hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯胚培養細胞による歯の再生とその再生メカニズムの解明

この研究において二つのことを新しく発見した。1)歯胚中の3種類の細胞、歯胚上皮細胞、歯乳頭(歯髄細胞)および歯嚢細胞の培養条件を検討し、特に歯胚上皮細胞においては新しい培養方法を開発した。鐘状期歯胚から無血清培地を用いて上皮細胞のみを選択し、3T3細胞をフィーダーレイヤーとして混合培養することで、長期培養に成功した。10継代した培養細胞のmRNAを採取し歯胚上皮系細胞特異的な遺伝子であるアメロジェニン、アメロブラスチン、エナメライシンの発現を確認し、前エナメル芽細胞の形質を維持していた。次に、歯乳頭(歯髄)組織中から幹細胞の特性を持つ細胞をFACSによって分離することに成功した。この細胞は従来、他の組織の幹細胞のマーカーとして報告されている遺伝子群を発現することを確認した。最後に、歯嚢組織から単細胞クローンの採取に成功し、その細胞を長期培養できる条件を見出した。また、その単細胞クローンは歯根膜の前駆細胞の特性を示すことがmRNAによるRT-PCRの解析から確認した。さらに、この単細胞クローンを歯根膜細胞に有利に分化する培養条件を見出した。2)培養歯胚上皮細胞がin vivoにてエナメル質形成能を持つことがわかった。3-5継代した培養歯胚上皮細胞と同時期の歯乳頭細胞をコラーゲンスポンジの担体の上で混合させて、免疫不全ヌードラットの腹部大網中に移植する。移植後4週・8週にて試料を採取して、組織学的および免疫組織化学的に評価したところ、移植後4週にて取り出した試料にエナメル質の形成が観察できた。この組織はサイトケラチン14抗体に陽性であり、アメロゲニン抗体陽性のエナメル芽細胞が観察できた。これらの結果から、われわれが開発した培養方法にて培養・増殖させた歯胚上皮細胞はアメロゲニンのタンパクを分泌し、歯髄細胞と混合させることでエナメル質を形成することがわかった。本年度は歯胚上皮系細胞の培養方法の確立と歯嚢細胞の適切な培養条件を検討した。この研究ではすでに歯の再生に成功しているブタの歯胚組織を用いた。生後6ヶ月のブタ下顎骨から埋伏している歯胚を無菌的に取出し、歯胚上皮細胞と歯嚢細胞を獲得した。歯胚上皮細胞は歯胚上皮組織から酵素処理にて分離し、細胞を血清入りの培地にて培養すると、繊維芽細胞が混入することから、数日間後に無血清培地に交換すると、歯胚上皮細胞のみとなった。しかし、無血清培地では細胞が増殖しないので、3T3細胞をフィーダーレイヤーとして混合培養にて増殖することを確認した。その後、10継代した培養細胞から、mRNAを採取し歯胚上皮系細胞特異的な遺伝子であるアメロジェニンとアメロブラスチンの発現を確認した。さらに、初代歯胚上皮培養細胞と継代した歯胚上皮細胞からタンパクを抽出し、ウェスタンブロット法により、アメロジェンの発現を確認した。これらの結果から、この方法にて継代培養した細胞が初代細胞の表現系を維持していることが確認できた。歯嚢細胞は歯胚組織から歯嚢組織と上皮組織を1%トリプシンとEDTA溶液にて分離した後0.25%トリプシン溶液によって歯嚢細胞を単離した。血清を含む通常の培地で細胞は増殖した。この培養増殖した細胞を継代し、歯嚢細胞から発現しているTypeI collagenとビメンチンの発現を免疫細胞染色にて確認した。

さらに、この培養した歯嚢細胞からmRNAを取り出し、今までに報告されている歯嚢細胞から発現しているとされる遺伝子についてRT-PCRを使って、その発現を確認した。これら実験結果から歯嚢細胞を歯胚組織から単離し、培養増殖できることを確認した。上記結果から、本年度においてわれわれの手法にて歯胚上皮細胞と歯嚢細胞の分離および培養方法を確立したことが示唆できる。本年度は歯胚中に存在する3種類の細胞、いわゆる歯胚上皮細胞、歯乳頭(歯髄細胞)および歯嚢細胞のすべての細胞の培養条件を確立した。はじめに、歯胚上皮系細胞について報告する。鐘状期歯胚から無血清培地を用いることで上皮細胞のみを培養することは可能であるが、この無血清培地による細胞の増殖は不可能である。この単離された上皮細胞のmRNAを採取し、RT-PCRによってその特性を解析すると、前エナメル芽細胞の性質を示した。さらに、この細胞を口腔粘膜の細胞で有用とされている3T3細胞をフィーダーレイヤーとして混合培養することで、長期培養に成功した。10継代した培養細胞から、mRNAを採取し歯胚上皮系細胞特異的な遺伝子であるアメロジェニン、アメロブラスチン、エナメライシンの発現を確認し、前エナメル芽細胞の形質を維持しながら培養可能であることを発見した。次に、歯乳頭(歯髄)組織中から幹細胞の特性を持つ細胞をFACSによって分離することに成功した。この細胞は従来、他の組織の幹細胞のマーカーとして報告されている遺伝子群を発現することを確認した。現在、この細胞の性質について詳細に検討するとともに、硬組織形成能についてin vivoによる移植実験を開始した。最後に、歯嚢組織から単細胞クローンの採取に成功し、その細胞を長期培養できる条件を見出した。また、その単細胞クローンは歯根膜の前駆細胞の特性を示すことがmRNAによるRT-PCRの解析から確認した。さらに、この単細胞クローンを歯根膜細胞に有利に分化する培養条件を見出した。現在、この単細胞クローンの歯周組織形成能の評価をin vivoの移植実験にて行っている。本年度の結果から、この2年間において実験は計画通りに進んできた。来年度は最終年度であり、今までに確立した培養方法による培養細胞を担体中にて組み合わせることで最終目標である歯の再生の可能性について検討する。平成18年度は、歯胚上皮細胞と歯髄細胞を混合させることでエナメル質形成能を評価した。はじめに、in vitroにて、培養歯胚上皮細胞の特性を評価した。昨年度までに、われわれが開発した培養方法によって歯胚上皮細胞を3-5継代して、歯胚上皮細胞がアメロゲニンタンパクを分泌していることを蛍光細胞免疫染色とWestern blot法にて、ブタアメロゲニンを認識するアメロゲニン抗体にて確認した。次に、in vivoにて培養歯胚上皮細胞の組織形成能を評価した。実験方法は、われわれが開発した培養方法にて3-5継代した培養歯胚上皮細胞と同時期の歯髄細胞とをコラーゲンスポンジの担体の上で混合させて、免疫不全ヌードラットの腹部大網中に移植する。移植後4週・8週にて試料を採取して、組織学的および免疫組織化学的に評価した。第1のコントロールとして、歯冠形成期ブタ歯乳頭細胞の組織形成能を評価した。歯胚組織から歯髄細胞のみをコラーゲンスポンジに播種して移植した。
金を助触媒とした鉄シリサイド光化学ダイオード

本研究は鉄シリサイド半導体の禁制帯幅が0.80eV以下と狭いこと、及び光吸収係数が1eVで1E+5 /cm以上であることに着目し助触媒として金(Au)を担持した光化学ダイオードを作製し、光触媒効果としての水半分解による水素発生を検討した。その結果、シリコン表面に金を導入し共晶反応による表面構造改質させた後に、有機金属気層成長(MOCVD)法で合成した鉄シリサイド半導体の結晶欠陥密度の低減をフォトルミネッセンス発光特性より確認した。さらに表面に鉄シリサイド微粒子をシリコン粉末表面に合成しその光触媒特性を評価した結果、紫外光、及び可視光照射下における水の半分解に起因した水素発生を確認した。光触媒は日本の研究が先進する分野であり、水や空気清浄化技術等で利用され人工光合成への期待もされるクリーン技術である。現状は太陽光の紫外領域での動作にとどまっており可視光応答が課題となっている。一方、鉄(Fe)とシリコン(Si)で構成される鉄シリサイド半導体は良質な薄膜成長技術の飛躍的進展により、光半導体としての基礎物性の理解と発光・受光素子用の応用への研究がこの10年来わが国を中心に進められている半導体である。本研究は鉄シリサイド半導体の禁制帯幅が0.80(eV)と狭いこと、光吸収係数が1(eV)において10E5(/cm)以上と大きいことに着目し金(Au)を助触媒として担持した光化学ダイオードを作製し、可視光応答可能な光触媒の実現を目的としている。H24年度は光触媒効果による反応の内部因子となる表面積、及び結晶欠陥密度に着目し、低欠陥密度を有し、結晶粒径が制御された鉄シリサイドの合成を検討した。その結果、電子顕微鏡による粒径評価、フォトルミネッセンス発光特性による欠陥密度の評価結果を合成条件にフィードバックさせることで、シリコン基板表面に導入する表面構造改質を目的とした金属膜の堆積量を最適化し、鉄シリサイド結晶内部の欠陥密度が飛躍的に低下させ、光励起キャリアの拡散長よりも小さな微細粒結晶の合成を実現した。光触媒は日本の研究が先進し、水や空気清浄化技術等で利用され人工光合成への期待もされるクリーン技術である。現状ではその可視光応答が課題となっている。一方、鉄(Fe)とシリコン(Si)で構成される鉄シリサイド半導体(β-FeSi2)は、良質な薄膜成長技術の飛躍的進展により、光半導体としての基礎物性の理解と発光・受光素子用の応用への研究がこの10年来わが国を中心に進められている半導体である。本研究は鉄シリサイド半導体の禁制帯幅が0.80eVと狭いこと、光吸収係数が1eVで10E+5 /cmと大きいことに着目し金(Au)を助触媒として担持した光化学ダイオードを作製し、可視光応答可能な光触媒の実現を目指して可視光応答への可能性を調査した。その結果、シリコン上の鉄シリサイド結晶内部の欠陥密度を飛躍的に低下させ、光励起キャリアの拡散長よりも小さな微細粒結晶の合成を実現した。その際、電子顕微鏡による粒径評価、フォトルミネッセンス発光特性による欠陥密度の評価結果をフィードバックさせることで、合成条件の最適化を行った。さらにシリコン粉末表面に鉄シリサイド微粒子を合成した試料の光触媒特性を評価した結果、可視光照射下における水の半分解に起因した水素生成が確認され、この半導体の光触媒特性が確認された。本研究は鉄シリサイド半導体の禁制帯幅が0.80eVと狭いこと、光吸収係数が1eVで1E+5/cmと大きいことに着目し金(Au)を助触媒として担持した光化学ダイオードを作製し、可視光応答可能な光触媒の実現を目的としている。H23年度は光触媒効果による反応の内部因子のうち結晶系の制御、および高品質化の検討を行った。AuとSiとの共晶反応による液相に改質したSi基板表面に気相からFeとSiを供給し、半導体相の鉄シリサイド結晶粒を成長させるため、化学気相成長法あるいはスパッタ法により基板の結晶構造(単結晶、多結晶膜、アモルファス膜)、合成温度、原料供給速度、及びAu堆積量を変化させ、鉄シリサイドの結晶構造への影響を調べた。

その結果、Au-Si共晶合金の液相を基板表面に導入することにより、これまでの気相成長法では作製が困難であったガラスや絶縁性の酸化物基板上においても鉄シリサイド半導体相の合成が、X線回折法による結晶構造解析により確認され、さらに従来よりも結晶欠陥密度が低減された鉄シリサイド半導体結晶の成長がフォトルミネッセンス分光分析より明らかとなった。光触媒反応の内部因子となる表面積の増大化、及び結晶欠陥密度の低減という課題に対し、電子顕微鏡によるAuコートSi基板上に形成した鉄シリサイド結晶の初期核形成・粒成長の機構解析、及びフォトルミネッセンス発光特性による欠陥密度評価を行った。その結果、核形成密度の増大化、及び粒成長を抑えた鉄シリサイド結晶成長の最適化が図られ、さらにキャリアが効率良く表面反応に寄与可能な粒サイズへの微細化が達成された。更に結晶内部の欠陥密度の飛躍的な低下が明らかとなった。液相に表面改質した基板上に気相成長法にてFeとSiを供給し、半導体相の鉄シリサイド結晶を成長させる技術を確立するという目標に対し、これまで化学気相成長法では合成困難であったガラス基板や酸化物絶縁体基板上にAuコート層を導入することで鉄シリサイド結晶相成長を可能とした。更にフォトルミネッセンス分光分析より鉄シリサイドに起因する発光ピークが観察され、その温度消光特性より一定レベルの結晶品質が得られていることが確認された。23年度、24年度までに行った低欠陥密度を結晶からなる鉄シリサイド微細結晶に助触媒としてのAuを担持させ、光触媒特性評価を行う。光触媒特性評価では閉鎖循環系触媒反応装置を用いた評価がこの研究分野において主流となっており、25年度ではこの閉鎖循環系触媒反応装置による光触媒反応速度、光応答性の評価を行う。H24年度では光触媒効果による反応の内部因子となる表面積、及び結晶欠陥密度に着目し、電子顕微鏡による粒径評価、フォトルミネッセンス発光特性による欠陥密度の評価を用いて光触媒反応の速度向上を目指す。電子顕微鏡による結晶粒径評価では、Au上に形成した鉄シリサイド結晶の初期核形成密度、及び粒成長の機構を明確とし微細化を実現させる。さらに結晶欠陥評価ではPL発光特性にて発光強度、及び温度消光特性を評価し、欠陥密度の定量的な評価を行う。鉄シリサイド粒内部の欠陥密度の低減では結晶粒形成後のアニール処理を行う。光触媒特性の評価には閉鎖循環系触媒反応装置を用いた評価が主流となっており、外部成果発表にはこの評価装置での結果が重要となることが判明した。そのため、既存の触媒反応装置を光照射可能な閉鎖循環系に改造する必要があり、その費用に充てる予定。H23年度に先行評価したフォトルミネッセンス発光特性による欠陥密度の評価から、鉄シリサイド半導体相と基板界面の極微小領域の構造および、結晶欠陥が大きく影響を及ぼすことが明らかとなったために、高分解能電子顕微鏡での解析を次年度に行う必要があり、その評価依頼の費用とする予定。
外科医教育のためのインターネットによるビデオ入り教科書WebSurgの立ち上げ

腹腔鏡下手術手技・手術器具の進歩は急速であり従来の手術成書のみでの学習ではアップデートできないのが現状である。この状況に対応すべくフランス、ストラスブール大学のMarescaux教授らは2001年に低侵襲手術領域における教育システムとしてWebSurg(websurg.com)を立ち上げた。WebSurgはインターネット上における低侵襲外科領域の外科テキストで、あらゆる腹腔鏡下基本手術手技について動画アニメーションを用いて明快に解説している。手術操作を動画の流れのなかでとらえることが可能となっており、臓器の立体関係や適切な剥離層をより的確に理解できる。さらにエキスパートによる実際の手術ビデオが閲覧可能である。ほかにもエキスパートがテーマごとに解説するショートビデオや関連する症例報告も付随している。Marescauxらのチームと我々との共同研究によって、日本の医療事情に即した日本語のインターネットテキストとしてWebSurg JAPAN(www.websurg.jp)を開設した。日本独自の疾患群を中心に内容を充実させて一般・消化器外科領域における50種類以上の低侵襲手術手技の動画での解説や実際のビデオを無料で閲覧可能できるシステムを構築した。現在までに、手術手技100件以上、手術ビデオ150件以上、エキスパートの意見約250件など多種多彩な内容が含まれている。これらの内容はアメリカ医師免許の更新に必要なCME(continuing medical education)のテキストとして承認されている。現在までに2000人以上の会員登録があり、増加しつづけている。さらに学会認定の教育システムとして専門医制度などへ貢献するべく活動を行っている。内視鏡外科手術など低侵襲来手術手技や生体肝移植術など新しい手術法の発達と普及が急速であるために、外科医は大学や教育関連病院で教わらなかった新しい技術の習得の必要性に直面している。本研究においては外科医を対象としてWebによる教育の概念を築いてきたが、インターネットを用いた学習方法を駆使することによって外科医達は学会や研究会での情報収集ばかりに頼らずとも、自分たちの生活ペースにあわせて遠隔地からでも最新で一流の外科教育を受けることを可能にしてきた。大阪医科大学内に設置されたサーバーを利用して、フランスStrasbourg大学内のWebSurgのコンテンツの大半をインストールするのに加えて、日本人専門家の手術ビデオも追加することにより日本人外科医達に有用な日本版WebSurg (WebSurg Japan) www.websurg.jpの体制を整えた。そして平成16年横浜で開催された第19回日本内視鏡外科学会にあわせて日本版WebSurgを10月1日開始するにいたった。インターネットによる情報配信に関しては関係業者エステック社の協力を得て、ウェブサイトのセキュリティが有効であることがGeoTrustにより保障されている。平成16年10月7日以降に始まった会員登録は平成7年3月中旬までに1,300名を越える状況になっている。その中の外科医は660名、学生86名、看護士42名であり、その他、関連企業や報道機関からの会員登録も認められる。こうして、次第に多くの人達から注目されるようになってから本プロジェクトが更に広く認知されてきた。こうした教材はIT時代に即したものであり、今後更に発展することが予想される。他に類似のものがないだけに、その重要性は時の経過とともに、広く認識されるものと思われる。今後とも、外科医ならびに周辺医療従事者の教育と啓蒙に役立つよう、内容をより充実してゆくことがこのプロジェクト推進の重要課題と認識している。次年度研究補助金のもとに、さらに改良してゆく予定である。

手術操作を動画の流れのなかでとらえることが可能となっており、臓器の立体関係や適切な剥離層をより的確に理解できる。さらにエキスパートによる実際の手術ビデオが閲覧可能である。ほかにもエキスパートがテーマごとに解説するショートビデオや関連する症例報告も付随している。現在までに、手術手技100件以上、手術ビデオ150件以上、エキスパートの意見約250件など多種多彩な内容が含まれている。これらの内容はアメリカ医師免許の更新に必要なCME(continuing medical education)のテキストとして承認されている。Marescauxらのチームと我々との共同研究によって、2004年10月より日本の医療事情に即した日本語のインターネットテキストとしてWebSurg JAPAN(www.websurgjp)を開設した。日本独自の疾患群を中心に内容を充実させて一般・消化器外科領域における50種類以上の低侵襲手術手技の動画での解説や実際のビデオを無料で閲覧可能できるシステムを構築した。今後はwebsurg.comともさらに情報を共有してグローバルな活動を展開する予定である。現在までに2000人以上の会員登録があり、増加しつづけている。さらに学会認定の教育システムとして専門医制度などへ貢献するべく活動を行っている。
含水変型スピネル及び含水スピネル相の状態方程式

さらに、放射光を使ったその場観察実験により、現在hydrous β-phaseの状態方程式を決定している。放射光実験の他のテーマとしては、ポストスピネル相転移圧の精密決定を行った(Irifune et al.,1998)。現在までの成果の総まとめとして、「マントル物質の相平衡及び鉱物物性に対するH_2Oの影響」としてレビュー論文を執筆した(井上,1998)。また、マントル中へのH_2Oの運搬の候補として、K-amphiboleに注目し、その脱水分解反応の相平衡図を決めるとともに、島弧海溝系の火山活動との関連について言及した(Inoue et al.,1998)。本年度はhydrous β-phase(wadsleyite)及びhydrous γ-phase(ringwoodite)の合成に力を注ぎ、その合成条件を決定した。そして、hydrous β-phaseには約3wt%のH_2Oが、hydrous γ-phaseには約2wt%のH_2Oが結晶構造中に含まれることを2次イオン質量分析計により確かめた。そして、この相を使って、各種の物性測定を行った。その1つはダイヤモンドアンビルを使ったhydrous β-phaseの圧縮率の測定であり、体積弾性率が155±2GPaであることを決定し、これは無水のβ-phaseより約711%程小さいことを見いだした(Yusa and Inoue,1997)。さらにhydrous γ-phaseの単結晶を合成し、ブリルアン散乱法により弾性定数を決定した。その結果、体積弾性率は155±4GPa,剛性率は107±3GPaと求まり、この値は無水のγ-phaseよりそれぞれ16%,11%小さいことを見いだした。この結果は現在、Earth and Planetary Science Lettersに投稿中である。また、各種オリビンの高圧多形のレオロジーをニューヨーク州立大学ストニ-ブルックのグループと一緒に、無水系含水系で決定した。手法は高圧下でのX線回折パターンの半値幅から高温高圧下でのyield strengthを決定するものであり、オリビンのwater weakingの現象を捉えた(Chen,Inoue,Weidner,Wu and Vaughan,1998)。さらに、放射光を使ったその場観察実験による状態方程式の決定の準備段階としては、西播磨に新しく建設された放射光施設SPring-8に建設グループの段階から出向き、最初に建設グループとして、ポストスピネル転移の放射光その場観察実験を行った。この結果はScience誌に掲載される。このように今年度の放射光を使ったその場観察実験に向けて、着実に計画は遂行されている。
辺境観光地域における社会的DMO成立要件に関する観光経営社会学的分析

本研究は、八重山と知床におけるDMO関連活動の実態調査と理論研究により、「DMOが果たすべき社会的役割を、いかに理論化して明示できるか」「辺境地域の特殊性の中で、DMO的組織はいかに、国策と調整しつつ地域主導的な実践をし得るか」といった課題を追究する。DMOの研究は国内外を問わず、そもそもの蓄積が決して多くない。まして社会的価値創出に焦点を当てたものは皆無と言って良い。これに対し本研究は、研究代表者(観光社会学)と分担者(観光経営学)の既往業績に、社会的企業論や組織社会学の他、企業文化論や地域社会学等の知見を援用し、辺境2地域の協働分析することで、社会的DMO論を構築するものである。
東地中海沿岸諸都市の文明・文化-その歴史と現在-総合研究

本年度の研究活動は、当初の計画通り五つの専門分野に分かれ、平行して実践されたが、まずもって、東地中海諸都市の文明・文化研究を、如何にして国際共同研究として実現するかが共通の課題として要請された。すなわち第一に、現在もっとも解決を急がれている課題は何であるか、第二に、どのようなパートナーシップを組むことが適切であるか、が共通の課題として議論された。1。第5の経済学部門を別にすれば、歴史部門にもっとも大きな困難が生じたことは予想外であった。一般に今日の日本における西洋古代・中世史研究は、個々の研究者が、単独で個別の問題に取り組むことが多く、本研究計画においても、分担者がこれまで行ってきた研究はいずれも地中海世界を対象としながら、まったく異なる視点に立つものであった。オロントス流域のアンテイオキア市が一度は共通研究課題として挙げられたが、研究の範囲、方法等について遂に一致を見ることがなかったのは残念であった。また、今後の計画に地中海の近代史研究を加えることの必要性が痛感された。2。これに対し、都市空間学部門は、もっとも積極的、具体的に計画を展開し、またシリアのダマスクス市より研究者を招へいし、一連の研究集会を実現した。その成果は現在編集中の欧文報告書に収録される予定である。3。ついで盛んに交流計画の発端を開く努力を重ねたのは文化人類学部門であった。代表者の青木と分担者の岡本は、ハーバード大のヤルマン教授とともにイスタンブルのボスフォラス大学を訪問し、今後の共同研究の可能性を譲した。4。美術考古学部門は、従来の海外学術調査を継続するとともに、現地において、ム-ラ大学、ムラ-ラ県庁、県知事を交えて文化財保護に関する共同研究のための第一回国際集会を開催し、トルコ共和国では全国的にこれを話題として取り上げた。5。経済学部門では、分担者があいにく海外滞在期間が長く、充分なコンタクトを取ることができなかった。今後はむしろ相手国側研究者を主体として研究を進めることが望ましいように思われる。1。2。3。4。5。
階層的一時記憶の移動ロボットへの応用

階層的一時記憶(Hierarchical Temporal Memory : HTM)はNumentaのJeff HawkinsとDileep Georgeによって開発された機械学習モデルであり、ベイジアンネットワークに似た大脳皮質の構造的特性をモデル化したものであるが、具体的なシステム化の研究はほとんどない。本研究において、ロボットの環境認識の具体的な問題を解決するために、HTMをベースとしたロボットの視覚系の構築を目指した。研究目標は人間の指示なしに、モバイルロボットに環境を探索させ、複数の異なった物体を認識させることである。システムは最終的にオペレーターが人間に解読可能な名前をオブジェクトに割り当てる。構築したシステムはロボットの取得した画像の時系列順に処理を行い、HTMと同様に計算ノードを連結した木構造を使用する。それぞれの計算ノードは2つのモード(学習と推定)において同じ演算を行う。まずはじめに、入力された画像データの空間構造は、比較的少ない分類クラスを用いたクラスタリングアルゴリズムによって、部分画面毎の特徴の集積として分類される。研究分担者M.Bundzelが平成20年11月末に来日し本研究を開始した。まず、研究環境を整え、立体画像認識やロボット制御のための階層的一時記憶アルゴリズムの構築を行った。階層的一過性記憶(Hierarchical Temporal Memory:HTM)はNumentaのJeff HawkinsとDileep Georgeによって開発された機械学習モデルであり、ベイジアンネットワークに似た大脳皮質の構造的特性をモデル化したものであり、これまでに研究分担者M.Bundzelは画像認識において実験的なHTM解析を深く検討を行ってきた(アルゴリズムは基本的に"On Intelligence" Jeff Hawkins著に記述されており、技術的な詳細はNumenta Inc.のwebページに掲載されている。)。ロボットの視覚系を構成するために、HTMアルゴリズムを4つのカテゴリ(電話、ゴム製の鳥、牛、帆船)の画像認識に適応した結果、70%の認識結果の正解率を得ることができた。テスト画像はインターネットからダウンロードものであり、それぞれのカテゴリから選んだグループの画像をHTMで学習させた。その結果、興味深い正確性と汎用性を見出すことができた。しかしながら、HTHはしばしば異なったクラス間でスイッチングすることがあった。また、わずかなオブジェクトの位置変化によって認識結果が変化することも分かった。これに対して、画像に30度までの回転変換と拡大・縮小および歪曲したり、あるいは、ノイズを加えたりしてもHTMの識別能力はロバストであることが判った。以上のように、研究環境を整備するとともに、階層的一時記憶モデル(HTM)をパターン認識アルゴリズムに適用する効果的な手法を検討した。また、HTMに基づいてロボットを制御して能動的に環境情報を把握するソフトウエアの基本構造を検討し、評価用ロボットシステムの基本仕様を決定した。階層的一時記憶(Hierarchical Temporal Memory:HTM)はNumentaのJeff HawkinsとDileep Georgeによって開発された機械学習モデルであり、ベイジアンネットワークに似た大脳皮質の構造的特性をモデル化したものであるが、具体的なシステム化の研究はほとんどない。本研究は、HTMに基づいてロボットの視覚系の構築を目指している。次に、時間的な構造は、空間的構造の内で出現頻度の高い特徴に基づいてデータマイニングの手法で分類される。最後に、これらの分類結果を総合して画像中の物体の識別が行われる。提案システムの有効性を実験によって検証した。実験では2つの並列カメラによって一連の画像を取得した。一連の画像はロボットの障害物回避運動に用いられることを想定し、単一視およびとステレオ視のそれぞれについて有効性を確認した。画像の分割数、特徴クラスタ数などパラメータの最適化は現在検討中である。
重複障害における生涯学習支援に向けた感覚を生かした活動の実証的研究：日英比較研究

障害者の生涯学習支援が地域で求められている。特に,重複障害のある子どもたちは,中枢神経に起因する日常生活上の介助の必要性より,地域住民やボランティアを介した学習支援が促進しにくい状況がある。一方,特別な教育的ニーズに応じた教育が先行している英国では,学び方の違いに着目し,感覚面も活用した多様な学習活動が地域の各福祉・教育施設で整備されている。本研究では,英国における感覚面も活用した先進的で多様な学習活動の調査事例を踏まえ,重複障害のある子どもたちにおける生涯学習支援に向けた感覚を生かした活動の実証的研究を生理学の知見に基づき実施することを目的とした。2018年度は,先行研究の整理及び重複障害を対象とする日英の感覚を生かした活動の現状把握を行うこととした。主として「日本国内の重複障害のある子どもを対象とする感覚を生かした活動内容及び評価方法」「日本国内の地域における余暇活動での感覚を生かした活動の実施の有無」について,重複障害のある生徒が多い特別支援学校でのアンケート調査について参照した。重複障害を対象とした地域の施設などに赴き,余暇活動の現状のいくつかを把握した。英国での調査も行い,ロンドンの重複障害のある生徒が在籍するコミュニティスクール,プライマリースクール,ナーサリースクール,チルドレンズセンターで重複障害のある子どもを対象とする'Sensory Program'の方法,内容について把握し,評価方法についても現地で説明を受けた。2018年度は、先行研究の整理及び重複障害を対象とする国内及び英国の感覚を生かした活動の現状把握を行うことを研究計画としたが、ほぼ計画通り実施できている。2018年度中に,研究協力施設における研究においては,研究代表者の所属大学である鳴門教育大学の「人を対象とする医学系研究等に関する倫理審査委員会」の承認を得ており,2018年度末には,施設における機器デモンストレーションも行っている。2019年は,計画が円滑に推進できるように留意していく。2018年度に英国調査を行わなかった研究分担者についても英国調査の実施に向けて,計画を進めていく。研究分担者について、次年度使用額が生じているが、英国調査に補填して使用する予定である。
金融秩序の形成と公的主体の役割に関する理論的研究

1金融仲介条件の変化から内生的景気循環の発生を説明する論文Financial Cycles(共著)を、金融学会等で報告した。(要約と討論は「金融経済研究」に掲載予定。)上記論文の枠組みにて、金融循環の経路依存性、均衡循環の複数性、複雑な動学的変動の可能性等が示された。また、経済が臨界点の近傍に位置する場合、公的主体のとる政策的立場の僅かな変化が、金融循環の動学的特性の大きな変化をもたらす可能性のあること、が示された。(改訂稿は滋賀大学のWorking Paper Seriesの一つとして近刊予定。)さらに、上記とは異なる発生機構を通じた金融変動についても、理論的分析を試みた。2.現代的な市場秩序の生成には、正統的なもの、あるいは、社会的に価値のあるものを異端的なもの、あるいは、無価値なものから識別する社会的な選別・評価装置の活用が不可欠である。市場秩序の生成を基礎付ける公的な諸主体は、不断に生成される社会的価値判断を用いるのであり、そのような価値判断は、社会的な選別・評価装置の存在を前提して、初めて可能となる。選別・評価装置の種類、巧拙が、そこから生成する市場秩序の機能性を決定する。(例えば、昨今話題の金融行政の「接待漬け」も、個々の役人の資質の問題である以上に、公的な舵取りの方向性を立ち上げるための社会的装置の未発達という制度的な問題の結果である、と理解できる。)ところで、normativeなものを産出するこの装置それ自体は、positiveな分析の対象になりうる。このような視点から、ある特定の、将来の金融と関連する、典型的な選別・評価装置の、理論分析を試みた。3他の関連主題についての研究も進行中である。
G0期のp27安定性に関わる巨大複合体の解析

G0期特異的に形成されるp27巨大複合体構成因子、及びその制御因子の同定・機能解析を目標として本研究を行った。p27はG0期から細胞周期に再進入する際にタンパク質分解により発現量が急速に減少する、重要な鍵分子である。このp27のSer10部位をAlaに置換した非リン酸化型ノックインマウスを作製・解析したところ、本来非常に安定であるG0期にp27タンパク質が不安定化し、p27発現量が低下することが明らかとなった。これはG0期に形成されるp27の巨大複合体が増殖シグナルであるPI3キナーゼ活性によって阻害される結果、p27が不安定化することが示唆された。本研究ではこのG0期特異的なp27の巨大複合体プロテオミクスを行い、その構成因子を明らかにするとこと、またこのG0期特異的な巨大複合体の阻害分子の同定を試みた。まず293T細胞にFLAGタグを付加したp27を発現させ、PI3Kインヒビター処理により細胞周期を停止させた細胞、PI3キナーゼ活性化時それぞれに特異的に結合する分子群を、抗FLAG抗体カラムを用いて濃縮し、p27複合体プロテオミクスを行った。その結果、30種類弱のタンパク質をPI3Kインヒビター存在下のp27結合分子として同定することに成功したが、これらp27結合分子の多くは既知であり、残りの結合因子について解析した結果、これらの中にもG0期においてp27と複合体を形成する分子群を見出すことは出来なかった。しかしPI3キナーゼ活性化時特異的にp27とPP2A脱リン酸化酵素の結合することを発見した。PP2AはSer/Thr特異的脱リン酸化酵素であることから、G0期にはリン酸化Ser10部位がG0期特異的な巨大複合体を促進させるが、増殖刺激によりPI3キナーゼが活性化された状態ではPP2Aがp27のリン酸化Ser10を脱リン酸化し、巨大複合体の形成が阻害されてp27が分解されやすくなることが推測された。この仮説を検証するため、PP2Aの阻害剤やsiRNAによる阻害がp27の分解(G0期からの脱出)に影響を与えるか検討している。GO期特異的に形成されるp27巨大複合体構成因子の同定・機能解析を目標として本研究を行った。p27は細胞増殖の抑制を引き起こす負の調節因子であり、GO期から細胞周期に再進入する際にタンパク質分解により発現量が急速に減少する、重要な鍵分子である。このp27のSer10部位をAlaに置換した非リン酸化型ノックインマウスを作製・解析したところ、本来非常に安定であるGO期にp27タンパク質が不安定化し、p27発現量が低下することが明らかとなった。予備実験の結果、GO期にp27は巨大な複合体を形成すること、その巨大複合体の形成は増殖シグナルであるPI3キナーゼ活性によって阻害されることが明らかとなり、その結果p27が不安定化することが示唆された。本研究ではこのGO期特異的なp27の巨大複合体プロテオミクスを行い、その構成因子を明らかにすることを試みた。

まず293T細胞にFLAGタグを付加したp27を発現させ、PI3Kインヒビター処理により細胞周期を停止させた細胞に特異的に結合する分子群を、抗FLAG抗体カラムを用いて濃縮し、p27複合体プロテオミクスを行った。その結果、30種類弱のタンパク質をPI3Kインヒビター存在下のp27結合分子として同定することに成功した。残念ながらこれらp27結合分子の多くは既知であり、残りの結合因子について解析した結果、これらの中にもGO期においてp27と複合体を形成する分子群を見出すことは出来なかった。そこで癌細胞株の使用を止め、GO期に停止させた正常細胞株を用いてその細胞抽出液をサイズ分画後、高分子分画に存在する内在性p27の複合体解析を試みた。この高分子分画に含まれるp27結合分子をSDS-PAGE後に銀染色したところ、特異的な5本のバンドが存在することが明らかとなり、これら5つの構成因子を同定中である。当初の目的は達成されていないが、方法に関しては確立しており、複合体の構成因子も可視化出来ているため、まもなく同定出来ると考えている。その後は機能解析まで進める予定である。GO期特異的に形成されるp27巨大複合体構成因子、及びその制御因子の同定・機能解析を目標として本研究を行った。p27はGO期から細胞周期に再進入する際にタンパク質分解により発現量が急速に減少する、重要な鍵分子である。このp27のSer10部位をAlaに置換した非リン酸化型ノックインマウスを作製・解析したところ、本来非常に安定であるGO期にp27タンパク質が不安定化し、p27発現量が低下することが明らかとなった。これはGO期に形成されるp27の巨大複合体が増殖シグナルであるPI3キナーゼ活性によって阻害される結果、p27が不安定化することが示唆された。本研究ではこのGO期特異的なp27の巨大複合体プロテオミクスを行い、その構成因子を明らかにするとこと、またこのGO期特異的な巨大複合体の阻害分子の同定を試みた。まず293T細胞にFLAGタグを付加したp27を発現させ、PI3Kインヒビター処理により細胞周期を停止させた細胞、PI3キナーゼ活性化時それぞれに特異的に結合する分子群を、抗FLAG抗体カラムを用いて濃縮し、p27複合体プロテオミクスを行った。その結果、30種類弱のタンパク質をPI3Kインヒビター存在下のp27結合分子として同定することに成功したが、これらp27結合分子の多くは既知であり、残りの結合因子について解析した結果、これらの中にもGO期においてp27と複合体を形成する分子群を見出すことは出来なかった。しかしPI3キナーゼ活性化時特異的にp27とPP2A脱リン酸化酵素の結合することを発見した。PP2AはSer/Thr特異的脱リン酸化酵素であることから、GO期にはリン酸化Ser10部位がGO期特異的な巨大複合体を促進させるが、増殖刺激によりPI3キナーゼが活性化された状態ではPP2Aがp27のリン酸化Ser10を脱リン酸化し、巨大複合体の形成が阻害されてp27が分解されやすくなることが推測された。この仮説を検証するため、PP2AのsiRNAによる阻害がp27の分解(GO期からの脱出)に影響を与えるか検討している。
多糖のマクロ配向ゲル:その構造発現に関する基礎的研究

本研究では、ゲルをマクロに配向させて、解析に有利な状況を作り、多面的なゲル構造を捉えることをまず考えた。また、ゲルに目的の機能を付与すべく、配向制御、構造制御を行うための手段、方法を発展させることも、生体の機能ゲルの組織構造に照らして重要であると考えた。この点を踏まえ、2価金属イオンと錯体形成をとおしてゲル化する性質をもつ、アルギン酸ソーダをモデル物質に選んだ。このポリマーの水溶液を細管内を流動させ、Pb,Cu,Ca,Znの2価金属イオンの水溶液の中に押し出す方法により、マクロに分子配向したアルギン酸金属錯体ゲルを得た。分子配向あるいは構造形成に及ぼす、流動、ゲル化、ならびに金属イオンの影響について、偏光顕微鏡、走査型電子顕微鏡、広角X線回折、力学測定により検討した。流動下のアルギン酸ソーダは、剪断速度とともに、coil-stretch転移が増すが、試みた3800sec^<-1>までは、分子はマクロには円筒的な面配向を示した。ゲル化はdie swellを引き起こし分子配向を歪める。生成ゲルはしかし面配向の傾向にあった。剪断速度の効果はゲル化で相殺され、ゲルの異方性の極大が低剪断域で見られた。die swellはPb<Cu<Ca<Znであり、異方性はPb>Cu>ca>Znの順を示した。ゲルの応力-伸び曲線から、Pb、Cuでは弾性率、強度ともに高く、伸びは低い。Ca,Znではその逆の挙動を示した。G(グルロン酸)richならびにM(マンヌロン酸)richの延伸ゲル繊維の広角X線回折写真は、G、Mともにほぼ2_1ラセン形態にあることを示した。これはHard-Sphere Mapの計算結果とも矛盾しない。金属イオンとM/G比に依存した別の周期構造の存在が認められたが、これについては検討を続けている。本研究においては、ゲル化能を持つ多糖の中で、金属錯体形成をとおしてゲル化する性質を持つアルギン酸をとり上げた。ここでは、アルギン酸ソ-ダの23%の水溶液をガラス細管内を流動させ、Ca、Cu、Zn、Pbの2価金属イオン水溶液の中に押して出して,マクロに光学異方性を示す円柱状の金属錯体配向ゲルを得た。これらゲルにおける流動ならびに金属イオンの分子配向効果、構造形成効果について、偏光顕微鏡、X線回折、走査型電子顕微鏡、引張り試験などの手段により検討した。以下にその概要を示す。流動下のアルギン酸ソ-ダは、流動速度とともにコイルから延伸鎖への形態変化が増す。しかし管壁に沿う配向の傾向が強い。ゲルでの分子配向は流動下の分子配向を幾分反映するものの、ダイスウエルや縦方向の収縮のため全体としては流動方向に対して垂直にわずかに傾く。ゲル化時のこの変形と配向歪みは、Zn>Ca>Cu>Pbの順に低下する。これらゲルの異方性は、このゲル化時の影響を受けて低速域で最も高い。錯体形成により鎖は棒状鎖への転移し、その高い配向能がゲルの異方性を大きく支配している。ゲルの異方性は、Zn<Ca<Cu<Pbの順に高い。これは糖残基と金属イオンとの結合性の違いが根底にある。

Pb、Cuイオンはアルギン酸を構成するグルロン酸、マンヌロン酸両残基に対してほぼ同等の結合性を示す。一方、Ca、Znイオンはマンタロヌロン酸残基に対する結合性がグルロン酸残基に対するそれより低い。このような差異もゲルの異方性の違いに関わっている。ゲルは全体的には、円筒状多層シ-トからなる。このシ-ト内での棒状鎖の配向が、マクロな異方性に結びついている。配向緩和は数秒以内におさまることから、流動の分子配向効果はゲルの表面附近に限られる。ゲル内部での配向構造発現に対して鎖の伸長、脱水和、金属ー鎖間結合などからなる機構を提案し考察した。本研究では、ゲル化能を有する多糖の中で、2価金属イオンと錯体形成をとおしてゲル化する性質をもつ、高分子電解質のアルギン酸をとりあげた。ここでは、このポリマーのソーダ塩の準希薄な水溶液をガラスまたはステンレスの細管内を流動させ、各種2価金属塩の水溶液の中に押し出す方法により、マクロに分子配向したアルギン酸金属錯体ゲルを得た。分子配向に及ぼす、流動、ゲル化、ならびに金属イオンの影響について、主として偏光顕微鏡を用いて検討した。また、錯体の結晶学的な構造については、広角X線回折法により検討した。その概要を以下に示す。流動下のアルギン酸ソーダは、剪断速度とともに、より引き伸ばされた分子形態へ変わる。しかし、試みた3800sec^<-1>までは、分子はマクロには円筒的な面配向を示す。ゲル化はdie swellと縦収縮を引き起こし分子配向を歪めるものの、生じたゲルはやはり面配向の傾向にある。しかし、剪断速度の効果はゲル化で相殺され、比較的低剪断域でゲルの異方性に極大が観測される。分子配向に対する金属イオンの効果は、まずゲル化時のこの変形の大小となって表れる。すなわち、die swellはPb<Cu<Ca<Znであり、異方性はPb錯体ゲルが最も高く、Zn錯体ゲルが最も低い。このことは、糖残基と金属イオンとの結合性の違いあるいは錯体構造の違いに帰せられる。ゲル物性の金属イオン依存在は、ゲルの応力-伸び曲線にも見られる。Pb,Cuでは弾性率、強度ともに高く、伸びは低い。一方、Ca,Znではその逆の挙動を示す。G richならびにM richの延伸ゲル繊維の広角X線回折写真から、グルロン酸、マンヌロン酸ともにほぼ2_1ラセン形態をとっていることが明らかにされた。これは、ポテンシャルエネルギーの計算結果とも一致する。しかし、金属イオンとM/G比に依存した別の周期構造の存在が認められた。これについては今後さらに検討を要する。
ヘミメチル化認識因子ＮＰ９５による成体海馬ニューロン新生制御メカニズムの解明

昨年度までの解析において、NP95の欠損により産生される新生ニューロンの数、及び成体神経幹細胞から分化するニューロンの割合が少なくなることを明らかとしていた。そこで本年度は、中枢神経系において神経幹細胞特異的に発現しているNP95の成体ニューロン新生における役割の解析として、NP95を欠損した成体神経幹・前駆細胞より分化した新生ニューロンの成熟度を調べた。その結果、NP95欠損マウスにおける新生ニューロンは樹状突起の長さやその複雑性が損なわれており、新生ニーロンの成熟が阻害されていることが明らかになった。このことは、神経幹・前駆細胞の段階でのNP95の欠損により生じたエピジェネティックな変化、もしくは他の何らかの変化が分化後のニューロンの成熟においても影響を与えることを示唆する結果であり、成体ニューロン新生におけるNP95の役割を解明するうえで非常に重要な結果であったと考える。また、NP95の欠損が引き起こす成体ニューロン新生抑制のメカニズムを解明するため、成体の脳より単離、培養した成体神経幹細胞を用いて解析を行ったところ、NP95欠損マウスの海馬歯状回で発現上昇がみられた炎症性サイトカインTumor Necrosis Factor-α(TNF-α)がその濃度依存的に細胞増殖を抑制することが確認された。加えて、NP95欠損マウスより単離した神経幹細胞においてもTNF-αの発現上昇が観察された。これらの結果により、NP95は成体神経幹細胞においてTNF-αの発現を直接的に制御していることが示唆された。このことは、NP95の成体ニューロン新生における役割の解明において大変意義深いものであったと考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題はNP95が担うエピジェネティクス制御機構に基づいて成体ニューロン新生の分子メカニズムを解明することを目的としている。本年度は、主に以下に示した2つの研究を遂行した。1、NP95の欠損による成体ニューロン新生への影響の解析NP95の成体ニューロン新生への関与を調べるため、成体マウス(8週齢)にタモキシフェンを投与し、成体神経幹細胞特異的にNP95の欠損を誘導した後、経時的に8週間後まで各マウスより脳を採取した。これらの脳より脳切片を作製し、免疫組織化学法を用いてNP95欠損細胞を示すGFPの発現と、成体ニューロン新生のそれぞれの段階特異的なマーカータンパク質の発現を比較することにより、NP95欠損による神経幹細胞の動態変化を解析した。具体的には、12週後で採取した脳においては増殖能を解析し、38週後の脳では分化能を調べると共に、成体神経幹細胞から分化したニューロンの生存率を調べた。その結果、NP95の欠損により成体神経幹細胞の増殖の減少が観察された。加えて、成体ニューロン新生の減少も観察されたが、生存率に変化はなかった。この結果は、NP95が成体神経幹細胞の増殖及び成体ニューロン新生において重要な役割を担うことを明らかとした、本研究において最も重要な結果となった。2、成体ニューロン新生が関与する海馬依存的な学習・記憶形成におけるNP95の役割の解明上記した成体神経幹細胞特異的にNP95を欠損させたマウスとそのコントロールマウスに対して恐怖条件付け試験、オープンフィールド試験、明暗往来試験を行い、NP95の欠損が学習・記憶形成や情動認知に与える影響を解析した。その結果、NP95の欠損により学習・記憶形成能力が低下する傾向が見られた。この結果から、NP95の欠損が成体ニューロン新生を減少させるだけでなく、統合失調症などの精神疾患にも関与する可能性が示唆された。本年度においてはNP95の欠損によるニューロン新生の解析として、成体神経幹・前駆細胞の分化に対する影響の解析を行った。昨年度までの解析より、NP95の欠損により成体神経幹・前駆細胞のニューロン分化が抑制されることを明らかにしている。そのため、NP95を欠損した成体神経幹・前駆細胞がType1神経幹細胞のまま留まっている割合、及びアストロサイトへと分化した割合を調べた結果、NP95の欠損によりType1神経幹細胞及びアストロサイトの割合の上昇が観察された。この実験により、ニューロンへと分化できなかった神経幹・前駆細胞は未分化のType1神経幹細胞まま維持される、若しくはアストロサイトへと分化することが示唆され、NP95欠損による神経幹・前駆細胞のより詳細な動態変化が明らかになった。このことは神経幹・前駆細胞におけるNP95の役割を解明するうえで非常に意義深いものであったと考えられる。また成体海馬歯状回に加え、成体神経幹細胞が局在するもうひとつの領域である側脳室前方上衣下層においてNP95のニューロン新生への関与を調べた。その結果、側脳室前方上衣下層においてもNP95の欠損により神経幹・前駆細胞の増殖やニューロン新生が抑制されることが明らかになった。このことより、NP95は成体海馬歯状回、側脳室前方上衣下層どちらの神経幹・前駆細胞においても重要な役割を果たすことが示された。さらに、NP95の機能解析を側脳室前方上衣下層と海馬の歯状回部位の組織から2種類の成体神経幹細胞を単離、培養した。

この細胞を分化誘導したところ、ニューロン、アストロサイト、オリゴデンドロサイトへの分化が確認されたことから、成体の均一な神経幹細胞(NS細胞)が得られたと判断した。この細胞の利用することでin vitroにおいてもNP95のターゲットの探索などの機能解析が可能となった。昨年度までの解析において、NP95の欠損により産生される新生ニューロンの数、及び成体神経幹細胞から分化するニューロンの割合が少なくなることを明らかとしていた。そこで本年度は、中枢神経系において神経幹細胞特異的に発現しているNP95の成体ニューロン新生における役割の解析として、NP95を欠損した成体神経幹・前駆細胞より分化した新生ニューロンの成熟度を調べた。その結果、NP95欠損マウスにおける新生ニューロンは樹状突起の長さやその複雑性が損なわれており、新生ニーロンの成熟が阻害されていることが明らかになった。このことは、神経幹・前駆細胞の段階でのNP95の欠損により生じたエピジェネティックな変化、もしくは他の何らかの変化が分化後のニューロンの成熟においても影響を与えることを示唆する結果であり、成体ニューロン新生におけるNP95の役割を解明するうえで非常に重要な結果であったと考える。また、NP95の欠損が引き起こす成体ニューロン新生抑制のメカニズムを解明するため、成体の脳より単離、培養した成体神経幹細胞を用いて解析を行ったところ、NP95欠損マウスの海馬歯状回で発現上昇がみられた炎症性サイトカインTumor Necrosis Factor-α(TNF-α)がその濃度依存的に細胞増殖を抑制することが確認された。加えて、NP95欠損マウスより単離した神経幹細胞においてもTNF-αの発現上昇が観察された。これらの結果により、NP95は成体神経幹細胞においてTNF-αの発現を直接的に制御していることが示唆された。このことは、NP95の成体ニューロン新生における役割の解明において大変意義深いものであったと考える。今年度は、得られたデータをもとにひとつ目の論文を投稿し受理された。また、NP95の機能解析も順調に進行しており、NP95が成体神経幹・前駆細胞の増殖・分化のみならず、新生ニューロンの成熟にも寄与していることを明らかにした。また、それらのメカニズムの解明にも着手しており、いくつかの遺伝子の発現変化がNP95の欠損によって引き起こされる成体ニューロン新生抑制メカニズムの一端を担っている可能性を示した。このような理由から当研究はおおむね順調に進展していると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は以下に挙げる2つの項目に着目し、研究を遂行していく予定である。1)成体神経幹細胞におけるNP95の標的因子と標的ゲノムDNA領域の同定NpP95cKOマウスの成体神経幹細胞から採取しNP95が欠損した成体神経幹細胞において遺伝子発現がどのように変化したのかを次世代シーケンサーを用いたRNA-seq法により解析する。また、同時に遺伝子の転写調節領域のメチル化状態の変化をPost-bisulfite Adaptor Tagging (PBAT)法により解析する。
非線型現象と非線型偏微分方程式の研究

本研究課題の研究は、抽象論の研究、応用、数値解析の三つに分けて進められた。1.抽象論研究の成果非線型抽象発展方程式として、ヒルベルト空間上で定義された時間依存の凸関数の劣微分作用素によって支配される放物型方程式の解の存在と一意性、解の漸近挙動等の結果が得られた。また、非線型方程式を線型化して解くときに有効なナッシュ・モーザー方法(スケールを持ったバナッハ空間系を使う方法)の改良がなされた。これらの結果は、物理・工学の問題に応用する際十分に価値があると思われる。2.応用相転移を伴う現象を、自由境界問題として数学的に考察することに重点が置かれた。ステファン問題では、自由境界制御問題を設定するために、境界上で凸関数の劣微分で表現されるようなフラックス条件下での解の一意性が議論され、この種の問題にも「粘性解」のクラスが有効であることが示された。また、非定常ダム問題では、従来よりも、より一般な形で問題設定がなされ、解の存在、一意性のみならず、時刻t→∞での解の漸近挙動、特に、周期解の存在とその漸近安定性についての興味ある結果が得られた。3.数値解析と数値実験ステファン問題、非定常ダム問題、弾塑性体のねじれ等に伴う自由境界問題の数値実験を行った。これらはまだ進行中であるが、特に、弾塑性体のねじれによる弾性領域と塑性領域の変化の様子を具体的にシミュレーションすることが出来そうである。また、外力に応じて弾性領域を制御する、つまり、一種の自由境界制御問題についても、その数値実験の結果が近々に出るものと予想される。