hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
片頭痛の随伴症状としての自律神経障害に対する大脳皮質拡延性抑制の関与

本研究では、全身麻酔下で心電図測定、観血的動脈圧測定を行い、その心電図波形、動脈圧波形からCSDによる自律神経活動変化について心拍・血圧変動スペクトル解析を用いて比較検討した。その結果、CSDを発生させないコントロール群とCSD発生群の間で交感神経活動、副交感神経活動それぞれにおいて有意な差は見られなかった。また、CSD発生前後においても有意な差はみられなかった。差が見られなかった原因の1つとして、本実験では全身麻酔薬として自律神経抑制がほとんどないといわれているウレタンを使用したものの、心拍、血圧といった循環系パラメーターを解析して自律神経活動をみる場合、全身麻酔下という少なからずとも循環抑制が起こる条件は適当ではなかったことが挙げられる。今後、覚醒下でCSDを発生させながら循環系パラメーターをモニタリングする実験系を確立し、CSD発生による自律神経活動変化について再度評価することが必要であると考えられる。全身麻酔下でラットの大脳皮質表面に1M KClの化学的刺激を与えて大脳皮質拡延性抑制(Cortical Spreading Depression, CSD)を誘発させる片頭痛動物モデルを用い、CSDの循環系自律神経系への影響を検討した。その結果、CSD発生群、コントロール群とも動脈血圧、心拍数、心臓交感神経の活動状態に有意差はなかった。心臓副交感神経の活動状態はCSD発生群の方がやや高値を示す傾向が見られたが、個体間の値のばらつきが大きく、統計上有意差はなかった。以上より、片頭痛発作時において、循環系自律神経系は交感神経、副交感神経とも特に変化しないことが示唆された。H26年度は、CSD動物モデルの確立と自律神経活動を観察するのに最適な条件の検討等を行い、心電図波形、動脈血圧波形のパワースペクトル解析を開始しているところである。また、VcにおけるpERK発現を免疫組織学的に検討しているところである。H28年度は、蛍光トレーサー注入のシステムのセットアップを行い、Vc及びC1-C2領域に発現するpERK、c-fosを指標として、CSDにより活性化される脊髄視床下部路を蛍光トレーサーを用いて免疫組織化学的手法により同定する予定である。平成29年度は、蛍光トレーサー注入のシステムのセットアップを行い、Vc及びC1-2領域に発現するc-fosを指標として、CSDにより活性化される脊髄視床下部路を蛍光トレーサーを用いて免疫組織化学的手法により同定する予定である。歯科麻酔学H27年度は、パワースペクトル解析のデータの蓄積と、VcにおけるpERK発現の確認を行う予定である。実験の進捗状況がやや遅れているため、使用する動物数や薬品類、設備備品類が少なくなった。また、旅費が予定より少なかった。実験の進捗状況が遅れているため、使用する動物数や薬品類、設備備品類が少なくなった。学会発表等の旅費、物品費に使用する予定である。実験動物、物品購入に使用する予定である。
内胚葉特異的遺伝子の発現調節に関わる新規遺伝子の単離

ヒトiPS細胞の内胚葉分化誘導系を用いて内胚葉分化に関与する新規遺伝子の単離を試みた。その結果、Runx1遺伝子の発現が中内胚葉から内胚葉への分化過程で消失し、内胚葉特異的遺伝子であるFoxa2およびSox17の転写調節領域(プロモーター領域)に実際に結合し、その転写を負に制御していることが示された。同時に、Runx1遺伝子の転写能を阻害することにより、Foxa2、Sox17、GATA4等の内胚葉関連遺伝子の転写が活性化された。したがって、Runx1は中胚葉形成に重要であることは既に知られているが、本研究により内胚葉への分化も積極的に抑制していることも明らかとなった。哺乳類の発生では受精卵から三胚葉(中胚葉・外胚葉・内胚葉)に分化した後、特定の組織や臓器が形成されていく。これらの発生は様々な遺伝子が発現上昇あるいは発現抑制しながら進行していくと考えられているが、その分子メカニズムについては未だ不明な点が多い。なかでも、将来に肺・膵臓・肝臓が形成されるもととなる内胚葉の分化については、分化誘導系が長らく確立されなかったこともあり、分子機構の解明が三胚葉の中で最も遅れている。しかしながら、近年、胚性幹細胞(ES細胞)を用いたin vitro内胚葉分化誘導系が報告され、応募者の研究室でも、適当な培養条件下においてヒトES細胞とほぼ同等の性質を有するヒトiPS細胞(induced pluripotent stem cells)から内胚葉マーカーを発現する細胞群へ分化誘導可能であることを見出している。そこで、本研究では、ヒトES細胞や近年注目を浴びているヒトips細胞の内胚葉分化系を用いて内胚葉分化に関与する新規遺伝子の単離を試みた。その結果、Runx1遺伝子の発現が中内胚葉から内胚葉への分化過程で消失することを見出した。今後は、本遺伝子の発現部位を詳細に検討するとともに、内胚葉特異的遺伝子であるFoxa2およびSox17の転写調節領域(プロモーター領域)に実際に結合するかどうかについて検討する。さらに、本遺伝子が内胚葉分化にどのように関わっているのかについて明らかにしていきたい。その結果、Runx1遺伝子の発現が中内胚葉から内胚葉への分化過程で消失し、内胚葉特異的遺伝子であるFoxa2おEよびSox17の転写調節領域(プロモーター領域)に実際に結合することを明らかにした。Runx1は中胚葉形成に重要であることは既に知られているが、本研究により内胚葉への分化も積極的に抑制していることも明らかとなった。しかしながら、近年、胚性幹細胞(ES細胞)を用いたin vitro内胚葉分化誘導系が報告され、我々の研究室でも、適当な培養条件下においてヒトES細胞とほぼ同等の性質を有するヒトiPS細胞(induced pluripotent stem cells)から内胚葉マーカーを発現する細胞群へ分化誘導可能であることを見出している。

その結果、Runx1遺伝子の発現が中内胚葉から内胚葉への分化過程で消失し、内胚葉特異的遺伝子であるFoxa2およびSox17の転写調節領域(プロモーター領域)に実際に結合し、その転写を負に制御していることが示された。同時に、Runx1遺伝子の転写能を阻害することにより、FoxA2、Sox17、GATA4等の内胚葉関連遺伝子の転写が活性化された。したがって、Runx1は中胚葉形成に重要であることは既に知られているが、本研究により内胚葉への分化も積極的に抑制していることも明らかとなった。
昆虫の死んだふりと活動性を多面的に支配する生体物質の生理学的解明

今年度は,昆虫の活動性と関連のある生体アミン等物質のうち、ドーパミン以外のオクトパミン・チラミン・セロトニンなどの生体アミンの脳内存在量を調べた。その結果、長い時間死にまねするロング系統と短い時間死にまねするショート系統では、これらの存在量に有意な差はなかった。これまでの研究結果をまとめると、両系統ではドーパミンの脳内存在量に有意な差があること、ドーパミンのアクチベータであるカフェインの経口摂取および体内へのインジェクションが、ロング系統の死にまね時間を有意に短縮することから、コクヌストモドキの死にまね持続時間を左右している神経伝達物質がドーパミンであると結論づけた。またコクヌストモドキは、天敵であるアダンソンハエトリグモに襲わせたときには,ベンゾキノンを放出しないことが明らかとなり、死にまね行動の動かないという動作自体が有効であること。さらに、集団で暮らす本種では、不動という行為は、死にまねを行う個体の近隣に生息する同種他個体もしくは異種の個体が動き回ることで、天敵の興味をそちらに向ける効果のあることが判明した。このことは死にまねが、集団で暮らす個体にとっては利己的な行為として進化しうること、さらにこの効果が集団サイズをより大きくする可能性を示唆した。さらに死にまね行動と交尾行動には、遺伝的基礎を伴うトレードオフが存在することも証明した。本予算で購入したCCDビテオカメラ&解析ソフトによって、コクヌストモドキの擬死時間を選抜分断した系統間で、活動量の比較を行った。その結果、短い死にまね時間を選抜したために死にまねを行わなくなった系統(S系統)の歩行活動量は、長い死にまねを選抜した系統(L系統)に比べて、有意に多くなった。コクヌストドキにドーパミン・オクトパミン・チラミン・セロトニンをインジェクションした結果、セロトニンは反応なかったが、ドーパミン・オクトパミン・チラミンがL系統の死にまね時間を短縮した。またカフェインを経口摂取させたL系統も死にまね時間が短縮した。カフェイン経口摂取によるL系統の擬死時間の短縮は、カフェインによるドーパミン受容体の活性化の結果であると解釈することができる。そこで、S系統とL系統の脳内ドーパミン発現量を比較したところ、S系統がL系統に比べてドーパミンの脳内発現量が有意に高いことがわかった。以上の結果は、コクヌストモドキの活動性を支配する生体アミンのドーパミンが死にまね行動の解発に深く関わっているものと考えられる。今後、今回に試さなかった昆虫の活動性と関連のある生体アミン等物質(例えば、α-methyl-L-tyrosine、3-Iodo-L-tyrosine)の死にまね行動に及ぼす影響を調べ、スクリーニングを続けるとともに、ドーパミン以外のオクトパミン・チラミン・セロトニンなどの生体アミンの脳内発現量も調べる。また死にまねは、他の生活史形質や行動形質に適応度の上で、どのような相互作用をもたらしうるのかについても生理生態学的手法から解析する予定である。(1)長い時間擬死するコクヌストモドキのロング系統と擬死時間の短いショート系統間で、脳内で発現する生体アミシー類であるドーパミン・オクトパミン・チラミン・セロトニンをHPLC-electfochemical detection法を用いて測定した定量化した結果、ショート系統はロング系統に比べて、脳内ドーパミンの発現量が有意に高かった。一方、チラミン・セロトニン・オクトパミンの発現量は系統間で異ならなかった。またドーパミンのアクティベーターとして知られるカフェインの経口摂取によってもL系統の擬死時間の短縮が観察された。これはカフェインによるドーパミン受容体の活性化の結果であると解釈できる。以上の結果より、コクヌストモドキの活動性を支配する生体アミンのドーパミンが死にまね行動の解発に深く関わっているものと結論付けられた。ロング系統はショート系統に比べて幼虫期における不動も頻繁に示されるために、ドーパミンの作用は変態の前後を通じて変らず作用するものと考えられ、その発現量には遺伝変異があることが示された。(2)アズキゾウムシとヨツモンマメゾウムシを用いて、温度と擬死時間の関係について調べたところ、擬死時間・擬死深度はともに温度の上昇とともに浅くなるあことがわかった。以上の結果も、体内の生体アミン類が擬死行動による不動時間に関与していることをサポートする。(3)アクトグラフ解析システムにより歩行活動量を計測したところ、ショート系統はロング系統に比べてより活動的であることがわかり、エネルギー消費が高く、寿命など生存に関する形質に負の影響を及ぼすこともわかった。

さらに、集団で暮らす本種では、不動という行為は、死にまねを行う個体の近隣に生息する同種他個体もしくは異種の個体が動き回ることで、天敵の興味をそちらに向ける効果のあることが判明した。このことは死にまねが、集団で暮らす個体にとっては利己的な行為として進化しうること、さらにこの効果が集団サイズをより大きくする可能性を示唆した。さらに死にまね行動と交尾行動には、遺伝的基礎を伴うトレードオフが存在することも証明した。
貝類の地上進出に関する進化学的研究

1.これまでコハクカノコと呼ばれていた貝類が隠蔽種2新種を含む3種からなること、またそれらはインド太平洋に広く重複分布することを明らかにした。これら同所的に分布する3種は、河川の上流から下流までの、河口からの距離、流速などの点で異なる環境に棲み分けている。これらは同所的に種分化した可能性がある(J. Moll. Std. 69,in press)。2.鹿児島県および沖縄県の砂礫浜間隙の伏流水中からコハクカノコ属の新種を発見、記載した。本種の発見は、河川明所に生息するコハクカノコ類と海底洞窟のシラタマアマガイを生態的に連続させる点で重要である(J. Mar. Biol. Ass. UK82,in press)。3.アマオブネ上目(コハクカノコ科およびその近縁の科)について28S rRNA塩基配列による系統解析を行い、化石記録・解剖学的情報とあわせ、同上目における適応放散について考察した。同上目における3回の完全陸上進出、海底洞窟や類似の間隙環境への2回の進出などを推定した(Proc. R. Soc. Lond. B,269:2457-2465)。4.詳細な解剖・組織学的検討により、コハクカノコ属とシラタマアマガイ属が19派生形質を共有する独立の科レベル分類群であることを示した。同科の全ての種の眼は水晶体と角膜を欠き、網膜が露出している。過去に一度は複雑化した眼が、地下で退化した可能性が高い。(J. Moll. Std. 68:356-384)。5.フィリピンのanchialine caves(地下で海と連絡する沿岸の汽水環境)からコハクカノコ属の真洞窟性新種を発見、記載した。mtDNA配列を用い個体群解析を行った結果、200km離れた洞窟間の頻繁な移動が示唆された。浮遊幼生の拡散能力と生理的耐性の高さが、洞窟間の移動を容易にしている(Zool. Scr. submitted)。
クラウドソーシングを用いた統計的因果推論基盤の構築

近年,行政機関や企業が所有する統計データなどをインターネット上で公開し,それらを関連付けて利用するオープンデータの取組みが推進されている.統一的なデータ管理主体が存在せず,分散的かつ不均一なオープンデータの分析は,現在の計算機による自動処理だけでは困難であり,様々な場面で人手による作業が不可欠である.一方近年,インターネット上で不特定多数に仕事を依頼できるクラウドソーシングの活用が進んでいる.本研究では,クラウドソーシングによって多くの人々の能力を活用してオープンデータの分析を行うための基盤技術の研究を行った.とくに,データ分析の結果を意思決定に用いる際には相関関係と因果関係を区別することが重要であるが,データから因果関係を推定するこれまでの研究の多くでは,交絡因子と呼ばれる因果関係に影響する変数は,観測データの中に含まれているという仮説を置いていた.しかし,オープンデータの環境においては,事前に全ての関連するデータを取得して分析することは困難である.そこで,交絡変数の可能性があるデータを随時取得していく,探索的なデータ分析を行うフレームワークを提案した.相関が観測される変数の組に対して,クラウドソーシングでその理由についての説明を募集し,得られた説明文から交絡因子の可能性がある変数の候補を抽出した.オープンデータから取得した観測データに対して,内在次元推定の方法を用いて交絡因子の可能性がある変数を絞り込み,さらに既存の因果分析の方法を組み合わせて,因果関係の有無や方向を推定した.世界銀行および日本政府のオープンデータを対象とした実験を行い,提案手法の評価を行った.現在さまざまなデータがインターネット上で公開されるようになってきており、それらのデータを分析してサービスや製品の向上に結びつけることが求められている。そのためには、データから表面的な相関関係だけでなく、背後に存在する因果関係を推定することが重要になってくる。しかし、行政などから公開されている多くのデータは統制実験が困難であり、この場合の因果推論は統計学や計算機科学にとってチャレンジングな問題である。一般に因果関係はデータだけからは特定できず、データの背後に何らかの仮定を導入することが必要であることが知られており、そこに人間の知識が必要であることが自動化・大規模化の大きなボトルネックとなっていた。本研究はクラウドソーシングにより多くの人の知識を導入し、計算機による自動的な処理と組み合わせることで、大規模なデータでの因果分析を可能にすることを目指している。まず、因果推論で基本となる、2変数間の因果関係の方向を推定するタスクのベンチマークであるCause-Effect Pairsデータセットを用いて、人間と計算機の推定精度を評価する実験を行った。クラウドソーシングサービス上で複数のワーカに因果関係の方向を推定させた実験では、人間は自然言語で表されたデータの変数名をもとに因果関係を判断する方が、グラフとして表現されたデータの分布を見て判断するよりも推定精度が高かった。これはクラウドソーシングで得られた背景知識を、因果関係推定において計算機による推定と補完的に用いる可能性を示している。さらに、従来はCause-Effect Pairsの一部のデータでしか比較が行われていなかった複数の因果関係推定手法を、データのタイプが異なる多数のデータを用いて推定精度や計算時間の観点から比較評価した。初年度の主な目標であった、クラウドソーシングによる基本的なデータ収集と因果関係推定手法の検証を行うことができ、次の段階に研究を進めることができるため。近年,行政機関や企業が所有する統計データなどをインターネット上で公開するオープンデータの取り組みが進められており,これらのデータを政策やビジネスにおける意思決定に活用することが期待されている.効果的な意思決定を行うためには,単にデータの間の相関関係だけでなく,因果関係を分析することが重要である.統制実験が困難な調査観察データから因果関係を推測する際には,注目している変数以外に,交絡変数の存在を考慮する必要がある.例えば,都道府県ごとの大学進学率と海外旅行者数の間に正の相関があったとしても,海外旅行が大学進学の原因であるとは直ちにいえず,家計所得といった隠れた原因の可能性を考慮する必要がある.本研究では,このようなオープンデータの中から相関のある変数のペアを抽出し,クラウドソーシングを用いて因果関係を推測させる実験を行った.その際に,単に二つの変数の間の因果関係の有無を判定させるのではなく,その理由も自然言語で記述させた.今回は研究者が複数のワーカの類似の意見を集約し,そこから名詞を抽出することで,クラウドソーシングの結果から交絡変数の候補を抽出することが可能であることを確認した.今後はこれらのプロセスにもクラウドソーシング,もしくは計算機による自動処理を導入することを考えている.また,得られた変数の候補についてのデータをオープンデータの中から発見・取得し,交絡の可能性を検証することで,因果分析全体におけるワークフローを実現することを目指す.クラウドソーシングにより因果分析に必要な知識を収集することが可能であることを示すことができ,分析の効率化や自動化といった次の段階に研究を進めることができるため.近年、行政機関や企業などの持つデータを公開するオープンデータの重要性が認識されている。さらに、単にデータを公開することに留まらず、公開されたデータの分析に多くの人が参加することで、様々な観点を考慮した意思決定が可能となる。このような、クラウド(群集)によるオープンデータの分析において問題となるのが、相関関係と因果関係の判別である。単にデータ間の相関があるからといって必ずしも因果関係が存在するとは限らず、これらを混同すると誤った意思決定を行ってしまう危険性がある。とくに、未知の交絡変数による擬似相関に注意する必要がある。

たとえば、負債と大学進学率には正の相関があるが、これから直ちに大学進学率が負債の原因(あるいはその逆)であると結論付けることはできず、収入といった他の変数の影響を考慮する必要がある。交絡変数となりうるものは無数にあるため、その中から可能性の高い候補を見つけるには、多くの人々の意見を収集することができるクラウドソーシングが有効であると考えられる。我々の提案したフレームワークにおいては、二つの変数に相関が表れる理由に対する説明をクラウドソーシングを用いて収集し、収集された文章の中から潜在的ディリクレ配分法を用いて交絡変数の候補を抽出する。抽出した候補に関するデータをオープンデータの中から検索し、もとの変数の組との間で条件付独立性のテストを行って候補を絞り込んだ上で、因果推論手法を用いて因果関係の方向付けを行う。世界銀行および政府の公開データを用いて実験を行い、提案したフレームワークの有効性を検証した。クラウドソーシングを用いたオープンデータの因果分析フレームワークを設計し、実際のオープンデータとクラウドソーシングサービスを用いた実験を行うことができたため。近年,行政機関や企業が所有する統計データなどをインターネット上で公開し,それらを関連付けて利用するオープンデータの取組みが推進されている.統一的なデータ管理主体が存在せず,分散的かつ不均一なオープンデータの分析は,現在の計算機による自動処理だけでは困難であり,様々な場面で人手による作業が不可欠である.一方近年,インターネット上で不特定多数に仕事を依頼できるクラウドソーシングの活用が進んでいる.本研究では,クラウドソーシングによって多くの人々の能力を活用してオープンデータの分析を行うための基盤技術の研究を行った.とくに,データ分析の結果を意思決定に用いる際には相関関係と因果関係を区別することが重要であるが,データから因果関係を推定するこれまでの研究の多くでは,交絡因子と呼ばれる因果関係に影響する変数は,観測データの中に含まれているという仮説を置いていた.しかし,オープンデータの環境においては,事前に全ての関連するデータを取得して分析することは困難である.そこで,交絡変数の可能性があるデータを随時取得していく,探索的なデータ分析を行うフレームワークを提案した.相関が観測される変数の組に対して,クラウドソーシングでその理由についての説明を募集し,得られた説明文から交絡因子の可能性がある変数の候補を抽出した.オープンデータから取得した観測データに対して,内在次元推定の方法を用いて交絡因子の可能性がある変数を絞り込み,さらに既存の因果分析の方法を組み合わせて,因果関係の有無や方向を推定した.世界銀行および日本政府のオープンデータを対象とした実験を行い,提案手法の評価を行った.従来からベンチマークとして公開されている2変数のデータだけではなく、交絡変数も含んだ3変数以上のデータをクラウドソーシングを用いて収集し、因果関係推定アルゴリズムの検証と改良に用いる予定である。
転写メディエーターが担う乳癌の発癌と特性

私はこれまでに、基本的転写共役複合体メディエーターのサブユニット、MED1とMED24が協調し、エストロゲン受容体を介する正常マウス乳腺の思春期発育やヒト乳癌細胞の増殖を担うことを報告した。本研究はこの成果を基盤に、MED1とMED24が乳癌の発症と特性、予後、治療反応性・抵抗性などにどのように寄与するかを個体レベル・分子レベルで明らかにするため、種々のMED1およびMED24変異マウスやMED1結合蛋白の欠損マウスを用意した。既存のマウスと新規作成が完了したマウスについて順次、乳癌発症が抑制されうるか、検討を開始している。私は、以前の研究でRNAポリメラーゼIIホロ酵素の構成成分である基本的転写共役複合体メディエーターが、そのサブユニットMED1とMED24が協調して働くことにより、エストロゲン受容体を介する正常マウスの思春期乳腺上皮細胞およびヒトの乳癌細胞の増殖を特異的に担うことを報告した。本研究はこの成果を基盤に、乳癌モデルマウスと種々のMED1およびMED24変異マウスを用いて、MED1とMED24が乳癌の発症と特性、予後、治療反応性・抵抗性などにどのように寄与するかを個体レベル・分子レベルで明らかにし、乳癌の予後・治療反応性等を予測する検査方法を樹立するための基礎的研究を構成すると共に、乳癌治療の新たな分子標的を探索することを目的とする。当該年度では、各種MED1変異マウスを乳癌発症モデルマウスと交配して検討するため、私達の持つMED1変異マウス[MED1(1-530)KI, MED1(LX) KI,MED1/MED24 doubleKO]をFVB/Nにバッククロスを少なくとも4回行い、乳癌発症モデルマウスとの遺伝学的背景の統一を行った。また、ERとMED1のN端をバイパスする分子CCAR1にも注目し、CCAR1KOマウスの作製を開始した。KOマウスの作製は理化学研究所神戸の相澤慎一博士との共同研究により行い、本年度はターゲッティングベクターの作製からES細胞での相同組換え体の選別まで実施した。私は、私達が発見したRNAポリメラーゼIIホロ酵素の構成成分である基本転写共役複合体メディエーターサブユニット、MED1とMED24が協調して働くことにより、エストロゲン受容体を介する正常マウスの思春期の乳腺上皮細胞増殖およびヒト乳癌細胞の増殖を特異的に担うことを報告した。本研究はこの成果を基盤に、乳癌モデルマウスと種々のMED1およびMED24変異マウスを用いて、MED1とMED24が乳癌の発症と予後、治療反応性・抵抗性などにどのように寄与するかを固体レベル・分子レベルで明らかにし、乳がん治療の新たな分子標的を探索することを目的として行った。まず、MED1分子内の乳癌の発症・特性に関わるドメインを同定し、MED1の乳癌への関与を個体かつ分子レベルで明らかにするため、我々の保有する各種MED1変異マウス[MED1 KO, MED1(LX) KI, MED1(1-530) KI]を乳癌発症モデルマウスと交配して検討するため、マウスの遺伝的背景をFVB/Nに統一した。また、予備実験において、乳癌発症マウスの乳癌発症には24週齢以上の観察が必要であることを確認した。今後は若手研究(B)の交付を受け、検証に十分な個体数を揃えられるよう計画的に交配・観察し、MED1が野生型の乳癌マウスと比較して、週齢別乳癌発症率、乳癌の増殖速度の定量、転移の有無、生存曲線を検討する。また、SERMに属するTamoxifen、純粋なER拮抗薬であるFulvestrant、ErbB2阻害薬であるTrastuzumabを投与し、その感受性を検討する。また、ERとMED1のN端をバイパスする分子CCAR1にも注目し、CCAR1KOマウスを作製した。KOマウスの作製は理化学研究所神戸の相澤慎一博士との共同研究により行い、平成26年度までにF1マウスが出来たところである。今後は表現型を形態的にスクリーニングするとともに、異常の見られる臓器・組織を詳細に調べ、MED1変異マウスと同様乳癌モデルマウスとも交配予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。腫瘍検査学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画に示したことのうち、乳癌の発症・増殖・悪性度とMED1の分子解剖に関しては、私達の持つMED1変異マウス[MED1(1-530)KI, MED1(LX) KI,MED1/MED24 doubleKO]と乳癌発症モデルマウスとの遺伝的背景の統一がほぼ完了した。また、CCAR1KOマウスの作製も順調に進んでおり、次年度の研究につなげることが十分可能である。当初の計画に従い、MED1変異マウス

[MED1(1-530)KI, MED1(LX) KI,MED1/MED24 doubleKO]と、乳癌発症モデルマウスとを交配し、MED1変異乳癌マウスモデルを作製し、野生型の乳癌マウスと週齢別乳癌発症率週齢、触診による乳癌の増殖速度の定量、転移の有無、致死率について比較する。当該年度に始めたCCAR1 KOマウスの作製についても、germline transmissionを得て完成させ、直ちにFVB/Nにバッククロスする。完成させたCCAR1KOマウスは、MED1変異マウスと同様に乳癌発症マウスと交配したり、乳腺上皮細胞の初代培養を行うことでCCAR1のER機能、特に乳癌の発症や特性に関わる生体内での役割を同定する。
殺菌・消毒技術に有用な新しい水中プラズマ発生装置の開発

多孔質体の一側面部にメッシュ電極を密着配設して交流電圧を印加することで多孔質ガラスの細孔内及び液相側沿面で放電を発生させてオゾンの生成を可能とし,口蹄疫ウィールス等の殺菌消毒技術に有用な水中プラズマ源を提案した。ここでは,まず,多孔質膜表面における気泡内部での放電によりオゾンよりも高い酸化力を有するOHラジカルが生成され,OHによる促進酸化効果により難分解性物質を分解できることを示した。さらに,殺菌が困難な水中の芽胞菌の殺菌を試み,処理開始60minで1/500程度まで菌数を減少できるともに,殺菌要因はOHラジカルと紫外線発光が主であることを明らかにした。口蹄疫ウィールス等の殺菌消毒に環境に負荷をかけない殺菌消毒技術は有用であり,本研究では多孔質体の一側面部にメッシュ電極を密着配設して交流電圧を印加することで多孔質ガラスの細孔内及び液相側沿面で放電を発生させてオゾンの生成を可能とする水中オゾナイザを提案している。今年度は、まず、高速度カメラによる放電現象の観測から、気泡内部での放電は気泡が多孔質膜表面からの脱離周期に依存することを明らかにした。本研究で使用した電源周波数が12kHzの場合、放電は位相0度に最低1回発生するとしても、1気泡内で最低512回放電が生起することになる。また、多孔質膜表面における放電面積は、被処理水の導電率に依存するが、放電発生回路に適切な電流の制限抵抗を導入することで局部的な放電の発生を抑制することができ、結果として多孔質膜全面での放電発生を促すことが確認された。放電発光の観測からは、波長309nm近傍のOHラジカルによるバンドスペクトルを測定し、本研究提案のプラズマ源が高い酸化力を有するOHラジカルを生成できることで有用な促進酸化処理装置であることを確認した。さらに、オゾンのみを供給した場合と本研究提案装置によりオゾンとOH等のラジカルを同時供給することにより行った酢酸分解試験より、OHラジカルの供給効果を確認した。その結果、オゾンのみを注入した場合に酢酸の分解が出来ない一方で、本装置では40分間で約50%程度の分解を確認した。また、本装置によるOHラジカルの生成は気泡の生成特性に依存すると考えられ、気泡生成のガス流量及び圧力の依存性を検討した。その結果、OHラジカルの発光強度はガス流量を制御した場合には顕著な変化は確認出来ず、ガス圧力を制御した場合に封入圧力の増加に伴って高くなった。以上のように,水中プラズマ発生装置を製作する上で意義ある情報が得られた。今年度は,まず,本研究提案の水中プラズマ発生装置の実利用を目的に,比較的耐性の強いとされる芽胞菌の殺菌を行い,その殺菌特性を評価した。原料ガスにArを用いた水中プラズマにおいて,殺菌要因として挙げられるのは,OHラジカル,OHラジカル生成後の反応で作られる過酸化水素に加えて,309 nm付近のOHの発光による紫外線である。そこで,処理水にマンニトールを加えて殺菌効果を検証した。マンニトールはOHラジカルのスカベンジャーであり,OHと選択的に反応する。従って,OHラジカル及び過酸化水素の影響を除いた,紫外線のみによる殺菌効果を評価することができた。すなわち,Arガスを用いた水中プラズマ法による殺菌試験より,殺菌要因は309 nm付近の紫外線発光と,OHラジカルが主であることが確認された。また,その殺菌効果は同程度であり,処理開始60minで細菌数を1/500程度まで減少できることが分かった。さらに,酸素ガスを用いた水中プラズマ法による殺菌試験より,水中プラズマ法において殺菌効果が高いことが確認された。さらに,実応用する際は,長時間安定に動作可能なプラズマ源であることが必須である。放電生成部の温度が極端に高くなると,オゾンやラジカルの生成効率は低下する。そこで,サーモグラフィによりプロトタイプでの放電発生時の多孔質膜の気相側,液相側温度を溶存オゾン濃度の測定と同時に長時間に亘って温度変化を観測し,±10%以内の温度及び濃度の安定性が確認できた。

今年度は水中放電の生成を明らかにすると共に,オゾンやラジカルの高い生成効率が得られる最適な細孔径の選定を行うこととした。液相側で気泡が発生するバブルポイント(BP)圧は,細孔径が小さくなる程BP圧が上昇すると共に放電開始電圧が高くなることを明らかにした。また,供給圧力を上昇させる程オゾン濃度が低下すると共に放電電力が低下することが確認できた。さらに,オゾン生成効率を評価した結果,(1)ガス圧力が高くなる程オゾン生成効率が低下することが明らかとなった。ところで,平均細孔径は液相側の多孔質膜表面における発生気泡の大きさや発生頻度,これに伴う放電の発生頻度を左右する。そこで,高速度カメラを用いて液相側の多孔質膜表面を観測した。その結果,(2)平均細孔径が大きい多孔質膜においては膜表面で発生する気泡径が大きくなるばかりではなく,膜表面から気泡が離脱する際に気泡同士が結合するためBP圧は低いが放電体積が小さくなりオゾン濃度が低下することが明らかとなった。また,(3)平均細孔径が小さい程,気泡の離脱・上昇速度が低く,被処理水中のオゾンの溶解効率を高めることができる。上述の(1),(2)および(3)から,平均細孔径10μmの程度の多孔質膜を用いてBP圧以上で極力低い圧力で放電を生成することが望ましいことが明らかとなった。以上のように,多孔質膜の平均細孔径は液相側の膜表面における発生気泡の大きさや発生頻度,離脱速度,これに伴う放電の発生とオゾン濃度を大きく左右する。水中プラズマ発生装置を製作する上で意義ある情報が得られた。水中プラズマ発生装置は,多孔質体の気液界面近傍での放電現象を利用した新規のオゾン,酸素・OHラジカル生成法の一つである。しかし,使用した多孔質体における気泡と放電の発生機構や本研究プラズマ源の促進酸化処理源の有用性について具体的に明らかにできていない。そこで今年度は,(1)液相側の多孔質膜表面からの気泡の脱離現象と気泡内放電現象を既存設備の分光器及び高速度ビデオカメラで観測、(2)オゾンでは分解できないとされている酢酸水溶液の分解試験に水中酢酸水溶液の分解試験に適用し、OHラジカルの促進酸化効果を確認プラズマ源を適用し、OHラジカルの促進酸化効果を確認、(3)OHラジカルの生成量に関してのガス流量及び圧力依存性、を明らかにすることとした。以上の(1)から(3)の目標に対して、気泡内部での放電は気泡が多孔質膜表面からの脱離周期に依存すること、酢酸の分解試験をとおしてOHラジカルによる優れた促進酸化処理能力の確認、本装置によるOHラジカルの生成量がガス流量ではなくガス圧力に大きく依存することを明らかにした。以上のように,水中プラズマ発生装置を製作する上で意義ある情報が得られた。これらは、水中プラズマ発生装置を製作する上で意義ある情報であり、低コストでエネルギー変換効率の高い水中プラズマ発生装置の仕様策定に関わるような当初の研究計画・目標に対する解となっている。さらに、昨年度と同様に、研究の過程で得られた知見をもとに、ベンチュリー効果を利用した二重ガラス管構造でオゾンやラジカルの生成量の高いプラズマ源の開発及び改善に関して拡がりを得た。また、前述の成果と併せて、4件の学会発表を行っており、当初の計画どおりに進展していると判断した。
口腔領域における副交感神経反射性血管拡張反応に及ぼす種々麻酔薬の作用機序

1.ラット口腔領域における副交感神経反射性血管拡張反応に対する各種麻酔薬の影響の評価γ-aminobutyricacid(GABA)を介して麻酔効果を発揮すると考えられている吸入麻酔薬が口腔顔面領域における体性-副交感神経反射性血管拡張反応、及び非反射性血管拡張反応に及ぼす抑制作用を吸入麻酔薬(イソフルラン)を用いて検討した。その結果、反射性及び非反射性血管拡張反応ともイソフルランにより抑制を受けた。しかしα_1受容体作動薬メソキサミンを持続投与した場合、非反射性血管拡張反応はイソフルランによる抑制を受けなかったのに対し、反射性血管拡張反応はメソキサミン投与の有無にかかわらず、イソフルランによる抑制を受けた。以上よりイソフルランがもたらす非反射性血管拡張反応の抑制は、末梢血管のトーンの低下によるものであるのに対し、反射性血管拡張反応の抑制は反射中枢の抑制によるものであることが示された。2.ラット口腔領域における副交感神経反射性血管拡張反応の中枢機序の検討本反射は口腔顔面領域からの感覚性一次性ニューロンが三叉神経脊髄路核で中継された後、副交感神経核である上唾液核・下唾液核に興奮を伝え、口腔顔面領域(口唇・口蓋・咬筋)の血管拡張反応を副交感神経反射性に起こす。しかし、顎下腺における反応は、口唇・口蓋・咬筋におけるものと異なり、三叉神経脊髄路核の関与は少ないことが明らかとなった。これについては弧束核の関与が示唆されるが、現在検討中である。3.副交感神経反射性血管拡張反応の反射中枢におけるGABAの影響の評価選択的GABA_A受容体アンタゴニストであるビククリンを反射中枢(三叉神経脊髄路核・唾液核)に微量注入した場合、口唇に長時間作動性の血管拡張反応が生じた。これは反射中枢においてGABAが神経伝達物質の1つとして作用していることを示唆している。口腔領域への三叉神経性刺激、すなわち舌神経、上・下歯槽神経、眼窩下神経などの三叉神経の側枝の求心性電気刺激により、口腔顔面領域(歯肉、舌、咬筋、口唇、口蓋)に反射性の血管拡張、唾液腺・涙腺分泌などが生じる。今年度の研究では、当初予定していたネコの入手が困難となったため、ラットを用いて以下の研究を行った。1.ラット口腔領域における副交感神経反射性血管拡張反応に対する各種麻酔薬の影響の評価γ-aminobutyricacid(GABA)を介して麻酔効果を発揮すると考えられている各種全身麻酔薬が口腔顔面領域における体性-副交感神経反射性血管拡張反応に及ぼす血管拡張抑制作用を、バルビツール系静脈麻酔薬(ペントバルビタール)及び吸入麻酔薬(イソフルラン)を用いて検討した。その結果、これらの麻酔薬により口腔顔面領域の副交感神経反射性血管拡張反応は用量依存性に抑制を受けることが明らかになった。2.ラット口腔領域における副交感神経反射性血管拡張反応の中枢機序の検討私は過去のネコでの研究で、口腔顔面領域からの感覚性一次性ニューロンが三叉神経脊髄路核で中継された後、副交感神経核である上唾液核・下唾液核に興奮を伝え、口腔顔面領域(口唇・口蓋)の血管拡張反応を副交感神経反射性に起こすことを明らかにしている。今年度の研究ではラットにおいてもネコと同様の反応が確認され、また咬筋においても上記と同様の経路を取ることが示唆された。さらに顎下腺及び涙腺においては、三叉神経脊髄路核の他に弧束核の関与が示唆されたが、これについては現在検討中である。来年度は、麻酔薬投与時の副交感神経反射性血管拡張反応の反射中枢(三叉神経脊髄路核、弧束核、唾液核)におけるGABAの影響の評価を中心に検討する予定である。
日本企業の資本予算における戦略推進と抑制メカニズムの研究

本研究は今後の日本企業の再生と発展に貢献する管理会計研究を目指す。ここでの管理会計研究は資本予算、すなわち工場、設備などへの投資意思決定のための会計の研究である。研究対象とする日本企業では、近年、高額な投資失敗が散見され、深刻な経営問題である。今後、長期的に激変する世界経済や自然環境の中で、資本予算による企業の戦略実行はますます重要ながら困難になることが予想される。本研究では、日本企業の戦略実行について、その推進に貢献することもあれば、逆に抑制手段ともなっている資本予算の実態を明らかにしたい。このことで、将来の日本企業の発展に向け、資本予算実務への示唆をもたらす研究とする。
単一生細胞内の酵素分子数を絶対定量する革新的光分析法の開発

特定の一細胞内酵素活性を絶対定量する技術開発を目的として,培養細胞内で遺伝子発現する発光タンパク質(ルシフェラーゼ)に焦点をあて,刺激を加えた時のルシフェラーゼの絶対定量法の確立を目指した.先ず,細胞内ミトコンドリアに局在するBakタンパク質に蛍光タンパク質(mEos3)を連結し,細胞外刺激に伴うBakクラスター形成を確認した.このクラスターに含まれるBak分子数を,mEos3の超解像蛍光イメージング技術を改良することにより計測可能にした.本計測は固定細胞のみならず,生細胞でも可能であることを立証した.mEos3の分子数から,ルシフェラーゼ1分子の活性を評価することが可能となる.平成28年度は,蛍光標識された特定分子を全反射蛍光顕微鏡により輝点観測するための顕微鏡システムの立ち上げと,位置精度の検証,ならびに輝点の実計測を行った.具体的には,全反射蛍光顕微鏡のステージを超解像顕微鏡仕様に改良した.またEM-CCDカメラにより取得される蛍光画像から高速に輝点を同定し,画像処理を行うプログラムを作成した.対象とする分子はBakタンパク質とした.Bakタンパク質にmEos3を連結したプローブをBak欠損細胞に発現させ,細胞固定後にmEos3の分子数を計測することとした. Bakの生理的機能がmEos3標識によって阻害されないことを,活性型Bak特異的抗体を用いた免疫染色法で確認した.次に,プローブ発現細胞にアポトーシス刺激として紫外線を照射し,一定時間後に細胞をパラホルムアルデヒドで固定し,細胞内に局在するmEos3の蛍光輝点を観察した.コントロールとして,紫外線非照射の細胞も同様の条件で固定化を行い,蛍光観察を行った.その結果,いずれの細胞においてもミトコンドリア上に局在するBak凝集体の蛍光画像が得られた.また,mEos3の単一の蛍光輝点から中心位置の算出を行い,超解像画像の作成を行った.平行して輝点数をカウントすることにより,観察領域に存在するBak分子数を計測した.約300個の凝集体のサイズ評価を行ったところ,直径が100-1000 nm,一凝集体あたりのBak分子数が50-1700存在することがわかった.以上より,mEos3を用いた蛍光輝点の分子数計測技術を開発することに成功した.重要な技術的課題の一つであるmEos3 (申請段階ではmEos2)の1分子観察による分子数計測技術を早期に確立することができた.顕微鏡の立ち上げから,計測のための画像処理法など難しい課題をクリアーすることにより,蛍光標識したタンパク質の視野内の分子数を計測できるようになった.もう一つの技術課題である光活性型のルシフェラーゼ(PA-Luc)の開発はまだ進行中であり,PA-Lucが完成すれば最終目的である細胞内ルシフェラーゼの計測が実現可能となる予定である.本研究では,ヘテロな細胞集団から構成される特定の一細胞内酵素数を絶対定量する革新技術の開発を目的としている.細胞内の分子数をカウントするために,光活性化型ルシフェラーゼとmEos2を自己切断型P2Aペプチドで連結した融合タンパク質を作成する.細胞内ルシフェラーゼ数は,mEos2と1:1の化学量論比で存在するため,mEos2を計測することにより求まる.H29年度は,生きた細胞内のmEos2の分子数をカウントするために,独自に開発した全反射蛍光顕微鏡システムを更に改良して,細胞内オルガネラ膜上に局在させたmEos2の分子計測技術を開発した.ミトコンドリア膜上タンパク質の一つであるBakにmEos2を連結し,内在性BakをノックアウトしたMEF細胞を試料とした.次に微弱な緑色光を細胞に連続照射し, mEos2の光変換を誘導しつつ,全反射蛍光顕微鏡によりmEos2輝点の高速イメージングを行った.結果,mEos2が完全に褪色するまでの時間,輝点の数からmEos2の分子数が計測できることを明らかにした.次にmEos2をアクチンに連結した遺伝子を作成し,細胞に発現させた.生きた培養細胞を用いて上記と同様の1分子イメージングを行ったところ,アクチンの超解像イメージング画像が取得できるとともに,mEos2の分子数をカウントできることがわかった.さらに,ルシフェラーゼとmEos2-アクチンをP2Aペプチドで連結した遺伝子を作成した.この遺伝子からタンパク質を発現すると,P2Aペプチドで自己切断されるため,ルシフェラーゼとmEos2-アクチンタンパク質は1:1の化学量論比で細胞内に発現する.現在,ルシフェラーゼの発光量とmEos2との相関を取得している.特定の一細胞内酵素活性を絶対定量する技術開発を目的として,培養細胞内で遺伝子発現する発光タンパク質(ルシフェラーゼ)に焦点をあて,刺激を加えた時のルシフェラーゼの絶対定量法の確立を目指した.先ず,細胞内ミトコンドリアに局在するBakタンパク質に蛍光タンパク質(mEos3)を連結し,細胞外刺激に伴うBakクラスター形成を確認した.

このクラスターに含まれるBak分子数を,mEos3の超解像蛍光イメージング技術を改良することにより計測可能にした.本計測は固定細胞のみならず,生細胞でも可能であることを立証した.mEos3の分子数から,ルシフェラーゼ1分子の活性を評価することが可能となる.技術課題である光活性型のルシフェラーゼ(PA-Luc)の開発を引き続き行う.光吸収により構造変化するLOV2のみならず,最近新たに見出されている光受容タンパク質も候補分子として,2分割したルシフェラーゼの切断位置,ならびに接続に必要なリンカーアミノ酸の長さなどを探索し,最適な光応答するPA-Lucを開発する.次に,PA-LucとmEos3を2Aペプチドで連結したコンストラクトを作製し,細胞内に発現させる.ルシフェラーゼの発光値を計測するのと平行して,細胞内のmEos3分子数を計測する.最終的には,細胞内に存在する未知数のルシフェラーゼ分子数計測を実現する予定である.分析化学平成28年9月に,ルシフェラーゼの光操作ツールの評価実験に使用していた共焦点レーザー操作型蛍光顕微鏡装置に不測の故障が生じたため,当装置の修理・調整が必要となり,光操作ツールの評価実験の再開までに6ヶ月間を要した.そのため実験に遅延が発生した.平成29年6月までに次年度使用額の全額を,光操作ツールの評価実験のための消耗品として使用する.
連続状態空間環境におけるロボット行動の評価方法と木構造を用いた連鎖行動探索

連続空間におけるロボット環境の行動連鎖に対する行動評価の方法について研究し,効果的な手法の開発を行った.また,複数の行動連鎖を探索するために,行動連鎖を木構造で表現することとし,最適な行動連鎖を効率的に探索するアルゴリズムを開発する.また,チーム戦略を最適化するための指標としてキック分布を提案し,その有効性を示した.最適な行動連鎖を探索するためのアルゴリズム開発を行った.特に,行動連鎖生成における評価関数の精度を向上させるためのシステム開発研究を行った.SIRMsファジィシステムを用いて行動を評価するための枠組みとそのアルゴリズムについて議論を行い,アルゴリズムの性能についてシミュレーションにおける実験を行った.SIRMsの学習を行うための学習用データとして,戦略の優れているチームからのプレーヤ行動に焦点を当てることにした.具体的には,戦略の優れているチームのゲームログを詳細に解析し,プレーヤの行動とそれに伴うボールの移動から,パスやドリブルなどを類推する手法を導き出し,その手法を用いてボールの移動軌跡とチーム戦略における行動連鎖との関係を明らかにすることができた.行動連鎖の中で,得点につながったものを成功エピソードと定義し,成功エピソードの行動をSIRMsが学習できるような形式で情報変換した.SIRMsの非線形性と学習の柔軟さのおかげで,複雑なチーム戦略を実現することができるSIRms評価関数を用いることが可能となった.計算機を用いたシミュレーション実験により,開発された評価手法の有効性が示された.さらに,チーム戦略の基礎となるパスやシュートなどの基本行動自体の精度を上げることにも注力し,パスコース選択あるごりずむやドリブルのキック位置計算など,限られた計算リソース内でも十分な制度が出るようなアルゴリズムの最適化を行った.この精度向上により,オランダで開催されたRoboCupの世界大会では準優勝を収めることができた.多属性からスカラー値への非線形マッピングモデリングとその意思決定への応用.まず,本研究の第一段階として,多属性入力からスカラー値への非線形モデリング手法の研究開発を行う.非線形写像関数が滑らかなモデリング手法を提案した.理論的,実験的観点から関数の連続性を検証し,実行可能性を示した.ただし,モデリング手法には改善の余地が大きく残されており,引き続き研究が行われなければならない.非線形マッピングのモデリング支援手法.非線形モデリング手法を考えた.具体的には,SIRMsファジィ推論モデルによる非線形モデリング手法を考えた.従来のSIRMsファジィ推論ではルール群重みは実数値であったが,これを線形関数に拡張し,学習用パターンに基づく二乗誤差の和を最小化するためのデルタルールを導出することができた.この関数重み型SIRMsにより,より柔軟な非線形モデリングが可能となった.オンラインでチームフォーメーションを考慮することができる手法について提案した.泥ねー図に基づくチームフォーメーションアルゴリズムをRoboCupに適用し,その有効性について検証した.また,行動連鎖における意思決定の振動を抑えるために,将来の時点における評価関数を減少させる方法について議論した.現象の方法は非線形関数を用い,現在の状態よりも時刻が離れていればより評価値を低くし,逆に位置関係が現在と近い場合には評価関数の減少を抑えるような非線形関数を考え,提案手法に導入した.行動連鎖の成功率を高めるための性能改善を機械学習技術により達成した.具体的には,行動連鎖生成における将来状態の予測を行うためのファジィシステムを提案した.SIRMsはボールの位置などの情報から敵位置へのマッピングを行っている.オンライン学習により競技前半の情報を使って敵位置の情報を収集し,前半終了後の休憩時にSIRMsモデルを学習し,競技後半に学習後のSIRMsを用いて将来状態予測を行った結果,生成された行動連鎖の成功確率が向上した.チームの戦略の質を高める次のステップとして,敵チームの戦略を解析し,それに応じて自チームの戦略を変更するための枠組みが必要である.具体的には,過去の試合をすべて調べ,チーム戦略をいくつかのパターンに分類する技術と,各パターンに対する必勝法を機械学習技術により獲得する手法,それから試合中に敵チームの戦略を即座に分析してパターン化する技術,さらにそのパターンに応じて自チームが用意した戦略のうちどれが最適であるかを見分ける技術が必要である.これらは非常に大きな枠組みになることが予想されるため,まずは過去の試合データを用いて戦略をグルーピングする手法に注目することにした.チーム戦略がキック分布で表現されているという仮定の下,試合における自チームのキック分布,敵チームのキック分布,さらに両チーム合わせたキック分布の3種類を用いてクラスタリングすることにより戦略のパターン分析を試みた.勝敗がきれいに分かれるようなパターン分類ができていることがこれまでに分かった.自律的で知能的なロボットが実世界で与えられたタスクを完遂させるためには,複数の行動からなる行動連鎖を考えて意思決定しなければならない.実際のロボットが存在する空間は連続であるため,例えば,目標位置を伴うような行動は無限に行動の選択肢が存在する.

本研究では,このような連続空間におけるロボット環境の行動連鎖に対する行動評価の方法について研究し,効果的な手法の開発を行う.また,複数の行動連鎖を探索するために,行動連鎖を木構造で表現することとし,最適な行動連鎖を効率的に探索するアルゴリズムを開発する.また,木構造による行動連鎖の評価方法として,単一入力ルール群ファジィシステムを用いる手法を提案した.単一入力ルール群ファジィシステムにより,敵プレーヤの移動予測が行われる.敵プレーヤの過去の移動軌跡をログファイルから必要な個所を抜き出し,学習用データとする.単一入力ルール群ファジィシステムを使用することにより,高速で正確な敵プレーヤの移動予測を行うことができる.この移動予測にもとづいて行動連鎖における評価値を計算することで,より確実な行動選択が可能となった.また,プレーヤ個人ではなく,チーム全体の戦略を解析する方法を提案した.敵戦略を完全に把握することは不可能であるが,どのような戦略をとったとしてもそれはボールをキックする場所や方向に現れるとの仮説の下に,ボールがキックされた位置とそのキック方向をキック分布として取り扱う方法を考案した.キック分布は通常のデータ分布とは違い,データ点に重みが付加されている.そこで,Earth Mover Distanceを分布間の類似度を示す指標として用いることを提案し,キック分布からチーム戦略をクラスタリングにより分類することに成功した.連続空間におけるロボット環境の行動連鎖に対する行動評価の方法について研究し,効果的な手法の開発を行った.また,複数の行動連鎖を探索するために,行動連鎖を木構造で表現することとし,最適な行動連鎖を効率的に探索するアルゴリズムを開発する.また,チーム戦略を最適化するための指標としてキック分布を提案し,その有効性を示した.行動連鎖の質を高めるために状態予測における性能が改善した.これにより木構造による行動連鎖探索がより良い方向に向かっている.機械学習行動連鎖の木構造の質を高めるためには,敵チームの戦略を組むことが次のステップとして考えられる.そこで,敵チームの戦略を分析する手法を考える必要がある.敵チームの戦略を分析するための情報として,キック分布を用いたチーム戦略分析を考えることにする.行動探索木において,行動の評価はエージェント行動やチーム戦略の質を決める重要な要素である.評価が正しく行われなければ他の構成要素の向上をしても意味をなさないぐらい,核に相当する部分について一定の研究成果が得られていることは研究がおおむね順調であることを示している.非線形モデリング手法であるSIRMsファジィ推論モデルの開発が順調に進み,多属性入力から単一出力へのマッピングとなるモデルの学習アルゴリズムを確立することができた.さらに,この学習モデルを拡張して精度を向上させる見込みもあり,将来有望なモデルができたと考えられる.オンラインフォーメーション技術が向上したことにより,行動連鎖における表価値計算の安定性が増すことが期待できる.このことにより本研究の目標へさらに近づいたということができる.行動
野生集団よりキモトリプシンDNA変異を導入した水頭症マウスの発生遺伝学的研究

マウスは、哺乳類の中で最も遺伝学的研究の進んだ動物である。しかし、実験用近交系マウスの起源は比較的少数のマウスから出発したと推定され、変異遺伝子プ-ルはそれほど多くないと考えられている。そこで野生マウス集団から新たな変異遺伝子を検出する試みが重要な課題となってくる。最初にキモトリプシンDNA変異を、実験用近交系マウスと日本野生マウス由来の系統間で見出した。キモトリプシン遺伝子はすでにタンパクレベルの変異から第8染色上水頭症遺伝子の近傍にあることが判っているので、そのDNA変異を水頭症遺伝子型の遺伝標識に用いることを試みた。DNAレベルの変異の利点は、遺伝子発現していない臓器においても、発生のどの時期においても検出可能であり、染色体上近傍の疾患遺伝子型の診断に有用である。キモトリプシンDNA変異を活用するために、実験上使いやすいように日本野生マウス由来の変異を実験用マウスCFOに導入し、CMBと名付けた。CMBマウスと水頭症マウスを交配し、そのF_2において約96%の確率で、キモトリプシンDNAのサザンブロットのパタ-ンより水頭症ホモ個体を判定することができた。通常水頭症マウスは生後約1週目疾患個体であることが外見上判別でき、3週目には死に至る。今回、DNA診断から将来水頭症になると判定した個体の形態学的な初期変化を生後0日齢で調べてみたところ、左側脳室にすでにわずかながら水が貯り異常が進行していることが明らかとなった。200匹のリンケ-ジテストF_2群で、キモトリプシンDNA多型のAA型で正常の組換え個体が7例あるのに、AB型で水頭症の組換え個体は1例もなかった。このように組換えが一方向に片寄ったことから、水頭症変異が一塩基置換により生じたとは考えにくく、重複とか欠失という染色体レベルの異常を想定して、今後近傍のDNAプロ-ブを使用したサザンブロット解析を検討していく。