hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音楽理論を用いた音楽電子透かし法

透かしを埋め込んだ後であっても音楽データとしての価値を損なってはいけないという音楽電子透かしに求められる要件に対し、元の楽曲には含まれていない音が知覚された場合であっても演奏上の違和感が生じないようにするという新たな視点から埋め込み法を検討する。そのために、音楽理論の中の協和音に着目し、さらに音源の定位を利用した埋め込み法と非負値行列因子分解を用いた埋め込み法について、耐性と音質評価実験の結果から提案法の有効性を確認した。本研究では,透かしの埋め込みに起因する音が知覚された場合であっても,ステゴデータが違和感のない音質であれば問題がないという考えに基づいて音楽理論を用いた音楽電子透かし法を提案している.提案法では,音楽理論のうち,対位法に着目してホストデータのメロディラインおよびベースラインと協和音の関係になるように透かし信号を付加することにより透かしを埋め込む.また,ホストデータで演奏されている音を各種音階にピッチ変換した音を透かし信号として用いている.これにより,ホストデータと同じ音色を有する音を作成することができるため,透かし信号が知覚された場合であっても違和感がないと考えられる.本手法の有効性を確認するために,電子情報通信学会の情報ハイディング及びその評価基準委員会(IHC委員会)で定められている音響電子透かしの評価基準に基づき,音質の客観的評価およびMP3圧縮などを含む攻撃に対する耐性実験を行なった.実験の結果,音質の客観的評価および攻撃に対する耐性実験において,ともに評価基準を満たすことができた.しかしながら,音質の主観的評価に関しては十分に良い結果とは言い難いため,客観的評価だけではなく主観的評価も向上できるような改善が課題となる.なお,上述の研究成果については,国際会議プロシーディング1件および国内学会発表5件を通じて広く一般に公開した.本研究では,透かしの埋め込みにより,ホストデータと異なる音が知覚された場合であってもステゴデータが違和感のない音質であれば問題がないという考えに基づいた音楽電子透かし法を提案している.そこで,提案法では音楽理論の対位法に着目してホストデータ中で演奏されている音と協和音の関係になるように透かし信号を付加することにより透かしを埋め込むことを考える.また,ホストデータ中で演奏されている楽器と類似した音色を有する音を透かし信号として用いることで,透かし信号が知覚された場合であっても違和感がない音質を得ることができると考えられる.さらに,モノラル信号の音源分離手法のひとつである非負値行列因子分解を透かしの埋め込みに利用することで,音によって透かし信号の音色を変更することが可能となり,ステゴデータの音質の劣化を低減することができると考えられる.本手法の有効性を確認するために,電子情報通信学会の情報ハイディング及びその評価基準委員会(IHC委員会)で定められている音響電子透かしの評価基準に基づき,音質の客観的評価およびMP3圧縮などを含む攻撃に対する耐性実験を行なった.実験の結果,攻撃に対して耐性を有することを確認したが,音質の客観的評価は基準を満たすことはできなかった.しかし,主観的評価において透かし信号の音色がホストデータ中で演奏されている楽器音と類似した音色を有することが確認され,本手法の可能性を見出すことができた.なお,上述の研究成果については,国際会議プロシーディング2件および国内学会8件を通じて広く一般に公開した.平成26年度の研究計画で述べた音源の定位を利用した音楽電子透かし法の音質・耐性評価実験を行なった.実験の結果,音質の客観的評価指標であるPQevalAudioを利用した評価では,IHC委員会が指定するRWC研究用音楽データベースの楽曲12曲すべてで基準を満たすことができた.また,透かしの攻撃に対する耐性実験では,必須項目であるMP3圧縮,DA-AD変換を含む5種類の攻撃に対してビットエラー率が10%未満であるという基準を満たすことができた.しかし,SAQMの楽曲8曲中5曲で耐性の条件を満たすことができなかったため,今後の課題となる.さらに,平成27年度以降の研究計画である音源分離を用いた音楽電子透かし法については,モノラル信号の分離手法のひとつである非負値行列因子分解を透かしの埋め込みに利用した手法を考案した.簡単なピアノ練習曲においては,提案法を用いて透かしを埋め込むことが可能であることを実験により確認することができた.以上の結果から,音源の定位を利用した埋め込み法,および音楽理論を利用した埋め込み法ともにおおむね順調に進展していると考えられる.平成26年度の研究計画で述べた音源の定位を利用した音楽電子透かしについて,電子情報通信学会IHC委員会による第5回電子透かしコンテストの基準にしたがって音質と耐性の評価をした.実験の結果,同期位置が既知の場合であれば,8曲中6曲で高い耐性を有していることを確認し,以上の内容を論文にまとめた.今後は,同期位置を正しく検出できるような改善が必要であると考えられる.また,前年度に引き続き非負値行列因子分解を利用した音楽電子透かし法について検討した.非負値行列因子分解によって音楽信号を楽器ごとに分離することができるという特徴を利用し,楽器ごとに透かしを埋め込むことが可能であるかを実際の楽器演奏による楽曲を用いて実験により検証した.実験の結果,ピアノとクラリネットの二重奏において,楽器ごとに多重に透かしを埋め込んだ場合であっても透かしを正しく抽出することができ,主旋律を演奏する楽器のみに透かしを埋め込んだ場合と比較しても音質を維持することができた.また,前年度までは音に関する情報が既知でなければ透かしを正しく抽出することができなかったが,攻撃(MP3圧縮などの信号処理)がない場合では,埋め込み時と抽出時の音高・発音情報を一致させることができ,正しい透かしを抽出することができるようになった.

しかし,透かしを埋め込んだ楽曲に雑音付加以外の攻撃が加えられた場合では,埋め込み時と抽出時の音高・発音情報を一致させることができなかった.したがって,今後は攻撃が加えられた場合であっても頑健な音高推定法の改善が必要であると考えられる.なお,上述の研究成果については,論文2件,国際会議プロシーディング2件,および国内学会10件を通じて広く一般に公開した.透かしを埋め込んだ後であっても音楽データとしての価値を損なってはいけないという音楽電子透かしに求められる要件に対し、元の楽曲には含まれていない音が知覚された場合であっても演奏上の違和感が生じないようにするという新たな視点から埋め込み法を検討する。そのために、音楽理論の中の協和音に着目し、さらに音源の定位を利用した埋め込み法と非負値行列因子分解を用いた埋め込み法について、耐性と音質評価実験の結果から提案法の有効性を確認した。平成26年度の研究計画で述べた音源の定位を利用した音楽電子透かし法の音質・耐性評価はまだ行なえていない.平成27年度以降の研究計画である音源分離を用いた音楽電子透かし法で音楽理論を利用してホストデータと透かし信号が協和音の関係になるように埋め込む手法としてピアノの簡単な楽曲に対する埋め込み法を先に考案した.発音数が少ない楽曲では,ホストデータの音高推定の誤りによる正確な協和音を選択することができない場合に音楽上の違和感が生じてしまうことから,ホストデータの音高は既知で行なった.被験者10名でMOS(Mean Opinion Score)による音質の主観的評価実験からホストデータで4.2点,提案法で3.6点という評価が得られ,ホストデータと同程度の音質を得ることができた.次に,ポピュラー音楽を対象とした手法を提案した.ポピュラー音楽ではピアノの簡単な楽曲と比較して同時刻で複数の発音があるため,ホストデータの音高推定が困難になるが,誤りがあった場合であっても音がマスキングされて違和感が低減することがあった.そのため,ポピュラー音楽に対しては音高推定から行ない,有効性を確認する実験を行なった.被験者10名によるMOSの結果,ホストデータで4.2点,提案法で4.4点となり,ホストデータより良いという結果を得ることができた.以上の結果から,音楽理論を利用した埋め込み法については概ね順調であると考えられる.平成26年度の研究計画である音源の定位を利用した音楽電子透かし法に関して,平成27年度に実施した音質・耐性評価実験をもとにして論文にまとめる予定である.さらに,平成27年度以降の研究計画である音源分離を用いた音楽電子透かし法に関しては,現在までに考案した手法の音質と耐性の向上を目的とした改良を行ない,提案法が埋め込み法として有効であるかを確認する.さらに,2種類以上の楽器で演奏されている楽曲,および市販のCDのような複雑な楽曲に対しても提案法が有効であるかを実験により検証する予定である.情報学平成26年度の研究計画である音源の定位を利用した音楽電子透かし法の音質・耐性評価を先に行なう予定である.
接触皮膚炎誘発性物質の新規in vitro評価法の開発

化学物質のアレルギー性接触皮膚炎誘発性を迅速、簡便に試験するアッセイ法の構築を目的として、表皮構成細胞の株化細胞を用いてアッセイにおける評価指標の検討を行った。株化ケラチノサイトHaCaT細胞、ランゲルハンス様株化細胞のELD-1に既知アレルギー誘発性物質を曝露し、サイトカイン、ケモカイン等のmRNA発現をリアルタイムRT-PCR法により定量的に解析した。HaCaTではサイトカインIL-1α、TNF及びケモカインMIP-3αmRNAの発現亢進が確認された。ELD-1では化学物質の単独処理による変動はわずかであった。さらに皮膚炎誘発時にケラチノサイトから分泌されると考えられるIL-1α、TNFを直接両細胞に作用させたところ、HaCaTではIL-1α、TNF自身やMIP-3αの、またELD-1でもそれら自身のほかIL-6、IL-8等のmRNAおよび分泌が著しく亢進することが明らかとなり、アレルギー性接触皮膚炎の誘発過程においてケラチノサイトとランゲルハンス細胞が密接に相互作用しあうことが予想された。一方、アレルギー性物質により変動する因子をさらに網羅的に探索するため、DNAマイクロアレイ法により発現遺伝子の変動を解析した。両細胞で変動した遺伝子数はアレルギー誘発性物質のジニトロクロロベンゼン処理の方が非アレルギー性物質処理より多く、HaCaTでは顕著に減少した遺伝子2個、増加したもの4個、ELD-1では顕著に減少した遺伝子4個が見出された。以上、表皮免疫担当株化細胞を用いた化学物質のアレルギー性皮膚炎誘発性の評価指標として、いくつかの候補遺伝子が選別できた。今後さらに特異性の高い鋭敏な評価系の構築のため、両細胞の混合共培養系の検討を計画している。アレルギー性接触皮膚炎の誘発性物質を検出できるin vitroアッセイ法を構築する目的で、本年度はアッセイにおける有効な評価指標の選定を主に検討した。アレルギー性皮膚炎の発症には、表皮構成細胞の大部分を占めるケラチノサイトと抗原呈示を行うランゲルハンス細胞が重要な役割を果たすことから、それぞれの株細胞NCE16、HaCaT及びELD-1を用いて、既知のアレルギー性皮膚炎誘発性物質(DNCB,NiSO_4等)とアレルギー反応を起こさない物質(BC,SLS)とを作用させ、細胞の免疫応答に関わる因子の変動を比較検討した。ケラチノサイトのNCE16では種々の炎症反応のきっかけとなることが知られているサイトカインIL-1αの分泌が、非アレルギー性物質に比べアレルギー誘発性物質でより亢進されること、また皮膚免疫担当細胞の遊走、活性化に関与するケモカインTARC、MIP-3αmRNAの発現が、アレルギー誘発性物質によって誘導されることが両細胞株でみられた。一方ランゲルハンス細胞のELD-1ではアレルギー誘発性物質によってサイトカインIL-6の分泌がより亢進したこと、およびランゲルハンス細胞の成熟活性化に伴って出現するケモカインレセプターCCR7mRNAの誘導がアレルギー誘発性物質の曝露によってみられた。従って今回用いた細胞株でこれらの要因を評価指標とすることにより、アレルギー誘発性を有する物質のスクリーニングが可能なことが示唆された。今後さらにこれらの指標の有効性、特異性を検討し、各種試料への応用を試みる予定である。化学物質のアレルギー性接触皮膚炎の誘発性を迅速、簡便に試験する方法として、表皮構成細胞の機能を維持した株化細胞を用いたin vitroアッセイ法の構築を目的として実験を進めた。アレルギー性皮膚炎の発症に重要な役割を果たすケラチノサイトとランゲルハンス細胞の株細胞を用いて、アッセイにおける評価指標の検討を行った。

ケラチノサイトのNCE16、HaCaT細胞では、種々の炎症反応のきっかけとなるサイトカインIL-1αのmRNA、及び皮膚免疫に重要な抗原提示細胞の遊走、活性化に関与するケモカインMIP-3αのmRNA発現がアレルギー誘発性物質によって亢進されることが定量的RT-PCR解析により確認できた。ランゲルハンス様細胞のELD-1ではサイトカインTNFの刺激で、成熟活性化のマーカーであるケモカインレセプターCCR7mRNA発現、及びT細胞の活性化に関与する細胞表面のCD54タンパクの発現が顕著に誘導され、ELD-1が免疫応答性を有していることが確認できた。化学物質の刺激では、強いPKC活性化作用を有するTPAによってこれらが大きく変動したが、既知の皮膚炎誘発性物質では単独処理の場合それらの変動はわずかであった。一方、アレルギー性物質により変動する因子をさらに網羅的に探索するため、HaCaT, ELD-1細胞にアレルギー性物質DNCB及び非アレルギー性物質BCを暴露し、DNAマイクロアレイ法により発現遺伝子の変動を比較検討した。両細胞で変動した遺伝子数はDNCB刺激の方が多く、HaCaTではDNCBにより顕著に減少した遺伝子2個、増加したもの4個、ELD-1では顕著に減少した遺伝子4個が見出された。以上、表皮免疫担当株化細胞の遺伝子発現への化学物質の影響解析から、これらの細胞を用いた化学物質のアレルギー性皮膚炎誘発性の評価指標として有効な、いくつかの候補遺伝子が選別できた。
ドイツの音楽科における思考・判断能力の育成に関する研究

ドイツの音楽科における「思考・判断」能力の育成に関しては次のことが挙げられる。1「知覚・感受能力」、「表現・形成能力」とともに構造化されており、「思考・判断能力」は最上位のものとされている。2思考・判断に関する指導内容は我が国との相似点は認められるものの、大きな広がりを有し、我が国とは比較にならないほど高度な知識と技能を要求するものである。3「大学入学資格」試験が設定されていることがカリキュラムの構築と思考・判断能力の育成に有効に働いている。本年度は昨年度に引き続きベルリン州の教育大綱について、指導内容とその発展性に着目して詳細に整理を行った。対象としたカリキュラムでは、活動領域に「音楽について熟考すること」が設けられている。そこでは、人間あるいは自己にとっての音楽の存在意義、生活における音楽、歴史的な文化遺産としての音楽などについての思考が求められ、自己認知および他者認知が促進されている。また、カリキュラム構築の際の到達目標について明らかにするために、ドイツの最大の特徴となっているアビトゥア(音楽/大学入学資格試験)の問題作成におけるドイツ国家基準および実際の試験問題の内容にについて詳細に調査した。本年度は、領域の設定がドイツの他州と異なる特徴を有するノルトライン・ヴェストファーレン州の教育大綱(2004)についてまとめた。研究対象は領域III「音楽は歴史と文化を結ぶ」、領域IV「音楽は使用され,何かを生じさせる」に焦点化し、指導内容とその発展性について調査した。これらの領域は他国に見られるような具体的な音楽活動ではなく,音楽が生成される際の普遍的な要素から成り立っている。また、人間にとって音楽がどのような役割を果たし,人がどのように音楽を必要としてきたかという,文化理解や生涯教育を目的とした内容となっていた。次に、その内容とドイツの文部大臣会議による「アビトゥア試験の統一基準」との関連、特に「思考・判断能力」の育成との関連について調査および考察を行った。ドイツでは「音楽について思考すること」に関しては全ての州で重要視されており、学年段階ごとの到達目標とともに極めて高度な発展性を有していることが明らかとなった。さらに、それらの内容を観点として我が国の学習指導要領との比較分析を行った。その結果、我が国の音楽教育においては不十分あるいは欠如している部分が浮き彫りとなり、今後のカリキュラムの内容と構成に関して大きな示唆が得られたと考える。ドイツは16州から成る連邦国家であり、学習指導要領は、各州の州教育研究所が中心となり、州ごとに作成されている。本年度は現行のノルトライン・ヴェストファーレン州の教育大綱、バーデンヴュルテンブルク州の教育プラン、およびベルリン州の教育大綱について、指導内容とその発展性に着目して整理を行った。対象としたカリキュラムでは、活動領域に「音楽について省察すること」「音楽について熟考すること」等が設けられている。我が国の音楽科の活動領域は「表現」と「観賞」の2領域のみであり、小学校から高等学校まで一貫して音楽の活動が中心となっていることに対し、ドイツではそれらに加え、更に大きな視座から音楽について捉えることをねらいとし、音楽的陶冶を目指しているのである。また、カリキュラム構築の際の到達目標について明らかにするために、ドイツの最大の特徴となっているアビトゥア(音楽/大学入学資格試験)の問題作成におけるドイツ国家基準について詳細に調査した。そして、実際の過去の問題についてバーデンヴュルテンブルク州を例に、その内容について整理した。このようなシステムが、カリキュラムの内容と発展性に具体性を持たせ、学年ごとの到達段階が明確となっていることは明らかである。このことは、我が国と大きく異なる点である。平成23年度は所属大学の教育学部入試部長および芸術教育専攻主任としての業務のため、ドイツでの授業視察のための連続した出張期間が1年を通して全く取れなかった。故に、文献、インターネットでの調査研究を中心としたものとなった。今年度は、2回にわたりドイツ渡航による調査研究を行い、今回の遅れを取り戻す予定である。研究のまとめとしてドイツの音楽科カリキュラムが求めている「思考・判断能力」について詳細に明らかにしたい。調査・分析を進めていく中で課題・問題点をさらに浮き彫りにし、25年度11月には再度渡独し授業視察等により解決へ向けて研究を進めていきたい。この指導内容の広がりと発展性について明らかにすることは、我が国のカリキュラムのへの問題提起につながるものと考えている。本年は5月と12月にドイツ・ベルリン州のDroste - Hülshoff - Schuleの音楽重点コースの卒業試験(音楽)および普通クラスの授業における視察を予定している。活動領域の1つである「音楽について思考すること」の授業の内容と方法について実態を踏まえた調査を行うこととなる。同校の音楽教師および同州のナショナルカリキュラム作成協力者のO.Kraemer教授から多くの情報収集も期待できる。

当初計画していた現地調査(ドイツ)の一部をH25年度に持ち越したことに加えて、消耗品が予定よりも安価に購入できたため未使用額を生じさせた。この未使用額とH25年度請求額を合算し、現地調査渡航費、研究成果発表旅費、資料収集や調査結果のまとめに必要となる物品の購入に充てる予定である。平成23年度は学部運営業務が重なり実施できなかったドイツ出張分の旅費を繰り越している。平成24年度には2回のドイツへの渡航による調査、学会発表での出張費として使用する予定である。
セルオートマトンの大域的挙動の解明

本研究は、セルオートマトン(Cellular Automaton,以後CAと略記する)の局所状態遷移関数(以後単に“局所関数"という)と大域的挙動のクラスの間の対応関係を明らかにすることを目的とする。ここで、大域的挙動のクラスとは、S.Wolframによって与えられたCAの様相の時間変化の定性的分類のことであり、与えられたCAがどのクラスの時間変化を行なうかは初期様相によらずに定まるという事実より、任意のCAは4つのクラスのいずれか1つのみに属することになる。但し、このWolframの分類は経験的なものであり、厳密な数学的定義が与えられたものではない。本研究の手法は、まず始めに考察の対象とするCAの集合を定め、その集合に属する各CAを計算機上で実行し、局所関数の特徴とそのCAの大域的挙動のクラスの間の対応関係について考察する。CAの挙動、即ち様相の時間変化を計算機上で実行して判断するのには1次元CAが都合が良いので、本研究では当面1次元CAに限定して考察することにした。最初に考察すべきCAの集合として、線形CAを選んだ。線形CAでは、状態集合はZ_k(整数環の剰余環)とし、局所関数は近傍セルの状態の線形結合とする。上述した通り、Wolframの分類には数学的定義が与えられていないので、計算機実験の結果を踏まえて、各クラスの数学的定義を与えた。そしてその定義に基づいて、任意に与えられた1次元線形CAがどのクラスに属するかが、局所関数の線形結合係数のみによって正確に知ることができるという定理を導いた。また、各クラスに対するWolfram自身の特徴付けに曖昧な点があるため、その解釈を変えることにより、各クラスに対する別の定義を与えることができる。この第2の定義に基づいても、上記定理と同様の定理を導くことができた。なお、これらの定理の証明の過程で、広く受け入れられているCAの定義が不十分であることに気付いたため、CA自体の定義を根本的に見直し、精密化した。
大気中の腐植様物質が多環芳香族炭化水素の動態に及ぼす影響

大気エアロゾルに含まれる多環芳香族炭化水素類(PAHs)は発がん性や中国からの越境汚染が懸念され、その挙動の解明が求められている。本研究では、エアロゾルに含まれる腐植様物質とPAHsとの相互作用を明らかにすることを目的にした。チャンバー実験の結果、塩化ナトリウムや硫酸アンモニウム粒子よりも、腐植様物質粒子は5環と6環のPAHsをより多く収着することが分かった。また、腐植様物質の中でも、分子サイズが大きく、長鎖脂肪族構造を持つ腐植酸画分のPAHs収着力が高かった。大気中の腐植様物質の量と構造特性を把握することで、PAHsの挙動をより詳細に把握することが可能になると期待される。本研究は、大気エアロゾルに含まれる腐植様物質と多環芳香族炭化水素類(PAHs)との相互作用の解明を目的としている。その際に、腐植様物質の構造特性に着目し、相互作用メカニズムの解析を行うことが特徴である。本年度は、(1)腐植様物質の採取と構造特性解析、(2)腐植様物質粒子の生成法の検討を行った。先ず、腐植様物質を大量に精製するために、サイクロン型のエアロゾル捕集機を作製した。通常のフィルター捕集法に比較して、サイクロン捕集法では粉体で試料を得られるため、抽出操作が容易になるとともに、捕集材料由来の汚染が生じないことが利点である。作製した捕集機によるエアロゾルの捕集効率を測定したところ、50%カットオフ粒径は約0.63μmであり、粒径0.43μm未満の微小な粒子も約38%が捕集できた。現在は、フィルター捕集法と並行してサイクロン捕集法でエアロゾルを多量に採取中である。また、これまでに実施した腐植様物質の構造特性解析(分子サイズ、官能基組成、構成成分組成)の結果を取りまとめ、相互作用能の比較実験に用いるために構造特性の異なる腐植様物質を選択した。次に、腐植様物質の模擬物質として土壌フルボ酸を使用し、粒子化条件の検討を行った。エアロゾル発生装置によって土壌フルボ酸水溶液を粒子化し、発生した粒子数をパーティクルカウンターで計測した。フルボ酸を含まない水溶液と比較すると、1μm以上の粒子の発生数が多かった。しかし、今回使用したエアロゾル発生装置の構造上の問題から、一定の粒径分布の粒子を連続的に発生することが出来なかった。そのため、異なるエアロゾル発生装置での検討が必要である。腐植様物質の構造特性に着目し、相互作用メカニズムの解析を行うことが特徴である。本年度は、(1)エアロゾル捕集器の改良と腐植様物質の採取、(2)腐植様物質粒子とPAHsとの相互作用試験を行った。先ず、腐植様物質の大量採取に利用するために昨年度製作したサイクロン型エアロゾルサンプラーを改良した。既製品のステンレス配管を組み合わせて、安価なサンプラーを設計した。改良したサンプラーの50%カットオフ粒径は約0.4μmであり、粒径2.1μm以上の粗大なエアロゾルの約90%と粒径2.1μm未満の微小な粒子の約60%が捕集できた。このサンプラーと昨年度製作したサンプラーを併用してエアロゾルを継続的に採取した。次に、腐植様物質とPAHsの相互作用を調べるために、チャンバー実験を行った。シリンダー型チャンバー(容積442 L、比表面積7.3 m-1)を製作し、腐植様物質の粒子化には超音波型の粒子発生装置を使用した。腐植様物質水溶液とNaCl水溶液から発生させた粒子をチャンバーに導入したところ、NaCl粒子は主に粒径1.1μm未満に存在し、腐植様物質粒子は主に粒径1.1-4.7μmに存在した。チャンバーにPAHsを導入して粒子態PAHs濃度を測定すると、NaCl粒子存在時よりも腐植様物質粒子存在時の方が一部PAHsの濃度が高かった。したがって、腐植様物質粒子にPAHsが収着していることが示唆された。大気エアロゾルに含まれている多環芳香族炭化水素類(PAHs)は、エアロゾルの発がん性に関与していると推察されるが、大気中での分解性や輸送挙動はよく分かっていない。一方、土壌や水圏では腐植物質とPAHsとの相互作用に関する研究例は多く、PAHsの挙動に腐植物質が関与している可能性が示唆されている。大気エアロゾル中にも腐植物質と一部類似した化学構造特性をもつ腐植様物質が含まれており、腐植様物質とPAHsが相互作用している可能性がある。そこで、本研究では腐植様物質とPAHsの関連性を明らかにして、大気中PAHsの挙動解明に繋げることを目的にした。今年度は、前年度までに製作した実験チャンバーを改良し、腐植様物質粒子へのPAHsの収着能について調査した。チャンバーに腐植様物質粒子とPAHsを導入し、チャンバー排気中のそれらの濃度を粒子径別に測定した。その結果、5環以上のPAHsの粒径分布は腐植様物質の粒径分布と類似しており、これらのPAHsが腐植様物質粒子に収着していると推測された。また、粒子にPAHsが収着していると仮定すると、腐植様物質粒子1 gあたりのBenzo[b]fluorantheneとBenzo

[a]pyreneはそれぞれ0.065 mgと0.080 mgであり、対照として用いたNaCl粒子1 gあたりの重量よりも3倍程度大きかった。この結果から、一部のPAHsはNaCl粒子よりも腐植様物質粒子と相互作用しやすいことが示唆された。本研究により、土壌や水圏の腐植物質のように、大気中の腐植様物質もPAHsと相互作用することが示唆された。構築した実験システムを利用してより詳細な実験を行うことで大気中PAHsの挙動解明に寄与できると考えられた。大気エアロゾルに含まれる多環芳香族炭化水素類(PAHs)は発がん性や中国からの越境汚染が懸念され、その挙動の解明が求められている。本研究では、エアロゾルに含まれる腐植様物質とPAHsとの相互作用を明らかにすることを目的にした。チャンバー実験の結果、塩化ナトリウムや硫酸アンモニウム粒子よりも、腐植様物質粒子は5環と6環のPAHsをより多く収着することが分かった。また、腐植様物質の中でも、分子サイズが大きく、長鎖脂肪族構造を持つ腐植酸画分のPAHs収着力が高かった。大気中の腐植様物質の量と構造特性を把握することで、PAHsの挙動をより詳細に把握することが可能になると期待される。計画通り、チャンバーを製作して腐植様物質とPAHsとの相互作用試験を行った。ただし、粒子態とガス態のPAHsを測定することを予定していたが、ガス態のPAHsは未測定である。ガス態PAHsの測定には、チャンバー実験時の空気流量を勘案して捕集材などを検討する必要がある。また、チャンバー実験によるPAHsの回収率が低いことが課題として残ったので、次年度以降、チャンバー実験条件の最適化を行う必要がある。環境科学腐植様物質粒子とPAHsの相互作用試験を実施したが、PAHsの回収率が低かった。これは、粒子態PAHsしか測定していないためにガス態PAHsを評価できていないことと、チャンバー内壁への吸着(wall loss)などが影響していると予想される。そのため、ガス態PAHsの測定とwall lossの評価、さらにPAHsの導入方法の再検討を行って、PAHsの回収率を向上させる。なお、ガス態PAHsの捕集には、過去の研究例を参考にして、ポリウレタンフォームを捕集材にすることを予定しているが、チャンバー実験の空気流量などを考慮した最適化が必要である。腐植様物質の粒子化条件の検討が予定よりも遅れている。安価だが安定して粒子を発生できると宣伝されている粒子発生装置の使用を検討したが、長時間にわたって安定して粒子を発生することが出来なかった。そのため、代替の粒子発生装置の選択や検討を行う必要が生じた。ほぼ計画通りに使用したが、約1万円の残金が生じた。残金と同額の購入希望物品がなかったため、次年度に繰り越して使用することにした。代替の粒子発生装置を選択し、粒子化条件の検討を行う。すでに粒子発生装置の候補は選択済みである。また、今年度に検討を行った粒子発生装置についても、メーカーから装置の改善が進行中であることを確認している。そのため、その粒子発生装置についても、構造が改善されれば、使用を検討する準備は出来ている。また、粒子化条件の検討と並行して実験チャンバーの製作を開始することで、チャンバー実験へと速やかに移行することを可能にする。さらに、腐植様物質の大量精製は、エアロゾル試料をまとめて抽出を行うことで作業の効率化を図る。1年間継続的にエアロゾル試料のサンプリングを実施してきたので、四季毎に試料をまとめて抽出することを予定している。物品費として使用予定。
授業観察能力の育砂と発問応答のスキルの相互作用に関する研究

福井大学では昭和57年度より教育実習事前学習をカリキュラム化し、全学生にマイクロティーチングを行うなど、教授スキル学習のため種々の試みを行ってきたが、本研究ではこれらのカリキュラムを改善し、授業観察能力を育成するためにはどのような手だてが必要でああるかを検討し、またそれに必要なテキストの試作も行い、実際に使用し、実践的にその有効性を検証した。また、学生の発問応答の向上の評価には、その評価システムが必要である。発問応答の評価のカテゴリーシステムとしてはBIAS,OSIA,フランダース等のものがあるが、これらは授業3秒あるいは5秒毎に区切ってゆくもので、その操作にはかなりの労力と熟練とが必要である。実習生に簡易に使用できるカテゴリーシステムがあってもよいと考え、「件数だけを数える簡易なカテゴリーシステム」の作り、授業の評価と分析に使用した。発問応答には、コミュニケーションの側面からみるのではなく、指導計画との関係,教材の適否,山場のもりあげ方等、多面的にみることも必要である。こうした多面的で巨視的な把握を可能にし、実習生のような初心者にもわかりやすく授業をとらえることを可能とする授業評価表を開発し、それを用いて、マイクロティーチングをくりかえし観察させたところ、くりかえす毎に授業観察能力に一定の向上がみられることが数量的にも明らかになった。これはマイクロティーチングの役割が単なる教授スキルの断片的習得だけではなく、もっと大きな実践的意義をもつことを示すもので、授業研究の上できわめて高く評価されてよいと考えている。これらの研究の成果は学会でも認められ、日本教育工学雑誌から「教育実習事前学習プログラムの開発とマイイクロティーチングの改善」(400字50枚)として学術論文化するよう依頼され、その執筆を終え、近く掲載される予定である。
教員の職能成長とバーンアウト予防のためのソーシャル・キャピタルについての研究

本研究では、教員がバーンアウトに陥らず、生き生きと働き続けるために何が必要なのかを、学校と教員のソーシャル・キャピタルの観点から調べた。その結果、1.バーンアウトは、通常業務や仕事量の多さの悩み、管理職も含めた同僚教員との関係の悩みによって引き起こされている、2.「温かい協働的関係」「管理職との信頼関係」「相談できる仲間」がバーンアウトを緩和する。3.学校と教員のソーシャル・キャピタルは、協働的関係のベースになるような情報共有の仕組みや、教員がチームになって子どもたちと接する仕組みと雰囲気が基盤になって生まれてきている、などの事が明らかになった。平成26年度には、当初の計画通り、「教員が元気な学校」の事例調査を行った。事例調査の対象校として8校について、のべ12回の聞き取り調査を行った。これらの聞き取り調査については、学校の中心メンバーを複数招聘し、大阪教育文化センターで行われた「学校作りと教職員研究会」で実践のあり方や学校の組織の仕組み、実態などを報告してもらった。報告については、ある程度自由に学校の様子や教育のあり方を話してもらいながらも、研究会側からソーシャル・キャピタルの視点からも聞き取りを行い、ソーシャル・キャピタルに関連すると思われる組織作りの特徴などを聞き取ることを目指した。並行して、上記の調査で得られた事例から、27年度に行う予定の「教員のソーシャル・キャピタルについての質問紙調査」の項目を作成中である。この質問紙調査については、現在、教員のソーシャルキャピタル以外にも、バーンアウトスケールや教員の効力感、教師ストレス項目など、実施に向けて調査内容を精選中である。本研究は、科研費の研究分担者と研究協力者で組織する「学校づくりと教職員研究会」によって行われている。まず、何校かの研究協力校への事例調査を行った。研究会にゲストとして教員の方に参加してもらい、話を聞くととともに、こちらから質問を行って、各学校における教員同士の連携関係などについて明らかにしている。そこではいくつかの興味深い示唆、例えばフォーマル、インフォーマルな「学び合う関係」が教員のエンパワーメントにつながる、納得に基づく民主主義的な職員会議のあり方が学校改善につながる、子どもについての情報共有のシステムが安心感のある職場を作る、学校外での学びが教員の元気につながるなどが得られている。この結果は、「学校における教員のソーシャル・キャピタルについての事例研究(近畿大学教職教育部紀要,Vol.27巻第2号,印刷中)」で報告を行っている。また27年度には、この研究の一環として、教員の方への大規模アンケート調査を実施した。200以上の小学校、中学校、高等学校、特別支援学校に調査を依頼し、現在、返信を待っている状況である。このアンケート調査では、教員のソーシャル・キャピタルを測定する尺度を作成し、各教員の状況(勤務年数や立場、部活動担当の有無など)や、各学校がおかれた状況(学校種や学校規模、問題行動の有無など)、教員の職能成長やストレス、バーンアウトの状況との関連を調べている。今後、教員の持つソーシャル・キャピタルが教員の職能成長やストレス低減、バーンアウト予防にどのような影響を与えるのかを分析する予定である。一番の懸案であった教員のソーシャルキャピタルについての大規模調査について、無事配布を終了させたため。200校強の小中高等学校、支援学校へ、9000近い質問紙を配布した。今後、一番の懸案事項は、配布率の向上である。現在中間集計を行ったが、まだ回収率が非常に低い状況であった。今後、催促など回収率アップをめざしたい。本研究では、教員がバーンアウトに陥らず、生き生きと働き続けるために、そして成長し続けるために何が必要なのかを、学校の現状や教員のおかれた組織のあり方、人間関係のネットワークなどを調べることによって明らかにしてきた。調査は、事例調査と大規模なアンケート調査を併用して行われた。本調査によって、多くの興味深い結果が得られた。1.小中学校では、5人に1人が80時間以上の時間外勤務を行っている。2.中学校では不登校の生徒がいる割合は約82%である。3.クラスの人数が40人を超えている担任が約13%もある。4.中高では、部活動顧問を受け持っているのは約90%である。5.部活動によって教員の本務活動が妨げられている。6.7%弱が強い燃え尽き状態である。7.バーンアウトは、通常業務の悩みや仕事量の多さの悩み、管理職も含めた同僚教員との関係の悩みによって引き起こされている。8.学校と教員のソーシャル・キャピタルの要素である、「温かい協働的関係」「管理職との信頼関係」「相談できる仲間」がバーンアウトを緩和する。9.学校と教員のソーシャル・キャピタルは、協働的関係のベースになるような情報共有の仕組みや、教員がチームになって子どもたちと接する仕組みと雰囲気が基盤になって生まれてきている。10.学校の現状は、多忙を極めている教員たちを、比較的良好な人間関係が支えている状態である。本調査の結果から、教員のバーンアウトを緩和し、教員が前向きに働けるようになるためには、まずは何よりも多忙な働き方が見直されることが必要であり、そして、教員が孤立することなく、これまで以上に同僚を中心として良いソーシャル・キャピタルを構築できるよう、教員同士が協働できる学校の仕組みを整え、学校や子どもたちの問題に対処できるように学校を変えていくことが求められると考えられる。

その結果、1.バーンアウトは、通常業務や仕事量の多さの悩み、管理職も含めた同僚教員との関係の悩みによって引き起こされている、2.「温かい協働的関係」「管理職との信頼関係」「相談できる仲間」がバーンアウトを緩和する。3.学校と教員のソーシャル・キャピタルは、協働的関係のベースになるような情報共有の仕組みや、教員がチームになって子どもたちと接する仕組みと雰囲気が基盤になって生まれてきている、などの事が明らかになった。「教員が元気な学校」の事例調査については、基本的には予定通り行えたのであるが、遠方の評判の学校についての調査旅行ができなかった。研究代表者、研究分担者ともに、大学での授業があり、小中高の学校で授業を行っている期間に見学、聞き取りをすることができなかった。まずは回収率アップが最も求められることである。今後、必要とあらば、各学校への文書での催促などを行いたい。また、各学校への質的調査(インタビュー調査)についても、引き続き行っていきたい。アンケートの自由記述において、例えば勤務時間の長さによるストレスなど、いくつか有力な情報が得られているため、それらの問題に注目した調査についても行いたい。報告書は、量的・統計的な調査と質的なインタビュー調査を有機的につなげ、現場に役立つ状況を提供できるものにしていきたい。教育心理学現在の事例調査については、そのまま継続しつつ、遠方の評判の学校にもできるだけ時間を調整して調査を行いたい。授業を参観するのは難しくても、教員や管理職へのインタビュー調査は可能だと思われるので、それを中心とする。また教員のソーシャルキャピタルについての質問紙調査については、現在項目を選定中および調査の依頼中であり、夏休みに実施する予定である。大規模調査の回収が遅れており、データの打ち込み作業料金をまだ支出していないためである。26年度には、本来遠方の学校訪問を予定していたが、研究代表者、研究分担者ともに多忙のため、それができなかった。上記のようにデータ打ち込み作業料金のために支出を行う予定である。自由記述データの打ち込みもあるため比較的多額の費用が掛かると思われる。また研究報告書の印刷製本代、および協力学校への郵送費についても使用する計画である。27年度は、当初計画した事例調査およびアンケート調査に加えて、26年度に計画していた遠方の学校への調査旅行を行うことを計画している。
光MOCVDによる酸化物機能薄膜の分子層制御合成に関する基礎研究

本研究は、有機金属を原料とする光MOCVD法によって、酸化物セラミックス薄膜の低温合成および分子層制御合成の実現を目的とした基礎的検討を行うことを目的としたものである。まず光MOCVD実験装置を試作した。重水素ランプを光源とし短波長の高エネルギ-真空紫外光によって原料ガスを励起することによって、常温から300°C程度の低温での膜形成を可能とした。また、反応容器への紫外光の導入のための透過窓材としてフッ化マグネシウム(MgF_2)を用いた。これによって約115nm程度までの短波長の真空紫外光を活用できるようにした。基板の加熱には赤外線照射による方法を採用した。このことによって、加熱系からの汚染のない膜形成が可能となった。酸化物セラミックス薄膜として、本研究では酸化シリコン薄膜の形成を行った。原料ガスとして有機金属のテトラエトキシシラン(TEOS)と酸素を用いた。膜形成に関するプロセスパラメ-タの予備的検討を行った。TEOSと酸素の流量比が1:10以上のときにはっきりした膜形成が認められた。赤外線分光解析から酸化シリコンが形成されていることを確認した。このことから、有機金属と酸素を原料とする光MOCVD法で酸化物セラミックス薄膜の形成が可能であることの確証を得た。基板上への原料ガスの均一な供給と紫外光透過窓のくもり防止について装置上の改善が必要である。その上で、透過電子顕微鏡や電子線回折、赤外線分校解析の手法によって、薄膜形成の初期過程についてモルフォロジ-・組成・構造を解析していく予定である。さらに、基板温度・原料ガス濃度・紫外光強度などのプロセスパラメ-タの影響を検討し、分子層制御合成のための知見の獲得につなげていく予定である。
連続体基礎方程式系の解構造に関する数理解析的研究

連続体基礎方程式系の中,平成17年度得られた研究成果は以下の通りである.圧縮性isentropic Euler方程式の非定常問題は,初期データが滑らかでもshock waveが生じることが知られているので,通常有界変動関数のクラスで解を構成する.そのとき,解の一意性をも得るには,放物型近似方程式系の極限で構成するのが便利である.この放物型近似方程式系の時間大域解を有界変動関数のクラスで構成することに成功した,この結果は,これまでこのような解の構成に対するシナリオはあったが,密度の有界性を仮定してのシナリオであり,実質上はシナリオ通りではなかった.真の意味でのシナリオ通りの証明を与えた初めての結果である.非圧縮性粘性流体の2次元定常自由境界問題の中,自由境界と容器壁がcontact lineを持つケースで,容器壁面上で滑る条件をみたす時の可解性に関する考察の一環として,角領域におけるStokes方程式,区分的滑らかな曲線で囲まれた領域におけるNavier-Stokes方程式について,その可解性を重み付きソボレフ空間で証明した.燃焼過程を伴う1次元流体星方程式の時間大域解の一意存在を示した.半無限クラックのある無限帯状領域における弾性あるいは粘弾性媒質の定常問題の可解性とクラックの伝播について考察した.また同じ幾何形状を持つ媒質の非定常問題も考察し,その弱解の存在を証明した.この他,次の結果が得られていて,現在論文にまとめている.非圧縮性非粘性流体の自由境界問題の解が,古くから良く知られているGerstnerの特殊解のまわりで,また3次元領域で構成することが出来ることを,Nash-Moser陰関数定理のPlotnikov versionを適用することにより示した.非線形音響学における基礎方程式とその近似方程式であるZK方程式の小さい時聞大域解の一意存在.連続体基礎方程式系の中,平成17年度得られた研究成果は以下の通りである.圧縮性isentropic Euler方程式の非定常問題は,初期データが滑らかでもshock waveが生じることが知られているので,通常有界変動関数のクラスで解を構成する.そのとき,解の一意性をも得るには,放物型近似方程式系の極限で構成するのが便利である.この放物型近似方程式系の時間大域解を有界変動関数のクラスで構成することに成功した,この結果は,これまでこのような解の構成に対するシナリオはあったが,密度の有界性を仮定してのシナリオであり,実質上はシナリオ通りではなかった.真の意味でのシナリオ通りの証明を与えた初めての結果である.非圧縮性粘性流体の2次元定常自由境界問題の中,自由境界と容器壁がcontact lineを持つケースで,容器壁面上で滑る条件をみたす時の可解性に関する考察の一環として,角領域におけるStokes方程式,区分的滑らかな曲線で囲まれた領域におけるNavier-Stokes方程式について,その可解性を重み付きソボレフ空間で証明した.燃焼過程を伴う1次元流体星方程式の時間大域解の一意存在を示した.半無限クラックのある無限帯状領域における弾性あるいは粘弾性媒質の定常問題の可解性とクラックの伝播について考察した.また同じ幾何形状を持つ媒質の非定常問題も考察し,その弱解の存在を証明した.この他,次の結果が得られていて,現在論文にまとめている.非圧縮性非粘性流体の自由境界問題の解が,古くから良く知られているGerstnerの特殊解のまわりで,また3次元領域で構成することが出来ることを,Nash-Moser陰関数定理のPlotnikov versionを適用することにより示した.非線形音響学における基礎方程式とその近似方程式であるZK方程式の小さい時聞大域解の一意存在.3次元空間内の非有界壁とこれと交わらない自由表面で囲まれた帯状領域での圧縮性Navier-Stokes方程式の自由境界問題に関しては次の結果を得ている:重力が鉛直下向きに作用していて,自由表面においては表面張力が作用している場合の一意な時間局所解をSobolev-Slobodetskii空間で構成し,またこの解が熱対流を表す平衡静止解のまわりでは時間大域的に存在することを示した.同じ幾何学的形状を持つ2次元空間内の帯状領域における非圧縮性Euler方程式に対する自由境界問題の一意な時間局所解をSobolev空間で構成した.古くから知られているこの問題の特殊解であるtrochoidalwaveのまわりでの解の構成および3次元問題が考察され,部分的解決をみた.さらに,2次元回転円盤上で,重力が回転軸に対して鉛直下向きに作用している場合の非圧縮性Navier-Stokes方程式に対する自由境界問題の薄膜近似の妥当性を証明し,現在それに引き続き解の分岐状況を調べている.境界上で流体対粒子に滑りが起こる場合は既にNavier自身により考察されているが,その数学解析は世界的にも代表者のまわりでしか行われていない.この問題に関しては,非圧縮性Navier-Stokes方程式に対してHolder空間での解が3次元領域で時間局所的に,2次元領域では時間大域的に,dataの小ささの仮定なしで証明できた.定常問題については,非圧縮性Newton流体に対する閾値滑り境界値問題,非圧縮性second grade非Newton流体の一般Navier型滑り境界値問題の可解性が証明された.流体方程式関係の問題では,この他に角領域での問題,一般Navier型滑り境界値問題の解の漸近挙動等が議論され,現在投稿中である.もう一つの連続体である固体に対しては次の結果が得られている:半無限亀裂を含む2次元帯状領域における非定常

粘弾性体方程式の弱解の一意存在.連続体基礎方程式系の中,平成16年度得られた研究成果は以下の通りである.非圧縮性ニュートン流体方程式の定常問題で,境界上で閾値滑り条件,すなわち,境界上でのストレスが或る値を越えると滑り,それ以下では粘着条件をみたす解が一意に存在することが証明された.滑り境界条件はとりわけ非ニュートン流体に対して重要であるが,非ニュートン流体の中でセカンドグレイドと呼ばれる流体の定常流が,Navierが既に提唱していた滑る境界条件を一般化した条件「境界の状態に応じてある場所では滑り,ある場所では粘着している」の下で,一意に存在することを示した.これまで非ニュートン流体に対して滑り境界条件が重要であると言われながら,数学上何等結果が無かった.この結果が最初である.非圧縮性非粘性流体の自由境界問題にNash-Moser陰関数定理のPlotnikov versionを適用すると,古くから知られているGerstnerの特殊解のまわりの小さい解及び3次元における解が構成できることを示した.これらも初めての結果で,現在フルペーパーを準備中である,半無限クラックのある無限帯状領域における弾性あるいは粘弾性媒質の定常問題の可解性とクラックの伝播について考察した.また同じ幾何形状を持つ媒質の非定常問題も考察し,その弱解の存在を証明した.この他,次の結果が得られていて,現在論文にまとめている.2次元角領域におけるStokes方程式に対して,境界条件がストレスフリーと完全滑り条件を満たす解の存在.一般Navier滑り条件をみたすNavier-Stokes方程式の定常解の存在とその安定性.非線形音響学における基礎方程式とその近似方程式であるZK方程式の小さい時間大域解の一意存在.連続体基礎方程式系の中,平成17年度得られた研究成果は以下の通りである.圧縮性isentropic Euler方程式の非定常問題は,初期データが滑らかでもshock waveが生じることが知られているので,通常有界変動関数のクラスで解を構成する.そのとき,解の一意性をも得るには,放物型近似方程式系の極限で構成するのが便利である.この放物型近似方程式系の時間大域解を有界変動関数のクラスで構成することに成功した。この結果は,これまでこのような解の構成に対するシナリオはあったが,密度の有界性を仮定してのシナリオであり,実質上はシナリオ通りではなかった。真の意味でのシナリオ通りの証明を与えた初めての結果である.非圧縮性非粘性流体の2次元定常自由境界問題の中,自由境界と容器壁がcontact lineを持つケースで,容器壁面上で滑る条件をみたす時の可解性に関する考察の一環として,角領域におけるStokes方程式,区分的滑らかな曲線で囲まれた領域におけるNavier-Stokes方程式について,その可解性を重み付きソボレフ空間で証明した.燃焼過程を伴う1次元流体星方程式の時間大域解の一意存在を示した.半無限クラックのある無限帯状領域における弾性あるいは粘弾性媒質の定常問題の可解性とクラックの伝播について考察した.
CD2分子を介した制御性T細胞の生存維持と機能発現に関連する遺伝子制御機構の解析

制御性T細胞(Treg)におけるCD2刺激の効果について検討した.CD2への単独刺激には,リガンドであるCD48の細胞外ドメインとマウスIgG-Fcとの融合タンパクを用いた.TregへのCD2刺激は, Tregのマスター制御因子Foxp3の発現を上昇させたが, TCR刺激よりもアポトーシス因子Bimの発現を低下させた.CD2刺激によるFoxp3発現上昇は, IL-2に部分的に依存し, TCR刺激との共刺激による相乗効果を認めた. TGF-β存在下のナイーブT細胞におけるCD2からのPI3K/AKTとJAK/STATシグナルにより,抑制機能を有するTregが誘導されることを見出した.本研究では、CD2分子の役割に着目し、制御性T細胞(Treg細胞)の生存維持あるいは機能発現維持における遺伝子制御機構を解明すると共に、Treg細胞特異的にCD2分子を欠損したマウスを作製・解析することで、免疫恒常性維持におけるCD2分子の重要性とその役割を明らかにすることを目的とした。今年度は、CD2刺激によるTreg細胞でのマスター制御因子Foxp3の発現解析を中心に検討し、その成果を第43回日本免疫学会学術集会にて報告した。また並行して、CD2コンディショナルKOマウスの作製を検討した。1.CD2刺激によるTreg細胞でのFoxp3の発現解析マウスTreg細胞においてCD2分子への単刺激を誘導したところ、CD2刺激はFoxp3発現を増強するだけでなく、TCR刺激に応答するFoxp3発現を相乗的に増強させた。また、CD2刺激を受けたTreg細胞は、免疫抑制活性を保持したまま生存維持することも明らかとなった。さらに、ナイーブT細胞へのCD2刺激とTGF-bにより、免疫制御活性を有する誘導性Treg細胞が誘導されることが明らかとなった。これらの結果により、末梢Treg細胞におけるCD2刺激は、Foxp3発現を誘導あるいは増強し、TCR刺激によるFoxp3発現増強を補完するシグナル、あるいはTCR非依存的なTregの抑制機能を亢進させるシグナルである可能性が見出された。2. CD2コンディショナルKOマウスの作製CD2遺伝子ターゲッティングベクターをBALB/c由来ES細胞へ遺伝子導入し、CD2遺伝子組換えES細胞クローンを得ることに成功した。このCD2遺伝子組換えES細胞クローンをインジェクション法によってキメラマウスの産出を検討した。Treg細胞特異的にCD2遺伝子を欠損させたマウスを得るために必要となるFoxp3-Creマウスを購入した。本研究では、CD2分子の役割に着目し、制御性T細胞(Treg細胞)の生存維持あるいは機能発現維持における遺伝子制御機構を解明すると共に、Treg細胞特異的にCD2分子を欠損したマウスを作製・解析することで、免疫恒常性維持におけるCD2分子の重要性とその役割を明らかにすることを目的とした。今年度は、CD2刺激による誘導性Treg細胞でのマスター制御因子Foxp3の発現と機能発現維持の解析を中心に検討し、その成果を第44回日本免疫学会学術集会にて報告した。(1)CD2刺激による誘導性Treg細胞でのFoxp3の発現と機能発現維持の解析マウスナイーブT細胞へのCD2刺激とTGF-bにより、免疫制御活性を有する誘導性Treg細胞が誘導されることが明らかとなった。この誘導は、PI3K/AktとJAK/STATのシグナルが重要であることが示された。また、マウスTreg細胞におけるCD2刺激は、CD25などの他のTreg細胞マーカーの発現を増強し、Treg細胞の生存を維持する可能性が示された。これらの結果により、末梢Treg細胞におけるCD2刺激は、Foxp3発現を誘導あるいは増強し、TCR刺激によるFoxp3発現増強を補完するシグナルとしてTregの抑制機能を亢進させる可能性が見出された。(2) CD2コンディショナルKOマウスの作製BALB/c由来CD2遺伝子組換えES細胞クローンをインジェクション法によりキメラマウスの産出を検討している。CD2遺伝子ターゲッティングベクターをBALB/c x C57BL/6由来ハイブリッドES細胞へ遺伝子導入し、別ES細胞株におけるCD2遺伝子組換えES細胞クローンの作出を検討中である。今年度の研究計画では、(1)CD2を介したTreg細胞の生存維持機構の遺伝子解析、(2)CD2を介したTreg細胞の機能発現維持における特異的遺伝子のエピジェネティック解析、(3)Treg細胞特異的にCD2遺伝子を欠如させたコンディショナルKOマウスの作製と解析を予定していた。(1)CD2を介したTreg細胞の生存維持機構の遺伝子解析:次世代シークエンサーを用いた場合の莫大なランニングコストの問題から、CD48FcによるCD2シグナル導入時のTreg細胞の遺伝子解析は、細胞サンプルの回収までは検討していたが、DNA microarray解析までは至っていない。簡便にシグナル伝達経路を解析するため、マウスT細胞株を用いたが、実験系の成立は困難であった。よって、阻害剤やシグナルタンパクリン酸化特異的抗体を用いた解析を中心に進め、前項目に記述した成果が得られた。(2)CD2を介したTreg細胞の機能発現維持における特異的遺伝子のエピジェネティック解析:TCRシグナルとCD2シグナルの比較をあらかじめ見ておく必要があったため、阻害剤やシグナルタンパクリン酸化の実験を優先的に検討した。(3)Treg細胞特異的にCD