hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
三次元非剛体形状を持つ仮想エージェントの動作発現とその制御機構について

三次元非剛体形状を持つ物体を仮想生命体と考え,学習によって自らが新しい動作機能を獲得するモデル表現の枠組みを提案するとともに,そのシステムの構築を行った.提案したシステムでは,モデル表現の対象となる物体の物理的な弾性特性も容易に表現可能である.自律的に動作する動物の心臓や仮想的な生命体の繰り返し運動などを,その個体が持つ特性や外部環境に応じて自らの学習によって獲得できることを確認するとともに,その有効性を明らかにした.三次元非剛体形状を持つ物体を仮想生命体と考え,学習によって自らが新しい動作機能を獲得するモデル表現の枠組みを提案するとともに,そのシステムの構築を行った.提案したシステムでは,モデル表現の対象となる物体の物理的な弾性特性も容易に表現可能である.自律的に動作する動物の心臓や仮想的な生命体の繰り返し運動などを,その個体が持つ特性や外部環境に応じて自らの学習によって獲得できることを確認するとともに,その有効性を明らかにした.本研究課題では,自律的に機能を獲得していく3次元仮想エージェントの実現を目的として,非剛体形状を持つ3次元物体における運動の発現メカニズムの構築とその制御方法に関する新しい枠組みを提案するものである.この目的を実現する第1段階として,本年度は物体の3次元形状と動きの表現を統合する新たなモデル表現法として,形状変形に基づく物体運動の物理シミュレーションが可能なMSM(Mass Spring Model)法の提案と,そのモデルの物理特性表現の精度向上を図る方法を開発した.その成果は,米国で開催された国際会議において発表済みである.さらに,可視化の精細さに応じてモデル表現の詳細度を適応的に調整することで物体の物理シミュレーション計算を効率化するために,対象物体の物理的特性を保持しながら,モデル表現の精細さをコントロール可能なMSMのLOD(Level of Detail)表現メカニズムを導入した.一方,物体面の表現として最も一般的に用いられるメッシュモデル表現法に関しても,形状変形と動きを統一的に扱う上で不可欠な力とモデル形状との関係表現を行うための,物体形状モデルの2次元の矩形面であるポテンシャル場空間への最適写像法(モデルのパラメータ化)について検討を行った.この手法によって,ポテンシャル場矩形空間と3次元物体面とを最小のひずみで効率的に関係つけることが可能となった.この成果は,平成25年夏に開催される国際会議で発表する予定である.また,メッシュモデルにおけるモデル表現の精細さを適応的に制御する方法として,メッシュモデルの再分割化のための新たなアルゴリズムを提案し,その有効性を明らかにした.この成果を国際会議で発表した.平成25年度は,形状変形の自律的かつ分散的な制御を行うために,反応拡散系モデルの一種で,生体系の神経伝達における動的変化をモデル化したFitzHugh-Nagumo方程式に基づいて,その活性因子の挙動を3次元モデルの形状変形に利用するシステムを構築した.このシステムでは,活性因子の状態を,物体モデルの形状変形制御因子と見なして3次元モデルの形状面に写像する.任意形状を持つモデルの表面上に2次元空間上の活性因子を写像するために,3次元モデルのパラメータ化手法の一種であるFloaterアルゴリズムを改良して用いた.そして,写像された活性因子の状態変動を,3次元メッシュモデルの各頂点上に作用する力として定義した.また,これらの力による物体の形状変形をより自然に行うために,メッシュの各頂点間をばねで連結したモデルを導入し,各頂点に写像された力による物体の形状変形を実現した.さらに,反応拡散系における複数のパラメータを変化させ,その時のモデルの変形具合を観測した.変化させるパラメータの数は少数であり,モデルの形状変形によるモデル内部の体積変化を計測することで,パラメータ値の制御に関する指針を得ることができた.一方,人体の臓器や組織をモデル化する上で重要な役割を担うMass Spring Model(MSM,ばね質点モデル)表現についても,異なる種類の素材を表現する上で欠かせないヤング率とポアソン比の可変化を実現するモデル化法を新たに考案した.提案したMSM法によって,素材の物理的特性を精度よくモデル化することが可能となった.さらに,モデルのLOD表現における近似精度を従来手法と比較した結果,上記の静的特性に加え,動きに伴う動的特性においても提案手法が高い近似精度を持つことが明らかとなった.平成26年度は,人間の心臓に焦点を当て,その3次元形状と物理的特性の表現,モデルの自律的変形活動発生機構,変形活動学習機構,および教師無し学習および教師有り学習の方法について研究を行った.非剛体3次元物体の表現に有限要素法が良く用いられるが,複雑な形状の表現や複数物体相互の動的協調を実時間で可視化する場合,全体のシミュレーションを有限要素法で行うことは,計算量の問題やモデル作成の複雑性の点で容易ではない.このような問題を解決するため,申請者らは,従来の3次元形状表現に用いられてきたMass-Spring-Model (MSM)法による形状表現法を拡張することで,物体の任意の物理的特性(ヤング率とポアソン比)を表現可能なeMSM(extended MSM)法を新たに提案した.これによって,従来の枠組みの中で臓器形状とその解剖学的特性を表現可能とした.一方,モデルの自律的変形活動発生機構として既に提案した,2次元反応拡散系に基づく形状制御空間とパラメータ化技術による活性因子の物体面上への写像システムにおいて,所望の動作生成を行うための制御空間上での活性因子の制御法について検討を行った.第一の手法として,複数の制御点での活性因子を物体面上に写像し,最小2乗メッシュ法との組合せで形状変形を実現する方法を検討した.この方法では,制御点座標をパラメータとして,教師無し学習によって最適化を行った.

しかし,反応拡散系自身の最適化は含まれていないため,生成された3次元形状の動きは限定的であった.そこで,新たな方法として,教師有り学習による制御空間の構築法について検討を行った.学習データを得る方法として,超音波画像から心臓の3次元運動を獲得する手法を新たに開発した.この方法は,物体の密な点追跡を可能としたもので,非常に高精度な学習データの作成が可能となった.現在,変形学習データと活性因子との関係のHMMによる学習を検討中である.26年度が最終年度であるため、記入しない。画像情報処理26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画に沿って研究が進んでおり,期待した内容に近い成果が得られている.3次元メッシュモデルの形状変形に関しては,反応拡散系に基づく複数のモデルを用いた形状変形法を実現した.また,この系で定義される複数のパラメータを変化させた場合のモデルの形状変形についても,ある一定のパラメータ範囲内での形状変化を制御可能であることを確認した.これは,モデルの動作獲得を教師無し学習によって実現する上で重要な情報であり,自律的動作生成実現のための基盤技術となる部分である.また,一般的な反応拡散系での3次元モデルの形状変形実験は概ね計画通りに進展しており,引き続き当初の計画に沿って進めていくが,制御の容易さという観点からのモデル選定も必要であると考えている.一方,ばね質点モデル(MSM)表現による物体の素材表現に関しても,異なる素材表現に欠かせない,ヤング率とポアソン比を可変にする新たなMSM表現法を提案した.この提案法は,自律的な動作表現の対象となる人体の臓器や組織モデルの表現において非常に有効である.また,このMSM法による物体形状表現についても,そのLOD表現のモデル近似精度が従来法と比較して,極めて優れていることを明らかにした.以上の成果より,研究目標の達成度はおおむね順調と判断される.26年度が最終年度であるため、記入しない。引き続き研究計画に沿って行うが,より多くの成果を出すために,当該課題に興味を持つ修士の学生を新たに加えて研究を進める.これまでの成果を踏まえ,今後は自律的機能や動作の獲得に向けて,複数の教師無し学習法を用いた学習を試すとともに,それぞれの獲得すべき機能に適した学習法を明らかにすることを第一の目的とする.このとき,物体エージェントがとる行動を,物体エージェント自身が評価するための評価関数が必要となる.この評価関数として,動作の周期性や外乱への頑強性とともに,獲得すべき機能が正当に獲得されたかを評価する関数を検討し,システムへの組み込み化を図る.獲得すべき機能については,複数種類の機能について検討する.
保健医療福祉の基礎教育におけるインタープロフェッショナルワークの教育方法の開発

本研究の目的は、保健・医療・福祉の基礎教育で行うインタープロフェッショナルワークの教育方法を開発することである。まず、インタープロフェッショナルワーク(Interprofessional Work ; IPW)については、文献検討を行い、「複数の領域の専門職者が相互理解しつつ、それぞれの技術と知識を提供しあい、共通の目標をめざす援助活動」と定義した。また、インタープロフェッショナル教育(Interprofessional Education ; IPE)は、「IPWを効果的に推進するための教育である」と定義した。平成15年度は、埼玉県立大学保健医療福祉学部の4学科(看護学科、理学療法学科、作業療法学科、社会福祉学科)の4年生の参加によるIPW実習を実施した。在宅支援を行なっている施設の協力を得て、4学科の学生45名で1事例を受け持ち、情報の検討、利用者(患者)の家庭訪問、援助職へのインタビューを行なった。平成16年度は、15年度に参加した卒業生の追跡調査と、学内でモデル事例を用いたIPW演習を行なった。このIPW演習では、他大学医学部の学生の参加を得て、5学科の学生による事例検討を行った。教育効果を判定するために調査票を作成し、演習前と演習後の違いおよび、5学科学生の場合と単学科のみの学生による演習の違いを検討した。また、IPEにおいて先進国である英国での調査を行ない、ブリストル大学、サウザンプトン大学、キングズストン大学で行っているIPEの内容を比較検討した。以上の結果、IPE実習およびIPE演習は、学生が当事者主体の援助活動という理念を共有できること、学生間の相互理解を深められること、相互扶助を実践できること、援助活動を協働で行うための視野の広がりや専門職としてのアイデンティティを養うことがわかった。これらを踏まえ、IPE科目のシラバスおよび学生の自己評価表を作成した。多様で複雑化する保健・医療・福祉分野での援助活動を効果効率的に行うために、インタープロフェッショナルワーク(以下、IPW)の必要性が高まっている。本研究の目的は保健・医療・福祉の基礎教育で行うIPWの教育方法を開発することである。文献検討により海外ではカナダ・イギリスなどでインタープロフェッショナルエデュケイション(以下、IPE)が行われていることがわかったが、国内の基礎教育では「チーム医療」や「チームワーク」の講義や演習の例のみであった。本研究では、平成15年8月に予備調査を行った後、10月に埼玉県立大学保健医療福祉学部の4学科の4年生18名の参加協力を得て、IPW実習を実施した。実習の目的は「看護学科・理学療法学科・作業療法学科・社会福祉学科の専門性を発揮しつつ、連携・協働してフィールドワークを行い、チームケアアプローチとしての連携・協働およびケアの統合化について学習を深める」とした。4学科の学生45名で1事例を受け持つ実習を行った。実習による学生の変化と学習効果を測定するために実習前・中・後のアンケート調査および参加観察を行い、学生にグループレポートの作成と報告会、個人レポートの提出を求めた。学生間の他職種理解は実習の経過と共に深まる傾向にあった。当初は患者理解および援助の方向性が異なっていたが共有されて行った。さらに、そのプロセスおよび指導方法について分析する予定である。実習方法についても、事例の選定、フィールドとの調整、実習時期と期間など学生の学習成果とともに検討中である。平成16年2月にイギリスに行き、大学教育におけるIPEの実情について調査した。イギリスでは平成15年から基礎教育でIPEを行うことが定められ、各大学独自にカリキュラムが組まれていた。多職種の学生を集めるために複数の大学合同で科目を開設したり、ITを使った学生同士のディスカッションが試みられていた。

まず、インタープロフェッショナルワーク(Interprofessional Work;IPW)については、文献検討を行い、「複数の領域の専門職者が相互理解しつつ、それぞれの技術と知識を提供しあい、共通の目標をめざす援助活動」と定義した。また、インタープロフェッショナル教育(Interprofessional Education:IPE)は、「IPWを効果的に推進するための教育である」と定義した。平成15年度は、埼玉県立大学保健医療福祉学部の4学科(看護学科、理学療法学科、作業療法学科、社会福祉学科)の4年生の参加によるIPW実習を実施した。在宅支援を行なっている施設の協力を得て、4学科の学生45名で1事例を受け持ち、情報の検討、利用者(患者)の家庭訪問、援助職へのインタビューを行なった.平成16年度は、15年度に参加した卒業生の追跡調査と、学内でモデル事例を用いたIPW演習を行なった。このIPW演習では、他大学医学部の学生の参加を得て、5学科の学生による事例検討を行った。教育効果を判定するために調査票を作成し、演習前と演習後の違いおよび、5学科学生の場合と単学科のみの学生による演習の違いを検討した。また、IPEにおいて先進国である英国での調査を行ない、ブリストル大学、サウザンプトン大学、キングズストン大学で行っているIPEの内容を比較検討した。以上の結果、IPE実習およびIPE演習は、学生が当事者主体の援助活動という理念を共有できること、学生間の相互理解を深められること、相互扶助を実践できること、援助活動を協働で行うための視野の広がりや専門職としてのアイデンティティを養うことがわかった。これらを踏まえ、IPE科目のシラバスおよび学生の自己評価表を作成した。
安全な歯科治療のためのレオロジー-超音波で硬化を操る印象方法の開発-

従来の印象採得で最も用いられているアルジネート印象材。その反応経路は、遅延剤と石膏の初期反応を経て、2価イオンがアルギン酸ナトリウムと反応し硬化する。そのため、完全に固まるまでの一定時間の保持が必要である。しかしながら、硬化を待つ間の患者負担は大きく、窒息、嘔吐反射、誤飲誤嚥など全身的偶発症のリスクも高い。そこで申請者らは、現在普及している印象材に対し、外場を加えて硬化反応を促進し、さらにその反応を制御を試みることとした。本研究は、最も利用頻度の高いアルジネート印象材に対し超音波を印加することで、操作時間および物性の確保と口腔内保持時間の短縮の両立を試み、術者が自由自在に硬化時間を調節できる方法を模索するものである。申請者は、アルジネート印象材の基材である珪藻土にあらかじめCa2+イオンを含浸させておき、超音波を照射することでイオンの拡散流出を促進し、印象採得における操作および硬化完了までの時間がコントロール可能となる仮説を立てた。超音波照射によって印象材のゲル化時間をどの程度短縮できるかの解明、トレーに入れた印象材へ効率よく超音波振動を伝える装置の開発、それらの結果から臨床へ応用できるシステムを開発するという3点について検討することとした。まずは、超音波を照射することで印象材のゲル化時間および2価イオンを含浸させた珪藻土の分散液中イオン濃度に対する影響を明らかにする。イオン流出速度を制御する方法として、利用する多孔質材料の粒子径、孔の数の変更を検討しており、流出速度を制御する最も有効な手法を特定する。また、得られた材料に動的粘弾性測定を行いゲル化に要する時間や力学物性値を測定し、現流通材料と比較し改良する。そして、実際の臨床応用を想定し、超音波発生素子をトレー底面に配置した印象用超音波発生トレーを試作し、試作トレーを用いた印象材の硬化時間や操作性を確認し臨床応用を試みる。平成30年度においては、印象材に対する超音波の効果および超音波照射によるイオン流出速度の分析を予定していた。実際、珪藻土にCa2+イオンを担持させた複合体の水分散液に超音波を照射することで、イオン濃度の急増および流出速度の増加を認めた。しかしながら、現流通材料の珪藻土に対して超音波を照射すると、ゲル化時間が短くなりすぎてしまうことを確認した。イオンの流出速度を遅くする工夫が必要であり、これらに対しては粒子径や形態の異なる多孔質材料を使用、比較検討することで流出速度に違いが生じることが明らかとなった。さらに異なる条件を設定することで、流出速度を遅らせる最も有効な手法を特定したい。令和元年度においては、印象材に含まれるCa2+イオンの流出速度を制御する方法を検討すべく、引き続き粒子径および孔の数の異なる多孔質材料を用いることで条件を増やして実験を継続する。なお、与える外場の条件についても適宜設定を変更しながら、イオン流出速度およびゲル化時間を遅らせる最適な手法を模索していく。また、イオン流出速度を最適化した多孔質材料を使用し、動的粘弾性測定を行うことで印象材のゲル化に要する時間とゲル化後の力学的物性値を測る。その結果を踏まえ、現流通材料と比較し、改良する。

しかしながら、現流通材料の珪藻土に対して超音波を照射すると、ゲル化時間が短くなりすぎてしまうことを確認した。イオンの流出速度を遅くする工夫が必要であり、これらに対しては粒子径や形態の異なる多孔質材料を使用、比較検討することで流出速度に違いが生じることが明らかとなった。さらに異なる条件を設定することで、流出速度を遅らせる最も有効な手法を特定したい。令和元年度においては、印象材に含まれるCa2+イオンの流出速度を制御する方法を検討すべく、引き続き粒子径および孔の数の異なる多孔質材料を用いることで条件を増やして実験を継続する。なお、与える外場の条件についても適宜設定を変更しながら、イオン流出速度およびゲル化時間を遅らせる最適な手法を模索していく。また、イオン流出速度を最適化した多孔質材料を使用し、動的粘弾性測定を行うことで印象材のゲル化に要する時間とゲル化後の力学的物性値を測る。その結果を踏まえ、現流通材料と比較し、改良する。申請した使用計画のうち、消耗品の消費が計画していた消費量と比較して少なく抑えられており、余剰を生じさせてしまったことが要因として考えられる。また、もうひとつの要因としては、諸事情により平成30年度参加予定であった学会に参加できなかったことにより、旅費が余剰となってしまったことが考えられる。研究計画としては、「おおむね順調に推移している」ため、余剰となった平成30年度分の助成金は次年度の研究費として繰り越すことができる。令和元年度研究計画において、初年度以上に消耗品の購入を目的とした物品費の使用が予測される。令和2年度では、臨床応用に向けた超音波発生素子を含めたトレーおよびデバイスの開発を予定しており、段階的に必要となる経費が多くなると予測されるため、経費節減に努めて引き続き研究を進めていく予定である。
バッレト食道癌の新規バイオマーカー開発を目指したゲノム低メチル化の網羅的解析

LINE-1メチル化レベルはゲノム全体のDNAのメチル化レベルの指標となる。治療前生検凍結組織より食道腺癌部178例、正常部52例、Barrett食道77例の症例から抽出されたDNAからBisulfite-Pyrosequencing法によりLINEー1メチル化レベルを測定した。癌部のLINE-1メチル化レベルは正常部、Barrett食道と比較して有意に低下していることを明らかにした。更に、LINE-1低メチル化レベルの症例の予後は高メチル化レベルの症例と比較して有意に予後が不良であることがわかった。]LINE-1の低メチル化レベルは食道腺癌の悪性度と関係することを証明できた。正常食道粘膜細胞株(HET-1A)とBarret食道細胞株(CP-A、CP-B)、食道腺癌細胞株(JHESO、OACP、SK-4、BE3、OE33、Flo-1)のLINE-1メチル化レベルを、Bisulfite-Pyrosequencing法により測定した。Barret食道細胞株のLINE-1メチル化レベルは正常細胞株と比較して有意に低下していることを明らかにした。食道癌細胞株のLINE-1メチル化レベルは正常細胞株、Barret食道細胞株と比較して、有意な差は認められなかった。MD Anderson Cancer Centerには治療前の内視鏡検査時に採取された生検組織が凍結保存してある。データベースより、治療前凍結組織を有する食道腺癌患者をピックアップし、臨床病理学的データ、予後データの整理を行った。DNA、RNAの抽出を行う前に凍結組織にがん細胞が含まれていること、壊死細胞組織や線維化組織が少ないことを確認するために、治療前の凍結生検組織をOCTコンパウンドに包埋し、クリオスタットを用いて、凍結状態のままは薄切切片を作製している。組織学的に、食道腺癌が組織に半数以上含まれていることを確認した後にDNA、RNAの抽出を行う予定である。まずは正常部50例、食道腺癌部100例、Barret食道組織100例からDNAを抽出し、LINE-1メチル化レベルを測定する予定である。良好な結果を得ることができれば、症例数を増やす予定である。すでに臨床検体はピックアップしてあり、現在DNAの抽出を行っている。Bisulfite-Pyrosequencing法によるLINE-1メチル化レベルの測定方法はすでに確立済みであり、DNAの抽出が終了後、速やかに測定可能である。臨床データもすでに整理されており、LINE-1メチル化レベルと臨床病理学的因子の関係も解析可能である。組織学的に、食道腺癌が組織の半数以上含まれていることを確認した後にDNA、RNAの抽出を治療前生検凍結組織より食道腺癌部178例、正常部52例、Barrett食道77例の症例でおこなった。抽出されたDNAよBisulfite-Pyrosequencing法によりLINEー1メチル化レベルを測定した。150例以上の症例数での検討で、当初の仮説であったLINE-1の低メチル化レベルは食道腺癌の悪性度と関係することを証明できた。現在、臨床検体からのDNA抽出を継続しており、検討症例数を増やす予定である。また、並行してLINE-1低メチル化がなぜ食道腺癌の悪性度に寄与するのかに焦点をおいて研究を進めている。良好な結果が得られており、平成30年度内にデータをまとめ、論文を投稿する予定である。やや予定より遅れてはいれるが、概ね順調に研究は進んでいる。次年度中に食道腺癌のLINEメチル化レベルと臨床病理学的因子の関係が明らかになる。この結果をにより、今後の研究方針が確定すると思われる。現在行っているLINE-1メチル化レベルの測定をこのまま継続していくことが重要であると考える。消化器癌医局保管の試薬、消耗品を使用することが出来たため。
口腔扁平上皮癌の発症・進展・転移に関わる遺伝子の探索とその臨床応用

口腔扁平上皮癌(OSCC)は口腔悪性腫瘍の中で最も頻度の高い疾患であり、近年増加傾向を示している。OSCCに対して、手術療法、化学療法、放射線療法などが施行されているが、依然として満足すべき治療成績が得られていない。その主な原因として、治療後の再発や局所リンパ節への転移などが上げられている。本プロジェクトでは、OSCC原発巣及び転移巣から腫瘍組織を分離し、マイクロアレイを施行することによって、OSCCの発生・転移に関わっている遺伝子(群)を明らかにすることを目的とした。最初に、原発と転移巣由来悪性腫瘍における遺伝子パターンを検討し、クラスター解析を行ったところ、転移巣由来組織ではシグナル伝達、受容体活性、転写因子活性、及びアポトーシス関連遺伝子群の発現の増強が観察された。さらに、転移を示した原発腫瘍と限局性の原発腫瘍の間には明らかな遺伝子発現パターンの違いが観察され、後者はさらに2つのグループに分けることができた。アポトーシス誘導は腫瘍発生や転移と深く関わっていることが知られている。BCL-2ファミリーメンバーに属するBAX蛋白質はc-Jun-N-terminal kinase(JNK)によって活性化され、OSCCに対してアポトーシス促進的に作用していた。BAXはアポトーシス過程の後期に切断されたことから、アポトーシスの増輻過程に関与していると推測される。一方、NF-κBはBCL-xLやc-FLIPの誘導を介してアポトーシス抑制的に作用していた。従って、この両者のバランスによって細胞の運命が決定され、このバランスをアポトーシス誘導側に傾けることによって腫瘍を制御できるであろうと期待できる。以上より、原発腫瘍の遺伝子発現プロファイルによって転移のしやすさを予測できるという可能性が示唆された。今後、前向き臨床試験を行うことによって、これらの遣伝子発現パターンおよび臨床経過を総合的に検討し、原発性悪性腫瘍の転移のしやすさのマーカーとなる遺伝子発現パターンを明らかにしたい。本プロジェクトでは口腔扁平上皮癌原発巣および転移巣から悪性腫瘍組織(細胞)を分離し、マイクロアレイ法を用いた網羅的な遺伝子発現解析を通して、扁平上皮癌細胞の発症・進展・転移に関与している遺伝子(群)を明らかにすることを目的としている。平成17年度(初年度)は当研究室で樹立された原発および転移巣由来の扁平上皮癌患者由来細胞株から定法に従ってRNAサンプルを調製し、Gene Chips(搭載遺伝子数2万)を用いてマイクロアレイを行い、遺伝子発現を網羅的に検討した。原発巣由来悪性腫瘍細胞株の遺伝子発現が転移巣由来悪性細胞株に比べて5倍以上亢進している遺伝子が5060種類、逆に転移巣由来悪性腫瘍の発現が亢進しているものが50種類程度検出された。前者として、免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー4、H3ヒストンファミリー、転写因子TBX3など、後者としてリボソームタンパク質、インターフェロン誘導性グアニン結合タンパク質、メタロプロテアーゼインヒビターなどが含まれていた。次年度以降症例を重ねることによって転移関連遺伝子(群)を絞り込みたい。また、切断型Bax-alphaが単独投与でアポトーシスを誘導すること、化学療法剤あるいはTRAIL誘導性アポトーシスを促進することを示した。さらに、アポトーシスを正に制御しているc-Jun NH2-terminal kinase(JNK)を構成的に活性化させたものを添加すると化学療法剤誘導性アポトーシスが増強されることが示された。以上より、初年度の目標である扁平上皮癌の転移巣あるいは原発巣由来悪性腫瘍における遺伝子発現プロファイル構築のための基礎的な検討および一部の遺伝子についてその機能解析を行い、その結果を学会発表および原著英文論文として公表した。

本プロジェクトでは口腔扁平上皮癌原発巣および転移巣から悪性腫瘍組織を分離し、マイクロアレイ法を用いた網羅的な遺伝子解析を通して、扁平上皮癌細胞の発症・進展・転移に関与している遺伝子(群)を明らかにすることを目的としている。同一患者由来の原発および転移巣から定法に従って、数例のRNAサンプルを調製し、ジーンチップ(搭載遺伝子数、4万)を用いてマイクロアレイを行い、遺伝子発現を網羅的に解析した。転移巣由来のサンプルで遺伝子発現が原発巣に比べて3倍以上亢進している分子が数十個100個、一方原発巣由来の遺伝子発現が亢進しているものが数十個程度得られた。これらの分子の中には、転移に関与していることが報告されているメタロプロテアーゼ、リングフィンガー蛋白質、Aキナーゼアンカー蛋白質、IL-10ファミリーに属するサイトカイン遺伝子などが含まれていた。最終年度に向けて、転写因子、サイトカイン関連遺伝子を中心に遺伝子を絞り込み、機能解析を進めているところである。また、ストレスによって誘導されるc-Jun N-teminal kinase(JNK)が化学療法剤やインターフェロン誘導性アポトーシスに関わっていることを示した。さらに、化学療法剤とTNF-related apoptosis-inducing ligand(TRAIL)を併用すると、効率よく腫瘍細胞のアポトーシスが誘導されるが、この効率的な細胞死にもJNK活性化が関与していた。JNK誘導性の細胞死にはBaxの細胞質からミトコンドリアへの移行とBH-3単独蛋白質Bim-Lの発現上昇などが寄与していることが示された。サイトカインIL-27にはキラー細胞誘導を介した抗腫瘍効果と共に血管新生阻害作用があることを明らかにした。以上より、今年度の目標である候補遺伝子の探索とその機能解析を行い、結果を原著論文として発表した。本プロジェクトでは口腔扁平上皮癌(QSCC)原発巣及び転移巣から悪性腫瘍組織を分離し、マイクロアレイ法を用いた網羅的な遺伝子発現解析を通して、OSCCの発症・進展・転移に関わっている遺伝子(群)を明らかにすることを目指している。悪性腫瘍の転移に関わっている遺伝子群を明らかにするために、原発と転移巣由来悪性腫瘍における遺伝子パターンを検討したところ、それぞれのグループに特有のパターンが観察された。クラスター解析を行うと、転移巣由来サンプルではシグナル伝達、受容体活性、転写因子活性、及びアポトーシス関連遺伝子群の発現増強が観察された。例えば、原発巣由来に比べて転移巣由来腫瘍組織における発現が4倍以上増弾したものには、USP2,TLR4,LPL,LAIR1,GD36,BCL2A1,AK5などが存在してした。一方、発現が低下したものには、DST,C19orf33,WNT10Aなどが観察された。さらに、転移性原癸腫瘍と限局性の悪性腫瘍の商には明らかな遣伝子発現パターンの違いが認められた。
磁性イオン液体を用いた磁場応答性ナノチューブの創製と磁場応答性機構の解明

本研究では磁性イオン液体をカーボンナノチューブ細孔中に閉じ込めることで高い磁場応答性を示す機能化ナノカーボン材料の合成を目指し、バルクとは異なる磁場応答性についてXRD及び分子シミュレーションによるミクロな視点から解明することを試みた。カーボンナノチューブ及び活性炭素繊維細孔中における1-エチル-3-メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラートはバルクとは異なり、3.8 Kでの常磁性-反強磁性転移を示さないことがわかった。磁性イオン液体構造の解析のために、ハイブリッドリバースモンテカルロシミュレーションを適用することで、ナノ細孔中で磁性イオン液体の形成する特異な構造を明らかにした。本研究では磁性イオン液体をカーボンナノチューブ細孔中に閉じ込めることで、非常に高い磁場応答性を示す機能化カーボン材料『カーボンナノチューブ磁石』の合成を目指している。さらにその磁場応答性機構をXRD及び分子シミュレーションによるミクロな視点からの解明を試みている。本研究の成功は、ナノサイズの磁気ヘッドといったナノ磁気デバイスの創製や、超電導磁石といった高磁場が必要であった、カーボンナノチューブの3次元的な配向制御に対しての低磁場化に直接つながる。平成26年度において、(1)カーボンナノチューブ-磁性イオン液体複合材料の調製法の確立(2)カーボンナノチューブ細孔中の磁性イオン液体の相挙動及び構造の解析、(3)磁場応答性の評価を行うことを計画した。(1)については、磁性イオン液体の充填率を系統的に変えたサンプルを調整し、複合材料の吸着等温線測定、及び放射光施設(Spring-8)のX線散乱測定を用いたSAXS散乱測定により磁性イオン液体がサンプル中に有効に導入できることが確認できた。(2)については、ワークステーションを導入し、第一原理計算及び分子動力学シミュレーションが行える環境を整えた。また現在、信州大学理学部飯山准教授と協力して、カーボンナノチューブ細孔中のイオン液体構造についてリバースモンテカルロ(RMC)シミュレーションによる3次元的な構造解析を進行中である。(3)については、SQUID装置を用いて複合材料の磁化率の温度依存性について検討を開始した。本研究では、磁性イオン液体をカーボンナノチューブ細孔中に閉じ込めることで非常に高い磁場応答性を示す、機能化ナノカーボン材料『カーボンナノチューブ磁石』の合成を目指し、その磁場応答性機構をXRD及び分子シミュレーションによるミクロな視点から解明することを目的とした。本研究はナノサイズの磁気ヘッドといった超大容量ナノ磁気デバイスの創製や、超電導磁石といった高磁場が必要であったカーボンナノチューブの3次元的な配向制御に対しての低磁場化に直接つながる研究題目である。平成27年度において、(1)カーボンナノチューブ細孔中の磁性イオン液体構造の決定、(2)複合材料の磁場応答性の評価および細孔中での磁性イオン液体の磁場応答機構の解明を行った。(1)については、まず一般的なイオン液体であるEMI-TFSIを試験試薬として用いて研究を行った。X線散乱プロファイルを3次元構造に可視化する解析法である、ハイブリッドリバースモンテカルロシミュレーションを信州大学飯山拓准教授の協力のもと開発し、カーボンナノ細孔でのイオン液体構造の特異性を明らかにした。(国際学会・ポスター発表2件、国内学会・口頭発表2件)現在論文の投稿中である。さらに磁性イオン液体に対する検討も行い、細孔中での磁性イオンの配位構造の特異性ついても検討した。(2)については、SQUID装置を用いることで、EMI-FeCl4が4 Kで示す反強磁性への相転移をカーボンナノチューブ細孔中で示さないことを明らかにした。このことは、ナノ空間での磁性イオン液体の特異性を示唆している。さらに2次元スリット上のナノ空間を有する活性炭素繊維を用いて、磁化率の細孔径依存性および細孔充填率依存性についても検討を行った。また、高い磁場応答性を示す機能化ナノカーボン材料実現のために、磁性イオン液体を導入したナノチューブを膜状にすることも試みている。平成26年度の計画については概ね計画通りに進行中である。SQUID測定については平成26年度に装置トラブルが発生したため実験をストップしていたが、問題が解決したため平成27年度は予定どおり測定を行える。コロイド科学平成27年度は、カーボンナノチューブの細孔径および磁性イオン液体の種類を変えて複合材料を調製、構造解析・磁場応答性を評価し、磁場応答性機構の解明を行うことを予定している。特に、磁場応答性機構の解明にはミクロな視点からの検討が不可欠であり、現在進行中である、RMCシミュレーションを用いた『円筒型細孔中での分子集団構造の解析法』を確立する必要がある。これについては、飯山准教授との協力の下、解析プログラムを改良中である。さらには、カーボンナノチューブ-磁性イオン液体複合材料の応用面への有効性を検証するために、高い磁場応答性を示す複合材料を用いて、カーボンナノチューブ磁気配向膜の調製を試み、その配向性についてXRD測定により評価を行う。
量子性を考慮した水素流動現象解析のための分子動力学シミュレータの構築

水素分子の量子性が液体水素の熱物性や輸送特性に与える影響について解析を行った。計算にはセントロイド分子動力学法および古典分子動力学法を用いた。その結果,熱物性に関しては古典的に評価したのでは表現できない液体水素の特性の対応状態原理からのずれを量子効果を考慮することによって非常によく説明できることが明らかとなった。また輸送特性については拡散係数に対する量子効果の影響は現れないこと、熱伝導率に関しては、量子効果を考慮することによって、古典分子動力学法の範疇で予想される熱伝導率よりも小さくなることが明らかとなった。本年度は、特にp-V-T(圧力-体積-温度)関係に対する水素分子の量子効果の影響について調べた.計算は幅広い温度-密度条件で行い,その結果を用いてKataokaの手法により状態線図を作成し,気液飽和線と臨界点を計算した.得られた臨界点により,状態線図を無次元化し原子核の量子効果の影響を調べた.その結果,量子効果が低温水素の熱物性に与える影響は,定量的にも定性的にも大きく,古典分子動力学法が低温水素の熱物性を再現できない要因は,量子効果である事が明確となった.次に量子性を考慮した液体水素の分子動力学シミュレータの開発を行った。具体的には、まず経路積分CMD法に基づいて水素の運動を定式化し、それをプログラムに落とし込んだ。経路積分CMD法では、P個のビーズからなるネックレスを一つの単原子分子とみなしている。各ビーズは調和ポテンシャルでつながれており、各ビーズは他の分子から粒子間相互ポテンシャルによって力を受ける。この各ビーズの受ける力をネックレスの質量中心に働く力として、各原子の運動方程式を解く。この手法において、本申請課題では、分子の配向による影響を考慮するため、ネックレスの質量中心を2つに分割し、その2つのネックレスの質量中心を拘束条件によって拘束することによって二原子性を表現し、分子配向を考慮することを試みた。拘束条件は、完全に質量中心を固定する条件と、原子間の揺らぎ効果を再現するために、調和振動子やモースポテンシャルで拘束する二つの拘束条件で検証を行った。その結果、系のエネルギーの保存が確認でき、また適切なポテンシャルを設定することによって水素の気液共存線を正確に再現することができるようになり、分子動力学シミュレータを適切に構築することが確認された。平成25年度は、古典分子動力学(Molecular Dynamics: MD)法と経路積分セントロイド分子動力学法(Centroid Molecular Dynamics: CMD)法を用いて低温水素の熱・輸送物性を計算し,実験値との比較を行う事で,低温水素の熱・輸送物性に対する量子効果の影響を調べた.計算は臨界点を含む広範囲の温度ー圧力により行い、二相化したデータを除いて状態線図を作成し、その状態線図から飽和線を定義した。その結果, CMD法より得られた飽和線は,実験値と良く一致するが,古典MD法は実験値と差異を生じる事が明らかとなった.これより,臨界点で無次元化を行ったEOSに対する量子効果の影響は大きいと言えることが確認された.また,それぞれの圧力の表式を比較したところ,量子効果を考慮した場合,ビリアル圧力が古典の場合よりも大きくなる事が明らかとなった.これは,force matching法より得られたポテンシャルの比較より,量子効果を考慮する事で,水素分子間の分子径が大きく見積もられ、その結果、重心位置は同じでも、水素分子間の相互作用力は増大するためであることが確認された。さらに,量子効果により分子間相互作用が小さくなる事で,拡散性も向上する事が確認された.これより,水素分子の量子効果がその熱流動特性に与える影響は大きく,古典的手法により水素の熱流動特性を再現する事は難しいと言えるため,水素の熱流動解析には,量子効果を考慮した手法を用いる必要があることが確認された.今年度は水素分子の量子性が拡散係数や熱伝導率に与える影響について解析を行った。拡散係数はGreen-Kuboの方法を用いて評価した。計算は様々な温度条件にて行い、拡散係数に対する量子効果の影響が温度条件によりどのように変化するかを解析した。この2つの計算結果は、対応状態原理に基づいて還元密度、還元温度が一致する条件で比較を行った。この両者を比較した結果、セントロイド分子動力学法の計算結果と古典分子動力学法の計算結果はほとんど変化がなく、拡散係数に対する量子効果の影響は現れないことが明らかとなった。しかしながら、これは分子の拡散メカニズムに対する量子効果の影響が小さいことを意味しているのではなく、水素分子の量子効果は分子間ポテンシャルの井戸および分子径に大きく影響するが、その効果が拡散係数に相反して現れるため、全体として影響が少なく見えることが明らかとなった。また熱伝導率に関しては、量子効果を考慮することによって、古典分子動力学法の範疇で予想される熱伝導率よりも小さくなることが明らかとなった。この傾向は実験結果とも一致するものである。

さらに、量子効果を考慮することによってエネルギー輸送量が減少することも確認された。また、そのエネルギー流束を構成するそれぞれの項の寄与を評価したところ、量子効果を考慮したことによる分子間ポテンシャルの変化のために、分子移動による分子間ポテンシャルエネルギーの輸送量と分子間相互作用によるエネルギー輸送が減少し、これが系全体のエネルギー輸送の減少の原因となっていることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。流体工学26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、広範囲な水素のp-V-T関係を求める計算を完了し、また経路積分セントロイド分子動力学法のシミュレータが完成した。ただ、計算後のデータ解析を行う事ができなかったため、「やや遅れている」と考えている。平成25年度以降の目標として申請書に記載もののうち、平成25年度は(1)量子性を考慮した液体水素の分子動力学シミュレータの改良, (2)水素のマクロな静的熱物性に対する量子効果の影響の解析を行った。具体的には、(1)については、まず構築されたシミュレータを用いて、水素の温度ー密度状態や内部エネルギーの計算を行い、過去に報告されている経路積分CMD法での計算結果や実験結果と比較することでこのシミュレータの妥当性の検証を行った。また、水素の比熱を計算し、回転・振動準位の量子化を考慮していない経路積分CMDの結果や実験値と比較することにより、手法の妥当性についても検証を行った。その結果、実験値との良好な一致が見られ、シミュレータを完成させる事ができたと考えている。また、(2)については、この完成させたシミュレータを用いて、水素のマクロな静的熱物性の計算を行い、古典MD法を用いてシミュレートされた結果と比較することにより水素の量子性がマクロな物性に与える影響について解析を行った。静的熱物性については、様々な温度ー密度条件における系の圧力および内部エネルギーを計算し、Kataokaの方法を用いて状態線図(Equation of State: EOS)を作成した。また各温度における系の全エネルギーから水素の比熱を求め、古典MDとの結果との比較により、量子効果の影響を明らかにした。その結果、量子効果を考慮することにより気液共存線が実験値とよく一致することが確認され、液体水素の量子性が静的物性に与える影響を確認することができた。これらの結果から、平成25年度は概ね順調に研究が進んでいると判断した。今後は申請書で平成25年度以降の研究計画にあげた課題のうち、水素のナノスケール熱流動現象に対する量子効果の影響の解析を行い、水素の量子性が静的熱物性に与える影響についてその支配因子を特定する予定である。平成26年度の研究課題としては、まず水素のマクロな動的熱物性に対する量子効果の影響の解析を行う必要がある。具体的には、静的熱物性と同様に、水素の動的熱物性についても計算を行い、水素の量子性がその熱物性に及ぼす影響を解析する。
インテリジェント機能性繊維による赤外線検知

高速応答および定常照射光の検知など、従来にない優れた赤外線検出機能を持つインテリジェント機能性繊維材料とセンサデバイスを開発し、特性評価と実用化を試みることを目的に研究を行い、以下の成果が得られた。まず、各種繊維材料の物性比較評価を行った。デイバス化して大きな出力感度を得るには、適度な大きさの電気比抵抗と大きなサ-ミスタ定数が必要となる。カ-ボン繊維と炭化ケイ素繊維では、カ-ボン繊維が同じ比抵抗で大きなサ-ミスタ定数を示すこと、さらに、カ-ボン繊維の中でも原料にPAN(ポリアクリロニトリル)を用いたものがピッチを用いたものよりも大きなサ-ミスタ定数を示すことが明らかになった。また、合成条件の検討により、コイル状のPAN系カ-ボン繊維の合成が可能となった。一方、より精細なセンサデバイスの作製のため、単繊維を用いたセンサ素子の試作を行った。その結果、従来の多数本の繊維を用いた場合と同様な赤外検出特性が得られ、それに加えて、繊維直径が細くなるほど応答速度が向上すること、出力電圧は熱源温度の増加、周囲温度の減少とともに増大することが明らかとなった。赤外線センサの実用化に向けて、センサ特性の安定性、特性のバラツキについての評価を行った。カバ-をつけたセンサユニットにおいては、周囲温度の変動の影響を少なくするために熱容量の大きい金属板と熱伝導の少ない保護膜を取り付けることにより、高速応答に加え、数時間の赤外線照射でも出力変動の無いセンサ特性が得られた。さらに、同じ原料と同じ条件で作製された繊維を用いることにより、素子間による特性のバラツきを著しく減少させることができた。将来の、熱源位置評定および熱源形状認識の機能の実現化のために、連続長繊維に多くの電極を取り付けた素子を考案し、赤外線検出エリア推定やセンサ信号処理回路の検討を行った。より高出力の長繊維の開発により、実現可能と考えられた。炭化硅素などの半導性繊維を利用した熱型赤外線センサの開発を目指し、半導性繊維の基礎電気物性、赤外線検知用システムの設計と試作および赤外線検知に適する繊維材料の物性制御を行った。半導性SiC繊維の電気低抗ー温度特性と熱起電力を調べた結果、NTC温度特性を示すn型半導体であった。赤外線源として黒体炉を用い、高速シャッタ-による断続照射、ブリッジ回路、繊維の配列などを改善することによって11msecの熱時定数が得られた。さらに、繊維長さ(電極間距離)を短くし繊維配列を非接触の整列にした場合に、SiC繊維で1.2m secの高速応答性が得られた。これらの現象はSiC繊維ばかりでなく、高低抗炭素繊維でも得られ、試作器を製作した結果、実験的に人体の検出が可能であることを確認した。また、室温より高温と低温の赤外源に対しても出力の正負により判別検出をすることが出来た。応答の理論的解析の結果、用いる繊維材料の電気的・熱的性質が基本的特性を支配することが明らかとなった。炭素繊維プレカ-サ-を用い、熱処理温度・時間等の異なる繊維を合成し、電気物性(低抗ー温度特性、熱起電力)を測定した。それらの各種繊維の組成、元素分布、微細構造などについてTMA(熱機械分析装置)等の装置を用いてキャラクタリゼ-ションを行い、電気物性との関連を調べた。

その結果、熱処理温度が低い繊維ほど、含まれる不純物(窒素、水素)濃度が高く、高い比低抗と大きな電気低抗の温度係数を示すことが明らかとなった。繊維中心部と周囲部分で不純物濃度と電気物性が異なる様な制御が出来れば、デバイス化に適する低抵抗かつ高い赤外線感度の繊維材料が開発されると考えられる。高速応答および定常照射光の検知など、従来にない優れた赤外線検出機能を持つインテリジェント機能性繊維材料とセンサデバイスを開発し、特性評価と実用化を試みることを目的に研究を行い、以下の成果が得られた。まず、各種繊維材料の物性比較評価を行った。デバイス化して大きな出力感度を得るには、適度な大きさの電気比抵抗と大きなサ-ミスタ定数が必要となる。カ-ボン繊維と炭化ケイ素繊維では、カ-ボン繊維が同じ比抵抗で大きなサ-ミスタ定数を示すこと、さらに、カ-ボン繊維の中でも原料にPAN(ポリアクリロニトリル)を用いたものがピッチを用いたものよりも大きなサ-ミスタ定数を示すことが明らかになった。また、合成条件の検討により、コイル状のPAN系カ-ボン繊維の合成が可能となった。一方、より精細なセンサデバイスの作製のため単繊維を用いたセンサ素子の試作を行った。その結果、従来の多数本の繊維を用いた場合と同様な赤外検出特性が得られ、それに加えて、繊維直径が細くなるほど応答速度が向上すること、出力電圧は熱源温度の増加、周囲温度の減少とともに増大することが明らかとなった。赤外線センサの実用化に向けて、センサ特性の安定性、特性のバラツキについての評価を行った。カバ-をつけたセンサユニットにおいては、周囲温度の変動の影響を少なくするために熱容量の大きい金属板と熱伝導の少ない保護膜を取り付けることにより、高速応答に加え、数時間の赤外線照射でも出力変動の無いセンサ特性が得られた。さらに、同じ原料と同じ条件で作製された繊維を用いることにより、素子間による特性のバラツキを著しく減少させることができた。将来の、熱源位置評定および熱源形状認識の機能の実現化のために、連続長繊維に多くの電極を取り付けた素子を考案し、赤外線検出エリア推定やセンサ信号処理回路の検討を行った。より高出力の長繊維の開発により、実現可能と考えられた。
記述形式の数学試験における解答方略に着目した新たな評価手法開発の試み

数学の記述形式の試験において,どのような解答方略でも,正解までの論理的な筋道が示されていれば,同じ評価(得点)が与えられる。しかし,採点過程で,誤答や正解に至らなくても,数学的思考力・判断力・問題解決能力等を評価するに値する解答があることは既知の事実である。そこで,本研究課題では,解答方略に着目して「得点」とは異なる新たな評価尺度を探ることを目的とし,記述形式の答案を解答方略別に分類し再分析を行った。その結果,解答方略と正答率の間には有意な違いはほとんど認められなかったが,解答方略別と「得点」に関しては,特定の問題の正誤よりも解答方略の方が数学の能力を評価している可能性がある問題が観察できた。記述形式の数学試験の答案は,従来型の採点方式による得点(以下,「得点」とする)という評価指標に現れない情報が多く含まれている。そこで,本研究課題では,「得点」に現れない情報の中で,解答方略に着目して「得点」とは異なる新たな評価尺度を提案する。そのために,過去に行った調査の数学試験の答案を精査し,解答方略が複数あり,さらになるべく異なる解答方略が存在する問題の答案を選び出し,解答類型の見直し及び細分化を行った。記述形式の数学試験の答案は,従来型の採点方式による得点(以下,「得点」とする)という評価指標に表れない情報が多く含まれている。そこで,本研究課題では,「得点」に表れない情報の中で,解答方略に着目し,「得点」とは異なる新たな尺度を提案できないかということを目指して,過去に調査における記述形式の数学試験の答案を再分析を行った。正答・誤答とも,解答方略によって系統的に類型化し,それぞれ解答方略と個人の全体「得点」との関係などを調べた。その結果,特定の解答方略による解答を行っている被験者が全体の「得点」が高い傾向がみられるものが観察された。過去に行った記述形式の数学試験の答案の分析について,解答類型のコードのみならず,正答,誤答ともに,再度個々の答案を見返して,解答方略について仔細に分析を行っているため,想定していたよりも時間がかかっている。そのため,解答過程に現れた解答方略の特徴の指標化と,現行の採点基準で付した正誤データや得点データとの関連についての分析がやや遅れている。数学教育解答方略が複数ある問題を中心に,解答過程に現れた解答方略の特徴の指標化と,従来型の採点基準で付した正誤データや得点データとの関連についてを調べ,データの裏付けというエビデンスに基づく評価尺度を提案を行う。また,その検証も行い,新たな評価指標の提案の検討をとりまとめる。今年度は,過去の様々な調査で蓄積された数学試験の答案を利用し,様々な角度から項目分析や解答パターン分析を行うところまでにとどまり,解答過程に現れた解答方略の特徴の指標化と,現行の採点基準で付した正誤データや得点データとの関連について分析に至っていないため。上記に記載の分析を行うための,分析に関する資料収集及び情報交換を行うとともに,分析用ツールなどに使用する計画である。
教護院における進路指導に関する研究-養護施設との比較をとおして-

本研究では、まず、ここ数年の教護院に関する既存の調査、研究、文献等の分析を行うことから研究を開始した。文献等の収集にあたって、主に協力を仰いだのは都立の萩山実務学校と誠明学園である。それらの内容を検討した結果、教護院を対象とした全国調査はここ1年間に、実に7件にものぼりことがわかった。そのうち、最も数字の信頼性が高く項目的にも進路指導に関する項目を比較的よくまとめているのが『全国教護院運営実態調査』であった。しかし、この調査も制度を尋ねるにとどまったり、質問項目に基準が曖昧な点があるなどの短所が見受けられた。これに代表されるように、教護院調査は多く実施されてはいるものの、内容の重複や、精度に欠けているものがあることから、まず、既存の研究で、進路指導について、何が明らかになっているか、また不明なのかを明らかにし、その不明な点を本研究の質問項目にできるように、調査表の検討・作成をすすめた。現在、『全国教護院運営実態調査』等であきらかになっている進路指導に関する事柄は教科指導の体制と教員の資格、生活寮の職員体制、高等学校等への受験人数と合格者数、設備、就職者数、アフタ-ケアの実施の有無である。そこで、本研究の調査項目の柱としては、施設の進路に関する基本方針、進学率および進学・就職にあたっての困難なことがら等を置くこととし、現在、最終の質問文の検討を行なっている段階である(発信用の封筒は用意済)。なお、調査表をつくるのと同時平行で、可能な限り、特徴的な処遇を行なっていたり、また既存の調査で入所児童の増減等の動きがみられた教護院を視察調査(15ケ所)を行なった。さらに児童相談所や家庭裁判所や情緒障害児短期治療施設にも、聞き取り調査を実施し、その結果、措置機関のあり方が、教護院の入所率や処遇、はては進路問題に関して、大きな影響を与えていることが把握できた。
WntアンタゴニストSfrp5の骨量増加機構の解明

骨粗鬆症は健康寿命の主要なボトルネックであると同時に、長期的には死亡リスクをも上昇させる恐ろしい疾患である。Sfrp5は脂肪細胞のみによって分泌され、Wntシグナルのアンタゴニストとして働く。代表者はSfrp5欠損マウスの骨組織を解析し、骨量が減少することを発見した。このとき骨吸収を司る破骨細胞は増加し、骨形成を担う骨芽細胞が減少していた。本課題では以下の3つを明らかにすることを目的として遂行する。1Sfrp5はどのような機序で骨形成を促進するのか。2脂肪細胞のSfrp5発現がどのように制御されているのか。3Sfrp5の投与または脂肪組織のSfrp5発現を増加させることで骨粗鬆症治療が可能か。