hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
学習データの与え方を改良した勾配法に基づく学習アルゴリズムとそのロバスト性の考察

『それぞれの学習法の特性を考慮に入れた学習サンプルデータの与え方に関して考察する』『上記の考察に基づき、ニューラルネットワークの学習のための新たな誤差関数を導出し、これを用いて、勾配法に基づくロバストな学習アルゴリズムを構築する』『提案アルゴリズムの有効性を計算機実験により示す』『提案アルゴリズムとシミュレーティッド・アニーリングとのアナロジーを考察する』以上の研究計画に基づき、平成23年度においてオンライン学習法とバッチ学習法の誤差関数を、パラメータを用いて組み合わせた新たな誤差関数を導出し、その誤差関数に対して準ニュートン法を適用する新たな学習アルゴリズムを提案した。また、提案アルゴリズムの有効性を計算機実験により明らかにした。さらに、より大規模で複雑な問題を考慮に入れれば、アルゴリズムの並列化は不可欠であり、マルチコアCPUを用いたアルゴリズムの並列化に関しても実験を行った。つまり、平成23年度において、提案アルゴリズムの提案、及び、コーディングとそれに基づく並列化アルゴリズムのコーディングを行ない、その有効性を検証した。研究概要に記述した通り,平成24年度は,ほぼ研究計画書に記述した通りに研究を遂行することができた.つまり,平成23年度に構築した学習アルゴリズムに対するロバスト性の考察を行った.この考察により,提案手法の有効性と妥当性を示すことができた.この点に関しては,電子情報通信学会論文誌と国際会議への発表を行った.さらに,アルゴリズムを発展させることにも成功し,この成果をまとめて,信号処理学会論文誌への発表を行った.また,提案アルゴリズムの応用を模索する中で,通信システムに対する応用を視野に入れた基礎研究を連携研究者とともに行い,2件の国際会議への発表を行った.研究概要に記述した通り、平成23年度は、研究計画書に記述した通りに研究祖推敲することができた。つまり、アルゴリズムの構築およびそのコーディングを行い、有効性を示すことに成功した。今後は,まず,今年度行った提案アルゴリズムのロバスト性に関する解析さらに詳細に考察し,その適応範囲や応用範囲についても考察する予定である.また,提案手法のさらなる有効性を示すために,より大規模な学習問題を扱うことを考えている.つまり,アルゴリズムの並列化を図り,マルチコアCPU及びGPUを組み合わせた並列分散学習アルゴリズムに関しても研究に着手する.また,提案学習法の通信システムへの応用を目指した基礎研究を発展させ,実際の通信システムに用いることを検討する.つまり,MIMO通信網における量子化器をニューラルネットワークでモデル化するための学習手法として提案アルゴリズムを用いる予定である.さらに,本研究の目的である,高い非線形特性をもつシステムのニューラルネットワークによるモデル化の応用として最も有効となる高周波回路モデルの実現と回路シミュレータへの応用に関する基礎研究に関しても着手する予定である.高周波回路モデルのニューラルネットワークによるモデル化は,現在,すでに回路設計の分野では実現されているが,学習が不可能となるほど非線形性が強い回路のモデル化に関しては未だ解決策は見出されていない.本研究がこれらの問題の解決策の1つとなるように提案手法を改良していく予定である.
リアルタイムに診療情報を反映する新規調剤鑑査支援システムの開発

【目的】薬剤を適正に使用する上で基本となる情報は添付文書に基づく情報であり、この情報に基づいて薬剤師が処方鑑査を行うことが重要である。さらに適正な処方鑑査を実施するためには、調剤時にリアルタイムで臨床検査データや基礎疾患などの患者情報を把握し、評価することが必要になる。本研究では、新たな処方鑑査支援システムを開発し、システムの有用性および問題点について評価した。【方法】肝・腎機能、カリウム、などは基準値を逸脱した場合のみ数値を出力することとした。PT-INRと特定管理薬剤の血中濃度値は採血結果を出力することとした。腎排泄薬剤の適正使用においては該当薬剤の処方出力時に、添付文書に記載された腎機能低下時の用量情報とCKD診療ガイド30版等を基に、各薬剤の投与量調節をチェックリストに出力し監査を容易に行うこととした。添付文書に記載された病名禁忌情報とレセプトに記載された病名でチェックをかけることとした。2017年9月から2018年2月までの院内処方せんを対象に、疑義照会を行った項目について調査した。そのうち、検査値等を利用した疑義照会事例を収集し、利用された検査項目を調査した。【結果・考察】調査期間中の院内処方せんは60,974枚、疑義照会を行った処方せんは862枚で、うち処方鑑査支援システムを用いた疑義照会は150件あり、Cockcroft-Gault式によって得られた推算クレアチニンクリアランスを用いた腎排泄薬剤の適正使用が125件、PT-INR 7件、ASTなどの血清値4件の順であった。他に特定管理薬剤における血中濃度未測定による測定依頼10件、病名禁忌4件であった。このように臨床検査データおよび病名情報等が転送される処方鑑査支援システムを構築することは安全な薬物療法の推進に寄与できることが示唆された。現在、各検査値における基準値の適正化など検討している。
がん化学療法の痺れの現れを捉える現象学的研究―オノマトペを用いた評価指標案の作成

初年度である2018年度は、今後の予備調査・本調査を進めるための研究倫理審査への申請と、予備調査としてがんサバイバーへの非構造化インタビューを実施した。1.まず研究倫理であるが、これまでの研究から患者への倫理的配慮を踏まえた研究計画書を作成し、承認がおりた。夏前には予備調査実施に向けての準備が整った。2.次に、予備調査としてがんサバイバーへのインタビューを実施した。当初、患者へのリクルートの難しさから3名程度を予定していたが、患者同士のネットワークからスノーボールサンプリングが順調に行き、6名の参加者を得ることができた。6名は全員乳がんのサバイバーであり、ドセタキセルの投与による手足のしびれが残っていた。分析は、以下の3点について行った。1複数の有害事象が混在するなかでしびれをどのように自覚していたのか、していなかったのか、2化学療法によるしびれをオノマトペや比喩表現でどのように表せるのか、表せないのか、3化学療法中の様子を振り返り、治療が終了したことで気が付いたこと。研究倫理審査を2018年夏前に通過し、インタビューのリクルートも順調に行き予定通り計画が進展している。2019年度は、1予備調査の結果をより精巧に分析すること、2本調査に向けて研究協力施設をリクルートすること、3予備調査の結果を踏まえ本調査の方法を再検討することを予定している。2018年度は数の競争的研究費の獲得が叶い、そちらで学会参加費や旅費などの大きな支出をしたため、次年度使用額が生じた。2019年度は予定通り、調査と研究会・学会参加にともなう諸経費として助成金を使用する予定である。
溶融塩混合系の結合性と構造及びダイナミックス

酸化物溶融塩V_2O_5の局所的な原子配置を詳細に調べる目的でX-線及び中性子線回折実験を、またこの系の動的性質を調べるために超音波吸収測定を行った。ヴァナジウム原子が中性子線に対し非可干渉性原子であるため中性子線回折から得られる構造因子は酸素-酸素の部分構造を反映したものであり、一方X線回折実験の結果はすべての構成原子間の相関を含む。従ってX線回折と中性子線回折とを組み合わせる事によりこれらの部分構造の詳細を調べることができる。その結果溶融塩V_2O_5はバナジウム原子を中心としたVO_4四面体を構造ユニットとして各ユニットがその頂点で結合したネットワークを形成していると考えられる。また音波吸収の温度の逆数に対する対数プロットは直線的依存性を示し、ネットワークを切る活性化過程を示唆する結果を得た。その活性化エネルギーは約0.51eVと見積もられ、電気伝導度の測定から得られた値に近い。音速測定から得られた断熱圧縮率の値は銀ハロゲン化物溶融塩に比べて1桁程度大きい値を示した。これらの結果は液体金属国際会議で公表してきている。この溶融塩V_2O_5のクラスター・ネットワークが示唆される液体系に付いて、より詳細な情報を得るため回転振動法により粘性測定を進めている。イオン性液体におけるマクロな測定量とミクロなレベルでの結合状態や構造及び動的性質を調べる観点からAgを含む貴金属ハロゲン化物溶融塩を対象として中性子回折,EXAFS,超音波吸収,音速測定などの一連の研究を行ってきた.イオン結合性の強いAgClと共有結合性の大きいAgIとの混合系について結合性の変化と局所構造及び動的性質を調べている。AgCl-AgI混合系はAg(Cl_<0.43>I_<0.57>)組成近傍で融点極小を示す。この融点極小組成を中心に局所構造を調べるために中性子線回折、XAFS実験を、また動的性質を調べるために超音波吸収測定を行った。混合系の融点極小組成近傍ではQ1.1A^<-1>付近にクラスター形成を示唆するプレピークが成長する事、超音波吸収がその組成近傍で温度の上昇と共に増大する事が明らかになった。これらの結果の一部は液体金属国際会議を通じて公表してきている。現在これらの結果を結合性の変化、局所構造及びダイナミックスと関連づけて解析中である。
モノクローナル抗体遺伝子解析による糖鎖認識機構の研究

Hanganutziu-Deicher (HD)抗原としてしられているN-グリコリルシアル酸を認識する抗体を得るためにウシ赤血球から精製したGM3 (NeuGc)、シアリルパラグロボシド(SPG (NeuGc))、i型ガングリオシド(NeuGc)を抗原として細菌リポ多糖体と共にリポソームで免疫し、モノクローナル抗体を作製した。得られた抗体はいずれもIgMクラスであった。そのなかでi型ガングリオシド(NeuGc)を抗原として得ると、免疫したi型ガングリオシド(NeuGc)とのみ反応し、調べた限りの類縁の糖脂質と反応することはない抗体(SHS-1)がとれた。SHS-1は力価も高く、N-グリコリル型と、N-アセチル型シアル酸を識別できるためヒト癌組織での発現を免疫染色法で詳しく調べた。病理学的に大腸癌と診断された標本を調べたところ44例中18例(44%)で陽性の結果が得られた。大腸癌の培養株化細胞では調べたもののうち2株で弱い陽性所見がみられた。胃癌では分化型で40例中17例、低分化型で16例中6例が陽性であったが、大腸と違い非癌部胃粘膜で38例中15例、正常胃粘膜で19例中11例に陽性の所見がえられた。その抗原性はタンパク質画分で、糖脂質画分にはこの抗体と反対する抗原は検出できなかった。この抗体はホルマリン固定のパラフィン包埋切片をもちいて免疫染色が可能であり病理学的な検索に適したものであることもわかった。
密着閉包とF-特異点の代数幾何への応用

標数0の正規代数多様体とその上の有効因子の組に対して定義される対数的標準閾値の正標数における類似概念として,組のF-特異点を用いて定義されるF-純閾値がしある.密着閉包とF-特異点の幾何的な応用においては,F-純閾値が対数的標準閾値と同様に有理数となる等の良い性質をもつことが望ましい.研究代表者・原伸生は,Monsky氏のアイデアに基づくp-fractalの方法を用いて,有限体上の非特異曲面とその上の有効因子の組のF-純閾値の有理性を示し,さらにこれを組の判定イデアルのF-跳躍指数の離散性と有理性に拡張した.また,斉次多項式f(x,y)で定義されるアフィン平面上の因子のF-純閾値c(f)の評価を行い,fの次数dと基礎体の標数p>0が与えられたとき,c(f)のとり得る値が,具体的に計算可能な有限個のみであることを示した.さらに,fに付随するMonskyの関数φ_f(t)がp→∞で2次以下の区分的多項式関数に収束することなどを代数幾何的な方法を用いて証明した.各研究分担者は以下の研究を行った.石田正典は,トーリック多様体の理論に関連して実扇を研究し,また,CCI曲面とよばれる一般型曲面のモジュライ変数を求めた.梶原健は,対数アーベル多様体論,トロピカル超曲面と射影トーリック多様体の退化,及び,トロピカルトーリック多様体論について研究した.渡辺敬一は,3変数多項式環の整閉な単項式イデアルの幾何学的表示,乗数イデアル,及び,F-純閾値の一般化であるF-閾値について研究した.吉田健一は,Stanley-Reisner環やBuchsbaum斉次代数の重複度の評価,及び,極小重複度をもつ場合のこれらの環の構造について研究した.標数0の正規代数多様体とその上の有効因子の組に対して定義される対数的標準閾値の正標数における類似概念として,組のF-特異点を用いて定義されるF-純閾値がしある.密着閉包とF-特異点の幾何的な応用においては,F-純閾値が対数的標準閾値と同様に有理数となる等の良い性質をもつことが望ましい.研究代表者・原伸生は,Monsky氏のアイデアに基づくp-fractalの方法を用いて,有限体上の非特異曲面とその上の有効因子の組のF-純閾値の有理性を示し,さらにこれを組の判定イデアルのF-跳躍指数の離散性と有理性に拡張した.また,斉次多項式f(x,y)で定義されるアフィン平面上の因子のF-純閾値c(f)の評価を行い,fの次数dと基礎体の標数p>0が与えられたとき,c(f)のとり得る値が,具体的に計算可能な有限個のみであることを示した.さらに,fに付随するMonskyの関数φ_f(t)がp→∞で2次以下の区分的多項式関数に収束することなどを代数幾何的な方法を用いて証明した.各研究分担者は以下の研究を行った.石田正典は,トーリック多様体の理論に関連して実扇を研究し,また,CCI曲面とよばれる一般型曲面のモジュライ変数を求めた.梶原健は,対数アーベル多様体論,トロピカル超曲面と射影トーリック多様体の退化,及び,トロピカルトーリック多様体論について研究した.渡辺敬一は,3変数多項式環の整閉な単項式イデアルの幾何学的表示,乗数イデアル,及び,F-純閾値の一般化であるF-閾値について研究した.吉田健一は,Stanley-Reisner環やBuchsbaum斉次代数の重複度の評価,及び,極小重複度をもつ場合のこれらの環の構造について研究した.標数0の正規代数多様体とその上の有効因子の組に対して定義される対数的標準閾値(log canonical threshold)の正標数における類似概念として,組のF-特異点を用いて定義されるF-純閾値(F-Pure threshold)が考えられる.密着閉包とF-特異点の幾何的な応用においては,F-純閾値が対数的標準閾値と同様に有理数となること等の良い性質をもつことが望ましい,研究代表者・原伸生は,P.Monskyのアイデアに基づきMonsky-Teixeiraによるp-factalの方法を用いて,有限体上の非特異曲面とその上の有効因子の組のF-純閾値の有理性を示した.さらにこれを組の判定イデアルのF-跳躍係数(F-jumping coefficients)の離散性と有理性に拡張した.各研究分担者は以下の研究を行った.石田正典は,トーリック多様体の理論に関連して実扇の研究,及び,扇をスキーム理論の観点から理解するための研究を行った.特に,ザリスキ・リーマン空間などの代数幾何学の理論を扇の幾何学の中で整備した.梶原健は,加藤・中山両氏と共同で対数アーベル多様体の解析的理論を完成した.

また,トロピカル幾何とトーリック幾何の関係について調べ,代数的トーラス内の超曲面に伴うトロピカル超曲面が,ニュートン多面体を通して射影トーリック多様体の退化を記述することを示した.渡辺敬一は,3次元の多項式環の整閉な単項イデアルの幾何学的な表示を研究した.また,乗数イデアルの研究を行い,2次元の環に対して,正則性が二つの乗数イデアルの積に関するstrong subadditivityと同値であることを示した.吉田健一は,単体的複体に付随するStanley-Reisner環はF-純性を持つことを踏まえ,イデアルの生成元の次数の最小値を固定したときに最小の重複度を持つBuchsbaum Stanley-Reisner環の極小自由分解の構造を調べ,α-不変量やAlexander双対複体による特徴付けを与えた.研究代表者・原伸生は,前年度に引き続き,対数的標準閾値(log canonical threshold)の正標数における類似概念であるF-純閾値(F-pure threshold)について研究した.本年度はとくに,斉次多項式f(x,y)で定義されるアフィン平面上の因子のF-純閾値c(f)のとり得る値の評価を行い,分離的斉次多項式fの次数d=degfと基礎体の標数p>0が与えられたとき,c(f)のとり得る値が,具体的に計算可能な有限個のみとなることなどを観察した.また,このようなfに付随して定まるMonskyの関数φ_f(t)の振舞いについて考察し,これがp→∞で収束し,その極限が2次以下の区分的多項式関数であることなどを,代数幾何的な方法を用いて証明した.各研究分担者は以下の研究を行った.石田正典は,Catanese-Ciliberto曲面とよばれるある種の一般型極小曲面のうち,石田弘隆氏による先行する研究がある所謂CCI曲面について,そのモジュライ変数を楕円曲線の不分岐3重被覆とヘッセの3次曲線族の観点から求めた.梶原健は,トロピカル・トーリック多様体の理論を導入し,応用として,トロピカル射影トーリック曲面上の交点理論,Bezoutの定理,Pappusの定理の『トロピカル版』などを示した.渡辺敬一は,F-純閾値の一般化であるF-閾値を定義し,F-閾値によるF-有理環の特徴付け,重複度に関する不等式などを得た.吉田健一は,代数的トポロジーと可換環論を用いて、十分大きな重複度をもつStanley-Reisner環のCohen-Macaulay性を証明した.また,Buchsbaum斉次代数の重複度の下限,及び,極小重複度をもつBuchsbaum斉次代数について研究した.
Ｗｅｂ応用へ向けたベクタ画像検索システムの研究開発

本研究では実用的なWeb応用としてベクタ画像検索システムを開発することを目標としている。研究成果は以下のとおりである。(1)ベクタ画像検索の前処理で利用されるラスタベクタ変換法を開発した。開発した手法は、複数の図形が部分的に重なっている場合に、輪郭線の局所的連続性および対称性を考慮して被遮蔽図形の輪郭を正しく抽出できる点が特徴である。(2)データベース規模の増大に対応するために、図形間の類似性評価を高速に行う手法である間接照合法を開発した。平成24年度は、ベクタ画像のマッチング法の開発およびマッチングにおける負荷分散、マッチングコスト削減へ向けた高速化を行った。具体的には以下を実施した。(1)ベクタ画像のマッチングに必要な前処理であるラスタベクタ変換処理の高度化として、物体の一部が他の物体に遮蔽された図形(欠損図形)に対し、元の形状が線対称性、点対称性であるものを判定する手法を開発した。これにより、欠損図形の元形状を復元し、ベクタ画像検索の精度向上が期待できる。(2)ラスタベクタ変換処理の前処理として、ラスタ画像からのオブジェクト領域抽出法の検討を行った。特に、ゲシュタルト知覚論において定性的に示されている人間の知覚特性である「接近」「隣接」「類同」「よい連続」などの定性的な法則の中で、「よい連続」に関する定量化を行い、このモデルを取り入れた物体領域抽出手法を提案した。(3)ベクタ画像のマッチングコスト削減のために、間接形状マッチングと呼ばれる高速なマッチング手法を新たに開発した。これまでベクタ画像のマッチングは計算コストが大きく、負荷分散および高速化が不可欠であったが、開発手法により従来法による検索速度に比べ10万倍以上の高速化に成功した。さらに、間接形状マッチングは並列化が可能であり、負荷分散が可能となるため、複数計算機による負荷分散処理により、さらなる高速化が達成可能と期待できる。負荷分散処理の実装は24年度中に完成しておらず、引き続き25年度に実施していく。ベクタ画像検索の前処理である物体領域抽出処理の開発、および、ベクタ画像の高速検索処理の開発を行った。具体的な実施内容は以下の通りである。(1)物体領域抽出処理では、重なりによりよって遮蔽された輪郭線を、輪郭の局所的連続性を考慮して、曲線補完、直線補完する手法、図形の線対称性、回転対称性を考慮した補完手法を開発した。また、これらの研究成果を国内外の学会論文等で発表した。(2)ベクタ画像検索法の高速化法として間接照合法と呼ばれる手法を開発した。間接照合法により、従来法に比べ大幅な照合速度の向上が実現された。これらの研究成果を国内外の学会論文等で発表した。本研究は内容に基づくベクタ画像検索システムの構築を目標としており、その中で本年度は、主に、ベクタ画像検索のために必要な前処理である物体領域分離法の開発と評価を目的として研究を行い、以下の研究成果が得られた。[1]ゲシュタルト知覚論において定性的に示されている人間の視覚特性である群化をモデル化し、人間の視覚特性に合った物体領域分離法を開発した。具体的には、群化の要因の一つである「よい形の要因」に着目し、遮蔽によって欠損している物体領域の輪郭部を補完(アモーダル補完)する手法を開発した。これまでに遮蔽された図形の輪郭線を補完する既存手法としては、スプライン補間などの曲線補間を欠損輪郭線の補完へと応用する手法が知られていたが、これらの既存手法では、輪郭線が滑らかな曲線によって定義されている必要があり、制約が大きかった。一方で、本手法は、輪郭線の欠損部分を図形の対称性を考慮して補完する点が特徴である。これにより、微分不可能な点を含む複雑な輪郭線に対しても補完を可能とした点は意義が大きい。[2]ベクタ画像検索システムのプロトタイプとして、ベクタ画像の輪郭線に沿って一定間隔で特徴点を抽出し、特徴点の空間的分布の類似性により類似ベクタ画像検索を実現する手法を実装した。現時点で高い精度が得られているが、検索のための計算時間が大きいため、データベースのサイズが制限されており高速化が必要である。おおむね研究実施計画通り順調に進展している。特に、ベクタ画像検索の高速化として開発した間接形状マッチングは、複数の実験により、有効性が判明されてきており、WEB応用へ向けて核になる技術となると期待できる。具体的には約10億枚のベクタ画像を持つデータベースに対する検索では、従来法とほぼ同等の精度を維持しつつ、約1秒での検索が可能となった。実用レベルの速度性能、検索精度が得られている。これにより、高度な並列計算環境を利用しなくとも、一般的な計算機だけで、十分に実用レベルの検索サービスを実現できると期待できる。

平成23年度の目的の中で、以下が達成された。・ゲシュタルト知覚論において定性的に示されている人間の知覚特性を計算論的に定量化し,計算機処理可能な複数物体領域分離モデルを構築した。・複数物体領域分離法の評価にはアンケート調査を利用し、人間による複数物体分離の結果と、計算機による複数物体分離の結果を比較し、複数物体分離方法の有効性と限界点を明らかにした。また、得られた知見、研究成果を国内外の研究会等で発表した。一方で、以下の目的の達成状況がやや遅れている。・大量のベクタ画像を管理するためのベクタ画像データベースの構築には至っていない。これは、現時点で開発済みのベクタ画像のインデクシング法では、検索での高い精度が期待できるが、検索計算時間が大きいことが原因である。多量のデータを扱えるようにするためには、高速検索に適したベクタ画像データの適切なインデクシング法に改良する必要がある。ただし、この点に関しては現在開発が進んでおり、平成24年度の前半段階で解決できる見込みである。24年度において負荷分散処理の実装を行う予定であったが、実装は完了していない。そのため、平成25年度は負荷分散処理の実装を行う。また、これまでの研究成果発表を予定している。また、これまで開発した間接形状マッチングの考え方は汎用性があり、ベクタ画像だけでなく風景写真画像等の一般的なラスタ画像に対しても有効性が期待できる。そこで、間接形状マッチングをベクタ画像以外の画像の検索へと適用し、その有効性を確認し、研究のさらなる発展へとつなげていく。平成23年度中にデータベース管理用の計算機の導入する予定であったが「大量のベクタ画像を管理するためのベクタ画像データベースの構築」の達成状況が予定よりもやや遅れているため、平成23年度中の導入を見送った。データベース管理用計算機の購入は、平成24年度に導入する。その他の計画は、当初の交付申請書に記載した通り実施する予定である。平成24年度は、ベクタ画像のマッチング法の開発と評価および負荷分散スケジューリングの実装を行う。まず、スケッチから得られる構図とベクタ画像から得られる構図とのマッチング法を開発する。そこで、複数物体領域分離法を利用し、ベクタ画像を物体領域単位に分解し、物体領域単位での部分画像検索を実現する。そのために、ベクタ画像から特徴点を検出し、ベクタ画像の検索問題を特徴点分布の類似性評価の問題へと帰着させて解くというアプローチを採用する。次に、マッチング法の評価として精度や実行時間を測定する。マッチング精度測定のために、スケッチと正解画像を評価用データとして作成する必要がある。そこでまずは、数人規模の被験者によってスケッチを描いてもらい評価用データを作成してもらう。その後、研究室など小中規模な人数で評価してもらい、マッチング精度の向上確認と本システムの有効性を評価する。また、負荷分散スケジューリング用計算機と複数のマッチング処理用計算機とを連動させて複数の検索要求の同時処理を可能とするための実装を行う。
インフルエンザ抵抗性ブタの開発モデルとしての可溶型Siglec発現マウスの作出

新型インフルエンザウイルスの産生場所として重要なブタに生まれながらにインフルエンザウイルス感染抵抗性を付与すること目的に、インフルエンザウイルスの細胞への吸着とウイルスの放出を阻害することが期待される可溶型シアル酸結合蛋白を培養細胞に発現させることで細胞にインフルエンザウイルス感染抵抗性を付与することに成功したが、可溶型シアル酸結合蛋白を発現するよう作製したマウスでは感染抵抗性を付与することができなかった新型インフルエンザウイルスの産生場所として重要なブタに生まれながらにインフルエンザウイルス感染抵抗性を付与すること目的に、インフルエンザウイルスの細胞への吸着とウイルスの放出を阻害することが期待される可溶型シアル酸結合蛋白を培養細胞に発現させることで細胞にインフルエンザウイルス感染抵抗性を付与することに成功したが、可溶型シアル酸結合蛋白を発現するよう作製したマウスでは感染抵抗性を付与することができなかった1.インフルエンザウイルスのレセプターであるα2-3およびα2-6でガラクトースに結合するシアル酸の両方に結合するシアル酸結合レクチンのヒトSiglec 5及びSiglec 9の細胞外ドメインとヒトIgGのFc領域のそれぞれのcDNA断片を結合させたSiglec 5及びSiglec 9の可溶型分子発現細胞(可溶型Siglec発現細胞)を用いて、H1N1、H3N2およびH5N3の抗原亜型の異なるインフルエンザウイルスに対する抵抗性について検討し、抗原亜型に関係なく広くA型インフルエンザウイルス感染に抵抗することを明らかにした。2.可溶型Siglec 5及びSiglec 9発現細胞は、国内で分離した高病原性トリインフルエンザウイルス(H5N1型)を感染させた場合にも抵抗性を示した。3.可溶型Siglec発現細胞の樹立に使用したプラスミドからtransgeneとして用いるDNA断片を精製し、C57BL/6マウス受精卵前核にマイクロインジェクション法で注入し、トランスジェニックマウスを作製した。可溶型Siglec5遺伝子導入マウスは、9系統作出され、そのうち8系統で明らかに可溶型Siglec5の発現がウエスタンブロット解析で確認された。また、可溶型Siglec9遺伝子導入マウスは、5系統作出され、そのうち3系統で発現が確認された。4.可溶型Siglec 5発現トランスジェニックマウスについては、5系統、可溶型Siglec 9発現トランスジェニックマウスについても、3系統の系統化に成功した。1.系統化に成功した可溶型Siglec5発現トランスジェニックマウス5系統および可溶型Siglec9発現トランスジェニックマウス3系統のうち、血液中への発現量の高い各々の1系統について、各種の臓器を摘出して組織標本を作製し、抗ヒトIgG抗体を用いて酵素抗体法あるいは蛍光抗体法によって可溶型Siglecの発現を調べた。調べたすべての臓器において、各々の可溶型Siglecが発現していることが確認されたが、インフルエンザウイルスの標的臓器の一つである肺での発現は他の臓器に比べて弱かった。2.上部気道における可溶型Siglecの発現については、気管の気管上皮、肺の細気管支の上皮や肺胞上皮でシグナルが認められたが、これらはそれほど強いものではなく、インフルエンザウイルスの主要感染部位である気道上皮細胞での発現が弱いという結果となった。3.可溶型Siglec9発現トランスジェニックマウスで血液中への発現量が最も高い1系統について、高病原性トリインフルエンザウイルスであるA/mountain hawk-eagle/Kumamoto/1/07(H5N1)株(16および1.6pfu/匹)およびA/Duck/V/ietnam/G12/08(H5N1)株(75pfu/匹)を用いて感染実験を実施したが、何れの株に対しても感染抵抗性は示されなかった。4.可溶型Siglec5発現トランスジェニックマウス3で、血液中への発現量が最も高い1系統について、同様に高病原性トリインフルエンザウイルスを用いて感染実験を実施したが、A/mountain hawk-eagle/Kumamoto/1/07株(16pfu/匹)およびA/Duck/Vietnam/G12/08株(75pfu/匹)に対しても感染抵抗性は示されなかった。しかし、A/mountain hawk-eagle/Kumamoto/1/07株(1.6pfu/匹)の感染実験でのみ、対照のマウスに比べ、生存日数の延長が認められた。高病原性H5N1型ウイルスの他に、マウスが感受性を示すH1N1型ウイルス(A/Puerto Rico/8/19347株)を使用し、このウイルスを鼻腔内接種することで感染実験を実施した。マウスの生死によって、感染抵抗性について検討した結果、可溶型Siglec5発現トランスジェニックマウス2系統および可溶型Siglec9発現トランスジェニックマウス2系統の何れにおいても、生存日数の延長は認められなかった。本研究では、可溶型Siglecのin vitroでの抗インフルエンザ作用は、トランスジェニックマウスでは確認できず、マウスにインフルエンザ抵抗性を付与できなかった。代替方法として、抗原亜型に関係なく広くA型インフルエンザウイルスに有効と考えられるPB2に対する抗体やH5N1型高病原性インフルエンザウイルスに対する中和抗体を産生するトランスジェニックマウスの作製を継続している。これら抗体を複数種類発現する動物は、インフルエンザウイルスに対する感染抵抗性を獲得する可能性が期待される。また、上皮性癌患者の生体内でムチンは、未熟樹状細胞に発現するSiglec9と結合し、IL-12の産性能を抑制することで、癌細胞の腫瘍免疫からの回避に機能することが報告されている。

可溶型Siglec9が腫瘍細胞のムチンに結合することにより、ムチンの腫瘍免疫回避機能を抑制する可能性を検討するため、MM46-MUC1腫瘍細胞を可溶型Siglec9発現トランスジェニックマウスに移植し、マウスの生死によって、腫瘍細胞増殖抵抗性について検討した。その結果、可溶型Siglec9発現トランスジェニックマウスにおいて、ムチン産生腫瘍細胞の増殖が抑制され、生存期間が延長されることが判明した。このことは、新たな癌の治療法の開発に繋がる可能性を示した。目的の2種類のトランスジェニックマウスを各々3系統以上樹立し、遺伝子発現の組織特異性について免疫組織学的手法により解析した。さらに、高病原性トリインフルエンザウイルス2株を用いて感染実験を行い、1株の感染に対して、可溶型Siglec5発現トランスジェニックマウスで、生存日数の延長が認められた。以上の実験結果は、当初の計画に基づいて実施され得られたものであることから、計画は概ね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。1.生存日数の延長が認められた可溶型Siglec5発現トランスジェニックマウス対して、マウスが感受性を示す他の抗原亜型のウイルス株を用いて感染実験を実施して、抵抗性の特異性について検討する。2.可溶型Siglec5発現トランスジェニックマウスの感染抵抗性は必ずしも充分ではないので、ウイルスタンパクに対する抗体遺伝子を導入したMDCK細胞における感染抵抗性についても検討する。
自律した運動を行う生きたバイオロボットの開発

私たちのからだをつくる細胞とゲル(ゼリー状の素材)を組み合わせて、筋肉の様に伸び縮みする部品と、その部品の動きを制御する脳の働きをする部品をつくります。さらにこの二つの部品を組み合わせることで「自ら考えて動き出す生きたバイオロボット」をつくります。このようにして組み立てたバイオロボットが、運動という動物の基本的な機能を獲得するメカニズムを明らかにします。以上の研究を通して、私たち動物がどうやって運動という基本機能を獲得したのかをしることが本研究の最終目標です。
過剰発現型変異体によるアラビドプシスF-BOXタンパク質群のバルク機能解析

本年度は前年に引き続き過剰発現型変異体ラインから得られた変異体の解析を行なった。F-boxタンパク質遺伝子のcDNAをアンチセンスの向きで過剰発現させたラインから、フローサイトメーターを用いてPliodyの上昇している変異体をスクリーニングした。この変異体は暗所において32Cのピークが、明所において16Cのピークが顕著に増加していた。また、暗所および明所において胚軸および根の伸長増加、子葉の肥大などPloidy増加によると考えられる表現型が観察された。このアンチセンス植物体は82個のcDNAをアンチセンスの向きでバルクで形質転換したアンチセンスバルクラインから得られたものであるため、導入されているcDNAが明らかではなかった。そこで、この植物からPCR法により導入されているcDNAを増幅し、塩基配列を決め、導入されているcDNAを同定した結果、この植物にはCRFBに属するF-boxタンパク質遺伝子のcDNAが挿入されいることが明らかになった。次に、このcDNAのアンチセンス効果が本当にPloidy増加に関与しているかを確かめるため、このcDNAを再度野生型植物に導入したアンチセンス植物体を作成した。独立した15個の植物についてPloidyレベルを調べたところ、3ラインで顕著な増加が、暗所および明所芽生えともに観察された。また、胚軸や根の伸長増加や子葉の肥大などバルクラインから得られた植物と同様の表現型を示した。この結果から、CRFBに属するF-boxタンパク質遺伝子のcDNAのアンチセンス効果によりPloidy増加が起こっていると結論した。本年度は次の2点について行い、1の内容については論文発表済みである。過剰発現体を用いた機能解析を効率的に行うために、F-boxタンパク質群のクラス分けを行った。申請の時点で472個のF-boxタンパク質を同定しているが、再度解析を行い568個のF-boxタンパク質を同定し、系統樹により100程度のサブグループに分類した。また、F-boxタンパク質はターゲットタンパク質と結合するドメインを有していることに着目し、ドメインによる分類を行い、19のサブグループに分類した。このドメイン解析により新規なドメインと予想される配列を3つ同定した。次に、コンピュータ予測されたF-boxタンパク質がユビキチンシステムで機能しているか確かめるため、シロイヌナズナのSKP1ホモログであるASK1との結合を酵母ツーハイブリッド法により解析した。その結果、結合しないタンパク質が同定され、これらはユビキチンシステム以外で働く可能性が示唆された。また、クローニング済みのcDNAを使用したマクロアレイにより組織特異的発現を解析したところ、テストした遺伝子の内4つが組織特異的な発現を示すことが明らかになり、これらの遺伝子は組織特異的な機能を有することが推測された。これらのデータは今後の機能解析の基礎となるデータである。2、形質転換体の作成およびスクリーニング35Sプロモータ下流にクローニングした82個のcDNAをバルクで植物に導入し、センスまたはアンチセンスの過剰発現体を作成し、T1世代で形態変異を起こす植物のスクリーニングを行った。これまでに約500個体スクリーニングし、いくつかの形態異常を示す植物を得ている。これらの植物からDNAを抽出しPCRにより導入された遺伝子を同定した。現在、これらの遺伝子を再度植物に導入し、表現型が再現されるか確認している。F-boxタンパク質は主にユビキチン化の標的タンパク質を認識し、シロイヌナズナでは、植物ホルモン応答、サーカディァン制御、形態形成などに関与していることが報告されている。私は、コンピュータ解析により、シロイヌナズナから568個のF-boxタンパク質を見つけたが(Kuroda et al. PCP 2002)、ほとんどが機能未知であり、逆遺伝学的手法により網羅的な機能解析を行っている。本年度は、まず、568のF-boxタンパク質がSCF複合体で機能するかを、SCF複合体の他の構成タンパクあるSKP1とのYeast two hybrid実験により検証したF-boxタンパク質のサブグループの代表的なタンパク質とSKP1のシロイヌナズナホモログであるASK1と結合実験により、ASK1と結合しないF-boxタンパク質が存在することが明らかとなった。そこで、シロイヌナズナの19のSKP1ホモログとの結合解析を行ったところ、F-boxタンパク群とSKP1タンパク質群との結合には特異性があることが明らかになった。また、どのSKP1とも結合しないF-boxタンパク質が存在し、これらはSCF複合体以外で機能する新しいタイプのF-boxタンパク質であると考えられた(Takahashi, Kuroda et al. PCP2004)。また、F-boxタンパク質cDNAをでバルクで過剰発現させたアラビドプシスの表現型観察と原因遺伝子の同定を行なった。葉や花に異常を示す個体、植物ホルモン感受性が低下した個体、開花時期が遅れる個体等が得られ、導入されたcDNAをクローニングし、シークエンスにより同定した。これらcDNAの過剰発現が表現型の原因であるかを確かめるため、cDNAを過剰発現させた形質転換体を再度作成し、表現型が再現されるかを観察している。

このアンチセンス植物体は82個のcDNAをアンチセンスの向きでバルクで形質転換したアンチセンスバルクラインから得られたものであるため、導入されているcDNAが明らかではなかった。そこで、この植物からPCR法により導入されているcDNAを増幅し、塩基配列を決め、導入されているcDNAを同定した結果、この植物にはCRFBに属するF-boxタンパク質遺伝子のcDNAが挿入されいることが明らかになった。次に、このcDNAのアンチセンス効果が本当にPloidy増加に関与しているかを確かめるため、このcDNAを再度野生型植物に導入したアンチセンス植物体を作成した。独立した15個の植物についてPloidyレベルを調べたところ、3ラインで顕著な増加が、暗所および明所芽生えともに観察された。また、胚軸や根の伸長増加や子葉の肥大などバルクラインから得られた植物と同様の表現型を示した。この結果から、CRFBに属するF-boxタンパク質遺伝子のcDNAのアンチセンス効果によりPloidy増加が起こっていると結論した。
磁力支持天秤装置による高マッハ数・低レイノルズ数の球周り流れの抵抗と流れ場計測

平成30年度は当初,予定していた磁力支持天秤の製作検討から開始した.当初の予定通り,浮遊が可能なアンプ,コイル,センサの組み合わせがあり得ることを示したが,最も重要となる抵抗計測の際に,コイルの発熱量からコイルの抵抗値が安定しないことがわかり,求めていた精度を達成できないことがわかった.そこで本課題では,複数の方式を検討しなおした後,衝撃風洞を利用し気流が到達するタイミングで磁力支持を開放,自由落下する球と球周りの流れの計測を実施することに変更した.このために,衝撃波背後の一様流に合わせて磁力支持していた球を放出する機構を開発し,このタイミングを調整することで,球まわりに一様流を形成することに成功した.さらに,球の軌跡を追い,抵抗値を推定することができた.この精度はこれまでのバリスティックレンジで求めた抵抗値に比べ格段に高いものとなった.得られた抵抗値は過去の実験報告と同様に,経験式よりも高めに出ており,これが物理現象に由来するものかなどを現在鋭意検討している.一方で,流れ場の観測は,シュリーレンを利用して衝撃波通過直後の過渡応答流れを低レイノルズ数の条件で世界にさきがけて明らかにできた.出発渦の発生時刻など詳細な情報が得られている.一方で,これは当初の試験方法でも同様に生じたと考えられるが,風洞壁面の乱流境界層により,発達後の流れ場の観測は困難であることがわかった.今後画像処理などで流体現象をより鮮明に可視化することを検討している.当初予定していた,磁力支持天秤から磁力支持した球を放出する試験へと変更した.このため,予期せぬ実験冶具の設計・製作が必要となったが,順調にこれらが完成し,実験は非常にうまくいっている.上記風洞壁面の乱流境界層の発達により,発達後の流れ場の光学観測が難しいことが分かってきたが,画像処理などの技術を利用してこの問題を解決していきたい.平成31年度は,平成30年度に実施した実験の再現試験および,得られた画像から画像処理を行って,乱流境界層の影響を取り除き,より鮮明に流れ場を可視化することを行う.また本試験方式に変えることで,複数粒子まわりの流れ場の観測ができることがわかったので,複数粒子まわりの流れ場の観測にも挑戦したい.これらの結果をまとめ,低レイノルズ数・高マッハの流れ場の詳細を解明したい.平成30年度は当初,予定していた磁力支持天秤の製作検討から開始した.当初の予定通り,浮遊が可能なアンプ,コイル,センサの組み合わせがあり得ることを示したが,最も重要となる抵抗計測の際に,コイルの発熱量からコイルの抵抗値が安定しないことがわかり,求めていた精度を達成できないことがわかった.そこで本課題では,複数の方式を検討しなおした後,衝撃風洞を利用し気流が到達するタイミングで磁力支持を開放,自由落下する球と球周りの流れの計測を実施することに変更した.このために,衝撃波背後の一様流に合わせて磁力支持していた球を放出する機構を開発し,このタイミングを調整することで,球まわりに一様流を形成することに成功した.さらに,球の軌跡を追い,抵抗値を推定することができた.この精度はこれまでのバリスティックレンジで求めた抵抗値に比べ格段に高いものとなった.得られた抵抗値は過去の実験報告と同様に,経験式よりも高めに出ており,これが物理現象に由来するものかなどを現在鋭意検討している.一方で,流れ場の観測は,シュリーレンを利用して衝撃波通過直後の過渡応答流れを低レイノルズ数の条件で世界にさきがけて明らかにできた.出発渦の発生時刻など詳細な情報が得られている.一方で,これは当初の試験方法でも同様に生じたと考えられるが,風洞壁面の乱流境界層により,発達後の流れ場の観測は困難であることがわかった.今後画像処理などで流体現象をより鮮明に可視化することを検討している.当初予定していた,磁力支持天秤から磁力支持した球を放出する試験へと変更した.このため,予期せぬ実験冶具の設計・製作が必要となったが,順調にこれらが完成し,実験は非常にうまくいっている.上記風洞壁面の乱流境界層の発達により,発達後の流れ場の光学観測が難しいことが分かってきたが,画像処理などの技術を利用してこの問題を解決していきたい.平成31年度は,平成30年度に実施した実験の再現試験および,得られた画像から画像処理を行って,乱流境界層の影響を取り除き,より鮮明に流れ場を可視化することを行う.また本試験方式に変えることで,複数粒子まわりの流れ場の観測ができることがわかったので,複数粒子まわりの流れ場の観測にも挑戦したい.これらの結果をまとめ,低レイノルズ数・高マッハの流れ場の詳細を解明したい.当初計画の磁力支持天秤装置の製作を取りやめ,磁力支持した球を放出する形式に変更したため,当初計画で必要だったアンプ,コイルの製作が不要になった.新しい方式では,少額の装置で実験実施が可能となったが,次年度は光学計測における乱流境界層の影響を取り除くために,計測手法の改善のための新たな光学素子や,画像処理のための計算機を購入してこれを進めたい.
「多発梗塞痴呆症モデルに関する研究」

本研究は、ヒト多発梗塞を模倣するマイクロスフェア塞栓モデルで発生する病態変化を検討し、その変化を改善する薬物の探索を目的として企画された。平成5年度には、マイクロスフェア塞栓により発生する局所脳血流の低下と脳組織内のアセチルコリン、アミノ酸の代謝異常を観察した。平成6年度には、マイクロスフェア塞栓時のモノアミンの変化、とくに、線条体ドパミンのマイクロスフェア塞栓による過量放出を確認した。平成7年度にはマイクロスフェア塞栓ラットの記憶・学習機能の変化を検討し、本モデルがヒト痴呆症の症状を現すか否かを調べた。各年度の研究項目に対して、それぞれ、脳循環改善薬である蓚酸ナフチドロフリルの効果を調べた。この一連の結果から、マイクロスフェア塞栓により、重篤な局所脳虚血、その後の脳梗塞が発生していること、この症状には、脳内アセチルコリン、ドパミン神経系の組織学的、代謝的、機能的な変化が伴っていること、これが脳高次機能である記録・学習に影響していることを実証した。さらに、脳循環改善薬がこれらの病態変化を部分的ではあるが改善することが判明した。この事実は、本実験動物が多発梗塞痴呆のモデルとなりうること、および本モデルの薬物治療検定系としての妥当性を示した。平成5年度の研究成果として、2報を学術誌に掲載することができた。一報は、マイクロスフェア塞栓により発生する脳虚血、および脳梗塞時の局所脳循環障害の経時的変化の観察と、その変化に対する脳循環改善薬ナフチドロフルオキザレートの改善作用を検討したものである(Brit.J.Pharmacol.,印刷中)。マイクロスフェア塞栓後、3、7、28日目の大脳皮質、線条体、海馬の血流量を測定したところ、前二部位の右半球の血流量は低下しいた。薬物投与で大脳皮質はまったく回復しなかったが、線条体の3日目では回復した。一方、海馬の血流量は3日目には低下したものの、7日目以降はコントロール値に戻った。ナフチドロフリルオキザレートはこの低下した3日目の血流量を改善した。以上の結果から、脳循環改善薬とされるナフチドルフリルオキザレートが虚血病態脳で実際に脳血流量を増大させていることを確認した。第二報目では、マイクロスフェア塞栓ラット右大脳半球の皮質、線条体、海馬のアセチルコリン、コリン、グルタミン酸、アスパラギン酸等の変化を検討した(Exp.Brain Res.,印刷中)。マイクロスフェア塞栓後3、5、28日目の各局所部位では、アセチルコリン、グルタミン酸、アスパラギン酸の量は減少し、一方、コリンは増大した。ナフチドロフリルオキザレート投与で、これらの低下した神経伝達物質、特にアセチルコリン、は改善したが、コリンはまったく修飾されなかった。この結果は、ナフチドロフリルオキザレートの脳虚血代謝異常にも改善することを実験的に証明したものである。以上の二つの報告から、多発脳梗塞病態に類似するこのマイクロスフェア塞栓モデルの病態把握と脳循環改善薬の有効性を実験的に把握することができ、将来の臨床応用に足掛かりとなると期待している。本年度の研究計画として申請した計画どうりに、マイクロスフェア塞栓脳梗塞で発生する線条体のドパミンおよびその代謝物(DOPAC,HVA)の生合成および代謝の変化を中心に研究を遂行した。実験結果は以下のとうりである。先ず、マイクロダイアリシス法にてマイクロスフェア塞栓形成後に発生する線条体からのドパミン遊離を測定した。塞栓形成後40分目にピークを持つドパミン遊離促進が観察された。一方、DOPACやHVAのドパミン代謝物の遊離は塞栓20分後から減少した。この事実はマイクロスフェア塞栓でドパミンは即座に遊離が促進され、かつ、その代謝物はドパミン量減少のために、遊離も抑制されると考えられた。次に、マイクロスフェア塞栓後の長期間の線条体内のドパミンおよびその代謝産物の含量を測定した。ドパミンは術後1日目から減少し、その低下した値は実験期間中持続した。

一方、DOPACやHVAは第1日目は増加したものの第3日目からは低下したままであった。さらに、他の実験でドパミンのin vivo代謝速度を測定したところ、1、3日目で抑制されていた。また、ドパミン生合成の律速段階であるin vivoドパミン水酸化反応は3日目で低下していた。以上の結果は、マイクロスフェア塞栓で線条体のドパミン代謝は著しく低下すること、ドパミン生合成はその代謝より酸素不足に対処出来ることを証明した。本研究は、複雑な脳虚血による組織障害の一つとして線条体のドパミン代謝障害を実証したものであり、今後の脳虚血保護薬を勘案する上で意義深い研究である。目下、本病態に及ぼす脳血管拡張薬の効果とその機序につき、更に、進んだ研究を進める予定である。尚、本研究の結果は、目下、STROKEに投稿中である。本研究は、ヒト多発梗塞を模倣するマイクロスフェア塞栓モデルで発生する病態変化を検討し、その変化を改善する薬物の探索を目的として企画された。平成5年度には、マイクロスフェア塞栓により発生する局所脳血流の低下と脳組織内のアセチルコリン、アミノ酸の代謝異常を観察した。平成6年度には、マイクロスフェア塞栓時のモノアミンの変化とくに、線条体ドパミンのマイクロスフェア塞栓による過量放出を確認した。平成7年度にはマイクロスフェア塞栓ラットの記憶・学習機能の変化を検討し、本モデルがヒト痴呆症の症状を現すか否かを調べた。各年度の研究項目に対して、それぞれ、脳循環改善薬である蓚酸ナフチドロフリルの効果を調べた。この一連の結果から、マイクロスフェア塞栓により、重篤な局所脳虚血、その後の脳梗塞が発生していること、この症状には、脳内アセチルコリン、ドパミン神経系の組織学的、代謝的、機能的な変化が伴っていること、これが脳高次機能である記憶・学習に影響していることを実証した。さらに、脳循環改善薬がこれらの病態変化を部分的ではあるが改善することが判明した。この事実は、本実験動物が多発梗塞痴呆のモデルとなりうること、および本モデルの薬物治療検定系としての妥当性を示した。
乳幼児突然死の原因究明にむけて：遺伝的背景の検討と新たな遺伝子診断法の開発

乳幼児突然死の場合、解剖によっても死因が特定できない症例も多い。様々な要因がリスク因子として考えられており、環境因子と遺伝的素因の関与が示唆されている。本研究では、原因不明の乳幼児突然死剖検例を対象に、遺伝性致死性不整脈の原因遺伝子であるSCN5A、RYR2遺伝子並びに先天性脂肪酸代謝異常症の原因遺伝子であるCPTII、VLCAD遺伝子を調べ、新規の変異並びに多型を認めた。さらに、SCN5A遺伝子の変異並びに多型について、健常人における頻度を調べ、地域差の有無を明らかにした。SCN5A並びにVLCAD遺伝子は、それぞれのエキソンを増幅するようにプライマーを設計し、PCRで増幅後、ダイレクトシークエンス法で翻訳領域の変異を探索した。RYR2遺伝子は、3つのhot spot regionのエキソンを増幅するようにプライマーを設計し、PCRで増幅後、ダイレクトシークエンス法で変異を探索した。CPT II遺伝子は、既報告の方法に従い、全てのエキソンの変異を探索した。11例中4例において、SCN5A遺伝子にヘテロ接合体変異R1193Qが認められた。RYR2遺伝子にヘテロ接合体変異N4111H並びにK4392Rが1例ずつ認められた。CPTII遺伝子では、1例においてヘテロ接合体変異F352Cを認めた以外は活性変化を伴わない変異であった。VLCAD遺伝子に活性変化を伴う変異は認められなかった。乳幼児突然死症例について、遺伝性致死性不整脈と先天性脂肪酸代謝異常症の原因遺伝子の変異を探索し、いくつかの変異を認めた。しかし、まだ一部の遺伝子の検査にとどまっているため、今後より多くの原因遺伝子を調べる必要性があると思われる。インターロイキン10 (IL-10)遺伝子多型並びにセロトニントランスポーター遺伝子多型(5-HTTLPR)は、乳幼児突然死と関連があることが報告されている。今回、乳幼児突然死症例12例並びに健常人100例について、IL-10の3つの多型、-1082A/G (rs1800896)、-819T/C (rs1800871)、-592A/C (rs1800872)並びに5-HTTLPRを調べた。IL-10多型は、制限酵素断片長多型解析で遺伝子型を判定した。それぞれの遺伝子多型を含む領域をPCRで増幅した後、-1082A/G多型は制限酵素XagIで37°C1時間、-819T/C多型はMaeIIIで55°C1時間、-592A/C多型はRsaIで37°C30分間処理し、2%アガロースゲルで電気泳動を行い型判定した。5-HTTLPRは、多型領域をPCRで増幅した後、2%アガロースゲルで電気泳動を行い型判定した。各多型とも、いくつかのサンプルはダイレクトシークエンス法により配列を再確認した。統計処理はFisherの正確確率検定を用いて行った。今回調べたIL-10の3つの遺伝子多型並びに5-HTTLPRは、いずれもハーディー・ワインベルグ平衡に合致した。統計解析の結果、Recessive, Dominant, Allele並びにGenotype modelにおいて、いずれの多型も乳幼児突然死症例と健常人の間で有意差は認められなかった。また、IL-10のハプロタイプ解析でも、有意差は認められなかった。今回、調査した乳幼児突然死症例が少なかったため、今後症例を増やして検討する必要がある。SCN5A遺伝子のH558R、P1090L、E1784K、V1951L変異について、日本人とドイツ人集団の頻度調査を行った。調査したのは、日本人(青森98人、新潟100人、福岡200人、沖縄196人)、ドイツ人(ミュンヘン94人)である。いずれの変異もTaqMan法でgenotypeを迅速かつ明確に識別できた。シークエンスにより既に型が判明している検体を用いて、TaqMan法でタイピングを行ったところ、シークエンスの結果と一致したため、正確な判定ができていると判断した。今回調査した集団は、いずれもハーディー・ワインベルグ平衡に合致した。E1784K変異は、先天性QT延長症候群の原因となる変異として報告されており、日本人患者においても変異が報告されているが、今回調査した日本及びドイツの健常人集団では変異型alleleが認められなかった。H558R、V1951L並びにP1090L変異は、個々のSNP単体ではナトリウムチャネル透過電流量に影響を与えないが、複数のSNPが組み合わされることによりBrugada症候群発症の一因となっている可能性が報告されている。V1951Lの変異型alleleは青森で0.0051、福岡で0.0025、沖縄で0.0026の頻度で検出され、新潟とドイツ人集団では認められなかった。P1090Lの変異型alleleは、日本人集団でそれぞれ0.0228から0.0313の頻度で検出されたが、ドイツ人集団では認められなかった。H558Rの変異型alleleは、ドイツ人集団で0.2340と高く、日本人集団では、福岡、沖縄、新潟がそれぞれ0.1080、0.0969、0.0750であったが、青森は0.0365と低頻度であった。