hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精神疾患が疑われる学生の早期発見手法の確立と学生ケアのためのポータルサイトの開発

2.学生情報アクセス権限の管理:H23年度に暫定的に確立した個人情報保護に関するポリシーを元に、本運用でのポリシーの決定に向けて審議を行うワーキンググループを複数の部局と連携して立ち上げた.このワーキングでは現行の各システムにおける学生情報の所在とそのアクセス権限について調査し、その上で,今後ポータルサイトに学生情報へのアクセス権限管理機能を付加するための機能整理を行う方針をたてることとした。3.要判定学生抽出システムの開発:H23年度に明らかにした企業での入退室の履歴情報から鬱症状のある人を抽出する仕組みを大学で応用するための検討を行った。その結果、まず学生が大学内で行動するライフログを用いた仕組みを国立情報研究所と共同研究で行い、ライフログが表示される仕組みの試行運用を実施し、学生の心理的抵抗を確認する基礎実験を実施した。H23年度に明らかにした企業での入退室の履歴情報から鬱症状のある人を抽出する仕組みを,大学で応用するための検討をH24年度以降で行った.H24年度及びH25年度にて,まず,学生が大学内で行動するライフログを用いた仕組みを,国立情報研究所と共同研究で行い,ライフログが表示される仕組みの試行運用を実施し,学生の心理的抵抗を確認する基礎実験を実施した.その実験結果では,ICタグとセンサーを使用した行動収集は,ものを取り出したり何かにかざすような身体的負担が少ないにも関わらず,「他者にモノのように管理されている気がする,自分が家畜や図書のような気がする」等の「心理的負担」が高いことが示された.また,大勢がカードリーダに学生証をかざす実験では,「カードが受け付けられた」ことを認識する点において,受付を知らせる刺激が少ない場合は,前の人の刺激なのか,自分なのかがわからず,2度カードをかざす行動が観察され,人数が多くなればなるほどその行為が増える結果が,打刻データから結果がでた.これらの結果から,精神的な問題を抱えた学生もそうでない学生にとっても,情報を収集する仕組みそのものが心理的な負担を生じされるものになることを避けた上で学生のライフログを収集する仕組みを開発した.その上で,学内での審議のもと,2種類の選択肢,学校に2週間来ていない学生と,特定の科目を2回連続で欠席している学生を抽出する仕組みを作り,これを「要判定学生抽出システム」として.H26年度に全学的に抽出する仕組みを持つことができた.26年度が最終年度であるため、記入しない。情報工学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画において,1.学生情報の整備は予定通り実施が出来た.一方2.学生情報アクセス権限の管理についてはセキュリティポリシーの確立は出来たが,権限機能の実現はその準備までで完了していない(平成24年度前半に完了の予定).また,3.要判定学生抽出システムの開発は予定していた手法の確立だけではなく,実際の履歴情報を用いてその評価を行うことができ,当初の予定を上回る成果となった.当初の計画において、1.学生情報の整備については,各データにおいて学生心理的負担の少ない取得方法の実現まで実施できた,2.学生情報アクセス権限の管理については実運用の開始について一部実現し,H26年度に本格稼働となる.
同種か異種かを識別する種間認識システムの進化を司る神経分子基盤

配偶者選好性の種特異性は、生物多様性の維持や促進に大きな役割を果たしている。しかしどのような神経回路の変化が、このような配偶者選択性の進化や分化を実現するのかは全くわかっていなかった。申請者はこの謎を解明するために、ショウジョウバエのフェロモン選好性と求愛選好性に着目し、その種間差をもたらす神経回路の違いを探索した。本研究の結果、フェロモン選好性や求愛歌選好性に関与すると考えられる神経回路の違いを見出すことが出来た。この結果は、動物行動学において大きな謎であった同種に対する配偶者選好性がいかにして獲得されるのかという問いに対して、単一ニューロンレベルで応える大きな成果であった。本研究では、モデル生物であるキイロショウジョウバエ(以下mel)とその姉妹種オナジショウジョウバエ(以下sim)を用い、異種への好みの種間差の神経基盤を同定することを目的としている。特に1フェロモンと2求愛歌という2つの異なる選好性の種間差に着目し、同時並行的に研究を進めた。1フェロモン選好性に関しては、sim様のフェロモン選好性を示す雑種を“異種"のモデルとして用いた。1フェロモン選好性に関して、本年度はppk23, ppk25ニューロンを不活性化することで、これらのニューロンがmelにおいて選好性を正に制御することを確かめた。雑種においては、これらの不活性化は求愛活性に影響しなかったことから、これらのニューロン及びその下流の神経ネットワークの変化が、選好性の種間差をもたらすことが示唆される。また、カルシウムセンサータンパク質や神経活動履歴マーカーを用いて、ppk23ニューロンの応答特性を比較する実験系を確立した。2求愛歌選好性に関して、本年度はmelとその近縁種simに加えて、同じく近縁種であるセイシェルショウジョウバエやモーリシャスショウジョウバエのオスの聴覚応答特性を、研究協力者である上川内らにより確立された聴覚行動定量システム(ChaIN software)や、トラッキングシステム(Ctrax software)を用いて詳細に比較した。その結果、全ての種が同種の求愛歌により良く行動応答する傾向が観察できた。このことは、これら近縁種群の聴覚情報処理システムにそれぞれ種特異性があることを示している。さらに、免疫染色と半自動神経細胞数計測システムEVEAを用いて、聴覚一次神経細胞の細胞数を種間比較した。その結果、melにおいて、他の3種と比較して有意に神経細胞数が多いことが明らかになった。本研究は、モデル生物であるキイロショウジョウバエ(以下キイロ)とその姉妹種をモデルとし、異種への好みの種間差の神経基盤を同定する。これまで、特に1フェロモンと2求愛歌に対する選好性に着目し、これらの種間差の神経基盤を解明してきた。1フェロモン選好性の種間差の神経基盤を解明するため、キイロのフェロモン成分である7,11-ヘプタコサジエン(7,11-HD)を好むキイロと、7,11-HDを嫌うキイロとオナジショウジョウバエ(以下オナジ)の雑種のフェロモン選好性に関与する神経回路を比較した。本年度はニューロンの活動履歴をGFPにより可視化することができるCaLexAシステムを用いて、ppk23, ppk25ニューロンの7,11-HD応答特性を比較・定量した。その結果、キイロメスに対してよく応答する神経細胞集団は、キイロと雑種で異なることがわかった。これは、ppk23ニューロンの7,11-HD応答性により、キイロと雑種のフェロモン選好性の違いが生じていることを示唆している。さらに前脚の切除実験により、雑種やオナジにみられるキイロに対する負の選好性には、ppk23, ppk25ニューロン以外の未知の抑制性神経回路が関与することが初めてわかった。2求愛歌選好性に関しては、前年度において特に顕著な聴覚応答行動の種特異性を示すことが明らかになったセーシェルショウジョウバエ(以下セーシェル)とキイロに関して、求愛歌の情報処理に関与する神経回路を比較した。セーシェルとキイロの触角に蛍光色素を注入し、聴覚一次ニューロンの投射領域を可視化し、比較した。その結果、聴覚一次ニューロンのうち求愛歌などの振動刺激に応答するニューロンの投射部位であるA, B領域、さらにE領域に種間差があることが示された。さらに、キイロショウジョウバエの聴覚応答特性を個体レベルで解析するために、新しい聴覚応答行動解析実験系SMART(Single male response test)を開発した。1フェロモン選好性に関して当初の計画通り、フェロモン選好性に関与するppk23ニューロンを入り口とする神経回路に関してキイロと雑種を種間比較し、ppk23ニューロンの7,11-HD応答性の違いがフェロモン選好性の種間差をもたらす可能性を初めて示した。また、雑種やオナジにおける前脚の切除実験により、ppk23,ppk25ニューロン以外の味覚ニューロンを入り口とする未知の求愛行動抑制神経回路の存在が新たに示唆された。この抑制性神経回路は、単体の化合物7,11-HDに対する選好性の正負が逆転するという本研究の主題の中心を担う回路であると考えられる。このため、当初の研究計画を延長し、この抑制性回路の同定を目指して現在スクリーニングを行っている。

2求愛歌選好性に関して当初の計画ではキイロとオナジの求愛歌処理に関与する神経回路を種間比較する予定であったが、この2種の求愛歌選好性がそれほど明確に区別できなかったため、さらに近縁2種を加えて聴覚応答行動の種特異性が明確な種を探索した。その結果、同じくキイロの近縁種であるセーシェルが顕著な聴覚応答行動の種特異性を持つことが明らかになった。さらにキイロとセーシェルにおいては聴覚一次ニューロン数やその投射領域に種間差があることを初めて発見し、求愛歌選好性の種特異性に関与しうる神経回路を初めて同定した。このことは、求愛歌を受容する入り口である聴覚一次ニューロンにおいて既に種間差が存在している可能性を強く示唆している。この発見をさらにハイインパクトなものにするために、当初の研究計画を延長し、現在一次ニューロンにおける振動応答特性の種間比較を行っている。本研究は、モデル生物であるキイロショウジョウバエ(以下キイロ)とその姉妹種を用いて、同種と異種とを識別する種間認識システムの種間差を同定することを目的とする。本研究では特に、1化学感覚(フェロモン選好性)と2聴覚(求愛歌選好性)の2つのモダリティに着目し、これらの情報を処理する神経回路を近縁種間で比較する。1キイロ♂と姉妹種オナジショウジョウバエ(以下オナジ)♂では、キイロ♀フェロモン7,11-ヘプタコサジエン(以下7,11-HD)に対する選好性が明確に異なる。このフェロモン選好性の種間差をもたらす神経機構を解明するために、7,11-HDを受容し求愛を促進する神経回路を構成する各ニューロン群に着目し、その形態や機能をキイロと雑種において網羅的に比較した。それぞれのニューロン群の形態に明確な差異はなかったが、高次ニューロン群の機能はキイロと雑種で保存されているのに対し、末梢ニューロン群の機能は異なることがわかった。さらにこの末梢ニューロン群と下流ニューロン群のシナプス接続をGRASP法により観察すると、この接続が雑種においては喪失していた。また、前年度の解析結果から予想されていた、雑種やオナジにある7,11-HDを受容し求愛を抑制する未知の神経回路の入口となる味覚ニューロンの特定にも成功した。神経毒素発現系統を用いてスクリーニングした結果、特定の味覚受容ニューロンの活動抑制が、雑種のキイロ♀への求愛を促進させることがわかった。2キイロとオナジは求愛歌に関しても異なる選好性を持つ。この種間差をもたらす神経機構を解明するため、オナジにおいて聴覚神経回路の各ニューロン群の形態や応答特性を比較するためのトランスジェニック系統の作成を行い、聴覚一次ニューロンの一部を標識する系統を得た。配偶者選好性の種特異性は、生物多様性の維持や促進に大きな役割を果たしている。しかしどのような神経回路の変化が、このような配偶者選択性の進化や分化を実現するのかは全くわかっていなかった。申請者はこの謎を解明するために、ショウジョウバエのフェロモン選好性と求愛選好性に着目し、その種間差をもたらす神経回路の違いを探索した。本研究の結果、フェロモン選好性や求愛歌選好性に関与すると考えられる神経回路の違いを見出すことが出来た。この結果は、動物行動学において大きな謎であった同種に対する配偶者選好性がいかにして獲得されるのかという問いに対して、単一ニューロンレベルで応える大きな成果であった。現在までの達成度1フェロモン選好性に関して当初の計画通り、前脚に存在する味覚ニューロンの不活性化を行い、フェロモン選好性を制御している味覚ニューロン(ppk23ニューロン)を特定した。
成長曲線モデルに基づく統計解析のためのコンピュータソフトウェアの開発

藤越と佐藤は、バランス型デザインを持つの拡張型成長曲線モデルのもとで、母数の最尤推定量を導出し、その統計的性質に関する研究を行った。また、モデル選択基準としてA1CやCpの修正版で小標本の場合にも有効なものを新たに開発した(Hiroshima Mathematical j.,26,1996,Biometrika印刷中、J.Multivariate Analysis,印刷中)。神田は、瀬尾とともにバランス型デザインを持つ一般化多変量分散分析モデルのもとでの多重比較について研究を行い、正定値構造、系列構造、一様構造を持つ場合について、最尤推定値を用いた平均構造母数の対比較に対する同時信頼区間を考え、ボンフェロニの不等式を利用した修正2次近似法による同時信頼区間を求めた(J.Japan Statistical Society,26,1996)。大瀧は佐藤と加藤の協力のもとに、アンバランス型のデザインを持つ成長曲線データにも対応できる汎用的統計解析ソフトGrowth 2(Ver.3.1)を開発した。このソフトウエアは、Vonesh & Carter(1984)により提案された繰り返し算法を用いなくてもよい簡便な推定方式を平均構造母数に線形制約構造が存在している場合にも対応可能となるように拡張した結果に基づいている。数値処理についてはFortran 77を中心に、部分的にはPascalを用いて、プログラミングを行った。また、Delphi(Ver.2.0J)を用いて、一部のルーチンにウィンドウズの最新のGUI(グラフィックユーザインターフェース)を構築し、プログラム起動の操作性を向上を実現させた(広島大学、原爆放射能医学研究所年報、37巻、1996)。ソフトウェアの開発に関しては、現時点でMS-DOS(Ver5.0以上)上で作動するフォートランプログラム“GROWTH2"がほぼ完成の段階に達している。このプログラムは目的変数が単変量連続型であるデータを対象とするもので、平均母数に線形構造を取り入れた混合効果モデルが扱え、Vonesh-Carter法に基づき繰り返し算法を用いないで未知母数の推定を行うことができるものである。また、この“GROWTH2"のサブプログラムとして平均母数に関する線形仮説に対してWald型検定を簡便に実行するためのプログラムやモデルの適合性を検証するための残差分析のためのプログラムも開発している。“GROWTH2"関連の課題としてGUIの改良、Windows95上の移植等が残されている。一方、理論面では、藤越らにより拡張成長曲線モデルにおける推定量の統計的性質に関する研究や多項式トレンドの次数選択,およびその選択基準量の構成等の検討が行われた。さらに神田らにより種々の共分散構造を想定した場合の多重比較法について研究が行われた。藤越と佐藤は、バランス型デザインを持つ拡張型成長曲線モデルのもとで、母数の最大推定量を導出し、その統計的性質を研究した。また、彼らはモデル選択基準としてAICやCpの修正版で小標本特性に優れたものを新たに開発した(Hiroshima Math. J, 26, 1996, Biometrika印刷中, J. Multivariate Anal.印刷中)。神田は瀬尾と共にバランス型デザインを持つ一般化多変量分散分析モデルのもとでの多重比較について研究を行い、正定置構造,系列構造,一様構造を持つ場合について,最大推定値を用いた平均構造母数の対比較に対する同時信頼区間を考え,ボンフェロニの不等式を利用した修正2次近似法による同時信頼区間を求めた(J. Japan Stat. Soc. 26, 1996)。大瀧は佐藤と加藤の協力のもとに,アンバランス型のデザインを持つ成長曲線データにも対応した汎用統計解析ソフトGrawth2(Ver3.2)を開発した(広島大学・原爆放射能医学研究所年報,37巻,1996)。

このソフトウェアは簡便な推定方式により線形制約を持つ平均構造母数にも対応しているもので,数値処理の基幹部分はFortran77で,また周辺部分の一部についてはPascalを用いてプログラミングを行った。また,Delphi(Ver2.0J)によるGUIの構築で操作性向上が実現されている。
PCR不要な超高感度DNAセンサーの創出

クロロ(2, 2': 6', 2''-テルピリジン)白金(II)錯体は二本鎖DNA中にインターカレートし,その状態では錯体は立体障害等の影響で電極上で電解還元・白金析出を起こさない。DNA存在下での,この白金析出電流の低下は白金を触媒とするプロトン還元電流の減.として,白金錯体の還元電流自身を検出するのに比べて高感度に捉えられる。この知見に基づき,プローブDNA存在下でターゲットDNAのアンペロメトリック測定を行った。二本鎖DNA中に白金錯体がインターカレートすると,フリーの状態に比べて白金錯体の電解還元による白金微粒子生成速度は低下する。この低下は電極上の白金微粒子によるプロトン還元速度の低下として高感度に検知できる。従って,測定対象となるターゲットDNA溶液中に,白金錯体を加え,さらに相補的な塩基配列を持つプローブを添加し,二本鎖DNAを形成させた後にプロトン還元電流を測定することにより,高感度にターゲットDNA濃度を測定できるようになると期待される。22年度は,白金ターピリジル錯体[PtCl(terpy)Cl・2H_2O_2]を取り上げ,その電気化学特性及びDNA存在下での電気化学特性の変化について調べた。その結果,1)錯体はグラッシーカーボン電極上,-0.4V vs.Ag/AgCl付近で還元し,白金として析出すること,2)析出に伴いプロトン還元電流が急増すること,3)二本鎖DNAの添加に伴いプロトン還元電流の増加速度は抑制されること,4)その抑制速度から二本鎖DNAが定量出来ること,5)一本鎖DNA添加時には二本鎖DNA添加時に比べてプロトン還元電流の抑制効果ははるかに小さいこと,6)一本鎖DNAに相補的な塩基配列を持つ一本鎖DNAを加えて二本鎖を形成させるとプロトン還元電流の抑制効果が大きくなること,を見出し,基本的に上記の考え方でターゲットDNAが測定できることが確認された。感度の向上のためにバッククラウン度電流の小さいダイヤモンドライクカーボン電極の使用などを進めつつある。本研究では白金錯体がDNAと複合体を形成した場合,主に立体障害によって白金錯体の電極上での還元速度,すなわち白金微粒子の析出速度が低下し,その結果,得られる白金微粒子修飾電極のプロトン還元電流が低下することを利用してDNAの測定を行っている。白金微粒子の触媒作用に基づくプロトン還元電流は白金錯体の還元それ自身に基づき流れる電流よりはるかに大きいから,電流変化によるDNA測定の高感度化が期待できることになる。特定の塩基配列を持つターゲットDNAの測定に際しては,それと相補的な塩基配列を持つプローブDNAを添加して二本鎖が形成されたときのみ複合体形成が起こる白金錯体を利用する必要がある。本年度は文献検索および昨年度:の検討の結果,この目的に合致すると予測されるクロロ(2,2':6'2"-テルピリジン)白金(II)錯体を利用して研究を行った。pH7のリン酸緩衝液中で,この錯体はグラッシーカーボン(GC)電極上で-1.0V(vs.Ag/AgCl,以下同じ)付近で還元され、その結果,白金微粒子が析出したGC電極は-1.2V付近で顕著なプロトン還元電流を与えた。-1.2Vに電位を設定して電流測定を行った場合,電流は白金の析出に伴い経時的に増加した。この増加速度は一本鎖DNAを添加した場合には変化が無く,二本鎖DNAを加えた場合に低下した。すなわち,本錯体が二本鎖DNAのみに選択的に付加して,二本鎖の選択的な検出に利用し得ることが示された。ターゲットDNAに相補的な塩基配列を持つプローブDNAを加えて二本鎖を形成させた場合,ターゲットDNA濃度に依存してプロトン還元電流増加の速度は低下し,期待通りターゲットDNAの定量に本法が適用できることが示された。現状では20merのモデルターゲットDNAを用いた場合,その検出下限濃度は数nM(1.5ng/mL程度)であるが,測定系の改良により2オーダー以上の下限濃度の低下が見込まれている。
外国出身児童生徒の進路支援おける地域連携のアクター分析―三重県の事例を中心に

外国出身の児童生徒が増加傾向にある三重県では、各地で日本語および教科の補習支援が行われている。本研究は、教科学習と高校進学に向けた支援を中心に、県内の複数地域における連携の状況について分析をおこなった。現在では県内全般に、教育委員会、国際交流の公共団体、学習支援ボランティア等の「支援アクター」の役割分担が確立しつつある。今後は、継続的なネットワークのもとで、外国出身の保護者への進路情報の充実が望まれる。平成25年度は、四日市市笹川地区で平成23年に実施した量的調査の分析をさらに進め、年度末に住民向けリーフレット「多文化共生に向けてー笹川地区の住民アンケートからー」(日本語版)を完成した。外国人の子どもの教育に関し、ブラジル人住民は、就学支援・奨学金と日本語の向上が必要だと考えている。日本人住民の間では、言語・習慣を日本に合わせてほしいという意見が多数派であり、具体的な教育支援の重要性が十分に認識されているとは言えない。また、三重県各地で行われている外国出身児童生徒の支援のうち、四日市市の「子ども教室」事業、津市教育委員会の進学ガイダンス事業、鈴鹿市の県立高校における外国人生徒の受け入れ状況、津市の日本語教師ボランティアによる高校進学準備学習会について、聞き取り調査および参与観察を行った。平成24年度は、三重県内の外国人登録者が多い自治体のうち、四日市市に関する研究を進めた。また、松阪市および津市の初期適応支援教室、外国人児童生徒向けの進路ガイダンス、高校での日本語学習支援の実施について、教育委員会と協力しながら情報収集を行った。四日市市での調査研究は、ブラジル人住民の比率が高いUR集合住宅を擁する地区を対象に、フィールドワークおよびヒアリングを継続しており、平成23年度に日本人住民とブラジル人住民にアンケートを実施した。本年度はその結果をもとに、外国人児童生徒を対象とした学習支援の実践事例をまとめたほか、公立学校での受け入れおよび外国人の子どもたちの将来に関し、日本人・ブラジル人双方の住民意識を分析した。四日市市は多文化共生を市政の目標に掲げ、外国人児童生徒に関わる教育施策として、日本語の入門を教える初期適応支援教室、在籍校で取り出し支援を行う国際学級、地域における日本語・学習支援教室が実現されている。なお、市内にブラジル人学校があり、選択肢の一つとなっている。子どもを持つブラジル人住民にアンケートを取ったところ、ブラジル人学校には小学生で約3割、中高生では約半数が通学している。子どもが地区の公立学校に通う家庭を含め、日本の教育環境には約8割が満足と答えた。子どもへの支援内容としては、特に就学資金援助と日本語向上を望んでいることが明らかになった。一方、日本人住民を対象としたアンケートでは、地域の高齢化を反映して回答者の6割以上が60歳以上であり、永住志向が7割を超えている。日本人住民は概ね「多文化共生」に理解を示し、外国人の子どもに日本語と日本の習慣を身につけてほしいと考えているが、経済的援助には関心が低かった。このような、日本人とブラジル人の期待が一致しない領域を、公立学校および地域の日本語指導・学習支援活動が担っていると考えられる。本研究における外国出身児童生徒とは、教育関係者のあいだで用いられる「外国につながる子ども」と同義である。三重県では、南米、フィリピン、中国などにルーツを持つ子どもの在学数が増加している。日本生まれや日本国籍の子ども含み、国際社会学での移民第二世代ないし一・五世代にあたる。本研究は、三重県内で行われている外国出身児童生徒の進路支援と、その活動に関わるアクターについて、次の三つの観点から検討した。第一に、外国人が集住する郊外団地の事例研究により、外国人児童生徒の受け入れが、多文化共生施策の重点課題となっていることを明らかにした。調査地域では、在来の日本人住民が放課後学習支援の改革に関わるなど、校区の学力向上への関心から、行政との連携を牽引している。第二に、各支援アクター(教育委員会、国際交流の公共団体、翻訳NPO、学習支援ボランティア等)への聞き取りにもとづき、県内全般に、ネットワークの継続性と役割分担の定着を指摘した。具体的には高校進学の準備として、外国人保護者と子どもを対象とした進学ガイダンスの例年開催、毎年更新される入試実施要項の外国語翻訳と周知、出身国の中学校卒業後に来日し進学を希望する子どもについての情報共有などが挙げられる。第三に、外国人住民アンケート調査と参与観察の結果、来日した親世代は、子どもに高校以上の専門教育を望む傾向が示された。教育への期待は、労働市場の厳しい競争を背景としており、子ども自身の目標形成の契機にもなっている。親子が共有している教育目標を、主体的で幅広い選択肢につなげるには、保護者に届く進路情報の充実が欠かせない。地域の支援アクターは、児童生徒の日本語・教科学習にとどまらず、やさしい日本語や通訳翻訳の必要性に配慮しながら、保護者と信頼関係を構築することが重要と考えられる。社会学平成25年度は、日本人およびブラジル人を対象とした住民アンケートの結果を地域にフィードバックするためのリーフレット作成に取り組んだため、フィリピン出身の児童生徒に関する調査準備が遅れている。

四日市市の事例研究に関し、平成24年度末に日本人・ブラジル人住民調査報告書をとりまとめた。その他にも、定住ブラジル人の子どもの受け入れに関する論文など、複数の成果を発表することができた。三重県下の他の自治体の状況についても、本格的な調査の準備段階として、教育委員会および多文化共生施策の担当者と情報交換を行っており、順調に進展している。(1)四日市市笹川地区における意識調査の結果を日本人住民、ブラジル人住民の双方にフィードバックしたうえで、子どもの教育支援に関する質的調査を継続する。(2)福本(研究分担者・宮崎産業経営大学)は、四日市市笹川地区のフィールド調査を継続するとともに、三重県で増加傾向にあるフィリピン人住民を対象とした量的調査を計画する。(3)江成(研究代表者)、藤本(研究分担者)、および研究協力者は、日系南米人およびフィリピン人の児童生徒の受け入れ状況について、行政・教育機関、支援団体等への聞き取り調査を継続する。(4)三重県の状況と比較するため、欧米の受け入れ国における子どもの教育支援に関する現地調査、または県外の外国人集住都市での聞き取り調査を行う。三重県内の事例研究に関し、研究代表者と共同研究者のそれぞれが、主に担当する自治体を決めており、継続的に調査を行う体制ができている。外国人住民を対象とする調査については、すでに実施したブラジル人住民アンケートをもとに、スペイン語およびタガログ語での調査に着手できる。欧米の移民受け入れ国における現地調査の渡航計画を次年度に延期したため。(1)住民向けリーフレット「多文化共生に向けてー笹川地区の住民アンケートからー」のポルトガル語版を発行するために、翻訳費および印刷費を使用する。(2)福本(研究分担者・宮崎産業経営大学)が、三重県で現地フィールド調査および量的調査の打合せを行う際に、出張費を使用する。また所属機関において、書籍費およびデータ処理の人件費を見込んでいる。(3)江成(研究代表者)、藤本(研究分担者)、および研究協力者は、三重県下の行政・教育機関、支援団体等への聞き取り調査のため旅費を使用する。また、フィリピン人を対象としたアンケート準備のため翻訳および印刷費を見込んでいる。(4)三重県の状況と比較するため、欧米の受け入れ国における子どもの教育支援に関する現地調査、または県外の外国人集住都市での現地調査に旅費を使用する。本研究は、(1)福本(研究分担者・宮崎産業経営大学)を中心に量的調査を進めており、三重県で行う現地調査と打合せの際に出張費を使用する。また新任校のため文献収集の費用と、所属機関で行うデータ処理の人件費を見込んでいる。(2)江成(研究代表者)、藤本(研究分担者)、および研究協力者が中心となり、三重県下の津市、松阪市、四日市市、鈴鹿市、伊賀市の行政、教育機関、支援団体に聞き取り調査を継続する。(3)三重県との比較事例として、江成が欧米の受け入れ国における子どもの教育支援に関する現地調査、藤本が県外の外国人集住都市での聞き取り調査を行う。
19世紀後半のフランスにおける小説の受容に関する、文化史的研究

19世紀フランス文学において「読書の文化史」の研究が立ち後れていることを実感して、16世紀研究者でありながら、あえて19世紀の読書空間の探索に乗りだしてみた。この間、平成12年度14年度の基盤研究(C)(2)「19世紀フランスにおける、著作権・印税システムと作家の関係について」(課題番号12610521)に続き、合計7年間を、19世紀読書空間の研究に捧げた。その成果を、前回のもの([]に入れた)と合わせて、箇条書きにしておきたい。・[パリでのシンポジウムでの発表を共著として公刊したこと(2001年、パリ)。]・[『書物史のために』(晶文社、2002年)を刊行したこと]・自著『本の都市リヨン』が韓国語に翻訳されたこと(2004年、ハンギル社)。・19世紀のパリで、読書クラブ・書店・新聞発行元として、英語話者を中心にヨーロッパ中に顧客を擁した、Galignani書店の資料類の調査をおこない、放送大学大学院の「地域文化研究III--ヨーロッパの歴史と文化」(第13回「近代読者の成立」)で具体的に紹介したこと。・「フランス的書物の周辺」と題する連載をおこなったこと(NHKテレビフランス語講座のテクスト)。・研究の実践態として、《ゾラ・セレクション》全11巻(藤原書店)の刊行を、小倉孝誠慶応大学教授とともに実現させたこと(『美術論集』『書簡集』が未刊)。・バルザックに関しても、今回の成果を生かし、短篇を翻訳中であること(光文社古典新訳文庫)。・本研究の総括として、「19世紀の読書の文化史」という主題で、単行本を執筆中であること(刀水書房)。・『パン運びの女』La porteusedu painの分冊を合本したものを入手した(1200ページ)。週単位の配本による長編の頒布という形態に関して、具体的なモノに即して詳細な検討をおこなうことができた。たとえば途中でどのような広告コピーを挿入するのかといった、これまであまり検討されてこなかった事柄である。・本研究ときわめて関係の深い、《ゾラ・セレクション》(宮下志朗・小倉孝誠編、藤原書店)の刊行のために大部分の力を注ぎ、2003年度に4編の長編小説を上梓するに至った。なお第1巻「初期作品集」の翻訳に従事したが(2004年春刊行予定)、そのいくつかは初出紙から直接訳した。・ゾラ作品は、映画化というかたちを取ることが多い。これも「受容」の一形態とみなし、現在、データを再調査している。2004年3月13に東京日仏会館において映画会を開催(カイヤット《貴婦人たちお幸せに》、ルノワール《女優ナナ》を上映)し、合わせて、荻野アンナ、鹿島茂、小倉孝誠の諸氏とシンポジウムをおこなったが、満員の盛況であって、有意義な討議ができた。・ゾラ・自然主義を中心として、文学・歴史学・美術史学など、さまざまな角度からアプローチした論文集を企画し、内外の専門家に寄稿を依頼した(藤原書店より2004年夏に刊行予定)。・資料収集にも力を注ぎ、シュー『パリの秘密』、デュマ『モンテ・クリスト伯』といったベストセラーのIivraison版も安価に入手することができた。・受容研究において、きわめて重要な領域である「読書の文化史」に関しては、イタリアをも含めて、同時代のさまざまな読書図像を収集して、データの蓄積をおこなうとともに、読書の身体性という問題系ともからめて考察をした。そして、その成果の一端を、「19世紀の読書する女性」として口頭で発表した(慶應義塾大学21世紀

COE《心の統合的研究センター》主催シンポジウム「本を読む姿の西・東」、2004年12月10日)。問題意識を共有する日本文学研究者との議論を深めることができたので、今後の研究体制への基礎を築くことにもなった。・本研究の実践態として、研究代表者は、《ゾラ・セレクション》全11巻(藤原書店)の編集にあたっているが、2004年度は、1、5、6の3巻の公刊にこぎつけることができた。そのうち第1巻「初期名作集」は、宮下志朗が翻訳・解説等を担当している。本邦初訳の短編・評論の数々を含むもので、意義のある出版だと信じている。なお、本セレクションも、8、9、11だけを残すところとなった。・19世紀末の一大ベストセラーとなった新聞連載小説『パン運びの女』(モンテパン作)に関しては、毎週発売された「分冊」を合本したものの具体的な調査をほぼ終えたが、手元に1種類しか所持せず、別の刊本との比較が不可欠ではないかという認識にも達している。こうした大衆小説の「使いまわし」の実体を把握する必要をますます感じている。・19世紀の「読書の文化史」に関しては、この間、文学テクストを中心としてさまざまな資料の収集をおこなって、それらの解読にかなりの時間を割いてきた。しかしながら、わが国は、多数のフランス文学研究者を擁しているにもかかわらず、こうした分野に積極的な関心を抱く者はまだまだ少ないのが現状である。そうした事情もあって、この学問領域の面白さ・困難さといった舞台裏をも含めて、NHKテレビのフランス語講座の雑誌にエッセーを連載してみた。・本研究の実践態として、研究代表者は、《ゾラ・セレクション》全11巻(藤原書店)の共同編集者をつとめている。2005年度は、アラン・コルバン、モーリス・アギュロン、アンリ・ミットランといった面々をも含む、日仏共同の論文集を上梓することができた。今後の研究の基礎となる文献だと確信している。・これは19世紀関連ではないが、《プランタン=モレトゥス博物館展》(印刷博物館、2005年3月7月)の企画・構成にあたり、カタログ『印刷革命がはじまった』(208p.)の共同編集・執筆をもおこなった。数年がかりの準備を経て実現した、日本で始めての展覧会であって、期間中に、アントウェルペンの「プランタン=モレトゥス博物館」が世界遺産に指定されるという幸運も重なった。・わが国は、多数のフランス文学研究者を擁しているものの、「19世紀の読書の文化史」の研究は立ち後れている。わたしは、16世紀研究が専門だが、そうした現状を見て、この分野に乗りだしてみた。それから10数年間、研究を続けたことになる。その間、数回にわたって、この主題で科学研究費を受領することができた。欧文の共著(パリ、2001)の他にも、『読書の首都パリ』(みすず書房、1998)、『書物史のために』(晶文社、2002)などをまとめることができて、一定程度の貢献はできたと信じている。そろそろ、ルネサンスという専門分野に撤退しようと考えており。「19世紀の読書の文化史」という主題の総括として、方法論を中心に考察した提要を執筆中である(刀水書房)。・本研究の実践態として、《ゾラ・セレクション》全11巻(藤原書店)の共同編集者をつとめている。2006年度は、第8巻『文学論集』(佐藤正年編訳)を刊行することができた。『美術論集』『書簡集』をもって、本セレクションも完結することとなる。・バルザックに関しても、今回の成果を生かす形で、いくつかの興味深い短篇を選んで、翻訳中である(光文社古典新訳文庫)。
３次元金属ナノ構造量産プロセスとキラル機能探索

1ニッケルμコイルのTHz電磁応答の解明(彌田):理研,京大,阪大との共同研究を通じてTHz近接場顕微鏡によるμコイル1本のTHz放射パターンのリアルタイム可視化に成功した.これは,ヘリカルアンテナのNormal mode,End-fire modeの電場分布を,位相情報も含めて,世界最小の時空間分解能で観測したものである.実験結果を説明するため,コイル構造より固有値解析および電磁応答のHFSSシミュレーションによるモード解析を行った.2ミリ波電磁遮蔽シートの作製・評価と技術移転(彌田・鎌田・金):10リットルスケールのスピルリナ培養と固定化,5リットルスケールのめっき加工によるニッケルμコイルの1バッチで数十グラムの量産プロセスを確立し,エポキシ樹脂,ポリスチレン,シリコーンゴムなど種々の分散媒体に混練したシートを作製し,自動車の車載レーダー帯域76GHzの高効率電波遮蔽特性を明らかにした.本スケールアップ成果に基づいて,フィルム加工会社が事業化ステージへの展開に繋がった.3キラルシリカの作製とキラル転写(金仁華):不斉有機酸とポリエチレンイミンの錯形成結晶化ナノファイバーが酸塩基触媒テンプレートとして,アルコキシシランから真空紫外領域の電子遷移および赤外領域の振動遷移に明確な円二色性を示すキラルシリカをする.この円二色性は,内包する有機物を焼成除去しても維持され,アキラル色素の吸着により誘起CDが現れた.このキラルシリカから金錯イオンの吸着・還元による金ナノ粒子,あるいはMg還元によるシリコンのような単体への転写においても,特性吸収領域に円二色性が現れ,キラル転写プロセスの汎用性を確立した.このキラルシリカとキラル転写のメカニズムを考察する中で,「合成シリカが,局所的なアシンメトリー構造の等量共存によるラセミ体」とする新しい考え方の総合論文を発表した.・金属μコイル1本のTHz放射パターンのリアルタイム可視化に世界で初めて成功し,その電磁応答メカニズムを解明すべく,領域外のテラヘルツ分光を専門とする2グループおよびマイクロ波工学の専門家との学際的な共同研究に発展した.各種シミュレーション研究を取り入れ,さらにヘリカルアンテナの専門家や電磁界シミュレーション会社など関連する専門家を招いたほぼ隔月毎のディスカッションを通じて,順調に論文発表の準備を行っている.・平成30年度NEDO先導研究プログラムに採択され(藻類由来金属微小コイル分散によるギガ・テラヘルツ帯電波吸収の研究開発), 110L培養,5L無電解めっきによるニッケルμコイル20g@バッチの外注製造と2車載レーダ帯域76GHzからおよび次々世代通信周波数300GHzに至るミリ波・THz帯で工学的に使える電波遮蔽シートの開発と実証を行い,某フィルム加工会社の事業化ステージへの展開に繋がった.・金仁華のキラルシリカ合成とキラル転写は,今までの外形的なキラルシリカとは一線を画し,Si-O-Si結合の歪み,汎用性の高いキラル転写,不斉有機合成の反応場に基づく,真の不斉シリカ化学の創成に繋がる成果を得た.・らせん藻類スピルリナ由来の金属μコイル一本のTHz放射パターンのリアルタイム可視化とシミュレーションの論文発表を行う.・100年前にラジオ波で行ったLindmanの実験と比較しながら,電磁波と物質の関係を扱う構成方程式において,電気と磁気のカップリング項を含む双等方性(Bi-isotropic)媒質としての金属μコイル分散シートのTHz電磁波吸収の学術的位置づけを考察する.・μコイルのダウンサイズの方法として,放線菌胞子らせん鎖をバイオテンプレートとする数ミクロン径コイルの作製プロセスを確立し,遠赤外・赤外領域の応答と分子振動分光とのカップリングを探索検討する.・汎用性の高いキラル転写および不斉有機合成の反応場に基づく,不斉シリカ化学の創成をめざし,幅広い共同研究を通じた展開研究を行う.・キラルシリカの局所的な正四面体構造の歪みについて,高分解能のラマン・赤外分光やテラヘルツ分光の可能性を調査し,専門家との共同研究を行う.1らせん藻類スピルリナのバイオテンプレート技術による金属マイクロコイルとその分散シートの作製、およびそれらのキラル機能探索(鎌田・彌田):無電解ニッケルめっきによる強磁性ニッケルマイクロコイルの量産プロセスを開発し、溶融ポリスチレン中の外部磁場配向を検討した。静磁場印可は、マイクロコイルの泳動を伴い、リオトロピック液晶のようなマイクロコイル長軸を揃えた自己集合挙動を発見した。一方、本来の目的である面内水平配向と面外垂直配向は、回転磁場による動的磁場印可が有効であることを明らかにした。すなわち、シート面の鉛直方向を回転軸とする回転磁場では、ニッケルマイクロコイル長軸が垂直配向し、シート面に平行に回転軸とする回転磁場では、回転軸と垂直方向にマイクロコイル長軸が面内水平配向することを明らかにした。これにより、直線偏波のTHz波電磁応答測定において、電場成分に平行なE配向、垂直なH配向、そして進行方向のZ配向の電磁応答を評価した。その結果、1.5 THz付近に大きな正のCotton効果がZ配向分散シートにのみ現れ、光学活性の配向依存性を予備的に明らかにした。さらに、THz帯のMueller Stokes Polarimeterを開発する仙台理研テラヘルツチームによる詳細な偏光特性解析の共同研究を進めている。そのために、配向分散シートの配向純度の向上とその配向度評価の開発が今後の課題となる。

2不斉有機酸/ポリエチレンイミン(PEI)錯体の不斉誘導無機材料の作製プロセスとキラル機能探索(金仁華):不斉有機酸PEI錯体をテンプレートとするゾルゲル法によるキラルシリカおよび各種キラル酸化物の適用性拡大と紫外・可視スペクトルの円二色性を明らかにした。この成果は、非晶材料ながら、本来対称構造の金属原子配位圏の微小な歪み(配位アシンメトリー)の累積による巨視的な円二色性と考えられる。1らせん藻類スピルリナのバイオテンプレート技術による金属マイクロコイルとその分散シートの作製、およびそれらのキラル機能探索(鎌田・彌田):無電解ニッケルめっきによる強磁性ニッケルマイクロコイルの量産プロセスの開発は、作製プロセスの最適化も含めて計画以上に進展している。外部回転磁場によるニッケルマイクロコイルの配向制御に成功したものの、詳細な偏光解析のためには、配向純度を上げる配向プロセスの開発が必要である。2不斉有機酸/ポリエチレンイミン(PEI)錯体の不斉誘導無機材料の作製プロセスとキラル機能探索(金仁華):3キラル機能探索の共同展開研究:含界面活性剤シリコンオイル中の局所静電界による微粒子運動を研究する同志社大チームとの共同研究により、ニッケルマイクロコイル一本が、電場方向に泳動することなく、長軸配向、静止したうえで、マイクロコイルの巻き方向に応じて回転方向が反転することを明らかにした。さらに、誘電体微粒子として、無電解めっき前の固定化スピルリナを用いた場合は、回転方向が逆になることも明らかにした(論文投稿中)。この成果は、本マイクロコイルの新しいキラル機能の展開として位置づけられ、今後も共同研究を発展させる予定である。スピルリナ培養工学によるコニカルコイルの作製とTHzブロードバンド吸収特性(鎌田):らせん藻類スピルリナのある株種は、両端の窄んだ樽型の形状を有する。培養中期に25°Cから30°Cへの昇温と通気量の増加を行うと、樽の中央部で二分割され、一対の左巻き円錐(コニカル)コイルに形状変化することを見出した。突然変異体の右巻き種についても、同様の操作で右巻きコニカルコイルが得られ、バイオテンプレート技術により、左巻きおよび右巻きNiコニカルコイルの量産を行った。これらの等方分散パラフィンシートのTHz帯電磁波透過スペクトルより、0.5 THzから>3 THzの広帯域で高効率吸収と左右巻き試料で鏡像関係の円二色性が観測された。キラルシリカの作製とキラル転写(金仁華):キラル有機酸とポリエチレンイミンの錯形成による結晶化ナノファイバーを与え、これが酸塩基触媒テンプレートとして、テトラメトキシシランの加水分解縮合によるシリカが真空紫外領域の電子遷移および赤外領域の振動遷移に明確な円二色性を示す。この円二色性は、内包する有機物を焼成除去しても維持され、アキラル色素の吸着により誘起CDが現れる。金錯イオンの吸着・還元・シリカ除去による金ナノ粒子の表面局在プラズモン吸収領域に円二色性が現れた。このキラル転写は、水熱合成によるナノゾル化、Mg還元によるシリコン化、レゾルシノール樹脂およびその炭化物にも引き継がれた。特に、キラルシリカとランタナイドが複合したキラル発光材料からは、円偏光発光機能を見出した。
リグニン分解法を用いた嫌気性消化の高効率化

廃棄物や下水の物理化学的処理法の一つとして知られている湿式酸化処理法をメタン発酵法の前処理に用いるために必要な,廃棄物中のリグニン成分の選択的な分解を行うための最適前処理条件として,現在その回収率が高いにも関わらず再利用される量が低いため行き場を失っている新聞紙を有機性固形廃棄物のモデルに用い,リグニン分解効率を基にした研究から190度付近においてアルカリ条件で行うことが適している知見を得てきた。さらに細菌の代謝特性に焦点を当てた研究からその後段に嫌気性消化槽を設置して湿式酸化処理を行った廃液を処理した場合、その阻害性からメタン生成細菌の馴養がキーファクターとなり、十分に馴養することでその緩和できる阻害タイプであることが明らかにされた。また、このような有機性廃棄物処理法を環境影響評価する際に現在では主に二酸化炭素を主体とする地球温暖化やNOxおよびSOxに関連する酸性雨といった地球環境問題に関連する項目が対象とされることが多く、より身近な環境問題であり、地域環境問題として多くの問題が以前として未解決のまま今日に至っている水質汚濁に関する評価は直接の排出負荷分について考慮される程度であった。この原因はそのデータベースの未整備に起因しているものである。この問題を解決するため昨年度、特定汚染源を対象としたLCA原単位の作成を試みたが一部不十分な部分があった。これを修正することで、日本国内における間接的な負荷を含めた水質汚濁に関するLCA原単位を再構築することにも成功した。本研究は,物理化学的処理(湿式酸化処理)を行うことで廃棄物中のリグニン成分の分解を行うための最適前処理条件を明らかにすること,およびこのような有機性廃棄物の処理法のもつ環境修復効果(廃棄物の減量化)を他のカテゴリーの環境影響であるエネルギー消費や水質汚濁といった項目に対する間接的な負の影響を含めて評価することを目的としており,前処理の効果を有機性固形廃棄物として現在その回収率が高いにも関わらず再利用される量が低いため行き場を失っている新聞紙を有機性固形廃棄物のモデルにして湿式酸化処理を行い,並行して本システムの環境影響評価を行うため日本において水質汚濁に関する環境影響評価をマクロな視点で行うに当たりライフサイクルアセスメントに必要な信頼性のある原単位がない状況であるため産業連関法を用いてその構築を試みた.本研究から,生分解性の低いリグニンはアルカリ性条件で湿式酸化することで分解効率が高くなり,生分解性のあるセルロースはアルカリ性条件での湿式酸化処理では安定していること,最適な湿式酸化温度は190度付近であること等が明らかにされ,本プロセスの多項目環境影響を評価するために不可欠である水質汚濁に関する原単位が点源負荷について検討し間接的な影響を含めた予備的LCA原単位として産業連関法を用いて構築された.廃棄物や下水の物理化学的処理法の一つとして知られている湿式酸化処理法をメタン発酵法の前処理に用いるために必要な,廃棄物中のリグニン成分の選択的な分解を行うための最適前処理条件として,現在その回収率が高いにも関わらず再利用される量が低いため行き場を失っている新聞紙を有機性固形廃棄物のモデルに用い,リグニン分解効率を基にした研究から190度付近においてアルカリ条件で行うことが適している知見を得てきた。
整数論とその周辺への応用

1.整数論における研究テーマとして、円分体の類数公式の算術的表示を扱った。研究代表者は他の2人の研究者と共に、実2次体についてディレクレの類数公式を変形して、有理数の範囲でこの公式と同等の意味をもつ合同式を導いた。この結果は、既に講演を行い論文は外国の雑誌で掲載予定であるが、この研究期間中にレフェリーの示唆により証明の簡略化を行った。さらにこのテーマに関しては、虚アーベル体の類数公式に現れる一般ベルヌイ数について考察し、より早い類数計算のため、このベルヌイ数と項数の少ない指標和に対する幾つかの等式および合同式を導き、その応用として2次体の類数に対する合同式を提示した。この結果を他の研究者に連絡したところ評価を得たので、論文にまとめ専門誌に投稿している。2.周辺の分野については、先ず研究代表者は共同で、スペクトル拡散通信に関して2値系列の奇相関分布の近似式を提示し、それが高速で計算できることを示した。これは論文発表している。また、符号理論について代数幾何符号の1つである楕円符号の最小距離を研究し、最小距離が限界の値を取る場合を幾何学的手法だけで特定した。これも既に外国の専門誌に投稿している。3.研究分担者の1人は数論的代数幾何の分野において、代数曲線のモジュライ空間に関してタイヒミュラーモジュラー形式という概念を導入し、その構造、特にジーゲルモジュラー形式との関係について貴重な成果をあげている。また、別の研究分担者は共同研究で、一般フィボナッチ数列の正整数を法としたときの周期について考察し整数論的手法で幾つかの結果を導いている。これらの結果は既に論文発表されているか発表予定である。
エネルギー消費増加を目指した食事誘発性熱産生発生機構及び褐色脂肪組織の寄与解明

昨年度までの研究により、マウス食事誘発性熱産生量を解析する系を構築し、様々な系統のマウスについて検証を重ね、活動量の大きいマウス系統、小さいマウス系統、それぞれに適した測定系を構築した。この系を用いて食事誘発性熱産生量は食事により摂取したエネルギーの10%程度であること、栄養素毎のDITマウス系統により異なることを明らかにした。食事誘発性熱産生には褐色脂肪組織におけるミトコンドリア機能、特にPPARαによって制御されているミトコンドリア脱共役タンパク質UCP1の関与が必須だが、PPARαノックアウトマウスにも食事誘発性熱産生が観察された。しかも、PPARαノックアウトマウスのミトコンドリア活性、UCP1タンパク質量は野生型マウスと同程度であることが明らかになった。そこで今度はPPARαアゴニストであるFenofibrateをマウスに投与したところ、野生型マウスでは食事誘発性熱産生が摂取したエネルギーの10%から20%へと2倍に増加したが、PPARαノックアウトマウスでは10%で変わらず、増加はみられなかった。エネルギー消費量は野生型マウスでは食事誘発性熱産生増加分増加したが、PPARαノックアウトマウスでは変化が見られなかった。また、マウスに高脂肪食を投与すると褐色脂肪組織内のPPARαの発現が24時間を通して普通食摂取マウスに比べて増加したが、Clock、Bmal1、Per2、Per3、Cry1、Cry2といった時計遺伝子の発現は24時間を通して減少し、Per2、Per3、Cry1、Cry2では発現リズム(振幅)が観察されなくなった。マウスを用い、代謝測定用ケージにて飼育して代謝ケージ内の酸素及び二酸化炭素量を測定し代謝エネルギーを計算し、たんぱく質、炭水化物、脂質により生じる食事誘発性熱産生を解析する系を新たに構築した。食事誘発性熱産生は摂取した栄養素の消化、吸収、輸送、貯蔵に使用されるエネルギーで、食事エネルギーの10%程度であり、食事内容によって異なり、たんぱく質は約30%、炭水化物は6%、脂肪は4%程度とされているが、本研究から得られた結果は、これらの値とは異なっていると推測された。また、マウスの種類によってもたんぱく質、炭水化物、脂質により生じる食事誘発性熱産生が異なる可能性を示唆する興味深い結果を得た。さらに、褐色脂肪組織よりミトコンドリアを調製し、ミトコンドリア内膜での酸化的リン酸化反応を脱共役させてエネルギーを熱として散逸する機能を有するミトコンドリア脱共役蛋白質UCP1の活性について解析を行った結果、この差異にはUCP1の活性は関係しないと考えられた。また、褐色脂肪組織の時計遺伝子について調べた結果、Bmal1は白色脂肪組織に、Npas2は肝臓と白色脂肪組織に、Per1は肝臓と白色脂肪組織に、Per2は白色脂肪組織に、Per3は肝臓に、Roralphaは肝臓と白色脂肪組織に、Rorgammaは肝臓に近いパターンを示したが、Rorbetaは肝臓とも白色脂肪組織とも異なるパターンを示した。またこれらのほとんどの時計遺伝子が高脂肪食摂取によってリズム変調を示した。BATlessマウスを購入する計画であったが、購入する段階でこのマウスは系統維持が大変難しいという情報を販売元より得たため、BATlessマウスを用いる研究は行わないこととした。しかし、その他おおむね順調に進んでいる。昨年度代謝測定用ケージにてマウス飼育し、代謝ケージ内の酸素及び二酸化炭素を測定し、代謝エネルギーを算出することにより食事誘発性熱産生量を解析する系を構築した。様々な系統のマウスについて解析系の検証を重ねた結果、数値が活動量の大小に左右される可能性が示唆されたので、今年度は、活動量の大きいマウス系統、小さいマウス系統、それぞれに適した測定系を構築した。この系を用いて解析した結果、既報通り食事誘発性熱産生量は食事により摂取したエネルギーの10%程度であったものの、栄養素毎のDITはこれまでの報告と異なることを明らかにした。食事誘発性熱産生には褐色脂肪組織におけるミトコンドリア機能、特にミトコンドリア脱共役タンパク質UCP1の関与が必須であり、UCP1発現は転写制御因子PPARαによって制御されている。そこで、PPARαノックアウトマウスを用いて食事誘発性熱産生量を測定した。その結果、炭水化物及びたん白質による食事誘発性熱産生量は野生型マウスと変わらないことが明らかになった。PPARαノックアウトマウスのミトコンドリア活性の指標として脱共役タンパク質UCP1活性について測定を行ったが、野生型とほぼ同程度の活性を示した。さらに、PPARαノックアウトマウスの脱共役タンパク質UCP1タンパク質量をウェスタンブロットにより解析した結果、野生型マウスと同程度であった。当初使用予定であったBATlessマウスではなくPPARαノックアウトマウスを使用して解析を行っているが、メカニズムについては支障なく研究を進められている。

そこで今度はPPARαアゴニストであるFenofibrateをマウスに投与したところ、野生型マウスでは食事誘発性熱産生が摂取したエネルギーの10%から20%へと2倍に増加したが、PPARαノックアウトマウスでは10%で変わらず、増加はみられなかった。エネルギー消費量は野生型マウスでは食事誘発性熱産生増加分増加したが、PPARαノックアウトマウスでは変化が見られなかった。また、マウスに高脂肪食を投与すると褐色脂肪組織内のPPARαの発現が24時間を通して普通食摂取マウスに比べて増加したが、Clock、Bmal1、Per2、Per3、Cry1、Cry2といった時計遺伝子の発現は24時間を通して減少し、Per2、Per3、Cry1、Cry2では発現リズム(振幅)が観察されなくなった。H28年度の研究結果から、マウスの系統によって基質として選択するものの優先順位が異なることが明らかになったので、当初の結果に種差も考慮することとした。DITに対するBATの寄与、及びそのメカニズムについては明らかにしつつある。最終年度は、遊離脂肪酸受容体の関わりについて、今まで得られた情報を参考にしつつさらに詳しく解析を行う。BATlessマウス(FVB/N-Tg (UcpDta)1Kz/J)を購入する計画であったが、購入する段階でこのマウスは系統維持が大変難しいという情報を販売元より得たため、BATlessマウスを用いる研究は行わないこととしたため。(当初予定額、2ペア約80万円)論文作成終了が当初の見込みより遅れたため。褐色脂肪組織(BAT)内の本研究におけるターゲットとなりうる分子はいくつか想定できているので、それらを個々に操作することで研究を行う。