hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
障がいのある子どもが自然災害に備えセルフケア能力を高めるための支援構築

本研究は、研究者がこれまでに開発した、大人が子どもを守るためのツール『特別支援学校用災害シミュレーションパッケージ』と子ども自身が災害に備えるためのツール『災害セルフケアパッケージ-肢体不自由用-』の、2つのツールの考え方を基に、様々な障がい(視覚・聴覚・知的)と医療的ケアが必要な子どもが、多様な自然災害から主体的に自分の安全や命が守れるよう、新たなツール開発を行う。平成28年度は、以下を実施した。平成27年度に実施したツール開発の調査結果より、開発に必要な内容の抽出を行った。視覚・聴覚障がい、医療的ケアの子どもを対象に獲得が必要なセルフケア能力とシミュレーション内容調査のため半構成的インタビュー調査を4県の特別支援学校で実施した。協力者は、視覚障がい:本人・保護者・教員各3人、聴覚障がい:本人・保護者・教員各2人、医療的ケア6事例:教員9人、保護者6人、であった。さらに、東日本大震災を経験した肢体不自由で車いすを使用した生活を続けている成人1人にも、障がいのある子どもが災害に備えるために備えることが必要な内容についてインタビュー調査を実施した。開発するツールの活用を促すため、電子媒体に用いるソフトウエア開発に向け、2県5特別支援学校教員を対象に4回のフォーカスグループインタビューを実施した。また、1県3特別支援学校と共同で、ソフトウエア開発に向けた試作品の開発を行った。研究者で研究の方向性の確認・情報交換のため、全体会議を2回開催した。これまでに得られた研究成果を国内学術学会5題、国際学術学会1題を発表した。平成28年度の計画は、1.平成27年度に実施したツール開発のための調査結果より、開発に必要な内容の抽出、2.視覚・聴覚障がい、医療的ケアの子どもを対象に獲得することが必要なセルフケア能力およびシミュレーション内容の調査、3.ツール活用のためのソフトウエア内容の検討、の3項目であった。予定した3項目は、ほぼ順調に進行していると言える。平成29年度は、視覚・聴覚障がい、医療的ケアの子どもを対象に獲得が必要なセルフケア能力とシミュレーション内容調査のため、平成28年度に4県の特別支援学校で実施した半構成的インタビュー内容を質的に分析した。分析対象となったのは、視覚障がい:9データ(本人・保護者・教員各3)、聴覚障がい:6データ(本人・保護者・教員各2)、医療的ケア12:データ(教員6事例、保護者6)であった。さらに、東日本大震災を経験した肢体不自由で車いすを使用した生活を続けている成人から、障がいのある子どもが災害に備えるために必要な内容についてインタビューした1データを分析した。研究者会議を3回開催、分析した結果を基に新ツールの開発を行った。新ツールの構成は、「獲得を要する子どものセルフケア能力」を10提示し、各能力を獲得するための「子どもの行動目標」、行動目標を達成するための「子どもの行動」および、それを支援する「支援者の行動」である。また会議を6回開催し、開発したツールを基に電子媒体(タブレット端末等)を用い、繰り返し学習を可能とする教育教材用ソフトウエアの試案作成を2県8特別支援学校教員と行った。試案は、認知レベルが小学部3から4年生程度の子どもを対象とし、4つのセルフケア能力を高める内容であり、災害の種類は地震とした。具体的には、7ストーリー(自分登録、災害発生、避難、避難所到着、避難所生活、帰宅(引っ越し)、フィードバック)で構成、30分以内に終了する内容とした。これまでに得られた研究成果を国内学術学会6題、国際学術学会で1題発表した。
数理モデルを用いたワクチンの間接的効果と最適な予防接種政策の特定

予防接種政策の評価基準の1つとして費用対効果分析が広く利用されており、日本においても研究が行われているが、多くは感染症の罹患リスクと予防接種率との間に線形の関係を想定したモデルを用いる傾向がある。しかし、ワクチンには集団免疫等の間接的効果があり、感染リスクと接種率の関係は本質的に非線形であるため、伝播メカニズムを捉えた数理モデルを用いて間接的効果を加味した評価が求められる。本研究ではワクチンの間接的効果を考慮し、日本において理論的に最適な予防接種政策を確立することを目的とする。
オントロジー指向による論理体系の研究

昨年度は、オントロジーを構築する概念階層の多様性について分析し、多様性から生じる概念記述とその推論の難しさを扱う方法論を提案した。平成16年度は、形式オントロジーで提案されている属性分類の考え方を順序ソート論理に取り入れ、それによって拡張される知識ベース推論の枠組みを提案した。研究成果の詳細は、以下の通りである。順序ソート論理においてソートと単項述語は意味論的に同等と見なされるが、形式オントロジーではそれらは異なった種類の属性として分類される(例えば、ソートと非ソートの区別)。こうしたオントロジー的な概念分析は、知識表現と推論の中で個体の属性(またはソート)を扱うのに有用な指針を与えてくれる。本研究では、形式オントロジーの属性分類を取り込むことで順序ソート論理の構文、意味論および推論システムを拡張する方法を提案した。この拡張順序ソート論理は、本質ソート、非本質ソートおよび非ソート属性に分類される概念を、タイプ(rigidソート)、non-rigidソートおよび単項述語で表した上で、インスタンス言明と包摂関係のrigidityを考慮して形式化される。さらに本質属性が状況などに依存しないで永久的に成り立つ性質を利用して、独立した複数の知識ベースを想定したとき、各知識ベースが(共通の知識として)rigidな属性情報を他の知識ベースから抽出できる推論メカニズム(本質属性の導出と呼ぶ)を設計した。本研究では、オントロジーに重点を置いた論理体系の設計を目指している。そのため、順序ソート論理やDescription Logicの研究をベースにして、オントロジー記述に適した論理的な表現と推論メカニズムを理論的かつ形式的に整備する。そうしたアプローチは、構文と意味論が厳密に与えられることでオントロジーの構築・運用に安全性をもたらしてくれる。14年度における主な研究成果は、(1)既存の言語体系に関する研究と(2)Description Logic(記述論理)の拡張とに分類され、その詳細は以下の通りである。(1)既存の言語体系に関する研究既存の順序ソート論理を分析しその論理をオントロジーに応用するために、否定的なソートを含んだソート階層の論理を定式化、およびソート述語を導入した論理プログラミングの完全性の証明を完成させた。この論理の拡張は、これまでの単純なソートの階層に否定と構造的な表現を新たに導入するとともに、ソート述語によって階層的な知識と言明的な知識との融合を可能にしている。論理プログラミング言語の特徴であるルールと事実による推論メカニズムを、記述論理に導入する方法を提案した。法律知識の推論では、法令文などの汎用的なルール表現と実際の事例を記述する表現とともに、法律の語彙を定義する法律オントロジーのような異なるタイプの知識を扱わなくてはならない。本研究では、そのような概念階層およびルールと事実の3つに分類される知識上での推論を可能にしている。前年度は、オントロジー記述に適した論理的な表現とその推論を実現するために、(i)構造的ソートを導入した順序ソート論理と(ii)記述論理と論理プログラミングの融合を形式化した。平成15年度は、オントロジーを構築する概念階層の多様性について分析し、その多様性から生じる難しさを扱う方法論を提案した。オントロジーを実際に構築・運用することを想定した場合、概念階層はどのような記述で表現され、それはどうすれば安全な知識として保障されるかを考えなければならない。論理型言語におけるクラス概念は、個体の集まりを示しており、クラス間の相関関係によってクラス概念の分類・構造を記述することができる。本研究では、情報の複雑な意味を記述するために、従来のクラス表現によってのみ表されていた概念とその概念階層を拡張した。具体的には、文字情報として記述されたクラス概念が、個体、個体の集合、指示語、形容詞的表現、および動詞的表現などの異なった役割をもつことを考慮した表現方法を論理型言語に取り入れた。したがって、情報を文字列と見なす一方で、情報の役割から生じる概念の意味を内包的に表すことにより、情報やオントロジーの多様性に対処できるようになった。実際、各文字列に複数の役割を持たせて、その文字情報の概念階層を記述する言語と手順を形式的に与えるとともに、情報の多様性から生じる矛盾した概念階層を許さないような安全な構築方法を提案した。

さらに本質属性が状況などに依存しないで永久的に成り立つ性質を利用して、独立した複数の知識ベースを想定したとき、各知識ベースが(共通の知識として)rigidな属性情報を他の知識ベースから抽出できる推論メカニズム(本質属性の導出と呼ぶ)を設計した。
呼吸リズム生成の場であるベッツィンガー領域の統一的理解

呼吸の自律的リズムは延髄の呼吸中枢で生成される。呼吸中枢には様々な呼吸性ニューロンが同定され、それら間のニューロン回路の解析も進んできている。リズム生成に関しベッツィンガー領域(Botzingercomplex)が核となることがわかってきた。さらには隣接するプレベッツィンガー領域と呼ばれる部位の重要性も広く認められるようになってきた。本研究の目的は、呼吸中枢における呼吸リズム生成のニューロン機構を解明することにある。成熟ラットin vivo標本を用い、呼吸リズム生成の中核であるベッツィンガー領域に存在するニューロンについて、それらのシナプス結合と伝達物質を同定する作業を進めた。対象領域の漸増型呼息性ニューロンは、呼息相の維持に働く抑制性ニューロンであり、グリシン性ニューロンであることが示された。同じ領域の漸減型呼息性ニューロンは、吸息から呼息への相の切り替え時に働く抑制性ニューロンであり、グリシン性であることが判明した。漸増型とも漸減型とも言えない中間型の呼息性ニューロンを同定したが、それらは新しい型の抑制性ニューロンであることが判明した。さらに、橋の呼吸調節の中枢と延髄の呼吸性ニューロンとの関係を調べるため、結合腕傍核とKalliker-Fuse核を中心に分布する橋の呼吸性ニューロン群を解析した。様々な発火パターンを示したが基本的に6種の発火パターンに分類できることがわかった。最も多く記録できたのは吸息性ニューロンと呼息-吸息ニューロンであった。それら橋の呼吸ニューロンの大多数が延髄に軸索投射することが判明した。ベッツィンガー領域や腹側呼吸ニューロン群領域への投射は延髄の呼吸リズム生成系との相互の連係を示している。呼吸リズムは呼吸中枢内のニューロン回路によって生成、維持、調節される。今回解析したのは、吸息から呼息に切り替える機構(吸息のオフスイッチ)に橋が果たす作用についてである。オフスイッチ機構の本体は延髄の呼吸中枢に内在するが、補助機構として1)肺伸展受容器からの延髄への入力と2)橋からの延髄への入力がある。ラットを用いたin vivo実験で、橋を延髄から手術的に切り離した標本と切り離さない通常標本とで解析した。1)孤束核の肺伸展受容器中継ニューロンは単純な中継ニューロンではなく、脳幹から吸息相における抑制性入力(I抑制)と吸息から呼息への切り替わり時におけるIE促通と呼ばれる入力を受け、オフスイッチ時に発火を集中させる機構を備えている。今回、橋と延髄を切り離した標本で調べたところ、I抑制は存続しIE促通は消失した。つまりI抑制の起源は延髄で、IE促通の起源は橋にあることが示唆された。2)橋の呼吸性ニューロン群は結合腕傍核とKolliker-Fuse(KF)核を中心に分布する。しかし、その分布、発火パターン、軸索投射に関する報告は不十分であるため、今回これらの詳細について調べた。特徴的な発火のパターンを示す様々なニューロンが存在したが、最も多く記録できたのは吸息性ニューロンと呼息-吸息ニューロンで、KF核を中心に分布していた。オフスイッチに関与する可能性のあるニューロンを含め多くのニューロンが延髄に投射することが判明した。特に孤束核への投射は肺伸展受容器中継ニューロンへの影響を示唆するものである。3)それら投射の中で、詳細が明らかになったのが、舌下神経核への投射である。橋の呼息-吸息ニューロンが舌下神経運動ニューロンを制御していることが判明した。呼吸リズム生成・調節の中核は延髄にある。

一方で、橋への刺激や破壊等の実験操作が呼吸活動を大きく修飾することは古くから知られており、その意味で呼吸の中枢は延髄から橋にかけて存在するともいえる。しかし橋と延髄の相互作用のメカニズム、そのニューロン機構はほとんどわかっていない。今回はラットを用いたin vivo実験で、橋の呼吸関連ニューロンについて、その発火、分布、軸索投射について、延髄との関連で解析した。1)結合腕傍核とKolliker-Fuse(KF)核を中心に分布する橋の呼吸性ニューロン群は様々な発火パターンを示した。特記すべきことは、ほとんどのニューロンが発火と非発火が明白に切り替わるphasicなリズムを示し、定説であったtonicな発火が変調を受けるパターンではなかった。このことは橋の呼吸性リズムの成因を考える上での重要なポイントである。2)基本的に6種の発火パターンに分類できることがわかった。最も多く記録できたのは吸息性ニューロンと呼息-吸息ニューロンで、KF核を中心に分布していた。3)逆行性電気刺激によるマッピングで、橋の呼吸性ニューロンの大多数が延髄に軸索投射することが判明した。ベッツィンガー領域や腹側呼吸ニューロン群領域への投射は延髄の呼吸リズム生成系への影響を示し、孤束核への投射は肺伸展受容器中継ニューロンへの影響を示するものである。4)舌下神経核への投射が明らかになった。状況証拠から興奮性の投射である。つまり橋の呼息-吸息ニューロンが舌下神経運動ニューロンを呼吸性に制御していることが判明したが、この意味を調べる研究は、橋の呼吸性ニューロンの役割を解明する上で大きなステップとなることが予想される。呼吸リズム生成・調節の中核は延髄にある。今回はラットを用いた実験で、橋の呼吸関連ニューロンを延髄、特にベッツィンガー領域、との関連で解析した。1)結合腕傍核とKolliker-Fuse(KF)核を中心に分布する橋の呼吸性ニューロン群は様々な発火パターンを示したが、基本的に6種の発火パターンに分類できる。2)それら呼吸性ニューロンについて逆行性電気刺激によるマッピングで延髄への軸索投射を調べると、6種類すべてが、またテストした60%以上が延髄に投射することが判明した。逆行性電気刺激の検出効率を考えると、ほとんどの橋の呼吸性ニューロンが延髄に軸索を送っていると考えてよい。投射領域はa)ベッッィンガー領域や腹側呼吸ニューロン群の領域と、b)孤束核を含む背側呼吸ニューロン群の領域であった。ベッツィンガー領域の代表的呼息性ニューロンが橋の呼吸性ニューロンの領域に投射していることを考慮すると、a)の投射は延髄と橋の相互作用が呼吸リズム生成系に組み込まれていることを示唆する。孤束核の肺伸展受容器の中継ニューロンが橋に投射していることを考慮すると、b)の孤束核への投射は橋と延髄の相互作用が呼吸リズムの修飾にも重要であることを示唆している。またb)の投射の標的に舌下神経核が含まれていたが、これは橋のニューロンが直接的に舌下神経運動ニューロンの活動も調節していることを示唆する。
脳内Ant1機能改変マウスを用いたミトコンドリア機能障害と双極性障害の関与の検証

本研究では、神経系特異的Ant1コンディショナルノックアウト(cKO)マウスを作成し、Ant1の機能と双極性障害に関連しうる行動表出の関係性を調べた。その結果、Ant1 cKOマウスは衝動性の抑制、特に運動衝動性以上に認知的衝動性において顕著な抑制を示した。また、Ant1 cKOマウスの側坐核のモノアミン定量から、セロトニンやドーパミン代謝活性の亢進が示された。これらのことから脳内におけるミトコンドリアの機能的変化により、神経伝達物質としてのモノアミンの制御、ひいてはマウスにおける価値判断をも変えうることを示唆し、このような分子基盤変化が障害発症の一因になっているのではないかと考えられる。Ant1遺伝子の成体マウス神経機能における役割を調べるため、Ant1 floxマウスとnestin-Creマウスを掛け合わせ、神経系特異的Ant1コンディショナルノックアウト(cKO)マウスを作製して行動実験を行った。これまでに、集団飼育下で個々のマウスの行動を評価できる装置を用いて、空間記憶学習、恐怖記憶学習、注意力、焦燥、サッカリン水を用いた報酬選択における遅延割引課題への影響を調べた。これらの解析により日内行動量の変化が示唆され、空間記憶学習、恐怖記憶学習、注意力、焦燥に異常は見られなかったが、遅延割引課題における衝動性は抑制される傾向が示された。Ant1 cKOの前脳由来細胞から単離したミトコンドリアの性質を調べるため、カルシウム添加によるミトコンドリア膜透過遷移現象(mPTP)の起こりやすさを調べたところ、Ant1 cKO由来ミトコンドリアではコントロールとして用いたミトコンドリア(Ant1 fl/fl、Creアリルなし)に比べてmPTPが誘発されやすい事が明らかになった。また、細胞レベルでのAnt1遺伝子の機能を調べるため、Ant1遺伝子をノックダウンすることができる改変型miRNA発現ベクターを神経系株化細胞であるNeuro2aトランスフェクションし、発現を抑制させた細胞でGOATeamというATPの細胞内分布を評価できるプローブを用いてイメージングを行った。Ant1をノックダウンした細胞ではオリゴマイシンA添加によりATPの合成を阻害した後でも、ミトコンドリア内ATP濃度は高く維持された。これはAnt1の発現抑制によりミトコンドリアと細胞質間におけるADP, ATP交換反応が抑制されたためだと考えられた。インテリケージと呼ばれる集団飼育下での行動を評価できる装置を用いてこのマウスの性質を調べたところ、空間記憶学習、恐怖記憶学習、注意力、焦燥に異常は見られなかったが、サッカリン水を報酬とした報酬遅延割引課題における衝動性は抑制される傾向が示された。そこで、さらに詳細に性質を調べるために5-choice serial reaction time task(5-CSRTT)を行うと、このマウスではomission trial (脱落試行)の回数が多く、正しい反応をした試行における反応時間が長い一方で、誤答の割合は低下する傾向を示した。この試験で、衝動性の指標として用いられるpremature nosepokeは低下傾向にあったが、有意ではなく、この変異マウスではcognitive impulsivity(認知的衝動性)がmotor impulsivity(運動衝動性)以上に顕著であると考えられる。衝動性や報酬探索行動の変化が見られたことからドーパミンやセロトニンの機能に異常があるのではないかと考え、脳内のモノアミン量を測定したところ、側坐核においてセロトニンやドーパミンの代謝活性が亢進している事が示された。今年度の研究によって、さらなる行動表現型として現れるモデルマウスの性質が明らかになり、それら行動異常に側坐核でおける神経伝達物質の代謝変化が関連しうる事を示した。当初予定していた行動異常に関わる脳領域の特定は達成した。Ant1遺伝子の成体マウス神経機能を調べるため、Ant1 floxマウスとnestin-Creマウスを掛け合わせ神経特異的Ant1コンディショナルノックアウト(cKO)を作成し、行動実験を行った。Ant1 cKOヘテロ変異マウス及びホモ変異マウスはサッカリン水を報酬とした報酬遅延割引課題において衝動性が抑制され、5-choice serial reaction time task(5-CSRTT)ではomission trial(脱落試行)回数が増加や、反応速度の低下が見られる一方で、誤答の割合は低下する傾向を示した。これらの事からAnt1 cKOヘテロ変異マウス及びホモ変異マウスではcognitive impulsivity(認知的衝動性)が抑制されているものと考えられた。衝動性の抑制にドーパミンやセロトニンの脳内での機能が変化しているのではないかと考え、側坐核におけるモノアミン量を定量したところ、セロトニンやドーパミンの代謝活性が亢進している事が示された。縫線核のセロトニン産生ニューロンのミトコンドリア機能が正常であるかどうかを確認するために、COX/SDH染色を行った結果、野生型マウスやAnt1 cKOマウスのgenotypeに関わらず、縫線核セロトニン生産ニューロンの一部にCOX陰性細胞が多く見られた。このことが行動変化と関係しているかどうかは明らかではないが、セロトニン生産ニューロンはミトコンドリアの機能が他のニューロンとは異なっているものと考えられた。また、ミトコンドリアDNAの変異が蓄積の有無を正確に調べるため、long PCRによりミトコンドリアDNAを増幅させイルミナMiSeq

シーケンサーを用いてシークエンスする方法を確立した。本研究では、神経系特異的Ant1コンディショナルノックアウト(cKO)マウスを作成し、Ant1の機能と双極性障害に関連しうる行動表出の関係性を調べた。その結果、Ant1 cKOマウスは衝動性の抑制、特に運動衝動性以上に認知的衝動性において顕著な抑制を示した。また、Ant1 cKOマウスの側坐核のモノアミン定量から、セロトニンやドーパミン代謝活性の亢進が示された。これらのことから脳内におけるミトコンドリアの機能的変化により、神経伝達物質としてのモノアミンの制御、ひいてはマウスにおける価値判断をも変えうることを示唆し、このような分子基盤変化が障害発症の一因になっているのではないかと考えられる。当初予定していた実験計画はほぼ予定通り遂行できた。モノアミン代謝の変化の原因になった分子変化を明らかにしたい。精神神経科学今後は中枢神経系でのAnt1欠損により傷害される脳領域や細胞種を特定し、表現型の表出に関わる神経回路を明らかにしたい。今年度明らかにしたかった分子メカニズムを探る実験まで完了しなかった。当初予定していたベクター構築の一部が年度内に行えなかったため、次年度に持ち越した。抗体の購入費等に使用する予定。アデノ随伴ウイルスベクターの作製や脳領域特異的に発現するCreマウスの購入を検討している。
PKCによるカプサイシン受容体TRPV1の再感作の分子機構の解明

カプサイシン受容体TRPV1は熱刺激を感知する温度感受性TRPチャネルであるが、同じ温度感受性TRPチャネルであるTRPV3,TRPV4は体温近傍の温かい温度によって活性化し、TRPV1とは異なり表皮ケラチノサイトに強く発現する。表皮ケラチノサイトが温度刺激を受容する場合、受容された温度情報は感覚神経に伝達されなければならない。拡散性分子がケラチノサイトから放出されて感覚神経を活性化させると想定して、マウスの表皮ケラチノサイトと感覚神経の共培養系を確立した。温度刺激を行って細胞内Ca^<2+>濃度変化を観察すると感覚神経細胞での細胞内Ca^<2+>濃度上昇はケラチノサイトの後に起こることがわかり、ATP阻害薬PPADSによってほぼ完全に抑制されたことから、温度刺激にともなってケラチノサイトからATPが放出されることが示唆された。そこで、マウスケラチノサイトとイオンチャネル型ATP受容体P2X2を強制発現させたHEK293細胞を共培養し、ホールセルパッチクランプしたHEK293細胞をケラチノサイトに近づけて、P2X2をバイオセンサーとして用いて温度刺激によってケラチノサイトから放出されるATPの検出を試みた。その結果、野生型マウス、TRPV1欠損マウス、TRPV4欠損マウスから得たケラチノサイトを用いた時に、温度刺激によってP2X2の電流が確認された。TRPV3欠損マウスのケラチノサイトを温度刺激しても非常に小さなATP活性化電流しか観察されず、表皮においては主にTRPV3が温度を感知してATPを放出しているものと考えられた。ケラチノサイトは刺激に応じてセロトニンやグルタミン酸を放出することが知られている。5-HT3やNMDA受容体を強制発現させたHEK293細胞ではケラチノサイトからの温度刺激依存的なセロトニンやグルタミン酸の放出は確認されなかった。より生理的なマウスケラチノサイトとマウス感覚神経細胞の共培養系において、パッチクランプした感覚神経細胞において温度刺激依存的にケラチノサイトから放出されるATPを感知し得た。カプサイシン受容体TRPV1は侵害刺激受容神経に特異的に発現する侵害刺激受容体であり、生体に痛みを惹起するカプサイシン、酸(プロトン)、熱(43度以上)等によって活性化する。TRPV1の蛋白質リン酸化酵素によるリン酸化は機能増強を引き起こし、炎症時においてみられる痛覚過敏の発生に関与する。一方、TRPV1活性の減弱(脱感作)はカプサイシンの鎮痛薬としての機能に関連する。TRPV1活性は脱感作を起こした後でも、PMAによるPKCの活性化によって再び増大する。この増大は、Ca^<2+>-imaging法、パッチクランプ法の両方で観察されるが、PKCε阻害剤で抑制され、PKCによるリン酸化を受けない変異体でみられないことから、PKCεによるTRPV1のリン酸化がその作用メカニズムと考えられた。しかし、HeLa細胞にTRPV1を強制発現させたときには観察されなかった。HEK293細胞、CHO細胞、HeLa細胞でPKCεの発現を比較したところ、CHO細胞で最も多く、HeLa細胞で最も少なかった。よって、HeLa細胞でPMAによるTRPV1の再感作が観察されなかったのはPKCεの発現が少ないからだと考えられた。PKCεによるTRPV1のリン酸化を定量化する目的で、800番目のセリン残基がリン酸化したのを認識する抗体を作製した。この抗体は、HEK293細胞に発現したTRPV1やラット後根神経節細胞のTRPV1のPMAによるリン酸化を検出し、PMA刺激前にもリン酸化されたTRPV1が存在することを示した。この抗体を用いて、上記の3種類の培養細胞でリン酸化TRPV1蛋白質量を定量化したところ、PMA刺激による増加はCHO細胞で最も顕著で、HeLa細胞で最も軽微であった。この順番はPKCε発現量と一致しており、PKCεの発現量がTRPV1のPMA刺激によるリン酸化を規定する重要な因子となっていることをあらためて示した。

TRPV3欠損マウスのケラチノサイトを温度刺激しても非常に小さなATP活性化電流しか観察されず、表皮においては主にTRPV3が温度を感知してATPを放出しているものと考えられた。ケラチノサイトは刺激に応じてセロトニンやグルタミン酸を放出することが知られている。5-HT3やNMDA受容体を強制発現させたHEK293細胞ではケラチノサイトからの温度刺激依存的なセロトニンやグルタミン酸の放出は確認されなかった。より生理的なマウスケラチノサイトとマウス感覚神経細胞の共培養系において、パッチクランプした感覚神経細胞において温度刺激依存的にケラチノサイトから放出されるATPを感知し得た。
アジア圏英語学習者国際コーパスネットワークの構築による多層的中間言語対照分析

本プロジェクトは,アジア圏英語学習者の統制英作文を収集した大型英語学習者コーパス(International Corpus Network of Asian Learners of English :ICNA L E)を構築し,言語教育学・英語学・日本語学・心理言語学・統計学をはじめとする関連分野の知見を統合しつつ,アジア圏英語学習者の中間言語使用特性を多角的に分析・解明することを目標とするものであった。3年間のプロジェクトを経て,最終的に,アジア圏1 0か国・地域および英語母語使用国において合計1 3 0万語のデータ収集が完了し,ICNALEは現時点において世界最大のアジア圏学習者コーパスとなっている。収集したデータはダウンロード版のほか,オンライン版(I C NALE Online)で公開し,現在までに,世界2 0カ国・地域以上において多様な研究に利用されている。また,構築したコーパスを用い,各国学習者の高頻度語・助動詞・l y副詞・接続語・ディスコースマーカーの使用の研究を行い,プロジェクト期間中に著書1 0冊(うち単著1冊),論文1 3本(うち査読7本),招待講演・研究発表4 1本の成果発表を得ることができた。(目標)本プロジェクトでは,アジア圏英誌学習者の統制英作文を収集した世界最大級の英語学習者コーパス(International Corpus Network of Asian Learners of English:ICNALE)を構築し,言語教育学・英語学・日本話学・心理言語学・統計学をはじめとする関連分野の知見を統合しつつ,アジア圏英語学習者の中間言語使用特性を多角的に分析・解明することを目標としています。(22年度の進捗)1)年度内に,英米8万語,日本24万悟,タイ18万語,中国11万語,パキスタン9万語,台湾9万語,香港4万語のデータ収集が完了しました。現時点でコーパスのサイズは約80万語となり,公開されている統制学習者コーパスとして最大級の規模となりました。2)上記データの検索のためにICNALE Online Interfaceを開発し,運用を開始しました。インタフェースには,語彙分析・語彙表分析・コロケーション分析のほか,統計値に基づく特徴語自動抽出機能を実装しました。3)日本人英話学習者の中間言語運用の実態を探るため、語彙処理過程に関する心理言語学的実験,および,明示的・暗示的ライティング指導に基づく作文リライト実験を実施しました。(目標)本プロジェクトでは,アジア圏英語学習者の統制英作文を収集した世界最大級の英語学習者コーパス(lnternational Corpus Network of Asian Learners of English: ICNALE)を構築し,言語教育学・英語学・日本語学・心理言語学・統計学をはじめとする関連分野の知見を統合しつつ,アジア圏英語学習者の中間言藷使用特性を多角的に分析・解明することを目標としています。(23年度の進捗)1)年度末時点で,英米12万,日本24万語,タイ18万語,中国19万語,パキスタン9万語,台湾9万語,香港5万語,インドネシア9万語,韓国13万語のデータ収集が完了しました。コーパスサイズは約120万語となり,Brown Corpus等の既存母語話者コーパスと比肩するサイズに達し,公開されている統制学習者コーパスとして最大級の規模となりました。3)新規に,学習者自身の修訂文,および,専門家による校正文のデータを収集し,アドオンモジュールとして公開しました。4)日本人英語学習者の中間言語運用の実態を探るため,語彙処理過程に関する心理言語学的実験を実施しました。5)プロジェクトに関連して,年度内に,共著書1冊,論文3本(うち査読つき2本)を公刊しました。また,韓国・ベルギー・タイ・アラブ首長国連邦・オランダを含め,内外の学会で17本の関連発表・講演を行いました(うち招待講演6本)。(23年度事業の意義)1)世界最大級の学習者コーパスの開発・公開2)開発したコーパスおよび同コーパスを用いた研究の内外への発信【研究の目標】本プロジェクトでは,アジア圏英語学習者の統制英作文を収集した世界最大級の英語学習者コーパス(International Corpus Network of Asian Learners of English :ICNALE)を構築し,言語教育学・英語学・日本語学・心理言語学・統計学をはじめとする関連分野の知見を統合しつつ,アジア圏英語学習者の中間言語使用特性を多角的に分析・解明することを目標としています。【進捗と成果】

1)3年間の研究計画の最終年度であった24年度末までに,アジア圏10か国および英米で合計130万語のデータ収集を完了し,公開されている統制学習者コーパスとして世界最大級の規模となりました。2)上記データの検索のために開発したICNALE Online Interfaceの検索アルゴリズムにさらに修正を加え,中心語の前後位置に出現する共起語を組み込んだ検索を可能にしました。また,インタフェースの見直しと解説の作成を行いました。3)日本人英語学習者の中間言語運用の実態を探るため,語彙力や語彙処理過程に関する心理言語学的実験を実施しました。4)プロジェクトに関連して,年度内に,単著書1冊,共著書4冊,論文6本(うち査読つき1本)を公刊しました。また,英国・米国・マレーシアを含め,内外の学会で14本の関連発表・講演を行いました(うち招待講演4本)。5)年度末にコーパス完成を記念する国際シンポジウムを主催し,世界8か国から160名の参加がありました。また,英文300ページに及ぶ研究論文集を刊行しました。【事業の意義】1)世界最大級の学習者コーパスの開発・公開2)開発したコーパスおよび同コーパスを用いた研究の内外への発信3)国際シンポジウムの開催による当該分野の研究の活性化への寄与開発するコーパスが当初予定していた100万語に達したことに加え,アジア圏の多様な英語のあり方を多角的に分析・検証するため,学習者による修訂,母語話者の専門家による修訂事例を集めたアドオンモジュールが開発・公開されたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度においては,(1)収集済みデータのバグフィックス,(2)海外データの習熟度別分類とデータの再実装,(3)データの追加収集,(4)コーパスの仕様の確定,(5)国際シンポジウム開催などを行い,構築されたコーパスの普及と,同コーパスを用いた研究成果の体系化と記録を行うことを主たる目標とする。
P2P型ビデオストリーミング基盤のための理論的性能保証手法の研究

平成30年度に得られた研究成果は以下の通りである.(1)各ピアのアップロード帯域がビデオストリームのビットレートと一致するマルチツリー型ピアツーピアビデオストリーミングシステムにおけるkホップ配信可能性について理論的に明らかにした.この結果は前年度までに彫られていた2ホップ配信可能性の議論の拡張であり,任意のkに関して,kホップ配信可能な最大ノード数以下の任意のノード数に対してk+1ホップ配信が可能であることが証明された.この結果,これまでには知られていなかったマルチツリー型配信におけるレイテンシの保証が(1ホップ分の余裕が必要であるが)初めて可能になった.また付随する結果として,kホップ配信が可能であるような十分条件もいくつか明らかになっている.(2)ビデオストリーミングシステムに多数のノードが一斉に参加する状況(フラッシュクラウド)を緩和するための具体的なアルゴリズムを明らかにした.この手法は,理論的な下界よりも定数分だけ大きなレイテンシでツリーの成長とストリームの配信を同時に実現することができ,理論的にほぼ最適である.(3)配信されるストリームが複数存在し,それらのストリームのビットレートが一様でない状況で効率的にノードの負荷分散を行う手法を提案した.提案手法は,同一のレイテンシを保証するために必要なサーバコストを従来手法に比べて大幅に減らすことができ,各ノードの持つアップロード容量を超えるビットレートを持つストリームの配信も可能にしている.(4)前年に引き続き,提案する性能保証手法の妥当性を検証するためのテストベッドを拡張し,Androidタブレット上で実行する環境を構築した.テストベッドは,Androidデバイスから構成されるアドホックネットワーク上での動作を想定しており,ストリーミングの信頼性を向上させるための仕組みが組み込まれている.まずストリーミングの質保証の問題に関しては,保証すべき動画品質(配信遅延とビットレート)とピア数の厳密な関係性があきらかになったことで,P2Pストリーミングの質保証のための技術がほぼ出揃ったと言える.特に,30年度の成果によって,与えられたレイテンシを達成するようなマルチツリー型配信が常に可能であることが明らかとなり,ストリーミング品質の理論限界を現実のピアツーピアシステム上で達成するための具体的な道筋が見えてきた.ただし29年度にも指摘したことであるが,そのような「パラメータの変化に応じて配信方法を適応的に変化させていく手法」は,パラメータの変化が比較的緩やかな場合は有効であるが,ピア数が急激に変化する状況では,それとは別なアドホックなアプローチも必要である.30年度の成果はそのような状況への具体的な対処法も与えるものになっている.フラッシュクラウドに対する手法と平常時の配信手法を如何にしてシームレスに繋ぐかについては,最終年度(令和元年)に検討する予定である.不特定多数のピアが参加するP2P環境に特有な,外部からの攻撃に対する脆弱性を軽減する方法に関しても,おおよそモデル化のめどが立ったと考えているが,現状では攻撃による影響はサービスの停止のみであり,今後はこれを拡張し,サービスに関する一時的な性能低下が起こるようなモデル化を行う必要がある.インセンティブメカニズムの設計と評価に関しては,ベースとなるピアツーピア環境での動画品質の差別化手法が明確になったことで,いよいよ本格的な議論が開始できる準備が整ったと考えている.最後に,シミュレーションや実アプリケーションを通しての評価という点についても,前年度までに整備した環境上で実装した基本となるストリーミングシステム上の動画配信アプリケーションの開発を完了しており,当初の計画通りの進捗状況である.まずストリーミングの質保証の問題に関しては,理論の枠組みの中で保証される動画品質の幅を順次広げていく予定である.またピア数の増減や各ピアのアップロード帯域の動的な変化に対して配信方法を適応的に変えていく具体的なアルゴリズムをクラウド支援の枠組みの中で設計し,その性能を理論的に解析するとともにシミュレーションによる評価をおこなっていく.性能を安定化していくには,帯域や参加ピア集合の不安定さを吸収するための何らかの工夫が必要と考えている.そのためのひとつのアプローチとして,ネットワークコーディング(NC)の応用についても検討を進めていく.予備的な結果として,NCの使用によって保証される動画の品質が真に向上することがあきらかになっており,今後はこの知見をさらに発展させていく予定である.これまでに考察してきたフラッシュクラウド時の性能保証に関しては,計算サーバを使った網羅的なシミュレーションをおこなうことで提案手法の性能を実証的に評価していく.外部からの攻撃に対する脆弱性を軽減する方法に関しては,攻撃によるダメージのモデル化を完成させ,ダメージを最小化するような具体的なオーバーレイ更新アルゴリズムの設計と解析を行っていく.また令和元年度からは,各ピアに対してシステムに貢献するインセンティブを与えるための具体的な手法の設計も行っていく.最後に,シミュレーションや実アプリケーションを通しての評価に関しては,基本となるストリーミングシステムを拡張し,本研究課題で提案したいくつかのアルゴリズムを実アプリケーション中で実装していくことを計画している.現在までのところ,アドホックネットワークをベースにしたビデオストリーミングシステムの構築と,ライブ配信システムの実装が完了している.平成28年に得られた研究成果は以下の通りである.(1)配信される動画の品質と,各ピアが備えるべきアップロード帯域の関係をあきらかにした.具体的には,中継ピアによる転送ホップ数を高々2に制限した系において,与えられた品質の動画をn台の購読ピアに配信するのに必要十分なアップロード帯域bを理論的に導出した.これにより,パラメータnとbが与えられたときに,どの程度の品質の動画を転送遅延2以内で配信できるのかという理論限界と,その限界を達成するための具体的な配信方法が示されたことになる.

この結果はパラメータnとbがそれぞれ固定されているという仮定のもとで理論的に導かれており,各パラメータが動的に変化する現実の系における制御法と評価は次年度以降の課題として残されている.(2)フラッシュクラウド発生時の性能保証ストリーミング配信アルゴリズムの提案と評価をおこなった.提案アルゴリズムは,研究代表者が2014年に提案したチャンクストリームの最適ブロードキャストアルゴリズムの拡張であり,フラッシュクラウド時においても各チャンクを最小遅延で配信できることが理論的に保証されている.(3)マルチツリー型ストリーミングシステムにおける,DoS攻撃による最大ダメージを最小化するようなオーバーレイ更新手続きの提案と評価をおこなった.シミュレーション評価の結果,提案手法は,理論的な下限を2上回る程度の最大ダメージを達成することが実験的に示された.(4)提案する性能保証手法の妥当性を検証するためのテストベッドを構築した.テストベッドは,異種プラットフォーム上で動作することを重視し,WebRTC上に完全結合型のストリーミングシステムとして構築した.またそれと並行して,より大規模な環境での評価をおこなうためのシミュレーション環境を計算サーバ上に構築している.まずストリーミングの質保証の問題に関しては,ある保証すべき動画品質(配信遅延とビットレート)のもとでのピア数nとアップロード帯域bの間の厳密な関係性があきらかになったことで,P2Pストリーミングの質保証に関する理論を構築していくための方向性が見えてきたと考えている.具体的には,現実のP2Pシステムで発生しうるピア数の増減や各ピアのアップロード帯域の動的な変化を導出されたパラメータ間の関係性に照らして整理し理解し直すことで,ストリーミング品質の理論限界を現実のP2Pシステム上で達成するための道筋が見えてくるものと認識している.そのような「パラメータの変化に応じて配信方法を適応的に変化させていく手法」は,パラメータの変化が比較的緩やかな場合は有効であると考えられるが,ピア数が急激に変化するフラッシュクラウドのような状況では,それとは別なアドホックなアプローチも必要である.この問題に対しても,28年度の成果により,ある程度の見通しが立ったと考えている.残る課題としては,アドホックな手法に切り替えるタイミングの決定方法とフラッシュクラウドの発生・収束の検知方法などがあるが,それらについては,29年度以降の研究で実証的にあきらかにしていくことになる.
ゼオライト細孔内新規金属窒化物ナノクラスターの合成に関する研究

CVD法を用いてゼオライト担持窒化Mo触媒を調製し、その構造およびチオフェンの水素化脱硫(HDS)反応特性について検討した。NaYゼオライトにMo(CO)_6を真空中、室温で吸着させ、Mo(CO)_6/NaYを調製した。これを加熱排気により脱カルボニル化し、Mo/NaYを得た。次に、NH_3を523Kで15kPa導入後、673Kまで昇温し24時間窒化処理した。昇温脱離を行った結果、523K以上でMo種はMo(0)の状態で存在していることが推定された。さらに、この試料をNH_3を用いて処理すると、窒素原子の触媒への取り込みが起きることが見出されたことから、Mo原子の窒化が進行することわかった。また、細孔容積からMo種がNaY細孔内に担持されていることも確認できた。窒素の取り込み量はMo:2N=2:1であった。また、XAFSの結果から、スーパーケージ内のMo種がMo_2Nのダイマー構造をとっていることが示唆された。この窒化物触媒のチオフェンHDS活性を検討した結果、硫化物触媒とは異なり、H_2Sと量論量のC_4類生成が得られ、再度反応ガスを導入して反応を繰り返し行っても、活性劣化が見られないことがわかった。HDS反応終了後の細孔容積を測定した結果、細孔容積は60%にまで減少することがわかった。また、窒化物触媒のHDS反応前後でXAFSを測定し、Moの局所構造変化を調べた結果、HDS反応24時間後でも窒化物触媒は一部だけしか硫化されないことがわかった。HDS反応中に取り込まれるS量を考慮し、Mo_2NダイマーはHDS反応中、安定なMoN_xS_yクラスターを形成していることが示唆された。以上から、CVD法によって調製したゼオライト担持Mo窒化物触媒は、ゼオライト細孔内においてMo_2Nのダイマー構造であることが明らかになった。また、HDS反応中に安定なMoN_xS_yクラスターを形成し、繰り返しHDS反応を行っても劣化しない触媒であることがわかった。計画に従い,CVD法を用いてゼオライト担持窒化Mo触媒を調製し,窒化処理によるMoクラスターの構造変化とHDS反応活性について検討した.NaYゼオライト担持Mo触媒はCVD法によって調製した.673Kで加熱排気処理後,NaYにMo(CO)_6蒸気を室温で16時間吸着させ,その後窒化処理を閉鎖循環系反応装置を用いて13.3kPaのNH_3存在下,423K-673Kにて行った.気相のN_2およびH_2をガスクロにより検出し,窒素消費量を求めた.チオフェンHDS反応は,閉鎖循環系反応装置を用いて623Kで行った.活性はブテン類の生成量から算出した.Mo K吸収端XAFSは高エネルギー加速器研究機構放射光施設BL-10Bにて測定した.NH3処理過程におけるN_2とH_2生成量を比較したところ,673Kの処理温度では窒素原子が触媒中に取り込まれていることがわかった.Mo当たりの窒素量はN/Mo=0.5であり,ゼオライト細孔内にMo_2Nクラスターが生成していることが示唆される.Mo K端XANESスペクトルによる検討の結果,NH3導入によりスペクトル形状の変化が起こり,Moの窒化が起こっていることが支持された.調製した各触媒のチオフェンHDS活性は窒化処理温度によって異なり,高温の窒化処理では活性は低下した.反応初期ではH_2Sの生成量は著しく少なく,触媒に硫黄が取り込まれていることがわかった.673K窒化処理後,673K加熱排気後,およびそれらのチオフェンHDS反応1h後のNaY担持Mo触媒のMoK端EXAFSの測定結果から,ゼオライト細孔中にMo数原子からなる高分散クラスターが生成していることが推定された.また,673K窒化処理後はHDS反応中にMoの一部分が硫化されていることが明らかとなった.CVD法を用いてゼオライト担持窒化Mo触媒を調製し、その構造およびチオフェンの水素化脱硫(HDS)反応特性について検討した。

HDS反応終了後の細孔容積を測定した結果、細孔容積は60%にまで減少することがわかった。また、窒化物触媒のHDS反応前後でXAFSを測定し、Moの局所構造変化を調べた結果、HDS反応24時間後でも窒化物触媒は一部だけしか硫化されないことがわかった。HDS反応中に取り込まれるS量を考慮し、Mo_2NダイマーはHDS反応中、安定なMoN_xS_yクラスターを形成していることが示唆された。以上から、CVD法によって調製したゼオライト担持Mo窒化物触媒は、ゼオライト細孔内においてMo_2Nのダイマー構造であることが明らかになった。また、HDS反応中に安定なMoN_xS_yクラスターを形成し、繰り返しHDS反応を行っても劣化しない触媒であることがわかった。
同族大企業におけるカリスマ経営者と企業統治

カリスマ経営者とは企業の将来における経営環境の変化を的確に見通す洞察力を有し、変化に対する戦略を決定し、適時に実行するために社内の経営者、管理者の同意と協力を得るための説得力、抵抗に際しては強固な意思貫徹能力を発揮して切り抜ける天賦の性格、執念、自信の所有者を意味する。今日における激変する世界的経営環境の変動に対応するためにはこの種の人材の必要性は論を待たない。しかし成功したカリスマ経営者は人間であり、弱点を克服することは困難である。その弱点としては世界的な市場地位を確立した企業の創立者および倒産の危機に陥った企業の再建に成功したカリスマ経営者は国内・国外で称賛を浴びるに従い次第に自己陶酔に陥り、不名誉な退陣に陥る事例が世界的に生じている。1.論文「同族大企業のカリスマ経営者と企業統治ーフォルクスワーゲン社とセブン&アイ・ホールディング社」2018年9月「横浜経営研究」第39巻第1・2号1-17ページ。2018年9月15日発行この論文は日本のセブン&アイ社の鈴木敏文会長兼社長とドイツのフォルクスワーゲン社の会長がほぼ同時期に社長を解任する意思を単独で決定した事例により両カリスマ経営者が不本意な退陣に追い込まれた原因を明らかにする。2.論文「同族大企業におけるカリスマ経営者と企業統治ーVW社とポルシェ社」「ファミリービジネス学会誌」第7号2018年発行3.学会発表「カリスマ経営者と有終の美」ファミリービジネス学会第11回全国大会、慶應義塾大学日吉キャンパス2018年9月1日カリスマについてその定義をウエーバーの著作ににより明確にした。ドイツのカリスマ経営者VW社ピエヒ会長と日本のセブン&アイ鈴木会長が偶然にほぼ同時期に配下の社長を不等解任する事例に基づき長期にわたり権勢を振うカリスマ経営者の欠点を明確にした。これによりカリスマ経営者の陥りやすい失策は日本とドイツの文化的、歴史的違いを超越した要因により生じる事実を明らかにした。両社の状況はカリスマ経営者の存在意義はカリスマ支配はその後に続く合法支配に至るまでの短期的かつ過渡的支配的形態であるとする仮説に達した。しかしウエーバーは合法支配を三種の支配形態の中で最も高く評価するがその欠点は規則の順守による支配であり、この結果企業組織は規則の厳守を目的とする手段と目的の倒置に至ることがアメリカのロバート・マートンにより指摘されている。このことは企業の永続的繁栄はカリスマ支配、合法支配のみでは不可能であり、他の支配形態が必要とされるこを意味する。結論として企業の長期的な最適支配形態は同一の支配形態ではなく企業が置かれた競走環境に対応するために最適な支配形態を選択する必要があると考えられる。既に日本とドイツにおけるカリスマ経営者の事例による比較研究は上記論文で終了したので、第2年度は他にアメリカ、フランスの事例を調査の対象とする。さらにアメリカも社会学者マートンによる合法支配の理論を研究し、その事例をアメリカ、日本に求め合法支配の限界を明らかにする。第3年、4年度においては企業の支配形態はカリスマ支配、合法支配はいずれも短期的かつ支配形態であるとする仮説を提示し、その妥当性を日米独仏における事例調査により評価する。

しかしウエーバーは合法支配を三種の支配形態の中で最も高く評価するがその欠点は規則の順守による支配であり、この結果企業組織は規則の厳守を目的とする手段と目的の倒置に至ることがアメリカのロバート・マートンにより指摘されている。このことは企業の永続的繁栄はカリスマ支配、合法支配のみでは不可能であり、他の支配形態が必要とされるこを意味する。結論として企業の長期的な最適支配形態は同一の支配形態ではなく企業が置かれた競走環境に対応するために最適な支配形態を選択する必要があると考えられる。既に日本とドイツにおけるカリスマ経営者の事例による比較研究は上記論文で終了したので、第2年度は他にアメリカ、フランスの事例を調査の対象とする。さらにアメリカも社会学者マートンによる合法支配の理論を研究し、その事例をアメリカ、日本に求め合法支配の限界を明らかにする。第3年、4年度においては企業の支配形態はカリスマ支配、合法支配はいずれも短期的かつ支配形態であるとする仮説を提示し、その妥当性を日米独仏における事例調査により評価する。本年度において加入している日本経営学会の各地方において実績発表の機会があり、またドイツ、フランスへの調査出張の可能性があるので当該年度予算の全額使用をやめて本年度に使用することにした。
吸血昆虫の腸内フローラは病原体媒介能を決定する因子になるのか？

吸血昆虫の中腸は、吸血によって哺乳類から取り込まれた病原体が、はじめて遭遇する昆虫の体内環境であり、哺乳類から昆虫へのダイナミックな環境変化に適応して生存できるか否かが決定する場である。本研究では、中腸の環境形成に大きな役割を担う腸内フローラが、病原体の生存・発育に影響を及ぼし、吸血昆虫の病原体媒介能を決定する因子となるのかについて解析する。本年度の研究実績の概要は以下の通りである。1)次世代シーケンスを用いた吸血昆虫の腸内フローラ解析方法の条件検討を行い、この方法を確立した。2)エクアドル、ペルー南部・北部でリーシュマニア原虫媒介能が異なる同種のサシチョウバエの腸内フローラの比較解析を行った。次世代シーケンスにより膨大な量のデータを得ることができ、原虫媒介能の違いと腸内フローラとの関連性について解析中である。3)通常とは異なるエサを投与したハマダラカを用いてマラリア原虫感染実験を行い、このハマダラカのマラリア原虫媒介能が変化することを明らかにした。このハマダラカにおいて腸内フローラがどのように変化したのか現在解析を行っている。4)サシチョウバエの人工吸血系を確立し、これを用いた実験感染系の樹立に着手している。個々の吸血昆虫の腸内フローラ解析方法の条件検討を行い、この方法を確立することができた。この手法は今後の研究の土台となるものである。この方法を用いて、エクアドル、ペルー南部・北部でリーシュマニア原虫媒介能が異なる同種のサシチョウバエの腸内フローラの比較解析を行い、現在はデータ解析中である。膨大な量のデータを取り扱うため解析に時間がかかるが、原虫媒介能と腸内フローラとの関連性について明らかになることが期待でき、非常に興味深い。また、通常とは異なるエサを投与したハマダラカを用いてマラリア原虫感染実験を行い、人為的にハマダラカのマラリア原虫媒介能を変化させることができる形を確立した。このハマダラカで腸内フローラにどのような変化が起きているのか、またそれがどのように原虫媒介能の変化と関連しているのか、今後解析を進めていきたい。また、コロニー飼育しているサシチョウバエの人工吸血系を確立することができ、現在感染実験系を立ち上げつつある。この実験系を用いて、サシチョウバエの腸内フローラを人為的に変化させ、原虫媒介能に及ぼす影響を追究していく予定である。次世代シークエンスによって得られた腸内フローラに関するデータの解析を進める。フィールドの自然条件下でリーシュマニア原虫媒介能の異なるサシチョウバエからは、地域による特異的な腸内フローラの構成が明らかになることが期待される。また、これまでに確立してきた実験系を用いて、サシチョウバエやハマダラカの腸内フローラを人為的に攪乱し、原虫の生存・発育や媒介に及ぼす影響を検討するとともに、原虫媒介能の決定に重要な細菌群の同定を行っていきたいと考えている。本研究を通して吸血昆虫の腸内フローラが病原体媒介能を決定する因子であることを明らかにできれば、昆虫に耐性をもたらし環境をも汚染する殺虫剤に頼ることのない、抗生物質等による腸内フローラを標的とした新たな感染症制御戦略の構築が期待される。また、腸内フローラの変化に伴って病原体媒介能が変わる前後の吸血昆虫の中腸の遺伝子発現やタンパク修飾の比較解析から、病原体媒介に関与する分子の発見にもつながることが期待される。

このハマダラカで腸内フローラにどのような変化が起きているのか、またそれがどのように原虫媒介能の変化と関連しているのか、今後解析を進めていきたい。また、コロニー飼育しているサシチョウバエの人工吸血系を確立することができ、現在感染実験系を立ち上げつつある。この実験系を用いて、サシチョウバエの腸内フローラを人為的に変化させ、原虫媒介能に及ぼす影響を追究していく予定である。次世代シークエンスによって得られた腸内フローラに関するデータの解析を進める。フィールドの自然条件下でリーシュマニア原虫媒介能の異なるサシチョウバエからは、地域による特異的な腸内フローラの構成が明らかになることが期待される。また、これまでに確立してきた実験系を用いて、サシチョウバエやハマダラカの腸内フローラを人為的に攪乱し、原虫の生存・発育や媒介に及ぼす影響を検討するとともに、原虫媒介能の決定に重要な細菌群の同定を行っていきたいと考えている。本研究を通して吸血昆虫の腸内フローラが病原体媒介能を決定する因子であることを明らかにできれば、昆虫に耐性をもたらし環境をも汚染する殺虫剤に頼ることのない、抗生物質等による腸内フローラを標的とした新たな感染症制御戦略の構築が期待される。また、腸内フローラの変化に伴って病原体媒介能が変わる前後の吸血昆虫の中腸の遺伝子発現やタンパク修飾の比較解析から、病原体媒介に関与する分子の発見にもつながることが期待される。学会参加等の国内旅費を支出する必要がなくなったため、次年度使用額が生じた。この経費は次年度の消耗品費として使用する予定である。