hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
階層グラフの直交描画アルゴリズムの開発

本研究では,階層グラフの直交描画を求める新しいアルゴリズムを提案した.ここで直交描画とは,各辺を垂直・水平線分からなる経路として描いたグラフ描画である.提案手法の一部として,本研究では以下の方法を作成した.(i)ダミー頂点の共有化を行う方法,(ii)ダミー頂点共有後のグラフの辺集合から高階辺の集合を作成する方法,(iii)描画中の水平線分の長さの総和が小さくなるように頂点のx座標を定める方法,及び(iv)高階辺を描画する方法.最後の方法(iv)は,各高階辺の描画に2本の水平線分を用い得るものとして,辺交差数を少なく抑えながら,直交描画を求めるものである.階層グラフの自動描画法に関する従来の研究の多くは直線描画(連続する階層の頂点間を結ぶ各辺を直線で描く描画)を求めるものであった.しかし,グラフの頂点数や辺数が多くなると,直線描画では辺の交差数が多くなりすぎ,非常に見づらくなることがある.本研究の目的は,複雑な階層グラフであっても明確な直交描画(辺を垂直・水平線分からなる経路として描く描画)を求め得るアルゴリズムを開発することであり,その手順として以下のようなものを考えている.(1)階層をまたぐ各辺上にダミー頂点を設け,共有化処理を行う.(2)辺の集合を高階辺に分割する.(3)各階層上の頂点の配置順序を定める.(4)各階層における頂点の配置座標を定める.(5)辺を描き,直交描画を求める.平成24年度は,主に(2)及び(5)の検討を行った.特に(5)に関しては,各高階辺を構成する水平・垂直線分の配置を求める問題を,辺に重みを付けたある有向グラフの最小帰還辺集合のうち,辺の重みの和が最大のものを求める問題として定式化し,それに対する発見的手法を提案した.平成25年度は,主に(5)の方法の見直しと,(4)及び(1)の検討を行った.(5)に関しては,(4)までで頂点位置を決定し,本研究で設けている制約の下で高階辺の描画を行うときの辺交差数の下界を求める方法を作成した.そして,24年度に作成したアルゴリズムが,その下界に近い辺交差数の描画を求め得ることを示した.(4)に関しては,直交描画中の水平線分の長さの総和が最小となるように頂点座標を決定する方法を作成した.また,(1)に関しては,階層グラフを直線描画する場合に辺交差数が少なくなるようなダミー頂点共有化手法を開発した.本研究では,階層グラフの直交描画を求める新しいアルゴリズムを提案した.ここで直交描画とは,各辺を垂直・水平線分からなる経路として描いたグラフ描画である.提案手法の一部として,本研究では以下の方法を作成した.(i)ダミー頂点の共有化を行う方法,(ii)ダミー頂点共有後のグラフの辺集合から高階辺の集合を作成する方法,(iii)描画中の水平線分の長さの総和が小さくなるように頂点のx座標を定める方法,及び(iv)高階辺を描画する方法.最後の方法(iv)は,各高階辺の描画に2本の水平線分を用い得るものとして,辺交差数を少なく抑えながら,直交描画を求めるものである.階層グラフの自動描画アルゴリズムに関して,これまで非常に多くの研究が行われてきている.従来の研究のほとんどは直線描画(隣接する階層の頂点間を結ぶ辺を直線で描く描画)を求めるものであったが,グラフの頂点数や辺数が多くなると,直線描画では辺の交差数が多くなりすぎ,非常に見づらくなることがある.本研究の目的は,複雑な階層グラフであっても明確な直交描画(辺を垂直・水平線分からなる経路として描く描画)を求め得るアルゴリズムを開発することである.本研究では,階層グラフの直交描画アルゴリズムの手順として,以下のようなものを考えている.(ステップ1)階層をまたぐ各辺上にダミー頂点を設け,共有化処理を行う.(ステップ2)辺の集合を高階辺に分割する.(ステップ3)各階層上の頂点(ダミー頂点を含む)の配置順序を定める.(ステップ4)各階層における頂点の配置座標を定める.(ステップ5)辺を描き,直交描画を求める.平成24年度は,主にステップ2, 5の検討を行った.ステップ2に関しては,連続する2階層のそれぞれについて,それらの間の辺の集合をいくつかの部分集合に分割し,各部分集合に対して高階辺を作成する簡単な方法を作成した.この方法は,各部分集合の辺の本数をできるだけ多くすることによって,最終的に求める直交描画中の辺交差数を少なくすることを意図したものである.ステップ5に関しては,各高階辺を構成する水平・垂直線分の配置を求める問題を,辺に重みを付けたある有向グラフの最小帰還辺集合のうち,辺の重みの和が最大のものを求める問題として定式化し,それに対する発見的手法を提案した.この方法により,辺交差数が少ない直交描画を得ることが可能となった.さらに平成24年度は,ステップ1に関しても,我々が既に開発していた方法を改良し,ダミー頂点をより少なくする方法を開発した.階層グラフの自動描画法に関する従来の研究の多くは直線描画(連続する階層の頂点間を結ぶ各辺を直線で描く描画)を求めるものであった.

しかし,グラフの頂点数や辺数が多くなると,直線描画では辺の交差数が多くなりすぎ,非常に見づらくなることがある.本研究の目的は,複雑な階層グラフであっても明確な直交描画(辺を垂直・水平線分からなる経路として描く描画)を求め得るアルゴリズムを開発することであり,その手順として以下のようなものを考えた.(1)階層をまたぐ各辺上にダミー頂点を設け,共有化処理を行う.(2)辺の集合を高階辺に分割する.(3)各階層上の頂点の配置順序を定める.(4)各階層における頂点の配置座標を定める.(5)辺を描き,直交描画を求める.平成2425年度では,主にステップ(2), (4),(5)に関する研究を行っていた.特にステップ(5)に関しては,各高階辺を構成する水平・垂直線分の配置を求める問題を,辺に重みを付けたある有向グラフの最小帰還辺集合のうち,辺の重みの和が最大のものを求める問題として定式化し,それに対する発見的手法を提案した.また(4)に関しては,直交描画中の水平線分の長さの総和が最小となるように頂点座標を決定する方法を作成した.平成25年度までは,ステップ(1)でダミー頂点の共有化処理を行うために,本申請者らが平成23年に開発した方法を用いていたが,平成26年度は,描画中の線分の混雑をより緩和し,辺交差数を削減するために,ステップ(1)において,新しく開発したダミー頂点共有化手法を用いることにした.またステップ(5)に関して,高階辺の描画を行う際に設けていた制約を若干緩めることにより,辺交差数が更に少ない描画を求める方法を作成した.そして計算機実験により,これらの工夫が有効であることを確認した.総合領域本研究では,前述のように,階層グラフの直交描画アルゴリズムとして,ステップ(1)(5)からなるものを考えている.交付申請書では,平成24年度の研究実施計画を,(2)及び(5)の検討を行い,(1)の研究を始めることとしていた.また,平成25年度の研究実施計画を,(1)の研究を続けるとともに,(4)のアルゴリズムを作成することとしていた.「研究実績の概要」で述べたように,これまでに,(2), (4), (5)の三つのステップに関して一応の成果を得ることができている.ステップ(1)に関しては,階層グラフを直線描画する場合に辺交差数が少なくなるようなダミー頂点共有化手法を開発している.この方法は,ダミー頂点数削減を目的としたこれまでの方法に比べ,連続したある2階層の間に辺が集中することを減らし得る傾向にあり,そのため,直交描画作成に用いた場合も,辺交差数の減少や,線分の混雑の緩和が期待できると考えている.以上のように,本研究は,概ね当初の計画通りに進めることができている.本研究では,階層グラフの直交描画アルゴリズムとして,ステップ15からなるものを考えている.交付申請書では,平成24年度の研究実施計画を,ステップ2及び5の検討を行い,ステップ1の研究を始めることとしていた.「研究実績の概要」で述べたように,平成24年度はこの実施計画どおりの研究実績をあげることができている.最終年度である平成26年度には,まず,これまでに開発したステップ(1), (2), (4)及び(5)のアルゴリズムの見直しを行う.特に,(1)に関して,25年度に開発したダミー頂点共有化手法を直交描画作成に用いたときの効果を確認し,必要に応じて改良を行っていくことにしている.また(5)に関しても,高階辺の描画を行う際に設けている制約を若干緩め,辺交差数が更に少ない描画を求める方法を作り得ないか検討する予定である.以上の検討の終了後,ステップ(3)のアルゴリズムを開発する.
高専生と高校生の英語学習に対する動機づけの相違と英語能力の相関に関する研究

本研究の目的は、英語学習を苦手とする高専生の英語学習に対する動機づけの構成と学習意欲減退要因の特徴を高校生と比較することにより明らかにすることにある。質問紙調査と英語能力の3年間にわたる縦断的調査により次のことがわかった:1入学後の1年間に動機づけの著しい低下が起きたが、英語能力の伸長との相関は弱かった;2英語の必要性の認識低下と英語への関心および積極的な姿勢の負の相乗効果があった、3成功体験と関心・積極性に強い相関があった;4成功体験の欠如が最も重要な学習意欲減退要因である。動機づけの改善や英語能力の伸長には成功体験や成就感を学習者に与えることが重要であるという示唆を得た。平成22年度は北海道内の公立A高校(普通科5クラス、理数科1クラス)の1年生227名およびB工業高専の1年生161名を被験者として、英語学習に対する動機づけおよび学習習慣に関する質問紙調査(46項目)を行なった。この予備調査で得られたデータに探索的因子分析を行った結果、4つの因子が抽出され、下位項目の中身を勘案してそれぞれ「肯定的自己」因子、「目的意識」因子、「WTC(Willingness To Communicate)」因子、「環境」因子と命名した。この結果は、23年度から3年間にわたり2校種間で実施する本調査で用いる質問項目の精選を行なう資料となるものである。各因子の内的整合性が.485.792とやや低いことから、より精度の高い質問紙になるように質問項目の差し替えを行ない、本調査に使用することとした。研究協力校となる高校は、被験者に関わる変数を可能な限り少なくするため、学習塾等の進学資料からB工業高専の入学生と入学時の平均的学力がほぼ同等であると考えられる学校を選んだ。またこの学校には理数科も併設されていることから、高専生と高校生との間の差異だけでなく、共通する特徴も見いだせる可能性がある。抽出された4つの因子間の相関係数を見たところ、「WTC」因子と「目的意識」因子でr=.631とやや強い相関が見られ、次いで「目的意識」因子と「環境」因子(r=.438)、「肯定的自己」因子と「環境」因子(r=.304)となっている。高専と高校の校種間、そして普通科と理数系学科の学科間で因子ごとにt検定により平均値の差を見たところ、「WTC」因子においてどちらもp<.01の有意差で高校生、そして普通科の方で値が大きいことがわかった。このように、予備調査からも英語によるコミュニケーションに対する動機づけの差が高校生と高専生の間に存在する可能性がうかがえる。平成23年度は初年度に行った予備調査(研究協力校である北海道内の公立高等学校[普通科5学級+理数科1学級の約240名]1校、および北海道内の高専の約180名で実施)をもとに完成した質問紙調査表を使用して1年目のデータ収集を行った。研究協力校である高等学校は入学試験時の学力レベルが当該高専と概ね同等であること、さらに理数系学科を持つことから比較分析に適しているため選択した。因子分析の結果4つの因子が抽出され、その構成下位項目の特徴から(1)必要性因子(英語学習が自分の現在や将来にとって重要であるという考えに関わるもの)、(2)関心・積極性因子(英語学習に対する興味や関心、それによって引き起こされる英語を学習しようとする積極性に関わるもの)、(3)肯定体験因子(英語学習における自信や成就感、肯定的体験に関わるもの)、(4)憧憬因子(英語圏の生活・文化や海外の人と接することに対する憧れや願望に関わるもの)と命名した。さらに、この因子を用いてクラスター分析を行い、被験者を4つのグループに分け、プロファイリングを行った。1年目に得られたこれらのデータから明らかになった主な項目は次の通りである:(1)高校生の方が高専生よりも英語能力がやや高い、(2)高校普通科の生徒が高専生と高校理数科を合わせたグループよりも英語能力で上回っている、(3)リスニング能力では高校生が高専生を上回っている、(4)クラスター分析において最も弁別的であったのは「憧憬因子」である、(5)「必要性因子」においては高専生が上回り、(6)「肯定体験因子」においては高校生が上回っている。とりわけ興味深い点は、概して英語を苦手とする高専の学生が、「必要性因子」において高校の生徒を上回っており、逆に「肯定体験因子」において下回っている点である。換言すると、高専の学生はいわば英語学習の必要性は感じているものの、それまでの英語学習における成功体験が少ないため苦手意識を持っているとの解釈も可能である。

調査最終年度も過去2年と同様に質問紙調査と「英語能力判定テスト」を実施した。2年目の調査で高専生の動機づけ指数の低下が顕著であったことから、高専生に存在すると予測されていた英語学習意欲減退傾向が確認された。そうした傾向の要因が何であるかを問う自由記述回答方式の質問(2問)を3年次で実施し、その回答を分類・定量化した上で他の指標と組み合わせて考察を行なった。分析結果は次の通りである。(1)英語能力においてはどの年次においても常に高校が高専を有意に上回り、どちらも学年進行に伴って有意に英語能力が高くなる(1年次<2年次<3年次)変化となった。(2)動機づけ指数については学校種と年次の2要因間に交互作用が認められ高校と高専では異なる変化を見せた。1年次で学校間に有意差はなかったが、2年次では高校で横ばい、高専で有意に下降、3年次では両者とも同程度上昇した。(3)自由記述回答方式の質問で「どのようなことで英語学習に対するやる気がなくなるか」を訊ね、その回答を「教師」、「自信・成功体験」、「内因的動機」、「環境」、「教材」、そして「外的制限」に関わる6つのカテゴリーに分類しその度数をクロス集計してχ二乗検定で分析した。その結果、高専・高校の双方で学習意欲減退・喚起要因として共通してあげられたものは度数の大きい順に「成功体験」と「内的動機」の欠如、次に「教師」であった。成果を以下のとおりまとめる。動機づけは2年次で変化の傾向に差が生じ、高専ではやや顕著な低下傾向が見られた。英語能力との相関は高校・高専とも常にr=.30前後の弱い相関で3年間の変化は小さかったが、下位尺度得点との相関では学校種を問わずその程度は若干異なるものの、「成功体験」が4つの因子の中では最も強い相関を示し、記述式質問で多くの者が学習意欲衰退要因に「成功体験」に関わる内容をあげた結果を支持するものとなった。平成24年度は本研究の本調査3年の2年目である。普通高校と高専で2回目の質問紙調査と「英語能力判定テスト」を実施した。質問紙調査では1年次の調査で抽出された4つの因子を構成する質問項目を用い、その他の項目は学習習慣に関する項目と差し替えて英語能力との相関を新たに検証した。主な結果は以下の5点である:1「動機づけ指数」平均値の経年比較では普通高校で変化がなかったが高専では低下した(有意)。2英語能力の伸びは普通高校>高専であり(有意)、普通高校の方が上回ったが、伸び幅はともに限定的であった。3普通高校の普通科と専門学科間では英語能力が1年次に普通科>専門学科(有意)であったが、2年次では差がなくなった。また英語能力の伸びでは普通科<専門学科であった(有意)。専門学科で学習効果が上がっているのは「スーパー・サイエンス・ハイスクール」の取り組みの一つとして実施している英語活動などの影響が考えられる。41年次に因子得点によるクラスター分析で得られた4つのグループで英語能力のスコアの伸びを分散分析したところグループ間差は認められず等質であった。この結果は普通高校のみの場合、高専を併せた場合にも同じ結果であった。Group 2だけが他の3グループよりスコアが高いのは1年次の高スコアがそのまま2年次に維持されたと考えられる。5学習習慣に関わる質問項目群の平均値と英語能力の伸びとの相関は、高校でr=.08、高専でr=-.001と相関関係が見られず、英語能力の伸びは学習習慣よりも動機づけとの相関が高かった。
不安定性に着目した多足生物の機敏な歩行生成機序の解明と高機動性脚ロボットの開発

本研究課題では,直線歩行の不安定化という力学的性質に着目し,ムカデなど多足生物の機敏な歩行生成機序の解明と高機動性を有する脚ロボットの開発を目指した.特に,機動性の検証実験として,歩行中の旋回タスクに着目し,次の3つのテーマを実施した.1.旋回タスクを可能とする多足ロボットの改良,2.直線歩行の不安定化の検証,3.旋回タスクの実施と直線歩行安定性と旋回機動性の関係の解明.これらの結果から,直線歩行不安定性が機動性に寄与することが解明され,体軸柔軟性やそれに付随した安定性の制御による機動性向上など,生物の歩行戦略とも関連した重要な示唆が得られた.現在これらの成果をとりまとめ,論文を投稿中である.平成26年度は,これまでに構築していたムカデの数理モデルとロボットを改良し,直線歩行実験やターゲット追従をタスクとする急旋回実験を行うことで,直線歩行の不安定性と旋回性能との関連を調べた.具体的には,これまで構築していた数理モデルとロボットは,一つの胴体と一対の脚を持つモジュールが回転バネ・ダンパを搭載した関節を介して直列に結合されたものであったが,先頭モジュールに測域センサを新たに搭載することでロボットに対するターゲットの位置を取得し,更に先頭モジュールの進行方向を変化させる関節をその両脚に追加して,測域センサから情報に基づいてそれらを制御することで,ロボットの進行方向を変化させることを可能とした.そして,様々なバネ定数に対して直線歩行実験を行い,FFTを介して各関節の運動の振幅を同定することで,バネ定数をパラメータとするホップ分岐により直線歩行が不安定化してリミットサイクルを形成し,蛇行運動が生じることを確認した.更に,測域センサの情報を用いて,初期の進行方向から離れたところにあるターゲットに追従させる急旋回実験を様々なバネ定数に対して行い,ロボットの進行方向や軌道の目標値からのずれや旋回完了時間などを評価指標として定め,直線歩行の不安定性とこれら旋回性能との関係性を調べた.その結果,直線歩行の不安定化に伴って,これら旋回性能が改善することが明らかになった.この研究成果は,第27回自律分散システム・シンポジウムにおいて口頭発表を行った.本研究では,多足歩行生物の機敏な運動の生成原理を力学的観点から明らかにし,その力学原理を工学的に応用することを目的として,次の3つのテーマを実施した.1.旋回タスクを可能とする多足ロボットの改良:これまでに構築してきた多足歩行の詳細な数理モデルやロボットは,一対の脚を持つ体節が回転バネを搭載した関節を介して結合されたものであった.先頭モジュールに新たに測域センサを搭載することで,地面におかれたターゲットの位置を取得し,更に先頭モジュールの進行方向を変化させる関節をその両脚に追加して,測域センサから情報に基づいてそれらを制御することで,ロボットの進行方向を変化させることを可能とした.2.直線歩行の不安定化の検証:これまでの数理モデルに基づくフロケ解析から,体幹柔軟性をパラメータとする超臨界ホップ分岐より,直線歩行が不安定化することが示唆されていた.改良したロボットの回転バネ定数を変えることで,実際に不安定化することを実証し,その分岐点を同定した.3.旋回タスクの実施と直線歩行安定性と旋回機動性の関係の解明:初期の進行方向から離れたところにあるターゲットに追従させる急旋回実験を様々な回転バネ定数に対して行い,進行方向や軌道の目標値からのずれ,旋回完了時間などを評価指標として定め,直線歩行の不安定性と旋回性能との関係を調べた.その結果,不安定化に伴って,旋回性能が改善することが明らかになった.ただし,強い不安性を持つ場合は歩行形態を維持できず,安定性と機動性はトレードオフの関係にあることも明らかになった.体軸柔軟性やそれに付随した安定性の制御による機動性の向上など,生物の歩行戦略とも関連した重要な示唆が得られた.これら研究成果は,第27回自律分散システム・シンポジウムやAPS March Meeting 2016で口頭発表を行った.更に研究成果をとりまとめた論文を投稿中である.本研究課題では,直線歩行の不安定化という力学的性質に着目し,ムカデなど多足生物の機敏な歩行生成機序の解明と高機動性を有する脚ロボットの開発を目指した.特に,機動性の検証実験として,歩行中の旋回タスクに着目し,次の3つのテーマを実施した.1.旋回タスクを可能とする多足ロボットの改良,2.直線歩行の不安定化の検証,3.旋回タスクの実施と直線歩行安定性と旋回機動性の関係の解明.これらの結果から,直線歩行不安定性が機動性に寄与することが解明され,体軸柔軟性やそれに付随した安定性の制御による機動性向上など,生物の歩行戦略とも関連した重要な示唆が得られた.現在これらの成果をとりまとめ,論文を投稿中である.交付申請書に記載した平成26年度の研究実施計画通り,数理モデルや脚ロボットを用いて直線歩行の不安定性と蛇行性能の関係を明らかにすることが出来たため.工学平成27年度は,交付申請書に記載したように,平成26年度までの数理モデルやロボット実験を更に発展させるだけでなく,ムカデの計測データの解析など生物学的関連性について調べていく.特に,ムカデは歩行速度が遅いと蛇行を生じないが,歩行速度が速くなると蛇行を生じるようになり,この歩行速度に応じて蛇行の振幅や波長が変化することが知られている.すなわち,直線歩行が不安定になるにつれて蛇行特性が変化すると考えられる.

そこでムカデの旋回時の蛇行特性を調べることで,例えばムカデは旋回時にどの程度の力学的安定性を用いているのかを明らかにするなど,直線歩行の不安定性と旋回の関係を明らかにする.更に,これらの研究より得られる結果を取りまとめて,学会講演や論文誌などに研究成果の発表を行っていく.平成26年度の研究経費は,本研究課題の目的に合わせて,主にこれまでに構築していたロボットを改良するための経費として計上していたが,計測装置や数理モデルに基づく動力学シミュレーションなどを用いて制御系を工夫することで,その経費を削減することが出来たため.具体的には,ターゲット追従システムとして,当初はカメラシステムを新たに導入することを計画していたが,他の研究で用いていた測域センサを活用し,動力学シミュレーションに基づいて制御系を構築することで,目的とする実験系を構築することが出来た.平成26年度年度の経費が浮いた分,平成27年度はより高精度なセンサ系や計測装置を導入するなど信頼性の高いデータを取得できる実験系を構築し,ロボット実験における旋回性能の評価精度を高めていく.また,国内・国際会議における発表や,研究成果をまとめて論文として発表するための英文校正費や論文投稿料を予定している.
超高分子量ポリフェノールの合成と応用

フェノール基を多く含む高分子としてリグノフェノールを取り上げ、その単独酸化カップリング反応及び酸化カップリングによるポリアミノ酸へのハイブリッド合成を検討した。触媒には酵素モデル触媒である鉄サレン錯体を用い、様々な反応条件の下で酸化カップリングを行った。反応条件を適当に設定することで、分子量数十万の高分子量体が生成することがわかった。更に得られた高分子量体について、光散乱GPCによってポリマーの絶対分子量等の測定を行った結果、分子量100万以上の高分子量体が得られることが確認された。次にリグノフェノールとフェノール基含有ポリアミノ酸とのクロスカップリングを行い、ポリアミノ酸-リグノフェノールハイブリッドの合成を行った。酵素触媒作用を利用した新規ポリアミノ酸ハイドロゲルの合成を検討した。γ-ポリグルタミン酸(PGA)を主鎖骨格とし、側鎖にチラミンを導入した水溶性のフェノール基含有ポリグルタミン酸を合成した。ペルオキシダーゼを触媒に用い、ポリグルタミン酸誘導体の酸化カップリングを行うことで、側鎖フェノール基間で架橋したハイドロゲルを合成し、得られたゲルの諸物性測定を行った。チラミン導入率や反応条件を変化させることで強度や架橋密度を自在に制御することができ、酵素濃度が増加するに伴い、貯蔵弾性率(G')が増加した。また、周波数変化によるG'の値に大きな変化がないことから、得られたゲルは均質で安定と考えられる。膨張率のpH依存性を調べたところ、pH3以下の時、PGA側鎖に電荷が生じないため、電気的な反発が減少することによってゲルが収縮し、膨張率が低下した。一方、それ以上のpHではカルボン酸塩の状態で存在しているため、静電反発によるゲルの膨張が見られた。本年度はフェノール基を多く含む高分子としてリグノフェノールを取り上げ、その単独酸化カップリング反応及び酸化カップリングによるポリアミノ酸へのハイブリッド合成を検討した。単独酸化カップリングについては触媒には有機溶媒中で優れた酸化カップリング活性を持つ鉄サレン錯体を用いた。リグノフェノール、リグノ(o-、m-、p-クレゾール)の4種類について、DMF中で、触媒には酵素モデル触媒である鉄サレン錯体を用い、様々な反応条件の下で酸化カップリングを行った。全てのリグノフェノールにおいて酸化カップリングが進行し、反応条件(基質、触媒濃度)を適当に設定することで、分子量数十万の高分子量体が生成することがわかった。得られるポリマーは、より天然の素材に近い複合素材として、従来の合成高分子素材に見られない機能の発現が期待される。反応条件は適当に設定することで出発物質が定量的に消費され、分子量数十万の単一生成物が得られることがわかった。また、効率良くポリアミノ酸へのリグノフェノール(またはその逆)の導入(グラフト化)が進行するような反応条件の検討を行った。より基質濃度の低い条件で反応を追跡した結果、反応の進行に伴ってリグノフェノール由来のピークが高分子量側にスライドする様子が観察された。ポリペプチドに代表されるポリアミノ酸は、生体適合性、生分解性などの機能が期待される高機能性高分子素材であることから、その合成法と生医学材料への応用が活発に研究されている。今年度は、酵素触媒作用を利用した新規ポリアミノ酸ハイドロゲルの合成を検討した。納豆の糸引き成分であるγ-ポリグルタミン酸(PGA)を主鎖骨格とし、側鎖にチラミンを導入した水溶性のフェノール基含有ポリグルタミン酸を合成した。

ペルオキシダーゼを触媒に用い、ポリグルタミン酸誘導体の酸化カップリングを行うことで、側鎖フェノール基間で架橋したハイドロゲルを合成し、得られたゲルの諸物性測定を行った。チラミン導入率や反応条件を変化させることで強度や架橋密度を自在に制御することができ、酵素濃度が増加するに伴い、貯蔵弾性率(G')が増加した。また、周波数変化によるG'の値に大きな変化がないことから、得られたゲルは均質で安定と考えられる。膨張率のpH依存性を調べたところ、pH3以下の時、PGA側鎖に電荷が生じないため、電気的な反発が減少することによってゲルが収縮し、膨張率が低下した。一方、それ以上のpHではカルボン酸塩の状態で存在しているため、静電反発によるゲルの膨張が見られた。本ハイドロゲルのpH応答性に着目し、モデルドラッグとしてブリリアントブルー(BB)を用い、ゲルの徐放性を調べた。低pH条件でBBを導入したハイドロゲルを中性水溶液に浸漬し、放出されるBBの量を追跡した。pH変化によってゲルの網目が大きくなり、ゲル中に内包されていたBBが放出される様子が示された。6時間後には導入したBB全体の70%以上が放出することが分かった。本ハイドロゲルは生分解性、生体適合性が期待されるポリアミノ酸を主鎖骨格に有しており、DDS用マトリクスや創傷被覆材、細胞足場材料といった生体材料への応用が期待される。
胃癌の増殖

1.胃癌の進展:胃癌の初期進展像を最大径2mm以下の微小癌について観察すると、分化型癌は粘膜の全層に、未分化型癌は粘膜の上半分に拡がっていることが多く、胃癌発生様式が組織型によって異なることが示唆された。(菅野・中村)粘膜下浸潤の経路には4種類ある脈管周囲型が最も高頻度(70%)であった。(中村)胃癌の粘膜筋板接触(MMC)の大きさが2mmを越えると粘膜下浸潤癌存在の可能性が高くなった(菅野)。2.胃癌の増殖:胃癌のDNA ploidyは進行癌程高くなる傾向があり、DNA ploidy patternを検することにより胃癌の悪性度の判定が可能であるとされた(井口、服部)、最大径5mm以下の微小胃癌の中にもhigh ploidyを示すものがあった(服部、井口、菅野)、ヌードマウス継代腫瘍の検討では、癌のploidy patternと発育速度には特別な関係はなかった(中谷)、ex vivo autoradiographyでみると胃癌の標識指数は粘膜内より粘膜下の方が低かった。また、胃癌の組織型間で差がなかった(喜納)、種々の増殖関連因子が免疫組織学的に検討されている(田原、菅野)、EGFは進行癌の21%(早期癌では0)に、【TGF_2】は進早期癌の60%に陽性であった。EGF陽性胃癌の予後は極めて不良であった。Ha-ras p21はEGF陽性例の60%に陽性であった。また、胃癌では非癌部粘膜に比しprotein kinase C活性の上昇があった(田原)、MKN28株(分化型癌)とMKN45株(未分化型癌の株化ヒト胃癌細胞を用いて種々の物質の癌細胞増殖に及ぼす影響が検討されている(渡辺)、Transferrinは両株の増殖を促進し、Interferon βは抑制した。Insulinは45株の、またglucagonは28株の増殖を抑制した。ヌードマウス可移植ヒト胃癌株よりNIH3T3細胞に対してTransforming activityのあるDNAが発見された。これは従来報告されていない新しいoncogeneである可能性が高くhstと命名された(杉村)。
イメージングプレートを用いた結晶性高分子の構造解析システムの構築

本研究では、イメージングプレートを用いて得られた精度の高いX線回折像を用いて、一台のワークステーション上で簡便に、かつ精密に結晶性高分子の構造解析を行うシステムを構築することを目的としている。即ち、本研究以前に我々が構築したパソコンを用いた強度測定システムと大型計算機センターに頼っていた構造解析とが一台のワークステーションで行える総合的システムの構築を目指した。この当初の目的は完全に達成され、既に数多くの未知化合物の構造解析で実績を挙げてきた。また、この間、システムには、1.シリンドリカルパタ-ソンの導入、2.モノクロメーターを用いた際の偏向補正、などの点で改良、修正を加えてきた。更に、構造解析部に用いているLALS(Linked-Atom Least-Squares)プログラムの開発者であるArnott教授からの助言もあり、さらにuser-friendlyなシステムにし、世界中の関連研究者に広く提供すべく、X線装置メーカーとの共同研究をスタートさせ得たのも、本研究のおかげであった。当初の予定では、1.IPを用いたX線強度測定システムの作成、2.Linked-Atom Least-Squares(LALS)プログラムのワークステーション(WS)への移植、3.システム有効性の検証の3つを計画していた。各項目について進展状況を述べる。1。IPのダイナミックレンジの広さとWSの高階調性を生かしたユーザーフレンドリーなX線強度測定システムは概ね完成した。まだ、1、2カ所、格子定数の精密化などのサブプログラムに問題点が残っているが、当面の使用には支障のないシステムになっている。2。LALSプログラムはWS上に移植され、上記強度測定ルーチンとインターフェイスプログラムを介して有機的に結合させた。LALSを使っての構造精密化の計算はWS上では数秒であり、利用者のアイデアを色々試行錯誤するのが、従来に比べ、非常に簡単となり、解析も迅速化した。3。システムの有効性の検証は、実際に種々の高分子の構造解析を通して行っている。また、これらの解析からシステムの改良点を学び、フィールドバックしている。本年度は、Poly(tetramethylene succinate),Poly(ethylene succinate)などの合成高分子、アセチルカードラン、キトサン水和物の様な多糖類の構造を解析した。また、非常に結晶性のよい試料からのX線回析データについての検討を行うため、新たに液晶性ポリイミド、主鎖液晶型高分子の構造解析を始めた。本年度の研究成果を述べる。1.システム自体はほぼ完成しており、実際の構造解析を通じてシステムの微調整、微修正をしている段階である。2.シリンドリカルパタ-ソンの計算が本システム中で出来るようにし、初期構造モデルの検討に役立てられるようになった。現在、キトサン金属塩の構造解析において、重金属の座標が得られないかと検討中である。3.システムの有効性の検証のためにも、未知高分子の構造解析を多数行っていく必要がある。昨年度ほぼ終了していたアセチルカードランの解析結果は論文として発表された。今年度は、水和型のキトサンの構造解析を終了し、この結果を国際結晶学会(1996年、8月、シアトル)の招待講演として発表すると共に、現在論文準備中である。キトサン金属塩、液晶性ポリイミド等の構造は現在解析中である。1.キトサン関連化合物、生分解性高分子等の構造解析を通じてシステムの微調整、微修正を重ねてきた。2.モノクロメーターを使用したときの偏向の補正について再度検討し直し、これまでのやり方を改めた。ただし、補正量自体がわずかであるので変更前後での違いは無視できる。3.構造解析部に用いているLALS(Linked-Atom Least-Squares)プログラムの開発者であるArnott教授が1ヶ月間研究室に滞在し、その間本システムについての評価、改良点についてコメントを得た。同教授はこのシステムを高く評価し、世界中の関連研究者に広く提供するべきであるとの意見を得た。ただし、そのためには、さらにuser-friendlyなシステムにすべきで、次なる展開としてX線装置メーカーとの共同研究の形でシステムの完成を目指すこととした。
運動生理仮説に基づく筋内力制御とロボティクスへの応用

本研究では筋骨格システムに対し,筋肉の釣合情報のフィードフォワード位置制御について調査した.2008年度では,2リンクシステムのシミュレーションを用いて解析を行った.位置収束性は筋配置と筋内力が大きな影響を与えため,2009年度ではGAによる筋配置法や非線形計画法による内力決定法の提案を行った.2010年度では内力ノルムを最小にする解析的決定法を提案した.更に実際にハードウェアを作成し,提案手法の有用性を実機により確かめた.本研究では筋骨格システムに対し,筋肉の釣合情報のフィードフォワード位置制御について調査した.2008年度では,2リンクシステムのシミュレーションを用いて解析を行った.位置収束性は筋配置と筋内力が大きな影響を与えため,2009年度ではGAによる筋配置法や非線形計画法による内力決定法の提案を行った.2010年度では内力ノルムを最小にする解析的決定法を提案した.更に実際にハードウェアを作成し,提案手法の有用性を実機により確かめた.人間の身体運動のリーチングメカニズムは,運動生理学などの分野からいくつかの仮説が提案されている.本手法は運動生理学におけるEP仮説を拡張した制御法であり,目標位置での釣合情報のみでフィードフォワードのリーチングが可能となる.本研究ではロボット工学の観点からそれらの収束性について解析し,複雑な実時間計算を行うことなく人間らしい滑らかな動作が実現できることを明らかにすることである.平成20年度では,筋肉をシンプルなワイヤモデルを用いて近似したシステムに対し,筋骨格モデルへの目標内力を入力した際の位置決めについて,シミュレーションを用いて解析を行った.特に,筋肉の配置による内部ポテンシャル場の変化に着目し,目標位置姿勢への収束の安定性,収束スピードに二関節筋の配置の影響が大きいことをシミュレーションで確かめた.また,これらの結果をもとに,最適な筋配置を探索する手法として,GA法・強化学習による方法を検討した。また,これを拡張したモデルとして,筋肉の粘弾性ダイナミクスを考慮したシステムを構築し,同様の論議が可能であることをシミュレーションにより確認した.しかしながら,筋自由度は手先自由度に対して,冗長であるために,目標内力を一意に決定することができない.そこで,トップダウン的な手法として,ワイヤモデルを有する筋骨格モデルに対し,繰返し学習制御を用いて筋内力がどのように収束するのかを検討するために,予備研究を行った.人間の身体運動のリーチングメカニズムは,運動生理学などの分野からいくつかの仮説が提案されている.本手法は運動生理学におけるEP仮説を拡張した制御法であり,目標位置での釣合情報のみでフィードフォワードのリーチングが可能となる.本研究ではロボット工学の観点からそれらの収束性について解析し,複雑な実時間計算を行うことなく人間らしい滑らかな動作が実現できることを明らかにすることである.平成21年度では,平成20年度に続き,筋肉をシンプルなワイヤモデルを用いて近似したシステムに対し,筋骨格モデルへの目標内力を入力した際の位置決めについて,シミュレーションを用いて解析を行った.軌道追従にも対応したシミュレーションにより,本制御手法がより器用な運動の実現の可能性を示すことが出来た.その際,システムの筋配置と内力の決定法が,収束性に大きな影響を与える.本年度では遺伝的アルゴリズムを用いて筋配置と内力の決定法に考察を行った.予備的な研究として,手先の現在位置と目標位置が既知な場合について,より効率的に位置決めを行う内力決定法について提案した.この内力決定法では,現在位置と目標位置のポテンシャル勾配が最大となるように内力を決定する方法であり,生体リーチングのバネダンパ仮説よりシンプルである.また,実際に筋肉・腱に代わりにワイヤケーブル,DCサーボモータを用いた2自由度マニピュレータを作成し,提案するフィードフォワードリーチングについて,目標位置への収束性を実験によって確かめた.人間の身体運動のリーチングメカニズムは,運動生理学などの分野からいくつかの仮説が提案されている.本手法は運動生理学におけるEP仮説を拡張した制御法であり,目標位置での釣合情報のみでフィードフォワードのリーチングが可能となる.本研究ではロボット工学の観点からそれらの収束性について解析し,複雑な実時間計算を行うことなく人間らしい滑らかな動作が実現できることを明らかにすることである.平成21年度までのシステムでは,筋肉を剛体ケーブルに近似したシンプルなモデルを利用して,フィードフォワードリーチングについてシミュレーションや解析を行なったが,平成22年度ではこのモデルを拡張し,筋肉に粘弾性要素を追加した.この拡張モデルでも,フィードフォワードリーチングが可能であることがシミュレーションにより確かめられた.また,冗長な内力は一意に値を決定できず,平成21年度では制約条件付き非線形計画法を用いて,数値的に決定する方法を考案した.平成22年度では解析的に最適値を求める方法を模索し,過去の研究から内力ベクトルのノルムを最小にする方法を適用し,2リンクモデルについて,可動範囲やポテンシャル場の解析を行なった.更に,ハードウェアとして摩擦の少ないリニアアクチュータを利用した1リンクワイヤ駆動システムを開発し,提案手法の有用性を実機により確かめた.
イギリスのスポーツ・インテグリティに関する法制度の現状と課題

本年度は、2019年3月にイギリスでの学術調査を実施した。訪問先は、Sport Integrity Global Alliance及びSport Englandのスポーツインテグリティ担当者、NSPCC CPSUディレクター、スポーツ・インテグリティに詳しいバリスタ2名、ラフバラ大学のスポーツ・インテグリティの研究者、ハートフォードシャー大学のMike Callan氏らスポーツ・インテグリティやスポーツマネジメントの研究者である。これらの訪問調査の結果、イギリスでは、スポーツ・インテグリティを包括的に規制する立法やスポーツ団体によるガイドラインは存在せず、スポーツにおける暴力防止、八百長問題、不正経理、ドーピングなどスポーツ・インテグリティに関わる個別の問題ごとに法律が定められ、各スポーツ団体でもそれぞれの問題に対応していることがわかった。また、ハートフォードシャー大学では、スポーツ・インテグリティに関する国際シンポジウム及びリサーチセミナーで講演した。また、スポーツインテグリティの問題に含まれる子どもへの虐待防止について、2018年7月に教育省がスポーツに限らず大人から子どもへの包括的な虐待防止のためのガイドラインを改訂したこと、その中でSport EnglandまたはUK Sportから補助金の支給を受けているあらゆるスポーツ統制団体はCPSU NSPCCが定めるCPのガイドラインに適合しなければならないこと等が定められた。この規定を受けてNSPCC CPSUは、近年の法律改正及び教育省のガイドラインの改訂等に対応するため、CPSUガイドラインを2018年9月に改訂した。同ガイドラインでは10項目の指針が示され、その内容は指導者の倫理及び行為規程等日本のスポーツ教育に示唆を与える内容が含まれている。次年度は,他のスポーツ・インテグリティに関わる問題の考察を深めたい。今年度は2019年3月にイギリスでの学術調査を実施することができ、日本では得られないスポーツ・インテグリティに関する情報や資料を入手することができた。その結果、スポーツ・インテグリティに詳しいバリスタから、スポーツ・インテグリティの問題が発生した場合には、当該スポーツ団体だけの問題にとどまらず、当該スポーツ団体に補助金の交付をしている団体の問題にもなることがわかり、また、スポーツ団体が設置する調査委員会の手続きに関する貴重な資料も入手できた。現在、日本のスポーツ界ではスポーツ団体のガバナンスの確保が喫緊の課題となっており、その中で何らかの不正行為が発生した場合の調査委員会や第三者委員会の手続の公平性が問題となっている。これらの問題に今回入手した資料は示唆を与えることが考えられるなど、計画時には予期していなかった成果が挙げられている。上記のとおり、当初の計画どおりに概ね研究を進めることができている。但し、スポーツ・インテグリティの様々な問題の中で、主にスポーツ指導者による子どもや成人のアスリートへの虐待や暴力の問題を中心にこれまでは研究を進めてきた。次年度以降は、それ以外のスポーツ・インテグリティに関わる問題、すなわち、人種差別、不正経理、八百長、ドーピングの問題等についても更に研究を深めていくこととしたい。また、これまで実施してきたイギリスでの学術調査で入手したスポーツ・インテグリティに関する資料については、かなりの量にのぼっており、日本では入手できない貴重な資料も含まれているため、全ての資料の分析を早期に終了し、関連資料の収集・分析を積極的に進めていきたいと考える。本研究は、スポーツに関わる倫理的問題である指導者による虐待・体罰・ハラスメントの問題、ドーピング、不正経理などスポーツ団体の不適切な運営の問題、八百長や違法な賭博、人種差別等の克服が、スポーツ・インテグリティの実現にとって不可欠であることから、スポーツ指導者による虐待等の防止に関して、18歳未満の子どもを虐待等から保護するchild protection(以下CPと略)の世界で最も先進的な制度を整えてきたイギリスの制度に関する本研究代表者の研究成果を踏まえ、上記の諸問題のイギリスでの取組を考察し、2020年に東京オリンピック・パラリンピック大会を開催する日本のスポーツ界において、スポーツ・インテグリティを実現するために示唆を得ることを目的とする。今年度は、イギリスの学術調査を予定どおり実施することができ、イギリスではCPなどアスリート保護の問題とスポーツ団体のガバナンス体制の整備が一体として捉えられていることが判明する等、新たな知見が得られた。また、スポーツ団体のガバナンス体制の整備は、アスリート保護以外のスポーツ・インテグリティの問題全般に関わることであること、日本のスポーツ界でも大相撲の暴力問題を端緒とするスポーツ団体のガバナンスに関わる問題が生起したことから、今年度実施予定であったアンケートは実施せず、次年度以降のイギリスでの更なる学術調査の実施及び日本のスポーツ団体におけるガバナンス体制整備の問題等を検証したうえで、論点を再検討し、日本のスポーツ団体に対するアンケートを実施することとした。以上のことから、研究計画の今後を展望すると、計画書記載のとおりに研究が進んでいると評価できる。

また、スポーツインテグリティの問題に含まれる子どもへの虐待防止について、2018年7月に教育省がスポーツに限らず大人から子どもへの包括的な虐待防止のためのガイドラインを改訂したこと、その中でSport EnglandまたはUK Sportから補助金の支給を受けているあらゆるスポーツ統制団体はCPSU NSPCCが定めるCPのガイドラインに適合しなければならないこと等が定められた。この規定を受けてNSPCC CPSUは、近年の法律改正及び教育省のガイドラインの改訂等に対応するため、CPSUガイドラインを2018年9月に改訂した。同ガイドラインでは10項目の指針が示され、その内容は指導者の倫理及び行為規程等日本のスポーツ教育に示唆を与える内容が含まれている。次年度は,他のスポーツ・インテグリティに関わる問題の考察を深めたい。今年度は2019年3月にイギリスでの学術調査を実施することができ、日本では得られないスポーツ・インテグリティに関する情報や資料を入手することができた。その結果、スポーツ・インテグリティに詳しいバリスタから、スポーツ・インテグリティの問題が発生した場合には、当該スポーツ団体だけの問題にとどまらず、当該スポーツ団体に補助金の交付をしている団体の問題にもなることがわかり、また、スポーツ団体が設置する調査委員会の手続きに関する貴重な資料も入手できた。現在、日本のスポーツ界ではスポーツ団体のガバナンスの確保が喫緊の課題となっており、その中で何らかの不正行為が発生した場合の調査委員会や第三者委員会の手続の公平性が問題となっている。これらの問題に今回入手した資料は示唆を与えることが考えられるなど、計画時には予期していなかった成果が挙げられている。今年度の研究の結果、CPを含むアスリート保護の問題は、スポーツ団体のガバナンス体制の整備の問題と一体として把握する必要があることが改めて確認された。このため、今後も基本的には当初の研究計画に基づき、関連文献・資料による研究、イギリスでの現地調査を実施するが、スポーツ・インテグリティに関する研究を実施するに当たり、前記「規程」と「報告書」でも指摘されたスポーツ団体のガバナンス体制の整備の問題との関連性を本研究の柱として更に研究を継続することとしたい。上記のとおり、当初の計画どおりに概ね研究を進めることができている。但し、スポーツ・インテグリティの様々な問題の中で、主にスポーツ指導者による子どもや成人のアスリートへの虐待や暴力の問題を中心にこれまでは研究を進めてきた。次年度以降は、それ以外のスポーツ・インテグリティに関わる問題、すなわち、人種差別、不正経理、八百長、ドーピングの問題等についても更に研究を深めていくこととしたい。
冠動脈バイパスグラフト攣縮に対する薬物的除神経の検討

平成30年度の研究予定は、冠動脈バイパス術の際に使用する右胃大網動脈、橈骨動脈の血管周囲神経叢を薬物塗布を行うことで除神経が行えた検体に対して電場刺激張力実験を行う予定であった。しかし、その前段階である検体に対する薬物除神経のプロトコールが確立していない。その理由として、冠動脈バイパス術の際に右胃大網動脈や橈骨動脈を採取する症例が少なかった事、また、グラフトの余剰部分が十分でないこともあり、検体数が集まらなかった。フェノール塗布による血管周囲神経叢の除神経を試みたが、十分に除神経されておらず、薬物の濃度や塗布の方法を再検討する必要がある。今後の研究について、研究期間を1年間延長させて頂いたが、薬物塗布による除神経するための手順を確立させることを目標とする。薬物除神経が出来た場合には電場刺激張力実験を行なっていく予定である。除神経のプロトコールが完成していないので、電場刺激張力実験は行えないために薬物除神経が安定して行えるように複数通りの薬物濃度や薬物塗布方法を試していく。臨床検体が冠動脈バイパス術の際に右胃大網動脈、橈骨動脈を使用しない場合や、グラフトの余剰部分が十分でないことから、検体数が集まらなかった。除神経の方法を確立させ、張力実験まで進める予定であったが、除神経の方法が確定されておらず、張力実験が行えていないために遅れている。臨床検体が採取出来た場合には1個の臨床検体で複数通りの薬物濃度や塗布の方法を試みる。薬物塗布による薬物除神経の方法を確定させることに重きをおくようにする。平成29年度の研究の目的は、冠動脈バイパス術の際に使用する右胃大網動脈、橈骨動脈の血管周囲神経の薬物除神経のプロトコールを作成することである。冠動脈バイパス術の際に臨床で使用しなかった余剰検体を用いて1%フェノールによる薬物除神経を行なう予定であった。しかし、冠動脈バイパス術の際に右胃大網動脈、橈骨動脈を採取するのが遅れた事、また、両グラフトを使用しない場合や、グラフトの余剰部分が十分でないこともあり、十分な検体数が集まらなかった。限られた検体を用いて血管周囲神経の免疫染色を行なった。グラフトの血管周囲神経はザンボニ固定液、0.5%トライトン、1%ヤギ血清、抗NPY抗体を用いて免疫染色を行ない、共焦点レーザー顕微鏡にて観察することで血管周囲神経を同定する事が可能であったが、1%フェノール薬物塗布にて除神経を試みたが、十分に除神経されていなかった。薬物の濃度や塗布の方法の最適化が必要でフェノールの濃度の再検討や血管周囲の神経を除去するために溶液に浸すことや周囲に刷毛で塗布するなど薬物塗布の方法の検討も必要な状態。今後の研究について、今年度は除神経出来た場合に電場刺激張力事件を行なっていく予定であったが、除神経のプロトコールが完成していないので、電場刺激張力実験が行なえない。一回の検体を複数個に分ける事によって、複数通りの薬物濃度や薬物塗布方法を試していく。薬物除神経が出来たところで並行して電場刺激張力実験も行なっていくことで研究の遅れを取り戻す。臨床検体の採取の開始が予定よりも遅れたこと、冠動脈バイパス術の際に右胃大網動脈、橈骨動脈を使用しない場合や、グラフトの余剰部分が十分でないこともあり、十分な検体数が集まらなかった。今年度中に除神経の方法を確定させる予定であったが、除神経の方法が確定されておらず、薬物濃度や塗布方法の最適化を改めて検討する必要があるため。臨床検体が十分に採取出来た場合は1回の臨床検体で複数通りの薬物濃度や塗布の方法を試みることによって遅れている実験の進行を取り戻す。また、薬物塗布による薬物除神経が出来た場合は同時に張力実験も並行して行なっていく事で遅れを取り戻す。

薬物塗布による薬物除神経の方法を確定させることに重きをおくようにする。今年度は臨床検体の採取の開始が遅くなり、また、手術の際に右胃大網動脈や橈骨動脈を使用しない事もあり、当初の予定よりも検体が少なかった。そのために、薬物塗布による除神経のプロトコールが確立しておらず、学会発表も行なえていない。今年度に検体が出てくれば必要な抗体や血清などを購入する予定である。また、もともと本年度に行なう予定であった電場刺激張力実験のフックも購入して並行して実験を進めていく予定である。予定の検体数が集まらず、薬物塗布による除神経のプロトコールが確立していない。一年延長させて頂いたので必要な抗体や血清などを再検討して購入する。また、もともと去年度に行なう予定であった電場刺激張力実験のフックを除神経の方法が確定した時点で購入する予定である。そのために、実験費が大幅に余っているが、必要な抗体や電場刺激張力実験のフック購入のために必要な資金である。
重症肝障害・多臓器不全におけるマクロファージ機能:遺伝子工学的アプローチ

臨床的研究:1)アルコール性肝炎・肝硬変では、総ビリルビン値、DIC合併、白血球数、CRP、ヘパプラスチンテスト、総コレステロール、肝性昏睡、腎不全、肺炎合併、血清アルブミン、AST/ALT比、脾腫の程度の12項目が有意な予後予測因子であったが、多変量解析(Coxの比例ハザードモデル)では、CRP、DIC合併が選択された。2)血中エンドトキシン(Et)はアルコール性肝炎・肝硬変の重症度に関係なく増加していたが、血中IL-6、IL-8、IL-10は死亡例の末期で著増しており、これらの症例では末梢血単球のCD14発現率も高い傾向にあった。実験的研究:1)Kupffer細胞のFITC標識Et摂取はエタノール(EtOH)添加により著減したが、肝細胞のEt摂取はEtOHを添加しても影響を受けなかった。Couplet肝細胞でもFITC標識Etは両細胞に均等に取り込まれて毛細胆管腔へ排出され、EtOH添加の影響を受けなかった。2)チオアセタマイド投与肝硬変ラットではSalmonela Et投与30分後、肝へのEt集積率が低下し、脾、腎へのEt集積率、血中Et停滞率が増加した。また24時間後に体内に残存するEtが多く、糞便中への排泄が減少していた。肝硬変群ではEt投与後、血清総ビリルビン、AST、ALT、LDH、BUN、クレアチニン、TNF-αが増加し、プロトロンビン活性は著減した。肝硬変ラットでは、Kupffer細胞のSalmonela Et摂取能がコントロールに比べ減少していたが、脾マクロファージ(Mφ)、末梢血単球のSalmonela Et摂取能は増加していた。また、肝硬変ラットKupffer細胞のTNF-α産生能は減少していたが、脾Mφ、末梢血単球のTNF-α産生能は増加していた。さらに、Kupffer細胞、脾Mφ、肺Mφを同時に採取し、E Coli 055:B5 Et100ng/ml添加あるいは非添加条件下で培養し、上清中のTNF-α濃度を測定したところ、Et無添加条件下では肝硬変ラットKupffer細胞のTNF-α産生は減少していたが、脾Mφ、肺MφのTNF-α産生はコントロールと変わらなかった。一方、Et添加条件下では肝硬変ラットKupffer細胞のTNF-α産生は減少し、肺MφのTNF-α産生が増加していた。これらの成績から重症肝障害時では多量のEtを処理するため全身のMφが動員され、これが細胞障害性サイトカインの過剰産生、ひいては多臓器不全の発現につながることが示唆される。