hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトNK細胞及びT細胞による自己腫瘍細胞の認識と障害

新鮮なヒト腫瘍細胞に対する自己腫瘍細胞傷害性リンパ球はCD2^+CD3^-CD4^-CD8^-CD16^+Leu19^+NK9^+のLGL型とCO2^+CO3^+CD4^-CD8^+CD16^-NK9^+またはCD2^+CD3^+CD4^+CD8^-CD16^-NK9^+のT細胞型とに分類された.腫瘍細胞上のMHC抗原の表現は患者によって大きく異なり,HLAクラスIおよびII抗原共に陽性の腫瘍細胞,一方だけ発現しているもの,両者共に欠如しているものに分かれた.各エフェクター細胞の表現型と自己腫瘍細胞のMHC抗原表現との間に一定の関係は見られなかった.抗CD3抗体を用いた阻止実験の結果は,T細胞による自己腫瘍細胞傷害機構にはCD3/T細胞抗原レセプター(TCR)複合体依存性と独立性の両者があることを示唆している.標的細胞結合試験で抗CD3抗体はT細胞の自己腫瘍細胞への結合は阻止しなかったが,アガロース単細胞傷害試験に於いて抗CD3抗体はT細胞と自己腫瘍細胞結合後の細胞溶解過程を阻止した. LGLの自己腫瘍細胞傷害活性には,CD16抗原もLeu19抗原も関与していなかった.抗MHC抗体による阻止実験は,T細胞の特異的自己腫瘍細胞傷害には標的細胞上のMHCクラスI抗原発現が必須の場合が多いが,本抗原が全く必要でない例も少なからずあることを示している.対照的にLGLの自己腫瘍細胞傷害過程で標的細胞のMHCクラスI抗原は負の調節をする例が半数に見られた. MHCクラスII抗原はLGLおよびT細胞の自己腫瘍細胞傷害には関与していなかった.自己腫瘍細胞傷害性LGL,T細胞共にNK9抗原を持ち,本抗原の表現を阻止するとその細胞傷害活性は示せなかった.ところがLGLのNK(K562細胞傷害)活性は抗NK9抗体処理に抵抗性を示した.以上本年度の研究成績は,LGLおよびT細胞による新鮮自己腫瘍細胞の認識,傷害はLGLのNK標的細胞に対する反応や細胞傷害性Tリンパ球のアロ抗原特異的標的細胞に対する反応とは共通するものも多いが,異なる面を持つことを示唆している.新鮮なヒト腫瘍細胞に対する自己腫瘍細胞傷害性リンパ球はCD2^+CD3^-CD4^-CD8^-CD16^+Leu19^+NK9^+のLGL型とCO2^+CO3^+CD4^-CD8^+CD16^-NK9^+またはCD2^+CD3^+CD4^+CD8^-CD16^-NK9^+のT細胞型とに分類された.腫瘍細胞上のMHC抗原の表現は患者によって大きく異なり,HLAクラスIおよびII抗原共に陽性の腫瘍細胞,一方だけ発現しているもの,両者共に欠如しているものに分かれた.各エフェクター細胞の表現型と自己腫瘍細胞のMHC抗原表現との間に一定の関係は見られなかった.抗CD3抗体を用いた阻止実験の結果は,T細胞による自己腫瘍細胞傷害機構にはCD3/T細胞抗原レセプター(TCR)複合体依存性と独立性の両者があることを示唆している.標的細胞結合試験で抗CD3抗体はT細胞の自己腫瘍細胞への結合は阻止しなかったが,アガロース単細胞傷害試験に於いて抗CD3抗体はT細胞と自己腫瘍細胞結合後の細胞溶解過程を阻止した. LGLの自己腫瘍細胞傷害活性には,CD16抗原もLeu19抗原も関与していなかった.抗MHC抗体による阻止実験は,T細胞の特異的自己腫瘍細胞傷害には標的細胞上のMHCクラスI抗原発現が必須の場合が多いが,本抗原が全く必要でない例も少なからずあることを示している.対照的にLGLの自己腫瘍細胞傷害過程で標的細胞のMHCクラスI抗原は負の調節をする例が半数に見られた. MHCクラスII抗原はLGLおよびT細胞の自己腫瘍細胞傷害には関与していなかった.自己腫瘍細胞傷害性LGL,T細胞共にNK9抗原を持ち,本抗原の表現を阻止するとその細胞傷害活性は示せなかった.ところがLGLのNK(K562細胞傷害)活性は抗NK9抗体処理に抵抗性を示した.以上本年度の研究成績は,LGLおよびT細胞による新鮮自己腫瘍細胞の認識,傷害はLGLのNK標的細胞に対する反応や細胞傷害性Tリンパ球のアロ抗原特異的標的細胞に対する反応とは共通するものも多いが,異なる面を持つことを示唆している.
DNAのB-Z転移を効果的に誘起する化合物の設計

右巻き構造であるB型DNAから左巻き構造であるZ型DNAの構造転移(B-Z転移)は、構造的な観点だけでなく生物学的意義の観点からも重要である。本研究では、B-Z転移を効果的に誘起する物質を設計、検証した。その結果、今まで報告されていなかったカチオン性高分子に水溶性の高分子をグラフトさせた共重合体が効果的にB-Z転移を誘起できることがわかった。近年、右巻き構造DNA(B-DNA)から左巻き構造DNA(Z-DNA)への構造転移(B-Z転移)が、生体内での重要な役割を果たしていることが明らかになりつつある。B-Z転移はアミン成分を有する化合物によって引き起こされることが知られている。しかし、生理的条件下で効果的にB-Z転移を誘起する化合物の例は非常に少なく、特にポリアミン骨格を有する化合物による転移の例は報告されていない。本年度は、ポリアミン骨格を持つポリリジンに水溶性のデキストランをグラフトさせたカチオン性グラフト共重合体(PLL-g-Dex)がpoly(dG-dC)・poly(dG-dC)のB-Z転移を誘起することをCD測定により明らかにした。また、コントロールとして用いたポリリジンでは転移は観測されなかった。この結果より、グラフトされているデキストランの関与が示された。デキストランのグラフト率を変化させた共重合体を合成しB-Z転移に与える影響を調べた結果、高グラフト率の共重合体ほど、効果的にB-Z転移を誘起できることが示された。以上のことから、DNA周辺の水和環境をデキストランが変えることにより、転移を誘起できることが示唆された。また、PLL-g-DexによるB-Z転移の速度を調べたこところ、他の誘起化合物と比べ遅い速度で進行することが分かった。面白いことに、PLL-g-Dexによる転移過程において、中間体を通って進行することがCDスペクトル測定によって、明らかとなった。この中間体は温度やPLL-g-Dexの濃度をコントロールすることで保持できることも分かった。右巻き構造DNA(B-DNA)から左巻き構造DNA(Z-DNA)への構造転移(B-Z転移)は、生体内において重要な役割を果たしていることが近年明らかになりつつある。アミン成分を有する化合物はB-Z転移を引き起すことが知られている。前年度は、ポリアミン骨格を持つポリリジンに水溶性のデキストランをグラフトさせたカチオン性グラフト共重合体(PLL-g-Dex)がpoly(dG-dC)・poly(dG-dC)のB-Z転移を誘起することをCD測定により明らかにした。今年度は、デキストランの代わりにポリエチレングリコール(PEG:分子量5000及び10000)を様々なグラフト率で導入したPLL-g-PEGを合成した。B-Z転移にどのように影響を与えるかを調べた。その結果、PLL-g-PEGの添加に伴い、poly(dG-dC>・poly(dG-dC>がB-Z転移を誘起することがCDスペクトル測定により明らかとなった。さらに、分子量の大きいPEGを導入したPLL-g-PEGは、分子量の小さいPEGを導入したPLL-g-PEGよりも、効果的にB-Z転移を誘起することが明らかとなった。本研究において、効果的にB-Z転移を誘起できる化合物の設計指針が示された。
アポ蛋白Dの慢性炎症バイオマーカーとしての可能性探索と、その生理的機能の解明

基礎研究:食事誘導肥満マウスの脂肪細胞においてはアポD発現量が増加するものの、3T3L1細胞を脂肪細胞へ分化させると発現が低下すること、アポDをマウスに強発現すると炎症サイトカインの低下とともにインスリン抵抗性が改善すること、LPSで誘発される炎症もアポDで抑制されることが明らかとなった。臨床研究:二つの集団データを別個に解析し、アポDはインスリン抵抗性関連マーカーやサイトカインと逆相関し、インスリン感受性関連臨床データやサイトカインと正に相関することが判明した。以上よりアポD値は体内の抗炎症状態・インスリン感受性と関連するとともに、アポD蛋白自体が抗炎症作用を有する可能性が示唆された。基礎研究:ヒトアポ蛋白D(アポD)cDNAをヒト肝臓cDNAライブラリーからクローニングし、アデノウイルスベクターに組み込み、in vitro(HepG2細胞および3T3L1脂肪細胞), in vivo(野生型マウス)にて発現することを確認した。作成したアポDアデノウイルスベクターを用いて、マウス肝臓にアポDを過剰発現させたところ、興味深いことに、炎症性サイトカインは通常食飼育マウスおよび高脂肪食飼育マウスともに抑制されていた。このことから、アポDは抗炎症作用を有することが示唆された。一方、3T3L1細胞を、脂肪細胞に分化させ、アポDの発現について検討したところ、アポD/GAPDHはむしろ抑制傾向であり、in vitroモデルでは、脂肪細胞の成熟によりアポDの発現は低下する可能性が示唆された。また、アポD含有リポ蛋白の単離を試みたが、抗体の性質のためか、アフィニティクロマトグラフィでは単離できなかった。臨床研究:健診で収集した臨床検体を用い、炎症性サイトカイン(TNFα、IL-6)、アディポネクチン、PAI-1、アポ蛋白Dを、ELISAで測定し、またインスリン値も測定した。SPSSにてアポDと様々な臨床指標や一般検査データおよび上記のマーカーとの関連を調べたところ、アポDはアディポネクチンおよびHDL-Cと正の相関、BMI、HOMA-IR、HbA1cと負の相関を示すことが示唆された。また、糖尿病合併症とアポDの関連を調べるための臨床検体収集を開始した。基礎研究:アポD蛋白の単離がまだできていないが、おおむね予定通りに進行している。臨床研究:研究代表者の施設異動により、臨床プロトコール承認に遅れが生じたため、糖尿病合併症とアポ蛋白Dの検討などを行うための臨床検体収集が遅れている。基礎研究:マウスに高脂肪食、高脂肪高コレステロール食を負荷して、肝臓と脂肪組織のアポD発現量を検討したところ、脂肪組織でのみアポD発現量が増加していた。アポDアデノウイルスを用いて、慢性炎症モデルである高脂肪食負荷食餌誘導肥満マウスにアポDを過剰発現させたところ、血糖値に変化は認めなかったが、インスリン値はアポD群で低下し、インスリン負荷テストからはアポD群ではインスリン抵抗性が改善している可能性が示唆された。LPS誘導敗血症モデルマウスでのアポD強発現の検討では、強発現群において炎症性サイトカインの上昇が抑制されることが判明した。また、アポDを強発現させたHepG2細胞の培養上清をRAW264.7細胞に投与したところ、LPSによる炎症性サイトカイン誘導が著明に抑制された。以上より、アポDは抗炎症的に作用することが示唆された。臨床研究:「アポ蛋白Dと慢性炎症・糖尿病・糖尿病合併症・動脈硬化症との関連の検討」(UMIN R000030557)を開始した。この研究では、当初予定の登録時のアポDと各種パラメーターをみる横断的検討に加え、9年次までのアポDや各種パラメーターと糖尿病合併症・動脈硬化症の進展度を観察することとした。患者選択基準は「インスリン非投与の35歳以上75歳未満の、HbA1c 9.0%未満の2型糖尿病患者で、重篤な疾患を有していない者」とした。現時点で41名の登録を行い、本年度はこの41名の横断的解析を行った。アポD濃度と糖尿病合併症との間には有意な相関を認めるものはなかったが、PAI-I(R=-0.489, p<0.01)、アポAI(R=0.517, p<0.01)、アポAII(R=0.491, p<0.01)、尿酸値(R=-0.435, p<0.05)に関してはアポD値と相関を有することが判明した。今後、縦断的検討で合併症進行などとの関連を検討する。基礎研究:1アポDアデノウイルスベクターを通常食飼育マウスおよび高脂肪食飼育マウスの肝臓に過剰発現させ、慢性炎症の表現型としての糖代謝について調べるとともに、肝臓、脂肪組織中の炎症性サイトカインについて検討し、アポDの標的臓器を検討する。

23T3L1脂肪細胞にアポDを過剰発現させ、炎症性サイトカイン、アディポカインの発現修飾があるか検討する。3アポD含有リポ蛋白の単離を引き続き試み、アポD含有リポ蛋白中の脂質組成について検討する。単離が難しかった場合は、アポD過剰発現マウスの脂質組成について検討する計画である。臨床研究:1糖尿病患者を対象として、その合併症とアポDの関連を調べるための臨床検体収集を行い、ある程度の検体が集まった時点で、データ解析を行う。2本年度の検討にて、HDLとアポDの関連が示唆された故、ステロール分画や各種リン脂質を測定し、アポDとの関連について検討する。代謝進行状況の欄にも記載した通り、臨床研究にて、研究代表者の移動に伴い臨床検体収集が予定よりも遅れており、ELISAキットの購入が予定よりも少なかったことが原因である。研究全体の状況をみながら、ELISAキット、リン脂質測定、ステロール分画測定、基礎実験試薬、細胞培養、動物実験などに、必要となった部分に配分して用いる。
運動指導力向上のための模倣実習の授業開発

児童生徒に運動を教えるためには、体育教師は子どもの動感を理解もしくは解釈しなければならない。児童生徒の動感を理解するための拠点は、体育教師がもっている自分自身の動感である。しかし、多くの場合、体育教師は自分自身の動感を意識しないまま運動技能を獲得している。つまり、運動をできるようになっても運動を教えるための基礎ができていないのである。本研究では、体育教師を目指す学生に、子どもの運動を模倣させた。模倣するためには、学生は、自分自身の運動を子どもたちの動きの特質と類似させなければならない。動きを変えてみることによって、学生は自分自身の動感を感じとることができた。幼児・児童の動きの実態を運動類型論に基づいて、どの発達期の動きの特徴に相当するか確かめることによって、学習レディネスを査定し、発達段階ごとの動きの特徴に即した運動教材を考え指導した事例を論文にまとめた。また、水泳のように同じ動きを繰り返す運動(循環運動)と左右の片側優位性(優勢化)が現れる運動の指導を取り上げ、体育の専門的な商業雑誌に掲載した。同じ動きを繰り返す場合、子どもは動きのなかに緊張と解緊の流れるような交替、つまり運動リズムを形成することができない。そのため、すぐ疲れてしまい、動きを繰り返せなくなる。この問題を解決するために、「休む」局面を取り入れた運動教材を開発し指導した。左右どちら側を選択する場合は、一般的には強い力を発揮でき、器用に動かせる手が左右どちらかという利き手については意識されていることが多い。しかし、スポーツで行われる動きの片側優位性(優勢化作用)は、利き手以外の多くの条件が複合的に関係している。しかし、これらについては意識されないまま行われていることが少なくない。足については、強い力を発揮するということだけではなく、振り上げやすい、あるいはバランスをとりやすいのはどちら側の足かなどが問題になる。さらに身体をどちら側に回しやすいのかなど、運動指導において優勢化作用がどのような問題を引き起こすか研究を進めた。以上のように、子どもを対象とした指導実践を行うことによって、子どもの特徴的な動きを撮影し、運動指導力向上のための模倣実習の授業用教材を作成するための素材を集めることができた。平成27年度は、模倣実習の授業用教材を作成するための素材を集めることを主として行い、模倣実習そのものに関する研究は、器械運動(マット運動)における子どもの動きを対象として授業を試行した。受講学生の技能レベルと模倣対象とする子どもの動きのレベルの違いをどのように設定するかが課題として残った。また、受講学生から動きの感じを聞き出す質問の内容について現在検討を進めている。平成28年度は、子どもを対象とした指導実践を継続して実施し、子どもの特徴的な動きを撮影することによって模倣対象として用いる素材を集めた。また、この動画素材を基に模倣実習を試行した。平成27年度は器械運動(マット運動)領域を取り上げたが、他の運動領域にも対象を拡大した。第1にボール運動であるが、サッカーのインサイドキックを取り上げた。体育を専攻する教員養成課程の大学生を対象にして、運動を実施する前に注意していることを聞き、次に子どもの動きをビデオで見てその特徴を記述してもらった。そして、子どもの動きを模倣し、模倣するためにどのように動きの意識を変えたか答えてもらった。しかし、インサイドキックそのものをあまり経験していない学生は模倣対象の動きとの差を感じにくいこと、多くの学生が子どもの動きを共感的に観察できないことなどが問題となって、子どもの動きの改善点に気づいたり、自己の動きの観察の改善にはつながらなかった。この結果を受けて、第2に剣道の面打ちに取り組んだ。筆者の指導のもとに、大学院生が有効打突の面打ちができる大学生を対象に模倣実習を試みた。ボール運動と同じ手順で進めていき、最後に子どもの動きの特徴を残したまま有効打突として認められるような打ち方を実施してもらうと、自己の運動遂行時には気付かなかった動きに意識が向くようになり、修正指導に必要な動感素材を模倣によって見つけるという可能性が明らかになった。平成27年度から模倣実習を試みる運動の種類を増やした。また、子どもの動きを共感的に観察できず、模倣しても自己の動きへの意識が変わらないという結果を受け、実習内容を追加した。この措置によって、指導経験のない学生が、指導者として修正指導に必要な動感素材を見つけることができた。このように模倣実習が体育教員養成に有効な方法である可能性を明らかにできたので、おおむね順調に研究が進んでいると判断した。平成28年度に行った剣道の面打ちを対象とした模倣実習の結果を受けて、サッカーのインサイドキックの模倣実習を修正し再度実施した。模倣対象とする児童を選びなおした。インサイドキックは、蹴り足を外旋させたまま振る動きであり、歩いたり走ったりするときの日常的に行われる動きとは異なる。そのためサッカーの経験がなければ、日常的な脚の振り方が出現しやすく、子どもに典型的な欠点として見られる動きを学生に示しやすい。また、子どもは強く蹴ろうと導入動作を大きくする。そこで、脚の振りが比較的大きく、後ろ振りで脚を外旋するが、ボールを蹴ろうと脚を前に振ると、次第に外旋が消失していき、インサイドというよりもつま先のほうでボールをとらえ、さらにフォロースルーでは脚の外旋は完全に消え、下肢の前面を前に向けて振る女子児童を模倣対象として抽出した。

そして、剣道の面打ちの模倣事例と同じように、子どもの動きを模倣することに加えて、大きな導入動作という子どもの特徴を残したままインサイドキックの動きを修正し実施するという課題をサッカー部の学生に設定した。「お手本を示すようなつもりで蹴る」という課題では、身体の使い方は何も意識していない学生が、子どもの動きを修正して実施してみることによって、自分が模範を示すようにしたときには気付かない動感を感じ取ることができた。学習者が「できそうだ」と感じられるような目標を構成して促発処方を行うためには、指導に有効な動感素材を収集できる身体移入能力が必要である。本研究では、この身体移入能力を育成する方法として模倣実習を試みた。その結果、子どもの動きを真似ても外形的な似せ方になるだけで動感移入の能力を育成することは難しいが、一方では、自己の動きをどう変えればうまく動けるか動機づけられ、隠れていた動感意識が呼び覚まされることが明らかになり、査読付きの研究誌に論文を掲載した。児童生徒に運動を教えるためには、体育教師は子どもの動感を理解もしくは解釈しなければならない。児童生徒の動感を理解するための拠点は、体育教師がもっている自分自身の動感である。しかし、多くの場合、体育教師は自分自身の動感を意識しないまま運動技能を獲得している。つまり、運動をできるようになっても運動を教えるための基礎ができていないのである。本研究では、体育教師を目指す学生に、子どもの運動を模倣させた。模倣するためには、学生は、自分自身の運動を子どもたちの動きの特質と類似させなければならない。動きを変えてみることによって、学生は自分自身の動感を感じとることができた。これまでの子どもを対象とした指導において撮影したビデオ資料から、模倣対象とする動画教材を作成する。また、受講学生に記入してもらう質問用紙を作り直す。これらを用いて中学校保健体育教員養成の教科の指導法(「保健体育科教材開発演習」等)や教科内容の授業(「実技指導法」等)を実践する。この実践的研究について、学会等で発表する。平成29年度は研究最終年度に当たるため、これまでの模倣実習の手順をさらに精査し実践する。そして研究成果を論文にまとめる。スポーツ運動学体育科教育おおむね計画どおり予算を執行した。子どもの動きの動画資料を収集するのに必要な運動用具について、現有品で賄えたものがあり、購入額を減らせたので次年度使用額が生じた。年度計画に挙げていたドイツにおける研究会が延期になったため、旅費が減額し、次年度使用額が生じた。模倣実習の対象とする子どもの動きの動画資料を充実させるために、宮崎大学教育学部スポーツ・体操教室、学部と附属校との共同研究を行い、指導事例をまとめていく。また、スポーツ・体操教室の指導アシスタント及び運営補助のために学生を雇用し、指導に必要な運動用具・記録用の消耗品を購入する。研究資料の収集、研究成果の発表を関連学会で行う。子どもに特徴的な動きを確認するために子どもの運動指導を継続する。指導のアシスタントとして学生を雇用し、安全管理の体制を整える。また、研究成果を公表するために学会に参加する。
顔の高次視覚印象の階層特性に関する実験計量心理学的検討

以下に記述する(1)顔の魅力認知構造、及び(2)表象慣性を利用した印象感受特性を明らかにし、顔の感性情報処理について心理学的観点から考察した。(1)種々の印象をまとめ優位に受け取られる統合的印象として顔の魅力をとらえ(階層的印象構造)、上位の印象である顔の魅力がどのような下位の印象要因によって規定されるかを実験計量心理学的に調べた。顔立ちそのもの等の不変的側面(真顔)と可変的側面(表情顔:笑顔と怒り顔)を区別し、主観的魅力度を目的変数、SD法により得られた各印象因子の因子得点を説明変数として行った重回帰分析の結果、真顔の魅力は「美感」が大きく寄与するのに対し、笑顔では「美感」に加え「柔和」印象の寄与度が高い傾向が示され、魅力度評価に影響力の強い印象要因が異なることがわかった。この結果は、表出形態が異なると魅力の評価基準あるいは認知構造が異なることを示している。(2)特定の表情顔から真顔へと動的に変化するパターンの認知において、動的変化が主観的な真顔の印象を修正することを前年度示した。本年度は評定実験で得られた多変量心理データから心理的「顔」空間を導出して各顔を位置づけ、その布置により上記の効果の心理的意味を検討した。その結果、表情顔から動的に変化した真顔の印象の知覚的修正は心理印象空間における真顔のポジションの慣性的シフトの反映であることがわかり、心理的・表象的な慣性効果が印象評価に影響を与えることが示唆された。上述の成果により顔に関する感性情報処理特性の一端が明らかになった。近年、人間らしい優しさや柔らかさが表示可能なヒューマノイド型コミュニケーション端末の開発などの人間の感性に注目した技術への感心が高まっている。本研究が提供した顔の印象を定量的に取り扱う方法論的・理論的な研究枠組みや人間の感性情報処理に関する研究成果はこれらの要請に対する重要な支援の可能性を含んでいる。人間の顔は,「優しい」や「上品な」などの多様な印象を有する.顔に含まれる目は鼻などの個々のパーツの特徴やその位置関係,肌の色合いなど,顔の全体的な処理に基づいて得られる印象は,部分的な処理や単一特徴で定義される視覚刺激によって生起する「丸い」や「鋭い」などの単純な印象と区別して,高次印象と呼ばれる.本年度は,顔の表情に着目し,特定の表情が表れた表情顔から,何の表情も表れていない中立顔への動的・連続的な変化が,中立顔の高次印象に及ぼす影響を評定実験により検討した.その結果,表情顔から中立顔への変化が動的かつ連続的であると,中立顔の印象はもとの表情顔の影響をうけて変容することが見出された.ネガティブな表情顔から動的に変化する中立顔はよりポジティブな「優しい」印象へ,また,ポジティブな表情顔から動的に変化する中立顔はよりネガティブな「怖い」印象へと変化したことから,動的変化における顔表象の慣性的な効果が顔の高次印象の評価を調整したと考えられた.人の顔から感じられる多様な高次印象を一つにまとめ,優位に受け取られる統合的な印象として顔の魅力があげられる.このような顔の感性情報処理における階層的印象構造を作業仮説として設けることにより,最も上位の統合的印象である顔の魅力はその他の種々の下位印象の組織化タイプによって規定され,魅力認知の多様性が説明可能となる.ここでは,顔立ちそのものの特徴等の不変的側面(中立顔),視線等の顔の可変的側面(表情顔)について,それぞれの側面に特有な,あるいは共通して得られる種々の印象の階層特性に着目し,魅力の認知構造や評価基準の差異について,実験計量心理学的な手法による検証を開始した.以下に記述する(1)顔の魅力認知構造、及び(2)表象慣性を利用した印象感受特性を明らかにし、顔の感性情報処理について心理学的観点から考察した。

本研究が提供した顔の印象を定量的に取り扱う方法論的・理論的な研究枠組みや人間の感性情報処理に関する研究成果はこれらの要請に対する重要な支援の可能性を含んでいる。
３次元形状の特徴線抽出とその応用

3次元形状データの処理や表示において,形状における特徴の保存や強調の重要性は広く知られている.これまで用いられていた特徴は曲率や曲率変化の高い場所であったが,それらを構造化して特徴線として扱う手法は限られていた.これは曲率変化の極大・極小という高階の微分量を扱う必要があるため,ノイズの影響による計算の不安定さを免れなかったことが大きな理由となっていると考えられる.本研究では,曲率の代わりに遮蔽率という積分量を用いることで,安定した特徴線の抽出法を開発し,人間の認知的な特徴との比較を試みるとともに,形状解析や設計など,さまざまな形状処理への応用を目指している.本研究では,当初研究代表者らが提案したSurrounded Linesをベースに,算出の高速化と安定化について検討する予定であった.しかし,研究の過程でSurrounded Linesの基礎となる遮蔽率以外の積分量の検証の必要性があきらかになり,様々な局所積分量について系統的な分類や計算方法について解析を行った.結果として,近傍半径を小さくした場合,球面の積領域と遮蔽率を基本とする方法が比較的安定であることを検証できた.一方で,途切れなく滑らかな安定した特徴線を得るためには,特徴量の定義だけでなく,その抽出法が重要であることが明らかになってきた.すなわち,特徴線上の各点はメッシュ稜線と特徴線との交点として計算されるが,従来使われてきたメッシュ頂点上での特徴量の方向微分を用いる手法では,特徴線を安定して抽出することが困難であることが判明した.そこで,メッシュ頂点における方向微分だけでなく,各メッシュ頂点で最も近い特徴量の極大点を計算し,それを用いてメッシュ稜線と特徴線との交点を算出する方法を開発し,特徴線の安定化に成功した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。3次元形状データの処理や表示において,形状における特徴の保存や強調の重要性は広く知られている.これまで用いられていた特徴は曲率や曲率変化の高い場所であったが,それらを構造化して特徴線として扱う手法は限られていた.これは曲率変化の極大・極小という高階の微分量を扱う必要があるため,ノイズの影響による計算の不安定さを免れなかったことが大きな理由となっている.本研究では,曲率の代わりに遮蔽率という積分量を用いることで,安定した特徴線の抽出法を開発し,人間の認知的な特徴との比較を試みるとともに,形状解析や設計など,さまざまな形状処理への応用を目指している.本研究では,研究代表者らが開発したSurrounded Linesをベースにして,(1)安定な特徴線の抽出,(2)認知的特徴の解析・評価,(3)特徴線の応用という3つのテーマについて研究を進める予定であった.平成28年度は,(1)についてSurrounded Lines算出の高速化と安定化について検討する予定であった.しかし,年度途中において遮蔽率以外の積分量である,長さ・面積・体積に相当する諸量が考えられることと,その可能性が確認された.そこで,これらの積分量についての,検証を行うことに当面の目標を変更して研究を進めることにしたた.現在のところ,積分量の系統的な分類や計算方法について整理が終わり,計算手法の確立に努めているところである.本研究課題全体は平成2830年度に実施する予定で計画された.平成28年度に基礎となる部分での計算手法に,比較的多くのバリエーションがあることが発見されたため,そのバリエーションに対応するために研究実施がずれこんでしまった.その後,当初の遅れを取り戻すことができずに研究を継続している状況である.とは言っても,当初予定していなかった新しい知見が得られており,単純に研究が遅れているというわけではなく,当初の計画遂行予定に対して時間的な遅れはあるものの,内容的には当初の研究計画に相当する成果をあげているものと考える.3次元形状データの処理や表示において,形状における特徴の保存や強調の重要性は広く知られている.これまで用いられていた特徴は曲率や曲率変化の高い場所であったが,それらを構造化して特徴線として扱う手法は限られていた.これは曲率変化の極大・極小という高階の微分量を扱う必要があるため,ノイズの影響による計算の不安定さを免れなかったことが大きな理由となっていると考えられる.本研究では,曲率の代わりに遮蔽率という積分量を用いることで,安定した特徴線の抽出法を開発し,人間の認知的な特徴との比較を試みるとともに,形状解析や設計など,さまざまな形状処理への応用を目指している.本研究では,当初研究代表者らが提案したSurrounded Linesをベースに,算出の高速化と安定化について検討する予定であった.しかし,研究の過程でSurrounded Linesの基礎となる遮蔽率以外の積分量の検証の必要性があきらかになり,様々な局所積分量について系統的な分類や計算方法について解析を行った.結果として,近傍半径を小さくした場合,球面の積領域と遮蔽率を基本とする方法が比較的安定であることを検証できた.一方で,途切れなく滑らかな安定した特徴線を得るためには,特徴量の定義だけでなく,その抽出法が重要であることが明らかになってきた.すなわち,特徴線上の各点はメッシュ稜線と特徴線との交点として計算されるが,従来使われてきたメッシュ頂点上での特徴量の方向微分を用いる手法では,特徴線を安定して抽出することが困難であることが判明した.そこで,メッシュ頂点における方向微分だけでなく,各メッシュ頂点で最も近い特徴量の極大点を計算し,それを用いてメッシュ稜線と特徴線との交点を算出する方法を開発し,特徴線の安定化に成功した.

3次元形状データの処理や表示において,形状における特徴の保存や強調の重要性は広く知られている.これまで用いられていた特徴は曲率や曲率変化の高い場所であったが,それらを構造化して特徴線として扱う手法は限られていた.これは曲率変化の極大・極小という高階の微分量を扱う必要があるため,ノイズの影響による計算の不安定さを免れなかったことが大きな理由となっていると考えられる.本研究では,曲率の代わりに遮蔽率という積分量を用いることで,安定した特徴線の抽出法を開発し,人間の認知的な特徴との比較を試みるとともに,形状解析や設計など,さまざまな形状処理への応用を目指している.本研究では,当初研究代表者らが提案したSurrounded Linesをベースに,算出の高速化と安定化について検討する予定であった.しかし,研究の過程でSurrounded Linesの基礎となる遮蔽率以外の積分量についての検証の必要性に行き当たった.そこで積分量の系統的な分類や計算方法について整理を行い,実際の特徴線抽出への効果を検証することとした.一般的に曲面の局所特徴量を定義するための近傍球半径を大きくして広い範囲を扱えば,ノイズの影響を抑えられ,滑らかな特徴量が得られることは想像に難くない.平成29年度は,曲面近傍球に対して曲面との球内の積空間,球面の積領域,交差曲線,ガウスマップなどに関して,体積/面積/周長/最大径/最小幅などの積分量を定義するとともに,PCAやフーリエ変換を利用した解析を行った.結果として,近傍半径を小さくした場合,球面の積領域と遮蔽率を基本とする方法が比較的安定であることを検証できた.本研究課題は平成2830年度の実施課題として計画された.初年度の平成28年度に基礎となる部分での計算手法に,比較的多くのバリエーションがあることが発見されたため,そのバリエーションに対応するために研究実施が全体としてしまった.とは言っても,当初予定していなかった新しい知見が得られており,単純に研究が遅れているというわけではなく,当初の計画遂行予定とは異なってしまったものの,内容的には当初の研究計画に相当する成果をあげているものと考える.【現在までの進捗状況】に記載したように,平成28年度において当初予定していなかった発見があり,当初の計画スケジュールに沿って考えると遅れているものの,研究自体は順調に進捗しており,このペースで研究を進める予定である.もちろん,遅れを挽回できるようであれば,できるだけ挽回したいと考えてはいる.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定したテーマではないものの,研究成果は着実に上がりつつある.この調子で研究を発展させる予定である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
配食サービスの有効性を高める配達員の教育育成と事業の可能性拡大に関する実験的研究

2年目は、松江市の配食サービス委託事業者3社の協力を得て、月1回のペースで合計6回、各社を順に回り、配達員の方達を対象に配食に関する勉強会を実施した。第1回は食事の機能と配食サービスの有効性を、第2回と第3回は認知症の理解とその対応方法を2回に分けて、第4回は熱中症と救急蘇生法を、第5回は配達員を対象にした勉強前のアンケート調査の結果とそれを踏まえた配食サービス配達の意義を、第6回は配食配達のマニュアル作りのグループワークを実施した。全会終了後、各社の配達員の代表に集まって頂き、勉強に対するグループインタビューを行った。グループインタビューの逐語録をもとに、事後アンケート調査項目を設定し(事前調査項目に追加・修正)、2019年2月3月に、アンケート調査を実施した。2019年2月には3社の代表と配達員の代表に集まって頂き、各社の配食配達時のマニュアル作りの進捗状況の確認と意見交換会を行った。次に、学会発表は、2018年9月に「日本社会福祉学会第65回秋季大会(於:金城学院大学)」で、「配食サービス給付有効性向上に向けての試みに関する一考察-配達員への教育研修前のアンケート調査を中心にして-」をテーマに口頭発表を行った。論文執筆は、大阪千代田短期大学紀要48号(2019年2月)に「地域的課題に取り組む松江市の配食サービス事業の現状と今後に関する一考察:事業者活動を中心にして」の掲載と、日本生命済生会公No.7(通算No.47)(2019年3月)に「市場ルールに似た公的配食サービス事業の現状と課題に関する一考察ー名古屋市を事例としてー」(査読あり)の掲載である。そのほか、兵庫県宝塚市の老人福祉センターの健康とまちづくり講座で受講生(60歳以上)を対象に「健康寿命の延伸と食事」を話すなかで、配食サービスの意義等にも言及している。1研究協力者(配食事業者3社)と各社の配達員から積極的な協力姿勢を得て、勉強会は予定通り毎月順調に進めることができた。2毎回、配達員の方達にリアクションペーパーの記入を求め、コメントを次の勉強会に反映させることで、配達員の方達との距離を近づけることに努めた。初回の勉強会で、「勉強することに慣れていないので、内容が難しい」というコメントがあり、2回目以降は出来るだけイラストや図を用いて、説明することに努めた。32を繰り返すことで、第5回目に行った事前アンケート調査の結果とそれを踏まえた配食サービス配達の意義の授業は多くの意見が出て、効果的な勉強会にすることができた。42と3の相乗効果で、第6回目の配食配達のマニュアル作りのグループワークも配達員の方達に積極的に参加してもらえることが出来た。つまり、グループワークは配達員個々の平素の思いを語る機会となり、また、各社の代表も同席するなかでのグループワークであったこと等から、代表と配達員との距離が縮まり、各社の風通しの改善の効果も得られた。5234の積み重ねの結果、勉強会終了後のグループインタビューも概ね前向きな意見を聞くことができた。全体を通じて勉強会は予定した内容を修了することは出来た。しかし、配達員の方達からは「他の主だった病気についても学びたい」との希望があったものの、それにこたえることは現状ではできていない。2019年度は、勉強会終了後の事後アンケート調査(2019年23月実施)の分析結果を出して、本研究の協力者である配食委託事業者各社の代表、並びに、主だったメンバーで研究会を開き、分析結果に基づき、勉強会の有効性の検討と今後の改善点、並びに、各社協力による地域における事業の可能性拡大の検討を行う予定である。今年度後半には配達員の方達へ事後アンケート調査の結果を報告する機会を設ける予定である。その際、配達員の方達から新たに学びたいと要望が出た内容に応えられればと考えている。そのほか、配達マニュアルはまだ完成していないことと、マニュアルは定期的に見直しが必要であること等は、今後の研究会で確認していく予定である。初年度は、松江市と市の委託事業者3者の協力を得て、研究会を3回開催した。初回は東京の一般社団法人シルバーサービス振興会・局長を招き、「地域包括ケアシステムの構築と高齢者の暮らしを支える配食サービスの方向性」の講演を聞き、研究事業の今後の示唆を頂いた。更に、医療ニーズに対応した食事の提供で著名な事業者訪問も行い、今後の配達員の方たちへの授業内容について検討を重ねた。それらを踏まえて11月には配達員の方たちを対象にしたグループインタビューを行い、配食配達の現状と課題を聞き、サービスの利用者には配食を利用している理由と配達員への思い等を聞き取り、これらの調査から得られた質的データを分析し、配達員の方たちへの授業開始前の意識調査項目を設定した。このように作成したアンケート調査を平成30年3月に実施するに至った。次に、学会発表について、平成29年9月に「日本ヘルスケア学会平成29年次大会(於:東京大学)」で,「市場ルールを援用した公的配食サービス事業の課題と新たな可能性に関する一考察」をテーマにポスター発表を行い、ポスターセッションの部で優秀賞を受賞した。論文執筆は、大阪千代田短期大学紀要46号(平成30年1月発行)に「在宅高齢者の食事支援に関する考察ー地域類型でみた都道府県庁所在市の配食サービス事業の現状と課題ー」の掲載である。

同論文は、都道府県庁所在市を対象に各自治体の配食サービス事業の実態を調べ、事業を類型化し、各類型の特徴と課題を明らかにしたものである。配食サービスは地域特性に応じて自治体ごとに事業が異なることから、類型化は事業の方向性を把握するには一助となると仮定し、試みたものである。最後に市民大学の講師として平成29年5月、(社団)大阪スポーツマンクラブ,四ツ橋大学で、「高齢者の食事」をテーマに講演した。1予定していた研究協力者の参加を得て研究会を重ね、松江市の地域性や食生活の傾向を概ね把握することができた。医療ニーズに対応した食事の提供で著名な企業の訪問調査を行い、配達員の育成についても取り組み状況を調べるとともに、先方と連携が取れたことは想定外の広がりであった。2配達員の方たちや利用者へのインタビューを行い、勉強会を実施する前に収集しておくべき事柄を抽出することができた。平成30年度に行う配達員への授業について、配達員の方たちは受講後、それらがどのように変化するか、授業終了後、再び、調査を行い、授業の有効性を検証する予定である。平成29年度は検証するための項目を設定した調査票を作成し、調査も当初の予定時期に実施することができた。312を予定どおりに進めることが出来たため、平成30年4月には配達員への授業を開始する体制を整えることができた。2年目は、松江市の配食サービス委託事業者3社の協力を得て、月1回のペースで合計6回、各社を順に回り、配達員の方達を対象に配食に関する勉強会を実施した。第1回は食事の機能と配食サービスの有効性を、第2回と第3回は認知症の理解とその対応方法を2回に分けて、第4回は熱中症と救急蘇生法を、第5回は配達員を対象にした勉強前のアンケート調査の結果とそれを踏まえた配食サービス配達の意義を、第6回は配食配達のマニュアル作りのグループワークを実施した。全会終了後、各社の配達員の代表に集まって頂き、勉強に対するグループインタビューを行った。グループインタビューの逐語録をもとに、事後アンケート調査項目を設定し(事前調査項目に追加・修正)、2019年2月3月に、アンケート調査を実施した。2019年2月には3社の代表と配達員の代表に集まって頂き、各社の配食配達時のマニュアル作りの進捗状況の確認と意見交換会を行った。次に、学会発表は、2018年9月に「日本社会福祉学会第65回秋季大会(於:金城学院大学)」で、「配食サービス給付有効性向上に向けての試みに関する一考察-配達員への教育研修前のアンケート調査を中心にして-」をテーマに口頭発表を行った。論文執筆は、大阪千代田短期大学紀要48号(2019年2月)に「地域的課題に取り組む松江市の配食サービス事業の現状と今後に関する一考察:事業者活動を中心にして」の掲載と、日本生命済生会公No.7(通算No.47)(2019年3月)に「市場ルールに似た公的配食サービス事業の現状と課題に関する一考察ー名古屋市を事例としてー」(査読あり)の掲載である。そのほか、兵庫県宝塚市の老人福祉センターの健康とまちづくり講座で受講生(60歳以上)を対象に「健康寿命の延伸と食事」を話すなかで、配食サービスの意義等にも言及している。1研究協力者(配食事業者3社)と各社の配達員から積極的な協力姿勢を得て、勉強会は予定通り毎月順調に進めることができた。2毎回、配達員の方達にリアクションペーパーの記入を求め、コメントを次の勉強会に反映させることで、配達員の方達との距離を近づけることに努めた。
大規模連立一次方程式の高速求解技術の構築と並列固有値解法への応用

多くの分野の数値シミュレーションでは,最終的に連立一次方程式が現れ,その求解が必要となる.連立一次方程式の求解には,非常に多くの計算時間を要するため,高速化が不可欠である.本研究課題では,複数本の右辺ベクトルをもつ連立一次方程式を効率よく解くためのBlock Krylov部分空間反復法の研究を行った.また,数値計算手法の一つである並列固有値解法に対して同法を適用し,速度向上を図った.多くの分野の数値シミュレーションでは,最終的に連立一次方程式が現れ,その求解が必要となる.連立一次方程式の求解には,非常に多くの計算時間を要するため,高速化が不可欠である.本研究課題では,複数本の右辺ベクトルをもつ連立一次方程式を効率よく解くためのBlock Krylov部分空間反復法の研究を行った.また,数値計算手法の一つである並列固有値解法に対して同法を適用し,速度向上を図った.本研究課題では,複数の右辺ベクトルを持つ連立一次方程式の高速求解法の開発を目的としている.このような連立一次方程式は,格子量子色力学計算の物理量計算や,代表者らが提案している周回積分を用いた並列固有値解法で現れる.これらにおいて,連立一次方程式の求解が計算時間の大部分を占めるため,高速化が必要とされている.複数の右辺ベクトルを持つ連立一次方程式の反復解法として,Block Krylov部分空間反復法が提案されている.今年度は,Block Krylov部分空間反復法の研究動向を調査し,周回積分を用いた並列固有値解法に適用した.Block Krylov部分空間反復法は,前処理と呼ばれる技法と組み合わせて用いることで,反復回数が大幅に減少する.しかしながら,前処理を精度良く行うと反復回数は減少するものの,多くの計算時間とメモリ量を必要とする.計算時間とメモリ消費量を抑えるため,前処理をより不完全に行った場合,従来のKrylov部分空間反復法では解を得るまで非常に多くの反復回数を要した.一方,Block Krylov部分空間反復法を適用することで,同じ精度の前処理にもかかわらず従来の方法よりも圧倒的に少ない反復回数で解が得られることを明らかにした.平成20年度は,Block Krylov部分空間反復法を適用するだけでなく,解法そのものの研究も実施した.上記のように,Block Krylov部分空間反復法を適用することで,少ない反復回数で解が得られるが,最終的に得られる解の精度が悪化する可能性があることがわかった.代表者らは精度悪化の原因を突き止め,高精度の解を生成する新たなBlock Krylov部分空間反復法を提案した(論文投稿中).本研究課題は,複数本の右辺ベクトルをもつ連立一次方程式の高速求解技術の構築が主目的である.このような問題は,素粒子分野における数値シミュレーションや,周回積分を用いた固有値解法といった数値計算アルゴリズムにおいて現れる.これらの分野では,同連立一次方程式の求解がボトルネックになっており,高速化が望まれている.複数本の右辺ベクトルをもつ連立一次方程式の求解法として,Block Krylov部分空間反復法がある。Block Krylov部分空間反復法は,Krylov部分空間反復法よりも少ない反復回数で近似解を得られる場合があり,この特長が計算速度の向上に繋がる.しかしながら,Block Krylov部分空間反復法で求めちれる近似解の精度は,計算過程で劣化する可能性があることが明らかになった.本年度は,Block Krylov部分空間反復法の近似解精度劣化を回避するために,研究代表者は新たなBlock Krylov部分空間反復法「Block BiCGGR法」を提案した.Block BiCGGR法は,従来法であるBlock BiCGSTAB法とほぼ同じ計算量で高精度の近似解生成が可能である.Block BiCGGR法を周回積分を用いた固有値解法に適用し,従来のBlock Krylov部分空間反復法を適用した場合よりも,高精度の固有対が得られることを明らかにした.また,素粒子物理学で現れる格子QCD計算に対しても間法を適用することで,格子QCD計算の高速化・高精度化を達成した.右辺ベクトル数が大きくなると,アルゴリズムの挙動が不安定になる場合があるが,定常反復法による前処理を組み合わせることで不安定性を回避でき,Block BiCGGR法の適用範囲を大きく広げることにも成功した.
血管新生抑制因子コンドロモジュリン-Iの特異的切断酵素とアンカー分子の同定

本研究では、緩和な乖離条件で調製した軟骨抽出液からChM-Iを免疫沈降することで、ChM-Iと相互作用する軟骨マトリックス分子群を単離・同定することに成功した。それらのうち1つの分子種については、微弱ではあるがChM-Iとの直接相互作用していると考えられ、ChM-Iを軟骨マトリックスにアンカリングする分子である可能性が示唆された。また、ChM-Iの切断酵素活性は軟骨細胞の分化とは関係なく、細胞表層または軟骨マトリックスに強く保持されているとの知見を得た。これらの成果は、軟骨における血管侵入障壁の形成と消失に関わる分子機構を理解する手がかりになると期待される。本年度は、1免疫沈降によるChM-Iアンカー候補分子の探索および2ChM-I N末端領域切断酵素活性をモニターするためのアッセイ系の構築について実施した。1については、これまでの予備実験結果を踏まえ、尿素バッファーを用いた抽出条件の最適化を行った。まず、尿素濃度を2-8 Mに段階希釈した抽出バッファーを用いて、ラット肋軟骨よりChM-Iを抽出した。これらの抽出液とドメイン2に対するChM-Iモノクローナル抗体(hCHM-05抗体)を固定化したビーズを用いて免疫沈降を行い、共沈タンパク質の数および収量のバランスを考慮して、最適な抽出バッファーを決定した(2 M urea, 50 mM Tris-HCl (pH7.4), 1 mM EDTA)。また、免疫沈降中に抽出したタンパク質が非特異的に再会合する可能性も考慮し、stringencyの異なる3種類のバッファーを用いて免疫沈降を実施した。それぞれの免疫沈降条件において共沈タンパク質8-10種が検出され、これらをMS解析に供して候補分子約10種を同定した。いずれの免疫沈降条件においても共通して同定された分子についてはFLAG融合タンパク質を調製し、ChM-Iとの直接的なタンパク質相互作用解析を進めている。2については、hCHM-05抗体を用いてマイクロプレートにFITC標識されたChM-Iを固相化するための条件を決定した。固相化されたChM-Iが目的酵素により切断を受けると、FITC標識を含むN末端フラグメントが溶液中に遊離されるため、溶液の蛍光測定により切断活性をモニターすることができる。当初の計画通り、ChM-Iアンカー分子複合体の軟骨組織からの抽出条件を最適化し、候補分子数種をMS解析で同定することができた。再現性も取れており、なかには異なる免疫沈降条件において共通して認められる分子もあった。候補分子の発現パターンなども考慮し、有力な分子についてはタグ融合タンパク質を調製するなど、来年度に向けての準備も整っている。切断酵素活性をモニターするためのアッセイ系については、これまでに確立したELISAシステムを活用して順調に進行中であるが、ChM-Iの標識方法や切断活性の定量的な評価等、詳細な条件検討が必要である。前年度は、軟骨組織からのChM-I-アンカー分子複合体の抽出条件を最適化(2 M尿素バッファー)し、ChM-Iモノクローナル抗体を用いた免疫沈降により共沈物を確認した。本年度は、最適化した抽出条件によりChM-Iを抽出した後、尿素濃度の異なる3つの乖離条件下で新たに免疫沈降を実施し、得られた沈降物の比較と再現性の確認を行った。さらに、より温和な条件でアンカー分子複合体を単離することを期待して、初代ラット肋軟骨細胞の培養液を用いた免疫沈降も並行して実施した。これらの条件で得られた免疫沈降物をSDS-PAGEで分離後、主要なバンド全てについてMS解析を行ったところ、18種類の軟骨マトリックス分子が同定された。また、液体クロマトグラフィーを用いた再会合実験においてもChM-Iとの相互作用が疑われる軟骨マトリックス分子2種が同定された。これらのうち、軟骨において豊富に発現し、複数の免疫沈降条件において共通して検出された分子6種類を有力な候補分子として選定し、タグ付き組換え体タンパク質の発現コンストラクトを作製した。哺乳類細胞を用いた無血清発現系において候補分子の発現・タグ精製を行い、これまでに6種類の候補分子について、FLAG-ChM-Iまたはウシ軟骨から粗精製した天然型ChM-Iとの免疫沈降を実施した。その結果、1種類のアンカー候補分子について、天然型ChM-Iとの相互作用が確認された。ChM-I特異的切断酵素の同定については、軟骨細胞の後期分化とChM-I切断活性との関連性について検討を行った。ラット肋軟骨より採取した初代軟骨細胞を用いて肥大化・石灰化軟骨細胞への分化誘導を試みたが、分化誘導率が低く、ChM-I切断フラグメントは検出されなかった。ChMーIアンカー分子の探索については、20種の候補分子から絞り込んだ6種の中から、ChM-Iタンパク質と直接相互作用すると思われる分子1種を見出した。残り14種の候補分子についても、順次発現コンストラクトの作製または軟骨抽出液からの精製を計画しており、順調に進捗している。ChM-I特異的切断酵素の同定については、切断活性を有する軟骨細胞培養系が確立できておらず、検討課題を残している。今年度は、前年度までに同定されたChM-Iアンカー候補分子18種の中で、最も高い頻度で検出されたMatrillin-1 (Matn-1)について組換え体タンパク質を調製し、直接相互作用の有無について検討を行った。

Matn-1はvon Wilebrand Factor Aタンパク質スーパーファミリーに属する分子で、3量体形成を介して線維性軟骨マトリックスの形成に関与することが知られている。Matn-3及びMatn-4も候補分子に含まれていたので、これらとともにFLAGタグをN末端側に付加した組換え体タンパク質を発現・タグ精製を試みた。しかしながら、Matn-1は培地中には全く検出されず分子会合により不溶化していると推察されたため、3量体形成に関わるC末端のα-helical coiled-coilドメインを欠失した変異体タンパク質(Matn1-CT)の発現を試みた。その結果、Matn1-CTは良好に培地中に発現し精製することができたため、天然型ウシChM-Iとの相互作用を免疫沈降法により検証した。その結果、Matn1-CTはChM-I免疫沈降物中に僅かながら検出されたが、Matn-3, 4は全く検出されなかった。前年度相互作用が認められた候補分子Del-1と比較すると、Matn-1はChM-Iと極めて弱く相互作用するか、または直接相互作用はほとんどないと推察される。軟骨抽出液中に同定されたChM-I免疫沈降物にはMatn-1, 3, 4の他、これらと相互作用することが知られているCOMP, biglycan, decorin, aggrecan, typeIIcollagenなどが同定されたため、ChM-Iはこれらによって形成される線維性軟骨マトリックス複合体にアンカリングされていると考えられた。本研究では、緩和な乖離条件で調製した軟骨抽出液からChM-Iを免疫沈降することで、ChM-Iと相互作用する軟骨マトリックス分子群を単離・同定することに成功した。それらのうち1つの分子種については、微弱ではあるがChM-Iとの直接相互作用していると考えられ、ChM-Iを軟骨マトリックスにアンカリングする分子である可能性が示唆された。また、ChM-Iの切断酵素活性は軟骨細胞の分化とは関係なく、細胞表層または軟骨マトリックスに強く保持されているとの知見を得た。これらの成果は、軟骨における血管侵入障壁の形成と消失に関わる分子機構を理解する手がかりになると期待される。ChM-Iアンカー分子の候補の探索は、免疫沈降においてChM-Iと直接的なタンパク質相互作用が認められることを第一段階の目標として行う。相互作用が認められた場合に限り、ノックダウンなどによる機能解析を行う予定である。また、切断酵素の同定については、現在、軟骨細胞培養系においてChM-Iの明瞭な切断が確認できていない。培養条件を検討する等して改善が認められなければ、生化学的手法により培養液から目的酵素を同定することは困難であると考えられる。その場合、軟骨組織から調製したcDNAライブラリーをもとに発現クローニングによって切断酵素をスクリーニングする予定である。引き続き精製ChM-Iタンパク質と候補分子の組換え体タンパク質等を用いて、直接的な相互作用の確認を行うとともに、siRNA等を用いた機能解析に注力する予定である。生化学切断酵素活性をモニターするために利用するChM-Iの標識条件について、一部未検討項目があるため。切断酵素同定のための軟骨分化培養系が確立できず、以降の実験を見合わせたため