hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイビジョンによる歩行支援システム ―高齢者の自発的歩行改善に向けて

カメラ装着者がいる道路領域の分割とそれを用いた道路平面の3次元復元を行い,各軸回りの回転情報を取得した.本年度は,昨年度開発した手法をカメラ装着者の通常歩行状態の映像に適用したところ,映像の回転と微小ボケ及び歩行時の振動によるカメラ軸の変動が生じ,そのため道路領域の特徴点抽出と特徴点の追跡精度が低下し,結果的に歩行道路領域の誤推定が生じた.しかし,カメラ装着者の歩行姿勢の獲得と解析を行うには,歩行道路領域の正確な推定とその特徴量に基づく高精度な3次元復元情報の導出が必要である.以上の理由から,当初の研究手法の見直しにより,前述の実績の概要報告に記した手法の開発に時間がかかった.H28年度は,(i)画像における回転姿勢情報のオフセットを求める手法を開発し,また,カメラ装着者(利用者,特に高齢者)の微小歩行(静止状態)時の画像を用いて, (ii)利用者の初期姿勢の導出法,及び(iii)歩行時の道路平面の推定法を開発し,これらの手法の有効性を実験的に確認した.(i)画像から取得されるカメラの3次元回転姿勢情報のオフセットを求めるため,カメラと,背景の平面に対して水平となる水準器を3脚に設置する.カメラから得られるX-Y-Zの3軸回りの回転に対応する画像から各回転時の特徴点を抽出し,エピポーラ幾何に基づいてカメラの3次元回転姿勢を求める.次に,(ii)利用者が静止時の映像から微小に移動した時の2画像を利用して,静止状態の姿勢を推定する.Harrisコーナー検出器を用いて一方の画像上で特徴点の抽出を行い,LK追跡器により2画像間で特徴点の追跡を行う.得られた特徴点のペアを用いてエピポーラ幾何に基づいてカメラの3次元姿勢情報の推定を行い,利用者の静止姿勢を求め,これを初期姿勢とする.(iii)利用者の歩行時の道路平面を推定するため,Graph Based Image Segmentationを用いて画像の領域分割により歩行道路面と考えられる領域を求める.微小移動する2画像間の歩行道路領域から特徴点を抽出し,エピポーラ幾何を用いて特徴点の3次元情報を算出し,道路平面の推定を行い,これを初期道路平面とする.次に歩行時の道路平面を逐次求め,初期道路平面との角度差を求める.水準器から取得されるX-Y-Zの各軸回りの回転情報と,画像から求められる各軸回りの回転角度の平均2乗誤差平方根(RMSE)を求めた.その結果,X-Y-Zの各軸におけるRMSEはそれぞれ1.86°,2.25°,1.22°,また道路平面の平均RMSEは21.64°を得た.本研究は,(1)利用者に装着するカメラの3次元姿勢情報を,そのカメラの映像から導出する方法,(2)利用者の初期姿勢の推定法,(3)利用者が歩行する道路平面の推定法等を開発し,その有効性を実験的に確認したため.今後の研究の推進方策として,カメラ装着者の歩行姿勢の3次元情報の解析法を開発し,それに基づく歩行姿勢の指標を考案する.歩行姿勢の解析法については,次の(1)(3)を中心に手法及びアルゴリズムの開発を行い,歩行姿勢の指標の確立につなげる.(1)前かがみの姿勢(前傾度),(2)すり足(体の上下方向の揺れ度),(3)体幹動揺度(体の左右の揺れ度).また,研究成果に基づいて特許の申請を行い,国際会議,展示会等で成果発表を行う.本研究課題は,今後次の点を中心に研究を推進していく.・カメラ映像上の特徴量に基づく歩行者の姿勢推定法の更なる精度向上を目指す.・歩行道路領域の分割法と道路平面の推定法の精度向上を図る.平成28年度の研究課題はおおむね達成されたが,本研究課題は歩行者が屋外で歩行する実環境を対象とする,複雑な背景映像と歩行周期の処理が前提であるため,各手法の開発に予定より長い期間を要した.そのため,3脚に設置されたカメラの映像から一部オフラインで検証実験を行った.よって,歩行姿勢に影響を与えない高性能及び十分軽量化された機器の購入や謝金の使用は行わなかった.
ポスト・コンフリクト期イラクにおける国家建設の包括的研究

2003年のイラク戦後のイラクにおける国家建設について、民主化とガバナンスの定着、国際的な影響、和解政策の進展、治安維持能力の回復、経済といった側面から包括的に解明した。その結果、極めて重大な政治局面において、政治家個人が有するインターナショナルなネットワークが決定的な役割を果たすこと、民主化の導入が紛争を拡大させたこと、治安や和解政策が政治道具化したことが明らかになった。24年度は、1国民和解政策、2治安部門の改革、3経済という3つの問題の分析に力点を置いた。1各勢力が国民和解という政策をどのように設定し、それをいかに独自の権力闘争に利用しているのかを、各政党の戦後8年間の政策を包括的に整理することで、解明した。同時に、紛争を経て国民和解というアジェンダが設定されたことで、各政党の活動とその後の国家建設にいかなる影響を与えているのかという問題を分析した。さらに、選挙における国民和解政策の詳細を精査することで、各政党がイラク国民の範囲をどのように規定しようとしているのかを明らかにした。これを通して、国民和解政策がネーションビルディングに与える影響も分析した。2治安部門形成の研究では、これまでほとんど明らかになっていないイラク軍と警察機構の再建のプロセスを解明し、国軍と警察機構内部で露呈しつつある出身地域、社会階層、宗派、民族の差異に起因する対立の実態を明らかにし、それが治安部門の強化に与える影響を探った。また、これまでSSR(Security Sector Reform)論の前提となっていた中央集権的な暴力装置の一元化に反するイラクの実情について、部族によって構成される非公的治安機関の拡散に着目し、その実態を明らかにした。また、その非公的治安機関が警察機構や国軍といかなる対立/相互補完関係にあり、それが国家建設にどのような影響を与えているのかを解明した。3経済復興の研究では、政権党であるイスラーム主義政党が、いかにして石油資源を中心とする経済発展を政権の安定に利用しているか、そのメカニズムを解明した。具体的には、どの勢力がいかなるルートを通じて、どのように経済開発を支配しているのか、また、こうしたゲームが、国家建設にいかなる影響を与えているのかを分析した。25年度は、1紛争と経済復興問題の分析、23年間の研究を総合した包括的な国家建設の分析、3他国との事例との比較という3つに力点を置いた。1経済復興の研究では、政権党であるイスラーム主義政党が、いかにして石油資源を中心とする経済発展を政権の安定に利用しているか、そのメカニズムを解明した。2トランスナショナルなネットワークが内政に与える影響、民主化とガバナンスの定着、国民和解政策、治安部門改革、そして経済復興という5つの側面からの分析を統合し、ポスト・コンフリクト期イラクにおける国家建設のダイナミズムを包括的にまとめた。3戦後イラクの国家建設の事例を、東南アジアのカンボジア、アフリカのソマリアをはじめとする複数の紛争経験国と比較・検証し、紛争と国家建設の理論化と分析枠組みの構築を目指した。本研究は、イラク戦争(2003年)後のポスト・コンフリクト期イラクにおける国家建設のプロセスと問題点を多角的かかつ包括的に明らかにし、イスラーム主義政党の政権運営メカニズムを解明することを目的とする。具体的には、トランスナショナルなネットワークが内政に与える影響、民主化とガバナンスの定着、国民和解政策、治安機関の形成・強化、経済復興の5つの側面から、紛争後イラクの国家建設のダイナミズムを包括的に明らかにすることを目指すものである。平成23年度は、5つの側面のうち、(1)トランスナショナルなネットワークが内政にいかなる影響を与えたかという問題、(2)民主化とガバナンスがどのように定着していったのかという問題を明らかにすることを目指した。(1)については、政権党となったイスラーム主義政党が、亡命時代を通してイラン、シリア、レバノン、湾岸諸国、英国において構築してきたトランスナショナルなネットワークとそれに立脚した運動の実態を精査した。そして、こうしたネットワークがポスト・コンフリクト期イラクにおける内政にどのように影響しているのかを分析した。これによって、イスラーム主義政党が、政権運営において、過去に構築した宗教的ネットワークをいかに活用しているのか、そのメカニズムを実証的に明らかにした。(2)については、国会選挙、地方県議会選挙の分析から制度的民主化の定着過程を明らかにし、イスラーム主義政党間の差異を作り上げてきた歴史的相克が、ガバナンスの実施においていかなる対立に帰結しているのか、そのメカニズムを解明した。当初24年度の研究として予定していたのは、1国民和解と2治安部門改革の研究であったが、それに加え、25年度に実施を予定していた3経済の問題についての研究も実施し、それを終了した。さらに、これらをまとめて単著『紛争と国家建設ー戦後イラクの再建をめぐるポリティクス』を明石書店から上梓することができた。以上を鑑み、研究は想定と計画をはるかに上回るペースで進展していると判断できる。平成23年度に実施した研究のうち、トランスナショナルなネットワークの解明については、これまでの成果をまとめ、『現代イラクのイスラーム主義運

動ー革命運動から政権党への軌跡』(有斐閣、2011年)を公刊した。さらに、こうした歴史的なネットワークが、戦後イラク政治に与えた影響について、一次資料のさらなる読み込みを行った。民主化とガバナンスの定着については、戦後イラクで実施されたすべての選挙を包括的に分析し、どのような力学が働いたのか、政党支持構造がどのように変化したのかを分析した論文("Sectarianism Twisted: Changing Cleavages in the Elections of Post-war Iraq", Arab Studies Quarterly, 34 (1), pp. 27-51, January, 2012)を国際ジャーナルに投稿し、公刊した。以上のことから、平成23年度は、資料読み込み、現地調査の成果をまとめた論文の公刊が可能となり、予想以上の進展を見せた。最終年度となる平成25年度には、当初の計画で残っている最後の点、つまり、戦後イラクの国家建設の事例を、東南アジアのカンボジア、アフリカのソマリアをはじめとする複数の紛争経験国と比較・検証し、紛争と国家建設の理論化と分析枠組みの構築を目指す。そのために、25年度の日本比較政治学会において、企画委員として「紛争と国家建設における軍・準軍事組織・治安機関の役割」というパネルを立ち上げ、シエラレオネ、レバノン、カンボジアとの比較研究を行う予定である。平成24年度は、上記の5つの側面のうち、(1)国民和解政策と(2)治安部門の改革という2つの問題の分析に力点を置きたい。(1)については、各勢力が国民和解という政策をどのように設定し、それをいかに独自の権力闘争に利用しているのかを、各政党の戦後8年間の政策を包括的に整理することで、解明する。同時に、紛争を経て国民和解というアジェンダが設定されたことで、各政党の活動とその後の国家建設にいかなる影響を与えているのかという問題を分析する。さらに、選挙における国民和解政策の詳細を精査することで、各政党がイラク国民の範囲をどのように規定しようとしているのかを明らかにする。これを通して、国民和解政策がネーションビルディングに与える影響も分析する。(2)については、これまでほとんど明らかになっていないイラク軍と警察機構の再建のプロセスを解明し、国軍と警察機構内部で露呈しつつある出身地域、社会階層、宗派、民族の差異に起因する対立の実態を明らかにし、それが治安部門の強化に与える影響を探る。また、これまでSSR(Security Sector Reform)論の前提となっていた中央集権的な暴力装置の一元化に反するイラクの実情について、部族によって構成される非公的治安機関の拡散に着目し、その実態を明らかにする。また、その非公的治安機関が警察機構や国軍といかなる対立/相互補完関係にあり、それが国家建設にどのような影響を与えているのかを解明する。第1に、イラク国内紙のデータベースを用いた情報収集を行う。
自動車衝突安全性の車体設計における複合領域の最適化

最適化設計を行うための最適化設計手法に対して次のような最適化問題を設計対象として取り扱えるようにする必要がある.(1)Multi-ProcessesおよびMulti-Disciplinary問題の最適化(2)Multi-Level問題の最適化(3)Multi-Objective問題の最適化.さらに,設計の手法として,いわゆる一般的な最適化問題ののみではなく,次のような設計方法をすべて行うことできるようにする必要がある.(1)設計目標を特定値に正確に決定するような設計方法(特定値設計)(2)設計目標の最適化の設計方法(ミニマム設計)(3)設計目標をもっとも安定できるような設計方法(ロバスト設計).以上のような要求を満足できる最適化設計手法こそ,複雑なシステム最適設計に適用できる手法としてその実用化の道が開かれる.上記複雑なシステムにおける最適設計の要求に応えるため,本研究においては自動車衝突安全性設計における複合領域の最適化設計手法の確立を目的として研究を実施した.得られた新しいアプローチおよび研究成果を下記のように具体的に示す.1.自動車衝突安全性設計の代表的な前面衝突モデル(フールラップ衝突とオフセット衝突)を用いて,多目的最適手法を統計的設計支援システムに取り入れる.このアプローチによって様々な衝突特性に関する多目的最適化を行うシステムを構築できた.2.乗員の体格のばらつきを考慮した乗員安全装置にロバスト設計手法を取り入れ,乗員のばらつきに対応するロバスト性を有する最適化手法を確立した.衝突時の車体構造のサイドメンバーは設計によってあるいは衝突条件によって,異なる座屈モードを生じる.そこで,従来開発してきた統計的設計支援システムにモードコントロールアプローチを導入することによって複雑な挙動の設計問題を取り扱うことができた.最適化設計を行うための最適化設計手法に対して次のような最適化問題を設計対象として取り扱えるようにする必要がある.(1)Multi-ProcessesおよびMulti-Disciplinary問題の最適化(2)Multi-Level問題の最適化(3)Multi-Objective問題の最適化.さらに,設計の手法として,いわゆる一般的な最適化問題ののみではなく,次のような設計方法をすべて行うことできるようにする必要がある.(1)設計目標を特定値に正確に決定するような設計方法(特定値設計)(2)設計目標の最適化の設計方法(ミニマム設計)(3)設計目標をもっとも安定できるような設計方法(ロバスト設計).以上のような要求を満足できる最適化設計手法こそ,複雑なシステム最適設計に適用できる手法としてその実用化の道が開かれる.上記複雑なシステムにおける最適設計の要求に応えるため,本研究においては自動車衝突安全性設計における複合領域の最適化設計手法の確立を目的として研究を実施した.得られた新しいアプローチおよび研究成果を下記のように具体的に示す.1.自動車衝突安全性設計の代表的な前面衝突モデル(フールラップ衝突とオフセット衝突)を用いて,多目的最適手法を統計的設計支援システムに取り入れる.このアプローチによって様々な衝突特性に関する多目的最適化を行うシステムを構築できた.2.乗員の体格のばらつきを考慮した乗員安全装置にロバスト設計手法を取り入れ,乗員のばらつきに対応するロバスト性を有する最適化手法を確立した.衝突時の車体構造のサイドメンバーは設計によってあるいは衝突条件によって,異なる座屈モードを生じる.そこで,従来開発してきた統計的設計支援システムにモードコントロールアプローチを導入することによって複雑な挙動の設計問題を取り扱うことができた.自動車などのように複雑なプロセスで構成されるシステム設計においては,各プロセスの最適化設計(Multi-Level設計,Multi-Objective設計)と同時に最適化(Multi-Disciplinary設計)を図ることが要求される.本研究では,このような複雑なシステムにおける最適設計の確立を目的として,自動車衝突安全性設計における複合領域の最適化手法の確立およびその最適設計を行った.本年度得られた成果は以下のように要約できる.1.自動車衝突安全性の代表的な前面衝突モデル(フールラップ衝突とオフセット衝突)を用いて,乗員が受ける衝撃による傷害と車体の変形量の同時最適化について検討した.優先順位の多目的最適手法を統計的設計支援システムに取り入れることによって,上記のような設計問題に対して有効な手法を確立することができた.2.衝突時の車体構造のサイドメンバーは設計あるいは,衝突条件によって異なる座屈モードを生じる.このようなモードが変化する複雑な挙動の設計問題に対して,統計的設計支援システムにモードコントロールアプローチなる概念を導入することによって,効率よく最適化することが可能な手法を確立した.3.FOA(First Order Analysis)を用いて,より複雑な問題に対して効率よく最適化する手法について検討した.モードコントロールアプローチを導入し,より複雑なサイドメンバーの最適化を行った結果,良好な結果を得ることができた.4.以上の成果より,複合領域の設計問題に対する基本的なアプローチ手法を確立することができ,衝突安全設計最適化手法の開発に有効な指針を与えることができた.最適化設計を行うための最適化設計手法に対して次のような最適化問題を設計対象として取り扱えるようにする必要がある.(1)Multi-ProcesesおよびMulti-Disciplinary問題の最適化(2)Multi-Level問題の最適化(3)Multi-Objective問題の最適化.さらに,設計の手法として,いわゆる一般的な最適化問題のみではなく,次のような設計方法をすべて行うことできるようにする必要がある.(1)設計目標を特定値に正確に決定するような設計方法(特定値設計)(2)設計目標の最適化の設計方法(ミニマム設計)

(3)設計目標をもっとも安定できるような設計方法(ロバスト設計).以上のような要求を満足できる最適化設計手法こそ,複雑なシステム最適設計に適用できる手法としてその実用化の道が開かれる.上記複雑なシステムにおける最適設計の要求に応えるため,本研究においては自動車衝突安全性設計における複合領域の最適化設計手法の確立を目的として研究を実施した.得られた新しいアプローチおよび研究成果を下記のように具体的に示す.※自動車衝突安全性設計の代表的な前面衝突モデル(フールラップ衝突とオフセット衝突)を用いて,多目的最適手法を統計的設計支援システムに取り入れる.このアプローチによって様々な衝突特性に関する多目的最適化を行うシステムを構築できた.※乗員の体格のばらつきを考慮した乗員安全装置にロバスト設計手法を取り入れ,乗員のばらつきに対応するロバスト性を有する最適化手法を確立した.衝突時の車体構造のサイドメンバーは設計によってあるいは衝突条件によって,異なる座屈モードを生じる.そこで,従来開発してきた統計的設計支援システムにモードコントロールアプローチを導入することによって複雑な挙動の設計問題を取り扱うことができた.
HTLV-I感染疾患における細胞性免疫の標的抗原の検索

HTLV-I感染者のうち,成人T細胞白血病(ATL),脊髄疾患(HAM/TSP),Sjogren症候群,関節炎,ぶどう膜炎等を持つ患者及び無症候者の末梢血リンパ球から,HTLV-I感染細胞を樹立しこれを用いてHTLV-I特異的キラーT細胞の誘導を試みた。HAM/TSP患者では,HTLV-I刺激に反応増殖してきた細胞は自己HTLV-I感染細胞に対して高いレベルの障害性を示した。この障害性は,抗CD8抗体とイムノマグネチックビーズで処理すると著しく低下した。このようなCD8陽性HTLV-I特異的キラーT細胞は,Sjogren症候群・関節炎・ぶどう膜炎の患者の一部からも誘導された。これらのキラーT細胞は,HTLV-I抗原のうちenv-gag-pX遺伝子産物のいずれとも反応したが,特にp40taxに対して高いキラー活性を示し,このことは誘導された全てのCD8陽性キラーT細胞に共通であった。エンベロープ抗原に対する反応は,p40taxの次に高い傾向があり,中にはp40taxとエンベロープの両方に対し同レベルの高いキラー活性を示すものがあった。一方,無症候者からHTLV-I特異的と考えられるCD4陽性キラーT細胞も誘導されたが,その認識抗原は同定できなかった。また,ATL患者と無症候者及びぶどう膜炎患者の一部からは,HTLV-特異的キラー活性をもつ細胞は誘導できなかった。全体として,p40tax優位のキラーT細胞応答は炎症性疾患を有するHTLV-I感染者の多くに認められ,ATLを含むあるグループでは検出できない傾向が認められた。現在引き続き種々の症例について同様の検索を行なっている。このような疾患による細胞性免疫応答の違いを説明する他の要因として,HLAタイプあるいは抗原発現についても今後研究を進めたい。
Hippo経路による一次繊毛形成機構の解明

主要な増殖抑制経路Hippo経路の下流因子であるNuclear Dbf2-related kinase2 (NDR2)に着目し、生理基質として低分子量Gタンパク質Rab8の活性化因子Rabin8を同定した。NDR2はRabin8のリン酸化により、その結合特異性を膜小胞を構成する脂質であるホスファチジルセリンからSec15にスイッチすることを見出し、これにより繊毛鞘の形成を担う被覆小胞の中心体への繋留に関わることを明らかにした。さらに、NDR2の下流シグナルの探索にも積極的に着手し、新たなNDR2下流因子の同定により一次繊毛形成に関わる一連のシグナル伝達機構を明らかにしている。通常、中心体は間期の細胞内に一つ存在するが、DNA合成期になると複製され、分裂期には紡錘体極として染色体の分配に関わる。一方、栄養飢餓や細胞間接着に応じて増殖相から休止期へと移行する時期になると、中心体は一次繊毛の土台構造である基底小体へと変換される。一連の過程から、一次繊毛の形成は細胞周期依存的であり、増殖相の進行と相反する関係にあるということができるが、増殖相からの離脱と一次繊毛形成を関連づける分子シグナルの詳細は不明のままである。本研究では、主要な増殖抑制経路であるHippo経路の下流因子で、ヒトのレーバー先天性黒内障に相当するイヌの繊毛症の一つである網膜変性症の原因遺伝子として知られるNuclear Dbf2-related kinase 2 (NDR2)に着目し、NDR2の発現抑制によりヒト網膜色素上皮(RPE)細胞の一次繊毛構築が阻害されることを見出した。RPE細胞では一次繊毛形成の序盤に中心体近傍に膜小胞が集積・融合して繊毛小胞とよばれる構造を形成するが、本研究ではこの過程に必要な低分子量Gタンパク質であるRab8の活性化因子であるRabin8をNDR2の基質として見出した。さらに、中心体への小胞の繋留には膜繋留因子複合体の構成蛋白質のひとつであるSec15が関与するが、Rabin8はNDR2にリン酸化されることで、その結合特異性を膜構成脂質のひとつであるホスファチジルセリンからSec15にスイッチすることを見出した。以上の結果から、NDR2は一次繊毛形成過程におけるRabin8-Rab8の機能を調節し、一次繊毛形成の初期段階である繊毛小胞の形成過程において重要な役割を担っていることが明らかになった。これまでに、申請者は主要ながん抑制経路であるHippo経路NDRがRabin8のリン酸化を介して一次繊毛形成に関わることを見出している(EMBO.J 2013)。NDRの生理基質としては他にPI4K、Rab11-FIP5、AAK1の各分子が候補因子として提唱されているが、本研究ではこれらの一次繊毛形成への関与を検証した。ヒト網膜色素上皮細胞にPI4K、Rab11-FIP5, AAK1に対する特異的なsiRNAを導入し、血清飢餓依存的に誘導される一次繊毛形成に対する影響を評価した。この結果、PI4K、Rab11-FIP5、AAK1、いずれの発現抑制において一次繊毛構築の阻害がみられた。中でも、PI4KはNDRによって実際にリン酸化されることをin vitro kinase assayよりみとめ、リン酸化によりその活性を正に制御する可能性を見出した。そこで、蛍光蛋白質を融合したPI4Kの野生型およびNDRによるリン酸化部位をリン酸化されないアラニン残基に置換したリン酸化部位変異体を細胞に発現させ細胞内局在を解析した結果、PI4Kの野生型と比較してリン酸化部位変異体はゴルジ体またはリサイクリングエンドソームと思われる部位に強く局在することがわかった。一次繊毛の形成の序盤には親中心小体遠位側に特有の膜構造であるCiliary vesicleが形成される。Ciliary vesicleは以前からこれらの内膜系を出芽した輸送小胞に由来するとの報告がある。このことから、NDRによるPI4Kのリン酸化は、その局在や活性の制御を介してゴルジ体をはじめとする内膜系の脂質構成を変化させ、一次繊毛形成に必要なCiliary vesicleの形成に関与している可能性が示唆された。細胞生物学研究目的のひとつであるHippo-NDR2を中心とした一次繊毛形成機構の解明について、NDR2の生理基質の同定とそのリン酸化制御機構の解析により、繊毛鞘形成プロセスを担う分子基盤の一端を明らかにすることができたことから、概ね順調に進展していると自己評価した。NDR2の発現抑制細胞では、少なくともNineinやCenexin/ODF2、Cep170といった既知の親中心小体構成要素の局在に変化は見られなかった。

しかしながら、NDR2が間期中心体から基底小体への変換機構を直接制御する可能性は現時点で否定できず、CP110やCep97などの繊毛形成の阻害因子やCep83、SCLT1、TTBK2などの新規に同定された親中心小体Distal apppendage構成蛋白質の局在に対してNDR2の発現抑制が与える影響についても詳しく検証していく必要がある。また、現時点でNDR2発現抑制細胞では血清飢餓への誘導により、コントロール細胞と同様に細胞周期からの離脱が起こり、細胞停止期へ誘導されるという結果が得られている。以上の結果は、一次繊毛形成自体が直接的に増殖亢進から増殖停止を制御する訳ではないということを示している。そこで、本研究では研究目的の一つとして掲げた、NDR2の上流因子であるほ乳類Hippoキナーゼとその関連因子の一次繊毛形成への関与について詳細に解析し、一次繊毛形成と細胞周期からの離脱を制御する分子基盤の包括的な理解につなげていきたい。
生物群集が創発する寄生者制御：宿主多様性による感染動態安定化機構の理論と実証

生物群集による寄生者の制御メカニズムを解明することは、寄生者を含む生態系挙動の理解と予測性を高めるとともに、感染症の流行予測や予防を実現することに貢献する重要な研究課題である。先行研究では、宿主の種多様性が感染機会を減少させる希釈効果と増加させる増幅効果のいずれがより多くの感染系を制御しているのかについて議論がなされている。しかし、複雑な生活史を有する寄生者では、中間宿主と終宿主それぞれに多様性が存在する。本研究では、ハリガネムシ類の感染系をモデルとして、「感染動態の安定性は、希釈効果と増幅効果のいずれかでなく、両者が同時に働くことによって規定される」という仮説を理論と実証の両面から検証する。
土構造物レジリエント化へ向けた速やかな損傷度評価と修復法の構築

平成30年度は3年目となる。平成28年度に試験システムを概ね構築し、平成29年度は計測システムを精査し、地盤内ひずみ分布など精緻な計測が行えるようにした。デジタルカメラやビデオカメラにより撮影したデジタル画像を画像処理を行うことで、標点を自動検出し座標を得る。また、補強土壁の壁面パネルと土槽壁面との間を、砂は漏らさず摩擦を著しく軽減させる実験手法を考案した。傾斜実験により実験システムの検証を行った上で、設計で多く用いられる震度法に対応する傾斜実験と振動台を用いた加振実験による破壊との対応を求め、震度法が補強土壁の耐震性評価に有効であること、壁面傾斜が壁面パネル背面の裏込め土に生じるひずみの大きさに対応し、補強土壁の安定性を表す指標となることを示した。さらに、壁面が初期傾斜を有する場合も、傾斜の増分が安定性の指標となり得ることも示した。平成30年度は長さや剛性の異なるジオグリッドの適正配置について検討を行った。全て高剛性の補強材を用いた場合、全て長い補強材、長短交互、全て短い補強材の順に安定性は高かった。剛性の低いジオグリッドの場合、上部に使用すると擁壁上部が部分的に倒れるが、下部に使用すると局所的な損傷は小さいものの全体的な滑動が生じる。剛性の高い補強材と低い補強材を組み合わせて使用する場合は、交互に敷設することで弱点となる領域を減らすことができ全体的な安定性を保持できること、高剛性の補強材は擁壁下部に敷設することが効果的であることなどを示した。損傷度の評価に関しては、当初予定通りの進捗となっている。被災後の残存耐力や補修法に関しては平成30年度に準備を行い、最終年度に研究を実施する予定である。やや遅れ気味であるが、これまでの成果から、当初の目標は達成できると考える。2019年度は、傾斜実験において破壊の程度をいくつかの段階で止める、即ち、裏込め土の応力ひずみ関係のピークよりも前のひずみ硬化領域、ピーク付近、ピーク後のひずみ軟化領域、大ひずみの残留強度領域に対応する壁面変位以上に変位が増加しないよう、予め壁面パネル前面にストッパーを設置する。ひずみ硬化領域以外ではそのまま傾けておくと壁面変位が増加して破壊に至る。これらの状態は地震動など過大外力を受けるものの、一時的な作用であるため完全な破壊には至らず、平時に戻ると変形は残しつつ耐えている状態と考えられる。その状態での残留耐力を評価することは、被災後の構造物の使用の可否、補修計画と大きく関係する。再度傾斜・加振を行い、被災後の残留耐力を評価する。また、被災後の土構造に対しネイリングや薬液注入による固化などの補修を実施し、補修後の性能評価のため、傾斜・加振実験を実施する。なお、補修法の検証のため、ネイリングの引き抜き抵抗、固化土の強度・破壊ひずみの評価が必要となるため、大型一面せん断試験や引き抜き試験を実施する。さらに、これまでに得られた知見を国内外の学会において公表し、他研究者との交流により研究内容のさらなる高度化を図る。平成28年度は初年度であり、既往の研究の再調査、研究計画の精査、試験装置の整備を中心に行った。既往の研究の再調査では、同様の模型実験事例を収集し、補強土壁壁面パネルの構造や補強材との接続方法など、実際に補強土壁模型を構築する際に必要となる情報を中心に調べ、壁面パネルのデザインを行った。また、裏込め地盤内のひずみ分布を計測するための画像解析についても検討を行った。さらに、補強土壁の安定性評価のために必要な裏込め材のせん断強度やジオグリッドの引き抜き抵抗については、既有の装置を用いて基礎的なデータを得た。長期的な性能を見るものの一つとして、長期的に排水性能が低下した場合を想定し、盛土の飽和化や水位急降下などの過酷条件を作用させるため、既存の試験土槽に給排水設備を取り付けるなどの若干の装置改良を行った。計画している模型実験については小さくない規模のものであるため、簡単に何本も行うことはできない。そこで実際よりも小規模な土槽を用いて、傾斜実験ならびに振動台実験の予備的な実験を行い、手順の確認等を行った。傾斜実験は補強土壁の耐震性評価を設計時に行う際に用いられる震度法を模擬したもので、地震動を静的に物体力として与えるものであるが、想定している破壊モードを概ね得ることができた。また振動台実験では、補強土模型の変形破壊モードが実被害事例に近く、設計時安定計算でしばしば想定される2-Wedge型を示すことが確認された。新たに導入を行った振動台が、当初考えていた機種が製造中止となったため、急きょ他機種を検討する必要があり、さらにその機種の製造等に時間を要したため、振動台実験に関しては予備的なものを始める程度しか行えなかった。平成29年度は2年目となり、初年度に整備した補強土壁モデル、土槽、振動台などについて、試験システムの構築を行った。壁面パネルと土槽との間で砂漏れを生じずかつ摩擦をほぼ無くすシステムについては、スポンジゴム薄板を用いてこれまでに無いものを作製した。また、裏込め地盤内のひずみ分布を計測するための画像解析については、デジタルカメラとデジタルビデオカメラを土槽に対して固定することで、傾斜実験中や振動台実験中においても、傾きや歪みのない画像を取得し、精度良くひずみ分布を計測できるようになった。

上記のように、精度の高い実験システムを構築したうえで、平成29年度はまず傾斜実験を実施し、耐震設計時に広く用いられる水平震度と壁面傾斜の関係を求め、補強材の長さ、硬軟の異なる場合でも、壁面傾斜が2.5%に達するとその後傾斜は急増し補強土壁は崩壊に至ること、またこの壁面傾斜は裏込め土のせん断歪との対応があるという既往の研究を参照してひずみ分布を検討したところ、裏込め土のせん断破壊(すべり面の形成)に対応していることが示された。さらに振動台実験も同様な条件で実施したところ、振動台実験においても傾斜実験と同様に壁面傾斜とすべり面の形成についての関係が得られ、震度法が補強土壁の耐震性評価に有効であることが示された。実際の補強土壁は建設時に多少の傾斜は許容されており、地震直前の状態が明らかでないことが多い。地震後に見つかった壁面傾斜が地震によるものなのか、あるいは建設当初からのものなのか、不明な場合も多くみられる。本年度の研究では建設時の初期壁面傾斜の影響を見るため、当初から少し壁面が傾斜している補強土壁模型を作製し、傾斜実験と振動台実験を実施した。その結果、初期傾斜に関わらず、壁面傾斜の増分が被災度の指標となることを示した。壁面パネルと土槽との間で砂漏れを生じずかつ摩擦をほぼ無くすシステムの構築に思ったよりも時間がかかった。また当初予定していなかった、壁面が建設時から傾斜している場合の損傷度についての検討が必要であると認識されたため、その分、被災後の残留強度の検討までは至らなかった。ただし、平成30年度内には十分にリカバリできる程度の遅れであると認識している。平成30年度は3年目となる。平成28年度に試験システムを概ね構築し、平成29年度は計測システムを精査し、地盤内ひずみ分布など精緻な計測が行えるようにした。デジタルカメラやビデオカメラにより撮影したデジタル画像を画像処理を行うことで、標点を自動検出し座標を得る。また、補強土壁の壁面パネルと土槽壁面との間を、砂は漏らさず摩擦を著しく軽減させる実験手法を考案した。傾斜実験により実験システムの検証を行った上で、設計で多く用いられる震度法に対応する傾斜実験と振動台を用いた加振実験による破壊との対応を求め、震度法が補強土壁の耐震性評価に有効であること、壁面傾斜が壁面パネル背面の裏込め土に生じるひずみの大きさに対応し、補強土壁の安定性を表す指標となることを示した。さらに、壁面が初期傾斜を有する場合も、傾斜の増分が安定性の指標となり得ることも示した。平成30年度は長さや剛性の異なるジオグリッドの適正配置について検討を行った。全て高剛性の補強材を用いた場合、全て長い補強材、長短交互、全て短い補強材の順に安定性は高かった。剛性の低いジオグリッドの場合、上部に使用すると擁壁上部が部分的に倒れるが、下部に使用すると局所的な損傷は小さいものの全体的な滑動が生じる。剛性の高い補強材と低い補強材を組み合わせて使用する場合は、交互に敷設することで弱点となる領域を減らすことができ全体的な安定性を保持できること、高剛性の補強材は擁壁下部に敷設することが効果的であることなどを示した。損傷度の評価に関しては、当初予定通りの進捗となっている。被災後の残存耐力や補修法に関しては平成30年度に準備を行い、最終年度に研究を実施する予定である。やや遅れ気味であるが、これまでの成果から、当初の目標は達成できると考える。
腫瘍細胞の休眠化機構を特徴づけるマイクロＲＮＡの同定と機能解析

乳がんでは、寛解後10年以上してからがんの転移性再発がみられることがある。このような再発には、転移先の臓器で細胞周期が停止した休眠状態を維持して潜在するがん細胞が関与するとされる。本研究では、ヒト乳がん組織を直接移植したヒト乳がん異種移植マウスのがん細胞の多くが細胞周期の停止したG0期にあること、がん細胞の細胞周期の停止と一次繊毛の有無には関連がないこと、およびケモカインレセプターCXCR4の発現低下が細胞周期の停止と関連することを解明した。さらに、ヒト乳がん異種移植マウスのがん細胞に特徴的な発現を示す一連のマイクロRNAを同定し、それらが制御する遺伝子およびシグナル伝達系の一端を解明した。本研究は、ヒトの乳がん組織をより正確に反映するモデルとしてヒト乳がん異種移植マウスを作成し、その原発巣および転移巣から休眠状態にあるがん細胞を分離し解析することで、がん細胞の休眠に関わる分子機構を明らかにすることを目指している。これらの目的を達成するために、本年度は下記の実験を遂行した。1.ヒト乳がん異種移植マウスの樹立:ヒト乳がん異種移植マウスを作成するために、同意の得られた乳がん患者の手術検体を70症例以上収集し、マウスの乳腺領域に移植した。2.ヒト乳がん異種移植マウスにおける転移巣の検索:樹立された異種移植マウスの転移巣を組織染色やセルソーターにより解析することで、転移巣における転移がん細胞を分離同定した。3.休眠状態がん細胞の細胞周期の解析:Hoechst 3342やPyronyn Yなどの染色および細胞周期に関わるタンパク質の発現を指標に、がん組織中の休眠状態がん細胞を分離しその細胞周期を解析する方法を確立した。4.セルソーターで分離したヒト乳がん異種移植マウスのがん細胞の遺伝子発現を解析して、がん細胞の休眠状態と関連する細胞表面タンパク質の候補を同定し、細胞周期との関連を確認した。本研究では、ヒトの乳がん組織をより正確に反映するモデルとしてヒト乳がん異種移植マウスを作成し、その原発巣および転移巣から休眠状態にあるがん細胞を分離し解析することで、がん細胞の休眠に関わる分子機構を明らかにすることを目指している。(1)ヒト乳がん異種移植マウスの樹立:同意の得られた乳がん患者の手術検体を90症例以上収集し、ヒト乳がんにみられる代表的な組織型を反映する一連のヒト乳がん異種移植マウスを作成した。(2)ヒト乳がん組織のがん細胞の細胞周期の解析:Hoechst 33342やPyronyn Yなどの染色および細胞周期に関わるタンパク質の発現を指標に、ヒト乳がん手術検体およびヒト乳がん異種移植マウスの原発巣および肺転移巣のがん細胞の細胞周期を解析し、その多くが細胞周期の停止したG0期にあることを解明した。さらに、細胞周期の停止と関連があるとされる一次繊毛の有無と細胞周期との関連を解析し、ヒト乳がん組織やヒト乳がん異種移植マウスの原発巣および肺転移巣のがん細胞では、細胞株などと異なり一次繊毛の有無と細胞周期の停止には関連のないことを明らかにした。(3)ヒト乳がん異種移植マウスの肺転移巣のがん細胞の分離:樹立されたヒト乳がん異種移植マウスの転移巣よりセルソーターを用いてがん細胞を分離し、それらに発現するマイクロRNAを解析した。(4)がん細胞休眠に関わる細胞表面タンパク質の同定:ヒト乳がん異種移植マウスの原発巣および転移巣のがん細胞に発現する遺伝子を単細胞レベルで解析することにより、がん細胞の細胞周期の制御と密接に関わる細胞表面タンパク質を同定した。さらにその阻害分子を用いて、マウスモデルを活用してがん細胞休眠との関わりを解析した。本研究では、ヒトの乳がん組織をより正確に反映するモデルとしてヒト乳がん異種移植マウスを作成し、その原発巣または転移巣から休眠状態にあるがん細胞を分離し解析することを目指している。1.ヒト乳がん異種移植マウスの樹立:ヒト乳がん異種移植マウスを作成するために、同意の得られた乳がん患者の手術検体を収集し、マウスの乳腺領域に移植したヒト乳がん異種移植マウスを作成している。現在までに35症例以上を移植し、4系統のヒト乳がん異種移植マウスを作成した。2.ヒト乳がん異種移植マウスにおける転移巣の検索:樹立された異種移植マウスを解析することにより、組織染色やセルソーターにより、肺転移巣におけるがん細胞の同定を行った。3.セルソーターを用いた微量がん細胞検出法の検討:ヒト乳がん異種移植マウスの肺転移巣に含まれるがん細胞は、通常少量であることから、これらのがん細胞をより正確に検出できる方法について検討を行った。4.休眠状態

がん細胞の検出法の検討:Hoechst 3342やPyronyn Yなどの染色を用いて、がん組織より休眠状態がん細胞を検出する方法について検討した。本研究は、ヒト乳がん異種移植マウスを用いて原発巣および転移巣のがん細胞の休眠状態の維持に関わる分子機構を解明することを目的としている。これまでに、ヒト乳がん異種移植マウスでは肺に微小な転移巣を認めるものがあること、およびこれらの微小転移がん細胞は細胞周期の停止したG0期にあることを解明してきた。本年度は下記の実験を遂行して、細胞表面タンパク質であるケモカインレセプターCXCR4の発現低下が肺転移巣のヒト乳がん細胞の休眠維持に関わることを解明するとともに、肺転移がん幹細胞の休眠を特徴づける一連のマイクロRNAを同定して、がん細胞の休眠状態の維持に関わる分子機構を明らかにした。1.ヒト乳がん異種移植マウスの肺転移巣の解析:ヒト乳がん異種移植マウスの原発巣および肺転移巣のがん細胞の遺伝子発現を単細胞レベルで網羅的に解析した。細胞周期の進行に関わるMKI67遺伝子の発現低下とCXCR4の発現低下に単細胞レベルで強い相関を認めること、およびCXCR4の阻害剤により休眠状態がさらに誘導されることを解明した。2.原発巣および転移巣の休眠がん細胞に特徴的なマイクロRNAの解析:ヒト乳がん異種移植マウスの原発巣および肺転移巣からがん幹細胞および非腫瘍原性がん細胞を単離し、定量的PCR法にてマイクロRNA発現を網羅的に解析した。原発巣と肺転移巣のがん幹細胞で著しく発現の異なる一連のマイクロRNAを同定するとともに、これらのマイクロRNAの発現制御に関わる機構や、細胞周期制御に関わる標的遺伝子候補の解析をした。3.マウス移植モデルを用いた休眠関連マイクロRNAの機能解析:レンチウイルスを用いて、同定された一連のマイクロRNAを発現するヒト乳がん幹細胞を作製した。これらのがん幹細胞をマウスに移植して、マイクロRNAが肺転移巣のがん細胞の休眠維持におよぼす影響の解析をすすめている。がん細胞生物学神戸大学医学部附属病院の協力により、70症例以上のヒト乳がん手術検体を収集し、免疫不全マウスに移植することができた。また、セルソーターを用いて、転移巣からがん細胞を分離し、その細胞周期などを解析することが技術的に可能になった。さらに、腫瘍組織のがん細胞の休眠状態を特徴づける細胞表面タンパク質の候補を同定し、細胞周期との関連を確認した。神戸大学医学部附属病院の協力により、年間35症例以上のヒト乳がん手術検体を収集し、免疫不全マウスに移植することで、ヒト乳がんにみられる各種の組織型を反映する一連のヒト乳がん異種移植マウスを作成した。また、それらのヒト乳がん異種移植マウスを活用し、セルソーターを用いて原発巣および転移巣からがん細胞を分離し解析することで、がん細胞の多くが細胞周期の停止した休眠状態にあり、それらの細胞周期が一次繊毛の有無とは関連しないことを示した。ヒト乳がん手術検体を用いた解析でも同様の結果を認めたことからも、これらの知見はヒト乳がん異種移植マウスに形成される腫瘍が、よりヒトの乳がんに類似した性質を持つことを明らかにした。さらに、腫瘍組織のがん細胞の休眠状態を特徴づける
神経科学的知見を用いた教授ロボットの設計手法に関する研究

ロボットが子どもに「教える」ことは可能か。この疑問に答えることを本研究の目標とした。研究は、脳波計測技術を用いた実験室実験と実験室環境ではなく、幼稚園や保育園、イベント会場など実際的教育現場におおいてもロボット適用可能性を検討した。学芸大が保有している施設で行われた研究では、3歳から9歳の子どもと養育者の一部(約200名)を対象とした実証的研究を実施した。ここでは、「外国語習得」」に焦点を当て実験を行うことで、人型ロボットや行動計測装置が理想的な実験室環境以外でもロバストに動作するかどうかを確認した。言語習得に関する研究では、人型ロボットが物語をフランス語で子ども(日本語が母語)に語り、その後、物語中に出現した単語を学習しているかを確認するテストが行われた。その結果、ロボットのペダゴジカルなキュー(ジェスチャー等)が外国語習得に有効であることが確認された。実験室実験における研究では、ロボットとの共同注視をテーマに6ヶ月児と5歳児を対象とした研究が現在も進行中である。これまで得られた結果では、若年児の外国語教示におけるロボットの有効性が示唆されている。実験室環境においては、視線追跡装置を用いた研究も実施しており、乳幼児発達科学とロボット工学を結ぶ新規な研究手法を確立することができた。28年度が最終年度であるため、記入しない。
清末・民初における憲法思想の研究

本研究は,次の二点に焦点をあてて,清末・民初における憲法思想の究明をめざした.1.清末の知識人とくに留日学生の憲法思想および明治憲法観. 20世紀初頭における立憲運動の高揚に伴い,清末の知識人とくに留学生が,どのように欧米・日本の憲法思想を学んだかを明らかにしようとしたが,深啓超が美濃部達吉の国家法人説を摂取して,立憲君主制下での責任内閣制の樹立を主張し,君主権の強さの観点から明治憲法を批判した以外には,新たな知見を加えることができなかった.日本の憲法学とくに美濃部学説がどのように受容されたか,そして民初において〓世凱政府の法律顧問として活躍した有賀長雄の憲法思想の影響・役割については今後の研究課題となった.2.民初における中華民国臨時約法をめぐる対立.1912年3月,南京臨時政府によって制定された臨時約法が,どのように民初の政治的,思想的対立の法的根拠となっていたかを究明するために,とりあえず,第二条の主権規定について考察した.その結果, (1)当時の知識人が第二条を主権在民と理解していたこと,(2)主権論をめぐって,主権在民説と国家主権論との理論闘争が展開し,それが国会と行政府とのどちらに優位な権限を与えるかという重大な政治対立の法的根拠となっていたこと,(3)主権論をめぐる政治対立の具体的事例として,臨時約法が公布された直後,臨時参議院の正当性をめぐる論争,そして1912年末からの正式憲法の制定権を国会だけに認めるか否かをめぐる闘争が存在していたこと,等が明らかになった.しかしながら,それは臨時約法の第二条を分析したにすぎず,また民初の政治状況が複雑なために,その意義を十分に解明しえなかった.本研究は,次の二点に焦点をあてて,清末・民初における憲法思想の究明をめざした.1.清末の知識人とくに留日学生の憲法思想および明治憲法観. 20世紀初頭における立憲運動の高揚に伴い,清末の知識人とくに留学生が,どのように欧米・日本の憲法思想を学んだかを明らかにしようとしたが,深啓超が美濃部達吉の国家法人説を摂取して,立憲君主制下での責任内閣制の樹立を主張し,君主権の強さの観点から明治憲法を批判した以外には,新たな知見を加えることができなかった.日本の憲法学とくに美濃部学説がどのように受容されたか,そして民初において〓世凱政府の法律顧問として活躍した有賀長雄の憲法思想の影響・役割については今後の研究課題となった.2.民初における中華民国臨時約法をめぐる対立.1912年3月,南京臨時政府によって制定された臨時約法が,どのように民初の政治的,思想的対立の法的根拠となっていたかを究明するために,とりあえず,第二条の主権規定について考察した.その結果, (1)当時の知識人が第二条を主権在民と理解していたこと,(2)主権論をめぐって,主権在民説と国家主権論との理論闘争が展開し,それが国会と行政府とのどちらに優位な権限を与えるかという重大な政治対立の法的根拠となっていたこと,(3)主権論をめぐる政治対立の具体的事例として,臨時約法が公布された直後,臨時参議院の正当性をめぐる論争,そして1912年末からの正式憲法の制定権を国会だけに認めるか否かをめぐる闘争が存在していたこと,等が明らかになった.しかしながら,それは臨時約法の第二条を分析したにすぎず,また民初の政治状況が複雑なために,その意義を十分に解明しえなかった.
遺伝性侏儒症/甲状腺機能低下症ラットrdwの原因遺伝子と病態関連物質の探索

遺伝性侏儒症/甲状腺機能低下症ラットrdwは常染色体劣性の遺伝子座rdwに支配された侏儒症ミュータントラットである。当初は下垂体性の侏儒症と推測されていたが,その後甲状腺機能障害(hypothyroid)が原因の侏儒症であることが示されてきた。本報告では、rdw遺伝子、病態関連タンパク質、疾患モデル動物としての有用性等について解析した。遺伝子解析:rdw遺伝子座を第7染色体にマップした。hypothyroidを呈する遺伝病としてヒト、ウシ、マウスなどで遺伝性goiter病が報告され、その原因としてthyroglobulin(Tg)遺伝子の変異が報告されている。ラットTg(rTg)遺伝子座は詳細な位置は未詳ながら第7染色体に存在することが報告されていることから、rTg遺伝子座のマッピングを試みた結果、rdw遺伝子座と完全に一致した。rTG cDNAの全塩基配列を調べたところ、rdwにおいて、G→Cの塩基置換が見つかり、その変異はアミノ酸レベルでもGly→Argの置換を伴っていた。タンパク質解析:rdw甲状腺で増加するタンパク質として,Protein Disulfide Homolog P5,Erp60(ER-60protease),Erp72(ER-72protease)を同定した。甲状腺の形態学的解析:rdw甲状腺は,Tgが膨大化した小胞体に蓄積し,核が瀘胞くう側へ移動していた。疾患モデル動物としての有用性:甲状腺ホルモンの経胎盤と胎児の脳発達、麻酔覚醒遅延と薬物代謝、心臓機能解析等のモデル動物としての有用性が示された。更に,以上の結果から、rdwではTg遺伝子に点突然変異が存在し、その変異がTgタンパクの輸送、糖付加、安定性などに影響を及ぼし、それがhypothyroidの原因となっていることが示唆された。rdwは今後RE貯蔵病、正常・異常タンパク質合成、タンパク輸送機構等の研究利用が考えられる。1.rdw原因遺伝子の探索:rdwと遺伝的距離が離れているBNを用いて,(BN x rdw)F_1x rdwとのバッククロス動物を作製した。rdw/+とrdw/rdwの肝臓からゲノムDNAを調整し、マイクロサテライトDNAマーカーによりを用いて、rdw遺伝子の染色体マッピングを行った。その結果、rdwは染色体7番目D7Rat21よりcentromere側に8.0cMの位置にマップされた。このlocusはthyroglobulin(Tg)と同一であった。rdw甲状腺のTg mRNAの発現は大きさ・量が正常ラットと同じで転写が正常であったが、蛋白がほとんど見られなかった。ラットTg cDNAのシークエンスにより、6958番目がグアニンからシトシンに変異し、2320番目のアミノ酸がグリシンからリジンに置換していることが明らかになった。2.rdwの病因関連蛋白質解析:rdw甲状腺に異常蓄積している蛋白の解析を進めた。PDI(protein disulfide isomerase)が同定された。これも分子シャペロンの一種であり、異常Tgにより分子シャペロンが動員されていることが示唆された。3.疾患モデル動物としての有用性:母親から子への経胎盤的に移行する甲状腺ホルモンの影響をrdwの甲状腺機能低下症を利用して調べた。母親をrdwのホモ或いはヘテロとした場合でのrdw/+とrdw/rdw仔の甲状腺機能を調べた。その成績から、仔の甲状腺機能の発達に妊娠中の母親から経胎盤的に移行する甲状腺ホルモンの関与が示唆された。甲状腺機能低下

症ラットrdwは常染色体劣性の遺伝子座rdwに支配された侏儒症ミュータントラットである。これまでの研究から甲状腺機能障害(hypothyroid)が原因の侏儒症であることが示されている。本報告では、rdw遺伝子、病態関連タンパク質、疾患モデル動物としての有用性等について解析した。遺伝子解析:rdwとBNラットよりバッククロスを作製し、rdw遺伝子座を第7染色体D7Rat19の下流7.6cM、D7Rat136の上流6.6cMの位置にマップした。hypothyroidを呈する遺伝病としてヒト、ウシ、マウスなどで遺伝性goiter病が報告され、その原因としてthyroglobulin(Tg)遺伝子の変異が報告されている。ラットTg(rTg)遺伝子座は詳細な位置は未詳ながら第7染色体に存在することが報告されていることから、rTg遺伝子座のマッピングを試みた結果、rdw遺伝子座と完全に一致した。更に、rTG cDNAの全塩基配列を調べたところ、rdwにおいて、G→Cの塩基置換が見つかり、その変異はアミノ酸レベルでもGly→Argの置換を伴っていた。以上の結果から、rdwではTg遺伝子に点突然変異が存在し、その変異がTgタンパクの輸送、糖付加、安定性などに影響を及ぼし、それがhypothyroidの原因となっていることが示唆された。タンパク質解析:rdw甲状腺で増加する未同定タンパク質を解析して、Protein Disulfide Homolog P5,Erp60(ER-60protease),Erp72(ER-72protease)であると同定した。疾患モデル動物としての有用性:甲状腺ホルモンの経胎盤と胎児の脳発達、麻酔覚醒遅延と薬物代謝、心臓機能解析、タンパク質合成とゴルジ体への移行、等々の研究における有用性が示された。