hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダカルバジンの安全な投与レジメンの開発

ダカルバジン(DTIC)は悪性黒色腫や褐色細胞腫の治療薬として用いられる抗がん剤である.しかし,分単位でDiazo-ICに分解され,血管痛を引き起こすため,血管痛を軽減できるDTICの投与方法の構築には臨床からの強い要請がある.このような背景から,本申請課題では,1)Diazo-ICへの分解を抑制できる調整方法を構築し,2)動物モデルを用いて,疼痛を軽減できる前投薬医薬品を明らかとした.即ち,一般に行われている遮光のみでは,Diazo-ICの生成を完全には抑制できないため,調整に用いる輸液の違いによるDiazo-ICの生成量を調べた.その結果,ヴィーンF輸液を用いることで,生食や5%ブドウ糖輸液を用いた場合と比較して,それぞれ21.1-23.5%及び11.4-23.8%抑制できることを明らかとした.また,前投薬医薬品として,非ステロイド性抗炎症薬の中でも,ザルトプロフェンの疼痛抑制効果が高いこと及び抗ヒスタミン薬の中では,ホモクロルシクリジンの疼痛抑制効果が高いことを明らかとした(平成27-28年度).平成29年度は,3)ザルトプロフェン及びホモクロルシクリジンによる疼痛抑制メカニズム及び4)より効果的に疼痛を抑制できる投与レジメンについて調べた.即ち,両薬剤は共通して,抗ブラジキニン作用を有することに着目し,ブラジキニンB2受容体拮抗薬であるWIN64338を用いて疼痛抑制効果を調べた.その結果,WIN64338の容量依存的に疼痛反応が抑制された.これらのことから,Diazo-ICによる疼痛には,ブラジキニンが強く関わっていることが明らかとなった.さらに,ザルトプロフェンとホモクロルシクリジンの併用によって,より効果的な抑制効果が得られることが明らかとなった.現在,ザルトプロフェンによる疼痛抑制効果に関する臨床試験を実施中である.ダカルバジン(DTIC)は悪性黒色腫や褐色細胞腫の治療薬として広く用いられている抗がん剤である.しかし,光により分単位でDiazo-ICに分解され,血管痛を引き起こすため,血管痛を軽減できるDTICの投与方法の構築には臨床からの強い要請がある.本申請課題では,1)Diazo-ICへの分解を抑制できる調製方法を確立し,2)動物モデルを用いて疼痛を軽減できる前投薬医薬品を明らかとした.さらに,3)DTICの調製から投与開始までの時間を短縮することで血管痛の発症を抑制できることを明らかとした.平成28年度は,本課題申請時の研究計画に記載した通り,1Diazo-ICによる血管透過性を抑制できる医薬品のスクリーニングを行う予定である.しかし,本課題申請時の研究計画に記載したエバンスブルーを用いた色素漏出試験のみでは,十分な評価ができない可能性もあるため,血中ブラジキニン濃度の測定等も含め,多角的に評価する予定である.また,2Diazo-ICによる血管痛の抑制に適した投与レジメン(前処置方法)を動物実験で構築する予定である.即ち,調製に用いる輸液(ソリタT3,ヴィーンF,ラクテック,フィジオ140等)及び前投薬医薬品の最適な投与レジメンを構築する予定である.平成29年度は,本課題申請時の研究計画に記載した通り,血管透過性の評価,前処置方法(投与レジメン)の構築を行う予定である.
幹細胞増殖を制御する植物ホルモンの機能解明

サイトカイニン生合成遺伝子のCYP735A2と、輸送体遺伝子ABCG14について、それぞれのプロモーターに構造遺伝子-GFP遺伝子を連結させたキメラコンストラクトを導入したシロイヌナズナを作出し、茎頂領域における各遺伝子の発現組織と細胞を特定した。また、サイトカイニンの輸送体ABCG14については、種々の阻害剤を利用することにより、サイトカイニンのヌクレオチド型前駆体の排出輸送体であると結論づけた。さらに茎頂領域におけるサイトカイニン空間的動態の重要性を明らかにするために、最表層のL1層細胞で特異的に発現するATML1プロモーターでサイトカイニン情報を薬剤誘導的に亢進もしくは阻害するシロイヌナズナを作出し、その表現型を調べたが、肉眼で確認できる変化は観察されなかった。このことはL1層でのサイトカイニン情報伝達は、茎頂幹細胞の機能維持に本質的な影響を与えないことを示唆している。遺伝解析により、浮きイネの水没に応答した草丈伸長に関わる遺伝子としてSD1遺伝子を同定した。イネは水没すると、エチレンを体内に蓄積し、OsEIL1aタンパク質を介してSD1タンパク質を多量に生産させることを明らかにした。SD1は、ジベレリン合成酵素であり、浮きイネのSD1酵素活性は、一般的なイネのものよりも圧倒的に高いことも判明した。さらに、一般的なイネが成長するときには主にGA1タイプのジベレリンを生産するが、浮きイネのSD1タンパク質は、GA1よりもGA4タイプのジベレリンを約20倍も多く生産する能力を持つことを明らかにした。GA4はGA1に比べて介在分裂組織により強く影響し草丈の伸長を誘導した。以上のメカニズムにより、浮きイネは水没するとGA4を効率良く生産し、草丈の急激な伸長を引き起こしていることが明らかになった。茎頂におけるサイトカイニン生合成系、輸送系の基本的な配置が明らかになり、また、輸送体の1つであるABCG14の基質を特定できた。さらに、茎頂領域におけるサイトカイニン空間的動態の重要性を明らかにするための各種遺伝子改変シロイヌナズナも作出されつつあり、大きな問題なく研究は進捗している。節幹細胞の研究においても、鍵となるジベレリンの作用機構を明らかにできており、当初の目標を達成している。今後は、茎頂幹細胞付近での発現部位を改変したシロイヌナズナについて、さらにその表現型を調査し、幹細胞の分裂活性維持におけるサイトカイニン空間的動態の重要性を明らかにする。また、茎頂領域においてABCG14以外にサイトカイニン輸送に関わる遺伝子の存在が予想されるため、その探索にも着手する。節幹細胞の活性化と増殖維持機構の解明についても引き続き、浮きイネなどイネの多様性を利用して、介在分裂組織の活性化のしくみの解明に取り組む。茎頂幹細胞の増殖制御機構の解明サイトカイニン生合成(IPT3, CYP735A2)と輸送(PUP14)、受容(AHK)遺伝子のプロモーター:構造遺伝子ー蛍光タンパク質のコンストラクトを導入したシロイヌナズナのラインの作出を行ない、茎頂領域においてこれらの蛍光が観察可能であることを確認した。これと並行して、IPT多重変異体、LOG多重変異体、ABCG14変異体における茎頂幹細胞を含む分裂組織(SAM)のサイズと分裂活性を解析した結果、ABCG14により輸送されるサイトカイニン前駆体はSAM全体の細胞の分裂活性に関与すること、LOGにより活性型となるサイトカイニンは特にSAM表層部や葉原基を形成する細胞の分裂活性にも大きく寄与することを示唆する結果を得た。ABCG14の生化学的機能解析においては、ABCG14過剰発現シロイヌナズナ培養細胞の系を用いて、ABCG14発現誘導後に培地中のサイトカイニン濃度が顕著に上昇することを明らかにした。各種阻害剤処理の影響から、塩基型以外のサイトカイニンを排出する活性を持つことを明らかにした。節幹細胞の活性化と増殖維持機構の解明イネの茎伸長は節間に存在する介在分裂組織の活性化(細胞分裂)によって引き起こされるが、これまでイネの節介在分裂組織の存在場所は不明であった。そこで、細胞分裂マーカー(EDU)を用いて、節間伸長時の細胞分裂を観察し、節伸長時特異的に急激な細胞分裂を行う領域を見いだすことに成功した。また、イネの節間伸長時には節間内に随空が形成されるが、介在分裂の活性化のタイミングで介在分裂組織周辺では細胞死が起こっていることを明らかにし、イネの節間構造形成の仕組みの一端を明らかにした。茎頂幹細胞の分裂維持機構へのサイトカイニンの役割を解析するための基本的なツール(プロモーター:構造遺伝子ー蛍光タンパク質発現シロイヌナズナ)を作出した。本格的な観察はこれからであるが、これと並行して行なったサイトカイニン輸送系・合成系遺伝子変異体の解析から、輸送系と合成系の機能欠損が茎頂分裂組織内で与える影響に違いを見出せたことから、これらの空間的配置の重要性を支持する結果を得ることができた。また、ABCG14の機能同定についても、最終的な輸送基質同定に近い段階にまで進むことができた。節幹細胞の活性化と増殖維持機構の解明についても計画通りに進んでいる。また、サイトカイニンの輸送体

ABCG14については、種々の阻害剤を利用することにより、サイトカイニンのヌクレオチド型前駆体の排出輸送体であると結論づけた。さらに茎頂領域におけるサイトカイニン空間的動態の重要性を明らかにするために、最表層のL1層細胞で特異的に発現するATML1プロモーターでサイトカイニン情報を薬剤誘導的に亢進もしくは阻害するシロイヌナズナを作出し、その表現型を調べたが、肉眼で確認できる変化は観察されなかった。このことはL1層でのサイトカイニン情報伝達は、茎頂幹細胞の機能維持に本質的な影響を与えないことを示唆している。遺伝解析により、浮きイネの水没に応答した草丈伸長に関わる遺伝子としてSD1遺伝子を同定した。イネは水没すると、エチレンを体内に蓄積し、OsEIL1aタンパク質を介してSD1タンパク質を多量に生産させることを明らかにした。SD1は、ジベレリン合成酵素であり、浮きイネのSD1酵素活性は、一般的なイネのものよりも圧倒的に高いことも判明した。さらに、一般的なイネが成長するときには主にGA1タイプのジベレリンを生産するが、浮きイネのSD1タンパク質は、GA1よりもGA4タイプのジベレリンを約20倍も多く生産する能力を持つことを明らかにした。GA4はGA1に比べて介在分裂組織により強く影響し草丈の伸長を誘導した。以上のメカニズムにより、浮きイネは水没するとGA4を効率良く生産し、草丈の急激な伸長を引き起こしていることが明らかになった。茎頂におけるサイトカイニン生合成系、輸送系の基本的な配置が明らかになり、また、輸送体の1つであるABCG14の基質を特定できた。さらに、茎頂領域におけるサイトカイニン空間的動態の重要性を明らかにするための各種遺伝子改変シロイヌナズナも作出されつつあり、大きな問題なく研究は進捗している。節幹細胞の研究においても、鍵となるジベレリンの作用機構を明らかにできており、当初の目標を達成している。次年度は、今年度作出したシロイヌナズナを用いて、茎頂領域においてこれらの遺伝子が機能する組織と細胞を特定し、茎頂幹細胞周辺におけるサイトカイニン生合成・輸送・受容細胞の空間的配置を明らかにする。また、サイトカイニンの輸送体遺伝子ABCG14の輸送基質として候補となったサイトカイニンヌクレオシドおよびヌクレオチドについて、さらに解析を進め最終的な同定を行う。さらにサイトカイニン活性化酵素LOGと受容体AHKの茎頂幹細胞付近での発現部位を改変した植物を作出し、その表現型を調査し、幹細胞の分裂活性維持におけるサイトカイニン空間的動態の重要性を明らかにする。節幹細胞の活性化と増殖維持機構の解明についても引き続き、浮きイネなどイネの多様性を利用して、介在分裂組織の活性化のしくみの解明に取り組む。今後は、茎頂幹細胞付近での発現部位を改変したシロイヌナズナについて、さらにその表現型を調査し、幹細胞の分裂活性維持におけるサイトカイニン空間的動態の重要性を明らかにする。また、茎頂領域においてABCG14以外にサイトカイニン輸送に関わる遺伝子の存在が予想されるため、その探索にも着手する。
「情報技術による情報システム」と「人間による情報システム」の整合性に関する研究

本研究は,まず先行研究や典型的な事例研究から次のような認識仮説を導く.情報システムの成否は,情報技術そのものよりもむしろ人的・組織的要因が大きく影響する.情報技術を駆使しようとすればするほど、人的・組織的情報機能を駆使しなければならない.情報技術と人間による情報機能との整合性が存在しなければ、如何に優れた情報技術を駆使する情報システムであろうと、さほどの効果がない.これらの認識仮説の妥当性は、先行研究のサーベイと本研究での実証分析により検証された.また当該仮説は、とくにわが国の情報システム実践を前提にしたが、米国でも共通して存在する「一般特性」であることが明らかになる.そして、人的・組織的要因を所与として自己完結的に情報技術による情報システムを構築する方法論には限界があり,情報システム研究・実践の基本的枠組みは、企業情報システムは、「情報技術による情報システム」と「人間による情報システム」によって構成し、後者は,少なくとも「マニュアルベースの情報システム」、「情報共有と組織学習のメカニズム」、「組織文化」によって構成し、システム構築方法論は,この基本的枠組みのなかで再構築されるべきであることを明らかにする.また本研究の過程で大きなうねりとなったWeb環境におけるビジネスプロセス革新活動も情報システム視点から分析すると,コア・プロセスのみを情報通信技術によって高度化するのではなく,顧客自らが「関係性の自己管理」をする機能の組み込みと,脇に追いやられた「人的・組織的プロセス」をいかにコア・プロセスに関係付け・転換するかが鍵になることを明らかにする.そこでも、まさに本研究で検証された仮説のもとでいかに両システムの整合性の論理が有効であることを明らかにする.本研究は,まず先行研究や典型的な事例研究から次のような認識仮説を導く.情報システムの成否は,情報技術そのものよりもむしろ人的・組織的要因が大きく影響する.情報技術を駆使しようとすればするほど、人的・組織的情報機能を駆使しなければならない.情報技術と人間による情報機能との整合性が存在しなければ、如何に優れた情報技術を駆使する情報システムであろうと、さほどの効果がない.これらの認識仮説の妥当性は、先行研究のサーベイと本研究での実証分析により検証された.また当該仮説は、とくにわが国の情報システム実践を前提にしたが、米国でも共通して存在する「一般特性」であることが明らかになる.そして、人的・組織的要因を所与として自己完結的に情報技術による情報システムを構築する方法論には限界があり,情報システム研究・実践の基本的枠組みは、企業情報システムは、「情報技術による情報システム」と「人間による情報システム」によって構成し、後者は,少なくとも「マニュアルベースの情報システム」、「情報共有と組織学習のメカニズム」、「組織文化」によって構成し、システム構築方法論は,この基本的枠組みのなかで再構築されるべきであることを明らかにする.また本研究の過程で大きなうねりとなったWeb環境におけるビジネスプロセス革新活動も情報システム視点から分析すると,コア・プロセスのみを情報通信技術によって高度化するのではなく,顧客自らが「関係性の自己管理」をする機能の組み込みと,脇に追いやられた「人的・組織的プロセス」をいかにコア・プロセスに関係付け・転換するかが鍵になることを明らかにする.そこでも、まさに本研究で検証された仮説のもとでいかに両システムの整合性の論理が有効であることを明らかにする.1.まず、当該研究の前段階として導いてあった情報システムの推進と直接的効果と生産性・収益性への貢献に関する認識仮説を情報システム推進特性に関する全体的枠組みのもとでブレークダウンする。そして、やはり収集しておいたデータ(762社)を元にして、電話、郵便等々の方法によりデータの補完・整合性を図り、当該研究の予備分析の意味合いで再度分析検討を加える。この結果は、4先進企業のCIOクラスにも受容される。その結果、次の点が明らかになる。(1)総論的には、いかに、「情報技術による情報システム」の推進度合いが高くても、情報システムの直接的効果、そして情報システムの収益性への貢献度合いは密接な相関関係を持っているとはいえない。(2)革新的志向の組織文化であれば、「情報技術によるシステム」の推進度合いおよび情報システムの直接的効果が密接な関連を持っているとは必ずしもいえない。(3)むしろ、情報共有と組織学習のメカニズムといった「人間による情報システム」を機能させるのに適当な組織文化の存在が密接に関連し、必ずしも革新的志向の組織文化でなくてもよいと推進された。(4)REウォルトンの社会技術論的アプローチ、P.ストラスマンの情報システム評価結果、T.H.ダベンポートの情報エコロジー・アプローチ等々を基礎にして、「情報技術による情報システム」と「人間による情報システム」整合性を重視した情報システム構築方法や評価技法の構想が有効であることが明らかになる。2.今後は、この結果を、すでに設計し始めている本調査に反映して、さらに具体的に両情報システムの整合化の要因を探る。昨年の実態調査データの分析から明らかにされた4点((1)情報技術主導の情報システムと生産性・収益性には相関関係がない。(2)革新的志向の組織文化であっても、情報化の推進度合いと相関があるとはいえない。(3)情報共有と組織学習のメカニズムが情報化の推進に影響を与える。(4)「人間による情報システム」重視しているところでは、逆に情報化推進効果が高い。)についてのさらなる詳細調査項目を盛り込み、さらに組織間の「関係性」を意識した組織間情報ネットワークシステムでも、同様の結果が導かれるかどうかの項目も盛り込んだ本調査を「経営革新と情報化に関する調査」と称して8月から9月末に実施する。

489社に発送して207社からの回答を得る(回収率42.3%)。現在、電話、電子メールにてデータの確認と補完が終わり、データファイルが完成する。まだ、単純なクロス集計段階であり、あくまでも中間報告ではあるが、基本的に平成10年度に明らかにされた4点について、同様な結果が抽出されたといってよい。また、一層、昨年の(4)の結果に関連して、情報化の推進と人的・組織的設計について「平行・補完型」の組織であるほど、情報化推進効果が高くなるということが導かれている。これは、ウォルトンの「整合理論」が現実性あり、日本では妥当なアプローチであるという推定も可能である。とくに、今年は、2つの情報システムの整合性に関する実証データの分析検討するのに「情報システムの管理」に焦点を置くだけでなく、「情報や知識資源の管理」という視点にまで検討範囲を拡大することによって、一層有効な分析検討が可能になることがわかり、現在、調査分析と平行し、その論文を執筆中である。本年度の研究実績の主たるポイントは、次の3点に統括できる。第1点は、「生産性パラドックス」、「情報パラドックス」の存在に関して相反する最も評価の高いStrassmannとBrynjolfssonの90年代以降における実証研究成果の殆どを年次ごとにトレースする。その結果、まったく対立する実証結果であるが、共通点も存在する事を発見する。(1)伝統的生産性・収益性尺度によってITのパフォーマンスを測定することは意味がない。(2)ITを直接的・自己完結的に労働や資本ベースの伝統的生産性向上の技術として認識していない。(3)両者とも、人的・組織的要因との連動をとることによって、その機能が発揮できる。以上の点から、我々の一連の仮説は米国でも成り立つことが推定された。第2点は、一昨年実施した調査結果を、経営革新を高度に推進しているか否か、情報化投資を高度に行っているか否かという点から4グループに調査結果をわけて詳細な分析を加える。とくに情報技術を駆使してビジネス・組織転換という「革命的レベル」を指向する限り、人的・組織的要因との補完的改革と補完的投資との連動が必要となる。さらには人的組織要因の変革と情報化推進が連動するならば、情報化度合いや効果やパフォーマンスに密接に関連してくることを実証した。第3点は、とくに情報共有・組織学習を通じて、意識や価値観、目的などが共有されて、情報システム効果は達成され、さらにそれらの情報システム推進目的および効果が、効率性、有効性にとどまらず、顧客満足向上や業務プロセスの抜本的改革といった、経営上の重要な目的と連動している場合に、経常利益などの業績が向上する点を詳細分析によって明らかにする。本年度の研究実績の主たるポイントは、次の2点に総括できる。
前周期遷移金属錯体を複合的に用いる新しい反応試剤の開発

先に我々は、4族元素の二塩化メタロセン錯体と過塩素酸銀との組合わせがフッ化グリコシルを極めて強く活性化する能力を有することを見いだした。今年度は、この優れたクリコシド活性化法を背景として糖質合成の新しい可能性を探るとともに、試薬の複合化による高次機能の発現の可能性をより一般的に検討した。最近、ビネオマイシンやラビドマイシンの様に、特異な芳香環部分と糖質部分とが炭素-炭素結合で結合した新しい化合物が単離され、その新規な構造から、また抗腫瘍性を示すことから注目されている。合成化学的にはC-アリ-ルグリコシド結合の形成が要点である。これに対し、先のグリコシド活性化法の適用を検討した結果、糖質と芳香環との結合に関する二つの方法を開発した。方法Iは、フリ-デル・クラフツ型の芳香族置換によるものである。Cp_2ZrCl_2とAgClO_4の複合系が特に効果的で、糖と芳香環との結合が従来法に比べて、格段に速やかに、高収率で行える。この反応の立体、並びに位置選択性を明らかにした。方法IIは新反応である。ルイス酸条件下、フッ化糖とフェノ-ル類との反応を行うと、低温でO-グリコシド化が起こる。昇温するとそれがC-グリコシドへ転位し、位置選択的にC-アリ-ルグリコシド結合が生成する。反応は通常のルイス酸でも進行するが、Cp_2HfCl_2とAgClO_4の複合系が様々な点で優れている。応用として、ビネオマイシンB_2のC-アリ-ルグリコシド部分を合成したほか、O-グリコシド形成についても基礎的なデ-タを集積した。活性化機構に関してはカチオン錯体におけるフッ化物イオンとの高い親和性を想定している。この観点から種々検討の結果、二塩化メタロセンと過塩素酸銀のモル比を従来の1:1にかえ、1:2とした場合にさらに高い反応性が得られることが分った。
インスリンによるグルコースの細胞内取り込みを制御する新規蛋白質ARPPの機能解析

これらの実験結果よりARPP蛋白質がインスリンによるグルコース取り込みに深くかかわることを示唆するものと考えられた。本研究は、ARPP蛋白質の分子機能を明らかとすることを目的としているが、これまでにすでに以下のような知見を得ている。1)ARPPは微小管と細胞内で共局在すること。すなわち、EGFP-ARPPを一過性に過剰発現させたHeLa細胞をレーザー共焦点顕微鏡で観察したところ、ARPPが微小管と共局在した。さらに生化学的(microtubules sedimentation assayならびにco-immunoprecipitation)な解析によってもARPPと微小管の結合が確認された。2)KB細胞にEGFP-ARPPを過剰発現させ、インスリン刺激したところ、EGFP-ARPPは刺激後5分で細胞質から細胞膜へ移動した。これらのことはARPPがインスリン刺激によりkinesin IIを介して、微小管上をマイナス端からプラス端へ向かって運搬されることを示唆する。そこで、分化誘導により内因性ARPPを発現誘導されたC2筋管細胞をインスリンで刺激すると、放射能ラベルされたグルコースの取込み能が亢進するが、この筋管細胞にsiRNAを導入してARPP発現を阻害したところ、インスリン刺激によるグルコース取り込み能が有意に低下することを発見した。さらにこれが個体レベルでも確認できるか否かをARPPノックアウトマウスを用いて解析した。すなわち、ノックアウトマウスと野生型マウスを用いてグルコース負荷テストをおこなったところ、ノックアウトマウスにおいては耐糖能の低下傾向を認めた。このことは、細胞レベルのみならず個体レベルでもARPPがインスリン依存的なグルコース取り込みに関与することを示唆している。本研究は、骨格筋に特異的に発現するARPP蛋白質の個体レベルにおける機能を明らかにすることを目的としているが、これまでにすでに以下のような知見を得ている。すなわち、1)ARPPは分子モーターの一つであるkinesin II(KIF3AとKIF3Bのヘテロダイマー)に直接結合し、その結合はすでにkinesinII結合蛋白質として知られているKAP3と競合する。2)ARPPは微小管と細胞内で共局在すること。さらに生化学(microtubules sedimentation assayならびにco-immunoprecipitation)な解析によってもARPPと微小管の結合が確認された。3)KB細胞にEGFP-ARPPを過剰発現させ、インスリン刺激したところ、EGFP-ARPPは刺激後5分で細胞質から細胞膜へ移動した。しかしながら、データにばらつきがみられるため、マウスの遺伝的背景をそろえる必要が生じた。そこで、遺伝的背景が120SVJとC57BLのキメラであるノックアウトマウスを7回バッククロスしてC57BLに遺伝的背景をそろえた。その結果、ノックアウトマウスにおける耐糖能の低下がより強く示唆された。
灌流培養型連続発光モニター系を用いた概日リズムの同調機構解析

生体時計の作り出す自律的リズムの周期は正確に24時間ではないため、環境サイクルとの時間差を同調機構によって日々修正している。しかし、24時間サイクルを刻む発振制御系と同調機構に関する分子メカニズムは不明な点が多い。本研究は新規発光モニター系を用い、時計遺伝子発現を非侵襲的にリアルタイムモニタリングすることで、生体時計の発振・同調機構の分子機構解明を目的としている。本年度の研究実績は以下の通りである。(1)概日時計遺伝子Bmal1のプロモーター領域の下流に分泌型ウミホタル由来ルシフェラーゼを連結したベクターを構築、これをラット繊維芽細胞に導入し、安定細胞株を作製した。灌流培養しながら30分間隔で培養液を分画し、各画分の発光活性を測定したところ、約24時間の周期での変動が認められ、ウミホタルルシフェラーゼをレポーター遺伝子として用いた灌流培養系により、Bmal1遺伝子発現の日周変動が連続測定可能なことが明らかとなった。続いてこのシステムを用い、抹消組織の同調因子候補とされるグルココルチコイド系ホルモン、デキサメタゾンのアンタゴニストを灌流培養系でパルス処理した所、Bmal1発現の位相が遅延することが判明し、デキサメタゾンがグルココルチコイド受容体を介して直接抹消組織の同調に関与することが示唆された。(2)概日時計遺伝子Per1のプロモーター領域の下流にウミホタルルシフェラーゼを、Bmal1プロモーター領域の下流にホタルルシフェラーゼを連結し、同一コンストラクション上で2種のプロモーターの変動を同時測定可能なベクターを構築、これを導入したトランスジェニックマウスを作製した。生体時計の本体である視交叉上核のスライス培養を行い、2つのルシフェラーゼ活性を経時的に測定したところ、内因性のmRNAの変動と同様、2種の発光活性の変動は逆位相を示し、生体時計の発振・同調機構を解明するための優れたモデル動物およびレポーター系であることが判明した。体内時計の作り出す自律的リズムの周期は正確に24時間ではないため、環境サイクルとの時間差を同調機構によって日々修正(リセット)している。本研究は新規灌流型連続発光モニター系を用い、時計遺伝子を非侵襲的に連続してモニターすることで、生体リズムの同調機構の解明を目的としている。本年度は、灌流培養型モニター系の基盤構築と検証を試みた。概日時計遺伝子Bmal1のプロモーター領域下流に代表的なレポーター酵素であるホタルルシフェラーゼcDNA(FL)を、更にその下流にinternal ribosomal entrysiteを介し、ウミホタル(Cypridina noctiluca)由来の分泌型ウミホタルルシフェラーゼcDNA(CL)を組込み、Bmal1プロモーター発現に伴い2つのルシフェラーゼがdicistronicに発現するベクターを構築した。続いてこのベクターをラット繊維芽細胞Rat1に導入、安定細胞株を作製し、このモデル細胞を用いて我々が構築した灌流培養系の検証を行った。灌流培養系において安定した概日振動がモニター出来るかをFL活性を指標に、灌流培養液中に分泌されるホルモン量の変動等のモニターが可能かを培養液中のCL活性を指標に検討した。FL活性は灌流液に添加したホタル・ルシフェリンとの反応によって生ずる細胞内の発光を光電子倍増管によりリアルタイムに測定、CL活性は培養液を30分間隔で分画し、測定終了後に全画分をまとめ測定した。細胞を1ml/hrの速度で4日間灌流培養し、各々の発光活性を測定したところ、FLとCLの両活性ともに約24時間の周期で変動し、それらの位相も同期していたることが明らかとなり、灌流培養系が同調機構解析のための遺伝子発現モニター系として有用であることが判明した。
18世紀半ばのドレスデンにおけるイタリア絵画の受容に関する研究

本研究は、宮廷画家の地位を求めて辺境の北方諸国を目指した18世紀のイタリア人画家の汎ヨーロッパ的移動に着目し、この芸術現象に接近する手段として、彼らの目的地であり次の旅への出発点でもあったドレスデンにおいて、イタリア絵画がどのように受容されたのか考察するものである。本年度は、昨年度までの調査を補足し、さらに、これまでの研究成果を統合することを目指した。まず、昨年度までの調査の不足を補完するために、ドレスデンにおいて王立絵画館と美術アカデミー関連の資料調査を行う予定であったが、本年度は諸般の事情により断念せざるをえず、これまでの調査の分析に重点を置いた。また、18世紀半ばのヨーロッパにおける絵画趣味の格差の問題を考察するべく、ドレスデンとは異なる地域との比較を行う作業に着手した。具体的には、同時代の別の都市として、ドレスデンの美術コレクション及びイタリア人画家が移動した先のワルシャワを考察対象に選定した。まずは特に歴史学の分野の先行研究の分析を行い、当時の美術動向の前提となる歴史的背景の把握に努めた。本年度は、日本で開催されたベロットと同時代の風景画家たちの動向を捉えた展覧会に関する報告として『日本18世紀学会年報』第28号に展覧会評が掲載となった。また、2014年3月に日本地理学会内の大衆文化の地理学研究グループにおいて講演「現実と虚構のはざまー18世紀ヨーロッパにおける景観画の展開ー」を行った。これらは共に、18世紀半ばのヨーロッパにおけるカプリッチョという絵画ジャンルの本質に迫ったものであり、本年度の課題であった18世紀半ばのドレスデンにおける絵画趣味についての研究成果として位置づけられる。平成25年度は研究中断期間をはさみ、海外での実地調査ができなかったため、国内で渉猟できた文献資料に基づく考察に留まった。これを補うため、来年度は速やかに海外での調査分析を行い、本年度の研究目標の達成に努めたい。(抄録なし)本研究は、宮廷画家の地位を求めて辺境の北方諸国を目指した18世紀のイタリア人画家の汎ヨーロッパ的移動に着目し、この芸術現象に接近する手段として、彼らの目的地であり次の旅への出発点でもあったドレスデンにおいて、イタリア絵画がどのように受容されたのか考察するものである。本年度はまず、ドレスデン王立絵画館におけるイタリア絵画部門の拡充の問題に注目し、イタリア絵画コレクションを購入と展示という観点から考察した。同時期に開館したパリのリュクサンブール宮殿の王立絵画館との比較検討の結果、同時代のフランスの新しい美術館政策と、イタリア絵画への愛好というザクセンの宮廷趣味を折衷させて、啓蒙君主フリードリヒ・アウグスト2世の称揚に集約する形が目指されたことが明らかになった。この成果は、青山学院女子短期大学総合文化研究所で行われた講演「ドレスデン王立絵画館の成立-近代美術館への歩み-」において発表した。さらに、ドレスデンに招聘されたイタリア人画家の創作にドレスデンのイタリア絵画コレクションが与えた影響について、作品模倣という観点から考察した。彼らの多くが参画したフリードリヒ・アウグスト2世とブリュール伯の絵画コレクションの複製版画集を分析し、イタリア人画家は主に版画化のための準備素描の制作を担当し、企画者側によって各画家の個性に合った作品が割り当てられたことが分かった。企画は王立絵画館の関係者が進めたものであり、今後美術館政策と関連づけて論じることが可能であろう,また、この問題を具体的な作品分析を通して考察する作業も並行して進め、調査成果として、日本西スラヴ学研究会において発表「ポーランド国王としてのアウグスト3世-ベルナルド・ベロットの寓意画の考察-」を行った。調査の過程で本研究とは別の問題設定も必要となることが明らかになったので、俸これについては今後並行して検討し、調査成果の統合を目指す。本年度は、絵画趣味の変遷についての考察を中心に進めた。昨年度に集積された情報を整理し検討した上で、ドレスデンの美術アカデミーの制度とその定期展覧会について調査を行った。具体的にはK・ビールマイヤーの先行研究の再検討を行い、そのうえで、ドレスデンの美術アカデミーに関する調査を行った。さらに、当時ライプツィヒで刊行されていた芸術雑誌Bibliothek der schonen Wissenschaften und der freyenKunsteにおけるアカデミー展の展覧会評なども確認した。なお、イタリア絵画コレクションと招聘されたイタリア人画家の活動の関連に関しては、昨年度の研究発表を踏まえ、ドレスデンで現地の研究者の助言のもと調査を進め、一定の成果を得た。また、昨年度の講演「ドレスデン王立絵画館の成立一近代美術館への歩み一」をもとにした論文が、『青山学院女子短期大学総合文化研究所年報』第20号に掲載された。さらに、18世紀半ばのドレスデンの芸術環境を考える際にカプリッチョという絵画ジャンルの同時代的な動向に注目し、その考察を踏まえ、本年度に日本で開催されたベロットと同時代の風景画家たちの動向を捉えた展覧会に関する報告としてイギリス18世紀学会への展覧会評を投稿した。なお、三菱一号館美術館で開催された『シャルダン展-静寂の巨匠』の展覧会カタログの執筆に参画し、シャルダンに関する批評の翻訳を担当した。この作業は、当時の絵画趣味の変遷についての考察の基礎となる絵画ジャンルの序列の問題を多角的に捉える一助となったことも付け加えておきたい。

本研究は、宮廷画家の地位を求めて辺境の北方諸国を目指した18世紀のイタリア人画家の汎ヨーロッパ的移動に着目し、この芸術現象に接近する手段として、彼らの目的地であり次の旅への出発点でもあったドレスデンにおいて、イタリア絵画がどのように受容されたのか考察するものである。本年度は、昨年度までの調査を補足し、さらに、これまでの研究成果を統合することを目指した。まず、昨年度までの調査の不足を補完するために、ドレスデンにおいて王立絵画館と美術アカデミー関連の資料調査を行う予定であったが、本年度は諸般の事情により断念せざるをえず、これまでの調査の分析に重点を置いた。また、18世紀半ばのヨーロッパにおける絵画趣味の格差の問題を考察するべく、ドレスデンとは異なる地域との比較を行う作業に着手した。具体的には、同時代の別の都市として、ドレスデンの美術コレクション及びイタリア人画家が移動した先のワルシャワを考察対象に選定した。まずは特に歴史学の分野の先行研究の分析を行い、当時の美術動向の前提となる歴史的背景の把握に努めた。本年度は、日本で開催されたベロットと同時代の風景画家たちの動向を捉えた展覧会に関する報告として『日本18世紀学会年報』第28号に展覧会評が掲載となった。また、2014年3月に日本地理学会内の大衆文化の地理学研究グループにおいて講演「現実と虚構のはざまー18世紀ヨーロッパにおける景観画の展開ー」を行った。これらは共に、18世紀半ばのヨーロッパにおけるカプリッチョという絵画ジャンルの本質に迫ったものであり、本年度の課題であった18世紀半ばのドレスデンにおける絵画趣味についての研究成果として位置づけられる。国内での予備調査に基づき、予定通りドイツとイタリアにおいて実地調査を行い、一定の調査成果を得ることが出来た。また、その調査成果を発表する場を持てたことも大変有意義であったと考える。ただ、ドイツの研究機関の特別休館に伴い、現地で予定していた調査の一部が行えなかった。この調査については今後補う形を取りたい。本年度はドイツにおいて実地調査を行い、一定の調査成果を得ることが出来た。ただ、研究機関の休館に伴い昨年度行えなかった調査が本年度も機関の都合により行えなかったため、来年度補う形を取りたい。また、年度末に学会にて調査成果を発表する予定があったが、健康上の理由によりキャンセルせざるをえなかった。これについては来年度以降再びその機会を探したい。平成25年度は研究中断期間をはさみ、海外での実地調査ができなかったため、国内で渉猟できた文献資料に基づく考察に留まった。これを補うため、来年度は速やかに海外での調査分析を行い、本年度の研究目標の達成に努めたい。本年度の調査を通して明らかになったのは、18世紀半ばのドレスデンをめぐる美術状況が王立絵画館を中心としていた点である。当時の芸術的中心地であったイタリアやフランスとは異なり、ドレスデンは芸術環境としては未成熟であったと言え、ドレスデンの美術現象を主導したのは王立絵画館の関係者に限定されていたと考えられる。
発声行動依存的な脳内エピジェネティクス動態と学習臨界期制御機構の解明

鳴禽類の囀りはヒトの言語獲得と同様に、学習臨界期をもつ発声学習によって獲得される。しかし、その発声学習臨界期を制御する神経メカニズムの理解は進んでいない。本研究では、鳴禽類の一種zebra finchを用いて、学習臨界期中の発声練習を阻害することで、正常個体で学習臨界期が終了している成鳥時においても発声学習能していることを見出した。この日齢非依存的な発声学習能は、哺乳類運動野第5層に相当する神経細胞において誘導される70個にも上る神経活動依存的な遺伝子群の発現誘導能と強い相関が見られた。その発現誘導能がいかに制御されるか、DNAメチル化、ヒストン修飾制御の観点からの検証実験が必要である。本研究の目的は、動物が生成する『行動』が脳内のエピジェネティクス動態にいかに関わり、その後の遺伝子発現を介して個体の行動発達にどのような影響を与えるのか実験的に検証することを目指し研究を進めている。当該年度における研究の成果として以下の2点を報告する。(1)発声学習臨界期時期特異的に遺伝子発現が変化する神経細胞の同定:今回、神経興奮依存的に発現誘導されるArc・Egr1・c-fosを分子マーカーとして用いて、発声学習臨界期時期を前後に分け、さらにサンプリング・タイミングを午前と午後として計4条件下での発声行動パターン変化と発現誘導率が強く相関する脳部位・神経細胞タイプの詳細な再検討を行った。その結果、神経核RA・NIfにおけるグルタミン酸作動性投射ニューロン特異的に音響特性変化度に相関した遺伝子発現誘導制御がなされていることが明らかになった。(2)アデノ随伴ウイルスによるエピジェネティクス制御因子の過剰発現系の構築:アデノ随伴ウイルス(Adeno-associate virus: AAV)によるエピジェネティクス制御因子であるGadd45b (DNA demethylation factor)とHistone H3.3 (mitosis independent replacement histone)の過剰発現を可能にするウイルス系を構築した。このGadd45bおよびHistone H3.3は発声学習臨界期に発声行動によって遺伝子発現が誘導される「時期特異的かつ神経興奮依存的な」遺伝子として、我々の研究室で独自に同定した遺伝子である。平成25年度ではP2Aシステムを導入し、発現マーカー遺伝子GFPと分離した独立タンパク質として細胞内での発現を可能とさせた。これによって、タンパク質立体構造や複合体形成障害等の問題を低減でき、Gadd45bおよびHistone H3.3がもつ神経細胞における分子機能を明らかにすることができる。本研究の目的は、動物が生成する「能動的行動」が脳内のエピジェネティクス動態にいかに関わり、その後の遺伝子発現を介して個体の行動発達にどのような影響を与えるのか実験的に検証することを目指し研究を進めている。当該年度における研究の成果として以下の点を報告する。(1)ゲノムDNA脱メチル化誘導能をもつTET (ten-eleven translocation)1-触媒領域改変型タンパク質の発現:TET1遺伝子は、5mCから5hmへ変換する。今年度アデノ随伴ウイルスAAVによるin vivo発現系の利用を可能にするためにタンパク立体構造情報をもとに触媒活性を保ちながらより短いサイズ(1.5kb)である改変型を作成した。HEK293T培養細胞での発現系では、非常に強力な5mCから5hmへの変換能力をもっていることが確認できている。TET1-触媒領域の過剰発現によるゲノムDNAの脱メチル化活性は、発達過程で転写活性化制御がされるプロモータにより強い影響を与えることが報告されており、ソングバードの発声学習臨界期限定的に発現制御を受ける遺伝子群のプロモータ領域も同様のゲノムDNA脱メチル化制御を受け、学習臨界期中のjuvenileの遺伝子発現パターンに維持されることが予想される。(2)逆行性性発現能をもつアデノ随伴ウイルス(AAV)の応用利用ソングシステムを構成する歌神経核において、アデノ随伴ウイルスの特定セロタイプが逆行性発現能をもち、インジェクション部位に投射している投射元の投射ニューロンに特異的な遺伝子発現誘導が可能であることを今年度当研究室で独自に明らかにした。また、インジェクション部位のみに限局した発現誘導が可能なAAVセロタイプも同定した。現在Gadd45bおよびH3.3B遺伝子の動物個体内での発現誘導実験を開始している。本研究の目的は、動物が生成する『行動』が脳内のエピジェネティクス動態にいかに関わり、その後の遺伝子発現を介して個体の行動発達にどのような影響を与えるのか検証することである。平成27年度においては、以下の3点に留意した研究を進めた。(i)神経核RA投射ニューロン特異的なエピジェネティクス状態改変に伴う遺伝子発現への影響の検証:これまでに同定してきた発声学習可塑性と強い相関を示す多段階発現制御を受ける遺伝子群の発現動態変化を詳細に検証した。(ii)神経核RA投射ニューロンでの樹状突起・シナプス形態における細胞形態変化の解析(iii)発声行動表現型発達変化にフォーカスした行動解析による検証。これらの結果、その結果、(1)経験依存的に発現制御を受ける遺伝子群の存在を明らかにするため、日齢・発声行動経験・直前の発声行動の有無に着目してサンプリングした15個体から神経核RA, HVCの2脳領域を切り出し、次世代シークエンスによる転写産物解析を行った。その結果、Arcと同様に発声行動経験依存的かつRA特異的に発現制御される遺伝子が126個同定した。

(2)幼鳥個体、成鳥個体、発声阻害された成鳥個体を用いてゴルジ染色を行い、発声行動経験に伴うRA投射ニューロン樹状突起の形態変化を観察した。その結果、発声行動を阻害された成鳥個体のスパイン密度は、学習臨界期中の幼鳥に近いパターンを維持していることが明らかになった。(3)また、発声行動表現型の固定化はすべて発声行動経験の蓄積に伴う現象であり、その神経分子基盤として上記の多段階発現制御を受ける遺伝子群の発現制御の重要性を示唆する結果を蓄積することができた。平成27年度当初に計画した3つの実験全てを実施できた。本研究の目的は、動物が生成する『行動』が脳内のエピジェネティクス動態にいかに関わり、その後の遺伝子発現を介して個体の行動発達にどのような影響を与えるのかを明らかにすることである。そのために、本研究では、音声発声学習能とその学習臨界期をもつ鳴禽類ソングバードを動物モデルと用い、次の2点にフォーカスした研究を進めてきた。(I)音声発声学習臨界期間特異的なエピジェネティクス動態変化を受ける遺伝子群の存在をRNA-seqによりゲノムワイドに明らかにする。(II)ウイルス発現系実験や薬剤投与により、人為的に脳内エピジェネティクス状態の改変により音声発声学習における学習効率・学習戦略・学習臨界期間制御といった個体レベルの行動表現型への影響の有無を検証する。H28年度においては、上記の(II)人為的に脳内エピジェネティクス状態の改変により音声発声学習における学習効率・学習戦略・学習臨界期間制御といった個体レベルの行動表現型への影響の有無を検証する実験を行なった。そのためにヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるSAHAの発声学習臨界期における連続投与によって、正常発達個体と比べ、音素の繰り返し配列をより多く生成するような発声パターン異常が確認された。この結果は、種特異的な学習拘束性の発達に脳内エピジェネティクス修飾制御が関わっており、発声学習臨界期制御との関連性を新たに示唆する。また、アデノ随伴ウイルスを用いた遺伝子発現実験も継続して進めている。鳴禽類の囀りはヒトの言語獲得と同様に、学習臨界期をもつ発声学習によって獲得される。しかし、その発声学習臨界期を制御する神経メカニズムの理解は進んでいない。本研究では、鳴禽類の一種zebra finchを用いて、学習臨界期中の発声練習を阻害することで、正常個体で学習臨界期が終了している成鳥時においても発声学習能していることを見出した。この日齢非依存的な発声学習能は、哺乳類運動野第5層に相当する神経細胞において誘導される70個にも上る神経活動依存的な遺伝子群の発現誘導能と強い相関が見られた。その発現誘導能がいかに制御されるか、DNAメチル化、ヒストン修飾制御の観点からの検証実験が必要である。当初に予定していた計画が実施できている。H28年度においては、『脳内エピジェネティクス状態の人工改変によって、個体レベルの行動発達に影響を与えうるのか否か、実験的に検証』する。
高臨界温度Bi系ジョセフソン接合に関する研究

Bi_2Sr_2Ca_<n-1>Cu_nO_xの中でも特にn=3の相(2223相)は100K以上の臨界温度を有する酸化物超伝導体で,この材料を用いれば,現在主流のY系超伝導体デバイスに比べ,動作安定度・性能の面で優れたデバイスの実現が期待できる。本研究では2223相の薄膜化技術をもとに,以下に示すジョセフソン接合の作製を試みた。1.エッジ型接合:2223相を超伝導電極,2201相を中間層としてエッジ型接合を作製した。特性はRSJ的であり,上部電極のステップ下部(凹部)の粒界も接合となっていることが示唆された。2.粒界接合:(1)バイクリスタル接合:バイクリスタル基板上に2223相バイクリスタル接合の形成を試みた。特性はY系超伝導体とほぼ同様であった。一方で,高接合抵抗と低臨界電流密度が2223相粒界接合の特徴として確認された。粒界部の絶縁層近傍には常伝導相が存在していることが明らかになり,接合内の伝導機構について考察した。また,この接合を用いたSQUIDを試作した。ノイズ特性の評価までには至らなかったが,外部磁場に対する臨界電流の周期的な応答が確認され,変調度は小さいものの,比較的大きな出力電圧が得られた。(2)段差型接合:段差を形成したMgO基板に2223相段差型粒界接合を作製し,その特性を評価した。電流-電圧特性はRSJ的であり,段差の上部(凸部)および下部(凹部)でそれぞれ粒界ができていることが示唆された。特性改善のために短時間の熱処理を行った薄膜で接合を作製したところ,接合の臨界温度,臨界電流およびI_cR_n積の向上が見られた。また,粒界部の絶縁層近傍には常伝導相が存在している可能性が考えられた。3.固有接合:SrTiO_3基板段差部の2223相薄膜を用いて固有接合の作製を試み,層数すなわち直列に接続されたジョセフソン接合の数に対応するギャップ構造を観測した。Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3Ox(Bi2223相)は100K以上の臨界温度を有する酸化物超伝導体で、この材料を用いれば、現在主流のY系超伝導体デバイスに比べ、動作安定度・性能の面で優れたデバイスの実現が期待できる。本年度はBi2223相の薄膜化技術をもとに、ジョセフソン接合及びイントリンシック接合の作製を試みた。酸化物超伝導体は基板上にエピタキシャル成長する。この特質を生かし、バイクリスタル基板(結晶方位の異なる基板を貼り合わせた基板)上にBi2223相を成膜し、結晶粒界によるジョセフソン接合の形成を試みた。特性はY系超伝導体とおおむね同様の特性を示した。一方で、高い接合抵抗と低い臨界電流密度がBi2223相粒界接合の特徴として確認された。ジョセフソン接合では接合抵抗と臨界電流の積が重要なクオリティパラメータとなるが、この値はY系より大きくBi2223相の粒界接合の高いポテンシャルが確認された。さらに特性の解析結果から、接合内の伝導機構は電子対が直接トンネリング、準粒子が共鳴トンネリングであることが分かった。

また、粒界部に形成された絶縁層近傍には常伝導相が存在していることが明らかになった。Bi2223相の結晶構造は層状構造をしており、各層は2次元的に超伝導状態になっていることが最近になって分かってきた。また、層間は自然に形成されたジョセフソン接合(イントリンシック接合)となっている。本研究ではBi2223相薄膜を用いてイントリンシック接合の観測を試みた。現在までジョセフソン電流と超伝導ギャップ構造の両方を同時に観測するには至っていないが、層数すなわち直列に接続されたジョセフソン接合の数に対応するギャップ構造の観測に成功している。再現性等の改善のためさらなるプロセスの改良が必要となる。Bi_2Sr_2Ca_<n-1>Cu_nO_xの中でも特にn=3の相(Bi2223相)は100K以上の臨界温度を有する酸化物超伝導体で,この材料を用いれば,現在主流のY系超伝導体デバイスに比べ,動作安定度・性能の面で優れたデバイスの実現が期待できる。本年度はBi2223相の薄膜化技術をもとに,基板段差を利用した段差型接合,およびバイクリスタル接合を用いたSQUIDの作製を試みた。得られた知見を以下に示す。1.段差型接合:MgO基板に段差を形成した後,Bi2223相薄膜を製膜して段差型粒界接合を作製し,その特性を評価した。電流-電圧特性はRSJ的であり,超伝導電流は外部磁場に対して変調することからジョセフソン電流であることが確認された。段差の上部(凸部)および下部(凹部)でそれぞれ粒界ができていることが示唆された。接合特性の改善のために,短時間の熱処理を行った薄膜で接合を作製したところ,接合の臨界温度,臨界電流およびI_cR_n積の向上が見られた。また,粒界部に形成された絶縁層近傍には常伝導相が存在している可能性が考えられた。2.バイクリスタル接合を用いたSQUID:バイクリスタル接合を用いた超伝導量子干渉素子(SQUID)を試作し,その動作特性を調べた。その結果,ノイズ特性の評価までには至らなかったものの,外部磁場に対する臨界電流の周期的な応答を確認した。また,変調度は小さいものの,高い微分抵抗を反映して比較的大きな出力電圧が得られた。
音声認識手法の高度化に関する研究

昭和63年度中に得られた研究成果は以下のとうりである。(1)話者適応部では,昨年度提案したベクトル量子場誤差の部分空間別平均化に基づくスペクトルの教師無し話者適応化法を発展させ、少数学習サンプルで、より正確な教師無し話者適応を実現させるため、スペクトル変換の内挿式を個人差のモデルとして、変換コードブックによるファジイ目的関数を最小化するという基準で個人差の代表スペクトルを求めるという高速な話者適応化法を開発した。この方法によって、平均3.6秒程度の音声があれば話者適応化が可能であることを示した。(2)音素認識部では、音素認識ネットワーク素子を用いた音素認識法を提案した。この方法を用いて、成人男子5名が発声した166都市名単語中の約5300個の音素資料に対して、19種類の素を認識した結果、音素自動検出、後続母音独立の条件で、不特定話者に対して、母音を78%、半母音を51%、有声子音を45%、無声子音を62%で認識できた。音素の付加と脱落はそれぞれ46%と24%であった。(3)音素のコンテキスト情報をいた単語認識法を提案し、成人男子10名が発声した166都市名の認識に適用した。その結果、オープン実験で、83.9%の単語認識率を得た。従来法に比べ単語認識率は約5.3%改善された。(4)言語処理部では、CYK法に基づく統語処理アルゴリズムを提案した。この手法は現在提案されている最適文節列選択アルゴリズムより広い文法クラスを扱うことができ、計算時間O(N^3D^2)で複数候補の準最適解が得られる。また文節数最小法の原理を応用した統語処理法も提案した。この方法は、本システムで用いている方法(文節に対するスコアの種類、統語処理のアルゴリズム、統語処理の枠組み、等)以外の方法とも容易に併用できる。文認識実験によって1位の文認識結果が約18.6%改善された。本研究は,音声から文字系列への変換を高い精度で行うシステムのプロトタイプの作成を目的としている.このようなタスクを意識しないシステムを構築するためには,音素認識や話者適応法の確立は勿論のこと,一般的な日本語主体の持つ性質を整理し,その制約を認識に有効に利用する必要がある.これらの研究を研究分担者間で分野を定めて,協力して行った.このシステムは音響処理部,文節検出部,統語処理部の3つのサブシステムからなる.音響処理部の研究として,音素認識の研究と話者適応化の研究を行った.音素認識の研究の1つは,音素判別フィルタの研究であり,従来の音素認識システムにあったヒューリステックな部分を排除し,ラベリングしたデータがあれば誰にでもシステムを構成できる方法である.この方法によって従来システムと同程度の音素認識結果を得た.他は,時間変化パターンの形状の特徴を用いることによって,個人差や調音結合に影響されない音素認識手法の開発を目指すものであり,事後確率や中性カテゴリを利用することが有効であることを示した.話者適応化では,ベクトル量子化誤差から少数の個人差を抽出し,それを内挿することによりスペクトルを入力話者に適用化できることを示した.文節検出部では,音素系列から文節を検出するための構文駆動型連続DP法を提案した.構文駆動型連続DP法に必要な日本語の文節構造を有限オートマトンで表した文節オートマトンを提案した.

この方法によって文節内の構文解析と統語処理部のための機能構造の生成を検出と同時に行うことができる.統語処理部では,文節間の修飾が可能か否かの情報を用いて機能構造を融合していき,最終的に文を認識する.機能構造はフレームで表され,文節の始端,終端や尤度,また構文・意味情報に基づく修飾可能な文節の種類が記述されている.意味情報によって文認識率が格段に改善されることを実験で確かめた.