hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
建築・都市分野における幾何構造の抽出および列挙アルゴリズムの開発

得られたおもな成果は以下の通りである。膜材などの建築材料の表面写真の二値化エッジ画像から亀裂部分を認識するために、エッジ点集合を単純多角形近似するアルゴリズムを開発した。与えられた平面上の点集合を頂点集合とする無交差グラフのうち、幾何的・組合せ的制約を満たすものをすべて列挙する効率のよいアルゴリズムを開発した。組合せ剛性理論で有名なMaxwell-Lamanの定理を外部拘束数が任意の個数である場合に拡張した。曲面や多角形を単純な要素で近似する問題(1)膜材などの建築材料の表面写真の二値化エッジ画像から亀裂部分を認識するために、エッジ点集合を単純多角形近似するアルゴリズムを開発した。後の木構造表現を得るには単純多角形近似において、適切な単純化が必要である。これについては、以前開発した単調な折れ線の単純化の手法を基礎にした。得られた単純多角形をもとに亀裂部分を木構造で単純化する方法を開発した。(2)水平・垂直線分の辺からなる単純多角形をより少ない数の水平・垂直な辺からなる単純多角形に近似する効率のよいアルゴリズムを、既往研究のアイデアを発展させて開発した。平面上の点集合に対する無交差グラフ列挙問題与えられた平面上の点集合を頂点集合とする無交差グラフのうち、幾何的・組合せ的制約を満たすものをすべて列挙する効率のよいアルゴリズムを開発した。制約のない最も単純な場合の無交差静定構造グラフの列挙については、既に開発している。また、あらかじめグラフの辺として用いる辺の集合が一部与えられているという制約の下での無交差静定構造グラフも開発している。いずれも出力あたり0(n3)時間を要する。以下はこれらの成果をもとに開発を行ったものである。(3)グラフを構造物の抽象モデルと見るときに、点はジョイントを表す。次数の大きいジョイントは実現不可能であり、次数制約は実用上不可欠である。このことより、次数制約の下での無交差静定構造グラフおよび無交差全域木の列挙問題に対する効率の良いアルゴリズムを逆探索手法に基づいて開発した。(4)あらかじめグラフの辺として用いる辺の集合が一部与えられているという制約の下での無交差全域木の列挙問題に対する、効率のよいアルゴリズムの開発を行った。制約のない無交差木列挙問題は10年以上前に0(n3)時間アルゴリズムが開発されているが、制約付きの場合への拡張が困難である。本研究では既に開発した制約付きデローネ三角形分割を補助グラフとして用いるというアイデアを適用した。出力一つ当たりo(n3)時間のアルゴリズムを開発した。(5)隣接する辺間の角度に関する制約の下での無交差静定構造グラフおよび無交差全域木の列挙問題に対する効率の良いアルゴリズムを開発した。構造物ではこの角度が小さすぎると実現できないし、大きすぎると不安定になるので、自然な制約である。研究計画で掲げた三角形分割,静定グラフの生成問題の内,無交差静定グラフの列挙問題に取り組み,一定の成果を得た.また辺制約付き辞書付き順序最大三角形分割という概念を拡張させ,無交差静定グラフのみに限らず任意の無交差幾何グラフクラスに属するグラフを高速に列挙を行う手法を確立した.既存の無交差幾何グラフの列挙アルゴリズムは各グラフクラスの性質に大きく依存していたため,他の問題に同じ手法を適用することができなかった.しかし我々は辺制約付き三角形分割の組合せ的性質を巧く利用することで,列挙対象となるグラフクラスの性質に依存しない一般的なアルゴリズム設計の枠組みの確立に成功した.この成果を計算幾何学で一流の会議であるACM Symposium on Computational Geometryにおいて発表を行った.2次元空間内のトラス構造に対しては,その剛性と等価なグラフ理論的特徴付けがMaxwell-Lamanによってなされている.このグラフ理論的特徴付けを満たすグラフが静定グラフである.しかし,Maxwell-Lamanの定理は,2次元空間に限定されており,さらに外部拘束(構造物と外部環境間の接続数)が3つの場合のみに限定されている.我々はMaxwell-Lamanの定理を外部拘束数が任意の個数である場合に拡張し,より実践的な場合を含む形へ定理を一般化することに成功した.この成果と上述の列挙アルゴリズムの枠組みを組み合わせることで,外部拘束数が任意である場合においても高速に静定トラス構造や自由度を有するリンク機構のトポロジー生成が可能である事がわかった.また3次元静定グラフ生成への発展のため,トラス構造のみならず3次元剛板ヒンジ構造など剛性の組合せ的解析にも取り組み,一定の成果を得た.また,建築膜材の微小なクラックを同定し強度を推定するモデルの開発を行い,一定の成果を得た.
栄養蓄積因子GIPと代謝疾患に関する研究

消化管から分泌されるGIPは、食事量に応じたインスリンの追加分泌を促進する消化管因子であるが、GIP受容体は膵β細胞以外にも生体各所で発現し、様々な生理活性を発揮する。脂肪組織においては、脂肪細胞にもならず間質血管細胞群(SVF)にも発現し、局所における細胞間連携に関与している。もう一つのインクレチンであるGLP-1とは異なる役割を有し、既存の糖尿病治療薬であるαグルコシダーゼ阻害薬もインクレチン分泌調節に関与している。消化管から分泌されるGIP(gastric inhibitory polypeptide)とGLP-1(glucagon-like peptide-1)は、食事量に応じたインスリンの追加分泌を促進する因子であるが、この作用以外にも多彩な生理作用・薬理作用を有しているが、その詳細はほとんどわかっていない。平成22年度から始まった本研究では、まずGIP受容体やGLP-1受容体の生体内での発現様式の検索をRT-PCR法やin situ法で開始した。その結果、いずれの受容体も、膵臓以外に多くの組織で発現していた。それらの発現様式は全く異なり、GIPとGLP-1が生体内で異なる役割を有する生理活性ペプチドであることが示唆され、それらの生理活性を探索する意義が再確認され、受容体遺伝子欠損マウスの作製ならびに解析を進めている。具体的には、Akitaマウスはインスリン遺伝子の異常により膵β細胞の小胞体ストレスが生じ、膵β細胞数が減少する糖尿病モデル動物であるが、C57BL/6のバックグランドにした後、GIP受容体欠損マウスあるいはGLP-1受容体欠損マウスと交配することで膵β細胞へのインクレチンの役割、ob/obマウスはレプチン遺伝子の異常により過食・肥満糖尿病モデル動物であるが、GIP受容体欠損マウスと交配することで脂肪細胞へのGIPの役割等を解析している。また、これら生体での役割を補強するため、MIN-6細胞などの細胞株を用いて解析を進めている。消化管から分泌されるGIP(gastric inhibitory polypeptide)とGLP-1(glucagon-like peptide -1)は、食事量に応じたインスリンの追加分泌を促進する因子であるが、この作用以外にも多彩な生理作用・薬理作用を有しているが、その詳細はほとんどわかっていない。平成22年度から始まった本研究では、GIP受容体やGLP-1受容体の生体内での発現様式の検索をRT-PCR法やinsltu法で開始し、いずれの受容体も、膵臓以外に多くの組織で発現していた。これら膵外組織における役割を解明する目的に、受容体遺伝子欠損マウスの作製ならびに解析を進めている。具体的には、Akitaマウス(インスリン遺伝子の異常により膵β細胞の小胞体ストレスが生じ、膵β細胞数が減少する糖尿病モデル動物)と掛け合わせる、あるいは高脂肪食、カロリー制限など食餌を変更し、これらのインクレチンシグナルの欠如に伴いどのように生体機能が変化するかを身体計測・種々負荷試験に伴う血液尿検査・CTなどの画像解析・病理組織解析などにより解析するとともに、それらのマウスから得られた細胞(脂肪細胞、SVF、マクロファージ、骨芽細胞など)を培養して、インクレチンが細胞機能に及ぼす効果を検討している。このような研究のなかで、インクレチンの役割はGIPによる栄養素の蓄積作用、GLP-1によるストレス軽減作用に分けられるのではないかと示すデータを得ている。消化管から分泌されるGIP (gastric inhibitory polypeptide))は、食事量に応じたインスリンの追加分泌を促進する因子である。しかしながら、インスリン分泌促進作用以外にも多彩な生理作用・薬理作用を有しているが、その詳細はほとんどわかっていない。平成22年度から始まった本研究では、GIP受容体の生体内での発現様式の検索をRT-PCR法やin situ法で開始し、膵臓以外に多くの組織で発現していることを示した。さらに、これら膵外組織における役割を解明する目的に、受容体遺伝子欠損マウスの作製ならびに解析を進めている。具体的には、Akitaマウス(インスリン遺伝子の異常により膵β細胞の小胞体ストレスが生じ、膵β細胞数が減少する糖尿病モデル動物)との交配、ob/obマウス(レプチン遺伝子の異常により過食を呈する肥満・糖尿病モデル動物)との交配、あるいは高脂肪食など食餌を変更し、これらのGIPシグナルの欠如に伴いどのように生体機能が変化するかを身体計測・種々負荷試験に伴う血液尿検査などにより解析するとともに、それらのマウスから得られた細胞(脂肪細胞、SVF、マクロファージ、骨芽細胞など)を培養して、GIPが細胞機能に及ぼす効果を検討している。このような研究のなかで得られた成果として、GIP受容体は肥大化した脂肪組織では脂肪細胞のみならず、SVFにも発現していること、これら細胞の連関が肥満・インスリン抵抗性の出現に重要であることを示し、GIPの栄養蓄積因子として役割を明確にしている。インクレチンのうち、当初計画していた膵β細胞・脂肪細胞・骨芽細胞に及ぼす作用の解析のうち、膵β細胞への検討がやや遅れているが、当初予定していなかったこれら三種類以外の細胞におけるインクレチンの役割の解析が進展している。

24年度が最終年度であるため、記入しない。インクレチンの生理活性について、動物モデルを用いたin vivoの解析、細胞を用いたin vitroの解析を引き続き進めることで、当初の仮説を実証する。
抗腫瘍T細胞の活性化あるいは不活化に関わる扁平上皮癌関連抗原の解析

癌に対する生体防御機構の一つとしてT細胞を中心とした免疫応答が重要な役割を担っていると考えられている。本研究の目的は、口腔扁平上皮癌に対する抗腫瘍T細胞のT細胞レセプター(T cell receptor:TCR)およびその認識抗原を同定し、その中でも特に抗腫瘍T細胞の活性化あるいは不活化に関わる扁平上皮癌関連抗原を同定することであり、得られた研究実績は以下のとおりであった。1.免疫応答を調節する口腔扁平上皮癌関連抗原の検討免疫応答を調節する分子として、HLA抗原であるクラスIおよびII抗原、共刺激分子であるCD80、CD86、接着分子であるICAM-1を、癌関連抗原としてはRCAS1に注目し、口腔扁平上皮癌による発現を検討したところ、HLA抗原の発現異常はみられなかったが、CD80、ICAM-1、RCAS1の発現亢進がみられた。間質反応が強い症例ではCD80とICAM-1の発現亢進が高頻度にみられ、RCAS1の発現がみられた症例の腫瘍周囲にはアポトーシスを起こしたリンパ球が高頻度にみられた。このRCAS1の発現機構に注目して解析をしたところ、T細胞由来のサイトカインが重要な役割を果していることが明らかとなり、さらにT細胞によって発現が誘導されたRCAS1はT細胞のアポトーシスを誘導することも判り、癌細胞と宿主間の複雑な相互作用が存在することが判明した。このように、癌細胞による免疫応答調節機序が明らかとなり、抗腫瘍ワクチン療法などの免疫療法の有効性を高めるためには、この癌細胞の働きにも配慮する必要性が示された。2.口腔扁平上皮癌に対する抗腫瘍T細胞が発現するTCRおよびその認識抗原の同定担癌患者の末梢血単核球にSART-1_<690>の抗原ペプチドを加えて培養すると細胞障害性T細胞が誘導できた。すでに報告されている他の12種類の癌関連抗原についても検討したが、SART-1_<690>が最も高頻度に細胞障害性T細胞が誘導できた。SART-1_<690>刺激で誘導されるT細胞のTCR Vβ遺伝子を解析したところ、生検腫瘍組織内で強く発現されているTCR Vβ遺伝子と同一のものが含まれていた。さらに、担癌患者の末梢血単核球を自家癌で刺激しても細胞障害性T細胞が誘導でき、発現するTCR Vβ遺伝子には同様のTCR Vβ遺伝子と同一のものが含まれていた。このように、SART-1_<690>は多くの口腔扁平上皮癌で発現されている最も普遍的な癌関連抗原であることが示された。現在、SART-1_<690>を認識する抗腫瘍T細胞が発現するTCR遺伝子をクローニングしている途中であり、クローニングが終了すればSART-1_<690>を用いた抗腫瘍ワクチン療法の改良や効果判定に役立っと期待できる。

現在、SART-1_<690>を認識する抗腫瘍T細胞が発現するTCR遺伝子をクローニングしている途中であり、クローニングが終了すればSART-1_<690>を用いた抗腫瘍ワクチン療法の改良や効果判定に役立っと期待できる。癌に対する生体防御機構の一つとしてT細胞を中心とした免疫応答が重要な役割を担っていると考えられている。本研究の目的は、口腔扁平上皮癌に対する抗腫瘍T細胞のT細胞レセプター(TCR : T cell receptor)およびその認識抗原を同定し、その中でも特に抗腫瘍T細胞の活性化あるいは不活化に関わる扁平上皮癌関連抗原を同定することである。今年度に得られた研究実績は以下のとおりである。1.口腔扁平上皮癌に対する抗腫瘍T細胞が発現するTCRおよびその認識抗原の同定担癌患者の末梢血単核球にSART-1の抗原ペプチドを加えて培養すると細胞障害性T細胞が誘導できた。すでに報告されている他の癌関連抗原についても検討したが、SART-1が最も高頻度に細胞障害性T細胞が誘導できたSART-1刺激で誘導されるT細胞のTCR Vβ遺伝子を解析したところ、生検腫瘍組織内で強く発現されているTCR Vβ遺伝子と同一のものが含まれていた。さらに、担癌患者の末梢血単核球を自家癌で刺激しても細胞障害性T細胞が誘導でき、発現するTCR Vβ遺伝子には同様のTCR Vβ遺伝子と同一のものが含まれていた。以上のように、SART-1は多くの口腔扁平上皮癌で発現されている最も普遍的な癌関連抗原であることが示され、さらにSART-1を認識する抗腫瘍T細胞が発現するTCR遺伝子も同定できた。今後はSART-1を認識する抗腫瘍T細胞が発現するTCR遺伝子をクローニングし、SART-1を用いた抗腫瘍ワクチン療法の改良や効果判定に役立てる予定である。2.免疫応答を調節する口腔扁平上皮癌関連抗原の検討免疫応答を調節する分子として、HLA抗原であるクラスIおよびII抗原・共刺激分子であるCD80、CD86、接着分子であるICAM-1を、癌関連抗原としてはRCAS1に注目し、口腔扁平皮上癌による発現を検討した。その結果、HLA抗原の発現異常はみられなかったが、CD80、ICAM-1、RCAS1の発現先進がみられた。間質反応が強い症例ではCD80とICAM-1の発現亢進が一度にみられ、RCAS1の発現がみられた症例の腫瘍周囲にはアポトーシスを起こしたリンパ球が高頻度にみられた。以上のように、癌細胞による免疫応答調節分子の異常発現が示唆され、今後は異常発現の機序やその機能について検討を加える予定である。本研究の目的は、口腔扁平上皮癌に対する抗腫瘍T細胞のT細胞レセプター(T cell receptor : TCR)およびその認識抗原を同定し、その中でも特に抗腫瘍T細胞の活性化あるいは不活化に関わる扁平上皮癌関連抗原を同定することである。すでに報告されている他の12種類の癌関連抗原についても検討したが、SART-1が最も高頻度に細胞障害性T細胞が誘導できた。SART-1刺激で誘導されるT細胞のTCR Vβ遺伝子を解析したところ、生検腫瘍組織内で強く発現されているTCR Vβ遺伝子と同一のものが含まれていた。
超イオン導電体における非デバイ緩和

研究目的超イオン導電体の格子気体模型について、自己拡散係数およびイオン伝導率を計算し、非デバイ緩和が現れることを示し、その機構を明らかにする。結果(1)2元系の格子ガス模型について、ジャンプの影響が周囲に伝わるのに長い時間を要するという効果を取り込めるように、経路確率法を拡張して自己拡散係数を計算した。特に一方のイオンが動かない場合を詳しく解析し、パーコレーション濃度のところで自己拡散係数に非デバイ緩和が顕著に見られることを示した。さらに2種とも可動イオンの場合、イオン間の相互作用によって短距離秩序が発達し、これにより自己拡散係数は著しく減少するが、そこでもやはり非デバイ緩和がはっきりと認められる事がわかった。(2)上と同じ系にたいし、自己拡散係数をモンテカルロシミュレーションによって計算した。結果は、この単純な格子気体模型においても、自己拡散係数の時間依存性に関して、明らかに非デバイ緩和が見られた。さらに(1)で行った近似法の結果と比較すると、近似法の結果は定性的な振る舞いはシミュレーションの結果と合うので、提案した機構で非デバイ緩和が生じているものと考えられる。しかし、パーコレーション濃度の値など定量的な一致は必ずしも良くない。もう少し近似法を改良することが必要とされる。以上の結果は学会等で発表したが、論文として発表するべく準備中である。今年度の計画の中にに入れていた「イオン伝導率の計算」については現在手をつけ始めたばかりで、結果はまだ得られていない。引き続き計算を行なう予定である。
微量元素分析を利用した昆虫のメタ個体群における動的構造解明

2013年度に引き続き2014年度も、主な研究材料であるヒゲナガカワトビケラ(Stenopsyche marmorata)の他、各調査地点の河川水やそれに含まれる懸濁物質のサンプリングおよび微量元素分析を行った。本研究は、昆虫の生体内微量元素から各個体の発生地点を推定することで、集団内における個体の移動分散を効率的に評価する手法の確立を第一の目的としている。個体の移動分散は個体群構造を決定する重要な要素であり、野生動物を効果的に保全するためにはその把握が必須となるが、既存の手法では調査に多大な労力を要する。また、河川水等を対象とした微量元素分析は、それらの各元素濃度と昆虫の各元素濃度の関係性を明らかにし、流域生態系における物質循環構造を明らかにすることで、本手法成立の裏付けを得る意義がある。今年度までの研究により、ヒゲナガカワトビケラでは幼虫・成虫ともに微量元素によって発生地をおよそ判別可能であることが分かった。特にダムより上流と下流とではほぼ完全な判別が可能であったが、ダムを越えて上流あるいは下流に移動したと推定される個体は見つからず、ダムによる個体群の分断が示唆された。その他、昨年度に発生した調査地での大規模出水の影響が今年度も残っており、得られる水生昆虫サンプルには偏りがあった。そのため、昨年に引き続き、先述した研究と並行して、同一手法を用いた海産魚類の産地判別・回遊履歴研究に協力し、解析方法の検討を進めた。本手法は海産魚類に対しても有効であり、青森県沿岸の陸奥湾口で産卵するマダラ(Gadus macrocephalus)は主として太平洋から集まっていることを推定でき、また、日本海マダラよりも太平洋マダラの方が早い時期に陸奥湾口に来遊している可能性が示唆された。この成果は日本水産学会誌81巻2号で発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。2013年度は、主な研究材料であるヒゲナガカワトビケラ(Stenopsyche marmorata)の他、各調査地点の河川水やそれに含まれる懸濁物質のサンプリングおよび微量元素分析を行った。その他、今年度は調査地において大規模出水が頻発し得られたサンプルに限りがあったため、同一の手法を用いた海産魚類の産地判別・回遊履歴研究にも協力し、解析方法の検討を進めた。本手法は海産魚類に対しても有効であり、青森県沿岸の陸奥湾口で産卵するマダラ(Gadus macrocephalus)は主として太平洋から集まっていることを推定できた。この成果は平成26年度日本水産学会春季大会で発表した。今後この解析手法をフィードバックして、昆虫メタ個体群における移動分散の研究を進める予定である。

調査地において大規模出水が頻発したため河川の増水が収束せず、サンプリングは滞ってしまった。また、上流域では、増水に伴う河床の攪乱により研究対象種の個体密度が激減し、サンプルを得られない調査地点もあった。現在は、入手できたサンプルから順次分析を行いつつ、解析方法の検討を進めている。2013年度において十分なサンプリングを行えなかった調査地点に重点をおき、改めてサンプルを集める必要がある。また、分析・解析を終えたものの発表に至っていないデータが多く存在するため、これらを取りまとめ精力的に発表する予定である。
高齢者長期ケア施設における看護職の入職・定着・離職に関連する要因の概念化

本研究は、少子高齢社会の進展や入院期間の短縮化、病院から地域へのケアの場の移行など、高齢者ケアを取り巻く多様な変化に伴い、医療的社会的に多様なニーズをもつ高齢入所者へ質の高いケアの提供が求められる長期ケア施設における、看護職(看護師・准看護師)の入職、定着、離職に関連する要因を明らかにし、概念化することを目的とした。具体的には、1国内外の高齢者長期ケア施設看護職の入職・定着・離職に関連する要因の検討、2長期ケア施設の管理的側面からの雇用・定着対策の現状と課題の抽出、3長期ケア施設で働く看護職の入職・定着・離職意向とその要因の抽出、413をもとに、施設側、職員側双方からの入職・定着・離職に関連する要因の概念化、に取り組み、看護管理実践モデルの構築に資する基礎資料とすることであった。平成27年度に実施した文献検討と英国を中心とした諸外国の高齢者ケア人材確保対策に関する情報収集をもとに、平成28年度は英国の高齢者ケアの現場における人材確保に関する現地調査を実施し、ケア人材の離職に影響を及ぼす職場環境やwell-beingの維持向上に向けた全国的な取り組みについて情報収集をおこなった。また、日本の長期ケア施設で働く管理者と看護職を対象とするインタビュー調査、インタビューガイドの作成と実施に向けた準備調整をおこなった。平成29年度は、インタビュー調査の実施を予定していたが、研究代表者の資格の喪失により研究を中断した。本研究の目的は、高齢者長期ケア施設(本研究では介護老人福祉施設と介護老人保健施設とする)に勤務する看護職の入職と定着、離職意向に関連する要因を明らかにし、概念化することである。これにより、看護管理上の課題を明確化し、高齢者長期ケア施設における雇用対策、特に看護職の入職と定着促進、離職防止に向けた看護管理実践モデルの開発、導入に向けた基礎資料とする。研究計画として、まず、国内外の高齢者長期ケア施設の看護職の入職、定着、離職に関連する要因についての文献検討と情報収集を行い、国内外の高齢者長期ケア施設における看護職の雇用と定着対策の現状を明らかにする。次に、施設の管理者や看護管理者、施設で働く看護職にインタビューを行い、雇用・定着対策や管理実践の現状と課題、看護職に対しては、入職した理由、現職に留まっている理由、離職意志の有無とその理由などを調査する。これらのデータをもとに、管理側とスタッフ側の両面から長期ケア施設の看護職の入職、定着、離職に関連する要因を概念化し、今後の看護管理実践における課題を抽出することを目指す。平成27年度は、医学中央雑誌、Medline、CINAHL、Pubmed等データベース検索による文献、テキストや書籍、政府出版物等を用い、海外、日本の長期ケア施設における国内外の人的資源の課題と対策についての検討をおこなった。また、英国、オーストラリアにおける長期ケア施設の人材管理に関する好事例の視察とヒアリングの準備と、文献検討をもとに、次年度実施する長期ケア施設で働く看護職と管理職へのインタビュー調査の準備を行った。平成27年度は、文献検討、国内外の長期ケア施設の視察や看護管理者へのヒアリングによる情報収集の実施を目指していたが、文献検討と視察・ヒアリングの準備までとなった。その理由は、文献検討に時間を要したこと、また、海外視察先との連絡調整に時間を要したことである。本研究は、少子高齢社会の進展や入院期間の短縮化、病院から地域へのケアの場の移行、等、高齢者ケアを取り巻く多様な変化に伴い、医療的社会的に複雑なニーズをもつ高齢入所者へ質の高いケアの提供が求められる長期ケア施設における、看護職(看護師・准看護師)の入職、定着、離職に関連する要因を明らかにし、概念化することを目的とする。具体的には、1国内外の高齢者施設看護職の入職・定着・離職に関連する要因の検討、2長期ケア施設の管理的側面からの雇用・定着対策の現状と課題の抽出、3長期ケア施設で働く看護職の入職、定着、離職意向とその要因の抽出、413をもとに、施設側、看護職側双方からの入職、定着、離職に関連する要因の概念化、に取り組み、看護管理実践モデルの構築に資する基礎資料とする。平成28年度は、平成27年度に実施した文献検討と英国を中心とした諸外国の高齢者ケア人材確保対策に関する情報収集をもとに、英国の高齢者ケアの現場における人材確保に関する現地調査を実施し、ケア人材の離職に影響を及ぼす職場環境やwell-beingの維持向上に向けた全国的な取り組みについて情報収集をおこなった。また、日本の長期ケア施設で働く管理者と看護職を対象とするインタビューガイドの作成とインタビュー調査実施に向けた準備をおこなった。平成28年度は、長期ケア施設看護管理者・看護師へのインタビューの実施を目指していたが、諸外国の実践の現状調査と現地調査の取りまとめ、インタビュートピックガイドの作成と倫理審査申請準備までとなった。その理由は、現地調査の調整・実施と取りまとめに時間を要したためである。

具体的には、1国内外の高齢者長期ケア施設看護職の入職・定着・離職に関連する要因の検討、2長期ケア施設の管理的側面からの雇用・定着対策の現状と課題の抽出、3長期ケア施設で働く看護職の入職・定着・離職意向とその要因の抽出、413をもとに、施設側、職員側双方からの入職・定着・離職に関連する要因の概念化、に取り組み、看護管理実践モデルの構築に資する基礎資料とすることであった。平成27年度に実施した文献検討と英国を中心とした諸外国の高齢者ケア人材確保対策に関する情報収集をもとに、平成28年度は英国の高齢者ケアの現場における人材確保に関する現地調査を実施し、ケア人材の離職に影響を及ぼす職場環境やwell-beingの維持向上に向けた全国的な取り組みについて情報収集をおこなった。また、日本の長期ケア施設で働く管理者と看護職を対象とするインタビュー調査、インタビューガイドの作成と実施に向けた準備調整をおこなった。平成29年度は、インタビュー調査の実施を予定していたが、研究代表者の資格の喪失により研究を中断した。平成28年度(2年目)は、1年目の遅れを取り戻し、予定していた2年目の計画を遂行する。まずは、国内、英国、オーストラリアの長期ケア施設において、看護職の入職促進や離職予防の好事例の視察とヒアリングによる情報収集を行う。次いで、文献検討と視察結果をもとに長期ケア施設看護師と看護管理者に対するインタビュー調査を実施し、分析をおこなう。平成29年度(3年目)は、データ分析の継続と結果の論文化、公表準備とともに、長期ケア施設の看護職の入職、定着、離職に関連する要因の概念化をおこなう。平成29年度は、前年度の遅れを取り戻し、予定していた3年目の計画を遂行する。長期ケア施設看護管理者と看護師へのインタビュー調査の実施、データ分析と取りまとめをおこない、その結果の学会発表を目指す。また、論文化と公表の準備とともに、長期ケア施設の看護職の入職、定着、離職に関連する要因の概念化をおこなう。1年目に予定していた海外視察・ヒアリングによる情報収集を実施しなかったため、繰越金が生じた。平成28年度に予定していたインタビュー調査を実施しなかったため、繰越金が生じた。平成28年度は、海外視察とインタビュー調査を実施する予定であり、1年目に計上していたその予算を執行する予定である。平成29年度は、インタビュー調査を実施する予定であり、2年目に計上していたその予算を執行する予定である。
カンブリア紀礁生態系から探る温室期の海洋生態系と地球表層環境の変遷

南中国と北中国に分布するカンブリア系礁の「構築様式」や「変遷様式」を検討した.南中国では,カンブリア紀第二世最後期の間に,「古杯類を産する礁」から「微生物類のみの礁」への大きな転換が生じた.その転換は,カンブリア紀第二世末に生じた海退事変や後生動物の多様性の低下,礁自体の減少と関係している.一方,北中国では,「イシ海綿ー微生物類礁」が,カンブリア系第三統から産出する.本礁は,オルドビス紀前期に世界的に大繁栄した「イシ海綿ー微生物類礁」の先駆的存在である.イシ海綿を産する礁は,従来考えられていたよりもより早期(カンブリア紀第三世ー芙蓉世)に,既に繁栄を遂げていたことが明らかになった.本年度は,南中国広西省や北中国山東省において,野外地質調査をおこなった.南中国湖北省や湖南省での研究成果も含め,以下のことが明らかになった.(1)南中国では,海綿動物古杯類を産する礁は,カンブリア紀前期Atdabanianに初めて出現し,その後,同紀前期early Toyonianの終わりまでに消滅した.古杯類消滅直前の天河板層(lower Toyonian)の礁を検討し,それらが,古杯類と共にEpiphyton, Renalcis, Botomaellaなどの石灰質微生物類によって形成されたことを明らかにした.また,古杯類消滅直後に形成された清虚洞層(upper Toyonian-lower Amgan)には,Epiphyton, Kordephytonなどの石灰質微生物類のみから構成される大規模礁が発達する.南中国では,Toyonianの間に「古杯類礁」から「微生物類礁」への礁の転換が生じた.その転換は,カンブリア紀前期の終わりに生じた後生動物の多様性の減少,礁の減少,海退事変と関係していることが明らかになった.(2)北中国山東省には,古杯類消滅後の微生物類礁の発達の証拠が極めてよく保存されている.特に,莱蕪地域には,Epiphytonによって形成された巨大なドーム状スロンボライトが顕著である.興味深いことに,本地域では,それら微生物類礁とともに,石海綿を産する礁が産出する.検討した石海綿を産する礁は,オルドビス紀前期に世界的に大繁栄するイシ海綿ー微生物類礁の先駆的な存在である.当該礁の構築様式や分布様式は,古杯類消滅後の造礁性後生動物と海洋環境の回復過程を明らかにするための重要な情報を提供している.以上の成果は,日本古生物学会や地質学会にて発表をおこなうとともに,国際学術誌上で発表した.南中国と北中国に分布するカンブリア系礁の「構築様式」や「変遷様式」を検討した.南中国では,カンブリア紀第二世最後期の間に,「古杯類を産する礁」から「微生物類のみの礁」への大きな転換が生じた.その転換は,カンブリア紀第二世末に生じた海退事変や後生動物の多様性の低下,礁自体の減少と関係している.一方,北中国では,「イシ海綿ー微生物類礁」が,カンブリア系第三統から産出する.本礁は,オルドビス紀前期に世界的に大繁栄した「イシ海綿ー微生物類礁」の先駆的存在である.イシ海綿を産する礁は,従来考えられていたよりもより早期(カンブリア紀第三世ー芙蓉世)に,既に繁栄を遂げていたことが明らかになった.「骨格生物の出現(カンブリア紀最前期)」から「オルドビス紀大放散(同紀前期)」まで,「骨格生物優先礁」の発展はなぜ抑制されたのだろうか?その背後に隠された,「地球生物環境の要因」を,南中国と北中国各地に分布するカンブリア紀前ー後期の「生物礁の変遷様式」から読み解くことを研究の目的としている.本年度は,南中国の下部カンブリア系生物礁, 1)湖北省三峡地域の「天河板層」, 2)湖南省花垣地域の「清虚洞層」を主として研究した.また,3)北中国山東省長清地域に分布する中部カンブリア系「張夏層」について予察的に研究を進めた.1)天河板層:海綿動物古杯類と共にEpiphyton, Botomaellaなどの石灰質微生物類によって形成された小規模生物礁を識別した.古杯類は,多様性に乏しく,礁の主要な枠組み構築者ではない.一方,石灰質微生物類は,枠組みを被覆・連結,集積することによって,礁の枠組みを構築した.2)清虚洞層:Epiphyton, Kordephytonなどの石灰質微生物類が主要な礁の構成要素である.それら石灰質微生物類が,上方・側方へと活発に成長することによって,あるいは,複数の石灰質微生物類が互いに被覆・連結しあうことによって,礁の枠組みを構築した.天河板層と清虚洞層の礁の年代は,三葉虫に基づき,カンブリア紀前期最後期(Toyonian)に位置づけられる.天河板層直上の清虚洞層とそれらと同年代の礁からも,古杯類は識別されない.今回検討した天河板層の礁は,南中国における「古杯類礁」産出の最後である.一方,清虚洞層の礁は,古杯類礁消滅後の産物であり、検討

礁は,「古杯類礁」から「微生物礁」への礁構築の転換を示していることが明らかとなった.以上の成果は,日本古生物学会(名古屋)や地質学会(大阪),万国地質会議(オーストラリア)にて発表した.本年度は,モンゴル国ザブハン地域と北中国山東省地域から産出するカンブリア系礁に関する研究を主に進めた.(1)ザブハン地域からは,樹状や層状などの成長形態を示す多様な古杯類と共に石灰質微生物類によって形成されたカンブリア紀第二世の礁が明らかになった.これらは,古杯類大繁栄当時の礁である.顕生累代最初期に登場した造礁骨格生物がどのような礁を構築したのか.また,石灰質微生物類とどのような古生態学的関係を維持していたのかを明らかにする上で重要である.(2)山東省地域に分布する張夏層(カンブリア系第三統)には,多様な石灰質微生物類によって形成された「微生物類礁」が発達する.特に,九龍山セクションには,主に石灰質微生物類Epiphytonによって形成された巨大なドーム状構造が発達する.ドーム状構造は,石灰質微生物類が,光に規制されながらも,各微環境に応じて占有面積を最大限拡大するように成長した結果である.また,ドームの成長・中断は,地域的な海水準の変動に影響受けたことも明らかになった.(3)さらに,張夏層から,イシ海綿によって形成された小規模礁が産出することが明らかになった.礁は,柱状の成長形態を示す海綿の表面で,石灰質微生物類が上方,側方・下位方向へと成長することで形成された.但し,海綿は,微生物類による分解作用と続成作用の結果十分保存されていない.古杯類の消滅以降,微生物類のみの礁(ストロマトライト,スロンボライト礁)がカンブリア紀第三世から芙蓉世にかけて持続的に発達したと考えられてきた.しかし,今回の北中国の事例は,イシ海綿が関与した礁は,より早く,広域的に発達していた可能性を示唆する.以上の成果は,日本古生物学会や日本地質学会にて発表をおこなうとともに,国際学術誌上で発表した.数物系科学以下の手順で研究を進めることを当初予定していた.(1)下部から上部カンブリア系生物礁を対象とした野外地質調査.(2)三葉虫やコノドントに基づいた,調査地域の年代枠組みの確立.(3)礁古生態の特性とその変遷様式の検討.(4)海水準変動などの堆積環境の変化の検討.(5)地球化学分析による地球表層環境の変動の検討.(1)から(5)のデータを統合し,「生物相の進化(微生物優先礁の特性変化,生物相の絶滅・回復・発達)」と「環境変動」との関係を検討する.最終的に,カンブリア紀(温室期)での『海洋生態系の発展』と『地球表層環境変化』との相互変遷モデルを提示することを目指している.プロジェクト1年目と2年目で,南中国と北中国の各地で野外地質調査をおこない,保存良好な試料と野外での詳細なデータを得ることができた.南中国では,下部カンブリア系生物礁を重点的に研究した.その結果,古杯類礁から微生物類礁への転換がカンブリア紀前期(Toyonian)に生じたことが今回初めて明らかとなった.また,地球化学分析データ(特に,炭素同位体変動)なども参照し,古杯類礁の消滅を導いた要因(海退事変や生物多様性の減少,生物礁の減少の影響など)も明らかになった.一方,北中国では,中部から上部カンブリア系生物礁を重点的に研究した.そこでは,微生物類礁の発達の過程と後生動物(石海綿)の出現や礁の回復過程を明らかにするデータを得た.北中国のカンブリア系礁に関しては,さらに研究を進め,後生動物の出現と礁の変遷,その背後の環境変化を明らかにする必要がある.最終的なデータの統合と相互変遷モデルを提示するために不可欠な情報がこれまでに順調に蓄積されている.(1)中国各地にて,各時代を代表する生物礁の野外地質調査をおこなう.各地域で,(2)生層序による,「年代枠組み」,(3)「礁生態系の変遷様式」,(4)「堆積環境の変遷」を明らかにする.
慣性センサーを用いたスポーツ活動のモニタリングとフィードバック手法の開発

本研究では、慣性センサーなどのウェアラブルなセンサーを用い、スポーツ活動中の人体や用具の計測とそのフィードバック手法について検討を行うものである。平成30年度の研究においては、人体、剣道の竹刀、テニスラケット、自転車、ウインドサーフィンのボードなどにおける測定と、アニメーション等を用いたセンサーデーターの可視化を行うとともに、センサーから得られたデータと競技パフォーマンスとの関連性について分析を行った。人体の測定においては、主に慣性センサーを腰部背面の体表に固定し測定を行った。このデータからは身体運動を代表する加速度や角速度、さらに上体姿勢を詳細に推定可能な情報が得られた。用具等の測定においては、センサーから得られるデータからボールや床などとの接触といったイベントのタイミングや強度、用具の姿勢といった情報を得ることができた。そこで現在は、競技力の向上という視点からこのようなデータをどのように活用できるかという点について、現場の競技者やコーチ等と意見交換を行いつつ検討を進めている。これまでの研究では、ウインドサーフィンにおいて滑走時のボード姿勢と競技パフォーマンスとの関係を比較分析することで、滑走時のボード姿勢に関する新しい知見を得ている。一方で、竹刀やラケット等の測定では移動方式の自由度が高く、また加速度と角速度が大きく変化することから、データの分析や評価が難しく、センサーデータの精度検証を含め、競技現場へフィードバック可能な情報とするためにより詳細な検討が必要であった。平成30年度においては様々な競技種目における測定を行うことができた。一部は基礎的な測定であったが、一部では競技活動中の貴重なデータも得られた。平成29年度に本研究により開発した手法を用い、現在はこれらのデータを可視化し競技パフォーマンスとの関連を中心に分析を行っている。しかし、目的とする競技力向上に資するデータ活用という点で、分析が思ったように進まない点も多く、研究成果となる論文も現在投稿中のものだけとなってしまった。以上から、現時点ではやや遅れていると判断した。今年度の研究では、競技種目ごとの研究者との連携をとりウェアラブルセンサーデータの分析を進めるとともに、競技パフォーマンス向上に資するフィードバック手法の開発を行う。本研究では,慣性センサなどのウェアラブルセンサを用いたスポーツ活動中の人体や用具の計測手法について探究するとともに,それらの活用について実践的に検討を行うものである.平成29年度の研究では,まずセンサデータの可視化について検討を行った.慣性センサから得られるデータは大量の時系列データであり,一般にはそれらを読み取ることは容易ではない.そこで我々はデータからアニメーションを生成するとともに,アニメーションの表示位置にある工夫を施すことでセンサから得られた角速度と加速度とを同時に表現する手法を開発した.これによって専門的な知識がなくても,慣性センサからのデータを容易に観察し分析できるようになった.この表示方法を用いれば,コーチや選手などスポーツ現場でも容易にデータを用いたフィードバックを行えると考えられる.さらに,これまでは測定が難しかった床反力情報をウェアラブルセンサから推定することを目的とし複数の実験を行った.短距離走や跳躍などの動作を対象とし,慣性センサと床反力計とを同時に用い計測を実施した.その結果,慣性センサデータと床反力は強い相関関係を示した.この研究結果から,研究施設のような床反力計が整った環境でなくとも普段から利用する競技場などにおいて,容易に準備できるウェアラブルセンサを用いた床反力の推定が可能であることが示唆された.これらの情報は,選手へとフィードバックしたりコーチングに応用したりすることが可能になると考えられる.慣性センサの情報を可視化するツールを完成できた.ツールの利用は今後の研究を推進することと期待される.また,研究成果については国際学会で発表することができた.本研究では、慣性センサーなどのウェアラブルなセンサーを用い、スポーツ活動中の人体や用具の計測とそのフィードバック手法について検討を行うものである。

以上から、現時点ではやや遅れていると判断した。慣性センサを用いた計測は様々な種目で実施可能であると考えている.今後は,スポーツを実践している研究者と連携し,いくつかの種目での計測と分析を行っていく予定である.今年度の研究では、競技種目ごとの研究者との連携をとりウェアラブルセンサーデータの分析を進めるとともに、競技パフォーマンス向上に資するフィードバック手法の開発を行う。購入予定の慣性センサについて,より安価な国内製品へと切り替えを行ったため,使用額に残額が発生した.これらは次年度の計測種目の増加に合わせたセンサの追加導入に使用する予定である.平成30年度の研究では分析が思うように進まず、研究成果の発表に至らなかったため、学会発表や論文校正にかかる支出が少なくなり次年度使用額が生じた。平成31年度には前年度計画していた発表を実施するためにこれらを使用する予定である。
アジアにおける中国系ディアスポラの宗教と越境空間の再構築に関する比較研究

本研究では、移民と宗教の実践を通して、華人社会の共同性構築のプロセスならびに他者との共生や葛藤の動態を捉えた。タイでは、中国系イスラーム社会におけるハラールフードの実践と喜捨という宗教的規範にもとづ民族間の関係性をとりあげた。日本の華人キリスト教社会では、交易ネットワークによって生まれた移民社会を受け皿にして1949年以後にあらたに始まったキリスト教受容の葛藤と信徒の動態を明らかにした。本研究の目的は異文化接触にともなう文化・民族間の調和や共生をキーワードに、アジアにおける中国系ディアスポラを対象に多面的に研究していくことであった。初年度の目的は、タイ、中国、台湾に越境してコミュニティを形成している中国系ムスリムについて、宗教実践と共同性の構築について明らかにすることにあった。研究成果としては、タイ北部における中国系ムスリムと他民族との共生関係の動態は、宗教施設(モスク)や宗教学校を軸に、南アジア系ムスリムとの接触と相互作用のなかでイスラームの覚醒をともなう形で展開していることが明らかになった。また台湾においては、タイ北部から中東諸国への留学組みがあらたに台湾ムスリム社会のリーダーとして求められていること、宗教を軸に彼らのネットワークが構築されつつあることが明らかになった。移民と宗教が生み出すコミュニティや共同性の構築プロセス、他者との共生について、初年度は、タイと台湾における民族間関係を通して実証的に研究を行うことができた。第1の目的は、タイとミャンマーの国境域に居住する中国系イスラーム社会の宗教実践を通して、多文化共生の問題を考えることであった。具体的には、イスラーム社会で重視されているハラール食品と善行の実践が、異郷における共同体形成のなかで中核的な役割を担っていることを指摘し、食文化が単なる物質的、生物学的な目的のみならず、伝統民族文化とイスラーム文化の継承、さらには在地(タイ社会)や多民族を包摂した文化実践であることを明らかにした。とくに、断食明けの祭りなどの共食儀礼が、喜捨による宗教上の善行をともない、そのことが他民族との共存をうみだす文化装置となっている点を指摘した。本研究の第2の目的は、日本・神戸に住む中国系キリスト教徒社会を対象に、移民の宗教実践とコミュニティの形成について考えることであった。先行研究では神戸の華人社会の非キリスト教徒研究が多くを占めるなかで、本研究では、交易ネットワークによって生み出された神戸の華人コミュニティを母体にして、1949年以後、中国での宣教活動の経験をもつアメリカ人宣教師によってあらたにキリスト教がもたらされてきた歴史的経緯と華人信徒の動きについて明らかにした。本研究では、台湾系華人と中国大陸系華人の信徒が、それぞれの文化的政治的歴史的立場を超えて、キリスト教の受容を通じてあらたに共同性を構築している点ならびにそこでの諸葛藤を指摘することができた。以上のように本研究では、タイ、日本とフィールドを変えながら、移民と宗教が生み出すコミュニティや共同性の構築プロセス、他者との共生について実証的に研究を行うことができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではアジアにおける中国系移民、共生と宗教実践をテーマに、フィールドワークにもとづいて2つの目的を2年の間に設定した。一つはすでに長期調査の蓄積がある東南アジア大陸部における中国系イスラーム社会に関する宗教実践の実態を明らかにすることでああった。二つ目は、萌芽的な研究として日本を対象にしたキリスト教社会における宗教実践のありかたを明らかにすることであった。今年度は、前者についてはおおむね順調にすすんでいる。後者については、神戸における華人キリスト教社会での予備調査を開始することができ、順調に進展していると評価できる。文化人類学今後の展望としては以下の2点を挙げることができる。第1は、イスラーム社会におけるハラールの実践と共同性構築との関係性を他民族との比較を通じて進めていくことである。第2は、キリスト教系華人社会の宗教実践の動態を日本において引き続き継続調査を行い、他地域に住む華人キリスト教徒についても視野にいれた研究を実施していくことである。
融体液滴浮遊による耐火金属の熱物性計測

本研究は、耐火金属等の液体状態の熱物性値(密度、熱膨張率、比熱、表面張力及び粘性係数)を静電浮遊法による無容器プロセッシングで計測するものである。研究対象とする耐火金属は2,000°C以上の融点を持ちかつ液体状態では化学的活性に富むため、坩堝を用いた従来の測定法では測定が困難である上、不純物の混入が避けられないことからデータの信頼性が低い。無容器プロセッシングを用いればこれらの問題が解決される上、融点以下の過冷却状態の物性値も測定することが可能となる。無容器プロセッシングを具現化する方法としては、他にガス・音波・磁場・電磁等がある。本研究で採用する静電浮遊法は技術的に最も困難であるが、浮遊によって試料に与えられる擾乱が最も少なく物性測定に最適な方法である。本研究では、これまでに開発していた静電浮遊炉に回転制御機構を付加し、浮遊試料の回転を制御することによりより高精度に熱物性値を測定することを可能にした。ハフニウム(融点2504K)、ロジウム(融点2336K)、ルテニウム(融点2607K)の上述のすべての熱物性値の計測に、タンタル(融点3290K)およびレニウム(融点3453K)については密度の計測に成功した。また、これまでに計測したチタン、ジルコニウム、ニオブ及びハフニウムのデータと剛体球モデルによる理論計算とを比較したところ結果は良く一致した。これは、採用したモデルの妥当性と測定データの信頼性の高さを示すものと理解される。これに加えて、加圧雰囲気下で酸化物(チタン酸バリウムおよびビスマス鉄酸化物)の浮遊溶融および融体の密度計測にも成功し、無容器プロセッシングの適用範囲の拡大に見通しを得た。本年度は、ハフニウム(融点2504K)及びロジウム(融点2336K)の熱物性値の計測に成功した。モリブデン、タンタル及びレニウムについては直径1mm以下の試料において浮遊溶融に成功したが、加熱レーザーの出力限界により熱物性測定に必要な直径2mmの溶融には至っていない。

今年度末に新たに高出力の加熱レーザーを設置し、来年度これらの試料の熱物性測定に再挑戦する予定である。本研究は、耐火金属等の液体状態の熱物性値(密度、熱膨張率、比熱、表面張力及び粘性係数)を静電浮遊法による無容器プロセッシングで計測するものである。研究対象とする耐火金属は2,000°C以上の融点を持ちかつ液体状態では化学的活性に富むため、坩堝を用いた従来の測定法では測定が困難である上、不純物の混入が避けられないことからデータの信頼性が低い。無容器プロセッシングを用いればこれらの問題が解決される上、融点以下の過冷却状態の物性値も測定するととが可能となる。無容器プロセッシングを具現化する方法としては、他にガス・音波・磁場・電磁等がある。本研究で採用する静電浮遊法は技術的に最も困難であるが、浮遊によって試料に与えられる擾乱が最も少なく物性測定に最適な方法である。本研究では、これまでに開発していた静電浮遊炉に回転制御機構を付加し、浮遊試料の回転を制御することによりより高精度に熱物性値を測定することを可能にした。ハフニウム(融点2504K)、ロジウム(融点2336K)、ルテニウム(融点2607K)の上述のすべての熱物性値の計測に、タンタル(融点3290K)およびレニウム(融点3453K)については密度の計測に成功した。また、これまでに計測したチタン、ジルコニウム、ニオブ及びハフニウムのデータと剛体球モデルによる理論計算とを比較したところ結果は良く一致した。これは、採用したモデルの妥当性と測定データの信頼性の高さを示すものと理解される。これに加えて、加圧雰囲気下で酸化物(ネオジウム添加50%酸化カルシウム-50%アルミナ、チタン酸バリウムおよびビスマス鉄酸化物)の浮遊溶融および融体の密度計測にも成功し、無容器プロセッシングによる物性測定の適用範囲を拡大した。
エンドスルファターゼSulfFPによる細胞間シグナリングの調節機構の解明

プロテオグリカンは、増殖因子のコレセプターとしてシグナル伝達に必要であり、その機能により細胞外シグナルの働きに多様性がもたらされていることが示されてきた。このプロテオグリカンの機能を担っている分子構造の一つが、ヘパラン硫酸(HS)である。HSの作用は、HS糖鎖中に存在する硫酸基と細胞外のシグナル分子等の相互作用を介して発揮される。我々が単離したSulfataseFP(SulfFP)は、細胞外に存在し、エンドスルファターゼ活性を持つ。従ってSulfFPは、ヘパラン硫酸の硫酸化パターンを修飾することにより紬胞外環境を変化させ、細胞外シグナルの調節因子として働くと考えられる。しかしながら、SulfFPの生体内での機能は不明な点が多い。そこで、本研究では、実験生物学的解析が容易なゼブラフィッシュを用いて、SulfFPの過剰発現実験や機能阻害実験を行い、SulfFPの生理的な機能を解明することを目指した。現在までに、ゼブラフィッシュには3つのSulfataseFPが存在し、それぞれ異なる発現パターンを示す事、SulfFP1、SulfFP2は、エンドスルファターゼ活性を持つ事を明らかにした。またモルフォリノアンチセンスオリゴヌクレオチド(MO)によるSulfFPの機能阻害実験を行い、SulfFP3ノックダウン胚では、"curly tail down"と呼ばれる、胚の体軸が腹側方向へ屈曲する表現型が観察された。また一部の神経軸索の走行異常が起きる事が判明した。体軸の屈曲は、腹側正中構造を作るシグナル経路の異常と考えられ、現在、これらの表現型が生じるメカニズムとSulfFPの機能について解析を行っている。我々は、発生期の神経系から新規のスルファターゼSulfFPを単離し、SulfFPが胚において特徴的な発現を示すこと、既存のスルファターゼとは異なり細胞外に存在すること、エンドスルファターゼ活性を持つことを明らかにした。従って本酵素は、ヘパラン硫酸(HS)の硫酸化パターンを修飾することにより細胞外環境を変化させ、細胞外シグナルの調節因子として働くと予想されるが、その生体内での機能は不明である。本研究では、実験生物学的解析が容易なゼブラフィッシュを用いて、遺伝子の過剰発現実験や機能阻害実験を行い、SulfFPの生理的な機能を解明することを目指している。最終的には、HS糖鎖の硫酸化修飾による細胞外シグナルの調節機構を明らかにしたいと考えている。今年度は、まず、新たに単離したゼブラフィッシュスルファターゼSulfFP3の発現パターンの解析を行った。その結果SulfFP3は、24時間胚の脊髄、脳の腹側部で発現が観察された。脊髄では、SulfFP1、SulfFP2も発現が観察されるが、それぞれの発現部位は微妙に異なっており、より詳細な発現部位の解析を胚の切片を作製して行う予定である。次に、培養細胞で発現させたゼブラフィッシュのSulfFPのスルファターゼ酵素活性を人工基質である4-MUSを用いて測定した。すると、SulfFP1とSulfFP2は、スルファターゼ活性化酵素であるSUMF1の存在下で、スルファターゼ活性を持つ事が判明した。SulfFP3は、発現量が他のスルファターゼに比べて少なかったためか、活性化があまり観察されなかった。次に、SulfFP3に対するモルフォリノアンチセンスオリゴヌクレオチド(MO)を作製した。このSulfFP3-MOを胚に顕微注入する事により、SulfFP3遺伝子がノックダウンされる事が期待できる。まだ注入量などの条件検討をおこなっている段階ではあるが、SulfFP3-MO注入胚では、胚の形態が異常になる事を明らかにしており、今後分子マーカーを用いた詳しい表現型の解析を進める予定である。