hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺残性真珠腫の根絶を目指して ―Galectin-7染色による真珠腫の術中同定―

Galectin-7は真珠腫に特異的に発現するタンパク質である。これを利用して手術中にgalectin-7を免疫染色し手術用蛍光顕微鏡で確認すれば、真珠腫上皮の同定が容易となり、真珠腫の遺残を軽減することができる。このアイデアとシーズを臨床展開することを目的に基礎研究を行った。1)galectin-7染色に必要な試薬(保存剤としてアジ化ナトリウム含有)の内耳毒性の検証、2)アジ化ナトリウムのキレート作用の確認、3)その際の免疫染色能の変化を検討した結果、真珠腫の染色性は保たれ、明らかな内耳毒性は認めなかった。これにより臨床で真珠腫上皮を術中同定する手法が確立された。真珠腫の治療原則は皮膚上皮である母膜を含めた全摘手術であるが、わずかに残った上皮母膜まで完全に摘出することは難しい。これは遺残の確認が術者の肉眼的な評価にゆだねられるためであり、母膜の何らかの客観的遺残確認法が開発されなければ、高率な術後再発率の改善は困難である。これを利用して手術中に真珠腫上皮をgalectin-7抗体で蛍光免疫染色し、レーザー顕微鏡を用いて同定すれば、真珠腫の遺残を根絶できる。このアイディアとシーズを臨床展開することが本研究の目的である。手術時に摘出した真珠腫上皮が、galectin-7抗体を用いた蛍光免疫染色で同定可能であることは既に報告しているが、染色試薬の内耳毒性に関しては知られていなかった。平成26年度は、マウスの中耳に染色液を留置し、内耳毒性を含めた安全性確認を行った。フルオレセインは造影剤としても用いられており危険性に関してはさほど問題心配がないと思われるが、今回用いた染色液には抗体の他に様々な添加物が含まれる。中でも防腐剤として用いられているアジ化ナトリウムには悪心・嘔吐・心筋障害などがあり、現在毒物指定されている。仮に今回の染色液を人体に用いた場合、液中に含まれるアジ化ナトリウムは中毒量の約50分の1程度であると予想されるが、局所投与における安全性は確認されておらず、さらには正円窓を介しての内耳毒性の可能性も懸念される。動物実験におけるABR閾値測定や組織学的に内耳障害性の有無を検証したが、明らかな障害は認めなかった。この試薬開発が成功すれば、新たな耳科学の臨床診断法の確立、真珠腫治療成績の向上に寄与することが可能となる。このアイデアとシーズを臨床展開することを目的に、基礎的研究を行った。具体的には、1)galectin-7染色に必要な試薬(保存剤としてアジ化ナトリウム含有)の内耳毒性の検証、2)アジ化ナトリウムのキレート作用の確認、3)その際の免疫染色能の変化を検討した。その結果、galectin-7は真珠腫母膜では発現しているが、中耳粘膜には発現はみられず、Zenon Rabbit IgG labeling Kitsによる染色法は特異性に優れていた。またClean Up Kitで防腐剤であるアジ化ナトリウムはキレートされており、内耳毒性も認めなかった。染色されたgalectin-7の観察には、すでに多くの施設で導入されている手術用蛍光顕微鏡がそのまま利用できる。本研究により臨床で真珠腫上皮を術中同定する手法と安全性の確立が可能となった。galectin-7抗体を用いた真珠腫の染色実験と動物での安全性試験は順調に進展しているが、臨床試験に向けて防腐剤の不要な安全性の高い抗体の作製がまだ完成しておらず、革新的な創薬開発には至っていない。新たな抗体合成法に挑戦中である。耳鼻咽喉科本研究で用いたZenon Rabbit IgG labeling Kitsはフルオレセインに類似した蛍光色素を用いた標識キットである。フルオレセインは青色励起光にて緑色光を呈する蛍光色素として知られており、一般には入浴剤の着色料として、また医学領域では網膜の血管造影など幅広い分野で使用されている。また細胞生物学や免疫組織化学の分野では細胞標識を行い蛍光顕微鏡やフローサイトメトリーで観察するのに活用されている。近年では動物の生細胞への投与実験も試みられている。フルオレセインによる真珠腫の直接標識が可能であれば、安全性も高く臨床応用には現実的である。今後検討を加え可能性を探る予定である。抗体の選択に時間がかかり、発注できなかった分を翌年度に繰り越した。

平成27年度は121,757円の繰越金を含めた合計額で研究を遂行予定である。本研究を遂行するにあたり、経費として必要になるものは消耗品が主体である。消耗品は主に実験動物、プラスチック器具、組織染色用試薬であり、その他および謝金等の項目で動物飼育料、外国論文校閲費、論文投稿料を計上した。これらの価格は十分に事前に調査を行い、妥当な価格であると考える。研究の成果は、順次、国内、海外の学会、研究会で発表を行う予定であり、そのための旅費を経費に加えた。
甲状腺癌抗原の解明と、半導体による癌抗原血液検査法の新規開発

本研究は、甲状腺癌を特異的に認識する抗体(JT95)を用いて、癌抗原の分子構造を解明すると共に、検出感度の高い蛍光物質とJT95抗体を組み合わせた「癌抗原血液検査法」の開発を目的としたものである。本研究期間において、JT95抗体が認識する癌抗原タンパク質の候補の絞り込みを行ない、また、ビオチン化JT抗体によって、癌組織の剥離細胞が認識できることを明らかにした。一方、現行のJT95抗体によるサンドイッチELISA法単独では、血液検査によるスクリーニングに適用することが難しいことも明らかとなった。より高精度の血液検査法を開発するためには癌抗原を同定し、新たな検出法を構築する必要がある。本研究は、1.甲状腺癌を特異的に認識する抗体(JT抗体)を用いて、癌抗原の分子構造を解明すると共に、2.蛍光半導体とJT抗体による「癌抗原血液検査法」の開発を目的としている。本法の開発によって、現行の甲状腺癌の血液検査法の課題を克服し、血液による甲状腺癌のスクリーニングに貢献することを目指す。平成25年度は、JT抗体が認識する抗原の解明に取り組んだ。これまでの報告では、ウエスタンブロッティング法を使って、250kDa付近と120kDa付近に抗原が同定されており、糖鎖が結合したフィブロネクチンが抗原の一つとして知られていた。今回、甲状腺癌細胞株の培養上清に対して、JT抗体を使った免疫沈降を行い、質量分析を行なった結果、別の分子についても候補として検出された。次年度に詳細な解析を進め、新たな抗原の有無についての検討を行なう。また、血液検査法で使用されているJT抗体のビオチン化手法を使い、甲状腺乳頭癌の組織に含まれる抗原が迅速に免疫染色できることを論文で報告した(Fujioka K, Bioimages, 2013)。将来的に、甲状腺癌の穿刺細胞診での使用や、組織からの抗原同定に役立つ可能性がある。さらに、平成24年度から継続して、血液検査法の開発を目的とした臨床研究を進めてきた。測定手法の検討によって、より少量の血液で測定が可能になることを見いだしている。本年度から半導体検査法をより安全に使用するための調査も進めており、今後、詳細な解析を進め、本手法の有効性を調査、報告する。平成24年度は、JT抗体が認識する抗原構造の解明、及びJT抗体を使ったELISA法による甲状腺癌判別の臨床研究に取り組んだ。抗原構造の解明を目的とした研究では、SW1736細胞の細胞培養液からゼラチンカラムによるフィブロネクチンの濃縮を行い、トリプシンなど酵素による切断後、抗原認識部位の解明を試みた。この結果、認識領域や糖鎖構造の候補を絞り込むことができた。また、JT抗体を使ったELISA法による臨床研究では、少数検体の検討において、甲状腺癌患者の血漿と対照群とを比較した際に、反応の有意差が見られている。今後、検体数を増やすと共に、判別精度を高める手法を検討する。本研究は、甲状腺癌を特異的に認識する抗体(JT95)を用いて、癌抗原の分子構造を解明すると共に、蛍光物質とJT95抗体による「癌抗原血液検査法」の開発を目的としたものである。本法の開発によって、現行の甲状腺癌の血液検査法の問題点を克服し、大規模スクリーニングの精度向上を目指している。最終年度は、特にJT95抗体が認識している抗原の同定を試みた。これまでの本研究の成果からは、ビオチンを結合させたJT95抗体(ビオチン化JT95抗体)と蛍光物質を組み合わせることで、甲状腺癌組織や甲状腺癌細胞株に含まれる抗原が高感度に検出できることを示している(Fujioka K et al., Bioimages, 2013)。このビオチン化JT95抗体を使った免疫沈降法や、抗体の糖鎖アレイへの反応結果から、新たな抗原が細胞膜等に発現される分子であることが示唆された。今後、精査を進め、この分子が甲状腺癌の血液診断や組織診断に有効であるかについて検討すると共に、この抗原を対象とした高精度な診断法の確立につなげていきたい。また、本研究では研究期間中にJT95抗体を使った血液検査法の開発研究を実施した。この中で、JT95抗体とビオチン化JT95抗体との組み合わせによるサンドイッチELISA法を実施、一部の甲状腺乳頭癌患者の血漿中の抗原が認識されることを確認した。一方で、対照として実施された乳癌患者の血漿にも反応を示す場合があった。

このため、現行のJT95抗体を組み合わせたサンドイッチELISA法単独では、甲状腺癌の早期発見を目的としたスクリーニングに適用することが難しい可能性があり、今後、新たな抗体等の組み合わせや別の検査指標との組み合わせによる精度の向上が必要である。以上のように、本研究では甲状腺癌抗原の同定、及びビオチン化JT95抗体による検査法の開発研究を実施、新しい検査法につながる知見を得ることができた。甲状腺癌の診断法の開発質量分析を使った新たな抗原候補の同定を完了し、更に、本研究成果を使った血液検査法の臨床研究を進めている。本年度の目的であった血液検査法の開発を達成し、更に、JT抗体が認識する抗原構造を絞り込むことができた。現在、臨床研究期間の途中段階であるが、少数サンプルを使った試験において甲状腺癌と対照群とに有意差が見られており、判別効果が期待できる。また、抗原構造は、認識領域と糖鎖構造を絞り込むことができており、今後、更なる詳細な構造決定を進める。新たに同定された抗原について確定すると共に、臨床研究の成果をまとめ、本研究手法の有効性を調査する。甲状腺癌抗原をペプチド領域、及び糖鎖構造まで詳細に決定する。また、決定された抗原構造をもとに、糖鎖抗原を認識する抗体やレクチンを取り入れるなど、血液検査法の精度を高める改良を進めていく。質量分析後の抗原同定に使用する予定であったが、質量分析に使用する抗原の収集に予定より時間がかかり、同検討を次年度に行なうことになったため。抗原同定のための試薬購入に使用する。次年度は、抗原構造を詳細に明らかにするため、質量分析による解析、及びレクチンによる解析を進める。また、血液検査法の臨床研究に必要な試薬類への研究費使用を計画している。
法医学的領域におけるエタノール気化平衡法の微量測定法に関する研究

法医学走域をはじめ広い分野でエタノールの定量に用いられているガスクロマトグラフィーによる気化平衡法について、基礎的な検討を加え以下の結果を得た。1.気化温度を0°Cから60°Cまで上げると、気相中のエタノール濃度は指数関数的に増加した。しかし、内部標準物質として、しばしば用いられるnープノールに対するエタノールの比は、気化温度の上昇とともに低下した。2.一定量のエタノール溶液(1mg/mlの濃度のエタノール溶液0.1ml)では、気化総量(単位容積当りの気相のエタノール量と気相容積の積)ば気化容積が大きくなれば(14ー640mlの範囲)増大した。したがって、気化効率は、気化容積が大きいほど大である。3.単位試料重量当りの気化量は試料量が少ないほど大であり、気化瓶の底を完全に被う程度の量では、ほぼ一定となった。以上の結果から、1滴の試料からでもエタノール濃度の定量が可能であることが明らかとなり、この定量法を「一滴法」(One-drop-method)と名付けた。その手順は以下の通りである。1.気化瓶を秤量する。2.気化瓶に1滴の試料をとり、ふたたび秤量し、試料重量を求める。3.一定温度(55°C)、一定時間(10分間)水浴中で加温する。4.気相1mlをガスクロマトグラフィーへ注入する。5.試料1ml中のピーク面積を算出する。6.既知エタノール溶液から得た検量線を用いて、試料重量当りの濃度を求める。
肺静脈心筋への平滑筋・内皮細胞の影響の解明

心房細動は心房が不規則に興奮し、興奮波が無秩序に心室へ伝わることで不整拍動、動悸やめまいが起こる不整脈である。心房細動発生後、心房内において血栓が形成されると心筋梗塞や脳梗塞など重篤な合併症の原因となることから、発症早期の治療・対策が必要とされているが、心房細動そのものに対する有効かつ安全な治療薬は未だ存在せず、発症メカニズムのさらなる解明と新たな治療ターゲットの探索が求められている。1998年に心房細動開始の引き金となる「異所性の電気的興奮」の90%が肺静脈血管壁に存在する心筋層で発生していることが報告された。肺静脈心筋における異所性の電気的興奮の発生メカニズムを解明し、心房細動を合併する病態の肺静脈を調べることが心房細動発症メカニズムのさらなる解明と新たな治療ターゲットの探索につながると考えられる。本申請では、肺静脈心筋における異所性の電気的興奮に対して、肺静脈を構成する周辺細胞が影響を及ぼすか明らかにするとともにそのメカニズムを解明することを目的とした。本年度は、肺静脈心筋より細胞を単離し、心筋細胞のカルシウム動態を心房筋、心室筋と比較した。その結果、肺静脈心筋の細胞形態およびカルシウムの動き(カルシウムスパーク、ウェーブ、トランジェント)は心房筋と類似していることが明らかになった。これまでの結果と合わせて、肺静脈心筋で自発活動がみられる原因は、細胞のカルシウム動態にあるのではなくカリウム電流が少ないという性質を有するために周囲の細胞の影響を受けやすい可能性があることが明らかになった。現在、内皮細胞や平滑筋細胞の自発活動に及ぼす可能性を薬理学的観点、形態学的観点より調査している。当初、薬理学的検討により平滑筋や内皮細胞の肺静脈心筋への影響を調べる予定であったが、所属研究室を移動したため現在は実験系の構築を行っている段階である。病理化学的検討に関する実験系と収縮力測定を行う実験系の構築には成功しており、これから評価を行う段階である。正常動物および病態モデルを用いて、薬理学的手法、免疫組織化学的・病理化学的手法を用いて評価を行う。肺静脈心筋の自発活動の発火頻度に対して、L-NIOやイベリオトキシンの評価を行う。また、対応したタンパク質の発現を免疫染色により確認する。心房細動では、心房内において血栓が形成されると心筋梗塞や脳梗塞など重篤な合併症の原因となることから、発症早期の治療・対策が必要とされている。しかし、心房細動そのものに対する有効かつ安全な治療薬は未だ存在せず、発症メカニズムのさらなる解明と新たな治療ターゲットの探索が求められている。本年度は、肺静脈心筋が心臓そのものを構成する心筋細胞に比べてカリウム電流が少ないという性質を有するために周囲の細胞の影響を受けやすい可能性があること、また、薬理学的手法を用いた調査により、交感神経の興奮が自発活動の発火頻度や発生そのものに影響を及ぼすことが明らかになった。また、内皮細胞や平滑筋細胞の自発活動に及ぼす影響を調査するために、新しく薬理学的手法、免疫組織化学的・病理化学的手法に関する実験系を構築しつつ評価を行っている。当初、初年度は薬理学的検討により平滑筋や内皮細胞の肺静脈心筋への影響を調べる予定であったが、所属研究室を移動したため現在は実験系の構築を行っている段階である。病理化学的検討に関する実験系の構築には成功しており、これから評価を行う段階である。

その結果、肺静脈心筋の細胞形態およびカルシウムの動き(カルシウムスパーク、ウェーブ、トランジェント)は心房筋と類似していることが明らかになった。これまでの結果と合わせて、肺静脈心筋で自発活動がみられる原因は、細胞のカルシウム動態にあるのではなくカリウム電流が少ないという性質を有するために周囲の細胞の影響を受けやすい可能性があることが明らかになった。現在、内皮細胞や平滑筋細胞の自発活動に及ぼす可能性を薬理学的観点、形態学的観点より調査している。当初、薬理学的検討により平滑筋や内皮細胞の肺静脈心筋への影響を調べる予定であったが、所属研究室を移動したため現在は実験系の構築を行っている段階である。病理化学的検討に関する実験系と収縮力測定を行う実験系の構築には成功しており、これから評価を行う段階である。薬理学的検討のための実験系構築と評価を行う。また、免疫組織化学的検討のための実験系を構築する。病態モデルの作成を開始し、薬理学的手法、免疫組織化学的・病理化学的手法を用いて評価を行う。正常動物および病態モデルを用いて、薬理学的手法、免疫組織化学的・病理化学的手法を用いて評価を行う。肺静脈心筋の自発活動の発火頻度に対して、L-NIOやイベリオトキシンの評価を行う。また、対応したタンパク質の発現を免疫染色により確認する。昨年度は、肺静脈自発活動に対しいくつかの薬理学的実験と組織化学的評価を行う予定であったが、研究室を移動し使用する装置が変わったため、実験系構築に時間がかかり、未使用額が生じた。実験系が確立し次第、評価を行う。未使用額は、研究室を移動したことで使用できなかった記録装置の購入に充てることとしたい。次年度は評価を行う。未使用額は、動物や抗体、試薬等の消耗品に充てることとしたい。
全エクソンシーケンスに基づく成人スチル病の「病態制御システム」の同定

成人スチル病(Adult Still's disease; ASD)は発熱、関節痛、皮疹を主体とする難治性の自己炎症疾患であり現在日本に約5000名の患者がいると推定されている。ASDの臨床的特徴として血清フェリチン値の著明増加が知られており、マクロファージの活性化がその病態の中心となることが示唆されているが、発症の原因は不明であり、特異的な治療法は存在しない。そこでASD患者を対象とした次世代シーケンサーを用いた全エクソン解析を行い疾患感受性遺伝子の同定とその機能解析を行い、ASDの病態解明と新規治療薬の開発の足がかりとすることを目的とした。平成30年度は下記の通り研究を遂行した。1. ASD専門医ネットワークの形成とゲノムDNAの収集:既存の自己炎症疾患研究会(代表世話人:井田弘明久留米大学医学部呼吸器・神経・膠原病内科教授)や西九州自己免疫疾患研究会(代表世話人:川上純長崎大学大学院医歯薬総合研究科展開医療科学教授)との連携を図り、ASDのネットワークを構築した。2. ASD生体試料バンクの構築と次世代シーケンサーによる包括的ゲノム解析:上記の専門医ネットワークを活用して収集された臨床情報、ゲノムDNA、血清、血漿、生検組織を収集した。得られたゲノムDNAは長崎大学人類遺伝学吉浦孝一郎教授との共同研究による次世代シークエンサーを用いた全エクソン解析を行った。3. ASDと敗血症を識別する血清バイオマーカーの同定:上記コンソーシアムで得られた血清試料と敗血症患者の血清試料を用いて、両者を識別するサイトカインを同定、特許出願を行った。4.活性型IL-1β、活性型IL-18のアッセイ系の構築ASDの病態において特に重要なサイトカインであるIL-1βとIL-18の活性型を検出するアッセイ系の構築のため、モノクローナル抗体の作製を試みている。平成28年度は下記の通り研究を遂行した。1. ASD専門医ネットワークの形成とゲノムDNAの収集既存の自己炎症疾患研究会(代表世話人:井田弘明久留米大学医学部呼吸器・神経・膠原病内科教授)や西九州自己免疫疾患研究会(代表世話人:川上純長崎大学大学院医歯薬総合研究科展開医療科学教授)との連携を図り、ASDのネットワークを構築し、臨床情報とゲノムDNAの収集を行った。2. ASD生体試料バンクの構築と次世代シーケンサーによる包括的ゲノム解析上記の専門医ネットワークを活用して収集された臨床情報、ゲノムDNA、血清、血漿、生検組織を収集した。当初予期していた通り、ASD専門医ネットワークの形成とゲノムDNAの収集とASD生体試料バンクの構築と次世代シーケンサーによる包括的ゲノム解析を行うことができた。本研究課題はおおむね順調に進展している。平成29年度は下記の通り研究を遂行した。今年度は血清試料を用いた成果が得られた。

成人スチル病(Adult Still's disease; ASD)は発熱、関節痛、皮疹を主体とする難治性の自己炎症疾患であり現在日本に約5000名の患者がいると推定されている。ASDの臨床的特徴として血清フェリチン値の著明増加が知られており、マクロファージの活性化がその病態の中心となることが示唆されているが、発症の原因は不明であり、特異的な治療法は存在しない。そこでASD患者を対象とした次世代シーケンサーを用いた全エクソン解析を行い疾患感受性遺伝子の同定とその機能解析を行い、ASDの病態解明と新規治療薬の開発の足がかりとすることを目的とした。平成30年度は下記の通り研究を遂行した。1. ASD専門医ネットワークの形成とゲノムDNAの収集:既存の自己炎症疾患研究会(代表世話人:井田弘明久留米大学医学部呼吸器・神経・膠原病内科教授)や西九州自己免疫疾患研究会(代表世話人:川上純長崎大学大学院医歯薬総合研究科展開医療科学教授)との連携を図り、ASDのネットワークを構築した。2. ASD生体試料バンクの構築と次世代シーケンサーによる包括的ゲノム解析:上記の専門医ネットワークを活用して収集された臨床情報、ゲノムDNA、血清、血漿、生検組織を収集した。得られたゲノムDNAは長崎大学人類遺伝学吉浦孝一郎教授との共同研究による次世代シークエンサーを用いた全エクソン解析を行った。3. ASDと敗血症を識別する血清バイオマーカーの同定:上記コンソーシアムで得られた血清試料と敗血症患者の血清試料を用いて、両者を識別するサイトカインを同定、特許出願を行った。4.活性型IL-1β、活性型IL-18のアッセイ系の構築ASDの病態において特に重要なサイトカインであるIL-1βとIL-18の活性型を検出するアッセイ系の構築のため、モノクローナル抗体の作製を試みている。1.新規疾患遺伝子の同定次世代シーケンサーで明らかとなったASDのDNA配列を健常人のDNA配列と比較することで新規疾患遺伝子の同定を試みる。解析においてはHardy-Weinberg平衡や多重性を考慮した解析、一般集団との変異頻度の差の検出等情報処理に注意が必要であり、この点においてはバイオインフォマティクスの生物統計家(佐藤俊太朗長崎大学病院臨床研究センター助教)に協力を依頼する。最終的には、確定診断がついたすべてのASD患者を対象に、同定されたバリアントの有無を調べ、遺伝型式を明らかにし、遺伝子診断法の開発を目指す。2.無細胞系インフラマソーム解析による候補遺伝子のスクリーニング共同研究者である増本教授の施設である愛媛大学プロテオサイエンスセンター病理学部門との連携を図り、ASDの疾患遺伝子の変異体がインフラマソームの活性化にどのような影響を与えているかをin vitroの実験系にて解析を行い、インフラマソームを阻害する遺伝子を抽出する。3.動物モデルの作成全エクソン解析で抽出された疾患感受性遺伝子のうち、インフラマソームを活性化しうる遺伝子を選定し、その機能をin vivoで検証するため、CRISPR-Cas9システムを用いたゲノム編集により、目的遺伝子Xをノックアウト(KO)したマウスを作成する。
アミロイド線維の伝播によるタンパク質社会の秩序破綻と回復機構の解析

平成23年度の「研究の目的」は『アミロイド線維の伝播によるタンパク質社会の秩序破綻の分子的メカニズムを解明し、その生体での全体像を明らかにする』ことであった。また「研究実施計画」は、1)AApoAII及びAAアミロイド線維の部分ペプタイドを用いたユニークな試験管内線維形成システムと独自に開発したアミロイドーシスのモデルマウスを用いた解析システムを駆使して、伝播と毒性を担う構造の解明を進める。2)アミロイド線維による秩序の破綻とアミロイドーシス治癒の機構をheat shock responseに注目して解析する。3)アミロイド線維の個体間レベル(マウス、チーター、ヒト)、臓器間レベル、細胞間レベルによる伝播の実態の把握を行う。であった。1)に関する実績として、アミロイドーシス抵抗性のマウスF型apoA-IIを発見し、試験管内線維形成解析システムを用いて、F型の線維形成コア領域は線維を形成しないこと、C末配列部分がアミロイドーシスの発症を軽減することを試験管及びマウスのシステムで明らかにした(Sawashita et al,JBC revise中)。2)に関する実績として、AApoAIIアミロイド沈着に伴う、Heat Shock Response(HSR)、Unfolded Protein Response(UPR),Autophagy等をSAMR1CやHSF1ノックアウトマウスを用いて解析した。3)に関する実績として、糞中の排出されるアミロイド線維の伝播性と、生化学的特性に関して解析した結果、アミロドーシス発症中期に糞中に分子量が小さく伝播力の強いアミロイド線維が排出されることを明らかにした。またチーターのアミロイド前駆蛋白質SAAの遺伝子構造を明らかにした(Chen et al,J Hered 2011)。アミロイドーシスはタンパク質が微細線維構造に変換・凝集し生体に障害を与える一群の『タンパク質異常構造病』の総称である。アミロイド線維の『伝播』による『タンパク質社会の秩序破綻』の分子的メカニズムを解明し、生体での全体像を明らかにするのが本研究の目的である。本年度の研究成果は、1.マウス老化アミロイドーシスの沈着蛋白質であるapoA-IIの疎水性のC末端と無構造のN末端ペプチドを用いた、AApoAIIアミロイド線維の試験管内線維形成システム(Sawashita,BBA 2009)の反応条件を変化させ、マウスでの伝播性を示す線維を作成した。さらに我々が発見したF型apoA-IIのアミロイド線維形成能が,in vitroでも、生体でも非常に低いことを明らかにし、中間体で構造変換が起きないことがアミロイド抵抗性の原因であることを示した(Sawashita論文作成中)。現在はF型ペプチドのC末端ペプチドを用いた、生体での伝播抑制効果を調べている。2.我々はアミロイド沈着がHSF1(Heart Shock Factor 1)の活性化を介して細胞内でのheat shock response (HSR)を誘導し、アミロイドーシスの発症を調節することを明らかにした。特に心臓では顕著で、Hsf1ノックアウトマウスでは心肥大と機能不全が促進され、逆にトランスジェニックマウスでは抑制されることを示した(Qian論文作成中)。であった。
筋ミトコンドリア酸化能の低下は加齢にともなっていつ起こるか?

筋が収縮するためには,筋内に貯蔵されているATPが必要であり,収縮と同時にATPの再合成がなされている.このATPの再合成システム(ミトコンドリア酸化能力)が低下することは筋の運動能力の低下につながるので,この能力が加齢による影響を受けるかどうかについて検討することが求められており,本研究が企図された.本研究の特徴は,非侵襲的に筋の酸化能力を測定できる近赤外線分光法を用い,筋生検との関連を検討したことである.この方法は,生体に無害である2つの異なる波長の光を生体に照射することにより,組織内のヘモグロビンに酸素がくっついているか,そうでないかを連続的に測定することが可能な装置である.その結果,近赤外線分光法による運動中の酸素利用能と筋生検により得た筋組織を生化学的に分析したCS活性との間に一定の関係が得られた.一方,筋線維組成との間には,相関関係が認められなかった.したがって,この方法により,筋生検を用いなくとも,近赤外線分光法により筋のミトコンドリア能力を評価しうることが明らかにされた.そして,現在加齢との関係を検討中である.筋が収縮するためには,筋内に貯蔵されているATPが必要であり,収縮と同時にATPの再合成がなされている.このATPの再合成システム(ミトコンドリア酸化能力)が低下することは筋の運動能力の低下につながるので,この能力が加齢による影響を受けるかどうかについて検討することが求められており,本研究が企図された.本研究の特徴は,非侵襲的に筋の酸化能力を測定できる近赤外線分光法を用い,筋生検との関連を検討したことである.この方法は,生体に無害である2つの異なる波長の光を生体に照射することにより,組織内のヘモグロビンに酸素がくっついているか,そうでないかを連続的に測定することが可能な装置である.その結果,近赤外線分光法による運動中の酸素利用能と筋生検により得た筋組織を生化学的に分析したCS活性との間に一定の関係が得られた.一方,筋線維組成との間には,相関関係が認められなかった.したがって,この方法により,筋生検を用いなくとも,近赤外線分光法により筋のミトコンドリア能力を評価しうることが明らかにされた.そして,現在加齢との関係を検討中である.
環境汚染物質ベンゾピレンの陸棲軟体動物生体防御に対する影響評価

環境汚染物質ベンゾピレン(BaP)が陸棲軟体動物に与える影響を明らかにすることが、本研究の目的である。繁殖期直前(冬期)にチャイロコウラナメクジを500ppm BaP環境下で飼育すると、一部の個体(約20%)に体重増加が起きることを昨年度見い出した。今年度においても同様の現象が生じた。この体重増加は卵白腺(アルブミン腺)の肥大が主たる原因であることが、各種臓器の重量比から分った。また、生殖腺や卵白腺の生長が認めがたい夏期にBaP投与を行なっても、体重増加は全ての個体において起きなかった。即ち、BaPは卵白腺の成長に促進効果があると考えられる。次に、どの臓器にBaPが高濃度に取り込まれるかを調べた。予めナメクジをBaP環境下で5週間飼育して、生殖腺、卵白腺、消化管、中腸腺に含まれるBaP濃度を高速液体クロマトグラフィ(HPLC)法で測定した。その結果、中腸腺に他臓器の20倍以上高い濃度のBaPが見い出された。そこで、BaP汚染をナメクジ中腸腺で追及していくことにした。また、本法によれば、BaP検出溶媒をメタノールーベンゼン(3:1)とすると、10^<-3>ppmレベルまで検出できることも判明した。このことはBaP汚染がほんのわずかしか予想されない場合であっても、BaP濃度が測定可能であることを示してはいたが、分析精度をさらに上げる必要がある。次に,顕著なBaP汚染が予想される東京都杉並区の環状八号線沿い(環八産)と汚染がほとんど考えられない栃木県壬生町の住宅地(壬生産)の2箇所で採集したナメクジについて比較した。この2群間において、平均体重はほとんど差が無く、生殖腺、消化管の平均重量についても有意差を共に見い出せなかったが、卵白腺についてのみ、環八産が壬生産よりわずかに有意に重い結果となった(P=0.039)。中腸腺に含まれるBaP濃度の測定を行なったところ、環八産が壬生産より有意にBaP濃度が高いという結果になったものの、BaP濃度検出限界例が多かった。採集地点や検体数を増やす必要があることはいうまでもない。交通量が烈しく多い地域においても、BaP汚染はそれほどひどくはないのではないかという結論に達した。環境汚染物質ベンゾピレン(BaP)が陸棲軟体動物に与える影響について、チャコウラナメクジを材料として調べた。4種の濃度(100,200,500,1000ppm)のBaP-アセトン溶液に濾紙を浸して後に乾燥させた。シャーレ内面をこの濾紙で覆い、適度な湿気を与え、各濃度に調製したBaP含有カボチャペーストを餌としてナメクジを飼育した。各BaP処理群10個体の生存曲線は、1,000ppmではLD-50が16日、500ppmでは26日、100ppmでは43日(対照動物に同じ)であった。

体重変化をみると、自然状態において体重増加をみせる繁殖期の直前では、500ppm処理群で12-35日後に1.32-1.67倍の増加がみられた。一方、本来的には体重減少をみせる繁殖期直後では、対照動物で35日間で体重が22%減少したのに対し、200ppm処理群では6%減少に留まり、他の処理群は対照動物と同程度の減少を示した。雄性先熟の両性腺をもつ動物である本種における繁殖期前後の体重増減は、雌性生殖器官の成長と退縮が主に起因している。本研究において、ナメクジが繁殖期の直前である時、雌性生殖器官の一つである卵白腺がBaP処理群では急激に肥大し、繁殖期直後の処理群で退縮に遅滞が生じることが、体重と各器官の重量比から、また、処理群の卵白腺に電顕上の形態変化がないことから明らかになった。以上の結果が示しているBaPの直接あるいは間接的な作用を検討するために、現在、BaPによって合成が刺戟される蛋白質を捉える目的で各組織におけるmRNAの検出や各器官のBaP濃度の高速液体クロマトグラフィー(HPLC法)による測定に着手している。また、Bapによる生体防御系の撹乱の検討を消化管およびその付属腺を中心に組織学的、組織化学的、免疫組織化学的手法で行っている。環境汚染物質ベンゾピレン(BaP)が陸棲軟体動物に与える影響を明らかにすることが、本研究の目的である。繁殖期直前(冬期)にチャイロコウラナメクジを500ppm BaP環境下で飼育すると、一部の個体(約20%)に体重増加が起きることを昨年度見い出した。今年度においても同様の現象が生じた。この体重増加は卵白腺(アルブミン腺)の肥大が主たる原因であることが、各種臓器の重量比から分った。また、生殖腺や卵白腺の生長が認めがたい夏期にBaP投与を行なっても、体重増加は全ての個体において起きなかった。即ち、BaPは卵白腺の成長に促進効果があると考えられる。次に、どの臓器にBaPが高濃度に取り込まれるかを調べた。予めナメクジをBaP環境下で5週間飼育して、生殖腺、卵白腺、消化管、中腸腺に含まれるBaP濃度を高速液体クロマトグラフィ(HPLC)法で測定した。その結果、中腸腺に他臓器の10倍以上高い濃度のBaPが見い出された。そこで、BaP汚染をナメクジ中腸腺で追及していくことにした。また、本法によれば、BaP検出溶媒をメタノール-ベンゼン(3:1)とすると、10^<-3>ppmレベルまで検出できることも判明した。このことはBaP汚染がほんのわずかしか予想されない場合であっても、BaP濃度が測定可能であることを示している。次に,顕著なBaP汚染が予想される東京都杉並区の環状八号線沿い(環八産)と汚染はそれほどとは考えられない栃木県壬生町の住宅地(壬生産)の2箇所で採集したナメクジについて比較した。この2群間において、平均体重はほとんど差が無く、生殖腺、消化管の平均重量についても有意差を共に見い出せなかったが、卵白腺についてのみ、環八産が壬生産よりわずかに有意に重い結果となった(p=0.039)。現在、中腸腺に含まれるBaP濃度の測定を行なっているところである。
シロイヌナズナにおける新奇ストリゴラクトン生合成遺伝子の機能解析

ストリゴラクトン(SL)は植物の生長生理に極めて重要な二次代謝産物であるが、SLの生合成経路の全貌は明らかになっていない。申請者はこれまでに、シトクロムP450をコードしているMAX1によって、CLからcarlactonoic acid(CLA)へ、2-オキソグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼをコードしているLBO(LATERAL BRANCHING OXIDOREDUCTASE)によって、methyl carlactonoate(MeCLA)からhydroxy methyl carlactonoate (1'-HOMeCLA)へと変換されることを明らかにしている。昨年度までに、新奇SL生合成遺伝子LBOは、MeCLAから1'-HOMeCLAを生成することを明らかにした。しかしながら、1'-HO-MeCLAの化学的不安定性から現時点では有機合成が不可能であり、その地上部枝分かれ抑制活性を調べるには至らなかった。1'-HO-MeCLAは植物内生SLとして存在するが、その反応性の高さから、更に、(未知の)酵素の作用によって枝分かれ抑制活性本体が生成される可能性が考えられた。そこで当年度は、枝分かれ抑制活性本体へと変換する新奇SL生合成遺伝子を同定するため、分子系統樹においてLBOの近接に位置するジオキシゲナーゼを数種類クローニングし、大腸菌発現系を構築した。現在、所有する数種類のSLを基質として投与し、LC-MS/MSによって代謝物を探索している。エンドウにおいては、フランスのグループとの共同研究により、TILLING法により、max1変異体を作出した。酵母発現系を構築し、現在はLC-MS/MSによって代謝物を探索している。同時に、内生SLの解析を進めている。本研究では、植物の枝分れ抑制ホルモンであるストリゴラクトン(SL)の生合成経路の解明を目的として行っている。SL生合成酵素MAX1の機能に関しては、カーラクトン(CL)の水酸化体から新奇SL化合物への変換を発見した。MAX1酵素の下流で働くと考えられているLBO酵素の機能に関して、カーラクトン産メチルから水酸化カーラクトン酸メチル(MeCLA)への変換を発見した。更に、水酸化CLおよび水酸化MeCLAは植物内生として存在していることを明らかにした。これらの研究成果は、SL生合成経路の全貌の解明に重要な知見を提供することとなった。研究成果は、国内学会に限らず、国際学会においても積極的に発表を行った。LBO酵素の研究成果に関しては、クイーンズランド大学との共同研究としてPNASに掲載された。シロイヌナズナのストリゴラクトン生合成遺伝子MAX1は、カーラクトン(CL)からカーラクトン酸(CLA)への変換を触媒することを既に報告している。その後、CLに水酸基が導入された5つのOH-CLを基質として酵素機能を調べたところ、4-OH-CLのみがSLの構造に特徴的な97のフラグメントをもつ代謝物を生成することがわかった。また、4-OH-CLは、シロイヌナズナMAX1欠損変異体に蓄積していることも明らかにした。シロイヌナズナの新奇SL生合成遺伝子LBOは、カーラクトン酸メチル(MeCLA)を基質とし、[MeCLA+16 Da]という代謝物を2-オキソグルタル酸依存的に生成することをまず明らかにした。代謝実験を繰り返し、NMRを使った構造決定をめざしたが、構造的に不安定であるため構造解析にまでいたらなかった。そこで、重水素ラベル体を使った投与実験により間接的に構造決定をめざしたところ、[MeCLA+16 Da]は、hydroxyMeCLAであることが明らかとなった。シロイヌナズナのSL生合成経路において、AtD27, MAX3, MAX4酵素の連続的な反応により、β-カロテンからSL生合成中間体であるcarlactone(CL)が生成されるという一部だけである。申請者はこれまでに、シトクロムP450をコードしているMAX1によって、CLからcarlactonoic acid(CLA)へ、2-オキソグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼをコードしているLBO(LATERAL BRANCHING OXIDOREDUCTASE)によって、methyl carlactonoate(MeCLA)からhydroxy methyl carlactonoate (1'-HO-MeCLA)へと変換されることを明らかにしている。今年度は、MAX1の機能が明らかとなっているシロイヌナズナおよびイネに加えて、トウモロコシ、トマト、樹木モデル植物であるポプラ、下等モデル植物であるシダのMAX1ホモログの機能解析について論文をまとめ、New Phytologistに掲載された。また、LBOに関しても、イネ、ソルガム、トウモロコシ、およびトマトのLBOホモログの機能解析を行い、供試した全てのLBOホモログは、MeCLAから1'-HO-MeCLAへと変換することを明らかにした。すなわち、LBOによるMeCLAから1'-HO-MeCLAへの変換は、植物種を超えて高く保存されていることが示唆された。MAX1ではCL以外の、LBOではMeCLA以外の基質候補を探索するため、シロイヌナズナのmax1およびlbo変異体の内生SLを精査した。その結果、max1では、3-HO-, 4-HO-, 16-HO-CLが、lboでは、4-HO-, 16-HO-MeCLAが蓄積していることが明らかとなった。

これらHO-CLの代謝物であるHO-CLAがWTからは検出されるが、max1からは検出されないため、MAX1はCLからCLAへの変換だけでなく、HO-CLからHO-CLAへの変換にも関与していることが示唆された。一方、HO-MeCLAはMeCLAと同様に、LBOが基質として消化することを確認した。代謝物についてはLC-MSで解析中である。これらMAX1およびLBOの酵素機能については、現在投稿にむけて論文をとりまとめており、進捗状況は順調である。今年度は、アグロバクテリウムを使ってNicothiana bentamianaの葉に一過的にLBOを過剰発現させ、その機能を調べることを予定していた。しかし、基質であるMeCLAの構造が不安定なせいか、大腸菌発現系で検出される代謝物だけでなく、SLと予想される代謝物はLC-MSによって検出できなかった。一方、MAX1では、酵母発現系と同様な代謝物も検出できたため、既述の投稿論文で結果を掲載した。ストリゴラクトン(SL)は植物の生長生理に極めて重要な二次代謝産物であるが、SLの生合成経路の全貌は明らかになっていない。申請者はこれまでに、シトクロムP450をコードしているMAX1によって、CLからcarlactonoic acid(CLA)へ、2-オキソグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼをコードしているLBO(LATERAL BRANCHING OXIDOREDUCTASE)によって、methyl carlactonoate(MeCLA)からhydroxy methyl carlactonoate (1'-HOMeCLA)へと変換されることを明らかにしている。昨年度までに、新奇SL生合成遺伝子LBOは、MeCLAから1'-HOMeCLAを生成することを明らかにした。しかしながら、1'-HO-MeCLAの化学的不安定性から現時点では有機合成が不可能であり、その地上部枝分かれ抑制活性を調べるには至らなかった。1'-HO-MeCLAは植物内生SLとして存在するが、その反応性の高さから、更に、(未知の)酵素の作用によって枝分かれ抑制活性本体が生成される可能性が考えられた。そこで当年度は、枝分かれ抑制活性本体へと変換する新奇SL生合成遺伝子を同定するため、分子系統樹においてLBOの近接に位置するジオキシゲナーゼを数種類クローニングし、大腸菌発現系を構築した。現在、所有する数種類のSLを基質として投与し、LC-MS/MSによって代謝物を探索している。エンドウにおいては、フランスのグループとの共同研究により、TILLING法により、max1変異体を作出した。酵母発現系を構築し、現在はLC-MS/MSによって代謝物を探索している。同時に、内生SLの解析を進めている。LBOは、MeCLAを基質にしてhydroxyMeCLAを生成することが明らかになったが、このhydroxyMeCLAは構造的に不安定であるため、合成が不可能である。そのため、当初予定していた、LBO代謝物を使った地上部枝分れ抑制活性試験などを行うことができない。そこで、LBO欠損変異体のSL内生量を精査することにより、MeCLA以外の基質候補物質を探す。その基質を使ってLBOの代謝実験を行い代謝物の構造決定をめざす。
近代教育の再考と現代教育の再生-ドイツにおける学校終日制化をめぐる葛藤に着目して

ドイツはこれまで半日学校として知られてきたが、2001年末の「PISAショック」以降、ドイツ全土にて学校終日制化が進められている。平成21年度においては、2つの異なるタイプの学校を中心にフィールドワークを行ったことで、ドイツにおいて学校終日制化は到底「受け入れられない制度」から、「受け入れざるを得ない制度」へと向かっていることが明らかになった。そのため、平成22年度においては「受け入れざるを得ない」というその葛藤部分をより丹念にみていくことを課題に掲げた。そして課題解決に向けて、以下二つのアプローチから取り組んだ。ひとつは、ドイツでこれまで半日学校体制がとられてきた歴史的背景に目を向けることである。もうひとつが、学校外教育(社会教育)のありかたが、どのように変容しつつあるのかをおさえることである。この二つのアプローチをとるにあたっては、歴史的書物や諸資料の収集をドイツにおいて行う必要があり、約2週間ドイツに滞在し、ベルリン国立図書館やドイツ教育史研究所図書館などを中心に、文献・諸資料の収集にあたった。その結果、2つのことが明らかとなった。まず、ドイツの場合、旧西ドイツと旧東ドイツの間にあった政治的対立が、終日学校をめぐってもみられ、それが現在の終日学校政策の展開において葛藤を引き起こす大きな要因になっていること。次に、半日学校体制下において広範にドイツで発展してきた学校外教育(社会教育)が、家族のあり方の変容や女性の社会進出を背景に、既存の独立形態では成り立たず、学校に自らを組み込んでいく、すなわち終日学校の拡大にかかわっていかざるをえない状況にあること、以上2つのことが見えてきた。ドイツはこれまで半日学校として知られてきたが、「PISAショック」以降ドイツ全土にて学校終日制化が進められている。平成21年度はPISAの州間比較において、「もっとも学力の低い州」として知られたブレーメンの二つの異なるタイプの終日学校においてフィールドワークを実施した。その結果、学校終日制化という新しい制度はこれまで教育制度にうまく適応していた学校(エリート校)だけでなく、制度との間に距離があった学校(問題校)をも適応させていく、ダイナミックな制度であることがみえてきた。そしてそこには、終日学校政策が連邦政府主導であることが大きな影響をもっていることを把握した。さらに、「PISAショック」後に終日学校普及率が100%と急速に終日制化が進んだベルリンでの調査を進めた。ここでは、ベルリンの教育学術局・終日学校運営担当課の職員2名へのインタビュー、また3つの学校訪問を行った。ベルリンでの現地調査を行ったことで、終日学校普及率100%の「からくり」を把握した。現地調査を通じて学校終日制化をめぐってみられる葛藤は、新しい制度の廃止を念頭に抱かれているのではなく、学校終日制化という新しい制度に上手く適応していくことをおもって抱かれているものであることがみえてきた。「PSIAショック」以前においては、学校終日制化は到底「受け入れられない制度」であったことを考えると、改めてドイツが今学校終日制化を「受け入れざるを得ない」状況へと向かっているその背景事情をより丹念に分析していく必要があることが明らかとなった。終日学校政策が単に学力向上を目的として展開されているわけではないことが改めて強調される。終日学校政策を論じるうえでは国際比較、国際標準化という軸を新たにたてなければならないことがみえてきた。
等値線図作図システムの開発

(1)ランダム配置データによる作図システムの開発本研究グループで開発した等値線作図ルーチンは,格子点に配置されたのデータを等値線図化するためのFORTRANサブルーチン集である.約10のモジュールから構成され,実行時使用領域は約1MBである.本研究ではランダム配置のデータを格子点データ化するサブルーチンを開発し,システムに加えた.この結果,気象通報のように,気圧=f(緯度,経度)で与えられるデータから,等値線図(この場合は天気図)を作図することが可能となった.(2)パソコンでの教材開発システムの開発汎用計算機の図形出力をBASICのプログラムに変換するソフトウエアを開発した.これを利用し,等値線作図ルーチンの出力を, BASICのステートメント化し,通信回線を通して学校で利用することが可能となった.また,このソフトウエアはパソコンに接続されたXYプロッタにも図形を出力することができるため,学校での利用が容易になった.(3)パソコンでの自動作図システムの開発さらに,等値線作図ルーチンをパソコンに移植し,配列の縮小などソースプログラムを一部修正することでパソコン用FORTRANシステムで稼働させることが可能となった.気象通報の入力システムと組合せることで,パソコンで自動作図が可能となり, (2)とあわせ教育現場での利用法が一層容易になった.しかし,このシステムはXYプロッタには出力できない.(1)ランダム配置データによる作図システムの開発本研究グループで開発した等値線作図ルーチンは,格子点に配置されたのデータを等値線図化するためのFORTRANサブルーチン集である.約10のモジュールから構成され,実行時使用領域は約1MBである.本研究ではランダム配置のデータを格子点データ化するサブルーチンを開発し,システムに加えた.この結果,気象通報のように,気圧=f(緯度,経度)で与えられるデータから,等値線図(この場合は天気図)を作図することが可能となった.(2)パソコンでの教材開発システムの開発汎用計算機の図形出力をBASICのプログラムに変換するソフトウエアを開発した.これを利用し,等値線作図ルーチンの出力を, BASICのステートメント化し,通信回線を通して学校で利用することが可能となった.また,このソフトウエアはパソコンに接続されたXYプロッタにも図形を出力することができるため,学校での利用が容易になった.(3)パソコンでの自動作図システムの開発さらに,等値線作図ルーチンをパソコンに移植し,配列の縮小などソースプログラムを一部修正することでパソコン用FORTRANシステムで稼働させることが可能となった.気象通報の入力システムと組合せることで,パソコンで自動作図が可能となり, (2)とあわせ教育現場での利用法が一層容易になった.しかし,このシステムはXYプロッタには出力できない.本年度は中学校気象教育に焦点を定め、ラジオの気象通報のデータによる天気図の自動作図システムを開発した。このシステムは、(1)ラジオの気象通報のデータを放送を聞きながらパソコンに収集するためのソフトウエア、(2)収集されたデータをホストコンピュータに伝送するソフトウエア、(3)ランダム配置データを格子点データに変換するソフトウエア、(4)等値線作図ルーチン、の4つで構成される。これらのうち、本研究で開発されたのは(1),(3)で、(2),(4)は本研究グループで開発されたがすでに報告ずみである。(1)のソフトウエアはBASICで開発した。ここでは16ビットのパソコンを用いたが、8ビットパソコンでも利用できる程度の規模のプログラムである。気象通報で放送される地名と順序は固定されており、緯度、経度はデータとしてプログラムに含めてあるので、利用者は単に気圧から1000を引いた値をパソコンに打ち込んでいけばよい。この作業により、緯度、経度、気圧のデータの組がパソコンのフロッピィに書込まれる。放送が終了したら、(2)のソフトウエアを使いこのデータを教育工学センターに設置された中型コンピュータ(HITAC-M240D)に登録する。次に(3)のソフトウエアでこれらのデータを格子点データに変換し、(4)等値線作図ルーチンで天気図を作図する。これらのソフトウエアの詳細は日本教育工学会第2回大会で報告した(浦野弘ほか、「ラジオ気象通報のデータによる天気図の自動作図」、島貫陸「ランダム配置データから等値線図を作図するルーチンの開発」)。
構造適応型深層学習によるTeacher Student型逐次的再学習モデルの提案

入力データに対して適応的に隠れニューロン数や層の数を自動で生成/消去する構造適応型深層学習法を開発した。開発した手法は,画像や時系列データなどのベンチマークテストでは学習用ではほぼ100%,テスト用では他の深層学習手法より高い分類能力を示した。学習後に未知データが出現した場合,再学習することで,自己組織化的に学習モデルを自ら構造やパラメタ修正するアルゴリズムを研究する。学習済みモデルをTeacherモデル,再学習のためのモデルをStudentモデルとし,KL情報量によって,分類,時系列等の様々なビッグデータセットに対応できる深層学習モデルを構築する。