hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゼブラフィッシュを用いたアクリルアミドの毒性における小胞体ストレス応答の研究

申請者は、身近な有害化学物質であるアクリルアミドの毒性、特に神経毒性の発現機序の解明を目的に本研究を行った。まず、ヒト神経芽腫細胞をアクリルアミドに曝露すると、活性酸素種(ROS)が蓄積し、そのROSにより、数々の神経変性疾患への関与が知られている小胞体ストレス応答が起こり、アポトーシスを含む細胞死が誘導されることを明らかにした。続いて、ゼブラフィッシュ幼生をアクリルアミドに曝露すると、脳で小胞体ストレス応答依存的アポトーシス因子を発現する細胞が出現すること、アポトーシス細胞死が起こり、脳の構造が劇的に崩壊することを明らかにした。以上の研究成果は原著論文1報と4度の国内学会にて発表した。環境汚染物質の曝露により、生物では様々な反応が生じるが、申請者は小胞体ストレス応答に注目している。しかし、環境毒性学の立場から小胞体ストレス応答に着目した研究は少なく、個体レベルでの研究は申請者らによるゼブラフィッシュを用いた報告のみである。そこで、申請者による先行研究の成果をさらに展開させるために、新たにアクリルアミドに注目し、その毒性発現機序における個体レベルでの小胞体ストレス応答の役割を解明する目的で本研究を実施している。アクリルアミドは、様々な製品原料として用いられている一方、神経・肝毒性、変異原性を有する。また、イモ類などの高温調理により生成され、日常生活でも曝露されうる身近な有害化学物質である。しかし、アクリルアミドの毒性発現機序は明らかでない。本研究に先立ち、アクリルアミド曝露により小胞体ストレス応答が惹起されるかを検討するため、ヒト神経芽腫細胞SH-SY5Yに曝露し、小胞体ストレス応答を検出する予備的研究を行ったが、当初の予想を上回る展開がみられたことから、本年度ではこの細胞を用いる研究を、後述のゼブラフィッシュ幼生を用いる研究と並行かつ重点的に行った。その結果、SH-SY5Y細胞にアクリルアミドを曝露すると、小胞体ストレス応答のPERK-eIF2α経路が活性化すること、アポトーシスおよびオートファジーを含む細胞死が誘導されること、ROSが産生されその消去剤により小胞体ストレス応答が軽減し細胞生存が上昇することが明らかになった。これらの成果は2回の国内学会にて発表し、現在、論文投稿準備中である。ゼブラフィッシュ幼生を用いる研究は、当初の計画では神経や肝臓が形成されている受精後2週間以降の幼生を対象とするとしていたが、自立摂食開始後の幼生は大きさの個体差が顕著であり、曝露に起因しない差異と区別することが困難であるため、受精後7日までの期間で慢性および急性曝露の条件を検討している。小胞体ストレス応答は近年、数々の神経変性疾患に関与することが報告されており、疾患の病因究明の観点から注目されつつある。しかし、環境毒性学の観点から小胞体ストレス応答に着目した研究は少なく、特に個体レベルでの研究は、申請者によるゼブラフィッシュを用いた報告のみである。従って、この先行研究の成果をさらに展開させることが重要である。本課題では、アクリルアミドに注目し、その毒性発現機序における個体レベルでの小胞体ストレス応答の役割を明らかにすることを目的としている。アクリルアミドは、さまざまな製品原料として用いられる一方、神経・肝毒性、変異原性が古くから知られている。また、イモ類などの高温調理により生成され、日常生活で曝露されうる身近な有害化学物質である。しかし、アクリルアミドの毒性発現機序はいまだ明らかでない。申請者らは、ゼブラフィッシュ幼生を用いる本課題に先立ち、アクリルアミドをヒト神経芽腫細胞SH-SY5Yに曝露すると、活性酸素種(ROS)の蓄積が亢進し、そのROSにより小胞体ストレス応答経路が活性化され、アポトーシスを含む細胞死が誘導されることを明らかにした。これらの知見をもとに、今年度は、アクリルアミドの神経毒性への小胞体ストレスの関与に注目し、ゼブラフィッシュ幼生を用いた解析を行った。まず、曝露条件を検討し、その結果を踏まえ、受精後6日の幼生にアクリルアミドを24時間曝露したのち、切片を作成し、Kluver-Barrera法による中枢神経組織の染色、TUNEL法によるアポトーシスの検出、in situ hybridization法による小胞体ストレス依存的アポトーシス誘導因子chopの発現解析を行った。その結果、アクリルアミド曝露によりゼブラフィッシュ幼生の脳においてchopを発現する細胞が出現すること、アポトーシス細胞死が起こり、脳の構造が劇的に崩壊することが明らかとなった。これらの成果は現在論文投稿準備中である。前述のとおり、本課題の予備的研究として行ったヒト神経芽腫細胞SH-SY5Yを用いた研究に予想以上の発展がみられ、ゼブラフィッシュ幼生を用いる研究にもフィードバックできる貴重な結果を数多く得られた。これらの結果に基づき、当初計画よりもゼブラフィッシュ幼生を用いて行う解析の対象を限定してはいるが、本年度上半期に予定していた、アクリルアミド曝露により生じる(i)形態レベルでの異常、(ii)器官レベルでの異常、(iii)細胞レベルでの異常についての解析は、おおむね達成できた。その内容はSH-SY5Y細胞を用いて得られた結果とともに、つまり、アクリルアミドの神経毒性に対する小胞体ストレスの関与についてin vivoおよびin vitroの双方から検討した研究として、現在論文投稿準備中である。また本年度の下半期に予定していたATF4ノックアウトゼブラフィッシュの作成については、CRISPR-Cas9法を用いてノックアウトするのに必要なプラスミドの作成が終了している。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断して差し支えないと考えられる。

環境汚染物質の曝露により、生物では多様な反応が生じるが、申請者は小胞体ストレス応答に注目している。小胞体ストレス応答は近年、数々の神経変性疾患に関与することが報告され注目を集めているが、環境毒性学の観点から小胞体ストレス応答に着目した研究は少なく、特に個体レベルでの研究は、申請者によるゼブラフィッシュを用いた報告のみである。申請者は、新たに有害物質としてアクリルアミドに注目し、その毒性発現機序における個体レベルでの小胞体ストレス応答の役割を明らかにすることを目的として本研究を行った。アクリルアミドは神経・肝毒性、変異原性が古くから知られている。近年、イモ類などの高温調理により生成されることが報告され、日常生活で曝露されうる身近な有害化学物質として認知されるようになったが、その毒性発現機序はいまだ明らかでない。申請者は、アクリルアミドの神経毒性発現機序に注目し、まず、アクリルアミドをヒト神経芽腫細胞SH-SY5Yに曝露すると、活性酸素種(ROS)の蓄積が亢進し、そのROSにより小胞体ストレス応答経路が活性化され、アポトーシスを含む細胞死が誘導されることを明らかにした。続いて、神経毒性についてゼブラフィッシュ幼生を用いた解析を行った。受精後6日の幼生にアクリルアミドを24時間曝露したのち、切片を作成し、中枢神経組織の染色、アポトーシスの検出、小胞体ストレス依存的アポトーシス誘導因子chopの発現解析を行った結果、アクリルアミド曝露によりゼブラフィッシュ幼生の脳においてchopを発現する細胞が出現すること、アポトーシス細胞死が起こり、脳の構造が劇的に崩壊することを明らかにした。以上の研究成果はToxicology and Applied Pharmacology 310, 68-77. 2016に原著論文として掲載された。申請者は、身近な有害化学物質であるアクリルアミドの毒性、特に神経毒性の発現機序の解明を目的に本研究を行った。まず、ヒト神経芽腫細胞をアクリルアミドに曝露すると、活性酸素種(ROS)が蓄積し、そのROSにより、数々の神経変性疾患への関与が知られている小胞体ストレス応答が起こり、アポトーシスを含む細胞死が誘導されることを明らかにした。続いて、ゼブラフィッシュ幼生をアクリルアミドに曝露すると、脳で小胞体ストレス応答依存的アポトーシス因子を発現する細胞が出現すること、アポトーシス細胞死が起こり、脳の構造が劇的に崩壊することを明らかにした。以上の研究成果は原著論文1報と4度の国内学会にて発表した。当初計画と比較して、ゼブラフィッシュ幼生を用いる研究に限って言えば「やや遅れている」というべきである。しかし、前述のとおり、予備的研究として行ったヒト神経芽腫細胞SH-SY5Yを用いる研究に予想以上の発展がみられ、独立の研究として2度の学会発表に供せられるだけの情報を得られたこと、その内容について論文執筆中であること、さらに幼生を用いる研究にもフィードバックできる貴重な情報を数多く得られたことを勘案して、おおむね順調に進展していると判断して差し支えないと考えられる。
海洋リゾート整備の成熟過程と手法に関する調査研究

本調査研究は、欧米型のハワイとアジア型のプーケットの事例から、歴史の中で海洋リゾートが成熟してきた過程とその手法を明らかにし、日本との比較(沖縄県)を通して、差異の要因を検討し、我が国の海洋リゾート整備の方向を検討することを目的としている。本年度は、観察調査を中心に行った。調査は、(1)ハワイのホノルル・ワイキキのリゾート整備、(2)沖縄本島・東シナ海側のリゾート整備、(3)タイ・プーケットのリゾートホテルの3つを対象に行った。(1)ハワイのホノルルについては、リゾートとして整備された歴史・問題点などを検討した。トロリー電車はモアナ・ホテルの前のカラカウア通りを走り、ワイキキ中心にハレクラニ・ホテル、ロイヤル・ハワイアン・ホテルが開業した。トロリーの開通をきっかけに、今までダウンタウンに宿泊していた観光客がワイキキへと宿泊するようになった。商業施設はインターナショナル・マーケット・プレイスが1957年に開業して、観光客の増加と共にホテルや商業施設がワイキキ中心に円状にホテル・商業施設の開業ラッシュが始まった。ショッピングスポットがワイキキ中心に開業したことでワイキキの魅力として、ショッピングがあげられる。ワイキキには、高層ビルのホテルが建ち並びワイキキだけでも多くの観光客が定住できるようになり、ワイキキのビーチやワイキキの中心に集まっている商業施設を利用しやすくした。(2)沖縄本島・東シナ海側のリゾート整備については、欧米型に近い遊地を目的とした開発がなされてきた。近年では、温泉ブームのようにくつろぎや安らぎのアジア型が求められており、今後、アジア型を取り入れた癒しやくつろぎを追求したリゾート開発が求められている。(3)パトンビーチを中心にリゾート開発をしてきたプーケットは、プーケットならではの産業を利用してきた。ビーチ沿いには、エビ、カニをメインとしたシーフードレストランや露店などが建ち並んでいる。観光客の脚となる交通はスボローで、軽トラックの荷台を客席用に改造していおり、交渉次第で料金は変化する。くつろぎを目的としているアジア型のリゾート開発は、ホテルは、低層の造りでホテルの敷地は広くくつろぎを与える。本調査研究は、欧米型のハワイとアジア型のプーケットの事例から、歴史の中で海洋リゾートが成熟してきた過程とその手法を明らかにし、日本との比較(沖縄県・鹿児島県各1カ所)を通して、差異の要因を検討し、我が国の海洋リゾート整備の方向を検討することを目的としている。ビショップ博物館では、ホノルル・ワイキキのリゾート開発の変遷を示す、主に写真資料の収集を行った。かつては、ホノルルのダウンタウンに宿泊していた観光客がワイキキに泳ぎに来ていた。そこで、最初のワイキキのリゾート開発として、1901年にモアナ・ホテルが開業した。また、ハワイ大学・マノア本校において、建築学科主任のStephen E.Mederにリゾート開発からくる環境への影響についてヒアリングを実施し、汚水処理の問題や地球温暖化への影響について意見を交換した。(2)沖縄本島・東シナ海側のリゾート整備については、日航アリ・ビラ、残波岬ロイヤル・ホテル、ルネッサンス・リゾート・オキナワ、ホテル・ムーンビーチ、万座ビーチ・ホテルの観察調査、および若干のヒアリング調査を行った。沖縄本島・東シナ海側のリゾート整備は、沖縄に駐留していたアメリカ軍関係者を対象に、ホテル・ムーンビーチが西洋風リゾートとして、最初に開業したことから始まっている。その後、航空会社系列のホテルが建設され、航空キャンペーンと共に発展してきた。さらに、沖縄ブームとともに、何軒かのリゾートホテルが海岸沿いに建設されている。(3)タイ・プーケットでは、プレ調査として、ターヴォン・ビーチ・ヴィレッジを対象に観察調査を実施した。

近年では、温泉ブームのようにくつろぎや安らぎのアジア型が求められており、今後、アジア型を取り入れた癒しやくつろぎを追求したリゾート開発が求められている。(3)パトンビーチを中心にリゾート開発をしてきたプーケットは、プーケットならではの産業を利用してきた。ビーチ沿いには、エビ、カニをメインとしたシーフードレストランや露店などが建ち並んでいる。観光客の脚となる交通はスボローで、軽トラックの荷台を客席用に改造していおり、交渉次第で料金は変化する。くつろぎを目的としているアジア型のリゾート開発は、ホテルは、低層の造りでホテルの敷地は広くくつろぎを与える。
ESDにおける地理学の役割について

○問題意識ESD(持続可能な開発のための教育)は、2002年の国連総会で日本が提唱し、満場一致で採択された。そして2005年から世界各地で様々な取組が行われているが、提唱国日本でその理念が周知されているとは言い難い。そこで世界各地のRCE拠点で行われている具体的取組を考察し、地理教育がどうかかわり、国民的合意形成に寄与するか研究したい。そして地理学の立場から、人類と地球の未来に対して提言することを目的とした。○研究方法図書館等での文献調査のほか、全公立小中学校がユネスコスクールに指定されESD普及発展の拠点となっている気仙沼市でのヒアリング、教師教育の観点から取り組みを行っている北海道教育大釧路校においてのヒアリングを行った。外国における取組例の視察のため、インドに赴き、RCE拠点ラクナウ市での調査も行った。○研究成果我が国においては学習指導要領に基づき、学問分野にESDを取り入れるべきであり、シラバスを策定し、評価基準を明確にしなければESDは根付かない。以下の観点から、そのために地理学の果たす役割は重要である。・エネルギー教育の観点から、その有限性と持続可能エネルギー利用の可能性を探る。・環境教育の観点から、グローバルな視点で持続可能な地域づくりの可能性を探る。・国際理解教育の観点から、世界各地の文化的多元性の理解とその体系的考察力を醸成する。・世界遺産や地域文化財尊重の観点から、修学旅行等の学校・地域行事に主体的に参加する態度を醸成する。・その他持続可能な社会構築の観点から、地域調査等フィールドワークを重視した授業を実践する。世界的視野で考えてこれらの実践のためには、各RCEにおけるリーダー養成が急務であり、各RCE単独で実施されているプログラムの周知や協力的関係、世界的ネットワークを拡大することが重要になってくる。それにより日々の生活を豊かにし、地球上の人々の幸福に貢献できると考える。そしてそのためには教育が決定的役割を果たし、特にも従来から地域的視点での思考と行動を推進してきた地理学の役割は重要である。
プラスチックマグネット歯車に関する基礎的研究

昭和63年度においてプラスチック歯車の1つの歯の左右歯形を異極化することにより、ロボットの継手、OA機器、精密機械、精密測定機等の回転伝達で問題になるバックラッシを運転時になくすことができ、回転伝達誤差を少なくすることができることが分かった。しかし、これらの実用化に当たり、モジュ-ルを小形化すること、それに伴い、着磁方法の開発、動的試験を行い、歯の摩耗、損傷、および騒音測定を行う。一方で、無潤滑運転状態での使用は摩耗が大きいことから、新しいプラスチック磁石歯車の開発をすることが平成元年度の課題となった。研究の結果、モジュ-ル2の小形歯車で実験を行い、新しい着磁方法の開発として、サンドイッチ方法による着磁ヨ-クを製作した。静的試験を行った結果、昭和63年度のモジュ-ル4の歯車より磁束密度は劣るが0.03Tの磁力を得ることができた。動的試験では、油潤滑では十分実用可能となったが無潤滑運転では摩耗、損傷が大きく、やや実用運転は問題があることが分かった。そのため、プラスチック歯車とプラスチック磁石歯車を焼きばめた歯車を開発した。この歯車は無潤滑運転でも摩耗はほとんど無く実用可能である。また、騒音減少歯車としても、十分可能なことが分かった。以上実用可能な結果を得たが、今後はもっとモジュ-ルの小形化をすることにより、より広範囲な利用を考えたい。なお、これらの研究成果は日本機械学会平成元年度全国大会、歯車シンポジウム、支部大会、および日本合成樹脂技術協会講演会で発表、日本機会学会論文集に掲載されている。今後、日本機会学会、電磁シンポジウムで発表の予定である。さらには地元新聞「河北新報」、工業専門新聞「電波新聞」、それに専門誌「日経メカニカル」に掲載され、研究内容が大きく報道され、注目を浴びており、各企業からの問合せなどが多い。本研究は従来にない、歯車の左右の歯面を異なる磁極にすることにより、磁石の吸着力又は、反発力を利用して非接触かみ合いやノンバックラッシかみ合いで、しかも実用性を考慮して、プラスチック射出成形歯車の量産を目的としている。本研究は昭和63年度、平成元年度に渡る研究であり、本年度は下記の実験研究を行い、研究実績を上げた。1.住友ベークライト(株)の協力を得、同社製作のキャビティ及び同社の金型、射出成形機を利用、射出成形実験を行った。プラスチックマグネット歯車を成形時に異方性にすることができ、必要な場所を磁化することができる。プラスチックマグネット歯車の磁束密度は600Gぐらいのものまで加工することができた。しかし、今回は着磁の関係でノンバックラッシかみ合いのみに限定した。2.磁性粉フェライトの含有量を変えたり、ガラス繊維を含有させた。その結果、フェライトの含有量に磁束密度は比例するが、重量は重くなる。また、含有量が多くなると摩耗量が大きくなる。3.運転性能試験の結果、予想以上に摩耗が多い。これは相手歯車のかどの当りによるものである。これは一種の切削現象で、グリス潤滑や歯先修正により解決でき、次年度の研究課題である。4.騒音試験の結果、騒音の減少を目的としたプラスチック歯車同志のかみ合いよりもさらに小さく、騒音防止歯車としてもすぐれている。以上本年度は左右異極歯形のプラスチックマグネット歯車の試作に成功、さらに一部その性能試験も行ったが、従来見られなかったすぐれた性能も見られ、実用化の目度が立ち、次年度は小形化し、実用化したい。
ドープ型炭素ナノ繊維を基盤とする金属ナノ粒子の電子構造制御と触媒反応開発

本研究では,炭素材料上に精密担持した金属ナノ粒子による触媒的分子変換反応の開発を目的としている.まず炭素ナノ繊維(CNF)中に窒素原子を導入した窒素含有CNF(N-CNF)について,窒素量の異なるものを合成した.その結果,担持金属は窒素量が多いほど粒子径制御できること,反応ではPd種は効果的にベンジル位の水素化分解反応を抑制することを見出し,芳香族ケトンの水素化還元やベンジル保護基を保持した水素化反応に優れた触媒となることを明らかにした.一方,ヒドロシランを用いたアミドの還元反応では,N-CNFや活性炭担持触媒が高活性であること,活性種は溶出した金属コロイドであることを明らかにした.金属粒子担持炭素材料は,有機合成用触媒,電極材料や水素センサ等のデバイスとして実用化の領域に達しているが,次世代の基盤技術とするためには金属粒子と炭素材料双方の精密な構造制御法を確立する必要がある.特に有機合成用触媒は,容易な回収・再使用や稀少資源の有効利用といった元素戦略の観点から,現代の環境調和型製造プロセスを開発する「鍵」となっている.本研究では,電子構造制御を基盤とした次世代ナノ炭素材料の合成法を確立し,分析化学と精密有機合成化学の両面から炭素材料の表面ナノ構造と触媒機能の相関を解明する基礎科学研究,および実践的なもの創りを達成しうる高機能を有した不均一系担持触媒を開発する応用研究を平行して推進すると共に,新たな担持型金属ナノ粒子触媒の設計指針を提供することを目的としている.平成26年度では,炭素材料として窒素ドープ型炭素材料としてヘリングボーン型炭素ナノ繊維(N-CNF-H),ナノ炭素との比較である窒素ドープを施した活性炭(N-AC),ならびにN-AC表面の酸素官能基を水素雰囲気下で処理して酸素含有量を低減したH2-N-ACの量的確保とその構造解析,反応面では様々な金属種を用いて水素化反応における触媒活性と官能基選択性,さらに新規な反応開発を設定した.炭素材料合成では,上記の目的とするサンプルを窒素含有量が4-5%, 9-10%のものを数g確保することに成功した.反応面では,Pd担持N-CNF-Hが芳香族ケトンの水素化によるアルコール合成において高い官能基選択性を示すこと,また活性炭担持Pd触媒がヒドロシランを用いたカルボン酸誘導体の還元に比較的高い触媒活性を示すことを見出した(現在,論文作成中).金属粒子担持炭素材料は,有機合成用触媒,電極材料や水素センサ等のデバイスとして実用化の領域に達しているが,次世代の基盤技術とするためには金属粒子と炭素材料双方の精密な構造制御法を確立する必要がある.特に有機合成用触媒は,容易な回収・再使用や稀少資源の有効利用といった元素戦略の観点から,現代の環境調和型製造プロセスを開発する「鍵」となっている.本研究では,電子構造制御を基盤とした次世代ナノ炭素材料の合成法を確立し,分析化学と精密有機合成化学の両面からCNFの表面ナノ構造と触媒機能の相関を解明する基礎科学研究,および実践的なもの創りを達成しうる高機能を有した不均一系担持触媒を開発する応用研究を平行して推進すると共に,新たな担持型金属ナノ粒子触媒の設計指針を提供することを目的としている.平成27年度では,窒素ドープ型炭素材料としてヘリングボーン型炭素ナノ繊維(N-CNF-H)おいて,昨年度合成に成功した窒素含有量が4-5%,9-10%のものに担持したパラジウムと白金ナノ粒子の構造解析,反応面では,これも昨年見出したPd担持N-CNF-Hのベンジル位の水素化分解抑制機能,およびアミド化合物のヒドロシラン還元機能についての詳細な検討を行った.構造解析では,Pd, Pt共に窒素/金属比が向上すると平均粒子径が小さくなり,かつ,分散度が狭くなることを明かにした.反応面では,水素化分解抑制機能において,一般の担持型Pd触媒と異なる特異な官能基選択性があることを見出した(現在,論文作成中).また,アミド還元では,担体から遊離したコロイド状金属種が反応活性種であることを詳細な反応機構解析から明かにした(現在,論文投稿中).さらに,担持型Pd触媒に別の金属種を添加することで,その協奏効果によりこれまで還元できなかったエステル類の部分還元反応が進行することを見出した.研究の中核を担う修士学生3名のうち,水素化を担当していた1名が諸般の事情により中途退学して就職したことから,水素化反応に関して多少遅れていると考えている.また,シラン還元については新規反応を見出したが,反応機構が当初の想定と異なっていたため,その解明に時間を要してしまった.炭素担持金属ナノ粒子触媒は有機合成触媒や電極材料,水素センサ等のデバイスとして実用化されているが,現代の元素戦略にマッチするためにはさらなる精密設計が必要である.特に有機合成用触媒は,稀少元素の有効利用を念頭に,環境調和型物質製造プロセスを開発する鍵である.本研究では,精密構造制御を基盤とした次世代炭素材料の可能性を追求し,分析化学と精密有機合成化学の両面から炭素材料の構造と触媒機能の相関を解明しつつ実践的なもの創りを達成しうる高機能触媒を開発し,新たな担持型金属ナノ粒子触媒の設計指針を提供することを目的としている.最終年度では,既に合成・構造解析に成功し,ベンジル位の炭素ー酸素結合の水素化分解を効果的に抑制できることを見出していた窒素含有炭素ナノ繊維に担持したPdナノ粒子についての詳細な検討を行った.

その結果,まず水素化分解の抑制機能については,炭素ー酸素結合のみならず炭素ー窒素結合でも効果的であることを見出し,様々な還元性官能基が共存し,ベンジル位に炭素ー酸素もしくは炭素ー窒素結合を有する化合物の官能基選択的水素化反応を詳細に検討し,その成果を現在,論文にまとめている所である.一方,還元剤としてヒドロシランを用いると溶液中に微小な金属コロイドが生成することを昨年度に明らかにしていたことから,この金属コロイドを効果的に発生しうる炭素材料の詳細な検討を行った.その結果,ある種の市販の活性炭を用いた場合に,炭素ナノ繊維を担体とした時より触媒活性が数十倍にも向上することを見出した.これらの触媒は適切な助触媒の共存下でエステルの部分還元ならびに脱酸素型還元反応に極めて優れていることを明らかにし,現在,論文作成中である.この研究成果は,反応前後では不均一触媒として機能するが,活性種は溶液中に溶け出した高活性金属種であるという,新たな触媒設計指針を提供できるものと考えている.本研究では,炭素材料上に精密担持した金属ナノ粒子による触媒的分子変換反応の開発を目的としている.まず炭素ナノ繊維(CNF)中に窒素原子を導入した窒素含有CNF(N-CNF)について,窒素量の異なるものを合成した.その結果,担持金属は窒素量が多いほど粒子径制御できること,反応ではPd種は効果的にベンジル位の水素化分解反応を抑制することを見出し,芳香族ケトンの水素化還元やベンジル保護基を保持した水素化反応に優れた触媒となることを明らかにした.一方,ヒドロシランを用いたアミドの還元反応では,N-CNFや活性炭担持触媒が高活性であること,活性種は溶出した金属コロイドであることを明らかにした.平成26年度は申請者が本学へ赴任して2年目であり,学部4年生2名,修士1年生が1名しか学生がおらず,機器分析や合成手法を教育するのに思いのほか時間を要してしまった.平成26年度途中からPD(大学負担)を採用し,昨年夏以降から研究のペースが上がるようになった.現在は平成26年度見出した新規な2つの反応を論文にまとめている所であり,多少遅れていると考えている.今年度は在籍学生が4年生を含めて3名しかいないこと,また本課題が最終年度であるため,水素化分解抑制触媒ならびに異種金属複合触媒系において,1)ドープ窒素および金属の協奏効果による反応の適用範囲の検証,ならびに2)ドープ種によるナノ粒子の電子構造制御機構の解明,の2点に焦点を絞って研究を遂行していく.有機合成化学触媒調整においては,平成26年度で合成した種々の炭素材料への各金属種の担持・構造解析を行い,触媒のライブラリ化を着実に進める.反応面では,芳香環の水素化(Ru, Pt),芳香族ケトンの水素化(Pd),カルボニル誘導体のヒドロシランおよび水素を用いた還元反応(Pd)に焦点を絞って行う.平成27年度は学部4年生4名,修士1年生2名,修士2年生1名とPD1名の陣容になるため,各テーマに分担して組織的に研究を遂行していく.予算の執行額は,おおむね予定通りである.予算の執行額は,おおむね予定通りである.平成27年度の残額は少額であるため,平成28年度は当初の予定通り執行していく.平成26年度の残額は端数であるため,平成27年度は当初の予定通り執行していく.
人事異動の実証的研究

地域と職業の関連についての実証的研究は、これまでに非常に少なく、本調査は研究上の空白をうめるものとして大きな成果をあげ得たといってよい。研究の重点を、地域性と企業の帰属意識の関連にあて、花田による企業帰属意識調査を先行研究として実証を行った。福岡に本社を置く大企業7社を対象として1000人に対して調査票を配布し、70%以上の回収率を得た。この結果は、帰属意識に関しては、帰属の一般因子と転職に関する二因子が抽出され、花田の4因子は再現されなかった。しかし、因子数を4と指定した処理結果は、花田の結果と一致し、関東での調査結果が九州の大企業では帰属意識の構造二重性を持つものとして理解することができる。つまり、花田の4因子構造は日本人の企業帰属意識としてかなりの一般性を持つが、転職の可能性が非常に低い九州の大企業では4因子構造が潜在化して、一般因子と転職の因子が表面に出ると考えられる。さらに、調査対象者の中で、進学や就職のための地域移動を経験した者は、地域移動を経験していない層とはかなり異なる意識を持つことが明らかになった。地域を前提として選職行動がなされた結果としての企業帰属と、地域にこだわらない選職行動では企業帰属のあり方が変化することは理解できる。この点を確認するために、学生の選職についての態度を調査した。学生の地域移動(進学を目的とした)の経験が選職行動に影響を与えていることが示された。本年度は福岡に本社を置く大企業従業員を対象とする企業への帰属意識と地域意識の調査をおこなった。7社を対象として、従業員の企業への帰属意識と、これまでのパーソナルヒストリーとしての地域異動の経験などがどのような関係にあるかについて、質問紙調査によって意識レベルで先行研究との対比がおこなわれた。この結果は、先行研究とかなりの差異があることが明らかになった。さらに、この企業帰属意識には、成員の地域異動経験がかなり影響しており、異動を経験した者は先行研究と類似の帰属意識を示したのに対して、異動経験の無い者は、その企業への帰属が没入的であり、福岡の企業に勤務するという条件が絶対的であるという傾向が示されている。つまり、企業帰属以前に地域への帰属が強い条件として働いているという可能性が示唆されているといってよい。これまでの帰属意識研究がこのような地域性を考慮していないことは明らかであり、このような研究が産業構造の転換による雇用調整に地域性を加味しなければならない点が明確になったといえる。つまり、地域の移動を伴う雇用の移動を受容する層とそうでない層があり、生活基盤の移動を受け入れるか否かの決定がどのようになされるかという点を明らかにしなければならない。さらに先行研究で明らかにされた、日本の企業従業員の帰属はこれまでの通説のような、企業と一体化するというものではなく、いくつかの類型にわかれるという点についても、本研究ではかなり異質な結果が現れている。九州の人間がより古典的なタイプの帰属意識を持っているという点は明らかであり、年齢などの要因での変化も先行研究とは異なっている。次年度以降はこのような点をさらに追及し、九州の地域性を明らかにするとともに、理論的な意味付けをさらに追及する。本年度は、前年度のデ-タの解析を行うとともに、サンプルの拡充追加を試みた。まず、デ-タ解析の結果として、企業従業員の帰属意識が、地域移動に大きく影響されていることを示すことができた。これは福岡に本社をもつ大企業の従業員が、帰属に関して花田が示した4つの因子構造が抽出されず、首都圏の企業従業員と福岡の企業従業員の帰属意識構造に差異が存在することを示した。しかし、この差異をさらに追求し、因子数を花田の先行研究と同じ4つに設定すると、花田と同様の帰属意識の構造があらわれる。

これから、企業帰属の因子構造は花田と同一の4因子を基本とするのに対して、福岡では転職が現実性を帯びていないため、因子構造がマスキングされ、帰属に関する一般因子と転職について反応した第二因子の二因子構造のみがあらわれたものと解釈される。さらに、進学や親の転勤などで他の地域を経験した従業員は花田の因子構造に近いという結果が示され、地域への帰属が企業への帰属とオ-バ-ラップした時に、極めて強い帰属(古いタイプの)はあらわれるといってよい。この結果をふまえて、本年度はより多くのサンプルを得ることを試みた。とりわけ、より転職の機会が多いと思われる中堅企業の社員が大企業の地方工場の社員をサンプルに追加した。結果は現在解析中である。本年度は、これまでのデ-タに加えて、地域移動と選職の可能性を探るために、学生の選職態度に対する調査を行なった。学生は、地元への残留と、都会への進出という二つの志向をあわせ持っていて、それが実際の選社の場面でのとまどい,不安となっていると思われる。これを調査するために,九州大学の学生に対して,調査票を配布し,デ-タを収集した。この結果の解折により,学生の持つ地域への帰属意識は、将来の見通しへの不安と,安全志向,すなわち地元に就職することで将来の見通しがつきやすくなる,に裏付けられたものであることを示唆するデ-タが得られた。本年度は、さらに,これまでの研究の取りまとめを行なった。これまでのデ-タを解折し、地域と職業を,選社という側面から調査したが、これを,企業内での地域異動(転勤)にかかわらせて調査する必要があきらかにされたが、これは九州域内の企業の範囲をこえ,全国企業でのサンプルを必要とするため,別のかなり大規模な調査を必要とする。さらに、本年度は将来の研究のために,Uータ-ン農業者やUータ-ン技術者,Uータ-ン創業者の動向についての聞き取り調査を行った。これらのUータ-ンによる職業移動及び地域移動はこれまでに調査されていない対象であり,その動向の把握が行なわれた。以上を総合して,地域と職業に関する報告書をまとめた。
歯周病細菌における病原性因子分泌調節メカニズムの解明

Porphyromonas gingivalisはIX型分泌システム(T9SS)を用いて病原プロテアーゼであるジンジパインを分泌する。PorYとPorXが二成分制御系として働いていることを証明した。ECFシグマ因子SigP欠損株ではporX株と同様にT9SS成分タンパク質の遺伝子の発現抑制がみられた。SigPがこれらの遺伝子のプロモータ領域に結合した。SigPはporX株では検出されなかった。SigPとPorXは直接結合した。PorY-PorX-SigPカスケードがT9SSの調節に関与していることがわかった。1.ゲルシフトアッセイにより、組換えPorXタンパク質はragA遺伝子のプロモーター領域に結合することがわかった。2.ragA遺伝子転写産物をプライマーイクステンションで解析し、転写開始点が2か所あることがわかった。野生株およびporX株からmRNAを調製し、解析したところ、どちらの開始点からの転写産物もporX株で減少していることがわかった。3.フィンガープリント法で組換えPorXタンパク質が結合する領域を解析したところ、特徴のある配列に結合していることがわかった。今年度はreverse transcription PCR analysis (RT-PCR法)を用いてmRNAレベルでPorXによって制御されている遺伝子を調べた。その結果、PorXが発現を促進している遺伝子としてragA, PGN_1519, PGN_1800, PGN_0295, PGN_0659, pnp, porUがわかった。PorXタンパク質を用いたゲルシフト解析の結果ではragA, PGN_1519, PGN_1800, PGN_0295, PGN_0659, pnp, porUともそれらのプロモータ領域にPorXタンパク質が結合することがわかった。PorXタンパク質のC末端側にはフォスファターゼ活性を示す可能性のあるドメインがあり、p-nitrophenyl phosphateを基質としてフォスファターゼ活性を測定したところ、PorXはフォスファターゼ活性があることがわかった。また、このドメインの上流にはDNA結合ドメインの存在が予想され、ゲルシフト解析で検出されたDNA結合性はこの領域が関与していることが示唆された。T9SSはP. gingivalisで発見された分泌機構であるが、Bacteroidetes門の細菌の多くが有する分泌機構であることがわかってきている。T9SSを構成するタンパク質の発現調節に関わるPorY, PorXおよびSigPタンパク質について遺伝生化学的解析を行った。表面プラズモン共鳴法によりPorXとPorYとの結合の有無を調べた結果、乖離定数(KD)が1.409 X 10-6 Mの結合を示した。[ガンマ-32P]ATPを用いてPorYの自己リン酸化とPorXへのリン酸基転移がおこるかどうかを調べた。その結果、1分以内にPorYのリン酸化が生じること、さらにPorXの共存下では時間依存性にPorXへのリン酸基転移が生じることがわかった。本菌のECFシグマ因子の1つであるSigPの欠損変異株はPorX変異株およびPorY変異株と同様にT9SSによるタンパク質分泌が低下していた。そこでマイクロアレイ解析でどのような遺伝子がSigPによって制御されているかを調べたところ、PorX制御下の遺伝子の多くがSigPによって制御されていること、さらにそのなかにPorTなどのT9SS構成遺伝子が多数含まれていることがわかった。さらにSigPはそれらのT9SS構成遺伝子のプロモータ領域に結合することがゲルシフトアッセイでわかった。イムノブロット解析の結果、porX欠失変異株ではSigPタンパク質が完全に消失していることがわかった。in vivoでの免疫沈降法およびin vitroでの表面プラズモン共鳴法を用いた解析からPorXはSigPと直接、結合することがわかった。口腔細菌学平成27年度は本研究の最終年度に当たる。現在、本研究に関する論文を執筆中であり、そのなかでデータをさらに補強する実験を遂行する。また、論文審査中に指摘される点については追加実験などで対処する。PorX変異株とPorY変異株の性状を比較するとPorXにはPorYとは異なる制御因子がある可能性がある。その点について解析を進める。PorXタンパク質のプロモーター結合領域の解析が予想通りに進行した。購入予定の試薬があったが、実験の進行状況に合わせるために、次年度の購入に変更したため。PorXは通常のリスポンス・レギュレーターより大きなタンパク質であり、C末端部分にphosphatase様構造が存在する。また、中央部分にDNA結合領域の存在の可能性がある。これらの分子内モチーフの機能を解析するとともにPorXが結合するDNA領域をゲノムワイドで解析する。予定していた実験を行うために、繰り越した金額で試薬を購入する。H25年度に予定していた目的タンパク質のリコンビナントタンパク質の作成と抗体作成の内、一部の抗原作成を完了することができなかった。

そのためH26年度にリコンビナントタンパク質と抗体作成をおこなう必要があるので直接経費の一部を本年使用の助成金にまわした為。当初のH26年度の研究計画に加えて、昨年度(H25年度)作成が完遂できなかったpor分泌システムのリスポンスレギュレーターPorXのリコンビナントタンパク質の発現と精製をおこなう。また得られたタンパク質を用いてポリクローナル抗体をウサギを用いて作成する。得られた抗体を用いてPorXの種々の培養環境下での発現量、局在を調べる。さらに免疫共沈法と質量分析によりPorXと相互作用する因子を同定する。
男女共同参画社会実現に資する体育授業の在り方に関する研究

本研究は一昨年度から本年度まで3年間に亘り、本研究者がこれまで継続的に研究してきた、性別にとらわれない体育授業の在り方についての理論を授業実践に移すことを目的としている。本年度は、以下の通りに研究を進めた。1.本研究期間において収集した文献を精読し、論点整理を行った。2.これまでに収集した授業観察記録の分析を進めた。3.昨年度着手した単元計画・指導案の作成を継続した。4.論文、報告書の作成を準備中である。本年度は、本研究に関連したテーマを扱う学会に参加するなどから、新たな知見を得ることで考察を深めながら研究を進めた。同時に、論文、報告書としてこれまでの研究成果をまとめるにあたり、3年間に亘り収集した文献の整理、授業観察記録の分析を行った。授業観察記録の分析を繰り返すことで、中学校体育分野各領域毎の単元計画・指導案作成には、各領域の特性が異なることなどから、より詳細な検討が必要であることを再認識するにいたった。単元計画・指導案の作成には計画した以上の時間を要しているが、早期の完成をめざし、継続して取り組んでいる。準備中の論文、報告書では、ジェンダーの視点に立ち、男女共同参画社会実現に資する体育授業の在り方を具体的に提案する予定である。本研究は、本年度から3年間に亘り、本研究者がこれまで継続的に研究してきた性別に過度にとらわれない体育授業の在り方についての理論を授業実践に移すことを目的としている。1.本研究に関連する国内外の文献を収集した。2.中学校の体育授業を複数校・複数の運動領域で観察し、記録を行った。3.体育授業を担当している複数の教員から聞き取りを行った。本年度実施した文献研究や授業観察、現場の教員からの聞き取りから、次の知見が得られた。本年度観察した授業においては、クラス人数の男女比及びグループ人数の男女比により、生徒の活動に明らかな差が見られた。一般的に男女共習の授業では女子の消極性が認められるが、女子の人数が男子の人数を大きく上回るクラスでは、女子の積極性が増していた一方、男子に消極性は認められなかった。また、グループ活動を行う際にも、グループ構成において女子の人数が男子の人数を上回ると女子がかなり主体的に活動している様子が窺われた。他方、特に球技領域のグループ活動時において、男女の技能差が著しい場合、男女がお互いに遠慮する場面も見られた。しかし、教員からの聞き取りや観察結果から、男女の運動経験差を縮めることで解消できる部分も少なくなかった。以上から、クラス内やグループ内での男女の人数比を考慮し、運動領域によっては男女の運動経験差を埋める工夫をすることが、性別に過度にとらわれない授業実践へとつながるのではないかと考えられた。本研究は昨年度から来年度まで3年間に亘り、本研究者がこれまで継続的に研究してきた、性別に過度にとらわれない体育授業の在り方についての理論を、授業実践に移すことを目的としている。本年度は、以下の通り研究を進めた。1.本研究に関連する国内外の最新の文献資料を収集した。2.我が国における体育授業の在り方についてジェンダーの視点から分析し、国内外(国内2回、海外2回)の学会等で発表を行った。3.これまでに収集した文献資料及び体育授業の観察結果・観察記録をもとにさらに分析を進め、単元計画・指導案の試案作りに着手した。本年度は特に海外での学会発表を行ったことにより、諸外国の研究者に我が国の体育授業の現状を報告すると共に、ジェンダーの視点からみた我が国体育授業の課題について、国際的な視野からの検討を加えられた。海外の研究者との議論を重ねることから、体育授業において平均値としての男女の違いにとらわれるのではなく、学習者一人ひとりの関心を高め、能力を伸ばすという観点から、個人差へ注目することの必要性を改めて感じると同時にその難しさなど、我が国の抱える課題は諸外国の体育授業に共通するものも少なくないことが明らかとなった。今年度新たに得られた知見を基に現在作成中の単元計画・指導案にさらなる検討を加えることの必要性を再認識した。
B細胞分化における免疫グロブリンの品質管理とその破綻

B細胞分化の初期段階特異的に発現するプレB細胞レセプター(preBCR)はB細胞分化に必須であり、その形成・機能不全はB細胞欠損型免疫不全症をひきおこす。preBCRはμH鎖と代替L鎖とから構成されるが、H鎖遺伝子再構成によって産生されるすべてのμH鎖が代替L鎖と会合してpreBCRを形成できるわけではない。本研究では、フローサイトメトリーを用いた新規解析法により、マウス骨髄ならびに胎児肝において、preBCR形成能のあるμH鎖を発現しているプレB細胞とpreBCR形成能のないμH鎖を発現しているプレB細胞とを識別し、それぞれのμH鎖のアミノ酸配列の特徴を解析した。成体骨髄では80%の初期プレB細胞がpreBCR陽性であったが、胎児肝では20%のみがpreBCR陽性であった。胎児肝でもっとも使用頻度の高いVH81Xセグメントを使用したμH鎖に関して、CDR3領域のアミノ酸配列とpreBCR形成能との関連を調べた結果、preBCR形成能をもつVH81X-μH鎖ではCDR3の第1番目のアミノ酸がヒスチジンである頻度が極めて高いことが明らかとなった。新生児脾臓B細胞のVH81X-μH鎖でも同様の特徴が認められた。すなわち、胎生期にpreBCRによって特徴的なVH81X-μH鎖が正の選択を受け、その結果新生児期にはきわめて限局したH鎖レパトアをもったB細胞が産生されることがわかった。さらに、成体脾臓B細胞を解析したところ、辺縁帯B細胞に限局して胎児型VH81X-μH鎖を発現しているB細胞が存在することが明らかとなった。この発見は、胎生期に産生・選別された特徴的VH81X-μH鎖を発現するB細胞が成体になっても脾臓辺縁帯という特異な部位で維持されていることを明確に示すものである。
肝小葉内の類洞-毛細胆管の３次元ネットワークデザイン解析

肝臓のミクロ構造に着目し、研究を行ってきた。特に、血管系である類洞と、毛細胆管が織りなす3次元共連結構造に着目し、以下の研究を行ってきた。(1)肝疾患による微細構造の形態変化解析:脂肪肝ラットモデルを作成し、その肝臓片の3次元微細構造を解析した。名古屋工業大学本谷教授のグループとともに、毛細胆管のネットワーク構造について解析し、疾患によりどのようにネットワーク構造が変化するかを計算し、報告してきた。また、前年度作成した反応拡散系モデルを用いた画像解析プロトコルの改定を行った。疾患進行度と統計的な差が見られる事をとりまとめ、国際学会で発表を行ったり、国際紙に掲載した。また、このプロトコルを用いて多色染色時の像の解析への応用を考え、そのモデル方程式である反応拡散モデルの解の挙動の解析、ならびに効率的なプロトコル作成に取り組んできた。(2)名古屋大学工学研究科の西澤教授のグループとの共同研究で取得したオプティカルコヒーレントトモグラフィー(OCT)像をもとに、疾患による類洞の形態変形モデル作成、その解析に取り組んだ。肝小葉内の肝細胞の部域性を取り込んだモデルを考え、類洞の太さの分布と肝細胞に作り出した脂肪滴との関連を調べ、形態から細胞内の力学的な要因の提案を行ってきた。(3)血管系のフラクタルモデルを用いた研究:類洞網の共焦点レーザー顕微鏡像の3次元再構成像の画像解析を行い、ボックスカウント法を用いてフラクタル構造を持つことを示した。この性質から類洞の管径がべき分布するというモデルをたて、計算できる管の面積、体積、分岐の個数などを調べた。また、東京医科歯科大学との共同研究により類洞の血流をin vivoで観測データをもとに、類洞の張り巡らされている形状が、血流を流すという点についてその適応性を調べた。28年度が最終年度であるため、記入しない。肝臓は基本単位である肝小葉が積み重なって構成されている。その肝小葉内の構造をみると、周辺域の門脈域から、中心に配置する中心静脈にむけて肝細胞が連なって配置される。また、各肝細胞に血管系である類洞と毛細胆管に接しネットワーク状に配置され、3次元特有の周期構造的に配置している。そのため、その数理的な性質を捉えるためには、3次元空間での構造解析が必要になる。具体的には、次の2つの研究を行ってきた。(1)肝小葉内の部位性の解析:肝小葉内において、門脈域と中心静脈域とその中間の3つの部域性をわけて考察されている。この部域性と形態等の関係を解析してきた。類洞ネットワークのフラクタル次元と類洞内の血液の流れの関係を調べた。この結果をまとめ研究集会等で発表し、研究会誌に投稿した。また、その部域的な形態の違いと、これまで作成してきた4変数の偏微分方程式系数理モデルで得られるパターンとの比較を行ってきた。(2)肝疾患ラットモデルによる形態変化解析:特殊な餌を与えて、ヒト脂肪肝炎によく似た症状を呈する脂肪肝ラットモデルを作成し、肝臓片を採取した。肝臓サンプルの共焦点顕微鏡像だけでなく、名古屋大学西澤教授の研究グループとの共同研究として、光干渉断層法(Optical Coherent Tomography)を用いた方法により、疾患による形態変化を観察した。形態変化を、物理指標を用いて指標化した。この結果をとりまとめ国際紙に投稿した。また、内部リズムによる運動性に関する観察について、最もフィットする数理モデルを統計的に検証することでその性質を解析した。この結果を国際紙に発表した。生物のパターンにどうしてもみられる局所性が含まれる。このことを考慮して微細周期構造の特徴を抽出するのに、共焦点顕微鏡により得られた元画像を外場として与える反応拡散系モデルを用いた管構造抽出手法を新たに構築した。すると、モデルに内在する周期に対する寛容性があるため、そのモデルパラメータから容易に生体パターンの局所性をも含めた特徴抽出が可能になった。このため、画像抽出と同時にパターンの統計量も計測するため、順調に解析が進んでいる。また、領域会議などを通じて、さまざまな研究者と知り合うことができ、名古屋大学の西澤教授の研究グループや東京医科歯科大学の工藤講師の研究グループには、肝疾患サンプルの構造解析などで共同研究を展開し、研究の幅を広げられるようになった。

肝小葉内の肝細胞の部域性を取り込んだモデルを考え、類洞の太さの分布と肝細胞に作り出した脂肪滴との関連を調べ、形態から細胞内の力学的な要因の提案を行ってきた。(3)血管系のフラクタルモデルを用いた研究:類洞網の共焦点レーザー顕微鏡像の3次元再構成像の画像解析を行い、ボックスカウント法を用いてフラクタル構造を持つことを示した。この性質から類洞の管径がべき分布するというモデルをたて、計算できる管の面積、体積、分岐の個数などを調べた。また、東京医科歯科大学との共同研究により類洞の血流をin vivoで観測データをもとに、類洞の張り巡らされている形状が、血流を流すという点についてその適応性を調べた。研究は順調に進んでおり当初の研究計画にそって進める予定である。とくに今年度作成してきた構造抽出のための画像解析手法において用いる反応拡散モデルのパラメータ利用について進展が見込めそうである。これは予定していなかった部分だがぜひすすめたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。
高分子ミセル型抗ガン剤の転移抑制効果の評価

B16-BL6マウスメラノーマ細胞を用い、肺転移モデルを作成し、これに抗がん剤アドリアマイシンを高分子ミセル型の薬物キャリヤ-に内包させたシステムを静脈注射し転移抑制効果を評価した。C57BL6メスマウスにin vitroで培養したB16-BL6細胞を25x10^5個を尾静脈内に注入し、12週間後に薬剤を尾静脈内に投与した。ガン細胞移植3週間後に解剖し、肺での転移数を肉眼で計測した。まず、2x10^5個のB16-BL6細胞を用い、ガン移植1週間後に薬剤を投与した結果Dun nettの方法によって5%の危険率で有意に転移数が減少したのは、ADR20mg/kgと高分子ミセルが20mg/kgと40mg/kgの2つの投与量であったことから、高分子ミセルの場合により広い投与域で肺転移の抑制効果があることがわかった。以前の抗ガン活性の実験により、高分子ミセルはADRに比べて2倍の投与量でADRと同等の副作用を示すことがわかっている。本実験においてもADR20mg/kgと高分子ミセル40mg/kgがともに20%程度の激しい体重減少を示し、最大許容投与量であることが確認された。次に5x10^5個のB16-BL6細胞を用い、ガン移植2週間後に薬剤を投与したところ、すべての場合に肺全体に転移が充満しており、ADR、高分子ミセル共に転移数を減少させることはなかった。高分子ミセルの固形ガンへのターゲティングは、固形ガン組織の血管の透過性が異常に亢進していることに基づいている。今回の得られた結果から、ガン原発部位での抗ガン活性のみでなく、転移抑制にも高分子ミセル型抗ガン剤が有効であることがわかった。
プログラム運算システムの実用化に関する研究

本研究では、構成的アルゴリズム論に基づいてプログラムの最適化を行なうための枠組みを設計するとともに、従来、発見的な手法で実現されていたプログラム変換システムに見られた非決定性を含む変換アルゴリズムを除去し、実用的なプログラム変換システムを構築しようとするものである。そこでは、代数的な規則に基づいて、系統的にプログラムを変換する手法を提案し、それを実現するための変換アルゴリズムの定式化を行なった。構成的アルゴリズム論に基づくプログラムの運算手法として、組変換(tupling)、融合変換(fusion)、並列化(parallelization)などの成果を得ている。昨年度、一昨年度には、これらの変換規則をもとに、プログラムの融合変換システムのプロトタイプを作成し、その効果を確認して実用化システムの実現可能性を評価した。本研究の最終年度である本年度はこれらの検討をもとに、プログラム融合変換システムHYLO Calculatorを関数型プログラム言語処理系Haskellに組み込み、実用的な変換システムとして実現した。実用規模のベンチマークプログラムを用いて、有効性の検討を行なった結果、実行時のメモリ使用量において、最大23%減という効果が見られた。,このシステムにより、実用規模のプログラムに対して融合変換の有効性が確認され、システムをインターネットを通じて公開して、国内外の研究者等の利用に供している。構成的アルゴリズム論に基づくプログラムの運算手法として、組変換(tupling)、融合変換(fusion)、並列化(parallelization)などの成果を得た。本年度はこれらの成果をもとに、構成的アルゴリズム論に基づくプログラム最適化の定式化を行ない、効率のよいプログラムを開発するためのプログラム変換システムのプロトタイプを構築し、その有効性の評価を行なった。プログラム最適化で扱われるプログラム変換には、効率のよいプログラムへの変換、逐次プログラムから並列プログラムへの変換などであるが、プロトタイプにはそのうちで、効率向上を目的とする融合変換を実現し、次年度以降のより広範な変換システムの実現の可能性を検討した。昨年度は、これらの変換規則をもとに、プログラムの融合変換システムのプロトタイプを作成し、その効果を確認して実用化システムの実現可能性を評価した。本年度は、これらの規則をもとに、プログラムの融合変換システムHYLO Calculatorを関数型プログラム言語処理系Haskellに組み込み、実用的な変換システムとして実現した。実用規模のベンチマークプログラムを用いて、有効性の検討を行なった結果、実行時のメモリ使用量において、最大23効果が見られた。このシステムにより、実用規模のプログラムに対して融合変換の有効性が確認されたが、対象とするプログラムによっては、変換によって効率が悪くなることはないものの、機械的に変換できていない部分も見受けられるので、来年度はさらに、このシステムの改善と評価を行なう予定である。

昨年度、一昨年度には、これらの変換規則をもとに、プログラムの融合変換システムのプロトタイプを作成し、その効果を確認して実用化システムの実現可能性を評価した。本研究の最終年度である本年度はこれらの検討をもとに、プログラム融合変換システムHYLO Calculatorを関数型プログラム言語処理系Haskellに組み込み、実用的な変換システムとして実現した。実用規模のベンチマークプログラムを用いて、有効性の検討を行なった結果、実行時のメモリ使用量において、最大23効果が見られた。このシステムにより、実用規模のプログラムに対して融合変換の有効性が確認され、システムをインターネットを通じて公開して、国内外の研究者等の利用に供している。