hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然科学系ｅラーニングシステムのためのオンラインテスト用問題バンクの進化的構築

数学オンラインテストシステムの一つであるSTACKの,テスト用の問題を共有するシステムMathbankを構築した。Mathbankにアカウントを持つユーザが,STACKの問題を登録(アップロード),利用(ダウンロード)することができる,問題バンクとしての機能を実現した。現在,約200題の問題が蓄積されている。Mathbankにアカウントを持たないユーザでも蓄積された問題を練習問題として解くこともでき,受験データを蓄積することのできる仕組みを導入した。蓄積された受験データを元にして,項目反応理論を利用することによる,問題の難易度を定期的に自動判定する機能を追加した。本研究では,STACKによる数式入力解答方式のオンラインテストのための問題を効率的に蓄積していくことのできる問題データベースシステムとしての問題バンクの構築,そして,それらの問題の受験データをもとに,問題バンクを進化的に更新していくことのできるシステムの構築を目的としている。その目的を達成するプロセスとして,我々は,次の3段階を考えている。Collect:データベースとしての問題バンクシステムの構築と,STACKの問題の収集・蓄積、Use:問題バンクに登録された問題を実際に受験に用いることによる,受験データの収集とその解析、Build:受験データの解析を基盤にした問題バンクの再構築,すなわち進化的構築平成25年度の研究実績の概要は以下の通りである。3段階のプロセスのうちのCollect(コレクト)(問題バンクシステムの構築と,STACKの問題の収集・蓄積)を実行していくために,具体的には次のことを実現した。適切な認証のもと,誰でもSTACKのオンラインテストの問題を登録でき,誰でもそれを利用・受験することのできるデータベースシステムとしての問題バンクの構築を行った。STACKはMoodleのプラグインとして動作するので,データベースシステムも,Moodle上に構築することが適切であると考えられ,認証もMoodleのユーザ認証を利用することができるようにした。ただし,適切な認証のもと誰でもSTACK用の問題を登録・利用することができるようにするためには,インターフェースはできるだけシンプルなものとし,問題を登録するためには,「問題名」,「問題カテゴリ」,「利用範囲」の最小限の情報とともに,XML形式でSTACKの問題をアップロードするような運用を実行している。利用範囲(個人利用,許可制利用,完全公開)などを明確にすることにより,著作権の処理を行いやすくなると期待される。eラーニングシステムMoodle用の数学用の問題(STACK)が利用できるマスバンクと呼ばれるサーバを平成25年度に設置した。全国の数学教育者に広くしてもらうため設置したものであるが,研究集会での反応をみると,新学習指導要領に沿った分類によって,マスバンク上に問題が配置されることが望ましいとの意見を得た.そこで,平成26年度は,マスバンク上の内容を中学校,高等学校の新学習指導要領に沿ったもに刷新した.引き続き, STACKの問題の蓄積を継続し,内容充実を図った。数学オンラインテストシステムの一つであるSTACK (System for Teaching and Assessment using Computer algebra Kernel)の,テスト用の問題を共有するシステムMathbankを構築した。Mathbankの構築にあたっては,3段階のフェーズを経て完成している。フェーズ1では,Mathbankにアカウントを持つユーザが,STACKの問題を登録(アップロード),利用(ダウンロード)することができる,問題バンクとしての機能を実現した。フェーズ2では,Mathbankにアカウントを持たないユーザでも蓄積された問題を練習問題として解くこともでき,受験データを蓄積することのできる仕組みを導入した。フェーズ3では,蓄積された受験データを元にして,項目反応理論を利用することによる,問題の難易度を定期的に自動更新することのできる機能を追加した。このうち,平成27年度はフェーズ3の内容を実施した。なお,項目応答理論のモデルとしては, pj = 1/(1+exp(-(θ-bj)))で表わされるラッシュモデル( 1パラメータ・ロジスティックモデル)を採用した。ここで, pjは能力パラメータθを持つ学生が,難易度パラメータbjの項目(問題)jに正答する確率である。フェーズ2で蓄積された受験データを元に,項目ごとに難易度パラメータbjを推定していく。具体的には, Moodleのプラグインとして開発した「拡張問題バンク」ブロックにより,このラッシュモデルにもとづいて能力パラメータθ,難易度パラメータbjが推定される。平成25年度に設置したマスバンクを利用して,平成26年度は問題を受験してもらい,項目応答理論を利用するための解答データを収集することを計画した.しかし,マスバンクを利用する教育者より,新学習指導要領に沿った分類によって,マスバンク上に問題が配置された方が検索や登録が行いやすいとの意見を得て,マスバンクのシステムを一から構築しなおし,より使いやすいものにした.そのため,項目応答理論を利用するための解答データを収集することは断念した。微分幾何学項目応答理論を利用によりマスバンク上の問題の難易度を自動判定し,難,普通,易などのいくつかのカテゴリーに振り分けを行うシステムを,マスバンク自身に実装させる。そのために,項目応答理論を利用ならびに検証するための解答データを収集する。

本研究では,次の3段階を考えている。Collect:データベースとしての問題バンクシステムの構築と,STACKの問題の収集・蓄積、Use:問題バンクに登録された問題を実際に受験に用いることによる,受験データの収集とその解析、Build:受験データの解析を基盤にした問題バンクの再構築,すなわち進化的構築そのうち、平成25年度はCollectを実行する計画であったが,概ね達成された。旅費が予想よりも低かったため。26年度の研究計画・方法は,STACKの問題の蓄積を継続するとともに(Collect),すでに登録されている問題を実際に受験に利用し,解答データを収集していくこと(Use)に重点を移していく。次年度に計画している,項目応答理論を利用した解答データの解析のためには,できるだけ多くの受験データが必要となるが,これを実現するには,ユーザ登録することなく,ゲストユーザとして受験が可能であることが望まれる。一方で,ゲストという統一的なユーザではなく,自動的に一時的なユーザIDを割り当てることで,各受験データを区別していく必要がある。27年度の研究計画・方法は,これまで蓄積された問題データ,またそれぞれの問題の受験データを元にして,問題バンクを再構築,つまり進化的に構築する段階(Build)に入る。具体的には,各問題の正誤データを元に,項目応答理論を適用し,難易度の判定を行い,登録された問題群を難易度別に再分類することなどを計画している。そして,STACKはポテンシャル・レスポンス・ツリーという機構を用いることにより,学生の多様な解答に対して適切なフィードバックを与えることが可能であり,解答履歴を元にして,どのポテンシャル・レスポンスに相当する解答が提示されたかを解析することにより,典型的な誤答例,あるいは部分正答例を拾い上げることができる。そのような典型的な誤答例,部分正答例を含む選択肢を構成し,多肢選択問題を作成することができれば,数式を入力することが困難なタブレットやスマートフォンなどの携帯情報端末からも解答が容易な問題として提供することが可能となる。最終年度では,これを実現していく計画である。来年度の旅費に充当する。
地域間格差の是正の為の税源移譲と租税競争問題

現在日本では少子高齢化、都市部への人口・企業の集中が進み、地域間格差が拡大している。この地域間格差を是正し地方からの経済活性化を図るには、地方政府に歳出削減と安定した税収の確保などの自助努力を促す税源移譲が必要と考えられる。しかし、税源移譲は租税競争という弊害をもたらす可能性があるため、どの税項目を地方に移譲するかが重要な課題となる。政府間租税競争や税源移譲問題について多くの研究がなされているが、(1)消費者・企業や地方政府の目的や行動を明確にしないまま分析していたため、租税競争が生じるメカニズムが解明されていない(2)税源移譲後政府が税率を変更した場合、消費者や企業の行動が変化することが考慮されていない(3)租税競争の影響を受ける消費者・企業の行動に影響を及ぼす社会経済変数が十分に考慮されていない等の問題があった。本稿は地方政府に消費税の一部の税源と課税自主権を移譲した場合、租税競争が生じるか、また社会厚生が改善するかを分析することを目的としている。その際、消費者の効用関数と地方政府の目的関数を構築・推計するという構造推定法を用いることによって従来の分析手法の問題点の解決を試みている。H30年度の目標は、H29年度に構築した地方政府の目的関数を推計し、地方政府の税率の決定の仕方を明確化することであった。地方政府の税収と公共財の支出は消費者の需要関数と公共財に対する評価に依存するため、地方政府の目的関数の推計には消費者の効用関数が必要である。当初はNakata(2015)で推計された消費者の効用関数を利用するつもりであったが、Nakata(2015)はアメリカのタバコ・ガソリン税についての分析であり、日本とアメリカでは地方政府の規模や需要に影響を及ぼす社会経済変数が大きく異なること、税収の使途が限定されないことから消費者の効用関数の再推計が改めて必要であることが分かった。研究の進捗状況が遅れている理由は3つ挙げられます。第1に2016年10月に出産し、まだまだ子供は幼く頻繁に熱を出すなど病気になります。また食物アレルギーとアトピーをもっており、定期的に皮膚科や小児科にかかる必要があります。主人は激務でかつ両親・義両親も遠方で頼れず、ほぼ一人で育児・看病を行いますので研究の時間を確保することが困難でした。第2に、こちらの研究だけではなく、他に複数の研究を同時に行っており、締め切りや共同研究者の都合の関係でそちらの研究を優先する必要があり、こちらの研究に割く時間を確保することが難しい状態でした。第3に、上記でも説明したように地方政府の目的関数の推計に必要となる消費者の効用関数の推計を最初からやり直す必要が出てきたことが理由に挙げられます。まず消費者の効用関数の再推計を行い、消費者は税率があがると購入量、購入場所をどれだけ変更するかについて分析します。次に、推計された消費者の効用関数をもとに、地方政府(都道府県)の目的関数を推計し、税率の決定の仕方を明確化する。これには29年度に構築したBenevolentな政府の場合のモデルとLeviathanな政府な場合のモデルの2つを日本のデータを用いて推計する。その推計において、日本のデータのあてはまり度合いが高いモデルを採用する。政府の目的関数が定まると、その目的関数を税率で一階微分した条件式をモーメント条件とするGMM法によって地方政府の目的関数のパラメータを推計する。次に、都道府県の政府間で租税競争が生じるか分析する。地方政府(都道府県)の目的関数が推計された後、そのモデルを使って、都道府県政府間で租税競争が生じるかどうかを分析する。具体的には、近隣の地方政府(都道府県)が税率を変更した場合、地方政府が自分達の税率をどのように変更するかという反応関数の傾きを計算し、租税競争の有無を吟味する。最後に税源移譲後の消費税率・税収の地域間格差や住民の厚生の変化等を計算する。推計した地方政府の目的関数から均衡における消費税率を求める。次に推計された住民の効用関数から各都道府県の消費額を求め、税率とかけあわせることによって税源移譲後の税収額が計算される。また住民の効用関数から社会厚生関数の推計ができるため、税源移譲前と後での厚生の変化を計算し、税源移譲によって社会厚生が改善されたかどうかを判別することができる。さらに、もし地方政府(都道府県)がBenevolentな政府である場合、消費税の増収分は社会保障費に用いられるため、人口、高齢者の割合、生活保護、失業率などの予測値があれば、社会保障費の予測とそれに伴って必要となる消費税収や税率を計測することができる。この地域間格差を是正し地方からの経済活性化を図るには、地方政府に歳出削減と安定した税収の確保などの自助努力を促す税源移譲が必要と考えられている。しかし、税源移譲は租税競争という弊害をもたらす可能性があるため、どの税項目を地方に移譲するかが非常に重要な課題となる。政府間租税競争や税源移譲問題についてこれまで多くの研究がなされているが、(1)消費者・企業や地方政府の目的や行動を明確にしないまま分析していたため、租税競争が生じるメカニズムが解明されていない

(2)税源移譲後政府が税率を変更した場合、消費者や企業の行動が変化することが考慮されていない(3)租税競争の影響を受ける消費者・企業にとって重要な社会経済変数が推計に十分に考慮されていない等の問題があった。本稿は地方政府(都道府県)に消費税の一部の税源と課税自主権を移譲した場合、租税競争が生じるか、また社会厚生が改善されるかを分析することを目的としている。その際、従来の分析手法と異なり、消費者の効用関数と地方政府の目的関数を構築・推計するという構造推定法を用いることによって従来の分析手法の問題点の解決を試みている。29年度の目標は地方政府の目的関数の構築と実証研究に必要となるデータの収集であった。複数の先行研究を読み、社会厚生の最大化を図るBenevolentな政府の目的関数と自分達の利益の最大化を図るLeviathanな政府の目的関数の構築を行った。2つの目的関数を比較したところ、Leviathanな政府は消費者の厚生を考慮しないので、租税の弾力性が大きくなることや私的財と公共財との間のweight関数を測定する必要がないことが分かった。データに関しては現時点で必要と考えるデータについてはほぼ収集済みである。研究の進捗状況がやや遅れている理由は2つ挙げられます。第1に2016年10月に出産し、2017年4月に産後5か月で復職しました。まだ子供が非常に幼い上に保育園という新しい環境で頻繁に熱を出すなど病気になり、入院することもありました。主人は激務でかつ両親・義両親も遠方で頼れず、ほぼ一人で育児・看病を行わなければなりませんでした。そのため私自身も体調を崩すことが何度もあり、研究の時間を確保することが非常に困難でした。第2に、こちらの研究だけではなく、他に複数の研究を同時に行っており、締め切りや共同研究者の都合の関係でそちらの研究を優先する必要があり、こちらの研究に割く時間を確保することが難しい状態でした。現在日本では少子高齢化、都市部への人口・企業の集中が進み、地域間格差が拡大している。この地域間格差を是正し地方からの経済活性化を図るには、地方政府に歳出削減と安定した税収の確保などの自助努力を促す税源移譲が必要と考えられる。しかし、税源移譲は租税競争という弊害をもたらす可能性があるため、どの税項目を地方に移譲するかが重要な課題となる。政府間租税競争や税源移譲問題について多くの研究がなされているが、(1)消費者・企業や地方政府の目的や行動を明確にしないまま分析していたため、租税競争が生じるメカニズムが解明されていない(2)税源移譲後政府が税率を変更した場合、消費者や企業の行動が変化することが考慮されていない(3)租税競争の影響を受ける消費者・企業の行動に影響を及ぼす社会経済変数が十分に考慮されていない等の問題があった。本稿は地方政府に消費税の一部の税源と課税自主権を移譲した場合、租税競争が生じるか、また社会厚生が改善するかを分析することを目的としている。その際、消費者の効用関数と地方政府の目的関数を構築・推計するという構造推定法を用いることによって従来の分析手法の問題点の解決を試みている。H30年度の目標は、H29年度に構築した地方政府の目的関数を推計し、地方政府の税率の決定の仕方を明確化することであった。地方政府の税収と公共財の支出は消費者の需要関数と公共財に対する評価に依存するため、地方政府の目的関数の推計には消費者の効用関数が必要である。
求解,証明,書換のインタラクションによる記号計算と記号計算グリッドの構築

本研究では,ソフトウェアの検証,定理自動証明,プログラム解析等の複雑な論理構造を対象とする計算の本資を,求解,証明,書換という記号計算に求め,それらのインタラクションによる高次な計算の方法論を構築し,さらにこれを支援する記号計算ネットワークを構築することを目的とした.研究成果は次の二つの分けられる.1.ソフトウェアの検証と幾何学的対象の制約問題・定理証明における,求解,証明,書換のインタラクションの研究2.インタラクションを可能とする記号計算ネットワークの構築1.に関しては,計算折り紙,定理証明系を用いたソフトウェアの検証に関して,多くの成果を挙げ,論文として公刊することができた.特に,計算折り紙における求解系とグロブナ基底計算を用いた自動定理証明,オートマトン理論を援用したウェブソフトウェアの検証およびXML文書の処理と検証のための計算系の設計において顕著な研究成果を得ることができた. 2.に関しては, Google Web Toolkit (GWT)を用いて,ウェブサービスシステムScorum(Symbolic Computation Forum)を設計,実装した.研究当初はグリッドとしてシステムを構築する予定であったが,近年進歩が著しいウェブサービス技術のほうが本研究の目的に合致したシステムを構築するのに適切であるため, GWTの技術を用いた独自のウェブサービスシステムを開発した.また, Scorumを活用した,計算折り紙の計算環境をも構築した.本研究では,ソフトウェアの検証,定理自動証明,プログラム解析等の複雑な論理構造を対象とする計算の本資を,求解,証明,書換という記号計算に求め,それらのインタラクションによる高次な計算の方法論を構築し,さらにこれを支援する記号計算ネットワークを構築することを目的とした.研究成果は次の二つの分けられる.1.ソフトウェアの検証と幾何学的対象の制約問題・定理証明における,求解,証明,書換のインタラクションの研究2.インタラクションを可能とする記号計算ネットワークの構築1.に関しては,計算折り紙,定理証明系を用いたソフトウェアの検証に関して,多くの成果を挙げ,論文として公刊することができた.特に,計算折り紙における求解系とグロブナ基底計算を用いた自動定理証明,オートマトン理論を援用したウェブソフトウェアの検証およびXML文書の処理と検証のための計算系の設計において顕著な研究成果を得ることができた. 2.に関しては, Google Web Toolkit (GWT)を用いて,ウェブサービスシステムScorum(Symbolic Computation Forum)を設計,実装した.研究当初はグリッドとしてシステムを構築する予定であったが,近年進歩が著しいウェブサービス技術のほうが本研究の目的に合致したシステムを構築するのに適切であるため, GWTの技術を用いた独自のウェブサービスシステムを開発した.また, Scorumを活用した,計算折り紙の計算環境をも構築した.本年度は求解,証明,書換のインタラクションによる計算が本質的に重要である研究対象として,ソフトウェアの検証と幾何学的対象の制約問題を重点的に取り上げ,次の二つのサブプロジェクトに分けて研究を実施した.(1)上記課題の問題解決における,求解,証明,書換のインタラクションの研究(2)インタラクションの計算環境である記号計算グリッドの構築また,問題によって,インタラクションの方法は異なるので,対象そのものに対する研究にも同時に着手した.本年度は特に,計算折り紙,定理証明系を用いたソフトウェアの検証およびソフトウェアの性質の自動証明を研究した.前者では,幾何制約を表現する高次多項式系の求解,折り方が仕様を満たしていることの証明を行った.我々のアプローチを適用し,Morleyの三角形として知られる幾何定理の自動証明の問題の解決を試み,ネットワークを介した16時間という計算時間を必要としたものの,自動定理証明に成功した.後者では,ソフトエアの検証に取り組み,高階論理に基づく定理証明系Isabell/HOLでコンパイラーの検証に成功した.計算グリッドの構築については,記号計算システムMathematicaを活用して,Mathematicaベースのシステム構築をGlobusツールキット,JavaServer Pageの技術を活用して推進している.すでに構築がすんだ部分については,webOrigamiサイトとして,一般に公開している(URL:weborigami.score.cs.tsukuba,ac.jp)本研究は,ソフトウェア検証,定理証明,プログラム解析等の複雑な論理構造をもつ計算の本質を,求解,証明,書換という記号計算に求め,これら三つの記号計算の特質を究明し,それらのインタラクションによる計算の方法論を構築するとともに,インタラクションを可能にする記号計算グリッド(ウェブサービスシステム)を構築することを目的としている.本年度はソフトウェアの検証と幾何学的対象の制約問題を重点的に取り上げ,次の二つのサブプロジェクトに分けて研究を推進した.●上記課題の問題解決における,求解,証明,書換のインタラクションの研究●インタラクションの計算環境である記号計算グリッドの構築問題によって,インタラクションの方法は異なるので,対象そのものに対する研究として,計算折紙,定理証明系を用いたソフトウェアの検証およびソフトウェアの性質の自動証明の研究を並行して推進した.具体的にはプログラム検査器で利用される形式言語の包含関係の検査アルゴリズムを証明支援系Isabelle/HOLで形式化し,その正しさを検証した.また,等式と不等式が必要とされる幾何学的問題の自動定理証明を行った.ウェブサービスネットワークの構築については,記号計算システムMathematicaを対象として,Mathematica,グーグルツールキット,JAVA技術を活用して行った.記号計算ウェブサービスシステムは全体の設計が完成し,実装を行ってしる.一部はすでにできあがっており,グレブナー基底計算をこのシステムを介して行えるようになっている.海外共同研究者Bruno Buchbergerとは,科学技術のための記号・数値計算シンポジウムにおいて,打ち合わせを行った.

特に,Buchbergerが考案したグレブナー基底計算アルゴリズムの幾何定理証明への応用と定理証明系Theoremaとウェブサービスとの連携について討議し,その結果をウェブサービスネットワークの構築に反映させた.本研究では,ソフトウェアの検証,定理自動証明,プログラム解析等の複雑な論理構造を対象とする計算の本質を,求解,証明,書換という記号計算に求め,それらのインタラクションによる高次な計算の方法論を構築し,さらにこれを支援する記号計算ネットワークを構築することを目的とする.本年度は求解,証明,書換のインタラクションによる計算が本質的に重要であるソフトウェアの検証と幾何学的対象の制約問題・定理証明を深く掘り下げた.研究は次の二つのサブプロジェクトに分けて推進した.(1)上記ドメインにおける,求解,証明,書換のインタラクションの研究(2)インタラクションを可能とする記号計算ネットワークの構築(1)に関しては,計算折り紙,定理証明系を用いたソフトウェアの検証を行った.この一連の研究により,一階述語論理で記述された論理式を多項式に変換し,自動定理証明系へと接続する手法の健全性を明らかにし,この手法を実現するソフトウェアを完成させた.このソフトウェアは我々が構築したE-Origami System(EOS)と呼ぶシステムと統合して作動している.(2)に関しては,Google Web Toolkit(GWT)を用いて,独自のWebサービスシステムを構築した.当初はGlobus Toolkitを用いて,グリッドとして構築する予定であったが,Webサービスのほうが,本研究の目的により合致するため,GWTの技術を用いたWebサービスシステムを構築した.Scorumと呼ぶ我々のシステムは定理自動証明系をWebサービスとして利用でき,(1)で構築したEOSとも結合して運用することができる.海外共同研究者のBruno Buchbergerとはグレブナ基底を用いた幾何学定理証明の高速化について,共同して考察した.
報酬駆動的な視覚情報処理メカニズムの解明

我々を取り巻く世界は,情報豊かで複雑化されている一方,我々がこうした外界の情報を処理することができる容量には限りがある。そのため,視覚的注意の働きにより,行動目標の達成に関連する対象に焦点を当て,関連しない対象を抑制する必要がある。近年提案された注意のモデルでは,従来の行動目標に対する自発的な制御,そして環境内の顕著性に基づく非自発的な制御に加えて,我々の過去の経験に基づく注意駆動システムが新たに組み込まれた。本研究課題では,心理物理学的手法を用いたアプローチにより,特に報酬を伴う過去の経験が,視覚的注意にどのような影響を及ぼすのかを検証し,報酬駆動的な注意メカニズムの解明を目指す。
増殖型遺伝子組換えヘルペスウイルスを用いた新規脳腫瘍治療法の開発研究

第三世代がん治療用遺伝子組換え単純ヘルペスウイルスI型(G47△)の基本骨格に外来配列を直接組み込んで、特殊機能を有し、かつ脳腫瘍治療に応用可能な遺伝子組換えウイルスの開発研究を実施した。免疫刺激因子発現型やルシフェラーゼ発現型、腫瘍特異的プロモータ活用型の新規がん治療用ウイルスを複数作製し評価したところ、それぞれ高い有効性を認めた。G47△の実用化を見据えた次世代の脳腫瘍ウイルス療法の基礎開発が進んだ。G47Δは腫瘍特異的なウイルス複製能に優れ且つ安全性が高い第三世代の遺伝子組換え単純ヘルペスウイルスI型(HSV-1)で、平成21年度より再発膠芽腫患者を対象とした臨床研究が開始された。本研究は、G47Δの基本骨格に外来遺伝子を直接組み込んで特殊機能を有する遺伝子組換えHSV-1を作製して脳腫瘍治療に応用する。特異性の高い抗腫瘍免疫を惹起するため、可溶型マウスB7-1を発現するHSV-1(T-mB7.1-Ig)を作製した。HSV-1に感受性の高いA/Jマウスに、低免疫原性のNeuro2a神経芽腫細胞を植えた皮下腫瘍モデルで評価を行ったところ、T-mB7.1-Igは低用量の腫瘍内投与でも、対照ウイルスT-01に比べ高い抗腫瘍効果を示した。更に、基質依存的に発光するCBRルシフェラーゼを発現する遺伝子組換えHSV-1を作製した。CMVプロモータとHSV-1の後期発現型プロモータを用い、感染後すぐに発現が得られるタイプと、ウイルスの複製が開始してから発現が得られるタイプの2種類を作製したところ、前者のHSV-1(T-luc)の方が格段に高いルシフェラーゼ発現を示した。さまざまな経路でT-lucをマウスに投与した後にIVISで観察し、遺伝子組換えHSV-1の体内動態を追跡した。また、手術検体から樹立した8種類の膠芽腫由来がん幹細胞のうち、3種類を用いてG47Δの効果を検討した。2次的sphere形成試験では低い感染率でもsphereを形成せず、G47Δが効率よく膠芽腫由来がん幹細胞を殺すことが示された。ヌードマウスの脳内にがん幹細胞を植えた実験では、G47Δを投与した群が対照群に比べて有意に生存期間が延長した。G47Δの実用化を見据えて、次世代の脳腫瘍ウイルス療法の基礎開発を進める。G47Δは腫瘍特異的なウイルス複製能に優れ且つさ安全性が高い第三世代の遺伝子組換え単純ヘルペスウイルスI型(HSV-1)で、平成21年度より再発膠芽腫患者を対象とした臨床研究が開始された。可溶型マウスB7-1を発現するHSV-1(T-mB7.1-Ig)を作製して、低免疫原性のNeuro2a神経芽腫細胞のマウス皮下腫瘍に投与したところ、低用量でも特異的抗腫瘍免疫を惹起して高い抗腫瘍効果を示した。更に、基質依存的に発光するCBRルシフェラーゼを発現する遺伝子組換えHSV-1(T-luc)を作製した。Neuro2aもしくはU87MGの皮下腫瘍モデルにT-lucを腫瘍内投与してIVISで評価したところ、腫瘍に限局して長期のルシフェラーゼ発現が見られ、A/Jマウスでは投与後7日間、ヌードマウスでは14日間以上検出された。U87MG皮下腫瘍を有するヌードマウスへの尾静脈内疫与では、まず肝臓に高いルシフェラーゼ発現を観察するものの1日で消失し、一方腫瘍では数日後に発現ピークを迎えて15日以上検出可能であった。また、hTERTプロモータで制御したICP6遺伝子をG47Δの基本骨格に挿入して、緩徐に発育する腫瘍でも高いウイルス複製を示す全腫瘍型HSV-1 (T-hTERT)を作製した。腫瘍の成長が早いU87MGの皮下腫瘍では、T-hTERTは対照ウイルスT-O1と同じ効果を示したが、成長の緩徐なOS-RC2やDU145の皮下腫瘍では、T-hTERTがT-O1に比べ高い治療効果を示した。G47Δの実用化を見据えて、次世代の脳腫瘍ウイルス療法の開発が進んでいる。G47△は腫瘍特異的なウイルス複製能に優れ且つ安全性が高い第三世代の遺伝子組換え単純ヘルペスウイルスI型(HSV-1)で、平成21年度より再発膠芽腫患者を対象とした臨床研究が開始された。本研究は、G47△の基本骨格に外来配列を直接組み込んで特殊機能を有する遺伝子組換えHSV-1を作製して脳腫瘍治療に応用する。本年度は、腫瘍特異的プロモータを活用し、第三世代HSV-1の抗腫瘍作用を更に強化した腫瘍治療用HSV-1を作製した。

脳腫瘍のウイルス療法には、特にhTERTプロモータが有用であり、G47△で不活化された3つのウイルス遺伝子のうち、ICP6遺伝子をhTERTプロモータで制御した新しい腫瘍治療用HSV-1を利用した。この新型の腫瘍治療用HSV-1(T-hTERT)は、宿主が腫瘍細胞であれば、ICP6遺伝子がコードするribonucleotide reductaseを自ら発現することになるため、宿主となる腫瘍細胞のribonucleotide reductase活性に左右されることなくウイルス複製を得ることができる。従って、髄膜腫のように緩徐に増大する良性腫瘍や、自らの増殖能はそれほど高くないグリオーマ幹細胞などでも高いウイルス複製能が得られると期待される。実際、膠芽腫患者から単離したグリオーマ幹細胞を用いて、その殺細胞作用や複製能を対照ウイルスT-01と比較したところ、緩徐に増殖するグリオーマ幹細胞では、T-hTERTが有意に強くsecondary sphere formationを抑制した。またグリオーマ幹細胞を用いたマウス脳腫瘍モデルでも、T-hTERTはT-01より有意に高い抗腫瘍効果を示した。腫瘍特異的プロモータを活用した遺伝子組換えHSV-1は、特に腫瘍幹細胞の割合が高い脳腫瘍に有効であることが示唆された。
アポトーシスの誘導および耐性に関わる細胞内シグナルの解析

アポトーシスの誘導および耐性に関わる細胞内シグナルを、Fasを介するアポトーシス誘導の系を用いて解析し、下記の結果を得た。1.Fasを介するアポトーシス誘導シグナルに関わるcaspase8と会合するFLASHと命名した新規遺伝子産物をクローニングし、そのモノクローナル抗体を調製して哺乳類細胞におけるFLASHの発現等を明らかにした。現在、FLASHの遺伝子破壊マウスを作成中である。2.トランスフォームしていない線維芽細胞において、活性化型RasがMAPK/ERKの活性化によってFasを介するアポトーシス誘導シグナルを抑制することを示した。さらにERKの下流で機能する必須分子としてCREBが機能することを、各種ドミナントネガティブCREBやPKA等のCREBを活性化させる遺伝子を導入発現させることにより示した。3.ヒト成人T細胞白血病ウイルスのがん遺伝子産物p40Taxは線維芽細胞においてもTリンフォーマ細胞においてもFasを介するアポトーシスに抵抗性を与えた。そして、その分子機構が線維芽細胞においてはRas/ERKと同じようにCREBの活性化を介する一方、Tリンフォーマ細胞株では線維芽細胞の場合とは全く独立のNF-κBの活性化を介してTFasを介するアポトーシスを抑制することを示した。RasによるFasを介するアポト-シス誘導阻害の分子機構解析トランスフォ-ムしていない線維芽細胞において、活性化型RasがFasを介するアポト-シス誘導シグナルを抑制することを示してきたが、さらにRasの下流で機能する分子を明らかにした。具体的には、1.Rasの下流で機能することが知られているシグナル伝達分子、Raf:PI3キナーゼ・RalGDSの活性化型分子を発現させることにより、RafがFasを介するアポトーシスの抑制に関与するかを明らかにした。3.P13キナーゼおよびRalGDSのドミナントネガティブ型分子を強*発現させ、これらのカスケードがFasを介するアポト-シス誘導の阻害に関与しないことを明らかにした。FLASHの解析caspase8と会合しFasを介するアポト-シス誘導時にcaspase8の活性化に関わるFLASHをクローニングしたが、今年度はFLASHに対するモノクロ-ナル抗体を調製し、これを用いて哺乳類細胞におけるFLASHの発現等を明らかにした。トランスフォームしていない線維芽細胞において、活性化型RasがMAPK/ERKの活性化によってFasを介するアポトーシス誘導シグナルを抑制することを示してきたが、さらにERKの下流で機能する分子を明らかにした。また、ヒト成人T細胞白血病ウイルスのがん遺伝子産物p40Taxによる抗アポトーシス活性が、線維芽細胞においてRasと共通の経路によって媒介されること、Tリンフォーマ細胞においては全く異なった機構によって媒介されることを明らかにした。具体的には、1.p40TaxとRas/MAPKの共通の標的分子として転写因子CREBが、Fasを介するアポトーシスの抑制に機能していることを、各種ドミナントネガティブCREBやPKA等のCREBを活性化させる遺伝子を導入発現させることにより明らかにした。2.ヒトTリンフォーマ由来細胞株CEM-C7にp40Taxを発現させるとFasを介するアポトーシスが強く抑制されるが、この活性はドミナントネガティブCREBでは抑制されず、ドミナントネガティブNF-κBやIκ-Bの発現によって抑制された。p40Taxは、線維芽細胞ではCREBの活性化を介して、またTリンフォーマ細胞株ではNF-κBの活性化を介して、全く独立の分子機構でFasを介するアポトーシスを抑制することを明らかにした。
ヒト常在微生物叢におけるCRISPRの多型性を応用した新規個人識別法の開発

近年、犯罪捜査のために、微生物叢の情報を用いた個人識別法の開発が進められている。しかし、従来の微生物叢解析法は個人識別における識別力が低い、解析が困難であるといった課題を抱えており、実用化には程遠い。申請者は真正細菌と古細菌が持つCRISPRを指標とした微生物叢解析を新たに提案し、皮膚等の生体試料中におけるCRISPRのDNA配列を解析することで、CRISPRの多様性を応用した個人識別法の開発を目指す。
酸化物半導体表面に構築した共役系単分子膜の電気物性計測と単一分子発光素子への展開

本研究では,共役系高分子の化学構造と秩序構造を精密に制御可能な合成法を開発し,これらの構造制御が共役系高分子の光学物性と電気物性に及ぼす影響を評価することを目指した。その結果,酸化物半導体(Indium-Tin-Oxide:ITO)表面上に芳香族アルデヒド化合物をアセタール化反応によって化学的に固定化できることを見出すと共に,芳香族アルデヒドとジアミンとの反応によって分子鎖長を精密に制御した共役系宇高分子を合成することに成功した。さらに独自に開発したエレクトロスピニング法よって作製した共役系高分子ナノファイバを延伸することによる分子鎖の配向性向上に伴う導電率の増加を観測することができた。本研究では、酸化物半導体(Indium-Tin-Oxide : ITO)基板上で垂直配向させたπ共役系分子を化学結合によってITO表面上に固定化する。次に、ITOで被覆した走査型トンネル顕微鏡(STM)の探針を共役系分子と化学的に接合し、基板-π共役系分子-STM探針が一体となったナノ構造体を形成する。この構造体をひとつの物質系と捉え、以下の3点を明らかにする。(1)ITO基板と分子あるいは分子とSTM探針を結ぶ化学結合種が、分子の電気伝導性にどの様な影響を与えるかをトンネル分光法によって解析する。(2)共役系分子の分子長を変えた際に、このナノ構造体を流れる電流-電圧特性が受ける影響を実験的に計測する。(3)共役系分子の化学構造を制御して単一分子発光ダイオードのような新規な有機量子デバイスの創出を図る。本研究では、酸化物半導体(Indium-Tin-Oxide: ITO)基板上で垂直配向させたπ共役系分子を化学結合によってITO表面上に固定化する。そして走査型トンネル顕微鏡(STM)の探針をITO表面上の共役系分子と化学的に接合し、基板-π共役系分子-STM探針が一体となったナノ構造体を形成する。この構造体をひとつの物質系と捉え、ITO基板と分子あるいは分子とSTM探針を結ぶ化学結合種や共役系分子の分子長が、ナノ構造体の電気伝導性にどの様な影響を与えるかを明らかにすることを目標としている。初年度の平成20年度は、ITO基板上にπ共役系分子を化学的に固定化する手法について検討した。すなわち基板や電極表面への有機膜の固定化方法として、シランカップリング剤やチオールなどの自己組織化単分子膜(SAMs: self-assembled monolayers)が広く知られており、将来的には無機物と有機物を組み合わせたハイブリッドデバイス作製への応用が期待されている。しかしながら、現状ではSAMsを酸化物表面に固定化させる反応がシランカップリング反応に限定されているために使用できる有機物が極端に限定されている。そこで本研究ではヒドロキシル基とアルデヒド基との反応によってアセタール化合物が生成する点に着目し、芳香族アルデヒド化合物をアセタール化によってITO表面へ固定化する手法を検討した。その結果、金属酸化物表面のヒドロキシル基をトリメチルシリル化した後、芳香族アルデヒド化合物と反応させる2段階の反応によって芳香族化合物を金属酸化物表面に容易に固定化できることを見出した。平成21年度は、共役系高分子の共役連鎖長が電気伝導性に及ぼす影響を明らかにする為に、エレクトロスピニング法を用いた共役系高分子の配向制御と電気伝導性の関係に着目して検討を行った。我々は、コレクター切替式エレクトロスピニング装置を新たに開発し、配向と本数を正確に制御した共役系高分子を含むサブミクロンファイバーを作製することに成功した。一軸配向後のサブミノクロンファイバーは,延伸率2倍時では平均径490nm,長さ50mm(アスペクト比約1.0×10^5)であった。延伸したサブミクロンファイバー中における高分子鎖の配向評価を偏光蛍光測定から行い、共役系高分子鎖が高度に一軸配向している事を確認した。一方、櫛型電極を用いた電気伝導性測定の結果、延伸率2倍のファイバーは未延伸のファイバーに比べ導電率が26倍向上し,30A/cm^2を超える極めて大きな電流密度が得られた。

機能性有機膜を原子スケールで制御された基板や電極表面へ固定化したハイブリッドデバイスが注目されている。特に、各種有機デバイスに利用されているITO基板への自己組織化単分子膜(SAMs)の固定化は重要な基盤技術である。しかし、SAMsを酸化物表面に画定化させる反応は限定されていた。本研究では、ヒドロキシル基とアルデヒド基との反応によってアセタール化合物が生成されることに着目し、芳香族ジアルデヒド化合物(テレフタル酸アルデヒドTPA)の一方のアルデヒド基を、ITO基板表面のヒドロキシル基とアセタール化反応させることによりTPA分子をITO基板上に固定化することに成功した。FM-AFM観察を行ったところ、TPA分子の配列に相当すると推定される規則的な凹凸が観察され、ベンゼン環同士がface-to-faceでスタック配列していることを見出した。この様にITO上への有機分子の新しい固定化方法としてアセタール反応の有効性を確認できた。次に上記の方法で表面修飾したITO基板を用いてデバイス特性への影響を調べた。その例として、テレフタルアルデヒド(TPA)をITO表面に固定化した修飾ITO基板を用いて有機薄膜太陽電池を作製した。すると、ITOのバッファー層としてよく用いられるPEDOT:PSSと同等の優れた発電特性を示すことが分かった。上記の研究成果に加えて、有機EL素子において有機/有機界面での界面分子の配向制御が素子の電流電圧特性に及ぼす影響を調べた。その結果、分子配向性の向上に伴って電荷の注入効率が一桁以上向上する事を見出だした。1.酸化物表面上に化学結合したアゾメチンオリゴマーの合成これまでの検討によりアルデヒド基と水酸基とのアセタール化反応を用いて、酸化物表面上に共役系分子(テレフタルアルデヒド:TPA)を化学的に固定可能であることを確認した。23年度は、TPAの末端アルデヒド基を芳香族ジアミン誘導体(フェニレンジアミン:PDA)と反応させることで基板に化学結合したアゾメチンオリゴマーの合成を試みた。TPAを固定化した石英基板をPDAのジクロロメタン溶液とTPAのジクロロメタン溶液に、交互に浸漬することで縮合反応を進行させアゾメチンオリゴマーを合成した。浸漬回数を変えた試料の吸収スペクトルを測定したところ、TPAの示す最大吸収(250nm)に比べ120nm以上長波長シフトした370nm付近に新たな吸収が観測された。この吸収は浸漬回数の増加と伴に吸収強度が増大したことから反応によりアゾメチンユニット数が増加したと考察した。偏光吸収スペクトルの入射光角度依存性によってアゾメチンオリゴマーの配向性を評価した結果、アゾメチンオリゴマーは基板の平面方向に対して約24°の角度で配向しており基板に対してほぼ水平配向していることが分かった。2.単一分子発光ダイオードの作製と評価本研究で実現を目指す単一分子発光ダイオードでは電子伝導を担う主鎖としてポリアゾメチン骨格を用い、発色団としてはポルフィリンを用いる。そこで共役系アゾメチン骨格中に組み込む発色団としてアミノフェニル基を二つ有するポルフィリン誘導体を合成した。合成したポルフィリン誘導体を石英基板上に結合させたアゾメチンオリゴマーの末端に反応させて固定化した。固定化反応の進行を吸収スペクトルから確認したところ、アゾメチンオリゴマーには見られなかった新たな吸収が435nmに観測された。この事から、ポルフィリン誘導体がアゾメチン骨格中に導入されたことを確認した。
デーンツイストの一般化の研究

一般デーンツイストは曲面上の単純とは限らないループに対し定義される。その考察は、写像類群の研究において曲面上の閉曲線の自己交差が重要であることを示唆する。本研究は、一般デーンツイスト、および関連した概念であるゴールドマン・テュラエフ・リー双代数を用いた写像類群の研究に取り組み、いくつかの結果を得た。また、ホモロジカル・ゴールドマン・リー代数とファットグラフ複体についても研究し成果を得た。2010年に河澄響矢(東京大学)と本研究代表者による研究の帰結として、デーンツイストの一般化が導入できることが分かった。通常のデーンツイストは曲面の上の自己交叉を持たない閉曲線に対して定義されるのに対し、この一般化は自己交叉を持ちうる閉曲線に対して定義される。この一般化の様々なヴァリアントの研究と、幾何的な側面に関する研究を行っている。今年度の成果は以下にまとめられる。(1)河澄響矢(東京大学)と研究協力を行い、曲面の上の閉曲線の自己交叉を測るテュラエフ余括弧積と呼ばれる演算のテンソル表示について研究を行った。テンソル表示の最低次の項である-2次の項は、シェドラーの余括弧積と呼ばれる演算であることが分かっていた。今年度は、-1次と0次の項が零であることを証明した。一方で、1次以上の項は非自明な項が現れることが分かった。適当な付加条件の下で、これらの項を統制できるかが今後の課題である。(2)矢口義朗(群馬高専)との研究協力による。与えられた群の有限個の直積への、組み紐群のフルビッツ作用について研究を行った。組み紐群における、デーンツイストの対応物に単純組み紐と呼ばれるものがある。単純組み紐の有限列で、全ての積が組み紐群の恒等元に一致するものへのフルビッツ作用の研究は、2次元組み紐の研究への応用がある。このことを鑑み、4次組み紐群の、対称群の4つの直積へのフルビッツ作用について、ある元の固定化群の生成系を明示的に得た。その他関連する計算を続行中である。(3)研究協力者である河澄響矢(東京大学)と共同で、ジョンソン準同型とゴールドマン・テュラエフ・リー双代数に関する概説論文を執筆した。その中の一節で一般化されたデーンツイストについて解説を行った。今年度は、曲線の自己交差の情報をジョンソン理論に応用するための研究を行った。(1)テュラエフ余括弧積のテンソル表示を明らかにすべく、曲面の基本群の良い「座標」を構成するための考察を行った。曲面の境界に平行な単純閉曲線のべきに対して、その自己交差を写像μによって測ることで、μのテンソル表示の満たすべき方程式が得られる。まず、この方程式の解で、「座標」によらないものを一つ与えた。この仮想的なμのテンソル表示は、テュラエフ余括弧積の簡潔なテンソル表示を導くことを確認した。この解を実現する様な「座標」が良いものであると考えられる。この様な「座標」が存在するかどうかが、問題として残された。一般デーンツイストの幾何的な意味を明らかにするための研究は、ほとんど進めることができなかった。一般化されたデーンツイストのヴァリアントの研究については、組み紐群での研究において、当初予定されていたジョンソン理論に関するものではないものの、順調に計算結果が得られている。一般化されたデーンツイストの幾何的側面については、テュラエフ余括弧積のテンソル表示に関して大きな進展があった。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、今年度進展があった部分についてより研究を進めていく。また、一般化されたデーンツイストと3次元多様体論との関わりについては今年度は具体的な結果が得られなかったが、次年度も引き続き考察を続ける。
食事中の食物への注意が食後の熱産生と満腹感に及ぼす影響

2018年度は,食物摂取直後の感覚(味覚)刺激が食事誘発性熱産生(DIT)を増大させる機序の解明に取り組んだ。8名の被験者は,合計3条件の実験プロトコールにランダムな順序で参加した。被験者は5分間の座位安静後,基準食200kcal(明治メイバランスミニ)を1分間かけて摂取し,90分間の安静を保った。被験者は,基準食摂取後2.5分目から5分毎に合計12回,15%グルコース溶液(G),15%グルコース溶液にラクチゾール(甘味受容体抑制物質)を混合した溶液(GL),水(W)のいずれか20gを口に含んで30秒間リンシングし,口腔内を刺激した。各リンシング溶液および唾液の嚥下は禁止した。リンシング終了直後に甘味強度を測定した。基準食摂取前および摂取後5分毎に腹腔動脈血流(CABF),上腸間膜動脈血流(SMABF),血糖値,満足感,満腹感,空腹感および摂取可能感を測定した。甘味強度はG条件が他の2条件に比べて有意に高く,GL条件とW条件には違いがなかった。CABFおよびSMABFは,ともにG条件がW条件に比べて有意に高く,G条件とGL条件には違いはなかった。血糖値,満足感,満腹感,空腹感および摂取可能感は3条件間で違いがなかった。口腔内のグルコース溶液による消化管血流の増大は,甘味受容体を抑制した場合でも維持されたことから,この血流増大は,甘味受容体を介さない異なる経路で生じる可能性が示唆された。2018年は,出産と所属機関の変更により,研究時間の確保および研究環境の整備が困難であり,予定していた研究が実施できなかったため。産休の取得に伴い,2018年5月に1年間の補助事業期間延長を申請し,2020年3月までの延長が承認された。2019年度は,研究環境を整備し,昨年度遂行できなかった実験を完了させ,論文執筆を行う予定である。平成27年度は,食物への注意度の測定・評価方法,および食事中の食物への注意度が食後の空腹感と満足感に及ぼす影響を検討した。健康な成人男女9名は視線追跡装置を装着し,5分間の座位安静後,テレビを視聴しながら基準食(シリアル+牛乳)511 kcalを摂取し,2時間の安静を保った(Non Attentive Eating, n-AE)。対照条件として,基準食に視線を集中して摂取するように指示した(Attentive Eating, AE)。実験は早朝空腹の状態で行った。食事中,被験者の食事の様子を観察するために,目立たない位置から動画を撮影した。測定項目は,食事時間,食物への注意度(食事時間に対する食物の注視時間の割合),咀嚼回数,食事の直前・直後,食後30,60,90分の主観的な空腹感および満足感(Visual analog scale)とした。食事時間は両条件間に違いがなかった。食物への注意度は,AEが約90%,n-AEが約5%であった。咀嚼回数は両条件間に違いがなかった。主観的な空腹感は,総じて,AEに比べてn-AEが有意に高く,満足感はn-AEが有意に低かった。食事中に食物への注意を阻害した場合,食後の満足感が得られにくく,空腹感を感じやすくなること,いわゆる「ながら食べ」が過食へつながる可能性があるという重要な示唆が得られた。本年度の研究計画としていた,食物への注意度を測定・評価する方法の確立を行うことができた。さらに,食事時間や咀嚼様態とは関係なく,食事中に食物への注意を妨げることが,食後の満足感を低下させ,次の食事までの空腹感を高めることを明らかにした。平成28年度は,産前産後の休暇および育児休業(平成28年4月平成29年3月)を取得したため,研究を実施していない。育児休業等の取得に伴う研究中断により,当初の研究計画において平成28年度に予定していた実験を実施できなかったため。平成29年度は,食事中の食物への注意が食欲および食事誘発性熱産生(DIT)に及ぼす影響を検討した。健康な成人男女10名が合計2回の実験にランダムな順序で参加した。被験者は空腹状態で朝8時30分に実験室へ来室し,半仰臥位の姿勢で30分以上安静にした。その後,食物への注意を低下させた状態で基準食(シリアル+牛乳,計511 kcal)を摂取するDistracted Eating (DE)条件,食物に視線を集中して摂取するAttentive Eating(AE)条件のいずれかで朝食を摂取した。DE条件では,食事中にスマートフォンを用いてニュースサイトを閲覧するように指示した。基準食摂取後,被験者は,再び半仰臥位の姿勢で3時間の安静を保った。その後,昼食(ミートソース+パスタ)を満腹になるまで摂取した。エネルギー消費量を評価するために,呼気ガス分析器を用いて酸素摂取量および二酸化炭素排出量等を,基準食の摂取前後に連続的に測定した。DITは,基準食摂取後のエネルギー消費量から摂取前のエネルギー消費量を差し引いて算出した。基準食の摂取中,食事時間,食物への注意度(食事時間に対する食物注視時間の割合),咀嚼回数を測定した。食欲は,視覚的評価法を用いて,基準食の摂取前および摂取後3時間まで30分毎に評価した。

昼食の摂取量は,食事前後の重量を差し引いて算出した。食事時間,咀嚼回数,食欲,昼食の摂取量は両条件間で統計的に有意な差はなかった。DITは,AEに比べてDEが低い傾向が見られた。食事中に食物への注意を阻害すると,食事様態や食欲に差は見られないが,食後の熱産生が低下する可能性が示唆された。年度途中の出産に伴う研究中断により,すべての実験・データ解析を行うことができなかった。具体的には,被験者20名を対象に実験を終える予定であった。したがって,研究全体としてはやや遅れていると判断する。2018年度は,食物摂取直後の感覚(味覚)刺激が食事誘発性熱産生(DIT)を増大させる機序の解明に取り組んだ。8名の被験者は,合計3条件の実験プロトコールにランダムな順序で参加した。被験者は5分間の座位安静後,基準食200kcal(明治メイバランスミニ)を1分間かけて摂取し,90分間の安静を保った。被験者は,基準食摂取後2.5分目から5分毎に合計12回,15%グルコース溶液(G),15%グルコース溶液にラクチゾール(甘味受容体抑制物質)を混合した溶液(GL),水(W)のいずれか20gを口に含んで30秒間リンシングし,口腔内を刺激した。各リンシング溶液および唾液の嚥下は禁止した。リンシング終了直後に甘味強度を測定した。基準食摂取前および摂取後5分毎に腹腔動脈血流(CABF),上腸間膜動脈血流(SMABF),血糖値,満足感,満腹感,空腹感および摂取可能感を測定した。甘味強度はG条件が他の2条件に比べて有意に高く,GL条件とW条件には違いがなかった。CABFおよびSMABFは,ともにG条件がW条件に比べて有意に高く,G条件とGL条件には違いはなかった。血糖値,満足感,満腹感,空腹感および摂取可能感は3条件間で違いがなかった。口腔内のグルコース溶液による消化管血流の増大は,甘味受容体を抑制した場合でも維持されたことから,この血流増大は,甘味受容体を介さない異なる経路で生じる可能性が示唆された。2018年は,出産と所属機関の変更により,研究時間の確保および研究環境の整備が困難であり,予定していた研究が実施できなかったため。本年度に確立した食物への注意度の測定・評価方法を用いて,食物に注意を向ける食べ方と,食物への注意を妨げる食べ方を行い,食後の胃運動ならびに食事誘発性体熱産生といった生理応答,空腹感・満足感を両条件間で比較・検討を行う。また,食後6時間の時点で,実験時に摂取した食事内容および食事量の記憶を評価する。今後の研究は次の計画で行う予定である。平成29年度4月に本実験の内容を所属機関の倫理委員会へ申請する。承認が得られた後,直ちに実験を開始する。実験は5月7月にかけて予備実験を行う。本実験は8月10月に実施する。視線の解析には多くの時間を要するため,実験終了以降は,データ解析の期間とする。平成28年度に申請した産前産後の休暇および育児休業の取得に伴う科学研究費助成事業の補助事業期間延長が承認されたため,本研究の補助事業期間は,当初の平成2729年度から平成2730年度に変更された。平成29年度は,平成28年度に予定していた実験を行う。食物に注意を向けて食べる条件と,食事中に動画視聴などを行い食物以外に注意を向けて食べる条件における消化管活動,食事誘発性体熱産生,食後の満腹感,摂食量の記憶に違いがあるのかを検討する。今年度は,昨年度遂行できなかった実験を完了させ,論文執筆を行う予定である。