hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
燃料電池電極用非白金系合金の表面設計と触媒特性向上

本研究は非Pt系新規電極触媒材料開発フェーズにおける原子・分子論的指針を材料学的に明らかにし、その開発設計指針の提示を目指す。本年度はPt/Au(110)表面合金系に加え非Pt系としてNi/Pd(111)表面合金系の酸素還元反応(ORR)を検討した。超高真空(UHV)中で作製したPt/Au(110)やNi/Pd(111)の表面構造を高速反射電子線回折法(RHEED)で評価した後、UHV中からN2雰囲気としたグローブボックス内に試料を搬送し、Ar脱気0.1M HClO4溶液中でサイクリックボルタモグラム(CV)をさらに酸素飽和溶液中で対流ボルタモグラム(LSV)測定を行い、最表面構造の酸性溶液中における電気化学的安定性やORR活性を評価した。Au(110)基板上に単原子層厚に相当するPをMBE堆積した場合、基板を完全に被覆することが出来ずPt(110)に比較して活性が低下した。一方、Ni/Pd(111)系では堆積基板温度の上昇とともに基板Pd原子が表面偏析しPdスキンが形成されるが、その最表面のORR活性はPd(111)より高いことを明らかにした。ただし、Pt系に比較してPd系はORR活性および電気化学的安定性が低く今後の課題といえる。Pt使用量を低減し非Pt化に向かう上で重要なステップとして、Ptを合金化することを通じた活性向上と使用量の低減については最適な最表面構造制御などの知見が得られおおむね順調に進展している。ただ完全にPtを使わない材料選択とその表面構造の明確化についてはこれからの問題である。24年度が最終年度であるため、記入しない。PtあるいはPt基合金の最表面構造制御についてもまだ未解明の部分が多く残っている。従って、Pt基合金表面系の研究を残したまま、全くPtを使用しない系の探索を開始するのは拙速のきらいが拭えない。両者のバランスを取りつつ研究を進展するのが、最終的にはPtに基づかない酸素還元反応系の探索において重要と考えている。
地域別の有効な減塩施策のシミュレーションモデルの開発

集団における減塩に関して基本的および実践的なシミュレーションモデルを開発した。基本的モデルでは学校給食における減塩あるいは成人健診での食塩摂取量検査の導入というシナリオで成人の平均食塩摂取量を比較した。その結果、健診により食塩摂取量が高めであることを認識させることが成人の平均食塩摂取量を有効に減少させることが示唆された。実践的モデルは高塩分嗜好の者による高塩分食品の選択と低塩分嗜好の者による低塩分食品の選択についてシナリオを作成して平均食塩摂取量を計算した。その結果、高塩分嗜好者に早期に低塩分食品を選択するよう誘導することが、平均食塩摂取量を低下させるために重要であった。集団における食塩摂取量を減少させるには、人々が減塩の必要性に気づくだけでなく、食品の食塩含有量を減少させることが重要である。システム・ダイナミックスは社会システムのダイナミックな複雑性をストックやフロー、フィードバックループなどをもとにモデル化し、シミュレーションを行う手法であり、集団における減塩施策を検討するのに適している。平成24年度に開発したモデルは、減塩の自覚系、塩分の味覚系、食品の塩分系という三つの系を結合させたものであり、以下のような構造であった。減塩の自覚系は、減塩の必要性を自覚していない者と自覚している者の各ストックと必要性を自覚するフローから構成した。塩分の味覚系は、塩分の味覚が濃い者と味覚が薄い者の各ストックと薄味の味覚へのフローから構成した。食品の塩分系は、塩分の濃い食品と薄い食品の各ストックと塩分の薄い食品へのフローから構成した。平成25年度は、塩分の選好なし、高塩分嗜好者の選好、低塩分嗜好者の選好、高塩分・低塩分嗜好者の選好の4つのシナリオにもとづき、集団の食塩摂取量のシミュレーションを行った。低塩分食品について、選好なしでは高塩分食品と区別することなく利用し、低塩分嗜好者の選好では積極的に利用するシナリオであったが、約5年後までは低塩分嗜好者の人数が大きくは増加しないため、全体の平均食塩摂取量も食品の平均塩分量と同等あるいはそれよりやや低い程度であった。一方、高塩分嗜好者の選好および高塩分・低塩分嗜好者の選好のシナリオでは、高塩分嗜好者は約9年後まで高塩分食品のみを利用し続けるため、全体の平均食塩摂取量は高塩分食品と同等の食塩摂取量のまま大きく低下しなかった。この結果、集団の平均食塩摂取量を早期に低下させるには、高塩分嗜好者に高塩分食品の利用を継続させるのではなく、早期に低塩分食品を選択するよう誘導することが重要であることが明らかとなった。平成23年国民健康・栄養調査によると日本人の1日の食塩摂取量は約10gであり、世界保健機関(WHO)が掲げる5g未満という目標値の約2倍である。本研究は日本人の食塩摂取量を減少させる施策について、食塩摂取量の地域差をふまえたシミュレーションモデルをシステム・ダイナミックスにより開発することを目的として開始した。なお、システム・ダイナミックスは、社会システムのダイナミックな複雑性をストックやフロー、フィードバックループなどをもとにモデル化し、シミュレーションを行う手法である。平成24年度は、システム・ダイナミックスに関する基礎的な研究を行うとともに、全国レベルで食塩摂取量を減少させる方策を検討した。まず、日本人の食塩摂取量が近年減少傾向にあるものの、塩分の嗜好や加工食品中の塩分は大きく変化していないと仮定し、加工食品中の食塩を減らせば食塩摂取量が減少すること、また味覚が低塩分嗜好の人が増加すると企業はそれに合わせて加工食品を開発、販売することをそれぞれ仮説とした。そして、日本人を大きく減塩の必要性を自覚していない人と自覚している人、また味覚が高塩分嗜好の人と低塩分嗜好の人にそれぞれ二分し、加工食品については高塩分食品と低塩分食品に分けてそれぞれストックとして、減塩の必要性の自覚、味覚の低塩分化、加工食品の低塩分化のフローを含むストック・フロー図を作成した。シミュレーションの結果、企業への予算配分比率を上げると加工食品の低塩分化が速く進み、嗜好の低塩分化も促進されることが示唆された。本研究はシステム・ダイナミックスを健康施策のシミュレーションに用いたものであり、予防医学の今後の研究の方向性を示した点からも重要と考える。平成25年度は、食塩摂取量の地域差をふまえたシミュレーションモデルを開発するため、さらに研究を進める予定である。減塩は高血圧、心臓病、脳卒中などの非感染性疾患を予防することで、公衆衛生的な大きな成果を達成することにつながる。本研究は、システム・ダイナミックスの手法により集団における減塩に関して基本的および実践的なシミュレーションモデルを開発することを目的とした。昨年度までの研究では、実践的モデルにより高塩分嗜好の者による高塩分食品の選択と低塩分嗜好の者による低塩分食品の選択についてシナリオを作成して平均食塩摂取量を計算した。

その結果、高塩分嗜好者に早期に低塩分食品を選択するよう誘導することが、平均食塩摂取量を低下させるために重要であることを明らかにした。最終年度である本年度は、減塩のシミュレーションに関して汎用性の高い基本的モデルを開発した。高齢者の割合が高く、濃い塩味の好みを持つ集団を想定し、この集団を三つの年齢群、すなわち未成年者(20歳未満)、若年成人(20-49歳)、高年成人(50歳以上)に分け、それぞれの年齢群を塩味の好みで濃い塩味と薄い塩味の2グループに分けた。学校給食における減塩あるいは成人健診での食塩摂取量検査の導入を組み合わせた4つのシナリオ(基準、学校給食、健診、組合せ)間で成人の平均食塩摂取量の変化を比較したところ、健診と組合せのシナリオが基準や学校給食のシナリオより集団の食塩摂取量を効果的に減少させた。これらの結果より、成人において食塩摂取量が高めであることを認識させる新たな検査が、集団の平均食塩摂取量を減少させる有効な手段になることが示唆された。システム・ダイナミックスを用いた健康の社会的決定要因に関する研究平成24年度に開発した国家レベルの減塩のシミュレーションモデルをもとに、塩分の嗜好に関する4つのシナリオについてシミュレーションを行った。国民の平均食塩摂取量を早期に低下させるには、高塩分嗜好者に高塩分食品の利用を継続させるのではなく、早期に低塩分食品を選択するよう誘導することが重要であることが明らかとなり、地域別の減塩施策を検討するために重要な知見を得ることができた。当初の平成24年度研究実施計画では、平成22年国民健康・栄養調査データをもとに全国12の地域ブロック別に食塩摂取量に寄与の大きい食品を明らかにすることとしていた。結果的にそれが未実施となったのは、国民健康・栄養調査の調査票情報として食品別の摂取量が二次利用可能なデータに含まれなかったためである。そのため、平成25年度に実施予定であったシミュレーションモデルの開発を前倒しで実施した。平成25年度には、平成22年国民健康・栄養調査の食品別のデータが登録される予定であるため、当初の平成24年度研究実施計画の内容とあわせて、全国レベルのシミュレーションモデルの開発をふまえた25年度の計画分も実施する。総合的にみて、達成度としては順調と考えられる。平成25年度の研究により、高塩分嗜好者に低塩分食品を早期に選択するように誘導することが重要であることが明らかとなった。地域別の減塩施策を検討するには、地域別に年齢階級別の食塩摂取の特徴を把握する必要がある。このため、例年より標本数を拡大して実施された平成24年国民健康・栄養調査のデータを利用して、年齢階級別食塩摂取量の地域差を検討する。また、既存の食品摂取のデータをもとに、高塩分摂取につながる食品を特定し、低塩分食品への誘導方法を検討する。以上の結果を総合して、地域別の有効な減塩施策のシミュレーションモデルを開発する。システム・ダイナミックスを用いた予防医学分野の研究は米国を中心に海外では進んでいるが、日本ではまだ低調である。
マクロファージからのIL-12産生促進型変異LTの細胞内情報伝達機構の解析

ETECのLTの変異体(mLT)は、志賀毒素2または死菌BCGに対するTh2またはTh1系T細胞を活性化すること、mLTはマクロファージ(Mφ)からのIL-12とTNFα産生を促進することを明らかにした。上昇したTNFαはIL-12産生促進の上流に存在していたが、NF-κおよびJNK経路の活性化はなかった。そこで、CREBを介してTh2系T細胞を活性化が予想されているコレラ毒素とmLTを比較検討し、mLT特有の細胞内情報伝達機構の解析を進めている。コレラ毒素(CT)、毒素原性大腸菌の易熱性下痢毒素(LT)は粘膜アジュバント活性を持つ。我々は毒性が低く、水痘(VZV)ワクチンに強力な粘膜アジュバント活性を持つ変異LT (mLT)を報告した(Vaccine.19:2071と22:931.2001.J.Med.Virol69:451と70:329.2003.)。CTは他抗原の液性免疫を活性化するのに対し、mLTはVZVなどの細胞性免疫(CMI)を活性化する。さらに、細胞性免疫が感染防御に重要とれている結核菌感染においても、本毒素は死菌BCGに対してCMIを活性化し、経鼻サブユニットワクチンの現実化に大いに寄与する可能性がある(Vaccine.24:3591、2006)。また機能解析では、mLTがマクロファージ(Mφ)に直接作用して、IL-12産生を促進し、αβT細胞のTh1/Th2バランスをTh1型に傾斜させること、IL-12のTh1傾斜に補助的な役割をするMφからのTNFα産生促進すること、T細胞のIL-12Rβを発現促進することを明らかにした(Vaccine.24:2815、2006)。一方、毒素によるTh1/Th2バランスの変化にγδT細胞も関与することを明らかにしている(Clin.Diag.Lab.Immunol.12.157.2005.)。そこでこれらの実験結果を基に、本申請ではmLTのMφへのIL-12およびTNFα産生促進作用がどのような細胞内情報伝達機構で行なわれ、αβおよびγδT細胞のTh1傾斜が起こるかを解明することを目的に企画し、(a) mLTによるIL-12およびTNFα産生増加とNF-x経路の関連の解析、(b) mLTによるIL-12およびTNFα産生増加とJNK経路の関連の解析を行う。我々は毒性が低く、水痘(VZV)ワクチンに強力な粘膜アジュバント活性を持つ変異LT(mLT)を報告した(Vaccine.19:2071と22:931.2001.J.Med.Virol.69:451と70:329.2003.)。また機能解析では、mLTがマクロファージ(MΦ)に直接作用して、IL-12産生を促進し、αβT細胞のTh1/Th2バランスをTh1型に傾斜させること、IL-12のTh1傾斜に補助的な役割をするMΦからのTNFα産生促進すること、T細胞のIL-12Rβを発現促進することを明らかにした(Vaccine.24:2815、2006)。そこでこれらの実験結果を基に、本申請ではmLTのMΦへのIL-12およびTNFα産生促進作用がどのような細胞内情報伝達機構で行なわれ、αβおよびγδT細胞のTh1傾斜が起こるかを解明することを目的に企画し、(a)mLTによるIL-12およびTNFα産生増加とNF-κ経路の関連の解析、(b)mLTによるIL-12およびTNFα産生増加とJNK経路の関連の解析を行う。我々は毒性が低く、水痘(VZV)ワクチンに強力な粘膜アジュバント活性を持つ変異LT (mLT)を報告した(Vaccine.19:2071と22:931.2001. J. Med. Virol.69:451と70:329.2003.)。

CTは他抗原の液性免を活性化するのに対し、mLTはVZVなどの細胞性免疫(CMI)を活性化する。さらに、細胞性免疫が感染防御に重要とれている結核菌感染においても、本毒素は死菌BCGに対してCMIを活性化し、経鼻サブユニットワクチンの現実化に大いに寄与する可能性がある(Vaccine.24:3591、2006)。また機能解析では、mLTがマクロフアージ(MΦ)に直接作用して、IL-12産生を促進し、αβT細胞のTh1/Th2バランスをTh1型に傾斜させること、IL-12のTh1傾斜に補助的な役割をするMΦからのTNFα産生促進すること、T細胞のIL-12Rβを発現促進することを明らかにした.(Vaccine.24:2815、2006)。一方、毒素によるTh1/Th2バランスの変化にγδT細胞も関与することを明らかにしている(Clin. Diag. Lab. Immunol.12.157.2005.)。そこでこれらの実験結果を基に、本申請ではmLTのMΦへのIL-12およびTNFα産生促進作用がどのような細胞内情報伝達機構で行なわれ、αβおよびγT細胞のTh1傾斜が起こるかを解明することを目的に企画し、(a)mLTによるIL-12およびTNFα産生増加とNF-k経路の関連の解析、(b)mLTによるIL-12およびTNF α産生増加とJNK経路の関連を解析した。
協同学習におけるエージェントベースのリフレクションに関する総合的検討

最終年度の目標は,マルチモーダル情報を活用した協同活動のリフレクションの有用性を実験的に検討することであった.今年度は予定されていた学習者の視線や感情状態を模倣するエージェントの構築に向けては,協同学習時の視線情報の共有やそのモデル化に向けた検討が必要不可欠であった.特に学習者に対して視線情報を用いたリフレクションを提示する際には,その情報を積極的に利用してインタラクションを行うのかどうかを検討することは重要であるといえる.そこで検討に際して,協同相手である学習者の注視情報の再提示によって学習者同士のコミュニケーションが促進されるのかを協同相手の視線情報をリアルタイムでフィードバックする手法を用いて検討した.その結果,視線情報のリアルタイムによるフィードバックは,協同学習プロセスや課題達成のパフォーマンスに対して促進的な役割を果たしていることが明らかになった.この成果は,The 14th International Conference on Intelligent Tutoring Systems(ITS2018)にて,フルペーパーで採択され,Best Full Paper Awardを受賞した.また,前年度から継続して検討を進めていた学習者の視線情報と言語情報を計算機上でモデル化する検討について,さらに詳細なデータ解析を行い,その研究成果を公表するために査読付学術雑誌論文に投稿した.本研究では,学習者ペアが新たな知識を創り出す知識統合活動に着目し,対話エージェントを用いて自己モニタリングを支援する方法について検討する.本研究の目的は,学習者から表出されるマルチモーダル情報を用いてコミュニケーションや感情状態を判断し,その情報をもとにファシリテーションを行う学習システムの開発を行うことである.今年度の目的は,学習者ペアの発話や視線,表情をもとに学習者の状態を特定する「ピアラーニングモデル」を構築することであった.そこで,学習者ペアがある基礎概念の知識について話し合いながら知識統合活動を行う場面に関する実験室実験を行った.学習者が話し合いを進める中でどのような言語・非言語情報を用いているのかに関するデータの収集を行い,課題遂行のパフォーマンスの促進に関連する要因に関する検討を行った.また,学習者が話し合いを行う際には,対話エージェントを用いて自己モニタリングを促すファシリテーションを提示するインタフェースのデザインについての検討も行い,マルチモーダルな情報利用が協同による学習活動の促進に対して効果的であることが明らかになった.さらにこれらの検討を通じて,学習者の状態を理解する際に発話プロトコルや視線情報の利用が有効であることが確認された.そして,これらをペアレベルでモデル化することによって協同学習をモニタリングするエージェントの開発に有益な知見を提供することが示唆された.今年度の目標であった,学習者のインタラクションの分析を通じたピアラーニングモデルに関する検討を行うことができた.実験室実験により得られたデータから,学習者のマルチモーダル情報を活用することが有効であることが明らかになったが,エージェントに実装するためのモデル化に関しては今後の課題といえる.平成29年度は計画に従って,収集したデータをもとに学習パフォーマンスを促進するための学習者モデルの構築に取り組んだ.具体的には,発話と視線の2つのモダリティから得られたデータをモデル化し,分析では回帰モデルによってパフォーマンスを予測した.この成果は,The 40th Annual Conference of the Cognitive Science Society(CogSci2018)にて,口頭発表のセッションで発表する予定である.なお,感情状態も含めた複数のモデルを統合した検討に関しては,次年度に引き続き検討していきたいと考えている.また次年度に行う予定であった,対話エージェントを用いたリフレクションに関する実験的な検討の一部も行った.研究成果は,ヒューマンインタフェース学会論文誌(「知識統合型の協同学習における身体性を持つ教育エージェント」)にて報告した.ここでは,今年度に検討したモデルは搭載していないものの,本研究で想定している学習者の発話に基づいたフィードバックのデザイン,特にエージェントの助言と視線ジェスチャの利用の有用性について重要な示唆が得られた.今後は,このシステムに対して,今年度検討したモデルをシステムに導入することで学習中により適切なフィードバックを行うことが期待できそうである.また,本実験により学習者のエージェントへの不注意も観察されたため,学習者をエージェントのほうへどのように意識させるのか次年度も検討していく予定である.さらに,学習者の発言を傾聴する教育エージェントの言語モデルを設計する上では,人間がどのように言葉を選んでエージェントと会話を行っているのかを調べることも重要であることが本年度に実施した調査により明らかとなり,この点に関しても引き続き検討していく.今年度の目標であった,知識統合活動中における学習者の状態推定をモデル化する点について検討し,2つのモダリティを用い場合においてそれが有用であることが明らかになった.最終年度の目標は,マルチモーダル情報を活用した協同活動のリフレクションの有用性を実験的に検討することであった.今年度は予定されていた学習者の視線や感情状態を模倣するエージェントの構築に向けては,協同学習時の視線情報の共有やそのモデル化に向けた検討が必要不可欠であった.特に学習者に対して視線情報を用いたリフレクションを提示する際には,その情報を積極的に利用してインタラクションを行うのかどうかを検討することは重要であるといえる.そこで検討に際して,協同相手である学習者の注視情報の再提示によって学習者同士のコミュニケーションが促進されるのかを協同相手の視線情報をリアルタイムでフィードバックする手法を用いて検討した.その結果,視線情報のリアルタイムによるフィードバックは,協同学習プロセスや課題達成のパフォーマンスに対して促進的な役割を果たしていることが明らかになった.

この成果は,The 14th International Conference on Intelligent Tutoring Systems(ITS2018)にて,フルペーパーで採択され,Best Full Paper Awardを受賞した.また,前年度から継続して検討を進めていた学習者の視線情報と言語情報を計算機上でモデル化する検討について,さらに詳細なデータ解析を行い,その研究成果を公表するために査読付学術雑誌論文に投稿した.今年度に得られた各種の実験データから,エージェントへの実装に向けてピアラーニングモデルの構築を進めていく.さらに,協同学習時の学習者のリフレクションを促進させるためのファシリテーションメソッドの提案も行っていく.学習者の状態を推定するモデルに関して,感情状態も考慮したモデルを検討することも有効であると考えられるが,今年度はその点を含めた検討はできなかった.これに関しては,次年度も引き続き検討していく予定である.また,次年度に実施予定であった実験においては,エージェントへの注意を促すデザインについても合わせて検討していく.研究者の研究業績のwebページ発生した次年度使用額は,分担者の予算分である.実験実施のための備品に使用する予定であったが,代表者の機材を使用したため予算が残った次第である.今年度は,研究者の研究室で利用してきた機材を用いてシステムの開発やデータの分析,実験の実施を行ったため,新たに購入する必要はなかった.しかし,次年度はより大規模な調査を予定しており,現状の機材では不足することが予想されるため,利用する予定である.また,これに伴いより多くのアルバイトの雇用や成果を発信するための諸費用が発生することが予想されるため,次年度以降に繰り越した予算を利用する予定である.次年度も引き続き実験を行う予定であるため,その予算を利用して備品を購入する予定である.
妊娠中の体重推移の早産・低出生体重への影響―周産期疫学における因果モデル構築―

2018年1月5日から8月31日まで産前産後の休暇又は育児休業を取得し、9月1日より研究を再開した。本年度は妊娠中体重増加量と出生児体重の因果的関連を検討するためのdirected acyclic graphを作成し、データに適用した。具体的には以下のとおりである。まず前年度の検討に基づき、体重の指標には妊娠前体重からの増加量を用いた。また、妊娠中体重増加量の時期別の情報を得るため、妊娠前期・中期・後期の3時点の体重増加量を算出して同時に解析に用いた。交絡因子やリスク因子として母の妊娠前情報(体格、生活習慣、血圧等の検査値)、その他父児の因子に着目した。これらの因子同士の関連を先行研究に基づいてdirected acyclic graphに整理した。graphを反映した重み付き周辺構造モデルをあてはめ、時期別妊娠中体重増加量の出生児体重への直接効果(trimester specific controlled direct effect)を推定するために、プログラム開発を解析ソフトSASを用いて行い、BOSHI studyのデータを解析した。疫学統計専門家との議論を通じて、モデルの妥当性を評価する必要性が示されたため、因果モデルの感度解析手法について情報収集した。そのうちの一つであるE-value analysisの手法をBOSHI studyのデータに適用し、結果の頑健性を評価した。また周産期・母子保健分野の専門家との議論を通じて、血圧や生理学的検査値を用いた時間依存性交絡を調製する必要性が示唆されたため、その方法を検討中である。以上の結果を論文化に向けてまとめている。因果モデルの作成、BOSHI studyの解析に着手し、論文化の準備を進めている。解析結果を踏まえて、周産期疫学の専門家、疫学統計の専門家、国内外の研究者との議論ができており、より充実した成果につながっている。計画通り、BOSHIstudyにおいて、早産に着目した解析を試みる。出生週数は時間変数のため、変数変換を行うか、生存時間に準じた解析を検討する。また、早産による体重増加量の過小評価の影響を補正する統計学的手法についても情報収集し、適用可能なものがないか検討する。利用できる既存のパッケージがなければプログラム開発、シミュレーション実験なども必要となる。モデルの妥当性については公衆衛生学・疫学専門家の、統計学的手法の妥当性については疫学統計の専門家の意見もうかがい、十分な議論を行う。初年度は、妊娠中の体重増加が児の出生体重に与える影響について検討を開始した。まず国内外の研究をレビューし、欧米とアジア諸国では妊娠前の体格、妊娠中の体重増加パターンが異なるため、推奨範囲が異なることを確認した。BOSHIstudyの解析で用いる基準値や推奨範囲は欧米中心の基準値が妥当でない可能性が判明した。また曝露の指標(体重増加)の評価方法をもとに先行研究を分類、整理した。具体的には全期間を通じた増加量、増加量を時間で割った増加率、時期別(前/中/後期)増加量が代表的であった。仮説にあわせて使い分ける必要があると考えられる。経時データの分析手法に関して統計学的な方法論を検討した。一般的な条件付き回帰分析、体重の推移のパターン分析、因果効果を定義する因果モデルを用い、それぞれをBOSHI studyデータに適用し予備的解析を行った。これらの概要を疫学会で発表した。既存研究のレビューを通じ、国内外の状況の差異が明らかとなり、研究の方向性がより具体的になった。さらにBOSHIstudyの解析にも着手し学会発表も行ったため。当初の計画通り、BOSHIstudyにおける因果モデルを作成し、本解析に向けたプログラム開発を行う。因果モデルの妥当性については公衆衛生学・疫学専門家の意見もうかがい、十分な議論を行う。計画通り、BOSHI

studyにおいて、早産に着目した解析を試みる。出生週数は時間変数のため、変数変換を行うか、生存時間に準じた解析を検討する。また、早産による体重増加量の過小評価の影響を補正する統計学的手法についても情報収集し、適用可能なものがないか検討する。利用できる既存のパッケージがなければプログラム開発、シミュレーション実験なども必要となる。モデルの妥当性については公衆衛生学・疫学専門家の、統計学的手法の妥当性については疫学統計の専門家の意見もうかがい、十分な議論を行う。次年度使用額が生じた理由は産前産後休暇を取得したためである。この使用計画は研究再開後、文献書籍の購入、解析手法の実験用PCの購入、学会参加や情報収集のための旅費にあてる予定である。
リンホカインによるキラーリンパ球の誘導機構に関する研究

ヘルパーT細胞は機能的に、少なくとも二種類ある。すなわち、1つは自己のIa抗原に反応するT細胞で、他は同種(異系)のIa抗原や非自己抗原で修飾された自己Ia抗原に応答するT細胞である。今年度は、主として、自己Ia反応性ヘルパーT細胞の反応論とそれに介在するリンホカインそして、これらの腫瘍免疫における役割を追究した。T細胞の自己Ia反応性はautologous mixed lymphocyte reaction(AMLR)として知られるが、その反応の特異性や反応論に疑議が多く、従って、その免疫応答上の役割も明らかではなかった。我々は、マウス(Syngeneic)、ヒト(auto-logous)の両実験系で次のようなことを明らかにすることによって、T細胞応答、例えば、胸腺におけるT細胞分化や抗原特異的T細胞応答におけるこの反応の重要な役割を明らかにし、さらには、腫瘍免疫においても、このAMLRは抗原特異的T細胞の誘導にとって極めて重要なT細胞応答であることを示すことができた。すなわち、(1)マウス、ヒトのAMLRはいずれも、自己Ia抗原に対するヘルパーT細胞応答であるが、この自己Ia反応は抗原特異的クローンT細胞応答にみられるインターロイキン2(IL2)やインターフェロンγ(IFNγ)産生は伴わない反応である。(2)しかし、IL2以外には、T細胞や抗原提供細胞(APC)の初期分化に必要なインターロイキン3(IL3)やインターロイキン4(IL4)などを産生する。(3)この反応は抗原非依存性の胸腺細胞の分化過程にも認められる反応であり、かつ、(4)アロキラーT細胞応答などの特異抗原応答においても、そのための必須の反応であった。そして、(5)同系癌細胞に対する宿主の免疫応答においても、この自己MLRが誘導されること、そして、その誘導の可否は以後の腫瘍関連抗原に対する特異的T細胞応答の成否に強く影響した。
活性型コンフォメーションに構造規制されたHIVプロテアーゼ阻害剤の分子設計

我々は,HIVプロテアーゼの阻害剤を基質遷移状態概念を基盤として分子設計を行ない,酵素阻害の最小阻害活性部位の探索や高い酵素阻害活性を持つキノスタチン(KNI)-272の合成に成功した.これは,酵素の反応機構に着目し,活性中心の基質遷移状態のコンフォメーションを固定したミミックをデザインするという新しく論理的な方法によるところが大きい.この方法を更に発展させて,HIVプロテアーゼとそのアナログを合成し,基質や阻害剤と複合体を形成して相互作用の解析を物理化学的手段を用いて行い,基質,阻害剤分子単独のコンフォメーションと,複合体形成時のコンフォメーションとの詳細な比較解析を行った.そして酵素と阻害剤の相互作用に関する分子認識を基盤として活性型コンフォメーションに構造規制された阻害剤の分子設計を行い,さらに分子量の小さい阻害剤ジペプチド誘導体KNI-413とKNI-549を合成した.HIVプロテアーゼ誘導体の合成に関しては,HIV-1プロテアーゼは2つのシステインを含んでおり3次元構造からこれらはジスルフィド結合をしていないことがわかっているので,システインをイソステリックなアミノ酸に変換した誘導体をわれわれの開発した効率的固相法とChemical Ligation法を用いて合成した.また,基質との相互作用に関与している25位アスパラギン酸をイソステリックなアミノ酸に変換した誘導体も合成した.我々は,HIVプロテアーゼの阻害剤を基質遷移状態概念を基盤として分子設計を行ない,酵素阻害の最小阻害活性部位の探索や高い酵素阻害活性を持つキノスタチン(KNI)-272の合成に成功した.これは,酵素の反応機構に着目し,活性中心の基質遷移状態のコンフォメーションを固定したミミックをデザインするという新しく論理的な方法によるところが大きい.この方法を更に発展させて,HIVプロテアーゼとそのアナログを合成し,基質や阻害剤と複合体を形成して相互作用の解析を物理化学的手段を用いて行い,基質,阻害剤分子単独のコンフォメーションと,複合体形成時のコンフォメーションとの詳細な比較解析を行った.そして酵素と阻害剤の相互作用に関する分子認識を基盤として活性型コンフォメーションに構造規制された阻害剤の分子設計を行い,さらに分子量の小さい阻害剤ジペプチド誘導体KNI-413とKNI-549を合成した.HIVプロテアーゼ誘導体の合成に関しては,HIV-1プロテアーゼは2つのシステインを含んでおり3次元構造からこれらはジスルフィド結合をしていないことがわかっているので,システインをイソステリックなアミノ酸に変換した誘導体をわれわれの開発した効率的固相法とChemical Ligation法を用いて合成した.また,基質との相互作用に関与している25位アスパラギン酸をイソステリックなアミノ酸に変換した誘導体も合成した.
基礎自治体の教育政策選択の動態と政策参照に関する研究

政策選択においては、自治体の特性に応じた情報(政策参照)や、政策領域の特性に対応した専門的知見(ローカル・ノレッジ)を収集することで、リスクを軽減し、成果を最大化することができる。本研究では、自治体特性が類似するカテゴリー(教育ジオデモグラフィクス)を作成するとともに、専門家(教員)が共有しているローカル・ノレッジの抽出を行った。しかし、現行の政策選択においては、政策参照やローカル・ノレッジの活用は低調であった。今後、エビデンスに基づいた政策選択(EBPM: Evidence Based Policy Making)圧力が高まる中で、適切な政策参照行動とローカル・ノレッジの活用が望まれる。自治体特性に応じた学校再配置政策の政策参照の在り様を定量的に把握するため、教育に関わる社会・経済的側面からみた地域特性の分類を行った。地域特性の集約と地域分類にあたっては、地域の単一特性に着目して地域分類するのではランキングの域を出ないことから、「都道府県・市町村別の教育・社会・経済指標データ」(文部科学省生涯学習政策局:教育成果に関連する様々な社会経済状況を、都道府県・市区町村別に時系列的なデータが収集・整理されている)を用いて、教育ジオデモグラフィクスを作成することで進めた。ジオデモグラフィクスとは、ジオグラフィ(地理学)とデモグラフィ(人口統計学)の造語であり、国勢調査データ等から町丁目など小さな地域を類型化し、居住者特性の共通性を見出す手法もしくはその分類を指す。具体的には、「都道府県・市町村別の教育・社会・経済指標データ」を対象に、主成分分析によって地域特性を集約した上で、その結果を基に、クラスター分析によって各自治体を分類して、ジオデモグラフィクスを作成した。初年度に行った教育に関わる社会・経済的側面からみた地域特性の分類を受けて、地域特性と学校再配置政策とのデータの関連づけを行う作業を行っている(継続中)。更に、自治体特性と併せて、学校再配置政策に強い影響を及ぼす事項について、以下、分析を行った。・学校規模と学校経営:学校規模と学校経営についての既存データ再分析・検討を行い、学校規模変遷のトレンド検証と併せ、その知見を論文にまとめて公開した。・教育財政と学校配置1:学校配置はいかなる財政原則(規範)と配分制度で、誰(どこ)に財や資源を配分するかという課題と不可欠である。そこで、学校規模と資源配分の課題を検討する目的で、各国における小規模校への傾斜的配分制度を参照し、比較検討を行った。・教育財政と学校配置2:1の観点を受け、仮に小規模校を維持する場合、その教育力を弱体化させないためには、均等配分ー必要配分のベストミックスが必要である点を既存研究の検討から提示し、学会発表と論文の公開を行った。入手可能なデータの限界により、一部作業の遅延もしくは計画を下回る精度での分析となっている部分はあるものの、財政原則の再検討などの研究上の拡がりもあり、概ね順調であると考える。基礎自治体の教育政策選択、特に学校再配置計画について、その重要な情報となる教員のローカルノリッジに着目し、子どもの学び(学力、学習の姿、学校経営等)の観点から、学校規模による相違を、全国学習状況調査の結果と教員を対象としたアンケート調査から実証的に検証を行った。その結果、あくまでも今回の分析データに限定しての知見であるが、学力に関わる分析からは、単学級など学級数が少ない小学校において、例えば学校統合や学校間連携をはじめとする何らかの方法で学級数を増やす、もしくはそれに準ずる方法をとることによって、学力テストの平均点が底上げされるたり、児童の学力のばらつきが縮小されたりする可能性が示唆された。ただし、アンケートを用いた質的調査からは、正負の効果が反転していることが示されており、統合と非統合、適正規模校と非適正規模学校を二項対立的に捉え、一方のみを評価することには慎重であってよいといえる。むしろ、反転する正負の効果を明確に捉えた上、他の諸要素を含めて総合的に判断する必要がある。その際に考慮するべき他の要素としては、例えば、物理的な統合可能性、施設の老朽化の程度、今後の学習指導要領の改訂に伴う学びのスタイルの変化等が想定され得る。加えて、メリットとデメリットが具体的に検証されたことから、統合施策を選択する場合も、小規模校を残すことを選択する場合も、教育委員会には反転するメリットを最大化し、デメリットを最小化する支援策を講じる必要がある。例えば、統合においては、生徒指導上の課題が深刻化しないように、一方、小規模校を残す場合は、子どものコミュニケーションの多様性が損なわれたり、教員の負担が過重になったりしない様に、学校間連携の仕組みや人員配置も含めた具体的な支援の力を強める必要があろう。更に、校長のマネジメントの重要性も改めて示されているといえる本年度追加的に行った研究課題の検証において、昨年度の検証結果よりも良好な枠組みが見出され、より分析結果を精緻化する可能性があるため。更に、当初予定していた調査が、相手方の都合によって行えず、計画の見直しを行わざるを得なかったため。基礎自治体の学校再配置政策に関わる政策参照について、複数自治体の担当者を対象としたインタビュー調査を実施した。その結果、政策参照先は、隣接自治体や同一都道府県内に位置する近隣自治体であり、自治体の地域特性や課題の共通性を基にした政策参照行動や政策学習は低調であることが明らかになった。本研究で作成した教育ジオデモグラフィクスを参照すると、47都道府県ですら自治体の置かれた状況によって明確に異なるグループに分類され、カテゴリー間の置かれた状況が大きく異なっていることがわかっている。従って、政策参照は同分類内で行われることが望ましい。

しかしながら現状は、リスクを縮減する、もしくはその自治体の特性を活かす政策参照の在り方としては課題がある。今後は、教育ジオデモグラフィクスの情報を発信すると同時に、自治体間ネットワーク構築によって、実効性のある政策参照行動を促す必要がある。同時に、地域特性にまたがって共通する教員のローカル・ノレッジの観点からは、学校規模の大小や統合経験の有無によって、教育活動に対する正負の効果が反転していることが示されている。すなわち、統合と非統合、適正規模校と非適正規模学校を二項対立的に捉え、一方のみを評価することには慎重であってよい。むしろ、反転する正負の効果を明確に捉えた上、反転するメリットを最大化し、デメリットを最小化する支援策を講じる必要がある。学校再配置政策を行う自治体は、適切な政策参照を行うとともに、学校規模に配慮した適切な支援を行う総合的な視点を持つ必要がある。政策選択においては、自治体の特性に応じた情報(政策参照)や、政策領域の特性に対応した専門的知見(ローカル・ノレッジ)を収集することで、リスクを軽減し、成果を最大化することができる。本研究では、自治体特性が類似するカテゴリー(教育ジオデモグラフィクス)を作成するとともに、専門家(教員)が共有しているローカル・ノレッジの抽出を行った。しかし、現行の政策選択においては、政策参照やローカル・ノレッジの活用は低調であった。今後、エビデンスに基づいた政策選択(EBPM: Evidence Based Policy Making)圧力が高まる中で、適切な政策参照行動とローカル・ノレッジの活用が望まれる。試論的ながら、教育ジオデモグラフィクスのプロトタイプの作成を行ったことによる。教育ジオデモグラフィクスは、今回の研究対象である学校再配置政策の政策参照のみならず、地域特性と学力達成、教育問題の発生状況、それに対する効果の大小について、分析を可能とする拡がりを持つ知見であるといえる。最終年度ということを鑑み、定量的・定性的分析の有機的つながりを意識して、両者を結合した分析を進める。結果分析の精緻化を進め、調査については、調査対象とも相談の上、できる限り進める。教育行財政学教育ジオデモグラフィクスのプロトタイプの改善を進めるとともに、「全国市区町村教育委員会の小中学校統廃合の基準や通学の支援策等の状況」資料から、全国353市区町村の小中学校統廃合の基準・方針等をデジタルデータ化する。元データには,自治体の学校適正規模基準、統合対象となる学校規模基準、通学距離基準といった定量的指標に加え、実施方針などの定性的な記述も含んでいることから,後者については政策を表現する代表語を抽出し,その利用頻度や利用形態を文書解析によって定量化する.一昨年から続く人材不足(地域の労務単価の上昇により、単純作業を行う人材が確保できない)状況が続き、「全国市区町村教育委員会の小中学校統廃合の基準や通学の支援策等の状況」の定量データ化を完了することが出来なかったから。本年度追加的に行った研究課題の検証において、昨年度の検証結果よりも良好な枠組みが見出され、より分析結果を精緻化する可能性があるため。
近代中国知識人夫婦における「知」の共有

中華民国時期以降の歴史を見れば、孫文と宋慶齢、周恩来と〓頴超、梁思成と林徽因等のように、ともに高い教養を身につけ、知的な営みを共有する夫婦が少なからず存在する。あるいは、胡適の場合のように、親の決めた婚約者が旧式の教育しか受けていなかったため、自分の妻に知識を得て教養を磨くことを強く望んだ例も存在する。妻にも高い知的好奇心を求める--この志向性は中国の知識人階層の中に途切れることなく継承されている。先年亡くなった銭鐘書とその妻楊絳女史の場合も、夫妻とも著名な文学研究者、作家として切磋琢磨しながら知識人として洗練の度を加えていった。民国期以来の中国で何故このような知識人同士の夫婦関係が生まれることになったのか。本報告書では、清末から民国時期にかけて中国の知識階級でおこなわれた、家庭と夫婦のありかたに関する議論を振り返って中産階級の家庭観を考察した。特に胡適とその妻江冬秀に関しては2002年7月13日関西中国女性史研究会等主催のシンポジウム「ジェンダーからみた中国の家と女」において「民国時期知識人の家庭観-胡適の結婚」と題して研究発表をする機会を得た。同じ視点から梁思成と林徽因夫妻の事例について考察した成果は論文「民国時期中国知識人夫婦における知の共有-梁思成と林徽因」(『名古屋外国語大学外国語学部紀要』23号)にまとめた。銭鐘書と楊絳夫妻の事例は、彼らの民国時代から解放後文化大革命を経て1980年代に至る長期の活動を俯瞰し、知識人家庭における夫婦間の知の共有のありさまと、家族をつなぐ媒介としての知識と教養のありかたについて考えた。一般に中国社会では伝統的に、女性は無学であることが望ましいとされてきた。これに対し1910年代以降、中国の知識人の中にはこの「伝統」と相反する家庭を築こうとした者が少なくない。すなわち孫文と宋慶齢、周恩来ととう頴超などのよう男女双方が共に高い教養を身につけ、知的営みを共有できる夫婦の例が現れた。こうした現象は、同時代の日本の明治から昭和にかけて良妻賢母思想が浸透した事と比較して、顕著な特色を示すものである。民国時期の中国知識人の中で、何故このような夫婦関係が現れたのか、この問題を考えるために、今年度の研究では近代中国を代表する啓蒙思想家梁啓超の長男で建築家の梁思成と、1928年に思成と共に東北大学建築学科の教授に任じられ、また文学の世界でも独自の地位を築いた林徽因夫妻の例を取り上げて考察した。梁思成と林徽因は米国に留学中から結婚して家庭を築いた後も、建築学、美術、そして文学の分野においても絶えず切瑳琢磨して研鑚を積んだ。また梁思成の父梁啓超も、息子の嫁となった林徽因が知識人に相応しい教養を深めることを積極的に支持した。こうした環境の中で思成と徽因は、最高の知性を備えた者同士の間だけに通じる知的好奇心を共有する夫婦となっていった。中国史の中で知識人の立場と生活ということは、絶えず考察がなされてきたテーマであるが、知識人の夫婦間の関係を読み解くことは、彼らの心性を理解する一つの手がかりとなるのではないかと考える。前年度より引き続き、近代中国の知識階層の夫婦の間に存在した知的好奇心の共有という現象を考察課題とし研究を進めた。考察内容は大きく4つに分類できる。第1に、胡適と江冬

秀、銭鐘書と楊絳という2組の夫婦の事例を取り上げ、彼らが夫婦関係を築く中で教養或いは知識という要素がどのような作用を及ぼしたのかを論じた。胡適夫妻に関しては、2002年7月13日関西中国女性史研究会等の主催する国際シンポジウム「ジェンダーからみた中国の家と女」において、「民国時期知識人の家庭観--胡適の結婚」と題して研究成果を発表する機会を得た。第2に、魯迅、茅盾等民国時代を代表する文人たちの論著に基づいて中国の男性知識人が妻をいかなる存在と見なしていたかを考え、教養ある女性を理想の妻とする家庭観の形成過程をたどった。第3に、清末から中華人民共和国の成立に至るまでの期間、政権を握ろうとする者は家庭を国家の中でどのように位置付けようとしたのか、清末に起草された民律草案、中華民国民法親属編、中華人民共和国婚姻法に沿って、国家の意図した家庭建設の実態を考察した。第4に、人民共和国成立後杜会主義建設に焦点を合わせた国家政策が打ち出される中で、家庭の問題はいかに処理されようとしたのか、また社会主義国家が求める家庭とはどのような実態を持つものであったのかを考えた。以上、4つの視点から、近現代の中国社会において知識階層の夫婦が日常生活の中で文学、芸術などを話題に共通の話題を持ち、そこから精神的充実感を得ることを理想としたことを論証した。
メンデルランダム化による生活習慣と疾病リスクの関連：ゲノムコホート研究での検討

生活習慣と病気の関係を調べることは、病気の予防のために重要ですが、生活習慣同士が絡み合っていたり、病気自体の影響で生活習慣が変わったりするために、研究が難しいという問題があります。そこで本研究では生活習慣が遺伝にも一部影響される(例:生まれつきお酒が飲めない人がいる)ことを利用し(「メンデルランダム化」という方法を用います)、全国で10万人以上が参加している一時点の調査および追跡調査により、生活習慣と病気との関係を検討します。
軟骨細胞の増殖と分化の制御におけるcbfa1の役割の解明

本研究は軟骨細胞の増殖と分化の制御において、転写因子cbfa1がどのように関与しているかを明らかにすることを目的として行われた。本研究により得られた知見を列記する。1)cbfa1は成長軟骨の肥大層、特に、骨髄細胞、血球系細胞が侵入し、骨へ置換される近傍において強く発現していた。2)培養軟骨細胞にcbfa1を強制発現させると、細胞の肥大化・石灰化が強力に促進された。3)一方、転写活性ドメインを除去した、dn-cbfa1を発現させると、軟骨細胞の肥大化・石灰化は完全に阻害された。4)Cbfa1を鶏胚肢芽に強制発現させると内軟骨性骨化の加速と関節癒合が誘導された。5)軟骨細胞におけるcbfa1の発現はBMPの添加によっても、著明には促進されなかった。6)dn-cbfa1を発現させた軟骨細胞にBMPを添加すると、肥大化のマーカーであるアルカリフォスファターゼ活性が上昇し、dn-cbfa1による肥大化の阻害が一部回復した。7)Cbfa1を軟骨組織に特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスにおいて、内軟骨性骨化の著明な亢進、永久軟骨の骨化および関節と椎骨の癒合が誘導された。8)dn-cbfa1を軟骨組織に特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスにおいて、内軟骨性骨化の顕著な遅延が観察された。上記の結果より、cbfa1の軟骨細胞における発現は軟骨細胞の肥大化・石灰化に必須であり、その発現制御は内軟骨性骨化による骨格形成において、非常に重要な役割を果たすことが判明した。一方、BMPの作用発現におけるcbfa1の関与を裏付ける結果は得られず、骨芽細胞の分化調節におけるBMPのシグナル伝達機構と軟骨細胞のそれは異なることが示唆された。軟骨細胞の増殖と分化の制御におけるcbfa1の役割を解明を目的として行った実験の内容と得られた結果をまとめる。2)ニワトリレトロウイルスを用いて鶏胚軟骨細胞にcbfa1を導入し、その作用を検索した。→OSF2およびcbfa1の2つのisoformはともに軟骨細胞の増殖を抑制し、成熟・肥大化を強力に促進した。3)2)のウイルスを鶏胚肢牙に感染させ、肢芽の骨格形成に与える影響を検討した。→軟骨細胞の肥大化が異常に亢進し、関節癒合も観察された。4)Cbfa1のC末の転写活性ドメインを欠失させたdominant negative form(DN-cbfa1)を構築し、同様に軟骨細胞に発現させ、その作用を検索した。→DN-cbfa1は軟骨細胞の増殖停止を阻害し、肥大化も著明に阻害した。以上の結果はcbfa1は軟骨組織において発現し、軟骨細胞の成熟・肥大化を亢進するために必要であることを示唆する。本研究は軟骨細胞の増殖と分化の制御において、転写因子Cbfa1がどのように関与しているかを明らかにすることを目的として行われた。今年度、本研究により得られた新しい知見を列記する。1)Cbfa1の発現を調節する因子を探索した結果、Cbfa1の発現はレチノイン酸により促進されることが明らかになった。2)Cbfa1の機能発現を阻害するために、ドミナントネガティブなCbfa1分子を軟骨細胞に発現させると、軟骨細胞の肥大化が阻害されるのみならず、永久軟骨細胞のマーカーであるテネイシンの発現が誘導された。3)生体での軟骨細胞におけるCbfa1の役割を追求するために、軟骨組織特異的にCbfa1あるいはそのドミナントネガティブ分子を発現するトランスゲニックマウスを作成した(医学部小守氏との共同研究)。

その結果、Cbfa1の軟骨組織における過剰発現は内軟骨性骨化の異常な加速を誘導し、骨の癒合が多発した。一方、ドミナントネガティブ分子の過剰発現により、内軟骨性骨化は顕著に抑制された。昨年度の実験結果および上記の結果より、軟骨細胞におけるCbfa1の発現は軟骨細胞の肥大化誘導に必須であり、骨形成のための内軟骨性骨化の誘導に必要であることが明らかになった。また、軟骨細胞におけるCbfa1の発現調節は関節形成など、正常な骨格形成に重要であることが示唆された。
陽な密度行列構成による密度行列繰込み群の拡張

有限温度密度行列繰込み群(DMRG)では、有限温度の一次元量子系を表現する筒形の二次元古典系に「切れ目」を入れて密度行列を構成することが、一般的に行われている。この場合、系のトポロジーが平面とは異なるので、従来から行われて来た単純な密度行列構成が、フリーエネルギー最小の意味において必ずしも最適ではないことが判明した。その理由は、筒を「回り込む」形の情報伝達が正しく取り込まれないからである。同様な困難は三次元古典系にも現れる。そこで本年度はDMRGの基礎に立ち返って、テンソル積で表現された変分関数を改良するという視点から、三次元古典系に対する有効な密度行列構成方法を検討した。その結果として、補助的な自由度を持ったテンソル積型変分関数を最適化する基本方程式を得ることに成功した。また、角転送行列繰込み群(CTMRG)を用いると、この方程式を数値的に解けることが判明した。以上のようにして得られた、新しい密度行列変分法(TPVA)を三次元Ising模型およびPotts模型に応用し、相転移温度や潜熱の測定などを行い、モンテカルロ法の結果と比較し得るデータを得た。他方、CTMRGを16vertex模型に適用することによって、これまでに調べられていなかったパラメター領域での相図を確定した。本年度は3次元古典格子模型への密度行列繰り込み群の拡張を重点的に研究した。その下準備として、周期的境界条件を持つ円筒型の2次元古典格子模型をまず考察の対象とした。なぜならば、円筒上を回る経路で情報の伝達が起こる現象が3次元古典系の情報伝達経路に似通っているからである。解析の結果、従来の予想とは異なり、周期境界条件を持つ模型の繰り込み群変換は、密度行列を直接対角化するだけでは得られないことが判明した。実は、変分関数の規格化因子を記述する「第二の密度行列」が非自明な効果を持つのである。以上の結果を踏まえて、3次元古典格子模型の密度行列を構成する為に、変分関数の形をテンソル積型にまず限定して、その上で変文関数のノルムを保ったまま変分フリーエネルギーの極小を探す自己無矛盾な方程式を立てた。同方程式は、非常に多くの自由度を持つ非線形方程式であるので、これを数値的に解く為に設備備品として購入したAlphaワークステイションを用いて3次元イジング模型についての反復計算を行った。その結果として、同方程式が精密に熱力学関数を算出することを確認した。今後、計算精度を更に向上させる為に、より多くの自由度を取り扱えるよう改良を加えて行く予定である。
試験管内真珠作製技術の開発

赤変病に強いが真珠の質が悪い中国産アコヤガイと、赤変病に弱いものの真珠の質が良い日本産アコヤガイの血球およびエラでの赤変病の耐性と高い相関があると考えられる熱ショックタンパク70(HSP70)およびスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)の発現を、昨年度開発した生体外培養系により調べた。その結果中国産貝では、熱の刺激によりHSP70およびSODの発現が著しく増加したのに対し、日本産貝では、熱処理によってもHSPおよびSODの何れも発現が増加した個体は少なかった。しかし、日本産貝の中にも、HSP70の発現およびSODの発現が熱処理によって増加する個体が少数ながら認められたことより、これらのタンパクは病気に強い日本産貝の選抜育種のための優れたマーカーとなる可能性が示された。真珠養殖では、真珠表面に沈着する"シミ"の形成が、真珠の質を左右する重大な問題となっている。"シミ"の原因である生殖腺の発達を抑えることができれば、質の高い真珠の作成および真珠養殖の効率化につながるものと期待される。そこで本研究では、生殖細胞で特異的に発現するvasa遺伝子の機能をRNA干渉法により抑制し、生殖細胞の形成を阻止することを試みた。RNA干渉法は、海産無脊椎動物で行われた例はこれまで報告されていない。そこで、予備実験としてライフサイクルが14日と短いハダムシを実験動物としてvasa遺伝子のRNA干渉法による不稔化を試みた。その結果、海産動物として初めてRNA干渉法による不稔化に成功した。そこでアコヤガイの不稔化を目指し、昨年クローニングされたアコヤガイvasa遺伝子を用い、RNA干渉法によるvasa遺伝子の機能抑制を試みた。二本差RNAの卵への取り込みを検討した結果、比較的長い二本差RNAをエンドサイトシスにより取り込ませる方法が、最も効率が良いことが明らかとなった。真珠着色の分子メカニズムを明らかにするために、cDNAサブトラクション法により真珠の質を左右する真珠着色タンパク質をコードするcDNAのクローニングの試みを開始した。本年度は質の良い貝と質の悪い貝それぞれ10匹から真珠形成細胞を採集し、mRNAを抽出した。しかしながら、得られたmRNA量が非常に少なかったため、サブトラクションを行うためには更に大量の真珠形成細胞が必要であることが明らかとなった。真珠形成細胞と血球の分子相互関係の解析の第一段階として、アコヤガイの血球産生機構を解析した。アコヤガイは、摂食により血球数が変化することが経験的に知られている。そこで、アコヤガイを、1)2週間絶食させたもの、2)1週間絶食させ、その後摂食させたもの、3)絶食させないものの3群に分け飼育した。実験終了24時間前、飼育水にBrdUを添加し、実験終了時の血球数を比較するとともに、血球産生部位の特定を試みた。その結果、顆粒球無顆粒球とも絶食の後、摂食させた群で有意に増加することが、明らかとなった。また、BrdUを含む細胞が、外套膜周辺に局在していたことから、アコヤガイの血球は、外套膜より産生される可能性が考えられた。新しい真珠産生技術を開発するための道具として、生殖細胞でのみ発現する遺伝子vasaと熱ショックタンパク質HSPのcDNAクローニングを試みた。その結果、現段階で3つのvasa様cDNAと2つのHSP様cDNAの断片のクローニングに成功した。