hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心外膜下脂肪組織の多面的病的意義の解明　-画像診断と組織学的解析による検討-

本研究では、心臓周囲に存在する内臓脂肪である心外膜下脂肪組織が有する病的意義を、臨床画像診断と手術時に採取した検体の組織学的評価との対比を通して検証した。CT検査で検出された冠動脈硬化症と心外膜下脂肪組織における炎症や微小血管新生との関連性を見出し、新たな悪玉内臓脂肪としての心外膜下脂肪組織の特性を示す結果と考えられた。さらに詳細な病的機序に迫るため、臨床的分子イメージングや心外膜下脂肪組織における液性因子(炎症性サイトカイン)を含めた解析を進めている。平成26年度末までに、約50例の心臓手術施行症例において、術前の心臓画像評価と術中の心外膜下膜脂肪組織(EAT)の採取および病理組織学的解析を行っている。これらの症例を中心とした臨床画像データを解析し、冠動脈石灰化スコアゼロのサブグループではEAT量が冠動脈非石灰化プラーク形成の有意なマーカーとなることを英文誌に報告した。また、心臓CTにおける中等度冠動脈石灰化および非石灰化プラーク検出とEAT免疫染色における炎症細胞浸潤・微小血管新生との有意な相関性を確認した。一方で、臨床画像により測定されるEAT量と病理組織学的なEATの炎症・微小血管新生とは相関性を認めないことも確認した。これらの結果より、EATの病理組織学的変性は、臨床的な脂肪定量に関わりなく、冠動脈硬化症の進展期において重要な意味を有する可能性が示唆され、これらの結果を第79回日本循環器学会学術集会(平成27年4月)において公表し、さらに症例を蓄積したうえで論文として投稿予定である。画像診断としては心臓MRIおよびFDG-PETの画像所見も解析対象としていたが、現在のところEAT病理組織学的所見との有意な関連性は見いだせていない。心臓MRIは実施件数が少なく、その中でも心筋の異常信号を呈する症例が限られることが難点となっている。PETについては、FDGの心筋生理学集積のために冠動脈信号の評価が困難であることが判明したため、新たな核種を用いた冠動脈PETを模索中である。組織学的解析項目であったIgG4,アディポネクチンについては、現状は有意なデータが得られておらず、適切な抗体試薬の選定などを検討中である。前年度に引き続き、心臓手術術前の心臓CT画像評価と術中に採取した心外膜下脂肪組織(EAT)の病理組織学的解析の対比検討を継続した。EATのマクロファージ浸潤および微小血管新生の発現レベルは、CT画像上の内臓脂肪量に関わりなく、冠動脈硬化症の進展期にあたる中等度石灰化および非石灰化プラークの形成と有意に関連していることを見出した。また、EATの炎症と微小血管新生は、対照組織としての胸骨下皮下脂肪のそれらより遥かに亢進しており、EATの炎症と微小血管新生同士が強い相関関係を呈していた。これらはEATの病的脂肪組織としての性状を示していると考えられ、EATの炎症、微小血管新生などの病理学的変性が相乗的に冠動脈硬化進展に寄与していることを示唆する新たな知見と考えられた。以上の結果は、American Heart Association Scientific Sessions 2015(Orlando)にて学会発表し、英文学術誌2誌に公表した(Atherosclerosis 2015, Data Brief 2015)。当初、心臓画像診断として解析対象としていた心臓MRIについては、実施件数が少なく、異常信号を呈する症例も限られ、データ収集の効率性の観点から一旦研究項目から除外している。FDG-PETについては、心筋生理学的集積のため冠動脈信号の評価が困難であるという結論に達し、新たに冠動脈病変に特異性の高いトレーサー(フッ化ナトリウム)を用いた検討を開始した。EATの組織学的検討については、リアルタイムPCR法を用いた炎症性サイトカイン定量による踏み込んだ分子生物学的検討を始めている。当初解析項目であったIgG4、アディポネクチンについては、適切な抗体試薬の選定に難渋している。症例数は当初予定していた数に到達していなかったが、CT画像および免疫染色の組織学的解析を用いた検討により、新たな知見の学術的確証が得られ、その情報発信(英論文発表)を行うことができた。一部予定していた研究項目を進められていないが、手法の変更や新規導入を通し、さらなる発展性を見込めると考えている。心臓手術前に施行した心臓CT画像所見と術中に採取した心外膜下脂肪組織(epicardial adipose tissue: EAT)の免疫染色による組織学的解析の対比検討について報告した。EATのマクロファージ浸潤および微小血管新生の発現レベルが、内臓脂肪量に関わりなく、冠動脈硬化症の進展期にあたる中等度石灰化および非石灰化プラークの形成と有意に関連していることを英文学術誌(Atherosclerosis 2015)に公表した。また、EATの炎症と微小血管新生は皮下脂肪のそれらより遥かに亢進しており、炎症と微小血管新生同士が強い相関関係を呈していることを英文学術誌(Dada in Brief 2015)に公表した。さらに、冠動脈CT画像において検出されるハイリスクプラーク(低CT値、血管リモデリング進行)がEATの炎症、微小血管新生の亢進レベルを予測する独立した因子であることを見出し、EATの病理組織学的活性と冠動脈硬化症進展の密接な関係を示す新たな知見と考えられた(英文学術誌に投稿中)。リアルタイムPCRによるEATの炎症性サイトカイン定量も施行し、冠動脈CTによるプラーク解析との対比検討を行った。

ここまでTNF-αおよびIL-6の発現レベルと冠動脈石灰化および非石灰化プラークの関連性を検討しており、特にTNF-αが冠動脈硬化症進展に関わるキーサイトカインであることを見出した(英文学術誌に投稿中)。当初、心臓画像診断として心臓MRI、FDG PETの活用を検討していたが、異常信号を呈する症例が少数に留まることや冠動脈信号の評価が困難であることから、研究項目から除外した。新たに冠動脈病変に特異性の高いトレーサー(フッ化ナトリウム)を用いた検討を開始し、冠動脈プラークへのトレーサー集積に関しての第一報を英文学術誌に投稿中である。本研究では、心臓周囲に存在する内臓脂肪である心外膜下脂肪組織が有する病的意義を、臨床画像診断と手術時に採取した検体の組織学的評価との対比を通して検証した。CT検査で検出された冠動脈硬化症と心外膜下脂肪組織における炎症や微小血管新生との関連性を見出し、新たな悪玉内臓脂肪としての心外膜下脂肪組織の特性を示す結果と考えられた。さらに詳細な病的機序に迫るため、臨床的分子イメージングや心外膜下脂肪組織における液性因子(炎症性サイトカイン)を含めた解析を進めている。症例数は当初予定していた数に到達していないが、CT画像および免疫染色の組織学的データが順調に蓄積されている。これらについては、文献情報として発信可能なレベルに近づきつつあると考えている。一方で、当初予定していたその他の画像診断や組織学的解析については、手法の変更も含めて再考していく必要があると考えている。術前CT画像の解析および術中のEAT組織採取を継続し、症例を蓄積していく。冠動脈CTによる詳細なプラーク性状評価とEAT免疫染色(マクロファージ、微小血管新生、マクロファージフェノタイプM1,M2)所見との対比、リアルタイムPCR法を用いたEATにおける炎症性サイトカイン発現レベルとの対比に関する解析を進める。画像診断手法として、フッ化ナトリウムPETによる冠動脈イメージングの試みを進め、可能ならばEAT組織学的解析との関連性を探る。IgG4、アディポネクチンの適切な抗体試薬を探索する。循環器現行の解析については症例数を蓄積し、さら冠動脈CT上の粥腫性状評価、EAT免疫染色によるマクロファージフェノタイプ(M1, M2)の評価など、画像、組織の詳細な解析を追加していく予定としている。他の画像モダリティーとしては、FDGと異なる有望な核種の選定とそれを用いたPET検査の実行計画を立てていく予定である。IgG4とアディポネクチンの組織学的解析については、適切な抗体試薬の選定と予備試験を行うことを検討している。データベース保存費、各種免疫染色抗体やリアルタイムPCR用の物品購入費、他施設での情報収集(移動費)および資料作成(印刷費)費用等の支出はほぼ当初の予定通りであったが、学会参加旅費の支出が予定よりやや超過した。しかし、前年度からの繰り越し金を含め、上記残額となった。当初購入予定であった超低温槽については、現状は既存のものにて対応可能であることが判明したため、別の物品(光学顕微鏡関連)の購入に切り替えたことから残額が生じた。データベース保存用のソフトも既存のシステムを利用することで予定より安価な支出となった。学会参加旅費が当初の予定より安価であった。
印欧語における非人称受動表現の比較研究

この研究のテーマは、インドヨーロッパ語における非人称受動表現である。一般に受動態は、対格目的語を持つ動詞(他動詞)の能動態からのみ形成可能であるが、サンスクリット語・ラテン語・現代ドイツ語等では自動詞の能動態から受動態形成が可能で、それが非人称受動という主格主語のない特殊な形になる。伝統的な文法記述で説明できないこの現象の生成・発展・衰退過程を明らかにし、この成果を「サンスクリット語文法」と「歴史的言語コミュニケーション論」の教科書という形で発表した。本研究は、印欧語における非人称受動表現を、特にそれが発達しているドイツ語とラテ音を中心に、適宜サンスクリット語と古代ギリシャ語を参照しつつ比較考察し、その本質的構造と展開諸形態を明らかにすることを目的とする。研究第2年度である平成24年度では:1)ドイツ語史における非人称受動表現の分析を更に発展させ、従来の文法研究・記述では周縁的現象として軽く扱われるのみであったこの非人称受動表現が、実は伝統的な文法記述の革新を迫るものであり、現代における日独言語文化交流にも重大な影響を及ぼすものであることをが明らかにした。この一部は論文「Man isst, was auf den Tisch kommt!」(日本語)として発表したが、更に別の大がかりな研究プロジェクトへの発展の構想が具体化し、緊急の今日的意義を持ちながら、目下言語学研究からは手つかずのまま膨大な量にのぼる、日本のポップカルチャーのヨーロッパへの翻訳紹介を緻密に分析するという、基礎的な調査を開始した。2)サンスクリット語文法における非人称受動表現の重要性を確認するために、サンスクリット語文法そのものの全体的な見直しをはかし、試験的に新たな文法記述を試みた。3)同様に新たな視点からドイツ語史の記述も試みた。4)本研究が日本における歴史言語学研究の発展に担う意義を自覚し、初年度で既に本科研費を利用して日本歴史学会の創立に参画し、優秀な内外の研究者と研究交流を行ったが、平成24年度には更にこの研究活動を発展させ、日本歴史学会第2回大会を、本科研プロジェクトと同学会の共催で研究代表者の本務校である千葉大学で開催し、成功させた。本研究は、印欧語における非人称受動表現を、特にそれが発達しているドイツ語とラテン語を中心に、適宜サンスクリット語と古代ギリシャ語を参照しつつ比較考察し、その本質的構造と展開諸形態を明らかにすることを目的とした。3年にわたる研究の結果、次の諸成果を得た。1)ドイツ語史における非人称受動表現の分析から、伝統的な文法記述の枠組みの変革そのものが課題となり、さらには日独言語文化交流にも重大な影響を及ぼす問題であること事を明らかにした。特に今日重要性が認識されつつあるが、言語学的研究の遅れている、日本のポップカルチャーのヨーロッパへの翻訳受容を緻密に言語学的に分析する新たなプロジェクト構想へと研究が発展した。このテーマに関して研究協力者の大学院生の論文など既に多くの成果が上がっており、今後適宜発表していく予定である。2)ドイツ語史の記述や、中高ドイツ語・ラテン語・サンスクリット語の文法記述について新たな枠組みの着を得たため、とりあえずサンスクリット語文法の概要について成果報告書をまとめた。本研究の成果を踏まえた新たなドイツ語史やラテン文法の記述を成果報告書にまとめることは予算的に不可能だったので、別途発表する予定である。3)歴史言語学の理論問題に重要な解明が得られたため、本研究プロジェクトの一部として日本歴史言語学会の創立に参画し、さらには第2回大会を千葉大学で開催し、内外の優秀な研究者と交流を図った。4)歴史言語学の理論問題における成果を、とりあえず言語コミュニケーション論の基礎と文化史の概要という観点で総括し、成果報告書をまとめた。本研究は、印欧語における非人称受動表現を、特にそれが発達しているドイツ語とラテン語を中心に、適宜サンスクリット語と古代ギリシャ語を参照しつつ比較考察し、その本質的構造と展開諸形態を明らかにすることを目的とする。研究初年度である平成23年度は:1)ドイツ語史における非人称受動表現の分析を行う、2)Ciceroを中心に古典ラテン語における非人称受動表現の考察対象を広げ、理論的枠組みの確立を試みる、ことを目的とした。1)古典ラテン語における非人称受動表現については、従来のCaesarの用例を中心とした業績にCiceroからの用例の分析を加えて発展させた論文「ラテン語の非人称受動表現について」を発表した。2)ドイツ語における非人称受動表現については、現代ドイツ語の言語文化史における非人称受動表現の用例が予想外に豊富であり、これを新資料として発見する一方、現代ドイツ言語文化におけるその重要性を確認し、新たな研究プロジェクトへの発展の可能性の探求も含めて論文「Man isst, was auf den Tisch kommt.」(日本語)を発表の予定で、現在印刷中である。

3)本科研費を使用して、日本歴史言語学会の創立に参画し、大阪大学における第1回大会の運営に参加した。従来一堂に会する機会の少なかった優秀な歴史言語学者と研究交流を行い、テーマの深まりをみた。更に研究交流が発展し、本科研費プロジェクトと同学会の共催で本年度に第2回大会を私の本務校である千葉大学で開催することが内定している。1)ドイツ語における人称受動表現について論文を発表し、かつその中で更に次の研究プロジェクトへの発展の可能性を確認し得た。2)サンスクリット文法とドイツ語史について新たな概略的記述を得て、次年度で公表する予定である。3)研究交流を進め、第2回歴史言語学会をこの科研プロジェクトと同学会の共催で本務校の千葉大学で開催し、成功させた。4)更なる現代的課題で日本文化の海外発信に係わる研究プロジェクトを具体化させ、基礎的研究に着手した。以上の点から、内容的には予定よりはるかに超えた成果を得ているが、印刷公表が次年度に回ったので、「おおむね順調」と自己評価した次第である。1)ラテン語とドイツ語の非人称受動表現については、それぞれ論文を得て、前者は既に発表、後者は印刷中である。2)加えてドイツ語については、新資料の発見と新たなテーマの展開を確認したので、現代ドイツ言語文化におけるモダリティとディアテーゼの重要性について新たなプロジェクトの創設の可能性を検討している。3)更に学術交流を進め、日本歴史学会の創立に参画したばかりでなく、第2回大会も共催で行う予定である。1)で十分に当初の目的を達成している上に、2)研究内容においても、3)学術交流においても予想以上の成果を上げたので、上記の達成度を自己評価として提出する次第である1)ラテン語の非人称受動表現について、第3回日本歴史言語学会で発表し、同学会誌に論文を発表する。3)サンスクリット語文法とドイツ語史について、新たな知見を盛り込んだ概略を印刷公表する。2)現代ドイツ言語文化史におけるモダリティとディアテーゼの重要性について、日常表現やポップカルチャーのテキストにおいて更に資料を収集し、分析考察する新たなプロジェクトを進め、膨大な規模で進んでいる日本文化の海外発信、海外受容の実態を言語学的に調査する新たなプロジェクトを立ち上げる。1)ラテン語の非人称受動表現について、第2回日本歴史言語学会で発表し、同学会誌に論文を発表する。2)現代ドイツ言語文化史におけるモダリティとディアテーゼの重要性について、日常表現や表層文化のテキストにおいて更に資料を収集し分析考察する新たなプロジェクトの可能性を探究する。3)サンスクリット語における非人称受動表現について、さらなる資料を収集して分析考察を行う。引き続き資料を収集するための物品費は必要だが、予算の中心になるのは、1)膨大なデータ処理が必要になるために、資料整理補助のための謝金2)成果を試験的に印刷公表する印刷費3)資料収集、研究交流のために旅費となる。1)紙媒体の資料の他に、大量の電子データの処理がますます必要になるため、電算機器並びにその周辺機器購入のための物品費が予算使用の中心となる。2)日本歴史言語学会
POEMを応用した体内臓器への新しい低侵襲到達ルートの開発

本研究の目的である、POEMルートを用いた後腹膜臓器への新規アクセスルート開発の実験において、昨年度は新規ルートから各臓器へのアプローチを実際に行い、その際に見られる各臓器の特徴などの同定解析に努めた。実際にはブタを用いた実験を施行し、POEMルート作成から後腹膜臓器へのルートの部位の同定を検討した。まず、下部食道の粘膜下層にトンネルを作成し、腹腔領域まで侵入。と同時に開腹操作も行い、実際の軟性内視鏡のルートと照らし合わせて、視野の確認と臓器とを一致させることも目的に実験を施行した。後腹膜臓器へのアプローチは想定の通りに可能であったが、ブタ臓器の腹腔内での位置の確認が想定より難易度が高く、あと数回の実験を要すると思われ今年度も実施予定である。しかし、腎臓、膵臓、副腎、肝臓などへのアプローチが実現できており、今年度は大動脈沿いの大動脈周囲リンパ節などの同定を行い、生存実験へと移行していく予定である。実際現在の段階において、ブタに対する侵襲は小さいと思われ、実験中は十分な生存が可能であり、今後の生存実験に期待を持てるものであった。昨年度の実験では、後腹膜臓器へのアプローチが可能であり、また、それ以外にも腎臓などの臓器へもPOEMルートからアクセスが可能なことは証明された。このことは新規ルートが技術的には可能であることが証明でき、非常に意義のあることと思われる。今後は生存実験へとつなげ、その低侵襲性を明らかにしていく必要性がある。当初の想定内よりも、腹腔内臓器の一の確認の難易度が高く、予定の実験回数よりも必要回数が増えると思われる。しかし、確実なメルクマールの同定が、今後の実験の成績を左右するため、ここは着実に地道な基礎てきな実験を重ねていく予定である。今後は、腹腔内臓器の位置確認を行いながら、生存実験を行う予定である。臓器の位置確認が十分となった臓器からの生存実験が可能と考えられ、実験の遅れは十分に挽回可能であると考えている。当初の予定通りである。
火山噴火罹災地の文化・自然環境復元の総括

特定領域研究「火山噴火罹災地の文化・自然環境復元」における(1)領域の全体的な研究の構想、計画を策定、(2)計画研究の相互間および各計画研究の企画連絡・調整、(3)復元の統合化・融合化のための手段・方法の策定、(4)当領域研究の評価などを行った。多岐にわたる研究分野の研究者が参画する当領域においては、研究の円滑な推進のために、進捗状況に関する情報を全員が共有する必要があるため、各領域間の連絡・調整の方法を当総括班が企画するとともに、日本やイタリアにおいて下記のとおり検討会を開催した。2004年5月(於東京大学・大学院人文社会系研究科)2004年6月(於東京大学・大学院人文社会系研究科)2004年9月(於イタリア、ソンマ・ヴェスヴィアーナローマ時代遺跡)2004年11月(於鹿児島県指宿市・橋牟礼川遺跡等)2004年2月(於東京大学・大学院人文社会系研究科)2004年10月25日10月28日には、4夜連続にわたり、テレビ朝日放送系列において、イタリア共和国カンパーニァ州ナポリ県ソンマ・ヴェスヴィアーナ市スタルツァ・デッラ・レジーナ地区所在のローマ時代遺跡の発掘調査に関するドキュメンタリー番組が放送され、研究の進行が広く一般に周知されることとなった。当番組に関しては、本総括班が、その企画、内容の選定など、制作の初期の段階から完成に至るまで主体的に関与した。2005年2月11日に、東京大学弥生講堂一条ホールにおいて、本年度の研究成果に基づく公開シンポジウム『アウグストゥスの別荘?』を開催した。一般からの参加聴衆約300名を交えた本シンポジウムにおいては、当領域に参加している研究者をはじめ、国内外から招かれた研究者が、考古学、火山学、地理学、環境学、工学など専門を異にする立場から、これまでに明らかとなった成果と浮上してきた諸問題に検討を加え、今後の調査を展望することになった。また現在、上記のローマ時代遺跡の発掘調査成果を中心とするHPの作成とインターネット上での公開を準備しており、近日中に立ち上げる予定である。2005年5月(於東京大学・大学院人文社会系研究科)2005年6月(於東京大学・大学院人文社会系研究科)2005年9月(於イタリア、ソンマ・ヴェスヴィアーナローマ時代遺跡)2005年10月(於鹿児島県指宿市・橋牟礼川遺跡等)2006年1月(於国立西洋美術館)2006年2月12日には、テレビ朝日放送系列において、イタリア共和国カンパーニァ州ナポリ県ソンマ・ヴェスヴィアーナ市スタルツァ・デッラ・レジーナ地区所在のローマ時代遺跡の発掘調査に関連するドキュメンタリー番組が放送され、研究の進行が広く一般に周知されることとなった。また、これとは別にプロジェクト全体の進行状況をまとめた30分の映像資料を編集・作成した。これらに関しては、本総括班が、その企画、内容の選定など、制作の初期の段階から完成に至るまで主体的に関与した。2006年2月26日に、国立西洋美術館講堂において、本年度の研究成果に基づく公開シンポジウム『アウグストゥスの別荘?』を開催した。一般からの参加聴衆約100名を交えた本シンポジウムにおいては、当領域に参加している研究者をはじめ、国内外から招かれた研究者が、考古学、火山学、地理学、環境学、工学など専門を異にする立場から、これまでに明らかとなった成果と浮上してきた諸問題に検討を加え、今後の調査を展望することになった。多岐にわたる研究分野の研究者が参画する当領域研究においては、研究の円滑な推進のために、進捗状況に関する情報を全員が共有する必要があるため、各領域問の連絡・調整の方法を当総括班が策定し、これを運用した。これに従って日本やイタリアにおいて下記のとおり検討会を開催したほか、メールその他で、随時連絡・調整を行った。2006年5月(於国立西洋美術館)2006年7月(於国立西洋美術館)2006年9月(於イタリア、ソンマ・ヴェスヴィアーナローマ時代遺跡)2006年11月(於鹿児島県指宿市)2007年1月(於国立西洋美術館)このほか、本年度のプロジェクト全体の活動状況をまとめた30分の映像資料を編集・作成した。この製作に関しては、本総括班が、その企画、内容の選定など製作の初期の段階から完成に至るまで主体的に関与した。2007年2月11日に、東京大学小柴ホールにおいて、本年度の研究成果に基づく公開シンポジウム『アウグストゥスの別荘?または神域?』を開催したが、企画・運営にあたっては当総括班が主にこれを担当した。一般からの参加

聴衆約100名を交えた本シンポジウムにおいては、当領域に参加している研究者をはじめ、国内外から招かれた研究者が、考古学、火山学、地理学、環境学、工学など専門を異にする立場から、これまでに明らかとなった成果と浮上してきた諸問題に検討を加え、今後の調査を展望することになった。また、当特定領域研究に関するホームページを作成し、インターネット上での研究成果の公開を開始したことに加えて、研究関連資料の一般配布なども行い、成果の普及に努めた。各項貝研究を円滑に推進するために、連絡・調整の方法を当総括班が策定しこれを運用した。これに従って日本やイタリアにおいて数次にわたる検討会を開催したほか、メールその他で、随時連絡・調整を行った。2007年11月19目から同23日にかけて長崎県島原市において開催された「第5回火山都市国際会議島原大会」において、当領域の研究成果発表(口頭およびポスター発表)を行ったが、その企画、取りまとめを当総括班が担った。2008年2月11日に、東京大学農学部弥生講堂一条ホールにおいて、本年度の研究成果に基づく公開シンポジウム『火山噴火罹災地の文化・自然環境復元-ソンマ、ヴェスヴィアーナ、指宿、ピナツボ、浅間戦略的学融合研究2007』を開催したが、企画・運営にあたっては当総括班が主にこれを担当した。一般からの参加聴衆約100名を交えた本シンポジウムにおいては、当領域に参加している研究者をはじめ、国内外から招かれた研究者が、考古学、火山学、地理学、環境学、工学など専門を異にする立場から、これまでに明らかとなった成果と浮上してきた諸問題に検討を加え、今後の研究に関する展望を提示した。このほか、本年度のプロジェクトの活動状況をまとめた20分の映像資料を当総括班が主体となって編集・作成した。また、当領域研究に関するホームページの管理・運営に努め、インターネット上での情報公開、研究関連資料の一般配布なども行い、成果の普及に努めた。各項目研究を円滑に推進するために、日本やイタリアにおいて数次にわたる検討会を開催したほか、メールその他で、随時連絡・調整を行った。2009年2月11日には、東京大学農学部弥生講堂一条ホールにおいて、2008年度の研究成果に基づく国際公開シンポジウム『火山噴火罹災地の文化・自然環境復元-ソンマ・ヴェスヴィアーナ、指宿、ピナツボ、浅間戦略的学融合研究2008』が開催された。本シンポジウムの企画・運営にあたっては当総括班が、これを主導した。一般からの参加聴衆約150名を交えた本シンポジウムにおいて、当特定領域研究に参加している研究者をはじめ、国内外から招かれた研究者が、考古学、火山学、地理学、環境学、情報学、探査学、土木工学など専門を異にする立場から、これまでに明らかとなった成果と浮上してきた諸問題に検討を加え、今後の研究に関する展望を提示した。このほか、本年度のプロジェクトの活動状況をまとめた20分の映像資料、上記のシンポジウムを記録した映像資料などを当総括班が主体となって編集・作成した。また、当領域研究に関するホームページの管理・運営に努め、インターネット上での情報公開を促進するとともに、研究関連資料の一般配布なども行い、成果の普及に努めた。各項目研究の取りまとめのために、日本やイタリアにおいて数次にわたる検討会を開催したほか、メールその他で、随時連絡・調整を行った。
プロトンビーム直接描画により形成されるポリマー導波路型光スイッチの研究

量子ビーム技術を利用したプロトンビーム描画(Proton Beam Writing: PBW)は、次世代微細加工技術として期待されているが、プロトン照射によるポリマー材料の屈折率向上効果を応用した光導波路直接描画技術としても有望である。本研究では、このPBW技術を利用し、PMMAを構成材料とするマッハツェンダー導波路型熱光学スイッチの試作を行い、光スイッチング動作の確認に初めて成功した。本研究では、一般に低コストで低消費電力動作が可能な、ポリマー光導波路で構成されたマッハツェンダー(MZ)型熱光学スイッチを、プロトンビーム描画(Proton Beam Writing:PBW)と呼ばれるイオンビーム照射技術を用いて作製を試みている。ポリマー材料の屈折率がプロトン照射によって向上する効果を利用することで、マスクレスで光導波路のコアを直接描画することが可能である。これまで、我々は、一般的なポリマー材料であるPMMA(Poly(methyl methacrylate))に対し、単純Y分岐(分岐角度2°)からなるMZ型導波路をPBWで直接描画して熱光学スイッチの作製を試みており、波長1.55μmでの基本的なスイッチング動作(スイッチング電力:約44mW、消光比:約9dB)を確認している。しかしながら、PMMAは、耐熱温度が低い点にやや問題があるため、より耐熱性に優れた材料で熱光学スイッチを構成すれば、スイッチング特性が更に向上する可能性がある。そこで、平成25年度は、PMMAに比べ耐熱性が高いPDMS(Poly(dimethylsiloxane))を構成材料として新たに採用し、PBWによるPDMSへのMZ型導波路の描画を行った。Si基板に膜厚30μm程度のPDMS膜をスピンコートで成膜後、プロトン照射エネルギー750keV、照射量40-100nC/mm2の範囲の下で導波路を描画した。分岐部分はPMMA採用時と同じく分岐角2°の単純Y分岐とし、素子の全長は30mm程度とした。描画後、波長1.55μmでの光導波特性を評価したところ、MZ型熱光学スイッチを動作させるために必要なシングルモード導波路を構成できていることを確認した。今後、このMZ型導波路に対し、位相シフターとしてのTi薄膜ヒーター及びAl電極を装荷し、光スイッチング特性の評価を行っていく予定である。本研究では、一般に低コストで低消費電力動作が可能なポリマー光導波路で構成されたマッハツェンダー(MZ)型熱光学スイッチを、プロトンビーム描画(Proton Beam Writing:PBW)と呼ばれるイオンビーム照射技術を用いて作製を試みる。ポリマー材料としてPMMAを使用し、PMMAの屈折率がプロトン照射によって向上する効果を利用してマスクレスで光導波路のコアを直接描画する。平成24年度は、初期検討として、従来型の単純Y分岐(分岐角度2°)からなるMZ型光導波路をPBWで直接描画し、熱光学スイッチの作製を試みた。素子の全長は30mm程度とした。まず、Si基板に膜厚15μm程度のSiO2層を下部クラッドとしてスパッタ成膜し、その上にコア層としてPMMA(厚さ約10μm)をスピンコートで成膜後、PBWによりMZ型光導波路の描画を行った。その後、上部クラッドとしてPMMA(厚さ約10μm)を再びスピンコートにより形成し、MZ型光導波路の一方のアーム上にスイッチング用位相シフタとしてのTi薄膜ヒータ及びAl電極を装荷した。TiやAl薄膜の成膜には真空蒸着装置を用い、マスクアライナを用いたフォトリソグラフィによりヒータ及び電極のパターニングを行った。以上のプロセスで作製した試料に対し、既存の光導波路測定系を用いて波長1.55μmのレーザ光を入射させ、電流ON/OFF(ヒータ加熱ON/OFF)による出射光のON/OFFの確認とともに、スイッチング電力や消光比(ON/OFF時の出射光強度の比)の評価を行った。その結果、基本的なスイッチング動作が確認でき、スイッチング電力は約44mW、消光比は約9dBと測定された。スイッチング電力は、目標値(5mW)の達成までには至らなかったが、下部クラッドの材料(現在はSiO2)を見直すことによって更なる低消費電力化が図れるものと考えている。荷電粒子に対する感受性が高いシロキサン系材料(Poly-dimethylsiloxane:PDMS)をSi基板上に30μm程度の厚さで形成し、その試料に対し、日本原子力研究開発機構高崎量子応用研究所内の3MVシングルエンド加速器を利用して光導波路の直接描画を行った。直径1μm程度に集束された750keVのプロトンマイクロビームをPDMS薄膜試料上で走査し、試料中にマッハツェンダー型の光導波路構造を埋め込み形成した。ビーム走査範囲(800μm×800μm)と真空内試料ステージの最大駆動範囲(40mm×40mm)を組み合わせることで、40mm×20mmの範囲にコア径8μmの光導波路を形成した。PMMA

材料等と比べ、より微弱な照射量から屈折率変化が発現し、照射量10-100nC/mm2において目的とする導波路構造の形成が確認された。更に、適切なプロトン照射エネルギーを選択することで、荷電粒子飛程のブラッグピーク部分にのみ導波路コアが形成される条件を見出した。これにより、単一のPDMS薄膜のみに光導波路を内包させることに成功した。形成したPDMS光導波路に波長可変レーザを用いて波長1.55μmの光を入射させ、赤外ビジコンカメラを用いて出射光を観察したところ、シングルモード導波路としての動作を確認することができた。このPDMS光導波路を利用したマッハツェンダー型熱光学スイッチも試作したところ、基本的な光スイッチング動作を確認することができた。PDMSは、本研究で当初用いていたPMMAに比べて耐熱性に優れているため、熱光学効果を利用した光スイッチング素子用の材料として適している。本研究の一連の成果により、ポリマー材料を利用した光スイッチング素子の研究開発が加速するものと思われ、光スイッチを用いる光ファイバネットワーク等の一層の発展に寄与するものと期待される。光エレクトロニクス本研究の目的は、プロトンビーム描画(PBW)技術を用いてマッハツェンダー(MZ)型ポリマー光導波路を直接描画し、それに対して独自の熱解析により設計されたTiヒーター及びAl電極を形成して低消費電力熱光学スイッチを実現することである。我々は、現在までに、既に熱光学スイッチを実際に試作し、基本的なスイッチング動作の確認しているが、スイッチング電力及び消光比は、それぞれ約44mW、約9dBにとどまっており、目標値(それぞれ5mW、20dB程度)には至っていない。平成25年度は、これらの値を改善すべく、これまで材料に使用していたPMMAに比べ耐熱性に優れるPDMSを新たに採用し、課題の抜本的な解決を目指した取り組みを行った結果、PDMSからなるMZ型熱光学スイッチの実現の見通しを得ることができた。以上を総合的に考え、現在までの本研究は、おおむね順調に進展していると評価した。本研究の目的として、研究代表者らは、プロトンビーム描画技術を用いてMZ型ポリマー光導波路を直接描画し、それに対して独自の熱解析により設計されたTiヒーター及びAl電極を形成して低消費電力熱光学スイッチを実現することを挙げている。研究代表者らは、現在までに、既に熱光学スイッチを実際に試作し、基本的なスイッチング動作の確認にまで至っており、その点については、当初の計画以上に研究が進展していると言える。しかしながら、測定されたスイッチング電力及び消光比は、それぞれ約44mW、約9dBにとどまっており、目標値(それぞれ5mW、20dB程度)には至っていない。これらの値は、今後、構成材料の見直しや作製プロセスの最適化により改善可能と考えられるが、スイッチング特性は現時点では十分とは言えない。平成26年度は、まず、平成25年度の研究結果により得られた、PDMSからなるMZ型シングルモード光導波路を用い、MZ型熱光学スイッチを試作し、そのスイッチング特性を評価する予定である。その後、本研究の目標の一つである素子の小型化も目指し、アンテナ結合型Y分岐の導入も試みる。
脳内にｍＲＮＡを送達する高分子ミセルの創製と脳神経系難病の標的治療への展開

当該年度では、一昨年度より開発を進めている酵素封入PIC型ベシクル(L-アスパラギナーゼ(L-ASP)封入PICsome; L-ASP@PICsome)について、その封入機構の解明およびより広範な応用可能性に向けた検討を行った。1)封入酵素とPICsomeの構成ポリマーを予め別々の蛍光色素で標識化して調製したL-ASP@PICsomeについて、蛍光相互相関分光法を用いた評価を行ったところ、調製時の酵素濃度の増加に伴い空のPICsomeの形成割合が低下するという傾向が見られた。一方、L-ASP@PICsomeの酵素封入効率についてビシンコニン酸法を用いて定量を行った結果、調製時の酵素濃度の増加に伴い封入効率は低下の傾向を示した。以上の結果から、PICsomeはその可逆的な解離・再生挙動により、系中に存在する酵素分子を確率的に捕捉するが、内水相の限られた空間内に少数の酵素分子を担持しうるという機構が推察された。2) PICsomeの生体内でのさらなる応用可能性を探索するため、血流中以外の流動環境下での利用可能性に着目し、腹腔内投与後の腹腔内での滞留性について検討した。蛍光標識化した粒径約100 nmのPICsome、粒径約30 nmのPICミセル、およびL-ASPについて、各々をマウスに腹腔内投与した後の腹腔内滞留性をin vivo蛍光イメージングシステムを用いて評価した結果、PICsomeはPICミセルやL-ASPに比べ、著しく高い腹腔内滞留性を示した。さらにin vivo共焦点レーザー走査型顕微鏡による観察の結果、腹腔内投与した各製剤の腹腔内からの消失経路は主として血中への移行であることが示唆された。この機構の詳細は未解明であるが、腹腔内におけるPICsomeの長期滞留性は、酵素封入PICsomeの生体内リアクターとしてのより広範な応用可能性を支持するものである。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、1.脳神経系細胞への精密な標的指向化を可能とするミセルの構築、および2.生体内の流動環境下で機能するナノリアクターの構築および機能評価を行った。1.では、ポリエチレングリコール(PEG)末端にマレイミド基を有するPEG-b-ポリアスパラギン酸を合成した。これにより、ポリカチオンとの間でミセルを形成後、その表層に種々のリガンドを搭載し、脳神経系、特に脳実質内における精密な標的指向性を有するミセルの構築が可能となった。2.では、細胞質において持続的なタンパク質発現を可能とするmRNA内包キャリアに対し、外来の酵素を直接目的部位において機能させるナノキャリアを開発した。脳神経系疾患を含む種々の疾患においては、生体内における代謝異常や異常タンパクの蓄積等がその発生機序に関わっているものが多い。そこで、生体内の流動環境下において疾患関連分子の除去を行うナノリアクターを指向し、L-アスパラギナーゼ(L-ASP)封入ポリイオンコンプレックス(PIC)型ベシクル(PICsome)を構築した。動的光散乱測定および透過電子顕微鏡観察により、粒径約100 nmの単分散なベシクル構造の形成を確認し、蛍光標識化L-ASPを用いた蛍光相関分光法による解析からベシクル内へのL-ASPの封入を確認した。in vitroでの評価の結果、PICsomeへの封入後もL-ASPは活性が維持され、かつ擬似生理環境下においても失活が見られなかった。in vivoでの評価の結果、PICsome封入型L-ASPはフリーのL-ASPに比べマウスにおいて著しく高い血中循環性を示し、さらに、酵素反応に起因して血漿中の濃度が変化しうる化学成分の分析の結果、より持続した酵素反応が確認された。以上より、長期にわたって血流中で機能するPIC型ナノリアクターの開発にはじめて成功した。当該年度では、前年度に着手した生体内の流動環境下においてナノリアクターとして機能する酵素封入PIC型ベシクル(L-アスパラギナーゼ(L-ASP)封入PICsome; L-ASP@PICsome)について、機能評価および物性評価を軸にさらなる検討を進めた。1)生体内リアクターとしての機能発現についてより詳細に検討するため、L-ASP@PICsomeをマウスに尾静脈投与した後の血漿中の基質濃度について経時的評価を行った。その結果、L-ASP@PICsome投与群ではフリーのL-ASP投与群に比べ基質濃度の低下の持続性が顕著であったことから、L-ASP@PICsomeがフリーのL-ASPよりも血流中で持続的に機能することが示された。2)これまでナノサイズのベシクル中における封入酵素の局在を評価する手法は確立されていなかった。この局在に関する知見を得るため、蛍光標識化分子の回転挙動に依存した値を示す蛍光異方性測定の適用を検討した。PICsomeに封入された蛍光標識化L-ASPはフリーのそれと比較しうる値を示し、封入後の回転運動の維持が示唆された。このことは封入された酵素が主としてベシクルの内水相中に存在することを支持するものであり、生体内に投与時の免疫応答の回避にとって重要であると考えられる。3) L-ASPを介したL-アスパラギンの分解はアンモニアの産生を伴うが、この有毒な副生成物を除去する第二の酵素を共に封入することができれば、関連する副作用の効果的な低減に寄与しうると考えられる。このような連鎖的な酵素反応を誘導可能な系の構築を指向し、予備検討として別々の蛍光色素で標識化した異なる2種類の酵素のPICsomeへの共封入を試みた。

得られた粒子に対し蛍光相互相関分光法による評価を行った結果、両色素の一定割合での共局在が見られ、両者が共封入されたベシクルの存在が示唆された。前年度より開発を進めている生体内流動環境下で機能する酵素封入PIC型ナノリアクターについて、機能・物性評価の面で新たな手法を適用しつつ重要な知見を得ることができた。さらに、より発展的な系として連鎖的な酵素反応を誘導可能な系の構築に取り組み、次年度に向けた基盤を固めることができた。当該年度では、一昨年度より開発を進めている酵素封入PIC型ベシクル(L-アスパラギナーゼ(L-ASP)封入PICsome; L-ASP@PICsome)について、その封入機構の解明およびより広範な応用可能性に向けた検討を行った。1)封入酵素とPICsomeの構成ポリマーを予め別々の蛍光色素で標識化して調製したL-ASP@PICsomeについて、蛍光相互相関分光法を用いた評価を行ったところ、調製時の酵素濃度の増加に伴い空のPICsomeの形成割合が低下するという傾向が見られた。一方、L-ASP@PICsomeの酵素封入効率についてビシンコニン酸法を用いて定量を行った結果、調製時の酵素濃度の増加に伴い封入効率は低下の傾向を示した。以上の結果から、PICsomeはその可逆的な解離・再生挙動により、系中に存在する酵素分子を確率的に捕捉するが、内水相の限られた空間内に少数の酵素分子を担持しうるという機構が推察された。2) PICsomeの生体内でのさらなる応用可能性を探索するため、血流中以外の流動環境下での利用可能性に着目し、腹腔内投与後の腹腔内での滞留性について検討した。蛍光標識化した粒径約100 nmのPICsome、粒径約30 nmのPICミセル、およびL-ASPについて、各々をマウスに腹腔内投与した後の腹腔内滞留性をin vivo蛍光イメージングシステムを用いて評価した結果、PICsomeはPICミセルやL-ASPに比べ、著しく高い腹腔内滞留性を示した。さらにin vivo共焦点レーザー走査型顕微鏡による観察の結果、腹腔内投与した各製剤の腹腔内からの消失経路は主として血中への移行であることが示唆された。この機構の詳細は未解明であるが、腹腔内におけるPICsomeの長期滞留性は、酵素封入PICsomeの生体内リアクターとしてのより広範な応用可能性を支持するものである。本年度は、実施計画に挙げた脳神経系細胞標的化のためのリガンド搭載ミセルの構築に加え、目的の酵素を血流中で持続的に機能させることが可能な新規プラットフォームの構築に成功した。後者については当初の計画には無かったが、脳神経系疾患に対する新たな治療戦略に寄与する可能性を秘めており、総じて計画以上に進展していると言ってよい。連鎖反応を誘導可能な複数種類の酵素を封入したPICsomeについて、共封入効率等の定量的な評価を行い、調製条件の最適化を検討する。さらにin vitroでの基質変換効率に関する評価を行い、マウスを用いたin vivoにおける機能評価を試みる。28年度が最終年度であるため、記入しない。今後は酵素封入PICsomeの生体内流動環境下における機能評価を中心とし、その有用性について更なる検討を行う予定である。
日韓における特別支援学校教師のプロフェッショナル・ディベロップメントに関する研究

平成23年度は、日韓の特別支援学校に在職する特殊教師(special educator)を対象として、重度・重複障害教育教師に求められる専門性(professionalism)とは何なのか、またその専門性に対して教師自身の水準をどのように認識しているのかについて検討した(研究Iと研究II)。また研究IIIに、日本のベテラン教師を対象者とした面接調査を行い、彼らがどのようなキャリア・ヒストリーを経て成長してきたのかを検討した。その結果、因子分析の結果を比較すると、日本では医療的ケアを含む「子どもの健康管理」が因子として独立されたが、韓国ではそうでなかった。分散分析の結果を見ると、日韓両国の特殊教師は、教職経験に伴い、重度・重複障害教育に関わる専門性を高く感じていることが確認された。ただし、「教育への情熱」は教職経験5年以降から低くなる傾向が見られた。従って、「教育への情熱」をどのように維持するのかが、今後の課題の1つであると考えられる。研究IIIの結果からは、ベテラン教師の場合も、自身の飛躍的な成長を感じるまで長い年月(78年以上)が所要されることが示唆された。今後、ベテラン教師の飛躍的な成長期のポイントとなった「子どもの理解」に関する専門性をどのようにして高めるのかが課題であると思う。本研究は、日韓の特別支援教育において、これから教員養成と現職教育を再構築するにあたって基礎的な資料になると考えられる。
新規神経ペプチドの検索と単離

ノシセプチン(Nociceptin)は最近単離された神経ペプチドで、その生理的重要性は十分には明らかにされていない。本研究ではノシセプチン受容体欠損マウスの作製と解析により、ノシセプチンの生理機能の解明を目指した。まず、ノシセプチンが海馬領域にも高発現することから記憶学習などの機能に関与すると予想し、ノシセプチン受容体ノックアウトマウスを利用した行動学的実験と電気生理学的実験を遂行した。行動学的実験においては、水探索学習行動、モリス水迷路学習と受動回避学習試験の3種の異なった実験系において、ノシセプチン受容体欠損マウスは正常マウスよりも記憶学習能力が高いことが明らかになった。電気生理学的解析においては、変異マウスの海馬CA1領域の長期増強の振幅は正常マウスのものと比較して上昇していることが明らかにされた。以上の結果から、ノシセプチンによる情報伝達は正常個体においては記憶学習と長期増強の負の調節をすることが強く示唆された。一方、脳内投与されたノシセプチンは疼痛闇値低下作用を示すが、ノシセプチン受容体欠損マウスでは疼痛閾僅の異常は見い出せず、ノシセプチンの薬理作用と変異マウスの表現系に矛盾が生じていた。この関係を明らかにするために、ノシセプチン受容体アンタゴニスト活性を有するオピオイド系薬物(naloxon benzoylhydrazone)を見い出し、正常マウスとノシセプチン受容体欠損マウスに対するその薬理作用を検討した。その結果、通常ではノシセプチンによる情報伝達系は生理的疼痛閾値調節に寄与しているが、受容体欠損マウスにおいてはノシセプチン情報伝達の欠失による異常を他の情報伝達系により打ち消していることを明らかにした。以上の結果は、ノシセプチン情報伝達を阻害する薬物は優れた鎮痛薬や記憶学習強化薬になりうる可能性を実験的に示している。さらに、新規の神経ペプチドを単離することを目的に、複数のリガンド不明の受容体様分子のcDNAクローニングをラットまたはマウスの中枢系より行い、培養細胞に導入し、cDNA恒常発現細胞株を樹立した。現在、脳ペプチド分画をその細胞に反応させて生じるcAMP濃度や細胞内力ルリウム濃度の変動を指標に、それぞれの受容体様分子に対応する神経ペプチドの単離を試みている。
三陸沿岸水域における渦鞭毛虫の自生性・他生性の基盤

異水塊の交換がある温帯域の内湾における渦鞭毛虫プランクトンの自生性・他生性の基盤はシストを湾内で形成するか否かにかかっていると考えて,栄養細胞(プランクトン)・海底泥中シスト・表層で形成されて沈降するシストをそれぞれ採集し検鏡した。調査海域は南三陸の女川湾である。本湾には87種の渦鞭毛虫が出現し,そのうち57種はシストを形成しない種であった。それらの種の季節消長は水塊の交代に主に支配されており,明らかに他生性であると認められた。一方,シスト形成種は26種であったが,それらは周年に亘ってシストが発芽する種群と,発芽に明らかな季節性がある種群とに区別できた。前群のうち暖水期に繁栄する種は光合成種であり,なかでもScrippsiella trochoideaは優占度が大きい種であった。この種は明らかに女川湾の自生種であるが,シストの発芽期間が長いという特性を有している。寒冷期にもシストは少数発芽し,水柱中には栄養細胞が常在するので,他種に先がけて暖水期に卓越することが明らかになった。
アミロイド前駆体蛋白質細胞外ドメインとその機能修飾因子の複合体の構造解析

アルツハイマー病の病因に深く関わるアミロイドβ蛋白質(Aβ)はアミロイド前駆体蛋白質(APP)という受容体様の蛋白質から切り出される。APPは受容体様のI型膜蛋白質なので、生理的にはその細胞外ドメインで何らかのリガンドと相互作用してニューロンの高次機能発現に寄与していると予想されているが、いまだにその生理的リガンドは同定されていない。本研究では、APPの細胞外ドメインを組み換え蛋白質としてつくり、まずその溶液中での物理化学的性質を調べた。組み換え蛋白質の作製には動物細胞発現系を用い、5つのドメインからなる細胞外領域をえた。この蛋白質をゲルろ過クロマトグラフィーによって分析したところ、モノマーの分子量(55kDa)より遙かに大きい分子量の位置に溶出ピークが現れ、しかもこの位置がpHによって大きく変化することを見いだした。さらに分析用超遠心分離法を用いて絶対分子量の決定をおこなったところ、pH5.5および8.0ともに約67万となり、APP細胞外ドメインは溶液中でモノマーであること、そして極めて細長い分子形状を持ち、その形状がpHが中性から酸性側にシフトするに従って球状に近いものに遷移することが明らかとなった。次に、アミロイド産生に主要な役割を果たす膜結合型酵素、βセクレターゼ(BACE1)とAPP細胞外ドメインの相互作用について検討した。BACE1の細胞外ドメインも動物細胞発現系を用いて作製し、APP細胞外ドメインとの相互作用を調べたところ、pH6.0付近で特異的な結合が見られた。上の結果と合わせると、APPとBACEの特異的な相互作用にはAPPの大きな構造変化が必要であることを強く示唆している。しかもこの相互作用は細胞外スペースではなくエンドソーム内の環境に近いpH6.0で最大になることは、Aβ産生のメカニズムを考える上で興味深い。
学生による超小型人工衛星プロジェクトのための衛星地上局ソフトウェアの開発

本研究では学生による超小型人工衛星プロジェクトと連携するプロジェクト支援者のための衛星地上局ソフトウェアを開発した。開発ソフトKissTermにはUDP/IP通信機能を実装し、だれでも容易にオンライン上で衛星データを閲覧・解読できるようにした。開発ソフトNetwork DecoderにはTCP/IP通信機能と接続制限機能を実装し、セキュアな閲覧・解読に対応させた。KissTermとNetworkDecoderは組み合わせて使用できる。これら2つの開発ソフトはどちらも設計通りに動作することを確認し、Webサイトで公開している。(1)プラグインファイル方式に基づく地上局ソフトウェアの設計と試作プロトタイプソフトとして、プラグインファイル方式に基づくソフトウェア(Network Decoder)をクライアント・サーバ型のソフトウェアとして設計し、データ受信とログファイル作成の機能をサーバに、テレメトリの解読・表示と解読結果保存の機能をクライアントにそれぞれ実装した。(2)プラグインソフト方式に基づく地上局ソフトウェアの設計と試作プロトタイプソフトとして、プラグインソフト方式に基づくソフトウェア(Kiss Decoder)をKISS MODETNC用のソフトウェアとして設計し、データ受信・表示とログファイル作成の機能をシリアル(COMポート)通信端末ソフトウェア(Kiss Term)として、また、テレメトリの解読・表示と解読結果保存の機能をKiss Termのプラグインソフトにそれぞれ実装した。(3)プロトタイプソフトの動作検証と性能評価試作した2種類のプロトタイプソフトをプロジェクト支援者に提供し、利便性等に関する実践的な評価を行った。その結果、汎用性を向上させるため、両者を統合する必要があることが判明した。1.QubeSat地上局ソフトウェアKissTermへのネットワーク通信機能の実装昨年度までに開発したKissTermはメインソフトが受信したテレメトリデータをファイルに書き出し、それをデコーダソフトが読み込んで解読していた。今年度はメインソフトが受信したテレメトリデータをUDP/IPで送信し、それをデコーダソフトが受信・解読することで、ネットワークに接続されたリモートコンピュータ上でテレメトリデータを準リアルタイムに解読できるようにした。2.QubeSat地上局ソフトウェアKissTermへのオンラインアップデート機能の実装(1)の改良を施したKissTermに、デコーダソフトをFTPでダウンロードする機能を実装した。これによりKissTermの利用者は新規に打ち上げ・稼働するQubeSatのテレメトリ解読用デコーダソフトを迅速かつ容易に入手することができる。実装したUDP/IP機能とオンラインアップデート機能はそれぞれ設計どおりに正常動作することを確認した。昨年度までに開発したNetworkDecoderのサーバソフトはCONVERSE(TERMINAL)MODE TNC用に設計していたので、テレメトリの自動受信・解読ができなかった。今年度はKISS MODE TNCに対応させる改良を行い、かつ、従来のTCP/IP通信に加えてUDP/IP通信機能も実装することでKissTermのメインソフトとの互換性を実現した。4.QubeSat地上局ソフトウェアNetworkDecoderへのセキュリティ機能の実装(3)の改良を施したNetworkDecoderのサーバソフトに、ホワイトリストに基づくクライアント接続制限機能を実装した。実装した機能はTCP/IP通信のみに有効なので、UDP/IP通信用の機能も検討・実装することが今後の課題である。今年度は研究の最終年度であるため、2種類の衛星地上局ソフトウェア"KissTerm"と"KissServer"を完成させ、プロジェクトサポーターに配布して実践的な動作検証と性能評価を行った。その結果、KissTermとKissServerのどちらもKISSモードTNCに対応させたため、バイナリフォーマットの衛星データを設計どおりに自動かつ確実に取得できることが確かめられた。KissTermとKissServerを一つのソフトウェアに統合することも今年度の検討課題であったが、ユーザーの使用環境や使用目的に応じた使い分けができるメリットを重視して、統合せずにそれぞれの配布用パッケージを完成させ、パッケージのダウンロード用Webページを作成・公開した。本研究で開発したソフトウェアは超小型人工衛星プロジェクトに参画する衛星開発チームとプロジェクトサポーターの受信協力体制の確立・発展に活用できるが、プロジェクトの社会的(ソーシャル)な拡大や浸透までは想定していない。そこで、Twitterを利用してこれを実現するサーバシステムのプロトタイプを考案・試作した。試作システムとKissTermのデコーダを組み合わせることで、受信した衛星データのTwitterへの自動投稿と、Twitterクライアントソフトウェアによる衛星データの解読が可能になった。提案システムの実用性と信頼性を向上させることが今後の課題である。