hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
学習効率を考慮したローマ字・アラビア文字変換システムの開発

本年度(平成17年度)は1)アラビア語圏におけるアラビア語使用者に対するアンケート調査(アラブ首国連邦)2)日本国内の外国語大学におけるアラビア語入力方法の聞取り調査3)ローマ字・アラビア語変換システムの作成.4)アラビア語のローマ字表記の標準化案の作成.1)アラビア語使用者に対するアンケート調査では,アラビア語圏現地において,現状のアラビア語入カシステムのアンケート調査を行った.被験者には28文字のアラビア文字に対して,その発音から連想されるアルファベット文字を特定してもらい,アラビア語使用者にとって最も連想しやすいアルファベットを調査した.またアラビア語入力方法に対する満足度,その問題点を整理した.2)の日本国内外国語大学におけるアラビア語入力方法の聞取り調査では,国内の大学におけるアラビア語専攻において、現状のアラビア語入力方法の聞取り調査を行い,アラビア語入力方法に対する満足度,その問題点を整理した.3)のローマ字・アラビア語変換システムの作成では,上の調査で得られた情報に基づいて、アルファベットとアラビア文字のマッピングを提案した.その後,QWERTY式ラテンキーボードを利用して効率よくアラビア文字を入力する方法を考案し,ローマ字・アラビア文字変換システムを作成した.4)のアラビア語のローマ字表記の標準化案の作成では、提案したマッピングに基づき,アラビア語を特殊な文字を用いることがなく、あいまい性をなくしたローマ字表記法を考案した.本年度(平成17年度)は1)アラビア語圏におけるアラビア語使用者に対するアンケート調査(アラブ首国連邦)2)日本国内の外国語大学におけるアラビア語入力方法の聞取り調査3)ローマ字・アラビア語変換システムの作成.4)アラビア語のローマ字表記の標準化案の作成.1)アラビア語使用者に対するアンケート調査では,アラビア語圏現地において,現状のアラビア語入カシステムのアンケート調査を行った.被験者には28文字のアラビア文字に対して,その発音から連想されるアルファベット文字を特定してもらい,アラビア語使用者にとって最も連想しやすいアルファベットを調査した.またアラビア語入力方法に対する満足度,その問題点を整理した.2)の日本国内外国語大学におけるアラビア語入力方法の聞取り調査では,国内の大学におけるアラビア語専攻において、現状のアラビア語入力方法の聞取り調査を行い,アラビア語入力方法に対する満足度,その問題点を整理した.3)のローマ字・アラビア語変換システムの作成では,上の調査で得られた情報に基づいて、アルファベットとアラビア文字のマッピングを提案した.その後,QWERTY式ラテンキーボードを利用して効率よくアラビア文字を入力する方法を考案し,ローマ字・アラビア文字変換システムを作成した.4)のアラビア語のローマ字表記の標準化案の作成では、提案したマッピングに基づき,アラビア語を特殊な文字を用いることがなく、あいまい性をなくしたローマ字表記法を考案した.本年度(平成16年度)は1アラビア文字入力方法の現状の調査,2アラビア語使用者に対するアンケート調査3ローマ字・アラビア語変換システムのプロトタイプの作成.4本実験への準備、その実験で協力する方と打ち合わせを行った.1のアラビア文字入力方法の調査では,日本国内およびアラビア語圏現地において,現状のアラビア語入力システムの聞き取り調査を行い,アラビア語入力方法及び入力習慣に対するあり方・分析を行い、アラビア語利用者の満足度を図り,従来の入力システムの問題点を整理した.2のアラビア語使用者に対するアンケート調査では,アラビア語を母国語とする被験者14名に対してアンケート調査を実施した.被験者には28文字のアラビア文字に対して,その発音から連想されるアルファベット文字を特定してもらい,アラビア語使用者にとって最も連想しやすいアルファベットのマッピングを調査した.3のローマ字・アラビア語変換システムのプロトタイプの作成では,上の調査で得られたデータを,キーボード入力の効率およびキー配列に対する学習効率の観点から分析した.その後,QWERTY式ラテンキーボードを利用して,効率よくアラビア文字を入力するために,複数のローマ字・アラビア文字変換オートマトンモデルを提案し,そのプログラムを作成した.4の本実験の準備では,実際に海外でアラビア語圏(ドバイ)で行う本実験にむけて,現地の視察,研究協力者と打ち合わせを行い,本研究アラビア文字変換システムの実験環境を図った.本年度(平成17年度)は1)アラビア語圏におけるアラビア語使用者に対するアンケート調査(アラブ首国連邦)2)日本国内の外国語大学におけるアラビア語入力方法の聞取り調査3)ローマ字・アラビア語変換システムの作成.4)アラビア語のローマ字表記の標準化案の作成.1)アラビア語使用者に対するアンケート調査では,アラビア語圏現地において,現状のアラビア語入力システムのアンケート調査を行った.被験者には28文字のアラビア文字に対して,その発音から連想されるアルファベット文字を特定してもらい,アラビア語使用者にとって最も連想しやすいアルファベットを調査した.またアラビア語入力方法に対する満足度,その問題点を整理した.2)の日本国内外国語大学におけるアラビア語入力方法の聞取り調査では,国内の大学におけるアラビア語専攻において、現状のアラビア語入力方法の聞取り調査を行い,アラビア語入力方法に対する満足度,その問題点を整理した.3)のローマ字・アラビア語変換システムの作成では,上の調査で得られた情報に基づいて、アルファベットとアラビア文字のマッピングを提案した.その後,QWERTY式ラテンキーボードを利用して効率よくアラビア文字を入力する方法を考案し,ローマ字・アラビア文字変換システムを作成した.4)のアラビア語のローマ字表記の標準化案の作成では、提案したマッピングに基づき,アラビア語を特殊な文字を用いることがなく、あいまい性をなくしたローマ字表記法を考案した.
鋼の水素浸食と水素透過挙動の関係に関する研究

電気化学的方式によって,高温(673-773K)での鋼中水素の透過挙動を調べた.水素供給および水素検出の両電解質には,溶融苛性ソーダ(mP=595K)を用い,水素検出電位は,安定化ジルコニアに対して設計した.用いた試料は, 0.2%C鋼, 1/2Mo鋼, 2・1/4Cr-1Mo鋼であり,全て炉冷処理した.さらに,この測定法を延長して,実機化学プラント材料中の侵入水素量を連続モニタリングする測定セルの試作も試みた.(1)水素検出電位と定常透過電流の関係から,水素検出に最も妥当な電位は-0.8-0.6V vs Air/O^<2->(2rO_2)であることが分った.(2)水素検出面に,金めっきのみ,ニッケルめっき上に金めっき,めっきなしの3種類の表面処理を施したところ,ニッケルめっきの上に金めっきを施したものが,長期間最も安定に透過実験できることが分った.(3)各資料につき,水素透過実験を連続3回以上行ったところ,透過電流の遷移曲線はいずれもほぼ同じ形であったが, 2回目の透過速度は1回目のものより2倍早やかった.また3回目以降の速度は2回目のものとほぼ同じであった.このことは,十分焼鉄んだ材料中のパーライト/フェライト界面や結晶粒界などの深いトラップサイトに1回目の透過実験での水素がトラップされ,それ以降の透過では水素はほとんどトラッブされていない事を意味する.(4)カソード電流を増減して求められた鋼中水素の拡散のための活性化エネルギーは,鋼種によらずほぼ3kcal/molであった.この値はトラップされていない拡散性水素の拡散の活性化エネルギーと見なされる.(5)高純度アルミナを使用した実機プラントに取り付け可能な電解セルを試作し,1気圧水素ガスを注入,排気を繰り返して,定常水素透過電流を求めたところ,良い再現性がえられた.このセルの検出感度は, 0.8ppmの水素量であった.電気化学的方式によって,高温(673-773K)での鋼中水素の透過挙動を調べた.水素供給および水素検出の両電解質には,溶融苛性ソーダ(mP=595K)を用い,水素検出電位は,安定化ジルコニアに対して設計した.用いた試料は, 0.2%C鋼, 1/2Mo鋼, 2・1/4Cr-1Mo鋼であり,全て炉冷処理した.さらに,この測定法を延長して,実機化学プラント材料中の侵入水素量を連続モニタリングする測定セルの試作も試みた.(1)水素検出電位と定常透過電流の関係から,水素検出に最も妥当な電位は-0.8-0.6V vs Air/O^<2->(2rO_2)であることが分った.(2)水素検出面に,金めっきのみ,ニッケルめっき上に金めっき,めっきなしの3種類の表面処理を施したところ,ニッケルめっきの上に金めっきを施したものが,長期間最も安定に透過実験できることが分った.(3)各資料につき,水素透過実験を連続3回以上行ったところ,透過電流の遷移曲線はいずれもほぼ同じ形であったが, 2回目の透過速度は1回目のものより2倍早やかった.また3回目以降の速度は2回目のものとほぼ同じであった.このことは,十分焼鉄んだ材料中のパーライト/フェライト界面や結晶粒界などの深いトラップサイトに1回目の透過実験での水素がトラップされ,それ以降の透過では水素はほとんどトラッブされていない事を意味する.(4)カソード電流を増減して求められた鋼中水素の拡散のための活性化エネルギーは,鋼種によらずほぼ3kcal/molであった.この値はトラップされていない拡散性水素の拡散の活性化エネルギーと見なされる.(5)高純度アルミナを使用した実機プラントに取り付け可能な電解セルを試作し,1気圧水素ガスを注入,排気を繰り返して,定常水素透過電流を求めたところ,良い再現性がえられた.このセルの検出感度は, 0.8ppmの水素量であった.
山村住民の行動圏拡大に着目した道路整備評価指標の開発

本研究では、山村住民が生活上必要とする都市への交通について、理論モデルを開発してシミュレーション分析を行うとともに、愛媛県上浮穴郡美川村、柳谷村、面河村の3村住民60世帯、120人に対して、平成12年10月20日から26日までの1週間の行動記録を調査して、その結果を分析した。モデル開発では、1週間毎日の都市滞在時間と山村滞在時間を、毎日の時間制約下のもとで1週間にわたる滞在時間効用最大化するように最適決定するモデルを作成し、休日の都市滞在行動は主に住民の属性に依存し、平日の都市滞在行動は主に都市からの距離に依存することを見出した。交通行動調査では、60世帯117人の有効サンプルを得た。山村住民の1週間の交通はトリップ数、トリップ長双方について都市住民の値よりも大きいこと、松山市からの所要時間が91分の面河村の全世帯を含めて57世帯が、少なくとも1週間に1回は松山市に出かけていること、休日の都市訪問は年齢や老人同居の有無等個人属性が強く関係し、平日では年齢と居住地から松山市への距離が強く関係していること等がわかった。また、交通行動の空間的パターンは単調で交通目的地の階層構造が明瞭であることもわかった。本年度は、(1)山村住民の都市への自由トリップ発生行動に関するモデル開発、(2)面河村、美川村、柳谷村住民を対象とした交通ダイアリー調査の実施、(3)分析のためのベースマップ作成、(4)松山市への交通行動に関する調査結果の分析を行った。(1)モデル開発、1週間の都市滞在時間と山村滞在時間とを効用最大化仮説のもとで毎日の時間制約条件下で決定するモデルを作成し、休日の都市訪問は住民属性のみに依存し、平日の都市訪問は住民属性と都市から山村までの距離に依存することを見出した。(2)交通ダイアリー調査、各村役場職員を主な対象にして1村あたり20世帯60人、合計60世帯、120人について平成12年10月20日から26日までの1週間の行動記録を記入してもらった。出張や入院等のサンプルを除き、60世帯117人のデータを得ることが出来た。(3)ベースマップ作成、上浮穴郡1町3村の自動車の通行可能なすべての道路網を電子地図上に作成し、実測所要時間を対応させた。(4)松山市への交通行動の分析、昨年度実施した久万町59世帯116人と合わせて分析した結果、以下のことがわかった。(a)119世帯中113世帯で、世帯の少なくとも1人が週に1回以上松山市を買物、娯楽等の目的で訪れており、遠距離にかかわらず都市で供給される財やサービスが山村住民に不可欠である。(b)3村住民の1日、1人あたりトリップ数は4.30で、都市住民とほとんど差がない。(c)雇用者157名中118名が休日に、また31名が平日に買物、娯楽等の目的で松山都市圏に出かけている。数量化理論2類を適用した結果、休日に都市へ行くか行かないかの判別には年令や老人が同居している等の個人属性が支配的で、居住地の位置はあまり関係していないこと。また平日についての判別には年令がもっとも支配的な要因だが、居住地の位置も重要な要因である。本年は(1)山村住民の1週間にわたる都市への交通に関する最適スケジュールモデルのシミュレーション分析、(2)昨年度の交通行動調査結果のデータベース作成、(3)交通行動の分析を行った。シミュレーション分析では、都市滞在時間と山村滞在時間の評価パラメータ、都市から山村までの時間距離を操作変数として、1週間の都市への最適交通パターンを計算した。その結果、都市滞在を重視する人は2日の休日について毎日都市に交通、山村滞在を重視する人は1日のある時間を都市で過ごして残りの時間は山村に滞在、中間的な人はまる1日を都市でまた別のまる1日を山村で過ごすことが最適解であり、このパターンは市から山村までの時間距離にかかわらず安定して生起することがわかった。本研究で調査した上浮穴郡3村住民のデータと一昨年実施した上浮穴郡久万町住民のデータを統合するデータベースを作成し、4町村住民の総合的な交通行動特性を調べた。まず、平均トリップ数においては3村住民の値は久万町住民よりも大きく、かつかれらの値は松山市民と比較して多かった。

また、地区別のOD表を用いて分析すると、末端集落、中心集落、久万町中心部、松山市内の順に交通目的地の階層構造が明確であり、同階層の地区間の交通はきわめて少ないことがわかった。3村住民の松山市への依存度は大きく、一度松山に行くと多数のトリップを市内で行っていることなどがわかった。
豪雨・地震による傾斜農地の小規模災害の被災調査に基づく分析と発災リスク指標の提案

本研究は、中山間地の農地災害に関して、豪雨災害と地震災害を対象にその被災形態の分析や発災メカニズムの解明を目的としている。特に豪雨災害に関しては、気象ステーションを設置して研究期間内に気象データを収集し、豪雨災害の発生予測指標の提案を目指している。平成30年度は、豪雨災害の観測対象地としている東紀州地域に新たに2箇所気象観測ステーションを設けた。一つは、東紀州地域で比較的高い長尾山の山頂で、もう一つは海岸に近い御浜町役場の屋上である。本年度の研究で東紀州地域の降雨形態と気象庁データの大気圧900hPa付近の高度の風向風速に関連があることが分かった。長尾山山頂は標高800m近くあり気圧が900hPaに比較的近いため、東紀州地域の降雨形態に相関が高い気象観測データの収集が期待できる。もう一か所の御浜町役場は海岸に近く、長尾山山頂と海岸付近という地域の指標となる気象観測ステーションを設置できたと考えている。地震災害に関しては、熊本県熊本市の農地石垣の被災地点とGISによる地形解析を比較した。平成30年度は被災地点の標高・傾斜角度・傾斜方位について分析をした。この結果、標高200250m、西向きの斜面での農地石垣の被災割合が高いことが明らかになった。さらに、明治時代に発生した明治熊本地震の災害集中地域との比較を行い、明治熊本地震の災害集中地域は平成の熊本地震においても被害が多いことが明らかとなった。また、この要因が地質の境界部と一致することを示した。平成30年度は、豪雨災害に対して、以下の予定を立てていた。平成29年度に設置した気象観測ステーションの1年分の観測情報を分析し,御浜町の降雨特性を検討する.特に,梅雨時期,台風期,その他の降雨と降雨形態別に風向風速の関係を明らかにしてそれぞれの降雨特性を把握することを目的とする.2地点の観測情報およびこれまで設置されている雨量計との比較を行い,降雨特性に影響を与える条件を整理検討する.これに対して、高層の900hPa付近の風向風速と東紀州地域の降雨形態に相関があることを明らかにした。地震災害に対しては、斜面崩壊危険度評価手法「六甲式」を用いて,斜面崩壊の危険度評価結果と傾斜農地内の法面崩壊との関係を分析する予定を立てていた。しかし、近年、六甲式が各地震によってパラメータが異なるという報告がなされたため、地形特性から傾斜農地内の法面崩壊の予測をする方向へと研究方針を修正した。平成30年度は研究方針の修正に伴い、基本的な地形解析結果を分析し、一定の傾向を把握することができた。令和元年の研究方針としては、以下の研究計画を立てている。豪雨災害について、観測情報を整理再検討し,観測地点ごとに降雨特性から傾斜農地の法面崩壊の発生予測手法を提案する.地震災害に関して、法面崩壊データの分析、FEM解析による崩壊メカニズムの解明である。豪雨災害については、平成30年度に設置した気象観測ステーションに若干の不備が出ていることから、観測機器の設置位置の修正を行い、より精度の高い観測体制を整える予定である。また、平成30年度の西日本豪雨災害の被災地である愛媛県吉田町の災害に関して、地形解析などで災害発生リスクの高い地域を評価できる手法を検討する予定である。地震災害に関しては、平成30年度に行った基本的な地形解析に加え、より多角的な地形解析結果と比較することで熊本県熊本市河内町の農地石垣の地震災害の発災リスクを指標化していきたいと考えている。また、平成30年度に発生した北海道胆振東部地震で被害を受けた農業用ダムのFEM解析を行い、被災メカニズムの解明に取り組む予定である。まず,豪雨災害について,平成29年度は,三重県東紀州地域の傾斜農地内での法面崩壊の発生及び復旧実態を把握することを目的とした.この地域の紀宝町内に気象観測ステーションを設置した.その結果,御浜町内,熊野市内の降雨特性をより細かいスケールで把握することが可能となった.また申請者らは,これまでの調査分析より,この地域は南向きの斜面が北向き斜面より崩壊しやすいという傾向を把握しているが,風向風速が不明であったため平成29年の台風18号と台風21号を用いて検証した.成果を平成30年度地盤工学会研究発表会にて発表予定である.さらに,地震災害については,平成29年度は法面崩壊データの収集と現地の再確認及び復旧状況の把握を行った.対象地は,熊本市河内町(震源地から2030kmの石垣法面地域)と西原村(布田川活断層直上2kmの土羽法面一部石垣地域)とし,両地域の熊本地震による法面崩壊データを収集した.熊本市河内町については,多くの農家が傾斜農地内の法面崩壊に対して小災害復旧事業を活用して復旧しており,地域のほぼすべての災害査定の法面崩壊データを入手できる.熊本地震による法面崩壊データについても市役所担当者に情報提供を依頼しデータを得ることができた.一方の西原村については,小災害復旧事業がないことから棚田における法面崩壊データは入手困難であったが,アジア航測株式会社が20cmメッシュという高解像度のレーザープロファイルによる標高データを4月15日と23日の2回の航空測量により計測しているデータを入手した.これら,2地域のデータを入手後,GIS上に崩壊地をプロットし,崩壊規模や方角等の簡易な分析を行った.成果の一部は棚田学会誌第19号に論文として投稿中である.研究は,研究計画書に記載した計画通りに概ね順調に進行できている.

ただし,豪雨災害のテーマについては,気象ステーションに関してレンタルのPOTEKAを想定していたが,ほぼ同額の負担で気象ステーションを所有することができることが判明したため,購入する気象ステーションへと変更した.地震災害のテーマについては、西原村におけるデータの分析が不十分な点が若干残っているため平成30年度に精査する予定である.本研究は、中山間地の農地災害に関して、豪雨災害と地震災害を対象にその被災形態の分析や発災メカニズムの解明を目的としている。特に豪雨災害に関しては、気象ステーションを設置して研究期間内に気象データを収集し、豪雨災害の発生予測指標の提案を目指している。平成30年度は、豪雨災害の観測対象地としている東紀州地域に新たに2箇所気象観測ステーションを設けた。一つは、東紀州地域で比較的高い長尾山の山頂で、もう一つは海岸に近い御浜町役場の屋上である。本年度の研究で東紀州地域の降雨形態と気象庁データの大気圧900hPa付近の高度の風向風速に関連があることが分かった。長尾山山頂は標高800m近くあり気圧が900hPaに比較的近いため、東紀州地域の降雨形態に相関が高い気象観測データの収集が期待できる。もう一か所の御浜町役場は海岸に近く、長尾山山頂と海岸付近という地域の指標となる気象観測ステーションを設置できたと考えている。地震災害に関しては、熊本県熊本市の農地石垣の被災地点とGISによる地形解析を比較した。平成30年度は被災地点の標高・傾斜角度・傾斜方位について分析をした。この結果、標高200250m、西向きの斜面での農地石垣の被災割合が高いことが明らかになった。さらに、明治時代に発生した明治熊本地震の災害集中地域との比較を行い、明治熊本地震の災害集中地域は平成の熊本地震においても被害が多いことが明らかとなった。また、この要因が地質の境界部と一致することを示した。平成30年度は、豪雨災害に対して、以下の予定を立てていた。平成29年度に設置した気象観測ステーションの1年分の観測情報を分析し,御浜町の降雨特性を検討する.特に,梅雨時期,台風期,その他の降雨と降雨形態別に風向風速の関係を明らかにしてそれぞれの降雨特性を把握することを目的とする.2地点の観測情報およびこれまで設置されている雨量計との比較を行い,降雨特性に影響を与える条件を整理検討する.これに対して、高層の900hPa付近の風向風速と東紀州地域の降雨形態に相関があることを明らかにした。地震災害に対しては、斜面崩壊危険度評価手法「六甲式」を用いて,斜面崩壊の危険度評価結果と傾斜農地内の法面崩壊との関係を分析する予定を立てていた。しかし、近年、六甲式が各地震によってパラメータが異なるという報告がなされたため、地形特性から傾斜農地内の法面崩壊の予測をする方向へと研究方針を修正した。平成30年度は研究方針の修正に伴い、基本的な地形解析結果を分析し、一定の傾向を把握することができた。平成30年度の研究計画について,豪雨災害は,まず1)気象観測ステーション(POTEKA)の降雨特性の分析を行う予定である.平成29年度に設置した気象観測ステーションの1年分の観測情報を分析し,御浜町の降雨特性を検討する.
抗菌性義歯床材料の口腔粘膜組織への影響に関する細胞生物学的研究

細菌による易汚染性および易劣化性が深刻な問題となっている義歯床用材料の1つであるティッシュコンディショナーの改善を目指して,持続的抗菌性を有し,生体安全性が確認されている抗菌性セラミックス,銀ゼオライト(AJ10N,品川燃料社製)をティッシュコンディショナーに応用し,その抗菌効果および動的粘弾性特性の変化について明らかにしてきた。しかしながら,銀ゼオライトを添加したティッシュコンディショナーが口腔組織に及ぼす影響は明らかでない。そこで本研究では,in vitroにおけるティッシュコンディショナーの細胞毒性について検討した。銀ゼオライトを5種類の市販ティッシュコンディショナーに対して0,2,5wt%それぞれ添加した後,ヒト線維芽細胞をコラーゲン内に三次元的に封入した組織モデル上に暴露し,MTT法により細胞生存率を算出して細胞毒性を評価した。その結果,GC Soft-LinerとSR-Ivosealは,銀ゼオライト添加量の増加により細胞毒性が強くなったのに対して,松風ティッシュコンディショナーは,銀ゼオライト添加の影響を受けず,添加量0%の場合においても他のティッシュコンディショナーと比較して細胞生存率が高く,細胞毒性は最も弱かった。以上の結果より,銀ゼオライトを添加したティッシュコンディショナーの細胞毒性は各ティッシュコンディショナーと銀ゼオライト添加量によりそれぞれ異なることが明らかとなり,同ティッシュコンディショナーの口腔粘膜組織に対する影響に関する有益な知見を得ることができた。平成9年度は,可及的に臨床使用の実態を反映し,動物実験の代替の観点から形態的性質を有した組織モデル(ヒト皮膚由来の結合織細胞をコラーゲン中に3次元的に封入して構成)を用いて,in-vitroにおける細胞生物学的研究から銀ゼオライト添加義歯床用材料(ティッシュコンディショナ-)の口腔粘膜組織への為害作用について検討を加えた。市販ティッシュコンディショナ-としてVisco-gelおよびShofu Tissueconditionerの2種類を選択した。試料には各材料に銀ゼオライトを粉末重量の0(コントロール),2,5,10wt%添加させ,メーカー指定の粉液比に従って混和・重合した後,5時間経過したものを用いた。Visco-gelに銀ゼオライトを10wt%添加した場合の細胞生存率は,コントロールに比較して有意に小さい値となった(p<0.05)。また,Shofu Tissue conditionerに銀ゼオライトを添加した場合の細胞生存率は,いずれの添加量においてもコントロールと有意差を認めなかった。
理論形成過程における仮説データのインタラクションに関する認知科学的研究

自然科学に代表される経験科学において,一つの理論が形成されてゆく過程には,決まって「仮説形成検証過程」が現われる。伝統的には,一度「仮説」が形成されると,その仮説に従って「実験」が計画され,仮説に対して正の「データ」が観察された場合には仮説は「確証」され,一方負のデータが観察された場合には仮説が「反証」され棄却されて,新たな次の仮説が形成されることになる。つまり,「仮説の正否は常にデータに依存して決定される」とみなされる。しかしながら,現実場面における人間の仮説形成検証過程においては,しばしばこの単純な図式からの逸脱が観察される。例えば,負のデータが観察された場合にも,データを「無視」したり,例外として「排除」したり,データに対する新たな「解釈」を加えたり,「補助仮説」を付け足したりする中で,仮説を保護しようとする。このように,実際には,仮説は単純にデータに一方的に依存しているわけではなく,そこで生じていることは,「仮説とデータのインタラクション」と捉えることができる。本研究では,第一に,この「仮説とデータのインタラクション」のプロセスを,認知心理学的実験方法に基づいて,実証的に検討した。本研究で取り上げた第二のテーマは,科学的発見における発見主体としてのエージェント(科学者,コンピュータなど)間のインタラクションである。重要な科学的発見が,単独の科学者によってではなく,複数の科学者の「協同」を通して行われることは珍しいことではない。我々の日常的な直感としても,問題を一緒に解決したり,ともに何かを創り上げたりすることは,何らかのポジティブな効果をもたらすものであるように感じられる。それでは,科学的発見に代表される新しい知識獲得の場面において,このような協同の効果は現れるのであろうか。協同の効果があるとするならば,それが現れる条件とはいかなるものであろうか。本研究では,このような問題意識から,科学的発見における協同の役割について,計算機シミュレーションを用いた計算機科学的方法に基づいて,実証的に検討した。本研究では,この「仮説とデータのインタラクション」のプロセスを,認知科学的における「構成的方法」と「実験的方法」の両面から明らかにし,さらにそこで得られた知見の「教育場面への適用」を模索する。今年度は,心理実験を行なうにあたって,いくつかの実験環境(マイクロワールド)を作成し,そのマイクロワールド上で観察される「仮説とデータのインタラクション」を分析した。

その結果,一度形成された仮説がブロック要因としてはたらく状況で,被験者がそのブロック要因から離脱してゆくプロセス等を分析し,いくつかの興味深い知見を得ている。さらに,人間二人の被験者が協調しながら仮説を形成検証してゆくプロセス等についても検討を行ない,論文として公刊した。自然科学に代表される経験科学において,一つの理論が形成されてゆく過程には,決まって「仮説形成検証過程」が現われる。伝統的には,一度「仮説」が形成されると,その仮説に従って「実験」が計画され,仮説に対して正の「データ」が観察された場合には仮説は「確証」され,一方負のデータが観察された場合には仮説が「反証」され棄却されて,新たな次の仮説が形成されることになる。つまり,「仮説の正否は常にデータに依存して決定される」とみなされる。しかしながら,現実場面における人間の仮説形成検証過程においては、しばしばこの単純な図式からの逸脱が観察される。例えば,負のデータが観察された場合にも,データを「無視」したり,例外として「排除」したり,データに対する新たな「解釈」を加えたり,「補助仮説」を付け足したりする中で,仮説を保護しようとする。このように,実際には,仮説は単純にデータに一方的に依存しているわけではなく,そこで生じていることは,「仮説とデータのインタラクション」と捉えることができる。本研究では,この課題を,「認知心理学的実験手法」により実証的に検討した。特に,今年度からは,この課題において,複数のシステムが相互作用しながら理論を形成するプロセスに拡張し,主に,計算機シミュレーションを用いた「構成的方法」に基づく検討を行った。とりわけ,二つのシステムが独立して発見的活動を行う場合と,協調して発見的活動を行う場合のパフォーマンスを比較し,相互作用における創発の可能性を検討した。
生物活性多環式天然物の効率的全合成研究

生物活性多環式天然物の合成のための光学的に純粋なキラルビルディングブロックスとして、橋頭位に芳香環または長鎖アルキル基の置換したビシクロ[3.1.0]ヘキサノンを独自に開発した触媒的不斉分子内シクロプロパン化反応により創製し、光学的に純粋なマリンゴライドの合成に成功した。また、本手法により創製したキラルビルディングブロックスをもとにジギトキシゲニンの不斉全合成達成を検討中である。baker's yeastを用いた新キラルビルディングブロックスの高立体選択的創製に成功し、エリナシン類の不斉全合成に有用なトランス縮環構造を有する合成中間体の不斉合成に成功した。これよりエリナシンE、スキャブロニンAの世界初不斉全合成を検討中である。また、baker's yeastを用いた新キラルビルディングブロックスより合成したエノンへのシアン化物イオンの高立体選択的1,4-付加反応を見出し、タキソールC3位の不斉中心の構築に成功した。前例のないPLEによる速度論的光学分割を発見し、それをもとに不斉四級炭素を有するキラルビルディングブロックを創製した。これよりオフィオボリンAの世界初不斉全合成を検討中である。新規不斉配位子を利用する触媒的不斉野崎-檜山アリル化反応、メタリル化反応を活用し、HMG-CoA還元酵素の阻害活性(IC50=0.95nM)を有するFR901512の合成中間体の不斉合成に成功した。これよりFR901512の絶対配置を含む構造確認を行いつつ、世界初不斉全合成を検討中である。また、新規不斉配位子を利用した野崎-檜山アレニル化反応の最初の不斉触媒化にも成功した。一方、多環式天然物の合成に有用なジエンがエステルにより活性化された(E, E, E)-ノナ-1,6,8-トリエンのIMDA反応において、反応のジアステレオ選択性とC3位立体配置に密接な関係があることを見出した。
新興工業都市計画に関する包括的研究

日本近代都市計画史において「戦時下」という時代は、都市計画技術が植民地都市も含めて飛躍的に進歩し、戦後都市計画の原型を形成したという点で重要である。戦時下の軍需工場の建設は重要な課題であり、それに対応した新興工業都市計画が全国各地で行われた。本研究では、新興工業都市に指定された23地区ならびに同レベルの計画が策定された新興の工業都市を対象に包括的な研究を行った。戦時下の新興工業都市計画には、防火ブロックや国民学校区といった計画単位が用いられていたことが明らかとなった。これらの計画単位は、戦後の都市計画にも継承されており、日本の都市計画の原型を探る上でも重要である。本年度は、新興工業都市に指定されたすべての都市の都市計画関係資料について、国立公文書館所蔵「公文雑纂」および建設省に引き継がれた公文書を網羅的に収集した。特に「公文雑纂」以外の都市計画関係資料については、未整理のまま綴じられているが、法定都市計画の策定現場により近い情報が含まれており、その成果を整理することで多くの知見を得ることができまた。以上の史料をもとに、法定都市計画決定された事項については、すべて図化しており、同一縮尺で比較検討することで土地区画整理の規模の比較や計画標準の適用状況などを精査することが可能となった。また個別都市の重点的な調査も実施しており、新興工業都市の茨城県日立市旧多賀町を含む日立製作所の一体的な工業開発について網羅的に明らかにすることができた。特に勝田町は新興工業都市には指定されていなかったが、同様に工業開発が行われており、近隣住区論を先進的に取り入れた先進的な都市計画が策定されていたことが明らかとなった。また新興工業都市のなかでも最大規模を誇った広畑についても重点的な資料収集を行った結果、新興工業都市計画が広大な範囲で策定されていたが、さらにその周辺地区にあたる英賀保や網干においては、その計画と連携して都市計画が策定されていたことが明らかとなった。個別都市における資料収集も継続して行っており、福浜、春日原、苅田の新興工業都市の資料収集を現地の図書館等において行った。一方、新興工業都市と比較検討するために同時代において同等の都市計画が策定されていた水島において詳細な調査を実施し、水島工業都市計画の策定とともに広大な土地区画整理が実施され、特に特徴的な公園計画が策定されていたことが明らかとなった。公園の適正な配置については内務省等でも検討していたと考えられ、他の新興工業都市計画でも同様に策定されていた可能性があるため、今後の課題となった。本研究は、工業立国日本の礎を築いた都市計画について、その原点ともいえる戦時下の新興工業都市計画に関する包括的な研究である。新興工業都市計画に指定された全23地区を対象とし、その具体的な計画内容・事業内容について都市計画技術・関連制度・予算措置・設計標準などの面から全体像を明らかにするとともに、戦後の都市計画に及ぼした影響について検証する。また新興工業都市計画の計画策定、事業の実施プロセスにおいて、工業の担い手がどのような役割を果たしたのかについて分析を行うことで、制度や技術にとどまらない実態としての都市計画について明らかにすることを目的としている。本年度は、国立公文書館所蔵「公文雑纂」をもとに新興工業都市に関する都市計画関係史料を収集し、計画決定ならびに事業決定の具体的内容について明らかにした。新興工業都市建設では、大規模な区画整理によって都市基盤が整備されていた実態が明らかとなったが、具体的な内容は多様だったことも明らかとなった。一方で、戦前の雑誌「都市公論」「都市問題」「区画整理」を閲覧し、新興工業都市建設に関する史料の収集に努めた。その結果、部分的にではあるが、計画者の意図が明らかとなった。また戦後への展開に関しては、雑誌「新都市」の資料収集を行った。都市計画地方委員会に関する史料調査については、各県の公文書館において、八戸、挙母、豊川、勝川、広畑、福浜等で行った。また新興工業都市に準じて戦時下に工業開発が行われた勝田、水島に関しても、資料収集を行った。最終年度には、昨年度に収集した国立公文書館所蔵の新興工業都市に関する都市計画関係史料の情報整理、またデジタル化した都市計画図をもとに分析を行った。また補足調査として、新興工業都市に関する都市計画関係の資料を再確認した。その結果、新興工業都市に関する法定都市計画の関係資料を網羅的に収集、分析することによって通常の土地区画整理設計標準よりも高い水準で計画設計された新興工業都市の特徴を理解することができた。一方で、とりわけ特徴的な計画が作成されていた日立市については詳細な分析を行った。日立市では新興工業都市計画が実施された多賀町だけでなく、旧日立市から勝田市にいたるまで、内田祥三に住宅設計を依頼して日立製作所の住宅地計画が先進的に実施されていることが明らかになった。

そこでは近隣住区論を先進的に取り入れており、多賀の後に計画された(国庫補助を受けていないため指定は受けていないが)新興の工業都市に該当する勝田でも、最終的には近隣住区を導入した都市計画図が作成されていたことを明らかにした。以上の研究成果について二編の論文が公刊済みである。また新興工業都市計画の最初の事例である広畑について詳細な調査を実施した。広畑の新興工業都市についてはすでに行政がまとめた資料があるが、新興工業都市の都市計画区域だけでなく、その周辺を含めて一体的に計画が作成されていた事実をつきとめた。新興工業都市は法定都市計画として兵庫県が施行した土地区画整理事業だったが、その周辺では民間施行の土地区画整理時が実施されており、官民一体となって放射環状の都市計画図を作成していた事実をあきらかにした。一方、広畑では防空都市としても最先端の計画であり、防火ブロックを取り入れた最初期の事例であることも明らかとなった。以上の研究成果の一部については、1編が公刊済みであり、3編の論文を現在投稿中である。都市計画史新興工業都市に関係する都市計画関係史料については、旧内務省が所蔵する史料と都市計画地方委員会が所蔵する史料がある。都市計画地方委員会で策定した文書を内務省に提出するため、正式に決定された内容のものは内務省が所蔵しており、現在は国立公文書館で保管されている。国立公文書館が所蔵する都市計画関係史料を網羅的に収集することが本年度まででほぼ完了しており、法定都市計画として決定した内容についてはほぼ全体を明らかにすることが可能となったという点で、順調に進展していると考えている。国立公文書館が所蔵する都市計画関係史料について、都市計画図に該当するものについては、すべてデジタルデータとして図化する作業も完了しており、土地区画整理の規模や計画標準の内容について具体的な数値に基づいて分析することが可能となった。一方で都市計画地方委員会が所蔵する史料については、戦災等の関係ですべてが残存しているわけではなく、資料収集が可能な都市について鋭意行っている。その意味ではすべての史料を収集することは不可能だと考えられるが、国立公文書館に旧建設省に引き継がれた史料にその一部が残されており、その史料についてはほぼすべてを収集することができたという点では順調に進展していると考えている。個別都市の資料収集については、厖大な史料が確認された主要都市については完了しているが、現存が確認されていない資料もあり、今後の課題となっている。新興工業都市の多賀を含む日立製作所関連の茨城県北部の一体的な工業開発については、学術研究論文としてまとめる成果を上げた(次年度掲載予定)。また新興工業都市の広畑や、比較検討のために調査した水島についても一定度まとめており、投稿中である。本年度は、戦前の新興工業都市計画に関する基礎的な資料集を行った。まず国立公文書館所蔵「公文雑纂」所収の都市計画関係史料を精査した。また補完史料として「都市公論」「都市問題」「区画整理」といった雑誌をもとに資料収集を行った。戦後への展開については、雑誌「新都市」を中心に資料収集を行った。
アルツハイマー病amyloid β peptide産生機序の解明

Aβの前駆体であるAPPのプロセッシングにはα切断経路とβ切断経路があり、Aβはβ切断経路を経て最終的にγ切断によって、C末端の長さの異なる2つの主要な分子種Aβ40とAβ42として産生される。AβはAD発症の根幹に関与する因子と考えられており、Aβ産生に伴うAPPのプロセッシングの解明はADの病因を明らかにする上で重要である。我々は、13年度に実施した研究を通じて、APPのプロセッシングに際して、γ切断が先でα/β切断が後で行われる経路が存在する可能性は低いことを証明した。つまり、APPのプロセッシングはα/β切断がまず起こり、続いてγ切断が起こるのが唯一の経路である。このことを前提にして14年度には、細胞内におけるAβ産生のcompartmentに関する研究を行い、新たな知見を得た。野生型APPと共に13年度に作製したα切断を選択的に抑制するAPP変異体(Aβ17L→E)とβ切断を選択的に抑制するAPP変異体(Aβ1D→G)に、ER-targetingmotifを付加したAPP_<KK>、APP_<17E/KK>、APP_<1G/KK>を作製した。APP_<17E/KK>とAPP_<1G/KK>はそれぞれα切断あるいはβ切断が抑制され、かつ細胞内compartmentであるERにその発現が集積するようになる。これらの変異体のβ切断あるいはα切断に対する反応性を調べたところ、α切断とβ切断が共に生じていることを確認した。次に、Golgiを破壊することによって蛋白のsortingがERで停止させる薬剤であるbrefeldin Aを用いて、ERにおけるAPPのプロセッシングを調べたところ、α切断は確認できたがβ切断は確認できなかった。このことから、従来細胞内におけるα切断部位として細胞表面が挙げられているが、これに加えてERにおいても、α切断が行われることが明らかとなった。APPはα/β切断→γ切断経路を経てプロセッシングを受けるとされているが、分泌蛋白としてのAPPの細胞内sortingと照らし合わせるとこの経路のみではいくつかの矛盾が生じる。例えば、APPのα切断は細胞表面で、γ切断はER起こるとされており、α/β切断→γ切断経路が正しいのであれば、APPは細胞表面まで運ばれてα切断を受けた後、γ切断を受けるために再度ERに戻らなければならない。H13年度は、この矛盾に一つの解答を与えるためにこの経路以外にγ切断→α/β切断経路が存在しうる可能性を検証した。(1)γ切断部位にストップコドンを導入したAPPはα/β切断に対して感受性がなかった。(2)以前に確立したαあるいはβ切断を選択的に抑制する変異型APPのプロセッシングを検討したが、γ切断のみを受けたγ切断産物は検出できなかった。(3)野生型及びα/β切断抑制APPにER-targeting motifを付加しAPPの発現をERに集積した条件で、APPのプロセッシングを検討したが、γ切断産物を検出できなかった。以上より、APPのプロセッシングに際してγ切断→α/β切断経路をとる可能性は低いと結論した。そこでα/β切断→γ切断経路が唯一存在する経路であるならば、少なくともα切断が細胞表面上のみで起こるとするのは矛盾が生じ、APPsortingのより早期にα切断が起こるはずである。我々はこの間APPのプロセッシングを検討する中で、α切断は従来の細胞表面だけでなくERにおいても行われることを観察した。これについては14年度にさらに詳細な検討を加える予定である。

Aβの前駆体であるAPPのプロセッシングにはα切断経路とβ切断経路があり、Aβはβ切断経路を経て最終的にγ切断によって、C末端の長さの異なる2つの主要な分子種Aβ40とAβ42として産生される。AβはAD発症の根幹に関与する因子と考えられており、Aβ産生に伴うAPPのプロセッシングの解明はADの病因を明らかにする上で重要である。我々は、13年度に実施した研究を通じて、APPのプロセッシングに際して、γ切断が先でα/β切断が後で行われる経路が存在する可能性は低いことを証明した。つまり、APPのプロセッシングはα/β切断がまず起こり、続いてγ切断が起こるのが唯一の経路である。このことを前提にして14年度には、細胞内におけるAβ産生のcompartmentに関する研究を行い、新たな知見を得た。野生型APPと共に13年度に作製したα切断を選択的に抑制するAPP変異体(Aβ17L→E)とβ切断を選択的に抑制するAPP変異体(Aβ1D→G)に、ER-targetingmotifを付加したAPPkk、APP_<17E/KK>、APP_<1G/KK>を作製した。APP_<17E/KK>とAPP_<1G/KK>はそれぞれα切断あるいはβ切断が抑制され、かつ細胞内compartmentであるERにその発現が集積するようになる。これらの変異体のβ切断あるいはα切断に対する反応性を調べたところ、α切断とβ切断が共に生じていることを確認した。次に、Golgiを破壊することによって蛋白のsortingがERで停止させる薬剤であるbrefeldin Aを用いて、ERにおけるAPPのプロセッシングを調べたところ、α切断は確認できたがβ切断は確認できなかった。このことから、従来細胞内におけるα切断部位として細胞表面が挙げられているが、これに加えてERにおいても、α切断が行われることが明らかとなった。
免疫担当細胞間クロストークによる応答制御

これまでの結果から、α-GalCerを認識するinvariant NKT(iNKT)細胞の免疫寛容はTCRを介する刺激だけではなく補助刺激分子による刺激を必要とすることから、樹状細胞(DC)が寛容誘導における抗原提示細胞として作用しており、T細胞における寛容誘導機構とは異なることが明らかとなった。一方、DCには種々のサブセットが存在することが知られていることから、CD8+とCD8-の2つのサブセットについて抗原提示細胞としての機能に検討を加え、以下の結果を得た。細胞表面のCD1dの発現量は、定常状態でも活性化時においても、CD8^+ DCの方がCD8^- DCよりも発現が高く、共刺激分子の発現についても同様の傾向が認められた。また、in vivo、in vitroどちらにおいても、CD8^+ DCの方がCD8^- DCよりもαGCの取り込み能力が高いが、そのプロセッシング能はCD8^- DCが勝ることが明らかとなった。しかし、両サブセットについて、in vivoでα-GalCerをパルスするとCD8^+ DCの方が、in vitroでパルスするとCD8^- DCの方がiNKT細胞の活性化能が高いことから、生体内においては短時間のうちにCD8+ DCとiNKT細胞の相互作用が起こることが予想されるため、α-GalCer投与後短時間での表現型を比較したところ、CD8+ DCの表現型における活性化が認められ、またIL-12産生の誘導が検出された。また、この相互作用によって、CD8+ DCがiNKT細胞の殺傷により速やかに消失することが観察された。この相互作用の場については、CD207の発現を指標とした組織学的検討から周縁洞付近であると予想された。そこで、CD207をconditionalに除去して寛容の誘導能の差異を検討したところ、α-GalCer投与によるiNKT細胞からのIFN-γは見られなくなったが、寛容は誘導された。したがって、iNKT細胞の免疫寛容誘導においては、DCサブセット間で顕著な差異はないと考えられる。樹状細胞はNKT細胞へのα-GalCerの提示において強力な抗原提示細胞であるにもかかわらず、高容量のα-GalCer投与によりNKT細胞の増殖とIFN-γ, IL-4産生の後にanergyが誘導されることが知られる。しかし、T細胞の場合には、MHCクラスIIに結合した抗原提示が行われても、補助刺激分子の欠如などにより、サイトカイン産生を行うことなく不活化されることが知られる。そこで、NKT細胞のanergyの誘導に、DCがどのように関与するのかに焦点を当て実験を行い、以下の結果を得た。α-GalCerをパスルしたDCあるいはB細胞を投与後、サイトカイン産生を検討したところ、これまで報告されているように、DC投与群で、高いサイトカイン産生が認められたが、それらのマウス脾臓よりiNKT細胞を精製して、in vitroにおいて脾臓DCとα-GalCerで再刺激したところ、DC投与群でiNKT細胞の応答能の低下が認められた。さらに、DCと同程度のiNKT細胞の応答性低下を誘導するには、10倍以上の細胞数を必要とすることが示された。このように、NKT細胞はTCR刺激と補助刺激を受けた場合でも応答性の低下が起こることから、in vitroの実験系で固層化した抗CD3ε抗体と抗CD28抗体でNK T細胞を刺激し、再刺激に対する応答性を無刺激の対照群と比較してみたが、CD4 T細胞ではアナジーにはならなかったが、iNKT細胞ではin vitro刺激でもアナジーが誘導されることが確認された。また、T細胞ではイオノマイシン処理により引き起こされるCa2+の流入はTCR刺激を模写しanergyを誘導した。しかし、NKT細胞においてはイオノマイシン単独ではアナジーは誘導されず、イオノマイシンPMAが共存すると、再刺激に対して応答が大きく減弱した。これらの結果から、iNKT細胞のアナジー誘導には、T細胞の場合とは異なり、DCを介するする抗原提示によって活性化された後に、誘導されるものであることが明らかとなった。しかし、両サブセットについて、in vivoでα-GalCerをパルスするとCD8^+ DCの方が、in vitroでパルスするとCD8^- DCの方がiNKT細胞の活性化能が高いことから、生体内においては短時間のうちにCD8+ DCとiNKT細胞の相互作用が起こることが予想されるため、α-GalCer投与後短時間での表現型を比較したところ、CD8+ DCの表現型における活性化が認められ、

またIL-12産生の誘導が検出された。また、この相互作用によって、CD8+ DCがiNKT細胞の殺傷により速やかに消失することが観察された。この相互作用の場については、CD207の発現を指標とした組織学的検討から周縁洞付近であると予想された。そこで、CD207をconditionalに除去して寛容の誘導能の差異を検討したところ、α-GalCer投与によるiNKT細胞からのIFN-γは見られなくなったが、寛容は誘導された。したがって、iNKT細胞の免疫寛容誘導においては、DCサブセット間で顕著な差異はないと考えられる。
中枢神経の再生関連遺伝子の同定:皮質脊髄路の軸索再生

末梢神経では、いくつかの再生関連遺伝子が同定されているが、中枢神経で同様の報告はない。本研究は、転写因子cJunが末梢神経と同様に、中枢神経でも再生関連遺伝子であるか検討した。中枢神経である皮質脊髄路軸索が移植細胞内へと再生するモデルを使用し、cJunの発現を操作したが、軸索再生の程度は変化しなかった。このことは、cJunは皮質脊髄路の再生関連遺伝子ではなく、また、中枢神経の再生メカニズムは、末梢神経と異なることを示している。本研究の目的は、皮質脊髄路軸索が再生する際の、分子生物学的なメカニズムを解明し、その発現を操作することで、脊髄損傷後の皮質脊髄路の軸索再生を促進させることである。皮質脊髄路神経細胞が、発達期に軸索を伸長させる際、あるいは、軸索損傷後に、移植された神経幹細胞内へと再生する際に、転写因子cJunの発現を上昇させることを見出した。そこで、cJunの発現を調節する、dominant-negative form, wild type, constitutively active form, control,の4種類のadeno-associated virus (AAV)を作成し、ラット大脳運動野に注入した。遺伝子導入された皮質脊髄路神経細胞の軸索はreporter-geneである赤色蛍光蛋白(RFP)で良好に標識され、頚髄で確認できた。また、これらのAAVを注入後、第4頚髄の部分損傷部に神経幹細胞を移植した。現在、これらのラットの皮質脊髄路軸索の移植細胞内への再生の程度を比較検討中である。皮質脊髄路神経細胞の再生関連遺伝子として、cJunが候補遺伝子として同定されたこと、cJunの発現を調節する4種類のAAVウイルスを作成できたこと、動物モデルで、遺伝子導入した皮質脊髄路軸索がreporter-geneで標識されたことは、順調である。再生軸索の比較定量が完了していないことは、予定よりやや遅れているが、計画に大きな変更はなく、概ね順調に進行していると考える。本研究の目的は、皮質脊髄路軸索が再生する際の鍵となる、候補シグナルを同定し、その発現を操作することで、皮質脊髄路軸索の再生関連遺伝子を探索することである。まず、皮質脊髄路神経細胞が、発達期に軸索を伸長させる際、あるいは軸索損傷後に、移植された神経幹細胞内へと再生する際に、転写因子cJunの発現が上昇することを見出した。cJunは末梢神経の再生関連遺伝子として同定されており、中枢神経でも同様であるという仮説を立てた。まず、cJunの発現を調節する、dominant-negative form (DN-cJun), wild type, constitutively active form (CA-cJun), controlの4種類の遺伝子に、赤色蛍光蛋白(RFP)をreporter-geneとして有するadeno-associated virus (AAV)を作成した。これらAAVをラット大脳運動野に注入し、皮質脊髄路神経細胞に遺伝子導入を行ったのち、第4頚髄の部分損傷部にGFP陽性の神経幹細胞を移植した。移植後約8週で還流固定し、GFP陽性細胞内にあるRFP陽性軸索を再生軸索として定義し、軸索再生の程度を定量した。その結果、皮質脊髄路軸索の移植細胞内への再生量は、AAVの4種類の間に有意な差がなかった。このことは、cJunは皮質脊髄路の再生関連遺伝子ではないことを示している。また、中枢神経の神経内在性の再生メカニズムは、末梢神経と異なるため、中枢神経再生のためには、末梢神経で得られた知見の応用ではなく、中枢神経独自の知見を構築する必要があると考える。昨年度に、転写因子cJunの発現を調節する、control, dominant-negative form, wild type, constitutively active formの4種類のadeno-associated virus (AAV)を作成した。続いて、ラット第4頚髄の部分損傷を作成し、損傷部に神経幹細胞移植を移植し、大脳運動野に、上記のAAVを注入した(急性期モデル)。本年度は、これらのラット脊髄、大脳の組織標本を作成し、詳細な軸索再生の評価を行う。また、皮質脊髄路神経細胞の、遺伝子導入後の病的状態の有無についても、検討を行う。また、ラット頚髄の慢性損傷モデルを作成後、同様に、上記のAAVを大脳運動野に注入し、cJunの発現を調節することで、慢性期に低下した皮質脊髄路神経細胞の再生能を上げることができるかも検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。整形外科28年度が最終年度であるため、記入しない。