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ハイブッリドペトリネットの代数的挙動解析の研究

離散変数と連続変数を混在することを許すハイブリッドペトリネットは離散ペトリネットと連続ペトリネットから構成される.連続ペトリネットとハイブリッドペトリネットの挙動は,離散ペトリネットの挙動に比し,大変複雑であり,いままでに代数的挙動解析が十分になされてこなかった.本研究では,まず,離散ペトリネットの状態方程式(目標状態と初期状態の差が固定されている)を用いて,任意の発火回数ベクトル(非負整数解)を初等的Tインバリアントと基本特解を用いて表現することを基本として,初期状態から目標状態への可到達性を有限の手数で判定することを提案している.次には,これらの手法を連続ペトリネット,ハイブリッドペトリネットへ適用するための条件を明らかにしている.更には,連続変数のみを許す連続システムから離散変数のみで表現する離散システムを得るための新しい一手法を提案している.離散変数と連続変数を混在することを許すハイブリッドペトリネットは離散ペトリネットと連続ペトリネットから構成される.連続ペトリネットとハイブリッドペトリネットの挙動は,離散ペトリネットの挙動に比し,大変複雑であり,いままでに代数的挙動解析が十分になされてこなかった.本研究では,まず,離散ペトリネットの状態方程式(目標状態と初期状態の差が固定されている)を用いて,任意の発火回数ベクトル(非負整数解)を初等的Tインバリアントと基本特解を用いて表現することを基本として,初期状態から目標状態への可到達性を有限の手数で判定することを提案している.次には,これらの手法を連続ペトリネット,ハイブリッドペトリネットへ適用するための条件を明らかにしている.更には,連続変数のみを許す連続システムから離散変数のみで表現する離散システムを得るための新しい一手法を提案している.本研究の最終的な目的は、連続変数と離散変数が混在するハイブリッドシステムの代表的モデルの1つであるハイブリッドペトリネットの代数的挙動解析(目標と初期の状態の差が固定されたもとでの可到達判定)を行うことである。初年度(平成19年度)は、まず、時間なし離散ペトリネットの状態方程式の初等的Tインバリアントと基本特解を、状態方程式の拡大システムを考えることによって一括導出する方法の具体化を行った。そこでは、計算手数の増大の問題が顕著になるため、多段分割手法やグレブナー基底による数式処理法の検討が急務であることが明らかになった。次には、時間なし離散ペトリネットの可到達問題の代数的アプローチの厳密解と近似解を求める基本的な考え方を提案した。以上の内容は、平成20、21年度の研究推進の基礎事項として役に立つ。本研究の最終的な目的は、連続変数と離散変数が混在するハイブリッドシステムの代表的モデルの1つであるハイブリッドペトリネットの代数的挙動解析(目標と初期の状態の差が固定されたもとでの可到達判定)を行うことである。初年度(平成19年度)についでの第2年度目(平成20年度)では、まず、時間なし連続ペトリネットの状態方程式の初等的Tインバリアントと基本特解を、状態方程式の拡大システムを考えることによって一括導出する方法の具体化を行った。そこでは、非負実数空間を非負有理数空間で近似することの意義を明示した。また、連続ペトリネットと離散ペトリネットに共通する重要問題である状態方程式の基本特解の必要十分条件を明らかにするための再検討を行った。さらには、第3年度目における最終目標である可到達判定問題のための計算ツールの整備を行った。入力,状態,出力に連続変数,離散変数が混在するハイブリッドシステムは,多くの分野における重要かつ急務な研究課題であり,ハイブリッドペトリネット(以後,HPと記す)はその有用なモデルの1つである.HPはDavid and Allaによれば,離散プレースと連続トランジション間の枝はないとしてよい.更に,連続プレースと離散トランジション間の枝もないものを初等的HPと呼んでいる(以上の制約では,往復枝は許される).本年度は,最終年度であったため,目的,実施計画を多分に過度に捉えていた感が強かった.そのため,一部消化不良となった.しかし,以下のことを明らかにしたが,これらは時間なしの離散ペトリネット,連続ペトリネット,初等的HPの挙動解析に有用に活用されるものである.1.X={状態方程式の非負整数解からなる無限集合}より,可到達性をδ%保証できるXの有限部分集合X^*の生成法.2.1個の解xεX^*の実行可能性の判定のアルゴリズムの精査.3.擬似解解消のためのトークン補充アルゴリズムの精査.本年度は,以上の3つの他に,次の逆問題を提案している.すなわち,状態方程式の非負整数解を求めることの緩和問題は,非負実数解を求めることであり,この逆問題は,非負実数解を与える連続システムから非負整数解を与える離散状態システムを求めることである(松本,恐神,茂呂;"定常連続システムから離散状態システムを得るための一手法",信学技報,Vol.110, pp.13-18(コンカレント工学),2010-08-0203(金城学院大学(金沢)).今後は,各アルゴリズムのインプリメントの他に,以下のことを行いたい.1.初等的HPよりも広い時間なしHPの挙動解析の代数的アプローチの具体化.2.基本特解の必要十分条件の導出.
マントル関連物質のグリューナイゼン定数の温度依存性に関する研究

Mg2SiO4フォルステライトについて、ダイアモンドアンビル高圧発生装置と外熱ヒーターを組み合わせることにより高温高圧ラマン分光測定を行った。300-573 Kにおいて決定された6つの格子振動モードのモードグリューナイゼン定数は温度変化によらずほぼ一定であった。このことから、約600 K以下では熱的グリューナイゼン定数もほぼ一定であることが導かれた。また、熱的グリューナイゼン定数の温度依存性を組み込んだ熱膨張率の理論計算の手法を開発し、MgSiO3アキモトアイト、Mg14Si5O24anhydrous phase Bおよびα-PbO2型TiO2の熱膨張率の高温外挿に適用された。当初の研究計画の通り、高温下での高圧ラマン分光測定に使用するための試料合成を行った。試料は、Mg2SiO4フォルステライトとMg3Al2Si3O12パイローブであった。フォルステライトは、MgO:SiO2 = 1:1(モル比)の混合物を大気中1500°Cで合計86時間加熱して合成した。パイロープについては、、まずMgO:Al2O3:SiO2 = 3:1:3(モル比)の混合物を1700°Cで1時間加熱後、常温の水中で急冷することによりMg23A2Si3O12組成のガラスを合成した。次に、6ー8マルチアンビル高圧発生装置を用いて出発物質のMg3Al2Si3O12ガラスを5.5 GPa, 1200°Cで2時間保持した後、室温まで急激に冷却して結晶構造を凍結してから1気圧に減圧回収した。何れも、粉末X線回折測定により、目的の物質が合成できていることを確認した。特に、Mg3Al2Si3O12パイロープにおいては、走査型電子顕微鏡を用いた組成分析により、陽イオンが目的の化学量比であることも確認した。また、高温下で高圧ラマン分光測定ができるようにするためのシステムの構築に着手した。ダイアモンドアンビルセルは、高温下での測定に対応させるためにダイアモンドの台座をセラミクス製とした。また、顕微ラマン測定用のステージ上に高温のダイアモンドアンビルセルを載せることができるようにするために、冷却用ホルダーの準備も行った。外熱式のダイアモンドアンビル高圧セルを顕微ラマン分光測定装置内で使用する際に、高温になっている高圧セルを顕微ラマンシステムのステージに載せることができるようにする必要があった。このため、高圧セルの冷却用ホルダーも併せた高圧セルの設計段階で予想以上に時間がかかってしまい、加圧装置の導入が遅れてしまった。ダイアモンドアンビルセル高圧発生装置内の試料室において、500°Cの温度を発生させるための加熱システムの構築を行った。加熱ヒーターの仕様は、さまざまなタイプのものについて試行錯誤した結果、直径φ1.0 mm,長さ約5 mmのらせん状に巻いたニクロム線ヒーター(φ0.26 mm)をパイロフィライト製のマウントに固定し、それを3個直列につなげたものを使用することにより、ヒーター切れを起こさずに安定した加熱ができることが分かった。また、ダイアモンドアンビルセルを冷却ホルダーに直に設置すると、熱伝導による熱の逃げのために温度の発生効率が悪くなることが分かった。そこで、ダイアモンドアンビルセルをZrO2の断熱体で囲うような変更を加えた。それらの試行錯誤により当初の目標発生温度である500°Cまでの昇温を達成することができた。しかしながら、約300°C以上の加熱により、ステンレス製のセルと炭化タングステン製のガイドピンの表面が酸化することや、それらの材質の熱膨張率の違いにより、ガイドピンがセル本体中の穴に焼き付いてしまうことが判明した。また、加熱系システムと同時に、冷却ホルダーによる冷却系システムの構築も行った。水冷ポンプ用のモーターは回転数を可変させることができ、冷却ホルダーを過度に冷却させないような流速に調整できるようにした。この冷却システムにより、顕微ラマン分光装置の試料ステージ上でダイアモンドアンビルセル高圧装置を昇温させることが可能となった。まず、ダイアモンドアンビルセルという非常に限られた空間内において、実際の試料位置で目標とした500°Cをニクロム線を用いたヒーターにより達成することが予想したよりもかなり困難であった。ヒーター直近では500°Cは容易に発生できるが試料部はヒーターからかなり離れた場所となることや、ダイアモンドアンビルセル自体を伝って逃げていく熱を抑えないと試料部の温度を上昇させられないことなどが原因であった。次に、当初の目標の500°Cまでの加熱を達成できたまでは良かったが、そのためにセル本体と2つのダイアモンドアンビルを平行に圧すためのガイドピンが焼き付けを起こし、修理のためにしばらく実験を進められない期間があった。これらのため、実験の温度条件を発生できる段階までは進んでいるが、実際に顕微ラマン分光測定ができるところまでは進んでいない。結晶物質では、温度の増加に伴い格子振動の非調和性、すなわち調和振動からの逸脱が大きくなっていく。この非調和性の程度は、グリューナイゼン定数により表すことができる。高圧高温条件下にある地球内部物質を熱力学的に取り扱う際には、実測による熱化学および熱弾性データを地球内部温度に外挿する必要が生じる。このとき、非調和効果を求めるためのグリューナイゼン定数の温度依存性が鍵となってくる。

本研究では、高圧高温下でのラマン分光測定を行うことにより、グリューナイゼン定数の温度依存性を実験から制約することが目的であった。平成27年度、28年度および29年度前半においては、高温下で高圧ラマン分光測定を行うための加熱システムとステージ冷却用の水冷システムの整備を行い、600 Kまでの温度範囲で高圧ラマン分光測定を行うことが可能になった。平成29年度後半では、ダイアモンドアンビル高圧発生装置を用いて高圧ラマン分光測定を高温下で行った。圧力はルビー蛍光法により決定した。試料のMg2SiO4フォルステライトを300 Kにおいて0.9, 2.7, 4.7, 6.1 GPaの異なる4つの圧力に設定した状態からスタートし、323 Kから573 Kまで50 K置きにラマンスペクトルを取得した。450K以上でもラマンピークが観測できた7つのピークについて各温度におけるモードグリューナイゼン定数を決定した。いずれのピークにおいてもモードグリューナイゼン定数は誤差の範囲内で温度依存性がないという結果が得られた。このことから、Mg2SiO4フォルステライトに関しては、モードグリューナイゼン定数の平均値である熱的グリューナイゼン定数は、600 Kまでの温度において一定であることが実験から示された。また、熱力学パラメータを推定する際のグリューナイゼン定数の取扱いについての研究も並行して進められた。Mg2SiO4フォルステライトについて、ダイアモンドアンビル高圧発生装置と外熱ヒーターを組み合わせることにより高温高圧ラマン分光測定を行った。300-573 Kにおいて決定された6つの格子振動モードのモードグリューナイゼン定数は温度変化によらずほぼ一定であった。このことから、約600 K以下では熱的グリューナイゼン定数もほぼ一定であることが導かれた。また、熱的グリューナイゼン定数の温度依存性を組み込んだ熱膨張率の理論計算の手法を開発し、MgSiO3アキモトアイト、Mg14Si5O24anhydrous phase Bおよびα-PbO2型TiO2の熱膨張率の高温外挿に適用された。まず、約500°Cまでの高温を安定して上げられるような加熱システムを整える必要がある。その後、すべてのラマンスペクトルの格子振動モードが確実に帰属されているフォルステライトを用いて、例えば100°C500°Cまでの100°C置きの一定温度下において、加圧することによるラマンピークのピーク位置のシフト量を測定し、モードグリューナイゼン定数の決定を行う。それらの結果から、それぞれの格子振動モードについて、モードグリューナイゼン定数と熱的グリューナイゼン定数の温度依存性が得られる。そして、フォルステライトの測定・解析が完了した後に、パイローブについて高温下での高圧ラマン分光測定およびグリューナイゼン定数の温度依存性の解析を行う。300°C以上の加熱によるダイアモンドアンビルセル装置のガイドピンの焼き付き現象の改善を行った後、実際に水冷システムやヒーターを組み込んだ高圧セルを顕微ラマン分光装置内に設置を行う。次に、NaClを圧力媒体として300°Cまでの高圧ラマン分光測定をMg2SiO4フォルステライトについて行う。高温下におけるラマン分光測定の手法を確立させた後、500°Cまで測定温度領域を拡大する。さらに、Mg3Al2Si3O12パイロープについて高温高圧ラマン分光データを取得する。
京郊中世村落の歴史的環境復原のための総合的研究 -山城国乙訓郡大藪村(京都市南区)を中心に-

大藪村にかかわる中世史料、近世史料の収集、目録化、分析をおこなった。地形図、絵図、地籍図、航空写真等の資料を収集し、トレース、デジタル化し、また分析を加えた。大藪村のみならず、広く乙訓地区の発掘調査の成果をまとめ、遺物・遺跡について整理するとともに、目録化した。現地踏査においては、水利・民俗慣行などについて、聞き取りを実施し、また墓塔などの石造物調査も進めた。その結果、自然地理的環境条件、中世集落遺跡の立地、近世の水争いや桂川渡船の実態などについて明らかにすることができた。さらに、山城国以外の諸地域について、古文書調査や踏査を通じて、中世集落・地域社会の実態を解明し、比較検討する方法を編み出した。これらの情報を研究代表者・研究分担者間で共有するため、月12回のペースで会合を開いた。平成14年5月19日、第13回平安京・京都研究集会「京郊中世村落の歴史的環境-西岡大藪村を中心に-」(日本史研究会と共催)を開催し、40名程度の研究者に対して、調査研究の中間報告をおこなった。また同10月27日、現地講座「大藪のあゆみ」を現地で開催し、地元の方々45名に対して調査成果の還元をはかった。大藪村に関する中世史料、近世史料の収集をおこなった。活字史料の整理、写真史料のコピー収集をおこない、目録化の準備を進めた。近代になって作成された絵図、地籍図、航空写真等の資料を収集し、研究の利便をはかるためトレース、デジタル化した。考古学の発掘調査の成果をまとめ、遺物・遺跡の整理・提示方法について検討を加えた。現地踏査をおこない、水利・民俗慣行などについて聞き取りを実施するとともに、墓塔など石造物の悉皆的な調査も試みた。その結果、先史時代以来の自然地理条件の変容、城館跡をふくむ中世遺跡の立地、中世史料にみえる地名の析出とそれが近世以降どのように継承されてゆくかなどについて明らかにできた。また高度経済成長期以前における、村の生業のあり方や景観、水争いの実態などについても情報を得ることができた。さらに、山城国以外の諸地域について、古文書やフィールドワークを通じて、中世聚落・地域社会の実態を解明し、比較検討する方法を検証した。こうした情報を研究代表者・研究分担者間で共有するため、調査とは別に、月1回のペースで会合を開いた。そうした中で、本年5月、主に中世史・考古学・城郭史などの研究者を対象として、当該研究の中間段階の成果を公表し、方法論についてアドバイスを得るため、公開シンポジウムの開催を決定し、その準備をおこなった。また、地元の市民向けの講演会についても検討をはじめた。最終報告書の構成、収載情報などについても議論を重ねた。今後も関係史料の収集、整理、また聞き取り調査などを実施するとともに、シンポジウム、講演会を通じて成果のとりまとめかたについて工夫を加え、継続して報告書の作成を進めることとする。現地踏査においては、水利・民俗慣行などについて、引きつづき聞き取りを実施し、また墓塔などの石造物調査も進めた。さらに、山城国以外の諸地域について、古文書調査や踏査を通じて、中世集落・地域社会の実態を解明し、比較検討する方法を検証した。

年度末にかけては、報告書の構成、収載情報などについての議論を重ね、報告書原稿の執筆、編集、諸資料の掲載許可をうけるための事務、校正などにあたった。
シミュレーション教育の導入による効果的な老年医学教育法の開発

全国の80医科大学医学部への調査や東京医科歯科大学の研修医調査によると、老年医学を専門に教える科のある大学の方が、高齢者診療に必要な知識や技術が有効に教育されており、そのような大学を卒業した研修医の方が自己評価による高齢者の診療能力が高かった。従って老年科を充実させることが重要である。老年医学ブロックなどの新しい老年医学のカリキュラムを導入し、シミュレーション教育として(1)装具を用いた高齢者疑似体験、(2)ヘッドマウントディスプレイを使った認知症疑似体験、(3)パソコンソフトを用いる認知症の実習教材、(4)模擬患者を利用した高齢者医療面接や認知症検査の実習方法、等の研究・開発を行った。(1)老年医学教育に関する調査研究については、老年医学を専門に行う講座の存在する大学と存在しない大学における老年医学教育の現状について、アンケート調査項目の選定を行なった。(2)出身大学の老年科の有無による研修医の学習到達度の比較調査について調査方法の検討を行った。(3)本学におけるクリニカルクラークシップでの老年病内科ローテーションの有無による医学生の学習到達度の比較調査で、卒業試験の成績に相違があるか検討するために試験問題の作成と倫理委員会の申請の準備を行った。(4)老年医学のシミュレーション教育の開発のために、認知症の医療面接のシナリオを作成して、本学で医療面接を担当している「つつじの会」の模擬患者(SP)の協力を得て認知症の模擬患者のシミュレーション教育の可能性を検討した。(5)2014年1月に岐阜大学と共催で本学で開催した「第51回医学教育セミナーとワークショップ」において、「老年医学のシミュレーション教育」というワークショップを開催した。その中で本学のインターネット教育システムWebClass上で使用できる、認知症のビデオ教材を作成して教材を用いた学習の実習を行ない、教材作成の実習も行った。学生用ビデオ教材を作成して、その評価を行うための準備をした。(6)同ワークショップで、長寿社会文化協会の協力を得て、高齢者疑似体験「うらしま太郎」および高齢者認知症疑似体験の実習を行い、その評価を行った。(7)高齢者疑似体験は以前から学生実習で行ってきたが、ワークショップで参加者の評価の高かった高齢者認知症疑似体験も次年度より学生実習で行うこととし、同セットを購入した。今後、その教育効果を検討する。(1)の全国調査、(2)の研修医調査、(3)(7)の学生調査等について倫理委員会の申請を行い、次年度に調査を実施する予定である。老年医学教育に関する調査研究とシミュレーション教材の開発研究を行った。まず、全国80医科大学・医学部に対する老年医学教育の内容の調査として、本学倫理審査委員会の承認を得て、2014年12月にアンケートを各医科大学医学部に送付し、得られた回答を解析した。その結果、老年医学を専門に教育する部門のある大学は33%で10年前と比較してほとんど増加してないことなどが分かった。その内容を2015年9月開催のAssociation for Medical Education in Europe(英国グラスゴー)に演題登録し、採用された。出身大学別の研修医の学習到達度調査に関しては、倫理審査委員会の承認を得て、2014年12月に本学研修医に対してアンケートを送付して回答の一部解析を行い、さらに2015年3月に回答のなかった研修医に再度アンケートを送付した。老年科のある大学では老化の機序や高齢者総合機能評価などがよく教育され、自己評価の理解度も高かった。これらの結果の一部を日本医学教育学会総会に発表するため演題登録を行った。老年医学シミュレーション教育に関しては、医学科4-5年のプレ・クリニカル・クラークシップの老年医学実習において、認知症シミュレータを新たに購入して実習を行った。その教育効果について学生にアンケート調査を行ったところ、認知症高齢者に対する理解が深まったなど教育効果が高いことが分かった。この結果については日本シミュレーション医療教育学会で発表するため演題登録を行った。シミュレーション教育の関しては、教材の開発については、本学で開発したmicroSIMを用いて、改訂長谷川式認知症スケールなどの演習用のパソコンソフトを作成した。また、反転授業用のビデオ教材の作成を開始した。認知症の医療面接のためのシナリオを作成し、標準模擬患者(SP)の教育・養成を行った。全国80医科大学・医学部に対する老年医学教育の内容の調査として、2014年12月に各医科大学医学部にアンケートを送付して、得られた結果を解析した結果、老年医学を専門に教育する部門のある大学は10年間で30%から21%に減少していることが分かり、6月の日本老年医学会総会の会頭講演の中で発表した。出身大学別の研修医の学習到達度調査に関しては、2014年と2015年にアンケート調査を行った結果、老年科のある大学では老化の機序や高齢者総合機能評価などが良く教育され、自己評価の理解度も高いことが分かった。この内容を7月の日本医学教育学会大会で発表した。老年医学シミュレーション教育に関しては、医学科4ー5年のプレクリニカルクラークシップの老年医学実習において、認知症シミュレータを新たに導入して実習を実施し、その教育効果についての学生アンケート調査を行ない、認知症高齢者に対する理解が深まり教育効果が高いことがわかった。この内容を6月の日本シミュレーション医療教育学会で発表した。

本学倫理委員会の承認を得て、2016年2月に医学科3年生の希望者等を対象として、反転授業の教育効果および模擬患者の年齢と高齢者医療面接の教育効果の関係に関する調査研究を行なった。その結果、反転授業の有効性と初回の医療面接の際の模擬患者の年齢が重要であるという結果を得た。現在、この結果を詳細に解析中であり、その一部を2016年7月の日本医学教育学会で発表する予定である。全国80医科大学・医学部に対する老年医学教育の調査、出身大学別の研修医の学習到達度調査、老年医学の認知症シミュレーション教育に関する研究については、順調に調査研究が進み、国内外での学会発表も行ったが、論文発表には至っていない。医学生に対する反転授業および高齢者医療面接実習の教育効果を調べる研究において、倫理委員会の承認を得る手続きに時間がかかり、また学生の講義スケジュールの関係等で、承諾を得て研究に参加してもらう学生の募集にも時間がかかり、想定していた学生数を確保することが難しかった。そのため、研究の実施が2015年度末になり、その結果の解析と発表が2016年度まで遅れることになった。老年医学教育に関する調査研究とシミュレーション教材の開発研究を行った。全国80医科大学・医学部に対する老年医学教育の内容の調査として、倫理委員会の承認を得て、2014年12月にアンケートを各医科大学医学部に送付し、得られた回答を解析したところ、老年医学を専門に教育する部門のある大学は21%で10年前と比較して9%減少しており、高齢者総合機能評価等の重要事項が十分教育されていないことが分かった。その内容を2015年のヨーロッパ医学教育学会(英国、グラスゴー)で発表し、現在は論文作成中である。出身大学別の研修医の学習到達度調査に関しては、倫理審査委員会の承認を得て、2014年12月と2015年3月に本学研修医に対してアンケート調査を実施したところ、老年科のある大学の方が老化の機序や高齢者総合機能評価などが良く教育され、研修医の自己評価での理解度も高かった。この結果を2015年7月の日本医学教育学会総会で発表し、現在、論文作成中である。老年医学シミュレーション教育に関しては、本学医学科4ー5年のプレ・クリニカル・クラークシップの老年医学実習において、認知症シミュレータを新たに導入し、その教育効果について学生アンケートを行ったところ、教育効果が高いことが分かった。この結果を2016年6月の日本老年医学会学術集会と8月のヨーロッパ医学教育学会(スペイン、バルセロナ)で発表した。シミュレーション教育の教材開発については、本学で開発したSIMTOOLを用いて、改訂長谷川式認知症スケール等の演習用ソフトを作成した。また反転授業用ビデオ教材も作成して、認知症の医療面接に関する模擬患者の年齢が学生に与える影響や反転授業実習の教育効果について調査した。前者については2016年7月の日本医学教育学会と9月の日本シミュレーション医療教育学会で発表し、後者については現在解析中である。全国の80医科大学医学部への調査や東京医科歯科大学の研修医調査によると、老年医学を専門に教える科のある大学の方が、高齢者診療に必要な知識や技術が有効に教育されており、そのような大学を卒業した研修医の方が自己評価による高齢者の診療能力が高かった。
原子炉雑音の時系列及び空間分布の直接測定法の開発と臨界安全研究

本研究では、近年の測定・計算機・ソフトウェア技術の著しい発展を踏まえた上で、検出器パルスの到着時刻測定の技術を利用し、データ収集法としてメモリ上に仮想的なマルチチャンネルスケーラ(MCS)を作成し、原子炉雑音解析法の一つであるファインマンα法を用いたオンライン未臨界度モニターシステムの開発を行った。同システムでは、計算機のメモリ上に展開された仮想的なMCSに対してデータの記録を行うため、データ転送に要していた時間を省略することができ、市販のMCSを用いる従来のモニターシステムよりも高度化することができた。昨年までに未臨界度を既知の値に保った体系で測定法のテストを行い、測定法の問題点を解決することができた。本年度は、開発された新しいデータ収集システムを使用した最終実験を九州大学工学部の未臨界実験装置及び近畿大学原子力研究所の原子炉で行い、開発した装置の性能の確定、解析手法の確立等を行った。特に、未臨界度の高速オンライン評価の重要性が明確になったことから、1、2週間の連続測定を行った。さらに、反応度が変化する体系での測定についての知見を得るため、制御棒移動中の測定を試みた。一方、炉水位の変化に対する応答についても測定し、制御棒効果との差異を明確にした。特に、原子炉動特性の非線型性などとの関連に着目して、検討を深めた。開発した時系列直接計測回路系については、実験の中で判明した問題点を解決するべく改良を重ね、製品化に成功しており、今後、原子炉雑音研究のみならず、例えば宇宙線中性子の時系列測定と太陽フレアの相関のようなテーマで研究の新たな展開が期待される。同時に、昨年までに得られた研究成果についても、全体的な見地からの解析、また、全分担者による討論などにより見直しを行い、学会で報告、論文誌に投稿、研究会で議論するなど、成果の公表を幅広く行った。ファイマンα法などの原子炉雑音法を核燃料取扱施設等の臨界安全管理に利用することを目的として、計算機による炉雑音の時系列直接測定システムの開発を行い、オンライン未臨界度モニターの可能性について検討した。今回採用した中性子雑音解析は、体系内の中性子数の時間的変動に注目する解析法で、未臨界度等の重要な動特性情報が得られる手法である。しかしその測定方法として従来から用いられているものは、必ずしもオンライン処理を行うことを想定して開発されたものではなく、測定後にデータのディジタル化や転送などの手順を必要とする。そこで我々は、近年の測定・計算機・ソフトウェア技術の進歩を踏まえた上で、検出器信号列を直接データ化しパルス時系列データの収集を行うシステムを開発した。この目的の為に新たに検出器を購入し、専用の計測回路及び計算機を用意してシステムとしての最適化を行った。試作した装置を動力炉核燃料開発事業団の重水臨界実験装置(DCA)に持ち込んでテスト実験を行い、同システムの未臨界度モニターとしての実用性を検証した。DCAの重水水位を調節することにより、実効倍増率を0.993から0.690の範囲で変化させて測定を行い、得られた中性子信号の時系列データをファイマンα法によって処理した。この結果、評価された即発減衰定数αが実効増倍率の増加に対して単調な減少傾向を示すことが判明し、本研究で用いた測定システムが実効増倍率の測定に対して有効であり、未臨界度モニターとして実用的であることが確認された。今後はデータ処理のオンライン化を目指して、ハード・ソフトの両面から開発研究を続行する予定である。ファインマンα法など原子炉雑音法を核燃料取り扱い施設等の臨界安全管理に利用する技術は、施設の未臨界度を定量的

・オンライン的に監視する方法として開発が強く要望されているが、解決すべき問題も多く、多角的な研究の推進が期待されている。本研究では、計測原理を見直し、実験の方法、データ処理、物理的解析を統一的に検討し標準化を目指す。従来の未臨界度測定技術は、もちろんオフラインで解析する方法であったが、測定自体も短い時間間隔の測定を何回も繰り返して行う必要があった。昨年までの成果から、特に不連続測定の重要性が明確になったため、長時間の連続測定が可能となるように測定系の改良をおこなった。近畿大学原子力研究所の原子炉では、炉心が分割されているため炉心間の時間相関を調べることができる。各炉心に1本づつ挿入したBF_3計数管の信号に対して識別のためのフラグを立てつつ、直列的に時間を記録できるように時系列測定装置を改良した。得られた結合定数は既知の値と一致しており、簡便な方法により信頼性の高いデータ取得が可能であることが分かった。また、体系外での未臨界度モニターが可能かどうかを漏洩ガンマ線の時系列測定により調査した。動力炉核燃料開発事業団の重水臨界実験装置(DCA)において、ガンマ線検出器として沃化ナトリウム結晶シンチレータを使用して実験を行った。ガンマ線エネルギー情報と時間情報をリストモードで測定できるようにデータ収集系を改良し、実験を行った。今後、それらの相関についての解析を行う予定である。本研究では、近年の測定・計算機・ソフトウェア技術の著しい発展を踏まえた上で、検出器パルスの到着時刻測定の技術を利用し、データ収集法としてメモリ上に仮想的なマルチチャンネルスケーラ(MCS)を作成し、原子炉雑音解析法の一つであるファインマンα法を用いたオンライン未臨界度モニターシステムの開発を行った。同システムでは、計算機のメモリ上に展開された仮想的なMCSに対してデータの記録を行うため、データ転送に要していた時間を省略することができ、市販のMCSを用いる従来のモニターシステムよりも高度化することができた。昨年までに未臨界度を既知の値に保った体系で測定法のテストを行い、測定法の問題点を解決することができた。本年度は、開発された新しいデータ収集システムを使用した最終実験を九州大学工学部の未臨界実験装置及び近畿大学原子力研究所の原子炉で行い、開発した装置の性能の確定、解析手法の確立等を行った。特に、未臨界度の高速オンライン評価の重要性が明確になったことから、1、2週間の連続測定を行った。さらに、反応度が変化する体系での測定についての知見を得るため、制御棒移動中の測定を試みた。一方、炉水位の変化に対する応答についても測定し、制御棒効果との差異を明確にした。特に、原子炉動特性の非線型性などとの関連に着目して、検討を深めた。開発した時系列直接計測回路系については、実験の中で判明した問題点を解決するべく改良を重ね、製品化に成功しており、今後、原子炉雑音研究のみならず、例えば宇宙線中性子の時系列測定と太陽フレアの相関のようなテーマで研究の新たな展開が期待される。同時に、昨年までに得られた研究成果についても、全体的な見地からの解析、また、全分担者による討論などにより見直しを行い、学会で報告、論文誌に投稿、研究会で議論するなど、成果の公表を幅広く行った。
ヘレロ語諸方言の比較研究に向けた東ヘレロ語の記述研究

東ヘレロ語コミュニティにおける現地調査で収集したデータをもとに,声調,テンス・アスペクト・ムードの体系,複文の構造を中心にヘレロ語の記述研究を行った。その成果は論文および国内外の学会や研究会で発表した。また国際共同研究については,2010年度にLutz Marten氏(ロンドン大学)とヘレロ語の共同研究を開始したほか,最終年度には英国から2名のバントゥ諸語研究者を招聘し,これまでの成果発表と共同研究の展開を目的とした国際バントゥ諸語ワークショップを大阪で開催した。継続的な国際共同研究へ展開させる十分な土台ができたものと思われる。研究代表者の米田は,9月にナミビアにて3週間の調査を行い,東ヘレロ語の語彙調査と声調に関する調査を行った。さらに,比較のために中央ヘレロ語の調査も行った。中央ヘレロ語についてはすでにいくつかの先行研究があるが,それらの中でテンス・アスペクト・ムードの体系が十分に示されていなかったため全体像が見えてこなかった。今回の調査ではテンス・アスペクト・ムードの体系をそれぞれの活用の声調形とともに明らかにすることができた。また複文の活用を調べる中で,これまで報告されていなかった節連結の形式を見つけることもできた。これらはアフリカ言語学や対照言語学の研究会で報告し,テンス・アスペクト・ムードの体系については論文を発表した(11.「雑誌論文」参照)。複文の節連結については現在論文を執筆中である。アフリカ言語の研究者は世界的に見ても数が限られており,国際的な研究協力は必須である。今回のプロジェクトでは諸外国の研究者との積極的な研究交流および研究協力を目指している。8月にはオランダでアフリカ言語学会が開催された際にケルン大学(ドイツ)とロンドン大学(英国)のヘレロ語研究者と研究会を開き,データおよび意見の交換を行った。9月のナミビアでの現地調査にはその研究会でのディスカッションの内容を反映させた。また2月にはロンドン大学で開催されたAfrican Linguistic Research Groupの研究会に出席し,米田は9月の調査結果であるテンス・アスペクト・ムード体系について報告した。連携研究者の永原は,文書史料を収集し,19世紀から現代までのナミビアとボツワナのヘレロ人の移動に関する基礎的史実を明らかにした。研究代表者の米田は,9月にナミビア東部にて3週間の現地調査を行った。調査内容は、前年度に行った東ヘレロ語の動詞の声調およびにテンス・アスペクト・ムードの体系に関する調査内容の確認(特に論文執筆中に出てきた疑問など)を行い、その後、昨年度に引き続き複文に関する調査を行なった。特に名詞修飾節、節連結の形式、類似した接続詞の使い分けなどを中心に調査を行ない、ヘレロ語の複文に関する新たな知見を得ることができた。今回のヘレロ語の調査で得られた成果の中から名詞修飾節に関する研究を他のバントゥ諸語との比較研究に発展させ、ワークショップで発表した。またヘレロ語の文法スケッチを執筆し、『アフリカ諸語文法要覧』の中に掲載した。これらについては11.「研究発表」を参照されたい。節連結に関しては、さらに日本語との対照研究に発展させるべく、分析を進めている。昨年度と同じく、2月にはロンドン大学東洋アフリカ研究学院(SOAS)で開催されたAfican Linguistic Research Groupの研究会に出席し,米田は9月の調査結果である節連結に関して報告した。また24年度秋に開催予定の国際バントゥワークショップについての具体的な計画を詰め、そこで共同発表する研究内容についての相談をした。連携研究者の永原は,昨年度に引き続き、文書史料の収集につとめ、それらの史料の整理・分析を進めることで、19世紀から現代までのナミビアとボツワナのヘレロ人の移動に関する基礎的史実を明らかにした。研究代表者の米田は、23年度までに収集したデータを基に節連結に関する調査結果を論文にまとめ、確認・補充が必要なデータを洗い出した。8月にナミビア東部において行った現地調査でデータの確認と補充をした。24年度の現地調査では、主に名詞修飾節の形式と意味関係に関する調査を行なった。名詞修飾節については、23年度にヘレロ語とスワヒリ語の比較研究という形で口頭発表を行ったが、そこに今年度のヘレロ語の調査結果を加えて論文にまとめた。これは25年度に出版する予定である。また2013年3月には共同研究者の森本雪子氏(ベルリン・フンボルト大学)を大阪に招聘し、阿部優子氏、品川大輔氏と共にヘレロ語とマテンゴ語の情報構造についての共同研究を行い、名古屋で開催された研究会において4名でバントゥ諸語の項構造に関する発表を行った。

連携研究者の永原は、23年度までに収集した文書史料の整理・分析を進め、19世紀から現代までのナミビアとボツワナにおけるヘレロ人の移動に関する基礎的史実を明らかにし、現在のヘレロ語話者コミュニティの分布との関連を検討した。2月には、京都でナミビア研究者が集まる研究会に米田・永原ともに出席し、情報と意見の交換を行った。本プロジェクトでは諸外国のバントゥ諸語研究者との積極的な研究交流および研究協力を進めていくことも目標のひとつである。24年度はバントゥ諸語研究者Lutz Marten氏(ロンドン大学)、Nancy Kula氏(エセックス大学)をイギリスより招聘して11月10・11日に国際バントゥ諸語ワークショップを開催した(於:大阪大学中之島センター)。バントゥ諸語研究に関する国際的なワークショップの開催は日本では初めてのことであったが、活発な意見交換を行うことができ、大変有意義な機会となった。さらに次年度以降の国際共同研究についての具体的な計画を立てることもできた。本プロジェクトの具体的な目標のひとつであった文法スケッチを出版した。語彙リストについては出版はされていないがすでに語彙の収集と整理はできている。またもうひとつの目標であった海外研究者との研究連携についても毎年成果を出しており、ネットワークも強化されてきた。ヘレロ人の移動に関する歴史研究も順調に進んでいる。ただし本プロジェクトの特徴のひとつでもあった歴史学との相互サポートを成果としてまだ発表できていないので、これが課題として残っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年の今年度は、これまでに収集したデータを分析・検討し、成果を積極的発表していくことを目指す。これまでの成果の中には、歴史学との相互サポートという本プロジェクトの特徴が成果の中で十分に表面化していないので、この点についても明確に成果の中に表していきたい。また、本プロジェクトの成果を、今後は他のバントゥ諸語との比較研究および日本語をはじめとする他の言語との対照研究に発展させていく方向で、進めていきたいと考えている。他のバントゥ諸語と比較研究については、今年度11月に計画されている国際バントゥ諸語ワークショップがそのきっかけになると期待している。
高専における応用数学教材の開発研究

本研究は、高専の応用数学教育に関して、現状に即した教材の開発及びカリキュラムの整備を目的としている。本年度は、化学系分野で使われている数学について調査を行い、これを高専数学教育に取り込むための理論的な整備と教育方法の研究を行った。これまでの高専の応用数学教育では、伝統的な微積を中心とする微分方程式、ベクトル解析、複素関数論、フーリエ級数・ラプラス変換を一通り教授するが、通常のコースであるが、工学の急激な変化には対応していないことを我々は実感していたが、どのようにすべきかということを明確にできないままでいた。当初、研究分担者全員で協議した結果、各工学科毎で実際に使われている数学には、それぞれ特徴があり、これを調査する必要があるということで、内外の物理化学系分野で標準とされているテキストである「バーローの物理化学」に使われる数学について、数学教育の立場から分析・分類を行った。その結果、化学系学生に対して、数学の授業項目全体との関連において、特に重要視すべき項目及び軽く扱ってよい項目または不要と思われる項目を明らかにした。これらの調査結果は、日本数学教育学会高専部会研究論文誌第3号(平成8年3月20日発行)に発表した。今回の調査にあたっては研究分担者が中心となって、全国の高専の数学教官からの協力を得て、上記のテキストの調査・分析を進めると同時に、それぞれの高専の化学の教官から聞き取り調査をして、数学教育に対する有用なコメントを得た。また、これとは別に、企業の実務担当者、研究者に対してアンケート調査を実施した結果、高専及び大学の数学教育について、数学そのものの知識よりもむしろ、数式処理ソフト等既製のソフトウェアの利用法に関しての教育を行う方が実際的であり、この面での教育が遅れているとの指摘があった。今後は他の工学分野についても調査・分析を引き続き行っていく予定である。
非可換ゲージ理論の研究

今年度は、シンプレクティック多様体の無限増大列からなる無限次元シンプレクティック多様体上でのキャパシティー不変量の厳密な構成を行い、さらに具体例での計算も行った。無限次元シンプレクティック多様体は、その中に非常にたくさんの無限次元部分シンプレクティック多様体を含むが、もとの無限次元シンプレクティック多様体上の概正則曲線のモジュライ空間と、そこに含まれる無限次元部分シンプレクティック多様体上のそれらとは、アプリオリには関係がない。キャパシティー不変量の定式化において、無限次元シンプレクティック多様体の無限小近傍をいう概念を導入していた。それを使って、無限次元部分シンプレクティック多様体が無限小近傍の元であれば、その概正則曲線のモジュライ空間と、もとの無限次元シンプレクティック多様体のそれとが同型であることを示すことができた。これはモジュライ空間の安定性が無限次元の一つの枠組みで成立することを示している。今後はモジュライ空間、そしてキャパシティー不変量のフロウによる安定性を研究することが重要な研究テーマとなる。また、具体例では、無限次元射影空間と、無限次元トーラスで計算を行った。この二つの計算方法は、典型的な等質空間や、または典型的な力学系の性質を持つ空間にも通じる。そのような性質を持つ無限次元シンプレクティック多様体の例をよりたくさん構成することも、今後の重要な課題である。グロモフウイッテン不変量の構成においては、各有限次元シンプレクティック多様体上のそれらの極限を取ったものと無限次元シンプレクティック多様体上で直接構成されたものとが、一致することが期待される。現在ではモジュライ空間のパラメーターを制限することで、前者が得られることが分かっている。さらに、後者の構成のためにモジュライ空間をコンパクト化した時の振る舞いを精密に研究している。ここでは、非可換幾何学のアイデアを用いたゲージ理論を発展させることが目的である。ゲージ理論は、弦理論の枠組みで捕えることができるが、それは幾何学的な理解が可能だという点で極めて有効であるものの、多くの現象が無限次元空間として現れるので、数学的に定式化することがこれまで極めて困難であった。近年、非可換幾何学の登場により、関数解析を使った作用素解析を用いて、このような無限次元空間が少しずつ扱えるようになった。今年度の研究は、シンプレクテイック多様体の無限増大列からなる、無限次元シンプレクティック多様体上で、弦理論に関わる不変量を構成することを試みた。一般に、有限次元シンプレクティック多様体上には、キャパシティーと呼ばれる不変量が存在するが、これを無限次元シンプレクティック多様体上に拡張することができた。一般に、無限次元空間上では、不変量を構成することだけでなく、その値を具体的に求めることも難しい。ここでは、それを求めようとしていた過程で、無限次元シンプレクティック多様体の無限小近傍という概念に到達した。一般に、無限次元シンプレクテイック多様体は、その中に非常にたくさんの無限次元シンプレクティック部分多様体を含むが、それら全体の集合に、ある同値関係を入れたものである。これは非常に巨大な空間であるにも関わらず、キャパシティーをその上で定めることにより、具体的には、無限次元射影空間、無限次元トーラス上での値を具体的に求めることが出来た。現在、その論文を作成中である。来年度は、これに続く方向で、無限次元シンプレクティック多様体上のグロモフウイッテン不変量の構成を試みる予定である。
幼児のClumsinessに関する発達検査の開発と適用

近年、幼児や児童の中で、自分の体をコントロールすることが苦手なClumsy Childrenの存在が問題になっている。本研究は、このような子どもの「不器用さ(Clumsiness)」に注目し、幼児期における子どもの身体協応性発達の実態を神経心理学的側面及び運動学的側面から明らかにした。第一に、身体協応性に関する神経心理学的研究として、小林(1987・1988・1989)により標準化されたThe Body Coordination Test(K-BCT)をもとに、就学前児童の身体協応性評価バッテリーを開発した。さらに、幼児版BCT(The Body Coordination Test for Preschool Children)を用いて、幼児(4歳から6歳、676名)の身体協応性発達を明らかにすると共に、その評価基準値(Motor Quotient)を作成した。その結果、全体の16.7%は、身体協応性発達が未熟であり、援助を必要とする子どもたちであることが明らかになった。第二に、身体協応性に関する運動学的研究として、幼児期における運動スキルの発達を明らかにするために、運動skill調査を行った。対象児は、3歳から6歳の幼児572名であった。その結果、心身の正常な発達の基盤となる身体意識能力や視覚-運動協応能力が関わる操作性skillの未熟な子どもが数多く存在することが明らかになった。また、20年前に行った運動skill調査との比較を行ったところ、現代の子どもたちは、15項目中10項目において、20年前の子どもたちよりも劣っていることが明らかになった。この研究結果をふまえて、運動協応スキルアセスメント(Motor Coordination Skill,Assessment:MCSA)を作成し、Clumsy Childrenの身体運動機能面での実態を明らかにした。その結果、Clumsy Childrenは、運動skill面でも未熟な状態像を示すということが明らかになった。このことから、Clumsy Childrenは、日常の遊びにおける学習と経験が不足しているということが示され、彼らの発達援助に関する具体的方法として、ムーブメント教育の有効性が示唆された。平成8年度は、ぎこちなさを示す幼児のための発達スクリーニング検査(以下幼児版CCSTとする)の開発に向けて、関連研究資料の収集およびその分析を行った。さらに、幼児版CCSTの試案作成における基礎調査として、幼児の全体発達を明らかにするために、運動、言語、社会性の発達についての実態調査を実施した。また、身体協応性発達評価のためのパフォーマンステスト(独版Body Coordination Test)を実施し、幼児の身体協応性評価のためのMotor Quotient(MQ値)の基準化を行った。以下、進展状況について簡単に報告する。【幼児の発達に関する実態調査】1.対象児福井県の幼児(4歳6歳)300人2.方法質問紙法3.質問項目小林(1985)が開発したMovement Education Program Assessmentの中から、該当する年齢の項目を選択した。すなわち、運動・感覚分野(姿勢・移動・技巧領域)33項目、言語分野(理解・表出領域)22項目、社会性分野(対人関係領域)11項目の計61項目である。【幼児の身体協応性発達評価のためのMotor Quotient(MQ値)の基準化】

1.対象児幼児(5歳6歳)292人3.結果Total-MQ値が70以下で「身体協応性に障害の疑いがある」と診断評価されたものは、9名(3%)で、Total-MQ値が85以下(要指導児)を含めると、約16%であった。平成9年度は、第一に、幼児の身体協応性発達を明らかにするための質問紙による調査、運動協応アセスメント(Motor Coordination Assessment,以下MCAと略す)を作成した。このMCAは、日本小児保健協会で行われた「幼児健康度調査」の調査項目を参考に、以下の点から項目を精選した。すなわち、MCAは、バランス(静的バランス・動的バランス・物的バランス)が関わる項目10項目、身体意識が関わる項目3項目、手指機能が関わる項目3項目、協応性が関わる項目4項目の計20項目で構成された。さらに、MCAを3歳から6歳の幼児736名を対象に実施した。現在、各項目における年齢ごとの通過率等について、結果を処理し分析を行っている。第二に、身体協応性の評価法として、独のE.Kiphard(1974)により研究開発された神経学的検査、The Body Coordination Test(以下BCTと略す)を、幼児(4歳から6歳)に適用するために、その簡易化が可能であるかどうかについて検討した。その方法は、小林ら(1990)のデータを利用し、統計的方法により分析を行った。その結果、BCTのTask(3種類5項目)の中から、Task1-2(Balancing Backwards・後ろ歩き:4.5cm巾の歩行板)とTask2(Jumping Sideways・横跳び)の2項目を実施することで、従来のBCTと同様の結果を得られることが明らかになった。この簡易版BCTは、従来のBCTに比較して、検査項目が少なく、対象児の身体的心理的負荷は軽減されため、身体協応性発達評価法として、これまでよりも年少の幼児(4歳児)への適用が可能である。今後は、この簡易版BCTを4歳から6歳の幼児に適用し、Clumsinessを呈する幼児の実態についてMCAとの関連等の側面から明らかにしたいと考える。平成10年度は、幼児の身体協応性発達の様相を明らかにし、Clumsy Childrenのスクリーニングを目的に、平成9年度に開発したThe Body Coordination Test(以下、幼児版BCTとする)を4歳から6歳の幼児に適用した。この幼児版BCTは、Task-1:後ろ歩き、Task-2:横跳び、Task-3:横移動の3課題で構成されている。対象児の身体協応性能力の評価は、各Taskごとの得点をMQ(Motor Quotient)値に換算する(平均値のまわりに15MQ値を100分割して分散したもの)。さらに、各TaskのMQ値を合計したものをもとにして、Total-MQ値を算出する。このTotal-MQ値が対象児の身体協応性評価の基準となる。すなわち、Total-MQ値070の子どもは障害の疑いあり、Total-MQ値7185の子どもは協応性の異常ありというように評価する。
グリア細胞株由来神経栄養因子に基づく治療抵抗性気分障害の病態解明と治療薬の開発

薬物治療中かつ抑うつ状態にある気分障害(双極性障害及び大うつ病性障害)患者において、血清中グリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)濃度が健常者よりも低下していることを報告した。この知見に基づいた本研究の目的は、1治療抵抗性気分障害における血清中GDNFのバイオマーカーとしての可能性を、縦断的観察研究により探索すること、2GDNFを治療抵抗性気分障害の新規治療ターゲットとして捉え、GDNF発現増強作用を有する既存薬の効果を自主臨床試験により探索することである。本研究により、治療抵抗性気分障害の病態解明と新規治療薬開発への応用が期待される。
抗体の特異性を利用したターゲティングウイルスの開発

ウイルス感染症やがんの有効な遺伝子治療法を開発するために、モノクローナル抗体を利用した標的細胞に効率よく目的遺伝子を導入できるターゲティングウイルス(標的指向性ウイルス)の作製を目指した。本研究ではインフルエンザ感染に対するターゲティングウイルスを作製することを目的に、インフルエンザウイルスHAに対するモノクローナル抗体のFab領域を発現するプラスミド、および膜融合タンパク質としてセンダイウイルスFタンパク質を発現するプラスミドを構築した。293T細胞にプラスミドを導入したところ、タンパク質の単独および共発現が確認できた。さらに、抗体と融合タンパク質を細胞に発現させ、G遺伝子をGFPに置換したVSVを感染させて、増殖したウイルスを回収した。作出したウイルス粒子の構造を電子顕微鏡で観察するとともに、抗体とFタンパク質のウイルス粒子内への取り込みを、SDS-PAGEとWestern blotで解析したところ、抗体タンパク質のウイルス粒子への取り込み効率が極めて低いことが判明した。また、ターゲティングウイルスとしての活性も認められなかった。そこで、抗体タンパク質のウイルス取り込み効率を上昇させるために、VSV-Gタンパク質およびFタンパク質が三量体であることから、抗体タンパク質を三量体で発現させることを試みた。抗体遺伝子の3'側にVSV-Gタンパク質またはFタンパク質の細胞外領域42アミノ酸を含む膜貫通領域と細胞内領域の遺伝子とを連結したプラスミドを構築して検討した。その結果、ウイルス粒子への抗体タンパク質単独発現での取り込み効率は上がったが、膜融合タンパク質と共発現させた細胞から得られたウイルスでは、取り込み効率が依然低かった。今後、ターゲティングウイルスを完成させるためには、ウイルス粒子に二種類のタンパク質を同時に取り込ませる条件の更なる検討が必要である。ウイルス感染症やがんの有効な治療法として、ウイルスベクターを用いる遺伝子治療は効果的な方法として注目されている。本研究では、標的特異性を高めるためモノクローナル抗体を利用して、遺伝子を標的細胞に効率よく導入できるターゲティングウイルス(標的指向性ウイルス)の開発を目的としている。19年度は、ウイルスの治療モデルとして水胞性口炎ウイルス(VSV)を用いたインフルエンザ感染細胞に対するターゲティングウイルス作製を行った。インフルエンザウイルスHAに対するモノクローナル抗体MAb S139/1の抗体遺伝子を解析して超可変部位の塩基配列を決定し、遺伝子組み換えにより、ヒト抗体定常部遺伝子とのキメラ型Fab遺伝子を作製した。抗体のC末側に、VSVの膜貫通領域と細胞内領域を付加して、抗インフルエンザウイルスFab抗体タンパク質発現用プラスミドを作製した。これを293T細胞に導入して、抗体遺伝子の発現を免疫染色法およびWestern blot法により調べた。その結果、細胞でのMAb S139/1 Fab抗体タンパク質の発現が確認できた。一方、膜融合タンパク質として、センダイウイルスのFタンパク質遺伝子を用いた。センダイウイルスのRNAを抽出して、RT-PCRでF遺伝子を合成後、タンパク質発現用プラスミドpCAGGSに組み込んだ。293Tに遺伝子導入して、Fタンパク質の発現を確認した。次に、ターゲティングウイルス作製するために、抗体とFタンパク質を細胞に同時に発現させて、G遺伝子をGFPに置換したVSVを感染させることにより増殖したウイルスを回収した。次年度はこのウイルスがターゲティングウイルスとして機能するかを検討する。