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子どもの健康増進を目的とした親のワークライフバランスとこころの健康への介入

子どもの健康増進を目的とした親のワーク・ライフ・バランス向上プログラムを開発する本研究において今年度は、(1)プログラム試作版の開発、および(2)プログラム実施の準備を行った。(1)プログラム試作版の開発においては、昨年度行った当事者インタビューおよび国内外の先行研究のレビューの結果、親の心理状態やワーク・ライフ・バランスに働きかける要因の中で、特にコミュニケーションのあり方が重要である可能性が明らかとなった。そのため当初想定していた3項目(時間・情動・行動)9分野のプログラムの中でも特に、職場(上司・同僚・部下)、パートナー、親子(義理・実父母、子供)間の3種類のコミュニケーションに焦点を当てた、介入プログラム試作版を作成した。また昨年度行った当事者へのヒアリングの結果、育児中の労働者にとっては、スマートフォンアプリを用いたプログラムよりはむしろ、テキストを用いた対面型集合研修の方が、ニーズ、実施可能性、内容の浸透性および副次的効果(ソーシャルサポートの強化、ネットワーキング化)が高くなる可能性が示唆された。そのためまずは紙媒体によるテキスト形式のプログラム試作版を作成した。(2)プログラムの実施準備に関しては、東京都内2カ所の事業所の担当者と、プログラムを用いた研修の準備を進めている。また介入プログラムおよび研究内容の認知度向上を目的としたホームページを開設し、研究内容紹介、参加者への情報提供等を行っている。昨年度、効果的なプログラム作成・施行のために、関連要因の検討に時間を要した。加えてプログラム試作版を作成する過程においても、当事者のヒアリングや先行研究精査を入念に行ったため、想定以上の時間を要した。そのため2018年度中に試作版を作成し、それを用いた研修を行い、修正後、完成版を作成する予定であったのが、試作版を作成するにとどまった。今後試作版を元に、実際に研修で用いる介入プログラムを改良・作成する必要があることから、当初の計画に比べ(3)やや遅れている、とした。上述の通り当初は、2018年度中に試作版を作成後、それを用いた研修を行い、修正し完成版を作成する予定であったのが、試作版を作成するにとどまった。そのため2019年度に試作版を元に、パイロット研修を行い修正後、確定版を用いて対象事業所にてプログラムを用いた研修を開始する必要がある。そこで事業所の担当者と共に研修計画の修正を行った結果、パイロット研修を7月までに行い、3ヶ月かけて修正し、確定したものを用いて、11月より本研修を開始することとした。子どもの健康増進を目的とした親のワーク・ライフ・バランス向上プログラムを開発する本研究において今年度は、関連要因の検討を目的として、当事者インタビューおよび国内外の先行研究のレビューを行った。インタビュー調査では、一般事業会社、医療機関で働く育児中の労働者13名、および自営業5名、公務員4名の計22人、ワーク・ライフ・バランスを支援する団体への聞き取りを行った。また先行研究のレビューを行い、要因間の関連について検討を行った。その結果、親の心理状態やワーク・ライフ・バランスに働きかける要因の中で、特にコミュニケーションのあり方が重要である可能性が明らかとなった。そのため当初の3項目(時間・情動・行動)9分野のプログラムの中で、職場や夫婦、親子間の3つのコミュニケーションに、特に焦点を当てた介入プログラムを作成することとした。今年度のヒアリングおよび先行研究のレビューによって、コミュニケーションの重要性が明らかとなったことは、今後の介入プログラム作成において意義深いと考えている。またヒアリングの結果、育児中労働者にとっては、スマートフォンアプリを用いたプログラムよりも、ランチョン等で(固定の時間を使っての)、テキストを用いた集合研修のほうが実施可能性および内容の浸透性が高いことが分かった。そのためまずはテキスト形式(紙媒体)のプログラム試作版を作成し、それらを用いてパイロット研究を行うことにした。効果的なプログラム作成のために、関連要因の検討は非常に重要なポイントである。そのため十分な時間をかけて検討し、プログラム試作版および改良は、2018年度に行うこととした。当初は今年度に、関連要因の検討およびプログラムの試作版を作成予定であったが、関連要因の検討に時間を要したため、介入プログラムの試作版については、次年度:2018年度に行うこととした。そのため、当初の計画に比べ(3)やや遅れている、とした。

また介入プログラムおよび研究内容の認知度向上を目的としたホームページを開設し、研究内容紹介、参加者への情報提供等を行っている。昨年度、効果的なプログラム作成・施行のために、関連要因の検討に時間を要した。加えてプログラム試作版を作成する過程においても、当事者のヒアリングや先行研究精査を入念に行ったため、想定以上の時間を要した。そのため2018年度中に試作版を作成し、それを用いた研修を行い、修正後、完成版を作成する予定であったのが、試作版を作成するにとどまった。今後試作版を元に、実際に研修で用いる介入プログラムを改良・作成する必要があることから、当初の計画に比べ(3)やや遅れている、とした。パイロット試作版の作成を2018年度4月より行うため、7月中にプログラム試作版を完成し、8月より事業会社においてそれらを用いた研修を行い、修正する。プログラム内容を12月中に確定し、冊子体にしたものを用いて、2019年1月、対象事業所にてプログラムを用いた研修を開始する。上述の通り当初は、2018年度中に試作版を作成後、それを用いた研修を行い、修正し完成版を作成する予定であったのが、試作版を作成するにとどまった。そのため2019年度に試作版を元に、パイロット研修を行い修正後、確定版を用いて対象事業所にてプログラムを用いた研修を開始する必要がある。そこで事業所の担当者と共に研修計画の修正を行った結果、パイロット研修を7月までに行い、3ヶ月かけて修正し、確定したものを用いて、11月より本研修を開始することとした。より効果的なプログラム作成のために、当初は今年度に行う予定であった介入プログラム試作版を2年目(2018年度)に行うことになった。そのため、プログラム作成にかかる費用を次年度予算に計上する。関連要因の検討およびプログラム試作版の作成に想定以上の時間を要したため、当初は2018年度に行う予定であった、試作版から確定版の作成およびパイロット研修を2019年度に行う必要がある。そのため、プログラム確定版の作成費用とパイロット研修を施行するための諸費用を2019年度予算に計上する。
牛消化器疾病早期摘発のための無線ルーメンセンサ・ネットワークシステムの開発

ルーメン収縮運動が、ルーメンあるいは第二胃内に留置した加速度センサで検出できることを実験的に明らかにするとともに、連続動作寿命3年以上、直径23 mm×長さ70 mmの、加速度センサと温度データを無線送信することができるアクティブ型の小型経口投与型ルーメンセンサ端末を開発した。また、この端末からの無線データを95%以上の確率で受信できるシステムを開発し、3か月以上の複数頭の実証実験により、鼓腸症などのルーメン機能異常による運動障害の監視が可能であることを示すことができた。昨年度に試作したプロトタイプのルーメンセンサ端末のルーメン内投与試験の結果を受け、本年度はルーメンセンサの詳細形状を決定、その試作を行った。このセンサ端末の形状は円筒型(直径27mm、長さ70mm、密度は1.9g/cm3)であり、ルーメン内に持続的に留置することが可能である。この無線式のルーメン内留置型センサ端末(温度センサ、運動量センサ搭載)を、外科的に胃収縮運動検知センサ(transduecer法)を装着した牛に投与して、ルーメン収縮運動とルーメン内容物の流動性を解析し、ルーメンセンサによる胃収縮運動解析の可能性について検討した。その結果、ルーメンセンサ端末の運動量センサによって得られるルーメン内容物の流動性の変化は、ルーメン収縮運動とほぼ完全に同調することを明らかにした。また、キシラジンを投与してルーメン運動の抑制並びに鼓脹症を再現したところ、運動量センサで得られるルーメン内容物の流動性はルーメン収縮運動に同調して停止することが確認できた。以上のことから、ルーメン内容物の流動性を評価することでルーメン収縮運動を検知する技術と、ルーメンセンサを用いた流動性評価によって牛の鼓脹症やルーメンアトニーなどの胃運動障害を非侵襲的に早期に検出できる技術の開発に初めて成功した。また実験システムを再構築(無線センサ端末のアンテナ形状の変更、受信機側のアンテナを八木アンテナに変更)することで、データの受診率を93%以上と大幅に改善することに成功した。今後は数頭の追加試験を行いデータの再現性確認した後、特許出願および学会発表などを行う。ルーメンにフィステルを外科的に装着したホルスタイン種成牛(以下ルーメンフィステル装着牛)において、無線通信性能評価、完全固体型pHセンサ・温度センサの性能評価、経口投与型端末の詳細形状検討および胃運動解析のために、実験システムを構築した。加速度センサ、温度センサを搭載した315MHz帯の無線センサ端末を用意し、315MHz帯通信の有効性、温度センサの性能確認、加速度センサによる胃運動解析、ルーメン内に留置するための端末重量の検討を行った。その結果、重量密度を2.0 gf/cm3に調整した端末であれば、ルーメン内に留置させることができ、連続的なデータ取得が可能であることがわかった。また、ルーメン内温度センシングについては、概ね37.5 39 °Cの幅でのルーメン内温度変動を測定することができること、飲水に伴う温度低下なども確実に検出できることが確認できた。さらに加速度センサを使った胃運動流動解析では、1分間に12回の、胃収縮運動によるものと思われる大きな流動を捉えることができた。上記の結果を受け、低周波の胃運動流動に適合する2種類の胃運動センサデバイスの開発を行った。一つはPb(Zr0.52,Ti0.48)O3 (PZT)薄膜を利用したMEMSデバイスであり、梁をS字形状にして長くすることで低周波での動作を可能とした。もう一つはPVDF(ポリフッ化ビニルデン)を利用したデバイスであり,感度は低いが特別な実装を行わなくても壊れにくいという特徴がある。これら2つのデバイスに関し、基本的な特性を確認することができた。完全固定型pHセンサについては、デバイスの設計を完了し、フォトマスクを製造するとともに、ITO電極形成プロセス等の要素プロセスの検討を終えた。前年度のプロトタイプ端末の評価試験を受けて実用型(普及型)センサ端末の試作を行った。演算処理回路・信号処理回路が搭載されたメイン基板サイズとアンテナ基板サイズを、それぞれ12mm×33mmと7mm ×33mmとして試作した。電源には、リチウム塩化チオニル電池(サイズ:14.55mm×25.15mm,電池容量:1200mAh)を使用することにより、ルーメン内留置型センサ端末の全体のサイズは、23mm×70mmとできた。また、端末の理論寿命が3年以上となるよう、無線送信頻度を60秒に1回(無線給電電力:10dBm、送信方法:5秒に1回のルーメン運動のデータおよび1分に1回の温度、pHのデータの一括送信)と設定した。ルーメン内の端末と受信機との受信性能評価試験において、無線給電電力10dbm、アンテナからの出力2.9dBm時、アンテナでの受信強度は16dB以上を確保でき、実用的な受信率(95%以上)を得ることが可能である。

開発したセンサ端末をルーメン内に留置して得られた加速度データ(ルーメン内流動性変化)と、Force Transducer(FT)法(外科手術で電極をルーメン漿膜面に縫着して収縮運動を導出する観血的測定法)による測定データとの比較を複数頭数で実施した。その解析結果より、加速度データとFT法で得られるルーメン収縮頻度の相関は高いことが判明した。また、ルーメン運動の収縮頻度が最も高いのは採食時で、反芻、休息の順に低くなることなど、ルーメン内容物の流動性解析によるルーメン運動評価技術の確立、およびルーメン機能監視システムの開発のための知見を得ることができた。また牛のルーメン内での長期試験では、4ヶ月以降では外装の破損が生じており、外装の材質に必要な条件、耐酸性、許容耐荷重などを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。マイクロシステム集積化工学26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、ルーメン機能に関わるセンシングデータを無線送信することができるアクティブ型のメンテナンスフリー経口投与型ルーメンセンサ端末を実現することである。平成25年度は、牛を用いた実験において、ルーメン内容物の流動性を評価することで、ルーメン収縮運動を検知する技術と、経口投与可能な無線ルーメンセンサ端末を用いた流動性評価によって牛の鼓脹症やルーメンアトニーなどの胃運動障害を非侵襲的に早期に検出できる技術の開発に初めて成功したことなどから、実用型端末実現に向けておおむね順調に進展していると言える。本研究の目的は、ルーメン機能に関わるセンシングデータを無線送信することができるアクティブ型のメンテナンスフリー経口投与型ルーメンセンサ端末と、データを高い信頼性で受信・解析してルーメン機能異常を自動検知するシステムを開発することである。初年度で胃運動センサの有効性の検証できたこと、胃運動センサの試作を完了したこと、およびルーメン内に留置された無線端末によりルーメン機能のモニタリングが可能であることを示すことができたこと、端末に搭載する完全固定型pHセンサについても、その構造および製作プロセス設計を完了したことから、ルーメンセンサ端末および無線モニタリングシステム実現に向けておおむね順調に進展していると言える。動物衛生研究所との緊密な連携のもと、次のようなスケジュールで研究課題の推進を行う。平成26年度前半は、牛での実験が可能な、完全固体型pHセンサを搭載した無線ルーメンセンサ端末を試作するとともに、センサを用いたルーメン内容物の流動性評価並びに胃運動評価技術を確立する。後半は長期モニタリング実験および誇張症の早期診断技術の開発および早期診断システムの基本開発を行う。本年度前半で完全固定型pHセンサを試作して性能評価を行うとともに、前年度試作した胃運動センサの実装検討、比較性能評価を実施する。後半にはこれらの成果をもとにプロトタイプルーメンセンサ端末を設計して、年度末までに試作を完了する。
歩行パラメーターと足底圧分布データの無次元量による標準歩行評価システムの開発

歩行動作は,日常生活の基本的な運動でありながら一般的な指標が確立されていない.歩行を評価する有効的なツールとして足底圧分布データは,医療・臨床現場で個人内の評価において用いられているが,個人間を評価するための標準的なデータ指標は確立されていない.本研究は,年齢,形態および体力レベルを考慮した歩行パラメーターおよび足底圧分布の無次元量を明らかにし,新たな歩行評価システムの開発を目的とする.本研究の結果は,幼児から高齢者までの普遍的な足底圧分布パターンを示すことにより,「正常な歩行,正しい歩き方」とは何かという疑問に新たな知見を提供し,現代社会の抱える健康問題の改善に対して大きな貢献が期待できる.歩行動作は,日常生活の基本的な運動でありながら一般的な指標が確立されていない.歩行を評価する有効的なツールとして足底圧分布データは,医療・臨床現場で個人内の評価において用いられているが,個人間を評価するための標準的なデータ指標は確立されていない.本研究は,年齢,形態および体力レベルを考慮した歩行パラメーターおよび足底圧分布の無次元量を明らかにし,新たな歩行評価システムの開発を目的とする.本研究の結果は,幼児から高齢者までの普遍的な足底圧分布パターンを示すことにより,「正常な歩行,正しい歩き方」とは何かという疑問に新たな知見を提供し,現代社会の抱える健康問題の改善に対して大きな貢献が期待できる.
理科教育における実験テストの標準化に関する研究

1.調査を第二段階に分け、第一次調査では、1人の児童・生徒に課する問題数をへらし、学年段階を多くとり、第二次調査では、1人の児童・生徒に課する問題を多くして、学年段階をへらした。2.第一次調査では1人の被験者に3問ずつ、小4,小6,中2,高1の4段階を対象にとり、第二次調査では小5,中2,高2の3段階を対象とした。3.2回の調査の結果、正答率が学年があがるに従って高くなる問題を目安に、標準的な問題として6問を選んだ。4.これらの問題間の相互相関は、一般のアチーブメントテストのような知識の問題にくらべて小さく、それぞれ実際的能力(Practical Ability)の異った面を調べているように考えられる。1.専門委員会(1回開催)で実験・観察に関する能力目標について検討、目標に適合した既開発の問題の選定、新に開発すべき問題の骨組みを作成した。2.実行委員会(2回開催)において、具体的問題の選定、開発、検討を行ない、小・中・高各段階の問題セットを決定した。3.調査の対象を、小学校4年、6年、中学校2年、高等学校1年とし、各学校段階とも、地域等を考慮、5地区(北海道、岐阜、岡山、広島、福岡)について、小・中・高各1校(全体で4段階)にわたり調査を実施した(実施時期は60年12月61年2月)。4.すでに問題用紙の回収を完了、結果のチェック及び一次集計中である。1、調査を二段階に分け、第一次調査では、1人の児童・生徒に課する問題数をへらし、学年段階を多くとり、第二次調査では、1人の児童・生徒に課する問題を多くして、学年段階をへらした。2、第一次調査では1人の被験者に3問ずつ、小4、小6、中2、高1の4段階を対象にとり、第二次調査では小5、中2、高2の3段階を対象とした。3、2回の調査の結果、正答率が学年があがるに従って高くなる問題を目安に、標準的な問題として6問を選んだ。4、これらの問題間の相互相関は、一般のアチーブメントテストのような知識の問題にくらべて小さく、それぞれ実際的能力(Practical Ability)の異った面を調べているように考えられる。
磁性不純物を含む系および弱磁性体の超伝導近接効果の研究

本研究では磁性不純物を微量に含む常伝導体を超伝導体に近接したクラッド線を作り、超伝導近接効果による、常伝導体のマイスナー効果などを測定し、磁性希薄合金のKondo効果とクーパー対の対破壊効果の関係を詳しく調ベることが第1の目的であった。すでに、Cu-Nb系において、CuにFe、Co,Niを入れた試料については予備的な測定をおこなっていたが、これらについても今回いくつかの試料については再度測定を行った。今回重点的に行った実験は、Cu-Nb系のCuにKondo温度T_Kが0.1K以下であるMn不純物を入れた試料のマイスナー効果をmK領域まで詳しく測定して、Kondo効果と関係づけて議論したことである。Mnの濃度は26、42、91ppmの3種類について、平均自由距離を変化させて測定した。その結果、Mnでは、26ppmにおいてさえも不純物間の相互作用を無視することが出来ないことが判明した。すなわち、低温ではKondo効果でスピン反転散乱が消滅する前に、不純物間相互作用によってスピン反転散乱が急速に減少することが分かった。このために超伝導近接効果はエンハンスされ、Cuの示すマイスナー効果は増大した。Nbに近接しないMnを含むCuの電気抵抗もmKまで測定したところ、よく知られたKondo効果による抵抗極小の他に、低温で抵抗極大が現れることを見いだした。この結果も不純物間相互作用として説明できることが分かった。これらの結果は学会で発表し、専門誌に発表した。また、Cuの中でのクーパー対波動関数の振幅の空間変化と温度変化を調ベるために、現在、超伝導臨界電流の測定を行っている。次に、第2の目的であった、弱い反強磁性体物質の超伝導についてはβ-Mnとその合金系を選びmK領域までの超伝導を探索したが未だ見つけることが出来なかった。この研究は更に物質を広げて継続するつもりである。
コロイド-高分子コンプレックス系の創製とナノ構造形成に関する計算科学的研究

本研究の目的は、コロイド-高分子コンプレックス系におけるナノ構造形成、およびその動的性質に関する振る舞いについて、大規模計算機シミュレーションの立場から明らかにする事である。上記の分野における未解決の問題に対して、独自の計算アルゴリズムを適用する事により、従来アプローチが困難であった荷電ソフトマテリアルの問題について明らかにした。具体的な研究成果は以下の通りである。・多分岐高分子系(デンドリマー)は、中心から放射状かつ規則的に分岐しているという、ユニークな構造をもつ高分子である。光デバイスやドラッグ・デリバリーなど、様々な分野において次世代ナノマテリアルとしての応用が期待されている。本研究課題において開発された、荷電ソフトマテリアルの高速計算に適した新しいアルゴリズムを導入することにより、多分岐高分子系のナノ構造形成、および溶液中における有効相互作用の性質について明らかにした。・高分子電解質ブラシ系に関する大規模分子動力学計算を行い、最近の実験結果に関する解釈を行った。近年、溶液中におけるデンドリマー高分子系の物理化学的性質に関して興味がもたれている。デンドリマーは、ナノテクノロジーの分野において様々な応用が期待されており、中性子散乱等に基づく実験的研究が盛んに行われている。具体的には、高分子のconformationや、構造因子の波数依存性などに関して調べられているが、未解決の問題が数多い。このような問題に関しては、分子シミュレーションによる解析が極めて有効な手段である事が期待される。しかし、溶液中の高分子系における静電相互作用を正確に取り扱う事は、計算時間が膨大となるため一般に困難であり、今まで十分な研究が行われてこなかった。本研究では、電解質溶液中におけるデンドリマー高分子系に関して並列分子動力学シミュレーションを行い、上記の問題に関して定量的に調べた。特に、溶液中における静電相互作用の強さと構造形成の関係について、系統的に明らかにした。これらの結果から、溶液中における系の熱力学的性質に関して、最近の実験結果を解釈する上で有益な知見が得られた。1.多分岐高分子系(デンドリマー)は、中心から放射状かつ規則的に分岐しているという、ユニークな構造をもつ高分子である。また、X線超小角散乱などによる実験研究も近年盛んに行われている。本研究では、溶液中におけるデンドリマーに関する研究を行い、そのナノ構造形成などに関する性質について計算科学の立場から明らかにした。2.現実の工業製品の研究開発において、コロイド・サスペンションに代表される微粒子系の分散凝集特性を制御する事、ならびに活用することは必要不可欠である。本研究では特に、ソフトコロイド系における振る舞いに着目し、その粒子間相互作用について明らかにした。3.非平衡分子動力学シミュレーションに関する、新しい計算アルゴリズムの開発を行った。また、本研究で開発された手法を、水分子系における熱伝導度の研究に適用して、その有効性を示した。
アミノ酸配列決定に用いる新規化学発光ラベル化試薬の開発

生体内には,極微量で生理活性を示すペプチドが多種存在しており,今後も未知なる生理活性ペプチドが発見されるものと考える。よって,常法のエドマン法より少なくとも100倍ほど高感度なアミノ酸配列の決定法が開発されれば,生体からのペプチドやタンパク質の精製量が従来の100分の1の量でよく,プロテオーム解析の研究は飛躍的に進展できる。本研究では、研究代表者らが開発しているアミノ酸の高反応性蛍光ラベル化試薬であるCIPICの分光学的特性を調べることによって、それを新規の化学発光性試薬として活用し、タンパク質のアミノ酸配列決定に用いられている従来のエドマン試薬よりも、極めて高感度な手法を開発することを目的としている。本年度の研究において、Ala-Leu-Glyトリペプチドを用いて、ピリジン存在下、含水溶液中でCIPIC試薬と完全にカップリングさせる条件とペプチドのアミノ末端からアミノ酸を逐次分解させる反応条件を設定できた。すなわち、ペプチドの水溶液をCIPICのピリジン含有アセトニトリル溶液と混合し、80°Cで15分間加熱することによって、ペプチドのN末端アミノ基とCIPICをカップリングした。その後、過剰のCIPIC及びその分解物を酢酸ニチルで抽出し、水層に残るペプチドのカップリング体を塩酸酸性中で80°Cで5分間加熱することによって、N末端のアミノ酸が効率良く逐次分解できることが分かった。この逐次分解したアミノ酸のCIPICヒダントイン体は、ホウ酸緩衝液(pH9.5)中過酸化水素の存在下で、酸化的に分解し化学発光するので、従来の試薬より約100倍ほど高感度に検出できた。この価値ある研究成果によって、今後、超微量ペプチドやタンパク質のアミノ酸配列の自動シーケンサーの開発も可能であると考える。蛋白質のアミノ酸配列決定に用いられているエドマン試薬PITC試薬よりも、高い検出感度を示す試薬を開発する目的で、本研究代表者らが開発しているアミノ酸の高反応性蛍光ラベル化試薬であるCIPICの分光学的特性を調べ、より高感度化が期待できる新規の化学発光性試薬としての有効性をこの研究で見い出した。まずCIPIC反応によって生成されるアラニンのチオヒダントイン体(CIPTH-Ala)を合成し、化学発光現象の基本的な反応条件を設定した。次に、CIPIC試薬とCIPTH-Alaの蛍光量子収率及び化学発光量子収率を求め、光学的検出における感度の比較を行い、従来のエドマン試薬よりもCIPIC試薬が約20倍高い感度を与える蛍光及び化学発光性試薬であることを実証した。さらに、CIPICの誘導体が化学発光する反応機構を明らかにするために、化学発光反応によって生じる最終反応生成物をHPLC,LC-MS及びNMR等によって解析し、かつ推定される化合物を別途合成することによって、最終反応物はフタルイミド体であると決定した。これによりCIPIC及びその誘導体の化学発光母体はシアノ基の有するイソインドール骨格であることを明らかにした。この知見は、今後、新規の化学発光性試薬を開発する研究において価値ある成果である。また、CIPIC試薬を実用的なエドマンタイプの高感度試薬として実用化するために、21種類のアミノ酸をCIPICと反応させて逆相分配HPLCによって分離したとき、16種類のアミノ酸の分離検出に成功した。
生活保護における扶養義務についての社会学研究

本年度は調査活動を積極的に行った。たとえば、地方自治体における行政資料だけでなく、生活保護制度に関して異議申し立てを行ってきた運動団体や個人への調査活動を行うとともに、週刊誌や新聞などの貧困報道を収集し、分析を行った。本研究の研究史上における意義は二つある。一つは、これまで生活保護制度に関する研究において蓄積が少なかった、政策と報道の連関を対象にしたことである。すなわち、日本の生活保護制度の政策決定過程と貧困報道を研究の俎上にのせ、両者の連関を対象にしたことに本研究の意義がある。もう一つは、生活保護制度を運用する地方自治体、福祉事務所への調査を行ない、生活保護「適正化」政策が、地方自治体においてどのように実施されていたのかを明らかにしたことである。本研究では、生活保護制度における扶養義務という問題について考察してきた。その際の着眼点は、生活保護における扶養義務が強化され維持されている背景には、家族主義的な規範が日本社会に根強いということだけではなく、生活保護利用者に対する社会的排除の実践が、そうした家族主義を生活保護制度の中に出現させているのではないかというものである。そうした指摘を踏まえた上で、生活保護の「適正化」政策が維持され、推し進められている現代日本の状況について調査を行なってきた。行政、運動団体、生活保護利用者、報道の相互連関を調査し、それらのいかなる連関のもとで生活保護の「適正化」政策が維持され、行なわれているのかについて明らかにすべく、研究を実施した。29年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度の研究の成果として原著論文「『生活保護バッシング』のレトリックー貧困報道にみる〈家族主義を纏った排除〉現象」(『Core Ethics』Vol. 12)が掲載された。この論文は、社会問題の構築主義アプローチの立場から、生活保護における「バッシング」言説について分析し、生活保護制度においてなぜ扶養義務が厳格されうるのかについて考察したものである。この論文の意義は、生活保護制度の変質の要因としての貧困報道に着目し、生活保護における扶養義務の厳格化とは、一つの排除現象として表出しており、必ずしも家族主義的な現象とは言えないことを指摘したことにある。研究活動においては、地方自治体の生活保護行政に関する資料の取集を行った。資料収集と並行して、ケースワーカー、生活保護利用者へのインタビューを行った。インタビュー内容は、扶養義務の運用の実態(行政側はどのようにして扶養義務の履行を求めているか、当事者側は扶養義務の履行によってどのような不利益を被っているか等)についてである。制度運用者の側と運用を受ける側という多角的な視点から情報を得られたことは大きな収穫となった。その他、貧困関連の運動団体にも資料調査を行った。本研究における進展としては以下である。当初、本研究では生活保護制度の運用の研究のために、『生活保護手帳』の通史的な分析を行う予定だった。当該資料は厚生省(厚生労働省)によって出された通知をもとに編纂されており、この資料を分析することによって、どのような運用が行われるべきだと厚生省(厚生労働省)が規定したかを通史的に明らかにできるという利点がある。しかしながら本研究が進展するにつれて、生活保護法の運用を担う主体を細分化する必要が生じた。具体的には、生活保護の運用を実際に行うのは、地方自治体に設置されている福祉事務所のケースワーカーであるため、地方自治体が行ってきた生活保護法の運用のレベルと、福祉事務所のケースワーカーが行う現場運用については別の資料に依拠することが必要になった。そのため、本研究では、地方自治体レベルにおける生活保護の運用についても本研究の課題として設定し、自治体の生活保護関連部署に資料収集とインタビューを行った。生活保護制度の運用を研究するという枠組み自体に修正はないが、その運用を分析する際に依拠する資料、法を運用する主体を精緻化することができたという進展があったと言えよう。当該年度の研究成果として、原著論文「京都市における生活保護『適正化』政策ー『暴力団員等』対策事業の展開」(『コア・エシックス』Vol. 13)が掲載された。この論文は、厚生労働省が発した通知が、京都市という地方自治体においてどのように実施されたのかを社会学的に明らかにしたものである。論文の一つの意義は、自治体レベルにおける生活保護の運用を公文書に基づいて実証的に明らかにした点にある。この論文の重要性は、日本における近年の生活保護「適正化」政策の動向とは、どのような生活保護制度の質的な変容を意味にしているのかを論じ、生活保護が特定の集団を事前に抑止するように機能しつつあることを指摘したことにある。以上の成果に加えて、国内学会での発表として、「地方自治体における生活保護『適正化』政策の動向」(福祉社会学会第14回大会)がある。この発表では、先行研究において通説とされてきた生活保護「適正化」政策の3期にわたる歴史的な展開を再検証し、近年の生活保護「適正化」政策の動向がどのように位置付けられ、現在の生活保護の社会学的研究にとってなぜ地方自治体レベルに注目することが重要なのかについて論じた。その上で、実際の地方自治体の生活保護の運用についての報告を行った。この発表の重要性としては、生活保護の研究対象を厚生労働省、地方自治体、福祉事務所の3者に設定し、厚生労働省(国レベル)だけでなく、地方自治体や福祉事務所レベルにおける生活保護の運用についても相互補完的に調査する必要があることを改めて指摘したことにある。本研究課題はおおむね順調に進展している。まず、地方自治体に対して生活保護行政に関わる資料調査を行った。

加えて、生活保護の申請者に対して行われた窓口対応について調査を行った。具体的には、福祉事務所のケースワーカー、市議会議員、生活保護当事者への聞き取り調査を行った。調査内容は、申請者に対して行政側はどのような対応や調査を行ったか、申請者側はどのようにして申請を断念したか、申請者が生活保護から排除された場合にどのようなセーフティネットを活用しようとしたかなどである。以上のようにおおむね順調に研究課題である生活保護における運用に関する研究が進展した。本年度は調査活動を積極的に行った。たとえば、地方自治体における行政資料だけでなく、生活保護制度に関して異議申し立てを行ってきた運動団体や個人への調査活動を行うとともに、週刊誌や新聞などの貧困報道を収集し、分析を行った。本研究の研究史上における意義は二つある。一つは、これまで生活保護制度に関する研究において蓄積が少なかった、政策と報道の連関を対象にしたことである。すなわち、日本の生活保護制度の政策決定過程と貧困報道を研究の俎上にのせ、両者の連関を対象にしたことに本研究の意義がある。もう一つは、生活保護制度を運用する地方自治体、福祉事務所への調査を行ない、生活保護「適正化」政策が、地方自治体においてどのように実施されていたのかを明らかにしたことである。本研究では、生活保護制度における扶養義務という問題について考察してきた。その際の着眼点は、生活保護における扶養義務が強化され維持されている背景には、家族主義的な規範が日本社会に根強いということだけではなく、生活保護利用者に対する社会的排除の実践が、そうした家族主義を生活保護制度の中に出現させているのではないかというものである。そうした指摘を踏まえた上で、生活保護の「適正化」政策が維持され、推し進められている現代日本の状況について調査を行なってきた。行政、運動団体、生活保護利用者、報道の相互連関を調査し、それらのいかなる連関のもとで生活保護の「適正化」政策が維持され、行なわれているのかについて明らかにすべく、研究を実施した。本研究課題の今後の推進方策は、(1)生活保護制度の運用の研究のための理論枠組みの構築を行い、(2)生活保護の政策決定と実施過程の両側面について分析し、生活保護政策の評価を行うことである。(1)について言えば、生活保護法の運用を担う主体を厚生省(厚生労働省)、地方自治体、実施機関(福祉事務所)の三者に設定し、それぞれ「省レベル」「自治体レベル」「現場レベル」として位置付けることを試みる。三者における相互関係を視野に入れつつ生活保護の運用の研究を進めていきたい。(2)では、地方自治体における生活保護「適正化」政策の推進過程を明らかにしていく。とくに、1990年代以来の地方分権改革の潮流の中で、生活保護制度における地方自治体の独自性と裁量がいかにして構築されてきたのかについて明らかにし、具体的な史資料に基づいて自治体レベルでの生活保護運用がどのように行われているのかを分析する。
ユビキチンリガーゼを利用した癌遺伝子産物の分解促進による癌治療

1 CDK阻害タンパク質p27^<Kip1>の分解機構の解析p27^<Kip1>の分解は細胞周期のS期への進行に深く関与し、大腸癌、肺癌、乳癌、胃癌などの予後の悪さと分解の亢進が相関している。我々はp27^<Kip1>の分解で二つの機構を見い出し、その分子機構を解析している。p27^<Kip1>はSCF^<Skp2>ユビキチンリガーゼによってユビキチン化されて、プロテアソームで分解されるのが第一のメカニズムである。Skp2ノックアウトマウスを作成して解析したところ、身体の矮小化、肝臓、腎臓、肺胞細胞の多倍数化が観察された。細胞レベルではp27^<Kip1>の蓄積がみられ、個体レベルでSCF^<skp2>ユビキチンリガーゼがp27^<Kip1>の分解に関与していることが証明された。Skp2-l-MEFでp27^<Kip1>は確かに蓄積しているが、分解速度が低下しているだけで、特異的部位での限定分解活性は残存していた。我々はその切断部位を決定し、現在はp27^<Kip1>切断酵素の同定を行っている。p27^<Kip1>切断酵素活性はヒトの肺癌検体においても検出されたことから、癌の悪性化への関与が興味深く、今後の課題である。一方でp27^<Kip1>のリン酸化部位の解析の結果、Ser10が高頻度にリン酸化されていること、Ser10リン酸化型p27^<Kip1>は分解速度が低下すること、G0/G1期に多くS期に少ないことを見い出した。このことから、G1/S期のp27^<Kip1>の分解はSer10の脱リン酸化とThr187のリン酸化によって制御されていることが示唆された。また我々はSer10を含むp27^<Kip1>のN末端領域を認識して結合する蛋白質をYeast two-hybrid法で単離することに成功した。2 RBタンパク質のユビキチンリガーゼの探索癌抑制遺伝子産物RBタンパク質を中心とするRB経路は癌化のホットスポットであることから、その全容の解明は急務である。これまでRB遺伝子の点突然変異、欠失および転写領域のメチル化による発現抑制が報告されてきた。本研究において我々はRBタンパク質のユビキチンリガーゼの候補RBUbLase1を見いだした。RBUbLase1を細胞にRBと共に発現させるとRBタンパク質のユビキチン化が亢進することがわかった。一方でRB-UbLase1はin vitroでRBタンパク質をユビキチン化した。本研究成果は、RBタンパク質のユビキチンリガーゼが細胞癌化引き起こす可能性を強く示唆するものである。

RBUbLase1を細胞にRBと共に発現させるとRBタンパク質のユビキチン化が亢進することがわかった。一方でRB-UbLase1はin vitroでRBタンパク質をユビキチン化した。本研究成果は、RBタンパク質のユビキチンリガーゼが細胞癌化引き起こす可能性を強く示唆するものである。1.ユビキチン結合酵素E2-Cの制御機構の解析2.p27^<Kip1>の分解機構の解析in vitroおよびin vivoのp27^<Kip1>の分解系を確立した。この解析によりp27^<Kip1>がSkp2をユビキチンリガーゼとしたユビキチン-プロテアソーム系と限定分解の二つの経路で分解されることを見出した。マイクロシークエンスによりCDK結合部位とサイクリン結合部位の二つの限定分解部位の決定に成功した。限定分解酵素の精製方法もほぼ確立した。また、p27^<Kip1>のリン酸化部位の解析を行い、新規部位Ser10を見出した。Ser10のリン酸化あるいはそれをミミックしたGluへの変換によりp27^<Kip1>は分解耐性になる(Ishida et al.J Biol Chem,2000)。3.p27^<Kip1>の機能と分解の個体レベルでの解析p27^<Kip1>のユビキチンリガーゼSkp2のノックアウトマウスを作成して解析した。マウスは正常に発生するが、矮小化、肝臓、腎臓、肺胞細胞の多倍数体化、中心体の過剰複製、p27^<Kip1>およびサイクリンEの蓄積が見られた(Nakayama et al.EMBO J,2000)。p27^<Kip1>の分解は低下しているSkp2ノックアウトマウス由来の繊維芽細胞に、アデノウイルスに組み込んだSkp2を感染させることでp27^<Kip1>の分解が誘導された。このことより、Skp2ユビキチンリガーゼを阻害することでp27^<Kip1>の分解を抑制することができることが示唆された。また、p27のトランスジェニックマウスの解析結果からT細胞の分化にp27^<Kip1>の発現低下が重要であることが証明された(Tsukiyama et al.J immunol,2001)。1 CDK阻害タンパク質p27^<Kip1>の分解機構の解析p27^<Kip1>の分解は細胞周期のS期への進行に深く関与し、大腸癌、肺癌、乳癌、胃癌などの予後の悪さと分解の亢進が相関している。我々はp27^<Kip1>の分解で二つの機構を見い出し、その分子機構を解析している。p27^<Kip1>はSCF^<Skp2>ユビキチンリガーゼによってユビキチン化されて、プロテアソームで分解されるのが第一のメカニズムである。Skp2ノックアウトマウスを作成して解析したところ、身体の矮小化、肝臓、腎臓、肺胞細胞の多倍数化が観察された。細胞レベルではp27^<Kip1>の蓄積がみられ、個体レベルでSCF^<Skp2>ユビキチンリガーゼがp27^<Kip1>の分解に関与していることが証明された(EMBO J 2000)。Skp2-/-MEFでp27^<Kip1>は確かに蓄積しているが、分解速度が低下しているだけで、特異的部位での限定分解活性は残存していた。我々はその切断部位を決定し、現在はp27^<Kip1>切断酵素の同定を行っている。p27^<Kip1>切断酵素活性はヒトの肺癌検体においても検出されたことから、癌の悪性化への関与が興味深く、今後の課題である。
形式手法による暗号の安全性証明自動検証システムの開発

暗号の安全性を形式的定理証明検証や形式的自動証明等の計算機援用による形式的評価を用いて行う試みが注目を集めている。本研究では、形式的定理証明系Mizar等を用いて、特定のモデルや証明方法に依存しない、汎用性の高い暗号理論に関わる基礎的な形式化数学ライブラリを開発することで、実用的な計算機援用による暗号システムの安全性形式的評価システムの開発を目的とする。平成30年度は平成29年度に引き続き(1)暗号理論で必要となる数学、および計算機科学に関する形式化ライブラリ開発、(2)暗号プリミティブ、暗号システムに関する形式化を行った。(1)については平成29年度の成果をさらに発展させ、確率論形式化の礎となる関数のリプシッツ連続性に関する形式化数学ライブラリを開発し、査読付き論文として公開した。また、平成29年度に検討したアルゴリズムと計算量の評価、計算問題間の帰着関係の形式化のための形式化数学ライブラリを開発し、査読付き論文として公開した。具体的には単純なループ構造によるアルゴリズム(ユークリッド互除法や高速べき乗剰余演算)の形式化と繰り返しステップ数の評価に関する形式化を行った。また、高速べき乗剰余演算アルゴリズム等を記述するために整数のバイナリ表現に関する形式化数学ライブラリを開発した。(2)については平成29年度に引き続き暗号プロトコルの安全性自動検証ツールであるProVerifでの暗号機能の形式化をさらに進め国際会議、および国内会議で発表を行った。さらにその成果の一部を利用した暗号プロトコルに関する教育の試みが、第5回実践的IT教育シンポジウムrePiT2019 in愛媛(ソフトウェア科学会、enPit2共催)において優秀教育実践賞を受賞した。平成30年度は(1)暗号理論で必要となる数学、および計算機科学に関する形式化ライブラリ開発、についてはユークリッド互除法や高速べき乗剰余演算の形式化とステップ数の評価に関する形式化を行った(ただし査読期間の都合上令和元年度の成果として採録予定である)。この形式化手法は前述のアルゴリズムに限らず単純なループ構造のアルゴリズムであれば適用可能である事を確認している。さらに本研究課題遂行において非常に重要な課題である確率分布の統計的識別不能性の形式化方針が確定し、令和元年度に向けて形式化数学ライブラリ開発を進めている。(2)暗号プリミティブ、暗号システムに関する形式化については暗号プロトコルの安全性自動検証ツールであるProVerifにおける安全性要件や攻撃モデルの形式化についての提案を行い、国際会議等で発表した。ProVerifでは元々サポートされていないループ構造や再起呼び出しを含むプロトコルを内部プロセス間の通信として扱うことによって形式モデル化を行い、マークル木やチェイン構造等の検証を行う方法を提案した。このモデル化方法を利用して、暗号学的ハッシュ関数の構成法であるMD変換や、ブロック暗号の利用モードなどの形式化を実現した。ProVerifは本来理想的な暗号モジュールを用いた構成させた暗号プロトコルの安全性を検証するツールであるが、具体的な暗号モジュールの構成法の安全性検証にも応用可能であることを示唆したことは大きな成果である。(1)暗号理論で必要となる数学、および計算機科学に関する形式化ライブラリ開発、については当初の計画通り暗号理論の基礎となる数学、および計算機科学に関する形式化ライブラリの開発を進める。令和元年度は特に、確率分布の統計的識別不能性の形式化数学ライブラリの完成を目指す。既に開発済である確率分布や確率変数、および無視可能関数に関する形式化ライブラリを利用して2つの確率変数、あるいは標本が同じ分布の母集合に属することを形式化する。この際に確率変数、あるいは標本間に距離尺度を導入する必要があるが、これに統計学、特にノンパラメトリック検定の統計量を採用する。我々の知る限り統計的識別不能性の定義にはインフォーマルな部分が含まれるものしか知られていないので、本テーマは単なる形式化ライブラリ開発だけにとどまらず統計的識別不能性の厳格な定義の提案を行うことになる。また、計算量評価のためのアルゴリズム形式化については、単純なループだけでなく分岐や再帰等を含むアルゴリズムの形式化を平成30年度の成果を基として進めていく。これには節点の要素として上述の単純なループを持つような木構造として形式化を行う予定である。(2)暗号プリミティブ、暗号システムに関する形式化については平成30年度の成果を基にしてMD変換以外の具体的な暗号モジュールの形式モデル化および、それらのモデルを利用した暗号モジュールの安全性検証、さらには新たな暗号モジュールの設計支援を試みる予定である。暗号プロトコルの安全性評価に関する国際規格ISO/IEC 29128では、高いセキュリティレベルを保障するためには形式的評価を行うことが求められている。平成29年度は(1)暗号理論で必要となる数学、および計算機科学に関する形式化ライブラリ開発、(2)暗号プリミティブ、暗号システムに関する形式化を行った。(1)については確率論の形式化を進めるための礎となる関数のリプシッツ連続性に関する形式化数学ライブラリを開発し、査読付き論文として公開した。また、アルゴリズムと計算量の評価、計算問題間の帰着関係の形式化のために、アルゴリズムの動作を形式的に記述し、計算量を評価する方法を検討した。

具体的には、木構造を用いたアルゴリズムの中間値の動きを表現し、中間値のエッジを数え上げることで計算量を見積もる方法を検討した。(2)については平成30年度より行う予定であった、暗号プロトコルの安全性自動検証ツールであるProVerifでの形式化の計画を前倒して優先し行った。これは現在急速に普及しつつあるブロックチェーン技術を実現する暗号プロトコルの安全性形式的検証の実現を急ぐためであり、特にブロックチェーン技術特有の、再帰的な処理などについての形式検証方法の基礎的技術を提案し、国内会議にて発表した。平成29年度の当初目的は(1)暗号理論で必要となる数学、および計算機科学に関する形式化ライブラリ開発、については確率論、確率的関数の形式化を進める事であったが、関数の連続性に関する形式化ライブラリの開発が進んでいる。関数の連続性については確率論のみならず、安全性評価の際に必要となる関数間の距離の形式についても必要となる為本研究課題遂行において非常に有用である。(2)暗号プリミティブ、暗号システムに関する形式化については当初計画では平成30年度より行う予定であった、暗号プロトコルの安全性自動検証ツールであるProVerifでの形式化の計画を前倒して先行させたが、ProVerifにおける攻撃モデルの形式化や、特にブロックチェーン技術の形式化の際に困難であると予想していた再帰的実行に関する形式化の実現方法を提案出来たことは大きな成果である。暗号の安全性を形式的定理証明検証や形式的自動証明等の計算機援用による形式的評価を用いて行う試みが注目を集めている。本研究では、形式的定理証明系Mizar等を用いて、特定のモデルや証明方法に依存しない、汎用性の高い暗号理論に関わる基礎的な形式化数学ライブラリを開発することで、実用的な計算機援用による暗号システムの安全性形式的評価システムの開発を目的とする。平成30年度は平成29年度に引き続き(1)暗号理論で必要となる数学、および計算機科学に関する形式化ライブラリ開発、(2)暗号プリミティブ、暗号システムに関する形式化を行った。(1)については平成29年度の成果をさらに発展させ、確率論形式化の礎となる関数のリプシッツ連続性に関する形式化数学ライブラリを開発し、査読付き論文として公開した。また、平成29年度に検討したアルゴリズムと計算量の評価、計算問題間の帰着関係の形式化のための形式化数学ライブラリを開発し、査読付き論文として公開した。具体的には単純なループ構造によるアルゴリズム(ユークリッド互除法や高速べき乗剰余演算)の形式化と繰り返しステップ数の評価に関する形式化を行った。また、高速べき乗剰余演算アルゴリズム等を記述するために整数のバイナリ表現に関する形式化数学ライブラリを開発した。
DNAの溶融塩化とイオニクス材料としての開拓

今年度は、DNAをイオン性液体化し、イオン伝導性マトリックスとして評価した。まず、低分子モデル実験として塩基の直接メチル化を試みたが、アルキルハライドと塩基を非プロトン性溶媒中で混合、加熱するだけでは反応は進行しなかった。さらに、酸化銀を触媒として用いても、アデニンとシトシンのみをメチル化するに留まり、これらの収率もそれぞれ約50%と5%であった。そこで、メチル基は修飾できたが、オニウム塩化していないアデニンとシトシンを酸で処理したところ、全てオニウム塩化できた。これらのことから、核酸塩基のオニウム塩化には、アルキル基の修飾のみでは不十分であり、酸処理によるプロトン付加を併用することが必要であることが明らかとなった。DNAについても同様にメチル化を行ったが、良好なオニウム塩化は進行しなかった。そこで、メチル化したDNAをHBF_4で処理してプロトン付加させた。水溶液中でのCDスペクトル測定を行ったところ、核酸塩基のオニウム塩化に伴い、DNAのヘリックス構造は乱れ、ランダムコイル化していた。長鎖のDNAを用いた場合、キャストすることにより良好なフィルムを形成したので、イオン伝導度を測定した。全核酸塩基の50%以上をオニウム塩化したにもかかわらず、DNAフィルムのイオン伝導度は10^<-8>S・cm^<-1>程度と低かった。これはイオン性液体化したドメインの連続性が悪いためであると判断した。そこで、このDNAフィルムにエチルイミダゾリウムBF_4塩を20wt%添加したところ、3.91x10^<-5>S・cm^<-1>を示し、更に40wt%の添加では4.19x10^<-3>S・cm^<-1>という高いイオン伝導度を示すDNAフィルムとなった。本研究の目的はDNAを溶融塩化し、全く新しい機能材料として評価し、イオニクス分野への展開の基礎とすることである。平成13年度はDNAのモデルとして核酸塩基を用い、溶融塩化の方法論を開拓した。まず、ハロゲン化アルキルを用いて核酸塩基の4級化を試みたが、3級アミンにはなるものの、4級化まで進めるのは困難であった。そこで、従来から我々が溶融塩化に利用している中和法を用いた。その結果、中和に用いる酸の種類に依存するが、強酸を用いてアデニンとシトシンを溶融塩化することに成功した。この知見をもとに、DNAそのものを溶融塩化することを試みた。DNAを強酸水溶液で中和して得られた固体のイオン伝導度を測定したが、導電性は低かった。これは溶融塩化される核酸塩基の重量分率が最大でも20%にしかならないため、連続した溶融塩ドメインが形成されていないことによると考察された。そこで、この系にさらに溶融塩を添加した。シトシンをイミド酸で中和させた塩は溶融塩となったので、これを中和したDNAに加え、フィルム化したが、力学物性とイオン伝導度の両方を満足させることはできなかった。それに対して、良好な溶融塩であるエチルイミダゾリウムテトラフルオロボレートを20wt%以上加えると、1x10^<-4>S/cmを越える高いイオン伝導度を有するフレキシブルな溶融塩化DNAフィルムが得られた。