hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子動力学解析と分光実験による次世代宇宙機周り流れの非平衝過程の高精度モデル化

本年度は3年間の研究の集大成として,これまでに培われた高エンタルピ気流の計測技術の応用をおこなった.具体的には,宇宙航空研究開発機構の総合技術研究本部のCIPプラズマ風洞の計測,同機構の宇宙科学研究本部のICPプラズマ風洞の計測を行って,気流診断を行った.計測精度を向上させるため,ここでは特に0原子への電子付着による発光,NO分子からの発光のモデル化の高精度化を行うことで,実験による観測されたスペクトルの再現性を大幅に向上するとともに,気流の回転温度,振動温度,電子励起温度を高精度で評価するとともに,気流中化学種のモル分率を評価した.これとは逆に,実験的に得られたスペクトルを用いて輻射解析コードの高精度化・汎用化を行った.宇宙機周りの解析として,アブレーションモデルの高精度化を行った.ここでは実験で新たに得られた知見を元に,熱分解ガスとしてC2H2を含む熱化学系を提案し,評価モデルへの導入を行った.これを行うにあたり,既存の気相化学反応の反応レートをレビューして,新たな31化学反応系(金星・地球・火星大気に応用可能)モデルを構築するとともに,新しい非平衡反応モデルセットを構築して,特に金星大気への高速再突入問題について応用解析を行った.金星への高速突入では輻射によるエネルギー輸送-得に気体力学的過程との強いカップリング-が重要である.これを正確にモデル化するため,輻射解析コードを発展させて,輻射エネルギー輸送をCFDと連成して解く先進的な手法を開発した.その結果,従来の非連成手法で解析した機体の加熱率は大幅に過大評価であり,機体の効率よい設計のためには,新しく開発した連成手法が非常に精度よく,かつ効率的であることがわかった.これらの成果を取りまとめて国際学会にて発表し,また学術雑誌に投稿して受理された.上記コードの開発,特に化学反応レートの算出に当たっては,実験的にいまだ精度よく算出できない過程が存在し,評価精度向上の支障となっている.そこで本研究では,例えばCO2の乖離速度係数,COの熱的緩和などに焦点を当てて,分子動力学的解析により算出を試みた.また輻射コードの改善においては,電子遷移モーメント,分子ポテンシャルなど基礎物性値を量子化学計算により算出し,これを用いた遷移速度係数を算出するなどの手法を用いている.これらサブテーマの成果は,結果を取りまとめ次第,逐次成果報告として発表する予定である.本年度は,まずこれまでの成果を踏まえた上で,特に窒素分子の回転・振動緩和,および解離の連成過程を明らかにし,CFDに用いることのできる計算負荷のちいさい数理モデルを開発するために,分子動力学計算の精度の向上と,計算データの統計的処理,および数理モデル化を集中的に行った.具体的には(1)窒素分子-窒素分子間の分子間ポテンシャルモデルの精度を向上させるために,最新の文献が提供するモデルをテストし,その影響を観察した.結果的には分子間ポテンシャルの影響は高温(>2500K)では顕著でなく,従来の分子間ポテンシャルモデルを用いても(計算負荷が低減できるため)十分精度のよい計算が行われることが確認された.次に(2)上記の検証されたポテンシャルを用いて,系統的な一連の計算を行った.温度範囲で1,000Kから80,000Kまで,回転準位について10間隔で計算を行い,統計的な誤差を低減するために,各ケースについて平均して30,000ケースの軌道計算をおこなった.次に(3)上記のデータを統計的に処理し,回転準位間の遷移レートモデルを半経験的な経験式で提案した.最後に,上記QCT解析モデルをDSMCコードに組み込んで,分子衝突シミュレータを開発し,衝撃波背後の緩和過程の直接計算を行うことで,各温度,各非平衡状態における回転緩和の衝突数と振動緩和の特性時間を計算し,これを従来のモデルを修正する形で,新しいモデルを提案した.この結果によると,回転緩和の衝突数は,低温(T<1500K)で実験的に検証されたものとよく一致し,また高温でも従来の解析的に得られた回転衝突数と同様の傾向を定性的に示すものの,その絶対値はおよそ1/2程度であり,一部で議論されているような,高音域での回転緩和の遅れは認められなかった.また振動緩和については,従来Parkにより提案されている振動緩和の制限衝突断面積は温度依存性が弱く,振動緩和時間は回転緩和時間に漸近し,衝突断面積は高温で温度にほとんど依存しなくなることがわかった.以上の成果を振動・回転・解離連成モデルとしてまとめた.本年度は特に実験による高エンタルピ気流の計測技術の向上を目指し,実験的な面からは光学計測技術の向上を,解析的な面からは輻射解析気コードの改善を図った.非平衡現象を実験的に計測するためには,局所平衡状態すなわち実験的な検証が比較的容易な対象を用いて計測・解析技術を向上させ精度を検証しておく必要がある.そこで比較的高密度プラズマの生成が可能な誘導加熱風洞を利用し,局所平衡プラズマを生成して分光実験を行った.対象プラズマは近似的に軸対称プラズマとして取り扱えるが,観測される発光は視線方向に積分されたものであるため,Abel逆変換により半径方向の実際の分布に置き換える必要がある.これを実現するためには,観測される発光の半径方向分布を取得する必要がある.

ところが放電の非定常性および誘導加熱装置の熱的な経時変化によりプラズマ状態は変化するため,半径方向分布は同時に取得されることが精度の向上が期待できる.これを実現するために,半径方向の発光イメージを分光器のスリットに投影し,イメージング分光器を用いて発光スペクトルの半径方向分布を同時に取得する計測技術を整備した.このようにして得られた半径方向の観測スペクトル分布を半径方向の放射係数スペクトルに変換し,輻射解析コードによりこれが再現できるかどうかの検証を行った.その結果,誘導加熱風洞に含まれる不純物の影響が放射スペクトルに与える影響が大きいこと,解析精度を向上する必要のあることが判明した.これを実現するために従来の輻射解析コードに多くの発光分子を追加し,解析精度を向上させる改善を行った.その結果,実験で得られるスペクトルを非常に良い精度で再現できることが確認され,スペクトルフィッティング法により気流に含まれる各化学種の密度(不純物を含む),分子の内部モードの温度(振動,回転温度),および気流エンタルピの予測が可能となった.なお,輻射解析コードの改善にあたっては,分子の内部モード準位や電子遷移モーメントを解析するための量子計算プログラムを開発した.非平衡現象の解析技術向上・マクロモデル化に関しては,従来のQCT解析コードを改善することで,窒素分子に関わる回転,振動モードの緩和解析を継続して行い,これまで行われた実験結果で検証するとともに,実験では困難な高温域での解析を行い,低温から高温まで適用できるマクロモデルの開発を行った.また金星や火星の大気に関わる研究についても着手し,金星における極超音速飛行環境における非平衡現象についての解析技術の向上を図った.本年度は3年間の研究の集大成として,これまでに培われた高エンタルピ気流の計測技術の応用をおこなった.具体的には,宇宙航空研究開発機構の総合技術研究本部のCIPプラズマ風洞の計測,同機構の宇宙科学研究本部のICPプラズマ風洞の計測を行って,気流診断を行った.計測精度を向上させるため,ここでは特に0原子への電子付着による発光,NO分子からの発光のモデル化の高精度化を行うことで,実験による観測されたスペクトルの再現性を大幅に向上するとともに,気流の回転温度,振動温度,電子励起温度を高精度で評価するとともに,気流中化学種のモル分率を評価した.これとは逆に,実験的に得られたスペクトルを用いて輻射解析コードの高精度化・汎用化を行った.宇宙機周りの解析として,アブレーションモデルの高精度化を行った.ここでは実験で新たに得られた知見を元に,熱分解ガスとしてC2H2を含む熱化学系を提案し,評価モデルへの導入を行った.これを行うにあたり,既存の気相化学反応の反応レートをレビューして,新たな31化学反応系(金星・地球・火星大気に応用可能)モデルを構築するとともに,新しい非平衡反応モデルセットを構築して,特に金星大気への高速再突入問題について応用解析を行った.金星への高速突入では輻射によるエネルギー輸送-得に気体力学的過程との強いカップリング-が重要である.これを正確にモデル化するため,輻射解析コードを発展させて,輻射エネルギー輸送をCFDと連成して解く先進的な手法を開発した.その結果,従来の非連成手法で解析した機体の加熱率は大幅に過大評価であり,機体の効率よい設計のためには,新しく開発した連成手法が非常に精度よく,かつ効率的であることがわかった.これらの成果を取りまとめて国際学会にて発表し,また学術雑誌に投稿して受理された.
障害者の労働に関する比較史的研究

比較史的視点を用いた本研究では、工業化の発展によって障害者は一層労働能力が重視されるようになり,職業訓練政策と相まって就労可能な障害者が労働市場への参入を促す一方、就労困難な障害者が労働市場から排除されるという二極化現象を見出した。さらに、本研究の主たる分析期間である二度の世界大戦においても、各国間に同様の二極化現象(障害者の労働市場への参入・排除)の傾向があることが分かった。平成23年度は、本研究を推進する上で基盤形成期と位置づけ、研究会開催と各研究者による史料収集を行った。研究会は3回開催し、第一回研究会(23年5月、京都産業大学)では、今後の研究方針についての話し合い、本研究課題に関する共通認識を確認した。同時に、連携研究者である広瀬浩二郎氏から障害者の就労の実態について話を伺う機会を得た。第二回研究会(23年7月、福井大学松岡キャンパス)では、参加研究者各自の本課題について研究の概要発表と意見交換の場を設け、今後の研究を進める上での示唆を互いに得た。第三回研究会(24年1月、同志社大学今出川キャンパス)では、星加良司氏(東京大学大学院講師)を招き、障害学の立場から障害の労働のもつ学術的意義についての講演会を開催し、参加者は本研究課題に関する歴史学と障害学の接点についての理解を深めた。平成25年度は、これまで参加研究者が収集した資料分析を中心に研究を進め、研究会を二回開催した。第一回研究会(25年10月、京都産業大学壬生キャンパスむすびわざ館)では、参加研究者各自の研究進捗状況についての報告がなされ、本研究の発表する機会として26年度社会経済史学会においてパネル発表することを決めた。第二回研究会(26年2月、同志社大学今出川キャンパス)では、社会経済史学会にてパネル発表するにあたり研究者間の歴史背景を共有するために『総力戦体制と「福祉国家」』(高岡裕之著)を輪読した。また、パネルでの報告者(藤原、山下、今城)の間で発表までの予定について話し合いの機会を持った。各参加研究者は、主として収集した資料分析と報告に従事した。藤原は、合衆国で収集したアメリカの戦傷病者の就業実態の分析しながら、一方で比較対象として日本の戦傷病者についての資料分析を進めた。鈴木は、精力的に論文発表及び報告を行った。中野は、8・9月に、ドイツにて史料収集(カトリック系慈善施設における障害児の職業教育について)を継続しながら、報告を行った。大谷は、9月にイギリスで資料収集(精神薄弱者対策に関わる一次史料)を継続しながら、報告を行った。山下は、これまでに収集した戦前の日本赤十字社についての基礎史料の分析に従事した。長廣は、国有鉄道の共済に関する史料収集と並行しながら、鉄道労働者の障害状態の分析を行った。平成24年度は、昨年に引続き、各研究者が資料収集に従事しながら、集めた資料分析を行い、研究会を開催した。研究会は3回開催し、第一回研究会(24年8月、阪南大学)では、本研究の理論的背景を参加研究者の間で共有するために、John Rawlsとその関連図書を通読した。第二回研究会(25年2月、同志社大学今出川キャンパス)では、立岩真也氏(立命館大学)を招き、障害学の立場から近年の日本における障害の労働に関する講演会を開催し、参加者は本課題と障害学との接点について理解を深める機会を得た。第三回研究会(25年3月、同志社大学今出川キャンパス)では、参加研究者の進捗状況について報告し、連携研究者である小林丈広氏から障害者と人権の歴史の共通点に関する話を聴取し、研究全体の方向性についての意見交換を行った。本課題探求のために、各参加研究者は、研究対象国および国内の史料所蔵施設にて史料収集を行った。藤原は、アメリカ合衆国のNational Institute of Health, National Library of Medicineにて、第二次世界大戦中・後の合衆国の傷痍軍人に関する史料収集を行った。鈴木は、日本の国会図書館において、精神障害者に関する史料収集を行った。大谷は、イギリスのLondon Metropolitan Archives LibraryとLondon School of Economics Libraryにて精神薄弱者対策に関わる史料収集を実施した。中野は、ドイツのベルリン国立図書館、デュッセルドルフ大学医学史研究所図書館にて身体障害児についての史料収集を行った。長廣は、国立国会図書館、国立公文書館において、戦前期日本の国有鉄道の共済関係の資料を収集・分析した。山下は、国立国会図書館、国立公文書館にて戦間期の知的障害児に関する史料収集を行った。平成26年度は、参加研究者の研究成果の機会を得た。4月から8月にかけて毎月研究会を開催し、各参加研究者の研究進捗状況について報告および、学会等の報告に向けての話し合いが継続された。平成26年度社会経済史学会(5月25日同志社大学)においてパネル・ディスカッション「近代日本における戦傷病者ー制度・救護・生活」(司会者:鈴木晃仁、報告者:藤原哲也、山下麻衣、今城徹、討論者:中野智世、大谷誠)を行い、これまでの研究成果の一部を報告した。

さらに、平成27年同パネルをもとに報告者(藤原、山下、今城)の各々が社会経済史学会雑誌に論文を投稿した。他の参加研究者は、これまでの研究を踏まえて以下の成果を残した。鈴木は、主として精神医療に関する論文発表、海外での学会報告を行った。中野は、ドイツの障害児教育に関する論文を執筆した。大谷は、イギリスの精神薄弱児に関する論文を準備しながら、ダウン症の歴史書の翻訳に携わった。長廣は、戦間期日本の国鉄の障害保障に関する文献の収集と分析を進め、投稿論文を執筆中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。日本近代史、アメリカ史26年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画書の通りにしたがい、23年度予定していた本研究に関する事項はほぼ実行できた。研究計画書に従い、25年度予定した本研究に関する事項はほぼ遂行できた。研究計画書の通りにしたがい、24年度予定していた本研究に関する事項はほぼ遂行できた。本年度も原案の通りに研究を推進する。昨年度の史料収集の分析に基づく、途中経過報告を実施しながら、各研究者の進捗状況を見極めるとともに、最終的な本研究課題に関する図書の出版に向けて、原案作りも始める。本年度も研究計画書に従い本研究を推進する。参加研究者の学会報告と学術雑誌への投稿を予定している。また、各々の研究進捗状況を考慮しながら、今後も継続して本研究テーマを探求する新たな科研費申請を予定している。本年度も原案に従いに本研究を着実に推進する。一昨年・昨年度の史料収集の分析に基づく、途中経過報告の実施および参加研究者の学会報告を予定している。また各研究者の進捗状況を確認しながら、最終的な本研究課題に関する図書の出版に向けて、全体としての方向性と具体的な内容について決定する。
へき地における産後ケア促進のための産後院モデルシステム開発

若年妊産婦や生活困窮者が多い地域において、産後ケア促進のための産後ケア施設の可能性を検討した。産後ケア施設が充実している台湾と国内の首都圏にある産後ケア施設を視察した。また、乳児健診に来られた母親を対象に、産後ケア施設の認識とニーズの実態をO県内の2地域で調査した。その結果、低所得世帯が多く産後ケアを提供している施設について、半数の母親が認知していなかった。一泊2日の宿泊型産後ケア施設の利用料金については、半数の母親が5,000円未満を希望していた。この研究成果を参考に、O県では産後ケア事業において、低所得世帯に配慮した利用料金を徴収するシステムが提案された。平成27年度は、国内外の産後ケア事業に関する文献検討や学会等に参加し、情報収集を行った。学会は、第11回ICMアジア太平洋地域会議・助産学術集会において「今、求められている産後ケア」のワークショップに参加し、有意義な情報を得ることができた。東京都における産後ケア施設と台湾の産後ケアセンターを視察し、沖縄県の北部地域における産後ケア事業を促進ための可能性を探究した。これらの視察した結果を名桜大学紀要第21号3月に、3編採択された。1編は、テーマ「東京における産後ケア施設の視察報告」で、東京都にある産後ケアハウスと助産院の2か所を訪問し、視察した内容の報告である。視察した2施設の特徴として、利用する地域の状況やどのような方を対象にするかで、運営(経営)方法が異なることがわかった。2編は、テーマ「台湾における産後ケア施設の視察報告」で、国立、市立、私立の産後ケアサンター3施設を訪問した。3編は、テーマ「台湾における産後ケア事情ー出産情報と産後ケア養生についてインタビュー予備調査ー」で、対象は出産年齢が高く、施設分娩の入院日数が米国に近い傾向にあった。台湾における産後ケアの背景として、産後一ヵ月は育児以外何もしない産後養生の思想「坐月子」が継承され,また,核家族化により褥婦のレスパイトケアが必然であり、育児や家事の負担を支援する宿泊型の産後ケアは自費であっても需要が高かった。また、産後養生の特徴である月子食は医食同源の概念(薬膳)が取り入られ,宿泊できない場合、宅配利用で家事軽減を図っていた。以上の視察した結果から、沖縄県北部地域の特性を踏まえ,台湾での産後の肥立ちをよくする産後養生から学び、沖縄の食文化やユイマール(相互扶助)の精神文化を取り入れて、妊娠期から子育て期まで切れ目ない支援の必要性が示唆された。国内外の産後ケア事業に関する情報は、文献検討および都会の産後ケア施設と台湾の産後ケアセンターを視察することで順調に進んでいる。平成28年度は、生後35か月の乳児健診に来られた母親を対象に、産後ケア施設の展開の可能性を探るために、産後ケア施設のニーズおよび支援について、北部地区と中部地区を調査した。へき地に当たる北部地区(名護市)については、約200人の乳児検診に来られた母親を対象に、9月から10月にかけて調査を実施したが、現在、分析中である。沖縄市においては、産後ケア事業を平成29年度から試験的に開始に向けて、自治体で検討が始まった。検討するための根拠資料として、以下の調査結果を報告した。沖縄市における生後35か月の乳児健診に来られた母親を対象に、産後ケア施設のニーズと支援を調査した。その結果、分析対象は288人の母親の平均年齢は30.9±6.54歳で、最終学歴は、短大・専門学校卒と高等学校卒を合わせて7割と高く、大学卒1.5割と低かった。世帯所得は300円未満が約4割と、低所得世帯が多かった。産後ケアサービス10項目については、「とても受けたい」と答えた方は、上位から発育・発達チェック、ベビーマッサージ、産後エクササイズの順であった。産後ケア施設のサービスを受けられるなら、部屋代や食事代を含めて1泊2日で、いくらまで払ってもよいかの支払い意思を尋ねると、5000円未満(45.1%)、次に8000円で(21.9%)、10000円(13.9%)と、国内外と比較して、支払う意思の料金は低かった。一方、産後ケア施設を知らなかったと答えた方が約5割と認知度が低かった。また、知っていても利用したことがないと答えた方の理由として、どのようなサービスがあるかよくわからないと答えた方も約6割と高い割合であった。今後、沖縄県の地域特性や母子保健の現状・課題を踏まえ、沖縄市だけではなく、北部地域においても産後ケア施設のニーズと支援のあり方を考え、妊娠・出産包括支援事業を推進していきたい。産後ケア施設のニーズと支援についての調査は実施したが、まだ分析の途中である。当該大学において、助産学専攻科の開設とその準備等で、研究の進捗がやや遅れている。平成29年度は、A市で調査したデーターを分析し、沖縄の小児保健に投稿し、受理された。調査した要旨は、A市における乳児健診に来られた生後35か月を持つ母親で、同意が得られた方を対象にした。調査は無記名自記式質問紙法で実施した。方法は、乳児健診に来られた生後35か月を持つ母親に調査用紙を配布し、同意が得られた方に記載してもらい回収した。調査期間は、平成28年10月12月に、3回行われた乳児健診時に実施した。その結果、次のような結果が得られた。

1)A市では核家族は約9割近く核家族であり、子どもの数は2人以上が6割いた。2)産後ケアを提供している施設について、半数の母親が「知らなかった」と回答していた。3)産後ケアサービスの内容では、母親の5割以上が「発育・発達チェック」「ベビーマッサージ」「産後エクササイズ」を「とても受けたい」と回答していた。また、子どもの数とケアサービスの関連を見たところ、初産婦は、「沐浴指導」、「児の発育・発達チエック」の育児支援に関するケアサービスを高く希望していた。4)一泊2日の宿泊型産後ケア施設の利用料金として、半数の母親が5000円を希望しており、世帯年収では、300万円未満が4割以上と低所得者が多かった。地域の特性として、望まない妊娠、若年妊婦、生活困窮者等の特定妊婦と思われる妊婦が多く存在することから、支援の優先度を考慮した支援や妊産婦と対話しながら母子愛着形成に着目した切れ目ない母子支援が期待された。今後、特定妊婦を調査し、早期から母子愛着形成を促す支援を産科施設と地域との連携を効果的に行い、子ども虐待のない関係性を構築するためのケアモデルを検討したい。若年妊産婦や生活困窮者が多い地域において、産後ケア促進のための産後ケア施設の可能性を検討した。産後ケア施設が充実している台湾と国内の首都圏にある産後ケア施設を視察した。また、乳児健診に来られた母親を対象に、産後ケア施設の認識とニーズの実態をO県内の2地域で調査した。その結果、低所得世帯が多く産後ケアを提供している施設について、半数の母親が認知していなかった。一泊2日の宿泊型産後ケア施設の利用料金については、半数の母親が5,000円未満を希望していた。この研究成果を参考に、O県では産後ケア事業において、低所得世帯に配慮した利用料金を徴収するシステムが提案された。今後、産後院ケアモデル施設を考案する上で、重要なのは施設の設置理念と必要性である。施設の設置理念の一つにエビデンスに基づく助産ケ産後ケアの提供が期待されることから、授乳と母子の愛着に関する研究を実施予定である。施設設置の必要性として、産後の母親を対象に産後ケアに関するニーズ調査を行う予定である。さらに、妊娠・出産包括支援モデル事業のひとつである子育て支援(母子保健型)が北部地区の今帰仁村で平成27年度から試行的に実施された。本研究の課題を遂行するために、名護市をはじめ、他の市町村においても産後ケア事業の促進に向けて、積極的に情報提供を行い、行政の協力を得て、住民の支援やボランティアの活用、産科医師・助産師の協働・連携を調整し、産前・産後の切れ目ない支援が提供できる体制の構築を推進していきたい。今後は、北部地区(名護市)の調査結果をまとめ、自治体に産後ケア事業が推進できるための根拠資料を作成し、提案していきたい。沖縄市の産後ケア施設のニーズと支援についての調査は、自治体に提案のための根拠資料だけでなく、関連する学会へ報告していくとともに産後ケア施設のシステム構築を推進していきたい。これらの研究をまとめると同時に、出産前から退院後まで切れ目ない支援が必要な特定妊婦についても、状況を把握し、産科施設と地域の多職種と連携が効果的に行われるように研究を深め、広げていきたい。医歯薬学看護学生涯発達看護学物品費を購入した際、予定した金額より、安価に購入できた。産後ケア施設のニーズと支援についての調査を実施したが、その結果をまとめて学会報告ができず、旅費を使用しなかった。
育児不安トリアージ尺度の開発－妊娠初期妊婦を対象にした育児不安予備軍の抽出－

2018年2月に一次調査(妊婦への調査)を行い1854名の回答を得た(初産婦927名、経産婦927名)。2018年9月に二次調査(育児期の母親:妊娠期に調査に協力した対象者)を実施し618名の回答を得た(初産婦309名、経産婦309名)。一次調査の結果について:対象者の背景は、平均年齢30.5歳、妊娠週数22週未満2.0%、2228週未満34.4%、28週以降63.5%であり、就業あり43.0%、核家族89.5%であった。妊娠の経緯は、望んで自然50.3%、計画的22.9%、不妊治療後13.9%、予定外12.9%であった。妊娠に対する変数27項目について、天井効果がみられた3項目と因子負荷量3.0以下の1項目の計4項目を除いた23項目の因子分析を行った。結果、「母親になる自信」(α=.762)「母親になる幸福感」(α=.762)「パートナーとの関係」(α=.853)「人との関係性」(α=.659)「妊娠経過の受け止め」(α=.626)の5因子が抽出された(全体のCronbach'sα=.809、累積寄与率45.6%)。妊娠の経緯4項目の因子得点を一元配置分散分析でみた結果、「母親になる自信」「母親になる幸福感」「パートナーとの関係」及び「人との関係性」の4因子共に予定外妊娠群が他の経緯と比べて有意に低かった(P<0.01)。「母親になる幸福感」は不妊治療後の妊娠群の得点が高かったが、「妊娠経過の受け止め」は他の経緯より有意に低かった(P<0.01)。二次調査について:現在、一次調査と二次調査の両方を回答した対象者のマッチングデータを分析可能なデータに整理・加工している段階である。データの整理ができ次第分析を行う予定である。研究代表者が実習指導や講義(学部・大学院)で業務が多忙であったため、研究遂行のための時間が十分に取れなかった。加えて、データ収集を妊娠期の一次調査と産後の二次調査を行い、両方に答えた対象者をひも付きデータの整理・加工に時間を要しているため、分析が計画した時期より遅れてしまった。現在データの整理・加工を行っており、終了したら今年度の前半までにはデータ分析を行い、最終目的である尺度を開発する。その後論文発表に着手する。妊娠初期から子育て不安を持つ母親を見極めることができ、継続的な支援を行うことを可能にする尺度開発を試みるための「育児不安トリアージ尺度調査票」作成目的のための第1段階として、妊娠中期の妊婦と乳児を持つ母親に対し、先行文献を参考に「子育て」「母親」「育児支援」「育児不安」「幸福感」「指標」「精神的健康」などのキーワードとした文献検討を行い、妊娠期から育児期の母親の育児不安の構成要素を決定し、半構成的面接を実施した。分析は、質的データをコード、サブカテゴリー、カテゴリー化し育児不安項目を抽出することとした。また、分析は母性看護学の専門家で質的研究の経験のある研究者と行い妥当性と信頼性を高めるという計画を立て、2016年12月から2017年3月までに妊婦7名、乳児の母親10名を対象にインタビュー調査を行った。但し、育児不安の構成要素であるインタビュー内容において、倫理委員会から再三の修正依頼があったこと、研究協力の了承が得られていた施設の管理者の交代により調査ができなくなり、新たな施設への依頼の調整が必要となったことで、データ収集の時期が遅れてしまった。そのため、収集したデータを分析し、母親の育児不安の調査項目を抽出する過程までには至っていない。現在、収集したデータのテープ起こしを行っているところである。今後、データ分析を早急に行い、調査票を作成し、プレテストを実施する。その結果を見て調査表の内容の妥当性を検討する。調査については、当初予定していた施設での調査が不可能と考えられるため、ネット調査を行う予定である。妊婦、乳児を持つ母親へのインタビュー内容について、倫理委員会から再三の修正依頼があり、倫理審査を通すまでに2ヶ月半の期間を要し、夏季の予定していたデータ収集が遅れてしまった。加えて、これまでの研究で協力依頼をしていた施設の施設長が交代するという状況が発生し研究依頼の時期が遅れた上に施設長からの研究の承諾が得られなかった。そのため、他の施設への依頼に時間を要し、データ収集を実施できたのが12月3月であった。当初予定していた対象者数には至らなかったが、妊婦7名、乳児の母親10名のインタビューを実施することができ、現在テープ起こしを行っているところである。2016年度に実施した妊婦と産後1ヶ月以降の母親を対象としたインタビュー結果と文献をもとに妊婦と産後の母親に対する調査票を作成した。今年度は妊婦を対象に調査を行った。【調査】2018年2月に15週36週未満の妊婦(1854名:初産婦、経産婦各々927名)を対象にインターネット調査を実施した。調査内容は1対象の属性、2パートナーとの関係、3ソーシャルサポート、4性格特性、5妊娠に対する思い、6育児に対する思い、7母親になるイメージなどである。【結果】

対象者の背景は、平均年齢は30.5歳、職業あり43.0%、核家族89.5%、妊娠の経緯は1望んで自然に50.3%、2計画的22.9%、3不妊治療で13.9%、4望まなかったが自然に12.9%であった。調査項目について、性格特性を除く28項目と性格特性12項目を因子分析した。28項目の妊娠期の心理や環境項目は『母親になる自信』『母親になる幸福感』『良好なパートナーとの関係』『親密な人間関係』『妊娠経過の受け止め』の5因子が、性格特性では、『明るくおおらか』『自分に甘い』『感情の発散』の3因子が抽出された。妊娠期の心理や環境の5因子は、性格3因子と弱いややの相関がみられた。また、対象者の背景と5因子得点の関連をみたところ、初経産では『親密な人間関係』以外に有意差がみられ、家族形態では『良好なパートナーとの関係』に有意差がみられた。また、妊娠の経緯と各々の因子との関連を一元配置分散分析で検定した結果、4望まなかったが自然にの群は、『母親になる自信』『母親になる幸福感』『良好なパートナーとの関係』『親密な人間関係』の4因子共に有意に低く、『妊娠経過の受け止め』は3不妊治療での群が有意に低かった。以上のことから、妊娠期の妊婦の心理・環境の受け止めは、その人の持つ性格特性、初経産の別、家族形態、妊娠の経緯が影響していることがわかった。2016年度は調査票作成のためにインタビュー調査、2017年度は妊婦、産後の母親への調査票を作成し、妊婦に対する調査を実施した。2018年度は産後の母親への縦断的調査を行っていく予定である。当初の計画と異なるところは、調査受け入れ施設の突然のお断りからインターネット調査に変更した点である。新たな施設への依頼より、調査対象者数を確保することができ、妊娠期に調査した対象が産後も調査可能であるという確認を取りインターネット調査に変更した。調査対象者が1854名と結果的には予想以上のデータを収集することができた。2018年2月に一次調査(妊婦への調査)を行い1854名の回答を得た(初産婦927名、経産婦927名)。2018年9月に二次調査(育児期の母親:妊娠期に調査に協力した対象者)を実施し618名の回答を得た(初産婦309名、経産婦309名)。一次調査の結果について:対象者の背景は、平均年齢30.5歳、妊娠週数22週未満2.0%、2228週未満34.4%、28週以降63.5%であり、就業あり43.0%、核家族89.5%であった。妊娠の経緯は、望んで自然50.3%、計画的22.9%、不妊治療後13.9%、予定外12.9%であった。妊娠に対する変数27項目について、天井効果がみられた3項目と因子負荷量3.0以下の1項目の計4項目を除いた23項目の因子分析を行った。結果、「母親になる自信」(α=.762)「母親になる幸福感」(α=.762)「パートナーとの関係」(α=.853)「人との関係性」(α=.659)「妊娠経過の受け止め」(α=.626)の5因子が抽出された(全体のCronbach'sα=.809、累積寄与率45.6%)。妊娠の経緯4項目の因子得点を一元配置分散分析でみた結果、「母親になる自信」「母親になる幸福感」「パートナーとの関係」及び「人との関係性」の4因子共に予定外妊娠群が他の経緯と比べて有意に低かった(P<0.01)。「母親になる幸福感」は不妊治療後の妊娠群の得点が高かったが、「妊娠経過の受け止め」は他の経緯より有意に低かった(P<0.01)。
リンパ節発生過程における高内皮細静脈を介したリンパ球集積の分子機構

リンパ節原基へのリンパ球の集積に関与する機能分子を同定することを目的として、胎仔期の高内皮細静脈(high endothelial venule:HEV)と類似の形質をもつ粘膜リンパ組織由来MAdCAM-1^+HEVから3'末端特異的cDNAライブラリを作製し、遺伝子発現プロフィル解析を行った。マウス心臓由来のCD31^+血管内皮細胞などの解析結果との比較からHEVに特異的に発現する新規分子群を選別した後、最も発現量の多いGS12070に着目して以下の解析を行った。HEVに発現するロイシンリッチリピートを含む新規遺伝子の同定とその機能解析cDNAクローニングの結果、GS12070は分子内に8個の連続したロイシンリッチリピートの繰り返し構造をもつ分泌型蛋白質であることが明らかになった。この分子(leucine-rich HEV glycoprotein:LRHG)を大腸菌で発現させ、種々の細胞外基質蛋白質との結合を解析した。その結果、LRHGは基底膜成分であるフィブロネクチン、コラーゲンIVおよびラミニンと結合することが示された。またLRHGと類似のロイシンリッチリピートを含む分子群がTGF-βと結合することが知られている。そこで、LRHGが同様にTGF-β結合性を持つかを検討した結果、LRHGはTGF-βと特異的に結合することが示唆された。遺伝子発現プロフィル解析の結果、MAdCAM-1^+ HEVにはTGF-β刺激により発現が上昇する分子群が多量に発現していることが認められている。これらの結果は、HEVに発現し、TGF-βと結合するLRHGは細胞外基質成分と結合してHEVの近傍に留まり、HEV局所におけるTGF-β濃度の維持に関与する可能性を示唆すると考えられた。リンパ節原基へのリンパ球集積に関与する機能分子を同定することを目的とし、本年度は胎仔期のhigh endothelial venule(HEV)と類似の形質を持つ粘膜リンパ組織由来MAdCAM-1^+HEVに発現する「機能分子群の探索」と「新規遺伝子の構造決定」を行った。精製したMAdCAM-1^+HEVから3'末端特異的cDNAライブラリを作製し、2、101クローンの塩基配列を決定した。同一配列(Gene Signature:GS)をグループ化した後に、出現頻度解析を通じて遺伝子発現プルフィルを得た。データベース検索の結果、MAdCAM-1^+HEVに発現が認められた1,304のGSのうち、378は既知遺伝子であり926が新規遺伝子であった。他の35のライブラリ解析リストとの比較の結果、411GSがMAdCAM-1^+HEV特異的に発現し、そのうち383GSが新規遺伝子であった。MAdCAM-1^+HEVには炎症性血管に発現する分子群が選択的に検出され、リンパ球集積への関与が示唆された。また、ケモカイン結合性分子Duffy glycoproteinなどはHEVに選択的に発現することがin situ hybridizationにより確認された。遺伝子発現プロフィル解析においてHEV特異的に発現が認められた新規分子のうち、最も発現量の多いGS12070に着目しcDNAクローニングを行った。その結果、GS12070は分子内に特徴的なロイシンリッチリピート構造を有する分泌型蛋白質であることが明らかになった。
細胞と細胞外マトリクスとの動的な力学相互作モデルと組織硬化を伴う疾患のメカニズム

本研究は、細胞がおかれた周辺環境の物性変化に応答して長期にわたり徐々に機能を変化させるメカノトランスダクションを解析することである。これまでに機械的な力の刺激に即時的に応答する分子機構は示されつつあるが、何故、その即時的な機械刺激反応が長期にわたり徐々に細胞の性質を変化させるのかという問題は不明である。本研究では足場物性に依存した長期的なシグナルプロファイルの変化の解析を可能にし、組織の硬化が関与する疾患との関連性について考察を行った。本研究の目的は、癌組織の悪性化や心リモデリングのような組織硬化をともなう疾患に対して、細胞の周辺環境物性認識に対する感受性が長期にわたり徐々に変化することで細胞機能の変容が生じる機構の解明を目指すものである。一過的な機械的な刺激に細胞が応答する分子機構の存在は示されつつあるが、何故その短期的な応答性が長期にわたり徐々に細胞の性質の変化を誘導するのかという問題は不明である。本研究では足場物性に依存した長期的なシグナルプロファイルの変化を解析することで、細胞と足場との力学的相互作用が引き起こす細胞機能変容の幾序を明らかにするとともに、組織の硬化が関与する疾患との関連性について考察を行うものである。これまでに、細胞の足場物性の違いは細胞の接着斑に局在化する分子群のターンオーバーの変化が様々な細胞種類においてどのよう異なるのか検討を行ってきた。その結果、足場が柔らかいときに生じる分子の速い分子のターンオーバーの副産物として生じる断片化した接着斑分子の残留物が、初代マウス組織においても確認された。この現象は細胞外マトリクスが豊富な組織に含まれる間葉系細胞において顕著であることが分かった。特に胎児や新生児マウス組織では成体より顕著であることから、組織のリモデリングが活発な場合において接着斑分子の発現プロファイルが変更を受ける。このような現象は、細胞の置かれている環境の物性に依存すると考え様々なゲルを作成し初代細胞、ラインの細胞を軟らかい培養基板に培養し解析を進めてきた。ところが着斑分子のターンオーバーとプロファイルの変更は単純に足場の弾性率だけではなく、細胞が接着している基板表面の微細な構造も関与していることが明らかになってきた。本研究の目的は組織硬化をともなう疾患として、癌組織の悪性化や心リモデリングなど周辺環境の物性変化に細胞が応答して長期にわたり機能が変化していくメカノトランスダクションの解明を目指すものである。機械的刺激に一過的に応答する分子機構の存在が示されつつあるなか、何故その応答性が長期にわたり徐々に細胞の分化やフェノタイプを誘導するのかという問題は不明である。本研究では足場物性に依存した長期的なシグナルプロファイル変化を解析することで、細胞と足場との力学的相互作用が引き起こす細胞機能変化の幾序を明らかにするとともに、組織の硬化が関与する疾患との関連性について考察を行った。本年度では、これまでの得られた細胞の足場物性の違いに伴い、接着斑に局在化する分子のターンオーバーの変化が様々な細胞種類においてどのような違いがあるかについて検討を行ってきた。すなわち、接着足場ECMが柔らかい基板上において観察されてきた接着斑分子の緩やかな分解に伴う、それらの断片が残留する現象が細胞種によってどのような違いとして検出されるのかについて検討を行ってきた。その結果、足場が柔らかいときに見られる断片化した接着斑分子の残留は、成体、新生児、胎児等の初代マウス細胞においていずれのステージにおいても線維芽細胞に良く観察されたことから、細胞外マトリクスが豊富な組織に含まれる間葉系細胞において顕著であることが分かった。特に、組織から直接タンパク質を抽出して確認を行ったところ、接着斑分子の断片化産物は、未熟な組織、修復中の組織においてよく観察されることから、組織の物性がリモデリングを受けている組織との相関が示唆された。本研究の目的は、癌組織の悪性化や心リモデリングのような組織硬化をともなう疾患に対して、周辺環境の物性変化に細胞が応答し、その感受性が長期にわたり徐々に機能変化を生じてしまうメカノトランスダクションの解明を目指すものである。機械的な刺激に一過的に応答する分子機構の存在は示されつつあるが、何故その短期的な応答性が長期にわたり徐々に細胞の性質変化を誘導するのかという問題は不明である。本研究では足場物性に依存した長期的なシグナルプロファイルの変化を解析することで、細胞と足場との力学的相互作用が引き起こす細胞機能変化の幾序を明らかにするとともに、組織の硬化が関与する疾患との関連性について考察を行うものである。これまでに、細胞の足場物性の違いは細胞の接着斑に局在化する分子のターンオーバーの変化が様々な細胞種類においてどのよう異なるのか検討を行ってきた。その結果、足場が柔らかいときに見られる断片化した接着斑分子の残留物は、初代マウス細胞においても確認され、細胞外マトリクスが豊富な組織に含まれる間葉系細胞において顕著であることが分かった。特に胎児や新生児マウス組織では成体より顕著であることから、組織のリモデリングが活発な場合において接着斑分子の発言プロファイルが変更を受けることが分かった。

また、マウスの下肢不動化モデルを用いてアキレス腱等の肥大・硬化部位について検証を行ったところ、培養細胞と同様の結果が得られた。細胞生物物理学組織解析の結果では炎症反応と接着斑タンパク質の断片化との強い相関が観察された。この結果は組織の物性変動に伴い接着斑分子のプロファイルが変更を受けていることが強く示唆された。平成25年度では、そのような組織変容を生体外培養系において再現すること行ってきた。その基盤技術を確立することを目的に、まず従来のアクリルアミド培養用ゲルの改良を行い、他研究者にもその有用性について検討を行ってもらった。その結果、これまでに多く用いられてきた培養系の問題点である、弾性体であるアクリルアミドゲル上に固定化された細胞外マトリクスが細胞の力で剥がされてしまうが、これまでに作成したゲル培養基板ではそれが克服されていることが検証され、細胞の張力イメージングや生化学実験によるタンパク質解析も可能であることを実証した。これにより、本研究計画通り、基盤技術の確立しゲル上に培養し続けた初代細胞・ライン化細胞の長期シグナルプロファイルの解析が可能になった。しかし本研究の出発点である、足場の物性変化に伴う接着斑分子のターンオーバーについて、本培養基板ゲルと軟らかいシリコン基板上にて対比を行ったところ、同様の弾性率を有しているにもかかわらず、シリコン基板上においては軟らかい足場上におけるターンオーバーの促進が生じないことが明らかになり、これまでに開発してきた培養基板ゲルとの本質的な物性差異、構造について検討する必要が生じた。また、昨年度の課題であった断片化タンパク質を遺伝子導入した場合のその分子群の変動のイメージングは達成できた。本年度は基盤技術を確立することを目的に、まず従来のアクリルアミド培養用ゲルの改良を行ってきた。この培養基板とはアクリルアミドゲルに少量のカルボキシル基側鎖の共重合を施した新しいタイプのアクリルアミドゲルであり、イメージングやタンパク質解析が可能であることを実証した。従って、本研究計画通り、基盤技術の確立は達成できたといえる。本培養基板は大量生産が容易であることから、これを用いることでゲル上に培養し続けた初代細胞・ライン化細胞の長期シグナルプロファイルをウエスタンブロッティング等において解析することが可能になった。現在まで、細胞の接着点にかかる力に依存して機能的な部分断片化するタンパク質として数種の物が明らかにされている。それらは全て酵素活性を持たないアダプタータンパク質であり、断片化したものは接着点に局在しつつ、接着点ターンオーバーと細胞の走化性ダイナミクスに影響することも明らかになりつつある。Talinの断片化については海外の研究者によってすでに報告されているが、接着点に残された他のタンパク質の断片の機能については明らかにされていない。そこで、本研究では、特にこれら未解明の断片化したアダプタータンパク質の局在性に左右されるシグナルカスケードを中心に解析を行うことを目的に、断片化が報告されている各種接着斑タンパク質の断片ドメインを細胞へ導入して、接着斑形成のターンオーバー等について調べる予定であった。
ＴＦＰＩ・アンチトロンビン・トロンボモジュリンによる体外循環中の複合的抗凝固戦略

TFPIによる体外循環中の外因系凝固の遮断と、アンチトロンビン・トロンボモジュリンによる接触-内因系路の阻害および生理的thrombin-antithrombin相互作用バランスの維持により、凝固線溶・炎症の亢進を初期段階でブロックする新たな体外循環中の抗凝固プロトコール確立を目的とした。霊長類医科学研究センターにて、体重5kgのカニクイザルを用いて完全体外循環実験を行った。仮説に即した外因系凝固阻害効果がTFPI早期誘導によって得られ、アンチトロンビンまたはトロンボモジュリン添加のいずれによってトロンビン産生抑制効果はさらに高まった。本プロトコールは、体外循環中の新たな抗凝固戦略となり得る。心臓外科手術において、体外循環が惹起する凝固線溶・炎症の亢進とこれに伴う臓器障害を抑止すべく、従来のヘパリンに代わる革新的な抗凝固手段の開発を目指した。内因性TFPI誘導による組織因子阻害に、アンチトロンビンとトロンボモジュリン添加によるトロンビン産生・活性阻害を組み合わせ、外因系・接触-内因系2方向からの徹底した凝固線溶および炎症の制御を試みた。体外循環が惹起する主要凝固系路と目される外因系の遮断と、アンチトロンビン・トロンボモジュリンによる接触-内因系路の要所の阻害および生理的thrombin-antithrombin相互作用バランスの維持により、凝固線溶・炎症の亢進を初期段階で強力にブロックする革新的な抗凝固法を確立し、体外循環の安全性向上に寄与することを目的とした。サル体外循環において、手術前ヘパリン予備投与による内因性TFPI誘導とアンチトロンビン、トロンボモジュリン添加を併用し、凝固線溶・炎症関連マーカーの変化を観察した。体重5kg前後のカニクイザルに人工心肺を装着し、120分間の軽度低体温体外循環を行い4群を比較した。[コントロール群]、[内因性TFPI誘導群]、[内因性TFPI誘導+アンチトロンビン群】、[内因性TFPI誘導+アンチトロンビン+トロンボモジュリン群]。4群において経時的に以下のマーカーを測定した:トロンビン産生に関する血中TAT、F1.2、D-dimer。血小板機能としてADP凝集能、出血時間、microparticleとGMP-140。炎症のマーカーとして好中球接着分子CD11b/L-Selectin、IL-6、TNF-α、好中球エラスターゼ、好中球細胞骨格F-actin、補体C5b-9。血中total TFPI、antithrombinIII、thrombomodulin、可溶性組織因子。体外循環が惹起する凝固線溶・炎症の亢進とこれに伴う臓器障害を抑止すべく、ヘパリンに代わる新たな抗凝固手段の開発を目指した。内因性TFPI誘導による組織因子阻害に、アンチトロンビンとトロンボモジュリン添加によるトロンビン産生・活性阻害を組み合わせ、外因系・接触-内因系2方面からの徹底した凝固線溶および炎症の制御を試みた。前年度と同様、カニクイザルを用いた体外循環モデルにおいて、手術前ヘパリン予備投与による内因性TFPI誘導とアンチトロンビン、トロンボモジュリン添加を併用し、凝固線溶・炎症関連マーカーの変化を観察した。[コントロール群]、[内因性TFPI誘導群]、[内因性TFPI誘導+アンチトロンビン群]、[内因性TFPI誘導+アンチトロンビン+トロンボモジュリン群]。炎症のマーカーとして好中球接着分子CD11b/L-selectin、好中球エラスターゼ、好中球細胞骨格F-actin。血中total TFPI、antithrombin III、thrombomodulin、可溶性組織因子。前年度までの結果と合わせ、概ね期待通りの凝固・炎症抑制が果たされている。体外循環が惹起する凝固線溶・炎症の亢進とこれに伴う臓器障害を抑止すべく、従来のヘパリンに代わる新たな抗凝固手段の開発を目指した。

内因性TFPI誘導による組織因子阻害に、アンチトロンビンとトロンボモジュリン添加によるトロンビン産生・活性阻害を組み合わせ、外因系・接触-内因系2方面からの徹底した凝固線溶および炎症の制御を試みた。体外循環が惹起する主要凝固系路と目される外因系の遮断と、アンチトロンビン・トロンボモジュリンによる接触-内因系路の要所の阻害および生理的thrombin-antithrombin相互作用バランスの維持により、凝固線溶・炎症の亢進を初期段階で強力にブロックする革新的な抗凝固法を確立し、体外循環の安全性向上に寄与することを目的とした。カニクイザルを用いた体外循環モデルにおいて、手術前ヘパリン予備投与による内因性TFPI誘導とアンチトロンビン、トロンボモジュリン添加を併用し、凝固線溶・炎症関連マーカーの変化を観察した。体重5kg前後のカニクイザルに人工心肺を装着し、120分間の軽度低体温体外循環を行い4群を比較した。[コントロール群]、[内因性TFPI誘導群]、[内因性TFPI誘導+アンチトロンビン群]、[内因性TFPI誘導+アンチトロンビン+トロンボモジュリン群]。4群において経時的に以下のマーカーを測定した:トロンビン産生に関する血中TAT、F1.2、D-dimer。血小板機能としてADP凝集能、出血時間、microparticleとGMP-140。炎症のマーカーとして好中球接着分子CD11b/L-selectin、好中球エラスターゼ、好中球細胞骨格F-actin。血中total TFPI、antithrombin III、thrombomodulin、可溶性組織因子。本年度までに得られた結果においては、概ね期待通りの凝固・炎症抑制が果たされている。カニクイザル体外循環モデルを用いて、内因性TFPI誘導による組織因子阻害にアンチトロンビンとトロンボモジュリン添加によるトロンビン産生・活性阻害を組み合わせ、外因系・接触-内因系2方向からの凝固線溶および炎症の制御を試みた。内因性TFPIを誘導して組織因子を阻害する手法と、アンチトロンビンまたはトロンボモジュリンを添加して接触-内因系路を遮断する手法のいかんにより4群を作成し、各群5例ずつ、のべ20回の体外循環実験を実施。1[コントロール群];ヘパリン3mg/kg、2[内因性TFPI誘導群];コントロールと同様の操作+手術開始前にヘパリン3mg/kgを静脈内に予備投与することにより、あらかじめ内因性TFPIを誘導、3[内因性TFPI誘導+アンチトロンビン群];コントロールと同様の操作+内因性TFPI誘導+アンチトロンビン添加(100 U/kg)、4TFPI誘導+アンチトロンビン+トロンボモジュリン群];3群にトロンボモジュリンを加え、より広範な凝固系遮断を図った。測定項目<循環・体温モニター>;心拍数、血圧、深部体温、送血温、脱血温<血液凝固・線溶関連マーカー>;血算、Ht、TAT(以下ELISA)、F1.2、D-dimer、total TFPI、組織因子、thrombomodulin、antithrombin III(発色性合成基質法)<血小板関連マーカー>;血小板数、血小板ADP凝集能、microparticle、GMP-140(flow cytometry)<炎症関連マーカー>;好中球CD11b、L-selectin、F-actin(flow cytometry)、好中球エラスターゼ。
マウス脳神経系における神経回路特異的な遺伝子発現法

脳神経系における遺伝子発現の制御法の開発は、脳神経系の形成過程や疾患病態を解析する上で不可欠な重要技術である。我々はこれまでに大脳皮質や海馬などの重要脳組織で使用可能な多重神経機能可視化技術を開発しPASME法を名付けて報告してきた。これまでの研究では主にマウスを用いてきたが、本年度はこれまで蓄積してきた技術を、より高等な哺乳動物での遺伝子発現制御に応用することを試みた。フェレットを用いて条件検討を行った結果、フェレットの大脳皮質に効率よく遺伝子発現を行うことを実現した。大脳皮質の浅層から深層まで幅広く遺伝子導入が可能であり、また神経前駆細胞にも遺伝子発現が可能であることを見出した。さらに、従来、霊長類ので見出されていたinner fiber layerがフェレットにも存在することを見出し、inner fiber layerが高等哺乳動物に共通の構造である可能性を提示した。今回開発した技術を用いることにより、ヒトに近い高等哺乳動物の分子遺伝学的解析が加速することが期待される。
エージェント指向船体設計システムの研究

本研究においてはエージェント指向設計システムの研究として、以下の3つの柱を設定した。すなわち、(1)システム全体構成と知識の獲得と運用(2)ネットワーク上の異機種間におけるエージェントの構成手法(3)エージェントのアーキテクチャのあり方である。これらは相互に密接な関連を持ち、内容的に分かちがたい視点を明確にするためにこのような設定とした。本年度は、この(2)、(3)に注力し、さらに全体の取り纒めを行った。(2)については、KIF(Knowledge Interchange Format)という、交換規格を用いて異機種間での知識のやり取りを行うシステムを構築し、実際に船殻・艤装設計を行うシステムを構築し、設計に必要な知識内容の表現手法につき検討した。この際、問題として設定した交換規格そのものよりも異なるドメインの知識システム間での協調のあり方のほうがむしろ問題であり、競合がエージェント間で解消しないとき人間により高度の判断を任せるCoordinatorエージェントを提案している。(3)については、エージェントそのものの構成法を検討することとし、複雑なコンフリクトの生じない数隻のタグ・ボ-トが協力しながら大型船を着桟させるシステムを構築した。これで、各エージェントを三層モデルで表現し、状況認識、知識ベース、通信、協調手法についての整理を行い、具体的な構成法の検討を行った。また最終年度として、報告書の取り纒めを行った。本年度は研究初年度であり、計算機の導入ソフトウェアの整備等の研究基盤の整備と基本的なシステムの検討を行った。エージェント指向設計システムは、ネットワーク上に展開した設計機能を分化して持つ計算機群を設計手順に応じて協調動作させるとことにより、所期の設計を行おうとするものである。設計に限らず人間の関係する多くのシステムがこれに相当する。本研究の考察には、各機能分化のさせ方、通信方式、協調手法、データ構造等多くの抽象的で困難な課題がある。本年度はエージェント指向システムの基礎について検討した。すなわち、船体構造初期設計を例に取り、設計手順(ワークフロー)の分析を行い、要求される機能とデータ構造を明確にした。計算機の持つべき設計知識設計機能が明確になった。設計モジュールと呼ばれるエージェントシステムの基本機能を定義しその立証を行っている。一方、エージェント間の通信に関しても重要な課題であり、本年度はタグボ-トモデルを例題として黒板モデルを用いたシステムをインプリメントし、そのシステム構成を検討した。さらに、経済現象に関する考察として、バルクキャリアの市場を表現するものとして、船社、造船所、そして市場をエージェントとしてモデル化して、市場モデルをあたかも黒板モデルのようにして造船所、船社の関係をダイナミックに表現する手法の検討を行っている。これらは、いずれも独立したシステムであるがその構成には多くの共通点があり、エージェントシステムの方法論、さらにシステムの仕様設定へと発展させていく。3年間にわたりエージェント指向設計システムの検討を行った。研究として、以下の3つの柱を設定した。これらは相互に密接な関連を持ち、内容的に分かちがたいが視点を明確にするためにこのような設定とした。(2)については、KIF(Knowledge Interchange Format)という、交換規格を用いて異機種間での知識のやり取りを行うシステムを構築し、実際に船殼・艤装設計を行うシステムを構築し、設計に必要な知識内容の表現手法につき検討した。これで、各エージェントを三層モデルで表現し、状況認識、知識べ一ス、通信、協調手法についての整理を行い、具体的な構成法の検討を行った。以上、エージェント指向設計システムの根幹部分についての検討を終えた。