hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セルサージェリーによる遺伝子発現制御技術の開発

既存のDNA導入方法では細胞一つあたりのDNA導入量が10^510^6に対して、1/101/100の導入量でも高効率のDNA導入に成功した。特に単一細胞操作であるマイクロインジェクションの7倍以上のDNA導入率を達成することが可能であった。本研究成果によって今まで明らかになっていない新たな事実を発見することが可能であった。外来遺伝子導入では導入される遺伝子の量が非常に多いことがあきらかになった。理論的にはワンコピーのDNAが核の中に導入されれば遺伝子発現が起こらないといけない。しかしながら、実際の遺伝子導入では10^510^6のDNAが導入されても発現効率はそれほど高くはない。その理由としては導入された外来遺伝子が核の中のピストン蛋白質により凝縮され、発現不活性化がおこると考えられる。
腺管の出芽とびまん性浸潤癌におけるEph受容体信号伝達の機能解析

EphBおよびEphrin Bファミリーの分子のヒト腫瘍組織での発現をスクリーニングした。EphB1,EphB2,EphB3,EphB4,EPhB6およびEphrin B1,Ephrin B2,Ephrin B3につき、RT-PCRで検索したところ、高分化胃癌と大腸癌の進行癌組織を検索した範囲では、EphB2とEphrin B1,Ephrin B2の発現が高頻度に認められた。一方、EphB1,EphrinB-3の発現していた症例の頻度は低い傾向がみられた。EphB2受容体と複合体を形成するRac1のヌクレオチド交換因子であるPIXは、乳癌組織の症例で高発現している頻度が高く、同じくRac1のヌクレオチド交換因子であるTiam1は消化器癌組織で高発現している症例がみられ、Eph/Ephrinとの相互作用や癌の形態形成において協調的な役割が考えられる結果であった。またTiam1と複合体を形成する蛋白質をスクリーニングしたところ、転移抑制遺伝子として知られるnm23H1が単離された。Tiam1は、そのN末端部でnm23H1と複合体を形成することにより、Rac1に対するヌクレオチド交換因子としての活性が阻害された。さらにnm23H1の過剰発現により、細胞膜ラッフルの形成が阻害され、Tiam1の細胞膜での局在もnm23H1の共発現により修飾されるいう結果が得られた。これらのことから今後、Eph/Ephrin,Tiam1およびnm23H1の複合的な発現検索を行えば、あるタイプの癌の転移、進行度をより密接に示唆できる可能性があると考える。
骨格筋分泌糖代謝改善物質の研究

伸展刺激した骨格筋培養細胞から分泌される細胞外小胞(エキソソームを含む)には、骨格筋培養細胞、培養脂肪細胞において糖取り込みがあること、また、インスリン刺激による糖取り込みを促進することが複数回の実験により確認できた。また、その作用はインスリン刺激伝達経路とは独立している可能性を報告した。その後のインスリン刺激伝達経路に関与する複数のシグナル伝達物質の各種阻害薬を用いた実験にて検討してみたところ、インスリン刺激とは独立していることは間違いないことが確認できたが、詳細なメカニズムの解明には至らなかった。また、骨格筋培養細胞から分泌される細胞外小胞を蛍光色素にてラベリングし、培養脂肪細胞に添加して位相差顕微鏡にて確認したところ、伸展刺激の有無に関係なく、分泌された細胞外小胞は脂肪細胞に取り込まれていることが確認できた。つまり、伸展刺激により分泌された細胞外小胞には糖取り込みを促進する分子を含有することが確認された。一方、質量分析による細胞外小胞内に発現するタンパクを網羅的に解析したところ、複数の興味深い分子を発見した。それら分子を分子生物学的手法にて骨格筋細胞内での発現を変化させてみた。すると、ある分子において、骨格筋での形態的な変化を認めず、骨格筋に分化する途中で発現することを見いだした。また、細胞内での発現を変化させると、細胞外小胞内での発現も変化することが判明した。培養細胞内での発現を完全に遮断することは不可能であったが、機能解析を行った。ある分子の発現を抑制したところ、伸展刺激により分泌される細胞外小胞はインスリン刺激による糖取り込みを十分には促進しなかった。以上より伸展刺激により骨格筋培養細胞から分泌される細胞外小胞は糖代謝を改善し、新たな糖代謝メカニズムの解明、さらに糖尿病治療になり得る可能性が示唆された。様々な細胞から分泌されるエキソソームは情報伝達物質、疾患のマーカーなどの作用が報告されているが、詳細は全く不明である。研究計画書に記載した予備実験にて、骨格筋培養細胞に伸展刺激を加え、分泌されるエキソソームに培養脂肪細胞での糖取り込み作用を有することを示した。本研究によりさらなる検討を行ったところ、脂肪細胞でのインスリン刺激による糖取り込み機構をも促進することが明らかとなった。つまり、骨格筋から分泌されるエキソソームに脂肪細胞でのインスリン作用を増強することが明らかとなった。インスリン刺激による糖取り込みに重要な分子の阻害剤を用いた検討から、エキソソームによるインスリン刺激による糖取り込み増強作用は、インスリンシグナルとは独立していることを発見した。このことは運動刺激による骨格筋、脂肪組織での糖取り込み増強作用に類似しており、運動刺激によるインスリン感受性増強作用の一端を説明できるかも知れない。運動刺激による糖代謝改善作用は不明な点が多く、本研究を推進することにより、新たな糖代謝改善機構を解明する可能性があると考えている。基底状態において分泌される小胞(エキソソームを含む)には脂肪細胞でのインスリン刺激による糖取り込み促進作用は認めなかった。そのため、伸展刺激により分泌される小胞に糖取り込み促進作用を有する物質が含有されていることが明白となった。そこで計画書通り質量分析によるエキソソーム内に発現するタンパクを網羅的に解析したところ、複数の興味深い結果を得た。現在それらタンパクをsiRNAを用いて培養骨格筋内での発現を抑制させて、伸展刺激後のエキソソームを単離し、インスリン刺激による糖取り込みが変化するかを観察している。エキソソームの作用発現にはその中に含有されるmiRNAやDNAが主要な役割を有し、遺伝子発現を介していると考えられている。私の予備実験では糖代謝作用に関係するエキソソームは、miRNAのみでは含有タンパクが重要であると仮定していた。今研究から、エキソソーム含有タンパクにも糖代謝変化させることが予想される分子が同定され、計画書通り進行している。昨年の成果報告では、その作用はインスリン刺激伝達経路とは独立していることを報告した。その後の検討でインスリン刺激伝達経路に関与する複数の分子について検討してみたが、インスリン刺激とは独立していることは間違いないが、そのメカニズムの解明には至っていない。一方、質量分析によるエキソソーム内に発現するタンパクを網羅的に解析したところ、複数の興味深い分子を発見した。細胞内の糖取り込み機構は十分には解明されていなく、本研究において発見されたことがその不明なメカニズムを説明できる一部になる可能性がある。詳細なメカニズムは不明だが、本研究を継続することで新たな糖代謝改善機構の解明に繋がると考えている。質量分析にて同定した複数の分子の発現調節をするために実験時間の大半を使用せざるを得なかった。研究計画では培養細胞を用いた予備実験においてある程度の分子の機能解析が済んでいる予定だった。

そのため、当初予定していたin vivoでの解析が出来ていない。しかし、分子の発現調節により、当初の計画とは異なったが、骨格筋での分化誘導を行う分子の存在が明らかとなった。伸展刺激した骨格筋培養細胞から分泌される細胞外小胞(エキソソームを含む)には、骨格筋培養細胞、培養脂肪細胞において糖取り込みがあること、また、インスリン刺激による糖取り込みを促進することが複数回の実験により確認できた。また、その作用はインスリン刺激伝達経路とは独立している可能性を報告した。その後のインスリン刺激伝達経路に関与する複数のシグナル伝達物質の各種阻害薬を用いた実験にて検討してみたところ、インスリン刺激とは独立していることは間違いないことが確認できたが、詳細なメカニズムの解明には至らなかった。また、骨格筋培養細胞から分泌される細胞外小胞を蛍光色素にてラベリングし、培養脂肪細胞に添加して位相差顕微鏡にて確認したところ、伸展刺激の有無に関係なく、分泌された細胞外小胞は脂肪細胞に取り込まれていることが確認できた。つまり、伸展刺激により分泌された細胞外小胞には糖取り込みを促進する分子を含有することが確認された。一方、質量分析による細胞外小胞内に発現するタンパクを網羅的に解析したところ、複数の興味深い分子を発見した。それら分子を分子生物学的手法にて骨格筋細胞内での発現を変化させてみた。すると、ある分子において、骨格筋での形態的な変化を認めず、骨格筋に分化する途中で発現することを見いだした。また、細胞内での発現を変化させると、細胞外小胞内での発現も変化することが判明した。培養細胞内での発現を完全に遮断することは不可能であったが、機能解析を行った。ある分子の発現を抑制したところ、伸展刺激により分泌される細胞外小胞はインスリン刺激による糖取り込みを十分には促進しなかった。以上より伸展刺激により骨格筋培養細胞から分泌される細胞外小胞は糖代謝を改善し、新たな糖代謝メカニズムの解明、さらに糖尿病治療になり得る可能性が示唆された。計画書通り、骨格筋培養細胞内で同定したタンパクを発現抑制し、エキソソームの糖取り込み作用をin vivoで解析していく。またエキソソームを高効率に単離、精製する条件設定を行っていく。目的タンパクをエキソソーム内で標識させることが可能であり、マウスに投与してマウス内での挙動、糖代謝改善作用をin vivoで解析する予定である。有力な分子の存在を発見し、今後その分子を中心に検討する予定である。本研究を進めていく過程において研究計画書において述べたin vivo解析の前に、細胞外小胞に内包する遺伝子分布変化を検討する必要が認めらた。そのため、細胞外小胞を詳細に検討することにし、現在進行中である。申請時より消耗品が大幅に値上げしていた。そのため当初予定していた数の物品を購入することが出来ず、使用額内で最大数の購入をした。そのため、当初予定した使用額と差額が生じたため。生じた差額分を次年度消耗品購入分と合算して新たに消耗品を購入する予定である。
インド進出日系製造企業の経営業績とマネジメント

インド進出日系製造企業の財務データを収集し、ハイパフォーマンスにある企業や低迷している企業の特徴を明らかにする。研究方法は、主要な日系製造企業のインドでの経営業績に関する独自データベースを構築する。1年目は輸送機械の企業、2年目は家電・生産用機械・その他製造の企業を中心にデータベースを作成する。最終年は研究の取りまとめをする。この研究によって、インドへの進出に備える企業などに実践的な含意を提供する。
スケーリング後の菌血症に伴う生体応答～ＩＬ－６コンポーネントとの関連性の解析～

歯周治療に必要な歯石除去(SRP)の際には、細菌が血液中に一過性に入る「菌血症」が起きる。これが、歯周病が全身疾患に影響する原因の一つとして考えられている。本研究は,Er: YAGレーザーと従来の手用スケーラーによる臨床治癒効果および菌血症の発生頻度を比較検討することを目的とした。その結果、Er: YAGレーザーによるSRPは従来の手用スケーラーによる方法と比較し,同等の臨床的効果が期待できることが、確認された。一方、処置中の菌血症の発症頻度は、従来法では80%、Er: YAG laserによるSRPでは0%であり、レーザーでの歯石除去が、菌血症予防に有効なことが初めて示唆された。歯周炎の治療に必要なスケーリング・ルートプレーニング(SRP)時に発生する、「菌血症」による生体応答反応を、エルビウムヤグレーザーの場合と従来法とで比較解析することを目的に、プロジェクトを実施中である。新潟大学医歯学総合病院・歯周病診療室を受診し、インフォームドコンセントの得られた全顎的に中等度重度慢性歯周炎に罹患した20名(レーザー群:10名、ハンド群:10名)の1/4口腔を対象とし,ベースライン時に歯周ポケット内細菌検査,臨床パラメーター評価と採血を行った。各群とも局所浸潤麻酔下にて、対照群は手用スケーラー、レーザー群はEr: YAGレーザー(Erwin AdvErl、モリタ社、PS600Tチップ、パネル設定=100mJ、10pps)各々単独にてSRPを行った。またSRP開始6分後に採血し、菌血症発生頻度について調べた。1ヵ月後、再び歯周ポケット内細菌検査および臨床パラメーター再評価を行なった。1両群で、治療後は術前に比較しPPD、CALが有意に減少した。術後のBOP陽性率はレーザー群でのみ、術前に比較して、有意に減少した(P<0.05)。2レーザー群では、術後にP. intermediaが有意に減少した(P=0.02)。また、総細菌数、P. gingivalis, T. forsythia及びT. denticolaは術後に減少傾向が認められた(P<0.1)。一方、ハンド群では、術後P. gingivalisは有意に減少し(P=0.046)、総細菌数は減少傾向が認められた(P=0.06)。3SRP術中の菌血症頻度はハンド群80%に対し、レーザー群は0%であり、2群間で有意差が認められた(P=0.0003)。4ハンド群において、検出された主な細菌は、Streptococusであった。歯周炎治療時に必須のスケーリング・ルートプレーニング(SRP)時に発生する菌血症による生体応答反応をInterleukin-6 (IL-6) componentをマーカーとして解析することを目的に、現在プロジェクトを実施中である。今年度は、エルビウムヤグレーザー(Er: YAG)と従来の手用スケーラーによる臨床治癒効果および菌血症の発生頻度を主に解析した。対象は、インフォームドコンセントの得られた全顎的に中等度重度慢性歯周炎患者10名(レーザー群:6名,ハンド群:4名)の1/4口腔を対象とし,ベースライン時に歯周ポケット内細菌検査,臨床パラメーター評価と採血を行った。各群とも局所浸潤麻酔下にて,対照群は手用スケーラー,レーザー群はEr: YAGレーザー(アーウィン、モリタ社、PS600Tチップ、パネル設定=100mJ, 10pps)各々単独にてSRPを行った。また,SRP開始6分後に採血し,菌血症発生頻度について調べた。1ヵ月後,再び歯周ポケット内細菌検査よび臨床パラメーター再評価を行なった。1細菌培養検査の結果,菌血症の発生頻度はハンド群:100%,レーザー群:0%であり、ハンド群において、検出された主な細菌は、Streptococusであった。22群ともbase line時の臨床パラメーターに有意差はなく(Mann-Whitney U test)、治療後は術前に比較し改善する傾向が認められた。3レーザー群では総菌数および各歯周病原性細菌は治療後減少したが、F.nは治療後軽度増加傾向にあった。4ハンド群ではレーザー群に比較し、全体としてbase line時の細菌数が少ない傾向にあり、治療後菌数は不変ないし、軽度増加傾向にあった。今後更に、N数を増やして解析予定である。

歯周炎の治療に必要なスケーリング・ルートプレーニング(SRP)時に発生する「菌血症」による生体応答反応を、エルビウムヤグレーザーと従来法で処置した場合で比較解析することを目的に、プロジェクトを実施した。新潟大学医歯学総合病院・歯周病科を受診し、インフォームドコンセントの得られた全顎的に中等度重度慢性歯周炎に罹患した20名(レーザー群:10名、ハンド群:10名)の1/4口腔を対象とし、ベースライン時に歯周組織検査、歯周ポケット内細菌検査、および採血を行った。各群とも局所浸潤麻酔下にて、ハンド群はハンドスケーラー、レーザー群は、エルビウムヤグレーザー(Erwin AdvErl、モリタ社、PS600Tチップ、出力:100mJ, 10pps)各々単独にてSRPを行った。また、SRP開始6分後に採血し、菌血症発症頻度について調べた。1か月後、歯周組織検査、歯周ポケット内細菌検査を行い再評価した。1両群において、治療後は術前に比較し、PPD, CALが有意に減少した。また、BOP陽性率は、術前に比較して、レーザー群でのみ有意に減少した(レーザー群P=0.005,ハンド群P=0.10)。2レーザー群では、術後にP. intermediaが有意に減少した(P=0.02)。また、総菌数、P. gingivalis, T. denticolaは術後に減少傾向が認められた(P<0.1)。一方、ハンド群では、術後P. gingivalisは有意に減少し(P=0.046)、総菌数は減少傾向が認められた(P=0.06)。3菌血症頻度は、術前は両群とも0%であった。また、SRP術中では、ハンド群80%(8/10名)、レーザー群では、0%(0/10人)であり、2群間で有意差が認められた(P=0.0003)。4ハンド群において主に検出された細菌はStreptococcusであった。歯周病対象者の条件を満たしていて、かつ同意を得られた患者の確保が予想以上に困難であった。・対象者の条件を満たしている患者が集まらず、N数の確保が予想以上に困難であった。また、申請者はH24年度に短期海外留学(3か月間、スイス連邦)があり、その間、研究が一時中断した。今後もN数の確保が困難なことが予想される。従ってまず、検体採取に関しては、申請書に記載した通り、またH25年度同様に幅広く行い、統計処理により群間の年齢、喫煙などの影響を考慮する。また、当初3郡比較:1ハンドスケーラー群2抗菌薬併用群3エルビウムヤグレーザー群を検討していたが、N数の関係から、2を除外し、対象を1と3にし、解析を進める。今後、N数の確保が当初の予定よりも困難となることも予想される。したがって、申請書に記載した通り、その場合、群間の年齢、性別などのマッチを考慮せずに、幅広く検体を採取し、統計処理によりその影響を考慮する。また、当初3群:1ハンドスケーラー群2抗菌薬併用群3エルビウムヤグレーザー群を設定したが、1vs. 3の比較検討を重要視して、対象を選定することも検討する。一方、解析内容としては、当初の予定通り計画している。当初の予定よりも対象者のN数の確保ができなかったために、解析が進まなかった。また、それに伴い、学会(国内、国外)での成果報告発表もできなかった。H26年度は検体の確保と各種検査項目の解析と統計処理、まとめを行う予定である。それらを遂行するにあたっての、消耗品、外注解析代、統計処理に際してのソフトウエア購入などを中心に、研究費を使用する予定である。また、研究最終年度にあたり、国内、国外学会で成果報告発表を予定している。
分子性物質における新しい電子相:総括班

本研究の目的は,平成6年度8年度の重点領域研究「分子性物質における新しい電子相」の研究成果の取りまとめを行うことである。本領域の研究目的は,分子性物質の電気伝導に的を絞り,多種多様な分子性の新構造物質を作り出し,電流を担う電子系の構造とダイナミクスを解明することであった。この重点領域研究によって著しい進展がみられた点と,期待通りには進展しなかった部分を明確にし,その成果を印刷物・シンポジウム開催などを通じて周知して,将来のこの分野及び関連分野の発展に役立てることをめざした。成果の取りまとめのために,9月に大阪において領域の関係研究者の参加を求めて研究会を開催した。研究会では,物質開発,磁気輸送現象,電子相関などの課題をもうけ,それぞれ1名ずつの報告者によって3年間の進展状況のレビューを行った。この研究会は成功し,通常の研究会と違って,領域全体の状況を包括的に把握することに役立った。そこで得られた共通の理解は,分子性導体の研究はついに物性設計・制御の段階に入ったということである。これは重点領域研究の成果,すなわち,磁気輸送などによるフェルミ面構造の精密な決定,第一原理計算による電子構造の決定と,半経験的バンド計算の正当性の裏付け,電子相関と構造変化を取り入れたバンド計算による実験結果の理解と物性予測,などに立脚している。本総括班の目的は,平成6年度より3年間にわたる重点領域研究「分子性物質における新しい電子相」の研究組織の中心となり,全組織の円滑な運営をはかり,研究成果をあげることである。このために平成6年度には以下の研究会を開催した。「分子性物質における新しい電子相国際シンポジウム」(平成6年8月1-3日,於東京大学山上会館,国内149名国外37名計186名出席)。「第2回分子性物質における新しい電子相シンポジウム」(平成7年1月16-18日,於学習院創立100周年記念会館小講堂,24名出席)。「分子性物質の電子理論研究会」(平成6年12月21,22日,於東京大学山上会館,24名出席)。「無機・有機融合体の設計研究会」(平成7年2月3,4日,於石川ハイテクセンター,49名出席)。研究方針と領域の活動方針の討論のために,総括班会議を4回開いた。国際シンポジウムの際に2回,10月15日に東京大学教養学部において1回,第2回シンポジウムの際に1回である。情報交換による研究の活性化のために,領域研究者名簿配布のほか,ニュース誌配布1回,研究要旨集配布2回,平成6年度研究論文集配布1回などをおこなった。さらに,インターネットを利用する情報交換のためのワークステーションを開設し,研究会情報と意見の交換や研究速報の閲覧を可能にした。これは,領域の研究者のみならず,国内外の関係研究者に公開しており,領域の研究に役立てるものである。本総括班は、平成6年度より3年間にわたる重点領域研究「分子性物質における新しい電子相」の研究組織の中心となり,全組織の円滑な運営をはかり,研究成果をあげることを目的としている。本領域の研究目的は,多様性と新規性に期待が寄せられている分子性物質の電気伝導に的を絞り,多種多様な分子性の新構造物質を作り出し,電流を担う電子系の構造とダイナミクスを解明することである。平成7年度には、8月初旬に若手研究者の小規模研究会を仙台近郊で主催したほか,11月には京都で超伝導に的を絞ったシンポジウム「分子性超伝導体の開発と物質研究会」を主催した。これには2名の外国人研究者を招いた。12月下旬には分子科学研究所において,理論に重点を置いた小研究会が開かれたが,これに支援をした。1月22日-24日には年度末の全体シンポジウムを東京工業大学で主催した。また,領域の研究者名簿を作成・配布したほか,ニュース冊子を1回発行した。ニュース冊子では特に,分子・物質合成に取り組んでいる研究者のそれぞれ独自の新分子・新物質の紹介を特集した。これが物性測定や理論を専門とする研究者の新たな着想のきっかけとなり,連携が発展することをねらっている。インターネットにつないだサーバーコンピュータの活用は進んでおり,公表予定論文のプレプリントや研究ニュースなどをコンピュータに貯え,研究者が自由に読めるように提供している。本総括班は,平成6年度より3年間にわたる重点領域研究「分子性物質における新しい電子相」の研究組織の中心となり,全組織の円滑な運営をはかり,研究成果をあげることを目的としてきた。平成8年度は最終年度として,7月には京都大学で開かれた理論に的を絞った研究会を支援した。12月下旬に若手研究者の小規模研究会を箱根で主催したほか,1月13日-15日には年度末の全体シンポジウムを東京大学先端科学技術研究センターで主催した。これには,フランスから2名の研究者を招聘した。また,領域の研究者名簿を作成・配布したほか,ニュース冊子を3回発行した。ニュース冊子では特に,研究会,国際会議の報告のほか,分子・物質合成に取り組んでいる研究者のそれぞれ独自の最新の成果を特集した。研究成果を論文集としてまとめた英文の報告書も作成した。

本研究の目的は,平成6年度8年度の重点領域研究「分子性物質における新しい電子相」の研究成果の取りまとめを行うことである。本領域の研究目的は,分子性物質の電気伝導に的を絞り,多種多様な分子性の新構造物質を作り出し,電流を担う電子系の構造とダイナミクスを解明することであった。この重点領域研究によって著しい進展がみられた点と,期待通りには進展しなかった部分を明確にし,その成果を印刷物・シンポジウム開催などを通じて周知して,将来のこの分野及び関連分野の発展に役立てることをめざした。成果の取りまとめのために,9月に大阪において領域の関係研究者の参加を求めて研究会を開催した。研究会では,物質開発,磁気輸送現象,電子相関などの課題をもうけ,それぞれ1名ずつの報告者によって3年間の進展状況のレビューを行った。この研究会は成功し,通常の研究会と違って,領域全体の状況を包括的に把握することに役立った。そこで得られた共通の理解は,分子性導体の研究はついに物性設計・制御の段階に入ったということである。これは重点領域研究の成果,すなわち,磁気輸送などによるフェルミ面構造の精密な決定,第一原理計算による電子構造の決定と,半経験的バンド計算の正当性の裏付け,電子相関と構造変化を取り入れたバンド計算による実験結果の理解と物性予測,などに立脚している。
科学技術文書理解システム

本研究は,INSPECテープに代表される英文科学技術文書の集積から知識獲得を行うことに主眼をおいて,抄録文に対して比較的浅い理解を行う理解システムの構築を目的にしている.この目的を達成するためには,文の基本部分を,述語記号に動詞,項に名詞句をそのままあてた第1階述語論理式へ変換する技術の開発が必要である.このため,3年間を通して,動詞句の構造決定と名詞句の範囲決定に関しての研究を行い,以下の研究成果を得た.(1)論理式の述語記号となる動詞の決定に関しては,抄録文とキーフレーズにおける単語の生起頻度の比に基づく動詞決定法を開発した.また,この決定法は,従来開発していた方法より優れていることを示した.(2)論理式の項となる名詞句は,一つの中核名詞とその前方修飾語から成る単純名詞句が結合したものである.そこで,この単純名詞句の決定のために必要な中核名詞の決定手続きと前方修飾語の決定手続きを開発した.従来,中核名詞および前方修飾語の決定は,品詞情報に基づく方法が一般的であった.しかし,品詞の曖昧さの問題により決定精度を上げることができない.そこで,(2)で開発した手法と品詞に基づく従来手法の比較を行い,(2)の手法が優れていることを示した.(4)上記(2)の手続きと,昨年までの研究ですでに開発していた中核名詞の決定手続きとに基づき,単純名詞句の決定手続きを開発し,その評価を行った.本研究では,英文科学技術文理解の第1段階として,述語記号を動詞,項を名詞句とする第1階述語論理式への変換方法の開発を目指している.このためには,動詞句の構造決定と名詞句の範囲決定が必要となる.これまでの研究で,単文の主動詞の97%を一意的に正しく決定できる手続きを開発している.また,名詞句の中核をなす被修飾名詞の97%を正しく決定できる手続きを開発している.そこで,本年度は動詞句の構造決定と名詞句の範囲決定のために,マルコフストリング文法と名付けた新しい文法的枠組を提案した.単語列がマルコフストリングと呼ばれるのは,その単語列をマルコフ連鎖とみなしたときの生起確率が,そうみなさないときの生起確率より大きいときである.マルコフストリング文法は,右(左)線形な非終端記号から導出される終端記号列をマルコフストリングに限定するため,文脈自由文法に制限を加えたものになっている.この文法の有効性を検証するため,成句や単純名詞句の調査を行ったところ,その大部分がマルコフストリングであることがわかった.このことを用いれば,成句や単純名詞句決定における曖昧さを減少させることができると考えられる.本研究は,INSPECテープに代表される英文科学技術文書の集積から知識獲得を行うことに主眼をおいて,抄録文に対して比較的浅い理解を行う理解システムの構築を目的にしている.この目的を達成するためには,文の基本部分を,述語記号に動詞,項に名詞句をそのままあてた第1階述語論理式へ変換する技術の開発が必要である.このため,3年間を通して,動詞句の構造決定と名詞句の範囲決定に関しての研究を行い,以下の研究成果を得た.(1)論理式の述語記号となる動詞の決定に関しては,抄録文とキーフレーズにおける単語の生起頻度の比に基づく動詞決定法を開発した.また,この決定法は,従来開発していた方法より優れていることを示した.(2)論理式の項となる名詞句は,一つの中核名詞とその前方修飾語から成る単純名詞句が結合したものである.そこで,この単純名詞句の決定のために必要な中核名詞の決定手続きと前方修飾語の決定手続きを開発した.従来,中核名詞および前方修飾語の決定は,品詞情報に基づく方法が一般的であった.しかし,品詞の曖昧さの問題により決定精度を上げることができない.そこで,(2)で開発した手法と品詞に基づく従来手法の比較を行い,(2)の手法が優れていることを示した.(4)上記(2)の手続きと,昨年までの研究ですでに開発していた中核名詞の決定手続きとに基づき,単純名詞句の決定手続きを開発し,その評価を行った.英文科学技術文理解の第1投階として,第1階述語論理式の述語記号に動詞を,項に名詞句をそのまま充てる方式が考えられる.この変換のためには,(1)動詞句の構造決定,(2)名詞句の範囲決定,の二つが必要となる.前年度までの研究で,文の主動詞を97%の確度で一意的に正しく決定する手続きを開発している.また,名詞句の核となる被修飾名詞の98%を決定する手続きを開発している.今年度は,これらの成果をもとに,(1)(2)の問題に取り組んだ.(1)において問題となるのは,compare A with Bのように,動詞と前置詞がパターンをなす場合の判定である.すなわち,後方にwithを伴ったcompareの生起がすべてパターンをなしているとは限らない.そこで,市販辞書から得たパターン294について,単語列としての生起回数を求め,頼度の高いものを人手で調査した.パターンcompare A with Bにおいては,AとBという名詞句が「比較可能」であることが本質であろう.そこで,A,Bの名詞句の核となる被修飾名詞の対を抽出し,既存のオントロジーと照合した.

その結果,75%程度については共通の上位概念をもつことがわかった.共通の上位概念をもつ2概念はその意味で「似て」おり,「比較可能」であると考えられる.(2)に関しては,まず被修飾名詞とその前方修飾語のみからなる名詞句を単純名詞句と定義し,その範囲決定のために,前方修飾語の決定法を開発した.この方法は,語が直前に定冠詞を伴う相対頻度を前方修飾度と定義し,ある閾値より高い値をもつものを前方修飾語とする手続きである.この決定手続きにより,前方修飾語の98%を決定することができる.この研究は,INSPECテープに代表される英文科学技術文書の集積から知識獲得を行うことに主眼をおいて,抄録文に対して比較的浅い理解を行う理解システムの構築を目的にしている.この目的を達成するためには,文の基本部分を,述語記号に動詞,項に名詞句をそのままあてた第1階述語論理式へ変換する技術の開発が必要である.このため,3年間を通して,動詞句の構造決定と名詞句の範囲決定に関しての研究を行った.本年度は以下の研究成果を得た.(1)論理式の項をなる名詞句は,一つの中核名詞とその前方修飾語から成る単純名詞句が結合したものである.そこで,この単純名詞句の決定のために必要な前方修飾語の決定手続きを開発した.(2)従来,前方修飾語の決定は品詞情報に基づく方法が一般的であった.しかし,品詞の曖昧さの問題により決定精度を上げることができない.そこで,(1)で開発した手法と品詞に基づく従来手法の比較を行い,(1)の手法が優れていることを示した.(3)上記(1)の手続きと,昨年までの研究ですでに開発していた中核名詞の決定手続きとに基づき,単純名詞句の決定手続きを開発し、その評価を行った.過去2年の研究成果と上記の研究成果によって動詞句の構造決定と名詞句の範囲決定のための手続きを開発することができ、3年間にわたる本研究を成功裡に完了できた.また,動詞句の構造決定に関しては,さらに決定精度を向上させるための見通しを得ることができた.すなわち,今後は英文科学技術文における格フレームについての研究を行う計画である.
太陽地球圏における宇宙線被ばくに関するリアルタイムデータの提供

太陽活動の変動が人間社会と地球環境に及ぼし得る問題のひとつに,航空機や宇宙船の搭乗者の放射線による被ばくが太陽フレア粒子により急激に増加することがある。これを防ぐためには,フレア粒子の到来を可能な限り早く検知し,航空機や宇宙船における被ばく線量を正確に推定して,迅速に適切な対応を採ること(飛行高度を下げることや遮へいの厚い場所へ移動するなど)が望まれる。しかし,その社会実装のための研究開発はほとんど行われていない。そこで,本研究では,高緯度地域に置かれた中性子モニタのデータおよび衛星高度における宇宙空間の陽子フラックスのデータを5分刻みでリアルタイムに取得し,そのデータを基に被ばく線量を自動計算して,その結果を社会と共有するプログラムを実用化するべく,2年間での研究開発に取り組んだ。取得対象としたデータは,欧州連合の支援の下で運用されている中性子モニタリングデータベースNMDBで公開されている中性子モニタのデータならびに米国海洋大気庁NOAAが公開しているGOES衛星の陽子フラックスのデータである。初年度に作成したプログラムでは,2017年9月の大規模な太陽フレアの発生時において,一部の中性子モニタのデータ提供が遅れたために多くの欠損値が生じてしまい,リアルタイムに機能しなかった。そこで,提供元の状況に関わらず安定的に被ばく線量が計算できるよう,データを取得する中性子モニタの数を増やすとともに,データ取得が不完全でも線量の暫定値を示せるようにプロトコルを改良した。今後は,当該新学術領域研究(PSTEP)予測システム(A01)班の活動の一環として,この改良したプログラムの社会実装に取り組んでいく。29年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に沿って、高緯度地域に置かれた中性子モニタおよび宇宙空間の陽子線モニタリングデータを5分間隔で自動取得し、そのデータを任意のWindowsPC上に保存するプログラムを作成した。開発用のプログラム言語にはC#を用いた。中性子モニタのデータについては、欧州連合の支援の下で運営・管理されている中性子モニタデータベース(NMDB)(http://www.nmdb.eu/ )のうちBartol Reearch Instituteが運用管理している極域モニタ(Newark, McMurdo, Thule, Inuvik, South Poleの5か所)の5分毎の中性子カウント値を選定、これらの過去24時間分のデータをリアルタイムに保存し、それをオンライン上で共有できるようにするプログラムを作成した。いずれのプログラムも数週間にわたる長期連続使用でトラブルなく動作することを確認した。研究計画では、極域地表面における中性子強度および衛星高度の太陽粒子強度のデータをリアルタイムに取得・解析してオンラインで広く共有するためのシステムを構築することを目標としており、その実現に向けて着実な進展が得られたため。今後の課題として、太陽地球圏Ground Level Enhancement (GLE)をトリガとして、内の任意のポイント(緯度・経度・高度)における宇宙線線量率をより精緻かつ自動で計算するプログラムの作成に取り組む。並行して、当該新学術領域研究(PSTEP)の一環で、完成したプログラムを現在情報通信研究機構(NICT)が運用している宇宙天気予報システムへ実装するための具体的方策について、関係する専門家と検討を進める。EURADOS(欧州線量評価グループ)とは,放射線の線量評価に関わっている,欧州を拠点とする70以上の組織,560名以上の科学者から成る団体である。
経済の国際化と日本の労働市場に関する理論的・実証的研究

(1)Matsubara(学界誌投稿中)は企業の国内生産拠点の海外への移転に伴ういわゆる「(国内産業の)空洞化問題」を、自国への逆輸入を伴うモデルで理論分析した。主な結果として、不況時の労働者に対する政策としてよく議論される自国の最低賃金の引き上げが、国内他産業の賃金や企業の立地などに対する影響を通じて、必ずしも自国の労働者/消費者の利益にならないことを示した。(2)松原(2009)は輸出入に加えていくつかの地域における企業の海外生産活動の指標(海外現地法人雇用者数と売上高)が1980年からの20年間において日本の製造業の雇用に有意な影響を与えたことや推定された効果が負の効果のみではなかったこと、海外生産活動の効果は小事業所規模でより大きくなることや、1980年代に比べて90年代により大きくなったことを実証した。(3)Choi and Matsubara(2007)は日本の都道府県県庁所在市間の品目別消費者物価指数の都市間での収束の問題を、ショックが起きた後の収束のスピードや貿易財・非貿易財といった財・サービスの性質、構造変化や都市規模、都市間距離などについて実証分析した。複数の収束の指標でショックの半減期は2年以内であることや、品目間の収束スピードのばらつきが大きいことなどを示した。(4)松原(2006)は企業の個票データを用いて、外資系企業の対日投資の立地選択について実証分析を行った。対日投資誘致策の有効性と首都圏の優位性を示した上で、誘致策立案・実施における当該地域の産業集積、例えば関西圏の医薬品関連産業の集積を考慮することの重要性を示した。交付申請書で研究実施計画を説明した2論文については、学会・研究会での報告とそれに基づく論文の改定が研究活動の中心となった。実証分析については大阪府立大学でのセミナーで報告を行った。理論研究については、関西労働研究会および韓国国際経済学会年次大会で報告を行った。いずれの報告でも有意義なコメントを得ることができ、それに基づく論文の改定を現在も進めているところである。この他日本経済の国際化に関する実証分析として、以下の2つを行った。1.所属部局と日本政策投資銀行東海支店との共同研究「東海地域における対日直接投資-「企業活動基本調査」の個票分析-」に参加し、外資系企業の対日直接投資における立地選択の分析を行った。結果は報告書の第4章にまとめられている。実証分析については一橋大学でのせミナーで報告を行った。理論研究については、昨年度行った学会・研究会報告での成果を踏まえ、政策効果を見るためのシミュレーション分析を行った。これらに基づく論文の改定を現在も進め、査読付きの専門誌に投稿するための準備をしているところである。同時に最近発表された関連研究のフォローを行った。この他日本経済の国際化に関する理論分析として、海外直接投資(FDI)のスピルオーバーに関する理論研究を行った。この分析は高い技術を持つ日本の製造業、例えばデジタル家電メーカーが生産拠点を国内・海外(特に中国等の新興国・途上国)のどちらかに立地する際に、輸出よりもFDIの方が現地企業への技術のスピルオーバーが起こりやすいとされる状況を対象としている。先行研究ではスピルオーバーが外生的なケースでの議論がほとんどであるが、この分析ではスピルオーバーの内生化、特にスピルオーバー阻止のための投資費用を想定していることが大きな特徴である。研究実施計画の2論文とは、実証分析については企業の海外生産活動の理論的背景を与えるものであること、理論分析についてはスピルオーバーの一員として日本企業の現地法人に雇用されていた労働者が現地企業に移ることによる経路が議論されていること等から、いずれも深く関連している。交付申請書で研究実施計画を説明した

2論文のうち、日本の製造業の雇用に輸出入の効果に加えて日本企業の海外生産活動の効果も合わせて実証分析を行った成果は、論文「日本経済グローバル化の諸要素が製造業の雇用に与える影響について」というタイトルで、商学研究第25号(日本大学商学部商学研究所)に掲載した。論文の主な結果は以下の3点である。(1)国・地域別の輪出額・輪入額の変化率は、正の効果・負の効果両方がそれぞれいくつかの国・地域について見られる、(2)海外生産活動の指標は従業員30人以上の事業所についてはNIEs4力国・地域に関しては有意な正の効果、ASEAN4カ国については有意な負の効果を持つ、(3)海外生産活動の指標は従業員30人未満の事業所についてはNIEs4力国・地域、ASEAN4力国に加えて中国が有意な負の効果を持つ。もう一つの企業の海外移転が国内雇用の喪失につながる「経済の空洞化」に関する理論研究は一数値例による政策的含意を加えた分析を新たに行い、現在The International Economy(日本国際経済学会)に投稿中である。主な結果は以下の3点である。(1)自国企業と消費者それぞれについて、外国の賃金を所与として賃金に関する閾値が存在する。外国の賃金が2つの閾値を等しくする水準以下の場合、自国企業はFDIを選択するが、それは消費者が自国企業のために働かないという理由で非自発的である。(2)FDIの固定費用の減少は、自己企業と消費者両方の利益となりうる。(3)一方自国の最低賃金の増加は、必ずしも消費者の利益になるとは限らない。この他日本経済の国際化に関する理論分析として、海外直接投資(FDI)のスピルオーバーに関する理論研究と、その学会・研究会での報告を行った。
ダークエネルギーモデルとその代替理論の検証

当該研究では、修正重力理論であるf(R)重力理論、スカラー・テンソル理論における短波長摂動の反作用を表す有効エネルギーテンソルについて調べ、論文を投稿し、国際会議において発表した。まずf(R)重力理論そのものについて、f(R)重力理論とほとんど同等であるスカラー・テンソル理論について、有効エネルギー運動量テンソルを導出し、それらの性質を調べた。また、天体物理学的な興味による修正重力理論における短波長の反作用についての先行研究はいくつかあるが、宇宙論的な興味による現実的な宇宙論モデルについての短波長摂動の反作用の研究は、当該研究が世界で初めてである。2階以上の微分をあらわに含むf(R)重力理論では、短波長摂動の反作用を表す有効エネルギー運動量テンソルが、宇宙定数のようにふるまう可能性があることがわかった。この研究は宇宙論的な興味、特に見かけ上の加速膨張についての興味から行った研究であるため、この結果は非常に重要である。ただし、その符号(正負)や絶対値についてはまだ決められていないため、見かけ上の加速膨張にどのような影響を及ぼすのか調べる必要がある。また、この研究で得た検証方法は、スカラー曲率やリッチテンソル、リーマンテンソルなどをあらわに含む、より複雑な他のモデルへの応用が容易である。2階以上の微分をあらわに含まないスカラー・テンソル理論においても、f(R)重力理論と同様の結果を得た。また、任意のスカラー・テンソル理論かつ任意の背景時空において、宇宙定数のようにふるまう有効エネルギー運動量テンソルを得た。これは、初めの動機であった宇宙論的な興味の枠組みを超える成果である。f(R)重力理論における成果は、宇宙論、特に見かけ上の加速膨張についての興味の上でこの結果は非常に重要であり、この研究で得た検証方法はスカラー曲率などをあらわに含むより複雑な他のモデルへの応用が容易であるから。また、スカラー・テンソル理論においては、任意のスカラー・テンソル理論かつ任意の背景時空において、宇宙定数のようにふるまう有効エネルギー運動量テンソルを得た。これは、初めの動機であった宇宙論的な興味の枠組みを超える結果であるから。2階以上の微分をあらわに含むf(R)重力理論では、短波長摂動の反作用を表す有効エネルギー運動量テンソルが、宇宙定数のようにふるまう可能性があることがわかったが、その符号(正負)や絶対値についてはまだ決められていないため、見かけ上の加速膨張にどのような影響を及ぼすのか調べる必要がある。また、この研究で得た検証方法はスカラー曲率などをあらわに含むより複雑な他のモデルへの応用が容易であるので、例えばガウス・ボンネ重力理論などにも応用し、これまでの成果と比較し真の宇宙論モデルの検証を行っていく必要がある。当該研究では、現在の宇宙の見かけ上の加速膨張を説明し得る、ダークエネルギーモデルの代替理論であるボイド宇宙モデルと修正重力理論についての研究を行った。ボイド宇宙モデルについては、我々が導出した球対称時空における宇宙マイクロ波背景放射の温度非等方性の解析公式をボイド宇宙モデルに適用し、ボイドのプロファイルを決めるパラメータへの依存性を検証した。大きな局所ボイドほど温度非等方性は大きくなり、小さいほど温度非等方性が小さくなる傾向にあるが、十分小さい局所ボイドを考えると、ある一定値に近づくことが分かった。これは、十分小さい局所ボイドであれば、それが過去の光円錐と交わるときの赤方偏移が十分小さいため、解析公式における積分が、ボイドの内側の膨張速度と外側の膨張速度の差のみで決まるからである。また、宇宙定数の真の値を見積もるためにも、宇宙定数を加えたボイド宇宙モデルを考え、その依存性を調べ、研究成果をユヴァスキュラ大学における研究会で発表した。修正重力理論については、主にf(R)重力理論、スカラー・テンソル理論における短波長摂動の反作用を表す有効エネルギーテンソルについて調べた。Isaacson(1968)などにより、運動方程式が2階の微分方程式となる一般相対論においては、これは輻射のように振舞うことが知られているが、高階微分を含むf(R)重力理論などにおいても、これは輻射の状態方程式を満たすことがわかった。これにより、観測による輻射のエネルギー密度への制限から、f(R)重力理論への制限が得られ得る。また、この研究で得た検証方法は、f(R)重力モデルのようにスカラー曲率をあらわに含む他のモデルへの応用も容易である。さらに、f(R)重力理論と実質的に同じモデルであるスカラー・テンソル理論についても同様の検証を行い、その整合性を確認した。これらについての研究成果を国内の学会、研究会で発表し、現在、論文を準備中である。2階以上の微分をあらわに含むf(R)

重力理論では、短波長摂動の反作用を表す有効エネルギー運動量テンソルが、宇宙定数のようにふるまう可能性があることがわかった。この研究は宇宙論的な興味、特に見かけ上の加速膨張についての興味から行った研究であるため、この結果は非常に重要である。ただし、その符号(正負)や絶対値についてはまだ決められていないため、見かけ上の加速膨張にどのような影響を及ぼすのか調べる必要がある。また、この研究で得た検証方法は、スカラー曲率やリッチテンソル、リーマンテンソルなどをあらわに含む、より複雑な他のモデルへの応用が容易である。2階以上の微分をあらわに含まないスカラー・テンソル理論においても、f(R)重力理論と同様の結果を得た。また、任意のスカラー・テンソル理論かつ任意の背景時空において、宇宙定数のようにふるまう有効エネルギー運動量テンソルを得た。これは、初めの動機であった宇宙論的な興味の枠組みを超える成果である。ボイド宇宙モデルについては、宇宙マイクロ波背景放射の温度非等方性の、ボイドの大きさや宇宙定数への依存性を検証することができた。また、f(R)重力理論、スカラー・テンソル理論においても、短波長摂動の反作用は一般相対性理論と同様に輻射として振る舞うことがわかった。これらはいずれも、観測的にダークエネルギーモデルの代替理論を検証する手段として有用であるためである。f(R)重力理論における成果は、宇宙論、特に見かけ上の加速膨張についての興味の上でこの結果は非常に重要であり、この研究で得た検証方法はスカラー曲率などをあらわに含むより複雑な他のモデルへの応用が容易であるから。また、スカラー・テンソル理論においては、任意のスカラー・テンソル理論かつ任意の背景時空において、宇宙定数のようにふるまう有効エネルギー運動量テンソルを得た。これは、初めの動機であった宇宙論的な興味の枠組みを超える結果であるから。今後は、修正重力理論についての研究を中心に行っていく。特にf(R)重力理論やスカラー・テンソル理論は宇宙の加速膨張を説明し得る理論として、世界中で活発に研究されているため、これらのモデルについて、短波長摂動の反作用や他の観測(輻射、重力波等の伝搬速度、重力レンズ効果)での振る舞いを調べることによって、真の宇宙論モデルが何であるのか検証する体系的な枠組みの構築、拡張を行っていく。2階以上の微分をあらわに含むf(R)重力理論では、短波長摂動の反作用を表す有効エネルギー運動量テンソルが、宇宙定数のようにふるまう可能性があることがわかったが、その符号(正負)や絶対値についてはまだ決められていないため、見かけ上の加速膨張にどのような影響を及ぼすのか調べる必要がある。また、この研究で得た検証方法はスカラー曲率などをあらわに含むより複雑な他のモデルへの応用が容易であるので、例えばガウス・ボンネ重力理論などにも応用し、これまでの成果と比較し真の宇宙論モデルの検証を行っていく必要がある。
結び目・絡み目の不変量と多様体の構造の研究

研究目的・研究実施計画にもとづいて研究代表者は次のような成果を得た。1.結び目の不変量としてAlexander多項式は大きな役割を担っており、その係数は既に特徴付けられている。そこで、結び目が2bridged knotsという幾何学的構造を持つときにAlexander多項式の係数にどのような制限が加わるのかを研究した。既知の事実として、係数の符号に正負が交互に現われること、係数の絶対値が中央に向かうほどに大きくなることがある。この係数の増大の仕方について評価式を与えた。ファイバーであるとの条件をさらに加えての評価式はあったが、一般のときには新しい知見である。また、このような評価式をどのように与えても必要十分条件とはならないことも示した。2.ある局所的な変形の有限回の操作により任意の結び目が自明な結び目に変形できるときにこの局所的な変形を一般化した結び目解消操作と呼ぶ。既に知られている一般化した結び目解消操作を整理するために、これらの局所的な変形を局所同値で分類した。また、ひとつを除いて、それぞれの一般化した結び目解消操作が導く絡み目の同値関係を成分数と成分の間の絡み数のことばで表現した。残るひとつについては、こうしたホモロジー群のことばでは表現が不可能であることも示している。こうした一般化した結び目解消操作の研究は、最近話題になっている統計物理・位相量子群論との関連において有効なアプローチのひとつといえる。これらの結果は現在投稿中である。また、研究分担者もそれぞれの役割に従い、結び目・絡み目・多様体の構造を位相的・幾何的・解析的に、また多分野との関連において研究を行なった。
ウェルナー症候群由来ｉＰＳ細胞を用いた病態解析と治療技術の開発

ウェルナー症候群(WS)は加齢にともなう疾患を20代から加速的に発症し,およそ50歳代で死亡する常染色体劣性遺伝の早老症である。WSの原因遺伝子WRNはDNAヘリカーゼをコードし,DNA複製においてテロメア・ラギング鎖合成に重要な役割を担っている他,DNA複製・修復・組換えに機能することが報告されている。これまでの研究では主に患者由来線維芽細胞と一般的ながん細胞株が用いられきたが、これらの細胞種を用いた研究では個体レベルの病態を解明するには限界がある。我々は,リプログラミングがWS細胞の早期老化に及ぼす影響を明らかにすること、そしてWSの病態解明ならびに新たな治療法の確立を目指して、WS患者細胞からiPS細胞を樹立し研究を進めている。WS iPS細胞は正常iPS細胞と同様に未分化性・無限分裂能を獲得し、in vitro, in vivoにおける分化多能性を示した。これらの結果は、リプログラミングがWSの特徴であるゲノム不安定性を抑制し、細胞レベルでWSの早期老化を克服して若返らせたことを示している。また,我々はWS iPS細胞から間葉系幹細胞(WS-MSC)を分化誘導し、分裂加齢が及ぼす影響について検討した。その結果、MSCへの分化とその後の継代により、WS-MSCは正常MSCと比較して、老化関連遺伝子やSenescence-associated secretory phenotype(SASP)遺伝子の発現上昇、テロメアの短縮、および老化関連βガラクトシダーゼ(SA-β-gal)染色陽性細胞の増加、DNA損傷応答の増強、エピゲノムの変化などを示し、早期細胞老化が示唆された。本研究成果からウェルナー症候群由来iPS細胞を用いた分化誘導により、間葉系幹細胞において疾患の病態を明らかにすることができた。本成果から、ゲノム編集等の技術を用いて、病態の根源とされる間葉系幹細胞の変異遺伝子の修復により移植治療が有効である可能性が示唆された。健常者iPS細胞として201B7及び253G1、患者iPS細胞としてWSCU01-iPSC02、WSCU01-iPSC13を用いて、コラーゲンフィブリルを基質とした方法を一部改変して分化誘導実験を行なった。その結果、それぞれからMSC様細胞2M7, 25M4, WM23, WM21を樹立することに成功した。そしてこれらのMSC様細胞において、MSC特異的マーカーであるCD73, CD90, CD105については細胞集団の90%以上が陽性であり、さらに血球系幹細胞マーカーであるCD34, CD45が陰性であることをFACSにて確認した。さらに、間葉系幹細胞の分化能の指標である骨、軟骨、脂肪細胞への分化能について分化誘導キットを用いて検討したところ、これら全てのMSC様細胞から骨、軟骨、脂肪細胞を誘導することができた。以上の結果から、健常者及び患者由来のiPS細胞4株からiPS細胞由来MSC(iMSC)を作製することに成功した。次にMSCの早期老化がウェルナー症候群の病態を決定づける因子である可能性を検討するために、各々のiMSCを複製老化に至るまで継代培養した。その結果、2M7, 25M4, WM23, WM21各々において、増殖停止に至ったPDLは26, 21, 19, 53であった。qRT-PCRの発現解析から、CDKi p21の発現はWM21において他の細胞に比して著しく低く、CDKi p16はWM23において最も高発現であった。タンパク質レベルでは、WM23, WM21においてp53が高発現であり、p21はWM23で高発現、WM21で低発現であった。p16の発現レベル、及びSA-β-gal染色では明らかな差は見られなかった。以上から、WM23はやや早期老化傾向を示したものの、WM21は正常iMSCよりも寿命が延長しており、今後更なる解析が必要である。多能性幹細胞からMSCを分化誘導するプロトコルはいくつか論文として発表されているが、論文に即して実際に行ってみるとiPS細胞からMSCを分化誘導する条件がiPS細胞の株によって若干異なることが経験的にわかった。同じプロトコルで行った場合でも、間葉系幹細胞の形態を示す細胞に混じって上皮系細胞の混入が顕著な株や、分化誘導過程で著しい細胞死を引き起こす株があった。このような場合には細胞外基質条件や培養液組成を変更して分化誘導実験を繰り返し、時間を掛けて条件の至適化を行うことによりそれぞれのiPS細胞株に適した分化誘導条件を確立することができた。また、ヒト正常細胞として実験によく使われている線維芽細胞の倍加時間は1-3日程度であるが、MSCは5日から1週間以上の倍加時間であり、分裂寿命の検討にかなり時間を要する結果となった。さらに、患者iPS細胞由来MSCの分裂寿命は健常者iPS細胞由来のものより短いとの予想の下に本研究を開始したが、これに反して患者iMSCの中には健常者iMSCよりも長い分裂寿命を呈したものがあり、今後の研究方針に影響を与える可能性がある。WS患者由来線維芽細胞から樹立したiPS細胞を用いて病態解明を試みるべく、患者iPS細胞および健常者iPS細胞からMSCを樹立した。本年度は患者及び健常者iPS細胞から樹立したMSC (iMSC)を用いて、マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析を行ない、既報のWRN遺伝子ノックアウトES細胞由来MSC (WRN-KO-MSC)と比較した。またWSCU01-iPSC13の継代初期と長期培養後においてp53遺伝子のゲノムシークエンスをおこなった。