hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
球面収差補正電子顕微鏡による3次元位相構造観察手法の確立

代表的な球状ナノ物質としてラテックス粒子を用いることで,電子線ホログラフィックトモグラフィの定量性について検討した.その結果、3次元で取りたいプロファイルをホルダー回転軸状に置けば,比較的良好なデータが得られることがわかった.この実験は,さらなる球面収差補正電子線トモグラフィに向けて,"missing wedge"の定量評価に与える影響について再確認させられると共に,その解決法を示唆している.代表的な球状ナノ物質としてラテックス粒子を用いることで,電子線ホログラフィックトモグラフィの定量性について検討した.その結果、3次元で取りたいプロファイルをホルダー回転軸状に置けば,比較的良好なデータが得られることがわかった.この実験は,さらなる球面収差補正電子線トモグラフィに向けて,"missing wedge"の定量評価に与える影響について再確認させられると共に,その解決法を示唆している.(1)脱成分腐食によるナノポーラス金の電気伝導機構について系統的な研究を行った。脱成分腐食により異なる金リガメントのサイズのナノポーラス金を作製した。電気抵抗の結果より、典型的な伝導金属であることがわかった。磁場抵抗の結果より、ナノレベルの金の伝導経路によって極めて小さな磁気抵抗しか示さないことが分かった。この磁気抵抗値はこれまで報告されている金属の磁気抵抗値よりも小さい。Kohlerプロットで種々の温度、金リガメントのサイズで整理したところ、どれも一致する結果となった。すなわち、電子状態は金リガメントによらず同じであることが分かった。これらの結果をまとめると、ナノポーラス金は伝導金属であるが、ナノスケールの金リガメントによる形状幾何学的無秩序(Topological disorder)によって、電子サイクロトロン運動が極めて抑制された金属であるということがわかった。(2)電子線トモグラフィにより脱合金化プロセスで作製したナノポーラス金属の複雑な3D構造を対象とし,3次元ナノ構造解析手法を確立した.細線化アルゴリズムをナノ孔のネットワーク構造にも適用することで,金梁とナノ孔の一節ごとの長さ,直径を統計的に測ることができ、分布が両者ともほとんど同じになることが分かった。つまり、形状幾何学的に金梁とナノ孔のネットワーク構造がほとんど同じである。表面において2つの主曲率を測定して正の曲率と負の曲率の統計分布とがほぼ重なっているのが分かった.つまり正味の曲率がゼロということになり、スピノーダル分解した自己相似性構造との共通点があることがわかった。電界放出型電子銃から放出される電子線が高い干渉性を有しており,この高い干渉性を利用して電子波の干渉実験を行うことができる.電子銃から発生した波面の揃った電子波が,複合ナノワイヤーを通過後,電子線バイプリズムによって参照波と重なり,ホログラム(電子波干渉パターン)を形成する.得られた電子線ホログラムからデジタル画像処理によって位相再生像を得ることで物体の位相像を得ることができる.電子線ホログラフィは磁性材料内部の磁束観察や半導体の内部ポテンシャルの測定に応用されており,多くの大学・企業がこの手法を取り入れつつある.電子線ホログラフィと電子線トモグラフィを組み合わせたのが電子線ホログラフィックトモグラフィであり,原理的に3次元の位相像の取得を行うことができる.しかしながら,試料高角傾斜時に試料の厚みや試料ホルダーがポールピースに干渉するなどの機械的制限により,試料投影角度が制限される.試料の傾斜角の制限による情報の欠落部"missing wedge"による影響や一連のホログラムの取得が手作業であること,複雑な画像処理が伴うことから一般的に用いられていない.本年度では,代表的な球状ナノ物質としてラテックス粒子を用いることで,電子線ホログラフィックトモグラフィの定量性について検討した.その結果、3次元で取りたいプロファイルをホルダー回転軸状に置けば,比較的良好なデータが得られることがわかった.この実験は,さらなる球面収差補正電子線トモグラフィに向けて,"missing wedge"の定量評価に与える影響について再確認させられると共に,その解決法を示唆している.
被災農村地域における農家生活の再構築と問題解決の共同に関する研究

2018年度は、被災農村の特性や災害による生業構造の変動に関わる先行研究と災害の被害および復興の状況に関する統計資料を分析することを通じて、本調査研究の分析枠組みを構築した。さらに(1)被災地域の農民は震災後どういった生業ー生活問題に直面してきたのか、その解決に当たりどのような行動をとってきたのか、(2)家族や他の農家が抱える問題に対してどのように行動したのか(3)問題の解決行動を通じて営農生活のどういった部分が変わったのか、ということを本研究のリサーチクエスチョンとして立て、その解明にあたって調査対象となる農民集団を福島県南相馬市および岩手県陸前高田市を調査対象地域から選定し、第一次資料の収集を行うとともに現地でインタビュー調査を実施した。2018年度は、調査研究の分析枠組みを構築するとともに、現地調査を行うことで第一次資料の収集および調査対象集団を選出した。加えて、ケーススタディ手法に基づくインタビュー調査を通して女性の農業者集団における問題解決活動の特質を抽出することができた。この研究成果を国際学会で報告するとともに、論文にまとめ公表することができた。また、食と農の学習会活動の開催にあたって関係者との調整を行い、予定通り次年度実施に向けた準備を完了した。次年度は、引き続き既存研究の検討や地域営農状況の統計的把握を行い、分析枠組みの修正を図る。また、昨年同様、現地調査を実施し、問題解決活動における農業者集団の特性を類型化する。そのためには、比較対象とすべき集団を新たに選出する必要がある。これらの研究活動で得られた知見を積極的に学会で報告し、フィードバックを得る。さらに、研究協力者の協力を得て、食と農の学習会活動を現地で開催する。研究協力者との学習会活動実施に向けた打合せを、現地調査と合わせて行ったため旅費が減じた。その費用分については、比較検討のため新たに追加したインフォーマントへの現地インタビュー調査に使用する予定である。
ヘリコバクター・ピロリ初感染時期の実態調査と口腔内ケアによる感染予防対策

H. pyloriの初感染時期を推測する目的で、園児とその両親を対象に唾液中のH. pylori DNAの検出を行った。園児のH. pylori DNA検出率は年齢とともに上昇する傾向がみられ、4歳児と5歳児の間で有意に上昇していた。H. pylori陽性であった園児の母親のH. pylori陽性率は陰性児の母親の陽性率に比し有意に高率であった。これらは園児における初感染は3歳未満で起こっており、4.5歳間でも感染の危険性が高いことを示している。さらに、H. pylori陽性児の母親の陽性率が高かったことは母親から園児への感染が最も重要であることを示している。Hericobacter pylori (H.pylori)の幼少児期における初感染時期ならびに感染経路を明らかにするために、無作為に抽出した幼稚園・保育園の園児(36歳)をコホート対象とし、長期間の追跡調査を行うことを目的とした。1年目は新潟市内の3つの幼稚園・保育園に通う園児とその母親のH.pylori感染率を検討した。対象者には本研究の主旨・内容・利点・欠点について十分に説明し、理解・同意を得た。本研究は本学倫理委員会の承認を得た後に研究参加同意書を作成したのちに開始した。「結果」1.検体は園児174名、その母親(139名)から採取した。すなわち、滅菌ロールワッテを舌下部に静置させ、得られた安静時混合唾液を採取したのち、測定まで-80°Cで保存した。DNAの抽出は100μlの唾液を用いてQIA amp DNA Mini kitで行った。抽出したDNAをreal time PCRを用いて増幅し、Taqman methodでH.pylori DNAの同定を行い陽性であったものを感染者とした。2.園児のH.pylori DNA感染率は3歳児で5.4%(2/37)、4歳児で6.3%(6/95)5歳児で7.1%(3/42)であった。園児の母親のH.pylori感染率は、20歳代で28%(2/7)、30歳代で20%(17/84)、40歳代で15%(6/38)であった。H.pylori DNAが陽性であった園児11名中6名では母親も陽性であった。「研究の意義ならびに重要性」35歳のH.pylori感染率は、年齢とともに増加傾向を示し、幼児での感染者の半数以上で母親にもH.pylori感染が認められたことは、母から子への感染を示すものである。今後は、同じコホートを用いて一年ごとの感染者の推移を検討する予定である。さらに口腔衛生の重要性について啓蒙し、園児ならびに両親の口腔衛生の向上がH.pylori感染を減少させうるか否かについても研究していきたい。Hericobacter pylori (H.pylori)の幼少児期における初感染時期ならびに感染経路を明らかにするために、無作為に抽出した幼稚園・保育園の園児(36歳)をコホート対象とし、3年間の追跡調査を行っている。2年目もは新潟市内の3つの幼稚園・保育園に通う園児とその母親のH.pylori感染率を検討した。結果は以下のとおりである。1.検体は園児232名、その母親(209名)から採取した。H.pylori DNAの検出は前回と同様にQIA amp DNA Mini kitでDNAを抽出した後、real time PCRを用いて行った。2.園児のH.pylori DNA感染率は3歳児で2.8%(1/36)、4歳児で3.3%(3/90)、5歳児で11.4%(10/88)、6歳児で16.7%(3/18)であり、年齢とともに上昇する傾向がみられたが、とくに4歳児と5歳児の間で有意差を認めた(P<0.05)。一方、園児の母親のH.pylori感染率は、20歳代で16.7%(1/6)、30歳代で23.5%(35/149)、40歳代で11.5%(6/52)であり、各年代間で有意差は見られなかった。しかし、H.pylori DNAが陽性であった園児14名中8名(57.1%)では母親も陽性であった。「研究の意義ならびに重要性」3歳ですでにH.pylori感染児が認められたことから、生後早い時期での感染が疑われ、幼児での感染者の半数以上で母親にもH.pylori感染が認められたことは、母から子への感染を示すものである。また、4歳児から5歳児で感染率が有意に上昇した意義については、今後さらに検討する必要がある。

さらに口腔衛生の重要性を啓蒙し、園児ならびに両親の口腔衛生の向上がH.pylori感染を減少させうるか否かについても研究していきたい。Hericobacter pylori(H.pylori)の幼少児期における初感染時期ならびに感染経路を明らかにするために、無作為に抽出した幼稚園・保育園の園児(3-6歳)をコホート対象とし、3年間の追跡調査を行っている。3年目も新潟市内の3つの幼稚園・保育園に通う園児とその母親のH.pylori感染率を検討した。結果は以下のとおりである。1.検体は園児258名、その母親(243名)から採取した。1H.pyloriDNAの検出は前回と同様にQIA amp DNA Mini kitでDNAを抽出した後、real time PCRを用いて行った。2.園児のH.pyloriDNA感染率は3歳未満の園児で0%(0/14)、3歳児で6.7%(2/30)、4歳児で52%(5/96)、5歳児で8.4%(8/95)、6歳児で8.7%(2/23)であった。昨年までと異なり年齢とともに上昇する傾向はみられず、昨年みられた4歳児と5歳児の間での陽性率の差もみられなかった。一方、園児の母親のH.pylori感染率は、20歳代で0%(0/5)、30歳代で8.7%(15/173)、40歳代で4.6%(3/65)であり、昨年に比し各年代で低率であった。さらに、丑卿ガDNAが陽性であった園児17名中母親も陽性であったものは4名(23.5%)と少なく、父親が陽性であったものが5名(29.4%)で昨年より高率であった。また、両親のどちらかが陽性であったものが8名(47.1%)であった。「研究の意義ならびに重要性」今年度は3歳児未満に感染者はいなかったが、昨年までの結果から3歳ですでにH.pylori感染児が認められたことは、生後早い時期での感染を示すものである。加えて、幼児の感染者の約半数の両親にH.pylori感染が認められている事実は家族内感染の可能性を強く示唆するものである。今後はさらに長期的なコホートの観察から家族内感染の実態を明らかにするとともに、口腔衛生の重要性を啓蒙し、園児ならびに両親の口腔衛生の向上がH.pylori感染を減少させうるか否かについて研究を続けていきたい。
中学校技術の「生物育成」必修化に即応する栽培・バイオテクノロジ-教材の開発

中学校技術科において必修化された「生物育成」の内容に即応する教材として,イネゲノム研究の内容をわかりやすく指導するための系統材料を作出した。作出された2つの近似同質遺伝系統は, 1つの量質形質遺伝子座の導入によって形態的形質(草丈伸長能,および多分げつ能)が大きく変化する系統である。これらの材料を用いた授業実践を中学校で行った結果,多くの中学生の栽培やバイオテクノロジーに関する興味が向上することが明らかとなった。アフリカイネ由来の遺伝的作用を特定する上で有効な材料であるアフリカイネ染色体部分置換系統群(GILs, Glaberrima Introgression Linesの略)に由来する分離集団から見出され,その後代系統の中から特異的な形質を示すイネ固定系統(近似同質遺伝系統)の作出に一部成功した.候補となる系統の中から,置換染色体領域が絞り込まれていることをDNA(SSR)マーカーを用いたPCR法によるDNA多型(ジェノタイプ)解析により明らかにし,一方で形質の変化(草丈伸長)が著しいこと(計測結果:フェノタイプ)の対応から,個体選抜を行った結果である.選抜された数系統の固定系統は,遺伝的背景である親系統(アジア稲)に対して,有意に草丈が高い特徴をもち,この特徴は,個体栽培(ポット栽培や水耕栽培)であっても,水田における群落栽培であっても高い再現性をもって発現することを確認した.これらのことから,ゲノム組成がほとんど親系統(アジアイネ)であっても,別の親系統(アフリカイネ)由来の作用の大きいQTL領域に置き換わることにより,形質の変化を観察するのに非常に適したイネ系統であり,中学校の技術・家庭科(技術分野)の中の生物育成の学習の中でバイオテクノロジーを教える教材として,発展させることが期待される.同様の方法で今年度,穂数(茎数)が増加する系統の選抜に向けた候補系統の育成にも着手したことより,来年度は複数の形質に関して教材化に向けた研究を行う予定である.アフリカイネ染色体部分置換系統群(GILs, Glaberrima Introgression Linesの略)に由来する分離集団から固定イネ系統(近似同質遺伝系統)を作出した.昨年度注目した「草丈伸長能」と同様に,今年度は「多分げつ能」に注目し,これまで行って来たQTL(量的遺伝子関連遺伝子座)の絞り込み,固定化をすすめ,比較対照の親系統より,生育期間を通じて分げつが2030%多く発生する系統(近似同質遺伝系統:NIL)を選出した.また,親系統との生育,収量の比較により,選抜されたNIL系統は,遺伝的背景である親系統(アジア稲)に対して,1.分げつが増えることで最終的な穂数が増加すること,2.穂数が増えることで,1個体の着生籾数が増加すること,3.籾数が増加する中,登熟歩合は低下しないこと,4.その結果,1個体当たりの収量が親系統より大きく向上すること,等が示された.再現性の問題もあるので,収量については,さらに年度を改め,継続して調査を進める必要性がある.以上,2年間の研究で,草丈伸長,分げつ(穂数)増加といったイネの生育を大きく変化させうる2種類のNIL教材を作出することができたことにより,中学校技術科の生物育成学習の中でバイオテクノロジーを教える教材として発展させることが次の課題となった.そこで,上記の研究に並行して,まず近隣の中学校において,試行的に本教材を用いた生物育成に関する授業実践を行ったところ,中学生にとって「バイオテクノロジー」という概念の浸透が問題であり,概念を解説するための教材も必要であることが明らかとなった.以上により,植物材料(種子や栽培技術),提示資料,ならびに評価方法といったものを総合的にパッケージ化することが,教材化を行う上で重要であることが確認されたアフリカイネ染色体部分置換系統群(GILs,Glaberrima Introgression Linesの略)に由来する分離集団から固定イネ系統(近似同質遺伝系統:NIL)を作出し,それを中学校技術科において必修化される「生物育成」の内容における新しい教材として位置づける試みを行った.注目した形質は平成20年度において明らかにした「草丈伸長能」,ならびに2011年度に明らかにした「多分げつ能である.本研究における2年間の研究で,草丈伸長,分げつ(穂数)増加といったイネの形態的特徴を大きく変化させることのできる2種類のNIL教材を作出したが,本年度においては,中学校技術科の生物育成学習の中でバイオテクノロジーを教える教材として発展させることを課題として,研究協力者である中学校技術科教員と連携し,近隣の中学校において,試行的に本教材を用いた生物育成に関する授業実践を行った.

また,栽培方法には,代表者が手法を開発した教材「ペットボトル稲」の栽培方法を駆使し,安価で大人数が同時に実践できる取り組みとし,教育現場で実際に実践可能な栽培方法を確立した.前年における試行的実践の結果を踏まえて,提示資料(プレゼンによる実践の背景の説明)を工夫したが,実践の事前・事後のアンケート結果から,中学生にとって「ゲノム」や「バイオテクノロジー」という言葉の理解度は本来低く,興味も低い傾向(5件法:5ポイント中,2.97ポイント)にあったが,実践により興味が向上すること(5件法:5ポイント中,3.68ポイント)が明らかとなった.さらに,今後の展開として,2つの形質に関わる各遺伝作用の集積による多収性の成立,いわゆる「ピラミディング効果」を理解させる教材の開発を目指して,今年度中にF2種子を得ることができた.
次世代DNAシークエンサーによるCTLメモリー樹立・維持の分子基盤解明

伝子発現解析の結果からケモカイン受容体CXCR3に着目したところ、CD8陽性T細胞の活性化直後のリンパ組織内局在をCXCR3が制御することで、その後の免疫記憶CD8陽性T細胞の形成に影響を及ぼしていることが明らかになった。また、メモリー細胞において、CTLに特徴的なサイトカインやケモカインなどの遺伝子群の顕著な発現量上昇、細胞老化と関連深いリボゾーム蛋白類の発現量低下とを認めた。さらに一次メモリーと比較して、二次メモリーCTLではNK細胞特異的遺伝子の発現量上昇が認められ、老化メモリーCTLの特徴となることを明らかにした。(1)CTL一次応答のサンプル取得(基本モデル)均質なCTLを大量に得るためにT細胞受容体トランスジェニック(TCR Tg)細胞とウイルス感染モデルマウスを利用する。コンジェニック分子であるCD45.1を発現する卵白アルブミン(OVA)特異的TCR Tg由来のCD8^+T細胞(OT-I細胞)をナイーブ野生型(WT)レシピエントマウス(CD45.2を発現)に養子移入し、1日後にOVAを発現する組換えリステリア菌(LM-OVA)ないし組換えワクシニアウイルス(VV-OVA)を経静脈感染させる。コンジェニック分子の発現を指標に、応答の各期(ナイーブ、エフェクター、コントラクション、メモリー)においてOT-I細胞を脾細胞から分取して解析サンプルとする。(2)次世代シークエンサーを用いたCTLサブセットにおける包括的遣伝子発現解析上述のサンプルを対象にCTLサブセットライブラリーを作製後、次世代DNAシークエンサーを用いて数百万の転写産物(tag)を解析した。特異的に発現すると同定された遺伝子は、さらに細胞膜/転写因子/シグナル伝達などに分類し、機能解析のための候補遺伝子を選定しつつある。次年度以降に個別遺伝子の機能解析を詳細に行っていく予定である。5'-端大規模並列処理配列決定法で得られた、CTLメモリーの遺伝子発現変化を詳細に解析した。発現が変化する遺伝子群のなかで、ケモカイン受容体CXCR3の発現がナイーブから一次メモリーに移行する際に160倍以上と強く誘導され、一次メモリーから二次メモリーに移行すると若干低下することが明らかとなった。ケモカイン受容体は生体内でCTLの局在を調整することが知られているが、メモリー形成に及ぼす影響ばこれまで知られていない。そこで、ケモカイン受容体がメモリーCTLの樹立に及ぼす影響について、ウイルス感染マウスモデルを用いて機能解析を行った。感染後早期の脾臓内局在に焦点を当てて組織学的な解析を実施した。その結果、活性化後早期にCD8陽性T細胞上に発現誘導さ'れるCXCR3が、脾臓内においてCD8陽性T細胞を傍リンパ鞘周辺T細胞領域から辺縁帯へ遊走させることで、エフェクター型への分化を促進していることが明らかになった。CXCR3は抗原特異的な活性化を受けたT細胞のみに発現が誘導されるため、辺縁帯への集積は抗原特異的T細胞に限定され、その他の非特異的な集団はT細胞領域内に残ることになる。これにより辺縁帯のスペースやサイトカインなどのリソースは抗原特異的細胞が大量のエフェクターCTLを産出するために有効に利用され、大多数の非特異的集団は炎症性サイトカインによるbystander活性化を避けることができるのではないかと、我々は考えている。CXCR3がほぼ全ての活性化CTL上に発現することから、ワクチン接種量(抗原や炎症シグナルの総量)を増加させずともCXCR3シグナルを制御することでワクチン効果を増強することが可能であると考えられる。本研究の成果は、TheJournalofExperimentalMedicineにて発表した。(1)抗原特異的メモリーCD4+T細胞における遺伝子発現とDNAメチル化: CD4メモリーT細胞の産生、維持の分子機構を明らかにするため、DO11.10 TCR TgメモリーCD4+T細胞を単離し、メチル化感受性酵素を用いたMSCC法でDNAメチル化を測定した。ナイーブからメモリーT細胞への分化に伴い変化したメチル化領域(DMR)は、マウスゲノム全体で1144箇所存在した。このDMRのうち半分は遺伝子がないゲノム領域に存在し、遺伝子関連領域では大部分がイントロンに位置していた。これらのDMRは、サイトカイン産生、骨髄へのホーミング、および免疫応答に関連する重要な遺伝子の領域に位置していた。さらにこのDMRの機能にはエンハンサー活性が観察された。このことから特定の抗原暴露により分化したT細胞では、DNAメチル化によるプロモーター活性の変化よりむしろエンハンサー活性の変化により、免疫関連遺伝子の発現が調節されていることが示唆された。(2)メモリーCTL分化のエピジェネティック制御:これまでメモリーCTLの一次応答に焦点を当てて解析を進めてきたが、今年度は解析対象を二次応答にも拡大し、遺伝子発現量とDNAメチル化の変化について次世代DNAシークエンス技術を用いて包括的に解析した。

その結果、メモリー細胞において、CTLに特徴的なサイトカインやケモカインなどの遺伝子群の顕著な発現量上昇、細胞老化と関連深いリボゾーム蛋白類の発現量低下とを認めた。さらに一次メモリーと比較して、二次メモリーCTLではNK細胞特異的遺伝子の発現量上昇が認められ、老化メモリーCTLの特徴となることを明らかにした。これらの遺伝子発現変化は当該遺伝子領域のDNAのメチル化・脱メチル化と相関性が強く、メモリーCTLの分化状態がDNAメチル化・脱メチル化により制御されていると強く示唆された。新規大規模シークエンス法により、発現差を指摘された遺伝子(CXCR3)について、実際の生体感染症モデルを用いて機能解析を実施し、論文発表することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。引き続き当初の計画に基づき、メモリーCTLの分化と老化におけるエピジェネティック制御について解析を進める。
マス・カスタマイゼーションを巡るマーケティング戦略と消費者行動

近年の高水準の技術を適用することによって、企業は、顧客のニーズに対応した製品を、大量生産された標準規格品に匹敵する低価格で、個々の顧客に対して供給することが可能になってきた。こうした「マス・カスタマイゼーション」をめぐる企業のマーケティング活動と、それと対をなす消費者行動について、本研究は、マーケティング戦略論、消費者行動論、流通チャネル論といった様々な視点から理論実証研究を展開した。2009年度における本研究は、近年の革新的技術を応用することによって、顧客の求めに応じて彼ら個々人に対してカスタマイズした製品を低価格で供給するという、「マス・カスタマイゼーション」をめぐる企業のマーケティング活動と、それと対を成す消費者行動とを探究しようとする全体的研究構想の中で、マーケティング戦略論・消費者行動論・流通論、コミュニケーション論といった様々なマーケティング論の下位分野の知見を活かすことによって、本研究取組者がこれまで取り組んできたマス・カスタマイゼーション研究を深化・拡張させてきた。第1に、マーケティング戦略論的マス・カスタマイゼーション研究に関して、本研究は、マス・カスタマイズ製品の製造業者が消費者ニーズを把握するための情報受信の熟達度と、消費者に自社製品を理解させるための情報発信の熟達度に焦点を合わせて応用モデルの開発を試み、実証分析を完了させた。第2に、消費者行動論的マス・カスタマイゼーション研究に関して、膨大な選択肢からの選択という複雑な意思決定状況下での最適化モデルを開発し論文を執筆した。第3に、流通論的マス・カスタマイゼーション研究に関して、製造業者が自社にカスタマイズ化された流通サービスを提供させるために流通業者と長期的関係を結ぶ様子を描写した因果モデルの実証研究を行った。このうち、第2の研究と、第3の研究については、目に見える形の研究実績として結実した。すなわち、前者は、Journal of Business & Industrial Marketing誌に掲載され、後者は、5th Biannual World Conference on Mass Customization & Personalizationにて学会発表がなされた。さらに、第1の研究についての成果も併せて編纂された、200ページの未公刊論文「マス・カスタマイゼーションを巡るマーケティング戦略と消費者行動」は、学内昇進審査の対象となり、本研究取組者を准教授から教授へと導いた。2010年度における本研究は、「マス・カスタマイゼーション」をめぐる企業のマーケティング活動と、それと対を成す消費者行動とを探究しようとする全体的研究構想の中で、まず第一に、2009年度に成果のあった流通論的研究の局面において、引き続き研究の深化・拡張を図ってきた。すなわち、製造業者が自社にカスタマイズ化された流通サービスを提供させるために、流通業者と長期的関係を結ぶ様子を描写した因果モデルの理論・実証研究を、昨年度から継続して展開した。この研究は、マーケティング学界を代表する学会、商業学会が新たに設置した「テーマ部会」の第一回報告会に招聘されることとなり、研究報告および、パネルディスカッションへのパネリストとしての参加を果たすという、目に見える形で成果が結実した。第二に、マーケティング戦略論的研究の局面においては、マス・カスタマイゼーションに特徴的な、製品そのものとともに製品を構成する成分(部品)を消費者に向けて強調するという実務に関連づけて、製品ブランディング戦略と成分ブランディング戦略の融合と、その影響について、近年興隆中だが未開の成分ブランド研究のわずかな知見を手掛かりにしながら理論モデルを構築して大規模な実証分析を実施した。この分析の結果は、2010年度中に目に見える業績としては結実しなかったものの、今後につながる取組みであり、学界に貢献を成すべ継続的に研究したい意向である。第三に、消費者行動論的研究の局面においては、いったんマス・カスタマイゼーションから離れて、製品を独自に創作する意向の高いホビー製品の消費者の行動を分析し、論文の形に纏めた。これによって、我が国に独特のホビー市場に出現した、消費者サイドによるカスタマイゼーションに適した企業サイドの製品開発に注目することができ、今後、この新たなマス・カスタマイゼーションについて、国際学会にて発表する計画である。
風力発電用ブレードの損傷モニタリングと磁性エラストマーによる振動エネルギー回収

風力発電においては,近年,風車の出力を大きくするために風車は大型化し,最大では風車ブレード直径が100mを超えるものまで作られ,近年飛躍的に大きくなっている。また,温暖化などの環境の変化から大型の台風の出現頻度も増加している。風力発電用ブレードの大型構造に関する破損や損傷に検出のために,構造の応答を常時モニタリングするための磁性エラストマーの変形を利用した環境発電(Energy Harvest)とブレードの能動的減衰について検討することを目的としている。平成30年度は発電用風車ブレードの損傷モニタリングと磁性エラストマーを用いた構造物の能動的減衰と環境発電の試験を計画し実施した。風車ブレードの損傷モニタリングの評価のために,風車ブレードについてCFRPの表皮と多孔質樹脂のコアからなる翼断面を有する数値モデルを作成し,損傷進展に対する動的応答について検討した。構造物の振動応答は加振外力により変化することから損傷の影響を捉えることは難しいので,構造の固有の特性であり加振外力に影響されない固有振動モードおよび周波数に着目した評価を行った。その結果,損傷のない健全な状態の固有振動特性を基本として,損傷を模擬した構造の結果と比較することによって損傷の推計が可能であることがシミュレーション結果からわかった。また,磁性エラストマーの変形と磁気特性を利用した発電と減衰システムを構築し,特性試験を行った。磁性エラストマーは柔軟な磁性材料として機能を統合化した小型の振動エネルギー回収装置として有効であるが,エラストマーをマトリックスとしているため発生する磁束密度が比較的小さいことから,得られる発電量は小さい。そのため,磁性エラストマーの磁気特性を補強するために磁気回路中に大きな磁場密度を持つ永久磁石を配置した構造の採用し,発電量を増加することができた。平成30年度は発電用風車ブレードの損傷モニタリングと磁性エラストマーを用いた構造物の能動的減衰と環境発電の試験を計画に対して,磁性エラストマーを用いた小型の振動エネルギー回収装置について磁性エラストマーの磁気特性を補強するために磁気回路中に大きな磁場密度を持つ永久磁石を配置した構造の採用もより発電量を増加できた。しかし,風車ブレードのCFRPの表皮と多孔質樹脂のコアからなる翼断面を有する数値モデルを作成し,損傷進展に対する動的応答の検討に関する成果が得られたが,風車ブレードの模擬構造に対する実験検証まで至らなかった。風車ブレードの能動的減衰機能を有する損傷モニタリングのために,構造に配置したセンサからのデータモニタリングシステムを構築し,損傷進展に対する動的応答に対する風車ブレードの模擬構造に対する実験検証を行い,IoT技術に活用する。また,磁性エラストマーを用いた小型の振動エネルギー回収装置について,IoTのセンサへの電力供給システムについて有効性を示す。想定を超えた自然環境に対応するためにも環境とブレードの挙動に関してデータを常に蓄積して次世代の風力発電用ブレードの設計に生かす必要がある。風力発電用ブレードの大型構造に関する破損や損傷に検出のために,構造の応答を常時モニタリングして解析する。また,構造に配置したセンサからの信号収集に関して,IoT技術を利用して恒久的に無線送信データを得るために,磁性エラストマーの変形を利用した環境発電(Energy Harvest)とブレードの能動的減衰について検討することを目的としている。磁性微粒子をエラストマーに分散させ,磁性を有するエラストマーについて,粒子レベルの微視力学的解析のために,磁性粒子の周期配列を仮定した単位セルモデルからエラストマーの変形特性と電磁応答特性を評価した。微視力学的な特性評価の妥当性を明らかにするために,磁性粒子をエラストマーに分散した柔軟に変形可能なポリマー磁石の試料を用いて,電磁加振器を用いて過渡応答試験を行った。また,環境発電の設計指針を得るために,磁性エラストマーの巨視的特性を同定するために,その粘弾性特性の同定には分数階微分(Fractional Calculus)を用いた構成モデルを作成した。Fractional Calculusを用いると零階微分と1階微分の中間の微係数を定義することができることから,磁性粒子をエラストマーの巨視的特性に対する周波数特性を比較的に良く同定することが可能にした。磁性微粒子をエラストマーに分散させ,磁性を有するエラストマーについて,粒子レベルの微視力学的解析のために,磁性粒子の周期配列を仮定した単位セルモデルからエラストマーの変形特性と電磁応答特性を評価したこと。また,磁性粒子をエラストマーに分散した柔軟に変形可能なポリマー磁石の試料とコイルからなる発電系を兼ねた応答試験によってエネルギー回収の予験と,電磁加振器を用いて応答試験を行った。また,環境発電の設計指針を得るために,磁性エラストマーの巨視的特性を同定するために,その粘弾性特性の同定には分数階微分(Fractional Calculus)を用いた構成モデルを作成し,磁性粒子をエラストマーの巨視的特性に対する周波数特性を比較的に良く同定することを可能にしたこと。

平成30年度は発電用風車ブレードの損傷モニタリングと磁性エラストマーを用いた構造物の能動的減衰と環境発電の試験を計画し実施した。風車ブレードの損傷モニタリングの評価のために,風車ブレードについてCFRPの表皮と多孔質樹脂のコアからなる翼断面を有する数値モデルを作成し,損傷進展に対する動的応答について検討した。構造物の振動応答は加振外力により変化することから損傷の影響を捉えることは難しいので,構造の固有の特性であり加振外力に影響されない固有振動モードおよび周波数に着目した評価を行った。その結果,損傷のない健全な状態の固有振動特性を基本として,損傷を模擬した構造の結果と比較することによって損傷の推計が可能であることがシミュレーション結果からわかった。また,磁性エラストマーの変形と磁気特性を利用した発電と減衰システムを構築し,特性試験を行った。磁性エラストマーは柔軟な磁性材料として機能を統合化した小型の振動エネルギー回収装置として有効であるが,エラストマーをマトリックスとしているため発生する磁束密度が比較的小さいことから,得られる発電量は小さい。そのため,磁性エラストマーの磁気特性を補強するために磁気回路中に大きな磁場密度を持つ永久磁石を配置した構造の採用し,発電量を増加することができた。平成30年度は発電用風車ブレードの損傷モニタリングと磁性エラストマーを用いた構造物の能動的減衰と環境発電の試験を計画に対して,磁性エラストマーを用いた小型の振動エネルギー回収装置について磁性エラストマーの磁気特性を補強するために磁気回路中に大きな磁場密度を持つ永久磁石を配置した構造の採用もより発電量を増加できた。しかし,風車ブレードのCFRPの表皮と多孔質樹脂のコアからなる翼断面を有する数値モデルを作成し,損傷進展に対する動的応答の検討に関する成果が得られたが,風車ブレードの模擬構造に対する実験検証まで至らなかった。磁性エラストマーの電磁・機械特性に関する理論的,実験的評価をふまえて,磁性エラストマーを用いた減衰装置と電力回収システムの構築と風力発電用のブレードを模擬した構造の損傷位置同定の解析的・実験的研究を行う。構造物の振動応答から固有モード形状の推定および固有モード形状の変化からの損傷位置推定法を拡張して,分散して配置した加速度センサの信号から損傷推定を可能にするために,風力発電用のブレードを模擬した構造に対して,送信機を内蔵した市販の加速度センサを配置して,構造物の振動により磁性エラストマーの変形と電気エネルギーの振動応答試験から構造の損傷推定を行う。また,磁性エラストマーを用いた制振で吸収した振動エネルギーを電気エネルギーとして回収する実証試験を行う。風車ブレードの能動的減衰機能を有する損傷モニタリングのために,構造に配置したセンサからのデータモニタリングシステムを構築し,損傷進展に対する動的応答に対する風車ブレードの模擬構造に対する実験検証を行い,IoT技術に活用する。
実験的プラーク付着に伴うインプラント周囲組織の病態

昭和62年度並びに63年度の2年間にわたり、日本猿(9頭)の口腔内に植立したインプラント(36本)の内、半数は実験的にプラークを付着させ、他の半数は対照として通常のプラークコントロールを行い、プラーク付着に伴う植立12カ月後までのインプラント周囲組織の病態を検討し、以下の知見を得た。1.プラーク付着を図る目的で、インプラント頸部に絹糸を結紮した側(結紮側)では、インプラント、天然歯部のいずれにおいてもPlaque Index(P.I.)、Gingival Index(G.I.)、歯肉溝滲出液量が結紮1カ月後より増加し、4、5カ月後に一定値に達した。また、Probing Depth(P.D.)は結紮2カ月後より増加し、6カ月後よりほぼ一定値を示した。プラークコントロール側では観察期間を通じ、これらの測定値は結紮側に比較して低く、一定であった。X線学的にはプラークコントロール側と結紮側との間でインプラント周囲骨組織の構造に大きな違いは認められず、破壊的な所見は観察されなかった。2.組織学的にはプラークコントロール側では観察期間を通じて天然歯、インプラント部ともに歯肉縁や内縁側の上皮下に軽度の細胞浸潤を示すにすぎなかった。一方、結紮側のインプラント、天然歯周回歯肉では歯肉溝上皮や接合上皮に上皮内水腫や上皮釘脚の伸展がみられ、歯肉結合組織に種々の程度に急性あるいは慢性炎症細胞浸潤を伴っていた。特に隣接面に接合上皮に深行増殖やポケット形成がしばしば観察されたが、炎症性変化は歯肉組織に限局し、インプラント・骨界面にはほとんど波及していなかった。以上の所見より、インプラントの臨床応用に際してのプラークコントロールの重要性が明らかであり、また、インプラント周囲歯肉にも天然歯部と同様の細菌侵襲に対する障壁機能の備わることが推測された。日本猿成猿9頭を用いて以下の実験を行った.上顎左右側切歯並びに下顎左右第二小臼歯及び第一大臼歯を抜去後, 3カ月の治癒期間を経た同部に各1本,計4本の単結晶アルミナセラミックインプラントを植立し, 1カ月後に両隣在歯と上部構造物で連結した.植立3カ月後まで,週2回,ブラッシング並びに0.2%クロールヘキシジングルコネート水溶液による洗浄を行った.その後,実験グループではインプラント頸部に絹糸を結紮することによりプラークの付着を促し,コントロールグループでは口腔清掃を継続した.臨床的診査として,植立1カ月後より,週1回,プラーク指数,歯肉炎指数,歯肉溝滲出液量及び盲嚢深さの測定を行い,以下の結果を得た.1.プラーク指数は結紮前には低い値を示し,プラークコントロールグループではその後も値に変動を認めなかった.実験グループでは結紮1カ月後から著明に値が増加し, 6カ月後には約2.5の値を示した.2.歯肉炎指数及び歯肉溝滲出液量は植立1カ月後までやや高い値を示したが, 1カ月半以降値は減少し,その後もプラークコントロールグループでは低い値を持続した.実験グループでは結紮1カ月後から著明に値が増加し, 45カ月後にはほぼ一定の値に達した.3.盲嚢深さは植立1カ月後までやや高い値を示したが, 1カ月半以降値は減少し,その後もプラークコントロールグループでは低い値を持続した.

実験グループでは結紮2カ月後より値は増加し, 6カ月後には約2.0mmの値を示した.現在,上記の実験を継続しながら,一定の観察期間(結紮後, 1, 3及び9カ月)経過後,動物を屠殺しプラーク付着に伴うインプラント周囲組織の変化を光顕並びに電顕を用いて組織学的に観察する準備を行っているところである.本年度は前年度に引き続き、プラーク付着並びにプラークコントロールを行った各インプラントおよび天然歯部の臨床的評価を行うとともに所定の観察期間(植立4、6および12カ月)経過後、1群3頭づつの動物を屠殺し、インプラントを含む顎骨のX線診査を行った後、標本作製後インプラント周囲組織の形態学的な検討を行い、以下の所見を得た。1.臨床的には、ほぼ前年度から変化は認められず、プラークコントロール側に比較して、プラーク付着側ではインプラント、天然歯部とも評価に用いたPlaque Index,Gingival Indexおよび歯肉溝滲出液量ともプラーク付着開始1カ月後より増加し、4、5カ月後には一定値に達し、Probing Depthも付着開始2カ月後より増加し、6カ月後にはほぼ一定値に達しており、以降いずれの値も観察期間を通じ大きな変化はなかった。2.X線学的には、プラークコントロール側、付着側ともインプラント周囲骨組織構造に大きな違いは認められず、天然歯周囲と変らぬ骨梁パターンを示す海綿状骨がインプラント周囲に観察された。3.形態学的には、プラーク付着側のインプラント、天然歯部においては、歯肉溝上皮や接合上皮下に中等度、時には高度の急性あるいは慢性炎症細胞浸潤、上皮内水腫や上皮の網状突出がみられ、しばしば接合上皮の深行増殖なポケット形成を伴っていた。しかしながら、細胞浸潤は歯肉組織に限局し、インプラント・骨界面にはほとんど波及していなかった。一方、プラークコントロール側においては、歯肉縁や内縁側の上皮下に軽度の細胞浸潤が認められるにすぎなかった。以上の所見より、インプラントの臨床応用に際してのプラークコントロールの重要性が明らかとなるとともに、インプラント周囲歯肉においても天然歯部と同様のプラーク並びに細菌等から由来する起炎物質に対する障壁機能の備わることが推測された。
前立腺がん腫瘍源細胞の形質維持における癌遺伝子相互作用の解明

前立腺がんでは高い腫瘍形成能を有するがん幹細胞/腫瘍源細胞が存在し、再発や治療抵抗性に関わることが示唆されている。しかし腫瘍源細胞の生存維持機構の詳細は明らかでない。我々は遺伝子発現解析および機能スクリーニングによる統合的解析を進め、前立腺がん幹細胞生存因子PCSC-1(仮称)を見出した。PCSC-1の発現抑制は腫瘍源細胞を減少させ、腫瘍形成を著しく抑制した。臨床がんでの発現をみると、PCSC-1は前立腺がんで発現亢進していた。以上よりPCSC-1は前立腺がんのがん化と密接に関わり、腫瘍源細胞の生存に関与することがわかった。この新しい生存因子は、治療薬創製のための標的分子となる可能性がある。前立腺がんでは高い腫瘍形成能を有する腫瘍源細胞が存在し、再発や治療抵抗性に関わることが示唆されている。しかしその性状については十分に明らかでない。本研究では、癌関連遺伝子産物の役割の検討や、化合物、RNAiスクリーニングにより、腫瘍源細胞の生存維持機構の解明を目的とする。前年度までに我々は、前立腺がん細胞株を用い、前立腺がん細胞集団より腫瘍源細胞の分離を試みた。その結果、がん幹細胞マーカーとして報告されているいくつかの細胞表面マーカーを指標に細胞分離するとマーカー陽性分画で腫瘍形成能が高いことが確認できた。中でも、CD151/CD166/TRA1-60陽性分画は腫瘍形成能が顕著であり、またスフェア培養での陽性細胞の濃縮も明確であった。また、臨床前立腺がん組織4例より、がん細胞の初代培養を行った。細胞集団中には、上述のマーカー陽性細胞が数%存在することを確認した。現在、その継続培養が可能であるかを検討している。細胞株を用いた検討については、遺伝子発現解析および機能スクリーニングによる統合的解析をさらに進めた。まず、腫瘍源細胞が濃縮されたスフェア培養細胞、および、もとの培養がん細胞の両者よりRNAを抽出し、遺伝子発現解析をおこない、両細胞集団間での遺伝子発現の差異を検討した。遺伝子シグニチャー解析等の結果、前立腺がんのがん化に関わるAktの下流のシグナルがスフェア細胞で亢進していることを示唆する結果を得た。腫瘍源細胞の生存維持機構をさらに明らかにするため、(1)スフェア細胞への選択毒性と、(2)マーカー陽性細胞率の低下の2つを指標として、ケミカルスクリーニングおよび包括的RNAiスクリーニングを実施した。この両解析によりヒット化合物およびRNAiを複数得た。これらについて、さらなる解析を現在進めている。本研究では、前立腺がんのがん化と関連する遺伝子産物や、化合物/RNAiスクリーニングにより同定された因子による腫瘍源細胞の生存維持機構の解明を目的とした。我々はまず、前立腺がん細胞株を用い、腫瘍源細胞の分離を試みた。その結果、CD151/CD166/TRA1-60陽性分画は腫瘍形成能が顕著であり、またスフェア培養での陽性細胞の濃縮も明確であった。また、臨床前立腺がん組織より、がん細胞の初代培養を行い、その細胞集団中に上述のマーカー陽性細胞が数%存在することを確認した。さらに遺伝子発現解析および機能スクリーニングによる統合的解析を進め、前立腺がん幹細胞生存因子PCSC-1(prostate cancer stem cell factor 1と仮称)を見出した。PCSC-1は、腫瘍源細胞マーカー陽性細胞で選択的に発現が高く、その発現抑制はマーカー陽性細胞を選択的に減少させた。またPCSC-1の発現を抑制すると、スフェア増殖が選択的に抑制され、ゼノグラフトでの腫瘍形成能を著しく低下した。逆にPCSC-1の過剰発現は、これらを亢進させた。臨床癌がんでの発現をみるとは、PCSC-1は特に前立腺がんで選択的発現を示し、正常組織と比べ発現の顕著な亢進が認められた。以上より、PCSC-1は前立腺がんのがん化と密接に関わり、とくに、腫瘍源細胞の生存維持に関わることがわかった。我々はさらに、PCSC-1による生存シグナルを明らかにするため、遺伝子発現解析を行い、PCSC-1の機能と関連するトランスクリプトームを明らかにした。本研究で見出された前立腺がんの新しい生存因子は、治療薬創製のための新しい標的分子となる可能性がある。前立腺がんでは、高い腫瘍形成能を有するがん幹細胞が存在し、内分泌療法抵抗性に関わることが強く示唆されている。しかしその性状については未だ不明である。本研究では、前立腺がん幹細胞の生存、維持における癌関連遺伝子産物の役割を検討し、またがん幹細胞選択的な増殖抑制作用を示すシグナル伝達阻害化合物やRNAiを探索する。

これらにより、がん幹細胞の生存維持機構における癌化関連遺伝子の役割を明らかにし、さらにこれに関与する新しい因子を同定する。本年度はまず、前立腺がん細胞株を用いて、前立腺がん細胞集団よりがん幹細胞の分離を試みた。前立腺がん幹細胞マーカーとして知られるCD44/CD133の発現をまずFACSにより検討し、PC3およびDU145細胞で陽性分画があることを確認した。さらにセルソーティングによりCD44/CD133陽性および陰性分画を分離し、陽性分画において、1)自己複製能、2)分化能、3)免疫不全マウスでの少数細胞からの造腫瘍性を確認した。またスフェア培養により、CD44/CD133陽性分画が選択的に増殖し、濃縮されることもわかった。これらより、複数の既報の論文に示す通り、CD44/CD133陽性分画は、がん幹細胞分画と考えられた。また、がん幹細胞が濃縮されているスフェア培養細胞、および、非がん幹細胞が大部分を占めると考えられるもとのがん細胞の両者よりRNAを抽出し、遺伝子発現解析をおこない、両細胞集団間での遺伝子発現の差異を検討した。我々はさらに、数種の前立腺がん臨床サンプルを取得し、安定培養可能な細胞やがん幹細胞の分離を現在試みている。これまで、いくつかの培養液やスフェア培養により長期生存可能な細胞があるかを検討したが、いまのところそのような細胞は得られていない。今後、免疫不全マウスへの臨床腫瘍の打ち込みによる腫瘍細胞の選択を試みるため、現在その準備を進めている。本年度は前立腺がん細胞株を用い、マーカー陽性分画に高い腫瘍源性があることを確認した。またこのマーカー陽性分画は、臨床前立腺がん組織由来の初代培養細胞にも含まれることを確認した。さらに、遺伝子発現解析および、ケミカル/RNAiスクリーニングにより腫瘍源細胞の生存に関わる候補因子の抽出までを進めた。これらは当初のほぼ予定通りである。本年度は前立腺がん細胞株を用い、がん幹細胞分画の分離やそれに関連する実験系の立ち上げをおおむね完了できた。またがん幹細胞分画(スフェア細胞)での遺伝子発現解析も行なった。その意味でおおむね予定通り遂行できたと考えている。これらを用いて次年度以降、より詳細な解析を進める予定である。臨床サンプルからのがん幹細胞の分離については今後の課題となる。ケミカル/RNAiスクリーニングにより得られた腫瘍源細胞の生存に関わる候補因子については、(1)正常組織と前立腺がんにおける発現の違い、(2)遺伝子工学的手法による腫瘍源細胞における生存への機能的関与の確認、(3)下流のシグナルの解析や既存の生存シグナル分子とのクロストークなどに絞って研究を進める。また、臨床前立腺がん組織由来の細胞については、長期培養可能な細胞の樹立やそこからの腫瘍源細胞分画の分離の試みをさらに続け、それが得られた場合には、細胞株での解析で得られた結果が、より臨床材料に近い系でも再現されるかをみていく。
材質感を利用したユーザインタフェースに関する研究

晴眼者と視覚障害者の両者を対象として視覚障害者用誘導ブロックのパターンと材質を変化させることで、触覚および聴覚を通じた認知による直感的な伝達が可能か否かを明らかにすることを試みた。まず視覚障害者を対象としたアンケート調査によって、視覚障害者が7種類の情報「危険・目的地・男・女・方向・昇・降」伝達を求めていることが判明した。そこで、従来から使用されているコンクリート製の警告・誘導ブロックとプラスチック、ゴム、金属、木材でそれぞれ作成した両ブロックとをそれぞれ比較する被験者実験を行った。被験者は晴眼者9名、視覚障害者11名である。被験者は既存ブロックと比較した際の各ブロックの「わかりやすさ」、ならびに警告・誘導ブロックとしての「ふさわしさ」について評価を行った。次に6種類の異なる突起形状を有するコンクリートブロックを用いて、形状と求められる情報との関係について検討した。最後に伝達したい各情報に最もふさわしいとされた突起形状に対して4種類の異なる材質を組み合わせ、各情報に対する「ふさわしさ」の検証実験を行った。その結果、材質の硬さ感がその「わかりやすさ」および「ふさわしさ」に大きな影響を及ぼしていることが確認できた。そして「目的地」には点状突起を有したゴム製ブロックが、「男女」の「男」を表すブロックには球状突起を有した金属製のものが、「女」を表すそれには点状突起を有するゴム製のものが、そして「危険」を示すブロックは点状突起を有する金属製のものがふさわしいことが明らかになった。しかしながら、「昇降」を表すブロックでは、晴眼者・視覚障害者の間にふさわしいとする材質に違いがみられた。以上の結果から、材質と形状を組み合わせることによって、警告や誘導以外の情報をも伝達可能であることが示唆された。本研究では,製品インタフェースの材質感を変化させることにより,直感的かつ具体的に情報を伝達することが可能か否かを明らかにすることを目的とした。そこで,指先および足部からの情報伝達の例として,製品の押しボタン型操作用スイッチ(以下操作スイッチ)と視覚障害者用誘導ブロックを取り上げ,視覚障害者と晴眼者を対象とした官能評価実験を行った。想定した操作スイッチの大きさは20mm角で半径の異なる凸型および凹型球面形状,密度の異なる点および線状形状および平面形状とした。サンプルは[金属・プラスチック・木材・発泡材]の四種類の材質で制作した。実験では,これらの操作スイッチによって対立概念型操作(ON-OFF),段階的調整型操作(強・中・弱),連続的調節型操作(音量・温度の高低)の三つの操作情報が伝達可能か否かについて検討した。一方,視覚障害者用誘導ブロックを想定した場合は,視覚障害者用の誘導および警告ブロックをそれぞれ[金属・プラスチック・木材・ゴム]により制作し,コンクリート製ブロックと比較した場合の認識しやすさとふさわしさについて検討を行った。得られた結果を双対尺度法および数量化理論を用いて定量化したところ,形状のみでも十分,ON-OFF,強-弱,音量および温度の高低などの情報を伝達できることが確認できた。さらに,材質の変化が情報伝達に大きな影響を及ぼす場合は,対立概念操作型や段階的調節型操作ではなく,連続的調節型操作であることが明らかとなった。一方,視覚障害者用誘導ブロックを想定した場合では,ゴムや木材といったブロックは認識しやすいものの,警告を伝達するブロックとしては不適当であること,現状のブロックより認識しやすく,ふさわしい材質はプラスチックであることが示唆された。
遺伝子工学的手法による肥満・やせの新しいモデル動物と治療法の開発

【目的】エネルギー代謝調節系の破綻により、糖尿病や肥満が生ずる。糖尿病・肥満は生活習慣病の主な原因であり、その治療薬の開発、病態生理の解明のために、エネルギー代謝調節系の研究は重要である。本研究では、エネルギー代謝調節系の解明を目指して、エネルギー代謝調節系の分子のトランスジェニックマウスを作製し、そのエネルギー代謝調節系の病態生理的意義を検討した。特に、本研究では、レプチンの肝臓特異的過剰発現マウスを作製し、レプチンの慢性作用を検討した。【研究方法】肝細胞特異的にマウスレプチン遺伝子をSerum amyloid component Pのプロモーターで過剰発現させるベクターを構築し、BDF1マウスの受精卵にマイクロインジェクトし、トランスジェニックマウスを得た。その摂食量、体重、糖代謝、体温を検討した。【研究結果】血中レプチン濃度に関して、レプチン過剰発現トランスジェニックマウスでは約100ng/mlと対照マウスの約10倍であり、その体重は対照マウスの約70%であり、また白色脂肪組織と褐色脂肪組織の大半が欠如した"fatless mouse"であった。IPGTTやIPITTの検討で、インスリン感受性の増加が観察された。さらに体温の1.5-2°Cの上昇、また収縮期血圧の有意な上昇(119.2±2.3vs.102.6±2.6mmHg,P<0.001)が認められた。【結論と考察】今回、我々は、対照の血中レプチン濃度の約10倍の濃度を示すレプチン過剰発現トランスジェニックマウスの作製に成功した。このトランスジェニックマウスは対照マウスの約70%の体重であり、脂肪組織の欠如したfatless mouseであった。また、体温の上昇から、レプチンがエネルギー消費増加作用を示すことが明らかになった。さらにレプチンの昇圧作用が明らかになった。レプチン過剰発現トランスジェニックマウスは、今後、レプチンの長期慢性作用の検討に有用と考えられ、また、やせのモデル動物である。今後、このマウスで、レプチン-レプチン受容体系以降のエネルギー代謝調節系のシグナルを検討することにより、エネルギー代謝調節系の分子機構の全体像が明らかになることが期待される。レプチンの摂取とエネルギー代謝調節における生理的・病態生理的意義を検討する目的で、レプチン過剰発現トランスジェニックマウスの開発を試みた。マウスのレプチンcDNAを、ヒトserum amyloid Pcomponentプロモーターに連結した導入遺伝子を作製し、BDF1マウス受精卵にマイクロインジェクションした。得られたFoマウスの尾より抽出した染色体DNAを用いて、サザンブロット法にて導入遺伝子の有無を検討した。全身の表現型については肉眼的及び組織学的変化を検討した。摂食行動については4週齢より17週齢までトランスジェニックマウスの体重変化を測定し、10週齢のマウスを用いて2週間の累積摂餌量について検討した。導入遺伝子コピー数が3、8、30コピーのトランスジェニックマウスを得たが、今回は30コピーの導入遺伝子を有するマウスを解析した。