hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトES細胞からの分化誘導システムを用いた小児固形腫瘍発生モデルの開発

昨年度の検討では、ヒトES細胞からNC細胞またはその分化細胞の分化誘導過程において発現が確認されたCD271・CD73・CD146・GD2などの細胞表面抗原が小児固形腫瘍に発現しているのか、フローサイトメトリーを用いた解析を行った。その結果、様々な小児固形腫瘍の細胞株・臨床検体の大多数においてCD146を発現している腫瘍細胞が確認された。さらに、極めて予後不良な小児固形腫瘍の一つである悪性ラブドイド腫瘍において、CD146ががん幹細胞に特異的に発現する細胞表面抗原である事、抗ヒトCD146抗体が新規抗体療法の有用な治療ターゲットとなり得る事を強く示唆する結果が得られた。CD146は悪性ラブドイド腫瘍以外にも神経芽腫、ユーイング肉腫、横紋筋肉腫、骨肉腫などの様々な難治性小児固形腫瘍で発現が確認されているため、今年度はCD146を小児固形腫瘍がん幹細胞特異的な細胞表面抗原の第一候補として、小児固形腫瘍に共通して使用出来るモノクローナル中和抗体の作成を目指していく予定である。ヒトES細胞から多くの小児固形腫瘍の起源である神経堤細胞(NC細胞)およびその分化細胞を選択的に増殖する培養システムを用いて、(1)小児固形腫瘍の発生モデルの開発(2)本発生モデルを用いたがん幹細胞の出現様式に基づくがん発生メカニズムの解明と新規治療開発を行った。未分化ヒトES細胞を無血清培養条件下でNodal/activinインヒビター(SB431542)を投与すると、分化6日目にCD271強陽性のNC細胞が全培養細胞の5080%で検出された。NC細胞をフィブロネクチンでコートした培養皿上でSB431542+ bFGF存在下で培養すると、CD271陽性CD73陽性の骨・軟骨前駆細胞、分化3日目からGSK-3インヒビターを投与するとGD2を高発現している交感神経系様前駆細胞が高頻度に認められた。NC細胞に関連した様々な細胞表面抗原の網羅的スクリーニングの結果、悪性ラブドイド腫瘍、神経芽腫、ユーイング肉腫、横紋筋肉腫、骨肉腫などの小児固形腫瘍に共通してCD146が発現していた。悪性ラブドイド腫瘍細胞株をCD146陽性・陰性細胞に分離すると、CD146陽性細胞は高いin vitro増殖能およびin vivo腫瘍形成能を示した。さらに、悪性ラブドイド腫瘍細胞株を免疫不全マウスへの皮下移植した後に抗ヒトCD146ウサギポリクローナル抗体を投与すると、著明なin vivo抗腫瘍効果を示し、本疾患における新規治療法として有用である可能性が高いことを明らかにした。神経芽腫細胞株におけるCD146の発現をフローサイトメトリーで検討すると、使用したすべての細胞株でCD146が高発現していた。また、抗ヒトCD146ウサギポリクローナル抗体は神経芽腫細胞株に対して濃度依存的にin vitro腫瘍増殖抑制効果を示した。未分化ヒトES細胞を無血清培養条件下でNodal/activinインヒビターを投与すると、分化6日目よりCD271強陽性の神経堤細胞が出現した。この神経堤細胞分化誘導過程で認められる種々の細胞表面抗原の発現レベルをフローサイトメトリーで解析すると、様々な小児固形腫瘍細胞株でCD146が発現していた。悪性ラブドイド腫瘍・神経芽腫細胞株を移植した免疫不全マウスへ抗ヒトCD146ウサギポリクローナル抗体を投与すると、著明なin vivo抗腫瘍効果を示した。平成27年度の検討で明らかとなった結果を元に、今年度以降は以下の研究を推進して行く予定である。(1)ヒト
発達障害の子どもと養育者のための意思決定支援のガイドラインの開発

医療者が使用する子供と家族の意思決定支援のガイドラインを作成した。ガイドラインは,子供と家族,看護師,医師へのインタビュー調査を行い,小児看護専門看護師の意見も含め作成した。臨床現場で看護師に子供と家族の日々のケアで試用してもらったところ,子供や養育者から療養や日常生活に関する語りなどの反応を得ており,ガイドラインの使用が効果的であることが示唆された。1.前年度に引き続き,発達障害の場合と比較を行うため,血液疾患や心疾等の発達障害の子供と養育者各8名を追加で調査を行い,データの分析を行った。2.研究成果を踏まえて,ガイドラインの要素の抽出とガイドラインの考案を行っている。【成果】療養生活で自分の意思を尊重してもらえた」と認識していた子供は3名のみで,<療養行動の理解が不十分だが医師の指示に従う>,<医師に自分の意思を伝えることをあきらめて指示に従う>,<疾患を受け入れられないまま医師の指示に従う>の3サブカテゴリからなる『自分の分の意思とは関係なく医師の指示に従う』現状と,<親に自分の考えを伝えられない>,<医師に自分の考えや疑問を伝えられない>の2サブカテゴリから構成される『他者に自分の意思を伝えられない』現状が明らかとなった。また,<医療者に相談していいのか判断できない>,<子供の相談者と認識されていない>の2サブカテゴリから構成される『相談者としての医療者の役割が認識されていない』状況が示された。子供の多くは医療の場では患者は医師の指示に従うものと考えており,医師や親などの他者に自分の意思を伝える重要性を認識している子供が少ないことが明らかとなった。このことは,現在の小児医療が子供の主体性が尊重されていないことのあらわれと考えることもできる。子供が主体的に医療に参加することで,親からの疾病管理の移行や,進学,就労時の課題解決,成人期への移行がスムーズになると考えられる。今後子供には自分の意思を療養生活の場面で医師を始めとする他者に伝える重要性を教育していく必要がある。さらに,看護師には供が自分の意思を表明できるよう,調整したり環境を整えることの必要性を啓蒙していく必要があることが示唆された。1.発障害の子どもと養育者が療養生活のなかでどのような困難さをかかえているのか、どのような支援を必要と感じているかについて把握するため子どもと養育者それぞれにインタビュー調査を実施した。現段階で,子どもと養育者各3名にインタビューを実施した。継続してインタビューを行い対象を増やしていく予定である。また、発達障害の場合との比較を行うため,血液疾患や心疾患等,発達障害以外の障害や疾患の子どもと養育者各8名にも同様のインタビュー調査を行っている。これらは現在,分析作業中である。2.看護師22名、医師8名を対象として、子どもと家族の意思を尊重した支援を行う際に何を課題としているか等のインタビュー調査実施した。【成果】「どのような場面で子どもと家族の意思を尊重した支援が必要になるか」という質問に対しては[(治療等の)選択が必要なとき],[病気によって子どもの日常生活が変化するとき],[悩みや不安が予測されるとき]の3つのカテゴリから構成されており,治療等で子どもや家族が何らかの決断をする状況や,退院前の復学や就労等について検討する状況が含まれていた。また,「子どもと家族の意思を尊重した支援はどのように行うのが効果的か」という質問に対しては[看護師が子どもにとっての良い方法を考え,がんばりを評価していることを子どもに示す],[家族の課題をアセスメントし,より具体的な支援を考え提供する],[子どもと家族をとりまく人たちと連携すること]の3つのカテゴリから構成されていた。支援が必要な場面は復学や就労など子どもの成長・発達による外的環境の変化に影響を受けるものも多くあった。このように成長・発達の過程にある子どもと家族が直面する課題は多様であり,看護師には子どもの発達段階に応じた支援の提供が求められていることが示唆された。1.子どもと家族,看護師および医師を対象にインタビュー調査の結果をまとめ,子供と養育者のための意思決定支援のガイドラインの素案を作成した。その後,このガイドラインの質の担保を目的として小児看護専門看護師を対象に質問紙調査を行い,修正と検討を重ね,内容を吟味しガイドラインを完成させた。2.研究成果を踏まえて,臨床の看護師を対象としてガイドラインの試行と有用性の検討を行っている。【成果】医療者が子供と家族双方に支援すべき場面として,1選択が必要な時(検査・処置の場面)2治療などの選択の時(治療方法についての決断や選択が必要な場面)3子供の日常が変化する時(入院が決まった時)4子供の日常が変化する時(退院前や在宅への移行の時)5子供の日常が変化する時(疾病管理が親から子供に移行する時など)の5場面が抽出され,ガイドラインはこの5場面について作成した。上記5場面では,医師から子供や養育者に検査・処置の必要性について説明された後に改めて検査・処置の前に看護師から説明をしたり理解が十分でない部分を補足するといった<医師の説明後に看護師から事前に情報提供を行う>,<情報提供後の確認>すること等がほぼ共通する支援となり,医療者が行う支援内容はどのような場面でも大きな違いがないことが明らかとなった。この結果からどのような場面においても医療者の支援は一貫して子供と養育者に対して,説明・理解・同意を得ることが重要であることを示していると考えられた。

このことは子供と養育者が,どのような場面であっても説明,理解,同意をした上で,納得して医療を受けることを望んでいると捉えることもできる。以上から,子供と家族の意思を尊重した支援を行う際には,子供と家族に説明すること,理解してもらうこと,同意してもらうことの3つの内容がガイドラインの必要な要素であると考えられた。前年度までの研究で完成させた子供と家族の意思を尊重したガイドラインを,臨床現場で看護師に子供と家族の日々のケアにおいて試用してもらい,ガイドラインの有用性を検討した。看護師には1子供と家族の意思を尊重した支援についての意識や必要性を問う質問紙調査を試用前後で実施し,2患児もしくは保護者に対して支援ツールを使用して行った支援の後にガイドラインの使用しやすさ等を半構成的面接で確認した。その結果,看護師はガイドラインを使用したことで子供や養育者から不安や思いを語りなどの反応を得ており,ガイドラインの使用が効果的な支援につながることを実証できた。さらに,ガイドラインの使用は看護師自身の意思尊重の認識を変化させただけではなく,自分以外の看護師や看護チームの変化も期待できると感じており副次的効果も確認できた。よって,本研究で作成したガイドラインの使用は,子供と養育者に医療者の役割や意思表示の重要性の認識と自らの意思の表明を促し,それらが意思を尊重される支援に繋がることを実証し,看護師が子供と養育者の意思尊重を主導的に行うことが可能となると推察された。医療者が使用する子供と家族の意思決定支援のガイドラインを作成した。ガイドラインは,子供と家族,看護師,医師へのインタビュー調査を行い,小児看護専門看護師の意見も含め作成した。臨床現場で看護師に子供と家族の日々のケアで試用してもらったところ,子供や養育者から療養や日常生活に関する語りなどの反応を得ており,ガイドラインの使用が効果的であることが示唆された。ガイドラインの要素の抽出を行い,小児看護CNSの協力を得てガイドラインの素案を作成した。現在,ガイドラインを発達障害および他の疾患の患児とその保護者に対して,臨床の看護師に試行してもらい有効性を検討中である。以上より,全体的な計画は概ね順調に進展していると判断している。小児看護平成27年度はガイドラインの素案を臨床現場で試行してもらい有用性を検討する。1.臨床の看護師に試行してもらう。2.試行した後にガイドラインの評価をしてもらう。3.臨床現場からの評価をもとにガイドラインの修正と評価を行う。4.研究の総括を行う。現在,発達障害を持ちながら小児がんや糖尿病などの慢性疾患などの療養を行っている子供の存在も注目さており,その子供たちについての支援のあり方等を追加し検証している。この点を含めて現在,ガイドラインの要素の抽出とガイドラインの考案を小児看護CNSの協力を得てガイドラインの要素の抽出と考案を行う予定であるため,全体的な研究計画はおおむね順調に進展していると判断している。発達障害を持つ子どもと養育者のインタビュー調査は,対象者を増やしている段階であるが,発達障害を持つ子どもの支援に実際にかかわっている看護師と医師のインタビュー調査は終了している。分析に関しては,発達障害に特徴的な要素の抽出を行うこと,医療者と養育者が考える支援のあり方の相違を詳細に検証する予定である。
環日本海経済圏の発展と道州制を見据えた港湾政策と国土構造の再構築

中国の台頭で環日本海経済圏が活性化してきた。これを日本の国土構造の再構築に活かすには、環太平洋経済圏と環日本海経済圏を結ぶ横断国土軸の形成が不可欠である。とりわけ日本列島の中央部に位置する「ひたちなか-直江津ライン」は重要となる。そのためには、横断国土軸として既存の港湾と都市間連携を活かした北関東・信越メガロポリスを構築し、道州制の導入で地域の自立化を図るなど、国土全体を分権型に再構築する必要性を明らかにした。日本の貿易構造・物流の流れは環太平洋経済圏から環日本海経済圏へ急速に転換しつつある。そこで本研究の目的は、日本海沿岸港湾施設の増強及び環太平洋・環日本海経済圏の連携を図り、日本の産業構造と国土構造を再構築するために、次の3点とした。すなわち、(1)高速交通体系を活用した環太平洋・環日本海両経済圏を一体化する国土形成哲学の創出、(2)その哲学に基づく国土構造と道州制のあり方、(3)日本海沿岸港湾と都市の機能強化・発展方策、である。19年度の主たる調査研究地域は、常陸那珂港・直江津港・韓国釜山港ラインと境港港を中心に現地踏査を行い、次の研究結果が得られた。(1)日本海沿岸に位置する直江津・境港の両港は、国際的・地政学的に重要性を増している。しかし、その立地条件の優位性が活かせず、現状の貨物・旅客取扱量は減少しつつある。他方、太平洋沿岸の常陸那珂港の整備は進むが、北関東圏の荷動きすらほとんど吸引できていない。(2)釜山港は陸上輸送との連携・中継輸送に優れ、新港建設も進み、日本の港湾との繋がりを強めつつある。その結果、東京港・横浜港、名古屋港、大阪港・神戸港などの日本のスーパー中枢港湾を大きく凌駕している。(3)以上の状況を改善するには、上越-長野-高崎・前橋-両毛-宇都宮-水戸-ひたちなか地域の連携を強化し、環太平洋・環日本海経済圏を一体化した国土軸形成が重要となる。しかし、関係者のそうした意識は低く、多くの地域は港と都市との連携発展方策も見出せない。それを打破するには、知識情報化社会に適した「大都市化分都市化型まちづくり・国づくり」による"新しい道州や市町村のかたち"の創成が求めら、次年度以降に繋げる必要がある。北関東3県は北関東間での相互交流より東京との交流が格段に多い。また、東京から見れば北関東は南関東の付属物的存在である。北関東が自立した新たな存在へと転換するには、南関東に-できない状況を構築しなければならない。ひたちなか・水戸-宇都宮-前橋・高崎-長野-上越に至る北関東自動車道・上信越自動車道沿線には一定の間隔で大都市化・分都市化型100万都市が帯状に立地し、日本列島を横断する人口稠密な帯状都市の条件を持つ。そのため、北関東と長野・新潟が連携することで、太平洋と日本海を結ぶ新たな日本列島の横断軸・北関東信越メガロポリスを創ることができる。このルート以外に日本列島横断型メガロポリスの創生はほぼ不可能である。環日本海経済圏の発展と道州制を見据えた国土構造の再構築には、環太平洋と環日本海を結ぶ北関東信越メガロポリスの構築が必要となる。この列島横断ルートが活性化すれば、関越軸(東京-新潟)との交点.結節点として群馬県央部のポテンシャルも増す。日本列島の中間点においてこ,れまで縦貫軸を中心に構築されてきた日本の国土構造に強力なメガロポリス型横断軸を構築することは、群馬県央部をはじめとする北関東にこれまでにない自立性と地域価値、そして発展の機会を与えることになろう。また、環太平洋経済圏と成長著しい環日本海経済圏を結ぶ北関東信越メガロポリスを基軸に北関東信越州の設定も可能となる。東京圏に近接して太平洋と日本海の両方に港を持つ州は今後の成果経済の動向予測を考慮すれば、南関東に対峙できる州になる可能性も高い。現状では北関東は南関東との交流が多く、北関東信越間の一体化にはほど遠い状況にある。しかし、人流に比べ物流に関しては、徐々に北関東信越間での動きが増加傾向にあるといえる。それだけに、北関東自動車道の全線開通や一常陸那珂港や直江津港の港湾整備によってこの傾向を強化することの必要性は高いといえる。北関東・信越・北陸地域は、分権社会を構築すべく地域間の連携・交流を活発化させ、環太平洋経済圏と環日本海経済圏を一体化した新たな経済圏を形成し、東京圏に対峙できる地域づくりをするべきとの仮説に基づき研究を進あだ。しかし、関係自治体・団体へのアンケート調査などから地域全体をどのような地域発展哲学に基づき活性化させていくべきかまだ十分にコンセンサスができていないことが知られた。その要因の一つに視野の狭い地域主義的発想で自地域への利益誘導がある。地域が一体となって進むべき方向を見出し、あるべき地域のかたち・国のかたちを構築するためには、様々な角度から議論を積み重ね、議論を尽くすことが重要である。

新しい日本の創造には、新しい交流軸と道州制の導入などにより、政策的に統一した取組を展開できる体制づくりが必要である。北関東・信越メガロポリスを軸とした州の枠組みはその有力な例といえる。その際「北関東・信越・北陸地域」を連携させる要として、東北・関東・北陸・中部に管轄圏・営業圏が広がる新潟県の地政学的位置は、交流社会の構築に重要な位置を占めると考えられる。また、高速道路や新幹線など高規格な基盤整備を全国的に展開することは、水平ネットワーク型分権社会を実現するために不可欠である。また、今後は国際競争に主眼を置いたメリハリのある基盤整備が求められる。また、それを可能とする環日本海の発展と道州制の在り方を見据え、北関東・信越・北陸の地域連携による域外市場産業の育成とそれを支援する港湾政策の強化が必要となっている。
単一言語的環境下での多言語グローバル社会に向けた英語及び異文化教育

グローバル人材の育成において,コミュニケーションに焦点を当てた英語教育・異文化教育は重要だが,単一言語的環境で学生がグローバルコミュニケーションの実態を理解することは容易でない。本研究は,日本語が支配的な大学・学部における,グローバルな多言語多文化社会に向けたコミュニケーション教育のあり方を探求する。研究対象は,英語科目と人文系専門科目の両方であり,前者に関しては,具体的教育実践の提言を目指す。後者に関しては,提言のみならず,言語とコミュニケーションと文化の関連を,理論,及び実例・実体験から学べる教科書の出版を目指す。本研究は、日本語が支配的な大学・学部において、いかにグローバルな多言語多文化社会に向けたコミュニケーション教育ができるか、またその意義はどのようなものかに迫る。2018年度は以下の成果が得られた。(1)人文系専門科目によるEMF認識: EMF認識とは、多言語主義における国際語としての英語(EMF)に関する理論・実践両面での学修のことであるが、本科研費交付直後にソフトウェアを購入し、データの精緻な分析を始めた。現在、国際学術誌の編集者から要求された改訂を終了し、本科研費期間中に発刊予定である。同テーマによる先行研究はなく、これからの教育論議に貢献できるものと自負する。(2) EMF認識の英語科目への応用:2019年1月、高等英語教育に詳しい中国汕頭大学方帆氏を招聘し、研究報告の質的保証を議論すると共に、共同研究の方針を決定した。同2月には、初等・中等英語教育に詳しい英国ケンブリッジ大学チェ・クン氏を招聘し、アクションリサーチのデータ収集・分析法を議論した。これとは別に、両氏には玉川大学ELFセンターでご講演いただいたが、その模様をホームページで公開する準備を進めている。この公開は、国際語としての英語という分野における学問の進展状況を発信する上で有意義と言えよう。(3)トランス文化教育の確立:トランス文化とは、「異文化」コミュニケーションという分野における、異質性や地域性に縛られないグローバルなアプローチのことであるが、これに関する教科書は存在しない。2019年2月に英国サウサンプトン大学を訪問し、自ら英語科目や英語による専門科目における文化の位置付けについて講演すると共に、ジェニファー・ジェンキンズ氏から指導を受ける機会、及び、教科書の共著者となるウィル・ベーカー氏と3日間に渡って議論する機会を得た。現在、各章の詳細まで決定しており、本科研費期間中の第一稿完成を目指す。(1)人文系専門科目によるEMF認識:期待していた英語による専門科目が新設されなかったこと、研究許可が下りないクラスがあったことから、予定通りのデータ量を収集できなかった。しかし、確保済みデータの詳細な質的分析により、予定通りに国際学術誌論文を完成できた。(2) EMF認識の英語科目への応用:国際連携に関して、英語科目そのものを共同運営するのではなく、日中の学生を対象として授業外での連携と、それによる授業内での影響を共同研究することに改めた。それ以外は予定通りに進んでいる。(3)トランス文化教育の確立:予定通りに進んでいる。(1)人文系専門科目によるEMF認識:研究成果を、2019年7月にELF12国際学会(コロンビア・メデジン)で発表する。また、そこでのフィードバックを元に、国際学術誌での招待論文、及び2020年発刊の書籍の一章をまとめる予定である。(2) EMF認識の英語科目への応用:中国汕頭大学方帆氏との共同研究を進め、予備分析結果を2019年8月に大学英語教育学会(JACET)国際大会(名古屋)で発表する。2019年度中に研究成果をまとめた上で、できるだけ早い時期に複数の国際学術誌に投稿する。(3)トランス文化教育の確立: 2019年8月、英国サウサンプトン大学ウィル・ベーカー氏を招聘し、完成分の原稿を元に議論を行う。また、同氏には玉川大学ELFセンターにてご講演、及び具体的教育実践に関するワークショップを実施していただく。このイベントは、広く外部からも参加可能であり、その模様は後日ホームページで公開予定である。

同2月には、初等・中等英語教育に詳しい英国ケンブリッジ大学チェ・クン氏を招聘し、アクションリサーチのデータ収集・分析法を議論した。これとは別に、両氏には玉川大学ELFセンターでご講演いただいたが、その模様をホームページで公開する準備を進めている。この公開は、国際語としての英語という分野における学問の進展状況を発信する上で有意義と言えよう。(3)トランス文化教育の確立:トランス文化とは、「異文化」コミュニケーションという分野における、異質性や地域性に縛られないグローバルなアプローチのことであるが、これに関する教科書は存在しない。2019年2月に英国サウサンプトン大学を訪問し、自ら英語科目や英語による専門科目における文化の位置付けについて講演すると共に、ジェニファー・ジェンキンズ氏から指導を受ける機会、及び、教科書の共著者となるウィル・ベーカー氏と3日間に渡って議論する機会を得た。現在、各章の詳細まで決定しており、本科研費期間中の第一稿完成を目指す。(1)人文系専門科目によるEMF認識:期待していた英語による専門科目が新設されなかったこと、研究許可が下りないクラスがあったことから、予定通りのデータ量を収集できなかった。しかし、確保済みデータの詳細な質的分析により、予定通りに国際学術誌論文を完成できた。(2) EMF認識の英語科目への応用:国際連携に関して、英語科目そのものを共同運営するのではなく、日中の学生を対象として授業外での連携と、それによる授業内での影響を共同研究することに改めた。それ以外は予定通りに進んでいる。(3)トランス文化教育の確立:予定通りに進んでいる。(1)人文系専門科目によるEMF認識:研究成果を、2019年7月にELF12国際学会(コロンビア・メデジン)で発表する。また、そこでのフィードバックを元に、国際学術誌での招待論文、及び2020年発刊の書籍の一章をまとめる予定である。(2) EMF認識の英語科目への応用:中国汕頭大学方帆氏との共同研究を進め、予備分析結果を2019年8月に大学英語教育学会(JACET)国際大会(名古屋)で発表する。2019年度中に研究成果をまとめた上で、できるだけ早い時期に複数の国際学術誌に投稿する。(3)トランス文化教育の確立: 2019年8月、英国サウサンプトン大学ウィル・ベーカー氏を招聘し、完成分の原稿を元に議論を行う。また、同氏には玉川大学ELFセンターにてご講演、及び具体的教育実践に関するワークショップを実施していただく。このイベントは、広く外部からも参加可能であり、その模様は後日ホームページで公開予定である。
高速化第一原理分子設計手法の開発とトライボケミストリーへの応用

本研究では高速化第一原理分子設計手法の開発とトライボケミストリーへの応用を目的としている。第一原理量子化学計算にもとづいた分子設計を高速に行なうためには、既存の第一原理量子分子動力学プログラムでは計算速度が全く不十分であり、新規プログラムの開発を行なう必要がある。そこで我々は対象とする系の電子状態を考慮しつつ原子のダイナミクスを高速に解明することが可能な高速化第一原理量子分子動力学プログラムの開発に取り組み、これに成功した。ここで、量子化学計算で用いるハミルトニアンのパラメータ化により大幅な計算量の削減と高速化を実現し、このパラメータを第一原理計算にあわせる様に決定することで精度を維持した。本プログラムは従来の第一原理分子動力学法と比べて数千倍以上高速なことが明らかとなり、数年かかる計算を1日で行なうことが可能となった。以上の成果に加えて、本研究では高速化第一原理量子分子動力学プログラムを用いてトライボケミストリーにおいて重要な役割を果たすダイヤモンドおよび酸化物表面のダイナミクスおよび電子状態の解明を行なった。従来の古典分子動力学法では表面構成原子の電荷を固定しており、ダイナミクスに伴う電荷の変化を考慮することができなかったが、本研究で開発した高速化第一原理量子分子動力学プログラムを用いることにより、メカノケミカル反応において重要である電子状態を動的に考慮しつつ高速に原子のダイナミクスを解明することに始めて成功した。
植物「嗅覚（揮発性化合物を認識し生体シグナルへと変換する過程）」の解明

植物は環境中の揮発性化合物を受容し、防衛強化や成長プランの調整を行う。これは植物の「嗅覚」といえる現象である。植物「嗅覚」は生態系ネットワーク構築の鍵因子のひとつでその活用でより総合的な農業生態系管理技術の創成につながる。こうした視点から、本研究では植物「嗅覚」機構の解明を目指し、揮発性化合物プローブを合成し、揮発性化合物と相互作用するタンパク質性因子を同定する。さらに、「嗅覚」初期過程を可視化した組換え植物に変異導入し、「嗅覚」初期過程関与遺伝子を同定する。同定できた相互作用因子の機能を解明し、その作動機構を明らかにする。
新たなゲノム編集技術VIKING法を用いた脂肪細胞由来の新規昇圧因子の同定

本研究課題では、新たに開発されたゲノム編集技術(VIKING法)と生化学的手法を組み合わせることで、極微量の脂肪細胞由来の未知昇圧因子を同定し、その解析を行うことで肥満高血圧発症の分子機序解明を目的としている。この研究は、肥満高血圧の治療法開発のための分子基盤となり新たな創薬標的の提案や新規診断法の開発に繋がるのみならず、これまで同定不可能だった微量の活性因子の同定に応用されることが考えられ既存の研究アプローチを大きく変革・転換させる潜在性を有する。
一般教養としての自然科学教育のためのマルチメディアを利用した遠隔教育システム

自然科学教育において実験を行うことは、自然現象を具体的に色々な側面から認識することができ、その理解をたすける。ところが、特に一般教養としての自然科学に関する講義では、実験は行われないか教官の演示実験にとどまり、受講者自身が実験室で実験を行う機会はほとんどない。インターネットを利用して実験やシミュレーション実験を行うことのできる遠隔教育システムを提供することでこの点を補うことができ、さらに、放射線等の取扱に注意を要する実験も容易に扱え、いつでも、世界中のどこからでも実験が行える。またシミュレーション実験では、例えば、摩擦を無くすことで理想に近い実験条件を実現したり、実時間では速すぎたり遅すぎたりするものや、原子から宇宙までスケールの大小にかかわらず仮想実験を行うことができる。我々は、遠隔実験およびシミュレーション実験をWWWブラウザ上で行えるシステムをJavaを用いて開発してきた。遠隔実験、シミュレーション実験のいずれの場合も、いかに現実に近い感覚で実験を行えるかが重要である。そこで、我々はJava3D APIを利用したリアルな3次元表示を実現し、実験装置や力学系シミュレーションの進行を視点を変えて見ることができるようなJavaプログラムを開発した。また、Swing APIのJnternalFrameを利用することで、Look and Feelを含めてOS等の環境に依存しないユーザインターフェイスを実現した。遠隔実験サーバにおいてはGPIBで接続された測定機器、ステッピングモータの制御やライブカメラをJNIを利用したJavaによるサーバプログラムをLinux上で提供している。また、インターネットを通してこれらのサービスを提供するにあたり国際化も重要であり、Javaのlocale機能を利用してクライアントの使用言語にメニュー等を自動対応させた。
婦人科がんの個別化腫瘍免疫療法を目指した腫瘍浸潤リンパ球の基礎的研究

TIL培養に関しては、24well plateを用いて約2週間培養する実験系にて、本年度までで計41症例(卵巣がん34、卵管がん1、子宮頸がん4、子宮体がん1、絨毛がん1)に対して施行した。細胞数に幅はあるものの、卵巣卵巣線維肉腫1例を除く97.6%で回収・保存が可能であった。PDXモデルに関しては、細断した腫瘍細胞塊や腹水由来細胞を用いて、NSGマウスの皮下・腎被膜下への移植もしくは腹腔内に注射しPDX株の樹立を試みた。婦人科がん35例(卵巣がん26例、子宮頸がん5例、子宮体がん1例、卵管がん1例、卵巣がん+子宮体がん1例、絨毛癌1例)のうち、14例で腫瘍生着および継代が可能であった。そのうちの複数例で病理組織学検討にて移植元の形態が継代後も維持されていることが確認されたが、一部の症例では移植時の多様性が失われたPDX株もみられた。同一患者由来でTIL培養とPDXモデルの樹立が可能であった数症例に関して、TILの自己腫瘍反応性をT細胞表面上の脱顆粒マーカーであるCD107aや補助刺激抑制分子のPD-1を指標としてFACSにて評価することが可能であった。次世代シーケンサー技術を用いてNeoantigen候補を抽出し、同候補に対応したmRNAを合成した。そのmRNAを自己の線維芽細胞に遺伝子導入してターゲット細胞とし、TILの反応性をIFN-γELISPOT解析で評価することでNeoantigenの同定を行った。さらに同定したNeoantigenを認識するCTLのTCR解析を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度においては、1)婦人科がん患者の腫瘍からTILを分離・培養する技術の確立、および2)免疫不全マウスを用いた患者オリジナルのがん細胞株樹立(PDXモデル)を中心に研究をすすめた。TIL培養に関しては、TIL culture mediumに高濃度IL-2を添加し培養するが、添加するIL-2濃度を3000IU/mlを基本とし患者・組織型ごとのTIL増殖程度に合わせて適宜増減して培養した。0.6-3.8x100万個と培養後に回収・保存できた細胞数には幅があるもののすでに婦人科がん検体から13例のTIL培養ができている。そのうちの数例に関して、TILのフェノタイプ(CD8, CD4など)や表面マーカー(CD107aなど)の解析をフローサイトメトリー(FACS)にて行った。PDXモデルに関しては、2mm大ほどに細かく切断した腫瘍細胞塊や腹水由来細胞を用いて、超免疫不全マウス(NSGマウス)の皮下・腎被膜下への移植もしくは腹腔内に注射し腫瘍細胞の生着・増殖の確認を行った。婦人科がん14例(卵巣がん12例、子宮体がん1例、卵巣がん+子宮体がん1例)についてPDXモデルの作製を試み、うち6例で初代腫瘍生着に成功している。継代後の腫瘍増殖が確認できた症例はまだ6例中4例の状況であるが、初代腫瘍と比べて継代後は腫瘍形成に要する期間が短縮される傾向がみられた。そのうちの複数例において、病理組織学的に移植元のがん組織の形態が継代後も維持されていることを確認した。TIL培養に関しては、初期段階で添加するサイトカイン濃度等の培養条件の検討にやや時間を要した。患者・組織型ごとのTIL増殖程度にバラつきがあるため、細胞保存の時期に関しても培養開始後2-3週の幅で検討を行った。培養後のTILについては、フェノタイプ(CD8・CD4等)だけでなく、表面マーカーの解析を追加して行うこととしたが、TIL培養症例数に対してFACSでの解析がやや滞っており遅れている。手術検体が比較的多く得られる症例に関しては現在はex vivoでも同様の解析をFACSを用いて行うこととしている。PDXモデルに関しては、NSGマウスへの移植後初代腫瘍の生着が確認できるまでに40-60日程度を要している。初代腫瘍と比べて2代目以降の継代後腫瘍形成に要する期間は短縮される傾向ではあるものの、in vivo継代が安定して可能である株化に成功したかどうかの判断にはさらに数か月の時間を要する状況である。得られたTILが腫瘍縮小効果を示すことができるかどうかを検証するうえでは、TILも細胞株も同一の患者由来である症例での検討がHLA不適合の問題がなく望ましい。この点について、同一患者由来のTIL・細胞株セットが十分にそろっておらずやや遅れている状況である。TIL培養法に関しては、2mm大の腫瘍組織を24well plateの各wellに播き高濃度IL-2を添加したTIL培養液で約2週間培養した。TIL培養を行った35症例にて、回収・保存できた細胞数は計0.2-23x100万個(中央値100万個)と幅があり、培養前のTIL数の多寡に左右されると考えられた。TILのフェノタイプ(CD8, CD4等)の解析をフローサイトメトリー(FACS)にて行ったところ、CD8陽性細胞の割合は中央値で38.6%であった。PDXモデルに関しては、2mm大ほどに細断した腫瘍細胞塊や腹水由来細胞を用いて、超免疫不全マウス(NSGマウス)の皮下・腎被膜下への移植もしくは腹腔内に注射し腫瘍細胞の生着・増殖の確認を行った。

婦人科がん35例(卵巣がん26例、子宮頸がん5例、子宮体がん1例、卵管がん1例、卵巣がん+子宮体がん1例、絨毛癌1例)についてPDXモデルの作製を試み、うち13例で初代腫瘍生着に成功した。2継代以上の腫瘍増殖が確認できた症例は8例の状況であるが、継代するにつれ腫瘍形成に要する期間が短縮する傾向がみられた。そのうちの複数例で、病理組織学検討にて移植元の形態が継代後も維持されていることが確認された。同一患者由来でTILの分離・培養とPDXモデルの樹立が可能であった数症例に関して、TILの腫瘍反応性をFACSにて確認した。PDXモデルに関しては、NSGマウスへの移植後初代腫瘍の生着までに概ね40-60日程度である症例が多いが150日超の場合もあり長期間の飼育が必要である。2代目以降の継代後の腫瘍形成に要する期間は短縮傾向ではあるものの、in vivo継代が安定して可能である株化に成功したかどうかの判断には2継代以上の生着・増殖確認と病理学的評価を行っており、さらに長期間を要している状況である。培養後のTILについては、フェノタイプ(CD8・CD4等)のFACS解析だけでなく、抗腫瘍応答の検証実験を行った。同実験では、Effector細胞として培養されたTILからMACSを用いてCD8陽性細胞を単離し、Target細胞としてはPDX腫瘍を分散処理し使用した。E/T細胞比2:1で共培養しCD8陽性細胞の表面マーカー(CD107aやPD-1等)のFACS解析を行ったが、TIL培養効率に患者の手術時の状態や組織型ごとによって幅が生じているため、TIL培養症例数に対しては少数例での検討に留まっておりやや遅れている。対策として、培養で得られるTILが少ないことが予想される組織型については培養量を追加している。同一患者由来のTIL・PDX株セットが十分にそろっていないことも遅れの原因であるため、手術検体が比較的多く得られた症例に関してはex vivoでも同様の解析を行っていく計画とした。がん細胞が提示しているペプチド候補の探索に関しては、検体条件が整った4症例を選択し、がん組織の一部と非がん組織の一部から抽出したDNA・RNAを用いた次世代シーケンサーでの解析へと進めている状況である。TIL培養に関しては、24well plateを用いて約2週間培養する実験系にて、本年度までで計41症例(卵巣がん34、卵管がん1、子宮頸がん4、子宮体がん1、絨毛がん1)に対して施行した。細胞数に幅はあるものの、卵巣卵巣線維肉腫1例を除く97.6%で回収・保存が可能であった。PDXモデルに関しては、細断した腫瘍細胞塊や腹水由来細胞を用いて、NSGマウスの皮下・腎被膜下への移植もしくは腹腔内に注射しPDX株の樹立を試みた。婦人科がん35例(卵巣がん26例、子宮頸がん5例、子宮体がん1例、卵管がん1例、卵巣がん+子宮体がん1例、絨毛癌1例)のうち、14例で腫瘍生着および継代が可能であった。そのうちの複数例で病理組織学検討にて移植元の形態が継代後も維持されていることが確認されたが、一部の症例では移植時の多様性が失われたPDX株もみられた。同一患者由来でTIL培養とPDXモデルの樹立が可能であった数症例に関して、TILの自己腫瘍反応性をT細胞表面上の脱顆粒マーカーであるCD107aや補助刺激抑制分子のPD-1を指標としてFACSにて評価することが可能であった。次世代シーケンサー技術を用いてNeoantigen候補を抽出し、同候補に対応したmRNAを合成した。そのmRNAを自己の線維芽
股関節離断者のためのオープンソース・ロボット義足の開発

本研究では、ロボット義足の開発、ならびにロボット義足の普及および推進を目的とする。そのために、1オープンソース・ロボット義足の設計および開発、2ロボット義足の効果に関する定量的評価、の2点を実施する。1では、股義足をロボット化することで、股関節離断者の歩行時における身体的負荷を低減することを目指す。2では、これまで曖昧にされていた歩行時におけるロボット義足の有用性を、歩容、股関節負荷、およびエネルギー代謝の変化の3点から評価することで、その効果を定量的に明らかにし、ロボット義足の導入を促進するための根拠とする。
間欠動作型故障検出システムを用いたアナログ混載ＬＳＩの高信頼化

アナログ回路を混載したシステムLSIのアナログ回路部分の故障検出をLSIの製造製造工程からシステムの動作時までいつでも行うことの出来る機構の開発を主たる目的として研究をおこなった。このようなシステムで多用されるアナログ/デジタル変換器をモチーフとして、その構成要素であるRー2Rラダー回路、サンプル/ホールド回路およびオペアンプ回路に関して、回路のインパルス応答に基づいた致命的な故障(回路素子の開放/短絡故障)の検出が出来る故障検出システムの開発を行い、回路シミュレーションと実チップによる試作/測定の結果、回路素子の開放/短絡故障に関しては約8696%を検出できることを確認した。本研究はAMS(Analog Mixed-Signal)システムLSIのアナログ回路の故障検出をシステムの動作中にも行える機構の開発を主たる目的としている。その目標はシステムが動作中であるが検査対象となるアナログ回路の動作を必要としない時間帯を利用して、テストを進めることでシステムの動作状態での動作異常の検出を行うことのできるシステムを提案し、LSI化によりその有効性を実証することである。この方式によれば、異常の発生した回路をあらかじめ用意されている正常な回路と切り替えることで、システム全体の信頼性を向上させることができる。平成24年度には、モチーフとなるデータ変換器の差動型のサンプルホールド回路について,テスト信号発生回路と動作状態を監視するプローブ回路、および、その出力から動作異常を検出する故障検出回路を設計し、故障を組み込んだ状態の回路についてシミュレーションを行い、実際に動作異常を検出することができるかを確認した。また、データ変換器の基準電源となるバンドギャップリファレンス回路についての故障検出方式の検討を行った。さらに、本研究の故障検出および回路の切り替えで使用するスイッチとしてブートストラップスイッチの回路構成の検討を開始した。これらのテスト方式は、回路のインパルス応答に基づいた致命的(カタストロフィック)故障の検出を主目的としたもので、回路のRC素子については、ある程度のパラメータ故障の検出が行われるよう考えられている。以上の研究結果については、論文は1件掲載され、学会発表が1件ある。システムが動作中であるが検査対象となるアナログ回路の動作を必要としない時間帯を利用してテストを進めることで、システムの動作状態での動作異常の検出を行うことが出来るシステムを提案し、LSI化することによりその有効性を実証することである。この方式によれば、異常の発生した回路をあらかじめ用意されている正常な回路と切り替えることで、システム全体の信頼性を向上させることが出来る。平成25年度は、昨年度の研究成果であるDAコンバータのテストに関して、論文を発表した。また、ADコンバートしてのΔΣ変調器のBISTに関して、テスト用のモチーフとなる回路の設計および作成を行い、その性能を確認した。このΔΣ変調器やスイッチ・キャパシタ回路で多用されるスイッチについて、オン抵抗が低く、ひずみの少ないブートストラップスイッチ回路の設計および作成を行い、その性能を確認し、これらの回路についてのBIST方式の検討を開始した。さらに、これまでの研究により、検出が難しいことがわかっているバイアス回路のゲートオープン故障に関して、バイアスの基準となる電圧源の出力をテスト時に変動させる方式を着想し、そのテスト用のモチーフとなるバンドギャップレファレンス回路の設計および作成を行い、性能の確認を行った。以上の研究成果についての発表および論文はが1件、国内学会での発表が2件ある。平成23年度には、モチーフなるDAコンバータと差動型のサンプルホールド回路について,テスト信号発生回路と動作状態を監視するプローブ回路、および、その出力から動作異常を検出する故障検出回路を設計し、故障を組み込んだ状態の回路についてシミュレーションを行い、実際に動作異常を検出することができるかを確認した。DAコンバータは、システムレベルでアナログ回路のBISTを行う際に必要となる基準電圧をテストする回路の要求にあわせて生成するために使用するのを主目的とした回路で、チップ内でテストが完結することが今後のシステムレベルのテスト方式の検討に極めて重要な役割を果たすものである。差動型のサンプルホールド回路は差動型のオペレーショナルアンプとスイッチ・キャパシタ回路を組み合わせた構成であり、スイッチ・キャパシタ回路全般のテスト方式についてある程度の目処を付けることができた。上記のテスト方式は、回路のインパルス応答に基づいた致命的(カタストロフィック)故障の検出を主目的としたもので、回路のRC素子については、ある程度のパラメータ故障の検出が行われるよう考えられている。

以上の研究結果については、国際学会での発表が2件、論文は2件が投稿中、投稿準備中が1件である。データ変換器本体の故障検出機構については方式と回路の検討がほぼ終了したが、基準電源と回路の切り替えを行うスイッチについては検討を開始した段階である。計画ではAD/DAコンバータについての故障検出方式の検討と実チップによる有効性の実証を行う予定であった。DAコンバータについては計画通りに研究が進められたが、ADコンバータについては検討が終了していない。一方、差動型のサンプルホールド回路についての研究により、24年度以降の予定であったスイッチ・キャパシタ回路の故障検出方式について目処がついた。平成24年度までの研究結果を踏まえて、スイッチ回路と基準電源回路の故障検出方式の検討を行い、回路設計およびシミュレーションによる検討を行った後、LSI化を行い有効性の実証を行う。さらに、BISTシステム全体構成の検討を行う。平成23年度の研究結果を踏まえて、ADコンバータ、スイッチ・キャパシタ回路と基準電源回路の故障検出方式の検討を行い、回路設計およびシミュレーションによる検討を行った後、LSI化を行い有効性の実証を行う。VDECを利用したLSIの試作を3回予定している。これには1回あたり約37万円程度必要である。これには1回あたり約35万円程度必要である。さらに試作したLSIの動作確認用基板作成のために約5万円を使用する予定である。
高分子量オリゴ糖の結晶構造解析による生物活性多糖の精密構造研究

1.高分子量オリゴ糖の単結晶化本研究では、生物活性多糖である(1→3)-β-グルカンの構成単位となるラミナリオリゴ糖や、キチンの分解物である六糖N-アセチルキトヘキサオースについて結晶化を試みた。現在までのところ、実験室レベルで結晶構造解析可能なほどの単結晶を得るには至っていないが、本年度の様々な結晶化実験から、これまでオリゴ糖の結晶化にはほとんど用いられたことのない溶媒蒸発法が結晶化法として適していることなどが明らかになってきた。今後も本年度の成果をもとに、沈殿剤の選択を中心に結晶化条件の探索を引き続き進めていきたい。これら以外のオリゴ糖についても並行して結晶化を進めてきた結果、二糖ではあるが、数種のオリゴ糖について構造解析に十分な大きさの単結晶を得ることに成功した。2.単結晶構造解析によるオリゴ糖の構造情報の収集それぞれ結合様式の異なるオリゴ糖である、コ-ジビオース誘導体、ラミナリビオース誘導体、セロビオース誘導体、ガラクチノールなどの結晶構造解析を終了し、それらの構造情報の収集を行った。特に本研究の結果から、アセチル化誘導体においては結合様式が異なってもグリコシド結合部分のコンホメーションが非常に類似していること、糖残基に結合した置換基のピラノース環近傍における配向は置換基の種類によらないことなど、糖残基一般について新たな構造的特徴をとらえることができた。3.多糖の構造解析への応用本研究の結果をはじめ、我々がこれまで蓄積してきた情報をもとに(1→3)-β-グルカンのアセチル化誘導体カードラントリアセテートやキトサン水和型のX線構造解析を行った。この解析は以前より進めていたものであるが、解析にはオリゴ糖の構造情報が非常に有用であった。
日本と北米大陸における第3紀起源ユリ科(広義)植物の比較生活史研究

日本と北米大陸に現在隔離分する広義のユリ科植物の中でも、日本の近縁種に関して、これまで詳細な生活史研究が行われてきた生態的背景がわかっている種群を対象に、繁殖様式ならびに個体群構造に関する、詳細な野外調査と分子マーカーを活用した遺伝解析を行った。その結果、さまざまな種群について有益なデータを得ることが出来た。特に、カタクリ属(Erythronium)、スズラン属(Convallaria)、バイケイソウ属(Veratrum)に関しては、繁殖特性に関わる集団間ならびに集団内の他殖率の変異性、および個体群統計遺伝学の側面から、種子繁殖と栄養繁殖の寄与に関して、環境と生活史形質の変異の関係を明らかにすることが出来た。また、第3紀起源のユリ科植物の比較対象として日本国内において、オオバナノエンレイソウ(Trillium camschatcense)の東北地方集団および、スズラン(Convallaria keiskei)の生活史特性に関する調査を行った。その結果、東北地方のオオバナノエンレイソウは自家和合性を持ち、酵素多型を用いた遺伝解析の結果、集団の遺伝的多様性が低いことが明らかになった。また、種子繁殖とクローン成長を行うクローナル植物スズランに関しては、結果率が同一ジェネットのラメットが近いと低く、その距離がより広がるに伴い増加する傾向が認められた。本プロジェクトの2年目にあたる平成19年度は、6月に北米東部に赴き、海外共同研究者であるWhigham博士(Smithonian Environmental Research Center)とUtech博士(Hunt Botanical Institute)とともに、主として北米に自生するスズラン(Convallaria montana)に関する調査を行った。スズラン属には、ヨーロッパ原産で園芸品種として広く栽培されているドイツスズラン(C. majalis)と日本を含む東アジアに自生するC. keiskeiの3種が存在する。平成19年度の北米東部におけるC. montanaに関する野外調査では、ヴァージニア州の2集団(Douthat State ParkとBlue Ridge Parkway)において、それぞれ10m×10mの調査区を2箇所設置し、集団サイズ,成長段階を反映したラメットサイズ,地下茎の連結について調査を行い、各遺伝分析用の葉の採取を行った。採集されたサンプルは日本に持ち帰り、葉緑体DNAマーカー(Shaw et al. 2007)を用いて、北海道十勝地方から採集した(C. keiskei)と栽培されているドイツスズランの3種を対象に塩基配列の比較による系統関係の解析を行った。その結果、この3種は、明確な3つの異なる系統に分類されることが明かとなった。このほか、Convallaria keiskeiならびにC. montanaの集団のクローン構造と遺伝的多様性を調べるためにmicrosatelliteマーカーの開発ならびにそれを用いた多型分析も行った。研究最終年度にあたる平成20年度は、対象植物の繁殖特性および遺伝構造に関するデータを集約・解析を行い、野外調査の他に成果報告も重点的に行った。まず、コロラド州ロッキー山脈の標高3000mに生育する高山性のカタクリ(Erythronium grandiflorum)に関し、消雪時期の変動によってもたらされる開花時期の変動と集団の遺伝構造の関係を調査した。カタクリの結実期に種子を採集し、マイクロサテライトマーカーによる遺伝解析により、開花フェノロジーの差異と花粉親の多様性ならびに自殖率を算出した。その結果、消雪時期の変動により訪花昆虫相の行動パターンに変化が生じ、その結果、花粉流動が制限され、集団内に遺伝的構造が生じていることが明らかになった。また、カナディアンロッキーでは、Harder博士とともに、バイケイソウ(Veratrum viride)に関して、訪花昆虫相の観察ならびに結実調査を行った。第3紀起源のユリ科植物の比較対象として日本国内において、上記のVeratrum virideの近縁種であるバイケイソウ(Veratrum album subsp. oxysepalum)の繁殖様式と個体群構造の調査を行った。その結果、種子繁殖は、一斉開花するジェネット間の交配により遺伝的に多様な実生を形成するが、実生が開花に至るには長い成長期間要すること、一方クローン成長は、既存のジェネットを維持するとともに、幼植物期間をバイパスし、より早く確実に開花に至るラメットを形成する役割があることが明らかになった。
機能性・快適性・柔軟性を重視したサービス指向ホームネットワーク環境の構築と評価

本年度は、昨年度までに開発したサービス指向ホームネットワークアプリケーションの枠組みを利用し、ホームユーザが自由に複数の機器を組み合わせた連携サービスを実行可能なユーザインタフェースと、より高度な連携サービス構築のための枠組みについての提案を行った。ホームネットワークシステムは、子供、お年寄りから身体に何らかの障害を持った人まで非常に幅の広いユーザによって利用されることが想定される。我々は、多様なユーザがHNSにおける多様な機能にアクセスするためのインタフェースとして、視線と音声に着目し、開発をおこなった。音声による操作では、これまで事前に覚えていなければならなかった機器操作のための音声コマンドをインタフェースに対話的に提示させることで、事前学習のコストを削減し、より容易な機器操作を実現した。視線によるインタフェースでは、対象の機器を見るだけで操作する仕組みを実現し、さらにはユーザの居場所、時間といったコンテクスト情報を組み合わせることで、ユーザの状況に応じて異なる機器操作の呼び出しを可能とした。また、両インタフェースともに、複数の機器を組み合わせた連携サービスを柔軟に構築する手段を提供しており、ユーザは新たに設定した連携サービス名の発話や、連携サービスを登録したパネルの注視により、登録された連携サービスを容易に実行できる。また、サービス競合問題については、複数の部屋で同種の機器が多数存在するようなより複雑な環境モデルを構築し、競合検出の枠組みを作成した。また、同様のより複雑な環境モデルを実現する際に考慮する必要があると思われる複数センサを利用する環境を実現するために、マルチセンサを利用するためのフレームワークを実現した。本年度は,モデル駆動開発手法を用いたサービス指向ホームネットワークアプリケーションの開発方法を提案した.ホームネットワークシステムによって提供されるサービスの一つである,連携サービスは複数種類の家電機器におけるさまざまな機能を組み合わせることで実現される.このようなサービスの開発では,機器機能を呼び出すためのAPIとそのAPIの組み合わせによる連携サービスの実装が求められる.一般に,連携サービスのような複数のコンポーネントを組み合わせたアプリケーション実装の際には,サービス競合が考慮されなければならない.サービス競合とは,単独では正常に動作するサービスが複数組み合わせられたときにサービス間に発生する意図しない相互作用のことを指す.例えばホームネットワークシステムでは,部屋を明るくするというサービスと暗くするというサービスを同時に実行することはできない.そこで我々は,モデル駆動開発手法の方法論である抽象化(モデル化)の概念を利用し,機器コンポーネントと連携サービスのモデルから,サービス競合が発生するかどうかを検証する仕組みを実現した.これにより開発者は,実装フェーズに入る前に,これから作成する連携サービスアプリケーションが正常に動作するかどうかを検証し・その結果に応じた修正を施すことが可能になる.さらに,モデル駆動開発の二つ目の概念として知られる自動生成にもとづき,作成されたモデルからコードの自動生成を行うプログラムを作成した.ソースコードの自動生成では,家電機器の内部実装に依存する部分とAPI部分との分離が行われ,外部に公開されるAPIとAPIを組み合わせるための連携サービスの実装が自動的に生成される.これら二つの手法により,ホームネットワークアプリケーション開発者に要するコストを削減し,より品質の高いソフトウェアを作成することが可能になった.本年度は、昨年度までに開発したサービス指向ホームネットワークアプリケーションの枠組みを利用し、ホームユーザが自由に複数の機器を組み合わせた連携サービスを実行可能なユーザインタフェースと、より高度な連携サービス構築のための枠組みについての提案を行った。
多様化するライフスタイルに対応した食のあり方の検討

本研究は一般に理想とされる食のあり方と、実際に子どもに提供された食事とのあいだに生じている「ずれ」に着目し、どのような「ずれ」が生じているのか、そのような「ずれ」が生じる根拠はどこにあるのかを検討することで、単に理想を求めるのではなく、多様化したライフスタイルのなかで実現可能な食のあり方を考察することを目的としている。本年度は親の食意識と実際に作られた食事との関係、子どもが期待する食事および食行動を知ることを目的として、アンケート調査を行なった。具体的には小学生とその保護者を対象としたアンケート調査を行なった。アンケート用紙は学童保育所を通じて小学生に500部配布し、回収率は約30%であった。調査対象者となった保護者は「食事は手作りがよい」、「食事の場を楽しんでいる」、「栄養バランスに気をつけている」、「食品の安全性が気になる」という質問項目に対してほぼ8割が賛同した。子どもに提供する食事について理想の献立を考えるときに、一番大切だと思うことは、半数以上の保護者が「栄養バランス」とし、次いで「おいしさ」、「好み」であった。一方、実際に作る食事の献立を考えたときに第一に優先したことを尋ねると、「栄養バランス」とした保護者は理想の献立のときの半数に減少し、「簡便性」、「おいしさ」、「手作り」などが優先されていた。親の意識と子どもの意識との関係、実際に提供された食事との関係については現在解析中である。