hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性疾患の児と家族のエンパワーメントを支えるコミュニティ・ケア・パッケージの開発

小児も対象としているところで、数カ所の設置主体の異なる訪問看護ステーションに対し、以下の4点について聴き取りを行った。(1)対象としている子どもの範囲(医療的ケア、慢性疾患、障害児など)と数(2)組織の構成や位置づけ(職員の職種・人数、組織の設置主体、経営・運営など)(3)子どもや家族に行われている活動と活動範囲(4)取り巻く他職種との連携やシステム等介護保険は対象外であるため、その他の保険や制度によってカバーされ、必要なケァをケアマネジャー等を通さず独自の計画を立てたり、親や学校との関わりが重要であったり、小児としての特徴が見られ、訪問を希望する対象者も多くいるという感触があった。次年度は、文献検討と事前調査に基づき、本研究テーマの概念枠組みを検討し、調査を行う予定である。慢性疾患の子ども達が、地域において安心して療養生活が送れるよう、子どもと家族がエンパワーメントしセルフケア能力が高まるコミュニティ・ケア・パッケージの試作を目指し、2年目は、主に文献検討と、医療的ケアを必要としている慢性疾患および障害を持つ児と家族の療養生活を支えるエンパワーメントの実態についてインタビュー調査を行った。1)文献検討:昨年度の文献検討に引き続き、2)の調査実施に向けて、具体的な行動レベルを求めるべくエンパワーメントの構成概念・類似概念について検討した。医学中央雑誌、CINAHL、medline等により文献検索を行った結果、エンパワーメントは、自尊感情、自己効力感、ホープ、Locus of Control、ノーマリゼーション、自己コントロール等と関連があり、また、エンパワーメントは、個人・組織・コミュニティのレベルがあって、個人がエンパワーメントされていくと地域全体のエンパワーメントにつながることなどが明らかとなった。2)医療的ケアを必要としている慢性疾患および障害を持つ児と家族の療養生活を支えるエンパワーメントの実態慢性疾患や障害を持って地域で生活している子どもや家族が退院後の療養生活を獲得していく際に、どのような対象、場面、内容、方法によってどのようにエンパワーメントされているのかを明らかにする目的で半構成的面接調査を行った。インタビュー内容は、前述の文献検討の結果から調査項目を精錬した。対象は医療的ケアを必要としている慢性疾患および障害を持つ児とその家族で、児はインタビューに答えられる小学校高学年から中学生とした。倫理的配慮については本大学の研究倫理委委員会の審査を受けた。9組の親と子ども、18名の承諾を得て録音し逐語録として作成した。分析の途中であるが、子ども達からは、養護教諭からのサポートで「自分が強くならな」と思い行動に移している子どもや、医療的ケアの自立時期について自分でも「けじめつけな」などと表現し、エンパワーメントにつながると思われる状況が見られた。親のインタビューからも、医療的ケアを親自身が行うことから子ども自身に全面移行していく際の調整を子どもの心理社会的発達との微妙なバランスの中で整えようとし、子どものエンパワーメントを無理のない形で支えている状況が伺えた。
高耐久有機太陽電池を可能にするπ-d相互作用を用いた相分離構造の制御

有機薄膜太陽電池の性能向上の手段として、有機半導体分子の配向制御がある。通常基板上では立った配向を示すZinc Phthalocyanine(ZnPc)は、Copper Iodide(CuI)基板上では寝た配向になり、これにより光吸収や電荷輸送効率が増大し、素子性能が向上することが報告されている。一般に、アルキル基が置換した有機半導体分子は基板に対して立った配向を示すことが知られているが、アルキル基がどのように配向に影響するのかは明らかになっていない。そこで本研究では、Fig. 2に示すようなペリレン誘導体において、アルキル鎖長が分子配向に及ぼす影響についてin-situ条件で赤外反射吸収分光法(IR-RAS法)を用いて調査した。ITO/PEDOT:PSS基板及びπ-d相互作用で分子を寝かせるGlass/Au基板をIR-RAS測定用の基板として用意した。これらの基板上にペリレン誘導体を真空蒸着法により製膜し、蒸着中にin-situ条件でIR-RAS測定を行い、得られたIRスペクトルより配向パラメータSを算出した。ZnPcより小さいπ平面を持つPTCDA分子は基板に対して寝た配向をとることが知られ、実験からも同様の結果が得られた。しかし、アルキル基が置換した分子は立った配向を示した。これは、分子とPEDOT:PSS基板との相互作用がなく、アルキル基による分子間相互作用が強い自己凝集を引き起こしたためと考えられる。また、Au基板においてPTCDA、C5分子はより寝た配向に制御されたが、C8、C13分子の配向には大きな変化は見られなかった。分子とAu基板間のπ-d相互作用はアルキル基同士の相互作用と競争関係にあり、アルキル基が短いとπ-d相互作用が強く働き配向を変化させるが、長くなるとアルキル基同士の相互作用の方が強くなり配向が変化しなかったと考えられる。有機薄膜太陽電池において、バルクへテロ層は電荷分離界面が大きく電荷分離効率が良いが、分子がランダムに混ざるため構造制御が難しい。我々は、CuI上にp型半導体として亜鉛フタロシアニン(ZnPc)を製膜し、その上に共蒸着法によりバルクヘテロi層(ZnPc:C60)、n型半導体としてC60を順に製膜することで太陽電池性能が向上することを報告している。CuIを挿入し、共蒸着膜内のZnPc分子の配向を制御することで変換効率が向上したと考えられるが、実際に共蒸着膜内の配向状態は明らかになっていない。本研究では、in-situ条件で測定可能である赤外反射吸収分光(IR-RAS)法を用いることで、共蒸着膜内部のZnPc分子の配向を調査し、共蒸着膜内の構造の決定を試みることを目的としている。PEDOT:PSSを塗布したITO基板上に真空蒸着法により無機半導体CuIを5 nm製膜し、その後ZnPc(20 nm)を製膜した。その上に共蒸着法によりZnPcとC60を製膜し、蒸着中にin-situ条件でIR-RAS測定を行い得られたIRスペクトルにより配向角を算出した。その結果、ITO上及びITO/PEDOT:PSS上の共蒸着膜において配向角は60度程度の立った配向であるのに対し、ITO/PEDOT:PSS/CuI上では下地との界面近傍(10 nm以下)において配向角が比較的寝た配向である45度程度となった。これは、CuIのd軌道とZnPcのπ軌道の間に強い相互作用が生じるために寝た配向を示すと考えられる。次に、p-i-n型構造太陽電池における共蒸着膜中のZnPc分子の配向を調査した。p-i-n型構造の共蒸着膜ではCuIを挿入したとき、配向角がごく界面近傍(5 nm)で38度程度であり、より寝た配向性を示した。以上の研究により、d-πの相互作用よりπ-πの相互作用が大きいことが分かった。分子-分子の相互作用と基板-分子の相互作用を明らかにすることを目的としており、相互作用を明らかにすることができたのは大きな成果である。しかし、まだ太陽電池性能への影響について厳密な相関を得てはいないため今後の課題となる。さらに、蒸着ではなく塗布への応用にも着手する必要があり、乗り越えるべき課題がまだ存在している。本研究では、昨年度までに蒸着プロセスにおいて確立された配向制御技術を、塗布プロセスにも応用できるか検討を行った。配向を制御するターゲット分子として、低分子バルクヘテロジャンクション型太陽電池で10.08%の高効率が報告されている電子ドナー材料DRCN5Tを用いた。DRCN5TはPEDOT:PSS上ではedge-on配向をとることが報告されているが、更なる性能向上にはface-on配向が望ましい。本研究では分子配向を制御することで、低分子塗布型有機薄膜太陽電池の性能向上を図った。DRCN5T単膜の2D-GIWAXS像のOut-of-plane方向におけるface-on配向に由来するピークとedge-on配向に由来するピークの強度比からface-on/edge-on配向比を算出した。PEDOT:PSS基板上においては、配向比は0.028だったが、CuI基板上において配向比は0.290となり、配向比が10倍程度増大し、DRCN5Tをface-on配向に制御できたことが分かった。

これはCuIのd軌道とDRCN5Tのπ共役との相互作用によるものだと考えられる。BHJ型素子において、CuIを挿入した場合では光吸収増大によりJscが10%近く向上し、それによりPCEも10%近く向上した。側鎖を分岐状アルキル鎖(2-ethylhexyl)に置換したDRCN5Tを用いて同様の実験を行い、分子配向に与える影響を調査した。PEDOT:PSS基板上において配向比は0.035、CuI基板上において配向比は0.036となり、配向比に大きな違いは見られず、CuIによる分子配向制御効果は確認できなかった。側鎖が分岐状になった場合は分子が嵩高くなったためにCuIのd軌道とDRCN5Tのπ共役とのあいだに直接的な相互作用が働かず、分子配向を制御できなかったと考えられる。このように、基板と分子の相互作用が分子配向制御に大きく寄与していることが分かった。昨年度まで蒸着で培ってきた分子配向制御技術を塗布成膜に適応することに成功した。現在は、低分子塗布系であるため、今後はより大きな分子で配向制御可能か検討する必要がある。有機薄膜太陽電池の性能向上の手段として、有機半導体分子の配向制御がある。通常基板上では立った配向を示すZinc Phthalocyanine(ZnPc)は、Copper Iodide(CuI)基板上では寝た配向になり、これにより光吸収や電荷輸送効率が増大し、素子性能が向上することが報告されている。一般に、アルキル基が置換した有機半導体分子は基板に対して立った配向を示すことが知られているが、アルキル基がどのように配向に影響するのかは明らかになっていない。そこで本研究では、Fig. 2に示すようなペリレン誘導体において、アルキル鎖長が分子配向に及ぼす影響についてin-situ条件で赤外反射吸収分光法(IR-RAS法)を用いて調査した。ITO/PEDOT:PSS基板及びπ-d相互作用で分子を寝かせるGlass/Au基板をIR-RAS測定用の基板として用意した。これらの基板上にペリレン誘導体を真空蒸着法により製膜し、蒸着中にin-situ条件でIR-RAS測定を行い、得られたIRスペクトルより配向パラメータSを算出した。ZnPcより小さいπ平面を持つPTCDA分子は基板に対して寝た配向をとることが知られ、実験からも同様の結果が得られた。しかし、アルキル基が置換した分子は立った配向を示した。これは、分子とPEDOT:PSS基板との相互作用がなく、アルキル基による分子間相互作用が強い自己凝集を引き起こしたためと考えられる。また、Au基板においてPTCDA、C5分子はより寝た配向に制御されたが、C8、C13分子の配向には大きな変化は見られなかった。分子とAu基板間のπ-d相互作用はアルキル基同士の相互作用と競争関係にあり、アルキル基が短いとπ-d相互作用が強く働き配向を変化させるが、長くなるとアルキル基同士の相互作用の方が強くなり配向が変化しなかったと考えられる。太陽電池性能への影響について厳密な相関を得てはいないことと、蒸着ではなく塗布への応用にも着手していないことが課題であり、乗り越えるべき課題がまだ存在している。今後の推進方針として上記の課題を検討し、太陽電池の高性能化に寄与できる基礎技術の確立を目指す。また、膜成長メカニズムが違う塗布でなぜ配向制御が可能になったのかを検討する必要がある。塗布製膜装置(スピンコーターミカサMS-B100)と塗布製膜対応IRRAS
接合部性能を考慮した垂壁付き独立柱の復元力モデルの提案

本研究は,伝統的な木造建築の主要な水平力抵抗要素である垂壁付き独立柱を対象とし,(1)実測調査に基づいて,各部の寸法および仕様を分析する.(2)一般性の高い形状の部分模型を作成し静的水平加力試験を行い,接合部形状や繰返し加力の影響を考察する.(3)既存の力学モデルの適用範囲と問題点を精査する,ことを目的としている.本年度は,前年度に引続き垂壁実験を行うとともに,垂壁の要素試験として接合部の静的曲げ試験を行った.垂壁付き独立柱の内法位置に使われる部材は差鴨居または貫と薄鴨居の2種類が主流である.実測調査及び申請者が過去に行った研究結果をもとに比較的一般性が高い接合部形状の要素実験を行うことで,実験結果を汎用性あるものとした.試験体は12体(4種類×3体)とし,実験は首都大学東京内大型実験棟にて,正負交番静的水平加力試験を行った.更に接合部実験の結果をもとに,既往の垂壁付き独立柱の力学モデルの問題点と適用範囲を検討した.その結果,既往の力学モデルには接合部性能が適切に評価されていないため,危険側の評価となることを明らかにした.接合部の要素実験から得られた接合部の回転剛性と耐力を垂壁付き独立柱の力学モデルに加え静的増分解析を行った.その結果,垂壁付き独立柱の静的水平加力試験結果を良く再現できることが分かった.(1)実測調査垂壁付き独立柱構造を主要な水平耐力要素とする伝統的木造建築の典型的な例として書院造り・農家・町家などの伝統的な住宅建築が挙げられる.申請者らは過去に,重要文化財である書院造り建築32棟や農家の実測調査3棟を行っているが,町家の実測調査は数が少なく主要な構造要素を調査する必要がある本研究では過去の調査に引続き、伝統的木造住宅が移築保存されている飛騨民俗村(岐阜県)にて飛騨高山地方の町家型に近い伝統的木造住宅2棟を対象に実測調査を行った.(2)実大実験との比較兵庫県の農家型木造住宅(築55年)から垂れ壁付きの門型フレームを切り出し,振動実台験を行った.実際に住宅の中で用いられていた垂れ壁付き独立柱構造の動的性質を評価し,更に既存の解析モデルによる評価との比較を行った.接合部の構造性能を適正に評価することで垂れ壁付き独立柱の構造性能を定量的に評価することが可能であると考えられる.詳細については「佐藤弘美,藤田香織ほか:伝統的木造住宅における垂れ壁付き独立柱の振動台実験その2解析モデルと実験結果との比較」として平成19年度の日本建築学会大会学術講演に投稿中である.(3)検証実験の計画前述の調査結果及び申請者らが行ってきた垂壁付き独立柱を有する伝統的木造住宅の一連の実験結果を踏まえ比較的一般性の高い形状を決定し,垂れ壁付き独立柱の縮小模型と接合部要素の縮小模型を実験対象とする.垂れ壁付き独立柱の試験体は1/2縮小模型1体(11万円)とする.接合部要素の試験体は過去の研究から差鴨居3種,貫+長押1種の4種類(各5万円)とする.実験は正負交番静的水平加力試験とし,首都大学東京内大型実験場にて行う.ひずみゲージ(1枚630円),現有の変位計等により計測を行う.接合部実験の結果を基に,接合部形状による構造性能を付加して解析モデルを構築し,垂れ壁付き独立柱実験によって検証を行う.本研究は,伝統的な木造建築の主要な水平力抵抗要素である垂壁付き独立柱を対象とし,(1)実測調査に基づいて,各部の寸法および仕様を分析する.(2)一般性の高い形状の部分模型を作成し静的水平加力試験を行い,接合部形状や繰返し加力の影響を考察する.(3)既存の力学モデルの適用範囲と問題点を精査する,ことを目的としている.本年度は,前年度に引続き垂壁実験を行うとともに,垂壁の要素試験として接合部の静的曲げ試験を行った.垂壁付き独立柱の内法位置に使われる部材は差鴨居または貫と薄鴨居の2種類が主流である.実測調査及び申請者が過去に行った研究結果をもとに比較的一般性が高い接合部形状の要素実験を行うことで,実験結果を汎用性あるものとした.試験体は12体(4種類×3体)とし,実験は首都大学東京内大型実験棟にて,正負交番静的水平加力試験を行った.更に接合部実験の結果をもとに,既往の垂壁付き独立柱の力学モデルの問題点と適用範囲を検討した.その結果,既往の力学モデルには接合部性能が適切に評価されていないため,危険側の評価となることを明らかにした.接合部の要素実験から得られた接合部の回転剛性と耐力を垂壁付き独立柱の力学モデルに加え静的増分解析を行った.その結果,垂壁付き独立柱の静的水平加力試験結果を良く再現できることが分かった.
在宅ケア転度要支援高齢者の日常生活行動の自立度向上に有効なケアプランの国際比較

在宅ケアにおける軽度要支援高齢者(要支援・要介護1)の日常生活行動の自立度の向上をはかるために効果的なケア項目の抽出と自立支援プログラムを開発した。結果はこれらの対象に有効な34項目を抽出するとともに、これと対応する自立目標を設定し、各ケア項目ごとに、どのような技術的支援をしたら良いかを具体的に示したプロトコールを作成した。このプログラムを用いての利用者のアウトカム改善の割合が高かった項目は「掃除」「催し物に参加」「緊急時の連絡・対処方法を確保」等であった。自立支援プログラムに基づき、フィンランド、スウェーデンにて2ヶ月間のアウトカム調査を実施した。アウトカム改善結果は日本が一番高く、特にIADL、緊急時の対応が高かった。この理由として、日本の平均年齢が一番低かった(80.1歳)こと、日本では脳血管障害、フィンランドでは糖尿病、スウェーデンは癌が多かったこと、また、家族との同居率が高い日本82.2%に対してスウェーデン34.7%、フィンランド25.0%であったこと、日本の高齢者は視力と聴力が高く、家事を実施することやリハビリテーションなどの集団ケア中心に個別ケアの組み合わせ、外国は個別ケアが多かった。集団ケアと個別ケアの組み合わせがケア効果を高めやすいことが明らかになった。これらの条件を生かして効果を上げやすいケア内容を入れたケアプランが自立度改善に有効であることが明らかになった。I在宅ケアにおける軽度要支援高齢者(要支援・要介護1)の日常生活行動の自立度の向上をはかるために、ケアプラン作成に役立つ、自立支援プログラムを開発した。(1)平成13年10月-12月に全国5地域において介護保険制度により要介護として認定され、サービスを受けていた606人を対象にアウトカム調査を行った。そのうち、介護支援専門員が作成した要支援72例・要介護1の83例、計155例についての居宅サービス計画書を分析した。(2)34の支援項目を抽出するとともに、これと対応する自立目標を設定し、ステップ1、ステツプ2、ステツプ3と目標にいたるまでの高齢者の段階的な状態を組み立てた。自立支援の具体的内容(支援項目と到達点)である。(3)各支援項目ごとに、ステップを進み、ゴールである自立状態に至るために、どのような技術的支援をしたら良いかを具体的に示したプロトコールを作成した。プロトコールは自立支援のゴールとポイント」「動作の自立にいたる過程」「パターン別の援助目標と具体的な自立支援の方法」から構成された。II自立支援プログラムの効果測定(1)平成14年10月-12月に東京都S区において、要支援者24人要介護1者30人計54人を対象に、プログラムを用いたケア提供をおこなってもらう介入調査をおこないその効果を測定した。調査に先立ち、自立支援プログラムの使用方法について区主催の研修会を実施した。(2)利用者のアウトカム改善の割合が高かった項目は「掃除」「催し物に参加」「緊急時の連絡・退所方法を確保」等であった。悪化の割合が高かったのは「適度な運動「洗濯」「転倒予防」等であった。(3)ケア介入後、34項目のうち個々の状況により改善数は1-24項目とさまざまであったが、何らかの改善を見せた改善者は要支援群で79.2%、要介護1群は60%であった。(4)2か月間で通常の介護保険制度内のサービスでも多くの項目に改善がみられた。焦点を明確にし早期に適切な方法でケアをすれば改善率はさらに高まると考えられる。I国際的アウトカム調査の実施平成15年3月12月に昨年度作成した自立支援プログラムを基に、軽度要介護高齢者(要支援、要介護Iレベル)を対象に日本、フィンランド、スウェーデンにて2ヶ月間のアウトカム調査を実施した。調査内容は対象者の属性および、軽度要介護高齢者を対象としたケア項目34項目と各項目に対する「本人の意欲」「家族の協力」である。分析対象はスウェーデン32人、フィンランド78人、A県149人であった。

3カ国を比較したところ、アウトカム改善結果は日本が一番高く、特にIADL、緊急時の対応が高かった。このような結果がでた理由として、日本の平均年齢が一番低かった(80.1歳)こと、主疾病の違い(日本では脳血管障害、フィンランドでは糖尿病、スウェーデンは癌)、これが2次的に痴呆や視力の差として影響した。また、家族との同居率が日本82.2%、スウェーデン34.7%、フィンランド25.0%であり、「家族の協力」と、「本人の意欲」への家族からの刺激の違いが影響したのではないかと推測される。II国内における地域別アウトカム状況の分析Iと同様の調査票を用い、平成14年度東京都S区にて調査を実施した54例、平成15年度東北A県内2市4町1村で調査を実施した149例を対象にアウトカムに関連する要因を分析した。その結果、地域によりアウトカムの状況が異なっており、A県はS区より自立度アウトカム改善のカテゴリーと項目数が多かった。自立度アウトカムに影響しやすい条件は、リハビリテーシヨンの実施、本人の家事(選択・掃除・調理)の実施があげられた。同居家族数が多いことは社会性保持に有効と推測された。A県がより高いアウトカム改善を示したのは、これらの要因が影響したと考えられる。2ヶ月間という短期間でも利用者の状況に対応したケアを実施すれば、通常の介護保険内のサービスでも自立度改善率が高まる可能性が示唆された。I.国際的アウトカム調査の分析と国際学会の発表在宅ケアの軽度要介護高齢者(要支援・要介護レベル)について、スウェーデン、フィンランド、青森で調査した結果を比較した。各国の研究代表者と現地調査者への説明会(日本での国際学会で来日していたので)を日本で行い、国際日本看護科学学会に共同発表した。2ヶ月間に在宅ケアのアウトカム比較では、日本、フィンランド、スウェーデンの順位であった。この理由は日本の高齢者は視力と聴力が高く、日本が年齢が若く、集団ケア中心に個別ケアの組み合わせ、外国は個別ケアが多かった。集団ケアと個別ケアの組み合わせがケア効果を高めやすいことが明らかになった。II.国内における地域別アウトカム状況上記と同様の調査票を用いて、杉並区は平成14年15年度2回の調査を行った。青森では15年調査を行い、現地に出向いて調査協力者への説明会を行った。杉並区と青森のアウトカム結果を比較すると杉並区が改善は少ないが安定が多い。青森は改善と悪化が多くやや不安定な傾向であった。青森の改善群は家事を行っている者が多く、効果があると考えられた。杉並区は高齢者の家族による支援が得られやすく、意欲も高く安定していたが、家事を自ら行うなどの日常的役割を積極的に行うことでより高い改善が期待できることが示唆された。
分離機能とセンシング機能をもつ透明フィルムの開発

本研究は、可塑剤を含有する透明ポリマーフィルムの固体化された溶媒としての特性に着目し、イオン対分配方式による微量金属イオンの新しい分離分析法の開発を行ったものである。各種のキレート試薬、対カチオン、および可塑剤について検討した結果、フタル酸ジーnーオクチルを含有するポリ塩化ビニルフィルムを用いて、アルミニウム(III)および鉄(III)の高感度かつ簡便なイオン対吸着フィルム比色法の開発に成功した。すなわち、アルミニウム(III)または鉄(III)の2,2′ージヒドロキジアゾベンゼン錯体[M^<III>L_2]^-が色素対カチオン、クリスタルバイオレット(CV^+)とイオン対を形成してフィルム表面へ分配し、高倍率濃縮と色素対カチオンの大きなモル吸光係数を利用するラベリング効果とによって、ppbレベルに達する高感度が得られる。また透明フィルムを用いるため、相分離と吸光度測定の操作は極めて簡便である。同時に本法は目視比色法としても優れ、肉眼で容易に重機器分析法(例:フレームレス原子吸光法)に匹肩し得る感度を有している。さらに、混色系を利用して広範囲(ppbppm)の目視判定が容易に行える。つまり、アルミニウムの場合では、錯体[AlL_2]^-の橙赤色、対カチオンCV^+の青紫、試薬H_2Lの黄の三色混合に基づく明瞭な段階変色(カーキあずき青紫無色)が得られる。鉄の場合には、錯体[FeL_2]^-が黄色であるためにアルミニウムとは異る二色の混色系(黄+青紫)となり、この補色関係によって特に低濃度域で肉眼に対して鋭敏な方法を与える。本法は濃縮分離法としても有用であり、超微量アルミニウム(pptレベル)のHPLC定量のための前処理法へ適用して良好な結果が得られた。イオン対吸着フィルムの保存性は高く、試料溶液中の着色物質や粒子状物質の妨害を受けない特性は、特に血清分析において大きな利点であることが判明した。従来の溶媒抽出とは異る新しい分離分析法として、対象の拡張が期待できる。透明なポリマーフィルムを溶媒の代りに用いて、従来の抽出法を発展させた微量金属成分の新しい分離定量法を開発し、可塑剤を含有する軟質ポリ塩化ビニル(PVC)フィルムを第2相とするイオン対吸着フィルム比色法方式によって、ppbレベルの微量金属成分の簡便な定量法を確立した。本系に適合するシステムとして、呈色キレート試薬2,2'ージヒドロキシアゾベンゼン(DHAB)、色素対カチオンクリスタルバイオレット(C【V^+】、および可塑剤フタル酸ジーnーオクチル(DOP;PVC担体によって固体化した有機溶媒とみなされる)を各々選択し、目的イオン対のフィルム相への分配条件の最適化とフィルム作製方法の検討とを行った。その結果、アルミニウムまたは鉄のDHAB錯体【〔M^(III)L_2〕^ー】がC【V^+】とイオン対を形成してPVCフィルム上に表面吸着する際の高倍率濃縮と、色素対カチオンの大きなモル吸光係数を利用するラベリング効果とによって、目視比色・吸光光度法いずれによってもppbレベルの高感度定量が可能な簡易定量法を確立し、当初の目的を達成した。

アルミニウムの場合は、PPbレベルにおける定量(定量下限;目視法で5ppb.吸光光度法で3ppb)の他、三色性(試薬の黄、錯体の赤、対カチオンの青紫)に基づく4段階変色(カーキ→あずき→青紫→無色)を利用してppbppmの広範囲で濃度レベルの目視判定が容易に行える。本法を水道水中アルミニウムの定量に応用して良好な結果を得た。同様に、鉄の場合にもppbレベルの定量(定量下限;目視法で4ppb、吸光光度法で0.6ppb)と段階変色(鉄では、錯体が黄色であるために二色混色系となり、変色は黄→緑→青紫)による判定ができる。本法を血清鉄の直接定量へ応用した結果、試料溶液の着色や粒子状物質・高分子等の妨害を受けず、高い実用性と利点を有することが判明した。透明フィルム使用のため、分相と吸光度測定の操作は極めて簡便であり、着色の長期保存性も高い。透明ポリ塩化ビニール(PVC)フィルムに,色調の異なる,キレート試薬,金属キレート及び対カチオン,の3者を非イオン性化合物またはイオン対として吸着させ,色調と濃淡の変化を利用して,金属イオンまたは対イオン化学種を濃縮・定量する新しい高機能簡易計測法の開発を試みてきた.その結果,(1)2,2′ージヒドロキシアゾベンゼン(DHAB)鉄(III)キレートの場合,PVCフィルムの可塑剤として,炭素数の異なるジアルキルフタル酸エステル及びトリクレジルリン酸エステルについて検討した結果,nーオクチル誘導体30%含有フィルムが吸着媒体として最適であった.この条件は他のイオン対に対しても有効であった.(2)イオン対吸着比色分析法用の着色・分配両機能性試薬の探索の結果,a)アリザリンコンプレキソンーランタン(III)ーF^-ーゼフィラミン(Z^+)系,b)マレオニトリルー3,チージチオールー亜鉛ークリスタルバイオレット(CV^+)系,C)過塩素酸イオンーCV^+,d)DHAB-コバルト(III)ーCV^+(またはZ^+)系,など多くのイオン対系の存在を知った.一方,1,10ーフェナントロリン鉄(II)錯体の様に,通常のイオン対溶媒抽出が可能なものの中に,本吸着系に適合しないものがあり,両者の間に選択律の相違があることを知った.(3)PVCフィルムの微少体積中にDHAB-アルミニウム錯体のCV^+イオン対を吸着・濃縮することにより,濃縮倍率400倍を簡単に達成することができた.この吸着効率は約60%であったが(振り混ぜ時間60分,70°C),その再現性は高く(変動係数は,1.5%)高感度定量法の前処理分離・濃縮法として優れている.この濃縮法の特徴は,エマルジョン形成による障害をおこさない新しい抽出除蛋白法として機能する点にある.逆相分配ーHPLC法と組合わせて,検出下限が50pptにも達する血清アルミニウムの超高感度定量法の開発に成功した.6162年度に確立した透明な可塑化ポリ塩化ビニル(PVC)を溶媒の代わりに用いるイオン対吸着フィルム比色法に基づき、今年度は次のような拡張および基礎的研究を行った。1フィルム作製法:前年度に最適な可塑剤であることが判明したフタル酸ジnオクチル(DOP)を用いて透明度が高く良好な抽出特性と強度とを有するフィルムを得るために、作製条件(可塑剤含有量・溶解方法・固化の温度等)の検討を行った。2システム探索:試薬系の拡張によるフィルムへの抽出種・非抽出種の探索の結論として、第2相でなるDOP自体の抽出選択製に加えて、本系ではイオン対の溶解度が重要な支配因子であることが判明した。すなわち、沈澱が生成した場合にはフィルムへの良好な抽出は得られない。この現象によって、フィルムへ抽出される化学種が従来の溶媒抽出の場合とは大巾に異なる理由が説明された。
口腔悪性腫瘍治療効果の向上を目的にしたＢａｘ　ｍＲＮＡ導入遺伝子治療の開発

われわれは口腔悪性腫瘍を対象に新たな方法としてBax mRNA lipofection法を用いた遺伝子治療の研究を行っている(Baxは腫瘍抑制因子として機能し、mRNAはplasmidよりも効率的に遺伝子導入される)。本研究ではヒト下顎骨肉腫(HOSM-1細胞)およびヒト扁平上皮癌(KB細胞)に対して、liposomeを用いてBax mRNAをヌードマウス移植腫瘍へ投与し、局所投与と全身投与での抗腫瘍効果について比較、検討した。下顎骨骨肉腫および扁平上皮癌ともに、Bax mRNA療法はplasmidを使用したBax遺伝子療法よりも高い抗腫瘍効果が得られ、静脈内投与が最も有効であった。H25年度は主にヌードマウスへヒト下顎骨骨肉腫細胞(HOSM-1細胞)を移植し、抗腫瘍効果について検討を行った。これまで、ヒト扁平上皮癌KB腫瘍では局所投与より静脈内への全身投与の方が抗腫瘍効果がたかかったため、全身投与経路として静脈内投与と皮下投与を比較検討した。導入ベクターであるCationic LiposomeはDOPEとDOTAPによりロータリーエバポレーターを用いて作製した.Bax mRNAはpcDNA3.1(+)にBax cDNAを挿入したBax plasmidよりkitを用いて作製した.腫瘍増殖抑制効果についてはHOSM-1細胞を移植後,腫瘍径5-6mmとなった時点をDay0とし、Liposome - Bax mRNA 50μgを尾静脈からの静脈内投与または腫瘍とは離れた部位での背部への皮下投与を行い,経時的に腫瘍体積を測定した.静脈内投与群では、Day20での平均腫瘍体積はBax plasmid群は生食群の47.2%であったのに対し、Bax mRNA群では23.3%であり、Plasmid群より有意に高い増殖抑制効果がえられた.皮下投与群では、Day20での平均腫瘍体積はBax plasmid群は88.6%、Bax mRNA群は79.5 %であり、ほとんど効果はみられなかった。アポトーシスの発現は静脈内投与後24時間後に腫瘍を摘出し,TUNEL法で評価した.Baxplasmid群、Bax mRNA群ともにアポトーシスの発現も増加していた.現在、ヒト口腔悪性黒色腫細胞であるHMG細胞をヌードマウスに移植し、in vivoでの腫瘍増殖抑制効果について検討中である。H26年度はヒト扁平上皮癌細胞(KB細胞)に対して、局所投与と全身投与(静脈内投与および皮下投与)での抗腫瘍効果について比較検討した。導入ベクターであるCationic LiposomeはDOPEとDOTAPによりロータリーエバポレーターを用いて作成した。Bax mRNAはpcDNA3.1(+)にBAx cDNAを挿入したBax plasmidよりkitを用いて作成した。腫瘍増殖抑制効果についてはヌードマウスの背部皮下に腫瘍細胞を移植,腫瘍径5mmとなった時点をDay0として,Liposome-Bax mRNAもしくはBax plasmidの投与を開始した.投与方法は,Bax mRNAもしくはBax plasmidを腫瘍周囲へ局所注射(10μg×5回)した群,皮下注射もしくは静脈内注射により全身投与(50μg×1回)を行った群に分け,Day20に腫瘍体積を測定したKB腫瘍については局所注射ではBax plasmid群が66.5%,Bax mRNA群は48.4%であった.皮下注射ではBax plasmid群,Bax mRNA群ともに増殖抑制効果は得られなかった。静脈内注射ではBax plasmid群が42.2%であったのに対し,Bax mRNA群は29.1%であった.アポトーシスの発現は局所投与終了後および静脈内投与後24時間後に腫瘍を摘出し、TUNEL法で評価した。局所投与群、静脈内投与群ともにBax plasmid群、Bax mRNA群でのアポトーシスの発現を増加していた。口腔外科学in vivoでの全身投与方法の検討に時間を要した。ヌードマウスへの静脈内への反復投与は困難であり、反復投与可能な皮下投与との比較検討に時間を要した。現在、ヌードマウスへヒト口腔悪性腫瘍細胞株(HMG細胞)を移植し、腫瘍増殖抑制効果について検討を行っている。今後はヌードマウス移植腫瘍を用いて抗癌剤(シスプラチン)との併用による抗腫瘍効果について検討を予定している。まずはヒト扁平上皮癌KB、ヒト下顎骨骨肉腫HOSM-1、ヒト口腔悪性黒色腫HMGのうちin vivoで最も効果の高い腫瘍を対象に併用療法を行い検討していく予定である。実験計画が予定より少し遅れており、抗Bax抗体やliposomeの購入を見送ったため。抗Bax抗体やliposomeなどの試薬を購入する予定である。
交代結び目に沿った例外的デーン手術の最大個数決定

研究実施計画に基づき、3次元球面内の交代結び目に沿った例外的デーン手術の最大個数を決定した。C.McA. Gordon教授により、双曲的結び目に沿った例外的デーン手術は、個々の結び目に依らず、高々10個であろう、と予想されている。本研究の成果として、実際、3次元球面内の交代結び目に対して、この予想が正しいことが証明できた。この成果について、国内外の研究集会等で発表を行った。この結果については現在、論文執筆中である。上記成果の元となったのが、論文「Integral non-hyperbolike surgeries」で発表した結果である。そこでは、3次元球面内の双曲的結び目に沿った整数係数例外的デーン手術は高々10個であることを示している。その後、交代結び目に沿った例外的デーン手術の係数が常に整数であることを、研究計画にあるようにザイフェルト手術に着目して、証明した。研究実施計画に基づき、本研究の目的、つまり、3次元球面内の交代結び目に沿った例外的デーン手術の最大個数を決定すること、に向けて研究を行った。論文「lntegral non-hyperbolike surgeries」では、スロープに制限をつけた場合の例外的デーン手術の個数の評価を行った。この予想の、交代結び目に対する肯定的解決が本研究課題の目的であるが、本論文では、3次元球面内の双曲的結び目に沿った整数係数例外的デーン手術は高々10個であることを示した。また、論文「Hyperbolic sections in surface bundles」では、本研究課題の達成に向けて、次のステップとなる、ザイフェルト多様体を生成する例外的デーン手術に関して、研究を行った。具体的には、トロイダルザイフェルト多様体を生成するロンジチュード手術を許容する、双曲的ファイバー結び目に関する制限を得ることができた。
運動学と動力学の拘束を受ける人間とヒューマノイドシステムの制御

本研究では、運動学と動力学の拘束を受ける人間とヒューマノイドシステムの制御に関して、以下の3つの取り組みを行った。1.効率的計算アルゴリズムとしての階層的最小二乗法の設計2.加速度運動分解法における拘束条件の統一的表現3.動力学的拘束条件の考慮動力学的拘束条件のすべてのもの、すなわち、(A)劣駆動条件、(B)駆動トルク条件、(C)接触条件、(D)バランス制御の拘束条件、を線形方程式あるいは線形不等式で表し、これらを考慮した運動生成アルゴリズムとソフトウェアの開発を行った。ヒューマノイドロボットのソフトウェアとして実装し以下のように検証を行った。(1)ヒューマノイドロボットHRP-2の運動学、動力学モデルを用いて拘束条件ソルバーの検証を行った。8個の等式拘束条件、160個の不等式拘束条件をもち、各3個の式からなる2階層最少二乗問題とした。これらの線形問題の計算は10μsec以内で計算されており、200Hzでのヒューマノイドロボットの運動制御の計算の中に容易に組み込むことができることを実証した。(2)等身大ヒューマノイドロボットのインターラクションの状況を想定した運動制御の実装を行い、この中に本研究の成果を組み込んで検証を行った。30Hzで送られてくる衝突を含んでいるかもしれない参照運動軌道を、すべての拘束条件を考慮して実現可能なように修正し、制御のための500Hzの関節運動軌道として求めることができた。(3)QR Orthogonalizationなどの高速解法のプログラムと高速ロボットシミュレータとここで開発した階層的最小二乗法ならびに線形方程式・線形不等式拘束条件の解法を組み合わせることにより、すべてを統合した環境を構築しこれらを1000Hzのシミュレーションのサンプル時間で走らせることができることを検証した。ヒューマノイドロボットHRP-4に実装し、運動制御できることを確認した。人間やヒューマノイドの運動の解析や動作生成に必要な大規模最適化の拘束解法の問題に取り組み、理論構築、アルゴリズムの開発、ソフトウェア実装から実際のヒューマノイドロボットを用いての実験による検証までを終えることができたため。外国人研究員の滞在期間の2年目であったが、滞在期間中に東日本大震災が起き外国人研究員にとって困難な状況から回復しながらの期間であった。研究に真摯に取り組み、大きな成果をあげることができた。本研究は、動作や感覚(視覚等)の情報とともに高速に処理されデータの蓄積によるビックデータ化を目指すとともに、それを用いた人間の動作認識やロボットの動作生成などの研究や応用に向けた研究に発展させていく予定である。なお、震災の後の遅れを取り戻すために、実質的なアルゴリズム・ソフトウェア開発、実機による検証実験などに集中したため対外的な論文発表は遅れている。外国人研究員とそれの研究を引き継ぐ学生とで投稿を準備中である。研究の第一の目的は、冗長なロボットシステムのための階層的制御のための高速計算アルゴリズムを開発することである。2011年4月20日現在この目標は達成されている。研究員はアルゴリズムの最初のプロトタイプを2011年1月に開発し、直ちにRobotics : Science and Systems Conference 2011に投稿した。この論文の採択の連絡を最近受け取ったところである。この内容にさらに研究成果を加えたものを学術雑誌、IEEE Transactions on Roboticsへ投稿しようとしているところである。このアルゴリズムは線形拘束条件付き最小二乗問題の階層性を、正則化QR分解法を用いて解くものである。2011年1月から現在までの間に、計算の複雑さを低減させることに専念してきた。この結果を現在、得つつあるところであり学術雑誌、International Journal of Robotics Research誌へ投稿する予定である。このアルゴリズムは極めて安定性の高いものであるため、これを現在の研究室でこれまでに開発してきた複雑な動力学システムの計算用ソフトウェアに実装する計画である。この一つの応用としては、一球車を車輪の特異点を回避しながら制御する問題がある。また、人間の筋骨格もモデルの計算への応用も検討している。受け入れ研究者の研究室では現在、ヒューマノイドロボットや人間の運動学、動力学モデル力の計算や制御系の設計法について研究を実施している。ヒューマノイドロボットの実用的な応用へ向けて発展させるためには、KANOUN博士の得意とする運動計画はなくてはならない重要な要素である。研究室において、高野渉講師らの研究によって人間と身体動作と言語によってコミュニケーションして動作を連想する研究を行ってきた。連想した動作を実際の環境、対象物、作業内容にあわせて修正することが必要になる。この情報処理に関連してKanoun博士の最適化による運動計画法を採用したものを研究している。最近の成果としては、「頭をなでる」のような言語入力から連想した動作を生成し、ヒューマノイドロボットは画像から小型ロボットの「頭」を探し、そこに合うように動作を修正して実行するシステムを開発した。自己干渉、環境干渉をさけて衝突しないように動作を生成する部分をKanoun博士が担当し、重要な開発をおこなうことで中心的な役割を果たした。これまでに、今年6月にロスアンゼルスで開催されたIEEE International Symposium : RoboticScience and Systemsで論文発表を行った。現在、ヒューマノイドの連想した動作を環境とタスクに合わせて修正する運動計画についての論文をまとめようとしているところである。ヒューマノイドロボットの研究においては人間の身体・行動を扱うことのできる情報処理が着実に成果を上げてきている。これらの人間に関わる情報処理は将来の産業、医療、リハビリ、高齢化社会、社会安全などの諸分野における基盤情報処理技術をつくることである。

このためにOussama Kaoun博士との共同研究はきわめて重要な成果を挙げると考えている。本研究では、運動学と動力学の拘束を受ける人間とヒューマノイドシステムの制御に関して、以下の3つの取り組みを行った。1.効率的計算アルゴリズムとしての階層的最小二乗法の設計2.加速度運動分解法における拘束条件の統一的表現3.動力学的拘束条件の考慮動力学的拘束条件のすべてのもの、すなわち、(A)劣駆動条件、(B)駆動トルク条件、(C)接触条件、(D)バランス制御の拘束条件、を線形方程式あるいは線形不等式で表し、これらを考慮した運動生成アルゴリズムとソフトウェアの開発を行った。ヒューマノイドロボットのソフトウェアとして実装し以下のように検証を行った。(1)ヒューマノイドロボットHRP-2の運動学、動力学モデルを用いて拘束条件ソルバーの検証を行った。8個の等式拘束条件、160個の不等式拘束条件をもち、各3個の式からなる2階層最少二乗問題とした。これらの線形問題の計算は10μsec以内で計算されており、200Hzでのヒューマノイドロボットの運動制御の計算の中に容易に組み込むことができることを実証した。(2)等身大ヒューマノイドロボットのインターラクションの状況を想定した運動制御の実装を行い、この中に本研究の成果を組み込んで検証を行った。30Hzで送られてくる衝突を含んでいるかもしれない参照運動軌道を、すべての拘束条件を考慮して実現可能なように修正し、制御のための500Hzの関節運動軌道として求めることができた。(3)QR Orthogonalizationなどの高速解法のプログラムと高速ロボットシミュレータとここで開発した階層的最小二乗法ならびに線形方程式・線形不等式拘束条件の解法を組み合わせることにより、すべてを統合した環境を構築しこれらを1000Hzのシミュレーションのサンプル時間で走らせることができることを検証した。ヒューマノイドロボットHRP-4に実装し、運動制御できることを確認した。不等式拘束条件を持つ場合の作業優先順位付、冗長性最適化問題について2件の論文発表を行った。1件目の雑誌は、IEEEのTransactins of Roboticsであり最も権威のある2つの雑誌の一つである。また国際会議についても、Robotics : Science and Systemsでの発表を行い、たくさんの注目を集めた。人間やヒューマノイドの運動の解析や動作生成に必要な大規模最適化の拘束解法の問題に取り組み、理論構築、アルゴリズムの開発、ソフトウェア実装から実際のヒューマノイドロボットを用いての実験による検証までを終えることができたため。
イギリスにおける国際バカロレア認証による高大アーティキュレーションに関する研究

本研究の目的は、国際的な教育プログラム及び大学入学資格である国際バカロレア(International Baccalaureate: IB)を国内の学習成果とどのように同等に認証し、国際的な高大アーティキュレーション制度を構築しているのか、どのような課題があるのかについて、イギリスを事例に明らかにする。本年度は文献研究に加え、2015年12月にイギリスのロンドンでの現地インタビュー調査を行なった。ただ、当初計画していた大学・カレッジ入学サービス機構(UCAS)への調査は、許可がおりなかったものの、ロンドンで開催されていたUCAS主催の大学フェアに参加し、多くの大学入試担当者への聞き取りを行ない、現地資料を収集した。また、前年度の調査では、UCASによる全国統一資格能力認証基準(UCASタリフ)が、特に選抜性の高い大学では活用されていないことが明らかになった。そこで、本年度はイギリスの大学ランキングの中でも下位に位置する大学を中心に、UCASタリフの活用状況等に関する聞き取り調査を行なった。その結果、IB取得生の受け入れ経験や情報が少ない下位大学にとってUCASタリフは、重要なリソースとなっており、その重要性が明らかになった。また、UCASタリフや大学独自の資格認証基準では、共通してIB教育の中核であるコア学習(3要件)の課外活動の評価が行なわれていなかった。これは、イギリスの伝統的な資格であるGCE-Aレベルの中に、IBのコア学習に相当する学習領域がなく、比較が不可能であるため、これら数値化できない能力・スキルの評価を行なっていないことが明らかになった。そのため、今後日本においても、IBを認証するための全国統一資格認証基準や枠組みの設定が重要な課題であるといえる。本研究を通じて得られた研究成果の一部は、『比較教育学研究』の第52号において掲載されている。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、世界規模で拡大し続けている国際バカロレア(以下:IB)を国内の学習成果と同等に認証するための制度を、イギリスの文脈における国際的な高大アーティキュレーション(高大接続)構造の特質を通じて明らかにすることである。イギリス(本研究では、イングランド)の高大アーティキュレーションでは、大学と志願者の仲介機関である大学・カレッジ入学サービス機構(以下:UCAS)が重要な位置づけとなっており、2002年より国内における多様な資格を同等に認証するための全国統一能力・資格認証基準、「UCASタリフ」(UCAS Tariff)を作成し、2008年よりIBの認証も行なっている。しかし、イギリスの5つの大学(総合・研究大学)におけるアドミッション・オフィサーへの現地インタビュー調査を通じて、各大学では独自の認証基準を設定し、統一基準であるUCASタリフは活用されていなかった。その理由としては、大学側のUCASタリフの基準に対する妥当性への疑問があげられていた。この大学独自のIB認証基準の設定方法については、これまで受け入れてきたIB取得生の入学後の学習成果のトラッキングによって蓄積されたデータの収集と分析、他大学との連携による基準の妥当性の確認やIB主催のワークショップに参加等と通じて、行なわれていた。また、このような傾向は、特に「選抜性の高い(selective)大学」において見られており、UCASタリフを利用しているのは、毎年定員割れを起こしているような大学、いわゆる「リクルーティング大学」であるという点が明らかになった。そのため、このIB認証をめぐる基準のデュアル・スタンダードの背景にどのような実態があるのか、またこれら多様な認証基準の質保証が、国家、機関(大学)の各レベルでどのように行なわれているのかについて、今後継続的に研究を進める必要がある。

平成26年度の計画として、主に大学のアドミッション・オフィスおよび大学・カレッジ入学サービス機構(UCAS)への現地インタビュー調査を計画していた。大学のアドミッション・オフィスへのインタビューに関しては、5つの大学(総合・研究大学)を訪問し、現状と課題について明らかにすることができた。大学数は、現段階ではまだ少ないため、今年度も継続的にインタビュー調査を実施する。一方、当初予定していたUCASへのインタビュー調査に関しては、担当者へのアポイントメントが取りにくく、未だ訪問が実現していない。しかし、昨年度イギリスを訪問した際に、UCASへの訪問調査経験者と知り合うことができたため、その研究者の紹介を通じて、UCASへの訪問調査の可能性を探る。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度の研究計画としては、イギリスの高大アーティキュレーション構造のなかで特に重要な位置づけにある「大学・カレッジ入学サービス機構」(UCAS)へのインタビュー調査を行なう。UCASでは、国家的な資格認証基準を設定し、国内の大学進学を目指す多様な学習背景や教育資格を有する志願者の能力認証を行なっている。このなかには、2008年よりIBもイギリスのその他多様な資格とともに同等に認証されている。しかし、平成26年度(昨年度)の現地調査を通じて明らかになったように、イギリスの大学(特に選抜性の高い大学)では、このUCASによる資格認証基準を利用しておらず、大学独自の資格認証基準を設定しており、IBの認証に関しても同様であった。このような実態に対し、UCASではどのような取り組みを行なっているのか、既存の認証基準の見直しをどのように進めていくのか、誰がどのようにこれを推進していくのか等について、インタビュー調査を通じてさらなる検討が必要である。また、当初の研究計画では、IBが新たに実施する職業教育(IBCC)について、その大学入学者選抜の際に活用について検討するとしていたが、昨年度実施した大学のアドミッション・オフィスへのインタビュー調査の結果、どの大学でもまだこのIBCCへの認知度・理解度が進んでおらず、まだIBCC取得による大学進学者も少ないため、本研究の対象から外すこととする。今年度は、先述のとおり、UCASへの調査および昨年度から実施している大学のアドミッション・オフィスへのインタビュー調査を継続的に行ない、データの妥当性・信頼性を高めていく。
生殖制御における未知の分子基盤を解き明かす新規分子の機能

雌の生殖系器官の機能における新規分子PRIP(phospholipaseC-related but catalytically inactive protein)の役割を明らかにすることを目的として本研究を遂行した。その結果、PRIPは性周期を司る性腺刺激ホルモンの分泌制御に関与し、おそらく、それを介して、卵巣での卵の成熟過程あるいは排卵時の制御に機能していることが明らかになった。・PRIP遺伝子欠損(PRIP-KO)マウスで観察された高い血中性腺刺激ホルモン(LH, FSH)量の原因が、産生量の違いか分泌量の違いかについて検討した、下垂体前葉の器官培養で培地中の性腺刺激ホルモン量の増加が見られた。この結果は性腺刺激ホルモン放出ホルモンの影響ではなく下垂体前葉固有の性質の違いである事を示唆する。下垂体前葉から調製したRNAおよび蛋白質を用いた性腺刺激ホルモンのqRT-PCRおよび蛋白質量測定を行ったところ、転写レベルでのLH, FSH量に差異はなかったが、下垂体前葉内に残る性腺刺激ホルモン量が野生型の方が多かった。つまり、PRIP-KOマウスでホルモンは野生型と同等量発現しているが分泌量に差があるということで、PRIPの有無は開口分泌に影響していることが分かった。・卵巣から分泌されるエストロゲン、プロゲステロンの血中濃度を測定したところ、PRIP-KOマウスではプロゲステロンが有意に減少していた。野生型、PRIP-KOマウス(メス)を用いて薬剤投与によって性周期を合わせ、排卵誘発剤を投与したのち排卵数を計測したところ、PRIP-KOマウスでは野生型の1/5程度にまでに減少した。また、排卵後の卵巣における黄体数がPRIP-KOマウスにおいて著明に減少していた。排卵前後の卵巣における遺伝子発現の網羅的解析から、排卵時に発現する遺伝子の多くにおいて発現量亢進が見られた。これらのことからPRIP-KOマウスで観察された出産仔数減少の原因は、受精や着床、発育時ではなく排卵もしくは排卵に至る卵胞成熟過程にあり、PRIP欠損がその過程を抑制していることが明らかとなった。新規のタンパク質を見いだしPRIP(PLC-related, but catalytically inactive protein)と命名した。その遺伝子欠損(KO)マウスでは、出産仔数が少ない、出産間隔が長いなどの生殖に関する異常を示し、雌に起因することが分かった。そこで、PRIP欠損が雌の生殖系器官の何処にどの様な異常をもたらすのかを明らかにすることを目指した。(1)PRIPの有無によって生じる生殖器官への影響を調べた。野生型、KOマウスについて、体重および下垂体、子宮、卵巣、副腎などの生殖にかかわる器官の大きさ、形態、重量等を計測したが、生殖可能月齢以降の子宮の大きさが小さかった。肉眼的に他の変化は無かった。次いで、発情周期を調べた。KOマウスでも周期的な変化は示したが、発情期がやや長かった。(2)そこで、生殖器系を司る視床下部ー下垂体ー性腺(HPG axis)のホルモンを定量した。ゴナドトロピン(LHとFSH両方とも)は高値を呈したが、プロゲステロンは約50%と低値であった。一方、エストロゲンはやや低値であるものの有意差は示さなかった。(3)野生型ならびにKOマウスから摘出した下垂体前葉の器官培養をし、高K+溶液あるいはブセレリン(GnRHの代用ペプチド)刺激によって分泌されるゴナドトロピンを定量した。KOマウスの下垂体からのゴナドトロピン分泌は非常に亢進していた。このことはPRIPが開口分泌を抑制していることを示す。(4)これらのことはPRIPの欠損によってHPG axisのうち上位のHPは亢進するが、Gすなわち性腺が応じていないことを示す。そこで、性腺の組織学的な検討をした。著明な相違はみとめられなかったが、KOマウスの卵巣には排卵に至らない構造がやや多いように見受けられた。研究目的ならびに研究実施計画に従って実験研究を遂行し。23年度に計画した事はおおむね達成出来た。(1)薬剤による強制排卵を行い、排卵数の変化や卵巣の組織学的な検討を行う。KOマウスが示した出産仔数が少ないなどの生殖に関する異常が排卵の異常であるかについて検討する。本年度の成果のうちのプロゲステロン濃度が低値であることを考慮すると排卵の困難さがあり、黄体形成が不全であることが予想される。(2)強制排卵処理したマウスから遺伝子を抽出して、DNAマイクロアレーによる検討をして、とりわけ卵胞の成熟や排卵に関連する遺伝子の増減について検討する。(3)これらの結果を総合的に判断して、PRIP遺伝子欠損によるメスの生殖異常のプロセスを明らかにする。物品費(実験用消耗品費):100万円その他(遺伝子改変動物飼育委託費):40万円