hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エボラウイルス粒子におけるリン脂質局在制御の分子基盤に関する研究

リン脂質の1つであるホスファチジルセリン(PS)に対する受容体がエボラウイルスの侵入に関与するという報告から、エンベロープ外膜に集積するPS依存的な侵入機構の存在が示唆されている。エボラウイルスは形質膜から出芽する際にエンベロープを獲得する。PSは正常細胞の形質膜において内膜に局在することから、感染細胞において、何らかの機構によりPSがウイルスエンベロープ外膜に集積することが予想される。これまで、このプロセスに関与する宿主因子としてXkr8を同定し、Xkr8がウイルス糖タンパク質と共に形質膜へと小胞輸送された後にウイルス粒子に取り込まれ、PS集積に貢献する可能性を示した。本研究においては、さらに詳細なPS集積機構を分子レベルで解明することを目的とする。現在までに、PSと特異的に結合するAnnexin Vをプローブとした凍結割断レプリカ法によりエボラウイルス様粒子へのPS集積を証明することに成功した。また、ウイルス粒子形成における小胞輸送の役割について検討した結果、ウイルス粒子形成の際に、リサイクリング小胞の形質膜への膜輸送が促進すること、またリサイクリング小胞の形成を阻害することで、ウイルス粒子形成が阻害されることを証明した。さらに、組み換えエボラウイルス並びに野生型エボラウイルス感染細胞において、リサイクリング小胞の形質膜への膜輸送が誘導されることを確認した。以上の結果から、ウイルス粒子形成の際に、感染細胞の小胞輸送が関与する可能性が示唆された。今後は、小胞が形質膜に至るまでの脂質二重層のPS分布の変動に着目し、エンベロープ外膜へのPS集積への関与について検討を行うと共に、この機構に関わる分子機構の解明を進める予定である。現在までに、研究協力者である藤田秋一博士(鹿児島大学)との連携により、PSと特異的に結合するAnnexin Vをプローブとした凍結割断レプリカ法によりエボラウイルス様粒子へのPS集積を証明することに成功した。また、エボラウイルス様粒子が形成される際に、リサイクリング小胞の形質膜への輸送が促進すること、またリサイクリング小胞の形成を阻害することで、ウイルス様粒子形成が阻害されることを証明した。さらに、研究協力者である河岡義裕博士(東京大学医科研)、研究分担者である津田祥美博士(北海道大学)との連携により、組み換えエボラウイルス並びに野生型エボラウイルス感染細胞において、同様に、リサイクリング小胞の形質膜への膜輸送が促進することが確認された。以上の結果から、ウイルス粒子形成の際に、感染細胞の小胞輸送が関与する可能性が示唆され、輸送の過程における脂質二重層のPS分布変動が、エンベロープ外膜へのPS集積への貢献することが示唆された。今後は、本仮説の証明ならびにこの過程に関与する分子機構の解明を試みる予定である。現在、ウイルス様粒子形成に関与するリサイクリング小胞輸送以外の生体膜輸送経路の同定を試みている。今後は、これらの膜輸送プロセスにおける、小胞由来生体膜のPS分布変動を追跡する予定である。また、各種小胞輸送における生体膜のPS分布変動に関わる既知の因子に焦点を当て、エンベロープ外膜へのPS集積メカニズムの同定を試みる。これと並行して、精製したウイルス様粒子について質量分析解析を行い、これに内包される宿主因子を網羅的に同定し、前述したPS分布変動に関与する因子が含有されるか否かを検討する。さらに、組み換えエボラウイルス並びに野生型エボラウイルス感染細胞の系を用いて、同様の機構が関与するか否かについて検証を行う。

また、エボラウイルス様粒子が形成される際に、リサイクリング小胞の形質膜への輸送が促進すること、またリサイクリング小胞の形成を阻害することで、ウイルス様粒子形成が阻害されることを証明した。さらに、研究協力者である河岡義裕博士(東京大学医科研)、研究分担者である津田祥美博士(北海道大学)との連携により、組み換えエボラウイルス並びに野生型エボラウイルス感染細胞において、同様に、リサイクリング小胞の形質膜への膜輸送が促進することが確認された。以上の結果から、ウイルス粒子形成の際に、感染細胞の小胞輸送が関与する可能性が示唆され、輸送の過程における脂質二重層のPS分布変動が、エンベロープ外膜へのPS集積への貢献することが示唆された。今後は、本仮説の証明ならびにこの過程に関与する分子機構の解明を試みる予定である。現在、ウイルス様粒子形成に関与するリサイクリング小胞輸送以外の生体膜輸送経路の同定を試みている。今後は、これらの膜輸送プロセスにおける、小胞由来生体膜のPS分布変動を追跡する予定である。また、各種小胞輸送における生体膜のPS分布変動に関わる既知の因子に焦点を当て、エンベロープ外膜へのPS集積メカニズムの同定を試みる。これと並行して、精製したウイルス様粒子について質量分析解析を行い、これに内包される宿主因子を網羅的に同定し、前述したPS分布変動に関与する因子が含有されるか否かを検討する。さらに、組み換えエボラウイルス並びに野生型エボラウイルス感染細胞の系を用いて、同様の機構が関与するか否かについて検証を行う。
Ｃｒｅマウスを用いた新たなｉｎ　ｖｉｖｏ分子機能解析法の確立

効率的にBリンパ球最終分化の分子機構を解析する為に、cre依存的に不可逆的に遺伝子制御を可能とする事を目指したウィルスベクターを作製した。また、Cre発現マウスとして、Bリンパ球最終分化に重要な分子AIDの遺伝子を用いたCre発現トランスジェニックマウスを解析した。Cre発現をモニターできるレポーターマウスと掛け合わせたものを用い、生理的条件下でのAID発現を個体レベルでシングルセルレベルで解析し、活性化Bリンパ球以外にTリンパ球等でもAIDが発現する事を明らかにした。更に、AIDの遺伝子のシス制御領域に変異を入れたトランスジェニックマウスを作製し、個体レベルでの発現制御機構を明らかにした。本研究は、Cre依存的に遺伝子やRNAiを発現誘導できるウィルスベクターを開発し、Creトランスジェニックマウスに導入する事で、in vivoでの分子機能解析を格段に迅速化し、Bリンパ球の分化の解析に応用する事を目指す。系を確立するためのレトロベクターを作製し培養細胞の系に導入した。系の特性上転写産物の構造は、レポータータンパク質の相補配列を含む等複雑であるが、発現効率等検討中である。また、in vivoでの解析系に用いる予定のAicda遺伝子にcreを導入したマウスの性質を詳細に検討し、Bリンパ球に加えてTリンパ球でもAicda遺伝子の発現が認められる事を昨年初めて明らかにしたが、更にその表現型からこのTリンパ球集団が担癌状態や加齢に伴い出現する抑制性を持つTリンパ球亜集団の一部であり、同病態に伴い現れる免疫抑制状態に関連する可能性が示唆された。その為、本システム完成時の解析応用を行う優先順位の高い標的と考え、Aicda発現Tリンパ球を分画しその遺伝子発現をgene chipを用いて網羅的に解析した。その結果Aicdaの発現の上昇を確認したのに加えて、転写因子Bcl-6、NF-kB c-Myb, E2Fファリミーの一部の転写上昇が認められる事を明らかにし、他にも炎症関連遺伝子8個と細胞周期制御関連遺伝子5個の上昇を認めた。いずれもノックアウトによる解析では免疫応答自体を抑制する可能性が高い遺伝子であり、且つこの抑制性サイトカインを発現するTリンパ球亜集団の分化への関与の可能性が示唆される重要な知見である。本系での解析の標的としも重要である。本研究は、Cre依存的に遺伝子やRNAiを発現誘導できるウィルスベクターを開発し、Creトランスジェニック(Tg)マウスに導入する事で、in vivoでの分子機能解析を格段に迅速化し、Bリンパ球の分化の解析に応用する事を目標とした。その為、レトロウィルスベクターにGFP及びRFPを2種類のloxPサイトを組み合わせ逆向きに配置し、更にRFPの下流にmiR用の配列を挿入できるカセットを配置したベクター(pFB-loxp-GFP-miR-RFP)を作製した。平行して、in vivoでのBリンパ球解析系に用いるcreマウスの解析・開発を行った。Bリンパ球特異的な抗体遺伝子の改変に必須のAicda遺伝子のコード領域にcreを導入した190kbのゲノムDNA Tgマウスを用いて、末梢でAIDを発現するTリンパ球集団を初めて同定し解析した。その結果、そのTリンパ球集団はIL-10とIFN-γを産生し、加齢とともに増加する特殊なTリンパ球集団であり、免疫制御・老化に係ると考えられた。更に、creをより特異的且つ高率に発現するAicda Tgマウスを得るため、Aidca遺伝子の制御活性を認める領域に変異を導入した複数のTgを作製し、サイレンサー部位を欠失させる事でノックアウトによりCreレポーター発現効率が特異性を保ったままin vivoで顕著に上昇する事を示した。今後の展望としてBリンパ球に対するウィルスベクターの低発現・低感染効率を克服しin vivo解析系の開発に繋げる必要が有るが、この1-2年の間に、CRISPR等によるゲノム改変の劇的な効率化が急激に進んで居り、それを踏まえてin vivo分子機能解析の迅速化に最適な系に改良する余地が有る。系の有効性を培養細胞系で検証するためにレトロウィルスベクターにGFP及びRFPを2種類のloxPサイトを組み合わせ逆向きに配置したベクター(pFB-loxp-GFP-miR-RFP)を作製した。RFPの下流にはmiR用の配列を挿入できるカセットを配置している。同時に、in vivoでのBリンパ球解析系に用いるcreマウスとして、抗体遺伝子の組み換えと体細胞突然変異に必須のAicda遺伝子のコード領域にcreを導入した190kbのゲノムDNAトランスジェニックマウスを検討した。

その結果、胚中心B細胞や腸管の形質細胞では、AID発現及びcre発現が強力に誘導された結果、計画で用いるのと同様の仕組みのloxPサイトを持つノックイン型のCreレポーターが不可逆的に組み換えを起こし、ほぼ100%近く標識される事を確認した。また、予想外な結果として末梢のTリンパ球でもメモリータイプのCD4陽性Tリンパ球の一部にcreを発現する細胞が居る事を認めた。そのTリンパ球はインターロイキン10とインターフェロン-γを産生する特殊なサブセットのTリンパ球であり、若年マウスにおいてはCD4陽性T細胞の1-2パーセントを占めるに過ぎないがマウスの加齢とともに上昇し、最高25パーセントにも達する事がわかった。この新たに同定したTリンパ球サブセットが免疫の老化に係る特殊なメモリー型T細胞サブセットと関連する事が表面抗原の発現から示唆された。このようなT細胞集団の存在はこれまで知られて居らず、本計画で構築するシステムによる解析対照として重要である。ウィルスベクター構築後、培養系にて発現の確認を行う過程で、期待よりも予想外に低発現と低感染効率であった。レポーター遺伝子を逆向きに配する構築を持ちインサート長が4-kbに達するためと考えられる。最終的にin vivoでの解析に移行した場合の効率の低さが懸念されたため、最適化した方が成功の可能性が高くなると考えその検討を行うため、当初の予定よりやや遅れている。レトロウィルスベクターでの蛍光タンパク質の発現が微弱であった。想定外のpolyA配列の存在を使用したGFPカセット下流に認めたためそれを除去するなど構築の試行錯誤が必要であった。複雑な構築な上に転写方向逆向きに配置した長いRFP配列が高発現に不利な可能性がある。肉眼による検定のみならずPCRを含めた検定を行って行く必要が有った。ウィルスベクターの構築のプロモータの変更、ウィルスの濃縮法の検討を更に行うとともに、構造的な制約となる準向き及び逆向きの二重レポーター構造を変更し、順向きのレポーターのみを用いて感染細胞を選別、cre作用後に逆位になった時は準向きレポーターの消失を指標にする方式への変更も検討予定である。この場合、cre作用後のウィルスベクター感染細胞と未感染細胞の区別が出来なくなる事が問題であるが、Ly5抗原の異なるアロタイプのコンジェニックマウスをホストとし、ドナーのウィルス感染細胞をセルソーターで高度に濃縮してから移入する事で、アロタイプマーカーと蛍光レポーターの消失という指標を使い、cre作用後の細胞をin vivoで区別できると考える。既にLy5アロタイプの異なるC57BL/6マウスを導入して居り、当初の目的に沿って計画を進める予定である。また、in vivo解析に用いるcreマウスの方もAidca遺伝子の制御領域を一部のみ変異させ、リンパ球でもその発現の場所とタイミングを変更させるcreマウスを作成中である。23年度までに構築したretroウィルスベースのベクターでのシステム検定を蛍光の確認のみならずPCRを用いた組換え確認を含めて行う事とし、その検討を進めるとともに、更に当初目標としていたレンチウィルスを用いた構築に移行を行い、in vitroの系でのmiRによる阻害効率の検定を行う。
ミジンコにおいて捕食者に誘導される表現型多型の発生制御に関する研究

環境に応じて表現型が不連続に変化する現象は、表現型多型"polyphenism"として知られている。この現象は,変動する環境条件下で生物が適応度を上げる上で重要な役割を果たすが、その発生制御メカニズムは明らかにされいない。枝角類ミジンコ属Daphniaも表現型多型を示し、捕食者の存在下で防御形態を可塑的に構築し被食を回避している。ミジンコD. pulexは、捕食者であるフサカ幼虫Chaoborus. spの匂い物質(カイロモン)にさらされると、次世代個体の後頭部に突起neck Teethを形成する。本研究では、D. pulexの防御形態形成を中心とした表現型の可塑性の発生制御機構を解明することを目的とした。その結果、ミジンコの捕食者に誘導される表現型多型について、その詳細な防御形態の形成過程と、それらを制御していると推測される遺伝子が明らかになった。第1章では、Daphniaの防御形態が形成される時期とその過程を明らかにするため、胚発生および後胚発生における形態や、生活史の変化過程を、形態計測・走査電子顕微鏡や共焦点顕微鏡などを用いて詳細に整理した。また、形態変化だけでなく、カイロモン受容時期についても観察した。発生過程を通じ、カイロモンを受容して、防御形態だけでなく生活史や卵形成様式などを可塑的に変化させていることが明らかとなった。第2章では、第1章で決定した形態変化過程の観察に基づいて、カイロモン曝露個体で特異的に発現している遺伝子をDifferential Display法によって同定し、捕食者の感受と形態形成に関わると考えられる遺伝子候補を得ることに成功した。さらにReal-Time定量PCRにより、13の遺伝子がカイロモン処理で発現量上昇し,1つの遺伝子が発現低下することが確認された。これらは、代謝や転写調節、受容や細胞増殖などに関る遺伝子と相同であることが示唆された。本研究では、ミジンコにおいて捕食者に誘導される表現型多型の発生制御機構を明らかにすることを目的として、環境シグナルを受けた個体の形態形成に至る発生学的過程を詳細に解析する。特に、形態誘導の分子発生機構の解明に主眼を置く。これまでの研究で、環境シグナル(捕食者カイロモン)を受けた個体の形態形成に至る発生学的過程を詳細に解析した。防御形態の形成時期をより詳細に特定するため、胚発生過程を観察した。ネックティースは育房を出て1,2,3齢で形成された。ネックティース基部には、クレストが形成されている。クレスト形成に際しては、2,3齢胚で後頭部の細胞層を肥厚させていることが分かった。観察された胚発生過程での3回の脱皮を介してカイロモンを感受し、形態形成を開始していると考えられる。胚発生、後胚発生過程においてはカイロモン曝露個体でいずれも体サイズが減少していた。また抱卵数の低下も見られた。これは、防御形態の形成に対するコストであると考えられる。これらの詳細な観察結果から現在、発生学的差異の生じると考えられる胚後期から1齢期にかけての個体を用いて、これらの時期に特異的に発現する遺伝子発現を、Differential display法を用いて比較し、防御形態特異的遺伝子の同定を行っている。Differential displayによって全部で613のcDNAバンドが確認できた。このうち防御形態形成個体で発現量が上昇しているのは104、発現が抑制されているのは109であった。発現量の上昇・抑制を含む防御形態形成個体に特異的ないくつかのバンドを確認した。
Web上に分散する膨大な学習指導案データの授業活用を促進する横断検索システム

教育センターのWebデータベース上で公開されている学習指導案を収集し、横断検索可能なプロトタイプシステムを開発した。そのために、都道府県教育センターの学習指導案公開状況を網羅的に調査したうえで、学習指導案の執筆法に関する図書や実際の学習指導案データのサンプルを分析し、初等中等教育の学習指導案に特化した検索化手法の検討を行った。その結果、「見出し語シソーラスによる同義語検索」「見出し出現位置範囲による重みづけ」「見出し項目名と項目値の近傍検索」の3つを有効な手法として提案した。本研究は、教育委員会や教育センター毎に個別にデータベース化されている「学習指導案」について、横断検索を可能とするシステムを構築し、授業向上や教育研究への再利用を促進することを目的としている。学習指導案は形式が標準化されておらず、地域や執筆した教員によって書式や項目が大きく異なることが予測されるため、その実態や傾向を明らかにし、収集した学習指導案ファイルから内容を自動抽出する技術の確立も予定する。これらを通し、学習指導案の内容抽出や横断検索が可能となることで、教員の授業向上や学校間・校種間連携等へどのように役立てられるのか、評価および考察を行うことを目指す。平成27年度の実施内容は以下の通りである。(1)横断検索エンジンの収集対象となる学習指導案データベースの列挙:地方教育行政法第30条に基づき設置されている都道府県教育センター47機関のウェブサイトを対象に、学習指導案データベースの構築状況の調査を行った。(2)公開状況や提供形式の調査:データベースの存在が確認された都道府県において、本文の一般公開状況や提供ファイル形式の調査を行ったところ、過半数の都道府県にてログインを要さず本文ファイルへアクセス可能な状態で公開されていることが明らかになった。一方で、ファイル形式はpdf形式が中心であるものの、アプリケーション固有の多様な文書形式も混在しており、文書構造を機械可読でない印刷体形式が多数を占めることが確認された。また、各データベースが提供しているメタデータ形式も差異が大きく、科目や単元といった教育上の基本属性を直接得られないシステムも複数存在した。(3)試験的なクローラの開発とファイル収集:一部の都道府県を対象に、学習指導案ファイルを自動収集するクローラを開発し、試験的に収集を行った。収集されたファイルから全文を抽出し、内容認識の基礎となる頻出見出し語の分析を実施した。本研究は、平成27年度中に学習指導案の構成要素の分析と横断検索のために必要な内容抽出技術の確立を行い、学習指導案ファイルの自動収集と横断検索システムの構築まで実施することを予定していたが、一部が未完了である。学習指導案の試験的な自動収集を行った結果、一部の地域のデータベースにおいて本文テキストの文字コードが不正なPDFファイルが多数含まれるなど、ファイルの不整合を吸収する処理の開発に想定以上の時間を要したことが一因である。一方で、研究実施計画時点において、開発に想定外の時間を要した場合は研究の順番を変更し、横断検索システムの構築を平成28年度へ繰り越すことを想定していたため、その計画通りに次年度に進捗を急ぐ予定である。学習指導案の内容抽出や横断検索が可能となることで、教員の授業向上や学校間・校種間連携等へどのように役立てられるのか、評価および考察を行うことを目指す。平成28年度の実施内容は以下の通りである。(1)学習指導案を収集するクローラ開発の続行:昨年度に引き続き、一部の都道府県教育センターのウェブサイト上で公開されている学習指導案データベースを対象に、学習指導案ファイルを自動的に収集するクローラの開発を続行した。また、収集した学習指導案ファイルから高い精度で内容項目を抽出するために、学習指導案の書き方について掲載されている図書(教職や教育実習の入門書,教員採用試験の指南書,授業研究の専門書等)でどのように内容項目名が規定されているか、収集調査を行った。(2)現場教職員からの聞き取り:現場教員がどのように教科や分掌を超えて授業内容や成果を蓄積・共有しているか、実態を把握するために、教育研究を推進する高等学校の教員および学校司書からヒアリングした。(3)収集されたデータを用いた授業研究の試行:複数の都道府県から収集した学習指導案の集合データが、教員の授業向上に資する教育研究に有用に活用可能か検証する第一段階として、特定のカリキュラム開発のテーマを設定した関連授業事例の探索を試行し、探索プロセスを検証した。(この過程で実施したカリキュラム開発の実践について紀要論文にて成果発表を行った。)なお、本来であれば平成28年度が研究期間最終年度であったが、後述する事由により当初の研究計画を完了することが困難となったため、補助事業期間延長承認申請を行い研究を継続することとした。本研究は、平成28年度中に横断検索エンジンを完成させ、現場教員もしくは教育実習学生等を対象に検索実験を行い、教育研究への活用可能性を検証したうえで、対外的な成果発表を行うことまで予定していたが、作業が遅れ一部が未完了である。各都道府県の学習指導案データベースの検索仕様の差異が大きく、クローラの開発に個別対応を要し想定以上に時間がかかっているが、研究代表者の職務上および家庭の事情による繁忙の重複等により、当初の予定以上にエフォートを割くことが困難な状況であったことが一因である。対外的に成果発信をする時間を確保すべきことも鑑み、補助事業期間延長承認申請を行い、平成29年度まで研究を継続することとした。

本研究は、教育委員会や教育センター毎に個別にデータベース化されている「学習指導案」について、横断検索を可能にし、授業向上や教育研究への再利用を促進することを目的としている。学習指導案を横断検索可能となることで、教員や教育実習生の授業向上等へどのように役立てられるのか、考察を行うことを目指す。平成29年度の実施内容は以下の通りである。・文献調査および学習指導案データの収集の継続的実施:昨年度に継続し、学習指導案の様式相違点の抽出に向けて、「教育実習事前・事後指導」や「教科教育法」等の教科書、教育実習の指南書、教員採用試験の対策書などを収集した。また、全国都道府県単位の学習指導案データの収集を進め、システム上で検索可能にする作業を実施した。・教育実習事前・事後指導での教育実習生への授業実践:教職課程の「教育実習事前・事後指導」の授業科目において、本研究成果を活かして学習指導案の執筆法の指導実践を実施した。作成された学習指導案および学生から事後に提出された実習レポートの内容を分析し、執筆時に他の学習指導案を参考とすることの有益性を検証した。・学校における教育成果の電子図書館機能としての意義の考察:大学図書館においては学術機関リポジトリを通して自機関内での教育研究成果の公表が促進されているが、学校図書館では未だその状況にないため、本成果の将来的な活用展望として、学校図書館における電子図書館機能の一端として学習指導案を集積・公開することの意義と有効性を検討した。教育センターのWebデータベース上で公開されている学習指導案を収集し、横断検索可能なプロトタイプシステムを開発した。そのために、都道府県教育センターの学習指導案公開状況を網羅的に調査したうえで、学習指導案の執筆法に関する図書や実際の学習指導案データのサンプルを分析し、初等中等教育の学習指導案に特化した検索化手法の検討を行った。その結果、「見出し語シソーラスによる同義語検索」「見出し出現位置範囲による重みづけ」「見出し項目名と項目値の近傍検索」の3つを有効な手法として提案した。前述のとおり、横断検索システムの構築を平成28年度へ繰り越したため、早急に開発を完了する予定である。そのうえで、現場教員や教育実習学生を対象としたシステムの利用実験を行い、授業向上環境として有用な検索項目やメタデータを明らかにし、インタフェースの改善へと展開させる予定である。また、収集された学習指導案ファイルを統計的に分析し、全国で公開されている学習指導案の教科・科目や単元の傾向を明らかにすることも目指す。前述の通り、研究期間を延長したため、平成29年度は最終年度として全ての開発および実験と評価を完了させることを目指す。検索システムの開発と、評価実験の設計を同時並行で行い、年度中頃には評価実験を開始することを計画する。また、年度後半には学会発表もしくは論文執筆による成果公表を予定する。図書館情報学・教科教育学試験的に収集した学習指導案データのサイズが予定より小さかったこと、および横断検索エンジンの開発を平成28年度に実施することとしたため、開発用サーバコンピュータおよびストレージを購入しなかったことによる。
系外惑星と小惑星の観測研究とその成果の展示による効果的な科学の教育普及

研究目的本研究では、博物館の望遠鏡を有効利用するために天体観測システムを構築し、系外惑星と小惑星を博物館で観測する。その観測結果を来館者へ提示する。これにより、科学研究の現場で行われている泥臭い努力と、それによって得られる結果のおもしろさを伝えることを通して、科学を身近に感じてもらうことを目的とする。研究方法長野市立博物館にある望遠鏡を用いて、天体写真の撮影を行い、天体観測の基礎を学んだ。その後、CCDカメラとフィルターを購入し、望遠鏡に取り付けて、系外惑星のトランジット観測と小惑星のライトカーブ観測を行うための天体観測システムを構築した。次に、すでに明るさのわかっている星を観測することで、構築した観測システムの正しさを検証した。これにより、博物館観測システムで、正しく星の明るさを観測できていることを示すことができた。研究成果研究を開始する時点では、観測するための機器は望遠鏡しか存在しなかった。今回の研究において、CCDカメラとフィルターを購入し、天体観測システムを構築することができた。さらに、光度が既知の星団を測光することにより、観測システムの正しさを検証することができた。観測システムの測光精度は系外惑星のトランジット観測を行うことが可能なレベルにあった。この検証の過程で、観測技術のノウハウを申請者が身につけることができた。これにより、今後、系外惑星や小惑星の観測を進めていく土台をつくることができた。
”異なる上皮の接点”の形成・維持機構の解明と試験管内発がんモデルの開発

Sox9CreERT2マウス及びGATA4CreERT2マウスを用いたlineage tracing並びにHes1floxedマウスを用いたNotchシグナル不活化実験より、(1)発生過程での食道/胃の運命制御は、GATA4/Sox2共陽性領域からGATA4陽性領域が次第に肛門側に移動することでSox2陽性/GATA4陰性となった部分が食道になること、(2)食道ー胃の運命決定の時期が、通常発生ではe7.5-e8.5の間のわずか1日で起こっていること、(3)当初想定していたNotchシグナルは食道ー胃接合部の形成そのものには関与せず、食道扁平上皮の重層化に寄与することがわかった。実際、Sox2/GATA4ダブルレポーターES細胞を用いたin vitro分化誘導系での検証で、Sox2/GATA4共陽性細胞以降の分化誘導でSox2陽性細胞、Sox2/GATA4陽性細胞をFACS分取して培養すると、各々食道、胃オルガノイドとなること、更に、Sox2CreER;GATA4floxマウスを用いてe11.5にGATA4をKOすると胃内に異所性食道-胃接合部が形成されることから、上皮細胞の転写因子制御によって食道/胃への運命決定がなされることが確実となった。従って、食道-胃接合部の形成/位置決定機構は、可塑性を有するGATA4/Sox2共陽性細胞からGATA4が陰性化し、それが特定の部位で止まるメカニズムに依存していると考えられる。実際の発生における食道-胃接合部の形成/位置決定は上皮細胞のGATA4陰性化部位で規定されるとすると、それを制御する間質細胞由来因子が想定される。そこで、in vitro実験で、Sox2陽性細胞あるいはSox2/GATA4陽性細胞のどちらかが生存できないシグナルを網羅的解析から抽出し、それをマウス発生で確認する作業を通じて、2つのシグナルを同定した。以上の通り、可塑性を有するSox2/GATA4共陽性細胞が食道/胃への運命を決定し、定まった位置に食道-胃接合部が形成される過程には、上皮細胞のGATA4陰性化とそれぞれの細胞種の生存に適した周囲間質細胞からのシグナルが供給されることを見出している。現在、食道/胃への運命決定の後、上皮細胞が周囲の間質細胞を“教育"することで自らの生存に適したnicheを作り出すという新しい仮説の検証段階に入っている。上記、重要な知見を得ており、当初の予想を超えた発生学上の新たな概念創出に向けた研究が進行している。研究立案時点で予定していた試験管内発がんモデルの作成と解析が遅れているが、最終年度に試験管内バレット上皮癌モデルの作成に挑む。全体的な達成度は概ね順調と自己評価する。今後の研究計画1)niche形成に関わるシグナルの確認:既にES細胞からの分化誘導実験から、食道/胃のどちらかの生存にのみ適したシグナルの抽出は終了している。そこで、Rainbow Mouseを用いて、GATA陽性/陰性それぞれの領域の上皮/間質細胞を採取し、RNA解析によって上記シグナル候補を確認し、Rainbow Mouse由来上皮細胞にそれぞれのシグナルを阻害するin vitro実験で、食道/胃への運命制御の変化を検討する。2)異所性食道-胃接合部形成機構の解析:Sox2CreER;GATA4floxマウスで生じた胃内の異所性食道-胃接合部形成に関し、上記実験で示された食道特異的nicheが異所性食道-胃接合部に形成されているかどうか検証する。3)食道-胃接合部を含むオルガノイドの作成:Rainbow Mouse由来GATA4/Sox2共陽性を用い、上記実験で明らかになったnicheを培養皿上で再現することで、食道-胃接合部が任意の位置に形成されるかどうかを検証する。4)試験管内バレット上皮がんモデルの作成:食道-胃接合部を含むオルガノイドに胆汁酸刺激を加え、バレット上皮が形成されるか否かを検討する。本研究では、“異なる上皮の接点"の形成・維持機構の解明に向けて、in vitro培養による立体的組織誘導系を確立する。具体的には、マウスES細胞を用いた食道ー胃接合部の試験管内作製を行う。更に、この技術に発癌遺伝子変異を導入する事で試験管内発がんモデルの作製を目指す。1)レポーターES細胞の準備とRainbow Organoid作製扁平上皮細胞で構成される食道上皮と腺細胞からなる胃上皮の形成過程をリアルタイムで観察可能とするRainbow Organoidの作製に向けて、扁平上皮マーカーP63、腺上皮マーカーGATA4それぞれのプロモーター支配下にEGFP, td-Tomatoを発現するノックインコンストラクトを作製し、両者をマウスES細胞に導入した。作製されたレポーターES細胞を用いて分化誘導するとEGFP陽性細胞、td-Tomato陽性細胞の両者を確認済みであり、抗体を用いた免疫染色での確認作業段階に入っている。2)食道/胃上皮への分化制御機構の解明試行錯誤の結果、以下の知見を得た。ES細胞から内胚葉上皮への分化には、高濃度ActivinとWnt3aが重要である。そこからSox2陽性前腸の誘導にはFgf4とWnt3aの濃度調節が必要であり、WNT3aには1原腸細胞への分化作用に加えて2原腸前後軸での後方化作用を有する事が分かった。

最終的には70%の細胞がSox2陽性前腸となり、三次元培養へ移行させる事で、内胚葉細胞のみからなる立体的組織(原腸オルガノイド)の作製技術を確立した。食道/胃上皮への分化制御では、NogginまたはSB431542(TGFβ阻害薬)が扁平上皮分化を効率化させる一方、BMP4、Fgf10、HES1阻害薬は腺上皮分化を促進する事が分かった。1)レポーターES細胞作製とRainbow Mouse, Rainbow Organoidの作製と解析:計画通り、昨年度までに作製したダブルレポーターES細胞を用いてin vitro分化誘導を行った。Rainbow Organoidの免疫染色、同じレポーターES細胞を用いて作製したRainbow Mouseの解析でシステムが確実に働いている事を確認した。次に、in vitro組織誘導プロトコールでの(分化前)内胚葉上皮細胞と(分化後)食道・胃細胞をFACS採取し、発現遺伝子解析から食道・胃への分化制御機構の解明を目指した。ところが、誘導された内胚葉上皮細胞、さらには元々のES細胞までもが均一な細胞集団ではない事が判明した。そこで、新たにSox2遺伝子座にBFPをノックインしてSox2/P63/GATA4のトリプルレポーターES細胞を樹立し、epiblast,中内胚葉細胞を経てSox2-/GATA4 highの内胚葉細胞をFACSでpureな細胞集団として採取する事が可能となった。3)試験管内胃がんモデルの作製:計画書通りSox2-CreER;Apcfloxedマウスの作製を終え、同マウスからのES細胞樹立に成功した。研究項目1)以外は概ね計画通りに研究が進行している。研究項目1)の遅れの理由は、作製済みであった原腸オルガノイドが、予想に反して不均一な細胞集団から構成されていると判明したことにある。それに加えて、分化誘導に使用するES細胞自身が不均一であることも分かった。そこで、初期発生現象そのものに着目する必要性を感じ、Sox2レポーターも加えたトリプルレポーターES細胞を新たに樹立することで以下の事が分かった:これまでの報告ではマウスES細胞はSox2陽性であるが、GATA4が陽性であるか陰性であるかがはっきりしていなかった。我々が作製したトリプルレポーターES細胞は、通常の培養維持条件ではGATA4陽性集団(のちに原始内胚葉を経て卵黄嚢になるもの)とGATA4陰性集団(epiblastを経て胚(体細胞)になるもの)に分かれることが分かった。そこで、2iLIFでSox2+/GATA4-のみのground stateの状態(inner cell massの状態)にしたうえでepiblast、中内胚葉を経て内胚葉細胞に誘導可能である。初期発生に着目し、新たなES細胞(トリプルレポーターES細胞)を樹立したことで、計画の遅れを生じる事となったが、上記重要な知見を得る事が出来た。1)レポーターES細胞を用いたRainbow Organoid作製による食道ー胃分化制御機構の解明:Sox2/GATA4発現パターンによる食道/胃運命制御機構を想定した。新たにGata4-CreERT2;ROSA26rマウスを作成し、発生時期特異的lineage tracingによって発生初期(e7.5e11.5)にそれぞれの転写因子を発現している細胞が、最終的に食道・胃のどちらに寄与できるかを調べた。
SMXAリコンビナント近交系マウスを用いたアレルギー遺伝子の同定と解析

我々はリコンビナント近交(RI)系マウスを用いて気管支喘息の遺伝要因のゲノム的解析を行ってきた。研究で用いるSMXAリコンビナント近交(SMXA-RI)系マウスは、SM/J系とA/J系マウスの両系間F2から交配を繰り返した30系統からなるRI系であり、既にSM/J系とA/J系間で全染色体上にわたる多型を示す約400遺伝子座についてStrain Distribution Patterns(SDP)が確定されている。多因子遺伝性疾患を解析する実験系としてSMXA-RI系マウスを用いる方法は理想的なものと思われる。気管支喘息は疾患自体が均一ではなく多様な病態の集合であると考えられるため、発症に関与している機序を即時型喘息反応(1.抗原特異的IgE値)、遅延型喘息反応(2.好酸球の気道への集積)、また気道過敏性などのように各病態に分けて解析する。本年度は即時型および遅延型喘息反応に関与する遺伝子のQTL解析を行った。実際には(1)SM/J系とA/J系マウスおよび30系統のSMXA-RI系マウスを用いてアラムとともに卵白アルブミン(OVA)により感作する。2度目の感作7日後により3日間OVAを吸入にて暴露し、感作前と最後の吸入日に採血し血清分離し、OVA特異的なIgE抗体をELISA法にて測定した。(2)上記と同様の処置後のマウスでEDTA加PBSを用いて気管支肺胞洗浄しサイトスピン後に染色し細胞分画を調べ好酸球の気道への集積度合いを測定した。以上の方法にて各SMXA-RI系マウスの各表現型を確認した。、30系統の約400遺伝子座のSDP情報を各系統ごとにすべてMAPMANAGERに入力し、さらに各系統の表現型も即時型、遅延型反応ごとに入力しQTL解析を行った。この方法により各系統の全染色体にわたる解析ができ、どの染色体のどこの部位に疾患感受性の遺伝子座があるかを同定した。即時型に関しては第2及び第15染色体上に各1個、また遅延型は第16染色体上に1個の有意なQTLを示す原因遺伝子座を同定した。今後未解析のRI系マウスの解析とさらなる遺伝子マーカーを用いて第2及び15染色体上の原因遺伝子座の領域を絞り込んで行くとともに、原因遺伝子の同定を試みる。
データの巨大化から生じる不完全情報への対処に主眼をおいた近似計算

不完全情報をいかに扱うかが現代アルゴリズムの大きな課題になっている.本研究では「データの巨大化から生じる不完全情報に対処するための近似計算における,できるだけ一般性の高いアルゴリズム設計理論の体系化」を目的として研究を行った.結果として,グラフ問題,アルゴリズム的ゲーム理論,乱化に関する基礎理論の様々な問題において,情報の不完全性を克服できるアルゴリズムの設計と解析に成功した.近年,データ量の際限の無い増大とともに,その一部のみしか利用できず,そのために正確な計算が原理的に不可能になる場合が目立ってきた.本研究では,この様な新しいタイプの近似計算にスポットをあて,そこで最も重要になる乱択計算にも注目し,できるだけ一般性の高いアルゴリズム設計理論の体系化を目指す.以下,代表的な結果である「パラメータ化検査可能性」について述べる.本結果では,「ランダム枝サンプリング付一般グラフモデル」において,パラメータkを持つNP最適化問題の性質検査を研究した.上記モデルでは,入力グラフに関する情報を得る方法として以下の4種類の「質問」を行うことができる.(1)ランダム頂点サンプリング,(2)ランダム枝サンプリング,(3)次数質問,(4)近傍質問.我々の目的は,できる限り少ない質問回数で,入力が性質を満たすか,性質を満たすことから程遠い(ε遠隔)かを区別することである.特に,質問回数が入力サイズによらない定数で抑えられるとき,その性質は検査可能であるという.本結果では,k頂点被覆,kフィードバック頂点集合,k多重カット,k道無とk支配集合が検査可能であることを示した.さらに,k奇閉路横断に対して,質問回数が劣線形で押されられることも示した.(国際会議ITCS 2014で発表済)近似計算の目的は,NP完全問題に代表される計算困難問題に対して,解の正確さを犠牲にして計算時間の短縮化をはかることが長い間の主流であった.しかし,近年,データ量の際限の無い増大とともに,その一部のみしか利用できず,そのために正確な計算が原理的に不可能になる場合が目立ってきた.本研究では,この様な新しいタイプの近似計算にスポットをあて,そこで最も重要になる乱択計算にも注目し,できるだけ一般性の高いアルゴリズム設計理論の体系化を目指す.以下,代表的な結果である「研修医配属問題における安定性の証拠発見」について述べる.研修医配属問題は有名な安定マッチング問題の多対一への一般化である.本研究では,研修医の選好リストとマッチングが与えられたときに,マッチングが安定となるような病院の選好リストが存在するかどうか判定する問題を考察する.病院の選好リストの可能性が任意であればマッチングが安定となるようにできるので,選好リストの種類がkしかない場合を扱う.我々はk=1のときは多項式時間で解けること,およびkが2以上のときはNP完全となることを示した.さらにアルゴリズムを実装して性能評価も行った.近似計算の目的は,NP完全問題に代表される計算困難問題に対して,解の正確さを犠牲にして計算時間の短縮化をはかることが長い間の主流であった.しかし,近年,データ量の際限の無い増大とともに,その一部のみしか利用できず,そのために正確な計算が原理的に不可能になる場合が目立ってきた.本研究では,この様な新しいタイプの近似計算にスポットをあて,そこで最も重要になる乱択計算にも注目し,できるだけ一般性の高いアルゴリズム設計理論の体系化を目指す.以下,代表的な成果である「制限のあるタイを持つ安定結婚問題に対する最適な近似アルゴリズム」について述べる.入力リストにタイと非受理パートナーが存在する場合に,最大の安定マッチングを求める問題はMAX SMTIと呼ばれ,よく研究されているNP困難問題である.MAX SMTIは(i)タイは女性の選好リストにのみ現れる,(ii)それぞれのタイはそれぞれの女性の選好リストの末尾に現れる,という非常に制限された例題に対してさえNP困難である.この制限された例題に対する近似比の下界は一意ゲーム予想のもとで1.25であり,上界は1.4616である.本研究では,上界を1.25に改良し下界と一致させることに成功した.これは,最適な近似比が得られた,初めてのMAX SMTIの特別な場合であることに注意されたい.また,解析の副産物として,この特別な場合に対する自然な線形計画法の整数性ギャップが1.25であることも示した.不完全情報をいかに扱うかが現代アルゴリズムの大きな課題になっている.本研究では「データの巨大化から生じる不完全情報に対処するための近似計算における,できるだけ一般性の高いアルゴリズム設計理論の体系化」を目的として研究を行った.結果として,グラフ問題,アルゴリズム的ゲーム理論,乱化に関する基礎理論の様々な問題において,情報の不完全性を克服できるアルゴリズムの設計と解析に成功した.本研究課題は(1)グラフの性質検査アルゴリズムに対する枝サンプリングの重要性,(2)安定マッチングとそれに関連するアルゴリズム的ゲーム理論における様々なタイプの不完全情報処理,(3)アルゴリズムにおける乱化の威力の研究を主要なテーマとしている.(1)については,森の同型性判定問題に対するアルゴリズムなどの進展があった.(2)については,研究実績の概要で述べたとおりの成果を挙げている.(3)については,乱化を用いた回路充足可能性問題に対する厳密アルゴリズムなど進展があった.以上のように,すべての目標について十分な進捗が得られており,順調であるといえる.27年度が最終年度であるため、記入しない。計算機科学上述したように,計画は順調に進展している.基本方針は変更せず,それぞれのテーマの研究を継続する.新しい話題としては,木幅の性質検査,ごく少数の次数が高い頂点を持つグラフに対する汎用的なアルゴリズム,安定マッチング問題に対する局所探索法などを取り上げる予定である.

本研究課題は(1)グラフの性質検査アルゴリズムに対する枝サンプリングの重要性,(2)安定マッチングとそれに関連するアルゴリズム的ゲーム理論における様々なタイプの不完全情報処理,(3)アルゴリズムにおける乱化の威力の研究を主要なテーマとしている.(1)に関しては,研究実績の概要で述べたとおりの成果を挙げている.(2)に関しては,安定マッチングに対する男性最適アルゴリズムの挙動を解析し,男性がリストを操作することで利益を得られるか検討した.(Algorithms誌に掲載済)また「一方にタイを許すモデル」において,最大安定マッチングを求める近似アルゴリズムを設計し,現在最良の近似値25/17を達成した.(Algorithmica誌で発表済) (3)に関しては,3SAT (充足可能性問題)に対する乱択アルゴリズムの解析を行い,このアルゴリズムにおいて乱化が本質的でないことを示した.結果として世界最速の決定性アルゴリズムを与えることができた.(Algorithmica誌に掲載済)以上,すべてのテーマにおいて当初の計画以上の速さで研究が進んでおり,十分な達成度と言える.27年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画以上に進展しているが,基本方針は変更せず,それぞれのテーマの研究を継続する.特に,フィードバック頂点集合問題に対するFPTアルゴリズムにおける研究プロジェクトが完成に近づいており,これらをまとめて論文にして発表する.
次世代シークエンスを活用した高精細ヒトT細胞白血病ウイルス遺伝子発現制御機序解明

下記の様に、本研究課題を遂行した。HTLV-1はレトロウイルスであるため、感染後にヒトゲノムに組み込まれる。ウイルス遺伝子の発現は組み込まれた周辺環境によって影響を受けるが、プロウイルス配列内にもウイルス遺伝子の発現制御に関わる配列が存在することを我々は明らかにしてきた。本研究課題ではHTLV-1感染細胞株を用いて、MNase-seqやATAC-seq解析を行い、プロウイルス内部のエンハンサー配列を同定した。この配列は感染患者検体でも保たれており、SRFとELK-1転写因子の局在が観察された。さらに、転写因子YY1を介してプロウイルスが宿主遺伝子とのloopingをおこすことが考えられ、HTLV-1プロウイルスが組み込まれることにより、宿主ゲノムに本来存在しなかった遺伝子発現制御配列が新たに生成される可能性がある。この結果、ウイルス遺伝子や宿主遺伝子の発現パターンが変化すると予期される。HTLV-1遺伝子の発現調節には、いくつかの要因が関与していることが明らかになっている。我々はHTLV-1 RNAの転写後調整におけるZC3HAV1(ZAP)タンパク質の役割を調べた。Capped RNAのRNAseqであるCAGE (Capped Analysis of Gene Expression)を行った結果、HTLV-1トランスクリプト転写後の分解やデグラデーションが考えられた。ZAPがCGコンテンツの高いRNA転写物を認識し、分解を誘導することはこれまで報告されている。実際、HTLV-1はCGコンテンツが高く、実験的にも、ZAPとの結合が免疫沈降法により観察された。感染細胞株を用いて、ZAPをターゲットにしたsiRNAを導入すると、ZAPの発現低下と共にHTLV-1 p19タンパク質が上清中に増加した。また、ZAPの強制発現実験では、p19の減少が観察された。HTLV-1プロウイルスが組み込まれることによって、宿主遺伝子の発現にも影響を及ぼすかを解析した。HTLV-1野生株分子クローンをHEK293T細胞に導入し、Jurkat細胞株と共培養することで,HTLV-1感染Jurkat細胞クローンを樹立した。同様に、エンハンサー配列(SRF&ELK-1結合配列)に変異を導入したクローンも作製した。今後は、これらの細胞株を用いて、HTLV-1感染においてエンハンサー配列が果たす役割を明らかにする計画である。また、解析を続けるのに十分なDNA-seq、CHIPseqとRNA-seqのデータセットをすでに得ている。さらには、感染患者検体を用いて、DNAseqとRNAseqを行った。エンハンサー以外にも転写後に発現制御の機構がある可能性を示す結果を得ている。HTLV-1配列にCG di-nucleotidesが多く含まれている事で、ZAP restriction factorに認識され、分解につながり、ウイルス遺伝子発現が宿主免疫から逃げるメカニズムが考えられる。野生型および変異体HTLV-1感染Jurkat細胞のRNA-seqデータセットの詳細な解析を行う予定である。In vivoでの機能を調べるために、ヒト化マウスを用いて野生型および変異体感染細胞株の増幅力を評価する。ZAPとHTLV-1 RNAが細胞内で相互作用しているのかを明らかにするために,蛍光ラベルされた抗ZAP抗体とウイルスRNAに結合するプローブを用いて、顕微鏡で観察する予定である。

今後は、これらの細胞株を用いて、HTLV-1感染においてエンハンサー配列が果たす役割を明らかにする計画である。また、解析を続けるのに十分なDNA-seq、CHIPseqとRNA-seqのデータセットをすでに得ている。さらには、感染患者検体を用いて、DNAseqとRNAseqを行った。エンハンサー以外にも転写後に発現制御の機構がある可能性を示す結果を得ている。HTLV-1配列にCG di-nucleotidesが多く含まれている事で、ZAP restriction factorに認識され、分解につながり、ウイルス遺伝子発現が宿主免疫から逃げるメカニズムが考えられる。野生型および変異体HTLV-1感染Jurkat細胞のRNA-seqデータセットの詳細な解析を行う予定である。In vivoでの機能を調べるために、ヒト化マウスを用いて野生型および変異体感染細胞株の増幅力を評価する。ZAPとHTLV-1 RNAが細胞内で相互作用しているのかを明らかにするために,蛍光ラベルされた抗ZAP抗体とウイルスRNAに結合するプローブを用いて、顕微鏡で観察する予定である。
大学IR情報の可視化モデルの開発研究

大学IR情報処理の一環として、研究活動状況を可視化する手法を開発した。国際化・グローバル化時代にかんがみ、これらの概念を区別するため、高等教育研究情報を調査し、概念の明確化を行った。その結果、同一の社会現象に対し、複数国の差別化に関心を持つ場合に、"国際化"を用い、また複数国の共通化に関心を持つ場合に、"グローバル化"を用いる傾向があることを明らかにした。その後、これら両者を縦軸と横軸にした二次元平面をグローナル平面として定義し、研究活動状況をその平面上に記載する手法を開発した。使用法に関する検証のため、2研究大学の理工学系の研究業績を素材とした。そこでは、数学、物理、化学、マテリアル等5領域に在籍する教員のうち、各3名を取り上げてその業績のグローナル化を調査した。国際化の指標としては、共同研究者の中に外国人が含まれているかで代用した。一方、グローバル化の指標としては、外国語で書かれた論文であるかで代用した。大学自体が、グローバル化対応と国際化対応の双方に取り組むことが多いので、本研究で開発した「グローナル平面」は、大学の属性を示す一手法として利用することができる。例えば、海外からの留学生受け入れを促進するための授業の英語化の進展や、MOOCs等に参加学習するための英語学習等に力を入れることもある。これは、グローナル平面の有効性を裏付ける事例になり得る。特に、既述の2研究大学の理工系の研究業績を利用した解析から、大学IR情報処理の手法としては、グローバル化は、(これが政策的に英語化論文が進められる現今にあるので)かなり進展していることが、情報の可視化によって読み取れること、また5領域によって、グローナル化の度合いがそれなりに相違するのが読み取れることが明らかになった。これらの検証結果から、本提案の可視化手法は、相応の成果が得られたと考えられる。当研究は、図式モデルとしてで構成する部分が多いが、数理モデルの部分もある。いずれも、その構成はある程度でき上っており、それに従ってデータを求め、解析するという手法で、当該図式モデルの有効性を検証をすることができた。また、数理モデルは、ファジィ積分を用いているが、パラメータの設定に困難を伴い、ある程度は妥協せざるを得なかった面があることは否定できない。不完全部分もあるが、当初の目的はおおむね達成できたと考える。当研究は、情報を図式化に一つのポイントがある。そこで、大学教育情報の図式化として、キャリア形成に資する図式化の検討を始めている。したがって、当初の計画以上に進展していると言うことができる。大学情報の可視化は、既述のように一応の成果を見ることができた。そこで、その成果を踏まえたうえで、大学教育情報の新た可視化を検討している。現在、大学では、キャリア形成が重要な課題とされている。特に、グローバル化時代には、学生は卒業後国際的な活躍をすることが期待されており、それを視野に入れたキャリア形成のカリキュラム開発を行うことが必要である。その際、本研究テーマである大学情報の図式モデルと数理モデルを取り入れた表現様式「グローナル平面」を応用できるか否かの検討を推進する予定である。大学IRは、教育・研究・社会貢献・管理運営に関し大学が組織的に保有している情報を扱う。日本では、その定義自体に一定したものが探しにくい。教育データをさすことが多いが、教育と研究とが相互連携的要素を兼ね備えることがあり、また多様化時代のIR研究の発展に向けて、これを組織的に持ちうる情報を対象とみなす。すなわち、前記4分野に広範囲に考慮するものとする。今年度は、日本の大学がグローバル化時代における国際性をもつことが求められていることを考慮し、大学研究情報のグローバル性および国際性という2軸で可視化する手法を開発した。そのため、これまでに論じてきたこれらの用語のレビューを行い、両者の相違点を明らかにした。その結果、グローバル化は、科学技術の発展に伴って普及しそれによって多国間の(相違性よりも)共通性に関心が高い場合に用いられること、一方国際性は、同じく(共通性よりも)創意性に関心が高い場合に用いられることを明らかにした。すなわち、関心の置きどころによって相違するから、その意味では主観性があることを明らかにした。上記の2軸による2次元平面を作成し、これをグローナル平面を名付けた(GlobalとInternationalを合成したもの)。事例として大学で公開している研究成果を素材とし、それをグローナル平面上に2つの方法で位置づけ可視化した。1つは、領域別表示であり、もう1つは、研究者別表示である。いずれも、特定大学の研究者情報を用いて統計処理し可視化した。グローナル化の度合を数値化するため、グローナル化指数を定義した。そこでは、複数変数を情報集約する手法として、ファジィ積分の一つであるChoquet積分を用いた。そこでは両変数の関係に対応するλファジィ測度(λ>ー1)を用いるが、ラムダの値に対する解釈にさらなる見当が必要であることが明らかになった。今回は初年度であるが、可能な限り科研遂行の開始前から進めていたため、比較的順調に成果を得ることができた。