hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
降伏した材料の塑性挙動に対する最適制御

ここでは,近年盛んに使われる低降伏点鋼制震ダンパーを例に挙げ,その材料降伏後の挙動を適格にコントロールすることで,そのエネルギー吸収性能を最大にする最適化手法を開発する.これらの条件から,本研究では材料の非線形特性を考慮した解析に構造最適化を実装する複雑な問題となる.また,最適化計算の中で最も重要な感度の導出については,いかに高精度の感度を導出できるかが信頼性のある最適解を得る鍵となるため,研究当初からそれついて慎重に検証していく必要がある.上記を踏まえ,当該年度の成果は,(1)数値計算機の環境設定,(2)トポロジー最適化プログラムの実装,(3)複合材料を考慮した最適化プログラムへの拡張,(4)材料非線形(損傷モデル)を用いた最適化手法の開発である。上記の(2)および(3)については線形材料を対象としたトポロジー最適化のプログラムを作成した。また、具体的な計算モデルで試し、作成したプログラムの検証を実施した。上記(4)については,現段階で感度の精度を検証するために,非線形材料モデルには損傷モデルを使用している.ここでは,精度のよい感度が得られており,これを弾塑性モデルに拡張している段階である.また、弾塑性の材料モデルについては標準的なものを想定しているが、今後大ひずみが考慮できるものへと拡張することも念頭に入れ、理論の確認を行っている。本研究は,数値解析技術を基本として,有限要素法および力学・理論の総合理解と手法の開発を主軸におくものである.そのため,自前で数値解析や構造最適化の計算プログラムを作成する必要がある.本研究では,その数値計算量が膨大となるため,より無駄のないプログラムを作成することが重要である.これまでの達成度が計画以上に進んだ理由は,京谷,加藤が培った理論と技術によって,効率のよいプログラム体系を研究当初から構築できていたことである.これによって,無駄な作業を大幅に省くことできた.また,理論・手法の妥当性と実装したプログラムの検証についても早い段階から行い,より精度の高い解析結果を得られるようにしたことがプログラム修正作業などの手戻りを減らしたという一面もある.計算機のスペックを上げ,プログラム作成支援ソフトなどがあればさらに効率よく高精度なプログラムを開発することができるものと思われる.概ね順調に研究を遂行できている.しかし,弾塑性モデルを考慮した最適化問題は数値計算量が膨大であるため,よりハイスペックな計算機の使用があれば研究をさらに効率化できるものと考えられる.ちなみに、本研究は既往の研究から継続的に実施している箇所もあり、5月に参加した学会では本研究に関連する事項やその手法についても同時に発表した。今年度は,これまでに得られた成果を使って本格的な大規模数値解析実験を行う.数値解析は,プリ・ポストプロセッサ(GID)を利用して,入力データを作成する.当該計算では数値計算量の多さから2次元平面解析を行う.構造モデルは,繰返し載荷のせん断試験を想定して行う.ここでは,2種類の鋼材として高強度炭素鋼(高強度低靱性)と低降伏点鋼(低強度高靱性)の両方を用い,エネルギー吸収性能最大化を意図したトポロジー最適化を行う.そのエネルギー吸収性能は,その荷重-変位曲線が囲む面積として定義する.ここで得られた計算結果は,京谷・加藤が評価・考察し,力学的な観点から解の妥当性を検証する.なお,最適化問題1ケースの解析時間は,節点自由度の大きさ,設計変数の数,最適化の反復計算回数等によるため,現段階では未定であるが,これまでの経験より1数か月単位になると思われる.そのため,解析の途中で停電などによる予期せぬトラブルに見舞われることも想定されるため,それに対する対応策を考えておく必要がある.本研究では,そのような状態に見舞われても,現時点の計算の1つ前の最適化ステップのデータを保存するようにプログラミングし,計算機が停まった後でもそこから最適計算を再開することが可能なように準備しておく.得られた成果は,国内外の学会および学術論文によって積極的に報告する.次年度は,低降伏点鋼を考慮した材料非線形モデルの本格的な導入と,大規模計算の実行である.
障害のある女子の教育とジェンダー―スコットランド，スリランカ，日本の比較研究―

本研究の目的は、国際比較に基づき、学校教育における障害のある女子の特別な教育的ニーズと必要な配慮について、ジェンダーの観点から明らかにすることである。スコットランド、スリランカ、日本の3か国において、1教育における課題として女子の比率過小とキャリア開発を指摘し、2女性であり障害者であるという二重の規範により周囲からの保護の強化が見られることを指摘した。以上の成果を、大学紀要に3本公開し、報告書を簡易製本の形態で出版した。類似の研究がほとんどない当該分野における萌芽的研究としての役割を果たした。本研究の目的は、スコットランド、スリランカ、日本の3か国の国際比較に基づき、学校教育における障害のある女子の特別な教育的ニーズと必要な配慮について、ジェンダーの観点から明らかにすることであった。平成25年度の研究成果は、紀要論文1本に文献的考察を掲載し公開した。[研究成果]障害のある女子の教育とジェンダーに関する文献的考察ー女子の比率過小とキャリア開発に焦点をあててー.熊本大学教育学部紀要,62, 153-157.」日本については、研究分担者の下司優里氏と研究ミーティングを行い、現状整理および次年度の研究の進め方についての討議を行った。上記以外にスリランカ地域研究の専門家を招聘しての講演会(鹿毛理恵氏:佐賀大学研究員、当時)を熊本大学教育学部で開催しスリランカの女性とジェンダーに関する研究討議を行った。本研究の目的は、スコットランド、スリランカ、日本の3か国の国際比較に基づき、学校教育における障害のある女子の特別な教育的ニーズと必要な配慮について、ジェンダーの観点から明らかにすることである。平成27年度の研究活動は、(1)スコットランドにおける障害、ジェンダー、教育に関する先駆的研究者の著作物の文献的研究(2)スリランカにおける障害、ジェンダー、教育に関する現地調査、(3)日本の大学生を対象とした障害、ジェンダー、教育に関する意識調査の3つに分けられた。また、研究成果のくるみ製本を出版した。最初に、スコットランドで教育社会学の観点から障害者教育を研究するエジンバラ大学のS.リデルに焦点をあて、障害、ジェンダー、教育の交点に関する示唆について文献的検討を行った(古田, 2014)。さらに、スコットランドの障害者の教育の制度について報告した(古田, 2015)次に、スリランカにおいて、障害、ジェンダー、教育に関する面談調査を実施した。今年度焦点をあてたのは、全国統一高等学校修了試験に合格し高等教育を受けた経験のある障害者であった。その結果、これらの障害者の中で女子であることで行動に制限を受けた経験があるととらえている女性はいないものの、障害のない女子と同様の性役割を内面化した行動が見られることを明らかにした。この研究成果は、くるみ製本の第6章を構成している。スリランカに関しては鹿毛理恵氏、島野涼子氏の参加を得て、女性、障害の領域からの知見を積み重ねることができ今後の研究発展に向け有益なな収穫が得られた。最後に、日本の大学生の障害とジェンダーに関する意識を明らかにする調査を実施した。同種の調査がない中で今後の研究の蓄積に向けた基礎的データとして活用することができると考える。この研究成果は、くるみ製本の第7章を構成している。特別支援教育スコットランド及びスリランカでの情報収集及び資料収集が円滑に進んだ。次年度の資料検討、研究のまとめに向けた基盤が構築できた。特にスリランカについては、障害のある女性を対象とする面談調査に向けた準備を進めることができた。平成26年度は、スコットランドにおける研究蓄積の文献的検討をさらに進め、スリランカでは女性、障害、教育について研究協力者とともに当該分野の枠組みを整理しさらに調査を進める。さらに日本では初年度に実施できなかった研究調査を進める。これらの結果を総合的に分析し研究の総括を行う。年度末まで金額が未確定の物品があったため赤字にならないよう予算消化を控えた。消耗品購入に充当する。
疎水性場における補酵素因子の触媒機能

1.ビタミンB_<12>人工酵素系において不斉選択的反応を効率良く進行させることを目的として、側鎖またはC-10位に軸性キラリティ-をもつビナフチル誘導体を導入したものを合成した。ビナフチル基を有する疎水性ビタミンB_<12>の同定は、核磁気共鳴、円偏光二色性、電子スペクトルおよび元素分析により行った。2.上記の疎水性ビタミンB_<12>誘導体の不斉認識能を評価するため、アルキル化反応を行った。疎水性ビタミンB_<12>を水素化ホウ素ナトリウムによりCo(I)状態に還元し、エステル基をもつハロゲン化アルキルとの反応によりアルキル錯体を合成した。生成したアルキル錯体の立体配置は核磁気共鳴法により決定した。基質のエステル基を変化させることにより疎水性ビタミンB_<12>の不斉選択性は大きく変化した。嵩高いベンジルエステル基をもつ基質との反応で生成したアルキル錯体は、65%deという高い光学純度を示した。しかし、この選択性は立体的嵩高さのみが影響しており、R体,S体を認識させる為には多点認識するように疎水性ビタミンB_<12>を修飾する必要があると考えられる。3.人工脂質としてアミノ酸残基をもち、その近傍位に軸性キラリティ素子としてビナフチル基を導入した化合物を合成した。この人工脂質は水溶液中で二分子膜構造をもつ会合体を形成することを電子顕微鏡観察により明らかにした。4.疎水性ビタミンB_<12>と「タコ」型シクロファンとの組み合わせによりビタミンB_<12>人工酵素系を構成した。この触媒系において、三塩化バナジウムと空中酸素によるラジカル発生系を助触媒として組み合わせ、アシル基転位に基づく環拡大反応を行った。本触媒系において5員環ジケトンから6員環ジケトン、窒素原子を含む5員環ケトンから6員環ケトンへの変換反応が触媒的に進行することを見出した。
構造変化を伴う高品質グラフの発見手法

本年度は,まず直径指定部分グラフ問題について研究した成果を,国際学術雑誌Algorithmica上で発表した.この問題においては,人的ネットワークをグラフ構造として捉える.すなわち,頂点を人,頂点間に存在する辺を友人関係であると理解する.こういった人的ネットワークに対応するグラフ中にある,例えば直径2のような(小さい直径の)部分ブラフのうち最大のものを探すことが,本問題の目的である.ここで直径とは,部分グラフに属する人物間の距離の最大値を示している.ある人物が別の人物との距離が2であるということは,その人物とは友人の友人であり,将来的には直接の友人になることが期待できる近い距離にあることを示している.つまり,直径2の部分グラフを発見しておけば,将来的には直径1の部分グラフ(クリークと呼ばれる)に変化する可能性の高い部分を発見していることに対応する.この問題に対して,高性能な近似アルゴリズムを開発し,また,問題自体の困難さを示したというのが,本研究成果の概要である.本年度は研究計画の2年目にあたる.昨年度に,円滑に研究を開始できたため,今年度は順調に進展したと考えている.以上のように,充分な質と量の業績を得られたと考えている.マスコミに取り上げられるようなインパクトがありセンセーショナルな研究成果を目指すのではなく,研究活動に対して真摯に取り組み,学術の発展に微力ながら貢献するという意識でいることを心掛けたい.最終的には国際会議や国際学術雑誌で公表できるような質の高い研究成果をあげることが目標ではある.しかしながら,そう一足飛びにはいかないので,その前段階として国内の研究発表の場での,本研究課題の初期段階の成果の公表を心掛けたい.それにより他者からの意見や評価を取り入れることが出来ると思われるので,それらを踏まえて研究内容の質の向上を図りたい.具体的には,LAシンポジウム,情報処理学会アルゴリズム研究会,電子情報通信学会コンピューテーション研究会をターゲットとし,研究成果の公表を行う.研究活動の一つの内容であるところの計算機実験を補助してもらえる人材が不足している.このため,初期段階のアイデアに対する計算機実験や,開発したアルゴリズムの実際的性能評価について十分に出来ていない.他研究室から補助してもらえる大学院生を募集することなども検討したいが,実装が容易でない部分も多くあるため,研究代表者の所属する組織で人材を確保できる見込みが小さい.主に直径指定部分グラフ問題について研究した.この問題においては,人的ネットワークをグラフ構造として捉える.すなわち,頂点を人,頂点間に存在する辺を友人関係であると理解する.こういった人的ネットワークに対応するグラフ中にある,例えば直径2のような(小さい直径の)部分ブラフのうち最大のものを探すことが,本問題の目的である.ここで直径とは,部分グラフに属する人物間の距離の最大値を示している.ある人物が別の人物との距離が2であるということは,その人物とは友人の友人であり,将来的には直接の友人になることが期待できる近い距離にあることを示している.つまり,直径2の部分グラフを発見しておけば,将来的には直径1の部分グラフ(クリークと呼ばれる)に変化する可能性の高い部分を発見していることに対応する.本問題について,高性能な近似アルゴリズムを開発し,また,問題自体の困難さを示した.この成果を論文としてまとめ,国際学術雑誌Algorithmicaに投稿し,採択決定した(H30年度中に刊行予定である).また,電子情報通信学会誌において,本研究成果の紹介を含む記事を執筆し,国内の研究者向けにも研究成果を紹介する機会を得た.本年度は研究初年度であるので,円滑に研究を開始できるかどうかが重要な点の1つであると考えている.この点については,これまでの研究活動を通して得られた経験や知見により,特に問題なく,本研究課題の研究を開始できたと考えている.研究業績の面からは,まず,当初の研究計画に示していた問題のうち,今年度取り組む計画を立てていた小直径グラフに関する研究課題に対して,得られた成果を学術論文にまとめ,国際学術雑誌Algorithmicaに投稿し,採択された(H30年度に刊行予定).また,別の課題に対してではあるが,得られた最新の成果を国際会議The 10th AnnualMeeting of Asian Association for Algorithms and Computationにおいて発表した.H29年度中に会議録や学術雑誌公開・出版までに至った成果はなかったのであるが,上記で述べた国際学術雑誌へ採択されたこと,ならびに,本研究課題として取り組んだグラフの有向化問題に対して2件の論文ならびに最小ブロック転送問題について1件の論文を,国際会議に投稿中であること(うち1件はInternational Symposium on Combinatorial Optimizationに採択されH30年度に発表する.うち2件は審査中である)から,十分な質と量の業績を得られたと考えている.ただし,これらの研究成果について,国内研究会での公表としてはLA Symposiumにおける1件しか行っておらず,今後,国内でも公表に努めたい.本年度は,まず直径指定部分グラフ問題について研究した成果を,国際学術雑誌Algorithmica上で発表した.この問題においては,人的ネットワークをグラフ構造として捉える.すなわち,頂点を人,頂点間に存在する辺を友人関係であると理解する.こういった人的ネットワークに対応するグラフ中にある,例えば直径2のような(小さい直径の)部分ブラフのうち最大のものを探すことが,本問題の目的である.ここで直径とは,部分グラフに属する人物間の距離の最大値を示している.ある人物が別の人物との距離が2であるということは,その人物とは友人の友人であり,将来的には直接の友人になることが期待できる近い距離にあることを示している.

つまり,直径2の部分グラフを発見しておけば,将来的には直径1の部分グラフ(クリークと呼ばれる)に変化する可能性の高い部分を発見していることに対応する.この問題に対して,高性能な近似アルゴリズムを開発し,また,問題自体の困難さを示したというのが,本研究成果の概要である.本年度は研究計画の2年目にあたる.昨年度に,円滑に研究を開始できたため,今年度は順調に進展したと考えている.以上のように,充分な質と量の業績を得られたと考えている.マスコミに取り上げられるようなインパクトがありセンセーショナルな研究成果を目指すのではなく,研究活動に対して真摯に取り組み,学術の発展に微力ながら貢献するという意識でいることを心掛けたい.最終的には国際会議や国際学術雑誌で公表できるような質の高い研究成果をあげることが目標ではある.しかしながら,そう一足飛びにはいかないので,その前段階として国内の研究発表の場での,本研究課題の初期段階の成果の公表を心掛けたい.それにより他者からの意見や評価を取り入れることが出来ると思われるので,それらを踏まえて研究内容の質の向上を図りたい.具体的には,LAシンポジウム,情報処理学会アルゴリズム研究会,電子情報通信学会コンピューテーション研究会をターゲットとし,研究成果の公表を行う.また,上記の「現在までの進捗状況」欄で述べたことであるが,今年度得られた研究成果について,国内研究会等での公表が不足していると考えているので,国内研究会等での公表を行いたい.これにより,国内研究者からの有用なご意見を頂くとともに,今後の研究の方向性を検討したい.研究活動の一つの内容であるところの計算機実験を補助してもらえる人材が不足している.このため,初期段階のアイデアに対する計算機実験や,開発したアルゴリズムの実際的性能評価について十分に出来ていない.他研究室から補助してもらえる大学院生を募集することなども検討したいが,実装が容易でない部分も多くあるため,研究代表者の所属する組織で人材を確保できる見込みが小さい.マスコミに取り上げられるようなインパクトがありセンセーショナルな研究成果を目指すのではなく,研究活動に対して真摯に取り組み,学術の発展に微力ながら貢献するという意識でいることを心掛けたい.最終的には国際会議や国際学術雑誌で公表できるような質の高い研究成果をあげることが目標ではある.しかしながら,そう一足飛びにはいかないので,その前段階として国内の研究発表の場での,本研究課題の初期段階の成果の公表を心掛けたい.それにより他者からの意見や評価を取り入れることが出来ると思われるので,それらを踏まえて研究内容の質の向上を図りたい.具体的には,LAシンポジウム,情報処理学会アルゴリズム研究会,電子情報通信学会コンピューテーション研究会をターゲットとし,研究成果の公表を行う.研究活動の一つの内容であるところの計算機実験を補助してもらえる人材が不足している.
In vitro実験によるin vivo薬物間相互作用の予測 ーレセプター結合占有理論に基づく薬効予測法の開発ー

薬物代謝のmechanism-based inhibitionが生じる場合のin vivoの相互作用をin vitro試験から定量的に予測することを目的とし、CYP3Aによるtriazolam代謝におよぼすerythromycinの阻害を例にあげた。ヒト肝ミクロソームを用いて、CYP3A関与の代謝経路としてα-および4-OH triazolamをインキュベーション:3minで定量し、erythromycin濃度とNADPH存在下erythromycinとミクロソームとのプレインキュベーション時間の影響を検討した。プレインキュベーション時間:0minではほとんど阻害が観察されなかったのに対して、プレインキュベーション時間依存的に阻害が増強された。また、その阻害率とCO差スペクトルにより求めた残存している活性型CYP3A濃度に非常に良い相関があることからも、erythromycinの阻害には競合阻害の影響はほとんど認められず、その大部分がmechanism-based inhibitionによることが示唆された。k_<inact>とK′appに表される阻害のkineticparameterはそれぞれ0.0644min^<-1>、19.3μM(α-OH pathway)、0.0584min^<-1>22.2μM(4-OHpathway)であった。これらの値と文献情報より得られたtriazolamとerythromycinの薬物動態パラメータを用いて、生理学的フローモデルによりin vivoの相互作用を定量的に予測した結果、erythromycinの前投与(1g/day,t.i.d.,3days,po)によりtriazolamのAUCpoは1.8倍に増加することが予測され、in vivoにおける報告値とよく一致した。このtriazlam予測濃度推移は、erythromycinの吸収速度定数と肝臓におけるKp値に依存せずほぼ同等なものであり、in vivoの相互作用をよく説明できた。P450代謝における競合阻害が関与すると考えられる種々の薬物間相互作用について、阻害剤の肝臓中と門脈血中の非結合型濃度が等しいと仮定し、ヒト肝ミクロソームを用いたin vitro代謝阻害試験により得られた阻害定数(Ki)を基にin vivoでのAUC上昇率の予測を試みた。Falsenegativeを避ける基本方針で予測を行うため、阻害剤の肝臓中フリー濃度(Iu)は門脈血中フリー濃度に近似し、肝動脈血と門脈血が合流して肝臓へ流入する部分のフリー濃度をIuの最大値として考えた。Tolbutamide-Sulfaphenazole、Triazolam-Ketoconazole等の相互作用については定量的予測が可能であったが、in vivo薬物間相互作用が過小評価される組み合わせもあった。肝臓への取り込みに能動輸送が関与する場合には、肝臓内のフリー濃度は肝毛細血管中フリー濃度に比べ高くなることから、予測性が悪くなる理由の1つとして、阻害剤の肝臓内への能動輸送の可能性をラット遊離肝細胞を用いて検討した。Medium中にrotenoneあるいはFCCP等のATP枯渇剤を添加することにより受動拡散による取り込み速度を求め、生理的条件下での値との比から、肝臓中/血漿中非結合型濃度比を算出した。Quinidine、Erythromycin、Sulfaphenazole、およびKetoconazoleでは多少細胞内への濃縮が認められたが、Omeprazoleについては全く能動輸送をされないという結果が得られた。これらの肝細胞への濃縮率を考慮したうえで、in vivoの薬物間相互作用の予測を再検討した結果、いずれの組み合わせについてもAUC予測上昇率はほとんど変化せず、今回検討した阻害剤では能動輸送の関与は小さいと考えられた。しかし、ラットとヒトの細胞で種差がある可能性もあるので、ヒト肝細胞あるいは肝スライスを用いて同様の測定をすることにより、予測性の向上が可能になると考えられる。
個人適応型肩義手システムの研究開発

本研究は日常生活の使用に適する肩義手システムを構成,検証・評価することを目的とする。まず、空気圧アクチュエータとサーボモータを可動域、衝撃の吸収などを考慮し、適所で使い分けるハイブリッド型ロボットアームの設計、開発を行った。軽量(<800g)、多自由度(5)、そして安全な肩義手を実現することができた。また、統計的手法を用いて切断者の肩周辺の生体信号から前腕到達動作、手の把持姿勢を推定するインタフェースを構築した。さらに、音による義手の圧覚、関節角度を提示する音フィードバックを開発した。それらを統合し、構築した肩義手システムの検証・評価実験を行い、日常生活動作において、各手法の有効性を示した。本研究は、適切な弾性率を有するゴムを構造のバックボーンとする腱駆動(Tendon Driven)パラレルリンク機構、及び小型空気アクチュエータを用いて、固有柔軟性を持つ軽量、高自由度、ロボットアームを構築し、また、肩義手のための動的個人適応型インタフェースを開発することによって、日常生活の使用に適する肩義手システムを構成・検証・評価することを目的とする。初年度において、ロボットアームとしての腱駆動多節パラレルリンク機構のシミュレーションモデルを構築し、操作特性、ローム先端部の空間アクセシビリティー、空間到達精度を評価基準に、ロボットアームの材料特性、機能部品の配置、機構の運動学特性を検討し、詳細設計を行った。また、肩・アーム・手複合体の計測実験によって、圧電フィルムが体動の影響を受けにくい特性を実証し、圧電フィルムも日常生活動作における肩・アーム・手複合体の計測センサーハーネスに入れる必要があるとの結論を得た。さらに、上肢補助動作における運動特性の個人差と時間変化性に対応できるオンライン学習法を新たに提案し、数値実験によって、その有効性を検証した。最後に、日常生活における感覚機能代行を目指し、音響ディスプレ-(Auditory Display)を用いて、上肢動作の到達・把持運動時の触覚、運動覚を使用者にフィードバックする感覚機能代行法を提案し、視覚フィードバック、音響ディスプレーを用いる聴覚フィードバックの比較実験を行い、到達・把持運動の時間、義手の制御誤差の検出、神経生理学的負担の面において、提案のフィードバック法は視覚フィードバックと同等な効果があることを検証した.平成25年度では、日常生活の使用に近い条件で肩義手の検証実験を可能にするため、軽量・多自由度・携帯可能な肩義手の機構設計行い、プロトタイプを製作した。さらに、ロボットハンド、インタフェースによる肩義手システムの検証・評価実験を行った。それらの結果をまとめた論文は国際学会や国際学術ジャーナルに投稿している。具体的には、以下の3項を実行した。1)感覚フィードバックの効果の調査本研究は、音提示フィードバックと視覚提示フィードバック、及びその両方を同時に行うフィードバック(混合モデル)を有する義手システムのパフォーマンスとメンタルワークロードを計測して、比較を行った。結果として、義手のパフォーマンスが優れている混合モデルでは、メンタルワークロードがやや重いことが判明した。2)軽量・多自由度・携帯可能な肩義手の機構設計これまで開発されてきた肩義手の計測結果に基づき、空気圧アクチュエータとサーボモータを可動域、衝撃の吸収などを考慮し、適所で使い分けるハイブリッド型ロボットアームの設計、開発を行った。必要なワーキングスペースを持ち、軽量(<800g)、多自由度(5)、そして安全な肩義手を実現することができた。3)システムの統合と検証・評価実験すでに開発された各機能モジュールの統合を行った。すでに開発している動作識別システムとの連動を実現した。その統合した肩義手システムを用い、Fugl-Meyer Assessment (FMA)から、日常生活動の中でも重要とされる食事を取るための動作を中心に、リーチングや把持機能を実験的評価した。運動学的指標と臨床評価指標を上肢機能の改善を評価に用いた。被験者が肩義手を使用していくにつれて、慣れていく過程が記録され、また、ハーネスと肩のはめ込みによって、手先が多少ずれることが分かった。装着性、携帯性について、引き続き改善する必要がある。プロジェクトの2年目において、ロボットアームとしてのマイクロ空気アクチュエータ駆動多節パラレルリンクプロトタイプを製作し、モデル同定によって、ロボットアームの制御方法を検討した。さらに、外乱に対するロボットアームの安定性を向上するために、運動中外乱に対する上肢の反射反応を計測し、上肢の外乱反射モデルを構築した。具体的には、以下の4項を実行する。1)プロトタイプの作成:前年度で詳細設計を行ったパラレルリンク機構(各節3自由度)の部品別設計を行い、さらに部品の加工、組み立てを経て、ゴム材と金属材をバックボーンとするマイクロ空気アクチュエータロボットアームのプロトタイプをそれぞれ作成した。また、可動域を確保するための機構も組み入れた。2)プロトタイプの評価

実験:前項で作成したとする2種類のプロトタイプとそれぞれのシミュレーションモデルの運動学、力学特性の比較を行い、シミュレーションモデルとプロトタイプの同異点を検討した。肩義手としてのロボットアームの仕様に満たされているかについて検討した。3)制御モデルの構築:空気アクチュエータの非線形性に適応できる制御法として、誤差フィードバック学習法によって、学習的に制御器を獲得することを試みた。さらに、個人適応型動作意図識別システムと併用することによって、製作したロボットアームを用いて、ユーザの意図から、ロボットアームを制御する実験を行った。4)上肢の反射機能の計測及びモデル化:本研究は外乱(手先、肘、肩部に短時間加える外力)発生時上肢の反射機能を計測、モデリングを行った。そのモデルを肩義手の制御システムに付け加えることによって、肩義手システムが外乱に瞬時に対応し、運動学的により安定になっている。交付申請書の研究実施計画に記載していた項目について、すべて達成しているため。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,適切な弾性率を有するゴムを構造のバックボーンとする小型空気アクチュエータ駆動パラレルリンク機構,及び小型空気アクチュエータを用いて,固有柔軟性を持つ軽量,高自由度,折りたたみ型ロボットアームを構築し,また,肩義手のための動的個人適応型インタフェースを開発することによって,日常生活の使用に適する肩義手システムを構成,検証・評価することを目的とする.本研究の内容は、義手機構の開発とインタフェースの開発に分けることができる。現在義手機構の開発は、おおむね研究計画の通り進んでいる。パラレルリングの柱とするバクボーンをゴムにすることによって、金属棒のバックボーンより、エンドエフェクターの可動域が増えたが、まだ日常生活動作を考慮した作業空間をカバーすることができなかった。そのために、片側の空気アクチュエータが収縮するときに、反対側の空気アクチュエータがその動きを妨げないように、内側(バックボーン側)にスライディングする機構を導入した。結果ゴム棒バックボーンとスライディング機構を併用することで、エンドエフェクターの可動域が大幅に増加し、実用できる程度までに達した。インタフェースの研究は計画通り進んでいる。上腕部及び肩の筋活動情報によるリーチング動作、及び手先のアプローチ方向、手先の姿勢の識別は高い識別率を達している。同類研究が少ないオリジナリティの高い研究成果となっている。また、外乱に対する上肢反応の系統的調査によって、上肢の反射反応の解釈及びモデル化ができ、上肢運動の安定化に貢献している。現在まで計画通りに進めることができ、当初計画の次年度項目の実施に順調に入るための準備ができている。次年度以降も計画通りに進める予定である。基本的に、計画通りに進めていく。予想する問題点としては、定位置制御が所定の精度に達成できないことである。
集合的記憶と神聖空間:シンガポールの国民国家概念の再検討

国民国家の形成を目指す過程で、国民に共有されるべき社会装置の一つとして、集合的記憶を何らかの表象として作り上げる作業が1990年代以降急速に行われた。国立公文書館の資料閲覧の利便性や公開性が進み、アジア文明博物館をはじめとした博物館・美術館の新設や、それらの情報ネットワーク化も同時に進められた。これらの場所で所蔵されている資料や文物に関する情報、歴史遺産や文化財の閲覧や利用が容易に可能となり、公共性が高まるようになった。また、英領植民地時代の建造物や資料が高く評価されるようになり、シンガポールの歴史の発端として、認識されるようになった。これらの理解は制度的な教育だけでなく、一般の人々の社会教育の機会をも利用して、深められるように改められた。ここに見られる歴史の再認識とその普及という活動と並んで、旧来においては目を向けられることのなかった植民地時代の学校や教会なども一度は撤去されたものの、場所を変えて再建され、史跡として加えられるようになった。道教系寺廟の場合、他の宗教施設と比べ、1970年代に積極的に撤去されたものの、史跡や観光資源として活用可能なものは保存され公開されることになった。寺廟は、特定のサブ・エスニックグループとの結びつきが強く、コミュニティの拠点となることが成立の過程の上で多かったのであるが、そういった社会的結合を解体し、国家による「歴史の再編」に与した場合にのみ存続が可能となったため、神聖空間としての認識さえも、観光資源として消費されていく結果となった。しかし、それは国民国家を形成する側からの視点であり、寺廟から見ればまた異なった見え方をしている。こういった視点から、香港の道教系寺廟の活動に関して、シンガポールの道教団体がどのような態度を社会的に表明したのかに関する書評論文と、シンガポールの寺廟に関する論文を本研究の成果として発表した。神聖な空間としての墓地というものを対象化して、植民地以来の歴史的公文書や地図などを検討して、「今日における植民地主義の再生産と記憶:シンガポールにみられる「神聖」な空間の利用をめぐって」と題した共著論文にまとめて発表した。土地をめぐる記憶、そこに住んでいた人にとっての記憶というものが、どのように形成され、またそれがどのような必然性を帯びたものとなっているのか、記憶についての「語り」から検証していくことによって、空間の支配と被支配の関係を明らかにすることができた。さらに、華人と呼ばれる中国系の人々の宗教的な活動や親族体系について今回の研究の一環として書評論文を2本まとめることができた。これらは、香港の広東系の人々についてのものであるが、華人研究の一つとして、今後の本研究に対して新たな側面を気づかせる大変有用な論文を作成することができた。ほかにも今年度の研究の一つとして、墓地以外の「神聖」な空間として認識されているほかの宗教施設に関わる研究資料を集めることができたことは大きな収穫であった。これらは来年度研究論文としてまとめて、発表したい。また、今後は多くの移民が移住してきているという極最近の社会的現実を踏まえて、シンガポールの国民国家としての揺らぎとそのなかに存在する神聖な空間と空間を神聖なものとして認識している人々との容れ子の構造を政治的にあるいは社会構造的に明らかにしてゆきたい。この検討によって、集合的記憶と神聖空間は国民国家概念という枠組みのなかで深い連関性を持ったものになってくる。
がんとその周辺微小環境の包括的制御を指向した高汎用性光免疫療法の開発

腫瘍関連抗原TAAのマーカーに特異的なビオチン化抗体BioAbと光感受性物質を結合させたアビジンAvIRとを用いた、腫瘍とその周辺微小環境とを併せて標的とする光免疫療法PITの開発を行った。抗TAA-BioAbで標識した腫瘍細胞にAvIRを結合させて光照射を行った結果、極めて抗原選択的かつ強力な殺細胞効果を認めた。癌幹細胞マーカーCD44に対するBioAbを用いたPITは効果的にヒト腫瘍細胞株を殺傷し、腫瘍スフェア形成能を著しく減少させた。癌関連線維芽細胞CAFのマーカーFAPのBioAbを用いたPITにより、CAFによる造腫瘍能増強効果を抑制できることを明らかにした。本研究の目的は、腫瘍関連抗原をはじめとした種々のマーカーに特異的なビオチン化抗体(BioAb)と、近赤外光感受性物質を結合させたアビジン(AvIR)とを用いた、腫瘍細胞とその周辺微小環境とを併せて標的とする汎用性の高い光免疫療法(PIT)の開発である。本年度は、in vitroにおける検討によってAvIRを用いたPITの抗腫瘍効果について検討を行った。CEAあるいはEpCAMを安定発現させたCHO細胞を抗CEA-BioAbや抗EpCAM-BioAbで標識したのちAvIRを結合させて光照射を行い、細胞生存性を調べた。その結果、きわめて抗原選択的かつ強力な殺細胞効果が確認された。抗CEA-BioAbを用いたPITはヒト胃癌細胞株MKN-45-lucに対しても高選択的で強い抗腫瘍効果を発揮した。さらに、癌幹細胞マーカーであるCD44に対するBioAbでも効果的にMKN-45-luc細胞を殺傷できることを確認した。また、ヒト乳癌細胞株MCF-7-lucはCD44+/CD24lowの癌幹細胞様集団を含むが、MCF-7-luc細胞に対してビオチン化抗CD44抗体を用いたPITを行うことで腫瘍スフェア形成能を著しく減少させることができた。この結果は、癌幹細胞を標的としたPIT戦略の有効性を示すものであった。他方、癌関連線維芽細胞(CAF)は腫瘍の増殖・転移や再発に関与するが、これを標的としたPITについても検討した。ヒト乳癌組織由来の初代CAFとMCF-7-luc細胞とを軟寒天で隔てて共培養すると、MCF-7-lucのスフェア形成能が亢進する。これに対して、CAFのマーカーであるFAPのBioAbでAvIR-PITを施すと、スフェア形成能がMCF-7-luc単独培養時と同等となったことから、CAFに対するPITは腫瘍制御に有効であることが判明した。本研究の目的は、腫瘍関連抗原等の種々のマーカーに特異的なビオチン化抗体(BioAb)と、近赤外光感受性物質を結合させたアビジン(AvIR)とを用いた、腫瘍細胞とその周辺微小環境とを併せて標的とする光免疫療法(PIT)の開発である。これまでに、主としてin vitroにおける検討によってAvIRを用いたPITの抗腫瘍効果を調べた。CEAあるいはEpCAMを安定発現させたCHO細胞を抗CEA-BioAbや抗EpCAM-BioAbで標識した後にAvIRを結合させて光照射を行い、細胞生存性を調べた。これに対して、CAFのマーカーであるFAPのBioAbでAvIR-PITを施すと、スフェア形成能がMCF-7単独培養時と同等となったことから、CAFに対するPITは腫瘍制御に有効であることが判明した。現在、MCF-7-luc腫瘍移植マウスを用いた検討を進めている。交付申請時の計画通り、腫瘍細胞や癌幹細胞、あるいはCAFに対するAvIR-PITの有効性がin vitroで確認できたため。免疫生

化学今後は、複数抗原を標的としたBioAbの同時使用による相加相乗効果についてさらに検討を行ったうえで、担がんモデルマウスを用いてin vivoにおけるAvIR-PITの抗腫瘍効果について明らかにしていく。
サイトカインの虚血性心疾患の発生・進展における役割に関する基礎的・臨床的研究

1.基礎研究(1)ブタ冠動脈に、代表的炎症性サイトカインであるインターロイキン-1β(IL-1β)を慢性的に作用させると、炎症性増殖性病変が惹起され、同部のセロトニンやヒスタミンに対する収縮反応が著明に亢進し、一部の例に虚血性心電図変化も認められた(冠攣縮)。これは、炎症性サイトカインが生体内に冠動脈に慢性に作用すると、冠動脈の増殖性・攣縮性変化が惹起されることを示した初めての知見である。(2)他の代表的炎症性サイトカインであるIL-1αおよび腫瘍壊死因子(TNF・α)の生体内での慢性効果について検討したところ、IL-1βの場合と同様に、冠動脈の増殖性・炎症性変化を認めた。すなわち、炎症性サイトカインの作用の重複性(redundancy)が生体内でも認められることを示すものと考えられる。(3)IL-1βによる冠動脈の形態的・機能的変化は、IL-1βにより発現誘導されるPDGFやFGF-2が重要な働きをしていることを明らかにした。(4)IL-1βによる冠動脈の増殖性・攣縮性病変の発生に対する選択的チロシンキナーゼ阻害剤ST638の抑制効果を検討した。その結果、ST638は用量依存性にIL-1β誘発性の冠動脈の増殖性・攣縮性反応を著明に抑制した。これは、選択的チロシンキナーゼ阻害剤が生体内で優れた冠動脈の増殖抑制効果を有することを示した初めての知見であり、同剤のPTCA後の再狭窄予防効果も期待される。(5)IL-1βモデルでは、冠動脈に増殖性病変における冠攣縮の発生にPKCを介する経路が重要な役割をしていることを明らかにした。2.臨床研究(1)急性心筋梗塞では、増加するサイトカインには3つのパターンがあり、一過性に増加するもの(血中IL-6およびIL・1α産生能)、持続的に増加するもの(血中マクロファージコロニー刺激因子(M・CSF)およびIL・1β産生能)、および慢性期に増加するもの(IFN-γ)があることを明らかにした。(2)狭心症の患者では、健常人に比して血中M-CSF値が高くTGF・β値が低いこと、および両者の間には負の相関関係があることを明らかにした。平成5年度に、以下のような多くの知見が得られた。(A)基礎研究1.ブタ冠動脈に、代表的炎症性サイトカインであるIL・1betaを慢性的に作用させると、炎症性増殖性病変が惹起され、同部のセロトニンやヒスタミンに対する冠動脈の収縮反応は著明に亢進していた。これらの形態的・機能的変化は、サイトカイン処理後、2-4週間がピークであったが、その後も、少なくとも3か月間は持続した。2.これらのIL・1betaによる形態的・機能的変化は、IL・1betaに対する中和抗体の同時投与によって抑制されただけでなく、PDGFに対する中和抗体の同時投与によっても抑制された。また、中和活性のないnon-immune IgGの同時投与では抑制されなかった。

したがって、IL・1betaの慢性投与により惹起される冠動脈の形態的・機能的変化に、おそらくIL・1betaによって発現誘導されるPDGFが重要な働きをしていることが示唆された。3.IL・1betaと並んで代表的なサイトカインであるTNF-alphaをブタ冠動脈に慢性的に作用させても、1.と同様の所見が得られることを確認した。4.PDGFをbFGFなどのgrowth factorそのものをブタ冠動脈に作用させると、やはり1.と同様の変化が認められたが、その発現はIL・1betaより早く、処理後数日でピークに達し、以後漸減した。5.1.で述べたIL・1betaによる冠動脈の形態的・機能的変化は、チロシンキナーゼの選択的阻害薬であるST-638の同時投与により抑制された。(B)臨床研究急性心筋梗塞では、増加するサイトカインには3つのパターンがあり、一過性に増加するもの(血中IL・6,IL・1alpha産生能)、持続的に増加するもの(血中M・CSF,IL・1beta産生能)、および慢性期に増加するもの(IFN・gamma産生能)があることが明らかになった。(基礎研究)1.代表的炎症性サイトカインであるインターロイキン-1β(IL-1β)を直径45-165μのマイクロビーズに化学的に結合させる技術を開発した。こうして作成したIL-1β2.5μgを清潔手術下にブタ冠動脈に投与したところ、2週間後に、内膜の肥厚を伴う冠動脈の過収縮が生じた。この動物モデルは、虚血性心疾患における炎症性機序の関与を検討する上で有用であると思われる。2.同モデルにおける冠動脈の内膜肥厚や過収縮は、血小板由来増殖因子(PDGF)やチロシンキナーゼ阻害剤ST638の同時投与により抑制されたところから、これらの冠動脈の反応は、IL-1β刺激により発現したPDGFがチロシンキナーゼ活性化を介して惹起していることが示唆された。3.同モデルにおいて冠動脈平滑筋のミオシン重鎖アイソフォームの形質変換を調べたところ、脱分化方向への形質変換を認めた。4.同モデルの冠動脈過収縮には、プロテインキナーゼCを介する経路の関与が重要であることが示唆された。(臨床研究)1.急性心筋梗塞患者において、末梢血のサイトカイン濃度およびサイトカイン産生能を検討したところ、その増加には一過性のものと持続性のものがあることが明らかになった。2.虚血性心疾患患者では単球コロニー刺激因子(M-CSF)の末梢血濃度が増加していた。
無限次元超リー代数の表現論およびその応用に関する研究

本研究は、整数で次数づけられる無限次元超リー代数、特にN=1ヴィラソロ超代数やアフィン超リー代数の表現や構造、及びその超対称共形場の理論等への応用を主たる研究課題とする。本年度は、具体的には以下の研究を行った。1)神戸大学理学部の庵原氏との共同研究により、超リー代数のフェイギン・アルキポフ・ゾルゲル双対性を与える関手の構成した。更に、この双対性の具体的記述に必要となる臨界コサイクルを(N=1ヴィラソロ超代数を含む)物理的コンフォーマル超代数の場合に決定した。(結果はMath.Scand.誌に掲載予定)2)神戸大学理学部の庵原氏との共同研究により、ツイスト型のループ超代数の普遍中心拡大の決定に必要となる第2コホモロジーの計算を、昨年度までの共同研究で得られていた公式(今年度Math.Nach.誌に掲載)を用いて行った。なお、この計算結果によりアフィン超リー代数の具体的な実現が得られる。第2コホモロジーの計算は、有限次元単純超リー代数の各自己同型に対して必要であるが、現時点では一部の自己同型の場合の計算が完了していない。その部分は、来年度の共同研究に引き継ぐ予定である。3)福井大学工学部の大学院生の笹島氏との共同研究により、特殊線形超リー代数のヴァーマ加群の特異ベクトルの超リー代数の要素の複素数べきを用いた公式を与え、更にその特異ベクトルのヴァーマ加群の基底を用いる表示を行った。無限次元超リー代数の表現論に関して、神戸大学の庵原謙治氏との共同研究により、以下の結果を得た。整数で次数づけられた超リー代数の重要な例であるヴィラソロ超リー代数の表現に関して、つぎの3つの研究成果が得られた。1.N=1ヴィラソロ超リー代数のヴァーマ加群の構造の決定。2.N=1ヴィラソロ超リー代数のフォック加群の構造の決定。3.ツイストセクターのN=2ヴィラソロ超リー代数のヴァーマ加群とフォック加群の構造の決定これらの研究では、これまであまり研究の行われてこなかったラモンドセクターも含めて、表現の構造を明らかにしたところに、一つの特徴がある。また、超リー代数の普遍中心拡大に関して、次の研究成果が得られた。4.超リー代数の係数拡大とその第2コホモロジーに関するある公式の導出と、ストレンジ型のアフィン超リー代数の構造論(普遍中心拡大)への応用この研究により得られた公式は、ツイストされたアフィン超リー代数の構造論(普遍中心拡大)に、応用が期待される。なお、これらの研究の過程では、今年度購入した計算機および数式処理ソフトを用いた数値実験が重要な役割を果たした。また、庵原氏との共同研究、3の結果に関するWisconsin大学のG.Benkart氏と情報交換、関連する結果について研究発表、などのために国内外旅費を必要とした。本研究では,無限次元超リー代数、特に整数で次数づけられる単純超リー代数の構造と表現を明らかにし、結果を、超対称性を持つ共形場理論等の数理物理学へと応用する事を,主たる研究課題としている。特に今年度は、1)有限次元単純超リー代数を可換超結合代数により係数拡大した超リー代数の普遍中心拡大の決定、2)整数で次数付けられた超リー代数のアルキポフ・ゾルゲル双対性の確立、の二つを主な研究課題としていた。1)普遍中心拡大決定に必要な第2コホモロジー計算のための公式を得た(Math.Nach.誌に掲載予定)。この公式を用いた,中心拡大の決定のための計算は,現在進行中であり、計画の一部を来年度に引き継ぐ予定。2)整数で次数付けられたリー代数のアルキポフ・ゾルゲル双対性を、これまでより弱い条件(超ヴィラソロ代数等の場合にも適用可能な条件)で証明した。この結果に関しては、共同研究者の庵原氏と論文を作成中である。
造血幹細胞移殖患者に対する有効かつ効率的なリハビリテーションの開発

強力な前処置(化学療法・放射線照射)による骨髄破壊を伴う造血幹細胞移植療法では、合併症の有無にかかわらず施術後の運動量(日中活動量)が入院期間に対して影響を与えていた。すなわち、術後早期のリハビリテーション介入は合併症の発症には影響せず、早期からリハビリテーション介入を行うことで日常の活動量を維持し廃用症候群の発症を予防することが可能となり、結果として安全に社会復帰が早まることが明らかとなった。造血幹細胞移植療法後に発症する廃用症候群を予防し、移植後患者の社会復帰に対するリハビリテーション(リハ)の効果を明らかにするために、骨髄破壊的造血幹細胞移植療法を受けた13例(骨髄破壊群)と骨髄非破壊的造血幹細胞移植療法13例(骨髄非破壊群)の身体活動量と入院期間との関連性を検討した。全例とも移植療法後の好中球の生着を確認し(骨髄破壊群:平均17日、骨髄非破壊群:平均14日)、ライフコーダーを用いて就寝中を除く日中の身体活動量を測定しながら、クラス10000のクリーンルーム(CR)内で自転車エルゴやステップ昇降などの運動訓練(リハ介入)を実施した。この結果をもとに各群内で身体活動量と入院期間の関連性を検討し、あわせて移植片対宿主病(GVHD)やサイトメガロウイルス(CMV)感染症などの合併症の発症が入院期間に及ぼす影響も調査した。骨髄破壊群の身体活動量は平均1710歩/日であり骨髄非破壊群の2093歩/日より少なかったが、両群間に有意差はなかった(p=0.90)。一方、入院期間は骨髄破壊群が101日と骨髄非破壊群の71日に比較して有意に長かった(p<0.0001)。合併症は、骨髄破壊群がGVHD5/13、CMV感染症7/13、骨髄非破壊群がそれぞれ0/13、7/13であり両群間に差はなかったが、骨髄破壊群では合併症の有無にかかわらず入院期間とCR内での身体活動量の間には負の相関が認められた(r=0.71,p=0.0071)。一方、骨髄非破壊群では入院期間も短いためCR内での身体活動量と入院期間の間には明らかな相関関係は認められなかった(r=0.09,p=0.77)。以上より、強力な前処置による骨髄破壊を伴う造血幹細胞移植療法では、合併症の有無にかかわらず施術後の運動量(日中活動量)が入院期間に対して影響を与えていたことから、術後早期のリハ介入は合併症の発症には影響せず、むしろ早期からリハ介入を行うことで日常の活動量を維持し廃用症候群の発症を予防することが可能となり、結果として安全に社会復帰が早まることが明らかとなった。総合領域
セントロメアRNP複合体の動態解析と染色体分離における作用機序

ヒト染色体セントロメア領域から産出されるノンコーディング(nc)RNAについて、このRNAがタンパク質と複合体(RNP)を形成し、細胞分裂の際に、染色体分離ならびに細胞質分裂に作用する可能性について解析した。セントロメアncRNAとRNPを形成する構成因子としてRBMX,IMP-3,IQGAP1を同定し、免疫沈降実験により、RNAと結合する時期を検討した。ncRNAおよびそれぞれのRNP構成因子群について、細胞内の局在パターンの検討と、ノックダウン細胞の表現型から、これらの因子が、セントロメアncRNAとのRNP構成因子として染色体分離および細胞質分裂に関与する可能性を示すデータを得た。本研究の目的は、哺乳動物細胞の細胞分裂において、セントロメア領域から産生されるノンコーディングRNAが、染色体分離過程を制御する分子メカニズムを明らかにすることにある。またセントロメアRNAのノックダウンが新たな抗がん戦略になりうるかを模索した。本年度は、セントロメア由来ノンコーディングRNAのノックダウン細胞が、姉妹染色分体の異常分離を示すことを明らかとした。このRNAに結合する因子として同定したRBMXについて解析し、この因子のノックダウン細胞が、セントロメアRNAノックダウンと同様に染色体分離の異常と、姉妹染色分体の異常解離を示すこと見出した。セントロメアRNAノックダウン細胞では、Aurora Bのリン酸化活性が異常に亢進するが、この因子のターゲットとして知られるSororinについて着目した。Sororinはコヒーシン制御因子として知られており、そのノックダウンはコヒーシンの解離により姉妹染色分体の異常解離を示す。Sororinのコヒーシン保護活性はAurora Bによるリン酸化によって失われることが報告されており、実際セントロメアRNAノックダウン細胞でSororinタンパク質量の顕著な減少が確認された。上述のRBMXにはコヒーシン制御に関連してSororinと競合する関係にあるWaplと相互作用する報告が有る。これらの知見からセントロメアRNAとそれに結合するタンパク質の複合体(セントロメアRNP)が、分裂期における染色分体の構造維持に関わる可能性を見出した。ヒト子宮頸癌由来のHeLa細胞におけるセントロメアRNAのノックダウンは、染色体分離の異常により著しい増殖阻害を示す。一方でヒト正常組織由来の培養細胞TIG-1では同様の阻害は観察されなかった。この結果からセントロメアRNAのノックダウンが、がん細胞にのみ効く抗がん戦略になりうる可能性を考えている。前年度までに、ヒト培養細胞のセントロメア領域から産出されるノンコーディングRNA (ncRNA)について、このRNAと複合体(RNP)を形成する因子として同定した数種のタンパク質のうち、RBMXが分裂期特異的にRNAに結合すること、RBMXのノックダウンが、セントロメアRNAのノックダウンと同様に、染色体分離の異常と、姉妹染色分体の異常分離を生じたことから、セントロメアncRNPが姉妹染色分体の制御を通じて染色体分離過程に作用する可能性を見出した。本年度は、セントロメアncRNPが細胞周期の進行に伴い構成を変え、異なるステップにおいて、それぞれ機能する可能性を示す結果を得た。具体的にはncRNPの構成因子として同定していたIMP-3およびIQGAP1について、抗体染色実験により、これらの因子が、染色体分離後に細胞質の分離に関わることが知られているセントラルスピンドル並びにミッドボディーと呼ばれる構造体にそれぞれ局在することを明らかとした。in situ hybridization実験の結果、セントロメアncRNAもまたこの構造体に局在するデータが得られたことから、IMP-3およびIQGAP1がセントロメアncRNAと共にRNPとしてこの構造体に局在する可能性を考えた。セントロメアncRNAのノックダウンは、これまで主に解析してきた葡萄房様小核と呼ばれる染色体分離の異常が原因と見られる表現型の他に、巨大核をもつ細胞を出現させていた。一方IMP-3およびIQGAP1のノックダウン細胞は、染色体分離の異常を示さない代わりに、巨大核あるいは歪な形の核を形成した。同じセントロメア由来のncRNAとRNPを形成する因子でも、前年度に主に解析したRBMXが染色体分離の過程で作用するのに対し、IMP-3並びにIQGAP1は、その後の細胞質分離という別の過程に機能する可能性を考えている。本年度は、セントロメア由来RNAのノックダウンが染色体分離の異常を引き起こす原因の一つが、姉妹染色分体の異常解離にあることをChromosome Spread実験により明らかとした。そのメカニズムが、染色分体を束ねるコヒーシンの制御にある可能性について検討し解析した。セントロメアRNA結合因子として同定したRBMXには、コヒーシン制御の機能が有るとの報告例があり、RBMXのノックダウンはセントロメアRNAノックダウンと同様に妹染色分体の異常解離と染色体分離異常を示すことが明らかとなった。同じくコヒーシン制御に関わり、ノックダウンが妹染色分体の異常解離を起こすSororinに着目した。SororinはAuroraBのターゲットで、リン酸化されコヒーシン保護能を失うことが報告されている。