hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大気乱流および積雲対流のスケール間相互作用

大気乱流は、それによる熱や水蒸気等の混合を通じて、より大きなスケールの大気現象に影響を与えることが知られている。しかしながら、その時空間スケールの小ささから、観測や実験が容易ではなく、大気乱流が関わるスケール間相互作用については、まだまだ未解明な部分が多く残されている。本研究では、積雲対流と大気乱流を同時に表現する大規模数値シミュレーションにより、地表面付近や雲内の乱流と積雲対流の間の相互影響について、そのメカニズムを解明するとともに、その量的評価を行う。これにより、これまで考えることが難しかった大気乱流を含む大気現象のスケール間相互作用という新しい研究領域の開拓を行う。
災害の及ぼす社会的影響に関する研究

本研究は、前年度に交付を受けた同名の調査研究に引き続き、1982年、83年に災害により大規模な被害を受けた地域〈長崎市芒塚地区・奥山地区(1982年7月長崎水害)、岩手県久慈市二子・玉の脇・大尻地区(1983年4月久慈林野火災)、秋田県八森町横問・滝の間・小入川地区(1983年5月日本海中部地震)、および更京都三宅村阿古地区(1983年10月三宅島噴火)〉を選定し、災害がもたらした種々の社会的影響について調査した。具体的には、【◯!1】地域社会の連帯性、人口変動、生活形態、経済活動などの変化、【◯!2】行政機関の防災対策の変容、および【◯!3】住民の災害意識の変化の三点の研究の焦点をあて、前年度に実施した聞き取り調査およびアンケート調査の分析、調査対象地点における市町村役場・議会・農漁協・商工会議所・地元有識者などへの補足的な聞き取り調査、および被災地の人口の推移、農林漁業収入・商工業収入・観光収入・失業者の増減などの経済的変化を知るため、住民基本台帳・工業統計・商業統計などの各種統計データの分析をおこなった。さらに、こうした調査結果をもとに、前年度および本年度の成果を報告書にまとめた。その知見を簡単に述べると、【◯!1】災害の中・長期的な影響は当該地域の被災規模と直接的に関係し、被災規模が大きければその影響も大きい、【◯!2】行政の防災対策の変化や地域住民の災害意識の変化は人的被害の規模と深く関連し、農漁業収入や商工業収入等経済的変化は物的被害の規模と関係している。【◯!3】災害が地域に及ぼす影響は、国・県からの補助あるいは各種金融機関による融資などに大きく左右されるが、一般的にいうと、災害の影響を最も深刻に受けるのは、自治体や農協・漁協などの社会組織ではなく、個々の被災世帯であり、こうした世帯への援助のあり方を考え直す必要がある、などの点が明らかになった。
ハイブリッドフェムト秒レーザー加工によるボトルシップ型バイオチップの作製

新しいタイプの高機能バイオチップ(ボトルシップ型バイオチップ)を作製することを目的として、ガラス内部3次元加工技術と2光子マイクロ/ナノ光造形技術を融合したハイブリッドフェムト秒レーザー加工技術の開発を行った。開発した技術により、3次元ガラスマイクロ流体構造内に、複合機能素子を集積化し、マイクロチャネル内でマイクロ粒子の選別ならびに効率的な2液混合を同時に行うことに成功した。さらに、センターパスユニットと組み合わせたマイクロレンズアレイを集積化したボトルシップ型バイオチップの作製により、100%の細胞を並列に検出、計数することを実現した。本研究は、フェムト秒レーザーによるガラス内部3次元加工技術と2光子マイクロ、ナノ光造形技術を融合(ハイブリッドフェムト秒レーザー加工)し、新しいタイプの高機能バイオチップ(ボトルシップ型バイオチップ)作製に応用することを目的とする。近年ガラス3次元加工によるバイオチップの作製は、フェムト秒レーザー加工の重要な応用分野となっている。しかしこれまでは3次元流体構造を形成し、さらに光導波路などの簡単な光学素子を集積化したものしか作製されていない。微小な構造を持つ機能素子の集積化は、バイオチップを高機能化する上で必要不可欠であるが、ガラス3次元加工技術のみでこれを実現することは不可能であり、新たな技術を導入する必要があった。平成25年度はまず、市販の感光性ガラスを用いてフェムト秒レーザー3次元直描による内部改質を行い、改質領域をフッ酸エッチングにより選択的に除去することにより、3次元流体構造の形成を行った。このとき、レーザー光の走査方法やエッチング後のポストアニールの条件を最適化することにより、多様な断面形状でかつ平滑、平坦な面を持つ流路を作製することに成功した。続いて作製した3次元流体構造内部にポリマー3次元微小構造体を内包させるため、フェムト秒レーザーによる2光子光造形を行うシステムの開発を行った。開発したシステムを用いて、マイクロ流路内部に2光子光造形によりポリマー構造体を構築するための作製条件の最適化を行った。その結果、ガラス中に埋め込まれた3次元流体構造内部に、マイクロスケールの複雑な構造を持つポリマー3次元構造体を集積化することに成功した。今後は、本手法の高度化を図るとともに、高機能バイオチップの作製に展開する。平成26年度は、前年度に開発したフェムト秒レーザーによりガラス内部に3次元流体構造を形成する技術と、さらに作製した流体構造内部に2光子光造形によりポリマー3次元微小構造体を内包させる技術を融合し、ボトルシップ型高機能バイオチップ作製に応用した。具体的には流体フィルターと流体ミキサー機能を合わせ持つ3次元マイクロポリマー構造体をガラス流体チャネル内に集積化し、異物の除去と液体試料の高効率混合を同時に行う多機能バイオチップの作製に成功した。一方、流体構造内部で行う2光子光造形技術の高度化を図ることを目的とし、フェムト秒レーザー時空間ビーム整形技術の開発を行った。開発した時空間ビーム整形技術により、ガラス内部に3次元等方的な加工解像度で加工ができることを実証した。今後は、本手法のさらなる高性能化を図るとともに、作製した高機能バイオチップをバイオ研究応用に展開する。平成27年度は、前年度までに開発を行なったハイブリッドフェムト秒レーザー加工技術を駆使し、ボトルシップ型高機能バイオチップの作製を行った。作製したバイオチップは、以下のバイオ化学実験に応用し、その機能性を実証した。(1)マイクロ流体チャネル内に、多数の穴があいたポリマー流体フィルターを集積化し、直径が6μm以上の粒子と6μm以下の粒子の分離に成功した。穴の径は0.6μmまで小さくすることができる。(2)マイクロ流体チャネル内に、能動的なマイクロミキサーデバイスを設計、集積化し、効率的な2液混合を実現した。(3)ガラスマイクロ流体デバイス内部に、それぞれのレンズの中心部分を通過させるセンターパスユニットを組み込んだマイクロレンズアレイを集積化したオプトフルイディクスを作製し、生細胞の100%並列検出、計数に成功した。(4)ガラスマイクロ流体チャネル内に、3次元ポリマー構造によりさらに細いチャネルアレイ構造を形成し、癌細胞の転移メカニズムの解明に応用した。

本研究は、現在も継続している。新しいタイプの高機能バイオチップ(ボトルシップ型バイオチップ)を作製することを目的として、ガラス内部3次元加工技術と2光子マイクロ/ナノ光造形技術を融合したハイブリッドフェムト秒レーザー加工技術の開発を行った。開発した技術により、3次元ガラスマイクロ流体構造内に、複合機能素子を集積化し、マイクロチャネル内でマイクロ粒子の選別ならびに効率的な2液混合を同時に行うことに成功した。さらに、センターパスユニットと組み合わせたマイクロレンズアレイを集積化したボトルシップ型バイオチップの作製により、100%の細胞を並列に検出、計数することを実現した。交付申請書に記載した平成26年度の研究計画は、バイオチップ内部で行う2光子光造形技術の高度化を計ることであり、そのために時空間ビーム整形技術を開発することであった。実際に時空間ビーム整形を行うためのシステムを構築し、ガラス内部3次元加工に展開したところ、3次元等方的な加工解像度を得ることができ、本技術の有効性を実証した。しかし、平成26年度には本技術の2光子光造形への適用までには至らなかった。一方平成25年度に開発したハイブリッドフェムト秒レーザー加工により、平成27年度に実施する予定であった高機能バイオチップの作製を一部すでに実現しており、トータルとしては当初の計画通り概ね順調に進展しているといえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。レーザープロセシング平成27年度は、平成26年度に開発したフェムト秒レーザー時空間ビーム整形技術をバイオチップ内部で行う2光子光造形技術に適用し、ハイブリッドフェムト秒レーザー加工のさらなる高度化を計る。さらに前年度までに開発を行った技術を駆使し、ボトルシップ型高機能バイオチップの作製を行う。作製したバイオチップは、実際のバイオ化学実験に応用する。現在計画している応用例を下記に示す。(1)3次元ポリマー構造によりマイクロレンズアレイなどの光学素子を作製し、それをガラスマイクロ流体デバイスに集積化することにより、生細胞の検出,計数を光学的手法により並列に行うオプトフルイディクスの作製を試みる。検出確立が低い場合は、生細胞が各マイクロレンズの中心部分を移動するよう、生細胞の移動する方向を制御することのできるセンターパスユニットを組み込むことにより、100%の細胞検出を目指す。(2)3次元ポイマー構造により生細胞培養用3次元スカフォードや周期や振幅を制御した周期構造をマイクロ流体チャネル内に集積化し、微小領域における生細胞の検出、観察、分析、操作を行う。実際のバイオ、化学実験を実施するにあたっては、連携研究者として同じ機関に所属する生物学研究者の協力のもと行う。最後に平成27年度は本課題の最終年度にあたるため、研究の総括を行う。交付申請書に記載した平成25年度の研究計画は、(1)フェムト秒レーザーによる感光性ガラス内部への3次元マイクロ流体構造の作製
教員集団の知の共有を促進するミドルリーダーと校長のリーダーシップに関する研究

本研究は,ミドルリーダーにあたる主任層の教員やコーディネーターとしての役割を持つ教員やトップリーダーである校長が学校教育現場における知の共有を促進するために発揮するリーダーシップの構造を明らかにすることを目的とした。リーダーの行動のみに焦点を当てるのではなく,リーダーとフォロワーとの相互作用に着目し,その中でも,トップリーダーとミドルリーダーの関連性,ミドルリーダーとフォロワーとの関連性,トップリーダーから間接的に及ぼされるフォロワーへの影響を明らかにすることが特徴である。初年度からチーム・リーダーシップに関する先行研究を収集し,その内容を整理した。具体的には,ミドルリーダーが発揮するリーダーシップ,さらにはチームメンバーが共有する知識(メンタルモデル)や,別々の知識を分担しながら,必要に応じて他のメンバーの専門的な知識を活用する交流記憶に関する研究を中心に,本研究につながる知見を整理した。これと並行して,学校教育現場において求められる主任層の教員が教員集団に共有すべきと考える知識,また,より専門的で,ケースごとにチームメンバーが変わることがあるチームを運営しなければならない教育相談や特別支援教育のコーディネーターがチームメンバーで共有すべきと考える知識について,基礎的な調査を実施した。そこから,ミドルリーダーが発揮するリーダーシップと共有すべき知識との関連を検討するための量的調査,さらに,校長がミドルリーダーに及ぼす影響についても調査を実施する予定であったが,産・育児休暇を間に挟んだこと,さらには所属先の変更等が重なったことから,調査対象者との都合が折り合わず,最終年度内に調査実施のめどがつかなかった。そのため期間後も,調査を継続し,成果を報告する予定である。本研究は,3年間の研究期間の中で,教員集団の知の共有を促進するミドルリーダーと校長のリーダーシップについて明らかにすることを目的としている。本研究の意義は,新たな取り組みの創成や組織の変革を効果的に推し進めるためのチームにおける知の共有とそれを可能にするリーダーシップについて明らかにすることにより,近年の変化の激しい学校教育現場において効果的な取り組みへの提言につなげることができる点である。本研究では,1990年代以降に重視されているリーダーとフォロワーの相互作用からリーダーシップをとらえるという視点に立ち,トップリーダー(校長),ミドルリーダー(主任,各分掌のコーディネーター等),フォロワー(リーダー以外の教員)について,まずはそれぞれの組み合わせの中でその影響過程を調査し,最終年度には全体を通しての影響過程を明らかにすることを目指す。研究の初年度に当たる平成26年度は,ミドルリーダーが教員集団の知の共有(チーム知識の顕在化)にどのように影響力を発揮するのかに焦点を当てた取り組みを行った。ミドルリーダーに焦点を当てたリーダーシップに関する先行研究は比較的少ないため,まずは関連する文献の収集を行った。併せて,チームのリーダーシップに関する研究についても文献の収集を行い,学校教育現場において求められる活動(学校経営に関わる活動,教育相談や特別支援教育など専門的分野の活動など)に適合するリーダーシップについて,考察を行った。これをもとに,学校教育現場におけるミドルリーダーのリーダーシップについての調査の手掛かりとするとともに、展望論文の執筆をすすめた。本研究は,3年間の研究機関の中で,教員集団の知の共有を促進するミドルリーダーと校長のリーダーシップについて明らかにすることを目的としている。本研究の意義は,新たな取り組みの創成や組織の変革を効果的に推し進めるためのチームにおける知の共有とそれを可能にするリーダーシップについて明らかにすることにより,近年の変化の激しい学校教育現場において効果的な取り組みへの提言につなげることが出来る点である。本研究では,リーダーとフォロワーの相互作用からリーダーシップを捉えるという視点に立ち,トップリーダー(校長),ミドルリーダー(主任,各分掌のコーディネーター等),フォロワー(リーダー以外の教員)について,それぞれの組み合わせの中での影響過程の調査を行ったうえで,全体を通しての影響課程を明らかにすることを目指している。2年目にあたる平成27年度は,前年度に引き続きミドルリーダーが教員集団の知の共有にどのように影響力を発揮するのかを検討するととともに,校長がミドルリーダーのリーダーシップを有効に機能するためにどのような働きかけを行うのかについての基礎的な情報収集を行った。昨年度の研究開始時期の遅れのため,資料収集の時期がずれ込み,今年度も資料収集を中心に進めることとなった。資料収集により,特別支援教育や教育相談等の専門的チームとして機能すべき場合と,学校経営に関わる活動を効果的に運営する場合とで,異なるリーダーシップが必要とされる可能性を考慮し,研究の枠組みを再構築した。初年度の研究開始時期の遅れによる影響に加えて,研究代表者の妊娠による体調の不安定さがあり,今年度の後半は研究に取り組むことが困難であった。本研究の目的は,教員集団のミドルリーダーのリーダーシップと校長のリーダーシップが教員集団の知の共有に及ぼす影響について明らかにすることである。ミドルリーダーとしては,教務主任,学年主任,教科主任などの主任層の教員と,教育相談や特別支援教育のシステム作りに関わるコーディネーターの役割を持つ教員を含む。本研究では特に教員集団の意見調整や知識の共有など,特定の専門領域に限定されない共通の役割に焦点を当てて検討することを目的としている。研究は3つの段階に分けることができる。一つは,ミドルリーダーに当たる主任層の教員及び教育相談や特別支援教育のコーディネーター教員が発揮するリーダーシップの構造について把握することである。次に,校長がミドルリーダーに対して発揮するリーダーシップの構造について把握することである。最後に,校長がミドルリーダーを仲介して,教員集団に及ぼす影響について検討することである。初年度及び2年目にはミドルリーダーに焦点を当てたリーダーシップに関する先行研究について資料収集と整理を行った。そこから実証研究を行うために必要となるミドルリーダー教員についてのアンケート調査,さらに校長を対象としたアンケート調査の項目を選定した。

平成28年度には校長とミドルリーダーの両方の影響を検討する予定であったが,7月から産前休業に入り,その後の産後休業に加え育児休業を取得したために,研究を一時中断した。平成29年8月の職場復帰予定であり,それに伴い研究を再開させる予定である。産前産後休業並びに育児休業取得により,研究活動を一時中断しているため。本研究の目的は,教員集団のミドルリーダーのリーダーシップと校長のリーダーシップが教員集団の知の共有に及ぼす影響について明らかにすることである。ミドルリーダーとしては,教務主任,学年主任,教科主任などの主任層の教員と,教育相談や特別支援教育のシステム作りに関わるコーディネーターとしての役割を持つ教員を含む。本研究では特に教員集団の意見調整や知識の共有など,特定の専門領域に限定されない共通の役割に焦点を当てて検討することを目的としている。研究は3つの段階に分けられる。一つはミドルリーダーにあたる主任層の教員及び教育相談や特別支援教育のコーディネーター教員が発揮するリーダーシップの構造について把握することである。次に,校長がミドルリーダーに対して発揮するリーダーシップの構造について把握することである。最後に,校長がミドルリーダーを仲介して,教員集団に及ぼす影響について検討することである。これらについて,質的,量的調査を実施し,研究を進める。初年度及び2年目にはミドルリーダーに焦点を当てたリーダーシップに関する先行研究について資料収集と整理を行った。そののちに実証研究を行うために必要となるミドルリーダー教員についてのアンケート調査、さらに校長を対象としたアンケート調査の項目を選定した。平成28年度,平成29年度には,産前産後休業と育児休業のため,研究を一時中断した。平成30年度より,調査の実施とまとめに入る予定である。産前産後休業並びに育児休業取得,さらに職場の異動があり,研究活動を一時中断したため。本研究は,ミドルリーダーにあたる主任層の教員やコーディネーターとしての役割を持つ教員やトップリーダーである校長が学校教育現場における知の共有を促進するために発揮するリーダーシップの構造を明らかにすることを目的とした。リーダーの行動のみに焦点を当てるのではなく,リーダーとフォロワーとの相互作用に着目し,その中でも,トップリーダーとミドルリーダーの関連性,ミドルリーダーとフォロワーとの関連性,トップリーダーから間接的に及ぼされるフォロワーへの影響を明らかにすることが特徴である。初年度からチーム・リーダーシップに関する先行研究を収集し,その内容を整理した。
微分方程式の力学系的研究における幾何学的および位相的方法の研究

(1)微分方程式の力学系的研究、とりわけホモクリニック分岐やヘテロクリニック分岐及びそれが自然な形で現れる反応拡散方程式の進行波の分岐と安定性の問題等に対して、幾何学的な方法や位相的な方法を用いた研究を行った。特にStability Indexの無限次元化や無限次元マスロフ指数が対象となった。(2)非退化条件を課してベクトル場の等の特異点の分類を行うスタンダードな分岐理論とは逆に、完全に退化した状況からシステムを眺めることによって分岐解析を行った。本研究の研究者により開発された無限次元のStability Indexの理論の具体的な応用の対象の候補となる、無限帯状領域で定義された反応拡散系の断面方向に非一様な進行波解が見つかり、実際に適用できるかどうかの研究が進んでいるところである。無限次元系のコンパクト性に関連する上記以外の研究として、素子数有限の蔵元モデルが、実は一般に無限次元系であることが分かり、それが有限次元性を保つ様な特別な場合が、一般の場合とどのように異なるかに関する考察を行い、一定の成果が得られた。無限次元力学系の局所分岐理論において、既に確立された手法が必ずしも有効ではない、或はその実行が容易ではないような問題の幾つかの具体例に対して、その問題の持つ幾何学的な特徴を用いて、具体的な分岐構造を、幾何学的な議論により明らかにした。更にそのような具体例の解析を通じて、本研究の一つの目標である、系の幾何学的な構造に基づいた新しい分岐理論の構築へ向けての洞察を深めることができた。この方向では上記以外にも、分岐構造の研究の中で超臨界分岐の亜臨界分岐化の問題が検討され、局所的な制御により平衡点の安定性を高めた場合には、必然的に超臨界分岐が亜臨界分岐に変化せざるを得ないことが明らかになった。これらの成果は、一部は論文として発表し、その他は学会セミナー等で口頭によって公表している。本研究の研究代表者により開発された無限次元Stability Indexの理論の更なる進展がみられた。また、その理論の雛型となったMaslov Index理論の、具体的な問題への適用に関して重要な進展がみられた。特に、Maslov Indexの理論と精度保証付き数値計算を組み合わせることにより、周期的なポテンシャルをもったシュレーディンガー作用素に無限遠方で指数的に減少する摂動を与えた場合に、本質的スペクトルから離散固有値が飛び出す様子を、誤差評価付きで表示することに成功した。従来は、大規模な数値計算を行って特定のパラメタに対する存在/非存在の議論が行われていただけであったものが、位相的な方法を使うことにより、小規模な数値計算で固有値の大域的な挙動が追跡できたという点でこの研究には大きな意味がある。上記とは別に、統計力学における相転移の問題に対して、従来の統計的な手法とはまったく異なる、位相的な手法を用いることができる可能性があることが現在明らかになりつつある。これらの結集は、研究集会やセミナー等を通して、適宜公表している。本年度の研究を通して、相転移現象の解析に対する幾何学的な手法の予想外の有効性が明らかになった。具体的には、以下のことが理解された:物質の熱力学的な変数を変化させた時にどのようにしてマクロな相転移現象がミクロな相互作用の結果として現れて来るのかを説明するのが平衡統計力学の一つのトピックになっており、数学的にはこの問題は、分子やスピンなどの相互作用を記述するポテンシャルを与えて、それに基づきエントロピーや磁化等の熱力学的な量を定めて、粒子数が無限大の極限におけるそれらの量の発散や不連続性を解析することとなる。相転移の問題はこれまで主に解析的な手法を用いて研究されてきたが、最近になってこの問題を幾何学的な視点から捉え直す試みが始まっている。そこでの議論では、与えられたポテンシャルに対する相空間内の等エネルギー曲面の幾何学的性質の「大きな」変化が様々な熱力学的量の発散や不連続性の起源になっているのではないかと推測されている。本研究では、この様な相転移に対する幾何学的な視点からのアプローチを研究し、傍証として、genericな最近接相互作用については、任意のシステムサイズに対しエネルギー関数がモース関数になることが明らかになった。(1)作用素のH_2理論:有限次元Stability Indexは無限区間(-∞,+∞)で定義されたさ要素に対して構成された後、境界条件を持つ有限区間、周期境界条件で定義された作用素にその対象が拡張された。本研究でも無限次元Stability Indexは最初に無限帯状領域(-∞,+∞)×Ω(Ωは有限次元ユークリッド空間の有界領域)に対して構成された。このIndexの他の設定への拡張の可能性を探り、具体的な例における知見の蓄積を進めた。

(2)幾何学的手法による分岐解析:申請者によって三十結節点をもつ曲率流方程式において、幾何学的な方法によって典型的な分岐と同様の現象が観察されることが示されているのだが、更に様々な具体例においてどの様な分岐現象が起きるかについての知見の集積を図ると共に、具体例の解析から一歩進んで一般論の構築を目指すべく分岐現象の幾何学的な特徴付けの数学的定式化の方法を探った。(3)相転移現象の幾何学的起源:相転移の問題を幾何学的に解釈する為に、先ず格子上で与えられる十分一般的な相互作用のクラスについて、その相互作用から決まるポテンシャル関数がモース関数になることを示した。更に、φ^4モデルと呼ばれる具体的な系において、有限サイズでは等エネルギー曲面が特異点を持たずその幾何学的な構造は不変であるが、サイズを無限大にする極限における「漸近的な連結性の崩れ」の概念の定式化により相転移を説明出来ることが明らかになった。(1)作用素のH_2理論:元々オリジナルの有限次元Stability Indexは、最初に無限区間(-∞,+∞)で定義された作用素に対して構成された後、境界条件をもつ有限区間及び周期境界条件を持つ作用素にその対象が拡張された。本研究の出発点となる無限次元Stability Indexは、最初に無限帯状領域(-∞, +∞)×Ω(但しΩは有界領域)及び有界星状領域で定義された作用素に対して構成したが、このIndexの有限次元におけるものと同様の対象への拡張を探った。また、具体的な方程式においてもこのStability Indexの応用の可能性を検討した。(2)幾何学的手法による分岐解析:申請者によって解析された典型的な分岐現象に類似した分岐を起こす具体例の幾何学的特徴の数学的定式化を目指し、そこから一般論の構築の方向性を探った。すなわち、様々な具体例においてどのように分岐が起きるかの知見の蓄積が進んだ。(3)相転移現象の幾何学的起源:相転移の問題はこれまで主に解析的な手法を用いて研究されて来たが、最近になってこの問題を幾何学的な視点から捉え直す試みが始まっている。そのなかで熱力学的量の発散や不連続性の起源とされている、与えられたポテンシャルに対する相空間内の等エネルギー曲面の幾何学的性質の「大きな」変化の数学的に具体的に定式化の方向性を探った。この問題は、初期の段階にあり様々なアイディアが試された。本年度は、計画段階では予想外の進展があった25年度が最終年度であるため、記入しない。(1)作用素のH_2理論:一次元反応拡散系の進行波や一次元Schroedinger方程式の孤立波解の安定性解析等への応用及び理論的拡張において、申請者の業績も含めて成功を収めているStability Indexの理論の、申請者によって行われた無限次元化の理論面における更なる展開と、具体的な無限次元力学系に対する応用。(2)幾何学的手法による分岐解析:スタンダードな解析手法が容易には適用出来ないような非線形微分方程式の分岐問題について、系の持つ幾何学的な構造に基づいた新しい分岐理論の構築。(3)相転移現象の幾何学的起源:これまで解析的手法で研究されてきた相転移現象について、幾何学的、位相的な視点からその数学的構造を明らかにする。上記いずれにおいても、知見やアイディアの蓄積が順調に進んでいる。本年度の研究によって、相転移現象の解析に対する幾何学的な手法の予想外の有効性が明らかになったので、今後この方向について更に深く掘り下げることとする。25年度が最終年度であるため、記入しない。
緑膿菌病原性抗原の血清抗体価大規模疫学調査と抗緑膿菌ガンマグロブリン製剤試作

本研究は、ヒト緑膿菌肺炎治療に有効な非抗菌剤治療の開発として、特殊ガンマグロブリン製剤の開発につなげることである。高齢化社会進行や医療高度化に伴い、致死的な細菌性肺炎が増加している。中でも日和見感染菌として代表的な緑膿菌による肺炎は、抗菌剤以外に未だ有効な治療法は無く、多剤耐性化が加わって治療に難渋する。申請者は、抗緑膿菌ワクチン・抗体療法の開発に取り組む中で、一部高齢者の血液中のガンマグロブリンには、緑膿菌毒素分泌システムを阻害できる抗体分画が多く含まれていることを発見した。このことは、血漿からのガンマグロブリン精製過程において、献血者年齢や測定抗体価等を指標にして分別精製することで、緑膿菌感染に対する高力価グロブリン製剤開発が可能であることを示唆している。そこで、緑膿菌抗原に対する血清抗体価について大規模疫学調査を実施し、血液供与者年齢や血液抗体価での分別精製を行ってきた。次に、ガンマグロブリン製剤を試作し、その抗緑膿菌作用について動物緑膿菌性肺炎モデルにて検証し、緑膿菌肺炎治療に有効な特殊ガンマグロブリン製剤の開発につなげる予定である。細菌感染に有効なモノクローナル抗体医薬品は、最近認可を受けたクロストリジウム毒素に対するものを除いて未だ無い。加えて、緑膿菌に対するワクチン療法開発は、依然困難な道途中にある。抗菌剤だけに頼らない新しい細菌感染に対する予防・治療法の開発は人類に取って喫緊の課題であり、本研究を通じて新たな予防法・治療法の導入をめざす。現在までに、抗緑膿菌抗体価体の疫学調査として、500人程度のヒトを対象とし、少量の供与血液を得て、抗緑膿菌抗体価の測定等を行ってきた。これまでの研究により、1)一部の高齢者を中心とするヒト血清中には高い抗PcrV抗体が含まれており、それらの血清より抽出したガンマグロブリンには抗緑膿菌III型分泌毒性に対する阻害作用が認められること、受動免疫投与により抗緑膿菌III型分泌毒性作用を発揮できることなどが示されている。続いて、現在は、更に多くの血漿サンプルよりガンマグロブリン分画を抽出し、抽出したガンマグロブリンをマウス緑膿菌肺感染モデルにおいて、受動免疫もしくはIVIGでの治療効果を判定するプロセスにある。結果に応じて実際の献血由来の原資血漿の効率的な分別法を見出して臨床応用につなげる。抗破傷風や抗B型肝炎ウイルス等の数少ない特殊ガンマグロブリン製剤の精製には、選定された特定の血液ドナーに対する事前のワクチン投与と、供与血液からのグロブリン分画の抽出が必要である。本邦では日本赤十字社による既存の献血システムによる血液供与由来の血漿成分を原資として、各製薬会社がグロブリン分画を抽出して非特異的ガンマグロブリン製剤を生産している。抗PcrV抗体価に関する我々の小規模疫学調査において、測定抗体価には個体により10倍以上の開きがあり、高齢者に高い傾向が認められた。加えて、国内ガンマグロブリン製剤が海外製よりも抗PcrV抗体価が高い傾向にあった。その理由としておそらく日本の幅広い年齢層と低いリピーター献血率を保つ献血システムに由来している可能性がある。超高齢化社会を迎える本邦においても、今後、益々少子高齢化の中で健康な高齢者からも献血が期待されるなかで、年齢、あるいは事前の特定の抗体価測定による原資血漿製剤の選別だけを行うことだけで、特定の病原体、もしくは特定の範囲内に含まれる病原体に対する高力価のガンマグロブリン製剤の精製が可能である可能性を秘めており、この仮説を検証していく。

これまでの研究により、1)一部の高齢者を中心とするヒト血清中には高い抗PcrV抗体が含まれており、それらの血清より抽出したガンマグロブリンには抗緑膿菌III型分泌毒性に対する阻害作用が認められること、受動免疫投与により抗緑膿菌III型分泌毒性作用を発揮できることなどが示されている。続いて、現在は、更に多くの血漿サンプルよりガンマグロブリン分画を抽出し、抽出したガンマグロブリンをマウス緑膿菌肺感染モデルにおいて、受動免疫もしくはIVIGでの治療効果を判定するプロセスにある。結果に応じて実際の献血由来の原資血漿の効率的な分別法を見出して臨床応用につなげる。抗破傷風や抗B型肝炎ウイルス等の数少ない特殊ガンマグロブリン製剤の精製には、選定された特定の血液ドナーに対する事前のワクチン投与と、供与血液からのグロブリン分画の抽出が必要である。本邦では日本赤十字社による既存の献血システムによる血液供与由来の血漿成分を原資として、各製薬会社がグロブリン分画を抽出して非特異的ガンマグロブリン製剤を生産している。抗PcrV抗体価に関する我々の小規模疫学調査において、測定抗体価には個体により10倍以上の開きがあり、高齢者に高い傾向が認められた。加えて、国内ガンマグロブリン製剤が海外製よりも抗PcrV抗体価が高い傾向にあった。その理由としておそらく日本の幅広い年齢層と低いリピーター献血率を保つ献血システムに由来している可能性がある。超高齢化社会を迎える本邦においても、今後、益々少子高齢化の中で健康な高齢者からも献血が期待されるなかで、年齢、あるいは事前の特定の抗体価測定による原資血漿製剤の選別だけを行うことだけで、特定の病原体、もしくは特定の範囲内に含まれる病原体に対する高力価のガンマグロブリン製剤の精製が可能である可能性を秘めており、この仮説を検証していく。
ロバスト統計を用いた異常値の影響を受けないシステム同定法の構築

本研究の目的は異常値が含まれる観測データから非線形システムをロバストかつ逐次的に同定するアルゴリズムを構築することである。異常値を取り除くための方法として、機械学習の分野で提案されたロバストな評価指標であるベータダイバージェンスを用いる。ペータダイバージェンスを最小化することにより導出するパラメータの逐次更新則は、異常値が含まれたデータに対して重みを小さくすることにより異常値に影響を受けない推定アルゴリズムとなる。
筋ジストロフィー遺伝子の発現系と臨床表現型に関する分子医学的研究

本研究課題では、筋ジストロフィーの各タイプ毎に疾患遺伝子の発現系を分子遺伝学的レベルから解明し、さらにその結果が臨床表現型に及ぼす効果を具体的に検討した。とりわけ、STA遺伝子異常の判明したエメリ-・ドレイフス型筋ジストロフィー(EDMD),遺伝子発現に位置効果の関連が示唆されている顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD),並びに先天性筋ジストロフィー(CMD)の病因となりうる細胞外マトリックス(メロシンM鎖)の異常が研究された。その結果、(1)EDMDの原因タンパクであるエメリンが筋細胞の核膜に存在すること、(2)FSHD遺伝子領域のに反復配列の欠失が存在すること、(3)メロシン欠損型のCMDで、LAMA2遺伝子の変異とmRNAの減少が存在すること、(4)三好型遠位型筋ジストロフィーの遺伝子座は、染色体2p12-14に存在すること、等が判明し、大きな研究成果が得られた。本研究課題では、筋ジストロフィーの各タイプ毎に疾患遺伝子の発現系を分子遺伝子学的レベルから解明し、さらにその結果が臨床表現型に及ぼす効果を具体的に検討した。今年度はとりわけ、我が国で疾患概念が提唱された(三好ら)三好型遠位型筋ジストロフィー,ホメオボックス遺伝子の関連が予想されている顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー、並びに筋ジストロフィーの病因となりうる細胞外マトリックス(メロシンM鎖)が研究された。その結果、(1)三好型遠位型筋ジストロフィーの遺伝子座は、染色体2p12-14に存在することがマイクロサテライトのDNA多型を利用した連鎖解析で判明、(2)顔面肩甲上腕筋ジストロフィー(FSHD)遺伝子領域のゲノム構造のマッピング、(3)メロシン欠損型の先天性筋ジストロフィーで、mRNA解析,遺伝子変異の発見に務め、臨床表現型の詳細な解析を試た。以上の研究成果は、それぞれ論文誌上に報告し、一定の評価を得た。
オルタナティブな学び舎における〈公共性〉の生成と変容に関する質的研究

平成13年度は以下の研究・調査を行った。1.文献の収集・翻訳昨年度の調査対象の中から選定した<学び舎>の第一次資料を中心に収集した。また研究の視座としてもっとも重要な<公共性>の観点から資料整理を行った。その中には、公立のフリースクールや民間の新旧様々なフリースクール(東京都の「ジャパンフレネ」新宿校・熊谷校等)・フリースペース(川崎市の「たまりば」、所沢市の「バクの会」等)が含まれる。2.参与観察およびインタビュー関東(埼玉「バクの会」等)や中国地方(島根「ハーモニーカレッジ」等)、沖縄(フリースクール「まなぶくん」等)など、全国各地のフリースクール・フリースペース等を訪れ、参与観察および関係者へのインタビューを実施した。東京近郊の学習施設については定期的な訪問につとめ、その変容を観察した。3.最近の市民運動の把握「不登校新聞」や「湘南に新しい公立学校をつくる会」等から情報を収集すると共に、関係者から現状や今後の展開等についてインタビューを行った。こうした市民サイドの動きからも新しい<公共性>を再構築していく「芽」を読み取る作業を繰り返し行い、そのネットワークにも注目しながら、今後の可能性について研究を行った。4.海外の事例オランダのモンテッソーリ校やオルタナティブ教育支援組織を訪問する等、海外のオルタナティブ教育の動向やその課題について調査を行い、様々な第一次資料の収集(特に最新の教育法規等)、関係者へのインタビューを行った。1.文献の収集・翻訳日本のオルタナティブ教育関連の文献(関連書籍)のみならず代表的な<学び舎>の第一次資料も収集した。また研究の視座としてもっとも重要な<公共性>の観点から資料整理に着手した。例えば、東京のフリースクールの「ジャパン・フレネ」では、毎週「自治会」が開催され、その記録(一部)がネット上で公開されている。こうした資料を分析すると同時に、実際にフィールドを訪れ、インタビュー等を重ね、<公共性>の芽生え、変容等について観察した。2.調査対象校の選定本調査の事前調査であった科学研究費奨励研究「オルタナティブな学習施設の実態に関する調査研究」(研究代表者:永田佳之、19981999年度)のデータおよび因子分析の結果をもとに、質的調査の可能な学習施設(フリースクール、フリースペース等)を選定した。3.参与観察およびインタビューいくつかのフリースクール等を訪れ、参与観察および関係者へのインタビューを実施した(公立初のフリースクールとして注目されている兵庫県立神出学園等)。4.最近の市民運動の把握「不登校新聞」や「湘南に新しい公立学校をつくる会」等から情報を収集すると共に、関係者から現状や今後の展開等についてインタビューを行った。こうした市民サイドの動きからも新しい<公共性>を再構築していく「芽」を読み取る作業を繰り返し行った。5.海外の事例実際に海外調査を行うのは平成13年度の調査になるが、そのための事前の情報収集を行った。ヨーロッパではデンマークやイギリス、アジアではタイや韓国など国内でも収集可能な資料等を集めた。
塩が誘起する有機溶媒水溶液の長距離秩序構造と２次元流体的な臨界挙動

水と低分子の有機溶媒からなる混合溶液系では、臨界点近傍で3次元Ising臨界普遍性(3次元の流体が、短距離相互作用のバランスに起因する相分離現象で観測される臨界挙動)を示すことが知られている。ところが、研究代表者らは、このような溶液に拮抗的な塩(親水性イオンと疎水性イオンからなる塩)を添加すると、3次元Ising臨界普遍性から2次元Ising臨界普遍性へと変化することをこれまでに見つけている。2018年度、研究代表者らは、3次元の流体が何故2次元Ising臨界普遍性を示すのかを明らかにするために、小角広角中性子散乱を用いて、「水」「有機溶媒」「イオン」間の結合状態を詳しく調べた。その結果、予想に反し、分子が1nm以下の空間スケールでは、3次元Isingと2次元Isingの状態とで、分子の分布状態に明確な違いを見ることができなかった。このことから、2次元Ising臨界普遍性が現れる要因は、分子レベルの細かなスケールの相互作用にはあまり関係していないことが示唆された。現在、拮抗的な塩の添加による分子間相互作用の影響について、更にNMRも用いて引き続き検証を進めている。また、小角広角中性子散乱実験では、イオン液体を含む溶液の臨界普遍性についても調べた。その中で、イオン液体であるC8mimTFSAと有機溶媒である1,4-dioxaneの混合溶液では、1,4-dioxaneのモル分率が98%のときは3次元Ising臨界普遍性を示すのに対し、モル分率が97%以下もしくは99%以上の条件では、平均場(長距離相互作用のバランスに起因する相分離現象で観測される臨界挙動)に近い振る舞いをすることが分かった。このように、わずかな組成比の違いで臨界普遍性に違いが見える、という通常の有機溶媒水溶液にはない奇妙な結果を得ることができた。2019年度は、引き続き、NMRを用いてこの系の実験も進める。中性子散乱実験から、2次元Ising臨界普遍性の要因を分子スケールから明らかにする予定であったが、上記の通り、実験結果は「拮抗的な塩」による特徴的な変化を示さなかった。そのため、NMRなど別の実験をより詳しく行う必要が生じている。また、C8mimTFSA/1,4-dioxaneなど、イオン液体を含む溶液の臨界現象で、低分子の溶液では見られていなかった「平均場的な振る舞い」を示すことも分かったため、溶液の臨界挙動を決定づけるメカニズムは、予想以上に複雑であることも示唆されている。今後は、C8mimTFSA以外のイオン液体に対しても実験を行い、一般性を確認する必要がある。以上により、計画通りに研究目的を完全に達成することができていないため、やや遅れている。水/3-メチルピリジン/拮抗的な塩の混合溶液の臨界挙動が、3次元Isingから2次元Isingへと変化するメカニズムについて、小角広角中性子散乱では明らかにすることができなかったため、NMRなど別の手法を用いて引き続き分子間相互作用に着目した研究を行う。加えて、SPring-8などのX線回折装置を用いても、分子間相互作用の実験を行う予定である。2次元Ising臨界挙動は、これまで水/3-メチルピリジン/NaBPh4、水/3-メチルピリジン/イオン性界面活性剤系で観測されているが、他にどのような溶液で生じるのかも検証し、一般性を明らかにする。また、イオン液体を含む混合溶液の臨界挙動どのような要因で3次元Isingや平均場になるのかも明らかにする。以上により、これまで深く研究がなされてこなかった複雑流体の臨界挙動について理解を掘り下げたい。

2019年度は、引き続き、NMRを用いてこの系の実験も進める。中性子散乱実験から、2次元Ising臨界普遍性の要因を分子スケールから明らかにする予定であったが、上記の通り、実験結果は「拮抗的な塩」による特徴的な変化を示さなかった。そのため、NMRなど別の実験をより詳しく行う必要が生じている。また、C8mimTFSA/1,4-dioxaneなど、イオン液体を含む溶液の臨界現象で、低分子の溶液では見られていなかった「平均場的な振る舞い」を示すことも分かったため、溶液の臨界挙動を決定づけるメカニズムは、予想以上に複雑であることも示唆されている。今後は、C8mimTFSA以外のイオン液体に対しても実験を行い、一般性を確認する必要がある。以上により、計画通りに研究目的を完全に達成することができていないため、やや遅れている。水/3-メチルピリジン/拮抗的な塩の混合溶液の臨界挙動が、3次元Isingから2次元Isingへと変化するメカニズムについて、小角広角中性子散乱では明らかにすることができなかったため、NMRなど別の手法を用いて引き続き分子間相互作用に着目した研究を行う。加えて、SPring-8などのX線回折装置を用いても、分子間相互作用の実験を行う予定である。2次元Ising臨界挙動は、これまで水/3-メチルピリジン/NaBPh4、水/3-メチルピリジン/イオン性界面活性剤系で観測されているが、他にどのような溶液で生じるのかも検証し、一般性を明らかにする。また、イオン液体を含む混合溶液の臨界挙動どのような要因で3次元Isingや平均場になるのかも明らかにする。以上により、これまで深く研究がなされてこなかった複雑流体の臨界挙動について理解を掘り下げたい。中性子散乱の実験のために「試料セル」の購入を予定していたが、2018年度は共同研究者から借りて実験を行ったため、購入しなかった。2018年度の実験で借りた試料セルで問題無く測定を行うことができたため、2019年度はこれと同じものを購入して、更に実験を行う。
寝たきり老人になるのを防ぐための住居的対策に関する研究

1.寝たきり老人予備軍に対して自宅を訪問調査し、生活行為を困難にしているバリアを調べ、改善希望者に対して住居改善を支援し(20数例),次の点を明らかにした。・医療(リハビリ関係者を含む)・福祉関係者・住宅関係者などから構成されるチ-ムをつくり,相互の力を合わせ,住居改善を支援し改善内容を科学的に検討する方法・改善した事例についてのフォロ-アップの実施方法および再改善の方法・家族や医療・福祉・建築など関係者との協力の仕方・改善を妨げる原因,高齢者が寝たきりになりそうになっても住居改善に消極的である原因。上記の打開方法の検討・コミュニテイレベルの住居改善活動について2.住居改善による寝たきり防止効果など,住居改善効果の総合的解明・物的・空間的対策(ハ-ド面)と住み方に関する対策(ソフト面)を有機的に結びつけた寝たきり防止のための住居的対策の体系化・住居改善をしなかった場合の悪影響・寝たきりを防ぐための住居的対策の一環としての屋外の歩行空間に関する空間的対策・地域的対策(リハビリ施設や病院に通う経路におけるバリアフリ-)の解明・寝たきりになるのを防ぐための住居改善と障害者のための住居改善の共通点と差異3.全国の住宅改造の取り組みに関する先進事例の調査4.住宅改造費用の助成制度に関する先進事例調査1.寝たきり老人予備軍に対して自宅を訪問調査し、生活行為を困難にしているバリアを調べ、改善希望者に対して住居改善を支援し(20数例),次の点を明らかにした。上記の打開方法の検討・コミュニテイレベルの住居改善活動について2.住居改善による寝たきり防止効果など,住居改善効果の総合的解明・物的・空間的対策(ハ-ド面)と住み方に関する対策(ソフト面)を有機的に結びつけた寝たきり防止のための住居的対策の体系化・住居改善をしなかった場合の悪影響・寝たきりを防ぐための住居的対策の一環としての屋外の歩行空間に関する空間的対策・地域的対策(リハビリ施設や病院に通う経路におけるバリアフリ-)の解明・寝たきりになるのを防ぐための住居改善と障害者のための住居改善の共通点と差異3.全国の住宅改造の取り組みに関する先進事例の調査4.住宅改造費用の助成制度に関する先進事例調査1.病院通院患者(高令者)に対してヒアリングを行ない、(1)体の弱まりの進行状況、(2)それに伴い、トイレ・入浴・外出などの生活行為の空間的範囲の狭まり方、(3)生活動作に困難を感じる場所とその内部ーなどを把握した。2.上記のうち、放置しておけば寝たきりになると予想される数例を抽出し、福祉関係者・作業療法士・大工職人などとチームを組んで自宅を訪問し、生活状況を見せてもらい(ビデオカメラで撮影)、動作解析も実施して、寝たきりになるのを防ぐために、どのように住居改善をすべきか検討した。改善内容については、第1に本人の意向を尊重し、家族の要望をつけ加え、上記のチームに本人・家族を含めて協議を行ない、合意のえられたものから段階的に実施した。3.住居改善後も数ケ月経過してから自宅を訪問し、その後の生活状況についてヒアリングし、生活行為の様子をビデオ撮影し、改善効果をチェックした。4.以上を通じて判明したことは、次のとおり。(1)住宅改造の評価は、住宅のどこをどう改造したかという事だけによって行うのではなく、改造によって自立生活がどれくらい維持されたのか、改造の前後で生活内容がどう改善されたのか、生活空間の狭まりをどのように防いだのか、などによって行った方がよいと考えられる。(2)住宅改造によって生活内容が改善された事例について分析すると、成功の要因は、住宅改造だけではなく、それを実現せしめ諸条件(生活のしかた、人間的条件)も大いに寄与していると推定される。(3)住宅改造は一回ですべて終るのではなく、改造後も部分的手直しが必要であり、体の弱まりの進行に合せた改造も必要になる(すなわち、アフタケアが不可欠である)。1.高齢者・身障者のための住居改善を実施している全国的状況を把握するために、先進的取組をしている十数機関に出向き、担当者に対してヒアリング調査を実施した。その結果、「患者の入院時から病院スタッフが組織的対応をスタ-トし、住宅を改善してから患者を退院させるまでのシステム」について、豊富な経験が蓄積されていることがわかった。同時に、(1)建築関係者との連携が弱いこと、(2)地域的取組になっていないことなどの問題点があることも判明した。2.地域密着型病院と協力して、寝たきりになるのを防ぐことを目的として、往診患者宅の住宅改善を支援し、その結果を事例研究としてまとめた。研究成果の第1は、住居改善によって、(1)日常生活の自立の程度の向上、(2)身体的機能の向上・精神的意欲の向上、(3)家族の介護負担の軽減-という三つの効果がみられたことである。第2は、住宅改善後の生活状況をフォロ-アップして、評価することが大変重要であること。

第3は、住居改善をハ-ドな改造だけでとらえることは誤りであり、ソフトな住生活の面での改善と統一したものとてとらえることが重要であることが判明した点である。なお、専門家チ-ムとしての対応、本人や家族との関係については、残された課題である。3.地域レベルで住居改善を支援するために、市内のある学区において事例研究を開始した。現在の到達点は、(1)地域福祉活動の一環として、住居改善活動を推進することになったこと、(2)福祉と建築のネットワ-ク形成の展望が開かれたこと-などである。医療・保健所、建築、福祉の三者のネットワ-ク形成は次年度に残された課題である。1.寝たきり老人を防ぐため,および在宅ケアのために保健婦が実施している訪問看護指導の実態についてアンケ-ト調査を行ない、保健婦が住居改善において果している役割を解明した。第1は、住居改善ニ-ズの発見者の役割,第2は、他職種と連携する場合のコ-ディネ-タの役割,第3はフォロ-アップをする役割である。2.身体機能が弱くなり始めた高齢者および身体障害者が在宅生活を送るための住居改善について事例調査を行ない、寝たきり防止に必要な条件整備をする方法について検討した。3.寝たきり防止に取り組んでいる全国の先進事例について調査し、住居的対策の内容を解明した。第1は、資金援助,第2は技術的援助,第3はマンパワ-の援助,第4は精神的援助である。資金とマンパワ-の援助では、東京都江戸川区の「すこやか住まい条例」による助成制度が画期的である。4.寝たきり防止および在宅福祉のための住居改善システムについて考察し、その内容を一定程度明らかにした。
EBウイルスによるIGF-1の発現誘導を介した胃がん発生機構の解明

申請者らはこれまで、EBウイルスが胃上皮細胞に感染すると、IGF-1の発現が誘導されそのオートクライン作用により感染細胞の増殖が促進されるということ、またIGF-1の発現誘導の責任遺伝子はウイルスの小RNAであるEBERであることを明らかにしている。さらに本研究で、上咽頭上皮細胞にEBウイルスが感染すると、EBERによるIGF-1の発現誘導およびオートクライン作用による感染細胞の増殖促進がおこるということを明らかにした。また上咽頭癌組織検体を用いた検討では、調べた組織すべてにおいてIGF-1の高い発現を認めた。以上の結果は、EBERが胃上皮、上咽頭上皮双方で、発がんにおいて重要な役割を果たしているということを強く示唆するものである。また本研究ではさらにEBERによるIGF-1の発現誘導がいかにしておこるかについて解析を行っている。その結果、EBERが細胞内において、ウイルス由来の2本鎖RNAの認識分子として機能することで知られるRetinoic acid-inducible gene(RIG)-Iと相互作用し細胞内シグナル伝達を惹起するということを見いだした(投稿中)。RIG-IはRNA helicase domainおよびCaspase activation and recruit domain(CARD)をもち、2本鎖RNAと結合することによりシグナル伝達を惹起、IRF-3やNF-κBの活性化を介してインターフェロンなどのサイトカイン産生を誘導することが明らかにされている。EBウイルス感染細胞では、EBERとRIG-Iの相互作用によりNF-κB経路が活性化され、結果、増殖因子産生が誘導され感染細胞の増殖の促進がおこっているということが推測され、現在さらに詳細な解析を進めている。これまでの申請者らの研究で、EBウイルスが胃上皮細胞に感染すると、IGF-1の発現が誘導され、そのオートクライン作用により感染細胞の増殖が促進されるということ、またIGF-1の発現誘導の責任遺伝子はウイルスの小RNAであるEBERであることが明らかになった。そしてその後の研究により、上咽頭上皮細胞にEBウイルスが感染すると胃上皮と同様にIGF-1の発現が誘導されること、またそのオートクライン作用により感染細胞の増殖が促進されること、IGF-1の発現誘導の責任遺伝子はEBERであることがわかった。さらにEBウイルスが持続感染した上咽頭癌細胞株でもIGF-1の発現を認め、この細胞株をIGF-1の中和抗体で処理すると、その増殖が抑制されることも明らかとなった。本研究ではさらにEBERによるIGF-1の発現誘導がいかにしておこるかについて解析を行っている。まずIGF-1プロモーターを含んだレポーターベクターを構築し、これを細胞に導入すると、EBERの発現細胞では、非発現細胞に比べてIGF-1プロモーターの活性が上昇することを確認した。またEBV感染細胞でも同様にプロモーター活性化を認めた。つづいてIGF-1プロモーターの欠損変異プラスミドを作製し、同様にルシフェレーラーゼアッセイによる解析を行っている。申請者らはこれまで、EBウイルスが胃上皮細胞に感染すると、IGF-1の発現が誘導されそのオートクライン作用により感染細胞の増殖が促進されるということ、またIGF-1の発現誘導の責任遺伝子はウイルスの小RNAであるEBERであることが明らかにしている。

以上の結果は、EBERが胃上皮、上咽頭上皮双方で、発がんにおいて重要な役割を果たしているということを強く示唆するものである。また本研究ではさらにEBERによるIGF-1の発現誘導がいかにしておこるかについて解析を行っている。その結果、EBERが細胞内において、ウイルス由来の2本鎖RNAの認識分子として機能することで知られるRetinoic acid-inducible gene(RIG)-Iと相互作用し細胞内シグナル伝達を惹起するということを見いだした(投稿中)。RIG-IはRNA helicase domainおよびCaspase activation and recruit domain(CARD)をもち、2本鎖RNAと結合することによりシグナル伝達を惹起、IRF-3やNF-κBの活性化を介してインターフェロンなどのサイトカイン産生を誘導することが明らかにされている。EBウイルス感染細胞では、EBERとRIG-Iの相互作用によりNF-κB経路が活性化され、結果、増殖因子産生が誘導され感染細胞の増殖の促進がおこっているということが推測され、現在さらに詳細な解析を進めている。
腹側被蓋野ドーパミンニューロンの活動と目標指向行動の動機づけの因果的関係

VTAのDAニューロンの活動と目標指向行動の動機づけの間の因果的関係を,異なる事態との間で相互に比較・翻訳可能な程度に明瞭に描出することは,動機づけ過程に異常を来す精神疾患の病態解明やその治療法開発に繋がる重要な課題である。本研究は,ラットのオペラント条件づけに行動経済学的な視点を導入し,動機づけに関わる内在変数の推定を可能にする新たな強化スケジュールを確立する。また,最新の遺伝子改変技術を基盤として,VTA DAニューロンの活動を,一過的かつ両方向性に制御するためのツールを開発し,その最適化を図る。そして,DAニューロンの活動操作が動機づけ関連変数に与える影響を体系的に検討する。