hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グリオーマ幹細胞を標的としたNotchシグナル阻害による新規治療法の開発

近年グリオーマ幹細胞におけるNotchシグナル発現が報告されている。今回、グリオーマ幹細胞に対するNotchシグナル阻害効果に関する検討を行った。γ-セクレターゼ阻害剤の薬剤感受性試験を行い、高感受性群を抽出した。高感受性群に特徴的な17遺伝子の活性化が同定された。またNotchシグナル阻害により、グリオーマ幹細胞性維持が阻害されることが明らかになった。本研究によりNotchシグナルが活性化している神経膠芽腫がγ-セクレターゼ阻害剤に高い感受性を示す可能性を示唆された。Notchシグナルは神経膠芽腫における新たな分子標的治療のターゲットの有力な候補の一つになり得るものと考える。我々が所有している25株のグリオーマ幹細胞に対してγセクレターゼ阻害薬を投与しその薬理作用の検討を行った。まず3種類のγセクレターゼ阻害薬(DAPT, BMS-708163, RO4929097)を使用し薬剤感受性試験を行ったところ、3剤に対して同様の感受性を示しグリオーマ幹細胞は高感受性を示す群と低感受性を示す群の2つに分けられた。また25株のグリオーマ幹細胞におけるNotchシグナルの活性について検討したところ、高感受性群ではNotchシグナルが活性化していることが明らかになった。またγセクレターゼ阻害薬によりNotchの細胞内ドメインであるNICDの発現低下が認められ、活性が低下することが明らかになった。これはγセクレターゼ阻害薬がNotchからNICDが分離するのを阻害することでNotchシグナルの活性を低下させていることを示唆している。次にγセクレターゼ阻害薬の幹細胞性維持阻害作用の解析を行ったところ、高感受性群でグリオーマ幹細胞の特徴の一つであるneurosphere形成が阻害された。次にグリオーマ幹細胞に対して分子生物学的手法を用いてNotch発現を低下させた細胞株を作成したところ、増殖能やneurosphere形成能が阻害された。この結果よりNotchシグナルがグリオーマ幹細胞における幹細胞性維持に重要な役割を持っているものと考えられた。現在はγセクレターゼ阻害薬による分化誘導作用の解析を行い、グリオーマ幹細胞に対する薬理作用を明らかにし、新規分子標的治療への応用の可能性を検討している。現在保有している25株のグリオーマ幹細胞を用いてγセクレターゼ阻害薬の薬理作用の解析を行うことができた。残りの細胞株に対して同様の検証をすると同時にγセクレターゼ阻害薬による分化誘導作用の解析を行っている。またマイクロアレイによるグリオーマ幹細胞の遺伝子発現プロファイル解析の準備を行っている。グリオーマ幹細胞に対するNotchシグナル阻害薬の抗腫瘍効果を測定するため、25株のグリオーマ幹細胞にγ-セクレターゼ阻害剤の薬剤感受性試験を行ったところ、細胞株で異なる阻害効果を示し、高感受性群と低感受性群に分けられた。高感受性群では低感受性群に比べ、NotchやOlig2などproneural typeに特徴的な遺伝子発現が多く認められた。次にγセクレターゼ阻害薬のグリオーマ幹細胞幹細胞性維持に対する阻害作用を解析したところ、neurosphere形成能が阻害され、幹細胞の特徴である自己複製能が阻害されることを明らかにした。またグリオーマ幹細胞はγ-セクレターゼ阻害剤によって幹細胞性が阻害されるのと同時にニューロン系とアストロサイト系の2方向への分化傾向を示すことを明らかにした。またγセクレターゼ阻害薬はNotchシグナルの特異的阻害薬ではなく、Notchシグナル阻害以外の影響を受けている可能性も否定出来ないため、分子生物学的手法によるNotch阻害を行った所、同様の結果が得られた。次にグリオーマ幹細胞の遺伝子発現プロファイル解析を行った。まずGene Set Enrichment Analysis(GSEA)行い、高感受性群で特徴的なNotchシグナル関連17遺伝子の活性化が同定した。それらを用いてTCGAデータの解析を行った所、γ-セクレターゼ阻害剤に治療反応性を示す可能性が高い腫瘍群が同定された。それらは全てproneural typeであり、proneural typeの約44%を占めていることを明らかにした。残り25株のグリオーマ幹細胞に対するγセクレターゼ阻害薬の薬剤感受性試験を早期に進める。実験系はすでに確立されており、その進行に特に問題はないものと考える。脳神経外科学初年度は研究協力者であるるMD Anderson Cancer CenterのProf. WK. Yungより研究試薬(γセクレターゼ阻害薬)の提供があり、実験に必要な消耗品の購入経費が若干少額で実験を実施することができたため。次年度よりマイクロアレイによる網羅的遺伝子解析を中心とした研究が計画されているため、消耗品の購入経費が多く見込まれている。
ヒトSNRPN遺伝子領域のインプリンティング・センターの構造と機能の解析

ゲノム・インプリンティングは、生殖細胞での性特異的なインプリントに応じて、染色体上の対立遺伝子が父親由来または母親由来で異なって発現する現象である。染色体DNAのメチル化・DNA複製・高次のクロマチン構造など、エピジェネティクに制御されている。ヒト15番染色体長腕(15q11-13)の異常によって発生するプラダー・ビリー症候群(PWS)とアンジェルマン症候群(AS)は、その成立にインプリンティングが関連した神経疾患・発生異常である。本研究では、small nuclear ribonucleoprotein-associated polypeptide N(以下、SNRPNと略する)遺伝子上流領域に想定されたインプリンティング・センターの構造と機能に注目して、インプリンティングの分子機構の解明を目指した。中でも、DNAのメチル化がインプリンティング機構に重要であることから、DNAのメチル化とメチル化CpG結合蛋白質の役割に焦点を置いて解析した。メチル化CpG結合蛋白質(PCM1)を新たに同定して、その機能を解析した。PCM1には少なくとも5つのスプライス型があり、分子中央部分の制御配列CXXCドメインが2または3コピーに変化した。PCM1は核内に多数のフォーカスを形成し、この局在はDNAメチル化に依存していた。PCM1はメチル化されたSNRPN遺伝子プロモーター(CpGアイランド)に特異的に作用して転写活性を抑制した。スプライス型によって転写制御が異なっており、2コピーのCXXCをもつPCM1はメチル化SNRPNプロモーターだけを抑制し、一方、3コピーのCXXCをもつPCM1はメチル化・非メチル化SNRPNプロモーターの両者を抑制した。メチル化CpG結合蛋白質の機能活性がCXXCで調節されていることは新知見である。このようにPCM1は、インプリンティングを含めた遺伝子発現の抑制、核内での染色体構造への関連性が示唆されている(日本人類遺伝学会第42、43回大会;論文校訂中)。ゲノムインプリンティング(以下、インプリンティング)は、染色体上の対立遺伝子がその親由来に依存して発現する生命現象であり、エピジェネティクな制御機構、すなわち染色体DNAのメチル化・DNA複製時期・クロマチン構造などと深く関連している。ヒト15番染色体長腕(15q11-13)の異常によって発生するプラダー・ビリ-症候群(以下、PWS)とアンジェルマン症候群(以下、AS)は、同領域のインプリンティングが関連した精神発達遅滞・発生異常である。small nuclear ribonucleoprotein-associated polypeptide N(以下、SNRPN)遺伝子上流領域に想定されたインプリンティング・センターがPWS/AS領域全体のエピジェノタイプを規定し、インプリンティング遺伝子の発現を制御している。本研究では、インプリンティングの分子機構を明確にすることを目的として行い、以下のような研究実績を得た。(1)典型的なCpGアイランドを形成するSNRPN遺伝子プロモーターの転写活性がDNAメチル化に依存していることをin vitroのシステムで報告した。母親由来のアレルのように高メチル化の場合には転写活性はほぼ完全に抑制された(Huq, et al.Genome Res.)。(2) DNAメチル化に依存した転写調節機構を明らかにするために、新規のメチル化CpG結合蛋白質のクローニング・機能解析を報告した(中尾ら、日本人類遺伝学会第42回大会)。(3) PWS/AS領域のDNA複製時期をFISH法で解析し、新しい非同時性複製領域の存在およびPWS/AS領域の核内構造を報告した(奥村ら、日本人類遺伝学会第42回大会)。(4)鳥取大学・押村

光雄教授との共同研究で、PWS/AS領域に存在するGABAレセプター・サブユニットが父親発現であることを、ヒト単一染色体を含むマウスのハイブリド細胞を用いて報告した(Meguro et al.Hum.Mol.Genet.)。ゲノム・インプリンティングは、生殖細胞での性特異的なインプリントに応じて、染色体上の対立遺伝子が父親由来または母親由来で異なって発現する現象である。染色体DNAのメチル化・DNA複製・高次のクロマチン構造など、エピジェネティクに制御されている。ヒト15番染色体長腕(15q11-13)の異常によって発生するプラダー・ビリー症候群(PWS)とアンジェルマン症候群(AS)は、その成立にインプリンティングが関連した神経疾患・発生異常である。本研究では、small nuclear ribonucleoprotein-associated polypeptideN(以下、SNRPNと略する)遺伝子上流領域に想定されたインプリンティング・センターの構造と機能に注目して、インプリンティングの分子機構の解明を目指した。中でも、DNAのメチル化がインプリンティング機構に重要であることから、DNAのメチル化とメチル化CpG結合蛋白質の役割に焦点を置いて解析した。メチル化CpG結合蛋白質(PCM1)を新たに同定して、その機能を解析した。PCM1には少なくとも5つのスプライス型があり、分子中央部分の制御配列CXXCドメインが2または3コピーに変化した。PCM1は核内に多数のフォーカスを形成し、この局在はDNAメチル化に依存していた。PCM1はメチル化されたSNRPN遺伝子プロモーター(CpGアイランド)に特異的に作用して転写活性を抑制した。スプライス型によって転写制御が異なっており、2コピーのCXXCをもつPCM1はメチル化SNRPNプロモーターだけを抑制し、一方、3コピーのCXXCをもつPCM1はメチル化・非メチル化SNRPNプロモーターの両者を抑制した。メチル化CpG結合蛋白質の機能活性がCXXCで調節されていることは新知見である。このようにPCM1は、インプリンティングを含めた遺伝子発現の抑制、核内での染色体構造への関連性が示唆されている(日本人類遺伝学会第42、43回大会;論文投稿中)。
電気刺激による統合的視覚回復の研究

2014-15年度に人工網膜の臨床研究を行った3名中2名で、術後6か月経過すると、残存する視力が術前よりも改善することが判明し、継続的な電気刺激が神経賦活に有効であることが示された。その機構解明のための基礎実験として、神経細胞死にいたる初期の変化をラマン顕微鏡を用いて検討し、細胞死に関係するミトコンドリアの動態が、生きた状態で観測できることを示した。網膜色素変性症では、視細胞が徐々に変性するが、これを定量化するために、補償光学(AO)眼底カメラを用いた錐体密度の自動計測システムを開発した。今後はラマン顕微鏡およびAO眼底カメラを用いて、電気刺激による神経賦活機構の解明をさらに進める予定である。ラマン分光による神経細胞死の評価:ラマン分光を用いてCytochrome Cの細胞内の分布(ミトコンドリアを反映していると考えられる)をRGC5に対して、1細胞単位で画像として表示すると同時にSpectrumの解析を行った。Glutamate負荷後時間と共に、Cytochrome Cのピークを含む複数のピークの低下がみられた。これは、ラマンspectrumの変化が、細胞死に至る過程での早期の細胞内の変化をとらえられる可能性があることを示唆する。今後、還元型Cytochrome Cの細胞内分布の時間経過と対比して検討する予定である。不死化神経細胞に対する電気刺激の効果:コンフルエントにした培養RGC5細胞にglutamate(Glu;400 mM)を付加し45分後にWash outする方法で、神経細胞死のモデルを作成し、電気刺激の効果を検討した。電気刺激なしでは30分後75%程度の細胞が細胞死を起こすが、電気刺激(ES;10mA、20Hz 30分)を付加しても細胞死を起こす比率に有意差は見られなかった。ここで用いた電気刺激のシステムは、Wellの大きさが小さく、有効な電気刺激が行われなかった可能性があるため、大きなWellを使用し、さらなる検討を加える予定である。視神経症に対する経角膜電気刺激の効果:外傷性視神経症42例に対する経角膜電気刺激の効果を臨床例で検討した。電気刺激後44%の症例で、2段階以上の視力改善が得られ、50%の症例で20%以上の視野の拡大が得られた。今後ランダム化試験で治療効果のエビデンスを出していく予定である。人工網膜による視機能改善の評価:人工網膜第2号機による臨床研究を開始し、Localization testにおいて、スイッチをONした場合にOFF時よりも到達運動の正確さが向上することが示された。今後は視覚リハビリテーションを行った後の効果を検討する予定である。ラマン分光による神経細胞死の評価:ラマン分光を用いてCytochrome Cの細胞内の分布(ミトコンドリアを反映していると考えられる)を不死化した網膜神経節細胞(RGC5)に対して、CFP(シアン色蛍光タンパク質)をチトクロームCにラベルして、ラマン分光を行った。Glutamate負荷前には、Cytochrome Cのピーク波長による画像は、CFPのピーク波長による画像と類似のパターンを示したが、負荷後時間と共に両者のパターンに解離が見られた。これは、細胞死に到る過程におけるミトコンドリアの細胞内分布と還元型Cytochrome Cの細胞内分布の違いを反映している可能性がある。視神経障害における網膜内層の評価:視神経症の臨床症例の30%において、黄斑部の網膜内層に微小嚢胞(MME)が見られる症例があることが、補償光学走査レーザ眼底鏡(AO-SLO)および光干渉断層計(OCT)で見いだされた。MMEが見られた症例では重篤な視力障害が見られたことから、重篤な視神経障害では網膜内層障害が合併する可能性が示唆された。これを実験的に示すために、ラットの視神経挫滅モデルを用い、網膜の内層の変化をOCTおよびAO-SLOを用いて検討した。視神経障害後4週間では、OCT像で網膜内層に嚢胞性の変化は見られなかったが、低反射域が見られ、視神経障害の早期から、網膜内層障害が合併する可能性が示唆された。1症例では、スイッチOFF時の視機能も向上が見られた。今後この効果が、網膜レベルの機能回復によるものか、中枢神経レベルの変化によるものか、パラダイムを変えて検討する予定である。当該研究は、電気刺激による網膜神経保護・賦活"に関する詳細なメカニズムをラマン分光で解明する基礎的研究と、経角膜電気刺激(TES)の効果に関する臨床的研究、人工網膜による電気刺激の視機能改善に関する臨床研究を目的としている。これまでにラマン分光により、神経細胞死の初期の細胞内変化として、チトクロームC(cyt c)の細胞内の分布(ミトコンドリアを反映していると考えられる)が、組織染色をしなくても観測できることを示してきた。本年度はcyt cのラマンシグナルの低下が実際の細胞内cytcタンパク濃度と関連するかを検討したが、相関は得られなかった。今後さらにメカニズム検討する予定である。網膜色素変性(RP)では視力低下する前から錐体密度が低下することが知られているが、これを他覚的に調べるために、補償光学眼底カメラを用いた視細胞密度の計測法を開発した。その結果、傍中心窩の錐体密度と、コントラスト感度が有意に相関することが示された。

また、可視光刺激により補償光学眼底カメラで測定される近赤外光に対する反射光量が変化することを見出し、初期RPの錐体機能変化を機能画像として捉えられる可能性が示唆された。網膜色素変性に対する経角膜電気刺激の効果:RP 13例15眼に対する経角膜電気刺激(TES)の効果を臨床例で検討した。電気刺激後ハンフリー視野計の中心窩感度がTES群でコントロールと比較して維持される傾向があったが有意差はなかった。人工網膜による視機能改善の評価:本邦独自の人工網膜による1年間の臨床研究を行った。歩行テストでは3例中2例でスイッチをONした場合にOFF時より正確さが向上した。また人工網膜埋植後6か月の時点でスイッチOFF時の視力が、術前と比較して3例中2例で向上した。これは人工網膜による継続的な電気刺激により、網膜賦活効果が得られたためと考えられた。当該研究は、電気刺激による網膜神経保護・賦活"に関する詳細なメカニズムを解明する、基礎的研究と、経角膜電気刺激(TES)の効果に関する臨床的研究、人工網膜による電気刺激の視機能改善に関する臨床研究を目的としている。基礎研究では、ラマンスペクトラムを使うと、神経細胞死の初期の細胞内変化が、組織染色をしなくても観測できる可能性が示されたことが大きな成果である。補償光学(AO)眼底カメラを用いた傍中心窩の錐体密度の計測値が、コントラスト感度とよく相関することが見いだされた。初期網膜色素変性症(RP)における微妙な視機能の低下を、客観的な指標で評価できることが示されたことも重要な成果である。今後TESの視細胞保護効果を評価する指標として使用する予定である。AO眼底カメラを用いた錐体の機能イメージングの研究では、可視光で網膜を刺激すると、近赤外光で計測される網膜の反射光量の変化が見いだされた。これを電気刺激によるイメージングと組み合わせると、初期RP患者における網膜内層の機能評価ができる可能性がある。これは独創的な研究で、Plos Oneに掲載された。RPに対するTES治療の臨床研究では、少数例での検討では視野の改善に統計的に有意差はなかったが、人工網膜を埋植した患者では、スイッチOFF時の視力が埋植術後6か月で術前よりも改善が見られた。継続的な電気刺激が神経賦活に有効な可能性があり、今後人工網膜の治験を行い、多数例で検討する予定である。当該研究は、電気刺激の網膜神経保護・賦活効果に関するメカニズムを解明する基礎的研究と、網膜電気刺激の神経保護効果に関する臨床研究、人工網膜による電気刺激の視機能改善に関する臨床研究を目的としている。基礎研究では、これまでにラマン顕微鏡を使うと、神経細胞死の初期の細胞内変化が、組織染色をしなくても観測できることを示したが、今年度はチトクロームCをCFPでラベルした細胞と、ラマン画像の相関が良いことを示し、ラマン画像が細胞内のチトクロームCの濃度を反映していることを確認した。補償光学(AO)眼底カメラを用いた傍中心窩の錐体密度の自動計測システムを確立した。本システムにより初期網膜色素変性症(RP)における軽微な視機能の低下を短時間で判定可能となり、経角膜電気刺激(TES)の視細胞保護効果を評価する指標として使用可能となった。
高温高圧水中における鉄基合金表面不働態皮膜の研究

本研究は、オートクレーブを用いて鉄基合金試料の腐食挙動および不働態化過程を電気化学的に調べるとともに、表面に形成される不働態皮膜の組成および構造をオージェ電子分光法を用いて調べ、高温高圧水中における鉄基合金の耐食性に関する基礎的知見を得ることを目的として計画された。1.22°C250°Cの温度範囲、ホウ酸塩水溶液中におけるFe-26Cr合金の腐食挙動を分極曲線の測定より調べた。Fe-26Cr合金の自然浸漬電位は温度の上昇とともに卑の方向に移動した。また、Cr成分の過不働態溶解電流ピークは温度とともに増加し、ピーク電位は卑の方向に移動する。分極曲線の測定より、不働態皮膜中にCr成分が安定に存在する電位領域が温度の上昇とともに狭くなることが判った。2.ホウ酸塩水溶液中、200°C,各電位で90分間保持した試料の深さ方向の組成分布をオージェ電子分光法とアルゴンイオンスパッタ法を併用して調べた。自然浸漬電位で試料表面のCr成分の濃縮は最大となるが、保持電位が自然浸漬電位よりも貴になるにつれて、最表面のCr成分の濃縮は減少し、Cr成分の過不働態溶解が進行する電位では、最表面にCr成分の存在はほとんど認められなかった。Cr成分の過不働態溶解が進行する電位領域では、試料表面に0.1μm以上の比較的厚い酸化皮膜が形成され、皮膜外層は鉄酸化物のみからなることが判った。3.不働態皮膜の深さ方向の組成分布の解析から、高温高圧水中で形成される不働態皮膜に特徴的なこととして、下地合金の内部酸化が進行することが明らかになった。内部酸化層のカチオン分率はほぼ合金のバルク組成に近く、Cr成分の欠乏層が存在しないところから、内部酸化層は皮膜外層を拡散してくる酸素イオンと下地合金との直接酸化により形成されることが予想される。
ポリマー系ナノコンポジットの高電界電気現象の解明

エポキシナノコンポジットおよびポリエチレンナノコンポジットの創製技術を確立し、それを用いて作成した試料について、誘電特性および高電界現象(耐部分放電特性および耐トリーイング特性)を明らかにする研究を行った。その結果、以下のことが判明した。(1)誘電率はナノフィラーを添加すると、古典的には増加するはずであるが、増加する場合と、不思議なことに、減少する場合がある。(2)耐部分放電特性について、シリカ、アルミナ、チタニア、ハイドロタルサイトおよび層状シリケートのナノフィラー添加のエポキシ樹脂の内、最も優れた特性を示す材料はナノシリカ入りのものである。さらに12nmのような小さい径のフィラーが良い。またフィラーとポリマーを結合させるシランカップリング処理も効果がある。(3)耐トリーイング特性について主にアルミナナノフィラーで検討した。トリー破壊寿命は印加電界によっては100倍に延伸することができる。また、トリーの伸び特性では、印加電界の高低で伸びが逆転するクロスオーバー現象やトリーが対抗電極に到達しても破壊に至らない現象を発見した。(4)ナノフィラーでは界面の占める割合が厖大なので、ナノフィラーとポリマーマトリックスの界面が大きな影響を及ぼしていると考えられている。上記の種々の新しい現象については、その観点からメカニズムの検討を行い、マルチコアモデルという界面モデルを提案した。本研究でナノコンポジットの高電界現象の把握ができたとの結論に達した。ポリマー系ナノコンポジットは少量のナノメーターサイズの無機フィラーをポリマー(樹脂)に均一に分散させることにより材料性能を飛躍的に向上することが期待される革新的な材料である。そこではフィラーの界面が樹脂のナノレベルで相互作用しているために、従来のマイクロメーターサイズのフィラー充填樹脂とは根本的に異なっている。電気絶縁として注目すべきは、このナノレベルにおける無機有機相互作用がどのように有効に働いて性能向上に結びつくかである。そのメカニズムを解明すべく萌芽的研究を行った。電気絶縁において耐電界性を明らかにすることは必須であるが、その実験的手法として電気トリーに注目した。トリー開始前駆現象を明らかにすることが重要であるが、今年度はトリー開始と進展に絞って、実験準備と予備的研究を行った。すなわち(1)エポキシナノコンポジット材料創製技術を独自に開発した。(特許申請中)(2)高電界現象観察トリー実験用ナノコンポジット試料作成技術を独自に開発した。(3)光観測系を購入し、トリー開始前駆現象観測装置組み立てた。(4)トリーイング破壊時間がナノコンポジット化で格段に長くなることを明らかにした。(5)トリーイングパスの様相が大いに異なっていることを明らかにした。(6)トリーイング現象も含め電気現象一般を説明するため、無機有機相互作用を考慮して独自のマルチコアモデル仮説を立てた。(論文発表予定)これらの成果について、英文誌論文1件、国内学会3件の発表を行った。2005年英文誌論文1件、国際会議論文2件投稿した。
マイクロ波トラップへの極低温分子気体の連続ローディング

本研究では、極低温分子気体を実現するため、空洞共振器中で増強されたマイクロ波定在波を用いて、分子の並進運動を操作する研究を行った。分子の減速や捕捉を行う前段階として、分子ビームにレンズのように働くマイクロ波分子集束器の開発を行い、低速アンモニア分子の集束を実演した。また、マイクロ波の増強率を大幅に改善するために、超電導マイクロ波共振器の開発を行い、10^5以上の高いQ値の共振器を実現した。本研究は、マイクロ波トラップ中に極低温分子気体を連続的にロードし、高い位相空間密度を持つ極低温分子気体を得ることを目的としている。本年度は、マイクロ波を用いて分子気体の並進運動を制御し、分子ビームを収束させる「マイクロ波レンズ」の実演を行い、また、4Kの低温ヘリウム気体中で極性分子気体を生成し、それを分子ビームとして取り出す「予備冷却装置」を作成した。マイクロ波レンズに関しては、ドイツのMax-Planck研究所のG.Meijer教授と共同研究を行い、あらかじめシュタルク減速器によって減速されたアンモニア分子ビームに対し、空洞共振器内で増強されたマイクロ波定在波がレンズのように作用することを確認した。これは分子のマイクロ波トラップの実現への重要な一歩である。予備冷却装置に関しては、液体ヘリウムクライオスタットに取り付けた金属セル内にヘリウムガスを流し、その中で固体PbOをパルスレーザーによってアブレーションをすることで、セルから低温PbO分子ビームを流出させるという装置を開発している。現在、予備冷却装置の組み立てが終わり、真空中でレーザーアブレーションによりPbO分子が生成されていることを四重極質量分析計で確認した。今後の直近の計画としては、406nm程度のレーザーを用いて低温PbO分子ビームの特性を光学的に調べる予定であり、電場による分子ガイド装置を予備冷却装置に接続して、PbO分子の電場によるガイドを実現する予定である。本年度は主に、低温分子ビームの生成のためのヘリウムバッファーガス冷却装置の開発と、分子ビームの集束・減速のためのマイクロ波共振器の開発を行った。本年度の前半は優秀若手海外派遣事業により、カナダのブリティッシュコロンビア大学の百瀬教授らと共同で、超電導マイクロ波共振器の開発を行った。銅製の空洞共振器の内壁に鉛と錫の合金をメッキし、7K以下に冷やすことで、非常に高いQ値の共振器を作成することができる。これを用いて高強度のマイクロ波と分子の相互作用を利用して、効率よく分子ビームの集束・減速・捕捉を行うことができると期待される。分子ビームが通過できる形状の共振器を作成し、実際に30万以上の高いQ値が得られていることを確認した。帰国後はバッファーガス冷却装置について、まずRb原子を用いて分光学的手法により低温原子ビームの性能評価を行った。低温セル内でのレーザーアブレーションにより、セル内に10^<12>個程度のRb原子が生成し、その数%がセルにあけた小孔からビームとして得られていることなどを確認した。また、有限要素法による電磁場解析ソフトウェアを利用したマイクロ波共振器の設計改良や、四重極電極による低速分子ビームのガイド装置の作成、PbO分子気体の生成のためのレーザーアブレーション法の改良などを、現在進めているところである。
GH遺伝子多型選抜黒毛子牛の生産改善技術開発に関する研究

本研究では成長ホルモンの遺伝子多型に基づいて、高品質・高評価な産肉性をもつ黒毛和種仔牛を選抜するために、ルーメン柔毛組織における短鎖脂肪酸受容体と関連遺伝子ついて発現量を調査した。(1)Free fatty Acid Receptor4は離乳前と比較し、離乳後のルーメン柔毛組織において有意に高くなった。(2)哺乳区と離乳区のルーメン絨毛上皮組織においてIGF-1とIGF-1受容体の遺伝子発現量に差はなかった。離乳区は哺乳区と比べ、IGF-Iの働きを抑制するIGFBP2、3、6の発現量が有意に減少し、IGF-Iの働きを促進するIGFBP5の発現量が有意に上昇した。本研究で成長ホルモンの遺伝子多型に基づいて、高品質・高価額な産肉性をもつ黒毛和種牛仔牛を選抜し、その生物機能を活性化する短鎖脂肪酸誘導体や受容体刺激因子を開発することによって仔牛生産性の向上を目指す技術を開発することである。したがって、短鎖脂肪酸の吸収で重要な役割をしているルーメン絨毛組織と培養上皮細胞において各種脂肪酸受容体(Free fatty acid receptor 1, 2, 3, 4)の遺伝子発現量を解析した。1.離乳前区(n=5, 3週齢)および離乳後区(n=5, 15週齢)の去勢黒毛和種牛より採取したルーメン絨毛組織からRNAを抽出し、各種脂肪酸受容体遺伝子発現量を解析した。短鎖脂肪酸受容体であるFreefatty acid receptor 2と3は離乳前後のルーメン絨毛上皮組織において差はなかった。長鎖脂肪酸の受容体であるFreefatty acid receptor 1は差はなく、free fatty acid receptor 4は離乳前と比較し、離乳後の絨毛組織において有意に高くなった。また、細胞内の脂肪酸結合タンパク室Fatty acid binding protein 4は離乳前と比較し、離乳後のルーメン絨毛組織において高い値を示した。2.ルーメン上皮細胞を用いて短鎖脂肪酸と長鎖脂肪酸の添加により各種脂肪酸受容体の遺伝子発現量を検討している。これらの結果により、離乳後のルーメン絨毛組織の機能において短鎖脂肪酸の受容体の発現変動は関与してない可能性が示唆された。本年度は黒毛和種牛の組織採材が予定より遅れて、現在採材が可能なウシを準備している。当初の計画よりやや遅れている。【目的】反芻動物のルーメン絨毛上皮組織は、離乳後に劇的に発達する。反芻動物は、ルーメン絨毛上皮組織の長さや密度を増加させてルーメン内の表面積を増やすことで、揮発性脂肪酸(VFA:酢酸、プロピオン酸、酪酸など)の吸収効率を高める。黒毛和種牛の離乳前後に急激に発達する前胃の機能を調査するために、脂肪酸受容体によるIGF結合タンパク質の機能を解明した。IGF結合タンパク質(IGFBP16)は、腸管上皮の発達を促すIGF-Iの働きを制御する役割を持つが、反芻動物のルーメン絨毛上皮組織の分化、形成、増殖と成長における役割は不明である。【方法】(実験1)黒毛和種雄(11頭)を哺乳区(6頭)と離乳区(5頭)に分け、哺乳区は5週齢、離乳区(離乳:12週齢)は15週齢にルーメン絨毛上皮組織を採取し、IGF、IGF受容体とIGFBPsの遺伝子発現量を測定した。また、加齢による影響を調査するために、ホルスタイン種雄(6頭)を哺乳持続区(3頭)と離乳区(3頭)に分け、離乳区は6週齢で離乳を行い、両区は14週齢にルーメン絨毛上皮組織を採取し、同様に解析を行った。(実験2)ウシ培養ルーメン上皮細胞を用いて揮発性脂肪酸(VFA)で刺激し、IGFBPs遺伝子発現量を測定した。【結果と考察】(実験1)離乳区は哺乳区と比べ、IGF-Iの働きを抑制するIGFBP2、3、6発現が減少し、IGF-Iの働きを促進するIGFBP5発現が有意に上昇したが、離乳区は哺乳持続区と比べ、IGFBP5発現のみが上昇する傾向だった。(実験2)VFA刺激によりIGFBP5の有意な発現の変化は認められなかった。以上より、ルーメン絨毛上皮組織の発達において、脂肪酸受容体を介したIGFBP5のが関与している可能性がある。組織採材が終わったら各種脂肪酸の受容体を解析する予定である。さらに、ルーメン上皮細胞と肝細胞での評価系を検討する。家畜生理学
キトサンを利用した複合高分子の開発に関する基礎的研究

本研究の目的は地球上の低利用バイオマスであるキチン,キトサンを複合高分子化し、有用な物性を示す材料に変換することを目的とする。以下に成果を示す。キトサンと濃度を変化させたアクリル酸モノマー水溶液との溶解性を検討した結果、アクリル酸水溶液濃度によって異なるが、キトサンは最大で固形分濃度に換算すると約20%まで溶解することがわかった。これらの各種濃度のキトサン/アクリル酸モノマー/水に水溶性の光増感剤(開始剤)を添加して様々な条件で紫外線により重合させた。その結果、非常に硬いものから、軟らかいべたべたしたタッキーなものまで、また非常に膨潤性の高いものからそうでないものまで、様々な物性、形態を有する複合高分子(コンプレックス)を合成することが可能であるとわかった。水に対する膨潤度は、最大のもので約20倍を示した。これは、キチンの脱アセチルを部分的に進めることにより調整されたキトサンを用いれば、見かけの架橋密度を低くできるため、さらに高い膨潤度を示すポリマーの調整が可能であると意味する。Raman分光分析では、カルボニルに由来するピークが、キトサンの含有量が増加すると高波数にシフトした。これはキトサンとアクリル酸の強い相互関係を示す。また膨潤させたフィルムのそれは、高波数側にシフトし、シャープになった。これは膨潤状態では水素結合が切れることを示している。また、いくつかのコンプレックスについてDSCを測定したところ、ポリアクリル酸のガラス転移点がキトサンの増加とともに系統的に増大するため、ポリアクリル酸/キトサンには相溶性があることがわかった。以下に成果を示す。本研究の目的は地球上の低利用バイオマスであるキチン、キトサンを複合高分子化し、有用な物性を示す材料に変換することを目的とする。本年度の成果を以下に示す。これらの各種濃度のキトサン/アクリル酸モノマー/水に水溶性の光増感剤(開始剤)を添加して紫外線により重合させた。その際、紫外線ランプからの距離、紫外線照射時間を変化させ、キトサン/ポリアクリル酸複合体を調製した。また、いくつかのコンプレックスのDSCを測定したところ、ポリアクリル酸のガラス転移点がキトサンの増加とともに系統的に増大するため、ポリアクリル酸/キトサンには相溶性があることがわかった。以下に成果を示す。その結果、非常に硬いものから、柔らかいべたべたしたタッキーなものまで、また非常に膨潤性の高いものからそうでないものまで、様々な物性、形態を有する複合高分子(コンプレックス)を合成することが可能であるとわかった。

水に対する膨潤度は、最大のもので約20倍を示した。これは、キチンの脱アセチルを部分的に進めることにより調整されたキトサンを用いれば、見かけの架橋密度を低くできるため、さらに高い膨潤度を示すポリマーの調整が可能であると意味する。Raman分光分析では、カルボニルに由来するピークが、キトサンの含有量が増加すると高波数にシフトした。これはキトサンとアクリル酸の強い相互関係を示す。また膨潤させたフィルムのそれは、高波数側にシフトし、シャープになった。これは膨潤状態では水素結合が切れることを示している。また、いくつかのコンプレックスについてDSCを測定したところ、ポリアクリル酸のガラス転移点がキトサンの増加とともに系統的に増大するため、ポリアクリル酸/キトサンには相溶性があることがわかった。
成人T細胞性白血病リンパ腫患者におけるPD-1,PD-L1,2発現の検討

最近、T細胞が機能不全に陥った状態の時に発現されるprogrammed cell death-1(PD-1)というreceptorが様々な慢性ウイルス感染症患者のT細胞上に発現されることが報告されている。PD-1はCD28ファミリーの1つで、主に抗原提示細胞上に発現する2種類のリガンド、programmed cell death (PD)-Ligand 1,2(PD-LL,2)を介して、T細胞の反応を負に制御する。そこで、本研究はこのPD-1に着目し、ATL患者由来T細胞におけるPD-1発現の有無あるいは機能解析を進めることを目的とした。11名のATL患者における末梢血CD4^+,CD8^+T細胞表面のPD-1、PD-L1,2の発現をフローサイトメトリー法で解析した。その結果、正常人と比較して、患者群CD4^+CD25^-,CD4^+CD25^+T細胞上のPD-1の発現が正常人に比較して有意に増加していた。一方、CD8+T細胞では特に発現の増強は認められなかった。興味深いことに数名の患者ではCD4^+T細胞上にPD-1とPD-L1の両者が発現していた。次にATL患者の末梢血単核球を抗CD3抗体で刺激したところ、PD-1発現患者では正常人に比べて増殖能の低下を認めた。更にこの系にPD-1/PD-L1の中和抗体を添加すると、TNF-α産生能の回復が認められた。以上の結果は極めて慢性的にHTLV-I感染を生じているCD4^+T細胞はPD-1を発現した、いわゆる疲弊状態であり、これが患者の免疫不全状態につながっている可能性が見いだされた。<目的>HTLV-1の腫瘍遺伝子であるTaxがPD-1、PD-L1, 2発現をpromoteするか検討した。<結果>Cd2+添加群(Tax誘導)JPX-9でのみPD-1の発現を認め、Cd2+非添加群ならびにCd2+添加、非添加Jurkat細胞ではPD-1の発現は認められなかった。一方、PD-L1, 2の発現はCd2+に関係なく、両細胞では認められなかった。Tax誘導JPX-9細胞におけるPD-1発現は同時に強いcaspase3活性を持っており、すなわちapoptosis細胞にのみ認められることが分かった。しかし、Cd2+非添加状態でUVBを照射することにより、JPX-9、Jurkat細胞両者に強いPD-1の発現とcaspase3活性を認めた。すなわち、Taxの活性が直接的にPD-1の発現をpromoteするのではなく、Taxの活性によって生じるapoptosisの過程でPD-1が発現されることが分かった。<考察>本年度の結果では、Taxの活性化に伴うapoptosisの過程でPD-1が発現されることを見いだした。しかし、本研究は、特殊な細胞での実験結果であり、今後は患者CD4+T細胞でもTaxの活性とapoptosis、PD-1発現の解析が必須であると考えた。
非線形サンプル値系に対する受動性に基づくロバストな制御器設計法の開発

非線形サンプル値厳密フィードバック系に対し、不可観測なシステムの状態を推定する低次元オブザーバの設計法を構築した。また、設計オブザーバのロバスト性などの特徴の明確化と共に、自然な仮定の下で、非線形サンプル値厳密フィードバック系に対する低次元オブザーバ型出力フィードバック準大域的実用一様安定化制御器の設計法を構築した。サンプル値劣駆動船舶の制御問題への適用から、設計制御器の有効性を確認した。あるクラスの非線形サンプル値厳密フィードバック系に対し、受動性に基づく低次元オブザーバのオブザーバゲインの設計法を提案した。工学的に非常に重要な非線形システムのクラスである厳密フィードバック系に対し、サンプル点観測を用いて直接には観測できないシステムの状態を推定する低次元オブザーバの設計法を構築した。また、設計オブザーバのロバスト性などの特徴の明確化を行うと共に、自然な仮定の下で、非線形サンプル値厳密フィードバック系に対する低次元オブザーバ型出力フィードバック準大域的実用一様安定化制御器の設計法を構築した。また、構築した制御器の有効性をサンプル値劣駆動船舶の直線及び円軌道追従制御問題に適用し、その有効性を確認した。次に、非線形サンプル値系の近似モデルを含む離散時間系に対し受動性を定義し、離散時間系の大域的一様漸近安定性と一様受動性の関連性の明確化、連続時間系の場合との比較、特に、離散時間系特有の問題の困難さを確認した。また、非線形サンプル値系に対する準大域的実用一様漸近安定性と一様受動性の関連性の明確化を行っている。非線形サンプル値厳密フィードバック系に対しては、サンプル値系の近似離散時間モデルに対し一様受動性を達成する状態フィードバック制御則と準大域的実用収束性を達成できるオブザーバを設計できれば、自然な仮定の下で、元のサンプル値系の受動性を達成できるオブザーバ型出力フィードバック制御器を構成できることを示した。現在、非線形サンプル値厳密フィードバック系に対し、一様受動性に基づきサンプル値系の近似離散時間モデルの大域的一様漸近安定化とサンプル値系の準大域的一様実用漸近安定化を達成する制御器設計法を構築することを考えている。車両、航空機、船舶のダイナミクスの一般化で工学的に非常に重要な非線形システムのクラスである厳密フィードバック系に対し、サンプル点観測を用いて直接観測できないシステムの状態を推定する低次元オブザーバの設計法を構築した。また、構築した制御器の有効性をサンプル値劣駆動船舶の直線及び通過点追従制御問題に適用し、シミュレーション及び実証実験によりその有効性を確認した。また、非線形サンプル値系の近似モデルを含む離散時間系に対し受動性を定義、離散時間系の大域的一様漸近安定性と一様受動性の関連性の明確化、連続時間系の場合との比較、特に、離散時間系特有の問題の困難さを確認した。また、設計オブザーバの観測遅れ等の特徴の明確化を行った。加えて、一定値の外乱推定も可能な低次元オブザーバの設計へ提案設計法を拡張した。提案設計法をサンプル値劣駆動船舶の直線追従制御問題に適用し、シミュレーション及び実証実験によりその有効性を確認した。また、あるクラスの非線形サンプル値厳密フィードバック系に対し、(一様)受動性に基づく低次元オブザーバのオブザーバゲインの設計法を提案した。また、より一般的な場合への拡張とこれを用いた出力フィードバック制御器の設計法の構築に取り組んでいる。最終目的とする非線形サンプル値制御系に対する出力フィードバック制御器の設計のための重要なステップである低次元オブザーバの設計法の構築、ロバスト性の確認、実機試験による有効性の確認は終了している。このため、研究目的の達成のためには、非線形サンプル値系の近似離散時間モデルの一様受動性に基づく、準大域的実用一様漸近安定化状態フィードバック則の設計法を構築することだけである。

工学はじめに、非線形サンプル値厳密フィードバック系に対し、一様受動性に基づきサンプル値系の近似離散時間モデルの大域的一様漸近安定化とサンプル値系の準大域的一様実用漸近安定化を達成する状態フィードバック制御則と出力フィードバック制御器の設計法を構築する。次に、入力アファイン非線形サンプル値系に対し、サンプル点観測を用いて直接には観測できないシステムの状態を推定する低次元オブザーバの設計法と近似離散時間モデルの大域的一様漸近安定化とサンプル値系の準大域的一様実用漸近安定化を達成する制御器設計法を構築する。最終目的とする非線形サンプル値制御系に対する出力フィードバック制御器の設計のための重要なステップである低次元オブザーバの設計法の構築、ロバスト性の確認、実機試験による有効性の確認は終了している。このため、研究目的の達成のためには、非線形サンプル値系の近似離散時間モデルの一様受動性に基づく、準大域的実用一様漸近安定化状態フィードバック則の設計法を構築することだけである。購入予定の機器とソフトウエアの整合性に不明点が生じたため、機器(接続ケーブルと増幅器)の購入を見合わせた。参加予定の国際会議に参加できなかったため。はじめに、非線形サンプル値厳密フィードバック系に対し、一様受動性に基づきサンプル値系の近似離散時間モデルの大域的一様漸近安定化とサンプル値系の準大域的一様実用漸近安定化を達成する状態フィードバック制御則と出力フィードバック制御器の設計法を構築する。使用するソフトウエアあるいは機器を変更して、状況に対処する。購入予定の機器とソフトウエアの整合性に不明な点が生じたため、これが明確になるまで機器の購入を見合わせている。機器の購入に問題が生じた場合には、従来の装置の改良により予定している実験を遂行する。この場合には、使用するソフトウエアを変更して、状況に対処する予定である。
新規不斉連続反応の開拓と生理活性天然物の効率合成への利用

不斉分子内二重ミカエル反応及び不斉分子内ミカエル・アルドール反応の確立を目的に不斉環境下での反応を検討した。先ずキラル補助剤を反応系に組込むことにより、ほぼ100%deのもとで不斉分子内二重ミカエル反応を達成し得た。なお本化合物より制ガン性アルカロイドの光学活性チロホリンの全合成を完成した。本研究によりチロホリンの絶対配置を決定し得た。しかしながらキラル塩基存在下での反応では、最高約50%eeを示す連続反応成績体を得るにとどまっている。次いで分子内二重ミカエル反応をβ位にフェニルスルフェニル基をもつエノン系に適用したタキサン骨格の合成を試みたが、目的物を得ることはできなかった。また桜井・細見反応を分子内反応として活用しタキサン骨格形成に付したが、新しい型の分子内ドミノ型反応が進行し高歪系多環性化合物が生成した。一方スルホンを活性化基とする分子内アルドール反応を試みた場合、タキサン骨格のBC環部に相当するビシクロ[6.2.0]ドデカンをほぼ定量的に合成することに成功した。本知見は制ガン剤タキソ-ル合成の有力なルートを提供している。
新規食料循環システム構築：代謝インプリンティング、草資源とICTによる新牛肉生産

新しい生物科学的概念である「代謝インプリンティング」研究シーズとして、世界に類のない脂肪交雑能力を持つ黒毛和牛と日本の豊富な植物資源を高度に活用した循環かつ環境保全型で安心・安全を提供できる新規牛肉生産パッケージを開発した。代謝インプリンティング研究では、分子レベルでのメカニズムの一端を解明した。このパッケージには、社会問題である耕作放棄地の活用、それらの環境経済的評価、放牧牛へ遠隔自動給餌するICT管理システムおよびダイレクトマーケットの構築を含んだ。牧草赤身肉マーケティングについては放牧牛肉の消費に関してWebアンケートを実施し、安全・健康志向によりポテンシャルが高まりを確認した。新しい生物科学的概念である「代謝インプリンティング」研究をシーズとして、世界に類のない脂肪交雑能力を持つ黒毛和牛と日本の豊富な植物資源を高度に活用した循環かつ環境保全型で安心・安全を提供出来る新規ウシ飼養管理プログラムを開発する。このパッケージには、社会問題である耕作放棄地の活用、それらの環境経済的評価、先端ICT放牧管理システムおよびダイレクトマーケティングシステムも含む。現在の畜産は、高騰する輸入飼料相場に翻弄される困難な経営、循環不可の過剰糞尿処理、BSE等の食の安全、脂肪過多牛肉の志向で硬直した流通、さらに集約的飼養による動物福祉等、多くの問題を抱える。本研究では、次世代型農業生産管理(畜産)プログラムを推進し、若い農業者が未来に希望を持ち畜産業を営めるよう畜産業を変革するとともに、新しいマーケット構築のための食料循環を網羅する牛肉生産実証研究を実施することを目的とした。平成26年度は、地域の未利用公共牧場(福岡県福岡市所有の脊振牧場)や耕作放棄地(佐賀県鹿島市)において繁殖牛及び代謝インプリンティング牛の放牧肥育を開始した。ここでは,現地の放牧肥育にあたって一部草地改良を開始した。しかしながら不十分な部分があり、今後さらなる戦略を計画予定である。一方,次世代型ダイレクトマーケティングの構築のため民間業者(株式会社ダイレクトマーケティング田村哲二社長,株式会社イワタニアイコレクト深津社長,株式会社コーデの占部恵子社長,株式会社まるひでの小野晃正取締役専務)と連携して、インターネット等でテスト販売を行った。また,放牧肥育現地には,スマートフォンを活用したICTファームとしてウシの餌付システム、測位システム,バイタルセンシングシステムを設置し,スマートフォンやタブレットを用いた放牧牛管理システムの開発を進めた。新しい生物科学的概念である「代謝インプリンティング」研究をシーズとして、世界に類のない脂肪交雑能力を持つ黒毛和牛と日本の豊富な植物資源を高度に活用した循環かつ環境保全型で安心・安全を提供出来る新規ウシ飼養管理プログラムの一部を開発した。本研究では、次世代型農業生産管理(畜産)プログラムを推進し、若い農業者が未来に希望を持ち畜産業を営めるよう畜産業を変革するとともに、新しいマーケット構築のための食料循環を網羅する牛肉生産実証研究を実施した。平成28年度は、大学牧場における代謝インプリンティング研究も推進して、DNAメチル化、メタボローム等の解析も一部遂行した。そこで生産された子牛を、佐賀県鹿島市の耕作放棄地にて、放牧肥育した。また、開発中のICTファームシステムを構築し、昨年度からのシステムをさらに整備し、新規牛肉生産システムのモデル構築を実施した。また、別に生産された牛肉を用いて、ダイレクトマーケティング等を通じたマーケット調査や構築の可能性を探究した。今年度も新しい食料循環として、動物生産における生物科学的先端研究、飼養サイトに関する地方行政との調整、効率的・省力管理のためのICT企業との連携、さらに農家にとっての省力的で効率的なICTを活用したインターネット等を活用する販売マーケットコンサルティングとの調整等、比較的順調に進んでいる。しかしながら、推進において、それぞれ課題も多く、粘り強く本研究課題の目的を理解していただきながら進めた。新しい生物科学的概念である「代謝インプリンティング」研究シーズとして、世界に類のない脂肪交雑能力を持つ黒毛和牛と日本の豊富な植物資源を高度に活用した循環かつ環境保全型で安心・安全を提供できる新規ウシ飼養管理プログラムを開発することを目的として実施した。代謝プログラミング研究については、マイクロアレイ解析、メタボローム解析、DNAメチル化解析を行った。DNAメチル化解析は、筋と肝サンプルを用いたバイサルファイト処理によるターゲット遺伝子のプロモータ領域のDNAメチル化動態を調査した。すべてのターゲットに関しては、終了しなかったが、一部の解析が終了し、代謝プログラミング処理により、脂質形成に重要なPPAR gammaについて解析し、メチル化の度合いが少ないという良好な結果を得た。筋と肝のメタボローム解析でも、代謝プログラミングにおける差異をとらえた。耕作放棄地等の放牧肥育の実証試験では、代謝プログラミングを施した黒毛和牛を、佐賀県鹿島市の耕作放棄地でICT放牧管理システムを活用して放牧肥育し、その肥育終了牛の試食会を東京のレストランにて実施した。ICT放牧管理システム構築研究では、放牧肥育牛の素牛を生産するためのシステムとして、遠隔個体給餌システムのしくみを構築した。また、ドローンによる放牧肥育牛看視等の実証試験を実施しその可能性が示された。

牧草赤身肉マーケティング研究については、牛肉の消費に関して、Webアンケートを実施し、その結果、高所得者階層では、安全・建康志向として、ステーキ用として100グラム2000円以上の価格でも、国産の放牧牛肉や代謝プログラミングを施した放牧肥育牛の購入者が一定数、存在していることが明確に確認できた。新しい生物科学的概念である「代謝インプリンティング」研究シーズとして、世界に類のない脂肪交雑能力を持つ黒毛和牛と日本の豊富な植物資源を高度に活用した循環かつ環境保全型で安心・安全を提供できる新規牛肉生産パッケージを開発した。代謝インプリンティング研究では、分子レベルでのメカニズムの一端を解明した。このパッケージには、社会問題である耕作放棄地の活用、それらの環境経済的評価、放牧牛へ遠隔自動給餌するICT管理システムおよびダイレクトマーケットの構築を含んだ。牧草赤身肉マーケティングについては放牧牛肉の消費に関してWebアンケートを実施し、安全・健康志向によりポテンシャルが高まりを確認した。新しい食料循環として、動物生産における生物科学的先端研究、飼養サイトに関する地方行政との調整、効率的・省力的管理のためのICT企業との連携、さらに農家にとって省力的で効率的なICTを活用したインターネット等を活用する販売マーケットコンサルティングとの調整等、比較的順調に進んでいる。しかしながら、推進において、それぞれ課題も多く、粘り強く本研究課題の目的を理解していただきながら進めたい。平成29年度も、大学牧場における代謝インプリンティング研究も推進して、そこで生産された子牛を耕作放棄地や未利用公共牧場にて放牧肥育する。また、そこに開発中のICTファームシステムを構築し、新規牛肉生産システムのモデル構築を進める。また、別に生産された牛肉を用いて、ダイレクトマーケティング等を通じたマーケット構築の可能性を探る。本課題の最終年に当たり、システムをできるだけパッケージ化して、地域創生等に活用できる戦略となるように研究を推進する。29年度が最終年度であるため、記入しない。家畜生産生態学平成27年度は、大学牧場における代謝インプリンティング研究も推進して、そこで生産された子牛を、耕作放棄地や未利用公共牧場にて、肥育する。また、そこに開発中のICTファームシステムを構築し、新規牛肉生産システムのモデル構築に挑む。また、別に生産された牛肉を用いて、ダイレクトマーケティング等を通じたマーケット構築の可能性を探りたい。本課題で提案するシステムをできるだけパッケージ化して、地域創生等に活用できる戦略となるように努力する。
日本語音声における韻律的特徴ー音声デ-タベ-スの作成・保存と利用に関する研究

音声デ-タベ-ス作成については、音声デ-タベ-ス委員会および総括班の成果運用係と密接な連絡を取って研究を進めた。CD/CDーROM作成計画を具体的に検討し、今後CD17種(平成2年度迄に2種作成済み)とCDーROM3種(平成2年度迄に1種作成済み)を作成することとなった。CDの内訳は東日本方言5種、西日本方言(琉球を含む)6種、共通項目全体(4地点)2種、文章項目、琉球方言、アイヌ語、教育用各1種、CDーROMの内訳は文章項目、文項目、語項目各1種となっている。今年度はその中で東日本方言(A,D項目,B項目各1種)、西日本方言(A,D項目1種、B項目2種)、共通項目(B項目)1種、琉球方言、アイヌ語各1種のCDと文項目(D項目)のCDーROMを作成した。DAT/CD用フロッピデ-タベ-スの作成:昨年度作成したCD「全国共通項目(1)」に関する発声内容、話者の属性等のラベル情報をフロッピディスク1枚に収め、市販のデ-タベ-スシステムで検索できるようにした。ラベルは25項目あり、例えばある語の各地点での発声に関する情報等を検索・表示することや、また、それがCDのどのプログラム番号に収録されているかを示すことなどができる。CDーROM音声デ-タベ-ス利用の普及活動:昨年度作成した文章項目「桃太郎、天気予報」CDーROMの構成および利用法について中間発表会で報告を行い、また、実際の検索の方法等についてデモンストレ-ションを行って、利用の普及を行った。