hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ルールベースシステムにおける補間推論に関する研究

本研究の計画は以下の3段階から成っていた.1.実用的条件下でのファジィ推論による関数近似精度の定量的評価.2.近似精度からみた最適ルール数の選択法の考案.3.1.2.で得られた結果をふまえた補間推論法の考案.1.に関しては,ファジィ推論の中で最も扱いやすい方法として代数積演算と中心平均による非ファジィ化法を用いたものをとりあげ,推論規則群の前件部条件のうち隣合うもの同士の距離の最大値hとおいたとき,hの2乗に比例する定数で関数近似誤差の限界を押さえられる見通しがついた.ただし,中心平均法は非ファジィ化としてはあまり一般化ではないので,最も広く使用されている重心法の場合との比較が今後の課題である.2.に関しては,1.で得られた誤差限界と所要精度から推論規則の前件部の間隔を計算するこができるので,近似区間内のルールの個数を見積ることが可能となった.ただし,誤差限界式は過大評価の傾向があり,ルール数もやや多めに見積られるので,この点についてさらに数値実験による検証を進めている.3.に関しては,疎なルール間に与えられた入力に対する出力を直接補間する従来の線形補間推論法に対して,本研究では,ルールの間隙を覆うような複数のルールをある種の補間法で補う方法を考案した.補うべきルールの数は2.の成果を用いて見積りを行う.本手法は従来法に比べて計算量は著しく増大するが一度補ったルールはそのまま別の補間推論に適用できるので,制御等への応用を考える場合にはむしろ有利である.さらに,従来法では適切な補間結果が得られなかった特殊な例についても,良好な結果が得られることが実験で示されている.本研究の計画は以下の3段階から成っていた.1.実用的条件下でのファジィ推論による関数近似精度の定量的評価.2.近似精度からみた最適ルール数の選択法の考案.3.1.2.で得られた結果をふまえた補間推論法の考案.1.に関しては,ファジィ推論の中で最も扱いやすい方法として代数積演算と中心平均による非ファジィ化法を用いたものをとりあげ,推論規則群の前件部条件のうち隣合うもの同士の距離の最大値hとおいたとき,hの2乗に比例する定数で関数近似誤差の限界を押さえられる見通しがついた.ただし,中心平均法は非ファジィ化としてはあまり一般化ではないので,最も広く使用されている重心法の場合との比較が今後の課題である.2.に関しては,1.で得られた誤差限界と所要精度から推論規則の前件部の間隔を計算するこができるので,近似区間内のルールの個数を見積ることが可能となった.ただし,誤差限界式は過大評価の傾向があり,ルール数もやや多めに見積られるので,この点についてさらに数値実験による検証を進めている.3.に関しては,疎なルール間に与えられた入力に対する出力を直接補間する従来の線形補間推論法に対して,本研究では,ルールの間隙を覆うような複数のルールをある種の補間法で補う方法を考案した.補うべきルールの数は2.の成果を用いて見積りを行う.本手法は従来法に比べて計算量は著しく増大するが一度補ったルールはそのまま別の補間推論に適用できるので,制御等への応用を考える場合にはむしろ有利である.さらに,従来法では適切な補間結果が得られなかった特殊な例についても,良好な結果が得られることが実験で示されている.
細胞シートによる人工卵巣の構築

細胞シートによる卵胞培養を行うため、まずマウス卵胞を用いて諸条件の基礎的検討を行った。培養環境下でマウス線維芽細胞(MEF)の細胞シートを積層することを試み、一定の割合で培養中にも積層状態を維持することができた。マウス卵胞培養において卵胞直径の増大がみられたが、長期間にわたる細胞シートの積層状態の維持は不可能であった。ヒト卵胞培養における検討では、MEFの調整培地とアルギン酸ゲルの利用により卵胞の成長を確認した。本研究により、細胞シートそのものでの人工卵巣構築には課題が残るが、調整培地やゲルの利用による代替法により、人工的に卵巣内環境を再現することは可能であることが明らかになった。本研究では、がん治療のための妊孕性温存や卵巣に眠る多量の生殖資源細胞を生殖補助医療で活用するため、体外でよりよい培養環境を構築するための人工卵巣構築の可能性を探っている。本年度は、細胞シートによる卵胞培養を行うため、まずマウス卵胞を用いて諸条件の基礎的検討を行った。細胞シートに使用した細胞種は、ES細胞のフィーダー細胞としても利用されるマウス胎児線維芽細胞を使用した。人工卵巣を3次元構築するため、培養環境下で細胞シートを積層することを試みるものの、積層そのものが難しく、また積層できても培養中にはがれるなど困難であったが、積層時に寒天やゼラチンを用いることにより、一定の割合で培養中にも積層状態を維持することが可能になった。マウスは、発生工学研究で多くの実績のあるB6D2F1マウスの10日齢を使用した。卵胞単離法は、酵素処理法、機械的単離法のどちらでも充分量の卵胞数が確保できることを確認し、機械的単離法によって得られた2次卵胞をの一部を積層した細胞シートの間で培養したところ、卵胞直径の増大がみられ、細胞シートによる卵胞培養が一定期間可能であることを確認した。細胞シートの積層法については今後も改良を続け、層数の増加や卵胞-細胞シート間の構造に工夫をするなど、検討していく予定である。また、細胞シートに用いる細胞の種類ならびに卵胞単離法については、より細胞シートに用いた卵胞培養に適した種類や方法が存在する可能性があり、さらなる検討が必要であると考えている。本研究では、癌治療のための妊孕性温存や卵巣に眠る多量の生殖資源細胞を生殖補助医療で活用するため、体外でよりよい培養環境を構築するための人工卵巣構築の可能性を探った。前年度のマウス2次卵胞を用いた検討の結果、細胞シートを積層して培養し、卵胞直径の増大は確認できたが、細胞シートの特性上、長期間の積層状態の維持は困難であることが判明した。そこで、細胞シートを積層する方法の代替法として、マウス線維芽細胞の調整培地の利用を検討した。材料は従来のマウス卵胞に加え、勤務地の異動に伴いヒト卵巣の入手が可能となったため、以降はヒト卵胞を中心に検討を行った。ヒト卵胞は酵素処理法により単離した。利用した卵胞ステージは、これまでの知見から体外発育(IVG)が困難であり、かつ卵巣内で多量の存在が予想される直径60-100umの初期一次卵胞二次卵胞を対象とした。酵素処理により、培養中の卵胞の形態維持が困難になったため、アルギン酸ゲルに包埋して培養を行った。マウス線維芽細胞の調整培地は、T-25フラスコに播種後、サブコンフルエントの状態でIVG培地に置換し、1日おきに回収して利用した。アルギン酸ゲル濃度の検討も同時に行った結果、アルギン酸ゲルは2%より0.5%が適しており、調整培地の利用により卵胞直径の有意な増加がみられた。しかし、これらの培養系においても長期培養により卵胞の変性が見られたことから、さらなる発育が継続できるような培養系の改良が今後の課題である。26年度が最終年度であるため、記入しない。生殖補助医療26年度が最終年度であるため、記入しない。所属機関の変更により、異動先での実験環境をセットアップすることに時間がかかってしまい、当初計画していた内容のすべて遂行するのが困難であった。マウス卵胞培養によって詳細な基礎的検討を続けるとともに、ヒトへの臨床応用のため、マウス以外の動物種においても検討を行い、同様の結果が得られるかについて調査する。
心血管代謝疾患病態基盤としての小胞体ストレス・転写因子翻訳後修飾シグナル分子機構

過剰なカロリー摂取と運動不足による肥満の急増とともに、肥満を基盤として高血圧、耐糖能異常や脂質代謝異常を併発するメタボリックシンドロームが心血管疾患の最重要なリスクファクターとして注目されている。ところが、メタボリックシンドロームが易動脈硬化状態となるメカニズムはまだよく分かっていない。本研究計画では肥満を背景とする心血管疾患と代謝疾患の分子機構について、特に血管への遊離脂肪酸を中心とする代謝的なストレスへの応答機構に着目し、その情報を伝達する小胞体(ER)ストレス応答機構、ストレス応答の遺伝子発現を制御する転写ネットワークの翻訳後修飾を解析し、メタボリックシンドローム下での動脈硬化発症分子機構を明らかにする。また血管系の知見に基づいて代謝組織の病態形成ストレス応答機構の解析を行い、肥満を背景として進展する心血管代謝疾患に共通な分子基盤を明確にすることを目的とする。さらに、これらシグナル分子機構を標的とする新規診断治療戦略へのトランスレーションを進めることを目的として研究を行った。その結果、遊離脂肪酸が、血管及び膵ラ氏島で小胞体ストレスを惹起し、両者の機能障害を引き起こすことを見いだした。そのシグナリング機構の解析を進め、遊離脂肪酸によるTLR4シグナル活性化の詳細を明らかとした。遊離脂肪酸はTLR4/MD2複合体に直接作用し、NF-・Bパスウェイを活性化すると考えられる。また、心臓及び腎臓に対する遊離脂肪酸の作用を解析し、両者においても炎症プロセスへ寄与することを見いだした。その結果、代謝ストレスに応答して、転写因子KLF5がエネルギー代謝を制御すること、またその機能制御にKLF5のSUMO化が重要であることを見いだした。遊離脂肪酸が、血管及び膵ラ氏島で小胞体ストレスを惹起し、両者の機能障害を引き起こすことを見いだした。さらに、その情報伝達経路の解析を行い、酸化ストレスが重要であることを同定した。さらに、EPAが遊離脂肪酸による小胞体ストレスを抑制することを明らかにした。

さらに、その情報伝達経路の解析を行い、TLR4シグナルと酸化ストレスが重要であることを同定した。また、膵β細胞においては小胞体ストレスパスウェイも重要な意義を持つことを見いだした。これらの結果は、血管と膵ラ氏島で同様の病態惹起メカニズムが機能していることを示唆する。過剰なカロリー摂取と運動不足による肥満の急増とともに、肥満を基盤として高血圧、耐糖能異常や脂質代謝異常を併発するメタボリックシンドロームが心血管疾患の最重要なリスクファクターとして注目されている。ところが、メタボリックシンドロームが易動脈硬化状態となるメカニズムはまだよく分かっていない。本研究計画では肥満を背景とする心血管疾患と代謝疾患の分子機構について、特に血管への遊離脂肪酸を中心とする代謝的なストレスへの応答機構に着目し、その情報を伝達する小胞体(ER)ストレス応答機構、ストレス応答の遺伝子発現を制御する転写ネットワークの翻訳後修飾を解析し、メタボリックシンドローム下での動脈硬化発症分子機構を明らかにする。また血管系の知見に基づいて代謝組織の病態形成ストレス応答機構の解析を行い、肥満を背景として進展する心血管代謝疾患に共通な分子基盤を明確にすることを目的とする。さらに、これらシグナル分子機構を標的とする新規診断治療戦略へのトランスレーションを進めることを目的として研究を行った。その結果、遊離脂肪酸が、血管及び膵ラ氏島で小胞体ストレスを惹起し、両者の機能障害を引き起こすことを見いだした。そのシグナリング機構の解析を進め、遊離脂肪酸によるTLR4シグナル活性化の詳細を明らかとした。遊離脂肪酸はTLR4/MD2複合体に直接作用し、NF-κBパスウェイを活性化すると考えられる。また、心臓及び腎臓に対する遊離脂肪酸の作用を解析し、両者においても炎症プロセスへ寄与することを見いだした。
生殖維持におけるリン脂質関連蛋白とその自己抗体の関与

1反復流産患者およびIVF-ET反復不成功患者から、抗フォスファチジルセリン(PS)抗体、抗カルジオリピン(CL)抗体、抗フォスファチジルエタノールアミン(PE)抗体、抗アネキシンA5(A5)抗体陽性血漿を得た。いずれも特にIgGアイソタイプが有意に多く認められ、カラムを用いてポリクローナルIgG抗体を精製した。これらの患者は血液凝固亢進状態にあることが、レーザー散乱粒子計測法を用いた血小板凝集機能検査、TAT、α2PICにより明らかとなった。2反復流産患者のみならずIVF-ET反復不成功患者においてもFXII活性低下を認めた。FXII活性低下は反復流産患者の18%に認められ、これらの患者の中には、抗FXII抗体を持つ症例のあることが、Western BlotおよびBiaCore、ELISAで明らかとなった。同時に抗FXII抗体のFXII上での結合部位のマッピングを行った。3抗アネキシンA5抗体強陽性患者をヘパリンで治療し妊娠分娩に成功した。その経過中の血液中のアネキシンA5濃度は正常コントロールと比べ変化がなく、抗アネキシンA5抗体は変わらず陽性であった。分娩後1年の抗体価も変化がなかった。4キニノーゲンを認識する抗PE抗体の結合部位はdomain3のcysteine protease inhibitoryregionであることがペプチドのmappingにより判明した。5マウス受精卵に抗体がおよぼす影響を観察した。抗A5抗体は精子にも卵にも変化を与えなかったが、各抗リン脂質抗体は卵のグレードを低下させた。6抗アネキシンA5抗体のアネキシンA5上での結合部位は、リン脂質結合部位の近傍すなわちカルシウム結合部位の周囲であると示唆された。7陰性荷電リン脂質を含んだリポソームを多数作成し、PS、抗PS抗体、CL、抗CL抗体、アネキシンA5、抗アネキシンA5抗体、PE、抗PE抗体(キニノーゲン依存性抗体)、FXII、抗FXII抗体の相互関係を、BiaCoreにより解析した。1 ELISA法にて、反復流産患者および体外受精反復不成功患者の血漿をスクリーニングし、生殖維持破綻を伴う患者の抗フォスファチジルセリン(PS)抗体、抗カルジオリピン(CL)抗体、抗フォスファチジルエタノールアミン(PE)抗体、抗アネキシンV抗体陽性血漿をそれぞれのアイソタイプ別に得た。IVF-ET反復不成功患者と反復流産患者は共に、抗PE抗体IgGと抗核抗体がコントロールに比べ有意に高かった。さらに、IVF-ET反復不成功患者は、抗PS抗体IgGおよび抗CL抗体IgGがコントロールや反復流産患者に比べ有意に多く認められた。抗アネキシンV抗体IgGは反復流産患者および体外受精反復不成功患者において、コントロールに比べ有意に高かった。2生殖維持破綻を伴う患者のFXII活性を測定し、活性低下症例を得た。3キニノーゲンの精製をカラムを用いて行った。キニノーゲンの一部の合成ペプチド作成を行った。4レーザー散乱粒子計測法(PA-20,KOWA)を用いて23個の血小板からなる小凝集塊を測定する血小板凝集能測定により生殖維持破綻を伴う患者の一部、特に抗リン脂質抗体陽性患者に血小板の自然凝集が見い出された。5アネキシンVを胎盤から精製した。大腸菌を用いリコンビナントアネキシンVの作製を行った。

ポリクローナルとモノクローナル抗アネキシンV抗体を用い、サンドイッチELISA法でアネキシンV濃度測定を行った。6陰性荷電リン脂質のソースとして、PS/PC vesicleおよびPSを細胞外膜にtranslocateさせた血小板を作成した。7抗アネキシンV抗体強陽性患者2名の妊娠経過中の血漿・血清を保存し、分娩後の胎盤の病理標本を作成した。2抗A5抗体強陽性患者2名が妊娠継続に成功し分娩を終えた。これらの患者および正常妊婦の妊娠経過中の血漿中のA5濃度を測定した。3マウス受精卵に抗体がおよぼす影響を観察した。抗A5抗体は精子にも卵にも変化を与えなかったが、各抗リン脂質抗体は卵のグレードを低下させた。4抗PE抗体、FXII欠乏症と血小板微少凝集塊の出現に関連が認められた。5上記の患者から得られた抗A5抗体IgGは全て、A5がPSに結合している場合に認識しなかったが、フリーなA5には結合した。一方、マウスのモノクローナル抗A5抗体IgGは、A5がPSに結合している場合にもフリーな場合にもA5に結合した。すなわち患者の抗A5抗体はA5のリン脂質結合部位の近傍を認識する可能性が示唆された。6キニノーゲンを認識する抗PE抗体の結合部位はdomain3のcysteine protease inhibitoryregionであることがペプチドのmappingにより判明した。2反復流産患者および反復体外受精不成功患者より得られた、抗PS抗体、抗CL抗体、アネキシンA5抗体IgGを用い、マウスの配偶子におよぼす影響を観察した。抗アネキシンA5抗体は精子、卵、受精卵に対する直接作用を認めなかったが、抗PS抗体、抗CL抗体、抗PE抗体は卵のグレードを低下させ、受精率が低下した。3抗アネキシンA5抗体強陽性患者をヘパリンで治療し妊娠分娩に成功した。その経過中の血液中のアネキシンA5濃度は正常コントロールと比べ変化がなく、抗アネキシンA5抗体は変わらず陽性であった。分娩後1年の抗体価も変化がなかった。4反復流産患者のみならず反復体外受精不成功患者においてもFXII活性低下を認めた。FXII活性低下は反復流産患の18%に認められ、これらの患者の中には、抗FXII抗体を持つ症例のあることが、Western BlotおよびBiaCore、ELISAで明らかとなった。5抗アネキシンA5抗体のアネキシンA5上での結合部位は、リン脂質結合の近傍すなわちカルシウム結合部位の周囲であると示唆された。6抗FXII抗体のFXII上での結合部位のマッピングを行った。7陰性荷電リン脂質を含んだリポソームを多数作成し、PS、抗PS抗体、CL、抗CL抗体、アネキシンA5、抗アネキシンA5抗体、PE、抗PE抗体(キニノーゲン依存性抗体)、FXII、抗FXII抗体の相互関係を、BiaCoreにより解析した。アネキシンA5はPSのみならず、陰性荷電であるCLにも当然結合したが、中性荷電であるPEにも結合した。すなわち抗PE抗体のコファクターとしてアネキシンA5も考慮することができる。
アデノウィルスベクター重複感染によるメラノーマ遺伝子治療の研究

12種類のメラノーマ細胞を10%FCS添加DMEM, RPMI1640培地にて大量に培養し、凍結保存した。平成12年度に検討した増殖能に基づき、4種類の細胞を選択し、さらに大量に培養した。増殖した細胞を回収し、FCS無添加のDMEM, RPMI1640培地に懸濁し、細胞数を1000万個/mlに調整した8週令の♀ヌードマウスの両肩にそれぞれ0.1mlずつ皮下注した(メラノーマ細胞は100万個/部位)。経時的に腫瘍のサイズを電子ノギスで計測したところ、移植後4週間で直径が約15mmの腫瘍を形成した。メラノーマの細胞種により腫瘍のサイズは異なっていた。転移能について検討したところ、肺転移は認められなかった。以上の結果より、メラノーマ腫瘍細胞のヌードマウスへの移植技術は確立できたと考えた。上記の確立したメラノーマ腫瘍細胞のヌードマウスへの移植モデルにアデノウィルスを皮下注した。用いたアデノウィルスベクターはアポトーシスを誘導するASK1遺伝である。腫瘍形成後2週間後に1000万PFUを腫瘍内に直接投与し、経時的に腫瘍サイズを計測した結果、コントロールベクターでは腫瘍の増大がみられ、腫瘍の抑制効果は認められなかったが、ASK1遺伝子導入群では腫瘍サイズの縮小が認められ、腫瘍の抑制効果が認められた。組織学的には、腫瘍細胞はアポトーシスを起こしている所見が認められた。以上の結果より、アポトーシス誘導遺伝子であるASK1によるメラノーマの遺伝子治療の有効性が示唆された。平成12年度はアデノウィルスベクターの作製とメラノーマ細胞の調整・増殖について検討した。アデノウィルスベクターの作製:constitutive active formのASK1,IL-2cDNAをプラスミドに導入し、E.coliにtransfectさせ大量に培養・精製した。これをコスミドカセットに組み込み、Eco T221制限酵素にてE1部を切断したアデノウィルスベクターDNA-TPCとともに293細胞にco-transfectした。数日間培養し、homologous recombinationにより、ASK1,IL-2が組み込まれたアデノウィルスベクターを作成・分離した。これらのアデノウィルスベクターを293細胞に感染させ、大量培養を行い、293細胞を回収し、超音波処理にて破砕後、塩化セシウム密度勾配法にてウィルスを精製、濃縮を行った上で、PBSに透析した。このようにして得られたウィルス液は力価検定を行い、分注後超低温槽にて保在した。メラノーマ細胞の調整:12種類のメラノーマ細胞を10%牛胎児血清添加DMEM,ないしはRPMI1640培地にて培養した。それぞれ6well plateに播種し、5日間培養後、細胞数をコールターカウンターで測定した。細胞増殖能の高いものと低いもので2群に大別した。さらに、2種類の細胞を選択し、メラノーマ細胞にASK1アデノウィルスベクターを感染させ、細胞の形態変化を観察したところ、MOI=20でほとんどの細胞がアポトーシスを起こしていることが確認できた。平成12年度に検討した増殖能に基づき4種類の細胞を選択し、さらに大量に培養した。増殖した細胞を回収し、FCS無添加のDMEM, RPMI1640培地に懸濁し、細胞数を1000万個/1mlに調製した。8週令の♀ヌードマウスの両肩にそれぞれ0.1mlずつ皮下注した(メラノーマ細胞は100万個/部位)。メラノーマの細胞腫により腫瘍のサイズは異なっていた。

以上の結果より、メラノーマ腫瘍細胞のヌードマウスヘの移植技術は確立できたと考えた。上記で確立したメラノーマ腫瘍細胞のヌードマウスへの移植モデルにアデノウィルスを皮下注した。用いたアデノウィルスベクターはアポトーシスを誘導するASK1遺伝子である。腫瘍形成後2週後に1000万PFUを腫瘍内に直接投与し、経時的に腫瘍サイズを計測した結果、コントロールベクターでは腫瘍の増大がみられ、腫瘍の抑制効果は認められなかったが、ASK1遺伝子導入群では腫瘍サイズの縮小が認められ、腫瘍の抑制効果が認められた。組織学的には、腫瘍細胞はアポトーシスを起こしている所見が認められた。以上の結果より、アポトーシス誘導遺伝子であるASK1によるメラノーマの遺伝子治療の有効性が示唆された。
乳牛の妊娠超初期を支える卵管内免疫システム：精子・初期胚と免疫細胞のクロストーク

本研究は乳牛をモデルとして、受精・初期発生の場である卵管に備わる未知の特殊な局所免疫システムについて詳細に調べ、その阻害要因を明らかにして、乳牛でパイロット試験を行い、免疫寛容の強化を検証して、家畜生産性向上に寄与する目的でおこなう基礎的研究である。平成30年度の研究実績の要点を列記すると、1) BOEC培養系において体外受精卵を4日間共培養すると、受精卵は16細胞期に達し、BOECの弱いTh2型(抗炎症性)反応を誘導した。この培養上清は免疫細胞(PBMC)の遺伝子発現を典型的なTh2型に誘導し、インターフェロンτ(IFNT)特異的抗体で、その反応は中和されたことから、16細胞期のウシ受精卵は既に微量のIFNTを分泌し始めていることが示唆された。実際、16細胞期ウシ受精卵は、IFNTタンパクを発現していることが世界で初めて示された。2)ウシ受精卵移植技術の供卵牛を活用して、Day-7で子宮を灌流し10個前後の初期胚盤胞を得た。この灌流液を用いて、免疫細胞を培養すると強いTh2型(抗炎症性)反応が誘導された。多角的検証から初期胚がIFNTを分泌して、子宮の免疫環境をTh2型に誘導して、着床に向けた免疫寛容の準備を促進することが示された。この供卵牛の血中の免疫細胞は、すでにTh2型の反応を始めていた。3)濃厚飼料多給された乳牛が示す血中濃度の尿素は、受精卵や卵管の発生能や免疫機能に多くの撹乱作用を及ぼすことを示した。4) BOECの免疫機能系の応答は、その生理的(精子を含む)あるいは病理的な要因で、様々な相互関係で調節されることを、統計学的なモデルで示した。5)子宮内に授精された精子は、数分のうちに子宮腺に活発に侵入し、最初の自然免疫応答のスイッチを入れることを発見した。以上、ウシ卵管と子宮の精子と初期胚に対するセンシングの分子メカニズムの検証が進んだ。平成30年度の計画の卵管と子宮内の上皮細胞と配偶子との生理的相互作用の主な部分は詳細な検証が進んだ。一方で、生理的な(基礎的な)相互作用について、リスク要因と考えられる尿素は、卵管の免疫環境を撹乱することがわかった。特にバイオインフォマティックス(統計解析)を駆使したアプローチは、生体内の複雑な相互関係の展望を得るのに有効であることを示すことができた。進捗状況を以下に示す。1)ウシ子宮内免疫環境は、授精された精子によって、より強いTh1型(炎症性)に誘導され、そのセンシングには病原体認識と同様のTLR2/4が活用されている事実を実験的に示した。2)ウシ卵管内免疫環境は、16細胞期の初期胚によってインターフェロンτなどの作用も加わり、弱いTh2型に誘導され、最初の4日間の受精卵の発育を支えることが示唆された。3)生体モデルを用いて、ウシ子宮内免疫環境は、初期胚によってインターフェロンτなどの作用も加わり、さらに継続してTh2型に維持され、着床に向けた準備を支えることが示唆された。4)高泌乳牛の濃厚飼料多給に起因する血中尿素の濃度は、卵管上皮細胞の精子や諸要因に対する免疫反応を撹乱して受胎性の低下に関わる可能性を示唆した。以上の成果は国際専門誌に7報の原著論文として発表し、学会でも報告した(1つは優秀発表賞)。これらの状況から、「おおむね順調に進展している」と判断した。上述のごとく成果は予想を超えるペースで順調に上がっているが、一方で、当初の計画であった生体モデルでの配偶子に対する母体の免疫応答の強化は、技術的に困難であると判断した。本研究の当初の主体は卵管内の局所免疫システムであるが、これまで子宮内の局所免疫システムと対比させながら検証を進めた結果、両者の共通システムと異質なシステムが明らかになった。卵管内と子宮内のそれぞれの上皮細胞の精子あるいは初期胚への免疫環境の反応と分子メカニズムにまで研究の枠組みを拡げることで、子宮内へ人工授精される凍結融解精子の引き起す免疫環境の変化から卵管内での排卵卵子との受精、卵管内の4日間の初期発生、そして初期胚が5日目に子宮内に戻ってきて着床準備へ向かうまでの免疫環境の調節を、一連のプロセスとして通して観察することは概念確立に極めて重要である。令和元年度は、以下に主眼を置いて進める予定である。1)卵管と子宮内における精子に対する非自己のセンシングの分子メカニズムについて、特にToll-like receptor 2/4 (TLR2/4)と上皮細胞が分泌する主要な高分子であるヒアルロン酸、シアル酸、BSPsなどに焦点をあてる。2)新鮮な卵管と子宮の組織片を用いた新しいex-vivo系で精子との相互作用を検証し、より生理的条件下で、これまで得た新知見を発展させる。特に精子と上皮細胞とのクロストークを、精子の運動性も加えて詳細に観察し、その場の免疫環境への情報伝達の実際を検証する予定である。3)平成30年度に得た、7日目受精卵が10個前後存在する子宮灌流液を活用したモデルは効果的であったが、さらにこれをプロテオームとmiRNAの網羅的解析に共して、情報を構築して、受胎率向上の技術確立に向けたプランに役立てたい。本研究は乳牛をモデルとして、受精・初期発生の場である卵管に備わる

未知の特殊な局所免疫システムについて詳細に調べ、その阻害要因を明らかにして、最終的に乳牛で実際に免疫寛容の強化による受胎率改善を試験して、家畜生産性向上に寄与する目的でおこなう基礎的研究である。平成28年度は、特にウシ卵管上皮細胞への精子結合および初期胚存在下による局所免疫環境への影響、卵管腔内の免疫細胞の検出、さらには子宮上皮細胞の精子と初期胚への免疫反応についても予備的に検討した。要点を列記すると、1.ウシ卵管上皮細胞培養系において精子を共培養すると、精子の上皮細胞への結合は、さらにTh2型(抗炎症性)反応を誘導した。この培養上清は、免疫細胞(好中球)の遺伝子発現を典型的なTh2型に誘導したことから、卵管の局所免疫環境は、精子の結合によって免疫細胞のTh2型誘導が引き起されることが初めて示唆された。2.凍結切片法により、ウシ卵管内腔に少数の好中球が常在することを画像として確認した。特に、排卵直後の時期に好中球の数は多かったことから、排卵による卵胞液と卵子-卵丘細胞複合体の卵管内への流入が起因である可能性が考えられた。3.ウシ卵管上皮細胞培養系において、受精卵を4日間共培養して発生させると、卵管上皮細胞と免疫細胞(PBMC)を精子同様にTH2型に誘導した。4.高泌乳牛が濃厚飼料多給で生じる比較的高い生理的な濃度の尿素は、卵管上皮細胞の免疫反応を撹乱した。以上、初年度は、卵管内の精子や受精卵が局所の免疫環境を自らを寛容する方向(Th2型)に調節することを明確に示した。今後は、平成29年度計画の主体である卵管と子宮上皮細胞の精子あるいは初期胚に対するセンシングの分子メカニズムに進む予定である。平成28年度の計画の卵管内の上皮細胞と配偶子との生理的相互作用の主な部分は完遂できたが、幾つかの小さな実験は、試料採取の調整がつかず、平成29年度に持ち越した。一方で、生理的な(基礎的な)相互作用について、リスク要因と考えられる尿素は、卵管の免疫環境を撹乱することがわかった。進捗状況を以下に示す。1.ウシ卵管内免疫環境は、受精前の精子によって、より強いTh2型(抗炎症性)に誘導され、一方、受精直後の受精卵によって、引き続きTh2型に維持されることを実験的に示した。2.卵管内の精子への好中球の貪食抑制は、卵管上皮細胞が分泌する血管作動性ペプチドによって制御されていることを示した。加えて、卵管腔内に好中球が常在することを画像として確認した。3.ウシ子宮内免疫環境は、初期胚によってインターフェロンτなどの作用も加わり、さらに継続してTh2型に維持され、着床に向けた準備を支えることが示唆された。4.高泌乳牛の濃厚飼料多給に起因する血中尿素の濃度は、卵管上皮細胞の免疫反応を撹乱することを示唆した。以上の成果は国際専門誌に3報の原著論文として発表し、学会でも報告した(1つは優秀発表賞)。これらの状況から、「おおむね順調に進展している」と判断した。本研究は乳牛をモデルとして、受精・初期発生の場である卵管に備わる未知の特殊な局所免疫システムについて詳細に調べ、その阻害要因を明らかにして、最終的に乳牛で実際に免疫寛容の強化による受胎率改善を試験して、家畜生産性向上に寄与する目的でおこなう基礎的研究である。平成29年度は、特にウシ卵管上皮細胞(BOEC)および子宮上皮細胞(BUEC)への精子結合および初期胚存在が局所免疫環境へ及ぼす影響について詳細に検討した。1)BOECにおいて初期受精卵を共培養すると、Th2型(抗炎症性)反応を誘導した。
棘皮動物マナマコ神経ペプチドの網羅的解析と神経機能分化の探索

マナマコ周口神経を含む口器部分のEST解析と神経抽出物の質量分析を実施したが、神経組織に特有なmRNA・ペプチドの検出数が少なく、組織純度が低すぎることが判明した。高純度の神経組織を調製するために、新規に有機溶媒置換凍結乾燥法を開発した。これにより、神経ペプチドと通常の転写因子遺伝子の発現比(peptide mRNA/EF1αmRNA)から、従来法に比べ神経組織純度が数十倍に向上した。マナマコ神経系から生殖腺刺激ペプチドクビフリンを発見した。マナマコの神経機能の分化を想定した発現蛋白質・ペプチドの網羅的解析には、神経組織を純度良く採取することが重要であるが、放射神経・周口神経共に結合組織に埋没して存在している。また、軟組織であるために生組織の状態のまま顕微解剖で摘出するには高度の熟練の後にも長い摘出時間が必要となり、特に後者は、処理中の生体成分の分解等の問題が予想された。この問題を解決するために、神経を周辺組織毎摘出し液体窒素で凍結後、真空凍結乾燥により形態を保ちつつ乾燥させた。その後、実体顕微鏡下で丁寧に神経組織を摘出した。本法によりこれまで不可能であった周口神経・放射神経の単離が可能となった。なお、摘出した部位が神経組織であることの確認は、神経で発現している生殖関連ペプチドであるクビフリンの特異抗体を用いた免疫組織化学染色により、予め両神経の位置を確認しておいた。得られた放射神経と周口神経から各500μgを2次元電気泳動法にて分離し予備的な解析を実施した。1次元目等電点電気泳動はpH3-10のImmobiline DryStrip(nonlinear)、2次元目SDS電気泳動はExcelGelXLを用いた。蛍光染色剤(SyproRuby)で染色し、小スポットを見落とさないようにした。染色後、分離スポットの泳動像の観察から、蛋白質の分解を示すスポット像の流れ、分子量方向での多重化は起きておらず、真空凍結乾燥後の顕微解剖操作中の蛋白質の分解は大きく抑えられていると判断した。また、両電気泳動像の比較解析からは、周口神経に多く発現しているスポット14個、放射神経に多く発現しているスポット6個,双方に同程度に発現しているスポット約270個を確認した。1次元目の等電点電気泳動をより狭い領域に絞って実施することで、より多くのスポットを検出することが可能であると予想している。凍結乾燥法を導入したことで蛋白質の分解を抑えつつ神経組織を高純度に摘出することが可能となり、予備的な解析から発現タンパク質の差を検出する事が出来た。次年度は、2次元電気泳動の分離精度を上げ、本格的な解析を開始する予定である。スポットの物質同定には、液体クロマトグラフ質量分析計を使用する。20年度に実施した凍結乾燥法を用いた神経組織の単離法では、乾燥中の昇温による分解反応の進行に起因すると思われるmRNA・peptideの分解が検出された。成分の分解を抑えた組織試料の純粋な単離の為に、凍結乾燥前に予め組織中の水分を有機溶媒で充分に置換する前処理が有効であることを見出し、有機溶媒置換凍結乾燥法を考案した。本法で乾燥した組織から丁寧に単離した神経組織試料では、その後の解析に支障となる程の大きなmRNA・peptideの分解は抑制されていた。現在、同方法により新規に調製した放射神経、周口神経試料を用いて比較解析の準備を進めている。マナマコ神経の良好な単離法の確立の間、マガキ内臓神経節試料を用いたEST解析が連携研究者により進められていたので、これを用いて、質量分析法の有効性を検証した。マガキ神経節より抽出した分子量10,000以下のペプチド画分を、液体クロマトグラフ質量分析計によりMS/MS測定し、ESTデータを参照databaseとしつつde novoアミノ酸配列解析(Peaks Ver. 4.5使用)を実施した所、EST解析により予想した分泌可能ペプチドの多くが実際に発現していることを確認した。それらには、遺伝子database未登録のpeptideが多く含まれており、同法が新規の神経ペプチドの検出に有効であることが示された。現在、連携研究者により、当初の予定であったマナマコの周口神経、放射神経のEST解析が進められており、データ数が一定以上に達した段階で、改めてMS/MS解析を実施する準備を進めている。21年度に確立できた有機溶媒置換凍結乾燥法を用いて、新規にマナマコ口器部より周口神経を、体幹部より放射神経を単離した。それぞれ乾燥重量で10-30mgの神経組織を単離した。これらからの網羅的EST解析には、沖縄科学技術研究基盤整備機構(OIST)との共同研究により次世代シーケンサを用いて実施する予定である。しかし、当研究室で進めているマガキ神経ペプチドのEST解析・質量分析より、一つのcDNA配列中に同種あるいは異種の短鎖ペプチド配列を他数回繰返し含むcontig配列が多数存在することが明らかとなった。当初、予定したIllumina社DNA

シーケンサでは、そうした短鎖ペプチド配列のマルチリピート構造の解析には向いておらず、解析後のアセンブル作業において配列精度の相当程度の低下が懸念された。現在、より長い解読が可能なロシュダイアグノスティックス社のFLXを用いた解析を実施する為の準備・予備検討を実施している。神経ペプチドの網羅的解析をEST解析と共に支える、質量分析によるペプチドーム解析の条件検討と解析条件の最適化を継続した。試料としてはマガキ内臓神経節由来のペプチド画分を用い、検出ペプチドの配列決定には同神経節のESTデータ(ユニーク配列数25,000)を参照し配列精度を向上させた。質量分析計によるMS/MS測定データよりde novoアミノ酸配列解析を実施し、予想したアミノ酸配列の正確性をEST配列データとの一致により確認した。これによりマガキ内臓神経節抽出物中より、アミド化ペプチド59種、非アミド化ペプチド327種、計386種のペプチドが実際に発現していることを確認した。この成果により、ESTデータを参照することで、特定組織において発現している生体ペプチドを、短期間に網羅的に検出・同定する事が可能で在ることを実証できた。前段の様な状況で、今年度中にはマナマコの配列解析は推進できなかったが、解析環境の整備は既に完了し、ESTデータの整備と同時に直ちに発現ペプチドの解析が可能となっている。
算数学習における児童のメタ認知を育てる教師の教材研究力育成プログラムの開発

1.児童の「学習内容の理解」「メタ認知能力の育成」に関する理論的検討を行った。具体的には,算数科の学習内容の理解についての先行研究をレビューし,算数科の理解研究と各学習内容における数学的概念の構成に関する研究成果から,教材研究の視点を検討した。さらに,各学習内容に関連するメタ認知能力に関して,先行研究を分析しその様相と指導への示唆を考察した。それらに際しては,実際の授業場面を観察・分析し,学習指導の実態からも併せて考察をすすめた。以上を踏まえて,算数科の教材研究に必要な「学習内容の理解の視点」「メタ認知能力育成の視点」について考察した。2.算数科の教材研究・教師教育に関する理論的・実践的検討を行った。具体的には,教材研究に関する先行研究を整理した。特に,算数・数学科では授業研究における教材研究のあり方が研究され始めている。それらの理論的・実践的成果と課題について考察した。3.算数学習における児童の「学習内容の理解」「メタ認知能力の育成」をめざす教師の教材研究力育成の在り方を検討した。具体的には,上記の研究を基に,算数学習において「学習内容の理解」と「メタ認知能力の育成」をめざす教材研究力の枠組みについて検討した。4.上記の枠組みを用いて,教員研修や大学授業等において,実践的検討を行った。具体的には,現職教員の自主的研修組織等を活用し,そこでこの枠組みを活かした議論を行うことを通して,その枠組みの実践的検討の一側面を実施した。本研究「算数学習における児童のメタ認知を育てる教師の教材研究力育成プログラムの開発」では,以下の3つの目的を持って研究を行う計画である。(1)算数科の学習内容だけでなく算数科におけるメタ認知能力も,教材の中に系統的に配置したカリキュラムを開発する。(2)上記を実践できる教師を育成するために,算数科における教師の教材研究力の枠組みを構築する。(3)(2)を育成する教師教育プログラムを開発する。上記に向けて,平成27年度は,以下の研究を行った。(1ー1)数学教育学における授業研究・教材研究についての国内の研究成果を収集し考察した。特に,授業研究は日本の教師にとっては日常的な自己研鑽の機会であり,無意識的に行っていることも指摘されている。したがって,授業研究が十分に理論化されていないという現状がある。そこで,本研究では,授業研究において日本で重視されてきたことを顕在化するという先行研究を中心に検討した。(1ー2)数学教育研究におけるメタ認知研究のうち,教材研究に関連する先行研究を収集した。(2ー1)教材研究にかかわる教師教育の先行研究を収集している。特に数学教育における教師教育の枠組みとして,Schoenfeld,A氏の提案している5つの項目に注目している。この枠組みは,「数学的に効果的な数学授業の側面」を5つ提示しているもので,これらの点について教師が授業研究(特に教材研究)において議論することが,教師教育について効果的であるということを指摘している。5つとは,「数学」「認知的な要求」「数学へのアクセス」「主体性,創出性,アイデンティティー」「形成的アセスメント」である。この枠組みの特徴と本研究への利用可能性を考察している。現在のところ,先行研究の収集とその考察が中心である。教師教育の先行研究としては,概ね,本研究に有効な枠組みがいくつか抽出できているが,メタ認知にかかわる先行研究のうち,本研究に有効な枠組みを絞り切れていないのが課題である。さらに継続した研究が必要となる。本研究「算数学習における児童のメタ認知を育てる教師の教材研究力育成プログラムの開発」では,以下の3つの目的を持って研究を進めている。その際,算数学習において「子どもが学習内容を理解できること」ととともに「子どものメタ認知能力を育成すること」をめざした教師の教材研究力を育成する教師教育プログラムの開発を目指すものである。より具体的には,次のようなことを目的とする。1算数科の学習内容だけでなく算数科におけるメタ認知能力も,教材の中に系統的に配置したカリキュラムを開発する。2上記を行える教師を育成するために,算数科における教師の教材研究力の枠組みを構築する。32を育成する教師教育プログラムを開発する。上記に向けて,平成28年度は以下の研究を行った。(2ー1)算数科においてメタ認知を意識した授業づくりを行うための教材研究を研究対象として,教材研究とそこでの中堅教師の成長について,事例調査・研究を行った。(2ー2)算数科における児童のメタ認知能力育成の視点として,「問い」をうむメタ認知に着目し,その育成を目指した授業づくりについて考察した。算数科授業で育成したいメタ認知を,特に「問い」をうむメタ認知に焦点化し研究を進めることで,授業づくりとそれにかかわる教材研究が具体的になっている。本研究「算数学習における児童のメタ認知を育てる教師の教材研究力育成プログラムの開発」では,算数科授業(H29年度は小数の理解と乗法の意味理解について焦点化)について,教材研究と授業実践を行い,データの収集・分析・考察を進めた。併せて,先行研究や実践研究の分析・検討を進めた。以上の結果,データの分析方法のさらなる検討が必要であるとの判断をし,平成30年度は,同様の学習内容について,他学年での実践研究を進める計画である。本研究「算数学習における児童のメタ認知を育てる教師の教材研究力育成プログラムの開発」では,算数科授業についてのデータ収集と分析を進めているが,上記で述べたように,追加のデータ収集・分析を進める必要性が生まれた。平成30年度はそれらに取り組む。

1.児童の「学習内容の理解」「メタ認知能力の育成」に関する理論的検討を行った。具体的には,算数科の学習内容の理解についての先行研究をレビューし,算数科の理解研究と各学習内容における数学的概念の構成に関する研究成果から,教材研究の視点を検討した。さらに,各学習内容に関連するメタ認知能力に関して,先行研究を分析しその様相と指導への示唆を考察した。それらに際しては,実際の授業場面を観察・分析し,学習指導の実態からも併せて考察をすすめた。以上を踏まえて,算数科の教材研究に必要な「学習内容の理解の視点」「メタ認知能力育成の視点」について考察した。2.算数科の教材研究・教師教育に関する理論的・実践的検討を行った。具体的には,教材研究に関する先行研究を整理した。特に,算数・数学科では授業研究における教材研究のあり方が研究され始めている。それらの理論的・実践的成果と課題について考察した。3.算数学習における児童の「学習内容の理解」「メタ認知能力の育成」をめざす教師の教材研究力育成の在り方を検討した。具体的には,上記の研究を基に,算数学習において「学習内容の理解」と「メタ認知能力の育成」をめざす教材研究力の枠組みについて検討した。4.上記の枠組みを用いて,教員研修や大学授業等において,実践的検討を行った。具体的には,現職教員の自主的研修組織等を活用し,そこでこの枠組みを活かした議論を行うことを通して,その枠組みの実践的検討の一側面を実施した。今後は,上記の点に鑑み,上記の研究成果をさらにまとめるとともに,数学教育におけるメタ認知研究だけでなく,心理学や近隣の教科である理科におけるメタ認知研究の成果を収集・考察する計画である。今後は,対象とする教材をさらに焦点化し,そこでの教材研究のあり方についても探求するとともに,教師教育プログラムへと具体化していく計画である。本研究「算数学習における児童のメタ認知を育てる教師の教材研究力育成プログラムの開発」では,算数科における教材の中でも,乗法の意味理解に焦点化し,低・中・高学年それぞれを対象として,教材研究を進める。その過程での教師の教材研究の様子を分析・考察する。必要な機器(PC)が,本年度内に調達できなかったため。次年度に,教師教育プログラム実施のための旅費が必要になり,それを繰り越す必要があったため。本研究の実践結果の分析を進めているが,先行研究の成果を踏まえた結果,その検証方法を追加・修正する必要性が生じた。具体的には,該当単元の授業前・中・後の発話分析だけでなく,他の単元での授業との比較検討が必要であると考えている。その実施には,さらなる研究期間が必要となる。次年度に,該当する機器を購入(物品費として)平成29年度に,協力教員とともに各地域の算数科授業研究会・算数科授業づくりの学習会等に参加する。具体的には,福岡地域,名古屋地域,東京地域等を計画している。
新形式PC構造の実用化に関する研究

橋梁への適用を念頭において、新形式PC構造の実用化に関する研究を行った。すなわち、PC桁のウエブ部分に超高強度繊維補強コンクリート(UFC)を適用し、強度と耐久性に優れた複合構造の実現を目指した。平成15年度における基礎的な検討から、通常のコンクリートを用いたフランジ部とUFCを用いたウエブ部の接合には、せん断キーと貫通鉄筋の併用が効果的であり、またPC桁端部には、ずれ止め用のスタブを設けることが有効であることを確認した。平成16年度は、以上のディテールに基づき、供試体を製作した。平成16年度は、UFCウエブパネルの形状を四角形とし、ウエブを連続的に製作したもの、三角形やトラス状として、ウエブを離散的に製作したもの、さらにトラス状としたUFCに軸方向プレストレスを導入したものを製作し、実験と非線形FEM解析の両面から、その剛性、変形能力、耐荷力などの力学性状を評価した。以上の結果、いずれの形式においても、UFCをウエブ材料に用いた新形式の複合PC構造は、優れた変形性能を示すことが明らかとなった。また、連続的な四角形パネルを用いた場合は、離散的な三角形パネルやトラス状のUFCを用いた場合に比べて、2倍以上の耐荷力を有することが確認された。また、トラス状のUFCにプレストレスを導入した複合構造の場合は、三角形パネルを用いた場合と比較して、約1.5倍の耐荷力が得られることが示された。以上の通り、PC桁のウエブをUFCパネルに置き換えた新形式のPC構造は、構造形式として、十分に成立することを確認した。以上の知見を土木学会論文集、コンクリート工学年次論文集、国際会議などで発表した。平成15年度は、(1)各種プレキャストパネルと場所打ちコンクリートとの一体化に関する研究と、(2)各種プレキャストパネルをウェブに用いたPC構造部材の力学挙動の把握に関して、実験的ならびに解析的な検討を行った。プレキャストパネルとして、超高強度繊維補強コンクリート(以下UFCと略記)を使用することとした。したがって、UFCに対する破壊力学的な検討を行い、UFCの基礎物性や破壊力学特性を明らかにした。またこのUFCパネルを用いた縮小はり供試体を作成し、実際に載荷することで、接合部の一体化の方法を検討した。結論として、接合部には、コンクリート多段せん断キーと、さらにずれ止め用の横方向貫通鉄筋を設置しておけば、十分な一体化を図ることができることを確認した。一方、UFCをウェブに用いたPC構造部材の力学挙動の把握に関しては、UFCを板状の三角形パネル部材に加工した場合と、棒状のトラス部材に加工した場合の2種類の場合に対して、複合化に関する実験と解析を行った。検討の結果、UFCパネルをウエブに用いる場合、部材端部におけるUFCパネルのフランジコンクリートからのずれを抑制することができれば、ウエブコンクリートをUFCパネルに置き換えても、構造全体としての剛性や耐荷力の低下はなく、構造形式として、十分に成立することを確認した。以上の知見を「コンクリート工学年次論文集」などに発表した。なおこれらはいずれも縮小供試体での知見である。コンクリート構造では寸法効果の問題があり、実大部材での挙動に関しても実証しておく必要がある。15年度の予算により、載荷能力3000kNの載荷装置を製作したので、16年度は、この装置を用いて、実大に近い寸法での実験を行い、寸法効果の程度を実験的に明らかにしていく計画である。15年度における検討から、通常のコンクリートを用いたフランジ部とUFCを用いたウエブ部の接合には、せん断キーと貫通鉄筋の併用が効果的であり、またPC桁端部にはずれ止め用のスタブを設けることが有効であることが確認されている。

16年度は、以上のディテールに基づき、供試体を製作した。16年度はUFCウエブパネルの形状を四角形とし、ウエブを連続的に製作したもの、三角形やトラス状として、ウエブを離散的に製作したもの、さらにトラス状としたUFCに軸方向プレストレスを導入したものを製作し、実験と非線形FEM解析の両面から、その剛性、変形能力、耐荷力などの力学性状を評価した。その結果、いずれの形式においても、UFCをウエブ材料に用いた新形式の複合PC構造は、優れた変形性能を示すことが明らかとなった。また、連続的な四角形パネルを用いた場合は、離散的な三角形パネルやトラス状のUFCを用いた場合に比べて、2倍以上の耐荷力を有することを確認した。また、トラス状のUFCにプレストレスを導入した複合構造の場合は、三角形パネルを用いた場合と比較して、約1.5倍の耐荷力が得られることが示された。以上、PC桁のウエブをUFCパネルに置き換えた新形式のPC構造は、構造形式として、十分に成立することを確認した。以上の知見を土木学会論文集、コンクリート工学年次論文集、国際会議などで発表した。
ミーティングを考慮した交通行動モデリングのための調査方法に関する研究

本研究は,複数の個人の合意形成に基づいたフェイス・ツゥ・フェイスのコミュニケーション行動を分析するランダムマッチングモデルとそれを作成するための調査方法を提案するものである.本年度は昨年度作成したモデルを用いた調査方法や推計方法について検討を行い,そのモデルを用いて政策分析を行うための準備を行った.初年度に提案したランダムマッチングモデルを,実証分析の際に行う推計に耐えうるものへ拡張し,政策分析を行うための基礎モデルを構築した.このモデルを用いた実証分析を実施することにより,各種の交通管理施策や情報技術の発展,時間価値や自由時間の増加がフェイス・ツゥ・フェイスのコミュニケーション行動に及ぼす影響について分析することが出来る.それによりミーティングの行われる頻度,情報技術の革新による交通と通信の代替性に関する議論などをおこなった.コミュニケーション行動へ影響を及ぼす様々な要因を示すパラメータに関して比較静学分析を行い,各種交通管理施策や社会制度の変化などがコミュニケーション行動に影響を及ぼす効果を分析した.その結果,情報技術はミーティング相手の探索に利用され交通施設は実際にミーティングを行うための移動に利用されること,交通施設は交通施設の整備は常にミーティングの質を増加させる一方,必ずしも交通量の増加をもたらさないことなどがわかった.比較静学分析の結果に基づいて,インフラストラクチャの整備が人々のコミュニケーション行動を通じて社会にどのような影響を及ぼすのかについて考察を行い,今後の交通施設整備に対する指針を示した.本研究は,複数の個人の合意形成に基づいたフェイス・ツゥ・フェイスのコミュニケーション行動を分析するランダムマッチングモデルとそれを作成するための調査方法を提案するものであり,初年度は主としてランダムマッティングモデル作成のための理論的分析に重点を置いた.フェイス・ツゥ・フェイスのコミュニケーション行動をモデル化するためには,ミーティング形成のための合意形成行動と実際にミーティングを行う交通行動を同時に考慮したモデルを開発する必要がある.そこでまず,小林等が提案したランダムマッチングモデルを,異なる個人間における合意形成を考慮する形で拡張し,フェイス・ツゥ・フェイスのコミュニケーション行動を分析するための基礎となるモデルを提案した.次に個人間でミーティングの形成と終了が繰り返されるようなマッチング過程を確率過程として定式化を行った.さらに次年度に行うモデルの推計に必要なアンケート調査の概要について検討を行った.現在のところミーティング行動に関してはほとんどその実態が把握できておらず,単一トリップに関するデータよりミーティング行動の側面を推測せざるを得ないのが現状である.ミーティング行動に関しては,ミーティング施設を対象とした調査や家庭・企業に対する訪問調査などを行うことにより把握することが可能であろう.ミーティングを考慮した交通行動分析を行うために必要なアンケート調査票を設計し,次年度に行うランダムマッチングモデルの推計の準備を行った.本研究は,複数の個人の合意形成に基づいたフェイス・ツゥ・フェイスのコミュニケーション行動を分析するランダムマッチングモデルとそれを作成するための調査方法を提案するものである.本年度は昨年度作成したモデルを用いた調査方法や推計方法について検討を行い,そのモデルを用いて政策分析を行うための準備を行った.初年度に提案したランダムマッチングモデルを,実証分析の際に行う推計に耐えうるものへ拡張し,政策分析を行うための基礎モデルを構築した.このモデルを用いた実証分析を実施することにより,各種の交通管理施策や情報技術の発展,時間価値や自由時間の増加がフェイス・ツゥ・フェイスのコミュニケーション行動に及ぼす影響について分析することが出来る.それによりミーティングの行われる頻度,情報技術の革新による交通と通信の代替性に関する議論などをおこなった.コミュニケーション行動へ影響を及ぼす様々な要因を示すパラメータに関して比較静学分析を行い,各種交通管理施策や社会制度の変化などがコミュニケーション行動に影響を及ぼす効果を分析した.その結果,情報技術はミーティング相手の探索に利用され交通施設は実際にミーティングを行うための移動に利用されること,交通施設は交通施設の整備は常にミーティングの質を増加させる一方,必ずしも交通量の増加をもたらさないことなどがわかった.比較静学分析の結果に基づいて,インフラストラクチャの整備が人々のコミュニケーション行動を通じて社会にどのような影響を及ぼすのかについて考察を行い,今後の交通施設整備に対する指針を示した.
BDNFを応用した抗炎症と象牙芽細胞への分化促進作用を有する新規直接覆髄剤の開発

まず、本研究の概要について簡単に説明を行う。一般的に、齲蝕が進行し歯髄炎を生じた場合には抜髄が行われるが、将来的に歯根破折が生じ、抜歯の転帰をたどることも少なくない。歯の喪失はQOLの低下につながることからも歯髄炎を抑制し、可及的に抜髄を避ける治療法の開発は急務である。申請者はこれまでにヒト歯髄細胞において脳由来神経栄養因子(Brain-derivedneurotrophic factor; BDNF)が炎症性サイトカインの産生を抑制することを明らかにしてきたが、その詳細なメカニズムは明らかではない。また実際の歯髄炎に対して、BDNFを覆髄剤として応用した報告はない。そこで本研究では、ヒト歯髄細胞にBDNFを作用させた際の抗炎症性反応の機序を解明するとともに、ラットを用いた実験的歯髄炎に対してBDNFを覆髄剤として用い、BDNFの抗炎症性作用と歯髄細胞の象牙芽細胞への分化を評価することで新規直接覆髄剤開発の可能性を検討した。次に、具体的に行った研究内容について説明する。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。