hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東南アジアにおける環境教育の実態に関する実証的比較研究

研究成果報告:平成18年6月2425日の日本比較教育学会(広島大学)「東南アジアの環境教育における文化的環境観とグローバル意識の育成(2)」を手嶋・池田が共同発表の予定。<報告書>2年間の研究成果報告書を全員の分担執筆で作成。各種学会、教育機関、研究者等に配布予定。
時空間データの統合的利用に向けた統計モデルの構築・体系化

(i)ではEigehvector spatial filtering (ESF)と呼ばれる空間統計手法を点補間法に拡張した。同手法は、従来離散空間上で議論されてきたESFモデルを連続空間上へと拡張したものであり、高い新規牲を有するとともに、点補間を含む幅広い探索的空間データ解析への応用が期待できる。地価データを用いた実証分析より、提案手法の精度は代表的な点補間法であるkrigingと同等であり、かつ高速計算が可能であることを確認している。(ii)では、Geographically weighted regfession (GWR)モデルと呼ばれる空間統計モデルを面補間法に拡張した。本拡張にあたっては、これまで独立に議論の進められてきた計量地理学と空間統計学の両面補間法を包括的にレビューしており、ここでの議論は両分野のアプローチを融合する第一歩として重要である。(iii)では(ii)で構築した手法がMAUPの対処法となりうることを示している。最後に、(iv)では地価データのためのSampling design手法を構築している。以上の理論構築は、いくつかの実問題に応用している。まず、(ii)で提案した面補間法を、人口や面積などと並んで都市の分野における基本的な原単位のひとつとして知られる建物ストックの詳細推計に応用した。加えて推計されたストックデータを用いた電力需要の詳細推計も行っている。また、地価調査事業削減の決定を踏まえ、(iv)で構築した手法を地価評価地点の効率的削減の議論に応用している。以上の議論を通し、本年度は、理論構築とその実問題に対する有用性を明らかとした。(抄録なし)具体的内容本年度では、研究目的「空間データのための代表的なモデルである(a)空間統計モデル、(b)空間計量経済モデル、及び(c)固有ベクトル空間フィルタリングに基づいた時空間データの形態変換法(例えば市町村別人口の町丁目別人口への変換)の体系整理・拡張」を行った。体系整理の結果、次の点を明らかとした。形態変換の研究は2000年前後より(a)空間統計学で徐々に活発化した。特に2010年以降は、ベイズ統計理論の形態変換への応用が活発化した結果、空間統計学に基づいた形態変換の研究が急増した。(b)空間計量経済モデルに基づいた形態変換法に議論は極めて限定的であるものの、Polaski教授やGriffith教授などはこの問題に取り組んでいる。(c)固有ベクトル空間フィルタリングの形態変換への応用は皆無である。ここで、形態変換の研究が最も活発な分野は(d)地理学である。本研究で着目した(a)、(b)、(c)の各形態変換法は予測誤差分散の最小化に基づいて変換ができる点で精緻であるが、(d)よりも実用性が低く、また(d)で重要とされてきた精度向上のための補助的データの利用が軽視されてきたということが判明した。以上より次のような(a)、(b)、(c)に基づいた形態変換法として次のような手法を構築した。(i-1)(a)に基づいた補助的データを活用することのできる手法、(i-2)(c)に基づいた実用的な形態変換法、。なお、(b)に基づいた形態変換法もまた昨年度構築している。(i-1)は集計データの形態変換、及びポイントデータの形態変換の一種であるサンプリングデザインに応用した。(i-2)はポイントデータ及び集計データの各形態変換に応用した。意義・重要性(a)、(b)、(c)(、及び(d))の形態変換法を包括的に整理した唯一の研究であり、(a)、(b)、(c)の各分野での形態変換への応用、ひいてはデータの統合利用への応用の研究を活発化する意味で重要である。また、各分野の形態変換の研究はほぼ独立に行われてきた(特に(d)とそれ以外)ことから、各分野の議論を結びつけたという意味でも重要である。

当初議論する予定であった3分野(空間統計学、空間計量経済学、固有ベクトル空間フィルタリング)だけでなく地理学の議論にも踏み込むことができ、それにより、より深みのある議論ができたように思う。また、それを踏まえた手法の構築も行えている。従って、計画以上に研究が進展していると判断した。平成24年度の研究成果を逐次博士論文としてまとめていく。また、4月から10月の間、地理学の大家であるDaniel A. Griffith教授の下でご指導頂くこととなっている。今後はGriffith教授との議論を通して私の研究をより充実したものとしていく予定である。(抄録なし)
活動の中断と再開：日常会話の「一貫性」についての会話分析研究

本研究課題は、日常会話の自然な流れ、つまり「一貫性」がどのように達成されるかについて会話分析の手法で検討するものである。具体的には、会話における活動の開始手続きと、日常のあらゆる相互行為的偶発性によって進行が中断された活動の再開手続きに焦点を当てた。また、活動の最中に直前の行為とのズレを補正し、活動の進行を助ける資源についても検討した。自然会話データの分析により、接続詞、指さし、先行する発話やジェスチャーの一部繰り返しなど、連鎖やターン間の関係を示し、活動の移行や進行を可能にする言語・非言語行動が特定されると共に、活動の開始や再開手続きのモデル化も試みられたことが本研究の成果である。日常会話における一貫性の達成を探る本研究課題は、日常会話においてターンを取得したり、会話に割り込んだり、会話を新たに開始したりする際に起こる言語・非言語行動について、単一の会話が起こっている場面、複数の会話が同時に起こっている場面、複数の参与者が共在しているが会話が中心の活動となっていない場面のそれぞれについて検討するものである。平成25年度は、これまで収録したデータの分析とその結果発表が中心であった。データは多人数インタラクション場面のみを扱っており、分析は「焦点の定まった会話場面」と、「複数の焦点のある相互作用場面」との両方についておこなった。焦点の定まった会話場面では、新たにターンを取得した話し手が、発話の冒頭でこれから開始する発話とその直前の発話との関連をどのように示すかを、語りの開始や理解・共感の提示において検討した。主に、言語行動では接続詞の使用を、非言語行動については指さしの使用と視線の向きに着目し、それらがどのように連鎖やターンの繋がりを示し、これから開始されるターンにおける適切な参与枠組みを提示することができるかを分析した。複数の焦点のある相互作用場面においては、(1)進行中の会話の非参与者が、どのようにそこに外部からの割り込みを達成するか、(2)会話に従事せずに個別作業を行う複数の参与者たちが、どのように会話を開始し、そこへの参与を達成するか、の2つのケースについて検討した。(1)のケースでは割り込みに関わる指さしに主に着目し、(2)では、複数の非参与者たちの単一の会話への参与を可能にする行為とその開始の仕方に着目した。これらの分析結果は、学会や研究会や論集を通して発表した。また、海外からの研究者を招いて研究会も実施し、本研究課題に関する知見を広げる機会も得た。本研究の目的は、日常会話の「自然な流れ」、つまり「一貫性」の原理を、会話分析の手法で解明することである。日常会話のあらゆる偶発性の中での一貫性の達成を解明することを目的とし、会話中の活動の中断とその再開場面について、参与者の言語・非言語行動だけでなく、会話における参与構造の変化も考慮する。初年度である平成24年度は、データ収録と、参与構造の固定された場面における音声言語行動の分析への着手を行った。主に以下の3点である。(1)データ収録:日常生活において、会話の中断や割り込みが起こる様々な状況を分析するため、1参与構造が変化しない場面(参与者全員が定位置に座って会話に従事する場面)と、2参与構造が変化する場面(参与者がそれぞれ作業に従事するため、定位置から離れて場所移動を自由に行う場面)との両方において、合計8時間のデータ収録を行った。(2)音声言語のみの分析:既に収録済みであったデータの中で、上記の1のように参与構造が変化しない状況下での会話の中断・再開場面の音声言語の分析に着手した。特に「語り」の場面におけるデータ分析においては、活動を再開させる際の接続詞の使用や言語行動に関してまとまった結果が得られたため、その成果を第30回英語学会(11月)とその論文集JELS30(3月)、及び、MiMI学会(11月)とAAAL学会(3月)にて発表した。(3)研究会の主催:11月にJurgen Streeck氏(テキサス大学オースティン校)、1月にLorenza Mondada氏(バーゼル大学)を招いてデータセッション研究会を行い、それぞれから提供されたデータに関して他の参加者たちと議論を行う場を設けたことで、上記2のタイプのデータで身体行動を含めた分析を行う際の着眼点や注意点に関して知見を広げることができた。本研究では、日常会話のあらゆる偶発性の中での「一貫性」(会話の自然な流れ)の達成の解明を目的とし、会話中に起こる新たな活動の開始や、中断された活動の再開における参与者の言語・非言語行動に着目している。

談話を「文の集合体」として捉え、発せられた「プロダクト」としての文が事後的に分析される傾向が強かった従来の談話研究とは違い、本研究では会話分析の手法を用い、時間の進行において発話内の一語一語が開示される中で、話し手と聞き手が相互行為を通し行為の連鎖を形成する「プロセス」に焦点を当て、会話参与者がどのように活動の開始や再開を会話の流れの中で達成するかを検討した。また、終始参与者の変化しない固定された会話のみではなく、参与者の入れ替わりが頻繁に起こるより自然な日常会話における一貫性の解明のため、活動の開始時に会話の参与枠組みの変化を伴う場合(会話の外部から他者が会話へ割り込んで活動を開始する場合や、会話に参加していなかった相手を会話に取り込んで活動を開始する場合など)の活動の開始・再開手続きについても検討した。26年度は、これまでの日常の自然会話データの分析結果をまとめると共に、それぞれを比較することで、より統合的に活動の開始・再開手続きにおけるリソースの検討を行った。その結果、活動の開始・再開手続きにおいて、直前のターンや連鎖や活動と次に開始・再開する活動との関係の提示を行ったり、これから開始される活動における参与枠組みの提示を行うリソースとして、接続詞、指さしジェスチャー、先行発話やジェスチャーの一部繰り返しなどの言語・非言語行動が用いられることが明らかになった。本研究は、従来の談話研究では明らかにされない、日常の偶発性の中で会話参与者が「自然な流れ」を達成するための言語・非言語資源、及び、活動の開始・再開のための手続きの整理につながったと考えられる。会話分析当初の計画通り、(1)単一の会話が起こっている場面、(2)複数の会話が同時に起こっている場面、(3)複数の参与者が共在しているが会話が中心の活動となっていない場面の3種類の相互行為場面における言語・非言語行動の両方について分析を行い、それぞれ結果を出すことができた。学会や研究会発表を行ったほか、一部論文としてもまとめるという成果が得られたため、計画通り順調に進展しているといえる。初年度の計画は、合計20時間のデータ収録及び、収録データの書き起こしであった。データは、参与者構造が変化しない場面・変化する場面のそれぞれから収録することはできたものの、現時点での合計収録時間は8時間であり、目標収録時間数の20時間を達成するには、まだ追加のデータが必要である。また、収録したデータについても、全ての書き起こしは終えられていない。これは、既に収録済みであったデータの書き起こしを行い、その分析を行っていたためであるが、新たに収録したデータの書き起こしにも直ちに着手する必要がある。中断された語りの再開時における接続詞の使用に関しては、既に収録済みであったデータをもとに観察結果をまとめているため、今後のデータ分析における手がかりとして使用できると考えられる。最終年度である平成26年度は、これまでの分析結果を発展させ、より精度を高めつつ、研究の成果報告の場を更に増やしていくことに重点をおく。主に論文として雑誌等で発表する場を増やす。必要に応じてデータは随時追加する。今年度は、初年度予定していた量のデータ収録と書き起こしを終わらせるほか、初年度に収録を終えたデータの分析に着手していく。データ収録では、残り10時間程度の収録を終えるため、実験室収録と自然会話場面の収録の両方を行う。収録後は、進行中の活動の中断、挿入された活動の終結手続き、元の活動の再開手続き、それぞれの段階に当てはまるデータ断片を選び出し、書き起こしを行う。
青少年の科学リテラシー涵養のための継続的探究学習プログラムの開発研究

本研究では、中高生の科学リテラシー涵養を目的とした、継続学習プログラム「中高生・アフタースクールプログラム」を開発し、実施した。プログラム評価の結果、中高生の科学リテラシー涵養の観点から、特に感性の涵養と知識の習得・概念の理解、参加者の表現力・コミュニケーション能力の向上に対しおおむね良好な結果を得た。さらに、教育機関への普及を念頭に置き、本プログラムのノウハウのモデル化を行った。本研究では平成21年度,宵少年の科学リテラシー涵養を目的とした継続的科学探究学習プログラムを開発、実施し,評価を行なった。開発・実施:先行研究やプログラム事例等の調査成果を踏まえ、中高校生を対象とし、科学的テーマ(21年度はエネルギー)について学習した成果を一般見学者に普及するための展示を製作し解説を行う,継続学習プログラム「中高生・アフタースクールプログラム」を開発した。このプログラムでは科学的テーマに関する「感性の涵養」と「知識の習得・概念の理解」,「科学的な見方・考え方の育成」,「表現力・コミュニケーション能力の育成」の4つの目標を設定し、平成21年7月29日11月29日の夏期休暇と日曜を中心とした15日間の活動で中高生23人が下記4段階の発展的流れで継続活動を行なった。(1)見る・学ぶ:専門家の講義と外部施設の見学研修を通じた学習。(2)考えをまとめる:前半活動のまとめを行い,WEB報告書を作成。(3)展示企画製作:4つの班ごとに学習成果を一般見学者に普及するための展示を製作。芸術系の大学生が補助。(4)展示・解説:作品を国立科学博物館に2ヶ月間展示し,中高生が見学者に向けて定期的に展示解説。毎回解説の様子をビデオ撮影し,振り返りを行なった。評価:参加者事後アンケートにおいて、エネルギーの大切さを実感したり、多様なエネルギーの概念を認識する回答が見られた。活動中定期的に実施したコンセブトマップの分析において、活動後半になるにつれてエネルギーに関連する言葉の増加、エネルギーに関する概念の広がりや構造化が見られた。見学者アンケートでは、展示に対して高い評価を受けるとともに、展示解説が回を重ねるごとに進歩していることも評価された。これらから、目標とした科学的テーマに関する感性の涵養と知識の習得・概念の理解、参加者の表現力・コミュニケーション能力の向上に対しおおむね良好な結果が得られた。継続的探究学習プログラム実施前年度までの研究によって得られた成果と課題を基に青少年向け継続的探究学習プログラム「中高生・アフタースクールプログラム」を実施した。平成22年8月3日から12月12日までの休日を中心に15日間の活動で、19人の中高生が「食」をテーマとした探究学習を行い、その成果を一般の来館者に伝えるための展示を製作した。完成した作品を国立科学博物館に展示し、中高生が一般来館者に向け展示解説を行った。プログラムノウハウのモデル化他の教育施設への普及を念頭に置き、参加者に対する4つの段階的目標<a「感性の涵養」、b「知識の習得・概念の理解」、c「科学的な見方・考え方の育成」、d「表現力・コミュニケーション能力の育成」>を設定し、これら目標に対し4つの段階的活動<(1)「見る・学ぶ」、(2)「考えをまとめる」、(3)「展示企画製作」、(4)「展示・解説」>を対応させて達成を図るモデルを構築した。(1)「見る・学ぶ」で講義や実習、施設見学を通じてa「感性の涵養」、b「知識の習得・概念の理解」を、(2)「考えをまとめる」で、活動のまとめとレポート作成を通じてb「知識の習得・概念の理解」c「科学的な見方・考え方の育成」を、(3)「展示企画製作」で学習成果を普及するための展示製作を通して、c「科学的な見方・考え方の育成」d「表現力・コミュニケーション能力の育成」を、(4)「展示・解説」で、完成した作品を展示し、解説すること通じてd「表現力・コミュニケーション能力の育成」をそれぞれ目指した。また、芸術系大学生が中高生を補助することで、職員の負担軽減と、異年齢間のコミュニケーション促進を図った。これをプログラムノウハウのモデルとして、科学系博物館や学校等の教育施設での実施を想定すると(1)「見る・学ぶ」では同じ目標を設定しつつも、施設の特性に応じた学習内容のアレンジが可能であるし、(3)「展示企画製作」(4)「展示・解説」を例えば学習成果のポスター発表や、プレゼンへのアレンジでも目標達成へのアプローチが可能である。23年度は、本研究の総括・プログラムモデルの普及・報告を行った。本研究では、青少年の科学リテラシー涵養を目的とし、中高生を対象とした継続的探究学習プログラム「中高生・アフタースクールプログラム」を開発、実施(平成21年度、22年度)し、その評価を行った。そして、プログラムノウハウのモデル化を行い、普及を行った。

プログラムの評価と評価方法参加者に対するアンケート、コンセプトマップの分析、一般来館者からの展示及び解説への評価を元に、参加者の科学リテラシー涵養に関する評価を行った結果、科学的テーマに関する感性の涵養と知識の習得・概念の理解、参加者の表現力・コミュニケーション能力の育成に対しおおむね良好な結果が得られている。しかし、複数年継続して参加している参加者や参加者のその後の状況等も踏まえ、科学リテラシー涵養に関して継続的な学習の結果をより発展的に評価するためには、方法、観点、期間等について今後さらに検討の余地がある。モデル化と普及科学リテラシー涵養に関し、参加者に対する4つの段階的目標<a「感性の涵養」、b「知識の習得・概念の理解」、c「科学的な見方・考え方の育成」、d「表現力・コミュニケーション能力の育成」>を設定し、これら目標に対し4つの段階的活動<(1)「見る・学ぶ」、(2)「考えをまとめる」、(3)「展示企画製作」、(4)「展示・解説」>を対応させて達成を図るというモデルを構築した。このモデルは科学系博物館や学校等の教育施設への普及を想定しており、このモデルに基づき、各実施施設で内容・方法をアレンジしたり、学校と科学系博物館が連携・分担して実施する等も可能である。このモデルの普及に当たっては、報告書やシンポジウム等での普及とのも行っているが、今後他の教育施設との共催等を通じた普及も効果的であると考えられる。また、国内外の教育プログラム担当者との本研究に関する情報交換や議論を行う中で、このプログラムモデルは青少年の科学リテラシー涵養だけでなく、サイエンスコミュニケーターの養成プログラムに対してもアレンジできる可能性を考えている。
ヒト肺癌細胞において異常発現している蛋白質の単離と機能解析

我々は、科学研究費補助金申請書に基づき、等電点電気泳動装置を購入した。そして、群馬大学医学部附属病院第一外科にて行なわれた原発性肺がんの手術より得られたヒト肺がん組織及び対照となる正常肺組織から抽出した蛋白質の電気泳動を行なった。先ず、組織蛋白質を通常の電気泳動装置を用いて、アクリルアミドゲル上に展開した。続いて、銀染色にて蛋白質定量及び定性を行ない、手術で得られた組織からの蛋白抽出の至適条件を決定した。さらに、数種類のヒト肺がん細胞株からも同様に蛋白質を抽出し、等電点電気泳動の最適条件決定のために、繰り返し使用した。専用の泳動装置にて先ず1次元的に蛋白質を展開、続いて通常の泳動装置にてアクリルアミドゲル上に2次元展開したサンプルを銀染色することによって、多数の蛋白スポットに分離させることに成功した(肺がん細胞株からの抽出サンプル)。現在、決定された最適条件にしたがって、臨床サンプルの解析を行なっている。
国際ネットワークを基盤とする酸素生物学の推進

国際ネットワーク構築委員会、国際共同研究推進委員会、研究派遣企画・実行委員会の3つの委員会が中心となって推進し、特に、A01A03が有機的連携をとりながら進めてきた国際共同研究を、継続支援し、酸素生物学の国際的な研究ネットワークを発展させることができた。個別的には、森がスペインInstituto de Biomedicina deSevilla (Sevilla大学)、Lopez Barneo博士と頸動脈小体における酸素センサーについての共同研究を進めるため、博士の研究室に研究室スタッフとともに滞在した。主として低酸素センシング機構において、ミトコンドリアが産生する活性酸素種とそれを感知するTRPチャネルの重要性が明らかになりつつある。山本は、Michigan大学のEngel博士との、鎌状赤血球症における貧血性低酸素状態が及ぼす生体への影響についての共同研究を継続した。南学は、研究室スタッフをオーストラリアMonash大学Evans博士、及びドイツAchen大学Floege博士の研究室に派遣し、腎臓の低酸素環境に関する共同研究を遂行した。赤池は、Sonoma州立大学(米国)Fukuto博士、ハンガリー国立がん研究所Peter Nagy博士、London大学Kings CollegeのEaton博士らと共に、活性イオウ分子種の生体内における生成動態や化学特性、および、低酸素応答における役割を明らかにした。西田は、Malaysia Sabah大学のSunggip博士とのアンジオテンシン受容体との2量体化に関する共同研究を継続した。また、森、山本はLopez Barneo博士とともにchief editorsとして、Springer-Nature社より出版予定のeBook「Oxygen Biology」の内容に関して議論し、章の構成や執筆担当を決めた。新学術領域研究「酸素生物学」の国際活動支援班はそれを構成する、国際ネットワーク構築委員会、国際共同研究推進委員会、研究派遣企画・実行委員会の3つの委員会が中心となって活動を推進した。2.研究派遣企画・実行委員会は、既に進行中で最重要の「個別的」な国際共同研究を遂行、支援した。森は、Michel Ronjat氏(University Joseph Fourier, France)を招へいし、イオンチャネル及び神経細胞シグナルとレドックスとの関連について共同研究を行った。赤池は、金木正夫、市瀬史(Harvard University, USA)各研究室との共同研究により成果を挙げた。中川はインド・アムリタ大学産業科学開発センターのSankarprasad Bhuniya教授との共同研究により、活性イオウ検出プローブおよびガラクトシダーゼ活性検出プローブの開発研究を行い、共通機器である共焦点蛍光顕微鏡を用いることで、細胞内挙動および細胞応用時の性能について検証した。山本は、日米癌合同会議(マウイ、米国)ではピッツバーグ大学Tomas Kensler教授と低酸素・酸化ストレス応答系と発がん機構の関連を、またミシガン大学(アナーバー、米国)ではミシガン大学James Douglas Engel教授と赤血球産生制御における遺伝子発現制御機構の共同研究の打ち合わせを行った。申請書に計画した今年度の予定に関しては予想以上に順調に遂行できた。交付が11月であったが、本領域の総括班では、既に国際ネットワーク形成に力を入れいたことから、スムーズに国際支援班を立ち上げることが出来た。特にネットワーク形成の主要ルートのうち、第一のルートPflugers Archiv.においては森がExecutive Editorを務めており、酸素生物学分野のSpecial Issueの編集を進めていた。第二のルートである、体内低酸素環境と心臓・腎臓機能との連関の解明を目指すヨーロッパ、日本、オセアニアの有力大学の研究コンソーシアム、CARPEDIEMにおいては、南学が設立時から中心的役割を果たしており、2015年7月25日は既に東京で合同会議を開き酸素生物学に関する議論、情報交換、個別的な共同研究の相談等を行った。また、国際支援班の各班員は研究が大きく展開できていることにより、当初の予定よりもさらに積極的に国際共同研究を推進できている。今回の国際支援の枠組みからの研究資金が非常に大きな貢献を果たしたと言える。国際ネットワーク構築委員会、国際共同研究推進委員会、研究派遣企画・実行委員会の3つの委員会が中心となって、申請書に計画した今年度の予定を順調に遂行できた。特に、研究派遣企画・実行委員会は、最重要の「個別的」な国際共同研究の活発な支援を行った。研究派遣企画・実行委員会は、既に進行中で最重要の「個別的」な国際共同研究を遂行、支援した。国際活動支援を、国際ネットワーク構築委員会、国際共同研究推進委員会、研究派遣企画・実行委員会の3つの委員会が中心となって推進した。特に、最重要の「個別的」な国際共同研究を遂行、支援した。森は、スペインInstituto de Biomedicina deSevillaのLopez Barneo博士と頸動脈小体における酸素センサーについての共同研究を開始した。山本は、Harvard大学のBhasin教授と貧血低酸素モデルマウスを用いたテストステロンによる造血誘導機構に関する共同研究を立ち上げ、本領域研究で樹立したマウスを譲渡し進めた。また、山本がAdjunct Professorを勤めるMichigan大学のEngel博士との、鎌状赤血球症における貧血性低酸素状態が及ぼす生体への影響についての共同研究を継続した。西田は、Malaysia Sabah大学のCaroline Sunggip博士との共同研究において、先方の大学院生が日本に3か月間滞在し、食品に含まれるイソチオシアネートがP2Y6受容体のアンジオテンシン受容体との2量体化を阻害することで、心血管疾患リスクを軽減する可能性を新たに見出し、P2Y6受容体に関する総説2報を執筆した。武田は、Texas大学Kim博士と技術交流および共同研究を行い、論文発表を行った。

赤池は、Nagy博士(National Institute of Oncology)及びArner博士(Karolinska Institute)との、活性パースルフィドの生体内代謝機構に関する共同研究を継続発展させた。浦野は開発した可逆的蛍光プローブを活用し、German Cancer Research CenterのDick博士と細胞内活性パースルフィドに関する興味深い知見を得た。国際ネットワーク構築委員会、国際共同研究推進委員会、研究派遣企画・実行委員会の3つの委員会が中心となって、申請書に計画した今年度の予定を順調に遂行できた。特に、研究派遣企画・実行委員会は、最重要の「個別的」な国際共同研究の活発な支援を行った。研究派遣企画・実行委員会は、既に進行中で最重要の「個別的」な国際共同研究を遂行、支援した。国際ネットワーク構築委員会、国際共同研究推進委員会、研究派遣企画・実行委員会の3つの委員会が中心となって推進し、特に、A01A03が有機的連携をとりながら進めてきた国際共同研究を、継続支援し、酸素生物学の国際的な研究ネットワークを発展させることができた。個別的には、森がスペインInstituto de Biomedicina deSevilla (Sevilla大学)、Lopez Barneo博士と頸動脈小体における酸素センサーについての共同研究を進めるため、博士の研究室に研究室スタッフとともに滞在した。主として低酸素センシング機構において、ミトコンドリアが産生する活性酸素種とそれを感知するTRPチャネルの重要性が明らかになりつつある。山本は、Michigan大学のEngel博士との、鎌状赤血球症における貧血性低酸素状態が及ぼす生体への影響についての共同研究を継続した。南学は、研究室スタッフをオーストラリアMonash大学Evans博士、及びドイツAchen大学Floege博士の研究室に派遣し、腎臓の低酸素環境に関する共同研究を遂行した。赤池は、Sonoma州立大学(米国)Fukuto博士、ハンガリー国立がん研究所Peter Nagy博士、London大学Kings CollegeのEaton博士らと共に、活性イオウ分子種の生体内における生成動態や化学特性、および、低酸素応答における役割を明らかにした。西田は、Malaysia Sabah大学のSunggip博士とのアンジオテンシン受容体との2量体化に関する共同研究を継続した。また、森、山本はLopez Barneo博士とともにchief editorsとして、Springer-Nature社より出版予定のeBook「Oxygen Biology」の内容に関して議論し、章の構成や執筆担当を決めた。
H3K27エピジェネティックネットワークによる幹細胞老化・抗老化分子機構の解明

精子形成は個体のほぼ一生に渡って継続するが、加齢に伴って繁殖能力は低下する。我々はヒストンH3リジン27(H3K27)脱メチル化制御が幹細胞老化に関与することを見出した。本年度は昨年度までに得られたRNAシークエンスにデータを追加して詳細に解析するとともに、ChIPシークエンス解析および別の遺伝子改変マウスの解析を行った。野生型およびJMJD3欠損CD9陽性精子幹細胞画分のRNAシークエンスを行い、発現変動遺伝子のプロファイリングを詳細に行なったところ、加齢に伴って発現が減少し、老齢のJMJD3欠損マウスでは発現が増加する遺伝子群が同定され、エネルギー代謝に関連する遺伝子群が多く含まれていた。これらの遺伝子群はその発現動態から幹細胞老化に関連することが予想される。また、老齢の野生型およびJMJD3欠損精子幹細胞画分におけるトリメチル化H3K27およびトリメチル化H3K4のChIPシークエンスを行った。一部のデータが精度が低く、データの追加が必要であるが、転写開始点付近に蓄積するH3K27me3の量は加齢とともに減少しており、骨格筋幹細胞よりも造血幹細胞に近いことが示唆されたが、さらに詳細な解析が必要である。また、JMJD3/UTX二重欠損精子幹細胞の解析についてはキャンパス移転の影響で遅延しており、今後行う予定である。一方で、UTX発現誘導マウスを解析したところ、JMJD3欠損マウスで見られたような高頻度の精原細胞断片化は観察されず、精子幹細胞におけるUTXの発現は精子幹細胞の抗老化とは関連がないことが示唆された。今後、JMJD3/UTX二重欠損、UTX発現誘導精子幹細胞の発現遺伝子プロファイルを加えて比較解析し、幹細胞老化メカニズムを明らかにする予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。この原因は精子幹細胞の老化にあると考えられる。我々は雄性生殖細胞でヒストンH3リジン27(H3K27)脱メチル化酵素JMJD3を欠損させると長期間にわたって繁殖能力が維持される抗老化現象を見出した。この結果からはJMJD3欠損によって幹細胞の抗老化が誘導されたことが示唆されるが、JMJD3欠損によって、通常精原細胞には発現していない別のH3K27脱メチル化酵素UTXが異所的に発現してくることを見出した。そのため、JMJD3の欠損あるいはUTXの異所的発現のどちらが幹細胞老化に重要であるか調べることを目的とした。まず、野生型およびJMJD3欠損CD9陽性精子幹細胞画分のRNAシークエンスを行い、発現遺伝子のプロファイリングを行なった。その結果、精子分化に関わる遺伝子群のほか、細胞間架橋を構成する細胞骨格関連遺伝子の発現に変動が見られた。また、老齢の野生型およびJMJD3欠損精子幹細胞画分のRNA-seqおよびH3K27のChIP-seqを間も無く行う予定である。また、UTXコンディショナルノックアウトマウスとJMJD3コンディショナルノックアウトマウスの交配を開始しており、準備が出来次第、JMJD3/UTX二重欠損精子幹細胞のRNA-seqおよびChIP-seqを行う。また、共同研究によりJMJD3がストレス刺激に応じてオートファジー関連遺伝子を活性化することを見出した。老化精子幹細胞の制御にもでもJMJD3あるいはUTXに応じてオートファジー機構が関係して来る可能性を踏まえて解析を進める。平成29年1月に所属を異動した為、研究環境に変化が生じ、当初研究進捗状況は遅れていたが、野生型およびJMJD3欠損精子幹細胞の遺伝子発現プロファイルを解析することができ、さらに、間も無く老齢の野生型およびJMJD3欠損精子幹細胞の遺伝子発現プロファイルおよびChIP-seq解析を行う予定である。また、異動後に、再度UTXコンディショナルノックアウトマウスの作製を目指していたが、困難を極めた為、共同研究としてUTXコンディショナルノックアウトマウスを入手でき、後輩も開始できたので、当初の遅れは取り戻せていると思われる。

また、JMJD3/UTX二重欠損精子幹細胞の解析についてはキャンパス移転の影響で遅延しており、今後行う予定である。一方で、UTX発現誘導マウスを解析したところ、JMJD3欠損マウスで見られたような高頻度の精原細胞断片化は観察されず、精子幹細胞におけるUTXの発現は精子幹細胞の抗老化とは関連がないことが示唆された。今後、JMJD3/UTX二重欠損、UTX発現誘導精子幹細胞の発現遺伝子プロファイルを加えて比較解析し、幹細胞老化メカニズムを明らかにする予定である。間も無く、老齢の野生型およびJMJD3欠損精子幹細胞画分のRNA-seqおよびH3K27のChIP-seqを間も無く行う予定である。得られた結果をこれまで得られた遺伝子発現プロファイルと比較解析し、精子幹細胞の老化・抗老化に関わる候補遺伝子の抽出に努める。また、共同研究によりJMJD3がストレス刺激に応じてオートファジー関連遺伝子を活性化することを見出した。老化精子幹細胞の制御にもでもJMJD3あるいはUTXに応じてオートファジー機構が関係して来る可能性を踏まえて解析を進める。また、UTXコンディショナルノックアウトマウスとJMJD3コンディショナルノックアウトマウスの交配を開始しており、準備が出来次第、JMJD3/UTX二重欠損精子幹細胞のRNA-seqおよびChIP-seqを行う。やはりこの結果をこれまでの結果と比較解析することで、精子幹細胞の老化・抗老化に関わる候補として抽出した遺伝子群がJMJD3とUTXのどちらにより制御されているのか明らかにし、精子幹細胞老化・抗老化に関わるエピジェネティックネットワークを明らかにする。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
テキストマイニングの手法を用いた説話集の性質分析と分類

本研究の目的は、「説話集の性質分析」という文学研究に自然言語処理分野の手法である「形態素解析」と「テキストマイニング」を持ち込み、その有意性を明らかにしようというものである。前年度までに『古今著聞集』と『十訓抄』の形態素解析用本文データベースを完成させており、また、それを作成する上でのいくつかのルール化を行った。平成30年度は、平成29年度に途中となっていた『宇治拾遺物語』の形態素解析用本文データベースを完成させたほか、『今昔物語集』『江談抄』『富家語』『中外抄』『沙石集』『日本霊異記』の本文データベースを作成した。いずれもそのまま形態素解析を行うにはまだ若干の手直しが必要であるが、これで9作品の本文データベースがそろったことになる。予算と時間の都合上、当初の目的であった13作品の本文データベース化には至らなかったが、三大説話集のほか、文体、成立年、取り上げられている説話の内容等から鑑みて、それぞれ特徴的な説話集のデータベースがそろった。よって、本研究に必要な最低限のデータは確保できたと考えている。また、三大説話集である『古今著聞集』、『宇治拾遺物語』、『今昔物語集』の本文をもとに、現在テキストマイニングの試行を行っている。この試行により、本研究における説話集の分類に最も適したクラスタリング手法は何かを見極める予定である。最終的には、この試行で得た最適な手法をもとに、対象9作品の性質上の分類を発表し、説話文学研究の分野に自然言語処理分野の手法を取り込むことの有意性を提唱したい。本文データベースの作成において新たな懸念材料が出てきたため、新たなルール化が必要となり、予定以上の時間がかかってしまった。また、予算と時間の都合上、当初の予定よりも扱う作品数を減らさざるを得ず、内容面と予算との兼ね合いでどの作品にするかの検討に若干の時間を要した。三大説話集によるテキストマイニングの試行までは当該年度に終わらせておきたかったが、若干作業がずれ込んでいる状況である。今後の研究については、以下のとおり進める予定である。1)三大説話集を用いたテキストマイニングの試行結果をもとに、文学作品研究に最も適したクラスタリング手法の検証を行う。2)1)で見出したテキストマイニングとクラスタリングの手法を用いて、対象となる9作品の類似性・相違性をあぶりだし、分類を行う。3)これまでの成果について学会等で発表する。平成29年度は、テキストマイニングを行うための基礎データとして、『古今著聞集』『十訓抄』の形態素解析用本文データベースを完成させた。『古今著聞集』に関しては、岩波旧大系本をもとにして作成された本文データが国文学研究資料館のホームページに掲載されているが、漢文については白文のままで記されているなど、そのまま形態素解析のできる形にはなっていない。解析のしやすい本文データベースを作成するために、説話集13作品の本文の一部を用いて形態素解析を試行するためのサンプル文を用意し、実際に解析を行った。これにより、解析上の問題点を抽出でき、どの程度本文に手を加えれば問題なく解析が行えるのかがおおよそ明らかになった。さらに、この2作品と、先に試行のため作成していた『古今和歌集』、『新古今和歌集』の真名序・仮名序の本文データベースを利用し、漢文を書き下し文に改めた際、漢文調の特徴がテキストマイニングに反映されなくなる恐れがないかどうかの検証を行った。結果として、漢語等から和文調か漢文調かの文体の特徴はある程度読み取ることができることがわかり、形態素解析用本文データベースを作成する上でのルールがほぼ固まった。また、『古今著聞集』の抄入部の検証にコンピュータの学習機能を用い、先行論文での指摘と同様の結論が、このような情報処理技術によっても裏付けられることを明らかにした。ここまでの成果について、年度末に論文にまとめて発表している。その他、『宇治拾遺物語』と『今昔物語集』の形態素解析用本文データベースも全体の8割程度完成している。本研究の目的は、説話文学研究の分野に自然言語処理という情報分野で扱われている技術を取り入れることの有意性を明らかにすることである。そのための一手段として、個々の説話集の特徴を「テキストマイニング」の手法であぶり出し、その結果をもとに、対象とする13の説話集をいくつかのグループに分類しようとしている。しかし、そのためにはまず「テキストマイニング」を行うためのベースとなる、形態素解析用の本文データベースの作成が必要である。平成29年度は、この本文データベースの作成を進めることに費やした。送り仮名の有無や漢文表記は形態素解析を行う上で大きな問題となるため、本文データベースを作成する際にどのように扱うかを模索した。先に、規模が大きく、和文や漢文がさまざまな形で入り混じっている複雑な作品を取り上げたことにより、形態素解析用本文データベースの作成ルールをほぼ確定させることができた。「研究実績の概要」で述べたように、2作品については本文データベースが完成している。また、その他に対象とする説話集11作品についても、サンプル文を使って形態素解析を試行することができた。本文データベースが完成している2作品のほかに、『今昔物語集』と『宇治拾遺物語』の2作品についても、本文データベースの完成まであと一息というところまできている。

本文データベース作成の進捗状況としては、当初の予想以上に費用がかかったこともあり、やや遅れ気味ではあるが、解析の際の問題点や留意点については、当初予定していたよりも早い段階でかなり明確になってきている。また、コンピュータの学習機能を活かした『古今著聞集』の抄入部の検証は当初予定していなかったものである。しかし、文学作品研究における情報処理技術活用の有意性を明らかにするものとして、一定の成果をあげたと考えているため、全体としてはおおむね順調な進捗状況であるとした。本研究の目的は、「説話集の性質分析」という文学研究に自然言語処理分野の手法である「形態素解析」と「テキストマイニング」を持ち込み、その有意性を明らかにしようというものである。前年度までに『古今著聞集』と『十訓抄』の形態素解析用本文データベースを完成させており、また、それを作成する上でのいくつかのルール化を行った。平成30年度は、平成29年度に途中となっていた『宇治拾遺物語』の形態素解析用本文データベースを完成させたほか、『今昔物語集』『江談抄』『富家語』『中外抄』『沙石集』『日本霊異記』の本文データベースを作成した。いずれもそのまま形態素解析を行うにはまだ若干の手直しが必要であるが、これで9作品の本文データベースがそろったことになる。予算と時間の都合上、当初の目的であった13作品の本文データベース化には至らなかったが、三大説話集のほか、文体、成立年、取り上げられている説話の内容等から鑑みて、それぞれ特徴的な説話集のデータベースがそろった。よって、本研究に必要な最低限のデータは確保できたと考えている。また、三大説話集である『古今著聞集』、『宇治拾遺物語』、『今昔物語集』の本文をもとに、現在テキストマイニングの試行を行っている。この試行により、本研究における説話集の分類に最も適したクラスタリング手法は何かを見極める予定である。最終的には、この試行で得た最適な手法をもとに、対象9作品の性質上の分類を発表し、説話文学研究の分野に自然言語処理分野の手法を取り込むことの有意性を提唱したい。本文データベースの作成において新たな懸念材料が出てきたため、新たなルール化が必要となり、予定以上の時間がかかってしまった。また、予算と時間の都合上、当初の予定よりも扱う作品数を減らさざるを得ず、内容面と予算との兼ね合いでどの作品にするかの検討に若干の時間を要した。三大説話集によるテキストマイニングの試行までは当該年度に終わらせておきたかったが、若干作業がずれ込んでいる状況である。初年度において、形態素解析用の本文データベースの作成ルールがほぼ確定したため、次年度はこのルールにしたがって、残りの対象作品の本文データベース完成を目指す。順次業者への入力依頼を行っていくが、1作品にかかる入力の費用が当初の予定を超えているので、自力で入力する箇所を増やすなどしながら、なるべく早期に本文データベースが完成するよう進めていく。次に、本文データベースが完成したものから随時形態素解析を進め、誤った解析をされた語彙の抽出と、解析辞書や本文データベースの修正を行っていく。これらの作業に並行し、いくつかの説話集の本文データベースを用いて、テキストマイニングを行う際のクラスタリングの手法について検討を加える。
神経伝達物質により増殖促進する乳酸菌の機構解明と新概念ニューロバイオティクス提唱

神経伝達物質により増殖促進する乳酸菌の増殖促進機構の解明を目指した。ゲノム解読に成功したLactobacillus hokkaidonensis、L. plantarum及びL. buchneri等の供試株のゲノムには、本機構への関与が考えられるTwo-component systems関連の遺伝子が複数個見られた。選抜乳酸菌株で発酵させた発酵飼料を牛個体に給与した結果、乳酸菌添加区においてのみルーメン内にLactobacillus属が検出され、16S rRNA遺伝子コピー数の有意な上昇を認めた。今後、本乳酸菌の活用により、消化管内細菌叢悪化を予防・改善する機能性食品・飼料の創成が期待される。本研究は、第二の脳と呼ばれる腸管神経系とプロバイオティック乳酸菌の関係を追究する新領域創成を目指して、ゲノム科学と分子生物学的手法の高度有効利用することにより、乳酸菌の神経伝達物質による増殖促進作用の機構解明を目指すものである。これにより、神経伝達物質認識性乳酸菌である「ニューロバイオティクス」を日本から世界に向けて提唱し、ストレス応答による腸内細菌叢の悪化を予防・改善する新発想の機能性食品・飼料の創成に資する。本年度は、主に神経伝達物質認識性乳酸菌Lactobacillusplantarum TO1002株のゲノムDNAについて、次世代シークエンサーRoche 454及びIllumina Hiseq 2000により解読し、de novoハイブリッドアッセンブルによるゲノムDNAの解析を行った。その結果、本乳酸菌株は、総塩基長約3.2Mbpであり、総スキャホールド28個に集約された。本ゲノムDNAと神経伝達物質非認識性乳酸菌であるL. plantarum WCFS1株(同種異株)のゲノムDNAの比較解析した結果、ホモSNP、ヘテロSNP、ホモInDelをそれぞれ404個、12個、9個見い出すことに成功した。今後、これらのゲノム上の違いを構造遺伝子レベルで追究することにより、本メカニズムに直接関与する遺伝子の同定に繋がると考えられる。また、遺伝子の有無を確実に把握するために必要不可欠であるTO1002株のゲノムDNAの完全解読を目指し、次々世代シークエンサーPacBio RSを用いたゲノム解読を行った。その結果、本菌株は1本の完全環状染色体と2本のプラスミドを有することが推定された。さらに、本現象の解明に有用な菌種間パンゲノム解読に活用できる新乳酸菌種として、L. iwatensis、L. silagei及びAerococcus vaginalisの発見に成功した。本研究では、腸管神経系とプロバイオティック乳酸菌の関係を追究する新領域創成を目指して、ゲノム科学と分子生物学的手法の高度有効利用による本増殖促進作用の機構解明を目指している。これにより、神経伝達物質認識性乳酸菌による腸内細菌叢の悪化を予防・改善する新発想の機能性食品・飼料の創成に資する。昨年度までに得られていたPacBio RSによる神経伝達物質認識性乳酸菌Lactobacillusplantarum TO1002株のゲノム配列について、Illumina Hiseq 2000で得られた遺伝子配列による補正情報解析を複数回実施し、確度の高い約3.3Mbの完全環状染色体と約0.1Mbのプラスミド様染色体情報の中から、約3100個の推定構造遺伝子を同定に成功した。興味深いことに、他の菌属で同機構に関与していると報告例のあるTwo-componentsystem関連の遺伝子が複数個見出された。さらに、神経伝達物質非認識性乳酸菌株である同種異株のWCFS1株を含む合計3株のゲノム上には見られない複数の遺伝子も発見した。今後は、遺伝子変異による機能発現の有無の可能性も拡大検討しながら、引き続き各遺伝子破壊株のライブラリを充実させることにより、同機構の完全解明を目指す。さらに、同種間だけでなく異種間の比較ゲノム解析により、同機構に関与する遺伝子の網羅的探索に繋げるため、リファレンス乳酸菌菌種として、Lactobacillus oryzae, Lactobacillus hokkaidonensis及びWeissella oryzaeのコンプリートないしドラフトゲノムの解読に成功した。今後、これらの遺伝子情報に加えて、オープンソース化されている他の乳酸菌種のゲノム情報も活用することにより、同機構に関与する遺伝子分布や一連の機構発現メカニズムの解明が期待される。本研究では、腸管神経系と乳酸菌の新たな相互作用の追究を目指して、神経伝達物質認識性乳酸菌による消化管内細菌叢の悪化を予防・改善する新発想の機能性食品・飼料の創成に資することを目的としている。最終年度では、これまでに検討した供試乳酸菌のゲノム解析を基礎として、本機能に関連が予想される遺伝子を有する乳酸菌IWT192株を選抜後、選抜乳酸菌を生体内に給与することによる消化管内細菌叢への影響を調査した。ルーメンフィステル装着ホルスタイン種乾乳牛に、たちすずか稲ホールクロップサイレージ(無添加及びIWT192株添加)を主成分とする餌を給与した。継続給与後、採血とルーメン液のサンプリングを定法に従って実施した。ルーメン細菌叢由来16S rRNA遺伝子アンプリコンを次世代シークエンサにより菌叢解析し、リアルタイムPCR法により定量解析した。実験区間のルーメン内pH、各種有機酸含量並びに各種血液学的・生化学的検査結果に統計学的に有意な違いは認められず、本菌株投与による生体への悪影響はないと考えられた。Phylumレベルのルーメン細菌叢解析により、各実験区で顕著な相違は認められず、個体ホメオスタシスにも関連するルーメン細菌叢を劇的に変化・悪化させることはなく、安全性は高いと考えられた。

一方、OTU主成分解析により、各処理区間でのプロット結果に違いが見られた。Genusレベルでの検討の結果、IWT192株給与区においてのみLactobacillus属が検出され、16S rRNA遺伝子コピー数が有意に上昇していた。以上のことから、IWT192株給与により、ルーメン内細菌叢に劇的な変化は誘導されず、生理学的に安定なルーメン環境が担保される一方で、Lactobacillus属が特徴的に検出されることから、神経伝達物質認識性乳酸菌の消化管内における生育・生存動態に興味が持たれた。神経伝達物質により増殖促進する乳酸菌の増殖促進機構の解明を目指した。ゲノム解読に成功したLactobacillus hokkaidonensis、L. plantarum及びL. buchneri等の供試株のゲノムには、本機構への関与が考えられるTwo-component systems関連の遺伝子が複数個見られた。選抜乳酸菌株で発酵させた発酵飼料を牛個体に給与した結果、乳酸菌添加区においてのみルーメン内にLactobacillus属が検出され、16S rRNA遺伝子コピー数の有意な上昇を認めた。今後、本乳酸菌の活用により、消化管内細菌叢悪化を予防・改善する機能性食品・飼料の創成が期待される。本研究における大きな課題であった神経伝達物質認識性乳酸菌Lactobacillusplantarum TO1002株のゲノム情報を極めて確度の高いレベルで完全解読することに成功できている。また、本研究の中においてTO1002株以外の神経伝達物質認識性乳酸菌株のゲノム情報を幸運にも複数個得られており、想定外のプラス成果として有効活用できる状況になっている。本機構に関与する責任遺伝子の知財化も見据えながら、慎重に各遺伝子破壊株のライブラリを充実させると同時に、複数個の責任遺伝子が同時関与する可能性アイデアも生まれてきた事から、新たな課題としてランダム変異株の作成計画への対応も実施済であり、概ね順調な研究進捗状況と評価している。27年度が最終年度であるため、記入しない。農学ゲノム情報を活用した菌種・菌株間パンゲノム解析による神経伝達物質認識機能に関わる遺伝子の同定を目指し、引き続き、これまで得られている有効な遺伝子情報を最大限活用し、次世代シークエンス解析と詳細なバイオインフォマティクス解析を実施する。菌種から菌株レベルに至るまでの新機能の相違をゲノムレベルで追究する。また、推定責任遺伝子破壊株やランダム変異株をエレクトロポレーション法で作成し、作用機構解明に向けたライブラリを充実させることにより、神経伝達物質に対する応答の違いを比較検討する。さらに、大腸菌等の所謂悪玉菌との競合阻害試験を展開することにより、in vivo試験を見据えた基礎的データの収集を目指す。研究開始当初、ゲノムDNAの次世代