hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血液幹細胞と血管内皮細胞とに共通して発現される受容体型チロシンキナーゼの機能解析

哺乳類の個体発生では、胎児卵黄嚢における胚型赤血球の産生によって一次造血が開始される。その後、背側大動脈周辺のAorta-Gonad-Mesonephros(AGM)領域において自己複製能を有する造血幹細胞が発生し、その造血幹細胞が卵黄嚢以降の造血の場である胎児肝・骨髄へと移行し、二次造血が営まれるようになる。この一時造血から二次造血への移行は発生過程において急速かつ劇的に生じるものである。本基盤研究では、二次造血の開始期にみられる血管内造血における分子機構、および血液細胞と血管内皮細胞の相互作用について研究をすすめ、以下のことを明かにしえた。1.TIEおよびそれとほぼ50%のホモロジーを示すTEKは、FACS解析により、ヒト、マウスの成体造血組織においては、血管内皮細胞の他に、未分化造血幹細胞とB細胞に発現していることが明かになった。2.胎生期AGM(Aorta-Gonad-Mesonephros)領域においては、血管内皮細胞と造血幹細胞の共通祖先細胞であるHemangioblastにTEKが発現していること、造血幹細胞は、卵黄動脈で増幅すること、TEK遺伝子破壊マウスでは、AGMにおける二次造血が障害されていることが示唆された。3.2つのTEK結合因子(Angiopoietin-1,-2)がクローニングされ、そのin vitro活性を検討したところ、細胞接着に関与することが明かになった。4.さらに、骨髄細胞に、Angiopoietinを添加すると、有意の血管内皮細胞の増殖を認めた。しかし、この作用は、TEK陽性細胞を分離して培養した場合は、著明ではなかったため、骨髄細胞由来の未同定因子とangiopoietinの相互作用によると考えられる。TIE及びTEKの両者とも、細胞外に免疫グロブリン、EGF,フィブロネクチン様構造をもつ受容体型チロシンキナーゼである。ヒトTIEは、CD34陽性細胞(なかでも、CD38陰性の未分化幹細胞)集団、CD19,CD20陽性のB細胞に発現していることが明かとなった。マウス血液細胞においても、TIE、TEKは、胎生肝、成体骨髄の血液幹細胞に発現しており、ヒトと同様、B220陽性、IgM陽性の成熟B細胞にも発現がみられた。マウス骨髄Lin^-Kit^+ Sca-1^+細胞およびヒト骨髄CD34^+CD38^-細胞という幹細胞に発現がみられた。Lin^-Sca-1^+TEK^+、あるいはTEK^+細胞をストロマ細胞と共培養、または、放射線照射したマウスに移植したところ、骨髄系細胞のほかに、B細胞、T細胞に分化することが証明された。以上のことから、TIE,TEKの結合因子は、幹細胞に作用すると考えられる。また、TIE、TEK受容体は、FLK-1,FLT同様、血管内皮細胞においても発現が認められた。血液細胞は、腹側中胚葉から発生し、血管内皮細胞と共通の祖先細胞(Hemangioblast)をもつと考えられる。Yancopoulosらによって、TEK結合因子として、Angiopoietinが同定された。本分子は、血管内皮細胞の増殖には関与せず、血管のIntegrityに貢献すると考えられ、欠損マウスでは、血管の異常による出血死が観察された。TEK結合因子は、複数存在し、現在、協同研究により、造血細胞に対する機能解析中である。さらに。今年度は、ヒトTEKに対する単クローン抗体を得ることができた。哺乳類の固体発生では、胎児卵黄嚢における胚型赤血球の産生によって一次造血が開始される。

その後、背側大動脈周辺のAorta-Gonad-Mesonephros(AGM)領域において自己複製能を有する造血幹細胞が発生し、その造血幹細胞が卵黄嚢以降の造血の場である胎児肝・骨髄へと移行し、二次造血が営まれるようになる。この一次造血から二次造血への移行は発生過程において急速かつ劇的に生じるものである。本基盤研究では、二次造血の開始期にみられる血管内造血における分子機構、および血液細胞と血管内皮細胞の相互作用について研究をすすめ、以下のことを明かにしえた。1.TIEおよびそれとほぼ50%のホモロジーを示すTEKは、FACS解析により、ヒト、マウスの成体造血組織においては、血管内皮細胞の他に、未分化造血幹細胞とB細胞に発現していることが明かになった。2.胎生期AGM(Aorta-Gonad-Mesonephros)領域においては、血管内皮細胞と造血幹細胞の共通祖先細胞であるHemangioblastにTEKが発現していること、造血幹細胞は、卵黄動脈で増幅すること、TEK遺伝子破壊マウスでは、AGMにおける二次造血が障害されていることが示唆された。3.2つのTEK結合因子(Angiopoietin-1,-2)がクローニングされ、そのin vitro活性を検討したところ、細胞接着に関与することが明らかになった。4.さらに、骨髄細胞に、Angiopoietinを添加すると、有意の血管内皮細胞の増殖を認めた。しかし、この作用は、TEK陽性細胞を分離して培養した場合は、著明ではなかったため、骨髄細胞由来の未同定因子とangiopoietinの相互作用によると考えられる。
口腔常在細菌叢の定着に関する研究

当該研究は近交系マウスを実験モデルとして、口腔内における常在細菌叢野定着過程をin vivoで検討することを目的として行った。1.齲蝕発症に関してGFマウスにE.faecalisを単独接種したノトバイオート(GB)の系で本菌の齲蝕原性が確認された。また、E.faecalis単独接種によるGBマウスの齲蝕の程度はCVマウスよりも軽度で、本菌以外にマウスの齲蝕発症を修飾する細菌の存在が示唆された。2.各細菌の定着についていずれの細菌種も腸管内での定着菌数には差が見られなかった。BALB/cAマウスの口腔内ではE.faecalisあるいはL.fer mentumの定着菌数は、C3H/HeNより多かったが、S.xylosusの菌数は両系統間で差がなかった。このことから細菌の種類によって口腔内の定着に系統差があることが示唆された。(2)E.faecalisおよびS.xylosusの混合接種群BALB/cAの口腔内では歯に定着する菌数がE.faecalis、S.xylosusともによりC3H/HeNマウスより多かった。しかし、C3H/HeNマウスでは逆に舌や唾液中のS.xylosusに関しては、BALB/cAより多くなる傾向が見られた。この結果から、口腔内で細菌が好んで定着する部位には菌種あるいは宿主であるマウスにより、差がある可能性が示唆された。う蝕感受性に系統差のある2種類の無菌近交系マウスに通常飼育マウス口腔内で優勢な細菌(Enterococcus faecalisあるいはStaphylococcus aureus)をそれぞれ単一に接種したノートバイオートマウスを作成し、通常飼料と30%蔗糖含有飼料(Diet2000)飼育の2群に分け、5週間飼育した。その結果、腸内における各細菌数は系統間で差は見られなかったが、口腔内に定着した細菌数はう蝕感受性の系統であるBalb/cAの方がう蝕抵抗性C3H/HeNよりも有意に多かった。このことからC3H/HeNマウスの口腔内には細菌の定着を抑制する何らかの因子が存在し、口腔内常在細菌叢の形成過程に系統差がある可能性が示唆された。また、う蝕発症の引き金となる蔗糖の多量摂取はS.xylosusにはほとんど影響を与えないが、このモデルにおいてう蝕原性のあるE.faecalisの著しい増加を引き起こすことが分かった(第27回日本無菌生物ノートバイオロジー学会で口頭発表、19941/24-25)。現在、この2種類の無菌近交系マウスにE.faecalisとS.xylosusを同時に接種したノートバイオートマウスを作成し、それぞれの細菌の定着過程における拮抗あるいは共同などの相互関係を検索している。また、口腔内の細菌定着の系統差が何に由来するのか、局所的(唾液成分の定性的、定量的検索)および全身的な(免疫反応あるいは組織適合抗原などの影響)検討を加える予定である。口腔常在細菌の定着機構を解明するためにう蝕感受性に差がある2種の無菌(GF)近交系マウス(BALB/cA,C3H/HeN)を用いた実験を行なってきた.通常飼育BALB/cAマウス口腔内で優勢な(Enterococcus faecalis,Staphylococcus xylosus)を混合接種したノートバイオート(GB)マウスを作成し,通常飼料(CE-2)と30%蔗糖含有飼料(D#2000)飼育群に分け,それぞれ別のアイソレーター内で5週間飼育した.実験終了時にマウスから唾液を採取後,屠殺し,口腔(歯および舌)と盲腸(腸管壁および内容物)から試料を採取した.

その結果,腸管から分離される細菌数には系統差がなかったが,CE-2飼育群の口腔においてBALB/cAの歯から分離される菌数がE.faecalis,S.xylosusともにC3H/HeNより有意に多かった.一方,C3H/HeNでは歯以外の部位(歯および舌)でS.xylosusの菌数がBALB/cAより多く分離された.すなわち,BALB/cAでは歯に細菌が好んで定着し,C3H/HeNでは軟組織に定着しやすいことが示唆された(第28回日本無菌生物ノートバイオロジー学会で口頭発表).現在,口腔内の細菌定着に関係する唾液成分の系統差をin vitroの系で検討中である.今までにEnterococcusfaecalis, Staphylococcus xylosusのそれぞれの単独あるいは混合での実験を終えている。う蝕感受性BALB/cAとう蝕抵抗性C3H/HeNは腸管内での各細菌の付着に差はないが、口腔ではBALB/cAマウスの方がいずれの細菌種も定着しやすいことが分かった。また、口腔内の各部位(舌、歯表面など)によって細菌の付着性に差が存在することが明らかになった。今年度はLactobacillus fermentumを被検菌に選び、同様の検討をした。その結果、腸管内ではむしろC3H/HeNマウスの方が菌数が多いが、口腔では逆に少なく、BALB/cAマウスの約1/3の定着菌数であった。以上のことから、う蝕感受性の異なるマウスでは口腔内の常在細菌の定着に系統差が存在することが明らかになった。すなわち、う蝕抵抗性無菌マスの口腔内、特に歯の表面に細菌が付着しにくく、このことが通常飼育マウスの口腔内から分離される総細菌数に系統間での差を生じさせていると思われる。また、現在、Enterococcus faecalisとStaphylococcus xylosusの混合感染でのう蝕発生頻度と程度の実験結果を解析中で、この結果からStaphylococcus xylosusがEnterococcus faecalisによるう蝕発症に与える影響を明らかにできると考えている。
思春期年代の自閉スペクトラム障害の包括的支援をめざすグループ・プログラムの開発

思春期年代の自閉スペクトラム症児・者への医療・家庭・教育が連携した支援を可能にする方法として、ペアレント・トレーニング(親支援)のプログラムを開発する。初年度は、ペアレント・トレーニングやその効果を測定する方法について、国内外の文献的調査を行う。2年目は、英国自閉症協会で開発し効果が確認されつつあるプログラムTEEN LIFEを日本でも実施し効果をみる。3年目以降、実施結果および文献的調査を踏まえて、日本国内の事情に合った思春期年代の自閉症スペクトラム児・者の支援者のためのグループ・プログラムを開発し、効果をみる。
人工干潟の底質による「飲み込み」現象がベントスの生息に与える影響の実験的評価

徳島市沖洲地区にある人工干潟は,埋め立てられる既存干潟の代償措置として造成されたが,既存干潟の貝・カニ類相を再現出来ていなかった.貝・カニ類個体数密度(特に表在性)が極端に少なく,決定的な違いはホソウミニナBatillaria cumingiの有無であった.「ホソウミニナが人工干潟で生息できないのは餌不足のためである」という仮説を検証するために,ホソウミニナの野外飼育実験を行った.しかし,餌量およびホソウミニナ成長量は干潟間で有意差が確認されず,仮説は却下された.ところが飼育実験中に,人工干潟でのみホソウミニナの死亡や過度の消失がみられ,野外実験によって底質表面の物体が底質へ沈み込んでいること(=「沈み込み現象」)が確認された.この「沈み込み現象」が,人工干潟におけるホソウミニナの生息を妨げている可能性が示された.「沈み込み現象」によるホソウミニナヘの影響を確認するために,底の有無で2種類の実験ケージを作製し,人工干潟でホソウミニナの飼育実験を行ったところ,底の無い実験ケージでのみホソウミニナの死亡や高頻度の消失が確認された.また,人工干潟の底質を用いてホソウミニナの埋設実験を行ったところ,コントロールの系である非埋設の系ではホソウミニナの死亡が確認されなかったに対し,埋設した系ではホソウミニナの死亡が確認された.これらの結果より,沖洲地区人工干潟で確認されている「沈み込み現象」は,ホソウミニナの死亡率を上昇させることが示された.この「沈み込み現象」こそが,ホソウミニナが沖洲人工干潟で確認されない理由であろうと考えられた.今後の課題は,生物的および物理的などの複合的な観点から,「沈み込み現象」の発生要因を明らかにしていくことである.徳島市沖洲地区にある人工干潟は,埋め立てられる既存干潟の代償措置として造成されたが,既存干潟の貝・カニ類相を再現出来ていなかった.貝・カニ類個体数密度(特に表在性)が極端に少なく,決定的な違いはホソウミニナBatillaria cumingiの有無であった.「ホソウミニナが人工干潟で生息できないのは餌不足のためである」という仮説を検証するために,ホソウミニナの野外飼育実験を行った.しかし,餌量およびホソウミニナ成長量は干潟間で有意差が確認されず,仮説は却下された.ところが飼育実験中に,人工干潟でのみホソウミニナの死亡や過度の消失がみられ,野外実験によって底質表面の物体が底質へ沈み込んでいること(=「沈み込み現象」)が確認された.この「沈み込み現象」が,人工干潟におけるホソウミニナの生息を妨げている可能性が示された.「沈み込み現象」によるホソウミニナヘの影響を確認するために,底の有無で2種類の実験ケージを作製し,人工干潟でホソウミニナの飼育実験を行ったところ,底の無い実験ケージでのみホソウミニナの死亡や高頻度の消失が確認された.また,人工干潟の底質を用いてホソウミニナの埋設実験を行ったところ,コントロールの系である非埋設の系ではホソウミニナの死亡が確認されなかったに対し,埋設した系ではホソウミニナの死亡が確認された.これらの結果より,沖洲地区人工干潟で確認されている「沈み込み現象」は,ホソウミニナの死亡率を上昇させることが示された.この「沈み込み現象」こそが,ホソウミニナが沖洲人工干潟で確認されない理由であろうと考えられた.今後の課題は,生物的および物理的などの複合的な観点から,「沈み込み現象」の発生要因を明らかにしていくことである.
地域包括ケアシステムにおける歯科・福祉連携の定式化に向けたプログラムの構築

本研究は,口腔機能維持・改善における各職種の意識と態度,職種間で構築される関係性を明らかにし,連携が起動するメカニズムを解明したのち,「歯科・福祉連携プログラム」を新たに開発し,その有用性を実証化する.プログラム開発やその実証化プロセスで得られた知識・情報を活用して歯科が主体となる口腔機能維持・改善における歯科・福祉の連携の定式化を図る.本研究は,口腔機能維持・改善における各職種の意識と態度,職種間で構築される関係性を明らかにし,連携が起動するメカニズムを解明したのち,「歯科・福祉連携プログラム」を新たに開発し,その有用性を実証化する.プログラム開発やその実証化プロセスで得られた知識・情報を活用して歯科が主体となる口腔機能維持・改善における歯科・福祉の連携の定式化を図る.
電子廃棄物リサイクル過程での化学物質複合ばく露による子どもの健康影響に関する研究

本研究では、e-waste処理地域で日常的に発生している多種の化学物質へのばく露(複合曝露)の子どもの健康への影響について、新しい統計解析手法を用いて調査を行う。処理地域と対象地域で妊婦のボランティアを募り、血液・尿・母乳を採取し、化学物質ばく露を測定する。当該妊婦から生まれた子どもを追跡し、その精神神経発達を測定するとともに、内分泌影響の指標としてステロイドホルモンを測定する。これらの健康影響指標と生体試料中化学物質測定結果とを解析し、e-waste処理地域における化学物質ばく露が子どもの健康と発達に及ぼす影響を調査する。
上肢の中枢性運動障害を生じる脊髄神経機構への異常支配と機能回復過程でのその再構築

痙縮およびパーキンソニズムにおける脊髄神経機構への中枢性異常支配とその機能回復過程での機能再構築について検討した。本研究では特に随意運動開始時の動態に注目するため、随意運動開始前の神経調節機能の計測するためのシステムを構築した。また、脳深部刺激(DBS)療法中のパーキンソン病患者に経頭蓋磁気刺激(TMS)を行うことの安全性についてモデルを用いて検討し、一定の条件下での安全性と危険性を見いだした。錐体路障害、錐体外路障害における筋緊張異常は、上位中枢からの異常な入力が前角細胞に直接伝達されて出現している症状ではなく、すべて脊髄内神経機構を介して発現している。本研究では正常者、痙性対麻痺もしくは片麻痺患者およびパーキンソン病患者を対象に、脊髄内神経機構の活動を安静時および随意運動中に定量し、かつ経頭蓋磁気刺激、経頭蓋電気刺激を加えることにより、痙縮や固縮が生じる神経機構を解明することを目的とする。特に上肢における随意運動障害の発生機序を分析することで、機能回復の機序を明らかにし、促進方法を開発に寄与すること目的とする。そのために、痙縮や固縮の病態と機能回復の過程での変化を、種々の運動機能指標の変化と脊髄内運動調節機構、脳機能の変化を定量的に測定し、相互の関係を検討する。脊髄内神経機構としては、相反性Ia抑制、異名性Ib抑制、シナプス前抑制とそれらに対する随意運動中の調節を定量する。脳機能については経頭蓋時期刺激(TMS)を用いて、MEPと皮質内抑制機構を定量する。以上を上肢について研究を行うために、新たに上肢固定装置を作成した上で研究を行う痙縮およびパーキンソニズムにおける脊髄神経機構への中枢性異常支配とその機能回復過程での機能再構築について検討した。これまでの研究では上肢をイスの肘掛けに単純に固定する程度の状態で実験を行っている.しかし,本研究では専用の実験装置を作成し,精密な測定を行うことがポイントである.専用上肢固定装置にはトルクメーターを内蔵すると共にその張力を定量するためのキャリブレーション機能,関節角度を測定すると共に任意の角度で固定する機能を内蔵させる必要がある.しかし,既製品にそのような性能を持ったものはなく,本研究費で特注品を製作する必要があった.従って,本研究では初年度に機器の設計・製作をまず行い,その後研究に着手する必要があった.(そのために,研究の実施期間を4年としていた.)機器の設計の設計には類似する高精度ま機器がないため,長時間を費やさざるを得なかった.機器の製作後も安全性を確保する機構,精度を十分に高めるための改良をおこない,微調整を頻回に繰りしおこなった.結果,高精度な記録を正常者,患者で行うことが可能であった.正常者における記録を開始し,患者でも記録出来る記録方法を確立すべく,予備実験を開始し,相反性Ia抑制,異名性Ib抑制,シナプス前抑制,皮質内抑制,脳梁間抑制の計測を開始した.これらは前腕屈筋,心筋群で記録するが,従来の研究との比較のため,坐位でのヒラメ筋および前脛骨筋での記録も同時におこなった,これらにより,今後の患者における研究の基礎的手法を確立することができた.これまでの研究では上肢をイスの肘掛けに単純に固定する程度の状態で実験を行っている.このために初年度に作成した機器を用いた記録の安定性の検証をおこなった。また、筋電図解析ソフトウェアを更新し、記録を長時間安定し記録することが可能となった。正常者における記録を開始し,患者でも記録出来る記録方法を確立すべく,予備実験を開始し,相反性Ia抑制,異名性Ib抑制,シナプス前抑制,皮質内抑制,脳梁間抑制の計測を開始した.これらは前腕屈筋,心筋群で記録するが,従来の研究との比較のため,坐位でのヒラメ筋および前脛骨筋での記録も同時におこなった,これらにより,今後の患者における研究の基礎的手法を確立することができた.また、パーキンソン病患者で研究を行うについては治療効果との関連についても検討することが重要である。現在進行したパーキンソン病の治療として定位脳手術の他に、大脳深部刺激術が主流となっている。脳内に金属を留置した状態で経頭蓋磁気刺激を行う事の安全性については統一した見解は出されていない。そのため、実験モデルを作成し、深部刺激装置を挿入した状態での経頭蓋磁気刺激の安全性について研究した。結果、一定の条件であれば安全に経頭蓋磁気刺激をおこなう事が可能であるが、皮下の電極の固定方法と磁気刺激装置の位置、刺激強度の条件によっては脳組織に障害を生じさせる可能性が否定できないことが明らかとなった。今後は安全に行える範囲でのみ磁気刺激を行って検討を進める。本研究では上肢をイスの肘掛けに本研究費で作成した機器を用いて記録を行った。また、筋電図解析ソフトウェアを更新し、記録を長時間安定し記録することが可能となり、種々の年齢の正常者および錐体路障害および錐体外路障害の患者での記録をおこなった。

相反性Ia抑制,異名性Ib抑制,シナプス前抑制,皮質内抑制,脳梁間抑制の計測を開始した.これらは前腕屈筋,心筋群で記録するが,従来の研究との比較のため,坐位でのヒラメ筋および前脛骨筋での記録も同時におこなった,これらにより,今後の患者における研究の基礎的手法を確立することができた.また、進行したパーキンソン病の治療として定位脳手術の他に、大脳深部刺激術が主流となっている。脳内に金属を留置した状態で経頭蓋磁気刺激を行う事の安全性については統一した見解は出されていない。そのため、実験モデルを作成し、深部刺激装置を挿入した状態での経頭蓋磁気刺激の安全性について研究した。結果、一定の条件であれば安全に経頭蓋磁気刺激をおこなう事が可能であるが、皮下の電極の固定方法と磁気刺激装置の位置、刺激強度の条件によっては脳組織に障害を生じさせる可能性が否定できないことが明らかとなった。今後は安全に行える範囲でのみ磁気刺激を行って検討を進める。本研究では上肢をイスの肘掛けに本研究費で作成した機器を用いて記録を行った。また、筋電図解析ソフトウェアを更新し、記録を長時間安定し記録することが可能となり、種々の年齢の正常者および錐体路障害および錐体外路障害の患者での記録をおこなった。同時に下肢での結果との比較検討も必要で有り、下肢での研究も行った。下肢では経頭蓋磁気刺激を用いた運動ニューロンプールの動員(recruitment)について刺激強度を系統的に変える事で検討した。この動員動態について、安静時・持続的随意収縮時・随意運動の開始時に検討を行った。相反性Ia抑制,異名性Ib抑制,シナプス前抑制,皮質内抑制の計測した.これらは前腕屈筋,伸筋記録するが,従来の研究との比較のため,坐位でのヒラメ筋および前脛骨筋での記録も同時におこなった,これらにより,今後の患者における研究の基礎的手法を確立することができた.また、進行したパーキンソン病の治療として定位脳手術の他に、大脳深部刺激術が主流となっている。また、従来にない随意動作に先行した刺激を加え、随意収縮に先行した脳脊髄の神経機構を計測する方法を確立した
歯および唾液腺の形態形成に関わる分子基盤の同定とその制御法の開発

歯や唾液腺の再生には、器官の形態形成に関わる遺伝子や分子の同定が重要である。しかし、どのような分子制御のより形態形成を行われるかは明らかでない。我々はマイクロアレーを用いた遺伝子スクリーニングにより、形態形成に関わる分子の同定を行った。Hippo関連分子であるMst1が、歯に特異的に発現し、その過剰発現により細胞増殖が抑制され、siRNAによる発現抑制で細胞増殖が亢進した。さらにMst1の下流分子のMobの欠損マウスが大きな歯を呈した。さらにNF-kB経路のNIKおよびp50が歯の横幅決定に、GDF5がエナメル質形成に関与することを見出した。これらの知見は歯の再生技術の開発に重要である。動物モデルを用いた歯の再生は、一部可能となってきているが、適切な形態を有する歯の再生には至っていない。そこで、歯の前後(近遠心)、左右(頬舌)の決定機構を解明する。これまでの研究で、乳歯歯髄細胞からのiPS作成、iPS細胞からエナメル芽細胞、象牙芽細胞の誘導技術を開発し、細胞ソースの問題(胎児細胞の利用や、限られた細胞数)については解決できたが、適切な器官の形態形成機構や、大きさの決定機構に関しては十分に理解されておらず、そのコントロール技術も存在しない。そこで我々は、胎生14日のマウス歯胚を用いてmRNAを抽出後、マイクロアレーを用いた包括的な遺伝子スクリーニングを行なった。また、マイクロアレーのデータ解析には、Ingenuity Pathway Analysis (IPA)を用いたクラスター解析を行い、歯の形成に重要であると考えられる新規の分子群(少なくとも20種類以上)の同定に成功した。歯の大きさに異常をきたす外胚葉異形成症モデルマウスにおいては、歯胚の大きさ決定にHippoと呼ばれる新たな細胞内シグナル分子が関わっていることを見いだした。Hippo関連分子(Mst1/2、Ww45、Mob1A/B、Lats1/2、YAP等)の歯胚発生過程における発現と、歯胚上皮の増殖の左右差における役割について検討を行なった結果、Mst1/2は歯胚上皮細胞の細胞増殖を制御していることを明らかにした。その一方で、発生の後期においてはエナメル芽細胞の分化に関わっており、1分子で時期の違いにより2つの機能(細胞増殖と細胞分化)を制御していることを見いだした。動物モデルを用いた歯の再生は一部可能となってきたが、適切な歯の形態を有する歯の再生には至っていないのが現状である。そこで歯の前後左右の大きさの決定メカニズムを明らかにすることを目的に、様々なモデル動物を用いて研究を進めてきた。小さい歯を示す矮小歯は、外胚葉異形成症などで良く認められることから、本疾患モデルマウスを用いた歯の大きさの決定機構の解明を試みた。NF-kB関連分子の1つであるp50やNIKが、歯胚上皮の頬側への成長に関与することを見いだしていたが、そのメカニズムとしてこれらの分子がshhやWnt7bの細胞内発現や分解機構の制御により行なわれている事を発見した。また、Hippo関連分子の解析では、昨年これら関連分子群の歯胚での発現パターンを明らかにし、Mst1/2が歯胚上皮の細胞増殖を制御していることを明らかにしたが、この増殖制御に関してMst1/2が直接細胞内シグナル分子の1つであるERK1/2と結合子、両分子が核に移行することで制御されていることを新たに発見した。またMst1/2の下流分子であるMob1AおよびMob1Bの遺伝子欠損マウスにおいて、歯の大きさの異常を見いだすことができた。さらに歯はの発生過程において極めて重要な役割を演じているBMP関連分子群において、特にGDF5がエナメル芽細胞の初期分化に関与し、分化の後半ではBMP2による分化促進の抑制に関わるといった二相性の制御機構を有しており、これらの機能により適切なエナメル質の厚みを調整し、歯全体の大きさ制御に関与する事を見いだした。歯胚の包括的な遺伝子スクリーニングと、関連分子の遺伝子欠損マウスの解析から、歯の大きさや形作りに関わる多くの新規分子の同定に成功した。またこれらの分子の一部に関しては、その機能解析まで行なうことができた。歯の横幅の決定機構に関しては、NF-kB関連分子がshhやWnt7bの発現を制御し、歯胚上皮の頬側への成長を制御していることを発見し、論文作成を行なう段階まで研究を進めることができた。昨年より継続実施しているHippo関連分子の研究においては、Mst1/2に結合する分子を同定し、それが細胞の増殖や分化に及ぼす影響に関してほぼ解析が終了し、Mst1/2の下流分子の解析に進むことができ、その解析においてもその遺伝子欠損マウスの解析から、新たな歯の表現系を見いだすことに成功した。器官の形態形成機構を解明する目的で、マウスの歯胚や唾液腺の器官形成モデルを用いて、関連分子群の同定とその機能解析を進めてきた。歯の形態形成においては、歯胚の横幅を決定する因子として、p50やNIKの欠損マウスを用いた解析を行ってきたが、これら分子がshhやWnt7bの細胞内発現に関与していることを前年度明らかにした。そこで、p50やNIKシグナルを含むNF-kBカスケードの中で、どのような分子制御によりshhやwnut7bの発現を制御しているかを、各種遺伝子欠損マウス由来細胞を用いて検討した。

その中で、p50やNIKの単独欠損細胞においては、shhやWnt7bの蛋白レベルでの発現に大きな影響は及ぼさなかったが、RelA単独欠損細胞において、p50およびNIKの両者を欠損した細胞と同様にshhおよびWnt7bの発現に大きく関与していることが明らかとなった。このことから、NF-kB経路におけるshhおよびWnt7bの発現制御に関して、新たな分子機構を見出すことができた。また、歯の大きさを決定するHippo関連分子の解析においては、これまでMst1/2が歯原性上皮細胞の細胞増殖を制御していることを明らかにしてきた。その中で細胞内シグナル分子のERK1/2と直接結合することを見出した。そこで、NT-4やGDF5などのエナメル芽細胞分化に関わる増殖因子におけるERK1/2の活性化に、ERK1/2が関与するかを検討した結果、何れの増殖因子刺激においても、Mst1/2の存在がエナメル基質関連分子群の発現に大きく関与し促進することを見出した。これらの結果を応用することで、歯原性上皮細胞からエナメル芽細胞分化促進を人為的にかつ効率的に行なえる可能性が示唆された。歯や唾液腺の再生には、器官の形態形成に関わる遺伝子や分子の同定が重要である。しかし、どのような分子制御のより形態形成を行われるかは明らかでない。我々はマイクロアレーを用いた遺伝子スクリーニングにより、形態形成に関わる分子の同定を行った。Hippo関連分子であるMst1が、歯に特異的に発現し、その過剰発現により細胞増殖が抑制され、siRNAによる発現抑制で細胞増殖が亢進した。さらにMst1の下流分子のMobの欠損マウスが大きな歯を呈した。さらにNF-kB経路のNIKおよびp50が歯の横幅決定に、GDF5がエナメル質形成に関与することを見出した。これらの知見は歯の再生技術の開発に重要である。胎生14日のマウス歯胚を用いた包括的な遺伝子スクリーニングは、既に我々が15年以上も前に行なってきたが、最新のスクリーニングシステムを併用することにより、これまでは同定不可能であった新たな分子の同定に成功した。すでにこの一部の新規分子においては、歯の形態形成や機能維持に重要であることを見いだし、その分子シグナルや結合蛋白の同定、さらにはエナメル芽細胞の分化における役割の同定にも成功した(未発表)。後半のHippo関連分子の解析においては、Mst1/2が歯胚上皮において左と右側で時期特異的に発現が異なることを見いだし、またMst1/2の結合分子の同定、細胞内局在の制御機構等、歯のみならず他の組織にも共通する分子機能を発見することができた。つまり2年目(平成27年度)で実施予定であった解析についても、一部の分子においては完了する等、予想以上の進展が認められた。これまで得られた研究成果を、海外の一流誌に投稿するとともに、包括的な遺伝子スクリーニングで得られた分子群について、歯胚での発現パターンや、ヒト疾患経の関与など、遺伝子データベースを用いたスクリーニングを実施する。NF-kB関連分子やHippo関連分子に関しては、同定した分子機能を利用し、歯胚の大きさ制御などを試みる。また唾液腺をもちいて、短期間での形態形成の評価などを行い、研究の加速化を試みる。28年度が最終年度であるため、記入しない。小児歯科当初の計画通り、前後、左右差決定候補因子の発現誘導(抑制)
病態依存的に変動する腸管ムチンの水分保持機構の解明

本課題は、ムチンと水チャネルの関連性に焦点を当て、消化器疾患における水分子の位置付けを明らかにするものである。消化管環境が変化することで粘膜保護成分であるムチン量や形質が変動すると予想し、一定時間の絶食でムチンおよびムチンの形態保持に重要な水分への影響を検討した。前年度までには、AQP3という水チャネル分子の発現が上昇するという報告をしたが、今年度は遺伝子発現レベルではなく、タンパク質発現の検出を試みた。前年度同様に、絶食マウスを用いた実験系を用いたが、今年度は、水分子の流入にもっとも重要な飲水量の変化と組織学的変化をまず最初に抑えることとした。絶食後体重は、28%減少し、16時間飲水量は5/1程度の減少が見られた。正常および16時間絶食マウス胃・小腸・大腸を部位別に採取し、形態学的観察による比較を行った。絨毛およびクリプトの細胞数は、絶食後も大きな変化は見られなかったが、絨毛高は低くなる傾向にあったことから、絶食により、上皮細胞の代謝回転が停滞していると考えられた。抗AQP3抗体を用いて、組織の免疫組織化学的染色法を行った。AQP3の発現に関して、絶食0時間でもすでに、空腸絨毛の上皮細胞膜でのみ発現が認められた。一方、絶食16時間では、空腸、回腸両方で、細胞質全体に発現が見られるようになった。つまり、mRNA発現での増加は、発現が増強したという意味合いと、発現局在の広汎化という両方の解釈ができる。これより、絶食下でのAQP3は、外からの水流入の促進以外にも、上皮細胞内の水分子の移動に関与すると考えられた。抗体がうまくワークしており、免疫染色における条件検討に大きく時間を費やすことなく、進行したため。初年度および今年度の実験により、アクアポリン分子の発現変動を捉えた。とくに、絶食時に重要な分子AQP3とムチンとの関連があるかを明らかにしていきたい。特に、PGM34およびHCM31ムチン発現が絶食によりどのように変動するかを検討すると同時に、AQP3を介したムチンへの水分子供給が行われているのかを組織染色とムチン抽出および特定ムチン定量法を用いて解析する。粘液の細胞保護機能は、水分子を含んでこそ発揮されるものであるが、局所環境の変化によって、粘液成分の構成やバランスも共に変動し、それが、気質または病態に影響するといっても過言ではない。そこで、本課題は特に、ムチンと水チャネルの関連性に焦点を当て、消化器疾患における水分子の位置付けを明らかにするものである。初年度は特に、腸管部位依存的なアクアポリン(AQP)サブタイプの同定を重点的に行った。アクアポリンは、細胞膜に存在する水輸送タンパク質で全身に分布している。現在、サブタイプとしてAQP11まで同定されており、腸管ではAQP3,9の発現が高いとの報告があり、ムチン安定的産生のために行う絶食処理がこのサブタイプに影響するかについて検証した。正常マウス(BALB/c)および16時間絶食(自由飲水)マウス胃・小腸・大腸を部位別に採取し、totalRNA抽出からcDNA合成を行いリアルタイムPCR法により、各種AQP発現量をmRNA発現を測定した。まず、AQP9のmRNA発現を比較検討したところ、正常マウスでは、胃、小腸、大腸のどの部位においても発現量は同程度であり、16時間絶食誘導でもほとんど変化しなかった。一方、AQP3発現は、正常マウスにおいて胃で最も高く、大腸で最も低かった。さらに絶食させた場合においてもその部位別発現傾向は変化しないももの、その発現は、正常マウスに比べ、5倍数十倍の発現上昇を認めた。これより、自由飲水状態にも関わらず、絶食刺激により、AQP3を介する水分子の流入が顕著に上昇するものと考えられた。絶食マウスの消化管変化が比較的安定であったため、データの精査が順調に進行したためであると考えている。

つまり、mRNA発現での増加は、発現が増強したという意味合いと、発現局在の広汎化という両方の解釈ができる。これより、絶食下でのAQP3は、外からの水流入の促進以外にも、上皮細胞内の水分子の移動に関与すると考えられた。抗体がうまくワークしており、免疫染色における条件検討に大きく時間を費やすことなく、進行したため。初年度の進行により、アクアポリンのサブタイプ別発現傾向が遺伝子発現レベルで明らかになったため、AQPサブタイプの局在およびタンパク質レベルでの発現増減を、免疫組織化学染色法、ウエスタンブロッティング法にて検討する。また、変化のなかったサブタイプにおいても、絶食の経時的変化を追跡した場合どうなるかという視点で実験を組み立てる。もし、絶食数時間で変化が見られた場合は、AQPサブタイプのリレー的要素を解明できると考えている。初年度および今年度の実験により、アクアポリン分子の発現変動を捉えた。とくに、絶食時に重要な分子AQP3とムチンとの関連があるかを明らかにしていきたい。特に、PGM34およびHCM31ムチン発現が絶食によりどのように変動するかを検討すると同時に、AQP3を介したムチンへの水分子供給が行われているのかを組織染色とムチン抽出および特定ムチン定量法を用いて解析する。(理由)実験動物絶食モデル作成が順調に進行したこと、また、遺伝子発現解析に用いたサンプルを最低限に抑えたため、使用した酵素等の試薬量が節約できた事によるものである。(使用計画)今後は経時的変化を追跡する予定であり、初年度の結果から、さらに細かい時間設定をする必要が生じたため、その予算に充当する予定である。(理由)絶食モデルの消化管局所は比較的一定の環境となることが明らかとなり、免疫組織化学的染色法の条件検討が順調に進行したため、試薬等のコストを削減できたため。(使用計画)今後は、アクアポリンとムチンとの関連を明らかにする計画であり、ムチン抽出と定量で使用する分離カラムの洗浄等の消耗品に充当する予定である。
多読多聴授業の開発と普及

本研究以前の研究課題「英語多読授業の開発と普及」から研究範囲を「多読多聴授業」へと発展させた。市販のリスニング教材、映画DVD、多読教材の朗読CDなどを使い、多読の段階によって、どんな音声教材が適しているかを授業を通して実例を集め、研究した。18年度の多読・多聴授業の開発により、研究の基盤はすでにできており、多読および多聴は「細部にこだわらない、わからない部分は無視する、自分に合わない本や音声素材は途中でやめる」という三原則に基づいて行われた。多読及び多聴三原則を授業で実施するために、多読素材は、英語国の幼稚園児向けの絵本からはじめ、1年間に数百冊から1000冊を越える量を読むものである。これにより従来の英文和訳に寄らずに英語を英語のまま読み進めることができることが判明している。また多聴授業も同様にきわめて平易なCD教材からはじめ、学生はひとりひとりが自分のレベルと好みに応じて数百のCDから毎時間一つのCDを選び、ひとりひとりのポータブルCDプレーヤーで多聴を行った。典型的な成果としては、研究代表者の多読・多聴クラスを半年間受講したある学生が、受講開始後6ヶ月でTOEICの点数が380点、7ヶ月後に490点、8ヶ月後に580点を獲得した例がある。この学生はほかにさしたる勉強をしておらず、前述の三原則に基づく多読・多聴の成果と考えることができるだろう。また普及に関しては、多読・多聴は2005年3月の「教室で読む英語100万語」(神田みなみと共著、大修館書店)以来中学高校大学に広がりをみせており、研究代表者は日本各地に招かれて多読・多聴授業に関する講演、授業指導をしている。2007年度にはその回数が激増し、研究課題の成果を普及するに力があった。平成18年5月に提出した「本年度(平成19年3月31日)の研究実施計画」に従い、達成度を評価する。多読・多聴授業の開発について:*計画→実施評価朗読CD、映画のDVDソフトなどを中心に200枚ほどのリスニング素材をレベル別に整理し、実際に多読・多聴授業で使用した。*計画また、多読と多聴を結びつける時機を探る。たとえば「多読先行、多聴後追い」、「多読・多聴同時並行」、「多聴先行・多読後追い」のようないくつかの可能性が考えられる。本年度はこうした時機を多数の学生についてさまざまな適用を試み、その成果をたしかめる。→実施評価上記レベル分けの進行により18年10月から多読授業に多聴・シャドーイングを取りいれた結果、多読と多聴を結びつける時機については、「多読先行・多聴後追い」が有効と見られる学生が23割、以下「同時並行」は5割程度、「多聴先行」は12割程度と考えられることが暫定的に判明した。多読・多聴授業の普及について:*計画本年度の普及活動としては、本研究のウェブサイト構築、授業の紹介、多読・多聴授業に関する電子掲示板、さらにはリアルタイム中継などの可能性を研究していきたい。→実施評価本研究のウェブサイトは19年1月1日に開設され、19年3月末までに約3万件のアクセスがあった。また、日本各地の高専、高校、大学などに赴いて多読・多聴授業指導を行い、その一部の出張費を18年度科研費補助金交付金でまかなった。多読・多聴授業のリアルタイム中継については設備などが整わなかったため、19年度の課題として残っている。19年度交付申請書記載の研究目的に照らして、記述する。

*本課題に交付された18年度補助金により18年度は多聴素材を収集し、レベル分け、多聴授業の開発と、多読授業の普及に努めた。19年度はその成果として収集、レベル分けした多聴素材を実際の多読多聴クラスで使用し、学生の反応、英語吸収量の伸びを観察すると共に、現在はまだ暫定的なレベル分けを「多聴チャート」としてより精密な尺度にしていきたい。→精密な尺度にはならなかったが、毎時間の多読多聴授業で音声素材を使用し、学生による評価を収集した。*また、ウェブサイトをいっそう充実するとともに、それぞれの学校大学に赴いて指導法を指導するほか、電気通信大学を拠点として多読多聴指導をする先生方の研修もはじめたい。→18年度に設立したウェブサイトは19年度も順調に拡大し、現在は毎月3万アクセス前後になっている。また学校大学の訪問数は数十、代表者の多読授業見学も延べ100人以上を受け容れた。
カンボジア、氾濫原のトムノップ灌漑をめぐる「共同」―その地域性・歴史性について―

本研究は,カンボジアのメコン河氾濫原で行われているトムノップ灌漑に焦点を当て,その運営・管理における「共同」のありかたを今日のカンボジア農村を取り巻く自然,社会経済的状況や人びとの行為を支える文化とのかかわりにおいて理解することを目的とする。平成22年度は,前年度までに一次資料および二次資料から得た情報に基づき下記(1)の学術論文の執筆を行った。また,科学研究費補助金(特別研究員奨励費)によって調査地における補足調査を行い,下記(2)の論文執筆を進めた。(1)平成23年3月に,「トムノップ受益者集団の組織と機能-カンボジア農村における灌漑をめぐる住民組織の事例研究-」と題した学術論文を『東南アジア研究』に投稿し,現在査読中である。同論文では,調査地にある複数のトムノップ受益者集団の組織の特徴と集合的行為の実態を示すことにより,各集団がリーダーによるメンバーの統率・指揮,全員参加の話し合いによる集団的意思決定および規律やルールの形成・順守に基づいて運営され,これによって用水の確保・分配と施設の維持管理という機能を果たしていることを明らかにした。近年,カンボジア農村には伝統的にさまざまな住民組織が存在することが明らかにされているが,灌漑や資源管理に関する在来の組織集団に焦点を当てた研究はこれまでに皆無であり,本研究はその実態をはじめて明らかにしたものである。(2)近年,カンボジアでは,ローカル・オーソリティのアカウンタビリティの向上を目指す政策提言が地元研究者らによって行われており,住民組織の活動に対するローカル・オーソリティの積極的なサポートが求められている。報告者は,これに関する一つの望ましい例として,調査地におけるトムノップ受益者集団とローカル・オーソリティとの関係について報告する論文を執筆中である。同論文では,灌漑の管理・運営に関する自律的な住民組織に対して,ローカル・オーソリティは外部に向けては集団の権利を保証し,内部に向けてはリーダーの権限を保証するという,集団が機能する上で重要な役割を果たしていることを明らかにする。本研究は、カンボジアの氾濫原にみられる「トムノップ」と呼ばれる土堰堤を用いた在来灌漑に焦点を当て、その利用・管理をめぐる人々の営みと「共同」のありかたを、今日のカンボジア農村社会を取り巻く自然、社会経済的状況や、人々の行為を支える文化とのかかわりにおいて理解することを目的とする。平成21年度は、これまでに実施した定着調査で収集した一次資料の整理・分析をおこなった。また、トムノップ灌漑をめぐる「共同」という社会的行為を一般論と地域の文脈の双方から多角的に理解することを目指して、幅広く文献を渉猟した。平成21年度中におこなった研究発表は皆無であるが、上記の作業より得られた知見について論じた草稿が、間もなく投稿論文として完成する。本論文では、モノとしての灌漑システムに着目し、その物理的特徴が灌漑の利用・管理のしくみをどう規定しているかを明らかにする。具体的には、トムノップ・システムのもつ卓越した貯水機能とそれによる用水供給の確実性、システムとしての完結性・独立性、さらに灌漑方法が、受益者の共同による「タイト」な用水管理を促し、その上に受益者個人の意思決定を重視した「フレキシブル」な用水利用を成り立たせていると結論付ける。本論文は、数少ないカンボジアの資源管理に関する研究の蓄積に貢献するものである。また、資源の形態や地域における重要性の違いが、その利用・管理のしくみを大きく規定することの一例を示し、カンボジア農村社会における「共同」のありかたを再考するという意義をもつ。
高齢期におけるリロケーション後の環境行動支援

本研究は、自立して日常を送ることのできる高齢者が居住場所を移した場合、転居後も健康で充実した生活を送るための環境に関して知見を得ることを目的とした。転居の結果として思い通りの環境が得られたかどうかは単に家具物品類の引っ越しの成功だけではなく対人環境等の構築や持続が意味を持つことが示唆された。これに基づき、地域コミュニティに関する検討、「もの環境」と居室の印象評価の関係について考察を行い、高齢期リロケーションに伴う環境行動支援に関して一定の成果を得た。研究の具体的な目的とした「もの」環境の引っ越しの成功・不成功と転居後の生活の満足感への影響とその後の生活活動への反映のされかたについての知見は下記(1)、(2)、(3)から、プレイスアタッチメントと転居の関連の考察に関しては(1)、(2)より得ることができた。(1)転居経験及びプレイスアタッチメントに関するアンケートの実施22年度は3施設の高齢者専用住宅の入居者を対象としてアンケート調査を作成、実施し、分析を行っている。(アンケート票作成等に際しての文献調査資料代、アンケート調査実費(調査票作成、旅費)、アンケート回答整理(スキャナ、謝金)等)(2)高齢期の転居傾向が強いとされる韓国を対象に日本国内における調査と同様のものを実施する準備を行った。調査票を翻訳、韓国の協力者と調査対象等を選定した。(海外研究協力者旅費、韓国語翻訳料等を計上)(3)居室がもたらす印象と「もの」の環境に関する第三者による評価実験(評価実験用シート等作成費用、データ入力謝金、統計ソフト)高齢期における転居では、危機的移行を如何に回避するか、危機的な状況から早く回復でするかが重要である。この点に関して、居室景観のもたらす印象も居住者に重要な要素の一つと考え、居室の広さ等の条件がほぼ等しく、居室景観について同質の資料を揃えられる高齢者居住施設の居室景観の印象評価実験を実施、分析した。居室評価における評価軸を見出し、またそれらが『もの環境』のどのような側面に関連しているかを考察した。これらに加えて、(4)住者を対象とした地域環境やコミュニケーションに関するアンケート調査を実施、居住年数、世代等と回答傾向との関係を中心とした分析を行った。(アンケート調査実費(調査票作成)等)本研究は、自立して日常を送ることのできる高齢者が居住場所を移した場合、転居後も健康で充実した生活を送るための環境に関して知見を得ることを目的とする。23年度実績を以下に記す。(1)前年度より実施した転居経験のある高齢者を対象としたa.引っ越しともの環境、b.地域内での活動参加、c)プレイス・アタッチメントに関するアンケート調査を完遂し、分析を行った。(データ入力等謝金、PC、統計ソフトなどを計上)「もの」の持ち込みに対する満足感に全住居タイプが影響すること、転居後の満足感には転居後の人的つながりの形成も影響を与えることなどが明らかになった。(2)転居と「もの」に関する検討。(実験は前年度実施)転居後の居室環境に対して置かれる「もの」のもたらす影響について写真を用いた評価実験を試みたものを分析、考察した。第一段階の検討結果は日本建築学会大会で発表した(資料文献、大会参加費等を計上)。さらに行った分析から、日常用いる物品量が清潔感や整理された印象、なじみ深さに影響を与えることが認められた。(3)居住地域のコミュニティとの関係と地域環境の関係についての考察。前年度実施の地域環境やコミュニケーションとの関わりに関する調査について再度分析、考察を加え、人間環境学会大会で発表、意見交換を行った(大会参加費、旅費を計上)。災害時の相互扶助の予測傾向が住人の居住年数に関わらず類似の傾向を見せるなどの結果を得た。この結果に関してはさらなる検証が必要と認め、質問項目の再整理、調査の準備を行った(コピー用紙等を計上)。(4)この他、健康な高齢者を対象とした集合住宅見学、企画者へのインタビュー、関連シンポジウムへの参加等により知見を深め、研究の考察に寄与している。(旅費の計上)本研究は、自立した生活が可能な健康な人々を対象に転居がもたらす影響と関連要因について考察を行い、QOLの低下をもたらさない転居とするために有効な環境行動支援のための知見を得ることを目的として行った。本年度の研究実績は次の通りである。1.これまでの成果の発表を行った。(1)昨年度までに実施した転居経験のある高齢者を対象としたa)引っ越しともの環境、b)地域内での活動参加、c)プレイス・アタッチメントに関するアンケートの結果の考察を行い、日本建築学会大会で口頭発表を行った(13.研究発表に記載『高齢期の転居の実際と環境評価引っ越し経験アンケート調査の分析』)。引っ越し体験をした高齢者が、その引っ越しがうまくいったか感じる度合いは転居先で獲得した対人環境も影響した。家具物品が転居後の環境形成に一定の役割と影響をもたらすことや引っ越しの成功感は家具よりも物品の影響が強いこと等が認められた。

(2)昨年に引き続き転居と「もの」に関する印象評価実験の分析をさらに進め、結果を日本建築学会論文報告集に投稿、掲載された。場所の維持管理、親しみやすさを感じさせるものの各群があることなどを示した(13.研究発表に記載『高齢者居住施設の「もの環境」とその印象第三者による印象評価の可能性について』)。2.研究の展開と考察の充実のために情報収集と追加調査を行った。(1)環境行動デザイン研究に関する国際学会(IAPS)に参加し、RSSや場所への愛着などについて新たな知見、論点の情報を得た。(2)転居先での対人環境の形成についての示唆を得ることを目的として成立の異なる4つの地域を対象としたコミュニティ意識に関するアンケートを実施、分析・考察を加えた。(平成25年度の建築学会で発表予定)(3)一連の調査分析の結果をさらに検証するために、高齢者専用の集合住宅(東京都練馬区)に暮らす5世帯でケーススタディを行った。転居と「もの」、地域コミュニティとの関係等については当初の計画以上に進展をみている。一点、震災の影響による勤務校の授業予定の変更から海外事例調査の時間を取ることがかなわなかった。前年度までの分析結果を踏まえた検証調査を行う。ヒアリング調査については協力者を得て実施時期を現在選定中である。アンケート調査に関しても準備は完了し、自治会等を通した実施協力を求める段階である。この結果と、本年度行う成果発表に対する意見を踏まえて研究課題のまとめとする。
半導体集積回路におけるシグナルインテグリティおよび信頼性に関する研究

集積回路の大規模化・高速化によってLSIの電源線に流れる電流量が増大し、電源線の寄生素子によって発生するノイズ量は大きくなる。特に消費電流の急激な変化(di/dt)と電源線のインダクタンス成分によって引き起こされるdi/dtノイズは、今後の集積回路の高速化にとって深刻な問題となる。本研究では、電源線のdi/dtをオンチップで測定する回路方式を検討し、その回路を試作・測定してその有効性を実証した。また、本回路を用いて得られるdi/dtの値は基板ノイズと深い関係がある。1.di/dt測定回路方式の検討:電流変化が起こるとdi/dtに比例した磁界を発生する。電源線に流れるdi/dtを測定するために、磁界をピックアップして電圧に変換するコイルをLSIの内部に作り込み、そこに発生した電圧を取り出すことでdi/dtが測定可能である。2.回路設計・試作:テスト回路として疑似ランダムパターン発生回路と多段インバータを用い、VCOを内蔵して動作周波数を外部から容易に変化できるようにする。本テスト回路に対して上記のdi/dt測定回路を内蔵し、その実用性を検証した。VDECを通じてチップを試作した。3.評価1:テスト回路におけるdi/dtの値を測定する。出力は微小アナログ信号になるため、通常VDECで使用している評価用ボードは使用できない。手作りでボードやケーブルをアセンブリし、高周波用デジタルオシロスコープで測定し、6.3x10^9mA/sの精度でdi/dtが観測できた。4.基板ノイズ低減回路方式の検討:基板ノイズはグランドノイズよりも大きさは小さいが、ほぼ同じ波形を持つ。グランド線インピーダンスにおいてインダクタンス成分が主な場合、グランドノイズと基板ノイズはdi/dtに比例することになる。上記3.で実証したdi/dt測定回路の出力を増幅器に入力し、その出力電流を基板に注入することで、基板ノイズをキャンセルすることができる。5.回路設計・試作・評価2:テスト回路は上記2.使用したものとほぼ同じ回路が使用できる。測定系も同様に手作りする。本ノイズ低減回路を用いた場合の基板ノイズを測定したところ、34%の基板ノイズ低減効果が得られた。スタブを用いることで集積回路における電源ノイズの低減が可能であることを示した。1.従来無視されてきた抵抗成分を考慮したスタブ理論を確立した。従来用いられてきた、抵抗・容量・イシダクタ・コンダクタを用いた回路ではなく、新たに等価終端近似を提案し、シミュレーション時間を13%短縮した。本近似を用いることで様々な物理パラメータを解析的に求めることが可能となり、スタブ設計の簡単化および直感的理解につながった。また、同一面積で形成される容量と比較して、26%の電源ノイズの低減が得られた。また、狙った周波数では約50%のノイズ低減効果があることを示した。2.疑似ランダムパターン発生回路・多段インバータ・VCOを内蔵したテスト回路を設計し、VDECを通じて試作した。3.テスト回路の電源ノイズを測定した。数GHzの周波数では表皮効果が現れるため、スタブの解析において、周波数依存の抵抗値を考慮する必要があることが分かった。4.表皮効果の影響により、LSIに内蔵したスタブでは十分顕著な効果を得ることができない。そこで、ボード上にスタブを形成した。ボード上のスタブを用いることにより、十分低抵抗なスタブを得ることができ、48%の電源ノイズの削減に成功した。さらに、狙った周波数においては、90%のノイズを削減することができた。5.複数のスタブを並列に用いることで、お互いの特性が悪影響を与えることなく、それぞれの周波数のノイズを削減できることが分かった。

上記3.で実証したdi/dt測定回路の出力を増幅器に入力し、その出力電流を基板に注入することで、基板ノイズをキャンセルすることができる。5.回路設計・試作・評価2:テスト回路は上記2.使用したものとほぼ同じ回路が使用できる。VDECを通じてチップを試作した。測定系も同様に手作りする。本ノイズ低減回路を用いた場合の基板ノイズを測定したところ、34%の基板ノイズ低減効果が得られた。