hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語学習者の読解過程と読解困難点に関する実証的研究

昨年度、日本語学習者が日本語の文章を読む際に、どのように主語を特定して読んでいるのかについて、中級学習者と上級学習者の読解過程を調査し、その結果を論文として発表した。中級学習者と上級学習者の読解過程を観察した結果、上級学習者が助詞に関する正しい知識を活用して主語を特定しているのに対し、中級学習者は助詞に関する知識を十分に活用できていなかったり、間違った知識を活用していたりして、意味の整合性を優先しているという実態が見えた。そこで、中級学習者に対してどのような指導を行ったら、読解能力を養成することができるかを、日本語の授業において、試みた。調査結果から、中級学習者は文の中に「が」や「は」があると、それらの前の要素(名詞)を主語の候補にしたり、文頭にある要素を主語の候補にするということが明らかになっており、実際の読解授業においてもそうであった。そこで、「は」の前は主語だとは限らないこと、「では」のような場合は「で」の意味に注意を向けること、主語が省略されていることがよくあるので、前の文に戻って、主語を探すことを指導した。学習が進んでいく中で、徐々にではあるが、次のような習得が観察された。文の要素が省略されている場合、そのことに気づくことができるようになった。そして、前の文に戻って省力された要素を探して特定することができるようになった。日本語学習者に対する読解授業を行ってきた中から、学習者が読解において困難を感じる点のひとつに省略された要素の特定があることがわかった。そこで、省略がある文章を学習者に読んでもらい、省略された要素をどのように理解しているかを調べることにした。省略要素の中でも主語の省略が多いことから主語の省略にしぼって、学習者に読んでもらうための主語省略がある調査文章を探した。同時に、主語が省略された文中に見かけ上の主語(ダミー)がある文章の作成を行った。生の調査文章および作成した調査文章を、日本語初中級学習者に読んでもらい、理解した内容と、主語が省略されていることに気づいているか、省略された主語をどのように理解しているか、そして主語を特定する際にどのようなストラテジーを使用しているかを、学習者の母語あるいは英語で話してもらった。その結果、日本語能力がそれほど高くない学習者ほど、単語の意味にのみ依存して文章の意味の構築をはかっているという傾向が見られた。また、省略があることに気づかないで読んでいることもわかった。そこで、比較するために、日本語能力が上級の学習者に対しても同じ調査を実施した。上級学習者のほうは人数が少ないが、単語の意味だけでなく、文法(主に助詞)にも注意を向けて読んでいるという傾向が観察された。また、調査をすすめるのと同時に、先行研究を調べることによって、本研究をすすめる際の参考にした。今年度は、次の3つの研究実施計画をたてた。(1)これまでに明らかになった、初中級日本語学習者の読解困難点および間違った読解ストラテジーをもとに、調査で学習者に読んでもらう文章をさがす一方で、文章を作成する。(2)準備した文章を、予備調査として何人かの初中級学習者に読んでもらう。調査では、文章を読んで理解したことを、学習者の母語あるいは英語(英語が堪能な学習者の場合)で説明してもらう。また、発話思考法を用いるが、応募者のほうからも、文の構成要素間の関係、省略された要素の特定、文中における単語の意味、文の構造や意味などについて細かい質問をし、どのように読んでいるか、またどのような読解ストラテジーを用いているかをていねいに確認する。調査はまた、学習者の母語あるいは英語(英語が堪能な学習者の場合)で行う。学習者の母語が中国語の場合、通訳を介して行う。(3)調査での発話思考法、および応募者からの質問のしかたなど、調査の実施のしかたを工夫する。おおむね3つとも実施することができた。(3)についてはなかなか上手に質問することが難しいことがわかり、さらに試行錯誤を行っている。日本語学習者が日本語の文章を読む際に困難を感じる点のひとつに、主語の特定があることがわかった。日本語の文章では、主語が述語の近くになかったり、主語が省略されていたりすることも多いことにその原因がある。中級学習者に生の日本語文章を読んでもらう調査を実施した結果、中級学習者は文の中に「が」や「は」があると、それらの前の要素(名詞)を主語の候補にする、文の中に「が」も「は」もないと、述語と同じ文の中にある要素(名詞)を主語の候補にする、ということがわかった。そこで、主語が省略されていて、中級学習者が主語の候補にするだろうダミーの要素(名詞)が含まれている調査文を考え、調査文章を作成し、中級学習者と上級学習者に読んでもらった。調査は、調査文章を読んで、理解した内容と主語を特定した理由を説明してもらう、という方法で行った。その結果、学習者がどのように主語を特定して読んでいるのか、また、中級学習者と上級学習者とで特定をする際に活用する知識にどのような違いがあるのかを明らかにすることができた。

学習者は主語の特定に際して、助詞に関する知識を活用して主語を特定するが、特定できなかったり、その特定を強化したりするために、意味の整合性を考えて特定するということがわかった。助詞に関する知識を活用して特定する際には、中級学習者は「から」や対象(原因)を表す「に」については正しい知識を活用するが、「が」や「は」については、これらの前の要素(名詞)を主語だと考える(意味が成立しない場合は主語は他にあると考える)、という間違った知識を活用していた。一方、上級学習者は正しい知識を活用するが、「には」(「するにはいい」)のような場合には、中級学習者と同様に、「は」の前の要素を主語だと考える、という間違った知識の活用もあることが明らかになった。日本語中級学習者と上級学習者に対して、読解調査を実施し、データを収集することができた。そして、研究実績の概要で述べたように、学習者が日本語の文章をどのように読んでいるかについて、ひとつの結論を得ることができた。昨年度、日本語学習者が日本語の文章を読む際に、どのように主語を特定して読んでいるのかについて、中級学習者と上級学習者の読解過程を調査し、その結果を論文として発表した。中級学習者と上級学習者の読解過程を観察した結果、上級学習者が助詞に関する正しい知識を活用して主語を特定しているのに対し、中級学習者は助詞に関する知識を十分に活用できていなかったり、間違った知識を活用していたりして、意味の整合性を優先しているという実態が見えた。そこで、中級学習者に対してどのような指導を行ったら、読解能力を養成することができるかを、日本語の授業において、試みた。調査結果から、中級学習者は文の中に「が」や「は」があると、それらの前の要素(名詞)を主語の候補にしたり、文頭にある要素を主語の候補にするということが明らかになっており、実際の読解授業においてもそうであった。そこで、「は」の前は主語だとは限らないこと、「では」のような場合は「で」の意味に注意を向けること、主語が省略されていることがよくあるので、前の文に戻って、主語を探すことを指導した。学習が進んでいく中で、徐々にではあるが、次のような習得が観察された。文の要素が省略されている場合、そのことに気づくことができるようになった。そして、前の文に戻って省力された要素を探して特定することができるようになった。学習者に読んでもらう調査文章は、今年度実施した調査結果から判断すると、作成した調査文章ではある程度予想していたような結果が得られた。一方、生の調査文章では、使用されている単語の中に理解が難しいものがあったため、文章の中の単語をもとに自分でストーリーを作るというような読み方もなされた。そこで、今後は、新たな調査文章を探したいと考えている。作成した調査文章を使った調査で明らかになった学習者の読解過程、読解ストラテジー、間違った読解ストラテジー、読解困難点について、初中級学習者のものと上級学習者のものを分析する。今年度に実施した読解調査の結果から、学習者は、日本語の文章を読んで主語を特定する際に、助詞に関する知識を活用して主語を特定するが、特定できなかったり、その特定を強化したりするために、意味の整合性を考えて特定するということがわかった。中級学習者と上級学習者の読解過程を比べると、上級学習者は常に助詞に関する知識を活用して主語を特定していたのに対し、中級学習者は助詞に関する知識を活用できないで、意味の整合性を優先して主語を特定することが多かった。
分散ネットワークにおけるプロセス相互作用の解明

本研究課題では,サーバ, PC,スマートフォン,無線センサネットワーク, IoTなど,様々な要素で構成される膨大な規模の分散システム(コンピュータネットワーク)を対象として,プロセス(ノード)間の相互作用のパターンを構成する分散アルゴリズム構造の研究を進めてきた.特に,各プロセスが得られる情報が局所的に限定されている場合や,相互作用が局所的に限定されるもとで大局的な性質を保証する手法などの研究を推進した.本研究課題の特徴は,ネットワーク全体の情報をある一ヶ所のコンピュータ1台に集めて計算を行なうのではなく,ネットワークを構成している各要素が互いに協調しながらネットワークの部分的な情報のみに基づいて動作するところにある.これは巨大化した分散システムにおいて非常に重要なシステム制御手法である.なぜなら,ネットワーク全体の情報は膨大であり,一ヶ所のコンピュータ1台に集めるには通信量やメモリ量の観点で実現が困難であり,また情報を集めるのに要する時間も無視できない.そこで本研究では,分散システムの制御を分散解法により実現する手法のいくつかを提案した.具体的な研究成果は以下の通りである.【1.分散相互包含排除問題に対する分散解法.】【2.ネットワーク構成問題に対する故障耐性の優れた分散解法.】【3.モバイルエージェントを用いた分散協調問題への解法.】【4.無線センサネットワークにおける無線給電によるバッテリ充電問題への解法.】以上の成果は,学術論文誌,国際会議,研究会,ワークショップにて発表し,また一部については発表の準備を進めている.本研究の目的である,サーバ, PC,スマートフォン,無線センサネットワーク, IoTなど,様々な要素で構成される膨大な規模の分散システム(コンピュータネットワーク)を対象として,プロセス(ノード)間の相互作用のパターンを構成する分散アルゴリズム構造の研究を進めてきた.特に,各プロセスが得られる情報が局所的に限定されている場合や,相互作用が局所的に限定される元で大局的な性質を保証する手法などの研究を進めてきた.各プロセスが得られる情報が局所的なものに限定されている問題設定として,全体ネットワークの部分構造を求めるアルゴリズムを考案した.具体的には,全域連結部分グラフを求める局所分散アルゴリズムを提案した.また,その問題が有する複雑度,すなわち得られる部分構造のサイズの下界を示した.これにより,平成28年度に予定していた結果を得ることが出来た.つづいて,予定を早めて平成29年度に予定していた分散プロセス同期機構のアルゴリズムの開発に着手した.分散相互包含排除の局所的な一般化問題を提案し,そのアルゴリズムを提案した.提案手法では,分散相互排除アルゴリズムと分散相互包含アルゴリズムを相補的に組み合わせて動作させるが,完全にクリーンな合成とは言えず,若干複雑な制御が必要となった.この理由については何がしかの興味深い性質が隠れている可能性があり,今後の発展研究の課題としたい.以上の成果は,学術論文誌,国際会議,研究会,ワークショップにて発表した.局所分散アルゴリズムの研究においては,辺数の少ない全域部分グラフを求める問題を設定して研究を進めた.巨大なネットワークでは多くの辺(通信リンク)が存在し,通信のための経路表の維持には多くのコストがかかる.そこで,対象とする辺の数を削減することでそのコストの低減が行える.従来の研究では生成木(spanning tree)がその目的に合致する部分グラフ構造として研究がされてきた.しかし,局所情報に限定されたネットワーク環境では,生成木の計算は出来ない.そこで,本研究では,ネットワークの連結性を保ち,かつ,辺数を可能な限り削減する局所分散アルゴリズムを提案した.分散プロセス同期機構の研究では,相互包含排除問題の研究を行った.特に,臨界領域にあるプロセスとその隣接プロセスの数が,プロセスごと(局所的)に異なる制約を満たす問題である局所相互包含排除という問題設定を行った.具体的には,局所相互包含排除問題を解く分散アルゴリズムを提案した.しかし完全に任意の制約に対して動作するアルゴリズムとはならず,制限付きの場合でしかアルゴリズムは構成できなかった.以上の成果は,学術論文誌,国際会議,研究会,ワークショップにて発表した.本研究の目的である,サーバ, PC,スマートフォン,無線センサネットワーク, IoTなど,様々な要素で構成される膨大な規模の分散システム(コンピュータネットワーク)を対象として,プロセス(ノード)間の相互作用のパターンを構成する分散アルゴリズム構造の研究を進めてきた.特に,各プロセスが得られる情報が局所的に限定されている場合や,相互作用が局所的に限定される元で大局的な性質を保証する手法などの研究を進めている.本研究課題および研究成果の特徴は,ネットワーク全体の情報をある一ヶ所のコンピュータ1台に集めて計算を行なうのではなく,ネットワークを構成している各要素が互いに協調しながらネットワークの部分的な情報のみに基づいて動作するところにある.これは巨大化した分散システムにおいて非常に重要なシステム制御手法である.なぜなら,ネットワーク全体の情報は膨大であり,一ヶ所のコンピュータ1台に集めるには通信量やメモリ量の観点で実現が困難であり,また情報を集めるのに要する時間も無視できない.しかし本研究では,分散システムの制御を分散解法により実現することで,巨大化する分散システムの制御を目指している.具体的な研究成果は以下の通りである.【1.分散相互包含排除問題に対する分散解法.】【2.ネットワーク構成問題に対する故障耐性の優れた分散解法.】【3.モバイルエージェントを用いた分散協調問題への解法.】【4.無線センサネットワークにおける無線給電によるバッテリ充電問題への解法.】以上の成果は,学術論文誌,国際会議,研究会,ワークショップにて発表し,また一部については発表の準備を進めている.具体的な成果は以下の通りである.【1.分散相互包含排除問題に対する分散解法.】

前年度にひきつづき分散プロセス同期機構のアルゴリズムの開発を行い,分散相互包含排除の一般化問題に対して2種類のアルゴリズムを提案した.ひとつは包含排除の制約が分散システムで均一の設定,他方は非均一の設定の問題に対するアルゴリズムである.【2.ネットワーク構成問題に対する故障耐性の優れた分散解法.】ネットワークの疎な部分構造を構成する問題のひとつである,支配集合問題について取り組んだ.従来にいくつかの支配集合問題に対する一般化問題が研究されているが,本研究では更なる一般化である一般化支配集合問題を新たに提案して,故障耐性に優れた自己安定性を有する分散アルゴリズムを提案した.【3.モバイルエージェントを用いた分散協調問題への解法.】モバイルエージェント群をネットワーク上に均一に分散配置させる問題への解法,モバイルエージェント群をグループの大きさが一定数以上となるように集合させる問題への解法,メッセージ伝達モデル分散アルゴリズムの実行をモバイルエージェントにより模倣する手法,などを新たに提案した.【4.無線センサネットワークにおける無線給電によるバッテリ充電問題への解法.】今年度に新たに開始した研究課題である.近年は無線給電によるバッテリ充電技術が進展しつつあり,この技術を無線センサネットワークのノードへのバッテリ充電に適用する際に効率の良い充電スケジュールを行なう分散アルゴリズムを開発した.本研究課題では,サーバ, PC,スマートフォン,無線センサネットワーク, IoTなど,様々な要素で構成される膨大な規模の分散システム(コンピュータネットワーク)を対象として,プロセス(ノード)間の相互作用のパターンを構成する分散アルゴリズム構造の研究を進めてきた.特に,各プロセスが得られる情報が局所的に限定されている場合や,相互作用が局所的に限定されるもとで大局的な性質を保証する手法などの研究を推進した.本研究課題の特徴は,ネットワーク全体の情報をある一ヶ所のコンピュータ1台に集めて計算を行なうのではなく,ネットワークを構成している各要素が互いに協調しながらネットワークの部分的な情報のみに基づいて動作するところにある.これは巨大化した分散システムにおいて非常に重要なシステム制御手法である.なぜなら,ネットワーク全体の情報は膨大であり,一ヶ所のコンピュータ1台に集めるには通信量やメモリ量の観点で実現が困難であり,また情報を集めるのに要する時間も無視できない.そこで本研究では,分散システムの制御を分散解法により実現する手法のいくつかを提案した.具体的な研究成果は以下の通りである.【1.分散相互包含排除問題に対する分散解法.】【2.ネットワーク構成問題に対する故障耐性の優れた分散解法.】【3.モバイルエージェントを用いた分散協調問題への解法.】
転写因子GABPによる多能性幹細胞特有の細胞周期制御

胚性幹細胞(ES細胞)や人工多能性幹細胞(iPS細胞)といった多能性幹細胞を未分化状態のまま維持するためには、分化の起点になると報告されている細胞周期のG1期を素早く通過することが重要である。申請者はES細胞における転写因子GABPの機能解析を行う中で、GABPがp53のタンパク質レベルでの抑制を行い、多能性幹細胞特有の早い細胞周期を促進している可能性を見出した。本研究では、ES細胞におけるGABPの構成を含めた詳細な機能解析を行い、GABPがいかにして多能性幹細胞の細胞周期を制御し、その維持に貢献するかを解明する。
触感を認識可能な指先型力触覚ハイブリッドセンサシステムを搭載したロボットの開発

本研究では,指先型力触覚ハイブリッドセンサシステムを搭載したロボットハンドを開発した.本センサシステムは,物体の硬さを判別したり,滑りを検知したりすることが可能である.実験では,硬い物のほかに,スポンジやゴムなどの柔軟物を掴んで,そのときのセンサ情報に基づいた把持動作を可能であった.またセンサ評価装置を用いて,本センサシステムで,ウレタン,スポンジ,ゴムの硬さを測定する手法について検討した.さらに,つるつる・ざらざらといった物体表面の触感を認識する手法についても検討した.その結果,本センサシステムは,人の指先と同じように触感を認識可能であることが示唆された.本研究では,指先型力触覚ハイブリッドセンサシステムを搭載したロボットハンドを開発した.本センサシステムは,物体の硬さを判別したり,滑りを検知したりすることが可能である.実験では,硬い物のほかに,スポンジやゴムなどの柔軟物を掴んで,そのときのセンサ情報に基づいた把持動作を可能であった.またセンサ評価装置を用いて,本センサシステムで,ウレタン,スポンジ,ゴムの硬さを測定する手法について検討した.さらに,つるつる・ざらざらといった物体表面の触感を認識する手法についても検討した.その結果,本センサシステムは,人の指先と同じように触感を認識可能であることが示唆された.本研究の目的は,人の指先と同じように触感を認識可能な指先型力触覚ハイブリッドセンサシステムを搭載したロボットハンドを製作して,物体の性状に応じた把持制御が可能なロボットを開発することである.平成25年度の研究実施計画は,数μmの微小量で開閉駆動制御が可能なロボットハンドを設計・開発することと,力触覚ハイブリッドセンサシステムによる物体の滑り検知や柔らかさ判別の手法を確立することである.そこで本研究では,まず,物体の滑りやすさや硬さなどを認識できる力触覚ハイブリッドセンサシステムを搭載した二ツ爪ロボットハンドを製作した.本センサシステムは,カーボンマイクロコイル(CMC)をシリコーン樹脂に分散させたCMC触覚センサと力覚センサを組み合わせたものである.市販のロボットハンドの両爪の内側に圧電アクチュエータを設け,その伸長により初期把持力が0.55Nのとき把持力を0.20.5N以下の範囲で追加可能とした.実験により製作したロボットハンドの性能を評価し,CMCセンサ出力の差分値をとることにより把持物体の滑り検出可能であることがわかった.つぎに,力触覚ハイブリッドセンサシステムを用いて,ウレタンの硬さを判別する手法を開発することを目指して,数μmで微小駆動可能なセンサ評価装置を用いてCMCセンサ素子を試料に押しつける実験を行った.実験では,センサを5070gf押しつけたときのセンサ出力の変動量を積算することにより,人肌の柔らかさのウレタンの硬さを判別することができた.本研究の目的は,人の指先と同じように触感を認識可能な指先型力触覚ハイブリッドセンサシステムを開発し,それをロボットに搭載して物体性状に応じた把持制御を可能にすることである.平成26年度の研究実施計画は,センサによる物体の硬さ判別や滑り検知の手法を確立することと,センサ情報に基づいて把持動作を制御することである.そこで本研究では,まず,スポンジ(アスカーC8C35)やゴム(ショアA15A70)の硬さ,物体の表面性状(樹脂表面)を,カーボンマイクロコイル(CMC)を分散させたシリコーン樹脂をセンサ素子とするCMC触覚センサを用いて判別する指標について検討した.提案指標によるスポンジの硬さは,アスカーCの順とは異なり,人の感じる硬さと同じ順であった.ゴムでは,提案指標と人の触感,工業的な硬さに関連は認められなかった.また,樹脂表面に押し付けたセンサ素子を水平方向に1mm程度ずらしたときのセンサ出力に注目し,水平移動開始時からピークに到達するまでの時間およびそのときの出力変化,移動開始から移動完了までの出力変化,移動完了後の出力変化という4つの指標が表面性状と相関があった.つぎに,CMCセンサと力覚センサを組み合わせたセンサシステムをロボットの指先に搭載し,そのセンサ情報に基づいて硬い物や柔らかい物を把持し動作する実験を行った.1)把持対象物の硬さを判断する,2)物体を滑らさずに把持できているか把持状態を確認する,3)把持できた物体を引っ張る・回すときの動作状況を確認する.結果として,ゴムやスポンジを掴むときにその硬さを判別でき,それを離して落とすときには滑りも検出できた.またガラス瓶を掴むときには,滑って掴み損ねる直前にCMCセンサ出力が変化し,滑らさずに把持できているかを判断できた.さらに鉛筆キャップを抜く動作では,引っ張れそう・回せそう,引っ張れた・回せたを判断できた.センサ工学平成25年度は,市販のロボットハンドと圧電アクチュエータを組み合わせて,数μmの微小量で開閉駆動制御が可能なロボットハンドを開発した.また,力触覚ハイブリッドセンサシステムによる物体の滑り検知や柔らかさ判別の手法を確立した.

このように,平成25年度の研究実施計画をほぼ達成できたと考えられるため.平成25年度に開発した高精度なロボットハンドをロボットアームに搭載し,そのロボットに作業をさせる.ロボットの作業では,視覚・力触覚などのセンサ情報に基づいて物体の性状を把握し,それに応じた把持制御が可能なロボットシステムを開発することを目指す.また,新たなロボットハンドの試作も試みる.平成25年度の研究では,すでに所有していた市販の二つ爪ロボットハンドを利用して,当初予定の額より少ない額で研究を進めることができたため.三つ爪ロボットハンドを新たに試作することなどに使用する.
アミノ酸輸送システムＡに着目した１８Ｆ標識癌分子標的薬剤の開発

本研究では、細胞内アミノ酸シグナル系で重要なアミノ酸輸送システムに着目し、[11C]METによるアミノ酸輸送システムLとは異なる、[11C]MeAIBの18F標識アナログである(R)-3-[18F]Fluoro-2-methyl-2-N-(methylamino)propanoic acid ([18F]NMeFAMP)によるシステムAをターゲットにした新規PET薬剤の開発を行う。11C(20分)より半減期の長い18F(109分)で標識した[18F]NMeFAMPを新規薬剤として合成し、アミノ酸輸送システムAの分布や活性を定量化しうる生体イメージング診断法の開発を行った。さらに、[18F]NMeFAMPの標識合成は、[18F]フッ素イオンをQMAカラムに吸着させ、炭酸カリウム/K.222溶液で脱離後、[18F]KFとして反応器に導入し前駆体を加えフッ素化した。HClで加水分解を行った後、HPLCにより分離精製を行ない、(R)-[18F]NMeFAMPを合成した(収率約20%、合成時間約90分、放射化学的純度99.9%以上)。前駆体合成条件の確立・最適化において有機合成に十分実績を有する大桃善朗准教授(大阪薬科大学大学院)との研究協力体制の下で実施して臨床応用のための大量合成をおこなう。また、前駆体量・フッ素化温度と時間・加水分解濃度と時間等の調整を行いながら[18F]NMeFAMPを合成する。将来の臨床応用を目指す上では、高標識率で高比放射能の放射性薬剤合成法開発が必要で、そのためには種々の反応条件や分離溶媒選択さらには至適分離・精製方法に関する詳細な検討を繰り返し行い、簡便で安全かつ効率の良い放射性標識合成法の確立を目指す。さらに、腫瘍細胞を用い[18F]NMeFAMPの集積実験を行い、腫瘍内アミノ酸輸送システムA活性と[18F]NMeFAMPの特異的集積性及び集積機序解明を追究する。さらに、放射性18F標識体の合成のため、[18F]フッ素イオンをQMAカラムに吸着させ、炭酸カリウム/K.222溶液で脱離し、[18F]KFとして反応器に導入する。前駆体を加えフッ素化し、HClで加水分解を行い[18F]NMeFAMPを合成する。臨床応用に向けた前駆体大量合成及び放射性18F標識体合成のため、出発原料等の試薬、光学異性体分離・標識合成用カラム、18O安定同位体標識水等の試薬・消耗品が絶対条件である。放射性薬剤の標識・分離・精製に必須なHPLCカラム等は高価である。新規合成された薬剤はまず、腫瘍細胞を用いたin vitro実験を行うが、細胞培養のための器具、培地、インキュベータ等が必要で、薬剤評価検討における比較対照とする[3H]METや[14C]MeAIB等のトレーサや阻害剤等の薬品購入のための費用がいる。また細胞のマイクロアレイ法による遺伝子の網羅的解析には相当の費用がかかる。さらに画像診断解析法確立には、膨大な画像データの処理・解析のための特殊なソフトウェアを搭載したコンピュータ機器の設置が必須であり重要である。新規薬剤の開発においては、放射性薬剤合成のための試薬・合成装置とそれに付随・関連する配管等部品やガラス器具類の新規購入が絶対条件である。
沈降粒子生成量に対する海洋酸性化の影響-酸性化は生物ポンプを停滞させるのか？-

第二のCO2問題と呼ばれる海洋酸性化は、海洋生態系に多大なる影響を与える。その中でも、海洋の炭素隔離機構の一つである生物ポンプへの影響は、酸性化の進行にフィードバックを及ぼすため、早急に影響を解析する必要がある。そこで我々は、大容量閉鎖培養系であるメソコスムを作成し、沈降粒子の生成量への酸性化の影響を検証した。その結果、酸性化は沈降粒子の生成を低下させる傾向があり、その影響メカニズムとして小型の植物プランクトンの優占が示唆された。すなわち、沈降粒子の生成量の低下は生物ポンプを停滞させ、酸性化をさらに加速させる可能性があることが示された。本研究は酸性化が植物プランクトンのサイズに影響し、その結果として沈降粒子の生成量が変化するかを検証するものである。そこで、計画通り沈降粒子の採取が可能な、下部が円すい型の培養タンクの作成を行った。さらに並行して、植物プランクトンへの影響をさらに検証するために、円柱型のタンクを用いてpHを調整した培養実験を実施した。培養タンクの作成に成功し、捕集効率や水温調整などを現在検証中である。また、円柱型のタンクを用いた培養実験では、pHを現世の8.1から今世紀末の予測値である7.8にまで調整し、植物プランクトンの自然群集の培養を実施した。培養期間中の植物プランクトンンのサイズをフローサイトメーターで測定した結果、植物プランクトンの細胞サイズが酸性化に伴って変化することが示された。26年度には、作成した培養タンクを用いて実際にpHを調整した培養実験を実施し、沈降粒子の生成量に酸性化がどの程度影響するのか、定量的な結果を得ることが期待される。まずは、筑波大学下田臨海実験センター近傍で得られた海水を用いて何度か実験を行い、植物プランクトン群集の組成が異なる際に、沈降粒子生成量がどのように影響を受けるのかを明らかにする予定である。さらに、本研究の結果をより普遍化させるために、東京湾などの他の海域で得られた、大きく組成の異なる海水に対しても酸性化実験を実施し、沈降粒子の生成量の変化を明らかにしていく予定である。初年度に製作した培養タンクを用い、1) pHを調整しない試験的培養と、2) pHを調整した酸性化の影響評価のメソコスム実験を実施した。1) pHを調整しない試験的培養自然海水を培養タンクに導入し、栄養塩を添加して約3週間に渡って自然光下で培養を行った結果、海水中の植物プランクトンのブルームに追随して沈降フラックスのピークが現れた。植物プランクトンと沈降フラックスの動態の間の関係性が見られたことは、水柱からの沈降粒子形成の過去の知見を一致するものであり、沈降粒子の生成プロセスの経時変化を追跡する上で、製作した培養タンクの有効性を示すものとなった。2) pHを調整した酸性化の影響評価自然海水を培養タンクに導入し、栄養塩の添加と共にpHを7.7-8.1に調整して培養を実施した。その結果、植物プランクトンの細胞サイズや種組成には変化が見られたものの、沈降フラックスに対する明確な影響は表れなかった。この結果は、植物プランクトンに対する酸性化の影響が、必ずしも生物ポンプへの影響として直結するものでないことを示唆している。ただし、本実験では沈降フラックスの見積もりにおいてタンク間の誤差の影響も大きく、明確な結論を導き出すことができないというのが現状である。そこで、pHの変化幅を7.6-8.1程度に広げて酸性化の影響をより明確に観察できるような形とし、最終年度である今年度は再度pHを調整した実験を実施する予定である。人間活動に伴って放出された二酸化炭素の約1/4は、海洋に吸収されている。海洋の表層に溶け込んだ二酸化炭素は、炭酸の化学平衡に影響を与え、海水のpHの低下が生じている。我々は、海洋の酸性化が生物ポンプの駆動に与える影響を定量化するため、下方が円錐状の大型培養タンクを作成し、酸性化が沈降粒子生成に及ぼす影響を評価した。作成したタンクで捕集された沈降粒子に関して、エルトリエーターを用いて沈降速度別に分画を行ったところ、培養タンク内で生じた粒子の沈降速度は、20-40m d-1の画分であり、作成した培養タンクを用いることで、下方へ高速で輸送される粒子を捕集できることが示された。さらに、作成したタンクを用いて、pHを調整した培養実験を実施した。タンク内に自然海水を導入し、pCO2を400および800ppmに調整して培養を行い、捕集された沈降粒子の量と組成の経時変化を解析した。17日間の培養期間を通じて、沈降粒子の生成量は800ppmのpCO2の培養タンクで低く、期間中の有機炭素の積算沈降量は400ppmのタンクの83%となった。酸性化に伴って沈降粒子の量が減少した要因として、植物プランクトンのサイズの小型化が挙げられる。培養中の植物プランクトンの種組成をフローサイトメーターで測定したところ、小型の緑藻類に類似したグループが優占していることが示された。粒子の沈降速度はその直径の二乗に比例する。すなわち、表層の有機物粒子の主体となる植物プランクトンが小型化したことで、沈降粒子の量が低下し、下方への炭素輸送が抑制されるものと考えられる。

酸性化は表層のCO2の増加が原因であり、生物ポンプ(沈降粒子による有機炭素輸送)は、その進行を抑制する働きを持つ。しかし、本研究の成果から、生物ポンプが酸性化によって抑制され、結果として酸性化の進行が加速する可能性が示された。第二のCO2問題と呼ばれる海洋酸性化は、海洋生態系に多大なる影響を与える。その中でも、海洋の炭素隔離機構の一つである生物ポンプへの影響は、酸性化の進行にフィードバックを及ぼすため、早急に影響を解析する必要がある。そこで我々は、大容量閉鎖培養系であるメソコスムを作成し、沈降粒子の生成量への酸性化の影響を検証した。その結果、酸性化は沈降粒子の生成を低下させる傾向があり、その影響メカニズムとして小型の植物プランクトンの優占が示唆された。すなわち、沈降粒子の生成量の低下は生物ポンプを停滞させ、酸性化をさらに加速させる可能性があることが示された。当初計画に沿って、初年度に培養器の製作を実施した。二年目である26年度は、製作した培養器を用いて試験的な培養実験と、本格的な培養実験の実施を行うことができ、日本海洋学会秋季大会でもその成果の発表を行った。生物海洋学昨年度得られたデータの詳細な解析と、タンク間誤差という問題点を考慮したうえでの再実験を行う予定である。また、培養タンク内で生成した沈降粒子の量的な妥当性を検証するため、自然環境下から沈降粒子の採取を行い、培養タンク内で採取された沈降粒子との定性・定量的比較を予定している。本研究の肝となる、下部が円すい型の培養タンクの作成に成功したことに加えて、植物プランクトンの細胞サイズへの酸性化の影響を予備実験で示すことに成功した。本格的な酸性化実験を実施するうえでの問題点はほとんどクリアしており、26年度に主要な目的である、酸性化と沈降粒子生成量の関係を示すことが強く期待される。新たに製作した培養タンクを用いて、酸性化実験を実施する。これによって本研究の最も重要なデータが得られると期待される。現時点では、計画は順調に進行しており、計画の進行において大きな問題はないと考えられる。タンク作成に予定よりも時間がかかり、完成は1月となった。それからタンクの検証等に細かな消耗品を購入する必要があり、次年度に少額であるが持ち越した。タンク内の海水の水温を一定にするための、撹拌用の消耗品に使用する。
生態系と経済システムの非線型ダイナミクスを捉えた政策モデリング手法の確立と適用（国際共同研究強化）

これまで,フランス・セーヌ河口域の生態経済をシステムダイナミックス(SD)と産業連関表(IO)を接続したIO/SDモデルを構築し,河口域の生態系回復策が生態経済に与えるダイナミクスを検討してきた.2018年度は,1)モデルの更なる動学化,及び2)生態系回復策にかかる費用が生態経済に与える影響について検討を行った.1)モデルの更なる動学化については,IOの動学化を実施した.これまでのIO/SDモデルでは,IOの技術係数は一定と仮定していた.現実には,産業構造は技術革新等により変化するため,その動学化が課題であった.そこで,時系列のIOを基に技術係数を動学化し,IO/SDモデルに組み入れた.2)生態系回復策にかかる費用が生態系に与える影響については,共同研究者Cordierが考案した,産業類型別の費用負担原則(Cordier et al., 2018)を適用し,本モデルのIO部分に反映させることで検討を行った.上記の精緻化したIO/SDモデルを使い,採用する費用負担原則による生態経済システムへの影響を明らかにした.また,モデルの感度分析を行ったところ,生態系の回復を最大化するよりも,水質を改善したほうが,当該生態系に生息するヒラメのストック量向上に効果的であることが明らかとなった.そこで,水質をどのように取り扱うかが今後の検討課題として明らかとなった.当初計画していたセーヌ河口域の生態経済システムのモデル・シミュレーションの結果,当初,予想しなかった新たな研究課題と研究の方向性が明らかとなったため.先述の通り,水質の取り扱い方が重要であることが明らかとなった.セーヌ川の水質は,河口域周辺経済だけの影響ではなく,上流,主にパリや河口域に至るまでのセーヌ川流域での農業や畜産の影響が大きいと考えられる.したがって,これまでのセーヌ河口域を対象とした生態経済モデルから拡張し,パリ等を含めたモデルを構築する必要がある.今後の研究の推進方策として,パリを含む,広域の経済活動が水質に与える影響をとりまとめ,モデルに反映させることで,水質を改善させるための費用負担原則やその広域生態経済システムへの影響を検討する.内定年度:20152016年度は2017年度の1年間に渡るフランスでの共同研究に向け、具体的な研究の進め方や方向性について検討を行った。検討は、本課題の出発点となる若手Bの研究成果を踏まえて行った。具体的には、若手Bを活用した研究で課題として明らかになった、システムダイナミクスの強みであるモデルシミュレーションツールを活用した、複雑な生態経済モデルの分析手法の検討、また産業連関表とシステムダイナミクスを補完する計量経済モデルの導入等の可能性について検討を行った。2016年度は2017年度のフランスでの滞在研究に向けた準備を予定しており、概ね、予定通りの進捗であった。当該年度は、これまでに構築したシステムダイナミクスと産業連関表を同期させた生態経済モデルを更に発展させること、そして構築した生態経済モデルを分析する手法の開発を行った。生態経済モデルの発展については、産業連関表の技術係数を、時系列データを用いた動学化を行った。これまでのモデルでは生態系、そして生態系と経済システムの相互依存関係はシステムダイナミクスを用いることで動学化していたが、産業連関表は静態のままであったため、動学化が課題であった。また、データの整合性の問題が発生したことから、フランスの国単位の産業連関表を今回新たに地域化した地域産業連関表を用いた。続いて、生態系モデルにセーヌ川の水質とヒラメの個体数に関する構造を組み入れた。水質は当該生態経済システムを超える外的要素ではあるが、当システムの動学を考えるうえで重要な外的要因であると考えられることから、今回、新たに追加した。分析手法については、産業連関表で用いられるインパクト分析とシステムダイナミクスで用いられる感度分析を組み合わせたシナリオ分析手法を開発した。インパクト分析では、セーヌ川河口域の生態系回復のタイミングと生態系回復に係る費用負担の在り方が各産業に与える影響を産業別に明らかにした。またシナリオ分析では、インパクト分析の結果に加え、外的要因である水質の変化が生態経済モデルの動学に与える影響を分析し、水質の影響が、生態系回復の効果を上回る影響を与える可能性があることを明らかにした。当年度はフランスに1年間滞在し、本課題に専念するとともに、共同研究者と緊密に打ち合わせをすることができたため、順調に研究を進めることができた。これまで,フランス・セーヌ河口域の生態経済をシステムダイナミックス(SD)と産業連関表(IO)を接続したIO/SDモデルを構築し,河口域の生態系回復策が生態経済に与えるダイナミクスを検討してきた.2018年度は,1)モデルの更なる動学化,及び2)生態系回復策にかかる費用が生態経済に与える影響について検討を行った.1)モデルの更なる動学化については,IOの動学化を実施した.これまでのIO/SDモデルでは,IOの技術係数は一定と仮定していた.現実には,産業構造は技術革新等により変化するため,その動学化が課題であった.そこで,時系列のIOを基に技術係数を動学化し,IO/SDモデルに組み入れた.2)生態系回復策にかかる費用が生態系に与える影響については,共同研究者Cordierが考案した,産業類型別の費用負担原則(Cordier et al., 2018)を適用し,本モデルのIO部分に反映させることで検討を行った.

上記の精緻化したIO/SDモデルを使い,採用する費用負担原則による生態経済システムへの影響を明らかにした.また,モデルの感度分析を行ったところ,生態系の回復を最大化するよりも,水質を改善したほうが,当該生態系に生息するヒラメのストック量向上に効果的であることが明らかとなった.そこで,水質をどのように取り扱うかが今後の検討課題として明らかとなった.当初計画していたセーヌ河口域の生態経済システムのモデル・シミュレーションの結果,当初,予想しなかった新たな研究課題と研究の方向性が明らかとなったため.2017年度は1年間、フランスに滞在し、共同研究者と密に連絡を取り、集中して研究を行う予定であり、本年度中に本研究課題を大幅に進め、2018年度は研究の仕上げ、学会発表、論文投稿を行う予定である。これまで構築したシステムダイナミクス(SD)と産業連関表(IO)を同期させた生態経済モデルをさらに発展させる。具体的には、計量経済モデル(EC)を組み合わせることで、よりシステムとして閉じたモデルを作成することで(IO-SD-EC model)、セーヌ河口域の生態経済システムの動学をより的確に捉えるモデルを構築する。このため、特にフランスの大学に勤める共同研究者を日本へ招聘、またフランスに赴いて、引き続き共同研究を行う。更に、メキシコで行われる国際生態経済学会で口頭発表を行うことで、関連領域の研究者からフィードバックを踏まえて、研究を更に進める予定である。先述の通り,水質の取り扱い方が重要であることが明らかとなった.セーヌ川の水質は,河口域周辺経済だけの影響ではなく,上流,主にパリや河口域に至るまでのセーヌ川流域での農業や畜産の影響が大きいと考えられる.したがって,これまでのセーヌ河口域を対象とした生態経済モデルから拡張し,パリ等を含めたモデルを構築する必要がある.今後の研究の推進方策として,パリを含む,広域の経済活動が水質に与える影響をとりまとめ,モデルに反映させることで,水質を改善させるための費用負担原則やその広域生態経済システムへの影響を検討する.
メラノーマ特異ガングリオシド抗原の発現調節機構の解明

シアル酸を含むスフィンゴ糖脂質は特にガングリオシドと呼ばれ,細胞膜を介した生理現象で様々な機能を持つことが明らかにされつつある.近年確立された単クローン抗体を用いた腫瘍抗原の解析結果から,腫瘍細胞は癌化に伴い新しいガングリオシドを出現してくることが明らかとなった.同系マウス由来抗メラノーマB16細胞に対する単クローン抗体M2590は,種を越えヒトを含む多くの動物細胞に由来するメラノーマと反応し正常組織とは反応しない.この抗体は正常組織に広く分布している平凡なガングリオシドGM_3を認識しており,この様な単純なガングリオシドがなぜ腫瘍抗原として機能するか関心が持たれている.本研究では, B16メラノーマ中に存在する強力なシアリルトランスフェラーゼ活性を認めると共に,その精製を目的として研究を行なった.ガングリオシドを合成するシアリルトランスフェラーゼは精製が困難であることが知られ,今日まで精製の報告はなかった.私達は,簡便な活性測定法の開発に成功し,ハイドロオキシアパタイトおよびQ-セファロースによる迅速な粗精製, CDH-酸アフィニティカラムクロマトグラフィーによってB16よりガングリオシドGM_3合成のシアリルトランスフェラーゼの精製に成功した.この酵素はSDS-PAGEにより分子量46000程度と推定され, CDHを最も良い基質とすることなどが明らかになった.ガングリオシドの発現制御機構を分子,遺伝子レベルで解明するためには精製されたシアリルトランスフェラーゼが不可欠であり,その精製が待望されていた.本研究でシアリルトランスフェラーゼの精製に成功したことにより,この分野での新しい展開が期待される.シアル酸を含むスフィンゴ糖脂質は特にガングリオシドと呼ばれ,細胞膜を介した生理現象で様々な機能を持つことが明らかにされつつある.近年確立された単クローン抗体を用いた腫瘍抗原の解析結果から,腫瘍細胞は癌化に伴い新しいガングリオシドを出現してくることが明らかとなった.同系マウス由来抗メラノーマB16細胞に対する単クローン抗体M2590は,種を越えヒトを含む多くの動物細胞に由来するメラノーマと反応し正常組織とは反応しない.この抗体は正常組織に広く分布している平凡なガングリオシドGM_3を認識しており,この様な単純なガングリオシドがなぜ腫瘍抗原として機能するか関心が持たれている.本研究では, B16メラノーマ中に存在する強力なシアリルトランスフェラーゼ活性を認めると共に,その精製を目的として研究を行なった.ガングリオシドを合成するシアリルトランスフェラーゼは精製が困難であることが知られ,今日まで精製の報告はなかった.私達は,簡便な活性測定法の開発に成功し,ハイドロオキシアパタイトおよびQ-セファロースによる迅速な粗精製, CDH-酸アフィニティカラムクロマトグラフィーによってB16よりガングリオシドGM_3合成のシアリルトランスフェラーゼの精製に成功した.この酵素はSDS-PAGEにより分子量46000程度と推定され, CDHを最も良い基質とすることなどが明らかになった.ガングリオシドの発現制御機構を分子,遺伝子レベルで解明するためには精製されたシアリルトランスフェラーゼが不可欠であり,その精製が待望されていた.本研究でシアリルトランスフェラーゼの精製に成功したことにより,この分野での新しい展開が期待される.B16マウスメラノーマは、メラノーマ種属間共通抗原である【GM_3】ガングリオシドを細胞膜表面上に表現している。B16メラノーマ細胞中には【GM_3】生合成に関与しているシアリルトランスフェラーゼが存在しており、その比活性は対照細胞に比べて百倍以上、活性が上昇していることを見出した。シアリルトランスフェラーゼは膜結合酵素であり、精製の困難なタンパクの一つである。現在まで、その完全精製は成されていない。B16メラノーマは、本酵素精製のよい出発材料である。B16メラノーマを大量に調製し、本酵素の精製を試みた。この酵素は膜に強く結合した酵素で活性はミクロソーム画分に回収された。0.5%のTritonX-100 or CF-54により全活性の約30%が可溶化された。この可溶化画分をハイドロオキシアパタイト,Q-セファロースカラムクロマトグラフィーにより、約50倍部分精製することが出来た。最終的な精製は、lactosyl ceramideを不溶化したAffinityカラムクロマトグラフィーにより行なった。酵素活性の一部は、カラムに吸着され、pH7.0の溶出液により回収することができた。精製画分は、充分なタンパク量が無いため、正確な比活性を求めることが出来なかった。今後、出発材料を更に大量に調製し、完全精製を試みたいと考えている。本酵素の経適pHは5.3,二価イオンは要求せず、また、lactosylceramide以外にも、asialo【GM_3】,Gal-cer,paraglobosideに対しても転移活性を有していた。また、アシアロムチンに対しても合成活性を有していた。これらの活性が、複数の酵素によるのか否かも、今後検討していきたいと考えている。
わが国の食生活・食料消費の将来に関する社会経済学的・心理学的研究

1、食料の消費動向を主成分分析によって分析すると同時に、所得、価格を説明変数とする需要関数を推定した。分析の結果、微増傾向を続ける品目は肉類、油脂類など、変化しない品目は小麦、魚介類など、また減少傾向を示すものは米、野菜などであり、食料消費全体として現在とほぼ同じ動向の存続することが明らかとなった。さらに、食生活全般でも、個別食料消費の増減率が極めて小さな成熟段階の食生活が展開されると予測される。2、わが国の食生活の将来に大きな影響を及ぼす社会経済変動を取り上げ、それら変動と食生活の関係を解明した。まず、経済成長と食生活では、戦後における経済発展と食生活変化の関係が明らかになった。ついで、高齢社会への移行と食生活では、加齢と食生活の関係が種々のデータから明らかになった。第3次産業化と食生活、家族構造の変化と食生活などでは主に『国勢調査』、『家計調査』のデータを用いてその関係を明らかにした。3、わが国の食に関するアンケート調査を実施した。主要な分析結果では、食に対する安全性・健康志向の極めて高いこと、そのためのコスト意識では価格が10%20%高くても負担するという回答の多いこと、因子分析の結果では、食の外部化因子、食生活充実因子、健康・安全志向因子などの存在が立証された。今後の食生活の動向に関しては、主食意識の欠如や、米の存在意義の低下、外部化志向の増大傾向などが意識的側面から観察された。4、わが国の食生活・食料消費の将来動向は、量的側面からは基本的には現在のトレンドを継承しつつも、食生活・食料消費の内容面からは食に対する消費者ニーズの多様化傾向が今後も続くと予想されることや、たゆまない食品産業の発展により多種多様な食材が供給されること、さらに中食・外食産業の発展によっても多様な食生活スタイルが提供されることから、益々多様な食生活が展開していくと予想される。1.既存の食生活・食料消費、食生活スタイルなどに関連する文献、統計資料、調査研究報告書を収集、整理するとともに、食生活・食料消費の将来動向・変化の予測分析に必要な統計資料の収集・整理、さらに分析データの整理とデータベース化を行った。2,食生活・食料消費の計量的分析に関する文献を収集するとともに、本研究で必要とされるわが国の食生活・食料消費をシミュレートするプロトタイプ型計量経済モデルの構築を試みた。さらに、『食料需給表』、『家計調査』などのデータを用いて、計量経済モデルの推定作業を行い、統計的検証作業を実施した。計量経済モデルは、米、小麦、野菜、果実、肉類、鶏卵などの個別食料レベルでそれぞれの消費量を規定する社会経済要因を説明変数として採用した重回帰分析によってパラメータの推定作業を行った。その結果、食生活成熟化が進展し、長期的不況下にある近年においては経済的要因の影響の極めて小さいことが明らかとなった。3.わが国の食生活・食料消費の将来動向に大きな影響を及ぼす社会経済変動を取り上げ、それら変動と食生活・食料消費の関係を科学的に解明した。まず、経済成長及び消費生活の変化と食生活では、戦後における経済発展と食生活変化の関係が主に経済学的観点から明らかになった。ついで、高齢社会への移行と食生活では、加齢と食生活の関係を種々のデータにより明らかにした。そして第3次産業化と食生活、家族構造の変化と食生活、女性の社会進出と食生活、そして社会経済のソフト化・サービス化と食生活などでは主に『国勢調査』、『家計調査』、『全国消費実態調査』の関連データを用いてその関係を明らかにした。1.個別食料の消費動向を主成分分析及び種々の傾向線によって分析・予測すると同時に、所得、価格を説明変数とするシンプルな需要関数を推定し、単純な条件のもとでの予測作業を行った。

その結果、微増傾向絵を続ける品目は肉類、油脂類、鶏卵などであり、ほとんど変化しない品目は小麦、いも類、魚介類、また減少傾向を示すものは米、野菜、豆類であり、食糧消費全体としては現在とほぼ同じ消費動向の存続することが明らかとなった。さらに、食生活全般でも、個別食料消費の増加率が極めて小さな成熟段階の食生活が展開されると予測される。2.わが国の食生活及び食料消費に関するアンケート調査を実施した。調査の目的は、食生活の実態を捉え、食に対する消費者ニーズの構造を計量的に解明し、さらにわが国食生活の将来動向を意識的側面から捉えることであった。特に、食に対する安全性・健康志向に重点をおいた調査票を作成した。主要な分析結果では、食に対する安全性・健康志向の極めて高いこと、そのためのコスト意識では食料品価格が10%20%高くても負担するという回答の多いこと、因子分析の結果では、食の外部化志向因子、食生活充実因子、健康・安全志向因子などの存在が立証された。今後の食生活の動向に関しては、主食意識の欠如や、米の存在意識の低下、外部化志向の増大傾向などが意識的側面から観察された。3.わが国の食生活・食糧消費の将来動向は、量的側面からは基本的には現在のトレンドを継承しつつも、食生活・食糧消費の内容面から食に対する消費者ニーズの多様化傾向が今後も続くと予想されることや、たゆまない食品産業の発展により多種多様な食材が供給されること、さらに中食・外食産業の発展によっても多様な食生活スタイルが提供されることから、益々多様な食生活が展開していくと予想される。
レチノイン酸による接着分子の発現調節(歯髄細胞系と歯肉上皮三次元培養系を用いて)

レチノイドは上皮性組織の分化に不可欠とされており、既に皮膚や口腔病変の治療薬として臨床応用されている。しかし、レチノイドの組織分化と形態維持に対する多面的な調節機能の全容は充分には明らかにされていない。様々な口腔病変の発症における上皮細胞の変化の解明に有用なin vitro系として、SV40ラージT抗原トランスジェニックマウスの歯肉上皮から、不死化細胞株(GE1)を樹立した(J Oral Pathol Med.30 : 296-304, 2001)。この細胞はSV40 large T抗原の発現により不死化していると同時に、機能保持細胞として重層する特徴をもち生理的粘膜上皮の性状をあらわす。この細胞系で、レチノイン酸による細胞増殖および重層化に関わる接着分子(デスモゾームカドヘリン)の発現制御について解析した。レチノイン酸はデスモゾームを構成するデスモグレインとデスモコリンのmRNA発現を有意に阻害し、重層化に必須のデスモゾーム形成を阻害した。また既にできあがっているデスモソームを構成分子の供給阻害を介して崩壊させることを超微形態で明らかにした。レチノイン酸はサイトケラチン13mRNAも有意に減少させ、細胞内のトノフィラメントは減少していた。さらに、微細形態において、ヘミデスモゾームも完全に消失した。しかし、ヘミデスモゾームを構成する接着分子であるインテグリンα6とβ4のmRNA量に変動はなかったので、ヘミデスモゾームの消失はサイトケラチンの減少が原因と考えられた。GE1細胞の増殖はレチノイン酸によって阻害された。これらの結果から、レチノイン酸はGE1の細胞増殖を阻害し、ケラチノサイトとしての細胞分化を阻害し、重層化を阻害することが明らかになった。切歯先端部歯髄組織からの歯髄細胞株についてはOB-カドヘリン陽性細胞株を数株確認しているが、それらの細胞特性についてさらに検討を続ける予定である。SV40ラージT抗原トランスジェニックマウスの歯肉上皮由来の細胞株2林を樹立し、Gingival epithelium(GE)-1,GE-6細胞と命名した(原著論文はin press中)。GE1とGE6細胞は継代せずに比較的長期間培養することで、重層扁平上皮としての三次元構造を形成する。この際、基底層から上層にむかうケラチノサイトしての細胞分化を示すことを、電子顕微鏡学的所見およびケラチン蛋白の免疫組織染色などで明らかにした。その後、この三次元構造を構築しているGE1とGE6細胞の細胞間にE-カドヘリン、βカテニン、デスモゾーム構成分子であるデスモグレイン、デスモプラキンなどが発現していることを明らかした。これらの分子の発現は上層の細胞の細胞間により顕著にみられた。これらの分子の発現がレチノイン酸処理(1μM、2日以上1週間の比較的長期)によって差異があるかどうかについては免疫組織学的結果では明らかにできなかった。この点を明らかにするための検索方法を考慮中である。電子顕微鏡による観察結果では、同様のレチノイン酸処理で細胞間に形成されるデスモゾーム数の減少しているように思われた。また、デッシュ面との間に形成されていたヘミデスモゾームがレチノイン酸処理を行うと観察されなくなった。現在、これらの所見を形態計測することを試みている。これらの結果を、2001年6月幕張(千葉)で開かれるInternational Association for Dental Researchの学会で発表予定である。