hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東京郊外における地域情報化と市民協働に関する実証的研究

本研究は、東京郊外の一自治体である三鷹市に焦点を当て、地域情報化と市民協働の実践がどのように結びついているかを明らかにするものである。具体的にはSOHO CITYみたか構想に焦点を絞り、過去10年間の経緯と現状を分析した。その結果、SOHO施策が、新自由主義的構造再編を背景に当初の予想を上回る成果を上げたこと、税収効果よりも街の活性化に寄与していること、しかし内発的発展へのたしかな道筋を見いだすまでには至っていないことが明らかとなった。本研究は,1970年代以降の大都市の転換過程とそれに関連する理論的展開を背景とし,わが国大都市の場合に無視できない少子高齢化という人口学的転換も視野に入れて,東京郊外の-自治体である三鷹市に焦点を当て,地域情報化と市民協働の実践がどのように結びつき,内発型都市活性化政策が展開されているかを明らかにすることを目的としている。本年度は,主として自治体の政策とその背景となるコミュニティの人口学的変化に研究の焦点を絞った。情報産業政策と市民協働1980年代のINS実証実験から,市民参加型情報都市構想に至る過程を,インターネット情報の検索,市役所担当部局の聞き取り調査,三鷹市の産業政策・情報政策に関する文書資料の分析などで跡づけるとともに,国勢調査及び人口動態統計の三鷹市分の抽出と東京都全体における三鷹市の位置づけについても分析した。コミュニティ政策と市民参加1970年代に先進的に取り組まれたコミュニティ政策から2001年の三鷹市新基本構想・第三次基本計画に向けての「三鷹市民プラン21会議」にいたる市民参加の経験と現状を明らかにするために,コミュニティ政策に関する文献資料の収集・整理と市役所担当部局における聞き取り調査を行った。その結果,三鷹市では,すでに人口成長期にあった1960年代に下水道整備を先行的に進め,その過程で都市経営的手法を導入していたこと,1970年代の人口安定期にコミュニティ政策に移行し,つねに新;しい市民参加手法を開発してきたこと,その間に脱工業化,少子高齢化が進行,1990年代後半に,東京の情報サービス経済化のなかでSOHOCITY構想を先駆的に提案してきたことなどの経緯が明らかとなった。本研究は、1970年代以降の大都市の転換過程とそれに関連する理論的展開を背景とし、わが国大都市の場合に無視できない少子高齢化という人口学的転換も視野に入れて、東京郊外の一自治体である三鷹市に焦点を当て、地域情報化と市民協働の実践がどのように結びつき、内発型都市活性化政策が展開されているのかを明らかにすることを目的としている。本年度は、すでに約40年の蓄積のある三鷹市のコミュニティ政策と立案から10年が経過した産業振興施策であるSOHOCITYみたか構想に焦点を絞った。情報産業政策と市民協働三鷹市のSOHO施策を実質的に担っている第三セクター(株)「まちづくり三鷹」の担当者および、インキュベータであるSOHOパイロットオフィス、三鷹産業プラザ、三立SOHOセンター、SOHOプラザAに入居している事業者(NPO法人を含む)9社に聞き取り調査を実施し、文献資料とも照合して、10年間の展開過程と現状を分析した。その結果、SOHO CITYみたか構想が税収、情報化、産業振興、市民参加の4つのナラティブをともなって登場したこと、インキュベータの設立・事業者の集積の両面で当初の予想を上回る成果を上げたこと、税収効果よりも街の活性化に寄与していること、情報インフラの優位性は失われてきていること、新自由主義的な構造再編を背景に、事業者の集積が生じていることなどが明らかとなった。コミュニティ政策と市民参加三鷹市のコミュニティづくりを担っている住民協議会の現状を把握するために、大沢、新川・中原、西部の3住協の役員(住民および職員)に聞き取り調査を実施したほか、NPO法人に移行した市民協働センターについても再度調査した。その結果、コミュニティセンターの性格が、行政の仕事に吸収される傾向があること、住民協議会の住区としての合意形成の困難性、市民参加における住民協議会の位置づけの曖昧さなどが明らかとなった。本研究は、1970年代以降の大都市の転換過程とそれに関連する理論的展開を背景とし、わが国大都市に特有の少子高齢化という人口学的転換も視野に入れて、東京郊外の一自治体である三鷹市に焦点を当て、地域情報化と市民協働の実践がどのように結びつき、内発型都市活性化政策が展開されているのかを明らかにすることを目的としている。本年度は若干の補充調査を実施するとともに、昨年までの調査結果を歴史的な観点から検討し、レジーム論を構成した。三鷹村成立以降の地域史は、名望家レジーム、郊外開発レジーム、市民参加型反成長レジーム、市民参加型都市経営レジームと推移し、市民協働型都市経営レジームへと向かいつつある。

名望家レジームにおいては、自由民権運動分裂の影響から政友会系と民政党系の東西2学区体制をとる「葛藤」モデルが三鷹の特徴をなすが、戦後、武蔵野市ヒの合併に失敗したのち、単独で住宅都市への道を歩むことになり、郊外開発レジームを確立、下水道建設に注力して計画行政と効率行政の基礎がつくられた。1970年代には、中道・左派連合によって支えられた革新市政が、市民参加型反成長レジームを構築、コミュニティ政策を軸とする計画行政・参加行政の伝統をつくった。1990年代には、保守・中道左派連合に支えられた市民参加型都市経営レジームへと再編され、参加手法の高度化を図ったが、2000年代には、その延長線上で、地方分権改革と介護保険制度に対応すべく市民協働型都市経営レジームへと向かいつつある。コミュニティ政策は、郊外開発レジームの末期に提案され、市民参加型反成長レジームのもとで花開いたものの、市民参加手法の高度化とともに自治の基盤としての意義が低下、SOHO施策は、市民参加型都市経営レジームのもとで取り入れられ、高度情報化時代の産業振興政策として位置づけられたが、現状ではコミュニティ・ビジネスに特徴をもつ。
腸炎ビブリオにおける新規シデロフォアを介する鉄獲得系の病原学的研究

1. Vibrioferrin(VF)の鉄輸送能:VFのシデロフォアとしての機能は鉄制限下に培養した菌体での^<55>Fe-VFの取り込み活性によって示された。取り込みのkineticsは飽和曲線を示し、受容体の関与が示唆された(Km=67nM)。2.由来の異なる腸炎ビブリオ株におけるVFの分布:HPLCを用いるVFの定量法を確立した。本法を用いて32株におけるVFの生産量を定量した。臨床分離株(33.6μM)は環境分離株(3.9μM)と比較して約10倍量のVFを産生した。VFの産生性は宿主中での生存、増殖に有利であることが示された。3. VFを介する宿主鉄結合蛋白よりの鉄獲得能の解析:AQ3354株によりVF非産生自然変異株(MY-1)を単離した。この株と親株との増殖を比較することによって、VFは30%鉄飽和(生理的飽和度)トランスフェリンから鉄を獲得できることが示された。このVFの能力は宿主中でも機能し、生存や増殖に寄与すると考えられた。4. Fe-VFに対する外膜レセプターの同定:腸炎ビブリオは鉄制限下に培養すると78と83kDaの外膜蛋白(OMP)を発現した。粗外膜画分への^<55>Fe-VFの結合をオートラジオグラフィーで調べたところ、78kDa蛋白と結合することが示された。全細胞をproteinase Kで処理すると78kDa蛋白が消失したので、細胞表面に露出しており、Fe-VFに対するレセプターである可能性が示唆された。さらに、78kDa蛋白に対する抗体を調整し、これを用いて多数の腸炎ビブリオ株について調査した。いずれの株にも本抗体と反応する78kDa蛋白が認められ、この蛋白の分子量や抗原性が高度に保存されていることが明らかとなった。5.腸炎ビブリオのヘミン鉄利用性とヘミン結合性外膜蛋白の同定:本菌はヘミン(Hm)やヘモグロビンを鉄源として利用することが示された。さらに、上記83kDa蛋白がHm-アガロースアフィニティー法で単離され、Hmレセプターの可能性が示唆された。6.腸炎ビブリオは2種の鉄獲得系を有していることが明らかとなった。それ故、本菌における鉄獲得系と病原性発現との関連をin vivoの系で解明するためには、これら2種の外膜レセプターの欠損株を作成する必要がある。さらに、鉄獲得に関連する遺伝子群の鉄制御機構を分子遺伝学的手法で解明する予定である。1.分析法の確立と他のビブリオ属菌における分布:逆相カラムを用いるHPLC分析法を確立した。

本法を用いて特に他の病原ビブリオについて調査したが,ビブリオフェリンの産生は認められなかった。即ち,ビブリオフェリンは腸炎ビブリオにおいて特異的に鉄制限下に産生されるシデロフォアであることが判明した。2.患者及び環境由来腸炎ビブリオでの分布の相違:臨床分離株,原因食品由来株及び環境由来株,合計60株についてビブリオフェリンの産生量を定量した。一般的に環境由来株は鉄制限下での増殖が他の由来株より低い傾向が見られ,菌体当たりのビブリオフェリン産生量も少なく,検出限界以下の菌株も認められた。食品由来株は意外にもビブリオフェリン産生量が多く,臨床株以上の菌株も認められた。しかし,臨床株の方が有意に多いことがわかった。現在,株数を増してこの傾向を再検討している。3.宿主鉄結合蛋白よりの鉄獲得能の解析:AQ3354株からビブリオフェリン非産生自然変異株(MY-1)を単離した。この株とAQ3354株との増殖を比較することによって,ビブリオフェリンは30%鉄飽和(生理的)ヒトトランスフェリンから鉄を獲得できることが判明した。しかし,ヒトラクトフェリン鉄はほとんど利用できなかった。また,腸炎ビブリオはヘム鉄も利用できることが示され,現在,詳細な機構について検討中である。4.本物質産生能とinvasivenessとの関連:AQ3354とMY-1を用いて実験条件の設定を検討中である。5.ビブリオフェリン-鉄に対する外膜レセプター蛋白の同定:^<55>Fe-ビブリオフェリンを外膜蛋白分画と処理後,電気泳動を行って,外膜レセプターを特定した。本蛋白を精製し,その抗体を調製中である。1.Vibrioferrin-鉄(VF-Fe)に対する外膜レセプターの同定腸炎ビブリオは一般に鉄欠乏下に培養すると二種の外膜蛋白(78 kDa,83kDa)を発現した。これらの外膜蛋白を含む粗外膜画分をVF-^<55>Feとインキュベートし,可溶化-native PAGE後,ラジオオートグラフィーで分析したところ,単一のラジオアクティブなバンドが検出された。この蛋白はVF-^<55>Feのレセプター蛋白と考えられ,上述の鉄欠乏下に発現する78 kDaであることがSDS-PAGE分析で示された。そこで,本蛋白をSDS-PAGEによって精製し,これに対する家兎抗血清を作成し,腸炎ビブリオ及びその他の病原ビブリオについてVF-Feレセプターの分布を調べた。腸炎ビブリオでは検討した全ての株で本抗体と反応するバンドが検出され,抗原性においても,また分子量的にも高度に保存されていることが判明した。本抗体はVF-^<55>Feと結合した78 kDa蛋白と特異的に反応したが,VF-^<55>Feの78 kDa蛋白への結合は阻止できなかった。SDSによって78 kDa蛋白におけるVF-Fe結合ドメインのコンホメーションが変化したためであろう。興味深いことに,V.alginolyticusのいくつかの株においても本抗体と交互反応するバンド(78 kDa)が認められ,これらの株ではVFの産生が認められた。2.腸炎ビブリオによる鉄源としてのヘミンの利用性とヘミン結合性外膜蛋白の同定ヘミンまたはヘモグロビンを唯一の鉄源として加えると増殖の促進が認められた。即ち,腸炎ビブリオはシデロフォアを介する鉄獲得系の他に,ヘミンも鉄源として利用できることが判明した。ヘミン利用はヘミン結合性外膜蛋白(レセプター)を介して行われることがV.choleraeやYersinia enterocoleticaにおいて最近明らかにされた。
高齢者向けマルチメディアコミュニケータ

高齢化社会の問題は、日本や他の先進国において重大な懸念となっている。[高齢者は運動能力、記憶力、コミュニケーシゴン、そして健康に日々悩まされている。彼らは物理的にも社会的にも孤立し、生活と健康の質が悪化してしまう傾向がある。]このプロジェクトの目的は、近年の情報技術及び通信技術の発展によってもたらされる環境の変化が、どのように高齢者の生活の質の改善に影響し、その効率を最大化するためにどのようにそれを設計できるかを調査することである。我々は以下の結果に関連する三つの項目に重点的に取り組んだ1)マルチメディアコミュニケータとマルチメディアワードを含むマルチメディアヒエログリフをメッセージ入力とした試験的なシステム群を開発した。マルチメディアワードは自己説明性を持ち、キーボードを用いなくとも入力が可能である。翻訳機はマルチメディアヒエロブリフから日本語または英語の文章を自動的に生成する。2)コミュニケータヘミュージックセラピーの要素を組み込むための新しいアプローチを確立した。音楽の特性とそれらが人間とコンピュータのコミュニケーションプロセスにおいて、どのように人間の初期の感情を満足感のあるものへと変化させるかを分析した。3)自己説明型コンポーネントとサイバーフィルム形式による新しいプログラミング環境の基盤を拡張し、退職後の高齢者への適用を考察した。最近まで、生命科学は主に延命のための健康問題の研究が主であった。しかしこれからは、生活の質を向上させ、高齢者の機能的自立をはかるための治療、技術、そしてシステムの開発を目指して、不便さの緩和と障害に対処することにもっと力を注ぐ必要がある。そしてその一環として、特に最近の情報技術・通信技術の進歩によりもたらされた環境の変化がいかに生活の質に影響を与えるか、また生活の質を最大限に高めるためにそれらをどう設計すべきかの研究が必要である。我々は「生活の質」を個人個人の日常生活における身体的、精神的、社会的ニーズに関する満足度と定義する。2005年は、我々は将来の顧客を分類するための情報を集めて分析し、ユーザとユーザ環境の新しいモデルを構築した。また、我々の高齢者に対する知識を向上させ、その知識をユーザプロファイルとユーザ環境プロファイルのテンプレートに組み込んだ。特定のコミュニケータユーザを登録する時に、プロファイルのいくつかの項目は、当事者である高齢者もしくはその介護者によって入力される。一方で他の項目は、ユーザをコミュニケータが観測した結果、自動的に入力されて更新される。我々はまず、いくつかのコミュニケータに対して全体的な構造を設計した。コミュニケータではマルチメディアインタフェースの種類と、そこで使われる音楽セラピーの要素を特に検討した。また音楽セラピーに対して、異なる感情の間の距離を表すモデルを作成した。さらに音楽が感情に与える影響と、音楽に対してどのような感情を抱くかについて調べる大規模な調査を行った。高齢者の人口は急増し、人口に占める割合も増え続けている。これは個人、家族、そして社会全体に様々な問題を引き起こす。高齢者の多くは移動、記憶力、コミュニケーション、そして健康に悩まされている。彼らは物理的にも社会的にも孤立してしまう傾向にあり、それは生活の質や健康を悪化させる貧苦や不幸な気分へと導く。それにもかかわらず、彼らの多くは・身内とのコミュニケーションを維持し、・難局を生き延びるために、自ら学んで行動し続け、労働を含んだ生活の計画をし続け、・過去の記憶から楽しみを見出すことを望んでいる。従って、データと知識のための新たなフォーマット、情報資源における新たな検索スキーム、ヒューマンコンピュータインタフェース、特別なマルチメディアコニュミケータを含んだIT基盤を開発する必要がある。今年度、我々はピクチャー言語に基づいたマルチメディアセンテンスから日本語及び英語へ自動翻訳を行う翻訳機を開発し、初期のユーザビリティテストを実施し、機能の拡張と翻訳の質の改善を行った。我々は、データと知識の特徴に基づいた情報資源の検索のための新たなアプローチを発表し、手法とメッセージのフィルム化のアイデアを推進した。我々はまた、災害復興のためのITを創造するために用いることができるいくつかの基本方法論を考察した。今年度は、自己説明型ソフトウェアコンポーネントとヒューマンコンピュータインタフェースを開発するため、マルチプルビューフォーマットを利用してきた。これは人間が情報資源にアクセスする際、音楽がどのように彼らの感情に影響を及ぼすかの調査と、プログラミングと自己説明型情報を指定するための新しい言語開発を含む。

最初の項目については、人間の初期の感情から満足感を与える感情へ変化させるために、音楽がどのような影響を与えるかを分析した。分析に用いるデータを取得するために、大学の管弦楽団及びその他の人を対象としたインターネットによる複数の特別なアンケートを実施した。その結果、我々のアプローチを推進するための必要な情報を収集した。一方、二つ目の項目では、サイバーフィルム言語における多くの特徴を拡張し、この言語がどのように高齢者が新しいタイプの情報資源を生成することをサポートするかを分析した。
フラストレーション系におけるスピン多極子秩序と新奇伝導の理論的・数値的研究

近年、量子スピン系における多極子秩序のひとつとして、スピンネマティック相が注目されている。とくに低次元磁性体やフラストレーション系において、理論的に予測され、最近になって候補物質による検証実験が盛んに行われているが、まだスピンネマティック相が実験的に発見されたという確証には至っていない場合が多い。本研究代表者による従来の研究により、容易軸異方性を持つ擬一次元反強磁性体のスピンフロップ現象では、通常の一次相転移による磁化ジャンプの代わりに、2回の二次相転移が生じ、その中間相としてスピンネマティック相が出現することが理論的・数値的に示されている。そこで、本研究では、この予測されるスピンネマティック相を伴う磁場誘起相転移がおきる可能性の高い候補物質をいくつか提唱し、検証実験の提案を行った。一方、本研究では、これとは別に、二本鎖の一方が強磁性相互作用、他方が反強磁性相互作用を持つようなスピンラダー系にも着目し、理論的・計算科学的研究を行った。その結果、この系は特定のパラメーター領域においては、厳密なエネルギー固有状態を求めることができること、またその一部は厳密な基底状態になっていることを導くことに成功した。さらに、この系に大規模数値対角化及び密度行列繰り込み群の手法を適用して数値的に解析した結果、本研究の重要な目的のひとつである新しいスピンネマティック相の理論予測をすることに成功した。この成果により、スピンネマティック相の実験的探索を試みる候補物質として、スピンラダー系にも幅を広げることができた。29年度が最終年度であるため、記入しない。低次元磁性体や量子スピン系におけるスピン多極子秩序のひとつであるスピンネマティック相が注目されている。これは、もともと量子効果の強い低次元フラストレーション系において、2マグノンの束縛状態として理論的に予測された現象であるが、最近、フラストレーションのあるスピンラダー系の強磁場実験で、その兆候が観測され、理論実験両面から盛んに研究が進められている。しかし、実際に観測されたのは飽和磁場付近の強磁場領域のみであるため、スピン配列を直接観測する中性子散乱実験ができないことから、この相が本当にスピンネマティック相かどうかを検証するためには、この相のより詳細な性質を理論的に解析する必要がある。このような背景のもと、本研究においては、フラストレーションのあるスピンラダー系に対して、大規模数値対角化、密度行列繰り込み群法、及び厳密な解析計算を適用して、理論的に解析した。その結果、以下のようなことが明らかとなった。(1)スピンラダーを構成する2本の鎖の相互作用が強磁性交換相互作用と反強磁性相互作用で大きさが等しい場合、各ユニットセルの桁方向の交換相互作用を対角化する2スピン状態の直積により、全系の厳密な固有状態を構成することができる。また、パラメータによっては、それが厳密な基底状態になる場合もある。(2)2本の鎖の相互作用が等しく、2つの対角線方向の次近接相互作用が鎖方向と符号が違っていて大きさが等しい場合、(1)と同様の方法で厳密な固有状態を構成することができる。(3)パラメータによっては、スピンネマティック・朝永ラッティンジャー液体相が出現する領域がある。フラストレーションのあるスピンラダー系で新しいスピンネマティック相を理論的に予測できたという点で、ひとつの目標を達成した。従来の研究により、異方性のあるスピンラダー系・スピン1反強磁性鎖・混合スピンフェリ磁性鎖などでスピンネマティック相が出現する可能性があることを理論的に予測してきた。また本研究においても、強磁性交換相互作用と反強磁性交換相互作用が混在するフラストレートしたスピンラダー系において、スピンネマティック朝永ラッティンジャー液体相が出現することも理論的に判明した。

今後の計画としては、これまでに確立した数値対角化・密度行列繰り込み群法・厳密な解析等の手法を駆使して、これらのスピンネマティック相の物性を理論的に解明し、どのような物質に対して、どのような実験をすればスピンネマティック相の検証ができるのかを明らかにしていく予定である。とくに、強磁場下でしか実現しないスピンネマティック相の場合には、中性子散乱実験のような大規模な実験が不可能であるため、磁気共鳴などの比較的小規模で現実的な検証実験を提案する必要がある。そこで、ESRやNMRなどの磁気共鳴スペクトルからスピンネマティック相を特定する理論を構築することが目標となる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
体組織中薬毒物の検出と法医学上の意味づけ

これまで継続して行ってきた法医解剖事例における体内薬毒物分析法の確立と分析結果の医学的解釈ならびに薬物動態学上の意味付けについて検討を行った。分析方法の開発については、主に液体クロマトグラフィー及び液体クロマトグラフィー質量分析法を用いた抗精神病薬をはじめとする各種向精神薬の分析方法の確立が主な成果として挙げられる。各種薬物に対応した液液抽出法あるいは固相抽出法を用いることによって、目的とする薬物を迅速に分離し、試料調整に必要とされる時間を大幅に短縮した。また、定性および定量の際、蛍光検出器や各種イオン化法を用いた質量分析装置などを組み合わせて使用することで、目的とする薬毒物などを選択的に、かつ感度良く分析することが可能となった。これらの研究成果は論文掲載のために目下執筆中であり、まもなく雑誌論文として発表される。分析結果の薬物動態的ならびに中毒学的解析に関しては、現実の法医解剖事例における体内薬毒物ならびにそれらの代謝物の定量値の解釈を主に行った。例えば、硫化水素ガス中毒が関与したとされる溺死事例における体内硫化物および代謝物であるチオ硫酸塩濃度の意義付け、いわゆる脳死事例における薬毒物の代謝などの解析、さらに不慮の中毒死か他殺であるか病理学的所見からのみでは判定が困難とされる事例における体内薬毒物の分析などを主に行った。これらの研究成果については、鑑定が終了し次第、速やかに研究成果を公表する予定にしている。
時系列光学衛星データに合成開口レーダを組み合わせた熱帯林のモニタリング手法の開発

本研究では、時系列光学衛星データと合成開口レーダを組み合わせたミャンマー熱帯林における森林変化推定に取り組んでいる。当該年度は、1時系列光学衛星データから抽出した時空間的指標を用いた、森林撹乱とその要因推定の検討、2時系列光学衛星データと合成開口レーダを組み合わせた森林撹乱推定手法の検討を行った。1に関して、光学衛星データとして2000-2018年に取得された毎年のLandsat画像を利用し、対象地であるミャンマー熱帯林における森林撹乱とその直接的要因(伐採や都市化など)を推定した。説明変数として時間的・空間的指標を検討し、それぞれを森林撹乱推定モデルに加えることで、精度への影響を明らかにした。結果、時間的・空間的指標をすべて加えた場合の森林撹乱推定精度は、それぞれの指標のみの場合よりも精度は向上した。続いて、時系列Landsat画像を用いて対象地における森林撹乱の直接的要因のマッピングを行い、特に焼畑耕作による森林撹乱に着目して、その時空間的な動態に与える要因(村からの距離や前後の植生状況など)をロジスティック回帰分析で明らかにした。2に関して、それぞれLandsat画像とSentinel-1画像を利用し、森林撹乱推定手法の検討を行った。利用できるすべてのLandsat画像とSentinel-1画像に対して、植生変化モデルを適用した上で撹乱推定に用いる指標を抽出した。指標抽出には、1での研究成果を元に有効な指標を選択し、それぞれの衛星データの観測時点での森林撹乱推定モデルを作成した。推定した森林撹乱の確率を融合利用する手法を検討し、時系列的な森林撹乱の推定精度を評価した。結果、森林撹乱の推定では、両者を融合して利用した場合に精度が高くなり、撹乱の検知に要する期間も短くなった。これらから、2つの衛星データの融合利用は、森林撹乱推定を行う上で有用であることを示した。当初の研究計画通り、光学衛星データとしてLandsat画像を利用した時系列解析に取り組み、森林変化推定モデルに利用する時間・空間的指標を検討することで、約20年にわたる過去の森林撹乱およびその要因を高精度に推定した。また、合成開口レーダとしてSentinel-1画像を利用し、時系列Landsat画像との融合利用する手法を検討した。これらを用いて、次年度以降に両者の衛星データを利用した森林撹乱推定およびその要因推定を行うことができる。時系列Landsat画像とSentinel-1画像を用いた森林撹乱推定を行い、地域の森林変化およびその要因を推定する手法を検討する。
遺伝子改変ブタ及びクローンブタを用いたトランスレーショナル・リサーチに関する研究

【実施内容】我々は、レトロウイルスベクターを用いてKusabira-Orange(huKO)遺伝子を導入した、全身性に赤色蛍光を示す遺伝子改変(Tg)クローンブタの作出に成功している。前年度に引き続き、このTgクローンブタの後代産仔を作出し、産仔における遺伝子伝達動態ならびにその表現型を解析した。本年度は、前年度に獲得した第1世代(G1)雄の凍結精子から、人工授精(AI)あるいは体外受精(IVF)によって第2世代(G2)産仔を作出することに成功した。G2世代は12回の分娩で77頭(雌:34頭、雄:43頭)の産仔が得られ、そのうち39頭がTgであった。Tg産仔率は50.6%(39/77)であり、メンデリズムに従ってhuKO遺伝子が後代に伝達されていることが確認された。さらに、Founder Tgクローン世代、G1、G2世代ブタのhuKO遺伝子はFISH解析により第17染色体q12領域の一箇所に挿入されていることが確認された。G2世代の個体にはFounder Tgクローンに見られた全身性赤色蛍光発現の表現型が引き継がれていた。得られたTg産仔は、靭帯再建研究、ハイドロキシアパタイトを用いた骨修復研究、新生仔肝細胞移植研究(いずれも共同研究)に使用され、赤色蛍光の細胞マーカーとしての有用性が実証された。【意義・重要性】レトロウイルスベクターにより導入されたhuKO遺伝子は2世代の有性生殖を経た後もジーンサイレンシングを受けることなく発現が維持されること、導入されたhuKO遺伝子はFISH解析により染色体上の一箇所に1コピー挿入されていることが明らかになったことは、Tg動物として系統化を図る上で重要な知見である。すなわち、継代によって導入遺伝子のコピー数が変動しない、安定的なTgブタの系統が確立されたと言える。獲得したhuKO後代産仔が整形外科、小児科、再生医療等の研究に用いられ、顕著な果が上がっていることから、本研究の最終目的であるへのhuKO Tgブタの利用が十分に達成できたと考える。凍結精子を用いた、体外受精や人工授精による増殖法も確立されたので、今後一層huKO Tgブタの研究利用が進展すると考えられる。本研究では全身性に赤色蛍光を発現するTgブタのCharacterization(遺伝子伝達並びに発現)、増殖方法の確立、生殖細胞の保存などの系統化に取り組むことを目的としていた。到達目標をクリアし、さらにhuKO Tgブタのトランスレーショナル・リサーチへの利用も始まったことから、概ね順調に研究計画は進展していると評価する。今後は、3年間では完遂出来なかった組織幹細胞の樹立ならびにそれらの特徴解析を進めていく。huKO Tgブタ細胞からiPS細胞の樹立にも取り組んだ(共同研究)が、キメラ形成能を証明するには至っていない。樹立した様々な幹細胞を大型動物であるブタを用いた細胞移植研究等に用いて、げっ歯類実験動物では得られないヒトへの外挿性の高い知見を得ることが細胞移植医療に結びつくものと考える。我々が作出した、赤色蛍光タンパク(humanized Kusabira-Orange : huKO)を発現するトランスジェニック(tg)・クローンブタのトランスレーショナル・リサーチへの利用を最終目的として、本年度はその繁殖能力の検証ならびに後代産仔の解析を行った。huKO-tg・クローンブタ(雌)は、7ヶ月齢時に初回発情を迎え、その後19-23日の周期的な発情を示した。wild-type雄精子による人工授精(2回)で受胎し、19頭の産仔が得られたことから、繁殖能が正常であることが確認された。レトロウィルスベクターによって遺伝子導入されたtg・クローン個体(founder)は、ゲノム上の57箇所にhuKO遺伝子がそれぞれ1コピーずつ組み込まれていると考えられるが、後代(G1)産仔への遺伝子伝達は、メンデリズムに近い動態を示すことが明らかとなった(tg産仔率:57.9%)。このことから、導入遺伝子の多くが、同一染色体上に組み込まれている可能性が示唆された。G1産仔6頭を剖検し、脳・心臓・肺・胃・腸・肝臓・膵臓・脾臓・腎臓・膀胱・生殖器・骨格筋・軟骨・骨・皮膚・眼球の16種の臓器・組織において赤色蛍光発現を確認した。さらに系統保存を目的として、G1産仔雄の精巣上体精子の凍結保存を行い、それを用いてG2世代への遺伝子伝達(40.0%,10/25)および全身性赤色蛍光発現の継承を明らかにした。以上より、1.huKO-tg・クローンブタが正常な繁殖能力を有すること;2.クローン個体の有性生殖によって作出されたG1産仔にも外来遺伝子が安定に伝達されること;3.後代産仔にもfounderクローン世代と同様の全身性赤色蛍光発現が継承されることが明らかとなり、huKO遺伝子導入ブタの遺伝子伝達・発現に関する知見の蓄積と、系統化のための精子の凍結保存という成果が得られた。【実施内容】前年度に獲得したKusabira-Orange(huKO)遺伝子導入ブタの雄個体を育成し、性成熟後に精巣上体精子を凍結保存した。それらの精子の人工授精ならびに体外受精によって健常なtransgenic(Tg)産仔が得られることを確認した。後代(G1)産仔へhuKO遺伝子の伝達率は、ほぼメンデリズムに従っていた。

G1産仔においても、全身性赤色蛍光発現が維持されていることを確認し、骨芽細胞、間葉系幹細胞、肝細胞、前駆脂肪細胞などを分離・樹立したところ、均一な蛍光発現が確認された。さらに、huKOを全身発現する個体を、骨再生や靱帯再建実験のモデルとして実験に供した。2010年度にはPdx1-Hes1遺伝子導入による膵臓欠損ブタの作製にも成功した(JST/ERATO)。この膵臓欠損という表現形を、huKOを発現するクローン胚を用いて補完する実験、すなわち胚盤胞補完を行い、得られたキメラ個体で膵臓が再生されたことを、赤色蛍光を指標として証明した。【意義・重要性】huKO発現ブタは体細胞クローニングによって作製された個体であったが、その個体の有性生殖で得られた子孫にも全身性赤色蛍光発現が安定的に継承されることが確認されたことは、このブタが世界で唯一赤色蛍光マーカーを持ったブタとして確立されたという意義を持つ。同時に、凍結精子を用いた体外受精系が確立されたことで、有性生殖による増殖が実用的レベルに到達したことにも大きな意義がある。huKOブタ特徴は、整形外科領域の再生医学研究において高く評価され、さらに種々の体性幹細胞・前駆細胞研究においても、その重要性が認識されつつある。胚盤胞補完という新しいコンセプトに基づく臓器再生研究でも、赤色蛍光ブタ胚細胞の利用が、再生臓器の追跡・証明において非常に重要な役割を果たした。【実施内容】我々は、レトロウイルスベクターを用いてKusabira-Orange(huKO)遺伝子を導入した、全身性に赤色蛍光を示す遺伝子改変(Tg)クローンブタの作出に成功している。前年度に引き続き、このTgクローンブタの後代産仔を作出し、産仔における遺伝子伝達動態ならびにその表現型を解析した。本年度は、前年度に獲得した第1世代(G1)雄の凍結精子から、人工授精(AI)あるいは体外受精(IVF)によって第2世代(G2)産仔を作出することに成功した。G2世代は12回の分娩で77頭(雌:34頭、雄:43頭)の産仔が得られ、そのうち39頭がTgであった。Tg産仔率は50.6%(39/77)であり、メンデリズムに従ってhuKO遺伝子が後代に伝達されていることが確認された。さらに、Founder Tgクローン世代、G1、G2世代ブタのhuKO遺伝子はFISH解析により第17染色体q12領域の一箇所に挿入されていることが確認された。G2世代の個体にはFounder Tgクローンに見られた全身性赤色蛍光発現の表現型が引き継がれていた。得られたTg産仔は、靭帯再建研究、ハイドロキシアパタイトを用いた骨修復研究、新生仔肝細胞移植研究(いずれも共同研究)に使用され、赤色蛍光の細胞マーカーとしての有用性が実証された。【意義・重要性】レトロウイルスベクターにより導入されたhuKO遺伝子は2世代の有性生殖を経た後もジーンサイレンシングを受けることなく発現が維持されること、導入されたhuKO遺伝子はFISH解析により染色体上の一箇所に1コピー挿入されていることが明らかになったことは、Tg動物として系統化を図る上で重要な知見である。すなわち、継代によって導入遺伝子のコピー数が変動しない、安定的なTgブタの系統が確立されたと言える。獲得したhuKO後代産仔が整形外科、小児科、再生医療等の研究に用いられ、顕著な果が上がっていることから、本研究の最終目的であるへのhuKO Tgブタの利用が十分に達成できたと考える。
集団遺伝学理論と比較ゲノムによる非コードＤＮＡ領域の進化メカニズム

本研究は、真核生物の大部分を占める非コード領域におけるゲノム進化のメカニズムを解明するものである。集団遺伝学および分子進化学の理論を構築するとともに、それらを多種多様なゲノムに適用した。研究対象になった種は、分裂酵母、イネ、ヒトなどの霊長類、シロイヌナズナなどの植物を含む。これらの研究から、非コード領域には非常に強い淘汰にさらされている領域が多数存在することがわかった。これは、非コード領域も細胞を維持する上で重要な役割を担っていることを示唆している。本研究では、非コード領域にどのような自然選択の力が働き、どのような過程で進化してきたかを明らかにする。理論研究は一般的に非常に柔軟で、あらゆる生物種の幅広いタイプの非コード領域を研究対象にすることができる。そこから、非コード領域に共通する進化の法則を導きだし、その背後にある進化のメカニズムを理論的に解明する。遺伝学の仕事は常にその一般性を問わなければならない。本班の理論的研究から、あるモデル種を用いた研究成果が、どの程度の種の範囲まで適用できるのか?という一般性を問う問題に答えることが出来る。一方、非コード領域の進化パターンを研究するために、メダカを含めたいくつかの種のゲノム塩基配列を決定した。進化の法則の一般性を見るために、敢えて非モデル種を選んだ。このプロジェクトに関しては、データのクオリティチェックを終えたのみで、解析は次年度に行う。本年度は、ラフレシアのゲノムの解読を主に行った。また、バチルスという細菌のゲノムも100系統近く決定した。本年度は、分裂酵母のゲノムを30系統決定し、その集団遺伝学的解析を行った。いくつかの非コード領域において特徴的な塩基配列の多型パターンを見いだした。そこから、機能の重要性などを議論した結果を論文としてまとめ中である。本年度は、データ解析を中心に研究を進めた。非コード領域に起こる突然変異が進化の過程でどのように振る舞うかを、イネ、酵母、メダカなど、さまざまな種を用いて研究した。結果の一部は、PLoS Oneなどの雑誌に掲載された一方、残りの解析は次年度に引き継ぐことになる。本提案領域は、生命体の設計図であるゲノムの機能を統合的に解明することを目的とする。特に、遺伝子コード領域だけでなく、それを総括して支配する非コード領域の役目を重要視する。印南班は「非コード配列チーム」に属し、特に塩基配列の解析を中心に行い、全ての班と連携して研究を推進してきた。本研究では、非コード領域にどのような自然選択が働き、どのような過程で進化してきたかを明らかにする。本年度は、植物のトランスポゾンの進化過程において水平移動がどれくらい貢献したかを解析した。理論的には、トランスポゾンがゲノム中で頻度を上げたり下げたりする過程を記述し、そのなかで新しいトランスポゾンファミリーが形成されるモデルを提唱した。一方、枯草菌の実験進化研究も推進し、結果を解析中である。また、ウマ350頭の全ゲノムSNP解析も進行中である。大掛かりなゲノムデータがそろいつつあり、一部は詳細な解析にまで進んだ。

一方、次世代シークエンサのデータはノイズも多く、慎重なコントロールが必要となる。これは、当初から想定できた範囲であり、おおむね順調であると言える。27年度が最終年度であるため、記入しない。集団遺伝引き続き、大規模なデータの編集、解析と行っていく。一方、最終となる来年度はウマなどをもちいた大規模な研究も行う。本領域の初年度ということで、新規のデータ無しでおこなえる、基礎的な理論的な研究に従事した。その成果は、直接データ解析に使えるものであり、次年度以降の発展が期待出来る。その意味で、本年度の達成度には満足している。一方、非コード領域の進化パターンを研究するために、メダカを含めたいくつかの種のゲノム塩基配列を決定した。データのクオリティチェックを終えた段階であるが、その質は今後の解析に十分なものであることを確認している。ラフレシアのゲノム解読は比較的苦労したが、3年越しになんとか最終段階に入った。バチルスのゲノム解読は問題なく予定通りに進んでいる。今年度は分裂酵母のゲノムを30系統で決定するという、たいへん大掛かりな実験をおこなった。にもかかわらず、実験はほぼ当初の計画通りすすみ、解析でも大きな問題は発生しなかった。本年度は、基礎的な理論の構築をおもに行った。今後は、それを実際のデータ解析に組み込むことで、より発展させる。同時に、メダカなどのゲノム進化解析を行う。また、本領域も2年目に入り、他班からも次世代シークエンサのデータが大量に出てくる予定である。そこで、他班との共同研究を主に行っていく。ラフレシア、バチルスのゲノム解析はポスドク2名体勢で解析して行く。細菌のバチルスはほぼ問題ないであろうが、ラフレシアのゲノムは予想以上に複雑で、時間を要するであろう。今後は分裂酵母のゲノム解析の論文を終了させる。一方で、ここから得られた知見をもとに、実験系の研究者と共同研究をいくつか立ち上げたい。また、初年度に決定したメダカのゲノム解析を進めて行く。
サブ波長回折格子の共鳴反射を利用したチューナブル波長選択フィルタ

スラブ導波路上にサブ波長の回折格子を設けて格子側または基板側から光波を入射すると、特定の波長で強い共鳴反射が生じる。これを利用して狭帯域の波長選択フィルタが実現できる。本研究では、強誘電体材料のスラブ導波層を用いて、電圧印可によって屈折率を変化させることで選択波長を制御できる素子の研究を行った。研究当初は導波層にニオブ酸リチウムを用いることを考えたが、素子設計を行うと実用的な波長選択幅が得られないことが分かった。そこで、サファイア基板(屈折率1.76)上にチタン酸ジルコン酸ランタン鉛(PLZT、屈折率2.54)の薄膜導波層を設け、ITiOの櫛形対向電極を回折格子にする構成を考案した。シミュレーションでは数Vの印可電圧で数nmの共鳴波長シフトが得られることを確かめた。なお、シミュレーションでは光学異方性が場所的に変化する場合の光波解析を行う必要があったが、市販の電磁場解析ソフトではこの取り扱いができないため、FDTD法をベースにした縦な解析プログラムを開発した。PLZT導波路の作製にはゾルゲル法を採用した。設計値の厚さ170nmを得るのに複数回のコートと焼結作業を繰り返す必要があり、成膜条件を探索することで、クラックのないPLZT導波層を得ることができた。櫛形対向電極の作製では、電極パターンを電子線描画の後、ITiOをスパッタしてリフトオフする方法を採った。この方法により3nmの波長半値全幅をもつ共鳴格子が作製された。しかし、リフトオフの工程で剥れたITiO片が櫛形対向電極の間に入り込むことで、電極間の短絡によって電圧印可が行えず、共鳴波長のシフトの確認に至らなかった。その他、リフトオフ工程を避けるために櫛形対向電極を利用しない新たなフィルタ構造の検討や、非線形光学効果を用いた光による共鳴波長制御の方法についても検討を行った。スラブ型光導波路上に格子構造を設けると、導波路内に回折される光の共鳴現象のために特定の波長の光が強く反射される。これを用いて狭帯域の波長選択フィルタが実現できる。本研究では、導波路層に電気光学効果を持つ媒質を採用することで、印加電圧で共鳴波長を制御する「波長可変の狭帯域フィルタ」の実現を目的としている。本研究では、光導波層にチタン酸ジルコン酸ランタン鉛(PLZT:(Pb1-xLax)(ZryTi1-y)1-x/403)を用い、基板にはサファイア(Al203)、格子構造にはインジウム-スズ酸化物(ITO)を用いる構成とした。基板のサファイアと導波層のPLZTの屈折率差が大きいため、選択波長の半値幅が制御しやすい特徴がある。導波層に電場をかけるために、ITOの電極は櫛形の対向電極とした。これにより、導波層の下側に電極を設ける必要がなく、非常に単純な構造となり、素子の作製も容易になる。初年度である15年度は、フィルタ構造の基本設計と素子の試作に取り組んだ。当初、導波路にはニオブ酸リチウムを用いることを計画していた。しかし、基板との屈折率差が小さいことから、製作時の形状誤差がフィルタ性能に大きく影響することが、数値シミュレーションで明らかになった。そこで、上記のPLZT導波層とサファイア基板の組み合わせに変更した。この構造での光の振る舞いをシミュレーションするための電磁波解析プログラムを作製し、印加電圧に対する共鳴波長のシフトの様子を数値計算で見積もった。簡易な数値計算では10Vの印加電圧で約10nmの共鳴波長シフトが得られることが分かった。

一方、この計算を厳密に行うために、誘電率がテンソルで分布する場の電磁波解析を行う必要があり、この解析プログラムについても開発を行った。素子の試作については、ゾルゲル法によるPLZTの成膜と電子ビーム描画によるITO膜のパターニングを組み合わせることで行った。この手法によって、PLZT膜状にITOの櫛形対向電極を形成することに成功した。スラブ型光導波路上に格子構造を設けると、導波路内に回折される光の共鳴現象のために特定の波長の光が強く反射される。これを用いて狭帯域の波長選択フィルタが実現できる。本研究では、導波路層に電気光学効果を持つ媒質を採用することで、印加電圧で共鳴波長を制御する「波長可変の狭帯域フィルタ」の実現を目的としている。本研究では、光導波層にチタン酸ジルコン酸ランタン鉛(PLZT:(Pb1-xLax)(ZryTil-y)1-x/4O3)を用い、基板にはサファイア(Al2O3)、格子構造には透明電極を用いる構成を考案した。今年度は、昨年度に開発した「導波層の複屈折を厳密に取り扱う電磁解析計算プログラム」を用いて、精度の高いフィルタ設計を行った。時間領域差分法(FDTD法)において、誘電率テンソルを正確に考慮しすることで、格子に対する光共鳴の様子を厳密に計算できるようになり、これを用いて印可電圧に対するフィルタの波長シフト量を見積もった。また、これまで用いてきた近似的な計算手法との比較を行い、近似的な手法が第1次的な計算手段として有効であることが分かった。一方、初年度では透明電極にITO膜を用いたフィルタを設計・試作していたが、通信波長帯(波長1.55□m)に対応するために透明電極格子をInTiO薄膜に変更し、素子の設計と試作を行った。設計では5Vの印加電圧に対して約2nmの共鳴波長シフトが得られることが分かった。実際にInTiO薄膜格子電極をもつ共鳴格子を作製し、共鳴反射が得られていることを確認した。その他、短い波長の光を入射し、その回折光強度からPLZT薄膜の電気光学効果を見積もる方法を考案した。スラブ導波路上にサブ波長の回折格子を設けて格子側または基板側から光波を入射すると、特定の波長で強い共鳴反射が生じる。これを利用して狭帯域の波長選択フィルタが実現できる。本研究では、強誘電体材料のスラブ導波層を用いて、電圧印可によって屈折率を変化させることで選択波長を制御できる素子の研究を行った。研究当初は導波層にニオブ酸リチウムを用いることを考えたが、素子設計を行うと実用的な波長選択幅が得られないことが分かった。そこで、サファイア基板(屈折率1.76)上にチタン酸ジルコン酸ランタン鉛(PLZT、屈折率2.54)の薄膜導波層を設け、ITiOの櫛形対向電極を回折格子にする構成を考案した。シミュレーションでは数Vの印可電圧で数nmの共鳴波長シフトが得られることを確かめた。なお、シミュレーションでは光学異方性が場所的に変化する場合の光波解析を行う必要があったが、市販の電磁場解析ソフトではこの取り扱いができないため、FDTD法をベースにした新たな解析プログラムを開発した。PLZT導波路の作製にはゾルゲル法を採用した。設計値の厚さ170nmを得るのに複数回のコートと焼結作業を繰り返す必要があり、成膜条件を探索することで、クラックのないPLZT導波層を得ることができた。櫛形対向電極の作製では、電極パターンを電子線描画の後、ITiOをスパッタしてリフトオフする方法を採った。
メタボリックシンドロームの発症因子としての閉塞型睡眠時無呼吸症候群の病態解析

閉塞型睡眠時無呼吸症候群の主病態である上気道の機能障害の発症・増悪の機序を解明し、老化・加齢、性差などの各因子が肥満やメタボリックシンドロームの発症因子にどのような影響を及ぼすかを検討した。研究の最終目標である、老化・加齢、睡眠物質の欠如などの影響の検索のため、遺伝子改変マウスを使用する事が前提であったため、全身麻酔の調節呼吸下でのマウスisolated上気道モデルを構築し、筋弛緩薬投与状態(passive upper airway)と筋弛緩薬非投与(active upper airway)の2つの条件下で上気道の閉塞圧と抵抗値を評価し,上気道の代償性神経筋応答性を検討した。その結果、麻酔下でも筋活性が温存されるactiveな上気道開大筋の状態では、passiveに比べて閉塞圧が大きく閉塞しにくい事が分かり、ある程度、人の上気道の機能を再現できることが分かった。次に自発呼吸下でのwhole plethymographマウスモデルを用いた上気道抵抗値の測定モデルを作成したが、マウスの上気道は解剖学的に予想以上に虚脱しやすく麻酔薬の影響により上気道開大筋の筋活性も著しく抑制されたため、自発呼吸下では再現性のあるデータの測定が不可能であった。そのため自発呼吸下での上気道の機能評価は、23年度当初から兎の上気道機能測定モデルを構築して実験を行い、加齢による上気道の筋活性とサーファクタント局所投与の反応性を検索した。体重3kgの兎と6ヶ月経過した軽度肥満の兎を用いて上気道閉塞圧を測定したところ、全身麻酔下での上気道筋活性に差は無く、サーファクタントの局所投与ではわずかに減少した。本研究は,老化・加齢を促進する因子の遺伝子改変マウスを用いることにより,閉塞型睡眠時無呼吸症候群の主病態である,上気道の機能障害の発症・増悪の機序を解明し,肥満やメタボリック・シンドロームの発症因子として注目を浴びている,閉塞型睡眠時無呼吸症候群の発症メカニズムのより詳細な解明を行うことが目的である.研究期間内に,(1)どのようなメカニズムで睡眠時無呼吸症候群が重症化して行くのかを,また,(2)どのような環境遺伝子が睡眠時無呼吸症候群の発症因子となるかについて,主に老化・加齢促進因子を標的として遺伝子改変マウスを用いることで,明らかにしていく計画である.マウスの自発呼吸下で呼吸流量と圧の測定が可能で,上気道の開通性を維持する上気道開大筋の筋活性を残存させた状態で測定できる.このモデルを用いて,老化・加齢を促進する因子を調節する,以下の4つの遺伝子改変マウスを用いて,閉塞型睡眠時無呼吸症候群の発症メカニズムを検討する.(1)レプチン・グレリン代謝異常マウス,(2)早期老化マウス(活性酸素排出酵素欠損)(3)成長ホルモン・性ホルモン異常マウス,(4)睡眠調節障害マウス(メラトニン欠損マウス).初年度では,実験機器の設置が終わり,予備データを収集しており,次年度である平成22度には,正常マウスの上気道を用いた,上気道開通性の検討について本格的な実験に入る予定である.本研究は、老化・加齢を促進する因子の遺伝子改変マウスを用いることにより、閉塞型睡眠時無呼吸症候群の主病態である、上気道の機能障害の発症・増悪の機序を解明し、肥満やメタボリック・シンドロームの発症因子として注目を浴びている、閉塞型睡眠時無呼吸症候群の発症メカニズムのより詳細な解明を行うことが目的である。研究期間内に、(1)どのようなメカニズムで睡眠時無呼吸症候群が重症化して行くのかを、また、(2)どのような環境

遺伝子が睡眠時無呼吸症候群の発症因子となるかについて、主に老化・加齢促進因子を標的として遺伝子改変マウスを用いることで,明らかにしていく計画である。マウスの自発呼吸下で呼吸流量と圧の測定が可能で、上気道の開通性を維持する上気道開大筋の筋活性を残存させた状態で測定できる。このモデルを用いて、老化・加齢を促進する因子を調節する、以下の4つの遺伝子改変マウスを用いて、閉塞型睡眠時無呼吸症候群の発症メカニズムを検討する。(1)レプチン・グレリン代謝異常マウス、(2)早期老化マウス(活性酸素排出酵素欠損)、(3)成長ホルモン・性ホルモン異常マウス、(4)睡眠調節障害マウス(メラトニン欠損マウス)。初年度の21年では、実験機器の設置が終わり、次年度の22年ではマウスの実験に先立って、同じ実験装置を用いて兎の上気道の予備データを収集して、測定系の確立に目処が立った。最終年度の23年には、最終目標である正常マウスの上気道を用いた、上気道開通性の検討について本格的な実験に入る予定である。本研究は、老化・加齢を促進する因子の遺伝子改変マウスを用いることにより、閉塞型睡眠時無呼吸症候群の主病態である、上気道の機能障害の発症・増悪の機序を解明し、肥満やメタボリック・シンドロームの発症因子として注目を浴びている、閉塞型睡眠時無呼吸症候群の発症メカニズムのより詳細な解明を行うことが目的である。研究期間内に、(1)どのようなメカニズムで睡眠時無呼吸症候群が重症化して行くのかを、また、(2)どのような環境遺伝子が睡眠時無呼吸症候群の発症因子となるかについて、主に老化・加齢促進因子を標的として遺伝子改変マウスを用いることで,明らかにしていく計画である。最終年度の23年には、最終目標である正常マウスの上気道を用いた、上気道開通性の検討について本格的な実験に入っているが、マウスの上気道の測定系の再現性において問題が生じ、現在、改良型の解析系を構築中である。