hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国際比較の見地にたった教育施設の学習・生活スペースの在り方に関する調査研究

・調査分析・まとめ(12月3月):調査結果から施設の運営、地域との関連、教育システム、学習形態、児童・生徒の行動特性などを施設全体計画および教室・周辺計画またそれぞれの空間・場との関連で分析・考察した。平成14年度は9月にスウェーデン・フィンランドの2カ国において、また3月にフランスにおいて調査を実施した。対象の学校としては10年程の間に建設された学校を中心として、先進的な教育・学習方法を採用しているものを、小学校・中学校を中心に地域ごとに数校程抽出し、詳細な実施調査によって施設・空間の使われ方、問題点などを明らかにするとともに、教育委員会、校長、教員への聞き取り調査等により、学校運営の特色、施設計画の進められ方やその際の問題点などを明らかにした。・文献調査・調査準備・国内実施調査(4月8月):文献・資料を集め、それらをレビュー・分析するとともに実地調査を行う施設を検討した。・海外実地調査・国内実地調査(9月11月):海外における実地調査は、スウェーデン・フィンランドでは計約2週間、またフランスでは約1週間それぞれ現地に赴き、調査対象施設の詳細な実地調査を行った。また現地の研究機関や専門設計組織、自治体の教育委員会などの研究者、責任者にヒアリングを行った。具体的な調査内容としては、校長、教員へのヒアリング調査による学校運営・教育上の特色や施設計画プロセス・問題点の把握、また教室空間周りを中心とした児童生徒の教育・生活行動の実態調査であった。またこの時期にも国内の先進的な教育施設の実地調査を継続して行った。平成15年度は前年度までの調査のまとめを行い、比較分析を行った。具体的には平成12年のオランダ、デンマーク、平成13年度のイギリス、オランダ、イタリア、平成14年度のスウェーデン、フィンランド、フランスの調査結果を踏まえ、施設の運営、地域との関連、運営システム、学習形態、児童・生徒の行動特性などを施設全体計画及び教室や周辺計画またそれぞれの空間・場との関連で総合的に分析・考察した。この調査研究成果は9月上旬の日本建築学会大会及び9月下旬のCEFPI(国際教育施設プランナー)国際会議にて発表を行い、実務者や研究者との情報・意見交換を行った。具体的には日本建築学会大会では前年度に行ったスウェーデン、フィンランド、フランスの調査結果について、施設の運営、地域との関連、運営システム、学習形態、児童・生徒の行動特性などを施設全体計画及び教室や周辺計画またそれぞれの空間・場との関連で分析・考察したものを4編発表し、CEFPI(国際教育施設プランナー)国際会議では、平成12年調査のオランダ、デンマーク、平成13年度調査のイギリス、オランダ、イタリア、平成14年度調査のスウェーデン、フィンランド、フランス以外に、それ以前に調査研究を行ってきた日本、アメリカも加えた世界の教育施設を総合的に比較考察し、主として以下の視点からの分析・考察を行った。・教育の個性化・多様化とそれに応じた学習・生活スペースの展開・構成・教育のIT化にともなう教育・施設の対応・生活の場としてみた学校施設のデザインと空間・場の工夫・学校施設のコミュニティとの関わりと施設・運営面での工夫
空気式多自由度ロボットを用いた手首リハビリ患者シミュレータの開発

理学療法士(PT)の技能向上を支援する手首リハビリ患者シミュレータを開発した。空気式多自由度マニピュレータに手首モデルを装着し,機械インピーダンス制御の実装により拘縮などの疾患状態を再現した。物理モデルの機械特性を実際の患者手首の機械特性に近づけるためにジョイスティックを用いたインターフェースを開発した。これによりPT自身が,物理モデルからの反力を感じながら,自身の経験に基づき粘弾性パラメータを調整する仕組みを提案した。また,熟練PTの技量を新人PTに伝承する手法としてAR技術の導入により多軸方向のトルクを可視化することで熟練PTの力のかけ具合を視覚的に把握し追従練習ができる環境を提案した。本研究課題では手首リハビリテーションにおける理学療法士の訓練のために,空気圧アクチュエータにより駆動される多自由度ロボットを用いた患者シミュレータの構築を目的としている。平成27年度は,手根骨押し込み動作が可能な前腕部を備えた手首モデルを構築することを行う。このため3Dプリンターならびに3次元加工機を導入し,手首モデルの作成を行った。手首手根骨における押し込み力のかけ具合を測定可能とするためスポンジの密度変化を利用した市販の力センサーを手首部に実装した。これにより,手首のリハビリ訓練時において,手首関節角度の運動軌道や印加トルクだけでなく手首手根骨の押し込み具合という新たなパラメータについても熟練療法士の徒手動作として獲得することが可能となった。これにより,新人療法士が実践した手首運動軌道,印加トルク,ならびに手首手根骨の押し込み具合と定量的に比較・検討することができるようになり,技能伝承や新人教育の場を提供できる可能性が確認できた。一方,手首のリハビリ動作においては,前腕部の筋の緊張度合を考慮しながら徒手動作を行う必要があることから筋肉の緊張を模擬可能な前腕部を作成することも目的としていたが,本件については現時点で実装できていない。本機能が実装できれば前腕部の緊張度合いに応じて実施される熟練療法士の徒手動作を評価できるようになるため,より高度な徒手動作の伝承が期待できる。できるだけ早急に本機能の実装を進めていく予定である。当初予定していた手根骨押し込み動作が可能な前腕部を備えた手首モデルの構築において,手根骨部のセンシング機能を有する手首部は構築でき,データ取得システムのプログラム実装を通して定量的に徒手動を評価できることは確認できたが,筋の緊張度合いを表現できる前腕部の構築には至っていない。本件については柔軟材料を用いた3Dプリンタによる前腕部の構築について検討する予定である。平成28年度はマニピュレータに実装する患者手首の機械特性として,これまで印加トルクと関節角度間の静的な関係である剛性特性のみに着目していたが,より現実的な手首特性を実装するために粘弾性特性まで考慮したモデルを提案した。具体的には非線形な3次特性として剛性特性を近似し,線形な粘性項と組み合わせる形で実装した。また,新たに粘性特性も付与したことに伴い,これまで提案していたパラメータ調整用の前腕部インターフェースも改良した。これまではスポンジの密度変化を利用したソフトセンサーを用いた入力装置を利用していたが,本年度は弾性と粘性のパラメータを独立して入力できるように小型ジョイスティックによるインターフェースを新たに構築した。実験により,これらのインターフェースを用いて粘弾性特性を任意に設定できることを定量的に確認している。一方,構築した手首モデルに対して実施した徒手動作を定量的に評価することで,新人療法士の技能向上に向けた訓練環境の構築という目的に対しては手首角度と角速度,すなわち位相面とトルクの関係を3次元的にグラフを用いて表示することで熟練療法士の運動やトルクのかけ具合というノウハウを定量的に表示することができ,技能伝承のための環境が提案できつつあると考えている。本研究課題は多自由度マニピュレータを患者の手首モデルとして振舞わせるために,患者手首の機械特性を如何に実装するかという課題と,実現した手首モデルに対して施した徒手動作を定量的に提示し,技能向上に向けた教育環境の場を呈示するという課題に大別される。平成27,28年度は主に前者の課題に対する研究を実施し,実際の手首リハビリテーション時の理学療法士と患者との相対的な位置関係を参考に,粘弾性特性を任意に調整できる前腕部インターフェースを構築し,その効果を定量的に確認した。現在我が国の理学療法士数は,約8万人であり,その絶対数は増加傾向にあるものの,理学療法士自身の技能向上は依然として大きな課題である。本研究では,食事や着替えなどの日常動作に不可欠な手首の動作に着目し,このリハビリ動作を行う理学療法士の技能向上を支援する手首リハビリ患者シミュレータの開発を目的としている。具体的には空気式パラレルマニピュレータに手首モデルを装着し,機械インピーダンス制御を実装することで,拘縮などの疾患状態を有する患者手首の物理モデルを再現する。このような高機能型患者シミュレータを通してP.T.個人の技能向上,ならびに熟練P.T.のノウハウを若手P.T.へと伝承する教育の場を提供することを目的としている。本研究では手首モデルの機械特性を如何に実際の患者のそれに近づけるかが重要な課題である。これを解決するために,インピーダンスパラメータを容易に調整できるようにジョイスティックを用いたインターフェースを開発し上腕部に組み込んだ。これにより理学療法士自身が,手首モデルからの反力を感じながら,自身の経験に基づき自分でパラメータを調整する仕組みを提案した。

当初は弾性特性のみの調整であったが,粘弾性特性も多自由度方向に任意に設定できることを実験的に確認した。最終年度は,熟練理学療法士の技量を新人療法士に伝承する手法について検討した。手首リハビリテーションでは手首関節の回転3軸方向に同時にトルクを作用させながら徒手動作を行っている。この多自由度方向のトルクを可視化するためにAR技術を導入した。具体的にはあらかじめ熟練療法士が印加したトルクと新人療法士が印加したトルクをモーメントベクトルとしてモニター上に描画することで,力のかけ具合の差を視覚的に把握かつ修正できるシステムを構築した。理学療法士(PT)の技能向上を支援する手首リハビリ患者シミュレータを開発した。空気式多自由度マニピュレータに手首モデルを装着し,機械インピーダンス制御の実装により拘縮などの疾患状態を再現した。物理モデルの機械特性を実際の患者手首の機械特性に近づけるためにジョイスティックを用いたインターフェースを開発した。これによりPT自身が,物理モデルからの反力を感じながら,自身の経験に基づき粘弾性パラメータを調整する仕組みを提案した。また,熟練PTの技量を新人PTに伝承する手法としてAR技術の導入により多軸方向のトルクを可視化することで熟練PTの力のかけ具合を視覚的に把握し追従練習ができる環境を提案した。患者の手首特性を本マニピュレータに実装することで患者シミュレータの実現をはかる。このために位置ベース型のインピーダンス制御系を実装する。熟練P.T.は長年のノウハウや経験に基づき,実際の患者に対して印加力と運動の関係を熟知している。このため,本課題では熟練P.T.自身が機械アドミッタンスモデルを患者の手首特性に近づけることを考えている。このため,オンラインで機械アドミッタンスのパラメータを調整するための人間親和性に優れるインターフェースを提供する。構築した患者シミュレータに対して,熟練P.T.と新人P.T.が患者シミュレータに対して施した徒手動作を定量的に評価・比較する手法を提案する。徒手動作の評価・比較としては,まず,3-Dグラフを用いた視覚的評価・比較を行う。実装した患者の手首モデルに対して,新人療法士の技能向上に向けた訓練環境の開発を行う。具体的には熟練療法士の徒手動作を,新人療法士の徒手動作時に定量的に表示するために拡張現実(AR)の技術を用いた手法を提案する。手首のリハビリでは手根骨同士の摩擦を避けるために前腕部方向に引張力を作用させながら手首関節を駆動する必要があるが,このときの引張力の目標値をAR技術を用いて例えばベクトルでリアルタイムに表示するなどの方法を試みる。これらの機能を通して技能伝承および技能向上に向けた療法士の訓練環境の構築を目指す。ロボット工学消耗品にかかる物品費が当初予定額より安価に購入できたためその差額により次年度使用額が生じた。3月に納品となり,支払いが完了していないため。
次世代スーパーコンピュータに向けたブラソフシミュレーション手法の研究

次々世代宇宙プラズマシミュレーション技術である第一原理ブラソフコードの研究開発を行った。超多次元保存則である無衝突ボルツマン(ブラソフ)方程式を高精度かつ安定に解き進めることかできる数値解法を開発した。スカラ型超並列計算機に向けた並列化を行い、1,000以上のコアを用いた場合でも80%を超える並列計算効率を得ることに成功した。また宇宙プラズマ中の様々なマルチスケール現象に対して適用を行い、流体スケールと粒子スケール間の結合を示唆する結果を得た。5次元電磁ブラソフコードをMPIライブラリにより並列化し、名古屋大学情報基盤センターに導入された新しいスーパーコンピュータシステムであるFX1とHX600を含む、東京大学T2Kオープンスパコン、九州大学SR16000及び東京工業大学TSUBAMEなどのスカラ型超並列計算機に対して計算速度のベンチマークを行った。その結果、1024並列時において、どのシステムに対しても80%以上の並列効率を達成した。また理論性能値に対して10-15%の実効効率を得た。即ち、1024並列計算において1テラフロップス以上の計算速度を得ることができた。これは、次世代スーパーコンピュータにおいて1ペタフロップスの計算速度を得るのに十分な値である。次に、開発した超並列ブラソフコードを用いて、宇宙プラズマ中のマルチスケール過程として知られている磁気リコネクションの高解像度シミュレーションを行った。その結果、磁力線が繋ぎ変わる領域において電子密度が大きく減少し、初期イオン慣性長と同等の空間スケールまで電子慣性長が長くなることが明らかとなった。これにより、電子の運動論効果によって磁気拡散が起こる領域が、従来の電磁粒子シミュレーションによって得られる空間スケールよりも大きく広がることが分かった。これは、有限個の粒子の運動を解き進める粒子シミュレーション手法では、数値的な雑音により得られることができなかった結果であり、超並列ブラソフシミュレーションの有用性を示すことができたと言える。5次元電磁ブラソフコードをMPIライブラリにより並列化し、名古屋大学のFujitsu FX1とHX600、東京大学のHitachi HA8000T2Kオープンスパコン、九州大学のHitachi SR16000及び、太陽地球環境研究所のDELL R815などのスカラ型超並列計算機に対して計算速度のベンチマークを行った。その結果、1000程度の並列計算において、どのシステムに対しても80%以上の並列効率を達成した。即ち、1000並列において1テラフロップス以上の計算速度を得ることができた。次に、イオン-電子質量比を25と小さく設定した2次元シミュレーションにおいて、磁気リコネクションのx-ポイント周辺やKH不安定性の2次渦の周辺でデバイスケールの電荷の分離が生じることにより、磁気拡散領域やKH渦が多階層構造を持つことがわかった。これは、プラズマ中における粒子スケールと流体スケール間の結合の存在を示唆している。また、太陽風と磁場を持たない天体との相互作用に関する2次元ブラソフシミュレーションを行い、天体の後方に形成するウェイクの構造が太陽風磁場の方向に大きく依存することを明らかにした。これらのシミュレーションは今後、質量比を大きくとり、イオンと電子のスケールを完全に分離する必要がある。
現代中国の政軍関係と地方権力(歴史的考察と国較比較の視点からの分析)

中国革命において、軍は重要な役割を果たした。しかし、政治における軍の役割の分析は、いまだに充分ではない。そこで実態分析もさることながら、理論的理解の面を中心に分析を進めた。1.発展途上国の軍隊を見ると、軍組織の地方による分散性が強く、そのために自立的な経済活動が行われ、また地方行政への介入が行われてきた。さらに軍人は教育を受けたエリートとしての性格も持っている。政治システムが未熟な発展途上国においては軍の政治介入が広範囲にみられ、さらに政治統合が不完全な場合には軍閥化現象さえも発生する。中国における軍の性格も基本的にはこの例外ではない。2.政治学の理論において政軍関係は次のように考えられてきた。(1)「プロフェッショナリズム」が軍のあるべき姿であり、政治的には中立であること、またこの軍を動かす「将校団」が重要である。(2)政治介入の程度はその国の政治文化によって決定される。(3)軍は国家の近代化に貢献するが、軍の持つ性格がその役割に制約を与える。(4)軍の団体性が肥大した場合はプリ-トリアニズム(軍閥化)に変質する。3.20世紀前半までの中国の政軍関係においては、将校団の形成が困難であった。また共産党軍は、将校団を必要としない軍隊であったとの指摘も行われている。4.現在の中国人民解放軍においては、プロフェッショナル化が確実に進んでいる。しかし、政治統合が不安定になった場合にはプリ-トリアニズムに転化しないという保障はない。今後の研究では、人民解放軍がどのようにプロフェッショナル化をはかってきたのかを、軍の教育機関などの調査を通して分析していきたい。
『口腔マイクロバイオームの健全化』を目指した『次代歯周病予防薬』の開発

Porphyromonas gingivalis(Pg)、Prevotella intermedia、Fusobacterium nucleatumといった歯周病関連菌は、タンパク質やジペプチドを特異的に代謝し増殖する。現在、歯周病の予防・治療薬は、クロルヘキシジンなどの非特異的殺菌剤が主流である。しかし、これら細菌のタンパク質・ジペプチド代謝を選択的に阻害する薬剤を見い出せれば、歯周病を『選択的に予防』でき『口腔マイクロバイオームの健全化』を図ることが可能となる。そこで、本研究ではまず(1)薬剤による歯周病関連菌の増殖抑制効果の検討を行った。細菌としては、Pg 33277とPg JCM8525を選定した。薬剤としては、フッ化物(KF)を使用することとした。上記2種のPgを嫌気条件下にて37°Cにて各濃度のフッ化物含有の培地にて培養し、24時間・48時間後の培地の懸濁度とpHを測定した。2種のPgともフッ化物において増殖抑制がみられた。pHに関しては継時的変化は特にみられなかった。さらに(2)タンパク質分解酵素およびジぺプチジルペプチダーゼ(DDP)蛍光基質の選定を行った。Pg 33277を使用し、タンパク質分解酵素もしくはDDPの活性を検討するために、gingipain用の蛍光基質とDDP用蛍光基質をそれぞれいくつか試して、活性測定に使用可能である蛍光基質を選定することができた。研究実績欄に記載したとおり30年度の目標であった項目をおおむね順調に進展し、さらに次年度に向けての土台となったためこの区分とした。(1)30年度に選定した蛍光基質を使用して、タンパク質分解酵素(gingipain)およびジぺプチジルペプチダーゼ(DDP)に対するフッ化物による酵素の活性抑制効果を検討する。さらに(2)30年度に薬剤(フッ化物)により歯周病関連菌の増殖が抑制されることが明らかになったので、Pg 33277の菌体内の代謝中間体と最終産物を網羅的定量分析(メタボローム分析)をキャピラリー電気泳動ー飛行時間型質量分析(CE-TOFMS)にて行い、阻害代謝ステップを特定する。※いずれも、嫌気条件下にて実施する。なお、得られる研究成果は、歯科基礎医学会などの学術大会にて発表する予定である。今年度予定していた実験の一部が、実験経過に伴い実施時期の変更(次年度以降)が必要となったため、それらの実験に必要な研究用備品や試薬の購入費用を繰り越すこととなった。また、情報収集のための国内学会やシンポジウムへの出張について、当初予定していたよりも回数が少なくなったため、その分の費用についても次年度に繰り越しとなった。繰り越し分については、延期した実験を実施する際に予定通り使うほか、次年度の情報収集・学会発表などの際に、旅費として使用予定である。
国境を越える大学の経営・教育戦略に関する総合的研究

国境を越える高等教育に関し、大学の経営・教育戦略の視点から、出自国や受入国の教育システムとの相互作用の中での大学の戦略的行動に着目し、英・豪の大学の海外進出等について分析した結果、大学の戦略にとって、公財政システム、大学の自律性等の制度的・外部環境的な要因とともに、学内マネジメント体制、内部質保証システム、学科等や全学にとってのインセンティブ等の機関内部的な要因が重要であることが明らかになった。1.平成18年度における主要な研究活動の概要(1)英・豪の大学の海外進出及び背景をなす高等教育の状況につき、関連文献の収集・分析を行った。(2)国境を越えた高等教育の提供を行っている英濠の大学の輸腿定し・英・豪において現地調査を行った。2.英・豪における調査等の具体的内容英国・豪州に出張して実施した具体的な調査その他の研究活動の内容は、以下の通りである。(1)9月、豪州のモナシュ大学及びロイヤルメルボルン工科大学を対象とする訪問調査(副学長・教職員の面接訥査)を実施するとともに、海外共同研究者(Grant McBurnieモナシュ大学国際担当部長)との面談により研究の進め方に関する意見交換及び関連情報の収集を行った。(2)9月、英国ノッティンガム大学を対象とする訪問調査(副学長・教職員の面接調査)を実施するとともに、研究課題に関連する文献資料を収集し、ロンドン上京中の海外共同研究者(Robin Middlehurst英国サリー大学教育学部教授)との面談により研究の進め方に関する意見交換及び関連情報の収集を行った。(3)12月、英国エディンバラで開催された英国国際教育会議及び国際高等教育政策フォーラムにおいて、研究発表を行うとともに、関連資料収集を行った。(4)1月、英国のグリニッジ大学及びウェストミンスター大学を対象とする訪問調査(副学長・教職員の面接調査)を行った。3.18年度の結果に基づく19年度以降の研究の進め方に関する知見上述の訪問調査及び意見交換等により明らかになった知見の一つは、海外進出に関する情報が財務面を中心に予想以上に機微情報であり、当初の研究計画で予定した質問票調査によって研究成果を挙げることのできる可能性は低いということである。したがって、19年度以降、面接調査等の質的研究アプローチを徹底する方向で研究を進展させた方が良いとの判断に至った。1.英語及び豪州の大学の進出先の現地提携教育機関の事例として、サンウェイユニバーシティーカレッジ(マレーシア)及びシンガポール経営インスティテュート(シンガポール)訪問調査(面接調査)を行った。マレーシアやシンガポールの教育機関が戦略的に国際連携に取り組みでいる状況及びそれを支えるマネジメントの熊様を調査することができた。2.英語の大学の海外分校の事例として、ノッティンガム大学マレーシア校訪問調査(面接調査)を行った。海外分校の設置による本格的な海外進出を果たしている同大学のマネジメントの熊様について、分校の視点から、本校及び現地との関係等を含め、調査することができた。3.遠隔教育による海外進出の事例として、レスター大学の訪問調査(面接調査)を行った。3,713人(2006年12月時点)もの遠隔教育による外国人学生を抱える同大学の取組発展と戦略と変遷を調査することができた。4.英語の大学による海外での教育提供に関する最近の動向やデータ等を確認するため、ブリティッシュ・カウンシルの担当官への訪問調査(面接調査)を行った。5.日本の大学による海外の大学との共同学位課程の事例として、早稲田大学とナンヤン工科大学の事例を選定し、シンガポールで訪問調査を行った。共同学位課程による教育提供における意思決定の在り方を調査することができた。6.Robin Middlehurst英国キングストン大学教授(サリー大学から転職)と研究打合せを行い、研究の推進に関する意見交換及び関連情報の収集を行った。7.国境を越えた高等教育の提供、グローバル化及びそれらの背景について、関連文献の収集・分析を行った。1.ロンドンにおいて、ボーン前リバプール大学長面接調査を行い、産学連携による国境を越えるeラーニングの提供の経緯と同大学の経営・教育戦略の関連について調査することができた。また、タン・シェフィールドハラム大学主任講師との研究打合せを行い、国境を越える高等教育の提供に関する知見の交換を行うことができた。2.キャンベラにおいて豪州高等教育会議に参加し、オーストラリアの高等教育政策、大学の経営、教育の質、国際戦略等に関する最新動向についての情報収集を行った。3.オーストラリア大使館のアラン参事官等3名との面談調査を行い、豪州の高等教育及び日豪交流の状況等について情報収集を行った。4.東北大学高等教育国際セミナー(東京開催)「OECDがみた日本の高等教育」に参加し、国境を越える教育提供があまり見られない日本の現状の背景として、大学の自律性や経営活力の不足という高等教育政策上及び大学経営上の課題に関するOECD専門家の視点を知ることができた。5.広島大学高等教育研究開発センター公開研究会「世界一流大学の育成に関する比較的な研究」に参加し、大学の国際的な威信・ブランドをめぐる競争や政策動向に関する専門的知見が得られた。6.関連文献・資料の収集・分析を行った。
海洋藍藻類の鉄取り込み機構、特にシデロフォアに関する研究

昨年度は無菌の海洋藍藻株Synechococcus sp.PCC7002株の鉄欠乏培地から両親和性シデロフォアsynechobactin群の構造決定を行いLimnology and Oceanography誌に報告した。本年度は外洋域の現場において海洋藍藻類を含む微生物群によるシデロフォアの放出を検出するために、シデロフォアの蛍光誘導体化を行った。試料としてはdesferrioxamine B(DFOB、Sigma)を選んだ。DFOBは初め放線菌から発見されたが、近年海洋細菌陽Vibrio sp.からも鉄欠乏下での生産が報告されている。DFO群の鉄錯体はレセプター蛋白質FoxAを介して取り込まれるが、本蛋白質はDFOを生産しない他の多くの微生物でも発現が確認されているので海水中の様々な微生物をターゲットにする際のモデル化合物となりうると判断した。DFOBの末端アミノ基の蛍光誘導化を行ったが、鉄錯体状態での鉄イオンによる分子内クエンチングを回避するために蛍光基としてsulforhodamine Bを選択した。弱アルカリ下でsulforhodamine Bacid chloride(Sigma)を用いて縮合反応を行ったが目的の誘導体は殆ど得られなかった。様々な溶媒を試した結果、DMFが縮合反応に適した溶媒であると判明したが、DFOBはmesylate saltでDMFへの溶解性が非常に低かったのでTFA塩に変換してから反応に供した。反応物を水から酢酸エチルで抽出し、逆相HPLCで最終精製を行った。しかしながら、^1H-NMRおよびESI-MSの結果は構造中の1つの水素が塩素に置換していることを示唆した。二次元NMRの解析の結果、sulforhodamine上の水素が塩素に置換されていることが判明した。そこで試薬の純度等を再検討しSigma社と協議した結果、試薬が初めから塩素置換されていた疑いが高いと判断した。しかし本誘導化物の濾過滅菌海水中での蛍光スペクトルは、Fe^<3+>の過剰の存在下においても蛍光の発色には影響ないことが判明した。将来的にはDFOBレセプターをもつ細菌を使って実際に細菌全体が蛍光発色するかを検討したい。シデロフォアは鉄欠乏下において微生物が放出する低分子キレーターである。未解明である海洋性藍藻類のシデロフォアの化学性状を明らかにするために、無菌の海洋藍藻株をCulture collectionより購入した。研究対象とした株は、単細胞性藍藻Synechococcus sp.PCC7002,CCMP1183,S.elongates CCMP1630,および糸状性藍藻Oscillatoria sp.CCMP1519である。これらの藍藻細胞は、鉄を含む合成海水培地で通気培養された後、シデロフォア産生能を評価すべく鉄欠乏培地へと移された。培養ろ液内の鉄キレート活性の評価にはCAS法が用いられた。その結果、PCC7002株のろ液が顕著なキレート活性を示したため、本株を5Lの鉄欠乏培地を用いて大量培養した。得られた培養ろ液は、ろ液内の有機物を回収するために疎水性ポリマーであるXAD樹脂で処理され、吸着した有機物を含水メタノールで順次溶出させた結果、100%MeOH画分だけがCAS法に対して活性を示した。これはPCC7002株のシデロフォアは比較的に脂溶性が高いことを示している。活性画分は減圧濃縮後、逆相カラムを用いてのHPLC分析に付された。鉄キレート活性をもつピークをCAS法で追跡した結果、3つの化合物を単離することに成功した。ESI-MSで分子量を分析した結果、これらの物質の分子量は504,532,560であり、各分子量は28 mass unitずつ増加することが判明した。これは、単離されたシデロフォアが分子内に脂肪鎖を含むことを強く示唆するものであった。また、本物質の加水分解物をGC-M5分析に付したところ、クエン酸の存在が確認された。現在、NMRを用いた詳細な構造解析を行っている。未解明である海洋性藍藻類のシデロフォアの化学性状を明らかにするために、昨年度、無菌の海洋藍藻株のシデロフォア生産能をスクリーニングした結果、単細胞性藍藻Synechococcus sp.PCC7002の鉄欠乏培地が顕著な鉄キレート活性を示したので、本年度はシデロファオの精製と構造解析を行った。ESI-MSで分子量を分析した結果、これらの物質の分子量は504(1),532(2),560(3)であり、各分子量は28mass unitずつ増加することが判明した。最も収量のあった3を、2次元NMRによる構造解析を行った結果、本物質はdihydroxamate-citrate typeのシデロフォアであることが明らかになった。さらにNMRスペクトルは飽和脂肪鎖の存在を示したため、本物質を過ヨウ素酸で酸化し、加水分解後にGC-MS分析に付したところ、C12の飽和脂肪酸の存在を確認した。結果的に本物質は既知のシデロフォアであるschizokinenの末端の一つのアセチル基がC12飽和脂肪酸に置換したものと判明した。他の2つについても脂肪酸分析を行った結果、2はC10を、1はC8の飽和脂肪酸を持つことが明らかとなった。なお3については全合成を行いその構造を確認した。

他の海洋細菌由来のシデロフォアと同様に、脂肪鎖をもつことで膜の表面への親和性を高め海水中への拡散を防いでいると推察される。これらは海洋藍藻類由来のシデロフォアとしては初の構造学的報告である。昨年度は無菌の海洋藍藻株Synechococcus sp.PCC7002株の鉄欠乏培地から両親和性シデロフォアsynechobactin群の構造決定を行いLimnology and Oceanography誌に報告した。本年度は外洋域の現場において海洋藍藻類を含む微生物群によるシデロフォアの放出を検出するために、シデロフォアの蛍光誘導体化を行った。試料としてはdesferrioxamine B(DFOB、Sigma)を選んだ。DFOBは初め放線菌から発見されたが、近年海洋細菌陽Vibrio sp.からも鉄欠乏下での生産が報告されている。DFO群の鉄錯体はレセプター蛋白質FoxAを介して取り込まれるが、本蛋白質はDFOを生産しない他の多くの微生物でも発現が確認されているので海水中の様々な微生物をターゲットにする際のモデル化合物となりうると判断した。DFOBの末端アミノ基の蛍光誘導化を行ったが、鉄錯体状態での鉄イオンによる分子内クエンチングを回避するために蛍光基としてsulforhodamine Bを選択した。弱アルカリ下でsulforhodamine Bacid chloride(Sigma)を用いて縮合反応を行ったが目的の誘導体は殆ど得られなかった。様々な溶媒を試した結果、DMFが縮合反応に適した溶媒であると判明したが、DFOBはmesylate saltでDMFへの溶解性が非常に低かったのでTFA塩に変換してから反応に供した。反応物を水から酢酸エチルで抽出し、逆相HPLCで最終精製を行った。しかしながら、^1H-NMRおよびESI-MSの結果は構造中の1つの水素が塩素に置換していることを示唆した。二次元NMRの解析の結果、sulforhodamine上の水素が塩素に置換されていることが判明した。そこで試薬の純度等を再検討しSigma社と協議した結果、試薬が初めから塩素置換されていた疑いが高いと判断した。しかし本誘導化物の濾過滅菌海水中での蛍光スペクトルは、Fe^<3+>の過剰の存在下においても蛍光の発色には影響ないことが判明した。将来的にはDFOBレセプターをもつ細菌を使って実際に細菌全体が蛍光発色するかを検討したい。
小児生活習慣病におけるカルシウムシグナルの役割

本研究においてcalreticulinの発現レベルを肝臓、膵臓β細胞、血管内皮細胞のそれぞれにおいて調節できるトランスジェニックマウスを作成した。これはloxP配列とストップコドンにより制御されたcalreticulin過剰発現トランスジェニックマウスと、組織特異的cre recombinase発現マウスとの交配により行った。また、組織特異的cre recombinase発現マウスとして、肝細胞、膵臓β細胞、血管内皮細胞特異的なプロモーターであるアルブミンプロモータ、インスリンプロモーター、tie-2プロモーターの制御下にcrerecombinaseを発現するトランスジェニックマウスを入手した。前者のトランスジェニックマウスを用いて、肝細胞特異的にcre recombinaseを発現するマウスと交配し、肝細胞特異的なcalreticulin過剰発現マウスを作成した。トランスジーン由来のcalreticulinの発現は、トランスジーンの3'端に存在する小胞体残留シグナルの5'側に挿入したhemagglutinin(HA)タグを、抗HA抗体を用いることにより検出した。また肝細胞における内因性、外来性をあわせたcalreticulinの発現量は、calreticulinに対するポリクローナル抗体を用いて検出し、野生型との発現量の違いを比較した。ウエスタンブロット法を用いることにより、肝臓におけるcalreticulinの発現量を野生型と比較したところ、このトランスジェニックマウスは野生型の約1.5倍のcalreticulinを発現していた。このトランスジェニックマウスにおいて、肝細胞における糖、脂質代謝について解析した。Calreticulin欠損マウスは、糖、脂質代謝異常をおこすことが示唆されている。過剰発現マウスにおいても脂質の代謝に異常をきたした。このトランスジェニックマウスは小児生活習慣病モデルとして有用である。トランスジーン由来のcalreticulinの発現は、トランスジーンの3'端に存在する小胞体残留シグナルの5'側に挿入したhemagglutinin (HA)タグを、抗HA抗体を用いることにより検出した。ウエスタンブロット法を用いることにより、肝臓におけるcalreticulinの発現量を野生型と比較したところ、このトランスジエニックマウスは野生型の約1.5倍のcalreticulinを発現していた。本研究においてcalreticulinの発現レベルを心臓、肝臓、膵臓β細胞のそれぞれにおいて調節できるトランスジェニックマウスを作成した。

また、組織特異的cre recombinase発現マウスとして、心筋細胞肝細胞、膵臓β細胞特異的なプロモーターであるNkx2.5プロモーター、アルブミンプロモータ、インスリンプロモーターの制御下にcre recombinaseを発現するトランスジェニックマウスを入手した。前者のトランスジェニックマウスを用いて、肝細胞特異的にcre recombinaseを発現するマウスと交配し、肝細胞特異的なcalreticulin過剰発現マウスを作成した。トランスジーン由来のcalreticulinの発現は、トランスジーンの3'端に存在する小胞体残留シグナルの5'側に挿入したhemagglutinin(HA)タグを、抗HA抗体を用いることにより検出した。また肝細胞における内因性、外来性をあわせたcalreticulinの発現量は、calreticulinに対するポリクローナル抗体を用いて検出し、野生型との発現量の違いを比較した。ウエスタンブロット法を用いることにより、肝臓におけるcalreticulinの発現量を野生型と比較したところ、このトランスジェニックマウスは野生型の約1.5倍のcalreticulinを発現していた。このトランスジェニックマウスにおいて、肝細胞における糖、脂質代謝について解析した。Calreticulin欠損マウスは、糖、脂質代謝異常をおこすことが示唆されている。一方で、心筋細胞におけるcalreticulin過剰発現マウスは、不整脈を生じて突然死することが明らかになった。これらのトランスジェニックマウスは小児生活習慣病モデルとして有用である。
Artin群のコホモロジーとその周辺の位相幾何学的研究

カンドルは低次元トポロジー、Hopf代数などの分野において重要な研究対象である。任意のCoxeter群に対しCoxeterカンドルというカンドルが定まる。Coxeterカンドルの随伴群はCoxeter群と対応するArtin群の中間的であり、その性質を調べることは本研究の対象であるArtin群とCoxeter群の研究においても意味をもつ。今年度の成果は以下の通り。(1)前年度に執筆したCoxeterカンドルの随伴群に関する研究論文を改稿し、新たな結果を付け加えたた上で学術雑誌に投稿し掲載が決定された。(2)ホモロジー安定性は群のコホモロジーにおける重要だが未解明な部分が多い現象である。代表者はCoxeterカンドルの随伴群の族がホモロジー安定性を持つことを証明した。この結果によりCoxeterカンドルの随伴群を群のコホモロジーの観点から研究することの意義がより大きくなった。(3) Majid-Rietsch (2013)はWeyl群から定まるCoxeterカンドルがinverse propertyと呼ばれる著しい性質を持つことをWeyl群の分類を用いて証明していたが、代表者は一般のCoxeterカンドルがinverse propertyを持つことを分類を用いずに証明した。ホモロジー安定性とinverse propertyに関する結果は論文にまとめて投稿する予定である。また上に述べた結果を様々な分野の研究集会で紹介した(計5回)。Coxeterカンドルの随伴群について新たな知見を得られた。とくに随伴群のホモロジーがホモロジー安定性をもつことを示した。Coxeterカンドルの随伴群のコホモロジーとArtin群のコホモロジーの関係を調べ、Artin群のコホモロジーに関する知見を得る。またある種のスペクトル系列によるK(π,1)予想の研究を引き続き推進する。研究代表者とYe Liuとの共同研究に基づく論文Second mod 2homology of Artin groups (Ye Liuとの共著)が高水準の学術雑誌に掲載された。同共同研究はいわゆるK(π,1)予想を用いずにArtin群の2次のmod 2ホモロジー群を完全に決定したもので、結果は内外の専門家より高い評価を得ている。本研究の開始以前に、研究代表者はCoxeterカンドルの随伴群が(1) Coxeter群の自由アーベル群による中心拡大(2) Coxeter群の交換子群と自由アーベル群の半直積の二つの構造を併せ持つことを示していた。これらの結果を論文に纏め投稿したが現時点では掲載に至っていない。本年度はまず随伴群の有理数係数コホモロジー環を完全に決定した。決定には上記(1)と代表者が以前得ていたCoxeter群の有理数係数コホモロジーに関する研究が効果的に用いられている。Coxeter群のルート系はラックと呼ばれる代数構造を持つ(Coxeterラックとよばれる)。CoxeterラックはCoxeterカンドルの「二重被覆」になっている。本研究ではCoxeterラックの随伴群がCoxeterカンドルの随伴群と一致することを示した。そこで本年度新たに得られた結果を含む形で論文を改稿中である。Artin群のK(π,1)予想について予備的な考察を行った。具体的には、本研究では代数トポロジー的な手法として、Salvetti複体の普遍被覆の代数的モデルに収束するスペクトル系列を用いてK(π,1)予想をにアプローチするが、本年度は具体的なArtin群に対してスペクトル系列の振る舞いを調べ、いくつかの技術的な結果を得た。とくに研究目的に挙げていた随伴群のコホモロジー環を有理数係数の場合に決定できた。またK(π,1)予想の研究についても進展があった。本年度はホモロジー安定性については研究を進めなかった。Artin群のホモロジー安定性についてはRachael BoydによりArtinモノイドのホモロジー安定性が最近証明された。

またRandal-WilliamsとWahlにより一般の群のホモロジー安定性に関して今までにない新たな枠組みが提案されている(いずれも本研究とは独立の結果)。研究計画を変更する必要はないが、これらの結果を取り入れた形でArtin群のホモロジー安定性の研究を推進したい。またスペクトル系列を用いたK(π,1)予想の研究を引き続き推進する。Coxeterカンドルの随伴群のコホモロジーとArtin群のコホモロジーの関係を調べ、Artin群のコホモロジーに関する知見を得る。またある種のスペクトル系列によるK(π,1)予想の研究を引き続き推進する。予定していた研究連絡を相手方の都合により翌年度に延期になった。予定していた出張が本務校の業務の都合で中止になった。
光機能化型ジルコニアインプラントの開発

光機能化型ジルコニア(CeーTZP)インプラントフィクスチャーの開発を目指し、フッ化水素処理をしたCeーTZPに紫外線(UV)を波長、照射時間を変化させ照射した。その結果、骨芽細胞様細胞(MC3T3-E1)の接着、増殖、分化と骨関連遺伝子の増強、さらに動物実験による骨結合能力についてある一定の波長と照射時間において15%から40%の有意な効果を確認した。また紫外線照射による細胞毒性試験(活性酸素による酸化ストレス)を行い細胞死の測定を行ったが、細胞レベルでの紫外線の影響は小さくその安全性に問題のないことも確認した。平成26年度、我々は光機能型Ce-TZP/Aインプラントフィクスチャーの開発を目指し,表面にフッ化水素酸(HF)処理を施し紫外線(UV)照射下において骨芽細胞様細胞(MC3T3-E1)の接着,増殖と分化に及ぼす影響を評価した.直径20mm,厚さ1mmのCe-TZP/Aの機械研磨基盤[Zr(0%)]と,4%と55% HFにて24時間処理した基盤[以下Zr(4%),Zr(55%)]を用意し,67%硫酸水溶液で処理したチタン基盤(以下AETi)を対照群とした.SEMとAFMによる表面形態の観察と,表面粗さ(Ra)の測定,XPSによる表面元素分析をUV照射において行った。また、同様の基板上で、MC3T3-E1細胞を3,24時間,5日間培養し,細胞接着数と増殖数をWST-1テストで評価した.播種3時間後の細胞骨格と接着斑を蛍光二重染色し細胞形態を観察した.播種7日後にALP染色,3,7,14日後の骨関連遺伝子のmRNAの発現をPCRにて解析し,分化傾向を検索した.SEM像より,HF処理したCe-TZP/Aの表面は、Zr(55%)でナノレベルの球状構造が顕著に認められたが、UV照射による形態への変化は確認できなかった。蛍光二重染色では,Zr(4%),Zr(55%)上で,AETiと比較し発達した細胞骨格,細胞突起が認められた.24時間培養後の細胞接着は,Zr(55%)とAETiで顕著な増加が認められ,さらに5日後では,Zr(55%)はAETiと比較して顕著に細胞数が増加していた.ALP活性試験では,14,21日後のZr(4%)とZr(55%)がAETi,Zr(0%)と比較し活性が高まり,骨形成関連遺伝子は7,14日後に,Zr(55%)でAETiと比較し有意に上昇していた.これらの培養試験の結果はジルコニア基盤をUV少佐hすることによって15%から40%まで増強された。今年度は昨年度と同様、(株)パナソニックにて製作したジルコニアディスクを使用して酸処理を施し、紫外線(UV)の影響について検討した。一般にUVの人体への影響については周知されているがジルコニアへの照射に関連した生物学的な影響、さらには照射時間や波長(こちらについては未定)の違いについての詳細なデータについては確認する意義は非常に高い。また近年活性酸素による細胞毒性や参加ストレスについて多くのことがわかってきており、特に紫外線照射に伴うこれらの発生は確実であるため細胞レベルでの検索を行った。具体的には酸化ストレスの評価、並びに細胞死の測定を行った。その結果いずれもUV照射による細胞への影響は小さく、その安全性は担保されたと確信する。(理由)計画はほぼ順調に進んでいる。培養実験では遺伝子学的な検索が終わってはいないがその他のデータでも十分いい結果を残せている。データ間に整合性があり、ほぼ仮説通りに結果がでている。期間内に予定したすべての実験を終えるためには、早々に動物実験に移行したいが、in vitroの結果でも当初の目的はほぼ達成されるものと考える。ジルコニアへの紫外線照射による細胞活性の上昇、並びに酸化ストレスによる影響について試験管レベルである程度結果は検討できた。フッ酸処理により新規に創生したなお構造態をもつナノジルコニア表面に対し紫外線照射の効果を検討するための基礎研究とさらに臨床応用へと展開する。本年度は昨年度行った細胞毒性試験並びに酸化ストレス試験のデータを基にin vivoの動物実験を行った。まず紫外線照射試験の確認のための前実験を行った。チタンの酸処理表面を対照群として55%フッ酸処理をしたナノジルコニアのミニインプラントをラットの大腿骨へ埋入し、その骨結合能を力学的、組織学的に検索した(push in test)。その結果埋入2週間後、4週間後の埋入初期の骨結合能はともに酸処理チタンに対し2倍の値を示し有意に上回った。またマイクロCT画像による組織学的な観察ではミニインプラント周囲の新生骨は明らかにナノジルコニア周囲でその形成量が多く確認された。これらの結果はこれまで実用化され多用されているチタンインプラントの表面処理を生物学的に上回ることを動物モデルで示したものであり、我々の先行研究ともデータ内容が一致することからチタンを凌ぐジルコニアインプラントのオッセオインテグレーション獲得を示唆する重要なエビデンスとして周知したい。この結果を踏まえ紫外線照射効果について検討を開始した。現段階で塩酸処理チタン、フッ酸処理ナノジルコニア双方に対し紫外線を照射したミニインプラント使用してpush in testを施行し実施中であるが、メーカーからのナノジルコニアの原材料の仕入れにやや時間を要したため現在研究を継続中である。光機能化型ジルコニア(CeーTZP)インプラントフィクス

チャーの開発を目指し、フッ化水素処理をしたCeーTZPに紫外線(UV)を波長、照射時間を変化させ照射した。その結果、骨芽細胞様細胞(MC3T3-E1)の接着、増殖、分化と骨関連遺伝子の増強、さらに動物実験による骨結合能力についてある一定の波長と照射時間において15%から40%の有意な効果を確認した。また紫外線照射による細胞毒性試験(活性酸素による酸化ストレス)を行い細胞死の測定を行ったが、細胞レベルでの紫外線の影響は小さくその安全性に問題のないことも確認した。ほぼ予定通り、in vivtroでの実験を遂行することができており、仮説通りUV照射の効果が実証できている結果を得ることができた。今年度、動物実験によりより確かなエビデンスを得たいと考える。具体的にはラットの大腿骨へのミニインプラントの埋入によるpush in testの数値と組織切片から骨接触率を算出し、オッセオインテグレーションの実態を直接計測することによって確認したい。また、マイクロCTによる3次元的な皮質骨、海綿骨の骨量を計測する。補綴歯科さらに追加実験を行いたい。ややUVの効果に安定性がなく動物実験に踏み切れない部分がある。早期に動物実験並びに臨床試験へと移れるようにUV照射の条件について再考する可能性もある。昨年度は学会での発表ができなく旅費の経費計上がらなかったため、次年度使用額が生じてしまったが、研究関連の経費は概ね計画通りである。一部、物品の納品に時間を要し、当該年度に請求ができなかった。今年度は動物実験用のラット並びにミニインプラント製作費の経費を見込んでいる。その他材料、備品、実験機器などは概ね揃っているが必要に応じて購入したい。また研究打ち合わせや学会発表なども積極的に展開するため当初の予定通りの研究費使用計画を遂行できると思われる。研究計画に遅れを生じない範囲で早期に前年度予定分の物品の購入を行う。
変異β-アクチン症患者細胞機能の変異導入マウスを用いた解析

我々は感染を繰り返し、反復性口内炎、日光過敏症、精神発達遅延を示し、敗血症と心筋症で亡くなった15歳の女児患者を経験し、非筋肉アクチンの一つである変異β-アクチン症であることを明らかにした(PNAS1999)。また、この変異β-アクチンはプロフィリンとの結合部位に変異が認められ、その結果細胞機能としてドミナントネガディブに働いていること、患者の好巾球の走化性と.スーパーオキシサイド産生能低下を確認している。そこで、アクチン蛋白を含む細胞骨格異常がよくその臨床症状と、走化能異常など細胞機能異常が類似していることから、Rac2異常、actin dysfunction syndromeと変異β-アクチン症を含めて、好中球細胞骨格異常症という概念(Neutrophil cytoskeletal disease.Int J Hematol.74:119-24,2001)を提案した。これらの疾患は非常に稀であるが、上記のような共通した機能異常やドミナントネガディブ作用があることから、興味がもたれている。基礎実験としては、培養細胞への遺伝子導入実験を試みたが、蛋白への翻訳効率が悪く、阻害効果を出せる程の変異アクチン蛋白を発現できなかった。そこで、変異アクチンKnock-In Mouseを作成するため、ES細胞への導入後選択培養を行ったが、制限酵素とPCR法により確認できるような変異アクチンKnock In ESクローンは得られていない。変異β-アクチン症発見者の一人である現在東海大学総合科学技術研究所の山崎剛講師と再度変異アクチンKnoch In mouseを作製すベく共同実験を行っている。以上の過程で得た一連の遺伝子導入技術を用いて、この疾患でみられた活性酸素産生機構に関与する以下の分子を明らかにした。1)慢性肉芽腫症の遺伝子解析の過程で、活性酸素産生の関わる分子にはその相同蛋白が広く生体に存在することが分かってきた。特に膜蛋白であるgp91-phoxは今ではNOX(NADPH oxidase)familyとして5の遺伝子とその機能が知られるようになってきた。さらに、活性酸素産生の調節蛋白として知られるp47-,p67-phoxの新たな相同蛋白p41-,p51-NOXのクローニングと機能解析を行った。(JBC 2003 in press)2)慢性肉芽腫症の遺伝子治療の開発:gp91-phox欠損型慢性肉芽腫症の遺伝子治療用ベクターの開発を目指して、多剤耐性遺伝子(MDR)を組み込んだpHa-MDR-IRES-gp91レトロウイルスを作製した。ラット骨髄細胞に遺伝子導入し、ヒト特異的gp91-phoxを認識する7D5モノクローナル抗体を用いて、末梢血好中球の2030%に遺伝子導入出来ることを確認した。同時にオンコビンを用いてin vivo selectionが可能なことも証明した。(J Gene Med 2003 in press)我々は感染を繰り返し、反復性口内炎、日光過敏症、精神発達遅延を示し、敗血症と心筋症で亡くなった15歳の女児患者を経験し、非筋肉アクチンの一つである変異β-アクチン症であることを明らかにした(PNAS1999)。

ラット骨髄細胞に遺伝子導入し、ヒト特異的gp91-phoxを認識する7D5モノクローナル抗体を用いて、末梢血好中球の2030%に遺伝子導入出来ることを確認した。同時にオンコビンを用いてin vivo selectionが可能なことも証明した。(J Gene Med 2003 in press)我々は1)発熱を伴い感染を繰り返し、反復性口内炎、日光過敏症、精神発達遅延を示し、敗血症と心筋症で亡くなった15歳の女児患者を経験し、変異β-アクチン症であることを明らかにした(PNAS1999)。また、2)この変異β-アクチンは飛べないハエ(Drosophila Act88F)と同じ変異で、ドミナントネガディブに働いて飛べなくなること、3)患者の好中球の走化性とスーパーオキシサイド産生能低下が認められることから、好中球遊走能低下を伴う一連の遺伝性疾患について、好中球細胞骨格異常症という概念(Neutrophil cytoskeletal disease. Int J Hematol. 74:119-24,2001)を発表した。また、培養細胞への遺伝子導入実験を試みたが、阻害効果を出せる程の変異アクチンを導入できなかった。そこで、変異アクチンKnoch-In Mouseを作成するため、ベクター作り、ES細胞への導入する実験を行っている。変異β-アクチン遺伝子導入細胞とKnoch-In Mouseの作成にほとんどの時間が費やされている。変異β-アクチンKnoch-In Mouseの作製に時間がかかっているため、再度培養細胞に高発現性のベクターを用いて遺伝子導入を試みている。我々は15歳女児で変異β-アクチン症であることを明らかにした(PNAS1999)。また、この変異β-アクチンはプロフィリンとの結合部位に異常が認められ、その結果細胞機能としてドミナントネガディブに働いていること、患者の好中球の走化性とスーパーオキシサイド産生能低下を確認している。そこで、アクチン蛋白を含む細胞骨格異常がよくその臨床症状が似ていたり、走化能異常など細胞機能異常が類似していることから、Rac2異常、actindysfunction syndromeや変異β-アクチン症を含めて、好中球細胞骨格異常症という概念(Ncutrophil cytoskeletal disease. Int J Hematol. 74:119-24,2001)を提案した。これらの疾患は非常に稀であるが、上記のような共通した機能異常やドミナントネガディブ作用があることから、興味がもたれている。基礎実験としては、培養細胞への遺伝子導入実験を試みたが、蛋白への翻訳効率が悪く、阻害効果を出せる程の変異アクチン蛋白を発現できなかった。そこで、変異アクチンKnoch-In Mouseを作成するため、ES細胞への導入後選択培養を行ったが、制限酵素とPCR法により確認できるような変異アクチンKnoch In ESクローンは得られていない。変異β-アクチン症発見者の一人である現在東海大学総合科学技術研究所の山崎剛講師と再度変異アクチンKnoch In mouseを作製すべく共同実験を行っている