hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生理活性化合物の新規標的タンパク質同定法の開発と植物シグナル伝達物質受容体の解明

生理活性化合物の標的タンパク質同定のためには、標的タンパク質を精製し、アミノ酸配列解析に供することが重要である。ビオチンなどの検出基で修飾した生理活性化合物を用いたアフィニティークロマトグラフィーによる標的タンパク質の精製は多くの研究例がある。しかし、本方法では非特異的に吸着されたタンパク質の混入や回収率の低さという問題があり、標的タンパク質のアミノ酸配列解析を妨げる要因となっている。そのため、この問題を解決した手法を開発できれば、正確でより簡便な標的タンパク質同定が可能になる。そこで、本研究では純度が低いサンプルにおいても標的タンパク質の正確なアミノ酸配列解析を可能にするという観点から、蛍光基を利用した新規な標的タンパク質同定法の開発を研究テーマとした。新手法では、これまでの研究成果を基礎とし、生理活性化合物の化学修飾を最小限に止めたアジドプローブおよびリンカーを用いて蛍光基を標的タンパク質に導入する。リンカーは、蛍光基であるクマリン、クリック反応に必要なアルキン、標的タンパク質との共有結合形成に必要なジアジリンを有するように設計した。当該年度は蛍光基を有するリンカーの合成に取り組んだ。平成29年度に合成を行った合成中間体を用いて、合成を進めた。三臭化ホウ素による脱メチル化反応、ウィッティヒ反応、エステル加水分解、および脱水縮合反応という4つのステップにより、蛍光基を有するリンカーの合成を達成した。もし当初の計画通りに研究が進んでいれば、平成30年度内に蛍光基を有するリンカーの合成を終え、モデル実験の結果から新手法が生理活性化合物の標的タンパク質同定に有効であることを示す予定だった。しかし、蛍光基を有するリンカーの合成に予定よりも時間を割いてしまったため、モデル実験を行うことが出来なかった。しかし、モデル実験に必要な化合物の合成は達成できたため、モデル実験には早急に取りかかれる予定である。そのため、進捗は「やや遅れている」と評価した。新規な標的タンパク質同定法の有効性を確認するため、モデル実験に着手する。モデル実験では、植物ホルモンであるジャスモン酸生合成酵素の1種であるアレンオキシドシンターゼ(AOS)とAOS阻害剤の既知の相互作用を対象とする。AOS阻害剤由来のアジドプローブは過去の研究で合成したものを用いる。組換えタンパク質PpAOS1を過剰発現させた大腸菌由来の粗タンパク質液とアジドプローブおよびリンカーを設計した手法に従い反応させる。反応を行った粗タンパク質抽出液を電気泳動に供し、泳動後のゲルを切り出すことで標的タンパク質の粗精製を行う。本サンプルはトリプシン消化後、蛍光ピークを指標としたnano-LC-MS/MSによるアミノ酸配列解析に供する。本解析で同定したペプチドのアミノ酸配列がPpAOS1由来のものであれば、開発した新手法が標的タンパク質同定に有効であると示される。また、開発した新手法を用いて12-オキソファイトジエン酸(OPDA)の受容体探索を行う予定である。OPDAは植物ホルモンの一種であるジャスモン酸の生合成中間体であるが、ジャスモン酸とは異なる独自の生理作用を有することが知られている。一方で、OPDAの詳細な作用機序は未だ解明されていない。そこで、本研究ではモデル植物であるシロイヌナズナにおけるOPDAの標的タンパク質同定を行い、作用機序解明に着手する。そこで、本研究では純度が低いサンプルにおいても標的タンパク質の正確なアミノ酸配列解析を可能にするという観点から、蛍光基を利用した新規な標的タンパク質同定法の開発をテーマとした。本手法では、これまでの研究成果を基礎とし、生理活性化合物の化学修飾を最小限に止めたアジドプローブおよびリンカーを用いて蛍光基を標的タンパク質に導入する。今年度は蛍光基を有するリンカーの合成に取り組んだ。研究実施計画では、シクロオクチン、蛍光基、トシル基およびビオチンをリンカーに導入していたが、合成の難しさという観点からリンカーの構造を変更した。新たに設計したリンカーでは、クリック反応に必要なシクロオクチンの代わりにアルキン、標的タンパク質との共有結合形成に必要なトシル基の代わりに光反応基であるジアジリンを導入した。また、ビオチンを導入しないことでリンカーの構造を簡略化した。リンカーは計9ステップで合成する予定であり、現在5ステップの合成を終えている。もし当初の計画通りに研究が進んでいれば、平成29年度内に蛍光基を有するリンカーの合成を終え、モデル実験の結果から本手法が生理活性化合物の標的タンパク質同定に有効であることを示す予定だった。しかし、修士論文の実験結果をまとめて投稿した論文に対して求められた追加実験に時間を割いてしまったため、予定通りの実験を行うことが出来なかった。投稿論文修正のための実験を終えてから蛍光基を有するリンカーの合成を開始したが、リンカーの合成に関しては、これまで大きな問題もなく順調に進んでいる。

しかし、本方法では非特異的に吸着されたタンパク質の混入や回収率の低さという問題があり、標的タンパク質のアミノ酸配列解析を妨げる要因となっている。そのため、この問題を解決した手法を開発できれば、正確でより簡便な標的タンパク質同定が可能になる。そこで、本研究では純度が低いサンプルにおいても標的タンパク質の正確なアミノ酸配列解析を可能にするという観点から、蛍光基を利用した新規な標的タンパク質同定法の開発を研究テーマとした。新手法では、これまでの研究成果を基礎とし、生理活性化合物の化学修飾を最小限に止めたアジドプローブおよびリンカーを用いて蛍光基を標的タンパク質に導入する。リンカーは、蛍光基であるクマリン、クリック反応に必要なアルキン、標的タンパク質との共有結合形成に必要なジアジリンを有するように設計した。当該年度は蛍光基を有するリンカーの合成に取り組んだ。平成29年度に合成を行った合成中間体を用いて、合成を進めた。三臭化ホウ素による脱メチル化反応、ウィッティヒ反応、エステル加水分解、および脱水縮合反応という4つのステップにより、蛍光基を有するリンカーの合成を達成した。もし当初の計画通りに研究が進んでいれば、平成30年度内に蛍光基を有するリンカーの合成を終え、モデル実験の結果から新手法が生理活性化合物の標的タンパク質同定に有効であることを示す予定だった。しかし、蛍光基を有するリンカーの合成に予定よりも時間を割いてしまったため、モデル実験を行うことが出来なかった。しかし、モデル実験に必要な化合物の合成は達成できたため、モデル実験には早急に取りかかれる予定である。そのため、進捗は「やや遅れている」と評価した。引き続き蛍光基を有するリンカーの合成を進める予定である。蛍光基を有するリンカーの合成を終え次第、モデル実験に着手する。モデル実験では、植物ホルモンであるジャスモン酸生合成酵素の1種であるアレンオキシドシンターゼ(AOS)とAOS阻害剤の既知の相互作用を対象とする。AOS阻害剤由来のアジドプローブは過去の研究で合成したものを用いる。組換えタンパク質PpAOS1を過剰発現させた大腸菌由来の粗タンパク質液とアジドプローブおよびリンカーを設計した手法に従い反応させる。本サンプルはトリプシン消化後、蛍光ピークを指標としたnano-LC-MS/MSによるアミノ酸配列解析に供する。本解析で同定したペプチドのアミノ酸配列がPpAOS1由来のものであれば、開発した新手法が標的タンパク質同定に有効であると示される。また、本手法を用いて12-オキソファイトジエン酸(OPDA)の受容体探索を行う予定である。OPDAは植物ホルモンの一種であるジャスモン酸の生合成中間体であるが、ジャスモン酸とは異なる独自の生理作用を有することが知られている。一方で、OPDAの詳細な作用機序は未だ解明されていない。そこで、本研究ではモデル植物であるシロイヌナズナにおけるOPDAの標的タンパク質同定を行い、作用機序解明に着手する。
肺癌におけるテロメラーゼ活性を用いた微量癌細胞の検出系の確立

本研究はテロメラーゼ活性を測定することで大量の正常細胞中に存在する極めて微量な癌細胞の検出を確立し,肺癌治療における術前診断の補助,術後治療計画の指標とすることを目的に計画した。(1)肺癌原発腫瘍組織内のテロメラーゼ活性を,TRAP(Telomerase Repeat Amplification Protocol Assay)の原法を用いて,肺癌切除107例の癌部と正常非癌肺組織から測定した。正常非癌肺組織からは全例テロメラーゼ活性は検出できなかった。一方,肺癌原発腫瘍組織では107例中89例(83.2%)でテロメラーゼ活性が検出された。小細胞肺癌は全例(4/4),非小細胞肺癌では103例中85例(82.5%)でテロメラーゼ活性が検出された。非小細胞肺癌の組織型では検出率に差はなかったが,病期ではIIIB,IV期の進行例では全例に検出された。このようにテロメラーゼ活性は肺癌組織において約80%に検出されたことから,微量癌細胞の検出系における有用なマーカーであることが示された。(2)さらに上記(1)の結果に基づき対象症例の予後の解析を行った結果,テロメラーゼ活性の有無は多変量および単変量解析においても独立した予後因子であることが示された(単変量;p=0.0058,多変量;PR=8.62,p=0.035)。(3)次に肺癌患者における気管支肺胞洗浄液(BAL)中のテロメラーゼ活性の測定をTRAP-eze^<TM> Telomerase Detection Kitを用いたnon-RI法で行った。その結果,internal controlの発現に対して,BAL中(10^3-10^4cells)のテロメラーゼ活性の発現は弱く,BAL細胞数をさらに増加(10^5-10^6cells)させることで比較的強い発現をみとめた。しかい臨床検体(血液,喀痰など)に応用するには,さらに適切な検出条件を決定する必要がある。癌化肺癌細胞株とリンパ球を用いたテロメラーゼ活性の検出感度の検討も含めて今後も解析を進める予定である。このようにテロメラーゼ活性は肺癌の存在を示唆する有用なマーカーではあるが,微量癌細胞の検出系の確立には今後さらなる検討が必要と考えられる。本研究はテロメラーゼ活性を用いて大量の正常細胞中に存在する極めて微量な癌細胞の検出系を確立し,肺癌における術前診断の補助,術後治療計画の指標とすることを目的に計画した。(1)まず肺癌原発腫瘍のテロメラーゼ活性を,TRAP(Telomerase Repeat Amplificaation Protocol Assay)の原法により肺癌切除症例107例の癌部と正常非癌肺組織より測定した。正常非癌肺組織からは全例テロメラーゼ活性は検出できなかったが,肺癌腫瘍組織では107例中89例(83.2%)でテロメラーゼ活性が検出された。小細胞癌は全例(4/4),非小細胞癌では103例中85例(82.5%)でテロメラーゼ活性が検出された。非小細胞癌の組織型では検出率に差はなかったが,病期ではIIIB,IV期の進行肺癌では全例に検出された。テロメラーゼ活性は肺癌において約80%に検出されることから微量癌細胞の検出系の有用なマーカーであると考えられた。(3)テロメラーゼ活性の検出効率(株化肺癌細胞とリンパ球を用いる)の検討は現在進行中である。

しかい臨床検体(血液,喀痰など)に応用するには,さらに適切な検出条件を決定する必要がある。癌化肺癌細胞株とリンパ球を用いたテロメラーゼ活性の検出感度の検討も含めて今後も解析を進める予定である。このようにテロメラーゼ活性は肺癌の存在を示唆する有用なマーカーではあるが,微量癌細胞の検出系の確立には今後さらなる検討が必要と考えられる。
緑葉中に存在するキノン類の多様性とその意義の解明

緑葉中のプレニルキノン類を分別定量する方法と、プラストキノンAの生体内での酸化還元状態を迅速に測定する方法を確立した。それはキノンの抽出と前処理、逆相高速液体クロマトグラフィーによる分離、二極式ボルタンメトリー検出器による定量等にもとづくものである。上記の方法でつぎのことがらを見出した。1.葉緑体内のプラストキノンはチラコイド膜中タンパク質複合体と結合しているものと、脂質中に分散しているものがある。前者は固定された電子とプロトンの担体として、後者は複合体間の可動性担体として機能しているのであろう。プラストキノンの同族体の含量比は葉緑体内諸部城でほゞ同じであった。同族体はそれぞれ異なる機能を果しているのではないだろう。フイロキノンは光系工粒子に局在し、そこでの電子伝達に関与しているらしい。トコフェロールキノンは膜内に均一に分布しており、前駆体であるトコフェロールが光合成色素系の強光障害防止に機能することに対応しているらしい。2.ホウレン草葉の生育の過程でプラストキノンCの含量は増加し、ユビキノン-9は減少していき、それ以外のプレニールキノン類の含量は変動しない。生育に伴い葉の積算受光量が増加するのでプラストキノンAが光化学的にプラストキノンCに変化しているものと推測される。光障害防止の機構の一部かも知れない。ATP合成系としての呼吸系は、葉の生育に伴い光合成系で部分的に置換されているようである。3.光化学系【II】の活性には、反応中心あたり二分子のプラストキノンAが必要であった。4.葉緑体内のプラストキノンAの酸化還元電位は、pH7.8で+20mVであった。
環境低負荷型高性能高分子材料の創製

1.背景:プラスチックが引き起こしている環境諸問題の解決には,プラスチックの回収利用が前提であり,インフラの整備や回収意識の固定化が推進されている。また,回収困難なプラスチックへの対策として,微生物分解性プラスチックが開発されている。このような環境対策は,高性能プラスチックには適用できない。その理由は,(1)高性能プラスチック類は使用量が汎用プラスチックに比べて少なく,回収再利用が困難であること,また,(2)現在開発されている微生物分解性プラスチックは力学特性が劣るため,である。これらの対策として,複合化による既存プラスチックの高性能化が考えられる。しかし,汎用プラスチックや微生物分解性プラスチックを補強材と複合化して高性能化する場合,前者では異種補強材が回収再利用処理の障害になり,後者では微生物分解性を有する補強材が現存しないという問題がある。2.目的:本研究では,環境低負荷型高性能プラスチック複合材料の開発を目的とし,上記問題を解決する複合材料の創製を目指す。具体的には,以下のサブテーマを設定した。(1)生物分解性ポリマーウィスカーの調製と複合化(高性能微生物分解性プラスチック複合材料の創製)(2)汎用ポリエステルウィスカーの調製と同時樹脂による複合化(汎用プラスチックの高性能化)(3)生分解性プラスチックの高効率合成(部分ラセミ乳酸からのポリL乳酸の不斉誘導重縮合法の開発)3.結果:サブテーマの結果を以下にテーマごとにまとめた。(1)固-液相中でのグリコリドの重合により,PGAの延伸鎖が長軸方向に配向したウィスカーを得ることができた。これに対してPLLAにおいては,PGAに比べて溶解性が高いことから用いた溶媒系ではウィスカーは生成しないことが分かった。(2)汎用樹脂であるポリブチレンテレフタレート(PBT)を対象ポリマーとしてPBTのウィスカー化を検討した。環状オリゴマーの生成収率は,原料ポリマーの末端水酸基濃度と相関があり,[OH]=200付近で収率の極大を与えることが分かった。この方法を用いると,通常の6.5倍も環状オリゴマーの生成収率を向上させることができた。得られた環状オリゴマーを用い,トルエン中でカチオン開環重合結晶化を行うことにより,高結晶性のPBT板状結晶が得られることが分かった。ウィスカーは得られていないが,高結晶性の板状結晶が得られたことにより,重合条件のさらなる探索によってウィスカーが生成する可能性が示唆された。(3)部分rac-ラクチド(L/D=95/5)の重合において,トルエン-n-デカンの混合貧溶媒を用いて結晶化を誘起する開環重合結晶化法により,L/D比が98.7/1.3のPLAが得られ,L体だけを選択的に合成するエナンチオ選択重合の可能性を見いだすことができた。

(3)部分rac-ラクチド(L/D=95/5)の重合において,トルエン-n-デカンの混合貧溶媒を用いて結晶化を誘起する開環重合結晶化法により,L/D比が98.7/1.3のPLAが得られ,L体だけを選択的に合成するエナンチオ選択重合の可能性を見いだすことができた。1.背景:生分解性高分子の力学特性を向上させる方法として,生分解性を持つ高分子補強材と生分解性高分子との複合化が考えられる。本研究では,生分解性補強材としてポリグリコール酸(PGA)のウィスカー化について,グリコリドの溶液開環重合結晶化法により検討した。2.実験:重合方法(I):窒素気流下で円筒型重合管に,1,2-dichloroethane,または脱水したtolueneとグリコリドを入れて加熱,攪拌して均一にした後,開始剤であるBF3エーテラートを入れて80°Cで静置した。重合方法(II):重合方法(I)と同じようにして溶媒と高濃度のグリコリドを仕込み,室温でBF3エーテラートを入れ,80°Cまで昇温した。そのまま80°Cに静置し重合を行った。3.結果及び考察:重合方法(I)では板状や塊状の結晶しか得られなかった。そこで,重合方法(II)として,グリコリドがtoluene中で固相と液相とに共存した不均一な系から昇温して重合を行った。その結果,樹枝状結晶や形態の不明確な塊状物と共に,ウィスカーが生成した。この系では重合の初期段階でグリコリドが固体の状態で溶け残っているため,モノマーの高い過飽和度を一定に保つことができ,針状結晶が生成したと考えられる。針状結晶のサイズは調製条件により異なり,その平均長は0.861im,幅は0.21.2imであった。分子鎖は,針状結晶の長軸方向に配向していることが分かった。4.結論:固-液相中でのグリコリドの重合により,PGAウィスカーを得ることができた。ウィスカー生成率の向上が次年度の課題である。1.背景:(1)生分解性高分子の力学特性を向上させる方法として,生分解性を持つ高分子補強材と生分解性高分子との複合化が考えられる。本研究では,生分解性補強材としてポリグリコール酸(PGA)のウィスカー化について検討した。(2)回収ポリエステルの有効利用として,回収ポリエステルを原料としてポリエステル補強材を調製し,同一樹脂との複合材料の創製を目指した。そこで,ポリブチレンテレフタレート(PBT)を原料とし,化学反応により環状オリゴマーを再生し,その開環重合によりPBT結晶補強材の調製を検討した。2.結果:(1)PGAウィスカーの調製に関しては,平成13年度にグリコリドのカチオン開環重合により調製できることを見出した。しかし,他の形態を持つ結晶も混在すること,ならびに収率が低いこと等の問題点があった。そこで,本年度は開環重合条件の見直しを行った。その結果,触媒として三フッ化硼素以外のトリフルオロメチル硫酸でもウィスカーが生成することを確認した。しかし,ウィスカーのみを選択的に調製できる条件の確立には至らなかった。そこで,グリコール酸の脱水重縮合法を利用する調製法を検討した。スルホラン中で重合するとオリゴマーとの相溶性が高く,結晶は析出しないが,ニトロベンゼン中で重合するとヘキサゴナルはラメラ晶の積層構造が生成した。これは,ウィスカーが生成するに必要なラメラ結晶核にらせん転位が発生したことを示している。
がん細胞分泌性免疫抑制因子の同定による腫瘍悪性化機構の解明

昨年度までに、4T1細胞移植後に脾臓中に新たに出現する細胞を見いだし、また、N末、C末の両末端が翻訳後にプロセッシングされるM-CSFに、Tag配列を付加することに成功した。本年度はこれらの結果を踏まえた研究を実施すると共に、培養脾細胞のIFN-γ産生を抑制する液性因子の同定に再び取り組んだ。(1) 6個のHistidineをコードする配列をM-CSFゲノムのN末領域に含むHDR (homology directed repair)配列を合成し、CRISPR/Cas9システムと共に4T1細胞にトランスフェクションを行った。その後クローニングを行い、ノックインを検証した結果、ノックイン自体が起きているクローンはいくつか得られたものの、設計通りの配列を持つクローンは得られなかった。N末にHis配列を持つM-CSF遺伝子を4T1細胞に強制発現させ、恒常発現株の樹立を試みたが、その効率は、C末にHis配列を持つ遺伝子に比べ顕著に低い結果となった。このことから、N末にHis配列を持つM-CSFは細胞の成長に不利に働くものと考えられた。(2)昨年度、4T1細胞培養上清10 Lを回収したものの、恐らく血清が混入したために、そのあとの分離精製過程が困難となり、全て廃棄するという事態となった。本年度再び培養上清10 Lの回収を終了した。現在慎重に分離精製を進め、疎水カラムによる分画と、活性確認を終了している。(3) Ly6-C, -G,MHC-II, F4/80, CD11bなどの既知の骨髄球の表面抗原の解析を実施し、4T1細胞移植によって出現する細胞の表面抗原に関する情報を得た。また本年度は、腫瘍内の免疫細胞の解析も行い、今後脾臓および腫瘍にそれぞれ出現する細胞との関係性解析のための情報を得ることができた。1.昨年度、4T1細胞の培養上清中のIFN-γ産生抑制因子の同定のために10Lを回収したが、回収中に血清が混入したため、分離精製過程を中断した。そのための遅れが本年度計画にも影響した。再び10 Lを回収し、抑制因子の分離精製を進めている。2. M-CSF遺伝子にHis-tag配列を挿入し、培養細胞に発現することに成功した。そこでCRISPR/Cas9システムによって細胞ゲノムへHis-tag配列の挿入を試みた。しかしながら、HDRが生じたクローンを得ることに成功したものの、ゲノム配列のシークエンスを解析した結果、設計通りの正しい配列を持った細胞クローンは確認できなかった。これは、挿入したHis-tagが細胞の成長に不利に働いたためと考えられた。現在異なるtag配列に変更し、再度同様の検討を試みている。また、M-CSFのlong form、short form、及びN末His、C末Hisでは、いずれもそのIFN-γ産生抑制に顕著な差は見られなかった。3.当初、セルソーターにより4T1細胞移植により新たに出現する細胞の分取、あるいは除去によって、IFN-γ産生抑制への関与について検証することを予定していた。しかしながら、セルソーターによる分離作業よって必要な細胞数を確保するためには丸一日かかることが判明した。また上記したように抑制因子の同定作業に遅れが生じたため本年度はその同定に注力した。一方で、今後の細胞機能解析のために、表明抗原の解析を進めた。1. His-tagに代わるtagをM-CSF遺伝子に導入する。そのためのリンカー配列、シグナル配列等を検証し、効率よく発現するための配列を決定する。またHis-tagはNi-カラムによる精製が可能など利点もある一方、カチオンチャージを持つ同じアミノ酸が連続するというタンパク質発現に不利な局面があったが、新しいtagはそのような偏った配列を持たないため、十分高い発現も期待される。CRISPR/Cas9システムによってtag配列をノックインした細胞を作製し、long form及びshort formの発現解析を行う。またBalb/cマウスに移植を行い、血中濃度の定量、及び脾臓も含めた体内分布について検討する。2.回収した4T1細胞の培養上清10LからIFN-γ産生抑制因子の分離精製を進める。すでに疎水カラム分画まで終了しており、各分画物の活性測定と活性因子の同定を進める。またノックアウト細胞が樹立できていることから、この細胞の培養上清からの抑制因子の精製も可能な範囲で進める。3. 4T1細胞の移植によって新たに出現する細胞が、4T1細胞のM-CSFによるものであるのかをM-CSFノックアウト細胞の移植によって検証する。また腫瘍内の免疫細胞との比較検討を実施し、抑制性細胞の起源について検証する。マウス乳がん細胞4T1をマウスに移植することで、脾腫が起こることが知られている。私はこの状態の脾臓細胞を培養することで、一時的にIFN-γが著しく産生されることを見いだしている。さらに4T1細胞の培養上清中が、この亢進したIFN-γ産生を抑制することを見いだし、抑制因子としてM-CSFを同定することに成功している。本研究では、M-CSFによるIFN-γ産生抑制メカニズムの解析、生理的意義の解明、そしてM-CSF以外のIFN-γ産生抑制因子の同定を目的にしている。1) IFN-γ産生抑制を担う細胞として骨髄系の細胞に着目し、M-CSFの標的となる細胞を脾臓中に見いだした。

この細胞は4T1移植後に出現し、徐々に脾臓中に増加することを明らかとした。これはがん細胞によってがん免疫を抑制する細胞が誘導されること示す成果である。また、M-CSFは転写後のスプライシングにより複数のバリアントが存在することが知られているが、RT-PCRにより実際に4T1細胞には二つのバリアントが発現していることを確認した。この二つのバリアントの活性を比較検討するために、ヒスチジンタグ(His-tag)をM-CSFに挿入した組換え遺伝子を作製し、リコンビナントタンパク質を得た。M-CSFは翻訳後、N末、C末、両末端がプロセッシングされるが、それぞれの末端にHis-tagを入れることにも成功した。実験の結果、二つのバリアントにはIFN-γ産生抑制活性に差が見られなかったものの、His-tagをN末に挿入したものと、C末に挿入したもので活性に相違があることを示唆する結果を得た。2) CRISPR Cas9システムによりM-CSF欠損4T1細胞を作製することに成功した。クローニングの結果、M-CSFを欠損していてもIFN-γ産生抑制活性を示す細胞株を得ることに成功した。1. 4T1細胞移植後にM-CSFの標的となる細胞が脾臓に出現し、徐々に増加することを見いだすことに成功したが、当初は、実験機器の制限のため、マグネットビーズによる脾臓細胞の分画を試みた。しかしながらメーカーのアドバイスも頂きながら、相当の予算と時間を掛けたものの、成功には至らなかった。そこで他キャンパスにあるセルソーターの講習を受け、それを使用することで、ようやく上記したように標的細胞を見いだすことに成功した。今後信頼あるデータとするための確証実験や同定した細胞を確定するための種々表面抗原の解析が必要とまだまだ必要と考えられる。2. 4T1細胞の培養上清10Lを回収し、IFN-γ産生抑制因子の同定を試みた。しかしながら、最後に実施した再度の疎水カラムによる分画にて活性が消失するという事態に至った。最初のイオンクロマトグラフィーによる分画の段階で、一部、これまでとは異なる溶出チャートの結果となっていたのにもかかわらず、これを全て混合し、次のステップに進めてしまったことが失敗の原因であると考えられた。また溶出チャートがこれまでの結果と異なった原因は培養上清に血清が混入してしまったためと考えられる。IFN-γ産生抑制活性を有するM-CSF欠損細胞を得ることに成功したことから、今後その細胞を使い、再度抑制因子の同定を試みる。3. CRISPR Cas9システムによりM-CSF欠損4T1細胞を作製することに成功した。しかし、M-CSFの発現量が極めて少なく、タンパク質レベルでの確認に時間がかかった。最終的に異なる二つの抗M-CSF抗体を使った免疫沈降によって、検出に成功し、M-CSFの欠損を確認するに至った。昨年度までに、4T1細胞移植後に脾臓中に新たに出現する細胞を見いだし、また、N末、C末の両末端が翻訳後にプロセッシングされるM-CSFに、Tag配列を付加することに成功した。本年度はこれらの結果を踏まえた研究を実施すると共に、培養脾細胞のIFN-γ産生を抑制する液性因子の同定に再び取り組んだ。
エンティティマイニングに基づく情報補完機構に関する研究

本研究は,ユーザの多様な要求に応えて様々な情報・知を提供する情報補完システムを実現するため,インターネット上に射影されている人物・組織・地域・商品などの実世界エンティティに関する知のマイニング技術とそのニュース理解支援(メディアリテラシー),投資及び観光における応用について研究開発を行いました.本研究の成果は,人工知能のトップ国際会議IJCAIをはじめ,国内外の学術論文誌論文6本,査読付き国際会議論文17本など計43本の論文で公開しております.本研究は人物・地域・組織などの実世界エンティティに関する情報をマイニングし,それに基づく情報補完分析の基盤技術の確立を目的とします.初年度では以下の項目について研究を行いました.(1)エンティティマイニング技術:ニュース記事から人物,組織,そして地域などの固有エンティティに対する記述の抽出手法の開発を行いました.大学(院)生10名を対象としたニュース記事に対する認識の調査に基づいて,詳細,擁護,視点,関連の四つの差異分析の側面を整理しました.それに基づく情報の偏りを補正するための関連情報のランキング手法を提案し,ユーザ実験による提案手法の有効性を確認しました.同時に,Web上の同一エンティティに関する情報を発見するため,複合オブジェクトのリンケージ手法を開発し,実験による提案手法の有効性検証を行いました.(2)地域情報のマイニング技術:TwitterなどUGCから日常生活に役立つ日常情報を獲得すための情報源である地域ユーザの検索手法について研究開発を行いました.語の時間分布,空間分布,およびそれを発信するユーザの分布から,地域コンテンツの特徴を捉え,特徴語の抽出手法を提案しました.ユーザ実験を行い,特徴語の抽出およびそれに基づく地域ユーザ分類の有効性を確認しました.また,タグ付きのソーシャル画像を利用して地域の特徴を分析手法について研究開発を行いました.訪ねるユーザと発信される情報を用いて,その場所の人気度と観光価値の分析手法を提案しました.10数名の大学(院)生によるフィールド実験を行い,提案手法の有効性を確認しました.(3)情報補完フレームワーク:OpinionFinderやGATEなどの既存システムを利用したコンテンツの分類手法とそれに基づく意見素材対モデルの実現について研究開発を行っている.本研究は人物・地域・組織などの実世界エンティティに関する情報を分析し,それに基づく情報補完分析の基盤技術の確立を目的としております.H26年度では,以下の項目について研究開発を行いました.(1)エンティティマイニングとその応用システム:(a)バイアスフリーニュース閲覧システム:H25年度に開発したエンティティ指向のニュース記事ランキング手法の改善を行い,詳細・観点・カーバレッジの三つの差異ランキング尺度を開発しました.Crowd-sourcingサービスを利用して不特定多数のユーザによる実証実験を行い,これらの尺度の妥当性と有用性を検証しました.さらに,これらの尺度を用いたバイアスフリーニュースアプリについて検討し,その為の再ランキング手法の開発と検証を行いました.(b)ソーシャルトレードサービスにおけるエキスパートトレーダの発見:近年脚光浴びているソーシャルトレードサービスを対象に,トレーダの挙動や取引履歴を分析して,より信頼性の高い,安定して利益を上げているエキスパートトレーダの発見手法について研究開発を行い,実際のサービスのデータを用いてシミュレーションを行い,提案手法の検証を行いました.(c)複合オブジェクトのリンケージ手法:H25年度の成果を踏まえ,複合オブジェクトのリンケージを定式化して,その高速計算手法を開発し,検証を行いました.(2)地域情報のマイニング:Twitterなどで発信される日常生活に役立つ情報を発見するための情報源である地域ユーザの発見手法について研究開発を行っています.「いつ」,「どこ」,「なに」を発信したかを考慮して,ユーザの生活圏を推定する手法について研究開発を行っています.同時に,ジオタグ付きの写真を対象に,確率モデルを用いた撮影者の挙動をモデル化する手法を提案し,場所の人気度と観光価値の推定手法の改良を行いました.本研究は情報の偏りを補正して詳しくかつバランスよく多様な情報を提供できる情報補完システムの実現のための基盤技術の開発を目的としています.今年度では,以下の項目について研究開発を実施しました.(1)バイアスフリーニュースアプリの開発:今までの成果を踏まえて,情報の偏りを補正できるニュースアプリケーションを開発しました.開発したアプリケーションNews SaladはGoogle Playにて公開しました.また,開発したアプリケーションを大学院生20人を対象に,2週間渡って実証実験を行い,そのメディアリテラシー向上の効果を確認しました.今後,実証実験の結果をさらなる分析を行う予定であります.(2)関係マイニング:上場企業を対象に,エンティティ間の関係を分析手法について検討しました.株価などの数字データを用いて,ニュースや公式サイトなどにて明記的に記述していない暗黙な関係を発見するための手法を検討しました.評価実験では,株価やニュースを併用してエンティティの関係を分析することの有効性について確認できました.今後,暗黙な関係の発見について研究開発を行う予定であります.さらに,エンティティに関する記述を用いて事象間の包含関係や抽象・具体の関係の分析手法についても開発し,事象の関係を考慮した多様な情報を提供する仕組みについて研究開発を行っています.(3)エキスパートトレーダーの発見:ソーシャルトレードサービスにおけるトレーダーの挙動を分析し,トレーダーをperformance, riskとconsistencyの三つの側面から分析する手法を開発しました.また,プロトタイプシステムを実装し,評価実験を通じてその有効性と有用性を確認しました.エンティティマイニングの基盤技術を開発して,バイアスフリーのニュースアプリケーションを開発して一般公開しました.

また,20名の大学院生を2週間にわたって実施した実証実験では,開発したシステムが情報の偏り補正やメディアリテラシー向上に効果があることを確認できました.エンティティの関係マイニングに関する研究では,テキストと数字データを併用した手法を提案しました.提案手法は,エンティティんの暗黙な関係の発見につながる可能性が高いことが実験でわかりました.また,エンティティマイニングの基盤技術を利用して,事象の関係分析手法の開発を着手しており,研究のさらなる展開が期待できます.ソーシャルトレードサービスにおけるエキスパートトレーダーの発見手法を開発し,プロトタイプシステムを作成してその有効性を確認しており,「貯蓄から投資へ」の実現に有用な情報技術を開発していると思われます.今年度は,英文論文誌1本(その他4本投稿中),国際会議(査読あり)4本,国際会議招待論文1本,国内会議5本,国内展示会1本といった成果を上げました.本年度は,昨年度に開発したニュースアプリを利用した実証実験の検証を行うとともに,イベントの関係マイニング及びエキスパートの分析手法について研究開発を行いました.特に,投資支援への応用とそのための課題について検討しました.本年度の成果は,国際雑誌(3本),国際会議(3本)及び国内会議(4本)で公開しています.・ユーザ実験の考察:ユーザの閲覧中のニュースイベントに対して最も差のある関連記事を提示してニュースイベントを様々な角度から理解することを支援するニュースアプリNews Saladの有用性を,メディアリテラシーの向上,多様な情報取得の効率性,及びNews Saladへの満足度の3つの視点から評価するためにユーザ実験を行い,考察を行った.実験結果から,本研究で開発した多様性指向のニュースアプリを利用してメディアリテラシー教育を支援することが可能であることが明らかになりました.・事象の関係分析:イベントの関連を分析するため,イベント記述の同定手法やイベント記述の簡略・詳細関係の分析に関する研究を行いました.さらに,イベント間の因果関係を分析するため,投資商品における要因の定量分析手法について開発を行いました.・企業関係分析:上場企業間の暗黙な関係分析手法について研究開発を行いました.ニュースイベントに連動する株価の動向の相関に基づいて,公式サイトなどで明示されない,企業間の暗黙な関係を発見する手法を開発している.さらに,株価及びニュース記事を同時に取り扱えるヘテロトピックモデルを検討し,株価の予測および企業間の関係を統合的に分析する手法を開発している.・ユーザ特徴分析:投資家の特徴分析手法を開発している.
多種大強度重イオンビーム加速のための軌道制御型加速管の開発

レーザーイオン源は固体ターゲットにレーザーを集光照射して高密度プラズマを生成し、様々な固体元素の大電流ビーム生成が可能であるが、このビームを加速管で加速する際には大電流のビーム自身のクーロン反発力によるビーム発散やイオン種ごとの軌道の違いに起因したビーム損失が問題となる。本研究では、空間電荷効果が顕著に現れる数10keVまでの領域において、ビーム軌道を制御することでビーム損失を抑制して加速する技術を開発する。平成30年度はレーザーイオン源で発生する炭素プラズマの価数ごとの強度・エネルギー分布の測定および測定・解析に必要なプログラム開発を行った。1)測定・解析プログラムの開発:静電アナライザーによる価数・エネルギー分布測定は静電アナライザーのアナライザー電極に印加する電圧を変えて特定のエネルギー範囲のイオンを下流に導き、その強度を電子増倍管で測定する。イオン強度が小さく、相対的にノイズレベルが大きい信号のピーク同定を容易にするため、平均化によるノイズ除去プログラムを既存測定プログラムに組み込むとともに、測定後の各価数のエネルギー分布とファラデーカップによる全電流波形との比較を半自動で行えるようにした。これにより測定精度が高まるとともに、迅速な解析が行えるようになった。2)プラズマの価数分布測定:グラファイトターゲットにNd:YAGレーザー(波長1064nm,パルス幅約5ns)を照射し、レンズ(f=750mm)とターゲットの距離を変えて測定を行い、各生成イオンの炭素プラズマの価数・エネルギー分布を明らかにした。プラズマ価数・エネルギー分布測定および解析プログラムを開発し、実際に測定を行って次年度以降の加速電極系の設計に必要となるデータを得ることができたため、おおむね順調に進展していると判断した。プラズマ価数・エネルギー測定をさらに進めるとともに、プラズマからビームを引き出して加速する電極系の設計を行う。理由:ターゲットや光学部品等を既存の物品を使用することができたため使用計画:ビーム引き出し加速装置に必要な物品等の購入や学会発表に用いる
生成文法理論における転位現象の脳内処理メカニズムと言語モジュール性の探求

平成18年度は,前年度のプライミング実験の結果をもとに,日本語の転位文の処理に対する格助詞の影響を調べた.言語的格の情報は,Fodor&Inoue(2000)らの文処理研究などで明らかになっているように,文構造の構築,ならびに意味理解において構成的な役割を果たし,言語処理を容易にするのを助ける.したがって,かき混ぜ文のような,転位文の処理では,積極的な機能を果たすことが予測される.とりわけ,転位された単語に後続する語がどのような文法範疇であるのか,またはどのような意味役割を担っているべきであるのかというような文理解において決定要因となる情報の,予測因子として働くことが期待される.この言語的格情報が持つ予測因子としての機能を実証的に調べるため,事象関連電位を用いて実験を行った.【実験文】刺激文を語順と格助詞の要因により4種類作成した.刺激文の例は,以下の通りである.条件1:太郎だけが学校で次郎を誉めた.(正規語順・格助詞あり条件)条件2:太郎だけを学校で次郎が誉めた.(かき混ぜ語順・格助詞あり条件)条件3:太郎だけ学校で次郎を誉めた.(正規語順・格助詞なし条件)条件4:太郎だけ学校で次郎が誉めた.(かき混ぜ語順・格助詞なし条件)【結果】語順,ならびに格を統計の要因に含めて,反復測定分散分析にて検定を行ったところ,2つの主要な事象関連電位の変動が観察された.第1番目は,第1名詞句が呈示されてから第2名詞句が現れるまで,かき混ぜ文条件,格助詞なし条件において,持続性陰性成分が観察された.この結果は,言語学的長距離依存関係に関する過去の事象関連電位研究の結果と整合性があり,自然言語において依存関係を処理する共通した脳内基盤が存在することが示唆された.また.今回の結果は,かき混ぜ語順ではないが,第1名詞句に格助詞がない条件でも持続性陰性成分が観察されることを明らかにした.この結果は,持続性陰性効果が転位文に限定されず,より広義な言語処理的概念において理解されるべきであることを示した.第2番目は,第2名詞句における陽性成分の出現の変動である.条件3の第2名詞句は,条件2,4とは異なり,単語呈示後400ミリ秒あたりから陽性成分を惹起した.この成分の出現は,持続性陰性成分め消失と関連していた.転位文で観察される陽性成分は,転位語の文脈への「統合」を反映すると考えられてきた.しかし,本実験において陽性成分を惹起した条件3は正規語順であるため,転位語の統合を反映すると結論することは出来ない.文処理研究の成果に基づき,文頭の曖昧語は優先的に主語として扱われることを鑑みると,条件3で陽性成分が出現したのは,第2名詞句が予測どおりに目的語として現れ,言語的予測が充足されたためと結論できよう.転位文はとかく言語学的移動の神経基盤を探求する目的で利用されることが多い言語材料であるが,今回の結果は,予測が言語処理において決定的に働くことを示した.平成17年度は,日本語の転位文を扱う前に,首都大学東京の学部学生のボランティアの協力を得て,日本語の格助詞が文の意味処理においてどのような役割を果たしているのかを実証的に調査した.その結果を以下で,報告する.【格助詞の役割】日本語は,英語のような文法的格が音形を持って現われない言語,ドイツ語のような格要素が音形を持って現われるが,屈折するような言語と異なり,一般的に,行為者,被行為者などの統語的-意味的役割を個別の格助詞により表現する言語である.これまでの脳波を用いた,欧米言語の事象関連電位(ERP)研究では,格が具体化している意味的役割の違反は,頭皮上で後頭部中心に刺激呈示後400msで現われるN400と呼ばれるERP成分か,もしくは,左前頭部で同じ時間帯で現われるLANと呼ばれる成分が主に報告されている.N400は言語の意味処理を反映し,LANは統語処理を反映しているという見解が言語のERP研究において一般的であるとこから,N400とLANという対極に位置する両方の成分が報告されていることは,格要素により担われる意味役割情報がどのような言語学的処理を反映しているのかに関して,議論の余地を残している.そこで,意味的プライミングパラダイムを用いて,格助詞の役割を確かめた.課題としては,非単語かどうかを判断する語彙判断課題を使った.【結果】始めに,意味的つながりあり条件とつながりなし条件(雨戸-閉めるvs.雨戸-冷ます)では,つながりなし条件で広く報告されているN400電位の増大が見られた.さらに,正しい格助詞あり条件とつながりなし条件の比較(雨戸を-閉めるvs.雨戸-冷ます)においても,同様の結果が見られ,意味的プライミング効果が確認された.しかしながら,間違った格助詞条件と意味的つながりなし条件の比較(雨戸が-閉めるvs.雨戸-冷ます)では,ERP効果が全く得られなかった.興味深いのは,正しい格助詞あり条件と意味つながりあり条件の比較で600ms辺りから,後期陽性成分が格助詞あり条件で見られた.【考察】

意味つながりあり条件のN400電位の減衰は,primeの名詞がtargetである動詞の選択特性を満たしている結果現われたものと考えられ,語彙的情報に基づいた意味的統合を反映していると考えられる.一方,正しい格助詞あり条件で現われた後期陽性成分は,単なる選択特性情報の処理を反映しているとは考えにくい.この陽性成分は,意味役割情報を反映しているものと考えられ,言語の意味処理が分化していることを示唆している.この結果は,転位文における転位された要素がどのように逐次的に統合されるのかに関しても,より分析的な考察を可能にすると考えられる.平成18年度は,前年度のプライミング実験の結果をもとに,日本語の転位文の処理に対する格助詞の影響を調べた.言語的格の情報は,Fodor&Inoue(2000)らの文処理研究などで明らかになっているように,文構造の構築,ならびに意味理解において構成的な役割を果たし,言語処理を容易にするのを助ける.したがって,かき混ぜ文のような,転位文の処理では,積極的な機能を果たすことが予測される.とりわけ,転位された単語に後続する語がどのような文法範疇であるのか,またはどのような意味役割を担っているべきであるのかというような文理解において決定要因となる情報の,予測因子として働くことが期待される.この言語的格情報が持つ予測因子としての機能を実証的に調べるため,事象関連電位を用いて実験を行った.【実験文】刺激文を語順と格助詞の要因により4種類作成した.刺激文の例は,以下の通りである.条件1:太郎だけが学校で次郎を誉めた.(正規語順・格助詞あり条件)条件2:太郎だけを学校で次郎が誉めた.(かき混ぜ語順・格助詞あり条件)条件3:太郎だけ学校で次郎を誉めた.(正規語順・格助詞なし条件)条件4:太郎だけ学校で次郎が誉めた.(かき混ぜ語順・格助詞なし条件)【結果】語順,ならびに格を統計の要因に含めて,反復測定分散分析にて検定を行ったところ,2つの主要な事象関連電位の変動が観察された.第1番目は,第1名詞句が呈示されてから第2名詞句が現れるまで,かき混ぜ文条件,格助詞なし条件において,持続性陰性成分が観察された.この結果は,言語学的長距離依存関係に関する過去の事象関連電位研究の結果と整合性があり,自然言語において依存関係を処理する共通した脳内基盤が存在することが示唆された.また.今回の結果は,かき混ぜ語順ではないが,第1名詞句に格助詞がない条件でも持続性陰性成分が観察されることを明らかにした.この結果は,持続性陰性効果が転位文に限定されず,より広義な言語処理的概念において理解されるべきであることを示した.第2番目は,第2名詞句における陽性成分の出現の変動である.条件3の第2名詞句は,条件2,4とは異なり,単語呈示後400ミリ秒あたりから陽性成分を惹起した.この成分の出現は,持続性陰性成分め消失と関連していた.転位文で観察される陽性成分は,転位語の文脈への「統合」を反映すると考えられてきた.しかし,本実験において陽性成分を惹起した条件3は正規語順であるため,転位語の統合を反映すると結論することは出来ない.文処理研究の成果に基づき,文頭の曖昧語は優先的に主語として扱われることを鑑みると,条件3で陽性成分が出現したのは,第2名詞句が予測どおりに目的語として現れ,言語的予測が充足されたためと結論できよう.転位文はとかく言語学的移動の神経基盤を探求する目的で利用されることが多い言語材料であるが,今回の結果は,予測が言語処理において決定的に働くことを示した.
障害児者の認知機能評価と成長の可視化に関するアクションリサーチ

近年のコンピュータには,NUI(自然ユーザインタフェース)と呼ばれる新しいセンサ技術が取り込まれるようになってきた。本研究では,このNUIを応用することで,障害児者の認知機能を評価し,その成長・発達をとらえるゲーム的な課題を開発した。タッチセンサを用いた課題では,(a)モグラたたきゲーム,(b)電子版トレイルメイキングテスト,(c)手指の協調運動課題,(d)音声聞き取り課題を作成した。また,非接触型センサの応用として,(e)視覚運動協応を必要する風船割りゲーム,(f)表情フィードバックを活用した笑顔メーター,(g)視線センサを利用した視線行動記録やコミュニケーション支援ツールを開発した。本研究は,障害児者に関わる福祉現場に役立つ実験心理学の実践として,注意制御やワーキングメモリ,感覚運動協応など,認知心理学の知見に基づいた種々の課題を開発・応用して障害児者の認知機能を定量的に評価し,日常的に彼らと関わるご家族や施設職員に対して,その成長の度合いを可視化することで情報提供を行うことを目的としている。初年度にあたる平成25年度は,タッチパネルをもつタブレットPCを使った注意や視覚運動協応を調べる課題として,モグラたたき型のゲームプログラムと,手指運動能力を測定するタッピング型ゲームプログラムの2種類を開発した。これらの課題を知的障害者施設,発達障害児支援施設,保育園において実施し,障害児者の認知機能を評価し,その結果を視覚化して施設側にフィードバックしながら,データの蓄積と課題プログラムの改良を行っている。また,Microsoft社のKinectセンサやEyeTribe社のアイトラッカーを利用して,コンピュータが対象者の顔や表情,視線を取り込み,フィードバックするための技術開発を行っており,顔や表情を使ったコミュニケーションがうまくできないような自閉症スペクトラム障害児に対して,表情や視線を分析・フィードバックするゲームプログラムができないか,施設側と意見交換を行いながら開発作業を進めている。本研究は,障害児者に関わる福祉現場に役立つ実験心理学の実践研究として,注意制御やワーキングメモリ,感覚運動協応など,認知心理学の知見に基づいた種々の課題を開発・応用して,障害児者の認知機能を定量的に評価し,日常的に彼らと関わるご家族や施設職員に対して,その成長の度合いを可視化することで情報提供を行うことを目的として実施している。本研究で開発する認知機能評価課題は,NUI(natural user interface)と呼ばれる新たなインタフェースを用いたゲーム様課題であることが特徴で,障害児者は自分の身体の一部を直接使うことで,知的発達に遅れがあっても楽しむことができ,その記録をもとに,対象者の認知機能を評価したり,成長の様子を数値的にとらえることができるようになっている。2年目にあたる平成26年度においては,平成25年度に開発したモグラたたき型ゲームを保育園,発達障害児支援施設,知的障害者入所・通所施設で実施した。その中で,幼児の注意機能の発達を評価するとともに,発達障害児がもつ注意機能障害を評価したり,知的障害をもつ成人であっても新たな課題を経験することで適応的に注意を配分できるようになることなどを示した。また,重度心身障害児施設において,絵本の読み聞かせ時の子どもの視線運動をアイトラッカーを使って調べることで,一般の知能検査が使えない子どもの知的発達の様子を視線を手がかりに探り,その結果を保護者や施設職員と共有することで,施設職員の子ども理解を援助するとともに,子どもの発達に対する保護者の理解促進の試みを行った。このほか,手指の運動制御の発達を調べるゲーム課題や,障害児者の表情をセンサで読み取ることで笑顔を作って遊ぶゲームなどを開発し,福祉機器展や施設の祭りでゲームコーナーを展示するなどの活動を行った。本研究の目的は,近年のゲーム機やタブレットPCで利用可能になったNUI(natural user interface)と呼ばれる新しいセンサ技術を用いて,障害児者の認知機能を評価するとともに,彼らの成長を可視化できるような課題を開発し,障害福祉の現場における対象者の理解促進に貢献することである。NUIは,身体の一部を直接的にインタフェースとして利用することから,知的障害を含む様々な障害児者にも利用可能な課題を作ることができる。また,NUIを活用したゲーム的な課題であれば,障害児者が楽しみながら,保護者や施設職員などが対象者の認知機能の状態を評価・把握することが可能になる。さらに,楽しい課題であることにより,対象者の意欲を高め,繰り返し遊ぶ中でその認知機能の成長の様子を見える形でとらえること(成長の可視化)も可能になる。最終年度である平成27年度においては,幼児や発達障害児の認知機能を評価するためのゲーム(モグラたたき,50タップ競争,電子版トレイル・メイキング・テストなど)を施設や放課後教室でゲーム・コーナーを開いて実践するとともに,肢体不自由児の支援施設で絵本の読み聞かせ時の子どもの視線運動をアイトラッカーで調べることで,通常の発達検査が使えない子どもの心理発達の状態を保護者や施設職員と共有する試みを継続した。また,顔や身体の動きをとらえることができるNUIを使って,離れたところから非接触に笑顔度を計測できるプログラムを開発し,それを使った笑顔検出ゲームや,ボディイメージを使って身体を動かす協調運動機能を評価するゲームを開発した。また,これらの成果物を福祉機器展や障害児のホスピタル・プレイ,地域交流フェアなどに出展することで,障害児や障害者だけでなく,同様の認知機能の低下をもつ認知症高齢者の関係者にも広く知ってもらうための活動を行った。

本研究では,このNUIを応用することで,障害児者の認知機能を評価し,その成長・発達をとらえるゲーム的な課題を開発した。タッチセンサを用いた課題では,(a)モグラたたきゲーム,(b)電子版トレイルメイキングテスト,(c)手指の協調運動課題,(d)音声聞き取り課題を作成した。また,非接触型センサの応用として,(e)視覚運動協応を必要する風船割りゲーム,(f)表情フィードバックを活用した笑顔メーター,(g)視線センサを利用した視線行動記録やコミュニケーション支援ツールを開発した。本研究の特色は,NUIという人の手や身体をとらえる体感型センサを活用することで,知的障害児や発達障害児にも利用しやすい認知機能評価が可能なゲームプログラムを開発し,現場において応用することであるが,平成26年度においては,障害者支援施設や保育園等の協力を得ることができ,課題プログラムの開発に関しては,想定以上の進捗状況にある。また,希望的な目標であった顔や表情を用いたコミュニケーションに関する認知発達機能評価プログラムについても,開発の目処がつき,現在は健常成人を対象とした基礎的な評価を行っているところである。本研究で開発した課題プログラムの一部を公開している。実験心理学最終年度にあたる平成27年度においては,本研究に関するWebページを設け,開発したプログラムを一般に公開するとともに,その有効性の評価を行う。また,現在プログラムが出力するデータは,多面的評価が可能である一方,多岐にわたる行動データであるため,行動実験データの分析スキルがないと分析が難しい。そこで,施設職員等が容易に分析ができるような分析モデルを作成し,プログラムと一緒に公開する予定である。本研究の特色は,近年一般的に利用可能になった体感型センサであるNUI(natural user interface)を活用することで,知的障害児や発達障害児にも利用しやすい認知機能評価が可能なゲームプログラムを開発し,応用することである。初年度は,タブレットPCを用いて対象者が手指を使って反応するゲームプログラム(モグラたたき課題,タッピング競争課題)を開発してデータの蓄積を行ってきた。発達障害をもつ子どもにおいて,適切な注意の定位や眼球運動制御,感覚情報に応じた運動協応の不全が報告されているが,本研究で開発した課題がその発達の度合いを評価するツールとして利用可能であることがわかったので,現在は,定型発達の幼児を対象に標準データの収集を行っているところである。また,これと並行して,顔を使って遊ぶことができるプログラムを作成するための基礎的な開発作業を進めており,今年度中にはコンピュータが対象者の表情を読み取ってフィードバックするようなゲームを開発する予定である。緊急を要さない消耗物品の購入について,次年度に合算して調達することとしたため,3万6千円余りの未使用額が生じた。マウスやキーボードではなく,身体の一部を使って情報機器を操作することができるNUIの利点は,手や指先だけでなく,顔や声,身体全体を使ったゲームも作ることができる点にある。