hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
甲状腺癌リスク因子ＦＯＸＥ１とＮＫＸ２－１は良性腺腫形成にも関連するのか

甲状腺がん発症リスクと相関すると報告されている5つの一塩基多型(rs966513、rs944289、rs2439302、rs1867277、rs6983267)について、今回、良性の甲状腺濾胞腺腫の発症とも関連があるかを調査した。日本人959例の甲状腺濾胞腺腫(FA)と535例の甲状腺乳頭がん(PTC)、および2,766例の対照群を用いて解析を行った。その結果、FAとPTCとrs944289(PTCSC3)およびrs2439302(NRG1)において相関が認められたことは、良性と悪性の甲状腺腫瘍の発症リスクを規定している因子に共通性があることを示唆した。研究の最初の段階は、日本人におけるFOXE1およびNKX2-1遺伝子のSNP(一塩基変異多型)が、甲状腺良性腫瘍である濾胞性腺腫の発症と関連があるかどうかを評価することを目的としている。長崎県内の病院において、甲状腺濾胞性腺腫と診断された症例が腫瘍登録から得られた。このうち、同時に、あるいは後に甲状腺がんを発症した症例は除外された。その結果、長崎市内の大規模病院より1026例の濾胞性腺腫のサンプルが収集され、まず、当初の病理診断の検証を行い、494例で濾胞性腺腫の診断が確認された。さらに神戸の隈病院において、同様に390例のうち347例の診断が確認され、合計841例がこの研究の対象となった。各ブロックごとに一片8μmのパラフィン切片5片を、DNA抽出のために作成した。第二段階では、ヒト乳頭状甲状腺がん細胞にて、ドキシサイクリン誘導ノックダウン法を用い、FOXE1の機能的役割の解明に挑んだ。細胞をドキシサイクリンによって刺激した後のFOXE1タンパク質とmRNAレベルとの減少が、それぞれウェスタンブロット法と定量RT-PCRによって確認された。GeneChip Human Genome U133 Plus Array(Affymetric)を用いたマイクロアレイ発現解析を行ったところ、発現が低下した遺伝子では発育プロセスに関連しているものが多く見られる一方、制御されていない遺伝子の大半が免疫反応、運動、細胞遊走に関連していることが判明した。分子生物学、放射線影響学全体的な進捗状況は当初の計画にほぼ沿っているので、評価2と判定できる。多数の濾胞性腺腫についての情報を集めることが第一段階であった。1,416例の濾胞状腺腫の記録が長崎市内と神戸の病院から集められ、検討された。これは、当初計画の1,000例を上回る数である。次の段階では、これら提携病院から集められた対象となる症例において、実際に再度ヘマトキシリン・エオジン染色を行い、病理診断の再確認を行った。厳しい条件によって診断が厳密でないものを除外した結果、提携病院において抽出された857症例のうち、439症例(51.25%)が研究の対象から外された。このかなり高い除外率は、過剰診断(153例、34.9%)または過小診断(191例、43.5%)によるところが大きい。その他の理由としては、組織が量的に不十分であったり、一定のクオリティーに達していなかった(40例、9.1%)、あるいは、パラフィン切片が作成できなかったため(55例、12.5%)などが挙げられる。これらの検証作業は順調に行われた。マイクロアレイの実験では、FOXE1のノックダウンにより、細胞の脱分化および悪性の表現型の獲得作用に基づいた変化を引き起こした。研究のこの段階も予定通り順調に行われた。今後の研究計画には、パラフィン切片からのDNA抽出、遺伝子型の決定、暫定的統計分析およびFOXE1ノックダウンの機能的評価などが含まれる。DNAは5枚の8μmのホルマリン固定パラフィン包理(FFPE)切片から、アルカリ性緩衝液を用いて抽出する。遺伝子型決定は、以前の我々の研究と同様(Matsuse et al., J Med Genet 2011)、事前に作成され機能的に検証済みのFOXE1のプローブを用いて行われる。近年の全ゲノム関連解析によって甲状腺がん発症に関連する2q35のrs966423、8p12のrs2439302、14q13.3のrs116909374などのSNPsが判明してきている(Gudmundsson et al., Nat Genet 2012)ため、分析されるSNPsの数も増やすことになるであろう。サンプルサイズの拡張については、遺伝子型と統計学的評価の結果に基づき、決定する。FOXE1ノックダウンの効果を機能的に評価するために、以下の指標を用いる:

(1)ドキシサイクリン有または無の条件における細胞増加率、(2)細胞運動性アッセイ、(3)細胞外マトリクスによる細胞浸潤アッセイ。加えて、ヒトの濾胞性腺腫組織のFOXE1のタンパク質の発現を、我々の研究(Bychkov et al., Thyroid 2013)で報告しているように、FFPEセクションを用い、免疫組織化学的に評価する。提携病院の長崎医療センターに169症例、隈病院に390症例の診断検証を行ってもらったことにより、追加のミクロトーム刃と顕微鏡プレパラートを買う必要がなかった。前年度から繰り越された8478円は、使用されなかった。今年度の使用計画は以下の通りである。試薬;45万円、細胞培養器;10万円、消耗品;10万円、ガラス製品;2万8478円、国内旅費;15万円、国際旅費;33万円、その他;15万円
メンタルヘルス不調予防を目指した効果的な運動継続プログラムの探索

本研究では、身体活動を増やしたいのに多忙を理由に増やすことができない労働者を中心に、継続的に身体活動を増やすための方法をpersonality特性毎に探り、身体活動・歩数を増やすことでメンタルヘルス不調(特に仕事関連のストレス)を予防・社会的損失を削減することを最終目的としている。2018年度は日常歩数増加意欲を持ち、厚生労働省が示す歩数目標値(男性9000歩・女性8500歩)未満の当大学職員を対象とした3ヶ月間の歩数推進プログラム「歩いて健康貯金」を作成した。■プログラム内容■歩数を増加させたい参加者実施事項:目標歩数設定・歩数セルフモニタリング・増加歩数分(1歩1円)を日本ユニセフ協会を通し、飢餓で苦しむ地域の幼い命に(助成金より)寄付。(コントロール群として寄付しない群もランダムに割付)プログラム運営者(保健・医療推進センター)実施事項:月に2回参加者へ平均歩数をメールで通知。寄付群には歩数増加によって生じた寄付額も同時に通知。(参加者の歩数増加分を日本ユニセフ協会へ寄付)■プログラムの実施により予想される成果■2019年度は上記プログラム実施により、多忙な労働者が身体活動を継続するための動機付けとして社会貢献インセンティブが有効か否か検証可能となる。また、personality特性毎に寄付の運動継続効果を検証する。また、歩数増加群と非増加群に分け、仕事関連ストレスへの影響をストレスチェックを用い調査予定。併せて自己効力感や主観的幸福度・身体的影響も分析することで、労働者における歩数増加の効果が明確になる可能性がある。2018年度は上記プログラム作成・2019年度実施へ向けての準備(ホームページ作成・各種検査の準備)を行った。また、研究計画書を作成し、長崎大学医歯薬総合研究科倫理委員会の承認を得た。研究代表者が約半年間病気休職が必要であったため、当初予定していた介入研究が2018年度は実施できなかった。その為、「寄付を動機付けとした場合の運動継続効果」の検証及び各種血液検査・心理分析を実施できなかった。2019年度は9月11月にかけてPilot Study(歩数推進プログラム)を60名で3ヶ月間実施し、2020年8月まで寄付を動機付けとした場合の運動継続効果を検証予定である。また、対象者をTCI Personality検査(気質と性格検査)を用い特性毎に分け歩数推進の動機付け(行動変容技法)として社会貢献をインセンティブとすることが各気質・性格特性毎に有効な行動変容技法となり得るか否かを調査予定である。並行して身体活動継続がメンタルヘルス・仕事関連アウトカムに及ぼす影響(1)や身体的影響(2)を調査する。2020年度は上記歩数推進プログラムの修正を行い、身体活動継続に有効なPersonality特性毎の行動変容技法(動機付け)を種類を増やし検討予定である。同時に身体活動継続の上記(1)(2)への影響調査も行う。最終的には、多忙な労働者へPersonality毎に効率の良い動機付けを提案し、身体活動を継続することで生まれる経済的効果の調査を行う予定である。

また、対象者をTCI Personality検査(気質と性格検査)を用い特性毎に分け歩数推進の動機付け(行動変容技法)として社会貢献をインセンティブとすることが各気質・性格特性毎に有効な行動変容技法となり得るか否かを調査予定である。並行して身体活動継続がメンタルヘルス・仕事関連アウトカムに及ぼす影響(1)や身体的影響(2)を調査する。2020年度は上記歩数推進プログラムの修正を行い、身体活動継続に有効なPersonality特性毎の行動変容技法(動機付け)を種類を増やし検討予定である。同時に身体活動継続の上記(1)(2)への影響調査も行う。最終的には、多忙な労働者へPersonality毎に効率の良い動機付けを提案し、身体活動を継続することで生まれる経済的効果の調査を行う予定である。(理由)2018年度研究代表者が約半年間病気休職が必要であったため、当初予定していた介入研究が実施できず、血液検査や心理検査に必要な諸経費の使用を見送った。また、資料整理に伴う人件費をはじめ、研究成果発表等の際に使用予定であった国内旅費を使用しなかった。(使用計画)2019年度研究代表者は復帰し、2018年度実施予定であった介入研究(Pilot Study)を再開予定である。その為、研究に必要な各種ホルモン測定委託料や旅費・人件費・学会参加費として2019年度以降に使用予定である。
生体組織再生能を保持した新規組織工学足場材料の創成と評価

研究目的:病気や怪我等で体の組織が欠損した場合、組織の修復を支援する材料が必要不可欠である。これまでに、報告者は、キトサン-γグリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS)複合体は良好な細胞接着性と増殖性を持つことを明らかにした。一方、近年Bioglass^<【○!R】>から溶出したSi(IV)が骨芽細胞の増殖および分化を促進させるという報告がある。そこで本研究では、前述のキトサン-GPTMS複合体にテトラエトキシシラン(TEOS)を導入し、Si(IV)の徐放量を調節し、徐放されたSi(IV)がヒト骨芽細胞様細胞(MG63)にどのような影響を与えるかを調べた。研究方法:キトサン-酢酸水溶液に所定量のGPTMS及びTEOSを添加した。溶液を24ウェルプレートに流し込み、室温で1日静置後、60°Cの恒温槽中で2日間乾燥させ、キトサン-GPTMS-TEOS膜を作製した。GPTMS及びTEOSのみを添加した膜も同様に作製した。得られた膜を炭酸水素ナトリウム水溶液で中和し、蒸留水で洗浄して残存酢酸を取り除いた。複合体膜上でMG63細胞を培養し、細胞の代謝活性をalamarBlue^<【○!R】> assay、骨分化活性をALP活性で評価した。また溶出したSi(IV)徐放量を高周波誘導結合プラズマ発光分光法(ICP)で調べた。研究成果:Si(IV)徐放量は、キトサン-GPTMS-TEOS膜とキトサン-TEOS膜では添加量に伴い増加した。細胞の代謝活性と徐放量に相関関係はなく、キトサン-TEOS膜上では他の試料と比較して代謝活性は低い値を示した。ALP活性はTEOSを導入した試料上で、Si(IV)徐放量がキトサン-GPTMS系よりも多い場合に高い値を示した。これらより、キトサン-GPTMS-TEOS膜から徐放されたSi(IV)は、骨芽細胞の代謝活性ではなく、骨芽細胞の分化を促進させると考えられる。
複合性局所疼痛症候群に対する温冷交代浴の有効性の視標の確立

複合性局所疼痛症候群(CRPS)は、外傷などの後に慢性疝痛過敏状態を生ずるもので、原因が不明のまま、痛みの他に自律神経系の異常を呈することが多く治療に難渋する。温冷交代浴はCRPSの基本的治療として古くから行われているが、その温度設定(特に冷却速度)に確定したものがなく、十分な効果のある例が少ない。しかし確実な温冷交代を不快感なく継続できる治療環境を整えることができれば安全で有用な方法としてより推奨できるものになるであろう。近い将来、自律神経活動の変動観測、皮膚血流量・皮膚温の測定、水温調整がリアルタイムに可能となる時には、本研究の結果は自律神経活動に応じた水温調整のために不可欠な要素となる。
直交化フィルタを用いた非同期直接拡散/符号分割多元接続通信方式に関する研究

次世代の通信方式として、符号分割多元接続通信方式(CDMA)が注目されている。しかし、この方式では、他局間干渉の存在により性能が大きく劣化し、初期同期捕捉時には重大な問題となる。本研究では、直交化フィルタを使用し、また、拡散系列との相関を有効利用、小回路規模で、同期捕捉時間を大幅に短縮する方法を、新たに提案し、その性能を明らかにした。また、従来法に比べて、何倍程度高速化が可能なのかを明確にした。1.基本的な解析と本方式の改善検討。"同期点直接検出法"(従来法、前提案方式)とそれに"同期点候補推定法"を併用する方式(改良型提案方式)について検討し、約1/3の時間で同期捕捉が可能となった。2.マルチパスフェージング伝送路での本方式の適用。受信入力を複素数として扱い、直交化フィルタのアルゴリズムも複素数アルゴリズムとすることで捕捉可能、また、マルチパスの位相位置も同時に検出可能であることを確認した。3.直交化フィルタの収束のためのステップサイズの検討、多停留検出法導入による更なる高速化。これらにより大幅な改善が可能となった。例えば、拡散符号長127、Eb/N0=24.0[dB]、多元接続数24、SIR=6[dB]で、同期点候補推定法と同期点直接検出法の併用法では平均同期捕捉時間が1.32×10^6T[sec]であったのに対して、ステップサイズを適切に設定した方式では7.97×10^4T[sec]、多停留検出法を導入した方式では5.97×10^4T[sec]となり、約1/20となった。これは、伝送速度を64[kbps]を仮定すると、1[sec](=6.4×10^4T[sec])以内で同期捕捉が可能となり、実用的レベルの同期捕捉時間にすることができた。これまでに、直交化フィルタを使って、干渉を回避しながら捕捉を行う方法で、この一解決法を示した(前提案方式とよぶ)。本研究では、さらに,同じく直交化フィルタを使用するものの、拡散系列との相関を有効に利用し、回路規模を大きくせず、同期捕捉時間を大幅に短縮する方法を、新たに提案し、その基本性能を明らかにした。直交化フィルタのタップ重み係数と分割された2つの自局系列が各々直交しているという原理を利用する。直交化フィルタのタップ重み係数を、他局だけでなく自局のPN系列とも直交化するように収束、形成させ、そのタップ重み係数に対して、自局の受信機側PN系列を0.5チップスライドさせながら相関チェックを行うことで同期点候補をいくつか選択する。そして、その中から、前提案方式による詳細な比較により、より正しい同期点を決定する。2.直交化フィルタの係数収束条件の検討。一定品質を確保した上で、同期時間が最小となる最適な直交化フィルタ係数の収束条件を検討した。3.本方式と従来方式の比較、多元接続数の増加や遠近問題時での本方式の効果を検討した。

その結果,例えば,AWGN環境下(E_b/N_0=6.8[dB])で,SIR=-20[dB],符号長127,多元接続数22とした場合,スライディング相関法では同期捕捉不可能,前提案方式では平均同期捕捉時間が1.7×10^6T[sec](T:1ビット時間幅)に対して,本方式では,6.7×10^5T[sec]となり,前提案方式の約1/3の時間で同期捕捉が可能となった.次世代の通信方式として、符号分割多元接続通信方式(CDMA)が注目されている。しかし、この方式では、他局間干渉の存在により性能が大きく劣化し、初期同期捕捉時には重大な問題となる。これまでに、直交化フィルタを使って、干渉を回避しながら捕捉を行う方法で、この一解決法を示した。本研究では、さらに、以下の検討を行い、その効果を明らかにした。1.マルチパスフェージング伝送路での本方式の適用。受信入力を複素数として扱い、直交化フィルタのアルゴリズムも複素数アルゴリズムとする。"同期点直接検出法"(前提案方式)とそれに"同期点候補推定法"を併用する方式(改良型提案方式)について検討し、共に捕捉可能、また、マルチパスの位相位置も同時に検出可能であることを確認した。2.直交化フィルタの収束のためのステップサイズの検討、多停留検出法導入による更なる高速化。捕捉動作に必要なステップサイズでできるだけ大きい値を検討、捕捉用多停留検出法の提案、検討した。これらの結果、大幅な改善が可能となった。例えば、拡散符号長127、Eb/No=24.0[dB]、多元接続数24、SIR=6[dB]という条件で、同期点候補推定法と同期点直接検出法の併用法では、平均同期捕捉時間が1.32×10^6T[sec]であったのに対して、ステップサイズを適切に設定した方式では7.97×10^4T[sec]、多停留検出法を導入した方式では5.97×10^4T[sec]となり、約1/20となった。これは、伝送速度を64[kbps]を仮定すると、1[sec](=6.4×10^4T[sec])以内で同期捕捉が可能となり、実用的レベルの同期捕捉時間にすることができた。
教師の職能成長を支える省察能力の発達過程

本研究は教育実習生および現職教員の省察能力の発達過程を検討することを目的として、日米の調査対象者に、1授業実践映像の撮影2映像をもとに2回の自己省察(1回目:条件なしの省察、2回目:予め観点を提示しての省察)を依頼するものであった。「授業設計」「授業マネージメント」「授業実践内容」等に関して、「省察能力」の観点からデータを精査することで、教員養成段階を含む教職生活全体にわたる省察能力の発達過程および省察能力の日米間の差異を事例的に明らかにしようとするものであった。本年度は研究最終年度(研究代表者の疾病・入院により1ヶ年延長)にあたり、これまでに収集した日米の調査対象者(米国:教育実習生:2名、教師経験12年:2名、同10年程度:1名、同20年以上:1名、計6名日本:教育実習生:2名、教師経験12年:2名、同10年程度:2名、同20年以上:2名、計8名)の省察に関する記述データおよびインタビューによるデータを分析した。分析の結果、省察能力の発達過程については日米とも当初想定した経験年数による違いは大きくなく、個人間の差異が大きいことが示唆された。また、日米間においては、特に教育実習生の省察内容に差がみられた。なお、分析結果の詳細については最終報告書に記述する。研究初年度の主要課題は、次年度(2017年度)の日米調査実施に関わり、調査協力者への調査内容の説明および協力依頼であった。米国については、当初の予定通り、ジョージア州立大学の研究協力者と面談し、研究デザインへの助言を得るとともに、具体的な調査内容および調査対象者の選定基準にかかわる細部まで検討した。その結果、大要、以下のような研究調査スケジュールを確認した。日米とも教育実習生2名、教師経験12年現職教員2名、教師経験10年程度の現職教員2名、教師経験20年以上の現職教員2名、計8名にデータ収集を依頼する。データ収集については、各自とも自己の実践授業映像を撮影→映像をもとに自己省察(第1回目は観点提示なし)を行う(省察シート記入)→省察の観点を示した上で、自己省察(第2回目)を行う(省察シート記入)→各教員(実習生)へ聞き取り調査を実施して、記入内容に関する不明な点を捕捉する。日米の比較条件をそろえるために、調査実施時期について米国が2017年89月、日本が2018年4月の予定である。実習生については、日米とも4回生を対象として、実習期間中の最初の実践授業(教科は小学校体育科)映像をもとに自己省察を行う。米国では、小学校体育は体育専門教員が行うことが多いが、日米の条件をそろえる観点から、体育授業を行っている小学校学級担任に依頼する。なお、本年度訪問予定であった国内3大学については、自大学の取り組みを書籍として出版していることもあり、訪問を見送った。必要があれば2017年度に本研究遂行にふさわしい大学(上記3大学以外)を訪問する。上記「研究実績の概要」に記した通り、当初のほぼ計画通りに研究がすすんでいる。本研究は教育実習生および現職教員の省察能力の発達過程を検討することを目的として、日米の調査対象者に、1授業実践映像の撮影2映像をもとに2回の自己省察(1回目:条件なしの省察、2回目:予め観点を提示しての省察)を依頼するものである。「授業設計」「授業マネージメント」「授業実践内容」等に関して、「省察能力」の観点からデータを精査することで、教員養成段階を含む教職生活全体にわたる省察能力の発達過程および省察能力の日米間の差異を事例的に明らかにしようとするものである。本年度は日米の調査対象者(日米各教育実習生、教師経験12年、同10年程度、同20年以上)の省察データを収集する計画のもと、米国で5名のデータを収集した。具体的には、教育実習生:1名、教師経験12年:2名、同10年程度:1名、同20年以上:1名計5名であった。なお、日本でのデータ収集については、当初計画では2018年4月ごろに実施する予定であったが、研究代表者の疾病に伴う入院・療養等により、本研究計画を1ヶ年延期せざるを得なくなった。その結果、米国での収集データの分析および日本における調査対象者の省察データ収集が2019年後半へずれ込む見込みである。省察データ収集の具体的な調査対象者は、大阪府下2市の公立小学校現職教員に加え、教育実習生については、近畿圏内の教員養成系大学の学生を想定しており、すでに2校3名の現職教員の協力受諾を得た。本年7月までにすべての研究協力者が確定する見込みである。研究実績の概要に記述したように、研究代表者の疾病に伴う入院・手術・療養により、当初計画より、約1ヶ年の遅れが生じている。本研究は、教師の省察能力の発達過程を検討することを目的として、日米の教育実習生および現職教員を対象に、1授業実践映像の撮影2撮影した映像をもとに2回の自己省察(1回目:条件なし、2回目:観点を示して)を依頼するものである。「授業設計」「授業マネージメント」「授業実践内容」等に関して、「省察能力」の観点からデータを精査することで養成段階を含む教職生活全体にわたる省察能力の発達過程を事例的に明らかにしようとするものである。加えて、省察能力に関する日米教員間の差異についても検討するものである。

平成29年度は、日本におけるデータ収集について、教育実習生:2名、教師経験12年:2名、同10年程度:2名、同20年以上:1名、計7名の協力者が確定し、うち4名(教師経験12年程度:2名、同10年程度:2名)について実践授業に対する2回の省察データを収集した。残る3名のうち教育実習生2名については、大阪府下の公立小学校での教育実習期間中(平成30年5月下旬)に収集する予定(学校長了承済み)である。また、教師経験20年以上:1名については香川県下の公立小学校において収集予定(平成30年10月上旬)である。なお当初の研究計画では、日米計16名の研究協力者から実践授業の省察に関するデータを収集する予定であり、可能な限り残る4名分(米国3名、日本1名)についても平成30年度内のデータ収集・分析をめざす。研究代表者の疾病に伴う入院・手術・療養により、当初は平成29年度末に終了予定であった本研究であるが、1ヶ年遅れの平成30年度末に終了予定である。具体的には、28年度に日本における調査協力者の確定およびデータ収集作業がおよそ1ヶ年ずれ込んだため。本研究は教育実習生および現職教員の省察能力の発達過程を検討することを目的として、日米の調査対象者に、1授業実践映像の撮影2映像をもとに2回の自己省察(1回目:条件なしの省察、2回目:予め観点を提示しての省察)を依頼するものであった。「授業設計」「授業マネージメント」「授業実践内容」等に関して、「省察能力」の観点からデータを精査することで、教員養成段階を含む教職生活全体にわたる省察能力の発達過程および省察能力の日米間の差異を事例的に明らかにしようとするものであった。本年度は研究最終年度(研究代表者の疾病・入院により1ヶ年延長)にあたり、これまでに収集した日米の調査対象者(米国:教育実習生:2名、教師経験12年:2名、同10年程度:1名、同20年以上:1名、計6名日本:教育実習生:2名、教師経験12年:2名、同10年程度:2名、同20年以上:2名、計8名)の省察に関する記述データおよびインタビューによるデータを分析した。分析の結果、省察能力の発達過程については日米とも当初想定した経験年数による違いは大きくなく、個人間の差異が大きいことが示唆された。また、日米間においては、特に教育実習生の省察内容に差がみられた。なお、分析結果の詳細については最終報告書に記述する。今後は、確定した研究スケジュールにそって本研究を推進することが課題となるが、国内の研究協力者の確保が当面の課題である。当初は2017年度に自己省察に関するデータを収集予定であったが、米国の新年度開始時期(8月下旬)に合わせて、データ収集を実施することになったことから、国内についても同様に新年度開始時期の4月にデータ収集を行う必要が生じた。2017年度4月のデータ収集へ向けて、協力者の確保を試みたが依頼期間が短かかったことから2018年4月へと変更した。よって、本年度(2016年度)は米国でのデータ収集を実施するとともに、できるだけ早く国内の調査協力者を決定する。日本国内の研究協力者の確保が当面の課題である。2018年度に省察に関するデータを収集予定であったが、研究計画全体の遅れにより、少なくとも2019年7月までに本研究への協力者を確保し、年度内のデータ収集を行う。すでに日米計9名の現職教員のデータを収集済みである。加えて、平成30年度には新たに3名のデータ収集が確定している。当初の計画では計16名のデータ収集を予定しており、可能な限り平成30年度末までにさらに新たな協力者を得て当初計画人数(データ)を確保したい。
ニバレノール系カビ毒の側鎖統一に向けた技術創成とその検出への応用利用

Fusarium graminearum等の赤カビ病菌は、nivalenol (NIV)等のトリコテセン系カビ毒を生産するが、簡易検出系のELISAに必要な抗体が得られないため、事実上放置されている。しかし、NIV系トリコテセンをアセチル化することで、3,4,15-triacetylnivalenolに変換でき、この生産物はELISAで測定が可能である。本研究では、NIV系トリコテセンの3, 4, 15位をアセチル化する酵素を、F. graminearumと土壌微生物から得て、それらを効率的に反応させることにより、一括変換する条件を見いだすことに成功した。トリコテセンはFusarium属菌などによって生産されるカビ毒であり、食の安全を脅かすことが知られている。特に、日本の農産物にも汚染が見られるnivalenol (NIV)や4-acetylnivalenolは、感度の高い抗体が作成できずELISAが可能でないため、簡易な検出が困難である。そこで、本研究では、NIV系のトリコテセンを高感度抗体の存在する3,4,15-triacetylnivalenol (3,4,15-triANIV)に酵素的に一括変換し、ELISAで検出する系を構築することを試みた。C-3位、C-15位、C-4位のアセチル化を行うトリコテセン生合成酵素のうち、前者2酵素については既に大量発現が可能になっているため、C-4位アセチル化を担うとされるTRI7について、単離、性状解析、大量発現を試みた。FLAG-Tagを結合したTRI7を発現させ、FLAGaffinitygelを用いて精製したところ、精製前には存在したdeacetylaseであるTRI8が、精製後では取り除かれていた。そこでこの精製TRI7を使用して、性状解析を行ったところ、至適pHは7付近、至適温度は30°Cで、Kmは43.4±5.8 μMであった。しかし、この酵素は非常に不安定で、4°Cで一晩おくと完全に失活し、-30°Cでおよそ3週間保存したところ、その活性が観測されなくなった。そこでこの失活したと思われるTRI7に、いくつかの酵素に対して安定化や活性の増強に寄与することが知られているBSAを加えたところ、BSAを0.5 mg/ml以上添加した場合、活性が安定的に確認できた。このことから、TRI7はBSA存在下で活性が増強されることが明らかとなった。また、冷凍保存よりも、凍結乾燥した後冷凍保存する方が、若干活性が保たれることがわかった。現在、グリセロールの添加や異なるバッファーを使用し、保存性を高めることを試みている。本研究では、NIV系トリコテセンを包括的に3,4,15-triANIVへ変換することを目指している。本年度、既にC-3位アセチル化とC-15位アセチル化をスムーズに行う系が構築でき、その条件を最適化することができた。残るはC-4位のアセチル化を担うTRI7による3,4,15-triacetylnivalenolへの変換のみが残されたステップとなっている。そのため、TRI7酵素の大量発現と安定的な保存が、このプロジェクトでは重要な位置を占めているといえるが、この酵素は非常に安定性が低く、長期保存が難しい。現在、いくつかの方法を試し、保存法を検討していて、効果的な保存法を見いだしつつある。また、TRI7酵素の安定的な発現や保存が難しい場合に備え、土壌微生物から類似の活性を持つ微生物の探索を行っているが、その補足の実験においても、既に複数の菌体をスクリーニングすることができた。以上の理由から、現在までの進捗状況は、おおむね順調に推移していると言える。Fusarium graminearum等の糸状菌は、nivalenol (NIV)等のトリコテセン系カビ毒を生産する。NIVについては、簡易な検出系であるELISA用の抗体が得られないため事実上放置されているが、3,4,15-triacetylnivalenol(3,4,15-triANIV)に対する感度の高い抗体は存在する。そこで、NIVを3,4,15-triANIVに変換する系の構築を考案した。F. graminearumでは、3位、4位、15位のアセチル化をそれぞれTRI101、TRI7、TRI3が担う。ただし、TRI7は非常に不安定な上に異種発現に成功していないという問題点があった。そこでまず、大腸菌による発現でrTRI101とrTRI3を大量生産させた。これらの粗酵素には脱アセチル化酵素の混入が見られたため、精製を行って条件検討を行い、NIVから3,15-diacetylnivalenol (3,15-diANIV)への変換系を構築した。TRI7については、NIV生産菌のMAFF 111233野生株とその遺伝子組換え株から粗酵素を調製した。またTri7遺伝子を持たないdeoxynivalenol生産株のJCM9873に、TEF promoterとTri7を結合した配列を遺伝子導入し、粗酵素を調製した。前者のMAFF111233株由来の菌株を用いた場合、TRI7活性は認められたものの脱アセチル化酵素を除くことが困難であった。それに対し、JCM9873の遺伝子導入株からは高活性のTRI7粗酵素を得られ、その活性が強いため、脱アセチル化酵素の除去を行わずともその影響を受けないことがわかった。

現在、NIVを基質として、3,15-diANIVへの変換までは成功しており、そこから3,4,15-triANIVまで一括変換する条件の検討を行っている。Fusarium graminearum等の赤カビ病菌は、nivalenol (NIV)等のトリコテセン系カビ毒を生産するが、簡易検出系のELISAに必要な抗体が得られないため、事実上放置されている。しかし、NIV系トリコテセンをアセチル化することで、3,4,15-triacetylnivalenolに変換でき、この生産物はELISAで測定が可能である。本研究では、NIV系トリコテセンの3, 4, 15位をアセチル化する酵素を、F. graminearumと土壌微生物から得て、それらを効率的に反応させることにより、一括変換する条件を見いだすことに成功した。TRI7をある程度効率的に発現させる系ができたものの、TRI7を安定的に保存する方法を構築できていない。そのため、今後はその保存法の構築を行い、NIV系トリコテセンを網羅的に3,4,15-triANIVに変換する系の構築を行う予定である。TRI7の大量発現と安定的な保存が達成できなかった場合は、並行して行っている土壌微生物のスクリーニングでられた菌体から、アセチル化酵素を得て、この系に組み込む予定である。食品科学食品毒性学微生物工学現在使用しているHPLCが老朽化しており、この機器が必須のため、ポンプ部分の交換が必要な可能性が出てきている。そのため、それに必要な経費を次年度に使用できるよう、計画を変更した。HPLCのポンプ部分の交換を行うと約129万円が必要である。そこで、この金額を備品とし、その他の金額を消耗品と出張費、論文の構成などに使用する計画である。
浸透圧調節系の体温調節系・循環調節系に対する修飾機構の解析

1)ヒトにおいて、暑熱馴化により体液調節能が向上し、血漿浸透圧上昇による体温調節反応の抑制が減弱する。温熱脱水(体重の約1.5-2.0%)後、被験者に水分の自由摂取を2時間にわたって行なわせた際の水分バランスをみると、暑熱馴化前では脱水量の約50%しか回復しないが、暑熱馴化(7日間)によりその回復は、約80%になり、暑熱馴化が体液調節機能を亢進させることが明らかになった。しかし、この体液調節機能の向上は、同様の暑熱馴化プログラムを行なった高齢者では認められなかった。従って、体液調節系と体温調節系の相互作用に加齢の影響があることが明らかになった。また、暑熱馴化は汗ナトリウム(Na)濃度を低下させることが知られている。汗Na濃度の低下は、発汗時の血漿浸透圧の上昇を増加させる。一方、我々は血漿浸透圧の上昇が体温上昇時の体温調節反応を抑制することを報告して来た。そこで、暑熱馴化が浸透圧上昇による体温調節機能の抑制作用が減弱させるのではないかという仮説を立て、実験を行った。その結果、浸透圧上昇に対する体温調節反応の抑制(発汗および皮膚血管拡張反応の深部体温閾値の上昇)は、汗Na濃度が低い被験者程小さくかった。従って、馴化している個人程浸透圧上昇による体温調節機能の抑制は小さくなることが明らかになった。2)エンドトキシン血症時の飲水およびバゾプレッシン分泌に脳内アンギオテンシンIIが関与するエンドトキシン血症時には、体温上昇がおこるが血中のバゾプレッシン濃度の上昇および飲水行動が起こる。血漿浸透圧上昇時のバゾプレッシン分泌および飲水は脳内アンギオテンシンIIをブロックすることによって抑制できるが、LPS投与してエンドトキシン血症にしたラットにみられるバゾプレッシン分泌および飲水も脳内アンギオテンシンIIをブロックすることによって抑制できた。体温調節系と浸透圧調節系の相互作用に脳内アンギオテンシンが関与している可能性が示唆された。体温調節系と浸透圧調節系は、密接に関連し合って機能していることを、我々は明らかにしてきた。今回は、暑熱馴化において浸透圧調節系がどのように影響を受けるのかをヒトを用いた実験を行い検討した。暑熱馴化は、体温調節機能を亢進させるとともに汗ナトリウム濃度を低下させることが知られている。汗ナトリウムの低下は、一定量の発汗をした際の血漿浸透圧の上昇を増加させる。一方、我々は血漿浸透圧の上昇が体温上昇時の体温調節反応である発汗及び皮膚血管拡張反応を抑制することを報告して来た。そこで、暑熱馴化により浸透圧上昇による体温調節機能の抑制作用が減弱しているのではないかという仮説を立てそれを検証する実験を行った。実験に先立ち実験の説明を受け、同意書を提出した被験者、男性9名、女性2名の計11名の被験者が参加した。被験者に高張性食塩水または等張性食塩水を投与した後、下腿温浴(42°C、室温28°C)を負荷して体温を上昇させ、その際の発汗および皮膚血管拡張反応の深部体温閾値を求め、汗ナトリウム濃度との関係を求めた。更に汗ナトリウム濃度とバゾプレシンン分泌の浸透圧感受性との関係を求め、馴化による浸透圧性の体温調節抑制の減弱が体温調節に対する特異的なものなのか、それとも浸透圧感受性を一般的に低下させるのかに関しても検討した。浸透圧上昇に対する体温調節反応の抑制(発汗および皮膚血管拡張反応の深部体温閾値の上昇)は、汗ナトリウム濃度が低い被験者程小さく、体温調節反応の浸透圧抑制と汗ナトリウム濃度の関係には高い正の相関が認められた。従って、馴化している個人程浸透圧上昇による体温調節機能の抑制は小さかった。また、バゾプレッシン分泌の浸透圧感受性はと汗ナトリウム濃度の間には、相関が認められなかった。従って、馴化によって起こる浸透圧刺激性の体温調節反応の抑制の減弱は、浸透圧調節系一般の抑制によるものではなく、体温調節系に特異的であることが明らかになった。この浸透圧調節系の適応は、暑熱馴化による体温調節機能の亢進(長時間の暑熱曝露時や運動時の体温維持)に寄与している可能性が示唆された。今後、更にこのメカニズムを明らかにするために動物実験を計画している。

そこで、暑熱馴化が浸透圧上昇による体温調節機能の抑制作用が減弱させるのではないかという仮説を立て、実験を行った。その結果、浸透圧上昇に対する体温調節反応の抑制(発汗および皮膚血管拡張反応の深部体温閾値の上昇)は、汗Na濃度が低い被験者程小さくかった。従って、馴化している個人程浸透圧上昇による体温調節機能の抑制は小さくなることが明らかになった。2)エンドトキシン血症時の飲水およびバゾプレッシン分泌に脳内アンギオテンシンIIが関与するエンドトキシン血症時には、体温上昇がおこるが血中のバゾプレッシン濃度の上昇および飲水行動が起こる。血漿浸透圧上昇時のバゾプレッシン分泌および飲水は脳内アンギオテンシンIIをブロックすることによって抑制できるが、LPS投与してエンドトキシン血症にしたラットにみられるバゾプレッシン分泌および飲水も脳内アンギオテンシンIIをブロックすることによって抑制できた。体温調節系と浸透圧調節系の相互作用に脳内アンギオテンシンが関与している可能性が示唆された。
薬物設計のための斬新的コンピュータシミュレーションに関する研究

非ステロイド性抗炎症剤は、COX1を阻害することなくCOX2を阻害することによってより副作用の少ない薬物となるといわれている。それをDock4.0を用いコンピュータシミュレーションによって識別する独自の方法を考案し,J.Chem.Software,5(4)147-62,(1999)に報告した。HIV proteaseに元々組み込まれているリガンド(inh1)を元にして、各種の誘導体を合成しそのKi値と分子間相互作用エネルギーから求めたギブスの自由エネルギーと比較したところ比較的良好な相関性が見られた。この事実に基づき、2種の誘導体において、benzyl基を持つものが最も低いドッキングエネルギーを呈することを見つけ,J.Chem.Software,7(3)103-114,(2001)に報告した。抗真菌作用のあるsampangineがDNAに食い込むような形で阻害するドッキングモードを検証し,投稿準備中である。また,化合物データベースで検索したチロシンキナーゼ阻害物質、COX2選択性物質のドッキングを行い投稿準備中である。酵素、DNA等の高分子化合物の3次元構造が明らかになり、コンピュータ技術の発展とあいまって今後更にこのドッキング領域の研究はすすむであろう。我々は外国との連携をとりながら更にこの研究を続けていきた。HIVプロテアーゼに元々組み込まれているリガンド(inh1)を基にして、各種の誘導体を合成しそのドッキング・モードをAutoDock3.0Ki値と比較した。その結果共同研究者のD.Wongらの合成したinh3transとinh6Hが他の阻害物質より、より強力であることがわかった。一連のHIV protease阻害物質に対し分子間相互作用エネルギーからギブスの自由エネルギーを計算し、実験により求めた阻害強度から計算した値と比較したところ比較的良好な相関性が見られた。この事実に基づき、inh1とinh8のドッキングにおいて、プロリン環のt-butylの周辺の疎水性領域が空白となっていることに着目し、その領域を満たす化合物をコンピュータ上で合成した。それらの化合物のドッキングを行ったところ、benzyl基を持つものが最も低いドッキングエネルギーを呈した。以上の結果はJournal of Chemical Software(2000)に発表した。チロシンキナーゼ(p56 lck)はマウスのLSTRAのリンパ腫細胞において,その膜画分を用いてリン酸化反応を行うと,強く標識される。また,細胞膜の裏打ちたんぱく質として存在するチロシンキナーゼ(p60v-src)の膜への結合がガン化をもたらすことも解明された。以上の背景の基,化合物データベースであるACD(Available Chemicals Directory)で検索した化合物に関してDock4.0を用いてドッキングした結果,化合物z-tyr-glu-oh及びh-glu-tyr-glu-ohが水素結合が6と5種類,結合エネルギーが-21.92と-41.65Kcal/molと低く有効な阻害物質である可能性が示唆された。この結果は、日本薬学会(札幌、2001)において発表予定である。
加齢に伴う睡眠相の断片化に関わる神経回路網と分子メカニズムの同定

米国のバイオインフォマティックスの専門家と本格的な共同研究体制をとることで、これまで保有していたRNAseqデータについて新方式の解析(RAIN法、Thaben and Westermark, 2014, J. Biol. Rhythms)を導入した。その結果、当初の予想を上回る関連遺伝子候補(行動への影響を今後解析するターゲットとなる遺伝子群)が同定された。また、ショウジョウバエの頭部全体を用いて行われた先行研究(Kuintzle et al., Nature, 2017)のデータを同基準で再解析し、脳だけをサンプルとした我々のデータと比較することで、発現組織の特異性(脳内とそれ以外=中枢と末梢)、週齢に伴う発現変化(発現量の変化の有無、概日変動の有無、発現位相の変化)といった多様なクライテリアから、それらの遺伝子群を分類することができた。さらに、各グループに関して、Gene Ontology解析を行ったところ、頭部全体をサンプルとして解析した場合に発現リズムが報告されていた遺伝子群の多くは、脳以外の組織(おそらく、ショウジョウバエ頭部における主要組織である複眼)由来であり、実際に視覚系の機能との関連性が有意であること、さらに、それらの遺伝子群は加齢による発現変化を受けにくいことが明らかになった。逆に、脳特異的に発現リズムを示す遺伝子群は、種類も限定的であり、また、発現量や発現位相、リズムの有無に関して加齢による影響を受けやすい一群の遺伝子が含まれていることが判った。これらが、本課題のメインターゲットである「加齢による断眠現象」のカギとなる遺伝子群であると予想される。一方で、脳でも末梢組織でも安定な概日振動を示す遺伝子群には、時計遺伝子や睡眠関連のものがみられた。「研究実績の概要」に記述した通り、米国のバイオインフォマティックスの専門家と本格的な共同研究体制をとることで、これまでに得られていなかった詳細な解析結果が新規に得られた。この意味で「当初の計画以上に進展した」といえる。そこで、これらの結果を論文にまとめて、本研究課題に関する第1報として報告することを企図したが、年度内(正式な申請では本年度が最終年)には果たせなかった。このため期間延長の申請を行った。また、本年度の予算執行をできるだけ切り詰めることで、論文投稿にかかる費用などを来年度に回すことにした。来年度には論文受理を果たしたいと考えている。以上から、バイオインフォマティックス解析に関して総合的に判断すると、「おおむね順調に進展している」と評価するのがふさわしいと思われる。バイオインフォマティックス解析の結果から、加齢に伴う睡眠相断片化の原因となる候補遺伝子が複数同定された。いずれも末梢組織で発現していない、あるいは、発現に概日リズムのない遺伝子だが、脳内では周期的に発現しており、さらに発現量などに加齢による影響がみられた遺伝子である。機能面からは、転写因子やチャネル、神経伝達物質関連の遺伝子が含まれていた。これらのいくつかに関してRNAiを用いた遺伝子ノックダウンを行い、行動への影響が生じることを確認した。それらの遺伝子は特定の神経回路でのみ発現するものではないため、前年度に取り組んだホルモン関連遺伝子に続き、本研究課題で当初予測していた「神経回路網の特定」に沿った結果とはならなかったが、遺伝子を特定できたことから、行動レベルでの研究も「おおむね順調に進展している」と評価できる。本研究課題は本来ならば今年度が最終年であった。国際共同研究によるバイオインフォマティックス解析で予想外の進展がみられたため、その結果だけで本研究課題での第一報として論文報告することを企図したが、残念ながら本年度内には果たせなかった。それに伴う投稿費用も予想外に必要なことがわかったため、本年度の予算執行をできるだけ切り詰め、来年度に備えることにした。すでに期間延長申請が受理されているので、来年度には論文受理にこぎつけることを、今後の展開の第一目標としたい。これと同時に、行動レベルでのスクリーニングを通して同定したいくつかのターゲット遺伝子についての解析を深めることも来年度の課題となる。また、バイオインフォマティックス解析を通してターゲット候補として抽出されてきたものの、スクリーニング未着手の遺伝子群についての解析を行うことも今後の課題である。これまでは、老齢個体で観察される睡眠相の断片化が、RNAiによる遺伝子発現のノックダウンによって、若齢個体でも誘発されるかを指標にスクリーニングを行って来たが、老齢個体でこれらの遺伝子を強制発現することによって、睡眠相の断片化が阻害されるかについても、今後あわせて調べる必要がある。バイオインフォマティックス解析を通してターゲット候補として抽出されてきた遺伝子群のほぼ全ては、特定の神経回路網で特異的にはたらいているものではなかった。しかし、それらの中にはすでに睡眠との関連性が指摘されている遺伝子も含まれているため、まずはそれらから解析を行っていく予定である。研究初年度にあたるH28年度は、まず当研究室での飼育条件におけるショウジョウバエ成虫の老化プロファイルを確立をめざした。後の遺伝子解析への影響を考慮し、transgenic lineのbackground系統として広く用いられているw(BL#5905)を採用した。同一飼育個体群から3日以内に羽化した交尾済成虫を1つの集団として扱い、雌雄別に1ビン当たり25匹ずつに取り分けて1週間ごとに新しい飼育ビンに移しながら、死亡数をカウントした。雌雄合計約5,400匹(羽化日時から3集団に分けられる)に関して生存曲線を求めると、雌は10週齢から14週齢にかけて急激な死亡数が累積する典型的なS字曲線となり、半数致死は12週、最長寿命は17週であった。

一方、雄は齢に伴い個体数が単調に減少し、12週目にほぼ死に絶えた。このデータを元に、明暗条件下で1週齢と10週齢の雄に関して、1秒毎の歩行活動を3日間にわたって個別にそれぞれ60個体ずつ計測し、睡眠相の断片化を調べた。様々な統計手法や解析に供するデータを比較した所、最大エントロピー法による短周期リズムの検出には、真昼の6hrと真夜中の6hrの比較が適していることがわかった。この時刻では、週齢や日内位相に関係なく、ショウジョウバエ成虫の歩行活動には7、910、15分の3種類の超短周期リズムが見いだされた。さらに10週齢の成虫では4447分周期で睡眠断片化が誘発されている事を示唆する結果が得られた。ただし、全ての老齢個体に普遍的ではないため、現在さらに詳細を解析中である。以上を踏まえて、明暗条件下で4時間ごとに24時間にわたり、1週齢と10週齢の雄成虫の脳からRNAを精製しRNAseqを行った。現在、加齢に伴い発現が低下し、睡眠相の断片化に影響する可能性のある遺伝子群の同定をめざしてバイオインフォ解析を行っている。老化・寿命のプロセスおよび睡眠相断片化などの老化に伴う行動変化は、エサや飼育温度などの環境条件、性差、系統差などの影響を強く受けることが知られている。このため、過去の文献でデータを調べるだけでなく、自らの研究室の飼育環境において、実際に研究に供する系統の生存曲線や活動の計測を行っておくことは、研究を進める上で避けて通れない重要課題である。H28年度は本研究の初年度であったため、これらのいわば基礎データ固めに注力した。その結果、以降の研究で使用予定のw(BL#5905)系統の基本的な老化プロファイルを明らかにすることが出来た。特に、本系統の生存曲線は雌雄で大きな違いがあることが判明したことは、後の実験計画を考える上で非常に重要であった。また、睡眠相断片化の統計的な検出手法に関しては、いまだ完全にスタンダードな統計手法の確立には到っていないものの、本年度中にポジティブな解析結果を得られたため、解析の方向性は定まったと言える。最後に、本研究の核となる若齢個体と老齢個体の遺伝子発現の網羅的な比較に関しても、すでにRNAseqのデータを得ており、次年度にむけてバイオインフォ解析を行う体制が整えられている。以上のように、本研究の初年度の進捗状況は、おおむね順調に進展したと自己評価できる。加齢による睡眠相断片化を遺伝子発現の変化から解析することをめざし、初年度には1週齢と10週齢のショウジョウバエ成虫の脳を解剖し、これらをサンプルとしたRNAseqを実施していた。本年度はこのデータのバイオインフォマティックス解析を行った。当初は自身でプログラム作成などを行って解析予定であったが、技術的な困難が生じたので計画を一部変更し、部分的に作業の業者委託を行った。また、概日リズムとの関連性まで含めたバイオインフォマティックス解析は、海外の専門家との共同研究体制をとることとし、現在も解析中である。これらを通して、加齢によって発現量に変化を生じる遺伝子群を網羅的に同定できた。
人の行動決定モデルに基づくエージェントを介した遠隔コミュニケーション

本研究では、ネットワーク越しのコミュニケーションにおける情報伝達の遅延問題に対し、ユーザのコミュニケーション動作を一時的に代替することが可能な人の行動決定モデルを提案する。行動決定モデルは、人の行動理念に基づき短期報酬を期待した反射行動、累積報酬を期待した予測行動の2層構造で再現される。PC上に構築した簡易なゲームを対象に人の操作特性を獲得した結果、提案する2層構造で操作特性をよく獲得できていることを確認した。また、学習したモデルが独立してゲームを継続できていることから、人の特性を模倣したゲーム操作が獲得できており、一時的な時間遅れに対して人の操作を代替することが可能であることが確認された。本研究では、ネットワーク越しのコミュニケーションにおける情報伝達の遅延問題に対し、ユーザのコミュニケーション動作をシステムが理解し、状況に応じた人間の操作を先取りすることで、適切な情報を伝える新たな手法を確立することにある。この課題に対し、「エージェント」を介した通信を行うことで変化する情報を考慮しながらユーザが行う操作を事前に予測し適切な状態を維持する手法が考えられる。エージェントは情報の選択と先見行動から予測される次の動作を決定し、遠隔地でのシステムの出力を決定する。その結果、ネットワークの遅延が生じた状況においても適切にコミュニケーションを継続することが可能となることが期待される。上記の目的のためにまず人の情報入力特性を獲得する必要がある。人間の行動理念は、短期報酬を期待した反射行動、累積報酬を期待した予測行動、行動の収束性に関する3層構造で再現できると考えられる。簡易なゲームシステムをPC上に構築し人の操作特性を学習させたところ、2層までの階層モデルによる学習結果で人の操作特性をよく獲得できていることを確認した。また、学習したモデルが独立してゲームをこなすことができることが確認されたことから、人の特性を模倣したゲーム操作が獲得できており、一時的な時間遅れに対して、人の操作を代替することが可能であることが確認された。この課題に対し、「エージェント」を介した通信を行うことで変化する情報通信のトラフィックを考慮しながらユーザビリティを維持する手法を提案する。エージェントは通信の遅れに従い、通信を行うべき情報の選択と先見行動から予測される次の動作を決定し、遠隔地でのシステムの出力を決定する。その結果、ネットワークの遅延が生じた状況においても適切にコミュニケーションを継続することが可能とする。人の行動決定と同じ構成である「短期報酬」、「長期報酬」、「行動の収束」の3層構造を模倣した階層モジュール強化学習で構築し、遅延時間無しの状況で操作者の入力情報とセンサから得られる外界の情報から操作特性を学習させる。人の行動判定を模倣した階層モジュール強化学習のシステムにより人の操作特性を学習することで、対象のロボットを操作する知識の基本構造を構築することを目的としたが、ロボットの操縦における具体的な入力数が大きいため良い結果が得られず、急遽簡易なゲームシステムをPC上で構成し、「短期報酬」、「長期報酬」の2層の行動学習モデルによりゲーム操作の学習を行った。その結果、人の操作特性をよく再現する結果が得られたため、時間遅れが生じた際の入力学習を行う学習構成を現在構築中である。今回構築した第2層までの構成で人の操作を再現するシステムをベースに、通信遅延の状況を判断しユーザの操作を遅延時間分代替するシステムを構築し、ネットワーク遅延による操作性の悪化をエージェントが改善することを確認する。長期的な操作が人の操作特性を収束させる機能として考えていた第3層は現在のところ良く働いていないが、今後の実験で収束性能が上がらなくなったときは第3層の学習層の導入を検討する。ロボット間の通信制御に関しても引き続き学習に利用可能な状況を検討していく。学習構成の実証に支障が出る場合は現在構成しているPC上の仮想的な環境で時変なネットワーク遅延環境下での入力補助が提案する階層構成により補助が行えることを実証していく。該当なし