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甲状腺腫瘍における新規遺伝子HMGA2の制御機構

胚内の間葉系細胞に発現するHMGA2は腫瘍細胞の分化マーカーとして注目されている。我々の多種の甲状腺腫瘍での発現の検討から、HMGA2の悪性腫瘍での選択的な発現が示された。また、分化型甲状腺癌である濾胞癌は、しばしばその診断に困難を伴うが、術後組織のHMGA2免疫染色の結果が確定診断や予後予測に応用できる可能性が示唆された。一方、甲状腺癌培養細胞モデルを用いたトランスクリプトーム解析から、発癌を促進する変異サイログロブリンが、HMGA2の発現を介して数種の細胞増殖関連遺伝子を誘導するという当初の仮説を裏付ける結果を得ることが出来た。われわれは、サイログロブリン異常症にともなう発癌機序の培養細胞を用いた検索から、間葉系細胞の分化に関わる分化マーカーの1つであるHMGA2の発現が甲状腺における発癌機序の一端を担っていると考え、甲状腺腫瘍組織および甲状腺細胞モデルを用いて、その発現調節および作用機序の解明を目指している。平成26年度には、甲状腺組織におけるHMGA2タンパク質の発現を、各種甲状腺腫瘍の手術検体を用いて免疫染色にて検討し、興味深い知見を得た。すなわち、分化型癌(乳頭癌、濾胞癌)の過半数(8例中6例)、全ての未分化癌(3例中3例)で腫瘍辺縁に巣状に細胞核の染色が認められた一方、良性疾患(濾胞腺腫1例、腺腫様甲状腺腫3例)ではいずれも発現を認めなかった。これらは、HMGA2の悪性腫瘍における関与を強く示唆する所見であり、われわれの培養細胞モデルを用いた上記の仮説、あるいは欧米での免疫染色の報告にもおおむね一致している。特筆すべきは、濾胞癌において、ほとんどの検体で被膜浸潤を示す腫瘍辺縁部に選択的にHMGA2の染色が認められたことで、濾胞腺癌の確定診断が被膜浸潤の有無で決定されること、それにもかかわらず、従来のHE染色法では被膜浸潤の判定にしばしば困難をともない、良性の濾胞腺腫との鑑別に難渋するケースもあることから、今後HMGA2の免疫染色が濾胞癌の診断に応用できる可能性が示唆された。これらの知見をもとに、現在多数の濾胞癌検体を用いた免疫染色を施行準備中である。その過程で甲状腺腫瘍組織の免疫染色を行ったところ、多くの濾胞癌で被膜浸潤を示す腫瘍辺縁部に選択的にHMGA2の染色が認められ、濾胞腺癌の確定診断が被膜浸潤の有無で決定されることから、HMGA2の免疫染色が濾胞癌の診断に応用できる可能性が示唆された。平成27年度には、これらの知見をもとに、HMGA2染色の感度に関する基礎的検討ならびに多数の濾胞癌検体を用いた免疫染色を施行した。その結果、増強剤の使用により、辺縁部・浸潤部のHMGA2染色が、従来の病理診断で濾胞癌と診断された19例のうち11例で認められ、その全てが腫瘍被膜直下、ないし浸潤部に選択的であった。今回検討した19例のうち、手術前あるいは術後10年以内に甲状腺外に転移をきたした例は5例あったが、特筆すべき事に、その原発腫瘍全てにおいてHMGA2染色陽性で、しかもよりびまん性に染色が認められた。HMGA2染色を転移の有無の判断に適応したと考えると、感度100%、特異度50%、陽性的中率42%、陰性的中率100%であり、術後診断に際する転移の否定への応用が示唆された。今後、当院の病理検体のアーカイブを利用し、5年以上前の手術検体を用いて、追跡期間5年程度のコホート研究を行う予定である。研究計画(1)甲状腺組織のHMGA2発現量の評価甲状腺癌ではHMGA2の発現量が低く免疫組織染色陰性となる例が多いため、染色の増強剤(Can Get Signal,東洋紡)を使用して染色の条件検討を行い、続いて、当院で甲状腺濾胞癌と診断された19例、および良性甲状腺腺腫と診断された11例についてHMGA2発現を検討した。その結果、とくに、甲状腺濾胞癌の確定診断および転移予測におけるHMGA2の免疫染色の応用の可能性が、“研究実績の概要"に記載したとおり示唆された。研究計画(2)甲状腺組織内のHMGA2制御miRNAの発現の検討当初の計画では甲状腺腫瘍組織でHMGA2を過剰発現している検体を用いて、HMGA2を制御する可能性のあるmiRNAの発現検討を行う予定であったが、免疫組織染色法により、組織内でのHMGA2の発現の不均一性が確認された。そこでマイクロダイセクション法の施行が検討されたが、設備、コストの点から現時点では困難と判断され、“今後の研究の推進方策"に示すとおり、培養細胞モデルを用いた包括的なRNA発現検索を優先することとした。研究計画(3)甲状腺癌細胞株におけるHMGA2遺伝子の転写後発現制御、および、研究計画(4) HMGA2のターゲット遺伝子の検索と甲状腺癌におけるその発現の検討本研究計画申請後、当院に次世代シークエンサーが導入され、想定されるHMGA2の発現調節因子(miRNA)やHMGA2のターゲット遺伝子の発現の検討を網羅的に行うことが可能となった。

そこで平成27年には、トランスクリプトーム検索のための予備実験を行うとともに、HMGA2の過剰発現を引き起こすサイログロブリン異常症に伴う甲状腺腫に合併するゲノム異常についての検索も行った。われわれは、サイログロブリン異常症にともなう発癌機序の培養細胞を用いた検索から、間葉系細胞の分化に関わる分化マーカーの1つであるHMGA2の発現が甲状腺における発癌機序の一端を担っていると考え、甲状腺腫瘍組織および甲状腺細胞モデルを用いて、その発現調節および作用機序の解明を目指している。その過程で甲状腺腫瘍組織の免疫染色を行ったところ、多くの濾胞癌で被膜浸潤を示す腫瘍辺縁部に選択的にHMGA2の染色が認められ、濾胞腺癌の確定診断が被膜浸潤の有無で決定されることから、HMGA2の免疫染色が濾胞癌の診断に応用できる可能性が示唆された。平成27年度には、これらの知見をもとに、HMGA2染色の感度に関する基礎的検討ならびに多数の濾胞癌検体を用いた免疫染色を施行した。その結果、増強剤の使用により、辺縁部・浸潤部のHMGA2染色が、従来の病理診断で濾胞癌と診断された19例のうち11例で認められ、その全てが腫瘍被膜直下、ないし浸潤部に選択的であった。今回検討した19例のうち、手術前あるいは術後10年以内に甲状腺外に転移をきたした例は5例あったが、その原発腫瘍全てにおいてHMGA2染色陽性で、しかもよりびまん性に染色が認められた。平成28年度は、当院における濾胞癌44例の免疫染色を行い、とくにリンパ節転移組織でのHMGA2染色の高い陽性率を確認した。さらに、未分化癌、乳頭癌を含む悪性腫瘍の他、びまん性甲状腺腫、濾胞腺腫の良性疾患、ならびに正常組織を検討した。未分化癌という悪性度の高い癌では全例でHMGA2が陽性となり、また比較的悪性度の低い乳頭癌でも核異型の強い部分でHMGA2が陽性となった。逆に、すべての良性疾患および正常組織ではHMGA2が陽性にならなかったことより、HMGA2陽性は悪性度の高い組織に特異性が高いことが明らかになった。研究計画(1)甲状腺組織のHMGA2発現量の評価甲状腺癌ではHMGA2の発現量が低く免疫組織染色陰性となる例が多いため、染色の増強剤(Can Get Signal)を使用して染色の条件検討を行い、甲状腺濾胞癌と診断された19例、および良性甲状腺腺腫と診断された11例についてHMGA2発現を検討した。その結果、とくに、甲状腺濾胞癌の確定診断および転移予測におけるHMGA2の免疫染色の応用の可能性が、示唆された。本年度は悪性度の高い未分化癌全例、悪性度の低い乳頭癌でも核異型の高い腫瘍部分においてHMGA2が陽性になるため、HMGA2の発現は細胞悪性度を反映していると考えられた。研究計画(2)甲状腺組織内のHMGA2制御miRNAの発現の検討当初の計画では甲状腺腫瘍組織で、HMGA2を制御する可能性のあるmiRNAの発現検討を行う予定であったが、マイクロダイセクション法の設備、コストの点から現時点では困難と判断され、培養細胞モデルを用いた包括的なRNA発現検索を優先することとした。研究計画(3)甲状腺癌細胞株におけるHMGA2遺伝子の転写後発現制御、および研究計画(4)HMGA2のターゲット遺伝子の検索と甲状腺癌におけるその発現の検討本研究計画申請後、当院に次世代シークエンサーが導入され、想定されるHMGA2の発現調節因子(miRNA)やHMGA2のターゲット遺伝子の発現の検討を網羅的に行うことが可能となった。
抗体認識ペプチドビーコン作製による抗体検出技術の開発

本研究では、蛍光ラベル化抗体結合ペプチド(Atto655-NKFRGKYk)とC末端にトリプトファンを付加した相補クエンチペプチド(DIAVEWES-GWx)を1分子として合成したペプチドビーコンを開発し、抗体非存在下ではモレキュラービーコンの様に閉じた構造をとり消光する一方で、抗体存在下では開いた構造をとるため蛍光を発するペプチドビーコンの開発を目指した。まず、1分子ビーコンを合成する前に、効率的な消光を誘導させるため、相補ペプチドのC末端に付加させるトリプトファンの数を検討した。DIAVEWESのC末端にトリプトファンを15残基付加した相補クエンチペプチドをペプチドアレイ上に合成し、Atto655-NKFRGKYKの消光度を評価した。その結果、トリプトファンを4残基付加したDIAVEWES-GWWWWが最も効率的に消光させることができることがわかった。次にAtto655-NKFRGKYKとDIAVEWES-GWWWWを、GGSリンカーを介して1分子として合成したペプチドビーコン(Atto655-NKFRGKYK-(GGS)_2-DIAVEWES-GWWWW)を作製し、このペプチドビーコンが抗体検出可能かを検討した。まず、ペプチドビーコンがどのような相互作用によって閉じた構造をとっており、どのような条件下で開くかを調べるために、様々なバッファー条件下(pH、塩、Tween)における蛍光強度変化を測定した。pH、塩、Tweenのみを添加したバッファー中では、蛍光強度の変化は見られなかった一方で、pH4.0以下かつTween混在下において蛍光強度の上昇が確認された。したがって、このペプチドビーコンは、静電的相互作用と疎水性相互作用によって閉じた構造を有しており、その相互作用が弱くなるバッファー条件下で開くことが分かった。このペプチドビーコンを用いて、様々なバッファー条件下での抗体検出を実施した。その結果、pH3.0の溶液中にて抗体を検出することができ、その検出限界は50nMであった。以上の結果より、本研究でデザインしたペプチドビーコンは、抗体非存在下では閑じた構造をとり消光するが、抗体存在下では開いた構造をとり蛍光を発することが示され、抗体のホモジーニアス検出に有用であることが示された。申請書に記載した1年目までの予定以上進展しているが、新たな問題点も生じており2とした。すでに、抗体を検出可能なペプチドビーコンの開発に成功した点で大きな成果を得ている。一方で、現状の抗体検出では、酸性条件が必要であるという問題点も新たに生じている。現在は、ペプチド配列の最適化(電荷を含むアミノ酸の置換など)により、問題解決を図っている。当初の予定通り、抗体を検出可能なペプチドビーコンの開発に成功した。抗体検出をするための条件として、酸性条件が必要であるという問題点も新たに生じているが、ペプチド配列の最適化により解決できると考えている。実際に、配列の最適化(電荷を含むアミノ酸の置換)を実施しており、中性環境下でも検出できる可能性を示す結果が得られ始めている。今後は、シグナル比の向上、中性条件下での抗体検出が可能なビーコンの最適化を実施する。最適化終了後、抗体産生細胞スクリーニングや病原タンパク質のホモジーニアス検出を実際に行う予定である。

申請書に記載した1年目までの予定以上進展しているが、新たな問題点も生じており2とした。すでに、抗体を検出可能なペプチドビーコンの開発に成功した点で大きな成果を得ている。一方で、現状の抗体検出では、酸性条件が必要であるという問題点も新たに生じている。現在は、ペプチド配列の最適化(電荷を含むアミノ酸の置換など)により、問題解決を図っている。当初の予定通り、抗体を検出可能なペプチドビーコンの開発に成功した。抗体検出をするための条件として、酸性条件が必要であるという問題点も新たに生じているが、ペプチド配列の最適化により解決できると考えている。実際に、配列の最適化(電荷を含むアミノ酸の置換)を実施しており、中性環境下でも検出できる可能性を示す結果が得られ始めている。今後は、シグナル比の向上、中性条件下での抗体検出が可能なビーコンの最適化を実施する。最適化終了後、抗体産生細胞スクリーニングや病原タンパク質のホモジーニアス検出を実際に行う予定である。
反応分子動力学法を用いた炭素構造体中の過冷却水のダイナミクス解析

疎水性細孔中における過冷却水の構造およびダイナミクスを、化学反応を取り入れた分子動力学シミュレーションで解析する。親水性のシリカ細孔における結果と比較することで、界面の性質が過冷却水の物性に及ぼす影響を、原子レベルで明らかにする。シミュレーションの結果を実験へとフィードバックすることで、細孔内実験で得られた結果のより正確な解釈を可能とし、今後の細孔材料の開発に役立てることを目指す。界面の影響を考慮した上で低温の水の性質を調べることにより、細孔内実験で観測される過冷却水の異常な振る舞いのメカニズム解明に繋げる。
多面的アプローチによる石灰化結節における冠動脈イベント発症機序の解明

冠動脈イベントは末期腎不全患者の死因の半数を占めるため、発症機序の解明は重要課題である。冠動脈壁ずり応力の解析が可能な数値流体解析モデルを開発し、石灰化病変の形態、壁ずり応力、内皮障害、血小板活性の関係を多面的アプローチにより明らかにし、末期腎不全患者における冠動脈イベント発症機序を解明する。そのため、三次元光干渉断層法を利用した数値流体解析モデルを開発し、拍動流解析実験装置にて検証を行う。末期腎不全患者の冠動脈に、三次元光干渉断層法および数値流体解析モデルを適用し、病変形態、壁ずり応力、血栓付着部位、血液マーカーによる内皮障害や血小板活性の評価を行い、冠動脈イベント発症機序を明らかにする。
実環境下における無人航空機を用いたユーザ位置検出手法に関する研究

本研究では、UAVーユーザ端末間で発生するドップラーシフトを利用するユーザ位置検出手法において、ユーザ周辺の建物や障害物、地形の影響により発生するマルチパスや信号減衰などの伝搬路特性、上空の気流の影響に伴うUAVの飛行位置制御誤差、送受信機が搭載する発振器や回路等により生じる周波数オフセットや受信機雑音など、実環境を想定して様々な劣化要因を考慮したシミュレーション評価や実験を行うと共に、これら劣化要因の対策・軽減技術や位置検出精度改善手法等を提案し、簡易かつ省電力なユーザ位置検出システムとしての有効性を明らかにする。
珪酸塩化合物により惹起されるヒト免疫異常の解析

産業医学の分野で、その原因がSiO_2を骨格に持つ珪酸および珪酸塩化合物への曝露と考えられる自己免疫疾患を呈する症例群がある。特に、珪肺症における強皮症やSLEなどの合併は有名であるが、その発症機序は明らかではない。これまでの検討では、健常人末梢血単核細胞(PBMC)を珪酸塩化合物の一つ、Chrysotile B (CB)と共培養するとアポトーシスが誘導されること、しかし実際の珪肺症の症例では、Fas分子を介したアポトーシスの経路に抑制的に働く可溶性Fasが、血清中およびPBMCでのmRNA発現レベルで有意に高値を示し、同様に、同じ機能を有するDcR3遺伝子も高発現であることなどを見出してきた。これらの結果より、in vitroでは、珪肺症症例のPBMCはCBと共培養しても、アポトーシスが起こり難いことが想定されるが、その詳細な検討は行っていない。そこで本年度ではまず、健常人におけるPBMCのCB誘導アポトーシスについて検討した。アポトーシス検出法の一つであるTUNEL法では、1検体あたりのPBMCが3×10^6個は必要であった。将来的な珪肺症症例PBMCでのアポトーシス検出を考えると、もっと少量のPBMCで検出可能な方法が望ましいため、Annexin V法でのアポトーシス検出を試みた。この方法は、FITC標識のAnnexin VとPIによる二重標識法であり、アポトーシス早期の細胞はAnnexin V(+),PI(-)となり、アポトーシスが進行した二次的アポトーシス細胞やネクローシス細胞はAnnexin V(+), PI(+)となる。健常人3名のPBMC (1×10^6個/ml/well)を、36日間50μg/mlのCBと共培養したところ、Annexin V(+), Pl(-)の細胞は3日目で20%前後みられ、時間と共に増加し6日目でcontrolより高値を示す傾向にあった。この傾向はAnnexin V(+), PI(+)の細胞にもみられ^この実験と平行して行ったアポトーシスの主要なレギュレーターである活性型caspase-3の測定でもみられた。産業医学の分野で、その原因がSiO_2を骨格に持つ珪酸塩化合物への曝露と考えられる自己免疫疾患を呈する症例群がある。特に、珪肺症における強皮症(SSc)やSLEなどの合併は有名であるが、その発症機序は明らかではない。これまでに我々は、珪肺症症例における自己抗体の高頻度の出現に着目し、アポトーシス関連因子に対する自己抗体の検出をWestern blottingにより行い、抗Fas自己抗体が自己免疫疾患の症状を伴わない珪肺症症例血清中に存在することを見出した。そこで本年度はこの結果をさらに確かめるために、抗原結合ProteinChipを用いて珪肺症症例血清中の抗Fas自己抗体の検出を行い、疾患対照としての自己免疫疾患であるSScおよびSLE症例の場合と比較検討した。Western blottingにより、SScおよびSLE症例においても抗Fas自己抗体が検出され、各症例の陽性率は珪肺症23.1%、SSc 46.7%、SLE 53.3%であった。各症例の陽性血清について、ProteinChipsystemを用いて抗Fas自己抗体の検出を行ったところ、健常人に比べて高レベルの抗Fas自己抗体が検出され、これらの結果はWestern blottingでの結果と一致していた。また、Western blottingおよびProteinChipsystemを用いた抗Fas自己抗体のlgサブクラスの解析では、主要なlgは珪肺症症例ではlgG1、SScおよびSLE症例ではlgG1あるいはlgG2、健常人ではlgMおよびlgAであると思われた。さらに、SPOTsメンブレンを用いた抗Fas自己抗体のepitope mappingでは、Fas分子上のepitopeは各人に複数存在し認識部位はほぼ共通していたが、珪肺症症例と同様にSScおよびSLE症例でも健常人に比べてepitopeが多数存在し、最大で9個のepitopeが確認された。細胞外領域におけるepitopeの中にはFas ligandとの結合に重要とされるアミノ酸を含んでいるものがあり、症例群はもちろん健常人にも確認された。一方、細胞内領域のepitopeはすべてdeath domainに存在し、健常人にはほとんどみられなかったことより、細胞外領域から細胞内領域へのintramolecular epitope spreadingの可能性が示唆された。

アポトーシス検出法の一つであるTUNEL法では、1検体あたりのPBMCが3×10^6個は必要であった。将来的な珪肺症症例PBMCでのアポトーシス検出を考えると、もっと少量のPBMCで検出可能な方法が望ましいため、Annexin V法でのアポトーシス検出を試みた。この方法は、FITC標識のAnnexin VとPIによる二重標識法であり、アポトーシス早期の細胞はAnnexin V(+),PI(-)となり、アポトーシスが進行した二次的アポトーシス細胞やネクローシス細胞はAnnexin V(+), PI(+)となる。健常人3名のPBMC (1×10^6個/ml/well)を、36日間50μg/mlのCBと共培養したところ、Annexin V(+), Pl(-)の細胞は3日目で20%前後みられ、時間と共に増加し6日目でcontrolより高値を示す傾向にあった。この傾向はAnnexin V(+), PI(+)の細胞にもみられ^この実験と平行して行ったアポトーシスの主要なレギュレーターである活性型caspase-3の測定でもみられた。
実時間シミュレーションにより調理状況の認識・予測を行う実調理支援システムの実現

本年度は、主として伝熱シミュレーションの研究開発、及び研究調査を行った。実時間での調理状況の推測を行うために、これまでよりもリアルで精密な熱伝導計算を実現する必要があった。これを、様々な食材に対応するために、有限要素法における四面体要素の生成と要素形状に応じた熱伝導係数の計算の自動化、更に従来よりも高速に実行可能にするために、理論の調査と離散化式の導出、並びに実装を行った。実時間伝熱シミュレーションを実現することができた。昨年度の研究成果で未達だった課題を実現することができた。伝熱シミュレーションでは、動力学計算と伝熱計算を相互に連携させて実現した。処理の並列化により高速動作も実現している。調理体験装置では、操作入力インタフェースの改善などを行うことで操作性を向上させた。また、研究調査として、インタラクティブ技術、人間への表現手法、グラフィクスレンダリングやシミュレーション技術の調査、また共著のデモ展示発表のためアメリカで開催された国際会議SIGGRAPH2012に参加した。国内では、CEDEC2012にてポスター並びにインタラクティブデモ発表を行った。会場ではDigInfoTVによる取材にも応じた。映像は、DigInfoTVのサイトにて公開されたが、国内外の再生数は2012年3月時点で8万再生を超えている。そのほか、イギリスBBC放送からの取材依頼もあり、これは2012年10月20日にBBCWorkd News Clickの中で紹介され、世界中で繰り返し放映された。また、フランスの調査機関より今年のプロジェクト100である、NetExplo2013に選定いただき光栄であった。本年度は、主として熱伝導シミュレーションの研究開発、及び研究調査を行った。実装の完成までは、完了していないが、次年度に引き続き研究を進める。これは、今年度までに開発してきた熱伝導シミュレータが、これまで開発してきた表示のためのグラフィクスレンダリングに合わせた仕様であったが、よりリアリティの高いグラフィクス表現と、熱伝導計算も含めた物理シミュレーションライブラリとして提供する上で、根本的に再設計が必要であることが分かったためである。次年度は今年度得られた成果を基に、新熱伝導シミュレータを完成させる。また、研究調査として、インタラクティブ技術、人間への表現手法、グラフィクスレンダリングやシミュレーション技術の調査のためにアメリカで開催された国際会議SIGGRAPH2010に参加した。また、アメリカの家庭で行われている調理を知るために、料理教室に参加しシェフの方とディスカッションを行い、プロのシェフが創造性を発揮することを求めていることを知った。調理工学分野の調査では、日本食品工業展内のアカデミックプラザや日本食品工学会年次大会で調理工学分野の成果の調査を行った。本年度は口頭発表とデモ展示を行った。VR学会年次大会では、これまで研究開発してきた料理シミュレータについて整理し、口頭発表を行った。予感研究所3ではインタラクティブ性を改善した調理体験装置を用いて、デモ展示を行った。加熱調理を再現するため、調理器具や食材に生じる熱伝達・伝導を計算する必要があるが、従来の熱シミュレータでは、計算の正確性に問題があったため、精度の高いシミュレータが必要であった。そこで、有限要素法により離散化した微分方程式を反復解法にて解くプログラムを研究開発した。様々な食材に対応するために、有限要素法における四面体要素の生成と要素形状に応じた熱伝導係数の計算の自動化、更に従来よりも高速に実行可能にするために、理論の調査と離散化式の導出、並びに実装を行った。熱伝達シミュレーションでは、複数物体間のメッシュの重なり具合から熱伝達量を計算するが、判定アルゴリズムの実行速度が遅いことが判明し、対応策を検討している。また、熱画像カメラで調理器具や食材の温度変化を計測し、熱伝達率や熱伝導率、IHクッキングヒーターの単位時間あたりの熱出力を求める実験を行い、シミュレータの評価を進行しながら研究開発を行なっている。食品成分のシミュレーションについて、水分蒸発や変化モデルについて調査を行った。まとめた結果を用いて、次年度に実装を行う。本年度までの研究成果は、第16回日本バーチャルリアリティー学会大会にて口頭発表した。

また、研究調査として、インタラクティブ技術、人間への表現手法、グラフィクスレンダリングやシミュレーション技術の調査、また共著のデモ展示発表のためアメリカで開催された国際会議SIGGRAPH2012に参加した。国内では、CEDEC2012にてポスター並びにインタラクティブデモ発表を行った。会場ではDigInfoTVによる取材にも応じた。映像は、DigInfoTVのサイトにて公開されたが、国内外の再生数は2012年3月時点で8万再生を超えている。そのほか、イギリスBBC放送からの取材依頼もあり、これは2012年10月20日にBBCWorkd News Clickの中で紹介され、世界中で繰り返し放映された。また、フランスの調査機関より今年のプロジェクト100である、NetExplo2013に選定いただき光栄であった。研究目的に記載した動力学計算と組み合わせた伝熱シミュレーションの研究開発が達成できた。また、調査研究計画に記載した学会等での調査を行った。食品の成分変性についても、有限要素法などを応用した高精度化したシミュレーションを実現する。また、伝熱シミュレーションでは、動力学計算実行時に、毎ステップ実行時の熱伝達計算にて計算コストの低減がリアルタイムシミュレーション実行性に不可欠と判断したため、計算低減のためのアルゴリズムの研究開発を進める。
葉緑体電子伝達鎖成分を支配する遺伝子群に作用する転写制御因子の解析

本研究では、光合成電子伝達鎖の形成を誘導する細胞内シグナルの実体を明らかにするための端緒として、タバコの光化学系I核遺伝子群に作用する転写調節因子について解析を行った。まず、タバコ(Nicotiana sylvestris)から5種の光化学系I遺伝子についてゲノミッククローンを単離し、それらの遺伝子群の構造を詳しく検討した。核コードの光合成関与遺伝子としては、これまでリブロース2リン酸カルボキシラーゼの小サブユニット遺伝子(rbcs)や集光性クロロフィルa/b結合タンパク質遺伝子(cab)がよく調べられているが、今回クローク化した系I遺伝子のなかにはrbcsやcabなどで報告されたシス配列を幾種類かもつものと、一方これらの配列を全くもたないものの2種類があった。例えば、N・sylvestrisから単離したフェレドキシン結合性サブユニットの遺伝子psaDbはGT-1ボックス、GATA因子、GrobとStuberの報告した光反応性因子と一致する配列を転写開始点の上流域にもっていたが、一方、他の系I遺伝子であるpsaEbやpsaHaにはそれらのモチーフは見いだされなかった。これらの遺伝子はいずれも2-3コピーの小さな重複遺伝子族を構成していることを考慮すると、光化学系I遺伝子の発現誘導には少なくとも2種類のシグナル伝達系が関与していると考えるのが妥当かもしれない。さいわいpsaH遺伝子族については3つの遺伝子コピーを単離できたので、現在この遺伝子族を用いて個々のコピー間の比較解析を進めている。また、psaDb遺伝子については、5'上流域のデレーション系列をGUS遺伝子と連結した後Tiプラスミドを用いてタバコに形質転換し、T0世代からの種子を採取することができた。今後、これらの種子(T1世代)の実生を用いた実験系から系I遺伝子の発現調節因子について詳細な知見が得られてくるものと期待される。
英語・日本語数量詞句の作用域決定を司る統語的・意味的要因に関する理論的研究

本研究は,英語と日本語におけるeveryoneや「すべての人」などの数量表現を含む名詞句(以下,数量詞句)の作用域特性を決定する要因について,生成統語論の観点から考察を行った。具体的には,数量詞句の内部構造,数量詞句の統語的移動,数量詞句を含む節の構造が数量詞句の作用域の決定にどのように関わっているかという問いに答えるとともに,数量詞句の作用域の決定に関わる意味・談話的要因について検討した。以上の研究においては,従来指摘されていなかった事実を発掘するとともに,作用域との関連性が指摘されていなかった統語的要因を明らかにしたという点で意義があるものと言える。本研究は,生成統語論の観点から英語・日本語の数量詞句(以下、QP)の作用域を決定する統語的要因について以下の4つの課題を設定し、QPの作用域決定への統語的要因の関与のしかたを探る。(A) QPの作用域の決定には,QPの内部構造がどのように関わっているか。(B) QPの作用域の決定には,QPへの統語操作がどのように関わっているか。(C)QPの作用域の決定には,節構造の種類と構造がどのように関わっているか。(D) QPの作用域の決定に関わる意味・談話的要因はどれだけ統語的要因に還元できるか。平成27年度は,上記の課題のうち(A), (B)について検討を行った。それにより,(1) QPを含む名詞句の移動を引き起こす統語的素性のうち,主題素性や焦点素性など意味解釈に関わる素性のみがQPの作用域を決定する働きをすること,(2)数量詞がQP内部で構造的に最上層の位置にあることが,(1)の移動を受ける条件となっていることを明らかにした。これによって,日本語において遊離数量詞の作用域が狭くなること,英語・日本語において裸名詞句が狭い作用域しかとれないこと,英語と日本語との間に見られる作用域特性の違い,などが説明されることになる。本研究における4つの課題のうち,平成27年度は「研究実績の概要」で述べた課題(A), (B)の検討を行い,「研究実績の概要」に記載の(1), (2)の成果を得た。以上の研究の成果の一部を1本の論文として発表し,さらに(1), (2)の成果全体を包括する未発表論文を執筆した。従って,部分的に未解決の問題は残っているものの,当初研究計画に照らし合わせると,概ね順調に進展していると言える。平成28年度においては,平成27年度に行った(A), (B)の検討を引き続き行いつつ,課題(C), (D)の検討に取り組んだ。それにより,(1)日本語では,2つのQPが「主語ー目的語」の順序の場合は多義的にならないが,特定の種類の従属節などでは,多義的になること,さらに前年度に考案した主題/焦点素性の有無に基づく作用域の決定の仕組みによりこの多義性が説明できること,(2)「主語ー目的語」の語順のQPが多義性をもたらすとされる英語においても,特定の条件により多義的にならないとするJohnson (2000)らの観察を説明できること,を明らかにした。以上の成果については,現在論文を執筆中である。また,数量詞の意味における前提性などに関して,先行研究および過去2カ年の本研究において得られた知見を応用し,英語のanyと日本語の「何か」「いくつか」等の表現の意味を比較する研究を行った。この結果,中学校英語教科書におけるanyの訳語としてどのような表現が妥当であるかを考察する研究として,本間(2016)「中学校英語教科書におけるanyの訳語についての覚え書き」を発表した。当初設定した4つの課題のうち,(C)の検討は概ね順調に進んだが,課題(D)に関する検討がやや遅れている。さらに,平成28年度中に学会発表により成果を発表する予定であったが,そのための準備が遅れたため,平成29年度に行う予定である。具体的には,数量詞句の内部構造,数量詞句の統語的移動,数量詞句の生起する節の構造が数量詞句の作用域の決定にどのように関わっているかという問いに答えるとともに,数量詞句の作用域の決定に関わる意味・談話的要因について検討した。

研究期間全体を通じては,数量詞句の統語的移動と作用域の特性について考察し,主語の右側への目的語の移動(短距離かき混ぜ)においては,ドイツ語やオランダ語と同様に,前提性という意味・談話的要因が作用域の決定に重要な働きをしていること,それが統語的な仕組みによって認可されることを明らかにすると共に,日本語における逆作用域(文中で後続する数量詞句が先行する数量詞句よりも広い作用域をとること)の可否を決定する統語的要因について検討した。とりわけ最終年度の平成29年度においては,日本語における主語-目的語の語順での逆作用域の可否が,主語の特定の統語素性の有無および統語的位置の違いによるという分析を行なった。以上の研究においては,従来指摘されていなかった事実を発掘するとともに,作用域との関連性が指摘されていなかった統語的要因を明らかにしたという点で意義があるものと言える。以上の研究は,文献・ジャーナルによる先行研究のサーベイおよび国内学会等での情報収集によって行なった。研究成果は,Homma (2018)を始めとする計3編の研究論文で発表した。また,英語教育に応用する成果を共著書(1件)によって発表した他,中学校・高等学校の外国語(英語)の教員向けに講演を行なった。本研究は,英語と日本語におけるeveryoneや「すべての人」などの数量表現を含む名詞句(以下,数量詞句)の作用域特性を決定する要因について,生成統語論の観点から考察を行った。具体的には,数量詞句の内部構造,数量詞句の統語的移動,数量詞句を含む節の構造が数量詞句の作用域の決定にどのように関わっているかという問いに答えるとともに,数量詞句の作用域の決定に関わる意味・談話的要因について検討した。平成28年度は,「研究実績の概要」で述べた4つの課題のうち(C), (D)に関する検討を行う。課題(C), (D)についての最新の文献を購入し文献のサーベイを行う。また,学会や研究会に出席し最新の研究情報を入手する。最終年度の平成29年度は4つの課題(A), (B), (C), (D)について総括的研究を行う。各課題についてのサーベイを継続しつつ,これら4つの課題についての総括的な分析を行い,発展的内容の論文を執筆し,成果の発表を行う。平成29年度は,「研究実績の概要」で述べた課題(D)の検討を中心的な検討事項としつつ,課題(A)から(D)すべてについて総括的な研究を行う。それとともに,同年度前半においては,前年度までの成果を学会発表するための準備を行う。年度の後半においては,それまでの研究成果をまとめ,論文を執筆する。この論文は専門誌への投稿を検討する。英語学,言語学本課題は追加採択であり,本経費の執行の開始が平成27年10月になってからであった。9月以前の研究については,他経費や私費によって賄っていたため,本経費での余剰金が生じた。また,平成28年3月に行った国内出張(研究会出席)で約4万円を使用したが,この経費の処理が4月になってからになるため,平成27年度分としては計上されていない。平成28年度に海外の学会に出席し成果発表する予定であったが,研究の進捗状況により平成29年度に開催される学会にて発表することに計画を変更した。従って,このための旅費が平成29年度に必要となる見込みであるので,必要額を確保するため未使用分をとっておくこととした。平成28年3月に行った国内出張(研究会出席)で約4万円を使用したが,この経費の処理が4月になってから行われる。それ以外の約1万円は,平成28年度における学会参加(日本英語学会国際春季フォーラム参加(4月))のための旅費に充当する。海外の学会(米国またはヨーロッパ)に出席するための旅費として使用する計画である。
コレセプター作用型エイズ治療薬開発のための基礎研究

1. MAGI-CCR5系では末梢血単核球系に比べ、数十から百倍程度高濃度を要した。4. Ser1、Ser5、Thr7のAlaへの置換は、抗HIV-1活性を全く低下させないか、やや向上させた。
重度・重複障害児の首すわりの三次元移行と認知構造分析

本研究において、首すわりの中枢神経系殊に反射性成熟をまず初めに実験的臨床的におさえた。すなわち、人の中枢神経系は下位脳から上位脳に向って統合ないし発達してゆく。重度・重複障害児(者)において29名の観察ないし反射誘発をPT・OT・医学者等十全に実践し、(1)ATNR、(2)STNR、(3)TLR、(4)モロー反射、(5)立ち直り反応(頭部の前・後・左・右)、(6)ランドウ反応、(7)巻き戻し反応、(8)パラシュート反応を克明に実施した。その結果、首すわりの反射性成熟を阻害しているものは、(1)ATNRと(2)TLR及び(3)モロー反射であることが明確になった。この重度・重複障害児(以下重障児と略す)における中枢神経系の下位脳レベル、即ち脊髄レベルあるいは橋レベルでの反射が、彼等の運動ないし運動学習を阻害しひいては認知、更には手の使用という相動運動までも発達を妨害していることがはっきりとした。この重障害の首すわりの三次元への移行は、やはり、これらATNR、TLR、モロー反射等を制御する中脳レベルの有効な刺激が重要になってくることは自明の理である。何故ならば、中脳は静・動的姿勢中枢であり、更に皮ふ^<(1)>(固有覚^<(2)>系も含む)、前庭覚^<(3)>系とも結びつき、遊びによる学習記憶による原始反射のコントロールと更にヒトの動機づけ、記憶・学習の第一次の関門であり、更にヒトを内発的に動機づける適応制御をもち、更に小脳、大脳基底〓((1)(2)(3)はその前に筋肉の適度弛緩・骨格の有効な働き等を機能させる)、大脳皮質等(視床・網様体も忘れてはならない)と直接的適応行動を生起せしめることが確認できたからである。つまり、振動・回転、ランドウ反応、パラシュート反応、頭部の立ち直り反応が中脳の遊びを通し、更には教材・教具、皮ふ刺激、固有系の刺激、前庭系によることばの発生まで発展し、63年度は殆ど99.9%首すわりに成功し、加えて、事象についての認知構造が成立することまで確証した。
中年期におけるひきこもり当事者の健康支援のあり方に関する研究

現在、「研究1:中年期におけるひきこもり者の健康と生活習慣の関連に関する研究」と「研究2:ひきこもり者をもつ家族のソーシャルキャピタルとQOLの関連に関する研究」のアンケート調査を実施し、調査票の回収中である。【調査対象】特定非営利活動法人KHJ全国ひきこもり家族会連合会(以下、ひきこもり家族会と略す)に所属する、ひきこもり者の家族1,745名。【調査方法】1ひきこもり家族会の代表に研究協力の承諾を得た。2ひきこもり家族会支部(全国53か所)に調査協力を依頼した。3調査票の配付は、ひきこもり家族会で実施している調査の手法に従って、ひきこもり家族会支部よりご家族に調査票を手渡す、手渡しができない場合は郵送とする方法へ変更した。4無記名自記式調査とし、調査票の返信をもって、ご家族に調査協力の同意を得たものとした。【進捗状況】調査票は、現在(4/24時点)までに308件の返信をもらっている。しかし、回収率が17.7%と低いため、調査協力の再依頼を準備している。ひきこもり家族会代表には再依頼の承諾を得ている。調査票の返信用封筒を料金受取人払いとするため、郵便局に申請し、承認番号が発行されるのを待っている段階である。調査票の回収率が低かったため。再依頼を準備している。5月中に準備を整え、再依頼をかける予定である。現在、「研究1:中年期におけるひきこもり者の健康と生活習慣の関連に関する研究」と「研究2:ひきこもり者をもつ家族のソーシャルキャピタルとQOLの関連に関する研究」の調査実施ができるように準備を進めている。【調査対象】特定非営利活動法人KHJ全国ひきこもり家族会連合会(以下、ひきこもり家族会と略す)に所属する、ひきこもり者約4,000人の家族。【調査方法】郵送法による無記名自記式調査とする。1ひきこもり家族会代表に研究協力の承諾を得る。2ひきこもり家族会支部(全国59か所)の代表にも研究協力の承諾を得る。3研究協力を得られたひきこもり家族会支部の代表に、調査対象者へ研究依頼文、調査票の郵送を依頼する。郵送はひきこもり家族会支部が定期的に発送している情報誌に同封する形とし、超過する郵送費は研究者が負担する。同封作業には人件費を支払う。4返信用封筒を同封し、調査票の回答・返送をもって同意を得たものとする。回答は、ひきこもり者の家族に依頼する。5回答率は70%を目指すが、回答率が50%以下になった場合はハガキ等を送って再依頼する。これに対する郵送費・人件費もひきこもり家族会支部に支払う。【進捗状況】調査票は完成し、研究者が所属する研究機関である人間環境大学研究倫理審査委員会の承認を得た。現在は、調査方法1ひきこもり家族会代表に調査協力を依頼して内諾を得ており、2ひきこもり家族会支部への調査協力依頼について検討している段階である。平成31年度が最終年度であるため、記入しない。【物品費】調査協力依頼をおこなっている段階であり、分析に至っていないためノートパソコン・ウイルス対策ソフトを購入していない。【人件費・謝金】データ入力等の研究補助を要する状況に至っていない。【その他】調査票の郵送に充てる通信費を使用していない。調査実施において、翌年度分と合わせて使用する。【物品費】調査票を回収している段階であり、分析に至っていないためノートパソコン・ウイルス対策ソフトを購入していない。
高温超伝導における揺らぎの効果とクーパー対破壊効果の探索

PrBa_2Cu_3O_<7-8>がYBCO構造をとるにもかかわらず超伝導を示さないことが多くの研究者の興味を惹き、YBCOのYサイトの一部をPrで置換した系の超伝導抑制効果の起源についての研究が数多く行われてきた。我々は従来から(Pr_xNd_<1-x>)(Ba_<1-y>Nd_y)_2CU_3O_<7-8>のような系を用いることによって、Prの濃度とホール濃度を独立に変え、この2つのパラメータと超伝導特性(Tc)の関係を調べてきた。その結果ホール濃度変化では説明できないPrの超伝導破壊効果は確かに存在するが、Prの濃度に比例しているというよりPrの濃度がある値以上で初めて強くなるという結果を得ている。このクーパー対破壊効果の起源を明らかにするためには単結晶を用いた研究が重要であると考えられる。そこでまず本研究においては(1)YBCO及び(Pr_xY_<1-x>)Ba_2CU_3O_<7-8>の双方について輸送係数測定が安定に行える十分な大きさの単結晶作成を試み、これに成功した。更に(2)これらの単結晶について、ホール係数及び磁気抵抗の精密測定を行った。特に超伝導ゆらぎ領域の磁気抵抗測定から、クーパー対破壊効果の知見を得ることを試み、x=0.1以下では、Prのクーパー対破壊効果は小さいことが明らかになった。一方、上記単結晶における研究と平行して、セラミック試料については粉末中性子線回折による詳しい構造解析を行い、YサイトのPrとCuO_2面の酸素との結合長のデータを解析した。即ち(Pr_xNd_<1-x>)(Ba_<1.9>Nd_<0.1>)CuO_3O_<7-8>系の粉末中性子線回折を0≦X≦1の全領域で行い、ボンドバレンスサムの方法により、Prの"平均価数"は、3.5程度であることを明らかにした。
Pigment Injectionによる皮膚色素性疾患治療と色彩計画

アザや刺青などのカモフラージュのためや、色素脱失症・形成外科的再建術後の組織に対し、医用刺青器でモザイク状に顔料を挿入し正常皮膚色を再現しようとすることがある。しかし、そもそも皮膚の光学的特性がよく把握できておらず、pigment injection後の色調や、その経時的変化を予測できなかった。本研究での試行錯誤の結果、その混色理論のベースになる資料の収集方法を示せた。1.コンピュータシミュレーション:デジタルカードカメラ(Fujix DS-505)で疾患皮膚色を直接コンピュータに取り込み、フォトレタッチソフト(Photoshop 3.0J)にて色補正をかけたのち、各色網点のレイヤーを重ねる画像処理によりpigment injection後の皮膚色を予測しようと試みた。また画像上、網状色点(実効面積2050%)補正で最大カモフラージュ効果が得られる色・パターンを求めた。2.色彩学的検討:皮膚における実際のPigment injectionで、透過、経時的変化(排出)、輝度などの要素を色彩計(MINOLTA CM-2022)をもちいて検討した。またこの情報をシミュレーションにフィードバックした。3.データベース化:術前画像・色彩データ・シミュレーション・術後画像などをデータベース(4th Dimension,Image Tower)にいれた。これをネットワーク上で公開すれば他の診療機関への治療の指針と成り得る。1.シミュレーション:画像上、網状色点(実効面積20%)補正で最大カモフラージュ効果が得られる色・パターンを求めた。(1)カラーシート法:シルクスクリーンの技法で、顔料を透明シートに網点印刷したものを作成。これを疾患皮膚に載せ、約1mの距離でのカモフラージュ効果を検討した。この方法は、簡便ではあるが、評価が主観に頼りすぎ、またその比較や色彩的測定が煩雑であった。(2)コンピューター法:上記欠点を補い、かつデータ保存・再現が可能な方法として、コンピュータ・シミュレーション・システムを試行した。まずCCDカメラで疾患皮膚色を直接コンピュータに取り込み、各色のカスタムブラシをペーストし、その加法混色効果を確認した。2.色彩学的検討:皮膚における実際のPigment injectionで、透過、経時的変化(排出)、輝度などの要素を色彩計をもちいて検討した。症例として、眉毛部の刺青の隠蔽や、顔面外傷性刺青の隠蔽、白斑症の皮膚色再現・熱傷性眉欠損の再建など施行した。アザや刺青などのカモフラージュのためや、色素脱失症・成形外科的再建術後の組織に対し、医用刺青器でモザイク状に顔料を挿入し正常皮膚色を再現しようとすることがある。2.色彩学的検討:皮膚における実際のPigment injectionで、透過、経時的変化(排出)、輝度などの要素を色彩計(NINOLTA CN-2022)をもちいて検討した。3.データベース化:術前画像・色彩データ・シミュレーション・術後画像などをデータベース(4th Dimension, Image Tower)にいれた。
多素子系のエネルギー関数

ニューラル・ネットワークや論理回路網に代表される多素子系に対して、どのような場合にエネルギー関数が存在するかを検討してきた。その結果次の様な性質が明らかになった。1)非同期的な動作モードの下での論理回路網の全域的状態遷移図をグラフと考えると、異なる状態に遷移する枝の包含関係によって論理回路網間に順序を定義することができる。エネルギー関数を持つ論理回路網よりこの順序で「小さい」論理回路網は同じエネルギー関数を持つ。2)論理回路網が狭義のエネルギー関数を持つとは、関数値の減少と対応する状態遷移が等価になっていることだとする。この狭義のエネルギー関数を持つ論理回路網が上に述べた意味の順序に関して極大要素となる。3)さらに一般に論理回路網を高次のニューラル・ネットワークとして表現すると、この狭義のエネルギー関数を持つ論理回路網の場合、係数が対称な表現を持つ。4)状態関数とは回路網の状態集合から実数への関数である。ハミング距離が1である状態に対して対応する実数値が異なるとき、その状態関数をr-単写と呼ぶ。論理回路網がr-単写なポテンシャルを持つことと高次のニューラル・ネットワークとして表現したとき係数が対称となることとは同値になる。5)論理回路網がエネルギー関数を持つための必要十分条件は、1)の順序の意味で大きい、狭義のエネルギー関数を持つ論理回路網が存在することである。6)任意の自然数nに対して、n素子からなる論理回路網の全体は、上に述べた順序の下で、完備束になっている。この論理回路網間の順序については、各論理素子に対応している論理関数間の関係としても表現出来る。即ち、各論理関数を、それが表現している変数で展開して、その係数となる二つの(n-1)変数の論理関数の組の間に、ある種の論理関数間の大小関係を定義すればよい。多素子系とは多数の要素素子から構成され、それぞれの要素間の情報のやり取りや相互作用によってシステム全体の動作・機能が定められる複雑系であるが、ここでは、ニューラル・ネットワーク、論理回路網、多値論理回路網を考える。各システムの状態配列に対して実数値を対応させる状態関数がそのシステムのエネルギー関数(一般にリヤプノフ関数と呼ばれる)であるとは、状態遷移にともなって、関数値が増加しない場合である。対称あるいは擬対称な重みを持つニューラル・ネットワークに2次のエネルギー関数が存在することが知られている。(Hopfield, 1982; Kobuchi, 1991)これら従来のエネルギー関数の制約を越えより一般的なエネルギー関数の存在条件とその関数形を求めることが本研究の目的である。まず、ニューラル・ネットワークの枠組みの中で、従来とは異なるエネルギー関数を持つ場合を発見しようとした。即ち、素子間の結合重みが対称でない場合で、大域的状態遷移に周期構造が存在しない状況がどのようにして生じるかを調べるため、3素子からなるニューラル・ネットワークについて網羅的に状態遷移を調べ、本質的に非対称の重みを持ちエネルギー関数が存在する8種類のタイプを見い出した。この時のエネルギー関数は3次の状態関数にかっており、直接的には“対照的"な2次の論理回路網として表現されるものが非対称な1次関数(即ち、しきい値素子)で表されていることなる。さらに、ニューラル・ネットワークを拡張した論理回路網モデルや多値論理回路網モデルについても同様の考え方で、エネルギー関数の存在条件を検討する予定である。非同期的な動作モードの下での全域的状態遷移図をグラフと考えると、異なる状態に遷移する枝の包含関係によって論理回路網間に順序を定義することができる。

エネルギー関数を持つ論理回路網よりこの順序で「小さい」論理回路網は同じエネルギー関数を持つことが示される。ここでエネルギー関数を持つ極大な論理回路網がどのようなものかが問題になるが、それは次のように表現できることが解かった。論理回路網が狭義のエネルギー関数を持つとは、関数値の減少と対応する状態遷移が等価になっていることだとする。この狭義のエネルギー関数を持つ論理回路網が極大要素となるのである。さらに一般に論理回路網を高次のニューラル・ネットワークとして表現すると、この狭義のエネルギー関数を持つ論理回路網の場合、係数が対称な表現をもつことも明らかになった。これは、エネルギー関数をd次の状態関数として表現すると、各論理素子はエネルギー関数を各変数で偏微分した(d-1)次の状態関数にヘビサイドの演算子を作用させたものになることから来ている。任意の自然数nに対して、n素子からなる論理回路網の全体は、上に述べた順序の下で、完備束になっていることも明らかになった。この論理回路網間の順序については、各論理素子に対応している論理関数間の関係としても表現出来る。即ち、各論理関数を、それが表現している変数で展開して、その係数となる二つの(n-1)変数の論理関数の組の間にある論理関数間の大小関係を定義すればよい。
大脳皮質領野特異的遺伝子の検索

哺乳類の大脳皮質は運動野、視覚野、聴覚野など多くの機能的領野に分かれており、各々の領野は特徴的な細胞構築、神経細胞間結合を有している。これらの機能的、構造的違いを遺伝子レベルで明らかにすべく、旧世界ザルの大脳皮質の領野特異的に発現している遺伝子の検察を試みた。初めに細胞構築の最も大きくことなる一次運動野(Brodmannの4野)、一次視覚野(17野)の比較を行った。カニクイザル、アフリカミドリザルの大脳皮質の4野、17野を採取、RNAを調整しpoly(A)^+RNAからcDNAを結合した。以下の2つの方法で特異的発現パターンを示すcDNAを探した。Diachenko et al.(1996)PNAS 93:6025-6030によって開発されたSSH法によって4野、17野間で差のある可能性のある多くのcDNAを得たが、これらのcDNAはdifferential hybridization法で再確認を行ったところ差が見られなかった。種々のコントロール実験は成功しているのでSSH法の手法は問題なく確立されていると考えられるが、今だこの方法で特異的な遺伝子が見つからないところから、4野と17野でall or noneで発現している遺伝子はほとんど存在しないか、非常に微量にしか存在しないためクローンを得ることが非常に難しいと考えている。Velculescu et al.(1995)Science 270:484-487によって報告されたSAGE法はcDNAの特定の一部分を網羅的にシークエンスする方法で、2つの領野間で発現が量的に異なっている遺伝子を検索するのに優れている。(all or noneで発現しているものでなくても見つけることができる。)現在この方法を確立し、4野、17野から各々1500クローンずつをシークエンスし比較した。統計的に信頼性のあるデータを得るためには最低でもこの10倍程度のシークエンスデータを得る必要があると考えられるので、実験を継続中である。