hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自由確率論の研究とその確率論・組合せ論・表現論への応用

Uwe Franz, Sebastian Schleissingerとの共同研究において,単調独立増分を持つ非可換確率過程,あるクラスの1次元マルコフ過程,あるクラスのLoewner chainの間に全単射を構成した.さらに,これらの対象が時間的に一様な場合は,これに加えて1次元Levy過程とも対応関係がある.Loewner chainの最新の成果を援用することによって,単調独立増分過程の分布はコーシー変換(スチルチェス変換)が上半平面において単射になるという性質で完全に特徴付けられた.さらに,コーシー変換が単射になるような確率分布全体の中で,様々な部分クラスを議論した.特に,単峰分布全体はそのようなクラスをなしており,幾何学的関数論の観点から幾つかの同値な特徴付けを得た.Thomas Simon, Min Wangと自由安定分布の様々な性質を明らかにした.特に片側自由安定分布が「クジラ型」という形をしていることを示し,さらに一般にクジラ型の密度関数を持つ分布は無限分解可能であるなどの性質を持つことが分かった.植田優基との共同研究で,自由乗法的たたみこみの下で単位円周上の確率分布の単峰性(おおよそ,確率密度関数がたった1つの極大点と極小点をもつという性質)がどのように変化するかを調べた.とくに,単位円周上での自由ガウス分布と対称単峰分布のたたみこみは常に単峰であることを示した.また古典確率論では実軸において2つの対称単峰分布のたたみこみは単峰であること(Wintner)が知られているが,単位円周における古典乗法的たたみこみに対しても同様の定理が成り立つことが分かった.主要な研究の進展に絞って述べる。自由確率論においてはウィグナーの半円分布に従う確率変数が中心的な役割を果たす。この確率変数のベキ乗が多くの場合、自由確率論の意味において無限分解可能であることを示した。古典的な確率論では、Bondessonが確率変数のベキに関する理論を構築している。今回の研究結果は、そのような理論を自由確率論でも構築する足がかりになると期待している。OctavioArizmendiとの共同研究で、乗法的な自由Levy過程の時刻0の近傍での振る舞いが古典的な確率論の場合と類似していることを見つけた。これによって、乗法的自由畳み込みの理解を進展させることができた。またこの研究の副産物として、独立なガウス確率変数を成分に持つような上三角ランダム行列の絶対値の固有値分布が、サイズ無限大の極限で対数自由安定分布に収束することが分かった。それまではランダム行列において知られていた自由安定分布はウィグナーの半円分布とコーシー分布のみであったので、この結果はランダム行列の研究に役立つのではないかと思う。北海道大学の吉永正彦氏とともに、Stanleyのorder polynomialとグラフの彩色問題において現れるchoromatic polynomialの研究を行った。もともと、これらの多項式は正の整数にを代入したときにのみ組合せ論的な意味があるような定義になっているが、実は負の整数を代入した時にもグラフのある対象の数え上げを表すことがStanleyによって示されていた。今回の研究ではEuler標数を用いて、これらの多項式に負の整数を代入することに対して新しい意味付けを与えた。この研究のきっかけの1つは自由確率論における組合せ論の問題であった。もともと研究計画として主に以下の4つを考えていた:(1)自由無限分解可能分布の研究,(2)乗法的自由畳み込みに関する研究, (3)キュムラントの研究及び組合せ論的なHopf代数との関係,(4)対称群の漸近表現論の研究.当初の予定以上に進んだ部分としては、【研究実績の概要】で述べたウィグナー確率変数のベキの自由無限分解可能性、またそこでは述べなかったが佐久間紀佳との共同研究で自由Levy過程の単峰性について研究が進展し、Hao-Wei Huang氏との共同研究では自由無限分解可能分布における新しい極限定理を見つけた。これらによって、(1)に関する当初の研究実施計画よりも大きく進展した。また【研究実績の概要】で述べたOctavio Arizmendiとの共同研究によって(2)の研究が進展し、やや元の目標と方向性がずれているが、吉永正彦氏との共同研究で(3)が進展した。またB型のFock空間に関するMarek Bozejko, Wiktor Ejsmontとの共同研究は科研費事業が始まる以前の平成26年度中に完成した。さらにその研究の続きとして、Marek Bozejko・浅井暢宏氏とB型Fock空間のBargmann表現を計算した。またBenoit Collins,佐久間紀佳氏と自由確率論を用いてランダム行列の離散固有値を解析した。これは当初は予定していなかった進展だった。当初の予定より進まなかったのは、Franz Lehnerとのキュムラントの共同研究で、27年度に完成させようとしていたのだが、終わらなかった。以上を総合的に見ると、研究は予定以上に進んだといって良いと思う。佐久間紀佳、Steen Thorbjornsenとの共同研究で、古典的な正規分布が自由確率論の意味で自己分解可能であることを証明した。これは2011年のBelinschi et al.の論文の結果を強くした定理であるとともに、自由確率論においても正規分布が興味深い役割を持っていることを示唆する結果となっている。また我々の結果と、先行研究のThorbjornsen-長谷部の結果を合わせると、正規分布に対応する自由Levy過程の任意の時刻における確率密度関数が単峰である(極値を1つだけ持つ)ことが分かる。

今後はさらなる正規分布の性質の解明を行いたい。また古典と自由における自己分解可能な確率分布のクラスがどのくらいの共通部分を持つのかという新たな課題も出てきた。この方向に関してフランスのThomas Simonと彼の大学院生のMin Wangとの共同研究を行っているところである。ポーランドのMarek Bozejko, Wiktor EjsmontとD型Coxeter群を用いたFock空間の変形を構成し、Wickの定理を証明した。先行研究と合わせると、有限Coxeter群の主用な系列(A,B,D, CはBと同型)は網羅したことになるが、無限Coxeter群を用いたFock空間の変形を構成できるかというチャレンジングな問題が残っている。研究において様々なCoxeter群の組合せ論が現れた。例えば我々は「D型の集合の分割」を定義し、それがD型Coxeter群と酷似していることを見いだした。このように、我々の研究から今後Coxeter群に対する新たな視点が生まれてくるのではないかと期待できる。また作用素環論の観点からの研究も今後望まれる。例えばFidaleoらの行っているC*代数における群作用のエルゴード性の観点から、我々の構成したFock空間を調べていくという研究が考えられる。もともと主な研究計画として考えていたのは以下のものである:自由無限分解可能分布の研究、乗法的自由たたみこみの研究、キュムラントの研究及び組合せ論的なHopf代数との関係、対称群の漸近表現論の研究。自由無限分解可能分布の研究に関しては、「研究実績の概要」で述べたように、正規分布が自由自己分解可能であるという予想外の性質を明らかにでき、大きな進展があった。他に、Jiun-Chau WangとHao-WeiHuangと自由たたみこみを拡張した2次元の確率分布に対するたたみこみについて様々な計算を行い、理解が進展した。Thomas SimonとMin Wangとの研究で自由安定分布の予想外の性質が明らかになってきている。乗法的自由たたみこみについてはOctavio Arizmendiとの極限定理に関する論文を仕上げている最中である。これは予定よりも進行が遅れている。Franz Lehnerとのキュムラントの論文はほとんど完成しているが、まだ終わっておらず、予定よりも進行が遅れている。12月のカナダのBanffの研究集会でHopf代数の専門家で自由確率論にも取り組んでいるEbrahimi-Fardと議論して、Hopf代数とキュムラントの新しい成果を学ぶことができた。またFock空間の変形についても複雑なD型Coxeter群の組合せ論と集合の分割の意外な結果が見つかった。対称群の漸近表現論については、洞彰人によるヤング図形の上のマルコフ連鎖を学び、その極限定理に現れる分布の概形を数値的に描いた。この方向性はまだそれほど進んでいない。以上をまとめると、予定以上に進展した部分と進展しなかった部分があり、平均的には順調に進んでいると思う。
児童に対するユニバーサルレベルの予防的ストレスマネジメント

本研究は,児童におけるメンタルヘルスの問題を予防することを目的としたストレスマネジメント研究に取り組んだ。従来までの子どものメンタルヘルスの予防介入は,症状や障害に対する治療技法と効果指標をそのまま適用しており,「治療から予防」への洗練が必要である。研究1として,ユニバーサルレベルの予防介入に特化した,効果指標として保護要因(とくにレジリエンス)を測定するための尺度作成研究を行なった。小学校46年生,合計448名の児童を対象に調査を実施した。妥当性,信頼性を検証するために因子分析,α係数の算出等の統計解析を行なった。その結果,4因子,30項目が抽出された。α係数は0.92と十分な信頼性が示された。ユニバーサルレベルの予防介入に特化した保護要因を測定する尺度を整備することができた。研究2として,児童に対するユニバーサルレベルの介入研究を行なった。学級における授業を活用して,認知行動的な介入技法からなるプログラムを全6回実施した。プログラム内容は,1心理教育:この授業の目的,きもちとは何か,2認知再構成法:ポジティブで柔軟性のある考え,3行動活性化:喜びを感じる活動,から構成された。効果測定として,保護要因(レジリエンス),ストレス反応,抑うつ(DSRS),自動思考に関して,介入の前後とフォローアップ測定(3ヶ月後)を行なった。結果から,各測定指標に効果が見られ,ユニバーサルレベルに特化した予防プログラムの効果が示された。本研究は,児童のメンタルヘルスの問題を予防することを目的としたストレスマネジメント研究を行う。これまでの児童のメンタルヘルスの予防介入は,障害レベルの症状や診断を受けた子どもに対する治療技法と効果指標をそのまま適用しており, “治療"から“予防"への洗練が必要である。申請者は,ユニバーサルレベルの認知行動的技法を用いた予防プログラムとして,介入研究を行ってきた(たとえば,髙橋・石川・井上・佐藤,2015;田中・髙橋・佐藤,2016;髙橋・岡島・シールズ・大藪・坂野,2014)。しかし一方で,ユニバーサルレベルの予防プログラムの課題も見えてきた。それは,もともとストレス反応や抑うつの高い児童には効果が大きい一方で,もともとストレス反応や抑うつが低い児童への効果は小さいという点である。この理由として,これまで学校現場における予防的プログラムが,児童の不安障害やうつ病などの治療に用いる技法や効果指標をそのまま適用してきたことがあげられる。そこで,本研究では以下の内容を研究目的とする。研究1として,ユニバーサルレベルの予防的介入に特化した,症状や障害だけにとどまらない予防要因(防御要因)を測定する尺度を開発する。研究2として,研究1で開発した効果測定尺度を用いて,ユニバーサルレベルの予防的介入に特化したストレスマネジメントを開発し,その有効性を確認する。上記の研究目的から研究1として,ユニバーサルレベルの予防プログラムに特化した,児童の防御要因を測定できる効果尺度を開発する。当初の予定通り,順調にデータ収集が進んでいる。今後さらにデータを蓄積し,児童のメンタルヘルスの問題における防御要因を明らかにし,尺度を作成する。従来までの症状そのものや障害レベルなど治療的な要因しか検討できていなかった予防プログラムが,真の意味で予防効果の検討に必要な防御要因を測定できるという意義をもつ。おおむね当初の計画通り,進行している。3年間の研究期間のうち研究1は調査研究および尺度作成であり,必要なデータは着実に収集できている。引き続き,データを収集し研究を進めたい。本研究は,児童に対する児童のメンタルヘルスの問題を予防することを目的としたストレスマネジメント研究に取り組んでいる。従来までの子どものメンタルヘルスの予防介入は,症状や障害に対する治療技法と効果指標をそのまま適用しており,“治療"から“予防"への洗練が必要である。本年度は,調査研究(尺度作成研究)と介入研究を行なった。調査研究について,昨年度から引き続きデータを収集し,ユニバーサルレベルの予防介入に特化した,効果指標を作成するための尺度作成研究を進めている。α係数は,.92と十分な信頼性が示された。今後さらにデータを蓄積し,ユニバーサルレベルの予防介入に特化した防御要因を測定する尺度を整備する。本年度は,さらに介入研究を1つ実施した。当初の研究計画では小学生児童を対象としていたが,本年度に限り受け入れ学校側の事情などの理由から中学生を対象とした介入研究を行なった。対象者は,中学校2年生の35名であった。線形混合モデルによる解析を行ったところ,ストレス反応,抑うつ(DSRS),自動思考について有意な改善がみられた。しかしながら,防御要因の1つと想定したレジリエンスについては,有意な改善はみられなかった。来年度も引き続き,小学生を含めた介入データを収集し,介入の有効性を検証する。当初計画した尺度作成研究(研究1),介入研究(研究2)ともに概ねデータ収集が進んでいる。ただし,介入研究(研究2)の対象者について若干当初の計画よりもデータ収集が遅れている。そのため,次年度(平成30年度)は,ユニバーサルレベルに特化した介入プログラム(研究2)を円滑に進められるように関係機関との連絡を密接にとり,研究を実行していく。

従来までの子どものメンタルヘルスの予防介入は,症状や障害に対する治療技法と効果指標をそのまま適用しており,「治療から予防」への洗練が必要である。研究1として,ユニバーサルレベルの予防介入に特化した,効果指標として保護要因(とくにレジリエンス)を測定するための尺度作成研究を行なった。小学校46年生,合計448名の児童を対象に調査を実施した。妥当性,信頼性を検証するために因子分析,α係数の算出等の統計解析を行なった。その結果,4因子,30項目が抽出された。α係数は0.92と十分な信頼性が示された。ユニバーサルレベルの予防介入に特化した保護要因を測定する尺度を整備することができた。研究2として,児童に対するユニバーサルレベルの介入研究を行なった。学級における授業を活用して,認知行動的な介入技法からなるプログラムを全6回実施した。プログラム内容は,1心理教育:この授業の目的,きもちとは何か,2認知再構成法:ポジティブで柔軟性のある考え,3行動活性化:喜びを感じる活動,から構成された。効果測定として,保護要因(レジリエンス),ストレス反応,抑うつ(DSRS),自動思考に関して,介入の前後とフォローアップ測定(3ヶ月後)を行なった。結果から,各測定指標に効果が見られ,ユニバーサルレベルに特化した予防プログラムの効果が示された。本研究の目的は,研究1として,ユニバーサルレベルの予防プログラムに特化した,児童の防御要因を測定できる効果尺度を開発する。研究2として,ユニバーサルレベルの予防プログラムに特化したプログラムを開発し,その有効性を検討する。さらに長期的維持効果についても検討することである。現在,進行中の研究1が終了し次第,研究2に進みたい。研究1として当初計画したユニバーサルレベルの予防介入に特化した防御要因を測定する尺度作成研究について,次年度すでにデータを収集する対象者(小学校)が決定している。そのため,目標としていた対象者数を確保し,十分な知見を蓄積し公表できると考えている。また,研究2として計画したユニバーサルレベルに特化した防御要因に働きかける認知行動的な介入プログラムについても,既に2学級の実施(70名程度の対象者)が確定している。そのため介入プログラムについてデータの蓄積ができると考えている。とくに研究2の介入研究が円滑に進められるように関係機関を密接に連携していくこととしたい。端数のため次年度で調整する。可能な限り,計画通り使用する。
上気道神経受容器における感覚生起と中枢処理過程ならびに反射作用に関する研究

上気道(鼻、咽頭、喉頭を含む)の感覚受容特性と反射に関する広範な共同研究を実施し、下記の主な成績を得た。研究ー1.モルモット上喉頭神経の呼吸性活動について.A.全神経活動、上喉頭神経神経束の求心性活動は、気管呼吸(T.BR.)、気管閉塞(T.O.)および鼻呼吸(U.A.BR.)で吸気時に増加したが、鼻閉塞(U.A.O.)では呼気時に増加した。このような呼吸性活動はイヌでの知見(Mathew,etal、1984)と明らかに異なるが、ウサギの知見(Tsubone etal.,1987)に類似した(表1)。研究ー2.capsaicinによるモルモット喉頭部から誘発される呼吸反射について.capsaicin溶液をモルモット喉頭部の粘膜に作用させたところ、明瞭な無呼吸反射(Apnea)が出現した。この反射は上喉神経と反回喉頭神経の除去によって消失した。Cー線維強く刺激するcapsaicinは喉頭部でも有効なことがわかった。また上喉頭神経の一部の線維からcapsaicinで刺激される記録が得られた。研究ー3.モルモット喉頭部の水刺激に対する受容特性.合計34本の神経線維に対して、蒸留水デキストロ-ス(等張)および生理食塩水に対する応答性を調べた。irritant receptorの多くは蒸留水によって刺激されるが、それらのうち50%はデキストロ-スによっても刺激された。蒸留水とデキストロ-スの両方で刺激されるreceptorは溶液中のClイオンの欠如が原因であり、一方デキストロ-スには応答しないreceptorは浸透圧に感受性であることが示唆された。これらのreceptorは喉頭部の咳反射や気管支収縮の発現に関与する可能性が高い。研究ー4.モルモット喉頭部の機械的刺激による咳反射機序について.モルモットの喉頭粘膜に縫合糸の断端で触刺激を与えると、明瞭な咳反射が誘発された。この反射の受容野は、声門より上位の領域と声門より下位の領域とに、便宜上分けられたが、前者は上喉頭神経内枝が、後者は反回喉頭神経が刺激を受ることが明らかになった。研究ー5.小犬およびモルモットの上気道気流刺激による呼吸反射について.気管呼吸を行っている小犬とモルモットに対して、喉頭部から鼻腔に向けて気流刺激を与えた。気流が室温の場合、明瞭な無呼吸反射が出現したが、体温レベルに温められた温度では無呼吸は生じなかった。cold receptorを特異的に刺激するメンソ-ルを与えたときには、温度でも強い反射が発現した。これらの動物では、上気道のおける気流刺激(温度刺激)は呼吸調節の上で重要であることが示唆された。研究ー6.イヌの上喉頭神経外枝および反回喉頭神経における求心性活動について.これらの神経は、通常運動性神経と考えられるが、詳細に観察すると、わずかながら感覚線維も含まれることが明らかになった。これらの線維の呼吸性活動を明らかにした。

気流が室温の場合、明瞭な無呼吸反射が出現したが、体温レベルに温められた温度では無呼吸は生じなかった。cold receptorを特異的に刺激するメンソ-ルを与えたときには、温度でも強い反射が発現した。これらの動物では、上気道のおける気流刺激(温度刺激)は呼吸調節の上で重要であることが示唆された。研究ー6.イヌの上喉頭神経外枝および反回喉頭神経における求心性活動について.これらの神経は、通常運動性神経と考えられるが、詳細に観察すると、わずかながら感覚線維も含まれることが明らかになった。これらの線維の呼吸性活動を明らかにした。
フレイル高齢者における体温リズムに着目した睡眠マネジメントの開発と検証

平成30年度は,地域在住の住民を対象に,フレイルならびに睡眠障害の頻度との関連を明らかにするために,健診受診の際に,身体組成(筋肉量,体脂肪率,骨密度等)測定ならびに自記式質問紙調査を行い,フレイルの頻度,睡眠障害の頻度とその関連要因の探索を目的とした。1)目的:フレイルと睡眠,身体組成との関連を検討した。2)対象:茨城県A市在住の国民健康保険加入者を対象とした特定健診の受診者ならびに後期高齢者医療制度加入者を対象とした健康診査の受診者。健康診断受診時に研究参加のリクルートを行った。3)調査内容と資料収集方法(1)筋肉量,体脂肪率,骨密度,握力等(2)主観的睡眠の質および睡眠障害(3)抑うつ感の評価(4)認知機能(5)生活機能:i)運動量,ii)過去1年間の転倒歴(6)生活習慣,(7)健康状態4)分析フレイル高齢者,プレフレイル高齢者における睡眠障害の頻度,フレイルと睡眠障害の関連について,記述統計および推測統計により分析を行った。解析の結果,健診受診者を対象とした今回の調査集団においてフレイルに該当する者は少数であった。そこで,今回得られた資料については,一般住民または地域在住高齢者における体組成(筋肉量,骨密度)と睡眠との関連について解析を行う予定である。また,当初の研究目的であるフレイル高齢者を対象にするために,次年度以降はフレイル・サルコペニア外来を受診する高齢者を対象とする予定である。データ入力を終了し,基礎解析を行っている段階である。平成31年度は,フレイル・サルコペニア外来を受診した高齢者を対象に,フレイルと睡眠,身体組成との関連を明らかにする。1)目的:フレイルと睡眠,身体組成との関連を検討する。2)対象:フレイル・サルコペニア外来を受診した高齢者3)調査内容と収集方法(1)筋肉量,体脂肪率等(2)主観的睡眠の質および睡眠障害(3)抑うつ感の評価(4)認知機能(5)生活機能:i)老健式活動能力指標(自記式)ii)過去1年間の転倒歴(6)生活習慣,(7)健康状態4)分析フレイル高齢者,プレフレイル高齢者における睡眠障害の頻度,フレイルと睡眠障害の関連について,記述統計および推測統計により分析を行う。さらに,フレイル高齢者とプレフレイル高齢者を対象に,体温,活動量を5日間,睡眠を連続4夜モニタリングし,骨格筋委縮,体温リズム,睡眠の差異を明らかにする。今年度は、フレイルと睡眠に関する文献レビューを行い、質問紙調査のための概念枠組みの検討を行い質問紙案を作成するとともに、“高齢者における睡眠指標と筋肉量、体温リズムとの関連の検討"を行うにあたっての事前準備として、睡眠指標を計測する上で使用する簡易型終夜睡眠ポリグラフィ測定計、および活動量を計測する腕時計型活動量記録装置についてパイロット計測を行った。簡易型終夜睡眠ポリグラフィ測定計は、通常の終夜睡眠ポリグラフィに比べ、装着する電極の数も少なく、軽量で被験者の負担が軽減されるという点で非常に有用と考えられている。しかし、実際に家庭や施設などのフィールドでの計測では、様々な個人的要因や環境的要因によるアーチファクトが計測の妨げになる可能性が高い。そこで、本調査を開始する前にデータそのものの信頼性を確保するための測定系を確立する目的として、健常被験者を対象に家庭環境下において計測を行った。その結果、概ねデータ取得ができている場合と、アーチファクトが大幅に混入し、解析に支障が生じ、データが毀損された場合があった。後者では学会発表の断念を余儀なくされた。原因を検討し、家庭環境下で高齢者が使用する場合の留意点、注意点などを踏まえた、測定マニュアルを現在作成中である。フレイルは複合的な要因の関与が指摘されており、包括的かつ多面的なアプローチが必要とされている。本研究はフレイルと睡眠との関連を検討するものであるが、運動(活動)や食事(栄養)なども含め、多面的なデータを得る必要がある。しかし、多面的になればなるほど質問紙記入に対する高齢者の負担は増し、回収率が低下する可能性がある。調査協力を依頼した側からも質問紙の精選を指摘されている。質問紙の妥当性を担保しつつ、内容を吟味する必要がある。前述した家庭環境下での測定系を確立するためのパイロット計測はほぼ予定通りに進捗している。3)調査内容と資料収集方法(1)筋肉量,体脂肪率,骨密度,握力等(2)主観的睡眠の質および睡眠障害(3)抑うつ感の評価(4)認知機能(5)生活機能:i)運動量,ii)過去1年間の転倒歴(6)生活習慣,(7)健康状態4)分析フレイル

高齢者,プレフレイル高齢者における睡眠障害の頻度,フレイルと睡眠障害の関連について,記述統計および推測統計により分析を行った。解析の結果,健診受診者を対象とした今回の調査集団においてフレイルに該当する者は少数であった。そこで,今回得られた資料については,一般住民または地域在住高齢者における体組成(筋肉量,骨密度)と睡眠との関連について解析を行う予定である。また,当初の研究目的であるフレイル高齢者を対象にするために,次年度以降はフレイル・サルコペニア外来を受診する高齢者を対象とする予定である。データ入力を終了し,基礎解析を行っている段階である。平成29年の予備調査の実施ならびに日本睡眠学会学術集会への参加の結果,当初の予想に反し,本研究が目的とする高齢者のフレイル調査を実施するには,フレイル高齢者の生活機能に影響を与える睡眠薬リスクもモデルに取り入れる必要性が明らかになった。しかし,フレイル高齢者の睡眠薬リスクの指標は存在せず,同様に要介護高齢者においても睡眠薬リスクの実態も報告されていないことから,この点を明らかにする必要が生じた。そこで平成29,30年度は,訪問看護師が把握している在宅要介護高齢者の睡眠薬使用による副作用リスクを明らかにすることを目的に,訪問看護師を対象に睡眠薬が関与していると推察される転倒や骨折等の副作用が生じた事例を想起してもらい,対象者の概要(年齢,性別,同居家族の有無,疾患,服薬,要介護度),睡眠薬が関係していると思われた有害現象,有害事象への訪問看護師の対応等に関してインタビュー調査を行った。医療者が常駐していない在宅特有の環境要因により,在宅要介護高齢者の安全と安楽を脅かすインシデントや,事故に直結する有害事象が発生していた。在宅での有害事象は病院での報告と大きな違いはないが,その背景として,理解不足による自己判断での追加服用,認知機能の低下,独居,老々介護,希薄な家族関係という在宅特有の要因が生成された。在宅療養では,家族介護者の有無を問わず,睡眠薬の服用後の容態を常に観察することは困難であり,有害事象が生じた際の早期発見が遅れ,重篤な事態に発展する可能性がある。生活スタイルや家族を含めた睡眠指導,ポリファーマシーに対して複数の医療機関の医師間の橋渡しを担うという訪問看護師の役割が見出された。現在,論文執筆中であり,投稿・公表が遅れている。地域在住の高齢者を対象に、フレイルならびに睡眠障害の頻度と関連要因を探索するためのデータ収集(健診の際に筋肉量の測定、質問紙調査)を行う。集団健診会場で生体インピーダンス分析法により体組成計を用いて身体組成を測定する。フレイル、睡眠、抑うつ感、生活機能、転倒歴、健康状態に関する質問紙によるデータ収集を行う。加えて、平成29年度は、フレイル群と非フレイル群における睡眠、活動指標、深部体温リズム、生活行動を比較する本調査を開始する前の準備を検討している。具体的には、家庭環境といったフィールドでフレイル高齢者の深部体温リズムデータの信頼性を確保するための測定系を確立する必要がある。健康高齢者を対象に、家庭環境下でのパイロット計測を行い、家庭環境下で高齢者が使用する場合の留意点、注意点などを踏まえた、測定マニュアルを作成する。平成31年度は,フレイル・サルコペニア外来を受診した高齢者を対象に,フレイルと睡眠,身体組成との関連を明らかにする。
工業高校の現代的役割とレリバンスにかんする研究

(1)工業高校卒業生の進路が変容している。大学工学部や専門学校への進学者の割合が増加した。工業部門への就職の内、技術系とマニュアル系という2分法がもはや意味を持たなくなり、設計、デザイン、システムオペレーターなどの新たなタイプの職種が増加している。(2)工業高校と地域の関係では、インターンシップ、デュアルシステムなど工業高校は地域の産業による支援を必要とするとともに、卒業生の労働力の供給を通して地域の産業の集積・活性化に貢献することが求められる機会が増えた(3)シンガポールとの比較の観点からは授業の卒業後の仕事に対するレリバンスにおいて、シンガポールでは即戦力性と実践性が求められる。シンガポールの職業高校は日本よりも企業との親密な連携を保ち、即戦力的な工業教育を心がけている。シンガポールの親密な連携の中には、企業関係者のカリキュラムボードへの参加、企業で使っている設備・機材と同じ設備・機材の学校への寄付などが含まれる。(4)シンガポールとの比較の観点からは、日本では高校での教育が即戦力的であることはあまり強調されていない。日本ではどちらかというと訓練可能性が重視される。このとき、訓練可能性は、知識、技能である場合もあるが、工業高校が工業教育の中で強調していたのは、ものづくりへの関心・情熱、規律・態度などである。(5)訓練可能性には基礎的知識、技能を重視するタイプと人間力を重視するタイプがあった。人間力とは、日本での聞き取り調査の中で繰り返し出てきた言葉であり、規律、忍耐、段取りカ、コミュニケーション能力、ものづくりへの情熱などからなる総合的能力である。(6)"ものづくり"は訓練可能性の他、生徒の進路意識の明確化および授業適応・学校適応の観点からも重視されていた。シンガポール(工業高校と工業高校本部)と九州のA県(企業と工業高校と県庁)で工業高校教育に関する訪問聞き取り調査を行った。<シンガポールの場合>シンガポールの工業高校教育は、国家のマンパワー・ポリシーに強く影響されている。シンガポールは外国企業誘致のために、かつては法人税を免除したりもしたが、今は政府が海外企業が必要とする即戦力労働力の育成を行っている。この結果、海外企業は企業内教育を行う費用を節約できる。労働者は、使い捨てにされないためには、ITEの社会人向けのパートタイムの授業を受けるなど、OffJTで学習する必要がある。<九州A県の場合>かっての工業高校卒業生は、中堅技術者であることが求められていたが、今日では大企業の製造業においては、オペレーター、保全、検査(ヒューマン・センサー)、システム設計、現場管理者、生産技術職などの職に就いていた。これらの職種はオペレーターも含めて、社内研修を積んで初めて可能となる比較的複雑・高度な仕事内容であった。職種によっては工業高校卒と大学工学部卒が席を並べて社内研修をしていた。今回の訪問先企業は、即戦力を求めていない。企業が工業高校卒業生に求める資質・能力については、いわゆる「人間的側面」に言及する企業が多かった。社内教育の観点から、はきはきしていること、愚直であること、素直なことなどが求められていた。また、仕事の遂行の観点からは、コミュニケーション能力(チームワーク、接客)が求められていた。またこのとき、すべての企業が異口同音に求めていたのは「もの作り」への情熱であった。平成19年度は、全国の工業高校を対象に悉皆の質問紙調査を行った。また、特色のある実践をしている熊本県立工業高校2校と山形県立工業高校1校への訪問インタビュー調査を行った。さらに、2年間のまとめを行った。研究の主な知見は次の通りである。工業高校卒業生の進路が変容している。

工業部門への就職の内、技術系とマニュアル系という2分法がもはや意味を持たなくなり、設計、デザイン、システムオペレーターなどの新たなタイプの職種が増加している。工業高校と地域の関係では、インターンシップ、デュアルシステムなど工業高校は地域の産業による支援を必要とするとともに、卒業生の労働力の供給を通して地域の産業の集積・活性化に貢献することが求められる機会が増えた。シンガポールとの比較の観点からは、授業の卒業後の仕事に対するレリバンスにおいて、シンガポールでは即戦力性と実践性が求められる。シンガポールの職業高校は日本よりも企業との親密な連携を保ち、即戦力的な工業教育を心がけている。シンガポールの親密な連携の中には、企業関係者のカリキュラムボードへの参加、企業で使っている設備・機材と同じ設備・機材の学校への寄付などが含まれる。シンガポールとの比較の観点からは、日本では高校での教育が即戦力的であることはあまり強調されていない。日本ではどちらかというと訓練可能性が重視される。このとき、訓練可能性は、知識、技能である場合もあるが、工業局校が工業教育の中で強調していたのは、ものづくりへの関心・情熱、規律・態度などである。
学校数学における次世代型プロセススタンダードの開発

本研究の目的は,数学教育における高次目標とその評価方法に関する理論的研究を行うとともに、新類型の算数・数学教材の開発と授業におけるその試行・評価による実践的検証を通して,次世代型数学教育におけるプロセスススタンダードを開発することである。研究の最終年次である平成30年度には、前年度までの研究を踏まえ、数学的プロセスに焦点を当てた教育課程のあり方について多面的な検討を行うとともに、数学教育における目標・指導・評価を規定するスタンダードの形でカリキュラムの枠組みに数学的プロセスを位置づける方法を検討した。特に、本年度の研究の焦点として、新学習指導要領で示された算数科・数学科の目標と内容をプロセススタンダードの観点から検討するとともに、全国学力・学習状況調査の問題作成の枠組みで示された従来の数学的プロセスの検討を行い、「算数・数学の問題発見・解決の過程」から見た数学的プロセスの新しい枠組みの構成を検討した。検討の成果として、新学習指導要領における各学校段階における目標の一貫性と階層性、「算数・数学の問題発見・解決の過程」の規定、「学年目標」と「内容」での階層性の充実についての提案を行った。また、「変化と関係」及び「関数」領域において統合的に考えることに着目した枠組みを提案し、「日常事象の数学化」をそのプロセスに焦点化して学習指導要領にいかに位置づけるかについての提案を行った。この研究成果の発表のために、日本数学教育学会第6回春期研究大会(平成30年6月10日、千葉大学)において「創成型課題研究」としてシンポジウム形式の発表を行った。さらに、本年度が最終年度であることから、3年間の研究を総括する形で、冊子体の報告書を作成した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,数学教育における高次目標とその評価方法に関する理論的研究を行うとともに,新類型の算数・数学教材の開発と授業におけるその試行・評価による実践的検証を通して,次世代型数学教育におけるプロセススタンダードを開発することである。研究の第一年次である平成28年度には、戦後の算数・数学学力調査の実施の経過と成果を把握し,各種学力調査の実施の意義と限界,および児童・生徒の学習状況について得られた知見を分類整理して総合的に検討して,今日の数学教育の現状と課題を踏まえた算数・数学学力論の整理を試みた。その際,数学的リテラシー論が提起する新しい展望や数学の言語性を視野に入れた数学的活動等の視点から,これまでの目標論を相対化して再考するとともに,米国のCommon Core State Standards for Mathematicsにおける「数学的実践(Mathematical Practice)」やオーストラリアの全国統一カリキュラムにおける「数学的熟達(Mathematical Proficiency)」等の概念について理論的に考察するとともに,わが国の目標論との異同を理論的に分析・整理した。このような準備の下で、研究の焦点として、全国学力・学習状況調査の問題作成の枠組みで示された数学的プロセスの検討を行い、数学的な問題発見と問題解決のプロセスから見た数学的プロセスの新しい枠組みを検討した。この研究の推進のために、研究会を2度実施し、論文の形にまとめた。この第1年次の成果については、日本数学教育学会第5回春期研究大会(平成29年6月11日、横浜国立大学)において「創成型課題研究」としてシンポジウム形式の発表を行う予定である。第1年次の研究は、今後2年間の研究の基礎的検討を中心に行って、これまでの算数・数学学力調査の実施の経過と成果や、児童・生徒の学習状況について得られた知見を分類整理して総合的に検討し、今日の数学教育の現状と課題を踏まえた算数・数学学力論を整理した。この時点で、一定の成果が得られており、検討の成果を、日本数学教育学会第5回春期研究大会においてシンポジウム形式で発表する予定である。その一方、4年に一度開催される数学教育世界会議(平成28年7月、ハンブルグ)に研究代表者、分担者の一部が参加し、最新の研究情報を収集することができた。これらの点からみて、研究計画はおおむね順調に進展している。本研究の目的は、数学教育における高次目標とその評価方法に関する理論的研究を行うとともに、算数・数学教材の開発と授業におけるその試行・評価による実践的検証を通して、数学教育における次世代型プロセススタンダードを開発することである。この目的のために、研究計画の2年次に当たる平成29年度は、米国のコモンコア数学カリキュラムにおける「数学的活動」のスタンダード等、海外の算数・数学教育におけるプロセススタンダードとそれに基づく評価に関する理論的検討を進めるとともに、数学的プロセスを目標・指導・評価を規定するスタンダードの形で位置づけることに焦点を当て研究を進めた。そして、全国学力・学習状況調査の問題作成の枠組みに示された数学的プロセスの再考を行い、中教審の算数・数学ワーキンググループによって提示された「算数・数学における問題発見・解決のプロセス」で示された資質・能力を位置付けた新しい問題作成の枠組みを考案した。この結果については、日本数学教育学会第5回春期研究大会の創生型課題研究で研究発表を行った。さらに、本研究で検討している新しい高次目標についての検討に基づいて、評価問題を生かした学習指導の提案、教材選択の視点の検討を進めた。この検討では、日常事象の考察場面を問題とする数学的モデル化型の評価問題と、数学の世界での考察場面を問題とする数学内の発展的考察の評価問題を取り上げて、新たに構成されるプロセススタンダードに基づく学習指導モデルの構想を作成した。次年度は、この学習指導モデルについて、さらに精緻化を図る予定である。

当初の研究計画通り、海外の算数・数学教育におけるプロセススタンダードと評価に関する理論的検討を進めるとともに、数学的プロセスを目標・指導・評価を規定するスタンダードの形で位置づけることに焦点を当て、全国学力・学習状況調査の問題作成の枠組みに示された数学的プロセスを再考し、新しい枠組みの原案を作成することができた。また、文部科学省の教科調査官、国立教育政策研究所の学力調査官にも参加を依頼し、研究会を開催することができた。本研究の目的は,数学教育における高次目標とその評価方法に関する理論的研究を行うとともに、新類型の算数・数学教材の開発と授業におけるその試行・評価による実践的検証を通して,次世代型数学教育におけるプロセスススタンダードを開発することである。研究の最終年次である平成30年度には、前年度までの研究を踏まえ、数学的プロセスに焦点を当てた教育課程のあり方について多面的な検討を行うとともに、数学教育における目標・指導・評価を規定するスタンダードの形でカリキュラムの枠組みに数学的プロセスを位置づける方法を検討した。特に、本年度の研究の焦点として、新学習指導要領で示された算数科・数学科の目標と内容をプロセススタンダードの観点から検討するとともに、全国学力・学習状況調査の問題作成の枠組みで示された従来の数学的プロセスの検討を行い、「算数・数学の問題発見・解決の過程」から見た数学的プロセスの新しい枠組みの構成を検討した。検討の成果として、新学習指導要領における各学校段階における目標の一貫性と階層性、「算数・数学の問題発見・解決の過程」の規定、「学年目標」と「内容」での階層性の充実についての提案を行った。また、「変化と関係」及び「関数」領域において統合的に考えることに着目した枠組みを提案し、「日常事象の数学化」をそのプロセスに焦点化して学習指導要領にいかに位置づけるかについての提案を行った。この研究成果の発表のために、日本数学教育学会第6回春期研究大会(平成30年6月10日、千葉大学)において「創成型課題研究」としてシンポジウム形式の発表を行った。さらに、本年度が最終年度であることから、3年間の研究を総括する形で、冊子体の報告書を作成した。本年度の成果に基づいて、さきに告知された新学習指導要領の検討と評価を視野に入れながら、次年度はプロセススタンダード構築のための具体的な検討を行うとともに、教材開発を行っていく予定である。その際、わが国で研究が進められてきたオープンエンドアプローチ等の枠組みについても改めて検討し、特に小・中学校段階の研究協力者との研究体制を組織して、教材開発、授業を通した検証への展開を図る予定である。研究の推進に当たっては、日本数学教育学会の春期研究大会の創生型課題研究、及び秋期研究大会を中心に学会発表を行い、研究内容の適切性、妥当性についての検討をしていく。次年度が研究の最終年度になるので、検討してきた数学のプロセススタンダードを具体化を進めるために全体研究会を2回実施し、日本数学教育学会第6回春期研究大会の創成型課題研究で研究発表・討議を行う。また、冊子体の報告書を作成する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ゼータ関数の加法的分解と正値性

リーマンのゼータ関数やディリクレのL関数を典型例とするゼータ関数と呼ばれる特殊関数の一群は,数論における主要な研究対象の一つである.本研究課題では,数論的に重要な意味をもつゼータ関数の零点の分布を,ある種の線形常微分方程式系の理論と関連付ける研究などを行った.その成果の一つとして,数論と関数解析学を結びつける新たな理論的枠組みが得られた.また,ある特別なゼータ関数の零点の虚部の分布について新たな発見が得られた.現代数論において、ゼータ関数と総称される特殊函数たちの解析接続・極・零点などの解析的性質の研究は、主要なテーマのひとつである。本研究課題の目的は、そういったゼータ関数Z(s)たちの解析的性質を、Z(s) = X(s) + X(1-s)やZ(s) = Y (s) + Y (1-s) + B(s)といった「加法的分解」を通して調べることであった。また、ゼータ関数Z(s)の良い解析的性質が引き出せるような補助函数X(s), Y (s), B(s)などを特定し、それらを具体的に構成する手段を得ることも、本研究課題の目的であった。当該年度は、研究実施計画にしたがって、ゼータ関数Z(s)の適当な積分表示を指数多項式により近似し、そうして得られる指数多項式の族に関する加法的分解を調べることを行った。ゼータ関数が、適当な条件を満たす整函数X(s)によりZ(s) = X(s) + X(1-s)と加法的に分解されるとき、正準系と呼ばれる良い微分方程式系を関連付けることができる。しかしながら、その正準系を決定するハミルトニアンと呼ばれる量の具体的構成は、一般には非常に困難である。これを可能にするような手法の開発が、本研究課題の目的のひとつであった。そこで、当該年度は、ゼータ関数自身ではなく、その積分表示の近似から得られる指数多項式に関して、その加法的分解と関連付けられる正準系について詳しく調べることを行った。その成果として、そういった正準系のハミルトニアンを具体的に構成するための明確な手法をひとつ得ることができた。しかも、その応用として、自己相反多項式と呼ばれる多項式の根の分布という古典的な問題に対して、新たな知見を得ることができた。これらの成果はまだ出版されてはいないが、国内および海外の研究集会やセミナー等で発表した。本研究課題の目的は,加法的分解と正値性という観点から,現代数論の重要課題のひとつである数論的ゼータ関数の解析的性質を探ることであった.これに関して,昨年度は,ゼータ関数のある種の近似から良い指数多項式の族が得られることを背景に,適当な性質を満たす指数多項式の加法的分解から生ずる正準系のハミルトニアンについて研究を進め,ハミルトニアンを具体的に構成するための新たな手法を得た.そこで本年度は,主要な数論的ゼータ関数は適当な正則化の下で,指数多項式の類似物であるフーリエ変換型の整関数として捉えられる事を踏まえて,フーリエ変換型の整関数の加法的分解から生ずる正準系とそのハミルトニアンに関する研究を推進した.この中で,本課題で扱われるような正準系は,特殊な型の双曲型偏微分方程式系,非線形波動方程式およびGelfand-Levitan-Marchenko型の積分方程式などと関連付けられる事が分かった.加えて,ある種の群作用に関して不変な関数空間の性質がゼータ積分の境界項の解析的性質と関係している事も分かった.このような新たな関連性の発見は,偏微分方程式論や積分方程式論における既存の結果や手法をゼータ関数の解析的性質の研究に応用する為の新たな方針を示唆しているばかりか,偏微分方程式/積分方程式論に新たな問題意識を提供しているという意味でも重要だと考えられる.一方,フーリエ変換型の整関数から生ずる正準系のハミルトニアンを,特に代数群の極大放物部分群から得られるゼータ関数に対して考察する事を通じて,その様なゼータ関数およびリーマン・ゼータ関数の零点分布に関する結果が得られた.この内の一つは,近年注目されているゼータ関数の理論とランダム行列理論の関連について,既存の結果にはない接点を提供するものであり,その意味で意義深いものと考えられる.数論的ゼータ関数の解析的性質を加法的分解と正値性という新たな観点から探る,という本研究課題の目的に対して,昨年度は,数論的ゼータ関数の多くが,適当な正規化のもとで,フーリエ変換型の整関数として捉えられるという事実を踏まえて,ある種のフーリエ変換型の整関数の加法的分解から生ずるべき正準系と,その系のハミルトニアンに関する研究を推進した.このようなハミルトニアンを具体的に記述する問題は,スペクトル逆問題の一種でもあり,特殊な型の(偏)微分方程式や積分方程式などと関連付けられる事が昨年度までの研究で分かっていた.本年度は,上述したような事柄に基づいて,フーリエ変換型の整関数から生ずるべき正準系のハミルトニアンの研究を昨年度・一昨年度の成果を適宜応用・援用しつつ更に推し進める事を行った.その成果として,求めるべき正準系のハミルトニアンを,ある種のコンパクトな積分作用素の族を用いて具体的に記述する手法が確立された.

このような手法は,一般には解く事が困難な,ある種のスペクトル逆問題に対する構成的解法をも与えており,その意味で,本課題の目的や数論的な意義を別にしても,それ自身で重要かつ興味深い結果である.いっぽう,この成果を用いることにより,一般のフーリエ変換型の整関数から生ずるべき正準系と数論的ゼータ関数から生ずるべき正準系の違いを,ハミルトニアンの具体的な表示式を通して比較検討することができるようになり,数論的ゼータ関数から生ずるべき正準系のより詳しい研究が可能になった.このことは最終年度である来年度の研究に対して極めて重要な役割を果たすものと考えられる.本研究課題の目標は,研究計画に従って得られた具体的結果や知見を元に,数論的ゼータ関数の解析的性質を研究するための新たな手法や方法論を打ち立てる事であった.これに対して,本年度にはこれまでの研究の成果の一つとして,研究実績の概要で述べたような,ゼータ関数論の枠組みとは独立した所においても意義が認められるような結果が得られた.このような既存の理論の枠組みに収まらないような成果の獲得は,まさにこの課題の目標の一部を成すものであり,本課題の研究が順調に進展していることの傍証であると考えられる.昨年度までの研究によって,フーリエ変換型の整関数に対して,ある種の正準系とそのハミルトニアンを,もとの整関数から積分核を明示的に記述できるようなコンパクトな積分作用素の族を用いて具体的に構成する手法が確立された.そこで,本年度は,多くの数論的ゼータ関数が適当な完備化によってフーリエ変換型の整関数となることを踏まえて,適当に完備化された数論的ゼータ関数から生ずる正準系とそのハミルトニアンの性質を詳しく調べることを行った.また,このようにして得られる正準系について,もとの数論的ゼータ関数を復元することを可能にするような解を具体的に構成することも行った.こういった研究の成果として,リーマンゼータ関数やディリクレL関数などの典型的なゼータ関数・L関数を含むような非常に広い数論的ゼータ関数・L関数のクラスに対して,一般化されたリーマン予想(零点分布に関する重要な未解決問題)の同値条件を,正準系のハミルトニアンとその解の性質として記述することに成功した.上で述べたような結果は,大域的ゼータ関数・L関数に関する結果であるが,この理論の枠組みでみると,この課題の初期の研究に得られた結果は,有限素点に関する局所的ゼータ関数・L関数から生ずる正準系のハミルトニアンを構成しているものともとみなせる.この観点に立って,そのような初期の結果を,有限素点に関する局所的ゼータ関数・L関数の有限積の場合にも適用できるように一般化することも行った.リーマンのゼータ関数やディリクレのL関数を典型例とするゼータ関数と呼ばれる特殊関数の一群は,数論における主要な研究対象の一つである.本研究課題では,数論的に重要な意味をもつゼータ関数の零点の分布を,ある種の線形常微分方程式系の理論と関連付ける研究などを行った.その成果の一つとして,数論と関数解析学を結びつける新たな理論的枠組みが得られた.また,ある特別なゼータ関数の零点の虚部の分布について新たな発見が得られた.本研究課題の実施計画における本年度の目標は,昨年度に得られた成果を元に,本研究課題と周辺関連分野との新たな接点を探ることにより,ゼータ関数の加法的分解と正値性に関する理解を深めることであった.これに対して,本年度には研究実績の概要で述べたような,偏微分方程式論との関係,ゼータ積分の境界項との関係,代数群のゼータ関数との関係,ランダム行列理論との関係など,本研究課題を推進するにあたって有用な知見が幾つも得られた.
潤滑機能蛋白ＳＺＰの発現調節機構の解明と顎関節症に対する新規治療薬の開発

関節症および歯科領域における顎関節症に対して、治療薬として最適なヒアルロン酸の分子量と濃度を特定し、さらに関節内に存在する潤滑機能蛋白Superficial zone protein(SZP)を関節治療の新規治療薬として応用する目的で、関節内に存在する蛋白SZPが関節潤滑機能の向上に及ぼす影響を解明し、関節症および歯科領域における顎関節症に対するSZPの新規治療薬としての有用性を検討した。本年度は、関節症および歯科領域における顎関節症に対して、治療薬として最適なHAの分子量と濃度を特定し、さらに潤滑機能蛋白SZPを関節治療の新規治療薬として応用する目的で、以下のとおり実施した。顎関節症の治療法のひとつとして高分子HAの顎関節内投与が行われているが、治療に最適なHAの条件は、現在のところ明確にされていない。また、潤滑機能におけるHA、とSZPの関係性を明らかとするために、培養ヒト滑膜細胞に対して、高分子HA、中分子HA、低分子HAおよびHAaseを添加した場合のSZPの発現調節機構の変化を、現有の定量PCR解析機器(Light cycler 350s)および近赤外蛍光イメージャー(Odyssey)を用いて、遺伝子および蛋白レベルで定量解析した。これにより、SZP発現亢進に最適な条件のHAを概ね同定することができた。また同様に、HAの存在あるいは非存在下におけるSZP発現調節機構について検討し、SZPとHAの潤滑機能改善における関係性を解明することができた。我々は、これまで臨床で行われてきた関節内への高分子HA投与を応用し、独自の潤滑機能測定装置を用いた動物実験で、HAだけでなく精製したSZPも顎関節内へ投与することで、潤滑機能の向上に対する相乗効果を期待した治療法を目指しているが、本年度はその確立までには至らなかった。しかしながら、最適なHAの条件の同定とSZPとの関係性を解析できたことは、今後の研究にとって大きな利益となった。当初計画していた通りの進行状況とはいかなかったが、今後の研究を円滑に実施していくためにも、本年度の研究成果は非常に大きいと言える。研究期間を通して、関節症および歯科領域における顎関節症に対して、治療薬として最適なヒアルロン酸(HA)の分子量と濃度を特定し、さらに関節内に存在する潤滑機能蛋白Superficial zone protein(SZP)を関節治療の新規治療薬として応用する目的で、以下のとおり実施した。顎関節症の治療法のひとつとして高分子HAの顎関節内投与が行われているが、治療に最適にHAの条件は、現在のところ明確にされていない。また、潤滑機能におけるHAとSZPの関係性を明らかとするために、培養ヒト滑膜細胞に対して、高分子HA、中分子HA、低分子HAおよびHAaseを添加した場合のSZPの発現調節機構の変化を、現有の定量PCR解析機器および近赤外蛍光イメージャーを用いて、遺伝子およびタンパクレベルで定量解析した。これにより、SZP発現亢進に最適な条件のHAを概ね同定することが出来た。また同様に、培養ヒト滑膜細胞の高分子HAの存在あるいは非存在下におけるSZP発現調節機構について検討したところ、SZP遺伝子発現は増加傾向を示すことがRT-PCR解析により示唆された。一方で、滑膜細胞への低分子HA添加により、SZP遺伝子発現は有意に低下することがRT-PCR解析により明らかとなった。また,ヒアルロニダーゼ添加時においても, SZP遺伝子発現は濃度依存的に有意に低下した。さらに、HAase処理後の高分子HA添加は, SZP遺伝子発現を有意に増加させた。SZPとHAの潤滑機能改善における関係性を解明することが出来た。我々は、これまで臨床で行われてきた関節内への高分子HA投与を応用し、独自の潤滑機能測定装置を用いた動物実験で、HAだけでなく精製したSZPも顎関節内に投与することで、潤滑機能の向上に対する相乗効果を期待した治療法を目指しており、HAの条件の同定とSZPの関係性を解析できたことには大きな意義があると思われる。治療薬として最適なHAの分子量と濃度の特定、またHAの存在あるいは非存在下における潤滑機能蛋白SZPの発現については概ね達成できた。しかし、当初計画していた正常型および変異型SZPの精製、正常SZP配列からの遺伝子配列の組み換え、振り子型摩擦試験機を用いた顎関節潤滑機能の変化についての検討がまだ達成できていない。プライマーの設計と安定した動物顎関節の採取が困難であったためと考える。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、正常型および変異型ヒトリコンビナントSZPの精製、正常SZP配列からの遺伝子配列の組み換えの検討を行っていく。さらに、精製されたSZPの顎関節腔内投与による振り子型摩擦試験機を用いたSZPの構造の違いによる顎関節潤滑機能の変化についての検討を継続し、SZPとHAによる関節潤滑の回復機能を検討する。