hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
虚血性脊髄障害に対する水素吸入の治療効果－脊髄マイクロダイアライシスによる検討－

本邦における生活習慣の欧米化を基盤に,肥満,糖尿病,高脂血症が増加している。そして元来高頻度の高血圧も含めて、これら危険因子の集積より成るメタボリックシンドロームが増加しており、これらを危険因子とする動脈硬化による心疾患や脳血管疾患に代表される血管病が増加し、がんに次いで日本人の死因の2位になっている。動脈硬化病変に合併することが多い動脈瘤の罹患率も増加しており、動脈瘤全体の25%を占める胸部大動脈瘤も急増している。左鎖骨下動脈より遠位に発生した胸腹部大動脈瘤は外科的手術もしくはステントを用いた血管内治療が施行されるが、いずれの場合も脊髄保護が重要となる。胸部大動脈手術では、大前根動脈を分枝する肋間あるいは腰動脈の血流低下による脊髄虚血から術後に対麻痺を生じる危険性があり、その頻度は胸腹部大動脈瘤手術で515%程度、胸部下行大動脈手術では5%程度とされている。対麻痺は術後の患者の生活の質(Quality of life)を著しく低下させるだけでなく、その後の治療・介護などに貴重な医療費などを投じることとなる。本研究では脊髄虚血モデルラットを用いて、水素ガス吸入による脊髄障害予防効果に対する検討を行う。これまで脊髄虚血モデル動物を用いて様々な治療法の有効性が検討されているが、水素ガス吸入による脊髄障害予防効果を検討した報告はあまり無く、本研究では脊髄マイクロダイアライシス法による脊髄前角でのグルタミン酸濃度を測定する事により脊髄虚血予防効果の検討を行う。マイクロダイアライシス法による直接的なグルタミン酸濃度測定は、脊髄障害の経時的な変化をより正確にとらえることができ、脊髄障害予防効果の機序解明に寄与することが期待される。脊髄虚血モデルの作成を行った。脊髄前角においてマイクロダイアライシスを行い、水素吸入によって脊髄前角におけるグルタミン酸濃度の上昇や運動誘発電位の低下が抑制されることが判明した。水素濃度の調節を行い、脊髄虚血に対する予防効果の有無、また至適吸入水素濃度の検討を行う。またNMDA受容体拮抗薬であるMK-801やフリーラジカルスカベンジャーであるジメチルチオウレアなどの薬物投与により、水素ガス吸入による脊髄保護作用の機序を明らかにする。実験が当初の予想よりうまく進んでいるため、必要な物品購入費用が予想より少なかった。次年度に繰り越し、引き続き物品購入費用にあてる予定である。
酸素投与による幼若ビ-グル犬の眼内血管増殖病変の組織学、生化学的研究

材料は生直後の幼弱ビ-グル犬で、ビニールアイソレーターに入れ人口授乳を行い、95100%の酸素の連続投与を行った。その開始時期は出生当日の翌日より生後5日目までの96時間とし酸素誘導網膜症を作成した。眼底鏡的には未熟児網膜症に見られる網膜血管病変である分界線(demarcationline)、網膜血管の発芽(budding)や硝子体出血を認めた。光学顕微鏡的には網膜血管先端部に見られるspindle cellや網膜血管の硝子体腔への新生血管などを認めた。初期の未熟な血管芽細胞やその周囲の細胞などについて電子顕微鏡的に見ると視神経乳頭部を含む後極部網膜血管や周辺部網膜血管と比較し血管の基底膜を構成するコラーゲン線維の密度や血管内皮細胞の接着装置の形態よりかなり成熟していると思われた。つまり同一の標本でも周辺部網膜血管の方が後極部網膜血管よりかなり未熟であった。蛍光眼底検査を行い網膜出血や虚血性変化による無潅流領域、および網膜新生血管からの著名な蛍光色素の漏出などを認めた。一般的に未熟児網膜症に対しては網膜光凝固術や網膜冷凍凝固術が施行されているが、その光凝固術や冷凍凝固術が施行された部位とそれ以外の部位における光学顕微鏡的にTGF-betaの分布を観察した。光凝固術や冷凍凝固術が施行された部位では条件が強すぎたためか網膜色素上皮での染色性は認めず、それ以外の部位では通常どうりの染色性を認めた。今後さらに光凝固術や冷凍凝固術の条件に関しての検討や生化学的にELISA法などを用いてこれらの網膜内および硝子体内の経時的変化を定量的な検討を重ねる必要があると思われた。
相互作用性を考慮した変動的多目的ネットワークの評価手法

ネットワーク多目的最適化問題において,実社会における状況の変動や,ネットワークのコンポーネント故障等の波及効果を考慮するために,本研究ではコンポーネント間の相互作用性を考慮した変動的多目的ネットワークに注目して研究を行う.このような複雑なネットワークモデルに対して,パレート解の分布・複数の評価値の関連性や,評価値変動下における特徴的なネットワーク構造を分析し,効率的にパレート解探索を行う方法を検討する.ネットワーク多目的最適化問題において,実社会における状況の変動や,ネットワークのコンポーネント故障等の波及効果を考慮するために,本研究ではコンポーネント間の相互作用性を考慮した変動的多目的ネットワークに注目して研究を行う.このような複雑なネットワークモデルに対して,パレート解の分布・複数の評価値の関連性や,評価値変動下における特徴的なネットワーク構造を分析し,効率的にパレート解探索を行う方法を検討する.
食道癌における酸化ストレス損傷のメカニズム解明と革新的治療法の開発

食道扁平上皮癌の手術検体においてMTH1(MutT-homolugue 1)mRNA発現レベルは正常組織に比較して癌組織において高かった。免疫組織化学染色ではMTH1高発現は深い壁深達度と静脈侵襲、高度な進行癌例と正に相関しており、MTH1高発現例は低発現例に比較して予後不良であった。さらにMTH1高発現は独立した予後不良因子であった。一方、8-oxo-2'-deoxyguanosine (8-oxo-dG)発現は臨床病理学的因子や予後と相関しなかった。これらの結果から、MTH1過剰発現は食道扁平上皮癌の予後予測因子となり、さらに治療標的分子となり得ることが示唆された。1)細胞株を用いた検討定量的RT-PCRを用いて各細胞株のMTH1mRNA発現レベルを検討したところ、線維芽細胞株に比較して食道扁平上皮癌細胞株ではMTH1のmRNA発現レベルが亢進していた。上記抗体を用いたWestern blotting解析にてmRNA発現レベルと蛋白定量との相関を確認し(p=0.003)、上記抗体の精度が食道扁平上皮癌においても再現性を持って確認出来た。2)臨床検体を用いた検討食道扁平上皮癌の摘出標本84例に対して定量的RT-PCRにてMTH1のmRNA発現量を観察し、さらに上記の抗体を用いたMTH1蛋白の免疫組織化学染色を行った。正常上皮細胞に比較して癌部ではMTH1のmRNA発現レベルの亢進を確認できた。臨床検体においてもmRNA発現量と蛋白の免疫組織化学染色スコアリングとの相関を認めた(p=0.0406)。MTH1高発現例を32例に観察し、同症例はより壁深達度が深く、静脈侵襲を高頻度に伴っていた。MTH1発現量と喫煙や飲酒との相関を認めず、またp53遺伝子変異との相関を認めなかった。MTH1高発現例は低発現例に比較して全生存率において有意に予後不良であった(p=0.0021)。多変量解析において、MTH1発現は独立した予後不良因子であった。研究計画書に準じた進捗状況である。84例の術前未治療の食道扁平上皮癌手術検体を用いて、MTH1(MutT-homolugue 1)タンパク発現および8- oxo- 2'- deoxyguanosine (8- oxo- dG)の集積を免疫染色にて、mRNA発現量をqRT-PCRにて評価した。MTH1のmRNA発現量は正常上皮に比較して癌組織中において増加していた。免疫組織化学染色ではMTH1発現陽性例では壁深達度が深く、静脈浸潤陽性例が多く、進行癌症例が有意に高頻度に観察された。また、MTH1陽性群は陰性群に比較して有意に予後不良であった。さらに、MTH1発現陽性は疾患特異的生存率において、独立した予後不良因子であった。一方、8- oxo- dG集積は臨床病理学的因子や予後との相関を認めなかった。以上の結果をCancer Medicine誌に投稿し、採択された。食道扁平上皮癌細胞株へのMTH1阻害剤を用いた酸化ストレス反応の観察を予定している。消化器外科
資源循環型畜産・酪農存続のためのバイオガスシステム導入の複合的評価分析

本研究では、バイオガスシステム導入の実例を(1)地域的・大規模集中型、(2)地域的・小(中)規模集中型、(3)個別型に分類し、加えて海外の中国・内蒙古、EUの事例分析から、バイオガスシステムが経済的に成り立つための売電価格の検討や消化液の利用、地域的支援システムとしての政府等の支援・助成制度の必要性、さらに社会的な評価が高まることなどが必要であることを明らかにした。つまり、資源循環型畜産・酪農存続のためのバイオガスシステムの導入・存続は、共同利用型はもちろん、個別型でも容易ではなく、技術的・経済的・社会的という複合的に評価されることが重要であることを解明した。本研究では、畜産・酪農経営内に導入されてきているバイオガスシステムを大学・研究施設と実例を対象に経営経済的評価とエネルギー収支等の評価、及び社会的な評価などの複合的な評価分析を行うものである。今年度は、大規模共同型バイオガスシステムの例として、(1)熊本県山鹿市の例と(2)熊本県(株)九州産廃の例、(3)大分県日田市の例を調査検討した。(1)では、各施設の稼働、経営・管理、特に経営収支に課題を残している。(2)では、畜産農家の糞尿の投入は受入料の設定など、経済的な問題がある。(3)では市の家畜排泄物・生ごみリサイクル施設で、ごみ処理コストの低減、畜産環境問題の改善、未利用バイオマス資源の有効活用などに、社会的な効果を出している。次に、中規模共同型岩手県葛巻バイオガスシステムは育成牛の糞尿を再利用目的のみにとどまらず、地域の宿泊施設の廃棄物等も投入し、宿泊施設にクリーンなイメージを持たせる効果を出し、また、消化液の提供や堆肥の販売、その他メンテナンスを地域の人々に依頼する等、経済的・社会的な評価を出している。加えて、個別型バイオガスシステムの小川町とバイガスの活用例として、兵庫県神戸市灘区の公共車両の燃料に使うという利用法を調査した。さらに、酪農学園大学ではバイオガスシステム設計手順認識支援システムの開発プログラムの検討を行った。海外の例としては、バイオガスの先進地と考えられる中国内蒙古自治区バイオガスシステムの調査を実施した。内蒙古自治区は広大で山間部が多く、都市と農村で格差がある。農村部では普段の生活に利用するためのガスや電気が必要であり、個別型バイオガスシステムが政府助成で今8万世帯に導入されガスの利用が進められている。また、大規模共同型バイオガスシステムも2ヶ所にあり、電気の供給等の試験的な実験が行われているが、バイオガスの発生など、技術的な問題がある。今後の検討が必要である。本研究では、酪農・畜産にバイオガス利用システムを導入している国内外の実例の実態調査とバイオガス施設を導入している試験的研究や大学での実験分析を通じてバイオガスシステムの複合的評価分析を行うものである。これに基づいて、国内共同利用型バイオガスシステムの事例を2ヶ所、海外事例を2ヶ所、また試験研究の成果とガス活用方法を検討した。具体的には、国内では、本格的に稼動して1年余を経過した山鹿市共同利用型バイオガスシステムの各施設の稼働状況、経営・管理運営状況、特にシステムの経営収支分析を行い、課題があるが、収支の改善が進んでいる。また、鹿追町でも十勝はじめての共同利用型バイオガスシステムが稼働して成果を上げつつある。加えて、十勝での消化液利用状況のアンケート調査を行い、肥料効果等が明確になってきていることを明らかにした。さらに、この他、バイオガスの活用実態分析と生物脱硫装置の設計のあり方などの技術的な評価検討を行った。海外バイオガスシステムの調査ではスエーデンでのガス浄化と車両燃料としての利用実態と、中国でのバイオガスシステムの動向及び新彊迪〓徳乳牛場の大規模共同型バイオガス発電システムが国の支援で展開しつつある現状把握と考察をし、その評価検討を行った。本研究では、資源循環型酪農・畜産に導入されたバイオガスシステムを北海道内外の実例の実態調査と、バイオガス施設導入の試験場などでの試験的研究の調査分析・考察、及び大学での実験・試験研究分析を通じて複合的評価分析を行うものである。この目的にそって、(1)地域的・大規模集中型バイオガスシステム導入事例の検討では、水田酪農地帯の山鹿市と旧八木町の実例、また畑地型酪農地帯の鹿追町等の事例から経済性の評価分析とリーダーの役割の重要性、消化液の効用など評価分析を行うことから課題の解明をした。また、(2)地域的・小(中)規模集中型バイオガスシステム導入事例の検討では、山地酪農(畜産)地帯の岩手県葛巻町高原牧場の例から地域的な支援システムの存在の重要性を明らかにした。さらに、(3)個別的なバイオガスシステム導入事例の検討では、宮崎県の高千穂牧場の個別経営内循環の成立が存続条件になっていることと、加えて中国・内

蒙古の事例から政府の支援の重要性を明らかにした。すなわち、バイオガスシステムが経済的に成り立つための支援・助成があること、またそのような地域的支援システムとしての政府等の支援制度や、社会的な評価が高まることが必要であることなどを解明した。つまり、バイオガスシステムの導入にとっては経済的・社会的に評価されることは欠かすことができないのである。このように、バイオガスシステムの導入、そしてその存続には、共同利用型はもちろん、個別型でも容易ではなく、技術的・経済的・社会的という複合的に評価されることが重要であることを解明した。
交通網に注目した地域間・地域間構造の視覚化技術の研究

本課題では時間距離データの構造を表現する新手法として時間距離地図(本研究では「時間距離網」と呼ぶ)を開発し、その用途、、限界と可能性を考察した。時間距離網は対象都市群とある基準によって選んだ都市群とその都市間関係を表す辺によって構成する表現手段である。従来時間距離に関する地域構造の表現に使われている多次元尺度近似法に比較すると、時間距離網では次の2点の長所がある。(1)辺に関して誤差を含まないので、図の信頼性と限界が明らか。(2)個々の都市間関係が辺によって表されているので、辺の太さ、色などによって情報(例えば交通量など)を付加して表現できる。また、次の2点の短所が挙げられた。(1)辺の数・長さによって作図できない場合がおきる。(2)地域構造は辺によってのみ意味を持つので、慣れないと図の意味についての誤解がおきることがある。これらの短所に対しては(1)作図可能の必要条件の研究、(2)特殊なスケール等の工夫などによって誤解しにくくする、といった改良を行った。本研究の結果によって、今後、地域構造を表現する場合には、必要に応じて二種類の方法から目的に沿うものを選ぶことが可能となった。なお時間距離網はデータに対して一意に決まる作図法ではないため、作図アルゴリズムの設計が難しく、当初の目的の一つとした作図の自動化は未完成である。今後の課題として追求していきたい。公共交通に注目した時間距離網によって関東・中部地方、東北地方、山形県の精細な都市間構造、ヨーロッパの各国の地域構造を分析した。またこの手法を情報交通(通信通話)データの表現・分析に活用することを目的とした研究も進めている。これについてはデータ作成が終了し、表現の基礎となる通信構造の数理モデル「二項重力モデル」を構築した。このモデルはまだ説明力が不十分なので、改良を加えた上で、地域構造の視覚化を進める計画である。
DNAおよび転写因子との相互作用に関わるRNAポリメラーゼ上の構造

大腸菌RNAポリメラーゼαサブユニットのC末端領域は、cANP受容体蛋白(CRP)などの転写因子(クラスI転写因子)との蛋白-蛋白相互作用、およびプロモーターUPエレメントとの蛋白-DNA相互作用のいずれにも必須である。プロテアーゼ限定分解の結果から独立のドメインを形成していると考えられたC末端側97アミノ酸残基の領域に相当するペプチドを大量発現し、多次元NMRによる構造解析を行なった(本重点領域研究の京極、白川、山崎博士との共同研究)。構造が決定されたPhe^<249>からIle^<326>の領域(RMSD=0.67Å)は、4本のαヘリックスとその両端の2本のアームからなるコンパクトな構造をとっており、他のDNA結合蛋白との類似性はなかった。この構造の上で、蛋白-蛋白相互作用および蛋白-DNA相互作用に関わるアミノ酸残基を詳細にマップする目的で、260位から270位までを1個ずつトリプトファンに置き換えた変異体、258位から275位までと297位から298位までを1個ずつアラニンに置き換えた変異体、さらに最も重要と思われたArg^<265>を他の6種類のアミノ酸に置き換えた変異体を作成した。これらの変異サブユニットを精製し、in vitroでホロ酵素を再構成したのち、CRP依存性のlacプロモーターおよびUPエレメント依存性のrrnBP1プロモーターを用いて、in vitro転写およびDNaseIフットプリンティングによる解析を行なった。その結果、CRPおよびUPエレメントのいずれとの相互作用においても、ヘリックス1およびヘリックス4のN端領域にあって溶媒に露出しているアミノ酸残基、なかでもヘリックス1のN端に位置するArg^<265>、が重要な役割を果たすことがわかった。この結果は、蛋白-蛋白相互作用および蛋白-DNA相互作用の両者に同じ蛋白構造が関わっていることを示唆する点で興味深い。
超高圧高温下での水流体の状態方程式の決定

本年度も、水流体を高温高圧下で等体積におくため、テーパー付きサファイヤシリンダー中に水流体を封じることを試みた。昨年度は、全長6.00mmで、両端に長さ3.50mm、入り口2.0mm内部1.0mmのテーパー部をつくったサファイヤシリンダーに水流体を封じた0.9Φの白金カプセルをサファイヤカプセルに入れて、X線その場観察を行った。しかしこの場合、水流体の膨張により白金カプセルが破れ、水流体を封じることが出来なかった。本年度は、カプセルをサファイヤと白金の二重構造にすることを止めた。即ち、直径4.0mm・長さ3.1mm・擂り鉢開口径2.5mm・試料部長1.0mm、試料部系1.0mmのサファイヤシリンダーを作成し、それに適合するサイズのモリブデンのふたを作成し、そこに水流体を封じることを試みた。モリブデンのふたとサファイヤシリンダーの間には、厚さ50ミクロンの金箔を敷いて、水流体をシールした。このシールはX線その場観察実験において圧力測定にも用いられる。この試料を高圧セル(1辺25mmのMgO八面耐圧力媒体・グラファイトヒーター・窒化硼素サンプル容器・クロメルアルメル熱電対)中に入れ、高圧X線その場観察実験を行った。荷重100トンで0.64GPaまで加圧し、500Kまで加熱し、冷却した。水流体が封じられていれば、加熱によって圧力が上昇し、冷却によってもとの圧力に戻るはずであるが、加熱しても圧力は上昇せず、冷却すると圧力はゼロ付近になった。実験後、試料部を観察すると水流体は存在していなかった。このように、本研究では水流体を高温高圧下で等体積中に封じることは出来なかった。この研究のキーポイントは、水流体を一定体積で封入することである。本年はテーパー付きサファイヤシリンダー中に水流体を封じることを試みた。第一の実験では、サファイヤシリンダーは全長8.00mmで、両端に長さ3.50mm、入り口2.0mm内部1.0mmのテーパー部をつくり、直径1φ長さ1mmの試料室を作った。このテーパー部に、長さ3.5mm・上面1.0φ下面2.0φのサファイヤコーンと金箔のパッキンで水流体を封じる。試料としては、水流体を直接入れる代わりにブルーサイトをいれ、金箔を電極として水流体の電気伝導度測定を行った。その結果、水流体の電気伝導度測定は成功し、水流体をサファイヤカプセル中に保持することはある程度可能であることがわかった。ただし、高温高圧実験後、回収したサファイヤカプセルは割れており、水流体はある程度逃げていることが示唆された。次に、水流体を0.9φの白金カプセルに封入し、サファイヤカプセルに入れて、X線その場観察を行った。サファイヤカプセルのテーパー部は、前実験より短く1mmとし、試料部を4mmとした。加熱により水流体が膨張し、白金カプセルが膨らむところを観察したかったが、白金カプセルは膨らむ前に破れ、水流体を封じることは出来なかった。また、回収後、サファイヤカプセルが割れていることも観察された。この2実験では、サファイヤカプセルが破壊してしまう事が問題である。そこで、試料室直径0.5mm・長さ0.5mmと言う極めて小さいサファイヤカプセルを作成し、両端のテーパー部を盛り部電プラグで封入することを試みたが、サイズがあまりに小さく、水を封入することは出来ていない。
現代アメリカ文学における「生成」概念の研究

当該年度の研究は、現代アメリカ小説において、自己のアイデンティティを問い、また変容に導こうとする動きが、「分身」という主題と結びついていることを中心として行われた。それによって、William T.Vollmann、Richard Powers、Steve Ericksonら、現代作家において頻出する「分身」という主題を、包括的に研究する作業を行うことが可能になったと言える。「クリシェ」を主題とした、Steven Millhauser、Jeffrey Eugenides、Stephen Wright、Richard Powersらの小説では、既存のアイデンティティとは紋切り型の自己であり、クリシェの「分身」に過ぎないという洞察が共有されているとともに、そこからの出口、あるいは「外部」はどこにあるのか、という問いが発せられている。また、William T.Vollmannのテクストにおいて、分身は「アメリカ的自己」への批判を含み、明確にポリティカルな問題意識を伴っている。ここでの自己どはアメリカ合衆国が現代世界で作り出す権力関係を反復する、「アメリカの分身」として姿を現し、その自己への嫌悪感が表明されている。一方で、分身の出現が、むしろアイデンティティの変容につながるものとして、肯定的に描かれるテクストも存在し、なかでもDon DeLilloのThe Body Artistは、身体と時間という主題を絡めながら、自己の変容を実現するものとしての分身を語っている点で際立っている。以上のテクストを検討し、今後は、分身という主題が反復という物語行為と結びついていること、そしてその中で時間が問題化されるという点を研究することが可能になったと言える。平成18年度に提出した博士論文を引き継いで、現代アメリカ文学における「生成」という概念を検討する中で、その概念が「分身」という主題と密接に関わっていることが平成19年度の研究の主眼となった。伝統的な分身諄の系譜においては、分身はそれが主人公と「同一」であるがゆえにアイデンティティの危機を引き起こす。一方で、本研究で取り上げる小説においては、分身は「差異」を根本原理としており、アイデンティティを変容させる過程で生み出されるものである。変容の力学としての分身の生産という運動が必然的に対立するものとは、同一なものあるいはクリシェの反復である。クリシェ的自己(同一性を原理とする身体観や言語理論もここには含まれる)の世界の構成を見極め、そこからの「生成」を模索する中で、差異としての分身を生産することを目指す作品群が考察の対象となるだろう。
ミクログリアによるグルタミン酸を介した神経伝達の動的制御

末梢血管より注入したミクログリアが脳実質内に浸潤し、脳虚血に伴う海馬CA1野におけるニューロン機能不全ならびに細胞死を抑制することを発見した。このことから脳内に浸潤したミクログリアが何らかの液性因子を分泌し、ニューロン傷害を抑制する可能性が考えられる。今回、NMDAすにより惹起されるニューロン急性傷害の指標となる不可逆的な脱分極ならびにdendritic beading形成に対するミクログリア培養上清(MCM)の作用を解析した。混合グリア培養からミクログリアを単離しMCMを回収した。海馬スライス標本、急性単離ニューロンならびに初代培養海馬ニューロンにNMDAを適応し、惹起される不可逆的な脱分極ならびにdendritic beading形成に及ぼすMCMの作用を解析した。MCMはNMDAにより惹起される脱分極の振幅に影響することなく膜電位の再分極を促進し、dendritic beading形成も有意に抑制した。HPLCによる物性解析により水溶性ならびに中性の性質を示すことが明らかとなった。作用部位として、Naチャネル及び、容量依存性Clチャネルに対してMCMは効果を示さなかった。一方MCMはNMDA誘発電流に影響することなく、NMDA刺激によって惹起されるヘミチャネルを介した非選択的陽イオンコンダクタンスの上昇を有意に抑制することが明らかとなった。さらにヘミチャネルの阻害剤により、有意にbeading形成を抑制した。以上の結果より、浸潤性のミクログリアは過剰なグルタミン酸によるNMDA受容体の活性化を介した非選択的陽イオンコンダクタンスの上昇を抑制することで不可逆的な脱分極ならびにdendritic beading形成を抑制し、ニューロン保護的な役割を果たしていることが強く示唆された。本研究により浸潤性のミクログリアの示す作用ならびに神経変性疾患の新たな治療可能性を示す有益な情報を示すことができた。ミクログリアのNMDA処置に伴うグルタミン酸を介した神経伝達の障害に対する改善作用を検討するため、海馬スライスを用い、細胞外電位を測定した。10分間のNMDA処置により細胞外電位の消失が認められ、NMDAのwashout後も反応は消失したままであった。一方で、ミクログリア培養上清(MCM)の存在下ではNMDAのwashout後、細胞外電位は回復した。また微小電極法により膜電位をモニターしたところ、NMDA処置により認められた不可逆的な脱分極はMCMにより抑制され、静止膜電位まで回復が認められた。NMDA処置により樹上突起の形態変化が認められ、この形態変化はNMDA処置1分後から認められた。MCM中に含まれる樹上突起の形態変化を抑制する因子について検討を行ったところ、熱抵抗性で、3kDa以下の分子量の物質が活性を持つ事が明らかとなった。またこの因子は親水性の性質をもつ物質であることが明らかとなった。これらのことから、ポストシナプスに直接ミクログリアが作用する事で神経に対して保護的に働いている事が明らかとなり、ミクログリアは過剰な神経伝達を抑制し、正常レベルまで神経伝達を改善している事が明らかとなった。これまでの研究において、ミクログリアの神経に対する障害的な面が非常に強く言われてきたが、神経伝達の調節、神経保護の面でミクログリアは非常に重要な役割を果たしている事が明らかとなった。以前、末梢より注入したミクログリアが中枢に移行し、プレシナプスを介したメカニズムで神経変性の改善作用を示す事を報告したことからもミクログリアの神経伝達の調節に対する重要性が考えられる。これらのことからミクログリアの産生分泌する液性因子は神経変性疾患の解明または治療を行う上で重要な物質的基盤として提示できるものと考えている。活性酸素はミトコンドリアより産生され様々な細胞構成分子に障害を与え細胞の機能低下を引き起こす。老化においても、臓器・器官の機能低下が生じる事から、老化フリーラジカル説の重要性が言われている。ミトコンドリアは独自のDNAを持っており、ミトコンドリア転写因子A(TFAM)により、その外周を覆われている。TFAMはミトコンドリアDNAのコピー数または高次構造の維持に関与している。近年、心筋梗塞モデルにおいてTFAM過剰発現により梗塞部位の縮小ならびに活性酸素発生量の低下が認められ、酸化ストレスを抑制する事が示唆されるようになった。そのため脳の老化に伴う酸化ストレスに対してもTFAMが保護的に働くと考えられる。そこで、脳の老化に伴う酸化ストレスに対するTFAMの影響を検討するためhuman-TEAM過剰発現動物を用い解析を行った。TFAM過剰発現により老化に伴う過酸化脂質の抑制が認められ、ミトコンドリア電子伝達系複合体I、IVの活性を若齢と同レベルまで回復した。野生型の老齢ではミクログリアにおいて過酸化脂質の蓄積、mtDNA傷害ならびに酸化ストレスの指標であるIL・1βの発現が認められた。一方でTEAM過剰発現の老齢ではほとんど認められなかった。さらにTEAM過剰発現は老化に伴う学習・記憶ならびに海馬LTP形成の低下を有意に改善した。また培養細胞においてTFAM過剰発現はロテノンにより誘発されるROSの産生ならびにNF-κBの核内移行を有意に抑制した。以上の結果よりTFAMはミクログリアにおけるmtDNA傷害を抑制し、老化に伴う脳機能低下を改善することが示唆された。

今回、NMDAすにより惹起されるニューロン急性傷害の指標となる不可逆的な脱分極ならびにdendritic beading形成に対するミクログリア培養上清(MCM)の作用を解析した。混合グリア培養からミクログリアを単離しMCMを回収した。海馬スライス標本、急性単離ニューロンならびに初代培養海馬ニューロンにNMDAを適応し、惹起される不可逆的な脱分極ならびにdendritic beading形成に及ぼすMCMの作用を解析した。MCMはNMDAにより惹起される脱分極の振幅に影響することなく膜電位の再分極を促進し、dendritic beading形成も有意に抑制した。HPLCによる物性解析により水溶性ならびに中性の性質を示すことが明らかとなった。作用部位として、Naチャネル及び、容量依存性Clチャネルに対してMCMは効果を示さなかった。一方MCMはNMDA誘発電流に影響することなく、NMDA刺激によって惹起されるヘミチャネルを介した非選択的陽イオンコンダクタンスの上昇を有意に抑制することが明らかとなった。さらにヘミチャネルの阻害剤により、有意にbeading形成を抑制した。以上の結果より、浸潤性のミクログリアは過剰なグルタミン酸によるNMDA受容体の活性化を介した非選択的陽イオンコンダクタンスの上昇を抑制することで不可逆的な脱分極ならびにdendritic beading形成を抑制し、ニューロン保護的な役割を果たしていることが強く示唆された。本研究により浸潤性のミクログリアの示す作用ならびに神経変性疾患の新たな治療可能性を示す有益な情報を示すことができた。
極性崩壊細胞を取り巻くがん微小環境の遺伝学的解析

上皮がんの発生・進展には、上皮細胞の頂端-基底極性(apico-basal極性)の崩壊が深く関与している。ショウジョウバエ上皮組織においても同様に、apico-basal極性が崩壊した細胞は過増殖して腫瘍を形成する。しかし、これら極性崩壊細胞はその周囲を正常細胞に囲まれると細胞死を起こして組織から排除される。具体的には、ショウジョウバエ上皮組織において、apico-basal極性遺伝子scribに変異をもつ極性崩壊細胞は正常細胞に囲まれると組織から排除される。本研究では、この極性崩壊細胞を取り巻く正常細胞に突然変異を導入し、極性崩壊細胞が排除されずに過増殖して組織に腫瘍を形成する変異体を単離・同定することで、極性崩壊細胞を取り巻くがん微小環境の分子基盤の解明を目指す。これまでの本研究により、正常細胞によるscrib変異細胞の排除が抑制されるelimination-defective-4 (eld-4)変異体を単離し、その責任遺伝子候補として細胞膜上のリガンド様タンパク質をコードする遺伝子を見いだした。平成26年度は、まず遺伝学的レスキュー実験およびRNAi解析により、このリガンド様タンパク質が確かにeld-4変異体の責任遺伝子であることを明らかにした。次に、抗体染色により、このリガンド様タンパク質がscrib変異細胞と正常細胞の境界上に特異的に濃縮されていることを見いだした。さらに、このリガンド様タンパク質の受容体を単離するため、elimination-defectiveの表現型を指標としたin vivo RNAiスクリーニングを行った結果、その受容体候補遺伝子を単離することに成功した。今後、受容体タンパク質を同定し、その機能を明らかにすることで、極性崩壊細胞を取り巻くがん微小環境の分子基盤を明らかにすることができると期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。上皮がんの発生・進展には、上皮細胞の頂底極性(apico-basal極性)の崩壊が深く関与している。ショウジョウバエ上皮組織においても、apico-basal極性が崩壊した細胞は際限なく増殖を続け腫瘍を形成するが、興味深いことに、これら極性崩壊細胞はその周囲を正常細胞に囲まれると過剰増殖できず、むしろ組織から排除される。具体的には、ショウジョウバエ成虫原基の上皮組織において、進化的に保存されたneoplastic tumor suppressor geneであるscrib遺伝子に変異をもつ極性崩壊細胞が正常細胞に囲まれた状態で出現すると、その極性崩壊細胞は細胞死を起こして組織から競合的に排除される(細胞競合による排除)。本研究では、この細胞競合モデル系を用い、極性崩壊細胞を取り巻く正常細胞にランダムな突然変異を加えて、これにより極性崩壊細胞が排除されず高い増殖能を発揮して組織に腫瘍を形成するようになる変異体を探索する。さらに、その責任遺伝子を同定して細胞競合における役割と動作機序を明らかにすることで、極性崩壊細胞を取り巻くがん微小環境の分子基盤を明らかにする。平成25年度は、正常細胞によるscrib変異細胞の排除が抑制される変異体(elimination-defective; eld系統)を複数単離することに成功し、中でも特に強い表現型を示すeld-4変異体の解析を進めた。その結果、eld-4変異細胞に囲まれたscrib変異細胞は排除を免れ、過剰に増殖して組織にメラニン化を引き起こすことが分かった。また、この表現型は別のapico-basal極性遺伝子であるdiscs largeの変異細胞に対しても同様に観察された。メラニン化の表現型を指標に責任遺伝子領域を狭めた結果、eld-4の責任遺伝子候補として細胞膜上のリガンド様タンパク質をコードする遺伝子を見いだした。

本研究は、ショウジョウバエ上皮をモデル系として用い、極性崩壊細胞(前がん細胞)と正常細胞の間の細胞間コミュニケーションを介したがん制御の分子機構を生体レベルで解析することで、上皮細胞間の相互作用を介したがん微小環境の構築原理の解明を目指すものである。これまでの本研究により、極性崩壊細胞を取り巻く正常細胞において、極性崩壊細胞を組織から排除するのに必要な遺伝子の変異体を単離することに成功している。現在、その責任遺伝子の同定に近づいており、研究はおおむね順調に進展しているといえる。本研究ではこれまでに、極性崩壊細胞を取り巻く正常細胞において、極性崩壊細胞を組織から排除するのに必要な遺伝子の変異体(eld-4変異体)を遺伝学的スクリーニングにより単離することに成功している。また、eld-4変異体の責任遺伝子候補を遺伝学的に突き止めている。そこで今後は、まずレスキュー実験やRNAi実験によりeld-4の責任遺伝子を同定した後、当該遺伝子のがん微小環境制御における役割とその動作機序を遺伝学的、組織化学的、生化学的、及び分子生物学的アプローチにより明らかにしていく。また、当該遺伝子の破綻による腫瘍形成機構を、各種がん遺伝子活性との相互作用を解析しながら明らかにしていく。
乳癌術前化学療法の治療効果における局所ならびに全身性の免疫応答の意義の解明

乳癌の治療効果に関与する免疫機構を局所と全身の免疫応答にて明確にする。局所の免疫応答として、術前化学療法前後のリンパ球浸潤(TIL)を分類して病理学的完全奏効(pCR)を検討した結果、治療前のTIL高値群のpCRは低値群より有意に高率であった。治療後のTIL高値群はER-/HER2-群で予後良好、ER+/HER2-群で予後不良であった。治療前のTILは効果予測因子、治療後のTILは予後因子として有用である。全身の免疫応答として、末梢血における好中球・リンパ球比に着目し、低値、高値2群に分けて無再発生存期間と全生存期間を検討した。低値群は高値群に比べ有意に良好であった。本研究では、乳癌の治療効果に関与する免疫機構を局所と全身の免疫応答によって明らかにする。全身の免疫応答の評価として、血清中サイトカインをBio-Plex2200マルチプレックス検査にて測定した。サイトカインは、IL-1β, 1ra, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 12(p70), 13, 17, Eotaxin, FGF basic, G-CSF, IF-γ, IP10, MIP-1α, MIP-1β, PDGF-bb, PANTEC, RANTEC, TNF-α, VEGFである。対象は53例で、25例は術前化学療法(NAC)の前後で測定し、残り28例のうち、12例の無再発症例、16例の再発症例の手術時血清サイトカインを測定し、再発に関与する因子を検討した結果、ベースラインの血清中RANTES値は、再発群で無再発群に比べて有意に高値を示した(p=0.0062)。RANTESにより生じる炎症反応が乳癌の増速や進展に関与し予後に影響する可能性が推測される。また、NAC25例を対象に治療前、後でサイトカインを測定し治療効果と相関する因子を検討した。25例のうち病理学的完全奏効(pCR)群7例とNon-pCR群18例で検討した結果、pCR群では、IL-1ra(p=0.0082)とTNF-α(p=0.023)が有意に高い値を示し、IL-9(p=0.018)とFGF basic(p=0.028)値が有意に低下したことから、ベースラインで免疫応答のある乳癌では、より治療効果が高い可能性があり、免疫応答が治療反応性に関与している可能性がある。局所における免疫応答と治療効果を評価するため、NAC前の生検組織、NAC後の手術検体において免疫組織染色を行った。既に70症例の免疫組織染色を行っており、今後CD8, FOX-P3, PD-1, PD-L1を評価する予定である。平成27年度は、患者の化学療法前および術後の腫瘍検体を集積することと、局所における免疫応答を解析することであった。当施設では年間約50例に対して、術前化学療法を施行している。乳癌局所における免疫応答を評価するために、NAC前の針生検で採取した組織ならびに、NAC後の手術検体において免疫組織染色を行った。評価する項目は、ヘルパーT細胞マーカーのCD8,抑制性T細胞マーカーのFOX-P3,免疫チェックポイントのマーカーのPD-1, PD-L1である。すでに70症例において免疫組織染色を終了しており、さらに症例数を追加して評価の予定であったが、予定より症例数の集積が不足したため免疫組織染色自体が当初の予定より遅れていて評価できなかったこと、ヘマトキシリン・エオジン染色による組織でのリンパ球浸潤の評価もできなかったことで遅れが生じた。そこで先に平成28年度に行う予定であった全身性の免疫応答の評価として末梢血液中のサイトカインの評価を先に開始した。ところがこちらも症例数の集積不足により血清中サイトカイン測定が少数となったこと、測定の条件設定に時間がかかったために今年度は一部しか測定できなかったことから全体的に遅れが生じた。項目1:全身の免疫応答の評価として、昨年度まで22種類の血清中サイトカインをBio-Plex2200マルチプレックス検査にて測定した。その中で再発に関与する因子を検討した結果、治療前の血清中RANTES値は、再発群で無再発群に比べて有意に高値を示した(p=0.0062)。RANTESは予後不良群の免疫環境を反映している可能性が推測された。さらにT細胞による免疫応答を根幹で制御しているサイトカインのIL-18を測定した。早期乳癌304症例でIL-18の測定をELISAで行ったところ、IL-18高値群は低値群に比べ有意に予後不良であった(p=0.0004)。血清中のIL-18は乳癌に対する免疫応答を介して予後に影響するメカニズムが推測された。項目2:局所における免疫応答として、術前化学療法前後のリンパ球浸潤(TIL)を解析した。間質における治療前のTILが占める割合を3群に分類して病理学的完全奏効(pCR)を検討した結果、TILが高度な群のpCR(58%)は低値群(15%)より有意に効率であった(p<0.0001)。

一方治療後のTIL高値群はエストロゲン受容体(ER)-/HER2-群で予後良好であり、ER+/HER2-群では予後不良であった。治療前のTILは効果予測因子として、治療後のTILは予後因子として有用であることを明らかにした。平成28年度は抹消血液中のサイトカインによって全身性の免疫応答の評価(項目1)と、局所における免疫応答と化学療法後の治療効果との相関の検討(項目2)を計画していた。項目1:全身性の免疫応答評価として、予定通り22種類のサイトカインをBio-Plex2200マルチプレックス検査にてスクリーニングし、RANTESが予後と相関する可能性を見出した。さらに、これとは別にIL-18に着目し、304例の解析で予後との有意な相関を見出した。項目2:として乳癌局所のTILを評価し、治療前のTILは効果予測因子として、治療後のTILは予後因子としての意義を同定した。さらにサブタイプによってその意義が異なる可能性も示すことができた。しかし、本年度予定していたCD8, FOX-P3, PD-1, PD-L1の評価に関しては、評価できなかった。このように、概ね計画通りに順調に進展できている。本研究では、乳癌の治療効果に関与する免疫機構を局所と全身の免疫応答によって明らかにした。1局所の免疫等として間質における治療前のリンパ球浸潤(TIL)を評価した。術前化学療法前のTIL高値群は、低値群より病理学的完全奏効(pCR)が有意に高率(p<0.0001)であり、治療効果に局所の免疫応答が関与していた(Breast Cancer Research and Treatment 2018)。2全身の免疫応答の指標として、末梢血における好中球・リンパ球比(neutrophil to lymphocyte ratio; NLR)に着目した。エリブリンを使用した進行・再発乳癌患者において、投与前のNLR低値群の無増悪生存期間(PFS)は、高値群に比べて有意に延長した(p=0.0032)(Clinical Breast Cancer 2018)。またNLRと無再発生存期間(RFS)は有意に相関し、TILとNLRを組み合わせることでより詳細に予後と相関した。NLRで評価される全身の免疫応答は、再発乳癌の治療効果、早期乳癌の予後因子として有用であった。322種類の血清サイトカインをBio-Plex2200マルチプレックス検査で測定したところ、治療前RANTESは再発群で無再発群に比べて高値を示した(p=0.0062)。そこで3群(高値、中間、低値)に分類し無再発生存期間との相関を検討したところ、低値群は他群に比べ有意に不良であった(p<0.0001)。早期乳癌症例でIL-18を検討したところ、高値群は低値群に比べ予後不良であった(p=0.0004)。TIL、NLR、サイトカインはそれぞれ相関せず、これらの因子をを組み合わせることでより詳細に予後や治療効果を予測できることを明らかとした。乳癌の治療効果に関与する免疫機構を局所と全身の免疫応答にて明確にする。局所の免疫応答として、術前化学療法前後のリンパ球浸潤(TIL)を分類して病理学的完全奏効(pCR)を検討した結果、治療前のTIL高値群のpCRは低値群より有意に高率であった。治療後のTIL高値群はER-/HER2-群で予後良好、ER+/HER2-群で予後不良であった。治療前のTILは効果予測因子、治療後のTILは予後因子として有用である。全身の免疫応答として、末梢血における好中球・リンパ球比に着目し、低値、高値2群に分けて無再発生存期間と全生存期間を検討した。低値群は高値群に比べ有意に良好であった。次年度は、さらに症例を追加してBio-Plex2200
穀類種子におけるジベレリン情報伝達に関与する糖タンパク質の生理学的解析

アラビノガラクタン蛋白質(AGP)は高度に配糖体化した糖タンパク質であり,ヤリブ試薬(b-GlcY)と呼ばれるフェニルアゾ化合物との特異的な相互作用に特徴がある。我々はb-GlcYが穀類種子糊粉層におけるジベレリン(GA)の情報伝達を阻害することを見出し,AGPとGAとの関連性について追究した。マイクロアレイ解析の結果,b-GlcYは広範にGAのシグナルを阻害する一方で,GAのシグナルとは別に防御応答関連のシグナルを誘導することを見出した。b-GlcYで誘導される因子の中には,WRKY転写因子など,既にGAのシグナルを抑制することを知られているものも含まれていた。また,JAやキチンエリシターなどを用いた防御応答シグナルもGAのシグナルを負に制御することが判明し,防御応答がGAのシグナルに抑制的な働きをするという新たな知見が得られると共に,AGPの防御応答への関与が示唆された。一方,b-GlcYを用いて糊粉層に存在するAGPを精査したところ,糊粉層特異的なAGPとしてearly nodulin様ドメインを有する新規なAGPが同定され,OsENODL1と名付けた。RNAiにより発現抑制体を調製した結果,OsENODL1およびその相同遺伝子が受精から種子の形成に至る過程に重要な機能を有する可能性が示された。また,ENODドメインを用いて酵母ツーハイブリッド系で相互作用するタンパク質をスクリーニングした結果,防御応答に関与する事が知られているタンパク質が同定された。このタンパク質は感染時に増加することから,感染によって増加した当該タンパク質がOsENODL1と相互作用することにより,b-GlcYと同様に防御シグナルを流し,そのことがGAのシグナルを抑制するとの機構が考えられた。1.糊粉層特異的なアラビノガラクタン蛋白質(AGP)であるOsENODL1を中心に,イネ糊粉層に存在するAGP,あるいはその大麦相同遺伝子を用いて,大麦糊粉層プロトプラストにおける一過性の発現解析を行った。しかし,安定な発現が得られず,α-アミラーゼプロモーターに対するAGP発現の効果に関しては結論が得られなかった。また,GFPとの融合タンパク質として発現したAGPは,必ずしも膜上への局在が明瞭には認められなかった。2.OsENODL1の大麦相同タンパク質であるHvENODL1のENODドメインに対する抗体を調製した。組換え型タンパク質に対しては,本抗体は特異的な結合を示したが,大麦から抽出した当該タンパク質に結合性を示さなかったことから,本抗体を用いた機能解析には至っていない。3.OsENoDL1を中心としたAGPのRNAiや過剰発現イネの作成を開始した。4.AGPのジベレリン作用への関与をさらに確認するために,α-アミラーゼなどの加水分解酵素の誘導に加えてジベレリンにより誘導されるプログラム細胞死に対するβ-GlcY試薬の効果を検討した。その結果,プログラム細胞死に特徴的な液胞化現象がβ-GlcYにより抑制され,ジベレリンの広範な作用にAGPが関与しているものと思われた。5.AGPが,どこまでジベレリン作用に特異的に関与しているかを確認するため,大麦のマイクロアレイを行った。その結果,ジベレリンで誘導されることが知られている加水分解酵素群を含め,多くのジベレリン誘導性遺伝子の発現誘導がβ-GlcY処理により抑制された。また,デハイドリンなど,α-アミラーゼ誘導に関してジベレリンと拮抗的に働くABAによって誘導されることの知られている遺伝子の発現が,ジベレリンで抑制され,さらにβ-GlcYでコントロールレベルまで回復することが判明した。

1.昨年度,AGPの特異的阻害剤であるb-GlcY試薬を用いて,AGPがa-アミラーゼの誘導やプログラム細胞死など,ジベレリン作用へ広く関与していることを確認した。さらに大麦のマイクロアレイ解析を行った結果,ジベレリンで誘導されることが知られている加水分解酵素群を含め,多くのジベレリン誘導性遺伝子の発現誘導がb-GlcY処理により抑制され、またジベレリンによって発現が減少する遺伝子にも同様の傾向が見られた。今年度はアレイ実験で得られた情報を詳細に解析し,AGPがどのような情報伝達経路を介して,ジベレリンの作用に関与しているのかを調査した。その結果,b-GlcY試薬は植物における防御応答シグナルを活性化している可能性が考えられた。2.1の結果に基づき、防御応答シグナルが糊粉層におけるGAシグナルに与える影響を検討し、エリシター,SA等の防御応答シグナルがGAシグナルを負に制御することを,加水分解酵素の活性、遺伝子の発現の両方で証明した。さらにb-GlcY試薬が防御応答シグナルに関連する遺伝子の発現を上昇させることも明らかにした。3.OsENODL1を中心としたAGPのRNAiや過剰発現コンストラクト、GFP融合遺伝子、プロモーターGUS、GFP融合遺伝子を発現するイネを作製を完了した。4.植物における新規AGP,OsENODL1の機能について注目していることから、シロイヌナズナにおいてENODLファミリーを明らかにし、それぞれのT-DNA挿入変異株を取得し,ホモの系統を確立した。これらの形質の解析始めるとともに、相同性の高い遺伝子被破壊株同士の多重変異体を作成に着手した。昨年度までに,アラビノガラクタン蛋白質(AGP)の特異的阻害剤であるb-GlcY試薬がイネや大麦糊粉層においてジベレリンによるα-アミラーゼの誘導や細胞死の誘導など,ジベレリンの情報伝達を抑制すること,また,b-GlcY試薬は広範にジベレリン誘導性の遺伝子の誘導を阻害すると同時に,防御応答関連遺伝子を誘導することをしめした。さらに,これらの情報を基に,防御応答シグナルがジベレリンの情報伝達を抑制している可能性を検討した結果,b-GlcY試薬が防御応答に関わるWRKY転写因子等の誘導を通して,ジベレリンの情報伝達を抑制している事を示した。一方,イネの糊粉層に特異的に局在してるAGPであるOsENODL1を同定し,それらがb-GlcY試薬の効果を伝達している可能性を検討するため,RNAi株の作成等を行うと共に,OsENODL1と同じENODLドメインを有するシロイヌナズナの遺伝子ファミリーの網羅的な機能解析を行った。OsENODL1には相同性の高いOsENODL2が存在しており,相補的な機能を有する可能性が考えられた。そのため,OsENODL1の遺伝子発現のみを抑制するRNAi株のほか,OsENODL1とOsENODL2の両方を同時に抑制するRNAi株を作成した。OsENODL1のみの発現抑制によっては,特に形質変化は認められなかったが,両遺伝子同時発現抑制体はほとんど得られてこず,得られたものの中で抑制効果の認められたものでは種子が得られず,種子が正常に得られたものでは発現抑制効果が認められないという結果が得られた。このことから,両遺伝子は受精から種子の成熟に至る生殖成長のいずれかの過程に相補的且つ重要な機能を有するものと考えられた。
音声対話における概念の理解と表出に関する研究

本研究は対話の最終段階における言語と概念・意図とを結ぶ機構を明らかにすることを目標として以下の4つの研究目的を設定して研究を行なった.(1)特定の対話に依存しない対話のモデルを構築すると共に,パターン処理と密接な関係にある連想と対話理解の問題を考察する.(2)対話とそれが行なわれる状況との密接な関係を状況意味論,語用論の立場から検討し,省略語と照応の同定,状況と発話者との相互作用などを統合する枠組を構築する.(3)対話者が共有する常識を,常識ベースとマルチエージェント方式に基づく利用システムを構築する.(4)プラン認識とプランニングの技法に基づき過去の対話例を利用した適応的な発話理解/表出のモデルを構築する.これらの検討の結果,次の様な結果が得られた.1)対話者のプランや信念などの信念状況,対話が行われている談話状況などが,対話理解にどのように関与しているかを明らかにした.2)タクスの構造が対話の構造に与える影響を,目的を遂行するための対話の制御方法としてモデル化した.それを前年度までに構築した意味的結束性のモデルと統合して対話モデルを作り,評価を行なった.3)発話の動機づけの問題を整理することによって、昨年度までの成果である次発話の予測メカニズムを強化した.4)文生成メカニズムと対話プランニングメカニズムを統合し,対話理解・表出システムとして完成させた.5)マルチエージェント方式による常識知識ベース構成法についてエージェントプログラミング支援法を設計,開発した.6)小規模な音声言語に関する常識知識(調音結合規則や構文規則など)および議論世界に関する常識知識をPCDIに適用することにより,音声対話理解システムを開発した.1.発話対および話題遷移の対話モデルに基づいた汎用な対話処理について考察した。特に、対話音声認識するための発話予測メカニズムの開発や対話文生成における対話コンテキスト依存性の分析を行った。2.多数の対話例を調査し,質問と応答の間に介在する人間の推論過程を分析することにより,その多様性の要因として質問の前提の重要性を導きそれを分類した.その分類を用いて質問応答間の関係構造モデルを構築し,それに基づく質問応答対認識手法を提案した.3.人間の持つ常識知識が、1)外界(物理的世界)、2)内界(精神世界)、および3)外界と内界の境界にそれぞれ関係する3つの部分体系から成ると考え、今年度は、主に外界に関する常識知識の記述を試み、「時間は逆行しない」などの知識を、計算可能な形式で公理として約50種類ほど抽出した。4.常識知識ベース構成法について、マルチエージェント方式を用いた大規模知識共有のためのプラットフォーム(知識コミュニティ)の設計と一部試作を行なった。さらに、各エージェントの機能を概念体系に対応づけて仲介に利用する研究を行なった。5.状況意味論に基づいた対話のモデルの基礎研究を行なった。特に、照応や前提などの談話現象をがもたらす制約について考察し、資源状況に対する制約、という観点からこれらが統一的に扱えることを示した。6.過去に行なわれた対話事例の逐次修正に基づいてプランニングを行なう対話管理手法の枠組について研究した。本手法は、従来の抽象的談話構造モデルと比較して、対話管理知識の記述性、効率性、柔軟性の点で優れているという結果が得られた。本研究は対話の最終段階における言語と概念・意図とを結ぶ機構を明らかにすることを目標としている。本目標を達成するために,対話のモデルと連想,発話と状況との相互作用,発話者が共有する常識の扱い,そしてそれらの明確なモデルに基づく発話の生成と理解という4つの課題を設定して研究を進めてきたが,本年度に得られた主な研究成果は次の通りである。(1)日本語を媒介とする対話における語用論的知識を対象として考察し,省略と照応,前提などの現象が話し手/聞き手の両者からアクセス可能な状況に基づくことを理論的に裏付け,及びそれらを統一的に記述するメカニズムを開発した。(2)音声対話における対象世界知識とタスク知識の分析に関して,知識表現と推論方式に関する研究を行ない,マルチエージェント方式に基づく常識ベースと利用システムに関する基本的な枠組みを開発し,それを実現した。(3)音声情報伝達モデルおよび概念処理主導型音声理解モデルの構成を行い,概念処理の核となる常識および状況知識の整理,および適切な理解結果を得るプロトタイプシステムを開発した。(4)対話コンテキスト(履歴)に適応した,対話文を生成する方式を検討し,既に開発した概念からの音声合成システムとの結合を図った。(5)前年度に開発した発話意図推定メカニズムによって得られる情報を基に,事例ベース推論を用いたリアクティブプランニングに基づく発話立案メカニズムの開発と評価を行った。(6)対話における意味的結束性を統一的に扱うモデルを構築した。さらに,人間の推論過程を計算機上で実現するために必要となる基本的な概念関係(抽象-具体や因果関係など)の整理を行った。本研究は対話の最終段階における言語と概念・意図とを結ぶ機構を明らかにすることを目標として以下の4つの研究目的を設定して研究を行なった.(1)特定の対話に依存しない対話のモデルを構築すると共に,パターン処理と密接な関係にある連想と対話理解の問題を考察する.(2)対話とそれが行なわれる状況との密接な関係を状況意味論,語用論の立場から検討し,省略語と照応の同定,状況と発話者との相互作用などを統合する枠組を構築する.(3)対話者が共有する常識を,常識ベースとマルチエージェント方式に基づく利用システムを構築する.