hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小学校英語教育のための絵本論に基づく絵本の分類と指導モデルの考察

日本の小学校英語教育では絵本が活用される場面は限定的であるが、英語圏の国々では主に英語母語話者のリテラシー教育において、様々な教育的手法で幅広く絵本が用いられてきた歴史がある。本研究は、そうした海外の言語教育の知見を参考にしつつ、2020年度の新学習指導要領全面実施以降の日本の小学校英語教育を念頭に置いて、多様な英語絵本(オーセンティックな絵本、英語母語話者向け教材絵本、外国語学習者向け教材絵本、文科省による教材絵本等)を絵本論の知見を用いて分析するとともに体系的に分類・整理し、指導のなかで英語絵本をより効果的に活用するための指導モデルを探求するものである。本研究は、絵本論の知見に基づく各種絵本の分類及び絵本を用いた本格的な言語教育の歴史をもつ英語圏の国々の実践事例を参考として、日本の小学校英語教育における絵本活用の手立てを考察し、モデル化することを試みるものである。2018年度は、その目的を遂行するため、様々な英語絵本(オーセンティックな従来の絵本、英語母語話者のリテラシー教育用に開発された絵本、外国語教育用に開発された絵本、文部科学省小学校外国語補助教材の絵本)を一次資料として概観し比較検討を行うとともに、米国カリフォルニア州の公立小学校(及び幼稚園)において2週間の視察・聞き取り調査を実施し、多様な言語的背景を持つ子どもたちの公教育現場において、言語教育に絵本が活用される実態の見取りを行った。具体的には、ReadingやWritingの授業や読み書きに課題がある児童のための個別指導教室(Intervention)等の参与観察を行い、多読や精読、guided readingやindependent reading、教師による読みのチェック、オンラインプログラム等の実際を見取り、教材となる絵本の種類やカリキュラム上の位置づけ、絵本の活用頻度や活用方法等を調査するとともに、教諭へのインタビューを実施した。また、日本の公立・私立小学校においても、現場教諭を対象とした小学校英語関連の講演・ワークショップの実施や授業視察、聞き取り等を通して、英語指導の実際や教師たちが日頃感じている課題等を調査した。一次資料として、各種英語絵本の分析を進めるとともに、米国カリフォルニア州の公立小学校において2週間の視察・聞き取り調査を実施することができ、絵本を用いた言語教育の実態を看守することができた。また、日本国内の複数の小学校においても文部科学省の教材を用いた授業及び独自の教材・カリキュラムを用いた私立小学校の実践等を調査することができた。以上のように、調査においては特に大きな支障を生ずることなく遂行できたと考える。今後は、更なる調査を進めるとともに、分析・考察を進展させていきたい。今後は、言語教育における英語絵本の活用に歴史と実績のある現場での調査をさらに進め、日本の小学校英語教育における絵本活用の示唆となる知見を収集し、理論と実践の両面から日本の小学校英語教育への援用の可能性を探る予定である。また、日本国内の小学校においても、必要に応じて絵本活用の実態調査を継続する。さらに、2020年度には新学習指導要領全面実施によって小学校高学年で外国語(英語)が教科化され外国語活動も中学年で開始されることを視野にいれ、それらの現場で使用される新学習指導要領対応教材や検定教科書、デジタルコンテンツ等の分析・検証を行い、そうした教材が使用される授業のなかで、英語絵本にはどのような活用の可能性があるのかについて検討を行い、具体的な指導モデルの試案を作成する予定である。

また、日本国内の複数の小学校においても文部科学省の教材を用いた授業及び独自の教材・カリキュラムを用いた私立小学校の実践等を調査することができた。以上のように、調査においては特に大きな支障を生ずることなく遂行できたと考える。今後は、更なる調査を進めるとともに、分析・考察を進展させていきたい。今後は、言語教育における英語絵本の活用に歴史と実績のある現場での調査をさらに進め、日本の小学校英語教育における絵本活用の示唆となる知見を収集し、理論と実践の両面から日本の小学校英語教育への援用の可能性を探る予定である。また、日本国内の小学校においても、必要に応じて絵本活用の実態調査を継続する。さらに、2020年度には新学習指導要領全面実施によって小学校高学年で外国語(英語)が教科化され外国語活動も中学年で開始されることを視野にいれ、それらの現場で使用される新学習指導要領対応教材や検定教科書、デジタルコンテンツ等の分析・検証を行い、そうした教材が使用される授業のなかで、英語絵本にはどのような活用の可能性があるのかについて検討を行い、具体的な指導モデルの試案を作成する予定である。
レーザー加熱法と微量試料導入系の併用による微量硫黄の同位体比測定法の開発

1.硫黄を含む物質の挙動や起源を調べる上で天然の硫黄同位体比の変動は重要な情報源である。通常、硫黄同位体比測定には5mgS以上の試料を用い、化学処理の後、二酸化硫黄ガスに変えて質量分析計で同位体比を測定する。本研究は、従来の同位体比測定精度を大きく損なうことなく、測定に必要な試料量を、従来の1/10から1/100(0.05-0.5mgS)にまで下げることを目的とした。それには、試料から微量硫黄の選択的抽出、効率的な二酸化硫黄ガスへの変換、および質量分析計の試料導入系を微量ガスの取り扱いに適した形態に変える必要がある。2.Nd-Yagレーザー光を加熱源とし酸素雰囲気下で微量硫化物試料から二酸化硫黄へ変換するためのパイレックスガラス製反応容器(内容積30cc)を作成した。二酸化硫黄へ変換するために最適な酸素分圧を検討したところ、1/10気圧程度が良いことが分かった。黄鉄鉱の場合0.2-0.5mgSの試料を定量的に二酸化硫黄に変換することができた。微小な鉱物が入り組んでいる鉱石試料の場合は鉱物により酸化反応の速度に差があるために、出来る限り構成鉱物に物理的に分離するほうがよいことが分かった。3.市販の質量分析計に付随している試料導入装置はデッドボリュームが大きいのでこれを撤去し、新たに水銀押上げポンプを利用した微量ガス試料導入系を設置した。これにより測定に必要なガス量を従来の少なくとも1/50にまで縮少化できた。4.コンピュータ制御方式の市販の試料導入装置および旧型のパソコンの撤去にともない、従来のコンピュータ・プログラムを書き替える必要が生じた。パソコンの急激な進歩のために旧型のパソコン上で動くプログラムの書き替えは簡単でなく、現在も検討中である。これは思わぬ伏兵であった。
日米の金利の動学分析～ゼロ金利状態に焦点をあてて～

本研究では、中央銀行がClarida等(1998)の政策反応関数をベースとしつつ、金利の下限を意識する状況を考え、金利観測に関するTobitモデルとこれに基づく代替的な推定量を複数準備した。そして「ゼロ金利政策」の期間を含む日本の時系列標本を使い、ベースとなる政策モデルの推定と診断を行った。その結果、GMM推定と最尤推定の双方で、回帰残差に対照的なバイアスが認められた。追加分析の結果、これらのバイアスは、分布の打ち切りという技術的問題を超える可能性が示された。そこで、ベースのモデルで仮定した金利平滑化仮説の当否を検証した。この仮定の検証はこれまで困難とされてきたが、金利の下限に着目することで新たな検証が可能になる。この検証により、推定期間における金利の平滑化仮説は極めて強く棄却された。本研究の初年度である平成21年度は、(1)モデル選択に必要なデータの収集とその記述分析、(2)モデル選択の基本方針の選定、(3)当該基本方針に関連する先行研究の調査の3点を行った。まず、(1)のデータ収集については、先行研究の多くが米国の金利を対象にしていることを考慮し、これら研究と適宜比較できるように日米のデータを同時に整備した。また、短期金利と関係すると思われる他の時系列(物価指数、満期の長い金利、為替レート、金融政策の代理変数等)も併せて収集し、とれらを一つのパネルデータとして整備した。次に、(2)のモデル選択の基本方針については、異なるアプローチに基づく複数の先行研究を参照し、中央銀行の政策反応関数として短期金利の変動を記述する方針を選択した。これにより、近年の低金利状態を含む短期金利の推移を長期的に捉えながら、その背後の構造を実証的に評価できると思われる。また、このアプローチの選択に到る検討過程は学外の専門誌にて公表した。そして、(3)の先行研究については、Taylor (1993)を起点とする一連の研究を中心にサーベイを行い、これらのモデルを予測に適用する時の留意点を整理した。なお、この留意点の整理については、学外の専門誌にて公表予定である(平成22年4月に刊行予定)。本研究の2年目である平成22年度は、(1)前年度の研究成果を専門誌と学会で発表し、(2)それに対する指摘や助言を受けた修正や拡張を行うとともに、(3)米国の大規模な量的緩和(QE2)に関するデータの収集を行った。まず、(1)の発表については、個々の投資家がTaylor[1993]型の政策反応関数を利用する際に生じる諸問題を議論した。また、Clarida等[1998]によるTaylor型反応関数の拡張をベースにして、これに金利の下限を考慮する再拡張を施した。さらに、円金利の長期時系列を用いて、これら拡張の効果とその利用上の問題点を実証的に検証した。その結果、当初の予想に合致する結果とともに、予想外の結果も幾つか得ることができた。次に、(2)の修正と拡張については、ゼロ金利を想定した代替的なGMM推定を3種類行い、ある程度安定した結果を得るには、モデル選択に関する先験的な知見が必要である知見を得た。さらにヘックマンの方法によるモデル推定とEMアルゴリズムの適用の準備を進めた。これらの推定については、平成23年度も継続して行う予定である。そして、(3)のデータ収集については、大規模な金融緩和に関する米国と日本のデータを収集し、主に米国のデータについて外れ値の有無の確認とその解釈を行った。本研究では、日本と米国の短期金利の動学を長期的な観点で分析し、ゼロ金利状態(ここでは便宜的に年率0.25%以下を想定)を表現できる短期金利動学のモデル選択を検討する。日本の短期金利の変動を長期的観点から実証的に分析した研究は多くない。特に、ゼロ金利状態に至る過程とその後の特異な変動を系統的に分析した研究、およびポストゼロ金利状態に関するモデル選択を論じた研究は筆者の知る限り存在しない。今般の金融危機で米国の短期金利もゼロ金利状態に至ったこと、および上場企業の経営において市場金利の影響が近年格段に高まっていることを考えると、この空白の解消は学術的かつ実務的に貴重だと思われる。本研究ではこの空白の解消を試みる。平成23年度は、標準的な政策反応関数の当否を確認するために、これを包含する状態空間モデルを使って各種の分析を広範囲に行った。具体的には、中央銀行がClarida等[1998]の政策反応関数をベースとしつつ金利の下限を意識する状況を考え、金利観測に関するTobitモデルとこれに基づく推定量を準備した。

そして、「ゼロ金利政策」の期間を含む時系列標本を使い、ベースとなる政策モデルの推定と診断を行った。この結果、GMM推定量と最尤推定量の双方で対照的なバイアスが認められた。この内、前者はその小標本特性によるものと考えられる。これに対し後者のバイアスは、分布の打ち切りという技術的問題を超える可能性がある。そこで、ベースのモデルで仮定した金利平滑化の当否を検証した。この仮説の当否は関心の高い問題であるが、その実証は困難な問題であることが知られている。これに対し当年度の研究により、金利の下限に着目することで新たな検証が可能になることが明らかになった。そしてこの検証により、推定期間における金利の平滑化仮説は極めて強く棄却された。本研究では、日本と米国の短期金利の動学を長期的な観点で分析し、ゼロ金利状態(ここでは便宜的に年率0.25%以下を想定)を表現できる短期金利動学のモデル選択を検討した。日本の短期金利の変動を長期的観点から実証的に分析した研究は多くない。特に、ゼロ金利状態に至る過程とその後の特異な変動を系統的に分析した研究、およびポストゼロ金利状態に関するモデル選択を論じた研究は筆者の知る限り存在しない。今般の金融危機で米国の短期金利もゼロ金利状態に至ったこと、および上場企業の経営において市場金利の影響が近年格段に高まっていることを考えると、この空白の解消は学術的かつ実務的に貴重だと思われる。本研究ではこの空白の解消を試みた。平成24年度は、標準的な政策反応関数を包含する状態空間モデルを使い、標準的な政策反応関数で仮定される金利の平滑化仮説の妥当性を複数の角度から検討した。前年度までの研究では、「ゼロ金利政策」などと呼ばれる金利の下限に着目することで、この困難を回避できる可能性が示された。このため、今年度の研究は主にこの問題を扱い、下限が顕在化していない時期における検証手段を調査した。その結果、他の経験的に妥当と思われる仮説合わせた同時仮説の検証として問題の仮説を評価できる可能性が示された。また、日本における実証に加え、米国の政策金利の政策シフトに関する分析も並行して行った。昨年度は日本円の短期金利について当初計画よりも詳細な分析を行い、金利平滑化仮説に関する強固な反証を得た。一方、米国ドルの短期金利については基礎的な分析にとどまるが、全体的にみると当初予定並みの達成状況だと言える。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の最終年度である本年度は、これまでの研究で示された結果や示唆に基づく分析を進め、これらのまとめを行う。上述の通り、昨年度は日本円の短期金利に関して、金利平滑化仮説に関する強固な反証を得た。このため、今年度の研究は主にこの問題を扱い、得られた結果を適当な手段で発表する。また、分析の結果、米国の政策金利については、1980年代の前半もしくは半ばにシフトした可能性が示された。シフト前の特徴は日本の政策金利と似ているが、後半はかなり趣を異にする。本年度は、この点の分析も進める予定である。
荷重付きベルグマン空間上の作用素解析とその応用

一般的な空間である荷重付きディリクレ空間上の作用素、テープリッツ作用素、合成作用素がいつ閉値域を持つのかを特徴付けを行った。ベルグマン空間上での掛け算作用素に関しては勿論、一般的な空間である荷重付きディリクレ空間上の掛け算作用素が閉値域を持つ必要条件に関する必要十分条件に関しては知られているが、テープリッツ作用素、ハンケル作用素がいつ閉値域を持つのかに関しては殆ど知られていない。そこで、シンボルを解析函数に限定して、サンプリング集合の特徴付けを行い、その解析結果を利用して、テープリッツ作用素及びハンケル作用素がいつ閉値域を持つかに関する結果を得た。・ベルグマン空間は、複素平面上の開単位円板上のp乗可積分正則関数からなるバナッハ空間であり、複素平面上の単位円上のp乗可積分正則関数からなるバナッハ空間として定義されるハーディー空間とは密接な関係があり、p=2の場合、両空間とも荷重付きベルグマン空間とみなすことが出来る。本研究の目的は、一般的な空間である荷重付きベルグマン空間上の作用素の解析を行うことである。そこで先ず、荷重付きベルグマン空間上で定義される代表的な作用素であるテープリッツ作用素に着目し、その解析を行った。具体的には、荷重付きベルグマン空間上で定義されるテープリッツ作用素の閉値域を持つ必要十分条件を特徴付ける研究に着手し一定の成果を上げた。その結果は幾つかの研究集会において発表し、現在、専門雑誌に投稿中である。そして、その作用素の特徴付けを応用し、テープリッツ作用素の可逆性に関する研究を行い、これまでには無かった新しい結果を得た。そこでまとめた結果は学術論文として現在投稿中である。また、その結果に関して更なる吟味を重ね、荷重付きベルグマン空間上における(ある特殊な条件の下で)一般的な有界作用素の閉値域を持つ新しい必要十分条件を得た。その結果に関しては幾つかの研究集会において発表を行い、現在、専門雑誌に投稿中である。一般的な空間である荷重付きディリクレ空間上の作用素、特に掛け算作用素、テープリッツ作用素がいつ閉値域を持つのか及びいつ可逆になるのかを特徴付けを行った。ベルグマン空間上での掛け算作用素に関しては勿論、一般的な空間である荷重付きディリクレ空間上の掛け算作用素が閉値域を持つ必要条件に関する必要十分条件に関しては知られているが、テープリッツ作用素がいつ閉値域を持つのか、いつ可逆になるのかに関しては殆ど知られていない。そこで、シンボルを調和函数に限定して、サンプリング集合の特徴付けを行い、並行してべリジン変換の解析を行い、その解析結果を利用して、テープリッツ作用素がいつ閉値域を持つか、いつ可逆になるのかに関する結果を得た。ベルグマン空間は、複素平面上の開単位円板上のp乗可積分正則関数からなるバナッハ空間であり、複素平面上の単位円上のp乗可積分正則関数からなるバナッハ空間として定義されるハーディー空間とは密接な関係があり、p=2の場合、両空間とも荷重付きディリクレ空間とみなすことが出来る。本研究の目的は、一般的な空間である荷重付きディリクレ空間上のテープリッツ作用素が閉値域を持つ条件の特徴付けを行うことである。そこで先ず、荷重付きディリクレ空間上で定義される二つの特殊な積分作用素が、テープリッツ作用素とかなり似通った性質をもつということに着目し、それらの積分作用素の解析を行った。具体的には、荷重付きディリクレ空間上で定義される積分作用素及び掛け算作用素が閉値域を持つ必要十分条件を特徴付ける研究に着手し一定の成果を上げた。そして、積分作用素及び掛け算作用素の特徴付けを応用し、荷重付きブロッホ空間上のテープリッツ作用素が閉値域を持つ必要十分条件に関する研究を行い、これまでには無かった新しい結果を得た。また、その結果に関して更なる吟味を重ね、荷重付きディリクレ空間上における(ある特殊な条件の下で)合成作用素、テープリッツ作用素の閉値域を持つ新しい必要十分条件を得た。更に、具体的な例の検証から、別の必要十分条件に関する研究に着手し、幾つかの成果が上がってきている。これらの結果は来年度、発表予定であり、吟味の上で、専門雑誌に投稿する予定である。関数論・ベルグマン作用素の可逆性に関して着実に結果を出しつつあり、今後の展望も開けてきているため。テープリッツ作用素の解析には、過去のハーディー空間上の結果を応用することが要求されるが、現存する証明方法ではベルグマン空間上にそのまま反映出来ない現状がある。また閉値域および可逆の具体例も少なく計算も非常に難解であり、これらに関する過去の論文はほとんどない現状である。そのため、この分野の専門家もほとんどいないため、単独による研究をしているため、具体例の選定、具体例の計算だけでも膨大な時間と労力を要するため、少しずつではあるが申請した研究を進めているという状況である。

・ベルグマン空間上の作用素の解析にはベリジン変換が緊密に関わっているため、ベリジン変換そのものの解析を行うことはベルグマン空間上の作用素の解析を進めていく上で重要になる。そのため、ベルグマン空間上の一般的な作用素のベリジン変換の持つ性質の解析を行っていくことを今後の研究の中心テーマに据え、これまで進めてきた研究を更に発展させていくことを目指す予定である。今後の研究を推進していくもっとも有効な手段は、パラボリックベルグマン空間上の作用素の研究者と意見交換を行い、別角度からの考察を導入することにより、現在の研究を進めてくことが必要になると思われる。研究を進める上で有効となる具体例の発見及び選定を強力に押し進めることにより新たな研究への進めていけると考える。関連分野の研究発表を積極的に傍聴し、まだ入手できていない関連分野の論文を収集することから始め、当初の予定通りの関連図書購入し、研究セミナー、研究集会等に参加するための旅費、計算ソフトの購入を予定している。
DAAによるHCV排除後の自然免疫修飾と肝がん早期再発機序の解明

C型慢性肝炎患者および肝硬変患者における経口抗ウイルス薬(DAA)は、C型肝炎ウイルス(HCV)排除を可能にし、肝予備能改善、肝がんHCC)抑制に大きく寄与している。しかし、ウイルス排除後も肝発がんのリスクは非感染者と比較して高く、HCC治療歴がある症例では、再発率は1年で39%, 2年で60%である。本研究は、DAA治療後の免疫応答変化をHCC再発例・非再発例の間で比較検討することにより、免疫応答の変容が肝がん発生および再発に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした研究である。
医療経済評価における閾値測定研究:東アジアでの国際比較調査

1年間の質の高い生存期間(1QALY:Quality-adjustedLifeYear)を延長するためにいくらであれば支払うか、という支払意思額(WTP:Willingness-to-pay)の閾値をアジア3か国(日本、タイ、韓国)で調査した。対象者はWEB上パネルから無作為抽出した2100人。0.2,0.4QALYを獲得できる仮想的な医療技術に対するWTPを調査した。WTPは150-500万円に分布しQOLが低い方がWTPは大きかった。WTPは世帯所得や教育歴、雇用形態等と相関していた。WTPは介入対象の健康状態の重症度(QOL)と強く関係し、医療経済評価の意思決定において重症度を考慮することは重要と考えられた。本研究の目的は、医療経済評価における1QALY(Quality-adjusted Life Year,質調整生存年)あたりのWTP(Willingness-to-pay,支払意思額)の閾値をアジア3か国共通のprotocolで実証的に検討することである。医療技術評価機関であるタイのHITAP、韓国のNECAとの共同研究である。調査対象はWEB上のパネルから性・年齢で層別し無作為抽出した。対象者数は2,100人であり、一人あたり2つの健康状態に対して二段階二項選択法により、0.2QALYあるいは0.4QALYを獲得できる仮想的な医療技術に対する支払意思額を調査した。健康状態はindex型QOL尺度であるEQ-5Dを用い、5つの健康状態(QOL値に応じて、重度:1状態、中程度:2状態、軽度:1状態)に死亡直前の1状態を加えた6状態に対するWTPの調査を行った。二段階二項選択法では各国で一人あたりGDP(日本は400万円とした)の5-120%まで6段階で提示し、得られた回答からnon-parametric法を用いて1QALYあたりのWTPを推計した。得られたWTPは150-500万円程度の間に分布しており、より重症であるQOL値の低い健康状態の方が1QALYあたりのWTPは大きくなっていた。またWTP=0すなわち健康状態に対して支払いを行いたくないと回答した割合は15-35%程度であったが、これらも同様に健康状態が軽度になるにつれ、支払拒否割合が増加していた。WTPは世帯所得や教育歴、雇用形態等と相関しWTPに影響を与えていた。これらの結果はpre-testとほぼ一致しており、調査結果の再現性が示された。以上から、WTPは介入対象となる健康状態の重症度(QOL値)と強く関係しており、医療経済評価を用いた意思決定において、重症度などの要素を考慮することも重要であると考えられた。
なぜ覚せい剤はなかなか止められないのか?脳報酬系機能からの解析

動物に覚せい剤(MAMP)を投与して、ヒトに認められるような精神症状を作るのは非常に難しいが、動物に覚せい剤を反復投与した際に観察される行動促進効果の増強、すなわち逆耐性現象は、ヒトに見られる精神毒性と共通点が多い。この逆耐性現象を精神毒性のモデルと考え、これが依存、乱用の成立に関わるという前提でラットを逆耐性状態にし、脳報酬系の変化を脳内自己刺激実験システムで調べた。ラットの脳に刺激電極を植え込み、回路のレバーを開閉して脳に刺激を与えるようラットを学習させ(刺激によって得られる快感などが報酬として作用するので、学習は容易に行われる)、学習成立後、1回目のMAMP投与(2mg/kg)を行った。その後1日1回投与を3日間続け、6日間休薬した(シリーズ1、S1)。次いで、同条件でS2を行い、シリーズを通じて自己刺激反応を調べた。また、ケージの上に自発運動測定システム(スーパーメックス)のセンサーを取り付け、行動も記録した。MAMP投与で移所運動が促進され、常同行動も誘発された。各シリーズとも投与回数に応じて運動促進効果は強くなり逆耐性が形成された。自己刺激反応率はS1の1日目にやや上昇したが、有意ではなかった。S1後の休薬1日目には投与4日目と比べて反応率は有意に高くなったが、次第に低下した。S2期間中には有意な変化は見られなかったが、S2後の休薬1日目の値はS2の4日目の値及び対照値と比べ有意に増加した。薬を断たれるとラットは以前と同じ快感を得ようとして、より多くの刺激を要求したと考えられる。以上のことから、脳の自己刺激系がMAMPの依存形成に強く関与している可能性が示された。覚せい剤メタンフェタミンの連用によって強い依存が形成されるが、その機序はまだ不明のままである。我々は、脳報酬系がメタンフェタミンに対する依存形成に重要な役割を果たしているのではないかと考えている。ラットの脳に刺激電極を埋め込み、刺激電極の回路のレパーを開閉して脳に刺激を与えるようラットを学習させる(脳内自己刺激、Intracranialselfstimulation,ICSS)。電極の先端が視床などの特定の位置にあると、学習は容易に行われる。これは多分、刺激によって得られる快感や恍惚感が報酬として作用すると思われる。ヒトの幻覚や妄想状態を動物で作成することは非常に困難である。しかし、動物に覚せい剤を反復投与した際に観察される行動促進効果の増強すなわち逆耐性現象は、ヒトに見られる精神毒性と共通点が多い。そこで、逆耐性を広義の精神毒性のモデルと考え、これが依存、乱用の成立に関わるという前提のもと、ラットにメタンフェタミンを投与して逆耐性状態にし、脳報酬系における変化を脳内自己刺激法で調べた。使用した機器は、レバー付きラット用テストケージ、電気刺激装置および制御装置、刺激誘導コードから成る脳内自己刺数実験システムである。10週令、体重約3009のウイスターラットをネンブタールで麻酔し、コーテイングした電極を脳内に植え込んだ。手術からの回復後、刺激誘導コードを接続してレバー押しを学習させた(24時間)後、最初のメタンフェタミンを投与、その後1日1回、計3日間投与した。最終投与後、自己刺激閾値は上昇しており、報酬系に変化が認められた。以上の実験では、大阪市立大学文学部心理学教室、梅本守氏のご協力を得た。
癌関連網膜症に関与する網膜特異抗原遺伝子の生理機能と発症機構に関する研究

癌関連網膜症に関与する網膜特異抗原遺伝子(PTBLP)の機能解析を行った。(1)患者血清のPTBLPに対する認識部位の検索PTBLPのcDNAを大腸菌発現ベクターに組み込み、PTBLPの組み換えタンパクを作成した。Weste rn blot法によりこのタンパクを用いて、患者血清の認識部位を検索した。患者血清はPTBLPのC-末端部分にある4番目のRNA認識ドメインを認識した。さらに、抗原決定部位を同定するために、この領域のアミノ酸配列をもとにペプチドを合成して、免疫学的手法を用いて検討した。RNA認識ドメインのアルファヘリクス部分に認識部位が局在していた。他の腫瘍随伴神経症の抗原として知られるHuDの抗原決定部位の局在と類似していた。(2)PTBLP遺伝子の生理機能を解析神経系培養細胞PC12株を用いてNGFによる神経分化との関連などについて分子生物学および細胞生物学的検討を行った。PTBLPの転写産物にはC-末端部分にある2個のRRMドメインを欠失したPTBLP-Sが存在している。このPTBLP-Sと完全長PTBLP-Lの2種類のcDNAをPC12細胞で過剰発現させたところ、PTBLP-Sは神経分化に影響を与えないのに対して、PTBLP-Lは神経分化を抑制した。(3)PTBLP遺伝子を欠失したマウスの作成ノックアウトマウス作成のため、ベクターDNAを作製した。このDNAをマウスES細胞に導入し、相同組み換えしたESクローンを単離した。このESクローンを用いてキメラマウスを作製をした。10匹のキメラマウスのうち1匹から産まれたマウスに変異遺伝子が移行していた。現在、このKOマウスのホモ型の作成を試みている。Western blot法によりこのタンパクを用いて、患者血清の認識部位を検索した。PTBLPの過剰発現は神経分化を抑制した。(3)PTBLP遺伝子プロモーターの解析PC12細胞およびCOS7細胞を用いて、PTBLPプロモーター領域の解析を行った。プロモーター活性はルシフェラーゼ測定法を用いた。-100bpまでに強いbasalプロモーター活性が存在する、-500bpに神経細胞特異的プロモーター活性が存在することが明らかになった。(4)PTBLP遺伝子を欠失したマウスの作成ノックアウトマウス作成のため、ベクターDNAを作製した。現在は、キメラマウスの作製を行っている。

さらに、抗原決定部位を同定するために、この領域のアミノ酸配列をもとにペプチドを合成して、免疫学的手法を用いて検討した。RNA認識ドメインのアルファヘリクス部分に認識部位が局在していた。他の腫瘍随伴神経症の抗原として知られるHuDの抗原決定部位の局在と類似していた。(2)PTBLP遺伝子の生理機能を解析神経系培養細胞PC12株を用いてNGFによる神経分化との関連などについて分子生物学および細胞生物学的検討を行った。PTBLPの転写産物にはC-末端部分にある2個のRRMドメインを欠失したPTBLP-Sが存在している。このPTBLP-Sと完全長PTBLP-Lの2種類のcDNAをPC12細胞で過剰発現させたところ、PTBLP-Sは神経分化に影響を与えないのに対して、PTBLP-Lは神経分化を抑制した。(3)PTBLP遺伝子を欠失したマウスの作成ノックアウトマウス作成のため、ベクターDNAを作製した。このDNAをマウスES細胞に導入し、相同組み換えしたESクローンを単離した。このESクローンを用いてキメラマウスを作製をした。10匹のキメラマウスのうち1匹から産まれたマウスに変異遺伝子が移行していた。現在、このKOマウスのホモ型の作成を試みている。
全身性エリテマトーデスにおけるB細胞特異的な転写因子の研究

(1) 3例のSLE患者及び1例の正常人骨髄血単核球をEBウイルスにてトランスフォームさせ、更にlimiting dilutionし、各々8株、6株のクローンを得た。これらのクローンの分化段階を知るために細胞表面CD10、CD19、VpreBをFACSで検索した。これらのクローンは全てCD19陽性であったが、CD10は陰性であり、immature B以降の成熟段階であると考えられた。VpreBはモノクロナル抗体が得られたので検討中である。(2) (1)で得られたクローンの自己抗原に対する反応性を検討するための手段得るために、SLE患者末梢血単核球よりEBウィルスにてトランスフォームさせ得られた抗DNA抗体産生B細胞のDNA抗原に対する反応性を細胞表面HLA-DRの変化や^3H-thymidine uptakeを測定することにより検討した。抗原刺激あるいは抗IgM抗体刺激により、これらの指標は変化し、この方法で自己抗原に対する反応性を検討することが可能であると考えられた。(3) SLE及び正常人B細胞におけるBSAPの発現の差違を比較する目的で、すでに樹立されているヒトpreB細胞株においてBSAPの発現量をgel shift assayにて検討した。ヒトpreB細胞株にグルココルチコイド添加することによりBSAPの発現量は変化を示した。またBSAPはこの方法により、他の因子と結合して複数の複合体を形成していることが推察され、細胞株によりこれに違いが見られた。この方法によりSLEや正常人骨髄B細胞のBSAP発現の比較をしている。また正常人のgenomic DNAよりPax5をクローニングし、塩基配列を同定した。SLE骨髄由来B細胞のPax5をクローニング中であるが、この比較によりSLEにおけるPax5のmutationなどを検討中である。(1)活動性ループス腎炎患者骨髄より各成熟段階のB細胞を得るために患者骨髄血単核球をEBウイルスにてトランスフォームさせた。現在これらの細胞をクローン化するためにlimiting dilutionし、細胞表面μ鎖、代替L鎖、IgM、IgDを検索中である。この際クローン化させる効率を上げるために、FACSにて骨髄血単核球よりCD19+μ鎖-細胞及びCD19+μ鎖+細胞を分離し、それらをEBウィルスにてトランスフォームさせた。しかしこれらの細胞は維持出来なかった。(2)(1)で得られたクローンの自己抗原に対する反応性を検討するための手段を確立するために、SLE患者末梢血単核球よりEBウィルスにてトランスフォームさせ得られた抗DNA抗体産生B細胞のDNA抗原に対する反応性を細胞表面DRや細胞内Ca濃度の変化を測定することにより検討した。抗原刺激後これらの指標は軽度であるが変化し、この方法で自己抗原に対する反応性を検討することが可能であると考えられた。(3)SLE及び正常人B細胞におけるBSAPの発現の差異を比較する目的で、すでに樹立されているヒトpreB細胞株においてBSAPの発現量をgel shift assayにて検討した。すなわちこの方法によりBSAPの発現量の比較は可能であると考えられた。
ドイツ宗教改革期論争書の語用論的研究

エックなどのカトリック神学者とルターなどのプロテスタント神学者は共に多彩な修辞的技巧を駆使して効果的な文書の作成に努めた。ただ、カトリック派が社会的に優越した立場から皮肉などを交えた間接的な表現を用いたのに対し,プロテスタント派は体制打破を目標とするところから,しばしば粗暴で直接的な表現によって相手を攻撃した。また、庶民の啓蒙と扇動を重視するプロテスタント派が平易な文章を書いたのに対し、神学的問題に世俗の庶民を関わらせてはならないという考えのカトリック派にはそのような視点が欠けていた。1)カトリック神学者,エック,エムザー,ムルナーとプロテスタント神学者ルター,ミュンツァー,ツウィングリらについてその社会史的背景を分析した。2)カトリック神学者,エック,エムザー,ムルナーとプロテスタント神学者ルター,ミュンツァー,ツウィングリらの宗教論争の展開を社会史的背景との関連で考察した。3)1,2のような社会史的背景を踏まえた上で,プロテスタント神学者マルティン・ルターとカトリック神学者ヨハネス・エックの論争書を材料として,そこでの修辞学的手段を収集し,両者の論争過程でそれらがどのように戦略的に用いられているかを語用論の視点から分析し,その成果を論文によって発表した。4)ベルリン自由大学にFranzSimmler教授を訪問し,歴史的語用論に関する意見交換を5日間にわたって行った。5)ベルリン自由大学図書館においてカトリック神学者,エック,エムザー,ムルナーとプロテスタント神学者ルター,ミュンツァー,ツウィングリらの著書,彼らに関する研究書などの資料の収集を行った。6)伝統的な修辞学的手段を表現論,文体論の視点から再整理し,これらが現代文学作晶の分析にも有効であることをChrista Wolfの作品に応用することによって証明し,その成果を論文という形で発表した。1)主としてトーマス・ムルナーの論争書、風刺劇「ルターの大馬鹿者について」を社会語用論的視点から分析を行った。2)ムルナーは、これまで研究してきたエック、エムザー、ルター、ミュンツァー、ツヴィングリらとは異なって、論争書とは別に風刺劇のような文学的フィクションという手段によって反宗教改革運動を進め、一般庶民を啓蒙することを試みたことが特異な点であることを確認した。3)論争書が相手を論理的、客観的に説得しようとするものであり、どちらかといえば知的レベルの高い者に向けたものなのに対し、風刺劇のような文学的フィクションは反宗教改革運動に対する情緒的な共感を得ようとするものであり、一般庶民を対象としたと考えられる。ムルナーの場合、彼の風刺劇という文学的手段がどのような位置づけになるのかについて論争書の場合とを比較しつつ社会語用論的視点からさらに記述する必要があることが明らかになった。4)昨年に引き続き、ベルリン自由大学にFranz Simmler教授を訪問し、歴史的語用論、社会的語用論に関する意見交換を5日間にわたって行った。5)昨年に引き続き、ベルリン自由大学図書館においてカトリック神学者、エック、エムザー、ムルナーとプロテスタント神学者ルター、ミュンツァー、ツウィングリらの著書、彼らに関する研究書などの資料の収集を行った。6)トーマス・ムルナーに関する研究成果を武蔵大学人文学会雑誌第40巻2号に発表した。1)ルター、ミュンツァー、ツヴィングリなどのプロテスタント神学者とエック、エムザー、ムルナーなどのカトリック神学者との文書による論争においては極めて多彩な修辞的手段が使用され、高度な思想的対決が行なわれたことが確認された。2)農民や都市市民などの庶民に対しては、プロテスタント陣営の神学者はやさしい言葉使いによって彼らの宗教観に関する啓蒙に努めたのに対し、カトリック陣営の神学者は神学的問題に世俗の庶民を関わらせてはならないとの考えから、庶民の啓蒙は避ける傾向にあった。3)ただ、カトリック神学者のムルナーは庶民に向けて阿呆文学の著作によってルター派の思想を批判した。4)上のような相手によって言語と文書の使い分けがなされることから、単に言語の分析にとどまらず、さまざまな文書類型との関連を顧慮することが重要であることが明らかになった。5)ベルリン自由大学にFranzSimmler教授を訪問し、テクスト類型について意見交換をした。また、大学図書館においてテクスト理論に関する資料の収集をした。6)研究成果を2編の論文にまとめ、学会誌に発表した。
小児遺伝性無顆粒球症(コストマン症候群)におけるG-CSFレセプター遺伝子の解析

G-CSF超大量投与治療で好中球が増力した時点で採取した白血球より抽出したRNAより既報告より突然変異の報告の多い部分のcDNA(nucleotide 2204-2771)についてcDNAを増幅しSSCPにて突然変異の有無を検索した。使用したPrimerは5'GAGGAGGATGCCTTCCAGC-3'、5'-GTTTTTAGTCATGGGCTTATGG-3'である。cDNA増幅後、RIにてラベルし5%アクリルアミドゲル電気泳動を行ったが対照と泳動度に差は認められず、増幅部分のDNA内に変異はないと判断した。Genomic DNAよりprimerを用いてGCSF receptorの翻訳領域をすべて含む領域の増幅を試みた。反応条件は、primer pair 1についてはdegeneration 95°C12秒、annealing 58°C6秒,extension 72°C30秒30サイクルとした。primer pair2は同様にdegeneration 95°C12秒、annealing 60°C6秒,exension 72°C30抄30サイクル、priner 3はdegeneration95°C12秒、annealing 62°C6秒、extension 72°C30秒30サイクノレで施行したところprimer 2,3pairについては単一のバンドが増幅され、アガロースゲルを用いて増幅された遺伝子の切り出しを行い精製後、現在蛍光色素を用いてサンガー法にで直接塩基配列決定法により塩基配列を決定中である。primer pair 1については予想されるバンドが単一には増幅されず現在そのPCR法の増幅条外を検討中である。報告者が、現在経過観察中であるKostmann症候群患児は、通常量の約10倍以上のG-CSFを投与してはじめて好中球が増加する。しかしその好中球の増加はG-CSFの超大量療法を持続しても維持されない。持続的な超大量のG-CSF投与下では、周期性好中球減少症でみられる好中球の増減周期とほぼ一致する10-14日間で周期性に好中球が増減する。これらの点より経過観察中の患児は好中球産生の調節機構におけるG-CSFを介したシグナル伝達機構の解明においては非常に重要な症例であると考えられる。この患児の白血球より調節した全RNAが無傷の状態で調節できているかどうかを確認する目的でRNAの一部を用いてβ-actinの遺伝子発現をRT-PCRで確認した。結果正常対照と同様に一本のtarget bandが確認された。次にDong F.らが報告しているのと同様にプライマーを設定し、同条件にてRT-PCRを行いG-CSF遺伝子の増幅を試みた。しかしG-CSF遺伝子は増幅されず、種々の条件検討においても患児のG-CSF遺伝子は増幅されなかった。そこで、患児G-CSF遺伝子の大きな欠失等も考慮し、現在正常コントロールの末梢白血球より調整したG-CSF遺伝子を同様にDong F.らが報告しているのと同様の方法でRT-PCRを行い増幅している。このcDNAを用いて正常コントロールと患者間でノーザンブロットを行い患児のG-CSF遺伝子の発現の有無を検討中である。
聴覚障害者のアクセシビリティ向上を目指した医療・福祉サービスに関する包括的検証

聴覚障害者の健康状態と様々な要因の関係を統計学的に細かく分析した。その結果、聴覚障害になった時期や精神的健康状態の違いは、社会経済的状態や文化的背景、社会参加状況、他の健康状態、サービス利用へのアクセス状況が、健康状態と有意に関連することが明らかになった。現在国の政策として取組まれている障害者施策を展開していく上で、本研究で示す統計データとその解析結果は聴覚障害者のアクセシビリティ向上の重要性について議論する際の重要な資料となりうると考える。平成26年度は、全国各地の聴覚障害のある人を対象に質問紙調査を行い、データの集計および単純集計分析を行い、聴覚障害者全体の傾向を把握した。具体的には聴覚障害特性・社会経済・文化的背景・健康状態・社会参加状況・サービスへのアクセスそれぞれにおける項目の頻度を整理して分布の特徴を視覚的に確認した。アンケートの回答結果のデータ集計分析を行っていたところ、当初の予想に反し、聴覚障害者の実態について、地域、年齢、社会経済状態等によりばらつきが極めて大きいことが判明した。研究遂行上、聴覚障害者の多様な背景要因について包括的に検証することが不可欠であるため、データ集計分析を延長する必要が生じた。前年度に実施したアンケート調査のデータをもとに単純集計分析を行い、聴覚障害特性、社会経済的状況、健康状態、サービスへのアクセスなどそれぞれの項目の頻度を整理して分布の特徴を視覚的に確認した。次に、全体的な傾向の分析結果に基づき、聴覚障害者の健康状態と社会経済的状況や聴覚障害特性、医療サービス等へのアクセスとの関連について検討を行い、これらの分析結果をまとめて、国際学会で発表するとともにレポートにまとめて幅広く発信した。平成27年度は、前年度に得られた全体的な傾向の分析結果に基づき、聴覚障害特性の違いと健康との関連、更には社会経済的状況・文化的背景・社会参加状況・サービスへのアクセスの違いと健康との関連性を検討する。これらの分析結果を最終報告としてまとめて公開する。27年度が最終年度であるため、記入しない。公衆衛生学27年度が最終年度であるため、記入しない。
絨毛細胞の増殖、進入、分化に対する調節因子としてのサイトカインの研究

初期絨毛細胞と脱落膜細胞の培養系にそれぞれretro virusをvectorとして、SV40 large T antigenとneomycin耐性遺伝子を導入し、neomycinにより感染細胞を選択することにより、不死化絨毛細胞(TCL)と不死化脱落膜細胞(DE-1)を作成し、免疫細胞を完全に除去した純粋な実験系を作成した。(1)TNF-αは濃度依存性にTCLのDNA合成を抑制し、TCLでのprogesterone産生量にはほとんど影響を及ぼさなかった。(2)IL-1βはTCLのDNA合成とProgesterone産生量にほとんど影響を及ぼさなかった。(3)TCLより得られた培養液はDE-1でのPGE_2産生量を低下させ、DE-1のDNA合成には影響を与えなかった。(4)DE-1より得られた培養液はTCLのprogesterone産生量を増加させ、TCLのDNA合成を抑制した。(5)単球性白血病のcell lineであるTHP-1はDE-1によるTCLのprogesterone産生増加作用とDNA合成抑制作用を減弱させた。絨毛細胞や脱落膜細胞の機能や増殖はTNF-αの調節を受けていることが示唆された。また、絨毛細胞は脱落膜細胞の増殖に影響を与えずに、そのPGE_2産生機能を抑制し、脱落膜細胞は絨毛細胞の増殖を抑制すると同時にprogesterone産生機能を促進することが示唆された。さらに、免疫細胞系のTHP-1は絨毛細胞と脱落膜細胞のinteractionに影響を与えることが示唆された。これらの細胞系の相互作用にTNF-α以外にもTGF-β、LIFなどのcytokinesの関与も推測され、現在その詳細をさらに検討中である。【成績】(2)TNF-αはTCLのDNA合成をapoptosisを誘導することにより濃度依存性に低下させる。progesterone産生はやや増加させるが、その作用は強くない。(3)TCLより得たmediiumはDE-1のDNA合成に影響を与えずに、DE-1によるPGE_2産生を濃度依存性に抑制する。(4)DE-1より得たmediumはTCLのprogesterone産生を濃度依存性に増加させ、TCLのDNA合成を濃度依存性に抑制する。この抑制作用は、DE-1をリンパ球とともに培養すると消失する。(1)DE-1はTCLのprogesterone産生量を増加させ、DNA含有量を減少させた。(2)TCLはDE-1のDNA含有量に影響を及ぼさずに、PGE2産生量を低下させた。(3)単球白血球のcell lineであるTHP-1は、上述したTCLのDE-1への作用、DE-1のTCLへの作用を減弱させた。以上のことから、脱落膜細胞は絨毛細胞の増殖を抑制すると同時に、機能の亢進、すなわち分化を誘導している可能性が示唆された。また、絨毛細胞は脱落膜細胞の増殖に影響を与えることなしにPGE2産生量を低下させたことから、着床直後の脱落膜における免疫抑制に何らかの役割(脱落膜におけるPGE2の意義に関しては不明な点が多いが、免疫機能への関与が示唆されている)を担っている可能性が示唆された。さらに、THP-1の添加により脱落膜細胞や絨毛細胞の作用が減弱したことから、脱落膜細胞と絨毛細胞の相互作用に免疫担当細胞も関与していることが示唆された。さらに、まだpreliminaryな段階だが、DE-1がTCLの、TCLがDE-1のTIMP-1の産生に影響を及ぼすとの結果も得ており、これらの相互作用は細胞外マトリックスとプロテアーゼ、及びプロテアーゼインヒビッターにも作用が認められた。今後、細胞外マトリックスとしてラミニン等、プロテアーゼとしてMMPs、プロテアーゼとしてMMPs、プロテアーゼインヒビッターとしてTIMP

-1の動態を検討し、脱落膜細胞と絨毛細胞の相互作用が互いの細胞外マトリックス、プロテアーゼ、プロテアーゼインヒビッターにどのような影響を及ぼすか検討してゆく予定である。絨毛細胞の増殖、機能に対するIL-1βの作用を検討した。IL-1βはTCLのDNA合成に対して,ほとんど影響を及ぼさなかった。IL-1βはTCLでのprogesterone産生量にはほとんど影響を及ぼさなかった。したがって、IL-1βは脱落膜細胞の機能、増殖へは影響しないことが示唆された。さらに、IL-1β、TNF-αの脱落膜細胞における血管新生への作用を検討する目的で、脱落膜細胞の血管新生因子と考えられるVEGF、TGF-β、b-FGF、PyNPase活性への作用を検討した。この結果は、まだpreliminaryなもので、確認が済んでいないため、研究成果報告書には載せていない。
凝縮媒体中の衝撃波

凝縮媒体、特に固体中の衝撃波の構造と衝撃圧縮挙動を明らかにして物質・材料科学や地球・天体科学の研究手段としての衝撃実験技術を確立し、それぞれの分野で国際的にも最高水準のデモンストレ-ション実験を行うことが本研究の目的であった。本研究計画の第2年度である平成3年度の研究実績をまとめると、(1)保有している口径40mmの衝撃銃を使用して、固体中のマッハ効果について予備的な衝撃実験の結果を踏まえて、試料を12個収納できる爆薬を使用するモ-メンタムトラップを設計し、ダイヤモンドーBN系について衝撃回収実験を行った。その結果、新物質と思われる未知の相の合成に成功した(東工大)。(2)保有している衝撃銃に高速度カメラを組み合わせて、多結晶セラミックスの微細構造と衝撃圧縮挙動についての観測を行った。具体的にはジルコニアセラミックスの自由表面速度の変化の観測を光学的に行った(熊本大)。(3)秒速500mで飛び板を精密に衝突させることができるガス銃を完成させて、透明な高分子中の衝撃波の挙動を光学的に観測する方法を確立した(九州大)。(4)金属酸化物と酸化物超伝導体の衝撃圧縮実験を行い、回収試料の微細構造を高分解電子顕微鏡で観察し、それぞれの物質特有の微細構造の変化を明らかにした(東北大)。(5)採集された隕石及びクレ-タ-鉱物、衝撃処理された関連物質の微細構造の観察より多くの新しい知見を得た(山口大)。以上の各グル-プの成果を総括して、固体中の衝撃波の挙動について総合的に考察を行った。
ストレスマネージメントによる微生物全細胞統制技術の開発

ヒトは生物であり、バクテリアもまた生物である。ストレスを感じ応答している。しかし、バクテリアがどのようなストレスをどの程度感じているのか、それがバクテリアの生存にどの程度重要なのか把握する方法はない。また、ストレスが小さい状態と比べて調べる必要があるが、その状態を作り出す方法がない。本研究で開発した超小型のマイクロバブル発生装置はバクテリアのストレスを極小にでき、本装置を用い、遺伝子の発現解析を合わせて行うことで、バクテリアの生存に影響の大きい主要なストレスを明らかにすることができた。そのストレスの与え方を操作すること(ストレスマネジメント)は、将来エコロジカルなバクテリア制御方法になる。膜処理において膜ファウリングは運転コストを高くする要因であり、膜分離活性汚泥法では膜の洗浄などの性能維持のために消費されるエネルギーコストが極めて大きいと言われている。膜ファウリングは微生物の細胞外多糖類により生じるため、膜ファウリングの抑制には微生物が細胞外多糖類を生成しにくい環境を作り出すことが重要であり、そのためには微生物に対するストレスを出来る限り低減することが鍵であると考えている。伊藤は振動板を用いた超小型の微細気泡発生装置MiBos(マイボス)を開発し、これを用いることで高い酸素移動効率を可能にし、微生物を活性化できることを報告してきた。このMiBosを用いた培養が微生物の細胞外多糖類の生成に与える影響を粗大気泡や振とう培養との比較により明らかにした。蛍光レクチンによってMiBos培養した大腸菌の細胞を染色した結果、MiBos培養ではレクチン染色される細胞が振とう培養等と比較して約1/10と少ないだけでなく、染色された細胞の蛍光強度(多糖類の検出量)も小さかった。これらのことからMiBos培養すると微生物の細胞外多糖類の量が低下することが示された。また、使用した蛍光レクチンはガラクトースを含む糖鎖を染色するという共通点があった。MiBos培養では大腸菌の増殖量が大きく、培養液中の基質枯渇後の残留有機物濃度が低減されることから、細胞のエネルギーは細胞外多糖類を生成してフロック(Biofilm)を形成するよりも増殖にまわったと考えられる。膜ファウリングの原因である細胞外多糖類の低減にも期待できる。細胞外多糖類は活性汚泥のフロックやバイオフィルムを形成する役割だけでなく、微生物細胞の防護壁を作り、薬剤に対する抵抗性を高める働きがあると考えられている。一般に細胞外多糖類の構造は微生物の種類によって異なるため、グラム陽性細菌とグラム陰性細菌ではそれぞれの細胞外多糖類EPSの働きによる抵抗力も異なると考えられる。MiBosで培養された細胞はEPS生成が抑制され、細胞を覆うEPSが振とう培養に比べて非常に少ないことが蛍光レクチン染色により示された。大腸菌のようなグラム陰性細菌の細胞外多糖類EPSだけでなく、グラム陽性細菌のStaphylococcus saprophyticusに対しても細胞外多糖類EPSの生成を抑制できた。培養条件の違いにより細胞に対するストレスをMiBos培養では少なくできたためであると考えられた。またそのEPSの少なさは、塩素消毒実験によりMiBos培養による細胞の消毒効果が高かったことで証明できた。今回の実験により塩素消毒においてEPSの重要性を示すことができ、EPS生成の抑制を図れるMiBos装置の重要性も同時に示すことができた。微細気泡培養(本研究室で開発している微細気泡発生装置MiBos)の効果を様々な微生物で従来法と比較した。回分培養のみならず連続培養によっても効果を研究した。Escherichia coliの純酸素培養、クオラムセンシングにより発光現象がおこるPhotobacterium phosphoreumについて、微細気泡の培養効果を検証した。純酸素を通気した場合、振とう培養はE. coliがあまり増殖しなかったがMiBos培養では増殖を確認した。また、発光細菌の培養を比較した場合、MiBos培養は散気球培養に比べ菌体当たりの発光度が低いということが分かった。微細気泡培養は酵素活性や増殖等の個の機能を促進し、オートインデューサー(集団行動)を阻害する可能性が示唆された。これらはいずれも回分培養により行った。実用の微生物培養装置を想定し、連続培養系で複合微生物および複合基質で微細気泡培養の効果を研究した。MiBosを用いると少ない空気量で効率的な酸素供給が可能であることを確認した。さらに連続的な基質供給における微細気泡の効果として、微生物量が多くなる、有機物除去率が高まる、微生物フロックが極端に少なくなる等の効果が認められた。微生物のストレス指標を解明するための大腸菌の培養系を確立した。培養系の1つは本研究課題で開発した超小型の微細気泡発生装置を組み込んだものである。大腸菌を植菌したM9最小培地に、Airの微細気泡を供給する微細Air培養、Airの粗大気泡を供給する粗大Air培養、純酸素の微細気泡を供給する微細O2培養、純酸素の粗大気泡を供給する粗大O2培養の4種類の培養を行った。粗大O2培養では大腸菌の増殖が認められないこと(静菌効果)を確認した。各培養系の増殖速度の比較、大腸菌マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析、イメージングフローサイトメトリーによる細胞形状解析等を行った。以下に述べるようにこれらの解析が有効であったのは対象微生物や培地およびガス供給方法等の培養条件が適切に調整できたためである。その結果、次のような有用な知見を得ることができた。