hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
姿勢の悪化、体力低下、痩身志向の歯止めに向けた検討－筋量・筋力に着目して－

生涯に渡って健康で活動的な生活を送るためには、運動習慣を持つことや充分な筋量の獲得が不可欠である。しかし、若年女性については、姿勢が悪いと自覚する人が多いこと、運動実施率が低いこと、痩せている人が多いことが指摘されている。これらはいずれも、筋量・筋力のレベルに影響を与えている/依存すると考えられる。そこで、本研究は10代後半から30代の女性を対象に、身体組成、筋力、体格、姿勢、運動習慣、痩身願望、栄養状態の関連を明らかにすることを目的としている。平成30年度は、30代の被検者の測定、平成2829年度に取得したデータの分析、学会におけるこれまでの研究成果の発表、および被検者を確保するための働きかけを行った。30代に焦点を当て、現在または過去に定期的な運動習慣がある(あった)群となかった群で、どのような差異があるか分析を試みたところ、1身体組成や発揮筋力に運動習慣による差はない(p = 0.0890.966)。21日の歩数、歩行時間、3METs以上の活動時間は、運動習慣がある群で有意に高い(p = 0.0030.031)。という結果が得られた。運動習慣と身体組成および発揮筋力との間に明確な関係が示されなかった理由として、運動習慣がある群には、運動開始から2年程度しか経っていない人や、運動を中止してから10年以上経っている人が含まれていること、女性は子育てによって筋量が増えることが指摘されていることが考えられた。さらに今回の分析において、運動習慣がある群では、就業者が多く、年齢が高い傾向にあることも示された。こうした状況は、時間的な余裕の有無が、運動の開始・実施に関与している可能性を示唆している。そこで、質問紙を用いた調査において、子どもの人数や年齢、家事・育児にかかる時間、自身が自由に使える時間といった項目を追加して、より詳細な検討をしていきたいと考えている。30代の被検者を増やす働きかけをしてきたが、研究代表者が平成30年度より所属学部の役職者となり、業務多忙となったため、測定日程の調整が難航し、測定の実施に至ることが少なかった。骨強度測定装置から水漏れが起きるなどの不具合が生じ、測定を中止せざるを得ない状況になった。今年度、所属機関の予算で同じ装置の代替購入が可能となったことから、装置納品後から測定を再開する。平成31年度は、10代後半および20代を中心に被検者の確保を図る。30代についてもさらなる被検者の確保を目指す。新たな被検者の確保が難しい場合は、縦断的なデータを増やすことにより、運動習慣や栄養状態による変化についての検討を行うこととする。また、20代前半の被検者の確保にあたっては、所属機関に在籍している学生等に告知をすることで、一定数の確保・データの取得が可能と考えている。光学3次元人体形状計測装置に可搬性がないことが、被検者確保の妨げになっている部分がある。静止画像やメジャーを使用した測定に切り替え、学外における測定も行っていきたいと考えている。本研究の目的は、若年女性を対象に、身体組成、筋力、体格、姿勢、運動習慣、痩身願望、栄養状態の関連を明らかにすることである。平成28年度は、20代前半および30代の女性を対象に測定を行った。20代の女性に関しては、予備的な調査として121名を対象に、生体電気インピーダンス法による身体組成の測定と、生活習慣、痩せ願望と自己体型に関するアンケート調査を実施した。身体組成の結果から、対象者を普通群(BMI:25.0未満かつ体脂肪率:25.0%未満、n = 58)と隠れ肥満群(BIM:25.0未満かつ体脂肪率:25.0%以上、n = 61)に分け、分析をした。その結果、隠れ肥満群では、自身の食生活が適正でないと評価する者の割合が、普通群に比べ高いこと、自己体型を肥満傾向と評価する者が多いことが示された。さらに、ここから29名を無作為抽出し、筋力、活動量、栄養状況などの詳細な測定・調査を実施した。その結果、(1)摂取エネルギーと身体組成、筋力、身体活動量、痩身願望との間に有意な相関関係は認められなかった。(2)体幹の筋力は普通群で有意に高値を示した(p = 0.0110.043)。骨強度、摂取カロリー、身体活動量も、普通群で高値を示したものの、統計的有意差は認められなかった。(3)体脂肪量や体脂肪率が高い者ほど、自己体型を「太っている」と評価する傾向が認められたが、筋量と体型認識の間に関係性は認められなかった。(4)隠れ肥満群で穀類の摂取量が少なく、脂質エネルギー比率が高い傾向がみられた。以上の結果から、若年女性が筋量よりも脂肪量に意識が向いていることや、身体活動量および食生活が体型に影響を与えていることが示唆された。今後データを増やしていき、それぞれの変数の関係について詳細に検討をしていきたい。なお、30代の女性については、現在データ分析中である。平成28年度は、10代後半から20代前半の女性およそ60人を対象に測定を行う計画であった。実際に測定を行ったのは、20代前半および30代の女性42名であった。人数的には計画より少ないものの、予備的な調査で121人のデータを得ることができた。また地域の子育て支援

サークルなどから研究協力者を得ることができた。これは、平成29年度以降の協力者確保に向け、大きな成果と言える。平成28年度は、10代後半を対象にした測定を見送ったが、この年代の協力者は、本学学生を予定していることから、平成29年度に比較的容易に確保・実施できるものと考えている。本研究の目的は、10代後半から30代までの若年女性の身体組成、筋力、体格、姿勢、運動習慣、痩身願望、栄養状態の関連について、総合的に検討することである。平成29年度は、30代の被検者の測定、平成28年度に取得したデータの分析、学会におけるこれまでの研究成果の発表、および30代の被検者を確保するための働きかけを行った。これまでに43人のデータを取得しているが、このうちBody mass indexが正常範囲(25 kg/m2未満)の40人を抽出し、体脂肪率が25%未満の群(ノーマル群)と25%以上の群(隠れ肥満群)に分けた分析においては、以下のような結果が得られた。隠れ肥満群では、体重当たりの背筋力が低く(p = 0.002)、上体起こしの回数(p = 0.009)が少ないことが示された。また、骨強度も低かった(p = 0.009)。さらに、隠れ肥満群では、自身の体型について太っていると回答する者が多く(P = 0.003)、現在の体型と理想の体型の乖離も大きい(p = 0.047)ことが示された。一方で、筋量、身体活動量、栄養摂取状況、生活・運動習慣には、2つの群の間に有意差がないことが示された。同様の分析を年代ごとに行ったところ、例えば、20代前半の被検者では、体幹の筋力、骨強度に加えて、摂取カロリーや身体活動量も、隠れ肥満群で低値を示すなど、異なる傾向の結果も見られた。今後、各年代のデータ数を増やしていくとともに、様々な分析を加えることで、変数の関係についてより詳細に探っていく必要があると考えられる。平成29年度は、30代の被検者を増やす働きかけをしたが、日程の都合がつかず、年度内に測定を行うことができなかった。しかし、これらの被検者については平成30年度の測定実施が決定しており、一定数の被検者の確保・データの取得が可能と考えられる。光学3次元人体形状計測装置のトラブルや可搬性がないことで、10代後半の被検者の測定を見送ることとなったが、この年代については、本学の学生を予定していることから、平成30年度に被検者を確保し、測定を実施する予定である。生涯に渡って健康で活動的な生活を送るためには、運動習慣を持つことや充分な筋量の獲得が不可欠である。しかし、若年女性については、姿勢が悪いと自覚する人が多いこと、運動実施率が低いこと、痩せている人が多いことが指摘されている。これらはいずれも、筋量・筋力のレベルに影響を与えている/依存すると考えられる。そこで、本研究は10代後半から30代の女性を対象に、身体組成、筋力、体格、姿勢、運動習慣、痩身願望、栄養状態の関連を明らかにすることを目的としている。平成30年度は、30代の被検者の測定、平成2829年度に取得したデータの分析、学会におけるこれまでの研究成果の発表、および被検者を確保するための働きかけを行った。30代に焦点を当て、現在または過去に定期的な運動習慣がある(あった)群となかった群で、どのような差異があるか分析を試みたところ、1身体組成や発揮筋力に運動習慣による差はない(p = 0.0890.966)。21日の歩数、歩行時間、3METs以上の活動時間は、運動習慣がある群で有意に高い(p = 0.0030.031)。という結果が得られた。
コンピュータ・グラフィックスによる印刷木目の創製

コンピュータ・グラフィックスにより木目を創製することの意義は枯渇する優れた木目,また用途に応じたイメージをもつ木目を自由に作り出すことが出来ることにある.以下に本研究で得られた研究実績の概要を示す.1.木材色に見えるRGB値相互の関係式を明らかにした.2.画像の中の明るい部分の明度が高ければ「明るい」「軽い」「洋風な」イメージとなり,低いと「落ち着いた」「渋い」「重厚な」イメージにすることができる.3. RGBの濃度階調ヒストグラムの分布幅(標準偏差)を大きくすればコントラストが大きくなるので「派手な」「はっきりした」「あらい」イメージを与え,小さくすれば「ぼんやりした」「淡い」イメージを与える.「感じのよい」イメージを与える早晩材コントラストの最適値は明度差で1.5であった.ただし全体の明度が高くなるとこの最適値は小さくなる傾向がある.4.いわゆる梨地といわれるミクロパターンは,放射組織および細胞の配列により異なるが,針葉樹に比較して広葉樹ではこのパターンは明確であり,これを印刷木目に付与することにより,本物らしさ(リアル感)が出てくる.5.規則的でない低周波(長波長)の濃淡グラデーションもまたリアル感に大きく寄与する.1.木材の色彩はYR(黄赤)前後のある限られた領域に存在し、しかも明度が高いと色相はY(黄)に近く、明度が低いとR(赤)に近くになる傾向をもっている。このことを考慮して、平均明度を与えれば色彩表示に必要なRGBの3値が決まる数式を作成した。「明るい」「軽い」「洋風な」イメージにするには平均明度の高い配色を用いればよく、「落ち着いた」「渋い」「重厚な」イメージにするには平均明度の低い配色を用いればよい。2.早材と晩材のコントラストの違いにより、「あらい」「派手な」「感じのよい」「上品な」イメージが異なってくるが、コントラストを付ける方法として、RGB値の頻度分布を標準より幅広く取らせてコントラストの大きい画像を得、狭く取ってコントラストの小さい画像が得る方法を考えた。「感じのよい」イメージを与える最適コントラストは平均明度により異なるが、明度が高いほど最適コントラストは小さくなる傾向がある。平均的な明度で明度差1.5程度が「感じのよい」イメージを与えた。3.板目の木目とイメージの関係は、年輪間隔が大きいほど「派手な」イメージを与え、「感じのよい」イメージの早材と晩材の幅比の最適値は3:1であった。正弦波を基本に高次の正弦波を重ねていくことにより「複雑」で「豪華な」木目を作ることができるが、振幅/波長の割合が大きくなると不自然な木目となるので、この値をある一定値以下コントロールする必要があることが明らかとなった。コンピュータ・グラフィックスにより木目を創製することの意義は枯渇する優れた木目,また用途に応じたイメージをもつ木目を自由に作り出すことが出来ることにある.以下に本研究で得られた研究実績の概要を示す.1.木材色に見えるRGB値相互の関係式を明らかにした.2.画像の中の明るい部分の明度が高ければ「明るい」「軽い」「洋風な」イメージとなり,低いと「落ち着いた」「渋い」「重厚な」イメージにすることができる.3. RGBの濃度階調ヒストグラムの分布幅(標準偏差)を大きくすればコントラストが大きくなるので「派手な」「はっきりした」「あらい」イメージを与え,小さくすれば「ぼんやりした」「淡い」イメージを与える.「感じのよい」イメージを与える早晩材コントラストの最適値は明度差で1.5であった.ただし全体の明度が高くなるとこの最適値は小さくなる傾向がある.4.いわゆる梨地といわれるミクロパターンは,放射組織および細胞の配列により異なるが,針葉樹に比較して広葉樹ではこのパターンは明確であり,これを印刷木目に付与することにより,本物らしさ(リアル感)が出てくる.5.規則的でない低周波(長波長)の濃淡グラデーションもまたリアル感に大きく寄与する.コンピュータ・グラフィックスにより木目を創製することの意義は枯渇する優れた木目,また用途に応じたイメージをもつ木目を自由に作り出すことが出来留ことにある.以下に本研究で得られた研究実績の概要を示す.1.木材色に見えるRGB値相互の関係式を明らかにした.2.画像の中の明るい部分の明度が高ければ「明るい」「軽い」「洋風な」イメージとなり,低いと「落ち着いた」「渋い」「重厚な」イメージにすることができる.3. RGBの濃度階調ヒストグラムの分布幅(標準偏差)を大きくすればコントラストが大きくなるので「派手な」「はっきりした」「あらい」イメージを与え,小さくすれば「ぼんやりした」「淡い」イメージを与える.「感じのよい」イメージを与える早晩材コンドラストの最適値は明度差で1.5であった.ただし全体の明度が高くなるとこの最適値は小さくなる傾向がある.4.いわゆる梨地といわれるミクロパターンは,放射組織および細胞の配列により異なるが,針葉樹に比較して広葉樹ではこのパターンは明確であり,これを印刷木目に付与することにより,本物らしさ(リアル感)が出てくる.5.規則的でない低周波(長波長)の濃淡グラデーションもまたリアル感に大きく寄与する.
抗接着分子抗体を用いた細胞間シグナル伝達阻害による皮弁の再灌流阻害の防止

1,研究方法雄性、近交系Lewisラット10週齢300gを使用、ネンブタール腹腔内麻酔後、腹部に浅下腹壁動静脈を血管茎とする3×4cm大の島状皮弁を作成する。血管クリップを用いて血管茎の中枢と末梢の大腿動静脈の2ヵ所を11時間クランプし、クランプ解除1時間前に、下記の3群に分けてSulfatidesおよびモノクロナール抗体を静脈投与する。その後クランプを解除して再灌流を行う。クランプを解除した5日後に皮弁部を写真撮影し、皮弁の生着部分を明らかにして生着面積を画像解析装置を用いて計算する。III群無処置(control群)2,結果(1)生着面積生着面積I群とIII群間はP=0.0001で、II群とIII群間はP=0.0001で、有意差を認めた。(2)組織学的解析I群およびII群において、III群と比較して明らかにH.E.染色像で白血球の浸潤が軽度であった。
ブタ骨格筋異常におけるタンパク質分解システム関連遺伝子の発現

ブタの骨格筋異常の代表的なものとしてストレス症候群(Porcine Stress Syndrome, PSS)に典型的な例が見られる。ストレス感受性遺伝子(PSS遺伝子)を有する個体においては、しばしばトラック輸送などのストレスが誘発要因となり、強い筋硬直とそれに関連した筋肉の代謝異常が引き起こされる。この結果、筋肉タンパク質分解の亢進、pHの異常低下、保水力低下によるドリップの発生および白色化が起こり、食肉としての価値が著しく低下する。本研究では、この筋異常の細胞内メカニズムの解明を目指して以下の一連の実験を行った。まず、ストレスホルモン(グルココルチコイド)を投与したストレスモデルブタから骨格筋を採取し、筋異常に強く関わると考えられる遺伝子アトロジン-1の発現量をリアルタイムPCR法によって調べた。しかし、予想に反してアトロジン-1の発現量はストレス時に変動しない結果が得られた。そこで、より詳細な筋萎縮のメカニズムを調べるため、C2C12培養筋肉細胞を用いた実験を行った。そして筋肉細胞をグルココルチコイドで処理すると、アトロジン-1mRNA発現量が7-8倍に大きく増加すること、ならびにインスリン様成長因子IGF-1が筋萎縮の緩和に有効であることを明らかした。さらにストレス時における筋細胞の超微細構造の変化を調べるため、マウスにグルココルチコイドを投与し、筋萎縮を誘発させたモデルを作成し、この動物の筋原線維の変化を透過型電子顕微鏡によって調べた。その結果、筋原線維の束化に重要な中間系フィラメントの主要構成タンパク質デスミンの消失が観察された。以上より、ストレスによる筋異常あるいは筋萎縮にはアトロジン-1が重要な役割を果たしていることが示され、筋細胞のデスミンの消失が筋異常の引き金となっており、これらを抑制あるいは緩和するにはIGF-1が有効であることが示唆された。この結果、筋肉タンパク質分解の高進、pHの異常低下、保水力低下によるドリップの発生および白色化が起こり、食肉としての価値が著しく低下する。しかし、PSS個体は筋肉量が多く、脂肪層が薄いといった有利な経済的形質を有する。本研究の目的は、ブタ骨格筋異常におけるタンパク質分解システム関連遺伝子発現の変化を調べ、責任遺伝子を特定し、筋異常の細胞内メカニズムを解明することにある。さらに筋異常の発生防止法の確立を目指している。現在までに、ストレスホルモン(グルココルチコイド)を投与したストレスモデルブタから骨格筋を採取し、遺伝子発現の解析を目的として、総RNAの抽出を行い、ノーザンプロッティング法により筋異常に関わると考えられる遺伝子アトロジン-1の発現量を調べた。しかし、ブタ骨格筋サンプルではアトロジン-1発現量は極めて低いため、再現性良く、発現量を定量化することが困難であると結論された。そこでリアルタイムPCR法による解析を試みたところアトロジン-1発現量の定量化に関しては良好な結果が得られた。しかし、予想に反して、アトロジン-1発現量はストレスにより変動しない結果が得られている。今後はアトロジン-1以外の遺伝子(MuRF-1、プロテアソーム、ポリユビキチン等)の発現量の変化を調査する予定である。

この結果、筋肉タンパク質分解の高進、pHの異常低下、保水力低下によるドリップの発生および白色化が起こり、食肉としての価値が著しく低下する。しかし、PSS個体は筋肉量が多く、脂肪層が薄いといった有利な経済的形質を有する。本研究の目的は、ブタ骨格筋異常におけるタンパク質分解システム関連遺伝子発現の変化を調べ、責任遺伝子を特定し、筋異常の細胞内メカニズムを解明することにある。さらに筋異常の発生防止法の確立を目指している。現在までに、ストレスホルモン(グルココルチコイド)を投与したストレスモデルブタから骨格筋を採取し、遺伝子発現の解析を目的として、筋異常に強く関わると考えられる遺伝子アトロジン-1の発現量をリアルタイムPCR法を用いて調べたが、アトロジン-1の発現量はストレスにより変動しない結果が得られている。そこで、次にストレス時における筋肉の超微細構造の変化を調べるため、マウスにグルココルチコイドを投与し、筋萎縮を誘発させたモデルを作成し、この動物の筋原線維の変化を透過型電子顕微鏡を用いて調査している。その結果、筋原線維を束ねるのに重要な中間系フィラメントの主要構成タンパク質デスミンの消失が観察された。ブタの骨格筋異常の代表的なものとしてストレス症候群(Porcine Stress Syndrome, PSS)に典型的な例が見られる。ストレス感受性遺伝子(PSS遺伝子)を有する個体においては、しばしばトラック輸送などのストレスが誘発要因となり、強い筋硬直とそれに関連した筋肉の代謝異常が引き起こされる。本研究の目的は、骨格筋異常におけるタンパク質分解システム関連遺伝子発現の変化を調べ、筋異常の細胞内メカニズムを解明することにある。まず、ストレスホルモン(グルココルチコイド)を投与したストレスモデルブタから骨格筋を採取し、遺伝子発現の解析を目的として、筋異常に強く関わると考えられる遺伝子アトロジン-1の発現量をリアルタイムPCR法を用いて調べたが、アトロジン-1の発現量はストレスにより変動しない結果が得られた(これに関しては引き続き解析を行っている)。次にストレス時における筋肉の超微細構造の変化を調べるため、マウスにグルココルチコイドを投与し、筋萎縮を誘発させたモデルを作成し、この動物の筋原線維の変化を透過型電子顕微鏡を用いて調査した。その結果、筋原線維の束化に重要な中間系フィラメントの主要構成タンパク質デスミンの消失が観察された。さらに培養筋肉細胞をグルココルチコイドによって処理すると、アトロジン-1mRNA発現量が7-8倍に大きく増加することを明らかした。
遺伝子導入技術を基盤とした細胞医薬創製法の確立と細胞療法への展開

本研究の目的は、医薬品としての細胞(細胞医薬)の効率的な創出技術と目的組織への標的化法の開発である。本年度は、神経幹細胞に対する有用な遺伝子導入用ベクターを用いて、分化誘導因子を発現させることによる膵β細胞への分化誘導法の確立を試みた。さらに、一本鎖抗体(scFv)発現系を応用して癌細胞特異的な細胞傷害性T細胞(CTL)の体内動態を改善する方法論の構築にも取り組み、以下の成果を得た。1.膵β細胞分化の重要な転写因子であるPdx-1、MafA、Beta2分子を発現するアデノウイルスベクターを作製した。これらベクターを用いて、マウス胎仔由来神経幹細胞に遺伝子導入したところ、わずか7日後に膵β細胞マーカーの発現レベルおよび分化誘導効率が顕著に上昇した。さらに、この分化細胞は、低グルコース条件と比較して、高グルコース条件でインスリン分泌量が顕著に増加した。2.腫瘍血管内皮細胞に高発現している血管内皮増殖因子受容体(flk1)を標的分子として選択し、抗flk-1 scFvを発現するベクターを用いて、細胞表面に抗flk1 scFvを提示するCTL(scFv-CTL)を創製した。このscFv-CTLは、in vivoにおいて腫瘍組織に高率に移行し、高い腫瘍集積性を反映した顕著な腫瘍増殖抑制効果が認められた。これまでに、細胞を用いる治療法(細胞療法)が夢の治療法として注目されてきた。しかしながらこの細胞療法は、難治性疾患に対する新規治療戦略としての確立が待望されている一方で、細胞医薬を十分に確保することが課題であったとともに、その細胞医薬に対して治癒率を高めるために必要な機能のみを効率よく付与または制御することが極めて困難であった。したがって、上記の研究成果は、短期間により多くの細胞医薬を創製する方法論を確立するとともに、遺伝子工学的創薬テクノロジーを駆使した細胞医薬への標的指向性の付与に成功したものであり、細胞療法の臨床応用実現に大いに貢献する成果と考えられる。つまり、医療現場に迅速に還元できる極めて重要な基盤研究であるとともに、社会的価値の高さが研究の特色として挙げられ、今後のさらなる発展が期待される。
情報技術を活用した新しいデマンドサイドマネージメントの枠組みに関する検討

限られた資源を有効に利用し、環境への影響を少なくするために、デマンドサイドマネージメントが注目されている。デマンドサイドマネージメントを行うことにより、電気エネルギー供給システム全体として省エネルギーを達成し、過剰な設備投資を回避できることが期待されている。本研究は、電力技術に情報技術を融合させることによって個別の需要家の要求に応えられるようなきめ細かなデマンドサイドマネージメントがどうあるべきかについて検討し、規制緩和との両立を図ることを目的としたものである。そのために、まず、「需要家の消費動向のモデル化」および「効果的なデマンドサイドマネージメント実現のために需要家に提示するメニューの考案」についての検討を行った。現状では電力貯蔵設備及び変換設備のコストが高いため、供給コストに与える影響まで考慮すると、信頼度上昇のみではなく、選択的に信頼度を低下させた方が社会厚生が向上することも考えられるので、信頼度別マルチメニューサービスの一つとしての選択的負荷遮断契約のあり方について考察した。また、機器の直接制御と電力価格提示による間接制御を組み合わせたリアルタイムデマンドサイドマネージメント方式の検討を進めた。間接制御の一形態として、需要家への報奨金に基づくシステム(報奨金型デマンドサイドマネージメント)を考案し、その有効性について検討を行った。報奨金型デマンドサイドマネージメントは、多くの需要家が参加できる方式であるため、大きな効果が期待できる。報奨金制度(間接制御)と直接制御を組み合わせた方式によれば、需要家の効用を大きく損なうことなく系統側の設備投資を減少させることができ、社会余剰の増加が期待できること、また、CO2排出量の削減も期待できることがわかった。本研究は、電力技術に情報技術を融合させることによって個別の需要家の要求に応えられるようなきめ細かなデマンドサイドマネージメントがどうあるべきかについて検討し、規制緩和との両立を図ることを目的としている。今年度は主として、「需要家の消費動向のモデル化」および「効果的なデマンドサイドマネージメント実現のために需要家に提示するメニューの考案」についての検討に焦点を絞った。そのために、まず、需要家における電気利用と用途別要求信頼度の実態に関する考察を行った。具体的には、(学生を対象としたものではあるが)電気利用の価値についてのアンケートを実施し、効用曲線の導出を行った。それを用いれば、料金と信頼度が与えられたとき、需要家がどのように行動するかのモデルを作成することが可能である。また、需要家に提示するメニューとして、信頼度別マルチメニューサービスの実現方法の検討を行った。今年度は主として、電力価格を時々刻々提示することによる間接制御を用いたリアルタイムDSM方式の検討に焦点を当てて研究を進めた。ここでは、近未来の情報化社会を想定し、提示された電力価格に対して需要家は十分早く反応できるものと考えてシミュレーションによる検討を行った。リアルタイムDSMが実現されれば、電力需要のピークカット、ボトムアップが行われ、負荷率が向上する。それによって発電コストの削減が行われると同時に環境負荷削減(CO2排出量の削減)が実現できる可能性があることが示された。

そして、そのようなDSM実施時の需要家への影響について検討を行うために、需要家の消費動向モデルに関して基礎的検討を行った。さらに、新しいDSMを実現するための配電ネットワークにおける情報通信についても、データ量の推定、ネットワークのあり方について検討を行った。限られた資源を有効に利用し、環境への影響を少なくするために、デマンドサイドマネージメントが注目されている。デマンドサイドマネージメントを行うことにより、電気エネルギー供給システム全体として省エネルギーを達成し、過剰な設備投資を回避できることが期待されている。本研究は、電力技術に情報技術を融合させることによって個別の需要家の要求に応えられるようなきめ細かなデマンドサイドマネージメントがどうあるべきかについて検討し、規制緩和との両立を図ることを目的としたものである。今年度は、昨年度に引き続き、機器の直接制御と電力価格提示による間接制御を組み合わせたリアルタイムデマンドサイドマネージメント方式の検討を進めた。間接制御の一形態として、需要家への報奨金に基づくシステム(報奨金型デマンドサイドマネージメント)を考案し、その有効性について検討を行った。報奨金型デマンドサイドマネージメントは、多くの需要家が参加できる方式であるため、大きな効果が期待できる。さらに、リアルタイムデマンドサイドマネージメント実施時の系統側への波及効果(資源・環境への影響を含む)評価をおこない、需要家の効用と合わせて総合的な評価を試みた。その結果、報奨金制度(間接制御)と直接制御を組み合わせた提案方式によれば、需要家の効用を大きく損なうことなく系統側の設備投資を減少させることができ、社会余剰の増加が期待できること、また、CO2排出量の削減も期待できることがわかった。
新規調節因子の同定によるイネ種子の休眠・発芽調節機構の解析

植物の種子休眠と発芽は、収穫前の穀類種子が穂で発芽する穂発芽の抑制や、作物の生育に影響する農業上重要な問題である。本研究は、イネ種子の休眠・発芽の調節機構を解明するために、新規調節因子の同定・単離を目的とする。具体的には、休眠・発芽調節に働いているタンパク質であるグルタレドキシンに着目し、これによって調節を受けるタンパク質を同定する。また種子休眠が強くなった新規変異体系統について、遺伝解析と原因遺伝子の同定を行う。本研究の成果は、イネ科穀類種子の休眠・発芽調節機構を明らかにすると同時に、休眠の弱い酒米品種やコムギ、オオムギの穂発芽抑制に活用できる。
多様な学びを保障する包摂的な教育基盤における原理・条件に関する日韓比較研究

本科研最終年度の2018年度は、残された課題について補足調査やデータ収集及び研究の論点と課題を明らかにする作業を行なった。補足調査では、ソウルにある、1「ソンミ山学校」、2ソウル市立青少年職業体験センター「ハザ作業場学校」の都市型学校調査を、3農村型では堤川ガンジー学校と農村共同研究所の地域調査を実施した。これらの学校はASを核とした「地域とともにある学校づくり」の実践がどのように学びづくりや人間づくりを目指し、地域と連帯・連携しながら構想を描き実践されているのかを明らかにすることができた。1「ソンミ山」学校では、教育課程を学校や教師だけのものとせず、保護者や地域住民、さらには子どもと共に創造する民主的な手法が徹底されていた。親の育ち合い、親と教師の育ち合い、親と教師と地域住民が育ち合うための活動積極的に展開されていた。2ハザ作業場学校では、様々な体験や学習を通して自らの課題を自覚し、仲間や指導者・支援者の相互的関係の中で課題解決する力を培いながら子ども・若者を育て、人生の道を自分の力で探し出す実験ファクトリーであると言える。3「堤川ガンジー学校及び地域」調査では、「人と物の循環」をキーワードに移住者をはじめとする地域住民の主体性を発揮する場をつくりながら組織化・ネットワーク化し、自然(農的価値)・経済(産業、雇用)・社会(自治、協同)・文化(自己実現、質の高い生活)・教育(自立、意識形成)という総合的な発展目標を設定し、長期的な計画性をもった地域づくり実践を展開しているのが農村共同体研究所の特質を浮き彫りにした。本研究はまだ途上にあり多くの課題を残されている。今後継続調査によって研究をさらに深めていきたい。なお、本科研の研究成果の詳細は、研究成果報告書『多様な学びを保障する包摂的な教育基盤構築における原理・条件に関する日韓比較研究』(2019年3月)を参照されたい。本研究の目的は,学校制度の周縁や外側に位置している,代案学校(韓国),フリースクール(日本)を対象に,子どもたちの生き方を支える「新しいカリキュラム」の可能性について,日韓比較調査を行い,学びを保障する包摂的な教育基盤構築に必要な原理・条件,またそれを可能とする教育実践のあり方について今後の展望を得ようとするものである。本科研の初年度である2016年では、共同研究者とともに、日韓の先行文献の検討及び今後の調査計画・方法などの打ち合わせを北大にて数回行い、実際に、韓国の代案学校と日本・北海道のフリースクールの調査を複数回実施した。韓国の調査では4つの類型別の多様な種別の代案学校を調査することができた。調査の結果、これらの学校が目指している「教育像」や「学校像」を仮説的であるけれども明らかにすることができた。それは、学歴認可・非認可問わず、「新しい学びの共同・協同の生成型」を基盤に「適性技術指向型」に繋げて、両者を統合した実践が展開されていることが垣間見れた。さらには、「新しい学びの共同・協同の生成型」に基底に、「教育福祉志向型」と「適性技術志向型」まで統合させ、複合的な学びへと展開することが明らかになった。こうした展開は、今後の子どもたちの生き方全般に関わる新しい学びへの実験的な挑戦であることが見て取れた。一方、日本の調査では、韓国の調査ほど多くの学校を調査することができなかったが、学校制度の周縁や外側に位置している、北海道自由が丘学園、北星学園余市高等学校を調査することができた。これらの学校は、特に子どもの内的な経験を最も重視しながら、既存の学校に包摂しきれない子どもの学びや教育を多様に保障していることが明らかになった。北星高校では12名の子どもに対するインタビュー(生の声)をすることができ、学びの主体者が創り上げる教育実践から学びを捉え直す視点を獲得することができた。当初の研究計画より進展していると考えられる。研究の初年度は、本研究の目的及び研究分担などを明確にするために研究打ち合わせをし、共通の問題意識を共有することの計画であったが、本科研の採択以前から研究に取り組ん理由もあり、研究の進展及びその成果を少し早くまとめることができ、日本の学会のみならず、韓国の学会においてもその成果を発信することができた。さらには、日韓両国において開かれた日韓学術交流においても、その成果を公表することができた。2016年度の成果は以下の通りである。1「第1回代案教育と地域教育運動韓日交流フォーラム」韓国大田建信大学院大学にて発表及び実践家及び研究者との交流。2第63回大会日本社会教育学会にて、自由研究発表及び「多様な学びを保障する代案教育・学校の日韓比較(その1)」というテーマで、ラウンドテーブルを開催、3第50回大会韓国平生教育学会(国際学会)にて研究協力者とともに共同発表、4日本社会教育学会・韓国平生教育学会第8回学術交流研究大会にて、研究分担者及び研究協力者とともに共同発表、5第4回多様な学び実践研究フォーラムin関西にて、「韓国の代案教育運動と多様な学校と学びー子どもたちの生き方を支える新しい学びー」というテーマで研究者部会にて発表。さらには、これらの諸発表の成果の一部を、6「韓国の都市型代案学校における新しい学びー共同・協同の生成との関連でー」北海道大学大学院教育学研究院紀要にまとめた。また、7鈴木敏正・降旗信一編著『教育課程と方法』、「韓国の『もうひとつの学校』代案学校(Alternative School)ー代案

教育(alternative education)における新しい学びへの転換ー(第5章)」学分社にて、2017年9月公刊予定である。本科研の2年目である2017年度では、前年度に残された課題を踏まえて、韓国の代案学校調査をソウル市にあるハザ作業場学校、ソンミ山学校の調査を行い、農村型代案学校は堤川(ジェチョン)ガンジー学校を新たに調査することができた。今回の調査で明らかにされたことは、(1)ハザ作業場学校は単なる職業訓練学校ではなく、人生を自分と仲間と協同(互いに支え合い、そこから学びを紡ぎだす)作業を創りながら自分の道を描く「人生学校」のような特徴が垣間見られた。(2)ソンミ山学校は、子どもたちの生きる要素として、「遊び」と「労働」を非常に重視されていたことがわかった。本校は都会に位置していることから「遊び」と「労働」が実現される場が限定され、両者が豊かに実践される空間づくりが今後の課題であることが分かった。(3)堤川ガンジー学校は中高統合課程で、全寮制の非認可型代案学校である。この学校の特徴は、地域と共にある学校を掲げ、生き方と学びが一体化される教育を地域の中で実現することを目指している。今年度は学校訪問調査だけではなく、1)、これまでに訪問した代案学校の校長先生5人と「ミンドゥレ」出版社の編集長と共に、「韓国の代案教育・学校の過去・現在・未来」というテーマで座談会を開いたことも大きな成果の一つであった。また、2)、大田市にある、韓国建信大学院大学の代案教育学科教員である、河・テウク氏をお招きし、「韓国の代案教育制度と歴史」というテーマで報告していただき、北大にてセミナーを開いたことも成果である。また、3)、11月は「韓国の代案学校『もうひとつの学校』における多様な学びの保障」というテーマで公開研究会を行い、4),2月は、プルム学校の関係者との交流を北大にて持つことができた。さらには、5)、オルタナティブ教育共同研究会で発表する機会が与えられ、日本の状況と比較する視点を獲得することができた。2017年度は、とりわけ、代案教育に関わる研究者及び実践家との実践研究交流を日韓両国において、複数持ったことが大きな成果であった。(1)8月8日は、韓国建信大学院大学、河・テウク氏をお招きし、「韓国の代案教育制度と歴史」というテーマで報告していただき、研究交流を実施した。(2)9月6日は、ソウルハザセンターにて代案学校の校長先生5名と本研究の共同研究者及び北大の宮崎隆志氏とともに「韓国の代案教育・学校の過去・現在・未来」というテーマで座談会を開き、宮崎氏からは代案教育とSocial Pedagogy(SP)との関連でミニレクチャーをしていただいた。代案教育実践はSPの実践と非常に類似していることが共有され、地域・子どもたちを成長させる代案教育実践性をSPとの関連で展開する重要性についても確認することができた。(3)11月19日には、「韓国の代案学校『もうひとつの学校』における多様な学びの保障」というテーマで、市民及び研究者向けの公開研究会を札幌L-プラザにて実施した。ここでは日本のフリースクールを自ら実践している実践家や過去に教師の経験を持っている方も参加され、日本の状況と共有することができ、日韓の比較視点も獲得することができた。(4)2018年2月は、韓国のプルム学校の卒業生、教師、地域の実践家と北海道の実践家との交流を実現した。
施設助産師の臨床実践能力の継続的育成を目指した研修体制構築に関する研究

本研究の目的は、A県内の医療施設で働く助産師(以下助産師)を対象とした卒後教育プログラムの検討により、助産師の成長過程に応じた実践能力獲得を支援する卒後研修体制構築への示唆を得ることである。看護管理者・教育担当者である助産師への半構造化面接により、実践知の蓄積、助産管理能力、教育・研究能力、対人関係能力・組織力を培うための卒後研修体制の必要性が示唆された。『教育ニードアセスメントツール-助産師用-』と『学習ニードアセスメントツール-助産師用-』を用いた自記式質問紙調査により、役職や役割をもたない助産師は教育ニードが高く、周産期の救急看護・異常への対応などの学習ニードが高いことが示唆された。本研究の目的は、先行研究「エスノメソドロジー的相互行為分析を用いた施設助産師のケアモデル作成に関する研究」〔平成1820年度科学研究費補助金基盤研究(B)〕で明らかとなった施設助産師のケアモデルを構成する4つの概念に含まれる要素をもとに、三重県内の医療施設で働く助産師を対象とした卒後教育プログラムを検討することにより、助産師が新人、中堅、エキスパートへと成長していく過程に応じ、継続的に実践能力獲得を支援する卒後研修体制構築への示唆を得ることである。平成24年度に引き続き、助産ケア、助産師の実践能力、助産師の卒後教育等に関する国内外の研究動向を把握するとともに、成果の一部である卒後教育における助産師の助産実践能力の育成に関する国内研究の動向と課題について論文にまとめ発表した。三重県内医療施設における助産師の卒後研修体制整備状況、各種研修等の活用状況の調査(以下調査A)では、周産期母子医療センターの看護管理者・看護部教育担当者である助産師を対象に半構造化面接を実施し、助産師の成長過程に応じた実践能力獲得を支援することに困難感を抱えており、主体的な自己研鑽につながる卒後教育プログラムが期待されていることが明らかとなった。三重県内医療施設(病院・診療所・助産所)で働く助産師の実践能力における課題、学習ニーズの調査(以下調査B)では、施設助産師を対象に『教育ニードアセスメントツール-助産師用-』と『学習ニードアセスメントツール-助産師用-』を用いた自記式質問紙調査を実施し、病院・診療所で働く助産師のうち臨床指導者などの役割や看護師長などの役職をもたないスタッフの教育のニードが最も高く、特に周産期の異常への対応・救急看護、最新の知識・技術、保健指導等に関する学習への要望の高さが明らかとなった。文献検討ならびに調査A・Bで得られた成果をもとに、卒後教育プログラムを検討した。本研究の目的は、先行研究「エスノメソドロジー的相互行為分析を用いた施設助産師のケアモデル作成に関する研究」〔平成1820年度科学研究費補助金基盤研究(B)〕で明らかとなった施設助産師のケアモデルを構成する4つの概念「助産師と妊産婦の結合」「診断と処置の特徴」「組織構造」「社会的側面のケア」に含まれる要素をもとに、三重県内の医療施設で働く助産師を対象とした卒後教育プログラムを検討することにより、助産師が新人、中堅、エキスパートへと成長していく過程に応じ、継続的に実践能力獲得を支援する卒後研修体制構築への示唆を得ることである。三重県内医療施設における助産師の卒後研修体制整備状況、各種研修等の活用状況の調査(以下調査A)ならびに三重県内医療施設(病院・診療所・助産所)で働く助産師の実践能力における課題、学習ニーズの調査(以下調査B)に備え、関連学会参加、文献検討により、助産ケア、助産師の実践能力、助産師の卒後教育等に関する国内外の研究動向を把握するとともに、三重県「助産師の養成確保に関する懇話会」での産婦人科医・小児科医・助産師等関連専門職者、助産師養成施設代表者、行政医療政策担当者等との懇談の機会を通じて、卒後教育プログラム提供のためのリソース確保を図った。調査Aでは周産期母子医療センターの看護管理者および行政担当者を対象とした半構造化面接に向け、卒後教育の現状と課題を焦点化するために、上記の4概念の要素を踏まえ、独自のインタビューガイドを作成した。調査Bでは同様に施設助産師を対象とした自記式質問紙を作成するとともに、既存の助産師用の教育ニードアセスメントツール、学習ニードアセスメントツールを活用することとし、開発者の使用許諾を得た。なお、所属施設の研究倫理審査を受審し承認を得た。本研究の目的は、三重県内の医療施設で働く助産師を対象とした卒後教育プログラムを検討することにより、助産師が新人、中堅、エキスパートへと成長していく過程に応じ、継続的に実践能力獲得を支援する卒後研修体制構築への示唆を得ることである。平成25年度に取り組んだ三重県内医療施設における助産師の卒後研修体制整備状況、各種研修等の活用状況に関する調査(以下調査A)および三重県内医療施設で働く助産師の実践能力における課題、学習ニーズの調査(以下調査B)の成果をまとめ、関連学会で演題発表を行った。調査Aでは、周産期母子医療センターの看護管理者あるいは看護部教育担当者である助産師を対象に半構造化面接を実施し、そうした役割をもつ助産師が後輩の育成に向けて教育的に関わる必要性を認識しつつも、助産師本来の専門性に基づくケアに専念しにくい現状から、助産師の成長過程に応じた実践能力獲得を支援することに困難感を抱えていること、助産師としてのモチベーションを高めながら、継続的に自己研鑽し続ける姿勢を養うことが課題であると認識していることがわかった。

調査Bでは、『教育ニードアセスメントツール-助産師用-』と『学習ニードアセスメントツール-助産師用-』を用いた自記式質問紙調査より、病院・診療所で働き臨床指導者などの役割や看護師長などの役職をもたないスタッフの教育のニードが最も高く、周産期の異常への対応・救急看護、最新の知識・技術、保健指導等に関する学習ニードの高さが明らかとなった。また、施設助産師の自己の目標・課題への取り組みとして、新たな知識獲得に向け自ら探索すること、具体的な目標を設定して取り組むこと、積極的に自己研鑽の機会を作ることが示された。調査A・Bで得られた成果をもとに、引き続き卒後教育プログラムの検討を行った。本研究の目的は、三重県内の医療施設で働く助産師(以下施設助産師)を対象とした卒後教育プログラムを検討することにより、助産師が新人、中堅、エキスパートへと成長していく過程に応じ、継続的に実践能力獲得を支援する卒後研修体制構築への示唆を得ることである。平成25年度に取り組んだ施設助産師の卒後研修体制整備状況、各種研修等の活用状況に関する調査(以下調査A)および施設助産師の実践能力における課題、学習ニーズの調査(以下調査B)の成果をまとめ、平成26年度には関連学会で演題発表を行った。平成27年度には結果のさらなる解析・考察を深め、調査Aについては論文投稿の準備中であり、調査Bについては論文投稿に至った。また、研究計画を再考し、施設助産師対象に企画された三重県による研修に参加した助産師の研修内容へのニーズ、卒後教育への期待を調査した(以下調査C)。調査Aでは、周産期母子医療センターの看護管理者あるいは教育担当者である助産師に半構造化面接を実施し、【助産モデルでケアを実践する】【実践知を蓄積する】【助産管理能力を培う】【教育・研究能力を高める】【対人関係能力・組織力を培う】ことが施設助産師の課題であると認識していることが明らかとなった。調査Bでは、『教育ニードアセスメントツールー助産師用ー』と『学習ニードアセスメントツールー助産師用ー』を用いた自記式質問紙調査により、産婦人科施設で臨床指導者などの役割や看護師長などの役職をもたないスタッフの教育ニードが最も高く、周産期の異常への対応・救急看護、最新の知識・技術、保健指導等に関する学習ニードが高いことがわかった。また、施設助産師の自己の目標・課題への取り組みとして、【新たな知識獲得に向け自ら探索する】【積極的に自己研鑽の機会を作る】ことなどが示された。調査A・B・Cで得られた成果をもとに、卒後教育プログラムの検討を行った。本研究の目的は、A県内の医療施設で働く助産師(以下助産師)を対象とした卒後教育プログラムの検討により、助産師の成長過程に応じた実践能力獲得を支援する卒後研修体制構築への示唆を得ることである。看護管理者・教育担当者である助産師への半構造化面接により、実践知の蓄積、助産管理能力、教育・研究能力、対人関係能力・組織力を培うための卒後研修体制の必要性が示唆された。『教育ニードアセスメントツール-助産師用-』と『学習ニードアセスメントツール-助産師用-』を用いた自記式質問紙調査により、役職や役割をもたない助産師は教育ニードが高く、周産期の救急看護・異常への対応などの学習ニードが高いことが示唆された。
逆問題の数値計算アルゴリズムとその可視化

本研究においては、逆問題の数値解析に関する研究およびその計算法の拡張を行った。これは、おもに第一種のフレドホルム型積分方程式に代表されるコンパクト作用素の逆オペレータによる解をコンピュータ上で求めるためのアルゴリズムの開発とその理論的基礎づけをテーマとしたものである。さらに今回、この研究で提案した方法群を一般化、拡張した数学モデルを構築し、それらを情報システム、マルチメディア情報処理への応用を可能とした。逆問題の数値解析に関する研究については、Tikhonovの正則化法による解の最適化のための独自の方法群を提案し、その理論的基礎付け、アルゴリズムの構築を行ってきた。さらにそれが、従来から提案されている手法群(GCV(Generalized Cross Validation)、AIC (Akaike's Information Criterion)よりも不適切問題に対しては、信頼性、実用性ともに優れていることを示した。これらの研究を進める過程で、本質的な操作が、制約条件(逆問題の場合、解の滑らかさ)に基づいて、最適な空間を選択すること(逆問題の場合、正則化パラメータの決定に対応)であることに気が付いた。この操作を一般化することにより、文脈、状況という制約条件のもとでそれに応じた部分空間の選択と計量(距離、ノルム)の定義をダイナミックに実現する数学モデルを構築した。この状況(CONTEXT=制約条件)に応じて場(空間と計量)が設定できるというモデルは、意味(CONTEXTとCONTENTの関係)をコンピュータ上で扱う一つの方法論を与えることになった。申請者らは既に不安定な数値解を安定化させる有効なアルゴリズムをいくつか提案し既存の手法との比較を行った。また数値計算アルゴリズムの不適切問題に対する有効性を評価する技法についても研究を重ねてきた。また、一般の不安定性を内在する問題群に対する、正則化技法の有効性の評価が可能な汎用性の高い、方法を開発した。現在までの研究成果にもとづき、数値計算アルゴリズムを体系的に構成し、同時にそれらの理論的基礎づけ(収束性、安定性の解析)を行なった。また研究代表者の北川は、計算機科学と数学の国際会議HERMIS'94(1994、9/22-24、アテネ、ギリシャ)において、セッションオ-ガナイザーとしてOrganized Session "Inverse and Ill-Posed Problems"を組織し、H.Engl,C.W.Groetscheなどの世界の主導的研究者を集め、研究発表、研究交流を行った。また数値計算アルゴリズムの不適切問題に対する有効性を評価する技法についても研究を重ねてたき。現在までの研究成果にもとづき、逆問題を解くための数値計算アルゴリズムを体系的に構成した。またそれらのアルゴリズムの、収束性、安定性の解析等の理論的基礎づけを行った。また本研究で開発してきた、解の性質に応じた部分空間の選択により、問題を安定化させて解く手法が、文脈に応じて、自然言語の単語の多義性を解消する、意味解釈の問題へ適用可能であることが判明した。実際に、それを数学的に定式化し、文脈に応じた意味解釈のための数学モデルを提案するに至った。さらにそれが、従来から提案されている手法群(GCV(Generalized Cross Validation)、AIC(Akaike's Information Criterion))よりも不適切問題に対しては、信頼性、実用性ともに優れていることを示した。

これらの研究を進める過程で、本質的な操作が、制約条件(逆問題の場合、解の滑らかさ)に基づいて、最適な空間を選択すること(逆問題の場合、正則化パラメータの決定に対応)であることに気が付いた。この操作を一般化することにより、文脈、状況という制約条件のもとでそれに応じた部分空間の選択と計量(距離、ノルム)の定義をダイナミックに実現する数学モデルを構築した。この状況(CONTEXT=制約条件)に応じて場(空間と計量)が設定できるというモデルは、意味(CONTEXTとCONTENTの関係)をコンピュータ上で扱う一つの方法論を与えることになった。
魚類リポカリン蛋白質による生体異物排泄および静菌作用の解明

本研究では、異物排泄と生体防御において重要な機能が示唆されているヒラメのトリブチルスズ結合タンパク質(TBT-bps)を水産業で有効に活用することを目的として、TBT-bps遺伝子の発現調節機構を解明するためにヒラメの初代培養肝細胞を用いてレポータージーンアッセイを行った。既読のTBT-bp1および2の遺伝子上流域1.3kbおよび4kbをそれぞれホタルルシフェラーゼ遺伝子上流に挿入してレポーターベクターを作製し、これをヒラメの初代培養肝細胞にトランスフェクションした。その後、エタノールを溶媒にして10^<-11>10^<-6>MのTBTに24時間暴露し、TBTが与える影響を調べた。内部標準ベクターとしてウミシイタケのルシフェラーゼ発現ベクターを同時にトランスフェクションした。その結果、10^<-11>10^<-6>MのTBT暴露後24時間ではTBT-bp1,2ともに遺伝子の発現に有意な変化は観察されなかった。これにより、TBTはTBT-bp1および2の遺伝子の発現に直接的に関与していないあるいはTBT-bpsのコード遺伝子上にはTBTが作用する因子などはない可能性が示唆された。よって今後は、TBTが直接結合しTBT-bpsの発現に影響を与えると考えられる核内レセプター(PPAR/RXRなど)の発現ベクターを同時にトランスフェクションすることで、TBT-bpsの発現とTBTの関係をより詳細に解明する必要がある。本研究では、バキュロウイルス・カイコ発現系を用いて組換え体トリブチルスズ結合タンパク質(rTBT-bp1,2)を大量精製することに成功した。rTBT-bp1についてはネイティブのものと同様にTBT結合能を維持していることを確認し、また、多くのリポカリンの代表的なリガンドである蛍光プローブの一つ(DAUDA)と結合することを確認した。これまでアミノ酸配列からTBT-bp1がリポカリンであることが示唆されていたが、本研究結果により、実際にrTBT-bp1がリポカリンとしてリガンドを結合する中心腔を形成していることが示された。また、魚のウロコに対するレスキュー試験により、TBT-bp1がTBTを結合することでTBTの毒性の発現を未然に防いでいることがわかった。また、大腸菌発現系においてもマルトース結合タンパク質・TBT-bp1融合体を精製することに成功し、TBT結合能も確認したが、結晶化には至らなかった。
頭頚部管腔臓器再生における血管新生と組織修復機構の解明

本研究の目的は、頭頸部管腔臓器再生における血管の新生と組織修復過程を免疫組織学的、生理学的に調べ、組織再生のメカニズムを明らかにすることにある。平成17年度の本研究にて、骨髄間葉系幹細胞の採取とコラーゲン内での3次元立体培養、血管前駆細胞、線維芽細胞、脂肪組織由来幹細胞の採取と培養、標識法を確立した。平成18年度は頭頸部管腔臓器の切除モデルを作製し、生体材料とともにこれらの細胞を移植し、レシピエント組織における血管新生、組織再生の経時的変化、移植細胞の分化を解析した。実験動物の取り扱いに関しては福島県立医科大学動物実験ガイドラインに沿って、愛護的に行った。ラット気管の欠損部にm-YFPで標識した線維芽細胞とコラーゲンスポンジを移植したところ、多くの円柱線毛上皮細胞が認められ、上皮層の増殖、移動、分化などを促進することが判明した。一方、移植した線維芽細胞は2週間でほぼ消失し、早期の創傷治癒と上皮化促進に寄与しているものと考えられた。自己のラット脂肪組織由来幹細胞とマトリゲルを皮下に移植すると、細胞を含まないコントロールに比べて著明な血管新生を認めた。次にラット気管に自己の脂肪組織由来幹細胞とコラーゲンスポンジを移植したところ、コントロールに比べて、血管新生が多くみられ早期に上皮化し円柱状の線毛細胞に分化した細胞や偽多列線毛上皮層が認められた。イヌ口蓋の欠損部に骨髄間葉系幹細胞とβ-TCPを移植し、粘膜上皮、結合組織、一部骨の組織再生を得た。イヌ声帯および甲状軟骨の欠損部にコラーゲンスポンジとポリプロピレンメッシュを移植したところ、粘膜上皮、結合組織の再生を得たが、安定した声帯の隆起形態は得られなかった。今後の研究発展が望まれる。これらの結果から頭頸部管腔臓器再生において血管の新生の誘導が重要であり、早期の組織修復を得るためには適切な細胞の移植が効果的であることがわかった。実験(1)骨髄間葉系幹細胞の採取とコラーゲン内での3次元立体培養ビーグル犬の骨髄を採取し、付着系細胞として骨髄間葉系幹細胞を含む細胞群を選択的にコラーゲン内で3次元培養する技術を確立した。実験(2)血管前駆細胞の採取と培養SD系ラットの腹部大動脈から採血しPBSで希釈した。遠沈管にFicollを分注し、その上に希釈血液を滴下した。遠心分離後、透明なFicoll層とPBS層の間に形成された白色の単核細胞層を採取した。得られた細胞をFibronectinでコートしたディシュに播種し、4日間培養した。得られた接着細胞を血管内皮前駆細胞を含む細胞群とした。このように血管前駆細胞の分離・培養法を確立した。実験(3)骨髄間葉系幹細胞の標識GFP遺伝子ファミリー、mRFP1、mHcRed遺伝子を、非増殖型レンチウイルスベクター、非増殖型マウスレトロウイルスベクター、siRNA発現ベクターファミリーに組み込んだものを作製した。組み換えレトロウイルスベクター用プラスミドDNAをレトロウイルスパッケージング細胞に導入し、非増殖型組み換えレトロウイルスを作製した。組み替えレンチウイルスベクター用プラスミドを293T細胞に導入し、非増殖型組み換え体レンチウイルスを作製した。モルモットの大腿骨から骨髄を採取し2日間培養した後、付着した細胞を間葉系幹細胞を含んだ細胞群として、先のレンチウイルスを感染させ遺伝子導入を行い、蛍光蛋白を発現させることに成功した。実験