hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動脈内を能動移動し自動低侵襲埋込みを実現する近未来超小型人工心臓の基礎研究

大動脈弁位置に軸流型補助人工心臓を設置し,自然心臓の作り出す拍動流で体循環,冠循環,脳循環を補助する新しい補助人工心臓を提案する.そのため,左心室にモータ,大動脈弁位置にインペラを配置する,大動脈弁位置に設置可能な,部分補助を目的とする長期使用を目的とした小型インペラ後部設置式軸流型補助人工心臓,さらにこれを小型化し経動脈的に設置する短期使用を目的とする超小型インペラ後部設置式軸流型補助人工心臓とそのための磁性流体軸シールの開発を行う.また,この発展型として経皮的エネルギー伝送システムによりコードレスに血管内を自走させるためブラシレスモータを直流モータに置き換えたバージョンも開発を行う.大動脈弁位置に軸流型補助人工心臓を設置し,自然心臓の作り出す拍動流で体循環,冠循環,脳循環を補助する新しい補助人工心臓を提案する.そのため,左心室にモータ,大動脈弁位置にインペラを配置する,大動脈弁位置に設置可能な,部分補助を目的とする長期使用を目的とした小型インペラ後部設置式軸流型補助人工心臓,さらにこれを小型化し経動脈的に設置する短期使用を目的とする超小型インペラ後部設置式軸流型補助人工心臓とそのための磁性流体軸シールの開発を行う.また,この発展型として経皮的エネルギー伝送システムによりコードレスに血管内を自走させるためブラシレスモータを直流モータに置き換えたバージョンも開発を行う.
ユニバーサルな粒子法の開発と固体力学問題への適用

微視スケール(分子動力学)と巨視スケール(マクロ粒子法(SPHやPMなど))の双方の概念を含む「ユニバーサルな粒子法」を固体力学問題の計算シミュレーション手法として開発・適用する研究・開発を行った。既存の分子動力学法およびマクロ粒子法による固体材料解析を様々に行い、両手法の親和性や適応状況を確かめるとともに、それらをハイブリット化もしくは階層的に連結する新手法の提案と構築が行われた。本研究では、材料の機能・強度・形態の評価のための計算力学(計算機シミュレーションによる力学的計算)の新たなる解析方法としての「ユニバーサルな粒子法」の構築について検討している。本年度は、(1)粒子法による微視的解析およびマルチスケール解析への発展と(2)分子動力学のスケールアップ手法の理論的構築、についてそれぞれ研究遂行した。(1)の研究においては、マクロ粒子法であるSPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)、DPD(Dissipative Particle Dynamics)とミクロ粒子法である分子動力学(MD)法を用いて、回転による加工物体の解析、生体内ベシクル(小胞体)構造の安定性、金原子のナノクラスター構造の超弾性機能、NiAl合金/NiTi形状記憶合金の相変態および非晶質化などの、固体物質を対象とした様々な解析を行った。その結果、シミュレーション手法による力学的性質の評価および固体物質に内在する各スケールでのメカニズムの発掘が可能であることが示された。また、幾つかの粒子的な手法同士の親和性を探った結果、ミクロ的視点とマクロ的視点の双方を兼ね備える(2)で取り扱うことになるハイブリット手法の開発が急務であることが確認された。一方、(2)の研究では、MD法とSPH法を取り上げ、これらをコンカレントに無理なく結合して解析する手法の構築に着手した。特徴的なサイズスケールに応じて空間的に分割されたサブシステムを、全システムのラグランジアンとして総合し、基礎方程式を導出する方法を検討した。その結果、粒子間力の橋渡しの方法によって、理論的にMD-SPH間のハイブリット解析が可能であることが確認された。応用例として、金属材料内のき裂進展の問題に適用して検討を始めており、継続進行中となっている。以上の研究結果は、論文または学術講演会による対外的な発表を行うことで、議論を重ねた。本年度は、(1)粒子法の微視的解析およびマルチスケール解析への適用(開発)と(2)PM法による分子動力学法のスケールアップ手法の理論的構築、についてそれぞれ研究遂行した。(1)の研究においては、マクロ粒子法であるSPH (Smoothed Particle Hydrodynamics)、DPD (Dissipative Particle Dynamics)とミクロ粒子法である分子動力学(MD)法を用いて、回転による加工物体の解析、塑性加工時の応力ひずみ解析、巨大ひずみ加工における結晶粒界の特性評価、超弾性材料の応力誘起非晶質化などの、解析を行った。その結果、とくにミクロ的手法を用いての原子レベル解析の高精度化の見通しを得るに至った。しかしながら、各解析での避け得ない限界を熟考するに当たり、ミクロ的視点とマクロ的視点の双方を兼ね備えるハイブリット手法への強い要求を意識する結果となり、後述の(2)で扱うで新方法の開発が急がれることが再確認された。(2)の研究では、マルチスケール的視点を組み込んだパーティクルモデリング(PM)法の開発と応用がスタートした。MD法との連結を意識した基礎方程式の定式化と簡単な固体力学問題への適用可能性を確認した。次年度に向けて、PM法の未検討事項を整理して研究テーマを推進することになる。以上の研究結果は、できるだけ学術論文または学術講演会による対外的な発表を行うことで、議論を重ねた。本研究では、材料の機能・強度・形態の評価のための計算力学の解析方法として、「ユニバーサルな粒子法」の構築を検討している。研究期間最終年度である本年度は、粒子法のユニバーサル化およびマルチスケール解析への適用について研究遂行した。ミクロ情報に基づいてマクロ粒子法の計算を行うマルチスケール的なパーティクルモデリング(PM)法を構築した。ミクロ情報として、原子間相互作用を表現する原子間ポテンシャルが既にあるので、この原子論的なエネルギーと密度や構造を基にして、実材料のモデリングに要するより大きなマクロ粒子系を設定し、粒子間相互作用等を構築する方法を開発した。その結果、小変形に対応する弾性的挙動については弾性係数の実験値などの実測値と非常に合致する結果となった。大変形に対応する塑性変形についても、2粒子間相互作用関数を工夫することで別に実験で得られた純アルミニウムの実測値の再現を試みたが、経験的なパラメータフィッティングに留まる状況となっている。完全にミクロ範囲のシミュレーションである分子動力学法の結果から、塑性変形に寄与するパラメータを抽出する工夫が、今後一層必要である。しかしながら、このPM法の多種多様な負荷状態への応用可能性を見るため、はり構造の曲げ変形に適用することにも成功した。

また一方で、分子動力学法における塑性変形の素過程に関する挙動を理解する有意な研究を多々行った。巨大ひずみ下の多結晶体の結晶粒界挙動、金属へのナノインプリントによる転写機構、量子ドット構造における原子応力・ひずみ解析、銅合金の原子レベル摺動機構などのテーマが遂行され、原子レベルの材料挙動を深く理解することに成功した。また、開発したPM法と既存手法のSPH法の比較などを行っている。
WNT-YAP/TAZ経路を阻害するドパミン受容体拮抗薬の大腸がん治療への応用

WNT-βカテニン経路阻害薬として独自に同定したドパミン受容体拮抗薬ピモジドを含む複数の化合物が、WNTによる転写活性化因子YAP/TAZの核移行を阻害することを見出した。YAP/TAZは、リゾフォスファチヂン酸(LPA)などのGPCRリガンドによって各移行が促進されるが、ピモジド含むWNT-βカテニン阻害剤は、LPAによるYAP/TAZの核移行を阻害しなかった。この結果は、同定したピモジドを含むWNT-βカテニン阻害剤は、WNTに依存的なYAP/TAZの核移行を選択的に阻害することを示唆している。当研究室では、ゼブラフィッシュを用いたWNT経路阻害剤のホールアニマルスクリーニング系を構築した。この系では、化合物の毒性と薬効を同時に評価可能である。本系を用いて、FDA承認既存医薬品をスクリーニングした結果、抗精神病薬に用いられるドパミン拮抗薬ピモジドを含む複数の化合物が同定された。本系を用いて同定されたピモジドを含むWNT/beta-catenin経路阻害活性を持つ複数の化合物が、WNTに依存的なYAP/TAZの核移行を阻害することを明らかにした。この効果は、GPCRを介してYAP/TAZの核移行を促進するリゾフォスファチジン酸では見られなかった。したがって、WNT/β-catenin経路に特異的な効果であることが示唆された。さらにこれらの化合物の作用機序予測を行う目的で、マイクロアレイを用いて遺伝子発現プロファイルを得た。PC-9細胞を、高濃度の化合物で6時間処理し、total RNAを得、mRNAの発現変動を、マイクロアレイによって調べた。がん研究所が作成したConnectivity scoring profileおよび、Broad Instituteが作成しているCmapを用いて、この遺伝子発現プロファイルを、既知化合物処理時の遺伝子発現プロファイルと比較することで、作用機序の予測を試みた。その結果、これらの化合物はいずれも共通した化合物の処理時と同様の遺伝子発現変動を生じていることがわかった。したがって、ピモジドを含むWNT/beta-catenin経路阻害剤は共通の機序に作用し、YAP/TAZの不活性化を生じる可能性が考えられた。マイクロアレイ解析を行うことで、ピモジドを含む複数のWNT/beta-catenin経路阻害剤が、共通の作用機序を持つ可能性を明らかにした。YAP/TAZは、大腸がんを始めとする様々な固形腫瘍の増殖だけでなく、殺細胞性抗がん剤耐性に関与することが報告されている。また、近年では、分子標的薬耐性に関与することが次々に報告されている。YAP/TAZは、細胞周期制御に与る遺伝子の発現に関与することから、YAP/TAZが細胞周期キナーゼを標的とする分子標的薬の感受性に関わる可能性を考えた。卵巣がん細胞株OVCAR-8で、YAPをノックダウンし、細胞周期制御キナーゼ阻害剤で処理して、コントロールと比較して増殖抑制が強く生じるものを探索した。その過程で、YAP/TAZの不活性化が、オーロラAキナーゼ阻害剤MLN8237や、WEE1キナーゼ阻害剤AZD1775の感受性化を導くことを見出した。YAP/TAZをノックダウンすることにより、卵巣がん細胞株OVCAR-8、乳がん細胞株MDA-MB-231が、これらの薬剤に感受性化した。YAP/TAZのノックダウンにより、これらの薬剤によるアポトーシスが増加することを見出した。YAPまたはTAZの不活性化は、オーロラAの発現量を減少させること、MLN8237はYAPの発現量を低下させることを見出した。また、YAPの不活性化は、DNA損傷の蓄積と、DNA修復に関わるFANCD2や、その転写因子E2F1の発現量を低下させた。また、YAP/TAZの核移行を阻害するフルバスタチンや、ダサチニブは、MLN8237やAZD1775の効果を増強することを見出した。以上の結果は、YAP/TAZの不活性化と、MLN8237やAZD1775を組み合わせることで、より治療効果が高まることを示唆している。また、フルバスタチン、ダサチニブとこれら薬剤との併用を新たなレジメントして提唱できると考えられた。WNT経路の構成因子であるAPCに変異を有するAPCmin/+マウスに2 %デキストラン硫酸を飲水で1週間投与すると、ほぼ全例に大腸の腫瘍形成がみられる。本マウスに、デキストラン硫酸投与後、腹腔注射もしくは飲水によりピモジドを投与し、腫瘍の増殖が抑制されるかを調べる。YAP/TAZや、WNT経路、Hippo経路の構成因子の免疫組織染色を用いて調べ、Proof of conceptを得るピモジドは、STAT3のリン酸化を阻害することが知られている。また、STAT3の不活性化によりbeta-

cateninの発現量が低下し、WNT経路が阻害されることが知られている。そこで、ピモジドのSTATの阻害が、WNT-YAP/TAZ経路の阻害に関与するかを明らかにする。そこで、まずピモジドがSTAT3の活性化を阻害しているかについて検討する。さらに、恒常活性化型STAT3変異体の発現により、ピモジドの効果がキャンセルされるかを検討し、ピモジドによるYAP/TAZの阻害がSTAT3の阻害を介しているかを明らかにする。さらに、STAT3の阻害剤や、STAT3を活性化するJAKキナーゼの阻害剤ルキソリチニブが、ピモジドと同様にWNT-YAP/TAZ経路を阻害するかを検討する。以上の実験により、ピモジドのドパミン拮抗作用に非依存的なWNT-YAP/TAZ阻害活性の有無を検討する。腫瘍生物学抗体等の試薬購入費用としては使用額が少額であり、次年度に使用することとした。本年度行う研究で用いる試薬等の購入に当てる。
発がんに関与する活性酸素生成型NADPHオキシダーゼ活性化の分子機構

活性酸素は、DNA損傷を引き起こすこと等で発がんに関与すると考えられる。活性酸素のソースの1つであるNADPHオキシダーゼ(Nox:ヒトではNox1Nox5の5種が知られるがマウス等はNox5を欠く)は、p47^<phox>, p67^<phox>, Noxo1(p47^<phox>のホモログ),Noxa1(p67^<phox>のホモログ),p40^<phox>などのSH3ドメインをもつNox制御蛋白質や低分子量G蛋白質Racにより活性化を制御されている。私達はオキシダーゼの活性化機構を研究し、平成19年度は以下のような成果を得た。(1)Nox1活性化に必要なNoxo1は、細胞非刺激時は分子内結合により不活性型であるが、細胞刺激時には翻訳後修飾によるコンフォメーション変化うけ活性化されること、これがNox1活性化に重要であることを示した。また、RacはNox1活性化に関与するが、RacのinsertregionはNox1活性化に不要であることを明らかにした。(2)Nox2はNADPHから電子を受け取り、その電子を伝達して最終的に酸素分子に渡しスーパーオキシドを生成する。この電子伝達に必要なアミノ酸残基の同定に成功した。また、p67^<phox>のN末のSH3ドメインは、Nox2の活性化を増強する働きがあることを示した(3)Rac1がNox3の活性化にも関与することを明らかにし、特に、p67^<phox>存在下でのNox3活性化に重要な役割を果たすことを示すとともに、Rac1の作用はp67^<phox>の膜移行を誘導することによるものであることを明らかにした。私達はオキシダーゼの活性化機構を研究し、平成18年度は以下のような成果を得た。(1)Nox1活靴を低分子量G蛋白質Racが正に制御すること、RacはNoxa1と結合することにより作用すること、またこの結合によりNoxa1の膜移行とコンフォメーション変化の両者を誘導されることが重要であること、等を明らかにした。更に、Noxo1自体が分子内結合により負に調節されていること、及びNoxo1の活性化に翻訳後修飾が関与することを示した。(2)Nox2の活性化に関与するp40^<phox>は、N末から「PX-SH3-PB1」というドメイン構造をしている。「p40^<phox>-PXによるPI3P結合」が、PB1ドメインがPXドメインと分子内結合することによって負に調節されていること、その結果、「p40^<phox>のファゴゾーム膜への移行」も抑制されることを明らかにした。
眼内抗酸化物質の解析と新規眼内灌流液の開発

網膜疾患(黄斑前膜、黄斑円孔:コントロール群)、糖尿病網膜症(糖尿病群)において、各サンプル(末梢血・前房水・硝子体)に含まれる抗酸化活性を有する活性イオウ分子を定量したところ、活性イオウ分子(ポリスルフィド)を中心に15種類以上の抗酸化物質眼内濃度を世界で初めて測定をすることができた。さらに、活性イオウ分子種の生成量を疾患別、サンプル別にも比較し相関関係を検討し、糖尿病群とコントロール間での差異、サンプル種別の差異、さらに前房水と硝子体の間の関係も明らかにすることが出来た。酸化ストレスは加齢関連疾患の主な危険因子であり、グルタチオン・システインパースルフィドに代表されるイオウを含むチオール基を基盤としたレドックス制御が鍵となる。様々な眼科疾患において、採血時に血液サンプル、手術時に前房水と硝子体サンプルを採取し、抗酸化物質の濃度測定を行った。白内障、網膜疾患(黄斑前膜、黄斑円孔、糖尿病網膜症)、緑内障において、末梢血、前房水、硝子体(網膜疾患のみ)を50例以上採取した。採取した各サンプルにアルキル化剤であるmonobromobimaneを添加し、反応性の高い還元型ポリスルフィドをbimane付加体として安定化させ、高感度タンデム型質量分析計(LC-MS/MS)を用いたメタボローム解析を行った。得られたデータより各サンプルに含まれる各種抗酸化活性を有する活性イオウ分子を定量した。グルタチオン・システインパースルフィドに代表される活性イオウ分子(GSSH、GSSSHをはじめとするポリスルフィド)を中心に15種類以上の抗酸化物質眼内濃度測定をすることができた。活性イオウ分子の生成量を疾患別に比較検討するとともに、サンプル別(末梢血・前房水・硝子体)にも比較し相関関係を検討中である。術後の炎症所見や視機能予後との解析も行い、診断、病期判定、予後予測に着目したバイオマーカーとしての可能性を検討する予定である。さらに、可能であれば、動物酸化ストレス障害モデルのin vivo評価系を構築し、合成した新規抗酸化物質の有効性を検証する。最終的に、レギュラトリーサイエンスの見地から特許戦略相談、承認に必要な検討を開始する。酸化ストレスは加齢関連疾患の主な危険因子であり、様々な眼疾患の病態にもかかわっていると考えられる。これらを抑えるには、グルタチオン・システインパースルフィドに代表されるイオウを含むチオール基を基盤としたレドックス制御が鍵となる。今回まずは、網膜疾患(黄斑前膜、黄斑円孔:コントロール群)、糖尿病網膜症(糖尿病群)において、採血時に血液サンプル、手術時に前房水と硝子体サンプルを採取し、各サンプルにアルキル化剤であるmonobromobimaneを添加し、反応性の高い還元型ポリスルフィドをbimane付加体として安定化させ、高感度タンデム型質量分析計(LC-MS/MS)を用いたメタボローム解析を行った。得られたデータより各サンプルに含まれる各種抗酸化活性を有する活性イオウ分子を定量したところ、活性イオウ分子(GSSH、GSSSHをはじめとするポリスルフィド)を中心に15種類以上の抗酸化物質眼内濃度を世界で初めて測定をすることができた。活性イオウ分子の生成量を疾患別に比較検討するとともに、サンプル別(末梢血・前房水・硝子体)にも比較し相関関係を検討した。糖尿病群とコントロール間の血漿中では、いずれも活性イオウ分子種が確認されたが、二群間での差異は認めなかった。糖尿病群とコントロール間の血漿中では活性イオウ分子種が確認されたが、二群間での差異は認めなかった。しかしながら、前房水と硝子体中では、糖尿病群で上昇している活性イオウ分子種を数種類認め、さらに前房水と硝子体の間で相関関係を示す活性イオウ分子種も認めた。目標に沿って、サンプル回収とその解析が達成できつつあるため。眼科学引き続き、サンプル回収に努める。解析を進め、活性イオウ分子の生成量を疾患別に比較検討するとともに、サンプル別(末梢血・前房水・硝子体)にも比較し相関関係を検討中である。研究計画のうち、1)様々な眼疾患での新規抗酸化物質測定に関して、条件検討を含め非常に効率よく進めることができた。よって、わずかながら、次年度使用額が生じた。平成27年度には、新規抗酸化眼内灌流液の開発、動物モデルを用いた新規抗酸化物質の安全性と抗酸化作用の測定、正常動物眼を用いた抗酸化眼内灌流液の有効性の検証、新眼内灌流液に用いる新規抗酸化物質の絞り込みを含め当初の計画通り進めていく予定である。これらに伴い、物品費、旅費、人件費などとして請求予定である。
自動予備電離方式を用いた小型繰返しHe/Ar/XeClエキシマレーザの試作研究

本研究では、59年度から60年度にわたって、混合希釈ガスを用いた自動予備電離型放電励起XeClレーザの研究を行い、次の成果を得た。1. Ar/He希釈ガスを用いたXeCl308nmエキシマレーザの出力特性を詳しく調べ、最大レーザ出力を与える最適ガス圧条件(全ガス圧力、ガス混合比)を求めた。2. Ar/Heの代りにNe/Ar希釈ガスを用いたXeCl308nmエキシマレーザの出力特性を詳しく調べ、それが、2気圧以下の圧力領域で、Ar/He、Ne、Ar希釈を用いた場合より更に大きなレーザ出力エネルギーを与えることを見い出し、最適ガス圧条件を求めた。3. 1及び2の研究結果、Ar/He/XeCl及びNe/Ar/XeClレーザは、2気圧以下の低圧力領域で比較的大きなレーザ出力と長い寿命が得られること、従って小型で簡便なレーザ装置として有望であることが明らかになった。4.スパークギャップとレーザヘッドを一体化した小型で低インダクタンスの自動予備電離型放電励起XeClレーザ装置を考案し.1と2で求めた最適ガス圧条件下で、レーザ出力エネルギー及び効率の回路パラメータ依存性や、予備電離ギャップ構造への依存性を調べ、それらの最適条件を決定した。また最適条件下において、本レーザ装置は安定で比較的長寿命の優れた動作時性を示すことを明らかにした。5.上記14の結果をもとにして、最適化した改良型の、小型で安定な混合希釈XeClレーザ装置を設計・試作した。以上の研究によって当初の計画をほぼ達成し、実用的な混合希釈XeClレーザ装置を試作することができるので、今後はXeClレーザの励起機構の研究及び応用分野の研究を行っていく予定である。
ネコモルビリウイルスによる間質性腎炎発症機構の解明とワクチンによる予防法の確立

ネコモルビリウイルスに感染した猫では、非感染の猫に比べて慢性腎疾患に罹患した猫が多い。これまでの研究から、猫にネコモルビリウイルスまたは不活化ウイルス粒子を接種することでネコモルビリウイルスに対する抗体価が上昇することがわかっている。このウイルスが感染した猫ではウイルスが排除されず、1年以上にわたって尿中に感染性のウイルス粒子が排泄される。本研究の目的は、このようなネコモルビリウイルス感染が腎炎を引き起こすメカニズムを解明することである。今年度は昨年度に引き続き、ネコモルビリウイルス感染猫から検出したネコパラミクソウイルスのゲノム解析を行った。系統解析を行うと、ネコパラミクソウイルスは一部のグループが提唱している、Jeilongウイルスに属する。このJeilongウイルスに属するウイルスはげっ歯類から検出・分離されている。野外飼育の猫で感染がみられることや、このウイルス感染は一過性であることから、げっ歯類を宿主とするパラミクソウイルスが猫に感染したと考えられた。この結果は中国の武漢で開催された日中ウイルス学会で報告した。ネコモルビリウイルスとネコパラミクソウイルスの重複感染と疾患の関わりは不明である。こうした複数のウイルス感染、さらにはウイルス叢(バイローム)と疾患の関わりを調べるためには、より多くのメタゲノムデータからウイルスを検出し、種類や数、多様性を解析する必要がある。現在、公共データベースに登録された猫のメタゲノムデータを再解析し、アッセンブリした塩基配列データに含まれるウイルス由来配列の探索や、ウイルス叢解析のためのパイプライン構築を行っている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、ネコモルビリウイルスによる腎炎発症機構の解明である。ネコモルビリウイルス感染によるインターフェロン誘導遺伝子の発現解析および、今後実施予定の次世代シークエンス解析による突然変異解析の前段階として、尿中に含まれるウイルスの網羅的検出を試みた。ネコの腎炎が起こる機序のひとつとして、宿主の自然免疫応答による組織へのダメージが考えられ、ウイルス感染と自然免疫応答の関係を明らかにすることは腎炎発症機構を明らかにする上で重要である。我々は、ネコモルビリウイルス感染細胞からRNAを抽出し、インターフェロン、インターフェロン応答遺伝子、サイトカインのメッセンジャーについて定量的RT-PCRを行ったところ、複数のインターフェロン、インターフェロン応答遺伝子およびサイトカイン遺伝子の発現上昇がみられ、ネコモルビリウイルス感染によってこれらが誘導されることがわかった。本結果はネコモルビリウイルスによる自然免疫応答の誘導が腎炎の原因となっている可能性を明らかにした。ネコパラミクソウイルスは2015年にドイツで発見されたウイルスで、既知のパラミクソウイルスとは遺伝的に異なるグループを形成する。ネコパラミクソウイルスはネコモルビリウイルスとともに、ネコの慢性腎炎との関与が疑われているため、日本での感染状況の調査は重要である。我々は、動物病院に来院したイエネコから尿および血漿、合計100検体を採取し、ライブラリを作製した。次世代シークエンス解析結果を既知のネコパラミクソウイルスゲノム配列上にマッピングしたところ、一致する複数のリードが得られた。得られた候補配列に対するプライマーを作製し、RT-PCRを行ったところ、複数の日本株が検出された。本研究は日本で初めてネコパラミクソウイルスを検出し、日本独自株の存在を明らかにした。本年度は計画1年目のネコモルビリウイルス分離株を用いた感染実験の前段階として、ネコモルビリウイルス感染による宿主の自然免疫応答を調べ、またリバースジェネティクス技術を用いたネコモルビリウイルスの人工合成系の改良に取り組んだ。また、ネコモルビリウイルス野生株を接種した猫の組織からRNAを抽出し、ウイルスの検出を試みた。さらに、今後予定されている不活化ネコモルビリウイルスワクチン作製で使用する中和試験法の確立、次世代シーケンサーを用いた、尿中に含まれるウイルスの網羅的検出を試みた。ネコモルビリウイルス感染による宿主の自然免疫応答について調べた結果、ネコモルビリウイルス感染細胞では複数のインターフェロン、インターフェロン誘導遺伝子およびサイトカイン遺伝子の発現上昇がみられ、ネコモルビリウイルス感染によってこれらが誘導されることがわかった。ウイルスの人工合成系の改良では、既存のミニゲノムプラスミド中のリーダー配列およびトレーラー配列を日本分離株の配列に置き換えることにより、株間の比較を行ったが大きな改善はみられず、異なる改善法が必要であることがわかった。感染実験を行なった猫の組織から、Taqmanプローブを用いたネコモルビリウイルス特異的定量RT-PCRを行なった。ウイルス接種によってCRPの上昇がみられ、炎症が起こったことは確認されたものの、組織からのウイルスの検出には至らなかった。日本分離株を用いてネコモルビリウイルスの中和試験法を試みたところ、ネコモルビリウイルスに対する中和抗体を高感度に検出することに成功した。異なる遺伝型のウイルス株に対する中和活性の差はみられなかった。尿中に含まれるウイルスの網羅的検出を試みたところ、尿由来RNAのプール中から、複数のネコパラミクソウイルス様配列が検出され、そのL遺伝子の配列はドイツ株と90%の一致率を示した。ネコモルビリウイルス持続感染機構の解析のため、ネコモルビリウイルスの持続感染細胞の樹立および、猫に感染性のネコモルビリウイルスが1年以上感染し続けていることを明らかにした。具体的には、持続感染細胞における免疫応答、ウイルス産生能の比較、形態学的解析を行い、この細胞の性状を明らかにした。また、ネコモルビリウイルスに感染したネコを継続的に観察し、最初のウイルス分離から1年後、再度分離することに成功した。

今回の結果から、感染性のネコモルビリウイルスが猫に1年以上にわたり持続感染していることが初めて示された。また樹立した持続感染細胞は、そのメカニズムを調べるためのin vitroモデルとして重要である。2015年にネコモルビリウイルスではない、猫に感染するパラミクソウイルス(ネコパラミクソウイルス)が尿路疾患に関係することが報告された。我々は日本において、猫の尿路疾患とウイルス感染の関係を調べるために、感染率および分布を調べ、その一部の成果を報告した。またこのウイルスゲノムについてはごく一部のみがわかっていたが、我々は次世代シークエンスを用い、ネコパラミクソウイルスのゲノム構造を明らかにした。さらに、このゲノム情報を用い、近縁のウイルスとの系統関係をより明確にした。本結果から、日本の猫に少なくとも2種のパラミクソウイルスが感染しており、これらウイルスが猫や人に与える影響を研究する必要性が示された。2016年に猫の急性腎不全にマクロファージのアポトーシス阻害因子が関与すると報告された。ネコモルビリウイルス感染との関係を調べるため、この因子の進化的な解析を行った。先行研究で、猫において機能的な差異が認められたモチーフについて調べたが、正の自然選択は認められなかった。本年度は3年目に計画しているネコモルビリウイルス持続感染機構の解析を行うため、ネコモルビリウイルスの持続感染細胞を樹立し、持続感染細胞における免疫応答、ウイルス産生能の比較、形態学的解析を行い、この細胞の性状を明らかにした。また、持続感染細胞を用いたミニレプリコンの作製を試み、蛍光タンパク質の発現を確認した。これまで分離したネコモルビリウイルス全株で持続感染細胞を樹立した。また、ネコモルビリウイルスに感染したネコを継続的に観察し、最初のウイルス分離から1年後、再度分離することに成功し、感染性のネコモルビリウイルスが長期間に渡って持続感染していることを明らかにした。一方で、ウイルス感染で特異的に発現するmiRNAの同定には至らなかった。我々が日本で初めて分離したネコパラミクソウイルス(ネコモルビリウイルスとは異なるが、腎不全への関与が報告されている)のゲノム構造の決定を試みた。その結果、ほぼ全長を解読することに成功し、遺伝子の構造が明らかとなった。これを用いた系統解析によって、近縁のウイルスとの系統関係を明らかにした。猫の腎不全に関与するとされる、マクロファージのアポトーシス阻害因子の進化的な解析を行った。具体的には、先行研究で機能的な差異が認められたネコにおけるモチーフ配列について非同義置換率と同義置換率を比較した。生存に有利な変異(正の自然選択)が起こっていると予想していたが、統計的な有意差は得られなかった。
予定外胚葉領域由来全能性幹(ES)細胞からの歯牙の誘導とその組織再生医療への応用

アフリカツメガエル胚未分化細胞再集合培養系を用いて以下の検討を行った.アニマルキャップ(AC)をCa^<2+>,Mg^<2+>を含まないSteinberg's solution(SS)中で細胞解離後,activin A(25ng/ml)1時間処理細胞群と未処理群を種々の比率で混合し,Ca^<2+>,Mg^<2+>を含むSS中で再集合体を形成し培養後,組織学的解析、RT-PCR法,in situ hybridization法にて各種遺伝子発現を検討した.また,再集合体を正常胚へ移植し,組織学的ならびに分子生物学的に解析した.1.Activin A処理群:未処理群1:5から形成した再集合体(1:5再集合体)は,培養期間7日では,組織学的に主に軟骨組織から構成され,顎顔面領域ならびに軟骨に発現する遺伝子群の発現を認めた.ISH法の結果,培養期間4日目において,gsc,X-dll4,Sox9,Col2の遺伝子発現の局在を認めた.しかし,Hoxb9の発現は認めなかった.2.1:5再集合体を正常胚(st23)下顎相当部へ移植を行うと,10日目組織は軟骨組織によって構成され,1,4日目移植組織でgsc,X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2の発現をを認めた.3.1:5再集合体の正常胚(st23)腹部への移植では,10日目組織には,軟骨組織,筋組織,神経組織,眼球様構造、歯胚様構造を認めgsc,X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2発現,歯胚様構造部にはアメロジェニン陽性を認めた.以上の結果再集合培養系を用いてin vitroで未分化細胞から細胞分化と位置情報をコントロールすることができた.次にアフリカツメガエルの結果に基づき,マウスES細胞を用いて以下の検討を行った。方法:フィーダー細胞を用いずLIFを含む無血清ES7培地を用いて未分化性を維持したマウスES-D3細胞を,中胚葉組織誘導能を持つ因子で処理、あるいは腹側化因子で処理を行い、それぞれ胚葉体(embryoid body, EB)を形成させた。続いて、これらEBを再集合させ、さらに培養を行った後、EBを組織学的ならびにRT-PCR法を用いて解析した。結果:4週間培養後の再集合体には、アルシアンブルーならびにII型collagen陽性の軟骨組織を認めた。また、頭部に発現するOTX-2ならびにneural crest形成に関与するAP-2の発現を認めたことから,この再集合体は頭部の位置情報を持つことが明らかとなった。以上のことから、本培養系は,種々の器官発生メカニズムの解明ならびに今後の再生医療に向け、有用なモデルとして発展できると考えられる。本研究計画では,アフリカツメガエル胚未分化細胞再集合培養系を用いて以下の検討を行った.1.ActivinA処理細胞のみから形成した再集合体(Aat再集合体)は,培養期間7日では,組織学的にyork-richな内胚葉組織から構成され,内胚葉組織に発現するendoderminの発現を強く認めた.2.Activin A処理群:未処理群1:1から形成した再集合体は,培養期間7日では,組織学的に主に脊索ならびに筋組織から構成され,Xnotおよび後方脊髄に発現するHoxb9の発現を強く認めた.3.activin A処理群:未処理群1:5から形成した再集合体(1:5再集合体)は,培養期間7日では,組織学的に主に軟骨組織から構成され,顎顔面領域ならびに軟骨に発現するgsc, X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2の発現を認めた.in situ hybridization法の結果,培養期間4日目において,gsc, X-dll4,Sox9,Col2の遺伝子発現の局在を認めた.しかし,Hoxb9の発現は認めなかった.4.1:5再集合体を正常胚(st23)下顎相当部へ移植を行ったところ,10日目組織は主に軟骨組織によって構成され,1日目,4日目の移植組織でgsc, X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2の発現をを認めた.5.1:5再集合体を正常胚(st23)腹部へ移植を行ったところ,10日目の同組織には,軟骨組織,筋組織,神経組織,眼球様構造、並びに歯胚様構造を認めgsc, x-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2の発現および歯胚様構造部にはアメロジェニン陽性所見を認めた.6.1:5再集合体,下顎相当部移植組織,および腹部移植組織ではPax6の発現は認められなかったが,培養24時間の1:5再集合体,1日目ならびに3日目の腹部移植組織ではその発現を認めた.以上の結果より,再集合培養系を用いてin vitroで未分化細胞から細胞分化ならびに位置情報をコントロールすることができた.アフリカツメガエル胚未分化細胞再集合培養系を用いて以下の検討を行った.アニマルキャップ(AC)をCa^<2+>,Mg^<2+>を含まないSteinberg's solution(SS)中で細胞解離後,activin A(25ng/ml)1時間処理細胞群と未処理群を種々の比率で混合し,Ca^<2+>,Mg^<2+>を含むSS中で再集合体を形成し培養後,組織学的解析、RT-PCR法,in situ hybridization法にて各種遺伝子発現を検討した.

また,再集合体を正常胚へ移植し,組織学的ならびに分子生物学的に解析した.1.Activin A処理群:未処理群1:5から形成した再集合体(1:5再集合体)は,培養期間7日では,組織学的に主に軟骨組織から構成され,顎顔面領域ならびに軟骨に発現する遺伝子群の発現を認めた.ISH法の結果,培養期間4日目において,gsc,X-dll4,Sox9,Col2の遺伝子発現の局在を認めた.しかし,Hoxb9の発現は認めなかった.2.1:5再集合体を正常胚(st23)下顎相当部へ移植を行うと,10日目組織は軟骨組織によって構成され,1,4日目移植組織でgsc,X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2の発現をを認めた.3.1:5再集合体の正常胚(st23)腹部への移植では,10日目組織には,軟骨組織,筋組織,神経組織,眼球様構造、歯胚様構造を認めgsc,X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2発現,歯胚様構造部にはアメロジェニン陽性を認めた.以上の結果再集合培養系を用いてin vitroで未分化細胞から細胞分化と位置情報をコントロールすることができた.次にアフリカツメガエルの結果に基づき,マウスES細胞を用いて以下の検討を行った。方法:フィーダー細胞を用いずLIFを含む無血清ES7培地を用いて未分化性を維持したマウスES-D3細胞を,中胚葉組織誘導能を持つ因子で処理、あるいは腹側化因子で処理を行い、それぞれ胚葉体(embryoid body, EB)を形成させた。続いて、これらEBを再集合させ、さらに培養を行った後、EBを組織学的ならびにRT-PCR法を用いて解析した。結果:4週間培養後の再集合体には、アルシアンブルーならびにII型collagen陽性の軟骨組織を認めた。また、頭部に発現するOTX-2ならびにneural crest形成に関与するAP-2の発現を認めたことから,この再集合体は頭部の位置情報を持つことが明らかとなった。以上のことから、本培養系は,種々の器官発生メカニズムの解明ならびに今後の再生医療に向け、有用なモデルとして発展できると考えられる。
フラボノイドによる抗アレルギー活性の新規作用機序の検討

健康補助食品として知られているフラボノイドは抗アレルギー作用など様々な効果を持つことが知られているが、その作用機序については不明であった。本研究によって、フラボノイドの一種であるミリセチンおよびケンフェロールは肥満細胞においてHO-1の発現および活性を増加させることにより抗アレルギー作用を示すことが明らかとなった。フラボノイドは種々の野菜や果物に存在する生理活性成分であり、抗炎症作用、抗酸化作用、抗菌作用、抗腫瘍作用などが注目され健康食品として商品化されている。フラボノイドの一種であるケルセチンは抗炎症活性を持つがその炎症反応抑制機構、特に抗アレルギー活性発現の作用機序については現在までのところまだ明確にされていない。一方、ポリフェノールの中にはheme oxygenase(HO)-1の酵素活性を介して細胞保護作用を発揮するものが報告されている。本研究の目的は抗アレルギー活性を持つフラボノイドについてケルセチンを代表としてその作用機序を解明することである。予備実験で肥満細胞におけるケルセチンのHO-1の発現誘導を確認し、ケルセチンによるHO-1の発現誘導と肥満細胞の脱顆粒との関係を評価した。さらにはケルセチンによるHO-1発現誘導に関わるシグナル伝達経路について検討した。肥満細胞においてHO-1は恒常的に発現しており、ケルセチンによってHO-1の発現は増強した。また、HO-1誘導剤によって肥満細胞の脱顆粒は抑制され、HO-1阻害剤によりケルセチンによる脱顆粒抑制効果が解除された。HO-1の発現に関わる転写因子Nrf2はケルセチンにより細胞質から核内へと移行することが明らかになり、ケルセチンはNrf2-HO-1を介して抗アレルギー作用を示す可能性が示唆された。現在は他の抗アレルギー活性を持つフラボノイドについてHO-1との関係を検討中であり、最終的には約4,000種類のフラボノイドの中でHO-1誘導能や脱顆粒抑制能を検討し、最も有効に抗アレルギー活性を持つフラボノイドの側鎖の修飾や基本構造を特定する。また、アレルギー反応が促進される可能性があるケルセチンの長期曝露について、HO-1がどの程度重要であるか評価し、ケルセチン長期曝露時に誘導される他の分子についても検討を加える予定である。フラボノイドの一種であるケルセチン、ミリセチン、ケンフェロールは、肥満細胞や好塩基球を安定化させ、ヒスタミンの放出を抑制する効果が報告されている。これらのフラボノイドは抗アレルギー活性のみならず広く細胞保護作用を持つが、抗アレルギー活性発現の作用機序についてはまだ明確にされていない。最近フラボノイドはheme oxygenase(HO)-1を介して細胞保護作用を示すことが報告された。HO-1はヘムを分解しビリベルジン、鉄、一酸化炭素(CO)、さらにはビリルビンに分解する。本研究ではフラボノイドであるミリセチンおよびケンフェロールの抗アレルギー作用とHO-1の関係について検討した。ミリセチンおよびケンフェロールは濃度依存的および時間依存的に脱顆粒を抑制し、これらのフラボノイドは肥満細胞においてHO-1の発現および活性を増強させた。また、ミリセチンおよびケンフェロールによる脱顆粒の抑制はHO-1の阻害剤によって解除され、HO-1の代謝産物であるビリルビンやCOによって脱顆粒が抑制されたことから、これらフラボノイドによる抗アレルギー作用はHO-1を介しており、HO-1によって産生されたビリルビンやCOが抗アレルギー作用に関与している可能性が示唆された。さらに、ミリセチンは転写因子nuclear factor-erythroid 2 related factor 2(Nrf2)を細胞質から核へと移行させることも明らかとなった。ミリセチンおよびケンフェロールは肥満細胞においてHO-1の発現および活性を増加させることにより抗アレルギー作用を示すことが明らかとなった。
物性基礎論としてのランダム行列理論

ランダム行列理論は乱数を成分とする行列の固有値分布を研究する理論である.本研究では固有値を粒子系の位置とみなす.得られる粒子系は,ランダム行列の固有値の間の強い相関を反映して,強く相互作用する多粒子系になる.ランダム行列理論を発展させ応用することにより,従来の方法では解析できなかった,強く相互作用する粒子系の時空相関関数を厳密に求めることに成功した.この結果は将来,パターン形成などの非平衡物性理論に応用することが可能である.ランダム行列理論は乱数を成分とする行列の固有値分布を研究する理論である.本研究では固有値を粒子系の位置とみなす.得られる粒子系は,ランダム行列の固有値の間の強い相関を反映して,強く相互作用する多粒子系になる.ランダム行列理論を発展させ応用することにより,従来の方法では解析できなかった,強く相互作用する粒子系の時空相関関数を厳密に求めることに成功した.この結果は将来,パターン形成などの非平衡物性理論に応用することが可能である.1.時間的に非斉次である確率過程であるミアンダー過程に非衝突条件を課すことによって定義される多粒子系を研究した.この系は2つのパラメータを持ち,特別な場合にカイラル・ランダム行列やAltland-ZirnbauerのBogoliubov-de Gennes型ランダム行列の固有値分布を粒子分布として実現する.特にこれらの分布の間を時間的に転移することを明らかにした.また,粒子数を無限大にした熱力学的極限での相関関数を厳密に求め,それらが一般に分数微積分を使って表せることを発見した.この結果は論文に纏め,現在投稿中である.また数理解析研究所講究録に部分的な結果を発表した.2.ランダム行列は群や環の表現論と関連が深いが,そこでの知見を応用して,量子ウォークの極限分布に関する定理の別証明を与えた.この定理は今野紀雄(横浜国大工学部)によって組み合わせ論的な手法により与えられたが,我々はその群論的な性質を応用して相対論的量子力学の方程式(ワイル方程式)に写像することによって極限定理を証明することに成功した.この結果はPhys.Rev.Aに掲載された.3.ランダム行列の理論は経済物理にも応用されている.このことも含めた解説記事を雑誌「数理科学」に執筆した.4.ランダム行列はパンルヴェ方程式の理論とも関係する.これについて調べ,研究会等で講演を行った.1.ランダム行列理論は、成分が乱数で与えられる行列の固有値の分布に対する理論であり、元来は静的な統計理論である。しかし、行列の各成分をブラウン運動などの確率過程とすると、行列に値をとる拡散過程が定義され、その固有値の運動によって長距離相互作用する1次元上の多粒子系の確率過程を記述することができる。この長距離相互作用は強い斥力であり系は非衝突粒子系となる。ランダム行列理論を応用して、多粒子系のダイナミクスを議論することができるのである。特に時間的に非斉次な確率過程は非平衡統計物理学模型として興味深い。我々は、「一般化された彷徨過程」という2つのパラメータを持つ時間的に非斉次な拡散過程に非衝突条件を課した粒子系を定義し、その時間・相関関数をランダム行列理論を応用することによって厳密に定めた。この結果を用いることにより、粒子数無限大の熱力学的極限をとることに成功し、時間的に非斉次で空間的にも非一様な非平衡無限粒子系を導いた。この系の相互作用は積分核で指定されるが、それがRiemann-Liouvilleの非整数階微積分によって記述されることを明らかにした。この結果は、ランダム行列の一次元鎖に対するForresterらや永尾の結果を一般化したものである。(この結果はProbab.Th.Rel.Fieldsに掲載された。)2.ランダム行列は半古典的な記述であるが、量子的な拡散過程を記述する模型として量子ウォークが多くの研究者の関心を集めている。量子ウォーク模型は「量子コイン」とよばれるユニタリー行列によってその動的な振る舞いが指定される。これがSU(2)の元で与えられる場合に、今野(横浜国大工学部)が量子ウォーカーの擬速度に対して長時間での弱収束定理を証明し、新奇な極限分布を導いた。我々はこの結果を、量子コインがWignerの回転行列で与えられる場合に拡張した。(この結果は論文投稿中。)1.非衝突条件を課した多粒子拡散過程の多時刻相関関数は一般に行列式で与えられることが,多層ランダム行列模型の理論から導かれる。このことを推移確率密度の従う偏微分方程式,直交関数系,及びフレドホルムの行列式の理論を用いることにより系統的に論じた.また,直交関数の漸近評価を応用することにより,スケーリングの仕方に応じていくつかの無阻粒子系が構成できるとを朋らかにした.これらの具体例をもとにして,行列式過程という多粒子(無限粒子)拡散過程の新しいカテゴリーを提唱し,その一般的な性質を研究した.特に道の連続性と付随する二次形式について詳しく調べた.またさらに広く,非衝突過程,行列値過程および行列式過程との間の関係やパフィアンと過程についても論した.2.1次元量子ウォーク模型の多成分布拡張を行った.擬速度の長時間極限分布が,今野分布関数とよばれる2成分標準模型の極限分布関数の重ね合わせで与えられることを証明した.成分数を大きくした極限では極限分布に定性的な変化が見られることや,高次元系への拡張の可能性についても研究した.

3.複素平面上の曲線の時間発展を記述する、Schrmm-Loewner evolution(SLE)と1次元拡散過程であるベッセル過程との関係を議論した.4.拡散過程と数論的関数との関係を研究した.ベッセル橋とリーマンのゼータ関数やヤコビのテータ関数との関にする先行する研究成果を,多変数に拡張することを考えた。特に非衝突ベッセル橋と多重ディレクレ級数との関係を議論した.1.3次元ベッセル橋と呼ばれる時間的に非斉次な1次元拡散過程は,非負条件を課した1次元ブラウン運動に対して,さらに初期位置と時刻1での終位置をともに原点とするという条件を課すことによって実現できる.この期間1の間の最大値のモーメントは,整数論で重要な役割を果たすリーマンのゼータ関数で表される.我々はこの結果を,まず非衝突条件を課した2本の3次元ベッセル橋に拡張した.その結果,最大値のモーメントは二重ディリクレ級数で表されことが分かった.次にこの結果を任意の本数Nの非衝突ベッセル橋に拡張した.N本の非衝突ベッセル橋の最大値分布関数は,各成分がヤコビの楕円テータ関数の導関数に関係する関数で与えられる,サイズNの行列式で表される.この結果は,国内および海外の研究者から注目を集めている.2.ランダム行列の確率過程論への応用として非衝突ブラウン運動を研究してきたが,その集大成として,任意の初期配置に対する時間・空間相関関数を一般的かつ厳密に定めることに成功した.この計算には多重直交行列と呼ばれる特殊関数を用いるため,数理物理学としても興味深い.3.量子ウォークの極限分布の研究はランダム行列理論の新たな応用分野として将来性があるが,我々は2次元量子ウォークの擬速度の極限分布を一般の初期量子ビットと任意のパラメータに対して決めることに成功した.4.統計力学模型の臨界現象に伴う曲線やフラクタル曲線を統一的に扱う新しい数学理論として,Schramm-Loewner方程式(SLE)が確率論の分野で注目を集めている.この方程式の解のパラメータ依存性は,ランダム行列理論で重要なベッセル過程と呼ばれる1次元拡散方程式の初期値問題の空間次元依存性と関係が深いことに着目して考察を行った.
摂動的3-epsilon次元量子重力

近年2次元量子重力理論は、連続的場の理論のみならず行列模型や数値シミュレーション等の手法により著しい発展を遂げた。又、2+epsilon次元重力は摂動論による解析により、Wilson-Fisher固定点によって分けられる2つの相があり、epsilon→0の極限では2次元量子重力理論の結果を再現する事が知られ興味深い。一方純粋な3次元重力はいわゆる位相的場の理論として定式化され、理論のベータ関数は0となる。そこで、当初研究計画として3次元近傍の純粋な重力理論の量子効果、ベータ関数、相構造等の様子を摂動論によって調べる事を目標とした。しかしながら位相的場の理論としての定式化は3次元の特殊性が強く反映しており3次元以外に僅かでも拡張する事が難しく、3次元からずれた場合に生じる位相的場の理論からのズレを明確に与えられない。そのため当初期待していた様な解析は困難である事が分かり、結局具体的な成果は出す事が出来なかった。一方、2次元重力理論は弦理論とも密接に関係している。中でも2次元時空に対する弦理論はその一般解の中にブラックホール時空と見なせるものを含んでいる事が知られ、興味深い対象と考えられる。そこで当初の研究計画からは異なるが、このブラックホール時空を背景場とする弦理論の量子論的構造について正準型式によって考察した。その結果、ある変数を用いて表したgauged SL(2,R)WZW modelに対し特定のゲージ固定条件を課す事により、平坦な時空上の弦理論に対するブラックホールによる変形が直接導かれる事を示した。又、その内容は物理学会北陸支部例会に於いて発表された。
多様な効用を考慮した果樹作農家の主体均衡と経営意思決定支援に関する研究

近年、研究・普及・指導等の場面において、生産者の意思決定支援を目的とした経営診断・計画手法の開発、農業技術体系データベースの構築等、経営情報システムの開発・利用が活発化している。このとき、これらのシステムで利用される主なデータは、生産要素投入量・産出量等を貨幣ターム・物量ターム・時間タームなどの尺度で捉えたものである。他方、一般に、果樹作等の労働使用的な営農類型では、稲作や畑作等と比較した場合、労働投入に肉体的および精神的苦痛(不効用)の伴う程度が高い。しかし、以上のシステムにおいて利用されているデータでは、これら効用の程度が必ずしも数量的に評価されているとはいえない。つまり、このような労働投入に伴う多様な効用を数量的に把握し、経営外部情報として整理することが、経営意思決定支援の場面における重要な課題となっている。本研究では、果樹作農家行動を対象に、経済性の視点に加え、肉体的・心理的な費用・便益(不効用・効用)を考慮した農家行動の主体均衡モデルを構築・推定し、労働投入に伴う多様な効用を考慮した投入・産出関係の数量的把握を課題とする。ところで、果樹作農家の長期的な意思決定を分析の対象とする場合、背景となる経営条件の設定において、投資・資金問題が重要なポイントのひとつとなる。そこで、本年度は、果樹経営安定対策下における農家行動を対象として,経営計画と財務分析を結合した農業経営意思決定支援手法による長期的な意思決定支援の有効性について,その検証を行った。ところで、果樹作農家行動の主体均衡モデルを構築する場合、背景となる価格条件の設定において、対象農家が属する産地の行動が重要な前提条件となる。具体的には、各産地の果樹経営安定対策への参加の有無により、該当農家行動の背景となる価格条件が大きく異なる。そこで、本年度は、果樹作農家行動の背景となる社会経済的条件について、特に2001年度から実施されている果樹経営安定対策下における価格条件を数量的に把握するため、生産制限の配分主体である産地の視点からみた本対策参加の経済性のモデル分析を行った。具体的には、各産地の果樹経営安定対策への参加の有無により、当該農家行動の背景となる価格条件が大きく異なる。加えて,果樹経営安定対策への参加には,生産調整への参加を農家に強いるなどの前提条件が設けられている.そこで、本年度は、果樹経営安定対策下における農家行動を対象として,短期的な経済性と長期的な安定性の視点より,確率的計画モデル分析による対策参加の経済性評価を行った。

しかし、以上のシステムにおいて利用されているデータでは、これら効用の程度が必ずしも数量的に評価されているとはいえない。つまり、このような労働投入に伴う多様な効用を数量的に把握し、経営外部情報として整理することが、経営意思決定支援の場面における重要な課題となっている。本研究では、果樹作農家行動を対象に、経済性の視点に加え、肉体的・心理的な費用・便益(不効用・効用)を考慮した農家行動の主体均衡モデルを構築・推定し、労働投入に伴う多様な効用を考慮した投入・産出関係の数量的把握を課題とする。ところで、果樹作農家の長期的な意思決定を分析の対象とする場合、背景となる経営条件の設定において、投資・資金問題が重要なポイントのひとつとなる。そこで、本年度は、果樹経営安定対策下における農家行動を対象として,経営計画と財務分析を結合した農業経営意思決定支援手法による長期的な意思決定支援の有効性について,その検証を行った。
実社会と連繋する中学校国語科メディア学習プログラムの開発研究

実社会に直結する言語力を育成することとは、それに近い「場の設定」をすることで、生徒に効果的な目的意識、相手意識、場面・状況意識を持たせることとなり得る。生活の中で活きる国語力を育てるためには、数多くある情報媒体の中でも中学生にとって身近な「映画フライヤー」というメディアに着目し、その機能と表現様式を踏まえた授業作りや、単元開発を行うことを研究の目的とした。単元「文化祭のクラス発表「映画」のフライヤーを作ろう広告の機能と表現様式を生かして効果的に書く」を企画、教材開発をし、実証的な研究授業を行った。生徒自らが制作した映像メディアである「映画」を宣伝する「フライヤー作り」という「書くこと」の言語活動を通して、レトリックを使ったキャッチコピー作りや、語彙の吟味をさせることで、豊かな表現力を身につけさせることができた。実際のフライヤーを意識的に多視点から分析させることで学びを得させ、ターゲットに訴求する映画の「ストーリー」と「解説」の文章を、意図的であり戦略的に書かせた。その際に、映画特有の誇大広告的な見出し表現や語彙については、批判的に読み解いていかねばならない部分もあるという点に気づかせ、メディア・リテラシーを高める学習場面とした。また、フライヤーの中にも、最近の広告に見られるソーシャル・メディア時代の新しいモデルSIPS〈S (sympathize=共感)、I (identify=確認)、P (participate=参加)S (share&spread=共有・拡散)が表れていることを意識させることができた。