hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミャンマー少数民族地域における生態利用と世帯戦略:広域比較に向けて

本プロジェクトの目的は、ミャンマーの少数民族地域における生態資源利用と、生業の単位としての世帯による経済的、社会的、文化的戦略について検証することである。国全体を見れば市場経済化が進行しつつあるものの、本計画の対象となる諸地域は、それに必ずしも十分に参与できない諸条件にあったり、あるいは国境に近接する立地条件のゆえに、別の市場との連携を強めているような地域であり、広く国内外の他地域との比較の視野からその動態を理解する必要がある。そのために、ミャンマーおよび東南アジア大陸部の他地域で少数民族地域調査の研究蓄積をもつ学際的な研究者の組織により、変容を遂げる地域の生態と社会を、生態資源利用と世帯戦略というミクロな観点に立脚しつつ、マクロな動態を理解することを目指してきたす。その成果として、第一に、当地域における生態資源と人間の生活の営みとその社会・文化的基盤に関する基礎的な情報を歴史資料も含めて収集し、その周辺地域との比較の基盤を作ることができた。第二に、各メンバーの調査研究を通じて、そのような生態的・社会的特徴が現今の隣接地域との関わりや地域内の社会変化によってどのような変容をとげているかを検証し、この東南アジア地域の現状を学際的な視点から動態的な把握を試みた。バゴー山地では特に林業生態について、焼畑住民やタウンヤ造林に参加する農民と林業経営の両方の視点からデータ収集と分析が行われた。また、チン州における焼畑民の社会経済的な適応、カレン州における土地や宗教実践を介した世代の継承のあり方が、そしてシャン州の首長家のより大きな歴史の中での適応過程を見ることができた。今後、国境を越えた広域比較を行う上での重要な基盤が形成された。初年度は、まず調査研究の態勢を整えるために速水が9月にヤンゴンを訪れ、SEAMEO-CHATとの協力関係を確認した。シャン州、カレン州などで調査許可を要する地域については、教育省を通じて本機関から申請を進めていただいた。また、現地若手研究者との研究上の協力も本機関を通じて進めた。飯島は北部シャン州およびチェントウンにおいてオーラルヒストリーと文献資料収集を通じてシャン首長の家系の歴史的調査を進めることができた。また、土佐・速水によるカレン州パアン周辺の農村調査についてパアン郡郡平和発展評議会を訪れて調査許可を得た上で、パアン郡では村落の全体的な把握と、パアン・コーカレイ道沿いの十数村について、広さ、個数、人口、簡単な生業を含めて予備調査を行い、次年度以降の調査地を選定するとともに、現地研究者との分業体制を作ることができた。バゴー山地の調査については前年度終了の別の科研(代表:竹田)からの協力態勢を確認し、鈴木は同山地におけるタウンヤ造林事業への農民の参加についてヒアリング調査を行い、また過去7年間のタウンヤ参加世帯数の変化についての資料を収集した。竹田は、前プロジェクトにて設置した気象データを回収し、引き続き焼畑村における土地利用の全筆調査を行った。焼畑をいまだ全面的に行っている地域での、三年連続の全筆位置調査資料は、地域を越えて焼畑耕作に関する稀有な情報になるだろう。高橋は、従来の農業省との協力関係をベースにチン州ハカ郡およびファラン郡にて10カ村で焼畑と棚田に関する社会経済調査を行った。世帯調査の前段階としての予備調査として、村の職業構成、焼畑や棚田の保有状況、主な所得源、村の農業史について調査を行うことができた。これらカウンターパート機関を必要とする調査のほかに、落合はシャン州、カチン州にて現地調査により有用植物(特にイネ科ジュズダマ属)が少数民族の民族衣装においてどのように利用され、あるいはそうした衣類がどのように流通されているか、あるいは仏教儀礼においてどのように利用されているか、その伝統的、現代的利用の双方についての調査を行った。

二年度めの今年度、ミャンマーでは首都移転に伴い、官公庁などの業務が平常通り行われなかったこともあり、一部メンバーは調査許可取得の上で影響を被った。竹田・鈴木は森林局からの許可がおりなかったため、バゴー山地での焼畑生態調査を続行することができず、ヤンゴン東部の視察と今後の打合せを行った。飯島は、シャン州の首長の家系へのインタビューを引き続き行っており、シャンの歴史における首長家の役割を歴史的に考察する史料がそろいつつある。落合は、カチン州、チン州そしてナガの地で、雑穀を中心とする植物の食用や装飾への利用を広域踏査することができた。その成果は、下記の展示にもつながっている。高橋は、チン州における棚田と周縁州の生業の変化をたどる貴重な成果をあげつつある。土佐と速水は、カレン州での本調査の許可がおりず、ヤンゴン管区のカレン地域での生業変化について予備的な調査を行い、都市近郊の生業変化については興味深い観察ができた。最終年度は、カレン州で可能な形の調査を続行する予定である。以上、各メンバーはそれぞれ少数民族地域での生態資源利用、生業や、経済生活、その変遷について少しずつ成果をあげつつある。11月には、鹿児島大学総合研究博物館にて、メンバーの落合が主催し、一部は当科研の成果でもあるジュズダマを使用した衣装の特別展示(『植物のビーズーおしゃれジュズダマ』展を鑑賞しつつ、途中経過の報告会を行った。最終年度の今年度、ミャンマー国内情勢は首都移転でいまだ落ち着かず、官公庁などの業務が平常通り行われなかったこともあり、引き続き一部メンバーは調査許可取得の上で影響を被った。竹田・鈴木・神崎は今年度は森林局から許可を得て、バゴー山地での焼畑生態調査を続行することができた。竹田はカレン村落における焼畑の土地利用についての継続調査、鈴木はタウンヤ造林をめぐる土壌の変化と農民の移動について、神崎はバゴー山地におけるチーク林木の再生についての調査を行うことができた。飯島は、シャン州の首長の家系へのインタビューを引き続き行い、植民地末期から戦中戦後にいたるシャンの歴史における首長家の役割を歴史的に考察する史料がそろいつつある。落合は、シャン州、チン州で、雑穀を中心とする植物の食用や装飾への利用を広域踏査することができた。高橋は、チン州における焼畑と棚田、そして出稼ぎ労働をめぐる労働力と世帯戦略について貴重な成果をあげつつある。土佐は、カレン州のタンマニャー山に、従来タンマニャー僧正を囲む信仰共同体として形成された村の、国境地域という特性をいかした生業活動について調査を行った。速水は、カレン州パアン地域のカレン村落における信仰と世帯の継承についての調査を行った。以上、各メンバーはそれぞれ少数民族地域での生態資源利用、生業や、経済生活、その変遷について報告書をまとめるだけの成果をあげつつある。3月に京都にて研究発表と議論を行い、今回の成果を『東南アジア研究』特集号として投稿することとなった。
有機金属分子を利用したフラーレン類の誘導体合成

最近、多くのオルガノフラーレンが報告され、材料化学や生物化学の分野への応用が試み始めている。これらのオルガノフラーレンにおいて60部分での電子のやりとりが重要となることが多く、C60の酸化還元電位が有機物による修飾でどう変化するのか知る必要がある。平成5年度においては、筑波大学および横浜国立大学との共同において、炭素、酸素、およびケイ素で置換されたオルガノフラーレンの酸化還元電位を調べ、これが半経験的計算であるAM1法によって得られたHOMOおよびLUKOのエネルギー準位とそれぞれ直線的な相関を示すことを発見した。これはオルガノフラーレンの構造と電気科学的性質に関して、初めて定量的に示された統一的な法則である。この成果により、未知のオルガノフラーレンの酸化還元電位を分子設計の段階で容易にまた、高い精度で予測できるようになった。また、東京都立大学の協力で単離精製された金属フラーレンLa【.encircleda.】lphaC82の電気化学的性質を調べ、世界に先駆けて発表した。未だLa【.encircleda.】lphaC82の構造は明らかにされていないが、その電子構造に関する情報として、EPRスペクトルに次ぐものとして注目されている。この結果は理論計算によって示されたエネルギー準位図式でよく説明でき、La【.encircleda.】lphaC82が中性ラジカルであることと一致する。
新規高分散石炭液化触媒の開発

有機金属錯体を石炭直接液化反応の触媒前駆物質に用いることにより従来の石炭液化に用いられる触媒より高い活性を発揮できることを明らかにしてきた。特にルテニウム化合物を用いることにより著しく隠和な条件で石炭液化が行なわれることを明かにした。豪洲褐炭については375°C,3MPaで石炭の転化率90%以上を達成することに成功した。さらに本年度は水素供与性溶剤の存在下に高性能な高分散触媒のを用いより隠和な条件で液化が行なえるか否かの検討を褐炭から瀝青炭まで4種の石炭化度のことなる石炭を用いて行なった。水素供与性溶剤としてテトラリンを用いて反応を行ったところ,褐炭ではあまり大きな変化が見られなかったが,瀝青炭では軽質分の収量が増加することがわかった。このとき褐炭では水素は触媒が存在するときはガス中の水素が主に石炭へ移行するが,瀝青炭では水素供与性溶剤からの水素の移行が大きな比重を占めることが示された。このことから,瀝青炭の液化においては良好な水素供与性溶剤の調製が極めて重要になることを明かにした。用いた触媒のうちではFeは多量に用いると高い活性を示し,Mo,Ruなどは少量で良好な活性を示した。モデル物質を用いた化学量論的な研究を行ない,炭化水素ラジカルへは水素供与性溶剤からの水素移行が主として起こり,含酸素ラジカルへは触媒上で活性化された水素からラジカルへの水素移行が起こることが推察された。Ru触媒は特に気相の水素の活性化に高い触媒作用をすることを明かにした。水素供与性溶剤を調製するために必要な触媒に関する試み,石油精製用のCoーMo/Al_2O_3およびNiーMo_2O_3触媒より芳香環の水素化に対するより選択的な触媒の開発が必要なことを見いだした。
土壌細菌DNAの総観的分子分類解析による環境診断法の開発

重要であると考えられながらも適当な手法がないために従来あまり検討されてこなかった土壌中の複雑な微生物集団に対して、本研究ではDNAの分子分類学的な手段を用いることにより、総観的に全体を把握する手法を開発した。進化の過程で塩基の置換や挿入・脱離が起きることを考えると、DNAの鎖長解析とGC含量解析を組み合わせた解析が有効であろうというアイディアを出発点とした。最終的な目標を、鎖長-GC含量二次元マップの実験的検証に置き、平成12年度および13年度において、土壌中の細菌DNAの抽出・精製法の確立、PCRプライマーの設計・電気泳動におけるゲルシステムの最適化、等のステップをクリアした。本年度は、特に細菌の16SリボソームDNA(rDNA)の変移領域Iに対する鎖長多型解析を実際の土壌系に適用し、季節変化や土壌の差および重金属による汚染度によって、差長多型パターンが変化すること示し論文発表した(Soil Microorganisms)。また、活性汚泥における細菌の活動の変化が鎖長パターンの変化として捉えられることを示し論文発表した(International Journal of Environment and Pollution)。更に、糸状菌の18S rDNAにこの手法を適用した結果、鎖長よりもGC含量の方が有効であることが分った。また、定量PCRの適用により、細菌と糸状菌のバイオマス比についての情報が効率的に得られることが分った(Soil Microorganismsに投稿中)。鎖長-GC含量二次元マッピングについては、ゲルを最適化することによって実現できることが分った。これらの結果を踏まえて、今後、手法の確立を図ると共に、多くの系に適用事例を増やし、土壌のデータベースに発展させることを狙っている。この手法は医学的な応用等も可能であり、その観点からの検討も進めたいと考えている。1.土壌細菌DNAの効率的直接抽出法および精製法の検討DNAから土壌細菌の全貌を観察するためには、DNAの直接抽出とPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)の組み合わせが適当である。しかし土壌に含まれる腐食物質等のために、PCRは大きく阻害される。従って、効率的な直接抽出法と精製法の検討が、まず必要である。そこで、従来報告された種々の抽出法と精製法を比較調査した。DNA直接抽出法としては、高塩濃度と高温の条件下で酵素溶菌を行う手法が優れていた。精製法の比較には、PCRでの増幅過程を直接モニターする定量PCR法を適用し、腐食物質によるPCRへの阻害効果を調べた。これにより、PVPPとセファローズでそれぞれ除去される腐食物質が、土壌によって大きく異なることが判明した。その結果、DNA精製法としては、ポリビニルポリピロリドン(PVPP)樹脂およびセファローズ樹脂を組み合わせて用いる遠心カラム法が適当であることが分かった。2.土壌細菌DNAの鎖長解析16SリボソームDNAの変化領域IのPCR増幅により得たDNA断片を、高分解能ゲルを用いて鎖長解析した。細菌を数種類の群に分けるPCRプライマーを設計して適用することで、土壌により、どの群の細菌が主要であるか分かることが判明した。また、銅イオンで汚染された土壌にこの手法を適用し、銅イオンの影響を受けやすい細菌群と受けにくい細菌群があることが分かった。3.土壌細菌DNAのGC含量解析温度勾配電気泳動法(TGGE)、変性剤濃度勾配電気泳動法(DGGE)、およびDNA分離剤法により、土壌細菌DNAのGC含量解析を行った。GC含量が54%付近および58%付近にブロードなピークを持つ特徴的な分布が得られた。今後、鎖長分析との組み合わせにより、二次元解析を行う予定である。1.弱選択性PCRプライマーの設計土壌細菌を数個のサブグループに分けるPCRプライマーの詳しい設計を行った。既知のユニバーサルプライマーの末端に2塩基追加することで選択性を得ることができた。しかし、最末端塩基が同じであると、選択性が悪くなることが判明した。フォワードプライマーとリバースプライマーの組み合わせにより、細菌を3種(紅色細菌α・δ、紅色細菌β・γ、グラム陽性細菌)に分けるパターンと、8種(紅色細菌β、紅色細菌γ、フレキシバクター、など)に分けるパターンを得ることができた。純粋培養の細菌から抽出したDNAの混合物を用いて選択性を調べ、意図したDNA断片が得られることが確認できた。2.細菌DNA抽出・精製法の検討前年度の検討に加え、液体窒素法等、新たに幾つかのDNA抽出法を検討に加えた。得られたDNAの鎖長分布から、液体窒素法はDNAの変性が少ない手法であることが分かった。ビードビーターを用いた機械的溶菌手法も、鎖長分布は良好であった。フェノール抽出と機械的溶菌を組み合わせた手法では、全核酸収量は多いものの、DNAの切断がかなり起こっていると判断された。3.土壌細菌DNAの鎖長多型解析16SリボソームDNAの変化域をデータベースに基づいて詳しく調べ、変化域Iの鎖長多型の程度が最も大きいことが分かった。これに対して、濃度勾配ゲル電気泳動法による多型解析で頻用される変化域IIIは鎖長多型度が小さい。この結果に基づいて、種々の季節に採取した数種の土壌から得た細菌DNAの鎖長多型解析を行った。その結果、夏季の土壌細菌パターンが単純なこと、秋季・冬季には多様性が増すことが分かった。また、畑土壌の細菌パターンは森林土壌に比べて単純であった。また、この手法の応用として、活性汚泥細菌にDNA鎖長多型解析を適用した。

重要であると考えられながらも適当な手法がないために従来あまり検討されてこなかった土壌中の複雑な微生物集団に対して、本研究ではDNAの分子分類学的な手段を用いることにより、総観的に全体を把握する手法を開発した。進化の過程で塩基の置換や挿入・脱離が起きることを考えると、DNAの鎖長解析とGC含量解析を組み合わせた解析が有効であろうというアイディアを出発点とした。最終的な目標を、鎖長-GC含量二次元マップの実験的検証に置き、平成12年度および13年度において、土壌中の細菌DNAの抽出・精製法の確立、PCRプライマーの設計・電気泳動におけるゲルシステムの最適化、等のステップをクリアした。本年度は、特に細菌の16SリボソームDNA(rDNA)の変移領域Iに対する鎖長多型解析を実際の土壌系に適用し、季節変化や土壌の差および重金属による汚染度によって、差長多型パターンが変化すること示し論文発表した(Soil Microorganisms)。また、活性汚泥における細菌の活動の変化が鎖長パターンの変化として捉えられることを示し論文発表した(International Journal of Environment and Pollution)。更に、糸状菌の18S rDNAにこの手法を適用した結果、鎖長よりもGC含量の方が有効であることが分った。また、定量PCRの適用により、細菌と糸状菌のバイオマス比についての情報が効率的に得られることが分った(Soil Microorganismsに投稿中)。鎖長-GC含量二次元マッピングについては、ゲルを最適化することによって実現できることが分った。これらの結果を踏まえて、今後、手法の確立を図ると共に、多くの系に適用事例を増やし、土壌のデータベースに発展させることを狙っている。この手法は医学的な応用等も可能であり、その観点からの検討も進めたいと考えている。
結核の潜在化機構の解析と、潜在化の維持による結核制圧戦略の構築

昨年度に抗酸菌の休眠現象の鍵分子であるMDP1が、増殖や代謝を抑制することで菌の静止期以降の長期生存に関わることをMDP1の欠失可能な弱毒速育抗酸菌を用いて明らかにし論文発表を行った。この機構は、真核生物にも共通する長寿のメカニズムである「遅発育性」や「低代謝」とも共通していた。MDP1の分子特性について今年度さらに検討を行った。MDP1には細菌に普遍的に存在する核容体蛋白質領域と抗酸菌特有の長大な天然変性領域がある。MDP1の天然変性領域欠失変異体の誘導発現株を作成してその役割を解析した。その結果MDP1が発現するとDNAの凝集が生じ、伴って増殖阻害が認められることが分かった。このDNAの凝集と増殖阻害は、共に天然変性領域を欠失した変異体では誘導できないことが分かった。MDP1は結核第一次選択薬であるイソニアジドの擬似的な抵抗性を誘導するが、その活性も天然変性領域を欠失した変異体では見られないことが分かった。以上の結果から、抗酸菌特有の領域が、遅発育性や休眠誘導などの活性を担っていることが判明した。本研究成果の論文発表(Savitskaya A et al Sci Rep, 2018)を行った。診断応用については、二次構造を保持した精製法を確立し、無症候の結核菌感染検出の感度を上げることに成功し、成果の論文発表を行った(Ohara et al PLOS ONE 2018)。またマウスと霊長類におけるワクチン試験で結核菌感染に対して充分な防御効果を確認することができた。結核菌休眠期にも継続して発現する分子についての解析を継続し、遺伝子のクローニング、発現と精製を行い、各精製蛋白質得たのちに抗原性の検証を行った。その結果、結核流行地における試験から、反応性の高い抗原を見いだし、現在論文投稿を行っている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。結核菌のすみかは人であり、無症候感染者の5-10%において、潜伏感染菌の再増殖が生じ、結核が発症する。したがって活動性結核に加え、潜在性結核に対処することが結核の制圧につながると代表者は考え、結核菌の潜伏感染機構を解析している。本研究では、これまでの研究成果を基に、継続して疾患の潜在化の機構解明を目指すとともに、結核の潜在化の維持や誘導による、新しい感染制御法を構築することを目的としている。潜在化のメカニズム解析;休眠結核菌は、分裂せずに長期間生存することができる。これは結核菌を含む抗酸菌に共通する特性で、潜伏感染菌の生存メカニズムでもある。静止期以降に、死滅しやすいMycobacterium smegmatisを分離した。早期死滅株より菌体蛋白質を採取し、二次元電気泳動法を行い発現量の比較を野生株と比較した。解析は、プロジェネシスソフトウエアにて行った結果、野生株と早期死滅菌の発現量解析で、511スポットで変化があることが分かった。結核菌をC57BL/6マウスに噴霧感染させ、結核標準療法を模した投薬により、増殖菌を殺傷し、休眠ー潜伏感染状態とした。経時的に、血清を採取し、休眠潜伏感染における主要な抗原を特定するため、各種結核菌抗原(PPD、ESAT6、CFP10、Antigen 85、MDP1等)に対する免疫応答を測定した。結核菌の増殖抑制因子MDP1が、マウスやモルモット、さらに猿で、ワクチン効果を発揮することが明らかとなってきたが、より有効なワクチンの開発を指向し、再燃時にMDP1の制御を逃れ発現が亢進する抗原の中でワクチン効果のある抗原の同定を目指している(潜在化維持の発症抑止ワクチン)。これまでバイオインフォマティクと文献検索により、上記に記載した抗原以外に、10種類あまりの抗原性蛋白質を候補とした。それぞれの遺伝子クローニングと発現を現在進めている。抗酸菌の長期生存に関わる可能性がある分子を特定した。結核菌感染マウスの投薬により、休眠ー潜伏感染の系を作成し、主要結核菌抗原の免疫原性を解析している。有効な結核ワクチン開発を目指し、MDP1以外のワクチン抗原の調製と解析が進行している。このように、研究はおおむね順調に進行している。したがって活動性結核と潜在性結核の双方に対処することが結核の制圧につながると代表者は考え、結核菌の潜伏感染機構と発症メカニズムを継続的に解析している。本研究では、疾患の潜在化の機構の解析を進めるとともに、結核の潜在化の維持や誘導による、新しい感染制御法を構築することを目的としている。抗酸菌特有の核様体蛋白質Mycobacterial DNA-binding protein 1 (MDP1)は、増殖抑制活性を有する抗酸菌休眠の鍵分子である。MDP1は、人型結核菌では必須であるが、非病原性で速育性のMycobacterium smegmatisでは欠失させることができる。

このMDP1が欠失したM. smegmatisの生菌数を経時的に観察すると静止期以降に野生株と比較して顕著に減少することが分かった。このMDP1依存的なM. smegmatisの長期生存機構を、静止期におけるMDP1の作用をプロテオミクスをベースに解析したところ、MDP1がDNA複製、代謝、脂肪酸合成、および酸素ラジカルの発生を抑制していることが分かった。この機構は、真核生物にも共通する長寿の普遍的なメカニズム、すなわち「遅発育性」「低代謝」とも共通していた。本成果を論文にまとめ出版した。一方で、MDP1の制御を逃れ、静止期や休眠期でも発現が継続する結核菌抗原の抗原性と機能についてワクチンや創薬を視野に解析を継続している。M. smegmatisの静止期以降の生存に長期生存機構を解析し、真核生物にも共通する長寿の普遍的なメカニズム、すなわち「遅発育性」「低代謝」が認められ、それを抗酸菌の増殖抑制蛋白質MDP1が制御していることを明かにした。一方で、MDP1以外に無症候感染における発症抑止に関わる分子の探索を目的として、MDP1の制御を逃れ静止期以降に発現する蛋白質の特定を進めており、遺伝子クローニング、蛋白質の精製、欠失株の作成を進行させている。一方で、結核菌感染マウスの投薬により、休眠ー潜伏感染の系を作成し、主要結核菌抗原の免疫原性を再度解析した。このように、研究はおおむね順調に進行している。昨年度に抗酸菌の休眠現象の鍵分子であるMDP1が、増殖や代謝を抑制することで菌の静止期以降の長期生存に関わることをMDP1の欠失可能な弱毒速育抗酸菌を用いて明らかにし論文発表を行った。この機構は、真核生物にも共通する長寿のメカニズムである「遅発育性」や「低代謝」とも共通していた。MDP1の分子特性について今年度さらに検討を行った。MDP1には細菌に普遍的に存在する核容体蛋白質領域と抗酸菌特有の長大な天然変性領域がある。MDP1の天然変性領域欠失変異体の誘導発現株を作成してその役割を解析した。その結果MDP1が発現するとDNAの凝集が生じ、伴って増殖阻害が認められることが分かった。このDNAの凝集と増殖阻害は、共に天然変性領域を欠失した変異体では誘導できないことが分かった。MDP1は結核第一次選択薬であるイソニアジドの擬似的な抵抗性を誘導するが、その活性も天然変性領域を欠失した変異体では見られないことが分かった。以上の結果から、抗酸菌特有の領域が、遅発育性や休眠誘導などの活性を担っていることが判明した。本研究成果の論文発表(Savitskaya A et al Sci Rep, 2018)を行った。診断応用については、二次構造を保持した精製法を確立し、無症候の結核菌感染検出の感度を上げることに成功し、成果の論文発表を行った(Ohara et al PLOS ONE 2018)。またマウスと霊長類におけるワクチン試験で結核菌感染に対して充分な防御効果を確認することができた。結核菌休眠期にも継続して発現する分子についての解析を継続し、遺伝子のクローニング、発現と精製を行い、各精製蛋白質得たのちに抗原性の検証を行った。その結果、結核流行地における試験から、反応性の高い抗原を見いだし、現在論文投稿を行っている。特定した抗酸菌の生存に関わる可能性がある分子について、発現量に違いが認められる(3倍以上)を特定し、トリプシンによるゲル内消化を行い、質量分析装置にて切断ペプチドの質量を決定する。次ぎに、データベースとの照合により、分子を特定する。
光学異性体の分離を目的としたジアステレオマー塩法を用いる有機学生実験テーマの開発

本研究では、工学部3年生を対象とした有機学生実験テーマ「ジアステレオマー塩法を用いた光学分割実験」の開発を目的としている。近年では光学異性体を工業的に生産する場合、「天然物から光学異性体を抽出」あるいは「ジアステレオマー塩法を用いた光学分割」の2つが利用される。しかしながら、有機学生実験書で取り扱う分割法は酵素を用いたものが主であり、学生実験の内容と実際の工業的手法の間に大きな隔たりがある。そこで人的毒性の低いdl-メントールを用い、ジアステレオマー塩法による光学分割を学生に理解させる。1-メントールはペパーミントのような清涼感があるのに対してd-メントールは無臭であることを利用し、高度な分析機器を使用せずとも『におい』で誰でも分割を判断できる実験テーマを創設するため研究を行った。目的物を単離するまでの過程として、1dl-メントールから酸無水物を反応させてdl-メンチルエステルカルボン酸を合成2光学活性アミンを加えてジアステレオマー塩を形成3結晶物を酸で分解し、d or 1-エステルカルボン酸を単離4エステル加水分解にてd or 1-メントールを単離するといった手順である。まず、酸無水物として無水フタル酸、無水マレイン酸を用い、dl-メントールと反応させてdl-メンチルエステルカルボン酸の合成を行った。条件検討を行った結果、いずれの化合物も90%以上の高収率且つ2時間程度で合成物を得ることに成功した。実際は学生実験にて行うことから反応時間は許容範囲であると言える。現在、ジアステレオマー塩法で分割した際の判断基準となるラセミ体のエステルカルボン酸のキラルカラム条件、展開溶媒を検討中である。これらが達成できれば、ジアステレオマー塩法に用いる光学活性アミンの選別・鏡像体過剰率(ee%)の判定に利用でき、本実験テーマの実現に近づく。
生体内で使用可能な新規核酸型リガンドの創製

本申請研究では、初代培養腫瘍血管内皮細胞を標的としてDNAアプタマーの単離を試み12回のセレクションとさらに正常血管内皮細胞および腫瘍実質細胞を用いてカウンターセレクションを行い、AraHHOO1アプタマーを得ることができた。AraHHOO1アプタマーは腫瘍血管内皮細胞に対して44nMの解離定数を示すこと、蛍光標識AraHHOO1は腫瘍血管内皮細胞において、エンドソームとの共局在を示すこと、AraHHOO1は脈管形成を阻害することを明らかにした。さらにAraHHOO1アプタマーが結合するタンパク質を探索し、それがTroponinTタンパク質であることが明らかになった。TroponinTはこれまで腫瘍血管内皮細胞に発現しているとは考えられておらず、AraHHOO1アプタマーをの脂質コンジュゲートを合成し、それをリボソームに組み込んだAraHHOO1リボソームは通常のリボソームと比較して3.5倍強く腫瘍血管内皮細胞へ結合することが明らかになった。本研究の目標はactive targeting実現のための新規核酸型アプタマーリガンドの創製である。副作用の低減、作用効果の増進のためには、薬剤を選択的に標的とする組織/細胞へ送達する方法の開発が必須であり、それを実現するための標的素子の創製は喫緊の課題である。申請者は20-40鎖長ほどのオリゴヌクレオチドからなり、特殊な二次構造により高い結合親和性および選択性で結合する分子群であるアプタマーに着目し、研究を行った。これまで、初代培養腫瘍血管内皮細胞を標的としてDNAアプタマーの単離を試み12回のセレクションとさらに正常血管内皮細胞および腫瘍実質細胞を用いてカウンターセレクションを行い、AraHH001アプタマーを得ることができた。AraHH001アプタマーは腫瘍血管内皮細胞に対して42 nMの解離定数を示すこと、蛍光標識AraHH001は腫瘍血管内皮細胞において、エンドソームとの共局在を示すこと、AraHH001は脈管形成を阻害することを明らかにした。さらにAraHH001アプタマーが結合するタンパク質を探索し、それがTroponin Tタンパク質であることが明らかになった。Troponin Tはこれまで腫瘍血管内皮細胞に発現しているとは考えられておらず、AraHH001アプタマーをの脂質コンジュゲートを合成し、それをリポソームに組み込んだAraHH001リポソームは通常のリポソームと比較して3.5倍強く腫瘍血管内皮細胞へ結合することが明らかになった。これらの成果をまとめ、特許として「トロポニンTと結合するDNA、これを用いた腫瘍組織における血管新生および/または脈管形成抑制剤ならびにこれを用いた細胞内へ目的物質が取り込まれることを促進する剤」(特願2012-124073)、学術論文を一報(PLoS One, 7, e50174)を発表した。今回、初代培養腫瘍血管内皮細胞を標的としてDNAアプタマーの単離を試み12回のセレクションとさらに正常血管内皮細胞および腫瘍実質細胞を用いてカウンターセレクションを行った。初代培養腫瘍血管内皮細胞は系代された細胞と比較してin vivoでの様態を良く再現している。ここから合計48個のDNAアプタマーを得た。このアプタマーは腫瘍血管内皮細胞選択的であると想定されるが、果たして、ここで得られたアプタマーは腫瘍血管内皮細胞選択的であった。このアプタマーをAraHH001と名付けた。このようにして、腫瘍血管内皮細胞選択的なAraHH001を得ることができた。そこで、AraHH001の有用性を示すため、さらなる機能探索を行った。蛍光標識AraHH001を腫瘍血管内皮細胞と処理し、共焦点レーザー走査型顕微鏡で観察したところ、エンドソームとの共局在を観測することができた、この事実はAraHH001が細胞に取り込まれたことを意味しており、リガンドとしての使用可能性を示すことができた。

またAraHH001は脈管形成を阻害することが分かった。この成果は、AraHH001が新生血管形成を阻害することを示しており、医薬としても使用できる可能性が有ることを示している。現在これらの成果を特許および論文として発表するための準備を行っている。腫瘍血管内皮細胞に対するSELEXを実施し、目的とするアプタマーを得ることができた。さらにそれらのアプタマーの生物学的性質を検討し、脈管形成阻害、内在化など様々な性質を有することを明らかにすることができた。そのような視点から、本研究は十分進んでいると言えるが、残念ながら論文化、特許化は完了しておらず、そのような観点から(2)とした。本研究はここまで順調に進んでおり、今後は論文化、特許化を進めながら、並行して、計画通りMENDへアプタマーを導入し、active targetingの達成を目指す。具体的にはアプタマー-脂質複合体を化学合成し、それを元にMENDの脂質組成を検討し、in vitroにおいて腫瘍血管内皮細胞に取り込まれるかどうかを検討する。さらに、そこで決められた最適条件を用いてin vivoでの検討も行い、ガンに対する治療効果が得られるかどうかを調べる。また、脈管形成に基づく血管新生阻害療法も期待できるので研究計画には含まれていないものの、そちらの課題の達成も試みる。該当なし
細胞膜機能を模倣した3D固相による水現代病の認識と低減

本研究の目的は1)医薬品および生活関連ケア製品(PPCPと略)を水相から捕捉する疑似細胞膜層を構築する,2)捕捉されたPPCPを充分に保持できる疑似親水性相互作用分離層を創出する,3)PPCPの特徴を認識し,夾雑物を排除する多次元メカニズム分子鋳型層を構築する,である。3年間の検討によって,本研究の最終目的である抗うつ剤のスルピリドの実際の河川水からの捕捉濃縮,定量に成功し,研究目的を完遂した。この成果は,モデルとして用いたスルピリドに留まらず,最近問題となっている貝毒,サキシトキシンやドウモイ酸などの化合物に対しても有効であることを確認しており,発展性のある成果となった。成果1)親水性基材として,検討の結果,ポリエチレングリコール(PEG)を主骨格とするモノマーを採用し,簡便な光開始ラジカル重合で多孔性薄膜層を得る難題に成功した。成果2)成果1で得られた薄膜層を用いて,新たな評価法として,ウマ保存血,人血を用いて,血球との相互作用を観察することにより,細胞膜機能との親和性についての知見を視覚的に得ることに成功した。成果3)フォスファチジルコリン基を持つモノマー(MPC)によって,上記親水性基材の表面修飾を行い,血球との相互作用,物質透過状況,物質捕捉能,等をHPLCも用いて詳細に検討し,目的とする表面機能を有する固相の形成に成功した。以下,さらに詳しく記載する。成果1および成果2)PEG骨格を有するモノマーを用いる多孔性薄膜層の形成について,設備備品で購入した光学顕微鏡落射測定モードを用いて詳細に検討を行い,反応液の組成,光重合の条件等を決定した。この多孔体薄膜は3D固相の第二層,つまり中間層,あるいは第一層,つまり最下層となる候補であり,細胞膜層(第三層,外層)との相互作用を実測する上で,実際にウマ保存血,人血を用いて相互作用を検討した。溶血を起こせば,細胞膜との相互作用が強いことを意味し,3D固相における独立した中間層とはなり得ないため,溶血を起こさない特性について検討し,目的の性質を得た。成果3)第三層を形成するフォスファチジルコリン基を持つモノマーとしてMPCを選定し,表面修飾における重合条件に対するポリマー分子量について設備備品として購入したGPCを用いて検討を行い,ベストな表面修飾条件について重要な知見を得ることができた。これにより,本成果報告・進捗欄に示す検討がスムーズに進行した。これらの成果に対して,第26回クロマトグラフィー科学会において,ポスター賞を受賞した。本課題において対象とする物質は,医薬品および生活関連物質(PPCPs)に対する保持特性に関しては,1)水媒体(あるいは水環境)から固相に捕捉し,2)夾雑物洗浄の際の有機溶媒(アセトニトリルあるいはメタノール)環境でも固相に保持していること,が求められている。成果概要で記載した多層構造固相に関して,クロマトグラフィー的手法を用いて検討を行ったところ,水素結合,静電的相互作用環境に存在する親水性低分子化合物を,その環境から解放し,また,アセトニトリル環境でも親水性相互作用クロマトグラフィーに基づく保持が発現することを示唆するデータが得られた。本年度の研究内容は,1)多層固相調製に関する検討項目,2)親水性化合物の保持に関する項目,および3)分子鋳型形成に係る検討項目である。前述のように,1)および2)については,当初予定していた方法とは異なる実際の血液を評価手段として用いる独自の手法を用いることで初年度としては予想以上の成果を得ることが出来た。定量的評価では85%である。また,3)については,すでに抗うつ剤のスルピリドを用いて,予備的成果を得ているため,本年度の研究の進捗としては,予定を充分に達成したと言える。定量的には80%。マイナス面としては,当初予定していた常法的手法を用いなかったことだが,血液を用いる評価(今回の新手法)では,視覚的,顕微鏡的に細胞膜との相互作用,さらには血液中のタンパク質の環境に強度にバインドされている低分子化合物の捕捉に関する知見が一気に得られるため,敢えて今回の方法を採用した。マイナス面を補う重要な知見を新手法で得ることができたことより,進捗区分としては(2)概ね順調に進展している。とさせて頂いた。成果1)各種イオン交換基を有する機能性モノマーを用いて,基材表面修飾を行い,その性質を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて詳細に検討し,細胞膜機能との比較を行い,機能性モノマーの官能基と導入方法の最適化を行った。成果2)成果1で得られた知見を基に,構造がわずかに異なる超親水性物質に対する相互作用とその分離について検討を行い,分子認識に関する知見を得た。成果3)3D固相の最上層の構築方法として,様々な方法を検討し,下層の機能を損なわない画期的な表面修飾方法を開発した。成果1および成果

2)昨年度の成果により,PEG骨格を有するモノマーを用いる多孔性薄層の形成について,この多孔体薄層は最外層ではなく,3D固相の第二層,つまり中間層となる候補であることを確定し,本年度は最上層となる親水性機能性モノマーによる表面修飾により,構造がわずかに異なる超親水性物質の分子認識について,表面官能基の種類を制御することで,捕捉能の変化が可能であるとの成果を得た。成果3)第二層が決定され,最上層の候補を得たため,下層の機能を損なわない表面修飾法について詳細な検討を行い,従来の重合誘起の表面修飾法ではなく,スプレー法を併用する当該ポリマーの散布と乾燥による画期的な表面修飾方法の開発に成功した。これにより,最上層での夾雑物の排除と,ターゲットの捕捉が可能となり,下層においてターゲットの検出に定量的な影響を大幅に軽減できることを見いだした。これにより,本成果報告・進捗欄に示す検討がスムーズに進行し,1)分子鋳型,2)中間層,3)最上層の各パーツが完成した。加えて,最下層の基材についても,新たな視点から検討を開始しており,これらの成果を発表した第27回クロマトグラフィー科学会議において,最優秀発表賞を受賞した。医薬品および生活関連物質(PPCPs)に対する保持特性に関しては,1)水媒体(あるいは水環境)から固相に捕捉し,2)夾雑物洗浄の際の有機溶媒(アセトニトリルあるいはメタノール)環境でも固相に保持していること,が求められている。成果概要で記載した多層構造固相に関して,クロマトグラフィー的手法を用いて,検討を行ったところ,水素結合,静電的相互作用環境に存在する親水性低分子化合物を,その環境から解放し,また,アセトニトリル環境でも親水性相互作用クロマトグラフィーに基づく保持が発現することを示唆するデータが得られた。これには前年度から検討を行ってきたポリエチレングリコール(PEG)鎖を有する両親媒性多孔質層が最適であった。特にPEG鎖は水環境でもある程度の疎水性と親水性を併せ持った化合物の保持に優れていることが明確となった。本年度の研究内容は,1)多層固相調製に関する検討項目,2)親水性化合物の保持に関する項目,および3)最上層の検討と分子鋳型との共存である。前述のように,1)および2)については,構造がわずかに異なる超親水性化合物を用いる独自の手法を用いることで二年目としては予想以上の成果を得ることが出来た。定量的評価では85%である。また,3)については,下層の機能(分子鋳型を含む)を損なわない新しい方法について成果を得ているため,本年度の研究の進捗としては,予定を充分に達成したと言える。定量的には85%。マイナス面としては,分子鋳型との共存が挙げられるが,すでに医薬品に関する独自の分子鋳型作製方法を確立しており,また,本年度画期的な最上層の形成手法を得たことから,見通しは明るいと考えている。このため,(2)おおむね順調に進展している,とした。収支面では,pHメータ改善が想定外であったが,概ね予定通り支出した。本研究の目的は1)医薬品および生活関連ケア製品(PPCPと略)を水相から捕捉する疑似細胞膜層を構築する,2)捕捉されたPPCPを充分に保持できる疑似親水性相互作用分離層を創出する,3)PPCPの特徴を認識し,夾雑物を排除する多次元メカニズム分子鋳型層を構築する,である。3年間の検討によって,1)については,除去・分析対象の低分子親水性化合物を遅延なく,かつ定量的に捕捉し,下層に送る高分子層の検討を行い,特に静電的な相互作用を用いることにより,固体を含む夾雑物の量的な影響を低減した層の形成と化学結合ではなく,静電的相互作用を利用した画期的かつ簡便な表面修飾方法を確立した。
新しい細胞培養法を用いた多能性・赤芽性幹細胞の分化調節に関する研究

赤芽性造血幹細胞の増殖・分化が各種サイトカインの複雑な協働作用によって制御されている可能性について,ヒトではいくつかの注目すべき報告が相次いでいる.しかしこの分野における実験動物に関する研究は極めて立後れている.本研究においてわれわれは,赤芽性細胞の増殖・分化・機能発現がエリスロポエチンやいわゆる微少環境だけでなく,骨髄非赤芽性細胞やリンパ球が放出する物質によるホルモン性の制御を受けていることを示唆するデータを得た.そのひとつは,シリアンバムスター脾細胞・骨髄細胞の培養上清に,赤芽性分化抑制因子すなわち赤芽性前駆細胞BFU-EおよびCFU-Eによるコロニー形成を抑制する因子が存在することである.最近のヒトに関する研究情報や,われわれの実験結果からみて,この活性は単一の因子の帰因するものでなく,複数因子のsynergismによるものと思われる.いまひとつは同じ培養液中に,有核赤血球および網状赤血球におけるヘモグロビン合成を促進する因子が存在することである.この場合のincubation timeはコロニー形成の場合のよう数日を要するものではなく, 1時間で有効である.特に成体型ヘモグロビン合成を増強するが,胎児型ヘモグロビン合成にも無効ではないので,胎児型から成体型への変換の補助因子というよりはむしろ,活発なヘモグロビン合成を維持するための作用と考えるべきであろう.本研究において発見されたこの二つの作用は一見矛盾する様であるが,幹細胞の分裂回数を減らすとしてその消耗を防ぐとともに,終末分化した細胞に十全に機能発現を促すというむしろ相互補完的な意味をもつものと解釈できる.赤芽性造血幹細胞の増殖・分化が各種サイトカインの複雑な協働作用によって制御されている可能性について,ヒトではいくつかの注目すべき報告が相次いでいる.しかしこの分野における実験動物に関する研究は極めて立後れている.本研究においてわれわれは,赤芽性細胞の増殖・分化・機能発現がエリスロポエチンやいわゆる微少環境だけでなく,骨髄非赤芽性細胞やリンパ球が放出する物質によるホルモン性の制御を受けていることを示唆するデータを得た.そのひとつは,シリアンバムスター脾細胞・骨髄細胞の培養上清に,赤芽性分化抑制因子すなわち赤芽性前駆細胞BFU-EおよびCFU-Eによるコロニー形成を抑制する因子が存在することである.最近のヒトに関する研究情報や,われわれの実験結果からみて,この活性は単一の因子の帰因するものでなく,複数因子のsynergismによるものと思われる.いまひとつは同じ培養液中に,有核赤血球および網状赤血球におけるヘモグロビン合成を促進する因子が存在することである.この場合のincubation timeはコロニー形成の場合のよう数日を要するものではなく, 1時間で有効である.特に成体型ヘモグロビン合成を増強するが,胎児型ヘモグロビン合成にも無効ではないので,胎児型から成体型への変換の補助因子というよりはむしろ,活発なヘモグロビン合成を維持するための作用と考えるべきであろう.本研究において発見されたこの二つの作用は一見矛盾する様であるが,幹細胞の分裂回数を減らすとしてその消耗を防ぐとともに,終末分化した細胞に十全に機能発現を促すというむしろ相互補完的な意味をもつものと解釈できる.2.PWM-SCM中の諸成分をゲルろ過で分離し、各画分について調べたところ赤芽系コロニー形成抑制活性は分子量約20万、granulocyte/macrophage系コロニー形成促進因子は分子量約6万の位置に溶出された。従ってgranulocyte/macrophage系コロニーの増加により、二次的に赤芽性コロニーが抑制された可能性は極めて少ない。ゲルろ過において抑制活性のピークはbroadであったが、クロマトフォーカシング法による検討の結果、少なくとも二種の等電点のことなる因子があることが判明した。3.ハムスター骨髄細胞を培養すると、まず繊維芽細胞・内皮細胞・マクロファージからなる付着性細胞群が増殖し、comfluertになった後に顆粒球・巨核球等の増殖をみる。この付着性細胞群がconfluentに達する少し前のconditionedmediumを採取し検査したところ、PWM-SCMよりも強力にCFU-Eによるコロニー形成を抑制することが判明した。4.上記の活性はいづれの場合も、血清の存在下において赤血球に全く吸収されないので、自己免疫的に形成されたイムノグロブリンによるものではないと思われる。1.ハムスター骨髄細胞長期培養系のinitial phaseにおける培養液・ポークウィードマイトジェンで刺激した脾細胞培養液に,骨髄の赤芽性前駆細胞(BFU-E・CFU-E)によるメチルセルロース培地中でのコロニー形成を顕著に抑制する活性が認められた.2.抑制は培養液の濃度に依存するが,高濃度のエリスロポエチン(>2unit/ml)存在下では, 10%の濃度でも活性は認められなかった.この点で,エリスロポエチンの濃度に関係なく抑制活性を発現するインターフェロン類とは性格を異にする.3.骨髄および脾の活性は,熱処理により失活する・ゲル濾過で高分子領域に溶出されるなどの点で類似しているが,脾の活性は4°C静置で上昇する・骨髄の活性は固定化トリプシン処理で完全に失活するが,脾の活性はやや抵抗性があるなどの点で微妙な相違が認められる.4.骨髄非赤芽系細胞は上記の如く赤芽性前駆細胞の増殖・分化を抑制するにもかかわらず,終末分化した赤芽性細胞におけるヘモグロビン合成を強力に促進することが判明した.

胎児卵黄包および成体骨髄における赤芽性細胞について調べたところ,この促進効果は胎児型ヘモグロビンについてもみられるが,成体型ヘモグロビンについてより顕著にみられた.細胞自体のみならず, 1.のような培養液も有効であった.5.これらから考えて,骨髄および脾における非赤芽系細胞は,なるべく幹細胞の分泌回数を減らし,分化した細胞を有効に活用する方向で作用していると考えられる.
バリアフリー整備事業進捗の効果計測手法の構築とその有効性評価に関する基礎的研究

平成17年度は、移動のバリアの量的な総合化に関する既往研究の整理、車いす使用者の日常生活での交通で遭遇するバリアとその目的地・利用頻度・経路に関する調査、そして、バリアの影響モデルの構築と一対比較法を用いたモデルパラメータの推定を行った。次に、これらの要因を含めた各種バリアの影響度に関し、それと等価な平坦区間を遠回りする所要時間で表現するモデルを構築した。まず、アンケート調査を、日常車いすを使用する人を対象に郵送等で189部配布し、回収された有効回答92票を用いて分析を行った。この結果、バリア要素の行動への影響の大きさについて、統計的な有意性もあわせて明らかにした。さらに、電動車いす使用者と手動車いす使用者との違いについても明らかにした。平成18年度は、まず、道路整備のバリア要素の主観的評価について高齢者を対象に新たに調査を実施した。次に、生活圏域単位での高齢者の外出量の調査から、潜在交通需要および顕在化率の推定を行った。さらに、当該地区におけるバリアの量の調査を行い、これらを総合化してバリア量と顕在化率の関係の定量的なモデル化を行った。加えて、研究成果の取りまとめを行った。紙面での一対比較調査では、各種バリア要素と等価な平坦区間を遠回りする所要時間で表現するモデルが構築できた。そして、経路のバリア量の評価値を求め、これと先に求めた顕在化率との関係を統計的に分析することによって、徒歩での買物交通に関する潜在化に関して、バリア要素の影響を明らかにした。本年度においては、移動のバリアの量的な総合化に関する既往研究の整理、車いす使用者の日常生活での交通で遭遇するバリアとその目的地・利用頻度・経路に関する調査、そして、バリアの影響モデルの構築と一対比較法を用いたモデルパラメータの推定を行った。車いす使用者の日常生活で遭遇するバリアの調査は、7名の外出頻度の高く常時車いすを使用している被験者からのヒアリング調査によった。その結果、バリアの種類としては、既存の移動円滑化基準の中で言及されておらず、また既往研究で触れられることの少ないものとして、歩行者や自転車の交通量に関するもの、踏切、障害物側方の有効幅員が目視で判断しにくい場合、などが比較的重要な要素として存在していることが明らかになった。さらに、このモデルのパラメータ推定については、仮定した2つの区間の選択を問うアンケート調査をもちいて、これを選択現象と考えて2項選択ロジットモデルに当てはめて推定することとした。アンケート調査は、日常車いすを使用する人を対象に郵送等で189部配布した。そして回収された有効回答92票を用いて分析を行った。この結果、これらのバリア要素の行動への影響の大きさについて、統計的な有意性もあわせて明らかにした。本年度においては、生活圏域単位での高齢者の外出量の調査から、潜在交通需要および顕在化率の推定を行った。次に、道路整備のバリア要素の主観的評価について今年度の対象者に対して新たに調査を実施した。高齢者の外出量の調査においては、道路整備評価の対象である生活圏域の移動が明確になるよう、住居地域の近隣ショッピングセンターを核に設定し、ここを目的地とする徒歩及び車利用の場合の外出量を把握した。調査は、すべての居住者を対象とした。そして、調査結果を、徒歩のみで移動するショッピングセンター利用者と、車が自由に利用できる利用者とに分類し、両者の比較を行った。

この結果で車利用の場合には歩行空間のバリア状況が異なっていてもその影響が見られなかったことから、車利用者のショッピングセンター利用頻度はその地域の居住者が生活を行う上で望ましい利用頻度であると考え、これと徒歩のみの利用者との差異を、歩行空間のバリアによる潜在化分であると考えることとした。この方法により、潜在交通需要及び顕在化率を推定した。バリア要素に対する主観的評価については、前年度に確立した調査手法を応用し、前述の利用実態調査の対象者に対して実施した。前年度は車いす使用者を対象としたが、今年度は高齢者の歩行を対象としたため、バリア要素としてもそれに合わせて歩車分離の方式、勾配などを取り上げた。そして、紙面での一対比較調査により、各種バリア要素と等価な平坦区間を遠回りする所要時間で表現するモデルを構築した。このようにして明らかにしたバリア要素の評価値を用い、これに当該地区におけるバリアの量の調査を合わせることで、経路のバリア量の評価値を求め、これと先に求めた顕在化率との関係を統計的に分析することによって、徒歩での買物交通に関する潜在化に関して、バリア要素の影響を明らかにした。
モバイル端末を利用した在日外国人向けの防災教育システムの構築と評価

本研究では、日本における「災害弱者」と呼ばれる在日外国人向けの多言語防災教育モバイルラーニングシステムの構築と実用化を目指す。スマートフォンなどのモバイル端末向けの、音声、動画、イラストを多用したマルチメディア型の防災教育教材として開発し、言葉で外国人に伝えにくい内容を学習者が仮想体験できるようにバーチャルリアリティ(VR)、拡張現実感(AR)などの技術を応用する。また、コンテンツ構築においては、在日外国の防災意識と海外の防災教育の現状を調査し、それぞれの国の災害基本データ、防災教育背景及び文化、習慣などを考慮するとともに、母国語で日本の災害知識や防災スキルを学べる内容とする。
分数の数覚を支える元素的分数の特定と分数数覚を向上させる学習プログラムの開発

本研究の目的は、1分数認知に熟達した成人の分数の基準数およびそれを利用できる分数のレパートリーを特定すること(研究1)、2児童を対象にして、基準数のレパートリーが発達的にどのように拡張するか、さらにそのレパートリーの大きさと算数成績の関連について横断的な研究で明らかにすること(研究2)、3児童のレパートリーの拡張が可能な学習プログラムを開発すること及びその効果の数一般の認知への波及性の検討(研究3)である。平成30年度は、数認知研究で伝統的に用いられてきた数直線推定課題用いて、分数の基準数、基準数を利用して量を把握できるサブ基準数になる分数、それら以外の量を把握できず割算のような過程を利用してその値を求めるような複雑な過程を要する分数を特定するための研究を行なった。30名の大学生に対して、数直線推定課題を行なった。数直線推定課題の分数刺激として、18個の既約分数を用いた。実験の結果、(1)分母の数が大きくなるほど、数直線推定に要する反応時間が長くなり、かつ、真の数量からの誤差距離が大きくなること、(2)1/2は反応時間が短く、誤差距離も小さいこと、(3)分母が3である分数の反応時間が短くなることが明らかになった。これまでの唯一の先行研究であるLiu(2017)は、1/4, 1/3, 1/2, 2/3, 3/4が基準分数である可能性を報告しているが、本研究の結果は、1/2, 1/3, 2/3が基準分数であることを示している。H30年度は、数直線推定課題を用いて基準分数を明らかにすることができ、かつ、大学生と小・中学生に対して同じ実験課題を実施するためのiPadプログラムを作成した。これらのことから、計画通り順調に研究を推進できていると考えている。iPadプログラムはほぼ完成しているので、実験プログラムのバグとりを行なった後、大学生に対する調査を行うと同時に、小学校での調査に着手する予定である。また、iPadを用いて数直線推定課題を実施するプログラムの開発にも着手する予定である。当初実験用PCを本年度購入予定であったが、実験に使用するMATLABのバージョンアップにより実験環境を見直す必要が生じたため、次年度以降に再度実験環境を再考したのちに購入することにしたためである。