hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
連想ツリー法による英作文演習のためのWEBノートブックの製作とその実践研究

本研究の第一の目的は、英語の授業において連想ツリー法による英作文演習を可能にするための道具を作ることである。ここでいう道具とは、コンピュータおよびネットワークを使った電子ノートブックである。連想ツリー法による英作文とは,一つの英文から複数の文を連想し、それぞれにまた連想される複数の文をツリー状に連ねていくことである。これまでの紙のノートでは、浅い階層のツリーしか書くことができないため、この方法による実践は不可能であった。本研究では、これを解決するためにコンピュータを利用する。ワープロソフトのアウトライン機能のように、ほとんど無制限な分岐および階層のツリー展開を可能にするソフトウェアがあればそれが可能になる。本年度は、連想ツリー法による英作文演習が、従来型の自由英作文演習と比較してどのような特徴を持つのかを調査するため、本校学生に対し、連想ツリー法による英文作成とこ自由英作文による英文作成の2種類の課題を行った。その結果、連想ツリー法による英作文演習は、自由英作文に比べ、生成する英文の数が多くなるが、1分の長さが短くなる傾向があることがわかった。したがって、全体的な傾向としては、その発想原点である「できるだけ多くの英文を作成する」という目的にかなう方法であるといえるが、学生の個人差により、自由英作文の方が効果が上がると予想される場合や、連想ツリー法による英作文課題が単一パターンの英文を量産するだけに終わる恐れもあるといえる。連想ツリー法による英作文とは、一つの英文から複数の文を連想し、それぞれにまた連想される複数の文をツリー状に連ねていくことである。本年度は、コンピュータ上で連想ツリー法による英作文演習を可能にするアプリケーションソフトウェアの作成を行なった。本校の情報処理センターにおける既存環境では、マイクロソフト社のWindowsによるネットワークおよび同社のOfficeシリーズによる学習環境が構築されているので、これらが有効に利用できるよう、開発環境においても同様のソフトウェア群を利用した。本研究では、システムを複雑にしないため、上述のMicrosoft Officeの基本機能を利用し、これに必要なスクリプト、ActiveX等のコンポーネントを開発ツール(Microsoft Visual Studio)でプログラムを行い、そのプロトタイプ作成に着手した。
トランスポゾンを用いた中枢神経幹細胞への遺伝子導入法

非ウイルスベクターであるトランスポゾンシステムを用いた効率的な遺伝子導入の基礎的実験を行った。この方法を用いると、トランスポゾンを用いない場合に比べて、有意に高い初回発現率および発現期間の延長効果が得られた。また、本システムに起因する免疫学的副作用は認められなかった。さらに、中枢神経、特に脳室下帯(SVZ)に存在する分裂の盛んな神経幹細胞に標識遺伝子を導入し、神経栄養因子を用いて神経幹細胞の増殖、分化および遊走を促進することにより、導入遺伝子の発現率を高める事ができる。導入遺伝子としては、GFPまたはlucifbrase DNA, transposonおよびtransposaseを組み込んだプラスミドを作成し、導入効率を高めるために高分子ポリマーであるpolyethylenimine(PEI)とプラスミドと混合する。障害された脳組織や腫瘍への遊走を高め、治療遺伝子の発現をコントロールできる可能性が考えられたまた、コントロールとして、transposaseを除いたプラスミドを用意する。治療遺伝子として主に血管増殖因子等を今後さらに解析する。apoptosis抑制遺伝子の導入を試み、その分布および発現量を免疫染色法、Western blot法にて評価する。さらに、高率に発現を認める遺伝子を導入し、局所虚血モデルも用いて、その保護効果を評価する。トランスポゾンシステムによる虚血保護効果を虚血巣のサイズ、虚血巣周囲の毛細血管の発現および行動学的評価したが、現在結果を解析中である。これらの結果の一部を既に英文雑誌に発表した。米国ミネソタ大学のトランスポゾン研究所との共同研究において、非ウイルスベクターであるトランスポゾンシステムを用いた効率的な遺伝子導入の基礎的実験を行ってきた。一方、本システムに起因する免疫学的副作用は認められなかった。また、障害された脳組織や腫瘍への遊走を高め、治療遺伝子の発現をコントロールできる可能性が考えられた。導入遺伝子としては、GFPまたはluciferase DNA,transposonおよびtransposaseを組み込んだプラスミドを作成し、導入効率を高めるために高分子ポリマーであるpolyethylenimine(PEI)とプラスミドと混合する。また、コントロールとして、transposaseを除いたプラスミドを用意する。治療遺伝子として主に血管増殖因子等を予定しているが、平成17年度では予備実験に留まった。
知識処理に基づく高次コミュニケーション

1.常識の共有による人間-機械の高次対話システムに関する研究(南)図形言語による対話形式に関しては、文書画像の編集記号等を含む比較的簡単な図形を対象に、図形の複雑度を定義し、その図形の複雑度と人間の短期記憶の関係を調査して定義式の妥当性を検証した。エキスパートシステムによる対話に関しては、足跡画像について、画像処理による紋様の抽出及び照合を支援するためのシステムの設計を行った。本システムによる正抽出率は90%であり、また、画質改善、拡大等の機能により、従来の写真照合による作業では不可能であった詳細な照合が可能になった。今後は図形による対話を併用することを検討する。2.ネットワークアクセス機能の高知能化に関する研究(富永)Person-to-Personの通信を目的として、秘書機能を移動型ネットワークシステム上で実現するための基礎検討を行った。ここでは、ディジタルPBX内で基本的な秘書機能を実現し、また、端末及びネットワーク側に補助機能を分散する方式を検討した。また、各ユーザの位置を登録するためのデータベースの構成について基礎検討を行った。3.論理表現に基づく動画像の知的符合化に関する研究(安田)動画像の知的符合化を行うために、本年度では、知識としての動物体のモデルの形式、及び、シーンの合成方法について検討を行った。ここでは対象物体を剛体の連結体とし、その構造と運動とをフレームを用いて記述する方式を提案した。本方式では、動きを全身運動から各スティックの細かな動きへと階層的に記述している。また、シーン合成手続きにおいて、運動フレームの継続時間と速度とを上位階層から継承して用いることにより、物体の運動の速さや大きさを効率良く制御できる。具体例として、人体の簡単な歩行運動のスティックモーションの合成を行った。今後は、このモデルを用いて入力画像の認識、理解を行う。
中国の対外援助外交の理論と実践

本研究は1950年以来の中国の対外援助を分析し、中国の対外援助の実態や対外援助政策の変遷と概要を解明した。また、中国の対外援助が中国外交の中で一貫して極めて重要な役割を果たしてきただけでなく、今日では「政府開発援助(ODA)」の定義の見直しや援助を通じて得られる経済利益の重視など、既存の国際援助コミュニティによる援助のやり方にも大きな影響を及ぼすようになったことを明らかにした。・埼玉大学では中国経済の統計データと政治経済関連の書籍を重点的に収集するともに、中国学術文献オンラインサービス(CNKI)を活用して、中国のジャーナルの最新の研究動向をフォローした。また、JETROビジネスライブラリーに頻繁に通い、貿易統計のデータベースや中国経済関連の様々な年鑑類を使用し、データ収集を積極的に行った。・外務省や日本国際問題研究所、政策シンクタンクPHP総研での研究会などを通じて、国内外の研究者・専門家、援助担当者や外交政策関係者と意見交換を積極的に行った。また、アジア政経学会東日本大会や北米の学会であるInternational Studies Associationの年次大会で研究成果を発表したところ、内外の研究者から質の高いフィードバックを得ることができ、今後研究を発展させていくうえで大変参考になった。・2012年7月21日から8月1日まで中国(上海と北京)で現地調査を行った。中国社会科学院、北京大学の国際関係学院や行政管理学院などの研究者と意見交換を行い、最新の研究動向をフォローした。また、中国外交部档案館での一次資料の収集や北京市内の書店での最新の文献収集も行った。・2012年8月7日から20日まで米国(ワシントンDCとボストン)で現地調査を行った。Johns Hopkins大学のSchool of Advanced International StudiesやTufts大学のFletcher Schoolなどの研究者や大使館関係者らとの意見交換を行い、中国外交や中国の対外援助に関するアメリカの研究動向などをフォローした。・埼玉大学では中国関連書籍を収集し読み進めるとともに、中国学術文献オンラインサービス(CNKI)を活用して、中国のジャーナルなどの最新の研究動向をフォローした。また、JETROビジネスライブラリーなどの図書館で経済関連の各種統計データを収集した。・総合地球環境学研究所(「中国環境問題研究拠点」)や(一般財団法人)安全保障貿易情報センターなどでの研究報告や国内外の研究者・専門家、援助担当者などとの意見交換を引き続き積極的に行った。・2013年8月16日から26日まで米国(ワシントンDC)で現地調査を行った。Johns Hopkins大学、American大学、George Washington大学などの研究者やIMFの専門家と意見交換を行い、最新の研究動向や中国の対外援助や国際協力の状況をフォローした。・埼玉大学では、中国経済の統計データーを重点的に収集するとともに、中国学術文献オンラインサービス(CNKI)を活用して、中国のジャーナルの最新の研究動向をフォローした。また、JETROビジネスライブラリーなど、比較的関連資料が揃っている学外の図書館に積極的に通い、日本語・英語・中国語文献や資料の収集に力を入れ、研究を進めた。・東京大学東洋文化研究所や日本国際問題研究所の研究会及び参議院外交防衛委員会調査室での勉強会等の場を通じて、国内外の研究者・専門家、援助担当者、外交政策関係者と意見交換を積極的に行った。また、国際安全保障学会年次大会などの場で研究成果を報告したところ、質の高いフィードバックを得ることができ、今後研究を深めるうえで大変参考になった。・2011年8月10日から22日まで中国・北京で現地調査を行った。中国外交部档案館において、中国の対外援助に関する資料を精読し、一次資料の収集を行った。また、中国社会科学院や北京大学国際関係学院及び同行政管理学院の研究者を中心に意見交換を行ったことで、最新の動向をフォローすることができた。さらに、档案館の閉館時間などを活用して、北京市内の書店巡りをして、最新の文献を収集した。・2012年3月15日には、カナダ・トロントで開催された2012 Conference of the Association for Asian Studies (AAS)のPanelで研究成果の一部を報告する機会を得た。そこでの議論や意見交換を通じて、米国や英国の研究者とのネットワークを強化することもできた。・平成26年度においては、これまでに引き続き中国の対外援助の実態をフォローするとともに、中国が近年力を入れている中央アジアにおけるシルクロード経済圏構想に重点を置いて研究を進めた。・前年度に引き続き、大学の図書館やJETROビジネスライブラリーなどを活用し、国内で文献調査を進めた。日本語・英語・中国語の関連書籍を収集して読み進めるとともに、英文のデータベースや中国学術文献オンラインサービス(CNKI)を活用して各種ジャーナルに掲載された論文を集め、最新の研究動向をフォローした。また、研究報告や国内外の研究者、専門家との意見交換を行った。・2015年2月21日から3月2日に米国に出張し、現地調査と研究報告を行った。ワシントンDC周辺の大学やシンクタンクの研究者などと意見交換を行い、中国の対外援助や「一帯一路」構想などの最新の動向をフォローした。

2月25日にはアメリカン大学(Asian Studies Research Council, 202nd Washington-Asia Forum)で講演を行い、米国在住の研究者や専門家、学生などに研究成果の一部を発表する機会を得た。また、2月26日にはジョージワシントン大学エリオットスクール(Sigur Center for Asian Studies)で中国外交の研究者や専門家に対して研究発表を行った。・研究成果を論文や書評などにまとめ発表した。政治学、国際関係論・24年度には当初想定していた以上に学会報告や論文発表の機会を得たため、当初の計画以上の進展であると考えている。・国内では2012年5月にアジア政経学会東日本大会で学会報告を行った。また、国際関係論の分野で最も権威のある北米の国際学会の一つであるInternational Studies Association (ISA)に責任者(Chair)として夏にパネルを申請したところ、秋に採択され、2013年4月3日に研究報告を実施済みである。・学術論文としては、研究成果の一部を日本国際政治学会の学会誌『国際政治』(2013年2月号)の独立論文(査読付)と『海外事情』(2012年9月号)に掲載済みである。また、2012年秋に刊行された英文書籍2冊に各1章、2013年1月に刊行された日本語書籍1冊には2章、研究成果の一部を発表した。・さらに、研究成果の一部について講演依頼があり、日本の学術界や政策担当者以外の聴衆に発表する機会も複数得た。2013年2月には企業人を中心とする聴衆に研究成果に関連したテーマで東京で講演を行った。また、2013年3月4月には米国のアメリカン大学でセミナーと講演を行い、研究成果の一部を多様な聴衆に発信することができた。・24年度に引き続き25年度も国外での学会報告や英語での論文発表の機会を得た。・もともと23年度の活動としては想定していなかった国内の学会の全国大会と北米の学会の年次大会で研究報告をする機会を得たことは、当初の計画以上の進展であると考えている。・一方で、当初の計画では、23年度に中国・北京での現地調査を夏に4週間程度行うことを想定していたが、実際に調査旅程を確定する時期に23年度の研究費の3割削減案の話があったため、安全策として、中国への調査を2週間に短縮した。中国での一次資料の精査・収集については、24年度以降も当初計画以上に時間をかけて行いたい。・昨年度と同様、日本語・英語・中国語文献の収集、国内外の研究者・専門家、援助関係者との意見交換や政策担当者などへのヒアリングを積極的に行い、これまでの研究成果の一層の積み上げをはかりたい。また、研究会や勉強会などでも最新の研究成果を発表し、研究の質を高めていきたい。・当該研究成果について日本語だけではなく英語でも論文として発表するなど、引き続き情報発信を行っていきたい。
内視鏡外科など低侵襲性医療における触覚技術の開発

低侵襲手術用ロボットは多くの領域で使用されつつあり,これまでの伝統的な開腹手術を凌ごうとしている。しかし,術者にとってきわめて重要な「触覚」が得られないという国内外で今日まで全く解決されていない問題が存在する。これは,ロボットが環境との安定な接触動作のために必要な環境との相互作用の解析,反作用力の検出法,バイラテラル制御系の構成といった各要素技術の複合的な解析がなされていなかったからである。本年度の研究において,上記問題点のうち下記に関して次のような成果があった。1.力覚伝達システムの内視鏡外科用マスタ・スレーブマニピュレータへの適用に関する基本設計昨年度までの研究で,力センサによる力覚検出は周波数帯域が狭いため力覚の伝達を妨げるばかりでなく,バイラテラル制御系全体の安定性を損ねることが解析により明らかとなった。また,外乱オブザーバに基づいたツインロボットによる力覚検出法「環境クオリヤ」を提案し,差動モードで力覚を検出することにより,摩擦による雑音を除去した広帯域の力覚の検出が可能になることを明らかにした。本年度はそれを受けて「環境クオリヤ」を実際のマスタ・スレーブマニピュレータに適用し,機構中の摩擦を除去した極めてよい操作性および再現性を獲得することに成功した。2.触覚提示システムの基本設計バイラテラル制御を構成する際,これまではマスタシステム・スレーブシステムに対して独立した制御系を設計することが一般的に行われてきた。本年度は,マスタ・スレーブシステムにおけるコモンモードにおいて力サーボ系を構成し,ディファレンシャルモードで位置のレギュレータを構成することによって,作用反作用の法則を実現するだめの基本設計論を確立した。本年度はさらに加速度制御に基づいた設計法が2システム間のバイラテラル制御に有効であるばかりではなく,マルチラテラル制御に拡張することに成功した。これは,ロボットが環境との安定な接触動作のために必要な環境との相互作用の解析,反作用力の検出方法,バイラテラル制御系の構成法といった各要素技術の複合的な解析がなされていなかったからである。1.力覚伝達システムの内視鏡外科用マスタ・スレーブマニピュレータへの適用に関する基本設計従来の力覚検出は,力センサにより検出することが広く行われてきた。しかし,力センサによる力情報は周波数帯域が狭いため力覚の伝達を妨げるばかりでなく,バイラテラル制御系全体の安定性を損ねることが解析により明らかとなった。また,ロボットの機構中に発生する摩擦が力覚検出の大きな妨げとなっていたが,外乱オブザーバに基づいたツインロボットによる全く新しい力覚検出法「環境クオリヤ」を提案し,差動モードで力覚を検出することにより摩擦による雑音を除去した広帯域の力覚の検出に世界で初めて成功した。この方法は同定試験などを必要としないためどのような形状のロボットにも適用が可能であり,極めてよい操作性および再現性を獲得することが出来た。2.触覚提示システムの基本設計接触動作は「作用反作用の法則」により支配されており,力制御と位置制御の整合性を加速度次元で実現させることが必要不可欠である。本研究では,「作用反作用の法則」の実現において力制御を行うコモンモードと,位置制御を行うディファレンシャルモードの2つのモードに分解することにより仮想空間での設計法を確立し,外乱オブザーバに基づく加速度制御がバイラテラル制御の本質となっていることを確かめた。
共生にむけたイスラーム世界との対話促進のための実践的方法の開発

本研究は、イスラーム世界と日本との文明間対話を促進するための先導的研究として実施した。過去20年の間に、イスラーム世界と西欧世界との間には緊張が高まってきたが、研究期間中の2005年度には、ロンドン同時テロ事件、フランスでの暴動、預言者ムハンマドの風刺画問題と、さらに両者の関係が悪化したことを示す事件が多発した。本研究では、日本が両者の間にあって中立的位置にある立場を活用し、衝突ではなく、対話を促進するための具体的方途を考究した。オランダ、フランス、オーストリアにおいて、反イスラーム感情の高揚が、いかなるメカニズムで発生するかを明らかにし、トルコにおいては、ヨーロッパ側での反イスラーム感情が、トルコのEU加盟問題に与えた影響を分析し、両者の争点を中立的立場から解釈し、日本国内に向けて成果を還元した。本研究の成果としては、メディアの影響、とくに憲法で保障された「表現の自由」とイスラーム主義者側が主張する「神の法」にもとづく規範との衝突が顕在化していることが明らかになった点をあげることができる。この点は、従来の「文明間対話」が、衝突回避のための有効性を持ち得なかったことを示しており、新たな「対話」のための知的枠組みの構築が急務であると結論づけることができる。本研究計画に記載した対話の実践に関しては、トルコとオランダにおいて、市民、NGO、政府関係者、政治家などへのインタビューを映像化し、一橋大学におけるデジタルアーカイブ化を緒につけた点で成果をあげた。成果の一部は、ストリーミング配信システムによって研究代表者のHPで公開したほか、NHK教育テレビの学校放送番組(高校講座・地理)でも放送した。また、本研究の成果は、『イスラーム戦争の時代憎悪の連鎖は解けるのか』(日本放送出版協会)から2006年4月に刊行される。本研究において、平成16年度は、トルコのEU加盟問題をめぐるヨーロッパ諸国の世論の反応及びトルコ国内の反応について、トルコ、フランスを中心に現地調査をもとに分析した。特にEU諸国の側から、トルコをイスラーム世界の一員としてヨーロッパとの文化的異質性を強調する報道が数多くなされた点に注目した。建国以来、ヨーロッパ型の近代国家建設を志向して来たトルコは、厳格な政教分離政策を堅持してきたが、それにも関わらず、政教分離のモデルであったフランスにおいて、トルコのEU加盟に対して強い違和感が示されていた。この原因として、9・11及びマドリード列車爆破テロ事件の影響により反イスラーム感情が高まっていること、EU統合に伴なうフランスの文化的独自性の喪失への懸念、ムスリム移民の社会統合の失敗などの要因が重なり合っている実態を解明した。更に、オランダのように、従来異文化に寛容な多文化主義政策を採用してきた国でも、寛容の限界を強く主張する政治勢力が登場してきた点に注目した。また、ドイツにおいては、キリスト教政党支持者の間に、宗教の相違を前面に出して、トルコのEU加盟をイスラームによるキリスト教ヨーロッパへの挑戦と受け取る動きが加速していることが判明した。これらの状況を総合的に分析すると、中東諸国において唯一西欧型の近代化政策を採用してきたトルコでさえ、ヨーロッパ連合の一員として承認しがたいという世論がEU加盟国に広範に存在することが明らかとなった。言うまでもなく、この傾向は近年の西欧世界とイスラーム世界との緊張を反映するものだが、この緊張を緩和するための政策的課題とその基盤となる思想的枠組みとは何かを次年度において具体的に提示し、イスラーム世界との対話促進のための方途を具体的に提示していく。
放物型境界制御系に対する代数的方法

1.Dirichlet型(第一種)とRobin型(第二種)が混在する複雑な境界条件をそなえた放物型境界制御系に対する安定化を研究した。従来の積分変換による方法では考察できない制御系であり、新しい代数的アプローチを提唱して、系の可制御性、可観測性に関連付けて安定化を達成する十分条件を導いた。スペクトル作用素ではない一般の2階楕円形作用素を係数にもつ制御系に対しては、2つの非有界作用素間の(複素平面上、無限遠点での)スペクトル非干渉性のために一般化補償器を導入して、安定化を達成した。現在、数学的により困難な(補償器を経由しない)直接フィードバックスキームによる安定化論を展開中である(南部)。2.上記の一般化補償器を含む安定化問題には、非有界作用素係数をもつ作用素方程式(Silvester方程式)が現れる。この方程式のフィードバック境界値問題に関わる代数構造を明らかにした(南部)。3.Hilbert空間における、ダンピング項のある2階線形放物系に対する近似可制御性を、HUM法(Hilbert uniqueness method)を経由して論じ、その十分条件を求めた。また、sine-Gordon方程式の有限要素法(FEM)による解の数値解析的近似の研究を行った(中桐)。4.EU通貨統合におけるように、大規模な労働人口移動を伴う経済現象について、非線形偏微分-積分方程式により数理モデル化を行い、大域解の存在の証明を行った。また安定論の立場から、その漸近挙動についても論じた(田畑)。5.係数や領域に対称性をもつ非線形楕円形偏微分方程式に対して、対称解や正値解の存在を、常微分方程式からの手法を経由して証明した。また、最近注目されているmoving sphere methodという手法を、より広いクラスの偏微分方程式へ一般化することに成功した(内藤)。6.制御系の外乱に対する堅固さ(robustness)に関連するH^∞制御の概念を考慮した線形放物系安定化を考察し、その十分条件を求めた。また、制御アクチュエータや観測重み関数が時間の周期関数である場合に、上記の安定化問題を、Brunovsky(JDE,1969)の結果を一般化することにより解いた(佐野)。線形放物型境芥制御系に対する安定化の研究を、従来とは全く異なる代数的方法を考案して遂行した。得られた成果の概略は、はつぎの通りである:1. Dirichlet型(第一種)とRobin型(第三種)が混在する複雑な放物型境界制御系を研究対象とした。フィードバックループに更に補償器(compensator)が混在するとき、干渉(coupling)制御系ができあがる。この系に対して、Holder空間に基礎を置く古典論と関数解析学に基礎を置く現代論の枠内で(真の)解の存在と、適切性(well-posedness)について論じた。2.従来の境界制御系の考察には、付随する楕円型作用素の分数ベキの特徴付けが必須であった。Dirichlet型かRobin型のどちらか一方のみの境界条件を伴う2階一様楕円型作用素の場合には、分数ベキの特徴付けが分数次Sobolev空間での枠内で1967年以来知られている。

本研究で考察した複雑な系の場合には、この特徴付けが知られておらず、また上記作用素のテクニカルバージョンの枠内に収まらない(分数ベキ構造が)本質的に異なる作用素を伴っている。本研究では、分数ベキでの方向の代わりに全く新しい代数変換を導入して、制御系を相似な別の制御系に変換を行い、系に特有な可制御性、可観測性の概念に関連させて安定化を達成した。相似性に関する複雑な計算を伴うものの、考察は全て代数的な性格である。3.第2項での方法は作用素の分数ベキに全く依存しないため、ロボット等の高階偏微分方程式のフィードバック制御問題に、本質的に同等な方法が適用できることを示した。4.本研究に現れた補償器はいわゆるidentity compensatorと言われる範疇に属する。楕円型作用素がコンパクト作用素でないようなより一般的な場合には、Riesz基底が存在しない。この場合、identity compensatorでは安定化を達成することは難しく、作用素方程式(Silvester方程式)を経由する新しい代数的方法の研究を、平成11年度への継続研究課題として行っている。1.Dirichlet型(第一種)とRobin型(第二種)が混在する複雑な境界条件をそなえた放物型境界制御系に対する安定化を研究した。従来の積分変換による方法では考察できない制御系であり、新しい代数的アプローチを提唱して、系の可制御性、可観測性に関連付けて安定化を達成する十分条件を導いた。スペクトル作用素ではない一般の2階楕円形作用素を係数にもつ制御系に対しては、2つの非有界作用素間の(複素平面上、無限遠点での)スペクトル非干渉性のために一般化補償器を導入して、安定化を達成した(南部)。2.上記の一般化補償器を含む安定化問題には、非有界作用素係数をもつ作用素方程式(Silvester方程式)が現れる。この方程式のフィードバック境界値問題に関わる代数構造を明らかにした(南部)。3.Hilbert空間における、ダンピング項のある2階線形放物系に対する近似可制御性を、HUM法(Hilbert uniqueness method)を経由して論じ、その十分条件を求めた(中桐)。4.EU通貨統合におけるように、大規模な労働人口移動を伴う経済現象について、非線形偏微分-積分方程式により数理モデル化を行い、大域解の存在の証明を行った。また安定論の立場から、その漸近挙動についても論じた(田畑)。5.係数や領域に対称性をもつ非線形楕円形偏微分方程式に対して、最近注目されているmoving sphere methodという手法を適用し、それをより広いクラスの偏微分方程式へ一般化した(内藤)。6.制御系の外乱に対する堅固さ(robustness)に関連するH^∞制御の概念を考慮した線形放物系安定化を考察し、その十分条件を求めた(佐野)。
頭索類の性ステロイドの合成と機能から探る、無脊椎動物から脊椎動物への進化

脊索動物門頭索動物亜門ナメクジウオは、脊椎動物で知られる性ステロイドの合成に関与するP450酵素および17βHSD酵素を持つ。ナメクジウオの性ステロイド合成経路の全容を明らかにするため、2006年に公開された同属別種フロリダナメクジウオのゲノムデータベースから、まだ存在が明らかでない酵素をコードする遺伝子を探索したところ、3βHSD酵素が2種、I型5α還元酵素が1種存在した。これらの酵素がナメクジウオの卵巣で発現していることを、RT-PCRにより確かめた。II型5α還元酵素の遺伝子は見つからず、II型は脊椎動物に特有であると考えられた。無脊椎動物では初めて、ナメクジウオが脊椎動物と同様に性ステロイド代謝酵素を持つことが明らかになり、性ステロイド合成経路は、進化の過程で少なくとも脊索動物の共通祖先で獲得されたと考えられる。また、ナメクジウオ卵巣での性ステロイド合成の最終産物を明らかにするため、14C標識したテストステロンの代謝実験を行った。代謝産物を薄層クロマトグラフィーで解析したところ、アンドロステンジオン、エストロン、5α-アンドロスタネジオン、5α-ジヒドロテストステロン、5α-アンドロスタネジオールの合成が確認された。これらは14C標識したアンドロステンジオンの代謝実験からも同様に合成されるため、卵巣での性ステロイド合成の代謝産物は、エストロゲンもしくは5α還元型ステロイドであることが示唆されるとともに、これらが卵巣の発達や卵母細胞の成熟に関与する可能性が考えられた。
衛星データを利用した都市化に伴う気候変動解析

経済性を重視した耕作や開発により土地利用形態や陸域植生が著しく撹乱され、これによるリージョナル/グローバルな気候変動が懸念されている。しかし、現時点では地球環境をモニタリングするために必要な土地被覆データは十分には整備されていない。また、グローバルに植生変化・気候変動をとらえるためには、地域レベルで土地被覆の状況を把握することが不可欠である。そこで本研究では、北海道札幌市、千歳市、苫小牧市を含む石狩川および千歳川流域を対象として、過去6年間の衛星データから土地被覆図を作成した。土地被覆の分類は、季節や生育ステージの違いによって変化する対象物の分光反射特性を利用した、マルチテンポラル解析により行った。土地利用は札幌市郊外や空港用地周辺において若干変化していたが、その他はほとんど変化していなかった。また、求めた熱フラックスについても変化の傾向が認められなかった。植生変化と気候変動の関係を明らかにするためには、さらに過去にさかのぼった解析や、気象データおよびNOAA衛星の夜間データなどの複数のデータを併用した解析が必要であると考えられた。
亡命ロシア文学におけるアメリカ文化受容の諸相

本研究では、ロシア連邦とアメリカ合衆国で資料収集および人脈構築を行うことによって、20世紀の亡命ロシア文学者、特にノーベル賞詩人ヨシフ・ブロツキイの生涯と作品におけるアメリカ文化受容の経緯とその影響について考察した。そのうえで、ソ連時代のブロツキイとアメリカ国民詩人ロバート・フロストとの関連性を扱った論文や、ブロツキイ自身による自作詩の英語訳に関する論文を発表したほか、本邦初となるブロツキイ研究書を出版し、日本における亡命文学研究に一石を投じることができた。平成24年度は、初年度である平成23年度にひき続いて、亡命ロシア詩人ヨシフ・ブロツキイおよび亡命ロシア作家アレクサンドル・ソルジェニーツィンを中心とした国内外の資料の探索と入手を行った。また、平成23年度実施状況報告書に記述したように、資料入手の都合上、平成24年度は研究実施計画における「第二の観点:ブロツキイの詩学におけるアメリカ詩の影響」の研究を優先して遂行したが、その成果の一つとして、平成24年10月に同志社大学において、「ヨシフ・ブロツキイとロバート・フロスト」と題する学会発表を行うことができた。これは、ソ連出身で戦後世代の青年ブロツキイに、冷戦時代は政治的に激しく対立していたはずのアメリカ合衆国の現代詩人フロストの作品が(フロスト自身はブロツキイより60歳ほど年長)、いかに根源的な影響を与えたかという問題を具体的に検証したものである。更に、年度後半は、「平成24年度東京大学学術成果刊行助成制度」の補助金を受けることが9月に決定したため、年度内に亡命ロシア文学に関する著作『廃墟のテクストー亡命詩人ヨシフ・ブロツキイと現代』を出版することができた(平成25年3月刊行)。この著作は、本邦で初めて上梓されたブロツキイ研究書であるだけではない。本書の第3章「眩惑するアメリカーブロツキイの移住から同化まで」では、主としてブロツキイの伝記的側面に依拠しつつ、ソ連出身のロシア語詩人がアメリカに亡命して創作活動を行った場合の、ポジティヴな面とネガティヴな面に等しく焦点を合わせてみた。これにより、ロシア出身の亡命文学者がいかにアメリカ性を獲得していったかを、多面的に捉えなおす端緒を示すことができた。平成25年度は、当初の計画にしたがって、おおむね順調に研究が進展した。まず、「亡命ロシア文学におけるアメリカ文化受容の諸相」という本研究テーマにもとづいて行った研究成果の一部を、「詩景としてのアメリカ受容ーヨシフ・ブロツキイとロバート・フロスト」という論文の形で発表することができた。これは、平成24年10月の日本ロシア文学会で口頭発表したものに追加訂正を行い論文化したものである。これにより、これまで未解明だった点(亡命ロシア詩人ブロツキイに対するアメリカ詩人フロストの具体的な詩学上の影響)を解明できたと共に、「基本的にヨーロッパ大陸の人間」という自覚を持っていたブロツキイが、当初はフロストに傾倒したものの、「あまりにもアメリカ的な」フロストから次第に離れていく経緯をも分析することができたと考えられる。また、平成25年度は、資料収集という観点からも、非常に有意義な活動を行うことができた。平成25年9月に10日程度、また平成26年3月に2週間程度、ロシア連邦に出張を行った。ロシア国立図書館(モスクワ本館)では、ロシア亡命文学に関わる学位論文について綿密な調査を行い、必要な文献は可能な限り複写を行った。更に、ロシア国立図書館(サンクトペテルブルグ)および同地のアフマートワ博物館(フォンタンカ館)において、ノーベル賞詩人ブロツキイの、ソ連時代の原稿および蔵書について時間の許す限り調査を行った。もっとも、手稿(タイプ原稿を含む)だけでなく目録自体も複写禁止の措置が取られていたため抜書するしかなかったのと、蔵書はまだ未整理の状態で写真撮影を行うしかなかったため、当初の予定よりも大幅に時間がかかった。いずれにせよ、本邦の研究者としては初めて、ブロツキイの手稿および蔵書の所在確認と管理責任者との接触に成功したため、一定以上の成果をあげることができたものと考えている。平成23年度は、補助事業期間の初年度だったため、消耗品等の購入と並行して、当該研究に至急必要と思われる資料の所有の有無、所有していない場合はその資料の所在の確認、参照すべきかどうかの重要性の度合といった諸々の観点を含めて徹底的な見直しを行うと同時に、併せて必須資料の迅速な入手に努めた。主に、亡命ロシア詩人ヨシフ・ブロツキイや亡命ロシア作家アレクサンドル・ソルジェニーツィンを中心とするロシア文学・ロシア思想関連の資料を優先的に探索することから始めたのだが、北大図書館の改修工事のため、資料の一部が入手はおろか閲覧すらできず、研究計画の遂行順序を一部差し替えることになったため、アメリカ文学(特に20世紀アメリカ詩)およびアメリカ文化全般についての資料も、同時に探索・入手を進める結果となった。

具体的には、平成24年3月中旬に札幌に滞在し、北海道大学附属図書館、同大学文学部図書館、同大学スラブ研究センター附属図書室において、亡命ロシア文学関連の資料を集中的かつ体系的に収集した(ただし、前述したように、必要な資料の全てを入手できたわけではないので、補助事業期間中に再度札幌に赴く予定である)。その他にも、年度全体を通じて、関連する書籍および学位論文等の購入を行った。研究成果としては、論文「ヨシフ・ブロツキイの自己翻訳についてー長編詩『ローマ・エレジー』をめぐる一考察」を発表した。そこでは、単に翻訳上かつ詩学上の問題点のみならず、第6章に「『新アメリカ人』の視点」という章を設けて、亡命後のブロツキイの作品世界において、ブロツキイがいかに「アメリカ的」な観点から自己の作品を英訳するにあたり改変したかという点を論じ、亡命ロシア詩人とアメリカ性の受容の問題について、一石を投じることができた。最終年度である平成26年度は、アメリカ出張を含めた前半まではおおむね順調に研究を進めることができたが、後半は諸事情により順調には進まなかった。平成2324年度は主として日本国内にある資料の探索と入手を行い、平成25年度はロシア国内の主要二都市(モスクワ、サンクトペテルブルグ)で資料収集調査を行った。その結果を踏まえて、平成26年度は9月に2週間程度のアメリカ出張を行い、米国における亡命ロシア文学関連の資料収集調査を行うと共に、キーパーソンとの接触を試みた。まず、コネティカット州のイェール大学バイネキー図書館において、亡命ロシア詩人ヨシフ・ブロツキイのアーカイヴに保管されている彼の手稿および亡命ロシア作家アレクサンドル・ソルジェニーツィンとの往復書簡などの調査を綿密に行った。もっとも、以下の二つの理由により調査は十分に行えなかった。1バイネキー図書館は2015年中の大規模なリノベーションを控えており、一部の資料が閲覧できなかった。2ブロツキイの資料は別館に保管されているため、取り寄せに数日かかると言われ、出国前に予約した10ボックス分しか閲覧できなかった。もっとも、見るべきボックス数は100以上あり、1ボックス(2030のファイル所蔵)を調査するのに半日かかることを考えると、短期の出張ではとても時間が足りないことが判明した。次に、ニューヨーク市にある「ブロツキイ財団」の管財人に会い、インタビューを行うと共にそれまで入手できなかった貴重な資料の提供を受けた。なお、氏を紹介してくれたのは、平成25年に訪れたロシアの「アフマートワ博物館」の職員である。その後、アメリカ出張を経て新たな展望が見えてきたため、1月に北海道大学図書館で改めて資料調査を行った。しかし、今年度後半は家庭の事情により(家族の発病など)、研究成果を思うようにまとめることができなくて残念だった。人文学研究実施計画の「第二の観点:ブロツキイの詩学におけるアメリカ詩の影響」については、前述の学会発表「ヨシフ・ブロツキイとロバート・フロスト」として、一部成果をあげることができた(現在、論文化のため執筆中である)。しかし、「第一の観点:ブロツキイのアメリカ文化受容の特色と、ソルジェニーツィンとの比較」の研究は、順調に進んでいるとは言い難い。なぜなら、平成24年度前半は学会発表の準備に費やされただけでなく、後半に予定していた資料収集のための海外出張も全く遂行できなかったからである。
奇形腫細胞を介して外来遺伝子導入による運動疾患モデル動物の作成及び解析

マウス胚への外来遺伝情報導入として近年注目されている,発生的全(多)能性細胞株を用いたキメラ作成技術の確立を目的とし,本年度は,遺伝子導入の担体となり得る細胞株の作成について研究を行った.特に, in vivoで高い分化能を持つ精巣性奇形腫に着目し,既に樹立されている精巣性奇形腫株STT-3の個体構成能をキメラ法により詳細に検討した.STT-3細胞は,マイトマイシン処理をした3T3組織芽細胞上で培養した.増殖中の細胞集団を解離した後,マウス胚盤胞期胚の胞胚腔に顕微注入することにより多数のキメラ胚を作成した.これらの胚を偽妊娠マウス子宮に移植した後,誕生してきたマウスのキメリズムを解析した.その結果,生まれたマウスの約半数は,キメラであり,しかも,各キメラ個体のほとんどの組織に高い割合で(最高90%以上)STT-3由来細胞が分布していることが判明した.また,誕生したキメラマウスのいずれにおいても腫瘍は発症せず,奇形腫細胞である本細胞株が完全に正常化していることを示す.以上の結果から,本細胞株は,現存する奇形腫細胞株の中で最も高い個体構成能をもつものであることが判明した.本細胞株は,大量培養が可能であり,遺伝子導入や細胞融合等の操作を加えることにより,人為的に疾患モデル動物を作成するうえで有用な細胞株であると期待できる.マウス胚への外来遺伝情報導入として近年注目されている,発生的全(多)能性細胞株を用いたキメラ作成技術の確立を目的とし,本年度は,遺伝子導入の担体となり得る細胞株の作成について研究を行った.特に, in vivoで高い分化能を持つ精巣性奇形腫に着目し,既に樹立されている精巣性奇形腫株STT-3の個体構成能をキメラ法により詳細に検討した.STT-3細胞は,マイトマイシン処理をした3T3組織芽細胞上で培養した.増殖中の細胞集団を解離した後,マウス胚盤胞期胚の胞胚腔に顕微注入することにより多数のキメラ胚を作成した.これらの胚を偽妊娠マウス子宮に移植した後,誕生してきたマウスのキメリズムを解析した.その結果,生まれたマウスの約半数は,キメラであり,しかも,各キメラ個体のほとんどの組織に高い割合で(最高90%以上)STT-3由来細胞が分布していることが判明した.また,誕生したキメラマウスのいずれにおいても腫瘍は発症せず,奇形腫細胞である本細胞株が完全に正常化していることを示す.以上の結果から,本細胞株は,現存する奇形腫細胞株の中で最も高い個体構成能をもつものであることが判明した.本細胞株は,大量培養が可能であり,遺伝子導入や細胞融合等の操作を加えることにより,人為的に疾患モデル動物を作成するうえで有用な細胞株であると期待できる.
コンクリートの爆裂損傷過程の解明

含水状態の異なる3種類の高強度コンクリートの高温加熱にともなう温度,蒸気圧上昇ならびにAEの計測を行い爆裂損傷過程の解明を試みた。その結果,湿潤および気乾状態では加熱にともない蒸気圧が上昇し,最大3.4Mpaを計測した。また, AE法により得られるAE特性値に着目すると,爆裂過程におけるコンクリート内部のひび割れ発生状況および破壊形態を推定することが可能であることなどを明らかにした。高強度コンクリート湿潤供試体は、加熱面から8mm内部の温度が250°C前後に達した時点で爆裂現象が発生し、以降断続的に爆裂を繰り返した。蒸気圧は、内部温度が100°Cを超える頃から増大し始め、最終的には3MPa以上に達した。蒸気圧の上昇は、供試体5箇所の計測点間で計測値にかなりのバラツキを生じ、最大でも1MPaに達しない箇所もあった。また、爆裂は蒸気圧の増大を伴い進行していくが、爆裂が発生すると一旦蒸気圧が減少する傾向を示した。また、爆裂により蒸気圧が完全に消失する計測点もあった。これらのことから、爆裂は、局部的な蒸気圧の増大により発生し、蒸気圧の増減を伴いながら進展していくことが明らかになった。AEは、供試体温度が50°Cを過ぎるころから、次第にイベント数が増大し、温度が100°Cを超えたあたりから急増する傾向を示した。これは、熱応力によるマイクロクラックの発生が急激に多くなったことによるものと考えられる。さらに、温度が上昇して爆裂が発生すると同時に、100db以上の振幅の大きいAEが計測された。爆裂の状況について、爆裂深さは、最大15mmに達した。加熱面の爆裂状況は、爆裂の程度にかなりのバラツキが生じ、爆裂剥離を生じない箇所も認められた。本研究では、AEの振幅規模ごとの破壊源の位置評定を試みたが、破壊源の位置は加熱面全体に分布しており、本研究の範囲内では爆裂の規模と位置評定結果との間には明確な関連は認められなかった。これは、コンクリートの不均一性、ならびにクラック発生によるAE波の散乱が精度低下の原因になったものと考えられる。しかし、AE計測手法は、クラックおよび爆裂の進展状況を把握する手段としては有効であることが確認できた。含水状態の異なる3種類の高強度コンクリート供試体の加熱試験を実施した。温度,蒸気圧ならびにAEの計測を行い爆裂損傷過程の解明を試みた。その結果,以下の成果が得られ。1.乾燥状態では,爆裂は発生せず加熱面に亀甲状のひび割れが生じた。一方,気乾と湿潤状態では,加熱面で爆裂が発生した。2.湿潤および気乾供試体では加熱にともない蒸気圧が上昇し,最大3.4Mpaを計測した。3.爆裂が生じた湿潤および気乾供試体では,加熱開始後,振幅規模の小さいAEの発生が続いた後,爆裂が近づくにつれて振幅規模の大きなAEが出現することが明らかとなった。振幅規模の大きなAEは,概ね蒸気圧が上昇するタイミングで発生することが確認できた。これより,AEイベントの振幅により,蒸気圧の上昇に起因するひび割れの発生時期を推定できる可能性が示唆された。4.振幅規模別頻度分布における傾き(b値)は,爆裂を生じた湿潤および気乾供試体ではほぼ同じであった.これに対して,爆裂が生じなかった乾燥供試体では,b値は約2割小さくなった。これより,振幅規模別頻度分布におけるb値は,爆裂の有無による破壊形態の違いを反映するAE特性値であることが明らかとなった。5.AE法により得られるAE特性値に着目すると,爆裂過程におけるコンクリート内部のひび割れ発生状況および破壊形態を評価することが可能である。6.加熱速度1200°C/60分の条件下では,長さ12mmのPP繊維を0.15vol%混入すると爆裂は防止された。しかし,加熱速度を1200°C/10分と増大させた場合は,無混入のコンクリートに比べ爆裂規模は大きく抑制されたが,小規模な爆裂は発生した。このことから,加熱条件に応じた最適な繊維混入量を選定することが重要である。
複合微生物におけるバイオフィルム形成誘導因子の解明

複合微生物のバイオフィルム(BF)を用いた効率的なバイオレメディエーション技術を開発するための基礎研究として,複合微生物におけるBF形成誘導因子の解明を目的とした。すなわち,難分解性芳香族塩素化合物の分解能を有する細菌Burkholderia sp. NK8株をモデル細菌として供試し,本年度は、NK8株のバイオフィルム形成を促進する微生物の存在の有無およびその種類について明らかにする。また、形成された複合微生物BFにおけるNK8株の生存性を蛍光顕微鏡観察により確認するとともに、BF中における塩素系化合物(3CB)分解能についてもHPLCにより定量的に解析する。それぞれの来歴が明確となっている5種の土壌環境細菌および6種の塩素化合物分解土壌細菌の計11種を供試し、NK8株との混合によってバイオフィルムの形成を促進する微生物群をマイクロプレートを用いたスクリーニング法により選抜した結果、供試菌株の中でPseudomonas aeruginosaとの共培養時にのみBF形成が増加し,その増加は,NK8株およびP.aeruginosaそれぞれ単独で形成される量の相乗的なものであった。この結果から、NK8株と他微生物種との複合種においてBF形成が起こりうること、さらにその複合微生物のBF形成が種特異的であることが明らかになった。また、P.aeruginosaとの共培養で形成されるBFにおいて、LIVE/DEAD染色後の蛍光顕微鏡観察によりNK8株は生存していることが確認された。さらに、この複合微生物のBFにおける3CBの分解活性をHPLCにより調べた結果、NK8株単独で形成されるBFでの分解活性よりも高いことが明らかとなり、複合種のBFを形成することによって、NK8株の形質の発現が向上する可能性を見いだした。
イオン照射によるポリマー表面改質の低速陽電子ビームを用いた評価法の開発

照射面の電気伝導性や細胞接着性の向上のため、イオン照射によるポリマーの表面改質が精力的に行われている。アウトガスや注入イオンの分布幅から、照射効果はポリマーと金属、半導体では大きく異なると予想される。照射層の質量と密度の変化に着目してイオン照射ポリマーの表面改質の評価法の開発を行った。ポリ乳酸(150keV He^+イオン1×10^<14>1×10^<16>ions/cm^2)およびポリスチレン(1×10^<15>1×10^<16>ions/cm^2)試料について測定した。低速陽電子ビームによる陽電子消滅ドップラー幅測定を行い、深さ方向の変化をSパラメータで解析した。Sパラメータの値は照射層では未照射試料より小さく、イオンの到達しない深さでは未照射の値に回復する。切削の抗力変化から求めた照射層の厚さと照射層を通過する陽電子エネルギーを、陽電子入射距離を見積もる密度に依存した経験式に代入し、照射層の密度を求めた。また、照射面の大きな試料の照射前後の質量変化と照射層の厚さから密度を求めた。さらに、照射面の変化を確認するため、AFM、段差計の測定を行った。照射量1×10^<15>ions/cm^2のポリ乳酸では、照射層の質量の3/4が失われ、収縮により照射面が1.6μm低下し、厚さ1.1μmの照射層の密度は1.27g/cm^3から0.7g/cm^3へと大きく減少する。密度の値は質量変化から求めた値とよく一致した。本研究の手法は、MEMSなどのイオン照射による小面積部の質量と密度変化の測定法として利用できる。ポリスチレンについては解析中であるが、ポリ乳酸と同様にイオン照射量の増加とともに照射層の厚さが増加する。照射面の低下は0.15μmとポリ乳酸よりも一桁小さい。質量と密度の変化により、注入イオンの分布が広がるためと考えられる。照射層の質量と密度の大きな変化は、ポリマーでは注入イオン分布等のシミュレーションが難しく、本研究の手法およびRBS測定による評価の必要性を示している。密度は定量的なRBS測定のために不可欠な物理量である。
特異な分子場の設計に基づく物質変換

同名の研究課題による平成二年度および三年度での総合研究(A)の成果を踏まえ、これをさらに発展させて重点領域研究の申請を行うべく研究の展開およびその成果についての検討を行った。研究のためのグループを大きく4つに分け、それらのグループでの個々の研究のほか、グループ間での成果の交換を行うため、分担者間で互いに訪問しあった。さらにそれを総合的に検討し、重点領域研究の申請にむけて意見を集約するため、グループ長による会議を何回か持った。研究成果について、その主たるものを要約すると以下のようになる。第一グループは、特異な単分子場の設計による物質変換について研究した。2,4,6-トリス[ビス(トリメチルシリル)メチル]フェニル基の立体保護場を活用し、新しい化学種ゲルマンチオンRR'Ge=Sのはじめての合成に成功した。第二グループでは、特異な集合分子場の設計による物質変換を研究した。剛直な構造を持つあるコールルをホスト分子として適当な脱離基をもつ分子をゲストとした包接結晶は光照射によって固相でのソルボリシスが起こり、反応は配向性による規制のため立体配置を保持して進行することが明らかにされた。第三グループでは生体分子場のモデルの設計の物質変換を研究した。近年その細胞認識機能で注目されているオリゴ糖鎮を開裂する人工グリコシダーゼとして二つのカルボキシル基を含むレゾルシン環状四量体が開発された。第四グループは分子場設計のための理論的考察を行った。ケイ素、ゲルマニウム、スズなどの14族重元素の多環化合物の安定化に、シリル基が極めて大きい効果をもつことがab initio計算により明らかにされた。以上のような研究成果と情報交換に基づき、平成六年度発足の重点領域研究として「物質変換のための反応場設計」の研究課題を申請した。
妊娠、分娩におけるプロスタグランジン脱水素酵素の役割

ヒトは受胎後40週で陣痛が発来し分娩にいたるが、胎児の成熟度と陣痛発来のタイミングの調和をとる機構をはじめ、分娩の生理学的なメカニズムは未だ明らかではない。これまで、陣痛・分娩発来に重要な内分泌因子が報告されているが、その中でも子宮収縮や子宮頚管成熟に重要な調節因子で、感染など炎症反応においても中心的役割をもつプロスタグランジン(PG)に焦点を当て、そのメカニズムを解明する。本研究ではプロスタグランジン脱水素酵素(PGDH)のノックアウト(KO)マウスを作成し、PGDHの妊娠子宮PG産生に及ぼす影響、PGDHの分娩発来に及ぼす影響を研究し、分娩のメカニズムの解明と早期産の治療法の開発を目的とする。PGDH KOマウスをヘテロ交配し、系代を行った。出生時の遺伝子型は野生型:ヘテロ:KO比=1:2:1であったが、KOマウスはすべて生後48時間以内に死亡したが、生後24時間以内のインドメタシン皮下注射により救出可能であった。自然分娩における分娩発来の影響を解析するため、ヘテロ交配での妊娠期間を検討した。野生型同士の交配では日齢19.5で分娩発来するのに対して、ヘテロマウス同士の交配では分娩日は日齢18.0から20.0に分布したが、半数以上のマウスが日齢18.5より早期であった。この結果は、PGDHが早期産の原因遺伝子の一つであることを示唆するものであった。PGDH活性の低下により、子宮、胎盤、胎児膜でのPG濃度が上昇したためと考えられ、今後は各組織でのPG濃度の測定を予定している。KOマウス同士での交配では、妊娠は可能であったが、日齢10前後までしか妊娠継続ができず、分娩に至るマウスはなかった。このことは、PGDHが分娩発来のみならず、妊娠継続に重要な因子である事を示唆する。現在、PGDHが妊娠継続に関与するメカニズムについても引き続き研究中である。研究の目的ヒトは受胎後40週で陣痛が発来し分娩にいたるが、胎児の成熟度と陣痛発来のタイミングの調和をとる機構をはじめ、分娩の生理学的なメカニズムは未だ明らかではない。これまで、陣痛・分娩発来に重要な内分泌因子が報告されているが、その中でも子宮収縮や子宮頚管成熟に重要な調節因子で、感染など炎症反応においても中心的役割をもつPGに焦点を当て、そのメカニズムを解明する。本研究ではプロスタグランジン脱水素酵素(PGDH)のKOマウスを作成し、PGDHの妊娠子宮PG産生に及ぼす影響、PGDHの分娩発来に及ぼす影響を研究し、分娩のメカニズムの解明と早期産の治療法の開発を目的とする。本年度の実施内容PGDH KOマウスのヘテロマウスを米国ワシントン大学より大阪市立大学へ輸入し、specific-pathogen freeの状態で、大阪市立大学動物実験棟で交配、系代を行った。出生時の野生型:ヘテロ:KOの比は1:2:1であったが、KOマウスはすべて生後48時間以内に死亡した。これらの、KOマウスは生後24時間以内のインドメタシン皮下注射により救出可能であった。これは、プロスタグランジン高値の影響で動脈管開存し、その結果心不全で死亡するとした、他グループの報告と一致するものである。PGDHの自然分娩における分娩発来の影響を解析するにあたり、予備実験として、ヘテロ交配での妊娠期間を検討した。野生型同士の交配では分娩は日齢19.5で起こるのに対して、PGDH KOのヘテロマウス同士の交配では、分娩は日齢18.0から20.0と分布したが、半数以上が日齢18.5より早期に分娩が発来した。この結果は、PGDHが早期産の原因遺伝子の一つであることを示唆するものであり、今後予定通り、KOマウスを用いて分娩への影響をさらに解析していく。

KOマウス同士での交配では、妊娠は可能であったが、日齢10前後までしか妊娠継続ができず、分娩に至るマウスはなかった。このことは、PGDHが分娩発来のみならず、妊娠継続に重要な因子である事を示唆する。現在、PGDHが妊娠継続に関与するメカニズムについても引き続き研究中である。