hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
揮発性有機化合物に起因するシックハウス症候群の実態と防止対策に関する研究

1.室内HCHO濃度測定方法標準化のため、既存のHCHO濃度測定方法の内、信頼性が高いDNPH-HPLC法と近年市販された簡易法を用いて同一室内で同時に測定し、定量分析結果の比較・検討から各方法の特徴を把握した。また、サンプリングを開始する目安となる室内平衡濃度の到達時間がISO提案の測定方法で規定している時間より短時間であることを明らかにした。2.VOCs・HCHOに起因する集合住宅、高断熱・高気密住宅におけるSHS発症に関する実態調査を行った。その結果、化学物質放散量が少ない建材の選択、換気システムの採用が、室内におけるHCHOやトルエン濃度の低減に効果的であった。集合住宅居住者の数名にSHS症状の兆候が認められたものの、室内化学物質汚染に起因したものであるかは不明であった。3.HCHO・VOCsの建材からの放散を促進する環境条件を解明するため、独自に製作したステンレス製小型椀型チャンバーを用いた実験を行った。その結果、温度および相対湿度が高いほど、建材からの放出は増加する傾向が得られ、入居前に実施可能なSHS防止対策の一つとして、換気と同時に室内を高温・湿度にして、建材から発生する化学物質の放散を促進し、濃度を低減することが提案できた。4.室内化学物質濃度を低減する換気システムを開発するため、メーカーの協力により提供されたHCHO分解・除去可能なフィルターについて、実住宅における測定結果で得られた濃度レベルで実験を行い、HCHO除去性能を評価した,。また、同じメーカーから、VOCsのうちトルエンおよびキシレンを除去できるフィルターの提供を受け、現在その除去性能について同様な実験を行っている。これら化学物質除去が可能なフィルターを用いることにより、高断熱・高気密独立住宅に設置されているセントラル式機械換気を対象とした、化学物質吸着システムが提案できよう。1.文献調査に基づき室内空気中のホルムアルデヒド(HCHO)濃度低減対策を施すことが急務であると確認した。2.既往の研究における問題点を整理したところ、世界的に確立された室内HCHO濃度測定方法が存在せず、研究者によって測定方法が異なるので、測定結果のデータの蓄積や比較が単純に行うことが出来ず、社会的混乱を来していることが判明した。3.本年度は、まず、室内HCHO濃度測定方法標準化のための研究を実施した。既存のHCHO濃度測定方法の内、信頼性が高いと言われているDNPH法と最近市販された簡易法(シルセット法、検知管法)を用いて同一室内で同時に測定し、定量分析結果の比較・検討から各方法の特徴を把握した。4.暴露指標とすべき室内VOCsの濃度測定法として、バイアルびんを用いた閉鎖系での直接定量法の検討を行った。建材を容器内に入れ恒温槽内で333423Kに加熱し、発生するVOCsをGCおよびGC-MSで定量分析した。約20種の同定成分について発生速度、発生量と物性との関係を検討し、WHOによる分類に基づく固有の相関を見いだした。また、閉鎖系での直接定量法で得られた各成分の発生量を常温での住宅内におけるVOCsの実測濃度と比較し、加熱操作による実測濃度の1001000倍程度の発生量の加速を行えることを明らかにした。5.今後は適切と判断したHCHO濃度測定方法に基づいて、チャンバー実験等により濃度低減対策の効果を検証し、HCHO汚染防止のための対策手法の提案を行う。また、VOCsに関しても測定方法を確立し、多数ある物質の中から健康影響を考慮した曝露指標とするべきVOCsの抽出、および濃度低減対策の開発を推進する。

1.室内VOCsの濃度の評価法として、(a)直接抽出法(ヘッドスペースバイアル瓶に試験体および溶剤を入れて振とうし、293Kで抽出を行う)、(b)間接抽出法(試験体から発生した成分を吸着剤で捕集し、吸着成分を溶剤で抽出する)2通りの手法の開発を行った。抽出液はフィルタでろ過し、マイクロシリンジを用いて所定量採取しGC-MSで定量分析を行った。抽出溶剤として3種(ベンゼン:Bz、テトラヒドロフラン:THF、二硫化炭素:CS2)を用いた。その結果、試験体を373Kで3時間加熱して得られたVOCsの濃度は直接抽出法とほぼ等しいこと、直接抽出法で溶剤としてテトラヒドロフランを用いた場合に抽出効果の高いことを明らかにした。2.住宅内に設置する設備機器、搬入可能な機器で具現できる環境下で、建材から発生するHCHO・VOCsの放出を促進する室内環境条件を明らかにするため、化学物質を吸着しないステンレスで曝露チャンバーを製作し、基本的な環境条件としてチャンバー内の温度および湿度を、系統的に変化させることができるような装置を試作した。この装置を稼動させることにより、チャンバー内の温度・湿度を数段階に安定させることができることを確認し、(a)30°C25%RH(b)30°C60%RH、(c)20°C25%RHの場合についてHCHO濃度を測定したところ、(a)および(b)はほぼ同値、これに対して(c)は約1/4の値であった。この結果から、建材からのHCHO発生量は湿度よりも温度に大きく影響を受けることがわかった。今後は、チャンバー内の温度・湿度や表面気流を変化させた実験を行い、化学物質の放散を促進する環境条件を明らかにする予定である。1.接着剤から発生するVOCs(揮発性有機化合物)成分の評価法直接抽出法と吸着剤で捕集した発生成分を溶剤抽出する間接抽出法を併用し、市販の接着剤からの発生速度定数の検討を行った。a)合成ゴム系、b)塩化ビニル系、c)セルロース系、d)酢酸ビニル系の市販の接着剤を塗布した小片を熱天秤内のセルに装填し、293Kで所定時間空気を流通させ揮発の促進を行った。その結果、4種の接着剤からアルコール類、炭化水素類、ケトン類など30種以上のVOCs成分の発生が確認された。個々の成分の発生速度が試料中の残存量に一次で進行すると仮定し発生速度定数を算出した結果、上記に類別したグループ内では発生速度定数は沸点と負の相関が得られることを確認した。2.VOCs・HCHOに起因する集合住宅、高断熱・高気密住宅におけるSHS発症に関する実態調査化学物質放散量の少ない内装建材、24時間空調換気システムを設置している高気密・高断熱仕様の戸建住宅10軒、室内化学物質汚染に対する特別な配慮がない集合住宅10戸を対象に、居住状態における室内VOCsおよびホルムアルデヒド(HCHO)濃度の実測、北里研究所病院臨床環境医学センター長石川哲博士や北里大学医学部眼科教室宮田幹夫教授らによる上記住宅の居住者に対する健康障碍に関するアンケート調査・問診・Eye Movement等の診察を行い、近年竣工の住宅におけるSHS発症の実態を調査した。
病原性大腸菌の病原因子と宿主細胞との相互作用

計画:実験腫瘍治療に向けた細菌溶解療法癌遺伝子治療の根本的な障害は固形腫瘍への治療の特異的な標的化である。正常組織に対する毒性を限定し、かつ癌細胞に選択的な新規の癌治療の開発は癌研究者にとっての課題であるが、いまだに機能的な伝達システムは存在しない。弱毒化したサルモネラ菌やガス壊疽菌、ビフィドバクテリウムは腫瘍選択的に増殖し、腫瘍の増大を阻害できることが報告されている。我々の研究の目標は、嫌気性細菌を遺伝子伝達に用いた、将来的に生菌を抗癌物質として用いた癌遺伝子治療への新規のアプローチの可能性の研究である。血管新生は腫瘍の増殖に必須の要素であるが、しばしば新生物の増殖速度に遅れてしまい、その結果として死細胞や死にかけの細胞より構成される大きな壊死や低酸素領域ができる。壊死部分は腫瘍だけでなく正常組織にも存在する。この部分近辺の細胞はあまり血管新生されず以下のような従来法での治療は難しい。放射線は細胞を殺すのに酸素を必要とし、血管がほとんど成長しないのでこの部分への化学療法薬の投与は最適とはいえない。臨床的に意義ある治療のためには腫瘍の低酸素領域という構造的不利が従来の化学療法において大きな障害となる。結論:この目的のために、我々は現在インビトロでの組織培養実験(感受性分析)で異なる癌由来の培養細胞ラインに最も感受性のある通性嫌気性細菌の様々な株を現在スクリーニングしている。幸運なことに我々は非加熱の生魚の摂取により人間に軽い下痢を引き起こす、病原性の低い細菌がすべての大腸癌細胞ライン(日本の他の研究室より入手)に対して破壊的な効果をもつことを発見した(Bhattacharjee RN, and Honda T,未発表)。腫瘍への外来タンパク質の伝達ベクターとして使用を目指して、動物での使用のために、上の細菌株のもつ毒素遺伝子の除去や遺伝的修飾の研究が現在進行中である(微生物病研究所本田武司研究室)。この修飾した細菌株に最も感受性のある結腸直腸癌細胞を実験腫瘍の産生のためにマウスに移植する。次いでこの動物を用いて上の細菌株の腫瘍の増殖や毒性、有効性を細胞、生化学、DNAレベルで研究する。今後の研究:腫瘍に対する細菌の作用の機構も研究する。癌研究において、細菌溶解療法は従来の化学療法に加えて悪性腫瘍細胞の増殖の制御と破壊に大きな可能性をもつ。このアイデアは科学技術会社同様に癌研究者にとって魅力的で注目されている。癌制御に比較的未踏な領域でのこの研究計画の実行に際して、細胞周期解析や計画的細胞死(アポトーシス)、細菌ゲノム情報、DNAマイクロアレイのような技術を用いる。
局所的なホルモン応答操作技術の創成による環境適応型植物成長システムの構成的理解

芽生えた場所の環境に適応して生育する植物は、体の各所での局所的環境応答を個体全体の生長へ反映させるシステムを持つ。しかし、その局所応答を全身統御へつなげる構成的システムの理解は不足している。本研究では、局所応答の起点の1つである低分子ホルモンのオーキシンに着目し、局所的オーキシン応答を操作する技術を創成して、局所的シグナル発信が全身性のシステムと連動した構成的な統御につながる様子を詳細に観察・解析・理解する。まず、オーキシン応答の自在操作のために、人工化合物とそれのみを受容する改変型オーキシン受容体(変異体)から成る人工ペアを創成する。この改変受容体を様々な部位特異的プロモーターで発現させ人工化合物を局所投与することでオーキシン応答を自在操作する戦略に挑戦する。その後、オーキシン応答を局所的に操作した植物を様々な環境条件で栽培し、局所応答と全身応答との構成的な連動システムの理解を目指す。今年度は、昨年度に開発した人工化合物とそれのみを受容する改変型オーキシン受容体(変異体)から成る人工ペアの創成を受けて、そのさらなる発展を目指した。まず、昨年度に開発した人工ペアは、内在性のペアと比べて活性が一桁ほど弱いという欠点があった。そこで、その改良を目指したところ、内在性のペアと比べて一万倍強い人工ペアの開発に成功した。さらに、本人工ペアを用いてオーキシン応答を局所的に操作した植物を作成するのが本研究の課題であるので、そのために本人工ペアを細胞種特異的プロモーターで発現させた植物を作成しそれらのラインを確立した。今年度は、昨年度に開発した人工ペアの改良を達成したことに加え、本人工ペアを用いてオーキシン応答を局所的に操作するために本人工ペアを様々なプロモーターで発現させた植物を作成しそれらのラインを順調に確立することができた。以上のことから、現在までの進捗状況としては、「おおむね順調に進展している」と判断した。本人工ペアを様々な細胞種特異的プロモーターで発現させた植物を確立できたので、今後はそのラインを使ってオーキシン応答を部位特異的に操作した植物を様々な環境条件で栽培し、どの環境条件での生育がどの部位のオーキシン応答の変化によって影響を受けるのかを解析する。今年度は、人工化合物とそれのみを受容する改変型オーキシン受容体(変異体)から成る人工ペアの創成を目指し、それに成功した。具体的には、内因性オーキシンであるインドール酢酸(IAA)をベースに改変した非天然化合物を複数合成し、一方で、それら化合物と相互作用する可能性のあるTIR1変異体も準備した。これらの中から、期待通りのオーキシン改変体・TIR1改変体の人工ペアの有力候補が見つかった。これらの人工ペアは植物体内においてもペアとして機能することも確かめた。計画していた通りに、人工化合物とそれのみを受容する改変型オーキシン受容体(変異体)から成る人工ペアの創成に成功した。これらのことから、研究計画は概ね順調に進展していると判断している。

さらに、本人工ペアを用いてオーキシン応答を局所的に操作した植物を作成するのが本研究の課題であるので、そのために本人工ペアを細胞種特異的プロモーターで発現させた植物を作成しそれらのラインを確立した。今年度は、昨年度に開発した人工ペアの改良を達成したことに加え、本人工ペアを用いてオーキシン応答を局所的に操作するために本人工ペアを様々なプロモーターで発現させた植物を作成しそれらのラインを順調に確立することができた。以上のことから、現在までの進捗状況としては、「おおむね順調に進展している」と判断した。TIR1改変体を様々な細胞種・部位特異的プロモーターで発現させたシロイヌナズナを用いた実験を行っていく。これまでの知見からオーキシンが働くことがわかっており、かつ、研究代表者がこれまでの研究の中で特異的なプロモーターをすでに所有している、表皮細胞・内皮細胞・篩部伴細胞・(前)形成層細胞などの各々の特異的プロモーターを用いる予定である。これらの植物体にオーキシン改変体を局所的に添加した際に引き起こされる現象を解析する。これらの実験に際しては、通常の栽培条件に加えて、温度・光環境などの変化が植物体の表現型に与える影響も解析する。興味深い現象に関しては、RNA-seqによる網羅的な発現変動解析も行う予定である。本人工ペアを様々な細胞種特異的プロモーターで発現させた植物を確立できたので、今後はそのラインを使ってオーキシン応答を部位特異的に操作した植物を様々な環境条件で栽培し、どの環境条件での生育がどの部位のオーキシン応答の変化によって影響を受けるのかを解析する。想定を超えて研究が進展した場合に備えて、次年度以降に予定はしていたRNA-seq解析を今年度の内にでも行える可能性も想定して予算を計上していたが、実際は想定通りに来年度に実施することになったので、その用途で次年度に活用する。また、技術補佐員の人選が予定よりも遅れたこともあって人件費に次年度使用額も生じたが、これは次年度当初からの人件費として活用する。計画全体の進行には支障はない範囲で一部の植物の解析実施を次年度初頭に行うことになったため。
メトホルミンによる膵がん化学予防の検討

膵発がんモデルマウスを用いて、メトホルミンが発がんに与える影響を解析した。我々は過去数年間にわたり上記のような膵発がんモデルマウスの確立のために努力を行ってきて最近ようやく確立することができた。このモデルでは、ヒトの膵発がん前駆病変であるPanIN(pancreatic intraepithelial neoplasia)が自然発症し、PanIN 1からPanIN 3へと経時的に悪性度が増し、浸潤がんを発症する。このモデルを用いて、メトホルミン投与による膵発がん抑制効果を検証した。まず、PanINの進行に与える影響を解析するため、定量システムを確立した。膵臓内に出現したPanINは病理組織でしか確認できないため、定量は膵臓切片のHE染色で行った。この際、検体間の誤差を最小限にするため、標本の作製時に十二指腸乳頭部と脾門部を結ぶ直線で膵臓を分割し、固定する。そして、この割面でパラフィン包埋切片を作成し、HE染色後にPanINの数を測定する。さらに分子メカニズムを解明するため、メトホルミン投与による膵正常組織における遺伝子発現解析やタンパク解析を行った。遺伝子解析としては、リアルタイムPCR法を用いてmTOR下流のcyclin D1, c-mycなどの解析を行った。蛋白解析はウエスタンブロット法を用いて、細胞増殖に必要なAMPK, mTOR, S6K, S6Pなどの解析を行った。PanIN病変においても同様に遺伝子解析や蛋白解析のほか、免疫染色法などによりKi67などの腫瘍組織における増殖細胞を検出するマーカーを用いて、メトホルミンの腫瘍への作用を明らかにし、新しい分子標的の同定を目指した。研究代表者らの教室では、「in vitro膵管発がんモデル」を構築することに成功している。LSL-KrasG12Dマウスの膵管上皮において3次元培養細胞(オルガノイド)にレンチウイルスでCre-recombinase遺伝子を導入し、体細胞変異を模写した条件でKras活性型変異アレルの発現を誘導したところ、ヌードマウス皮下に腺管をわずかに含む小さな腫瘤を形成した。さらにp16、p53、Smad4などのがん抑制遺伝子に対するshRNAを追加導入するとより悪性度の高い組織になることが確認された。この実験モデルを用いて、膵管オルガノイドにメトホルミンを投与し細胞増殖能などへの影響を解析した。本研究の臨床パイロット試験では、メトホルミン投与により膵正常組織と膵がん組織において、それぞれどのような変化をもたらすかを検証することにある。対象は、研究代表者が所属する附属病院においてCT、腹部超音波検査などの画像検査で膵がんが疑われる患者とする。当院は神奈川県下でも膵がんの集学的治療に特化しており、年間80100例ほどの新規患者を予定としている。診断確定のため、超音波内視鏡下穿刺吸引法(EUS-FNA)により膵病変の組織を病理検体として採取するが、FNA検査前にメトホルミン群とプラセボ群に分け、一定期間投与する。FNA検査時に、膵腫瘍組織と膵正常組織をそれぞれ採取し、細胞増殖能の変化やアポトーシス解析に加えて、AMPK/mTOR経路の発現変化などを解析する。動物実験で明らかになった分子標的がメトホルミン投与により、正常上皮細胞もしくは腫瘍細胞においてそれぞれどのように活性が変化しているか検証することが目的である。本検討により、メトホルミンの化学予防効果の作用機序を明らかにしたい。

さらにp16、p53、Smad4などのがん抑制遺伝子に対するshRNAを追加導入するとより悪性度の高い組織になることが確認された。この実験モデルを用いて、膵管オルガノイドにメトホルミンを投与し細胞増殖能などへの影響を解析した。本研究の臨床パイロット試験では、メトホルミン投与により膵正常組織と膵がん組織において、それぞれどのような変化をもたらすかを検証することにある。対象は、研究代表者が所属する附属病院においてCT、腹部超音波検査などの画像検査で膵がんが疑われる患者とする。当院は神奈川県下でも膵がんの集学的治療に特化しており、年間80100例ほどの新規患者を予定としている。診断確定のため、超音波内視鏡下穿刺吸引法(EUS-FNA)により膵病変の組織を病理検体として採取するが、FNA検査前にメトホルミン群とプラセボ群に分け、一定期間投与する。FNA検査時に、膵腫瘍組織と膵正常組織をそれぞれ採取し、細胞増殖能の変化やアポトーシス解析に加えて、AMPK/mTOR経路の発現変化などを解析する。動物実験で明らかになった分子標的がメトホルミン投与により、正常上皮細胞もしくは腫瘍細胞においてそれぞれどのように活性が変化しているか検証することが目的である。本検討により、メトホルミンの化学予防効果の作用機序を明らかにしたい。必要物品の購入が主な使用用途であったが、分割での購入が難しいものも多く、単位ごとの購入になってしまうため、残金が発生した。次年度以降、研究必要物品の購入に際し、併せて使用させていただきたいと考えている。
受動可能表現と自発表現の日・仏対照研究

引続きいて認知的・機能的な観点から、フランス語の受動・可能表現を中心とした再帰構文全体を、統一的な意味カテゴリーとして捉え直すことに力を注いだ。フランス語の再帰構文では、その意味タイプにかかわらず、常に主語の指示対象がその構文(動詞)が表わす事行に積極的に参加、あるいは積極的に関わっていることを表しているということを例証した。ヴォイス体系内に於て再帰構文は、他動詞構文のように主語の指示対象以外の対象に働きかけることなく内部充足的な構文であるという位置付けを行なうことができる。自動詞構文とは、主語の指示対象が動詞の表わす事行に積極的に関わっているか否かという点で区別される。再帰という名称も、主語の行偽が主語に戻るという理解から、主語の指示対象の関わり方が自己充足的であるという観点から捉え直すべきである。根強く存在している、再帰構文は主語が受影(affected)しているところに特徴があるという考え方は、受形という概念が操作概念としてあまりに漠然としており、また積極的な定義概念ではなく、現象の結果的効果の記述に過ぎない。この点に関しては、諸言語のシステムとの比較も行ないながら研究を行なった。日本語の「e,(ra)reru」という語尾も、フランス語の再帰構文のように可能および自発、受動の意味を表わす。ただし、日本語研究においては自動詞のあるグループを自発態と呼ぶことが慣例化しており、ここではそれを含んだ構文を対象としている。日本語については、特に自発態と受動可能表現(中間態)に関して時制との共起関係および、「(人)に、には、にも」といった、一見、動作主または経験主を表わしているように見える、「に」格が実は程度を表わす副詞表現であるといった問題、曖昧な事例の代表として「売れる」という動詞が示す様々な問題などに焦点を絞って、フランス語との対照的な観点から研究を行なった。当研究は、将来的に日本語のヴォイスやフランス語の再帰構文全体の研究につながるものである。本年度は、特にフランス語の受動可能表現や自発表現が含まれる再帰構文全体を、一つの意味カテゴリーとして統一的に説明することができるようなメカニズムを解明することを目指した。そのために、再帰構文の伝統的な定義である「主語の行為が主語に戻ってくる」というタイプの定義の不十分さを指摘し、「主語のより意志的・意図的な行為を表す」という定義を提案、様々な用法例を検討してこの定義の妥当性を検討し、類型論的に、他の言語の再帰構文などとも比較した。基本的な再帰用法のこの定義を出発点として、受動可能表現である中動・受動用法、自発表現である中動用法が派生的に説明されることを示した。基本的には再帰構文の主語は発話の主題であり、主語の指示対象に対する働きかけが行われる。再帰の場合は、働きかける主体と働きかけられる客体がイコールであり、結果的により意志的な行為を表わすようになる。中動・受動用法の場合は潜在的な動作主が、発話が属性付与発話になることによって背景化され、結果的に動作主・原因に発するエネルギーが内在化される。中立用法の場合は、外在的な原因が内在的な原因の引金となり、結果的に原因が内在化されることになる。従って、それぞれ再帰用法のパターンの上に成立していることが分かる。成果は、紀要論文として発表する。また、科研費で購入したパソコンを用いて、再帰構文研究のための基礎的データベースを構築中である。

引続きいて認知的・機能的な観点から、フランス語の受動・可能表現を中心とした再帰構文全体を、統一的な意味カテゴリーとして捉え直すことに力を注いだ。フランス語の再帰構文では、その意味タイプにかかわらず、常に主語の指示対象がその構文(動詞)が表わす事行に積極的に参加、あるいは積極的に関わっていることを表しているということを例証した。ヴォイス体系内に於て再帰構文は、他動詞構文のように主語の指示対象以外の対象に働きかけることなく内部充足的な構文であるという位置付けを行なうことができる。自動詞構文とは、主語の指示対象が動詞の表わす事行に積極的に関わっているか否かという点で区別される。再帰という名称も、主語の行為が主語に戻るという理解から、主語の指示対象の関わり方が自己充足的であるという観点から捉え直すべきである。根強く存在している、再帰構文は主語が受影(affected)しているところに特徴があるという考え方は、受影という概念が操作概念としてあまりに漠然としており、また積極的な定義概念ではなく、現象の結果的効果の記述に過ぎない。この点に関しては、諸言語のシステムとの比較も行ないながら研究を行なった。日本語の「e,(ra)reru」という語尾も、フランス語の再帰構文のように可能および自発、受動の意味を表わす。ただし、日本語研究においては自動詞のあるグループを自発態と呼ぶことが慣例化しており、ここではそれを含んだ構文を対象としている。日本語については、特に自発態と受動可能表現(中間態)に関して時制との共起関係および、「(人)に、には、にも」といった、一見、動作主または経験主を表わしているように見える、「に」格が実は程度を表わす副詞表現であるといった問題、曖昧な事例の代表として「売れる」という動詞が示す様々な問題などに焦点を絞って、フランス語との対照的な観点から研究を行なった。
先進諸国における財政赤字の規定要因に関する国際比較分析―金融制度からの接近―

本年度は、当初の研究計画に沿って、日本の財政赤字に対する金融上の制約の欠如という当初の仮説を検証するためのデータ収集作業に従事した。しかし、中央銀行制度、銀行規制などの指標を用いた計量分析においては公表に足る結果が得られなかった。金融機関が国債を引き受ける「金融の従属」が日本の財政赤字の拡大を可能にしたという従来の説は、イタリアやスウェーデンなどにおける1970年代の財政赤字の拡大を説明する際にも用いることができるものの、1990年代以降の日本の突出した財政赤字を説明するには別の論理が必要とされるというのが暫定的な結論である。このため、年度途中の早い段階で研究の方針を切り替え、財政赤字に対する制度的な制約要因として為替相場制度と国際収支問題の果たす役割に着目した。その結果、日本の1960年代までの均衡財政と、その後の他国に比べて突出した財政赤字という対照的な財政パフォーマンスを説明する上での一つの重要な鍵が、日本において1960年代末を境に輸出部門が強化されると共に変動相場制が採用されて「国際収支の天井」が消滅する一方、他の多くの先進諸国においては通貨統合や通貨安定のために採用された固定相場制の下で周期的な通貨危機が生じ、そのたびに通貨価値を防衛するための財政緊縮が行われたことにあるという知見を得た。こうした通貨制度の財政政策に対する効果に関する知見を、従来から進めてきた日本の行政改革についての研究と接続し、博士学位論文を東京大学に提出したのが本年度の主たる成果である。
抗癌剤耐性におけるアニオンチャネルの役割

アポトーシス能を失って無限に増殖する癌細胞に対して、抗癌剤は癌細胞にアポトーシスを強制的に誘導させるものである。しかし癌細胞はやがて抗癌剤に対して耐性を獲得し、抗癌剤が効かなくなるという致命的な問題がある。本研究では、抗癌剤として広く用いられているプラチナ製剤であるシスプラチンの抗癌性アポトーシス誘導作用の原因と、シスプラチン耐性の原因を調べた。まず第1に、癌細胞KB株にシスプラチンを投与すると容積感受性外向整流性(VSOR)アニオンチャネルの活性が増大し、その後アポトーシス死が誘導されること、そしてこのアポトーシス死誘導はVSORアニオンチャネルのプロッカーで救済されることを明らかにした。第2に、KB細胞のシスプラチン耐性を獲得した亜種KB-CP4細胞では、低浸透圧刺激下でのVSOR C1^-チャネル活性が失われていることを見出した。そして、このKB-CP4細胞をピストン・デアミナーゼ阻害剤(トリコスタチンA:TSA)で処理するとVSOR C1^-チャネル活性を部分的に回復することを発見した。更には、トリスタチンA投与によってVSOR C1^-チャネル活性を回復したKB-CP4細胞においては、AVD発生やカスパーゼ活性化やDNAラダーもシスプラチン投与後に見られるようになり、アポトーシス性の細胞死も誘導されるようになることを明らかにした。以上の結果から、シスプラチンによる癌細胞のアポトーシス誘導にVSORアニオンチャネルの活性化が、シスプラチン耐性の獲得の原因の1つにVSORアニオンチャネル活性の欠失化が関与していることを世界に先駆けて明らかにした。1.シスプラチン誘導性癌細胞アポトーシスにおけるVSORアニオンチネルの役割の解明ヒト類上皮癌KB細胞はシスプラチンに対する耐性を示さずに、24時間以上の処理によってアポトーシスによって死滅していくことが知られている。この細胞死が、まず通常のアポトーシスと同様に、まず初期において容積感受性外向整流性(VSOR)アニオンチャネルの活性化を示し、その結果としてアポトーシス性容積減少(AVD)がもたらされ、更にそのあとにアポトーシス死へと到ることを明らかにした。また、カスパーゼ活性化やDNA断片化などのアポトーシス性生化学反応や細胞死そのものがVSORCrチャネルブロッカーの投与によって阻止されることを明らかにした。これらの実験結果によって、KB癌細胞へのシスプラチンの抗癌作用が、アポトーシス誘導によること、そしてそれがVSOR Cl^-チャネル活性化とそれによるAVDの誘導を介してもたらされることが明らかとなった。2.シスプラチン耐性におけるVSORアニオンチネル活性欠失の役割の解明のための予備実験KB細胞のシスプラチン耐性を獲得した本研究の亜種KB-CP4細胞にパッチクランプ法を適用し、低浸透圧刺激下において細胞腫脹がもたらされた場合でもVSOR Cl^-チャネルの活性化がもたらされないことを確認した。即ち、VSOR Cl^-チャネル機能の欠失がシスプラチン耐性獲得の原因となっている可能性が示された。
相分離ベシクルの張力誘起構造転移と単分子膜結合挙動

シグナル伝達や物質輸送の機能に関わる細胞膜ドメインの物理化学的性質の解明を行った。浸透圧により人工細胞膜の張力を変化させ、膜ドメインの構造変化を光学顕微鏡で観察した。張力が増加するにつれ、膜面が分離しドメインが生じることを発見した。これにより、膜の張力変化が、細胞膜ドメインの構造を調節する重要な制御因子であることが分かった。加えて、人工細胞膜とナノ粒子の相互作用の観察を行った。粒子サイズ200nmを境に、小さい粒子はドメインに、大きい粒子は周囲のドメイン以外の領域に選択的に吸着することを発見した。この成果は、ナノ物質の生体や人体に対する影響を客観的に評価する基準として応用が期待される。生体系における膜ドメイン機能の物理機構を理解するため、相分離ベシクルとナノ粒子との相互作用解析を行った(J. Am. Chem. Soc. 2012)。細胞サイズの脂質ベシクルを作製し、直径501000 nmのポリスチレンナノ粒子との相互作用を蛍光顕微鏡で観察した。粒子サイズ200nmを境に、小さい粒子はドメイン(秩序相)に、大きい粒子は周囲の非ドメイン領域(無秩序相)に選択的に吸着することを発見した。さらに、ナノ粒子吸着に伴う膜の自由エネルギーを計算し、サイズ依存的な粒子の分配挙動を説明する物理モデルの構築に成功した。生細胞膜において膜ドメインはエンドサイトーシス小胞を形成する場として考えられており、この実験結果は、小さいナノ粒子はドメインを介して細胞内に取り込まれやすい事を示唆している。本成果は、近年開発が進んでいるナノサイズの物質の生体や人体に対する影響(ナノリスク)の客観的評価基準の確立に役立つことが期待できる。成果は、プレリリースされ、新聞に掲載された(北國新聞「ナノ粒子小さいほど細胞内へ」、北陸中日新聞「ナノ粒子小さいほど体へ」、日刊工業新聞「ナノ粒子細胞吸着の観察成功」)。生体系における膜ドメイン制御の物理機構を解明するには、膜と分子のダイナミックな相互作用の理解が重要となる。そこで、平成24年度の成果であるナノ粒子-脂質膜相互作用(Hamada et al., JACS 2012)の実験系を発展させ、アルツハイマー病に関わるアミロイドβペプチドと人工膜リポソームとの相互作用解析を行った。相分離により流動性の異なる領域が共存するリポソームを作製し、ペプチドを添加した。光学顕微鏡観察の結果、ペプチドはリポソーム膜面の柔らかい領域(disorder相)に選択的に局在することが分った。そして、リポソームはドメイン領域(order相)を出芽させる変形ダイナミクスを示した。この出芽ダイナミクスは、細胞の物質輸送であるエンドサイトーシス機能を人工的に再現したものである。また、リポソーム膜面内でブラウン運動する膜ドメインの挙動を解析したところ、ドメイン拡散係数の減少および膜の粘性増加がペプチドにより引き起こされることを見出した。これは膜張力等の物性変化とドメインダイナミクスの密接な関係性を示している。また、このアミロイドβペプチドは自己会合特性を持つが、オリゴマー状態のペプチドが最も膜変形を引き起こすことが明らかとなった。成果は、PhysChemChemPhys誌に掲載された。また、実験システムである細胞サイズリポソームの形成メカニズムの解明に取り組んだ。油中液滴がリポソームへ移行するダイナミクスの詳細を検討し、実験と理論の両面から移行メカニズムを明らかにした。細胞サイズの約10μmという大きさが、液滴からリポソームへの移行に最も効率が良いという興味深い知見が得られた。成果は、Soft Matter誌の表紙を飾った。生細胞膜では、細胞骨格等により膜張力が調節されており、張力は細胞機能を制御する主要な物理パラメータであると考えられている。また、近年、膜の組織化構造(膜ドメイン)が、シグナル伝達や小胞輸送などの重要な生体機能と密接に関係することが知られている。そこで、多成分脂質(コレステロール・飽和脂質・不飽和脂質)から成るベシクルを作製し、浸透圧により膜張力を変化させた際の膜ドメイン構造形成を解析した。顕微鏡観察実験の結果、張力が増加するにつれ、膜面が分離しドメインが生じることを発見した。また、高張力・低温度条件下では、ドメインが液体から固体へ相転移することを見出した。そして、張力をパラメータとする膜ドメイン安定性の相図を構築し、張力によるドメイン制御機構を明らかにした。本研究成果により、膜張力変化が、細胞膜の組織化構造を調節する重要な制御因子であることが分かった。また、アルツハイマー病原因物質であるアミロイドβペプチドの膜作用を明らかにした。ペプチドの重合状態(オリゴマー、繊維)および膜ドメインの流動性(固体相、液体相)に依存して、ペプチドが作用する膜界面領域が変化することを見出した。

オリゴマー構造のペプチドは、主に膜ドメイン以外の領域に分布した。これに対して、繊維構造のペプチドは、膜ドメインの物性に依存して、吸着挙動を変化させた。繊維は、液体ドメイン含有膜には吸着しないが、固体ドメイン含有膜のドメイン領域に局在する。この結果は、従来考えられてきた特異的な分子結合に加えて、より一般的な膜のソフトマター特性が、細胞膜の物質認識機能にとって重要な役割を果たしていることを示唆している。前年度の成果であるペプチドの膜作用(Soft Matter 2012)に加え、今年度はナノ粒子の膜作用を明らかにした(J. Am. Chem. Soc. 2012)。脂質膜ドメインの物質認識メカニズムの統一的理解に向けて着実に研究が進展している。当初の計画通り、膜張力が誘起するベシクル上の相分離挙動を明らかにし、研究成果をSoft Matter誌に掲載した。さらに、相分離膜に対するナノ物質相互作用の研究を展開し、相分離膜のソフトマター特性が物質との相互作用を決定することを見出した。この成果も、Soft Matter誌に掲載されており、当初の計画以上に研究が進展した。これまでの研究により、相分離ベシクルの張力依存性および、ナノ物質(ペプチド、ナノ粒子)相互作用に関する成果を得た。最終年度は、これまでの成果を統括するための研究を進める。先ずは、相分離構造の制御機構を詳細に調べるため、荷電脂質による静電効果を明らかにする。そして、ナノ物質としてDNAを用いて、相分離界面との相互作用を明らかにする。これにより、ペプチド、ナノ粒子(コロイド)、DNA(荷電性ポリマー)という様々なナノ物質の膜作用機構の知見を得ることが出来、統一的な物理モデルの構築に繋げる。さらに、膜とナノ物質のソフトマター複合系のダイナミクスの研究を行う。これらの成果を基に、エンドサイトーシス等の動的な細胞機能の基礎メカニズムの物理原理を提唱する。平成23年度、相分離膜のソフトマター特性がペプチドとの相互作用を決定することを見出した。この成果は、生命機能に対する相分離膜物性の重要性を示していると考えられる。膜ドメインは、特定の生体分子を選択的に局在させ、効率的な細胞シグナル伝達の場として重要な役割を担っている。すなわち、ナノ物質のドメイン領域への局在・非局在のメカニズム解明は、シグナル伝達機能に関わる細胞内膜動態の理解に向けた重要な問題である。そこで、他のナノ物質(ナノ粒子およびDNA分子)に対して、膜相互作用の研究を進展させる。コロイド(ナノ粒子)やポリマー(DNA)物性を考慮に入れた膜との相互作用解析を行い、細胞膜の物質認識プロセスの統一的理解につなげる。また、相分離構造安定性に関する理解を深めるため、荷電脂質による静電効果や2分子膜非対称性効果の観察・解析実験を行う。平成23年度に得られた張力実験の成果と組み合わせ、生体系における膜ドメイン制御の物理機構をソフトマター物性の観点から明らかにする。
中性抽出剤および陰イオンがランタノイド(III)の抽出の順序に及ぼす影響

ランタノイド(III)をイオン抽出させた時、ランタノイド(III)の分配比は、原子番号が大きくなるにしたがって、大きくなる場合と小さくなる場合があることが知られているが、ランタノイド(III)の分配比を支配する因子が何によるのかについて知見を得ることを研究の目的とした。1.ランタノイド(III)のチオシアン酸錯体のトリオクチルフォスフィンオキシド(TOPO)によるクロロホルムへの抽出平衡では、一連のランタノイド(III)の分配比は原子番号が大きくなるにしたがって大きくなり、しかも同じ1Mチオシアン酸ナトリウム水溶液からの抽出であっても、LaとLuでは4桁以上の差が認められた。さらに抽出種はLn(SCN)_3・3TOPO(Ln:ランタノイド(III))のみであると仮定された。以上のことから、クロロホルムへのランタノイド(III)抽出では、抽出種が1種であり、かつ付加する分子数が比較的少ないために、ランタノイド(III)の電荷密度の差が分配比に反映されたと結論づけた。以上のことを「分析化学」に発表した。2.抽出剤や抽出種との相互作用の弱いヘキサン溶媒を用い、同様の系のクロロホルムの抽出平衡を比較した。同じ1Mチオシアン酸ナトリウム水溶液からの抽出であっても、全ランタノイド(III)を通してせいぜい1桁程度の分配比の増加しか認められなかった。さらにヘキサンでの抽出はクロロホルムの抽出よりはるかに良いこともわかった。抽出種をLn(SCN)_3・3TOPOとLn(SCN)_3・4TOPOと仮定するとヘキサン系での抽出をうまく説明できる。以上を「Analytical Science」に発表した。溶媒によって抽出種が異なる理由について今後、さらに検討してゆくつもりである。
過去四半世紀における日本太平洋岸の岩礁性貝類組成の変化

[目的]近年,貿易活動などにともなう侵入種の分布域拡大や,地球温暖化による生物分布域の高緯度地方への移動が懸念されている.しかし,その根拠となる大きな時空間規模の定量的データば,海洋底生生物では皆無に近い.そこで,沖縄北海道の太平洋岸の磯の貝類相について,以下の仮説を検証した:(1)1930年頃に1ヨ本に侵入してきたとされるムラサキイガイは,近年,分布域を拡大しているか?(2)ピザラガイ,イボニシなど19の優占種の分布域重心は近年北上しているか?[方法]沖縄北海道の21ヶ所の磯を定点とした.ここで環境庁は計4回,コドラート調査し(1978年と1984-6年との春・夏),本報告者ば計3回,同様の方法で再調査した(2005年夏と2006年春・夏).[結果]合計で約30万個体,344種の貝類を記録し,以下の解析結果を得た:(1)ムラサキイガイは70年代には九州東北地方の8定点に出現したが(3.61048.4m^<-2>),80年代にはこのうち3定点だけに出現し(0.4870.2m^<-2>),2000年代にはほとんど出現しなかった(2006年春・夏の福島県において,1.3m^<-2>;他は0m^<-2>).(2)分布域重心の年変動傾向は,優占種間で有意に異なった.調査期間中に重心の北上した優占種は14種,そうでないものは5種だった.[考察]根絶策によらない侵入種分布域の極端な縮小という,報告例の乏しい現象を,本研究は明らかにした.この結果は,あいまいなデータにもとつく「侵入種の分布域拡大」という喧伝に見直しをせまる.また,本研究は,近年,多くの貝類優占種が北進していることを明らかにした.これは地球温暖化の影響を受けたものかもしれない.ただし,種それぞれが違う傾向を示したことに注意する必要がある.海洋生物の個体群特性は近年,人為的要因により地球規模で変動していることが,懸念されている.特に,国外からの外来種の移入や,地球温暖化による分布域の極域への移動が問題視されている.しかし,少なくとも海岸生物では,10年以上かつ10×10km^2以上という時空間規模で個体群特性を研究した例はない.そこで,私は,過去四半世紀における沖縄北海道の太平洋岸の岩礁海岸産貝類について,外来種の増加傾向と,種ごとの分布域の変動とを調べた.計3回の調査(19789年,19846年,2003年)の結果を比較した.19789年と19846年との調査は環境省が行い(「海域生物調査」),2003年の調査は私自身が予備的に行った.各調査では約37個の岩礁海岸の潮上帯中潮帯において0.25m^2コドラートを9個ずつ設置し,出現生物を計数した.解析の結果,シマメノウフネガイ,ムラサキイガイなどの外来種それぞれの密度の指数は,安定もしくは減少傾向にあった.また,全調査に共通して出現した68種のうち,分布域の北限を北上させた種(41種)は,南下させた種(20)よりも多かった;一方,分布域の南限を北上させた種(28種)は南下させた種(27)とほぼ同数だった.以上のように,「外来種の増加」「地球温暖化による地理的分布域全体の北上」という懸念は,今回の解析結果にはあてはまらない.今後,精度の高い調査をおこなって,近年の岩礁性貝類の個体群特性の変動を正しくとらえる必要がある.(なお,赤道に地理的分布域の近い種を温暖種と定義し,温暖種の出現頻度の増加傾向を解析することを,2004年度当初の計画としていたが,種それぞれの地理的分布域の資料の入手しにくさからこの解析を行っていない.)【目的】沖縄から北海道にいたる太平洋岸の岩礁性貝類について過去四半世紀の変動を調べ,以下の仮説を予備的に検証した:(1)近年の地球温暖化から推察されているように,種それぞれの分布域は北上しているか?(2)外来種のムラサキイガイ・シマメノウフネガイは増えているか?【方法】全国太平洋岸の21個の岩礁海岸を定点とした.ここで環境庁(1978・1988)が計4回(1978年と846年との春・夏),コドラート調査し,私は2005年の夏に同様の形式で再調査した.各定点の過去の気温をAmedasから求めた.【結果と考察】合計,約20万個体,214種の貝類を記録した.(1)北上傾向:3年代(70s,80s,00s)すべてに現れた貝類を解析した.この四半世紀で分布域の北限や重心を北上させた種は,南下させた種より多かった.しかし,南限を北上させた種は,南下させた種とほぼ同数だった.各定点での気温は上昇傾向にあった.(2)ムラサキイガイは漸減し,00年代夏には皆無となった.

シマメノウフネガイは80年代夏だけに出現した.以上の結果から,「地球温暖化にともなう種分布域全体の北上」,「外来種の増加」という世間一般の懸念が日本太平洋岸の貝類において必ずしも成り立っていないといえる.[目的]近年,貿易活動などにともなう侵入種の分布域拡大や,地球温暖化による生物分布域の高緯度地方への移動が懸念されている.しかし,その根拠となる大きな時空間規模の定量的データば,海洋底生生物では皆無に近い.そこで,沖縄北海道の太平洋岸の磯の貝類相について,以下の仮説を検証した:(1)1930年頃に1ヨ本に侵入してきたとされるムラサキイガイは,近年,分布域を拡大しているか?(2)ピザラガイ,イボニシなど19の優占種の分布域重心は近年北上しているか?[方法]沖縄北海道の21ヶ所の磯を定点とした.ここで環境庁は計4回,コドラート調査し(1978年と1984-6年との春・夏),本報告者ば計3回,同様の方法で再調査した(2005年夏と2006年春・夏).[結果]合計で約30万個体,344種の貝類を記録し,以下の解析結果を得た:(1)ムラサキイガイは70年代には九州東北地方の8定点に出現したが(3.61048.4m^<-2>),80年代にはこのうち3定点だけに出現し(0.4870.2m^<-2>),2000年代にはほとんど出現しなかった(2006年春・夏の福島県において,1.3m^<-2>;他は0m^<-2>).(2)分布域重心の年変動傾向は,優占種間で有意に異なった.調査期間中に重心の北上した優占種は14種,そうでないものは5種だった.[考察]根絶策によらない侵入種分布域の極端な縮小という,報告例の乏しい現象を,本研究は明らかにした.この結果は,あいまいなデータにもとつく「侵入種の分布域拡大」という喧伝に見直しをせまる.また,本研究は,近年,多くの貝類優占種が北進していることを明らかにした.これは地球温暖化の影響を受けたものかもしれない.ただし,種それぞれが違う傾向を示したことに注意する必要がある.
予後不良の癌克服を目指した癌形質悪性化の新規誘導因子の同定と解析

[目的]癌の予後不良とp27^<Kip1>の発現量低下が相関することに注目し、p27^<Kip1>の発現量低下に関連する癌の予後不良化の原因遺伝子の同定を行い、その機能の解析を行う。また、p27^<Kip1>の分解機構の解明も癌の悪性化機構の理解に必要であることからp27^<Kip1>の新たなユビキチンリガーゼの同定を目指す。以上の成果をもとに予後不良の癌の診断マーカーの開発や分子標的治療薬のターゲット分子を同定する。[研究結果]我々はジーンターゲティングによりp27^<Kip1>のヘテロノックアウトヒト大腸癌細胞HCT-p27hKOを樹立し、p27^<Kip1>の発現量低下を確認してモデル細胞とした。この細胞と親株HCT116を用いてマイクロアレイ解析により特異的に発現が変動する遺伝子を同定した。これらPPAG(Poor Prognosis Associated Gene candidates)のなかでPPAG4はHCT-hp27-hKOにおいてPPAG4遺伝子の発現が有意に亢進していることがリアルタイムRT-PCR法によって確認された。このPPAG4の発現亢進はsiRNAを用いたp27^<Kip1>のノックダウンによっても起こり、p27^<Kip1>ノックアウトマウスの線維芽細胞においても確認された。さらにp27^<Kip1>の分解因子であるSkp2を導入したHCT116細胞でもPPAG4の発現がみられ、以上によりPPAG4はp27^<Kip1>の分解亢進の下流にある遺伝子であることが判明した。また一方で、我々はCDK阻害タンパク質p27^<Kip1>をユビキチン化し分解に導く新たなユビキチンリガーゼを同定した。[研究目的]本研究では、Skp2の高発現およびp27^<Kip1>の分解亢進と癌形質の悪性度増強の因果関係を実験的に証明するとともに、癌形質の悪性化に影響を及ぼすキー遺伝子を同定し、予後不良化のメカニズムを解明することをめざす。[方法と結果]予後不良の癌ではCDK阻害タンパクp27Kip1の分解が亢進している。さらに我々は肺癌でp27Kip1のユビキチンリガーゼSkp2の発現が有意に高いことを見いだした。しかしながら、何故Skp2の発現誘導やp27Kip1の分解亢進がおこると予後不良の癌形質が形成されるのかは不明であり、本研究ではさらにそれを明らかにすることを目標とした。我々が作成したSkp2高発現ヒト大腸癌細胞(HCT-Skp2)、p27Kip1-ヘテロノックアウトヒト大腸癌(HCT-p27hKO)細胞はどちらもp27Kip1タンパク質の存在量が有意に低下していた。それらの培養細胞としての増殖速度は親株と変化がないが、マトリゲル浸潤能はHCT-Skp2が有意に高かった。ヌードマウスへの移植実験ではHCT-Skp2、HCT-p27hKOの順に親株に比べて高い造腫瘍性を示し、さらに血管新生の亢進傾向も見られた。一方で我々はマイクロアレイ解析によりHCT-Skp2あるいはHCT-p27hKOで発現が変動する複数の遺伝子(PPAG : Poor Prognosis Associated Gene)を同定した。そのうちの一つは機能未知の7回幕貫通Gタンパク質共役型受容体で、現在その機能と細胞悪性化への寄与の有無を検討している。[目的]

癌の予後不良とp27^<Kip1>の発現量低下が相関することに注目し、p27^<Kip1>の発現量低下に関連する癌の予後不良化の原因遺伝子の同定を行い、その機能の解析を行う。また、p27^<Kip1>の分解機構の解明も癌の悪性化機構の理解に必要であることからp27^<Kip1>の新たなユビキチンリガーゼの同定を目指す。以上の成果をもとに予後不良の癌の診断マーカーの開発や分子標的治療薬のターゲット分子を同定する。[研究結果]我々はジーンターゲティングによりp27^<Kip1>のヘテロノックアウトヒト大腸癌細胞HCT-p27hKOを樹立し、p27^<Kip1>の発現量低下を確認してモデル細胞とした。この細胞と親株HCT116を用いてマイクロアレイ解析により特異的に発現が変動する遺伝子を同定した。これらPPAG(Poor Prognosis Associated Gene candidates)のなかでPPAG4はHCT-hp27-hKOにおいてPPAG4遺伝子の発現が有意に亢進していることがリアルタイムRT-PCR法によって確認された。このPPAG4の発現亢進はsiRNAを用いたp27^<Kip1>のノックダウンによっても起こり、p27^<Kip1>ノックアウトマウスの線維芽細胞においても確認された。さらにp27^<Kip1>の分解因子であるSkP2を導入したHCT116細胞でもPPAG4の発現がみられ、以上によりPPAG4はp27^<Kip1>の分解亢進の下流にある遺伝子であることが判明した。また一方で、我々はCDK阻害タンパク質p27^<Kip1>をユビキチン化し分解に導く新たなユビキチンリガーゼを同定した。
センサネットワークを利用した物体擬人化インタフェースによる情報提示に関する研究

本研究者の研究では,機器に目や手などを取り付け,機器からの直接的な情報提示を実現する.機器自体を擬人化することで,人間と機器が直接対話可能となり,他の情報提示者を介在しない情報提示が可能となる.本年度は,前年度までの実験結果を元にし,擬人化パーツの配置位置を自動的に検知して対象を擬人化することで,専門家ではない一般ユーザでも容易に空間を擬人化可能な擬人化オーサリングツールの設計及び開発を行った.また前年度までの実験より,擬人化手法は年齢によらず受け入れやすいことが予測された.これを踏まえ,高齢化社会での家庭内機器からの情報提示を目標とし,家庭環境内でのセンサによるユーザ行動検知手法を検討するとともに,特に老人を対象とし,MITのAgeLabに滞在し,米国の老人を対象とした実験を行った.実験の結果,従来のマニュアルを用いた手法に比べて擬人化手法は学習中の学習動機を向上させること,音声のみを用いた従来の対話手法に比べ,擬人化しジェスチャを介した手法は,位置に依存した機器の機能の記憶量を増やすことが分かった.研究成果のうち,擬人化オーサリングツールについて,情報技術に関する発表会IPAX2009,CG及びインタフェースに関する国際会議SIGGRAPH 2009に出席し,デモンストレーションを行った.また,擬人化された身体の形状範囲について,開発したツールを用いて評価し,ヒューマンロボットインタラクションに関する国際会議HRI2010にて,ワークショップ発表,及びポスター発表を行った.さらに,家庭環境内でのユーザ行動検知,擬人化による応答時間の許容度の変化について,筆者を副著者として,国際論文誌・国内論文誌に掲載された.老人を対象にした擬人化表現の評価については,それぞれロボットに関する国際会議IROS及びRO-MANに投稿中である.さらに,擬人化手法による機能記憶の向上,身体性の評価について,それぞれIN-TECHの電子出版本への掲載が決定した.本年度はまず、研究計画に基づき、擬人化の効果や必要な技術についての再検討を行い、目デバイス・腕デバイスそれぞれを無線化し、ロデバイスと皮膚センサの開発を新しく行った。次に、これらのデバイスを利用し、物体擬人化インタフェースによる情報提示を、ヒューマノイドロボットを使用した従来のエージェント型情報提示と比較する実験を行った。その結果、自己提示型情報提示手法により、ユーザは説明された内容をより詳しく記憶し、また説明対象に対し視線を集中させることが分かり、擬人化を用いた手法の長所がはっきりと示された。一方、現在までの研究成果のうち、ユーザが擬人化によって受け取る仮想的身体領域についての実験結果を、JACIII誌2007年9月の特集号に投稿し採録された。また、国内のヒューマンエージェントインタラクションの研究者の研究をまとめた書籍『人とロボットの<間>をデザインする』の6章『家具・家電・日用品をエージェント化する』を、受入研究者である今井倫太准教授と共に執筆した。また、本インタフェースを用いた家庭内での情報提示をアプリケーションとして考案した。このデモンストレーションのため、冷蔵庫に開発した擬人化デバイスを取り付け、冷蔵庫に関連のあるコンテキスト情報をユーザに対し提示するシステムを開発し、これを一般人のための研究公開イベント「慶應テクノモール」で発表し、企業の開発者を含め、多数の反響を得た。さらに、本年度の実験の結果や、昨年度までの研究を元に、ロボット・人工知能に関係した国内会議での講演発表・国際会議での講演発表・シンポジウムでの講演・デモ発表・ポスター発表を多数行った。また、プログラミングシンポジウムの研究発表、およびHAIシンポジウムでの研究発表について、それぞれ山内奨励賞(表現の部)、Outstanding Research Awardを受賞した。本年度はまず研究計画に基づき、擬人化手法として新しく可能なものを考慮した.検討の結果,身体特徴を光学的に投影する代わりに,擬人化デバイスを増やすほうが良いと判断した.よって,新しく声・息・鼓動デバイスを作成し,すでに開発した目・手・皮膚・ロデバイスとあわせて,同期させるプログラムを作成し,場面によってどのような擬人化表現が可能となるか実験を行った.このうち、息デバイスを用いた空間擬人化については、京都造形芸術大学の上林壮一郎准教授と協力し、東京自由大学にて共同ワークショップを開催しデータを集めた。実験結果より,物体ではなく空間に対しても,身体特徴を部分的に再現することで,ユーザが強固な身体像を受け取ることが分かった.結果について、FUN-AIおよびインタラクション2009で発表した。また、『家電製品を擬人化し,自己自身を表現したときのユーザの記憶量増加』・『直接擬人化手法による印象・身体領域・視線集中の検討』・『物体を擬人化するための皮膚センサの検討』の3点の研究成果をそれぞれ,ヒューマンインタフェース学会論文誌,International Journal of Social Robotics,日本知能情報ファジィ学会誌に投稿し、採録された。さらに、本年度の評価結果や、昨年度までの研究を元に、ロボット・エージェント・人工知能に関係した国内・国際会議での講演発表・デモ発表・ポスター発表・ビデオ発表を多数行った。このうち、HRI2009でのvideo presentationについて、Best Video Presentation Awardを受賞した。