hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
臍帯血幹細胞を用いた周産期脳障害の治療開発

周産期低酸素性虚血性脳症(HIE)に対する新規治療法の開発は急務である。本研究では、周産期脳障害に対して最も理想的な幹細胞源と考えられる臍帯血細胞を用いた治療法開発への基礎研究を行った。周産期HIEラットモデルの作製、臍帯血細胞の採取、調整、保存のシステムの確立後、臍帯血細胞投与の効果を評価した。低酸素虚血負荷後、臍帯血細胞を腹腔内に投与すると、細胞は脳内へ移動し、抗アポトーシス、抗酸化ストレス、および細胞新生の亢進へ作用する傾向を認めた。本年度は、本研究施設での研究活動の開始にあたり、各種実験系を確立させた。周産期脳障害モデルは、低酸素性虚血性脳症(HI)モデルと胎児発育不全(FGR)モデルを用いる。HIモデルは、イソフルレン麻酔下において、生後7日目の新生仔ラットの片側頸動脈を結紮し、その後8%低酸素負荷し、片側の梗塞モデルを作製する。50分から90分までのさまざまな時間で低酸素負荷をし、その48時間後に生理食塩水を経心臓的に還流した後、脳を取り出し2mmスライスを作製した。2,3,5-triphenyltetrazolium Chloride(TTC)染色にて受傷の程度を評価したところ、54分の低酸素負荷をすることにより、中等度の梗塞ができることがわかった。FGRモデルは、妊娠13日目母獣の腹腔内に、浸透圧ポンプを埋め込み、合成トロンボキサンA2を20ng/時で持続投与することにより作製する。予備実験において問題なく作製できることを確認した。治療に用いる細胞は、臍帯血および骨髄間葉系細胞を用いる。臍帯血に関して、採取、調整、保存に関してのプロトコールを作成した。臨床応用を見据えて、調整、保存に関しては、名古屋大学大学院医学系研究科小児科学所有のセルプロセッシングセンターで行う。また、ヒト骨髄間葉系細胞の培養法も確立させた。次年度は、作製したHIモデル、FGRモデルに対し、上記細胞を移植し、組織学的、行動学的に治療効果が得られるかどうかを検討する予定である。本研究課題の最終目標は、臍帯血幹細胞を用いた周産期脳障害に対しての新規治療法を開発することである。この目標に向かって、本年度は、以下の成果をあげた。(1)昨年度作成したプロトコールに沿って、臍帯血の採取、運搬、調製、凍結保存システムの構築をした。臍帯血採取は、帝王切開にて出生した新生児の臍帯クランプ切離後の胎盤側より採血バックを用いて行った。Ficoll Paque法を用い単核球分画にし、使用まで液体窒素下に保存した。また、採取・保存した臍帯血の質の評価として顆粒球・マクロファージコロニー形成細胞(GFU-GM)数を評価し、保存後の細胞の質も問題がないことを確認した。(2)昨年度に作製した周産期HIEモデルラットに臍帯血細胞を投与して、その効果を評価した。上記により凍結保存した臍帯血を解凍し、低酸素虚血負荷3時間後に臍帯血細胞を腹腔内投与した。低酸素負荷24時間後、灌流固定し、免疫組織学的に検討することにより、以下の事がわかった。i)抗ヒトHLA-DR抗体により移植細胞を同定し、腹腔内へ投与した細胞が脳内へ到達することを確認した。ii)抗Cleaved-caspase-3抗体により、アポトーシス細胞の数をコントロール群と比較検討したところ、臍帯血細胞により抗アポトーシス作用が得られる可能性が考えられた。iii)酸化ストレスマーカーである抗4-Hydroxy-2-Nonenal抗体を使用し、免疫組織学的に評価したところ、臍帯血細胞投与により抗酸化ストレス作用を期待できると考えられた。iv)抗phospho-Histone H3抗体を使用し、海馬と脳室下帯での分裂細胞数を免疫組織学的に評価したところ、臍帯血細胞投与により、細胞新生を亢進させる可能性があると考えられた。今後、本研究期間で得られた結果のより詳細な検討や行動学的な評価を行うことにより、臍帯血細胞投与による効果を明らかにする予定である。
英語多読のreplicationを通した効果検証研究

多読研究の注目が集まる中、使用する学生にとって正しい選択となるよう、学生の読書習慣について正確な認識が必要となる。本研究では、様々な環境での読書習慣を調べるため、イタリアとアメリカで行われた多読研究のレプリケーションを行った。オリジナル研究と同様に、記述統計、回帰分析を行い、比較研究を行った。結論として、母語で読書習慣がある学生には、第2言語においてもその習慣が維持される結果となった。さらに、アメリカにおけるESLの環境では読書に関する積極的な姿勢の学生が、より多く読書をしている結果となった。本研究の目的は、過去に行われた英語多読研究を「replication」を用いて日本における文脈の中で実験を行い、その結果を比較し、英語多読効果の検証を行うことである。今年度の研究では、実際の研究遂行に向けての準備として、基礎研究調査文献の収集を行った。まずデータベースを活用し、Education Research Complete, ERIC (the Educational Resources Information Center), Directory of open access journals, Dissertation abstract, LLBA (Linguistics and Language Behavior Abstracts)などから必要な文献を探していった。国内のジャーナル(JACET,JALT, LET)などの文献も紙ベースで見ていった。さらに、国内外の学会でも情報収集に努めた。参加したいすべての学会に行けたわけではないが、かなりの情報を得ることができたと思う。現在調べた中で、国内では「replication」に関する論文は皆無で、今後この研究が進み、論文を提出した時にどのように受け入れられるのか、もしくはまったく受け入れられないのかの懸念が残った。今後は、Camiciottoli(2001)とRo and Chen (2014)の「replication」を行うことは決めているので各論文の質問紙の翻訳と精査を行い、準備を進めていきたい。当初の計画通り進展している。今後は集めていった論文の精査をし、準備を進めていく。昨年度は、基礎研究調査文献の収集にかなりの時間を費やした。今年度は、その収集した研究をそれぞれ注意深く読解し、特にCamiciottoli (2001)とRo and Chen (2014)の研究を精査していった。この2つの研究で使用された質問紙も精査した結果、分析方法は、因子分析、回帰分析を行っているため、被験者は200以上が必要となる。Camiciottoli (2001)では、182人のイタリア人大学生、Ro and Chen (2014)では、ESLの62人の大学生を被験者としている。これは非常に少ない。このサンプルサイズの問題は、この研究に限らず英語教育では問題の一つである。この問題をクリアするため、なるべく多くの被験者を集める必要があった。今年度は、被験者を集め、予備実験を実施した。その結果を学会で発表し、他の研究者たちからの有益なフィードバックを得ることができた。このフィードバックからさらなるreplicationを実施することの可能性を探っていきたい。しかし、一つ懸念をあげるとすれば、この予備研究に対してのポジティブな反応と共に、実用面に関しての疑問が挙がった。やはり多読研究というと、語数、冊数などの実用面にかなりの焦点があてられることが多いため、実際に授業での活用について問題点が残った。これは次年度に考察していきたいと考えている。今後は、本調査に向けて準備を進めていく。今年度は、28年度の研究実績で一つの課題となった実用面に関する点にも注意を払い、研究を進めていった。具体的には、、語数、冊数などの実際の授業においての活用についてである。Day and Bamford (1998)のten principlesを参照し、多読の構成にも注意を払っていった。この最終段階において気をつけなければならないことは、各研究のサンプル数が違うということで、質の良い研究でもサンプル数が少ないと、質に問題があるがサンプル数の多い研究に比べ、見劣ってしまったり、実際の多読効果がうまく現れない可能性もあるため十分な考慮と、注意が必要になる。日本での検証結果が出た際に国別の比較をするが、その時に結果の解釈において困難が生じた場合は、実際に著者へ連絡を取るなどの措置を考えていたが、そのような事態が発生することもなく、スムーズに研究を進めることができた。さらに、この研究を行う中で頭に入れておかなければならないのは、言語の違いによる母国語転移や母語干渉である。そのようなケースが見られた場合は、van Ek & Trim (1991, 2001)などを参照し、解釈の助けとした。なお、今後の課題となるが、多読論文のデータベースの構築も一つ視野に入れているため、集めた論文をデータベース化し、多くの英語教育関係者にアクセスできる形で公開することを考えている。それにより、さらなるreplicationが他の研究者によって可能になると考える。今年度の研究は計画通りに進めることができ、論文を獨協大学「外国語教育研究所紀要」に投稿し、2018年度3月に掲載することができた。論文の結論として、母語で読書習慣がある学生には、第2言語においてもその習慣が維持される結果となった。

多読研究の注目が集まる中、使用する学生にとって正しい選択となるよう、学生の読書習慣について正確な認識が必要となる。本研究では、様々な環境での読書習慣を調べるため、イタリアとアメリカで行われた多読研究のレプリケーションを行った。オリジナル研究と同様に、記述統計、回帰分析を行い、比較研究を行った。結論として、母語で読書習慣がある学生には、第2言語においてもその習慣が維持される結果となった。さらに、アメリカにおけるESLの環境では読書に関する積極的な姿勢の学生が、より多く読書をしている結果となった。今後は「replication」の実施を行い、予備調査で学会発表を行いたいと考えている。上記にも述べたが、現在調べた中で、国内では「replication」に関する論文は皆無で、今後この研究が進み、論文を提出した時にどのように受け入れられるのか、もしくは、全く受け入れられないのかの懸念が残ったため、対応策を施したいと考えている。できることは、「replication」の重要性をしっかりと明確に論文の中で論述し、査読者を納得させるような内容にできればと考えている。今後は計画通り、「replication」の本調査を実施し、学会発表を行う。このreplicationに関する懸念は、昨年度も記載したが、学会発表をするために提出したアブストラクトに対しても、replicationに対する質問が来た。やはり私の懸念通り、なぜrepliationが必要なのか、なぜ日本の被験者だけを対象とし、分析するだけではだめなのかといった質問が出た。今後は、それらの問に対する明確な記述を心掛けながら、論文の執筆にとりかかろうと思っている。repliactionというものの珍しさから、査読者が免疫がないためこのような反応となってしまう。論文の先行研究の部分で明確に描写し、私の意図を理解してもらうことが必要だろうと思う。英語教育研究は計画通り進んでおります。端数が生じたため、次年度の使用額が生じました。研究は計画通り進んでおります。少額の端数が残り、次年度の使用額が生じました。当初の計画通り進めて参ります。
沖縄教育と近代学校に関する研究

本研究の目的は、近代学校の成立・普及・浸透の過程で排除されていった沖縄の個性的な生活・文化・生活言語などの意義を見直し、その過程のなかでの沖縄人(ウチナンチュ)の様々な対応に学びながら、今日の沖縄教育を発展させるために必要なものを見いだそうというところにあった。研究は多様な視点から行われたが、「シマ(共同体)と近代学校」の関係や、『沖縄教育』誌の性格の分析を通して、近代学校に収斂されないシマの教育の独自性や豊かさ(書き言葉の教育に対する話し言葉の文化、学校知・学問に対するジンブンなど)が認められ、それを追究する動きが近代学校の教員の間にもあったことが確認された。また、沖縄社会の近代化の進行の中で近代学校への期待が高まり、進学率の高さ・高学歴志向が見られることも認められた。そして、そうした動向の中で、「沖縄人としてのアイデンティティ」の追究がなされていることも確認できた。さらに学力問題では、具体的な教育の事実を作りながら、子どもの学力を形成している久茂地小の教育実践を検討してその有効性を確認した。その他に、那覇市や浦添市に勤務する小・中学校の教員への調査を行い、沖縄教育の主たる担い手達の実態をバーン・アウトと教育実践の関係性という視点から特徴をおさえることができた。しかし、今回資料の収集や聞き書きの調査だけで終わったものもあり、また研究の継続が必要なものもあり、それは今後の課題として残されている。入試が始まる12月まで、琉球大学教育学部の村上研究室と沖縄国際大学の狩野研究室で月に12回の割で沖縄教育に関する文献の読み合わせを行った。又、聞き書き調査についての方法論をめぐって論議を行い、パソコンを通じて東京のメンバーの意見を求めるということを行った。12月以降は、入試もあって集まれないので、各個人が東京、山形、宮城、沖縄で資料収集や聞き書きを行なった。聞き書き関係では、山原の庶民の学校観や生活文化観を探るために名護地区で作業を行った。沖縄師範学校が沖縄でどのような教育を行ったかを知るために、旧師範学校訓導から話を聞いた。又、国語教育に関係する部分では、学校で方言がどのように取り扱われたのかや、芦田葱之助系統の教員の教育活動がどのようなものであったのか、当事者の教員から話を聞いたりした。その折、当時の関係資料もお借りすることができた。1999年2月に、船橋一男を除くメンバー全員が沖縄に集まり、次年度の研究報告書作りを視野に入れた形で研究会をもった。これまで共同研究会以外で行ってきた、調査や研究の進展状況を報告するとともに、本研究に関わる課題(個々の)や研究の視点について田嶋一から報告をしてもらい、それについて集中的に討論を行った。とりわけ、教育の社会史の方面からの課題設定をめぐる討論ができたことは意義あることであった。今年度は、狩野の転勤もあり、研究活動(の中心)は、各人の調査活動が中心であった。船橋は、石垣や山原方面での調査を行い、村上・長谷川は伊江島を中心とするフィールドを行った。梶村は、宮古・石垣、東京などに調査に出かけ、田嶋は東京及び沖縄で調査を行った。狩野も在沖時代に収集した資料を読みこむと同時に、2月に来沖した折、資料収集に励んだ。次年度は、収集した資料をそれぞれ交換し、それをもとに研究成果を示すことが課題となっている。そのためには、適当な時期を見はからって研究会などを行い、内容について吟味する機会を持ちたいと考えている。今年度は、「沖縄教育と近代学校に関する研究」の最終年度にあたるために、報告書づくりをするための個人の活動を優先する形で研究活動を行った。そのなかで、主たる活動は、調査活動であった。梶村と長谷川は、那覇・浦添地区の小・中学校の教員を対象とする教員調査を行った。また、梶村は戦前の「沖縄教育」の未発堀部分の発堀作業を継続しながら、目次集の作成を行った(未発表)。

村上は、離島出身の国語教師への聞き書き調査を行い、沖縄の「国語」(言語)文化の問題の論文の作成に力を尽くした。狩野は、伊江島への調査を行い教育習俗に関する研究を進めた。船橋と田嶋は、それぞれ、これまでの調査踏えた研究の成果をまとめる作業を行ってきた。これら、各人の研究成果は、研究報告書として、まとめる作業に入っており、年度末には、作成する予定である。
がん予防を目的としたセレン強化スプラウトの栽培とそのがん細胞増殖抑制効果の解明

H19年度に確立したセレン添加方法を用いて、安定的にセレン強化ブロッコリースプラウトを栽培することが可能となり、その抽出液を用いて以下の実験を行った。まずは、HPLC-ICP-MSを用いて抽出液中のセレン化合勅を同定・定量した。昨年度明らかにしたセレノメチルセレノシステインだけでなく、ごく少量のセレン酸と亜セレン酸が含まれ、含有量はそれぞれ、24.2μM、2μM、6.16μMであることが示された。前立腺がんの3種類の細胞株(LNCaP、DU145、およびPC3)を用いてセレン強化ブロッコリースプラウト抽出液を加えて培養し、細胞生存活性をMTTアッセイ法を用いて測定した。量一反応曲線を求め、がん細胞に対する50%作用濃度IC50を明らかにした。LNCaP細胞に対する通常ブロッコリースプラウト抽出液のIC50は19倍希釈液であったが、セレン強化ブロッコリースプラウト抽出液のIC50は32倍希釈液(セレノメチルセレノシステイン濃度0.75μM)であり、がん細胞活性をより低濃度で抑制することが示された。IC50濃度のセレン強化プロコッリースプラウト抽出液をLNCaP細胞に作用させ、添加後のがん細胞を経時的にホモジネートし細胞質抽出液を用いてウエスタンブロットを行い、アポトーシス関連タンパクの検索を行った。通常ブロッコリー添加がん細胞ではアポトーシス関連タンパク質であるカスパーゼ3の増加のみが見られたが、セレン強化プロコッリースプラウト添加群ではカスパーゼ3の増加だけでなくカスパーゼ3失活酵素(PARP)の減少も観察された。また、サバイバル系のタンパク質であるAktおよびmTORのリン酸化も阻害されており、がん細胞においてセレン強化ブロッコリースプラウト抽出液は、複数の経路を介してアポトーシスを誘導していることが明らかとなった。1.セレン強化スプラウトの栽培当初予定されていた亜セレン酸ナトリウムだけでなく,セレン酸ナトリウムによる栽培も追加した。セレンの添加量は,培養液中のセレン濃度が8,40,80μMになるよう調整し栽培を行った。また実験対照として脱イオン水で通常栽培を行い,コントロールスプラウトを作成した。結果として,セレン酸ナトリウムで栽培を行った場合,セレンがスプラウト内により多く取り込まれ,セレン酸80μMによる栽培で,スプラウト内に23μg/gのセレンが取り込まれていた。サプリメントとして用いられているセレン補充量は11日50-200μgであり,スプラウト2-10gに相等する。2.セレン強化プロッコリスプラウトにおける主要セレン化合物の分析セレン酸ナトリウムを用いて栽培したスプラウトからの抽出液をHPLC-ICP-MSにて分析した。セレン強化スプラウト中のセレンは,ほとんどがセレノメチルセレノシステインであり,ごく少量の亜セレン酸が含まれることが明らかにされた。3.がん細胞株に対するセレン強化プロッコリスプラウトの増殖抑制効果の分析前立腺がんの3種類の細胞株を用いた(LNCaP,DU145,およびPC3)。細胞生存活性をMTTアッセイ法を用いて測定した。がん細胞は,セレン強化スプラウト抽出液,通常栽培スプラウト抽出液をさまざまな濃度で24時間処理した。その結果,通常栽培のスプラウト抽出液よりセレン強化スプラウト抽出液のほうが,がん細胞増殖抑制作用が強く,前立腺特異抗原(PSA)を分泌するLNCapにおいてセレン強化スプラウトの抽出液がPSA分泌を抑制することが明らかにされた。4.研究協力者の本学大学院生AbdulahRizkyが国際微量元素学会にて上記の結果を学会発表した。

また、サバイバル系のタンパク質であるAktおよびmTORのリン酸化も阻害されており、がん細胞においてセレン強化ブロッコリースプラウト抽出液は、複数の経路を介してアポトーシスを誘導していることが明らかとなった。
複核金属錯体によるDNA塩基認識と反応

本研究ではDNAの酸化的および加水分解切断試薬の開発の一環として,下記のような複核金属錯体を合成し,種々の分光学的測定,X線結晶解析,質量分析,アガロース電気泳動などにより,錯体の構造,DNAとの反応性や結合構造などの解析を行い,類似した単核錯体と比較することにより,DNAに対する金属錯体の立体配向や反応を支配している要因について幅広く検討を行った。1)ヒスチジンを含んだペプチド銅(II)二核錯体2)異なった配位サイトを持つ二核銅(II)錯体の合成3)水溶性サリチルアルデヒドシップ塩基ニッケル二核錯体4)Cis,cis-1,3,5-トリアミノシクロヘキサン(tac)を含む銅(II)二核錯体5)フェナントロリン誘導体のZn(II)三核錯体1)についてはアミノ酸配列の相違がDNA結合構造と切断機能に大きく影響することを示した。2)では,合成した錯体の結晶構造を決定し,それぞれ機能の異なる配位部位をもつことを確認し,DNAとの結合構造をDNAファイバーESRにより検討した。3)ではテトラアミノビフェニルで架橋した錯体1とアミノアルコールおよびピラゾールで架橋した錯体2を合成し,酸化剤存在下でのDNA切断活性を評価し,対応する単核錯体と比較した。錯体1では二核化が切断活性を増加させるのに対し,錯体2ではいくぶん減少することが明らかとなった。4)においては,二核銅に過酸化水素がμ-η2:η2型で配位し活性化されて,ベンゼン環が水酸化されたため,フェノールからCu(II)へのLMCT由来の吸収が観測され,ハイドロパーオキソ型の活性酸素種がDNA切断に関与していることを見出した。5)では新奇なフェナントロリン誘導体のZn(II)三核錯体を合成し,強いDNA加水分解活性を示すことを見出した。今後,さらに多くの多核錯体を合成するとともに,塩基認識との関連を追求する予定である。本研究では,ヒスチジンを含んだ4種のテトラペプチド(GHGH, RHGH, RGHK, RGHH)の銅(II)錯体を合成し,これらの錯体とDNAとの結合構造をDNAファイバーを用いたESRスペクトルから,またこれらの錯体による酸化的DNA切断反応をアガロースゲル電気泳動により解析した。これらの錯体の内,RGHKとRGHHは単核錯体を形成するが,GHGHとRHGHは中性付近のpH領域では二核錯体を形成することが低温溶液の3重項ESRスペクトルとESI-MSから明らかにされた。ΔM=1の遷移に観測されるゼロ磁場分裂の大きさから,二核錯体内の銅(II)イオン間の距離は約5.8Åと見積もられ,分子モデリングと力場計算による構造最適化により,二核錯体はC-末端のヒスチジンのイミダゾールによって架橋された構造であると推定された。また,単核錯体となるRGHKとRGHHの銅(II)錯体はアスコルビン酸と過酸化水素の存在下でDNAを切断するが二核錯体を形成するGHGHとRHGHの錯体はアスコルビン酸のみで切断反応が進行する。これらの二核錯体による酸化的切断はエタノールによっては阻害されず,カタラーゼによって強く抑制されたことから,活性酸素種はヒドロキシラジカルではなく,ペルオキシドが関与しているものと推定され,これらの二核錯体のSOD活性との関連が明らかになった。

これらの二核錯体の多くはDNA上では単核錯体に解離しGHGやGHKと類似した配向性を示すが,一部二核構造を維持して結合していることから,DNA上で配位子の再配列が起こる遷移状態でアスコルビン酸により銅が還元され,DNAの切断が進行しているものと推定された。以上の成果の一部は第51回錯体化学討論会および第10回生医化学ESR分光学国際会議において発表した。1.前年度はヒスチジンを含んだ4種のテトラペプチド(GHGH,RHGH,RGHK,RGHH)の銅(II)錯体を合成し,これらの錯体とDNAとの結合構造をDNAファイバーを用いたESRスペクトルから,またこれらの錯体による酸化的DNA切断反応をアガロースゲル電気泳動により解析したが,本年度はさらにアミノ酸配列の違いがどのように結合構造や反応性に影響するかを調べるために,GHRHやC-末端をアミド化したGHGH,HGHH,およびHGHRを用いて同様な解析を行った。その結果,これらの錯体のうち,HGHHとHGHRは単核錯体を形成するが,GHRHとアミド化したGHGHは中性付近のpH領域ではほぼ前と同じ構造の二核錯体を形成することから,二核錯体形成にはXaaHXaa'Hの配列が重要であることが明らかになった。また,単核錯体となるHGHHとHGHRの銅(II)錯体はRGHK,RGHHとは異なり,アスコルビン酸のみ,また過酸化水素のみでもDNAを切断することから,アミノ酸配列の変化が切断活性に大きく影響することが明らかとなった。これらの結果は日本化学会第84春季年会で発表し,J.Inorg.Biochem.に投稿予定である。2.1,10-フェナントロリンの2,9位をアミノアルコール(1:CH_2NHCH_2CH_2OH,2:CH_2NHCH_2(OH)CH_2NH_2)で置換した2種類のフェナントロリン誘導体を合成し,それらの銅(II)錯体とDNAとの結合構造や切断活性を検討した。1は溶液中では配位構造の異なる二種類の単核錯体を形成するが,DNAにはフェナントロリン環がインターカレートした単一の錯体種として結合する。2は反磁性の二核錯体を形成し,ESRは観測されないが,酸化的切断活性も加水分解切断活性も共に1に比べて高くなり,とくにその加水分解活性はCu(II)(TACH)とほぼ同程度になることが明らかとなった。
諸種の概複素多様体の幾何学

今年度の研究課題に関し,特に正則断面曲率が一定の空間についての研究を主に取り組んできた。正則断面曲率一定の概エルミ-ト多様体において,リ-マン曲率テンソルは佐藤が定義したテンソルGを用いて表示できることが既に知られている(Kyung pook Math.J.29(1989),pp.11ー25).一方,関川氏(J.Ramanujan Moth.Soc.2(1987),pp,101ー116)により,エルミ-ト曲面においてはテンソルGが概複素構造JとLee形式Wを用いて書けるから,正則断面曲率一定のエルミ-ト曲面のリ-マン曲率テンソルはリ-マン計量gとJおよびWを用いて表示できることがわかる。この事実に基づいて関川氏との共同研究(Math、Z.205(1990),pp,659ー668)により次の結果を得た:1.正則断面曲率一定C≦0のコンパクトエルミ-ト曲面はケ-ラ-曲面である。2.正則断面曲率一定C>0のコンパクトなエルミ-ト曲面MではX(M)>0,C^2_1(M)>0,P_1(M)≧0でありMは苻号数が非負の代数曲面である。その後,2.を改良して次の結果を得ている(投稿中):4.正則断面曲率一定C≧0のコンパクト概ケ-ラ-多様体はある条件を満たしていればケ-ラ-多様体である。現在,この概ケ-ラ-多様体に関する結果4.を改良するため,準備をしているところである。
大規模パターン認識問題に対する識別系の開発と応用

本課題の目的とした「大規模パターン認識系の実現」に対して、交付申請時に挙げた三種類課題に関する成果は以下の通りである。1.データ数に関する規模の問題:高い識別性能(汎化性能)を達成する問題から、性能を大きく損なわない範囲で計算量を削減する問題へと、問題の設定を移し、データ数に対して少ない計算量で学習する方式を考察した。特に、1)代表的な識別手法の一つである、k最近隣法をより高速に行う手法を開発し、2)データ数に対して線形の時間で構成できるプロトタイプの構成法を検討した(今後、継続検討).2.特徴数に関する規模の問題:識別性能を維持したまま識別に本質的な特徴のみを残す「特徴選択」手法に着目して各種の提案を行った。これまで提案されているて多くの手法では規模の増大に計算量的に十分対応できない。そこで,本研究では,識別に明らかに不必要な特徴を先に除去することを「識別子に依存しない特徴選択」と位置付け,その方法論を検討した.また,提案手法により検査すべき特徴の個数を予め減らし,その後従来の代表的な方法を適用することで,全体として高速な「識別子を特定した」特徴選択が実現できることを示した.基本的な方法論として二通り、加えて、選ぶべき特徴数の選択に関する研究を行った。3.クラスの数の多い場合の検討(クラス数に関する規模の問題):漢字認識のようにカテゴリ数が非常に多い場合,識別の困難さが増すことは明らかである.本研究では、新しい視点として,識別の困難なカテゴリのグループを(スーパークラスとして)まとめることで,より高性能な識別ができること、さらに、各スーパークラスを視覚化することで,困難さの所在を明らかできることを示した。また、実際の効果を類似漢字識別問題において示した.さらに、これまで検討してきたサブクラスを考慮に入れることで、与えられた分類問題の本質的を総合的に捉えられることを示した。本研究で扱っている、大規模パターン認識系の実現における検討事項のうち,今年度の成果は以下のようにまとめられる.1)識別性能に関する検討(データ数に関する規模の問題):これまでの研究における識別性能重視から性能を損なわない範囲で計算量を削減する問題を検討し,代表的なk最近隣法において従来の分枝限定法をより高速に行う手法を開発した.2)特徴数に関する検討(特徴数に関する規模の問題):最適な特徴の部分集合を選択する問題が本質的に組み合わせ問題を解くことになるためこれまで多くの準最適手法が検討されてきている.しかし,規模の増大に応じてこれまで十分高速であるとみなされてきた手法に関しても速度的に不十分であることが明らかになりつつある.そこで,本研究では,識別に明らかに不必要な特徴を先に除去することを「識別子に依存しない特徴選択」と位置付け,その方法論を検討し新たな提案を行った.また,その提案手法により検査すべき特徴の個数を予め減らし,その後従来の代表的な方法を適用することで,全体として高速な「識別子を特定した」特徴選択が実現できることを示した.3)クラスの数の多い場合の検討(クラス数に関する規模の問題):漢字認識のようにカテゴリ数が非常に多い場合,識別の困難さが増すことは明らかである.本研究ではそのことの新しい視点として,識別の困難なカテゴリのグループを(スーパークラスとして)まとめることで,より高性能な識別ができるとともに,各スーパークラスを視覚化することで,困難さの所在を明らかにする手法を開発した.実際,これにより,特徴選択との併用により識別性能を向上できることを類似漢字識別問題において示した.

本研究で扱っている、大規模パターン認識系の実現における検討事項のうち,今年度の成果は以下のようにまとめられる.1.識別性能に関する検討(データ数に関する規模の問題):代表的な識別規則であり漸近的な高性能性が保障されているk最近隣法を大規模なデータに関して高速化するための方法論を検討し、従来の方法論を凌ぐ方法を提案した。また、データマイニングにおいて需要が高い、質量混在の特徴で表されるデータおよび幾つかの特徴量が未知であるデータなどに関しても優れた識別ができるよう、研究代表者のこれまでの方法論を拡張した。2.特徴数に関する検討(特徴数に関する規模の問題):最適な特徴の部分集合を選択する問題に関して、より実際的な、特徴数が百を越すデータに対して有効な選択が行えるよう、ベイズ境界の法線方向に基づく手法を開発した。さらにこの方法の少ない計算量を利用して、まず、識別に寄与しない特徴を高速に除去し、その後計算量の大きい方法で必要な特徴を精選する方式を確立し、その有効性を確認した。3.クラスの数の多い場合の検討(クラス数に関する規模の問題):カテゴリ数が非常に多い場合,識別の困難さが増すことは明らかである.そこで、識別の難しさを基準として、複数のカテゴリをスーパークラスとしてまとめる方式を検討した。これにより,特徴選択との併用により識別性能を向上できることを類似漢字識別問題において示した。これらの三つの詳細課題に関して、一般的な枠組みで検討を行うことで、問題の所在を顕在化することに出来つつある。今後の研究において問題解決の方向性を検討するとともに、さらに本質的な方法論の探求を進める。本研究で扱っている、大規模パターン認識系の実現における検討事項のうち、今年度の成果は以下のようにまとめられる。1)識別性能に関する検討(データ数に関する規模の問題):大量のデータを扱うにはある程度のまとまりにデータを集約して、見かけ上のデータ数を減らす方式が有望である。本研究ではこの方策として、a)同値関係(粒度)により同じ同値類に入るデータは一つと見なす、b)プロトタイプを抽出し、識別子をプロトタイプベースで構築する、の二つの方向を検討中である。a)に関しては、基礎検討として可変粒度の選択方式および可変近似方式の検討を行った。b)に関しては、従来の方法論を一歩すすめ、形状や体積を持ったプロトタイプ抽出方法の検討を開始し基本的な有効性を確認した。2)特徴数に関する検討(特徴数に関する規模の問題):用いる識別子に依存しない最適な特徴の部分集合を選択する問題を昨年度に引き続き研究している。現在、既存の方式の性能検討と比較を論文としてまとめている。加えて、k最近隣法に基づく非線形方式を考察し、有効性を確認した。3)クラス数の多い場合の検討(クラス数に関する規模の問題):カテゴリ数の増加に計算量が線形であり非線形の問題も効果的に扱える識別手法を開発した。さらに、カテゴリフィルターの具体的な応用として、a)手書き漢字認識問題において、一端認識装置で認識された手書き文字文章の各文字を前後の文脈により確率的に誤り文字を検出し、さらに認識装置が選出した候補文字(この段階がカテゴリフィルターに相当)から同じ文脈基準で誤りを訂正する枠組みを提案し、その有効性を確認した。
高信頼遠隔制御のための制御と通信のクロスレイヤ設計・最適化に関する研究

高信頼な遠隔制御を実現するための通信技術の構築を目的とし,制御と通信の両方の理論に基いたクロスレイヤ設計・最適化に取り組んできた.特に,制御データの情報圧縮と通信路誤り訂正の視点より,遠隔制御システムの性能向上に取り組んだ.制御情報の重要度を指標にした情報圧縮手法,制御情報の重要度を指標にした誤り訂正手法,これら情報圧縮と誤り訂正の統合手法,さらに,制御情報を事前情報に利用した誤り訂正復号手法を提案し,従来の通信レイヤのみに基づく手法よりも,高い制御品質を達成できることを明らかにした.本研究では,高信頼な遠隔制御を実現するための通信技術を実現することを目的とし,制御と通信の両方の理論に基いたクロスレイヤ設計・最適化に取り組んできた.特に,制御レイヤの情報に基づいて下位の通信レイヤの性能向上を図る手法の検討を進めてきた.具体的には,情報圧縮と誤り訂正のサブテーマ(1)(2)を並行して検討を進め,以下の研究成果を得た.(1)制御情報の重要度を指標にした情報圧縮まず,従来の情報圧縮(情報の出現頻度のみに基づく符号化)を用いた制御システムの評価を行った.その結果,従来の情報圧縮では,制御に重要な情報であっても出現頻度が少なければ長い符号語に割り当てられてしまい,これが原因となって,制御遅延と通信路誤りが増大し,制御品質が劣化してしまうことを明らかにした.これに基づき,符号長を制御情報の重要度の一つの指標として考え,より効率的な情報圧縮手法を考案した.提案手法では,制御にとって重要度の低い情報と重要度の高い情報に分割して符号を再構成することで,制御品質の劣化を抑えつつ,高い圧縮率も得られる情報圧縮を実現した.これらについて,国際会議1件,国内研究会2件の発表実績がある.(2)制御情報の重要度を指標にした誤り訂正従来の誤り訂正(通信路の情報のみに基づく符号化)を制御システムに適用すると,強い誤り訂正符号を用いれば通信誤りを大きく減せることで制御の誤差が小さくなるが,一方,その分冗長により遅延が生じることで制御の誤差が大きくなるというトレードオフがある.これに基づき,制御情報の重要度の指標として目標値との誤差を考え,より効率的な情報圧縮手法を考案した.提案手法では,制御の誤差を予測し,誤り訂正符号の強さを切り替えることで,通信路誤りに強く,高い制御品質も得られる誤り訂正を実現した.これらについて,論文誌1件,国内研究会3件の発表実績がある.平成26年度の実施計画としてあげた,従来型の情報圧縮(情報の出現頻度のみに基づく符号化)や従来型の誤り訂正(通信路の情報のみに基づく符号化)の性能評価や制御の重要度の指標の検討を終え,平成27年度の検討予定であった制御情報の重要度に基づくアルゴリズムの構築並びに性能評価をすでに進めている.本研究では,高信頼な遠隔制御を実現するための通信技術を実現することを目的とし,制御と通信の両方の理論に基いたクロスレイヤ設計・最適化に取り組んできた.特に,制御レイヤの情報に基づいて下位の通信レイヤの性能向上を図る手法の検討を進めてきた.具体的には,情報圧縮と誤り訂正のサブテーマ(1)(2)を並行して検討を進め,以下の研究成果を得た.(1)制御情報の重要度を指標にした情報圧縮昨年度までの検討により,従来の情報圧縮では,出現頻度が少ない重要な制御情報が長い符号語に割り当てられてしまい,これが原因となって,遅延と通信路誤りが増大し,制御品質が劣化してしまうことを明らかにした.これに基づき,符号長を制御情報の重要度の一つの指標として考え,より効率的な情報圧縮手法の検討を進めてきた.最大符号長の制限を付けた符号化方法,また,符号を制御の重要度の低い情報/高い情報に分割して符号を再構成する方法を検討し,制御品質の劣化を抑えつつ,高い圧縮率も得られることを示した.これについて,国際会議1件,国内研究会1件の発表実績がある.(2)制御情報の重要度を指標にした誤り訂正昨年度までの検討により,従来の誤り訂正符号化では,冗長を付与して通信誤りを訂正することで制御誤差を小さくできるが,一方,冗長によるデータ量の増加に伴う遅延によって制御誤差が大きくなるというトレードオフがあることを明らかにした.これに基づき,制御の予測理論を利用して,制御誤差の予測値を指標とし,情報の圧縮と誤り訂正符号化を組み合わせることで,データ量を増やさない新たな方式の検討を行った.通信路誤りに強く,高い制御品質が得られることを示した.これついて,国際会議1件,国内研究会1件の発表実績がある.平成28年度の実施計画としてあげた制御情報の重要度に基づくアルゴリズムの構築並びに性能評価を進め,平成29年度の検討予定であったサブテーマ(1)(2)の統合について(2)の延長としてすでに検討を進めている.本研究では,高信頼な遠隔制御を実現するための通信技術を実現することを目的とし,制御と通信の両方の理論に基いたクロスレイヤ設計・最適化に取り組んできた.特に,制御レイヤの情報に基づいて下位の通信レイヤの性能向上を図る手法の検討を進めてきた.前年度までに取り組んできた2つのサブテーマ((1)制御情報の重要度を指標にした情報圧縮,(2)制御情報の重要度を指標にした誤り訂正)で培った情報圧縮と誤り訂正の理論・方式を統合して検討を進め,以下の研究成果を得た.

制御の予測理論を利用して制御誤差の予測値を指標とし,情報圧縮と通信路誤り訂正符号化を組み合わせる手法を提案した.提案手法では,制御誤差が最も小さくなるようにどの制御情報をどの符号化率で送るのかを通信の状況に応じて適応的に切り替えることで,送信するデータ量を増やすことなく通信路誤りを大きく低減でき,高い制御品質を達成した.これついて,学会雑誌論文1件,国際会議1件,国内研究会2件の発表実績がある.また,制御の予測理論を利用して制御誤差の予測値を指標とし,受信した制御信号の通信路誤りを最小化する信号判定手法を提案した.提案手法では,予測した制御誤差を利用して通信路誤りを含んだ受信信号から最も確からしい制御信号を判定することで通信路誤りを低減するだけでなく,信号判定後に含まれうる通信路誤りの影響を制御誤差の予測にも反映させることで高い制御品質を達成した.これついて,学会雑誌論文1件,国際会議1件の発表実績がある.高信頼な遠隔制御を実現するための通信技術の構築を目的とし,制御と通信の両方の理論に基いたクロスレイヤ設計・最適化に取り組んできた.特に,制御データの情報圧縮と通信路誤り訂正の視点より,遠隔制御システムの性能向上に取り組んだ.制御情報の重要度を指標にした情報圧縮手法,制御情報の重要度を指標にした誤り訂正手法,これら情報圧縮と誤り訂正の統合手法,さらに,制御情報を事前情報に利用した誤り訂正復号手法を提案し,従来の通信レイヤのみに基づく手法よりも,高い制御品質を達成できることを明らかにした.平成26年度の検討結果を踏まえ,制御情報の重要度に基づく情報圧縮と誤り訂正のアルゴリズム構築並びに性能評価を更に進めてゆく.本研究は,通信方式と制御方式の両面からのアプローチが可能であるため,遂行状況によっては検討順番を入れ替えて柔軟に進めてゆく.また,本研究課題で得られた研究成果は,電子情報通信学会,計測自動制御学会,IEEEの各研究会・国際会議等を通じて公表し,通信と制御の両分野の研究者の意見を取り入れ研究を進展させていく.また,得られた研究成果をまとめ,学会論文誌へ投稿し,成果を公表していく.平成28年度の検討結果を踏まえ,制御の予測理論を利用した情報圧縮と誤り訂正の統合最適化および性能評価を更に進めてゆく.本研究課題で得られた研究成果は,電子情報通信学会,計測自動制御学会,IEEE等の研究会・国際会議を通じて公表し,通信と制御の両分野の研究者の意見を取り入れ研究を進展させていく.また,得られた研究成果をまとめ,学会論文誌へ投稿し,成果を公表していく.通信・ネットワーク工学論文誌の超過ページ代および別刷代の予算として計上していたが,請求時期が3月時点で未確定であったため次年度の予算として支払うこととしたため.上記理由にあげた論文誌の超過ページ代および別刷代として利用する.
ユビキチンリガーゼCHIPによる乳癌幹細胞の制御機構の解明と新規治療法の開発

乳癌は癌幹細胞により形成されると考えられるが、未だ癌幹細胞を標的とする治療薬は実現していない。本研究では、ALDH陽性の癌幹細胞モデルの遺伝子解析により、癌幹細胞の新規標的分子としてCHIPを明らかにした。CHIPのノックダウンによりALDH陽性細胞が増加し、逆にCHIP過剰発現により減少したことから、CHIPは癌幹細胞を負に制御することが示唆された。次に、CHIP発現を上昇する化合物により、濃度依存的にALDH陽性細胞の増殖が抑制された。さらに、CHIPによる制御機構を明らかにするため、現在、CHIPの基質の探索を進めている。以上により、CHIPによる乳癌幹細胞の増殖制御を明らかにした。本研究において、エストロゲン受容体に結合する因子の一つであるユビキチンリガーゼStub1/CHIPに焦点を当てて、乳癌幹細胞における機能解析を行う。エストロゲンはエストロゲン受容体応答配列EREを介して腫瘍形成を促進するが、CHIP遺伝子はERE非依存的に発現制御されることから、CHIPは新たな創薬標的となる可能性が考えられる。そこで、多くの癌形成の源となる癌幹細胞モデルを用いて、CHIPの発現および機能解析を行った。エストロゲン受容体陽性のヒト乳癌細胞株より調製した癌幹細胞ではCHIPの発現が低下していたことから、CHIPを過剰発現する細胞を作製した。その結果、CHIP過剰発現によりスフィア形成能の亢進が認められたことから、CHIPは癌幹細胞を負に制御していることが示唆された。癌幹細胞の未分化維持にはNotch, Wnt, Hedgehogなどのシグナルが重要であると考えられているが、CHIPノックダウンではこれらのシグナルは変化が認められなかった。したがって、CHIPによる新たなstemnessの制御メカニズムが考えられた。女性の乳癌罹患率・死亡率ともに上昇傾向にあり、乳癌の克服は社会的に見ても極めて重要である。現在、乳癌の治療にはエストロゲン受容体等を標的とした医薬品が使用されているが、抗癌剤による治療には限界があり長期投与による薬剤抵抗性など解決すべき課題が残されている。そこで本研究では、既存の薬剤に対して抵抗性を示す「癌幹細胞」に焦点をあてて、エストロゲン受容体の結合因子を検討した。癌幹細胞は、細胞株に含まれる細胞内アルデヒド脱水素酵素(ALDH)の酵素活性を利用する方法により同定した。昨年度までの結果から、エストロゲン受容体に結合する分子の中でCHIP/Stub1ユビキチンリガーゼは癌幹細胞を負に制御することを明らかにしてきた。今年度は、MCF-7細胞にCHIPの発現を上昇させる化合物の影響を検討した。その結果、化合物処理により、濃度依存的にALDH陽性細胞数が減少した。従って、CHIPは乳癌幹細胞の新たな標的分子であることが示唆された。次に、幹細胞の未分化維持にはNotch, Wnt, Hedgehogなどが重要であると考えられているが、CHIPとの関連を検討した。CHIP過剰発現株においてもこれらのシグナル経路の標的遺伝子の発現には変化が認められなかった。従って、CHIPによる新たなstemnessの制御メカニズムが考えられた。現在、CHIPの発現制御機構を検討するとともに、CHIPの基質の探索を進めている。以上の結果から、本研究においてCHIP/Stub1ユビキチンリガーゼによる乳癌幹細胞の新たな増殖制御機構が示唆された。今後、新たな乳癌治療薬への応用が期待される。本研究により、乳癌幹細胞のモデル細胞を用いて、エストロゲン受容体に結合する因子の一つであるCHIPユビキチンリガーゼの機能を解析した。その結果、CHIPは幹細胞性を負に制御している新たな制御メカニズムを明らかにした。既存の自己複製シグナルは関係が認められなかったことから、新規制御機構の存在が推定された。さらに、CHIP発現を上昇させる化合物により、癌幹細胞の増殖を抑制できることを明らかにした。以上の結果より、本研究は順調に進展していると考えられる。幹細胞生物学今後、CHIPの基質を同定することにより、ユビキチンリガーゼが幹細胞性を制御するメカニズムを明らかにしたい。また、CHIPと癌幹細胞の負の相関が乳癌選択的な現象であるのかもあわせて検討することにより、CHIPを制御する化合物の応用可能性を検討する。CHIPユビキチンリガーゼの基質の同定を試みているが、本年度内の予算では網羅的解析に関する予算の執行が間に合わなかったため。CHIPユビキチンリガーゼの基質同定に関する網羅的解析の費用に充てる予定である。また、他の癌幹細胞についてもCHIPの影響をしらべる。これにより、癌幹細胞に共通の制御機構であるのか明らかになると予想される。
腸管上皮または骨髄性細胞特異的オートファジー欠損マウスを用いた腸管炎症制御の解明

炎症性腸疾患の原因遺伝子のひとつとして知られるオートファジー遺伝子による腸管炎症制御機構はいまだ解明されていない。本研究では、臓器特異的オートファジー欠損マウスを作製しオートファジーの炎症制御機構を解析した。オートファジー欠損マクロファージとマウス感染性腸炎モデル細菌であるCitrobacter Rodentiumを共培養するとIL-1βの分泌が亢進し、さらに骨髄性細胞特異的オートファジー欠損マウスにC. Rodentiumを感染させると腸炎が増悪した。これらの結果より、骨髄性細胞のオートファジーは腸管上皮細胞と同様に腸管の炎症制御に関して重要な役割を担っていることが示唆された。本研究は、炎症性腸疾患の原因遺伝子の候補のひとつであるオートファジーによる炎症制御機構の解明を目的としている。臓器特異的オートファジー欠損マウスを作製し、オートファジーによる腸管炎症制御機構を解析する。すでに作製している腸管特異的オートファジー欠損マウスを用いてマウス炎症性腸疾患モデルであるDSS腸炎を誘発させたが、体重変化や腸の長さおよび病理像などからコントロールマウスと比べ腸炎の程度に差はなかった。また同様にCre/loxPシステムによって作成した骨髄性細胞特異的オートファジー欠損マウスを用い、同様にDSS腸炎の誘発を行ったが、コントロールマウスと比べ腸炎の増悪は認められなかった。これらの結果より、化学物質誘発性の炎症性腸疾患モデルでは、その感受性にオートファジーは関与していない可能性が示唆された。しかし、骨髄性細胞特異的オートファジー欠損マウスから採取した腹腔内マクロファージをマウス感染性腸炎モデル細菌であるCitrobacter Rodentiumと共培養し、マクロファージが培養液中に分泌するIL-1β量がコントロールマウスのものに比べ上昇することを明らかにした。これまですでに、腸管特異的オートファジー欠損マウスではCitrobacter Rodentium感染が増悪することを明らかにしているが、骨髄性細胞のオートファジーもCitrobacter Rodentiumの感染を制御している可能性がある。現在、骨髄性細胞特異的オートファジー欠損マウスに対し、Citrobacter Rodentiumの感染実験を順次計画している。本研究は、炎症性腸疾患の原因遺伝子の候補のひとつであるオートファジーによる炎症制御機構の解明を目的として、臓器特異的オートファジー欠損マウスを作製し、オートファジーによる腸管炎症制御機構を解析した。Cre/loxPシステムによって作成した腸管特異的オートファジー欠損マウスおよび骨髄性細胞特異的オートファジー欠損マウスを用いてマウス炎症性腸疾患モデルであるDSS腸炎を誘発させたが、体重変化や腸の長さおよび病理像などからコントロールマウスと比べ腸炎の程度に差はなかった。また、骨髄性細胞特異的オートファジー欠損マウスから採取した腹腔内マクロファージをマウス感染性腸炎モデル細菌であるCitrobacter Rodentiumと共培養すると、マクロファージが培養液中に分泌するIL-1β量がコントロールマウスのものに比べ上昇することが明らかとなった。さらに、骨髄性細胞特異的オートファジー欠損マウスより採取した腹腔内マクロファージにC.rodentiumを感染させると、2時間後のマクロファージ中の菌量はコントロールと差がなかったが20時間後の菌量はコントロールに比べ多かった。このことよりオートファジーが欠損したマクロファージでは菌の分解能がコントロールのものと比べ低下していることが示唆された。In vivoでは、骨髄性細胞特異的オートファジー欠損マウスにC.rodentiumを感染させると、体重減少が増悪し、腸管上皮のIL-1βmRNAが有意に上昇した。これらの結果より、骨髄性細胞のオートファジーはC.rodentiumによる感染性腸炎の制御を行っている可能性が示唆された。医歯薬学これまでに、当初の予定どおり腸管特異的オートファジー欠損マウスを用いた腸管炎症制御機構の解析を行った。また骨髄性細胞特異的オートファジー欠損マウスを作製し、腸管炎症病態における骨髄性細胞のオートファジーの関与を解析しうるシステムを確立した。これらのマウスを用いてオートファジーによる腸管の炎症制御機構の解析を継続中である。骨髄性細胞特異的オートファジー欠損マウスより採取した腹腔内マクロファージを用い、感染性腸炎モデル細菌であるCitrobacter Rodentiumに対し炎症反応が亢進することを明らかにした。この結果は、骨髄性細胞のオートファジーがCitorobacter Rodentium感染をはじめとする細菌感染を制御している可能性を示唆する。今後は当初の予定通りに、このマウスにCitrobacter Rodentiumを感染させ、骨髄性細胞のオートファジーによる腸管炎症制御機構を解析していく。

また、このマウスから採取したマクロファージを用いて、細菌に対する貪食能および分解能などオートファジー欠損が与える影響をin vitroでも解析していく。さらに、骨髄性細胞特異的オートファジー欠損がCitrobacter Rodentiumのような局所感染だけでなく、全身性の感染に対してもその感受性に影響を与えているかを解析する実験を追加する予定である。申請時に設備備品費としてあげていた吸光マイクロプレートリーダーは当研究室の配分研究費で購入した。また、年度末に購入予定の試薬類が,ロット確認の必要から次年度購入となった。さらに、次年度に行う実験の配分を増やしたために,試薬の購入をずらした。以上の理由から次年度使用額が生じた。申請時の計画に沿って26年度も研究を進めていく。当初の予定通り、骨髄性細胞オートファジー欠損マウスを用いて、Citrobacter Rodentiumの感染をin vivo、in vitroで解析する。さらに、当初の計画に加え、骨髄性細胞特異的オートファジー欠損が全身性の感染に対してもその感受性に影響を与えているかを解析することを試みるために次年度の研究費を計上する。
広範囲高効率駆動を実現する新型ＭＡＴＲＩＸモータの実現

地球温暖化防止に加えて東日本大震災以降は全国的な節電施策が検討実施されている中,我が国の電力使用量の約57%がモータにより消費されている事実から,産業や民生など全ての分野においてモータの高効率化は省エネルギー化に効果的であり,かつ必須であると言える。こうした背景から,省エネルギー社会に向けた取り組みとして,広範囲で高効率駆動を実現するMATRIXモータを提案した。提案するMATRIXモータは複数の駆動回路を接続した多相駆動の埋め込型永久磁石同期モータで構成されており,各相の電機子巻線にHブリッジインバータが接続されている。前年度に行った主な取り組みとして,個別の通電電流制御により低速回転時における出力トルク増加制御の提案,解析および実機検証を行った。埋め込み磁石同期モータは電気自動車やハイブリッド電気自動車などの駆動用モータとして一般的に用いられている。永久磁石を回転子に内包していることから高い磁束密度を実現でき,低速回転時における高トルクを生み出すことができる特徴が挙げられる。しかし従来から広く用いられているベクトル制御は永久磁石同期モータが内包する磁束密度の高調波成分を無視しており,磁束密度を有効利用していないと言える。そこで当該研究では複数の駆動回路とセンサを用いて高調波磁束密度を観測し,出力トルクに寄与する高調波電流を通電することで出力トルクを増加する方法を提案した。6相駆動のオープン巻線を施した8極48スロットの原理検証機を使用してシミュレーションと実機検証を行った。鉄損に比べ銅損が過大な低速域では非常に有効な手段であると言え,特に回転数1500rpm時に最大で約19%のトルク増加および3.3%の効率改善を実現した。その成果は電気学会産業応用部門大会や米国電気学会の国際会議を中心に発表した。28年度が最終年度であるため、記入しない。前年度に行った主な取り組みとして,個別の通電電流制御により高速回転時に問題となる鉄損の低減方法の提案,解析および実機検証を行った。一方の高速回転時には磁束密度が最高回転数の上限を決めるため,一般的には磁束密度を打ち消す電流を通電することで,広い速度範囲の駆動を実現している。しかし同時に磁束密度の高調波成分を助長しているため高速回転時の損失,特に高調波鉄損の増加を引き起こしている問題点挙げられる。そこで当該研究では複数の駆動回路とセンサを用いて高調波磁束密度を観測し,打ち消す電流を通電することで高調波鉄損を減少する方法を提案した。銅損に比べ鉄損が過大な高速域では非常に有効な手段であると言え,特に回転数6000rpm時に最大で約69%の鉄損抑制を実現した。その成果は電気学会の学術雑誌や米国電気学会の国際会議を中心に発表した。試作した実験機器により基礎的な実験データは得られており,順調に進んでいる。

その成果は電気学会産業応用部門大会や米国電気学会の国際会議を中心に発表した。前年度に提案した制御手法は鉄損を抑制するだけでなく,印加電圧の高調波成分も減少可能であることが明らかとなっている。これによって得られた知見をもとに今後は高調波電圧の減少によるモータの駆動領域の拡大についても定量的な検証をする必要がある。また,鉄損抑制制御に使用したティース毎の磁束推定を足掛かりに,モータの出力トルク増加方法の検討を今後行う予定である。既にシミュレーションを基にした原理検証は終えており,実機実験における提案手法の有用性を確認する。評価結果を用いて大型モデルに適用した際の問題点や実用上の課題を抽出する。28年度が最終年度であるため、記入しない。