示唆された。久保田は、アカゲザルで学習が進行するのに伴って、手掛かり刺激の色の違いに特異的に応答するニュ-ロンの数が増えることを明らかにした。二木は、ヒトのカ-ド分類と類似の課題を遂行中のサルの前頭前野のニュ-ロン活動を記録し、注目すべき次元の違いに依存して、ニュ-ロン活動の応答が異なることを明らかにした。岡部は、概念がどの様に運動ニュ-ロンにパタ-ン化されていくかについて2関節の指の運動のシミュレ-ションを行った。その結果、極めて自然な関節運動の得られることを確認した。以上のごとく、初年度にもかかわらず着実に成果がありつつある。
当事者の生活ニーズの充足と生きがい就労との連結による男性高齢者の介護予防

本研究の目的は、「専門職の必要とするケア」から「当事者の希望するケア」を実現することである。そのために、当事者の生活ニーズの充足と当事者による生きがい就労を連結させ、男性高齢者の介護予防を活性化させることである。男性高齢者の介護予防には、これまで就労を軸とした社会システムにおいて組織活動と生産活動に馴染んできた能力・経験を活かす生きがい就労が必要である。生活ニーズが個別的・多様化するなかで、従来の介護保険サービスによる「専門職の必要とするケア」では、当事者の生活ニーズを充足する「当事者の希望するケア」には限界がある。当事者の生活ニーズの充足と生きがい就労を別々に取組むのではなく、当事者を軸とし連結させることで、男性高齢者の介護予防に心身の機能の維持・向上および活動と参加の相乗効果が得られると考える。その取り組みは、男性高齢者と研究者との協働による参加型アクションリサーチで行う。平成30年度は、当事者と研究者らで協働する組織づくりを行うこと、男性高齢者が培ってきた能力・経験および当事者の生活ニーズを把握すること、当事者の生活ニーズと男性高齢者が培ってきた能力・経験をマッチングしたアクションプランを協働でつくることを計画していた。実際には、組織づくりのためのポスターを作成し、個別インタビューを行うための依頼書・同意書・調査票を作成し、倫理審査申請を行った。また、男性高齢者が活動している沖縄高齢者ケア研究会に参加し、男性高齢者が培ってきた能力・経験および当事者の生活ニーズの把握を行っている。そして、生きがい就労については、文献検討を行い、論文投稿を行った。
染色体サイクルに異常のみられる原因不明の知的障害の病因解明

これまでの研究成果は以下の通りである。原因不明の知的障害児およびその家族13例と健常者2例からBリンパ芽球細胞株を樹立し、モナストロール処理による単極性染色体整列異常およびサイトカラシンB処理による姉妹染色分体の凝縮異常の解析を行った。各検体とも、モナストロール処理は250細胞以上、サイトカラシンB処理は200細胞以上の解析を行った。その結果、健常者では、染色体整列異常頻度が約11%、姉妹染色分体の凝縮異常頻度が約6%であった。一方CHD異常症では、染色体整列異常頻度が健常者の約24倍認められたが、姉妹染色分体の凝縮異常頻度は、健常者と同率であった。また、臨床所見の異なる小頭症3例(小頭症1;-4SD、小頭症2;-4SD、小頭症3;-5SD)において、染色体整列異常頻度は、小頭症1で健常者の約2倍、小頭症2で約3倍認められたが、小頭症3は健常者と同率であった。さらに、姉妹染色分体の凝縮異常頻度は、小頭症1と2で健常者の約2倍認められたが、小頭症3は健常者とほぼ同率であった。以上の結果、モナストロール処理やサイトカラシンB処理により、これまで原因不明とされてきた知的障害の病因に、染色体サイクルの異常が関与する可能性があることが示唆された。さらに、同一疾患でも上記の検査結果が異なる場合は、その病因が異なる可能性が示唆された。
NAD+代謝制御による細胞老化/がん化機構の解明

マウス胎仔由来線維芽細胞をモデル細胞としてNAD+代謝環境が「細胞老化」と「がん化」のふたつの細胞機能に関わること知見を得ることができた。NAD+再利用経路の律速酵素NAMPTを安定的に高発現するマウス胎仔由来線維芽細胞は、細胞老化の遅延を引き起こすことが明らかになり、また、遺伝子導入によりがん化させた細胞は、がん化の程度が低くなることを示唆する知見が得られた。これらの結果は、マウス胎仔由来線維芽細胞ではNAMPTの高発現、すなわち細胞内NAD+量を高く維持することが老化やがん化などの細胞機能の異常に対して負に働く可能性を示唆している。私たちのグループは、概日時計とNAD+代謝制御に注目し、分子レベルでの概日時計と老化進行の関連性解明を目指している。本研究課題では、NAD+代謝異常による細胞老化/発がんへの影響を明らかにし、さらにその分子基盤の解明を研究目標としている。私たちは、これまでに細胞内NAD+濃度が恒常的に上昇しているマウス、すなわち、NAD+再利用経路の律速酵素であるNampt遺伝子を全身性で恒常的に高発現するマウス(Nampt-Tgマウス)を複数ライン樹立した。これら4種類の独立したTgマウスの胎仔由来線維芽(MEF)細胞を用いて細胞老化への影響を調べた。まず各初代MEF細胞で発現する総NAMPTタンパク質量を調べたところ、対照野生型MEF細胞と比して約1.3倍から5倍程度増加していることが明らかになった。総NAMPTタンパク質量に比例し、細胞内NAD+量も1.2倍から2.6倍程度上昇していることが確認できた。これら初代MEF細胞を用いて細胞増殖能を検証したところ、NAMPT/NAD+の増加が最小であったMEF細胞では野生型MEF細胞と同時期に細胞老化を起こしたが、他のNAMPT/NAD+増加が見られたMEF細胞では細胞老化開始の遅延が観察された。さらに遅延の程度はNAMPT/NAD+増加量に依存的であることがわかった。さらに、他の細胞老化マーカーを調べた結果からも同様にNAMPT/NAD+増加量依存的に細胞老化の開始が遅延することが示唆された。また、細胞老化遅延を惹起する分子機構のひとつとして、酸化ストレスに対する抵抗性が上昇したためである可能性を示唆する知見を得ている。本研究課題では、NAD+代謝異常による細胞老化/発がんへの影響を明らかすることを研究目標としていた。細胞老化に関して、NAD+再利用経路の律速酵素であるNampt遺伝子を高発現するトランスジェニックマウス胎仔由来初代繊維芽(Tg-MEF)細胞は、細胞老化の開始が遅延すること、遅延の程度がNAMPT/NAD+増加量に依存的であることを明らかした。最終年度は、薬理学的に細胞内NAD+を上昇させることで細胞老化遅延が惹起されるかを検証した。しかし、NAD+の前駆体であるニコチンアミドモノヌクレオチド(NMN)を添加したWt-MEF細胞で細胞老化遅延は観察されなかった。HPLCにてNAD+関連代謝産物量を測定した結果、NMN添加Wt-MEF細胞でNAD+量はTgーMEF細胞と同程度まで上昇しており、また、ニコチンアミド(NAM)をはじめ他の代謝産物に変化は見られなかった。一方Tg-MEF細胞は、NAD+上昇に加えてNAMが有意に減少していた。これらの結果は、NAD+の上昇だけではなく、NAD+/NAMバランスが細胞老化遅延に関わっていることを示唆している。発がんに関しては、不死化細胞を用いて足場非依存性増殖を指標に検証を行った。TgーMEF細胞はWtーMEF細胞と同様に足場非依存的なコロニー形成は示さなかった。足場非依存性増殖を促進することが知られている活性型Rasやcーmycを細胞に強制発現させたところ、Wt-MEF細胞は多くのコロニーを形成し、細胞のがん化が確認できた。しかし、TgーMEF細胞は、コロニー形成は観察できたが、それぞれのコロニーは小さく、コロニー数もWtーMEF細胞に比べ少なかった。これらの結果は、細胞内NAD+量が細胞のがん化に対して負に作用している可能性を示唆している。本研究課題開始以前に初代TgーMEF細胞で細胞老化遅延が惹起されていることをひとつのラインで確認していたが、この細胞老化遅延がNAMPT/NAD+増加量依存的であるのか、また、NAMPT/NAD+増加による細胞老化遅延が、細胞が受けるストレスの軽減による健康的な老化遅延(Healthy Aging Delay)なのか、異常増殖(Malignant Transformation)によるものかを明らかにすること、さらにその分子基盤を明らかにすることが本研究課題の目的である。

これまでにNAMPT/NAD+増加量依存的に細胞老化遅延が引き起こされることを明らかにした。さらにこの細胞老化遅延の原因として、細胞の異常増殖ではなく、抗酸化ストレス遺伝子の発現量上昇による細胞内活性酸素種の減少である可能性、すなわちHealthy Aging Delayの可能性を示唆する知見を得ることができたため、ほぼ順調に進展していると考えている。時間生物学今後は、NAD+の上昇が細胞老化を遅延させているのかを直接証明する。またどのような分子の活性化/不活性化が抗酸化ストレス遺伝子の発現上昇を引き起こしているのかを明らかにすることでNAMPT上昇による細胞老化遅延の分子基盤の一端を解明する。一方で、活性型Ras導入などによる強制的な細胞がん化に対するNAMPT/NAD+の影響についても検証していく予定である。具体的には細胞レベルでは、足場非依存性増殖、解糖系に依存したATP合成の割合などを検証する。生体レベルでは、活性型Rasなどを導入したTg/野生型-MEF細胞をそれぞれマウス皮下に注入し、がん細胞の大きさ、遺伝子発現などを調べる。
交差点事故を減らせ!固定型と移動型センサによるリアルタイムネットワークセンシング

本研究は交差点における安全検知のために、レーザスキャナを車に搭載した車載型センシングシステム、複数のネットワーク化したレーザスキャナを路側で異なる地点に設置し、固定型センシングシステム、または、車載型と固定型を融合した融合型センシングシステムを開発し、データの時空間統合、SLAMMODT、マルチレーザスキャナによる移動体の検知・トラッキングなどの要素技術を研究した。たま実証実験により、本提案システム手法の有効性を検証した。人間や車両が混在する環境で安全運転するため,レーザスキャナを車両の前方に搭載し,周囲の移動体を自動的に検知し,各移動体の状態を正しく推定するのは本研究の目的である。そこで搭載車両の高精度な位置姿勢決め,移動体データと静止物体データの識別,移動体のトラッキングなどの課題がある。本研究はこうした課題を克服するため,レーザスキャナを用いた同時位置姿勢決め,マップ作成と移動体の検知,トラッキング手法を開発した。そこで下記の要素技術に焦点を置き,研究開発を行い,実走実験により,本研究手法の有効性を検証した。1)移動型レーザスキャナを用い,同時移動体の検知とトラッキングにより,高精度な位置決めとマッピング手法の開発移動型レーザスキャナを用い,同時位置決めとマッピングする手法を盛んに研究されている。ただし移動体が存在する環境では,移動体のデータは位置決めとマッピングの誤差或いは失敗につなぎ大きい原因である。本研究は交差点など歩行者や車両が常に存在する環境を対象に,移動体データを検知,除去しながら位置決めとマッピングする手法を開発した。2)移動型レーザスキャナを用い,位置決め,マッピングと同時移動体の検知,トラッキング手法の開発レーザスキャンのマッチングを用い,位置決め精度を補正し,マップ作成を行った。また同時にレーザスキャンがマップと差分することにより移動体を検知し,トラッキングを行った。こうしたフレームワークを開発した。3)レーザスキャナ/GPS/IMUを融合した位置決め手法の開発レーザスキャナにより位置決めとマッピングを地球座標系に位置づけるため,また屋外のような複雑な環境でもロバストに効率に実現できるため,GPS,IMU,車速エンコーダーなどとの融合が必要不可欠である。こうしたセンサ,データ融合により位置決め手法を開発した。交差点などの環境を対象に、人や車両の詳細な動きをモニタリングし、交通状況をより正確に自動的に把握するため、道端に設置した複数台のネットワーク化したレーザスキャナを用い、計測領域に入った移動体を検知・トラッキングし、それぞれ移動体の動線や形状パラメータを推定する手法を研究する。そこで下記の要素技術に焦点を置き、研究開発を行い、実験により本研究手法の有効性を検証した。(1)分散型レーザスキャンデータの融合手法を開発した異なるセンサが計測したデータを同時に扱うため、時刻同期と座標系キャリブレーションし、座標系統合手法を開発した。(2)移動体の検知手法を開発した同じ移動体に対して、複数のレーザスキャナが異なる地点から同時に計測されることがある。こうした現象がダブルカウンティングや誤った推定に導く可能性がある。また、乱反射や低反射率ものにより、データの断片性や不連続性がある。こうした問題を解決するたあに、移動体の形状モデルを定義し、移動体の検知手法を開発した。(3)移動体のトラッキング手法を開発した連続時刻で計測した同じ移動体のデータをアソシエーションし、移動体の速度、方向などの状態パラメータを推定する手法を開発した。交差点における交通事故を減少させるために、道路や車両に設置した多数のセンサを用い、天候や照明が大きく変化する環境で、広い範囲で複雑な行動パターンの多数多種類の移動体をリアルタイムに検知・識別・トラッキングする手法を開発した。具体的には、レーザスキャナを車に搭載する車載型安全検知システムおよびその要素技術について研究開発を行い、車載型レーザスキャナの高精度な位置姿勢決め手法(SLAM)、車載型レーザスキャナによる移動体の検知・識別・トラッキング手法、道路地図データとの融合手法を開発した。車載型システムについては乗用車に実装し、実際の計測実験・評価を行い良好な結果を得た。また、路側からのリアルタイムセンシング手法としてネットワーク化したレーザスキャナを環境に設置する固定型交通状況モニタリングシステムを開発した。そこでは、おもに複数台固定型レーザスキャナによる移動体の検知・識別・トラッキング手法と道路地図データとの融合手法を開発した。路側実験についても実際の交差点について実際の計測・評価を行い、移動体(車両、歩行者、自転車・二輪車)の追跡について良好な結果を得た。最後に、車載型センサと固定型センサを融合させた「融合型交通安全システム」とし、車載型と固定型レーザスキャナによる移動体の検知・識別・トラッキング手法、危険状況の予測と警告手法を開発した。計測実験・評価は実交差点で行ったが、実際に危険な状況を再現して運転者に警告などを与える実験は模擬交差点で実験を行い、運転者への警告方法などのインタフェース評価を行った。
蚊の吸血システムを応用したマイクロポンプの開発

蚊の吸血機構をμ-TASに流体駆動源として搭載するサイズが1mm以下のマイクロポンプシステムを実現することが本研究の目的である.主に,ポンプ非定常性能を直接計測することと吸血管内の非定常流量変化を調べることを行う.具体的には,蚊のポンプにおける運動性能を計測すること,原子管力顕微鏡である生物顕微鏡により吸血管の内壁面の性状を計測すること,吸血管内の流れの速度分布を計測し,壁面と流れの干渉を明らかにすることである.これらを元に,マイクロポンプを製作する.1)マイクロポンプの製作・性能評価マイクロポンプの素材には機能性高分子材料を用いる.構造はMEMS技術により加工を施す.電位に応じて水分子の脱・重合ができそれをもとに変形する高分子材料を適用することを考えている.したがって,電力の供給をまずは念頭に置いたポンプを試作した.2)性能評価とμTASへの適用本来の目的であるμTASへの適用可能性を試した.血液採取,検査を行うチップに搭載してその性能を確認した.蚊の吸血機構をμ-TASに流体駆動源として搭載するサイズが1mm以下のマイクロポンプシステムを実現することが本研究の目的である.主に,ポンプ非定常性能を直接計測することと吸血管内の非定常流量変化を調べることを行う.具体的には,蚊のポンプにおける運動性能を計測すること,原子管力顕微鏡である生物顕微鏡により吸血管の内壁面の性状を計測すること,吸血管内の流れの速度分布を計測し,壁面と流れの干渉を明らかにすることである.これらを元に,マイクロポンプを製作する.本年度は以下のことを行った.1)ポンプの非定常性能計測生きたままの蚊を顕微鏡下で固定し,大気圧下において血液を吸わせた.この際,下の腹部にある満腹かどうかを判定するレベルセンサーとなる部分はあらかじめ取り除き,腹部には穴をあけておく.これにより,ポンプ入口と出口においては大気圧となり,ポンプで発生する圧力の影響だけを取り出すことが出来る.この方法を用いると,蚊は吸い込みを長時間続けられるようになり,吸血における流れの計測が可能となった.この点が本研究における独創的な点であり,従来計測が困難であった生きた蚊の吸血を詳細に調べられるようになった技術である.蛍光物質をコーティングしたナノパーティクルの微弱光を計測し,流量の詳細計測を行い,速度分布を計測した結果,壁面において滑りがある可能性を見いだした.2)ポンプの運動解析蚊のポンプは直列な2つのポンプで構成されている.この2つのポンプの間には逆止弁が付いており,2つのポンプは逆位相で運動することが生体系の研究によって報告されている.本研究では流量とこれら2つのポンプの運動特性との関連を明らかにし,それぞれの性能を特定するために,ポンプそのものの運動はポンプに直接電極を付け電位変化を計測できるようにした.ただしこの測定に関しては次年度に行う.蚊の吸血機構をμ-TASに流体駆動源として搭載するサイズが1mm以下のマイクロポンプシステムを実現することが本研究の目的である.主に,ポンプ非定常性能を直接計測することと吸血管内の非定常流量変化を調べることを行う.具体的には,蚊のポンプにおける運動性能を計測すること,原子間力顕微鏡である生物顕微鏡により吸血管の内壁面の性状を計測すること,吸血管内の流れの速度分布を計測し,壁面と流れの干渉を明らかにすることである.これらを元に,マイクロポンプを製作する.本年度は以下のことを行った.1.吸血針内の速度分布計測吸い込み流量をPIV計測し,一度の吸い込みにおける非定常流量変動を計測した.生きたままの蚊を顕微鏡下で固定し,大気圧下において血液を吸わせた.この際,下の腹部にある満腹かどうかを判定するレベルセンサーとなる部分はあらかじめ取り除き,腹部には穴をあけておく.これにより,ポンプ入口と出口においては大気圧となり,ポンプで発生する圧力の影響だけを取り出すことが出来る.この方法を用いると,蚊は吸い込みを長時間続けられるようになり,吸血における流れの計測が可能となる.この点が本研究における独創的な点であり,従来計測が困難であった生きた蚊の吸血を詳細に調べられるようになった技術である.赤血球をトレーサーとしては共焦点顕微鏡を用いたマイクロPIVシステムを用いて計測を行った.この結果、一回の吸い込み動作において、管内速度が2回のピーク値を取ることがわかってきた.すなわち,頭部にある2連の直列ポンプの相互動作が関与しているものと考えられる.このことから次に示すX線源を用いた頭部の透過画像計測を行い,ポンプの運動を調べた.2.ポンプの運動解析蚊のポンプは直列な2つのポンプで構成されている.この2つのポンプの間には逆止弁が付いており,2つのポンプは逆位相で運動することが生体系の研究によっている.本研究では流量とこれら2つのポンプの運動特性との関連を明らかにし,それぞれの性能を特定するために,ヨウ素を混ぜた水を生きた蚊に吸わせ,X線を用いて蚊のポンプ運動を撮影し,吸血脈動流との相関を明らかにした.この撮影は世界初であり,現在論文にまとめている.蚊の吸血機構をμ-TASに流体駆動源として搭載するサイズが1mm以下のマイクロポンプシステムを実現することが本研究の目的である.主に,ポンプ非定常性能を直接計測することと吸血管内の非定常流量変化を調べることを行う.

具体的には,蚊のポンプにおける運動性能を計測すること,原子管力顕微鏡である生物顕微鏡により吸血管の内壁面の性状を計測すること,吸血管内の流れの速度分布を計測し,壁面と流れの干渉を明らかにすることである.これらを元に,マイクロポンプを製作する.1)マイクロポンプの製作・性能評価マイクロポンプの素材には機能性高分子材料を用いる.構造はMEMS技術により加工を施す.電位に応じて水分子の脱・重合ができそれをもとに変形する高分子材料を適用することを考えている.したがって,電力の供給をまずは念頭に置いたポンプを試作した.2)性能評価とμTASへの適用本来の目的であるμTASへの適用可能性を試した.血液採取,検査を行うチップに搭載してその性能を確認した.
C型慢性肝炎ウイルスによる脂質代謝異常に対するmiRNAsの関与の解明

C型肝炎ウイルス(以下HCV)は宿主の脂質代謝を利用し,自身の増殖や感染の環境を有利にしていることはこれまでに多くの報告がある.脂質代謝に関与するmiRNA-33が,HCVの増殖や感染を抑制することで抗ウイルス効果が期待できるかを検討したが,効果は示されなかった.一方,肝臓内で発現が高いmiRNA-27が非アルコール性脂肪肝炎(NASH)患者で発現が亢進していた.このmiRNA-27がHCV治療終了後の患者の線維化改善のマーカとなりうる可能性が示された.HCV遺伝子型1bのOR6アッセイシステムを用いる。このレプリコンシステムで複製増殖させたHCV複製増殖細胞(OR6)とコントロール細胞(HCV複製増殖細胞からインターフェロン(IFN)によりウイルスを完全に除去した細胞:OR6c)を用いてTotal RNAを抽出し,Real time PCR(TaqMan Micro RNA Assays)でmiRNAを定量する.1本研究では生体内では利用できる豊富な脂質が存在するが,これを再現するためにオレイン酸100μMを培地に添加してまずmiR-33bの発現を比較したが,両者の間に有意な差は認めなかった.2in vivoの状況を比較するためにC型肝炎患者2名の生検検体と,非C型肝炎患者の検体におけるmiR-33bの発現量を比較検討した.生体におけるmiRNAに有意差は認めなかった.3OR6細胞にmiR-33b mimic(内在性miR-33bの配列で,miR-33bが増加した状態を示す)をトランスフェクションしたところ,HCVのコア蛋白(構造領域),NS3(非構造領域)の発現の低下を認めた.このことはmiR-33b mimicがHCV複製を抑制することが示された.4miR-33b inhibitor(miR-33bと結合しmiR-33bの発現を抑制する)をトランスフェクションしたところHCV複製には影響を与えなかった.SREBP1はHCV感染により発現が更新することが知られているが,今回の結果からはmiR-33bの発現レベルはHCVタンパクが発現している状態と,発現していない状態では有意差を認めず,miR-33b inhibitorの抗ウイルス作用は期待できないことが明らかとなった.一方,当初の予想に反しmiR-33b mimicでHCV複製が抑制されたことから,今後この機序を検討する.遺伝子型1bのHCV-O株より開発された全長HCV-RNA複製系、OR6アッセイシステムを用いている。本研究のコントロールはHCV複製増殖細胞からインターフェロン(IFN)によりウイルスを完全に排除した細胞:OR6c)を用いている。昨年までの実験では本研究で生体内の様に利用可能な脂質が存在する環境を作るためにオレイン酸100μMを培地に添加した環境で行っている。miR-33bは肝臓内で脂肪酸合成を促進に作用するが、これがHCV複製の環境に有利と考えていた。このためこの作用を抑制するmiR-33b inhibitor(miR-33bと結合しmiR-33bの発現を抑制する)がHCV複製を抑制すると予測したが、これに反しmiR-33b mimic(内在性miR-33bの配列で、miR-33bが増加した状態を作る)によりHCVコア蛋白(構造領域)とNS3(非構造領)の発現の低下を認めた。この発現抑制が十分抗ウイルス薬としての効果が期待できるかを、miR-122 inhibitor(これまでにHCVを発現抑制が認められているmiRNA)と比較した。1miR-122 inhibitorはHCV蛋白の発現レベルはmiR-122 innhibitorを投与しなかった場合に比較して30%以下に減少した。ただし脂肪酸合成にかかわる遺伝子(SREBP1、FASなど)には影響を与えなかった。コントロール細胞(OR6c)でも同様にSREBP1、FASなどに影響はなかった。2miR-33b mimicではSREBP1、FASなどは発現が亢進した。予想に反しHCV蛋白の発現はmiR-33mimicを投与しない場合に比較して抑制されているが、その抑制率は20%に過ぎずmiR-122 inhibitorに比較してその効果は明らかに小さかった。miR-33b mimicは脂質代謝には影響しているが、これが直ちにHCV複製に影響を与えていなかった。抗ウイルス活性はこれまでに報告されているmiR-122 inhibitorに比較して明らかに低かった。今後miR-33b mimicをHCV増殖をコントロールする薬剤として用いることは、これのみでは困難と考える。一方、HCVが排除されることにより患者の特にLDLコレステロールが増加する現象が認められているが、この脂質代謝の変化にmiR-33bが関与している可能性が示された。抗ウイルス活性を目的とした場合は予想より効果が期待できず、ここに固執していると十分か研究成果が期待できない。C型肝炎ウイルス(HCV)遺伝子型1bのHCV複製増殖細胞(OR6)アッセイシステムを用いてmiR-33bのウイルス増殖への影響を検討してきた。本研究の発想はHCVが脂質代謝を利用して増殖することから発想したものである。培養細胞培地にオレイン酸を投与することでHCVが豊富な資質を使用できるような条件で行った。最終的にはmiR-33bが脂質代謝をコントロールする中心と考えられている転写因子SREBP(sterol regulatory element-binding protein)と共同している予測から、HCV感染状態でmiR-33bの亢進が予測された。

しかしながらHCV感染の有無にかかわらずmiR-33bの発現は大きな変化がなかった。miR-33b阻害薬投与では、HCV複製は抑制される傾向にあるが、その程度は軽微であった。一方、肝臓内で発現しているmicroRNAの一つであるmiR-27が脂質代謝に影響を与えることが報告されており、SingaraveluらはHepatology(2014;59:p98)でHCVとの関係を示した。我々は非アルコール性脂肪肝炎(NASH)患者におけるmiR-27との関連を検討した。HCVではないが脂質代謝の異常が原因のNASHとmiR-27との関連を検討した。方法として、血液中のexosomesのmiR-27bの濃度を測定した。その結果miR-27bはNASHや肥満患者で健常人と比較して血中濃度が有意に高いことを見出した。パイロット試験ではHCV治療後の患者血液中のmiR-27bは健常者と同じであった。治療前後の血清中のmiR-27bの変化を測定し比較検討する。さらにHCV排除前後の変動とHCCの発癌の関与を解析することで、発癌予測に有用かを検討し解析を継続して行っている。C型肝炎ウイルス(以下HCV)は宿主の脂質代謝を利用し,自身の増殖や感染の環境を有利にしていることはこれまでに多くの報告がある.脂質代謝に関与するmiRNA-33が,HCVの増殖や感染を抑制することで抗ウイルス効果が期待できるかを検討したが,効果は示されなかった.一方,肝臓内で発現が高いmiRNA-27が非アルコール性脂肪肝炎(NASH)患者で発現が亢進していた.このmiRNA-27がHCV治療終了後の患者の線維化改善のマーカとなりうる可能性が示された.現段階では達成度はやや予定より遅れている.当初miR-33bはSREBP1と共同して脂質代謝をコントロールすることから,HCV感染状態ではSREBP1と同様にmiR-33bは発現更新であることを予測していた.残念ながら有意差がなかったことから当初の予想とは異なっていた.細胞培養の培地に脂質を加えることで状況が変わるか否かの条件設定で時間が必要であった.最終的に培地の脂質濃度に関わらず,またHCVタンパクの発現の有無によらずmiR-33bの発現濃度に有意差は認めなかった.一方,miR-33b1の阻害薬はHCVの発現が抑制されることが新たに示された.これを使用することでmiR-33b阻害剤を用いることでHCV複製のコントロールが可能かを検討している。C型肝炎ウイルスに感染していた患者が、ウイルス排除後に脂質代謝が変化することが近年指摘されている。さらにウイルスが排除された後でも発がんを認めるケースがあることも問題となっている。一方、脂肪が蓄積し肝炎、肝硬変、肝臓がんへの進展を示す、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)が問題となっているが、C型肝炎ウイルス排除後の発がんが、このNASH発がんと機序が類似している可能性があると言われている。miR-33bは脂質代謝に影響するが、抗ウイルス効果は不十分であった。抗ウイルス治療後に患者の脂質代謝が変化し、高脂血症をきたすことが知られているが、miR-33bがどのように関与するかを明らかにする。
中学生を対象に人型ロボットを用いて創造・探求する力を育成する情報教育の開発

近年,学校教育において車輪型ロボットを用いた情報教育が展開されるようになっている。本研究では中学校の技術・家庭科(技術分野)を対象に,子ども達にとって興味・関心の高いロボット技術に着目し,人間の二足歩行を観察し,安定して二足歩行を実現するための問題点を考察させ,その解決策を実験的・体験的な活動を通して創造する力の育成を目指した情報教育を新たに構築するとともに,開発した情報教育を中学校において授業実践し,その学習効果を検証することを目的としている。教材は生徒が安全かつ容易に取り扱うことのできる二足歩行型ロボットに近藤科学製KHR-2HVを選定し,ロボットを動作させるためのソフトウェア環境を一般的な学校教育用コンピュータシステムに備えられている設備と表計算ソフトウェアから構築した。学習者はロボット脚部先端のつま先位置を意図する動きとなるよう自系列に連続的な座標値に置き換え表計算ソフトウェアに入力する。表計算ソフトウェアには入力された座標値をロボット専用データとして書き出す機能を備える。また,木材を用いてロボットを宙に浮かせ脚部の観察を行う観察台も作成した。平成25年8月,香川県内公立中学校第2学年の男女を含む希望生徒17名を対象に学習指導計画と,客観的評価を含む評価基準を作成し授業実践を行った。参加した生徒は情報技術と生活のかかわりや利用例を学ぶとともに,センサからの情報を取り入れ,観察・実験を繰り返すことで,転倒しても自動的に起き上がる歩行運動を作成することに成功した。この授業実践で事前・事後における学習の理解度を平均値と標準偏差から調査した結果,全ての項目で平均値が上昇し,偏差量も減少する結果となり,本研究の有用性が示された。今後の課題として、学習者数に対する教材の数による学習効果について調査し,実践的研究を推進する必要がある。
金融技術と投資家に関するマーケット・マイクロストラクチャー実証分析

本年度は以下の2つの研究に従事してきた。第一に,前年度に引き続き,日本の上場企業による最低取引金額の引下げが,株式収益率の決定に及ぼす影響を実証的に検証してきた。2001年10月から2005年3月に実施された売買単位の変更(くくり直し)の前後一年間の株式収益率を分析することにより,(1)くくり直し前の株式収益率には固有リスクに対するプレミアムが反映されていたこと,(2)売買単位の引き下げにより,個人株主が増加し,固有リスク分散が進んだ企業ほど,プレミアムが低下していたことが明らかとなった。また,株式分割による最低投資金額の引き下げにおいても,一部のサンプルにおいて同様の結果が得られている。第二に,証券化による資金調達が,資金調達者であるオリジネーターの企業価値にどのような影響を及ぼすのかを実証的に検証してきた。格付け機関が2001年から2004年の期間に実施した証券化商品の格付情報の公表がオリジネーターの株価に及ぼす影響を分析した結果,証券化のアナウンスメントは株価を若干上昇させる効果を持つが,その効果は統計的に有意ではなく,証券化が企業価値に中立的であることが確認された。くくり直しに関する研究成果については,邦文論文を査読者のコメントを基に改訂中であり,改訂版を学術誌に再投稿する予定である。同研究の英語論文については,国際学会における査読付きの口頭発表に採択されている。証券化論文については,追加分析を行った上で,その研究成果をまとめて学術誌に投稿する予定である。本年度は、まず、2001年から2005年に目本の株式市場において実施されたくくり直し及び株式分割による最低投資金額の引下げを対象とした実証研究をおこなった。その結果、投資家の認知度が低いために高い資本コストを負担している企業は最低投資金額の引き下げにより資本コストを大きく低減させることができ、価格が効率的でない銘柄は効率性が改善することが確認された。流動性は一時的な増加しか観察されず、恒久的に向上するとはいえない。資本コストの決定要因の分析では、資本コストの高い企業は最低投資金額の引き下げによる個人投賛家の増加を通じてそれを低下させることができることが示され、Mertonの不完全情報下におけるCAPM理論と整合的な結果が得られている。この研究成果については、ディスカッション・ペーパーに掲載済みであり、今後は学会発表及び学術誌への投稿を予定している。また、証券化による資金調達と企業価値との関係に関する実証分析について、格付け機関のプレスリリースの情報を基に、証券化のアナウンスメントに関するデータベースの構築を進めてきた。今後は、このデータベースを活用することにより、証券化のアナウンスメントが当該企業の株価と社債価格にどのような影響を及ぼすのかをイベント・スタディーの手法を用いて明らかにしていく。その他の研究では、東証1部上場企業の業績予想修正発表を対象とした空売り制約と株価の情報効率性に関する実証論文を改訂し、英文学術誌への掲載が決定した。日本で公募発行されたAAA格のABS発行市場におけるスワップ・スプレッドに関する共同研究についても、その研究成果を邦文出版物に掲載するとともに、英文学術誌に投稿した。