hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境の理解に基づいた人の社会的な行動のモデル化に関する研究

本研究では,現状商業施設などフィールドで活動するサービスロボットが,人ならば起こさないような邪魔な行動をとってしまうなど,いわゆる社会常識の欠如によって起こす問題を技術的に解決することを目的として研究を実施している.今年度は前年度に構築した,環境の状況に応じて動的に混雑の回避行動を歩行者シミュレーションに基づいて計画するシステムを用いて,実際の複合商業施設でサービスロボットによる実証実験を行った.実験では,ロボットにイベント案内タスクを実装しサービスをさせた.実験中には,ロボットのそばを通り過ぎた歩行者に対して,歩いているときにロボットやロボットの周りに群がる人々に歩行を邪魔されて不快に感じたかについて,アンケート調査を実施した.実験の結果,モデルに基づいて混雑を回避するシステムを用いることによって,ロボットのまわりを通り抜けたい歩行者の歩く快適さが有意に向上することを確認した.この研究成果を現在,IEEE論文誌に投稿している.また,前年度に構築した,ロボットに対する妨害行動を緩和させるための行動プランニングシステムを用いて,複合商業施設でサービスロボットによる実証実験を行った.タスクとして,巡回警備サービスを行わせた.実験の結果,システムを用いることで,ロボットの妨害行動の発生頻度が有意に軽減し,巡回警備の移動効率が向上することを確認した.この研究成果は,論文誌に採録が決定している.さらに,国際会議のFull Paperにアクセプトされ,発表された研究の中でも特に高い評価を受け,最優秀論文賞を受賞することができた.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,現状フィールドで活躍するロボットが街角で行動する時に起きる問題(ロボットの周りの混雑など)を技術的に解決し,ロボットの行動が環境により良い影響をもたらすようにするために,環境の理解に基づいた人の社会的な行動のモデル化を目的とする.本年度は,申請時の研究計画内容である,(1)街角においてロボットの周りで発生する混雑のモデル化,に加えて新たに, (2)ロボットに対する子供の妨害行動のモデル化について研究を進めた。(1)ロボットのまわりの混雑:ロボットは人の興味を引く存在であるため,ショッピングモール内の狭い通路で行動する時などにロボットの周りで混雑現象が起こる.そこで,ロボットが行動する場合の混雑への影響を理解するために,人が歩く時の邪魔に感じる度合いをモデル化し,ロボットがパースペクティブテイキングをできるようにした.また,混雑現象を予測する歩行者シミュレーションを作成し,事前にモデルに基づいて行動を計画することで混雑問題が解消されるかどうかをフィールド実験によって確認した.この内容は当該研究分野で最難関の国際会議HRI2013(採択率25%)で発表しBest Full Paper Award(最優秀論文賞)を受賞した.さらにその研究を拡張し,ロボットが自身の会話の影響を扱え,かつ事前にも,環境の状況に応じて動的にも行動を計画可能にするためのシステムとして統合した.(2)ロボットに対する子供の妨害行動:子供のロボットに対する行動は,時に過剰となり,結果としてロボットのサービスが妨害される現象を,フィールドでロボットを動かす調査の中で複数観測した.そこで,子供の妨害行動を予測するために,子供の妨害行動をモデル化し,歩行者シミュレーションを用いて予測できるようにした.また妨害を克服・回避する方法を探索的に試み,妨害を低下させるための動的な行動計画システムを構築し.実証実験によりその効果を検証した.本研究では,現状商業施設などフィールドで活動するサービスロボットが,人ならば起こさないような邪魔な行動をとってしまうなど,いわゆる社会常識の欠如によって起こす問題を技術的に解決することを目的として研究を実施している.今年度は前年度に構築した,環境の状況に応じて動的に混雑の回避行動を歩行者シミュレーションに基づいて計画するシステムを用いて,実際の複合商業施設でサービスロボットによる実証実験を行った.実験では,ロボットにイベント案内タスクを実装しサービスをさせた.実験中には,ロボットのそばを通り過ぎた歩行者に対して,歩いているときにロボットやロボットの周りに群がる人々に歩行を邪魔されて不快に感じたかについて,アンケート調査を実施した.実験の結果,モデルに基づいて混雑を回避するシステムを用いることによって,ロボットのまわりを通り抜けたい歩行者の歩く快適さが有意に向上することを確認した.この研究成果を現在,IEEE論文誌に投稿している.また,前年度に構築した,ロボットに対する妨害行動を緩和させるための行動プランニングシステムを用いて,複合商業施設でサービスロボットによる実証実験を行った.タスクとして,巡回警備サービスを行わせた.実験の結果,システムを用いることで,ロボットの妨害行動の発生頻度が有意に軽減し,巡回警備の移動効率が向上することを確認した.この研究成果は,論文誌に採録が決定している.さらに,国際会議のFull Paperにアクセプトされ,発表された研究の中でも特に高い評価を受け,最優秀論文賞を受賞することができた.26年度が最終年度であるため、記入しない。ロボットのまわりの混雑のモデル化について研究成果を発表していることに加え,当初の計画内容から取り組む課題を発展させている.またフィールド調査の中で気づいた新たな課題である,ロボットに対する子供の妨害行動の問題についても,その技術的な解決に積極的に取り組み,かつその最終段階まで進展している.ロボットのまわりの混雑のモデル化から発展した研究の成果と,新たに取り組んでいるロボットに対する子供の妨害行動のモデル化の研究成果をまとめ,国際ジャーナル,国際会議に投稿する.また,今まではフィールドでロボットが引き起こす問題の解決,というようにロボットによる負の影響を扱った.そこで,今後はこれまでに構築したシステムを利用し,ロボットが自身の存在による環境に対する正の影響を理解するためのモデル化に取り組む.
金融リテラシーが人々の老後の不安に与える影響のメカニズムに関する研究

金融リテラシーが老後の不安に与える影響のメカニズムを解き明かすのが本研究の目的である。先行研究では、人々の老後に対する不安の大きさが、現役世代の過剰な予備的貯蓄行動に起因する実態経済の減速に加え、政府による社会保障費の増大につながることが指摘されている。急速な少子高齢化の進展と社会保障費の増大が喫緊の社会的課題となっている我が国において、人々の老後の生活不安の軽減は極めて重要なテーマである。
超高齢社会の北国都市における集住計画とユニバーサルデザイン環境に関する研究

本年度も昨年度からの継続として、高齢者、障がい者、子供といった社会的弱者の生活行動・生活文化、土地の風土性、安全性、サステナビリティなどの次世代枠組みによるユニバーサルデザイン理論の検証と再理論化のための研究を実施した。具体的には、(1)昨年度、高齢者、障がい者、子供にかかわる、新しいユニバーサルデザイン理論による日本の先端的集合住宅、施設の計画事例として、大阪のグループホーム、高齢者対応の個人住宅、ナーシングホームを視察した。その際に収集した調査データについて、主として生活行動・生活文化、安全性の観点から分析を行った(2)また同様に昨年度、新しいユニバーサルデザイン理論による北米・カナダの先端的集合住宅、施設の計画事例として、高齢者対応高層集合住宅、アルバータ病院・リハビリテーション病院、寮、ケアセンター等を視察した。その際に収集した調査データについて、主として土地の風土性、サステナビリティの観点から分析を行った。(3)国内外での研究を通じて、特にカナダの建築家および研究者とのネットワークを構築し、将来的な国際研究の基盤を整えることができた。また、研究分担者のMUSHTAHA Emad Salahは本研究に従事することにより、アラブ首長国連邦のアジマン大学の常勤教員の職を獲得することができた。将来的には、日本の研究者との国際共同研究をより発展させ得る研究活動の展開を構想している。本年度は、高齢者、障がい者、子供といった社会的弱者の生活行動・生活文化、土地の風土性、安全性、サステナビリティなどの次世代枠組みによるユニバーサルデザイン理論の検証と再理論化のための基礎的研究を実施した。具体的には、(1)高齢者、障がい者、子供にかかわる、新しいユニバーサルデザイン理論による日本の先端的集合住宅、施設の計画事例として、大阪のグループホーム、高齢者対応の個人住宅、ナーシングホームを視察し、写真撮影等の記録調査、資料収集調査をおこなうと共に、日本のユニバーサルデザイン研究の第一人者である田中・美作大学助教授、三浦・大阪市立大学助教授、大阪大学・松原氏らと会見し、研究の方向性についての討論をおこなった。(2)また、同様に、新しいユニバーサルデザイン理論による北米・カナダの先端的集合住宅、施設の計画事例として、高齢者対応高層集合住宅、アルバータ病院・リハビリテーション病院、寮、ケアセンター等を視察し、写真撮影等の記録調査、インタビュー調査、資料収集調査をおこなった。同時にまた、カナダにおけるユニバーサルデザイン研究・デザインの第一人者であるアルバータ大学医学部のリリー・リュ助教授、ドリス・ミルケ博士、フランシーヌ・ドリスナー博士、グレンローズ病院のジム・ラソー博士、建築家のロン・ウィックマン、ジェラード・ワット、シャフラーズ・カバ各氏と会見し、研究の方向性についての討論をおこなった。(3)さらに、カナダで開催されていた高齢化に関するカナダ国内会議に出席し、プロシーディング論文集の収集といくつかの討論会に参加した。
情報化にともなうライフチャンスとコミュニティ構造の変容

情報化が進行するのにともなって,私たちのコミュニケ-ション・ネットワ-クが飛躍的に発展したことは從来の先行する諸研究でも確認されてきた。とりわけ,情報メディアの布置状況がマス・コミに加えてニュ-メディア・コミュニケ-ションを可能とするものに変化した様相は「コミュニケ-ションの3段の流れ」と呼ぶべき構造として定着しつつある。当然なことであるが,この変化は,情報処理過程,なかでも伝達過程を媒介する専門的なシステムである情報メディアの機能内容のみならず,各種のコミュニケ-ション・メディア,たとえば貨幣,権力,真理,愛などのメディア機能にも変化をもたらしている。こうしたコミュニケ-ション構造の大規模な変化が,私たちの相互作用過程に結晶化するコミュニティの構造,すなわち,私たち相互の共同化契機となる各種の生活諸要素における何らかの公共的な共同性と拡散的な包括性が日常的な生活拠点に持続的な結合の場を形成している様相にも新しい展開を引き起こし,かつて近代化の歴史的な過程で伝統コミュニティに根底的な変化を生みだしたのに対応しうるような変化を運動的に生みだしつつあることが判った。典型的な問題は,コミュニティを成りたたせる様として人びとをつなぎ合わせる共同と包括のパタ-ンと規模が変化したことで,私たちのコミュニティ体験が「地図にないコミュニティ」と呼ぶべき情報空間によって促進されうるようになり,具体的な人間の相互作用として実体性をもっていた從来のコミュニティ観念に変化をもたらしつつある点にある。その根底には,第一次諸集団の機能と構造における変質過程が横たわっている。ライフチャンスの構造は,このような変化の複合として成りたつ社会変動と相互に関連しながら,人びとそれぞれのライフスタイルに応じて定まっていることが明らかになっている。1.人びとのライフコースにおいて類型的に現われてくる,ライフ・チャンスが,それぞれの生活システムにおいて構造化されている種々の集団とその集団をキー・ステーションとするさまざまな生活資源の流れ(布置状況)によって具体化し,その生活場面における人びとの地位に応じて特定されていくことに注目しながら,人びとの地域間モビリティと成層モビリティを軸として,就学チャンス,就業チャンス,結婚チャンス,居住チャンス,医療チャンス,購買チャンス,レジャー・チャンス,政治チャンスなどの各種個別チャンスがどのように認識され,活用されているか,という点について基源的なデ-タを収集した。2.人びとの生活を具体的に追求してみると,各人の「運」と各人にとって文字どおり潜在的な可能性として存在する「不可識」の部分を除いて,ライフ・チャンスの把握が人びとのコミュニケーション構造,とくに情報源と情報処理能力に依存していることが明らかになった。3.人びとの情報処理過程のパターンおよびその量的な特徴は,人びとのライススタイルの相違によって異なってくるのであって,このライフスタイルを各人の生活を方向づける価値基準だけでなく,生活システムを構成する諸資源の布置や人間関係の特徴や生活規範と生活目標などのコンプレックスとして把握する試みを行った。4.人びとのライフスタイルは,こうして生活システムの基礎をもちながら成り立っていることが明らかになったが,単に個々人の生活の特徴をパターン化するだけでなく,それぞれのライフスタイルに応じて,人びとが自分のコミュニティにどのように関わりあっているかということについて明らかにしてみること,とくに,それが人びとのライフチャンスの在り方によってどのように異なってくるかということを追求していくことが次年度の課題となる。
低消費電力で大変位・高出力の限界を極める熱刺激型軽量コイルアクチュエータの開発

本研究で,結晶性ポリマー糸と超軽量カーボンナノチューブ(CNT)紡績糸もしくはCNT膜からなる複合繊維をコイル状に巻き上げる,熱源に重くかさばる金属線を使わない「複合繊維コイルアクチュエータ」を開発する.このため,結晶性ポリマー材料開発および繊維のナノ構造制御,加工プロセス・形状制御,熱の散逸を抑制しポリマー糸への効率的な熱伝導機構を実現するする.しなやかで強靱性に優れた人型ロボットやアンドロイドを介護現場に投入することで,人口減少による労働力不足,高齢化社会を解決すると期待される.本研究で,結晶性ポリマー糸と超軽量カーボンナノチューブ(CNT)紡績糸もしくはCNT膜からなる複合繊維をコイル状に巻き上げる,熱源に重くかさばる金属線を使わない「複合繊維コイルアクチュエータ」を開発する.このため,結晶性ポリマー材料開発および繊維のナノ構造制御,加工プロセス・形状制御,熱の散逸を抑制しポリマー糸への効率的な熱伝導機構を実現するする.しなやかで強靱性に優れた人型ロボットやアンドロイドを介護現場に投入することで,人口減少による労働力不足,高齢化社会を解決すると期待される.
アディポサイトカインに基づいた生活習慣病の予防に関する研究

メタボリックシンドローム(MetS)および発症予備軍を対象として、腹囲をはじめとしたさまざまなMetSリスク因子に加えて、炎症マーカーおよびサイトカインやアディポネクチン(APN)などの血中レベルを測定し、MetSリスク因子や腹部肥満との関係を明らかにし、健常人のMetS発症高リスク群の予測因子を明らかにすることを目的として本研究を実施した。本邦におけるMetS診断基準の必須項目である腹部肥満群(ウエスト径>85cm)において非肥満群(ウエスト径く85cm)と比較し、すべてのMetS危険因子は有意に高い値を示し、また、血中高感度CRP(hs-CRP)およびIL-6レベルは有意に高く、APNレベルは有意に低かった。さらに、腹部肥満群においてはMetS危険因子集積に比例して、hs-CRP、IL-6レベルは有意に増加した。しかしながら、非肥満群ではMetS危険因子が集積しても炎症マーカーの増加を認めなかった。次に、頸動脈工コーにより計測した頸動脈中内膜肥厚度(IMT)に対するMetSの関与につき検討を加えた。男女ともMetSリスク因子の集積に伴いIMTの増大が認められたが、女性においてより強くMetSリスク因子の影響を受けていることが明らかとなった。また、男性においては血中IL-6レベルがIMTと相関を示し、動脈硬化進展にIL-6が強く関わっていると考えられた。以上の結果より、MetSリスク因子のなかでも特に腹部肥満が強く病態に関与している可能性が明らかにされ、BMI(body mass index)を用いた肥満の診断に比べ、腹囲を必須項目とした本邦のMetS診断基準の有用性が本研究により明らかにされた。メタボリックシンドローム(MetS)および発症予備軍を対象として、さまざまなMetS危険因子に加えて、対象者の炎症マーカーおよび炎症性サイトカインやアディポネクチン(APN)の血中レベルを測定し、MetS危険因子や腹部肥満との関係を明らかにし、臨床病態の解析を行っている。まず、血中高感度CRP(hs-CRP)、IL-6、IL-10、TNF-αおよびAPNを測定し検討を加えた。MetS危険因子の集積に比例して、血中hs-CRPおよびIL-6レベルは有意に高く、またAPNレベルは有意に低くなった。またこの傾向は、腹囲を必須条件とした本邦の基準を用いても同じであった。血中APNレベルはhs-CRPと有意な負の相関を示したが、IL-6レベルとの相関は認められなかった。次に、IL-10を中心として解析を行った。血中IL-10レベルは、hs-CRP、IL-6、TNF-αと有意な負の相関を認めたが、APNとは相関を認めなかった。しかしながら、MetS群においてのみIL-10とAPNの間に有意な正の相関を認め、MetSの病態における密接な関与が示唆された。次に、アディポサイトカインがMetSの発症リスクにどの程度関与しているかを検討した。hs-CRP高値群ではMetSに対するodds比は4.16、APN低値群では2.95であり、両方を兼ね備える群ではMetSに対する頻度は42%(odds比:7.73,95%CI,2.21-27)と著しく高くなった。腹囲に加えて一つの危険因子を持つ群をMetS予備軍と設定したが、hs-CRP高値/APN低値群において、MetS予備軍に対する頻度は83%とさらに高くなった(odds比:14.3,95%CI,3.04-67.55)。CRPとAPNはMetSに密接に関与し、腹部肥満があり診断基準を未だ満たさない予備軍でも、これらのサイトカインに変化が観察されることが明らかになった。

メタボリックシンドローム(MetS)および発症予備軍を対象として、腹囲をはじめとしたさまざまなMetSリスク因子に加えて、炎症マーカーおよびサイトカインやアディポネクチン(APN)などの血中レベルを測定し、MetSリスク因子や腹部肥満との関係を明らかにし、健常人のMetS発症高リスク群の予測因子を明らかにすることを目的として本研究を実施した。本邦におけるMetS診断基準の必須項目である腹部肥満群(ウエスト径>85cm)において非肥満群(ウエスト径<85cm)と比較し、すべてのMetS危険因子は有意に高い値を示し、また、血中高感度CRP(hs-CRP)およびIL-6レベルは有意に高く、APNレベルは有意に低かった。さらに、腹部肥満群においてはMetS危険因子集積に比例して、hs-CRP、IL-6レベルは有意に増加した。しかしながら、非肥満群ではMetS危険因子が集積しても炎症マーカーの増加を認めなかった。次に、頸動脈エコーにより計測した頸動脈中内膜肥厚度(IMT)に対するMetSの関与につき検討を加えた。男性、女性ともにMetSリスク因子の集積に伴いIMTの増大が認められたが、女性においてより強くMetSリスク因子の影響を受けていることが明らかとなった。また、男性においては血中IL-6レベルがIMTと相関を示し、動脈硬化進展にIL-6が強く関わっていると考えられた。MetSの人においてIL-6やCRP高値、あるいはAPN低値がIMTの増大により強く関与していた。以上の結果より、MetSリスク因子のなかでも特に腹部肥満が強く病態に関与している可能性が明らかにされ、BMI(body mass index)を用いた肥満の診断に比べ、腹囲を必須項目とした本邦のMetS診断基準の有用性が本研究により明らかにされた。
細胞極性制御タンパク質Morg1の胎生期発達における役割の解明

多細胞生物の臓器の管腔を形成する上皮細胞や、血管内腔を形成する内皮細胞は、apical膜とbasolateral膜という性質の異なる膜ドメインを有し、栄養物の吸収や老廃物の排泄など個体維持に必須の役割を果たす。この膜ドメインの非対称性には、極性制御タンパク質複合体であるPar6-aPKC複合体やRho family低分子量Gタンパク質が必要である。最近、申請者は新規な細胞極性制御タンパク質としてMorg1を同定し、マウス発生過程に必須であることを見出した。本研究では、Morg1が発生過程において血管形成に必要であること、及びRhoA GEFであるGEF-H1と結合することを明らかにした。上皮細胞は、体内環境と体外環境の境界を形成し、異物侵入の阻止、栄養物の吸収、及び老廃物の排泄など、多細胞生物の個体維持に必須な役割を果たす。上皮細胞がこのような機能を発揮するためには、体外環境に接するapical膜と体内環境に接するbasolateral膜という性質の異なる膜ドメインを適切に形成し、維持することが必要不可欠である。この膜ドメインの非対称性、すなわち細胞極性の形成に必要なタンパク質として、申請者はこれまでにMorg1 (mitogen-activated protein kinase organizer 1)を同定し、その作用機構を上皮細胞の2次元及び3次元培養系を用いて明らかにしてきた。そこで申請者らはMorg1欠損マウスを作出したところ、そのホモ接合体が胎生期に死に至ることを見出した。本年度、申請者はMorg1欠損マウスがどの胎齢で死に至るのかを明らかにするために、胎齢7日以降の胎仔の観察を行った。その結果、Morg1欠損マウス胎仔は胎齢8日までの形態に大きな異常は見られなかったものの、胎齢9日以降は胎仔の発育が停止し、その後致死となった。Morg1欠損マウスでは胎齢8日以降の栄養供給もしくは細胞増殖に異常が生じていることから、Morg1は血球・血管形成もしくは細胞増殖に必要である可能性が考えられた。次年度は血球・血管形成および細胞増殖におけるMorg1の役割を明らかにする予定である。本年度明らかにする予定であった、Morg1欠損マウスがどの胎齢で致死となるのかを明らかにすることができた。Morg1欠損マウスの致死となる胎齢を明らかにできたことに加え、胎仔組織切片の解析により致死原因を絞り込むことができており、次年度はそれらの致死原因の可能性を一つ一つ検討していく予定である。多細胞生物を構成する臓器の管腔もしくは血管内腔を形成する上皮細胞や内皮細胞は、管腔に接するapical膜(頂端膜)と体内環境に接するbasolateral膜(側基底膜)という性質の異なる膜ドメインを有し、栄養物の吸収や供給、もしくは老廃物の排泄など、個体維持に必須の役割を果たす。この膜ドメインの非対称性、すなわちapico-basal polarityの形成には、Par6-aPKC複合体やRho family低分子量Gタンパク質など、様々な細胞極性を制御するタンパク質が関わることが知られている。これまでに、申請者は新規な細胞極性制御タンパク質としてMorg1 (mitogen-activatedprotein kinase organizer 1)を同定し、培養上皮細胞を用いてその作用機構を明らかにしてきた。昨年度までに申請者は、Morg1の生理的役割を明らかにするためにMorg1欠損マウスを作出し、そのホモ接合体が胎生10日前後に致死となることを見出した。本年度は、Morg1欠損マウスの致死原因を明らかにするため、マウス胎仔組織切片を用いて解析を行った。その結果、Morg1欠損マウスでは胎生期の上皮組織の管腔形成に大きな影響は見られなかったものの、血管形成が顕著に阻害されていることを見出した。申請者はまた、生化学的実験により、Morg1が血管形成に重要な役割を果たす低分子量GTPase制御タンパク質と相互作用することを明らかにした。現在、この相互作用が血管形成過程において重要な役割を果たす可能性を考え、解析を進めている。胎齢9日以降の発育不良の原因として、細胞増殖遅延や血球もしくは血管形成不良などが考えられる。Morg1欠損マウスの致死原因としてこれらの可能性を考え、Morg1が細胞増殖に必要であるかどうか、また血球系の分化および血管形成に必要であるかどうかを明らかにしていく。生化学
生体防御と免疫病制御の統合的パラダイム

免疫特定領域研究「免疫監視」の終了にあたり、新たに免疫領域における定研究を推進する妥当性、必要性、およびその領域研究内容につき、3回にわたる全班員による全体会議、その他有志班員による数回の個別テーマ会議を開き、十分な議論を検証を行った。今日残された最も重要な免疫研究課題の一つは免疫応答における自己識別の機構であり、とくにAIRE遺伝子の発見や腸内細菌との共生機構など免疫学的自己の形成について、新しいパラダイムが生まれつつある。また制御性T細胞研究、変異自己体細胞に対する特徴的な免疫応答制御様式研究は、大きな国際的展開を見せてきている。他方、多様な自己免疫性難病は、我が国のますます重要な医学的問題となってきているが、これらに対する抜本的な病因・病態解明と有効な治療法の確立は依然として進んでいない。このような社会的要請と免疫学研究の新しい国際的現況に鑑みて、我が国における免疫系の自己形成と識別に関する国際的先進的な研究者を集約し新しい研究領域を組織することによって、この残された免疫学の中枢的な課題に向け効率的な研究を推進し、もって多くのヒト自己免疫性難病の解明と克服をめざすことは、極めて重要かつ社会的必要性の高いものを考えられた。この研究推進にあたって、もう一つ非常に重要な要素は、基礎的研究により得られた重要な知見を、ヒトの疾患・病態制御へと有効に反映させるための新しい技術の開発である。これについては、細胞再生技術、ヒト化マウスの作成、人工免疫組織の形成など、極めて可能性の高い技術の創成が、世界に先んじて我が国において推進されてきている。新しい免疫領域研究においては、これらの新技術開発を有機的に組織化することも非常に重要であると考えられる。本企画研究においては、これらの議論の結果をふまえ、新規免疫特定領域研究「免疫系自己:その形成と識別」を提案することとし、この内容にもっともふさわしいと考えられる研究組織と研究課題の設定を行った。さらに、すでに関連領域で個別プロジェクトを推進しつつある3つのグループ(免疫病の疫学、小児遺伝性免疫病の解析、腸内細菌叢のゲノム解析)とも連絡をとり、綿密な連携体制をとくことで合意を得た。
置換規則力学系のピゾ予想

置換規則力学系はより一般の力学系に生ずる自己誘導構造をモデル化した力学系であり文字を文字列に置き換える操作で生成される。置換規則力学系は強混合的にならない硬い力学系で、非自明なスペクトルを持つか否かは拡大係数がPisot数であることを同値である。本研究では既約Pisot置換規則力学系が純離散スペクトルを持つという予想に挑戦した。結果としてJ.Y.Leeの共同研究で純離散性と同値なOverlap一致条件と強一致条件との関係を明確にし、さらにJ.Y.Lee, F.Gahlerとの共同で既約Pisotでtraceが3未満で予想が成立していることを確認した。一次元置換規則力学系のPisot substitution予想とは、既約Pisot置換規則の生成するシフト作用の力学系が純離散スペクトルを示すというものである。この予想および、その一般化をさまざまなな角度から考察している。J.Y.Leeとの共同で、overlap coincidenceがstrong coincidenceを導くことを証明し、さらに共同開発したプログラムによりトレースが2以下のPisot unit subsitutionをすべて計算して予想が成立することを確かめた。Strong Coincidenceは制御点の取り方に依存するが、十分にたくさんの制御点でStrong Coincidenceが成り立つならば純離散スペクトルを示すことも証明できた。代数的数が高さ簡約可能(HRP)とは、その代数的数と有理整数環の生成する環のすべての元が、ある定数以下の整数係数多項式の根として表せることとする。この性質は、前出のcoincidenceと深く関係することが知られている。T.Zaimi, J.Thuswaldnerとの共同で、HRPを詳しくしらべ特にその成立のための必要十分条件を与えた。シフト基数系の研究で現れた多項係数からできる数列の平均可除性を研究し、成立のための必要十分条件を与えた。この研究は数論的にみえるが、数列の統計的平均的な挙動をしらべるという意味で興味深い。一次元置換規則力学系のPisot予想とは、文字列の既約Pisot置換規則の生成する離散力学系の懸垂でできる平行移動作用の力学系が純離散スペクトルを示すという予想である。この予想を数論、位相、解析、情報理論の様々な角度から考察し、特にその高次元化を考察する。この研究では、J.Y.Leeとの共同で、strong coincidenceとの関連を詳しくしらべ、特にoverlap coincidenceがstrong coincidenceを導くことを証明した。この研究と関連してV.Komornikと有界整数係数多項式のある点での値のなす集合が集積点を持つかどうかの必要十分条件を与えた。またAmmannタイルの特別な場合に強非周期性の証明を与えた。自己誘導構造の拡大定数になぜPisot数という特別な代数的整数が生ずるかを調べる研究では今期はPisot数がdilation定数として現れる領域交換力学系をEdmund Harrissと詳しく調べた。また、A.Pethoとの共同で、可逆な離散回転力学系についてその周期軌道が無限に存在することを証明することに成功した。他にタイル張り可能性との関係で代数的数の満たす多項式の係数の絶対値の最大値の最小化を目指す研究をP.Drungilas, T.Zaimi等とすすめた。Shift基数系との関係でA.Pethoと研究を進め、とくに拡大的な多項式のもつ符号の確率をSelberg積分を用いて計算した。置換規則力学系のPisot予想に引き続き取り組んだ。既約Pisot置換規則の純離散性に関してJ.Y.Lee, F.Gaelerと膨大な計算実験を行った。またsoficでないベータ展開を生成する底を生み出す新しい多項式族を発見した。T.Zaimi, J.Thuswaldnerとともに代数的数の高さを最小化する問題について研究し、この問題の最終結果を得た。条件はその代数的数が拡大的か、あるいはすべての根が単位円上にある場合となる。J.Caalimとの共同により回転作用を含むベータ展開を定義し、エルゴード性やsoficとなる条件を調べた。これらの研究は自明でないself-affineなタイル張りの構成に役立つ。置換規則により生成される点集合の平行移動による力学系は混合的にならないrigidな力学系である。置換規則が原始的であるときには、唯一エルゴード的でありスペクトル解析を行うことができる。とくにPisot族の置換規則では対応する力学系は弱混合的にもなりえない。このような置換規則力学系が純離散性を持つ場合には、よい準結晶の数理モデルとなるので深く研究されている。J.Caalimとの共同で回転作用を含むベータ展開を定義し、そのエルゴード性と対応する記号力学系のsofic systemとなる場合を調べた。その結果、新しいタイプの多角形をタイルとする自己相似タイル張りを簡単に構成できることが分かった。このようなタイル張りのスペクトル解析と純離散性の研究が将来の課題である。

結果としてJ.Y.Leeの共同研究で純離散性と同値なOverlap一致条件と強一致条件との関係を明確にし、さらにJ.Y.Lee, F.Gahlerとの共同で既約Pisotでtraceが3未満で予想が成立していることを確認した。Thuswaldner, Zaimiとの共同で代数的数の高さの問題は最終的な結果を導くことができた。Caalimとの共同研究では基礎的な結果が得られてきている。数論7月に数理研の合宿型セミナーをオーガナイズして、この分野の基礎力の向上を図ることにしている。また10月には数理研の短期共同研究で強非周期タイル集合の研究を進める。他にも中国のTan Bo, De-Jun Feng等との共同研究を進める。Overlap coincidenceとStrong coincidenceの関係を必要十分条件の形に一般化できた。HRPの研究では十分条件が得られていただけであったが、必要十分条件に改善することができた。さらにシフト基数系の関係では平均可除性という新しい数論的現象を見つけることができた。国際的な研究協力により予定よりも、多数の結果を導くことができている。特に、J.Y.Lee氏の共同研究は置換規則力学系の基本的な性質を調べる方向で進んだことと、JSPSの支援によりA.Petho氏が来日し、共同研究を進められたことは大きかった。ほかにも、代数的数の高さの研究はDrungilas, Zaimi等との仕事が順調に進んだ。年度末に華中科技大学に滞在したが、この旅費について先方に航空運賃を含めて負担いただいた。そのため、旅費の支出が計画より少なくなった。点集合の概周期性は概周期関数論と深く結びついている。とくに、Meyer集合でないPatterson集合についてしらべ、作用素のスペクトル、回折のスペクトル、概周期関数のスペクトルの関係を具体化したい。これまでと同様に国際協力で研究を推し進める。9月には京都大学数理解析研究所で集会を予定しており、これに付随してR.Moody、J.Thuswaldner, B.Loridantが来日予定である。また5月から一カ月半フランス等に滞在して研究協力を進める予定としている。7月に開催する夏の学校や10月に予定の関連する集会での招聘旅費等に有効に活用する予定である。筑波大学では支払いベースで計上とされ、年度末の旅費が未払いであったため。未払いであった旅費は、平成26年4月に支払われ、特に問題はない。該当なし
介護保険下での家族介護に対する現金給付への社会的コンセンサスと給付水準額の解明

65歳未満の成人住民に対するWEB調査を実施した。標本数は2,000名であった。対象住民の属性は平均年齢45.3歳で、男女比は1:1であった。最後まで自宅療養が出来ると思うと答えた者は14.5%、出来ないと思う者が46.4%であった。最後まで自宅療養できない理由として、家族への負担58.5%、経済的負担39.8%、急変時の不安39.7%であった。解消して欲しいことは家族への負担が38.3%と最多で、経済的負担が20.7%と次点であった。経済負担解消のため介護手当の水準は、親族に介護を頼む際には時給1,401円の支払い意向、自分が家族を介護した際には時給1,601円の受け取り意向であった。本研究は、居宅で介護を行う家族介護者に対する介護手当(現金給付)の意向と給付水準金額を、住民に対する社会調査によって仮想的に推定する研究である。これまで我々が実施した先行研究から、家族介護を行っている介護者が妥当と判断する給付水準金額は概ね1000円であることがわかっている。そこで本研究では、介護者でない国民の意向を明らかにすることを目的としている。当該年度においては先行研究をもとに仮想評価法;CVM(Contingent Valuation Method)に則った二段二項法の最低受取意思額;WTA (Willing To Accept)を設定する。具体的には、最低受け取り意志額の初期値を1000円として仮想のシナリオを作成し、地域住民を対象に連結不可能匿名化とする予備調査を実施した。途中解析では、1000円の受諾率は過半数であったが、年齢が低く収入が高いと、最低受け入れ意志額は高くなる可能性が示唆された。現在は、予備調査の最終的な解析と、社会調査の調査票設計を行っているところである。本研究は、将来的に居宅で介護を行う可能性のある家族が、在宅介護に対する意識、家族介護に対する報酬をどのように考えているかを明らかにする研究である。特に、介護に対する報酬を介護手当と定義し、意向と給付水準の希望額を社会調査によって仮想的に推定する研究である。前年度に実施した予備調査の暫定解析結果は、男性51.6%、年齢53歳、世帯人員3人(各中央値)で、希望として自宅で最後まで療養したい者は11.6%だが、最後まで療養可能と考える者は6.7%であった。療養できない理由として「家族の負担」が79.6%、「急変時の対応」が62.1%、「経済負担」が49.9%、「急変時の入院」が44.9%であった。家族介護の性別役割は、「もっぱら女性」11%、「男性が手伝う」38%、「男女平等」50%、「主に男性」1%であった。家族を介護するために家族に対する介護手当への賛否は賛成と考える者が58.5%、反対が11.1%、分からない30.3%であった。自宅で看取れるか否かで分類すると、自宅で療養可能と回答した者のうち、介護の性別役割として「男性が手伝う」25%「男女平等」が59%であったが、療養できないと回答した者は、「男性が手伝う」41%「男女平等」が48%であった。さらに、自宅で療養可能と回答した者で介護手当に賛成する者は72%、療養できないと回答した者のうち介護手当に賛成する者は58%であった。予備調査を踏まえ当該年度は、住民に対する調査を実施した。介護手当に関する実際の調査は、仮想評価法(CVM;contingent valuation method)を用い、質問手段として二段二項選択法(double-bounded dichotomous choice)で行った。二項選択法の長所を生かすためWEB調査の形式で行った。その結果、解析に必要となる500名以上のデータを収集することができた。次年度は解析を行う。当該年度は倫理審査の通過、予算内での調査完了を果たした。次年度にデータ解析を行う。本研究は、将来的に居宅で家族に対して介護を提供する可能性のある国内の住民が、在宅介護に対する意識、家族介護に対する報酬をどのように考えているか解明する研究である。特に本研究の特色は、家族介護に対する報酬を介護手当と操作的に定義した上で、賛否を含めた意向と給付の水準金額を社会調査によって仮想的に同定する手法である。27年度に実施された調査によって得られたデータを整理することによって、介護をしていない住民の考える、家族介護1時間あたりの最低受け入れ意思額(WTA:willingness to acceptance)を推定した。その結果、時給1,000円を大幅に上回ることが推定された。これは、過去に行われた、介護者の回答したWTAの、時給1,000円を上回り、現在介護をしていない者にとって、家族介護に対する抵抗が高いことが一因であると推測された。高い対価を求めることについては、回答者がこれから新たに、介護によって失う時間に対する対価を高く見積もっているからと推測された。本調査結果の推定価値が高い理由として、過去の調査対象の介護者はすでに介護を行っており、実施中の介護に対する補償の受け入れ価値であること、また高齢者であり、相対的に所得が低いことが要因であると推測した。一方で、本調査の回答者は生産年齢に位置していることで、現在の所得は高齢者と比べて相対的に高く、仕事や家事のマネジメントに対して、高い補償を求めていることが推定された。

つまり、現役世代の求める金額水準で家族介護を評価すれば保険出は増大すると推測された。よって、所得のある現役世代に対しては、家族介護を実施してもらうよりも、介護保険サービスを積極的に利用し、介護による離職を防止し仕事を続けて保険料を納付してもらうことが社会的に逸失利益を減らし、持続可能な制度設計としも優れていると考えられた。研究代表を含めた、研究チームの構成は4人だが、28年度に、研究代表を含めて3名が他機関に異動となり、研究体制の再構築に時間を要した。特に、研究代表は新設の機関に異動となったため、研究体制の再整備と準備に時間が掛かり、データの整理以降の、解析や発表といった作業に遅れを生じた。本研究は、将来的に居宅で家族に対して介護を提供する可能性のある国内の住民が、在宅介護に対する意識、家族介護に対する報酬をどのように考えているか解明する研究である。最終年度は、研究の解析、公表を行うべくデータの精査と分析作業を行って可能な限り成果の公表の準備に努めた。家族介護に対する報酬を介護手当と定義した上で、賛否を含めた意向と給付の水準金額を社会調査によって仮想的に同定することを試みた。28年度に実施された調査によって得られたデータを整理することによって、今は介護をしていない住民の考える、家族介護1時間あたりの最低受け入れ意思額を推定した。その結果1,601円と推定された。一方で住民が家族介護を必要とした際にヘルパーに対する支払い意思額は1,386円、親族が介護した場合に対する支払い意思額は1,401円と推計された。自分が介護を行った際に高い対価を求めることについては、回答者が新たに介護によって失う時間に対する対価を高く見積もっているからと推測された。その理由として、過去の調査対象の実際の家族介護者は1,000円であったが、すでに行っている家族介護に対する補償の受け入れ価値であること、また高齢者であり相対的に所得が低いことが要因であると推測した。一方で、本調査の回答者は平均45.3歳と生産年齢に位置していることで、現在の所得は高齢者と比べて相対的に高く、仕事や家事のマネジメントに対して、高い補償を求めていることが推定された。よって、所得のある現役世代に対しては、家族介護を実施してもらうよりも、介護保険サービスを積極的に利用し、介護による離職を防止し仕事を続けて保険料を納付してもらうことが社会的に逸失利益を減らし、持続可能な制度設計としても優れていると考えられた。65歳未満の成人住民に対するWEB調査を実施した。標本数は2,000名であった。対象住民の属性は平均年齢45.3歳で、男女比は1:1であった。最後まで自宅療養が出来ると思うと答えた者は14.5%、出来ないと思う者が46.4%であった。最後まで自宅療養できない理由として、家族への負担58.5%、経済的負担39.8%、急変時の不安39.7%であった。解消して欲しいことは家族への負担が38.3%と最多で、経済的負担が20.7%と次点であった。経済負担解消のため介護手当の水準は、親族に介護を頼む際には時給1,401円の支払い意向、自分が家族を介護した際には時給1,601円の受け取り意向であった。さまざまな先行研究文献の蒐集、およびその電子化作業を終えることができたことや、予備調査用の質問紙の作成と住民に対する予備調査の実施は予定通りである。
算数・数学の一斉授業で進んでいる子を配慮した指導とその評価に関する研究

本研究の目的は、算数・数学科の一斉授業において、中以下の児童・生徒のみならず、特に進んでいると思われる子を配慮した指導の仕方を探究すること、ならびにそのような指導が効果があったのかどうかを評価する手立てを開発することにあるというものであった。第1の目的に対しては、小学校で8例,中学校で7例もの授業を実践することができた。また、可能なら2回目の授業ということで、小学校で1例,中学校で2例補足することができた。進んだ子を配慮した授業として大事なことは、提示するはじめの問題や教材が「しっかりしたもの」でなければならないということがわかった。しっかりしたものとは、どの子どもにも解答できるということと,特に進んだ子にとって発展させられるものという意味である。本年度、全体会合を3回,東京・横浜地区の会合を3回,東京だけの会合を1回もったが、それぞれの会合において、学習指導案,教材の検討,そして実践授業の報告を行ってきた。その中で、当初予定した教材を変更したり、もっとよいものをということで、例えば、中学校では次の7つの題材が取りあげられた。(1)2次方程式(2)平方根(3)円(4)星形五角形(5)いろいろな四角形(6)関数(7)1次関数このことから中学校では確率・統計以外の主要な領域で進んだ子を配慮した授業が可能であることがわかった。一方、第2の目的に対しては、観察や子どもの感想から、授業の中で子どもの反応を生かしたり、進んだ子に対応した手立てをうつことがよかったことがいくつか報告されている。これについてはもっと研究すべきである。本研究のまとめとして、約180ページの報告書を作成した。研究成果は日本数学教育学会等で行う予定である。
咽頭癌治療における新たな嚥下リハビリテーション、嚥下評価法の開発

水を飲むと誤嚥すると訴える高齢患者のうち、嚥下内視鏡検査で明らかな異常を認めない患者を対象として、息こらえ嚥下の練習およびVocal Function Exerciseを8週間行った。その結果、内視鏡検査上は練習前後で所見の変化を認めなかったが、嚥下に関するアンケートでは水の誤嚥が少なくなり、咳払いの回数の減少が見られた。これらの練習は非常に簡便であり、高齢者でも完遂率が高く、不顕性誤嚥に伴う誤嚥性肺炎の予防に繋がる可能性があると考えられた。健常成人を対象に4チャンネル圧センサーを経鼻的に挿入し、喉頭蓋付近、口蓋垂付近にセンサーがくるようにして固定した。その後、様々なタスクを課して嚥下圧の変化をみたところ舌を前に出しながらの嚥下では圧が下がることがわかった。一方で上半身に力を入れつつ嚥下する、息こらえ嚥下などでは嚥下圧の上昇が見られた。顎引きや構音タスク後の嚥下では健常者では嚥下圧の変化は見られなかった。また、声帯萎縮に伴う声門閉鎖不全を認める高齢者を対象にVocal Function Exerciseによる音声治療を行ったところ、比較的短期間で音声の改善、声門間隙の消失を認めた。この音声治療により水分誤嚥の減少を自覚する高齢者もいた。そこで、水分が飲みにくくなったと訴える高齢者に対して、筋力トレーニング、音声治療を組み合わせたリハビリテーションを積極的に行っていく予定である。まず健常成人を対象に経鼻的に嚥下圧センサーを咽頭に挿入し、様々なタスクを課して嚥下圧の変化を観察した。その結果、上半身に力を入れつつ嚥下する、息こらえ嚥下などでは嚥下圧の上昇を認めたるものの、顎引き嚥下や高音タスクのあとの嚥下では嚥下圧の変化は見られなかった。よって上半身に力を入れての嚥下や息こらえ嚥下は嚥下関連筋の筋力強化に働くと考えられ,嚥下障害を訴える患者に対するリハビリテーションとなる可能性が示唆された。一方で声帯萎縮に伴う嗄声を訴える高齢者に対して、音声治療としてVocal Function Exerciseを行ったところ約8週間で聴覚印象評価、音響分析により音声の改善を認め、アンケートを用いた自己評価でも改善を認めた。Vocal Function Exerciseは喉頭筋の筋力アップや筋相互のバランス調整、喉頭筋と呼吸との協調を高める効果があることが示唆された。そこで水を飲むと誤嚥すると訴える高齢患者のうち、嚥下内視鏡検査で明らかな異常を認めない患者を対象として、息こらえ嚥下の練習およびVocal Function Exerciseを8週間行った。今回、中・下咽頭癌に対して従来行われている直接訓練や間接訓練に加えて、頸部の筋力トレーニングを用いた新たな嚥下リハビリテーション法の開発を目指しており、まず健常者を対象として筋力トレーニングにより嚥下圧を高めることが可能かを嚥下圧センサーを用いて様々なタスクで検証した。4チャンネル圧センサーを経鼻的に挿入し、喉頭蓋付近、口蓋垂付近にセンサーがくるようにして固定する。その状態で数回水飲み嚥下を繰り返し、正常嚥下圧を測定しコントロールとした。その後に「喉頭部を前方に押し、これに抵抗しながら嚥下する」、「舌を前に出しながら嚥下する」、「腹筋に力を入れつつ嚥下する」、「頬をふくらましながら嚥下する」、「喉頭を上から抑えつつ嚥下する」、「顎引きで嚥下する」、「構音のタスク(パタカ発声)を課したのち嚥下する」、「最大吸気時に嚥下する」、「最大呼気時に嚥下する」、「座っている椅子を上方へ引くようにし上半身に力を入れつつ嚥下する」、「息をこらえ力みつつ嚥下」するなど様々なタスクを試行し、それぞれの嚥下圧をコントロールと比較した。その結果、舌を前に出しながらの嚥下では圧が下がることがわかった。これにより筋力トレーニングとして嚥下リハビリテーションを行うにはどのようなトレーニングが良いか検討していく。

初年度にコントロールスタディを行い、2年目に高齢者を対象に研究を行う予定としていた。予定通り進行していると考える。当初、初年度は健常者を対象としてコントロールスタディを予定していた。予定通り終了できている。水分誤嚥を訴える高齢者のうち同意を得られた患者に対して、Vocal Function Exerciseによる音声治療および筋力トレーニングを行なってもらう。そのうえで食事量、食事形態、食事摂取にかかる時間、水分誤嚥の有無、リハビリテーションの完遂率、患者の満足度などをアンケートを用いて検討する。また音声についても空気力学的検査、音響分析により同時に評価を行う。中下咽頭がん治療後の患者のうち、同意を得られた患者に対して、従来のリハビリテーションに加えて、筋力トレーニングを行なってもらう。そのうえで、治療前後の体重変化、食事量、食事形態、栄養状態、リハビリテーションの完遂率、アンケートによる患者の満足度などを検討し、今回取り入れたタスクの効果を検討するとともに、負荷として適当かを検討する。音響分析を行う目的で音声分析システムである「マルチスピーチ3700」の購入を検討している。次年度は嚥下圧測定用4chカテーテルを購入する予定としている。嚥下圧は今回のトレーニングを他覚的に評価する重要な項目と考えており、経時的な変化を見ていく予定である。
グルタメイト脱水素酵素異常症モデルマウスによる病態解明と治療法の開発

高インスリン高アンモニア血症はグルタメイト脱水素酵素(GDH)の遺伝子異常の結果、GDH活性の抑制制御が失われ、高活性となるため発症する。ヘテロのトランスジェニックマウスではGDH活性の上昇、軽度の血糖低下とアンモニア上昇を認めたが、臨床症状はなかった。肝脳心腎のメタボローム解析で、肝で解糖系からα-オキソグルタレイトまでの代謝産物の低下とその後の増加があった。脂肪酸代謝が全臓器で亢進し、ケトン体が増加した。肝ではGlnの増加、Orn、Cit、Asの低下、Nアセチルグルタミン酸の変化がないことから、高アンモニア血症はカルバモイルリン酸合成酵素の低下ではなく、他の機序によって発症する。高インスリン高アンモニア血症はGlutamate Dehydrogenase (GDH)のGTPの抑制制御が失われるため、GDH活性の上昇をきたし、肝細胞で高アンモニア血症を膵β細胞で高インスリン血症をもたらす。高アンモニア血症の原因としてはglutamateの減少に伴うN-acetylglutamateの産生障害、カルバミルリン酸合成酵素の活性化障害が原因であるとされているが、その発症機序は必ずしも明らかではない。高アンモニア血症の発症機構の解明と治療法の開発のために、ヒト高インスリン高アンモニア血症で発見された遺伝子変異であるL413V GDHcDNAをユニバーサルに発現するトランスジェニックマウスを作成した。ヘテロのトランスジェニックマウスでは、GDH活性の上昇とglutamateからα-oxoglutarateへの産生増加が認められていた。メタボローム解析では肝臓での糖質代謝の変化が大きく、TCAサイクルでのα-oxoglutarateまでの代謝産物の抑制とその後のTCAサイクルの産生物質の増加が認められた。すべての臓器でケトン体の増加が認められ脂肪酸代謝の亢進が推定された。肝臓での尿素サイクルに関与するアミノ酸は全般的に低下し、中でもN-acetylglutamateの増加は認めなかった。ATP/ADPは肝臓で上昇し、他の臓器では認められなかった。酸化ストレスに関与するGSHが脳では低下していた。ヘテロマウスではヒトのような著明な症状を示さないため、GDH異常のホモマウスの作製を必要としている。ホモマウスのスクリーニング方法の確立を急いでいる。ヘテロのトランスジェニックマウスではGDH活性の上昇とglutamateからα-oxoglutarateへの産生が増加し、血糖の低下とアンモニアの上昇がわずかに認められた。尿素サイクルでのオルニチンからアルギニンには量的変化はなかった。N-acetylglutamateの増加はすべての臓器で認めていない。ヘテロマウスではヒトのような著明な症状を示さないため、GDH異常のホモマウスを必要としている。ホモマウスの血糖、アンモニアチェック、肝での基礎GDH活性とGTPによる酵素活性の抑制を測定する。また、臓器間の代謝ネットワークでのGDH遺伝子異常の影響を明らかにするため、肝臓、心臓、脳でのメタボローム解析を行っている。ヘテロのトランスジェニックマウスでは著明なGDH活性の上昇とわずかな血糖低下と血中アンモニアの上昇が認められた。しかしながら、ヒトで認められたような明らかな症状はなかった。肝、心、脳のメタボローム解析をヘテロマウスで行った。

メタボローム解析では肝臓での糖質代謝の変化が大きく、TCAサイクルでのα-oxoglutarateまでの代謝産物の抑制とその後のTCAサイクルの産生物質の増加が認められた。一方、すべての臓器で脂肪酸代謝の亢進が推定された。肝臓での尿素サイクルに関与するアミノ酸は全般的に低下し、N-acetylglutamateの増加は認めなかった。ヒトとほぼ同等の症状を呈するマウスモデルの構築のために、ホモマウスの作成を試みた。導入されたcDNA部位の定性的PCR増幅を基にしたスクリーニング法を用いたが、生まれてきた仔のスクリーニングではホモマウスを確定することはできていない。マウスの家系解析を厳密に行い、また、より定量性の優れた解析方法(TaqManプローブ法)へ変更し、ホモマウススクリーニングの方法を確立する。先天代謝異常症ホモマウスの作成と検証が遅れている。ヘテロマウスのスクリーニングでは組み込み、導入したL413V GDHcDNAの一部分をPCR法で定性的に判定することが可能であった。ホモマウスでのスクリーニングでは定量性が求められ、その解析法が確立できていないために遅れている。現在、ヘテロマウス家系解析を利用して、ホモマウスの確立を行う。GDH異常ヘテロマウスの飼育に問題が生じ、凍結胚からの再構築を行った。そのために、ホモマウスの作成と検証が遅れた。各臓器でのGDH異常による代謝状況を十分に把握するところまで、進捗できていない。GDH異常遺伝子のホモマウスを作製し、GDH活性の上昇とglutamateからα-oxoglutarateへの産生増加を確認する。ヒトGDH異常症の特徴的な症状である高インスリン血症による低血糖、高アンモニア血症について、ヘテロマウス、ホモマウスで検討を行う。高アンモニア血症の発症と各臓器の相互作用と影響について検討する。すなわち、アンモニア代謝の生体内の生理的なネットワークシステムを考慮し、GDH遺伝子異常の影響をメタボローム解析、カルニチン解析で検討する。肝臓ではN-acetylglutamateの合成低下、カルバミルリン酸合成酵素および尿素サイクル各酵素活性への影響、各代謝バランス、ATP/ADPエネルギー産生を検討する。同時に腎臓、筋肉など他の臓器でもメタボローム解析を行い、腎臓、筋肉などの臓器の役割とその影響を明らかにし、アンモニア代謝の役割を明らかにする。また、ヘテロ、ホモマウスの両者の比較を行うことによって、遺伝的重症度と臨床的重症度の比較を行う。主要症状の一つである低血糖症ー高インスリン血症ーに対する治療はKATPチャネルへの作用薬であるジアゾキサイドが有効で、良好な血糖コントロールを可能としている。しかしながら、高アンモニア血症に対してはcarbamylglutamate、安息香酸ナトリウムをはじめ有効な薬剤がなく、その治療にはGDH活性そのものを抑制することが必要である。epigallocatechin gallate、aurintricarboxylic acidの高アンモニア血症に対する治療効果を検討する。SIRT4のGDH活性抑制作用と高アンモニア血症との関わりを確認する。