hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
手作業によるアルゴリズム構築支援教材の開発とくさび型授業展開に関する研究

アルゴリズムとデータ構造の教育において,データ構造の利用方法やアルゴリズムの原理を理解することも重要であるが,その原理をプログラムとして実現することも重要である.アルゴリズムの原理を理解しても,プログラム化するためのアルゴリズムを組み立てることは容易ではない.そこで,アルゴリズムの原理を理解し,さらにプログラム化するためのアルゴリズム構築能力を育成するために,手作業による処理プロセスを重視したアルゴリズム教育を試みた.教育実践の内容とその学習効果について報告する.アルゴリズムの原理と効率を理解するだけでなく,プログラム化するためのアルゴリズム構築能力を育成することもアルゴリズム教育の目標にすべきであると考える.本研究の目的は,手作業による体験的アルゴリズム学習を行い,アルゴリズムの原理の理解からプログラム作成までを支援する教材開発とその教材を活用した授業設計を行い,その学習効果を検証することである.平成25年度は,本研究の基盤となる手作業による体験型学習を再帰アルゴリズム,データ構造,ソートアルゴリズム,探索アルゴリズム,グラフ探索等の授業に組み入れ,手作業による処理プロセスを重視したアルゴリズム教育を試みた.さらに,学習効果をアンケート調査により明らかにした(新開純子,早勢欣和,宮地功:手作業による処理プロセスを重視したアルゴリズム教育の試み,教育システム情報学会研究報告,vol.28,no.6,pp.43-46(2014)).また,プログラミング入門教育とアルゴリズム教育のくさび型教育の設計案を作成した.くさび型教育では,プログラミング入門教育の早い段階で関数の概念を導入して,配列の学習以降にアルゴリズム教育の教育内容であるソートアルゴリズム,データ構造を実施するなど,少しずつアルゴリズム教育の内容を入れ込んだ.今後は,平成25年度に作成したくさび型教育の設計案に基づき,授業実践を行う予定である.さらに,アルゴリズム構築の難しさの要因調査を行い,その要因を回避させる教育方法を検討する.アルゴリズム教育の目標はアルゴリズムの原理と効率を理解させるだけでなく、プログラム化のためのアルゴリズムを構築する能力を育成することも重要であると考える。そこで、本研究では、手作業により体験的にアルゴリズムを理解し、データの流れをイメージさせて、プログラム化のためのアルゴリズム構築を支援する教材を開発し、その教材を活用した授業を設計して学習効果を検証する。平成25年度は、アルゴリズム教育のすべての学習内容に手作業による体験的プロセスを組み入れた授業実践を行った。また、手作業のプロセスを支援する教材の試作を行った。平成26年度は、平成25年度に試作した手作業のプロセスを支援するための教材の改善点を明らかにして、試行錯誤しながら手作業で処理を行うために、1つ前の処理に戻り再度処理を続けることができるように教材の改善を行った。さらに、平成25年度に作成したプログラミング入門教育とアルゴリズム教育のくさび型授業設計案に基づき、2年生のプログラミング入門教育を実践した。アルゴリズムとデータ構造の教育において、データ構造の利用方法やアルゴリズムの原理と効率を理解することも重要であるが、その原理をプログラムとして実現することも重要である。アルゴリズムの原理を理解してもプログラム化のためのアルゴリズムを組み立てることは容易ではない。本研究では、アルゴリズムの原理を理解し、さらにプログラム化のアルゴリズム構築能力を育成するために、手作業による体験的なアルゴリズム構築支援教材を開発し、教材を活用した教育の効果を明らかにする。平成25年度は、アルゴリズム教育のすべての学習内容に手作業による体験プロセスを組み入れた授業実践を行った。さらに、手作業のプロセスを支援する教材の試作を行った。平成26年度は、平成25年度に試作した教材の改善を図った。さらに、プログラミング入門教育とアルゴリズムとデータ構造の教育のくさび型授業設計案に基づき、プログラミング入門教育を実践した。平成27年度は、平成26年度のプログラミング入門教育に続き、アルゴリズムとデータ構造のくさび型授業を実践した。さらに、手作業によるプロセスを重視したアルゴリズム教育の学習効果を明らかにした。アルゴリズムとデータ構造の教育において,データ構造の利用方法やアルゴリズムの原理を理解することも重要であるが,その原理をプログラムとして実現することも重要である.アルゴリズムの原理を理解しても,プログラム化するためのアルゴリズムを組み立てることは容易ではない.そこで,アルゴリズムの原理を理解し,さらにプログラム化するためのアルゴリズム構築能力を育成するために,手作業による処理プロセスを重視したアルゴリズム教育を試みた.教育実践の内容とその学習効果について報告する.平成25年度に試作した手作業により体験的にアルゴリズムの流れをイメージしてプログラム化のためのアルゴリズム構築を支援する教材の改善を行った。しかし、改善した教材は1次元配列をイメージしたカードの並び替えを行うものであり、木構造などのデータ構造を活用した処理の履歴情報の表現などは不十分である。すべてのアルゴリズム教育に対応できる教材の開発までには至っていない。教育工学ソートアルゴリズム、再帰アルゴリズム、木構造やスタックを活用するアルゴリズムを手作業で体験して、アルゴリズム構築の支援を行う教材の完成度を高める。さらに、プログラミング入門教育とアルゴリズム教育のくさび型授業設計案に基づき、3年次のアルゴリズム教育を実践する。実践後の学生の主観的な評価や試験の結果による客観的評価を行い、学習効果を検証する。平成25年度に計画していた手作業でソートアルゴリズムを体験して,プログラム化のためのアルゴリズム構築を支援する教材の開発を試みた.試作した教材は,7枚のカードを交換,挿入等の単純な操作ボタンのみで並び替えを行うことができる.さらに,プログラム化するためのアルゴリズムを構築するために,その手作業の処理過程を逐次配列で表現するようにした.また,処理の履歴情報をテキスト形式で保存することができる.しかし,試行錯誤をしながら手作業で行う処理では,処理前の状態に戻り,再度処理を続けるなどの動作を行う.

このようなやり直し等に対応する機能等が不十分であり,授業で活用できる教材までにはいたっていない.国際会議の開催地がハワイであったため、予定していた旅費の金額より少なくて済んだ。平成25年度に試作したアルゴリズム構築支援教材を授業で活用できるまで完成度を高める.さらに,プログラミング入門教育とアルゴリズム教育のくさび型授業設計案に基づき,授業実践を行う.授業実践後,アンケート調査(学習者の主観による評価)や試験による調査(客観的評価)を行い,プログラミング能力やアルゴリズム構築能力に対する学習効果を測定する.平成27年度に開催される国際会議の旅費に使用する予定である。さらに,eラーニングとeポートフォリオの統合環境を構築するために,現有のパソコン上で試作を行ったがサーバ上で展開できるまでの環境を構築することができず,当初予定していたサーバを購入しなかった.以上の理由で,平成25年度の助成金の一部を平成26年度に使用することになった.平成25年度に試作したeラーニングとeポートフォリオの統合環境の完成度を高め,サーバーを購入して,統合環境をサーバー上で展開できるようにする.
がん患者の褥瘡ケアに対する遠隔看護コンサルテーションシステムの開発と有効性の検証

本研究では、皮膚・排泄ケア認定看護師(以下WOCN)が遠隔地から訪問看護師へ褥瘡ケアに関するコンサルテーションを提供する遠隔看護コンサルテーションシステムを開発した。開発したシステムの有用性を検討するため、褥瘡を有する在宅療養患者を対象とした介入研究を行った。訪問看護師は、遠隔看護コンサルテーションによる家族の満足度の向上を実感していた。また褥瘡ケアに関するさらなる知識を習得したいという意識の高まりへとつながった。遠隔看護コンサルテーションは褥瘡ケアに関して訪問看護師のエンパワーメントに寄与する。遠隔看護コンサルテーションは訪問看護師の褥瘡ケアの支援および知識獲得手段として有効である。本研究は皮膚・排泄ケア認定看護師(以下WOCNとする)が、遠隔地から訪問看護師へ褥瘡ケアに関するコンサルテーションを提供する遠隔看護コンサルテーションを開発し、その有用性及び将来の実用可能性について検討することを目的としている。2014年度は、WOCNケアルームと患者宅をインターネットで接続し、ビデオ通話を用いて褥瘡ケアに関するコンサルテーションを提供する「遠隔看護コンサルテーションシステム」を開発した。WOCNケアルームと患者宅とのビデオ通話にはSkypeを使用し、患者宅ではiPadを使用した。また、WOCNが本システムを使用して患者のフィジカルアセスメントを行い、患者・家族と訪問看護師に、褥瘡のケア方法の提案、指導を行う「遠隔看護コンサルテーションプロトコル」を作成した。プロトコル作成にあたっては、医療機関内で褥瘡ケアのコンサルテーション業務を行っているWOCNのコンサルテーションの実際をもとにプロトコルの案を作成し、作成した案の妥当性と有効性を確認する模擬実験を実施した。開発したシステムとプロトコルを使用し、在宅で療養する慢性疾患患者1名を対象とした遠隔看護コンサルテーションのプレテストを実施した。褥瘡に対する遠隔看護コンサルテーションをプロトコル通りに施行することができた。コンサルテーションにビデオ通話を用いることで対面での会話が可能となり、患者・家族、訪問看護師の好印象につながった。本研究は皮膚・排泄ケア認定看護師(以下WOCNとする)が、遠隔地から訪問看護師へ褥瘡ケアに関するコンサルテーションを提供する遠隔看護コンサルテーションを開発し、訪問看護ステーションをフィールドとした介入研究により、その有用性及び将来の実用可能性について検討することを目的としている。これまでに1)遠隔看護コンサルテーションに使用するシステムとしてWOCNケアルームと患者宅をインターネットで接続し、ビデオ通話を用いて褥瘡ケアに関するコンサルテーションを提供する遠隔看護コンサルテーションシステムを構築した。2) WOCNが遠隔看護コンサルテーションシステムを用いて、患者のフィジカルアセスメントを行い、患者・家族と訪問看護師に対して、褥瘡のケア方法の提案、指導を行う遠隔看護コンサルテーションプロトコルを作成した。3)平成27年度からはシステムの有用性検証のための介入研究を開始した。1事例に対して介入を行い、訪問看護師4名を対象に遠隔看護コンサルテーションの有用性に関するグループインタビューを実施した。WOCNはプロトコルに沿って、ビデオ通話上で患者と家族に困っていることや希望を聞き、訪問看護師に現在のケア方法等について確認した。創状態の評価とともに、ずれ予防、背抜きの方法、栄養管理、正しい薬剤使用方法等について情報提供を行った。訪問看護師へのインタビューからは、遠隔看護コンサルテーションの実施により「家族の力になれたと感じている、正しい知識を習得できた、ケアの方向性を確認・修正する機会となった」との意見があった。その一方で家族の経済的負担などを懸念する意見も聞かれた。平成27年度の目標は、遠隔看護コンサルテーションシステムの有用性検証のための介入研究の実施であった。これに対しては調査方法、調査項目、分析方法を検討し、研究者所属施設の倫理委員会の承認を経て、介入研究を開始することが出来た。しかし介入を行った事例数は1事例と少なく、次年度も継続してデータ収集を行っていく必要がある。訪問看護師へのインタビューからは、遠隔看護コンサルテーションの実施により家族の力になれたと感じている、正しい知識を習得できた、ケアの方向性を確認・修正する機会となったとの意見があった。現在、対象者を増やすため、複数施設への協力を依頼し、データ収集を継続中である。また、本研究に関するホームページを作成し、ホームページからの研究対象者の募集も行っている。研究参加者の応募が少なく、研究対象者数が計画していた人数に達していない。

本研究では皮膚・排泄ケア認定看護師(以下WOCNとする)が、遠隔地から訪問看護師へ褥瘡ケアに関するコンサルテーションを提供する遠隔看護コンサルテーションを開発し、訪問看護ステーションをフィールドとした介入研究により、その有用性及び将来の実用可能性について検討した。これまでに、1)遠隔看護コンサルテーションに使用するシステムとしてWOCNケアルームと患者宅をインターネットで接続し、ビデオ通話を用いて褥瘡ケアに関するコンサルテーションを提供する遠隔看護コンサルテーションシステムを構築した。構築したシステムは、実像と通信画像の一致性、システムの患者に対する安全性の2点から評価を行った。2) WOCNが遠隔看護コンサルテーションシステムを用いて、患者のフィジカルアセスメントを行い、患者・家族と訪問看護師に対して、褥瘡のケア方法の提案、指導を行う遠隔看護コンサルテーションプロトコルを作成した。本年度は3)平成27年度より実施しているシステムの有用性検証のための、在宅療養患者とそのケアを担当する訪問看護師を対象とした介入研究を継続し、主に、収集したデータの分析、まとめを行った。その結果、遠隔看護コンサルテーションの利用は患者の褥瘡ケアに対する満足度を高め、訪問看護師の新たな知識習得への意欲を向上させることがわかった。遠隔看護コンサルテーションは訪問看護師の褥瘡ケアの支援および知識獲得手段として有効であることが明らかとなった。本研究では、皮膚・排泄ケア認定看護師(以下WOCN)が遠隔地から訪問看護師へ褥瘡ケアに関するコンサルテーションを提供する遠隔看護コンサルテーションシステムを開発した。開発したシステムの有用性を検討するため、褥瘡を有する在宅療養患者を対象とした介入研究を行った。訪問看護師は、遠隔看護コンサルテーションによる家族の満足度の向上を実感していた。また褥瘡ケアに関するさらなる知識を習得したいという意識の高まりへとつながった。遠隔看護コンサルテーションは褥瘡ケアに関して訪問看護師のエンパワーメントに寄与する。遠隔看護コンサルテーションは訪問看護師の褥瘡ケアの支援および知識獲得手段として有効である。2014年度の目標は、遠隔看護コンサルテーションシステムおよび遠隔看護プロトコルの開発であった。遠隔看護コンサルテーションシステム、遠隔看護プロトコルを開発し、1事例を対象としたプレテストを実施したことにより、本システムとプロトコルが運用可能であることを確認することができた。2015年度の目標の遠隔看護コンサルテーションシステムの有用性検証のための介入研究の実施に対しては、調査方法、調査項目、分析方法を検討し、現在、研究計画の倫理審査申請を行っている。遠隔看護コンサルテーションの有用性及び将来の実用可能性について検討するための介入研究を継続して行う。データ収集をより効率的に行うため、本研究での取り組みを紹介するホームページを作成し、ホームページからも研究参加者の募集を呼びかける。
蛋白クロモファ分子の超高速光反応ダイナミクス

視覚や走光性細菌の光応答初期過程において蛋白質中クロモファー分子の光誘起異性化反応の重要性はよく知られており、溶液中の光反応挙動は詳細に研究されてきた。本研究では、光応答性タンパクであるPYPのモデル化合物の一つであるPCT(p-hydroxycinnamate-thiophenyl ester)の結晶状態での光反応の研究を行った。PCT分子の単結晶がフォトクロミック反応を示し、さらに溶液やタンパク中では短寿命(ピコ秒からナノ秒)の光異性体が結晶中では数時間以上安定であること見出した。特に本年度は、単結晶のX線構造解析、顕微蛍光分光による光反応ダイナミクスの温度効果、粉末試料の紫外可視吸収分光や赤外分光による光異性体の構造解析等の実験から、光異性化反応の機構を詳細に検討した。紫外光照射によるトランス体からシス体への異性化反応が、分子間での水素(あるいはプロトン)移動の後に起こることがわかった。さらに、この異性化反応と競争して[2+2]の光二量体反応が起こること、さらに光二量体反応にともなう結晶格子の局所的な構造乱れが、結晶中においてPCT分子がトランス体からシス体へ異性化するために重要な働きをしていることが示唆された。生成したシス体は可視光照射あるいは熱的に元のトランス体へ戻ることを確認した。これらの結果は、また新しい固相フォトクロクロミック反応として有機固体化学の分野においても興味深いものである。また、PYPの光応答初期過程であるタンパク質中でのクロモファー分子の光異性化反応の機構解明において基礎的な知見を与えるものである。これらの研究の一部は速報として学術誌にて発表し、さらにこれまでの溶液やタンパク質中の研究との比較検討も含めた解説を執筆した。視覚や走光性細菌の光応答初期過程においてこれら蛋白質中クロモファー分子の光誘起異性化反応の重要性はよく知られており、溶液中の光反応挙動は詳細に研究されてきた。一方で、極限的凝集状態である結晶状態における光ダイナミクス関しては研究例がほとんど無く、結晶という構造のよくわっかた反応場での光異性化過程の解明は、タンパク中での光反応の基礎的知見として重要と考えられる。本研究では、光応答性蛋白質であるPYP中のクロモファー分子について、その結晶状態における光励起状態緩和過程ならびに光反応の研究を行った。再結晶法により作製した単結晶(長さ数10μm程度の針状結晶)の蛍光スペクトルを顕微鏡下で観察した。その結果、励起状態からの非常に強い発光が観測され、結晶中においては溶液中のような超高速異性化反応が抑制されることが分かった。一方、紫外光を照射し続けると結晶からの発光が青色から緑色に変化し、その後可視光照射または加熱によりもとの青色発光に戻ることを見出した。結晶状態でフォトクロミック反応をする新しい分子の発見である。赤外分光から緑色発光を示す反応生成物が出発物質のシス異性体であることを確認し、この分子が結晶中でも異性化反応を起こすことを明らかにした。また、紫外光照射強度・時間依存性の結果から溶液中では観測されない中間体からの発光が観測され、さらには結晶中でのシス体の生成には光照射開後ある誘導期間が必要であることが強く示唆された。
リスク予測知識の体系化に基づく高度運転支援の個別適合シェアードコントロールの構築

本研究課題は、自動車交通事故を効果的に削減する目的で、自動車の運動力学という物理モデルと人間行動状態のリアルタイムセンシングと人工知能による交通文脈理解といった情報科学的モデルの融合的なアプローチで、事故予防メカニズムにつながるリスク予測知識基盤構築を学術的に見出すものである。平成30年度では、潜在リスクの客観的指標の検討をはじめ、東京農工大学スマートモビリティ研究拠点の所有するヒヤリハットデータベースについて詳細分析を行い、「衝突を回避するためにドライバが回避行動を取ることができる余裕時間」をセーフティ・クッション・タイムとして定義し、この指標による潜在リスクの評価と走行環境に関するアノテーションの設定を行った。また、セーフティ・クッション・タイムを目的変数に、自車の運動状態と走行環境文脈に関するアノテーションを説明変数とする教師データを作成し、自転車との出会い頭衝突リスクを推定する線形重回帰分析を行い、自車と自転車の運転行動状態が出会い頭衝突リスクに強く影響するという知見が得られた。また、車両走行データを分析し、自車の運転行動状態と走行環境文脈が事故リスクに与える影響について検討した。推定した出会い頭衝突リスクレベルに応じて目標速度を算出し、交差点進入前にあらかじめ減速する速度制御系を検討した。また、シミュレーションによって、提案したシステムは、推定されたリスクレベルに応じて減速量を決定することが可能であり、自転車飛び出しに対する衝突回避性能を向上できることを確認した。本研究課題は出会い頭衝突事故リスクの形成過程の基盤研究であり、その一環として平成30年度では潜在リスクレベルの定量化手法について提案することができたことと、そのリスクレベルに応じて減速量を決定することが可能になり、自転車飛び出しに対する衝突回避性能向上効果を確認できたことから、リスク予測知識の基盤研究としておおむね順調に進展していると判断した。今後の研究の推進方策として以下のものが挙げられる。(1)推定モデルの再検討本稿では、自車の運転行動状態と走行環境に基づき、数秒後に自転車が飛び出してきた場合の事故に対する時間的切迫度としてセーフティ・クッション・タイムを推定するモデルを構築した。しかし、自転車が飛び出してくるタイミングやそのときの自車速度は推定が困難であり、本稿で構築した推定モデルでは十分な推定精度を得られなかった。そこで、「数秒後に自転車が飛び出してきた場合の事故リスク」ではなく、「直後に自転車が飛び出してきた場合の事故リスク」または「自転車が飛び出すか否か」を目的変数とした推定モデルを構築することで、推定精度を向上させることができると考えられる。(2)自転車の運転行動分析本稿で用いた説明変数は、自車の運転行動状態と自車周辺の走行環境に関する要素のみで構成されており、自転車の飛び出しタイミングなど、自転車の運転行動に関する要素が含まれていない。そこで、交差点における自転車の運転データを分析し、自転車の運転行動に影響を与える要素を説明変数に加える必要があると考えられる。
雷光籐による頭蓋脳瘤実験モデルの作成

平成11年度の研究実績1.25%工タノ-ルで3.2ug/ml,32ug/mlの濃度の雷光籐を精製した。2.妊娠ICRマウス(胎生7日と8日の2日間)に0.04ug/g(通常使用量の10倍)と0.4ug/g(100倍)の雷光籐と25%エタノール(コントロール)をそれぞれ腹腔内投与した。3.生まれたマウスの肉眼的形態異常、出生率、死亡率を検討した。4.生まれたマウスの行動学的分析(正向反射、傾斜板テスト)を行い、行動学的異常を観察した。5.統計学的検定を行い、異常と思われるマウスの軟X-P,MRI撮影を施行し、画像的形態異常を観察した。今後の予定1.現在までのデ-ターの処理2.雷光籐経口投与による頭蓋脳瘤実験モデルの作成の検討3.他剤における頭蓋脳瘤実験モデルの作成の検討研究の目的頭蓋披裂のうち70-90%は後頭部脳瘤として発生する。この際後頭蓋窩容積は小さく、小脳や脳幹の構造異常を伴う。この現象の発生機序は不明である。神経管形成不全の動物実験モデルとしてretinoic acidをchick embryoに投与する方法や、先天的脊髄髄膜瘤を伴うSpd/Spdマウスがある。一方頭蓋脳瘤を生ずる動物実験モデルはSodium ar senate,clofibrate,vitamin Aの三者を母体に投与する方法があるが他に殆ど報告がない。今回妊娠中に雷公藤を服用していた例で後頭部脳瘤児の出産を経験した。文献的には雷公藤はin vitroの実験でマウスにopen cranial neural tube、small cranium、branchial cleft anomaliesが発生するという報告があり頭蓋脳瘤を研究するモデルとして有用と考えた。本研究ではin vitroの動物実験で胎生期に雷公藤を投与し頭蓋披裂発生モデルを作成し、頭蓋披裂、脳瘤、神経管開存機序を検討することが目的である。平成10年度の研究実績1.雷公藤は中国から取り寄せた。雷公藤の錠剤は精製されていないため、精製を行った。2. DDYマウスを用いて雷公藤のLD50を測定した。3.妊娠確定のDDYマウスに濃度を変えた雷公藤投与し、奇形が発生するかどうかを見た。今後の予定1.現在迄のデータの処理2.奇形の発生率、発生奇形の内容の検討3.脳瘤が発生するかどうかの検討4.様々な胎生期に投与し、どの時点で脳瘤が発生するかを検討する.5.出産したDDYマウスに対し、行動実験を行い、行動異常の有無を雷公藤非投与群と比較する。今後の予定1.現在までのデ-ターの処理2.雷光籐経口投与による頭蓋脳瘤実験モデルの作成の検討3.他剤における頭蓋脳瘤実験モデルの作成の検討
海洋における砂輸送モデルの構築

II.砂粒子系の状態変化の定量化とその影響の解析砂粒子系の状態変化を定量化する方法の一つとして初年度開発した画像計測システムを3次元的な方法に拡張し,異なる色のスリット光線を照射した断層画像から3次元的なRGB情報を取り出す方法を開発した.断面による定性的な違いは認識できるようになったが,異なる断面間のデータの干渉が小さくなく,定量的に分離するには至らなかった.III.砂粒子系のためのSGS応力モデルの開発初年度開発した固液2層流の計算方法に,砂の状態変化に合わせて,SGSモデルの拡散係数を変化させるモデルを提案し,砂山まわりの流れについて,計算を行った.その結果,砂山の表面から砂粒子群が流動化し,山の頂点から剥離した流れによって輸送されて拡散する状態を計算によって再現することができた.砂粒子群の分布を実験の結果と比較すると,流動化,輸送,拡散の状態は定量的にもよく一致しているが,その後,沈降,堆積する過程が計算ではうまく再現できていないことが分かった.計算法の定式化に重力の影響はもちろん考慮されているが,分散相(砂粒子群)と連続相(水)の速度ベクトルが平行であるという仮定に砂粒子群の沈降が抑制されていることがその原因ではないか考えられた.そこで,サブグリッドのスケールにおける砂粒子群の沈降過程は,グリッド上では逆拡散過程であるため,数値的に不安定とならないような,離散的なモデルを提案し,これを砂山周りの計算に組み込んだところ,沈降過程が再現でき,定性的にではあるが,本モデルの有効性を確かめることができた.1.砂粒子系のための非振動スキームの開発圧縮性流体の計算流体力学の分野で研究が行われてきた衝撃波のためのTVDスキームの原理に基づいて,非圧縮性の固液2相流のための非振動スキームの開発を行った.関数を区分的平面で近似し,局所的単調性の条件から,勾配差に関する制約条件を導いた.1次元および2次元の線形波動方程式について,本スキームは不連続面において,過度の数値拡散を導入せずに数値振動が抑えられこと,また制限がかかった場合でも空間的に2次の精度を保持していることを確認し,従来のスキームと比較して優位であることを検証した.次に,連続相(海水)と分散相(砂粒子)の相互影響を対等に取り扱う固液2相流の計算方法を開発した.連続相(水)と分散相(砂)それぞれについての,質量,運動量の保存則および非圧縮性の条件から,連続層と分散相の速度ベクトルが平行であるという仮定の下で,流れの速度ベクトルと圧力および各相の体積割合を基礎変数として,支配方程式を導出した.有限体積法による離散化を行い,本課題で開発した非振動スキームを体積割合を決定する輸送方程式に適用して定式化を行った.2.砂粒子系の状態変化の定量化砂粒子系の状態変化を定量化する方法の一つとして,砂粒子群の可視化画像を2値化することによって,個々の砂粒子を認識し,砂粒子径の分布を推定する画像計測システムを開発した.2次元的な画像から,砂丘で採取した砂粒子群の粒径分布を求め,本システムの有効性を検証した.II.砂粒子系の状態変化の定量化とその影響の解析砂粒子系の状態変化を定量化する方法の一つとして初年度開発した画像計測システムを3次元的な方法に拡張し,異なる色のスリット光線を照射した断層画像から3次元的なRGB情報を取り出す方法を開発した.断面による定性的な違いは認識できるようになったが,異なる断面間のデータの干渉が小さくなく,定量的に分離するには至らなかった.III.砂粒子系のためのSGS応力モデルの開発初年度開発した固液2層流の計算方法に,砂の状態変化に合わせて,SGSモデルの拡散係数を変化させるモデルを提案し,砂山まわりの流れについて,計算を行った.その結果,砂山の表面から砂粒子群が流動化し,山の頂点から剥離した流れによって輸送されて拡散する状態を計算によって再現することができた.砂粒子群の分布を実験の結果と比較すると,流動化,輸送,拡散の状態は定量的にもよく一致しているが,その後,沈降,堆積する過程が計算ではうまく再現できていないことが分かった.計算法の定式化に重力の影響はもちろん考慮されているが,分散相(砂粒子群)と連続相(水)の速度ベクトルが平行であるという仮定に砂粒子群の沈降が抑制されていることがその原因ではないか考えられた.そこで,サブグリッドのスケールにおける砂粒子群の沈降過程は,グリッド上では逆拡散過程であるため,数値的に不安定とならないような,離散的なモデルを提案し,これを砂山周りの計算に組み込んだところ,沈降過程が再現でき,定性的にではあるが,本モデルの有効性を確かめることができた.
暗号系に現れる群構造について

昨年度はブロック暗号の鍵の持つ群論的特徴について考察し,ブロック暗号の鍵の集合の候補と考えられる,有限群Gの部分集合Uで条件(i)集合UUと集合Uとの共通部分が空集合,または(ii)集合UUUと集合Uとの共通部分が空集合を満足するものの構成法の一つを群論的に示した。すなわち1.Gの適当な部分群Hを構成する。2.HのGにおける正規化群Nを構成する。3.剰余群N/Hにおいて位数が3以上の元nH(n∈N)を見つけ,その剰余類nHをUとおく。であった。引き続き今年度は上の計算を実行するアルゴリズムを具体的に提案し,代数学ソフトGAPによる計算を行った。またその過程においてどのようなブロック暗号にも理論的にはMeet-in-the-middle attackと言う群論的な攻撃が可能であることを証明し,やはりGAPを使用した攻撃例も示した。この結果は電子情報通信学会英文論文誌Aの離散数学とその応用特集号に掲載の予定である。さらにこの研究の遂行に必要なGAPやC言語のプログラミングに関する専門書も出版することができた。この科研費は追加配分と言うこともあり当該年度後半は研究環境の整備に追われることとなった。すなわち暗号を実際にネットワーク上で使用して研究するためにより高速な演算処理のできるintel PentiamII 450Mhz CPUを搭載したコンピュータを購入しLinuxサーバーとすることにより研究室内にLANを構築する準備を整えた。これによりPGPを快適に使用できることになる。年度前半は暗号理論に関連する代数学の教育を実際にコンピュータを使って行った場合の効果を国際研究集会ATCM'98(筑波大学)にて発表した。さらに暗号理論の基礎の一つである計算の複雑さについて研究し、一般市民に対し啓発的な講演を日本数学会主催の市民講演会にておこなった。これらは研究室の大学院生を教育し本研究に参加させる準備でもあった。年度全体を通してDES暗号の数学的でより簡潔な記述を試み、特にS-boxの構造について研究した。S-boxは有限体上の32次元ベクトル空間の点列として記述できることが解った。暗号文を解析するためのプログラムミングも開始した。現在までに古典暗号を書くプログラムとそれを解読するための古典暗号文に現れる各文字の出現頻度を分析するプログラムが完成している。この部分は大学院生との共同研究である。昨年度に構築した研究室内のLANを使用して暗号応用技術の運用を試みた。すなわちPGPや使い捨てパスワードシステムを大学院生とともに実際に使用してどのような問題が起こるかを調べた。すぐにわかることはどんなに数学的な裏付けのある優れた暗号ソフトもその原理を良く理解し,細心の注意を払って使わなければかえって逆効果になるということである。こうして暗号研究の動機をはっきりさせた上で昨年度に引き続きブロック暗号の鍵の持つ群論的特徴について,上記の研究室Linux serverにインストールされたGAPを使用しながら調べた。有限群Gの部分集合Uが条件(i)集合UUと集合Uとの共通部分が空集合,または(ii)集合UUUと集合Uとの共通部分が空集合を満足するときこのUはブロック暗号の鍵の集合の候補と考えられているが実際にどうこのようなUを構成すれば良いか,構成法の一つを群論的に示すことができた。それをもっとも簡略な形にして述べれば以下のようになる。1.Gの適当な部分群Hを構成する。であった。
NASH発癌におけるマクロファージの役割と治療への応用

TLRシグナルは肝臓での炎症や肝発癌で注目を浴びている。私たちは非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)に伴う肝発癌において、マクロファージの役割を検討し、治療応用へ方法を探った。NASH発癌モデルとしては肝細胞でのみPTEN遺伝子が欠損するマウスを用いた。マウスに抗生剤を投与して、腸内を滅菌すると腸内細菌に由来するLPSが減少し、肝癌が抑制された。LPSを認識するTLR4が欠損すると、やはり癌が抑制された。マクロファージのTLR4を人工的に欠如させると腫瘍を増殖させる因子が減少し、その結果、肝癌の成長が抑制された。これらの結果からマクロファージに発現するTLR4が肝癌の成長に重要と結論した。またTLRリガンドの役割解明の影響を見るため、PTEN KOマウスにLPSを投与している。次年度には解析できる予定である。また反対にPTEN KOマウスに抗生剤を長期投与し、腸内細菌の減少とTLRリガンドの減量を試みている。この実験群も次年度には解析予定である。NASH発癌へのマクロファージの役割を見るため、clodronate投与によるmacrophage depletion実験および骨髄移植によるキメラマウスを作成している。本研究ではNASHおよびNASH発癌モデルとされる肝細胞特異的PTEN欠損マウス(以下PTEN KO)を使用し、現在までのところ1)抗生剤投与による腸内細菌がNASHおよび肝癌に与える影響、2) TLR2KOマウスおよびTLR4KOマウスとPTENKOマウスを交配し、PTEN-TLR4 double KO (DKO)およびPTEN-TLR4 DKOマウスを作製し、TLRシグナルの役割を検討している。抗生剤投与マウスでは肝腫瘍の抑制と背景NASHの改善を認めていることから、NASH発癌において腸内細菌の役割が大きい事が判明した。次に、DKOでの検討ではPTEN-TLR2 DKOマウスでは腫瘍や背景NASHに大きな影響を及ぼさなかった。よって腸内細菌叢のうち、グラム陽性菌の関与は小さいと考えられた。次に、PTEN-TLR4 DKOマウスでは腫瘍の抑制と背景NASHの改善を認めた。このことからNASH発癌にはグラム陰性菌の関与が考えられた。T-RFLP法による腸内細菌叢の解析では、抗生剤投与群でグラム陰性菌の減少が認められ、これまでの結果と一致するデータが得られた。またPTEN-TLR4 DKOマウスでは腸内細菌叢に大きな変化はなく、肝臓でのTLR4感受性がNASHや腫瘍の進展に関与しているデータが裏付けられた。門脈中のTLR4リガンドであるLPSもコントロールマウスに比べ、PTEN KOマウスで高く、腸内細菌叢由来のLPSがNASHおよび発癌に大きく寄与していると考えられた。本研究では非アルコール性脂肪性肝炎(以下NASH)を基盤とした肝発癌モデルとされる肝細胞特異的PTEN欠損マウス(以下PTEN KO)を用いて、NASH肝発癌におけるマクロファージ、腸内細菌叢、そしてToll様受容体の役割を解析した。一般的にNASHではマクロファージなどの炎症細胞が肝蔵内に集積し、そこから産生される炎症性サイトカインが肝障害を引き起こし、それが肝癌へと誘導すると考えられている。まず腸内細菌に由来する細菌構成成分が肝臓での炎症や発癌への寄与をみるため、抗生剤を長期投与したところ炎症や肝発癌が抑制された。次にToll様受容体(TLR)の検討を行った。細菌は大きくグラム陽性菌と陰性菌に分かれる。TLR2はグラム陽性菌、TLR4はグラム陰性菌の構成成分を認識する。そこでTLR2またはTLR4欠損マウスとPTENKOマウスを交配して、NASH発癌にはどちらの種の細菌が重要か決定した。PTEN-TLR4double KOマウスではNASHや肝発癌が抑制されたことから腸内細菌の中でもグラム陰性菌が重要であることが分かった。次にマクロファージに発現するTLR4の役割を検討するため、骨髄移植によるキメラマウスの作成や試薬によるマクロファージ除去を試みた。それら実験ではマクロファージを含む血液由来細胞に発現するTLR4が病気の進行に関与し、マクロファージ除去によりさらにNASHや肝発癌が改善した。さらにNASHにおいてはマクロファージが腸内細菌に由来するLPS(TLR4のリガンド)に対して過剰に反応して、炎症性サイトカインを産生することを我々は明らかにした。この炎症性サイトカインはさらに癌幹細胞を早期に出現、増殖させ、癌細胞の増殖に寄与していることを明らかにした。これらの結果から腸内環境を健康に保つことや炎症細胞を抑制することが肝癌の予防になると考えた。

これらの結果からマクロファージに発現するTLR4が肝癌の成長に重要と結論した。当課題に対して、すでに論文をまとめ、投稿中である。消化器内科今後はTLR発現細胞であるマクロファージの解析や腸内細菌叢のデータから治療応用に向けた基礎的検討を継続する。予定されている実験を開始し、解析待ちの状況である。今後も予定されている研究を継続していく。また大学院生の参加により一部実験を分担する予定である。
新規病態関連分子をターゲットとしたポリグルタミン病の治療効果

ポリグルタミン病病態において機能低下が強く疑われる分子Ku70、HMGB1、YAPdeltaCに着眼した新たな治療法の開発を試みることを目的として、ハンチントン病モデルマウスまたは脊髄小脳変性症1型モデルマウスをKu70あるいはHMGB1、YAPdeltaCトランスジェニックマウスと交配し、治療効果の有無を検討した。その結果として、いくつかの組み合わせで治療効果が認められたが、脊髄小脳変性症1型モデルマウスにHMGB1を過剰発現した際に、非常に有意な運動機能の改善と生存期間の延長、さらには小脳の病理形態学的な改善が観られ、3つの候補遺伝子のうち最も優れた治療効果を認めた。また、最も優れた治療効果が得られたこのマウスを用いて、その分子メカニズムの解析を行い、いくつかの新たな知見を得ている。同時に、発症初期である5週齢の脊髄小脳変性症1型モデルマウスにAAVウイルスベクターを用いてHMGB1を過剰発現した際にも、有意な運動機能の改善と小脳の病理形態学的な改善を認めた。これらの結果はポリグルタミン病に対する新たな治療法開発への可能性を示唆している。ポリグルタミン病病態において機能低下が強く疑われる分子Ku70、HMGB1、YAPdeltaCに着眼した新たな治療法の開発を試みることを目的として、ハンチントン病モデルマウスであるR6/2トランスジェニックマウスおよび変異huntingtinノックインマウス、脊髄小脳変性症1型モデルマウスである変異ataxin1ノックインマウスをKu70あるいはHMGB1、YAPdeltaCトランスジェニックマウスとそれぞれ交配し、治療効果の有無を検討した。具体的には、生まれてきたマウスをロタロッドテストによる運動機能の解析、体重計測と生存期間の観察を行った。その結果、3つの候補遺伝子のうち、ある遺伝子を過剰発現した変異ataxin1ノックインマウスにおいて非常に有意な運動機能の改善と生存期間の延長を認めた。ある掛け合わせから得られたマウスにおいて、非常に優れた治療効果が観察されている。現在は、最も優れた治療効果が得られたマウスにおいて、その分子メカニズムの解析を進めている。この分子メカニズム解析の結果を用いて臨床応用可能な低分子化合物の探索を進めていく予定である。また、同時にウイルスベクターを用いた遺伝子治療の可能性をモデルマウスを用いて検討していく予定である。引きつづき掛け合わせによるマウスの観察を行い、治療効果の得られる分子を絞り込む。さらに、現段階で治療効果が観察されたものに関しては、その分子メカニズムを明らかにする。In vivoでの評価を引きつづき行うために動物の飼育管理料として使用する。さらに分子メカニズムの解析としてマイクロアレイによる発現解析とそのシグナルカスケードの解析を行うために研究費を使用する予定である。
小惑星表面物質の研究

1.堂平観測所の多色偏光装置(平成10-11年度)と、岡山観測所のHBS(低分散偏光分光計)(平成12-13年度)を用いた、小惑星の偏光度と輝度の測定を行った。偏光度の太陽小惑星観測者がなす角(位相角)依存性や、小惑星の自転に伴う測光・偏光の時間変化の観測から、小惑星9Metis,3Juno等の表面構造(反射能分布等)を解明した。2.室内でのレーザー光を用いた細粒層による光散乱実験を継続し、小惑星の模擬表面の散乱特性を各種のパラメター(鉱物種類、細粒の大きさ分布、表面凹凸、等)毎にまとめた。これらの光散乱特性に基づいて小感星の観測結果から表面物質を演繹する手法を確立し、9Metis等の小惑星表面に反射能の異なる領域が存在することを明らかにした。3.実施の最終年度には、これまでの成果をイタリアで6月に開かれた小惑星会議において報告した。また実績報告書の作成を行った。(1)地上観測。(i)平成10年11月に、国立天文台堂平観測所の多色偏光測光装置を用いて、小惑星(52Europa,1036Ganymed)の測光・偏光の同時観測を実施した。測光は、主として、小惑星の形状、自転運動、表面反射能(アルベド)を反映し、偏光は表面物質(岩盤と細粒層)の粗さを反映する。偏光・測光データに、有為な相関を示す時間変動がみつかった。これを基に、小惑星の形状、表面鉱物組成の分布についての考察を行っている。(ii)数百万年前に、小惑星同士の相互衝突で生まれたと考えられる惑星間ダストバンドは、赤外線衛星で発見されたが、一昨年、われわれのグループによる地上でのCCDカメラによる観測で、初めて地上から測定された。本年度は、フィルターを換えて測定感度を向上させ、引き続き地上観測を行った。その結果、Themis,Koronis族を起源とするダストバンドと共に、Eos族に伴うバンドを発見した。(2)室内での光散乱実験を実施し、小惑星の模擬表面の散乱特性を各種のパラメター(鉱物種類、細粒の大きさ分布、表面凹凸、等)毎にデータベース化する作業を開始した。平成10年度は、波長543.5nmのグリーンHe-Neレーザーを購入し、従来のレッドHe-Neレーザー(波長632.8nm)と合わせて、散乱光の波長依存性(カラー)測定が可能となった。レゴリス層に模擬した表面での、散乱強度の入射角依存性や、小惑星表面を模擬した半球面表面にレゴリス粒子を付着したモデルの光散乱特性を明らかにした。(3)理論的考察のために、小惑星の模擬表面における光散乱の数値シミュレーションを実施した。キリヒフォッフの回折近似に基づいた、粗い表面による反射光強度の計算プログラムの妥当性を検討した。(1)地上観測。(i)国立天文台堂平観測所の多色偏光測光装置を用いて、平成11年11月に小惑星(216Kleopatra)、平成12年1月に小惑星(532Heculina)の測光・偏光の同時観測を実施した。今回は、低分散分光偏光装置(HBS)を始めて使用して、波長400nmから800nm付近にかけての分光偏光観測を行った。測光は、同架台の小型望遠鏡で同時観測した。偏光と測光データに、有為な時間変動がみつかった。偏光の波長依存性や、偏光・測光の自転周期との相関から、小惑星の形状・自転軸や、表面の鉱物分布につての解析を進めている。(ii)冷却CCDカメラによる地上観測によって、小惑星を起源とする惑星間塵雲の空間構造に見られる局所的な集積を引き続き調べた。(2)室内での光散乱実験を実施した。今年度は、(i)隕石を細粒にした試料を用意し、散乱光強度を広い位相角範囲(3度155度)で調べた。特に、これまでに地上実験でデータが得られていなかった高位相角(>120度)でのデータを初めて得ることができ、探査機による小惑星表面の観測データと詳しい比較検討が行うことができた。(ii)表面の粗さについてミクロンオーダーの3次元測定を行い、光散乱特性と表面粗さとの関係について、考察を行っている。

(3)理論的考察のために、Hapkeの散乱理論に基づいて、小惑星の模擬表面における光散乱の数値シミュレーションを実施した。小惑星探査計画MUSES-Cの画像処理に必要な基礎過程の検討を、引き続き行っている。(1)地上観測。平成12年4月に、国立天文台堂平観測所の低分散分光偏光装置(HBS)が、岡山観測所に移管されたのに伴い、本年度夏期に岡山観測所において小惑星の偏光観測を行った。メインベルト小惑星(3Juno,4Vesta,8Flora)の偏光度の波長依存性や、自転に伴う偏光、測光特性の時間変動を求め、表面物質とその空間分布を推定した。(2)室内測定。(i)新たに、いくつかの隕石細粒試料について広い位相角範囲(2度155度)で散乱光強度を求めた。前年度の結果もあわせた実験データから、隕石細粒試料で表面を覆われた球状の天体についての光度位相曲線(位相角と明るさの関係)を導き、それと小惑星の観測データとの比較を行った。(ii)異なる粒子サイズ分布をもつ隕石細粒試料について、偏光位相曲線を求め、偏光度の粒子サイズ依存性について予備的な結果を得た。(iii)粗い表面をもつ板について、粒子の場合と同様に、広い位相角範囲で散乱光強度を求めた。板についての実験データが従来の光散乱モデルでは十分再現されないことがわかった。(iv)異なる粒子サイズ分布をもつ鉱物細粒試料について、表面凹凸の測定を行った。表面粗さが粒子サイズに依存することを明らかにし、粒子サイズと凹凸との経験式を求めた。また、人工的に表面に凹凸をつけた試料を用意し、これの凹凸分布を定量的に求め、光散乱特性との相関について調べた。現在、その結果について、考察を行っている。1.岡山観測所の91cm望遠鏡に、HBS(低分散偏光分光計)を装着して、小惑星(13 Egeria and 4 Vesta)の自転に伴う測光・偏光の時間変化の観測を続行した。天候に恵まれないこともあって、観測データの質は良くなかったが、偏光量の有為な時間変動がみつかった。また、これまでのデータに基づいて、偏光とアルベドとの相関関係を仮定して、3 Juno等の小惑星の形状・表面アルベド分布を解明した。3 Junoの表面が異なるアルベド物質によって被われるとするモデルが、我々の観測結果と一致することが分かったが、4 Vestaで見られるような、明るいフェーズで、低い偏光度が現れるといった輝度と偏光量との顕著な関係は得られなかった。2.レーザー光による、レゴリス表面の光散乱室内実験を継続した。反射光強度や、その位相角依存性が、レゴリス模擬試料の粒径によって変化する(細粒になるにつれて、アルベドが増加)ことが分かった。
思春期女性の骨強度に影響を及ぼす環境因子の検討

本研究は、思春期における「食」の実態調査を行い、骨強度と腹囲(内臓脂肪蓄積)との関連性を含め、OSIに寄与する環境因子を検討した。これより中学・高校生期はPBM獲得の途上にあることが明らかとなった。特に経年の変化率(⊿OSI)は中学生期におけるOSIの獲得が大きかった。また、中学生期における“やせ群"のOSIが“ふつう群"に比し有意に低値を示したことから、適正体重の維持が重要であり、やせはOSIの獲得を阻む一要因であることが窺えた。さらにOSIの獲得は、未月経の時期では、月経有期に比し運動の影響を受けるということが示唆された。OSIと食物摂取状況との関連性については、さらなる検討が必要である。【目的】骨粗鬆症の予防には、成長期において最大骨量(PBM)を可能な限り高めておくことが必要である。しかしながら近年における若年世代のやせ志向は、低年齢(小学生)段階からのダイエット経験者の増大を生じ、骨粗鬆症予備軍としての存在が懸念されている。本研究では、思春期女性(中学生および高校生)の縦断研究により踵骨音響的骨評価値(OSI)に寄与する環境因子を明らかにするために、食事摂取状況、運動・生活習慣などの実態調査を行い検討している。また、得られた知見をもとに若年世代の「食育」に導入することで生活習慣病の予防さらには医療費の削減を目指すものである。【方法】対象者:思春期の女子中学生および女子高校生の中から、本研究への参加に保護者から同意が得られた193名を分析対象とした。調査期間:平成25年8月7日、22日、27日の3日間であった。調査項目:身長、体重および腹囲を計測し、判定の基準として肥満度および小児メタボリックシンドローム基準の腹囲≧80cmを用いたOSIは超音波骨評価装置で測定した。食事調査(FFQ中村)および運動習慣、生活習慣、健康状態に関するアンケート調査を実施した。統計解析:相関関係の検定にはPEASONの相関関係を用い、2群間の平均値の差の検定には対応のないT検定を行った。【結果および考察】上記の結果より学年によるOSIについては、中1に対し中2、高1および高2で有意に高値を示し(P<0.01またはP<0.05)、思春期はOSI獲得の途上であることが窺えた。肥満度判定の結果に基づいて検討した結果、中学生期において“やせ群"のOSIは“普通群"“肥満群"に比し有意に低値を示した(P<0.01または0.05)。これより、適正体重の維持は重要であり、食育の必要性が感じられた。また1年間の経年におけるOSIの変化率(△OSI)は中学生期において高く、中学生期はOSIの獲得に重要な時期であることが推察された。しかしながら近年における若年世代の痩せ志向は、低年齢(小学生)段階からのダイエット経験者の増大を生じ、骨粗鬆症予備軍としての存在が懸念されている。本研究では、思春期期女性(中学生および高校生)の経年における縦断研究により踵骨音響的骨評価値(OSI)に寄与する環境因子を明らかにするために、食事摂取状況、運動・生活習慣などの実態調査を行い、OSIに寄与する環境因子について検討する。また、得られた知見を基に若年期世代の「食育」に導入することで生活習慣病の予防ひいては医療費の削減を目指すものである。【方法】対象者:思春期の女子中学生および女子高校生の中から、本研究への参加に保護者からの同意が得られた195名を分析対象とした。調査期間:平成24年8月22日、23日、30日、9月1日の4日間であった。調査項目:身長、体重および腹囲を計測し、判定の基準として肥満度および小児メタボリックシンドローム基準≧80cmを用いたOSIは超音波骨評価装置で測定した。【結果および考察】OSIは中1に対し高1および高3において有意に高値を示し(p<0.01)、思春期はOSI獲得の途上にあることが推察された。

肥満度判定により、それぞれやせ群、普通群、肥満群の3段階に区分しOSIを検討した結果、やせ群のOSIは普通群と肥満群に比し有意に低値を示したたことから(p<0.01またはp<0.05)、適正体重の維持が重要であり、思春期における過激なダイエットの弊害に対する指導および望ましい食教育の必要性が示唆された。骨粗鬆症の予防には、成長期において最大骨量(PBM)を可能な限り高めておくことが必要である。本研究では、踵骨音響的骨評価値(OSI)に寄与する環境因子を明らかにするため、成長期(中学生および高校生)における食事・運動習慣などの実態調査を行い、OSIとの関係性について検討した。実施期間は平成26年度8月25日、26日、29日であった。保護者から同意が得られた生徒の内、調査対象日の欠席者を除く164名を分析対象とした。その結果、OSIは中1に対し中2から高3のすべての学年において有意に高値を示し(p<0.01またはp<0.05)、思春期はPBM獲得の途上であることが推察された。OSIと月経の有無の関係性については、月経無群に対し月経有群において有意に高値であった(p<0.01)。中1高3の1年間におけるOSIの変化率では、中1から中2における期間において他学年に比しOSIの獲得が大きかったことから、中学生期は、OSIの獲得に重要な時期であることが窺えた。また、肥満度判定により評価された結果に基づきそれぞれ“やせ群"、“普通群"、“肥満群"の3段階に区別しOSIと検討した結果、中学生期において“やせ群"のOSIは“普通群"に比し有意に低値(P<0.05)を示したことから、適正体重の維持は重要であり、「やせ」はOSI増加を阻む一因であることが示唆された。さらに、OSIと肥満度、体重、身長および腹囲の相関はそれぞれr=0.358**(中学生)、r=0.397**、r=0.326**およびr=0.237**と高い正の相関が見られた。以上のことより、OSI獲得のためには思春期初期からの適正体重の維持は重要であり、特に1年間におけるOSIの獲得は中学生期において顕著であったことから、この時期における望ましい食習慣や生活習慣などの食育の必要性が考えられた。食生活学これまでの研究結果から、中学・高校生期はOSIの獲得途上にあることが明らかであり、学年によるOSIの差、OSIと体格(肥満度および腹囲)、月経の有無との関連性および運動習慣との関連性など、OSIに寄与する環境因子が示唆されている。しかしながら、OSIと食物摂取状況との関連性については、長期にわたるデータ集積(経年)の総合的な累積により検討を行う必要がある。研究実績の概要に示した通り、これまでの研究結果から、学年によるOSIの差、OSIと体格(肥満度および腹囲)、月経の有無との関連性および運動習慣との関連性など、OSIに寄与する環境因子が示唆されている。OSIと食物摂取状況との関連性については、一般に短期の調査では相関が見られないことがあるので、長期にわたるデータ集積(経年)の総合的な累積により検討を行う予定である。基本的には平成25年度の計画と同様の手法で行う。即ち、保護者から同意が得られた中学生および高校生の女子を対象に、(1)身体計測(身長、体重、腹囲およびOSI:超音波骨評価装置)(2)アンケート調査(食事調査:FFQ中村、運動習慣およびヘルスチェック)を行いOSIに寄与する環境因子を明らかにする。さらに、長期にわたる(経年)累積データより骨強度に及ぼす環境因子について、総合的な検討を行う予定である。基本的には平成24年度の計画と同様の手法で行う。即ち、保護者から同意が得られた中学生および高校生の女子を対象に、(1)身体計測(身長、体重、腹囲およびOSI:超音波骨評価装置)
悪性リンパ腫における非コードRNA PVT1とPVT1内miRの役割解明

悪性リンパ腫患者数は高齢化とともに増加傾向で、副作用の少ない分子標的治療薬の開発につながる悪性リンパ腫発症機序解明は重要である。8q24転座を有する悪性リンパ腫の中には極めて予後不良な疾患群があり、その中には8q24転座点がガン遺伝子MYCの下流にあるPVT1内に存在する症例がある。PVT1は長鎖非コードRNAであり、腫瘍化におけるPVT1の役割は不明である。本研究では悪性リンパ腫発症におけるPVT1領域の役割を明らかにし、新規治療へつなげることを目的とする。