hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨吸収抑制薬ビスフォスフォネートの炎症誘導作用と抑制作用

しかし,臨床的に炎症性の副作用が多数報告されており,筆者らはaminoBPがマウスに異常な炎症反応(ヒスタミン合成酵素の持続的誘導,顆粒球系細胞の増殖,リウマチ・モデルの悪化/骨破壊,IL-1の異常な産生など)を誘導することを発見した。本研究はaminoBPsの炎症作用のメカニズムを明らかにすることを目的とし,本年度は以下の結果を得た。1. aminoBPsの炎症作用の解析(遠藤)(1) IL-1α.IL-1β,INFα,およびGM-CSFのmRNAを測定するためのプローベを合成し,これらのmRNAの測定が可能となり,現在aminoBPsのAHBuBP投与マウスでこれらの測定を行っている。予想したように,AHBuBPはIL-1mRNAを増加させることがわっかた。現在他のサイトカインについても検討中である。(2)東京大学医科学研究所より提供されたIL-1遺伝子ノックアウトマウスは順調に繁殖し,実験が進行中である.IL-1欠損マウスではaminoBPsの炎症反応はほとんど発現しないことがわかった。このことはaminoBPsの炎症作用はIL-1を介する反応であることを示す。(1)(2)の結果をもとに論文を作成する予定である。(3) aminoBPsはLPS(エンドトキシン)の作用を増強する。歯周病の原因細菌由来のLPSの顎骨でのヒスタミン合成酵素の誘導をAHBuBPが強力に増強することを見い出した。(論文投稿中)2. aminoBPsに反応する細胞に関する検討(菅原,遠藤)AHBuBPについて,in vitroでのマクロファージ細胞株によるIL-1産生に対する効果を現在検討している。3. aminoBPsのターゲット細胞の同定に関する免疫組織学的検討(中村,遠藤)ヒスタミン合成酵素が誘導される細胞がaminoBPsのターゲット細胞である可能性が高い.酵素に対する抗体を用いて検討しているが,成功に至っていない。方法を模索しているが,酵素の量が極めて少ないためと思われる。4. BP受容体の存在の可能性に関する基礎的検討(小杉,遠藤)BPsはP-C-P構造の単純な化学物質である.検討した4種類のaminoBPsはいずれも炎症反応を誘導し,non-aminoBPのCl2MBPはこれを抑制した。他のnon-aminoBPsも同様の作用を示すかどうかを調べるるため,合成する誘導体の構造を検討している。本年度の研究でaminoBPsの炎症作用のメカニズムはIL-1の産生促進であることが示された。aminoBPsのターゲット細胞を同定することはできなかったが,non-aminoBPのCl2MBPがaminoBPsの炎症を抑制することは新たな大きな発見であり,その意味とメカニズムの解明は今後の重要かつ極めて興味ある課題である。
海洋波浪と海底マスム-ブ・メントの研究

本研究は波浪の大きい海岸に面した海域において、波浪と海底地盤との相互作用によって生ずる海底地盤の液状化と海底地すべりなどのマスム-ブメントや漂砂の現象を解明したものである。まず、現世海底堆積物の地盤特生について相模湾、駿河湾および瀬戸内海の試料を検討した結果、海底土の一般的断面特性は仮想粒子の概念から導かれる基本式によって現わせることが明かとなった。このことは海底地盤の特性を数式によってモデル化することを可能にしたものである。一方、地質時代並びに歴史時代に生起した暴浪による海底マスム-ブメント堆積物はシルトサイズ以下の粒子をほとんど含まない淘汰のきわめてよい細粒ないし極細粒の砂であること、特徴的な構造としてハンモック成層構造を残すこと、より深いところには暴浪に起因する乱泥流によってシ-ト状の堆積物として堆積する可能性のあることが明らかにされた。さらに、波浪による海底地盤の液状化発生条件の一般的関係式を提案したが、その検討から、圧密係数よりも間隙圧係数の影響が大きいことが明かとなった。圧密係数および月隙圧係数を現地で測定する方法を考案したが、この方法は規則波及び不規則波にたいしても適用可能である。次に、砂地盤の液状化と噴砂の現象を解明するために、これまで未検討であった、砂地盤中にはさまれている粘土層の影響について模型振動実験を行なった。その結果、砂地盤の液状化時には振動に伴う動的水圧が認められ、地盤の液体としての動的動きが予想されること、粘土層の存在は液状化を加速することが明らかになった。また、波と乱れの共存場における砂粒子の挙動をFokker・Planckの方程式を用いて確率論的に検討した結果、砂粒子の移動距離分布は時間とともに分散が増大するGauss分布となることが示され、実測値との良好な一致がえられた。海底地盤の不安定条件を海洋波浪との関連で研究した。海底の緩傾斜面上を正弦波が周期的に通過するときの海底砂地盤の安定性を計算したが、荒天時に波浪が大きくなりつつあるとき、あるいは波浪が減衰するときのtransientな状態における海底の安定性の問題が明らかになった。日本近海で起こった海底マスムーブメントの事例を収集し、発表した。新潟県下魚沼丘陵・東頚城丘陵に分布する鮮新・更新統魚沼層群最下部下部にぶんふする扇状地・三角州成層およびバリアー・砂体・潟成層の体積相解析を行い、波浪による影響を検討した。バリアー・砂体・潟成相は水深3040mより浅い海底から後浜およびその後背湿地へとプログラデーションするシステムを基本としている。海底マスムーブメントの一つの原因となる海底砂地盤の液状化の基礎研究として、液状化発生および過剰間隙水圧消散のメカニズム、および砂層に水平粘土層をはさみ込む場合の液状化と噴水現象について、実験的および理論的考察を行った。液状化を砂粒子の沈降と把えることで、液状化のメカニズムを説明できることが明らかになった。砂に粘土層がはさまれる場合に振動が与えられると粘土層の下部で上下振動が増幅され、局部的に高い水圧の集中がみられることが実験から明らかになった。海底渓谷周辺の地盤の波浪による液状化発生の可能性を調べるために、波浪の屈折・回折変形計算を行った。その結果より海底面変動圧力分布を算定し、Biotの圧密方程式を用いて、液状化発生条件および最大液状化深度を求めた。それによると、液状化発生領域はとくにスケンプトンの間隙水圧係数Bに依存することがわかり、その値をいかに正確に評価するかが重要であることが判明した。

海底地盤の波浪による圧密や軟化・硬化の特性をみるため日本海溝の水深6000m付近から粘性土を採取し、圧密過程を実験的に調べると同時に、e-logp関係を理論的に説明することを試みた。地質時代のスト-ム砂について研究するとともに、海底マスム-ブメントの発生機序の一つである液状化についての研究を進めた。新潟堆積盆の鮮新-下部更新統(魚沼層群)には海底マスム-ブメント堆積物の一種としてのスト-ム(暴浪)砂が広く分布する。これら魚沼層群に見られるスト-ム砂の産状(堆積構造と累重様式)が記載されるとともに、その粒度分布と鉱物組成について検討された。その結果、魚沼層群中のスト-ム砂は次のような特徴を持つことが明らかになってきた。すなわち、常に暴浪時波浪限界以深に堆積した砂質シルト層の上に重なる一方、大型斜交葉理をもつ粗粒砂に覆われる。また、ハンモッキ-斜交葉理をもち、淘汰の良い細粒砂からなる。海底マスム-ブメントを生起した要因の一つである海底地盤の液状化について、その発生条件を波浪条件(波高・周期・水深)および地盤条件(圧密係数・間隙圧係数)に関係づけて算定した。その結果、液状化の発生は圧密係数よりも間隙圧係数の値に強く依存していることが明かとなッた。この結果を海底谷のある海浜に適用して液状化発生領域を推定した。日本海側の最大波高に近い条件下では圧密係数が0.10m^2/sの場合、水深約30m以浅で液状化が発生し、海底谷上端がこの付近にあれば、液状化が引き金となって海底地滑りが発生する可能性が認められた。また、液状化についての基礎的研究として1)砂層中に粘性土などの不透水層を挟在している場合の影響、2)液状化発生の機構について実験的研究をもとに考察を行った。その結果、液状化発生のためには間隙水圧の蓄積が必ずしも必要でないことなどが明らかになりつつある。本研究は波浪の大きい海岸に面した海域において、波浪と海底地盤との相互作用によって生ずる海底地盤の液状化と海底地すべりなどのマスム-ブメントや漂砂の現象を解明したものである。まず、現世海底堆積物の地盤特性について相模湾、駿河湾および瀬戸内海の試料を検討した結果、海底土の一般的断面特性は仮想粒子の概念から導かれる基本式によって現わせることが明かとなった。このことは海底地盤の特性を数式によってモデル化することを可能にしたものである。一方、地質時代並びに歴史時代に生起した暴浪による海底マスム-ブメント堆積物はシルトサイズ以下の粒子をほとんど含まない淘汰のきわめてよい細粒ないし極細粒の砂であること、特徴的な構造としてハンモック成層構造を残すこと、より深いところには暴浪に起因する乱泥流によってシ-ト状の堆積物として堆積する可能性のあることが明らかにされた。さらに、波浪による海底地盤の液状化発生条件の一般的関係式を提案したが、その検討から、圧密係数よりも間隙圧係数の影響が大きいことが明かとなった。圧密係数および間隙圧係数を現地で測定する方法を考案したが、この方法は規則波及び不規則波にたいしても適用可能である。次に、砂地盤の液状化と噴砂の現象を解明するために、これまで未検討であった、砂地盤中にはさまれている粘土層の影響について模型振動実験を行なった。その結果、砂地盤の液状化時には振動に伴う動的水圧が認められ、地盤の液体としての動的動きが予想されること、粘土層の存在は液状化を加速することが明らかになった。
がんの経時的評価を可能にする超早期発がんイメージングマウスの開発

本課題は抗がん剤スクリーニングや発がん性試験などに応用できる、体内の発がんを早期に検出可能にする動物実験系を構築することを目的としている。多くのがんにおいて腫瘍塊内部が低酸素環境になることを利用し、低酸素依存的にルシフェラーゼが発現し発光するマウスを作製し、高感度の生体イメージングにより早期の発がんを検出しようとするものである。低酸素依存的にルシフェラーゼ(+蛍光タンパク)を発現するトランスジェニックマウスを作製するため、トランスジーンをマイクロインジェクション法によりマウス受精卵に注入後、偽妊娠雌マウスに移植し産仔を得た。TailゲノムのPCR解析によりトランスジーンが導入されたマウスを選出後、自然交配により得たF1またはF2新生仔を用いての生体発光イメージングを実施し、トランスジーンの低酸素依存性の発現をwhole bodyで確認した。これまでに新生仔期低酸素依存性の発現が確認されたマウスが2ライン構築でき、これらについて導入遺伝子の挿入部位を決定するためTargeted Locus Amplification (TLA)法によるジェノタイピングを試みると共に系の保存のため、卵子及び精子の凍結保存を実施した。TLA解析より、これら2ラインはトランスジーンがそれぞれ、15番染色体にタンデムに5コピー以上、3番染色体のAbca4遺伝子のイントロン部分に1コピーが挿入されているマウスであることが明らかとなった。一方、成体での低酸素依存性発現を確認するため、6週齢以上のマウスを用い、血管結紮による下肢虚血モデルマウスおよびMNU(N-methyl-N-nitrosourea)誘発がんモデルを用いた発光イメージングを実施したが、2ラインとも低酸素依存性の発光は確認できなかった。ラインの樹立数を増やすとともに発光確認の手法の改良が必須と考えられた。多くの固形がんにおいて腫瘍塊内部が低酸素環境になることが知られている。本課題はこれを利用し、生体内の発がんをイメージングにより早期に検出可能にするスクリーニング試験や発がん性試験系などに応用できる動物実験系を構築することを目的としている。当該年度は低酸素依存的にルシフェラーゼを発現するトランスジェニックマウスの作製・解析に取り組んだ。発現効率やイメージングにおける発光または蛍光の輝度、細胞毒性等を考慮し、発現マーカー(蛍光)の異なる導入遺伝子を3種類準備し、マイクロインジェクション法によりマウス受精卵にそれぞれ注入後、偽妊娠雌マウスに移植し、産仔を得た。マウスのTailゲノムを用いたPCR(polymerase chain reaction)によるスクリーニング後、自然交配により得たトランスジーン導入個体のF1またはF2新生仔を用いての生体発光イメージングを実施し、導入遺伝子の低酸素依存性の発現をwhole bodyで確認した。これまでに新生仔期低酸素依存性の発現が確認されたマウスは2ライン構築できたが、作製効率が低いため遺伝子構築または作製方法の改善を検討している。樹立された2ラインについては導入遺伝子の挿入部位を決定するため、Targeted Locus Amplification (TLA)法によるジェノタイピングを試みると共に系の保存のため、卵子及び精子の凍結保存を実施した。今後、実験手法の見直しを行い更に導入遺伝子を発現するラインを増やす作出実験と平行し成体における発現解析を実施する。トランスジェニック(Tg)マウスの作製過程において、Tg個体中、目的とするフェノタイプを示す個体の出現率が予想よりも低かった。即ち、トランスジーンが導入されていても低酸素依存的に発現し、生体イメージングにより発光が確認できるマウスのライン数が少なく、解析の開始にまで至っていない。目的の達成のためには各導入遺伝子ごとに510ライン程度のTgマウスを樹立して比較解析を実施し、その中で発光の程度や低酸素感受性の高いラインを選出することが望ましいと思われるため、予定よりも遅れていると評価した。

実験手法の見直しを行い、Tgマウスの作製効率を上げる改善策を検討・実行する。具体的にはインジェクションに用いるDNA構築や精製方法の改善、卵や仮親の系統の変更等を試み、更にTgマウスのスクリーニングからフェノタイプを確認するイメージングまでを効率よく推進するため、F1-F2取得までの交配計画を迅速化する工夫をする。これら発現ラインを増やす作出実験の効率化と平行し、既出のTgマウスにおいても発がんイメージングが可能なラインかどうかの検定のため、成体を用いた低酸素依存的発現解析を実施する。また、引き続き導入遺伝子の挿入部位を決定するためのジェノタイピングを実施する。本課題は助成決定以前より申請者の所属する研究機関にて自主研究として決定された予算枠内で実施して来た経緯があり、本課題に使用できる消耗品・試薬等の若干の残余があった。当該年度は目的とするレポーター遺伝子を発現するトランスジェニックマウスの出現率が低かったため、解析に必要な試薬等は前年度までの残余分を消費するに留まり、不足の消耗品を追加購入する他は予測していた試薬の新たな購入の必要が生じなかった。導入遺伝子解析費用についても同様に、解析する対象のマウスが少なかったことと、解析サンプル(骨髄細胞)またはプローブ設定が原因と考えられる不備があったため再解析となり、解析結果が予定していた年度内に得られなかったため、解析費用の使用は次年度へ持ち越しとなった。次年度以降、トランスジェニックマウスの出現効率を改善するために計画を見直し、導入遺伝子の構築や導入方法等の再検討を計画している。これまでの方法を継続する一方で改善策を見出すまで複数回のトライアルが必要となるため、当該年度の残余費用をこれに使用する。
体液からの年齢推定に関する法医学的研究

法医学において個人識別は極めて重要な研究分野の一つであるが、現在のところ血液などの体液から年齢推定可能な年齢依存性変化を示すマーカーはなく、これらマーカの発見・法医学実務への導入が図られなければならない。そこで、本研究では血液や体液から年齢推定に活用しうるマーカーを開発すべく予備実験、文献調査および討議を重ね、本課題を将来「重点領域研究」の研究課題とする予備調査を目的とした。1.従前の研究において17歳以下の若年者尿中には存在するが、それ以上になると検出できなくなる年齢依存性タンパク質(Ugl-Y)を見出した。今回、若年者尿から精製したUgl-Yに関するタンパク質化学的解析から、Ugl-Yの全アミノ酸配列の95%以上を決定した。さらに、その構造はfibronectinの一領域にほぼ一致することが明らかとなった。2.年齢推定に利用しうる年齢依存性生体分子を検索するため分子生物学的アプローチとして遺伝子発現パターンの年齢依存性変動を精査した。遺伝子発現の変動をモニターする有効な方法であるfluorescence differential display(FDD)-PCR法を利用して、異なった成長段階におけるマウス腎臓の遺伝子発現を解析した。その結果、7種類の遺伝子で有意な年齢依存的発現の認められることを見出した。そのなかには老年期のみに発現されるものなど様々な年齢依存的発現パターンが観察された。本研究結果はFDD-PCR法が年齢依存的発現を示す遺伝子の検索には有効な手段であることを証明するものであった。今後は、本法によって見出された年齢依存的発現を示す遺伝子について、その産物が法医学的試料から検出しうるものか否かを検討して年齢推定マーカーとして活用する予定である。以上の研究成果、文献調査などから、年齢依存性マーカーの発見・実務への応用に関する基本的コンセンサスが得られ、それに沿って研究を継続する予定である。
ゴキブリ高次嗅覚情報処理ニューロンに学ぶ匂い識別・学習のしくみ

ゴキブリは我々哺乳類に比してわずか百万分の一以下の脳容量しか持たないにもかかわらず、すぐれた匂い識別能を示し、嗅覚と他の感覚とを連合させて記憶する能力を持つことが知られている。加えて、匂いを処理する高次ニューロンは他の動物に比して格段に大きいことから、無限に存在する匂いを識別・記憶する神経機構を単一ニューロンレベルで解析できる利点をもつ。昨年度の研究からはキノコ体(最高次嗅覚中枢)の出力側に位置する嗅覚情報処理ニューロンが匂い刺激に対し、1)初期スパイクバーストとそれに続く複雑なスパイク発火パターンからなる二相性の応答を示すこと、2)前者が匂いの濃度を、後者が匂いの質を符号化しているらしいこと、をつきとめた。今年度はこれらの知見をもとに拘束下のゴキブリにおいて匂い(条件刺激)を触角に、砂糖水(無条件刺激)を触鬚に与えることで古典的条件づけの成立過程におけるニューロンのダイナミックな応答変化を捉えることをこころみた。しかしながら、触鬚固定に伴う侵襲性が高くなるためか、有意な応答変化を捉えることができなかった。そこで味覚刺激を触角に与える侵襲性の少ないパラダイムを新たに開発し、行動実験において良好な結果を得た。現在、本パラダイムを適用した高次ニューロンの細胞内記録、応答の解析を進めている。一方、味覚系から嗅覚系への神経修飾経路を解明する第一歩として、触角の単一味感覚ニューロンの順行性染色に昆虫で初めて成功した。その軸索は一次嗅覚中枢(触角葉)に近接した領域(背側葉)、および食道下神経節に投射し、末梢における三次元的な細胞体の位置、および味覚のカテゴリーに依存した空間分布を示すことが明らかとなった。以上の成果は国際神経行動学会、日本動物学会等で発表し、高い評価を得た。現在投稿中の論文を含め、二本の論文の執筆を進めている。自然界に存在する匂いの多くは複数の揮発性化学物質が特定の比率でブレンドされたいわゆる複合臭で、匂いの種類は無限にあると言って良い。このような複合臭が有限数のニューロンによるネットワークにより"ひとつの匂い"として認知され、他の匂いとどう識別されるのかは神経科学に課せられた命題のひとつである。本研究では極めて優れた匂い識別能力をもつゴキブリをモデルとし、脳内にある高次嗅覚処理ニューロパイル(キノコ体)の出力側に位置するニューロンの匂い応答を細胞内記録し、その形態を蛍光色素の注入により同定した。高次嗅覚情報処理ニューロンの匂い応答は時間軸上において単純なスパイクバーストによって形成される初期相と複雑なスパイク増減パターンを示す後期相の2相により表現される。異なる匂いを与えると初期相のスパイクバーストの頻度が、後期相においてはそのスパイクの発火パターンが変化することがわかった。またこれら2つの相の形成に触覚葉からキノコ体に投射する異なる2タイプのニューロンが寄与していることをつきとめた。さらにキノコ体の出力側のニューロンの終末領域が処理する感覚モダリティーの違いによって異なることを発見し、側葉が従来知られていたような散逸構造をとるのではなく、むしろ高度に区画化された複合ニューロパイルであることを明らかにした。さらにニュージーランドに生息する原始的な昆虫であるウェタの一次匂い処理中枢(触覚葉)の構造を精査したところ、従来コオロギ目では全く知られていなかった性フェロモンを処理する糸球体が特化しており、ゴキブリ同様、性差識別を嗅覚に依存している可能性が示唆された。以上、研究は当初の計画通りに進行しており、これらの成果の一部はすでに国際シンポジウム、学会等で発表した。現在さらに詳細な解析と論文化を進めている。
体育授業における援助要請の発達的特徴と影響要因の検討

本研究の目的は,体育授業における援助要請の発達的特徴とその影響要因を明らかにすることであった.研究の方法は,小学校5年生と6年生,中学校1年生から3年生までを対象とした質問紙調査であった.研究の目的を達成するために,まず,体育授業用の援助要請尺度を開発し,信頼性及び妥当性を検討した.次に,援助要請の影響要因を明らかにした.そして,1年間の縦断調査により,援助要請の変化を明らかにした.本研究の目的は,体育授業における援助要請の発達的特徴とその影響要因を検討することであった.24年度は,23年度に開発された援助要請尺度を用いて,横断調査により学年差及び性差を明らかにし,縦断調査により年度内の変化及び影響要因の検討を行った.研究方法は,小学校5年生と6年生,中学校1年生から3年生までを対象とした質問紙調査であった.横断調査は24年7月に行った.学年差及び性差を分析した結果,適応的援助要請尺度の得点は,学年が高いほど低く,また,男子は女子よりも低かった.依存的援助要請尺度の得点に学年差及び性差は見られなかった.要請回避尺度の得点は学年が高いほど高く,男子は女子よりも高かった.縦断調査は,7月,11月,2月の3回を行った.その結果,適応的援助要請尺度の得点は,期間を通して,小学生よりも中学生の方が低く,また,小学生でも中学生でも7月から2月にかけて低くなっていくことが明らかになった.依存的援助要請尺度の得点に学年差はなく,年度内の変化も見られなかった.要請回避尺度の得点は,小学生よりも中学生の方が高かったが,年度内の変化は見られなかった.援助要請の影響要因については,学習意欲及び目標志向性の影響を縦断データにより分析した.その結果,学習意欲では下位尺度の学習の方略が,目標志向性では課題志向性が適応的援助要請に影響していることが交差遅延モデルの分析から明らかになった.そして,援助要請に影響する教師の影響を潜在指標から検討した.中学校の体育教師に潜在連合テストを実施してもらい,生徒に対する教師の潜在的な期待を測定し,その得点の高さが生徒の援助要請にどう影響しているのかを検討した.その結果,男子は潜在的な期待が高い教師から学んでいる生徒の適応的援助要請は高いが,女子は潜在的な期待が中程度の教師から学んいる生徒の適応的援助要請が高いことが明らかになった.本研究の目的は,体育授業における援助要請の発達的特徴とその影響要因を明らかにすることであった.研究の方法は,小学校5年生と6年生,中学校1年生から3年生までを対象とした質問紙調査であった.研究の目的を達成するために,まず,体育授業用の援助要請尺度を開発し,信頼性及び妥当性を検討した.次に,援助要請の影響要因を明らかにした.そして,1年間の縦断調査により,援助要請の変化を明らかにした.学習者は自らの力で課題を解決することが困難であると感じた時,教師に質問して解決策を得ようと試みる.これは学業的援助要請と呼ばれ,学習者が教師に対して援助を求める行為である.これまでの体育心理学の研究では,教師から学習者への働きかけが重要であることは言われてきたが,教師に対して学習者からの質問を促すという視点での研究は行われてこなかった.運動が上手くできない時に教師からコツを聞き出すことや良い作戦を立てるために有力な情報を教師から提供してもらうことは体育授業場面での学業的援助要請に相当するが,これらのことを必要な時に実行できない学習者は,できないことや分らないことに直面しても,そのまま諦めてしまい,有能さの欠損,そして,動機づけの低下という悪循環を招く可能性がある.そこで本研究では,学業的援助要請に着目し,適応的な学習方法を獲得するためのメカニズムを明らかにすることを目的とした.2011年度は,体育授業用の学業的援助要請を測定する尺度を開発するための調査を6月から7月にかけて行い,学業的援助要請の発達的特徴を明らかにするために小学校5年生から中学校3年生までを対象とした横断調査を10月から11月にかけて行った.尺度開発の調査では,適応的援助要請,依存的援助要請,要請回避という他領域において見られるような尺度が体育授業においても構成された.尺度の信頼性ではいずれの尺度においてもα係数が0.70以上となり,基準関連妥当性の検討では,適応的援助要請は内発的動機づけや有能感と正の関連があり,依存的援助要請では自我志向性と正の関連があり,要請回避は内発的動機づけや有能感と負の関連があるというような他領域の先行研究で見られるような結果が得られ,信頼性及び妥当性の高い尺度が作成された.また,横断調査では,中学生よりも小学生の方が適応的援助要請尺度の得点が有意に高いという結果が得られた.現在までの研究の目的の達成度については,おおむね計画通り進んでいると評価した.その理由は次の通りである.2011年度は体育授業用の学業的援助要請を測定する尺度を作成することを予定していた.このことについて,2011年6月から7月にかけて質問紙調査を行い,その結果から尺度を構成し,尺度の信頼性及び妥当性を検討した.この内容については日本スポーツ心理学会で発表をした.また,学業的援助要請の発達的特徴を明らかにするための横断調査を予定していた.

このことについて,2011年10月から11月にかけて小学校5年生から中学校3年生までを対象とした質問紙調査を行い,小学生と中学生の違いを明らかにした.なお,質問紙調査で得られた結果は,調査対象校へフィードバックした.これらのことは,研究開始当初に作成した計画の通りである.2012年度は,体育授業における学業的援助要請の学年内の変化を明らかにするための縦断調査を行う.また,援助要請に影響する要因も明らかにしていく.縦断調査については,第1回目を6月7月にかけて,第2回目を10月から11月にかけて,第3回目を1月から2月にかけて行う.また,援助要請に影響する要因については,他領域で検討されてきた要因として,有能感,内発的動機づけ,目標志向性などは,2011年度に調査済みであることから,これらと異なる要因を検討する.近年,質問紙で測定される指標は顕在指標と言われ,データには回答者の社会的望ましさが反映されてしまうという批判がある.その問題に対応できると言われているのが潜在指標である.潜在指標は意識的に統制が困難なプロセスを反映する個人特性を測定する手法として注目されている.他領域の先行研究では,質問紙で測定した顕在指標よりも,潜在指標の方が行動指標及び他者評定との関連が強いことが示されてきた.このことを基に,体育教師の行動が潜在指標に規定され,その指導を受けている生徒の動機づけが体育教師の行動を他者評定した結果であるならば,体育教師の潜在指標は生徒の動機づけに影響を及ぼすという仮説が考えられる.そこで2012年度は,体育教師の潜在指標が学習者の学業的援助要請に影響するかどうかを検討していく.2012年度には,質問紙調査(縦断調査)を行うための経費と援助要請の影響要因として教師の潜在指標を測定し,分析するための経費が必要になる.物品費には,調査票用紙購入費(50千円),文房具購入費(50千円),潜在指標測定用ソフト購入費(20千円),オフィスソフト購入費(30千円),分析ソフト購入費(70千円),パソコンバッグ購入費(20千円)を計上した.旅費には,現職教員との研究打ち合わせ旅費(100千円),研究成果発表のための学会参加旅費(100千円)を計上した.謝金には,研究補助者謝金(200千円),英文校閲費(80千円)を計上した.その他には,郵送費(50千円),文献複写費(20千円)を計上した.2012年度の申請額は870千円としていた.その申請額で研究計画を立てていたが,実際の直接経費は500千円であった.2012年度には縦断調査という継続的な調査を行うための費用が必要であったため,2011年度は節約した.また,申請時,2012年度に計画していた学業的援助要請の影響要因の検討は,児童生徒を対象とした質問紙調査によって検討する予定であったが,2011年度の調査結果により,児童生徒の調査に加えて教師の調査も必要になった.このことから,現職教員との打ち合わせ旅費,教師のデータを収集・分析するためのプログラミングソフトと分析ソフトの購入費などが必要となった.これらのことから,2011年度は節約をして,300千円の未使用金額を2012年度に使用することとした.
小腸脈管系還流法を用いたイオン性薬物の消化管吸収機構の解明

小腸脈管同時還流法については,動物臓器還流用代用血液(FC-43エマルジョン)を用して粘膜損傷を与えることなく行なうことが可能な手法を確立した.本手法は,微絨毛への損傷もなくアミノ酸等の輸送担体もその生理機能を失なっていないことから,血液中へ出現する薬物を定量することにより薬物の吸収機構解明に有力な知見を与え得るものであった.加えて,本実験系に,新たに開発したアミノβラクタム系抗生物質の微量高感度定量法を適用し,セファレキシン,セフラジンおよびアンピシリンの消化管吸収をみた結果,これまで管腔内消失などのみかけの吸収から言われてきたこれら薬物の吸収性の差異を,今回実際に脈管系への移行を測定することによって確認し得えた.さらに,薬物間相互の吸収抑制実験の結果,セファレキシン,セフラジンの脈管系への移行は相互に抑制を受けること,および,シクラシリン,アンピシリン,アモキシシリンの共存によっても両者ともに強く抑制されることを認めた.しかしながら,担体輸送系の知られているアミノ酸,ジペプチド類による阻害は極めて小さく,これら担体輸送系が寄与している程度は少ないものであることが示唆された.これらの実験結果より,アミノβラクタム系抗生物質の小腸からの吸収機構には,ジペプチド等の輸送系とは異なる薬物に特異的な系が関与している可能性が高いことが推察された.一方,四級アンモニウム化合物の吸収に関しては,プロパンテリンの高感度定量法を開発し,本実験系による吸収動態の解明を行なった.その結果,初期の段階で速やかな管腔内からの消失が見られたものの脈管系への移行は極めて微量であり,粘膜表面への速い結合が存在することが示唆された.このことより,プロパンテリンの吸収機構には,粘膜への速やかな結合又は取込みが関与するものと考えられる.小腸脈管同時還流法については,動物臓器還流用代用血液(FC-43エマルジョン)を用して粘膜損傷を与えることなく行なうことが可能な手法を確立した.本手法は,微絨毛への損傷もなくアミノ酸等の輸送担体もその生理機能を失なっていないことから,血液中へ出現する薬物を定量することにより薬物の吸収機構解明に有力な知見を与え得るものであった.加えて,本実験系に,新たに開発したアミノβラクタム系抗生物質の微量高感度定量法を適用し,セファレキシン,セフラジンおよびアンピシリンの消化管吸収をみた結果,これまで管腔内消失などのみかけの吸収から言われてきたこれら薬物の吸収性の差異を,今回実際に脈管系への移行を測定することによって確認し得えた.さらに,薬物間相互の吸収抑制実験の結果,セファレキシン,セフラジンの脈管系への移行は相互に抑制を受けること,および,シクラシリン,アンピシリン,アモキシシリンの共存によっても両者ともに強く抑制されることを認めた.しかしながら,担体輸送系の知られているアミノ酸,ジペプチド類による阻害は極めて小さく,これら担体輸送系が寄与している程度は少ないものであることが示唆された.これらの実験結果より,アミノβラクタム系抗生物質の小腸からの吸収機構には,ジペプチド等の輸送系とは異なる薬物に特異的な系が関与している可能性が高いことが推察された.一方,四級アンモニウム化合物の吸収に関しては,プロパンテリンの高感度定量法を開発し,本実験系による吸収動態の解明を行なった.その結果,初期の段階で速やかな管腔内からの消失が見られたものの脈管系への移行は極めて微量であり,粘膜表面への速い結合が存在することが示唆された.このことより,プロパンテリンの吸収機構には,粘膜への速やかな結合又は取込みが関与するものと考えられる.ラットの小腸・脈管同時還流法を用いて、セファレキシン、セフラジンおよびアンピシリンの消化管吸収をみた結果、前2者(セファロスポリン)はアンピシリンに較べて速かに脈管系(血液側)へ移行することを認めた。従って、これまで管腔内消失などのみかけの吸収から言われてきたこれらの薬物の吸収性の差異を、今回実際に脈管系への移行を測定することによって確認し得た。さらに、薬物間相互の吸収抑制実験を、20倍濃度の共存下にて行った。その結果、セファレキシン、セフラジンの脈管系への移行は相互に抑制を受けること、および、シクラシリンの共存によっても両者ともに強く抑制を受けることを認めた。このことにより、これら両性イオン型β-ラクタム抗生物質の吸収機構には、それぞれ共通する輸送系の存在している可能性が強く示唆された。次いで、アミノ酸(L-ヒスチジン,L-フェニルアラニン)あるいはジペプチド(グリシルグリシン,L-フェニルアラニルグリシン,カルノシン)による吸収抑制実験を行った。その結果、40倍濃度の共存でいずれも、セファレキシン,セフラジンの脈管系への移行を抑制する傾向を示したが、その程度は先の薬物間で認められた結果に較べて小さかった。」一方、アミノ酸の間における吸収抑制の実験では、20倍量のL-メチオニンの共存によってL-フェニルアラニンの管腔内からの消失および脈管系への移行ともに強く抑制されることを認めた。これらの実験結果より、両性イオン型β-ラクタム抗生物質の小腸からの吸収機構には、アミノ酸やジペプチド類の輸送系が寄与している程度は強くはなく、主に、これらとは異なる薬物に特異的な系が関与している可能性が高いものと推擦される。
神経細胞変性とその分子機構

ポリグルタミン鎖をコードするCAGリピートの異常伸長によって発症する疾患は,歯状核赤核・淡蒼球ルイ体萎縮症(DRPLA)を始めとして現在9つの神経変性疾患が見いだされており,神経細胞の変性に関して共通の発症機構が存在するものと考えられる.本研究では,全長のヒト変異DRPLA遺伝子を単一コピーで導入したトランスジェニックマウスを作成し,ヒトにおける病態機序をよく反映するモデルマウスを確立した.このモデルマウスにおいては,神経細胞死は観察されないこと,病態機序の本質が,伸長ポリグルタミン鎖を有する変異DRPLA.タンパクの核内集積とその結果としての核の機能障害であることを見出した.核の機能障害については,培養細胞系を用いた,レポーター遺伝子による解析,内在性のcAMP応答遺伝子を指標にした解析から,CREB-依存性の転写活性化の障害を見出した.さらに,Q76,Q113,Q129の3種類のDRPLAマウス(変異DRPLA遺伝子を同一のintegration siteで,単一コピーで有する)を用いて,4週,8週,12週で詳細な遺伝子発現プロファイリングを行い,2-way ANOVAに基づき,CAGリピート長,時間依存性に発現が有意に変化する遺伝子を,多数同定した.この発現量が時間依存性,CAGリピート長依存性に低下する遺伝子群の中には,c-FOS, EGR-1,preprosomatostatin, neuropeptide Yなど,CERB-依存性転写活性化が関与する遺伝子が含まれており,ポリグルタミン病においてCREB-依存性転写活性化が障害されていること,その緩和が治療法開発のターゲットになることを示した.本研究では,ポリグルタミン病における神経細胞変性の分子機構を明らかにし,その分子機構に基づいて,神経変性に対する治療法,予防法を開発することを目的とした。脊髄小脳変性症の一つで,ポリグルタミン病に含まれる歯状核赤核・淡蒼球ルイ体萎縮症(dentatorubral-pallidoluysian atrophy,DRPLA)について,全長のヒトDRPLA遺伝子を単一コピーで有するトランスジェニックマウスの作成に成功した。このトランスジェニックマウスは,DRPLA症例と類似した表現型,病理所見を示し,核内凝集体の出現に先立ち変異DRPLAタンパクが核内に集積すること,神経細胞死は観察されず,神経細胞が萎縮性になっていることを明らかにした。特に重要な点として,この変異タンパクの神経細胞核内集積が,時間依存性,CAGリピート長依存性,そして部位特異的に生じ,その部位特異性はヒトの剖検脳の病理学的所見,臨床症候ときわめて良い対応を示すことを見いだした。この結果から,変異タンパクの核内集積に伴って,何らかの核の機能障害,特に転写障害を引き起こしている可能性が考えられた。この仮説に基づき,核内転写因子関連蛋白について,伸長ポリグルタミン鎖と結合するタンパクが存在するかどうかを検索し,TATA-binding protein-associated factor(TAFII130)が伸長ポリグルタミン鎖と結合し,CREB(cyclic AMP-responsive element-binding protein)依存性の転写活性化を強く抑制することを見いだした。本研究で見いだした転写障害が,実際い個体レベルで生じているかどうかをトランスジェニックマウスを用いて検証し,治療法の開発につなげていく必要がある。ポリグルタミン鎖をコードするCAGリピートの異常伸長によって発症する疾患は,歯状核赤核・淡蒼球ルイ体萎縮症(DRPLA)を始めとして現在9つの神経変性疾患が見いだされており,神経細胞の変性に関して共通の発症機構が存在するものと考えられる.本研究では,全長のヒト変異DRPLA遺伝子を単一コピーで導入したトランスジェニックマウスを作成し,ヒトにおける病態機序をよく反映するモデルマウスを確立した.このモデルマウスにおいては,神経細胞死は観察されないこと,病態機序の本質が,伸長ポリグルタミン鎖を有する変異DRPLA.タンパクの核内集積とその結果としての核の機能障害であることを見出した.核の機能障害については,培養細胞系を用いた,レポーター遺伝子による解析,内在性のcAMP応答遺伝子を指標にした解析から,CREB-依存性の転写活性化の障害を見出した.さらに,Q76,Q113,Q129の3種類のDRPLAマウス(変異DRPLA遺伝子を同一のintegration siteで,単一コピーで有する)を用いて,4週,8週,12週で詳細な遺伝子発現プロファイリングを行い,2-way ANOVAに基づき,CAGリピート長,時間依存性に発現が有意に変化する遺伝子を,多数同定した.この発現量が時間依存性,CAGリピート長依存性に低下する遺伝子群の中には,c-FOS, EGR-1,preprosomatostatin, neuropeptide Yなど,CERB-依存性転写活性化が関与する遺伝子が含まれており,ポリグルタミン病においてCREB-依存性転写活性化が障害されていること,その緩和が治療法開発のターゲットになることを示した.ポリグルタミン病における神経細胞変性の病態機序を明らかにするために,われわれがこれまでに作成したDRPLAトランスジェニックマウス(Q129マウス),培養細胞系を用いた研究を行った.Q129マウスの詳細な病理学的な解析を行い,時間依存性に脳が萎縮すること,明らかな神経細胞の消失は伴っていないこと,変異タンパクが,CAGリピート長依存性に,そして時間依存性に核内集積すること,核内集積の分布と病理学的所見がよく対応することを見出した.Q129マウスのを用いて,遺伝子転写障害について検討を行った.Q129

マウスの脳についてDNAchip1による解析を行った結果,c-fbs, EGRlなどのcAMP応答遺伝子群が時間依存性にdown-regulationされていることを見出した.細胞系の実験については,Neuro2a細胞を用いて,cAMP応答遺伝子群の一つである,c-fbsを指標として,伸長ポリグルタミン鎖によるc-fbsの転写への影響についての解析を行った.ポリグルタミン鎖の鎖長依存性に,c-fbsの転写が阻害されること,同様に,リン酸化CREBの発現もポリグルタミン鎖の鎖長依存性に阻害されることを見出した.これらの阻害は,CPT-cAMP培地内に添加することにより回復することを見出した.以上の結果より,ポリグルタミン病において,CREB-依存性の転写の活性化が障害されていることを明らかにし,またcAMP応答遺伝子群の転写を活性化することにより,伸長ポリグルタミン鎖による神経細胞の機能障害を緩和できる可能性を見出した.今後,cAMP応答遺伝子群の転写の活性化を通して治療法として発展させる予定である.ポリグルタミン鎖をコードするCAGリピートの異常伸長によって発症する疾患は,歯状核赤核・淡蒼・球ルイ体萎縮症(DRPLA)を始めとして現在9つの神経変性疾患が見いだされており,神経細胞の変性に関して共通の発症機構が存在するものと考えられる.本研究の目的は,伸長ポリグルタミン鎖を有する変異タンパクの核内集積に伴って,転写障害が生じ,その結果として神経細胞の機能障害が生じることが,ポリグルタミン病に共通する病態機序であるかどうかを明らかにし,その研究成果を基盤として,ポリグルタミン病の治療法を開発することにある.培養細胞モデル系を用いて,これまでに伸長ポリグルタミン鎖が転写coactivatorであるTAF130と結合すること,さらに,CREB-依存性転写活性化を強く阻害すること,CREBのリン酸化も強く阻害されることを見出した.DRPLAトランスジェニックマウスの脳の遺伝子発現プロファイリングによってもcAMP応答遺伝子群の選択的なdownregulationを見出した.伸長ポリグルタミン鎖によるCREB-依存性転写活性化の阻害は細胞内cAMPレベルを上昇させることあるいはhistone deacetylase阻害剤により可逆性に回復することを見出し,治療法開発の可能性を開いた.DRPLAトランスジェニックマウスについては,これまでに,同一のintegration siteで,伸長ポリグルタミン鎖が,76,96,113,129と4種類のものを確立し,凍結受精卵作成による供給体制を構築した.これらのマウスは,CAGリピート長に依存する表現型を示し,病態機序解明研究,治療法開発研究に有用であると考えられる.ポリグルタミン鎖をコードするCAGリピートの異常伸長によって発症する疾患は,歯状核赤核・淡蒼球ルイ体
切りバラ収穫後の開花制御を目指した花弁細胞壁の緩みに関する研究

本研究では、細胞壁強度の調節によるバラの切り花品質の向上をめざし、細胞壁の緩みとバラ花弁細胞の肥大成長の関係を明らかにすることを目的とした。これまでの報告で、トマトの頂端分裂組織では「細胞壁の緩み」が葉の原基形成の引き金になっていることが分かっている。その頂端分裂組織には、細胞壁関連のタンパク質として「エクスパンシン」や「エンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素(XTH)」の存在が確認されている。つまりこれらのタンパク質は組織の形態形成に重要な機能があるものと思われる。これらタンパク質・酵素の花弁での働きを解明し、細胞壁の緩みと花弁肥大成長との関係を詳細に明らかにすることを本研究では目指してきた。本研究により、バラ花弁から3種類のαエクスパンシンと4種類のXTHのcDNAを単離することが出来た。それぞれのmRNAの発現をバラ花弁の発育ステージ別に解析した結果、それぞれのパラログは異なった発現パターンを示しており、バラ花弁肥大成長に対しパラログ間で異なった時期に機能している可能性が示唆された。また、これらのタンパク質を含む細胞壁局在タンパク質画分がバラ花弁の細胞壁強度を緩める働きがあることを示した。さらに、XTHの特異的な阻害剤であると推定されているフコシルラクトースがバラ花弁におけるXTH遺伝子の発現を制御している可能性を見出した。しかし、フコシルラクトースは今回の実験では切りバラ花弁成長そのものは制御できなかった。一方、遺伝子組換えによる機能解析実験は、バラは遺伝子組み換え作出が困難であるため、遺伝子組み換えが可能な花きとしてトルコギキョウを用いた。導入遺伝子としてエクスパンシンやXTHをターゲットとしたRNAiベクターを用いて、アグロバクテリウム法により感染させ、現在選抜段階にある。残念ながら研究期間内には開花させるまでは生育に至らなかったが、実際に植物体を作製できたことは大きな進展であり、今後の解析のための重要な材料を提供できたといえる。バラ切花には花持ちが悪いという問題があり、これまでにも切花の老化遅延を目的に様々な研究がなされている。バラなどは花弁が開いていく過程を楽しむ花であるため、老化を遅らせるだけでなく開花速度そのものを調節することができれば、観賞期間をより長くし切花の品質向上が期待できる。開花は花弁細胞の肥大により引き起こされ、その細胞肥大には細胞壁の伸展性が重要な要因となっている。本年度の研究により、バラ花弁細胞壁の伸展性に関わるタンパク質として、エクスパンシンおよびエンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素(XTH)についてそれらの重要性が明らかとなった。まず、バラ花弁から3種類のαエクスパンシンcDNAを単離した。それぞれのエクスパンシンについてmRNAの発現をバラ花弁の発育ステージ別に解析した結果、3つのエクスパンシンは異なった発現パターンを示しており、バラ花弁肥大成長に対しそれぞれ異なった時期に機能している可能性が示唆された。さらに、エンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素(XTH)について、バラ花弁から4種類のXTH cDNAを単離した。mRNAの発現を花弁の発育段階別に解析した結果、蕾から開花する段階で発現が急激に上昇しており、開花にXTHが関与していることが示唆された。また、XTHの阻害剤がバラ花弁の成長に一定の阻害効果があることが示唆され、現在引き続き詳細を検討中である。

これまでの報告で、トマトの頂端分裂組織では「細胞壁の緩み」が葉の原基形成の引き金になっていることが分かっている。その頂端分裂組織には、細胞壁関連のタンパク質として「エクスパンシン」や「エンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素(XTH)」の存在が確認されている。これらタンパク質・酵素の働きの解明を通して、細胞壁の緩みと花弁肥大成長との関係を詳細に明らかにすることを目指してきた。本年度は、XTHの特異的な阻害剤であると推定されているフコシルラクトースがバラ花弁におけるXTH遺伝子の発現を制御している可能性を見出した。しかし、フコシルラクトースは今回の実験では切りバラ花弁成長そのものは制御できなかった。このことは今後の課題である。一方、遺伝子組換えによる機能解析実験は、バラは遺伝子組み換え作出が困難であるため、遺伝子組み換えが可能な花卉としてトルコギキョウを用いた。導入遺伝子としてエクスパンシンやXTHをターゲットとしたRNAiベクターを用いて、アグロバクテリウム法により感染させ、現在選抜段階にある。残念ながら研究期間内には開花させるまでは生育に至らなかったが、実際に植物体を作製できたことは大きな進展であり、今後の解析のための重要な材料を提供できたといえる。
フッ素及びフッ化水素の気流反応ラインによる導電性重金属フッ素化合物の創製

(1)フッ化物イオン高伝導機能をもつ重金属フッ化物のガラスの創製・機能・構造フッ化物イオン高伝導性の42.5MF・52.5ZrF_4・5.0LaF_3(M:Li,Na,K,Rb,Cs)ガラスとxLIF・(95.0ーx)ZrF_4・5.OLaF_3ガラスについて、ZrのF配位状態とそのZrF_n多面体の連続状態をZrーEXAFSと分子動力学シミュレ-ションにより解析を行った。そして、アリカリ金属種によるフルオロジルコン酸の骨格構造の変化を明らかにし、フッ化物イオン伝導への影響やフッ化物ガラスの機能向上のための組成設計について指針を得た。(2)フッ化物イオン超イオン伝導機能をもつ重金属フッ化物結晶の創製・機能・構造フッ化物イオン超イオン伝導性結晶PbSnF_4への1価、3価あるいは4価の金属フッ化物の固溶反応を調べ、PbSnF_4関連構造をもつフッ化物イオン超伝導性化合物の創製を試み、そのフッ化物イオン電導度を評価した。そして、一部の固溶体について粉末X線リ-トベルド法による結晶構造の解析を進め、フッ化物イオン伝導と結晶構造との関係を明らかにした。一方、PbSnF_4結晶について高分解能TOF粉末中性子回析により相転移とリ-トベルド法による結晶構造解析を進めた。(3)〔赤外→可視〕光変換機能をもつ重金属フッ化物ガラスの創製・機能・構造Er^<3+>による〔赤外→可視〕変換蛍光(アップコンバ-ジョン)の高効率機能材を開発することを目的として、21・5MF・21.5MF・21.5LiF・52.5ZrF_4・5.0ErF_3(M:アルカリ金属)組成と5M'F_2・25BaF_2・65ZrF_4・5ErF_3(M':アルカリ土類金属)組成のガラスを作製し、800nm光励起によるEr^<3+>の〔赤外→可視〕変換特性やEr→Eu置換ガラスの蛍光特性を測定し、アルカリフッ化物種およびアルカリ土類フッ化物種の依存性を明らかにした。
分散評価に基づくデータからの直接的制御器調整法の開発と化学プロセス制御への応用

本研究では,分散評価に基づき,定値制御時の入出力データを用いて外乱抑制特性を最適にする制御器パラメータを求めることを研究目的とする.一連の研究成果は,(1)分散を評価基準とする最小分散制御や一般化最小分散制御を基本制御とする研究,(2)閉ループ同定に関連する研究,(3)PIDゲイン調整に関連する研究にまとめることができる.研究成果は,査読付き論文誌へ14件,国際会議発表で23件,国内発表で34件を発表し,十分な研究成果を挙げることができた.また,化学プロセスモデルへの適用や実データの適用を行い,実用的な有用性を検討した.本研究では操業中の入出力データから直接的に外乱抑制特性を最適にする制御器パラメータを導出する手法の開発を目的としている.具体的には,不規則に変動する外乱によって生じる制御量の変動を分散によって評価する.これにより,あらたにプラントテストを行う必要がない制御器調整法の開発が期待できる.本研究に関して,平成25年度は,基本アルゴリズムに関連する論文を和文論文誌に4件投稿(うち,1件は掲載決定)させるとともに,解説記事や技術報告書という形式でも論文を作成し,基本アルゴリズムの内容を広く公表することを行った.また,英文の国際会議論文を9件作成した.そのうち,4件は平成25年度中に発表を行い,3件は平成26年度発表予定となっている.また,2件は査読中である.研究の内容面の成果としては,まず,CARMA(Controlled Auto Regressive Moving Average)モデルに基づく最小分散制御と一般化最小分散制御に基本アルゴリズムの方法を展開させることを行った.この成果は,研究実施計画で目標としている制御性能評価監視手法への関連付けに役立てることができる.つぎに,制御器パラメータの導出と同時に制御対象のモデルも同時推定する手法を開発することを行った.この成果により,本研究の手法を実際の対象に適用する前にモデル上を用いて特性解析ができるので,研究実施計画で目標としている実用上への展開するときの安定性の向上に役立てることができる.さらに,制御器パラメータを求めるときに行う最適化計算において最適解に収束するための初期パラメータの範囲を特徴づける研究や本研究の手法の先行研究に相当するFRIT(Fictitious Reference Iterative Tuning)法を周波数領域上で設計する手法やオンライン調整する手法への拡張を行った.本研究では,安全で安定なプラント操業を実現するために,事業所あたり数百数千ある制御器パラメータの調整を効率的に行う手法の開発を目指している.具体的には,操業中の入出力データから直接的に制御器パラメータを調整する手法を開発し,その手法を実際の化学プロセスへ応用することを計画している.平成26年度は,3年計画の2年目に相当し,当初の計画通り,基本アルゴリズムを実用性の観点から改善することや開発した手法の理論解析を進めた.まず,最小分散制御および一般化最小分散制御の制御構造を導入することによって,基本アルゴリズムではあらかじめ設定する必要がある規範モデルを用いない手法を与えた.さらに,分散制御や一般化最小分散制御に基づく手法では既知と仮定する必要がある外乱モデルに対し,事前に推定する手法を与えた.また,制御器パラメータだけでなくプロセスモデルも同時に推定する手法を導き出し,導出した制御器パラメータをモデルを用いて評価できるようにした.また,不安定零点を持つ非最小位相推移系の場合に本手法を拡張することや,操業プロセスで最も広く使われているPID制御器のゲイン調整に本手法を展開することを行った.さらに,制御器パラメータを求めるときに用いる非線形最適化計算の大域的最適解が得られるための条件を導出することやセルフチューニング制御への展開,周波数領域に変換されたデータを用いた手法に関する研究を行った.このように今年度は基本アルゴリズムの実用性を高めるという方針に基づいた研究が大きく進んだといえる.関連する研究業績としては,和文論文採録が6件(うち2件は印刷中),国際会議発表が7件,Tutorial Workshop講演1件,国内口頭発表が16件と活発に活動することができた.さらに投稿および投稿準備中のものが5件あり,順調に研究業績をあげることができた.本研究では,分散評価に基づき,定値制御時の入出力データを用いて外乱抑制特性を最適にする制御器パラメータを求めることを研究目的とする.本研究によって開発した手法は,事業所あたり数百から数千ある化学プラントのPIDゲイン調整に応用する.したがって,本研究の成果は,外乱抑制を主目的としたデータ駆動型制御器調整法を新しく体系化するといった学術的な意義を有すると同時に,適切なPIDゲイン調整によって安全で安定なプラント操業を実現するという実用的な意義も有する.最終年度(平成27年度)では,これまでの研究成果を論文誌や国際会議で公表することや提案法の実用的有用性を確認することに取り組み,査読付き論文誌への発表が9件,国際会議発表が9件,国内発表が10件の研究業績を残した.研究期間全体(平成25年から平成27年)では,査読付き論文誌へ14件,国際会議発表が22件,国内発表が34件となり,十分な研究成果を挙げることができた.一連の研究成果は,(1)分散を評価基準とする最小分散制御や一般化最小分散制御を基本制御器とする研究,(2)閉ループ同定に関連する研究,(3)PIDゲイン調整に関連する研究,にまとめることができる.(1)では,CARMA(Controlled Auto-Regressive Moving Average)モデルや伝達関数モデルによって記述された制御対象に対して最小分散制御器および一般化最小分散制御器の制御器パラメータをデータ駆動型制御器調整法によって求める方法を与えた.また,