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多職種チームにおける効果的な協働ネットワークの解明：学校組織と医療組織に着目して

学校組織や医療組織では,多様で困難な課題を克服するために,職種の垣根を越えた多職種協働の重要性が広く認識されている。しかし,多職種チームを構成するメンバーの専門性の違いは,問題の捉え方の乖離や情報共有の困難さを生み,協働を妨げる可能性がある。円滑な多職種協働が実現される条件を明らかにするには,具体的な実態を把握した上で,その効果を左右する要因を解明する必要がある。そこで本研究では,多職種チームの協働関係を社会的ネットワークとして捉え,その構造の特徴とチームの効果性指標との関連を検討することにより,有効な支援・介入方策への示唆が得ることを目指す。
総合人間科の開発過程の評価に関する事例研究

本研究は、名古屋大学教育学部附属中・高等学校の教育課程に位置づけられ、展開された「総合人間科」の開発にともなう諸問題を多角的に分析し、評価することを目的としている。平成8年度から平成10年度の成果として、以下のことが明らかになった。1.総合人間科の中学校1年から高等学校3年までを貫くカリキュラム構造は、1-2-2-1の段階をもっている。2.授業は学級担任制ではなく、学年担任団でおこなわれている。3.総合人間科における評価は自己評価、相互評価、教師評価の3種類の評価でなされている。4.脱教科、脱教室、脱偏差値という特色をもつ総合人間科の生み出す学校文化は、生徒の生き方や人権、共生などの学びを促進し、いじめを許さない文化も形成する可能性がある。5.中学生というデータの限定はあるが、総合人間科と国語の成績の相関が高く、数学が低い。6.総合人間科は、「自分の考えをまとめる力をつけるのに役立つ」というように生徒の側では役に立つ教科として認識されている。7.地域学習に5の類型があり、多様な関わりが可能である。本研究は、名古屋大学教育学部附属中・高等学校に施設された「総合人間科」の開発にともなう諸問題を多角的に分析し、評価することを目的としている。以上の目的を究明するために平成8年度に実施した研究の概要は以下の通りである。1各学年において総合科目の研究授業を学年担任団とともに行った。学年のテーマと学年は以下のようである。出会いから学ぶ(中1)、生命と環境(中2)、体験を通して学ぶ国際理解(中3)、生命と環境(高1)、国際理解、平和、人権(高2)、自立を求めて行き方を考える(高3)。2総合人間科の成績と各教科の成績との相関関係を調査し、家庭科と美術の成績と相関が高いことが分かった。3総合人間科の授業においては、学校外の学習資源(例えば、ゴミ処理場、名古屋大学大気水圏科学研究所、企業など)を活用した授業が展開されている。そこでは、電話での連絡とアポントメントの取り方など社会的能力が培われると同時に、それぞれの専門を追究している人と直接に接触することで生徒の学習する追究力が強まる。4約100時間の実験記録を録画し、その資料の整理を行いつつある。その詳細な分析は平成9年度に行う予定である。本研究は、名古屋大学教育学部付属中・高等学校にもうけられた授業科目「総合人間科」の開発にともなう諸問題を多角的に分析し、評価することを目的としている。平成8年度には、総合人間科の授業を各学年担任団と共同でおこなった。また、総合人間科の評価と他の教科の評価との相関を調査するとともに、総合人間科でつちかわれる能力や資質の調査をおこなった。これらの調査をふまえた平成9年度の研究実績の概要は以下のようである。1)どの教科がどのように役立つか(43項目)について調査し、総合人間科では、「自分の考えをまとめる力をつけるのに役立つ」など思考力の育成、「疑問点を自分で調べる力をつけるのに役立つ」など自己学習能力の育成、「人前で話す力を育成するのに役立つ」など表現力の育成、さらに「他者との協力の仕方を身につけるのに役立つ」など人格的側面の育成など多くの内容が含まれている。この成果は、速水敏彦、吉田俊和、田畑治、安彦忠彦、山田孝「総合人間科はどのように役立つか」『名古屋大学教育学部紀要(心理学)』(第44巻1997年)に公表された。2)総合人間科の6年間のカリキュラム構成は1-2-2-1の区分である。3)総合が脱教室、脱教科、脱学校、脱偏差値の方向で勧められ、既存の学校教育の枠組みを解体し、新しい枠組みを提出ししつある。平成10年度は地域と総合人間科の関係、コンピュータ教育との関係、総合学習との関係から分析をした。2.地域のとの関連のあり方には、「ふるさと文化の伝承と創造」「スポーツでふれあいと健康づくり」「三世代交流で高齢者の生きがいづくり」「環境を守り、資源リサイクル」「国際交流を中心とする地域活動」の類型がある。

3.名古屋大学教育学部附属学校の総合人間科の授業には、映像メディアや情報に関する総合的学習が必要で、特に従来のテーマに加え、情報をテーマとする必要がある。4.ビデオ制作やスライド作成など表現活動を取り入れる必要がある。5.学校開放としての性格を名古屋大学教育学部附属学校の総合人間科は有する。
総合大学における汎用ポートフォリオ評価システムの開発による教職カリキュラムの改善

本研究は、総合大学の教職カリキュラムにおける教育評価の方法として、各大学が共通して用いることのできる汎用的な教職ポートフォリオ評価システムを開発するとともに、学生の学習に対する効果とカリキュラムおよび教育組織へのフィードバック機能の有効性について検証することを目的としたものである。二年次の2018年度には,教職ポートフォリオ評価システムの1)内容的な側面と2)アプリケーション的側面のうち,1)内容的な側面に関して,調査・分析を行った。具体的には,次の二つの面において研究が進展した。一つ目に,教職ポートフォリオ評価における中間的な段階,すなわち教育実習に行く段階で抽出ポートフォリオを作成させ,その段階で学生に記述させた教職に対する意識と,最終段階,すなわち卒業年次の「教職実践演習」において抽出ポートフォリオを作成させ,その段階で記述させた教職に対する意識との比較分析を行ったことである。中間段階に比べ最終段階では,教科の授業のみならず複合的・総合的な観点からの教職観への変化が見られるとともに,観点や考えの明確化が見られた。二つ目に,広島大学の教員養成ポートフォリオ評価に関して,外部講師による外部評価を行った。具体的には,京都大学大学院教育学研究科の石井英真准教授をお招きし,広島大学における教員養成と教師教育者の養成の取り組みの検証をテーマに議論を交わした。また,教員養成の取り組みとして教職実践演習を観察していただき,その上で評価を受けた。広島大学の取組の特徴を「観の形成」にあるとの指摘があるとともに,ポートフォリオを用いた評価実践の可能性と課題について言及があった。議論を通じて,スタンダードと評価の関係や教員の研修にとってのポートフォリオづくりや実践記録のもつ意義にも視野を広げながら,教師教育実践の探究と教師教育研究の展望を確認することができた。今年度は,これまでの調査と検討をふまえ,本研究の中心的な研究課題である,汎用的な教職ポートフォリオ評価システムを開発し,学生に対する教育効果を検証する計画であった。ところが,汎用的な教職ポートフォリオの開発は,勤務校である広島大学のポートフォリオシステムを元に開発および検証を行う予定であったが,平成28年11月に教員免許法が改正され,平成31年4月1日に施行されることになったため,それに合わせて,広島大学の教職カリキュラムも変更することになった。その結果,平成30年度内には,広島大学のポートフォリオシステムの変更を行うことができず,汎用システムの開発は,平成31年度にずれ込むことになった。このことにより,教職カリキュラムの変更を織り込んだものに研究計画を見直す必要が生じるとともに,想定以上に時間を要することとなった。今後は,免許法改正にともなう新カリキュラムの実施をふまえ,教職ポートフォリオ評価システムの2)アプリケーション的側面の汎用性の分析・検証を進める予定である。具体的には,次の三つのことを関連させて研究を行う必要がある。まず,学内において,システム部門との連携を強める。現状のポートフォリオにおいて実物を用いて行っているワークシート等の作業について,ウェブと連携して行うためのシステム上の課題を明確にし,システムの修正を行う必要がある。また,総合大学の中で教員養成にポートフォリオを活用している大学・学部に対する調査を進めるとともに評価を行い,その中で多くの大学のモデルになるシステムの構造を明らかにする必要がある。さらには,教員養成におけるポートフォリオの本質的な機能について,eポートフォリオの果たす機能と,実物ポートフォリオの果たす機能を明確にし,どのように関連させるか,そのためのウェブ・システム上の課題は何か,どのように解決できるかについて,広島大学をケースとして検討を行う。初年度は,次の二つの課題に取り組んだ。1)総合大学と教員養成学部における教職カリキュラムとポートフォリオ評価の実態について、調査を通して問題点を明らかにする。2)総合大学におけるポートフォリオ評価を軸とした教職カリキュラムのモデルを再構築する。具体的には,1)に関しては,国内と国外において,調査を行った。まず,国内に関しては,総合大学である二つの有力大学(慶應大学と京都大学)において調査を実施した。慶應大学については,前年度に行ったeポートフォリオに関するインタビュー調査のまとめを行った。また,ポートフォリオ評価の研究に関して中心的な役割を果たしてきた京都大学については,同大学の「教職実践演習」について授業観察を行うとともに,教職カリキュラムにおけるポートフォリオ評価の取り組みについて実地調査およびインタビュー調査を行った。eポートフォリオとしての取り組みはなかったが,実物ポートフォリオを活用することで,学生の個別的な教育体験や学習経験についてポートフォリオを通して他者に説明することを中心とした教育がなされていた。国外に関しては,ドイツのライプツィヒ大学において,教職カリキュラムにおけるポートフォリオ評価の取り組みについて調査を行った。特に,1,2年次の学校における実地学習において,実物ポートフォリオによる取り組みが見られた。学校や教師を研究対象として見る学習において,ポートフォリオが活用されていた。eポートフォリオについては,取り組みがなされていなかった。これらの調査をもとに,2)に関して,ポートフォリオ評価において,学習者である学生にとってポートフォリオが持つ本質的な機能をとらえ直すことができた。教員養成カリキュラムにおけるポートフォリオ評価の位置づけについては,検討が進んだ。しかし,カリキュラムにおけるポートフォリオ評価の本質的な意味や意義の検討結果をeポートフォリオのシステムの構造と結びつけて検討することに困難があった。教育内容やカリキュラムを中心とした検討にとどまった。また,そうした両者を関連づけた検討の前提として,ウェブ・システムを活用したeポートフォリオに関して,授業観察を行った京都大学がeポートフォリオを運用していなかったこともあり,各大学におけるeポートフォリオの開発および運用状況について十分に調査を行うことができていないのも現状である。広島大学内においても,ウェブ・システムの管理・運用部門との連携について,申し入れを行い,受け入れを得たところにとどまり,その後の連携を十分に進めることができなかった。

本研究は、総合大学の教職カリキュラムにおける教育評価の方法として、各大学が共通して用いることのできる汎用的な教職ポートフォリオ評価システムを開発するとともに、学生の学習に対する効果とカリキュラムおよび教育組織へのフィードバック機能の有効性について検証することを目的としたものである。二年次の2018年度には,教職ポートフォリオ評価システムの1)内容的な側面と2)アプリケーション的側面のうち,1)内容的な側面に関して,調査・分析を行った。具体的には,次の二つの面において研究が進展した。一つ目に,教職ポートフォリオ評価における中間的な段階,すなわち教育実習に行く段階で抽出ポートフォリオを作成させ,その段階で学生に記述させた教職に対する意識と,最終段階,すなわち卒業年次の「教職実践演習」において抽出ポートフォリオを作成させ,その段階で記述させた教職に対する意識との比較分析を行ったことである。中間段階に比べ最終段階では,教科の授業のみならず複合的・総合的な観点からの教職観への変化が見られるとともに,観点や考えの明確化が見られた。二つ目に,広島大学の教員養成ポートフォリオ評価に関して,外部講師による外部評価を行った。具体的には,京都大学大学院教育学研究科の石井英真准教授をお招きし,広島大学における教員養成と教師教育者の養成の取り組みの検証をテーマに議論を交わした。また,教員養成の取り組みとして教職実践演習を観察していただき,その上で評価を受けた。広島大学の取組の特徴を「観の形成」にあるとの指摘があるとともに,ポートフォリオを用いた評価実践の可能性と課題について言及があった。議論を通じて,スタンダードと評価の関係や教員の研修にとってのポートフォリオづくりや実践記録のもつ意義にも視野を広げながら,教師教育実践の探究と教師教育研究の展望を確認することができた。今年度は,これまでの調査と検討をふまえ,本研究の中心的な研究課題である,汎用的な教職ポートフォリオ評価システムを開発し,学生に対する教育効果を検証する計画であった。ところが,汎用的な教職ポートフォリオの開発は,勤務校である広島大学のポートフォリオシステムを元に開発および検証を行う予定であったが,平成28年11月に教員免許法が改正され,平成31年4月1日に施行されることになったため,それに合わせて,広島大学の教職カリキュラムも変更することになった。その結果,平成30年度内には,広島大学のポートフォリオシステムの変更を行うことができず,汎用システムの開発は,平成31年度にずれ込むことになった。
長崎原爆被爆者腫瘍バンクと網羅的分子病理学的解析研究

我々は被爆・病理診断情報とリンクした長崎原爆被爆者の新鮮凍結生体試料の収集を行っている。収集試料のRNAの品質に影響する因子を明らかにするため、抽出前凍結保存期間や抽出核酸量との関係を臓器別に解析したところ、凍結保存期間、核酸抽出量、臓器、腫瘍部または正常部の違いの影響を受けることが示された。さらに、核酸抽出試料を用い、被爆者腫瘍部と周囲の正常部組織DNAを用いたaCGH法による網羅的解析を行い、肺腺癌、扁平上皮癌ともに、被爆距離が2km未満の近距離群の方が、被爆距離2km以上の遠距離群より、腫瘍部では遺伝子増幅と欠失の領域の大きさや頻度が多いことが示された。我々は原爆被爆者の晩発性発症の固形がんの発症メカニズムの解明に取り組んでいる。放射線晩発影響である固形がんリスク亢進の分子機構の詳細な解明のために「長崎原爆被爆者腫瘍バンク」という新鮮凍結生体試料(腫瘍部と背景正常組織部を採取)と臨床病理情報を一括した収集体制を立ち上げ、現在も実行している。2015年12月末時点で、593症例(561名)の被爆者新鮮凍結腫瘍組織を収集した。年間7080例の新鮮凍結検体が新たに収集されている。被爆検診情報、病理診断情報とともにデータベース化も同時進行中で、代表的な採取臓器としては、肺125例、乳腺122例、結腸86例、胃62例、肝臓62例、甲状腺49例、直腸26例と保存されており、悪性腫瘍は531例(89.5%)を占めている。被爆距離2km未満の近距離症例が69例(11.7 %)含まれており、腫瘍背景のゲノム解析に活用できる。最も採取検体が多い肺と乳腺の腫瘍組織型をみると、肺(125例)には腺癌83例(66%)、扁平上皮癌17例(13%)と腺癌の割合がやや多い。乳腺(122例)は浸潤性乳管癌が83例(68%)と最も多く、硬癌42例、乳頭腺管癌25例、充実性腺管癌12例が含まれている。その他、甲状線では乳頭癌が69%を占め最も多く、濾胞腺腫が13%と続いている。胃では、高分化腺癌19%、中分化腺癌21%、低分化腺癌27%、印環細胞癌15%であった。多重癌症例は悪性腫瘍514人中132人(25.7%)と高率に見られ、2.0km未満の近距離症例は22例含まれていた。現在、593症例中、398例の核酸を抽出・分注保存済み(肺、胃、結腸、直腸、肝臓はほぼ抽出完了)である。これまでの長崎原爆被爆者組織バンクに関する概要が英国の医学誌「THE LANCET」の2015年10月31日号(Vol.386 10005)に掲載された。長崎原爆被爆者腫瘍バンクの新鮮凍結試料の収集自体は、順調に行われており、臨床病理学データとともにデータベース化し、解析に必要な情報の整理は完成している。新鮮凍結試料からの核酸抽出、分注・保存、品質管理を検体採取と並行して随時行っており、現在、398例の核酸を抽出・分注保存済みである。検体数が多く、また、症例によっては抽出本数が非常に多くなることも多々あり、抽出に少し時間がかかっているが、概ね順調に分注・保存されていると思われる。まだ、aCGH解析まで至っていないが、核酸保存を含めたバンキングの構築自体は完成しており、核酸抽出を進めることで、今年度には解析に移れると考えている。放射線晩発影響である固形がんリスク亢進の分子機構の詳細な解明のためには被爆者腫瘍の新鮮凍結試料の活用が重要である。我々は被爆・病理診断情報とリンクした新鮮凍結生体試料の収集を行っている。さらに、核酸抽出試料を用い、固形がん発生の背景因子としてのGINを評価する目的で、被爆者腫瘍部と周囲の正常部組織DNAを用いたmicroarray comparative genomic hybridization (aCGH)法による網羅的解析を行っている。2008年4月から2016年12月末までに654症例(616名)の被爆者新鮮凍結腫瘍組織を収集した。2016年3月から2017年2月まででは、60検体(55名)が新たに1年間で収集・保存された。核酸を抽出・分注保存済みの主な臓器の症例数(割合)は、肺118例(89.4%)、結腸91例(94.8%)、肝臓64例(88.9%)、胃55例(83.3%)、直腸29例(90.6%)、甲状腺40例(74.1%)、胆嚢6例(25.0%)、乳腺70例(44.4%)である。肺、結腸、肝臓、胃、直腸に関しては、ほぼ89割前後で、核酸の抽出が完了した。また、収集試料のRNAの品質を評価し、品質に影響する因子を明らかにするために、抽出前組織凍結保存期間や抽出核酸量との関係を臓器別に解析し、バイオバンクにおけるRNAの品質は、試料の凍結保存期間、核酸抽出量、臓器、腫瘍部または正常部の違いの影響を受けることが示された。

本バンク試料を用いて被爆者肺腺癌の腫瘍部と正常部で、aCGH解析を行い、被爆距離が近距離群(≦2km)の方が、遠距離群よりも腫瘍部のコピー数の変化領域(gainとloss)の割合が多かった。さらに興味深いことに、肺の正常部で比較すると、近距離群で共通してgainを示す領域(chr7 q21.13: CFAP69など)があることが判明した。長崎原爆被爆者腫瘍バンクの新鮮凍結試料の収集は、昨年と変わらず、順調に遂行されている。新鮮凍結試料からの核酸抽出、分注・保存、クオリティーチェックも並行して随時行われ、654例中、473例(72.3%)の核酸を抽出・分注保存済みである。さらに、aCGH解析も、被爆者肺癌症例を用い行い、近距離群と遠距離群で腫瘍部のみならず、正常部でも違いがある可能性を見出しつつある。さらに、本バンクは様々な臓器の固形がんとその周囲正常部の核酸と凍結組織を対象としていて、分子異常の網羅的解析に耐えうる高品質の核酸の抽出・保存と品質管理が重要となるが、今回、収集試料のRNAの品質を評価し、品質に影響する因子を明らかにすることを目的に、抽出前組織凍結保存期間や抽出核酸量との関係を臓器別に解析した。胃がん44例、肝がん111例、肺がん164例(いずれも正常部と腫瘍部を合わせた検体数)の凍結組織から抽出したRNAを対象とし、分解の程度の指標であるRNA integrity number(RIN)値と、保存期間や核酸抽出量との関係をピアソンの相関係数を用いたt検定により統計学的に解析した。胃がん腫瘍部と正常部、肝がん正常部、肺がん腫瘍部と正常部ではRIN値と保存期間との間に有意な負の相関を認めたが、肝がん腫瘍部では保存期間の有意な影響は確認できなかった。胃がん腫瘍部、肝がん腫瘍部、肺がん腫瘍部と正常部ではRIN値と抽出核酸量との間に有意の正の相関を認めた。さらに、いずれの臓器も腫瘍部と正常部のRIN値の間に有意な正の相関を認め、胃がんでは保存期間に関わらず正常部のRIN値は腫瘍部よりも有意に低値であった。核酸抽出量は肝臓や腫瘍部といった細胞密度の高い組織で多く、RIN値も高値となるが、胃では試料採取後の自己融解による変性がRIN値の低下に関連するものと思われる。本内容を現在論文作成中である。放射線晩発影響である固形がんリスク亢進の分子機構の詳細な解明のためには被爆者腫瘍の新鮮凍結試料の活用が重要である。我々は被爆・病理診断情報とリンクした新鮮凍結生体試料の収集を行っている。さらに、核酸抽出試料を用い、固形がん発生の背景因子としてのGINを評価する目的で、被爆者腫瘍部と周囲の正常部組織DNAを用いたmicroarray comparative genomic hybridization (aCGH)法による網羅的解析を行っている。2008年4月から2017年12月末までに710症例(664名)の被爆者新鮮凍結腫瘍組織を収集した。2017年3月から2018年2月まででは、56検体(55名)が新たに1年間で収集・保存された。随時、核酸抽出中で、現在、核酸を抽出・分注保存済みの主な臓器の症例数(割合)は、肺126例(90.0%)、結腸99例(90.8%)、肝臓72例(92.1%)、胃68例(90.7%)、直腸30例(85.7%)、甲状腺54例(93.1%)、乳腺134例(92.4%)である。肺、結腸、肝臓、胃に関しては、昨年度と同様、ほぼ89割前後で核酸の抽出は推移し、古い保存検体からの核酸抽出はほぼ完了し、新たな収集検体を抽出するようになってきた。甲状腺と乳腺の核酸抽出も9割終了した。本バンク試料を用いて被爆者肺扁平上皮癌の腫瘍部と正常部で、aCGH解析を行い、前回の肺腺癌と同様に被爆距離が近距離群(≦2km)の方が、遠距離群よりも腫瘍部のコピー数の変化領域(gainとloss)の割合が多かったが、肺腺癌時に見られた正常部での特異的なコピー数の変化領域は、肺の扁平上皮癌の正常部では見出すことができなかった。
サケ科魚類の卵黄形成機構に関与するリポ蛋白質受容体および関連蛋白の性状解析

近年の水産業は、過度の漁獲による天然の資源量の減少や枯渇が問題になっている。そのため、種苗放流による資源量の回復や天然資源に頼らない完全養殖技術の確立が求められている。しかし、飼育下で人為的に成熟を促すこと(人為催熟)が難しい、あるいは人為催熟に成功したとしても孵化率・初期生残率(卵質)が悪いことなどが、種苗生産現場での問題点であり、改善が望まれている。卵質を左右する要因の一つとして、胚発生や稚仔魚の栄養源となる卵黄が挙げられる。卵黄蛋白質は主にビテロジェニン(Vtg)と呼ばれる前駆物質に由来する。Vtgは肝臓で合成され、受容体を介したエンドサイトーシスによって卵母細胞内に取り込まれる。Vtgは複数のサブタイプが存在することが知られており、それらサブタイプの取り込みは複数のリポ蛋白質受容体によって調節されていると考えられる。本研究ではサケ科魚類のカットスロートトラウトを用いて卵黄形成に関与するリポ蛋白質受容体や受容体と共同で働く関連因子を同定することを目的としている。平成27年度は以下の成果を得た。今年度は昨年度に同定した新規リポ蛋白質受容体のLrp13について、哺乳類細胞を用いた機能解析を行った。その結果、Lrp13単独での発現では機能性は確認できなかった。このことから、哺乳類細胞で発現したLrp13には取り込みに関与する受容体の関連蛋白が発現していないことが考えられた。また、卵黄形成への関与が示唆されたリポ蛋白質受容体関連蛋白であるArhIIについて大腸菌発現系を用いた組換え蛋白質の作製を行った。特異抗体の作製によってLrp13とArhIIの検出が可能になったことから、Lrp13とArhIIを哺乳類細胞で共発現させた際の機能解析の評価が可能となった。27年度が最終年度であるため、記入しない。しかし、飼育下で人為的に成熟を促すこと(人為催熟)が難しい、あるいは人為催熟に成功したとしても孵化率・初期生残率(卵質)が悪いことなどが、種苗生産現場での問題点であり改善が望まれている。卵質を左右する要因の1つとして、胚発生や稚仔魚の栄養源となる卵黄が挙げられる。平成26年度は以下の成果を得た。他種でVtgの受容体として同定された低密度リポ蛋白質受容体関連蛋白13(Lrp13)を本種でも同定した。カットスロートトラウトのLrp13は油球期から卵母細胞膜周辺で観察され、卵黄形成期では卵膜や卵膜と顆粒膜細胞の間隙などでも観察された。また、Lrp13はVtgと結合する190210 kDaのタンパク質であった。次に、本種卵巣の次世代シーケンサ解析から、これまで報告されていないリポ蛋白質受容体の配列が得られた。さらに、ビテロジェニンに親和性を持つ卵巣の膜画分をLC-MS/MSに供し、卵黄形成機構に関与する膜タンパク質を網羅的に解析した。また、卵黄形成への関与が示唆されたリポ蛋白質受容体

関連蛋白であるArhIIについて大腸菌発現系を用いた組換え蛋白質の作製を行った。特異抗体の作製によってLrp13とArhIIの検出が可能になったことから、Lrp13とArhIIを哺乳類細胞で共発現させた際の機能解析の評価が可能となった。H26年度は申請書に記載したVtgに結合するリポ蛋白質受容体の同定と卵黄形成機構に関わる遺伝子の網羅的解析を実施した。当初の予定通り、次世代シーケンサを用いて卵巣に発現する遺伝子の網羅的な配列決定を行い、新たなリポ蛋白質受容体の候補配列を取得することに成功した。加えて、ビテロジェニンに親和性を持つ卵巣の膜画分をLC-MS/MSに供して得られたスペクトル情報を基に卵黄形成機構に関与する膜タンパク質を網羅的に解析した。リポ蛋白質受容体の動態観察については免疫組織化学的手法により一部明らかにした。これらの実施内容は実施計画のほぼすべてを含んでいることから「おおむね順調に進展している」との判断に至った。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は次世代シーケンサやLC-MS/MSにより得られたデータを基に、Vtgの取り込みに関わるリポ蛋白質受容体やその関連蛋白質をクローニングし、卵黄形成に伴う発現変化をなどを明らかにする予定である。さらに、大腸菌発現系を用いた組み換えタンパク質を作製し、特異抗体の作製を行う。得られた抗体を用いて新規リポ蛋白質受容体の同定や組織分布、細胞培養系を用いた機能解析などを行う予定である。
癌細胞における細胞増殖の抑制的調節機構の異常

癌細胞がもつ異常な増殖性の機構を解析するための一つの方法として,正常細胞と癌細胞における増殖阻害因子の生産,および,それらの作用について検討した.正常ラット由来の上皮性肝細胞株BRL,および, BRLをラウス肉腫ウイルスで形質転換して得られた腫瘍細胞RSVーBRLを無血清培養液中で培養し,細胞内と細胞外の増殖阻害因子を分析した.その結果, BRLの1M酢酸抽出液にはRSVーBRLに比べて約10倍量の酸可溶性増殖阻害因子が存在することが分かった.この増殖阻害因子(GIーI)はBRLの増殖を強く阻害するが, RSVーBRLに対しては殆ど阻害活性を示さなかった.BRLとRSVーBRL細胞はGIーIを分子量数十万の不活性な複合体として細胞外に分泌しており,その活性は1M酢酸(pH2.3)の処理によって約100倍に増大した.一方, BRLとRSVーBRLは, GIーIと異なり,両細胞に対して等しく増殖阻害活性を示す他の増殖阻害因子(GIーll)を活性な状態で細胞外に分泌した.RSVーBRLの無血清培養液から,種々のクロマトグラフィとゲル電気泳動法を用いて両因子を完全に精製した.GIーIは2個の同一サブユニットからなる分子量26kの蛋白質で, pl7.0ー9.3の少なくとも5種のplアイソマー(主成分はpl9.3)を含んでいる.一方, GIーllは1個のサブユニットからなる分子量45k, pl4.7の蛋白質であった.GIーIは酸に安定,還元剤に不安定で,既知の増殖阻害因子であるTGFーβと類似しているが, GIーllは酸に不安定,還元剤に安定な因子で,全く新種の増殖阻害因子である可能性が高い.培養液中に分泌された増殖阻害因子は全体としてRSVーBRLよりもBRLを強く阻害する.このような増殖阻害因子の選択性が生体内での両細胞の増殖性の差異に関係する可能性が考えられる.癌細胞がもつ異常な増殖性の機構を解析するための一つの方法として,正常細胞と癌細胞における増殖阻害因子の生産,および,それらの作用について検討した.正常ラット由来の上皮性肝細胞株BRL,および, BRLをラウス肉腫ウイルスで形質転換して得られた腫瘍細胞RSVーBRLを無血清培養液中で培養し,細胞内と細胞外の増殖阻害因子を分析した.その結果, BRLの1M酢酸抽出液にはRSVーBRLに比べて約10倍量の酸可溶性増殖阻害因子が存在することが分かった.この増殖阻害因子(GIーI)はBRLの増殖を強く阻害するが, RSVーBRLに対しては殆ど阻害活性を示さなかった.BRLとRSVーBRL細胞はGIーIを分子量数十万の不活性な複合体として細胞外に分泌しており,その活性は1M酢酸(pH2.3)の処理によって約100倍に増大した.一方, BRLとRSVーBRLは, GIーIと異なり,両細胞に対して等しく増殖阻害活性を示す他の増殖阻害因子(GIーll)を活性な状態で細胞外に分泌した.RSVーBRLの無血清培養液から,種々のクロマトグラフィとゲル電気泳動法を用いて両因子を完全に精製した.GIーIは2個の同一サブユニットからなる分子量26kの蛋白質で, pl7.0ー9.3の少なくとも5種のplアイソマー(主成分はpl9.3)を含んでいる.一方, GIーllは1個のサブユニットからなる分子量45k, pl4.7の蛋白質であった.GIーIは酸に安定,還元剤に不安定で,既知の増殖阻害因子であるTGFーβと類似しているが, GIーllは酸に不安定,還元剤に安定な因子で,全く新種の増殖阻害因子である可能性が高い.培養液中に分泌された増殖阻害因子は全体としてRSVーBRLよりもBRLを強く阻害する.このような増殖阻害因子の選択性が生体内での両細胞の増殖性の差異に関係する可能性が考えられる.
腎のプロスタグランジンE_2受容体の精製と生理的・病態生理的意義

腎におけるプロスタグランジン(PG)の作用機構の分子レベルでの理解とその生理的病態的意義を知る目的の第一歩として、腎髄質のPGE受容体の精製を試みた。その結果、イヌ腎髄質膜分画より、ジギトニンにより、PGE受容体は効率よく活性を保ったまま可溶化された。さらにこの可溶化蛋白をゲル3過、レクチン・アフィニティー、イオン交換カラム、等電点電気泳動などの組み合わせにより有意に精製された。又、この部分精製標品は、この受容体が初め持っていたGTPに対する感受性を失ない、GTP結合蛋白のはづれたものと考えられ、GTP結合蛋白との再構成実験が可能であった。この部分精製蛋白を免疫原として、常法に従って、免疫マウス脾細胞とミエローマ細胞のハイブリドーマを作製、培養上清の抗体活性のブドウ球菌菌体による免疫沈澱法でスクリーニングして、抗受容体モノクローナル抗体を得ようと試みたが、数千ウェルのスクリーニングにも拘らず現時点では得られていない。また、受容体蛋白の精製の向上のため、リガンドアウィニティークロマトの検討を行なったが、PGE_2のゲルへの固定化のための化学修飾により、その受容体蛋白への結合能を失うためこの方法は不可能と判断した。一方、近年確立されてきた、アフリカツメガエル卵母細胞での発現系を利用した受容体蛋白をコードしたcDNAのクローニングをこの受容体蛋白に応用できないかと考え、現在イヌ腎髄質より抽出したmRNAを卵母細胞に注入し、受容体蛋白の発現の有無を検討しているが、ある程度陽性の結果を得ており、今後は、精製のスケールの増加によるさらなる改良、モノクローナル抗体作製を目指しつつ、この方向に重点を移して行くつもりである。腎におけるプロスタグランジン(PG)の作用機構の分子的理解のため,精製PGE受容体蛋白又は,抗PGE受容体抗体を得ることを当面の目標としている.そこで,当該年度は,腎髄質細胞膜よりの受容体蛋白の可溶化,部分精製及び抗受容体モノクローナル抗体作製に関する方法の確立を主に行なった.受容体蛋白の精製に関しては,膜分画よりの活性型受容体蛋白可溶化の検討により,ジギトニンによる可溶化が回収率,再現性の面から最も優れていることが判明した.このジギトニン可溶化受容体は,ゲルろ過,イオン交換クロマト,麦芽レクチンカラムクロマト及び等電点電気泳動法を連続的に組み合わせることにより,約100倍の精製を数パーセントの回収率で得ることができる.しかし,これ以上の精製は,可溶化蛋白の安定性の面からも技術的に困難であった.そこで, PGE_2を固定化することによるアフィンティクロマトを検討した.しかしながら, PGE_2は固定化に必要な化学的修飾によって,その受容体への結合性を失うことが判明し,この方法は断念した.次に,前述の部分精製受容体蛋白を抗原としてマウスに免疫することにより抗受容体モノクローナル抗体の作製を目指すこととした.そのため最も重要なスクリーニング法を検討した結果,ブドウ球菌体と培養液中の抗体との複合体を用いた可溶化PGE_2結合活性の免疫沈殿法が最も簡便で,再現性もよいと思われるので,現在この方法にてモノクローナル抗体作製を目指して実験を進めている.腎におけるプロスタグラン(PG)の作用機構を分子レベルで理解する目的で、腎髄質のPG受容体の精製を試みている。前年度までに確立した方法に基づき、イヌ腎髄質より受容体蛋白を可溶化・部分精製を行い、これをマウスに免疫し、マウスの脾細胞とミエローマ細胞の融合細胞を作製し、その培養上清の抗体活性をブドウ球菌菌体により沈澱させる方法にてスクリーニングを行なった。現在まで、三千近いウェルのスクリーニングを行なったが、陽性の融合細胞は得られなかった。

そこで、その原因を未だ免疫原の蛋白の精製度の低いことと考え、現在さらに精製度を上げるため、精製のスケールを上げ改良を検討中である。又、この過程で、この受容体が初め持っていたGTPに対する感受性を失なった部分精製標品を得たので、現在、受容体蛋白とGTP結合蛋白の再構成実験を行なっている。一方、近年アフリカツメガエルの卵母細胞を利用した発現系により、いくつかの受容体蛋白のcDNAのクローニングが行なわれている。我々も現在、腎髄質より抽出したmRNAを卵母細胞に注入し、発現に関してある程度陽性と考えられる結果を得ている。今後はむしろ、この方向でのアプローチに重点を移して最終目標に向かって研究を進めたいと思っている。
脳酸化ストレス蓄積マウスの作製と解析

MnSODは活性酸素の大部分が産生されるミトコンドリアで活性酸素を処理する生体防御にとって重要な酵素である。全身性のMnSOD欠損マウスは拡張性心筋症を伴い胎生期から新生児期に死亡する。そのため長期的な活性酸素傷害はヘテロマウスを用いて解析されてきた。しかし、ヘテロマウスは正常に発育・成長するため、酸化ストレスによる傷害を個体レベルで解析できない。そのため我々はCre-loxpシステムを用いて組織特異的にMnSODが欠損できるモデルマウス(MnSOD floxマウス)の作製を行った。全身でCreリコンビナーゼタンパク質を発現するCAG-Creマウスと交配し、欠損マウスが胎生致死であることを明らかにし、Cre-loxpシステムが予想通り働くことを報告した。さらに肝臓特異的MnSOD欠損マウスを作製し、肝臓におけるMnSODの欠損が肝機能に影響を与えないことを明らかにした。本研究では、脳・神経系での特異的なMnSOD欠損マウスを作製し、神経変性過程における活性酸素蓄積、および酸化ストレス傷害の病理的役割を明らかにすることを目的に研究を行った。ラットネスチン遺伝子プロモーターの下流にCreリコンビナーゼ遺伝子を組み込んだNestin-CreマウスとMnSODfloxマウスを交配し、脳特異的MnSOD欠損マウスの作製を行った。その結果、欠損マウスはメンデルの法則に従い誕生し、胎生致死は認められなかった。しかし、脳特異的MnSOD欠損マウスは生後2週から有意に成長遅延と運動障害を呈し、生後4週までに100%死亡することが判明した。また、脳の広い範囲でMnSODが欠損すると空胞変性を伴う激しい神経変性が生じることを明らかにした。これらの結果から神経系においては、発育の初期に活性酸素傷害により、神経変性がもたらされることが判明した。活性酸素は加齢による生体内変化の主要な原因物質であると考えられているが、個体老化レベルで活性酸素説を実証するモデルは乏しい。昨年、全身でCreリコンビナーゼタンパク質を発現するCAG-Creマウスと交配し、欠損マウスが胎生致死であることを明らかにし、Cre-loxpシステムが予想通り働くことを報告した。これらの結果から神経系においては、発育の初期に活性酸素傷害により、神経変性がもたらされることが示唆された。
炭素-窒素軸不斉を利用した不斉金属触媒の開発

本研究では、炭素-窒素結合間に有する軸不斉を利用した不斉配位子を合成し、これらを用いた不斉金属触媒を開発することを目的として研究を行った。その結果、インドール型炭素-窒素軸不斉配位子および鎖状三級アミン型炭素-窒素軸不斉配位子の開発に成功した。本配位子を用いたパラジウム触媒によるマロン酸誘導体の不斉アリル位アルキル化反応について検討したところ、いずれも高い不斉収率で目的物が得られた。さらに、これらの配位子を用い、インドール誘導体の不斉アリル位アルキル化反応について検討を行ったところ、インドール型炭素-窒素軸不斉配位子を用いた場合に、高い不斉収率で対応する目的物が得られることを見出した。本年は以下の2点について研究を行った。1.鎖状三級アミン型炭素-窒素軸不斉配位子の合成:アダマンチル基を有する鎖状三級アミン型炭素-窒素軸不斉配位子は、ジアステレオマーへと誘導し光学分割することにより、光学活性体としての合成に成功した。またこれらはいずれも炭素-窒素結合間に軸不斉が安定に存在することを見出した。またリン原子を有するベンゼン環の6位の置換基がOMe基である化合物はキラル結晶を形成することが明らかとなり、不斉源を用いない光学分割にも成功した。本配位子を用いたパラジウム触媒による不斉アリル位アルキル化反応について検討したところ、現在までに93%eeの不斉収率で目的物が得られており、今後更なる不斉収率の向上を目指す。2.インドール型炭素-窒素軸不斉配位子を用いたパラジウム触媒によるアリルエステルの不斉還元反応の最適化研究:ギ酸をプロトン源とするアリルエステル類の不斉還元反応は、モノホフィンを配位子とする単座配位型パラジウム触媒が効果的であることが知られている。そこで、単座配位型錯体であるインドール型炭素-窒素軸不斉配位子のラセミ体を使用し、2-(naphthalen-1-yl)but-3-en-2-yl acetateを用い反応を検討したところ、目的とする生成物が収率72%で得られることが明らかとなった。次年度以降、光学活性配位子を用いて検討する予定である。以上のことから平成23年度以降のより挑戦的な不斉触媒および不斉反応の開発に向けての基盤を整えることができた。本年度は交付申請書に記載した研究課題[1]から[3]について研究を実施した。[1]パラジウム触媒によるアリルエステルの不斉還元反応の最適化研究:パラジウム触媒を用いたギ酸をプロトン源とするアリルエステル類の不斉還元反応は、モノホフィンを配位子とする単座配位型パラジウム触媒が効果的であることが知られている。そこでインドール型不斉配位子-パラジウム触媒によるモデル基質として2-(1-naphthy1)-3-butene-2yl benzoateを用いた不斉還元反応について検討を行ったところ、トルエン中で反応が進行し、44% eeで目的とする生成物が得られることを明らかにした。[2]鎖状三級アミンの光学活性体の合成:昨年度までアダマンチル基を有する鎖状三級アミンの光学活性体の合成を行ってきたが、今年度t-ブチル基を有する鎖状三級アミンの合成を行ったところ、炭素-窒素間に軸不斉を有することが明らかとなり、光学活性体の合成の指針を得ることができた。[3]パラジウム触媒によるインドールのアリル位アリル化反応の検討:アダマンチル基を有する鎖状三級アミンを不斉配位子として用いたパラジウム触媒による不斉アリル位アルキル化反応について検討したところ、69% eeの不斉収率で目的物が得られることを見出した。またインドール型不斉配位子を用いた場合には80% eeの不斉収率で目的物が得られることを見出した。以上のように本年度、研究課題[1]から[3]いずれにおいても新たな知見を得ることができた。次年度は、更なる不斉収率の向上を目指すとともに、新たな不斉反応の開発を行う予定である。本研究では炭素ー窒素結合軸不斉を利用した不斉金属触媒の開発を行うために、本年度次の2つの研究課題を実施した。研究課題[1]:炭素ー窒素結合軸不斉インドール型不斉配位子を用いたパラジウム触媒によるインドール類のアリルエステル類への不斉アリル位アルキル化反応についての検討。研究課題[2]:炭素ー窒素結合軸不斉を有する鎖状三級アミンの光学活性体の合成及びパラジウム触媒による触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応への利用。研究課題

[1]においては、ベンゼン環の6位の置換基がCF3基である炭素ー窒素結合軸不斉を有するインドール型不斉配位子を用い、反応溶媒等の検討を行うことにより反応条件の最適化を行った。その結果、インドールと1,3-ジフェニルアリルアセテートとの組み合わせにおいて80% eeの不斉収率で目的物が得られることを見出した。さらに様々なインドール誘導体を用いた不斉アリル位アルキル化反応の基質一般性について検討を行ったところ、最高90% eeの不斉収率で対応する目的物が得られることを見出した。研究課題[2]においては、t-ブチル基が置換された鎖状三級アミン部位を持つナフタレン骨格を有するアミノホスフィンの合成を行ったところ、炭素-窒素結合間に軸不斉を有することが明らかとなった。そこで、この化合物について、キラルHPLCによる光学分割を行ったところ、光学活性体として得ることに成功した。また、この光学活性体の炭素ー窒素結合軸不斉は室温において安定であることも明らかにした。さらにパラジウム触媒によるマロン酸誘導体のアリルエステル類への不斉アリル位アルキル化反応の不斉配位子として利用したところ、80% eeの不斉収率で目的物が得られることを見出した。研究課題[1]から[3]いずれにおいても新たな知見を得ることができた。また研究課題[2]については、その一部を学会発表することができ、研究課題[3]においては昨年度まで行ってきた内容について論文としてまとめることができた。さらに研究課題[1]から[3]いずれについても次年度における展開の指針が得られたことから、上記のような評価とした。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究課題[1]は不斉収率の向上が課題である。今後は反応基質の脱離基の影響や触媒量の検討などの面から不斉収率の向上を目指す。研究課題[2]においては、新しい配位子の光学活性体の合成を完成させ、不斉反応への展開を実施したい。研究課題[3]においては、モデル反応の不斉収率の向上を目指しながら、基質適応範囲の検討を推進する予定である。
IPMNに対する悪性予測モデルの提唱

術前の良悪性の判断が困難な膵管内乳頭粘液性腫瘍(IPMN)に対し、申請者らは3施設における1996年2014年までに術前にEUS/CT/MRIを用いて詳細に画像診断を行ったIPMN切除症例466例の検討においてロジスティック回帰分析から抽出された汎用性の高い3因子(病型、結節径,嚢胞径)を用いてオッズ比より悪性度スコア癌予測モデルを作成した。さらに、全国8施設の664例の切除症例を用いて、その外的妥当性を評価した。466例のモデルでは、258 (55%)が悪性のIPMNであった。多変量解析にて壁在結節径、主膵管径、嚢胞径の3因子が有意な癌予測因子であり、この3因子による癌予測モデルのAUCは0.763であった。external validationでは、351例(53%)が悪性であった。癌予測モデルを使ったexternal validationのAUCは、0.725と良好であった。術前の良悪性の判断が困難な膵管内乳頭粘液性腫瘍(IPMN)に対し、我々はIPMN切除例の検討で汎用性の高い4因子(性、病型、結節径,膵液細胞診)を用いた癌予測ノモグラムを報告した。しかし膵液細胞診は侵襲性が高いため、より汎用性と客観性があり世界的に受け入れ可能なIPMNに対する癌予測モデルを作成した。その外的妥当性を評価し、術前診断、病理診断を高いquality levelでvalidationを行い、全コホートデータから、使いやすくmodifyした新モデルを提唱する事が本研究の主目的である。平成28年度は、3施設のIPMN外科切除症例466例から作成した癌予測モデルの外的妥当性を検討するため、新たに8施設の賛同を頂き、H28年4月および11月に全体会議を開催した。そこで、入力すべきデータ、病理診断記入方法などの意見を集約し、CRF(Clinical research form)を修正した。またデータマネージメント業務を依託し、データベース作成の補助を依頼しデータベース作成を行った。このデータベースをCRFとし、各施設でのIRBの承認を受け、8施設からIPMN外科切除症例のデータをH28年12月までにを収集することができた。この結果、8施設から657症例、合計11施設で1181例の非常に大きなIPMN外科切除症例数となった。H29年1月からは、データクリーニングを開始した。また同時に、各施設での良悪性診断の均てん化のため、病理診断のcentral reviewを行うための準備を整えている。H29年度9月までにデータクリーニングおよび病理診断のcentral reviewを終え、全1181例のデータをfixする予定である。H28年度中にデータベースをfix予定であったが、データクリーニングに時間を要していること、また病理診断のcentral reviewを行うための日程調整が困難なため、H29年度にずれ込んでいます。H29年度9月までにはこれらを終了する予定であります。また病理に関してはH29年8月9月にかけて、中央病理判定を行った。これらの結果、不適格症例をのぞき、最終的に8施設から664症例、合計11施設で1130例という、非常に大きなIPMN外科切除症例数となった。最終的にH30年1月にデータをfixし、現在本研究は論文化にむけて進めている。H30年夏には論文投稿を予定している。また付随研究を5つ計画をしており、このうち2つは各施設でのIRBの承認も終了し、付随研究の解析にむけても進行中である。H28年度中にデータベースをfix予定であったが、データクリーニング、病理診断のcentral reviewのためのプレパラートの送付の遅れなどから、データfixがH30年1月になってしまいました。

さらに、全国8施設の664例の切除症例を用いて、その外的妥当性を評価した。466例のモデルでは、258 (55%)が悪性のIPMNであった。多変量解析にて壁在結節径、主膵管径、嚢胞径の3因子が有意な癌予測因子であり、この3因子による癌予測モデルのAUCは0.763であった。external validationでは、351例(53%)が悪性であった。癌予測モデルを使ったexternal validationのAUCは、0.725と良好であった。H29年度9月までにデータクリーニングおよび病理診断のcentral reviewを終え、全1181例のデータをfixし、疫学統計の松尾医師によるモデルの外的妥当性を行います。妥当と判断されたら、全コホートデータから、使いやすくmodifyした新モデルを作成し論文化を行います。現在本体研究は論文化にむけて進めている。H30年夏には論文投稿を予定している。また付随研究を5つ計画をしており、このうち2つは各施設でのIRBの承認も終了し、付随研究の解析にむけても進行中である。データーマネージメントの業務依頼を依頼しているが、第I期(2016.05.012017.03.31)の期間のデータ管理料は4月に支払請求をしているため、H29年度の支出になります。(理由)データマネージメントの業務を依頼しているが、第二期(2017.4.1から2018.3.31)の期間のデータ管理料は4月に支払請求をしているため、H30年度の支払いになります。(使用計画)他施設から集計したデータベースのデータマネージメントの業務依頼に使用します。多施設から集計したデータベースのデーターマネージメントの業務依頼に使用します。
自由視点テレビの新しいフレームワークの構築

多様なカメラ配置の多視点映像からの自由視点画像生成を可能とするワープ方式やアップサンプリング方式などの新しい画像生成方式を研究した。これにより革新的な3Dアプリケーションを実現する自由視点テレビFTVの新しいフレームワークを構築し、広い視域を持つ超多視点3D表示や3Dシーン内を自由に移動するフリーナビゲーションの実現を目指すMPEG-FTVと呼ばれる新しい国際標準化活動を開始することができた。自由視点テレビの国際標準化動向を調査しながら,多視点映像のワープによる画像生成方式を研究した。多視点映像を各カメラの時間方向に見るのではなく、同一時刻に撮影した多視点映像の各フレームをカメラの配置順に並べて再生すれば、移動するカメラで撮影した動画像とみなすことができる。このとき、実カメラの中間の位置での画像を生成すれば、動画像のフレームレートを増加させることになる。したがって、自由視点テレビにおける実カメラ間の画像生成は、多視点映像をカメラ順に並べた動画像の高フレーム化処理とみなすことができる。そこで、動画像のフレームレート変換で用いられている動きベクトル方式に基づく画像生成方式を研究した。隣接カメラ画像間の動きベクトルを求め、それを内分することにより参照画像をワープさせ、中間カメラ位置の画像を生成するアルゴリズムを作成した。MPEG国際標準化で用いられている多視点映像テストシーケンスに対して画像生成実験を行った。1/4、2/4、3/4に内分した位置の画像生成を行った結果、3/4の位置の生成画像が最も劣化した。そこで、多視点映像をカメラ順に並べるとき、正方向と逆方向に並べた2つの動画像を作り、各々に対して動きベクトル方式による画像生成を行い、2つの生成画像のうち、参照画像からの距離が近い画像を選択することとした。正方向と逆方向の距離が等しい1/2の位置では、2つの生成画像をブレンドした。このアルゴリズムにより様々な多視点映像テストシーケンスに対して画像生成実験を行った結果、MPEG国際標準化で採用されている奥行情報を用いる画像生成方式と同程度の生成画像を得た。本研究により、奥行き情報を用いることなく、参照画像のワープによる画像生成を行うことができた。自由視点テレビの国際標準化動向を調査しながら,EPIのアップサンプリングによる画像生成方式を研究した。直線配置カメラで撮影した多視点画像を垂直に並べ,その水平断面を取ってEPI(Epipolar Plane Image)を作成し、中間視点の画像を生成するため,ラインを間引いたEPIをアップサンプリングして全ラインのEPIを生成する仕組みを研究した.EPIから多数の2次元ブロックを切り出し,間引いたEPIと全ラインのEPIの対応関係を学習させ,ルックアップテーブルを作成した.学習に用いたEPIと異なるEPIに対してルックアップテーブルを適用し,間引いたEPIから全ラインのEPIを生成する実験を行った.アップサンプリングした全ラインのEPIと間引き前の原EPIを比較した結果、視覚上は良好な結果が得られた。そこで、これを全ての水平断面について行い、間引いたラインの位置で垂直断面を取って、中間視点の画像を生成した。生成した中間視点画像を間引き前の原画像と比較した結果、生成した中間視点画像には、原画像には見られない不自然な画質劣化が見られた。その原因を分析した結果、中間視点画像のライン間の滑らかさの欠如が原因であることが判明した。これは、アップサンプリングの処理をEPI毎に独立に行っていることによる。そこで複数のEPIを重ねて3次元のEPIとし、これから切り出した多数の3次元ブロックに対して、間引いた3次元EPIと全ラインの3次元EPIの対応関係を学習させ,ルックアップテーブルを作成した.このルックアップテーブルを用いて、間引いた3次元EPIをアップサンプリングして全ラインの3次元EPIを生成することとした。この手法によって中間視点の画像を生成した結果、ライン間の滑らかさが向上し、良好な中間視点画像を生成することができた。自由視点テレビの国際標準化動向を調査しながら,ワープ方式、アップサンプリング方式のブラッシュアップを行うとともに自由視点テレビの新しいフレームワークを構築し、MPEGにおける自由視点テレビの国際標準化に貢献した。仮想視点の生成画像に画質劣化の大きい部分がある場合、残留する生成誤差を抑圧する画像処理を研究した。誤差部分を抽出するCanny filterによるマスク生成とGaussian filterによるマスク部分のsmoothingにより、生成誤差を抑圧することができた。MPEGにおける自由視点テレビの第2フェーズ標準化で採用された画像生成方式(MPEG採用方式)では、直線上に配置された収束カメラ配置で撮影した多視点画像を平行カメラ配置画像に変換するrectificationを行った後、対応点の水平シフトによって画像生成を行っている。このMPEG採用方式を新しいフレームワークで必要な円形カメラ配置における多視点画像からの自由視点画像生成に適用すると大きな歪が発生した。その原因を探求した結果、rectification後の画像形状がひずみ、対応点探索が誤ることが原因であることが分かった。このため、rectificationを行わずに対応点の斜めシフトによって画像生成を行う方式に変更した。その結果、対応点探索の誤りを軽減し、生成画像の品質を大幅に向上できた。これにより、MPEG採用方式を多様な多視点カメラ配置に対応できるように改良することができた。新しいフレームワークによる自由視点テレビの国際標準化活動をChairとして推進し、超多視点3D表示とフリーナビゲーション技術の実証ステップであるCall for Evidenceまで到達することができた。これにより革新的な3Dアプリケーションを実現する自由視点テレビFTVの新しいフレームワークを構築し、広い視域を持つ超多視点

3D表示や3Dシーン内を自由に移動するフリーナビゲーションの実現を目指すMPEG-FTVと呼ばれる新しい国際標準化活動を開始することができた。EPIのアップサンプリングによる画像生成方式を開発することができたため。27年度が最終年度であるため、記入しない。通信・ネットワーク工学これまでに開発した多視点映像のワープによる画像生成方式とEPIのアップサンプリングによる画像生成方式について、更なる性能向上を図るとともに、両方式の統合可能性を探求する。従来の奥行き情報を用いた射影変換に代わる画像生成方式として、フレームレート変換に基づく方式を開発することができたため。年度末に予定していた出張が次年度に変更になったため。本年度の研究により、多視点画像中の2枚の画像を参照画像として中間視点の画像を生成する画像生成方式を開発できたので、今後は高性能化を目指し、より多くの多視点画像を参照画像とする画像生成方式を研究する。次年度使用額は出張旅費として使用する。