hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
寒冷地道路トンネルにおける覆工ひび割れ発生メカニズムの解明と対策

この研究では、寒冷地道路トンネルの覆工ひび割れに影響を与える諸因子の抽出および、地山凍結防止に用いられる断熱材の設計入力温度の設定法などの検討を行ったもので、得られた主な結論は以下である。(1)断熱材の設計に用いられるトンネル坑口における気温変動は、気温変動の統計的性質を把握した観測地の気温のセミ-バリオグラム(Semi-Vriogram)を求めることにより得られる。なお、これによる結果は、観測地の結果と良い一致を示す。(2)トンネル坑内の気温変動は、トンネル坑口からの距離を変数として、年平均気温および振幅(年較差)を用いて評価することができる。(3)ニューラルネットワーク(Neural Network)を用いたデータマイニング(Data Mining)は、トンネル覆工に発生するひび割れ(クラック)の原因を推定・把握するのに有効である。(4)地山凍結による凍結圧の算定に必要となる凍結深さを求めるために、一次元半無限移動境界問題の近似解析手法を提案した。なお、本解析法による結果は他の解析法のそれに比較し、十分な精度を有することが明らかになった。(5)トンネル覆工の温度ひび割れの発生メカニズムを検討するために、厚さの薄い断熱材に対しては特殊(接触)要素を開発し、二次元の温度解析および応力解析を試みた。その結果、コンクリート若令時の弾性係数、熱伝達率、断熱材施工の有無(厚さ、熱伝導率)などが大きな影響を与えることが明らかになった。本年度は下記の研究を行った。1.データマイニングによるひび割れ発生に関する要因分析:NATM工法により建設された道路トンネル(小樽管内)の天端に発生したひずみおよび9項目(施工パターン,坑口からの距離,スパン長,打設季節,インバート長,断熱材の有無,コンクリート打設温度,スランプ,空気量)の学習データ間の関連性について,ニュートラルネットワーク(学習法には,誤差逆伝播法と成長抑制学習法を採用)を用いて検討した。その結果,天端クラックと強い結びつきを示す項目として,坑口からの距離,施工パターン,断熱材の有無,コンクリート打設温度が抽出された。2.非定常熱伝導解析手法の確立:コンクリートが硬化していく過程で発生する水和熱を考慮した非定常熱伝導解析プログラムを有限要素法を用いて作成した。新設トンネルでは一次覆工と二次覆工の間に厚さが薄く,熱容量の小さい断熱材が施工されるので,離散化による数値計算上の悪影響を取り除くために,断熱材の厚さ方向に要素分割を必要としない特殊要素を開発した。なお,この要素の精度は種々のモデル解析より良好であることが判明した。また,トンネル建設地点の未観測気温を推定する方法について検討を行い,アメダス観測値とSemi-Variogramより求める方法を提示した。さらにトンネル延長方向の気温の推定式の検討も行った。1.データマイニングによるひび割れ発生に関する要因分析・観測日時の異なる3回のデータにより、クラック発生要因の分析を行った。その結果、「地山等級」、「28日強度」、「コンクリート打設温度」、「空気量」がクラック発生要因の候補として浮かび上がってきた。現在は「28日強度」とクラック発生との相関について検討中である。・クラック発生要因とクラック発生位置(天端と側壁)の関係を調べた結果、「空気量」が共通に強い相関を示し、側壁部では「地山等級」の影響が比較的強く表れた。2.非定常熱伝導・熱応力解析によるひび割れ原因の検討・水和熱を考慮したトンネル・地山系の2次元FEM解析の結果、ピーク温度後の温度降下速度は、(1)冬期施工、(2)断熱材施工、および(3)早期脱型の場合に著しいことが判明した。・2次元FEMによる熱応力解析の結果、覆工コンクリート表面の引張応力は、(1)冬期施工の場合、(2)断熱材を施工しない場合、および(3)地山の弾性係数が大きい場合である。3.吹付けコンクリートの配合に関する検討・水和メカニズムに基づくC_3Sの水和反応速度のモデル化を試みた。

その結果、イジングモデルに基づいて、誘導期、加速期および減水期の3段階の水和反応過程を比較的簡単な数式で定式化することができた。・高性能コンクリートの流動性と断熱温度上昇に及ぼす高性能AE減水剤の化学構造の影響を調べた。その結果、グラフト鎖の長い共重合体ほど練混ぜ直後に優れた流動性を示し、また凝結遅延性が小さいことが明らかになった。近年のトンネルには、NATMという施工技術および材料事情、使用・環境条件などの進歩あるいは変化に伴って、従来の在来(矢板)工法で施工されたトンネルにはあまり見られなかった変状が現れている。本研究はひび割れ原因や発生メカニズムの解明に資する情報の抽出を目的に行ったもので、最終年度の主な結果は以下の通りである。(1)寒冷地トンネルに作用する地山凍結による凍結圧の算定に必要となる凍結深さを求めるために、一次元半無限移動境界問題の近似解析手法として、写像変換により半無限領域を有限領域に変換し、空間領域には選点法および時間領域には時間積分法を適用して支配微分方程式を離散化する手法を提案し、その妥当性の検討を行った。(2)トンネル坑内における気温変動は、年平均気温と年振幅をパラメーターとする正弦関数で表わすことができ、年平均気温は,トンネル延長距離に対して指数関数的に比例して上昇し、逆に年振幅は減衰する。また実観測値による年平均気温および年振幅の上昇・減衰の傾向は、坑内風速(v)に影響を受け、v=1.01.5m/sでは坑口より100m程度で、v=0.5m/s程度では200300mで収束する。(3)二次覆工コンクリート表面の微細なひび割れおよびその環境・施工状況など種々の要因の因果(相関)関係は、Neural Networkを用いたData Miningによれば、スランプとスパン長に正の相関、空気量と28日強度に負の相関が現れ、また打設季節毎の相関解析では、スパン長とスランプの正の相関および空気量と断熱材の有無の負の相関が夏・冬のいずれも大きな相関を示す。
正常ヒト造血幹細胞の造血因子依存的細胞運動の分子機序解明

申請者は、造血幹細胞が主とされるヒト正常CD34陽性細胞がサイトカインにより細胞伸展とfilopodia様突起形成を起こすことを見いだした。しかし、TNF及びGM-CSFでは細胞形態変化は観察されなかった。これは、通常運動しないとされるCD34陽性細胞の運動能獲得が特定のサイトカインで起こることを示している。この細胞構造体はF-actinから成ることを共焦点レーザー顕微鏡で明らかにした。アクチン細胞骨格の再構築がCD34陽性細胞の形態変化に関与し、更には細胞運動にも関与すると考えられる。Ras類似低分子量G蛋白質Rhoはエフェクター分子であるROCK及びmDia1を介してアクチン細胞骨格を制御し、細胞運動・細胞接着・細胞形態変化に関与する。CD34陽性細胞の運動、特にF-actinから成る細胞構造体形成におけるRho及びRho関連分子の機能解析を進めている。細胞運動解析の実験系を立ち上げるため、好中球を用いて生細胞解析のための諸条件の検討を行った。サイトカイン添加により好中球が細胞運動を開始した。ビデオ顕微鏡を用いて好中球のサイトカインによる細胞運動能の経時変化を解析した。MAPK阻害剤、ROCK阻害剤、PI-3 kinase阻害剤、抗インテグリン抗体で細胞運動が障害された。このことはMAPK、ROCK、PI-3 kinase及びインテグリンが好中球の細胞運動を制御することを示唆している。近年、ドナーに大きな負担を強いる骨髄移植に代わり、造血幹細胞を含むCD34陽性細胞を末梢血やさい帯血より分離して用いる造血幹細胞移植が主になりつつある。ドナーへのG-CSF投与で造血幹細胞が末梢血に動員されるが、この動員機序は不明である。申請者は、ヒト正常CD34陽性細胞のG-CSFおよびSCFによる細胞伸展とfilopodia様突起形成を見いだした。これは、運動しないとされるCD34陽性細胞の運動能獲得が特定のサイトカインで起こることを示している。特定サイトカイン依存的な細胞構造体はF-actinから成ることを共焦点レーザー顕微鏡で明らかにした。このことはMAPK、ROCK、PI-3 kinase及びインテグリンによる細胞運動制御を示唆している。
ダイオキシン関連物質の生体内挙動および人体影響評価

人体におけるダイオキシン類(PCDDs、PCDFs)の挙動を明らかにする目的で、ダイオキシン類に対して高感受性の9週令雄C57BL/6と低感受性のDBA/2マウスに都市廃棄物焼却場飛灰から抽出、精製したPCDDsおよびPCDFs混合物を10-210mugTEQ/kgの割合で経口投与し、投与後24日目まで経時的に肝臓における異性体蓄積量および薬物代謝酵素活性を検討した。その結果、1)両化合物ともに蓄積する異性体の大半は毒性の強い2,3,7,8-塩素置換体であり、いずれも低感受性のDBA系よりも高感受性のC57BL系で若干高い残留性が認められること、および2)2,3,7,8-TCDD、2,3,7,8-TCDF、1,2,3,7,8-PeCDF、OCDDおよびOCDFは、他の5塩化7塩化異性体に比べて肝臓内蓄積量が低いことが判明した。従って、マウスは人間と異なった代謝経路を有することが示唆された。また、薬物代謝酵素測定結果から、7-Ethoxyresorufin O-deethylaseおよびDT-diahoraseは、ダイオキシン類の代謝排泄作用よりも、毒性本体となる代謝成績体の産成に、Biphenyl hydroxylaseは代謝排泄作用に関与していることが示唆された。一方、毛髪中のコプラナーPCBsを含めたダイオキシン類の微量分析法を確立し、同一人の毛髪を検討した結果、毛髪中に蓄積する成分組成は人体脂肪組織中のものに類似していることが明らかとなった。従って、毛髪がダイオキシン類の人体汚染評価の指標試料となりうることが判明したことから、本法は今後の人体影響評価を実施する上で、有力な手法になるものと考えられる。
新規カルシウム反応性転写因子が表皮角化細胞の分化・増殖に果たす役割の解明

Yin Yang-1(以下YY-1)は偏在する転写因子であり、様々な転写制御に関わっていると言われています。YY-1蛋白は多くの組織や細胞で同定されており、またその働きは組織や細胞で異なります。我々は以前YY-1蛋白が表皮基底層で強く発現され、上層に行くにつれて弱くなることを確認しました。この結果を元に、YY-1が表皮角化細胞の分化過程により重要な役割を担っているのではないかと考え、新たに3D培養法という手法と、角化細胞のセルラインであるHaCaT細胞を用い、研究を行いました。結果として、過発現したYY-1は3D培養において、表皮の著明な肥厚、分化の抑制、未分化状態の維持、及び分裂能の増加などを示しました。これらは、通常の皮膚組織において、YY-1が表皮基底層における角化細胞の未分化状態の維持と、上層での分化移行に重要な働きを示唆しています。E4BP4 cDNAをpCWVのCMVプロモーター下流に組み込み、E4BP4を真核細胞でubiquitousに発現するpCMV-E4BP4ベクターを作製した。とれを、HACAT細胞に安定遺伝子導入し、E4BP4高発現HACAT細胞ラインを得た。これらのE4BP4高発現HACAT細胞を、コラーゲンゲル上で培養し、空気暴露することによる三次元培養系で培養し疑似表皮を形成させると、の重層上皮を形成したのに比べてE4BP4高発現HACAT細胞は、6層以上の重層上皮を形成した。このことは、E4BP4の強発現が、HACAT細胞の分化を抑制し未分化な状態に保つ働きをしていることを示唆するものと考えられた。さらに、E4BP4高発現HACAT細胞ラインは、コントロールHACAT細胞ラインに比して、有意に細胞周期の回転が促進されていた。これらの結果は、E4BP4がケラチノサイトの初期分化に重要な役割を担っていることを示していると考えられた。本研究代表者は、転写因子YY1が表皮基底層特異的に発現し、上層の分化層では発現が無くなること、高分化特異的発現を示すロリクリンの発現を抑制すること、を報告した。本研究では、YY1がケラチノサイトの分化(角化)にどのように関わっているかを3D培養法を用いて解析した。YY1が表皮基底層特異的に発現する転写因子YY1のcDNAを培養ケラチノサイトHaCaT細胞に細胞導入し、YY1を恒常的に強発現する細胞系列を樹立した。このYY1-HaCaTを単層培養し、その細胞増殖能をBrdU取り込みで評価したところ、コントロールと比べて有意に細胞増殖能が増加していた。さらにYY1-HaCaTを3D培養し、空気暴露により重層化、角化させ、YY1の恒常的強発現がその分化・増殖に与える影響について解析した。その結果、YY1-HaCaT細胞は、68層にまで肥厚した表皮構造を形成し、コントロール(35層)に比べて明らかに厚い尋常性乾癬様の表皮構造を形成した。また、YY1-HaCaT細胞は空気暴露による角化誘導がかからず、角化マーカーであるK1,K10,インボルクリン、フィラグリンの発現が抑制された。また、細胞周期マーカーであるKi67、サイクリンB、サイクリンDの発現も抑制され、逆に細胞周期抑制マーカーであるp21、p16の発現は増加していた。これらの結果は、YY1を恒常的に強発現するYY1-HaCaT細胞が未分化な基底細胞様のフェノタイプを維持していることを示しており、正常表皮において基底層特異的に発現する転写因子YY1が、ケラチノサイトの未分化状態の維持に重要な役割を果たしていることが強く示唆された。
オーストラリア型多文化主義の変容と移民エスニック空間の形成に関する研究

本研究の目的は、極度に多文化化・多民族化が進む現代オーストラリア社会において、1990年代以降のオーストラリア型多文化主義の変容(後退)が、ローカルな地域社会における移民コミュニティの組織化や、移民エスニック空間の形成に及ぼす影響を明らかにすることである。具体的には、オーストラリアのなかでも「海外生まれ人口」(=移民第一世代)が集住するシドニーとメルボルン両大都市圏を事例として、オーストラリア型多文化主義の制度的実践の1つである1移民・難民定住支援組織(Migrangt Resource Centre:MRC)の果たす役割と、2フィリピン系移民エスニック空間形成との相互関係性を指標にしながら研究を行ってきた。平成2627年度には、シドニー大都市圏外部郊外を拠点に活動するフィリピン系移民団体を訪問するとともに、複数の移民・難民定住支援組織や行政職員から現場での取り組みについて聞き取り調査を行った。また、平成2829年度にはメルボルン大都市圏においても同様の調査を実施した。一連の調査の結果、「フィリピン生まれ人口」の比較的大規模な集住都市が存在するはずの両大都市圏においてさえ、その中心商業地や郊外住宅地のいずれもフィリピン系のエスニシティが都市景観のなかに顕在化せず、フィリピン系移民のエスニック空間は「不可視な」状態にあることが明らかになった。他方で、1990年代以降の予算削減で支援のターゲット集団を新規移民に絞らざるを得ないMRCにおいては、比較的英語の上手なフィリピン系移民はその支援対象になりえないことから、後退期にあるオーストラリア型多文化主義に対しては、フィリピン系移民は自助的で独自の、かつ社会空間的なエスニック空間を形成することで対抗言説を生産している姿が明瞭になった。平成30年度には、これら調査結果の一部を学術論文として英語(刊行予定)と日本語で公表した。本研究の目的は、多文化化・多民族化が進むオーストラリアにおいて、多文化主義の施策・制度的実践やその言説と、移民の組織化や移民エスニック空間の形成過程とのあいだにいかなる相互関係が見受けられるのか、そのメカニズムを解明することにある。具体的には、オーストラリアのなかでも「海外生まれ移民」(移民第一世代)が集住するシドニー大都市圏(Greater Sydney)とメルボルン大都市圏(Greater Melbourne)を対象地域にして、1移民・難民定住支援組織としてのMigrant Resource Centre(MRC)の活動や役割を明らかにするともに、2フィリピン系移民の組織化と移民エスニック空間の形成過程の実態調査を行うという研究計画である。平成26年度には、シドニー大都市圏にしぼって以下の現地調査を行った。まずは、シドニー大都市圏西部郊外のBlacktown市を拠点に活動するフィリピン系移民団体のひとつを訪問し、活動内容に対する聞き取り調査を実施した。また、大都市圏内のMRCが立地する都市環境を巡検するなかで、同じく西部郊外のFairfield市に設立されたMRCを訪問し、活動内容の聞き取り調査を行った。そのなかでは、近年の政府による助成金削減に直面し、MRCもターゲット・グループ(特定の移民)や活動空間、活動内容を限定しながら、効率的に移民・難民定住支援を実施しなければならない現状が垣間見られた。その他、当初の予定にはなかったが、大都市圏内で特に移民が集住する複数の自治体をフィールドワークし、オーストラリアの多文化・多民族的都市空間の様相を把握した。本研究の目的は、多文化化・多民族化が進むオーストラリアにおいて、シドニー大都市圏(Greater Sydney)とメルボルン大都市圏(Greater Melbourne)を対象地域に、多文化主義の施策・制度的実践やその言説と移民の組織化や移民エスニック空間の形成過程とのあいだに、どのような相互関係が存在するのかを明らかにすることである。特に、1移民・難民定住支援組織としてのMRC(Migrant Resource Centre)が、2フィリピン系移民コミュニティの組織化と移民エスニック空間の形成にいかなる影響を与えてきたのかに着目している。平成27年度は1011月に渡豪し、シドニー大都市圏における複数の多文化主義の現場機関に聞き取り調査を行った。なかでも、本研究が視野に入れるMRCのひとつであるアドバンス多様性サービス(旧St.George MRC)を訪問し、今後の調査の足掛かりをつくることができたことは有意義であった。MRCはその立地場所を取り囲む都市・社会環境の特徴(特に、どの出身国の移民が多いのか、移民がその都市に居住する年数が長いのか短いのか等)によって、その活動内容やターゲット・グループのとらえ方が大きく異なってくる実態を確認することができた。当初の予定では、平成27年度中にシドニー大都市圏での調査をすべて終え、メルボルン大都市圏での予備調査を行う予定であったが、そこまでには至らなかった。最たる原因は、他の研究プロジェクトや学内業務とのエフォートの折り合いがつかなかったことで、年度初めに想定していた年度末での渡豪がかなわず、1011月の調査の1回になってしまったことによる。積み残した課題は、合わせて次年度にクリアする。本研究の目的は、多文化・多民族化が進むオーストラリア社会において、オーストラリア型多文化主義政策の制度的実践(特に、移民・難民定住支援機関(Migrant Resource Centre(MRC)))と移民の組織化ならびに移民エスニック空間の形成とのあいだに、いかなる関係性(メカニズム)が存在するのかを、在豪フィリピン系移民を事例に明らかにすることである。対象地域は、オーストラリアでも移民人口の集中するシドニー大都市圏(Sydeny Metropolitan area)とメルボルン大都市圏(Melbourne Metropolitan area)とする。平成28年度には、これまでのシドニーに加えてメルボルンでのフィールドワークを開始した。9月にはメルボルンで予備調査(主に、都心と郊外のエスニック・セグリゲーションの景観観察)を行うとともに、現地フィリピン系移民団体の複数のキーパーソンに対して聞き取り調査を行った。

3月には引き続きメルボルンでフィリピン系移民団体の調査とMRCに関する情報収集を行い、シドニー大都市圏でも同様に補足調査を行った。その結果、両大都市圏における2000年代以降のフィリピン系移民の組織化のおおよその潮流と、かれらの形成する移民エスニック空間の特徴が明らかになり、また両大都市圏の地域差も示唆された。しかしながら一方で、ある程度自立した強固なco-ethnic基盤をもつフィリピン系移民は、MRCの積極的な支援・協働対象にはなっていないという現状も分かってきた。平成27年度までの調査結果に加え、平成28年度ではメルボルン大都市圏でも調査を開始し、移民・難民定住支援機関(Migrant Resource Centre(MRC))の情報収集を行ったり一部聞き取り調査も実施した。また、フィリピン系移民団体については、両大都市圏でそれぞれ複数のキーパーソンに対してアンケート形式で聞き取り調査を実施できた。本研究の目的は、極度の多文化化・多民族化が進む現代オーストラリア社会において、オーストラリア型多文化主義の制度的実践の要の1つとなる「移民・難民定住支援機関(Migrant Resource Centre(MRC))」の変容と、ローカルな地域社会における移民コミュニティの組織化やエスニック都市空間の形成とのあいだにいかなる関係性(メカニズム)が存在するのかを、シドニー大都市圏/メルボルン大都市圏のフィリピン系移民を例にとって明らかにすることである。平成29年度には、シドニー大都市圏の特に西部郊外(「Western Sydney」と呼ばれる、中心部から半径2040km圏に位置するアウターサバーブ)に含まれるいくつかの自治体の中心市街地をフィールドワークし、都市景観のなかにフィリピン系移民のエスニック空間の痕跡を調査した。その結果、シドニー大都市圏において「フィリピン生まれ人口」が比較的大きな規模で集積する西部郊外の諸都市においてさえ、フィリピン系移民のエスニシティは景観のなかに「不可視invisibleなまま」の状態であることが明らかになった。この状況は、昨年度に調査をおこなったメルボルン大都市圏でも当てはまることが確認されたため、現代オーストラリアの都市空間に共通した現象であると理解できる。最終年度の平成30年度には、ネットワークによって形成されるフィリピン系移民の組織化と移民エスニック空間の新しい動きを重点的に補足調査し、とりわけ1990年代以降のオーストラリア型多文化主義の変容との関係性を明らかにしたい。
大脳皮質体性感覚野バレル形成における活動依存性Ｎｏｔｃｈシグナリングの役割

Notchシグナル関連分子は、最終分裂を終えた後の神経細胞でも引き続き発現し、視床ー皮質軸債黒の入力を受けて活動依存的に形成される第四層のバレルシステムにおいて、入力依存的にそのシグナル活性が活性化されること及びその活性がバレルシステムの形成に関与していることを子宮内エレクトロポレーション法によるNotchシグナルのノックダウン及び活性型Notchの強制発現により明らかにした。出生児の未成熟な脳は、環境から情報入力を受け神経活動依存的に回路が成熟する『臨界期』とよばれる時期を経て成人型の脳へと発達するが、そうした神経活動依存的に活性化されるシグナル伝達系の存在も次第に明らかになってきている。既に明らかになっているそうしたシグナル伝達系は、胚の初期発生過程においては、神経幹細胞の増殖や分化に関与することが知られていることから、我々は、体性感覚野の発達期に見られる回路形成をモデルとして、神経幹細胞の未分化性の維持に関与することが知られているNotchシグナル伝達系の神経細胞の活動依存的機能分化に関わるメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行っている。我々がかつてRBPJ-k依存的なNotchシグナルの活性をin vivoで検出できるレポーターを開発したが(Kohyama et al Dev. Biol. 2005特許第4599610号(平成22年10月8日)、このレポーターを子宮内エレクトロポレーションによりに導入したところ、バレル形成期に第IV層の興奮性神経細胞において一過性にNotchシグナルの活性がRBP-Jk依存的に上昇していることを見いだしていたが、今回神経細胞の活性化を表す指標であるc-Fosの発現と完全に一致することを確認した。高等動物の場合、出生児の未成熟な脳が環境から影響を受け神経活動依存的に回路が成熟する『臨界期』とよばれる時期を経て成人型の脳へと発達する。近年、活動依存的に活性化される様々シグナル伝達系の存在も次々と明らかになってきているが、それらのシグナル伝達系は、胚の初期発生過程においては、神経幹細胞から神経細胞への分化に関わっており、神経細胞に分化した後には、機能分化にも働いている可能性が考えられた。そこで我々は、体性感覚野の発達期に見られる回路形成をモデルとして、種々のシグナル伝達系が神経細胞の活動依存的機能分化に関わるメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行っている。我々は、かつてRBPJ-k依存的なNotchシグナルの活性をin vivoで検出できるレポーターを開発したが(Kohyama et al Dev. Biol. 2005特許第4599610号(平成22年10月8日)、Tokunaga et al J Neurochem. 2004このレポーターを子宮内エレクトロポレーションによりに導入したところ、バレル形成期に第IV層の興奮性神経細胞において一過性にNotchシグナルの活性がRBP-Jk依存的に上昇していることを見いだした。このNotchの活性化は、末梢体性感覚器ヒゲ(洞毛)を焼灼したマウスの同じ部位の神経細胞においては低下していた。また、子宮内エレクトロポレーションによって、Notchシグナルのノックダウンベクターまたは、恒常的活性化型のベクターを導入すると、バレル形成が著しく阻害されることがわかった。これらの結果は「外部からの入力依存的に引き起こされる第IV層の興奮性神経細胞における一過性のNotch活性の上昇が、バレル形成に重要な役割を果たしている」という仮説を支持するものであった。出生児の未成熟な脳は、環境からの情報入力を受ける際の神経活動依存的にネットワークが成熟する『臨界期』と呼ばれる時期を経て、成人型の脳へと発達を遂げるが、そうした神経活動依存的に活性化されて神経細胞の成熟を促すシグナル伝達系の存在が近年次第に赤ら化になってきている。これまで明らかになっているそうしたシグナル伝達系は、胚発生初期には、神経幹細胞・神経前駆細胞の未分化性の維持や、増殖・分化などに関与することから、我々は、体性感覚野の発達期に見られる神経回路形成をモデルとして、胚発生期に神経幹細胞の未分化性の維持や、増殖分化の制御に関わっていることが知られているNotchシグナル伝達系が神経細胞の活動依存的な機能分化に関わるメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行っている。我々がかつてNotchシグナル伝達系の活性をマウス個体内でモニターできるRBP-J依存的なNotchシグナルの細胞内伝達系のレポーター遺伝子を開発したが(Kohyama et al Dev. Biol.2005特許第4599610号(平成22年10月8日)、このレポーター遺伝子を子宮内電気穿孔法によりE14.5日マウスの脳に導入したところ、バレル形成期の第IV層に存在する興奮精神系細胞において一過性にNotchシグナルの活性が認められ、それはRBPJのSH RNA型ベクターを同時に導入したRBPJのノックダウン細胞では認められなかったことからRBPJ依存的であることもわかった。また、Notchシグナルの活性化が一過性に認められる細胞では神経細胞の活性化の指標であるc-Fosの発現とも完全に一致した。さらに、Notch SH RNA型ベクターを導入するとバレル形成が阻害されたことから、Notchシグナルはこの時期のバレル形成に必須である事が明らかになった。我々は、かつてRBPJ-k依存的なNotchシグナルの活性をin vivoで検出できるレポーターを開発したが(Kohyama et al Dev. Biol. 2005特許第4599610号(平成22年10月8日)、Tokunaga et al J Neurochem. 2004

このレポーターを子宮内エレクトロポレーションによりに導入したところ、バレル形成期に第IV層の興奮性神経細胞において一過性にNotchシグナルの活性がRBP-Jk依存的に上昇していることを見いだした。このレポーター活性は、Notchシグナルの活性化のもうひとつの指標であるNotch蛋白質の核への移行を抗NotchICD(細胞内ドメイン)抗体の免疫組織学的染色を行うことによっても確認できた。このNotchの活性化は、末梢体性感覚器ヒゲ(洞毛)を焼灼したマウスの同じ部位の神経細胞においては低下していた。また、子宮内エレクトロポレーションによって、Notchシグナルのノックダウンベクターまたは、恒常的活性化型のベクターを導入すると、バレル形成が著しく阻害されることがわかった。これらの結果は「外部からの入力依存的に引き起こされる第IV層の興奮性神経細胞における一過性のNotch活性の上昇が、バレル形成に重要な役割を果たしている」という事を示唆する。Notchシグナル関連分子は、最終分裂を終えた後の神経細胞でも引き続き発現し、視床ー皮質軸債黒の入力を受けて活動依存的に形成される第四層のバレルシステムにおいて、入力依存的にそのシグナル活性が活性化されること及びその活性がバレルシステムの形成に関与していることを子宮内エレクトロポレーション法によるNotchシグナルのノックダウン及び活性型Notchの強制発現により明らかにした。当初の予定では、Notchシグナルの体性感覚野における活性の検出、及び、体性感覚野へのひげからの感覚入力依存性を解析するために、体性感覚野におけるNotchシグナルの活性化をモニターするレポータートランスジェニックマウスをMizutani et al Nature 2007に発表されている系統をJacksonラボから購入できる予定であったが、このマウス継代を重ねてNotchシグナル伝達系の活性の指標である蛍光タンパク質を発現しなくなってしまっていることを知り、国立遺伝研の相賀由美子先生よりご提供のお申し出を頂いたが、そのマウスが理研BSIからavailableになるまでにライセンス等の手続きの関係でさらに時間が掛かってしまったので、間もなく入手できることになったため、実験の1/3くらいが未だ実施できていない。神経発生過程におけるNotchシグナリングの機能相賀由美子先生が作成されたNotchシグナルのレポーターを発現するトランスジェニックマウスが搬入され次第予定していた実験を再開する。特にこれまでは、Notchシグナルのレポーター遺伝子とNotch遺伝子のノックダウンベクターを細胞に同時に導入することしかできず、Notchシグナルの活性のモニターをNotchシグナルのリガンド分子のノックダウンを独立に行うことが困難であった。しかし、このトランスジェニックマウスを使えば、Notchシグナルのレポーター遺伝子を常時モニターできる状況下で、Notchシグナルのリガンドや修飾因子がバレル形成にどのように関与しているかを継時的に解析することが出来る。
特定一塩基、一細胞レベルでのDNAメチル化可視化技術の開発とその細胞生物学的応用

申請者らがこれまでにDNAメチル化が分化に伴い減少することを明らかにしたアストロサイト特異的遺伝子glial fibrillaryacidic protein (GFAP)のプロモーター上のSTAT3結合配列を標的とし、メチル化頻度が高いマウス胎生11.5日由来神経上皮細胞を用いて昨年に引き続き検討した。既に、定量的PCRにてメチル化に感受性があることを確認しているICONプローブ技術を用いて、標的配列に相補的なプローブを作成した。昨年度は、プローブの5'側をビオチン分子で標識し、定法に則って、プローブをハイブリダイゼーションさせた後、オスミウムの存在下で反応させプローブとメチル化標的配列との間にオスミウム塩による架橋を形成し、ほぼ不可逆的なハイブリッドを誘導した。この後、ストレプトアビジンペルオキシダーゼを反応させ、プローブにペルオキシダーゼを結合させた後に、Tyramid-ビオチンを用い周囲のタンパク質をビオチンラベルしプロープ検出感度の増加を図った。更に、ストレプトアビジンペルオキシダーゼを反応させた後に、tyramidとAlexa555色素の化合物を反応させ、プローブの蛍光色素ラベルを試みた。しかし、プローブの検出はできなかった。このため、プローブの標識を増やすために、aminoallyl-dUTPを複数ふくむプローブを作成し、Biotin-conjugated succinylesterにて複数のbiotinで標識、あるいは、Psoralen-biotinシステム(Ambion)を用いて、非特異的にプローブを複数のbiotin分子標識を行い、上記手技を施行しシグナルの検出を図ったが、感度が低く検出に至らなかった。現在、検出方法を改良し、感度を上げる方法を検討中である。申諸者らがこれまでにDNAメチル化が分化に伴い減少することを明らかにしたアストロサイト特異的遺伝子glial fibrillaryacidic protein(GFAP)のプロモーター上のSTAT3結合配列を標的とし、メチル化頻度が高いマウス胎生11.5日由来神経上皮細胞を用いて検討した。プローブは、5'側をビオチン分子で標識した。定法に則って、プローブをハイブリダイゼーションさせた後、オスミウムの存存下で反応させプローブとメチル化標的配列との間にオスミワム塩による架橋存形成し、ほぼ不可逆的なハイブリッドを誘導した。この後、ストレプトアビジンペルオキジダーゼを反応ざせ、プローブにペルオキシダーゼを結合させた後に、Tyramid-ビオチンを用い周囲のタンパク質をビオチンラベルしプローブ検出感度の増加を図った。更に、ストレプトアビジンペルオキシダーゼを反応させた後に、tyramidとAlrxa555色素の化合物を反応させ、プローブの蛍光色素ラベルを試みた。また、プローブの特異性を増すためにLNA塩基を含官み、5'側に二分子のビオヂンで標識したプローブを作成し同様の手技を行ったが検出できなかった.プローブの検出ができながった原因として、ビオチン標識の少なさが考えられたため、今後はプローブの標識法を改変するなどして検出の感度を上げていく予定である。
感覚誘導性運動における大脳運動前野腹側部と背側部の機能分担

大脳皮質の運動関連領野のひとつである運動前野は、少なくともふたつの領域、すなわち背側部と腹側部から構成されていることが示唆されており、それぞれ感覚誘導性運動に重要な役割をしていることが明らかにされつつある。これら領域の機能分担をより明らかにするため以下のような実験を行った。サルにはいずれの手を動かすべきかの指示信号を与え、数秒の準備期間の後、目標点の呈示を契機として到達運動を行わせた。この課題遂行中に運動前野背側部・腹側部・一次運動野における単一ニューロン記録を行った。指示信号呈示後の準備期間では、音刺激に応答して持続的に発火活動の変化するニューロン(準備関連活動)は、腹側部より背側部に著明なものが数多く存在することが明らかになった。また背側部における準備関連活動は左右手運動のどちらか一方、あるいは両方の運動に関連していた。一方、契機信号呈示から運動開始までの反応時間においては、腹側部に著明な運動関連活動が存在することが明らかになり、しかもその活動が視覚座標から運動座標への空間情報の変換過程を反映していることが示唆された。さらに、この課題遂行中に運動前野腹側部および背側部へのムシモルの微小注入をそれぞれ行ったところ、背側部への注入時には、音刺激に応答して動かすべき左右の手を選択する際に著明なエラーが観察されたが、いったん正しい手が選択されると、その後の到達運動はプリズムの有無にかかわらず、正確に遂行された。一方、腹側部への注入時には、特にプリズム装着時の到達運動時に、あたかもプリズム適応が失われたかのようなミスリーチが観察された。しかし、左右の手の選択にはほとんどエラーは観察なかった。これらの知見は、運動前野背側部が特に条件付き運動課題における準備状態の形成に、また腹側部は空間的に与えられた感覚情報を運動司令へと変換する過程にそれぞれ選択的役割を果たしていることを示唆するものと考えられる。
細胞表面における核酸受容とその生理的役割の解析

核酸の受容や取り込み機構の分子基盤に関する解析は行われておらず、また、核酸の情報伝達という視野に立って研究を推進しているグループもほとんどない。本研究では、非メチル化CpGモチーフ含有DNAを固定化したアフィニティカラムを用いて、形質膜画分よりこのDNA断片に特異的に結合するタンパク質複合体を精製し、その性状や機能を解析した。その結果、次の新しい知見を得た。1)アフィニティカラムを用いて形質膜画分より精製したタンパク質をマススペクトロメトリーにて解析した結果、ヌクレオリン、カゼインキナーゼ2(CK2)αサブユニットなどが含まれることが判明した。2)各種DNAを用いた競合実験よりCpGモチーフ含有DNAに結合するのはヌクレオリンであった。3)ヌクレオリンは免疫細胞ばかりでなく、これらの複合体は上皮細胞など、非免疫細胞の細胞表面にも存在した。4)ヌクレオリンは非メチル化CpGモチーフ含有DNAをはじめ異なる核酸に結合したが、非メチル化CpGモチーフ含有DNAとの結合が最大であった。5)ヌクレオリンのC末端側のRGGドメインとDNAが相互作用した。6)Toll様受容体(TLR9)とヌクレオリンとの相互作用は観察できなかった。7)RGGドメインのみを過剰発現することにより、細胞外に添加したレポータープラスミドの核移行を阻害した。以上の結果より、細胞表面にToll様受容体以外のDNA受容機能が各種細胞に普遍的に存在し、ヌクレオリンが中心的な役割を担うこと、また、ヌクレオリンは細胞外DNAの核への細胞内輸送にも関与し、RGGドメインが細胞内輸送に対してドミナントネガティブ効果を示すことが明らかとなった。細胞外からもたらされる核酸はどのように細胞表面で受容され、そして細胞内部へ伝達されるのだろうか。細胞にとって核酸を受容することは、「代謝源の摂取」以外に特別な生物意義があるのだろうか。我々は、形質膜画分より特異的にDNA断片に結合するタンパク質複合体を精製し、それらがヌクレオリン、カゼインキナーゼ2(CK2)αサブユニット、セリンプロテアーゼを含むことを明らかにした。それを踏まえ、本研究では次の二つを目的とする。一つは、TLR9とヌクレオリン・CK2タンパク質複合体の関連性を明らかにすること、もう一つは、ヌクレオリン・CK2タンパク質複合体が細胞全般に普遍的に存在し、核酸受容体として機能しうるものなのかを明確にすることである。これまでに次のような結果を得ている。(1)ヌクレオリン・CK2タンパク質複合体は、上皮性細胞や線維芽細胞など非免疫系の培養細胞の形質膜画分にも存在した。(2)免疫細胞の形質膜画から調製した抗ヌクレオリン抗体免疫沈降物をウエスタン解析およびマス解析した結果、この複合体にはTLR9関連タンパク質が含まれなかった。(3)標識した各種合成DNAシーケンスを用いて、ヌクレオリンと核酸との結合定数を求めた結果、ヌクレオリンはCpGモチーフ含有DNAと最も強く結合するが、その他のDNAシーケンスやRNAとも結合した。以上の結果より、ヌクレオリン・CK2タンパク質複合体が、免疫細胞ばかりでなく非免疫細胞の形質膜上に存在し、DNAおよびRNAの受容体として機能する可能性が示唆された。また、TLR9とは異なる情報伝達系を持つことが明らかとなった。
水中鳴音を指標とした鯨類の個体群判別

ハクジラ類における鳴音の個体群変異を明らかにすること、個体群に特徴的な音響パラメーターの特性を把握することを目的として、北海道室蘭市沖、千葉県銚子沖、東京都小笠原諸島父島周辺海域、アクアワールド茨城県大洗水族館、沖縄美ら海水族館において鳴音調査を行った。野外では鯨類の遭遇頻度が低く、十分な調査を行うことはできなかったが、飼育個体から多くのデータを得ることができた。昨年度までに蓄積したデータにバンドウイルカ、ミナミハンドウイルカ、オキゴンドウ、コビレゴンドウ、マッコウクジラの鳴音データを加えて解析を行ったところ、バンドウイルカ、ミナミハンドウイルカ、コビレゴンドウのホイッスルにおいて個体群間で差異がみられた。判別分析の結果、各種とも70%以上の正答率で判別が可能であった。上記をふまえ、平成15年度に数値解析プログラムMATLABを用いて作成したプロトタイプ鳴音判別プログラムの再検討を行った。鳴音判別プログラムを用いた種判別はかなりの精度で行えるようになったが、個体群判別という点では、まだまだ十分な信頼性を得ることはできなかった。今後さらに判別精度を高めるために、継続して研究を行っていく必要がある。これまでの研究成果について、日本動物行動学会、海洋音響学会「声を利用した海洋生物の音響観測部会」において発表を行った。また、これらの成果はFisheries Science誌、Marine Mammal Science誌へ投稿準備中である。小型ハクジラ類における鳴音の個体群変異を明らかにすることを目的として、千葉県銚子市沖、和歌山県勝浦市沖、沖縄県慶良間列島周辺海域において鳴音調査を行った。今年度は天候に恵まれず、十分な調査を行うことはできなかったが、これまでに蓄積してきたデータと合わせて、コビレゴンドウを対象として研究を行った。日本近海に生息するコビレゴンドウには2つの地方型があることが知られている。北方型のタッパナガと南方型のマゴンドウでは分布が異なり、形態的、生態的、遺伝的にも差異があることから、両型の鳴音には違いがあることが予想される。解析には、北海道室蘭市沖、岩手県三陸沖において収録した北方型個体群と、東京都小笠原諸島父島沿岸、沖縄県八重山列島鳩間島沿岸、沖縄県慶良間列島渡名喜島沿岸において収録した南方型の鳴音を用いた。ホイッスル、コールという2種類の鳴音について、音響解析ソフトCanary、数値解析ソフトMATLABを使用して持続時間、周波数、側帯波間隔を測定し、個体群間の比較を行った。統計解析には、StatViewおよびSYSTATを用いた。結果は以下の通りである。鳴音の種類としては、北方型ではコール、南方型ではホイッスルの発声頻度が高かった。ホイッスルについては持続時間、周波数ともに大きな差異はみられなかったが、コールについては持続時間、要素数、側帯波間隔の周波数範囲に顕著な差がみられた。南方型に比べて北方型では持続時間が長く、要素数が多く、側帯波間隔の周波数範囲が広い傾向がうかがえ、より複雑な鳴音を発していることがわかった。コールのレパートリー数も北方型では豊富であった。判別分析の結果、70%の正答率で判別が可能であった。また、室蘭沖では複数年にわたって同じタイプのコールが観察されたことから、コールの型は少なくとも二年間は変わらず、個体群を特徴づけるものである可能性が示唆された。ハクジラ類における鳴音の個体群変異を明らかにすることを目的として、北海道室蘭市沖、千葉県銚子市沖、東京都小笠原諸島父島周辺海域、和歌山県勝浦市沖において鳴音調査を行った。今年度も天候に恵まれず、十分な調査を行うことはできなかったが、昨年度までに蓄積したデータにハンドウイルカ、シャチ、コビレゴンドウ、マッコウクジラの鳴音データを加えることができた。ハクジラ類の鳴音の個体群間比較と個体群に特徴的なパラメーターの検討においては、データ数の豊富なハンドウイルカとコビレゴンドウを対象に解析を行った。両種とも鳴音に個体群間で差があることはわかったが、特徴的なパラメーターを検出するには至らなかった。行動ごとに鳴音が異なるようであれば鳴音の個体群比較を行う際に特定の行動に関連した鳴音のみを解析に用いる必要性が生じるため、バンドウイルカを対象として行動と鳴音の関連性を調べた。その結果、ホイッスルと呼ばれる鳴音については、特殊な状況下を除いて、行動によって音響特性が影響を受けないことがわかった。よって鳴音によってハンドウイルカの個体群判別を行う際には、ホイッスルを指標とすることが望ましいと思われた。上記の結果を踏まえて、数値解析プログラムMATLABを用いて鳴音判別プログラムのプロトタイプを作成した。上記をふまえ、平成15年度に数値解析プログラム

MATLABを用いて作成したプロトタイプ鳴音判別プログラムの再検討を行った。鳴音判別プログラムを用いた種判別はかなりの精度で行えるようになったが、個体群判別という点では、まだまだ十分な信頼性を得ることはできなかった。今後さらに判別精度を高めるために、継続して研究を行っていく必要がある。これまでの研究成果について、日本動物行動学会、海洋音響学会「声を利用した海洋生物の音響観測部会」において発表を行った。また、これらの成果はFisheries Science誌、Marine Mammal Science誌へ投稿準備中である。
五百沢式鳥瞰図と各種主題図との融合による地理景観教材の開発と博物館における活用

本研究は、正確な立体地図である故・五百沢智也氏が描いた膨大な数の鳥瞰図(地形景観を主題にした科学的鳥瞰図)に、地質図、植生図、地すべり地形分布図等の他の主題図のデータを重ね合わせることで、絵画としての美しさを保ちつつ、これらの鳥瞰図が内包している豊かな地理・地形景観を表現する科学的な教材を開発するとともに、今後博物館の展示などでの活用を図るため、詳細な資料データベース(デジタル画像を含む)を作成することを目的としている。平成30年度は、前年に引き続き、作品1点ごとにリスト化し、その作品の元になった空中写真や関連する地図類などが同時に引き出せるようなデータ入力、ファイリングを行っていった。また印刷された鳥瞰図の原画は、ペン画、遠景・近景シェーディング画など数枚からなるため、それぞれをスキャナーで取り込み、濃度等の調節を行った。一方、いくつかの鳥瞰図について、描かれている地形の範囲、視点、高度などを解析し、主題図との重ね合わせが適切な作品の選定を行った。このうち日本列島の各地方ごとに描かれた地貌図(鳥瞰図の一種)について、関東地方を例に、地形分類図との融合を試みたが、原画の水系などが必ずしも正確に描かれていないことから、重ね合わせはやや難しいことが判明した。また各地方ごとに描かれた地貌図をスキャナーでパソコンに取り込み、日本列島地貌図を作成した。図学的に正確な地図ではないが、立体的な地形のイメージを掴むための地図、あるいは日本列島全体に関わる分布図の基図としての活用の可能性があることがわかった。研究代表者が通常の博物館業務(展示)に忙殺されていたため、研究補助者の協力により、資料のデータベース化は概ね順調に進んだ(およそ4000件の資料のうち3500件まで整理番号付与)が、それらのスキャナー入力の作業は予定通り進まなかった。今年度は資料のデータベース化の作業を終了させ、最終的にどのようにファイリング、保存するか具体的なプランの構築を行う。またこれらの鳥瞰図の特性と、それに基づいた資料データベースの作成過程については学術論文としてまとめ、次年度以降公表する。一方作品のデジタル化については、引き続き原画1枚ごとのスキャナー入力を行うとともに、ペン画、遠近シェーディングなどをレイヤーで重ね合わせ、濃度の調節などを行いながら、印刷物としてのデジタルデータを作成する。鳥瞰図と各種主題図の融合に関しては、日本列島全体の地貌図と地形分類図との重ね合わせ、北アルプスや八ヶ岳、月山などの鳥瞰図と地すべり地形分布図、地質図との重ね合わせを行い、画像処理方法のマニュアル化を行う。本研究は、正確な立体地図である「五百沢式鳥瞰図」(地形景観を主題にした科学的鳥瞰図」に、地質図、植生図、地すべり地形分布図等の他の主題図のデータを融合することで、絵画としての美しさを保ちつつ、五百沢式鳥瞰図が本来内包している豊かな地理・地形景観を表現する科学的な教材を開発するとともに、博物館の展示などでの活用を図るため、詳細な画像データベースを作成することを目的としている。平成29年度は、作品・実物を一点ごとにリスト化、作品の元になった空中写真、関連する地図類などをファイリングし、全体の約80%が終了した。また五百沢式鳥瞰図200点のうち、約120点をスキャナー入力した。原画はペン画、遠景、近景シェーディング画など数枚からなるため、それぞれ入力し、レイヤーで重ね合わせ、濃度等の調節を行った。このうち、日本列島の各地方ごとに描かれた地貌図(鳥瞰図の一種)について、関東地方を例に、地形分類図との重ね合わせを試みた。またその部分である千葉県を対象に、市町村界を地貌図に組み込んだ。このうち市町村界に関しては、原画の水系などが必ずしも正確に描かれていないことから、重ね合わせはやや難しいことが判明した。なおこれらの成果品は、申請者の勤務する博物館の平成29年度春の展示「ところ変われば備えも変わるあなたの街と自然災害」のチラシ表面の図、及び展示パネルとして活用した。研究補助者の協力により、資料のデータベース化、デジタル化は予定通り進んだ本研究は、正確な立体地図である故・五百沢智也氏が描いた膨大な数の鳥瞰図(地形景観を主題にした科学的鳥瞰図)に、地質図、植生図、地すべり地形分布図等の他の主題図のデータを重ね合わせることで、絵画としての美しさを保ちつつ、これらの鳥瞰図が内包している豊かな地理・地形景観を表現する科学的な教材を開発するとともに、今後博物館の展示などでの活用を図るため、詳細な資料データベース(デジタル画像を含む)を作成することを目的としている。

このうち日本列島の各地方ごとに描かれた地貌図(鳥瞰図の一種)について、関東地方を例に、地形分類図との融合を試みたが、原画の水系などが必ずしも正確に描かれていないことから、重ね合わせはやや難しいことが判明した。また各地方ごとに描かれた地貌図をスキャナーでパソコンに取り込み、日本列島地貌図を作成した。図学的に正確な地図ではないが、立体的な地形のイメージを掴むための地図、あるいは日本列島全体に関わる分布図の基図としての活用の可能性があることがわかった。研究代表者が通常の博物館業務(展示)に忙殺されていたため、研究補助者の協力により、資料のデータベース化は概ね順調に進んだ(およそ4000件の資料のうち3500件まで整理番号付与)が、それらのスキャナー入力の作業は予定通り進まなかった。30年度は資料のデータベース化及びデジタル化をほぼ終了させ、最終的にどのように保管するか、具体的なプランを構築する。鳥瞰図と各種主題図との融合に関しては、関東平野以外の各地方地貌図と地形分類図の重ね合わせを行い、日本列島全体の図とする。また北アルプスの白馬岳周辺での地すべり地形の分布との重ね合わせを行い、画像処理方法のマニュアル化を行う。今年度は資料のデータベース化の作業を終了させ、最終的にどのようにファイリング、保存するか具体的なプランの構築を行う。またこれらの鳥瞰図の特性と、それに基づいた資料データベースの作成過程については学術論文としてまとめ、次年度以降公表する。一方作品のデジタル化については、引き続き原画1枚ごとのスキャナー入力を行うとともに、ペン画、遠近シェーディングなどをレイヤーで重ね合わせ、濃度の調節などを行いながら、印刷物としてのデジタルデータを作成する。鳥瞰図と各種主題図の融合に関しては、日本列島全体の地貌図と地形分類図との重ね合わせ、北アルプスや八ヶ岳、月山などの鳥瞰図と地すべり地形分布図、地質図との重ね合わせを行い、画像処理方法のマニュアル化を行う。五百沢式鳥瞰図は、ペン画、シェーディング画、文字などの重ねわせで1枚の作品となる。今まではそれらが別々に保存されていたが、整理した結果一ヶ所に集まり、予想より整理用の消耗品が少なくてすんだ。今後はそれらを作品のデジタル化などのための研究補助者の謝金として使用する予定である。整理用消耗品が予想よりも少なく物品費が少額ですんだ。また日々雇用の方の都合で、実働日数が当初予定していた日数より減ったため。今後スキャナー入力などに人手が必要となることから、謝金として使う予定である。
無作為な配列を持つポリペプチドを用いたシャペロニンと基質・蛋白質の相互作用の解析

昨年度及び今年度の本特定領域研究の補助を受けた研究の結果,各々が無作為でユニークな配列をもつポリペプチドがシャペロニンに認識されて結合するということを見いだした。この無作為配列ポリペプチドは2次構造をもたない(もちえない)ので,シャペロニンが認識結合する構造特徴には2次構造が必要か否か,という議論に終止符をうつ重要な実験になった。さらに次のようなことも明らかとなった。・ランダムペプチド内のトリプトファンの蛍光特性が(還元型ラクトアルブミンの場合と同じように)シャペロニンに結合することによって変化することがわかった。・ランダムペプチド存在下でGroELの定常状態でのATP加水分解活性が大きくなることが明らかとなった。このことは,変性蛋白質の結合がシャペロニンのATPaseサイクルに直接影響しているという仮説一を強く支持する結果として興味深い知見である。
都道府県規模でのがん罹患数の統計学的評価

本研究においては、都道府県規模の地域がん登録において集約されている「がん罹患数」に着目した。罹患数は死亡・生存率と並んでがんの挙動を表現する重要な指標と位置づけられている。罹患数の把握に関しては、現在は全数調査を目標とする全国がん登録開始における過渡期である。従って、様々な外的要因が罹患数の報告値に影響を与え、真の罹患数の特徴が見落とされる危険性があると考えられる。このことは、即時的ながん対策の立案においても悪影響を与えることが危惧される。そこで本研究においては、これら外的要因を包括的に評価できる統計モデルの構築を試みた。罹患数に影響を与える要因の中から特に登録の完全性に着目し、その影響を考慮した罹患数の統計学的評価を試みた。本年度は初年度であるため、まずは報告されている罹患数データの特徴を調査・精査した。特に登録の完全性に関しては、完全性の指標として用いられているMI比(Mortality-Incidence比)とDCN割合(罹患に対してDeath Certified Notifiedの占める割合)に着目し、それらに関連性があることを最新データを用いて確認した。次に、これら指標の関連特性に基づいたロジスティック回帰モデルを用いて、登録の完全性に関する補正を試みた。従来の推定方法では罹患数に関する点推定のみが得られており、得られた推定量の精度を評価することができなかった。この点に関して、罹患数の区間推定を試みた。具体的には、地域的な変動部分をランダム効果と見做し階層ベイズモデルを導入し、その中に登録の完全性に関する関係式を組み込むことにより、真の罹患数に対する区間推定が可能となった。都道府県別の地域がん登録データについては研究計画に支障をきたすような特異性は観察されず、諸々の推定も安定しており、データ依存の問題点は発生していない。手法についても、当初の予定通り階層ベイズモデルを構築できた。解析結果については真値が分からないため、厳密な意味での妥当性は検証できないが、的外れな推定結果となった都道府県は少なかったが、数県については検討の余地が残されている結果であった。今後はこれら問題点の原因を探索してゆく予定である。基本となる階層ベイズモデルに登録の完全性を組み込むモデルのプロトタイプは完成した。実データによる解析でも特異な結果は出ていないとはいえ、幾つかの県においては極端な結果も得られていることから、それらの妥当性を検証しつつ、完全性以外の外的要因の探索およびモデル化を進める予定である。また結果の妥当性についても検証し、問題点を統計モデル構築に反映させる予定である。当該年度に予定していた研究打合せを、メールやネット会議ベースに簡略化したことにより予算の省力化が可能であったため次年度使用分が発生した。