hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
理工系基礎科目と連携した英語ビデオ教材の開発と教授法の研究

各ビデオに登場する新出・重要英単語の学習教材、内容に関する質問、および重要文法項目・英語表現を理解する教材(3):(1)および(2)を通常の授業で指導できるようにしたパワーポイントのスライドセット(4):(1)および(2)をインターネット上で学習できるようにしたウェブサイトの公開当研究の研究成果は全国高等専門学校英語教育学会等の学会で発表され、査読つき論文は『高専教育』第31号に採用された。さらに、勤務校と提携しているDONYANGTECHNICALCOLLEGEの取り計らいにより、韓国最大の電子機器の国際見本市の一つであるKorean ElectronicShow 2007で研究成果の一部を展示・発表することが出来、おおむね好評を得た。
散乱法と顕微鏡法を駆使した高分子鎖・ヒドロゲル微粒子の環境応答性の評価

1.動的光散乱法と高速原子間力顕微鏡法によるヒドロゲル微粒子の環境応答挙動の評価本研究の主な目的である、ヒドロゲル微粒子が外部環境変化に対して動的に応答する挙動に注目し、各種評価を行った。特に、動的光散乱法によりゲル微粒子の液中分散状態かつ平衡状態における流体力学的直径と、高速原子間力顕微鏡による動的かつナノスケールの可視化を組み合わせる事で、現象を多角的に評価した。昇温に伴い、ゲル微粒子の最大高さが温度変化に追従して減少していき、流体力学的直径の変化と類似した挙動を示した事から、ゲル微粒子個々の迅速な環境応答性を反映した結果が得られたと考えられる。この時、注目すべき点として、ゲル微粒子上に不均一な球状のドメイン構造が体積相転移温度以下から見られ、それらが微粒子が大きく脱水和する高温時においても存在し続ける事が明らかになった。本成果は、学術論文に掲載された。2.高速拍動機能を有する自律駆動ゲル微粒子の創製と振動挙動の評価従来の環境応答性ゲル微粒子とは異なり、微粒子内部で生起される周期的な酸化還元振動反応に応答し、自ら体積や集合状態を変化させるゲル微粒子の機能向上を検討した。従来の微粒子では、微粒子が脱水和し疎水的となる高温条件下では、微粒子間の不可逆的な凝集が生じ、反応温度に支配的な振動周期を短縮する事が困難であった。そこで、微粒子の分散安定性を向上させ、高温での振動反応を生起させるため、親水性のアクリルアミドモノマーを共重合し、微粒子の臨界凝集温度の観点から化学構造の最適化を行った。振動周期の温度依存性を調査した所、従来よりも高温において振動反応を生起させる事ができ、振動周期が大幅に短縮し、数秒オーダーでの振動反応を実現できた。更に、当微粒子を集積化させる事で、体積振動振幅を保持しながら、高速で拍動するマクロゲルを構築する事ができた。本成果は、学術論文として受理された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.高速原子間力顕微鏡法によるヒドロゲル微粒子の基板上への吸着挙動の評価本課題の目的のひとつである、ヒドロゲル微粒子の環境応答挙動を評価するためには、水中におけるナノスケールの動的挙動を直接可視化できる高速原子間力顕微鏡(HS-AFM)による微粒子観察技術の確立が必要不可欠である。そのためには、ゲル微粒子をHS-AFMの観察基板上に吸着させる必要がある。そこで、ゲル微粒子が固体基板上に吸着する過程をHS-AFMで観察を試みた。まず、微粒子と基板との間の静電的相互作用が吸着の有無に与える影響を確認するため、基板の表面電荷の正負を変化させて検討した。基板は、負電荷のマイカと、アミノシラン処理を施した正電荷のマイカ基板を用いた所、表面電荷が負の微粒子は負電荷のマイカ基板には吸着せず、正電荷のマイカ基板には吸着した。この結果から、微粒子の吸着には、微粒子と基板との間に静電的引力が必要である事がわかった。続いて、微粒子の諸物性が吸着挙動に与える影響を調査するため、微粒子の素材をゲル、エラストマー、ポリスチレン等の高分子を選択し、微粒子の「柔らかさ」を変化させて検討を行った。微粒子の吸着速度と、微粒子が基板に吸着した瞬間の高さから算出した変形度を見積もった所、吸着速度と変形度に一定の相関関係が見られた。即ち、架橋密度が低く柔らかいヒドロゲル微粒子ほど、基板上での変形度と吸着速度が大きく、架橋密度の増加に伴い変形度と吸着速度が低下し、エラストマーや硬質微粒子ほど変形度が低く吸着しにくい事がわかった。本成果は学術論文として受理された。2.ヒドロゲル微粒子に対するタンパク質吸脱着挙動の評価本課題の目的のひとつである、ゲル微粒子に対するタンパク質の吸脱着に伴う環境応答挙動を多角的に評価し、ゲル微粒子とタンパク質間の相互作用がゲル微粒子の応答挙動に与える影響を明らかにしつつある。本研究の評価手法の要である高速原子間力顕微鏡法により、ヒドロゲル微粒子の動的挙動の可視化技術を確立できたため。また、ヒドロゲル微粒子をはじめとした種々の高分子微粒子の固体基板表面に対する動的な吸着挙動を捉える事に成功し、学術論文として受理されたため。2.高速拍動機能を有する自律駆動ゲル微粒子の創製と振動挙動の評価従来の環境応答性ゲル

微粒子とは異なり、微粒子内部で生起される周期的な酸化還元振動反応に応答し、自ら体積や集合状態を変化させるゲル微粒子の機能向上を検討した。従来の微粒子では、微粒子が脱水和し疎水的となる高温条件下では、微粒子間の不可逆的な凝集が生じ、反応温度に支配的な振動周期を短縮する事が困難であった。そこで、微粒子の分散安定性を向上させ、高温での振動反応を生起させるため、親水性のアクリルアミドモノマーを共重合し、微粒子の臨界凝集温度の観点から化学構造の最適化を行った。振動周期の温度依存性を調査した所、従来よりも高温において振動反応を生起させる事ができ、振動周期が大幅に短縮し、数秒オーダーでの振動反応を実現できた。更に、当微粒子を集積化させる事で、体積振動振幅を保持しながら、高速で拍動するマクロゲルを構築する事ができた。本成果は、学術論文として受理された。今後は各種散乱法と顕微鏡法により、ヒドロゲル微粒子に対するタンパク質の吸脱着挙動をはじめとする環境応答挙動を多角的に評価し、ヒドロゲル微粒子の環境応答に伴う形態・構造変化の詳細を明らかにする。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
18世紀後半ドイツにおける人間学的美学

本年度の研究実績は以下の通りである。1「美学と癒やしーG.F.マイアー(1718-77)の美学的情動論をめぐって」(美学会例会にて口頭発表)。本研究では、美学者ゲオルグ・フリードリッヒ・マイアーの『情動論』(1744年)および『あらゆる美しい学問の基礎』(1754-59)を、美学と精神医学との交差点に、また理論と実践の交差点に読み解いた。すでにCarsten Zelleによって指摘されている通り、医学者であり聖職者でもあったボルテン(J. C. Bolten, 172757)や医学者ニコライ(E. A. Nicolai, 1722-1802)などは、マイアーの情動論に大きな影響を受けながら自身の精神医学を構築している。マイアーの情動論は創成期の精神医学に新たな光を呈示したといえる。本研究では、マイアーが情動について美学的側面および人間学的側面での価値転換をなしたゆえに、マイアーの情動論は精神医学の新たな展開に資するものとなったことを論じた。また、以上の点から、単なるバウムガルテンの後継者ではないマイアーの一側面を示し、彼の情動論の独自性を示した。2本課題に深く関わるJohn H. Zammito, The Gestation of German Biology: Philosophy and Physiologyfrom Stahl to Schelling, The University of Chicago Press, 2018.について、書評を投稿した(受理済み)。3同様に本課題に関わる、笠原賢介著『ドイツ啓蒙と非ヨーロッパ世界ークニッゲ、レッシング、ヘルダー』(未来社、2017年)について、合評会にコメンテーターとして参加した。研究予定に記載した課題である、1ズルツァー・メンデルスゾーン・ヘルダーにおける感覚学と感情学にみられる人間学的美学の系譜を描く2人間学的美学の思考モデルとして、彼らが参照する医学、神経生理学の成果(とりわけハレの「哲学的医者サークル」の心身論)を分析するとともに、人間学的美学との連関・協働関係を明らかにする3人間学的美学の射程について明白にし、それが美学の問題地平をいかに広げたかについて考察する、という三点のうち、2018年度の研究成果は1と2を充たすものとなった。また、マイアーが精神医学へと美学の地平を開いたことを明らかにした、という点で3にも関わるものと考えられる。本研究は、18世紀後半のドイツ〈美学=感性学〉を、当時の神経生理学的・医学的な人間学との関わりから捉えるものである、いうならば、認識論的な美学史ではない、人間学的美学史を描く試みである。本研究を遂行するために、27年度はまず、足掛かりとして、1ズルツァーの諸著作の再整理・分析をすすめた。ズルツァーの初期の諸論文のうち、とりわけこれまでほぼ等閑視されてきた、「快・不快の感情の起源の考察」(1752)「意識と、私たちの判断における意識の影響について」(1764)について分析した。これに基づき、2ズルツァーと関係の深いクリューガーをはじめとする医者たちの神経生理学について分析した。とりわけクリューガー『自然学』第二巻(1743)第三巻(1750)に集中して取り組んだ。1、2の成果として、美学会例会(2016年3月、東北大学)にて「想像力の身体的作用:クリューガーからズルツァーへ、人間学的美学のコンテキスト」というタイトルで発表した。この発表では、18世紀ドイツにおいて、想像力という概念を巡って、理性主義に基づいた哲学・能力心理学・美学と、黎明期の神経生理学(つまり神経生理や脳、病理の観察に基づいた医学)がいかに交差していたかを示し、そこで起きた思考の合成/変化について論じた。結果として、このような知が相互に混じり合う領域において、18世紀ドイツの人間学的美学のコンテキストが端的に現れでていることが明らかになった。1年目は、ズルツァー、メンデルスゾーン、ヘルダーについて、人間学的美学の観点から分析することを計画していたが、予定通りこれらの諸著作について集中してあたることができた。また、計画書では2年目以降に予定していた医学者クリューガーについての分析を、ズルツァーについての研究の進捗状況から繰り上げて、今年取り組むことにした。それにより、人間学的美学について医学と美学の両領域から、相互補完的に理解を進めることができた。これに基づいて、年度末に学会で成果を発表した。また、当初の予定にはなかったが、想像力というキーワードに注目することが、本研究にとって有効であることが明らかになった。18世紀ドイツにおいて、想像力概念は、美学や哲学、あるいは芸術理論にとってのみならず、脳の病理として、黎明期の神経生理学にとっても魅力的な考察対象だった。それゆえ、人間学的美学の系譜を描くという本研究の課題にとって、想像力概念においていかに同時代のさまざまな思考の交差が起きていたのかを解明することは非常に有効である。このような、新たな取り組むべき問題が浮上したことは今年度の成果であったといえる。このような課題は、先行研究であるデュルベックGabriere Duerbeckの『想像力と啓蒙主義Einbildungskraft und Aufklaerung: Perspektiven der Philosophie, Anthropologie und Aesthetik um 1750』(1998)を読み進める中でえた着想である。以上の理由から、本研究は概ね順調に進展している。本研究の成果として、国際美学会International Congress of Aesthetics(July, 2016, Seoul)で発表した。

タイトルは「感性的な動物:ヘルダーの人間学的美学の起源Sensible Animals: Asource of Herder's anthropological aesthetics」である。本研究の目的は、18世紀後半のドイツにおける美学を、当時の医学的(特に神経生理学的)人間学との関わりから再度読み直すことであるが、この目的に沿って、発表ではヘルダー(J. G. Herder, 17441803)が美学の大きなテーマとして掲げた人間の心のうちにある「不明な感情obscure feeling」に焦点を当てた。このような心の不明な領域について、ヘルダーは認識論的哲学ではなくことさら美学の問題であると考えている。というのもヘルダーにとって不明な領域は、人間の認識が成立する前の人間の心の深淵であり、それは動物と共有する領域である。それゆえヘルダーはこのような領域こそ美学=感覚学の問題であると考えるのである。本発表ではヘルダーの『言語起源論』(1770)における(不明な領域から響いてくる)動物言語と人間言語の分岐について分析を加えながら、ヘルダーが美学のうちに身体についての実験観察に基づいた神経生理学・動物論を取り込んだことを確認した。さらに、彼自身が参照した同時代のコンディヤックやライマールス等の動物論を比較分析した。とりわけ、同時代の比較解剖学や動物行動観察から明らかになった人間と動物の親近性と差異からどのように人間の感覚と感情の特徴的な構造を導きだしたかに注目した。以上からヘルダーのみならず成立当初の美学という学問自体の学際的性質が明らかになった。以上の成果について国際美学会の大会HP上にフルペーパーを投稿した。本研究2年目である28年度では、当初の研究計画通りヘルダーの人間学的美学について国際美学会で発表することができた。その中で、動物と人間の感覚や神経の異同から、いかに人間独自の認識構造を呈示できるか、といういわば哲学的美学と医学が交差する18世紀固有の人間学的問いに焦点をあてたため、ヘルダーのみならず、ライマールスHerman Samuel Reimarusやラ・メトリJulien Offray de La Mettrie、コンディヤックEtienne Bonnot de Condillacなど同時代の人間学的哲学についてもふれ、本研究の射程を広げることもできた。年度後半には、27年度にえた課題、想像力概念から人間学的美学のコンテキストを探るという問題に立ち戻り、目下のところE.A.ニコライの「人間の身体に於ける想像力の作用Wirkungen der Einbildungskraft in den menschlichen Koerper」(1744)について分析を進めている。E.A.ニコライは、本研究が昨年取り上げたクリューガーを引き継ぐものであり、人間学的に想像力について考察しているが、本邦ではあまり紹介されてこなかった文献である。また、クリューガーの想像力についての昨年度の学会発表「想像力の身体的作用:クリューガーからズルツァーへ」についても29年度前半には学会誌に投稿する予定である。
戦地紛争地等における保護標章の複数化と統一(いわゆる赤十字標章問題)について

本研究では、戦争・紛争などの限界状況における人間の尊厳の保護という理念の普遍性とそれについての国際的合意がなされている一方で、それを実現するためのシンボルとしての保護標章(白地赤十字章)がいかにして複数化したか、統一や和解の可能性はあるのかを問題意識として遂行された。具体的には、戦場における「識別」と「保護」、統一標章の採択、標章複数化の起源、標章拡散防止のための努力などを調査しつつ、関連する諸問題すなわち国際赤十字運動の非ヨーロッパ・非キリスト教起源の国家における受容・抵抗・変容、戦争犠牲者の保護と国民国家のアイデンティティとしての「宗教」ならびに「文化」の軋轢、人道法と無差別攻撃、植民地後和解などの問題について考察した。各年度の研究成果は、2003年度は保護標章複数化についての基礎的検討、赤十字国際委員会アーカイヴス等での資料調査、2004度は「未承認標章unrecognized emblems」の事例研究、植民地と赤十字社、資料調査、および研究会等での報告、2005年度は、引き続き未承認標章問題の検討、和解論からのアプローチ、国際関係におけるシンボル、日本赤十字社等での資料調査、「第三標章」採択についての情報収集等、論文等の発表などであった。これらの研究成果をふまえて、以下について所見を得た。1.概論(1)標章問題の起源と歴史的経緯(2)保護標章問題の背景:平和構築観の変遷と戦場の人道化、2.「第三標章」問題:拡散防止への努力と成果、(1)「第三標章」をめぐる動向(2)「the red crystal標章」(第三議定書)の採択、3.赤十字と植民地(1)未承認標章と脱植民地をめぐる問題(2)「植民地の時代」の国際赤十字運動と赤十字社、4.戦争の残虐化と「保護標章」(1)戦争の残虐化と戦傷病者・捕虜・民間人、(2)「核の時代」における保護標章問題の変質:核兵器と「迅速かつ強力な<平和>」。現在、本研究に基づく国際関係資料集と単著の刊行を準備中である。平成15年度は、第1に、近代日本の赤十字標章受容に関する論文(日本語1本・英語1本)をそれぞれ発表した。このうち英語論文は『国際赤十字紀要』に発表することができた。英語論文は、さらに赤十字国際委員会によって同委会のウェブサイトでPDFファイル化され、また仏・イスパニア語などの翻訳版もあわせて作成・公表されたため、各方面から拙論への批評や感想などが徐々に寄せられつつある。今後研究を進めていく上で大いに参考にしたい。第2に、赤十字・赤新月標章問題に関する基本文献の収集と先行研究の整理を行なった。とくに、前史(戦場において特定の紋章に意味をもたせるという慣習の起源)、赤十字標章の採択から露土戦争(標章複数化の起源)、未承認標章の具体例(とくに脱植民地後のアジア諸国の例)についての文献に関心を払った。第3に、9月ジュネーブを訪問し、赤十字国際委員会のライブラリーおよびリサーチ・サービス、同博物館において、アーキビストや専門家の方々より指導と助言を受けながら、資料の収集、参考文献リストの作成を進めた。当初はアンリ・デュナン研究所での調査も予定していたが、本研究課題に関する文献や資料の所管はライブラリーにあることがわかり、研究所のほうは訪問しなかった。

また、在ジュネーブ国際機関日本政府代表部において、赤十字国際委員会および赤十字・赤新月標章問題についてブリーフィングを受けた。第4に、日本赤十字社(国際部)からは多くの情報や助言、協力を得た。また、上記ジュネーブ訪問に際しても便宜を得た。日赤は、「赤十字情報プラザ」という資料センターを開設、文献や資料等の利用が容易になった。また、日赤山梨県支部からも情報や資料を得た。第5に、7月にロンドン・スクール・オブ・ポリティクス・アンド・エコノミクス(LSE)において、本研究課題を含めて、近代日本の赤十字についてのセミナー講演を行なった。平成16年度は、第1に「未承認(unrecognized; conjectural)標章問題」について各事例の背景と経過について考察した。具体的には、1)アフガニスタン、2)キプロス、3)インド、4)イスラエル、5)レバノン、6)スーダン、7)スリランカ、8)シリア、9)タイ、10)中央コンゴのそれぞれの未承認標章と、マレーシアの社名変更の背景と経緯について資料収集および調査を行った。第2に、「未承認(unrecognized; conjectural)標章問題」の背景にある<植民地支配後>の状況、植民地時代の赤十字活動のあり方、標章問題解決(あるいは未解決)のプロセスについて、国内および英国において調査を行い、専門家と意見の交換を行なった。第3に、上記の「未承認標章問題」について考察する際の議論の枠組、視点の置き方について検討した。これについては、とくに研究代表者が平成12年度14年度まで科学研究費補助金(基盤研究(c) (2))を受けて遂行した和解史研究と関連させて、植民地後和解の問題としてアプローチしうるか否かについて、国内外の専門家と情報や意見を交換した。第4に、日本赤十字社の資料の調査と整理を日赤豊田看護大学図書館において行なった。第5に、平成17年1月2月にかけて、研究代表者の本務校において、国際人道法と赤十字・赤新月標章問題についての公開セミナー「戦争とヒューマニティー」及びワークショップを開催した。この成果については、現在パネリストとともに研究報告書を準備中である。平成17年度は、第1に、昨年度に引き続き、「未承認(unrecognized ; conjectural)標章問題」の背景にある<植民地支配後>の状況、植民地時代の赤十字組織・活動、標章問題解決(あるいは未解決)のプロセスについて、とくに英国植民地支配下にあった赤十字組織のなかでインドの事例に注目し考察を深めた。またイスラエルと保護標章の問題について資料・文献の収集を引き続き行なった。本課題については、3月に英国赤十字社等において資料収集と情報交換を行なう計画であったが、諸般の事情で渡航を取りやめざるを得なかったため新年度に調査を行なう予定である。第2に、日本赤十字社の創設期から昭和戦前期の資料の調査を通して韓国や満州の赤十字社についてアプローチを試みた。本件については、引き続き新年度も、日本赤十字学園よりあらたに研究助成を得て国内共同研究として進めていく予定である。第3に、7月にシドニーで開催された国際歴史学会総会に参加し、とくに植民地主義や人種主義の問題にいかに取り組みうるかについて、セッション参加や海外研究者との意見交換を通し問題意識を深めた。第4に、12月にジュネーブで開催された外交会議において採択された「第三標章(the red crystal)」についての情報・資料収集を行い採択の経緯を明らかにした。
時空間データに対する統計モデルの構築とその推定・検定について

時空間データに対する代表的な予測方法としてクリギングが挙けられる.クリギングを行う場合,得られたサンプルの分散共分散行列の逆行列を計算する必要がある.この計算量はサンプル数nの3乗のオーダーとなるが,環境統計の分野ではサンプル数が非常に大きくなる場合があるので大規模時空間データに対するクリギングの計算量は膨大となる.この計算負荷を軽減するためにCovariance Taperingという手法が提案されている.この手法は正規確率場においては妥当であるが,降水量やコバルト濃度などの大規模空間データは通常正値を取り,データに対して対数正規分布を仮定することがあるため,これらのデータに対する適用についての理論的妥当性は不明であった,この問題に対処するため,昨年度はCovariance Taperingの対数正規確率場への拡張を行い様々な理論的結果を得た.今年度はCovariance Taperingの研究を継続し,対数正規確率場を含むようなより一般的な確率場において最適な非線形予測量,BLUP.Covariance Taperingを行ったBLUPの3つがMSEの意味で漸近的に同等であることを証明した.上記の理論的成果はdiscussion paperにまとめられ,現在投稿中である.また,一般化最小二乗推定量について,得られた時空間データの規模が大きい場合,式中に含まれる分散共分散行列の逆行列の計算負荷が極めて大きくなるので,その高速計算について考察を行い代替的な推定量を提案した.具体的には,separableな空間相関を持つ確率場の下で,doubly geometric processを真の相関構造と見なしているpseudo best estimatorを提案し,その漸近分散を導出した.提案した推定量は逆行列の計算をする必要がないので高速計算が可能である.一般化最小二乗推定量の高速計算については,代替的な推定量を提案し理論的な成果を挙げた.時空間データに対する代表的な予測方法としてクリギングが挙げられる.クリギングを行う場合,サンプルの分散共分散行列の逆行列を計算する必要がある.この計算量はサンプル数nの3乗のオーダーとなるが,環境統計の分野ではサンプル数が非常に大きくなる場合があるので大規模時空間データに対するクリギングの計算量は膨大となる.この計算負荷を軽減するためにCovariance Taperingという手法が提案されている.今年度の当初は,自己共分散関数が未知の場合Covariance Taperingがどのような条件の下で有効に機能するかについて考察を行った.それと同時に,Covariance Taperingの手法をDeformed Isotropicrandomfieldに拡張し,応用上の適用範囲を広げた.今年度の後半は,対数正規確率場に対するCovariance Taperingについて研究を行った.降水量などの空間データは通常正値を取るので,地球統計学では得られたデータに対数正規分布を仮定することがある.対数正規確率場においてMSEを最小にする予測量はlognormal krigingpredictorと呼ばれており,その導出式はサンプルの共分散行列を含んでいる.降水量などの空間データは大量に得られる場合が多々あり,大規模共分散行列の逆行列が計算困難となるため対数正規確率場に対するCovariance Taperingの研究は重要である.現在,Covariance Taperingを行ったlognormal krigingpredictorのlog-scaleasymptotic efficiency,特定の自己共分散関数を持つような対数正規確率場における最良線形不偏予測量のasymptotic efficiencyを証明し定理としてまとめている.時空間データに対する代表的な予測方法としてクリギングが挙げられる.クリギングを行う場合,得られたサンプルの分散共分散行列の逆行列を計算する必要がある.この計算量はサンプル数nの3乗のオーダーとなるが,環境統計の分野ではサンプル数が非常に大きくなる場合があるので大規模時空間データに対するクリギングの計算量は膨大となる.この計算負荷を軽減するためにCovariance Taperingという手法が提案されている.この手法は正規確率場においては妥当であるが,降水量やコバルト濃度などの大規模空間データは通常正値を取り,データに対して対数正規分布を仮定することがあるため,これらのデータに対する適用についての理論的妥当性は不明であった,この問題に対処するため,昨年度はCovariance Taperingの対数正規確率場への拡張を試みた.時空間データに対する代表的な予測方法としてクリギングが挙けられる.クリギングを行う場合,得られたサンプルの分散共分散行列の逆行列を計算する必要がある.この計算量はサンプル数nの3乗のオーダーとなるが,環境統計の分野ではサンプル数が非常に大きくなる場合があるので大規模時空間データに対するクリギングの計算量は膨大となる.この計算負荷を軽減するためにCovariance Taperingという手法が提案されている.この手法は正規確率場においては妥当であるが,降水量やコバルト濃度などの大規模空間データは通常正値を取り,データに対して対数正規分布を仮定することがあるため,これらのデータに対する適用についての理論的妥当性は不明であった,この問題に対処するため,昨年度はCovariance Taperingの対数正規確率場への拡張を行い様々な理論的結果を得た.今年度はCovariance Taperingの研究を継続し,対数正規確率場を含むようなより一般的な確率場において最適な非線形予測量,BLUP.Covariance Taperingを行ったBLUPの3つがMSEの意味で漸近的に同等であることを証明した.上記の理論的成果はdiscussion paperにまとめられ,現在投稿中である.また,一般化最小二乗推定量について,得られた時空間データの規模が大きい場合,式中に含まれる分散共分散行列の逆行列の計算負荷が極めて大きくなるので,その高速計算について考察を行い代替的な推定量を提案した.

具体的には,separableな空間相関を持つ確率場の下で,doubly geometric processを真の相関構造と見なしているpseudo best estimatorを提案し,その漸近分散を導出した.提案した推定量は逆行列の計算をする必要がないので高速計算が可能である.一般化最小二乗推定量の高速計算については,代替的な推定量を提案し理論的な成果を挙げた.
久山町一般住民における生活習慣等の胃癌発症に及ぼす影響

本研究では、1988年に福岡県久山町の生活習慣病予防健診を受診した40歳以上の住民2,742名を対象とした前向き追跡調査の成績から、生活習慣因子等と胃癌発症との関連を検討した。まず、白血球レベルが胃癌発症に及ぼす影響をみると、白血球レベルの上昇とともに胃癌発症のハザード比は有意に上昇した。また食事中ビタミンA摂取量と胃癌との関係を検討すると、胃癌発症のリスクはビタミンA摂取レベルとともに有意に高くなった。さらにHelicobacter pylori(HP)感染と血清ペプシノゲン(PG)法の組み合わせの胃癌発症の予測因子としての有用性を検討すると、本方法はHP単独に比べ予測能を有意に改善した。平成24年度は、食事中ビタミンA摂取量と胃癌発症との関係について検討した。昭和63年に福岡県久山町で行われた生活習慣病予防健診を受診した40歳以上の久山町住民2,742名(久山町第3集団、受診率80.9%)のうち、胃癌の既往もしくは胃切除歴のある者、食事調査を行わなかった者、追跡開始までに死亡した者を除いた2,467名を前向きに14年間追跡した。追跡開始時のビタミンA摂取量は半定量食事頻度調査法で算出した。追跡期間中に93例の胃癌罹患例を認めた。初めに対象者をビタミンA摂取量の4分位により、<639、639-837、831-1,061、>1061μレチノール当量(RE)/日の4群に分け、胃癌罹患率(対1000人年)を検討したところ、年齢・性調整後の胃癌罹患率はビタミンA摂取レベルが増加するにしたがい有意に上昇した(傾向性P<0.01)。多変量解析により年齢、性、H.pylori感染、body mass index、糖尿病、血清総コレステロール値、喫煙習慣、飲酒習慣、定期的運動、ビタミンA以外の食事性因子で調整しても、第4分位における胃癌罹患のリスクは第1分位と比べて約1.5倍、有意に高かった。また、ビタミンA摂取量と胃癌発症の関係は胃癌の部位および組織型で違いはなかった。さらに、高ビタミンA摂取量(第4分位、>1,061μgRE/日)とH.pylori感染を併せ持つ群でのみ、胃癌発症のリスクが有意に高かった。以上より、ビタミンA摂取量の増加は胃癌のリスクを上昇することが示唆された。さらに本研究では、昨年度に引き続き、上述の久山町第3集団同様、平成14年設定の第4集団に対しても追跡調査を継続した。追跡調査では、健診での問診、健診未受診者および転出者に対するアンケート調査、胃検診記録の精査、周辺基幹病院での臨床記録の収集、剖検を行った。昭和63年の久山町健診を受診した40歳以上の住民2,742名(受診率80.9%)を追跡した成績を用いて生活習慣因子等と胃癌発症との関係についてHelicobacter pylori(HP)抗体の有無を考慮して検討した。平成23年度は白血球レベルと胃癌発症との関係について検討し、白血球レベルの上昇は胃癌発症の危険因子であることを報告した。平成24年度は食事中ビタミンA摂取量と胃癌発症との関係ついて検討し、高ビタミンA摂取量が胃癌のリスクを上昇させることを発表した。平成25年度は、HP抗体とペプシノゲン(PG)法の組み合わせの胃癌発症の予測因子としての有用性を検討した。上記対象者のうち、HP抗体及びPG未測定者を除いた2,446名を前向きに20年間追跡した。追跡期間中に123名が胃癌に罹患した。対象者をA:HP(-)PG(-)、B:HP(+)PG(-)、C:HP(+)PG(+)、D:HP(-)PG(+)群の4群に分けて検討したところ、C群とD群の累積罹患率に差を認めず、年齢・性調整後の胃癌罹患率はA、B、C+D群の順に有意に上昇した。また、HP抗体とPG法の組み合わせが胃癌発症の予測因子として有用か否かを検討すると、ROC曲線下面積はHP抗体単独に比べ、HP抗体とPG法の組み合わせで有意に上昇した。すなわち、HP抗体とPGの組み合わせは胃癌発症のよい予測因子であると考えられた。平成23年度は、白血球レベルと胃癌発症との関係について検討した。

昭和63年の久山町における生活習慣病予防健診を受診した40歳以上の久山町住民2,742名(久山町第3集団、受診率80.9%)のうち、胃癌の既往もしくは胃切除歴のある者、白血球数が未測定であった者、追跡開始までに死亡した者を除いた2,558名を19年間追跡した。追跡期間中に128名の胃癌発症を認めた。初めに対象者を追跡開始時の白血球数の4分位値(≦4.4、4.5-5.2、5.3-6.3、≧6.4×1000/μl)で4群に分け、胃癌の罹患率(対1,000人年)を検討したところ、年齢・性調整後の胃癌罹患率はそれぞれ1.7、2.6、3.9、5.4と白血球レベルの上昇とともに直線的に増加した(p for trend <0.01)。年齢、性、H.pylori感染、血清総コレステロール、喫煙、食事性因子で調整後も、白血球レベルの最も高い群は最も低い群と比較して2.22倍、胃癌発症のリスクが高かった。H.pylori感染の有無別にみると、H.pylori抗体陽性者では、白血球レベルの最も高い群は他の残りの3群と比較して有意に胃癌発症のリスクが高かったが、H.pylori抗体陰性者ではこのような関連はみられなかった。しかし、H.pylori感染の有無によって白血球レベルと胃癌発症の関係の強さに有意な違いは認めなかった(異質性p=0.65)。以上より、白血球レベル高値は、特にH.pylori感染者において胃癌発症の危険因子であることが示唆された。さらに本研究では、上述の久山町第3集団および平成14年に設定された第4集団の追跡調査を本年度も継続した。この追跡調査では、健診、健診未受診者および転出者に対するアンケート調査、久山町周辺の基幹病院への定期的な訪問による診療記録や画像診断等の臨床情報の収集、剖検による死因の同定を行った。当初の研究計画通り、24年度も福岡県久山町で大規模な生活習慣病予防健診を行い、胃癌発症例の情報収集を行った。また、周辺病院への調査も遂行し、より精度の高い情報を得ことができた。これによりデータ整備が確実に行えている。解析を行い、論文化へ準備を進めており、研究は概ね順調に進展していると考える。当初の研究計画どおり、福岡県久山町で生活習慣病予防健診を行ない、胃癌発症例の情報の収集、データ整備が行えている。また、一部解析も進んでおり、おおむね順調に進展していると考える。しかし、更なる詳細な検討を行うには、胃癌の発症数が不十分であるため、引き続き調査が必要である。生活習慣病予防健診、および胃癌発症の追跡調査を継続し、臨床情報からのデータ整備を続行、また解析のためのデータセットを確定させる。追跡期間を延長して胃癌の発症数を増やし確定することで、追跡対象者の栄養摂取状況や食事パターン、身体活動度、血液検査データが胃癌の危険因子もしくは予防因子となり得るか詳細な検討を行うことが可能になる。また、追跡開始時の血清ペプシノゲンレベルとその後の胃癌発症率との関係、H.pylori感染とペプシノゲン法の組み合わせによる胃癌発症のリスクについての検討、将来の胃癌発症予測のためのリスクスコアを検討することが可能になる。生活習慣病予防健診、および胃癌発症の追跡調査を継続し、臨床情報からのデータ整備を続行する。これにより、追跡期間をさらに延長して胃癌の発症数を増やすことで、追跡対象者の栄養摂取状況や食事パターン、身体活動度、血液検査データ(炎症性マーカーや脂肪酸レベル、インスリン値など)が胃癌発症の危険因子もしくは予防因子となり得るか詳細な検討を行うことが可能になると思われる。また、追跡開始時の血清ペプシノゲンレベルとその後の胃癌発症率との関係や、胃癌発症の予測に最適な血清ペプシノゲンレベルがどの程度であるか、さらには、追跡開始時の対象者の臨床的背景や環境因子を分析し、将来の胃癌発症予測のためのリスクスコアを検討することが可能になると思われる。1)胃癌の発症情報を得るため、引き続き追跡調査を行う。
希土類-非希土類元素融合蛍光体の開発と応用

本研究の成果をまとめると(1)Mn4+賦活赤色蛍光体(Rb2SiF6:Mn4+他), (2) Mn2+賦活黄色蛍光体、(3)有機金属分解(MOD)法による蛍光体、(4) MOD法によるガーネット蛍光体,(5)固相成長法による酸化物蛍光体を作製し、それら蛍光体の諸特性を調べた。また、(1)ー(5)の知見に基づいて、希土類ー非希土類イオン共賦活蛍光体(NaCl:Ce3+,Sn2+, CaZrO3:Eu3+,Bi3+, Tb3Al5O12:Ce3+,Bi3+他)を作製し、蛍光体特性を明らかにした。研究初年度では、化学的手法をベースにした蛍光体の作製において、非希土類や希土類単独賦活だけでなく、これらの様々な共賦活蛍光体を作製した。具体的には、Mn4+賦活のZn系水和物蛍光体のZnGeF6・6H2O:Mn4+、Mn4+賦活Ba系非水和物蛍光体のBaGeF6:Mn4+やBaTiF6:Mn4+、アルカリハライド系蛍光体では、KCl:Ce3+、BaCl:Ce3+の単独賦活蛍光体や、KCl:Ce3+,Tb3+、NaCl:Ce3+,Tb3+、KCl:Ce3+,Sn2+、NaCl:Ce3+,Sn2などの共賦活蛍光体、酸化物蛍光体ではGa2O3:Eu3+, Ga2O3:Tb3+,SnO2:Eu3+などである。また、フッ化物蛍光体ではZnGeF6・6H2O:Mn4+、ZnSiF6・6H2O:Mn4+における光照射劣化現象を観測した。これは、発光強度が光照射により著しく減少する非可逆的な現象であり、その原因として光酸化や不均化反応の可能性を考えている。また、K2SiF6:Mn2+の黄色蛍光体に於いても同じような光照射劣化現象を観測した。劣化前後の電子スピン共鳴測定で、Mn4+やMn2+の信号強度が著しく減少することから、やはり光酸化などによる発光活性なMnイオンの濃度減少と考えている。K2SiF6:Mn4+蛍光体では、液中の高出力パルスレーザ照射によって、この蛍光体の微細化加工にも成功した。研究の二年目は、化学的手法をベースにした蛍光体の作製だけでなく、固相熱反応による希土類(ガーネット)酸化物や非希土類酸化物の蛍光体を作製し、これらの諸特性を調べた。化学的手法で作製した蛍光体の具体的としては、Mn4+賦活のZn系水和物蛍光体であるZnSnF6・6H2O:Mn4+、Mn4+賦活Ba系非水和物蛍光体であるBaSnF6:Mn4+などが上げられる。水和物系蛍光体であるZnSnF6・6H2O:Mn4+においては、加熱により結晶水が消失することに起因した構造の相転移を観測し、無水ZnSnF6の発光特性を初めて測定した。また、Ba系フッ化物蛍光体では、IV族元素がSiやGe、TiだけでなくSnでも蛍光体になり得ることを実証した。固相熱反応による蛍光体では、Eu3+ドープGaガーネット蛍光体で、特異な光照射劣化を観測し原因を追究した。さらに、GaやAl酸化物を母体とするEu3+やTb3+賦活蛍光体やEu3+賦活CaTiO3蛍光体を作製し、諸特性を調べた。これらや前年度の知見を基に、希土類イオンCe3+とSn2+イオンを共賦活したNaCl蛍光体を作製し、Ce3+からSn2+へのエネルギー移送現象を観測した。これまで通り研究代表者は勿論、周囲の教職員スタッフの研究に対する熱意、向学意欲に富む研究室学生のおかげである。特に研究代表者は、平日だけでなく祝日にも研究課題と対峙し、また土曜日や日曜日にも学術論文などの執筆の努力が実った結果と言える。そして、大学院学生だけでなく学部学生の研究成果も国内・外に積極的に発表することで、本学の学術水準の高さを世界に発信し続けている。研究の最終年度は、前年度から引き続いて純化学的手法をベースにした蛍光体の作製だけでなく、固相熱反応による希土類(ガーネット)酸化物や非希土類酸化物の蛍光体を作製し、これらの諸特性を調べた。純化学的手法で作製した蛍光体の具体例として、六フッ化物系蛍光体のRb2SiF6:Mn4+やRb2TiF6:Mn4+が上げられる。これら蛍光体の量子効率を測定し、実用化の条件である青色や近紫外光励起で90%以上の高い値を得た。また、Al2O3やGa2O3などの半導体母体結晶へのEu3+やTb3+などの希土類イオンドープを試み、特にこれら希土類イオンの固溶限界値に注目し、これらを正確に決定した。なお、CrやTiドープAl2O3は、ルビーレーザーやサファイヤレーザーとして知られた産業上の非常に重要な固体レーザーである。

また、希土類ー非希土類元素融合蛍光体の開発と密接に関係した研究テーマとして、Eu3+賦活CaZrO3赤色蛍光体への非希土類元素イオンであるBi3+の共賦活効果を調べ、これにより赤色発光強度が約10倍増強することを明らかにした。それら以外の蛍光体材料として、希土類元素を母体構成元素とする半導体化合物、例えば、Eu2Ti2O7やEu3GaO6などの結晶成長条件の最適化と発光特性の解明を主目的とした研究も進めた。本研究の成果をまとめると(1)Mn4+賦活赤色蛍光体(Rb2SiF6:Mn4+他), (2) Mn2+賦活黄色蛍光体、(3)有機金属分解(MOD)法による蛍光体、(4) MOD法によるガーネット蛍光体,(5)固相成長法による酸化物蛍光体を作製し、それら蛍光体の諸特性を調べた。また、(1)ー(5)の知見に基づいて、希土類ー非希土類イオン共賦活蛍光体(NaCl:Ce3+,Sn2+, CaZrO3:Eu3+,Bi3+, Tb3Al5O12:Ce3+,Bi3+他)を作製し、蛍光体特性を明らかにした。研究代表者は勿論、周囲の教職員スタッフ連の研究に対する熱意、向学意欲に富む研究室学生のおかげである。特に研究代表者は、平日だけでなく祝日にも研究課題と向き合い、また土曜日及び日曜日も学術論文執筆の努力が実った結果と言える。さらに、大学院生だけでなく学部学生の行っている研究成果を積極的に国内外に発表することで、日本の大学の学術水準の高さをアピールできた。これまでと同じく研究が順調に進展しているので、特記すべき問題点は無い。ただし、次年度は本研究課題の最終年度に当たることから、これまでの困難なテーマに対する果敢な挑戦は当然であるが、総括的な研究を進めることにも主眼を置き、更なる年度への飛躍の原点としたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。電子・電気材料工学前年度と同様、研究が順調に進展しているので、特記すべき問題点などはなく、よって対応策も不要である。ただし、これも昨年度と同様であるが、大学の研究はどうしても真理の探求を意識しすぎて、「基礎」に重点がおかれやすい。「基礎」が重要なことは勿論、企業に積極的に働きかけ、「応用(実用化)」を強く意識した研究も進める。そのための研究設備の充実にも努力する。当然ながら、このようなことの重要性を学生に強調しながら、彼らが将来世に出て役立つような人材になれるよう、トップレベルの研究を推進する。計画どおりに予算を執行した結果、少額の残を生じた28年度が最終年度であるため、記入しない。原著論文としては大体23編を予定しており、このための英文添削費他28年度が最終年度であるため、記入しない。
抗ウイルス細胞傷害性T細胞誘導剤の作用機序の解明及びその応用

基本骨格としてサルを宿主とするポリオーマウイルス科のsimian virus 40 (SV40)のウイルス粒子を構成しているVP1タンパク質を用いて、抗ウイルス細胞傷害性T細胞(CTL: cytotoxic T lymphocyte)誘導剤を構築することができる。CTLエピトープをVP1に挿入し、これを免疫すると強力に目的のCTLを誘導することができるが、その機構は不明であった。本研究の結果、SV40 VP1が免疫応答を誘導する免疫担当細胞を同定し、その免疫活性化に必要な細胞表面受容体を同定することにも成功した。また、この成果を応用し、難治性ウイルスに対するワクチン製剤を構築した。我々の解析により、ウイルス様粒子(VLP: virus-like particle)が良好なエピトープ運搬体として機能し、免疫活性化剤を加えなくてもVLPの免疫原性により1回の免疫で目的のエピトープに対して強力に免疫を誘導することが明らかになった。実際、インフルエンザウイルスのmatrix protein 1 (M1)のCTLエピトープ(FMP: influenza virus matrix protein1peptide (FMP) 58-66, GILGFVFTL)をVLPのDEループ(FMP-DE-VLP)およびHIループ(FMP-HI-VLP)に遺伝子工学的に挿入してFMP 58-66エピトープの運搬体を構築し、1回の免疫によって、様々な免疫経路でincomplete freund's adjuvant (IFA)の50倍以上強力にFMP 58-66エピトープに対する細胞傷害性T細胞(CTL: cytotoxic T lymphocyte)を誘導した。驚くべきことにFMP-DE-VLP、および、FMP-HI-VLPは、点鼻投与でもHLA-A2トランスジェニックマウスの脾臓に、FMP 58-66エピトープに対するCTLを誘導した。本研究年度では、VLPから成る運搬体が目的のエピトープに対する免疫活性化を強力に誘導する作用機序の解明のための実験を行った。実際、特定の免疫活性化マーカーの強力な発現誘導を解析し、その免疫活性化マーカーが発現誘導される免疫担当細胞を解析した。さらに、VLPと相互作用する免疫担当細胞内因子、VLP刺激によって特異的に分泌誘導される因子、および、細胞表面に発現誘導されるcluster of differentiation (CD)マーカーも解析した。さらに、VLP刺激による免疫活性化経路の解析も行った。本研究年度では、SV40以外のVLP刺激による免疫細胞集団の応答解析において、SV40 VLP刺激に特有の免疫応答が存在し、それは免疫細胞上の特定の受容体によって誘導されることを発見した。このことから、他のポリオーマウイルスVLP刺激よりもSV40 VLPが免疫細胞の獲得免疫誘導に有用であることが示唆された。さらに、SV40 VLP刺激による免疫活性化経路の全解明において、あるシグナルカイネースファミリーの阻害剤が、SV40 VLP刺激による免疫細胞の活性化を抑制することを示した。このことから、SV40 VLP刺激による免疫活性化シグナル伝達経路が、このシグナルカイネースファミリーに属することが示唆された。また、SV40 VLP刺激による抗原提示細胞(APC: antigen presenting cell)の免疫活性化機序の解明において、樹状細胞のような抗原提示に特化したプロフェッショナルAPC以外のAPCがSV40 VLP刺激による免疫活性化に関与し、このAPCでは、SV40 VLP刺激でLPSよりもさらに強力に、ある種の走化因子を分泌することを発見した。今後は、さらに詳細にSV40 VLP刺激による免疫活性化シグナル伝達経路の解明を行い、また、SV40 VLP刺激で走化因子の分泌を強力に誘導するAPCの抗原提示活性化機構を解明する。また、SV40 VLPを用いた単純ヘルペスウイルス(HSV: herpes simplex virus)に対するワクチンの開発を行うため、SV40 VP1にHSVの細胞傷害性T細胞エピトープ、および、抗体エピトープを挿入することで、HSVワクチン用のSV40 VLPを調製した。SV40 VLPの免疫活性化機構と関連付けながら、このHSVワクチンの活性を解析し、さらにワクチン活性の高いSV40 VLPワクチンの開発へと繋げる。本研究課題では、VLP刺激で発現が上昇する免疫活性化マーカーを解析すると共に、マーカー発現が上昇しているマウス免疫細胞集団を解析し、その免疫活性化メカニズムを詳細に解析することを目的とした。これにより、VLP刺激による免疫活性化機序が明らかになると期待された。さらに、VLPと相互作用する免疫担当細胞表面因子を解析し、その表面因子と免疫活性化マーカーの発現上昇との関連を解析することも目的とした。加えて、免疫活性化マーカーの発現を誘導する細胞内シグナル経路を解析し、そのシグナル経路を介して発現誘導される免疫担当細胞内の因子の網羅的解析を行うことも目的とした。実際、本研究計画年度において、VLP刺激により強力に発現上昇する免疫活性化マーカーを解析し、その免疫活性化マーカーが発現上昇している免疫担当細胞を解析した。

また、VLPと相互作用する免疫担当細胞内因子を解析し、その因子と免疫活性化マーカーの発現上昇との関連についても解析した。さらに、VLP刺激によって特異的に分泌誘導される因子、および、CDマーカーも解析した。加えて、VLP刺激による免疫活性化経路の解析も行った。平成27年度以降に予定していた、様々なVLP刺激による免疫細胞集団の応答の解析も前倒して行い、結果を取得することにも成功した。本研究課題としては、さらに、VLP刺激による免疫活性化経路の全解明、VLP刺激による、抗原提示細胞(APC: antigen presenting cell)の強力な活性化機序の解明、VLPを用いた単純ヘルペスウイルス(HSV)に対するワクチン開発が残っているが、これらは、平成27年度の研究計画年度で遂行可能であると考えられることから、現在までの達成度は、当初の計画以上に進展している、と考えられる。医歯薬学今後の研究の推進方策としては、本研究課題の予定通り、VLP刺激により免疫活性化されるAPCがCTL、ヘルパーT細胞、B細胞を効率的に成熟化させる分子機構を明らかにする。これにより、VLP刺激による免疫活性化およびAPCを介した免疫担当細胞成熟化の一連の分子機構が明らかになると期待される。そのためにまず、VLP刺激による免疫活性化経路を明確かつ簡便に検出することで完全に解明することを目的とする。この目的達成のため、カルシウムアッセイ系を組み、VLP刺激による免疫担当細胞質内のカルシウム濃度の上昇を検出する系を構築する。その系において、標的となる細胞内シグナル伝達経路に関与している因子をCRISPR/Cas9システムで破壊し、カルシウム濃度の上昇が阻害されることを指標にして、VLP刺激による免疫活性化経路の全解明を行う。さらに、種々のAPCを単離し、各々、VLPで刺激した後、naive CD4+T細胞、naive CD8+T細胞、naive B細胞、を混合し、抗原提示効率の比較するために、免疫担当細胞増殖試験、および、抗原を認識するCTLを加えて細胞傷害活性の定量比較試験を行う。また、これらのnaive細胞の活性化をCD69マーカーの上昇を指標にして解析することで、VLP刺激によるAPCの活性化とそれに続く免疫担当細胞の成熟化の作用機序を解明する予定である。これらの結果を踏まえて、VLPのワクチン製剤としての効能を立証するため、我々の同定したHSVのCTLエピトープをVLPに挿入し、HSVに対するワクチン製剤を構築して、その効能を解析することでワクチン製剤による免疫がHSV感染に対して効能があることを示す予定である。次年度額が生じた理由は、VLP刺激によって発現誘導される免疫担当細胞内因子の探索、および、VLPと相互作用する細胞内因子の探索が支障無く進んだため、費用削減が実現したことによるものである。