hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アテロコラーゲン細胞シート複合体による軟骨修復効果

アセルラーシートにTGF-β1などの液性因子を含浸・徐放させることにより治療効果を増強させる可能性が示唆された。本研究では、アテロコラーゲンゲルから作製したアセルラーシートを用いて、軟骨細胞シートの作用機序の検討並びに軟骨細胞シート作製時と移植時の操作性向上の検討を主たる目的として、アセルラーシートを細胞シートと併用した際の有用性を動物実験で確認し、さらに将来的な医療材料候補としての検討を行うため、関節軟骨並びに関節内周囲組織との接着性の検討とアテロコラーゲン細胞シート複合体の安全性に関してのフィージビリティスタディを行うことを目的とする。平成26-27年度の研究から、家兎膝全層欠損モデルを用いたアセルラーシートの関節内移植では、アセルラーシート移植による炎症徴候や癒着等は確認されず、またアセルラーシートの単独移植(細胞の効果を除去した状態)において十分とは言えないがある程度の修復が認められることが分かった。これは、アセルラーシートが欠損部表面を被覆したことにより改善が得られたと考えられる。一方、アセルラーシート+細胞シート併用群では著明な修復効果が認められた。これらの結果から、細胞シートとの併用による治療効果、安全性が示唆された。また、細胞を用いないTGF-β1含浸アセルラーシートの治療効果の検討では、アセルラーシート移植群、TGF-β1含浸アセルラーシート移植群は、共に非治療群に比べ修復効果を認めた。TGF-β1含浸アセルラーシート移植群は欠損部表面を被覆したことによる修復効果にTGF-β1の徐放効果が加わったことで、より組織修復の改善が認められたと考えられた。アセルラーシートにTGF-β1などの液性因子を含浸・徐放させることで治療効果を増強する可能性が示唆された。最終年度である平成28年度は、3年間の一連の研究を論文として纏めJournal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials誌で発表した。アテロコラーゲンゲルは、透明性と強度に優れており、関節軟骨組織修復に重要な液性因子を考慮すると物質透過性に優れている点も有用である。アテロコラーゲンゲルからアセルラーシートを作製し検討した。細胞シートとの接着性並びにハンドリングは良好であった。家兎膝関節骨軟骨欠損モデルによる関節軟骨の修復・再生効果の検討から、アセルラーシート移植による治療効果への影響及び感染・炎症徴候などの有害事象は認められず安全性が確認され、またTGF-β1の含浸・徐放により治療効果が増強された。関節軟骨の組織修復は、内因性の修復機構を活性化させるだけで軟骨が再生可能であることが示唆された。平成26年度の計画は、1細胞成分を含まないアセルラーシートをアテロコラーゲンゲルで作製し、架橋状況を変化させてハンドリングに適した強度の検討、2細胞シートの補助材としてのアテロコラーゲンの有用性の検討であり、細胞シートに与える影響に関して、特に細胞のviability、細胞シートとの一体性(接着性)、複合体の強度等についてin vitroで検討した。その結果、アテロコラーゲンゲルに照射されたUV強度による軟骨細胞への影響の検討では、UV照射量が多くなるとアテロコラーゲンゲルは固くもろくなる印象があり、アテロコラーゲンゲル上での細胞増殖能も明らかに低下した。
オンライン国際協同学習の大規模化と質保証モデルの開発

2018年度は、(1) 2017年度に引き続き、研究のデータ源となる国際協同学習プログラムの実施と、大規模プログラムの維持、(2)データ収集と英語習熟度テストの実施、(3)データの分析、および(4)質保証モデルのベースとなるCan-doリストの試作を行った。まず、(1)国際協同学習プログラムを春と秋それぞれ1回ずつ、各7週間実施した。春は4か国から404名(うち日本人172名)、秋は5ヵ国から393名(うち日本人150名)が参加した。(2)春には4か国の参加者全体に対して、プログラム評価のアンケートを実施した。また春・秋の日本人参加者を対象に、本研究プログラムの主旨を説明の上、動機づけ質問紙調査を実施し、ライティングデータとフォーラムでの投稿データの取得を行った。また英語習熟度テストを実施し、今回の研究協力者のデータと英語習熟度との関連の基礎データとした。(3)データ分析では、(a)動機づけ、(b)ライティング(正確さ、複雑さ、流暢さ)、(c)投稿数と(d)英語習熟度の相関分析を中心的に行った。動機づけと英語習熟度の相関において、習熟度の高い学習者に不安が高い傾向が見られ、またプログラムを通じて、全体的に、結果的に不安が軽減される傾向と、「英語を話す自分のイメージ(理想的L2自己)」が高まる傾向が見られた。多く参加する人(投稿する人)は、理想的L2自己が高まった。また、不安の低さと理想的L2自己の高さの間にも相関がみられた。(4)また、CEFR-Jと先行文献を参照しながら、国際協同学習プログラムのCan-Doの試作版を日本語と英語で作成した。これらの関連する研究成果・中間報告を学会・研究会等で発表した。研究対象であるオンライン英語国際協同学習プログラムは、昨年に引き続き大規模な参加者を確保し、実施している大学の英語カリキュラムの中で安定した位置づけを確保できており、その中で予定していたデータ収集も行うことができた。膨大なデータの分析に予定よりも時間がかかり、予定の研究成果公表が年度内にできなかった部分があるものの、新年度前半に開催される2つの学会で発表する。引き続き、オンライン英語国際協同学習プログラムを運営しつつ、協働タスクの実施と参加者の学び、Can-doリストの試用等を行い、関連するデータ収集とその分析を予定している。研究成果の発表も積極的に進める。また、これらの日本人学習者を主に対象とした研究結果をベースに、プログラムに参加し、協同でプログラムを運営している海外協力校と、研究面でも一層の国際的な連携を打診する。2017年度は、(1)研究のデータ源となる国際協同学習の設計と実施、および協同学習の大規模化の推進、(2)データ収集、(3)次年度以降の研究で用いるビデオ通信のテスト、(4)質保証モデル構築の際に参考とするための、対象学生の英語習熟度に関するベンチマーキングのための調査の実施を行った。まず、(1)研究対象である英語ライティングを通じて行う国際協同学習では、2017年度春学期のラウンドでは日本を含む3か国から合計358名が参加し、同年度秋学期のラウンドでは5か国から合計502名が参加した。合計参加者数860名となり、うち研究対象である日本人参加者は313人だった。この協同学習には、研究対象としている大学の英語必修科目履修者全員が参加できるシステムが伴ったこととなり、研究テーマの一つである協同学習の大規模化を達成することができ、今後の研究の土台とすることができた。日本側および海外からの参加者が双方に協同学習プログラムを有効活用できるよう、日本側の担当者と海外の担当者(今回はインドネシアの大学の担当者)が相互に行き来し、調整を行った。また、協同学習のプラットフォームにはMoodleを用いた。(2)本プログラムに参加者に説明の上、ライティングおよび質問紙データを収集した。(3)トライアルとして3回にわたり、インドネシアの大学の英語教室とビデオ通信を用いた協同学習を行った。(4) 2018年1月に、CEFR-Jを参考にした英語習熟度に関する質問紙を作成の上、参加者に回答してもらい、対象学生の英語習熟度についての分析を行い、その結果を質保証モデル検討の際の目安として利用することとした。また関連する研究成果・中間報告を国内外で発表した。研究対象であるオンライン英語国際協同学習プログラムは、それが含まれる実際のカリキュラムの運営と調和する方向で、予定通り大規模化を進めることができ、今後の研究の土台作りができた。また必要なデータ収集を行うことができた。

(3)データ分析では、(a)動機づけ、(b)ライティング(正確さ、複雑さ、流暢さ)、(c)投稿数と(d)英語習熟度の相関分析を中心的に行った。動機づけと英語習熟度の相関において、習熟度の高い学習者に不安が高い傾向が見られ、またプログラムを通じて、全体的に、結果的に不安が軽減される傾向と、「英語を話す自分のイメージ(理想的L2自己)」が高まる傾向が見られた。多く参加する人(投稿する人)は、理想的L2自己が高まった。また、不安の低さと理想的L2自己の高さの間にも相関がみられた。(4)また、CEFR-Jと先行文献を参照しながら、国際協同学習プログラムのCan-Doの試作版を日本語と英語で作成した。これらの関連する研究成果・中間報告を学会・研究会等で発表した。研究対象であるオンライン英語国際協同学習プログラムは、昨年に引き続き大規模な参加者を確保し、実施している大学の英語カリキュラムの中で安定した位置づけを確保できており、その中で予定していたデータ収集も行うことができた。膨大なデータの分析に予定よりも時間がかかり、予定の研究成果公表が年度内にできなかった部分があるものの、新年度前半に開催される2つの学会で発表する。引き続き「協働で行う」タスクの実施とそこでの参加者の学びについて、大規模オンライン国際協同学習を運営しつつ、その実践をデータ源として研究を進める。この種の協同学習についてのO'Dowd (2011)の分類でいうところの異なるタスクを設計し、それらを行う異なる学習者グループの学びを考察の対象とする。また、前年度調査した参加者の英語習熟度についての結果を参照しつつ、国際協同プログラムにおける参加者の学びおよび関連スキルの評価尺度について、データ収集と考察を進める。引き続き、オンライン英語国際協同学習プログラムを運営しつつ、協働タスクの実施と参加者の学び、Can-doリストの試用等を行い、関連するデータ収集とその分析を予定している。研究成果の発表も積極的に進める。また、これらの日本人学習者を主に対象とした研究結果をベースに、プログラムに参加し、協同でプログラムを運営している海外協力校と、研究面でも一層の国際的な連携を打診する。2018年度に学会発表を予定していたが、分析に予定より多くの時間がかかったため、参加・発表延期した。2019年度前半に、予定していた発表を2つの国際学会にて行うことを予定している(プロポーザルは採択済み)。2019年度の予算は、国際協同学習を共同で実施している海外の協力機関との打合せ、および成果発表に関連して使用を予定している。
教育工学分野における国際協力の二次評価手法の開発

今日、透明性の高い評価が必要とされているが、評価をすべて外部者が行うことには無理があり、第一義的には内部の自己点検、自己評価が大事になる。内部評価は事情に精通した者が行うという意味で妥当性は高いが、客観性、透明性という意味では問題がある。そこで、内部評価結果を第三者が再度評価(二次評価)する事が現実的に可能な方法として考えられる。しかし、誰が、どのように二次評価すれば、納得性の高い結論が得られるかに関しては理論も経験の蓄積もほとんどない。本研究では客観的で妥当な二次評価結果を得るための方法論を開発し、多くの事例に適用してその実用性を証明することをねらっている。一次評価手法の妥当性を含め、内容の分析にまで踏み込んで二次評価を行うことが出来れば、効率の良い評価が期待できる。一つの案件について複数の人間が評価するとはいえ、評価基準の統一は難しい。大学評価学位授与機構では事前に評価者の講習会を催し、評価基準の説明を行ってはいるが、作業をさせて結果をつきあわせると言った実務的な訓練ではなく、単なる概念や手続きの説明だけに終わっている。評価結果は評価者によって異なることは経験的に知られているが、その評価者の評価傾向を分析しようという視点はこれまでなかった。そこで、評価デザインを工夫する研究によってこの問題の解決をはかろうとした。本研究の基礎データは一次評価結果に基づく二次評価結果である。二次評価結果は「真の評価結果」と「評価者の評価傾向」に分割できる。「真の評価結果」が大きく「評価者の評価傾向」が小さいことが望ましい。そこで、訓練や客観的評価基準の作成によって、どの程度「評価者の評価傾向」を小さくできるかの吟味を行った。実験的な試みによれば、2次評価を行う場合に、評価者が同じような視点から評価することが重要である。大学院生にプロジェクト評価報告書を2回評価させ、評価の変化をみた。2回の評価の間には、グループディスカッションを行った。その結果、2回目の評価点は1回目の評価点に比べると辛くなる傾向がみられた。また、目標達成の検証可能性や効率性、情報分析に関連する項目は評価点の揺らぐ程度が大きいことが明らかになった。二次評価に関連する関連先行研究のレビューを行ない、それらを参考にして、分析の理論的枠組みを構築した。二次評価結果を真の評価結果と評価者の評価傾向に安定して分解する手法を開発した。構築した理論を試すためには、独自の二次評価の蓄積が必要である。そこで、国際協力機構が行った技術協力に関する国際協力の事後評価事例を幅広く収集した。収集した一次評価結果を基に、10人の評価者で、あらかじめ作成した評価視点に基づいて組織的欠損を持つ二次評価データセットを作成した。これをもとに、分散分析モデルに基づき、欠損値の推定値を求める方法で、完全なデータセットを構築できた。こうして得られた疑似完全データセットから、10人の評価の平均点という形で、技術協力における2次評価を行った。この方法では10人の評価者の評価傾向は平均化されており、安定した結果が得られるとは言うものの、過去の二次評価データとの比較はそのままできない。過去のデータを評価したのは別人であるため、評価基準が変わっているためである。そこで、過去のデータの一部について再度二次評価し、そのパラメータを利用して過去のデータを等化することを考えた。このようにして、各年の二次評価された評価結果をつないでいくことができ、時系列比較が可能となる。また、評価者の評価傾向の分析も行った。さらに、学力の国際間比較の二次分析として、OECD-PISAデータの再分析を行った。その際、2次的な付加変数として、国別に得られる教育政策変数である教育の地方分権化度を取り上げたところ、家庭要因、学校要因と比較できるような大きな説明力があることがわかった。国別変数としてさらに変数を吟味することによって、どのような政策が学力改善に役立つかについて重要な知見が得られるものと思われる。

二次評価結果は「真の評価結果」と「評価者の評価傾向」に分割できる。「真の評価結果」が大きく「評価者の評価傾向」が小さいことが望ましい。そこで、訓練や客観的評価基準の作成によって、どの程度「評価者の評価傾向」を小さくできるかの吟味を行った。実験的な試みによれば、2次評価を行う場合に、評価者が同じような視点から評価することが重要である。大学院生にプロジェクト評価報告書を2回評価させ、評価の変化をみた。2回の評価の間には、グループディスカッションを行った。その結果、2回目の評価点は1回目の評価点に比べると辛くなる傾向がみられた。また、目標達成の検証可能性や効率性、情報分析に関連する項目は評価点の揺らぐ程度が大きいことが明らかになった。
口腔扁平上皮癌におけるＨＳＰ９０αとＨＩＦ－１αに対する分子標的治療の基礎的研究

FOXC2の発現は浸潤様式、N分類、VEGF-A、VEGF-Cとの発現との関連が認められた。過剰発現例での疾患特異的生存率の有意な低下、多変量解析の結果、独立した予後因子なる可能性が示唆された。FOXC2はFOXC2-VEGFシグナリングを介して舌扁平上皮癌細胞の増殖、浸潤に関与している可能性が明らかとなった。セツキシマブ療法を施行した切除不能再発。進行口腔癌症例においてp16、EGFRvIIIの発現とセツキシマブの治療効果を検討したところ、EGFRvIIIの発現は43.8%で, p16の発現は18.8%であった。治療効果との関連ではEGFRvIIIの発現と治療効果との間にのみ有意な相関が認められた。Skp2の口腔扁平上皮癌における浸潤・転移能に関する影響を引き続き検討を行った。これまでにSkp2の発現は口腔扁平上皮癌においては臨床病理学的因子では組織型、T分類、N分類、浸潤様式と有意に関連があることを示し、また、Skp2過剰発現症例では有意に予後が不良であることを示してきた。加えてSkp2の発現を舌癌由来細胞株であるHSC3を用いてsiRNAにて抑制し細胞生物学的特性を検討したところ、浸潤能、遊走能の有意な低下が認められた。また、局所浸潤に関してMMP-2、MMP-9の発現が抑制されていることが確認され、同様にゼラチンザイモグラフィーにても抑制が確認された。これらは転写因子であるSp1を介して調節されている可能性が示唆された。今後はヒストン脱アセチル化酵素阻害薬であるvorinostatを用いて口腔癌治療への応用への可能性を検討する予定である。FOXC2についても検討を行っており、FOXC2の発現は舌癌では臨床病理学的因子としてT分類、N分類、浸潤様式と有意に相関があり、多変量解析ではT分類と相関がみられた。また、過剰発現例では有意に予後不良であった。また、舌癌由来細胞株を用いて細胞生物学的特徴を解析したところ、FOXC2の発現は増殖能と有意に相関がみられ、浸潤能とは相関する傾向が認められた。現在、VEGFとの関連を検討を行っている。また、siRNAによる発現抑制下での細胞生物学的特徴の変化を検討する予定である。F-boxタンパク質, Skp2(S-phase kinase-associated protein 2)は、サイクリン依存性キナーゼ阻害因子p27のユビキチン化と分解に関与し、Skp2の過剰発現はp27の分解と腫瘍形成を促進すると報告がなされており、咽頭癌ではリンパ節転移に関与するとの報告がなされている。口腔扁平上皮癌におけるSkp2の発現と臨床病理学的因子および浸潤能との関連を検討し、そのメカニズムを明らかにすることを目的とした。Skp2を認識する抗Skp2抗体を用いて、免疫組織化学的染色(ENVISION法)を行い、臨床病理学的因子(性別、年齢、T分類、N分類、組織学的分化度および浸潤型)との関連性について検討した。口腔癌由来癌細胞株HSC3について、RNAiによりSkp2の発現の抑制を行い、細胞生物学的特性として、遊走能をWound healing assayで、また、浸潤能をMatrigel invasion assayで評価した。さらにシグナル伝達の下流因子であるSp1、matrix metalloproteinase -2 (MMP-2)、MMP-9の各分子の発現との関連を検討した。Skp2の過剰発現と臨床病理学的因子との関連について、T分類、N分類、および浸潤型との間に有意な相関がみられた。また、予後因子となりうる可能性が示唆された。Spk2の発現をsiRNAによる抑制したところ遊走能、浸潤能の有意な低下が認められた。また、Spk2のシグナル伝達の下流にある転写因子Sp1の発現の低下、これに加えてMMP-2、MMP-9の発現の低下がみられた。以上よりSkp2は転写因子であるSp1を介してMMP-2、MMP-9の発現を制御し、口腔扁平上皮癌細胞における転移・浸潤に影響を及ぼす可能性が示唆された。上皮間葉移行を誘導する因子の一つとされているFOXC2の舌扁平上皮癌での発現意義について検討を継続した。これまでにFOXC2の発現はstage分類、浸潤様式、T分類、N分類、VEGF-A、VEGF-Cとの発現との関連が認められた。また、FOXC2過剰発現例での疾患特異的生存率の有意な低下、単変量解析、多変量解析の結果、独立した予後因子なる可能性が示唆された。

FOXC2はFOXC2-VEGFシグナリングを介して舌扁平上皮癌細胞の増殖、浸潤に関与している可能性が明らかとなった。また、頭頸部癌において分子標的治療薬が認可され、著明な治療効果の報告がある反面、重篤なインフュージョンリアクション、薬剤性間質性肺炎の発症などの有害事象の報告もあり、治療効果を予測する因子の探索は重要である。セツキシマブ療法を施行した切除不能再発。進行口腔癌症例においてp16、EGFRvIIIの発現とセツキシマブの治療効果を検討したところ、EGFRvIIIの発現は43.8%で, p16の発現は18.8%であった。それぞれの分子の発現と治療効果との関連ではEGFRvIIIの発現と治療効果との間にのみ有意な相関が認められ、疾患特異的生存率および無増殖生存率との間には相関がみられなかったが、EGFRvIIIの発現はセツキシマブ療法の治療効果の予測因子となり得る可能性が示唆された。セツキシマブに加えて新たな分子標的治療薬の創薬の可能性を探るためにナトリウム利尿ペプチド受容体A(NPRA)の舌扁平上皮癌での発現の意義についても検討を開始し、舌扁平上皮癌症例での免疫組織化学染色を行った。現在、発現の解析、病理組織学的因子、生存率、VEGFとの発現の関連について検討を行っているところである。外科系歯学これまで継続しているSkp2、FOXC2の研究を遂行していることもあり、やや遅れている。今後、早急にARNTについて免疫染色を行い、臨床病理学的因子との相関を検討し、舌癌細胞株での細胞生物学的特性を検討する予定である。これまで口腔扁平上皮癌における転移、浸潤に関する分子に注目してそれぞれの発現と臨床病理学的因子との相関、予後因子になりうるか、加えて細胞生物学的特徴について検討を行ったてきた。今後、これらの結果、実験手技を用いて鋭意、本研究を遂行していく予定である。条件設定を行った上で、当初の計画に沿った実験を遂行していく。免疫染色、RT-PCRを行い、当初の計画通り、ベーシックなタンパク、mRNAレベルでの発現レベルを検討し臨床病理学的因子との相関を検討する。その後、各分子の発現抑制を行い、細胞生物学的特性への影響を検討する。計画通りに速やかに研究を遂行し、計画通りに研究費を使用していく。特段に研究計画に変更はなく、申請書通りの研究費で研究を遂行していくことが可能と考えている。
医学研究領域における出版バイアスの大きさの推定とそれに対する対策

結果が明快でない研究つまりオッヅ比が1に近いものあるいは統計学的に有意でないものは発表され難いという研究発表の偏り(パブリケーション・バイアス、出版バイアス)が認識されている。したがって、メタ・アナリシスで発表された研究のみから計算された統合オッヅ比の値は過大評価となる。いくつかの医学研究領域で発表研究のオッヅ比のヒストグラムと未発表研究をも含む全研究のオッヅ比の確率密度関数図から、研究の未発表の状況を探ってみた。その方法として、Sugitaらが開発した積率法により間接的に研究発表の偏りの大きさをを推定してメタ・アナリシスでそれを除去した未発表研究をも含む全研究の統合オッヅ比を求める方法を利用した。停留精巣と精巣腫瘍との関係の疫学研究のような研究結果が明快な研究領域では未発表研究はあまり存在しないようである。しかし、研究結果が明快ではない受動喫煙と肺癌との関係の疫学研究や大腸・直腸癌に対する補助化学療法の臨床試験研究のような微弱な関係を対象とする研究領域では、オッヅ比1近傍で未発表研究がかなり存在するようである。研究発表の偏りの除去前後のメタ・アナリシスによる統合オッヅ比の差は非常に大きくはないことが本研究で指摘された。しかし、受動喫煙と肺がんの関係の疫学研究のように関係の強さは微弱でも、社会的問題として大きい場合には、未発表研究の影響を無視すべきではない。微弱な関係を対象とする医学研究領域において、疫学研究ではオッヅ比が1ないし1よりやや小さい研究が、臨床医学研究ではオッヅ比が1よりやや大きい研究が未発表となり易いことが示唆された。1992年に米国のEnvironmental Protecti on Agency(EPA)は“Respiratory Health Effects of Passive Smoking:Lung Cancer and Other Disorders"という報告書を発行した。このEPA報告書での手法に、(1)95%信頼限界ではなく90%信頼限界が使用されていること、(2)publication biasが考慮されていないこと、などの問題点が指摘されている。そこで、上記のことを考慮して、受動喫煙(environmental tobacco smoke、ETS)と肺癌罹患(死亡)との関係の疫学研究のodds比でEPA報告書において求めたmeta-analysisによる統合odds比の再計算を試みた。その結果、全世界の統合odds比とその95%信頼限界は1.28(1.13,1.46)であった。しかし、各疫学研究のodds比の値の均質性が崩壊(統計学的有意)したため、DerSimonianの修正法によって計算を行った。このことは、この疫学研究領域の対象国(地域)で、その社会経済的状況や職場住宅環境が非常に異質なために、無理をしてこの計算をしたことを示している。したがって、この全世界の値をもって、全世界でETSが肺癌死亡の原因であると証明されたとは言い難い。この研究領域においてアメリカでの疫学研究論文数のみが2桁であったので、moment法による間接的にpublication biasを除去するSugitaの方法で、アメリカの統合odds比とその95%信頼限界を1.11(0.97,1.28)と計算した。また、最近アメリカで出版されたこの研究領域の疫学論文2編の値を追加して計算(DerSimonianの修正法使用)しても、その値は1.10(0.97,1.26)となった。このように別の2つの方法で非常に近い値が得られたことは、今後アメリカでこの研究領域の疫学論文が多数出版されても、アメリカの統合odds比の値が1.1前後に収束する可能性を示している。

このように、この値が統計学的に有意でなかったこともって直ちに、アメリカにおてETSが肺癌死亡の原因でないと証明されたとは言い難い。要するに、ETSと肺癌死亡の関係が非常に弱い微妙な関係であることを強調したい。結果が明快でない研究つまりオッヅ比が1に近いものあるいは統計学的に有意でないものは発表され難いという研究発表の偏り(publication bias、出版バイアス)が認識されている。したがって、メタ・アナリシスで発表された研究のみから計算された統合オッヅ比の値は過大評価となる。いくつかの医学研究領域で発表研究のオッヅ比のヒストグラムと未発表研究をも含む全研究のオッヅ比の確率密度関数図から、研究の未発表の状況を探ってみた。その方法として、Sugitaらが開発した積率法により間接的に研究発表の偏りの大きさを推定してメタ・アナリシスでそれを除去した未発表研究をも含む全研究の統合オッヅ比を求める方法を利用した。停留精巣と精巣腫瘍との関係の疫学研究のような研究結果が明快な研究領域では未発表研究はあまり存在しないようである。しかし、研究結果が明快でない受動喫煙と肺癌との関係の疫学研究や大腸・直腸癌に対する補助化学療法の臨床試験研究のような微弱な関係を対象とする研究領域では、オッヅ比1近傍で未発表研究がかなり存在するようである。研究発表の偏りの除去前後のメタ・アナリシスによる統合オッヅ比の差は非常に大きくはないことが本研究で指摘された。しかし、受動喫煙と肺がんの関係の疫学研究のように関係の強さは微弱でも、社会的問題として大きい場合には、未発表研究の影響を無視すべきではない。微弱な関係を対象とする医学研究領域において、疫学研究ではオッヅ比が1ないし1よりやや小さい研究が、臨床医学研究ではオッヅ比が1よりやや大きい研究が未発表となり易いことが示唆された。今年度の研究としては、臨床医学研究領域を対象としたことと総括などであった。
建築設備の健全な技術開発競争を促すBIMの制約条件

Information Technology(IT)は物づくりを飛躍的に合理化する。建築の分野で、このような情報処理の一翼を担う候補として、Building Information Model (BIM)が注目を集めている。この背景の下、本研究は、BIMシステムにおける建築設計、建築生産の分業における情報伝達の要件整理をテーマとして検討を行った。ここでは、BIM情報管理に必要な、情報共有すべき情報と、守秘されるべき情報のたたき台、責任分担の明確化の要件、分担責任集合を補完して総合責任化する要件、意思決定システムにおける下位から上位へのフィードバックの範囲と責任分担の要件を取りまとめた。近年、Information Technology(IT)が物づくりを飛躍的に合理化することが社会的に認識され、様々な分野で生産の一層の合理化を図るための計算機利用、情報処理の開発普及が進められており、建築の分野で、このような情報処理の一翼を担う候補として、Building Information Model (BIM)が注目を集めている。これら整理したBIMの要件を実際の建築設備設計過程に適用し、その過不足の検討により「建築設備の健全な技術開発競争を促すBIMの制約条件」は、ガイドライン化を目指すものであり、このための開発フェーズを「Step1:現状フェーズ」「Step2:保証フェーズ」「Step3:実務フェーズ」として定義した。また、本研究を通して明らかにしたBIMの現状と技術開発の方向性を踏まえ、BIMガイドライン策定に向けて、必然と考えられる業務フローの改善点を、以下のように提言した。1BIMマネージャーによるデータベース内容の事前検証2関係者間による採用プラットフォームの合意形成3データベースの互換性と冗長性:強固なサブシステムと外部参照機能の付与4データベースの互換性と冗長性:データベースの階層化5データベースの管理権限の平等化Information Technology(IT)は物づくりを飛躍的に合理化する。建築設備・建築環境工学
人工塩基対による遺伝情報の拡張技術の細胞システムへの応用

申請者らは、遺伝情報を拡張した次世代遺伝子操作技術の創出を目指して、複製で機能する第三の塩基対(人工塩基対)を独自に作り出し、これを組み込んだDNAを遺伝子にもつ生物システムの構築を進めている。近年、合成生物学分野の研究が増えてきているが、申請者らは、さらにその先の新たな研究分野(Xenobiology、ゼノバイオロジー)を立ち上げるために、新たな基盤となる基礎研究を積み上げることにより、生物への応用研究に発展させている。そして、昨年度来は、申請者らが作り出した人工塩基対(Ds-Px)の性能を詳細に調べる実験を中心に研究を進めた。その結果、複製においてDs-Px塩基対が天然型塩基対と同レベルの選択性で第三の塩基対として機能することと、この塩基対を用いたDNAの蛍光標識法など、今後の細胞への応用に向けてのDs-Px塩基対の有用性を示すことができた(論文投稿中)。さらに細胞内に人工塩基を導入し、細胞内で機能性核酸を機能させるための核酸断片の安定化法なども開発でき(Scientific Reportsに論文受理)、本課題の主目的である新たな構成成分を含む遺伝子を持つ新生物の創製とその応用技術の開発に現在研究を進めている。このような新分野を切り開くためには人材の育成も重要な課題であるが、国内での人材育成が非常に難しく、その間に、シンガポールのInstitute of Bioengineering and Nanotechnology(IBN)から新研究チーム設立を依頼された。難しい判断ではあったが、国際的に本研究を進めるためには、IBN研究所に申請者らの研究室を移すことが、最も良いと考えた。その結果、残念ながら、科研費での本課題は今年の10月末をもって終了するに至った。本オファーのように、本課題を通して、申請者らの研究が国際的に認められつつあることも、今年度の研究成果の1つであると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。申請者らは、遺伝情報を拡張した次世代遺伝子操作技術の創出を目指して、人工的に作り出した第三の塩基対(人工塩基対)を組み込んだDNAを遺伝子に持つ生物システムの構築を進めている。これまでに申請者らが開発した複製や転写で機能する人工塩基対(DsーPxなど)を用いて本課題を遂行し、平成26年度は以下の研究を行った。予備実験としてDs -Px塩基対の複製におけるその性質の詳細を調べた。DsーPx塩基対はPCRで機能する第三の塩基対として世界的に注目を集めているが、一部では特定の塩基配列中でしか機能しないという誤解もされている(http://www.sciencemag.org/content/336/6079/292.3.full)。そこで、精密な実験系を構築して、この配列依存性を調べた。そして、DsーPx塩基対の配列依存性は低く、どのような天然型塩基の配列中にも第三の塩基対として導入できる精度の高い人工塩基対であることが分かった。DsーPx塩基対を組み込んだDNAを導入した細胞を増幅させるためには、DsとPxの材料を外部から与える必要がある。通常は、人工塩基ヌクレオシドを供給して、細胞内で三リン酸体にさせる方法を取るが、検討を行ったところリン酸化酵素による人工塩基ヌクレオシドのリン酸化効率が悪いことが分かった。そこで、申請者らは、フランスの研究チームとの共同研究により、全く別の方法で、人工塩基ヌクレオシドの三リン酸体を作る出す方法も検討し、すでに結果が得られている。また、Romesbergらと同様の方法を申請者らのDsーPx塩基対でも試すための大腸菌の系を現在立ち上げているところである。さらに、DsーPx塩基対とは異なる概念の人工塩基対の開発も進めている。

本オファーのように、本課題を通して、申請者らの研究が国際的に認められつつあることも、今年度の研究成果の1つであると考えている。RomesbergらのNature論文以降で状況が変わり、また、途中採択であったため、その状況に合わせて実施内容を変更したため、目に見える達成度としては現時点では現れていない。申請者らは、本課題を数年前より実施しておりその可能性が高いことが分かっていたが、研究室に余力が無く、当時最優先に進めていた核酸医薬品への応用に注力した(Nature Biotechnol., 2013, 31, 453.)結果、米国のRomesbergらによって彼らの人工塩基対を大腸菌のプラスミド中に導入した論文がNature誌に先に掲載されることになった。その後で平成26年度の途中より本課題が採択され、遅きに逸した感があるが、Romesbergらの手法を誰もが使えるバイオ技術に高めるためにはさらなる改良の余地があることも分かり、課題を進めるに当たり、基盤をさらに強固にして研究を積み重ねる方針に切り替えた。ただし、本課題のように化学合成した人工物質を用いた生物学実験から成り立つ合成生物学分野の研究に経験豊富な研究者が少なく、平成26年度は人材の育成に力を入れることにした。その結果、細胞実験に進めるに当たりその準備は整ってきたが、目に見える形の成果にはまだ至っていない。27年度が最終年度であるため、記入しない。RomesbergらのNature論文の追試を申請者らの人工塩基対を用いて実施することと、培地中より細胞内に取り込ませる人工塩基材料を、Romesbergらの行った扱いにくいヌクレオシド三リン酸体から取り扱いやすいヌクレオシドなどに変えて、大腸菌や酵母の系で実験を進める予定である。また、本人工塩基対技術は遺伝情報の拡張技術として次世代の遺伝子操作技術になる。その点で細胞への応用は非常に重要となり、米国ではRomesbergらのNature論文以降、この分野への研究にかなりの力を注ぐようになった。これまでの人工塩基対の創出研究は、アイデアが重要であったため小さな研究グループでも世界的にリードを保つことができたが、人工塩基対が開発できたことにより、研究の規模を大きくすれば他分野への応用が一気に進む状況になってきた。細胞への応用もその一つであり、このままでは米国力に太刀打ちできなくなるであろう。この状況に危機感を感じたのは欧州の研究者達で、昨年は新たにXenobiologyという分野を立ち上げ、私自身もそこに呼ばれて参加するに至った(http://xb1genoa.com/)。しかし、世界で最初に複製で機能する人工塩基対を開発した申請者らとしては、やはり、日本のオリジナルとして本研究を進めたい。幸い国内には細胞システムを自在に扱える突出した合成生物学研究者がいるので、申請者らの人工塩基対を提供して種々の細胞システムに応用してもらう時期と考えている。そこで、今後は、本基盤研究から一歩進んで国内の研究グループが集まり、人工塩基対の細胞研究を加速するプロジェクトを立ち上げる準備も進めている。
アルコールは発がんを促進するか

エタノール摂取は多環芳香族炭化水素類DNA付加体形成を促進するか動物実験での確認を目的とした。マウスに2%エタノールを8週間自由飲水させ,人の飲酒状態と仮定した。対照群マウスには水を自由飲水させた。8週後,両群にベンゾピレン(BaP)を腹腔に20または100mg/kg体重を投与し,5日後に肺,胃を取り出し,DNAを抽出し,BaP-DNA付加体を測定した。使用したマウスは,アセトアルデヒド脱水素酵素(ALDH2)欠損マウスと野生型マウスである。ALDH2欠損マウスは,アセトアルデヒドの過剰な蓄積が起こる。DNA付加体形成にエタノールの影響があるとすれば,それはエタノール自体の影響か,あるいは代謝されたアセトアルデヒドの影響であるかを,このマウスを使うことにより評価することが出来る。結果として,BaP100mg/kg投与実験では,飲酒群と対照群のBaP-DNA付加体濃度は,メス肺において飲酒群でBaP-DNA付加体の有意な増加が見られた。特にメス肺で,ALDH2欠損群で飲酒による有意な増加が見られた。また,メス胃で対照群,飲酒群とも欠損群で有意な増加が見られた。BaPの投与量を100mgから20mgに下げた実験も行った。ここでも,メス肺でBaP-DNA付加体濃度が飲酒群で高い傾向が見られた。ALDH2遺伝子型別では,欠損型の有意な影響は見られなかった。また,アセトアルデヒド自体によるDNA付加体を測定することもできた。以上より,BaP-DNA付加体は飲酒群で高い傾向が見られた。特にメスのALDH2欠損で増加の傾向があった。アセトアルデヒドによるBaP付加体形成の促進作用が疑われる。性差があるは,ホルモン等の影響もあるかもしれない。エタノール摂取は多環芳香族炭化水素類DNA付加体形成を促進するか動物実験で確認することを目的とした。8週後,両群にベンゾピレン(BaP)を腹腔に20または100mg/kg体重を投与し,5日後に肺,胃を取り出し,DNAを抽出した。32Pポストラベル法(ヌクレアーゼP1法)でBaP-DNA付加体を測定した。

性差があるは,ホルモン等の影響もあるかもしれない。エタノール摂取は多環芳香族炭化水素類DNA付加体形成を促進するか動物実験で確認することを目的とした。マウスに2%エタノールを8週間自由飲水させ、人の飲酒状態と仮定した。対照群マウスには水を自由飲水させた。8週後、両群にベンゾピレン(BaP)を腹腔に20または100mg/kg体重を投与し、5日後に肺、胃を取り出し、DNAを抽出した。^<32>Pポストラベル法(ヌクレアーゼP1法)でBaP-DNA付加体を測定した。使用したマウスは、アセトアルデヒド脱水素酵素(ALDH2)欠損マウスと野生型マウスである。ALDH2欠損マウスは、アセトアルデヒドの過剰な蓄積が起こる。DNA付加体形成にエタノールの影響があるとすれば、それはエタノール自体の影響か、あるいは代謝されたアセトアルデヒドの影響であるかを、このマウスを使うことにより評価することが出来る。結果として、BaP100mg/kg投与実験では、飲酒群と対照群のBaP-DNA付加体濃度は、メス肺において飲酒群でBaP-DNA付加体の有意な増加が見られた。特にメス肺で、ALDH2欠損群で飲酒による有意な増加が見られた。また、メス胃で対照群、飲酒群とも欠損群で有意な増加が見られた。BaPの投与量を100mgから20mgに下げた実験も行った。ここでも、メス肺でBaP-DNA付加体濃度が飲酒群で高い傾向が見られた。ALDH2遺伝子型別では、欠損型の有意な影響は見られなかった。また、アセトアルデヒド自体によるDNA付加体を測定することもできた。以上より、BaP-DNA付加体は飲酒群で高い傾向が見られた。特にメスのALDH2欠損で増加の傾向があった。アセトアルデヒドによるBaP付加体形成の促進作用が疑われる。性差があるは、ホルモン等の影響もあるかもしれない。
マルチメディアQoSの相互補完性に関する研究

本研究は,IPネットワークによる音声・ビデオ伝送を対象として行われ,その実績は5種類に大別できる.まず第1に,相互補完性研究のために,QoSマッピングによるユーザレベルQoS評価の従来研究を総括した.第2は,ユーザレベルQoS研究の準備として,音声・ビデオ伝送のアプリケーションレベルQoS評価の研究である.DiffServのAFサービスを用いてWebアクセスと音声・ビデオ伝送サービスを実現する際のAFCP値やWFQスケジューラの影響,IEEE802.11eMAcプロトコルの影響などを定量的に調査した.更に,Bluetoothプロトコル階層間でのパケットセグメンテーションの不整合の影響も評価した.第3は,ライブ音声・ビデオをマルチキャスト伝送する場合に,端末間同期品質に焦点を合わせたアプリケーションレベルQoSの評価研究である.3種類の端末間同期方式を対象として,インターネットの階層構造を反映したTiersモデルと無線アドホックネットワークにおいて,3方式を比較した.第4の研究は,距離尺度となるQoSパラメータを用いたユーザレベルQoSを扱っている.最初に,心理学的測定法である一対比較法と比較判断の法則とを用いて,距離尺度となるユーザレベルQoSパラメータを算出する方法を提案した.次に,ライブ音声・ビデオ伝送においてエンドツーエンド遅延がユーザレベルQoSに及ぼす影響も評価した,更に,ユーザレベルQoSの連続時間評価も行った.第5は,音声とビデオの相互補完性の研究である.カテゴリー判断の法則を用いて距離尺度のユーザレベルQoSパラメータを求めた.主成分分析と重回帰分析により,アプリケーションレベルQoSパラメータとのマッピング式を導出し,音声とビデオ間の相互補完性を定量的に議論できる枠組みを与えた.4種類のコンテンツを調べ,補完の度合いはコンテンツの種類に依存することを示した。本年度の研究は,IPネットワークによる音声・ビデオ伝送を対象として行われ,その実績は4種類に大別できる.まず,第1は,ユーザレベルQoS研究の準備としてのアプリケーションレベルQoS評価の研究である.DiffServのAFサービスにおいて,UDPとTCPのコンピュータデータフローによる干渉が,アプリケーションレベルQoSの一つである連続メディア同期品質にどのような影響を及ぼすかを実験により明らかにした.また,再送ベースのマルチキャスト方式MRVTRにおいて,メディア同期のためのバッファリング時間がアプリケーションレベルQoSに及ぼす影響も調査した.第2は,アプリケーションレベルQoSの観点からの端末間同期の検討である.中規模のマルチキャストグループにライブ音声・ビデオを転送する場合を対象として,3種類の端末間同期方式を比較することで,各方式の特徴を明らかにした.第3の研究は,ユーザレベルQoSとそれへのマッピングに関するものである.まず,心理学的測定法である一対比較法と比較判断の法則とを用いて,距離尺度となるユーザレベルQoSパラメータを評価する方法を提案した.更に,重回帰分析を用いて,測定により得られたアプリケーションレベルQoSパラメータ値からユーザレベルQoSパラメータ値を推定する方法も提案し,その有効性を示した.また,同様な方法で,コンテンツの違いがユーザレベルQoSに及ぼす影響についても調べた.更に,多次元的にユーザレベルQoSの評価するために,SD法を適用し,コンテンツの違いがユーザレベルQoSの劣化の仕方に影響を及ぼすことも示した.これらに加えて,ライブ伝送時のユーザレベルQoSの評価や,多次元尺度法によるユーザレベルQoSの多次元距離空間表現法も提案した.第4は,序数尺度であるMOSを用いた相互補完性の研究である.アプリケーションレベルQoSとユーザレベルQoSのマッピング関係式によって,相互補完性を定式化した.そして,シミュレーションデータを用いて,音声とビデオが相互補完するアプリケーションレベルQoSパラメータ値の範囲を示した.本年度は,"マルチメディアQoS研究の現状と課題

"と題する総括的な研究サーベイを行った他,次の4種類の研究成果を上げている.まず,第1に,ユーザレベルQoS研究の準備として,音声・ビデオ伝送のアプリケーションレベルQoS評価の研究を行った.DiffServのAFサービスを用いてwebアクセスと音声・ビデオ伝送サービスを実現する際のAFCP値の影響の評価,WFQスケジューラのネットワーク内の配置の影響,IEEE802.11eMACプロトコルの影響などを定量的に調査した.第2は,ライブ音声・ビデオをマルチキャスト伝送する場合に,端末間同期品質に焦点を合わせたアプリケーションレベルQoSを評価したものである.3種類の端末間同期方式を対象として,有線網と無線アドホックネットワークの両方で3方式を比較し,各方式の特徴を明らかにした.第3は,距離尺度となるQoSパラメータを用いたユーザレベルQoSの研究である.まず,順序尺度であるMOSと2種類の心理学的測定法によって求めた距離尺度との精度を比較した.また,距離尺度の原点となる基準値を,極限法を利用して求める方法を提案した.更に,ライブメディア伝送における作業の種類や,画像表示サイズの違いが,ユーザレベルQoSに及ぼす影響についても検討した.第4は,音声とビデオの相互補完性の研究である.昨年度はMOSを用いて相互補完性を調べたが,本年度は,心理学的測定法の一つであるカテゴリー判断の法則をMOSに適用して距離尺度に変換し,ユーザレベルQoSパラメータを求めた.主成分分析と重回帰分析により,アプリケーションレベルQoSパラメータとのマッピング式を導出し,音声とビデオ間の相互補完性を定量的に調べた.更に,この相互補完性を用いて,与えられたネットワーク平均負荷量に対して,最高のユーザレベルQoSを達成するビデオの送出フレームレートが存在することを示した.本年度も,平成14,15年度と同じ4種類の課題の研究を行うとともに,QoSマッピングによるユーザレベルQoS評価研究の総括を行った.この総括の発表は,2005年3月の電子情報通信学会総合大会でのシンポジウムで招待講演として行われた.具体的な研究内容の第1は,ユーザレベルQoS研究の準備としての音声・ビデオ伝送アプリケーションレベルQoS評価の研究である.Bluetoothによって音声・ビデオ伝送を行う場合に,Bluetoothプロトコル階層間でのパケットセグメンテーションの不整合が,アプリケーションレベルQoSに及ぼす影響を評価した.第2は,ライブ音声・ビデオをマルチキャスト伝送する場合に,端末間同期品質に焦点を合わせたアプリケーションレベルQoSの評価研究である.
クローラ型掘削機械の機体位置検出システムに関する研究

クローラ型の移動走行装置をもった掘削機械を自動化するには、移動に伴う機体位置の検出が不可欠である。本研究ではこれを実現するために、機体が移動したときの3次元的姿勢変化量と3次元的移動量を計測するシステムを開発した。開発した計測システムは姿勢計測サブシステムと移動量計測サブシステムから成る。姿勢計測システムは検出部をレートジャイロ1成分と加速度計2成分、およびレートジャイロ1成分と傾斜計2成分の2通りの構成とした。いずれも市販されている安定した動作特性を持つセンサである。センサ出力から機体の3次元的姿勢を算出する方法として、本研究では一般回転行列を用いた新たなアルゴリズムが考案されている。一般回転行列を定義する回転軸の方位および回転角から、必要に応じて機体の姿勢変化ならびに機体の移動方向を算出することができる。一方、移動量計測システムはレーザーレンジャ(またはレーザレンジファインダ)と同じ機能をもつシステムで、レーザ投光系とカメラ受光計から成る。レーザ投光系は波長650nmの可視光を任意の方向に射出でき、機体の移動前後、レーザ光を標的に照準する。カメラ受光系は標的に結んだレーザスポットをCCDカメラ撮像し、画像処理して機体からみた標的の3次元位置を算出することができる。これらつの計測システムから得られる機体の移動中の姿勢の変化量、および標的までの距離と方位の情報から、機体の現在の位置を知ることができる。本研究ではこれらのサブシステムについて室内実験を行い、それぞれ十分な精度で機能することを確認できた。距離画像計測にもとづく機体移動量の測定平成6年度は、新たに購入したレーザ光源、スキャナ、およびスキャナ駆動用のパーソナル・コンピュータにより、距離画像計測における投光系を構成した。またこれと並行して、CCDカメラ、画像メモリー・ボード、およびEWSを購入し、距離画像計測における受光系を構成した。以上の設備備品の購入により、距離画像計測のハードウェアは整った。現在までに、受光系の外部パラメータと内部パラメータのキャリブレーションは完了した。一方、投光系のキャリブレーションについては、現在実験手順と外部・内部パラメータを算出するアルゴリズムを検討し終えた段階で、実験は次年度に行なう予定である。姿勢計測にもとづく姿勢変化量の測定平成6年度は、レート・ジャイロ1成分と加速度計2成分または傾斜計2成分から成る2種類の姿勢センサについて、姿勢変化量を算定する計算アルゴリズムを検討し、その有効性を室内実験で確認した。アルゴリズムは3成分のセンサ出力を入力データとし、一般回転行列を用いて、姿勢変化の回転軸と回転変位を求めるもので、必要に応じて、ロール、ピッチ、ヨ-、ならびに水平回転変位、垂直回転変位を算出できる。このアルゴリズムを実証するために、本研究で新たに製作したミニビ-クルにセンサ・システムを搭載して移動実験を行なった。その結果このアルゴリズムは移動機体の姿勢変化量の測定に有効であり、またストローク計測を組み合わせると、移動量の測定も可能であるとの結論が得られた。本研究で開発する機体位置検出システムは、二つのサブシステムから成る。一つは姿勢センサであり、他の一つはレーザレンジャである。この中、姿勢センサの検出部の構成、およびセンサ出力から姿勢を算出するアルゴリズムについては、前年度に開発を完了し、室内実験で適用性を検証した。したがって本年度はレーザレンジャによる機体移動量の計測について集中的に研究を行なった。本研究でのレーザレンジャはレーザ投光系とカメラ受光系から成る。レーザ投光系はレーザ光を任意の方向に射出する機能を持つように、レーザ・スキャナ、スキャナ・ドライバ、ドライバ・アンプ、および入力部で構成した。これによって機体が移動する前後、または移動中に、機体の外に設けられた標識にレーザ・スポットを照準することができる。またカメラ受光系は標識に照準されたレーザ・スポットを位置標定する機能を持つように、CCDカメラ、カメラ・アダプタ、画像処理ボード、およびパーソナル・コンピュータ、カメラ・モニタで構成した。

これによってカメラで撮像した標識近傍の画像からレーザ・スポットの3次元空間座標を決定することができる。本研究ではこれらの機器から成るレーザ投光系とカメラ受光系の外部パラメータと内部パラメータをキャリブレーションによって決定し、距離計測への適用性を検証するために室内実験を行なった。その結果レーザ・スポットで照準された標識の位置はレーザレンジャからの距離の1%未満の精度で計測できることがわかった。したがって、本研究で開発したレーザレンジャは機体の移動に伴う自己位置の検出に有効と判断される。