hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視空間成立過程の発生的研究

その結果,本研究と類似の発想にもとづく研究は他に例をみないことが確認されたが,本研究の主目的を達成する上で,われわれの実験的成果をそれら先行研究の所見とどのように関連づけるかについても種々の観点から検討した.4.研究はほぼ計画どおりに進行している.ただ,瞳孔・眼球系反応の計測にあたって,当初予期し得なかった問題が生じたこと,膨大な言語反応データの収集・整理予想以上の労力を要したことのために,さらに解析すべき課題が残っている.しかし,技法を確定して有意義な知見を得ることに成功しているので,本研究期間内に当初計画の目標を達成できる見込みである.1.本研究は,視覚還元事態であるガンツフェルト(GANZFELD:等質視野)における心理体験の発生・発達過程を解明しようというものである.すなわち,この原初的空間における「外界」と「自己」意識のダイナミズムに着目し,「空間以前」ともいうべき位相を解析するとともに,その特性を視空間知覚の諸現象と関連づけ検討することを目的とした.2.前年度に引き続き,ガンツフェルトにおける印象の時間的変化を自由口述法によって追跡し,同時計測した瞳孔径の値との対応を求めた.その結果,(1)みえの明るさの変化の報告に5001500ms先行して瞳孔径の顕著な変化が起きること,(2)この種の比較的断続的な変化とともに,呈示開始からの時間経過にともなって瞳孔が漸進的に収縮する傾向が認められること,(3)外界と自己の境界が稀薄になり,見るという行為の主体性が失われたとされる状態では,瞳孔径の微細な変動が生じなくなること,(4)視野の明るさ(輝度)は,暗化に至る時間と逆の関係にあること,(5)これらの特性は,色光のうち赤に特異的にみとめられること,(6)印象報告の豊かさには個人差が著しいが,印象内容およびその時間的変化については一般性が高いこと,などが主要な所見として得られた.3.前項の所見のうち,一部((3)・(5)・(6))は研究代表者による報告を確認したものであるが,所見(1)・(2)は本研究によって新たに得られたものである.これらの所見を総合しモデル化することによって,視空間の発生に多大の示唆が与えられるように思われるので,その作業を急ぎたい.4.本研究で得られたガンツフェルト事態における印象の自由口述記録は,単に視覚心理学に限定されることなく,人格・病態心理学などとの関連においても,今後興味深い分析の素材となりうるものと考えられる.そのような理由から,その表現に加工を加えることなく保存することにした.この種の資料の関心をもつ研究者の利用に供したい.
津波による流出木材の破壊力推定に関する研究

砕波段波に伴う場合,サージ・フロントに伴う場合と2本連なった場合の流木衝撃力に関する実験的検討を行った.弾性波理論に基づく流木の最大衝撃力,弾塑性理論に基づく流木の最大衝撃力,衝撃力立ち上がり時間と反発係数に関する理論的検討も行った.本研究で得られた主な結論は次の通りである.1.砕波段波とサージ・フロントに伴う流木の見かけの質量係数,移動速度と衝撃力継続時間の検討を行い,任意開度を有する構造物への流木の最大衝撃力の一評価法を考案した.2.2本連なった場合の流木衝撃力は1本の場合の2倍と1本の場合の長さを2倍にしたものとの間になる.3.流木の移動速度と衝撃力継続時間には,Froudeの相似則がほぼ成立する.4.水の緩衝機能を考慮した弾性波理論に基づき,マッシブな構造物に対する流木衝撃力の評価法を考案した.5.弾塑性理論に基づき,構造物へ任意角度で衝突する流木の最大衝撃力,衝撃力立ち上がり時間と反発係数の評価法を考案した.本評価は構造物の撓みや流木の水平回転角速度をも考慮したものとなっている.流木の内部減衰が無視できる場合の最大衝撃力については近似解を,さらに構造物の剛性が無限大の場合については解析解を誘導した.今後は,櫓を組み,流木を吊って振る方法で実際規模に近い実験を行い,流木の先端部降伏応力,反発係数,衝撃力立ち上がり時間,最大衝撃力等の検討を行い,弾塑性理論に基づいた評価法の精緻化を行っていきたい.砕波段波に伴う場合,サージ・フロントに伴う場合と2本連なった場合の流木衝撃力に関する実験的検討を行った.弾性波理論に基づく流木の最大衝撃力,弾塑性理論に基づく流木の最大衝撃力,衝撃力立ち上がり時間と反発係数に関する理論的検討も行った.本研究で得られた主な結論は次の通りである.1.砕波段波とサージ・フロントに伴う流木の見かけの質量係数,移動速度と衝撃力継続時間の検討を行い,任意開度を有する構造物への流木の最大衝撃力の一評価法を考案した.2.2本連なった場合の流木衝撃力は1本の場合の2倍と1本の場合の長さを2倍にしたものとの間になる.3.流木の移動速度と衝撃力継続時間には,Froudeの相似則がほぼ成立する.4.水の緩衝機能を考慮した弾性波理論に基づき,マッシブな構造物に対する流木衝撃力の評価法を考案した.5.弾塑性理論に基づき,構造物へ任意角度で衝突する流木の最大衝撃力,衝撃力立ち上がり時間と反発係数の評価法を考案した.本評価は構造物の撓みや流木の水平回転角速度をも考慮したものとなっている.流木の内部減衰が無視できる場合の最大衝撃力については近似解を,さらに構造物の剛性が無限大の場合については解析解を誘導した.今後は,櫓を組み,流木を吊って振る方法で実際規模に近い実験を行い,流木の先端部降伏応力,反発係数,衝撃力立ち上がり時間,最大衝撃力等の検討を行い,弾塑性理論に基づいた評価法の精緻化を行っていきたい.研究実施計画に従い、砕波段波に伴う流木を対象として、任意開度を有する構造物に衝突時の見かけの質量係数、同構造物への衝撃力継続時間、流木の移動速度などについて実験的検討を行い、対象流木による最大衝撃力の評価方法の開発を試みた。本年度に得られた主な結論は次の通りである。1.構造物の開度、段波の強さ、段波波高と流木径の比や細長比など次第で、流木の衝撃力は、段波そのものの衝撃力に比べて、無視できない。2.流木の質量係数は約1.5であった。この値は従来の報告値1.51.6とほぼ同じである。3.砕波段波に伴う流木の見かけの質量係数は、開度に対してほぼ放物分布するが、段波の強さ、段波波高と流木径の比や細長比にはほとんど依存しない。4.流木の衝撃力継続時間は、開度が大きくなるにつれて長くなり、しかも開度に対して相似性を有する。ただし、開度≧20%での衝撃力継続時間の変化は小さい。5.流木の移動速度と衝撃力継続時間には、Froudeの相似則がほぼ成立する。6.流木の衝撃力継続時間は、実際的な細長比の範囲内では、細長比にあまり依存しない。7.限られた条件での実験結果に基づき、流木による最大衝撃力の一評価方法を提案した。次年度は、データの蓄積と共に、衝撃力継続時間や最大衝撃力の理論的評価方法の検討を行いたい。沿岸貯木場の実態、サージ・フロントに伴う場合や複数本連なった場合などの流木衝撃力についても検討を行いたい。砕波段波に伴う流木を対象に,前年度とは異なった条件で実験を行い,データを蓄積すると共に,サージ・フロントに伴う場合と2本連なった場合の流木衝撃力等の実験も行った.弾塑性理論に基づく流木の最大衝撃力,衝撃力立ち上がり時間と反発係数に関する理論的検討も行った.本年度に得られた主な結論は次の通りである.1.データ蓄積後の解析においても,砕波段波に伴う流木に対する主な結論は前年度と変わらなかった.2.サージ・フロントに伴う流木の見かけの質量係数,移動速度と衝撃力継続時間の検討を行い,最大衝撃力の一評価法を示した.

3.サージ・フロントの場合の見かけの質量係数は砕波段波の場合のものよりやや大き目である.4.サージ・フロントの場合の衝撃力継続時間は開度に関係なくほぼ一定である.5.2本連なった場合の最大衝撃力は1本の場合の2倍と1本の場合の長さを2倍にしたものとの間になる.6.弾塑性理論に基づき,被衝突物へ任意角度で衝突する流木の最大衝撃力,衝撃力立ち上がり時間と反発係数の評価法を考案した.本評価法は被衝突物の撓みや流木の水平回転角速度をも考慮したものとなっている.流木の内部減衰が無視できる場合の最大衝撃力については近似解を,さらに被衝突物の剛性が無限大の場合については解析解を誘導した.今後は,櫓を組み,流木を吊って振る方法で実際規模に近い実験を行い,流木の先端部降伏応力,反発係数,衝撃力立ち上がり時間,最大衝撃力等の検討を行い,弾塑性理論に基づいた評価法の精緻化を行っていきたい.
小学校教員養成における授業力向上プログラムの開発

本研究の目的は、小学校教員志望学生の授業力の向上を図るため、(1)現職教師が1単位時間の授業を実施する際に用いた教授方略の決定プロセスを明らかにし、教授方略の決定指標を作成すること、(2) (1)で作成した教授方略の決定指標を含めた授業設計法について学び、それらの知識や技能を実際に活用できる、小学校教員志望学生を対象とした教育プログラムを開発すること、の2点である。本研究は20132015年度までの3カ年で実施する予定であったが、2014年度後半から約1年半の研究中断期間が生じたため、研究を再開した2016年度にこれまでの研究成果と、中断期間に生じた教員養成課程に対する社会的ニーズの変化をふまえ、研究の期間延長を含めた2018年度までの3カ年において本研究の目的が達成できる研究計画の見直しを行った上で実施した。まず、研究目的(1)は、20132014年度に行った調査および2016年度に行った調査をふまえ、開かれた課題(探究活動などにおいて学習者が自ら設定する課題)と、閉じた課題(教科教育などにおいて教師が設定する課題)の異なるタイプの授業において教師が用いている教授方略の決定指標を明らかにした。次に、研究目的(2)では、(1)で明らかにした教授方略の決定指標を含めた授業設計法を学び、そこで学んだ知識や技能を実際に活用できる小学校教員志望学生を対象とした教育プログラムの開発を2017年度に行い、その教育プログラムの実施・評価を行った。2018年度には2017年度に開発・実施した教育プログラムの評価結果をふまえ、教育プログラムの改善を行い、開かれた課題と閉じた課題それぞれの授業設計を学ぶ授業(研修)において、改善した教育プログラムの実施および評価を行った。本教育プログラムでは指導すべき事項は確定させ、それを習得するための時間を弾力的に設定できるようにした。平成25年度は、現職教師が1単位時間の授業を実施する際に用いた教授方略の決定プロセスを明らかにし、教授方略の決定指標を作成し、その指標をふまえた教育プログラムを開発することを目的とし、研究を実施した。本年度の調査において想定していた対象である「授業がうまい」と言われている教師の選定方法に難航したため、一般的に「授業がうまい」と言われている教師の教職経験が長い点に注目し、普通学級において学習に困難を抱えている児童への教授方略が、教師の教職経験年数や専門性(取得免許状による視点の相違)によって異なるのか、また、その違いは経験でしか乗り越えられないのかという点をインタビュー調査の結果より分析し、児童の困難を抱える学習の種類に応じた教授方略の指標を明らかにした(柵木・今井2014)。この調査と並行して、本研究で開発する教育プログラムを展開する科目の過去2年分の授業データを整理し(今井2013)、学習者が授業力の向上を図るために改善しなければいけない授業内容を検討した。その結果、授業を設計するための土台となる学習者の分析(把握)に関する教育内容の改善が必要ではないかという点が見えてきた。これに関しては上述した調査の成果をふまえて、平成26年度に実施する授業では改善ができるのではないかと考え、平成25年度のカリキュラムにおいて、上述した点を改善した平成26年度版のカリキュラムの開発を行った。本研究では小学校教員志望学生の授業力の向上を図るために、(1)現職教師が1単位時間の授業を実施する際に用いた教授方略の決定プロセスを明らかにし、教授方略の指標を作成する、(2)その指標を踏まえた授業設計法を学び、それを実際に活用できる小学校教員志望学生を対象とした教育プログラムを開発することである。「授業がうまい」現職教師の教授方略の決定プロセスを明らかにするため、昨年度は教師の教職経験に注目し、授業における学習者の状況をもとにした教授方略の決定プロセスを、普通学級における学習に困難を抱えている学習者を対象にどのように行っているかを明らかにした。本年度は昨年度同様、教師の教職経験に注目し、学習者の状況を授業においてどのように教師は把握し、教授方略に生かしているのかをインタビュー調査によって明らかにしようとした。現在、その結果は分析中である。上記の調査と並行して、本研究で開発するプログラムを展開する科目の1期生が卒業を迎えるため、これまでの当該プログラムの課題点を明らかにするための授業データの年度間の分析を行った。この分析では、授業で学んで知識を実際に活用できるプログラムが実施できていたかという点に焦点を絞って行った。その結果、初年度は指導技術は実際に活用していたが、授業目的や授業内容と教授方略の関係を考え、授業を行うという点では課題が見られたが、2年目・3年目にはこの点が知識を実際に活用するカリキュラムを修正したことにより改善することができたことが明らかになった。また、カリキュラム開発の初段階として重要な学生のニーズ分析を行う為、1期生への質問紙調査を実施した。後者の調査については現在データを分析中である。育児休業の取得に伴い、研究を中断していたため、平成27年度は研究を行っていない。産前産後の休暇及び育児休業の取得に伴い、本研究を中断したため。本研究は、小学校教員志望学生の授業力の向上を図るために、(1)現職教師が1単位時間の授業を実施する際に用いた教授方略の決定プロセスを明らかにし、教授方略の指標を作成すること、(2)その指標を踏まえた授業設計法を学び、それを実際に活用できる小学校教員志望学生を対象とした教育プログラムを開発することが目的である。以下、平成28年度に行なった活動である。

<1.授業力及び教授方略の定義の見直し>本研究を休止した時期以降に出された文部科学省の答申等の各種資料、および教員養成・教師教育関係の文献調査より、今後の小学校教員に求められる資質・能力について整理を試みた。並行して、小学校教員養成のゴールに位置するH27年度教員採用試験募集資料(全68教育委員会対象)に記述されている求める教師像から授業力に関する言及及びその詳細を調査した。さらに、次期学習指導要領に関する資料や、教員の育成指標に関する先行事例より、今後の小学校教員に必要とされる授業力に関わる事項の整理を試みた。上述した活動より、本研究で着目する授業力とは何かを見直した。<2.研究目的(1)の教授方略の指標のプロトタイプの作成>上記の活動で見直した授業力・教授方略の定義をもとに、教科を問わず、小学校の教員に必要とされる授業設計に必要な視点および教授方略の決定プロセスに関する仮説を立てた。その仮説をもとに、研究目的(1)の教授方略の指標を作成するための調査対象の見直しを図った。この見直しをふまえ、調査対象の条件を満たしている現職教員一名に対し、インタビュー調査を実施し、その調査結果より指標のプロトタイプを作成した。<3.研究目的(2)の小学校教員志望学生を対象とした教育プログラムの試行版の開発>上述した指標のプロトタイプをふまえ、授業設計法を学ぶことのできる学校教員志望学生を対象とした教育プログラムの施行版の開発を行なった。本研究の休止期間において教員養成に関わる様々な答申等が出され、教育現場を取り巻く状況が変化しており、学校教員志望学生に求められる授業力とは何かを再度見直す必要があると考え、定義の見直しにかかる資料・文献調査及びその分析を行った。これらの活動は、本年度当初には計画していなかった活動であったが、本研究目的を達成するためには必要不可欠であると判断し、この活動を行った上で、当初予定した研究活動を遂行したため、平成28年度前半に行うべき活動が、平成28年度後半に行わざるを得ず、結果的に進捗状況はやや遅れことになった。本研究の目的は,次の2点である。(1)現職教師が1単位時間の授業を実施する際に用いた教授方略の決定プロセスを明らかにし、教授方略の決定指標を作成する。ここでいう教授方略の決定とは、学習内容をどのような教材を用いながら如何に指導するかを決定する行為を指す。(2)(1)で作成した教授方略の決定指標を含めた授業設計法について学び、それらの知識や技能を実際に活用できる、小学校教員志望学生を対象とした教育プログラムを開発する。平成29年度は,前年度に試作した教授方略の決定指標をふまえた小学校教員志望学生を対象とした教育プログラム(90分×15回)を開発し,平成29年4月から7月までの期間で実施した。開発した教育プログラムを構成する各教育内容の評価は,確認テストや課題(実際に学習活動を設計・実施する課題)の進捗状況より,形成的評価にておこなった。その結果,使用可能な教材の種類や手立てが少ない場合の問題点が示唆された。そこで,多様な教材を活用していると考えられる教育場面(日本語指導が必要な児童生徒を対象とした教科等の指導場面)を対象に,どのような学習場面においてどのような教材が使用されているのかを調査した。
放電加工シミュレータの開発研究

放電加工シミュレータの開発を行ない,目標とする工作物形状を得るために必要な工具電極形状や加工条件を自動的に決定できるシステムを構築した.つまり,放電面を放電痕と同じ程度の大きさのメッシュに分割し,各メッシュにはギャップ長と,メッシュ中の加工屑数をデータとして持たせる.そして,1回の放電ごとに,[放電点の決定]→[放電点における工具電極と工作物の除去]→[加工屑の発生と排出]→[工具電極の送り],なるルーチンを実行し,これを放電回数分だけ単純に繰り返す.本研究では金型などの複雑曲面の加工に適応可能なシミュレータの開発を目的とし,次の成果を得た.1.曲面への適用曲面状工具電極の先端が徐々に工作物に対向し加工面積が増加していく過程がシミュレーションできるように,上記ルーチンの[放電点の決定]と,[工具電極の送り]のステップに修正を加えた.その結果,球面状の工具電極による加工がシミュレーションできた.さらに,加工前後の工作物形状から加工前の工具電極形状を予測する逆方向シミュレーションについても,曲面形状への適用が可能であることが確かめられた.2.放電偏在と集中のシミュレーション極間の加工屑濃度,ギャップ,温度の分布を考慮した放電位置のシミュレーションを行い,放電の偏在と集中の発生メカニズムについて考察した.その結果,加工屑の偏在が放電位置の偏在を生じさせる原因であるが,加工屑濃度分布を考慮しただけでは放電集中は生じず,電極表面温度分布を考慮して始めて放電集中がシミュレーションできることが分かった.3.ワイヤ放電加工の加工精度シミュレーションワイヤ放電加工では,放電点で発生する衝撃力や工作物とワイヤ電極間に働く静電力に起因したワイヤ振動とたわみが加工精度の低下をもたらす.そこで,形彫り放電加工のために開発した上記のシミュレーションプログラムにワイヤの振動解析を追加し,振動するワイヤと工作物との間隔がもっとも狭い箇所に放電が生じるようなワイヤ放電加工用のプログラムを新たに開発した.その結果,仕上げ面の板厚方向の真直度が実験結果と良い一致を見た.放電加工シミュレータの開発を行ない,目標とする工作物形状を得るために必要な工具電極形状や加工条件を自動的に決定できるシステムを構築した.つまり,放電面を放電痕と同じ程度の大きさのメッシュに分割し,各メッシュにはギャップ長と,メッシュ中の加工屑数をデータとして持たせる.そして,1回の放電ごとに,[放電点の決定]→[放電点における工具電極と工作物の除去]→[加工屑の発生と排出]→[工具電極の送り],なるルーチンを実行し,これを放電回数分だけ単純に繰り返す.本研究では金型などの複雑曲面の加工に適応可能なシミュレータの開発を目的とし,次の成果を得た.1.曲面への適用曲面状工具電極の先端が徐々に工作物に対向し加工面積が増加していく過程がシミュレーションできるように,上記ルーチンの[放電点の決定]と,[工具電極の送り]のステップに修正を加えた.その結果,球面状の工具電極による加工がシミュレーションできた.さらに,加工前後の工作物形状から加工前の工具電極形状を予測する逆方向シミュレーションについても,曲面形状への適用が可能であることが確かめられた.2.放電偏在と集中のシミュレーション極間の加工屑濃度,ギャップ,温度の分布を考慮した放電位置のシミュレーションを行い,放電の偏在と集中の発生メカニズムについて考察した.その結果,加工屑の偏在が放電位置の偏在を生じさせる原因であるが,加工屑濃度分布を考慮しただけでは放電集中は生じず,電極表面温度分布を考慮して始めて放電集中がシミュレーションできることが分かった.3.ワイヤ放電加工の加工精度シミュレーションワイヤ放電加工では,放電点で発生する衝撃力や工作物とワイヤ電極間に働く静電力に起因したワイヤ振動とたわみが加工精度の低下をもたらす.そこで,形彫り放電加工のために開発した上記のシミュレーションプログラムにワイヤの振動解析を追加し,振動するワイヤと工作物との間隔がもっとも狭い箇所に放電が生じるようなワイヤ放電加工用のプログラムを新たに開発した.その結果,仕上げ面の板厚方向の真直度が実験結果と良い一致を見た.形彫り放電加工の加工精度や加工安定性の評価のためのシミュレータの開発を行った.その基本的な方法は,放電面を放電痕と同じ程度の大きさのメッシュに分割し,各メッシュにはギャップ長と,メッシュ中に存在する加工屑数をデータとして持たせる.そして,1回の放電に関して,[放電点の決定]→[放電点に選ばれたメッシュにおける工具電極と工作物の除去]→[加工屑の発生と排出]→〔工具電極の送り],なるルーチンを実行し,これを放電回数分だけ単純に繰り返す.[放電点の決定]には放電点探索アルゴリズムを用いる.すなわち,ギャップが狭くかつ加工屑濃度が高い場合に大きな値を示す評価関数を定義し,評価関数の値の最も大きなメッシュを放電点に選ぶ.本年度は特に上記シミュレータを金型などの複雑な曲面の放電加工に適応可能にすることと,加工速度と加工精度の低下の原因となる放電位置の偏在や集中のシミュレーションを行った.まず,曲面への適用については,曲面状工具電極の先端が徐々に工作物に対向し加工面積が増加していく過程がシミュレーションできるように,上記ルーチンの内の[放電点の決定]と,[工具電極の送り]のステップに修正を加えた.その結果,球面状の工具電極による加工がシミュレーションできることが分かった.さらに,加工前後の工作物形状から加工前の工具電極形状を予測する逆方向シミュレーションを行い,曲面形状の逆方向シミュレーションが可能であることが確かめられた.次に,極間の加工屑濃度,ギャップ,温度の分布を考慮した放電位置のシミュレーションを行い,放電の偏在と集中の発生メカニズムについて考察した.

その結果,加工屑の偏在が放電位置の偏在を生じさせる原因であるが,加工屑濃度分布を考慮しただけではシミュレーション上で放電集中は生じず,電極表面温度分布を考慮して始めて放電集中がシミュレーションできることが分かった.放電加工シミュレータの開発を行ない,目標とする工作物形状を得るために必要な工具電極形状や加工条件を自動的に決定できるシステムを構築した.つまり,放電面を放電痕と同じ程度の大きさのメッシュに分割し,各メッシュにはギャップ長と,メッシュ中の加工屑数をデータとして持たせる.そして,1回の放電ごとに,[放電点の決定]→[放電点における工具電極と工作物の除去]→[加工屑の発生と排出]→[工具電極の送り],なるルーチンを実行し,これを放電回数分だけ単純に繰り返す.本研究では金型などの複雑曲面の加工に適応可能なシミュレータの開発を目的とし,次の成果を得た.1.曲面への適用曲面状工具電極の先端が徐々に工作物に対向し加工面積が増加していく過程がシミュレーションできるように,上記ルーチンの[放電点の決定]と,[工具電極の送り]のステップに修正を加えた.その結果,球面状の工具電極による加工がシミュレーションできた.さらに,加工前後の工作物形状から加工前の工具電極形状を予測する逆方向シミュレーションについても,曲面形状への適用が可能であることが確かめられた.2.放電偏在と集中のシミュレーション極間の加工屑濃度,ギャップ,温度の分布を考慮した放電位置のシミュレーションを行い,放電の偏在と集中の発生メカニズムについて考察した.その結果,加工屑の偏在が放電位置の偏在を生じさせる原因であるが,加工屑濃度分布を考慮しただけでは放電集中は生じず,電極表面温度分布を考慮して始めて放電集中がシミュレーションできることが分かった.3.ワイヤ放電加工の加工精度シミュレーションワイヤ放電加工では,放電点で発生する衝撃力や工作物とワイヤ電極間に働く静電力に起因したワイヤ振動とたわみが加工精度の低下をもたらす.そこで,形彫り放電加工のために開発した上記のシミュレーションプログラムにワイヤの振動解析を追加し,振動するワイヤと工作物との間隔がもっとも狭い箇所に放電が生じるようなワイヤ放電加工用のプログラムを新たに開発した.その結果,仕上げ面の板厚方向の真直度が実験結果と良い一致を見た.
初期イスラーム時代のアラブ=ムスリム社会における系譜集団の構造と機能

まず本年度は、これまでの研究成果を「初期イスラーム時代のアラブ系譜集団」と題し、日本オリエント学会第44回大会(2002年10月20日)において発表した。この報告では、各種のアラビア語系譜学書に書き出されたアラブ系譜体系の具体的な特徴を順々に紹介すると共に、北アラブ系カイス・アイラーン族の一派であるガタファーンGhatafan族の系譜構造を例として、アラブの系譜体系が整理されてきた過程の再構成を試みた。本発表は、初期イスラーム時代におけるアラブの系譜体系が、個別の系譜群を系譜の上位に向けて統合することによって成立したという研究代表者の主張を、最終的に証明するものである。また、本研究によって得られた知見をもとに執筆した研究ノート「ハワーリジュ派の騎士シャビーブの反乱」を『オリエント』第45巻2号(2003年3月予定)に発表した。同研究ノートは、ウマイヤ朝時代の中期に勃発したシャビーブ・アルハルーリーShabib al-Haruriの反乱について、その通時的経過と社会的背景を分析したものである。従来の研究が、ハワーリジュ派の思想的特徴および政治党派としての位置に注目してきたのに対し、本研究では反乱に参加した主要人物の構成を分析することによって、それが系譜集団化理論に支配されていた側面のある事実を指摘した。さらに未発表の研究成果として、(1)アラブ系譜学史の発展過程に関する分析、(2)北アラブ系ラビーア族の系譜が確立した過程の再構成、(3)系譜集団の単位性に関する分析、などを行った。これらの研究内容についても、順次、学術雑誌に投稿していく予定である。
拡張重力理論とその宇宙論

29年度が最終年度であるため、記入しない。この半年間で2本の論文を査読雑誌に発表し,さらにもう1本の論文を完成し査読雑誌に投稿した。新たなアイデアに基づいた理論の構築も進んでおり,論文発表も順調に進んでいる。これまで通りに,新たなアイデアを取り入れつつ,着実に研究を進める。
海水打ち込みによる船舶の転覆機構の研究

昭和62年度の研究成果として、海水打ち込みによって船の甲板上の海水が増加したり、流れ出したりする場合の横波中における過渡的な船体運動の数値計算法を開発し、数値シミュレーションができるようになった。しかし、横軸に時間を取り数値シミュレーションの結果を時刻歴としてグラフ化しても、それだけでは、海水が打ち込みつつある過渡的な状況下での船体挙動の全体像は把握しにくい。そこで本年度の研究では、数値シミュレーションの結果をコンピュータ画面にアニメーションとして表示することにより、船体運動と海水打ち込み、転覆の関係を連続した画像で理解し、船の安全性を検討する際に有益な情報を提供できるようにした。海水打ち込み量の推定に関しては、まず船側での相対水位を厳密に計算して海水打ち込みが起こるか起こらないかを純理論的に判定し、次に打ち込み速度に簡単な近似式を使うことによって時々刻々打ち込み水量を計算できるようにした。船体挙動を記述する運動方程式そのものは、実用的観点から周波数領域における従来の式を採用しているが、海水打ち込みや大傾斜による流体力の変化が考慮できるように運動方程式の係数は時間の関数とし、計算の時間ステップごとに逐次計算していくように工夫した。転覆に至るまでのシミュレーション結果を実験と比較したところ、両者はかなり良く一致しており、計算法の妥当性が確認できた。グラフィック・アニメーションでは、入射波、相対水位、海水打ち込み量などが、復原力を失なって転覆する瞬間まで船体動揺と共に表示されるようになっており、現象を理解する上で大変有効である。今後は、三次元的な斜め追波中での海水打ち込みをともなった船体挙動の数値シミュレーション、及びその画像表示が十分な精度で行えるよう、研究の積み重ねが必要である。本研究の目的は,海水が打ち込みつゝあり,その結果,甲板上の海水が増加している場合の船体動揺をシミュレートし,海水打込みによって生じる転覆の機構を明らかにし,船舶の安全性を評価しようとするものである.本年度実施した研究の内容と成果は次の通りである.1.船体が横波中で動揺している時,ブルワークを越えて打ち込んでくる海水の量を推定する簡単な理論の開発を実施した.解析的な方法は非常に簡単なもの以外は困難であり,数値解析的手法の適用が今後必要と考える.2.海水が打ち込みつゝある過渡的な条件下での甲板上の海水の船体運動に対する影響を考慮して,横波中の船体運動方程式を導いた.完全な時間領域の方程式ではなく,近似的に周波数領域で問題が取り扱われたが,船体運動の全体的な傾向はこのような近似によってもある程度把握できることがわかった.時間領域で,転覆にいたる過渡的な船体運動をシミュレートするためには,打ち込み海水の過渡的な力学について,より詳しい数値解析が必要である.3.ワイヤ・フレームによって船体を表示し,転覆にいたる船体運動をコンピュータ画像のアニメーションとして表示することが出来るようになった.次年度では,シミュレーションの結果を画像表示する予定である.昭和62年度の研究成果として、海水打ち込みによって船の甲板上の海水が増加したり、流出したりする場合の過渡的な船体挙動の数値シミュレーションができるようになった。しかし、横軸に時間を取り、数値シミュレーションの結果を時刻歴としてグラフ化しても、それだけでは海水が打ち込みつつある過渡的な状況下での船体挙動の全体像は把握しにくい。このグラフィック・アニメーションでは、入射波、相対水位、海水打ち込み量などが復元力を失って転覆する瞬間まで船体動揺と共に表示される。本研究では横波中の転覆を扱ったので画像は二次元表示であるが、コンピュータ・グラフィックスは三次元になっても原理は同じであり、それへの拡張は容易である。

三次元的な船の転覆現象は、船が斜め追波中を航走する時に起こることが知られている。その現象は複雑で、現在でも不明な点が多いが、本年度の研究ではこの分野の研究の端緒となることを目ざして、斜め追波中で横傾斜して航走する船に作用する流体力の計算方法についても理論的に検討した。若干の数値計算も行い、その結果、斜め追波中での横傾斜角に比例する、いわゆる転倒モーメントは、低速の場合は入射波の圧力分布によるFroude-Krylou力の計算で十分であるが、高速になると船の動揺の影響が大きくなり、その推定が重要になることなどを示した。今後は、斜め追波中での海水打ち込みをともなった船体挙動の数値シミュレーション、及びその画像表示が十分な精度で行えるよう根気強い研究の積み重ねが必要である。
軸索再生阻害因子の抑制による顔面神経再生の誘導

本研究では神経再生を阻害する細胞外基質であるプロテオグリカンを分解することで、ラットの顔面神経切断・再縫合後の機能回復がより促進されることが示された。しかしながらその回復効果は正常側の4割程度にとどまり不十分であることも示された。リハビリテーション効果を有するマッサージを追加することで、神経機能の回復は6割程度に上昇したが、完全回復には至らなかった。末梢神経は中枢神経と比較して再性能が高いことが知られているが、臨床例においてその程度は必ずしも十分とはいえない。このためより高いレベルの機能回復を得ることを目的とした研究は以前より多数なされてきたが、いまだ十分な効果は得られていない。近年、中枢神経系の再生過程において複数の因子が軸索再生を阻害していることが示され、その作用を抑制すると中枢神経系においても相応の神経再生が誘導されることが明らかとなっている。末梢神経系においてはもともと神経細胞が再生能を有していることから、これらの因子の関与は少ないものと考えられていたが、軸索再生阻害因子が末梢神経においてもその再生を阻害し、結果として機能回復が不十分に終了する一因となっている可能性が示されつつある。これら軸索再生阻害因子の末梢神経再生過程における関与を検討するため、本研究ではまずラットの坐骨神経を切断・再縫合するモデルを作成し、手術後7日目、14日目、21日目で神経を採取し、軸索再生阻害因子であるMAG、RGM、プロテオグリカンの免疫染色を行った。MAG、プロテオグリカンはコントロールにおいてもシュワン細胞および神経上膜を含んだ結合識にそれぞれ認められ、これらは手術後も明らかな経時的変化は認められなかった。一方RGMは術後7日目に神経周膜および神経上膜周囲の結合識で染色が増加している傾向を認めた。以上より上記いずれの因子も末梢神経再生に関与しうる可能性が示唆された。今後はこれらの関与を顔面神経の切断・再縫合モデルで検討し、阻害因子をブロックすることの効果を検討する予定である。昨年度坐骨神経で確立した神経切断・再縫合モデルを顔面神経において作成し、軸索再生阻害因子であるMAG、RGM、プロテオグリカンの発現変化を免疫染色にて検討した。プロテオグリカンについては切断後3ヶ月以上の慢性期において、非手術側のコントロールに比し神経鞘における発現が有意に亢進していることが確認された。一方でRGMについては血管周囲結合識および神経周膜において発現を認めるものの、コントロール側に比して有意な変化は認められなかった。このことからプロテオグリカンの顔面神経再生阻害への関与を検討すべく、コンドロイチナーゼを用いてプロテオグリカンを分解処理した場合の再生の程度を観察した。顔面神経切断後にコンドロイチナーゼ0.1Uを末梢側断端に注入し、すぐに縫合した。顔面神経の再生は鼻毛の運動幅の回復程度で評価した。切断・再縫合手術を施行したがコンドロイチナーゼ処理を行っていない群をコントロールとした。鼻毛の運動はコントロール群では21日目くらいから徐々に回復を認めるのに対し、コンドロイチナーゼ処理群では14日目より回復を認め、28日目、35日目以降においてもコントロール郡では運動幅は正常の約5%の回復にとどまるのに対し、コンドロイチナーゼ処理群では10%以上の回復を認めた。今後組織学的検証を追加し、鼻毛運動を定量的に評価するシステムを作成する予定である。前年度までの検討で、顔面神経切断後の神経機能回復が急性期にコンドロイチナーゼ注入により促進されることが示唆されたが、その程度は依然正常側の10%強と不十分であることから、コンドロイチナーゼ投与を0.1から1.0Uに増量して検討した。その結果、第3週目までに鼻毛運動の回復は20%弱に達した。しかしそれ以降の回復は極めて軽度で、またコンドロイチナーゼ非処理群でも7週目以降までの慢性期に20%弱の回復傾向を認めたことから、コンドロイチナーゼの損傷神経内への投与が顔面神経回復の早期化を来たすものの、慢性期での最終的な運動の有為な回復に寄与していない可能性が示唆された。一方で慢性期での組織学的検討では、コンドロイチナーゼ処理群でGAP43陽性の再生神経数は増加している傾向が認められた。これより神経損傷時のコンドロイチナーゼ投与は、その再生をうながすものの、機能的な神経筋単位の再構築に結びついていないと考えられる。近年、ラットにおけるwhisker padのマッサージが顔面神経切断・再縫合後の効果的な神経筋単位の再構築を促し、著明な機能回復をもたらすとの報告がなされた。これより、コンドロイチナーゼ処理した群にwhiske rpadのマッサージを加えることでリハビリテーション効果を上乗せし、更なる機能回復が得られるかを検討中である。急性期においては、マッサージ単独あるいはコンドロイチナーゼ処理単独群と比較して、両者を組み合わせたモデルにおいて早期の有為な機能の回復を認めている。現在、慢性期の評価を行い、GAP43染色による組織学的検証を追加しているところである。
相同グループ法による系統プロファイリングを用いた植物遺伝子機能の大規模推定

本研究では,系統プロファイリングによる遺伝子機能推定の有効性を検証することを目的とし,シアノバクテリアに起源を持つ植物の葉緑体タンパク質(CPRENDO)を新たに大量に発見した。1.ゲノムが完読された生物の全推定タンパク質配列について,総当たりBLASTPの結果に基づいてクラスタリングを行い,これに基づいて「相同グループ」をつくるGclustソフトウェアの開発を行い,145種の生物のゲノムのクラスタリングまでできるようになった。2.この結果に基づき,特定の生物群にのみ保存されている相同グループ(タンパク質)を選び出す系統プロファイリングを行った。3.系統プロファイリングを,9種のシアノバクテリア,3種光合成細菌,2種の非光合成細菌,2種の非光合成真核生物,2種の光合成真核生物(原始紅藻,シロイヌナズナ)からなるデータセットに適用し,シアノバクテリアと真核光合成生物に共通に存在するタンパク質を選び出した。この際,条件検討を行い,非光合成生物には存在しないという条件は必要ないことなどが判明した。これに基づき,最も緩い条件では,シロイヌナズナの1,192個,紅藻の676個のタンパク質がCPRENDO候補となったが,その約半数が機能未知であった。4.実験的解析のため最少セットを選んだ。非光合成生物には存在しないという最も厳しい条件で選択される84個の相同グループに含まれる44個の機能未知タンパク質の機能解析を,シロイヌナズナとSynechocystisで行った。56個のシロイヌナズナのタンパク質について調べたが,53個が確かに葉緑体に局在することがわかり,CPRENDOと証明された。対応するSynechocystisの40個の遺伝子について破壊株を作ったが,30個で光合成機能に異常があり,細胞内共生の前後で保存されているタンパク質の大部分が光合成に「関わることが実証された。
GPSを用いたフィリピン海南東部のテクトニクスの研究

北マリアナ諸島のテクトニックな運動を明らかにするためのGPS観測と2003年5月に噴火活動を開始したアナタハン島の地質学的な調査を実施した.GPS観測は2003年1月,同年7月及び2004年5-6月に実施,以前の観測データとあわせて解析を実施した.今回は,1回のみ観測が実施されていた北方の3島を中心とした観測を実施した.西マリアナ海盆の背弧拡大の影響が明瞭に見て取れるものの,北方3島については,繰り返し観測の期間が短いせいか,必ずしも明瞭な背弧拡大の影響は見られない.アナタハン島噴火の調査は2003年7月及び2004年1月に実施した.2003年7月の調査では,噴火はプリーニ式噴火から水蒸気爆発に移行し,一旦形成された溶岩ドームが破壊されたことが分かった.2004年1月調査で計測した噴火口は,直径400m,深さ約80mであり,火口底には周囲から流れ込んだ土砂が厚く堆積し,間欠泉状に土砂放出が起きていた.2003年7月には最高摂氏300度であった火口の温度が2004年1月には約150度と減少し高温域も縮小した.カルデラ縁や外斜面には水蒸気爆発堆積物が厚く一面に堆積しているものの,大規模噴火を示す軽石流堆積物層等は認められない.このため,アナタハン島の山頂カルデラの成因は地下あるいは海底へのマグマ移動であると推定される.この噴火についての地殻変動を調査するためにGPS観測を強化することとなった.火口の西北西約7kmに位置する観測点では,連続観測を開始したほか,2004年1月には島の北東部に新たな連続観測点を設置して観測を行っている.2003年1月と7月の観測データの比較では,水平成分がほとんど変化せず沈降約21cmが観測された.観測された地殻変動は主に噴火によるマグマ移動によって引き起こされたと考えられ,マグマ溜まりが噴火口の直下よりも島の西端にある可能性を示している.北マリアナ諸島のテクトニックな運動を明らかにするためのGPS観測と2003年5月に噴火活動を開始したアナタハン島の地質学的な調査を実施した.GPS観測は2003年1月,同年7月及び2004年5-6月に実施,以前の観測データとあわせて解析を実施した.今回は,1回のみ観測が実施されていた北方の3島を中心とした観測を実施した.西マリアナ海盆の背弧拡大の影響が明瞭に見て取れるものの,北方3島については,繰り返し観測の期間が短いせいか,必ずしも明瞭な背弧拡大の影響は見られない.アナタハン島噴火の調査は2003年7月及び2004年1月に実施した.2003年7月の調査では,噴火はプリーニ式噴火から水蒸気爆発に移行し,一旦形成された溶岩ドームが破壊されたことが分かった.2004年1月調査で計測した噴火口は,直径400m,深さ約80mであり,火口底には周囲から流れ込んだ土砂が厚く堆積し,間欠泉状に土砂放出が起きていた.2003年7月には最高摂氏300度であった火口の温度が2004年1月には約150度と減少し高温域も縮小した.カルデラ縁や外斜面には水蒸気爆発堆積物が厚く一面に堆積しているものの,大規模噴火を示す軽石流堆積物層等は認められない.このため,アナタハン島の山頂カルデラの成因は地下あるいは海底へのマグマ移動であると推定される.この噴火についての地殻変動を調査するためにGPS観測を強化することとなった.火口の西北西約7kmに位置する観測点では,連続観測を開始したほか,2004年1月には島の北東部に新たな連続観測点を設置して観測を行っている.2003年1月と7月の観測データの比較では,水平成分がほとんど変化せず沈降約21cmが観測された.観測された地殻変動は主に噴火によるマグマ移動によって引き起こされたと考えられ,マグマ溜まりが噴火口の直下よりも島の西端にある可能性を示している.平成910年度にかけて,科学研究費補助金(国際学術研究)において,北マリアナ諸島を中心とする地域でGPS観測を実施した.その結果,グアムを含む北マリアナ諸島がフィリピン海の剛体部分と異なり,数cmの速度でフィリピン海に相対的に東に移動していることが明らかとなった.しかしながら,そこで求められた北マリアナブロックの剛体的回転のオイラー極位置は地質学・地形学的に認められる北マリアナの拡大開始場所からかなり南に寄った位置であった.そこで,より正確なオイラー極位置を推定するため,本研究で再度北マリアナ諸島においてGPS観測を実施すると共に,前回観測できなかった北マリアナ北部のアスンシオン島,マウグ島,ウラカス島においてもGPS観測を実施することとした.本年度はまず観測に必要なGPS受信機を購入した.GPS観測は平成15年1月14日25日の期間内に実施した.参加者は4名である.先遣隊がまずヤップとパラオに観測点を設置し,17日にサイパンで後発隊と合流した.折から季節外れの台風が接近していたため,北マリアナヘの渡航は2日間延期せざるを得ず,そのため,当初予定していたトラック島行きは中止した.

幸い台風はそれたので,1月20日にヘリコプターと船を利用して観測点設置を行った.日程の関係から撤収はサイパンの研究協力者である緊急管理局のJuan T.Camacho氏に任せることとし,全員が1月26日までに帰国した.本報告執筆時には観測資材がまだ戻ってきていないが,戻って来次第観測データの整理及び解析に着手する予定にしている.なお,前回までの観測で一応の成果が出ていること,並びに最近のデータ解析技術の進展を考慮し,データ解析に関してはこれまでのBerneseソフトウエアからGIPSYソフトウェアに変更し,再度1992年以来の全データの解析を実施する予定である.2003年5月に同諸島の中のアナタハン島において有史以来の噴火活動が始まった.そこで,計画を若干変更し,今年度はこの噴火活動に伴う総合調査を実施することとした.GPS観測に基づくテクトニクス研究の立場からは,各島のテクトニックな変位と火山活動に伴う変位を精密に分離しなくてはならない.また,北マリアナにおける火山活動に伴う変形は過去にあまり例がなく,火山噴火のメカニズム解明のためにも緊急に実施すべき事項と考えられた.2003年7月14-20日に調査を実施した.まず,サイパン島に固定観測点を設置した.この観測点は北マリアナ諸島におけるはじめての測地用固定観測局として基準点の役割を今後果たすものと考えられる.また,土地測量局の局舎には旧来からの臨時観測点を設置した.続いて,船舶をチャーターしてアナタハン島に上陸し,繰り返し観測を実施してきた島北西にある基準点に固定の基台を装着し,連続観測の態勢を整えた.続いて,地質調査を実施した.5-6月の噴火に伴う噴出物調査,熱赤外温度計による火口温度測定,レーザー測距儀による火口調査を行った.その結果,噴火活動は山頂部,東カルデラの内部にある大火口の底で起こったこと,プリニー式噴火から水蒸気爆発に移行し,途中で一旦形成された溶岩ドームが破壊されたことが分かった.なお,その後の調査で,現在の噴火口は直径400m深さ約80mで,火口底標高は1020mであるが噴火直後では-30mであったと考えられる.また,昨年7月に認められた火口北縁の潜在ドームの一部と見られる隆起部は崩壊した.火口の温度は約300度から約150度へと低下し高温領域も縮小した.調査は山頂カルデラの形成前後の噴出物についても行った.カルデラ縁や外斜面には水蒸気爆発堆積物が厚く一面に堆積しているものの,大規模噴火を示す軽石流堆積物等は認められなかった.2004年56月に調査を実施した。昨年度に引き続き北マリアナ諸島の北部を中心としたGPS観測及びアナタハン島のGPS観測ならびに火山活動調査を行うこととした。このため、観測隊を2班に分け、1班は船をチャーターして北マリアナ北部GPSを実施し、他班はアナタハン調査を行った。北マリアナ北部GPSでは東大加藤、高知大田部井及び渡部の3名が参加し、ウラカス、モーグ及びアスンシオンでそれぞれ2日間程度のGPS観測を行った。また、アナタハン調査は九州大学の松島及び杉本が参加した。観測は順調に行われた。持ち帰ったデータを解析し、北マリアナ諸島全体の2004年までの変位速度ベクトルを算出した。解析にはGIPSY-OASYS IIソフトウェアを用い、フィリピン海プレートを固定するためにSella eta1.(2002)の速度場を用いた。この結果、北マリアナ諸島中央部及び南部では拡大速度が22mm/yrから46mm/yrと推定された。この結果はKato et al.(2003)の結果よりも6-10mm/yr程度遅い。また、北マリアナ諸島北部ではモーグで15mm/yr程度の拡大を示唆する結果となった。しかし、1年半程度の間隔の2回の観測からの結果であり、推定誤差は大きいと考えられる。今後より長期にわたる観測が必要である。
免疫制御および増悪の運命決定機構

これまで、IkB-zeta欠損マウス(KOマウス)は、加齢に伴いシェーグレン症候群様の自己免疫疾患を発症する。本研究では、その原因が制御性T細胞の免疫抑制能・安定性および分化誘導能のいずれかにあると仮定し、研究を行い、以下の事を明らかとした。1KOマウス由来の制御性T細胞は、免疫抑制能力が低下していた。2KOマウス由来の制御性T細胞の安定性については、野生型マウスと比較して、顕著な違いは認められなかった。3IkB-zetaは、制御性T細胞の分化誘導過程においても影響を与える事、またその分子メカニズムについても明らかとした。【Foxp3の転写メカニズムの解明】について免疫恒常性維持機構に携わる制御性T細胞のマスターレギュレーターFoxp3に対するIkB-zetaの役割についての検証を行った。当初、IkB-zetaを欠損したT細胞は、TGF-beta刺激による制御性T細胞の分化誘導能を欠損しているかのように見えたが、実は、過剰なIFN-gamaと呼ばれる炎症性サイトカイン産生をするため、TGF-beta刺激存在下でも、Th1と呼ばれるヘルパーT細胞に分化誘導する事がわかった。このIFN-gammaなどの炎症性サイトカインの影響を排除するため、中和抗体を用いて再びIkB-zetaを欠損したT細胞にTGF-beta刺激を行うと、制御性T細胞の分化誘導能が回復し、野生型マウス由来のT細胞よりもむしろ分化誘導能が向上しているように見えた。Foxp3リポータープラスミドを用いたリポーターアッセイを行った結果、IkB-zetaは、Foxp3のプロモーターと呼ばれる遺伝子発現制御部位に作用し、その発現を負に制御している事が明らかとなって来た。また、レトロウイルスを使用したIkB-zetaの過剰発現の系においては、TGF-beta刺激存在下において、Foxp3の発現を負に制御しているとの基礎データも得る事が出来た。生体内の免疫系は、Forkhead box p3 (Foxp3)と呼ばれる転写因子を発現する制御性T細胞(Treg)によって恒常性が保たれており、Foxp3の欠損マウスおよび一部変異の入ったヒトでは重篤な自己免疫疾患が引き起こされる事が知られている。近年、このTregの分化誘導にはTransforming Growth Factor(TGF)-βと呼ばれるサイトカインの刺激が必須である事が報告された。一方このTGF-βは、interleukin (IL)-6などの炎症性サイトカインの共存によって、Tregへの分化誘導が阻害され、自己免疫疾患の増悪を担うIL-17産生T細胞(Th17)へと分化誘導を促進する事が明らかとなった(Nature. 2006, 441;35-3)。つまり免疫系の制御あるいは増悪は、TGF-β刺激を介したTregおよびTh17の分化誘導バランスによってコントロールされている事が明らかとなってきた。そこで本研究では、TGF-β刺激を介したTregおよびTh17の分化バランスを決定する新しい分子の役割について検討を行った。申請者はこの新しい分子が、TGF-β刺激のみで発現が上昇する事を明らかとした。また、この分子の遺伝子欠損マウスを作成した所、末梢リンパ節におけるT細胞が活性化している事、またTregの免疫抑制能が減少している事から、免疫恒常性が破綻している事が示唆された。その原因として、Tregの免疫抑制に関与する分子(CTLA-4, GITRなど)の発現に差が認められるかを調べたところ、野生型マウス由来のTregと同程度の発現が認められた。さらに、抑制性サイトカイン(Interleukin-10)の発現についても、両者で違いは認められなかった。Tregの安定性については、申請者が着目している分子の関与はあまり認められなかった。申請者は、平成24年度の研究計画にそって、遺伝子欠損マウスを用いた免疫恒常性破綻機構の解明を行った。すでに申請者は、本研究を遂行するにあたり、十分な実験技術を習熟している事、また実験に必要な道具や遺伝子改変マウスの準備が十分であった事から、計画書通りに研究が遂行できたと感じている。しかし、着目している転写制御因子のTreg分化誘導能への影響については、in vitroの実験系において当初考えていたものとは逆の結果が得られた。本年度では、Tregの免疫抑制能、分化誘導能および安定性について、着目している転写制御因子を介した詳しい分子メカニズムを明らかとする予定である。【Foxp3の転写制御メカニズムの解明】Foxp3の遺伝子発現は、様々な転写制御因子の相乗効果によって複雑に制御されている事が報告されている。Foxp3の遺伝子発現制御領域は複数存在する事が報告されており、転写開始点から1kbほど上流までの【プロモーター】、約2kb下流に存在する【エンハンサー】、約4kb下流に存在する【スタビライザー】などである。

申請者は、これら様々な領域を含むFoxp3リポータープラスミドを用いて、転写制御因子の過剰発現と組み合わせることで、着目している転写制御因子が、どの領域に対してどのように働くのかを明らかとする。また、クロマチン免疫沈降法を用いて、TGF-β刺激によるTregの分化過程において、この転写制御因子はFoxp3の遺伝子発現制御領域に直接結合する事が出来るかを確認する。該当なし
マイクロビームを用いた重イオン照射細胞内DNA損傷の分布と細胞応答機構の解析

高LET放射線である重粒子線の飛跡周辺の局所的エネルギー付与分布の違いが、細胞のDNA損傷と放射線応答に及ぼす影響を明らかにすることを目的として、重イオンマイクロビームを用いて、イオンが直接ヒットした細胞と、バイスタンダー細胞におけるアポトーシス誘発などの照射効果を個別に解析する実験系を確立した。互いに同一のLET値を持っようにエネルギーを調整した^<12>Cイオン及び^<20>NeイオンをCHO-K1細胞に照射し、細胞核内のDNA損傷領域の広がりを蛍光免疫学的手法で解析、同一LET値を有する重イオンのトラック構造の違いが、DNA損傷の生成様式に影響することを明らかにした。このとき、抗γH2AX抗体を用いて可視化されたDNA2本鎖切断の局在部位に非相同性末端結合を担うKu80が局在する過程を、GFPを用いて観察し、異なるトラック構造を有するイオン種によって、DNA損傷に対する修復蛋白質の動態が異なることを明らかにした。さらに、重イオンマイクロビームを用いて個別のCHO-K1細胞の核以外の領域に照準した照射実験により、DNA損傷の生成を出発点とするアポトーシス誘発機構以外に、細胞膜損傷が引き金となる別のアポトーシス誘発機構が存在することを示唆する結果を得た。一方、高密度接触阻害培養条件下のヒト正常線維芽細胞への照射実験により、二次コロニー形成能を指標とするヒト正常線維芽細胞の遅延的細胞死はLETに依存しないこと、重イオンを照射したヒト正常線維芽細胞AGOI522の生存子孫細胞に形態学的な異常が誘導されること、コンフルエントに培養1された細胞のごく一部に対して重イオンマイクロビームを照射しただけで、圧倒的多数を占める周囲のバイスタンダー細胞においてもアポトーシスが誘発されること、などを明らかにした。高LET放射線である重粒子線の飛跡周辺の局所的エネルギー付与分布(トラック構造)の違いが細胞のDNA損傷と放射線応答に及ぼす影響を明らかにすることを目的として、原子番号(実効電荷)やエネルギー(粒子速度)が異なる種々の重イオンマイクロビームを用いて哺乳動物培養細胞を照射した場合のヒット位置・個数と細胞内DNA損傷あるいはアポトーシス誘発の対応関係、DNA損傷の生成やアポトーシス誘発をエンドポイントとした非ヒット細胞におけるバイスタンダー効果、及び放射線応答蛋白質の発現誘導と局在性などの細胞内動態の解析のための細胞照射実験系を確立した。1)これまでにCHO-K1細胞で確立した重イオンマイクロビーム照準照射実験系をヒト正常線維芽細胞に適用するための培養系及び照射用細胞試料調製法を検討し、ヒト正常線維芽細胞を用いた重イオンマイクロビーム照射実験系を確立した。2)細胞への実際のイオンヒット位置・個数を照射後に確認するため飛跡検出用プラスチックCR-39上に接着させたCHO-K1細胞に対して、互いに同一のLET値を与えるようにエネルギーを調整したCイオン及びNeイオンを照射し、蛍光免疫学的に検出されたDNA鎖切断末端及びγH2AXの細胞内分布がイオンのヒット位置に一致することを確認するとともに、細胞核内のDNA損傷領域の広がりを解析し、同一LET値を有する重イオンのトラック構造の違いがDNA損傷の生成様式に影響することを明らかにした。3)非相同性末端結合を担うKuの細胞内挙動をGFPを用いて追跡観察することを試み、重イオンを照射したCHO-K1細胞において照射の1030分後にγH2AXとKuが共局在することが観察された。高LET放射線である重粒子線の飛跡周辺の局所的エネルギー付与分布の違いが細胞のDNA損傷と放射線応答に及ぼす影響を明らかにすることを目的として、実効電荷や粒子速度が異なる種々の重イオンマイクロビームを用いて哺乳動物培養細胞を照射した場合のヒット位置と細胞内DNA損傷あるいはアポトーシス誘発、非ヒット細胞におけるバイスタンダー効果、及び放射線応答蛋白質の発現誘導と局在性などの細胞内動態の解析のための細胞照射実験系を確立した。