hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハードX線コヒーレント光学の研究

これまで、1内殻電子励起レーザーの実現、22色のXFELを用いたシード化内殻電子レーザーの実証、3ナノ構造化ターゲットを用いたパルス波形制御、4多層構造による発振器-増幅器構成のレーザーの開発、5ブラッグ回折を用いた狭窄化レーザーの実証、などを行ってきている。これに加え、6自由-束縛遷移を使ったレーザーの実現、7結晶の位相整合を用いてレーザー発振、非発振条件のスイッチングの観測、8定在波モードでのレーザー励起の実験を開始した。これらは、内殻電子励起状態の物理の理解とモデル化、計算機シュミレーションコードの開発、幾何学的なナノ構造を持つターゲット製作技術、化合物単結晶育成とその薄膜化技術などを順次準備してきた成果である。特に、Bragg回折を利用した定在波型のX線レーザーは、非常に多くの結晶軸に対して試験を重ねてきた結果、五水和硫酸銅が期待される利得光子エネルギー領域に67個の共鳴できる面方位があることがわかり、試料として切断研磨して作成した薄膜試料に対して、XFELの入射角を微調することで定在波条件を見つけ出している。また、これまでの実験で、Bragg回折を利用する場合、結晶の平坦性と結晶軸方向の一様性が重要なことがわかってきた。そのため、研磨された五水和硫酸銅試料は、平面研磨され8keVのハードX線で高い透過率を持つ窒化ボロン(BN)板(25×25×0.3mm)上に接着し、平面性を維持できるようにしている。以上のように、ハードX線領域で初めてとなる共振器型レーザーの開発に成功した。ハードX線レーザーの開発において、もっとも大きな挑戦は、共振器型レーザーが可能かどうかであった。これはハードX線では、光学素子が大型化し、さらに斜入射になることから通常のレーザー共振器のようなものは作れないという考えがあったためである。しかし、我々は、ブラッグ結晶を用い、そこでの定在波条件を利用することで、共振器型のハードX線レーザーが可能なことを実験的に初めて示すことができた。これまで、X線自由電子レーザー励起レーザーの研究を中心に、その強い相互作用を利用したX線コヒーレントフォトニクスの研究を行ってきた。その中で、Bragg回折を利用した定在波型レーザーと自由束縛準位を利用した銅の1s-4p遷移レーザーが、特徴のある成果として出てきて来た。そこで、昨年度は、この2つについて詳細な実験を行うとともに、媒質内で動力学を理解するために物理モデルの構築を集中的に行った。これらのモデリングで重要なのは、XFELによりCuの1s電子を励起し、内殻に空孔ができた状態で、その原子の特性を把握し、そこに強い共鳴光が来た場合の物質とX線のコヒーレント相互作用がどう起こるかを知ることである。しかし、固体のような高密度状態でバンド構造も残っている状態での1s電子励起状態を解くのは難しい。そのため、クラスタを利用し、そこにコヒーレント場が作用する状態と、実験的に得らえた利得係数などからマクロな光学定数をもとめ、それを基に定在波の生成条件を行えるものを開発した。そこでのBragg回折を利用することで定在波条件を生成させ、共振器型ハードX線レーザーを提案し、それを実験的に示してきた。実験的なパラメータを使った計算機シュミレーションでは、定在波生成が利得がない状態でおきること、さらに利得が付加された場合は、時間-空間領域で数fs-数μmの狭い領域が光速で物質内に伝播しながら定在波生成が長い距離にわたって達成されていることがわかった。
自律分散システムの定式化に関する研究

本研究は分散適応制御の自律分散システム原理からの見直しである。つまり、分散適応制御系に耐故障性や増設可能性といった自律分散システムの特徴を導入し、秩序維持に対応する安定性が保証できる条件を研究した。これを自律分散型適応制御系と呼んでいる。具体的には一昨年度および昨年度の重点領域研究(課題番号,02248202,03234203)の成果を進めた。代表者である新は、自律分散原理と分散型適応制御系の関わりを研究し、耐故障性が原理のキーポイントであることを明らかにした。この見方を推し進め、故障の有無に対しシステムの注目する特性が変化しないことが原理の本質であり、カオス,フラクタル,ウエーブレットなどの最新技術の基本である自己相似という概念が有用なことを明かにした。つまり、システムの基本要素の増減に対し、自己相似な構造を持つか持たないかが既存システムと自律分散システムの大きな違いであるということである。分担者である池田は、これらの原理との関係を踏まえ、故障に対する自己相似性を持つ自律分散適応制御系の定式化を進め、各制御局が複数の入出力を持つ場合や対象のモデル化誤差に対してロバストな自律分散適応制御系の定式化を行なった。これらの成果を計測自動制御学会学術講演会(1992年7月)、国際会議ICARCV'92(1992年9月)、自律分散システムシンポジウム(1993年1月)、適応制御シンポジウム(1993年1月)において公表した。また、1993年3月に開催される国際会議(ISDAS93)などでの発表を予定している。
Ｄｅｌ１による遺伝子治療のプロトールの完成

ヌードマウスにSCCKN細胞やA431細胞の移植腫瘍を作り、mock、E3C1間で治療効果を比較した。遺伝子導入には市販の非ウイルスベクターを使用し、一週間毎に腫瘍への局所注射を繰り返した。そして腫瘍サイズやマウスの生命予後に及ぼす効果を検討した結果、E3C1治療は腫瘍縮小効果を示し、生存日数はコントロール群が43から57日で死亡したのに対して、E3C1治療群では67から197日と延長した。また、直接腫瘍に注射投与するのではなく皮下注射にて治療を行い、E3C1治療群での治療効果を確認した。今後は、E3C1群の腫瘍は腫瘍組織で出血性壊死を起こしていたので、その機序を解明する研究を行っていく。平成24年度の研究までは、口腔扁平上皮癌細胞(SCCKN)でヌードマウスに移植腫瘍を作成して研究を行い、良好な結果を得てきた。実際には、E3C1による遺伝子治療でも最終的には大きな腫瘍を形成した。DNA溶液は腫瘍あたり上限100μlであり、腫瘍のサイズに比して少ない印象であったが、腫瘍増大の速度は変わらなかった。この結果から、E3C1による治療は注射部位よりも広い範囲に効いているのではないかと推察した。平成25年度はまず、マウスの両側の背部に独立した2個のSCCKN移植腫瘍を作成した。pE3C1およびコントロールを移植腫瘍の一方に注射を7日に1回の割合で行った。その後、経時的に両側の腫瘍の大きさを測定した。コントロール群は治療開始後も腫瘍サイズが増大し18日目より死亡し始め、36日目に生存率は0%となった。一方、pE3C1群は、治療開始後120日目から死亡し、163日目には生存率は0%となった。さらに、pE3C1群は両方の腫瘍の増大速度が抑制されていた。この結果より、直接pE3C1を腫瘍に注射しなくてもpE3C1による遺伝子治療が可能ではないかと考えられた。この結果を得て、7日に1回の割合でヌードマウス移植腫瘍にpE3C1による遺伝子治療を皮下注射で行うことを考えた。さらに、他の扁平上皮癌細胞株(A431)においても良好な研究結果が得られるかを検討した。治療開始後は、経時的に腫瘍の大きさを測定した。コントロール群は治療開始後も腫瘍サイズが増大し29日目より死亡し始め、46日目に生存率は0%となった。一方、pE3C1群は、53日目まで全頭生存し、100日目でも6匹中1匹が生存し、その個体の腫瘍は消失していた。また、pE3C1群で死亡したマウスの腫瘍の増大速度は抑制されていた。この結果より、ヌードマウスの移植腫瘍に対しpE3C1の皮下注射により腫瘍を根治できる可能性が考えられた。また、根治できなくとも腫瘍の増大速度を抑制し延命効果があることが確認された。がん細胞(口腔扁平上皮癌細胞:SCCKN)をヌードマウスの背部皮下に注射しマウスに移植腫瘍を作成した。Del1のcDNAから、アポトーシス誘導作用を有する第三EGFドメインと細胞外基質への沈着作用を有する第一discoidinドメインをコードする配列をPCRで増幅し、これをpcDNA3.1D/V5-His-TOPOに組み込み、pE3C1を作製した。移植腫瘍に対してpE3C1を用いて遺伝子治療を行った。コントロールとしてpcDNA3.1Dを同様に遺伝子導入した。投与方法は、腫瘍に直接局所注射を7日に1回の割合で行った。その後、経時的に腫瘍の大きさを測定し、マウスの状態を観察した。観察により、コントロール群は治療開始後も腫瘍サイズが増大し42日目より死亡し始めた。そして、治療開始後59日目に生存率は0%となった。一方、pE3C1での治療群は、治療開始後66日目で1匹死亡したが、治療開始189日後の生存率は20%であった。189日後に生存していた個体はいずれも腫瘍が消失していた。また、pE3C1での治療にも関わらず死亡したマウスの腫瘍の増大速度は抑制されていた。これらの結果により、ヌードマウスの移植腫瘍に対しpE3C1を投与することにより腫瘍を根治できる可能性が考えられた。また、根治できずも腫瘍の増大速度を抑制することにより延命効果があることが確認された。今後は、腫瘍のサイズ変化がどのような作用によるものかを検討し、pE3C1の投与による影響を検討していく予定である。平成25年度までの研究では、マウスの両側の背部に独立した2個のSCCKN移植腫瘍を作成した。

pE3C1(10μg/100μl)およびコントロールを移植腫瘍の一方に注射を7日に1回の割合で行った。その後、経時的に両側の腫瘍の大きさを測定した。その結果、pE3C1群はコントロール群よりも延命率を向上させた。さらに、pE3C1群は両方の腫瘍の増大速度が抑制されていた。また、他の扁平上皮癌細胞株(A431)を用いて同様の研究を行ったところ、SCCKNを用いた時と同じ結果を得ることが出来た。次に、治療効果が使用するDNAの濃度に依存するかを検討したところ、1μg/100μlでも同様の治療効果を認めた。この結果より、直接pE3C1を腫瘍に注射しなくてもpE3C1による遺伝子治療が可能ではないかと考えられた。それ故、7日に1回の割合でヌードマウス移植腫瘍にpE3C1による遺伝子治療を皮下注射で行った。その結果、pE3C1の皮下注射により治療を行った群はコントロール群に対して延命率の向上や腫瘍増大速度の抑制を認めた。また、pE3C1群の腫瘍は腫瘍組織で出血性壊死を起こしていることが確認された。その作用機序として腫瘍血管の異常が考えられた。平成26年度はその仮説のもとに、ヌードマウス移植腫瘍にmockまたはE3C1で遺伝子治療を行った後にインディアンインクを静脈内投与し腫瘍血管を描出し腫瘍血管に及ぼす影響について検討してみた。その結果、pE3C1群は腫瘍血管の分岐形態に変化を認めた。また、腫瘍表面の毛細血管の減少が認められ、血管新制や形態異常による影響ではないかと考えられた。がん遺伝子治療平成24年度の研究実施計画では、口腔扁平上皮癌細胞(SCCKN)により作成されたマウス移植腫瘍を用いた研究で、7日に1回、pE3C1遺伝子を直接、腫瘍に注射することにより遺伝子治療を行い良好な治療効果を得た。その結果を踏まえて本研究では、pE3C1遺伝子を直接、腫瘍に注射せずに遺伝子治療の効果が得られるかを検討した。さらに、平成24年度の研究実施計画で、「E3C1遺伝子単独の治療にて根治または腫瘍増大の抑制による延命効果が認められたことにより、今後はE3C1遺伝子がどのように腫瘍やマウスに作用しているのかを検討していく。」としていたが、口腔扁平上皮癌細胞(SCCKN)だけではなく、他の扁平上皮癌細胞株(A431)においてpE3C1遺伝子による遺伝子治療の有効性を検討することとした。それは、2個の独立した移植腫瘍で直接注射群と非注射群の腫瘍の増大速度が変わらなかったことから、皮下注射による投与法でも十分治療効果が得られると考えられたからである。さらに、SCCKNに有効である治療はA431にも有効性を示す可能性が強く示唆されたためである。そして本年度の研究より、皮下注射によるE3C1遺伝治療で根治できる可能性や延命効果があることが判明し、扁平上皮癌に対する遺伝子治療のプロトコールを確立するにあたり有効な結果が得られたと考えている。また、正常マウスに皮下注射によるE3C1遺伝治療を6週間行ったが、副作用を疑うような所見は何も得られなかった。平成24年度の研究実施計画では「平成22年度より行ったin vivoにおけるマウス移植腫瘍に対するE3D1およびFasL:E3D1遺伝子を用いた研究で、7日に1回、腫瘍の大きさに因らず10μg/100μlの濃度の遺伝子溶液を腫瘍に注射することにより良好な治療効果を得た。その結果を踏まえ本研究では、治療に最適な腫瘍体積あたりのDNA量を決定する。
活性有機14族化学種を配位子とする遷移金属錯体の合成と性質

メトキシル基またはアミノ基を有するヒドロジシラン1a,bを配位子前駆体とする新しい一段階の反応によって,ドナーで架橋安定化された初めてのビス(シリレン)ルテニウム錯体2およびタングステン錯体3の合成に成功した。これらの錯体の各種分光学的性質および結晶構造を明らかにすると共にいくつかの求核試薬との反応性を調べ,金属-ケイ素不飽和結合がM^<δ->-Si^<δ+>型に強く分極していることを示す証拠を得た。またタングステン錯体については,ドナー架橋ビス(シリレン)錯体として初めてSi-O結合の開裂とシリレン配位子の回転を経由するフラクショナルな挙動を見出し,温度可変NMR測定と全線形解析によりその活性化パラメーターを決定した。さらに基底三重項状態を持つ稀な有機金属錯体の一例として,架橋シリレン配位子を持つ初めての二核錯体4およびその誘導体の合成に成功し,その構造,磁気的性質および分光学的性質を明らかにした。またこの錯体はCpFe(CO)_2Meと第2級シランとの光反応によって生成するが,その生成機構について詳細な検討を加え,2種の中間体の単離等に基づいて可能性の高い生成機構を提案した。
フィリピン国における産褥期の母親の健康状態と家族の役割に関する研究

その後,フィリピンにおいて倫理審査がなかなか進まない現状があり,研究協力が得られやすいインドネシアに対象地域を移し,平成30年度5月に日本・インドネシア国双方において倫理審査を受け,受諾された。インドネシア国内で研究アシスタントを雇用し,現在,出産後の母親を対象に,出産直後,産後7日目,産後28日目の母親の身体・精神健康状態と新生児の成長に関する質問紙調査と計測を実施中である。データ収集は2019年5-6月まで継続し,その後は,データ分析を行い,得られたデータを現地の協力者にフィードバックをしていく予定である。研究対象地域は変更したが,研究そのものに関しては,予定した計画と進行状況は差異はない。その他,計画をしている質的研究については,研究協力者と共に,新生児を亡くした経験を持つ母親対象にその経過について聞き取りを行っている。平成31年度は,まとめの時期であり,研究協力者と共に,データを見直し,分析結果を現地のヘルスセンター勤務の助産師,郡保健局と共に共有し,今後の対策に繋げるようにしていく予定である。研究対象地域をフィリピンからインドネシアに変更したが,当初計画した平成30年度までの計画と同様に進んでいる。計画時に予定し,それ以前から研究対象地域として調査を行っていたフィリピンを,本研究の対象地域として予定していたが,研究協力者が所属する研究所の倫理審査委員会がなかなか進まず,他関係者も1年以上倫理申請後の採択まで時間がかかる状況であった。インドネシアでは,インドネシア保健省の倫理委員会に申請すると共に,研究者が所属する大学においても倫理委員会から既に受理されており,データ収集もできていることから,今後は得られたデータの分析と結果の共有を中心に行っていくことになる。フィリピンの中で貧困層が多い地域において出産後の母親が家庭の中でどのような産褥期を過ごし,父親含むキーパーソンが行っている支援を明らかにするという本研究目的を遂行するために,平成29年度は研究に関わる準備と,先行して実施していた調査研究のまとめを行った。フィリピン国の調査地域であるビリラン島Caibiran地区を訪問し,事前調査として,出産後6週間以内の母親のいる家庭を訪問し,出産後の母親の生活状況,児のケア状況,母子を支援する家族の状況,医療機関に期待する事項について観察と簡単な聞き取りを実施した。出産後は実の母親が主たる支援者であること,全員の母親が母乳育児を実施していたが,低出生体重児の母親は,母乳が不足していることを考えミルクを追加していたこと,自宅に戻った後は保健センターの関わりがほとんどないことが明らかになった。感染予防としては,児を毎日沐浴していること,臍帯のケアは乾燥法で行っていたことがわかった。訪問時父親が不在の家庭が多く,父親からの聞き取りは出来なかった。ヘルスセンターの助産師2名に対して簡単な聞き取り調査を行った。出産後の母親のメンタルヘルスに関しては,ほとんど問題は無いということが意見として出された。本研究に繋がる研究として昨年度に実施していた,小児肺炎と診断された5歳未満の父親に対し,父親の役割をどのように認識し,どのような経験をしていたのかをインタビュー調査していたデータについて内容分析を行い,論文にまとめ投稿した。1回目の査読後に修正を提出し,現在結果を待っているところである。平成29年度前半は研究の実施基盤づくりの期間として,研究に関わる準備を実施することを計画していた。フィリピンカウンターパートとメールをベースに意見交換を実施し,研究代表者は6月に調査地を訪問し,ヘルスセンターに勤務する助産師と,出産後6週間以内の母親から簡単な聞き取り調査と意見交換を実施し,研究準備を行った。後半はカウンターパートと調整を行ってきたが,主要カウンターパートが多忙であり調整が難しく倫理審査書類提出まで至っていない。研究計画書についてフィリピン側の合意と倫理審査にかかる期間の見通しがなかなかたてられず,他地域で同様の調査研究を実施することも視野に入れている。候補地はインドネシアであり,昨年度研究者が訪問した折に,東北大学と提携校であるインドネシアの大学側との共同研究申し入れがあり,今年5月に訪問し,研究について話し合いを持つ予定にしている。大学側は,学生も含めて研究を協力してくれる姿勢があり,フィリピンでの不明な実施予定を待つ以上に研究が進められる可能性がある。並行して,フィリピンをベースにこれまで実施してきた研究成果をまとめ,それを基に再度フィリピンカウンターパートと意見交換を行い,倫理申請を速やかに進行できるようにしていく予定にしている。

計画時に予定し,それ以前から研究対象地域として調査を行っていたフィリピンを,本研究の対象地域として予定していたが,研究協力者が所属する研究所の倫理審査委員会がなかなか進まず,他関係者も1年以上倫理申請後の採択まで時間がかかる状況であった。インドネシアでは,インドネシア保健省の倫理委員会に申請すると共に,研究者が所属する大学においても倫理委員会から既に受理されており,データ収集もできていることから,今後は得られたデータの分析と結果の共有を中心に行っていくことになる。当初計画では2018年2月にフィリピンを訪問しフィリピン側研究者と研究プロトコールについて話し合いを持ち,倫理申請準備を実施する予定であたったが,フィリピン側研究者が他ワークショップ等などで不在であり,その機会を持つことができなかったことにより,計画よりも遂行額が少ないことになった。今年度の使用額において,6万円程度の残額があった。これは研究対象地域の変更に伴い,予定していた消耗品等の支出が抑えられたことによる。残額については,次年度実施する質問紙調査に係る費用に充てる予定としている。次年度の使用計画として,現在質問紙調査を実施していることから,研究アシスタント雇用に伴う経費,インドネシア語から英語への翻訳費用,研究者の渡航費等を計画している。また,分析終了後は,論文作成に伴う費用,調査結果報告を現地で実施するための費用を予定している。
抗腫瘍薬による歯髄組織障害の客観的評価と齲蝕原因菌への効果的なアプローチ法の探索

近年の報告から小児がん治療後の長期生存者では晩期合併症である歯の形成異常や口腔疾患のリスクが高まることが明らかとなっていることから、本研究では小児がん治療に用いる抗腫瘍薬の影響による歯冠硬組織および歯髄組織の変化を詳細に調べるとともに、抗腫瘍薬の齲蝕原因菌に対する影響を検討する。今年度は、昨年から継続して齲蝕原因菌に対する抗腫瘍薬の影響をStreptococcus mutans MT8148株を用いて調べた。【対象と方法】供試菌Streptococcus mutans MT8148株(MS菌)とし、作用薬剤は作用機序の異なる抗腫瘍薬を選択した。用いた薬剤は、アルキル化剤,ビンカアルカロイド、葉酸代謝拮抗薬、プリン代謝拮抗薬とした。本年度は、加えての数種類の影響をみるために試薬として含嗽薬を追加した。用いた薬剤は、ポビイドンヨード、アズレンスルホン酸ナトリウム水和物である。各薬剤に濃度勾配を付与して調整し、播種用にMS菌の菌量を調整後、薬剤の入ったプレートに播種した。24時間後、マイクロプレートリーダーにて吸光度測定を行った(MIC測定)。その結果より、MS平面寒天培地に菌液を50μlずつ播種し、37°Cで培養してMBC濃度を判定した。【結果】抗腫瘍薬では、作用機序によりMS菌に対して、抗菌作用を示すものと無効のものがありMICおよびMBCが測定不可能な場合があった。含嗽薬のMBCが測定できた。【考察】本結果から、抗腫瘍薬の中にはmutans菌に対して抗菌作用を示す薬剤が認められた。含嗽薬は抗腫瘍薬の口腔内環境の変化に加えて細菌叢にも影響があらわれる可能性が示唆された。しかし、実際では化学療法が多剤併用で行われているため、個々の薬剤の影響とともに、各薬剤をいくつか掛け合わせたプロトコールを組み立てて実験の必要があると考えられ、相互作用がどのような働きとなるのか検討を加える。実験責任者が昨年度に怪我の療養に際して休職したために実験進行がやや遅れていたが、本年も体調がすぐれず滞っていたこともあり、その分を含めて取り戻せていない。1.これまでの中で必要な部分の再実験および抗腫瘍薬や含嗽薬の種類を増やしその効果を比較する。2.含嗽薬と抗腫瘍剤を併用する場合のプロトコール作成・予備実験後にMIC,MBCの測定を行う。3.齲蝕原因菌に対する抗腫瘍薬と含嗽薬の平滑面付着抑制および増殖抑制作用および相互作用を検討する。4.マウス臼歯部の歯冠表面および横断面の形態観察を、走査型電子顕微鏡を用いて行う。本研究では歯冠硬組織および歯髄組織の変化を詳細に調べるとともに、抗腫瘍薬の齲蝕原因菌に対する影響を検討する。まず本年度は、齲蝕原因菌に対する抗腫瘍薬の影響をStreptococcus mutans MT8148株を用いて調べた。用いた薬剤は、アルキル化剤ーシクロフォスファミド、ビンカアルカロイドービンクリスチン、葉酸代謝拮抗薬ーメトトレキサート、プリン代謝拮抗薬ー6-メルカプトプリンとした。また、コントロールとして、抗菌薬のエリスロマイシン、スペクチノマイシン、クロラムフェニコールを用いた。24時間後、マイクロプレートリーダーにて吸光度の測定を行った(MIC測定)。【結果】コントロールの抗菌薬では、MICおよびMBCが測定できた。抗腫瘍薬では、作用機序によりMS菌に対して、抗菌作用を示すものと無効のものがありMICおよびMBCが測定不可能な場合があった。【考察】本結果から、抗腫瘍薬の種類により抗菌作用を示す薬剤が認められた。がん治療中の小児の口腔内環境の変化により細菌叢にも影響があらわれる可能性が示唆された。しかし、測定不能だったものに対しては、操作や濃度などに問題がないか追加実験を行う必要がある。実験責任者が、怪我の療養に際して休職したために、実験進行がやや遅れている。

各薬剤に濃度勾配を付与して調整し、播種用にMS菌の菌量を調整後、薬剤の入ったプレートに播種した。24時間後、マイクロプレートリーダーにて吸光度測定を行った(MIC測定)。その結果より、MS平面寒天培地に菌液を50μlずつ播種し、37°Cで培養してMBC濃度を判定した。【結果】抗腫瘍薬では、作用機序によりMS菌に対して、抗菌作用を示すものと無効のものがありMICおよびMBCが測定不可能な場合があった。含嗽薬のMBCが測定できた。【考察】本結果から、抗腫瘍薬の中にはmutans菌に対して抗菌作用を示す薬剤が認められた。含嗽薬は抗腫瘍薬の口腔内環境の変化に加えて細菌叢にも影響があらわれる可能性が示唆された。しかし、実際では化学療法が多剤併用で行われているため、個々の薬剤の影響とともに、各薬剤をいくつか掛け合わせたプロトコールを組み立てて実験の必要があると考えられ、相互作用がどのような働きとなるのか検討を加える。実験責任者が昨年度に怪我の療養に際して休職したために実験進行がやや遅れていたが、本年も体調がすぐれず滞っていたこともあり、その分を含めて取り戻せていない。1.手技の再確認と再実験および抗腫瘍薬の種類を増やしその効果を比較する。2.口腔ケアに用いる薬剤の選定を行って、同様な方法でMIC,MBCの測定を行う。3.齲蝕原因菌に対する抗腫瘍薬の平滑面付着抑制および増殖抑制作用を検討する。4.マイクロCTを用いて臼歯部の立体構築を作成する。1.これまでの中で必要な部分の再実験および抗腫瘍薬や含嗽薬の種類を増やしその効果を比較する。2.含嗽薬と抗腫瘍剤を併用する場合のプロトコール作成・予備実験後にMIC,MBCの測定を行う。3.齲蝕原因菌に対する抗腫瘍薬と含嗽薬の平滑面付着抑制および増殖抑制作用および相互作用を検討する。4.マウス臼歯部の歯冠表面および横断面の形態観察を、走査型電子顕微鏡を用いて行う。理由)本年度は実施計画の途中で、計画時の実験内容の作業順を初年度と2年度目を変更したため、購入予定時期が延期となった。使用計画)次年度の購入の際に使用する予定である。理由)大学の共同研究施設内に設備された施設や器具・器材をできる限り利用するように、プロトコールを立案した。そのため超音波洗浄機やインキュベーター、シェーカー、pHメーターは現在のところ共同研究室のものを使用できている。代わりに平成31年度に購入予定であった、データ分析用の統計ソフトの購入を今年度に導入することにしたが、こちらが予算よりやや高額となっていた。消耗品等の消費状態などを合わせると全体としては、昨年度の繰越分もあったため次年度使用が生じることとなった。使用計画)次年度の消耗品やデータとりまとめの際に必要な物品などの購入の際に使用する予定である。
アンチザイムの細胞増殖抑止作用の分子機構

アンチザイム(AZ)ファミリーの機能をin vitroならびに株化細胞とAZ1(主要AZ分子種)遺伝子欠損細胞を用いて検討した。in vitroではAZ2と3はともにオルニチン脱炭酸酵素(ODC)分解を全く促進しなかった。AZ2を細胞に強制発現させると、細胞の種類と発現ベクターで程度は異なるが、AZ1に比して弱いODC分解促進、ポリアミンの取り込み抑制、ならびに細胞増殖阻害作用が認められた。他方、AZ1欠損細胞の増殖速度、ODC活性、ポリアミン濃度はいずれも非欠損細胞と差がなかった。また、AZ1欠損細胞にスペルミジンを添加するとAZ-ODC複合体の増加とともにODCが抑制された。特にポリアミンアナログであるアグマチン添加で、非欠損細胞の場合と同様に強いODC抑制(不活性なODC-AZ複合体の増加とODC分解の亢進)と増殖阻害が惹起された。以上の結果は、AZ2はAZ1と同様にポリアミンのフイードバック調節作用を有し、その過剰発現によって細胞増殖阻害がもたらされ得ることを示唆している。なお、AZ1欠損細胞で誘導されるAZは、mRNAの発現からみてAZ2と推定しているが、現在Western blottingにより確認中である。また、種々のAZ変異体を発現させて細胞増殖抑止作用に必要な最小構造の同定を試みる当初の計画に関しては、AZ断片を安定に発現する細胞を選択するためにTet-On/AZ IRESGFPの発現系を構築したがGFPの発現が弱く使用できなかった。現在発現系を改良している。予備的に、AZ断片をGFPの融合蛋白質としてトランジェントに発現させ、発現を確認した上で、ODC活性に及ぼす影響を検討したところ、対照のGFP単独発現細胞のODC活性に比較して、配列を問わず68アミノ酸残基以上のAZの断片との融合GFPを発現している細胞のODCは著しく低いという結果がみられているが、現在さらに検討中である。
逆シミュレーション法による競争的電力市場のインセンティブ・メカニズム研究

再生可能エネルギーを含む多様なエネルギー源を活用して、安定した電力需給均衡を達成するための電力市場メカニズムを設計するために、エージェントと人間がプレイヤーとして参加するエージェントベースゲーミングを提案し、開発を行った。自律的に意思決定する電力需要家(消費者)エージェントと、電力供給者としての人間プレイヤーが投資意思決定行動を行い、それらの意思決定データを分析することで、メカニズムの検証を行った。その結果、消費者のエネルギー志向が、電力供給者の発電投資に大きな影響を与えること、また電力供給者の原子力エネルギーへのリスク認知が高くないことなどが見出された。社会的厚生を最大化する電力プラットフォームデザインのために,エネルギー転換ゲーミングのモデル化を実施した.エージェントベース・ゲーミングモデルによるエネルギー転換ゲーミングモデルでは,プレイヤーとして,発電事業者,送配電事業者,小売プレイヤー,アグリゲータおよび家庭や事業者としての需要家が存在する.発電事業者プレイヤーは,小売との競争の中で電力卸売市場によって電力価格が決定されると,その価格で小売プレイヤーと相対取引を行うことになる.一方,送配電事業者と小売プレイヤーは需要・供給におけるインバランス精算を行うことで価格調整が行われる.これとは別に,小売プレイヤーと家庭・事業者などの需要家との取引は,相対取引によって成立するだけでなく,将来的にはアグリゲータと呼ばれる需要家の電力需要を束ねて効果的にエネルギーマネジメントサービスを提供するマーケター,ブローカー,地方公共団体,非営利団体などが電力市場に参入してくることが予想される.アグリゲータは,デマンド・レスポンスやネガワット事業なども行い,スマートメーターなどを利用した先進的なエネルギー管理システムによる,さまざまなサービスを提供することが見込まれる.以上のような市場価格によって決定される需要と供給が果たして,1)社会的厚生において最適になっているのか,2)電力市場に任せた時インバランス精算だけで調整が可能なのか,3)小売と発電は寡占状態にあり完全自由競争で再生可能エネルギーは生き残れるのか,といった課題をゲーミングモデルの中で,実験することができる設計になっている.このモデルの実装を現在進めているところである.本年度は,以下のような研究目的を設定し,電力市場モデルを構築した.1)電力市場の中で、どのプレイヤーが,どのような条件で市場支配力を得るのか,発電事業者はどのようなインセンティブで意思決定をするのか,アグリゲータは市場の有力なプレイヤーになりえるのか,両面性市場は成立するか.2)電力自由化によって、適切なエネルギー転換は実現するのか,多様なエネルギー源を活用しながら,エネルギー転換に向かって安定的な電力需給を達成するメカニズムデザインはどのようなものか,インバランス精算は重要な役割を演じえるのか.3)ゲーミングを通してプレイヤーの意思決定構をモデル化できるか,妥当性のあるエージェントモデルを構築することができるか,エージェントベースシミュレーションとエージェントベースゲームでどのような相違点があるか,を明らかにする.これらを目的とするモデルを構築し実験を行った結果,多くのプレイヤーは,原子力と再生エネルギーに投資を拡大し,炭酸ガス排出量が多い火力発電への投資を減少させた.しかし,他者の意思決定に対する可視化レベルの設定が,自らの意思決定に影響をあたえること,個人の信念に依存する傾向が見られることなどが,観察された.これらの実験結果から,複雑適応系に対応した意思決定分析が行えることが示された.欧州の電力市場についての現地調査に基づき,電力市場の課題を抽出しモデル化することができた.エージェントベースゲーミングのフレームワークを新たに構築し,実際の参加者が発電事業者とアグリゲータを演じることで,電力市場自由化のもとでの意思決定プロセスの分析を実施できるところまで進むことができた.また,インバランス調整インセンティブの設計を実施し,多様なエネルギー源における電力設備投資のモデル開発は予定通り進行しており,基本的な実験結果も得られた.需要家のモデルについても,社会ネットワーク研究を基礎とした情報効果と規範効果を取り入れたダイナミズムを実装することに成功し,研究計画の主要な要素はモデル化することができた.以上のように,ほぼ当初の計画通りに進んでいる.エージェントベース・ゲーミングモデルによるエネルギー転換ゲームを構築し、実験を行った。電力事業者プレイヤーとアグリゲータプレイヤーが参加する電力市場において、電力販売価格、広告投資と、発電設備投資計画によって、電力事業者の意思決定が行われる。販売価格は、送配電事業者との需要・供給におけるインバランス精算によって価格調整が行われる。一方で、小売プレイヤーと家庭・事業者などつなぐアグリゲータとして、需要家の電力需要を束ねて効果的にエネルギーマネジメントサービスを提供するマーケター、ブローカー、地方公共団体、非営利団体などが電力市場に参入してくることが予想される。アグリゲータは、デマンド・レスポンスやネガワット事業なども行い、スマートメーターなどを利用した先進的なエネルギー管理システムによる、さまざまなサービスを提供することが見込まれる。その結果、アグリゲータが両面性市場として市場流通を独占し、価格の決定権のみならず、利益配分の決定権を持つ可能性がある。これらを検証するため、構築したゲーミングモデルでは、実際の参加者が発電事業者、電力小売、アグリゲータの各プレイヤーとしてゲームに参加するととともに、コンピュータ上のエージェントが多数の需要家エージェントとして自律的に市場に参加する。加えて、政府エージェントが、予め与えられた市場ルールに基いてインバランス精算を行なう。実験の結果、電力需要者としての消費者のエネルギー志向が、電力供給者の発電投資に大きな影響を与えること、また原子力エネルギーへのリスク判断が高くないことなどが見出された。これらによって、人や事業者の意思決定構造を分析することが可能となり、再生可能エネルギーなどの普及を促す社会エコシステムと適応行動に関する有用な知見を得ることができた。

再生可能エネルギーを含む多様なエネルギー源を活用して、安定した電力需給均衡を達成するための電力市場メカニズムを設計するために、エージェントと人間がプレイヤーとして参加するエージェントベースゲーミングを提案し、開発を行った。自律的に意思決定する電力需要家(消費者)エージェントと、電力供給者としての人間プレイヤーが投資意思決定行動を行い、それらの意思決定データを分析することで、メカニズムの検証を行った。その結果、消費者のエネルギー志向が、電力供給者の発電投資に大きな影響を与えること、また電力供給者の原子力エネルギーへのリスク認知が高くないことなどが見出された。期初に計画していた,欧州のインバランス調整制度の活用状況調査は,再生可能エネルギーの普及研究を行っているグローニンゲン大学(オランダ)の研究者との調整により,27年度に実施することになった.共同研究のコンセンサスは既に取れており,27年4月から現地に滞在して,これらの調査研究を進める計画になっており,初年度の遅れは2年度で取り戻せる予定である.一方,モデルの設計に順調に進んでいる.実装にあたって,エージェントモデル開発環境のNetLogoを使用した競争的ビジネスゲーミングモデルは開発が完了しており,実験結果も良好である.現在これを電力市場モデルに拡張するための準備を進めている.H28年度は,構築した電力市場モデルを拡張し,自動エージェントによる意思決定とヒューマンエージェントによる意思決定の同時実行モデルを開発する.実際の気象データに基づくシミュレーションも実行し,多主体の競争的なマーケットプラットフォームにおいて,どのようなインセンティブがエネルギー転換にインパクトを与えるのかの検証を実施する予定である.シミュレーション規模の拡大についても,今後数千から数万へ拡大させ,エージェント数を増加させることによる影響も分析する予定である.多目的最適化モデルについては,人間の意思決定モデルを自動エージェントの意思決定に組み込むことで対応する予定であり,数理的な最適化モデルを実装することは行わないこととする.なぜなら,実際の投資意思決定は人間であり,それと同等の意思決定モデルを構築することが重要であると判断したためである.これは,27年度に共同研究を進めたフローニンゲン大学(オランダ)との議論の結果であり,電力自由化が先行している欧州の事例から,人間の認知・意思決定バイアスをモデルに組み込むことの重要性を取り入れたことによる.
ブレーン交差系で実現する強結合のゲージ理論の相構造と閉じ込めの研究

私は、前年に引き続き複数枚のDブレーンまたはDブレーンを交差した系で実現するゲージ理論の相構造をホログラフィを用いて解析しています。ここで、Dブレーンは超弦理論に存在するソリトン解を表しており、ホログラフィとは、Dブレーンを記述する強結合のゲージ理論と、弱結合の重力理論の間の等価性を表しています。この対応を用いると、解析するのが難しい強結合のゲージ理論を、弱結合の重力理論を用いて調べる事ができます。最初に、複数枚重なったブレーンを表す重力解の一つであるローレンツAdSワームホール解の研究を進めています。このワームホール解は、IIB超重力理論におけるAdS空間と平坦な空間を行き来する古典解です。我々はこの幾何を調べるために、ホログラフィックエンタングルメントエントロピー(HEE)を計算しました。HEEとは、物性理論においてゼロ温度でも定義できるエンタングルメントエントロピーの重力側の対応物です。HEEを用いて、二つの境界の理論の間のエンタングルメントは我々がワームホールに対して期待しているより抑圧されるという事がわかりました。次に、境界をもつ空間上の共形場の理論を、ホログラフィを用いて記述する手法の研究を進めました。特に縞や球、そして時間依存する境界の上の共形場の理論の重力双対を構成しました。境界をもつ空間の上の共形場の理論には、空間の境界に存在する自由度を表す境界のエントロピーを定義することができます。それから、境界をもつホログラフィの弦理論への埋め込みを考えました。特に、ブレーン交差系およびorientifold平面で実現するゲージ理論がゲージ理論側の対応物となっている事を確かめています。このとき、重力側で現れる境界が、弦理論における負の張力をもつorientifold平面に対応する事がわかりました。私の研究内容の一つである、Geometric entropyを用いた「閉じ込め/非閉じ込め相転移」の研究は、共著者の許可を得て、arXivに投稿し、有名な雑誌であるJHEPに搭載されました。従って、私の研究は、他の研究目的を含めて、おおむね順調に進展していると考えられます。引き続き、AdS/CFTを用いて、ブレーン交差系で実現するゲージ理論の研究をします。ブレーン交差系は、境界をもつ超対称理論と深くおり、境界をもつ超対称理論の研究も行います。一方で、私の研究内容の一つである、1+1次元の理論を用いて不純物を扱う研究は、以前から多くの研究者について研究されてきた内容です。そのため、過去の文献を読んで、検討を行う予定です。フレーバーを含むM2ブレーン理論と分数量子ホール効果の研究:本研究では、ブレーン交差系で実現するゲージ理論をゲージ/重力対応の手法を用いて解析し、ゲージ理論におけるトポロジカルな相等の興味深い相構造を解析しました。ここで、ゲージ理論のトポロジカルな相はChern-simons理論によって記述する事ができます。最近得られたM2ブレーンの有効理論である強結合のD=3超対称Chern-Simons-matter理論(ABJM理論)はまたブレーン交差系を用いて実現する事ができます。私の先行研究では、強結合のABJM理論をゲージ/重力対応を用いて解析し、ABJM理論もまた分数量子ホール効果の有効理論である事を確かめました。特に分数量子ホール効果の重要な物理として、空間2次元の1次元の端の物理を記述する端状態と呼ばれる状態が存在しますが、先行研究では、この端状態をゲージ/重力対応を用いて実現する事に成功しました。本研究では、ABJM理論に先行研究にはなかったフレーバーの自由度を導入する仕事をしました。フレーバー場はゲージ/重力対応への応用と、物性物理におけるいくつかの現実のモデルへの応用の意味で重要です。実際に、フレーバー場は、分数量子ホール効果のChern-Simons-Ginzburg-Landau理論による記述のために必要とされていました。そして、そのフレーバー場を含む理論の双対な重力側を解析し、分数量子ホール効果を導く事に成功しました。

それから、境界をもつホログラフィの弦理論への埋め込みを考えました。特に、ブレーン交差系およびorientifold平面で実現するゲージ理論がゲージ理論側の対応物となっている事を確かめています。このとき、重力側で現れる境界が、弦理論における負の張力をもつorientifold平面に対応する事がわかりました。私の研究内容の一つである、Geometric entropyを用いた「閉じ込め/非閉じ込め相転移」の研究は、共著者の許可を得て、arXivに投稿し、有名な雑誌であるJHEPに搭載されました。従って、私の研究は、他の研究目的を含めて、おおむね順調に進展していると考えられます。引き続き、AdS/CFTを用いて、ブレーン交差系で実現するゲージ理論の研究をします。ブレーン交差系は、境界をもつ超対称理論と深くおり、境界をもつ超対称理論の研究も行います。一方で、私の研究内容の一つである、1+1次元の理論を用いて不純物を扱う研究は、以前から多くの研究者について研究されてきた内容です。そのため、過去の文献を読んで、検討を行う予定です。
発生工学を用いた動脈硬化発症の解明

本研究はスカベンジャー受容体の(1)生理的役割(2)アテローム形成における役割(3)ファミリー遺伝子の役割(4)実験動物と異なるヒトにおける役割、の4点について研究を進め下記のような国際共同研究を進めた.i)オックスフォード大学と共同で、スカベンジャー受容体欠損マウスを用いて、抗ヒトスカベンジャー受容体モノクロナール抗体の作成に成功し、各種疾患での役割を解明した.とくにアテロームでの発見は早期のファッティーストリークに多かった.脳ではMATO細胞に多量の発現し、アルツハイマー病や脳虚血性疾患でミクログリアに発現誘導が見られた.ii)ノースカロライナ大学、ハーバード大学と共同でスカベンジャー受容体欠損マウスをアポE欠損マウス、LDL受容体欠損マウスと交配し、アテロームサイズへの影響をみたところ、アポE欠損においてはスカベンジャー受容体がないとアテロームサイズが大きく減少したのに、LDL受容体欠損では軽度低下をみるのみであった.iii)ブリティッシュコロンビア大学、モントリオール大学、ライデン大学と共同でスカベンジャー受容体欠損マウスでの血中酸化LDLのクリアランスは不変であることがわかった.スカベンジャー受容体欠損の場合CD68が重要なことが示唆された.スカベンジャー受容体欠損マウスのアテロームではマクロサイアリン、CD36、MARCOの発現が見られた.iv)ノースカロライナ大学と共同の各種のLDLの抗酸化剤を用いた実験ではマウスとウサギでまったく異なった作用効果がみられアテロームおよび黄色腫病変を悪化させる場合もみられアテロームの形成における酸化的ストレスの作用の仕方に種差がみられた.v)UCSFなどと共同でES細胞とYACをもつ酵母の高い効率でのスフェロプラストフュージョンの系の樹立に成功しヒトスカベンジャー受容体染色体遺伝子領域1MbをもつES細胞を多数樹立した.現在キメラマウスを作成中である.本研究はスカベンジャー受容体の(1)生理的役割(2)アテローム形成における役割(3)ファミリー遺伝子の役割(4)実験動物と異なるヒトにおける役割、の4点について研究を進め下記のような国際共同研究を進めた.i)オックスフォード大学と共同で、スカベンジャー受容体欠損マウスを用いて、抗ヒトスカベンジャー受容体モノクロナール抗体の作成に成功し、各種疾患での役割を解明した.とくにアテロームでの発見は早期のファッティーストリークに多かった.脳ではMATO細胞に多量の発現し、アルツハイマー病や脳虚血性疾患でミクログリアに発現誘導が見られた.ii)ノースカロライナ大学、ハーバード大学と共同でスカベンジャー受容体欠損マウスをアポE欠損マウス、LDL受容体欠損マウスと交配し、アテロームサイズへの影響をみたところ、アポE欠損においてはスカベンジャー受容体がないとアテロームサイズが大きく減少したのに、LDL受容体欠損では軽度低下をみるのみであった.iii)ブリティッシュコロンビア大学、モントリオール大学、ライデン大学と共同でスカベンジャー受容体欠損マウスでの血中酸化LDLのクリアランスは不変であることがわかった.スカベンジャー受容体欠損の場合CD68が重要なことが示唆された.スカベンジャー受容体欠損マウスのアテロームではマクロサイアリン、CD36、MARCOの発現が見られた.iv)ノースカロライナ大学と共同の各種のLDLの抗酸化剤を用いた実験ではマウスとウサギでまったく異なった作用効果がみられアテロームおよび黄色腫病変を悪化させる場合もみられアテロームの形成における酸化的ストレスの作用の仕方に種差がみられた.v)UCSFなどと共同でES細胞とYACをもつ酵母の高い効率でのスフェロプラストフュージョンの系の樹立に成功しヒトスカベンジャー受容体染色体遺伝子領域1MbをもつES細胞を多数樹立した.現在キメラマウスを作成中である.本研究はスカベンジャー受容体の(1)生理的役割(2)アテローム形成における役割(3)ファミリー遺伝子の役割(4)実験動物と異なるヒトにおける役割、の4点について研究を進め下記のような国際共同研究を進めた.i)オックスフォード大学と共同で、スカベンジャー受容体欠損マウスを用いて、抗ヒトスカベンジャー受容体モノクロナール抗体の作成に成功し、各種疾患での役割を解明した.とくにアテロームでの発現は早期のファッティーストリークに多かった.脳ではMATO細胞に多量の発現し、アルツハイマー病や脳虚血性疾患でミクログリアに発現誘導が見られた.ii)ノースカロライナ大学、ハーバード大学と共同でスカベンジャー受容体欠損マウスをアポE欠損マウス、LDL受容体欠損マウスと交配し、アテロームサイズへの影響をみたところ、アポE欠損においてはスカベンジャー受容体がないとアテロームサイズが大きく減少したのに、LDL受容体欠損では軽度低下をみるのみであった.iii)ブリティッシュコロンビア大学、モントリオール大学、ライデン大学と共同でスカベンジャー受容体欠損マウスでの血中酸化LDLのクリアランスは不変であることがわかった.スカベンジャー受容体欠損の場合CD68が重要なことが示唆された.スカベンジャー受容体欠損マウスのアテロームではマクロサイアリン、CD36、MARCOの発現が見られた.iv)ノースカロライナ大学と共同の各種のLDLの抗酸化剤を用いた実験ではマウスとウサギでまったく異なった作用効果がみられたアテロームおよび黄色腫病変を悪化させる場合もみられアテロームの形成における酸化的ストレスの作用の仕方に種差がみられた.v)UCSFなどと共同でES細胞とYACをもつ酵母の高い効率でのフェロプラストフュージョンの系の樹立に成功しヒトスカベンジャー受容体染色体遺伝子領域1MbをもつES細胞を多数樹立した.現在キメラマウスを作成中である.
大学留学生の話し合い能力育成に向けたカリキュラム開発

国内の大学や大学院などで学ぶ外国人留学生の数は、「留学生30万人計画」のもと、今後更に増えることが予想される。国際社会のグローバル化と日本社会の多文化化とが同時に進む昨今、留学生が卒業後日本で就職して日本社会に定着することが期待されるようになっている。以上の背景を踏まえ、本研究では、国内の多文化共生とグローバル化に寄与することを目標に大学留学生が日本語による話し合い能力を体系的に身につけることができるカリキュラムを開発した。本研究の目的は、日本語教育の知見と「話し合い」についての他領域の成果を融合させ大学留学生の日本語による話し合い能力育成のカリキュラムを開発することである。本研究では、研究代表者らが策定した話し合いの評価指標と、日本人大学生の話し合い能力育成のための学習カリキュラムの成果を踏まえ、1)実際の話し合い場面の分析から日本語が中上級レベルの大学留学生の話し合い能力を調査し、日本人大学生との比較を行って留学生用の話し合い評価指標を策定する。2)日本人大学生向けのカリキュラムを基盤に留学生向けの話し合い能力育成カリキュラムを作成する。3)カリキュラムを実践して話し合い能力の変化を分析する。4)以上の1)から3)の結果を踏まえ、カリキュラムの改善を行う。上記4つの目的を達成するために、以下の4つのステップに従って進める。ステップ1.留学生の話し合い能力の現状分析・調査ステップ2.カリキュラムの作成ステップ3.カリキュラム実践と検証ステップ4.カリキュラムの改善2010年度は、ステップ1を中心に研究を行った。具体的には,(1)日本語が中上級レベルの大学留学生の話し合い場面の収録を行い、同時に、データ比較分析のために日本人学生のデータも収録した。(2)(1)で収録した話し合いデータを対象に、留学生の話し合いを評価する観点の絞り込みを行うための予備的分析を行った。(3)以上の予備的分析を踏まえ、暫定版のカリキュラムを作成した。ステップ1.留学生の話し合い能力の現状分析・調査ステップ2.カリキュラムの作成ステップ3.カリキュラム実践と検証ステップ4.カリキュラムの改善平成23年度は、平成22年度に行ったステップ1の調査結果の検討と、それに基づいて作成した暫定版のカリキュラムの検討を行った。ステップ1では、留学生と日本人学生の双方を対象とした調査を行ったが、その結果の分析により、「話し合い」に対する日本人学生と留学生との間の評価の観点には共通点と相違点の両方が存在することが明らかとなった。以上の結果を踏まえて、平成23年度後半に、ステップ2の暫定版のカリキュラムにどのように組み込むのかについて検討を行った。ステップ1.留学生の話し合い能力の現状分析・調査。ステップ2.カリキュラムの作成。ステップ3.カリキュラム実践と検証。ステップ4.カリキュラムの改善。平成24年度は、平成23年度までに作成した暫定版カリキュラムの検討と改善を行った。具体的には、平成24年度前半に日本語教育学会実践研究フォーラムにて体験型ワークショップを実施し、日本語教育の現場に実際に立っている教育者や研究者から改善につながる知見を得た。平成24年度後半では、暫定版カリキュラムの実践、および日本人学生及び留学生の話し合いに対する評価の観点に関する調査結果を踏まえ、カリキュラムの改善を行った。さらに、海外から研究者を招聘し、本研究で収集したデータの分析手法及び今後の方向性について議論し、多くの示唆を得た。前掲「9.研究実績の概要」で挙げた4つのステップの進捗状況について、当初の予定通り2011年度にステップ3のカリキュラムの実践まで終えることができているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。

2011年度に実施したカリキュラムの実践の結果を分析し、問題点を抽出するとともに、ステップ1で調査を行った実践前のデータと比較をし、留学生の話し合い能力の変化を明らかにする。これらの分析結果をもとに、カリキュラムを再検討し、改善を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。
自律複製する染色体外遺伝因子の、微小核を介する選択的排出機構

がん遺伝子、薬剤耐性遺伝子の増幅は、ヒトがんの進展に決定的な役割を演じている。増幅した遺伝子は、主として染色体外の自律複製するDouble Minutes(DM)に局在する。我々はDMが細胞から排出されると、がん細胞が脱がん化、分化することを以前見い出した。このような排出は、細胞質に生じた微小核中にDMが選択的に取り込まれることを介する。本研究では、1)DMがなぜ微小核の中に取り込まれるのかを、細胞周期進行の過程でのDMの細胞内動態との関連で明らかにした。また、2)DMの複製タイミングを調べることにより、DMの核内での動きが、それ自身の複製と共役していることを示唆した。さらに、3)微小核に取り込まれたDMは、微小核ごと細胞外に放出されることを示す結果を得た。一方、このようなDMの細胞内動態と細胞外排出機構の理解を深め、より広範な染色体外遺伝因子に拡張して適用することを試みた。そのために、様々なシス構造を持つプラスミドDNAをがん細胞に導入し、4)短期間、および5)長期間での細胞内動態を検討した。4)の研究からは、細胞からの導入プラスミドの排出が、直鎖状DNAより環状DNAの方に効率的に働くこと、また、p53に依存した能動的な排出である可能性が示唆された。また、5)の研究からは、導入したプラスミドが自律的に複製できた時に、DMや、染色体上の巨大な増幅構造(HSR)を新規に形成することを見い出した。この実験系は、哺乳動物複製起点の機能を染色体外で評価する新規実験系として有効であると考えられる。また、がん細胞中で見られる遺伝子増幅の分子機構を知る上での貴重な実験系になる。さらに、特定遺伝子を高度に増幅させることによる有用蛋白質の大量生産系として、有用である。がん細胞に見られるDMと呼ばれる染色体外遺伝因子は、数メガ塩基対程度の自律複製する環状DNAよりなる。我々は、DMが細胞から排出されると、がん細胞が脱がん化、分化することを見い出したことから、その排出機構に焦点を当てた研究を行ってきた。本年度の研究成果の第一は、DMの細胞内動態と排出機構に関するモデルを完成させたことにある。すなわち、DMは分裂期染色体に付着することによって娘細胞に安定に分配されるが、微小核誘導剤をDNA合成期に処理するとその後の分裂期に染色体から離れるDMが増加した。これは、微小核誘導剤がDMのDNAに2本鎖切断を誘導することが原因と考えられるが、その分子機構の理解を目指した研究は現在進行中である。一方、分裂期染色体に付着して娘細胞に分配されたDMは分裂終期に核内へ取り込まれるのに対し、分裂期染色体に付着できなかったDMは細胞質に取り残され、塊を作る。このような塊はラミンタンパク質で覆われていないものが多いが、細胞がS期に進行するとラミンタンパク質の大規模な合成と再編成が生じ、細胞質DMの周囲を覆って微小核が形成される。このような微小核の一部は、そのまま細胞外に放出される。本年度の成果の第二は、このようなDMの動態に関する理解を深め一般化することを目的に、既知の構造を持つプラスミドDNAを細胞に導入して、その動態を検討したことから得られた。その中で最も重要な成果は、細胞質に導入されたプラスミドは必ず微小核に極めて良く似た構造を形成したことである。