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現代アメリカの学校認証評価における学校改善支援機能に関する学術調査研究

本研究は、長くアメリカで発展・定着してきた任意の学校認証評価(accreditation)機関の活動が近年、学校改善のための支援・促進的機能を重視しつつある動向に着目し、その変容の政策的・実践的背景について明らかにするとともに、認証評価の具体的な手続きと学校改善に対する有効性、ならびにアカウンタビリティ制度との関係性などについて、海外調査によって解明した。教育専門家の同業者による第三者的評価という性質と、学校組織のプロセス条件に着目した学校評価などの特徴が明らかになった。本年度は、19世紀末にさかのぼってアメリカにおける学校認証評価の成立時期、要因、その後の発展の歴史的過程について、日米の先行研究を収集して分析した。アメリカでも日本でも、学校認証評価を対象とした本格的な研究はほとんどみられない。日本では高等教育機関の認証評価制度がアメリカのそれをモデルにして形成されたこともあり、アメリカの高等教育レベルにおける認証評価に注目した研究はいくつか見いだされる。しかし、本研究の関心としての学校改善支援と関連づけた研究は皆無と言ってよいことが確認された。そうした事実を踏まえつつ、学校認証評価のための地域機関として独自の活動を展開してきた6つの地域協会による活動内容および改革動向について、4名の連携研究者・研究協力者で分担・共同して各協会を訪問調査して最新の情報・資料を収集した。6つの地域協会はそれぞれに独自性の高い発展経緯をたどり、特色ある認証評価の実態を有していることが明らかになった。1990年代以降に焦点づけて各協会の活動状況を把握すると、全体として、単なる認証評価にとどまらず学校改善との関連づけが強く意識されてきていることも見いだされた。さらに、北中部地域協会および南部地域協会が合同して、学校改善支援ということに重点を置いた新組織を構成していること、そこでは地方学区を対象とした認証評価が導入されていることなど、薪たな改革動向を確認した。本年度は、日本教育経営学会第50回大会(6月)において本研究のそれまでの成果について発表した。すなわち、1.19世紀末を起源として全米で6つの地域ごとに創設され発展してきた各学校認証評価機関の歴史的展開、および活動の内容を整理し、各協会の独自性および共通性などについて明らかにした。2.6つの地域協会の活動における近年の動向を、現地調査で得られたデータに基づいて学校改善支援という観点から明らかにした。とくに、2006年に北中部および南部の地域協会の統合的組織として設立されたAdvancEDについては研究大会への参加観察内容をもとに、その活動内容の特徴を明らかにした。3.以上を踏まえた上で、特に「評価」から「学校改善支援」の強化への転換を意図したAdvancEDの活動に注目して、学校認証評価をめぐる最近の動向について考察した。これらの成果から、各州によって異なる動向を示しているアカウンタビリティシステムと学校改善政策が、それぞれの州における学区・学校認証評価の学校改善にとっての意味を強く規定しているということが示唆された。そのため、学校改善支援への強い指向性をみせているAdvancEDの対象エリアである南部地域および北中部地域の諸州からフロリダ州、ミシシッピ州、ジョージア州、ミシガン州を抽出して、学区教育委員会および個別学校に対する現地訪問調査を実施した。その際、各州におけるアカウンタビリティシステムと学校改善政策の様相を踏まえたうえで、各学区教育委員会および個別学校レベルにおいて、学校改善支援と学校認証評価とがどのようにしてつながっているのか、その有効性はどうなのか、などについて、関係者の聴取りを実施した。本年度は、日本教育経営学会第51回大会(2011年6月、日本大学)において、州アカウンタビリティ制度の展開との関連に焦点づけて研究成果を発表した。具体的には、以下の事項である。1.アメリカにおける当該概念の元来の含意を押さえつつ、日本では主として高等教育の分野で紹介されてきたその概念を踏まえた上で、「アカウンタビリティ(accountability)」および「学校改善(school improvement)」などと結合されるようになった近年のアメリカにおける議論を再整理した。2.1990年代以降に強化されてきた各州レベルのアカウンタビリティ制度の動向を捉え直し、政府や行政施策から独立した任意の仕組みと言われてきた学校認証評価が州レベルの制度・政策とどのような関係をもっているかについて検討した。3.AdvancEDに含まれる州を事例として、各州のアカウンタビリティ制度と学校・学区認証評価との関係を明らかにし、学校改善にとって学校認証評価がどのような意味をもち、機能を果たしているかについて検討した。4.以上を踏まえた上で、アメリカにおける初等中等学校の学校認証評価が、アカウンタビリティ制度の強化のもとで、学校改善において、それとは異なるどのようなインパクトや機能をもちうるのか、考察をおこなった。以上を通じて、次の点について考察した。アカウンタビリティ制度の展開とともに"accreditation"概念が変容し、そのために初等学校レベルにまで認証評価が広がりつつある。そして、従来「任意」の取り組みと考えられてきた"accreditation"だが、州レベルで制度化されている例も少なくなく、"accountabiity"との関係性が曖昧になっている。
二状態ベクトル形式による新しい量子力学の解釈の提案と因果概念及び時間概念の分析

アハラノフらによって提案された二状態ベクトル形式(TSVF)と言われる量子力学の新しい形式を用いて、量子力学の新しい解釈を提案した。TSVFでは、ほとんどの場合において、系が、ある時点である状態をとる確率を計算した時、1つの状態のみが確率1で、他が0になる。このことから、量子力学においても、測定前から系は明確な物理量をとっていたと解釈できることを示した。また、このことから、未来の実在性、逆向き因果の可能性についても議論した。二状態ベクトル形式を用いた新しい量子力学の解釈を観測問題の解決に適用した。本解釈の特徴は、従来の解釈が過去の状態のみから現在の状態が決定されるとするのに対して、未来の状態もまた現在の状態に影響を与えるというものである。「観測問題」は、量子力学の哲学において重要な問題である。この問題は、「A.量子力学は完全である」「B.状態変化はシュレーディンガー方程式で記述できる」「C.測定値はただひとつの明確な値を得ることができる」という3つのもっともらしい主張が、量子力学においては同時に真にはならないと定式化できる。しかし、二状態ベクトル形式を用いた新しい量子力学の解釈ではこれら3つを同時に真にすることが可能であることを示した。従来の解釈、たとえば一般に受け入れられているとされるコペンハーゲン解釈では、「射影公準」を導入することでBを放棄し、多世界解釈ではCを放棄し、ボーム解釈ではAを放棄する。だが、われわれの新しい解釈はいわゆる「隠れた変数理論」ではないので、Aは満たされ、射影公準のような余分な仮定もいらないのでBも満たされかつ、測定値はただひとつなので、Cも満たされるのである。量子力学の二状態ベクトル形式を用いた新しい解釈によって「アインシュタインのジレンマ」と呼ばれる問題が解決できることを示した。アインシュタインのジレンマとは、「量子力学は不完全か、非局所的かのいずれかである」というものである。従来の考えかたでは、標準的な解釈としては「非局所性」を選択しており、隠れた変数理論では「不完全生」をとっていた。しかし、新しい解釈では、「量子力学は完全であり、かつ局所的である」と言えることを示した。すなわち、従来の一状態ではなく、二状態を考えることにより、非局所性を避けることができるが、量子力学の体系そのものを変更しているわけではないので、何らかの隠れた変数を導入しているわけではない。それゆえ、本解釈により、量子力学は完全であるとみなすことができながら、非局所性も避けることができるのである。本研究成果は、現在、International Studies in Philosophy of Scienceに投稿し、現在、査読中である。また、本プロジェクトとそれに関連した研究の成果(新しい解釈の提示、それによる観測問題の解決、アインシュタインのジレンマの解決;アインシュタインが量子力学の発展に果たした、特に哲学的な側面における意義など)は、『アインシュタインvs.量子力学(仮題)』という本にまとめ、化学同人から26年秋頃に出版予定である。すでに草稿は完成しており、他の専門家に下読みをしてもらっている段階である。二状態ベクトル形式を用いた新しい量子力学の解釈を提案した。従来の解釈には、波動関数の収縮や非局所相関、さらに測定前の物理量の非実在という難点があったが、新しい解釈ではこれらの難点はない。このことによって、ある時刻での物理量を測定したときの測定値の確率が1か0になることがわかる。すなわち、その物理量は明確な値を測定前からもっているのである。このことによって物理量の実在が保証される。また、複数の過去に相互作用した系において、一方の測定が空間的に遠くはなれたもう一方の対象に影響を与えるという非局所相関の問題も、未来の測定によって、相互作用を終えた瞬間にもう一方の物理量も決定されていると考えれば、解けることが示された。同様に、波動関数の収縮も必要がないことがわかる。また、量子力学においては因果律が成立しないとされる。そこで、科学的説明の研究として、そもそも因果とは説明の文脈で主観的に持ち出されるものだとした。これらの研究成果は、まず5月に愛媛大学で行われた科学基礎論学会にて発表された。7月にはフランスのナンシーで開催された国際会議にて発表した。また、9月には『量子力学の哲学』(講談社)というタイトルで単著として得られた成果を一般にも公開した。さらに、同月、東京工業大学で、10月には高エネルギー加速器研究機構で、12月には明治大学で、それぞれ招待講演を行った。述したように、新しい解釈によって量子力学の哲学上の重要な問題を解決でき、それを著書と論文にまとめることができたので(論文は現在査読中なので研究成果には入れていない)、おおむね順調に進展していると言ってよいだろう。

上述したように、新しい解釈について単著としてまとめることができ、さらにそれが評価されて各所で講演を依頼されているので、おおむね順調に進展していると言ってよいだろう。もうひとつの重要な量子力学の哲学上の問題である「アインシュタインのジレンマ」を新しい解釈で解決できることを示す。また、アインシュタインが量子力学を批判したことは有名であるが,アインシュタインの量子力学に対する不満ーすなわち、非因果性・非実在性・非局所性といった問題が新しい解釈で解けることを示し、これらの成果を単著としてまとめる。また、論文としてもまとめ、学術誌に投稿する。さらに、コペンハーゲン解釈が時間非対称的なのに対して新しい解釈は対称的であるが、そのことがどのように因果や時間の哲学に影響を及ぼすかについても研究を進めていく。因果概念に関して,これまでさまざまな哲学的議論がなされてきた。因果関係は主観的なものか客観的なものか、また、因果の向きはなぜつねに過去から未来へ向かうのか(もしくは逆向き因果ー結果が原因に時間的に先行する現象ーは存在するのか)などといった問題である。これらの問題について、前年度に得られた新しい量子力学の解釈の観点から考察する。この解釈Iによると、現在の状態は、過去の状態からのみではなく、未来の状態からも決定される。一方で、常識的な見方では、現在の状態は過去からのみ決定されるように思えるし、それは実際にわれわれの経験にあっているように思える。このギャップの説明を、先行研究の批判をまじえながら、発展させる。量子力学の哲学や因果に関する哲学的議論に関する書籍の購入が主な使用となる。また、研究発表のための出張費や新しい情報を得たり、研究者同士で議論をするために主な研究会や学会に出席しなければならないので、そのための出張費にも使用される。
腺様嚢胞癌の患者由来細胞株樹立と新規治療標的探索

腺様嚢胞癌においては、MYB-NFIB, MYBL1-NFIBが組織型特異的な融合遺伝子として同定されており、癌のドライバー変異と目されている。一方、腺様嚢胞癌の有効な治療法は確立しておらず、有効な阻害剤候補すらも、これまでほとんど示されてこなかった。そこで本研究では、腺様嚢胞癌の手術検体を用いて初代培養細胞株の樹立を行い、薬剤感受性スクリーニングと、網羅的ドロップアウトスクリーニングにより、治療標的分子の探索と治療法の発見を目指す。
生体内での軸索形成機構の解明

神経細胞は高度に極性化した細胞であり、その分化の過程で通常一本の軸索と複数の樹状突起を形成する。しかし、神経極性形成の最初のステップである軸索形成がいかにして制御されているのか、その分子機構は未だ十分には理解されていない。本研究課題において我々は、神経極性制御因子の一つであるPar3が神経栄養因子などの外界シグナルの刺激によってリン酸化され、軸索形成を制御していることを明らかにした。さらに、リン酸化されたPar3はモータータンパク質であるKIF3Aとの結合能が低下し、軸索内輸送されにくくなることを示した。この結果は、Par3のリン酸化による軸索内輸送の制御が神経細胞の軸索形成に深くかかわっていることを示唆している。さらに我々は、長年未解明のままであった「生体内」での軸索形成の制御機構の一端を明らかにすることができた。大脳新皮質の興奮性神経細胞は脳室帯で生まれ、中間帯に入ると共に多数の未熟な突起を持った多極性細胞に変化する。中間帯で多極性細胞は双極性細胞へと変化し、先導突起と後方突起の二本の異なった突起を伸張する。双極性細胞は最終的に大脳皮質板へと移動し、成熟した神経細胞になる。この過程において先導突起は樹状突起に、後方突起は軸索へと成熟していくと考えられている。後方突起(軸索)形成にはLKB1、CaMKKなどが関与していることが我々を含めた複数のグループによる研究より、近年明らかとなってきた。本研究課題において我々は細胞接着を介したシグナルが生体内で軸索形成に大きな役割を果たしていることを見出した。本研究課題により、培養神経細胞レベルから個体レベルまでの解析を統合して行い、より包括的に神経細胞の軸索形成機構を解明することができた。この結果は脳損傷時の再生医療などに結びつくことが期待される。24年度が最終年度であるため、記入しない。神経細胞は脳内において複雑なネットワークを形成するが、その基本性能は信号を受け取り統合して他の細胞に伝えることである。そのため、神経細胞は分化の過程で、通常1本の軸索と複数の樹状突起を形成する。現在までに、我々を初めとする複数のグループが培養神経細胞の軸索形成を制御するシグナルを明らかとしてきた。しかしながら、生体内でどのような細胞内外のシグナルが軸索を決定しているのかは依然として不明である。本研究では、生体内での軸索形成・投射機構の解明を目指した。本年度は軸索形成を制御する分子のスクリーニングを中心に行った。細胞外シグナルを明らかとするために、マイクロピペットを用いて培養神経細胞の単一の神経突起のみに刺激を与える系を確立し解析を行った。我々は、神経成長因子であるNT-3によって刺激された突起先端でIP_3受容体を介した一過性なCa^<2+>の上昇が起こり、軸索形成が誘導されることを明らかにした。また、このCa^<2+>上昇がCaMKK-CaMKI経路を活性化させることを見いだした。一方、子宮内エレクトロポレーション法を用いた解析により、上記の経路が生体内の軸索形成に重要であることも明らかにした。また、我々は子宮内エレクトロポレーション法と切片培養法を用いたTime-lapse imagingによって、生体内での軸索形成過程を詳細に観察することに成功し、多極性細胞の未熟な突起が早生まれの神経細胞の軸索に接触することにより、軸索へと変化する現象を捉えた。我々はintegrinやTAG1の機能阻害抗体を加えると、多極性細胞が軸索を形成しにくくなることを見出した。上記の結果より、多極性細胞の軸索形成には神経成長因子だけではなく、細胞接着因子も重要であることが示唆された。

本研究課題により、培養神経細胞レベルから個体レベルまでの解析を統合して行い、より包括的に神経細胞の軸索形成機構を解明することができた。この結果は脳損傷時の再生医療などに結びつくことが期待される。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り、生体内での軸索形成機構を制御する分子基盤を明らかにしつつある。培養細胞を用いたスクリーニングの系、生体内での機能解析を行う系を確立し、NT-3-IP_3-Ca^<2+>-CaMKK-CaMK I経路が生体内の軸索形成にも必須であることを明らかとした。さらにNT-3以外にも様々な細胞外因子が生体内における軸索形成機構に関与する予備的知見を得ており、生体内の軸索形成機構を制御する分子ネットワークの解析の理解が進みつつある。今年度のスクリーニングで得られた細胞接着分子を中心に、子宮内エレクトロポレーション法を用いて解析を行う。我々は、細胞接着因子であるintegrinやTAG1の機能欠損により軸索が形成されにくくなるという予備的知見を得ている。今後、下流分子の探索や軸索形成時におけるシグナル分子の生体内での可視化を行い、各種シグナル分子の軸索形成に対する役割を解析する。遺伝子欠損マウスを用いた解析については、我々は軸索形成に重要な役割をはたすCRMP-2のコンディショナル遺伝子欠損マウスを作製済みであり、今後、領域・細胞特異的creマウスと掛け合わせることにより、生体内の神経細胞でCRMP-2の機能を解析する。
脊髄障害性疼痛におけるニューロン－グリア連関解明とニューロイメージング評価の確立

慢性疼痛研究に関しては、末梢神経障害性疼痛については病因メカニズムが研究されている一方で、脊髄障害性疼痛発現の病態についての研究は少なく未だ不明な点が多い。本研究では、脊髄障害性疼痛の病態を、中枢神経全体のニューロンーグリア連関によるneuroinflammation(神経炎症)とよばれる免疫応答・炎症反応の持続と考え、特に活性型ミクログリア/マクロファージの経時的な動態や極性変化に注目して疼痛関連物質発現との関係を探索する。また、これらの動態を可視化し客観的に疼痛を評価するために、PK11195 PET/MRIによるニューロイメージング評価方法を臨床応用として確立することを目的とする。
自由電子レーザー生成用小型アンジュレーターの最適化

相対論的速度の電子を周期的磁場中で蛇行させることによって生成される自由電子レーザーは従来のレーザーとは異なり波長可変の自由度が大きく、大出力化、高効率化の潜在能力が高く新たな光源として期待されている。現在、自由度の高い自由電子レーザーを用いた小型光源を開発し光源として基礎研究、応用研究、工業等への利用を推進させることが強く望まれている。スタガードアレイ型アンジュレーターは短い磁場の周期長で高いアンジュレーター磁場を得ることが可能な点、および外部からの機械的な調整を一切必要とせずにソレノイドに流す電流のみで磁場分布を自由に制御できるという特徴をもち、小型自由電子レーザー装置への応用が期待されるが、これまで実験的研究はあまり行われていなかった。本研究により、電子ビームを輸送する真空配管中に強磁性体および非磁性体を周期的に配置するきわめてコンパクトなスタガードアレイアンジュレーター実現の可能性が高いことが明らかになった。今後の課題としては実際にビームラインへ装置を組み込み、自発放射光の確認およびレーザー発振実験を行うことが重要であると思われる。1.数値計算結果をもとに試作するアンジュレーターの周期、サイズの決定を行った。製作、磁場測定の両面を考慮し、周期長を20mmとした。2.真空容器中での間隔保持、微調整機構も含めた鉄・アルミニウム片の設計、非磁性体指示枠の設計をおこない、試作を行った。中心部での磁場計測と計算の比較の議論を精度よく行うことを目的とし、周期数は約20とした。また、アンジュレーター出入り口における磁場補正を行うための支持機構も備えたものとした。3.真空排気系の整備を開始した。とくに、真空中に複雑な機構が配置され、各素片からの脱ガスによる、真空度の悪化は電子加速器内での放電特性に大きな影響を与えることが予想されるため、とくにビームライン上流側における排気能力が大きくなるような配置とし脱ガスの影響が加速器に対し小さくなるような設計とした。4.磁場強度制御を行うための自動電流制御系の整備を行った。この自動制御系の試験は、既存の高周波電子銃からのビーム診断系を用いて行った。電流の切り替え、自動制御、残留磁場の自動消磁が速やかに行えることを確認した。5.真空容器外部をおおうソレノイドコイル系の設計を行った。耐熱電線を用いた設計とし、真空容器の焼きだしの影響を軽減するような設計とした。
Muse細胞を用いた声帯瘢痕の再生

1.脂肪組織由来間葉系幹細胞(ASC)の樹立:全身麻酔下にウサギの腹腔脂肪組織約3gをcollagenase処理などを行い、接着培養を約10日間することによって、脂肪由来間葉系幹細胞を樹立した。2.Muse細胞の獲得:ウサギの腹部の脂肪から樹立したASCを用いて、抗SSEA-3抗体にて染色し、フローサイトメトリー(FACS)を用いてSSEA-3陽性であるMuse細胞を選択的に回収したところ、SSEA-3陽性細胞は全体の4.3%認められ、目標とする細胞を回収することができた。SSEA-3陽性細胞、陰性細胞、ASCでPCRを行ったところSSEA-3陽性細胞にてNanogのバンドが認められた。3.損傷モデルの作成:ウサギ(日本白色種、週♂)を使用した。当初の計画では、全身麻酔下に4.0mm小児用喉頭鏡を用いて、ウサギの喉頭展開を行い、軟性内視鏡にて声帯を観察下に2.0mmのマイクロ切除鉗子を用いて、声帯膜様部を鉗除し、声帯損傷モデルとする予定であった。かし、小児用喉頭鏡による喉頭展開では、観察できる声帯の視野が狭く、損傷に用いる鉗子を挿入した際にさらに声帯の観察が困難および、鉗子操作を行うスペースが不十分であったため、硬性鏡による声帯の観察および、硬性鏡による観察下での鉗子操作を行うことでモデルの作成を行うこととした。モデルの評価として、損傷後に喉頭を摘出し、組織標本を作成することで、顕微鏡下に損傷が得られているか評価を行った。損傷を作成したウサギ8匹で損傷が確認されたのは6匹であった。ただし損傷できた6匹において損傷の深さは粘膜上皮にとどまるものから、甲状披裂筋表層に及ぶものまで様々であり、損傷の深さは一定に保つことは非常に難しいと思われた。平成27年度計画予定であった脂肪組織由来間葉系幹細胞(ASC)の樹立、Muse細胞の獲得についてはおおむね順調に進展しているが、損傷モデルの作成について難渋しているため、損傷モデルへの細胞移植の段階にまだ至っておらず、損傷を確立させた後の瘢痕モデルも作成できていない。理由としては、声帯の損傷が安定しないことが挙げられる。これに関しては、ある程度の技術の習得が必要なことと、硬性鏡観察下での操作によって解消されるものと考えられる。また損傷したモデルを評価する際に組織標本を作成しているが、損傷が微小であるため、損傷部位までの薄切に非常に時間を要してしまいかつ、損傷部位をうまく露出させるのが困難であった。組織評価については、移植後の評価にも必要であり、組織標本を作る際には工夫が必要であると考える。方法としては、損傷周囲に色素でマーキングを行い、包埋薄切を行い、評価を行う予定である。また、損傷モデルへの細胞移植の際に使用する基質についても工夫が必要であると考えられ、現在使用する基質についても検討中である。1.脂肪組織由来間葉系幹細胞(ASC)の樹立:全身麻酔下に脂肪組織を採取し、コラゲナーゼ処理を行い、脂肪組織由来間葉系幹細胞(ASC)を樹立した。3.損傷モデル群の作成:ウサギ(日本白色種、16週♂)を用いて、全身麻酔後、硬性鏡により声帯を観察し、鉗子にて声帯を鉗除し、モデルを作成した。損傷後1週間後に投与するグループと損傷後8週後に瘢痕除去し、直後に投与するグループに分け、それぞれ、基質のみを投与するコントロール群と基質+ASC群、基質+Muse細胞群の3群を設定した。4.評価方法:各グループ、各群で細胞投与から8週目をエンドポイントとし、内視鏡下に声帯の観察を行った。8週経過した時点で喉頭を摘出し、組織標本を作成した。HE染色、アルシアンブルー染色、エラスチカワンギーソン染色、マッソントリクローム染色を行い、声帯のヒアルロン酸量、弾性線維量、膠原線維量を顕微鏡下にイメージングシステムを用いて測定し、健側に対する損傷側の割合で評価した。5.結果:内視鏡下での声帯所見は、各群で明らかな差を認めなかった。組織学的評価では、ヒアルロン酸量を定量的に評価したところ、損傷後8週目に瘢痕を除去し注入したモデルでは、Muse細胞群に有意差を認めた。弾性線維に関しては各群間で有意差はなかった。膠原線維については、有意差はないものの、Muse細胞群で、過剰な産生を抑制する傾向がみられた。組織標本を作成する際の困難の解消目的に、組織の観察したい標的部位周囲に組織用の色素をおくことで、標本作製をしやすくすることが期待される。同時に損傷モデルの評価と同時に損傷8週目である声帯瘢痕モデルについても形態学的評価、組織評価行い、モデルの評価を行うこととする。形態学的評価に関しては、軟性内視鏡での観察ではなく、硬性鏡での観察とする。モデルの評価にて安定したモデルの作成が可能となった後は、損傷モデルへの細胞移植を行うこととする。細胞投与後は、モデルの評価と同様に硬性内視鏡にて声帯の形態学的変化について経時的に観察を行うこととする。計画通り、細胞投与8週間後に喉頭を摘出することとするが、その際に組織学的評価だけでなく、ハイスピードカメラを用いて声帯の振動について観察し、声帯間隙、振幅差など声帯の機能的評価も新たに行うこととする。

その際には摘出した標本は一旦ー80°Cにて保存し、4°Cで標本を解凍させ使用することとする。また、モデルの評価と同様に組織固定用色素を用いて組織標本の作成を行い、光学顕微鏡を用いて組織の観察・評価を行うこととする。声帯粘膜上皮、固有粘膜層におけるコラーゲン線維(マッソンゴールドナー染色、ワンギーソン染色など)、弾性線維(レゾルシンフクシン染色、ワンギーソン染色など)、ヒアルロン酸(アルシアンブルー染色など)の再生について評価し、また固有粘膜層の厚さを計測し、正常と比較検討を行うこととする。耳鼻咽喉科声帯の損傷モデルの作成が困難であったため、評価も難渋し、設定した個体数を行うことができなかったため。ある程度の技術の習得が必要なことと、硬性鏡観察下での操作によって解消されるものと考えられる。また損傷したモデルを評価する際に組織標本を作成しているが、損傷が微小であるため、損傷部位までの薄切に非常に時間を要してしまいかつ、損傷部位をうまく露出させるのが困難であった。組織評価については、移植後の評価にも必要であり、組織標本を作る際には工夫が必要であると考える。脂肪由来幹細胞より取り出した細胞を、ウサギの声帯損傷部への投与を行い、損傷の改善および瘢痕の形成の過程を観察し評価行うためには、再度脂肪細胞から投与に必要なMuse細胞をさらに獲得する必要があり、かつ損傷モデルの確立および細胞投与に必要なウサギを確保する必要がある。また声帯の評価において、組織標本を作成し、HE染色の他、アルシアンブルー染色、マッソン染色、ワンギーソン染色、レゾルシンフクシン染色を行い評価を行う必要があるため、これらの染色を行うのに必要な染色液を使用する必要がある。
植物における転写因子複合体を形成する因子の網羅的な解析

転写因子と結合し、標的遺伝子の発現を制御するWD40ドメインを持つタンパク質の網羅的な解析を、申請者が開発したトランスリプレッションシステムと転写因子だけを対象にした酵母ツーハイブリッド法を利用しておこなった。具体的には、個々のWD40タンパク質にSRDXリプレッションドメインを付与したコンストラクトをシロイヌナズナに導入し、形態が変化するラインを探索した。その結果、これまでに30個のリプレッションドメインを付与したWD40発現体で、形態が変化することが明らかになり、その中で特に矮性を誘導するWD40遺伝子について、相互作用する転写因子の同定を酵母ツーハイブリッド法によって解析をおこなった。本研究課題は、当該研究グループが見出した、「転写因子と相互作用するタンパク質にリプレッションドメイン(RD)を付加して植物体内で発現させることにより、転写制御因子複合体全体を転写抑制因子複合体に機能変換でき、複合体を形成する転写因子遺伝子の欠損型あるいはその転写因子のキメラリプレッサーを発現する形質転換体と同様な表現型を誘導できる」ことを利用して、転写因子と相互作用し、転写調整を担うタンパク質因子を同定するものである。平成25年度は、その多くが核に局在すると予測され、転写因子との相互作用もよく見られ、またその意義も大きいと考えられる、WD40ドメインをもつタンパク質に着目し、それらがシロイヌナズナにおいて転写因子と複合体を形成するかどうかをトランスリプレッション効果を指標として解析を行った。具体的には、シロイヌナズナゲノムおよび遺伝子情報を解析し、核内に存在すると考えられているWD40遺伝子および公的マイクロアレイデータベースなどの情報を参考に、環境ストレス応答に対する関連性が小さく、かつ組織特異的な発現するものから優先的にcDNAを選抜した。それらのタンパク質コード領域をPCRを用いて増幅させるため、cDNAの塩基配列情報を基にプライマーを設計し、cDNAのタンパク質コード領域を増幅した。得られたDNA断片を申請者の研究室で作成してあるキメラリプレッサー作成用Gatewayカセットベクターにクローニングを行った。作成した個々のキメラ遺伝子でアグロバクテリアを形質転換し、それらを用いてシロイヌナズナを随時形質転換を行った。得られたT0種子を選抜マーカーが含まれるMSプレートに播種し、耐性を示す形質転換体の選抜した。得られた形質転換体の形態、生育速度、大きさ、生殖生長への移行、花器官等について詳細に観察し、野生型と比較し何らかの変異が見られる形質転換体を選び、それらのラインの解析を行った。平成25年度に作成したリプレッションドメインが付与されたWD40タンパク質遺伝子から構成された個々のキメラ遺伝子でアグロバクテリアを形質転換し、それらを用いてシロイヌナズナを形質転換した。得られた形質転換体の形態、生育速度、大きさ、生殖生長への移行、花器官等について詳細に観察し、野生型と比較し何らかの変異が見られる形質転換体の選抜を行った。形質変異を誘導するWD40タンパク質について、そのキメラ遺伝子発現植物の表現型と類似した表現型を示すキメラリプレッサー発現植物を、すでに構築してあるデータベースからの検索によって探索を行った。加えて、作成済であるキメラリプレッサー発現個別T1種子を再播種して表現型観察を行い類似性を検証した。類似性が認められたラインに関しては、当該研究グループが開発した転写因子だけを対象にしたY2Hスクリーニング法を用いてタンパク質相互作用の確認を開始した。申請者らはこれまでに収集した転写因子クローンを利用して、転写因子だけからなる酵母ワン/ツーハイブリッドライブラリーを作成済である。転写因子と、相互作用するWD40タンパク質が一対一に対応し表現型も類似しているラインついてマイクロアレイ実験を行い、下流遺伝子発現に及ぼす影響を比較解析するため、必要なRNAの準備を進めた。シロイヌナズナゲノム解析から明らかになったWD40タンパク質をコードする遺伝子のcDNAからタンパク質コード領域をPCRで増幅した。それらをリプレッションドメインを融合するためのベクターにクローニングしたコンストラクトを用いてシロイヌナズナを形質転換した。形質転換したそれぞれのリプレッションドメインが付与されたWD40を発現するシロイヌナズナの表現型について、形態、生育速度、大きさ、生殖生長への移行、花器官などについて詳細に観察した。本年度は、表現型に変化が現れた30個のWD40遺伝子について過剰発現体の作成を行い、同様に表現型にどのような変化が現れるかについて解析を進めた。形質変異を誘導するWD40タンパク質遺伝子については、そのキメラ遺伝子発現植物の表現型と類似した表現型を示すキメラリプレッサー発現植物を探索するため、個々のキメラリプレッサーが誘導する表現型について、定性データを収集した。加えて、作成済みであるキメラリプレッサー発現個別T1種子を播種して表現型観察をおこない、再現性の検証を進めた。さらに、表現型に変化見られるリプレッションドメインを付与したWD40タンパク質遺伝子に関しては、これまでに収集した転写因子クローンを利用して、転写因子だけからなる酵母ライブラリーを用い、当該研究グループが開発した転写因子だけを対象としたY2Hスクリーニング法を用いて該当するWD40タンパク質と相互作用する転写因子の探索を進めた。形態変異に関しては、矮性化を誘導するリプレッションドメインを付与したWD40タンパク質遺伝子を中心に解析を行った。

その結果、これまでに30個のリプレッションドメインを付与したWD40発現体で、形態が変化することが明らかになり、その中で特に矮性を誘導するWD40遺伝子について、相互作用する転写因子の同定を酵母ツーハイブリッド法によって解析をおこなった。平成25年度は、埼玉大学における植物室が整備中の為、コンストラクト作成を集中して行った。下記に関しては達成している。シロイヌナズナ遺伝子情報から核内に存在すると考えられているWD40遺伝子および公的マイクロアレイデータベースなどの情報を参考に、環境ストレス応答に対する関連性が小さく、かつ組織特異的な発現する40個のWD40遺伝子を選抜した。これらのcDNAのタンパク質コード領域に対するプライマーを設計し、発注した。PCRを用いて個別に増幅したDNA断片を精製し、申請者の研究室で作成したキメラリプレッサー作成用および単純過剰発現作成用Gatewayカセットベクターに全てクローニングを完了した。埼玉大学における植物室の稼働チェックが必要であったため、形質転換が順調に軌道に乗るまで予定より時間が必要であったため。27年度が最終年度であるため、記入しない。植物分子生物学作成したリプレッションドメインが付与されたWD40タンパク質遺伝子から構成された個々のキメラ遺伝子でアグロバクテリアを形質転換し、それらを用いてシロイヌナズナを随時形質転換を行う。得られたT0種子を選抜マーカーであるハイグロマイシンが含まれるMSプレートに播種し、耐性を示す形質転換体の選抜を行う。得られた形質転換体の形態、生育速度、大きさ、生殖生長への移行、花器官等について詳細に観察し、野生型と比較し何らかの変異が見られる形質転換体を選び出す。選抜した植物体のおけるWD40キメラ遺伝子をゲノムPCRによって確認を行う。転写因子と、相互作用するWD40タンパク質が一対一に対応し表現型も類似しているならば、転写因子キメラリプレッサー発現植物とWD40キメラ遺伝子発現植物とではそのトランスクリプトームが高い類似性を示すはずである。このような観点からマイクロアレイ実験を行い、下流遺伝子発現に及ぼす影響を比較解析する。転写因子と相互作用するWD40タンパク質が複数対一のような関係の場合は標的(結合)領域に違いが見られる可能性があり非常に興味深いと考えられる。WD40タンパク遺伝子(キメラ遺伝子および単純過剰発現遺伝子)導入ラインおよび転写因子キメラリプレッサー遺伝子導入ラインの表現型は、類型化された約40種類の表現型リストから選択することによってデータベースに記録し、後日類似性などを検索しやすいようにしておく。データベースプラットフォームはすでにFioreDBとして整備、公開してあるので(2,3)、記録したデータはFioreDBを介して順次一般公開するための整備を進める。
膵癌における免疫チェックポイント阻害療法効果予測因子の検索

本研究は、消化器癌でも実臨床で用いられている免疫チェックポイント阻害療法において、膵癌で効果が期待できる症例を選別する効果予測のためのバイオマーカーの検索を目的としている。免疫チェックポイント分子は、PD-1、CTLA4をはじめ、Tim-3やLAG3など、さらに現在新たに報告されているものを含めると、数多くの分子が存在している。我々はまず、in vivo, in vitroで膵癌モデルを作成して免疫チェックポイント阻害剤を用いた治療効果を検討する前に、実際の臨床検体で、癌細胞側のこれらの分子に対するligandの発現を検討し、さらに腫瘍浸潤リンパ球(TIL)での免疫チェックポイント分子の発現を検討することで、それぞれの免疫チェックポイント経路が実際に膵癌で効果が期待できるかどうかを予測し、膵癌モデルでの治療実験を行うこととした。当科で膵癌に対して手術施行した症例のうち、術前に化学療法や放射線療法などの加療が行われていない症例で検討を行っている。実際に腫瘍側のligandの発現を見てみると、現在広く使用されている免疫チェックポイント阻害療法のligandの発現は、多くの膵癌症例で少なく、現在臨床で膵癌に対するこの治療の効果が思うように得られていない原因の一つとなるのではないかと考えられた。しかし、他の分子においてはligandの発現を強く認める物もあり、それらの発現と、症例の予後との関連についても、まだ検討は不十分であるが、相関することが予測された。今後は同じ症例で腫瘍浸潤リンパ球(TIL)での免疫チェックポイント分子の発現を検討し、免疫チェックポイントのどの経路が効果期待できるか、詳細な検討を行って、膵癌モデルでの実験を開始する予定である。本研究での最終目的は臨床で有用なバイオマーカーの検索であるため、臨床検体、予後も含めた症例のデータが非常に重要である。申請者は消化器外科所属であり、検討に必要な膵癌の手術標本や症例のデータについては、常に利用可能であり、本年度の研究は順調に進展している。また、今後のin vitro, in vivoでの実験に関しても、当教室では膵癌の基礎研究を継続して行っており、次年度も問題なく、遂行可能と思われる。本研究の最終目標は、臨床で有用な正確な膵癌における免疫チェックポイント阻害療法の効果予測因子を同定することである。本年度は、臨床検体における免疫チェックポイント経路の分子の発現について検討行っており、今後は、この結果を基にin vitro, in vivoでの膵癌モデルの作成。そのモデルで免疫チェックポイント阻害剤を用いた治療効果を検討し、癌細胞とT細胞の遺伝子発現プロファイル作成を次年度の目標とする。作成したモデルにおける治療奏功や耐性に関連する遺伝子を同定し、効果予測因子となり得るバイオマーカーを決定する。最終的に手術切除膵癌検体、患者血清を用いて、同定した分子が有用であるか検討を行う。
siRNAによるCaspase抑制を用いた新たな緑内障治療薬の開発

緑内障モデルの一つである、虚血再灌流モデルにおいて、caspase3に対するsiRNAと、siRNAの徐放作用を有するアテロコラーゲンの混合物の、硝子体腔内への導入により、視神経節細胞における神経保護効果を確認した。緑内障モデルラットでのsiRNAによる視神経節細胞保護の検討。保護効果が期待できるCaspas3,caspase9 siRNAを33ゲージ針にて角膜輪部より硝子体腔内へ刺入し、硝子体腔内に注入を眼圧負荷の24時間前に導入を行った。ラットの上丘にフルオロゴールドを導入し網膜視神経節細胞を逆行性に染色を行った。2,7日後に4%パラホルムアルデヒドにて網膜を固定後、眼球摘出を行い、網膜伸展標本を作成し、蛍光顕微鏡下で1mm×1mmの範囲で蛍光標識されている視神経節細胞数を、視神経付近、視神経と赤道部、赤道部付近から4カ所で計測し、細胞の異型性、視神経節細胞数について観察を行う。Caspas3,caspase9 siRNAを33ゲージ針にて角膜輪部より硝子体腔内へ刺入し、硝子体腔内に注入を眼圧上昇の24時間前に行い、眼圧負荷の2日後と7日後に、4%パラホルムアルデヒドによる灌流固定を行い網膜切片を作成し、網膜視神経節細胞層と網膜内網状層の菲薄化がcaspase導入群で抑制されていることを確認した。Caspas3,caspase9 siRNAを33ゲージ針にて角膜輪部より硝子体腔内へ刺入し、硝子体腔内に注入を、眼圧負荷を24時間後に行った。2,7日後に生理食塩水の灌流固定にて網膜を固定、眼球摘出して網膜伸展標本を作成しRT-PCR法によりcaspase3のm-RNA活性が、siRNA導入群において抑制されていることが確認された。ラットでのatelocollagenによる網膜毒性の検討。ラットの虚血再還流モデルにおいて、保護効果が期待できるCaspas3の神経保護効果を長期間、にわたって持続させることが、期待されるatelocollagenを眼内に導入して、神経毒性の検証を行った。対照群としてバッファーを使用し、それぞれ5μlを硝子体腔内に導入した。7日後に4%パラホルムアルデヒドの還流固定にて網膜を固定後、眼球摘出を行い、網膜伸展標本を作成し、蛍光顕微鏡下で1mm×1mmの範囲で蛍光標識されている視神経節細胞数を、視神経付近、視神経と赤道部、赤道部付近から4カ所で計測し、細胞の異型性、視神経節細胞数について観察を行った。また、同様の方法にて摘出した眼球を用いて網膜厚の検証を行った。神経節細胞数はatelocollagen群と対照群で有意差を認めなかった。また、網膜厚についても、atelocollagen群と対照群で有意差を認めなかった。以上の結果よりatelocollagenの硝子体腔内導入による網膜毒性は、明らかではないと考えられ、緑内障治療薬とじての使用において有用であることが、期待されることより次年度において神経保護効果の増強効果について検討を予定している。緑内障は視神経節細胞の不可逆的な障害により生じる疾患で、本邦における中途失明の原因として最も頻度が高い。緑内障は眼球内の圧力(眼圧)の上昇が視神経乳頭に圧迫を与え、眼球から大脳への情報伝達の働きを担う視神経節細胞の軸索輸送障害を引き起こすことと、視神経周辺変性や修復異常により、視神経に直接的障害あるいは、循環障害を惹起し発症すると考える機械的圧迫説や循環障害説が古くより知られている。これらの病因に対し、眼圧を下げて機械的な圧迫を除去し、視神経節細胞の障害を減ずることが、現在の唯一のエビデンスを有する緑内障治療である。siRNA (small interfering RNA)は核酸の一種であり、ターゲット遺伝子を抑制する有力な方法として、2006年のノーベル医学生理学賞受賞したことが示すように、近年非常に注目されている。siRMにより組換えが起こったDNAは継代される特徴を有しており、一度の作用で継続的に性質を維持できる一方で、低分子で生体内では早期に代謝されることが確認されている。これに対して、アテロコラーゲンとsiRNAとの複合体を用いた検討により、生体内で安定性と取り込み率がsiRNA単独導入と比較して、飛躍的に向上することが2007年に報告されており、徐放性を有することにより必要濃度を維持するための層薬剤量を抑えるドラッグデリバリーの方法として、注目されている。当施設では眼圧上昇による視神経節細胞障害を引き起こした緑内障モデルラットに対して、Caspase3、Caspase9をターゲットとするsiRNAを硝子体腔内に導入する実験型を用いて検証を行い、神経節細胞層にsiRMが到達することと、眼圧上昇による網膜神経細胞数の減少が抑制されるデータを準備実験にて得ており、本研究では多面的に、siRNAも用いたcaspaseの抑制による神経保護効果について検討を行い、さらにドラッグデリバリーの面から薬剤効果の最大化の可能性について、検討を行った。

本研究ではアテロコラーゲンの硝子体腔内投与では、網膜視神経節細胞の形態的な変化は認めず、眼内における除法効果を持たせる目的での、アテロコラーゲンの有用性について確認を行った。Caspase3とアテロコラーゲンの混合物を硝子体腔内に導入を行い、虚血再灌流モデルにて視神経節細胞アボトーシス誘導モデルにおいて、caspase3単独硝子体腔内投与と比較して、惹起される網膜視神経節細胞の障害が抑制されることを確認した。一方でcaspase9とアテロコラーゲンの混合物を導入して行った、同モデルの実験においては網膜視神経節細胞の障害抑制効果は、caspase9単独導入群と差異を認めなかったことから、今後の治療薬開発にあたっての標的とするsiRNAの選定が、特に重要な点であることを確認した。
ビタミンB12酵素に学ぶ感応性化学種の制御と触媒機能

B12依存性酵素は、ビタミンB12(化学名:コバラミン)を補酵素として10種類以上の多彩な代謝反応の触媒として働いている。その活性種はCo-C結合をもつコバルトアルキル錯体であり、光や熱により活性種を生成する感応性化学種である。このCo-C結合は、次の3種類の方法により合成できる。1)超求核性のCo(I)種とハロゲン化アルキルのような親電子剤との反応、2)ラジカル特性を持つCo(II)種と有機ラジカルとの反応、3)Co(III)種とグリニヤール試薬のような求核剤との反応、によりCo-C結合は生成できる。このCo-C結合をもつコバルトアルキル錯体は、光・熱・酸化還元という外部刺激により開裂し、ラジカルやアニオン種のような短寿命活性種を生成する。本研究ではB12酵素の反応機構に学び、温和な条件でCo(I)種を生成できる反応系を見出し、感応性化学種であるコバルトアルキル錯体を経由した画期的な物質変換反応を開拓する。本研究では、モデル系での触媒反応の成功例の少ないメチル基転移反応に焦点を当て、トリフルオロメチル化反応およびパーフルオロアルキル化反応の新触媒としての応用を検討した。1,3,5-trimethoxybenzene(5.0×10-2 M)を基質として触媒量の1(5.0×10-4 M)を-0.8 V vs. Ag/AgClで電解・光照射しながらCF3Iを30分毎に基質に対して約2当量添加した。直ちに基質のCF3化が進行し、5時間後には収率が56%(触媒回転率56)であった。溶媒、反応電位、試薬の添加法を検討し、ベストな条件を見出した。次に、C3F7I, C4F9I, C5F11I, C6F13I, C7F15I, C8F17Iについて反応を行い、いずれも80%の高収率で反応が進行することを見出した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では天然のラジカル酵素であるビタミンB12の機能に着目し、感応性化学種であるコバルトー炭素結合をもつアルキル錯体の生成制御と触媒反応への多面的な応用を目指している。B12酵素の反応機構に学び、温和な条件でCo(I)種を生成できる反応系を見出し、感応性化学種であるコバルトアルキル錯体を経由した新規物質変換反応を開拓する。特に、モデル系での成功例の少ないメチル基転移反応に焦点を当て、トリフルオロメチル化反応・パーフルオロアルキル化反応の新触媒としての応用を検討している。本年度は、以下のような成果を得た。1)Co(I)種の効率的な生成法の検討:Co(I)種の生成法として電気化学的還元法を用い、効率的なCo(I)種の生成法を確立した。2)コバルトアルキル錯体(感応性化学種)の刺激応答性およびラジカル生成能の検討:Co(I)種とヨウ化トリフルオロメチルとの反応により、Co-CF3錯体を合成し単離した。Co-CF3錯体をNMR法、MS等の分析により同定した。このコバルトアルキル錯体(感応性化学種)に光照射し、Co(II)種とラジカル種が生成することを見出した。また、Co-CH3錯体とCo-CF3錯体の安定性の違いを見出した。3)トリフルオロメチル化反応への応用:Co-CF3錯体とオレフィンの存在下で光照射すると、トリフルオロメチル体が生成することを見出した。また、電解化学的な活性化と組み合わせることにより、触媒反応への応用が可能であることを見出した。計画どおりCo-CF3錯体を合成し、光によりホモリシス開裂してCF3ラジカルが生成することが確認できた。また、Co-CF3錯体とオレフィンの存在下で、光照射することによりトリフルオロメチル化反応が進行することを実証した。更に、電気化学還元により連続的にCo(I)種を生成させることにより、触媒的トリフルオロメチル化反応が進行することを見出した。従って、順調に研究が進展していると言える。今後は、この手法を種々の反応に展開し、種々の基質を用いたトリフルオロメチル化反応およびパーフルオロアルキル化反応を実施し、本触媒反応の適用範囲を明らかにしたい。

本研究では、モデル系での触媒反応の成功例の少ないメチル基転移反応に焦点を当て、トリフルオロメチル化反応およびパーフルオロアルキル化反応の新触媒としての応用を検討した。1,3,5-trimethoxybenzene(5.0×10-2 M)を基質として触媒量の1(5.0×10-4 M)を-0.8 V vs. Ag/AgClで電解・光照射しながらCF3Iを30分毎に基質に対して約2当量添加した。直ちに基質のCF3化が進行し、5時間後には収率が56%(触媒回転率56)であった。溶媒、反応電位、試薬の添加法を検討し、ベストな条件を見出した。次に、C3F7I, C4F9I, C5F11I, C6F13I, C7F15I, C8F17Iについて反応を行い、いずれも80%の高収率で反応が進行することを見出した。本年度は、Co-CF3錯体およびパーフルオロアルキル錯体の生成と開裂挙動に焦点を当てた研究を実施した。ほぼ計画通りの研究成果が得られたので、次年度は種々の基質に応用したい。1)トリフルオロメチル化反応について、種々の基質を用いて反応を行い、適用範囲を明らかにする。すなわち、電子豊富オレフィン、電子不足オレフィンのトリフルオロメチル化反応に対する反応性の差を明らかにする。2)トリフルオロメチル化反応のみならず、パーフルオロアルキル化反応について検討する。予備実験では、パーフルオロアルキル化反応も効率良く進行するので、期待通りの成果が得られると思っている。また、基質の構造特異性についても検討する。3)触媒効率(ターンオーバー数)を上げるための工夫を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
多様な情報に基づく施設配置問題の研究と都市計画への応用

緊急施設配置を中心に研究した.障害物を考慮するとともに、距離としてはA距離を用い、配置候補地の望ましさ、事故発生確率の違いを仮定したより現実的なモデルを構築して、その効率的な解法を作り出すことができた.さらに既存施設の存在のもとでのモデルへと拡張し、その解法を得た.これら多目的モデルから得られた非劣解の中からどの解を採用するかという実際の決定のルールに役立つよう数理的評価方法と融合させた施設配置モデルを考えた.この研究成果は幾つかのSCIJournalに掲載され、数理的方法としてはかなりの成果が得られている.多様な情報を用いて施設配置を行うという当初の目的が達成されていると思っている.また、これで前回の科研研究「都市の基盤つくりとしての施設配置の数理的研究」と合わせ、施設配置の面からモデルとしてデータベースができつつあると思う.緊急施設配置を中心に研究した.障害物を考慮するとともに、距離としてはA距離を用い、配置候補地の望ましさ、事故発生確率の違いを仮定したより現実的なモデルを構築して、その効率的な解法を作り出すことができた.さらに既存施設の存在のもとでのモデルへと拡張し、その解法を得た.これら多目的モデルから得られた非劣解の中からどの解を採用するかという実際の決定のルールに役立つよう数理的評価方法と融合させた施設配置モデルを考えた.この研究成果は幾つかのSCIJournalに掲載され、数理的方法としてはかなりの成果が得られている.多様な情報を用いて施設配置を行うという当初の目的が達成されていると思っている.また、これで前回の科研研究「都市の基盤つくりとしての施設配置の数理的研究」と合わせ、施設配置の面からモデルとしてデータベースができつつあると思う.台湾国立成功大学都市計画系葉光毅教授、台湾長栄大学土地利用系李泳龍教授との国際共同研究を行った。それぞれ、2010年12月、2011年3月1週間程度訪問した。特に2010年8月には特別講演で災害発生確率がブロックごとに異なる場合の緊急施設配置問題について発表した。現在論文作成中である。IJICICに葉光毅教授とのこれまでの共同研究として候補地の望ましさおよび非対称距離を考慮したより現実的な施設配置問題の成果を公表した。さらに、都市の施設間の輸送問題や施設の連携を考慮するためにファジィ輸送問題、不確定・不確実性のもとでの極大木問題についても考え公表した。これは中国ハルピン工業大学理学研究科での博士後期課程Geyueさんの指導の一環として行ったものである。そのまとめを2月に大阪工業大学で行った国際会議で紹介した。さらに北九州早稲田大学キャンパスで行われたSME研究集会ではfuzzy random variableとその応用に関するこれまでの研究成果について特別講演を行った。その中で都市計画への応用について我々の研究成果を紹介した。また、従来からの意思決定の数理的評価を都市計画に組み入れて、施設配置を行う研究も始めている。ただ残念なことに震災の影響で7月に行われる予定であったISOLDE2011は2012年以降に延期され、準備していた緊急施設配置の発表はキャンセルされた。シナリオ解析と都市計画との融合を目指すために小樽商科大学での第13回チェコ日本データ解析と意思決定に関するセミナーで大阪大学蓮池氏、広島大学片桐氏と共同でランダムファジィ最短経路問題に関するリスク管理の研究発表も行った。事故発生確率、障害物の存在、既存施設の存在の下での場所の望ましさを考慮した緊急施設配置モデルを構築して、その効率的解法を与えた.これらは多目的モデルであるので得られた非劣解を数理的に評価して、どの解を採用するかを決定する方法についても考察した.このように施設配置に数理的評価方法を組み合わせる研究は実際に施設配置を決定するのに有用である.このような研究を推し進めるために新しい数理的評価方法特に合意形成モデルについて提案し、国際学会等で発表した.一方施設配置のコストについて確率変動を考慮したモデルも構築した.施設は一度作れば簡単に統廃合できないので、将来のコスト変動、人口変動などのシナリオを考えたモデルへと発展させた.今回は施設の運用などの観点から物資の輸送や運用などのモデルについても考察し効率的解法を与えた.研究成果は日本で行われた4つの国際会議で発表するとともに、国際学術雑誌に6つの論文を公表した.震災の影響で発表が遅れていたりしているがさまざまな状況を考慮したモデルとその解析が進んでおりあと1年で何とか当初の目的が達成できるのではと思っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。マレーシアオープン大学kanesan博士を24年1月に訪問、また、23年夏には台湾に行き、国立成功大学都市計画系葉光毅教授、長栄大学土地計画系李泳龍教授を訪問して共同研究について話し合った。その結果は24年度の研究に生かしていこうと思っている。これまで考えてきた配置場所の満足度、障害物の存在、事故発生確率の一般化、複数施設の配置、さらには統廃合など様々な現実的状況を考慮して、より一般的で都市計画に応用可能なモデルとその解析を行っていく。