hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オンライン分析によるXMLストリームからの知識発見

XML(Extensible Markup Language)は,標準データフォーマットとして広く利用されており,さらにセンサネットワークやM2Mなどの登場により,継続的に送信されるストリーム形式のXMLデータ(XMLストリーム)が増加しつつある.一方,膨大なXMLストリームに対して,単なる検索処理ではなく,より高度な分析処理を行ないたいという要求が存在する.このため本研究では,オンライン分析によるXMLストリームからの知識発見手法を研究,開発した.XML(Extensible Markup Language)は,誕生から10年を迎え,標準データフォーマットとして広く利用されている.その用途はWeb文書,ビジネス文書,科学データ,ビジネスデータなど多岐に渡る.特に近年では,Webサーバとクライアントとの通信,あるいはコンピュータ同士の通信(M2M; Machine to Machine)のためのデータ交換にも標準としてに使われており,リアルタイムに到着するXMLストリームが増加している.一方,XMLデータから所望の情報を抽出するには,基本的にはXQueryやXPathといった問合せ言語を用いるのが標準的な方法である.しかし,連続的に到着するXMLストリームの場合,従来型のアプローチでは不十分である.前者の問題に対しては,この数年,一般の(非XML)データベースを対象にした分析手法であるオンライン分析処理(OLAP; Online Analytical Processing)をXMLに適用した,XML-OLAPが研究されている.しかし,XMLストリームに対する分析手法はこれまで深く研究されていない.この問題点に対し,本研究ではオンライン分析によるXMLストリームからの知識発見に関する研究開発を行った.具体的には,XMLストリームに対するオンライン分析処理のためのデータモデルについて検討を行うとともに,XMLストリームに対するオンライン分析処理のためのアルゴリズムの研究開発を行った.さらに,実験による評価によって,提案手法の有効性を評価した.XML(Extensible Markup Language)は,標準データフォーマットとして広く利用されており,さらにセンサネットワークやM2Mなどの登場により,継続的に送信されるストリーム形式のXMLデータ(XMLストリーム)が増加しつつある.一方,膨大なXMLストリームに対して,単なる検索処理ではなく,より高度な分析処理を行ないたいという要求が存在する.このため本研究では,オンライン分析によるXMLストリームからの知識発見手法を研究,開発した.XML (Extensible Markup Language)は,誕生から10年を迎え,データフォーマットのデファクトスタンダード(事実上の標準)として広く利用されている.このため膨大なXMLデータからの情報抽出と知識発見は,情報資源の有効利用の観点から極めて重要である.XMLデータから所望の情報を抽出するには,基本的にはXQueryやXPathといった問合せ言語を用いるのが標準的な方法である.しかし,XMLデータの容量が膨大であったり,高頻度かつ連続的にXMLデータが到着するような環境においては,従来型のアプローチでは不十分である.前者の問題に対しては,この数年,(非XML)データベースを対象にした分析手法であるオンライン分析処理(OLAP)をXMLに適用する研究行われている.一方,後者の問題に対しては,ストリームXMLに対する問合せ手法がよく研究されている.しかしながら,ストリームXMLを対象にしたオンライン分析処理はこれまでほとんど研究されていない.この問題に対し,本研究ではオンライン分析によるXMLストリームからの知識発見に関する研究開発を行うことを目的とする.今年度は特に次の項目について研究を行った.1)大規模XMLストリーム処理の高性能化:大規模なXMLストリームを処理するためには,処理基盤の高性能化が必要である.特に,XML処理においてXMLデータの構文解析が処理のボトルネックになることに着目し,不要な構文解析処理を省略し,処理系全体の性能を向上させることに成功した.さらに提案手法が処理系の消費電力削減の効果があることも確認した.2) XMLデータの対話的分析手法の開発:大規模データに対する対話的処理を可能にするファセット検索に着目し,それをXMLデータに適用するためのフレームワークを提案するとともに,その有効性を実験により示した.初年度は,XMLストリームからの知識発見を目的とした基礎技術の開発を主な目的とした.初年度の成果として,大規模XMLストリーム処理の高性能化とXMLデータからの対話的分析手法の開発を行った.前者については,国内学会で発表を行い,その成果が認められ,DEIM2012学生奨励賞を受賞した.後者については,国際会議(WISE2011, iiWAS2011)において発表を行った.このように,それぞれの要素技術について成果発表を行うことができたため,研究はおおむね順調に進展していると考えられる.当初の研究計画通り,要素技術の開発を進める.具体的には,XMLストリーム処理の高性能化と対話的分析手法について,改善を進める.また,XML-OLAPをベースとした分析処理手法についても検討を行う.また,成果の取りまとめに向けて,プロトタイプシステムの開発を行う予定である.プロトタイプシステムの開発と評価実験のために,開発環境および実験環境を整備する.得られた成果を国内外の研究集会で発表するための旅費を申請する.さらに,国際会議,国際ジャーナルに論文を投稿するため,英語論文の校閲を行うための予算を申請する.
花成誘導における植物のリアルタイム解析-無機元素動態から見た植物の生理活動

マグネシウムの分布について蛍光染色試薬Mag-fluo-4,AMとFluo-3,AMの染色差異として捉えた結果、マグネシウムは茎頂の中央に存在する数個の細胞に高濃度に集積し、さらに、周辺分裂組織にあたる部位にも比較的多く存在している可能性が示された。また、花成刺激物質が茎頂に到達する時間帯には中央付近での集積傾向が失われていた。これに対して光中断を施した場合には集積が見られたことから、マグネシウムの茎頂中央での集積と、茎頂における成長段階の移行(栄養成長から生殖成長へ)の関連性が示唆された(論文投稿中)。上記のようなマグネシウムの集積が成長段階の移行において具体的にどのような役割を果たすのかについて検討を行う実験を行った。まず、Shoot Apical Meristemのマーカーとなる遺伝子を単離し、上記の中央細胞がSAMである確認を試みた。同時に、本研究では成長相特異的に茎頂で発現する遺伝子とマグネシウム集積の関連性に着目し、茎頂内の各組織で特異的に発現し、シロイヌナズナなどで機能解析が進行している5つの遺伝子をオーソログとして単離した。現在、それらの遺伝子のmRNAの安定性とマグネシウム濃度の関係についてin vivoおよびin vitroの実験系を構築し、検証している。植物体内での無機元素移行のリアルタイム解析についても、本研究代表者所属の研究室で現在開発中のイメージングシステムを用いて、特にカルシウムについて実験を重ね、成長段階の移行と無機元素動態のクロスポイントの探索を引き続き行っていく予定である。無機元素については、マグネシウムおよびカルシウムに着目し、染色および元素マッピングを併用した組織内分布解析を試みた。特に染色実験においては、花成を誘導する短日処理の前後に加え、花成刺激物質が茎頂に到達する時間帯まで経時的に分析した。また、短日処理中に光中断を施すことによって花成を抑制した場合も分析対象に加え、花成と無機元素の分布の関連性を検討した。マグネシウムの分布については、蛍光染色試薬Mag-fluo-4,AMとFluo-3,AMの染色差異として捉えた。染色の結果、マグネシウムは茎頂の中央に存在する数個の細胞に高濃度に集積する可能性が示された。さらに、花成刺激物質が茎頂に到達する時間帯にはこのような集積傾向が失われていた。また、光中断を施した場合には集積が見られたことから、マグネシウムの集積と、茎頂における成長段階の移行(栄養成長から生殖成長へ)の関連性が示唆された(論文投稿予定)。花成誘導中に見られる無機元素の分布の変化が持つ具体的な役割を考察するため、茎頂内の細胞特性を確認することを試みた。マグネシウムの集積が見られた茎頂中央の細胞群はShoot Apical Meristemにあたると予想し、この組織のマーカーとなる複数の遺伝子をシロイヌナズナのオーソログとして単離した。現在、これらの遺伝子の発現解析を行っている。RI核種を用いた実験については、全ての無機元素の吸収と深く関連すると予想される、植物根による給水のリズムと花成との関連を検討すべく、準備を行った。15-Oを用いて水をラベルし、植物PETを用いた場合、定量性に問題があることが判明したため、2組のBGOプローブを用いる実験系の採用を検討している。
陽イオン反応剤を用いる新しい合成反応の開発

2,2ージメトキシエチルエステルにルイス酸を作用させるとメトキシ基が引き抜かれ、さらにエステル基が隣接基関与した形のカチオン中間体が生成することをすでに報告している。今回、アクリル酸から誘導される2,2ージメトキシエチルエステルがルイス酸の作用により、極めて優れたジエノフィルとなり、温和な条件下ジエンと反応し、高収率、高選択的に目的とするDielsーAlder付加物を与えることを見いだした。なお、この際原料として用いるエステルはアゾジカルボン酸ジエチルトリフェニルホスフィンの系で2,2ージメトキシエタノ-ルとアクリル酸を脱水縮合させることにより容易に合成可能であることも報告した。この反応に関しては、現在さらにカチオン生成手法や不斉合成反応への応用を検討している。さらに、クロトン酸エステルの場合にはエナミン類との反応により高立体選択的に対応するMichael付加物を与えることを報告した。ここで観測される立体選択性はエナミンの窒素原子とカチオン中心との相互作用で説明することができ、本反応に極めて特徴的である。α,βー不飽和エステルに代わり通常のエステルを用いると、Claisen縮合型の反応が進行することも見いだした。本反応で生成する化合物は1,3ージケトンの一方のカルボニル基のみを選択的に保護した形の化合物であり、合成ブロックとして極めて有用である。エステル基の他に、スルフェニル基も隣接するカチオン中心に関与することが知られている。αースルフェニルアセタ-ルに対する立体選択的アルド-ル反応はすでに報告している。今回、これを拡張して酢酸(αースルフェニルメチルアリル)類にルイス酸を作用させて生ずるアリルカチオンに対して求核剤を作用させると、スルフェニル基の隣接基関与のある側で高選択的に反応が進行することを見いだした。この手法については現在ピナコ-ル転位反応等に応用し、検討中である。2,2ージメトキシエチルエステルは,低温でルイス酸を作用させることにより,メトキシ基の脱離を伴い陽イオン種を与えることを見いだした。α,βー不飽和エステルからこの反応により生成する安定陽イオンはエナミンとのMichael型の反応により高い立体選択性で対応する付加物を与えることを報告している。今回,陽イオン種の高い求電子性などに代表される特性を活用する新しい形式の合成反応の検討を行った結果,飽和カルボン酸の2,2ージメトキシエチルエステルから生成するカチオンに対し,エナミンを作用させるとClaisen縮合型の反応が起こり,選択的に一方のカルボニル基のみが保護された形の1,3ージケトンが温和な条件下,良好な収率で得られることを見いだした。ここで得られた生成物は,従来法では合成が困難であり,新しい合成ブロックとしてきわめて有用な化合物とみなすことが出来る。また,α,βー不飽和カルボン酸の2,2ージメトキシエチルエステルから生成するカチオンは,強力な電子求引性基を有するオレフィンとみなすことが出来るので,DielsーAlder反応において,きわめて有効な親ジエン体となることが期待された。実際,アクリル酸2,2ージメトキシエチルとルイス酸の組合せを用いるDielsーAlder反応の検討を行い,この反応が通常のエステルを用いた場合に比べ,より温和な条件下で進行することを見いだした。例えば,アクリル酸エチルと1,3ーシクロヘキサジエンとの反応は四塩化チタンの存在下,ジクロロメタン中ー78°Cではほとんど進行しないが,2,2ージメトキシエチルエステルに代えると中間にカチオン種を経由し,89%の収率で,しかも,endo付加体のみを100%の立体選択性で与えることを見いだした。

さらに,現在,これらカチオン種を用いる反応の不斉合成への展開を試みている。2,2ージメトキシエチルエステルにルイス酸を作用させるとメトキシ基が引き抜かれ、さらにエステル基が隣接基関与した形のカチオン中間体が生成することをすでに報告している。今回、アクリル酸から誘導される2,2ージメトキシエチルエステルがルイス酸の作用により、極めて優れたジエノフイルとなり、温和な条件下ジエンと反応し、高収率、高選択的に目的とするDielsーAlder付加物を与えることを見いだした。なお、この際原料として用いるエステルはアゾジカルボン酸ジエチルトリフェニルホスフィンの系で2,2ージメトキシエタノ-ルとアクリル酸を脱水縮合させることにより容易に合成可能であることも報告した。この反応に関しては、現在さらにカチオン生成手法や不斉合成反応への応用を検討している。さらに、クロトン酸エステルの場合にはエナミン類との反応により高立体選択的に対応するMichael付加物を与えることを報告した。ここで観測される立体選択性はエナミンの窒素原子のカチオン中心との相互作用で説明することができ、本反応に極めて特徴的である。α,βー不飽和エステルに代われ通常のエステルを用いると、Claisen縮合型の反応が進行することも見いだした。本反応で生成する化合物は1,3ージケトンの一方のカルボニル基のみ選択的に保護した形の化合物であり、合成ブロックとして極めて有用である。エステル基の他に、スルフェニル基も隣接するカチオン中心に関与することが知られている。αースルフェニルアセタ-ルに対する立体選択的アルド-ル反応はすでに報告している。今回、これを拡張して酢酸(αースルフェニルメチルアリル)類にルイス酸を作用させて生ずるアリルカチオンに対して求刻剤を作用させると、スルフェニル基の隣接基関与のある側で高選択的に反応が進行することを見いだした。この手法については現在ピナコ-ル転位反応等に応用し、検討中である。
地球情報社会における地域社会発展の条件に関する研究

本研究は、地球情報社会、ネットワーク社会台頭の動的プロセスを明らかにし、その過程で、様々な形での地域社会の発展が果たす役割が重要であることを提示しようとした。理論的には、発展の理論に関して3つの理論潮流、即ち、シリコンバレーモデル、発展国家モデル、国民的発展モデルを検討した。その結果、今日における優れた発展理論は、国家レベル、様々な形での地域社会レベル、個人のレベルを同等に位置づけ、それら3者の動的な相互関係、アーティキュレーションを重視するものであることが明らかになった。確かにシリコンバレーは、今日の社会的イノヴェーションにとって極めて重要なものである。しかし、それがその一角を形成する帝国の形成、帝国形成のようなグローバリゼーションは、極めて問題の多いものであり、シリコンバレーをそのまま発展のモデルとして採用することはできない。権威主義的な発展国家は、根本的に情報社会、ネットワーク化に逆行するものである。国家そのものが発展にとって依然として重要な役割を果たしうるための一つ重要な条件は、その国家が、徹底的に民主化されることである。従って本研究の理論的結論は、発展のシリコンバレーモデルと国民的発展モデルとを統合することが重要だということである。経験的には本報告書は、日本社会における開発・発展を巡る諸相を明らかにした。すなわち日本の中央、地方、地域政府の情報社会政策を検討し、そのうち注目に値する政策やプランを摘出、精査した。また、情報化のダイナミズムのなかで、それとの関係において人種・民族、環境、福祉、ジェンダー、年齢などがイシュー化されてきている地域のレベルの実相を明らかにした。要するに、情報化を機軸にしながら、それとの関係で各イシューを地域でしかも市民参加の方法を用いて解決することで、今日の地球情報社会、ネットワーク社会は、十全な形で発展してゆくのである。本年は、課題に関する理論的基盤固めと次年度以降の調査対象地の選択のための予備的な考察を中心に研究が行われた。まずはじめに「地球情報社会」における社会発展、社会変動の原理をどのように捉えるかに関しての研究が集中的に行われ、暫定的な結論として、科学研究の原理が社会変動、社会発展の様式になってきていることを確認することができた。今日の社会で、われわれがなによりもまず理解しておかなければならないことは、科学革命が進行しつつあるということである。科学は、徹底的に自由で開かれた科学者のコミュニティにおいて、各人が行う科学に対する貢献を、仲間がレビューしてゆくことによって発展する。そしてそのプロセスが、特定の具体的目的に結びついて技術革命を引き起こす。今日社会を大きく変えようとしているのは、こうした科学・技術革命であり、しかも今日の科学。技術革命は、グローバルなコミュニケーションネットワークに支えられてダイナミックに進行していることに注意する必要がある。したがって今日における地域社会発展の条件として重要になると予測されることは、なによりもまず、科学技術発展の条件を地域内に作り上げることである。そのためには、大学・研究機関の集積、情報産業・生命工学産業・メディア文化産業の集積はなどが必要になる。しかし最も重要なことは、従来の地域よりも広い地域でありながらも地域としての一定のまとまりを持つと同時に、地域がグローバルに開かれた知識・情報ネットワークを形成しうるかどうかということである。この点を中心として地域形成が行われない限り、地域の発展はありえないのではないか、これが本研究の得た仮説である。換言すれば、地域の発展は先端的な研究機関の集積を持たなくてもいいだろう。どの地域もそうできるということはありえない。そうした条件を持たない地域でも、その地域に特性を生かして、その地域のコミュニケーション能力を高めて行くことが最も重要なことになるのではないか。そうした観点から、次年度の調査対象が決定される。

今年度に行われた研究会、調査によって、焦点になったことは、1.情報社会化によって以前とはどこが最も重要な変化として現れるのか、2.地域の変化をどのように捉えたら良いのか、3.地域発展の条件としてなにが最も重要な要因としてあるのか、4.日本においてその問題を深く実証しようとするには、どこを対象にするのが妥当であるか、ということである。1に関してはネットワーク化ということが重要であることがわかった。クローバル化、情報化は、すべてのものをネットワーク化する。だから、われわれの研究も、ネットワークを調べてゆくことになった。問題は、従来の人と人の繋がりとしてのネットワークとディジタル情報テクノロジーの支えがあってはじめて可能になった新たなネットワークとの関係の問題である。2.地域の変化とは、地域のネットワーク化、ネットワーク地域の登場である。この地域は共同性と地域性によって捉えられる従来の地域とは違う。地域はよりネットワーク化、広域化し、個人を中心として社会関係の再編成が行われる。この点を地域で捉えなければならない。3.に関しては、地域を構成する重要な要素の一つである組織内部のネットワーク構成と、地域におけるネットワーク構成がアーティキュレーションされることが最も重要であり、さらにそれがグローバルなネットワークにつながっていることが最も重要であるとの知見を得た。今後は、この点を日本のいくつかの地域に焦点を当てることによって深く実証することを課題とする。4.その地域の候補地としては、これまでの調査から、沖縄、福岡・大分、岐阜に絞り込んで行くことが重要であるとの合意ができたのが、収穫である。(1)グローバル化とローカル化の同時進行が強調されて久しいが、それを言うだけでは不充分であり,もう一つインディビジュアル化が同時進行し、この3つのものの矛盾を孕んだ同時進行を捉えて初めて,問題の核心に至ることができる。今日ローカル、地域社会はグローバル化とインディビジュアル化を媒介するものとしてとりわけ重要である。(2)現時点でわれわれは、3つの情報社会モデルを区別することができる。一つはシリコンバレー・モデル、すなわち市場が主導する開かれた情報社会モデルである。二つはフィンランド・モデル、すなわち福祉国家と情報社会が相互作用する福祉情報社会である。三つはシンガポール・モデル、つまり発展国家が主導する権威主義的な情報社会である。(3)日本は、未だ独自の情報社会モデルを見出しているようには見えない。情報社会化といえば,市場主義が称揚されたり、その反対に市場の失敗、国家の失敗に学んだ「ボランタリー経済」の重要性が強調されたりしてきた。しかし三つの情報社会モデル、さらにはアジアの歴史に照らして考えても、福祉国家、発展国家の要因を無視して、情報社会の成功はおぼつかないのではなかろうか。要するに,三つのモデルの意識的、有機的なアーティキュレーションなくしては、情報社会化の成功はないのではないだろうか。
設計教育グローバル化のための製品実現プロセスに関する国際比較

アメリカ、ヨーロッパ等の設計教育事情調査を行った。とくに日米では、次の基本的な相違が明らかとなった。1.日本は、演繹的な、方法論を天下り式に与えるhow重視である。アメリカは、学生自身が帰納的に問題解決を目指すwhat重視へ急激に移行している。2.アメリカでは、学生が自分の知識、経験の範囲内で解決できる具体的問題を与え、実際に製作させる。設計と生産の一体化の問題も、簡便なRP装置により、具体的に必要な知識、経験を体得させる。3.問題解決能力開発の重要なカリキュラムと認識されている設計コンテストは、全米で実施され、しかも協調能力開発の目的から、チームワーキングが奨励され、他の学生の問題解決過程を観察させ、新しい問題解決の方法を体験的に発見させる。4.積極的に異分野、例えば機械、ビジネス、美学専攻等の学生にチームを組ませ、同一課題を与え、協調能力の関発を図っている。5.設計を、管理、経済、法律まで含む大きな「企画」問題として捉えた、マネージャー育成に近い教育である。さらに、大学によっては会社、とくにベンチャ会社の人に授業を担当させ、製品開発の発想を学ばせている。したがって、アメリカは、設計仕様を固めるまでの設計「準備」活動を、日本は設計仕様が固まってからの設計の詳細化活動を重視している。本調査結果を基礎にStanford Univと協力して、新しい設計教育を東京都立科学技術大学で平成10年度試行することとなった。
英語コミュニケーション意欲と異文化理解力ある経営学専攻学生育成のための実践的研究

本研究ではパスワードで保護されたウェブサイトにアップロードされた短いビデオにより、日本人経営学部学生の「異文化に対する姿勢」("Intercultural posture")のレベルを増やすことに効果的であったことを認めた。定期的な15週間に及ぶ異なる国々について学ぶセミナーにより学生の意識レベルが高まった。しかしながら学生はアジア諸国よりも北アメリカ、ヨーロッパの国々に高い興味のレベルを示した。コミュニケーション意欲のレベルに関して言えば、女子経営学部学生のほうが男子学生よりはるかに高いレベルの意欲が見られた。さらにマーケティング専攻の学生は経営学科、ファイナンス学科に比べてコミュニケーション意欲のレベルがはるかに高い結果となった。最終的に学生が英語のポスターセッションで実際に使用する英語は、彼らの意欲レベルに比例することが明らかになった。意欲レベルの高い学生はポスターセッションの発話者に質問する傾向にある。さらに意欲レベルが高い学生は経営学部学生とポスターセッションの発話者の問で長い英語会話が行われ、発話者より肯定的なフィードバックを受けた。本研究計画の第2段階として国際商業に関わるビジネスマンをインタビューする。これらのビジネスマンは学生が知るべき18の外資系日本支社である。結果としてそれぞれの会社のケーススタディをつくり、経営学部の学生たちに日本においてのビジネス展開に面するチャレンジについて理解を深める。経営学部専攻の学生は18の会社から1つの会社を選ばせポスターセッションを行い、他の大学から来た学生に日本での経営戦略を説明する。学生のやりとりはビデオと音声に録音される。関心は会話の長さと学生のやる気のレベルにて測定される。本調査結果は学生がその会社のコンテンツ知識があればコミュニケーション意欲と、他の学生に会社の戦略を説明する英語の量に影響がみられた。この結果は重要な意味をなす。なぜならば他の研究者によってコンテンツの知識は外国語においてコミュニケーションをする意欲に興味を持つ要因とされていないとされているからだ。本研究プロジェクトの焦点は、日本人の経営学専攻の学生が商取引の場で英語を使用する意欲を育成し、またグローバル経済においては、文化的要因がいかにビジネスの場における商取引関係を媒介する要因となるかという側面への「気づき」を高めることにあった。第一に、学生の「コミュニケーション意欲」(WTC)が、英語でプレゼンテーションを行う「模擬交易ショー」の場で、学生の実際の英語使用にいかなる影響を与えるかを調査した。第二に、学生の「異文化に対する姿勢」("Interculturalposture")のレベルと学生の英語使用との関係を評価し、第三に、コンピューター支援による外国語学習(CALL)が、学生のWTCレベルの向上とビジネスの場における文化の影響に対する学生の理解力を高めるために、どのように役立つかを評価した。経営学専攻の日本人学生の異文化理解への「気づき」と実際の英語使用が、時間の経過につれてどのように発達していくかを詳細に記述した。特に、学生のWTCレベルと自分の属する文化及び異文化への理解力のレベルを高める手段としてのCALLを利用したタスク中心の言語活動について、その効果を測定した。アンケート調査等の定量的な研究方法と、内容分析等の定性的な研究方法を組み合わせ、当該の問題に対するよりきめ細かな記述を達成する事が出来た。本研究プロジェクトの独創性は、学生の英語の「コミュニケーション意欲」(WTC)と異文化理解力の向上のために、日本の英語教育実践の場における独自の企画と思われる「模擬交易ショー」を実施し、CALLを利用したタスク中心の言語活動がどのような有効性を持ち得るかについて、従来の研究に比してより高度な心理測定調査に基いた包括的な記述を行うことにある。同時に、カリキュラムの設計者と教授者に具体的な教育指針を与える研究となっている。
Rho標的蛋白質ROCKキナーゼによる細胞悪性化の分子機序の解明

低分子量GTP結合蛋白質Rhoは、アクチン細胞骨格の再編成を介して細胞移動・接着を調節しており、ガン細胞の浸潤転移へもその関与が示されている。また、Rhoは細胞悪性化への関与も示されており、このような点からRhoを介するシグナル伝達経路の解明は、がん細胞の生物特性を知る上で極めて重要な情報を提供することが期待される。本年度、我々の主たる研究成果は以下の2点である。(1)Rho標的蛋白質mDiaによる微小管配向機序の解明:Rho標的蛋白質mDiaが、アクチン細胞骨格の再編成のみならず、mDia分子内のFH(formin homology)2領域を介して、微小管配向の調節に寄与していることを示した。FH2領域は、formin相同蛋白質群間で特に保存されている領域の1つであり、これまでその機能は不明であった。本報告が、FH2領域の細胞内機能を明らかにしたはじめてのものである。(2)Rho-Racのシグナルクロストーク:RhoとRhoファミリータンパク質Racとの間のシグナル経路を明らかにした(論文投稿準備中)。本研究は、細胞が移動時のアクチン細胞骨格再編成の分子機序の解明に資するものと期待される。
青年期の生き方態度に感謝がもたらす変化

本研究では、「感謝」を「恩恵を与えられていると感じること」ととらえ、青年期の生き方態度に感謝がもたらす変化について検討した。大学生への質問紙調査、10代から60代までへのウェブ調査を実施し、ウェブ調査では与えることの喜びと人生満足度という2種類の生き方態度を取りあげた。その結果、青年期では生き方態度に感謝が直接的に変化をもたらすことは成人期以降と比べて少ないが、素直に感謝できないという感覚が自らの生き方を問い直すことにつながり、そこで生じた視点の変化に伴い生き方態度も変化していくことが示唆された。平成22年度は、感謝の心理的機能(感謝を感じることがどのようなことをもたらすか)を明らかにすることを目的に研究を進めた。2010年12月から2011年1.月にかけて、千葉県の私立女子大学生217名に質問紙調査を実施し、感謝の探索的検討を行った。父親、母親、友だち、恋人(配偶者)、人間を超えた自然などに対する感謝を感じている程度とその理由、さらに比喩生成法を用いた感謝の心理的意味、感謝の対概念について尋ねた。分析の結果、女子大学生の多くが、父親や母親、友だちなど広い対象に感謝を感じていることが示された。また、感謝の心理的意味として、「生きる喜び」「日常生活になくてはならないもの」「自然と湧いてくるもの」「つながり」「思いやり」「相手も喜ぶもの」「恩返し」「礼儀」「成長の糧」などが見出された。感謝の対概念としては、「無関心」「うらみ」「嫌悪」「悪意」「裏切り」「迷惑」「仇」「無礼」「自己中心」などが見出された。「謝罪」という記述は、感謝の心理的意味と対概念のいずれにおいてもみられた。また、感謝に関連する先行研究の整理から、「規範」「交換」「配慮」「存在」という感謝の4領域が示唆されている。この4領域の中でも、青年期には自らの存在に迷い悩むことが多くみられることから、「存在への感謝」(自分が産まれ生きていることに感謝を感じること)が重要になると推察された。平成22年度に実施した研究の成果は、分析結果をまとめ、現在、学会発表や論文投稿の準備を進めている。平成23年度は、感謝の心理的機能という枠組みを広げ、「感謝はどのような意味を有するのか」という感謝の心理的意味を明らかにすることを目的に研究を進めた。はじめに、平成22年12月から平成23年1月にかけて千葉県の私立女子大学生217名に実施した質問紙調査結果について再分析を行った。その結果、女子大学生の多くは父親や母親、友だちなど広い対象に感謝を感じていること、さらに感謝の心理的意味は「感情状態」、「他者への感情」、「感謝の特徴」、「引き起こされる行動」、「関係への影響」というカテゴリーから理解できることが示唆された。また、感謝の心理意味では「あたたかさ」が、感謝の対概念としては「無関心」が最も記述数が多かった。そして、平成24年1月に茨城県の大学生122名に質問紙調査を実施し、「今の自分があることに感謝を感じること」という存在への感謝、および生き方態度に感謝がもたらした変化について探索的に検討した。上記の大学生への調査結果および感謝に関する先行研究の整理から、感謝の心理的意味を規定する要因として、「根源的受動性の受容」(対自的要因)、「他者からの承認の感覚」(対他的要因)、「恩恵のかけがえのなさ」(関係的要因)が見出された。本研究をとおして、実際に感謝がどのような意味を有するものとして青年に実感されているかが示されたことは有意義であると考える。さらに、心理学のみならず、教育学、社会学、哲学、倫理学、宗教学など諸領域の知見を統合して、感謝の心理的意味を規定する要因を見出した成果も重要であろう。今後は、平成23年度の研究成果に基づいて感謝を規定する心理的要因を尋ねる項目を作成し、青年期の生き方態度に感謝がもたらす変化について明らかにしていく。平成24年度は、感謝を感じる対象および感謝を規定する心理的要因と、与えることの喜び、人生満足度という2種類の生き方態度との関係を明らかにすることを目的に研究を進めた。関東圏在住の10代から60代までの計1800名に、2012年9月にウェブ調査を実施し、20代から60代までの計1141名に2013年2月にウェブ調査を継続して実施した。継続調査では、初回調査と同一の感謝を感じる対象20項目、与えることの喜び尺度、人生に対する満足度尺度(角野,1994)に加え、感謝を規定する心理的要因を尋ねる24項目に回答を求めた。本研究の結果、主に次の3点が示された。第1に、発達に伴い具体的な人物だけでなく、抽象的な対象への感謝をより強く感じるようになっていた。

第2に、20代では家族関係における感謝を中心に与えることの喜び、人生満足度との負の関連もみられたが、30代以降では負の関連はみられなかった。第3に、感謝を規定する心理的要因として、20代では「他者による配慮」「支えの充足」「独力志向」「他者の助力は当たりまえでないという実感」という4因子が見出されたが、30代、40代では「恩恵のかけがえのなさ」という1因子にまとまり、50代では「他者とのつながりの自覚」「他者へかけてきた負担」「他者からの承認」という3因子に分化し、60代では再び「恩恵のかけがえのなさ」という1因子にまとまった。20代の「他者の助力は当たりまえでないという実感」および50代の「他者へかけてきた負担」は、与えることの喜びと正の関連を示したが、人生満足度とは負の関連を示した。青年期では生き方態度に感謝が直接的に変化をもたらすことは成人期以降と比較すると少ないが、むしろ素直に感謝できないという感覚が自らの生き方を問い直すことにつながり、そこで生じた視点の変化に伴い生き方態度も変化していくことが示唆された成果は重要である。計画した質問紙調査の実施が遅延しているためである。感謝を分析する枠組みの検討を重視し、多角的に探索的調査を行った結果、計画に遅延がみられている。その一方で、感謝の概念を丁寧に分析することができ、感謝の心理的意味を規定する要因が網羅的に見出されたことは大きな成果であると考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。感謝と生き方態度との関係を生涯発達的な視点から検討するために、10代から60代までにインターネット調査を実施する。また、当初の研究計画では、「感謝の心理的機能」を尋ねる項目を作成する予定であったが、青年の生き方態度とより関係が深いと考えられた「感謝の心理的意味を規定する要因」を尋ねる項目を作成し分析する。さらに、横断的研究では検討できない"変化"を検討するための短期縦断調査について、調査協力者の人数をしぼり面接調査とあわせて実施することも計画している。
肺エアリーク定量モニタリングの臨床応用と気瘻に対する新しい治療ストラテジーの構築

我々は胸腔内エアリークを定量的に計測する方法を開発してきた.先行研究の手法を用いた装置のプロトタイプの作成に成功し,より測定精度の高い測定法を探索した.1)測定精度向上実験:ハイスピードカメラによる気泡可視化法では誤差10 %で測定成功,キャパシタンス計測法では適切な条件下でエアリーク出現の把握が可能,圧力変動の高速フーリエ変換法では100 ml/min以下の低流量域で誤差10%の測定に成功した.2)プロトタイプを作成し室内光での測定及び7日間の連続測定が可能になった.以上の実験結果が出た時点で期間が終了したため臨床試験まで到達しなかった.研究目的1の持続陰圧吸引下において肺エアリーク定量モニタリング精度を実用レベルまで上げる,について本学システム工学研究科において医工学的実験を行った.過去に実施した実験群から得られた流量と気泡体積の関係を求める関数から,光センサーが水封部を通過する気泡を感知する際にどの位置に設置するのがいいのかを明らかにするためにModel 1(bottom orifice model)、Model 2(side orifice model)の2モデルを作成し,エアリーク時の測定の正確性を検証した.結果としてはユニットの水封部をside orifice modelのほうがbottom orifice modelよりもユニットの水封部を模擬できていることが判明した.高流量(リーク)時には両測定法に違いは見られなかった.研究目的2の機器の小型化とデータの送信無線化を施し臨床試験での使用に耐えうる安全性を確保する.についてはイルリガードル(点滴棒)にドレナージユニットを取り付ける際にデータ無線転送用の電池容量と重量が大きくなってしまい,患者の病棟内移動を妨げる状況になり転倒や水濡れ時に危険であると判断された.エアリークモニターのプロトタイプ作成時には無線転送を行わず,データロガーを本体に装着して電源の小型化を目指すことにした.しかし今後も継続して省エネルギー下でのデータ転送手段を考察する予定である.研究目的3の肺切除後の患者や肺瘻・気胸患者に対して実際に測定する臨床試験を行う.については,今後,エアリークモニターのプロトタイプを製作した後に行う予定としている.研究目的1に関しては一昨年度までに研究を完了した.研究目的2の「機器の小型化とデータの無線送信化を施し臨床測定上の安全性を確保する」については昨年度も引き続き臨床使用に耐えうる性能を発揮するための研究を行った.イルリガートル(点滴棒)にドレナージユニットを取り付けて無線送信する装置では.データ転送に電池容量と機器重量が大きくなってしまった.データ送信せず危機に蓄積する形ではモニタリングが不可能でリアルタイムに病状を把握することができなかった.したって本学のシステム情報工学系の協力を仰ぎ,新システム(詳細は検討中)においてのエアリーク測定の正確性と耐久性と省電力性を試みて,既存システムとの比較検討を行うことになっており,実験の準備を開始した.また当初に開発した光学的測定によるモニタリングシステムの省電力化と小型化に関しては本学産学連携本部の協力を仰ぎ,企業にプロトタイプ作成を依頼することを継続して行っている.研究目的3の「肺切除後の患者さは肺瘻・気胸患者に対して実際に測定する臨床試験を行う」については,今後,エアリークモニターのプロトタイプを制作した後に行う予定としている.また上記実験と並行させながら,PMDA(医薬品医療機器総合機構)などに相談していく予定である.イルリガートル(点滴棒)にドレナージユニットを取り付けるための電池について,患者の病棟内異動を妨げたり,担当や水漏れ時にも危険が及ばないような物,形状の開発,工夫がうまくいっていない.基礎技術はほぼ確立したが,安全性の確立とデータ転送方法の確立が遅れている.基礎技術の臨床応用への限界の可能性もあり,別の測定方法を行う実験を開始する準備を始めている.また製品プロトタイプを作成してくれる企業の探索に時間を要している状態である.しかし最近,本学産学連携本部の協力を得て,プロトタイプを作成してくれる可能性を持つ企業が現れたため,今後は産学連携による機器作成も検討する.研究目的1に関しては平成26年度までに研究を完了した.研究目的2の「機器の小型化とデータの無線送信化を施し臨床測定上の安全性を確保する」については昨年度も引き続き臨床使用に耐えうる性能を発揮するための研究を行った.イルリガートル(点滴棒)にドレナージユニットを取り付けて無線送信する装置では.データ転送に電池容量と機器重量が大きくなってしまった.データ送信せず危機に蓄積する形ではモニタリングが不可能でリアルタイムに病状を把握することができなかった.したって本学のシステム情報工学系の協力を仰ぎ,新システム(詳細は検討中)においてのエアリーク測定の正確性と耐久性と省電力性を試みて,既存システムとの比較検討を行うことになっており,実験の準備を開始した.また当初に開発した光学的測定によるモニタリングシステムの省電力化と小型化に関しては本学産学連携本部の協力を仰ぎ,企業にプロトタイプ作成を依頼することを継続して行っている.今年度は協力企業の選定が終わり,プロトタイプ作成に取り掛かることができたが,臨床安全性の問題があり,実機を得るには至っていない.研究目的3の「肺切除後の患者さは肺瘻・気胸患者に対して実際に測定する臨床試験を行う」については,今後,エアリークモニターのプロトタイプを制作した後に行う予定としている.また上記実験と並行させながら,PMDA(医薬品医療機器総合機構)などに相談していく予定である.イルリガートル(点滴棒)にドレナージユニットを取り付けるための電池について,患者の病棟内異動を妨げたり,担当や水漏れ時にも危険が及ばないような物,形状の開発,工夫がうまくいっていない.

基礎技術はほぼ確立したが,安全性の確立とデータ転送方法の確立が遅れている.基礎技術の臨床応用への限界の可能性もあり,別の測定方法を行う実験を開始する準備を始めている.また製品プロトタイプを作成してくれる企業の探索に時間を要している状態である.しかし最近,本学産学連携本部の協力を得て,プロトタイプを作成してくれる可能性を持つ企業が現れたため,今後は産学連携による機器作成も検討する.研究目的1に関しては研究を既に完了している.研究目的2の「機器の小型化とデータの無線送信化を施し臨床測定上の安全性を確保する」については昨年度も引き続き臨床使用に耐えうる性能を発揮するための研究を行い,ほぼ完了した.イルリガートル(点滴棒)にドレナージユニットを取り付けて無線送信する装置では,今までの試作品ではデータ転送に電池容量と機器重量が大きくなってしまったことが問題であった.そこで本学産学連携本部の協力を仰ぎ,企業にプロトタイプ作成を依頼し,本年度試作品の完成が実現した.3Dプリンターを用いて外殻を作成,集積回路と間欠的送信システムを小型化し,従来1日しかもたなかった電力を単3電池2本で1週間ほど稼働できるまで改善できた.新システムにおいての肺エアリーク量の測定を模擬実験装置を用いて行ってみると,正確性と耐久性と省電力性が全て両立できる可能性が示唆された.この実験結果により当初予定していた既存システムとの比較検討実験は不要と判断できた.今後は新システムのみで機器を製作する方針に転換した.また当初に行った光学的測定以外に圧力測定や電磁的測定による実験も行い,非侵襲的肺瘻モニタリングシステムの結果と可能性を工学系学会や工学系ジャーナルに発表,投稿した.研究目的3の「肺切除後の肺瘻・気胸患者に対して実際に測定する臨床試験を行う」については,本年度にプロトタイプが制作されたばかりであるため,未施行である.来年度に行う予定としている.また上記実験と並行させながら,PMDA(医薬品医療機器総合機構)などに相談していく予定である.我々は胸腔内エアリークを定量的に計測する方法を開発してきた.先行研究の手法を用いた装置のプロトタイプの作成に成功し,より測定精度の高い測定法を探索した.1)測定精度向上実験:ハイスピードカメラによる気泡可視化法では誤差10 %で測定成功,キャパシタンス計測法では適切な条件下でエアリーク出現の把握が可能,圧力変動の高速フーリエ変換法では100 ml/min以下の低流量域で誤差10%の測定に成功した.2)プロトタイプを作成し室内光での測定及び7日間の連続測定が可能になった.以上の実験結果が出た時点で期間が終了したため臨床試験まで到達しなかった.基礎技術が確立された既存の光学的測定方法のプロトタイプ作成に関しては本学産学連携本部技術移転マネージャーの協力を得て,興味ある企業が複数社手を挙げてくれた.現在,交渉中である.今年度中には企業選択を行いプロトタイプ作成に着手したい.新システムでの測定に関しては本学システム情報工学系研究室に相談しているところである.
ナフトジチオフェンジイミド (NDTI) を基盤とする有機半導体分子の開発

有機半導体は軽量、柔軟、溶媒に可溶であるなどの特徴から、ウェアラブル機器やプリンタブルデバイスなどの次世代型デバイスへの応用が期待されている。最近では、無機材料であるアモルファスシリコンを上回る高い電荷移動度を示すp型有機半導体分子が報告されている。しかし、n型材料分子についてはいまだ開発が遅れているのが現状である。本研究ではナフトジチオフェンジイミド(NDTI)を用いたn型半導体材料の開発を目的とし、有機トランジスタ、有機薄膜太陽電池、相補型インバータ、有機熱電発電デバイスに有用な材料を種々報告した。研究目的は、新規な有機半導体分子であるナフトジチオフェンジイミド(NDTI)を用い、“強い電子受容性“を持つ材料が必要な有機半導体デバイス(トランジスタ、薄膜太陽電池など)を作製し、高性能な有機半導体デバイスを創成することである。具体的には、n型有機薄膜トランジスタ、単一材料によるCMOS論理回路、フラーレンフリーな有機薄膜太陽電池の作製を目指すものである。平成26年度においては、NDTIをベースとした材料を用いて上記全てのデバイスを作製し、それらが問題なく駆動することを確認した。n型トランジスタとしては、塩素を置換基として導入したものが、分子配向の大幅な改善により、電子移動度0.8cm2/Vs程度の高い特性を示すことを見出した。加えて、ナフトビスチアジアゾールとの共重合体が良好な特性(電子移動度:0.2cm2/Vs)を示すことを確認した。また、CMOS論理回路については、両極性を示すNDTIポリマーを用いたデバイスが、大気下で安定に動作し、かつ優れたインバータ特性(GAIN 170 )を示すことを確認した。さらに、このCMOS論理回路において、基板を一部アミン誘導体で処理することで、両極性材料で構成されたデバイスの一部単極性化し、消費電力を大幅に低減可能であることを見出した。この現象はこれまで両極性材料を用いたCMOS論理回路の抱える致命的な問題であった"膨大な消費電力が必要"な点を克服しうるものである。さらに、有機薄膜太陽電池においてはNDTIポリマーをn型として用いたデバイスが光電変換特性を示し、特に市販のPTB7をp型材料をして用いたものが効率2.6%と良好な結果を示した。本研究は、新規に合成した“強い電子受容性“を持つ分子骨格であるナフトジチオフェンジイミド(NDTI)を用いて、様々な有機デバイスに用いるn型材料を開発することを目的として行われたものである。本年度は、有機薄膜トランジスタ(OFET)デバイス・有機薄膜太陽電池(OPV)デバイスのn型半導体材料の開発を行った。OFETデバイスについては、デバイス中の結晶構造を見直すことで高い電子移動度を示す材料を開発することができた(Cl-NDTI-8, 0.73cm2/Vs)。これは既存の材料と比較して、安定性に優れ、デバイス構造に依らず安定した特性を示すことから、今後さらなる応用が期待できる。OPVデバイスに関しては、OPVデバイスに有利な分子配向を実現し、前年度よりも高い特性を得ることに成功した(PNDTI-DTT, PCE = 3.6%)。また、NDTIと電子供与性のπ電子骨格を組み合わせることで、両極性材料を開発し、これを用いてCMOS論理回路を単一化合物で実現することに成功した。この回路は溶媒塗布のみで簡便に実現できるだけではなく、良好な特性を示した(GAIN 210V, Vdd = 60 V)。さらに、NDTIを用いた半導体ポリマーにドーパントを加えることで高い導電性を示すことを明らかとし、これが高い熱電変換特性(n型)を示すことを見出した(σ= 5 S/cm)。導電性高分子の導電性を向上するための分子デザインは現状ではほとんど明らかとなっていないが、本研究では“可溶性分岐アルキル基をポリマー主鎖から離す"ことが有効であることを明らかとした。以上のように、NDTIを用い、様々な有機デバイスに有用なn型材料の開発を行い、いずれのデバイスにおいても良好な特性を確認することができた。このことから、NDTIはn型材料開発において有用であり、さらなる高性能材料の創成が期待できる。NDTIを用いた材料は、当初目的とした有機デバイスに対し非常に有効であったことが確認できたことに加え、基板処理法により、両極性材料を用いたCMOS論理回路の問題点を克服しうる手法を見出せたため。有機エレクトロニクス平成26年度に得られた、NDTI誘導体のデバイス特性に関する知見を活かし、さらなるNDTI誘導体の開発とデバイス作製条件の検討によって高性能デバイスを実現するための検討を行う。薄膜トランジスタに関しては、"強い分子間相互作用を誘発する小さな置換基を導入する"という移動度向上のための分子設計指針を明らかとできたため、この知見を用いて、移動度3cm2/Vsを超える材料の開発を目指す。また、CMOS論理回路に関しては、高いGAIN値(100以上)と低消費電力を両立できる材料の開発を行う。

さらに、有機薄膜太陽電池については用いるp型材料のさらなる検討に加え、解放電圧の向上を指向した誘導体を合成し、光電変換効率の向上を狙う。
国際東アジア科学史日本会議開催準備にともなう国際研究協力推進企画

本研究課題は,第7回国際東アジア科学史会議を日本において開催するにあたって必要とされる準備と,それにともなって整備しなくてはならない国際的協力体制の確立をめざして開始された単年度の総合研究である。この目的のために研究代表者および研究分担者は,まず現時点における国内的および国際的に見た場合の当該研究諸分野の研究者の分布および研究実績の調査を行ない,共同研究方式によってその実態を把握するための研究会を実施するとともに,各国の研究者との研究連絡を推進するために必要とされるアドレス一覧の作成をした。さらに現在の研究趨勢の実態と日本における東アジア科学史に求められるべき研究テーマについての調査を実施した結果,平成5年8月初旬に京都府下において開催する国際会議のなかに設定すべき分科会とシンポジウムのテーマについて,次のように決定し,それをファースト・サーキュラーおよびセカンド・サーキュラーの内容として,全世界の研究者に郵送および機関誌(国際東アジア科学技術医学史学会のニュースレターおよび日本科学史学会欧文誌)によって案内し,それによって国際間の研究連絡にも便宜ならしむようにはかった。国際会議の分科会には,(i)科学思想史および精密科学史,(ii)生物学史および医学薬学史,(iii)産業技術史および健築史,(iv)生活技術史および土統技技史,(v)科学技術の文化社会的次元の5分野を設定し,シンポジウム部会には,(i)知識体系としての科学の交流と東西比較,(ii)東アジア近代化のなかの科学と技術,(iii)現代科学技術の東アジアにおける可能性,(iv)東アジア文化圏における生命観と伝統医学という4パネルを設定することとし,予備的研究会を開いてこの国際会議を日本において開催する意味が明確になるよう努めた。本研究課題を実施することができた結果として,今度はじめて日本で開催される本国際会議は実り多いものとなることが期待できるようになった。
ゲノム構造の解明による植物マイコプラズマ遺伝子の機能ネットワーク

本研究では、重大な病害を引き起こす植物病原体である植物マイコプラズマのゲノム構造の全容を世界に先駆けて解明することで、その病理の分子機構に関する基盤的知見を得ることを目的としている。細胞内寄生性の植物病原細菌として初のゲノム解析となり、ゲノムの機能ネットワークを解明する端緒となるごとが期待される。平成13年度は、まず、植物マイコプラズマゲノムの全体像の把握を目指し、一次構造の解明に着手した。16SrRNA塩基配列による系統解析より、最大のグループに属するonion yellowsファイトプラズマ(OY-W)をゲノム決定のためのモデル系統とした。また、植物の筋部組織に特異的に生育することから、宿主植物として維管束系の発達しているシュンギクを用いることとした。これらの材料よりゲノムDNAの精製、ファージライブラリーの構築、ライブラリーの検証を進めるという流れのなかでゲノムの主要な構造を明らかにするための端緒とする計画である。まず、遠心分離によって単離される植物マイコプラズマ濃縮画分より抽出した全DNAを用いてファージライブラリーを作製した。その後、一部クローンを選抜、ライブラリーの評価を行った。その結果、これまでの16SrDNAのようなPCR増幅産物ではない、ゲノム断片のランダムクローニングに成功し、膜輸送系のsecA遺伝子やelongation factor G/Tu遺伝子によるstr operonを含む断片等が得られた。これらの塩基配列からは、植物マイコプラズマが必ずしも動物マイコプラズマと最も近縁ではないという結果が予備的に得られている。さらに、植物マイコプラズマ画分をプロテアーゼ処理することで、パルスフィールドゲル電気泳動(PFGE)により約1Mbpの高度精製ゲノムDNA画分の分離に成功した。現在、大量の高度精製ゲノムDNAの抽出を試みている。
不活性X染色体のヘテロクロマチン化とその維持機構

マウス胚性腫瘍(EC)細胞には、未分化状態にありながらも不活性X染色体を保持しているものが存在する。これまでにそのようなEC細胞株のひとつであるMC12を用いて、MC12が保持している不活性X染色体はその形質(ヒストンやDNAにかかわる修飾など)は、体細胞における正常な不活性X染色体と変わらないものの、その上にあるhprt遺伝子の再活性化の頻度が体細胞のそれと比べて著しく高いこと、および、再活性化自体もhprt座の再活性化にとどまらずX染色体全体に及ぶ再活性化が高頻度で起きていることを明らかにしてきた(HAT耐性となったクローンの約半数でX染色体全体にわたる再活性化が起きていた)。体細胞では認められないこの不活性X染色体、言い換えるとテロクロマチンの不安定性の原因を探るために、未分化細胞特異的に発現している遺伝子をデーターベースから抽出して(NCBIのdigital differential displayを用いて選抜を行った)、これらについて解析を行った。その中で特にMC12細胞でのヘテロクロマチンの不安定性と関連が高いと思われた5遺伝子について強制発現実験とdsRNAによる一過的なノックダウンをおこない、これらのうちのひとつの遺伝子の強制発現によって染色体全長にわたる再活性化の頻度が上昇することが明らかになった。現在、この強制発現株においてノックダウン実験を行っており、dsRNAによる再活性化の変化が確認出来ればこの遺伝子産物がヘテロクロマチンの不安定化に働いていることが証明出来る可能性がある。哺乳類X染色体の不活性X染色体化の開始に伴って、X染色体上のヒストンがメチル化されることが最近明らかにされたが、その遺伝子抑制に関わる意義については明らかになっていない。そこで、不活性X染色体化に伴いメチル化するとされているH3の9、27番目、及び、H4の20番目のリシン残基(K9-H3,K27-H3,K20-H4)をアルギニンなどメチル化されない残基へと改変したヒストンをマウス胚性腫瘍(EC)細胞MC12株で過剰発現して不活性X染色体の再活性化頻度への影響を調べた。未分化なMC12細胞では再活性化の頻度が体細胞に比べて100倍ほど上昇しているが、K9-H3を改変したヒストン(K9R, K9A)の発現によって、更に、10倍から100倍程度の再活性化頻度の上昇が認められた。ただしこの再活性化頻度は得られたクローンによって著しく変動しており、頻度を算出する際に必要な細胞の生残率も極めて低い(1/1001/1000)ことなどから、更なる検討が必要と思われる。K27-H3,K20-H4については、現在、解析を進めている。EC細胞は株によって全く異なった性質を示す雑多な細胞種を包括したカテゴリーといえる。EC細胞にマウス体細胞を細胞融合すると体細胞由来の不活性X染色体が再活性化する株としない株があることが知られていた。再活性化能の有無の違いを明らかにするために、種々のEC細胞を用いて未分化細胞特異的発現をする遺伝子の発現プロファイルを網羅的に解析した。これまでに5つの未分化細胞特異的遺伝子が再活性化能の有無と連関した発現を示すことを明らかにした。これらについては発現ベクターを構築して再活性化能を持たない細胞に導入してその効果を解析している。不活性X染色体が形成するヘテロクロマチンの維持に必要な因子を知る目的で、マウス体細胞中に導入されたヒト不活性X染色体の示す異常について調べてきたが、今年度で漸く、ある程度統括的な結論を得るに至った。得られた結論は以下の通りである:(1)マウス体細胞中に導入されたヒト不活性X染色体にはヒトXIST RNAは局在することができない。(2)XISTRNA局在が失われると不活性X染色体に特異的なヒストン修飾のすべてが消失する(従って、ヒストン修飾は体細胞分裂中にXIST RNAの局在下で積極的に維持されていると結論される)。