hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
瘢痕形成における細胞内シグナル伝達機構の解明

ラットの口蓋に人工的に創傷をつくることで発現誘導がみられることから、創傷治癒過程で重要な役割を担っていると考えられるASK1の活性制御メカニズムを探る目的で実験を行った。前年度、ASK1の活性化因子を見つけるためにYeast Two-hybrid Screeningを行い、Fas-activated Serine/Threonine Kinase(FastK)がHEK293細胞内での過剰発現系においてASK1と強固に結合し、またASK1の活性化に必須であるキナーゼドメイン内のThr845のリン酸化上昇を引き起こす新規の分子であることを見いだした。その為、今年度はFastKによるASK1の活性化メカニズム、ならびにその生理的意義について解析した。FastKは当初、Fasによるアポトーシスに関わるセリン/スレオニンキナーゼとして報告された分子であるため、まず、FastKがキナーゼとして直接ASK1をリン酸化して活性化する可能性について検討した。その結果、キナーゼとしての構造を保持できない変異型FastKとの共発現によってもASK1のリン酸化レベルが上昇すること、またin vitro kinase assayによってFastKのキナーゼ活性が検出できなかったことから、FastKはキナーゼとして直接ASK1をリン酸化して活性化するのではなく、間接的にASK1のリン酸化を誘導することでASK1を活性化することがわかった。また、FastKの過剰発現によりASK1の下流分子であるJNKおよびp38の活性化が認められ、さらにCaspase-3の活性化を伴う細胞死が誘導された。以上の結果から、FastKは、ASK1の活性化を介して新たなMAPキナーゼ系の制御因子として機能し、アポトーシスの制御にも関わる分子であることが示唆された。口唇裂口蓋裂のモデル実験としてASK1ノックアウトマウスの口蓋に人工的創傷をつくり野生型マウスと比較することで創傷治癒過程におけるASK1の関与を検討するにあたり、前年度行った背部皮膚の人工的創傷を用いた比較実験より、ASK1ノックアウトマウスは創傷によって誘導される発毛が遅延していることがわかっており、ASK1は炎症反応に対するある種の細胞の分化、増殖シグナルを担っている可能性が示唆されていた。そのため今年度はその起序について解明するため、野生型およびASK1ノックアウトマウスの背部皮膚につくった人工的創傷部組織を用いてDNA Microarrayを行った。現在その結果を解析中である。また、ASK1によるアポトーシス誘導には転写を介した経路が存在すると考えられるため、前年度よりASK1ノックアウトマウス由来の細胞を用い、アポトーシス刺激をした際、野生型マウス由来の細胞では発現が誘導されるがASK1ノックアウトマウス由来の細胞では発現誘導の認められないmRNAを、Subtraction法ならびにDNA Microarrayにて検索してきた。しかし、目的のmRNAを得ることはできなかった。その為、シグナルの上流に視点を変え、ASK1の活性制御メカニズムを探ろる目的でASK1の活性化因子を見つけるためにYeast Two-hybrid Screeningを行った。その結果Fast kinaseがHEK293細胞内での過剰発現系においてASK1と強固に結合し、またASK1を活性化させる新規の分子として見つかった。現在Fast kinaseによるASK1の活性化メカニズム、ならびにその生理的意義について解析中である。
酸化ストレス応答における転写因子Nrf1とNrf2の機能的協調と差異の解析

ファミリーを形成する転写因子は,分子進化上,共通の機能を保持しつつ,独自の機能を持つことで多様性を獲得してきたと考えられる.CNCファミリーの中でNrf2は,小Maf群因子とヘテロ2量体を形成し,抗酸化剤応答配列(ARE)に結合して,生体防御遺伝子群の発現を制御している.Nrf1は,Nrf2と分子的に相同性が高く,共に普遍的な発現を示すことから,Nrf2と重複して標的遺伝子の発現を制御すると考えられている.一方,Nrf2遺伝子破壊マウスは,定常状態において肝障害を示さないのに対し,肝臓特異的Nrf1遺伝子破壊マウスは,NASH(非アルコール性脂肪肝炎)様の症状を呈することから,Nrf1はNrf2とは異なる機能をもつことが考えられてきた.本研究では,Nrf1独自の機能を同定することを目的と,肝臓特異的Nrf1遺伝子破壊(Nrf1 cKO)マウスを作製した.本肝臓を用いてマイクロアレイ解析を行ったところ,Nrf1 cKOマウス肝臓においてNrf2/ARE依存的遺伝子群の発現が上昇していた.この発現上昇は,Nrf1とNrf2の二重欠損により観察されなくなることから,Nrf2依存的であり,Nrf1欠損細胞では,Nrf2を活性化する内在性のストレスが生じているものと考えられる.一方,Nrf1に依存した遺伝子の中で,制御領域にARE配列を持つことが報告されていたのは,Metallothionein-1,2遺伝子(MT1,2)であった.レポータ解析において,MT1のAREは,Nrf2ではなく,Nrf1によってより強く転写活性化されることが示された.従って,MT1遺伝子は,Nrf1の独自の標的遺伝子であり,Nrf1は,少なくとも一部,Nrf2とは異なる標的遺伝子の制御により,Nrf1特異的な生命現象を支えていることが示唆される.生物は、酸化ストレスに対し、生体防御遺伝子を発現させ恒常性を維持している。この発現は、抗酸化剤応答配列/親電子性物質応答配列(ARE/EpRE)を介し、CNCファミリーに属する転写因子Nrf2と小Maf群因子のヘテロ2量体により制御されることが示されている。ところで、同じファミリーに属するNrf1はNrf2と分子的に相同性が高く、ともに発現組織・細胞が全身性であることから,Nrf1も同様の機能を有することが予想された。しかし、両因子のノックアウトマウスの表現系は大きく異なる。Nrf2ノックアウトマウスは正常に出生するが、親電子性物質等に対する応答能が著減している。一方、Nrf1ノックアウトマウスは胎児肝臓の傷害による貧血のため胎生致死となる。これまでに、酸化ストレス応答におけるNrf2の重要性は証明されてきたが、成獣でのNrf1の関与は未だ詳細に解析されていない。そこで、本研究ではCre-loxPシステムを用いた条件付きNrf1ノックアウトマウスを作成し、成獣の酸化ストレス応答に対するNrf1とNrf2の生理機能の協調と差異を明らかにすることを目的にする。異物代謝組織である肝臓でのNrf1の機能を解析するために、Albuminプロモーターの制御下にCreリコンビナーゼを発現させ、肝臓特異的にNrf1を欠失したNrf1 cKOマウスの樹立に成功した。このNrf1 cKOマウスでは、肝実質細胞に中滴性脂肪が蓄積しており、NASH(非アルコール性脂肪肝炎)の症状を呈した。これはNrf2ノックアウトマウスでは観察されない表現系である。さらに、同マウスの肝臓を用いてRT-PCR解析を行ったところ、Nrf2の標的遺伝子群の発現には変化は観察されなかったことから、Nrf1とNrf2の標的遺伝子は異なること、また、肝臓におけるNrf1特異機能が存在することが示唆される。そこで、Nrf1の標的遺伝子群を探す目的で、マイクロアレイ解析を実施し、Nrf1 cKOマウスで発現が減少、または増加している遺伝子を同定した。今後、これらの遺伝子について解析を詳細に行う予定である。生物は、生体異物・酸化ストレスに対し、転写因子Nrf2と小Maf群因子のヘテロ2量体により、抗酸化剤応答配列(ARE)を介して生体防御遺伝子を活性化することで恒常性を維持している。同ファミリーに属するNrf1はNrf2と分子的に相同性が高く、ともに全身性の発現を示すことから、同様の機能を有することが予想された。しかし、両因子のノックアウトマウスの表現系は大きく異なるため、異なる機能を有することも考えられた。これまでに、酸化ストレス応答におけるNrf2の重要性は証明されてきたが、Nrf1の関与は未だ詳細に解析されていない。本研究では、Cre-loxPシステムを用いた条件付きNrf1ノックアウトマウスを作成し、Nrf1ノックアウトマウスの胎生致死を回避して成獣でのNrf1とNrf2の生理機能の協調と差異を明らかにすることを目的とした。まず始めに、異物代謝組織である肝臓特異的にNrf1をノックアウトしたNrfl cK0マウスの樹立に成功した。このNrfl cK0マウスは、NASH(非アルコール性脂肪肝炎)の症状を呈していた。さらに、同マウスの肝臓を用いてRT-PCR解析を行ったところ、Nrf2の標的遺伝子群の発現に上昇が見られた。よって、Nrf1はNrf2と同様の標的遺伝子発現に関して活性化に働いていないことが示唆された。

さらに、Nrf1の標的遺伝子群を探す目的で、マイクロアレイ解析を実施したところ、Nrfl cK0マウスで発現変動した遺伝子の中で、遺伝子発現制御領域にARE配列をもつものとして、metallothionein-1を同定した。また、このAREに関してNrf1、Nrf2の結合活性および遺伝子転写活性化について測定したところ、Nrf1の結合と遺伝子転写活性化が見られた。ファミリーを形成する転写因子は,分子進化上,共通の機能を保持しつつ,独自の機能を持つことで多様性を獲得してきたと考えられる.CNCファミリーの中でNrf2は,小Maf群因子とヘテロ2量体を形成し,抗酸化剤応答配列(ARE)に結合して,生体防御遺伝子群の発現を制御している.Nrf1は,Nrf2と分子的に相同性が高く,共に普遍的な発現を示すことから,Nrf2と重複して標的遺伝子の発現を制御すると考えられている.一方,Nrf2遺伝子破壊マウスは,定常状態において肝障害を示さないのに対し,肝臓特異的Nrf1遺伝子破壊マウスは,NASH(非アルコール性脂肪肝炎)様の症状を呈することから,Nrf1はNrf2とは異なる機能をもつことが考えられてきた.本研究では,Nrf1独自の機能を同定することを目的と,肝臓特異的Nrf1遺伝子破壊(Nrf1 cKO)マウスを作製した.本肝臓を用いてマイクロアレイ解析を行ったところ,Nrf1 cKOマウス肝臓においてNrf2/ARE依存的遺伝子群の発現が上昇していた.この発現上昇は,Nrf1とNrf2の二重欠損により観察されなくなることから,Nrf2依存的であり,Nrf1欠損細胞では,Nrf2を活性化する内在性のストレスが生じているものと考えられる.一方,Nrf1に依存した遺伝子の中で,制御領域にARE配列を持つことが報告されていたのは,Metallothionein-1,2遺伝子(MT1,2)であった.レポータ解析において,MT1のAREは,Nrf2ではなく,Nrf1によってより強く転写活性化されることが示された.従って,MT1遺伝子は,Nrf1の独自の標的遺伝子であり,Nrf1は,少なくとも一部,Nrf2とは異なる標的遺伝子の制御により,Nrf1特異的な生命現象を支えていることが示唆される.
日米関係とアジア地域主義ー１９７０年代を中心に

ポスト・ベトナム期の日米両国内の東南アジア秩序構想の形成過程を詳細に分析した結果、冷戦構造からの逸脱の試みであるデタント政策を背景として、両国の政策決定者の認識において、東南アジア地域秩序がどの程度冷戦構造から分離しうるのかについて異なる立場があったことが明らかになった。すなわち、東南アジア諸国の米中ソからの独立性を強調するリージョナリスト・アプローチと東南アジア地域秩序を米中ソの勢力均衡という枠組みで理解する冷戦的アプローチという二つの立場があり、それぞれの国内での政策決定をめぐり対立したのみならず、日米間においても複雑に影響を与え合いながら政策が形成されていった。本研究は、アジア地域主義をめぐる日米関係にみられる潜在的対立要因と協調の複合的構造を明らかにすることを目的とする。特に、米中冷戦が終焉し、ASEANが強化される1970年代に焦点を絞り、パックス・アメリカーナの変容が日米両国のアジア地域主義に対する政策にどのような影響を与えたかについて外交史の手法から明らかにする。具体的な目的は、米国のニクソン政権(1969.11974.8)およびフォード政権(1974.81977.1)のアジア地域政策の全体像を明らかにすることにある。研究2年度目に当たる本年度は、育児休暇による中断から7月から研究を再開し、下記のとおり、研究成果を学会報告や論文として発表したほか、新たに公開された米国政府、日本政府の公文書の収集と分析を実施した。1.ベトナム戦争と日米関係についての論考を、日本国際政治学会のアメリカ外交の分科会主催のラウンドテーブル「ベトナム戦争をめぐる西側同盟関係:1961-1973年」での報告、1960年代の日米関係をテーマとする共著論文、日米関係と戦争をテーマとする共著にて発表した。2.本年度新たにフォード大統領図書館で公開された、フォード政権時代の日米関係および米国のアジア政策に関する資料を収集し、分析した。4.日本の外務省が新たに公開した、1977年の福田赳夫首相の東南アジア訪問に関する外務省記録を収集し、分析した。本年度は、主にカーター政権期を対象として研究を進めた。具体的には、本年度公開されたForeign Relations of the United States, 1977-1980, Volume XIII, Chinaの分析に加えて、カーター大統領図書館(ジョージア州アトランタ)が所有する文書を収集して分析した。本年度の研究から、以下の分析視角と暫定的結論が引き出された。日米の政策的な協調と摩擦を分析するうえで、両国内にリージョナリスト・アプローチと冷戦的アプローチという二つの立場があり、相互に影響を与え合いながら政策が形成されていったという視角が重要である。米国の政権内においては、東南アジア地域秩序がどの程度冷戦構造から独立しうるのかについての対立があった。マヤグエス号事件やベトナムとカンボジアの関係悪化について、地域化された紛争と見るのか、米中ソ三国関係が織りなす冷戦構造と分かち難い事象と見るのかについての認識の相違である。米国政府内のリージョナリスト・アプローチは、日本の外務省のアジア局の立場と極めて親和性の高いものであった。そして、日本側にも、とりわけ新冷戦が本格化する時期には、このアジア局のリージョナリスト・アプローチに対して、アメリカ局が代表する冷戦的アプローチが立場を強めるなど、二つのアプローチがみられた。すなわち、1970年代の日米両国のアジア地域主義政策形成過程においては、両国間の摩擦と協調のみならず、各国内のアプローチの相互関係がみられた。特に、米中冷戦が終焉し、ASEANが強化される1970年代に焦点を絞り、パックス・アメリカーナの変容が日米両国のアジア地域主義に対する政策にどのような影響を与えたかについて外交史の手法を用いて分析する。本年度は主にフォード政権(1974.81977.1)およびカーター政権(1977.11981.1)のアジア地域政策の全体像を明らかにするとともに、そのなかで日本がどのように位置づけられていたか、また、日本側はそれをどのように理解していたかを考察した。具体的は、米国政府、日本政府、オーストラリア政府の公文書の収集と分析をするとともに、日本の元外交官へインタビューを実施し、記録をまとめた。1.フォード大統領図書館所蔵のフォード政権時代の日米関係および米国のアジア政策に関する資料を収集し、分析した。2.オーストリア国立公文書館が所蔵する日本と東南アジア、米国と東南アジアの関係についての史料を収集、分析した。

4.日本の外務省が平成24年度に新たに公開した、1970年代の日本と東南アジアの外交関係に関する外務省記録を収集し、分析した。とりわけ、1970年代半ば以降のASEANの制度化やインドシナ情勢の変化に関する日本政府の見方が分かる史料を中心に分析した。育児休暇による中断期間があったものの、7月から研究を再開することができた。おおむね順調に公文書を収集-分析することができ、研究成果を学会報告や論文として発表した。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成22年度から23年度にかけて育児休業により事業を中断したこと、また、平成24年度には研究代表者が約4ヶ月間の入院とその後の療養を余儀なくされたため、海外での資料収集調査の実施の面でやや遅れがみられる。しかしながら、各公文書館で資料のデジタル化が進んだことや、現地のリサーチャー、メールや郵送のサービスを活用することにより、当初希望していた史料の重要部分を入手することは出来ており、当初の研究目的を最終的に達成することは可能であると考える。平成24年度はオーストラリア国立公文書館での資料収集を予定している。同公文書館の所蔵資料リストにより資料の所在は確認済みであり、計画通りに調査を実施する予定である。また、研究成果を国内外の学会で報告し、論文を執筆する予定である。当初の研究計画においては、ニクソン・フォード政権期に重点を置いていたが、カーター政権期(1977.11981.1)も対象時期とする。これにより、対中政策と対ベトナム政策を含む、ポスト・ベトナム戦争期の米国の対アジア政策の全体像をより包括的に明らかにできると期待できる。
新しい分子系統樹作成法の開発とその応用

今年度は、以下の2点について研究を行なった;(1)分岐の程度が小さい塩基配列の系統樹解析の新しい方法を開発し、それを実際のデータに応用することと、(2)塩基配列の進化において、任意の場所に複数塩基の挿入・欠失を生じることができるコンピュータ・プログラムの作成である。以下に、これらについて説明する。(1)遺伝子の系統樹を復元する基礎となるのは、比較した遺伝子配列内で生じた個々の突然変異(ここでは塩基置換を引き起こすタイプのみを考慮した)であるので、遺伝子系統樹を作成したとき、各枝の長さは、塩基置換数(整数値)に比例しているはずである。このような視点にたって、近隣結合法プログラムを変更し、それを用いて最近新たに塩基配列が決定された数種のウマ属のミトコンドリアDNAのデータを分析した。本研究はJRA競走馬総合研究所の石田信繁氏らとの共同研究で、論文はJournal of Molecular Evolutionに印刷中である。(2)実際の遺伝子の進化過程にできるだけ近付けることのできるコンピュータシミュレーションを行なえるプログラムを作成する第1歩として、塩基配列の任意の場所に複数塩基の挿入・欠失を生じることができるコンピュータ・プログラムを作成した。挿入・欠失を生じる位置は疑似乱数を発生させて決定し、また長さ(塩基数)の決定には、Saitou and Ueda (1994;Molecular Biology and Evolution,Vol.11,pp.504-512)が報告した挿入・欠失長の分布を用いた。塩基の挿入の場合には、塩基数が決定された後、祖先配列を生成するのに用いたのと同一の塩基組成値をもとに挿入する塩基配列を決定した。
含ヘテロ原子複合反応剤の開発とその展開

メソ体1のオレフィン面と等価なオレフィン炭素を区別しながら、2つの側鎖の立体選択的な導入を検討してきた。メソ体の潜在不斉を発現させるばからでなく、更にその不斉誘起自体を触媒反応によって実現し、この際望む立体配置をもつ化合物への誘導する。本法では、2箇所(*4、*5)の潜在不斉発現と共に新しい2つの不斉炭素(#2、#3)上で不斉誘起できる。即ち、1つのキラリティ-(@1)により、4点不斉同時制御ができた。メソ体としてノルボルネン1、第3成分としてアセチレン3又は、シアン化カリウムを用い、パラジウム触媒存在下反応を行なった。連続的に3成分連結反応は進行し、目的物4及び5が高収率で得られた。2つの側鎖は、すべてシス-エキソ配置であり、@1と#2のジアステレオ比は、9/1以上であった。種々のアセチレン化合物を用いて当該反応を行なったところ良好な収率で目的物4が得られた。また、興味深いことに、出発物質としてシス-オレフィン2を用いたにもかかわらず生成物4及び5ではプロスタグラジン類縁体合成として望ましいトランスオレフィンになっていた。本反応は、純次三成分を加える従来の三成分連結法とは異なり、始めから三成分を混ぜるだけでよい。現在、本法を利用した他の有用化合物の合成も行なっている。
複雑ネットワーク上の情報の流れの理論構築と生物の環境適応機構の解明

生物が環境に適した情報処理を分子レベルでどのように実現しているのかという問題は、生物学・物理学として非常に興味深い問題である。現在、生体内の様々なネットワークが網羅的にデータベース化されつつあるが、巨大なデータからだけでは、環境適応の原理は見えてこない。本研究では、環境に適した情報出力を可能にしているネットワークの特徴をまず明らかにするために、環境変数を取り入れた制御ネットワークモデルを考え、そのネットワークトポロジーと情報の流れの関係性を記述する理論の構築を行う。続いて、生命ネットワークの構造を解析し、理論で予言されるネットワークの特徴と比較することで、生物の環境適応のメカニズムを解明する。
発達障害及びその疑いのある大学生の支援プログラムの開発

本研究では、これまでの大学生の発達障害やその疑いのある学生に関する調査結果や支援方法に関する研究成果をまとめ、課題を明らかにした。その成果から、本学における支援体制のモデルの提案を行った。加えて、試案として大学生が抱える困難さを測定する調査用紙を作成し、学生が抱える困難さを明らかにした。最後に、当該学生の理解を深めるためのパンフレットを作成し、配布した。今後、特別支援教育において求められる養護教諭の役割を検討し、今後の課題を示した。発達障害児・者に対して、特別支援教育の導入や発達障害者支援法等の支援体制が進められている。しかしながら、大学・短期大学における支援体制は不十分であり、その確立が求められている。そこで、本研究出張は、在学する発達障害のある学生やその疑いのある学生の実態調査と教育職員の指導の困難さに関する調査を実施することにより基礎資料を収集すること、及び支援方法を開発することを目的として開始された。平成21年度は、学生相談室への来室者の事例分析、及び質問紙法による教育職員への実態調査を踏まえて、問題点について検討した。質問紙の作成にあたり、最新の研究成果に関する資料を収集し概観した。分析の結果、支援方法については、学生相談室などの担当部署が中心となり個別対応や関連する教職員や部署の間を調整する支援と、十分とはいえないが教育機関全体の制度面を含めた支援とが現在実施さりていた。前者の場合では、発達障害に関する知識を持っている学生自身あるいは周囲の友だらや教員からの問題の指摘により支援が始まるのに対して、後者は大学・短期大学全体で積極的に学生の抱える問題を明らかにし、支援する枠組みを構築していくこととなる。したがって、教育機関全体での取り組みの場合には、教職員への発達障害に関する啓蒙活動に加えて、当該学生への直接的な支援、および当該学生と関わりのある教職員および学生も視野に入れた支援体制の構築を図るための体制作りが示唆された。第二に、大学教員への全数調査によるスクリーニングの実施の必要性が示唆された。この結果、当該学生への支援が早期にかつ有効に機能することが指摘された。大学においては全入時代を迎えることに加え、多様な入試制度が導入されている。このような現状の中で今後も発達障害のある学生やその疑いのある学生への支援方法を検討し続けることは重要な課題である。発達障害児・者に対して、特別支援教育の導入や発達障害者支援法の施行により大学等の高等教育機関においても支援体制の確立が求められている。しかしながら、大学・短期大学における支援体制や具体的な支援方法の内容は不十分であり、支援体制を明確にし、具体的な支援方法を開発していくことが求められている。そこで、本研究では、在学する発達障害のある学生やその疑いのある学生への支援体制のモデルの明確化および具体的な支援方法を開発することを目的とした。本年度は学生相談室における発達障害のある学生の事例分析、質問紙法による実態調査に向けた項目の作成、啓発用パンフレット作成のための資料収集を行った。その結果、支援体制については、学生相談室が中心となり個別対応や関連する教職員・部署間の調整を行い、段階的に支援を行う支援体制モデルの作成が必要と考えられ、モデルの提示を行った。今後は、教育機関として取り組む支援プロセスを明確にし、支援体制モデルが有機的に機能するために必要となる要因の分析が喫緊の課題であることが示唆された。本研究は、当該年度において、第一に、在学する発達障害のある学生やその疑いのある学生の実態調査と教育職員の指導の困難さに関する調査を実施することにより基礎資料を収集すること、第二に、この結果をもとにして、発達障害のある学生やその疑いのある学生の支援を進める方法として発達障害の特徴とその支援方法に関する理解と支援システムを構築することを目的としていた。そのための具体的な研究実施計画としては、大きく学生および教員への実態調査の実施、啓蒙用のパンフレットの作成および配布、支援を行うための具体的な手続き等のシステムの構築の3点であった。学生への実態調査では、教育学部の学生を対象に、アスペルガー症候群およびADHDの困り感と本学特有の困り感について調査を行った。学生の支援ニーズは、発達障害に起因するものなのかどうかの見極めが難しく、また、実習や就職活動時に困り感が顕在化することも示唆された。次に、調査結果や教員への聞き取り調査から啓蒙用のパンフレットを作成し、研修会において配布した。さらに、具体的な支援手続きおよび手順を策定し、支援システムの構築を行った。今後は、当該学生への直接的な支援、および当該学生と関わりのある教職員および学生も視野に入れた支援体制が機能するための研究が必要である。加えて、具体的な支援の場において合理的な配慮に基づく支援方法について教職員間で共通理解を図る必要がある。このとき、当該学生に関する情報の共有をどの程度まで行うのかが問題となった。さらに、保護者や高校との連携のための枠組み作りが必要であると思われた。以上のような現状の中で今後も発達障害のある学生やその疑いのある学生への支援方法を検討し続けることは重要な課題である。
骨髄増殖性腫瘍における低酸素エピゲノム応答機序とその破綻の解明

骨髄増殖性腫瘍由来の細胞株を、低酸素環境下で培養することにより、DNAのグローバルなメチル化およびヒドロキシメチル化レベルが変化することを見出した。また、メチル化アレイ解析を行い、低酸素環境にてプロモーター領域のメチル化レベルが低下する候補遺伝子としてWnt5aを同定した。実際に低酸素環境下においてWnt-5aのmRNAおよびタンパクの発現が増加することを確認した。平成24年度に、メチル化アレイを用いて、低酸素環境応答としてメチル化レベルが変化する遺伝子として、細胞周期進行に関わるCDKN2, DNAのメチル化修復に関わるMGMTなどを同定した。平成25年度はこのなかから、MGMTに注目し解析を行った。その結果、以下の事項を明らかにすることができた。解析には骨髄増殖性腫瘍由来の白血病細胞株HELおよびSET-2を用いている。両細胞ともJAK2の恒常活性型変異であるJAK2V617Fを有している。1. HELおよびSET-2細胞のMGMT遺伝子上のメチル化パターンの相違についてさらに詳細な解析を進めた。その結果、HEL細胞では遺伝子発現制御に関わるMGMT遺伝子上のプロモーター上で特にメチル化レベルが高いことが明らかにできた。2.低酸素応答にてメチル化レベルが変化する領域の同定を行った。3. HEL細胞では骨髄内の低酸素ニッチの酸素分圧と考えられている1%O2環境で培養することにより、MGMT遺伝子のメチル化レベルの亢進が確認された。これと同時に、MGMTタンパクの発現レベルの低下が確認された。平成24年度は、複数のヒト白血病細胞株(HEL,SET-2およびKasumi-1)を用いて、低酸素状態(1%O2)で培養することにより、遺伝子のグローバルなメチル化パターンにどのような影響が及ぶのかについて、メチル化アレイ解析を行った。その結果、以下について明らかにした。1.低酸素負荷に伴い、それぞれの細胞株において特徴的にメチル化が上昇する遺伝子と低下する遺伝子が存在することが判った。これらの遺伝子の中には、従来血液腫瘍においてもメチル化以上がその病態に関わるとされる、CDKN2Dや脳腫瘍においてメチル化レベルが薬剤耐性に関与することが知られているMGMTなどが含まれていた。2.上記#1と合わせ、それぞれの細胞株について、発現アレイ解析を行い低酸素負荷によりmRNAの発現レベルが変化する遺伝子の同定も試みた。さらにメチル化アレイ結果と発現アレイ結果を比較検討することにより、低酸素環境下において遺伝子のメチル化制御により発現が変化する遺伝子を同定することを試みている。3. TETファミリータンパクは、メチル化されたシトシン残基をさらに修飾することにより、DNAの脱メチル化に関わると予想されている。上記細胞株のうち、SET-2およびKasumi-1細胞ではTET2遺伝子は正常であるのに対して、HEL細胞では一遺伝子座が欠損している。このため、HEL細胞対SET-2細胞でのDNAのメチル化パターンの比較を行い、TET2のターゲットとなる遺伝子の同定についても解析を進めている。本研究課題において、骨髄増殖性腫瘍(MPN)の分子病態について、骨髄微小環境における酸素分圧の変化およびその応答機序に注目して解析を行い、以下の成果を得た。1, MPN由来の細胞株を、低酸素環境下で培養することにより全ゲノム中のDNAのメチル化シトシン(5-mc)および5-ヒドロキシメチル化シトシン(5-hmc)レベルが低下することを確認した。2,ついて、メチル化アレイを行うことにより低酸素環境下でそのプロモーター領域のメチル化レベルの変化する遺伝子について網羅的な解析を進めた。3,その結果、低酸素環境下ではWnt5のメチル化が解除される事を見出した。さらに、RT-PCRおよびウェスタンブロット解析により、低酸素環境ではWnt5のmRNAおよびタンパクの発現が誘導されることを見出した。Wnt5は、造血幹細胞制御においても極めて重要な役割を果たしている分子である。また、白血病細胞では異常なメチル化を受ける遺伝子としても知られている。以上を合わせると、我々の得た結果は、低酸素環境が造血幹細胞制御を行う新たなメカニズムの解明に繋がる極めて重要な知見であると考えられる。4,低酸素環境下でプロモーター領域のメチル化レベルが変化する他の遺伝子の候補として、RHO-B,サイクリンDなどもピックアップされたが、バイサルファイト解析ではメチル化変化には再現性が得られず、またタンパクやmRNAの発現レベルにも有意な差は認めなかったことから、これらの遺伝子については、これ以上の解析を中止としている。血液内科学本研究は、低酸素応答の新たな機序として、エピゲノム応答変化の可能性について追求することが大きな目標であるが、これまでにメチル化アレイ解析やmRNA発現解析などの手法を組み合わせる事により、血液細胞において、低酸素環境に反応してエピゲノム制御機構が変化することを確認することができた。現在は、さらにこれらの解析結果に基づき、その生物学的意義および臨床的な意義についての解析を進めている段階である。本研究では、低酸素環境に対するエピゲノム応答を解析することを目的としている。

現在までに、低酸素環境に対するDNAのメチル化変化については、メチル化アレイ解析を行い数千におよび遺伝子のメチル化変化がおこることを確認しており、当初の最大の課題であった、低酸素環境ではエピゲノム応答に変化がみられるとする仮説については、おおまかに証明することができたと判断される。さらに、アレイでメチル化変化を確認した遺伝子について、20種類程度を特に重要な遺伝子としてピックアプしており、バイサルファイトシーケンスを用いて、より詳細な解析を進めつつある。加えて、定量化PCRやウェスタンブロットなどの解析により、実際に遺伝子としての発現にも変化が認められるかについても解析が進行している。今後は以下の点に焦点を絞り、研究を計画している。MGMTはDNAの修復に重要な遺伝子であり、またアルキル化剤に対する抵抗性獲得に関与している。このため、低酸素環境下でMGMTの発現が低下することは、低酸素環境下では骨髄増殖性腫瘍細胞はアルキル化剤への抵抗性が源弱している可能性がある。そこで、これらの細胞について、低酸素環境化でのアルキル化剤による増殖抑制やアポトーシス誘導について解析を進める。これを通じて、骨髄内低酸素環境に存在すると予想される骨髄増殖性腫瘍の腫瘍幹細胞の除去を目指した治療の可能性について追求を行う。1.今後の研究の方針としては、これまでに候補としてピックアップした遺伝子について、さらに詳細な解析を進める事を検討している。具体的には、細胞株数をさらに増やす事、および臨床症例から分離し得た白血病細胞株を用いて、遺伝子のメチル化変化および発現変化について解析を行うことを計画している。2.また、アザシチジンなどのメチル化調整剤を用い、これらの遺伝子の発現がどのような変化を受けるかについても解析をすすめ、将来の治療ターゲットとしての可能性についても追求する。3.低酸素によるDNAのメチル化が変化していくメカニズムについて、TETファミリーやDNAメチル化酵素の発現や酵素活性を解析することにより、解明することを目指す。該当なし。
家畜排泄物を利用したエタノール生産の実用化に向けた基礎研究

現在、処理に苦慮している家畜排泄物を有効に活用し、エタノールや水素にバイオコンバージョンさせる手法に関しての基礎研究を行った。その結果、増殖促進因子として酵母抽出物を要求しない有用なエタノール生産性の好熱性嫌気性細菌3株の単離に成功した。これらの細菌の16S rRNA遺伝子配列に基づいて系統解析を行った結果、Clostridium, Thermoanaerobacterium, Thermoanaerobacterにそれぞれ近縁の種であることが明らかになったが、相同性はいずれも高くなく新種の細菌であることが示唆された。これらの細菌を共培養し、最もエタノール生成を高める細菌の組み合わせを決定し、ある程度、家畜排泄物をエタノールと酢酸に変換できるようになった。これによって、培養コストのかからない家畜排泄物の分解が可能となった。次に、その後の廃水処理に貢献する微生物の単離に着手し、家畜排泄物の分解によって生じた酢酸を水素に変換する光合成細菌や畜産排水の着色を脱色する細菌の単離に成功した。酢酸を水素に変換する光合成細菌は、酢酸を同量の水素に変換することができた。また、脱色細菌は、染料排水ではほとんど完全に脱色できたが、畜産排水では完全に脱色することはできなかったものの約27%程度の脱色は可能であった。以上、本研究で単離されたこれらの細菌を組み合わせて家畜排泄物を分解させれば、家畜排泄物を効果的にエタノールや水素といった新エネルギーに変換でき、また、その後の廃水処理も容易に行える可能性を示した。さらに、窒素を同化できる光合成細菌は土壌改良能力が高く、処理後の残渣にはこの光合成細菌が大量に含まれており、残渣には堆肥としての付加価値が発生していることも予想され,る。実用化に向けてさらなる研究が必要であるが、家畜排泄物の効果的な処理方法を提案できる可能性がある。昨年度、家畜排泄物からエタノールを生成する細菌を単離したが、この細菌は家畜排泄物中に多く含まれるセルロースを利用することができなかった。そこで、本年度はセルロースを分解できる細菌の単離に取り組んだ。その結果、セルロースからのエタノール生成量の多い04株、05株を単離することができた。16S rRNA遺伝子の塩基配列を解析した結果、この2菌株はそれぞれ、Uncultured Thermoanaerobacterium sp.clone OUT-S7およびClostridium thermocellumと95%以上の相同性を示した。家畜排泄物とともに培養した結果、04株は3.7mmol/Lのエタノールおよび20.3mmol/Lの酢酸を生成した。そこで、04株を昨年度単離した03株とともに培養した結果、家畜排泄物から5.2mmol/Lのエタノールを生成することができた。さらに、実際に家畜排泄物を嫌気性細菌によって分解させるためには、酸素を除去する必要があり、好気性細菌との共培養が有効であると考えられた。そこで、家畜排泄物を分解でき、酸素処理能力の高い細菌を探索した結果、O-2株および12R株の単離に成功した。16S rRNA遺伝子の塩基配列を解析した結果、O-2株はBacillus sp.S13と98%の相同性を、12R株はUncultured Clostridium sp.clone AC036と95%の相同性を示した。これらの好気性細菌を、03株+04株とともにそれぞれ培養した結果、特にO-2株との共培養によってエタノール生成量が有意に高まった。しかし、同時に生成される多量の酢酸も有効活用するため、酢酸を利用して水素を発生させる光合成細菌の単離に着手したところである。このシステムが開発されれば、家畜排泄物の処理だけに留まらず、効果的にエネルギーを取り出せることにもなる。

前年度、家畜排泄物をエタノールに変換する有用な好熱性細菌を単離したが、これらの細菌は増殖促進因子として酵母抽出物を要求した。このため培養コストがかさみ実用的でないため、酵母抽出物を要求せず60°Cで生育する有用細菌の単離に着手した。その結果、5種類の有用な細菌を単離した。このうち3種類は繊維分解性の細菌であり、16S rRNA遺伝子に基づいた系統解析を行った結果、いずれもClostridium属に属することがわかった。残りの2種の細菌は可溶性糖類分解性であり、それぞれThermoanaerobacter属とThermoanaerobacterium属に属していた。系統解析の結果、これら5種の細菌はいずれも新種である可能性が高かった。前者の繊維分解性細菌と後者の可溶性糖類分解性細菌を組み合わせて混合培養を行ったが、エタノール生成量は増加することはなかった。ブタ排泄物でのエタノール生成量は、後者の可溶性糖類分解性細菌を組み合わせて培養した場合が最も高く、約8mMのエタノールを生成した。しかし、排泄物の分解率は十分であるとは言えなかった。高温であるほど分解速度は高まるので、現在70°Cで排泄物をエタノールに変換する好熱性細菌を探索している。一方、エタノールの副産物として生成される酢酸を水素に変換する光合成細菌の探索も行った。その結果、酢酸20mMから水素約20mMを生成する細菌群を採取した。しかし、光合成細菌はアンモニアが存在すると水素生成が抑制されるため、遺伝子操作を含めた何らかの手法が必要とされる。以上より、好熱性嫌気性細菌と光合成細菌を組み合わせることで、家畜排泄物からエタノールや水素を取り出せることが示されたが、排泄物の分解率は低いという課題が残された。70°Cで増殖する微生物を単離して分解率を高めることに加え、酸で排泄物を前処理した後、微生物処理を行うことを検討する必要があると考えられた。
共鳴X線回折による拡張磁気多極子秩序の研究

共鳴X線回折は,X線の偏光を利用し通常のX線回折では見えない固体中の軌道,スピン,電荷などの秩序状態を観察できるユニークな実験手法である.この研究課題においては,キラル物質,マルチフェロイック物質に現れる多様な不均一構造を形成する軌道ドメイン,磁気ドメインの観察とその制御を行う.特に,時間,空間反転対称性を破る拡張多極子秩序の観察と制御に挑戦し,その物質的性質を解明する.この目的を達成するため,微細ドメイン構造に対し,円偏光X線集光ビームによるナノイメージング回折技術を開発する.またドメイン構造を制御するために,現在我々が保持している電場,磁場,温度以外に超短パルスレーザービームを導入する.研究代表者らが開発した、物質中の原子がもつ軌道、スピン、電荷だけでなく空間反転対称性の破れ、すなわちキラリティの情報まで識別できる共鳴X線回折装置に対し、十マイクロメートル近い空間分解能をもつイメージング機能を強化し、これを使って拡張磁気多極子秩序をもつと期待される物質のキラルドメイン構造をさまざまな外場のもとで実空間観測し、秩序状態の実証と制御を目指す研究である。キラリティ観測の空間分解能向上を広いエネルギー範囲に拡張し、ドメイン構造制御のために極短パルスレーザービームを導入する研究計画は実現性も高く、多様な物質への応用が期待できる。トロイダルモーメントや四重極子の秩序相研究のさらなる進展に加え、アナポール秩序の検証を目指しており、学術的に興味深く成果が期待できる。共鳴X線回折は,X線の偏光を利用し通常のX線回折では見えない固体中の軌道,スピン,電荷などの秩序状態を観察できるユニークな実験手法である.この研究課題においては,キラル物質,マルチフェロイック物質に現れる多様な不均一構造を形成する軌道ドメイン,磁気ドメインの観察とその制御を行う.特に,時間,空間反転対称性を破る拡張多極子秩序の観察と制御に挑戦し,その物質的性質を解明する.この目的を達成するため,微細ドメイン構造に対し,円偏光X線集光ビームによるナノイメージング回折技術を開発する.またドメイン構造を制御するために,現在我々が保持している電場,磁場,温度以外に超短パルスレーザービームを導入する.
金属アーチファクト抑制可能な単エネルギーX線CTによる放射線治療計画の検討

1)体内金属を模したファントムの作成:金属アーチファクトの検討のため、水ファントム(1辺20cm立方体)中央に金属クリップを留置したものを作成した。3)CT値・電子密度変換テーブルの作成:当院所有の放射線治療計画装置(Pinacle3,日立)で、金属アーチファクト抑制単エネルギーX線CTのCT値・電子密度変換テーブルを作成した。体内金属アーチファクトを再現するためのファントム作成が、当初計画よりも大幅に遅れたため、研究全体にやや遅れが生じている。また病院調達の関係で、放射線治療専用の治療計画用CT装置の機器更新が当初の予定より2年程度遅れる見込みとなった。実際の治療患者に対する金属アーチファクト抑制単エネルギーX線CTによる放射線治療計画CTの撮影の実施が困難な状況である。当初の研究計画では、通常の放射線治療計画用CTに加えて、実際の治療患者に対する金属アーチファクト抑制単エネルギーX線CTによる放射線治療計画CTを撮影する予定であったが、CT調達が大幅に遅れる見込みで困難な状況である。過去の放射線治療計画について、新たに作成した金属アーチファクト抑制単エネルギーX線の電子密度変換テーブルで再計算し比較検討していく予定である。研究の目的:放射線治療計画では、コンピュータ上でCT画像の病巣ターゲットや正常組織を輪郭抽出する。放射線治療装置からのX線照射量は、体表からターゲットに至る各組織のCT値と厚みによる減衰から算出する。ターゲット近傍に金属があるとCT画像にアーチファクトが出現するが、輪郭抽出が不確実になる上、実際と異なる減衰計算結果となり問題であった。近年開発されたdual energy CTは、単電圧のX線で物質の減衰率差を計算可能であり、金属アーチファクト抑制ソフトも開発されている。本研究は1)金属アーチファクトが治療計画線量計算に及ぼす影響を定性的・定量的に検討し、2)dual energy CTの治療計画への利用可能性を検討することを目的とする。歯科充填物や髄内釘等体内金属が存在する場合の放射線治療計画における、輪郭抽出や線量計算精度の向上が期待できる。平成29年度の計画:最適な単エネルギーX線の決定理想的な体内金属を模したCTファントムの作成に難渋しているため。体内金属を模したCTファントムを出来るだけ早く完成させる。平成29年度に施行された「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針」の一部改正では、介入臨床試験への倫理指針の厳格な適応が求められることとなった。本研究では、治療計画用に、本来必要なCT検査に加えて、金属アーチファクトが抑制されるCTを追加して撮影する必要がある。X線被曝の増加をもたらすため、院内倫理委員会での承認が得られるかどうかが不明である。倫理委員会で認められない場合は、ファントム画像のみを治療計画画像で検証することとなる。CTファントムが完成していないため、研究の開始がおくれている。このため平成29年度に購入予定であった、データ解析用のパーソナルコンピュータ、外付けハードディスク、統計解析ソフトが未購入であるため、平成30年度に購入予定である。当初の予定に比べ研究の進捗が遅れているが、次年度以降に順次実施する予定である。このため、次年度使用額が発生した。
癌抑制遺伝子p53の新規類似遺伝子の検索およびクローニング

最近、私が確立した縮重プライマーを用いたPCR(degenerate primer PCR(DPP)法)は、類似遺伝子が存在すれば必ずクローニングが可能といっても過言ではないほど強力である。p51、p73の単離に引き続き、同定した新p53類似遺伝子p53Rの解析を行うことで本研究費を申請したが、この遺伝子は偽遺伝子であることが判明した。したがって、p53ファミリー遺伝子の解析全般を行うことに方針を変更し、以下の点を明らかにした。p51とp73はp53に構造上、機能上の類似性を有する。これらの遺伝子について以下の解析結果を得た。(1)キメラ遺伝子を用いた解析-キメラ遺伝子の機能の多様性を利用すべくアデノウイルス組み換え体を作製し、遺伝子治療、p53ファミリー遺伝子の機能解析における有効性を示した。(2)p51、p73のゲノム解析-両ゲノム配列のほぼ全長を決定し、両者はゲノム上も類似性が高いことを明らかにし、プロモーター領域の解析を行った。(3)新規アイソフォームの解析-新規アイソフォームをΔNp73は、TAp73に対する結合阻害、p53に対する競合阻害活性を有すること見いだした。(4)p51、p73蛋白質の制御機構解析-TAp51はp53の主たる制御蛋白質MDM2には制御されないが、顕著なユビキチン化による制御を受けていることを見いだした。(5)DNp51の機能-DNp51BはIKKαによりリン酸化、分解を受け角化細胞の分化を制御していることを見いだした。
都市の地震危険度:近接活断層群の評価

活断層データに基づく地震パラメターの推定法は、各都市の地震危険度(強震動予測値)の推定に大きく影響を与える。特に、複雑に分布している活断層のどの部分が、一回の地震として同時に変位するのかという問題に関しては、基本的な物理過程理解への手がかりが全くない状態である。本研究は、断層セグメント間の相互作用の経過を、時間的に追跡できる手法を確立した。この手法によれば、各断層セグメントから繰り返し発生する、個々の地震の変位部分を知ることができる。本手法を試みる地域として選んだ別府湾では、海底下15mまでの連続した堆積物をピストンコアラーで採取することに成功した。このことにより、過去6000年間に発生した全ての地震に対し、各断層セグメント上の変位分布を明らかにすることが可能となった。今後、多くのセグメントに対しこの手法を適用し、近接活断層の相互作用の詳細を解明する予定である。別府湾北西部の正断層、豊岡沖断層(仮称)と亀川沖断層(仮称)において、それぞれ断層を挟む2点で、ピストンコアラーによる海底下約15mまでの連続した堆積物の採取に成功した。豊岡沖断層の両側2点のコア資料は、10cmおきに粗粒成分構成比を顕微鏡下の面積比からも求め、地層の対比に使用した。また、5cmおきに残留磁化の測定も行った。この結果、過去6000年間に3回の地震が発生したことが明らかとなった。地震発生年は、アカホヤ火山灰(約6300年前)以降の堆積速度が断層の下盤側で一定であるとして求めた。この仮定は、コア試料中の残留磁化の伏角の変化が、古地磁気学データと一致することから支持される。音波探査の結果、当該断層上の個々の地震の変位分布は、互いに相似であることがわかった。変位分布の相似性は、将来発生する地震の震源過程を強く拘束するので、強震動の予測に役立つと期待される。亀川沖断層のコア試料は現在解析中で、まもなく二断層間の相互作用が解明できる。
全方位映像を用いたリスク知覚向上教育デザインの開発

本研究では、全方位映像の交通安全教材への活用可能性を明らかにするため、実車運転時、自動車運転時の全方位映像視聴時(全方位条件)、平面映像視聴時(平面条件)の注視行動、交通他者に対する距離と自車の走行速度の知覚等の比較を行った。結果、全方位条件では自車の進行方向の決定に必要な対象への注視が多く、実車運転時と類似した注視がみられた。また全方位条件の方が距離知覚の回答のばらつきが少なく、速度知覚は実際の走行速度より速く評価された。全般に、全方位映像を用いることで、実車運転時に近い受講者の注視行動の再現が可能となり、現実に近似した視覚環境下で有効な安全教育を行うことの可能性が示された。本年度はエアドームに交通ハザードを含む交通場面を上映し、実験参加者(タクシー乗務員)の注視行動、各場面に対する危険感、映像上の対象(先行車、側方を通過する自転車、後退時の後方の障害物)との距離感、自車の速度感を測定した。その結果、個人差はあるものの全体として直近1ヶ月内に事故を発生させた乗務員の方が速度感を低く見積もり、危険感も低く評価する傾向がみられた。また、本研究は教育デザインの開発を目的にしていることから、現場乗務員の教育を担当する管理者からの有効な働きかけ方法を明らかにする必要がある。当該働きかけが有効な対策となるためには、乗務員が対策に対し実行する意欲、いわゆる動機付けを持つ必要がある。しかし、動機付けの程度は個人の知能観(自分の能力に対する考え方)により異なり、固定的知能観(能力は天賦のもので努力しても向上しない)を持つ人は困難に直面すると動機付けを失いやすいが、適切な介入により動機付けを維持向上させることが可能と言われている。また、個人の態度には顕在的態度(意識に現れており質問紙等で測定可能)と潜在的態度(本人も意識していない内心の態度)があり、両者は異なることがあるとされる。そこで、乗務員の顕在的および潜在的知能観を測定するための実験を行った。その結果、潜在的態度において固定的知能観を有する乗務員は事故原因を「交通他者以外」すなわち自分にあるとし、増大的知能観(能力は努力で向上する)を有する乗務員は原因を「自分の能力以外」すなわち自分の努力か交通他者にあるとする傾向がみられた。このことから、前者には、自分の能力不足との認識から自信喪失に陥らない働きかけが必要と考えられる。一方後者は、事故原因を他責的に考えている可能性があるため、事故発生時の自分自身の認知・判断・操作のあり方をより深く内省する方向の働きかけが必要と思われる。本研究は、ドライバー目線での全方位映像を撮影し、プラネタリウムのドームスクリーンに360度の交通場面を投影し、臨場感を持った教育教材を開発することにより、運転者に交通状況及び適切な運転行動を理解させることを目的とする。しかし、プラネタリウムはこれまで主に理科や天文学教育に活用されているが、交通安全教育への活用例は見当たらなかった。このため、教材作成の前提として予備的にプラネタリウム上での交通場面の再現状態を確認し、撮影方法の検討、教育への活用が有効と思われる交通場面の選択を行う必要があった。そこで平成24年度は実車に全方位カメラを装着し、交通ハザード(駐車場出入口、歩行者等)の多い道路の走行、右左折、交差点通過、後退等の交通場面を試験的に撮影し、映像を編集の上プラネタリウム上に上映した。その結果、車両の走行速度が早かったり路面に大きな凹凸があると映像が数コマ飛んで不自然になるため、撮影時の路面状況や走行速度に注意が必要であること、降雨・降雪等悪天候時は撮影が困難であること、LED式の信号表示は点滅して再現されるため、撮影対象を電球式の信号とするか画像の加工が必要であること、公道での撮影は制約が多く、安全及び多様な交通場面の再現を考えると教習所等敷地内で実験映像を撮影することが望ましいことが判明した。また、全方位カメラの映像は、運転者の前方だけでなく後退時の後方の映像、歩行者・自転車等の側方通過時の車両横の映像は臨場感を持って再現できること、自動車のミラーは、iPad等でプラネタリウム内の後方映像を同時録画・再生することで再現可能であること、自動車運転席からの視界は、運転席からの視野に合わせて上映機器に紙等で覆いをすることで再現可能であることが確認された。合わせて被験者となるタクシー会社の事故発生状況、教育実施上の課題も調査し、有効な教材開発の基礎情報も入手した。

本研究では、全方位映像の交通安全教材への活用可能性を明らかにするため、自動車運転場面の全方位(全方位条件)および平面の動画映像(平面条件)に対する注視行動、映像中の交通他者・障害物に対する距離の知覚、自車の走行速度の知覚、映像に対する危険感(当該場面で事故が起きる可能性の評価)の比較を行った。全方位映像の上映には、プラネタリウムドームを用いた。実験参加者の運転経験や技能の違いを平準化するため、実験参加者はタクシー乗務員とした。その結果、平面条件の注視行動は実験参加者によってばらつきが多く、また衝突可能性のある障害物への注視が比較的多かったのに対し、全方位条件では自車の進行方向および車両位置の決定に必要な対象に注視が集まっており、先行研究に照らして実車運転時と類似した注視がみられた。これは特に左折場面で特徴的であった。距離の知覚は平面条件では回答のばらつきが大きかったのに対し、全方位条件では少なかった。速度の知覚については、全方位条件の方が実際の走行速度より早く評価された。これは映像中心から周辺視野にかけて物体が流れるように見えるオプティカルフローの影響が、全方位条件でより大きかったためと考えられる。危険感は両条件で差はみられなかった。以上より、注視については、全方位条件の方が実車運転時により近いといえる。従来は平面映像を用い、事故につながる危険性のある対象(ハザード)発見等の教育が行われてきたが、平面動画視聴時は実車運転時に比べ、注視という情報入力の方法自体が異なること、これに対し全方位映像は実車運転時と類似した注視が行われていることが示された。このことから全方位映像を用いることで、実車運転時に近い受講者の注視行動を再現し、これに基づきハザード発見等の教育を行うことが可能となり、有効な交通安全教育のツールとなり得ることが示された。安全人間工学現在、実験に用いる交通場面の撮影、およびエアドームの画像を用いた実験(注視行動、危険感、距離感、速度感の測定)は,実験参加者20名について実施した。平面スクリーンを用いた実験も平成26年6月の日程が決定している。また、教育手法の開発に必要な基礎データとなる乗務員の知能観の調査も実施し、データ分析も含め終了した。進捗がやや遅れている理由として次のものがあげられる。まず、当初交通場面の撮影を公道で行うこととしていたが、事故の危険が伴った。また、視点の高さを同一にするため、ドーム映像撮影用カメラと平面スクリーン上映用映像撮影用カメラを車の同じ位置に設置すると,両カメラで同時に撮影することが出来ず、同じ交通状況を2回再現する必要性があった。これらの問題を解決するため自動車教習所を貸し切ることとしたが、貸切可能日が1ヶ月当たり12回という制約があった。加えて雨天時は撮影できず、予定していた撮影日が雨天延期となった。このため、両カメラによる交通場面の撮影に,教習所の検索と日程調整を含め約6ヶ月を要した。次に撮影後、ドーム内にルームミラーとドアミラーの再現を試みたが、タブレット端末の録画再生機能を用いて一応の映像呈示が可能であったものの、映像の見え方、後方場面の映り方が実車と比べ違和感があり、またタブレット端末を車のミラー位置に固定するための設備が実験参加者の前方の視野を遮り、実車と異なる条件が多くなるという問題が生じた。結果的に今回はミラーの再現は行わなかったが、この検討に時間を要した。さらに、エアドームを用いた実験を行った際、画像に酔う実験参加者がみられた。このため画像による酔いへの方策について検討に時間を要した。加えて、ドーム映像を上映する機器の不具合により実験を20名終了時点で打ち切らざるを得なかった。