hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本の漸新世〜前期中新世植物群と葉状特性による古気候解析

化石群の組成的・時代的変化と葉状特性による陸上古気候の変遷を明らかにし,当時の古地理・古地形の復元資料を得るため,平成18年度は前年度に引き続き,前期中新世の植物化石群を中心とした調査・検討を行い,以下のような成果を得た.1)阿仁合型植物群(前期中新世前期)から台島型植物群(前期中新世後半,一部中期中新世最前期)への移行については,秋田県男鹿半島・阿仁合地域と福島県常磐地域で集中的に行った.温帯性の阿仁合型から温暖系の台島型への移行は19-20Maを境に起こったことが確かめられた.これは研究代表者がかつて提唱した18-19Maや,17.5Maとする考えよりも若干古い.阿仁合型から台島型への移行は,当時の古気候変化を反映し,少なくとも北太平洋地域に共通する現象と考えられる.2)常磐地域の中山層(台島型層準)について,14.0±0.5Maのフィッショントラック年代を得た.この結果は上位の海成層の時代から,上限年代の参考値と考えた.3)本年度の調査および既存の前期中新世植物群の資料から,阿仁合型については北海道から中部地方,台島型については,サハリンから八重山・台湾の南北の緯度的変化を明らかにした.4)岐阜県可児盆地の原地性水生群落は,サンショウモ,ハス,スイレンなどからなり,アオギリ科の高木湿性林と共存した,絶滅水生群落として復原を行なっている.日本海生成前の漸新世前期中新世植物化石群の組成的・時代的変化と葉状特性による陸上古気候の変遷を明らかにし,当時の古地理・古地形の復元資料を得るため,平成18年度に引き続き,瀬戸内沿岸地域の漸新世植物化石群と能登半島,秋田県の前期中新世の植物化石群の調査・検討を行い以下のような成果を得た.1)神戸層群の"漸新世"植物群は,始新世後期から漸新世前期にわたる植物群として捉え直す必要があるが,山口県や香川県の瀬戸内海沿岸の植物化石群とともに,始新世中期の最温暖期以降の植物群として位置づけられる.この始新世後期漸新世後期植物群と,山口県北部や九州西部の漸新世後期植物群から,漸新世の植物群,植生,および古気候の変化が求められた.2)前期中新世植物群については,本州,九州の多数の植物化石群の検討から,約2000万年前を境に温常系の阿仁合型植物群から温暖系の台島型植物群への移行することを確かめた.3)2000万年前に近い台島型植物群には,ブナ属や落葉広葉樹の優占した特有の植物群が存在し,それらの組成的特徴を明らかにし,葉状特性からみた古気候復元を行った.4)阿仁合型植物群の組成は,日本海沿岸のものと太平洋沿岸のものとで異なり,日本海生成前の内陸側から太平洋沿岸の当時の古地理条件を反映している.これに対して,台島型植物群では,緯度的な変化は明らかであるが,内陸側から太平洋沿岸への顕著な組成的変化は認められない.
介護職養成所における学生の意識に関する日タイ比較研究

近年のFTA(自由貿易協定)、EPA(経済連携協定)交渉の中で、介護職の労働移動が協議され、今後、日本人の介護職とタイ国の介護職との協働が予想されるが、両国の間に介護に対する価値観や介護文化の違いがあるのかを明らかにし、現在介護職を目指している生徒達に対し、我々教師は何を伝えていけばよいかを知る手がかりとすることを目的とした。タイの介護職養成所の生徒10人と、日本の高校福祉科の生徒10人に、I.入学動機と看護(介護)という職業を選んだ理由II.目指す看護職(介護職)像III.看護職(介護職)としての自己評価と他者評価IV.卒業後の進路について、フォーカス・グループインタビューを行い、質的帰納的に分析を行った。分析の結果、2国間で共通したカテゴリーとして、Iでは「介護体験」「やりがい」など5つが挙がった。異なるカテゴリーとして日本では「資格がとれる」など2つが、タイ国では「忍耐力」など5つが挙がった。IIでは共通カテゴリーとして「高い職業能力」が挙がったのに対して、異なるカテゴリーとして日本では「円滑な人間関係」など4つが、タイ国では「家族に対するように接する」「責任感を持つ」など5つが挙がった。IIIでは、両国に共通したカテゴリーは認められず、異なるカテゴリーとして、日本では「専門職である」など6つが、タイ国では「誇りに思える職業」など7つが挙がった。IVでは、両国に共通したカテゴリーとして、「家族とのつながりを保ちながら働く」「挑戦する」が挙がったのに対し、異なるカテゴリーとして、日本では「介護知識の活用」など3つが、タイ国では「看護師への憧れ」など2つが挙がった。以上のことより、将来、外国人と協働してよい介護を行うためには、日本の介護の特徴を確認し、同時に海外の介護文化の理解ができるように、それぞれの国の介護文化について教育の中に取り入れる必要があることが示唆された。
ラット移植肝への受容体介在法を用いた遺伝子導入に関する基礎的研究

研究の背景・特徴:炎症性サイトカインの一つであるlL-1は,ネットワークを介して白血球-内皮細胞相互作用を惹起し,虚血再潅流障害における中心的な役割を担っている.これまで我々は,IL-1の受容体拮抗物質であるIL-IRaの投与によって,肝虚血再潅流障害が抑制されることを報告してきた.このことより,肝へのIL-1助遺伝子導入と発現が可能であれば,肝移植においてprimary graft nonfunctioningの原因となる再潅流障害を効果的かつ選択的に抑制することができ,肝移植の遺伝子治療への臨床応用が期待できる.*研究方法:2)急性拒絶モデルにおけるIL-IRa遺伝子導入の効果判定3)肝再生に対するIL-1Ra遺伝子の導入の意義*研究結果ラット肝移植モデル(急性拒絶モデル)に対してアデノウイルスを用いてIL-1Ra遺伝子の導入を試みており,コントロール群に対して生存期間の延長が得られている.また,肝再生におけるIL-1(IL-1Ra)の作用を解明すべく,ラット70%肝切除モデルにIL-1Ra遺伝子導入を行い,残肝の再生(growth volume)を検討している.この研究は、(大量)肝切除後,生体反応としてIL-1がin duceされ,種々のサイトカインを活性化し,肝再生を促す方向へ働くという推測に基ずくものでる.IL-1Ra遺伝子導入により残肝のvolumeの増大が抑制されれば,肝再生におけるIL-1(IL-1Ra)の作用の解明の緒端となる.さらに,IL一IRaによる免疫寛容の獲得を検討するモデルとして,ラットにIL-IRa遺伝子導入を行った後,腹腔内にallo heart graftを異所性移植し(ACI-LEWIS拒絶モデル)グラフートの生着を観察する実験を併せて行っている.1ヒトIL-1Ra cDNAを単離し,リポフェクション法,アデノウイルスベクターを用いて培養肝細胞およびラット肝へのin vivoでの遺伝子導入に成功した.2 Wistar系同系ラット(200-250g)を用いた,カフ法による同所性肝移植モデルはすでに確立した.3ラット肝移植モデルでの移植肝へのIL-1Ra遺伝子導入の効果(1)ヒトIL-1Ra cDNAをリポフェクション法を用いてグラフト門脈より潅流した後5分間クランプし,直ちに,カフ法によりレシピエントに移植した.4急性拒絶モデルとしてDA-LEW間の移植を行い,移植4日後に屠殺する群で血液,肝臓を採取する.血清GOT,GPT,IL-1Ra,IL-2(rat IL-2 ELISA)を測定,肝組織像で急性拒絶の程度を検討する.さらに急性拒絶が回避できたら,移植2週間後にallo抗原としてドナー皮膚移植を行い,免疫寛容獲得の検討を行う.また,生体顕微鏡下で肝微小循環を直接観察し,白血球一類洞内皮の相互作用を検討,蛍光色素を用いて膠着白血球と障害細胞数を定量的に評価する.研究の背景・特徴:炎症性サイトカインの一つであるlL-1は,ネットワークを介して白血球-内皮細胞相互作用を惹起し,虚血再潅流障害における中心的な役割を担っている.これまで我々は,IL-1の受容体拮抗物質であるIL-IRaの投与によって,肝虚血再潅流障害が抑制されることを報告してきた.このことより,肝へのIL-1助遺伝子導入と発現が可能であれば,肝移植においてprimary graft nonfunctioningの原因となる再潅流障害を効果的かつ選択的に抑制することができ,肝移植の遺伝子治療への臨床応用が期待できる.*研究方法:2)急性拒絶モデルにおけるIL-IRa遺伝子導入の効果判定3)肝再生に対するIL-1Ra遺伝子の導入の意義*研究結果ラット肝移植モデル(急性拒絶モデル)に対してアデノウイルスを用いてIL-1Ra遺伝子の導入を試みており,コントロール群に対して生存期間の延長が得られている.また,肝再生におけるIL-1(IL-1Ra)の作用を解明すべく,ラット70%肝切除モデルにIL-1Ra遺伝子導入を行い,残肝の再生(growth volume)を検討している.この研究は、(大量)肝切除後,生体反応としてIL-1がin duceされ,種々のサイトカインを活性化し,肝再生を促す方向へ働くという推測に基ずくものでる.IL-1Ra遺伝子導入により残肝のvolumeの増大が抑制されれば,肝再生におけるIL-1(IL-1Ra)の作用の解明の緒端となる.さらに,IL一IRaによる免疫寛容の獲得を検討するモデルとして,ラットにIL-IRa遺伝子導入を行った後,腹腔内にallo heart graftを異所性移植し(ACI-LEWIS拒絶モデル)グラフートの生着を観察する実験を併せて行っている.
同種皮膚移植における免疫寛容の分子生物学的機構解析

難治性潰瘍の治療や、放射線照射後の創傷治癒促進には、その部位以外からの資源(resource)が必要であり、通常組織移植・皮弁移植などが考慮される。広範囲かつ重篤な皮膚創傷治癒再生には、現行の同種移植は有効であり、スキン・バンクなどで一定の成果を認めているものの、新鮮同種組織移植における生物活性(viability)の高い生体材料は入手困難などにより、各々の臨床症例には必ずしもタイムリーに供給されていない。そこで、将来の同種細胞移植(骨髄間葉系幹細胞)を用いた細胞特性の検討と、動物移植後の効果を免疫不全ラット、免疫抑制剤投与下のカニクイサルを用いて検討した。ヒト骨髄間葉系幹細胞(hMSC)は24時間無血清下、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)単独、もしくは骨形成因子(BMP-2)との併用刺激により、時間依存的な細胞増殖を示し、BMP-2刺激により、細胞周期の進行を認めた。細胞増殖発現タンパクである、ウェスタン・プロット法によるPCNA、PTTG発現も有意に上昇し細胞増殖をタンパクレヴェルで確認した。更に、電子顕微鏡像では、核の異クロマチン化と粗面小胞体発現を認め、BMP-2による細胞の分化が促進された。以上、in vitroの結果から、hMSCは増殖因子・サイトカインにより初期細胞増殖性を来たし、細胞分化誘導性を持つことを確認した。更に、ヌードラット(F344/NjCL-rnu)背側に肉様膜を含む、1.5×1.5cm^2の欠損創にブタ由来コレーゲンスポンジ二重膜(ペルナック【○!R】)にhMSC及びbFGF添加により、術後7日目に真皮のみなら表皮の治癒を認め、6週間の観察にて表皮にhMSC由来タンパク発現を認めた。これら事実から骨髄間葉系幹細胞は創傷治癒に有効である事が示された。免疫的寛容(immune tolerance)を引き起こし,同種皮膚移植に際し、効果的な皮膚組織移植の延長と創面の被覆を目指し,サイトカインの中で、Th2サイトカイン誘導しうる因子として白血病抑制因子(Leukemia Inhibitory Factor, LIF)に注目し,サイトカインシグナル伝達についても検討した。LIFのcDNAをマウス胎児性線維芽細胞(BALB-3T3)にリポフェクチン法により遺伝子導入し、更に血管新生因子として,血管内皮成長因子(Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF)各容量決定後添加し,in vitroでの細胞内情報伝達発現を観察した。LIF cDNA導入細胞は,VEGFの添加により細胞数の増加を認めず、一方ヴェクターのみの遺伝子導入群では、10nMと100nMで1nMに比較し添加後3日、5日で細胞数の有意に上昇させた。一方,LIF導入細胞はVEGF添加後、STAT3のリン酸化発現を1分から60分まで持続して認め、ヴェクターのみの遺伝子導入細胞はSTAT3のリン酸化発現を認めなかった。MAPキナーゼのリン酸化発現も,10nMのVEGF添加で15分から60分の間、VEGF100nMで60分から120分間LIF遺伝子導入細胞のみ,MAPキナーゼのリン酸化発現を認めた。同種異系のマウスでのin vivo解析ではLIF cDNA遺伝子導入線維芽細胞とVEGF 50μg添加により術後7日と14日でコラーゲンI発現とCD34発現(血管化の指標)の有意な発現を認めた。LIFの遺伝子導入とVEGFの添加により細胞内情報伝達のSTAT3系とMAP系キナーゼのリン酸化発現を認め、in vivoモデルとして真皮代用として、LIF cDNA遺伝子導入細胞とVEGF添加はウシ腱由来コラーゲン線維(ペルナック)を担体としてコラーゲン増生と血管化を促進し有用な皮膚代用となりうる。
基礎的インフラの維持可能性評価と住民の居住地選好に基づく最適配置に関する研究

一都三県を対象としたGISデータを用いて1kmメッシュ毎に把握した基礎的インフラの維持可能性に関する分析結果を踏まえ、平成30年度は一都三県の市区町村毎に人口動向と基礎的インフラの整備状況・立地の分析を行った。その結果、2010年の人口を100とした2050年の人口密度指数と基礎的インフラの立地基準との関係から、基礎的インフラの維持が困難となる市区町村を把握し、現在は生活利便性が良い地域においても、人口減少により将来は基礎的インフラの維持が困難となる地域があることを示した。また、平成29年度に行った千葉県南房総市から他の市区町村に転出した住民を対象としたアンケート調査結果を踏まえて、平成30年度は南房総市へ転入した住民を対象としたアンケート調査を行った。アンケート調査対象者は、平成28平成29年度に他の市区町村から南房総市へ転入した1,104人とし、平成30年8月にアンケート調査票を住民の現住所へ郵送し、同年10月末までに344人(回収率30.9%)から回答があった。基礎的インフラの維持管理コストの推計については、これまでの研究で算出した上水道の費用関数を東京近郊の1都3県の1kmメッシュの地区に共通して適用できる関数に改良し、2010年時点の地区毎に当該地区の上水道供給の維持管理コストを算出した。その上で、上水道供給に要する施設規模が変化しないこと等の前提条件を設定し、将来人口推計結果を用いて、地区毎に人口1人当たりの将来の上水道の維持管理コストを算出した。この結果を用いて、人口の増減率、上水道の維持管理コストの増減率により地区を分類した。これにより、人口減少により人口1人当たりの上水道の維持管理コストが大幅に増加する地区を把握することができた。一方で、人口が増加する地区においても人口1人当たりの上水道の維持管理コストが増加する地区があることが判明した。他の市区町村から南房総市へ転入した住民を対象としたアンケート調査では、回収した344人の回答結果を入力・集計し、性別や年齢、世帯構成といった回答者の属性による違いとともに、居住していた都道府県や転入前後の満足・不満足の違い、今後の南房総市への居住認識などを明らかにするための分析を進めた。これにより、転出者と転入者の双方について、人口減少に悩む地域への居住に関する住民の意識を把握することができるようになった。また、維持可能性評価が必要となる基礎的インフラ6施設を抽出(平成28年度)し、そのうち上下水道の費用関数を算出(平成29年度)した。そのうち、面的に大きく広がり、普及状況が最も高い上水道に着目し、一定の条件下で地区毎の人口1人当たりの維持管理コストを算出し、維持管理に困難が生じ得る地区を特定(平成30年度)した。この結果を踏まえ、基礎自治体の上水道の施設に関する実際のデータを用いた詳細な分析を実施するため、前年度に特定した調査協力が得られる基礎自治体で条件に合致する基礎自治体から詳細なデータを入手した。さらに、人口減少下であっても、需要が増加し必要不可欠な施設である火葬場について、東京圏の火葬場の移転事例を把握し、火葬場の適正立地に必要となる要件等の把握をする事例調査の対象を絞り込んだ。南房総市へ転入した住民を対象としたアンケート調査結果の分析を進め、自ら望んで転入した住民とやむを得ず転入した住民との比較を中心に、同市への転入理由や転入前後の満足度の変化、行政サービスの利用状況から、南房総市における居住認識を明らかにする予定である。そして、平成29年度に行った南房総市から他の市区町村に転出した住民を対象としたアンケート調査結果と合わせて、南房総市や同様の人口減少自治体に求められる定住人口確保の施策を検討する。また、GISデータを用いた基礎的インフラの維持可能性に関する分析結果を踏まえ、特にバス停を対象に人口動向との関係を分析し、将来どのような地域で基礎的インフラの維持が困難になる可能性があるのか明らかにし、昨年度までの分析を踏まえてまとめる。基礎的インフラの維持管理コストの推計については、これまでの研究成果を踏まえ、地区毎の人口1人当たりの上水道の維持管理コストの推計の精度向上を図る。設定した前提条件では人口減少による上水道の維持管理コストの変化が大きくならなかった地区について、上水道施設の実際のデータを用いて、より詳細な分析を行う。その上で、当初設定した前提条件の見直し等を行い、1都3県の地区毎の人口1人当たりの維持管理コスト推計の精度向上を図る。決算統計資料が十分でない上下水道以外の基礎的インフラ(廃棄物処理、バス、道路、治水施設)については、調査対象とする基礎自治体の維持管理の実態の把握をし、個別に費用の推計を行えるよう検討を進めていく。さらに、人口減少下であっても、需要が増加し必要不可欠な施設である火葬場について、事例調査を進め、火葬場の適正立地に必要な要件等を明らかにする。少子高齢化が進む中で、安全で文化的な生活を営む上で不可欠である基礎的インフラの維持可能性を評価するため、国土交通省国土数値情報のデータを用い、一都三県を対象としてGIS環境上に鉄道駅、道路、バス停、病院・診療所、警察署、消防署、小中学校等の基礎的インフラの立地状況を整備した。そして2010年から2040年の人口動態を1km2メッシュ単位で図示し、基礎的インフラの立地と人口動態との関係を分析し、人口減少によって基礎的インフラの維持が非効率になる可能性がある地域を検討した。また、基礎的インフラは市町村の一般会計によって維持されているが、今後の地方財政は少子高齢化により一層厳しいものとなることが予想される。

そこで、神奈川県内の政令市を除く16市について、地方公共団体の過去の歳入・歳出内訳と年齢別人口、ならびにGDP・個人消費・各種投資等のマクロ経済データ及び地価や失業率等の経済的要因を用いて、科目ごとの歳入・歳出を被説明変数とするモデルを推定した。このモデルを用いた2040年までのシミュレーションの結果、市民税収は2014年比で0.60.8となる一方、扶助費は3.04.0となり、基礎的インフラの維持管理のため、現在と同程度の額を支出することは困難となることが示唆された。その上で、基礎的インフラの中で上下水道と対象として、1都3県で最も事業体数の多い埼玉県内の事業体の決算データを用いて、維持管理コストを事業体規模ごとに推計を実施した。この結果、上水道については、人口1人当たりの維持管理費用・収益は給水人口などの受益人口と相関が認められ、事業体規模が大きくなるほど1人当たりの費用・収益が高くなることが明らかとなり、受益人口を被説明変数とする費用関数が得られた。この費用関数は、将来予想される歳入・歳出の下で、上水道の維持管理が困難となる地方公共団体を検討することに今後用いる。既往研究において整理された35のインフラについて、基礎的インフラによるサービス停止が生活に与える影響の程度、サービス提供場所の移動可能性、市町村一般会計による維持管理費用の負担の有無を用いて分類し、維持可能性評価が最低限必要となるインフラとして、廃棄物処理、上水道、下水道、バス、道路、治水施設の6施設を抽出した。この中で、現在までに人口を被説明変数とする費用関数が得られているのは上水道のみであり、この点においては若干の遅延が見られる。人口規模以外の要因が事業収支に与えているようであり、インフラごとにアプローチの修正をしているところである。一方で、一都三県に存する212の地方公共団体(市町村及び特別区)を対象として、地方公共団体の担当者が基礎的インフラの現状と将来のあり方をどのように考えているのか把握することを目的とするアンケート調査を、全体の研究計画の中で先行して実施した。質問項目は、1これまでと今後の人口動態、変化が問題となる人口区分、問題発生の予測及び対策の実施状況、2基礎的インフラの維持管理の程度、330年後の基礎的インフラの維持管理の見込みと施設規模、4基礎的インフラの統廃合計画の策定状況や政策的経費の額等である。この調査結果は、平成29年度以降に行う地方公共団体へのヒアリング調査に活用するものである。以上から、全体としてはおおむね順調に進展していると判断できる。平成28年度に行った、一都三県に存する212の自治体(市町村及び特別区)の担当者を対象とした基礎的インフラ(公共施設)の現状と将来に対する認識に関するアンケート調査と、同じく平成28年度に行ったGISを用いた基礎的インフラ(公共施設)毎の維持可能性の分析結果を踏まえ、埼玉県の4自治体と千葉県の8自治体を選定し、各自治体の担当者に、現在及び将来の人口動向に対する認識と基礎的インフラの維持管理状況についてヒアリング調査を実施した。このヒアリング調査の結果、自治体により基礎的インフラの維持管理に対する認識には大きな違いがあり、特に将来の人口動向に大きく関係することが明らかとなった。
耐熱性をもつ複合触媒性酵素の開発と制御

1.複合触媒能を示す脱水素酵素の中でも応用酵素学的にも特に重要なロイシン脱水素酵素をとり挙げ,各種好熱性細菌における本酵素の分布を検索し,中等度好熱性細菌に属するBacillus stearothermophilusに高い活性が存在することを見出した.本菌よりロイシン脱水素酵素を均一に精製し,その酵素化学的性質を検討した結果,常温菌B Sphaericusの本酵素よりも耐熱性が20°C以上高く,物理化学的に非常に安定であることが判明した.また, B steasothermaphiliesの本酵素遺伝子を大腸菌にクローン化し,クローン株内で大量に発現させることに成功すると共に,耐熱性を利用する効率の良い酵素精製法を開発した.また,本酵素遺伝子のDNA配列を解析し,本酵素タンパク質の全一次配列を明らかにすると共に,立体構造既知の他の脱水素酵素と比較することにより補酵素NADや基質の結合部位を推定した.現在,タンパク質工学的手法を用いて本酵素の超耐熱化や複合機能化を試みつつある.2.ピリドキサル酵素は一種類の補酵素の関与のもとにアミノ酸のラセミ化アミノ基転移,脱炭酸など多くの反応を触媒する複合触媒性酵素である.本研究は,ピリドキサル酵素の中でも最も根元的な反応を触媒するラセマーゼ特にアラニンラセマーゼを対象とした.本酵素の好熱性細菌における存在を確認すると共に,本酵素遺伝子のクローン化ならびに本耐熱性酵素の精製と酵素化学的性質の解明を行なった.さらに,高発現株の作成とX線結晶解析を行ない,本酵素のタンパク質構造に関する基礎的な知見を得た.現在,触媒機能に関与するアミノ酸残基の人工交換による複合触媒性の付与の可能性を検討中である.1.複合触媒能を示す脱水素酵素の中でも応用酵素学的にも特に重要なロイシン脱水素酵素をとり挙げ,各種好熱性細菌における本酵素の分布を検索し,中等度好熱性細菌に属するBacillus stearothermophilusに高い活性が存在することを見出した.本菌よりロイシン脱水素酵素を均一に精製し,その酵素化学的性質を検討した結果,常温菌B Sphaericusの本酵素よりも耐熱性が20°C以上高く,物理化学的に非常に安定であることが判明した.また, B steasothermaphiliesの本酵素遺伝子を大腸菌にクローン化し,クローン株内で大量に発現させることに成功すると共に,耐熱性を利用する効率の良い酵素精製法を開発した.また,本酵素遺伝子のDNA配列を解析し,本酵素タンパク質の全一次配列を明らかにすると共に,立体構造既知の他の脱水素酵素と比較することにより補酵素NADや基質の結合部位を推定した.現在,タンパク質工学的手法を用いて本酵素の超耐熱化や複合機能化を試みつつある.2.ピリドキサル酵素は一種類の補酵素の関与のもとにアミノ酸のラセミ化アミノ基転移,脱炭酸など多くの反応を触媒する複合触媒性酵素である.本研究は,ピリドキサル酵素の中でも最も根元的な反応を触媒するラセマーゼ特にアラニンラセマーゼを対象とした.本酵素の好熱性細菌における存在を確認すると共に,本酵素遺伝子のクローン化ならびに本耐熱性酵素の精製と酵素化学的性質の解明を行なった.さらに,高発現株の作成とX線結晶解析を行ない,本酵素のタンパク質構造に関する基礎的な知見を得た.現在,触媒機能に関与するアミノ酸残基の人工交換による複合触媒性の付与の可能性を検討中である.
好蟻性昆虫の多様性と進化

研究代表者は、表記の研究課題において、好蟻性(アリと共生する)昆虫に関する進化学・分類学的研究を着実に進めてきた。主な研究内容として、ハネカクシを中心とした好蟻性昆虫全般の分類学的な解明を進めている。その成果の一部として、本年度は5編の論文が発表された。日本や北米、東南アジアを中心とした、幅広い地域における研究結果であり、重要な基礎的情報になることが期待される成果である。具体的には、北米・カナダ地域のアリノスハネカクシの検討、クサアリハネカクシとアリの擬態関係を検定した野外実験の結果、また、旧北区産クサアリハネカクシの分類学的総まとめを行なった。とくに、クサアリハネカクシの分類学的総まとめは15新種を含む48種を扱った200ページを越える大著であり、今後、世界中の研究者に引用される業績といえる。次に、ハネカクシ-アリ共生系における共進化のプロセスおよび種分化のメカニズムの解明に関する研究として、ケアリ属LasiusアリのミトコンドリアDNA塩基配列に基づく系統解析を用いて検討を進めている。それいん付随する成果として、ケアリ属における社会寄生という現象の進化についても検討を進めている。どちらも全世界の種を用いた研究で、重要な成果が得られることが期待できる。さらに今年度は本奨励費の旅費を用い、マレーシアで野外調査を行い、多数の好蟻性昆虫を採集、専門的な知識を持つアルバイトにより研究に用いるために標本化した。その成果の一部として、本年度は印刷中を含め8編の論文が発表された。主な研究内容として、ハネカクシ-アリ共生系における共進化のプロセスおよび種分化のメカニズムの解明に関する研究を進めている。第一に、クサアリハネカクシ属Pellaハネカクシとケアリ属Lasiusアリとの共進化的な関係について、両者のミトコンドリアDNAの塩基配列に基づく系統解析を用いて検討を進めている。同時にその共生系のメカニズムについても、化学分析を主体に解析を進めており、進化生物学に興味深い話題を提供する結果が期待できる。いっぽう、好蟻性生物に関する分類学的な研究は非常に遅れていて、いくつかの分類群に対する体系的学再検討も進めている。本年度は1)アリノスハネカクシ属Zyrasハネカクシの韓国産種をまとめ、2)Brachypronomaea esakiiというハネカクシを沖縄から再発見・再記載し、3)アリにベーツ型擬態をするニセセミゾハネカクシ属Drusillaハネカクシの新種を記載・その行動やアリとの関係について報告し、4)アフリカ・モロッコから、系統学的に興味深い、アシナガアリと共生する好蟻性ヒゲブトハネカクシ族Aleochariniの新属新種Apaenocharalackneriを記載、その分類学的位置について議論、5)分類の混乱していたアリツカコオロギ属Myrmecophilusの新分類形質を発見、それをもとに4新種を記載し、6)中国からタカネアリノスハネカクシ属Lomechusoidesの2新種を発表し、7)ラオスからアリ擬態のアリノスハネカクシ族Lomechusiniハネカクシの2新種を記載し、8)インドネシアからPygostenini族ハネカクシの好蟻性1新種を発表した。また本年度は、好蟻性ハネカクシの資料整理を行った。整理は専門的な知識を持つ学生によって行われ、約1000頭の好蟻性種の標本作成および整理を行うことが出来た。さらに今年度は本奨励費の旅費を用い、ウィーン自然史博物館で標本調査を行い、分類学的に重要な情報を持ち帰った。また、タイとマレーシアで採集調査を行い、約3万頭の好蟻性昆虫を採集した。これらは今後の研究を進める上で極めて重要な材料となる。その成果の一部として、本年度は印刷中を含め18編の論文が発表された。日本やカナダ、東南アジアを中心とした、幅広い地域における研究結果であり、重要な基礎的情報になることが期待される成果である。具体的には約10属の分類学的な検討を進め、誰しもがその分類群に属する好蟻性昆虫を同定できるようになった。いくつかのものは属レベルで未知のものであり、改めて好蟻性昆虫の未開拓性・新規性を表す成果となったともいえる。次に、ハネカクシ-アリ共生系における共進化のプロセスおよび種分化のメカニズムの解明に関する研究を進めている。第一に、ヒラタアリヤドリ属Homoeusaハネカクシとケアリ属Lasiusアリとの共進化的な関係について、両者のミトコンドリアDNAの塩基配列に基づく系統解析を用いて検討を進めている。第二に、アリと社会寄生性アリの共進化的な関係について、同様の実験を行っている。これらの成果は17年度年中に発表の予定である。また、信州大学の研究者と共同で、アリヅカコオロギ属の好蟻性昆虫についてミトコンドリアDNAの解析を行い、代表者の行った形態による分類学的研究の再検討を行った。さらに今年度は本奨励費の旅費を用い、ベルリンのフンボルト大学博物館、ジュネーヴ自然史博物館で標本調査を行い、分類学的に重要な情報を持ち帰った。

また、専門知識を持つ学生アルバイトの雇用により、標本整理を行った。これらは今後の好蟻性昆虫研究にあたり、重要な資料になることが期待できる。研究代表者は、表記の研究課題において、好蟻性(アリと共生する)昆虫に関する進化学・分類学的研究を着実に進めてきた。主な研究内容として、ハネカクシを中心とした好蟻性昆虫全般の分類学的な解明を進めている。その成果の一部として、本年度は5編の論文が発表された。日本や北米、東南アジアを中心とした、幅広い地域における研究結果であり、重要な基礎的情報になることが期待される成果である。具体的には、北米・カナダ地域のアリノスハネカクシの検討、クサアリハネカクシとアリの擬態関係を検定した野外実験の結果、また、旧北区産クサアリハネカクシの分類学的総まとめを行なった。とくに、クサアリハネカクシの分類学的総まとめは15新種を含む48種を扱った200ページを越える大著であり、今後、世界中の研究者に引用される業績といえる。次に、ハネカクシ-アリ共生系における共進化のプロセスおよび種分化のメカニズムの解明に関する研究として、ケアリ属LasiusアリのミトコンドリアDNA塩基配列に基づく系統解析を用いて検討を進めている。それいん付随する成果として、ケアリ属における社会寄生という現象の進化についても検討を進めている。どちらも全世界の種を用いた研究で、重要な成果が得られることが期待できる。さらに今年度は本奨励費の旅費を用い、マレーシアで野外調査を行い、多数の好蟻性昆虫を採集、専門的な知識を持つアルバイトにより研究に用いるために標本化した。
新規分子limitin,adiponectinの生体内作用及び疾患関連性の検討

(1)Adiponectin : Bリンパ球産生抑制という新しいAdiponectinの作用を見出した。その機序として、Adiponectinがストローマ細胞にCOX-2,PGE2を誘導し間接的にBリンパ球産生を抑制することを明らかにした。また、脂肪細胞により産生されるAdiponectinが脂肪細胞の分化を抑制するというautocrineな産生制御機構も存在することも明らかにした。Adiponectin欠損マウスのリンパ・造血組織の異常は認められなかったが、感染をはじめ何らかの負荷がかかった時にAdiponectinが意味を持つと考えている。(2)Limitin:リコンビナントLimitin蛋白や抗Limitin抗体を作製し、Limitinの生理作用や蛋白発現を解析した。Limitinは細胞障害性Tリンパ球キラー活性を増強させるとともに抗原提示細胞上のMHC class I抗原発現を増強させた。また、Limitinはp210bcr/ablを強制発現させた血液細胞株の増殖を抑制した。マウス脳心筋炎ウイルス・マウス肝炎ウイルス・単純ヘルペスウイルス感染に対してLimitinはIFN-αとほぼ同等の抑制効果(20-30pg/EU)を示した。一方、Bリンパ球系や巨核球系コロニー形成を抑制するためにはIFN-αと比較して高濃度のLimitinが必要であり、IFN-αで認められた骨髄球系・赤芽球系細胞増殖抑制はLimitinでは認められなかった。以上、LimitinはIFN-αやIFN-βと同様に免疫調節作用・抗腫瘍作用・抗ウイルス作用を示すが、LimitinはIFN-αやIFN-βと比較して骨髄抑制作用が少ないことが明らかとなった。シグナル伝達分子Tyk2を欠損させると、LimitinとIFN-αのコロニー形成抑制作用(CFU-IL7,CFU-Meg)が消失した。LimitinやIFN-αでBリンパ球系細胞を刺激するとDaxx蛋白(増殖抑制に関与)の誘導や細胞内分布変化が認められるが、Tyk2欠損細胞ではDaxx蛋白の変化が消失していた。以上、IFNによる骨髄抑制にはTyk2を介するシグナルが重要であることが明らかとなった。免疫組織染色にてLimitin蛋白の発現を解析すると、脾臓・胸腺に存在する成熟Tリンパ球や肺・唾液腺の腺細胞が陽性であった。また、胸腺におけるLimitin遺伝子発現は健常時から認められ、ウイルス感染による遺伝子発現増強は認められなかったことより、Limitinはウイルスの侵入に備えることや免疫状態を調節し腫瘍細胞など危険な細胞を排除することに対して健常時から生体内で関与していると考えられた。本研究では、limitinとadiponectinの生体内分布の解析と生理作用を発揮するために重要なシグナル経路の解析を行った。免疫組織染色にて生体内におけるlimitinとadiponectinの産生細胞について解析した。limitin血蛋白の発現は、脾臓(Periaortic lymphoid sheath)・胸腺(胸腺髄質)・肺(Duct細胞)・唾液腺(Duct細胞)で認められた。

特に、脾臓や胸腺中のlimitin産生細胞は、CD3陽性細胞の成熟Tリンパ球であった。adiponectinの産生は、骨髄中でも脂肪細胞のみに認められた。limitinが受容体に結合すると、Jak1,Tyk2,Stat1などのJak-Statシグナル分子のリン酸化が誘導された。limitinによるBリンパ球前駆細胞の増殖抑制は、Daxx蛋白の発現および細胞内分布変化が関与していた。また、limitinによるこれらの現象はTyk2ノックアウトマウスの骨髄細胞では認められず、Tyk2の下流にDaxxが存在することが明らかになった。limitinは、巨核球コロニー形成をも抑制した。limitinの巨核球コロニー形成抑制作用もまたTyk2ノックアウトマウスの骨髄細胞では認められず、limitinの正常造血前駆細胞増殖抑制にはTyk2→Daxxのシグナル経路が重要であることが示唆された。adiponectinは、ストローマ細胞が存在するときのみBリンパ球の産生を抑制した。その作用機序として、adiponectinはストローマ細胞に対しCyclooxigenase(COX)-2の発現を誘導しprostaglandin産生(Bリンパ球前駆細胞の増殖抑制)を増強することが明らかになった。さらに申請者らは、脂肪細胞で産生されるadiponection自身が脂肪細胞の最終分化を制御する事実を見出した。このadiponectinによる脂肪細胞分化制御もまたCOX-2阻害剤であるDup-697によりほぼ完全に回避され、adiponectinの作用機序の1つとしてCOX-2→prostaglandinの関与が示唆された。(1)Adiponectin Bリンパ球産生抑制という新しいAdiponectinの作用を見出した。その機序として、Adiponectinがストローマ細胞にCOX-2,PGE2を誘導し間接的にBリンパ球産生を抑制することを明らかにした。また、脂肪細胞により産生されるAdiponectinが脂肪細胞の分化を抑制するというautocrineな産生制御機構も存在することを明らかにした。Adiponectin欠損マウスのリンパ・造血組織の異常は認められなかったが、感染をはじめ何らかの負荷がかかった時にAdiponectinが意味を持つと考え現在検討している。(2)Limitinマウス脳心筋炎ウイルス・マウス肝炎ウイルス・単純ヘルペスウイルスの感染に対してLimitinがIFN-alphaとほぼ同等の抑制効果(TCID50:20-30pg)を示すことを明らかにした。抗ウイルス活性を基準にLimitinとIFN-alphaの量を調整し両者の生理活性を比較した結果、LimitinとIFN-alphaはP210bcr/ablをstable transfectionした血液細胞株の増殖を同程度抑制した。
Znフィンガー蛋白をコードする新規HIC-5遺伝子の細胞分化における機能

本研究は、我々が分離したZnフィンガー蛋白質をコードするHIC-5遺伝子の生理的機能を、細胞分化の面から解析することを目的とした。この遺伝子のセンスおよびアンチセンス発現ベクターを、筋芽細胞C2C12または骨芽細胞RCT-1に導入し、細胞の分化能の変化を検討したところ、RCT-1においてアンチセンス導入細胞の骨形質発現が抑制されることが明らかとなった。骨形質としてはアルカリホスファターゼおよびコラーゲンなどの細胞外基質の発現を検討したが、これらの発現変化の原因としてc-fos発現の構成的上昇による転写因子AP-1の活性化が考えられた。しかしc-fos発現の構成的上昇は単なる転写活性化ではなく、DNase I感受性部位の変化を伴う染色体遺伝子の高次構造変化によることが示唆された、HIC-5蛋白質の細胞内局在に関し、特異的抗体を作成して検討した結果、正常細胞ではこの蛋白質はビンクリンやパキシリンと同様に細胞接着斑に存在することが明らかとなった。実際HIC-5蛋白質は細胞接着斑を構成する種々の蛋白質と試験管内で結合し、それぞれの相互作用に必要な結合部位も同定された。これらの結果から、HIC-5蛋白質は細胞表面から核へのシグナル伝達を制御する重要な因子であり、その作用により分化・老化に共通する増殖停止を引き起こすと考えられる。従来の我々の研究から、HIC-5蛋白質は細胞老化を引き起こすことが明らかとなっていたが、本研究ではさらに、別な非可逆的増殖停止である細胞分化における機能について検討を行った。in situハイブリダイズ法で、HIC-5mRNAのマウス臓器内分布、発生過程における発現を検討したところ、脾臓の白脾髄、肺の上皮、および大脳皮質で高い発現が見られ、これらの細胞はいずれも最終的に分化した細胞であった。そこでHIC-5の発現ベクターを培養細胞に導入して、細胞の形質・増殖に与える影響を検討した。マウス筋芽細胞(10T1/2、C2C12)、ラット褐色細胞腫(PC12)、ラット骨芽細胞(RCT-1)に導入し、HIC-5mRNAを発現させた時の分化形質、遺伝子発現の変化を解析した。その結果、いずれの細胞でも分化の促進が認められ、アンチセンス発現で逆に分化の阻害が見られた。次に、HIC-5蛋白質のDNA結合配列を決定したところ、ヒト反復配列A1uIに特異的に結合することが明らかとなった。この蛋白質対する抗体を作成し、細胞を免疫染色した結果、HIC-5蛋白質は核周辺に存在することが認められている。これらの結果から、HIC-5蛋白質は遺伝子の高次構造の制御を通して、様々な分化関連遺伝子の発現および細胞増殖の制御を行うことが示唆された。しかしc-fos発現の構成的上昇は単なる転写活性化ではなく、DNaseI感受性部位の変化を伴う染色体遺伝子の高次構造変化によることが示唆された。HIC-5蛋白質の細胞内局在に関し、特異的抗体を作成して検討した結果、正常細胞ではこの蛋白質はビンクリンやパキシリンと同様に細胞接着斑に存在することが明らかとなった。
日本近世社会・宗教史料の国際的情報化の研究

1日本近世社会史・宗教史の歴史用語・歴史語彙の翻訳基準の研究1)前近代日本の史料遺産プロジェクト(中核的研究拠点形成プログラム)において、日本史グロッサリーデータベースの開発に参加した。また論文"Mountain of Great Prosperity"、ドイツ語日本史研究書、近世思想史関係英文研究書等のグロッサリーの選択、データベースへの入力などを行った。2近世社会史・宗教史の研究と関連史料の国際的情報化の研究(1)史料調査及び現地調査1)トロントでの学会報告とあわせて、米国・ハーヴァード大学等において相模大山信仰関連史料の調査を行った(11月)。2)戸隠信仰を研究するために、「戸隠総合学術調査報告」「重要文化財戸隠神社本殿修理工事報告書」をはじめとする史・資料の収集を行った。(2)日本宗教社会史の研究1)大山信仰の研究学位論文の近世相模大山の山岳信仰についての研究をさらに発展させるため、論文の補訂を行った。2)戸隠信仰の研究これまでの近世大山信仰研究の成果の上に新たに近世山岳信仰として重要な戸隠信仰の研究を開始した。3)研究成果の報告4)近現代日本におけるアジア系移民の宗教の研究を新たに始めた。5)研究成果の教材への編集研究内容普及と教育用教材のために大山信仰の短編ドキュメンタリービデオを作成した。
インドシアニングリーン赤外蛍光眼底造影の病理組織学的裏付け

インドシアニングリーン(ICG)を用いる蛍光造影は、その価値がみとめられ臨床で普及しつつあるが、その組織学的証明は全くない。ICG造影法の画像読影を科学的根拠に基づくものにするためICG静脈内投与後のICGの眼内における局在を組織学的に証明する目的で実験を行った。有色ラットにICG(25mg/kg)を静脈内注入し、直後から30分までの時期に眼球を摘出し、液体窒素にて急速凍結後、クライオスタットにて切片を作成し、アセトン凍結置換を行って標本を固定した。同時に連続切片を真空凍結乾燥した標本を作成しアセトンによるICG局在への影響を検討した。半導体レーザーを光源として赤外線顕微鏡と高感度CCDテレビカメラにて撮影した。ラットでICG静注10秒後に、ICGによる蛍光を脈絡膜毛細血管内、中大血管内、網膜血管内に証明した。その後、徐々に脈絡膜毛細血管から血管外にICGは漏出し、ICG示す蛍光は脈絡膜内層から外層、さらに強膜にびまん性に拡散して拡大した。しかし、網膜色素上皮から網膜内には全く漏出しなかった。また、網膜血管からの漏出もなかった。正常状態で網膜、脈絡膜におけるICGの動態を組織上でみることが可能になった。ラットでは、ICGは脈絡膜毛細血管から漏出し脈絡膜内にびまん性に拡散することがわかった。しかし、網膜血管および網膜色素上皮からの拡散は全くみられなかった。
センサ協調による廃棄物系バイオマス還元物流の適応的モーダルシフト

本課題は,廃棄物系バイオマスの活用に向けて,「リサイクル技術」に併せた「発生から利用まで一連の施設をつなぐ還元物流の最適化方法」を示すことを目的として推進してきた.初年度は,自治体ごとに異なるリサイクル施設の数,処理能力の違いを調査し,実現可能な(導入を検討してもらえる)レベルを検討した.本調査によって得られた1台の収集車の容量,回収範囲,頻度の現状に基づいて,現在のごみ回収リソースを生かしながら,他の交通システムのモビリティとの相性を考慮したモデルを構築した.本課題の遂行上の重要課題であった発生量の不確定性について,廃棄物の種類(生ごみ,不燃ごみ)は,廃棄物発生時期や発生場所の温度や湿度の相違に着目すれば自治体ごとに特有のパターンが存在し,地域を限定すれば予測可能であることを示した.また,IoTの実践として,ゴミと交通(モビリティ)を繋ぐ手段として,収集対象となるゴミの重量を計測する重量センサを試作し,要求仕様と「コスト」のバランスも検討した.戸別回収が普及する昨今では,各家庭へのセンサ配布が必要となり,回収率に見合うコスト見積もりは重要である.現状では,価格に対してリサイクル物がペイする結果ではないが,リサイクル技術の向上や,センサデバイスの開発が進み,環境問題への意識が向上すれば,十分に期待できる性能を持するセンサ設計が可能なことを示した.さらに,モーダルシフトによる物流の最適化については,異種モビリティを組み合わせることによって,夜間の道路交通の円滑化などリソースの有効活用を目的とした最適化問題として定式化した.具体的には,スマートデバイス(センサ)間の協調による(1)発生量,発生箇所の管理,(2)廃棄量と処理施設能力との関係から配送先候補を選定,(3)配送先ルートの交通負荷を考慮した運行時刻の選定法を幕張地域に限定して実装している.本課題は,廃棄物系バイオマスを活用するための過程には,リサイクル技術の向上だけでなく,発生から利用まで一連の施設をつなぐ還元物流の最適化が重要であることに着目している.3年間の計画は,大きく3つに分けて進めることとした.1)食品廃棄物の水分量減少技術,2)回収最適化に向けたをセンサー付きゴミ箱,3)回収経路の最適化方法,それぞれ開発する.1)については,45%程度の水分を含む食品廃棄物の水分量を減少させる方法として,放置しただけの場合,ゴミ箱等にファンなどの乾燥装置をつけた場合における水分量の減少過程を調査した.放置する場合は,その場所が天気に影響を受けることを考慮しなければならず,その場所の確保が必要となること,またファンなどの乾燥装置を付けた場合でも,次々に投下されるゴミの影響を考慮しなければならない点を考察した. 2)については,フィンランドで普及している太陽光によるセンサー付きゴミ箱等,センサー付きの「スマートゴミ箱」の事例を収集した.まずはフィンランドのスマートゴミ箱のネットワークを参照し,本課題で制作する予定の「重量センサー」,および,そのセンサーネットワークの仕様策定を開始する.3)については,重量センサー付きのスマートゴミ箱の仕様を前提に,ゴミが時々刻々と投下される状況を想定し,ゴミの増加量と水分減少量の変化を考慮した巡回頻度を決定するシミュレーションを実施し,さらに,これら(スマートゴミ箱の設置場所)が複数の場合の最適巡回経路を学習するアルゴリズムに関する既存研究を調査した.その結果,時々刻々と変化する重量に対して最適な回収時期の決定問題,および,これらを考慮した複数箇所の巡回アルゴリズムは存在せず,現状では,Q-routingという強化学習をベースにしたアルゴリズムの拡張することを前提とした問題の定式化を進めている.廃棄物系バイオマスのエネルギー利用については,そのリサイクル技術を実用化へとつなぐロジスティクス実現に向けた提案はない.その理由として,廃棄物系バイオマスに関して,廃棄後の分別,エネルギー化における地方施設の処理能力.など,バイオマス利用に至るまでの過程で,外部不経済の可能性が指摘されることや,人のモラルなど,数理的なモデルの外の話など,具体的な問題が見えにくい.したがってH.28年度は,1)食品廃棄物の廃棄状況,水分処理方法,2)ゴミ回収に特化したセンサーデバイスの調査,利用状況(設置場所,回収形態)を考慮したセンサーネットワークの仕様策定,および,3)分散人工知能によるセンサーネットワークに要請される協調アルゴリズム,および,定式化された既存の最適巡回経路問題との相違の洗い出しを実施した.主として,技術の実現につながる課題を明確にするための調査が中心であり,1)食品廃棄物の水分量減少技術の既存法調査,2)については,幕張メッセやハウステンボスで進められている特区の状況を前提とした回収最適化に適したセンサー付きゴミ箱のセンサー部分の仕様を策定した.また,3)については,食品廃棄物の発生箇所,発生頻度,発生量に関するデータを収集した.また,これに基づいて,重量センサー付きのスマートゴミ箱の仕様を前提に,ゴミが時々刻々と投下される状況を想定し,ゴミの増加量と水分減少量の変化を考慮した巡回頻度を決定するシミュレーションプログラムを実装した.この結果,水分量の減少を最大化すること,および,各ゴミ箱の重量を考慮した巡回頻度の最小化は多目的最適化問題として考える必要があることを示すことができた.

さらに,既存の巡回経路アルゴリズムでは解けないことを示し,巡回ノードが動的に変化することを前提としたルーティングアルゴリズムの必要性を指摘しており,進捗はおおむね順調と判断できる.廃棄物系バイオマス活用に向けて,近年のIoT技術とリサイクル技術と融合し,ゴミの発生から乾燥,そしてゴミ回収からリサイクル処理による還元までの一連の処理過程を考慮した物流の最適化実現をめざしてきた.本課題の遂行において,IoT技術を支えるセンサ開発を矢入が,リサイクル技術を和嶋,そして物流最適化技術を荒井がそれぞれ担当している.センサ利用については,既存の方法では,スマートゴミ箱に付与されたセンサが容積を感知することによってゴミ回収頻度を低減するに留まっている.一方,本課題では,水分減少を促す乾燥ファンを装着したゴミ箱を想定する.容積がゴミの投入量と水分の減少率によって変化するため,この変化を考慮した回収頻度の決定が必要である.バイオマス収集効率を考慮した水分率の低減に要する時間との関係調査(和嶋)や,ゴミ箱あふれを事前検知する赤外線センサの開発(矢入),さらに,容量上限の制約条件の下で,各ゴミ箱の水分量を最小化するための多目的最適化(最小化)問題の解法(荒井)がそれぞれ検討した.本課題の困難は複数のゴミ箱を管理し,可能な限り一回の巡回でゴミを回収したいという要請をみたさなければならないことである.したがって,上述した多目的最適化問題になるが,さらに,各ゴミ箱に至るルートも最適化する必要があることから,多目的,多段の最適化問題となる.これに対しては多目的強化学習を導入したアルゴリズムを提案した.また,ごみの発生量は天候やイベントの有無など無数の潜在変数によって変動し,すべての潜在変数を把握しない限り強化学習による最適なごみ収集方策は求められない.そこでH29年度は,複数の潜在変数によって変動する環境を複数のマルコフ環境の混合分布モデルによって表されるとして定式化し,複数のゴミ箱のゴミ発生のダイナミクスを考慮したパレート最適方策を導く方法を提案した.IoT技術の活用による「ゴミの収集,乾燥,収容量の管理」,および,リサイクル技術による「廃棄物系バイオマス活用」のプロセスを一体化させ,ゴミの発生から乾燥,そして(目的地を含む)回収ルートの決定からリサイクル処理による還元までの一連の処理を包括的に考える物流の最適化実現をめざしてきた.IoT技術を支えるセンサ開発を矢入が,「ゴミ箱あふれを事前検知する赤外線センサの開発」の成果を口頭発表し,重量センサの検討もしている.和嶋は,「乾燥と脱臭への利用を指向した天然ゼオライトの改質」として安心安全な材料を用いた水分低減方法を報告しておりH30年度にはこの成果を論文化する.多目的,多段最適化については荒井が「多目的強化学習によるごみ収集業務のパレート方策の獲得」にてゴミ箱ごとのパレート最適解を求める方法を提案し,また,ゴミの量の変動に関しては「センサ情報を利用したごみ収集最適化のための強化学習アプローチ」として隠れマルコフ過程を用いたアルゴリズムを提案し,2つのゴミ箱の場合のシンプルな環境ではあるが,複数(3つ)の異なる確率分布に基づいて生成されるゴミを対象として,その有効性を検証している.当初課題の廃棄物系バイオマスを意図したスマートゴミ箱に搭載すべきセンサの仕様とその実現可能性はすでに示しており,最終年度はこれらの情報を統合する自律的協調を創成する部分の設計方法に取り組む必要がある.現状では,各センサの情報を中央で吸い上げて一括集中で,多目的多段階の計画問題を解く方法として提案しているが,以後は,ゴミ箱間での協調,あるいは収集車間の連携の必要性と意義を検討する.
葉の可逆的な構造変化を可能にさせる細胞・組織の力学バランスの解明

植物は、強い日差しに対しては、可逆的に萎れたり、葉の角度を変えることにより、過熱や過蒸散を抑えることができる。葉の構造を制御するには、細胞に発生する膨圧と、表皮や柔組織、維管束などの各組織の形状や力学特性が適当なバランスで組み合わせられている必要がある。細胞レベルの力学バランス(浸透圧や膨圧)はよく理解・体系化されているが、組織レベルの力学バランスの理解は大きく立ち遅れている。本研究では、細胞レベルだけでなく、組織レベルの力学を測定・統合し、葉の構造の制御機構を明らかにしたい。
尿失禁女性の性の充実を促すための看護モデルの開発に関する研究

本研究は、平成6年度より2年間、尿失禁女性が性の質的な充実を図ることを支援・援助する包括的・系統的な看護モデルの開発を目的として行われた。初年度は、モデル開発の基礎的資料を得るために、「尿失禁女性の性に関する死体的、心理・社会的影響およびそれらへの対処に関する調査」を行った。その結果、尿失禁により性生活に何らかの影響を受けていると答えたものは対象者の26%であり、性への影響内容は、「性交時の尿意・尿もれ」「性交疼痛」「性生活に対する負担感」「性的な欲求や興奮の低下」「夫婦関係のきしみ」「社会的相互作用の変化」などに分類された。1995年度は、基礎的資料および文献的考察を基に、まず、看護モデルの評価に用いるための「尿失禁女性の性への影響質問紙(ESIQ)ならびに「尿失禁女性の性の影響への対処質問紙(CESIQ)を作成し、その妥当性・信頼性を検討した。そして、基礎的資料および文献的考察に基づき、Johnsonが規定した看護介入モデルの構成概念に依拠して「尿失禁女性の性の充実を促す看護モデル試案」を作成した。看護介入様式としては、(1)性行動に伴って満足感や充実感が得られるような主体的な備えを促すこと(2)女性として本来の自分が持つ価値を再認識できるよう支えること、などが抽出された。臨床において、性への影響を認めた5名の尿失禁女性を対象に、作成したモデルの試験的な適用・評価を行った。その結果、尿失禁女性は、モデルの適用により、尿失禁のある自分を肯定的にうけとめ、性行為に際しての備えた主体的に行うなど、看護モデルの有用性を示す行動変容が認められた。一方では、性に対する日本の歴史的・分化的背景の中で培われてきた女性の性への心情や価値をより慎重に考えながら、介入の焦点・様式を再考すべきであるという視点も見いだされた。今後、臨床でのモデルの適用を積み重ね、さらに実践への実用性の高い看護モデルとして洗練したい。「尿失禁女性の性の充実を促すための看護モデル」作成のための基礎的資料を得るために、尿失禁外来に通院する30歳以上の尿失禁女性88名を対象に、尿失禁によるセクシュアリティへの影響についての実態を、質問紙ならびに面接法を用いて多面的に総合的に検討を試みた。その結果、尿失禁により性生活に何らかの影響を受けていると答えたものは26%であった。性生活への影響の有無と関連要因について分析した結果、性生活への影響あり群はなし群に比して、尿失禁の重症度が有意に高く、また、尿失禁に伴う心理的影響および生活への影響が有意に高い傾向にあった。性生活への影響を認めた20名のセクシュアリティに関するストレスフルな出来事の内容は、「性交時の尿失禁に対する不安・恐怖」「性生活に対する負担感」「性的な欲求や興奮の減少」「身体像、身体感覚の変化」「社会的な相互作用の変化」などに分類された。これらに対するコーピングについては、「夫・パートナーに打ち明け相談・協力を求める」「治療・指導をうける」などの直接解決的コーピングに比して、「性生活を避ける」「夫・パートナーの誘いにしかたなく応じる」「拒否できない自分を責める」など消極的感情調整型コーピングが多く用いられていた。