hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
山腹集落における山地農業の平地農業化に関する環境認知論的研究

環境認識の変化を把握するため、住民が保有する作物の栽培環境に対する情報を収集し、その作物の栽培時期・情報提供者の年齢により時系列的に整理した。1960年代までの主要作物については、どの作物をどこで栽培するのかという、多様な作物-土地自然関係を示す生態的知識が保有されていたが、それ以降に栽培されはじめた作物、とくに現在基幹的な作物である薬草については、その作物が適するか否かという作物自体の知識に単純化した点が明らかになった。ただし、このような変化を山地農業地域の平地農業化という観点で捉える際、当初、予測したような耕作圏の広域化による平坦地の取得という単純な構図では捉えきれないことが明らかになった。現在の薬草栽培地の基盤となった土地は、平坦地化されている土地が多く見られ、急峻な明治地区では、明治中期頃に既に山腹集落の住民の所有となっていた休耕田であり、比較的緩傾斜な横畠地区では、1960年代前半頃から平坦地化がなされた畑であった。つまり、平地農業化は、耕作圏が広域化するよりも以前に既に始まり、活用されている平坦地は、二次的なものである。製炭、三椏生産、養蚕などの換金源が順次消失し、経済的土地が山地斜面から山地の農地に移ったとみるのが妥当といえる。薬草生産地としての構成要素をみると、現組合長による試験的栽培、有志による試験的生産;組合による契約栽培の実施、地区の生産量の配分、地区内での調整;苗の育成や機械の操作など、特定の作業に特化する農家の存在が明らかになり、土地を資源とした経済的農業地域というよりも、薬草栽培の参加者間の関係で成立している社会的農業地域といえる。山腹が適し、谷口で不適という生態的認識が組織レベルでは保有され、山腹の農業経営種目としての定着がみられた。原料供給地として機能した山地集落の生産活動は、マクロレベルの社会経済の直接的影響を受け易い。この点をふまえ、まず、高知県越知町の山地集落を事例に、経年的な変化を追える町・県レベルの統計と照合することで、資料不足から集落レベルでは断片的にしか把握できなかった農業経営の変遷を連続的に把握した。明治初期の楮、木炭、茶を主産物としてきた山地集落では、明治中期から昭和初期にかけて、三椏の導入、養蚕の導入、蒟蒻栽培の強化など、山地斜面や山地土壌に適応的な経営部門を付加し、さらに、戦中・戦後期の食糧増産により農業化が進展した。1960年頃の三椏栽培および木炭生産の衰退により、山地農業は転換を余儀なくされ、模索期を経て、1970年代半ば以降、生姜、薬草など畑作物の拡大がみられた。こうした変化の中で、重点を置く経営部門の違いから地域分化が生じ、それには集落の地形的な立地位置で規定される土地利用空間の自然条件が寄与することが示唆された。これは、外帯山地の地域性に関わる問題であり、従来、ほとんど検討されてこなかった外帯山地の農業的土地利用を土地的自然との関わりで捉え直す必要があり、それには環境認知論的観点が有用である点を指摘した。1980年代後半以降現在の越知町の主要作物である薬草栽培の現状と経緯について調査を行い、薬草生産は横畠地区の山腹集落、明治地区の山腹集落で定着し、河谷部の集落では定着しなかった点が明らかになった。栽培の導入から定着に至る過程では、製薬会社による生産地の探索、高知県を介しての栽培の受け入れ、山腹集落に居住する中核的農家による試験的栽培及び作物選択、土地的自然を勘案して導入を図る農家の選択が示唆される、また、近世・明治期の山腹における農地造成、1960年頃の重機による緩傾斜畑の平坦地化、農事組合が調整役を担う相互扶助的な生産組織の存在も重要である点が伺えた。

薬草生産地としての構成要素をみると、現組合長による試験的栽培、有志による試験的生産;組合による契約栽培の実施、地区の生産量の配分、地区内での調整;苗の育成や機械の操作など、特定の作業に特化する農家の存在が明らかになり、土地を資源とした経済的農業地域というよりも、薬草栽培の参加者間の関係で成立している社会的農業地域といえる。山腹が適し、谷口で不適という生態的認識が組織レベルでは保有され、山腹の農業経営種目としての定着がみられた。
一次元方向に空間制御されたC_<60>-ルテニウムナノワイヤーの構築と光物性評価

[60]フラーレン(C_<60>)は様々な応用が期待されているナノ化合物であるが、さらにC_<60>を制御された空間内に配置することができれば、より高機能化が期待される。本申請者はホスト-ゲスト錯体を利用することにより、一次元方向にC_<60>間の距離が制御されたC_<60>-ルテニウム錯体連結型の超分子ナノワイヤーを作成することを考えた。このナノワイヤーでは、光補修と電子ドナーを兼ね備えた部位として働くルテニウム-ピリジン錯体と電子アクセプターとして働くC_<60>-カリックスアレーン錯体により自己組織的に連結されている。本研究では、新規C_<60>-ルテニウム錯体連結型の超分子ナノワイヤーの作製とその物性評価を行うことを目的とした。まず、ホモオキサカリックス[3]アレーンを基体として、下端側に金属イオンと配位可能なピリジン誘導体の導入を行なった。しかし、ほぼ100%が"partial cone"構造であった。そこで、鋳型として、テトラメチルアンモニウムイオンを添加したところ、収率が4%と低いもののほぼ100%"cone"構造が得られた。上記のように合成したホモオキサカリックス[3]アレーン誘導体を用いて、ルテニウム錯体の合成を試みた。エタノール中加熱実験を行なったところ、マススペクトルにより目的物のフラグメントは確認できるものの、目的物2の精製には至らなかった。この原因は、非常に収率が低いことによる。そこで、溶媒をエチレングリコールに変え、マイクロ波により合成を行なった。その結果、GPCにより精製することにより、ESI-TOFマススペクトルにより目的物のフラグメントが確認された。しかし、TLCおよび^1H NMRスペクトルから、まだ不純物が含まれていることが確認され、今後薄層クロマトグラフィーにより精製する。
胆道発癌過程におけるセネセンス関連microRNA発現の解析

胆道癌の発癌過程におけるセネセンスの存在を明らかにし、関連するmicroRNA(miR)の発現を正常上皮・前癌病変・癌組織で解析することを目的とする。また胆汁中のmiRを解析することで早期診断法および新規治療法の開発も併せて模索する。胆道癌高危険因子である膵胆管合流異常に注目し、術前ERC下に胆汁を採取し、胆汁中のmiR抽出を試みたが、容易にdegradeするため安定した解析が困難であった。そこで、胆汁中のエクソソームに着目して超遠心法にて抽出を行ったところ、胆汁中にもエクソソームの存在を証明できた。また、平成29年にはエクソソーム中にmiRが内包され、安定して定量できることを示した。膵胆管合流異常や高位合流が画像上確認できない潜在的膵液胆管内逆流(Occult pancreatico- biliary reflux; OPR)も胆道悪性疾患の危険因子となりうることが指摘されており、OPRを含む膵液胆管逆流に注目し、手術時、ERCP時に採取した胆汁の解析をおこなった。2000年1月から2015年12月までに当科で胆嚢腫瘍が疑われ、術前・術中に胆汁内アミラーゼ値を測定し、手術を行った60例を対象とし、胆汁内アミラーゼ値と切除後病理標本の対比を行った。膵胆管合流異常を16例、高位合流を10例、正常解剖群34例のうちOPRを25例で認めた。28例が胆嚢癌、32例が良性病変であり、胆嚢癌28例全例で膵液胆管逆流を認め、OPRのない正常解剖群9例では胆嚢癌を認めなかった。すなわち正常乳頭解剖でも胆汁アミラーゼ値が高値である場合には、OPRが存在する可能性があり、胆嚢癌リスクが高いことが明らかとなった。この採取された胆汁内miRNAと切除標本のmiRNAを測定し、セネセンスマーカーとして有望なmiRNAの同定を現在行っている。これまでmiRNA-155が胆嚢癌の悪性度に関与していることは報告したが、セネセンスとの関連は明らかではない。また膵癌ではmiRNA-5100がPODXLを制御していることを明らかにしており、さらにこれを胆嚢癌におけるセネセンスとの関連を調べていく。合流異常を原因とする胆嚢癌発症と悪性度に関する研究に必要な胆嚢癌切除標本と胆汁サンプルが確保できていることが確認できた。一方、胆嚢癌切除標本のmiRNA抽出は行えたが、胆汁中のmiRNA抽出が上手く行えていない。したがってセネセンスに関するmiRNAの同定に至っていない。腫瘍が悪性化する前段階においてセネセンスが誘導され、腫瘍の悪性化を抑制していることが報告されている。消化器癌の中でも予後不良な癌腫の1つである胆道癌の発生過程におけるセネセンスの存在を明らかにし、特にセネセンスに関連するmicroRNAの発現を正常胆道上皮・胆道癌前癌病変・胆道癌組織で解析することを目的とする。また胆汁中のmicroRNA解析による早期診断法の開発および癌組織におけるmicroRNA制御による新規治療法の開発も併せて模索する。平成28年度は胆汁中のmicroRNA抽出を試みた。特に胆道癌発癌高危険因子である膵胆管合流異常に注目して、術前のERC下に採取した胆汁からRNAを抽出し、microRNAの定量を行った。以前我々は膵液を用いてmicroRNA解析を行ってきており、同様の方法を用いて解析を行ったが、胆汁では同様の手技ではRNAの抽出は困難であった。そこでエクソソームに注目し、胆汁中のエクソソーム解析を行うこととした。エクソソームの証明としては1電子顕微鏡で小胞の確認、2ナノ粒子トラッキング解析(Nanosight)、3エクソソームマーカー解析(CD63, etc)が必要であり、胆汁を用いた解析で安定して123を再現性を以って示すことができた。回収したエクソソームを用いて内部に存在するmicroRNAの解析を現在行っている。胆汁中のmicroRNAなどのsmall moleculeの解析が困難であることは以前より指摘されており、今回も同様にRNA抽出の方法の確立そのものが必要であり、時間を要している。平成28年度に胆汁中のmicroRNA抽出を試みた。そこで胆汁中のエクソソーム解析を行うこととした。

エクソソームの証明としては1電子顕微鏡で小胞の確認、2ナノ粒子トラッキング解析(Nanosight)、3エクソソームマーカー解析(CD63, etc)が必要であり、胆汁を用いた解析で安定して123を再現性を以って示すことができた。胆道癌の発癌過程におけるセネセンスの存在を明らかにし、関連するmicroRNA(miR)の発現を正常上皮・前癌病変・癌組織で解析することを目的とする。また胆汁中のmiRを解析することで早期診断法および新規治療法の開発も併せて模索する。胆道癌高危険因子である膵胆管合流異常に注目し、術前ERC下に胆汁を採取し、胆汁中のmiR抽出を試みたが、容易にdegradeするため安定した解析が困難であった。そこで、胆汁中のエクソソームに着目して超遠心法にて抽出を行ったところ、胆汁中にもエクソソームの存在を証明できた。また、平成29年にはエクソソーム中にmiRが内包され、安定して定量できることを示した。医歯薬学下記のように腫瘍装置は当該研究室に設置されているが、消耗品や出張費が必要となるため。主要な解析装置は当該研究室に設置されているが、消耗品や出張費が必要となるため。研究の遂行に必要な主要装置(共焦点レーザー顕微鏡、フローサイトメーター、in vivo蛍光イメージャー、リアルタイムPCR,蛍光顕微鏡、遺伝子導入装置、セルソーター、バイオアナライザー、ナノドロップ、FACS機器等)は既に研究室内に設置されている。この他の機器(透過型電子顕微鏡、DNAシークエンサー等)については学内の研究支援センターにおいて利用可能であり、研究の遂行に支障はない。この為研究経費において新たな設備備品の購入は不要である。他に実験に必要なガラス機器(5万)、試薬・抗癌剤(30万)、細胞株を用いた実験に必要なキット類(抗体10万、プラスミド20万、Western blotキット30万、アポトーシス解析キット30万)等の消耗品が経費となる。これまでの本代表研究者の状況から判断して、研究最終年に国内学会(4回/年を予定)、国際学会(1-2回/年を予定)など旅費として全経費の10%以内(25万)、さらに人件費・謝金に10万を予定、欧米誌への学術論文投稿・掲載料を年1-2論文として10万円計上した。研究の遂行に必要な主要装置(共焦点レーザー顕微鏡、フローサイトメーター、in vivo蛍光イメージャー、リアルタイムPCR,蛍光顕微鏡、遺伝子導入装置、セルソーター、バイオアナライザー、ナノドロップ、FACS機器など)は既に研究室内に設置されている。この他の機器(透過型電子顕微鏡、DNAシークエンサーなど)については学内の研究支援センターにおいて利用可能である。このため研究経費において新たな設備備品の購入は不要である。他に実験に必要なガラス機器、試薬・抗癌剤、細胞株を用いた実験に必要なキット類(抗体、プラスミド、Western blotキット)などの消耗品が経費となる。また国内学会(2回/年を予定)、国際学会(1回/年を予定)など旅費として全経費の10%以内を予定している。さらに欧米誌への学術論文投稿・掲載料を年1-2論文分を計上した。
細胞内カルシウム/カルモジュリンの局在と機能

我々はこれまでに、平滑筋細胞内に多量に存在するカルモジュリン(CaM)のうち、大部分(95%以上)が結合状態で存在するためにCaMとして機能できないこと、細胞内Caが増加するとそれに伴って遊離CaM量が増加すること、さらに持続的なCaの増加によってCaMが細胞質から核内へと移行することなど、CaMが細胞内でダイナミックに移動・局在することを明らかにしてきた。本研究では、4種の変異CaMを用いて、CaMの血管平滑筋細胞内での局在と移動に対する影響を検討し、さらに静止状態の細胞におけるCaMの結合分子の探索を行った。細胞内でのCaMの流動性を測定した結果、用いた変異CaMのうちM144R CaMとE140Q CaMは、野生型CaMに比べて蛍光回復速度が速かった。また、蛍光回復率はM144R CaMにおいてのみ対照のデキストランとほぼ同程度の蛍光回復率まで増大した。蛍光顕微鏡によるCaM動態の検索において、E82-84K CaMとE140Q CaMは静止状態での核内分布が低下した。また、イオノマイシン1μM投与による細胞質から核内へのCaMの移行はE82-84K CaMとE140Q CaMにおいて減弱し、M36L CaMにおいては消失したが、M144R CaMにおいては野生型CaM同様の核内への移行が認められた。以上の成績から細胞質でのCaMの結合にはC末端の疎水性領域とCa結合領域IVが重要であるのに対して、核へのCaMの移行と結合にはこれとは異なるN末端側の疎水性領域とα螺旋構造の負電荷のアミノ酸残基が重要であることが示唆された。そこで、次にCa非依存性のCaM結合分子を探索するために、Ca存在下あるいは非存在下でビオチンラベルしたCaMを用いてウエスト-ウエスタン法を試みた。その結果、ラット大動脈平滑筋細胞質分画より、約9種類のCa依存性のCaM結合蛋白質と5種類のCa非依存性のCaM結合蛋白質を検出した。細胞内において、静止状態においてもCaMの大部分が結合型の状態で存在していることから、Ca非依存性にCaMと結合する5種の分子が、生理的なCaMプールとして重要な機能を果たしている可能性が示唆された。
中耳炎発症最前線における分子生物学的動態の解明

中耳炎防御機構としての粘膜免疫応答についてその一端を解明し、中耳炎に対するワクチン療法の有効性とその人への臨床応用への根拠となる知見を得た。1)中耳炎群では上咽頭のインフルエンザ菌検出率が高く上皮の網状化が強いことから、咽頭扁桃の中耳炎発症に関与するのは肥大度ではなくその炎症程度である。2)ウイルス感染により上咽頭粘膜レクチンは増強し中耳炎起炎菌の定着や増殖を促進させるために中耳炎が発症しやすい。3)インフルエンザ菌のエンドトキシンによる中耳炎はIL-1βによるそれと類似しておりIL-1レセプター抗体により抑制され、中耳粘膜上皮はIL-1βを産生することから、中耳炎発症にはproinflammatory cytccineの一つであるIL-1βが深く関与している。4)未免疫の中耳粘膜にはB-1細胞、γδT細胞、IgA産生細胞・Th2型T細胞が認められ中耳粘膜が粘膜免疫実効組織としての性格を有し、経鼻ワクチン投与により抗原特異的IgAが中耳洗浄液に検出され、中耳粘膜内に抗原特異的IgA産生細胞が見られ、サイトカイン分析から抗原特異的Th2型T細胞が確認されたことより、中耳粘膜が実際に粘膜免疫の実効組織として機能する。5)経鼻粘膜免疫により中耳腔に注入したインフルエンザ菌の排除が促進され実験的中耳炎の発症を抑制することができる。ラット鼓室粘膜細胞の初代培養系は既に確立されている。さらに同細胞の不死化に成功し、長期培養系が確立された。(Ann Otol Rhinol Laryngol 1999 accepted)。ラット耳管上皮細胞の初代培養系の確立には既に成功している。ラット鼓室粘膜細胞の不死化の技術を同耳管粘膜細胞の初代培養系に応用し、現在不死化を試みつつある。本法はadeno-SV40 hybrid virusを用いたtransinfection法であり、transinfection後、長期間の培養保持と変異細胞の観察ならびに目標の形質発現の確認が必要である。そのために、形態学的には電子顕微鏡的検討、上皮細胞のマーカーであるサイトケラチンを指標とした免疫組織学的解析を行い、また、染色体解析を行い、初代培養細胞の形質保持を確認する。同目的でWestern blotting法によるSV40の発現の確認も行う。同時にラット耳管粘膜下に存在する腺細胞の初代培養系の確立めざし、感染時などの病的状態における腺細胞の変化も併せて検討中である。同培養系はほぼ確立され、まず正常時の性格付けを行っている。他施設(米国、House Instetute)にてラット腺細胞の不死化に成功しているので、同施設の方法を応用し、腺細胞初代培養系を不死化培養系のそれぞれの性格付けを行い、形質保持を確認する。その後、上皮細胞培養系と腺細胞培養系を組み合わせウイルス感染時の動的変化を検討する。ラット鼓室粘膜細胞の初代倍養系は既に確立されている。さらに同細胞の不死化に成功し、長期培養系が確立された(Ann Otol Rhinol Laryngol 1999 accepted)。未だ成功に至っていないので、今後も引き続き行う。同時にラット耳管粘膜下に存在する腺細胞の初代培養系の確立をめざし、感染時などの病的状態における腺細胞の変化も併せて検討中である。

他施設(米国、House Instetute)にてラット腺細胞の不死化に成功しているので、同施設の方法を応用し、腺細胞初代培養系を不死化培養系のそれぞれの性格付けを行い、形質保持を確認する。その後、上皮細胞培養系と腺細胞培養系を組み合わせウイルス感染時の動的変化を検討する。ラット耳管上皮細胞の初代培養系には既に成功したが、ラット鼓室粘膜細胞不死化技術を同耳管粘膜細胞の初代培養系に応用し試みた不死化には成功に至らなかった。しかしながら、この実験過程で派生したアイデアや確立した実験手技・技術によって、中耳粘膜およびそれに連なる鼻咽腔における種々の粘膜免疫学的・分子生物学的な静的・動的な解析を行うことができた。すなわち、中耳炎防御機構として粘膜免疫応答についてその一端を解明し、中耳炎に対するワクチン療法の有効性とその人への臨床応用への根拠となる知見を得た。1)中耳炎群では上咽頭のインフルエンザ菌検出率が高く上皮の網状化が強いことから、咽頭扁桃の中耳炎発症に関与するのは肥大度ではなくその炎症程度である。2)ウイルス感染により上咽頭粘膜レクチンは増強し中耳炎起炎菌の定着や増殖を促進させるために中耳炎が発症しやすい。3)インフルエンザ菌のエンドトキシンによる中耳炎はIL-1βによる中耳炎は類似しておりIL-1レセプター抗体により抑制され、中耳粘膜上皮はIL-1βを産生することから、中耳炎発症にはproinflammatory cytocineの一つであるIL-1βが深く関与している。4)未免疫の中耳粘膜にはB-1細胞、γδT細胞、IgA産生細胞、Th2型T細胞が認められ中耳粘膜が粘膜免疫実効組織としての性格を有し、経鼻ワクチン投与により抗原特異的IgAが中耳洗浄液に検出され、中耳粘膜内に抗原特異的IgA産生細胞が見られ、サイトカイン分析から抗原特異的Th2型T細胞が確認されたことより、中耳粘膜が実際に粘膜免疫の実効組織として機能する。5)経鼻粘膜免疫により中耳腔に注入したインフルエンザ菌の排除が促進され実験的中耳炎の発症を抑制することができる。
マイクロダイアリシスによる経皮適用製剤の機能性・安全性評価

マイクロダイリシスによる経皮適用製剤の機能性を検討するに当たり、モデル薬物として、サリチル酸、インドメタシンを用いた。又、市販インドメタシンクリーム及びゲル製剤での皮膚移行性も検討した。さらに、吸収促進剤として、オレイン酸-プロピレングリコール混液を用いその機能を、トラニラストの経皮移行を指標に検討した。又、安全性については、吸収促進剤について、人で検討した。なお、基剤としてては、水溶性基剤のソルベースを、油脂性基剤の内ポロイド及び白色ワセリンを、乳剤性基剤として、親水ポロイド、親水軟膏及び吸水軟膏を用いた。その結果、次の成果を得た。(1)サリチル酸の透析液中への回収率は4.8%であった。(2)ソルベースの場合、角質層を有する全層皮膚へのサリチル酸の移行はきわめて少なく最高濃度は68μMであったが、角質層剥離により約50倍に増加した。(3)ポロイドの場合、全層皮膚への移行はかなり良好で最高濃度は622μMであった。白色ワセリンもほぼ同程度の結果を示した。(4)乳剤性の親水ポロイド及び吸水軟膏ポロイドと同程度の移行性を示した。(5)血漿中濃度時間曲線下面積に対する皮膚中濃度時間曲線下面積の比は疎水性軟膏基剤及び吸水軟膏で大きな値を示した。このことは、局所作用を期待する製剤の基剤としては、疎水性又は吸水軟膏が適していることを示唆するものである。(6)インドメタシンの透析液中への回収率は5.2%であった。(7)親水軟膏、吸水軟膏からの皮膚移行性は良好で、最高皮膚中濃度は3065μg/mL、であった。市販インドメタシンゲル、クリームかの皮膚移行は、親水軟膏、吸水軟膏と同程度であった。(7)吸収促進剤として用いたオレイン酸-プロピレングリコール混液の比率を換えて検討したが、オレイン酸20%プロピレングリコール10%の組み合わせが最高値を示した。(8)以上の成果より、マクロダイアリシスにより皮膚中薬物濃度を測定することは、あらかじめ回収率を求めておきさえすれば基剤の機能性を評価する上で有用な手法であり、現在は動物用のプローブが市販されているのみであるが、臨床用のプローブの開発により人で経皮適用製剤のスクリーニングが可能であると考えられる。モデル薬物としてまずサリチル酸を用い、皮膚内移行に及ぼす各種軟膏基剤の特性をマイクロダイアリシスの手法により検討した。あらかじめマイクロダイアリシスによる皮膚組織中サリチル酸の回収率を求めたところ4.8%であった。以後この値を用いて皮膚透析液中濃度から皮膚組織中濃度を推定した。軟膏基剤としては、水溶性基剤としてソルベースを、油脂性基剤としてポロイドおよび白色ワセリンを、乳剤性基剤として親水ポロイドおよび吸水軟膏を用いた。

サリチル酸を各種軟膏基剤に25μg/0.1gの濃度で混和したものを投与したほか、サリチル酸含有リポゾームを調製し、投与製剤とした。ラット股動脈に採血用のポリエチレンチューブ(PE・50)を挿入し、腹部皮膚を剃毛して皮内にマイクロダイアリシスプローブを穿刺した。プローブ先端部の皮膚1cm^2にサリチル酸含有軟膏0.1gを塗布し、サランラップで覆い、密封療法とした。塗布後、プローブ内をタイロード液で潅流し(3μl/ml)、回収した透析液中サリチル酸濃度および血漿中サリチル酸濃度を経時的に測定した。皮内に移行したサリチル酸は乳剤性基剤がもっとも多く、次いで、油脂性基剤、水溶性基剤の順となり基剤間で顕著な差が見られた。サリチル酸皮内濃度一時間曲線下面積と、血漿中濃度一時間曲線下面積の比は基剤間で変化し、特に乳剤性基剤では大きな値となり、皮膚貯留性が顕著であることが推察された。また、リポゾームに配合することによりサリチル酸の皮膚移行性は上昇し、リポゾームを基剤として用いることの有用性が推定された。吸収促進剤の併用については、予試験的に、オレイン酸、プロピレングリコール混液が有効であることを認めている。マイクロダイリシスによる経皮適用製剤の機能性を検討するに当たり、モデル薬物としてサリチル酸、インドメタシンを用いた。又、市販インドメタシンクリーム及びゲル製剤での皮膚移行性も検討した。さらに、吸収促進剤として、オレイン酸一プロピレングリコール混液を用いその機能を、トラニラストの経皮移行を指標に検討した。又、安全性については、吸収促進剤について、人で検討した。なお、基剤としてては、水溶性基剤のソルベースを、油脂性基剤のとしてポロイド及び白色ワセリンを、乳剤性基剤として、親水ポロイド、親水軟膏及び吸水軟膏を用いた。その結果、次の成果を得た。(1)サリチル酸の透析液中への回収率は4.8%であった。(2)ソルベースの場合、角質層を有する全層皮膚へのサリチル酸の移行はきわめて少なく最高濃度は68μMであったが、角質層剥離により約50倍に増加した。(3)ポロイドの場合、全層皮膚への移行はかなり良好で最高濃度は622μMであった。白色ワセリンもほぼ同程度の結果を示した。(4)乳剤性の親水ポロイド及び吸水軟膏はポロイドと同程庫の移行性を示した。(5)血漿中濃度-時間曲線下面積に対する皮膚中濃度-時間曲線下面積の比は疎水性軟膏基剤及び吸水軟膏で大きな値を示した。このことは、局所作用を期待する製剤の基剤としては、疎水性又は吸水軟膏が適していることを示唆するものである。(6)インドメタシンの透析液中への回収率は5.2%であった。(7)親水軟膏、吸水軟膏からの皮膚移行性は良好で、最高皮膚中濃度は3065μg/mLであった。市販インドメタシングル、クリームかの皮膚移行は、親水軟膏、吸水軟膏と同程度であった。(7)吸収促進剤として用いたオレイン酸プロビレングリコール混液の比率は、オレイン酸20%、プロピレングリコール10%の組み合わせが最高値を示した。(8)以上の成果より、マクロダイアリシスは基剤の機能性を評価する上で有用な手法であり、経皮適用製剤のスクリーニングに用いることが可能であると考えられた。
海洋細菌が菌体外に分泌する各種プロテアーゼの生理的役割

キチン分解系に関与する遺伝子の発現調節タンパク質のN末端アミノ酸配列を決定した結果、本タンパク質は細菌の2成分制御系のレスポンスレギュレーターArcAに相同性を有するタンパク質である可能性が示唆された。そこで、ArcAおよび本タンパク質をリン酸化するArcB遺伝子のクローニングを行い、高発現系を構築した。本科学研究経費補助金により導入したAKTAprimeを用いてグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(Gst)との融合タンパク質(GstArcAおよびGstArcBΔN)を精製した。GstArcAおよびArcAを用いてゲルシフトアッセイを行ったところ、両タンパク質はaprIV遺伝子上流域に結合することが明らかとなった。次に、リン酸化ArcA(ArcA-P)が共通配列を認識するかどうかについて検討する目的で、[γ-^<32>P]ATPを用いてGstArcBΔNのArcAリン酸化能について検討した。その結果、GstArcBΔNはArcAをリン酸化することが明らかとなった。さらに、ArcAおよびArcA-Pを用いてゲルシフトアッセイを行った結果、ArcA-PはArcAと比較して約2倍の結合能を有していた。次に、本菌株のキチン分解機構に関与するタンパク質であるchiA、chiB、chiC、chiD、obp1およびaprIV遺伝子上流域に対するArcA-Pの結合能について比較した。その結果、ArcA-PはすべてのDNA断片に結合能を有するが、特にchiDおよびaprIV遺伝子上流域との結合において、他のDNA断片と比較してその移動度に顕著な差があることを認めた。そこで、ArcA-PのそれらDNA断片に対する結合能を詳細に解析する目的で、BIACOREを用いて検討した。その結果、chiDおよびaprIV遺伝子上流域との結合において、他のDNA断片と比較して結合能に顕著な差があることを認めた。次に、ArcA-PのchiDおよびaprIV遺伝子上流域における結合領域を明らかにする目的で、フットプリンティングを行った。その結果、ArcA-Pは両遺伝子の転写開始点直前および直後の複数個所を認識して結合することが明らかとなった。海洋細菌Alteromonas sp.O-7株が菌体外に産生するプロテアーゼの中で、鉄イオン取り込み機構に関与するAprIIおよびキチン分解機構に関与するAprIVの遺伝子発現を調節するタンパク質を同定することを目的に研究を行っている。まず、キチン分解系に関与する遺伝子の発現調節タンパク質のN末端アミノ酸配列を決定した結果、本タンパク質は細菌の2成分制御系のレスポンスレギュレーターArcAに相同性を有するタンパク質である可能性が示唆された。そこで、得られたアミノ酸配列からミックスプライマーを作製し、arcA遺伝子をクローニングした。塩基配列より推定されたArcAは、N末端側にヒスチジンキナーゼArcBによりリン酸化されるレシーバー領域およびC末端側にヘリックス・ターン・ヘリックス構造を有するDNA結合領域で構成されるタンパク質であった。次に、aprIIおよびaprIV遺伝子発現に関与すると思われるタンパク質の高発現系を構築した。これらのうち、aprII遺伝子発現に関与すると思われるAprRタンパク質は不溶化し、精製することができなかった。一方、aprIV遺伝子発現に関与すると思われるArcAはグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(Gst)との融合タンパク質(GstArcA)として可溶化の状態で発現した。そこで、本科学研究経費補助金により導入したAKTAprimeにより電気泳動的に単一にまで精製し、プロテアーゼによりGstとArcAに切断した。

これらを用いてゲルシフトアッセイを行ったところ、ArcAおよびGstArcAはaprIV遺伝子上流域に結合することが明らかとなった。先にも述べたように、ArcAはArcBによりリン酸化されることから、平成16年度はArcBの高発現系を構築し、リン酸化ArcAのキチン分解系に関与する遺伝子の発現調節機構について詳細に検討する予定である。昨年度は、本菌株由来キチン結合プロテアーゼ遺伝子の調節タンパク質であると思われる2成分制御系タンパク質(ArcAおよびArcB)の高発現系を構築し、本科学研究経費補助金により導入したAKTAprimeを用いてグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(Gst)との融合タンパク質(GstArcAおよびGstArcBΔN)を精製した。本年度は、まず、リン酸化ArcA(ArcA-P)が共通配列を認識するかどうかについて検討する目的で、[Y-^<32>P]ATPを用いてGstArcBΔNのArcAリン酸化能について検討した。その結果、GstArcBΔNはArcAをリン酸化することが明らかとなった。さらに、ArcAおよびArcA-Pを用いてゲルシフトアッセイを行った結果、ArcA-PはArcAと比較して約2倍の結合能を有していた。次に、本菌株のキチン分解機構に関与するタンパク質であるchiA、chiB、chiC、chiD、cbp1およびaprlV遺伝子上流域に対するArcA-Pの結合能について比較した。その結果、ArcA-PはすべてのDNA断片に結合能を有するが、特にchiDおよびaprlV遺伝子上流域との結合において、他のDNA断片と比較してその移動度に顕著な差があることを認めた。そこで、ArcA-PのそれらDNA断片に対する結合能を詳細に解析する目的で、BIACOREを用いて検討した。その結果、chiDおよびaprlV遺伝子上流域との結合において、他のDNA断片と比較して結合能に顕著な差があることを認めた。次に、ArcA-PのChiDのおよびaprlV遺伝子上流域における結合領域を明らかにする目的で、フットプリンティングを行った。その結果、ArcA-Pは両遺伝子の転写開始点直前および直後の複数個所を認識して結合することが明らかとなった。
平和構築のための哲学実践

哲学実践マスターコースのカリキュラムをデザインし、大学院プログラムとして実装する準備を整えた(第13回アジア学術会議タイ会合国際シンポジウム、2013年5月8日、バンコク、ポスターセッションで報告)。またコース用のテキストブック(カンボジア語、英語名:Philosophy and Critical Thinking)を編集、製本した(未刊)。国際フォーラムを開催した(カンボジアで2012,2013にわたり2回)。現地にNPO法人Prajnasastra Viharaを設立した。Philosophy Cafe Cambodiaをプノンペンで定期的に実施している。第13回アジア学術会議タイ会合国際シンポジウム(バンコク, 2013年5月)で哲学実践マスターコースプログラムのカリキュラムデザインに関して発表(ポスターセッション)を行った。また、チュラロンコン大学文学部哲学科と共同でRoundtable on Critical Thinking and Philosophical Practiceを企画・開催(バンコク, 2013年12月19-20日)、韓国、シンガポール、カンボジア、オランダからゲストスピーカーを招いて、日本、タイ及びその他アジア地域における批判的思考(クリティカルシンキング)教育と哲学実践(フィロソフィカルプラクティス)の特徴的傾向について討議するとともにオランダにおける哲学実践の動向についても報告を受けた。さらに、プノンペン王立大学人文社会科学部哲学科及びパンナサストラ大学人文社会学部と共同で哲学カフェを企画・開催(プノンペン, 2014年3月26日)、上記のマスターコースプログラムで授業担当予定の教員のトレーニングと学生に対する啓蒙を行った。上のような活動を通して、パンナサストラ大学人文社会学部大学院に設置予定の同マスターコースプログラムの教育内容となるソクラティック・ダイアローグ、哲学カウンセリング、子供のための哲学等についての理解を深め、また現地の教育風土に即した哲学実践のありかたを探究した。また同時に、チュラロンコン大学における批判的思考教育の改善に対して貢献した。なお、上記のRoundtableの概要は、当日の録音をもとにテープ起こしを行い、報告書を作成する予定である。平和構築のための哲学実践マスターコースは、ソクラティックダイアローグ、哲学カウンセリング、子供のための哲学、コーチング等の能力とスキルを養成することを目的とした2年間の修士課程である。また本研究では教科書として使用するGuidebook for Mastering Philosophical Practices(英文)の編集も進めている。この計画が実現すればアジア地域で最初の哲学実践を総合的に学ぶことができる修士課程となる。持続的開発に向けた哲学教育の試みとして重要である。カンボジアの大学における哲学実践マスターコースの開設に関しては、11月21-22日、プノンペン王立大学外国語学部構内のCJCCで開催された日本留学フェアに業務で参加した折、カンボジアの研究協力者と懇談する機会を持ち、また23日、プノンペン市内の大学(Khemarak University)でソクラティックダイアログのデモンストレーションを行い、好評であった。哲学実践マスターコースのカリキュラムデザインとコース開設の実務に関しては、以上の理由から、本年度は具体化することができなかったので、平成27年度までの期間延長申請を行った。平成27年度は哲学実践マスターコース用テキストブックの編集を現地(カンボジア)の研究協力者に委託し、完成した(カンボジア語、英文名:Philosophy and Critical Thinking)。哲学とは何かという問題から説き起こし、比較哲学史概観、子供のための哲学、哲学カウンセリング、哲学カフェ、問いの技法、クリティカルシンキング、論理学初歩を含んだ内容となっている。今のところ出版元が見つからないため公刊に至っていないが私家本として製本し下記のセンターで使用している。諸般の事情から予定していた国際セミナーは開催出来なかったが、代わりにプノンペン王立大学人文社会学部哲学科からChim Phorst講師を大阪大学大学院文学研究科へ招へい、研究代表者と共同で集中講義(現代思想文化学講義「発展途上国における教育開発のための哲学実践」)を実施し、カンボジアで平和構築のために哲学実践がなぜ必要か、どのように行われているか、どのように展開されるべきか、受講者とディスカッションを行った。同時に、チュラロンコン大学文学部哲学科(タイ、バンコク)からDr. Kasem Phenpinant講師を招き、集中講義での討議に加わってもらった。また12月22日、同講師による公開講演会「ハンナ・アーレントのAmor Mundi概念について」を実施した。現地におけるマスターコースの設置については、当初は現地の私立大学に置くことを目論んでいたが、実務担当者の異動等の事情により困難が生じたため、NPO法人Prajnasastra Vihara, Centre for Philosophical Practiceを立ち上げ、このセンターを中心として活動を始めた。プノンペン市内でPhilosophy Cafe Cambodiaが定期的に開催されており、その活動はFacebookでも紹介されている。研究代表者が平成26年4月1日付で大阪大学ASEANセンター(バンコクオフィス)センター長に着任(学内派遣)、バンコクオフィスに駐在し、センターの運営に専念することになったため、科研費補助金による本研究については予定していたエフォートを割くことができなかった。カンボジアにおいてNPO法人として立ち上げた機関であり、英文名称はCentre for Philosophical Practiceである。

哲学・高等教育平成27年度は、平和構築のための哲学実践マスターコースをカンボジアの大学において開設することを目標とする。コースの設置を予定していた機関の担当者が変更になり、プログラム実施に向けての交渉が進まないため、場合によってはコースを設置する機関を変更することも考える。教科書の編集に関しては、引き続き、各章の担当者に執筆を依頼し編集を進め、年度末に刊行を予定している。昨年度は前倒しでカリキュラムデザインを進め、その概要を完成し、実務レベル協議も行い、コースの設置機関も決まり、プログラム実施の目処が立ち、予定よりも早く研究が進んだが、今年度に入ってから現地の政情不安定もあり、実務担当者の交替等のため、プログラム実施に向けての段取りがあまり進んでいない。また、教科書の編集・執筆に関しては、編集委員会を立ち上げたものの、各章の執筆者の選定に手間取り、編集が予定より遅れている。他方、本年度12月に開催した、チュラロンコン大学文学部でのRound Tableについて、参加者の希望によりテープ起こしを行い報告書を作成するなど、予定外の仕事も入り、現段階の達成度は、当初の計画の80%程度であると見積もられる。当初は平成25年度に入ってから実施する予定であったカリキュラムデザインを本年度の後半から実施し、その概要は完成した。3月に実務レベル協議を行い、コースの設置機関との交渉が進み、プログラム実施の目処が立った。すでに教育スタッフの選定の段階に入っている。教科書に関しては、編集委員会を立ち上げ、執筆者の選定を進めている。出版社との交渉も、すでに始まっている。現段階の達成度は、当初の計画をおおよそ150%程度上回ると見積もられる。研究代表者の学内派遣による異動のため、予定通り研究を遂行できず予算を使うことができなかったため、平成27年度への期間延長申請を行った。研究計画の最終年度を迎えるわけであるが、平和実現のための哲学実践マスターコースプログラムの実現に向けて、同コースの教育スタッフのトレーニングを目的とした1週間程度のセミナーを実施したい。
代謝されにくいアブシジン酸アナログの合成と生理作成

アブシジン酸(ABA)の代謝を防ぎ活性を高めるために,その8位と9位のメトキシ体とフルオロ体を合成し,活性を調べることを目的した。メトキシ体は,ヒドロキシメチルジメチルシクロヘキサノンをメチル化後,側鎖の伸長と環部へのエノンの導入を行い合成した。HPLCで条件検討の結果,8体,9体ともChiralpakADカラムで光学分割できることを見出し,両者を(+)体と(-)体に分割した。キラル体の生理活性をレタス発芽,イネ第2葉鞘伸長,オオムギα-アミラーゼ誘導の各試験を用いて調べた。(+)-8-メトキシ体は(+)-ABAに比べイネの伸長を約3倍強く阻害した。(+)-9-Xトキシ体は,レタスとα-アミラーゼ試験で各々(+)-ABAの約10倍と2倍強い阻害活性を示した。ABAよりも活性の強いアナログはこれらが初めてである。8体だけでなく,代謝されない側のメチル基を改変した9体も高い活性を示したことは,メトキシ基が代謝だけでなく,受容体との親和性に影響していることを示唆している。(-)体は(+)体の1/10-1/400の活性しか示さず,メトキシ体の(+)体と(-)体の活性の差はABAの場合よりも顕著であった。このことも,メトキシ体の方がABAよりも受容体の立体要求性に合致していることを示唆している。モノフルオロおよびジフルオロ体を得るために,上記アルコールとそのアルデヒド体のDASTによるフルオロ化を試みた。アルコールのフルオロ化は困難であったが,シスジメチル体をエーテル中-80゚Cで反応することによってモノフルオロ体を30%の収率で得ることができた。アルデヒド体のジフルオロ化はジクロロメタン中約40%の収率で容易に進行した。これによってフルオロ体の合成ルートを確立できた。今後,フルオロ体の合成を完成させ,メトキシ体とあわせて,気孔閉鎖や耐寒性試験を行う計画である。アブシジン酸は、8'位が水酸化された後ファゼイン酸に異性化することによって代謝不活性化される。アブシジン酸の不活性化を防ぎ、活性を持続させるために、8'位を代謝されにくいフッ素などで修飾したアナログの合成を試みた。先ず8'位アナログの出発物質となる2、6ージメチルー2ーヒドロキシメチルシクロヘキサノンを合成した。そのケタ-ル体のフルオロ化をジエチルアミノサルファ-トリフルオライド(DAST)で試みたが、分解物を与えただけで、フルオロ化物は得られなかった。8'位フルオロ体の合成は困難であったので、次にファゼイン酸への異性化をブロックした8'位メトキシ体の合成を行った。上記のケタ-ル体をメチル化後、保護基を外し側鎖を導入してメトキシーβーヨノンを得た。Witting反応によって側鎖を伸長し、6員環に2重結合を導入後、光増感酸化して8'ーメトキシアブシジン酸のジアステレオマ-混合物を得た。ジアステレオマ-の分離は困難であったので、そのまま生物試験に供した。生物試験にはレタス種子の発芽阻害試験を用いた。

発芽を完全に阻害する濃度は(±)ーアブシジン酸が10ppmであったのに対し、8'ーメトキシアブシジン酸は1ppmであった。4種類の異性体のうち、(+)ーアブシジン酸と同じ絶対配置をもつ1'S、6'R体は1ppm以下で活性を示すと考えられる。これまでに合成されたアブシジン酸誘導体の中で、アブシジン酸よりも活性の強いものは知られていない。8'ーメトキシアブシジン酸は、アブシジン酸よりも活性の強い有望な誘導体になる可能性がある。今後、8'ーメトキシアブシジン酸の異性体の分離と、各異性体の活性、作用の持続性などを調べる予定である。前年度に合成したアブシジン酸(ABA)の8 ́位および9 ́位のメトキシ体の光学分割をHPLCによって検討した。その結果Chiralpak ADカラムが最適であることを見出し、これによって両者を(+)体と(-)体に分割した。キラル体の生理活性をレタス発芽、イネ第2葉鞘伸長、オオムギα-アミラーゼ誘導試験を用いて調ベた。(+)-8 ́-メトキシ体は(+)-ABAに比ベてイネの伸長を約3倍強く阻害した。(+)-9 ́-メトキシ体はレタスとα-アミラーゼ試験で各々(+)-ABAの約10倍と2倍強い阻害活性を示した。ABAよりも活性の強いアナログはこれらが初めてである。8 ́体だけでなく、代謝されない側のメチル基を改変した9 ́体も高い活性を示したことは、メトキシ基が代謝だけでなく、受容体との親和性に影響している可能性を示している。(-)体は(+)体の1/10-1/400の活性しか示さず、(+)体と(-)体の活性の差はABAの場合よりも顕著であった。このことも、メトキシ体の方が、ABAよりも受容体の立体要求性に合致していることを示唆している。8 ́位と9 ́位のモノフルオロおよびジフルオロ体を得るために、2-ヒドロキシメチル-2,6-ジメチルシクロヘキサノンおよびそのアルデヒド体のDASTによるフッ素化を試みた。アルコールのフルオロ化は困難であったが条件検討の結果、エーテルを溶媒とし-80°Cで反応することによって、シスジメチル体からモノフルオロ体を30%の収率で得た。トランスジメチル体は分解が激しく、収率10%を超える条件は見出せなかった。これは、その水酸基がケトンと分子内水素結合を形成する環境にあるためと思われる。アルデヒド体のジフルオロ化はジクロロメタン中40%の収率で容易に進行した。今後、フルオロ化体の合成を完成させ、メトキシ体とあわせて、気孔閉鎖や耐寒性試験を行う計画である。
インターロイキン-2遺伝子導入マウスにおける小脳病変の形成機序に関する実験的研究

ヒトIL-2 (hIL-2)ゲノムDNAを導入して作製したトランスジェニックマウス(hIL-2マウス)を免疫組織化学的、分子生物学的に解析し、以下の知見を得た。1.hIL-2マウスの小脳病変の免疫組織化学的検索5週齢のhIL-2マウスの小脳凍結切片を抗Thy-1抗体を用いた酵素抗体法によって検索したところ、クモ膜下腔に集簇するリンパ球のうち多くのものはThy-1陽性を呈した。2.hIL-2発現細胞の同定9日齢のhIL-2マウスの小脳パラフィン包埋切片に対し、hIL-2遺伝子を特異的に増幅するプライマー対を用いたRT-in situPCR法を施行した。hIL-2mRNAの5'末端を増幅するプライマー対と、第2エクソンから第3エクソンにわたる領域を増幅するプライマー対の2種類を用いて解析を行った結果、いずれのプライマー対を用いた場合においても、プルキンエ細胞層に限局して弱いシグナルが観察された。クモ膜下腔に浸潤している少数の炎症性細胞にシグナルは認められなかった。3.小脳において発現しているhIL-2mRNAの解析hIL-2マウス小脳mRNAからRT-PCR法によって第1イントロンを含んだhIL-2primary transcriptを増幅した。増幅したcDNA (293bp)をpGEM-4Zベクターにクローニングし、ジデオキシ法による塩基配列の解読を行った。その結果、第1イントロン両端のスプライスドナー部位、アクセプター部位に変異は認められず、塩基置換によるスプライシングの障害の可能性は否定された。4.受身移入の成立の検討hIL-2マウス末梢血白血球から単離した末梢リンパ球をConcanavalin A刺激の後に同系マウスへの腹腔内接種を行ったところ、症状再現は認められなかった。以上の結果から、hIL-2マウスの小脳において、導入遺伝子はプルキンエ細胞で発現している事が示唆された。加齢に伴って出現するリンパ球およびマクロファージ浸潤を主体とする炎症性変化は、プルキンエ細胞において微量に発現するhIL-2により惹起される現象であると解された。
受動知能と能動知能による知能の解釈と多自由度ロボットの自律制御への応用

本研究では,未知で複雑な実環境において活動する多自由度ロボットの制御系について考え,従来の物理量に基づく制御系に変わる新しい制御系として,知覚量に基づく制御系の必要性を述べた.特に,従来の制御系の問題点を「計測における問題」,「モデル構築における問題」,「実時間処理における問題」の3つの問題に整理して議論し,知覚量の抽出は,情報の世界で行うのではなく,実世界で行う必要があることを述べ,これを実現する枠組みとして受動知能と能動知能の二つの知能からなる知能の枠組みを提案した.本研究の主張は,「実世界を情報処理系として利用することにより,未知環境から,実時間に抽象化された知覚量を抽出することが可能であること」および,「この知覚量を基に,実世界を抽象化された小さな世界として表現することで,制御則が簡単になり,複雑な環境における多自由度ロボットの制御が容易に行えること」の二つである.提案手法の有用性を示すため,クローラで推進する蛇型ロボットを例に実際に受動知能を機構的に構成し,実世界の性質を使って方向の知覚量を抽出可能であることを示した.また,能動知能において方向の知覚量を制御量とすることで,制御系が簡略化され,1次元の知覚量を単純にフィードバックするだけで,6リンクの蛇型ロボットが障害物を回避しつつ光源へ向かって移動する振る舞いが実現されることを確認した.さらに,提案した枠組みを強化学習に適用し,状態行動空間を知覚量を用いて構成することで,状態行動空間の次元を大幅に削減することが可能であるとともに,強化学習に高い汎化能力が付加されることを示した.本研究では,概念を用いた制御系を実現するため,従来の知能の枠組みに変わる新しい枠組みとして,知能を「受動知能」と「能動知能」の二つの知能に分けて考える枠組みを提案した.そして,受動知能を電子計算機ではなく,身体の力学的特性やセンサの物理特性をはじめとする実世界そのものを利用して実現することで,実時間で情報を抽象化可能であることを示した.特に,6リンクからなるヘビ型ロボットが光源へ向かって移動するタスクを例に,実際にロボットを製作し,実験により提案手法の有用性,議論の妥当性を検討した.その結果,ロボットの身体にワイヤーを用いた力学的な拘束を付加することにより,6自由度の情報を1自由度の情報に縮退可能であることを確認した.この縮退に用いられる計算は全て実世界の力学系によって行われるものであり,リンク数の増加に関係なく計算処理は必ず実時間に完了することを確認した.また,この抽象化された情報は,ヘビ型ロボットの制御において,進行方向を意味する値であることを確認するとともに,この1次元に抽象化された方向を用いることで,6自由度を有するヘビ型ロボットを,一つのスカラー量を単純にフィードバックするだけで制御可能であり,光源へ移動させるタスクを実現可能であることを確認した.したがって,提案した枠組みは,実際に実現可能なものであり,また,従来手法を用いて実現することが非常に困難な制御系を,比較的容易に実現可能であることから,非常に有用な枠組みであること考えられる.本研究では,未知で複雑な実環境において活動する多自由度ロボットの制御系について考え,従来の物理量に基づく制御系に変わる新しい制御系として,知覚量に基づく制御系の必要性を述べた.特に,従来の制御系の問題点を「計測における問題」,「モデル構築における問題」,「実時間処理における問題」の3つの問題に整理して議論し,知覚量の抽出は,情報の世界で行うのではなく,実世界で行う必要があることを述べ,これを実現する枠組みとして受動知能と能動知能の二つの知能からなる知能の枠組みを提案した.本研究の主張は,「実世界を情報処理系として利用することにより,未知環境から,実時間に抽象化された知覚量を抽出することが可能であること」および,「この知覚量を基に,実世界を抽象化された小さな世界として表現することで,制御則が簡単になり,複雑な環境における多自由度ロボットの制御が容易に行えること」の二つである.提案手法の有用性を示すため,クローラで推進する蛇型ロボットを例に実際に受動知能を機構的に構成し,実世界の性質を使って方向の知覚量を抽出可能であることを示した.また,能動知能において方向の知覚量を制御量とすることで,制御系が簡略化され,1次元の知覚量を単純にフィードバックするだけで,6リンクの蛇型ロボットが障害物を回避しつつ光源へ向かって移動する振る舞いが実現されることを確認した.さらに,提案した枠組みを強化学習に適用し,状態行動空間を知覚量を用いて構成することで,状態行動空間の次元を大幅に削減することが可能であるとともに,強化学習に高い汎化能力が付加されることを示した.